JPS6345069B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば血液や尿等の試料中の所定の成
分を定量分析する自動分析装置に用いられる試料
分注装置や試薬分注装置に好適に採用される分注
方法に関するものである。

自動分析装置は従来種々の構成のものが提案さ
れているが、一般にはサンプラによつて順次搬送
される血液等の試料を試料分注装置によつて、所
定の通路に沿つて間欠的に搬送される反応管に順
次に定量分注すると共に、この反応管に測定項目
に応じた試薬を試薬分注装置によつて定量分注し
て試料と試薬とを反応させ、その反応液の吸光度
を測定して測定項目の定量分析を行なうデイスク
リート方式を採用している。かゝる自動分析装置
は一般には多項目の分析が行なわれるよう構成さ
れ、それに応じて各分析項目に対して使用する試
薬を同時にセツトできるよう構成されている。こ
の場合、各試薬に対してそれぞれ分注装置を設け
ることもできるが、このようにすると装置が高価
になると共に大形かつ複雑になるため、近年では
試薬分注装置を試料分注装置と同様に、１つの分
注装置で異なる複数種の試薬をデイスクリートに
分注するよう構成している。このように、１つの
分注装置によつて多種類の試料や試薬をデイスク
リートで分注する場合には、コンタミネーシヨン
を防ぐため一般にはプローブ先端まで希釈液を満
たしておき、先ず空気を吸引してから所要の液体
（例えば試料）を所定量吸引し、プローブ内壁に
附着する試料を空気層と希釈液との境界面におい
て剥落しながら吸引した試料を所定量の希釈液と
共に吐出している。しかし、この場合の試料の吸
引量に対する吐出量の割合は、第１図に示すよう
に吐出流速によつて変わり、吐出流速を速くする
と、第２図Ａに示すようにプローブ１内において
希釈液２と試料３との間に形成した空気層４はつ
ぶれ、プローブ１の内壁に附着する試料３を十分
剥落さないまゝ、したがつて試料３をプローブ１
の内壁に附着させたまゝ、希釈液２と共にプロー
ブ１の先端から吐出し、その結果第２図Ｂに示す
ようにプローブ１の内壁に試料３が残存して吐出
割合が低下する。この傾向は試料の粘性が高い程
著しい。このように、吸引した試料３がプローブ
１の内壁に残存すると、所望量の分注ができない
と共に、次に吸引する試料との間でコンタミネー
シヨンを起すため、分析精度に悪影響を及ぼすこ
とになる。この欠点を解決するため、吐出流速を
遅くすることも考えられるが、このようにすると
吐出時間が長くかゝり分析処理速度を低下させる
と共にプローブ先端での水切れが悪くかつ再現性
が悪くなるため、分注精度が低下することにな
る。なお、第１図に示す特性曲線は希釈液（吐出
量）が400μ、空気層5μ、試料吸引量（試料
粘度24.8センチストークス）が100μの条件で測
定したものである。

上述した種々の欠点を除去する分注方法とし
て、空気層を介してプローブ内に吸引した試料を
吐出した後、例えばシリンジポンプのピストンを
往復動させ、プローブ内において希釈液と空気と
の境界面を複数回往復動させてプローブ内壁を洗
浄してから希釈液を所定量吐出することが考えら
れる。このようにすれば、試料吐出後にプローブ
内壁に附着残存する試料を希釈液と空気との境界
面の往復動により有効に剥落すことができる。し
かし、この場合にはプローブ内で希釈液を複数回
往復動させるための制御が困難であると共に、分
注操作に長時間を要するため分析処理速度が低下
する不具合がある。また、希釈液を往復動させて
いる際に、プローブ内壁から剥落された試料がプ
ローブ内の希釈液の上流側にも侵入したり、また
希釈液内に気泡が発生して、コンタミネーシヨン
を起す恐れがあると共に希釈液の分注精度に悪影
響を及ぼす恐れがある。

本発明の目的は上述した種々の欠点を除去し、
吸引して吐出すべき液体が高粘性のものであつて
も、これを高精度かつ迅速に、しかもコンタミネ
ーシヨンを起すことなく分注できる分注方法を提
供するものである。

本発明の分注方法は、先端に空気層を残して予
じめ第１の液体を収容したプローブ内に該空気層
を介して所定量の第２の液体を吸引して、この第
２の液体を所定量の第１の液体と共に吐出するに
あたり、前記空気層を介して吸引した第２の液体
をほゞ全部吐出するまでの流速を、その後吐出す
る第１の液体の吐出流速よりも遅くすることを特
徴とするものである。

