JP5480128B2

JP5480128B2 - 試薬容器

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Publication number: JP5480128B2
Application number: JP2010292314A
Authority: JP
Inventors: 雄新山; 克明高橋; 進坂入
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: JP2012141162A

Description

本発明は、自動分析装置に搭載される試薬容器に関する。

従来、自動分析装置としては、複数の試薬容器を搭載したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。更に詳しく説明すると、この自動分析装置は、免疫分析等に供する血液等の検体（サンプル）に試薬を添加して反応させ、その反応状態（例えば、発光強度等）を測定することによって、分析対象物の定量を行うものである。

そして、このような自動分析装置においては、所定角度刻みで回動する試薬ディスク上に複数の試薬容器が同心円状に配置されており、試薬ディスクが回動して所定位置に配置された際に、試薬分注機構が試薬容器から試薬を採取し、これをサンプルに分注するようになっている。
その一方で、このような自動分析装置においては、試薬容器内に充填された試薬が所定の温度となるように維持管理されている。したがって、自動分析装置においては、試薬の温度をモニタリングする必要がある。

従来、温度を検知する手段としては熱電対が知られている。この温度センサは、周知のとおり、異種金属の二接点間の温度差で生じる起電力に基づいて温度が測定される。

特開２０１０−１８１４２３号公報

しかしながら、このような熱電対を、前記した自動分析装置（例えば、特許文献１参照）に配置される試薬容器内の温度をモニタリングするために使用すると、試薬ディスクが回動して試薬容器の位置が変動するために熱電対の配線が絡まる場合がある。そして、配線が絡まると、温度のモニタリングを中断しなければならない。
また、複数の試薬容器内の温度をモニタリングする際には、試薬容器ごとに熱電対の配置し、その配線を行う必要があるために測定の準備作業が極めて煩雑となる。

そこで、本発明の課題は、従来の熱電対を使用するものと異なって、試薬容器内の温度のモニタリングが中断する恐れが低減され、その温度測定の準備作業が極めて簡単になる試薬容器を提供することにある。

前記課題を解決する本発明は、試薬が充填され、開口部と底面を結んだ軸方向に長く形成された試薬容器筒と、充填された試薬の温度を検出し、前記試薬容器筒の長手方向に沿って複数配置された温度センサ部と、前記温度センサ部が出力した温度データを試薬容器の外部に設けられた外部通信機器に非接触で送信するように前記温度センサ部に電気的に接続される通信部と、を備えることを特徴とする試薬容器である。

本発明によれば、従来の熱電対を使用するものと異なって、試薬容器内の温度のモニタリングが中断する恐れが低減され、その温度測定の準備作業が極めて簡単になる試薬容器を提供することができる。

本発明の試薬容器が搭載される自動分析装置を模式的に示す平面図である。図１の自動分析装置を構成する試薬容器保存装置の斜視図である。本発明の試薬容器を示す縦断面図である。本発明の試薬容器の変形例を示す縦断面図である。本発明の試薬容器の構成を説明するための模式図である。本発明の試薬容器と通信する外部通信機器が配置された様子を例示する配置説明図であり、当該試薬容器が配置された試薬保存装置の部分拡大断面図である。（ａ）は、本発明の実施例に係る試薬容器を使用した試薬の温度測定方法の工程説明図、（ｂ）は、比較例に係る試薬容器を使用した試薬の温度測定方法の工程説明図である。

次に、本発明の実施形態の試薬容器について説明する。この試薬容器は、臨床検査で一般に行われる生化学分析や免疫分析等の化学分析を自動で行う自動分析装置に使用するものである。以下に、自動分析装置の全体構成を説明した後に、試薬容器について説明する。

