JP6462301B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、複数の反応容器各々の位置を検出する自動分析装置に関する。

自動分析装置は、検体（以下、サンプルと呼ぶ）を測定するための反応容器を複数支持する。複数の反応容器は、個々に区別される。複数の反応容器の個々の位置を検知するため、被検知部が個々の反応容器に対応付けられて設けられている。自動分析装置は、特定の位置に固定して設けられた検知器で、前記被検知部を検知することにより、個々の反応容器の位置を特定する。自動分析装置は、検知した反応容器の位置に応じて、反応容器の移動、停止を制御する。

しかしながら、各反応容器に対応付けられた被検知部間に水滴がついた場合、水滴を被検知部として検知することがある。すなわち、被検知部間で被検知部が存在しない部分であっても、水滴の存在により、自動分析装置は、被検知部があると判定する誤検知を発生する問題がある。この誤検知により、自動分析装置が誤動作をする問題がある。

特開２０００−３４６８５３号公報

目的は、反応容器各々に対応する被検知部へ水滴が付着しても検出器の誤検知を防止可能な自動分析装置を提供することにある。

本実施形態に係る自動分析装置は、複数の反応容器を支持する反応容器支持部と、前記反応容器にそれぞれ対応して、前記反応容器支持部の外縁部分に上方向に直立して配列された複数の被検出部と、前記被検出部各々を検出する検出器と、を具備することを特徴とする。

図１は、本実施形態に係る自動分析装置の構成の一例を示す図である。 図２は、本実施形態に係る反応機構の外観を示す斜視図である。 図３は、本実施形態に係る反応容器支持部の一部分であるセルホルダの一例を示す斜視図である。 図４は、本実施形態に係る反応容器支持部の一部分であるセルホルダの上面の一例を示す上面図である。 図５は、本実施形態に係り、位置検出板の検出時において、セルホルダと検出器との断面を示す断面図である。 図６は、本実施形態の変形例に係り、位置検出板の検出時において、セルホルダと検出器との断面を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係わる自動分析装置を説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

図１は、本実施形態に係る自動分析装置の構成の一例を示す図である。図１に示すように、自動分析装置１００は、反応機構１０、分析部５０、出力部６０、入力部７０、システム制御部８０、インターフェース（以下Ｉ／Ｆと呼ぶ）９０を備える。

図２は、反応機構１０の外観を示す斜視図である。反応機構１０は、サンプラ部３４、サンプルプローブ３３４、サンプルアーム３３６、第１試薬庫３５０、第２試薬庫３７０、第１試薬プローブ３５４、第１試薬アーム３５６、第２試薬プローブ３７４、第２試薬アーム３７６、攪拌部３２０、洗浄部３２５、反応容器支持部３１０、検出器３３０、測光部３２などを有する。

サンプラ部３４は、複数のサンプル容器を収容したサンプルラック３４０を、サンプル容器内のサンプルを吸引するための位置（以下、サンプル吸引位置と呼ぶ）へ移動する。サンプルラック３４０は、複数のサンプル容器３４００を保持する。以下サンプルラックは、５つのサンプル容器を保持するものとして説明する。サンプラ部３４は、トレイ３４１、ラック引き込み装置３４３、ラック横移動装置３４５、ラック押し出し装置３４７を有する。

トレイ３４１には、トレイの長手方向である第１の方向３４９に沿って、複数のサンプルラック３４０が並列して載置される。トレイ３４１は、載置された複数のサンプルラック３４０を、第１の方向３４９に沿って移動する。ラック引き込み装置３４３、ラック横移動装置３４５、ラック押し出し装置３４７各々は、サンプルラック３４０を移動するためのモータを有する。ラック引き込み装置３４３は、反応機構制御部３６の制御のもとで、引き込み地点２０２にあるサンプルラックを、第２の方向２０１に沿ってトレイ３４１からラック引き込みレーン２００に引き込む。ラック横移動装置３４５は、ラック引き込みレーン２００に位置するサンプルラック３４０１を、第１の方向３４９に沿ってサンプリングレーン２０４に横移動する。ラック押し出し装置３４７は、サンプリングレーン２０４にあるサンプルラック３４０２を、サンプル吸引位置に、第２の方向２０１の反対方向に沿ってピッチ移動する。なお、本実施形態において、サンプラ部３４はラックサンプラとして説明したが、ディスクサンプラであってもよい。

