DE10133857C2 - Probenanalyseeinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Probenanalyseeinrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Probenanalyseeinrichtung, die bevorzugt zur Analyse einer Reaktion zwischen einer Probe und einem Reagenz verwendet wird, beispielsweise ein Enzym- Immunoassay.

Eine Probenreaktionsanalyse als klinischer Test auf dem Gebiet der Medizin, beispielsweise ein Enzym-Immunoassay, wird folgendermaßen durchgeführt. Zuerst werden Proben in Reaktionsbehälter verteilt, in welche ein Reagenz gegossen wird. Unter Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Temperatur (falls erforderlich) werden die Proben und das Reagenz geschüttelt, um die Reaktionsbedingungen anzugleichen. Danach werden die Reaktionseigenschaften des Reagenz beobachtet. Abgesehen von diesen Schritten können die Proben oder das Reagenz verdünnt werden, oder es kann ein neues Reagenz während dieser Schritte hinzugefügt werden, oder die Behälter können gewaschen werden.

Daher erfordert die Reaktionsanalyse häufig verschiedene, komplizierte Schritte, was mühsam für die für die Analyse verantwortliche Person ist, insbesondere wenn die Analyse für eine größere Anzahl an Proben durchgeführt wird. Dies führt dazu, dass seit einiger Zeit eine Automatisierung der voranstehend geschilderten Schritte entwickelt wird.

Die voranstehend erwähnten, verschiedenen Schritte werden vorzugsweise kontinuierlich durchgeführt, ohne Unterbrechung. Darüber hinaus können einige der Schritte wiederholt werden. Daher besteht ein Bedürfnis nach einer einzelnen Analyseeinrichtung, welche mehrere unter den voranstehend geschilderten Schritten durchführen kann.

Allerdings werden hierzu Mechanismen zur Durchführung der jeweiligen Schritte benötigt, sowie eine Übertragungseinheit zum Übertragen der die Proben enthaltenden Reaktions­ behälter zwischen diesen Mechanismen, was zu der Schwierigkeit führt, dass die Einrich­ tung sehr groß wird. Daher war eine Lösung dieses Problems unbedingt erforderlich.

Wenn der voranstehend erwähnte Verdünnungsschritt ebenfalls von der Analyseeinrichtung durchgeführt werden soll, sind darüber hinaus ein Schütteln der Proben und der Reagen­ zien, und das Schütteln der Proben und/oder der Reagenzien und eines Verdünnungsmit­ tels erforderlich. Wenn beide Schüttelvorgänge mit einer einzigen Schütteleinheit durchge­ führt werden, wird die für die Analyse benötigte Zeit verlängert. Wenn zwei Schütteleinhei­ ten für den jeweiligen Schüttelvorgang eingesetzt werden, nehmen die Abmessungen der Einrichtung in unerwünschter Weise zu.

Die DE 37 36 632 A1 zeigt eine automatische Analyseeinrichtung mit einem Gestell für Test­ röhrchen, die Proben von Patienten enthalten, das mit einem Förderer in eine erste Rich­ tung gefördert werden kann. Eine Mikrotiterplatte kann in der ersten Richtung von einer Be­ arbeitungslinie unabhängig von dem Teströhrchengestellförderer zu einer Inkubationsober­ fläche und zu einem Fotodensiometer bewegt werden. Eine Übergabestation ist zur Über­ gabe von Patientenproben von den Teströhrchen in die Mikrotiterplatte vorgesehen und in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung beweglich. Nachteilig ist hierbei, dass die Abmessungen unerwünscht groß sind.

Die WO 87/06008 A2 zeigt eine automatisierte Mehrzweckanalysevorrichtung mit einer Platte, die in einer ersten Richtung beweglich ist und eine Mikrotiterplatte aufnehmen kann sowie Pipetten- und Modulhalter aufweist. Mit einem Mechanismus ist es möglich, Flüssigkeit aus einer Vertiefung der Mikrotiterplatte in eine andere Vertiefung zu transferieren. Neben der Platte sind Aufnahmen für weitere Mikrotiterplatten, Pipettenhalter, Flüssigkeitsbehälter, Teströhrchen oder Glasfläschen. Faseroptische Beleuchtungen sind unterhalb der Platte zum Beleuchten der Vertiefungen der Mikrotiterplatte für Messungen der optischen Dichte oder für Fluoroskopie vorgesehen.

Die vorliegende Erfindung überwindet die voranstehend geschilderten Schwierigkeiten, die bei der herkömmlichen Einrichtung auftreten, und weist den Vorteil auf, eine Probenana­ lyseeinrichtung mit kleinen Abmessungen zur Verfügung zu stellen, die mehrere Schritte, die für eine Reaktionsanalyse zwischen einer Probe und einem Reagenz erforderlich sind, in kurzer Zeit durchführen kann.

Die Probenanalyseeinrichtung zur Durchführung einer Reaktionsanalyse bei einer Probe verwendet eine Mikroplatte, auf welcher mehrere Reaktionsbehälter vorgesehen sind, in denen mit der Probe und einem Reagenz eine Reaktion durchgeführt wird, wobei die Einrichtung aufweist: ein Reagenz- und/oder Probentablett zur Anbringung mehrerer Behälter, die jeweils entweder das Reagenz oder die Probe enthalten; eine Basis zum Haltern des Reagenz- und/oder Probentabletts auf solche Weise, daß sich das Tablett hin- herbewegen kann; einen Tablettfördermechanismus zum Hin- und Herbefördern des Reagenz- und/oder Probentabletts; einen Zuführmechanismus zum Zuführen der Probe oder des Reagenz in jeden Reaktionsbehälter der Mikroplatte; und einen Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus zur Aufrechterhaltung der Temperatur der Mikroplatte auf einem vorbestimmten Wert.

Der Zuführmechanismus weist einen Spender (Dispenser) zum Zuführen der Probe oder des Reagenz und einen Förderer zum Fördern des Spenders in Richtung senkrecht zur Hin- und Herbewegungsrichtung des Reagenz- und/oder Probentabletts auf.

Weiterhin ist eine Halterung für die Mikroplatte am Ende in Richtung senkrecht zur Hin- und Herbewegungsrichtung des Reagenz- und/oder Probentabletts vorgesehen, der Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus ist in der Nähe der Seite der Halterung des Hin- und Herbewegungsbereiches des Reagenz- und/oder Probentabletts angeordnet.

Bei der voranstehend geschilderten Anordnung werden die Proben auf dem Reagenz- und/oder Probentablett zum Zuführmechanismus durch den Tablettfördermechanismus befördert, wo eine Probe durch den Spender des Zuführmechanismus angesaugt wird. Dann wird der Spender mit einem vorbestimmten Reaktionsbehälter der Mikroplatte über das Zusammenwirken des Förderers des Zuführmechanismus und des Tablettfördermechanismus ausgerichtet, wodurch die angesogene Probe ausgestoßen wird. Diese Zufuhroperation wird für jeden Reaktionsbehälter wiederholt, abhängig von der Anzahl an Proben.

Entsprechend wird das Reagenz auf dem Reagenz- und/oder Probentablett in die Reaktionsbehälter verteilt.

Sobald die Proben und das Reagenz verteilt wurden, wird die Mikroplatte auf dem Reagenz- und/oder Probentablett zum Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus durch den Tablettfördermechanismus befördert, wobei die Mikroplatte über einen vorbestimmten Zeitraum auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten wird. Daher werden die Reaktionen gefördert. Wenn ein anderes Reagenz hinzugefügt werden muß, wird das Reagenz- und/oder Probentablett durch den Tablettfördermechanismus so befördert, daß ein weiteres Reagenz zugeführt wird.

Auf diese Weise werden die Reagenzien und die Proben in die Mikroplatte verteilt, und wird die Reaktion durch Halten der Mikroplatte auf der vorbestimmten Temperatur gefördert.

Weiterhin fördert der Förderer des Zuführmechanismus den Spender in Richtung senkrecht zur Hin- und Herbewegungsrichtung des Reagenz- und/oder Probentabletts. In diesem Fall wird der Zuführmechanismus in Bezug auf jeden Reaktionsbehälter angeordnet, nach dem Zuführen der Proben und des Reagenz, durch das Zusammenwirken der Hin- und Herbewegung des Reagenz- und/oder Probentabletts und der Hin- und Herbewegung des Spenders.

Weiterhin ist ein Waschmechanismus zum Waschen des Inneren jedes der Reaktionsbehälter der Mikroplatte neben der Seite der Halterung des Hin- und Herbewegungsbereiches des Reagenz- und/oder Probentabletts angeordnet.

Bei dieser Anordnung wird die Mikroplatte zum Waschmechanismus zwischen den voranstehend geschilderten Operationen oder danach befördert, und werden dann die Reaktionsbehälter gewaschen. Da sich der Waschmechanismus neben der Mikroplattenhalterungsseite des Bewegungsbereiches des Reagenz- und/oder Probentabletts befindet, kann die von der Halterung gehalterte Mikroplatte duch Bewegung des Reagenz- und/oder Probentabletts zum Waschmechanismus ausgerichtet werden.

Weiterhin weist die Probenanalyseeinrichtung ein Photometer zur Bestimmung der Reaktion innerhalb jedes der Reaktionsbehälter der Mikroplatte auf, wobei das Photometer neben der Seite der Halterung des Hin- und Herbewegungsbereiches des Reagenz- und/oder Probentabletts angeordnet ist.

Bei dieser Anordnung wird das Reagenz in die Mikroplatte eingebracht, um die Reaktion zu bestimmen. Da sich der Bestimmungsmechanismus neben der Mikroplattenhalterungsseite des Bewegungsbereiches des Reagenz- und/oder Probentabletts befindet, kann die durch die Halterung gehalterte Mikroplatte mit dem Bestimmungsmechanismus durch Bewegung des Reagenz- und/oder Probentabletts ausgerichtet werden. Die Ergebnisse der Messung werden entweder an ein externes Ausgabegerät ausgegeben, oder in einem Speicher gespeichert, der in der Probenanalyseeinrichtung vorgesehen ist.

Weiterhin springt die Halterung der Mikroplatte von dem Ende des Reagenz- und/oder Probentabletts in Richtung senkrecht zur Hin- und Herbewegungsrichtung des Reagenz- und/oder Probentabletts vor; der Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus weist eine Temperatureinstellvorrichtung und ein Gehäuse zu deren Aufnahme auf, und ist so angeordnet, daß er den Bewegungsbereich der Mikroplatte und der Halterung überlappt; das Gehäuse ist dort mit einer Kerbe versehen, wo es sich mit dem Bewegungsbereich der Mikroplatte und der Halterung überlappt.

Bei diesem Aufbau weist ein Teil des Gehäuses eine Kerbe auf. Daher kann die Mikroplatte ins Innere des Gehäuses befördert werden, um eine Erwärmungsoperation durchzuführen.

Weiterhin ist die Halterung der Mikroplatte als ein Rahmen ausgebildet, der die Mikroplatte so haltert, daß deren obere und rückwärtige Oberfläche freigelegt sind; die Temperatureinstellvorrichtung des Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus liegt der rückwärtigen Oberfläche der von der Halterung gehalterten Mikroplatte gegenüber und das Gehäuse weist einen Deckel zum Abdecken der oberen Oberfläche der Mikroplatte auf.

Bei diesem Aufbau wird die Mikroplatte zwischen die Erwärmungsvorrichtung und den Deckel des Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus für die Erwärmungsoperation befördert.

Weiterhin weist die Probenanalyseeinrichtung einen Vibrationsmechanismus auf dem Reagenz- und/oder Probentablett auf, zum Schütteln der auf der Halterung gehalterten Mikroplatte.

Bei diesem Aufbau wird die Mikroplatte geschüttelt, nachdem die Probe oder das Reagenz der Mikroplatte zugeführt wurde, oder nach Erwärmung der Mikroplatte, damit die Probe und das Reagenz geschüttelt werden.