（自動分析装置）
図１に示すように、自動分析装置Ａは、血液検体等（サンプル）を入れたサンプル容器１１０を搬送するサンプル容器搬送機構１０９と、前記サンプルと試薬とを反応させる反応容器１０６を保持するターンテーブルで構成される反応容器保持器１０５と、この反応容器保持器１０５に供給する反応容器１０６を複数常備する反応容器供給庫１０７と、この反応容器供給庫１０７の反応容器１０６を前記反応容器保持器１０５に移送する反応容器移送機構１０８と、前記反応容器保持器１０５の反応容器１０６に対して、前記サンプル容器搬送機構１０９で搬送された前記サンプル容器１１０からサンプルを分注するサンプル分注機構１１１と、このサンプルが分注された反応容器１０６に対して、試薬容器保存装置１００の試薬容器１０１から採取した試薬を分注する試薬分注機構１０４と、この試薬が分注されてサンプルと試薬との反応による状態変化（例えば、発光強度等）を測定する反応測定装置１１２と、を備えている。
なお、図１中、符号１０２は、後記する試薬ディスクであり、符号１０３は、後記する試薬容器蓋開閉機構である。

前記試薬容器保存装置１００について、以下に更に詳しく説明する。
図２に示すように、試薬容器保存装置１００の試薬ディスク１０２上には、縦長の後記する試薬容器１０１が、その周方向に複数並設されると共に、そのラジアル方向（径方向）にも複数並設されている。つまり、試薬容器１０１は、試薬ディスク１０２上で同心円状に配列されている。そして、試薬ディスク１０２上には、ラジアル方向の外側に試薬容器１０１が三段（３周）に並ぶ外周側配設部１００ａと、この外周側配設部１００ａの内側で試薬容器１０１が三段（３周）に並ぶ内周側配設部１００ｂとが形成されている。この試薬ディスク１０２は、軸周りに所定角度で回転することで、試薬容器１０１を周方向の所定の位置に移動させることができるようになっている。

試薬容器移動機構１１４は、この外周側配設部１００ａと内周側配設部１００ｂとの間で、試薬容器１０１を相互に入れ替えるように移動させるものである。
各試薬容器１０１は、その上部に試薬を出し入れするための開口（図示省略）が形成されており、この開口には開閉自在に試薬容器蓋１１３が取り付けられている。
そして、この試薬容器蓋１１３は、試薬容器蓋開閉機構１０３によって、開閉されるようになっている。これらの試薬容器移動機構１１４及び試薬容器蓋開閉機構１０３は、試薬ディスク１０２上に配置される機構ベース１１５に支持されている。
なお、試薬容器保存装置１００は、試薬容器１０１内の試薬の温度を所定の温度に保つための温度調節装置（図示省略）を試薬ディスク１０２の下方に備えている。また、試薬容器保存装置１００は、試薬ディスク１０２上に配置された試薬容器１０１をその上側から覆う試薬容器保存装置蓋（図示省略）を更に備えている。

次に、このような自動分析装置Ａの動作について説明する。
図１に示すように、反応容器供給庫１０７に常備されたディスポーサブルの反応容器１０６が、反応容器移送機構１０８によって反応容器保持器１０５に移送されると、ターンテーブルで構成される反応容器保持器１０５は、所定角度で回動することで、反応容器１０６をサンプル分注機構１１１の近傍に移動させる。

その一方で、分析対象となるサンプルの入ったサンプル容器１１０がサンプル容器搬送機構１０９によって反応容器保持器１０５の近傍に搬送されると、サンプル分注機構１１１は、サンプル容器１１０からサンプルを採取すると共に、このサンプルを反応容器１０６に分注する。その後、反応容器保持器１０５は、回動することで、サンプルが分注された反応容器１０６を試薬分注機構１０４の近傍に移動させる。

そして、試薬分注機構１０４は、試薬容器保存装置１００に配置された試薬容器１０１内の試薬を採取する。この際、サンプルとの反応に複数種類の試薬を要する場合には、必要な試薬の種類ごとに設けられた複数の試薬容器１０１から採取され、そして、それらは反応容器１０６内に分注される。その後、反応容器１０６内を攪拌して、必要に応じてアニーリングを行った後、反応容器１０６のサンプルは、分析に供せられる。そして、反応容器保持器１０５は、回動することで、反応容器１０６を反応測定装置１１２に向けて搬送し、反応測定装置１１２は、サンプルと試薬との反応による状態変化（例えば、発光強度等）を測定することで、サンプルに含まれる分析対象物の定量を行う。

