JP2015230205A - ノズルの自動洗浄を実施する自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄して繰り返し使用する、試薬分注ノズルや反応容器などを洗浄する洗浄ノズルを、通常の洗浄よりも効果の高い洗浄ができ、かつ簡便な操作で定期的に行なえる自動分析装置を提供する。
【解決手段】試料分注手段４２による試料等の吸引位置に洗浄剤を入れた容器を載置し、制御手段により試薬分注手段６２および洗浄手段６３の自動洗浄を実施するよう指示し、試料分注手段が洗浄剤を吸引して反応容器１に吐出し、反応容器搬送手段３０により反応容器を搬送し、反応容器載置手段３３により搬送された反応容器を反応手段６１に載置し、反応手段に載置した反応容器を試薬分注手段で分注する位置および洗浄手段で洗浄する位置に移動させることで試薬分注手段および洗浄手段を洗浄する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動分析装置に備える、液体を扱うノズルの洗浄に関するものである。特に本発明は、簡単な操作で、ノズルの詰まりを防止し、かつノズルに付着した物質による分析結果への影響を及ぼさないようにする、ノズルの洗浄に関するものである。

免疫化学検査や生化学検査の分野で用いられる自動分析装置には、試料や試薬の分注に吸引／吐出ノズルが使用される。また分析に使用した後の反応容器を洗浄して繰り返し使用する場合は、反応液を吸引除去した後に、反応容器内に洗浄液を供給してその洗浄液を吸引除去する洗浄工程がある。さらに免疫化学検査では、反応容器の内面や反応容器に入れた磁性粒子等を固相とし、分析対象の成分に結合する捕捉分子を前記固相に固定して、捕捉分子と分析対象成分が結合した後に不要な遊離成分を除去するために、反応容器内の反応液を吸引除去し、洗浄液を供給した後、不要成分とともに洗浄液を吸引除去するＢ／Ｆ（Ｂｏｕｎｄ／Ｆｒｅｅ）分離またはＢ／Ｆ洗浄と呼ばれる工程がある。これらの洗浄工程においては、洗浄液供給ノズルと洗浄液吸引ノズルが使用される。

分注に使用される吸引／吐出ノズルは使い捨てのディスポーザブルチップを使用する場合があるが、ノズルを洗浄して繰り返し使用する場合もある。また反応容器の洗浄やＢ／Ｆ分離またはＢ／Ｆ洗浄の工程に使用される洗浄液供給ノズルと洗浄液吸引ノズルは、洗浄して繰り返し使用される場合が多い。

前述したノズルを試料や試薬、または反応液に浸漬した場合や、前述したノズルで試料や試薬、または反応液を吸引し、その後前記ノズルを洗浄することで繰り返し使用する場合は、浸漬または吸引した液体中に含まれる成分がノズルの内面や外面に付着するため、付着した成分が次に扱う液体に混入しないようにノズルを十分に洗浄する必要がある。

一般的に、自動分析装置で繰り返して使用するノズルの洗浄は、移動可能なノズルをノズル洗浄手段まで移動させた後、特許文献１に開示されるように、ノズル洗浄液をノズルに噴射するなどして洗浄する。通常は、前記洗浄で、前に扱った液体中に含まれる成分が次に扱う液体に混入することがなくなるが、繰り返し使用する回数が多くなったり、扱った液体の中にノズルに特に付着し易い成分が含まれていたりすると、前記洗浄では十分な洗浄が行なえず、ノズルが詰まったり、付着物が残留したままとなり、分析結果に悪影響を及ぼす。

従来、前述したようにノズルが詰まったり、付着物が残留したままになった場合は、操作者が分析装置のカバーを開けて、場合によってはノズルを装置から取り外して、手作業でノズルを洗浄する必要がある。しかしながら自動分析装置の多くは、特許文献２に開示の自動分析装置のように、装置のカバーに隠れた位置にノズルを備えていたり、複雑な構造物の間にノズルを備えているため、容易に洗浄できなかった。