Weiterhin weist die Probenanalyseeinrichtung einen Bereich auf der Halterung zum Anordnen jener Mikroplatte auf, die zur Durchführung der Reaktion zwischen der Probe und dem Reagenz dient, und zum Anordnen einer Mikroplatte, die zur Durchführung einer Verdünnung dient.

Die Mikroplatte zur Durchführung einer Verdünnung kann denselben Aufbau aufweisen wie die Reaktions-Mikroplatte. In diesem Fall wird das zu verdünnende Objekt (Probe oder Reagenz) in die Verdünnungsmikroplatte auf dieselbe Weise wie bei der Reaktions-Mikroplatte eingefüllt, und dann wird ein Verdünnungsmittel jeder Vertiefung zugeführt, wodurch die Verdünnungsoperation durchgeführt wird. Das Verdünnungsmittel kann vorher auf dem Reagenz/Probentisch angeordnet werden.

Nach Durchführung der Zuführoperationen für die Reaktions- Mikroplatte und die Verdünnungs-Mikroplatte auf der Halterung werden die Mikroplatten zusammen über die Halterung mit Hilfe des Vibrationsmechanismus geschüttelt, um den Inhalt in den Vertiefungen zu schütteln. Im übrigen ist der Betriebsablauf ebenso, wie dies voranstehend beschrieben wurde.

Die Probenanalyseeinrichtung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht der Anordnung von Teilen, die eine Enzym-Immunoreaktions- Analyseeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bilden;

Fig. 2 eine schematische Aufsicht auf die Anordnung von Teilen, welche die Enzym-Immunoreaktions- Analyseeinrichtung bilden;

Fig. 3A und 3B eine Aufsicht bzw. Querschnittsansicht (Vorderansicht) einer Analysenplatte, die in der Enzym-Immunoreaktions-Analyseeinrichtung verwendet wird;

Fig. 4 eine Perspektivansicht eines Reagenz- und/oder Probentabletts im Gebrauch;

Fig. 5A und 5B eine Aufsicht bzw. Querschnittsansicht eines Halterungsrahmens;

Fig. 6 eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung eines Vibrationsmechanismus;

Fig. 7 eine Aufsicht auf eine Stufeneinheit;

Fig. 8 eine Perspektivansicht eines Gehäuses, wobei dessen Deckel geöffnet ist;

Fig. 9 eine Perspektivansicht mit einer Darstellung der Beziehung des Bewegungsbereichs des Analysenplatten/Halterungsrahmens zu der Kerbe in dem Gehäuse des Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus;

Fig. 10A und 10B eine Vorderansicht bzw. Seitenansicht eines Photometers;

Fig. 11 eine Vorderansicht eines Waschmechanismus Fig. 12 eine Teilansicht der linken Seite des Waschmechanismus;

Fig. 13 eine Aufsicht auf einen Förderer des Zuführmechanismus;

Fig. 14 eine Vorderansicht eines Spenders des Zuführmechanismus;

Fig. 15A und 15B Darstellungen der Anbringung von Spitzen an der Spitze des Spenders, wobei Fig. 15A das Anbringen einer Probenspitze zeigt, und Fig. 15B das Anbringen einer Reagenzspitze;

Fig. 16A und 16B eine Perspektivansicht bzw. Vorderansicht einer Spitzenanordnungseinheit;

Fig. 17 eine Darstellung der Beziehung zwischen einer Plattenabdeckung und der Analysenplatte, die von dem Halterungsrahmen gehaltert wird;

Fig. 18 eine Perspektivansicht der Plattenabdeckung; und

Fig. 19 ein Flußdiagramm, das den Ablauf der Operationen der Enzym-Immunoreaktions-Analyseeinrichtung zeigt.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 19 eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform ist eine Enzym- Immunoassayeinrichtung 10, die eine Probenanalyseeinrichtung zum Testen einer Antikörperreaktion für Körperflüssigkeiten, Blut, Serum und dergleichen darstellt. Für diese Analyse wird eine Analysenmikroplatte (nachstehend als Analysenplatte P bezeichnet) verwendet, die mehrere Vertiefungen P1 (siehe. Fig. 3) als Reaktionsbehälter aufweist, in denen Enzym- Immunoreaktionen zwischen einer Probe und Reagenzien stattfinden. Fig. 1 ist eine schematische Perspektivansicht, welche die Anordnung zusammengebauter Teile der Enzym- Immunoassayeinrichtung 10 zeigt. Fig. 2 ist eine schematische Aufsicht, die ebenfalls die Anordnung der zusammengebauten Teile der Enzym-Immunoassayeinrichtung 10 zeigt.

Die Enzym-Immunoassayeinrichtung 10 weist auf: ein Reagenz- und/oder Probentablett 20 zur Anbringung mehrerer Reagenzflaschen S, die unterschiedliche Arten an Reagenzien enthalten, und mehrerer Probenbehälter K (siehe Fig. 4), die unterschiedliche Proben enthalten; eine Basis 11 zum Haltern des Reagenz- und/oder Probentabletts 20 auf solche Weise, daß sich das Tablett 20 hin- und herbewegen kann; einen Stufenmechanismus 30 zum Fördern des Reagenz- und/oder Probentabletts 20 hin und her; einen Zuführmechanismus 40 zum Zuführen der Probe oder des Reagenz in jede Vertiefung P1 der Analysenplatte P; einen Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 zum Halten der Temperatur der Analysenplatte P auf einem vorbestimmten Wert; einen Waschmechanismus 60 zum Waschen des Inneren jeder Vertiefung P1 der Analysenplatte P; ein Photometer 70 zur Bestimmung einer Enzym-Immunoreaktion in der Vertiefung P1 der Analysenplatte P; eine Plattenabdeckung 12 zum Verhindern eines Austrocknens der Probe oder des Reagenz in jeder Vertiefung P1 der Analysenplatte P; und eine Spitzenanordnungseinheit 13 zum Anordnen von Einwegspitzen T1, T2 und T3, die nachstehend genauer erläutert werden. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Stromversorgungseinheit zum Liefern elektrischer Energie an jeden Teil der Einrichtung. Die Enzym-Immunoassayeinrichtung 10 ist an einen Personalcomputer (nicht gezeigt) angeschlossen, der als Einheit zum Steuern des Betriebsablaufs jedes Teils der Einrichtung dient.

Nachstehend werden Einzelheiten jedes Teils der Probenanalyseeinrichtung erläutert.

Analysenplatte und Verdünnungsplatte

Bevor der Aufbau anderer Teile beschrieben wird, wird zuerst die Analysenplatte P erläutert. Hier wird auch eine Mikroplatte zum Verdünnen der später erläuterten Proben oder Reagenzien (nachstehend als Verdünnungsplatte U bezeichnet) beschrieben, da sie denselben Aufbau aufweist wie die Analysenplatte P. Die Fig. 3A und 3B sind eine Aufsicht bzw. Querschnittsansicht eines Beispiels für die Analysenplatte P (bzw. für die Verdünnungsplatte U). Insgesamt 96 (12 in der Breite × 8 in der Länge) Vertiefungen P1 (U1) sind auf der Oberfläche der Analysenplatte P (der Verdünnungsplatte U) angeordnet. Jede Vertiefung P1 (U1) weist einen ebenen Boden und eine offene Oberseite auf. Die Vertiefungen der Analysenplatte P (Verdünnungsplatte U) sind nicht auf ebene Böden begrenzt, und können etwa halbkugelförmige Böden aufweisen.

Die Analysenplatte P besteht aus transparentem Kunststoff, so daß dann, wenn ein Lichtstrahl mit vorbestimmter Wellenlänge von oben aus eingestrahlt wird, das Absorptionsvermögen auf der Grundlage des durch die Analysenplatte P hindurchgelassenen Strahls bestimmt werden kann, wodurch man Messungen der Enzym-Immunoreaktionen erhält. Auf die gesamte Innenoberfläche jeder Vertiefung P1 wird vorher ein Reagenz aufgebracht, und dann wird dort die Probe oder ein anderes Reagenz eingebracht. Die Verdünnungsplatte U ist nicht unbedingt transparent, und auf sie wird kein Reagenz aufgebracht.

Basis

Die Basis 11 ist ein plattenförmiges Teil, auf welchem die voranstehend geschilderten Teile der Enzym- Immunoassayeinrichtung 10 angebracht werden. Die Basis 11 und andere Teile sind sämtlich in einem Einrichtungsgehäuse (nicht gezeigt) aufgenommen.

Reagenz- und/oder Probentablett

Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 4 das Reagenz- und/oder Probentablett 20 beschrieben. Fig. 4 ist eine Perspektivansicht des Reagenz- und/oder Probentabletts 20 im Gebrauch. Das Reagenz- und/oder Probentablett 20 wird auf der Basis 11 über den Tablettfördermechanismus 30 angebracht. Das Reagenz- und/oder Probentablett 20 ist mit einer rechteckigen Tablettplatte 27 und einer Gruppe von Materialeinheiten versehen, die auf der Tablettplatte 27 angeordnet sind.

Die Gruppe der Materialeinheiten auf der Tablettplatte 27 ist hintereinander in Richtung Y angeordnet, nämlich jener Richtung, in welcher sich der Tablettfördermechanismus 30 hin- und herbewegt. Im einzelnen umfassen die Materialeinheiten eine Reagenzmaterialeinheit 21 zum Haltern der Reagenzienflaschen S, welche die unterschiedlichen Arten von Reagenzien enthalten, die für das Analysesystem geeignet sind, eine Probenmaterialeinheit 22 zum Haltern der mehreren Probenbehälter K, die einzelne Proben enthalten, eine Probenspitzenmaterialeinheit 23 zum Haltern mehrerer Probenspitzen T1, die zum Zuführen jeder Probe in eine zugehörige Vertiefung P1 der Analysenplatte P verwendet werden, eine Verdünnungsmittelspitzenmaterialeinheit 24 zum Haltern mehrerer Verdünnungsmittelspitzen T2 entsprechend den jeweiligen Vertiefungen P1, und eine Reagenzspitzenmaterialeinheit 25 neben der Reagenzmaterialeinheit 21 und der Probenmaterialeinheit 22, zum Haltern von Reagenzienspitzen T3 zum Zuführen der entsprechenden Reagenzien.

Die Reagenzienmaterialeinheit 21 weist sieben Sockel 21a auf, die auf einer Linie in Richtung X liegen (Richtung senkrecht zur voranstehend erwähnten Richtung Y), zur Aufnahme der Reagenzienflaschen S. Allerdings ist die Anzahl an Sockeln nicht auf den genannten Wert beschränkt, und kann je nach Erfordernis erhöht oder verringert werden.

Die Probenmaterialeinheit 22 ist als Tablett ausgebildet, und kann von der Tablettplatte 27 abgenommen werden. Die Probenmaterialeinheit 22 weist insgesamt 98 (14 in Richtung X × 7 in Richtung Y) Sockel 22a auf, in welche die Probenbehälter mit geschlossenen Böden und offenen Oberseiten eingeführt und dort gehaltert werden. Auch die Gesamtanzahl an Sockel 22a ist nicht auf den genannten Wert beschränkt.

Die Probenspitzenmaterialeinheit 23 und die Verdünnungsspitzenmaterialeinheit 24 sind nebeneinander in Richtung X angeordnet. Beide Materialeinheiten befinden sich neben der Probenmaterialeinheit 22. Jede der Spitzenmaterialeinheiten 23 und 24 ist abnehmbar auf einer Halterung 26 gehaltert, die auf der Tablettplatte 27 angebracht ist. Die Spitzenmaterialeinheiten 23 und 24 weisen denselben Aufbau auf. Auch die Probenspitze T1 und die Verdünnungsspitze T2 weisen denselben Aufbau auf. Die Spitzen T1 und T2 sind abnehmbar in der Spitzenmaterialeinheit 23 bzw. 24 gehaltert.