なお、試薬容器保存装置１００内の試薬容器１０１は、前記したように、所定の温度下に保存されている。そして、試薬分注機構１０４によって試薬が採取される前後において、図２に示す試薬容器蓋１１３が、試薬容器蓋開閉機構１０３によって開閉される。また、試薬容器１０１は、必要に応じて、図２に示す試薬容器移動機構１１４によって、外周側配設部１００ａと内周側配設部１００ｂとの間で配置位置が入れ替えられる。以上の動作は自動分析装置Ａが備える図示しない制御部によって制御される。

（試薬容器）
試薬容器保存装置１００に搭載される図２に示す試薬容器１０１は、縦長の略直方体の形状を呈している。試薬容器１０１の形状は、これに限定されるものではなく、その外形が、例えば円柱形状であってもよい。

このような試薬容器１０１は、次に説明する温度センサ部１２０（図３参照）を備える第１の試薬容器１０１ａと、温度センサ部１２０を備えない第２の試薬容器１０１ｂの２種類で構成されている。そして、２種類の試薬容器１０１ａ及び試薬容器１０１ｂのうち、第１の試薬容器１０１ａが、特許請求の範囲に記載した本発明の「試薬容器」に相当する。
なお、本実施形態での試薬容器保存装置１００に配置される複数の試薬容器１０１のうち、第１の試薬容器１０１ａは、外周側配設部１００ａの適所に１つと、内周側配設部１００ｂの適所に１つ、合計２つが配置されている。そして、残りの全ての試薬容器１０１は、第２の試薬容器１０１ｂで構成されている。

第１の試薬容器１０１ａ（本発明の試薬容器であり、以下、単に「試薬容器１０１ａ」と称する）は、図３に示すように、試薬１１７が充填される内部空間を有する試薬容器筒１１８と、試薬容器筒１１８を外側から保護する試薬容器保護部１１９と、試薬容器筒１１８の上部開口を封止可能であって、前記試薬容器保護部１１９に支持される一端部周りで回動可能な試薬容器蓋１１３と、を備えている。
なお、第２の試薬容器１０１ｂ（図２参照）は、図示しないが、以上のような試薬容器１０１ａと同じ形状及び構造を有している。

そして、試薬容器１０１ａは、これに加えて、試薬容器筒１１８内の試薬１１７の温度を測定する温度センサ部１２０を備えている。この温度センサ部１２０としては、特に制限はないが、中でも熱電対、測温抵抗体及びサーミスタが望ましい。

温度センサ部１２０は、上下に縦長の試薬容器１０１ａの上方から下方にかけて複数設けられており、本実施形態では、試薬容器筒１１８内に臨むように、上部、中部、及び下部の３箇所に設けられている。この温度センサ部１２０の数は、特に制限はなく、１つや、２つであってもよいが、３つ以上とするのが望ましい。また、温度センサ部１２０の配置位置は、試薬１１７の温度が検出可能であれば、試薬容器筒１１８外であってもよい。

次に参照する図４は、本発明の試薬容器の変形例を示す縦断面図である。
図４に示すように、この試薬容器１０１ａにおいては、温度センサ部１２０が、試薬容器筒１１８と試薬容器保護部１１９との間に配置されている。このような試薬容器１０１ａによれば、試薬容器筒１８８と温度センサ部１２０とが互いに着脱自在に配置することが可能となり、必要に応じてこれらの交換が可能となる。

また、試薬容器１０１ａは、更に、温度センサ部１２０で検出された温度データを格納する測定記録部１２１と、この測定記録部１２１に格納された温度データを外部通信機器に通信する通信部１２２と、これら温度センサ部１２０、測定記録部１２１、及び通信部１２２に電力を供給するバッテリーからなる電源部１２３と、を備えている。
なお、測定記録部１２１は、特許請求の範囲にいう「データ格納部」に相当する。また、本実施形態での測定記録部１２１と、通信部１２２とは、単一の基板１２４に搭載されている。