特許文献３には、反応容器または希釈容器を洗浄するノズルの洗浄を自動的に行なう分析装置を開示しており、洗浄方法として、試薬ピペットで洗剤を反応容器に分注し、当該反応容器を洗浄ノズル位置に移動させることで洗浄ノズルを洗浄する方法と、希釈用ピペットで洗剤を希釈容器に分注し、当該希釈容器を洗浄ノズル位置に移動させることで洗浄ノズルを洗浄する方法とを開示している。しかしながら特許文献３は、試薬分注ノズルの洗浄についての開示はない。特に免疫化学検査の試薬には抗体や酵素などのタンパク質成分が含まれ、これらは試薬の条件によってはノズルに付着しやすい成分であることから、試薬分注ノズルの洗浄は検討されるべき課題である。

特開２００７−０９３２２０号公報 特開２０１３−２０５３８４号公報 特開２０１３−２４２２３８号公報

本発明の課題は、免疫化学検査や生化学検査の分野で用いられる自動分析装置に備えた、洗浄して繰り返し使用する、試薬分注ノズルや反応容器などを洗浄する洗浄ノズルを、通常の洗浄よりも効果の高い洗浄ができ、かつ簡便な操作で定期的に行なえる自動分析装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達した。

すなわち本発明の第一の態様は、
試料容器から試料を吸引して反応容器に吐出する試料分注手段と、前記反応容器を搬送する反応容器搬送手段と、反応手段と、前記搬送された反応容器を前記反応手段に載置する反応容器載置手段と、反応手段に載置した前記反応容器に試薬を分注する試薬分注手段と、反応手段に載置した前記反応容器を洗浄する洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルと前記洗浄液を前記反応容器から吸引除去する洗浄液吸引ノズルとから構成される洗浄手段と、制御手段と、を備えた自動分析装置において、
前記試料分注手段による試料等の吸引位置に洗浄剤を入れた容器を載置し、前記制御手段により試薬分注手段および洗浄手段の自動洗浄を実施するよう指示し、前記試料分注手段が前記洗浄剤を吸引して反応容器に吐出し、前記反応容器搬送手段により前記反応容器を搬送し、前記反応容器載置手段により搬送された前記反応容器を反応手段に載置し、反応手段に載置した前記反応容器を試薬分注手段で分注する位置および洗浄手段で洗浄する位置に移動させることで試薬分注手段および洗浄手段を洗浄する、前記自動分析装置である。

また本発明の第二の態様は、試料分注手段が、着脱可能なディスポーザブルチップを用いたピペットである、前記第一の態様に記載の自動分析装置である。

また本発明の第三の態様は、反応容器が液体収容部を二箇所設けた容器であり、かつ試薬分注手段の洗浄液と洗浄手段の洗浄液とを前記液体収容部のそれぞれに収容した、前記第一または第二の態様に記載の自動分析装置である。

また本発明の第四の態様は、
自動分析装置が、反応容器搬送手段と、反応容器載置手段と、反応手段と、試薬分注手段と、洗浄手段と、をそれぞれ二系列備える一方、試料分注手段は前記二系列に共通して使用される一系列を備えた装置であり、
前記試料分注手段による試料等の吸引位置に洗浄剤を入れた容器を載置することで、前記二系列の試薬分注手段および洗浄手段の洗浄が可能な、前記第一から第三の態様のいずれかに記載の自動分析装置である。

また本発明の第五の態様は、反応容器中の洗浄剤による試薬分注手段および洗浄手段の洗浄後、反応容器載置手段および反応容器搬送手段により試料分注手段による試料等の吐出位置に前記反応容器を搬送し、再度試料分注手段により洗浄剤を前記反応容器に吐出することで、試薬分注手段および洗浄手段の洗浄が繰り返し可能な、前記第一から第四の態様のいずれかに記載の自動分析装置である。

また本発明の第六の態様は、洗浄剤が、希硝酸、次亜塩素酸ソーダ溶液、エタノール溶液のいずれかである、前記第一から第五の態様のいずれかに記載の自動分析装置である。

以下、本発明を詳細に説明する。

免疫化学検査や生化学検査の分野で用いられる自動分析装置に備え、洗浄して繰り返し使用される、試薬分注手段（試薬分注ノズル）および洗浄手段（洗浄液供給ノズルおよび洗浄液吸引ノズル）は、通常の分析操作中でも洗浄されるが、ノズルの詰まりを防止したり分析結果に影響を及ぼすような汚染を防止するため、またはノズルが詰まったりノズルに付着した物質により分析結果に影響を及ぼすようになった場合に、通常の洗浄よりも洗浄効果が高い洗浄剤で洗浄する必要がある。

