JPH02242161A - Cartridge washing device of automatic immunity measuring apparatus - Google Patents
Cartridge washing device of automatic immunity measuring apparatusInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は固相試薬を使った免疫反応により血清や尿等の
試料中に含まれる成分を自動的に測定する自動免疫測定
装置のカートリッジ洗浄装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is a cartridge cleaning method for an automatic immunoassay device that automatically measures components contained in a sample such as serum or urine by an immune reaction using a solid phase reagent. It is related to the device.
酵素免疫測定法は、酵素活性をマーカーとして抗原抗体
反応の程度を知り、これから抗原または抗体の量を定量
する方法であって、酵素標識抗原（または抗体）と非標
識抗原（または抗体）とが抗体（または抗原）に対して
競合しないサンドイツチ法や、酵素標識抗原（または抗
体）と非標識抗原（または抗体）とを競合させることに
よってその非標識抗原量を求める競合反応法、その他種
々の方法がある。Enzyme immunoassay is a method that uses enzyme activity as a marker to determine the extent of antigen-antibody reaction, and then quantifies the amount of antigen or antibody. Sand-Deutsch method that does not compete with antibodies (or antigens), competitive reaction methods that determine the amount of unlabeled antigens by competing enzyme-labeled antigens (or antibodies) with unlabeled antigens (or antibodies), and various other methods. There is.
第８図はサンドイツチ法による測定原理を説明するため
の図、第９図は競合法による測定原理を説明するための
図であり、６１は固相担体、６２は抗体、６３は被測定
抗原、６４は標識物質、６５は標識抗体、６６は基質、
６７は生成物を示す。FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of measurement by the Sand-Deutsch method, and FIG. 9 is a diagram for explaining the principle of measurement by the competitive method, in which 61 is a solid phase carrier, 62 is an antibody, 63 is an antigen to be measured, 64 is a labeled substance, 65 is a labeled antibody, 66 is a substrate,
67 indicates the product.
サンドイツチ法は、第８図に示すように、■ まず、固
相担体６１の表面に物理的な吸着や化学反応を利用した
結合により抗体６２を固相状態にしておき、これに被測
定抗原６３を含むサンプルを加える。As shown in FIG. 8, in the Sand-Deutsch method, first, the antibody 62 is made into a solid phase by bonding using physical adsorption or chemical reaction on the surface of a solid phase carrier 61, and then the antigen 63 to be measured is attached to the surface of the solid phase carrier 61. Add samples containing.
■ その結果、サンプル中にはいろいろな爽雑成分があ
るものの、抗体６２と抗原６３とが特異的に反応しく第
１反応）、被測定抗原６３が固相化抗体６２に結合する
ので、その後、洗浄を行うことによりサンプル中の夾雑
成分を廃棄する。■ As a result, although there are various impurity components in the sample, the antibody 62 and antigen 63 react specifically (first reaction), and the antigen to be measured 63 binds to the immobilized antibody 62. , the contaminant components in the sample are discarded by washing.
■ 次に、酵素を標識６４として結合させた酵素標識抗
体６５を添加する。(2) Next, an enzyme-labeled antibody 65 to which an enzyme is bound as a label 64 is added.
■ その結果、抗原抗体反応（第２反応）が起こり、固
相化抗体６２に結合している抗原６３の上に酵素標識抗
体６５が結合する。この場合、酵素標識抗体６５は、過
剰に添加されるので、抗原６３と抗体６５が結合して生
じた結合型の部分（ｂ。(2) As a result, an antigen-antibody reaction (second reaction) occurs, and the enzyme-labeled antibody 65 binds to the antigen 63 bound to the immobilized antibody 62. In this case, since the enzyme-labeled antibody 65 is added in excess, a bound portion (b) formed by binding the antigen 63 and the antibody 65.
ｕｎｄ 、 Ｂ）と結合していない遊離型の部分（ｆｒ
ｅｅ、Ｆ）ができる。und , B) and the free part (fr
ee, F) can be done.
■ そこで、洗浄を行うことによって遊離型の部分（ｆ
ｒｅｅ、 Ｆ）の過剰酵素標識抗体を廃棄する。■ Therefore, by cleaning the free part (f
F) Discard the excess enzyme-labeled antibody.
つまり、Ｂ／Ｆ分離を行う。That is, B/F separation is performed.
■ 次に酵素反応を行う。このときの酵素活性は、結合
型の部分の酵素標識抗体の量によって決まるので、その
酵素標識抗体景は固相化抗体に結合した抗原量、すなわ
ち被測定抗原量を表すことになる。■ Next, perform an enzymatic reaction. Since the enzyme activity at this time is determined by the amount of enzyme-labeled antibody in the bound portion, the enzyme-labeled antibody profile represents the amount of antigen bound to the immobilized antibody, that is, the amount of antigen to be measured.
競合反応法は、第９図に示すように、
■ 抗体を固相化しておき、被測定抗原及び被測定抗原
と同じ抗原に標識を結合させた標識抗原を添加する。In the competitive reaction method, as shown in FIG. 9, (1) An antibody is immobilized on a solid phase, and an antigen to be measured and a labeled antigen in which a label is bound to the same antigen as the antigen to be measured are added.
■ その結果、抗原抗体反応が起こり、被測定抗原及び
標識抗原がそれぞれの量の割合に応じて固相化抗体に結
合する。(2) As a result, an antigen-antibody reaction occurs, and the antigen to be measured and the labeled antigen bind to the immobilized antibody in proportion to their respective amounts.
■、■ 次に、サンドイツチ法と同様にＢ／Ｆ分離を行
い、酵素反応を行う。このときの酵素活性は、結合型の
部分の酵素標識抗体の債によって決まるので、添加した
標識抗原量から検量線を使って被測定抗原量を求めるこ
とができる。(2), (2) Next, B/F separation is performed in the same manner as the Sandersch method, and an enzymatic reaction is performed. Since the enzyme activity at this time is determined by the bond of the enzyme-labeled antibody in the bound portion, the amount of the antigen to be measured can be determined from the amount of labeled antigen added using a calibration curve.
上記の方法は、いずれも所謂分離法であり、これに対し
てＢ／Ｆ分離を行わない非分離法もある。All of the above methods are so-called separation methods, and there are also non-separation methods that do not perform B/F separation.
