JPS6244663A - 多項目自動分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、多項目自動分析装置に係り、特に、反応容器
の列を光度計の光路を横切って回動して。

生化学検査や免疫検査に使用するに好適な多項目自動分
析装置に関する。　　゛ 〔発明の背景〕 ディスクリート方式の１ライン多項目自動分析装置では
、１つの反応ライン上の一連の反応容器に複数項目を反
応させるための試薬を各分析項目に応じて順次加える。

１ライン多項目自動分析装置の例としては、例えば、特
公昭５９−２２９０５が知られているが、この装置は、
反応ラインの近傍に試薬分注機構を２系統設けて最初の
試薬分注機構で反応容器に分析項目に応じた第１試薬を
加え、次の試薬分注機構で反応容器に分析項目に応じた
第２試薬を加えるものである。

この従来技術は、それまでの１試薬につき１つの分注器
を必要としていたものを２つだけの分注機構に減少させ
、大幅な機構の簡略化と分析装置の小形化を達成させた
点で有効であった。しかし、最近、さらに分析装置の小
形化が要望されるようになってきた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、より一層小形化ができて保守点検が容
易となる多項目自動分析装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、反応容器の列が移送状態のときに光度計の光
路を横切って回動され、上記反応容器の列が停止状態の
ときに試料添加位置の反応容器に試料を分注するととも
に試薬添加位置の反応容器）　　　　　　、。試１１．
．ｌ、、、ｉＡカ。す、多項、自動、折装置、。□あゎ
る。本発明では、試料に第１番目に加えられるべき第１
試薬の列を保持すると共に上記第１試薬のあとに加えら
れるべき第２試薬の列をも保持した回動可能な保持手段
を設け、上記第１試薬列上の第１吸入位置、上記第２試
薬列上の第２吸入位置および上記反応容器列上の試薬吐
出位置の間を移動し得る単一の試薬ピペッティング機構
を設け、第１試薬を必要とする反応容器が上記試薬吐出
位置に位置づけられたときには、上記試薬ピペッティン
グ機構を１分析項目に応じた第１試薬を位置づけた上記
第１吸入位置と上記試薬吐出位置の間を移動させ、第２
試薬を必要とする反応容器が上記試薬吐出位置に位置づ
けられたときには、上記試薬ピペッティング機構を、分
析項目に応じた第２試薬を位置づけた上記第２吸入位置
と上記試薬吐出位置の間を移動させるように構成したこ
とを特徴とする。

〔発明の実施例〕

本発明の望ましい実施例では、所定数の透光性反応キュ
ベツトを架設したターンテーブル方式の反応テーブルを
１回転と１容器分（１反応キュベツト分）ずつ回転移動
せしめるが、この１回転と１ピンチの回転途中において
複数回（通常２〜３回）の停止期間を設けたいわゆる分
割回転を行なわしめる。該各停止期に定められた１点の
試薬吐出位置にそのサイクルにおいて第１試薬、第２試
薬さらには第３試薬などが添加されるべき反応キュベツ
トが停止するように制御せしめる。これと同期して各測
定項目毎に複数（通常第３試薬まで）の試薬が予め定め
られた位置に積載されている試薬架設テーブルを必要な
試薬が定められた吸入位置に停止するように制御回転し
、これらに同期して該吸入位置と前記吐出位置間を移動
するピペッティングプローブを有する単一系統の試薬分
注機構を動作せしめる。かつ該反応テーブルの毎サイク
ル毎の分割回転時に必要な全ての反応キュベツトの吸光
度を１サイクル間隔で測定する。

第２図に本発明に基づく自動分析装置の一実施例の全体
の外観図を示す。第１図には同実施例の主要部の原理図
を示す。本装置では、所定数（本例では４０ケ）の透光
性の角形硝子製反応容器６が回転式の反応テーブル５に
保持されている。所定数（本例では最大４８ケまで）の
試薬容器３が回転式の試薬テーブル２に２列に配置、さ
れている。

所定数の被測定試料（本例では４０ケ）と標準試料（本
例では２０ケ）とコントロール用試料（本例では１０ケ
）の容器１゛１が回転式のサンプルテーブル１０にＨａ
される。サンプルテーブル１０の定位置のサンプル容器
から入力情報に基づく所定量の各種試料液を吸入して反
応テーブル５の定位置の反応容器６に該試料を吐出する
試料サンプリング機構８とマイクロシリンジ機構１５が
ある。