本発明の自動分析装置では、前述した洗浄を行なう場合に、自動分析装置による通常の分析操作の際、液体が入った容器を容易に載置できる位置であって、試料分注手段で液体を吸引可能な位置、たとえば、通常の分析操作で測定する試料の供給部や緊急に測定が必要な試料の載置部、また試料分注手段が前処理試薬等の試料以外の液体の分注手段を兼ねる場合には前記前処理試薬等の載置部に、洗浄効果の高い洗浄剤をいれた容器を載置し、制御手段で自動洗浄を実施するよう指示することで、試薬分注手段および洗浄手段の洗浄が可能な装置である。洗浄効果の高い洗浄剤の一例として、希硝酸、次亜塩素酸ソーダ溶液、エタノール溶液があげられる。

試料分注手段で液体を吸引可能な位置に載置した洗浄剤を入れた容器は、試料分注手段により、空の反応容器へ洗浄に必要な量が分注される。反応容器が複数の液体収容部を設けた場合は、洗浄目的や洗浄する試薬分注手段および洗浄手段の数に応じて、適宜、洗浄剤の種類と数を選択し載置すればよい。また反応容器は通常の分析で使用される容器と同じ形状の反応容器であることが好ましいが、全く同じものでなくてもよく、通常の分析操作で反応容器が供給されるのと同じ方法・手段で試料吐出位置に載置でき、試料分注手段で液体を分注でき、反応容器搬送手段および反応容器載置手段で搬送できるものであればよい。試料分注手段は洗浄して繰り返し使用するノズルタイプのものでもよいが、洗浄効果が高い洗浄剤は金属ノズルを腐食する場合があること、また洗浄剤を出来るだけ清浄な状態で扱いたいため、着脱可能なディスポーザブルチップを用いたピペットが好ましい。

洗浄剤が入った反応容器は、反応容器搬送手段により搬送され、反応容器載置手段により反応手段における反応容器受入位置に載置される。反応手段はインキュベーター機能を持つターンテーブル型のものが一般的であるが、特にその構造に限定はしない。ターンテーブルの場合は、洗浄剤が入った反応容器は反応手段が回転することによって、通常の分析で反応容器に試薬が分注される位置、および反応容器または反応容器に保持された固相が洗浄される洗浄位置に移動し、それぞれの位置で反応容器の液体収容部に入った洗浄剤に試薬分注手段（試薬分注ノズル）または洗浄手段（洗浄液供給ノズルまたは洗浄液吸引ノズル）が挿入され、洗浄される。試薬分注手段または洗浄手段の洗浄は、前記手段が吸引／吐出動作が可能なノズルであれば洗浄剤の吸引／吐出を行ない、吸引動作のみのノズルであれば洗浄剤の吸引を行なう。またノズルが洗浄剤に浸漬した状態で水平方向に移動させたり、上下に移動させたりしてもよい。

本発明の自動分析装置が、反応手段に載置した反応容器を反応容器載置手段と反応容器搬送手段で試料分注手段による試料等の吐出位置に戻すことができる場合は、反応容器に入った洗浄剤がノズル洗浄の吸引動作で液体収容部から除去された場合でも、前記反応容器を試料分注手段による試料等の吐出位置に戻し、洗浄剤を再度分注することで、再度洗浄を行なうことができる。

なお洗浄剤で洗浄された試薬分注手段および洗浄手段は、その後、通常の分析操作で行うノズル洗浄手段で洗浄することで、洗浄剤を除去する。試薬分注手段および洗浄手段の洗浄に使用した後の反応容器は、反応手段、反応容器載置手段および反応容器搬送手段により、反応容器廃棄位置に搬送され、廃棄される。

なお本発明の自動分析装置が、反応容器搬送手段と、反応容器載置手段と、反応手段と、試薬分注手段と、洗浄手段と、をそれぞれ二系列備える一方、試料分注手段は前記二系列に共通して使用される一系列を備えた装置であっても、試料分注手段による試料等の吸引位置に洗浄剤を入れた容器を載置することで、二系列の試薬分注手段および洗浄手段の洗浄を行なうことができる。