非分離法は測定時間が早く操作が簡単であるが、測定感
度が低い等の欠点がある。それに比べて分離法は、測定
感度は高いが操作が非常に複雑且つ面倒であり、自動化
が難し〈従来はほとんどの場合手作業で行われていた。Although the non-separation method is quick in measurement time and easy to operate, it has drawbacks such as low measurement sensitivity. In comparison, separation methods have high measurement sensitivity, but are extremely complex and cumbersome to operate, and are difficult to automate (previously, they were performed manually in most cases).
上記の免疫測定を自動化する場合は、ポリスチレンボー
ルまたはガラスピーズ等の固相に抗体または抗原を固定
して固相化したものが固相試薬として用いられている。When the above-mentioned immunoassay is automated, antibodies or antigens are immobilized on a solid phase such as polystyrene balls or glass beads, and the solid phase reagent is used as a solid phase reagent.
この固相試薬は、不安定であるため、通常は保存液を満
たした容器の中に入れておき、酵素免疫測定を行うとき
に容器の中から固相試薬を１つずつ反応検出容器に移し
、サンプルの分注、標識試薬の分注、Ｂ／Ｆ分離、洗浄
を行って、しかる後、結合型の部分を検出器へ移すよう
にしている。Since this solid phase reagent is unstable, it is usually kept in a container filled with a storage solution, and when performing enzyme immunoassay, the solid phase reagents are transferred one by one from the container to the reaction detection container. , sample dispensing, labeling reagent dispensing, B/F separation, and washing, and then the bound portion is transferred to the detector.
このように、自動免疫測定においてはＢ／Ｆ分離は反応
工程にとって重要な位置を占めており、これを行う場合
には通常洗浄液を入れて捨てるという動作の繰り返しで
行われており、操作が繁雑になるという問題があった。As described above, B/F separation plays an important role in the reaction process in automated immunoassays, and when performing this, it is usually performed by repeatedly adding and discarding a washing solution, which is a complicated operation. There was a problem with becoming.
また、免疫測定装置において固相担体としてビーズ粒子
を使う場合、容器を振動させて撹拌を行うとビーズ粒子
が容器壁面のうち液面より上部に付着してしまい、単に
洗浄液をカートリッジに注いただけでは液面より上部の
壁面に付着したビーズ粒子を充分に洗浄できないという
問題があった。In addition, when using bead particles as a solid phase carrier in an immunoassay device, if the container is vibrated and stirred, the bead particles will adhere to the container wall above the liquid level. There was a problem in that bead particles adhering to the wall above the liquid level could not be sufficiently washed away.
本発明は上記問題点を解決するためのもので、カートリ
ッジの洗浄が容易に行えると共に、かつ容器壁面への付
着物も確実に洗浄することできる自動免疫測定装置のカ
ートリッジ洗浄装置を提供することを目的とする。The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a cartridge cleaning device for an automatic immunoassay device that can easily clean the cartridge and also reliably clean the deposits on the container wall. purpose.
そのために本発明は、試料及び試薬を入れて免疫反応を
行わせるカートリッジが装着される洗浄装置であって、
洗浄液注入口と加圧気体給気口を有し、洗浄液および加
圧気体を交互にカートリッジ内へ供給すること、また洗
浄装置の先端部に洗浄液をシャワー状に供給するヘッド
を設けたことを特徴とする。To this end, the present invention provides a cleaning device equipped with a cartridge in which a sample and a reagent are placed to perform an immune reaction.
It has a cleaning liquid inlet and a pressurized gas supply port, alternately supplies cleaning liquid and pressurized gas into the cartridge, and is characterized by having a head at the tip of the cleaning device that supplies the cleaning liquid in a shower-like manner. shall be.
本発明はカートリッジへ洗浄液と加圧気体を交互に送り
込むことにより同一位置で洗浄して排液するということ
が可能となり、また、洗浄液をカートリッジ上部からシ
ャワー状に供給することにより容器壁面に付着したビー
ズ粒子等を確実に洗い落とすことが可能となる。The present invention makes it possible to wash and drain the cartridge at the same location by alternately feeding cleaning liquid and pressurized gas into the cartridge. Also, by supplying the cleaning liquid in a shower form from the top of the cartridge, it is possible to remove the liquid that adheres to the container wall. Bead particles and the like can be reliably washed away.
以下、実施例を図面を参照して説明する。 Examples will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明における洗浄装置の構造を示す図、第２
図は洗浄装置の先端部を示す図、第３図は洗浄装置の全
体構成を示す図、第４図はカートリッジの構造を示す図
である。図中、１００は洗浄装置、ｌＯｌはパイプ取付
部、１０１ａは洗浄液注入口、１０３はエアーパイプ取
付部、１０３ａはエアー給気口、１０３ｂはエアー排出
口、■０５ａ、１０５ｂはエアー流路、１０７は噴出ヘ
ッド、１０７ａは噴出口、１０７ｂ、１０７ｃは流路、
１２１は基台、１２３は軸受、１２５は駆動シャフト、
１２７は係合部材、１２９は位置決め片、１３１，１３
３は位置決め用センサ、１３５はアーム、１４０はカー
トリッジ、１４１はカートリッジ本体、１４２はフィル
タ、１４３は固相試薬、１４４は排出孔、１４５は開口
部、１４６はアルミキャップ、１４７はオリメ、１４８
は先端部、１５０は先端嵌合部材である。FIG. 1 is a diagram showing the structure of the cleaning device according to the present invention, and FIG.
The figure shows the tip of the cleaning device, FIG. 3 shows the overall configuration of the cleaning device, and FIG. 4 shows the structure of the cartridge. In the figure, 100 is a cleaning device, 101 is a pipe attachment part, 101a is a cleaning liquid inlet, 103 is an air pipe attachment part, 103a is an air supply port, 103b is an air outlet, 05a and 105b are air channels, 107 is a jet head, 107a is a jet port, 107b and 107c are channels,
121 is a base, 123 is a bearing, 125 is a drive shaft,
127 is an engaging member, 129 is a positioning piece, 131, 13
3 is a positioning sensor, 135 is an arm, 140 is a cartridge, 141 is a cartridge body, 142 is a filter, 143 is a solid phase reagent, 144 is a discharge hole, 145 is an opening, 146 is an aluminum cap, 147 is an orimeter, 148
is a tip, and 150 is a tip fitting member.