単一の試薬ピペッティング機構４とシリンジ機構１７は
、入力情報に基づいて回転しその停止位置が制御される
試薬テーブル２上の定位置（必ずしも一定点である必要
はなく機構４の描く同心円上の複数点であり５本例では
内円と外円の２ケ所、試薬数を増設する場合は３重円〜
４重円の試薬テーブルを使用することもある）の試薬瓶
中がら入力情報に基づく所定量の試薬を吸入して反応テ
ーブル上の一定位置にある反応容器中に添加する。

反応ラインの途中に攪拌機構９がある。この他に反応テ
ーブル５の回転時に光軸を横切る各反応容器６の吸光度
を入力情報に基づく所定の波長（１波長あ、るいは２波
長の差）で測定する高速多波長光度計１３．ａＪ定終了
後の反応容器を洗浄する洗浄用ノズル機構１２と洗浄用
給排水ポンプ機構１６、サンプリング用シリンジ機構１
５、ＬＯＧアンプ１８、Ａ／Ｄコンバータ１９、制御及
びデータ処理用コンピューター１、出力用プリンター２
１、入出力表示用ＣＲＴ２０、入出力用キーボード２３
、プログラム及びデータメモリー用フロッピーディスク
機構２２、反応テーブル上の各反応容器を一定温度に保
持するための循環形恒温水槽１４、コンピューター１と
各機構系を接続するインターフェイス２４、脱イオン水
供給ｆｉ［２５゜排水用真空ポンプ２６などより構成さ
れる。

本装置による測定の開始にあたっては、先ずオお　　　
　　　ペレーターは必要に応じてコントロール用試料と
標準試料と被測定試料をサンプルテーブル１０の内円（
最大１０ケ）と中門（最大２０ケ）と外円（最大４０ケ
）にセットし、各試料液毎に測定する項目（本例では最
大２４項目まで）すなわち試料液毎の項目選択情報を入
力する。また試薬テーブル２には２４項目の測定に必要
な全ての試薬（本例では４８種まで）をセットする。さ
らに各測定項目毎の測定条件を入力する。

入力され得る測定条件の例を、表１９表２９表３に示す
。

表１〜３に示すように、測定条件は、試料の吸光度演算
条件（表中のＡＳＳＡＹ　ＶＯＤＥ）　、試料の採取量
（表中（７）ＳＡＭＰＬＥ　ＶＯＬＵＭＥ）、第１．第
２及び第３試薬の分注条件（ＲＩ　ＶＯＬ、、　Ｒ２Ｖ
ＯＬ、、　Ｒ３ＶＯＬ、）測定波長（ＷＡＶＥＬＥＮＧ
ＴＨＩ、２）、標準液の濃度（ＲＧＴ、ＢＬＫ、Ｃ０Ｎ
Ｃ，ＳＴＤ、Ｃ０ＮＣ）　、　Ｋファクタ（ＦＡＣＴＯ
Ｒ）　、使用するコントロール液の種別（ＣＯＮＴＲＯ
Ｌ　ＩＤ、ＮＯ，）等がキーボード２３から入力される
。

試薬の分注条件としては、表１〜表３のような各試薬の
分注量の他に、各々の試薬がセットされている試薬テー
ブル上のポジション（本例では１〜４８の整数で表わさ
れる）を入力する必要がある。測定項目によって、入力
例表１のように第１試薬のみを用いる１液法、表２のよ
うに第１試薬と第２試薬を用いる２液法、表３のように
第１゜第２．第３試薬の全部を用いる３液法が可能であ
１６゜よえいカケ、よオヶ４いヵ１．□０、□□３う薬
を用いる２液法（Ｒ２＝　Ｏ）も可能である。すなわち
、第１試薬は全ての測定順において使用されるが、第２
．第３試薬は必要に応じて分注量がゼロ入力になり、こ
の場合後述の試薬分注機構は分注動作を行なわない。

以上の準備が終了したら、オペレーターは装置をスター
トさせる。装置がスタートすると反応テーブル５とサン
プルテーブル１０が回転し、最初に測定されるべき試料
液（標準、コントロールあるいは被検試料）と最初に使
用される清浄な反応容器が各々のテーブルの所定位置に
位置付けられる。この状態で試料ピペッティング機構８
とマイクロシリンジ機構１５によって該試料の最初に測
定されるべき測定項目に適応する量（表１〜３のＳＡＭ
ＰＬＥ　ＶＯＬ、）　　が反応容器中に採取される。