サンプルプローブ３３４は、サンプルアーム３３６の先端に取り付けられている。サンプルアーム３３６は、サンプルプローブ３３４を回動可能に支持する。サンプルプローブ３３４は、サンプリングレーン２０４上におけるサンプル吸引位置にあるサンプル容器から、サンプル分注ポンプによりサンプルを吸引する。サンプルプローブ３３４は、吸引したサンプルを、反応容器支持部３１０においてサンプルが吐出される位置にある反応容器３１２に吐出する。

第１試薬庫３５０は、複数の測定項目に対応する複数の第１試薬容器３５２を保持する。第２試薬庫３７０は、複数の測定項目に対応する複数の第２試薬容器３７２を保持する。第１試薬容器３５２および第２試薬容器３７２には、各検査項目の成分と反応する試薬が納められている。第１試薬庫３５０および第２試薬庫３７０は、反応機構制御部３６の制御のもとで、所定のタイミングで所定の角度で回転する。なお、反応機構１０は、第１試薬庫３５０および第２試薬庫３７０に加えて、さらに他の試薬庫を有していてもよい。第１試薬庫３５０および第２試薬庫３７０は、保持した複数の試薬容器を保冷する。第１試薬庫３５０および第２試薬庫３７０は、複数の試薬容器を保持するための複数の区画を有する。

第１試薬プローブ３５４は、第１試薬アーム３５６の先端に取り付けられている。第１試薬アーム３５６は、第１試薬プローブ３５４を回動可能および上下動可能に支持する。第１試薬プローブ３５４は、待機位置から、第１試薬庫３５０上における第１試薬を吸引する位置にある第１試薬容器３５２内へ降下する。第１試薬プローブ３５４は、第１試薬分注ポンプにより、第１試薬容器３５２から第１試薬を所定量だけ吸引する。第１試薬プローブ３５４は、所定量の吸引を終えると上記待機位置まで上昇する。第１試薬プローブ３５４は、吸引した第１試薬を、反応容器支持部３１０において第１試薬が吐出される位置にある反応容器３１２に吐出する。

第２試薬プローブ３７４は、第２試薬アーム３７６の先端に取り付けられている。第２試薬アーム３７６は、第２試薬プローブ３７４を回動可能および上下動可能に支持する。第２試薬プローブ３７４は、待機位置から、第２試薬庫３７０上における第２試薬を吸引する位置にある第２試薬容器３７２内へ降下する。第２試薬プローブ３７４は、第２試薬分注ポンプにより、第２試薬容器３７２から第２試薬を所定量だけ吸引する。第２試薬プローブ３７４は、所定量の吸引を終えると上記待機位置まで上昇する。

攪拌部３２０は、攪拌アーム３２２と攪拌子３２４とを有する。攪拌子３２４は、攪拌アーム３２２の先端に取り付けられている。攪拌アーム３２２は、攪拌子３２４を回動可能および上下動可能に支持する。攪拌アーム３２２は、反応容器支持部３１０における反応容器３１２内の被検混合物を攪拌する位置に停止した反応容器３１２内に、攪拌子３２４を待機位置から下降させて挿入する。攪拌子３２４の先端が反応容器３１２の内底面の近傍まで下降すると、攪拌アーム３２２は、攪拌子３２４の下降を停止させる。攪拌子３２４の停止後、攪拌子３２４は、反応機構制御部３６の制御により振動する。攪拌子３２４が振動することにより、反応容器３１２内の混合液（サンプルと第１試薬、サンプルと第２試薬、サンプルと第１試薬と第２試薬など）は、攪拌される。攪拌後、攪拌アーム３２２は、攪拌子３２４を待機位置まで上昇させる。

