JP3456990B2 - 自動分析装置 - Google Patents
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Description
に生物学的液体に含まれる物質に関する結合検定を実施
するための自動分析装置に関する。
に、常磁性粒子が固相試薬であり、標識付けされた試薬
(トレイサー試薬)がケミルミネッセント標識を含む異
種免疫検定(heterogeneous immuno assay)を行なうため
の機械に関する。本装置は、競合アッセイとサンドイッ
チ型検定の両方の構成に適応可能である。ケミルミネッ
セントによる閃光を起こさせ、検定中の試験液の中のア
ナライトの有無を示すものとして、その強さを測定す
る。分析機は、選択によりバッチ・モードまたはランダ
ム・アクセス・シーケンスで作動させることができる。
では日常検査のための自動機器が開発されてきた。免疫
テストの分野に適用された自動化は限られていた。限ら
れた免疫テストのために開発された機器もあるが、その
手順の多くは、今なお手動で行なわれている。手作業に
よる数多くの段階に関わる時間的要因や労働集約から、
試験結果の遅れが頻発している。こうした遅れは、多く
の臨床学的状況下では致命的なものとなりうる。さら
に、手作業による手順は試験結果のバラツキの原因とな
り、また高額の費用を要する。テストプロトコール、技
術者の経験的技能および装置/分析機の精度が一定して
いないことが、こうしたバラツキの原因に含まれる。従
来の分析機や手動式のテスト装置の場合に見られるこれ
らの難点やその他の難点は、本発明により解消された。
種免疫テストに適用できる診断学的免疫テストのための
自動分析装置を提供することにある。
ち、広範囲の臨床医学的および非臨床医学的アナライト
に関する結合検定プロトコールを実施できる分析機を提
供することにある。
ロトコールに、同時に継続的に連続して対処できる自動
分析装置を提供することにある。
理できる自動分析装置を提供することにある。
たはサンプル・テストあたりの時間を大幅に短縮する自
動分析装置を提供することにある。
一貫した信頼できる測定値を得られる自動分析装置を提
供することにある。
て、完全なサンプル処理を行なう上で最小限の場所しか
要さない自動分析装置を提供することにある。
計の較正を自動的にモニターするために恒常的な発光光
源を提供することにある。
ッチ・モードまたはランダム・アクセス・シーケンスで
作動可能な自動分析装置を提供することにある。
業者が理解されるように、本発明は、本明細書およびこ
こに添付する特許請求の範囲に記載の部分を組合せたも
のとする。
研究所用作業台の上に設置するために調整された自納式
の装置である。本機は、標準の送電線を除いては何の外
部接続も要さず、18度から30度の温度範囲内で正確に作
動する。本分析機の機能単位には、処理経路、サンプル
移動または運搬装置、試薬移動または運搬装置、分離・
洗浄装置、検知装置(光度計)およびデータ収集/処理
装置が含まれる。試薬とテスト・サンプルの反応につい
ては、別個の使い捨てキュベット内で行なわれる。キュ
ベットは、キュベット装填器から線形の処理経路上へと
順番に自動的に送り出され、前記処理経路が、各キュベ
ットを20秒おきにキュベット1個分ずつ移動させる。反
応テストの温度は、キュベットと試薬を事前に加熱し
て、恒温放置の間、周囲温度を37℃±1度に維持する温
度装置によって制御される。テスト・サンプルは吸引/
排出プローブによってキュベット内に排出され、試薬
は、3つの試薬吸引・排出プローブにより、ソフトウェ
アで制御された周期で添加される。分析機は、特に異種
特異的結合検定を行なうために調整されている。分析機
は、選択によりバッチ・モードまたはランダム・アクセ
ス・シーケンスで作動可能である。
る以下の言葉を次のように定義する: 酸試薬(ACID REAGENT):0.1NのHNO3と0.5 %の過酸
化物;洗浄サイクル終了後、磁粉に添加される。過酸化
物は低いpH値(pH1)のアクリジニウムエステルと結び
つく。この反応によってアクリジニウムエステルが発光
可能な状態となる。
ER、AE):キュベットの中の酸性化させた磁粉/アナラ
イト/AEの混合物に塩基試薬を添加した時にケミルミネ
ッセントによる閃光を起こさせる化学物質の「標識」。
参照により取り入れてある米国特許第4,745,181号、第
4,918,192号および第4,946,958号参照。
ル中に存在する、または存在すると思われる未知の濃度
の物質。
病気に対する身体の抵抗のひとつ。2)特定の抗原と結
合する能力を持ったタンパク質またはタンパク質を含む
炭水化物。
た場合に抗体の生成を誘発する物質。2)分析の場合;
特定の抗体と反応する能力を持ったタンパク性または非
タンパク性の化合物。
ける物質の存在とその量、またはその非存在を判定する
ための種々の形式の免疫検定を含む診断学的または分析
学的プロトコール。
のNaOHとARQUAD;キュベットが光度計内にある時に酸中
に懸濁している磁粉に添加される。注入すると、pHの変
化とこれに伴う電子の励起により、特定の波長を持つ発
光(閃光)が起こる。参照により取り入れてある米国特
許第4,927,769号参照。
いられる溶液;弱い酸(または塩基)とその塩からな
る。
度のアナライトを含んだタンパク質を基本とする溶液
(しばしば人体に由来する)で、これにより、測定した
信号を濃度に変換するための基準曲線が得られる。
キャリブレータをサンプルとして使用し、テストしたア
ナライトに関する、記憶させてあるマスター曲線に対し
てキャリブレータのデータを正規化して、現在の実施条
件と装置の変動性を補正する。
):光の生成における化学反応。
ンプル中の未知の抗原と試薬中の標識付けした抗原が、
抗体の標識を付けた限られた量の試薬をめぐって競合す
る抗原抗体反応。
わち、低、中、高の範囲内にある特定のアナライトを含
んだタンパク質を基本とする生成物。対照の多くは人間
の血清に由来する。対照は、システム全体の能力チェッ
クとして用いられる。
処理後のPMT信号の基本的な測定単位。
):カウントと時間の対比;情報は系統だててファイ
ルに記憶され、作図可能な状態になっている。
態におけるPMTの電子雑音。
基本とする溶液;本来の結果が曲線の範囲を超えている
場合に、患者のサンプルを希釈するために用いられる。
より)酸性から塩基性に急変した時に、免疫検定におい
て一瞬に放射される光。
させる能力を持たないが、特定の抗体と結合する能力を
持つ不完全な抗原。
存在の判定および/またはその数量化を行なうための抗
原抗体反応に関わる化学テスト;検定の対象となる物質
は、反応を起こしている抗体または抗原である。
在下でのPMTの電子信号で、ダークカウントを含む。
およびライト試薬の適切な設定値を得るために、品質管
理により作成される10点曲線で、データは検定のパッケ
ージ・インサートに表示され、オペレータにより装置内
でプログラムされる;装置では、測定した信号を濃度に
変換する上でのマスター基準曲線として用いる。
抗体結合を表さない全てのトレイサー材料。トレイサー
材料は、キュベットの壁面または粒子に無差別に付着し
て洗い落とされないため、結果的に抗原抗体反応によく
似た信号が発生する。
が発生したものではない信号を得るためにこれを濾過す
る電子装置。
る。
陽極を持つ真空の(またはガスを充填した)光電管。陰
極は、光にさらされると電子を連続的に放出する能力を
持つ。ダイノード構造が、陰極からの本来の信号を増幅
させる上での一連の段階を提供する。結果的に生じた信
号は、発光量に直接比例する。
):アナライトを解離剤から保護するために、サンプ
ルと混合され恒温放置される溶液。
ライトを他の分子から分離して免疫反応を起こせること
を目的として、サンプルと混合される溶液。
用されている。トリチウム源に対して較正された光の測
定単位で、装置ごとに独自の単位がある。
未知の抗原が、抗体として標識付けされた2形態の試薬
と反応する抗原抗体反応;結果的に抗体/抗原/抗体の
「サンドイッチ」を生じる、固相または物理的担体の試
薬と信号発生試薬。
緩衝剤中の(検定に必要とされる)抗原または抗体と結
合する物理的担体の試薬。米国特許第4,554,088号およ
び第4,672,040号参照。
希釈剤)(SYSTEM FLUID、(systemwater、system dilu
ent)):システムの全てのスポイトは、搭載された供
給源からの脱イオン水を用いて水洗される;キュベット
へのサンプルと試薬の投与後や、あらゆるプローブの洗
浄、経路内の吸引/再懸濁部におけるキュベット内の磁
粉の洗浄に用いられる。
ト対象となるサンプル;たとえば、血清、尿、細胞、対
照、キャリブレータ等の生物性の液体や、化学化合物、
薬品等の非生物性の液体、および検定プロトコールを形
式化しうる関心対象となるその他のあらゆる液体。
ウント。
ER REAGENT、(Lite Reagent、LR)):バルビタール緩
衝剤(別名トレイサー)内のアクリジニウムエステルを
用いて標識付けされた(検定に必要とされる)抗体また
は抗原。
シンチレーション溶液中の放射光源;トリチウムは発光
し、光度計の性能評価の較正基準として機能する。
ス製品挿入物;部番71-00および261-006 )。
以下に説明する。
を表さない場合もある。
ン水、酸試薬および塩基試薬が必要である。検定の運転
を開始する前に、センサが補給用液の量をモニターし
て、補充の必要性を示す。追加のキュベットは、たとえ
装置の作動中であっても、いつでも装填することができ
る。廃液は、吸引された後に、備え付けてある取り外し
可能な容器に回収され、使用済みのキュベットは、廃物
用大型容器に回収される。これらの廃物回収容器のいず
れかを空にする必要がある場合には、分析機がオペレー
タに知らせる。
自動分析装置は、たとえば血清等の液体サンプルに関す
る複数の結合効力分析を完遂するために種々の段階を実
施する複数のサブユニットを含む、または支持するハウ
ジング21を含む。分析機は、特に種々の形式を持つ異
種免疫検定を実施するために調整されている。サブユニ
ットには、一般に22に示すキュベット・ホッパーおよ
び送り機構、キュベット搬送装置23、サンプル用プロ
ーブ運搬装置24、複数の試薬用プローブ運搬装置R
1、R2およびR3、一般に26に示すサンプル運搬装
置、および一般に27に示す試薬運搬装置が含まれる。
検知装置29は、キュベット搬送装置23の端部におい
て、前記搬送装置の上に設けられる。検知装置の好適な
実施例が光度計である。従来技術では、たとえば、蛍光
計、アイソトープ発生源カウンター等のその他の装置が
周知である。こうした他の装置の使用は、テスト反応に
利用する標識の種類によって決定される。また、本装置
20には、スポイト列32、ブラウン管(CRT )36お
よびキーボード37に操作可能に接続された図示しない
中央処理装置(CPU )が含まれる。スポイト列32は、
サンプル用プローブ運搬装置24と試薬用プローブ運搬
装置R1、R2およびR3に作動可能に接続されてい
る。
浄部はサンプル運搬装置の背後に設けられ、一般に18
に示される。これ以外に、一般に15、16および17
に示す試薬吸引・排出プローブのための洗浄部が、図2
1および図103にも示すように、試薬運搬装置27の
背後に設けられる。
3は、2つの区画、すなわち一般に38に示すキュベッ
ト事前加熱部と、一般に39に示すキュベット排出・恒
温放置部に分けられる。キュベット40は、ホッパー2
2内に無作為に保管され、直立状態で加熱部38の端ま
で搬送される。プランジャ19は、電動モーター25に
よってその長さ方向の中心軸と加熱部38の軸に沿って
水平駆動される親ねじ41の端部に固定される。プラン
ジャ19は、図3に示すように、外側の引込位置から伸
長位置まで移動し、事前加熱部38上に配置されたばか
りのキュベットを恒温放置部39の方向にキュベット1
個分押す。これによって、最遠のキュベットが恒温放置
部39上へと移送されるように、全てのキュベット40
は事前加熱部38に沿って前進する。その後、プランジ
ャ19は、スタート位置に落下する次のキュベットと係
合するために引込位置まで後退する。親ねじ41はその
軸のまわりでは回転しない。一般に43に示すキュベッ
ト・センサは、事前加熱部38の端部と、恒温放置部3
9の開始地点に配置され、これらの位置におけるキュベ
ットの存在をモニターする。キュベット40は、モータ
ー42により駆動される以下に記載の搬送手段によって
恒温放置部39に沿って搬送される。各々のキュベット
が恒温放置部39に沿ったサンプル排出地点44に到着
すると、サンプル用プローブ運搬装置24からの以下に
記載のプローブが、サンプル運搬装置26内の以下に説
明する容器から分析にかける所定の量の液体を吸引し
て、サンプル排出地点44において前記サンプルをキュ
ベット内に排出する。キュベットが試薬運搬装置27に
隣接した所定の3地点のいずれかに到着すると、試薬運
搬装置27からの一対の試薬がキュベット内の液体サン
プルに添加されて、試薬プローブ装置R1、R2または
R3からの1つ以上の試薬プローブによって検知可能な
生成物を形成させるために反応テストが開始される。キ
ュベット内への試薬の添加順は、テスト・サンプルに対
して選択された検定プロトコールによって決定される。
たとえば、テスト・サンプルと試薬のひとつを恒温放置
する必要がある場合には、試薬の添加方法に違いが生じ
る。試薬は、固相試薬と、適切な実施例では発光性化合
物である標識試薬(トレイサー試薬)とからなる。
質と結びついた常磁性粒子である。これに代わる固相材
料および前記固相材料を分離するための分離技術につい
ては、従来技術で周知である。好適な実施例において形
成される検知可能な生成物は、固相試薬と、検定の対象
となるアナライトと、標識試薬を含んだ複合物である。
前記複合物は、検定の形式によって異なる。検知可能な
生成物を生じさせる結合検定形式には、たとえば拮抗反
応とサンドイッチ型の反応が含まれ、本発明の分析機に
よって前記の各反応を行なわせることができる。その
後、キュベットは、一般に28に示す吸引/再懸濁部を
通過し、前記吸引/再懸濁部で、光度計29における
「閃光」すなわち発光反応のための混合物が準備され
る。特に図3において、好適な実施例の吸引再懸濁部2
8には、磁気装置49が含まれる。吸引/洗浄プローブ
が地点50に設けられる。吸引プローブが地点51に設
けられ、酸再懸濁プローブが地点52に設けられる。
ると、地点53においてエレベータ機構により光度計2
9まで垂直方向に持ち上げられる。酸に再懸濁させた検
知可能な生成物を入れたキュベットが光度計内に正しく
配置されると、塩基溶液が添加され、その結果、ケミル
ミネッセント性の検知反応(「閃光」)が起こる。「閃
光」は、「閃光」の光子数を数えて電気信号を発生する
光電子増倍管に作用する。信号は中央処理装置によって
処理され、適切な測定値が記録される。脱イオン水は装
置の補助液として、また一般的な検定プロトコールに関
わる多くの洗浄段階に用いられ、取り外し可能な貯蔵容
器30内に貯蔵されている。第2の取り外し可能な廃液
貯蔵容器31が、あらゆる廃液を入れるために貯蔵容器
30の下に設けられる。各検定が終わると、キュベット
の内容物は、キュベットから吸引されて廃液貯蔵容器3
1内に排出される。空のキュベットは、その後、廃物受
け35内に廃棄される。酸試薬は酸貯蔵容器33内に貯
蔵され、塩基試薬は塩基貯蔵容器34内に貯蔵される。
本装置での使用に適した酸試薬の一例として、pH1.0の
0.1NのHNO3と過酸化物0.5 %がある。本装置での使用
に適した塩基試薬の一例として、pH13の0.25NのNaOHとA
RQUADがある。酸試薬と塩基試薬の濃度は、発光性の標
識によって変える必要があるかもしれない。好適な実施
例における発光性の標識はアクリジニウムエステルであ
る。
て用いられるキュベットを一般に40に示す。キュベッ
ト40は、一般に矩形の断面を有し、底部壁55と、一
対の対向する広い側壁部56と、一対の対向する狭い側
壁部57とからなる。キュベット40は、頂部開口部6
9を接近口とした内部チャンバを有する。キュベットの
頂部には、広い側壁部56から外向きに延びる一対のフ
ランジ58がある。フランジ58のすぐ下に、各々の広
い側壁部56から間隔をあけて外向きに延びる一対の歯
状部59がある。フランジ58と歯状部59は、以下に
説明するように、機械20の種々のサブシステムを通じ
てキュベットを搬送および運搬する機構として機能す
る。キュベットはポリプロピレンまたはポリエチレン製
とすることができ、ポリプロピレンまたはポリエチレン
製の場合には、光度計内で結果的に生じる閃光の光分布
が、ポリスチレン等のテスト対象とした他の重合体より
も均一になることが明らかになった。しかし、信頼性の
ある結果を得るためには、ポリプロピレンが好適な材料
であるということがわかっている。
2種類の試薬容器のひとつを一般に60に示す。容器6
0は、特定のテストプロトコールに特有の標識試薬(ト
レイサー試薬)を運ぶために用いられ、内側チャンバ6
1を有する本体部64と、ねじ山を設けたネック部65
と、ネック部65の上端においてチャンバ61内へ開口
した頂部開口部62からなる。スカート63が、ネック
65の下の一地点から外向きに延び、本体部64のすぐ
下の地点まで下方向に延在する。スカート63は、本体
部64から間隔をあけてあり、3つの平らな側面とひと
つの丸みのある側面からなる。スカート63によって、
容器60は、以下に説明する試薬運搬手段上に固定状態
に取り付け可能となる。
交わった複数の細穴68を有する頂部壁67を含んだ一
般に66に示す容器の蓋を試薬容器60を含めて示す。
蓋66は、天然ゴムまたは合成ゴム等の弾性材料で作ら
れ、これによって、前記蓋が、容器60のネック部65
の頂部に係合可能となる。蓋66は容器60からの試薬
の蒸発を減少させ、細穴68によって、試薬吸引・排出
プローブは、頂部壁67を貫通して容器内の液体試薬に
接近することが可能となる。全ての細穴68は頂部壁6
7の中心で交差してパイ状のたれぶたを形成し、前記た
れぶたは、蓋の中心に収束して蓋の中心に圧力が加えら
れると開口する。蓋66の底部は、外側環状フランジ7
0を有する。
られる固相試薬保持用の第2の試薬容器を一般に75に
示す。容器75は、ねじ山を設けたネック部79の上の
頂部開口部78まで延在する内側チャンバ77を有した
一般に筒状の本体部76を有する。環状スカート80が
ネック79のすぐ下の一地点において本体部76から外
向きに延び、図19に最も明確に示すように、本体部7
6の下の一地点まで下方向に延在する。一対のひれ状部
81が、図17および20に最も明確に示すように、内
側チャンバ壁からチャンバ77内まで内向きに延びる。
ひれ状部81は、試薬運搬装置27と接続して、以下に
説明する方法で容器内の固相試薬を撹拌するために用い
られる。頂部壁67が、頂部開口部78の下側まで延在
し、しかも蓋のフランジ70がネック部79の頂部に乗
るように、ネック部の内側に延在するように蓋を逆転さ
せることによって、頂部開口部78も蓋66によって覆
われる。
は、一般に87に示すホッパーと、一般に86に示す送
りコンベヤと、一般に131に示す配向シュートからな
る。ホッパー87は、好ましくは光学的に透明な可塑性
材料から作られたものとする。これより、ホッパー内の
キュベットのレベルが下がり、したがってホッパーにキ
ュベットを追加する必要が生じた時点を、オペレータが
より容易に判断できるようになる。さらにホッパーの下
にある部品を図30に示す。
ッパーの左側壁は、縦穴88と、図25に最も明らかに
示されているように、ホッパーの左側壁から穴88の両
側に外向きに延びる間隔をあけた一対の外側フランジ8
9を有する。上側水平フランジ83は、ホッパーの左側
壁および後側壁から外向きに延びる。最前部のフランジ
89は、図25に示すように、上側水平フランジ83の
すぐ下に開口部84を有する。また図24において、一
対の細長補強板82が、ボルト91により外側フランジ
89の外面に固定される。また、ボルト91は、ホッパ
ー送り支持部92に取り付けられた一対のチェーン案内
板90にホッパー87を固定するためにも利用され、前
記ホッパー送り支持部材は、ボルト95によってベース
プレート93上に取り付けられる。チェーン案内板90
は複数の管状スペーサ97によって分離され、前記スペ
ーサを通ってボルト91が延びる。また、ベースプレー
ト93上には支持ブラケット94が取り付けられ、図2
4に示すように、ホッパー送り支持部92の側面に固定
される。また、支持棒96が、ボルト91によって最後
部のチェーン案内板90の外側に取り付けられる。ボー
ル・スライド・アセンブリ110が、支持棒96に取り
付けられる。混合棒取付け板111はボール・スライド
・アセンブリ110に取り付けられる。エンドレス搬送
チェーン98が、側部縦穴88に配置されて、下側アイ
ドラ・スプロケット101と上側ドライブ・スプロケッ
ト100のまわりに延在する。スプロケット100およ
び101は、ブッシング102上に取り付けられて、ホ
ッパー送り支持部92上に回転可能に取り付けられる。
上側ドライブ・スプロケット100は、支持部92上に
取り付けられたステップ・モーター103によって駆動
される。搬送チェーン98の一部分は、案内板90の長
さ方向の外縁部の溝に沿って導かれ、穴88を限定する
フランジ89の内面間に設けられる。複数のスペーサ棒
(突出部)99が、搬送チェーン98の外側に配置さ
れ、主コンベヤに向かって下前方に傾く。搬送チェーン
98は、垂直から角度を有してホッパー87の底部から
上向きに移動する。図26および27に示すように、ア
イドラ・スプロケット軸112はブッシング102を通
って延在し、アイドラ・スプロケット101と共に回転
する。軸112の前端部は、カム・ホイール113がク
ランプ114によりアイドラ・スプロケット101と共
に回転するように、カム・ホイール113に固定され
る。ホッパー送り支持部92の左縁部の切込み118に
設けられた調節金具117に取り付けてある軸116上
にレバー・アームがピボット式に取り付けられる。レバ
ー・アーム115のピボット軸付けされた端部は、軸1
16上でレバーを自由にピボット回転可能にするフラン
ジ付き軸受け122を有する。レバー・アーム115の
反対側の端部は、混合ブロック109のピン120を受
ける溝穴121を有する。混合ブロック109は、混合
ブロック取付け板111に固定され、スペーサ棒99と
同じ角度を有して後ろから前へ下向きに傾く上面123
を有する。混合ブロック109は、ホッパーの縦穴88
に沿って上向きに移動する搬送チェーン98の区画と平
行に、スペーサ棒99に隣接して設けられる。玉軸受け
フォロア119はレバー・アーム115上に回転可能に
取り付けられ、カム・ホイール113の後側にある図示
しないカム溝穴内に支持される。カム・ホイール113
がアイドラ・スプロケット101と共に回転すると、レ
バー・アーム115は軸116のまわりを往復する。図
24に示すように、レバー・アーム115の右端部は上
下に動き、これによって混合ブロック109の上下動が
起こる。混合ブロック109の上向きの動きは、ブロッ
クが、搬送チェーン98の上向きの動きと同じ速度で上
向きに動くようなタイミングで行なわれる。混合ブロッ
ク109は、2つの役目を果たす。第1の機能は、ホッ
パー87内のキュベットを撹拌することであって、第2
の機能は、棒あたりキュベット1個の割りで、スペーサ
棒99上へのキュベットの案内を補助することである。
キュベットがスペーサ棒99によって上方向に運ばれる
際に、キュベットをスペーサ棒99上で正しい位置に維
持するために、キュベットの端部はフランジ89の内面
により案内される。各キュベットが開口部84に達する
と、図25および27に示すように、前記各キュベット
は、その対応するスペーサ棒99に沿って最前部のフラ
ンジ89の開口部84を通って前方に滑動し、配向シュ