Genauer gesagt ist jede der Spitzen T1 und T2 ein Rohr mit einem verjüngten Ende (siehe Fig. 15A). Der Fußpunkt der Spitze T1 oder T2 ist an der Spitze einer Zuführdüse des später erläuterten Zuführmechanismus 40 angebracht, um die Probe oder das Verdünnungsmittel über das verjüngte Ende der Spitze anzusaugen und abzugeben. Um eine Mischung der einzelnen Proben zu verhindern ist jede der Spitzen T1 und T2 einzeln für jede Vertiefung P1 oder U1 der Analysenplatte P bzw. der Verdünnungsplatte U vorgesehen.

Die voranstehend geschilderte Reagenzspitzenmaterialeinheit 25 ist an einem Ende in Richtung X der Tablettplatte 27 vorgesehen. Die Reagenzspitzenmaterialeinheit 25 kann neun Reagenzspitzen T3 in Richtung Y haltern. Jede der Spitzen T3 kann von der Spitzenmaterialeinheit 25 abgenommen werden. Die Anzahl gehalteter Spitzen ist nicht irgendwie eingeschränkt, jedoch vorzugsweise größer als die Anzahl an Reagenzienflaschen, die in der Reagenzienmaterialeinheit 21 gehaltert werden.

Genauer gesagt ist jede der Reagenzienspitzen T3 ein Rohr mit einem verjüngten Ende, entsprechend den voranstehend geschilderten Probenspitzen T1 (siehe Fig. 15B). Entsprechend ist der Fußpunkt der Spitze T3 an der Spitze der Zufuhrdüse des später erläuterten Zuführmechanismus 40 angebracht, um das Reagenz über das verjüngte Ende der Spitze anzusaugen und abzugeben. Die Reagenzienspitzen T3 weisen einen größeren Durchmesser und eine größere Länge auf als die Probenspitzen T1, und weisen daher ein größeres Volumen auf. Die Reagenzienspitzen T3 sind einzeln für die jeweiligen Reagenzienflaschen S vorgesehen, um eine Mischung der Reagenzien miteinander zu verhindern.

Halterungsrahmen

Ein Halterungsrahmen 28 zum Haltern der Analysenplatte P und der Verdünnungsplatte U ist auf der Tablettplatte 27 über einem Vibrationsmechanismus 80 angeordnet. Die Fig. 5A und 5B sind eine Aufsicht bzw. Querschnittsansicht (Schnitt entlang der Linie W-W in Fig. 5A) des Halterungsrahmens 28.

Fig. 6 ist eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung des Vibrationsmechanismus 80.

Der Halterungsrahmen 28 und der Vibrationsmechanismus 80 sind an einem Ende der Tablettplatte 27 in Richtung X angeordnet, neben der voranstehend geschilderten Verdünnungsmittelspitzenmaterialeinheit 24. Der Halterungsrahmen 28 ist als Platte ausgebildet, die Hohlräume 28a und 28b zum Anordnen der Analysenplatte P bzw. der Verdünnungsplatte U aufweist. Die Formen und Abmessungen der Hohlräume 28a und 28b sind so gewählt, daß die Platte P bzw. U in den Hohlraum 28a bzw. 28b hineinpaßt. Der Halterungsrahmen 28 ist auf der Tablettplatte 27 so angeordnet, daß die Längsseiten der Platten P und U (die Seiten mit 12 Vertiefungen) in Richtung Y angeordnet werden. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, springt die rechte Hälfte des Halterungsrahmens 28, an welcher die Analysenplatte P angeordnet werden soll, von der Tablettplatte 27 in Richtung X vor.

Wie aus den Fig. 5A und 5B hervorgeht, ist die Bodenoberfläche des Hohlraums 28a des Halterungsrahmens 28 mit einer großen Öffnung 28c versehen, welche die Rückseite des Halterungsrahmens 28 durchdringt. Die Größe der Öffnung 28c ist so gewählt, daß beinahe die gesamte Fläche (mit Ausnahme des Umfangs) der Rückseite der Analysenplatte P freiliegt. Die Öffnung 28c ist zu dem Zweck vorgesehen, die Analysenplatte P von unten zu erwärmen, durch den später geschilderten Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50, und den durchgelassenen Lichtstrahl durch das Photometer 70 nachzuweisen.

Ein Waschbad 29 ist in dem Halterungsrahmen 28 und neben dem Hohlraum 28a in Richtung Y angeordnet, zum Waschen der Spitze der später erläuterten Saugdüse des Waschmechanismus 60. Die Breite des Waschbades 29 ist normalerweise gleich der Breite der Analysenplatte P in Richtung X. Während des Waschvorgangs wird die Waschlösung wiederholt in das Waschbad 29 eingegeben und daraus angesaugt, um die Spitze der Saugdüse zu waschen.

Vibrationsmechanismus

Wie voranstehend bereits erwähnt, ist der Halterungsrahmen 28 auf der Tablettplatte 27 über dem Vibrationsmechanismus 80 angebracht. Fig. 6 zeigt, daß der Vibrationsmechanismus 80 aufweist: eine Basisplatte 81, die über vier Schenkel fest auf der Tablettplatte 27 angebracht ist; einen Vibrationsmotor 82, der fest an der rückwärtigen Oberfläche der Basisplatte 81 angebracht ist, wobei die Drehachse aufrecht steht (also senkrecht sowohl zur Richtung X als auch zur Richtung Y, wobei diese Richtung nachstehend als Richtung Z bezeichnet wird); einen exzentrischen Nocken 83, der an der Antriebsachse des Vibrationsmotors 82 angebracht ist; ein Lager 84 für die Drehverbindung einer exzentrischen Welle 83a des exzentrischen Nockens 83 mit dem Halterungsrahmen 28; einen Gleitstückverbinder 85 zum Verbinden des Halterungsrahmens 28 mit der Basisplatte 81 auf solche Weise, daß der Halterungsrahmen 28 in den Horizontalrichtungen gleiten kann (in den beiden Richtungen X und Y); und einen Ausgangspositionssensor 86 zur Feststellung der Ausgangsposition des Halterungsrahmens 28 in Bezug auf die Basisplatte 81.

Der Vibrationsmotor 82 ist ein Servomotor, dessen Anzahl an Drehungen und dessen Drehwinkel frei gesteuert werden können, und der immer die Vibration bei einem vorbestimmten Drehwinkel beendet, so daß sich die Position des Halterungsrahmens 28 nach der Vibration in Bezug auf die Basisplatte 81 nicht ändert.

Ein Ende des exzentrischen Nockens 83 ist mit der Antriebsachse des Vibrationsmotors 82 verbunden, und das andere Ende ist mit der exzentrischen Welle 83a versehen, die parallel zur Antriebsachse verläuft, jedoch exzentrisch zu dieser angeordnet ist. Durch Verbindung der exzentrischen Welle 83a mit dem Halterungsrahmen 28 über das Lager 84 verursacht der Betrieb des Vibrationsmotors 82 eine Kreisbewegung des Halterungsrahmens 28, wobei die Antriebsachse das Zentrum darstellt, und die Entfernung der Exzentrizität der exzentrischen Welle 83a den Radius der Bewegung bestimmt.

Der Verbinder 85 zum Verbinden der Basisplatte 81 mit dem Halterungsrahmen 28 ist als Kombination aus zwei Gleitstücken ausgebildet, die eine Gleitbewegung eines Gleitstücks in Längsrichtung des anderen Gleitstücks durchführen. Der Verbinder 85 ist zwischen der Basisplatte 81 und dem Halterungsrahmen 28 angebracht, so daß das eine Gleitstück in Richtung X gleitet, dagegen das andere in Richtung Y. Daher kann der Halterungsrahmen 28 in jeder Horizontalrichtung gleiten, ohne daß sich sein Wesen ändert. Der Betrieb des Vibrationsmotors 82 bewegt daher den Halterungsrahmen 28 in einer Kreisbewegung parallel zur Horizontaloberfläche, ohne dessen Winkel zu ändern.

Ein Höcker 83b ist auf der Umfangsoberfläche des exzentrischen Nockens 83 vorgesehen. Der voranstehend erwähnte Ausgangspositionssensor 86 stellt das Vorhandensein des Höckers 83b fest, und gibt ein Feststellsignal an den Personalcomputer aus, der den Betriebsablauf der Enzym- Immunoassayeinrichtung 10 steuert. Auf der Grundlage der Feststellung des Höckers 83b stellt der Personalcomputer fest, daß sich der Halterungsrahmen 28 in der Ausgangsposition befindet, und hält den Vibrationsmotor 82 bei diesem Drehwinkel an, womit der Vibrationsvorgang beendet ist. Daher ist die Position des Halterungsrahmens 28 in Bezug auf die Basisplatte 81 vor und nach dem Vibrationsvorgang konstant, wodurch Fehlfunktionen ausgeschaltet werden, die durch eine fehlerhafte Ausrichtung der Analysenplatte P in Bezug auf andere Operationen hervorgerufen werden (beispielsweise Zuführen, Waschen, Erwärmen, Analyse, und dergleichen der Analysenplatte P).

Stufeneinheit

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 7 die Stufeneinheit 30 beschrieben. Die Stufeneinheit 30 weist auf: zwei Führungswellen 31a und 31b zum Führen des Reagenz/Probentabletts 20 in Richtung Y; Gleitstücke 32A und 32B, die fest an der rückwärtigen Oberfläche des Reagenz/Probentabletts 20 angebracht sind, und entlang der Führungswelle 31a bzw. 31b gleiten können; einen Endlosriemen 34, der sich in Richtung Y zwischen zwei angetriebenen Riemenscheiben 33a und 33b erstreckt; einen Antriebsmotor 35 als Antriebsquelle des Endlosriemens 34; eine Antriebsriemenscheibe 36, die an der Ausgangsachse des Antriebsmotors 35 angebracht ist; eine Untersetzungsriemenscheibe 37, die koaxial mit der angetriebenen Riemenscheibe 33a verbunden ist; und einen Transmissionsriemen 38 zur Übertragung des Drehmoments der Antriebsriemenscheibe 36 an die Untersetzungsriemenscheibe 37.

Die beiden Führungswellen 31a und 31b verlaufen in Richtung Y, und sind an beiden Enden an der Basis 11 (nicht in Fig. 7 gezeigt) befestigt. Die Gleitstücke 32a und 32b weisen Linearbewegungskugellager auf, die im Eingriff mit der Führungswelle 31a bzw. 31b stehen, so daß sie entlang der Führungswelle 31a bzw. 31b gleiten können. Die Gleitstücke 32a und 32b sind an der rückwärtigen Oberfläche der Tablettplatte 27 des Reagenz/Probentabletts 20 angebracht, so daß sich des gesamte Reagenz/Probentablett 20 in Richtung Y hin- und herbewegen kann.

Die angetriebenen Riemenscheiben 33a und 33b und der Endlosriemen 34 sind sämtlich in der Nähe der Führungsachse 31b angeordnet. Das Gleitstück 32b ist mit dem Zentrum des Endlosriemens 34 über eine Stütze 32c verbunden. Daher wird der Endlosriemen 34 so angetrieben, daß er über das Gleitstück 32b das Reagenz/Probentablett 20 hin- und herbewegt.

Die Untersetzungsriemenscheibe 37 und die angetriebene Riemenscheibe 33a sind koaxial an beiden Enden einer Welle so gehaltert, daß sie sich miteinander verriegelt bewegen. Die Antriebsriemenscheibe 36 weist einen größeren Durchmesser auf als die Untersetzungsriemenscheibe 37, so daß die auf die Untersetzungsriemenscheibe 37 übertragene Umdrehungsgeschwindigkeit verringert wird.

Der Antriebsmotor 35 ist ein Servomotor, dessen Ausmaß der Drehung gesteuert werden kann. Durch Steuern des Ausmaßes der Drehung kann das Reagenz/Probentablett 20 in Richtung Y ausgerichtet werden.

Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 an der Vorderseite (also der unteren Seite in Fig. 2) der Basis 11 angeordnet, neben der Seite des Halterungsrahmens 28 (also in Fig. 2 auf der rechten Seite) des Hin- und Herbewegungsbereiches des Reagenz/Probentabletts 20. Der Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 erläutert. Fig. 5 ist eine Perspektivansicht des Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50, wobei ein später erläuterter Deckel 56 geöffnet ist. Fig. 9 ist eine Perspektivansicht, welche die Beziehung zwischen dem Bewegungsbereich R der Analysenplatte und dem Halterungsrahmen und einem Gehäuse 52 des Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 zeigt.

Der Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 ist mit einer Heizvorrichtung 51 als Temperatureinstellvorrichtung versehen, und mit dem Gehäuse 52 zur Aufnahme der Heizvorrichtung 51. Die Temperatur der Heizvorrichtung 51 kann über ein Steuerfeld (nicht gezeigt) eingestellt werden. Die Temperatureinstellvorrichtung ist nicht auf die Heizvorrichtung beschränkt, und kann beispielsweise ein Peltier-Element sein, das nicht nur zum Erwärmen, sondern auch zum Kühlen eingesetzt werden kann.

Das Gehäuse 52 weist einen Hauptkörper 53 zum Haltern der Heizvorrichtung 51 auf, vier Schenkel 54 zum Haltern des Hauptkörpers 53 auf der Basis 11 (nicht gezeigt), sowie einen Deckel 56, der geöffnet und geschlossen werden kann, und der am oberen Ende einer Seitenwand 55 angeordnet ist, die auf der oberen Oberfläche des Hauptkörpers 53 aufsitzt.

Die voranstehend geschilderte Heizvorrichtung 51 ist auf der oberen Oberfläche des Hauptkörpers 53 angeordnet. Der Deckel 56 ist so an der Seitenwand 55 angebracht, daß er in seiner geschlossenen Position der Heizvorrichtung 51 über den Bewegungsbereich der Analysenplatte P bzw. des Halterungsrahmens 28 gegenüberliegt. Im einzelnen ist ein Spalt zwischen dem Hauptkörper 53 und dem Deckel 56 vorgesehen, welcher die Aufnahme der Dicke (Höhe) des Halterungsrahmens 28 gestattet, der die Analysenplatte P haltert, so daß die Analysenplatte P und der Halterungsrahmen 28, die durch die Bewegung des Reagenz- und/oder Probentabletts 20 gefördert werden, in den Spalt eingeführt werden können. Wenn die Analysenplatte P zwischen den Hauptkörper 53 und den Deckel 56 eingeführt ist, ist die Analysenplatte P sandwichartig zwischen der oberen Heizvorrichtung 51 und dem unteren Deckel 56 angeordnet. Wie voranstehend bereits erwähnt, liegt deswegen, da der Hohlraum 28a des Halterungsrahmens 28 die Öffnung 28C aufweist, die rückwärtige Oberfläche der Analysenplatte P direkt der Heizvorrichtung 51 gegenüber, ohne irgendeine Abschirmung. Daher kann Wärme von der Heizvorrichtung 51 wirksam auf die rückwärtige Oberfläche der Analysenplatte P übertragen werden. Da sich der Deckel 56 in der Nähe der Öffnungen der Vertiefungen P1 der Analysenplatte P befindet, kann darüber hinaus verhindert werden, daß Feuchtigkeit verdampft, die in der Probe, den Reagenzien oder dergleichen in den Vertiefungen P1 vorhanden ist.

Fig. 9 zeigt das Gehäuse 52 mit geschlossenem Deckel 56. In Fig. 9 bezeichnet das Bezugszeichen R den Bewegungsbereich der Analysenplatte P bzw. des Halterungsrahmens 28, der durch die Bewegung des Reagenz- und/oder Probentabletts 20 festgelegt ist. Wie aus der Figur hervorgeht, ist der Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 auf der Basis 11 so angeordnet, daß er sich mit dem Ende des Bereichs R überlappt. Das Gehäuse 52 ist mit einer Kerbe versehen, um den Bewegungsbereich R der Analysenplatte bzw. des Halterungsrahmens aufzunehmen. Im einzelnen sind Kerben 52a und 52b, welche der Richtung Y bzw. X gegenüberliegen, so ausgebildet, daß die Analysenplatte P und der Halterungsrahmen 28 ins Innere des Gehäuses 52 geführt werden können, entsprechend der Translationsbewegung des Reagenz- und/oder Probentabletts 20.

Photometer

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist das Photometer 70 auf der Basis 11 angeordnet, hinter (also an der Oberseite in Fig. 2) dem Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus in Richtung Y, und neben der Seite des Halterungsrahmens 28 (also der rechten Seite in Fig. 2) des Bewegungsbereiches des Reagenz/Probentabletts 20. Das Photometer 70 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 10A und 10B beschrieben, die eine Vorderansicht bzw. Seitenansicht des Photometers 70 darstellen.

Das Photometer 70 weist auf: eine Abstrahlungseinheit 71 zum Abstrahlen von Licht von einer Halogenlampe 71a als Lichtquelle an die Vertiefungen P1 der Analysenplatte P; eine Sensorhalterung 72 einschließlich einer Photodiode 72a als Lichtempfangssensor; eine Filterhalterung 73 mit verschiedenen Arten von Bandpaßfiltern 73a, die für Bestimmungen geeignet sind; eine Filterauswahlvorrichtung 74 zum Antrieb der Filterhalterung 73; eine Stütze 75 zum Haltern der Abstrahlungseinheit 71, der Sensorhalterung 72 und der Filterhalterung 73; eine Basisplatte 76, die auf der Basis 11 angebracht ist (in den Fig. 10A und 10B nicht gezeigt), mit zwei Schenkeln 76a; ein Führungsstück 77, das auf der Basisplatte 76 angebracht ist; ein Gleitstück 78, das entlang dem Führungsteil 77 gleiten kann; und eine Positioniervorrichtung 79 für die Hin- und Herbewegung des Gleitstücks 78.

Die Abstrahleinheit 71 umfaßt die Halogenlampe 71a, ein Führungsrohr 71b, welches das Licht von der Halogenlampe 71a überträgt, und einen Spiegel 71c, welcher das durchgelassene Licht zur Sensorhalterung 72 reflektiert. Das Führungsrohr 71b erstreckt sich von der Stütze 75 aus in Richtung X. Die Entfernung von dem Fußpunkt des Führungsrohrs 71b zum Spiegel 71c auf der Spitze des Führungsrohrs 71b ist größer als die Breite (kürzere Seite) der Analysenplatte P in Richtung X.

Die scheibenförmige Filterhalterung 73 ist zwischen die Halogenlampe 71a und das Führungsrohr 71b eingeführt. Verschiedene Arten von Bandpaßfiltern 73a mit unterschiedlichen Durchlaßbändern (fünf Arten bei der vorliegenden Ausführungsform) sind entlang dem Umfang der Filterhalterung 73 vorgesehen. Ein Durchgangsloch 73b ohne ein Bandpaßfilter 73a ist ebenfalls entlang dem Umfang der Filterhalterung 73 vorgesehen.

Die Filterauswahlvorrichtung 74 weist auf: einen Servomotor 74a zum Drehen der Filterhalterung 73; einen Ausgangspositionshöcker 74b, der am Umfang der Filterhalterung 73 vorgesehen ist; und einen Ausgangspositionssensor 74c zur Feststellung des Ausgangspositionshöckers 74b. Der Ausgangspositionshöcker 74b wird von dem Ausgangspositionssensor 74c festgestellt, und dann wird die Filterhalterung 73 um einen vorbestimmten Winkel durch den Servomotor 74a gedreht, so daß das gewünschte Bandpaßfilter 73a in Bezug auf die Halogenlampe 71a ausgerichtet wird, und dann Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge von der Abstrahleinheit 71 ausgesandt wird.

Die Sensorhalterung 72 erstreckt sich von der Stütze 75 aus in Richtung X. Die Entfernung von dem Fußpunkt der Sensorhalterung 72 bis zur Photodiode 72a an der Spitze der Sensorhalterung 72 ist gleich der Entfernung von dem Fußpunkt des Führungsrohrs 71b zum Spiegel 71c an der Spitze des Führungsrohrs 71b. Wie aus den Fig. 10A und 10B hervorgeht, werden die Höhen des Führungsrohrs 71b und der Sensorhalterung 72 so festgelegt, daß der Bewegungsbereich R der Analysenplatte bzw. des Halterungsrahmens zwischen dem Führungsrohr 71b und der Sensorhalterung 72 angeordnet wird. Durch Bewegung des Reagenz/Probentabletts 20 wird daher die Analysenplatte P zwischen das Führungsrohr 71b und die Sensorhalterung 72 geführt. Das Licht, das durch jede Vertiefung P1 durchgelassen wird, wird durch die Photodiode 72a erfaßt, wodurch man die Meßergebnisse auf der Grundlage des Absorptionsvermögens erhält.

Das Gleitstück 78 haltert die Stütze 75, und das Führungsteil 77 ist auf der Basisplatte 76 entlang der Richtung X angebracht. Durch Gleiten des Gleitstücks 78 kann daher die Erfassungsposition der Photodiode 72a entlang der Richtung X geändert werden. Die Positionierungsvorrichtung 79 zum Bewegen des Gleitstücks 78 weist einen Endlosriemen 79c auf, der in Richtung X zwischen einer Antriebsriemenscheibe 79a und einer angetriebenen Riemenscheibe 79b verläuft, und einen Servomotor 79d zum Drehen der Antriebsriemenscheibe 79a. Das Gleitstück 78 ist mit dem Zentrum des Endlosriemens 79c über eine kleine Stütze 78a verbunden. Dadurch, daß sich der Servomotor 79d dreht, kann die Erfassungsposition der Photodiode 72a entlang der Richtung X über das Gleitstück 78 und die Stütze 75 angeordnet werden. Genauer gesagt wird die Photodiode 72a in Bezug auf jede der Vertiefungen P1 angeordnet, die auf einer Linie in Richtung X liegen, um das Absorptionsvermögen für sämtliche Vertiefungen P als auch dieser Linie zu messen. Da sich wie voranstehend erwähnt die Analysenplatte P in Richtung Y infolge der Translationsbewegung des Reagenz/Probentabletts 20 bewegen kann, können diese Ausbreitungsbewegung und die Positionierbewegung der Photodiode 72a in Richtung X kombiniert werden, um das Absorptionsvermögen sämtlicher Vertiefungen P1 der Analysenplatte P zu bestimmen.

Waschmechanismus

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Waschmechanismus 60 auf der Basis 11 hinter (also an der Oberseite in Fig. 2) dem Photometer in Richtung Y angeordnet, und neben der Seite des Halterungsrahmens 28 (also an der rechten Seite in Fig. 2) des Hin- und Herbewegungsbereiches des Reagenz/Probentabletts 20. Der Waschmechanismus 60 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 11 und 12 beschrieben. Fig. 11 ist eine Vorderansicht des Waschmechanismus 60, und Fig. 12 ist eine Ansicht der linken Seite des Waschmechanismus 60, wobei einige Teile weggelassen sind. Die Teile hinter einer später genauer erläuterten Düsenabdeckung 65 sind in Fig. 12 nicht dargestellt.

Der Waschmechanismus 60 weist auf: ein Hauptchassis 61, das an der Basis 11 (in den Fig. 11 und 12 nicht gezeigt) über vier Schenkel 61a angebracht ist; einen Waschverteiler 62 mit acht Gruppen von Waschlösungsausstoßdüsen 62a und -saugdüsen 62b; einen Halter 63 zum Haltern des Waschverteilers 62; eine Hebevorrichtung 64 zum Anheben oder Absenken des Waschverteilers 62 über den Halter 63 in Bezug auf das Hauptchassis 61; die Düsenabdeckung 65 zur Aufnahme von Substanzen, die von den Düsen 62a und 62b des Waschverteilers 62 heruntergetropft sind; einen Waschlösungstank (nicht gezeigt); sowie Waschlösungsdruck- und -saugpumpen.

