CN112088311A - 自动分析装置 - Google Patents

Abstract

在对重复使用的反应容器内进行清洗时，虽然在用清洗针头吸引前进行粗吸，但由于粗吸后的液量与清洗针头的位置、大小的个体差异导致清洗液残留，有可能对分析结果造成影响。本发明提供一种自动分析装置，使用光来分析试料，清洗机构包括：将清洗液提供给分析后的反应容器的清洗液供给喷嘴；对所提供的清洗液进行吸引的清洗液吸引喷嘴；设置于清洗液吸引喷嘴的下端的清洗针头；在用清洗针头进行吸引前预先对反应容器内的液体进行吸引的粗吸喷嘴，在粗吸后，使液体残留以使得反应容器的底面不露出。

Description

自动分析装置

技术领域

本发明涉及对血液、尿液等生物试料进行分析的自动分析装置，特别涉及具备用于清洗反应容器的清洗机构的自动分析装置。

背景技术

自动分析装置是对血液、尿液等生物试料(下面有时称为试料或样本)进行定性、定量分析的装置。在反应容器中使试料和试剂反应，对试料中的测定对象成分进行分析。反应容器由塑料或玻璃等材质形成，尤其对生化分析等项目进行分析的装置中，一般对用于1次测定的反应容器进行清洗，并进行重复使用。反应容器的清洗作业是将反应容器移动至规定的清洗位置，重复注入、吸引洗剂或清洗水这样的清洗液，最终吸引反应容器内的液体并结束清洗。此时，若在清洗后的反应容器内残留有残液，则会对接下来的分析结果造成影响。

作为用于不使清洗液等残液残留在反应容器内的技术，专利文献1中，将沿着反应容器的内壁的形状的吸起构件(下面有时称为清洗针头)安装于喷嘴的前端。通过使清洗针头和反应容器内壁之间的间隙(下面有时称为clearance)的截面积与清洗针头内孔的截面积相比尽可能小，从而能减少残液。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平10-062431号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

对于自动分析装置，越来越需要用于使装置小型化的机构简化、处理测试数量的增加以及分析结果的可靠性。此外，作为自动分析装置的分析方法，一般通过从反应容器外对将生物试料和试剂进行混合的液体照射光，并对透射光或散射光进行检测，从而计算出测定对象成分的浓度等作为结果。因此，在进行清洗并重复使用的反应容器中存在之前测定的反应液或清洗液等残液时，有可能会对接下来的测定造成影响。

上述的专利文献1中，通过使反应容器和清洗针头之间的间隙变小，来减少残液。然而，为了将清洗针头***反应容器，考虑到停止精度、清洗针头的大小的个体差异，需要设置一定程度的间隙。在由反应容器内的单侧***清洗针头时，单侧的间隙会变大，有可能无法吸尽液滴。

鉴于上述问题，本发明涉及通过与清洗针头的位置或大小无关地尽可能减少残液，从而实现高精度且高可靠性的分析。

解决技术问题所采用的技术方案

作为用于解决上述问题的一个实施方式，提供一种自动分析装置，其特征在于，包括：反应容器；反应盘，该反应盘保持所述反应容器；试料分注机构，该试料分注机构将试料分注到所述反应容器中；试剂分注机构，该试剂分注机构将试剂分注到所述反应容器中；光学***，该光学***由对被分注到该反应容器中的试料和试剂的混合液照射光的光源、以及对从该光源照射出的光进行检测的检测器构成；清洗机构，该清洗机构对所述反应容器进行清洗，该自动分析装置基于由该检测器检测到的光来对所述试料进行分析，所述清洗机构包括：将清洗液提供给该分析后的反应容器的清洗液供给喷嘴；对该提供的清洗液进行吸引的清洗液吸引喷嘴；设置在所述清洗液吸引喷嘴的下端的清洗针头；以及在用清洗针头进行吸引前预先对所述反应容器内的液体进行吸引的粗吸喷嘴，在利用所述粗吸喷嘴进行粗吸后，使液体残留以使得所述反应容器的底面不露出。

技术效果

根据上述一个实施方式，利用在由清洗针头进行的吸引之前吸引清洗液等液体的粗吸喷嘴，使液体残留以使得反应容器底面不露出，从而能减少清洗后的残液而与清洗针头的位置无关。因此，能减小由于清洗液的残液导致试料或试剂变稀等对分析的影响，能有助于实现高精度且高可靠性的分析。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的自动分析装置的基本结构的图。

