JPS5939704B2 - 液体試料の分析方法及び分析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連続流れ定量試料分析とくに分析における薬
の保留に関する。

従来知られている自動化した連続流れ式の定量試料分析
は、異る試薬と混合したときに試料の異る成分の各分析
のために各液体試料の区分すなわちアリコート（Ａｌｌ
ｇｃＯｔ）をキユベツト内に分与する回分式の自動化し
た分析よりも多くの利点を持つている。

この回分式では反応生成物は各キユベツト内で分析され
る。しかしたとえばスケツグス（Ｓｋｅｇｇｓ）等を発
明者とする米国特許第３，２４１，４３２号明細書に記
載してあるような多重通路式のこのような連続流れ分析
では、１条の流れで流れる次次の互に隔離した試料を互
に異るマニホルドの各１つに流れる各区分に分割する。
これ等の各マニホルドでは対応区分が合流して、試料の
異る成分の定量用の流れ室内の反応生成物の分析のため
に異る試薬の連続的に流れる流れと反応する。連続流れ
分析の利点はとくに、装置の操作者による目視の機能監
視または分析確認のための計算機監視と、一層高い性能
の信頼性の得られる一層少い可動部品から成る一層簡単
な構造と、１つの試料成分分析から異る試料成分分析へ
の１つのマニホルドの置換または変更に関する普遍性と
がある。多重の試料成分に対するこのような多重通路分
析装置の１つの障害は、場合により装置設定の目的であ
る分析のすべてがたとえば特定の血液試料について医師
が必要としまたは要求するとは限らないことである。

従来知られている限りではこのような連続流れ装置には
各試料保持器でその試料の特定の分析要求を識別し装置
内の応答機構を支配する制御装置を設けてない。この応
答機構は１条または複数条の必要でない通路への試薬供
給を中断する。必要でない試薬の流れをこのように止め
ると、元来試薬は数が多くまた高価なものなのでかなり
の節約になる。本発明は従来の連続流れ分析装置のこの
ような障害を除くものである。

本発明の目的は、１条の流れで次次に流れる各試料に関
して試料の所要試薬を識別し装置内の応答機構を制御し
特定の所要試薬に合うようにする制御装置を持つ新規な
連続流れ分析装置を提供しようとするにある。

本発明の他の目的は、試料の成分の不必要な分析に対す
る試薬はこれを保留しようとするにある。本発明のなお
その他の目的は以下に述べる所から明らかである。さら
に本発明によれば、次次の試料を試薬と反応させる反応
部分とその反応生成物を分析する分析部分とを含む導管
に沿い源から各別の試料から成る１条の流れを流し、前
記導管内にその反応部分の上流側で試薬を導入し試料一
試薬混合物を生成し、次次の試料を前記源で識別し、こ
のような識別に応答して前記導管への試薬の導入を中断
しその代りにパイロツト流体を送り前記の混合物を前記
導管の反応部分および分析部分に沿い同じ流量割合で移
動させる、液体試料の分析法および分析装置が得られる
。以下本発明による分析法および分析装置の実施例を添
付図面について詳細に説明する。

第１図に示すように試料源はド・ジヨン（ＤｅＪＯｎｇ
旙発明者とする米国特許第３，１３４，２６３号明細書
に例示してあるような試料採取装置１０から成つている
。

試料採取装置１０は回転台１２を備えている。採取装置
１０は、回転台１２に円形に配列され血清試料として例
示した１連の互に異る試料を入れた次次の試料コツプま
たは保持器の液体内に浸す吸引管１４を備えている。１
連の各試料保持器は吸引管１４に関係的な回転台１２の
角運動で割出しする。