本発明の自動分析装置は、試料容器から試料を吸引して反応容器に吐出する試料分注手段と、前記反応容器を搬送する反応容器搬送手段と、反応手段と、前記搬送された反応容器を前記反応手段に載置する反応容器載置手段と、反応手段に載置した前記反応容器に試薬を分注する試薬分注手段と、反応手段に載置した前記反応容器を洗浄する洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルと前記洗浄液を前記反応容器から吸引除去する洗浄液吸引ノズルとから構成される洗浄手段と、制御手段と、を備え、かつ、前記試料分注手段による試料等の吸引位置に洗浄剤を入れた容器を載置し、前記制御手段により試薬分注手段および洗浄手段の自動洗浄を実施するよう指示し、前記試料分注手段が前記洗浄剤を吸引して反応容器に吐出し、前記反応容器搬送手段により前記反応容器を搬送し、前記反応容器載置手段により搬送された前記反応容器を反応手段に載置し、反応手段に載置した前記反応容器を試薬分注手段で分注する位置および洗浄手段で洗浄する位置に移動させることで試薬分注手段および洗浄手段を洗浄することを特徴としている。

本発明により、試料分注手段による試料等の吸引位置に洗浄剤を入れた容器を載置し、制御手段で試薬分注手段および洗浄手段の自動洗浄を実施するように指示する簡便な操作で、試薬分注手段および洗浄手段を、通常の分析操作中に洗浄されるよりも効果の高い洗浄剤で洗浄することができる。また効果の高い洗浄剤での洗浄を定期的に行なうことでノズル（試薬分注手段および洗浄手段）の詰まりを防止し、ノズルに付着した物質による分析結果への悪影響を防止することができる。

さらにはノズルが詰まった場合や、ノズルに付着した物質により分析結果に影響を及ぼすようになった場合にも、従来のように自動分析装置のカバーを開けて、場合によってはノズルを装置から取り外して、手作業で洗浄する必要がなく、簡便な操作でノズルを洗浄することができる。

本発明の自動分析装置の一態様を示した図である。

以下、図面を用いて本発明をさらに詳細に説明する。

本発明の自動分析装置の一態様を図１に示す。図１は反応手段６０を二系列備えている。図１中、ａ・ｂが付されている符号は二系列備えた手段を示しており、当該二系列は同様の動作が行なわれる。

図１に示す自動分析装置による通常の分析操作の一態様を説明する。反応容器収納部１１に収納された反応容器１は反応容器移送部１２およびＹ軸反応容器移送手段２０にて反応容器搬送手段３０の反応容器搬送プレート３２の反応容器載置位置Ｕ１に載置される。反応容器搬送プレート３２は反応容器搬送レーン３１に沿って反応容器を必要な位置に移動できる構造である。

反応容器には液体収容部が２箇所あり、一方の液体収容部１３には固相試薬、詳しくは分析対象成分に結合する第１抗体が固定された磁性微粒子が入っており、もう一方の液体収容部１４には標識試薬、詳しくは酵素標識された分析対象成分に結合する第２抗体が入っている。

試料分注手段４０は、ディスポーザブルのピペットチップを装着した試料分注ピペット４２を軌道４１に沿って必要な位置に移動できる、試料供給部４４から供給される試料容器に入った試料を吸引して、反応容器搬送プレート３２の反応容器載置位置Ｕ１に載置された反応容器１の固相試薬が入った液体収容部１３に分注（吐出）する。