图2是表示本实施方式的清洗机构的整体结构的图。

图3是说明本实施方式的清洗动作的流程图。

图4是表示本实施方式的反应容器中有液滴残留，清洗针头的位置偏移时的吸引的情况的概念图。

图5是表示在本实施方式(实施例1)的反应容器底部形成有液面时的吸引的情况的概念图。

图6是表示本实施方式(实施例1)的粗吸后的液量过多，在利用清洗针头吸引时液面超过清洗针头上表面的示例的概念图。

图7是表示本实施方式(实施例1)的粗吸后的液量的上限的概念图。

图8是表示在本实施方式(实施例1)的吸引速度较快时液面中断，形成液滴的情况的概念图。

图9是表示本实施方式的根据粗吸后的液面有无来比较清洗后残液量的图。

图10是表示本实施方式(实施例2)的在I字形清洗针头的吸引时的情况的概念图。

图11是表示本实施方式的光度计的光源及检测器的结构例的图。

具体实施方式

下面，基于附图对用于实施本发明的实施方式进行详细说明。此外，整体上，对于各图中具有相同功能的各构成部分原则上标注相同标号，可省略说明。

实施例1

＜装置的整体结构＞

图1是表示本实施方式所涉及的自动分析装置的基本结构的图。这里，作为自动分析装置的一个实施方式，对转盘方式的生化分析装置的示例进行说明。

如本附图所示，自动分析装置1在其壳体上配置有反应盘13、样本盘11、第1试剂盘15、第2试剂盘16、光度计19、清洗机构21。

反应盘13为可绕顺时针、逆时针自由转动的盘状的单元，在其圆周上可配置多个反应容器26。

样本盘11为可沿顺时针、逆时针自由转动的盘状的单元，在其圆周上可配置多个样本容器18，该多个样本容器18对标准样本、被检样本等生物试料进行收纳。

第1试剂盘15、第2试剂盘16为可沿顺时针、逆时针自由旋转的盘状单元，在其圆周上可配置多个收纳试剂的试剂容器20，该试剂含有与样本中所包含的各检查项目的成分反应的成分。另外，在本图中未示出，但在第1试剂盘15、第2试剂盘16中具备保冷机构等，从而也能构成为能将所配置的试剂容器20内的试剂进行保冷。

在反应盘13与样本盘11之间配置有样本分注探针12，配置成通过样本分注探针12的转动动作能在反应盘13上的反应容器26、样本盘11上的样本容器18中进行样本的吸引和分注动作。

同样，在反应盘13与第1试剂盘15之间配置有第1试剂分注探针17，在反应盘13与第2试剂盘16之间配置有第2试剂分注探针14。配置成通过第1试剂分注探针17和第2试剂分注探针14各自的转动动作，反应盘13上的反应容器26与第1试剂盘15、第2试剂盘16上的试剂容器20内能进行吸入、喷出这样的分注动作。

光度计19作为一个示例像用图11进行后述那样，被配置成使检测器36和光源35位于设置于反应盘13的反应容器26的外周侧和内周侧，能对反应容器26内的液体的透射光或散射光等进行测光。

清洗机构21处于不会与样本分注探针12、第1试剂分注探针17及第2试剂分注探针14发生干扰的位置，并且在能***设置于反应盘13的反应容器26的位置上，具备用图2后述的反应液吸引喷嘴801、清洗液吸引喷嘴803、粗吸吸引喷嘴805、带清洗针头的清洗液吸引喷嘴806。

接着，简单说明自动分析装置1所涉及的控制***以及信号处理***。计算机105经由接口101与样本分注控制部201、试剂分注控制部(1)206、试剂分注控制部(2)207、A/D转换器205相连，对各控制部发送指令信号。

样本分注控制部201基于从计算机105接收到的指令，对利用样本分注探针12所进行的样本的分注动作进行控制。

另外，试剂分注控制部(1)206及试剂分注控制部(2)207基于从计算机105接收到的指令对第1试剂分注探针17、第2试剂分注探针14的试剂分注动作进行控制。

通过A/D转换器205转换成数字信号的反应容器26内的反应液的透射光或散射光的测光值由计算机105读取。

接口101连接有用于将测定结果作为报告等而输出时进行打印的打印机106、作为存储装置的存储器104或外部输出介质102、用于输入操作指令等的键盘等输入装置107、用于显示画面的显示装置103。作为显示装置103例如有液晶显示器或CRT显示器等。