このような試料保持器の１つを保持器１８として示し次
に続く保持器２０を図示してある。試料採取装置１０は
また、吸引管１４を次次の試料の間で浸す洗浄溶液を入
れた洗浄容器２２を備えている。吸引管１４が試料液ま
たは洗浄溶液から出るときは、吸引管１４内に空気を吸
引する。この空気の流れは、吸引管１４を他の液体中に
ふたたびそう入したとき吸引管１４内に流れる流れの中
に非混和性の流体区分を普通の方法で形成する。この流
れの液体区分はすべて１対のこのような非混和性流体区
分により仕切られる。吸引管１４には、吸引管１４を次
次の試料間に動かしまた次次の試料間の洗浄溶液に動か
す可動支持部片１６を設けてある。吸引管１４の出口端
部分にはＴ継手を形成してある。このＴ継手の一方の出
口は、圧縮性ポンプ管２４の入口端に連結してある。ポ
ンプ管２４はこれを経てこのような区分流れが流れるよ
うに嬬動ポンプ２６を貫いて延びている。圧縮性ポンプ
管２８は、ポンプ２６を貫いて延び、入口端を液体試薬
源３０内に配置してある。

ポンプ２６から下流側でポンプ管２４の出口端をポンプ
管２８にその各端部の中間で連結してある。入口端を周
囲空気に露出した圧縮性ポンプ管３２は、ポンプ２６を
貫いて延び、出口端をポンプ管２８にポンプ２６の下流
側でかつポンプ管２４のポンプ管２８に対する連結部の
上流側において連結してある。前記の連結部から下流側
に進行的にポンプ管２８に混合コイル管３４、反応部分
すなわち普通の加熱浴３６および分析部分すなわち光度
測定流れ室３８を連結してある。試料に混合するように
試薬を供給するときは、源３０からの試薬の流れは、連
続作動のポンプ２６の作用によりポンプ管２８内を流れ
、ポンプ管３２から供給するガスにより区分される。

ポンプ管２４内を流れる前記した区分試料流れはポンプ
管２８内の区分試薬流れに加わる。試料の各区分は、前
記の試薬流れに供給するガスにより区分される。試料お
よび試薬の各区分はコイル管３４内で混合し、前記した
区分状態を保つ混合物はポンプ管２８のコイル管３４か
ら加熱浴３６に流れる。加熱浴３６で試薬は試料と反応
し反応生成物を生じ光学的密度に変化を生ずる。次次に
反応した各試料の反応生成物は加熱浴３６からポンプ管
２８を経て流れ室３８に流れる。流れ室３８はベリンジ
ヤ一（ＢｅＩｌｉｎｇｅｒ）等を発明者とする米国特許
第３，７４０，１５８号明細書に記載してあるような流
れ室でよい。流れ室３８で試料の次次の反応生成物を、
流れ室３８からポンプ管２８を経て廃棄溜めに流す前に
各試料内の問題の１成分に対し光度測定により分析する
。各分析の成績は図示してない方法で適宜に表示する。
このような試料の１成分たとえばアルブミンの分析のた
めの前記したマニホルドまたは通路は通路１として示し
てある。通路１は、このような試料の互に異る成分の分
析のための複数の通路の１つである。第１図に示すよう
に吸引管１４のＴ継手の他方の出口は、管部片４０の入
口端に連結してある。後述のように管部片４０内には、
吸引管１４からの区分した試料流れの分割分が流れる。
管部片４０からは任意所望の数の通路が枝分れしている
。図示のように図面および説明の簡略化のためにさらに
１つの通路１２だけを示してある。通路１２は、前記し
たポンプ２６と同様な連続作動のポンプ４８を貫いて延
び各ポンプ管２４，２８，３２と同様なポンプ管４２，
４４，４６を備えている。ポンプ管４２の入口端は管部
片４０の出口に連結してある。ポンプ管４４の入口端は
具る液体試薬の源５０内に配置してある。ポンプ管４４
には、前記したコイル管３４、加熱浴３６および流れ室
３８と同様なコイル管５２、加熱浴５４および流れ室５
６をそう入してある。流れ室５６の下流側でポンプ管４
４は廃棄溜めに通する。通路１２内で分析したこのよう
な試料の成分はたとえばグリコースである。任意特定の
試料の分析の際に試料採取装置１０の保持器１８内の試
料のようにアルブミンまたはグルコース或はこれ等両者
の分析の要求がないとき・には、通路１または通路１２
或はこれ等の両通路への試薬供給を後述のようにしてこ
の特定の試料に対し中断する。