ート131内に落下する。
向シュート131は、ねじ139によってひとつに接続
され、一対のスペーサ・ブロック133によって間隔を
あけた平行関係に維持された左板129と右板132か
らなる。各板132および129は、その間に主コンベ
ヤに向かう長穴135を限定する上側すべり面134を
有する。すべり面134は、後ろから前へと下向きの角
度を有し、長穴135に向かって下向きの角度を有して
延びる。各キュベット40が開口部84を通って搬送チ
ェーン98から配向シュート131に落下する際には、
キュベットの底端部が長穴135の中へ落下し、フラン
ジ58がすべり面134上に支持される。これによっ
て、キュベット40は、ほぼ直立状態ですべり面134
を滑り下りることができる。配向シュート131は、シ
ュート支持ブラケット130によってホッパー送り支持
部92に取り付けられる。シュート端部板136は、ね
じ137によって板129および132の縁部に取り付
けられる。端部板136は、下向きに滑り落ちるキュベ
ット40を停止させる。端部板136は、PC盤138上
に取り付けられた位置センサ148を収納する穴147
が設けられる。PC盤138は、止め具149によって端
部板136上に取り付けられる。各すべり面134の前
端部は、キュベットが端部板136に当たった時にキュ
ベットを長穴135内に確実に維持する役目を果たす板
ばね128を収納するための平らな上面127を有す
る。長穴135の前端部は、図30に示すように、フラ
ンジ58の外縁部間よりも若干広い幅を有する幅広部分
すなわち接近口141を有する。板129と132の間
の接近口141により、キュベットは板の間を通って配
向管140内に落下することができる。キュベットは、
板129および132のそれぞれ内側に向き合った面に
沿って、一対の対向する案内面142と143の間を落
下する。案内面143は上向きの突出面144を有す
る。案内面142は、下向きの切込面146を形成する
凹部145を有する。切込面146は、板132の突出
面144に対向する。配向管140は頂部開口部150
と底部開口部151を有して、配向シュート131の最
下部から事前加熱部38の最上部まで延在する。キュベ
ットが配向シュートの端部にある接近口141内に落下
する際に、キュベットのフランジ58のひとつが突出面
144に当たる。これによって、キュベットは左板12
9の凹部145の方へと横向きに偏向される。キュベッ
トが横向きに方向を変えると、キュベットの反対側のフ
ランジが下向きの切込面146のすぐ下の凹部145に
当たる。これによって、キュベットのフランジが切込面
146の下に引っ掛かって、配向シュート131の端部
に達した時にキュベットが上下逆転した状態に転倒する
という偶発事態が防がれる。その後、キュベットは直立
状態で、案内面142および143に沿って頂部開口部
150を通って配向管140内に、そして底部開口部1
51を通って事前加熱部38内に落下する。配向管14
0は、キュベットが事前加熱部38内に落下した時にキ
ュベットの広い側壁部56がフランジ58と同様に前後
にくるように、その垂直軸のまわりでキュベットを約9
0度回転させる螺旋状のねじれを有する。
間に垂直長穴160を限定する間隔をあけた一対の水平
棒158および159からなる。各棒158および15
9は頂縁部161を有する。キュベットが配向管140
の底部から落下する際には、キュベットの本体部分が長
穴160内に落下し、フランジ58が頂縁部161上に
乗る。プランジャ19が、図3、32、104、10
5、33、106および107に示すように、モーター
25によって左から右へ長穴160内まで動き、伸長状
態となる。プランジャ19は、キュベットの幅と略同等
またはそれより若干長い距離だけ左から右へ移動し、こ
れによって事前加熱部内にある全てのキュベットがキュ
ベット排出・恒温放置部39の方向に押される。その
後、プランジャ19は、配向管140から事前加熱部3
8内に次のキュベットが落下できるように、モーター2
5により引込まれる。モーター25は、20秒おきまたは
テストが必要とされる時に、プランジャ19を一往復さ
せるために作動する。キュベットは、一般に図29の点
線に示すように、配向管140がキュベットで満たされ
るように、事前加熱部38に沿って押される場合よりも
速い速度で配向管140内に投入される。センサ148
は、管が一杯になるとキュベットが静止状態で存在する
ことを示す反射物センサである。センサ148は、分析
機の制御装置全体の一部分を形成し、センサが配向管の
最上部にある静止状態のキュベットを検知した時にモー
ター103を停止させるように作用する。装置の制御に
用いられるソフトウェアは、キュベットが配向管内から
取り出されて次々に使用される際に、常にキュベットを
追跡し、ステップ・モーター103を再作動させる時点
を制御する。事前加熱部38には、事前加熱部の温度を
設定温度37℃に維持する、一対の固体DC駆動熱電モジュ
ール(TEM )が含まれている。TEMは、熱をある質量か
ら別の質量へ移すことによって所定の温度を維持するた
めに使用される熱電冷却対としても知られている。熱の
移送は、電流の流れる方向を逆転させることにより逆転
する。機械の骨組は、事前加熱部38のヒートシンクと
なる。事前加熱部の温度が設定温度よりも低いと、熱は
機械の骨組から事前加熱部38へ移送される。サーミス
タが検知した事前加熱部の設定温度が設定温度よりも高
いと、TEMを通る電流が逆転し、熱は事前加熱部から機
械の骨組へ移送される。キュベット排出・恒温放置部3
9にも、間隔をあけた2つの戦略的な位置にサーミスタ
が設けられる。各サーミスタは、化学事象ライン全体に
わたってキュベットの温度を37℃に維持するための一対
の熱電モジュール(これも戦略的に配置される)を制御
する。図に示す好適な実施例では、事前加熱部38は、
17個のキュベットを保持し、キュベット排出・恒温放置
部39は、45個のキュベットを保持する。
よび107に、経路部をより詳細に示す。事前加熱部3
8と排出・恒温放置部39を含めて、経路部全体は、排
出地点44、45、46および47に複数の接近口を有
する親板162によって覆われる。板162は、図33
に示すように、サンプル排出地点44に開口部186を
有している。板162は、図106に示すように、試薬
排出地点45および46に対してそれぞれ開口部187
および188を有し、図107に示すように、試薬排出
地点47に対して開口部189を有する。
示せず)は、モーター25の方向に水平に延在するタブ
154を有する。プランジャは、外側位置すなわち引込
位置にある時には、割込みセンサ155の間隔をあけた
一対の素子間に延在する。センサ155は、ビームを受
光部の方向に導く光伝送部を有する。ビームがタブ15
4によって遮られると、プランジャが「ホーム」ポジシ
ョンにあることを示す信号がCPUに送られる。(所定の
時間経過後または別のテストが要求されると)プランジ
ャ19を伸長位置まで所定の距離だけ外に移動させるた
めに、所定の段階数だけステップ・モーター25が作動
する。その後、モーターは逆転して、センサ155が
「ホーム」ポジションにあるタブ154によって遮られ
るまでプランジャを引き戻す。ここで以下に説明する全
ての「割込み」センサは機械の制御盤を通じてCPUに接
続され、センサ155と同じように作動する。キュベッ
トは、事前加熱部38に沿ってキュベット排出・恒温放
置部39内まで押されて、この地点からは一対の搬送ベ
ルト167および168によって積極的に搬送される。
各々の搬送ベルト167および168は、キュベットの
歯状部59と係合するために、ベルトの片側に複数の歯
164を有する。ステップ・モーター42は、前から見
て時計まわりの方向に回転する駆動軸181を有する。
ベルト168は、一対のアイドラ・プーリ171と17
9との間で、前記アイドラ・プーリの下に設けられる歯
付き駆動プーリ170を通じて、モーター42により駆
動される。ベルト168は、恒温放置部39の入口にあ
るアイドラ・プーリ178のまわりまで、プーリ179
を越えて延在する。そして、ベルト168は、恒温放置
部39の前縁部に沿って、恒温放置部39の端にあるア
イドラ・プーリ171まで延び、その後、アイドラ・プ
ーリ171を跨いで駆動プーリ170まで戻る。ベルト
168が駆動プーリ170とアイドラ・プーリ171お
よび179のまわりに延びている時は、ベルト168の
歯164は、ベルトの歯164が駆動プーリ170の歯
と噛み合うように上を向いている。ベルトがプーリ17
8まで移動する時は、歯164が前方を向くように、次
第に垂直配向の状態をとるようになる。ベルトがプーリ
178のまわりに延在して、排出・恒温放置部39の前
縁部に沿って移動する時は、歯164は後ろ向きにな
り、これによって、キュベットのフランジ58と係合す
る。ベルト168は、アイドラ・プーリ172のまわり
では垂直配向の状態に維持され、前記ベルトがアイドラ
・プーリに達するにつれて次第に水平配向の状態に戻
る。プーリ170および171は、それぞれ水平軸18
2および183上に回転可能に取り付けられる。プーリ
178および172はそれぞれ垂直軸180および18
4に回転可能に取り付けられる。搬送ベルト167は排
出・恒温放置部39の後側に設けられ、駆動軸181に
固定された駆動プーリ175によって長さ方向に駆動さ
れる。駆動プーリ175は外歯191を有し、アイドラ
・プーリ174と176との間において、前記アイドラ
・プーリの下に配置される。搬送ベルト167は、水平
軸182上に回転可能に取り付けられたアイドラ・プー
リ176を跨いで、垂直軸190上に回転可能に取り付
けられたアイドラ・プーリ177のまわりに延びる。そ
して、搬送ベルト167は、キュベット排出・恒温放置
部39の後側に沿って、垂直軸185上に回転可能に取
り付けられたアイドラ・プーリ173のまわりまで延び
る。その後、搬送ベルト167は、水平軸183上に回
転可能に取り付けられたアイドラ・プーリ174を跨い
で延び、駆動プーリ175まで戻る。搬送ベルト167
は、ベルトの片側に複数の歯193を有する。搬送ベル
ト167がアイドラ・プーリ174を跨いで延び、駆動
プーリ175の下を通ってアイドラ・プーリ176のま
わりに戻る時は、搬送ベルト167上の歯164は上を
向いている。搬送ベルト167上の歯193は、駆動プ
ーリ175の歯191と駆動可能な係合状態にある。搬
送ベルト167は、プーリ176とプーリ177との間
を移動する時は、ベルトが吸引・恒温放置部39に沿っ
てアイドラ・プーリ173まで移動するにつれて、次第
に垂直配向の状態をとるようになる。搬送ベルト167
および168の内側部分が、図32、104、105、
33、106および107に示すように、左から右へ移
動する時には、ベルト168の後向きの歯と搬送ベルト
167の前向きの歯が、主経路または排出・恒温放置部
39に沿ってキュベットを前進させるために、装置の20
秒の周期中の所定の時間の間、キュベットのフランジ5
8と噛み合う。
タ、対照、希釈剤を入れたサンプル容器を受け取るため
の60箇所分のサンプル・トレーと;レーザー式バーコー
ド読取り装置と;デジタル式希釈装置とからなる。サン
プル・トレーは、各々が種々のチューブとサンプル容器
の混合された母集団を保持する能力を持つ2個の同心リ
ングからなる。外側リングは、34のサンプル容器を、そ
して内側リングは、26のサンプル容器を収容することが
できる。それぞれの箇所には、異なるサイズのサンプル
容器を収容できるように、バネ式クリップが設けられ
る。バーコード読取り装置は6種類のバーコード言語を
理解し、バーコード化された各サンプルの識別と、バー
コード化されたトレーの識別を確認する。オペレータ
は、初期テストの結果が所定の範囲を越えたあらゆるサ
ンプルを自動的に反復させるように分析機をプログラム
してもよい。また、ほとんどの検定の場合、装置は、希
望に応じて、標準曲線よりも上のあらゆるサンプルを自
動的に希釈して再度検定を行なう。サンプルの大きさに
基づき、種々の希釈倍率を選択することができる。サン
プル吸引・排出プローブは、特殊な被膜が施され、サン
プルの表面を確認するために静電容量式レベル検知能力
を有する。これによって、吸引前にサンプル容器に液体
が入っていることを確認できると共に、テスト・サンプ
ル中への浸漬を最小限に抑えることができる。各吸引・
排出サイクルの後、プローブの内面および外面は、サン
プルの持越を最小限に抑えるために、洗浄部で脱イオン
水を用いて完全に洗浄される。
す。まず図38、39および41において、運搬装置2
6には、一般に211に示す固定ベースが含まれ、前記
固定ベースは、キュベット排出・恒温放置部39の前の
機械の骨組上に固定状態に取り付けられる。固定ベース
211には、水平の上板212と、各々が水平に外向き
に延びる足部分214を有した3本の下降脚部213が
含まれる。各足部214は、水平軸のまわりで回転する
ように水平軸215上に回転可能に取り付けられたロー
ラ247を支持する。また、各足部214は、垂直軸の
まわりで回転するように垂直軸217上に回転可能に取
り付けられたローラ218を支持する。電動式ステップ
・モーター219は上板212の底に固定され、上板2
12の穴216を通って延在する駆動軸220を有す
る。摩擦駆動輪221は、軸220の外側端部に、これ
と共に回転するように固定される。一般に222に示す
内側トレーと、一般に223に示す外側トレーは、垂直
軸209のまわりで互いに独立した状態で回転するよう
に固定ベース211上に回転可能に取り付けられる。
に、上板212に固定され垂直軸209に沿って延在す
る垂直軸224上に回転可能に取り付けられた内側ハブ
部225を含む。内側ハブ部225は、駆動輪221と
摩擦係合状態となった下向きに延びる環状フランジ22
6を有する。モーター219が作動すると、駆動輪22
1は軸220によって回転して、前記軸が、環状フラン
ジ226の内面への駆動輪221の摩擦係合により軸2
09のまわりで内側ハブ部225を回転させる。内側ハ
ブ225は、ハブの最下部に、外向きに延びる円形フラ
ンジ208を有する。フランジ208はローラ247上
で回転可能に支持される。また、内側トレー222に
は、図37に示すように、複数のサンプル容器を支持す
るための複数の受け具229を支持する外側環状フラン
ジ228も含まれる。受け具229は、軸209と同心
の円内に配置される。各受け具229は、外向きの開口
部195を有する。
ランジ231を有した駆動リング230を含む。環状フ
ランジ231は、軸209のまわりで回転するように駆
動リング230を支持するローラ218を受けるための
内向きの環状溝232を有する。駆動リング230は、
複数のサンプル容器を支持するための、外向きに延びる
複数の受け具234を含んだ外側トレー223を支持す
る。受け具234は軸209と同心の円内に配置され、
前記円は、図37に示すように、受け具229の円の外
側に設けられる。各受け具229および234の少なく
とも一部分は、内向きに突出した弾性フィンガー271
を有する金属板270で裏張りされている。フィンガー
はテスト・チューブまたはサンプル容器のためのすべり
ばめとなり、フィンガーによって、異なる直径を持つテ
スト・チューブが使用可能になると共に、前記テスト・
チューブを堅固に保持できるようになる。また、金属板
270とフィンガー271は、静電容量式レベル検知シ
ステムの1構成部分となる機械の金属の骨組に対する接
地接続となり、前記静電容量式レベル検知システムにつ
いては、「サンプル用プローブ運搬装置」と題する後の
章で説明する。外側トレー223は、機械の骨組上に支
持された取付け板236に固定されているステップ・モ
ーター235により、内側トレーから独立した状態で回
転する。ステップ・モーター235は、駆動プーリ23
8に固定された駆動軸237を有する。取付け板236
上で回転するように取り付けられた垂直軸に、プーリ2
39が固定される。プーリ239は、タイミング・ベル
ト240によってプーリ238から駆動される。駆動輪
242が、プーリ239に固定され、フランジ231の
外面と摩擦係合する。モーター235が作動すると、フ
ランジ231の外面との摩擦係合によって、駆動リング
230を軸209のまわりで回転させる軸241の軸の
まわりを、駆動輪242が回転する。この回転は、ステ
ップ・モーター219による内側トレー222の回転と
は完全に独立している。
サンプル運搬装置26に隣接して、機械の骨組に取り付
けられる。PC盤245は、内側トレーおよび外側トレー
のための複数の割込みセンサを支持する。センサは、外
側リングのための外側グループと内側リングのための内
側グループの、2つにグループ分けして配置される。外
側グループには、間隔をあけた一対の外側センサ246
と、内側ホーム・センサ266が含まれる。内側グルー
プには、一対の内側センサ244と、内側ホーム・セン
サ267が含まれる。駆動リング230は、下向きに下
降する単一のホーム・タブ253を有し、前記ホーム・
タブは、ひとつのテストまたは一連のテストの開始時に
外側リングのスタート位置を決めるためにホーム・セン
サ266のビームを遮る。ホーム・タブ253の外側に
は、外側トレー223の駆動リング230から下向きに
複数のタブ268が延び、軸209のまわりで円内に延
在する。外側リングが軸209のまわりを回転すると、
タブ268は、2組の外側センサ246を通過する。リ
ングが位置1つ分回転するたびに各外側センサ246内
のビームが遮られて、外側トレー223が位置1つ分移
動したことを示す信号がCPUに供給されるよう、駆動リ
ング230の各サンプル位置にタブ268が設けられ
る。2つの外側センサ246間の距離は、センサが同時
に遮られないように、2つの隣接するタブ268間の間
隔とは異なっている。これによって、電子制御装置によ
るリングの回転方向の判断が可能になる。軸209のま
わりに特定のビンまたはサンプル容器を配置するため
に、ある一定の方向に一定の加速度で多数段階移動する
ように、ステップ・モーター235に命令が与えられ
る。光学割込みセンサである外側センサ246が、リン
グの最終希望位置を判断するために、駆動リングにより
移動した位置の数を数える。正しい回数の転位が行なわ
れた場合には、ステップ・モーター235は、転位地点
を通過して較正された段階数だけ動いて停止する。これ
が容器の最終配置地点となる。CPUは、新しいサンプル
容器の各位置について、リングの回転量が結果的に最も
少なくなる方向に駆動リング230と外側トレー223
を移動させるようにプログラムされる。単一の「ホー
ム」タブ259は、内側トレーのスタート位置すなわち
「ホーム」ポジションを決めるためにホーム・センサ2
67のビームを遮るよう、内側トレー222から外向き
に延在する。「ホーム」タブ269の外側に、複数のタ
ブ243が下向きに延び、軸209と同心の円内に延在
する。タブ243は、ステップ・モーター219を制御
して内側トレー222をタブ268と同じ方法で選択的
に配置するために内側センサ244と相互作用し、外側
センサ246は、外側トレー223を選択的に配置する
ために利用される。内側トレーおよび外側トレーは、サ
ンプル用プローブ運搬装置24による吸引のために、特
定の所定サンプル容器を所定の採取位置に配置するため
に選択的に独立状態で移動する。図22において、外側
トレーの採取位置は、外側カバー257の穴255に位
置する。内側トレーの採取位置は、外側カバー257の
穴256に位置する。バーコード・ラベルは、各サンプ
ル容器の外壁に貼り付けられる。ラベルは、容器内のテ
スト・サンプルを識別する特定のバーコードを有してい
る。患者名やサンプルを用いて行なわれる予定のテスト
等、サンプルに関する全ての情報は、中央処理装置のメ
モリーに記憶されている。図22において、バーコード
読取り装置258は、サンプル運搬装置26に隣接して
設けられ、点線259および272に示す2つの視線を
有する。テスト実施に先立ち、内側および外側トレーの
受け具には、受け具234の外側部分にある穴260と
透明なプラスチック製の外側カバー257を通して見え
る各々独自の特定のバーコードを有したサンプル容器が
装填される。外側トレー223は、各サンプル容器がバ
ーコード読取り装置258に関する視線272および2
59を通過し、各サンプル容器上のバーコードがバーコ
ード読取り装置によって読取られるように、軸209の
まわりで回転する。バーコード読取り装置258の伝送
部からのエネルギー・ビームは、視線272に沿って通
過し、ビームは、視線259に沿って、サンプル容器上
のバーコード・ラベルからバーコード読取り装置のビー
ム受信部へと反射される。縦穴260と透明な外側カバ
ー257によって、バーコード読取り装置は、サンプル
上のバーコードを「見る」ことができるのである。これ
によって、識別された各サンプル容器と、ホーム・ポジ
ションに対する外側トレーの位置とが相互に関係づけら
れる。バーコード読取り装置が全てのサンプル容器の読
取りを終えると、受け具234の円内の隙間261が視
線259および272と整列するように外側トレー22
3が配置される。これによって、内側トレー222内の
サンプル容器上のバーコードが、受け具229の外側部
分にある開口部195を通してバーコード読取り装置に
露呈される。内側トレー222は、内側トレー内の各サ
ンプル容器が視線259および272を通過して、内側
トレー内の各サンプル容器上の特定のバーコードがバー
コード読取り装置により読取られるように回転する。こ
の情報は、中央処理装置によって、内側トレー222内
の各サンプル容器の位置と内側トレーのホーム・ポジシ
ョンとの相互関係を得るために利用される。
グ250が、位置決めキー263を駆動リング230に
取り付けるねじ262によって、駆動リング230に固
定される。接触リング252は、ねじ264によってハ
ブ225の上壁に固定される。位置決めキー265は、
フランジ226の基部で、ハブ225に固定される。金
属の接地線248は、接触リング252に接続されて、
接続線249により位置決めキー265および263に
接続される。これらの部品は、フィンガー271を機械
の骨組に接地するための接地システムの一部分を形成す
る。
プル容器は、サンプル・トレー内にいかなる順序で装填
してもかまわない。分析機が、全てのバーコードを自動
的に読取り、サンプルとそのトレー内での位置を識別す
る。バーコード・ラベルを使用しない場合には、サンプ
ル・トレー上の特定の位置におけるサンプル配置を指示
する作業リストのプリントアウトを利用する。
に十分な26個の試薬ボトルまたは容器を運ぶことができ
る。内側部分は、特に固相試薬容器を受け入れられるよ
うに作られ、固相試薬の均質性を維持するためにこれら
の容器を周期的に撹拌する。内壁に撹拌羽根が成形され
ている試薬容器のデザインにより、この撹拌作用が促進
される。トレイサー試薬すなわち標識試薬の容器も、容
器に貼り付けられた識別バーコード・ラベルを自動的に
配向して試薬トレー上の外側の位置に装着するために、
特殊な形を有する。試薬にはバーコード・ラベルが貼付
される。試薬用レーザー式バーコード読取り機により、
識別とロット番号を含めて、各特定の試薬の装填位置が
記録され、無作為な装填が可能になる。試薬は、排出前
に37℃に熱せられるため、冷蔵貯蔵庫から直接装填して
もよい。3つの試薬吸引・排出プローブは、静電容量式
レベル検知機能を持ち、CPUに記憶されている予定の作
業リストを完遂する上で適当な量の試薬が装填されてい
ることを確実にするために、分析運転の開始前に当初の
試薬レベルの確認を行なうようプログラムしてもよい。
使用する試薬の量は、検定によって、50〜450μlの範
囲であり、3つの試薬用プローブの各々で特定の試薬を
キュベット内のサンプルに添加してもよく、恒温放置時
間は、特定の検定に対する最適条件によって、2.5 〜7.