測定記録部１２１は、ＩＣチップからなるメモリで構成されている。通信部１２２は、外部通信機器（図示省略）に所定のアンテナ（図示省略）を介して温度データを送信する送信器であればよいが、電源部１２３を兼ねるＲＦＩＤを採用する場合には、送受信器を構成する。
なお、本実施形態では、測定記録部１２１と通信部１２２とを単一の基板１２４上に集約しているが、測定記録部１２１及び通信部１２２のそれぞれの機能を分割した複数の基板を備えるように構成することもできる。

電源部１２３としてのバッテリー（ボタン型バッテリー）は、試薬容器筒１１８と試薬容器保護部１１９との間の空間に配置された電池収納部１２５内に収納されている。そして、電池収納部１２５に対応する位置の試薬容器保護部１１９は切り欠かれることで、電池収納部１２５内は、この切り欠き部を介して、試薬容器１０１ａの外部に臨むようになっている。そして、この切り欠き部には、電池蓋１２７としての蓋体が着脱自在に取り付けられている。つまり、電源部１２３としてのバッテリーが消耗した際には、電池蓋１２７を取り外すことで、バッテリーの交換が可能となっている。
なお、電池収納部１２５は、断熱材料で形成することが望ましい。

図５に示すように、本実施形態の試薬容器１０１ａの温度センサ部１２０は、前記したように、試薬容器１０１ａの上下方向に複数（３つ）配設されている。そして、各温度センサ部１２０は、基板１２４に搭載された測定記録部１２１と電気的に接続され、温度センサ部１２０で検出された温度データは、測定記録部１２１に電子的に記録されるようになっている。

また、測定記録部１２１は、これと同じ基板１２４上に搭載された通信部１２２と電気的に接続されている。つまり、通信部１２２は、測定記録部１２１に記録された温度データを参照すると共に、これを図示しないアンテナを介して無線で外部通信機器１３０に送信する。そして、外部通信機器１３０は、受信した温度データ、つまり、各温度センサ部１２０がそれぞれ検出した試薬容器筒１１８内の温度データをモニタ等の出力部（図示省略）に出力する。

外部通信機器１３０の配置場所としては、自動分析装置Ａ（図１参照）の外部であってもよいし、自動分析装置Ａの内部であってもよい。なお、自動分析装置Ａの内部に外部通信機器１３０を配置する場合には、当該配置場所は、自動分析装置Ａの非可動部が望ましい。この非可動部の具体的としては、例えば、自動分析装置Ａの筐体（図示省略）に対して直接的又は間接的に固定されている部材が挙げられる。次に参照する図６は、本発明の試薬容器と通信する外部通信機器が配置された様子を例示する配置説明図であり、当該試薬容器が配置された試薬保存装置の部分拡大断面図である。

図６に示すように、外部通信機器１３０は、例えば、試薬容器１０１ａと図６では図示しない試薬容器１０１ｂ（図１参照）とで構成される試薬容器１０１（図１参照）を収容する試薬容器保存装置１００の収容部の内壁面に配置することができる。

図６中、符号１２２は、外部通信機器１３０と通信する試薬容器１０１ａの通信部であり、符号１０２は、試薬容器１０１ａ及び試薬容器１０１ｂを配列させる試薬ディスク１０２である。

このような外部通信機器１３０によれば、試薬ディスク１０２が周方向に回転する際に、通信部１２２と外部通信機器１３０との送受信感度を調節することによって、通信部１２２と外部通信機器１３０とが最も近接するたびに、外部通信機器１３０が、試薬容器１０１ｂの通信部１２２の送信した温度データを受信する。このような外部通信機器１３０によれば、試薬容器保存装置１００内に配置された複数の試薬容器１０１ｂ内の温度を、各試薬容器１０１ｂが最も近接するたびに、それぞれ個別に受信して読み取ることができる。

