JP6385944B2 - 化学発光測定装置およびその方法 - Google Patents
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Description
したがって、核酸を取り扱う分野にも適したより一層効率的で信頼性の高い自動分析装置を提供することが求められている。
特にCLIA検査法によって化学発光の測定を行なう場合には、PMTの近傍の測定位置に設けられた反応容器にトリガー試薬を分注する必要があり、反応容器の近傍に設けられたPMT、およびPMTを雑光から保護するシャッタにまで、分注による液が飛散して、PMTを汚染して、受光が阻害されて信頼性の高い測定を行なうことができないおそれがあるという問題点を有していた。
前者の例としては、「連結部とシャッタとの間の連動」に基づく場合であって、連結部(連結部に設けられた部材を含む)とシャッタとが機構的(または機械的)に連動して連結部がシャッタの開閉を駆動することが制御の簡便さの点では好ましい。「機構的(または機械的)に連動する」には、連結部の動作をセンサにより検知した検知信号に基づいてシャッタの開閉をモータで駆動する場合(電気的に連動する)は含まれないが、前者の例に含まれる。
後者の例としては、例えば、前記連結部の前記反応容器との連結後、前記化学発光用試薬の注入(連結の際に行われる関連する動作として)に基づき、前記反応容器内と前記測光器との間を導光状態とし、例えば、化学発光用試薬注入後、前記化学発光の寿命に相当する後述する所定測定時間経過後(連結後、連結の解除前に行われる関連する動作として)に基づき、前記反応容器内と前記測光器との間を遮光状態とする。
測定に利用する化学発光反応としては、例えば、1) ルミノールまたはイソルミノール誘導体/過酸化水素、2) アクリジニウムエステル誘導体/過酸化水素、3)アクリジニウムアシルスルホンアミド誘導体等がある。化学発光用試薬としてのトリガー試薬としては、アクリジニウム誘導体ではアルカリ性で過酸化水素を、イソルミノール誘導体は過酸化水素およびマイクロペルオキシダーゼ(m-POD)を用いて直接標識に用いて化学発光検出するCLIA法と、酵素を標識した後、標識酵素の活性の測定を化学発光検出するCLEIA法とがある。酵素を標識に用いているので、B/F分離の際に酵素活性を失活しない方法が必要である。例えば、ペルオキシダーゼを検出に用いる場合には、基質としてルミノール/過酸化水素系により化学発光する。グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ(G6PDH)の測定はグルコース-6-リン酸を基質として、補酵素にNADPを用いれば酵素反応によりNADPHを生成するので、NADPHの化学発光反応で検出できる。
シャッタの切り替えは、例えば、前記連結部移動機構によって、連結部を前記反応容器に連結しまたは連結を解除するための上下方向の移動を利用して行なう。この場合、導光状態と遮光状態の切り替えを、上下方向に設けた透光性のある部分と非透光性の部分とが前記連結部の移動距離と同一距離の間隔をもつ部材を設けることで実現することができる。
「該反応容器と間接的に近接または接触して設けられ」とは、例えば、導光部が前記反応容器に近接して設けた光学系要素を介して設けられる場合がある。光学系要素としては、例えばロッドレンズや、光ファイバの場合がある。
「所定経路に沿って前記測光器を相対的に移動させる」のであるから、測光器を移動ささせる場合と、接続端配列体を移動させる場合、その双方を移動させる場合がある。測光器を移動させない場合には、測光器へかかる負荷を小さくして、測光器の機能への影響を最小限にし、かつ信頼性を高めることになるが、前記導光部には少なくとも一部には可撓性の部材、すなわち、光ファイバを用いる必要がある。「所定経路」としては、例えば、直線状、滑らかな曲線状が好ましい。前記接続端を前記隣接する反応容器間の間隔よりも狭く配置することで、配列を集積化して、切り替えを容易にすることができる。
前記切り換え工程は、前述したように、前記試薬の注入後、前記所定測定時間経過後であることが好ましい。
