JPH0219423B2

JPH0219423B2 -

Info

Publication number: JPH0219423B2
Application number: JP55124579A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Arayama
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-09-10
Filing date: 1980-09-10
Publication date: 1990-05-01
Also published as: JPS5749843A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、生体成分の発光分析装置、特に連続
的かつ自動的に分析可能な発光分析装置に関す
る。

［従来の技術］生体成分、特に血清中の成分の分析は、通常特
定の試薬と生体成分とを反応させ、反応生成物の
吸光度を測定して生体成分の定量分析をするもの
であり、この吸光度分析は簡便ではあるが、その
感度が低いという欠点があつた。

前述した吸光度分析に対して、生体成分と適当
な試薬との反応によつて生じる生化学的発光量又
は化学的発光量を測定することによつて、成分の
定量分析を行う発光分析が周知である。この発光
分析によれば、吸光度分析と比較して一般に数桁
以上の高感度を得ることができ、他の蛍光分析あ
るいはラジオイムノアツセイ分析等と同程度の高
感度の分析を行うことができる。この種の発光分
析は、例えば、アデノシントリフオスフエイト
（ATP）の分析に用いられ、試薬としてルシフエ
リン及び触媒として働くルシフエラーゼが用いら
れる。また、他の分析例として過酸化水素を定量
的に発生する反応が用いられ、すなわち、グルコ
ーズにグルコーズオキシダーゼを試薬として反応
させ、グルコン酸と過酸化水素を得、この過酸化
水素にルミノールとベルオキシダーゼとを反応さ
せることによつて発光反応を生起させ、グルコー
ズを定量分析することができる。更に、ルミノー
ルと過酸化水素とを基質としてラベルされたベル
オキシダーゼの検出を発光によつて行い、エンザ
イムイムノアツセイ分析も可能である。

従来の発光分析装置では、試料と試薬を混合し
たバイヤルを挿入する測定室と光電子増倍管との
間に遮光シヤツターを設け、バイヤルを挿入する
時にはこのシヤツターを閉じておき、バイヤルを
挿入後、測定室の開閉蓋を閉じると同時に前記遮
光シヤツターを開いて、前記バイヤル内での反応
により発生する発光量を光電子増倍管によつて測
定していた。従つて、この従来装置では、各測定
時毎に測定室の蓋の開閉、バイヤルの挿入、取出
し、遮光シヤツターの開閉が必要で、多種類の試
料を測定するためには多くの時間と労力を要し、
連続的かつ自動的に発光分析を行うことができな
いという欠点があつた。

発明の目的本発明は上記従来の課題に鑑み成されたもの
で、その目的は、連続的に多数個の試料を能率よ
く定量分析することのできる改良された発光分析
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明に係る生体
成分の発光分析装置は、遮光された測定室と、こ
の測定室壁に貫入され少なくとも測定室外部分が
遮光管とされ、かつ管内を通過して測定室へ入射
する光を阻止するために前記遮光管の一部を屈曲
形成した供給管を有しこの供給管により試料及び
試薬を連続的に測定室に送り込む供給手段と、測
定室内に密に巻回して配設され前記供給手段によ
り送り込まれた試料及び試薬を混合した後に連続
的に流通させる流通管と、この流通管の巻回部に
受光面が対向するように設けられた試料と試薬と
の反応による発光を電気的に検出する光電子増倍
管と、を含み、試料と試薬との反応によつて生じ
る生化学的発光量又は化学的発光量を測定して試
料中の生体成分を連続的に定量分析することを特
徴とする。

［実施例］以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説
明する。

第１図には、本発明に係る発光分析装置の概略
全体構成が示されている。遮光された測定室１０
内には、光電子増倍管１２が設置されている。

この測定室１０の外部には、試料を貯留した試
料源２４及び試薬を貯留した試薬源２６が配置さ
れている。

試料源２４と測定室１０とは、試料ポンプ１６
の設けられた試料供給管２０によつて連結されて
いる。すなわち、試料供給管２０が測定室１０に
貫入されている。なお、試料供給管２０は、洗浄
液源（図示せず）にも連結されており、試料ポン
プ１６によつて試料の供給だけではなく、洗浄液
供給も行われる。