また、本実施形態での外部通信機器１３０の数に特に制限はなく、外部通信機器１３０は、２以上であってもよい。また、前記したように、外部通信機器１３０の配置場所は、自動分析装置Ａ（図１参照）の内外を問わず、通信部１２２との送受信が可能な範囲で適宜に設定することができる。

ちなみに、外部通信機器１３０に対する通信部１２２の送信のタイミングは、所定のインターバルごとに行ってもよいし、外部通信機器１３０からの要求があったときに行ってもよいし、両方のタイミングであってもよい。

以上のような試薬容器１０１ａの奏する作用効果について説明するが、ここでは、まず本実施形態に係る試薬容器１０１ａの使用態様について説明する。
使用態様の第１としては、試薬容器１０１ａは、製造した自動分析装置Ａの出荷時における規格試験（出荷試験）が挙げられる。
この規格試験においては、図５に示すように、試薬１１７を試薬容器筒１１８内に充填し、試薬容器蓋１１３を閉じた試薬容器１０１ａを、図２に示すように、自動分析装置Ａの試薬ディスク１０２上の、温度を計測するポジション（本実施形態では前記した２箇所）に搭載する。この際、このポジション以外の搭載位置には、温度センサ部１２０を有しない、前記した第２の試薬容器１０１ｂが搭載される。

次に、自動分析装置Ａの電源（図示省略）をオンにして分析モードとする。この分析モードとなった自動分析装置Ａは、試薬ディスク１０２の下方の前記した温度調節装置（図示省略）によって、試薬容器１０１ａ，１０１ｂが所定の温度に維持されるように制御する。

この際、図３に示す各温度センサ部１２０は、試薬容器筒１１８内の、上部、中部及び下部の温度を検出し、その温度データを、測定記録部１２１及び通信部１２２を介して外部通信機器１３０に送信する。そして、この自動分析装置Ａの規格試験者は、外部通信機器１３０が受信した温度データを、モニタ等の出力部（図示省略）を介して取得することができる。その結果、規格試験者は、得られた温度データに基づいて、自動分析装置Ａが規格（仕様）を満足しているか否かを判断することができる。
なお、自動分析装置Ａのメンテナンス時の試薬容器保存装置１００に対する温度性能確認試験においても、前記規格試験と同様の手法を採用することができる。

また、使用態様の第２としては、前記したサンプルの分析試験における試薬１１７（図３参照）の温度管理用のモニタとしての使用態様が挙げられる。この使用態様では、試薬分注機構１０４（図２参照）によって試薬が採取され、試薬容器蓋１１３（図２参照）が試薬容器蓋開閉機構１０３によって開閉された際の、試薬１１７の温度変化が測定される。この際、温度センサ部１２０は、試薬容器筒１１８の上部、中部及び下部に配置されているので、試薬分注機構１０４（図２参照）によって試薬１１７が採取されて、試薬容器筒１１８内の試薬１１７の液面が変化した場合であってもこれに対応して試薬１１７の温度を測定することができる。

以上のような試薬容器１０１ａを使用した試薬温度の測定方法（本発明の実施例）は、図７（ａ）に示すように、試薬容器（試薬容器１０１ａ）を準備する工程（ステップＳ２０１）と、この試薬容器１０１ａを試薬ディスク１０２上にセットする工程（ステップＳ２０２）と、前記したようにして試薬１１７の温度データを無線により取得してその温度を測定する工程（ステップＳ２０３）と、その測定の終了後に、試薬容器１０１ａを試薬ディスク１０２上から回収する工程（ステップＳ２０４）と、を有することとなる。

これに対して、熱電対を使用した従来の試薬温度の測定方法（比較例）は、図７（ｂ）に示すように、試薬容器を準備する工程（ステップＳ３０１）と、この試薬容器を試薬ディスク１０２上にセットする工程（ステップＳ３０２）と、この試薬容器に熱電対を配置する工程（ステップＳ３０３）と、試薬の温度データを有線により取得して測定する工程（ステップＳ３０４）と、配置した熱電対を試薬容器から回収する工程（ステップＳ３０５）と、その測定の終了後に、試薬容器を試薬ディスク１０２上から回収する工程（ステップＳ３０６）と、を有することとなる。