洗浄部３２５は、図示していない支持機構と洗浄ノズルと乾燥ノズルとを有する。支持機構は、洗浄ノズルと乾燥ノズルとを、それぞれ上下移動可能に支持する。洗浄ノズルは、反応容器支持部３１０上における反応容器３１２を洗浄する位置にある反応容器３１２から、洗浄ポンプにより混合液を吸引する。混合液を吸引後、洗浄ノズルは純水を吐出して、反応容器３１２内を洗浄する。乾燥ノズルは、反応容器支持部３１０上における反応容器３１２を乾燥する位置にある反応容器３１２内を、乾燥ポンプにより乾燥させる。

反応容器支持部３１０は、円周上に複数配置された反応容器３１２を回転可能に支持する。反応容器３１２は、恒温槽に収容される。反応容器支持部３１０は、分析サイクルごとに所定の角度で回転した後、停止する。これにより、反応容器３１２は、所定の角度だけ回転移動する。すなわち、各反応容器３１２は、一定点を中心として角度回転し、他の位置に移動する。図３は、反応容器支持部３１０の一部分であるセルホルダ３１４の一例を示す斜視図である。図４は、図２における反応容器支持部３１０の一部分の３つのセルホルダ３１４を上面から見た上面図である。

反応容器支持部３１０は、反応容器支持部３１０に支持された複数の反応容器３１２にそれぞれ対応する複数の位置に応じて、反応容器支持部３１０の外縁部分３１５に直立させて配列された複数の被検出部３１６を有する。すなわち、複数の被検出部３１６と複数の反応容器３１２とは、１対１に対応する。以下、被検出部３１６の一実施形態として、被検出部を位置検出板として説明する。すなわち、位置検出板３１６は、被検知部の一実施形態である。

具体的には、反応容器支持部３１０は、複数の区画に分割される。複数の区画各々は、複数のセルホルダ３１４に対応する。複数のセルホルダ３１４各々は、複数の反応容器３１２を支持する。セルホルダ３１４は、複数の反応容器３１２にそれぞれ対応する複数の位置に応じて、セルホルダ３１４の外縁部分３１５に直立させて配列された複数の位置検出板３１６を有する。

図３および図４に示すように、隣接する２つの反応容器において回転方向に沿った反応容器の幅の中点の間隔Ａは、隣接する２つの位置検出板において回転方向に沿った位置検出板の幅の中点の間隔Ｂより小さい（Ａ＜Ｂ）。各位置検出板３１６の回転方向に沿った幅の寸法Ｄは、本実施形態においては、反応容器３１２の回転方向に沿った幅の寸法Ｃよりも大きい（Ｃ＜Ｄ）。また、隣接する位置検出板３１６同士の間隙Ｅは、本実施形態においては、隣接する反応容器３１２同士の間隙Ｆよりも小さい（Ｅ＜Ｆ）。更に、各位置検出板３１６の板面は、平面状ではなく、緩やかな曲面となっている。また、各反応容器の回転移動方向における中点と、当該反応容器に対応する位置検出板の回転方向における中点とは、回転中心から放射状に伸ばした同一線上に位置している。

図３に示すセルホルダ３１４は、たとえば、図２における反応容器支持部３１０の一部分に対応する。図３に示すように、反応容器支持部３１０は、外縁部分３１５から水平方向に所定の距離突き出た突出部分３１８を有していてもよい。このとき、位置検出板３１６は、図３に示すようにセルホルダ３１４（反応容器支持部３１０）の突出部分３１８に、直立して設けられる。

具体的には、位置検出板３１６は、突出部分３１８から略鉛直方向に沿って設けられる。図３に示すように、複数の位置検出板３１６各々は、セルホルダ３１４における複数の反応容器３１２各々の位置と対応づけて、セルホルダ３１４の突出部分３１８に設置される。図３は、位置検出板ａと位置検出板ｂとに渡って、結露などにより水滴が付着した一例を示している。