Der Waschverteiler 62 ist quaderförmig ausgebildet, wobei die eine Gruppe von Seiten größer ist als die andere Gruppe der Seiten. Die Paare von Waschlösungs-Auslaßdüsen 62a und Waschlösungs-Saugdüsen 62b sind mit gleichmäßigen Abständen unter dem Waschverteiler 62 entlang dessen längeren Seiten vorgesehen. Die Saugdüsen 62b sind länger als die Waschlösungs-Auslaßdüsen 62a. Der Abstand zwischen zwei Düsen ist gleich dem Abstand zwischen zwei Vertiefungen P1 der Analysenplatte P in Richtung X. Die obere Oberfläche des Waschverteilers 62 ist mit einer Lösungszufuhröffnung 62c versehen, die mit den Waschlösungsauslaßdüsen 62a in Verbindung steht, und mit einer Saugöffnung 62d, die mit den Saugdüsen 62b in Verbindung steht. Die Lösungszufuhröffnung 62c ist an die Waschlösungsdruckpumpe und einen Waschlösungstank über einen Schlauch angeschlossen, und die Saugöffnung 62d ist mit der Saugpumpe über einen Schlauch verbunden.

Das Bezugszeichen 62e bezeichnet eine Küvette, die entsprechend Befehlen von dem Personalcomputer geöffnet und geschlossen werden kann. Während die Pumpen normalerweise ständig in Betrieb sind, wird die Waschlösung aus den Waschlösungsauslaßdüsen 62a nur dann ausgestoßen, wenn die Küvette geöffnet ist.

Weiterhin sind Positionierungshöcker 62f und 62g vor und hinter dem Waschverteiler 62 angeordnet. Die Positionierungshöcker 62f und 62g werden in Kerben eingepaßt, die in dem Halter 63 vorgesehen sind, um den Waschverteiler 62 in Bezug auf den Halter 63 in Richtung X auszurichten.

Das Hauptchassis 61, welches den Waschverteiler 62 über die Hebevorrichtung 64 und den Halter 63 haltert, ist so auf der Basis 11 angeordnet, daß die Längsseite (Richtung entlang den Linien der Paare der Düsen) des Waschverteilers 62 parallel zur Richtung X verläuft, und die Paare der Düsen oberhalb der jeweiligen Vertiefungen P1 angeordnet sind, die in einer Linie in Richtung X auf der Analysenplatte P angeordnet sind, die sich über den Translationsbereich R bewegt. Genauer gesagt ist das Hauptchassis 61 so angeordnet, daß die Paare der Düsen dem Zentrum der jeweiligen Vertiefungen P1 in Richtung X entsprechen.

Die Hebevorrichtung 64 weist auf: ein Führungsteil 64a, das fest an dem Hauptchassis 61 in Richtung Z angebracht ist; ein Gleitstück 64b, das durch das Führungsteil 64a gehaltert wird, und entlang diesem gleiten kann; eine Schraubenwelle 64c, die drehbar an dem Hauptchassis 61 angebracht ist, und in Richtung Z verläuft; sowie einen Servomotor 64b zum Drehen der Schraubenwelle 64c.

Das Gleitstück 64b haltert fest den Halter 63, und überträgt die Anhebe/Absenkbewegung auf den Waschverteiler 62 über den Halter 63. Das Gleitstück 64b steht in Eingriff mit der Schraubenwelle 64c über eine Kugelumlaufspindel (nicht gezeigt), und wird entsprechend der Drehung der Schraubenwelle 64c angehoben oder abgesenkt.

Die Hebevorrichtung 64 kann die Höhe des Waschverteilers 62 auf die folgenden drei Niveaus einstellen: jenes Niveau, an welchem die Saugdüsen 62b des Waschverteilers 62 getrennt von und oberhalb der Analysenplatte P angeordnet sind (der in den Fig. 11 und 12 gezeigte Zustand, bezeichnet als das Rücksetzniveau); jenen Pegel, an welchem die Saugdüsen 62b des Waschverteilers 62 unmittelbar oberhalb der Vertiefungen P1 der Analysenplatte P angeordnet sind (als das Auslaßniveau bezeichnet) und jenen Pegel, an welchem die Spitzen der Saugdüsen 62b des Waschverteilers 62 die Böden der Vertiefungen P1 erreichen (als das Saugniveau bezeichnet). Wenn das Hauptchassis 61 mit Sensoren zur Feststellung des Gleitstücks 64b an diesen Niveaus versehen wird, kann ein üblicher Antriebsmotor anstelle des Servomotors 64d eingesetzt werden, um das Ausmaß der Drehung zu steuern.

Der Halter 63 ist durch das Gleitstück 64b so gehaltert, daß er entlang der Richtung X positioniert wird, wobei seine Länge im wesentlichen der Länge der Längsseiten des Waschverteilers 62 entspricht. Der Halter 63 ist im Schnitt U-förmig, wobei die Oberseite geöffnet ist, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist. Der Waschverteiler 62 wird in den Raum des Halters 63 von der oberen Oberseite aus eingeführt. Die Breite des Raums des Halters 63 ist etwas größer als die Dicke des Waschverteilers 62, so daß ein geringes Spiel im Inneren des Halters 63 vorhanden ist, welcher den Waschverteiler 62 haltert. Der Halter 63 ist mit einer Feder 63a versehen, welche elastisch auf den eingeführten Waschverteiler 62 drückt, und so verhindert, daß sich der Waschverteiler 62 in Richtung Y bewegt. Da der Halter 63 den Waschverteiler 62 so haltert, daß ein Spiel und die Druckbeaufschlagung durch die Feder vorhanden sind, können die Saugdüsen 62 in Berührung mit den Innenwänden der Vertiefungen P1 gelangen, und an diese angedrückt werden, für eine Saugoperation, so daß wirksam Flüssigkeit aus den Vertiefungen P1 entfernt wird.

Die gegenüberliegenden Ebenen des im Schnitt U-förmigen Halters 63 weisen Kerben 63b auf (nur eine Kerbe ist dargestellt), entsprechend den Positionierungshöckern 62f und 62g des voranstehend geschilderten Waschverteilers 62. Mit den Kerben 63b kann jedes Paar von Düsen des Waschverteilers 62 in Richtung X positioniert und fixiert werden.

Eine Kontaktrolle 63c zum Verschwenken der Düsenabdeckung 65 ist oberhalb des Halters 63 vorgesehen. Die Kontaktrolle 63c wird entsprechend der Bewegung des Gleitstücks 64b angehoben oder abgesenkt.

Wie in Fig. 12 gezeigt ist, ist die Düsenabdeckung 65 mit einem ersten Arm 65a versehen, welcher der oberen Ebene des Hauptchassis 61 gegenüberliegt; mit einem zweiten Arm 65b, dessen eines Ende mit einem Ende des ersten Arms 65a verbunden ist, und mit einem Vorratsbehälter 65c, der am anderen Ende des zweiten Arms 65b vorgesehen ist. Der erste Arm 65a ist mit dem Hauptchassis 61 in der Nähe seines einen Endes verbunden, das sich in Bezug auf die Spindel 65b verschwenken kann, die in Richtung X verläuft. Das andere Ende des ersten Arms 65a ist mit einer Druckfeder 65e versehen, welche den ersten Arm 65a von dem Hauptchassis 61 wegdrückt.

Der zweite Arm 65b ist im wesentlichen senkrecht zum ersten Arm 65a angeschlossen. Wenn daher der erste Arm 65a horizontal ist, weist das Ende des zweiten Arms 65b nach unten. In einem derartigen Zustand ist der Vorratsbehälter 65c unmittelbar unterhalb der Düsen des Waschverteilers 62 angeordnet, durch geringfügige Verschiebung nach rechts (Fig. 12) gegenüber dem Ende des zweiten Arms 65b aus. Die Länge des Vorratsbehälters 65c entspricht im wesentlichen der Länge des Waschverteilers 62 in Richtung X, und der Vorratsbehälter 65c wird durch den zweiten Arm 65b in Richtung X gehaltert. Der Boden des Vorratsbehälters 65c verläuft schräg in Richtung X, so daß ein Ende (das rechte Ende in Fig. 11) niedriger liegt als das andere. Ein Auslaß 65f ist an einem Ende des Vorratsbehälters 65c vorgesehen, um restliche Flüssigkeit zu sammeln und auszustoßen, die von den Düsen 62a und 62b heruntertropft. Ein Abfallflüssigkeitsvorratsbehälter (nicht gezeigt) ist unterhalb des Auslasses 65f vorhanden.

Wie voranstehend geschildert werden die Niveaus des Waschverteilers 62 und des Halters 63 unter drei Niveaus (Rücksetzniveau, Auslaßniveau und Ansaugniveau) durch die Hebevorrichtung 65 gesteuert. Die Kontaktrolle 63c, die auf dem Halter 63 vorgesehen ist, gelangt in Berührung mit der Druckfeder, die eine entgegengesetzte Kraft ausübt, so daß sich der erste Arm 65a der Düsenabdeckung 65 horizontal auf dem Rücksetzniveau befindet. Wenn daher der Waschverteiler 62 und der Halter 63 zu dem Ausstoß- oder Ansaugniveau absinken, wird der erste Arm 65a durch die Druckfeder 65e heruntergedrückt, wodurch der Vorratsbehälter 65c aus der Position unmittelbar unterhalb der Düsenpaare verschwenkt wird, um den Waschvorgang nicht zu stören.

Zuführmechanismus

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Zuführmechanismus 40 auf der Basis 11 hinter (also an der Oberseite in Fig. 2) dem Waschmechanismus 60 in Richtung Y angeordnet. Der Zuführmechanismus 40 weist einen Spender 41 zum Zuführen der Proben und Reagenzien auf, und einen Förderer 90 zur Übertragung des Spenders 41 in Richtung X. Fig. 13 ist eine Aufsicht auf den Förderer 90, und Fig. 14 ist eine Vorderansicht des Spenders 41. Der Zuführmechanismus 40 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 13 und 14 beschrieben.

Wie aus Fig. 13 hervorgeht, weist der Förderer 90 auf: einen Installierungsständer 91 (siehe die Fig. 1 und 2), der auf der Basis 11 über den Translationsbereich des Reagenz- und/oder Probentabletts 20 angebracht ist, welches den Halterungsrahmen 28 haltert; eine Führungsschiene 92, die auf dem Installationsständer 91 in Richtung X angebracht ist; ein Gleitstück 93 zum Haltern des Spenders 41, welches entlang der Führungsschiene 92 gleiten kann; einen Endlosriemen 95, der in Richtung X zwischen zwei angetriebenen Riemenscheiben 94a und 94b ausgespannt ist; einen Servomotor 96 als Antriebsquelle zum Bewegen des Endlosriemens 95; eine Antriebsriemenscheibe 97, die an der Ausgangsachse des Servomotors 96 angebracht ist; eine Untersetzungsriemenscheibe 98, die koaxial mit der angetriebenen Riemenscheibe 94a verbunden ist; und einen Transmissionsriemen 99 zur Übertragung des Drehmoments der Antriebsriemenscheibe 97 an die Untersetzungsriemenscheibe 98.

Die Führungsschiene 92 ist auf der Vorderseite des Installierungsständers 91 in Richtung X angebracht. Da das Gleitstück 93 entlang der Führungsschiene 92 gleiten kann, kann der Spender 41 zu jener Position entlang der Richtung X bewegt werden. Die angetriebenen Riemenscheiben 94a und 94b und der Endlosriemen 94 sind in der Nähe der Führungsschiene 92 angeordnet. Das Gleitstück 93 ist mit dem Zentrum des Endlosriemens 95 über eine Stütze 93a verbunden. Durch Laufenlassen des Endlosriemens 95 kann daher der Spender 41 entlang der Richtung X über das Gleitstück 93 ausgerichtet werden.