まず、本発明の全体構成を第３図により説明すると、基
台１２１に内蔵された、例えばモータ等の駆動源により
シャフト１２５が回転駆動されるようになっている。シ
ャフト１２５はネジ切りされ、それに係合部材１２７が
ネジ結合しており、シャツ）１２５の回転方向により係
合部材１２７は上昇または下降する。係合部材１２７の
先端には位置決め片１２９が設けられ、これをセンサ１
３１．１３３で検出すると、シャフト１２５の回転駆動
を停止して、係合部材１２７をセンサ位置にセットする
ように構成されている。また、係合部材１２７にはアー
ム１３５が接続され、アーム１３５の先端には洗浄装置
１００が取り付けられ、この洗浄装置１００が図の破線
位置から実線位置に下降することによりカートリッジ１
４０に嵌合するように構成されている。First, the overall configuration of the present invention will be explained with reference to FIG. 3. A shaft 125 is rotatably driven by a drive source such as a motor, which is built into a base 121. The shaft 125 is threaded, and an engagement member 127 is threadedly connected thereto, and the engagement member 127 is raised or lowered depending on the direction of rotation of the shirt 125. A positioning piece 129 is provided at the tip of the engagement member 127, which is connected to the sensor 1.
When detected at 31.133, the rotational drive of the shaft 125 is stopped and the engaging member 127 is set at the sensor position. Further, an arm 135 is connected to the engaging member 127, and a cleaning device 100 is attached to the tip of the arm 135. When the cleaning device 100 is lowered from the broken line position to the solid line position in the figure, the cartridge 1
40.
洗浄装置１（１０は第１図に示すように、その上方に洗
浄液注入用のパイプが接続され、また横方向からエアー
給気用のパイプが接続されている。As shown in FIG. 1, the cleaning device 1 (10) has a cleaning liquid injection pipe connected above it and an air supply pipe connected from the side.
第１図では右半分を紙面に垂直に中心まで切断して開い
た断面を示している。洗浄液は洗浄液注入口１０１ａを
通して洗浄装置１００の中央を通る流路に沿って注入さ
れ、噴出へラド１０７からカートリッジ１４０内へ噴出
される。加圧エアーはエアー給気口１０３ａを通り先Ｅ
ｎ１０３ｂから円筒状の流路１０５ａ、１０５ｂを通し
て同様に噴出ヘッド１０７からカートリッジ１４０内へ
放出される。FIG. 1 shows a cross section of the right half cut perpendicular to the paper to the center. The cleaning liquid is injected through the cleaning liquid inlet 101a along a flow path passing through the center of the cleaning device 100, and is ejected from the rad 107 into the cartridge 140. The pressurized air passes through the air supply port 103a to the destination E.
Similarly, the liquid is ejected from the ejection head 107 into the cartridge 140 from n103b through the cylindrical channels 105a and 105b.
噴出へラド１０７は第２図に示すように垂直な流路１０
７ｂから水平方向に十字形に流路１０７Ｃが設けられ、
噴出口１０７ａを通して洗浄液がカートリッジ１４０内
へシャワー状に噴出されるようになっている。噴出ヘッ
ド１０７は噴出口を４個設けてシャワー状にしているが
、もちろん、例えば２個にして噴出ヘッドを周期的に回
転させるようにしてもよく、あるいはより沢山の排出口
を設けるようにしてもよい。The jetting head 107 has a vertical flow path 10 as shown in FIG.
A cross-shaped channel 107C is provided in the horizontal direction from 7b,
The cleaning liquid is ejected into the cartridge 140 through the ejection port 107a in the form of a shower. The ejection head 107 has four ejection ports and is shaped like a shower, but of course it may have two ejection ports and rotate the ejection head periodically, or it may have more ejection ports. Good too.
この洗浄装置１００に嵌合するカー） ＩＪッジは、第
４図（ａ）あるいは第４図（ｂ）のように構成されてい
る。The car IJ that fits into this cleaning device 100 is constructed as shown in FIG. 4(a) or FIG. 4(b).
第４図（ａ）において、カートリッジ本体１４１は筒状
をなし、固相試薬１４３を入れ、その下にフィルター１
４２を設けたものであり、さらに、フィルター１４２の
下に細い排出孔１４４が途中まで設けられ、上端の開口
部１４５がアルミキャップ１４６で塞がれたものである
。固相試薬１４３は、数十μｍφ程度の順粒の表面に抗
体を固定したものであり、固相試薬１４３の抗体や抗原
は、蛋白質であるため分解しやすいので、防腐剤や一定
のｐｉ−ｔを保つための緩衝液等からなる保存液に浸さ
れている。In FIG. 4(a), a cartridge main body 141 has a cylindrical shape, contains a solid phase reagent 143, and has a filter 1 below it.
42, and furthermore, a narrow discharge hole 144 is provided halfway below the filter 142, and an opening 145 at the upper end is closed with an aluminum cap 146. The solid phase reagent 143 is made by immobilizing antibodies on the surface of regular grains with a diameter of approximately several tens of μm. Since the antibodies and antigens in the solid phase reagent 143 are proteins, they are easily decomposed, so they may not be treated with preservatives or a certain amount of pi- It is immersed in a preservation solution consisting of a buffer solution to maintain the temperature.
また、排出孔１４４を設けた部分には、切り込まれたオ
リメ１４７があって、そのオリメ１４７において先端部
１４８を折り萌げろことによってカートリッジ本体１４
１から容易に取り除くことができ、排出孔１４４を貫通
させることができる。In addition, there is an orimeter 147 cut in the portion where the discharge hole 144 is provided, and the tip portion 148 is folded at the orimeter 147 and the cartridge body 14 is removed.
1 and can be easily removed from the drain hole 144.
排出孔１４４は、極めて細い径で形成し、また、フィル
ター１４２が配置されているので、カートリッジを使用
するに際して、先端部１４８がカートリッジ本体１４１
から取り除かれた状態においても、分注されたサンプル
や試薬、洗浄水等が排出孔１４４から容易に排出されず
、上端の開口部１４５から加圧空気を供給することによ
り、或いは排出孔１４４から吸引することにより排出さ
れるようにしている。そのため、カートリッジは、上端
がアルミキャップ１４６により、下端が先端９１４８に
より完全に密封された状態でフィルター１４２上に固相
試薬１４３が保存される。The discharge hole 144 is formed with an extremely small diameter, and the filter 142 is arranged, so that when the cartridge is used, the tip 148 does not fit into the cartridge body 141.