また、試薬源２６と測定室１０とは、試薬ポン
プ１８の設けられた試薬供給管２２によつて連結
されている。

すなわち、試料ポンプ１６，試薬ポンプ１８，
試料供給管２０，試薬供給管２２，試料源２４及
び試薬源２６によつて供給手段が形成されてい
る。

本発明の第１の特徴的事項は、試料供給管２０
及び試薬供給管２２の構造であり、第２図及び第
３図には、この供給管の構造の一例が示されてい
る。

すなわち、試料供給管２０を例にとつて示せ
ば、測定室１０の測定室壁１０ａに貫入される試
料供給管２０は、少なくとも測定室外部に位置す
る部分２０ａを遮光性材料、例えばステンレス等
の金属にて構成している。そして、この試料供給
管２０には屈曲部２０ｂが形成されている。この
屈曲部２０ｂによつて、試料供給管２０内を通つ
て測定室１０に入射する外光を確実に阻止するこ
とが可能となり、発光分析精度の低下を防止する
ことができる。

同様に第３図には、試料供給管２０の他の構造
が示されており、第２図と同様に遮光体からなる
外部部分２０ａを有すると共に、屈曲部２０ｂが
設けられており、外部からの光入射を防止するこ
とができる。

実験によれば、前記屈曲部２０ｂの曲率は、管
径の５倍程度に設定し、好ましくは360度の屈曲
角を設けることが好適である。

また、試料供給管２０や試薬供給管２２は自動
分注器等と組み合わせて異なる試料あるいは試薬
を選択的に処理するために、プラスチツク等の可
撓管から形成することが望ましいが、このために
屈曲部２０ｂの上方には、これらの処理を容易な
ものとするためにプラスチツク等の透明可撓管２
０ｃを接続することが好適である。

次に、本発明の第２の特徴的事項は、測定室１
０内での試料及び試薬の流通経路にあり、本実施
例では試料供給管２０と試薬供給管２２とが測定
室１０内で混合枝５２にて結合されている。そし
て、この混合枝５２は更に流通管５４に連結され
ており、この流通管５４は液排出管２８に結合さ
れている。そして、上記流通管５４には、その管
を密に巻回して構成した巻回部を光電子増倍管１
２の受光面に対向して設けている。混合された試
料及び試薬は、この流通管を連続的に流通する
が、この流通管５４の巻回部を通過する際に、そ
の発光が光電子増倍管１２によつて測定される。

本実施例によれば、試料及び試薬を一定量連続
的に送り込むことによつて両者の混合液が流通管
５４を通る際に発光反応が生起され、その発光量
測定と同時に混合液が液排出管２８から排出され
るので、測定時間を短縮することができる。もち
ろん、一回の測定が完了した後、試料ポンプ１６
は洗浄液を試料供給管２０から流通管５４へ供給
し、管内部分の洗浄を行う。なお、上記流通管５
４は、光電子増倍管１２の受光面１２ａにできる
だけ近接した位置に巻回部を設けることが好適で
ある。第４図〜第６図は、この巻回部の一例をそ
れぞれ示している。第４図には、渦巻状に巻回し
た流通管５４が示され、ガラスあるいはプラスチ
ツク等の透明部材から成る流通管５４内を混合液
が通過する際にその発光が効率良く光電子増倍管
１２によつて検出される。

第５図には、流通管５４を波状に密に形成した
実施例が示され、この実施例によつても同様の発
光量測定を行うことができる。

第６図には、流通管５４を透明部材から成るボ
ビン５６に透明管を密に巻回して構成した例が示
されており、この例によつても、効率良く混合液
の発光を検出することが可能となる。

なお、このような発光分析において、試料と試
薬とはその発光特性が第７図で示されるように変
化し、混合後の一定時間、例えば60秒間における
発光量を測定することが必要である。第７図にお
いては、試料と試薬とを混合した時刻t₀から一定
時間経過後のt₁までの発光量Ｌが積分測定され
る。従つて、正確な測定を行うためには、光電子
増倍管１２の出力を測定時間t₁にて正確に制御し
なければならない。