それぞれ試薬源３０，５０の付近に、各ポンプ管２８，
４４をふさぐようにソレノイド作動挟み弁５８，６０を
位置させてある。各管部片６６，６８に空気ポンプ６２
，６４をそう入してある。各管部片６６，６８はそれぞ
れ出口端をポンプ管２８，４４に対応するソレノイド作
動挟み弁５８，６０の下流側で連結してある。各圧縮性
管部片７０，７２はその出口端をそれぞれポンプ管２８
，４４に対する各管部片６６，６８の連結部の下流側で
連結してある。また各圧縮性管部片７０，７２はその人
口端をそれぞれ水のようなパイロツト流体の源７４，７
６内に配置してある。各管部片７０，７２の前記の連結
した出口はそれぞれポンプ２６，４８の上流側である。
ソレノイド作動挟み弁７８，８０はそれぞれ管部片７０
，７２をふさぐように位置させてある。各挟み弁５８，
６０，７８，８０と各空気ポンプ６２，６４とは、試料
採取装置１０に協働する制御装置８２によりプログラマ
８４を介して制御する。制御装置８２は符号または文字
の認識装置であつて、米国ニユ一・ヨーク州スカニエイ
トルズ・フオールズのウエルチ・アリン・インコーポレ
イテツド（ＷｅｌｃｈＡｌｌｙｎＩｎｃ．）製のような
光学式でよい。この認識装置は、互に巽る分析または通
路に対する試料の所要試薬、または各試料に対し必要と
しない試薬を読取る。各試料に関しての図示されていな
い符号または文字が各試料保持器のレツテル部分８６に
支持されている。この保持器は、エンゲルハート（Ｅｎ
ｇｅｌｈａｒｄｔ）を発明者とする米国特許第３，７８
１，１２０号明細書の試料保持器と同様に形成すればよ
い。１つの試料についての各分析要求は、第１図の試料
保持器１８の位置に向つて回転台１２が割出しのために
ひと動きするのに先だつて制御装置８２により読取る。

試料保持器１８の図示の位置は試料取出し位置である。
制御装置８２からの信号は導線８８に沿いプログラマ８
４に差向ける。プログラマ８４は制御装置８２からの指
令時にそれぞれ導線９０，９２，９４，９６に沿い挟み
弁５８，６０，７８，８０を付勢し、またそれぞれ導線
９８，１００に沿い空気ポンプ６２，６４を付勢する。
試料の各成分を両通路１，１２で前記したように分析し
ようとするときは、制御装置８２の影響のもとに各弁５
８，６０を開き、各弁７８，８０を閉じ、空気ポンプ６
２，６４を消勢する。もし制御装置８２が信号をプログ
ラマ８４に送り保持器１８内の試料に対して通路１への
試薬の供給は中断するが通路１２への試薬の供給はこれ
を続けるとすればその試料の成分グルコースが通路１２
で述べたようにして分析される。この時にはプログラマ
８４はポンプ管２８内の試薬に先行試料が入り混合する
のと時間的に整合したすなわち位相の合つた関係で動作
し弁５８を閉じ弁７８を開くわけである。そうすると弁
５８を過ぎ源３０からポンプ管２８内を流れる試薬の供
給が中断し、源７４から弁７８を過ぎポンプ管２８に沿
い各ポンプ管３２，２４の接合部を過ぎるパイロツト流
体の流れが始まる。このパイロツト流体はポンプ管３２
からのガスにより区分される。このパイロツト流体の流
れは、この流れに対し保持器１８からの試料を含みポン
プ管２４により供給する流れが加わつてポンプ管２８の
下流側の先行試料を、混合コイル管３４、加熱浴３６お
よび流れ室３８を経て同じ流量割合で廃棄溜めに移動さ
せる。このようにしてこのような先行試料は通路１内で
分析される。前記した所から期らかなように制御装置８
２の影響のもとに保持器１８内の試料に対する源５０か
らの通路１２内の試薬の供給は中断さ瓢源７６からのパ
イロツト流体の流れがポンプ管４４内で置換する。この
状態は制御装置８２の指令によつて、通路１で前記した
状態と同時に起り、または通路１で前記の試料を分析す
る際に起る。制御装置８２が試料に対したとえば通路１
で試薬の供給を始めることを指令すると、応答プログラ
マ８４はポンプ管２４からポンプ管２８内への試料のそ
う入に対し時間的に整合したすなわち位相の合つた関係
で動作しふたたび弁５８を開き弁７８を閉じる。この場
合源３０からポンプ管２８内で弁５８を過ぎて送られる
試薬の供給がふたたび始まり弁７８を過ぎるパイロツト
流体の流れが中断する。これとほぼ同時に空気ポンプ６
２がプログラマ８４により瞬間的に付勢され、管部片６
６を経てポンプ管２８にその中の液体中にパイロツト流
体管７０およびポンプ管２８の接合部の上流側で約２個
または３個の空気区分を形成するのに光分な容積の空気
を送入する。このような空気区分はポンプ管２８の内壁
面を洗浄し、弁５８を過ぎて流れる試薬の汚染を有効に
減らす。前記した所から明らかなように前記した試料に
関する制御装置８２の指令のもとに通路１２では源５０
からの試薬の流れは前回に中断していれば同様にふたた
び始まる。第２図には本発明の変型によるマニホルドま
たは通路を例示してある。