次いで反応テーブル６が反時計方向に後述する所定の回
転動作を行なうが、最終的には１回転＋１ピツチ（１反
応容器分）分回転した位置で停止して１次のサイクルの
動作に移行する。すなわち各動作サイクル（本例では１
サイクルは２０秒。

換言すれば１８０テスト／時間）の開始時毎に反応テー
ブルは１ピツチずつ反時計方向に進行した位置で停止し
１次の試料液（項目選択情報に基づいて前サイクルと同
一の試料の場合と次の試料に変る場合がある）が左隣の
反応容器に採取される。

また反応テーブルの回転時には光軸を通過する全ての反
応容器の吸光度が測定される。換言すれば各サイクル毎
に４０個の全ての反応容器の吸光度が、入力情報に基づ
く各波長によって、測定される。

さらに本発明を達成するためには、上述の各サイクルに
おける反応テーブルの回転動作を工夫する必要がある。

すなわち反応テーブルが前述のように反時計方向に１回
転と１ピツチ進行する間に、適当なタイミングと適当な
位置で３回の停止時を設けて、試薬ピペッティング機ｎ
４とシリンジ機構１７．攪拌機構９を連動させて各反応
容器に必要なしたがって各測定項目に必要な第１．第２
゜第３試薬を添加混合しなければならない。もちろん３
回の停止時の内の１回は前述の各サイクルの開始時すな
わち試料の採取時と共通にすることが可能である。

すなわち前述した最初に使用されるべき単一の反応容器
に注目すれば、第１サイクル目の第１停止時（前述の各
サイクルの開始時に相当する）に特定反応容器が第１図
中のＡの位置に停止し、前述の最初の試料の最初の項目
に対応する試料量が特定反応容器中に分取される。第２
サイクルの第１停止時には特定反応容器が１ピツチ分反
時計方向に進行した定位［Ｂに停止し、同時に該測定項
目に対応する第１試薬が試薬テーブル２の吸入位置（図
中のＣの位１ｉりに停止するように制御される。この状
態で試薬ピペッティング機構４とシリンジ機構１７が動
作して、第１試薬の一定量（入力値、表１〜３のＲＩＶ
ＯＬ、）　　が特定反応容器中に添加される。第３サイ
クル目の第１停止時には特定反応容器の収容液が攪拌機
構９によって拡拌される。第１試薬添加から約、３分後
すなわち１２サイクル目の第３停止時には特定反応容器
が再び定位置Ｂに停止し、同時に試薬テーブル２は最初
の測定項目の第２試薬が定位置Ｃに停止するように制御
される。この状態で上述の試薬ピペッテイング機構４と
シリンジ機構１７が動作し必要量の第２試薬（入力値、
Ｒ２ＶＯＬ、）が添加される。

１２サイクル目の第３停止時は該反応容器が攪拌される
。

さらに約３分後すなわち２２サイクル目の第２停止時に
は特定反応容器は三たび定位置Ｂに停止し、同時にこの
反応に必要な第３試薬が試薬テーブル２上の定位置Ｃに
停止され、前述のように第３試薬の必要量（入力値、　
Ｒ３ＶＯＬ、）　　が添加される。２３サイクル目の第
２停止時には該容器が攪拌される。

すなわち最初の１ケの反応容器について見れば１サイク
ル目で試料液が採取され、２０秒後の２サイクル目で第
１試薬が、３分３５秒後の１２サイクル目で第２試薬が
、６分４５秒の２２サイクル目で第３試薬が添加されて
所定の反応が進行す（る。各サイクル毎に該反応容器は
多波長光度計の光軸を通過し、入力情報に従って適当な
波長で吸光度（あるいは２波長の吸光度差）が測定され
記憶される。最終的には３２サイクル目（第１試薬添加
後９分４０秒）まで測定が実施されると、３３〜３６サ
イクル目の第１停止時には特定反応容器は洗浄機構下第
１図のＤの位置に停止し、洗浄される。洗浄された該容
器は４１サイクル目の第１停止時には前述のＡの位置に
停止し、４１番目の測定項目（必ずしも４１番の試料の
測定項目ではない）に対応する試料液が採取される。

実際には１サイクル毎の遅れをもって右回りに隣接した
２番目、３番目・・・・・・４０番目の反応容器される
わけで１本装置は全反応時間９分４５秒でかつ２０秒間
隔で任意の測定項目の処理（１８０テスト／時間）がで
きる全自動装置である。