検出器３３０は、反応容器支持部３１０の回転に応じて、位置検出板３１６各々を検出する。図５は、位置検出板３１６の検出時において、セルホルダ３１４と検出器３３０との断面を示す断面図である。

図５に示すように、位置検出板３１６の検出時において、検出器３３０は、検出される位置検出板３１６の上方の端部（以下、上端と呼ぶ）に覆い被さるように、反応機構１０に設けられる。検出器３３０は、凹型形状を有する。凹型形状の凹部は、直立した位置検出板３１６（上端）を上方から覆い被さるように設けられる。すなわち、検出器３３０における凹型形状の凹部は、略鉛直下向きに設けられる。図３、図５に示すように、位置検出板３１６に付着した水滴は、位置検出板３１６の下方に位置する。

検出器３３０は、例えば、光などの電磁波を照射する照射部３３１と、照射部３３１から照射された光を受光する受光部３３３とを有する。具体的には、照射部３３１と、受光部３３３とは、凹型形状の２つの凸部分にそれぞれ設けられる。照射部３３１と受光部３３３とは、位置検出板３１６の上端を挟んで対向して設けられる。照射部３３１と受光部３３３との間には、その間を出入りする位置検出板３１６の上端が接触することなく通過する間隙がある。照射部３３１は、受光部３３３に向けて光を照射する。図５におけるセンサライン３３５は、照射部３３１から受光部３３３に向けて照射される光の照射ラインを示している。

照射部３３１から照射された光が位置検出板３１６により遮断されると、検出器３３０は、ケーブル３３７を介して、位置検出板３１６の検出に関するデータを、反応機構制御部３６に出力する。照射部３３１から照射された光が位置検出板３１６により遮断されずに受光部３３３に到達すると、検出器３３０は、ケーブル３３７を介して、位置検出板３１６の非検出に関するデータを、反応機構制御部３６に出力する。

測光部３２は、被検試料と試薬の混合物（以下被検混合物と呼ぶ）に光を照射する。測光部３２は、被検混合物を透過した光を吸光度に変換し、被検試料に関する吸光度のデータを発生する。測光部３２は、発生した吸光度のデータをデータ記憶部５２へ出力する。測光部３２は、標準物質と試薬の混合物（以下標準混合物と呼ぶ）に光を照射する。標準物質とは、測定する物質と同じか共通の性質を有する物質または、試薬との反応に共通性のある物質のことである。測光部３２は、標準混合物を透過した光を吸光度に変換し、標準物質に関する吸光度のデータを発生する。測光部３２は、標準物質に関する吸光度のデータをデータ記憶部５２へ出力する。

反応機構制御部３６は、入力部７０を介して操作者により入力された分析項目、分析手順等に関するシステム制御部８０からの信号に基づいて、図２に示す反応機構１０の各要素に対してシーケンスを組む。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスと検出器３３０からの出力とに基づいて、図２に示す反応容器支持部３１０、第１試薬庫３５０、第２試薬庫３７０をそれぞれ所定のタイミングで所定の角度で回転させる。

反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、図２に示すトレイ３４１に配列された複数のサンプルラック３４０を第１の方向３４９に沿ってラック引き込みレーン２００に接続された地点（以下、引き込み地点２０２と呼ぶ）まで移動させるために、トレイ３４１の動作を制御する。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、引き込み地点２０２にあるサンプルラックを第２の方向２０１に沿ってラック引き込みレーン２００に移動させるために、ラック引き込み装置３４３を制御する。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、ラック引き込みレーン２００にあるサンプルラック３４０１を第１の方向３４９に沿ってサンプリングレーン２０４に横移動させるために、ラック横移動装置３４５を制御する。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、第２の方向２０１の反対方向に沿ってサンプリングレーン２０４上で横移動されたサンプルラックをピッチ移動させるために、ラック押し出し装置３４７を制御する。具体的には、反応機構制御部３６は、サンプル吸引位置にサンプリングされるサンプル容器を移動させるために、ラック押し出し装置３４７を制御する。