5分である。試薬用プローブは、サンプル用プローブと
同様に、次の排出時までに脱イオン水を用いて完全に洗
浄される。
7に示す。試薬運搬装置27は、機械の骨組283に固
定された支持ベース286と、止め具282および接続
ロッド285によって支持ベース286に固定された電
動式ステップ・モーター287とからなる。ステップ・
モーター287は、トルク伝達クランプ280によって
モーター・ハブ291に固定された駆動軸290を有す
る。駆動軸290は、垂直駆動軸293のまわりで回転
する。モーター・ハブ291の基部は、上を向いたリン
グギヤ292からなる。円形スピル・トレー288は、
ステップ・モーター287が穴289を通って上方向に
延在できるように、円形の中央穴289を有し、複数の
止め具279により支持ベース286に固定される。図
45および46において、支持リング294は、中央の
垂直駆動軸293と同心に配置され、円形の中央穴29
5と、軸293と同心の円形に配置された複数の***3
08を有する。試薬トレー296は、支持リング294
上に取り付けられ、リングの内側ポケット297とリン
グの外側ポケット299を有する。ポケット297およ
び299は、軸293のまわりに同心円状に配置され
る。各外側ポケット299は、円形止め具301によっ
てポケットに固定された管状の外側ボトルホルダーすな
わち外側試薬容器ホルダー298を含む。試薬トレー2
96を支持リング294に固定するために、ポケットの
基部にある穴302を通って円形止め具301が支持リ
ング294まで延在する。標識試薬すなわちトレイサー
試薬の容器60が外側ポケット299に入っている時
は、図45に示すように、外側試薬容器ホルダー298
がスカート63と本体部分64との間に延在する。
ルダー300を含む。円形止め具303は、内側試薬容
器ホルダー300の底壁を締め付け、ホルダーの底壁に
ある穴を通って延在する垂直軸304を有する。円形止
め具301および303は金属製で、機械の骨組に接地
される。円形止め具301および303は、「試薬用プ
ローブ運搬装置」と題する前の章に記載の静電容量式検
知装置の一構成部分となっている。衛星ギヤ306は、
一対のねじ305により内側試薬容器ホルダー300の
底に固定され、円形止め具303と衛星ギヤ306も前
記一対のねじによって内側試薬容器ホルダー300の底
壁に効果的に締め付けられる。軸304の底部は衛星ギ
ヤ306の下に、支持リング294の穴308のひとつ
に取り付けられた一対のフランジ付き軸受け307内ま
で延在する。これにより、各内側試薬容器ホルダー30
0とそれに対応する衛星ギヤ306が、それ自体の長さ
方向の中心第2軸278のまわりで回転可能となる。衛
星ギヤ306は、リングギヤ309のまわりに延在し、
図46に示すように、リングギヤの外側の歯と駆動可能
に係合する。リングギヤ309は、大きな中央穴277
を有する。リングギヤ309には一対のピン310が固
定され、図45に示すように、ギヤの下まで延びて、リ
ングギヤ292と駆動可能に係合する。ステップ・モー
ター287の作動により、リングギヤ292内のハブ2
91が軸293のまわりで回転を起こす。これにより、
駆動ピン310を通じてリングギヤ309が回転する。
そして、各内側試薬容器ホルダー300をそれぞれの第
2軸278のまわりで回転させるために、リングギヤ3
09が、全ての衛星ギヤを駆動する。リングギヤ309
は、衛星ギヤ306によって全面的に支持される。リン
グギヤ309には、複数の保持器311が固定され、支
持リング294の内縁部にまたがるようにリングギヤ3
09の下に延在する。内側試薬容器ホルダー300は、
固相ボトルまたは試薬容器75を保持する。内側試薬容
器ホルダー300の側壁には、試薬容器75を摩擦ばめ
の状態で保持するために本体76と試薬ボトルまたは試
薬容器75のスカート80との間に延在する複数の弾性
フィンガー274を形成している複数の縦穴276があ
る。ステップ・モーター287は可逆式であって、所定
の周期で駆動軸290を振動させるために中央処理装置
により制御される。内側試薬容器ホルダー300の各々
は、固相試薬容器75を受けるように調整されている。
内側試薬容器ホルダー300の振動により、試薬容器7
5内の固相試薬溶液が羽根81によって撹拌され、これ
によって溶液内の固相成分の濃度が均一に保たれるよう
に、試薬容器75に必要な動きが供給される。外側試薬
容器ホルダー298の各々は、撹拌の必要がない標識試
薬容器60を受けるように調整されている。特に図45
および47において、駆動リング312は、スピル・ト
レー288を円形にとり囲み、支持ベース286上で軸
293のまわりを回転するように取り付けられる。駆動
リング312の下側部分は、軸293のまわりで回転す
るように駆動リング312を支持する複数のV形案内車
323と係合したV形ビードを有する。各案内車323
は、支持ベース286に固定された垂直軸324上に回
転可能に取り付けられる。また、図48および49にお
いて、駆動リング312の一部分には、V形ビード27
5に対向する環状フランジを有し、垂直軸320をかん
ぬきにしたアイドラギヤ319と駆動可能に係合する外
向きのギヤ329が含まれる。軸320は、モーター取
付け台314のフランジ322上に支持されたフランジ
付き軸受け321に回転可能に取り付けられる。モータ
ー取付け台314は、ステップ・モーター315の駆動
軸317に固定された駆動ギヤ318を内包する円形穴
316を有する。ステップ・モーター315は、モータ
ー取付け台314に固定される。モーター取付け台31
4の穴316の壁面は、駆動ギヤ318とアイドラギヤ
319を係合可能にする横穴を有する。モーター315
の作動により、駆動ギヤ318がアイドラギヤ318を
通じて駆動リング312を駆動させる。内側および外側
ポケット297および299は、それぞれ、不動状態の
透明なプラスチックの外側カバー327内に封じられ
る。外側カバー327は、図22に示すように、後章に
記載の試薬吸引・排出プローブによるポケット297お
よび299内の試薬容器への接近口となる複数の穴32
8、338、339、340、341および342を有
する。
割込みセンサ331および336と、センサ331およ
び336の下に配置された図示しない光反射センサが含
まれる。光反射センサは、ビーム伝送部とビーム受信部
を有する。伝送部からのビームが反射面に当たると、ビ
ームは反射によりセンサの受信部に戻る。ビームが反射
により戻らない時は、センサはCPUに対して信号を発生
させる。PC盤330は、センサの光反射装置が駆動リン
グ312に向かって外向きになるように、支持ベース2
86に取り付けられる。ビーム反射センサの伝送部から
のビームは、駆動リング312に当たって、反射により
センサのビーム受信部へと戻される。駆動リング312
は、図49に示すように、光反射センサからのビームと
同じ高さに穴326を有する。一連のテストの開始時点
で、駆動リング312は、光反射センサのビームが穴3
26と整列するまで軸293のまわりを回転する。前記
ビームと前記穴が整列状態になると、ビームは穴を通り
抜け、反射によってセンサに戻ることはない。反射ビー
ムがなければ、一連のテストの開始時点における試薬ト
レーの「ホーム」ポジションすなわちスタート位置を示
す信号がCPUに発信される。図47において、駆動リン
グ312は、駆動リング312から内向きに延びて、試
薬容器を配置するために電子制御装置にフィードバック
を行なう各光学センサからのビームを遮る各割込みセン
サ331および336の間隔をあけた2つの素子間を通
過する複数のタブ334を有する。リングが位置ひとつ
分回転するたびに、トレーが位置ひとつ分移動したこと
を示す信号をCPUに供給するために、センサ331およ
び336の各々のビームが遮られるように、試薬トレー
296内の各試薬容器の位置にタブが設けられる。セン
サ331および336が同時に遮られることがないよう
に、2つのセンサ間の距離は、2つの隣接するタブ33
4間の間隔よりも小さくなっている。これによって、CP
Uは、試薬トレーの回転方向を判断することができる。
試薬用プローブの採取位置すなわち吸引位置に特定のボ
トルまたは容器を配置するために、特定の方向に決まっ
た段階数だけ移動するようステップ・モーター315に
命令が与えられる。これによって、試薬トレー296
は、駆動リング312の底部にあるタブと共に回転す
る。センサ331および336は、タブの転位回数を数
えて、試薬トレー296の位置を判断する。転位が正し
い回数だけ行なわれると、ステップ・モーター315
は、転位地点を通過して較正数だけ移動して停止する。
これにより、指定の試薬を入れた容器が、試薬用プロー
ブのひとつの所定の採取地点に配置されることになる。
7が取り付けられ、光線を上方向に導く。モーター・ハ
ブ291は、間隔をあけて複数の穴を設けた底部反射面
を有する。ハブ291が振動すると、センサ337から
のビームは、ハブの底部反射面によって反射されてセン
サに戻り、底面の穴により吸収される。これによって、
ハブが所定の周期で振動していることを示す適切な信号
がCPUに供給される。
付けられたバーコード・ラベルを有する。ラベルは、容
器内の試薬を識別する特定のバーコードを含む。試薬と
関連あるバーコードにある全ての試薬に関する情報は、
中央処理装置のメモリに記憶される。図43および22
において、試薬運搬装置27に隣接して、バーコード読
取り装置332が設けられる。バーコード読取り装置3
32は、点線333に示す視線に沿ってエネルギー・ビ
ームを伝送する。ビームは、反射によって、点線344
に示す視線に沿ってバーコード・ラベルからバーコード
読取り装置332へと戻される。視線344に沿って折
り返してきたビームは、バーコード読取り装置のビーム
受信部により受信される。好適な実施例におけるバーコ
ードは、各試薬容器について縦方向にラベル上に印刷さ
れたものである。内側ポケット297と外側ポケット2
99は、互いに千鳥配列される。ステップ・モーター3
15により試薬トレー296が軸293のまわりで回転
すると、内側および外側ポケットは、交互にバーコード
読取り装置332の視線333および344を通過す
る。図43および46において、各々の外側ポケット2
99の間には、相対的に大きな間隔をあけてある。各内
側ポケット297は、2つの隣接する外側ポケット29
9の間の間隔に水平方向に整列する。内側および外側ポ
ケット297および299を分ける垂直壁335は、ス
テップ・モーター315により容器が軸293のまわり
で回転する時に、各試薬容器がバーコード読取り装置の
視線にさらされるように、それぞれ外側ポケット299
間の各隙間に相対的に大きな穴328を有する。試薬ト
レー296が軸293のまわりで回転する際には、バー
コードが必ず読取り装置にさらされるように、環状の内
側ポケット297内の各試薬容器またはボトルは視線3
33および344を試薬容器75が一回通過するたび一
回半回転する。バーコード読取り装置は、透明なプラス
チックの外側カバー327を通して、内側および外側ポ
ケット内にある試薬容器上のバーコードを読取る。
を貼付した試薬容器内に入っている必要な検定試薬を順
序を問わずに試薬トレーに;固相試薬を内側試薬容器ホ
ルダー300上に、標識試薬すなわちトレイサー試薬を
外側試薬容器ホルダー298上に、装填する。試薬容器
のデザインにより、試薬の装填ミスが生じる可能性はな
い。分析機が運転開始前に全てのバーコードを読取っ
て、各試薬とその位置、ロット番号および使用期限を識
別する。特定の検定について50種類を超える数のテスト
が作業リストで要求されている場合には、多数の必要な
試薬容器を試薬トレー上に装填することができ、必要に
応じて、分析機が順にこれらを使用する。
ンプル用プローブ運搬装置24は、固定された上垂直支
持板357と、支持板357に対して水平方向に前後に
移動するように取り付けられた一般に363に示すサン
プル用プローブ支持キャリッジからなる。PC盤358
が、ねじ359により支持板357の上面に固定され
る。PC盤の下面は、穴366内まで延在する複数の電気
接続部J1、J2、J3、J4およびJ5を有する。支
持板の後端部において、支持板357の裏側に垂直ブラ
ケット364が固定される。電動式ステップ・モーター
365は、ブラケット364の前面に固定され、水平軸
のまわりで回転可能な駆動軸369を有する。親ねじ3
71は、駆動軸継手370を通じて駆動軸369に固定
され、ブロック372の穴408内に固定されたロール
・ナット409を通って延びる。(図58も参照された
い。)ブロック372は、一対の上および下合わせピン
374の間の枠373内に取り付けられる。合わせピン
374により、ブロック372は、ブロック372と親
ねじ371との間の微細な不整合を補正するために垂直
軸のまわりで軸回転可能になる。ブロック372は、以
下に説明する方法でキャリッジ363に取り付けられた
横方向に延在する水平軸375を有する。
て支持板357の裏側に固定され、下向きの横溝361
を有する。キャリッジ支持棒362が、溝361内に摺
動可能に取り付けられる。キャリッジ363は、ねじ3
91と、上端部にねじ山を設けた軸回転防止ロッド38
7によって、キャリッジ支持棒362に固定される。キ
ャリッジ363は、前向きの垂直壁376と、水平の頂
部壁377と、水平の底部壁378を含む。頂部壁37
7は穴389を有し、底部壁378は、穴388を有す
る。軸回転防止ロッド387は穴388および389を
通って自由に延在し、ブロック372内にねじ込まれ
る。また、図56において、垂直壁376は、穴の各端
部に軸受け380を設けた横穴379を有する。枠37
3の軸375は軸受け380内の穴379を通って延在
する。それぞれ頂部壁377および底部壁378にある
上下軸受け383および384内には、それぞれ垂直親
ねじ385が回転可能に取り付けられる。親ねじ385
の下端部は、底部壁378の下まで延びて、プーリ38
6に固定される。電動式ステップ・モーター394が、
キャリッジ363の後向きに延びるフランジ393の裏
側に固定される。ステップ・モーター394は、図57
に示すように、プーリ396に固定された垂直駆動軸3
95を有する。プーリ396は、タイミング・ベルト3
97を通じてプーリ386に駆動状態に接続される。タ
イミング・ベルト397の内面は、駆動プーリ396お
よび386上の対応する歯と噛み合うための複数の歯を
有する(歯は図示せず)。親ねじのフォロア401は頂
部壁377と底部壁378の間に配置され、垂直穴40
3と、ロール・ナット405を含む垂直穴404を有す
る(図59も参照されたい)。軸回転防止ロッド387
は穴403を通って自由に延在し、親ねじ385はロー
ル・ナット405を通って延在する。ロール・ナット4
05は、親ねじ385がその垂直軸のまわりで回転する
ようにフォロア401に対して固定され、フォロア40
1は頂部壁377および底部壁378に対して親ねじ3
85の長さ方向の中心軸に沿って移動する。
れ、電気接続部J2に接続された電気コネクタ399を
有する。ステップ・モーター394は電気接続部J4に
接続されたコネクタ400を有する。ステップ・モータ
ー365は接続部J5に接続されたコネクタ368を有
する。プローブ支持アーム402は、可撓性リボン・ケ
ーブル421を通じてコネクタ411に接続されたPC盤
406を有する。コンクタはPC盤398の接続点420
に接続される。
る。親ねじ371が1方向に回転すると、キャリッジ3
63は親ねじ371の長さ方向の中心軸に沿って後向き
に、平らなブラケット364の方向に移動する。これに
よって、キャリッジ363とサンプル用プローブ407
が、サンプル・トレーに対して前位置から後位置へ移動
する。ステップ・モーター365が逆転すると、親ねじ
は逆方向に回転する。これにより、キャリッジ363が
前向きに移動し、したがってサンプル用プローブ407
がその後位置からサンプル・トレーの上の2箇所の前側
採取位置の片方へ移動する。また、サンプル用プローブ
407は、たとえば洗浄部18の上等、後位置と前位置
の間の中間位置に配置することもできる。モーター39
4も可逆式である。親ねじが一方の方向に回転すること
により、フォロア401とプローブ支持アーム402が
上向きに移動する。親ねじ385が逆方向に回転する
と、フォロア401とプローブ支持アーム402は下向
きに移動する。サンプル吸引・排出プローブ407は、
上位置にある時には、サンプル・トレーの上のサンプル
採取位置の1箇所に達するまで前向きに移動し、その後
一定量のサンプルを採取するために下向きに移動する。
次に、プローブ407は上位置まで移動して、洗浄部の
上の地点まで戻って洗浄サイクルのために再び下向きに
移動されるか、あるいは、キュベットのひとつの上の後
位置まで戻ってサンプル全量をキュベット内に排出する
ためにキュベット内まで下ろされる。ステップ・モータ
ー394および365は、サンプル用プローブ407を
水平および垂直方向に極めて精度よく配置するために、
非常に高精度の段階的な動きを行なう能力を有する。
63の片側の前から後ろへキャリッジから上向きに、間
隔をあけた複数のタブ410が延在する。単一の「ホー
ム」タブ415は、キャリッジの反対側においてキャリ
ッジ363から上向きに延在する。キャリッジ363が
その後側の「ホーム」ポジションに達すると、タブ41
5は、支持板357から下向きに延在する割込みセンサ
413の素子間を通過する。タブ415は、キャリッジ
がその「ホーム」ポジションに達して、サンプル用プロ
ーブ407がサンプル排出地点44においてキュベット
の真上にあることを示す信号をCPUに発するセンサ41
3の2つの素子間で光線を遮る。プローブ支持アーム4
02の上部は、PC盤398に固定された割込みセンサ4
16により決定される。PC盤は、図50および56に示
すように、プローブ支持アーム402の方向に水平に延
びるように、キャリッジ363に固定される。フォロア
401は、センサ416の方向に延在するタブ355を
有する。タブ355は、図54および56ではフォロア
401の裏側にあるため見えないが、図53に点線で示
してある。フォロア401が上位置に達すると、タブ3
55が、センサ416の2つの素子間を通過して光線を
遮る。光線が遮られることにより、フォロア401とプ
ローブ407が上位置に達したことを示す信号がCPUに
供給される。これによって、キャリッジ363を運転サ
イクルの所定の時点で、新しい水平位置まで間違いなく
安全に移動させ、モーター365を半段階ずつ所定の回
数だけ作動させるパルスを前記モーターに与えることが
できる。適切な時点で、モーター394が、プローブ支
持アーム402とプローブ407を下向きに移動させる
ために作動する。各サンプル採取サイクルについて、プ
ローブ407が洗浄部18の上に来るまで上位置にある
プローブ407と共に、キャリッジをホームポジション
から移動させるために、モーター365が半段階ずつ所
定の回数だけ作動する。モーター394は、洗浄サイク
ルのためにプローブ407を洗浄部18内に下降させる
ために、半段階ずつ所定の回数だけ作動する。その後、
プローブ407は、半段階ずつ所定の回数だけステップ
・モーター394を逆転させることによって持ち上げら
れる。モーター365は、プローブ407がサンプル運
搬装置の外側カバー257内の穴255または256の
上に来るまでキャリッジ363を前向きに移動させるた
めに、半段階ずつ所定の回数だけ作動する。モーター3
94は、プローブ407と縦方向に整列する穴256ま
たは255のいずれか一方の下にあるサンプル容器内に
プローブ407を下降させるために、プローブ支持アー
ム402と共にフォロア401を下向きに移動させるよ
う作動する。サンプル用プローブ407の下位置は、静
電容量式液体検知装置によって決定される。静電容量式
液体検知とは、金属プローブ407と接地液等の2つの
導電材料と、空気またはプラスチック/ガラス製サンプ
ル容器等の1つの非導電材料を通じて起こる信号変化の
機能である。プローブが上位置にある時に、プローブの
基準電流が測定され、プローブが液体を求めて下向きに