Even in the state where the dispensed sample, reagent, washing water, etc. are not easily discharged from the discharge hole 144, it is necessary to supply pressurized air from the opening 145 at the upper end or from the discharge hole 144. It is designed to be discharged by suction. Therefore, in the cartridge, the solid phase reagent 143 is stored on the filter 142 in a state where the upper end is completely sealed by the aluminum cap 146 and the lower end is completely sealed by the tip 9148.
第４図（ａ）に示すものは使い揄でタイプであるが、第
４図（ｂ）に示すものは、カートリッジ先端部にフィル
タ１４２を端部に設けた嵌合部材１５０を嵌合させるよ
うにしたもので、これを取り代えることにより、カート
リッジ本体１４１は繰り返し使用が可能である。The one shown in FIG. 4(a) is a type that has been used for a long time, but the one shown in FIG. 4(b) is a type in which a fitting member 150 having a filter 142 at the end is fitted to the tip of the cartridge. By replacing this, the cartridge main body 141 can be used repeatedly.
洗浄に際しては、第５図に示すように、洗浄液とエアー
とを交互に注入することにより洗浄、排出を繰り返す。During cleaning, as shown in FIG. 5, cleaning and discharging are repeated by alternately injecting cleaning liquid and air.
即ち、洗浄液注入口Ｉｏｔａより洗浄液を注入すると、
洗浄液はシャワー状になってカートリッジの内壁面に注
がれ、洗浄液は内壁面に沿って下降することになるので
、カートリッジ内面は確実に洗浄される。そして洗浄液
が溜ると加圧エアー送ることにより洗浄液はフィルタ１
４２を通して排出される。本実施例ではこの処理を４回
繰返すことにより、カー） ＩＪッジ内を確実に洗浄す
ることができる。しかもこの場合、カートリッジは洗浄
液の排出のために転倒させる等の動作を行う必要がなく
、同一位置にあって洗浄と排液とを行うことができる。That is, when the cleaning liquid is injected from the cleaning liquid injection port Iota,
The cleaning liquid is poured onto the inner wall surface of the cartridge in the form of a shower, and since the cleaning liquid descends along the inner wall surface, the inner surface of the cartridge is reliably cleaned. When the cleaning liquid accumulates, pressurized air is sent to remove the cleaning liquid from the filter 1.
It is discharged through 42. In this embodiment, by repeating this process four times, the inside of the car IJ can be reliably cleaned. Moreover, in this case, there is no need for the cartridge to perform operations such as overturning in order to discharge the cleaning liquid, and cleaning and drainage can be performed while remaining in the same position.
次に、本発明の洗浄装置を使用した自動免疫測定装置に
ついて説明する。Next, an automatic immunoassay device using the cleaning device of the present invention will be described.
第６図は本発明の洗浄装置を使用した自動免疫測定装置
の一実施例構成を示す図で、図中、ｌは反応ターンテー
ブル、２はカートリッジターンテーブル、３は試薬ター
ンテーブル、４はサンプルターンテーブル、５はサンプ
ルカップ、６はディスポチップ、７〜９はアーム機構、
ｌＯは検出器、１１はダスト、１２は制御処理部を示す
。FIG. 6 is a diagram showing the configuration of an embodiment of an automatic immunoassay device using the cleaning device of the present invention, in which l is a reaction turntable, 2 is a cartridge turntable, 3 is a reagent turntable, and 4 is a sample sample. Turntable, 5 is a sample cup, 6 is a disposable chip, 7 to 9 are arm mechanisms,
10 is a detector, 11 is dust, and 12 is a control processing unit.
第６図において、カートリッジターンテーブル２は、例
えば第４図（ａ）に示すような使い捨てのカートリッジ
（反応検出容器）を格納して回転するテーブルであり、
取り外し可能な１０個のカセットで構成しそれぞれのカ
セットに３０個のカートリッジを格納できるようにした
例を示している。これによると、各区分には同じ固相化
抗体のカートリッジを格納するので、１０項目分のカー
トリッジを用意することができる。試薬ターンテーブル
３は、標識抗体の試薬ボトル及びその分注のためのディ
スポチップを格納して回転するテーブルであり、１０種
類、すなわち１０項目分の試薬ボトルを格納できるよう
にした例を示している。In FIG. 6, the cartridge turntable 2 is a table that stores and rotates a disposable cartridge (reaction detection container) as shown in FIG. 4(a), for example.
An example is shown in which the device is configured with 10 removable cassettes, each of which can store 30 cartridges. According to this, since cartridges of the same immobilized antibody are stored in each section, cartridges for 10 items can be prepared. The reagent turntable 3 is a rotating table that stores reagent bottles for labeled antibodies and disposable chips for dispensing the labeled antibodies, and an example is shown in which reagent bottles for 10 types, that is, 10 items can be stored. There is.
サンプルターンテーブル４は、サンプルを収納したサン
プルカップ５及びサンプルを分注するディスポチップ６
を格納して回転するテーブルであり、各サンプルカップ
５に対応してその内側に２個のディスポチップ６を格納
できるようにした例を示している。反応ターンテーブル
ｌは、カートリッジターンテーブル２のカートリッジが
セットされ１ポジシヨンずつ回転しながら、先に説明し
たようにサンプルの分注、標識抗体の添加、振動による
撹拌反応、洗浄等を行うものである。アーム機構７〜９
は、反応ターンテーブル１とカートリッジターンテーブ
ル２、試薬ターンテーブル３、サンプルターンテーブル
４との間でカートリッジの挿脱、試薬やサンプルの分注
を行うための機構であり、それぞれの軌跡を示したのが
円ａ、ｂ、ｃである。また、検出器ｌＯは、反応後のカ
ートリッジに発光試薬を注入して発光量を検出するもの
であり、ダスト１１は、発光量検出後のカートリッジを
廃棄するところである。The sample turntable 4 includes a sample cup 5 containing a sample and a disposable chip 6 for dispensing the sample.