本変型は第１図の液体試料分析装置で通路１の代りに示
してある。後述のように第２図に示したような通路は第
１図の通路１２の代りに使つてもよい。第２図に示すよ
うにそれぞれ前記したポンプ管２４，２８，３２に対応
しこれ等と同様な作用をする各圧縮性ポンプ管１０２，
１０４，１０６は、ポンプ２６と同様な連続作動ポンプ
１０８を貫いて延びている。ポンプ管１０２の入口端は
、吸入管１４のＴ継手の出口の一方に連結してある。ポ
ンプ管１０４の入口端は液体試薬の源１１０内に配置し
てある。ポンプ管１０４はその中に混合コイル管１１２
、加熱浴１１４および流れ室１１６をポンプ管２８と同
様にそう入してある。コイル管１１２、加熱浴１１４お
よび流れ室１１６はそれぞれ前記したコイル管３４、加
熱浴３６および流れ室３８に対応している。管部片１１
８は入口端をポンプ管１０４の出口に連結してある。管
部片１１８の両端部の間には大気圧の廃棄溜めに差向け
た立上がり出口部分１２０を設けてある。管部片１１８
の他端部すなわち出口端は圧縮性管部片１２２の入口端
に連結してある。圧縮性管部片１２２は出口端をポンプ
１０８の上流側でポンプ管１０４に連結してある。前記
した第１図の挟み弁７８と同様な挟み弁１２４は、管部
片１２２に協働し第１図に示したプログラマ８４からの
導線１２６を備えている。前記した挟み弁５８と同様な
挟み弁１２８は、ポンプ管１０４に協働しプログラマ８
４からの導線１３０を備えている。空気ポンプ６２と同
様な空気ポンプ１３２は管部片６６と同様な管部片１３
４にそう入してある。管部片１３４は出口をポンプ管１
０４にそう入してある。空気ポンプ１３２はプログラマ
８４から導線１３６を経て付勢する。試料を第１図の制
御装置８２の指令のもとに第２図の通路で分析し従つて
この通路内で試薬と混合しようとするときは、プログラ
マ８４を介し時間的に整合したすなわち位相を合わせた
関係に挟み弁１２４を閉じ挟み弁１２８を開き、この試
料をポンプ管１０２からポンプ管１０４に入るときに源
１１０からの試薬と混合する。