図1および図2に主として示すように、前記ノズルヘッド8に設けた前記化学発光測定装置10の前記容器群1には、前記反応容器16,17の他に、例えば、患者から採取した血清等の検体を収容する複数の(この例では8個の)サンプル収容部13と、後述するノズル82に装着されるべき複数(この例では16本)の分注チップ84を前記ノズル82の下降により装着可能な状態で収容するチップラック12と、前記検体溶液から測定対象の目的物質を抽出するための磁性粒子を含有する磁性粒子懸濁溶液、洗浄液、解離液、化学発光物質として、例えば、アクリジニウム標識抗体、トリガー試薬(例えば、H2O2)、およびNaOH溶液等を含む各種試薬を収容する試薬収容部14と、その他の試薬の収容や、検体溶液と前記試薬等の混合を行なうための液収容部15と、を有する。ここで、Y軸方向に配列された複数(この例ではY軸方向に5個)の前記試薬収容部14および複数(この例では8個)の前記試薬収容部14および液収容部15はY軸方向に延びるカートリッジ容器に設けられている。したがって、全部で、X軸方向に8個のカートリッジ容器が配列されていることになる。
これらの接続端配列体・受光切替機構3は、前記測光器6のPMT61とともに、暗箱63内に収納されている。
化学発光法の化合物としてアクリジニウムエステル誘導体を用いて血清中の目的物質としての抗原物質または抗体物質を直接標識してイムノアッセイのトレーサーとする場合について説明する。
ステップS2で、前記ノズルヘッド8の前記ノズル82を前記Y軸移動機構によって前記チップラック12のY座標の大きい方の位置にまで移動させ、Z軸方向に沿って下降させることによって、前記ノズル82に8本の分注チップ84を装着する。該分注チップ84を用いて、前記サンプル収容部13から、例えば、血清サンプル溶液0.1mLを吸引して前記液収容部15内に一斉に吐出する。
該所定測定時間経過後、前記連結部21が上昇し、該連結部21の上昇に連動してロッド51に結合した開閉プレート54が前記コンパートメント内で上昇し、該開閉プレート54に穿設されたシャッタ孔56が上昇して、前記ロッドレンズ42と、前記光ファイバ41との間を遮光状態となり、該連結部21が第1番目の反応容器17から離れ、2番目の反応容器17に移動することになる。2番目の反応容器17についても、1番目の反応容器と同様の処理が行われることになる。このようにして、順次、8個の反応容器17について処理が行われる。
化学発光法の化合物としてアクリジニウムエステル誘導体を用いて血清中の目的物質としての抗原物質又は抗体物質を直接標識してイムノアッセイのトレーサーとする場合について説明する。
また、実施の形態は、CLIA検査法についてのみ説明したが、試薬注入用流路を用いないCLEIA検査法についても適用することができる。
さらに、1つの連結部を用いる場合についてのみ説明したが、複数の連結部を用いることも同様に可能である。
ノズルヘッドと組み合わせた場合についてのみ説明したが、ノズルヘッドを用いずに測定を行うことも可能である。
また、以上の説明で用いた数値、回数、形状、個数、量等についてもこれらの場合に限定されるものではない。例えば、カートリッジ容器、反応容器、ノズル、接続端が8個ずつ設けられている場合について説明したが、この個数に限られないことはいうまでもない。
2,102 連結機構
3(103) 接続端配列体・受光切替機構
(接続端配列体)
4,104 導光部
5,105 シャッタ
6,106 測光器
7,107 試薬注入機構
8,108 ノズルヘッド
9,109 温度制御器
10,100 化学発光測定装置
Claims (8)
- 1または2以上の液収容部および1または2以上の反応容器を少なくとも有する容器群と、
気体の吸引及び吐出を行う吸引吐出機構、および該吸引吐出機構と連通し先端に分注チップを装着可能な1または2以上のノズル、装着した分注チップ内部に磁場を及ぼすことができる磁力手段を有するノズルヘッドと、
前記ノズルを前記容器群に対して相対的に移動可能とするノズル移動機構と、
前記ノズルヘッドに設けられ、該反応容器とその開口部において連結可能であって、前記反応容器との連結によって外部から遮光された閉空間を形成する連結部と、
該連結部を前記反応容器に対して相対的に移動可能とする連結部移動機構と、
測光器と、
前記連結部に設けられ、該連結部と前記反応容器との連結により先端が前記反応容器に位置して化学発光を起こさせる化学発光用試薬を注入可能な試薬注入用流路と、