This is a table that stores and rotates, and an example is shown in which two disposable chips 6 can be stored inside the table corresponding to each sample cup 5. The reaction turntable 1 is used to perform sample dispensing, addition of a labeled antibody, stirring reaction by vibration, washing, etc., as described above, while the cartridge of the cartridge turntable 2 is set and rotated one position at a time. . Arm mechanism 7-9
is a mechanism for inserting and removing cartridges and dispensing reagents and samples between reaction turntable 1, cartridge turntable 2, reagent turntable 3, and sample turntable 4, and the respective trajectories are shown. These are circles a, b, and c. Further, the detector 10 is for injecting a luminescent reagent into the cartridge after reaction and detecting the amount of luminescence, and the dust 11 is for discarding the cartridge after the amount of luminescence has been detected.
アーム機構７によりカートリッジターンテーブル２から
反応ターンテーブルｌにカートリッジを移送するときに
、ダスト１１において先Ｅｉ８Ｅ１４８を取り除き、反
応ターンテーブル１の次のポジションにおいて保存液を
吐き出し、洗浄を行うようにしている。When the cartridge is transferred from the cartridge turntable 2 to the reaction turntable 1 by the arm mechanism 7, the previous Ei8E148 is removed from the dust 11, and the storage solution is discharged at the next position of the reaction turntable 1 for cleaning. .
次に本発明に係る自動免疫測定装置の流系を基に動作を
説明する。Next, the operation of the automatic immunoassay device according to the present invention will be explained based on the flow system.
第７図は全体の流系図であり、３！はドレインタンク、
３２はコンプレッサー、３３はインアウト切り替えバル
ブ、３４〜３７．５１と５３はポンプ、３８〜４１はタ
ンク、４２は３方ジヨイント、４３は抵抗管、４４はブ
レヒーター、４５．５２と５４はバルブ、４６はミキサ
ーを示す。Figure 7 shows the entire flow diagram, and 3! is the drain tank,
32 is a compressor, 33 is an in-out switching valve, 34-37.51 and 53 are pumps, 38-41 are tanks, 42 is a three-way joint, 43 is a resistance pipe, 44 is a brake heater, 45.52 and 54 are valves , 46 indicates a mixer.
流系は、第７図に示すように２９ポジシヨンの反応ター
ンテーブル１において、ポジション■を基点とし、サン
プルや試薬の分注、洗浄等の流系が接続されている。基
点のポジション■で、始めにカートリッジを反応ターン
テーブルにビットし、この反応ターンテーブルを予め定
められた２種類のポジション数ずつ交互に回転させる。As shown in FIG. 7, the flow system is connected to a flow system for dispensing samples and reagents, washing, etc. in the reaction turntable 1 having 29 positions, with the position (2) as the starting point. At the base position (3), the cartridge is first placed on the reaction turntable, and the reaction turntable is alternately rotated through two predetermined positions.
反応後のカートリッジは検出器ｌＯに移される。The cartridge after the reaction is transferred to the detector lO.
まず、第７図において反応ターンテーブルｌに接続され
る各流系を説明する。First, each flow system connected to the reaction turntable 1 will be explained in FIG.
ドレインタンク３１は、反応ターンテーブル１の各カー
トリッジから廃棄された保存液、洗浄液を収容するため
のものであり、反応ターンテーブルｌの各ポジションの
下方に環状に設けたドレイン路に接続される。コンプレ
ッサ３２は、保存液の廃棄やその直後の洗浄、Ｂ／Ｆ分
離での洗浄、ディスポチップの先端に残ったサンプルや
試薬の廃棄、洗浄のために加圧空気を供給するものであ
る。The drain tank 31 is for storing the storage solution and cleaning solution discarded from each cartridge of the reaction turntable 1, and is connected to a drain path provided in an annular manner below each position of the reaction turntable 1. The compressor 32 supplies pressurized air for discarding the storage solution, cleaning immediately after it, cleaning during B/F separation, disposing of samples and reagents remaining at the tip of the disposable chip, and cleaning.
タンク３８は発光補助試薬、タンク３９と４０は、発光
試薬をそれぞれ収容するためのものであり、インアウト
切り替えバルブ３３とポンプ３４〜３７は、発光補助試
薬、希釈液、発光試薬を送るためのものである。希釈液
及び洗浄液には、タンク４１に収納された緩衝液が用い
られる。この緩衝液としては免疫反応を促進させる界面
活性剤や糖等の混合液が用いられる。そして、タンク４
１は、密閉構造にしコンプレッサ３２から加圧空気を供
給して圧力を加えることによって送液するように構成し
たものであり、洗浄液は抵抗管４３、ブレヒータ４４、
バルブ４５を通し安定した所定の温度と流量になるよう
に制御することによって反応をしやすくし反応の安定化
を図っている。同様に発光試薬においても、ミキサー４
６にヒーターを付加することによって発光反応時の温度
の安定化を図るようにしてもよい。なお、発光試薬を注
入する場合、３方ジヨイント４２から先の管内にはミキ
シングされたものが残っているので、その直前にこれを
吐き出すことが必要である。The tank 38 is for storing the luminescent auxiliary reagent, and the tanks 39 and 40 are for storing the luminescent reagent, respectively.The in-out switching valve 33 and the pumps 34 to 37 are for storing the luminescent auxiliary reagent, the diluent, and the luminescent reagent. It is something. A buffer solution stored in the tank 41 is used as the diluting solution and the washing solution. As this buffer solution, a mixture of a surfactant, sugar, etc. that promotes the immune reaction is used. And tank 4
1 has a closed structure and is configured to supply pressurized air from a compressor 32 and send liquid by applying pressure, and the cleaning liquid is supplied to a resistance pipe 43, a blow heater 44,
By controlling the temperature and flow rate to a stable predetermined temperature and flow rate through the valve 45, the reaction is facilitated and the reaction is stabilized. Similarly, for luminescent reagents, mixer 4
A heater may be added to 6 to stabilize the temperature during the luminescence reaction. In addition, when injecting the luminescent reagent, since the mixed material remains in the tube beyond the three-way joint 42, it is necessary to spit it out immediately before injecting the luminescent reagent.