反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、図２に示すサンプルプローブ３３４、第１試薬プローブ３５４、第２試薬プローブ３７４をそれぞれ回動および上下動させる。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、図２に示す攪拌子３２４、洗浄部３２５の洗浄ノズルおよび乾燥ノズルをそれぞれ上下動させる。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、図示していないサンプル分注ポンプ、第１試薬分注ポンプ、第２試薬分注ポンプ、洗浄ポンプ、乾燥ポンプをそれぞれ駆動する。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、図２に示す攪拌子３２４を振動させる。

分析部５０は、試料分析部５１とデータ記憶部５２とを有する。試料分析部５１は、データ記憶部５２に記憶された吸光度のデータと分析項目とに基づいて、検量線のデータを発生する。発生された検量線のデータは、データ記憶部５２に記憶されるとともに、出力部６０へ出力される。試料分析部５１は、当該検量線のデータとデータ記憶部５２に記憶された被検試料に関する吸光度のデータとに基づいて、検査項目に対応する成分の濃度および活性値などに関する分析データを発生する。発生された分析データは、データ記憶部５２に記憶されるとともに、出力部６０へ出力される。

データ記憶部５２は、ハードディスク等の記憶媒体を有する。データ記憶部５２は、反応機構１０の測光部３２により発生された吸光度のデータを記憶する。データ記憶部５２は、試料分析部５１により発生された検量線のデータを、標準物質ごとに記憶する。データ記憶部５２は、試料分析部５１により発生された分析データを、被検試料ごとに記憶する。

出力部６０は、印刷部６１と表示部６２とを有する。出力部６０は、分析部５０で発生された検量線と分析データとを、印刷または表示として出力する。印刷部６１は、例えばプリンタ等の出力デバイスを用いて、分析部５０で発生された検量線と分析データを、プリンタ用紙に所定のレイアウトで印刷する。

表示部６２は、例えばＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の表示デバイスを用いて、分析部５０で発生された検量線と分析データとを所定のレイアウトで表示する。また、表示部６２は、各測定項目に関する被検試料の液量、試薬の液量、測光ビームの波長等の分析条件を設定するための分析条件設定画面、被検試料に関して被検体ＩＤや被検体名等を設定するための被検体情報設定画面、被検試料ごとの測定項目を選択するための測定項目選択画面等を表示する。

入力部７０は、キーボード、マウス、各種ボタン、タッチキーパネル等の入力デバイスを有する。入力部７０は、入力デバイスを介して操作者により入力された各測定項目の分析条件、被検試料ごとに測定する測定項目などを、操作信号としてシステム制御部８０へ出力する。また、入力部７０を介して操作者により入力された情報は、図示していない記憶部に記憶されてもよい。

システム制御部８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有する。システム制御部８０は、本自動分析装置１００における各部を統括して制御する。システム制御部８０は、入力部７０から供給される操作信号等に基づいて、各部を制御する。

Ｉ／Ｆ９０には、例えばネットワークが接続される。ネットワークを介して本自動分析装置１００は、ＰＡＣＳ（Ａｒｒｔｕｒｅ Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）等に接続されてもよい。

（変形例）
本実施形態との相違は、位置検出板３１６の下方の端部（以下、下端と呼ぶ）が、突出部分３１８より下方に位置することにある。

位置検出板３１６の一端（下端）は、突出部分３１８より下方に位置するように、突出部分３１８に設けられる。

図６は、本変形例に係り、位置検出板３１６の検出時において、セルホルダ３１４と検出器３３０との断面を示す断面図である。図６に示すように、位置検出板３１６の下端は、突出部分３１８より下方に位置する。図６に示すように、位置検出板３１６に付着した水滴は、位置検出板３１６の下端に位置する。