移動するにつれて、信号の増加により液体の存在が示さ
れる。液体が検知されると、モーター394は、プロー
ブ407を液体のメニスカスの下まで所定の距離だけ移
動させるために、半段階ずつ所定の回数だけ作動する。
この距離は、吸引される液体の量によって決まり、量が
多い場合は量が少ない場合よりもプローブをより深くま
で挿入することが必要になる。プローブ407により所
定量のサンプルの吸引が終わると、プローブはその上位
置まで持ち上げられ、ここで、プローブ407がサンプ
ル排出地点44の真上に来るように、キャリッジ363
をその「ホーム」ポジションまで後向きに動かすため
に、モーター365が半段階ずつ所定の回数だけ作動す
る。モーター394は、排出地点の下に位置しているキ
ュベット内にプローブ407を下降させるため、半段階
ずつ所定の回数だけ作動する。その後、吸引された量の
サンプルがプローブ407によってキュベット内に排出
される。プローブ407は、別のサイクルを開始するた
めにその上位置まで持ち上げられる。キャリッジが「ホ
ーム」ポジションと前位置との間で移動すると、タブ4
10は割込みセンサ412の素子間を通過する。タブ4
10は、キャリッジがサンプルの採取または洗浄サイク
ルのために前位置で停止している時に、センサ412の
一方の素子から他方の素子へと通過する光線が、いずれ
のタブ410にも遮られることのないように配置され
る。プローブが正しい位置にある場合には、光線は、タ
ブ410の間またはタブのひとつの外縁部の外の隙間を
通過することになる。プローブが正しく配置されていな
ければ、装置の誤動作により、タブ410のひとつが光
線を遮り、装置を停止させるようにCPUに信号が送られ
る。これにより、不適正な位置にあるプローブは降ろさ
れず、その結果、プローブの損傷が防がれる。
ンプル用プローブは、洗浄サイクルの後、外側トレーま
たは内側トレーのいずれかから所定量のサンプルを採取
するために前方で一旦停止する。場合によっては、サン
プル用プローブは、所定量の希釈剤と所定量のサンプル
を採取するために穴255および256の両方で停止す
る。希釈剤とは、本来のテスト結果がテスト曲線の範囲
を超える場合に、患者のサンプルを希釈するために用い
られる、一般にタンパク質を基本とする溶液である。使
用される希釈剤は、分析機を用いて実施される検定の種
類に応じた種類のものでなければならない。希釈液は、
通常、内側トレー内に配置される。サンプル用プローブ
は、サンプルによる希釈剤の汚染を防ぐために、テスト
・サンプルを採取する前に希釈剤を採取する。時にサン
プル液と共に採取されるその他の処理液材として、前処
理剤と解離剤がある。解離剤は、時には、アナライトを
他の分子から分離させて反応可能な状態にすることを目
的として、サンプルと混合されることがある。前処理剤
とは、アナライトを解離剤から保護するためにテスト・
サンプルと混合され恒温放置される溶液である。
図60〜63において、試薬用プローブ運搬装置は、一
般に440に示され、試薬用プローブ運搬装置R1、R
2およびR3を含む。装置440は、穴442、44
3、444および445を有する上側水平支持板441
からなる。支持板441の上面にはPC盤446が固定さ
れ、前記PC盤は、穴442、443、444および44
5内に延在するPC盤の裏面上に複数の割込みセンサを有
する。割込みセンサ448、449、450および45
1は穴442内に延在する。割込みセンサ452は穴4
43内に延在する。割込みセンサ453は穴444内に
延在し、割込みセンサ454および453は、穴445
内に延在する。また、複数の電気接続部が、PC盤446
の他方の側に取り付けられ、穴442、443、444
および445を通して接近可能な状態にある。接続部J
11およびJ12は、穴442を通して接近可能な状態
にある。接続部J16、J17、J18およびJ19
は、穴444を通して接近可能な状態にある。接続部J
20、J21およびJ22は、穴445を通して接近可
能な状態にある。支持板441の裏側に、3つの水平案
内ブラケット455、457および459が固定され
る。案内ブラケット455、457および459は、そ
れぞれ細長い横穴456、458および460を有す
る。穴456、458および460内には、細長いキャ
リッジ支持案内棒461、462および463が、それ
ぞれ摺動可能に取り付けられる。案内棒461は、試薬
用プローブ運搬装置R1の一部分を形成する、一般に4
64に示す試薬用プローブ支持キャリッジに固定され
る。キャリッジ支持案内棒462は、試薬用プローブ運
搬装置R2の一部分を形成する、一般に465に示す試
薬用プローブ支持キャリッジに固定される。キャリッジ
支持案内棒463は、試薬用プローブ運搬装置R3の一
部分を形成する、一般に466に示す試薬用プローブ支
持キャリッジに固定される。キャリッジ支持案内棒46
1、462および463により、キャリッジ464、4
65および466が、支持板441に対して前後に移動
可能となる。
板441の後端部に固定され、支持板の裏面から下向き
に延在する。ブラケット467の前側には、複数のステ
ップ・モーター468、469、470および471が
固定される。ステップ・モーター468、469、47
0および471は、それぞれ、前向きに延びる水平駆動
軸472、473、474および475を有する。モー
ター468、469、470および471は、それぞ
れ、PC盤446上の電気接続部J10、J12、J20
およびJ18にそれぞれ接続された電気コネクタ47
6、477、478および479を有する。図63に示
すように、支持板441の右側にはブラケット480が
接続され、案内ブラケット483の横溝482内に摺動
可能に取り付けられた水平すべり棒481を固定状態に
支持する。案内ブラケット483は、機械の骨組に固定
された案内レール487に固定される。図63に示すよ
うに、支持板441の左側には水平方向に延びるすべり
棒484が固定され、案内ブラケット486内の横溝4
85内に摺動可能に取り付けられる。案内ブラケット4
86は、案内レール489に固定されたU形ブラケット
488の上向きに延びるアームに固定される。そして、
案内レール489は機械の骨組に固定される。ブラケッ
ト483および486は、機械の骨組に対して固定さ
れ、すべり棒484および481は、支持板441に固
定される。支持板441は、支持板441の裏側から支
持されたキャリッジ464、465および466と共
に、案内ブラケット486と483との間で前後に移動
可能な状態にある。
1を前後に移動させる。モーター469の駆動軸473
は、軸継手491を通じて水平方向に延びる親ねじ49
0に固定される(図67も参照されたい)。親ねじ49
0は、ブロック493の穴492内に配置されたロール
・ナット497を通って延在する。ブロック493は、
ブロック493の穴435内に延びる一対の上および下
合わせピン495により、枠494の水平アーム間に軸
回転可能に取り付けられる。ロール・ナット497は、
親ねじ490の回転につれて、ブロック493が親ねじ
の長さ方向の中心軸に沿って移動するように、ブロック
493に固定される。枠494内の穴435の長さ方向
の軸に沿ったブロック493の軸動により、ブロック4
93と親ねじ490との間で起こりうるあらゆる不整合
が補正される。枠494は、図63に示すように、U形
ブラケット488の底壁438にある穴439内に配置
された管状フォロア・ガイド437を通って上向きに延
びる。軸496は、フォロア・ガイド437の対向する
端部にある一対の軸受け436内に支持される。モータ
ー469の作動によって親ねじ490が回転すると、親
ねじの長さ方向の軸に沿って、ブロック493と親ねじ
490との間に相対運動が起こる。ブロック493は、
機械の骨組に対して固定された状態にあるため、この運
動によって、親ねじ490とモーター469は機械の骨
組に対して移動し、これによって、親ねじ49の回転に
より、支持板441が前後に移動する。
より運ばれる試薬用プローブ運搬装置R1、R2および
R3の正常運転位置である。この正常運転位置では、各
装置R1、R2およびR3の試薬吸引・排出プローブ
は、プローブが対応する試薬排出地点の上に来る後側
「ホーム」ポジションと、プローブが試薬運搬装置の外
側カバー327内の対応する穴の上に来る前側吸引位置
との間で、前後に移動する。支持板441は、試薬容器
を取り替えるためにカバーを取り外せるよう、試薬用プ
ローブ運搬装置の前から試薬トレーの外側カバー327
の後ろまで延在する保護具を定位置につけるために、次
のテスト運転までに後位置まで移動される。支持板44
1の前位置および後位置は、センサ448および450
と、ブラケット488から後向きに延在するタブ431
によって決定される。支持板441がその後位置に達す
ると、タブ431は、光線を遮って、支持板441が支
持板の後位置に正しく配置されているという信号をCPU
に供給するために、センサ450の素子間を通過する。
支持板441がその前位置にある時は、支持板がその前
位置に正しく配置されているという電気信号をCPUに提
供するために一方の素子から他方の素子へと通過するビ
ームが遮られるように、タブ431はセンサ449の素
子間に位置する。
ブ運搬装置R1のキャリッジ464には、横穴511を
有する後部垂直壁508と、縦穴514を有する頂部壁
509と、縦穴515を有する底部壁510とが含まれ
る。穴515内には軸受け517が配され、縦穴514
内には軸受け521が配される。垂直壁508には取り
付けガイド518が固定され、前記取り付けガイドは、
穴511内まで延在する筒状部516を有する。横穴5
13は、取り付けガイド518を経て延在し、穴513
の各端部には、一対の軸受け427が設けられる。モー
ター468の駆動軸472には、継手500により親ね
じ499が固定される。親ねじ499は、ブロック50
3の穴502内のロール・ナット501を通って延在す
る。ブロック503は、図67に示す枠494における
ブロック493の取り付けと全く同じ方法で、枠506
の一対の平行なアームの間に軸付けされる。枠506は
横方向に延びる軸を有し、前記軸は、軸受け427内に
支持されて取り付けガイド518の穴513を通って延
びる。ロール・ナット501はブロック503に固定さ
れるため、モーター468の作動による親ねじ499の
回転によって、ブロック503は、親ねじ499に沿っ
て軸方向に移動する。これによって、キャリッジ464
は、親ねじ499の回転方向によって、支持板441に
対して前向きまたは後向きに移動することになる。
ム519が、フォロア・ガイド505に取り付けられ
る。フォロア・ガイド505は横穴520を有し、前記
横穴は、図64に示すように、頂部壁509および底部
壁510のそれぞれの軸受け521と517との間に、
前記軸受けと軸合わせした状態に設けられたロール・ナ
ットを含む。フォロア・ガイド505は、図64および
70に示すように、垂直柱522の縦溝432内に摺動
可能に取り付けられたタブ433を有する。柱522
は、底部壁510よりも下に配された下側水平フランジ
512を有する。フランジ512は、穴515と垂直方
向に整列した穴523を有する。柱522の上端部は、
穴525を有する扇形歯車524に固定される。扇形歯
車524は、穴525の中心のまわりに半径方向に延び
る歯526を有する。扇形歯車524は、穴525が穴
514と軸合わせした状態になるように、頂部壁509
の上に配置される。扇形歯車524の歯は、図60に示
すように支持板441に固定された水平板629の歯6
31と駆動可能に噛み合う。キャリッジ464が後位置
にある時には、プローブ支持アーム519は、図60に
示すように左を向く。キャリッジ464が前方に移動す
るにつれて、扇形歯車524が親ねじ527の垂直軸の
まわりで回転する。これにより、プローブ支持アーム5
19は、図60および62に示す左向きの位置から前向
きの位置まで、約90度回転する。図22に示すように、
これによって、プローブ535は、破線428に示す湾
曲経路に沿って移動する。線428は、図22に示すよ
うに、排出地点45、洗浄部15、および試薬トレーの
プラスチックの外側カバー327の穴328および33
8の垂直軸と交差する。
ランジ529には、ステップ・モーター528が固定さ
れる。モーター528は、プーリ531に固定されて下
向きに延びる駆動軸530を有する。軸受け521およ
び517内には、垂直親ねじ527が回転可能に取り付
けられ、フォロア・ガイド505のブッシングと駆動可
能に係合する。親ねじ527は穴523を通ってフラン
ジ512の下まで延びる。親ねじ527の下端部は、タ
イミング・ベルト532を通じてプーリ531に駆動可
能に接続したプーリ533に固定される。タイミング・
ベルト532の内面は、ステップ・モーター528(図
示せず)の各駆動段階に関してプーリ533を正確に所
定の角度だけ回転させるために、プーリ533および5
31の対応する歯と噛み合う複数の歯を有する。親ねじ
527を一方の方向に回転させるためにステップ・モー
ター528を作動させると、プローブ支持アーム519
は上向きに移動する。親ねじ527が逆方向に回転する
と、プローブ支持アーム519は頂部壁509および底
部壁510と、柱522に対して下向きに移動する。
71が設けられる。プローブ支持アーム519がその上
位置まで移動すると、センサ571内のビームが遮ら
れ、プローブ535が正しくその上位置についているこ
とを示す電気信号がCPUに供給される。センサ571
は、図64に示すように、柱522に取り付けられたPC
盤537上に取り付けられる。コネクタ540が、PC盤
537と、PC盤537の接続部J15を接続する。
持アーム519に固定される。また、プローブ支持アー
ム519は、図62に示すように、第1の試薬用プロー
ブ535を支持する。図64において、キャリッジ46
4の頂部壁509にはブラケット538が固定され、前
記ブラケットは、PC盤446上の割込みセンサ451お
よび449と相互作用するための、上向きに延びる複数
のタブ536を有する。センサ451は、キャリッジが
その「ホーム」ポジションまたは後位置にある時に最後
部のタブ536がセンサの2つの素子間でビームを遮っ
た時にCPUに信号を供給する「ホーム」センサである。
キャリッジが「ホーム」ポジションにある時には、プロ
ーブ535は、試薬排出地点45にあるキュベットの真
上にくる。また、タブ536も、プローブ535を間違
いなくその各々の前位置に正確に配置するために、割込
みセンサ449と相互作用する。プローブ535がいず
れの前位置にも正しく配置されていない場合には、セン
サ449のビームは2つの隣接するタブ間の隙間または
ひとつのタブの外側に配列される。プローブが正しく配
置されていない場合には、ビームはタブのひとつによっ
て遮られ、機械を停止させるようCPUに信号が送られ
る。
と、試薬トレー296の外側カバー327の穴328お
よび338とが含まれる。試薬採取サイクルごとに、モ
ーター468は、プローブ535が洗浄部15の上にく
るまで、上位置にあるプローブ535と共にキャリッジ
464をホーム・ポジションから前方向に移動させるた
めに、半段階ずつ所定の回数だけ作動する。モーター5
28は、洗浄サイクルに向けて、プローブ535を洗浄
部内まで降ろすために半段階ずつ所定の回数だけ作動す
る。次に、プローブ535は、ステップ・モーター52
8を半段階ずつ所定の回数だけ逆転させることによっ
て、持ち上げられる。モーター468は、プローブ53
5が外側カバー327の穴328または338の上にく
るまでキャリッジ464を前方向に移動させるために、
半段階ずつ所定の回数だけ作動する。トレイサー試薬ま
たは標識試薬と固相試薬をプローブ535によって採取
することがテストプロトコールにより必要とされる場合
には、プローブは穴328および338の各々まで順に
移動される。位置328または338の各々で、プロー
ブ535は、モーター528により降ろされる。プロー
ブ535の下位置は、サンプル用プローブ407の吸引
段階に関して説明したように、静電容量式検知電子装置
によって判断される。所定量の試薬の吸引が終わると、
プローブ535はその上位置まで持ち上げられ、それと
同時に、プローブ535を他の試薬穴の上まで移動させ
るか、あるいはプローブ535が試薬排出地点15の上
にくるよう後ろ方向に移動させるようにキャリッジ46
4を移動させるために、モーター528が半段階ずつ所
定の回数だけ作動する。その後、試薬吸引・排出プロー
ブは、地点15の下のキュベット内まで降ろされる。次
に、前記量の試薬が、キュベット内のサンプル溶液中に
排出される。プローブ535は、その後、その上位置ま
で持ち上げられて、本明細書の次章で詳細に説明する洗
浄サイクルのために、洗浄部15まで移動される。プロ
ーブの洗浄が終わると、プローブは別の吸引・排出サイ
クルをすぐにも開始できる状態となる。モーター564
の速度は操作プログラムにしたがってCPUにより制御さ
れる。プローブ535は、キュベット内のサンプル表面
のすぐ上の地点まで降ろされた後、キュベット内に試薬
が排出される間、所定の速度で持ち上げられる。プロー
ブ535は、キュベット内の液体の上昇する表面のすぐ
上にプローブの先端が維持されるような速度で持ち上げ
られる。これにより、サンプルと試薬を最大限に均一な
混合状態にすることができると共に、液体の飛沫を最小
限に抑えることができる。また、この手順によって、混
合反応液中に混入する空気の泡を最小限に抑えることが
できる。後述する試薬用プローブ装置R2およびR3に
ついてもこの手順に従う。コネクタ572は、可撓性リ
ード線を通じてプローブ支持アーム519のPC盤534
に接続され、PC盤537に接続される。金属プローブ5
35は、コネクタ572に電気的に接続されて、静電容
量式レベル検知装置の一部分を形成する。
薬用プローブ装置R2のキャリッジ465には垂直前方
壁541と、水平の頂部壁542と、水平の底部壁54
3とが含まれる。壁541は、穴の各端部に軸受け54
4を配した軸受け穴549を有する。頂部壁542は、
縦穴556内に設けられた軸受け558を有する。底部
壁543は、縦穴559内に設けられた軸受け558を
有する。穴556および559は、垂直方向に整列して
いる。また、頂部壁542は、底部壁543の縦穴54
6と垂直方向に整列した縦穴559を有する。穴546
および545内には軸回転防止ロッド547が配置さ
れ、前記ロッドは、キャリッジ支持案内棒462の中に
ねじ込むねじ山を設けた上端部548を有する。ステッ
プ・モーター471には、継手551を通じて親ねじ5
50が接続され、前記親ねじは、ブロック553内のロ
ール・ナット552を通って延在する。ブロック553
は、図67に示す枠494におけるブロック493の取
り付けと同じ方法で、枠554に取り付けられる。ロー
ル・ナット552はブロック553内に固定されるた
め、ステップ・モーター471の作動によって親ねじ5
50が回転すると、ブロック553は親ねじ550の長
さ方向の軸に沿って移動することになる。枠554は、
枠554内に取り付けられて穴549を通じて延びる軸
555を有する。親ねじ550の長さ方向の軸に沿って
ブロックが前後に動くと、可逆ステップ・モーター47
1による親ねじ550の回転方向によって、キャリッジ
465全体が支持板441に対して前後に移動する。頂
部壁542および底部壁543の間にはそれぞれフォロ
ア・ガイド561が配され、前記ガイドは軸回転防止ロ
ッド547を通した縦穴560を有する。また、図69
において、フォロア・ガイド561は、ロール・ナット
563を含んだ縦穴574をも有している。フォロア5
61は、図62に示すように、試薬用プローブ576を
運ぶプローブ支持アーム562に固定される。図69に
示すように、プローブ支持アーム562にはPC盤575
が接続される。ロール・ナット563内には垂直親ねじ
573が配され、前記親ねじは、軸受け557および5
58内に回転可能に取り付けられる。親ねじ573の底
端部は底部壁543の下まで延びて、プーリ568に固