前記連結部の前記反応容器との前記連結に関連付けて前記反応容器内と前記測光器との間を導光状態とし、連結後で連結の解除前であって、前記化学発光用試薬注入後、測光器の感度、化学発光物質の種類、化学発光の寿命、および化学発光物質の量からなるグループの中から選択された1または2以上の要素に応じて定まる所定測定時間経過後に前記反応容器内と前記測光器との間を遮光状態とするシャッタと、
を有する化学発光測定装置。 - 前記反応容器と測光器との間を導光可能な1または2以上の導光部をさらに有し、
前記シャッタは、前記導光部について導光状態と遮光状態とを切り替える請求項1に記載の化学発光測定装置。 - 前記連結部移動機構は、前記連結部を2以上の前記反応容器と前記開口部において順次連結可能なように相対的に移動可能とし、2以上の前記導光部は、先端が前記反応容器と直接的または間接的に近接または接触して設けられ、後端が対応する接続端に設けられ、2以上の該接続端が所定配列面上の所定経路に沿って配列された接続端配列体と、前記所定経路に沿って前記測光器を相対的に移動させて前記反応容器内と前記測光器との間を順次導光する受光切替機構とをさらに有する請求項2に記載の化学発光測定装置。
- 前記試薬注入用流路を有するとともに、前記シャッタが導光状態となって前記測光器と前記反応容器内との間を光学的に接続した際またはその後に、前記試薬注入用流路から前記化学発光用試薬を注入する試薬注入機構を有する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の化学発光測定装置。
- 前記受光切替機構は、前記連結部と前記各反応容器との連結に応じて対応する前記各接続端と前記測光器とを光学的に接続し、連結の解除に応じて前記接続を解除する請求項3に記載の化学発光測定装置。
- ノズルヘッドのノズルに分注チップを装着し、装着した分注チップにより、各液収容部内に収容された検体溶液、化学発光物質溶液、または目的物質を結合可能な磁性粒子を含有する溶液を分注し、前記目的物質を前記化学発光物質で標識化し、分注チップ内に磁場をかけ、吸引吐出を行なうことで該標識化した目的物質を結合した磁性粒子を分離し、分離した磁性粒子から乖離した標識化目的物質を含有する溶液を反応容器内に分注する工程と、
1の前記反応容器に対して、前記ノズルヘッドに設けられ前記反応容器とその開口部において連結可能である連結部を相対的に移動させて、該連結部と開口部において外部から遮光された閉空間を形成するように連結させる工程と、
前記連結部の前記反応容器への前記連結に関連付けて、前記反応容器内と測光器との間を遮光状態から導光状態に切り替える工程と、
連結後で連結解除前であって、かつ化学発光を起こさせる化学発光用試薬注入後、測光器の感度、化学発光物質の種類、化学発光の寿命、および化学発光物質の量からなるグループの中から選択された1または2以上の要素に応じて定まる所定測定時間前記測光器によって前記反応容器内の光学的状態を測定する工程と、
前記所定測定時間経過後に、前記連結部と前記反応容器との間の前記連結を解除する前に、前記反応容器内と前記測光器との間を導光状態から遮光状態に切り替える工程とを有する化学発光測定方法。 - 前記反応容器内と前記測光器との間を遮光状態から導光状態に切り替えた際またはその後に、
前記連結部に設けられ、該連結部の前記反応容器への連結により先端が前記反応容器内に位置した試薬注入用流路を介して化学発光を起こさせる化学発光用試薬を前記反応容器内に注入する工程をさらに有し、前記測定工程は、注入後、前記測光器によって前記反応容器内の光学的状態を所定測定時間測定する請求項6に記載の化学発光測定方法。 - 前記遮光状態から導光状態への切り替え工程は、前記連結部の反応容器への連結に連動して前記反応容器と所定配列面上の所定経路に沿って配列された前記反応容器に対応する接続端との間で遮光状態から導光状態へ切り替え、かつ、前記連結部の反応容器への連結に連動して対応する前記接続端と前記測光器との間での光学的な接続を行い、
前記導光状態から遮光状態への切り替え工程は、前記連結部と該反応容器との間の連結の解除に連動して前記反応容器と対応する接続端との間での導光状態から遮光状態へ切り替え、または前記接続端と前記測光器との間の光学的接続を解除する請求項6または請求項7に記載の化学発光測定方法。
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