試料流れがポンプ室１０４内で流れ続ける際に、この試
料は流れ室１１６で特定の試料成分に対し分析される。
またポンプ管１０４から出る試料流れは管部片１１８に
入り、立上がる放出部分１２０のところで管部片１２２
内の閉じた弁１２４を以てうしろをふさいだ後にこの流
れを廃棄溜めに放出する。この状態は、制御装置８２の
指令のもとに、この成分に対し試料を試薬と混合し分析
することを止めるまでは続く。混合分析をしなくなると
ポンプ管１０２からポンプ管１０４内に入る前記試料に
対し時間的に整合しすなわち位相の合つた関係にある応
答プログラマ８４がこの試料に対して弁１２８を閉じ弁
１２４を開くことにより源１１０からの試薬の供給を中
断する。弁１２４を開くと、管部片１１８内を流れる区
分流れは、ポンプ管１０６により供給するガス容積とポ
ンプ管１０２により供給され放出部分１２０によりこの
流れから出る流体容積に等しい流体容積とを除いたパイ
ロツト流体になる。放出部分１２０から下流側で管部片
１１８内を流れ続けパイロツト流体を構成する残りの流
れ部分は管部片１２２内に流入する。この流れ部分は管
部片１２２から出てポンプ管１０４に入りこれに沿つて
循環して流れ、ポンプ管１０６から供給されるガスによ
り区分され、パイロツト流体の一部分を形成する。前記
の試料を含むポンプ管１０２からの流れは区分したパイ
ロツト流体に加えられ、その一部分となる。このように
して得られる流れはポンプ管１０４内の下流側の先行す
る試料一試薬の混合物の流れを混合コイル管１１２、加
熱浴１１４および流れ室１１６を経て移動させポンプ管
１０４から管部片１１８内に流す。このようにしてこの
ような先行流れをこの通路で分析する。第１図の制御装
置８２が或る試料に対し第２図の通路内で試薬の供給を
ふたたび始めることを指令すると、ポンプ管１０２から
ポンプ管１０４内への試薬の流入に対し時間的に整合し
すなわち位相の合つた関係に応答プログラマ８４が作動
しふたたび弁１２８を開き弁１２４を閉じる。