反応容器搬送プレート３２には撹拌機構が備わっており、反応容器１は撹拌された後、θ軸反応容器載置手段３３によって、反応テーブル６１の反応容器受入位置に載置される。反応テーブル６１は反応に適した温度に保たれたインキュベーター機能を有しており、固相の第１抗体と試料中の分析対象成分との結合反応が起きる。反応テーブルが回転して反応容器を洗浄ノズル（洗浄手段）６３位置へ移動し、磁石で磁性微粒子を捕集して、洗浄ノズル６３で反応容器の液体収容部１３内を洗浄することで、固相に結合した成分と液相遊離成分との分離を行なう。次に、反応テーブルが回転して反応容器を試薬分注ノズル（試薬分注手段）６２位置へ移動し、反応容器の液体収容部１４に入った標識試薬を試薬分注ノズル６２で同じ反応容器の液体収容部１３に分注する。反応テーブル６１を回転させ、θ軸反応容器載置手段３３によって一旦反応容器搬送プレート３２に反応容器を戻して撹拌し、再度反応テーブル６１に移動させて反応させ、固相の第１抗体と分析対象成分と標識第２抗体の結合物が形成される。反応テーブル６１を回転させて、反応容器を洗浄ノズル６３位置および洗浄ノズル（洗浄手段）６４位置に移動し、各位置にて磁石で磁性微粒子を捕集して、洗浄ノズル６３・６４で反応容器の液体収容部１３内を洗浄することで、固相に結合した成分と液相遊離成分との分離を行なう。

続いて反応容器を、θ軸反応容器載置手段３３および反応容器搬送手段３０で共通試薬供給手段５０位置へ搬送し、標識試薬の酵素に対する反応基質を分注して、Ｙ軸反応容器移送手段２０にて検出部７０に搬送し、酵素反応による基質からの光学的出力を検出する。検出が終わった反応容器はＹ軸反応容器移送手段２０によって搬送され、廃容器入れ８０へ廃棄される。

なお、試薬分注ノズル６２、洗浄ノズル６３・６４は対象液体を扱う動作を行なう度に、それぞれのノズル洗浄手段６５・６６・６７で分析操作時の通常のノズル洗浄が行われる。

次に、本発明の自動分析装置による試薬分注手段および洗浄手段の自動洗浄の一態様を説明する。前記の分析に使われる機構を使って以下に示す方法で試薬分注手段および洗浄手段の自動洗浄を行なうことができる。洗浄剤として次亜塩素酸ソーダ溶液を入れた容器を、前処理試薬載置位置４７に載置する。通常の分析に使用するものと同じ形状の空の反応容器１を反応容器収容部１１に載置する。試薬分注手段および洗浄手段の自動洗浄に使う反応容器は、空の反応容器であることが、自動分析装置で識別される。

自動分析装置に備えた制御手段（不図示）で試薬分注手段および洗浄手段の自動洗浄を実施するよう指示すると、反応容器収納部１１に収納された空の反応容器１は反応容器移送部１２およびＹ軸反応容器移送手段２０にて反応容器搬送手段３０の反応容器搬送プレート３２の反応容器載置位置Ｕ１に載置される。

ディスポーザブルのピペットチップを装着した前処理試薬分注手段を兼ねた試料分注ピペット４２で、前処理試薬載置位置４７に載置した、容器に入った洗浄剤を吸引し、反応容器搬送プレート３２の反応容器載置位置Ｕ１に載置された空の反応容器１の２箇所の液体収容部１３・１４に分注する。

洗浄剤が入った反応容器は、反応容器搬送手段３０とθ軸反応容器載置手段３３によって、反応テーブル６１の反応容器受入位置に載置される。反応テーブルが回転して反応容器を最初に洗浄ノズル６３位置へ移動し、液体収容部１３に洗浄ノズル６３を挿入し、ノズルを洗浄剤に浸漬した後、洗浄剤を吸引することノズル洗浄を行なう。次に反応テーブル６１の回転およびθ軸反応容器載置手段３３と反応容器搬送手段３０を使用して一旦反応容器を試料等の吐出位置に戻して、反応容器の液体収容部１３に洗浄剤を再度試料分注ピペット４２で分注する。洗浄剤が入った反応容器を再度反応容器搬送手段３０およびθ軸反応容器載置手段３３で反応テーブル６１の反応容器受入位置に載置し、反応テーブルが回転し、今度は洗浄ノズル６４位置へ移動し、液体収容部１３に洗浄ノズル６４を挿入し、ノズルを洗浄剤に浸漬した後、洗浄剤を吸引することでノズル洗浄を行なう。次に反応テーブルを回転して洗浄剤が入った反応容器を、試薬分注ノズル６２位置へ移動し、液体収容部１４に試薬分注ノズル６２を挿入し、ノズルをノズル洗浄剤に浸漬した後、洗浄剤の吸引／吐出を行なうことでノズル洗浄を行なう。