Die Untersetzungsriemenscheibe 98 und die angetriebene Riemenscheibe 94a sind an den beiden Enden derselben Achse so koaxial gehaltert, daß ihre Bewegung gekoppelt ist. Der Durchmesser der Antriebsriemenscheibe 97 ist kleiner als jener der Untersetzungsriemenscheibe 98, so daß die auf die Untersetzungsriemenscheibe 98 übertragene Drehgeschwindigkeit verringert wird. Der Servomotor 96 kann das Ausmaß der Drehung steuern, um welches der Spender 41 entlang der Richtung X ausgerichtet wird.

Der Spender 41 weist eine Zufuhrdüse 45 auf, und eine Hebevorrichtung zum Anheben/Absenken der Zufuhrdüse 45 in Richtung Z. Die Hebevorrichtung weist auf: ein Gehäuse 42, das durch das Gleitstück 93 des Förderers 90 gehaltert wird; ein Führungsteil 43, das fest an dem Gehäuse 42 angebracht ist, und entlang der Richtung Z verläuft; ein Gleitstück 44 zum Haltern der Zufuhrdüse 45, welches entlang der Führungsteil 43 gleiten kann; eine Schraubenwelle 46, die drehbar an dem Gehäuse 42 in Richtung Z angebracht ist; und einen Servomotor 47 zum Drehen der Schraubenwelle 46.

Das Gehäuse 42 ist quaderförmig, wobei eine Gruppe der Seiten länger ist als die andere Gruppe der Seiten. Das Gleitstück 93 des Förderers 90 haltert das Gehäuse 42 so, daß die Längsseiten des Gehäuses 42 in Richtung Z verlaufen. Das Gleitstück 44 des Spenders 41 steht im Eingriff mit der Schraubenwelle 46 über eine Kugelumlaufspindel (nicht gezeigt), und wird entsprechend der Drehung der Schraubenwelle 46 angehoben bzw. abgesenkt. Der Servomotor 47 kann das Ausmaß der Drehung steuern, um welches die Zufuhrdüse 45 entlang der Richtung Z über das Gleitstück 44 positioniert werden kann.

Die Zufuhrdüse 45 ist ein rohrförmiges Teil, das durch das Gleitstück 44 entlang der Richtung Z gehaltert wird, wobei ihr Fußpunkt (das obere Ende) mit einer Zufuhrpumpe (nicht gezeigt) über einen Schlauch zum Saugen und Ausstoßen verbunden ist. Die Zufuhrpumpe, die eingesetzt wird, sollte so ausgebildet sein, daß das Ausmaß des Ansaugens und Ausstoßens gesteuert werden kann. Die Spitze (unteres Ende) der Zufuhrdüse 45 weist ein Anbringungsteil 45a zum Anbringen einer Probenspitze T1 auf, einer Verdünnungsmittelspitze T2, oder einer Reagenzienspitze T3.

Das Anbringungsteil 45a weist einen Abschnitt 45b mit kleinem Durchmesser und einen Abschnitt 45c mit großem Durchmesser auf, damit sowohl entweder die Probenspitze T1 als auch die Verdünnungsmittelspitze T2, die kleine Durchmesser aufweisen, als auch die Reagenzienspitze T3 angebracht werden kann, die einen großen Durchmesser aufweist. Wie aus Fig. 15A hervorgeht, wird die Probenspitze T1 oder die Verdünnungsmittelspitze T2 an dem Abschnitt 45b mit kleinem Durchmesser angebracht. Gemäß Fig. 15B wird die Reagenzienspitze T3 an dem Abschnitt 45c mit großem Durchmesser angebracht.

Die Zufuhrdüse 45 kann entlang dem Gleitstück 44 in Richtung Z gleiten, und wird ständig durch eine Schraubenfeder 45d heruntergedrückt. Infolge dieses Aufbaus ist die Anbringung der voranstehend geschilderten Spitzen T1, T2 und T3 möglich. Im einzelnen wird die Spitze T1, T2 oder T3 durch Absenken der Zufuhrdüsen 45 an die Spitze T1, T2 oder T3 angebracht, die durch den Halter 23, 24 oder 25 gehaltert wird, wobei das Anbringungsende nach oben weist, damit das Anbringungsteil 45a in das Anbringungsende der Spitze eingeführt werden kann. Die Reibung beim Einführen führt zu einer nach oben gerichteten Kraft, die auf die Zufuhrdüse 45 einwirkt, durch welche die Schraubenfeder 45d nach oben gedrückt wird, und sich die Zufuhrdüse 45 in Bezug auf das Gleitstück 44 nach oben bewegt. Die Entfernung dieser Aufwärtsbewegung der Zufuhrdüse 45 wird von einem Sensor (nicht gezeigt) festgestellt, um das Gleitstück 44 und die Zufuhrdüse 45 zu steuern, bis eine vorbestimmte Entfernung für die Anbringung der Spitzen T1, T2 und T3 erreicht wurde, so daß eine gleichmäßige Anbringung der Spitzen T1, T2 und T3 möglich ist. Anders ausgedrückt wird die Spitze T1, T2 oder T3 mit einer bevorzugten Festigkeit angebracht, so daß sie weder zu fest noch zu lose ist. Daher können Fehlfunktionen verhindert werden, beispielsweise ein ungewünschtes Lösen der Verbindung, oder daß die Spitze infolge einer zu engen Verbindung nicht abgenommen werden kann.

Spitzenentsorgungseinheit

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist eine Spitzenentsorgungseinheit 13 am Ende (also der rechten Seite in Fig. 2) des Bereichs angeordnet, in welchen der Zufuhrabschnitt 41 durch den Förderer 90 des Zuführmechanismus 40 befördert wird. Die Spitzenentsorgungseinheit 13 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 16A und 16B erläutert. Die Fig. 16A und 16B sind eine Perspektivansicht bzw. Vorderansicht der Spitzenentsorgungseinheit.

Die Spitzenentsorgungseinheit 13 ist mit einer Sammelaufnahme 13a zum Sammeln der entsorgten Spitzen T1, T2 und T3 versehen, und mit einem Spitzenanschlag 13b, der an dem oberen Ende der Sammelaufnahme 13a vorgesehen ist. Das obere Ende des Spitzenanschlags 13b ist zum Spender 41 hin gebogen (nach links in Fig. 2), und ist mit einer Kerbe 13c versehen, welche Breiten mit zwei Abmessungen aufweist.

Die Kerbe 13c ist in der Mitte des Weges der Zufuhrdüse 45 angeordnet, die von dem Förderer 90 transportiert wird. Der enge Teil 13d der Kerbe 13c ist breiter als der Durchmesser des Abschnitts 45b mit kleinem Durchmesser der Zufuhrdüse 45, sowie enger als der Durchmesser der Anbringungsenden der Spitzen T1 und T2. Das breite Teil 13e ist breiter als der Durchmesser des Abschnitts 45c mit großem Durchmesser der Zufuhrdüse 45, und enger als der Durchmesser des Anbringungsendes der Spitze T3.

Als nächstes wird das Abtrennen der Probenspitze T1 durch die Spitzenentsorgungseinheit 13 beschrieben. Zuerst wird die Zufuhrdüse 45 mit der daran angebrachten Probenspitze T1 zu der Spitzenentsorgungseinheit 13 transportiert. Die Kerbe 13c des Spitzenanschlags 13b ist in der Spitzenentsorgungseinheit 13 ausgerichtet. Die Höhe der Zufuhrdüse 45 wird vorher so eingestellt, daß das Teil des Abschnitts 45b mit kleinem Durchmesser, wo dieser nicht von der Probenspitze T1 bedeckt wird (Teil des Abschnitts 45b mit kleinem Durchmesser in der Nähe der Grenze zu dem Abschnitt 45c mit großem Durchmesser) in die Kerbe 13c eingeführt wird. Die Zufuhrdüse 45 wird solange transportiert, bis der Abschnitt 45b mit kleinem Durchmesser in das enge Teil 13d der Kerbe 13c paßt. Durch Bewegung der Zufuhrdüse 45 nach oben wird nur die Probenspitze T1 durch den Spitzenanschlag 13b festgehalten, von dem Anbringungsteil 45a der Zufuhrdüse 45 gelöst, und in der Sammelaufnahme 13a entsorgt.

Die Verdünnungsmittelspitze T2 kann auf genau die gleiche Art und Weise abgenommen werden. Im Falle der Reagenzienspitze T3 wird das Teil oberhalb des Abschnitts 45c mit großem Durchmesser der Zufuhrdüse 45 auf die Höhe der Kerbe 13c eingestellt. Die Zufuhrdüse 45 wird transportiert, bis ihr Abschnitt 45c mit großem Durchmesser in das breite Teil 13e der Kerbe 13c paßt. Danach kann die Zufuhrdüse 45 nach oben bewegt werden.

Plattenabdeckung

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Plattenabdeckung 12 zum Abdecken der oberen Oberfläche der Analysenplatte P, die auf dem Halterungsrahmen 28 gehaltert wird, im wesentlichen über dem gesamten Translationsbereich der Analysenplatte P vorgesehen, der durch die Bewegung des Reagenz/Probentabletts 20 festgelegt wird. Fig. 17 zeigt schematisch die Positionsbeziehung zwischen der Plattenabdeckung 12 und der Analysenplatte P, die auf dem Halterungsrahmen 28 gehaltert wird. Fig. 18 ist eine Perspektivansicht, welche die Plattenabdeckung 12 zeigt. Die Plattenabdeckung 12 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 17 und 18 erläutert.

Wie aus Fig. 18 hervorgeht, weist die Plattenabdeckung 12 eine ebene, plattenförmige Form auf, und ist so angeordnet, daß ihre Längsseiten entlang der Richtung Y zwischen dem Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 und der Stromversorgungsquelle 14 verlaufen. Wie aus Fig. 17 hervorgeht, ist die Plattenabdeckung 12 etwas breiter ausgebildet als die Breite der Analysenplatte P in Richtung X, wobei beide Seiten zur Analysenplatte P hin gebogen sind. Die ebene Ebene der Plattenabdeckung 12 wird durch den Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 und die Stromversorgungsquelle 14 so gehaltert, daß sie parallel zur oberen Oberfläche und in deren Nähe der Analysenplatte P auf dem Halterungsrahmen 28 verläuft.

Die Analysenplatte P wird zu Positionen innerhalb des Tranlationsbereiches transportiert, an welchen bei ihren Vertiefungen P1 die Bestimmung der Reaktion, das Waschen und das Zuführen der Probe bzw. des Reagenz durchgeführt werden. Da alle diese Operationen von oberhalb der Analysenplatte P durchgeführt werden, ist die Plattenabdeckung 12 mit Öffnungen für jede Operation versehen. Im einzelnen sind Öffnungen 12a, 12b und 12c entsprechend den Positionen des Photometers 70, des Waschmechanismus 60 bzw. des Zuführmechanismus 40 vorgesehen. Jede der Öffnungen 12a, 12b und 12c verläuft über annähernd die gesamte Breite der Plattenabdeckung 12 in Richtung X. Daher kann die Plattenabdeckung 12 sämtliche Vertiefungen P1 abdecken, während sie übertragen werden, oder einen Teil der Vertiefungen P1 abdecken, die auf die Operationen warten, ohne diese Operationen zu stören, wodurch wirksam ein Verdampfen der Feuchtigkeit der Probe oder des Reagenz verhindert werden kann, die bzw. das in den offenen Vertiefungen P1 vorhanden ist.

Beschreibung der Operation der Enzym-Immunoassayeinrichtung

Der Betriebsablauf der Enzym-Immunoassayeinrichtung 10 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 19 beschrieben. Fig. 19 ist ein Flußdiagramm, welches die Folge der Schritte des Betriebsablaufs der Enzym-Immunoassayeinrichtung 10 zeigt. Nachstehend wird zur Vereinfachung der Beschreibung die Aufwärtsrichtung in Fig. 2 als die Vorschubrichtung bezeichnet, die Richtung nach unten als die Rückkehrrichtung, und werden die Richtungen rechts und links nicht unterschieden.