なお、前述した各測定項目に対し入力された試薬分注条
件（表１〜３）において第２試薬（Ｒ２）、第３試薬（
Ｒ３）の入力値がＯの場合、これらの項目に対応する反
応容器には第２あるいは第３試薬が添加されないで１液
法（Ｒ１≠Ｏ，Ｒ２＝Ｏ。

Ｒ３＝Ｏ）、２液法（Ｒ１≠０．Ｒ２≠０．Ｒ３＝Ｏ）
になる。

さらに、第２試薬が添加されず第３試薬が添加される（
Ｒ１≠Ｏ，Ｒ２＝Ｏ，Ｒ３≠０）添加時間の異なる２液
法が可能である。

より詳細に理解するために、反応テーブル５を中心とす
る動作原理を第３図に示した。すなわち第３図は前述の
如く装置がスタートしてからｎ＋１サイクル目からｎ＋
４サイクル目の動作を説明している。図の（Ａ−１）は
ｎ　＋　１サイクル目の第１停止時の状態を示している
。この時サンプルテーブル上のｍ番目の試料液（１試料
液について複数項目を任意に測定するため通常ｍ＜ｎの
関係になっている）からｎ＋１番目の測定項目に対応す
る試料液Ｓ　ｎ”ｉがピペッティングされ、分取位置の
反応容器（ｎ＋１）に採取される。同時に前のサイクル
で試料Ｓｎが採取された左隣の反応容器（ｎ）には対応
する第１試薬Ｒ１・。が添加され、前々サイクルで第１
試薬Ｒ１・。−Ｉが添加された容器（ｎ−１）は攪拌さ
れる。また３０サイクル以上前に使用に供さ九た反応容
器すなわち３０サイクル（９分４０秒）間に亙る所定の
反応と測定が終了した容器（ｎ　　３０）　〜（ｎ−３
３）の４個の反応容器は前述のように洗浄機構下にあり
、次回の使用に備えて洗浄されている、すなわち洗浄機
構（第１図の１２．１６）の機能は隣接した４ケの反応
容器の残存液体を吸引排出した後適量の脱イオン水の充
填と排出を繰して使用済みの反応容器を洗浄するもので
ある。

このｆ５１停止時間は４秒であり、この間に上記の試料
液の採取、第１試薬の添加、攪拌、使用済み容器の洗浄
が同時並列的に実行される。

第１停止時間が終了すると次いで反応テーブルは６秒間
で反時計方向に（光軸を通過する２０個の反応容器の吸
光度を各々に適した波長で測定しながら）半回転して図
の（Ａ−２）に示す第２停止時の状態で２秒間停止する
。この２秒の第２停止時に２０サイクル前に第１試薬が
、１０サイクル前に必要に応じて（Ｒ２≠０）第２試薬
が既に添加され、所定の反応が進行中の反応容器（ｎ　
−２０）に必要に応じて（Ｒ３≠０）第３試薬が添加さ
れる。同時に前サイクルで第３試薬の添加された反応容
器（ｎ−２１）が攪拌される。

この第２停止時間が終了すると反応テーブルは３秒間で
光軸を通過する１０個の反応容器を分析項目に応じた適
当な波長で測定しながら反時計方向に１／４回転し１図
の（Ａ−３）に示す第３停止時の状態で２秒間停止する
。この第３停止時の２秒間に１０サイクル前に既に第１
試薬が添加され所定の反応が進行中の反応容器（ｎ−１
０）に必要に応じて（Ｒ２≠０）第２試薬が添加される
。

同時に前サイクルで第２試薬が添加された反応容器（ｎ
−１１）が攪拌される。

この第３停止時が終了すると反応テーブルは３秒で残り
の１ｏケの反応容器を各分析項目に適した波長で測定し
ながら反時計方向に１／４回転して、このｎ　＋　１サ
イクル目の全行程を終了する。

）　　　　　、＝ｏａｓ”ｔ［Ｉｏ　（Ｂ−″）′″ｓ
ａｈ、　＊ｏ＋＜クルすなわちｎ＋２サイクル目の第１
停止時（４秒間）であるにの時、ｎ＋２番目の測定項目
に対応する試料液が反応容器（ｎ＋２）に採取され、前
サイクルで試料が採取された反応容器（ｎ＋１）に第１
試薬が添加され、反応容器（ｎ）は攪拌され、反応容器
（ｎ−２９）〜（ｎ−３２）は洗浄される。図の（Ｃ−
１）、（Ｄ−１）は同じくｎ＋３サイクル目及びｎ＋４
サイクル目の第１停止時の状態を表示している。すなわ
ちこのような動作の連続によって１８０テスト／時間の
処理速度で各試料液毎に最大２０項目まで任意の測定が
可能であり、かつ２０項目の測定は１液法、２種類の２
液法、３液法など従来にない汎用性の高い自動分析装置
が構成される。