第８図には、このような光電子増倍管１２の出
力を制御する回路図が示されており、光電子増倍
管１２には、電源３２から高電圧が供給され、ま
た高電圧は感度調整器３４によつて最適電圧に調
整されている。光電子増倍管１２の出力はAD変
換器３６によつてデジタル信号に変換され、この
デジタル信号がレートメータ３８にて毎分のカウ
ント数に変換され、レコーダ４０にてそのカウン
ト数が記録されている。また、AD変換器３６の
出力デジタル信号は、積分器４２に供給され、第
７図に示される一定時間の積分が行われた後、表
示器４４にてその積分値が表示される。積分器４
２へはタイムコントローラ４６から制御信号が供
給されており、第７図の特性で示される積分時間
が積分器４２へ設定され、常に一定の積分時間で
光電子増倍管１２の出力を積分処理することが可
能となる。

なお、レートメータ３８による発光強度の測定
は、最高発光強度が生体成分の濃度に比例する原
理を利用するものであり、このためには、試料と
試薬の注入速度を常に一定に保持しなければなら
なず、このため、第１図において試料ポンプ１６
及び試薬ポンプ１８はその供給速度が常に一定と
なるように制御されている。

以上の実施例において、試料源２４は単に試験
管として図示されているが、電磁コツクによつて
試料源２４と洗浄液源とを自動的に切り換えるこ
とが可能である。また、この試料源２４をオート
チエンジヤ等に連動させて、多数個の試料を自動
的に次々と試料ポンプ１６によつて測定室１０内
に送り込むこともでき、自動的に連続した発光分
析を行うことが可能であるという利点を有する。

更に、各試料をその発光反応前に適当な処理を
する必要のある場合には、試料源２４の代わりに
処理装置の出力側端を試料ポンプ１６に接続する
ことも可能である。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、試料の
発光分析を自動的かつ連続的に行うことが可能と
なり、各試料毎に測定室を開閉することがないの
で、多数個の試料の測定を短時間で行うことがで
きる利点を有する。また、試料及び試薬の供給管
を通過する外光を屈曲部によつて完全に遮断する
ことができるので、発光量測定の精度の低下を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る発光分析装置の好適な実
施例を示す概略構成図、第２図及び第３図は供給
管部の好適な実施例を示す説明図、第４図、第５
図、第６図は流通管の好適な実施例を示す説明
図、第７図は本発明における発光特性図、第８図
は本発明に好適な信号処理回路を示す回路図であ
る。１０……測定室、１０ａ……測定室壁、１２…
…光電子増倍管、１２ａ……受光面、１６……試
料ポンプ、１８…試薬ポンプ、２０……試料供給
管、２２……試薬供給管、２４……試料源、２６
……試薬源、２０ｂ……屈曲部、５４……流通
管、５６……ボビン。

Claims

【特許請求の範囲】１遮光された測定室と、この測定室壁に貫入され少なくとも測定室外の
部分が遮光管とされ、かつ管内を通過して測定室
へ入射する光を阻止するために前記遮光管の一部
を屈曲形成した供給管を有しこの供給管により試
料及び試薬を連続的に測定室に送り込む供給手段
と、測定室内に密に巻回して配設され前記供給手段
により送り込まれた試料及び試薬を混合した後に
連続的に流通させる流通管と、この流通管の巻回部に受光面が対向するように
設けられ試料と試薬との反応による発光を電気的
に検出する光電子増倍管と、を含み、試料と試薬との反応によつて生じる生
化学的発光量又は化学的発光量を測定して試料中
の生体成分を連続的に定量分析することを特徴と
する生体成分の発光分析装置。２特許請求の範囲１記載の装置において、流通
管は渦巻状に巻回された透明管から形成されてい
ることを特徴とする生体成分の発光分析装置。３特許請求の範囲１記載の装置において、流通
管は透明ボビンに巻回された透明管から形成され
ていることを特徴とする生体成分の発光分析装
置。４特許請求の範囲１記載の装置において、流通
管は波状に巻回された透明管から形成されている
ことを特徴とする生体成分の発光分析装置。