Der nachstehend geschilderte Betriebsablauf der Enzym- Immunoassayeinrichtung 10 wird durch Programme implementiert, die von dem voranstehend erwähnten Personalcomputer ausgeführt werden, um den Betriebsablauf der Enzym- Immunoassayeinrichtung 10 zu steuern.

Zuerst werden als vorbereitende Handlung die Analysenplatte P und die Verdünnungsplatte U auf dem Hohlraum 28a bzw. 28b des Halterungsrahmens 28 angebracht. Die Analysenplatte P wird auf dem Halterungsrahmen 28 innerhalb des Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 angebracht.

Die Reagenzienflaschen S, die für die Analyse verwendet werden, und die Verdünnungsmittelflaschen werden in die Reagenzmaterialeinheit 21 auf dem Reagenz/Probentablett 20 eingesetzt, und die Reagenzienspitzen T3 werden in die Reagenzienspitzenmaterialeinheit 25 eingesetzt. Weiterhin werden die Probenspitzenmaterialeinheit 23 mit den Probenspitzen T1, die Verdünnungsmittelspitzenmaterialeinheit 24 mit den Verdünnungsmittelspitzen T2, und die Probenmaterialeinheit 22 mit den Probenbehältern K, auf jeweilige Positionen auf dem Reagenz/Probentablett 20 aufgesetzt.

Nach den vorbereitenden Schritten wird der Betrieb der Enzym- Immunoassayeinrichtung 10 eingeleitet. Zuerst wird die Probe bestimmt. Genauer gesagt wird ein Verdünnungsmittel in die Vertiefungen U1 der Verdünnungsplatte U eingebracht (Schritt S1), unter Verwendung der Reagenzienspitze T3. Die Reagenzienspitze T3 wird so eingesetzt, daß die Zufuhrdüse 45 oberhalb einer Spitze der Reagenzienspitzenmaterialeinheit 25 angeordnet wird, durch die Zusammenarbeit des Stufenmechanismus 30 und des Förderers 90 des Zufuhrmechanismus 40, die Zufuhrdüse 45 durch die Hebevorrichtung abgesenkt wird, und die Reagenzienspitze T3 angebracht wird.

Dann wird die Zufuhrdüse 45 positioniert und zu der Verdünnungsmittelflasche abgesenkt, die in der Reagenzienmaterialeinheit 21 gehaltert wird, um eine vorbestimmte Menge an Verdünnungsmittel mit der Reagenzienspitze T3 anzusaugen, durch in Betrieb setzen der Zufuhrpumpe.

Die Verdünnungsplatte U wird dem Betriebsbereich der Zufuhrdüse 45 durch den Stufenmechanismus 30 zugeführt. Die Verdünnungsplatte U wird so ausgerichtet, daß die vorderste Reihe der Vertiefungen U1 in Vorschubrichtung im Betriebsbereich der Zufuhrdüse 45 angeordnet wird. Die Zufuhrdüse 45 wird oberhalb der am weitesten rechts gelegenen Vertiefung U1 in der vordersten Reihe der Verdünnungsplatte U angeordnet, durch den Förderer 90, und auf das Auslaßniveau abgesenkt, um das Verdünnungsmittel auszustoßen. Die Zufuhrdüse 45 wird nach links geschickt, um das Verdünnungsmittel in die übrigen Vertiefungen U1 in dieser Reihe in Richtung X auf dieselbe Art und Weise zu verteilen. Nachdem das Verdünnungsmittel den Vertiefungen U1 in der vordersten Reihe zugeführt wurde, wird die Verdünnungsplatte U1 in Vorschubrichtung zu einer Reihe von Vertiefungen U1 in Richtung Y durch den Stufenmechanismus 30 gesandt, um die Zufuhroperation auf dieselbe Art und Weise durchzuführen.

Da die Menge an Verdünnungsmittel, die für jede Vertiefung U1 abgegeben werden soll, vorher auf der Grundlage des Verdünnungsverhältnisses festgelegt wird, kann die Menge an Verdünnungsmittel in der Reagenzienspitze T3 in Bezug auf die Anzahl an Vertiefungen, die damit gefüllt werden sollen, berechnet werden. Falls erforderlich kann daher die Reagenzienspitze T3 auf geeignete Art und Weise mit Verdünnungsmittel während des Verlaufs des Zufuhrvorgangs für die Verdünnungsplatte U nachgefüllt werden.

Sobald das Verdünnungsmittel allen Vertiefungen U1 zugeführt wurde, wird die Zufuhrdüse 45 zum Entsorgungsteil 13 befördert, wo die Reagenzienspitze T3 entsorgt wird.

Dann wird die Probe jeder Vertiefung U1 zugeführt. Zuerst wird die Zufuhrdüse 45 zum Probenspitzenhalter 26 geschickt, durch das Zusammenwirken des Stufenmechanismus 30 und des Förderers 90, und wird eine Probenspitze T1 in einer der Positionen der Spitze angebracht. Nach dem Anbringen der Spitze wird die Zufuhrdüse 45 zur Probenmaterialeinheit 22 geschickt, in der sie mit einem der Probenbehälter K ausgerichtet wird, um eine vorbestimmte Menge der Probe anzusaugen. Die Probenspitze T1 und der Probenbehälter K können nacheinander ausgewählt werden, beginnend am weitesten rechts in der vordersten Reihe.

Nach dem Ansaugen der Probe gibt die Zufuhrdüse 45 die Probe in die Verdünnungsplatte U ein. Die Probe wird in die am weitesten rechts gelegene Vertiefung U1 in der vordersten Reihe eingebracht, und danach wird die Probenspitze T1 am Entsorgungsteil 13 entsorgt. Proben werden in die zugehörigen Vertiefungen U1 auf entsprechende Art und Weise eingebracht.

Nachdem die Proben vollständig in die Vertiefungen U1 der Verdünnungsplatte U eingebracht wurden, wird der Vibrationsmechanismus 30 für einen vorbestimmten Zeitraum betrieben, um die Vertiefungen U1 zu schütteln (Schritt S2).

Andererseits wird eine vorbestimmte Menge an Verdünnungsmittel in jede der Vertiefungen P1 der Analysenplatte P eingebracht (Schritt S3). Der Zufuhrvorgang für das Verdünnungsmittel wird auf dieselbe Art und Weise wie im Schritt S1 durchgeführt. Im einzelnen wird an der Zufuhrdüse 45 die Reagenzienspitze T3 angebracht, die zum Ansaugen des Verdünnungsmittels verwendet wird, und zu jeder Vertiefung P1 ausgerichtet wird, um das Verdünnungsmittel auszustoßen. Danach wird die Reagenzienspitze T3 entsorgt.

Dann werden die verdünnten Proben in den Vertiefungen U1 der Verdünnungsplatte U zu den entsprechenden Vertiefungen P1 der Analysenplatte P transportiert (Schritt S4). Im einzelnen werden für jede Vertiefung U1 die Schritte wiederholt, die Verdünnungsspitze T2 anzubringen, eine vorbestimmte Menge der Probe aus der Vertiefung U1 anzusaugen, die Probe in die zugehörige Vertiefung P1 der Analysenplatte P auszustoßen, und die benutzte Spitze zu entsorgen. Daher wird jede Probe weiter verdünnt.

Dann wird die Analysenplatte P dem Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 durch den Stufenmechanismus 30 zugeführt. Bei dem Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 wird die Analysenplatte P durch die Heizvorrichtung 51 auf einer bevorzugten Temperatur gehalten. Die Analysenplatte P wird durch den Vibrationsmechanismus 80 geschüttelt, um die Reaktion des Reagenz, das vorher der Analysenplatte P zugeführt wurde, mit jeder Probe anzugleichen, oder um die Reaktion zu stimulieren. Dieses Schütteln kann außerhalb des Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 stattfinden (Schritt S5), durch Transport der Analysenplatte P durch den Stufenmechanismus 30.

Nach der Erwärmung durch den Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 über einen vorbestimmten Zeitraum wird jede Vertiefung P1 der Analysenplatte P gewaschen (Schritt S6). Das Waschbad 29, das auf dem Halterungsrahmen 28 vorgesehen ist, wird durch den Stufenmechanismus 30 transportiert, und unmittelbar unterhalb der Reihe der Düsenpaare des Waschmechanismus 60 angeordnet. Der Waschverteiler 62 wird von dem Rücksetzniveau sofort auf das Saugniveau abgesenkt, damit die Waschlösungsauslaßdüse 62a mit der in Betrieb befindlichen Waschlösungsdruckpumpe verbunden wird, und die Saugdüse 62b mit der in Betrieb befindlichen Saugpumpe verbunden wird. Daher wird die Waschlösung in das Waschbad 29 ausgestoßen, und angesaugt, während die Spitze der Saugdüse 62b gewaschen wird. Nach einem vorbestimmten Zeitraum wird die Waschlösungsauslaßdüse 62a von der Pumpe abgetrennt, und wird danach die Saugdüse 62b von der Pumpe abgetrennt. Auf diese Weise wird die Waschlösung in dem Waschbad 29 vollständig aufgesaugt. Der Waschverteiler 62 kehrt zu dem Rücksetzniveau zurück.

Daraufhin wird die Analysenplatte P zu dem Waschmechanismus 60 durch den Stufenmechanismus 30 befördert. Die Vertiefungen P1 in der vordersten Reihe (in Vorschubrichtung) der Analysenplatte P werden unmittelbar unterhalb der Paare der Düsen des Waschmechanismus 60 angeordnet. Dann wird der Waschverteiler 62 von dem Rücksetzniveau auf das Saugniveau abgesenkt, um die Saugdüsen 62b mit der in Betrieb befindlichen Saugpumpe zu verbinden, wodurch die Proben aus den Vertiefungen P1 in der vordersten Reihe abgesaugt werden. Dann wird der Waschverteiler 62 zum Auslaßniveau angehoben, um die Waschlösung aus den Waschlösungsauslaßdüsen 62a auszustoßen. Der Waschverteiler 62 wird erneut auf das Saugniveau abgesenkt, um die Waschlösungen aus den Vertiefungen P1 abzusaugen. Nach Wiederholung dieser Schritte des Ausstoßens und Ansaugens von Waschlösung über einen vorbestimmte Anzahl an Malen kehrt der Waschverteiler 62 zu dem Rücksetzniveau zurück. Der Stufenmechanismus 30 schickt die Analysenplatte P zur nächste Reihe an Vertiefungen, um denselben Waschvorgang durchzuführen. Der Waschvorgang wird für jede Reihe wiederholt, wodurch sämtliche Vertiefungen der Analysenplatte P gewaschen werden.

Obwohl die Probe in jeder Vertiefung P1 durch den Waschvorgang weggewaschen wird, hat sich die Probe bereits in das Reagenz eingesaugt, das vorher in jede Vertiefung P1 eingebracht wurde, so daß die später durchgeführte Bestimmung nicht beeinflußt wird.

Dann wird ein erstes Reagenz (eine mit einem Enzym markierte Antikörperlösung) in die Vertiefungen P1 der Analysenplatte P eingebracht (Schritt S7). Dieser Einbringvorgang für das erste Reagenz wird auf entsprechende Weise wie bei dem Verdünnungsmittel im Schritt S3 durchgeführt. Im einzelnen wird an der Zufuhrdüse 45 eine Reagenzienspitze T3 angebracht, um das erste Reagenz anzusaugen, ausgerichtet zu den Vertiefungen P1, um das erste Reagenz abzugeben. Danach wird die Reagenzienspitze T3 entsorgt.

Die Analysenplatte P mit dem ersten Reagenz wird ebenso wie im Schritt S5 geschüttelt und erwärmt (Schritt S8). Nach Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Temperatur über einen vorbestimmten Zeitraum werden die Vertiefungen P1 im Inneren gewaschen, durch denselben Vorgang wie im Schritt S6 (Schritt S9).

Nach Abwaschen des ersten Reagenz wird ein zweites Reagenz (Farbentwicklungssubstrat) im wesentlichen ebenso wie im Schritt S7 zugeführt (Schritt S10), woran sich ein Schütteln und Erwärmen ebenso wie im Schritt S8 anschließt (Schritt S11).