定される。キャリッジ465の後ろ方向に延びる下側水
平ブラケット565には電動式可逆ステップ・モーター
564が固定され、前記モーターは下向きに延びる駆動
軸566を有する。軸566にはプーリ567が固定さ
れ、タイミング・ベルト569を通じてプーリ568と
駆動可能に係合する。タイミング・ベルト569の内面
は、プーリ567および568上の対応する歯と噛み合
う歯を有する(歯については図示せず)。ステップ・モ
ーター564によって親ねじ573が一方の方向に回転
すると、フォロア・ガイド561は試薬用プローブ57
6と共に支持板441に対して上向きに移動する。親ね
じ573を逆方向に回転させるためにモーター564を
逆転させると、試薬用プローブ576は、フォロア・ガ
イド561と共に下向きに移動する。電気コネクタ57
0がステップ・モーター564から延びて、PC盤446
上の接続部J13に接続される。頂部壁542にはブラ
ケット582が固定され、前記ブラケットは、上向きに
延びるとともに、プローブ576が幾つかの前位置に正
しく配置されていることを確認するために割込みセンサ
452と相互作用する複数のタブ581を有する。プロ
ーブ576の前位置のいずれかについて、タブ581の
ひとつがセンサ452内のビームを遮った場合には、そ
のプローブの配置が不適正であることを示す信号がCPU
に送られる。「ホーム」タブ634はキャリッジ465
から上方向に延びて、割込みセンサ453と相互作用す
る。キャリッジ465が後側の「ホーム」ポジションに
達すると、タブ634がセンサ453のビームを遮り、
前記センサによって、プローブ576が試薬排出地点4
6の上に配置された「ホーム」ポジションに、キャリッ
ジが正しく配置されていることを示す信号がCPUに送ら
れる。
排出地点46と、洗浄部16と、試薬運搬装置27の外
側カバー327にある穴339および340との縦軸と
交わる後線426までプローブ576が真っすぐ前方に
移動されるという点を除けば、プローブ535に関する
説明と同じ吸引・排出の一連の動作でプローブ576が
垂直方向および水平方向に配置されるようにキャリッジ
を移動させるために、ステップ・モーター471および
564が制御される。テストプロトコールによって、プ
ローブ576は、穴339で標識試薬またはトレイサー
試薬を、あるいは穴340で固相試薬を採取すなわち吸
引するために前方に動かされる。テストプロトコールに
よっては、プローブ576によって標識試薬と固相試薬
を採取することも必要になるかもしれない。プローブ5
76は、位置339および340においてモーター56
4によって降ろされる。プローブ576の下位置は、サ
ンプル用プローブ407に関して説明したように、静電
容量式電子液体検知装置によって決定される。所定量の
試薬を吸引した後、プローブ576はその上位置まで移
動され、それと同時に、プローブを他の試薬穴の上に移
動させるか、あるいはプローブ576が試薬排出地点1
6の上にくるよう後方に移動させるために、モーター4
71が半段階ずつ所定の回数だけ作動する。その後、プ
ローブは地点16の下にあるキュベット内へと降ろされ
る。次に、吸引された試薬がキュベット内のサンプル溶
液中に排出される。そして、プローブ576はその上位
置まで持ち上げられて、洗浄サイクルのために洗浄部1
6まで移動され、ここで別の吸引・排出サイクルを開始
できる状態に準備される。
試薬用プローブ装置R3は、後方に伸びる垂直壁594
と、水平の頂部壁592と、水平の底部壁593を含
む。垂直壁594は、穴579を有するガイド608の
筒状部分580を含んだ穴595を有する。穴579の
各端部には軸受け607が配される。水平の頂部壁59
2は、穴591内に配された軸受け590を有する。底
部壁593は、穴589内に配された軸受け584を有
する。軸受け590および584には親ねじ583が回
転可能に取り付けられ、頂部壁592から底部壁593
まで延在する。親ねじ583の底部は、底部壁593の
下まで延びて、プーリ600に固定される。可逆ステッ
プ・モーター596が、水平方向に後向きに延びる下側
ブラケット597に固定される。モーター596は、プ
ーリ599に固定された下方向に延びる駆動軸598を
有する。プーリ600は、タイミング・ベルト601を
通じてプーリ599に駆動可能に接続される。ベルト6
01の内面は、駆動プーリ599および600上の対応
する歯(歯は図示せず)と噛み合う歯を有する。試薬用
プローブ支持アーム617は、穴616内にロール・ナ
ット625を有する親ねじフォロア615に固定された
柱609の背側にある垂直長穴内へと延びるタブ627
を有する。親ねじ583は、ステップ・モーター596
による親ねじの回転方向によって、プローブ支持アーム
617を垂直方向に上または下に移動させるために、ロ
ール・ナット625と駆動可能に係合する。頂部壁59
2と底部壁593との間には垂直柱609が設けられ、
前記垂直柱は、後方向に延びる水平フランジ610を有
する。フランジ610は底部壁593の下まで延びると
共に、前記柱が親ねじ583の長さ方向の中心軸のまわ
りを回転するよう軸受け584上に取り付けられるよう
に、穴589と垂直方向に整列した穴611を有する。
柱609は、その背側に柱522の縦溝432と全く同
じ垂直長穴を有する。試薬用プローブ支持アーム617
は、柱609の垂直長穴内まで水平に延びるタブ627
を有する。これによって、キャリッジ466に対する第
3の試薬用プローブ633の角度位置を変えるために、
柱609は扇形歯車612とともに親ねじ583の長さ
方向の軸のまわりで回転可能となる。柱609には、割
込みセンサ624を有するPC盤618が固定される。PC
盤618から電気コネクタ622が延びて、PC盤446
の接続部J16に接続される。プローブ支持アーム61
7がその上位置に達すると、タブ627がセンサ624
のビームを遮り、前記センサ624がCPUに対して、プ
ローブがその上位置に正しく配置されていることを示す
信号を発する。駆動軸474を有するステップ・モータ
ーが、キャリッジ466を前後に移動させる。駆動軸4
74は、継手628により親ねじ602に固定される。
親ねじ602は、ブロック604のロール・ナット60
3に係合する。ブロック604は、図67に示す枠49
4におけるブロック493の取り付け方法と同じ方法
で、枠605に取り付けられる。枠605は、軸受け6
07に取り付けられフォロア・ガイド608の穴579
を通って延びる軸606を有する。親ねじ602の回転
により、ブロック604は、親ねじの長さ方向の中心軸
に沿って移動する。ステップ・モーター596が一方の
方向に回転すると、キャリッジ466は支持板441に
対して前方向に移動する。ステップ・モーター596が
逆方向に回転すると、キャリッジ466は支持板441
に対して後方向に移動する。キャリッジの頂部壁592
にはブラケット620が固定され、前記ブラケットは、
割込みセンサ453および454と相互作用する、上方
向に延びる複数のタブ621を有する。センサ454は
ホーム・センサである。プローブ633が試薬排出地点
17の上にくるようにキャリッジ466がその後位置に
つくと、最後部のタブ621がセンサ454のビームを
遮り、前記センサがCPUに対して、プローブがその「ホ
ーム」ポジションについていることを示す信号を発す
る。試薬用プローブ装置R1およびR2に関して説明し
たように、プローブ633がそのいずれかの前吸引位置
または洗浄位置に正しく配置されていない時には、タブ
621がセンサ453のビームを遮る。柱609にはPC
盤618が固定され、前記PC盤は、PC盤446の電気接
続部J16に接続される電気コネクタ622を有する。
図71において、PC盤626はプローブ支持アーム61
7に固定され、電気コネクタ619によってPC盤618
に接続される。
形歯車612に固定される。扇形歯車612は、穴61
3の中心のまわりに半径方向に延びる歯614を有す
る。扇形歯車612は、穴613の軸が穴613と心合
わせされた状態になるように頂部壁592の上に配置さ
れる。扇形歯車612の歯は、図60に示すように、水
平板630の歯631に駆動可能に係合する。キャリッ
ジ466がその後位置にある時には、プローブ支持アー
ム617は、図60に示すように、右側を向く。キャリ
ッジ466が前方に移動するにつれて、扇形歯車612
は親ねじ583の垂直軸のまわりで回転する。これによ
って、プローブ支持アームが、図60および62に示す
ように、右向きの位置から前向きの位置まで約90度回転
する。これによって、プローブ633が、図22の破線
429に示す湾曲経路に沿って移動する。図22に示す
ように、線429は、排出地点46と、洗浄部17と、
試薬トレー296の外側カバー327にある穴341お
よび342との垂直軸と交差する。
によって、試薬用吸引・排出プローブ633は、穴34
1で標識試薬またはトレイサー試薬を、あるいは穴34
2で固相試薬を採取すなわち吸引するために前方に移動
される。プローブ633は標識試薬と固相試薬を吸引す
ることができるが、プローブ633は、通常、単一の試
薬を吸引するために用いられる。プローブ633は、特
定のテストプロトコールにしたがって、先行プローブに
より採取され排出された単一の試薬を補う試薬の採取に
利用される。位置341および342の各々で、プロー
ブ633はモーター596によって降ろされる。プロー
ブ633の下位置は、サンプル用プローブ407に関し
て説明したように、静電容量式電子液体検知装置によっ
て決定される。所定量の試薬が吸引されると、プローブ
633はその上位置まで移動され、それと同時に、プロ
ーブを他の試薬穴の上まで、もしくは、プローブ633
が試薬排出地点17の上にくるように後ろ方向に、移動
させるために、モーター470が半段階ずつ所定の回数
だけ作動する。プローブは、その後、地点17の下にあ
るキュベット内に降ろされる。次に、吸引された試薬が
キュベット内のサンプル溶液中に排出される。その後、
プローブはその上位置まで持ち上げられて、洗浄サイク
ルのために洗浄部17まで移動され、ここで別の吸引・
排出サイクルを開始するために準備される。
ーブ装置R1およびR2に関して説明したように、静電
容量式液体検知装置によって決定される。
は、2つの別々の同心円内に配置され、これによって分
析機に使用できる2つ一組の試薬の組数が最多数とな
る。つまり、各試薬用プローブは、いずれの試薬でも採
取できるように2つの試薬採取位置を有するという意味
である。標識試薬を固相試薬と同じ種類の容器に入れ、
その容器を固相試薬とともに円形をなす内側のホルダー
に配置する。テストプロトコールにおいて、2種類の試
薬の両方をプローブで採取する必要がある場合には、一
方の試薬を吸引してからプローブが持ち上げられる。こ
れによって、試薬トレーは、この2種類の内の第2の試
薬をプローブの下に配置することが可能になる。その
後、第2の試薬がプローブによって採取される。
体を吸引・排出するための手段には、ハウジング650
と、ハウジング650の後ろに取り付けられた複数のス
テップ・モーター655、656、657および658
を含むスポイト列が含まれる。ハウジングの前に複数の
スポイト651、652、653および654が取り付
けられ、前記スポイトはそれぞれステップ・モーター6
55、656、657および658によって作動し、各
々のステップ・モーターとそれに対応するスポイトとの
間の駆動機構は、ブラッドショーらに対する米国特許第
4,539,854に図を参照して説明され、ここに参考により
取り入れられている摩擦式ラックピニオン駆動である。
機械の制御プログラムにしたがってCPUから対応するス
テップ・モーターへの信号を制御することによって少量
の液体を吸引または排出するために各スポイトを制御す
ることができる。スポイト651は、管659を通じて
サンプル吸引・排出プローブ407に操作可能に接続さ
れる。スポイト652は、管660を通じて試薬用プロ
ーブ装置R1の試薬吸引・排出プローブに操作可能に接
続される。スポイト653は、管661により、試薬用
プローブ装置R2の試薬吸引・排出プローブ633に操
作可能に接続される。スポイト654は、管662によ
り、試薬用プローブ装置R3の試薬吸引・排出プローブ
633に操作可能に接続される。試薬用プローブとそれ
に対応するスポイトを接続する各管は、加熱液体槽64
8を通り抜ける。各試薬用プローブが所定量の試薬を吸
引し、試薬液と接触しない状態までプローブが持ち上げ
られてから、所定の空気を引き入れるために対応するス
ポイトが操作され、前記空気によって吸引された試薬も
液体槽648内に引き込まれる。液体槽648によっ
て、試薬は所定の運転温度、好ましくは37℃に維持され
る。液体槽の中にある管の一部分は、試薬が適切なキュ
ベット内に排出される前に試薬液の全量が等しく運転温
度になるように、渦巻状に巻かれる。試薬の後ろに引き
込まれた空気は、キュベット内への試薬の排出に先立っ
て、試薬がプローブの先端に達するまで排出される。
17および18が、キュベット排出・恒温放置部39の
前に取り付けられる。洗浄部18は、締め付け金具67
2によって機械の骨組に取り付けられた管状ハウジング
666からなる。ハウジング666は、頂部開口部66
7と、底部出口ニップル668と、側部接続口669を
有する。洗浄部15は、柱688によって機械の骨組に
取り付けられた管状ハウジング672’からなる。ハウ
ジング672’は、頂部開口部673と、底部出口ニッ
プル674と、底部出口ニップル674の近くに設けら
れた側部接続口676を有する。管675は底部出口ニ
ップル674に接続される。管677は側部接続口67
6に接続される。洗浄部16は、締め付け金具665に
よって機械の骨組に取り付けられた管状ハウジング67
8からなる。ハウジング678は、頂部開口部679
と、底部出口ニップル680と、底部出口ニップル68
0の近くに設けられた側部接続口682を有する。底部
出口ニップル680には管681が接続され、側部接続
口682には管683が接続される。洗浄部17は、機
械の骨組の支持ベースに固定された柱691に固定され
ている管状ハウジング684からなる。ハウジング68
4は、頂部開口部685と、底部出口ニップル686
と、側部接続口687を有する。底部開口部686には
管690が接続され、側部接続口687には管689が
接続される。
て、以下に説明する。
明の種々のプローブを洗浄するために機能する。好適な
実施例では、洗浄液として脱イオン水が用いられる。以
下の説明のように、洗浄サイクルが終わると、洗浄部は
廃液貯蔵容器31内に廃棄される。
上昇温度と、固体の常磁性粒子が持つ大きな表面積によ
る極めて効率的な結合によって最大限に高められる。各
検定サンプルは、一様に合計7時間半恒温放置される。
キュベットは、この合計恒温放置時間が終わった時点
で、処理経路の1区画、すなわち恒温放置部に入り、こ
こで分離と洗浄が行なわれる。処理経路のこの地点に
は、ネオジウムボロンの強力な永久磁石が取り付けられ
ており、常磁性粒子は急速にキュベットの後壁に引き寄
せられる。徹底的にキュベットの底部を探る真空プロー
ブにより、キュベットから液体が吸引されて、前記液体
は、後の廃棄に向けて廃液貯蔵容器内に保管される。脱
イオン水による強制的な排出と、それに続く急速な磁気
分離および吸引によって、キュベットと粒子の洗浄が行
なわれる。特定の検定に基づいて、1〜2回の洗浄が行
なわれ、非特定結合を0.1 %未満にする。洗浄サイクル
が終了すると、粒子は、キュベットの上にある固定口か
ら添加される弱い硝酸に0.5 %の過酸化水素を含ませた
酸の中に再懸濁される。
8には、キュベットと、キュベット排出・恒温放置部3
9の下流端において吸引・再懸濁部の上に取り付けられ
たブロック694が含まれる。ブロック694には、間
隔をあけた一対の配管固定具695および700が取り
付けられる。固定具695は、ブロック694を貫通し
てキュベットまで延びる穴696と、穴696およびノ
ズル699に連絡する2本の管697および698を有
し、前記ノズル699は、角度を有して固定された状態
で固定具695を通って延在する。ノズル699は、脱
イオン水の貯蔵容器30に操作可能に接続された管69
2に接続される。ノズル699は、図79に示すよう
に、脱イオン水の流れをキュベットの前壁に向けて導く
ために設けられる。固定具700は、ブロック694を
貫通してキュベットまで延びる穴701と、穴701に
連絡する2本の管702および703を有する。固定具
700の下流において、ブロック694には酸排出固定
具704が取り付けられる。図80に示すように、固定
具704のすぐ下に配置されるキュベットの頂部開口部
のすぐ上にノズル706の端部がくるように、固定具7
04に、角度を有して固定された状態でノズル706が
取り付けられる。図79に示すように、ノズル706
は、図103に示す酸貯蔵容器33に操作可能に接続さ
れた管707に接続される。ノズル699は、ノズル端
部から排出される酸の流れが、以下に説明する目的でキ
ュベット40の後壁に向けて導かれるように、垂直から
角度を有して配される。
器が、ブロック694の後ろの固定位置に取り付けられ
る。吸引器708は固定状態の水平支持板709からな
る。支持板709の上には、ステップ・モーター710
とブラケット727が取り付けられる。ブラケット72
7は上側水平フランジ714を有する。フランジ714
と支持板709のそれぞれの軸受け715および716
には、親ねじ717が回転可能に取り付けられる。親ね
じ717は、フォロア719の穴706’内に固定され
たロール・ナット718を通って延在する。親ねじ71
7の下端部は、支持板709の下まで延びて、プーリ7
12に固定される。ステップ・モーター710の駆動軸
は支持板709の下まで延びて、プーリ711に固定さ
れる。プーリ712は、プーリ711および712上の
対応する歯(歯については図示せず)と噛み合うタイミ
ング・ベルト713を通じてプーリ711から駆動され
る。フォロア719には前方に延びるアーム720が固
定され、前記アームは、横方向に延びる一対のアーム7
21および722を有する。また、図78において、ア
ーム721と、アーム721に固定されると共にハウジ
ング723に対してプローブの上向きの動きを制限する
プロチュベランス730を内部に有したハウジング72
3を通って、プローブ725が自由に延在する。プロー
ブ725は、バネ731によって下位置に偏向する。ア
ーム722と、アーム722およびハウジング724に
対してプローブ726の上方向の動きを制限してプロー
ブ726を下方向に偏向させるための、ハウジング72
3と全く同じハウジング724を通って、プローブ72
6が自由に延在する。プローブ725および726は、
それぞれ穴696および701と垂直方向に整列する。
モーター710の作動により、親ねじ717がその長さ
方向の垂直軸のまわりで回転し、これによって、フォロ
ア719が、ステップ・モーター710の駆動軸の回転
方向により、上向きまたは下向きに動く。フォロア71
9の垂直動によって、プローブ725および726が、
キュベットの頂部開口部の上にプローブがくる上位置
と、プローブの底端部がキュベットの底部まで延びた下
位置から移動される。アーム720は、プローブ725
および726がキュベットの底に達するのに要する距離
よりも若干大きな距離だけ下方向に移動する。プローブ
725および726がその対応するキュベットの底にあ
たると、アーム720が若干余分に動くことにより、プ
ローブはバネ731の偏向に逆らって、それぞれアーム
721および722に対して上向きに移動する。これに
よって、キュベット内の液体を完全に吸引するために、
常にプローブ725および726の底端部は、各キュベ
ットの底に達していることになる。フォロア719は、
ブラケット727の垂直長穴745内に支持され、横方
向に延びる水平タブ744を有する。これにより、親ね
じ717の長さ方向の軸のまわりにおけるフォロアの回
転が防がれる。長穴745の頂部には、割込みセンサ7
46が設けられる。フォロア719がその上位置に達す
ると、タブ744が、センサ746の2つの素子間で光