这里，对自动分析装置1的基本动作进行说明。

首先，操作者利用键盘等输入装置107对各样本委托检查项目。为了对于所委托的检查项目分析样本，样本分注探针12根据分析参数从样本容器27将规定量的样本分注至反应容器26。分注有样本的反应容器26通过反应盘13的转动而被运输，停止于试剂接收位置。第1试剂分注探针17、第2试剂分注探针14的喷嘴根据相应的检查项目的分析参数对反应容器26分注规定量的试剂液。样本与试剂的分注顺序也可以与本示例相反，先试剂后样本。

之后，通过未图示的搅拌机构对样本与试剂进行搅拌并进行混合。

该反应容器26在横穿过测光位置时利用光度计对反应液的透射光或散射光进行测光。经测光的透射光或散射光通过A/D转换器205转换成与光量成正比的数值的数据，由计算机105经由接口101读取。

利用该转换后的数值，基于对每个检查项目指定的由分析法预先测定出的校准曲线来计算浓度数据。作为各检查项目的分析结果的成分浓度数据被输出至打印机106、显示装置103的画面。在执行以上的测定动作之前，操作者经由显示装置103的操作画面进行分析所需的各种参数的设定或试剂和样本的登记。另外，操作者通过显示装置103上的操作画面来确认测定后的分析结果。

<清洗机构的结构>

接着，用图2、图3对本实施方式的清洗机构的整体结构以及清洗动作分别进行说明。

首先，如图2所示，清洗机构21主要包括：吸引反应液810的反应液吸引喷嘴801；喷出清洗液809的清洗液喷出喷嘴802；吸引清洗液的清洗液吸引喷嘴803；喷出空白水808的空白水喷出喷嘴804；粗吸空白水808及在此之前使用的清洗液的粗吸吸引喷嘴805；对粗吸后残存的液体进行吸引的带清洗针头的清洗液吸引喷嘴806；连接至各喷嘴的管807；设置有各喷嘴的喷嘴夹具812；以及使各喷嘴上下移动的上下支承轴811。

接着，对本实施方式的粗吸的清洗工序进行更详细的说明。图3是说明本实施方式的清洗动作的流程图。在进行分析动作的期间，各喷嘴801、802、803、804、805、806的前端位于反应容器26开口部上侧，但在结束上述的测定后，用于测定的反应容器26通过反应盘13的转动来移动至清洗机构21的清洗位置，在吸引反应液之后(步骤S901)，根据清洗条件喷出、吸引碱性洗剂、酸性洗剂、清洗水等清洗液(步骤S902～905)。由此，将反应容器26内的液体从反应液置换成清洗液。这里，步骤S902及步骤S903能根据清洗条件设定为重复多次或1次，也能在可仅用清洗水清洗的情况下跳过。此外，对于步骤S904及步骤S905，也能根据清洗条件设定成重复多次或1次。

此时，优选构成为在置换成清洗液后，对用于测定的反应容器26的污垢进行测定，并在污垢超过某个阈值时，发出要求更换反应容器26的警报。由此，在步骤S905结束后，将空白水808喷出至反应容器26(步骤S906)，并利用吸光度等测定污垢。若能确认到反应容器26的污垢低于阈值，则利用粗吸吸引喷嘴805粗吸空白水808(步骤S907)，并在最后利用带清洗针头的清洗液吸引喷嘴806吸尽反应容器26内的液体(步骤S908)，从而处于能用于接下来的测定的状态。

如上所述，可知通过使该清洗针头30与反应容器26之间的间隙尽可能小，从而能减少残液。然而，在由于管破裂或堵塞导致吸力变弱时或者带清洗针头的清洗液吸引喷嘴806的下降速度较快时，间隙越小反应容器26内的液体溢出的可能性越高。因此，通过在用带清洗针头的清洗液吸引喷嘴806吸引前，预先利用粗吸吸引喷嘴805粗吸吸引反应容器26内的液体，从而能降低溢出的可能性。

通过预先利用粗吸吸引来尽可能减少用带清洗针头的清洗液吸引喷嘴806进行吸引的液量，从而能容易想象可有效减少清洗结束后的残液。然而，如图4所示，考虑到若进行粗吸吸引直到在反应容器26底部的四个角有液滴32残留的程度，则由于清洗针头30的位置或公差的大小的个体差异会导致清洗针头前端的吸引口31和液滴32之间产生空气的流路33，与吸引液滴32相比，吸了更多的空气，因此相反地会产生意料外的残液。为了缩小清洗针头30的尺寸公差，或者减小反应容器26的停止位置的误差，若提高反应盘13的停止精度等虽然能实现，但由于会增加成本或使结构复杂，因而难以制造。