例えばインアウト切り替えバルブ３３が図示の状態にお
けるポンプ吸引工程では、ポンプ３４により発光補助試
薬がタンク３８から吸引され、ポンプ３５により希釈液
（水）がタンク４１から吸引され、同様にポンプ３６．
３７により発光試薬がタンク３９．４０から同時に吸引
される。そして、インアウト切り替えバルブ３３が切り
替わり（上半分が右方ヘシフトし）ポンプ吐出工程に入
ると、発光補助試薬と希釈液は、ブレヒータ４４を通し
て所定の温度に温められてそれぞれポジション＠、■の
カートリッジに注入される。また、発光試薬は、３方ジ
ヨイント４２、ミキサー４６を通してミキシングされ、
検出器１０のカートリッジに注入される。For example, in the pump suction step with the in-out switching valve 33 in the state shown, the pump 34 suctions the luminescent auxiliary reagent from the tank 38, the pump 35 suctions the diluent (water) from the tank 41, and the pump 36.
37 simultaneously aspirates luminescent reagent from tanks 39 and 40. Then, when the in-out switching valve 33 switches (the upper half shifts to the right) and enters the pump discharge process, the luminescent auxiliary reagent and the diluent are heated to a predetermined temperature through the bleed heater 44, and the cartridges in positions @ and is injected into. Further, the luminescent reagent is mixed through a three-way joint 42 and a mixer 46,
is injected into the cartridge of the detector 10.
洗浄工程では、バルブ４５が選択的に開閉され、緩衝液
がタンク４１から抵抗管４３、ブレヒータ４４、バルブ
４５を通してそれぞれのポジション■、■、■のカート
リッジに注入される。そして次に、エアバルブが選択的
に開閉され、コンプレッサ３２からエアバルブを通して
それぞれのポジション■、■、■のカートリッジに加圧
空気が供給される。通常の洗浄では、洗浄液（緩衝液）
の注入、加圧空気による廃棄が４回行われる。In the cleaning process, the valve 45 is selectively opened and closed, and the buffer solution is injected from the tank 41 through the resistance tube 43, the bleed heater 44, and the valve 45 into the cartridges at the respective positions (1), (2), and (2). Then, the air valves are selectively opened and closed, and pressurized air is supplied from the compressor 32 to the cartridges at the respective positions (1), (2), and (2) through the air valves. In normal cleaning, cleaning solution (buffer solution)
injection and disposal with pressurized air four times.
ポジション■では、サンドイツチ法と競合反応法が適用
できるように、サンプルの分注流系と標識抗体試薬の分
注流系が接続されるが、これらは、それぞれサンプルカ
ップ或いは試薬ボトルから専用のディスポチップを使っ
て吸入、分注している。In position ■, the sample dispensing flow system and the labeled antibody reagent dispensing flow system are connected so that the Sand-Deutsch method and the competitive reaction method can be applied, but these are each connected to a dedicated disposable from the sample cup or reagent bottle. It is inhaled and dispensed using a tip.
この場合、先端にサンプル或いは試薬が残留するので、
それらを加圧空気により吹き出すように加圧空気の流系
が接続されている。それが、サンプル分注系ではバルブ
５２の流系であり、ディスポチップの先端をサンプルタ
ーンテーブル４のサンプルカップの中に挿入し、サンプ
リングポンプ５１によりサンプルを吸引しポジション■
のカートリッジに分注した後にこの流系に切り替えられ
る。In this case, sample or reagent remains on the tip, so
A pressurized air flow system is connected to blow them out with pressurized air. In the sample dispensing system, this is the flow system of the valve 52. The tip of the disposable tip is inserted into the sample cup of the sample turntable 4, the sample is sucked by the sampling pump 51, and the sample is sucked into the position ■.
After dispensing into the cartridge, the system is switched to this flow system.
同様に、試薬を分注する場合にも、ディスポチッブの先
端を試薬ターンテーブル３の試薬ボトルの中に挿入し、
試薬ポンプ５３により吸入、分注した後にバルブ５４に
より加圧空気の流系に切り替えられる。また、内圧が上
がると吸引量が安定しなくなるので、大気開放用のバル
ブも設けられている。Similarly, when dispensing a reagent, insert the tip of the disposable tip into the reagent bottle of the reagent turntable 3,
After the reagent pump 53 sucks and dispenses, the valve 54 switches to a pressurized air flow system. Additionally, since the amount of suction becomes unstable when the internal pressure increases, a valve for opening to the atmosphere is also provided.
次に、反応ターンテーブル１のポジションの回転に沿っ
て説明する。Next, the rotation of the position of the reaction turntable 1 will be explained.
ポジション■でアーム機構７が動作してカートリッジタ
ーンテーブル２から新しいカートリッジを搬送し先端部
を取り除いてセットする。At position (2), the arm mechanism 7 operates to transport a new cartridge from the cartridge turntable 2, remove the tip, and set it.
ポジション■に新しいカートリッジをセットするときに
、第４図（ａ）に示すカートリッジの場合、先端部１４
８をカートリッジから取り除いても、それだけでは中の
保存液が廃棄されないので、午ジション■でカートリッ
ジの上端開口部から加圧空気を送りカートリッジの中の
保存液を廃棄する。When setting a new cartridge in position ■, in the case of the cartridge shown in FIG.
Even if 8 is removed from the cartridge, the storage solution inside it will not be discarded, so pressurized air is sent from the upper end opening of the cartridge in step 3 to discard the storage solution inside the cartridge.
次のポジション■で洗浄バルブをカートリッジの上端開
口部にセットして洗浄液と加圧空気を交互に例えば４回
繰り返し送ることによって洗浄を行う。At the next position (3), the cleaning valve is set at the upper opening of the cartridge, and cleaning is performed by alternately sending cleaning liquid and pressurized air repeatedly, for example, four times.
続いてポジション■で、希釈液を添加する。これは、血
液や血清、尿等を直接注入すると、種々の成分が免疫反
応に邪魔をする場合があるので、免疫反応を起こしやす
くするものである。Next, at position ■, add the diluent. This is to make it easier to cause an immune reaction, since when blood, serum, urine, etc. are directly injected, various components may interfere with the immune reaction.
そして、ポジション■でサンプリングカップからディス
ポチップでサンプルを吸引し、カートリッジに分注する
。Then, at position ■, the sample is aspirated from the sampling cup with a disposable tip and dispensed into the cartridge.