洗浄剤による洗浄を行なった後、試薬分注ノズル６２、洗浄ノズル６３・６４は、それぞれのノズル洗浄手段６５・６６・６７にて分析操作時の通常のノズル洗浄液にて洗浄を行なう。

試薬分注ノズル６２と洗浄ノズル６３・６４の洗浄剤による洗浄に使用した後の反応容器は、反応テーブル６１が回転し、θ軸反応容器載置手段３３、反応容器搬送手段３０およびＹ軸反応容器移送手段２０によって搬送され、廃容器入れ８０へ廃棄される。

１：反応容器
１０：反応容器供給手段
１１：反応容器収容部
１２：反応容器移送部
１３・１４：液体収容部
２０：Ｙ軸反応容器移送手段
３０：反応容器搬送手段
３１：反応容器搬送レーン
３２：反応容器搬送プレート
３３：θ軸反応容器載置手段
４０：試料分注手段
４１：試料分注手段の軌道
４２：試料分注ピペット
４３：分注水供給部
４４：試料供給部
４５：ピペットチップ供給部
４６：緊急測定試料載置部
４７：前処理試薬載置部
５０：共通試薬供給手段（軌道）
６０：反応手段
６１：反応テーブル
６２：試薬分注ノズル
６３・６４：洗浄ノズル
６５・６６・６７：ノズル洗浄手段（通常洗浄）
７０：検出部
８０：廃容器入れ

Claims (6)

1. 試料容器から試料を吸引して反応容器に吐出する試料分注手段と、前記反応容器を搬送する反応容器搬送手段と、反応手段と、前記搬送された反応容器を前記反応手段に載置する反応容器載置手段と、反応手段に載置した前記反応容器に試薬を分注する試薬分注手段と、反応手段に載置した前記反応容器を洗浄する洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルと前記洗浄液を前記反応容器から吸引除去する洗浄液吸引ノズルとから構成される洗浄手段と、制御手段と、を備えた自動分析装置において、
   前記試料分注手段による試料等の吸引位置に洗浄剤を入れた容器を載置し、前記制御手段により試薬分注手段および洗浄手段の自動洗浄を実施するよう指示し、前記試料分注手段が前記洗浄剤を吸引して反応容器に吐出し、前記反応容器搬送手段により前記反応容器を搬送し、前記反応容器載置手段により搬送された前記反応容器を反応手段に載置し、反応手段に載置した前記反応容器を試薬分注手段で分注する位置および洗浄手段で洗浄する位置に移動させることで試薬分注手段および洗浄手段を洗浄する、前記自動分析装置。
2. 試料分注手段が、着脱可能なディスポーザブルチップを用いたピペットである、請求項１に記載の自動分析装置。
3. 反応容器が液体収容部を二箇所設けた容器であり、かつ試薬分注手段の洗浄液と洗浄手段の洗浄液とを前記液体収容部のそれぞれに収容した、請求項１または２に記載の自動分析装置。
4. 自動分析装置が、反応容器搬送手段と、反応容器載置手段と、反応手段と、試薬分注手段と、洗浄手段と、をそれぞれ二系列備える一方、試料分注手段は前記二系列に共通して使用される一系列を備えた装置であり、
   前記試料分注手段による試料等の吸引位置に洗浄剤を入れた容器を載置することで、前記二系列の試薬分注手段および洗浄手段の洗浄が可能な、請求項１から３のいずれかに記載の自動分析装置。
5. 反応容器中の洗浄剤による試薬分注手段および洗浄手段の洗浄後、反応容器載置手段および反応容器搬送手段により試料分注手段による試料等の吐出位置に前記反応容器を搬送し、再度試料分注手段により洗浄剤を前記反応容器に吐出することで、試薬分注手段および洗浄手段の洗浄が繰り返し可能な、請求項１から４のいずれかに記載の自動分析装置。
6. 洗浄剤が、希硝酸、次亜塩素酸ソーダ溶液、エタノール溶液のいずれかである、請求項１から５のいずれかに記載の自動分析装置。

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