線を遮り、前記センサがCPUに対して、プローブ725
および726がその所定の上位置に達したことを示す信
号を発する。機械の連続運転で計画された時間に、プロ
ーブ725および726をその下位置まで下げるため
に、半段階ずつ所定の回数だけモーター710に電圧が
加えられる。
面図を示す。この構造は、各試薬用プローブを、プロー
ブと加熱液体槽648との間に延在しているその対応ス
ポイトに接続する配管の一部分を形成している。加熱管
構造733は、試薬が流れるテフロン(登録商標)管7
34と、管734のまわりに螺旋状に巻き付けられた絶
縁加熱線735と、サーミスタ736とからなる。管7
34、加熱線735およびサーミスタ736は、すべて
縮み被覆管内に包み込まれている。加熱線735は、縮
み被覆管737の外側に戻り線738を有するニッケル
クロム線である。縮み被覆管737と戻り線738は、
塩化ポリビニルの管739内に包み込まれている。加熱
管733は、試薬が加熱液体槽648から試薬吸引・排
出プローブに移された後に、その温度を37℃に維持する
機能を果たす。管734の温度を37±1℃に維持するた
めに機能するサーミスタ736から受信する電気信号に
したがって、CPUが加熱線735の付勢を制御する。加
熱液体槽648は、試薬を所定の希望温度、すなわち37
℃まで熱する上で有効であるが、試薬が加熱液体槽64
8から試薬用プローブへと通過して戻るにつれて試薬の
温度が下がるということは、経験から明らかである。こ
れは、試薬がその容器から吸引されるにつれて、テスト
運転の初期設定の開始時に時として見られるように、特
に試薬の温度が室温よりも低い場合に、試薬用プローブ
と加熱液体槽との間の配管部分が試薬によって冷却され
るためである。管のこの部分の温度が事前に低くなって
いると、管がヒートシンクとして作用し、加熱液体槽6
48から試薬が戻ってくる際に試薬の熱が吸収されるの
である。加熱管構造733によって、管の温度が設定温
度に維持され、こうした冷却効果が防がれる。これによ
って、試薬は、加熱液体槽648内にあった時と同じ温
度に、確実に維持されるのである。加熱管構造733の
全体構造は、試薬用プローブの垂直動を補正するために
可撓性を有する。「テフロン」管734の壁の厚さは、
加熱管構造733を十分に作用させる上で非常に重要で
ある。「テフロン」管734の壁の厚さは、0.006イン
チ以上0.10インチ以下とする。壁の厚さが下限値を下回
った場合には、管が許容できない頻度で破損すると考え
られる。厚さが0.10インチを上回った場合には、試薬が
管734を通る際に、試薬に対する加熱線735からの
伝熱効果が著しく低下し、このため、試薬を設定温度に
維持することが困難になる。
テトラフルオロエチレン)製とする。PTFEは化学薬品や
熱に対して類を見ない抵抗力を持ち、多孔性構造物のコ
ーティングや含浸に用いられる。その剛比すなわち剛性
から、一般にPTFEは液体管には適さない。しかし、管7
34を最適な範囲の厚さにするには、PTFEは十分な可撓
性を持ち、かつすぐれた伝熱性と薬品抵抗性を持った管
を得ることができる。
再懸濁部28には、搬送ベルト167および168によ
って運ばれる際にキュベットが通過する溝743の後壁
に沿って、キュベット搬送装置の下に設けられる3つの
磁石740、741および742が含まれる。各々の磁
石740および741は、図103に示すように、細長
く水平に延在する。磁石741は下流側の740の端部
から延びて、図34および35に示すように、磁石74
0よりも若干低い位置に配置される。各々の磁石740
および741は垂直な南北極を有する磁界を生じる。磁
石742は溝743の前壁上に配置され、磁石741の
端部から下流に延在する。磁石742は磁石741の磁
界よりも下に、南北極を有する磁界を生じる。キュベッ
トが吸引/再懸濁部28に入ってくると、固相試薬の常
磁性粒子は磁石740の方に引き寄せられて、キュベッ
トの後壁に移動する。キュベットが磁石740に沿って
移動を続けるにつれて、常磁性粒子は、さらに磁石74
0の中心に向かって凝集しはじめる。キュベットが穴6
96の下を通過する際に、キュベット内の液体はプロー
ブ725によって吸引されて廃液貯蔵容器31に送ら
れ、貯蔵容器30からの脱イオン水がノズル699を通
ってキュベット内に引き込まれる。キュベットからの液
体の吸引によって、すべての未結合の標識試薬と未結合
のテストサンプルがサンプル試薬混合液から効果的に取
り除かれる。この処理工程によって、テスト反応によっ
て形成された検知可能な生成物、すなわち常磁性粒子を
含んだ合成物が分離される。ノズル699からの脱イオ
ン水は、キュベットの後壁に向かう常磁性粒子に対する
何らかの妨害を最低限に抑えるために、キュベットの前
壁に向けて導入される。キュベットが穴696の下の位
置から穴701の下の位置へと前進するにつれて、常磁
性粒子は、キュベットの後壁に対して漸進的に密集した
塊、すなわち「ペレット状」に凝集し続ける。磁石74
1はこの部分に配置され、前記磁石が磁石741よりも
低い位置にあるために、常磁性粒子はキュベット内の低
い地点に集まる傾向がある。このため、次の段階で添加
される酸溶液の表面よりも下の部分に、密度の高い粒子
の塊ができる。キュベットが穴701の下の地点で停止
すると、プローブ726がキュベットの底まで下りてき
て脱イオン水の洗浄液を吸引し、前記吸引された脱イオ
ン水を廃液貯蔵容器31に送る。次に、キュベットが固
定具704の穴705の下の位置につくと、ノズル70
6が、酸貯蔵容器33から過酸化水素等の一定量の酸溶
液を排出する。ノズル706の角度から、酸はキュベッ
トの後壁の常磁性体の塊のすぐ上に向けて送られる。こ
れによって、後壁から粒子を効果的に洗い落として、酸
溶液中に再懸濁させることができる。キュベットは、穴
705から離れると、前側磁石742に沿って通過し、
前記磁石の作用により、キュベットの後側から前方向に
常磁性粒子の一部が引き寄せられる。これは酸溶液中に
粒子を均等に分布させる上で有効である。プローブ72
5および726は、同じ作動機構内に連結されているた
め、それぞれ穴696および701内に同時に降ろされ
る。プローブ725が穴696の下にあるキュベットか
らサンプル試薬溶液を吸引する時に、プローブ726は
穴701の下にあるキュベットから洗浄液を吸引する。
同時に、ノズル706は、穴701の下にあるキュベッ
トの下流に位置するキュベットに、一定量の酸溶液を排
出する。その後、酸用ノズル706の下にあるキュベッ
トは、エレベータ機構に向かって、次章で説明する光度
計まで前進する。
まれる。検知器には、ハウジングの前に取り付けられた
光電子増倍管(PMT )が含まれる。キュベットは、入口
穴からハウジング内の井戸のひとつに入り、出口穴まで
漸進的に移動する。入口穴から3番目の位置において、
キュベットはPMTと整列する。この設計により、ケミル
ミネッセント反応を開始させる前に、測定チャンバから
の周囲光を効果的に排除することができる。PMTの前に
キュベットを配置した状態で、希釈した水酸化ナトリウ
ムを含む塩基溶液がキュベット内に注入される。たとえ
ば、ある特定の検定では、これによってアクリジニウム
エステル標識の酸化が起こり、その結果、波長430nmの
光子の発光が生じる。この発光は、1秒以内の鋭いスパ
イクで、3〜4秒間続く。発光の強さは、光子計数モー
ドで作動するPMTによって5秒間の周期にわたり測定さ
れる。「ダーク・カウント」は発光前に測定されて、自
動的に差し引かれる。
置は、一般に761に示すエレベータ部の頂部に取り付
けられた、一般に760に示す光度計部からなる。光度
計部760は、主コンベヤの端部にあるチャンバ764
から光度計部まで延在する縦穴763を有したハウジン
グ762からなる。また、特に図83において、エレベ
ータ部761には、上板765と下板766も含まれ
る。下板766および上板765のそれぞれの軸受け7
68には、親ねじ767が回転可能に取り付けられる。
親ねじ767には、親ねじの回転方向によって、親ねじ
の長さ方向の中心軸に沿って上向きまたは下向きに移動
するように、フォロア769が取り付けられる。チャン
バ764の下には、プランジャ771が配置され、水平
アーム770によってフォロア769に固定状態に接続
される。下板766と上板765には、垂直軸回転防止
ロッド772が固定され、アーム770の穴780を通
って自由に延在する。親ねじ767の下端部は、下板7
66の下まで延びて、スプロケット776に固定され
る。エレベータ部761の下端部にはステップ・モータ
ー773が取り付けられ、前記ステップ・モーターは、
スプロケット775に固定された、下方向に延びる駆動
軸774を有する。スプロケット776は、図81に示
すように、駆動チェーン777を通じてスプロケット7
75から駆動される。モーター773は可逆式である。
親ねじ767が一方の方向に回転すると、フォロア76
9は、図83に実線で示す下位置から点線で示す上位置
まで移動する。これによって、プランジャ771が、図
83に実線で示す下位置から点線で示す上位置まで移動
する。親ねじが逆方向に回転すると、フォロア769と
プランジャ771は、点線で示す位置から実線で示す位
置まで移動する。キュベット40は、20秒間隔で、主コ
ンベヤに沿って搬送される。プランジャ771が実線で
示す下位置についている間に、キュベット40は20秒ご
とに主コンベヤからチャンバ764内に配置される。モ
ーター773は、プランジャ771が上位置まで移動し
てチャンバ764内にあるキュベット40を光度計部7
60まで運んでくるように、親ねじ767を回転させる
ために作動する。フォロア769は、上下の割込みセン
サ758および759と相互作用する、水平方向に延び
るタブを有する。フォロアが、図83に実線で示す下位
置についている時には、タブ778がセンサ759の2
つの素子間の光線を遮り、前記センサが、CPUに対し
て、プランジャ771が正しく下位置についていること
を示す信号を発する。機械の連続運転全体の所定の時間
に、キュベット40が、主コンベヤによって、図83に
実線で示すプランジャ771の上の地点まで送られてき
て、点線で示す位置までプランジャ771を持ち上げる
ために、所定の半段階の回数だけモーター773に電圧
が印加され、これによってキュベット40は、光度計部
760内のスタート位置まで送られる。フォロア769
がその上位置に達すると、タブ778によって、センサ
758の2つの素子間の光線が遮られ、前記センサはCP
Uに対して、プランジャ771が正しくその上位置につ
いていることを示す信号を発する。その後、モーター7
73が、プランジャ771をその下位置まで戻すため
に、半段階ずつ所定の回数だけ逆転する。
760は、エレベータ部の上板765上に支持された底
部支持板789からなる。光度計ハウジング790に
は、筒状の垂直壁788と、底部壁792と、頂部壁7
93が含まれる。ハウジング790は、円形コンベヤ8
00を内蔵する大型円形チャンバ791を有する。光度
計ハウジング790は、底部支持板789上に支持され
る。底部壁792は、軸受け796を含む穴795を有
した中央直立部分794を有する。頂部壁793は、軸
受け798を含む穴799を有する。軸受け796およ
び798内には垂直軸797が回転可能に取り付けられ
て、円形コンベヤ800のハブ787に固定される。軸
797の上端部は頂部壁793の上まで延びて、ギヤ8
01に固定される。頂部壁793上にはステップ・モー
ター804が取り付けられ、前記ステップ・モーター
は、ギヤ802に固定された、下方向に延びる駆動軸8
03を有する。ギヤ802はギヤ801と駆動状態で係
合して軸797を回転させ、これによって円形コンベヤ
800が、軸797の長さ方向の中心軸のまわりで回転
する。ギヤ801の上の軸797の上端部には、エンコ
ーダ・ホイール805が固定される。頂部壁793に
は、光度計のセンサ盤806が固定される。エンコーダ
・ホイール805は、間隔をあけて上向きに延びる複数
のタブ784を有し、前記タブは、センサ盤806から
下向きに延びる割込みセンサ783と相互作用する。図
84に示す実施例には、円形コンベヤ800の外壁にあ
る6つの外部空洞、すなわち空洞814に対応する6つ
のタブ784がある。円形コンベヤ800は、ギヤ80
1および802を通じて、ステップ・モーター800に
より、20秒ごとに新しい位置に滑動される。ステップ・
モーター804は、CPUから入力信号を受け、前記信号
によって、円形コンベヤ800とエンコーダ・ホイール
が、軸797の軸のまわりで回転する。タブ784のひ
とつの縁部が割込みセンサ783の素子間の光線を遮る
まで、円形コンベヤは回転を続ける。前記タブの縁部が
前記割込みセンサの素子間の光線を遮ると、所定の時間
モーター804が死なされ、その後、円形コンベヤ80
0を次の位置まで移動させるために、ただちにモーター
に電圧が印加される。筒状の垂直壁788には側部穴8
07が設けられ、前記側部穴は、光度計ハウジング79
0を光電子増倍管808に接続する接続アーム809の
トンネル810内に開口する。底部壁792は、入口穴
811および出口穴812を有する。入口穴811は、
エレベータ部761の縦穴763と垂直方向に整列す
る。出口穴812は、図103に示すように、キュベッ
ト用の廃物受け35と垂直方向に整列する。円形コンベ
ヤ800の外面にある6つの空洞814は、円形コンベ
ヤ800が軸797の軸まわりを回転するにつれて、穴
811および812と垂直方向に順に整列する。各空洞
814は、ハウジング790の筒状の垂直壁788によ
り閉鎖された外側穴と、底部壁792により閉鎖された
底部穴を有する。各空洞の上部壁は、空洞に通じる小さ
な接近口852を有する。接近口852は、以下に記載
の目的のために頂部壁793にある一対の穴836およ
び851と垂直方向に整列している時を除いては、頂部
壁793により覆われている。図86において、円形コ
ンベヤが、ハウジング790に対して、軸797の中心
垂直軸のまわりで回転すると、各空洞814は、空洞が
穴812および811の一方と整列している場合を除
き、外部からの光から厳重に遮断された状態に維持され
る。各キュベットは、エレベータ761により、穴81
2と整列した空洞814内まで送られる。円形コンベヤ
は、20秒ごとに60度回転する。キュベットは、穴811
に達して廃物受け35内に落下するまで、軸797の軸
のまわりを円状に運ばれる。20秒ごとに、空洞814に
は新しいキュベットが送られてきて、処理済みのキュベ
ットは穴811を通して落とされる。中央直立部分79
4は下向きの空洞785を形成する。直立部分794
は、側部穴807の方を向いた穴786を有する。基準
LED (発光ダイオード)830がPC盤829上に取り付
けられる。PC盤829は、基準LED 830が空洞785
内まで延在するよう、底部壁792に固定される。LED
830には、光線を発するように周期的に電圧が印加さ
れ、前記LEDは、光線が穴786を通って光電子増倍管
808に達するよう配置される。空洞785の底部穴
は、外部から光が空洞内に入れないように、蓋831に
よって閉鎖される。LEDからの光量は、テストの閃光よ
りも実質的に大きく、光電子増倍管808の通常運転範
囲を超える光量である。LEDからPMTに達する光の量を変
化、すなわち減少させるために、図示しない光濾過手段
が、LEDと光電子増倍管808との間に設けられる。
棄塔816は、複数の垂直柱815の頂部に固定され、
前記垂直柱は底部支持板889に固定される。塔816
は、柱815に固定された支持板817と、ステップ・
モーター818と、支持板817の頂部に固定された柱
819とからなる。柱819は横方向に延びる上側アー
ム820を有する。アーム820と支持板817の軸受
け821内には、垂直親ねじ823が回転可能に取り付
けられる。親ねじの長さ方向の中心軸に沿って移動させ
るために、親ねじ823上に、フォロア824が取り付
けられる。親ねじは、フォロア824内に取り付けられ
たロール・ナット813と駆動可能に係合する。親ねじ
823の下端部は支持板817の下まで延びて、プーリ
825に固定される。プーリ825は、タイミング・ベ
ルト827を通じてプーリ826から駆動される。タイ
ミング・ベルト827の内面は、プーリ825および8
26上の歯(歯は図示せず)と噛み合う歯を有する。ス
テップ・モーター818が一方の方向に回転すると、フ
ォロア824は親ねじ823に沿って上向きに移動し、
ステップ・モーターが逆方向に回転すると、フォロア8
24は親ねじ823に沿って下向きに移動する。フォロ
ア824には、プローブ支持アーム828が固定され、
前記アームはそこから前方に水平に延びる。プローブ支
持アーム828の前端部には、プローブ部832を保持
する穴833がある。プローブ部832は、穴833を
有するプローブ支持アーム828に固定されたハウジン
グ835と、吸引プローブ834を含む。プローブ83
4は、垂直方向の動きを制限するようにハウジング83
5内に取り付けて、図78に示すプローブ725および
726と同じ方法で下位置に偏向されてある。プローブ
834の上端部は、廃液貯蔵容器31に操作可能に接続
された管836’に固定される。フォロア824は、横
方向に延びるアーム782を有し、前記アームは、フォ
ロア824が親ねじ823に対して垂直方向に移動する
際に柱819内の縦溝781内に支持される。タブによ
って、親ねじの長さ方向の中心軸のまわりにおけるフォ
ロア824の回転が防がれる。穴836の上の頂部壁7
93には、配管固定具837が取り付けられる。固定具
837はノズル838を有し、前記ノズルは穴836内
に延びると共に、塩基貯蔵容器34に操作可能に接続さ
れた管839に接続される。穴851のすぐ上の頂部壁
793には配管固定具840が固定され、前記配管固定
具は、穴851まで下方に延びる穴841を有する。プ
ローブがその下位置まで移動した時に、穴841内に入
って、穴851を通り、穴851と垂直方向に整列した
空洞814のひとつの接近口852を通って延びるよう
に、プローブ834は穴841と垂直方向に整列する。
また、固定具840は、穴841に操作可能に接続され
た一対の管844および845を有する。管844は脱
イオン水貯蔵容器30に操作可能に接続され、管845
は廃液貯蔵容器31に操作可能に接続される。プローブ
834の上端部は、図78に示すハウジング723と全
く同じハウジング835内に配置される。プローブ83
4は、穴841の若干下に配置されたキュベットの底部
まで下がるようにプログラムされている。プローブ83
4は、キュベットの底部壁に達すると、ハウジング内の
バネの力に逆らってハウジング835に対して上方向に
押し上げられる。これによって、プローブは常に、キュ
ベット内の液体を完全に吸引するために、確実にキュベ
ットの底部に達することになる。
08の線図を示す。エレベータ761によって、キュベ
ット40は、底部壁792の穴812を通って、穴81
2と整列した、図86に位置846として示す空洞81
4のひとつまで送られてくる。キュベットは、軸797
の軸のまわりで、20秒ごとに60度ずつ円状に動かされ
る。キュベットは、位置846から位置847へと移動
された後、穴807の前にある位置848まで移動され
る。この位置において、ノズル838が、所定量の塩基
溶液0.25NのNaOHを、すでにキュベット内にある、たと
えば0.5 %のH2O2を加えた0.1NのHNO3等の酸溶液に
添加する。これによって、ケミルミネッセント信号が生
じる。信号は、光子計数モードで作動しているPMTによ
って5秒間の周期にわたり検知される。ケミルミネッセ
ント信号すなわち閃光によって閃光特性が得られ、サン
プル内のアナライトの濃度を判断するために、前記閃光
特性がストアされている基準曲線と比較される。試薬の
各ロットについて、線量−効果マスター曲線が作成され
る。この情報は、キーボードまたはバーコードによって
分析機に入力される。2つの基準を測定することによっ
て、情報が較正され、前記基準値は、ストアされている
マスター曲線の修正に利用される。一致するスプライン