この場合源１１０から管部片１０４内で弁１２８を過ぎ
る試薬の供給がふたたび始まり弁１２４を過ぎるパイロ
ツト流体の流れが中断する。ほぼこれと同時に空気ポン
プ１３２がプログラマ８４により瞬間的に付勢されポン
プ管１０４に管部片１３４を経てポンプ管１０４内の液
体中に約２個または３個の空気区分を形成するのに光分
な容積の空気をパイロツト流体管部片１２２およびポン
プ管１０４の接合部の上流側で送入する。このような空
気区分はポンプ管１０４の内壁面とそのコイル管１１２
、加熱浴１１４および流れ室１１６のこのような表面と
を洗い弁１２８を過ぎて流れる試薬の汚染を有効に減ら
す。ポンプ管１０４から管部片１１８内に出る流れは前
記したようにふたたび放出部分１２０を経て廃棄溜めに
放出する。なお本発明はその精神を逸脱しないで種種の
変化変型を行うことができるのはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明液体試料分析装置の１実施例の線図的配
管図、第２図は第１図の分析装置に使うマニホルドの変
型の線図的配管図である。 １０・・・・・・試料採取装置（試料源）、２４・・・
・・・ポンプ管（第１導管）、２６・・・・・・ポンプ
（流し装諏３０・・・・・・試薬源（試薬導入装置）、
３６・・・・・・加熱浴（反応部分）、３８・・・・・
・流れ室（分析部分）、５８・・・・・・挟み弁、７４
・・・・・・パイロツト流体源、８２・・・・・・制御
装置、８４・・・・・・応答プログラマ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（イ）次次の液体試料を試薬と反応させる反応部分と
   、その反応生成物を検査する検査部分とをそれぞれ持つ
   第１及び第２の導管に沿つて試料源から次次の試料の別
   個のアリコートの流れを流動させ、（ロ）前記第１及び
   第２の導管の反応部分の上流側において異なる試薬を前
   記各導管内に導入して試料−試薬の混合物を形成し、（
   ハ）次次の液体試料を前記試料源において識別し、（ニ
   ）このような識別に応答して前記第１及び第２の導管の
   うちのいずれか一方の導管内への前記異なる試薬の導入
   を中断し、前記いずれか一方の導管内へ前記試薬の代り
   にパイロット流体を導入すると共に、前記第１及び第２
   の導管のうちの他方の導管内へ前記試薬を導入し前記反
   応部分及び検査部分に沿つて同じ流量で位相を合わせた
   関係で流動させるようにすることから成る、液体試料の
   分析方法。 ２ 前記パイロット流体を導入するに当り、前記検査部
   分を通過させられた前記試料一試薬の混合物を、前記第
   １及び第２の導管内の前記液体試料の流れの上流側にお
   いてこれ等の導管内へ再導入するために、パイロット流
   体として再循環させる特許請求の範囲第１項記載の液体
   試料の分析方法。 ３（イ）次次の液体試料を試薬と反応させる反応部分と
   、その反応生成物を検査する検査部分とを持つ第１の導
   管に沿つて試料源から別個の試料の流れを流動させ、（
   ロ）前記第１の導管の前記反応部分の上流側において試
   薬を前記第１の導管内へ導入して試料−試薬の混合物を
   形成し、（ハ）次次の液体試料を前記試料源において識
   別し、（ニ）このような識別に応答して前記第１の導管
   内への前記試薬の導入を中断し、前記第１の導管の前記
   反応部分及び検査部分に沿つて同じ流量で前記試料−試
   薬の混合物を移動させるパイロット流体を前記試薬の代
   りに位相を合わせた関係で導入し、（ホ）前記パイロッ
   ト流体を導入するに当り、前記検査部分を通過させられ
   た前記試料−試薬の混合物を、前記パイロット流体とし
   て再循環させる、ことから成る、液体試料の分析方法。 ４ （イ）次次の液体試料の別個の各アリコートを試薬
   と反応させる第１の手段と、その反応生成物を検査する
   第２の手段とをそれぞれ持つ第１及び第２の導管に沿つ
   て試料採取装置から次次の液体試料の別個の各アリコー
   トの流れを流動させる流動手段と、（ロ）前記第１及び
   第２の導管の前記第１の手段の上流側においてこれ等の
   各導管内へ異なる試薬を導入して、これ等の各種管内に
   試料−試薬の混合物を形成する混合物形成手段と、（ハ
   ）次次の液体試料を前記試料採取装置において識別する
   制御手段と、（ニ）この制御手段に応答して、前記液体
   試料のうちの選択された１つの液体試料に関して前記第
   １及び第２の導管のうちのいずれか一方の導管内への前
   記異なる試薬の導入を中断し、パイロット流体を前記第
   １及び第２の導管のうちの一方の導管内へ導入すると共
   に、前記第１及び第２の導管のうちの他方の導管内へ前
   記試薬を導入して、前記第１及び第２の手段に沿つて位
   相を合わせた関係で前記試料−試薬の混合物を移動させ
   る流れを形成するようにする弁手段と、を備えた液体試
   料の分析装置。 ５ パイロット流体を導入する前記弁手段に、このパイ
   ロット流体が導入される一方の前記導管と連通する入口
   を持つ第３の導管を設け、前記第１の手段の上流側にお
   いて前記一方の導管に選択的に連通する出口を通過して
   前記試料−試薬の混合物を再循環させるように、前記入
   口を、前記検査手段から下流側に位置させた前記特許請
   求の範囲第４項記載の液体試料の分析装置。 ６（イ）次次の液体試料を試薬と反応させる第１の手段
   と、その反応生成物を検査する第２の手段とを持つ第１
   の導管に沿つて試料採取装置から別個の液体試料の流れ
   を次次に流動させる流動手段と、（ロ）前記第１の導管
   の前記第１の手段の上流側においてこの第１の導管内へ
   試薬を導入して、この第１の導管内に試料−試薬の混合
   物を形成する混合物形成手段と、（ハ）次次の液体試料
   を前記試料採取装置において識別する制御手段と、（ニ
   ）この制御手段に応答して、前記液体試料のうちの選択
   された１つの液体試料に関して前記第１の導管内への前
   記試薬の導入を中断し、前記第１の導管に沿つて同じ流
   量で前記試料−試薬の混合物を移動させるパイロット流
   体を前記試薬の代りに位相を合わせた関係で導入する導
   入手段と、を備え、 この導入手段に、前記第１の導管の前記第１の手段の上
   流側においてこの第１の導管に選択的に連結される出口
   を通過して前記試料−試薬の混合物を再循環させるよう
   に、前記第１の導管の前記第２の手段から下流側におい
   てこの第１の導管と連通する入口端部を持つ第２の導管
   を設けた、液体試料の分析装置。