その後は、１ポジシヨンずつ回転する毎に振動を与え撹
拌することにより免疫反応（第１反応）を促進させ、ポ
ジション０で給水、加圧空気による排水を４回繰り返し
洗浄を行うことによって、先に説明したＢ／Ｆ分離を行
う。After that, the immune reaction (first reaction) is promoted by applying vibration and stirring each time it rotates one position at a time, and at position 0, water is supplied and water is drained using pressurized air, which is repeated four times for cleaning. Perform the B/F separation as described.
ここでＢ／Ｆ分離後の動作について詳しく説明すると、
まず、ポジション０から２０ポジシヨン順方向へ回転さ
せ、−旦ポジション■で止めてバッファとして希釈液（
緩衝液）を注入し、さらに１０ポジシヨン順方向へ回転
させて前回より１ポジシヨン先のポジション■まで進め
る。ここで振動による撹拌を行った後、同様に２０ポジ
シヨン順方向へ回転させて一旦ポジション■で止めて標
識抗体の分注を行う。希釈液は、ブレヒートして反応温
度を安定化し、免疫反応を円滑に行い促進させる作用が
あると共に次の標識試薬を分注した場合に撹拌効果を高
める。これがサンドイツチ法の場合の操作である。Here, we will explain in detail the operation after B/F separation.
First, rotate from position 0 to 20 positions in the forward direction, stop at position ■, and use the diluent as a buffer (
Buffer solution) is injected and rotated forward another 10 positions to advance to position ①, which is one position ahead of the previous position. After stirring by vibration, the tube is similarly rotated 20 positions in the forward direction, and once stopped at position (3), the labeled antibody is dispensed. The diluent has the effect of stabilizing the reaction temperature by preheating, facilitating and promoting the immune reaction, and enhances the stirring effect when the next labeling reagent is dispensed. This is the operation in the case of the Sanderutsch method.
すなわち、ｌＯポジションのピッチを回転させる操作と
２０ポジシヨンのピッチを回転させる操作を交互に行う
ことにより、前回のポジションから１ポジシヨンずつ進
めるようにする。このようにするので、サンドイツチ法
でもサンプルの分注のポジション■で標識試薬の分注を
行う装置構成を採用することができる。その結果、ポジ
ション■で同時にサンプルと標識抗原の分注を行うよう
に回転操作を制御する二とによって競合反応法の場合も
同様に同じ流系により免疫測定を行うことができる。That is, by alternately performing an operation of rotating the pitch of the 10 position and an operation of rotating the pitch of the 20 position, the position is advanced one position at a time from the previous position. By doing this, it is possible to adopt an apparatus configuration in which the labeling reagent is dispensed at the sample dispensing position ① even in the Sand-Deutsch method. As a result, by controlling the rotation operation so that the sample and the labeled antigen are simultaneously dispensed at position (2), immunoassays can be performed using the same flow system even in the competitive reaction method.
その後、ポジション■まで第１反応と同様に１０ポジシ
ヨンのピッチと２０ポジシヨンのピッチにより交互に回
転させながら振動を与えて撹拌することにより免疫反応
（第２反応）を促進させ、ポジション■で再び洗浄によ
るＢ／Ｆ分離を行う。After that, the immune reaction (second reaction) is promoted by shaking and stirring while alternating rotation at the pitch of 10 positions and the pitch of 20 positions in the same way as the first reaction up to position ■, and then washed again at position ■. Perform B/F separation by
そして、ポジション■で発光を強めるための発光補助試
薬を添加し、
始めのポジション■で検出器ｌＯにカートリッジを移す
。検出器１０では、カートリッジに発光試薬を添加した
直後に発光量を測定する。発光試薬は、標識物質によっ
て異なるが、例えば了クリジニウム（Ａｃｒｉｄｉ旧ｕ
＋ｎ）の場合には過酸化水素とアルカリの混合液、ルミ
ノール（Ｌｕｍｉｎｏｌ）の場合には過酸化水素とＦｅ
イオンの混合液、ジオキセトン（１，２−Ｄ １ｏｘｅ
ｔｏ口ｅ）の場合には過酸化水素と蛍光物質との混合液
が用いられるが、これらは短時間で反応してしまうので
、それぞれのボトルから３方ジヨイント４２、ミキサー
４６を通して同時に注入している。Then, at position (■), add a luminescence auxiliary reagent to intensify luminescence, and at the initial position (■), transfer the cartridge to the detector lO. The detector 10 measures the amount of luminescence immediately after adding the luminescence reagent to the cartridge. The luminescent reagent varies depending on the labeling substance, but for example, Acridinium
+n), a mixture of hydrogen peroxide and alkali, and Luminol, a mixture of hydrogen peroxide and Fe.
A mixture of ions, dioxetone (1,2-D 1oxe
In the case of e), a mixture of hydrogen peroxide and fluorescent material is used, but since these react in a short time, they are injected simultaneously from each bottle through the three-way joint 42 and mixer 46. There is.
上記の動作において、例えばポジション■に１２秒間静
止してから順方向に２０ポジシヨンのピッチで回転して
ポジションＯで１２秒間静止し、次にポジション■まで
ｌＯポジションピッチで回転して、２４秒間かけてポジ
ション■からポジション■・・・とｌポジションずつ進
めると、ポジション■においては、１２秒間でまずカー
） ＩＪッジを検出器ｌＯに移し、新しいカートリッジ
をカートリッジターンテーブル２から持ってきてセット
することになる。この場合には、第１反応に約３分、第
２反応に約５分を要し、全体として１０分前後で１サン
プルの免疫反応測定を行うことができ、凡そ１５０テス
）／ｈｒの測定速度を実現することができる。In the above operation, for example, it stays at position ■ for 12 seconds, rotates in the forward direction at a pitch of 20 positions, stays at position O for 12 seconds, then rotates to position ■ at a pitch of 10 positions, and rotates for 24 seconds. When moving from position ■ to position ■... by l positions, at position ■, the first car) is moved to the detector lO in 12 seconds, and a new cartridge is brought from the cartridge turntable 2 and set. It turns out. In this case, the first reaction takes about 3 minutes, the second reaction takes about 5 minutes, and the immune reaction measurement for one sample can be performed in about 10 minutes in total, resulting in a measurement of about 150 tes)/hr. speed can be achieved.