または4〜5の一致する変数論理曲線から、還元方法の
推薦データが選択され、各検定のためにあらかじめプロ
グラムされる。次に、キュベットは、穴841の下にあ
る位置849まで移動される。プローブ834は、穴8
41と穴851を通って、接近口852を通じてこの位
置の下にあるキュベット内まで降ろされる。キュベット
内にある液体の含有物はすべてプローブ834によって
吸引され、その時点で、プローブ834はその上位置ま
で持ち上げられる。キュベットは位置850まで移動さ
れて、その後、穴851の方向に移動される。キュベッ
トは、穴811に到達すると、穴を通ってキュベット用
廃物受け35内に落下する。
マスター曲線を利用して、サンプル中のアナライトの濃
度を計算するために用いられる。各試薬ロットの製造時
に、多数の装置で多数の検定運転を行なって、線量−効
果マスター曲線が作成される。このロット固有の線量−
効果曲線データは試薬と共に提供されて、一体式バーコ
ード読取り棒またはキーボードを使用して、CPUのメモ
リーに入力される。ストアされているマスター曲線は、
2つのキャリブレータを検定することによって再較正さ
れ、前記キャリブレータの値は、あらかじめ決められて
ソフトウェアに入力されている。この目的のために、多
種類のアナライト用のキャリブレータが提供されている
が、ほとんどの検定の場合、週1回の再較正が推薦され
る。
モジュール 図87に、本分析機のLEDモジュールの略図を示す。基
準LEDは、PMTに提示できる一定の光出力を供給するため
に、光学フィードバックを利用している。
ンショメーター(EEPOT )によって設定してもよい。こ
のEEPOTは、製造と構成部品のバラツキに対して光出力
を調節するために使用される。EEPOTは、特定の一連の
制御信号を用いて設定してもよく、現場で調節するため
に設計されたものではない。
す: ・コンパクトにまとめられているため、光度計の下にう
まく納まる。・光学フィードバックによって、光電子増
倍管の信号に対して470nmの一定した較正が得られる。
・安定性を高める補償式電圧基準。・電子的に調節可能
な光出力により、作業所での較正が容易になる。・機械
の制御盤から電源をON/OFFできる。
ある: 論理用 +5.00V ± 5%(最高75mA) アナログ用 +12.0V ±10%(最高300mA ) 本装置は、下側に接地面を持った直径2.1インチの両面
盤として構成することが好ましい。以下のコネクタを設
けなければならない:機械の制御装置および電源と組み
合わさる5ピン ピグテール式コネクタ、光度計のホー
ム・センサ盤への接続部、およびEEPOTのプログラミン
グを容易にするための4ピン ヘッダー。
に示すように、以下のピン指定がなされる: ピン 名称 1 LEDCTL(機械の制御装置から。0 =OFF 、1 =ON) 2 SB3 (機械の制御装置から。使用せず) 3 +5V 4 +12V 5 GND EEPOTヘッダー・コネクタJ2は、図87に示すよう
に、以下のピン指定がなされる: ピン 名称 1 /INC EEPOTワイパ増分ライン 2 UP/DOWN EEPOT方向選択ライン 3 /CS EEPOTチップ選択 4 GND 基準LED回路の好適な実施例を図87にさらに詳細に示
す。LEDからの迷光が、サンプル分析中に光電子増倍管
の読取りに影響する可能性があるため、機械の光度計用
制御盤上の制御ラインを通じて基準LEDの電源を切るこ
とができる。Q1とR1が、電力制御論理(図87のA)
を形成する。LEDCTLを低(0ボルト)にすることによっ
て、すべての演算増幅器およびLEDの電源が切れ、LEDCT
Lを高に戻すと、電源が入る。
力として電圧が用いられる(図88参照)。VR1、U
1、U3Aと、R2、R3およびR7は、調節可能な電
圧基準を構成する(図87のB)。VR1は、6.9V±5
%の温度補償ツェナー基準を提供する。VR1への加熱
器の電源は、装置がウォームアップ後により迅速に反応
できるように、常にONの状態になっている。EEPOTワイ
パ抵抗(10K )であるR3と、R7は、分圧器を形成す
る。これらの構成部品の公称値では、EEPOTワイパは0.5
〜2.5Vの電圧範囲を持つ。演算増幅器U3Aは制御ル
ープに低インピーダンス源を提供するために、基準電圧
を緩衝する。
力を制御するために用いられる。CR1(青色LED 、波
長470nm )は、その光が青感性フォトダイオードCR2
の表面に入射するようにハウジング内に取り付けられた
拡散斜面LEDである。CR2は、CR1の方向に向け
て、好ましくはCR1の光軸から45度外して配される。
CR1およびCR2の位置は、LED取り付けブロックに
より調整する。(代案として、LED出力の一部をCR2
に与えるために、ビームスプリッターを設けてもよ
い。)CR2は、基準中の暗騒音を解消するために、電
流モード(その端子を横切る実質的な短絡)で使用す
る。
用いられ、この電流は、回路構成部品の値とU2の上側
電圧レールによって50mAまでに制限される。U2単独で
はLEDを50mAで駆動させることはできない。
下は接地電圧までで、前記演算増幅器の出力は接地電圧
から、陽極レールから約3ボルトまでの振れとなる。こ
の接地出力能力は、LEDを低い光レベルで運転するため
に重要である。総計接続点に対する入力電流の影響を最
小限に抑える(Iin <30pA)ために、FET入力能力を選
択したものである。
に維持する機能を果たす。これによって、一組に連なっ
たR5とR8を横切る電圧は、U3Aによって印加され
る基準電圧と実質的に等しくならざるをえなくなる。R
5+R8を横切る基準電圧によって、2.5 〜12.5nAの基
準電流が生じる。定常状態では、CR2の電流は基準電
流に等しくなり、CR2の電流が一定であれば、この電
流を生じるCR1からの光も一定になる。
路の負帰還によってエラーが修正される。たとえば、C
R1からの光出力が多すぎる場合は、CR2の電流が増
加する。この増加した電流はR4を通じて流れて、Q2
の基本電圧を下げ、これによってCR1の電流が減少す
る。同様に、CR1からの光が少なすぎると、U2の出
力電圧が高まり、CR1を通じて流れる電流が増加して
光出力が大きくなる。
よって制限される。C5は、あらゆる瞬間的な出力変動
を防ぐための積分器として機能し、エラー信号を平均化
する効果を持つ。R4とC5は、CR1の光出力に重な
ったあらゆる高周波騒音を濾過して取り除く。
電流は約10nAであるため、漏れ磁束や漏油に起因する回
路盤の漏れ電流が、有害な影響を与える可能性がある。
漏れ電流による回路障害を防ぐために、演算増幅器の総
計接続部には、特別な配慮が必要となる。R5、CR2
の陽極、Usの総計入力(第2ピン)およびC5をひと
つに結合させるために、「テフロン」はんだ柱Cを用い
る。R5とR8を接続するために、別のはんだ柱Dを用
いる。また、U2のまわりの帰還経路を通じた分路漏れ
を最小限に抑えるために、C5は高絶縁抵抗(>30000
メグオーム)のコンデンサとしなければならない。第3
の非絶縁はんだ柱を用いてCR2の陰極に対する接続点
を設ける。最後に、アセンブリ全体を完全に清掃した
後、ほこりなどの堆積を防ぐために溶接密閉する。
電圧および電流を安定させるために、周期を短くする必
要があるということが明らかになった。光出力を確実に
安定させるためには、電圧の印加と観察との間に1分間
の間隔をとらなければならない。
試験と開回路試験に加えて、以下の追加試験を実施しな
ければならない: A.電力論理 J1の第4ピンと第3ピンに、それぞれ+12Vおよび+5
Vを印加した状態で、J1の第1ピンを地電位にする。
R6を通って電流が流れていないこと、およびU3の第
1ピンの電圧が地電位になっていることを確かめる。次
に、J1の第1ピンに+12Vを印加する。ピンU3の第
1ピンの電圧が0.4 〜2.8Vの間にあることを確かめる。
る場合、この電位変更は、テスト中1回かぎりとしなけ
ればならない。
ワイパがU/Dピンの方向に動くことを確かめる。U/Dレベ
ルを変化させて、EEPOTの作動を確認する。また、R6
を通って流れる電流がEEPOTの設定値と共に変化するこ
とを確かめる。好適な実施例におけるEEPOTの制御ライ
ンのタイミング情報を図89に示す。
いため、この地点での測定はさける。LEDおよびPMTモジ
ュールの較正時に、モジュールの光学的な運転を確認す
る。
種々のサブユニットのための油圧制御および空気制御を
示す。ここに説明するすべての弁はCPUを通じて電気的
に作動する。まず、図90、91、93および108に
おいて、一対の三方切換弁V2およびV5は、一対の可
撓管882および888のそれぞれによって、主水線8
86に接続される。主水線886は、脱イオン水貯蔵容
器30に接続される。貯蔵容器30から弁V2まで水を
送るために、蠕動ポンプ880が管882と操作可能に
係合する。貯蔵容器30から切換弁V5まで水を送るた
めに、管888には蠕動ポンプ881が操作可能に係合
する。弁V2は、管891によって三方切換弁V1に、
そして管892によって三方切換弁V3に接続される。
切換弁V5は、管893によって三方切換弁V4に、そ
して管894によって三方切換弁V6に接続される。弁
V2は、管882からの水を弁V1もしくは弁V3へと
切換える。弁V2は、通常、弁V1に対して閉状態にあ
り、弁V6に対しては、通常開状態にある。弁V5は、
管888からの水を、弁V4もしくは弁V6へと切換え
る。弁V5は、通常、弁V6に対して閉状態にあり、弁
V4に対しては、通常開状態にある。切換弁V1は、管
890を通じてスポイト651へ、もしくは管671を
通じて、図75に示す洗浄部18のハウジング666へ
と、水を切換える。弁V3は、管925を通じてスポイ
ト654へ、もしくは管689を通じて洗浄部17のハ
ウジング684へと、水を切換える。弁V5は、管88
8からの水を、弁V4もしくは弁V6へと切換える。弁
V4は、管895を通じてスポイト652へ、もしくは
管677を通じて洗浄部15のハウジング672’へ
と、水を切換える。弁V6は、管926を通じてスポイ
ト653へ、もしくは管683を通じて洗浄部16のハ
ウジング678へと、水を切換える。弁V1は、通常、
管890に対して閉状態にあり、管671に対しては、
通常開状態にある。弁V3は、通常、管925に対して
閉状態にあり、管689に対しては、通常開状態にあ
る。弁V4は、通常、管895に対して閉状態にあり、
線677に対しては、通常開状態にある。弁V6は、通
常、管926に対して閉状態にあり、管683に対して
は、通常開状態にある。管882内には、逆止め弁88
4とフィルター883が配される。管888内には、逆
止め弁902とフィルター889が配される。
て廃液貯蔵容器に接続された真空ポンプ896により、
大気圧より低い圧力に維持される。主空気線898は、
廃液貯蔵容器31から延在して、管900によりマニホ
ルド899に接続される。複数の弁V7、V8、V9、
V10およびV11が、それぞれ管910、911、9
12、913および908によってマニホルド899に
接続される。また、マニホルド899には、管907に
よって真空計905も接続される。弁V11は、スイッ
チ906により開閉される排気弁であって、前記スイッ
チは、真空計905によって制御される。真空計905
によって検知されたマニホルド899内の圧力が所定の
設定圧を超えている時は、排気弁を開いて空気を逃がし
てマニホルド899内の圧力を設定圧まで下げるため
に、スイッチ906が接続状態となる。設定圧に達する
と、弁V11を閉じるために、真空計905によりスイ
ッチ906が切られる。弁V7、V8、V9およびV1
0は、それぞれ洗浄部18、15、16および17に操
作可能に接続されたオンオフ弁である。弁V7は、管6
70によって、洗浄部18のハウジング666の底部に
接続される。弁V8は、管690によって、洗浄部17
のハウジング684の底部に接続される。弁V9は、管
675によって、洗浄部15のハウジング672’の底
部に接続される。弁V10は、管681によって、洗浄
部16のハウジング678の底部に接続される。
に、そして管692によってノズル699に接続され
る。ポンプ903は、モーター904によって作動する
変位ポンプである。ポンプ903は、モーター904の
駆動軸に対して角度を有して延在し、自在軸継手によっ
て前記駆動軸に接続される。その駆動軸を完全に1回転
させるために、モーター904に電圧が印加され、この
回転によってポンプ903の変位サイクルを生じさせ
る。変位の量はモーターの駆動軸に対する前記弁の角度
によって決まる。モーター904が1変位サイクル分作
動すると、洗浄サイクルのために、水が貯蔵容器30か
ら固定具695のノズル699までポンプの作用で送ら
れる。
およびV18に接続される。弁V16は、管702およ
び697に分岐する管909に接続され、前記管702
および697は、それぞれ固定具700および695に
接続される。弁V18は、光度計部の固定具840から
延びる管844に接続される。主空気線898は、マニ
ホルド901に接続され、オンオフ弁V12、V13、
V14、V15およびV17は、それぞれ管914、9
15、916、917および918によって、マニホル
ド901に接続される。弁V12はプローブ725に至
る管729に接続される。弁V13はプローブ726に
至る管728に接続される。弁V14は吸引用プローブ
834に至る管836’に接続される。弁V15は、固
定具700および695にそれぞれ接続される前記管7
03および698に分岐する管927に接続される。弁
V17は固定具840まで延在する管845に接続され
る。マニホルド901には、管919によって、低圧ス
イッチ924が接続される。マニホルド901および8
99内の圧力が所定の最低値を下回る値まで下がると、
スイッチ924がCPUに機械停止信号を送る。
器33に接続されると共に、酸排出用ノズル706に至
る管707に接続される。ポンプ922は、管923に
より塩基貯蔵容器34に接続されると共に、塩基排出用
ノズル838まで延在する管839に接続される。ポン
プ920に電圧が印加されると、ノズル706を通じて
酸貯蔵容器33から所定量の酸が排出される。ポンプ9
22に電圧が印加されると、ノズル838を通じて所定
量の塩基溶液が排出される。特に図93および108を
参照しながら、ひとつのキュベット40が、主コンベヤ
に沿って光度計を通って移動する過程を追う。サンプル
運搬装置26の穴255および256の一方の上に、サ
ンプル吸引・排出プローブ407を配置することによっ
てサンプル溶液が得られる。プローブ407がサンプル
容器内に降ろされ、弁V1が管890に対して閉位置に
ある状態で、スポイト651が作動する。これにより、
プローブ407は、一定量のサンプル溶液を吸引可能と
なる。プローブ407は、その後サンプル排出地点44
の上に配置され、地点44の下に配置されているキュベ
ット内へと降ろされる。そして、吸引されたサンプル溶
液をキュベット内に排出するために、スポイト651が
作動する。サンプル溶液がすべて確実に排出されるよう
キュベット内に少量の水を排出するために、弁V1およ
びV2が作動して、シリンジ651へと水の流れを切換
える。テストプロトコールにより希釈溶液すなわち前処
理溶液の添加が必要とされる場合は、管671から洗浄
部18のハウジング666に水が満たされる。プローブ
は、希釈溶液すなわち前処理液を吸引して、洗浄部18
まで移動し、水を充満させたハウジング666内に浸さ
れる。その後、プローブは、指定されたテストサンプル
溶液の上に配置され、サンプル中に降ろされて、一定量
のサンプルを吸引する。次に、プローブは、吸引された
サンプルと希釈前処理溶液をキュベット内に排出するた
めに、サンプル排出地点44まで移動する。その後、キ
ュベットは、主コンベヤに沿って地点45に向かって進
む。そして、蠕動ポンプ880からの水が弁V2から弁
V1へと切換えられると、サンプル用プローブ407が
洗浄部18の上に移動され、前記弁V1によって、水は
管890へと切換えられ、スポイト651を通って管6
59へと通過し、プローブの内側を洗浄するためにプロ
ーブ407を通じて排出された後、プローブ407の外
側を洗浄するために、弁V1によって切換えられて管6
71を通ってハウジング666内に排出される。プロー
ブ407および管671によってハウジング666内に
導かれた洗浄液は、弁V7を開くことによって、管67
0を通じてハウジングの底部から吸引される。プローブ
407を通じて最初に排出される水がハウジング666
内に満たされ、前記水によって、プローブの外側も効果
的に洗浄される。この水は、ハウジングの底部から吸引
され、管671からの水がプローブの外側を最終洗浄す
る。この水もハウジングの底部から吸引される。吸引さ
れた液体は、管910を通ってマニホルド899に至
り、最終的に、管900を通って廃液貯蔵容器31に送
られる。
40内にサンプルが満たされると、その後、前記キュベ
ットは主コンベヤに沿って、テストプロトコールによっ
て、試薬排出地点45、46または47まで移動する。
各試薬吸引・排出プローブは、外側リングからトレイサ
ーまたは標識試薬を、そして内側リングから固形試薬を
採取すなわち吸引するか、もしくは試薬の片方のみを吸
引することができる。あらゆる組合せが可能である。た
とえば、特定のキュベットについて、試薬用プローブ装
置R1によって標識試薬を採取し、試薬用プローブ装置
R2またはR3のいずれかの位置に略配置されている時
に、前記装置R2またはR3によって固形試薬を採取し
てもよい。一方、試薬用プローブ装置R1によって固形
試薬を採取し、試薬用プローブ装置R2またはR3のい
ずれか一方によって標識試薬を添加することもできる。
実際には、試薬用プローブ装置R1およびR2は、主
に、単一のプローブによって両方の試薬溶液の吸引およ
び排出を行なうことが必要なプロトコールに用いられ
る。試薬用プローブ装置R3は両方の試薬を吸引する能
力を有するが、可能な恒温放置時間がより短いため、こ
の装置は主に、試薬用プローブ装置R1またはR2によ
って添加された単一の試薬を入れたキュベットに、試薬
溶液を添加するために利用される。
ブ装置R1によって片方または両方の試薬を吸引する必
要がある場合には、弁V4を管895に対して閉状態に
したままでスポイト652を作動させることによって各
試薬溶液を吸引する。プローブ535が試薬溶液に接し
ていない場合は、プローブ内に空気を引き込むことによ
って、試薬は、加熱液体槽648内に位置している管6
60の渦巻き部分内に送り込まれる。プローブが、テス
ト対象のサンプルを入れたキュベットの上に配置される
と、まず管660内の空気を取り除いてからキュベット
内に試薬溶液を排出するために、スポイトが作動する。
その後、プローブ535は洗浄部15の上に配置され、
次に洗浄部内に降ろされる。水を管895へと切換える
ために弁V4が作動する。水は、ハウジング672’内
に流れ込み、それと同時に、プローブの内側と外側を洗
浄するために、プローブ535を通って流れる。同時
に、管675を通じてハウジング672’の底部から廃
液を吸引するために、弁V9が開かれ、前記廃液は最終
的に廃液貯蔵容器31へと送られる。その後、プローブ
535の外側を最終洗浄するために管677を通じてハ
ウジング672’内へと水を切換えるため、弁V4がそ
の標準状態に戻る。テストプロトコールにより、試薬用
プローブ装置R2によって試薬の吸引および排出を行な
う必要がある場合は、弁V6に関して管926を閉状態
にしたままスポイト653を作動させることによって、
プローブ576により試薬を吸引する。試薬用プローブ
装置R1の場合と同じ手順で、スポイト653により、
排出地点46に配置されたキュベット内に試薬が排出さ
れる。水を弁V6へと切換えるために弁V5が作動し、
プローブが洗浄部16のハウジング678内に位置して
いる時に、管926を通じてプローブ576へと水を切
換えるために弁V6が作動する。弁V6は、プローブの
外側の最終洗浄を行なうために、管683を通じて水を
切換えるため、通常の開状態に戻る。管681を通じて