また、試薬ピペッティング機構４のノズルの内外は、１
つの試薬の吸入、吐出を終了する毎に試薬テーブル２の
中心部に設けられた洗浄槽３ｏにおいてその内外を脱イ
オン水で洗浄することによって各試薬間のコンタミネー
ションを防止する機能を有する。また試料ピペッティン
グ機構４のノズルや攪拌機構９の撹拌棒も同様に水洗さ
れる。

−例として表１〜３に示した測定条件に従って総蛋白（
ＴＰ）の１液法、グルタメート・オキザロアセテート・
トランスアミナーゼ（ＧＯＴ）の２液法、ビリルビン（
Ｂ　Ｉ　Ｌ）の３液法を本装置で実測した。ＴＰはビュ
ーレット反応に基づく１液エンドポイント法、ＧＯＴは
紫外部（ＮＡＤＨ）吸収に基づく２液レートアツセイ法
、ＢＩＬはジエンドラシック・フレグツオン法に基づく
３液エンドポイント法である。また試料は正常人プール
血清である。各３０検体のランダム測定による再現性の
結果を表４に示したが１本実施例装置が従来の連続測定
方式の機種に比較しても充分な精密度を有することを示
している。

また上記実施例では最大３液法まで可能であるが、試薬
テーブル上に架設できる試薬数を増し、反応テーブルの
１サイクル間の停止時を４回（例えば１／４回転する毎
に停止時を設定し、これと試薬分注機構及び試薬テーブ
ルの回転及び停止位置及び攪拌機構を適宜制御すること
によって１液法、添加時間の異なる３種類の２液法と２
種類の３液法及び４液法が可能な自動分析装置が達成で
きる。もちろん同様に５液法や６液法の試薬も可能であ
るが、現実の要求は少ない。

上述の実施例による自動分析装置は、単一の試薬ピペッ
ティング機構と単一の試薬架設テーブルと単一の反応テ
ーブルと単一の試料ピペッティング機構と試料テーブル
が主要部分を構成する非常に単純な装置であるにもかか
わらず、１液法から多液法（通常３又は４液法まで）の
測定系に自在に対応でき、しかも添加時間の異なる２液
〜４液法が可能であるなど従来にない汎用性を有する。

その反面で装置全体の信頼性を左右する試薬分注系が単
一であることは、装置の信頼性を著しく高めるのみなら
ず、装置の価格を著しく低減し得る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、単一の試薬ピペッティング機構を用い
るだけで、２演法以上の多項目分析を実行できるので、
分析装置を小形化でき、部品数も少なくなるので保守点
検が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の機能説明図、第２図は第１
図の実施例の全体外観図、第３図は反応テーブルの動作
を説明するための図である。 ２・・・試薬テーブル、３・・・試薬容器、４・・・試
薬ピペッティング機構、５・・・反応テーブル、６・・
・反応容器、１０・・・サンプルテーブル、１３・・・
光度計、２０・・・ＣＲＴ、２３・・・キーボード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、反応容器の列が移送状態のときに光度計の光路を横
   切つて回動され、上記反応容器の列が停止状態のときに
   試料添加位置の反応容器に試料を分注するとともに試薬
   添加位置の反応容器に試薬を添加する多項目自動分析装
   置において、試料に第１番目に加えられるべき第１試薬
   の列を保持すると共に上記第１試薬のあとに加えられる
   べき第２試薬の列をも保持した回動可能な保持手段を設
   け、上記第１試薬列上の第１吸入位置、上記第２試薬列
   上の第２吸入位置および上記反応容器列上の試薬吐出位
   置の間を移動し得る単一の試薬ピペツテイング機構を設
   け、第１試薬を必要とする反応容器が上記試薬吐出位置
   に位置づけられたときには、上記試薬ピペツテイング機
   構を、分析項目に応じた第１試薬を位置づけた上記第１
   吸入位置と上記試薬吐出位置の間を移動させ、第２試薬
   を必要とする反応容器が上記試薬吐出位置に位置づけら
   れたときには、上記試薬ピペツテイング機構を、分析項
   目に応じた第２試薬を位置づけた上記第２吸入位置と上
   記試薬吐出位置の間を移動させるように構成したことを
   特徴とする多項目自動分析装置。