以上に述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態に係る自動分析装置１００によれば、反応容器３１２各々に対応する位置を示す位置検出板３１６を、反応容器支持部３１０（セルホルダ３１４）の外縁部分３１５に（鉛直方向に）直立させて配列させることができる。また、本実施形態によれば、位置検出板３１６を、外縁部分３１５から水平方向に所定の距離突き出た突出部分３１８に設けることができる。加えて、本実施形態に係る自動分析装置１００によれば、位置検出板３１６の上端を覆い被さるように、すなわち凹型形状の凹部が位置検出板３１６の上端を上方から覆い被さるよう鉛直下向きに、凹型形状を有する検出器３３０を反応機構１０に設けることができる。

また、本実施形態の変形例に係る自動分析装置１００によれば、位置検出板３１６の下端を突出部分３１８より下方に位置させて、位置検出板３１６を突出部分３１８に設けることができる。

以上のことから、本実施形態および本変形例に係る自動分析装置１００によれば、位置検出板３１６を鉛直方向の上方に向けて直立させて反応容器支持部３１０に設けることで、位置検出板３１６に付着した水滴を自由落下させることが可能となり、水滴による検出器３３０の誤検知を防ぐことができる。すなわち、本実施形態における位置検出板３１６の構造により、位置検出板３１６に水滴がついたとしても、検出器３３０におけるセンサライン３３５には水滴が残らないため、検出器３３０は、誤動作を起こすことなく測定を続けることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…反応機構、３２…測光部、３４…サンプラ部、３６…反応機構制御部、５０…分析部、５１…試料分析部、５２…データ記憶部、６０…出力部、６１…印刷部、６２…表示部、７０…入力部、８０…システム制御部、９０…インターフェース（Ｉ／Ｆ）、１００…自動分析装置、２００…ラック引き込みレーン、２０１…第２の方向、２０２…引き込み地点、２０４…サンプリングレーン、３１０…反応容器支持部、３１２…反応容器、３１４…セルホルダ、３１５…外縁部分、３１６…被検出部（位置検出板）、３１８…突出部分、３２０…攪拌部、３２２…攪拌アーム、３２４…攪拌子、３２５…洗浄部、３３０…検出器、３３１…照射部、３３３…受光部、３３４…サンプルプローブ、３３５…センサライン、３３６…サンプルアーム、３３７…ケーブル、３４０…サンプルラック、３４１…トレイ、３４３…ラック引き込み装置、３４５…ラック横移動装置、３３７…ラック押し出し装置、３４９…第１の方向、３５０…第１試薬庫、３５２…第１試薬容器、３５４…第１試薬プローブ、３５６…第１試薬アーム、３７０…第２試薬庫、３７２…第２試薬容器、３７４…第２試薬プローブ、３７６…第２試薬アーム、３４００…サンプル容器、３４０１…サンプルラック、３４０２…サンプルラック。

Claims (6)

1. 複数の反応容器を支持する反応容器支持部と、
   前記反応容器にそれぞれ対応して前記反応容器支持部の外縁部分に上方向に直立して配列された複数の被検出部と、
   前記被検出部各々を検出する検出器と、
   を具備することを特徴とする自動分析装置。
2. 前記反応容器支持部は、前記外縁部分から水平方向に所定の距離突き出た突出部分を有し、
   前記被検出部は、前記突出部分に設けられること、
   を特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
3. 前記被検出部は、前記突出部分から鉛直方向に沿って設けられること、
   を特徴とする請求項２に記載の自動分析装置。
4. 前記被検出部の下端は、前記突出部分と前記被検出部との接続部分から前記被検出部を下方向へ延長させることにより、前記突出部分より下方に位置すること、
   を特徴とする請求項２または３に記載の自動分析装置。
5. 前記検出器は、凹型形状を有し、
   前記凹型形状の凹部は、直立した前記被検出部を上方から覆い被さるように設けられること、
   を特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の自動分析装置。
6. 前記凹型形状の凹部は、鉛直下向きに設けられること、
   を特徴とする請求項５に記載の自動分析装置。

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