因此，本实施方式的自动分析装置1的清洗机构21的粗吸吸引后，如图5所示，通过残留可形成液面程度的液量使得反应容器26底面不露出，从而清洗针头前端的吸引口31与液面接触，能利用表面张力使液体成为一体被吸尽而不会在四个角残留液滴32。作为形成粗吸吸引后的液面的方法，使用例如使粗吸吸引喷嘴805的长度变短，并在该喷嘴下降后喷嘴前端不与反应容器26底部接触的方法。或者，也可以使用对液体残留以使得反应容器26的底面不露出的吸引停止时刻进行控制的方法。

若粗吸吸引后的液量过多，则清洗针头30为了进行吸引而下降时，液面的下降速度无法赶上，清洗针头30会浸在液体内，有时液面会上升相当于清洗针头30的体积的量而溢出或液体会到达清洗针头上表面34(图6)。因此，如图7所示，粗吸吸引后的液量必须设为无论多少，清洗针头30进入液面时液体都不会到达清洗针头上表面34的液量。或者，也可以考虑从清洗针头的吸引口31附近起在清洗针头上表面34形成空气孔，对到达上表面的液体进行吸引的方法。

此外，若带清洗针头的清洗液吸引喷嘴806的吸引速度过快，则会作用超过水的表面张力的力，因此可能水会裂开并使液滴32残留(图8)。因此，需要控制成适当的吸引速度。

图9中示出利用粗吸吸引喷嘴805实施了在四个角残留有液滴32的吸引的情况(无粗吸后液面)下的由带清洗针头的清洗液吸引喷嘴806吸引后的残液量；以及在粗吸吸引后反应容器26的底面不露出的液量残留情况(有粗吸后液面)下的由带清洗针头的清洗液吸引喷嘴806吸引后的残液量。根据图9可知，利用粗吸吸引残留液面的情况下的残液量平均较少，残液量的偏差也较小。由此，可知在带清洗针头的清洗液吸引喷嘴806进行吸引前，与尽可能粗吸吸引光相比，实施反应容器26的底面不露出的程度的液量残留的粗吸吸引更有利。

根据以上结构，通过利用粗吸吸引使反应容器26底面不露出程度的液量残留，从而能减少残液而与清洗针头30的位置或大小的个体差异无关，能提高装置的分析性能的可靠性。此时，若用清洗液吸引喷嘴803进行粗吸吸引便能实现该效果，而不需要增加喷嘴的个数，不会使装置的结构复杂化。

实施例2

接着，对本实施方式的自动分析装置1的清洗针头30的另一个形状进行说明。上述的实施例1中，对清洗针头30的外观由简单的长方体形成的情况进行图示说明。这里，用图10，对清洗针头30是将在上部以最大的宽度形成的长方体41、在下部以小于上部的宽度形成的长方体42、在上部和下部之间以最小宽度形成的长方体43进行重合的形状(下面有时称为I字形形状)的情况进行说明。图10是表示本实施方式(实施例2)的在I字形清洗针头40的吸引时的情况的图。

在本图所示的示例中，如上所述，I字形清洗针头40设为在上部具有以最大宽度(截面积)形成的长方体41；在下部设置小于上部的长方体的宽度(截面积)的长方体42；以及在上部和下部之间设置以最小宽度(截面积)形成的长方体43的形状。即，上部的I字形清洗针头40侧壁和反应容器26侧壁之间的间隙最小，上部和下部之间的I字形清洗针头40侧壁与反应容器26侧壁之间的间隙最大。

利用该形状，I字形清洗针头40的上部的下方与简单的长方体相比体积变小，即使在粗吸后的液量由于装置的机器差异导致偏差增加时，也能减小溢出或液体到达清洗针头上表面34的可能性，因此能提高液量的范围的似然度。此外，由于难以溢出或液体难以到达清洗针头上表面34，因此，即使随着装置的处理次数增加，清洗机构21的各喷嘴的下降速度增加，也能实现高速化而不会有问题。并且，通过在反应容器26的测光范围44内配置宽度变窄的上部和下部之间的长方体以及下部的长方体，从而与反应容器26的内壁相接触的部分在测光范围外且仅为清洗针头上部的长方体41，能实现可进一步提高分析的可靠性而不会损坏测光范围44的结构。这里，测光范围44示出高度方向的范围，本实施例中，在图11中从后述的光源35照射的光及透射光、散射光的方向是在图10中从跟前朝里侧的方向。也就是说，从反应盘13的内周侧朝外周侧的径向45照射光，利用设置于外周侧的图11所示的检测器36来进行测光。此外，还能构成为与本示例相反地将光源35配置在反应盘13的外周侧，将检测器36配置在内周侧。