Nach Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Temperatur über einen vorbestimmten Zeitraum wird ein drittes Reagenz (Stopplösung) in die Vertiefungen P1 der Analysenplatte P eingebracht, auf entsprechende Weise wie im Schritt S7 (Schritt S12).

Sobald das dritte Reagenz eingebracht wurde, wird das Absorptionsvermögen jeder Vertiefung P1 für den Enzym- Immunoassay bestimmt (Schritt S13). Das Absorptionsvermögen wird durch das Photometer 70 festgestellt. Als vorbereitende Anordnung für das Photometer 70 wird ein Lichtstrahl, der von der Halogenlampe 71a abgestrahlt wird, durch die Photodiode 72a in einem Zustand empfangen, in welchem nichts zwischen der Abstrahleinheit 71 und der Sensorhalterung 72 vorhanden ist, wobei das Durchgangsloch 73b durch die Filterauswahlvorrichtung 74 ausgewählt wird. Das Sensorausgangssignal in diesem Zustand wird in dem Personalcomputer als Nulldaten für eine spätere Korrektur der Meßdaten gespeichert.

Dann werden Vertiefungen P1 in der vordersten Reihe der Analysenplatte P in Vorschubrichtung zwischen der Abstrahleinheit 71 und der Sensorhalterung 72 durch den Stufenmechanismus 30 angeordnet. Die Filterauswahlvorrichtung 74 wählt das für die Messung geeignete Bandpaßfilter 73a aus. Die Positionierungsvorrichtung 79 positioniert das Gleitstück 78 so, daß die Photodiode 72a unmittelbar unterhalb der Vertiefung P1 am rechten Ende bleibt.

Dann wird die Halogenlampe 71a eingeschaltet, und wird das von der Vertiefung P1 durchgelassene Licht von der Photodiode 72a nachgewiesen, wodurch das Absorptionsvermögen bestimmt wird. Die Positionierungsvorrichtung 79 schickt das Gleitstück 78 nach links um eine einzelne Vertiefung P1, um das Absorptionsvermögen der nächsten Vertiefung P1 zu bestimmen. Nach Bestimmung des Absorptionsvermögens für sämtliche Vertiefungen in der vordersten Reihe befördert der Stufenmechanismus 30 die Analysenplatte P zur nächsten Reihe. Durch Wiederholung der voranstehend angegebenen Schritte wird das Absorptionsvermögen für sämtliche Vertiefungen P1 der Analysenplatte P bestimmt.

Sämtliche Ergebnisse der voranstehend geschilderten Messung werden in dem Personalcomputer gespeichert, wobei die voranstehend erwähnten Nulldaten zur Korrektur verwendet werden, so daß man korrekte Meßergebnisse erhält.

Wie voranstehend geschildert sind das Reagenz/Probentablett 20, der Stufenmechanismus 30 zum Fördern des Reagenz/Probentabletts 20, der Zufuhrmechanismus 40 zum Zuführen der Proben und Reagenzien, der Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 zum Erwärmen der Analysenplatte P, der Waschmechanismus 60 zum Waschen der Vertiefungen P1, das Photometer 70, und der Vibrationsmechanismus 80 zum Schütteln der Analysenplatte P zu einem einzelnen Gerät zusammengebaut, nämlich der Enzym- Immunoreaktionsassayeinrichtung 10. Daher kann eine Reihe von Operationen einschließlich der Zufuhroperationen für mehrere Proben und Reagenzien, und der Erwärmungs-, Wasch-, Schüttel- und Reaktionsbestimmungsoperationen für die Analysenplatte P automatisiert werden, was herkömmlich als schwierig angesehen wurden.

Die Analysenplatte P kann durch den Stufenmechanismus 30 entweder zum Zufuhrmechanismus 40, zum Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50, zum Waschmechanismus 60 oder zum Photometer 70 transportiert werden, da sich der Spender 41 des voranstehend geschilderten Zuführmechanismus 40 in einer Richtung senkrecht zur Hin- und Herbewegungsrichtung des Reagenz/Probentabletts 20 hin- und herbewegen kann, und da der Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50, der Waschmechanismus 60 und das Photometer in dem Hin- und Herbewegungsbereich des Reagenz/Probentabletts 20 angeordnet sind, und neben dem Halterungsgestell 28 angeordnet sind, das am Ende des Reagenz/Probentabletts 20 vorgesehen ist. Daher ist es nicht erforderlich, einzelne Fördermechanismen für das Reagenz/Probentablett 20 und für die Analysenplatte P vorzusehen, wodurch die Anzahl an Teilen verringert wird, die zur Herstellung der Einrichtung erforderlich sind. Daher wird der Herstellungswirkungsgrad verbessert, und kann die Einrichtung kleiner und leichter ausgebildet werden.

Da der Förderer 90 des Zufuhrmechanismus 40 den Spender 41 in Richtung senkrecht zur Hin- und Herbewegungsrichtung des Reagenz/Probentabletts 20 befördert, kann die Positionierung der Zufuhrdüse 45 in Bezug auf das Reagenz/Probentablett 20 und die Analysenplatte P einfach auf der Grundlage eines rechtwinkligen Koordinatensystems berechnet werden.

Da der Halterungsrahmen 28 von dem Ende des Reagenz/Probentabletts 20 aus vorspringt, während das Teil des Gehäuses 52 des Temperaturmechanismus 50 dort eingekerbt ist, wo es sich mit dem Translationsbereich R der Analysenplatte bzw. des Halterungsrahmens überlappt, können die Analysenplatten P und der Halterungsrahmen 28 ins Innere des Gehäuses 52 des Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 nach der Übertragung des Reagenz/Probentabletts 20 transportiert werden. Für die Temperaturaufrechterhaltungsoperation ist es daher nicht erforderlich, einzelne Mechanismen zum Anordnen und Entfernen der Analysenplatte P in bzw. von dem Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 vorzusehen, wodurch die Anzahl an Teilen verringert wird, die zur Herstellung der Einrichtung erforderlich ist. Dies führt dazu, daß der Herstellungswirkungsgrad verbessert wird, und die Einrichtung kleiner und leichter ausgebildet werden kann.

In der Enzym-Immunoassayeinrichtung 10 ist der Vibrationsmechanismus 80 zum Schütteln der Analysenplatte P über den Halterungsrahmen 28 auf dem Reagenz/Probentablett 20 angeordnet. Daher ist es nicht erforderlich, eine unabhängige Fördervorrichtung zum Fördern der Analysenplatte P zu dem Vibrationsmechanismus 80 vorzusehen, wodurch die Anzahl an Teilen verringert wird, die zur Herstellung der Einrichtung erforderlich ist. Daher wird der Herstellungswirkungsgrad verbessert, und kann die Einrichtung kleiner und leichter ausgebildet werden.

Weiterhin ist der Halterungsrahmen 28 mit den Hohlräumen 28a und 28b versehen, in denen die Analysenplatte P bzw. die Verdünnungsplatte U angeordnet wird. Daher kann eine Verdünnung auf eine niedrigere Konzentration bei der Verdünnungsplatte U durchgeführt werden, woran sich eine weitere Verdünnung auf der Analysenplatte P anschließt. Die Analysenplatte P und die Verdünnungsplatte U können gleichzeitig über den Halterungsrahmen 28 geschüttelt werden, wodurch die für diese Operationen benötigte Zeit verringert wird. Da es nicht erforderlich ist, einen unabhängigen Vibrationsmechanismus für die Verdünnungsplatte U bereitzustellen, kann die Anzahl an Teilen verringert werden, die zur Herstellung der Einrichtung erforderlich ist. Daher wird der Herstellungswirkungsgrad verbessert, und kann die Einrichtung kleiner und leichter ausgebildet werden.

Claims (6)

1. Probenanalyseeinrichtung zur Durchführung einer Reaktionsanalyse einer Probe unter Verwendung einer Mikroplatte (P), auf welcher sich mehrere Reaktionsbehälter (P1) befin­ den, in denen mit der Probe und einem Reagenz eine Reaktion durchgeführt wird, wobei die Einrichtung aufweist:
ein Reagenz- und/oder Probentablett (20) zur einzelnen Anbringung mehrerer Behälter (S, K), welche die Reagenzien und/oder die Proben enthalten, wobei das Reagenz- und/oder Probentablett (20) eine Platte (27) umfasst, auf der über einem Vibrationsmechanismus (80) ein Halter (28) für die Mikroplatte (P) angebracht ist;
eine Basis (11) zum Halten des Reagenz und/oder Probentabletts (20) auf solche Weise, dass sich das Tablett (20) in einer ersten Richtung (Y-Richtung) hin- und herbewegen kann;
einen Tablettfördermechanismus (30) zur Hin- und Herbewegung des Reagenz- und/oder Probentabletts (20);
einen Zuführmechanismus (40) zum Zuführen der Probe oder des Reagenzes in jeden Reaktionsbehälter (P1) der Mikroplatte (P);
einen Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus (50) auf der Basis (11) zur Aufrechter­ haltung der Temperatur der Mikroplatte (P) auf einer vorbestimmten Temperatur, und
ein Photometer (70), das auf der Basis (11) angeordnet ist,
wobei der Zuführmechanismus (40) einen Spender (41) zum Zuführen der Probe und des Reagenzes aufweist, und einen Förderer (90) zum Fördern des Spenders (41) in einer zweiten Richtung (X-Richtung) senkrecht zur ersten Richtung (Y-Richtung) des Reagenz- und/oder Probentabletts (20); der Halter (28) für die Mikroplatte (P) am Ende der Platte (27) bezüglich der zweiten Richtung (X-Richtung) angeordnet ist; und der Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus (50) in der Nähe des Halters (28) so angeordnet ist, dass die Mikroplatte (P) in dem Halter (28) in der ersten Richtung (Y- Richtung) in den Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus (50) oder in die Messposition des Photometers (70) transportierbar ist.

2. Probenanalyseeinrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Waschmechanismus (60) zum Waschen des Inneren jedes der Reaktionsbehälter (P1) der Mikroplatte (P) vorhanden ist, wobei der Waschmechanismus (60) in der Nähe des Halters (28) angeordnet ist.

3. Probenanalyseeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Photometer (70) zur Bestimmung der Reaktion innerhalb jedes der Reaktionsbehälter (P1) der Mikroplatte (P) in der Nähe des Halters (28) angeordnet ist.

4. Probenanalyseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Halter (28) der Mikroplatte (P) am Ende des Reagenz- und/oder Probentabletts (20) in der zweiten Richtung (X-Richtung) vorspringt, wobei der Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus (50) eine Temperatureinstellvorrichtung (51) und ein Gehäuse (52) zur Aufnahme der Temperatureinstellvorrichtung (51) aufweist, und so angeordnet ist, dass er den Translationsbereich der Mikroplatte (P) und der Halterung (28) überlappt; und wobei das Gehäuse mit einer Kerbe (52a, 52b) versehen ist, dort, wo es sich mit dem Translationsbereich der Mikroplatte (P) und der Halterung (28) überlappt.

5. Probenanalyseeinrichtung nach Anspruch 4, wobei der Halter (28) der Mikroplatte (P) als Rahmen ausgebildet ist, um die Mikroplatte (P) so zu haltern, dass deren obere und rückwärtige Oberfläche freigelegt sind; wobei die Temperatureinstellvorrichtung (51) des Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus (50) der rückwärtigen Oberfläche der von dem Halter (28) gehalterten Mikroplatte (P) gegenüberliegt; und wobei das Gehäuse (52) einen Deckel (56) zum Abdecken der oberen Oberfläche der Mikroplatte (P) aufweist.

6. Probenanalyseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Halter (28) mit Bereichen zum Anordnen der Mikroplatte (P) zur Durchführung einer Reaktion und zum Anordnen einer weiteren Mikroplatte (U) zur Durchführung einer Verdünnung versehen ist.