なお、■サンプルで複数項目の測定を行う場合には、ポ
ジション■において、それぞれの測定項目に対応した固
相試薬のカートリッジがカートリッジターンテーブルに
セットされ、それらのカートリッジに同じサンプルが分
注され、さらに測定項目に対応した試薬が分注される。In addition, when measuring multiple items with a sample, at position ■, solid phase reagent cartridges corresponding to each measurement item are set on the cartridge turntable, and the same sample is dispensed into those cartridges. Furthermore, reagents corresponding to the measurement items are dispensed.
そして、検出器１０で発光量が測定されて終了となる。Then, the amount of light emitted is measured by the detector 10, and the process ends.
再度測定が必要な場合には、残りのディスポチップを使
ってサンプルの分注を行う。そのために、第１図のサン
プルターンテーブルにおいて各サンプル対応に２個のデ
ィスポチップを格納している。再測定は、測定値が予め
設定された範囲を著しく逸脱したような異常値を示す場
合だけでなく、−次スクリーニングとして予め測定項目
毎に判定値が与えられ、その判定結果から次の測定項目
が設定されている場合等がある。例えば血清肝炎の検査
において、まず、ＨＢＳ抗原の検査を行い、その結果で
陽性となった場合にＨＢＥやＨＢＳ抗原の検査を行う如
きである。また、使い捨てのディスポチップを用いてい
る理由は、免疫分析の場合には非常に幅が広く、従来の
ピペットでは完全な洗浄ができないためである。If you need to measure again, use the remaining disposable tip to dispense the sample. For this purpose, two disposable chips are stored for each sample in the sample turntable shown in FIG. Re-measurement is required not only when the measured value shows an abnormal value that significantly deviates from the preset range, but also when a judgment value is given for each measurement item in advance as a secondary screening, and the next measurement item is determined based on the judgment result. may be set. For example, in a serum hepatitis test, first a test for HBS antigen is performed, and if the result is positive, a test for HBE or HBS antigen is performed. In addition, the reason why disposable disposable tips are used is that in the case of immunoassays, the range is very wide, and conventional pipettes cannot be used for complete cleaning.
以上のように本発明によれば、同一位置で洗浄と排液を
交互に繰返し行うことができると共に、カートリッジの
振動等により液より上部に付着したビーズ粒子等の付着
物を確実に洗浄することが可能となる。As described above, according to the present invention, it is possible to alternately repeat cleaning and draining the liquid at the same position, and also to reliably clean adhering objects such as bead particles that have adhered to the upper part of the liquid due to vibration of the cartridge or the like. becomes possible.
第１図は本発明における洗浄装置の構造を示す図、第２
図は洗浄装置の先端部を示す図、第３図は洗浄装置の全
体構成を示す図、第４図はカートリッジの構造を示す図
、第５図は注液と給気のタイミングチャートを示す図、
第６図は本発明の自動免疫測定装置の１実施例構成を示
す図、第７図は全体の流系図、第８図はサンドイツチ法
による測定原理を説明するための図、第９図は競合法に
よる測定原理を説明するための図である。
１００・・・洗浄装置、１０１・・・パイプ取付部、１
０１ａ・・・洗浄液注入口、１０３・・・エアーパイプ
取付１１ｆＢ、１０３ａ・・・エアー注入口、１０３ｂ
・・・エアー排出口、１０５ａ、１０５ｂ−・・ｃアー
流路、１０７・・・噴出ヘッド、１０７ａ・・・噴出口
、ｌ ０７ ｂ。
１０７ ｃ−・−流路、１２１は基台、１２３は軸受、
１２５・・・駆動シャフト、１２７・・・係合部材、１
２９・・・位置決め片、１３１．１３３・・・位置決め
用センサ、１３５はアーム。
第１１ｉｉ３
（ａ）
第２１！１
（ｂ）
（ｃ）
出 願 人 日本電子株式会社
０７ｃ
手
続
補
正
書
（方式）
発明の名称
自動免疫測定装置のカートリッジ洗浄装置３゜
補正をする者
事件との関係FIG. 1 is a diagram showing the structure of the cleaning device according to the present invention, and FIG.
Figure 3 shows the tip of the cleaning device, Figure 3 shows the overall configuration of the cleaning device, Figure 4 shows the structure of the cartridge, and Figure 5 shows the timing chart for liquid injection and air supply. ,
Fig. 6 is a diagram showing the configuration of one embodiment of the automatic immunoassay device of the present invention, Fig. 7 is an overall flow diagram, Fig. 8 is a diagram for explaining the measurement principle by the Sandersch method, and Fig. 9 is a competitive FIG. 3 is a diagram for explaining the measurement principle according to the method. 100...Cleaning device, 101...Pipe attachment part, 1
01a...Cleaning liquid inlet, 103...Air pipe installation 11fB, 103a...Air inlet, 103b
...Air discharge port, 105a, 105b--c air flow path, 107...Ejection head, 107a...Ejection port, l07b. 107 c-・- flow path, 121 is the base, 123 is the bearing,
125... Drive shaft, 127... Engagement member, 1
29...Positioning piece, 131.133...Positioning sensor, 135 is arm. No. 11ii3 (a) No. 21!1 (b) (c) Applicant JEOL Co., Ltd. 07c Procedural amendment (method) Name of the invention Cartridge cleaning device for automatic immunoassay device 3° Relationship to the person making the amendment
Claims (2)
リッジが装着される洗浄装置であって、洗浄液注入口と
加圧気体給気口を有し、洗浄液および加圧気体を交互に
カートリッジ内へ供給することを特徴とする自動免疫測
定装置のカートリッジ洗浄装置。(1) A cleaning device that is equipped with a cartridge in which samples and reagents are placed to perform an immune reaction, and has a cleaning liquid inlet and a pressurized gas supply port, and the cleaning liquid and pressurized gas are alternately introduced into the cartridge. A cartridge cleaning device for an automatic immunoassay device.
るヘッドを設けた請求項１記載の自動免疫測定装置のカ
ートリッジ洗浄装置。(2) A cartridge cleaning device for an automatic immunoassay device according to claim 1, wherein a head for supplying a cleaning liquid in a shower-like manner is provided at the tip of the cleaning device.
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Family
ID=13209450
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1062752A Expired - Lifetime JP2883347B2 (en) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | Automatic immunoassay device cartridge washing device |
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Also Published As
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