本结构中，是对仅从一个方向观察时的I字形形状进行说明，也可以设为从另一个方向观察时也是I字形。根据该形状，能进一步提高液量的上限范围的似然度。

标号说明

1 自动分析装置

11 样本盘

12 样本分注探针

13 反应盘

14 第2试剂分注探针

15 第1试剂盘

16 第2试剂盘

17 第1试剂分注探针

18 样本容器

19 光度计

20 试剂容器

21 清洗机构

26 反应容器

30 清洗针头

31 清洗针头前端的吸引口

32 液滴

33 形成液滴时的空气的流路

34 清洗针头上表面

35 光源

36 检测器

40 I字形清洗针头

41 以I字形清洗针头上部的最大宽度形成的长方体

42 以小于上部的宽度形成的长方体

43 上部和下部之间的以最小宽度形成的长方体

44 反应容器的测光范围

45 反应盘的径向(从内周朝外周方向)

101 接口

102 外部输出介质

103 显示装置

104 存储器

105 计算机

106 打印机

107 输入装置

201 样本分注控制部

205 A/D转换器

206 试剂分注控制部(1)

207 试剂分注控制部(2)

801 反应液吸引喷嘴

802 清洗液喷出喷嘴

803 清洗液吸引喷嘴

804 空白水喷出喷嘴

805 粗吸吸引喷嘴

806 带清洗针头的清洗液吸引喷嘴

807 管

808 空白水

809 清洗液

810 反应液

811 上下支承轴

812 喷嘴夹具。

Claims (11)

1.一种自动分析装置，包括：

反应容器；

反应盘，该反应盘保持所述反应容器；

试料分注机构，该试料分注机构将试料分注到所述反应容器中；

试剂分注机构，该试剂分注机构将试剂分注到所述反应容器中；

光学***，该光学***由对被分注到该反应容器中的试料和试剂的混合液照射光的光源、以及对从该光源照射出的光进行检测的检测器构成；以及

清洗机构，该清洗机构对该反应容器进行清洗，

该自动分析装置基于由该检测器检测到的光来对所述试料进行分析，

所述清洗机构包括：清洗液供给喷嘴，该清洗液供给喷嘴将清洗液提供给该分析后的反应容器；清洗液吸引喷嘴，该清洗液吸引喷嘴对该提供的清洗液进行吸引；带清洗针头的清洗液吸引喷嘴，该带清洗针头的清洗液吸引喷嘴在喷嘴的下端设置有清洗针头；以及粗吸喷嘴，该粗吸喷嘴在用该清洗针头进行吸引前预先对所述反应容器内的液体进行吸引，

在利用所述粗吸喷嘴进行粗吸后，使液体残留以使得所述反应容器的底面不露出。

2.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述带清洗针头的清洗液吸引喷嘴中，清洗针头与容器内壁之间的间隙小于喷嘴与容器内壁之间的间隙。

3.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

利用所述带清洗针头的清洗液吸引喷嘴进行吸引的液体是为了用光来测定反应容器的污垢而喷出至所述反应容器的空白水。

4.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述清洗机构包括：喷嘴夹具，该喷嘴夹具对所述清洗液供给喷嘴、所述清洗液吸引喷嘴、所述带清洗针头的清洗液吸引喷嘴、以及所述粗吸喷嘴进行保持；以及支承轴，该支承轴使这些喷嘴上下移动。

5.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

在所述粗吸喷嘴下降后，所述粗吸喷嘴的前端停止在离开所述反应容器底面的位置。

6.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述粗吸喷嘴的吸引在液面残留的时刻停止以使得所述反应容器的底面不露出。

7.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述粗吸后的液量是在清洗针头下降时液面不上升到清洗针头上表面为止的程度的液量。

8.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

在用所述清洗针头进行吸引时，控制成液体成为一体并能进行吸引的吸引速度。

9.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述清洗针头由至少3个以上不同截面积的长方体构成，清洗针头上部与下部之间的长方体的截面积最小。

10.如权利要求9所述的自动分析装置，其特征在于，

所述上部的长方体的截面积最大，所述下部的长方体的截面积小于上部的长方体的截面积。

11.如权利要求10所述的自动分析装置，其特征在于，

在将清洗针头***所述反应容器中的状态下，

所述清洗针头的上部位于与测光范围重叠的范围外，该测光范围至少是与所述光源相对的面及与所述检测器相对的面上的从所述光源照射到所述反应容器的光朝向所述检测器并通过所述反应容器的范围。

Images