ハウジング678から廃液をすべて吸引するために、弁
V10が開状態となる。
ブ装置R3によって試薬を導くことが必要とされる場合
は、管925に対して弁V3がその通常の閉位置にある
状態で、スポイト654を作動させることによって、プ
ローブ653’により試薬を吸引する。プローブ65
3’によりキュベット内に試薬が排出されると、プロー
ブは、洗浄サイクルのために洗浄部17のハウジング6
84内に配置される。弁V3に対して弁V2がその通常
の開位置にある状態で、試薬用プローブ装置R1および
R2に関して説明したように、初期洗浄段階に向けて管
925を通じて試薬用プローブ653’へと水を切換え
るために、弁V3が作動する。その後、弁V3はその標
準状態に戻り、最終洗浄段階に向けて管689に対して
開状態となる。弁V8を開くことにより、廃液はすべて
ハウジング684の底部から吸引される。
下の位置にくるまで、主コンベヤに沿って前進を続け
る。プローブ725が降ろされると、その後、プローブ
725は、キュベットの底部壁までにわたって延在する
ように、穴696内に下降し、ここでキュベット内の液
体をすべて吸引するために弁V12が開状態となる。常
磁性粒子は、磁石740によってキュベットの後壁に向
かって引き寄せられて、液体吸引時にはキュベット内に
残る。キュベットの前壁に向けて、ノズル699を通じ
て主線986から脱イオン水を排出するために、ポンプ
903が作動する。テストプロトコールにより、第2の
洗浄サイクルが必要とされる場合は、第1の洗浄サイク
ルの脱イオン水は、再び弁V12を開くことによって、
プローブ725を通じて吸引される。第2の洗浄サイク
ルのために、ノズル699を通じて主水線886から第
2回目の脱イオン水を送り込むために、ポンプ903が
作動する。第2の洗浄サイクルの液体、または、洗浄サ
イクルが1回だけ必要とされる場合には、第1の洗浄サ
イクルの液体は、キュベットが固定具700の穴701
の下に配置されるまでキュベット内に残留する。プロー
ブ726が穴701を通ってキュベットの底部まで降ろ
されると、キュベットから洗浄液をすべて吸引するため
に、弁V13が開状態となる。この時点では、すべての
常磁性粒子は、磁石741によってキュベットの後壁に
接した状態に保持される。キュベットが酸排出固定具7
04の下の地点に達すると、管707およびノズル70
6を通じて、キュベットの後壁に向けて所定量の酸を排
出して、これによって、後壁からすべての常磁性粒子を
流し落として酸溶液中に再懸濁させるために、ポンプ9
20が作動する。
ュベットは主コンベヤに沿って光度計測装置のエレベー
タ部761まで前進し、ここで、キュベットは光度計7
60まで持ち上げられる。キュベットは円形コンベヤ8
00によって、図86に示すように、光電子増倍管80
8に至る穴807と整列する位置848まで前進する。
キュベットがこの位置にある状態で、ポンプ922が、
ノズル838を通して塩基貯蔵容器34から所定量の塩
基溶液を排出するために作動する。これによって検知反
応である「閃光」が生じ、前記閃光は、前記のように、
光電子増倍管808によって読み取られる。キュベット
が、穴841の下の光度計内の位置848に達すると、
プローブ834が、キュベットの穴841内から底部ま
で降ろされる。プローブ834と管836’を経てマニ
ホルド901までキュベット内の液体を吸引するため
に、弁V14が開状態となる。その後、前記液体は、廃
液貯蔵容器31内に導かれる。そして、穴841内に水
を送り込むために、弁V17を開いたままで弁V18が
開状態となる。プローブ834を通じて継続的に水を吸
引することによって、プローブの内側が洗浄され、管8
45を通じて水を吸引することによって、プローブの外
側の洗浄が促進される。キュベットは、穴811まで前
進すると、前記穴を通って廃物受け35内に落下する。
と、弁およびポンプに関連した機械のすべてのサブユニ
ットの運転との整合により、制御される。機械の右側に
あるすべての弁およびその他の電気部品は、リボンケー
ブル(図92)によってコネクタ928に接続される。
コネクタ928は、CPUに操作可能に接続される。機械
の左側にあるすべての弁およびその他の電気部品は、リ
ボンケーブル(図90および91)によってコネクタ8
79に接続される。コネクタ879は、CPUに操作可能
に接続される。
の能力を持つ。いかなる時であっても、オペレータは、
サンプル別またはテスト別の結果、サンプル別またはテ
スト別の保留テスト結果、結果の歴史、較正状態、QC統
計、運転状態、メンテナンス・スケジュールあるいはサ
ービスの歴史にアクセスすることができる。
以下の桁数、反復数、正常範囲、精度許容誤差、較正周
期、およびサンプル希釈を伴うまたは伴わない自動反復
を含めて、テスト規定はカスタム・プログラム可能とな
っている。
択、および範囲外の結果のフラッグ表示にトリガをかけ
るテストごとの上下限度を含めて、対照規定もプログラ
ム可能である。プロファイルをリクエストすると、その
プロファイルで選択されるすべての検定が自動的に実行
される。
共通の記号である「2ページ(PAGE 2)」で繋がる。図
94と109からなる線図は、テスト運転の開始時に、
供給ホッパーから光度計内の検知地点までキュベットを
前進させる構成部品の整合した動きを示す時間的な流れ
の図である。また、前記線図には、プローブの「ホー
ム」ポジションすなわち上位置への配置と、温度チェッ
クが示されている。「経路(track )」は主コンベヤを
表し、「キュベット・ローダー(cuvette loader)」
は、事前加熱部に沿って主コンベヤまでキュベットを前
進させるための機構を表す。
ーチャートを構成する。図95と110は、その共通の
記号である「ページ(PAGE)」で繋がる。図110と1
11は、その共通の記号である「3ページ(PAGE 3)」
および「2Aページ(PAGE 2A)」で繋がる。図95と1
10と111からなる線図は、キュベットを前進させる
機構の整合した動きと、主コンベヤすなわち「経路」に
沿ったプローブの整合した動きおよび機能を示す時間的
な流れの図である。
ーチャートを構成する。図96と112は、その共通の
記号である「2ページ(PAGE 2)」で繋がる。図112
と113は、その共通の記号である「3ページ(PAGE
3)」で繋がる。図96と112と113からなる線図
は、キュベットを前進させる構成部品の整合した動き
と、キュベットの動きとキュベット内へのサンプルおよ
び試薬の排出との整合を示す時間的な流れの図である。
サンプル用プローブの吸引、排出および洗浄との整合を
示す時間的な流れの図である。
と、テスト運転中に内側リングにサンプル容器、すなわ
ち「カップ(cup )」が追加される時のサンプル用プロ
ーブとの整合した動きを示す時間的な流れの図である。
プローブの機能に整合したプローブ運搬装置R1の動き
を示す時間的な流れの図である。
るプローブの機能に整合したプローブ運搬装置R2の動
きを示す時間的な流れの図である。
るプローブの機能に整合したプローブ運搬装置R3の動
きを示す時間的な流れの図である。
計の円形コンベヤとエレベータの動きを示す時間的な流
れの図である。
アと、マイクロプロセッサのハードウェアによって決定
されるそれ独自のルーチンを有する。各サブユニットの
ルーチンは、インターフェースさせてあるハードウェア
およびソフトウェアのプログラムを用いて、CPUにより
統合化される。本分析機のすべてのサブユニットの整合
した動きと機能は、電子式のハードウェア、可逆ステッ
プ・モーター、弁、ポンプおよびセンサを通じて機能す
るソフトウェアのプログラミングによって決定される。
医療実験装置。マイクロプロセッサーを基本とする本装
置により、検定の各段階が完全に自動化される。
く、本発明の形態および構造を若干変更できることは明
らかである。しかし、ここに図および説明によって示す
形態に本発明を限定することを希望するものではなく、
適切に特許請求の範囲内にあるすべてのものを含めるこ
とを望むものである。
説明する。本例の意図するところは、検定を実行するた
めの本分析機の実用性を示すことであって、本発明を限
定することではない。これ以外にも、本発明の自動分析
装置を用いて、診断および分析を含めた種々の形式の検
定を実施することができるということを理解されたい。
検定が開発された。FT4検定は、電子対を共有すること
によって固相と結びついた限られた量のT4抗血清をめぐ
ってテスト・サンプル中のFT4が標識T4(トレイサー試
薬)と競争する拮抗結合分析である。この検定の好適な
形式では、アクリジニウムエステルが標識となり、常磁
性粒子が固相として機能する。T4の標識を付けたテスト
・サンプル(25μl)のアクリジニウムエステルと抗T4
常磁性粒子(450μl)が分析機によってキュベット内
に排出され、37℃で7.5分間恒温放置される。恒温放置
の後、ケミルミネッセント信号の検知に先立って、先に
説明したように、磁気分離と洗浄が行なわれる。テスト
・サンプル中に存在するFT4の量は、検知された信号の
レベルによって判断され、2点データ整理アルゴリズム
によって線量に変換される。
知線量を0ng/dL. で信頼限界95%と定義する)、範囲0
〜13ng/dL.を有する。表1に、3日間にわたる9回のテ
スト運転に基づく本検定の精度を示す。自動検定テスト
と手作業による検定テスト(マジックR ・ライト・フリ
ー T4 、チバ・コーニング・ダイアノスティックス社
(MagicR Lite Free T4 ,Chiba Corning Diagnostics,
Corp.))との相関から、傾斜1.109 、切片0.308およ
び相関係数0.989 (N =131 )が得られた。
なわち交差反応率を表2に示す。
(hCG )検定が開発された。hCG検定は、抗体をコーテ
ィングした捕捉固相と、トレイサー試薬として標識抗体
を用いるサンドイッチ型検定である。この検定の好適な
形式では、アクリジニウムエステルが単クーロン抗体上
の標識となり、多クーロン抗体をコーティングした常磁
性粒子が捕捉固相として機能する。テスト・サンプル
(50μl)とトレイサー試薬(100μl)が分析機によ
ってキュベット内に排出され、37℃で5.0分間恒温放置
される。その後、キュベットに捕捉固相試薬(450μ
l)が添加された後、さらに2.5分間恒温放置される。
第2回目の恒温放置の後、ケミルミネッセント信号の検
知に先立って、先に説明したように磁気分離と洗浄が行
なわれる。
らなる完全基準マスター曲線から2点較正に基づいて作
成されたものである。0 〜1000mIU/mL. の範囲の基準
が、WHO第175/537参考資料に対して較正される。
検知線量を0mIU/mL.で信頼限度95%と定義する)、範囲
0 〜1,000mIU/mL.を有する。400,000mIU/mL.では、フッ
ク効果は全く見られなかった。表3に、5週間にわたる
5回のテスト運転に基づく本検定の精度を示す。表4
に、交差反応物質の有無による本検定の特異性を示す。
表5に、NCCLSプロトコールにしたがってテスト・サン
プルに添加された妨害物質を検定した結果を示す。自動
検定テストと手作業による検定テスト(マジックR・ラ
イトhCG、チバ・コーニング・ダイアグノスティックス
社( MagicRLitehCG,Chiba Corning Diagnostics, Co
rp.))との相関から、傾斜1.08、切片1.03および相関
係数0.98(N =172 )が得られた。
た。ジゴキシン検定は、ハプテン固相と標識抗体(トレ
イサー試薬)により構成される。この検定の好適な形式
において、トレイサー試薬は、アクリジニウムエステル
で標識付けした単クーロン抗ジゴキシン抗体であり、固
相は、ジゴキシン・アポフェリチンが固定された常磁性
粒子である。テスト・サンプル(150μl)とトレイサ
ー試薬(50μl)が、分析機によってキュベット内に排
出され、37℃で2.5分間恒温放置される。その後、固形
試薬がキュベットに添加され、さらに5.0分間恒温放置
される。第2回目の恒温放置の後、ケミルミネッセント
信号の検知に先立って、先に説明したように、磁気分離
と洗浄が行なわれる。
スター曲線からの2点再較正に基づいて作成されたもの
である。マスター曲線は、ジゴキシン0 〜6ng/mLの範囲
の値による8基準を用いて作成されたものである。
検知線量を0ng/mL. で信頼限度95%と定義する)、範囲
0 〜5ng/mL. を有する。表6に、患者サンプルおよび患
者プールに関する検定の精度を示す。表7には、本検定
の特異性を示す。NCCLSプロトコールにしたがってテス
ト・サンプルに添加した妨害物質を検定した結果を表8
に示す。自動検定テストと手作業による検定テスト(マ
ジックR・ジゴキシン、チバ・コーニング・ダイアグノ
スティックス社( MagicRigoxin,Chiba Corning Diag
nostics, Corp.))との相関から、傾斜1.00、切片0.08
および相関係数0.97(N =130 )が得られた。
検定が開発された。PSA検定では、抗PSA抗体の固相と、
トレイサー試薬として標識抗PSA抗体が用いられる。こ
の検定の好適な形式では、アクリジニウムエステルが、
親和精製した抗PSA抗体上の標識となり、固相は、抗PSA
単クーロン抗体がコーティングされた常磁性粒子であ
る。テスト・サンプル(100μl)、トレイサー試薬(5
0μl)および固相試薬(250μl)が、分析機によって
キュベット内に排出され、37℃で7.5秒間恒温放置され
る。恒温放置後、ケミルミネッセント信号の検知前に、
前記のように磁気分離および洗浄が行なわれる。
なる基準曲線からの2点再較正に基づいて作成されたも
のである。
量を0ng/mL. で信頼限度95%とする)の感度と、0 〜20
0ng/mL. のダイナミックレンジと、40,000ng/mL.を超え
る高線量フック容量を持つ。表9に、市販の対照と患者
プールに関する、5日間にわたって装置3台を用いて行
なった5回の個別運転に基づく検定の精度を示す。表1
0および11に、内因性化合物および化学療法剤を含め
て、NCCLSプロトコールにしたがってテスト・サンプル
に添加された妨害物質の検定結果を示す。自動検定テス
トと、手作業による検定テスト(タンデムR-R PSA 、ハ
イブリテック社(Tandem R-R PSA, Hybritech ))との
相関から、傾斜1.01、切片3.65および相関係数0.97(N
=73)が得られた。
面線図
キュベットの平面線図
動分析装置と共に用いられるキュベットの正面図
るための容器の側面図
向に見た図
に見た図
断面を矢印方向に見た図
の装置を示す拡大斜視図
図
シュートの一部を切除した部分図
キュベットを送るための搬送装置を示す正面図
合物から常磁性粒子を引き寄せるための磁気手段を示
す、図107の線34A−34Aにおける縦断面図であ
って、矢印方向に見た図
合物から常磁性粒子を引き寄せるための磁気手段の別の
局面を示す、図107の線35A−35Aにおける縦断
面図であって、矢印方向に見た図
運搬装置の縦断面図
を示す拡大斜視図
斜視図
斜視図
示す拡大斜視図
成部品を示す拡大斜視図
するサンプル用プローブ支持キャリジを示す拡大斜視図
品のひとつを示す拡大正面図
動部構成部品のひとつを示す拡大斜視図
動部構成部品のひとつを示す拡大斜視図
拡大斜視図
視図
視図
視図
品のひとつを示す拡大斜視図
駆動装置のひとつを示す拡大斜視図
めのプローブ支持部品を示す拡大斜視図
ための機構の一部分を構成する柱の正面図
めのプローブ支持部品を示す拡大斜視図
めのプローブ支持部品を示す拡大斜視図
の、スポイト列を示す拡大斜視図
スポイトまで延在する管の加熱装置を示す断面図
び試薬用プローブのための全ての洗浄部を示す拡大斜視
図
吸引再懸濁部と光度計を示す図
ンベヤの吸引再懸濁部の一部分を構成するキュベット洗
浄器の縦断面図
濁機構の縦断面図
でキュベットを搬送するエレベータ機構の右側面図
正面線図
図
ポテンショメーターの好適なタイミング図式を示す線図
ルの拡大斜視図
成部品を示す略図
す流れ図
す流れ図
す流れ図
す流れ図
す流れ図
す流れ図
示す流れ図
示す流れ図
示す流れ図
てキュベットを送るための搬送装置を示す正面図
てキュベットを送るための搬送装置を示す正面図
構成部品を示す略図
示す流れ図
示す流れ図
示す流れ図
示す流れ図
示す流れ図
Claims (4)
- 【請求項1】 主経路に沿って搬送されるキュベット内
のテスト・サンプルを測定するための自動分析機であっ
て、該自動分析機が、底部壁と側壁と開口した頂部とを
有するキュベット内に存在するテスト・サンプルと標識
試薬と常磁性粒子を有する固相試薬との反応によって形
成された検出可能な生成物を分離する手段を有し、該検
出可能な生成物を分離させる手段が: (A)キュベットの側壁に沿った第1レベルで第1の磁
界を発生させるための第1上流磁石と、再懸濁液の上層
よりも下方に常磁性粒子を位置させるために前記第1レ
ベルよりも下方にあるキュベットの側壁に沿った第2レ
ベルで第2の磁界を発生させるための第2下流磁石とを
含む、キュベットの側壁に対して常磁性粒子を付着させ
るために前記主経路に沿って設けられた第1磁気手段; (B)前記常磁性粒子がキュベットの側壁に接した状態
に維持されている間に、キュベットから液体を吸引する
ための液体吸引手段; (C)キュベット内に再懸濁液を排出して、前記常磁性
粒子を再懸濁液中に再懸濁させるために、前記第1磁気
手段の下流に設けられた液体排出手段; (D)前記常磁性粒子が前記再懸濁液中に懸濁するのを
助けるために前記液体排出手段の近くに配置された第2
磁気手段;および (E)前記液体吸引手段と、前記液体排出手段と、主経
路に沿ってキュベットを搬送させるための手段とを調整
するための中央処理装置を含む制御手段;を含んでなる
自動分析機。 - 【請求項2】 前記検出可能な生成物を分離させる手段
が: (a)前記常磁性粒子が前記第1磁気手段によってキュ
ベットの側壁に接した状態に維持されている間に液体が
吸引された後、前記キュベット中に洗浄液を排出する洗
浄液排出手段; (b)前記磁気粒子がキュベットの側壁に接した状態に
維持されている間に前記洗浄液を吸引する洗浄液吸引手
段;をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の自動
分析機 - 【請求項3】 底部壁と4つの側壁と頂部開口部とを有
するキュベット内に存在するテスト・サンプルと標識試
薬と常磁性粒子を有する固相試薬との間の反応によって
形成された検出可能な生成物を分離するための手段を含
む、主経路に沿って搬送されるキュベット内のテスト・
サンプルを測定するための自動分析機において、前記検
出可能な生成物を分離する方法であって: (A)キュベットの側壁に沿った第1レベルで第1の磁
界を発生させるための第1上流磁石と、再懸濁液の上層
よりも下方に前記常磁性粒子を位置させるために前記第
1レベルよりも下方にあるキュベットの側壁に沿った第
2レベルで第2の磁界を発生させるための第2下流磁石
とを含む第1磁気手段によって、キュベットの1つの側
壁に対して試薬の常磁性粒子を付着させる工程; (B)前記常磁性粒子がキュベットの前記1つの側壁に
接した状態に維持されている間に、液体吸引手段によっ
てキュベットから液体を吸引する工程; (C)前記常磁性粒子を再懸濁させるために、液体排出
手段によってキュベット内に再懸濁液を排出する工程; (D)液体排出手段の近くに配置された第2磁気手段に
よって、前記常磁性粒子が前記再懸濁液中に懸濁するの
を助ける工程; (E)中央処理装置を含む制御手段によって、液体吸引
手段と、液体排出手段と、主経路に沿ってキュベットを
搬送するための手段とを整合させる工程;を含んでなる
方法。 - 【請求項4】 (a)前記工程(B)において液体を吸
引した後、キュベット内に洗浄液を排出する工程;およ
び(b)常磁性粒子が前記第1磁気手段によってキュベ
ットの前記1つの側壁に接した状態に維持されている間
に、キュベットから前記洗浄液を吸引する工程;をさら
に含むことを特徴とする請求項3記載の方法。
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