そして、以上の本発明の実施例と比較例とを対比すると、本実施例では、試薬容器１０１ａに充填された試薬１１７の温度を無線で測定することができるので（ステップＳ２０３参照）、これを搭載する自動分析装置Ａを動作させて試薬容器１０１ａの配置位置が試薬容器保存装置１００内で変化する場合であっても、従来の熱電対で試薬１１７の温度を有線で測定するもの（ステップＳ３０４参照）と異なって、その配線が絡まる恐れがない。

また、この試薬容器１０１ａによれば、従来の熱電対で試薬１１７の温度を測定するものと異なって、試薬１１７の温度を測定しようとするたびに、複数の試薬容器（例えば、図２での試薬容器１０１ｂ）ごとに、熱電対の配置（ステップＳ３０３参照）や温度モニタとの配線作業、並びに検出後のこれらの取り外し及び回収作業（ステップＳ３０５参照）を行う必要がない。したがって、この試薬容器１０１ａによれば、前記した規格試験（出荷試験）や、メンテナンス時の温度性能確認試験を簡単に、かつ迅速に行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、測定記録部１２１及び通信部１２２の両方を備える試薬容器１０１ａについて説明したが、本発明は、通信部１２２を備えずに、温度センサ部１２０と測定記録部１２１とを有する構成とすることもできる。

このような試薬容器１０１ａでは、温度の検出が終了して試薬容器保存装置１００から取り外された試薬容器１０１ａの測定記録部１２１から、例えば、パーソナルコンピュータ等の外部装置を使用して温度データが読み出されることとなる。

この試薬容器１０１ａによっても、前記したと同様の作用効果を奏すると共に、通信部１２２や外部通信機器１３０を使用しなくてもよいので、構成が簡素化する。

また、前記実施形態では、電源部１２３は、温度センサ部１２０、測定記録部１２１及び通信部１２２に対する電力の供給を常時継続する構成を想定しているが、試薬容器１０１ａの温度の検出時（作用時）のみに電力を供給するように、オンオフスイッチを設けることもできる。また、このオンオフスイッチは、遠隔操作が可能なものであってもよい。

また、前記実施形態では、試薬容器１つに対して温度センサ部１２０等を設けることを想定しているが、複数の試薬容器（例えば、試薬容器１０１ｂ）が複数集合して形成されたユニットに対して温度センサ部１２０等が配置されたものであってもよい。

また、前記実施形態では、温度センサ部１２０と外部通信機器１３０との通信は、光（例えば、赤外線）等であってもよい。

１０１試薬容器
１０１ａ試薬容器
１１３試薬容器蓋
１１７試薬
１１８試薬容器筒
１１９試薬容器保護部
１２０温度センサ部
１２１測定記録部（データ格納部）
１２２通信部
１２３電源部
１２５電池収納部
１２７電池蓋
１３０外部通信機器
Ａ自動分析装置

Claims

試薬が充填され、開口部と底面を結んだ軸方向に長く形成された試薬容器筒と、
充填された試薬の温度を検出し、前記試薬容器筒の長手方向に沿って複数配置された温度センサ部と、
前記温度センサ部が出力した温度データを試薬容器の外部に設けられた外部通信機器に非接触で送信するように前記温度センサ部に電気的に接続される通信部と、
を備えることを特徴とする試薬容器。
請求項１に記載の試薬容器において、
前記温度センサ部が出力した温度データを格納するデータ格納部を備えることを特徴とする試薬容器。
請求項２に記載の試薬容器において、
前記通信部は、前記データ格納部が格納する前記温度データを試薬容器の外部に設けられた前記外部通信機器に非接触で送信するように前記データ格納部に電気的に接続される
ことを特徴とする試薬容器。