以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第３図は本発明分注方法を実施する分注装置の
一例の構成を示すものである。この分注装置は自
動分析装置の試料分注装置として構成したもので
あり、試料容器１１内の試料液（第２の液体）１
２を希釈液容器１３内に収容された希釈液（第１
の液体）１４で所定の割合で希釈して反応管１５
内に分注するものである。試料液１２の吸引位置
において昇降可能でかつ吸引した所定量の試料液
１２を所定量の希釈液１４と共に反応管１５内に
吐出する位置に移動可能なプローブ１６を開閉弁
１７、シリンジポンプ１８および開閉弁１９を経
て希釈液容器１３に連結する。本例ではシリンジ
ポンプ１８のピストン２０を、図示しないピニオ
ン−ラツク機構等の動力伝達機構を介して可逆モ
ータ２１に連結し、このモータの回転によりピス
トン２０を往復動させると共に試料液１２および
希釈液１４の吐出工程期間中において、試料液１
２をほゞ全部吐出するまでの流速を、その後吐出
する希釈液１４の吐出流速よりも遅くするように
制御回路２２によりモータ駆動回路２３を経てモ
ータ２１の回転数、すなわちピストン２０の押込
み速度を制御するよう構成する。

以下本実施例の分注装置の動作の一例を第４図
に示すタイムチヤートを参照しながら説明する。
なお、本例では分注周期を７秒とし、希釈液容器
１３からプローブ１６の先端までの流路内には希
釈液１４が充満している。先ず、開閉弁１７を
閉、開閉弁１９を開とし、モータ２１を所定時間
駆動し、その出力軸を所定の方向に回転させてピ
ストン２０を下降させ、所定量の希釈液１４をシ
リンジポンプ１８内に吸引する。次に、プローブ
１６の先端を空気中に位置させた状態で開閉弁１
７を開、開閉弁１９を閉とし、モータ２１をその
出力軸が前記と同方向に回転するように若干駆動
してプローブ１６から空気を吸引し、その先端部
に空気層を形成する。その後、プローブ１６の先
端部を試料容器１１内の試料液１２中に浸漬させ
た状態で、モータ２１を所定時間駆動し、その出
力軸を前記と同方向に回動させて試料液１２を所
定量吸引する。次に、プローブ１６の先端を反応
管１５の開口に臨ませてから、モータ２１を駆動
し、その出力軸を前記とは逆方向に回転させてピ
ストン２０を上昇させて、吸引した所定量の希釈
液１４、空気層および試料液１２を反応管１５内
に吐出するが、この吐出工程では試料液１２が
ほゞ全部、本例では試料液１２、空気層および希
釈液１４の一部がプローブ１６の先端から吐出さ
れるまでは、ピストン２０の押込み速度すなわち
吐出流速が比較的遅くなるように制御回路２２に
よりモータ駆動回路２３を経てモータ２１の回転
数を制御し、その後吐出流速が比較的速くなるよ
うにモータ２１の回転数を制御して、残りの希釈
液１４を反応管１５内に吐出する。このように吐
出工程中において吐出流速を切換えるには、ピス
トン２０が試料液、空気層および希釈液の一部を
吐出する位置を検出してその切換えのタイミング
をとつたり、あるいはモータ２１としてパルスモ
ータを使用する場合にはそのパルス数を計数し、
その計数値が所定の値、すなわち希釈液の一部が
吐出されるのに対応する値になつたときに、駆動
パルスの周波数を高くする等種々の方法を採用す
ることができる。

以後、上述した順次の動作を繰り返し行なうこ
とにより、順次の試料液を順次の反応管に希釈分
注する。

上述した実施例によれば、第５図Ａに示すよう
にプローブ１６内において希釈液１４と試料液１
２との間に形成した空気層２４は、希釈液１４の
一部が吐出されるまでは吐出流速が遅いから、第
５図ＢおよびＣに示すようにつぶれることなく吐
出される。したがつて、試料液１２が高粘性のも
のであつてもプローブ１６の内壁に附着した試料
液１２は希釈液１４と空気層２４との境界面にお
いて有効に剥落されるから、試料液１２を高精度
で分注できる。また、試料液１２の吐出後比較的
速い流速で希釈液１４が吐出されるから、希釈液
１４のプローブ１６先端での水切れがよいと共
に、プローブ１６の内壁は有効に洗浄され、した
がつてコンタミネーシヨンも有効に防止すること
ができる。更に、試料液１２の吐出後、希釈液１
４をプローブ１６内で往復動させるものでないか
ら、プローブ１６内の希釈液中に気泡が侵入する
ことがなく、したがつて希釈液１４も高精度で分
注することができると共に、制御が簡単でかつ分
注時間も短時間で済むから分析処理速度を早める
ことができる。

なお、吐出工程中において瞬間的に流速を切換
えることが困難な場合には、第６図にタイムチヤ
ートを示すように、試料液をほゞ全部吐出した
後、ピストンを一時停止させ、吐出流速の切換操
作をしてから残りの吐出工程を行なうようにすれ
ばよい。

本発明は上述した例のみに限定されるものでは
なく、幾多の変更または変形が可能である。例え
ば吐出流速を切換える手段としては、モータ２１
とピストンとの間にギヤを介在させ、所定のタイ
ミングでそのギヤ比を変えて吐出流速を変更する
こともできるし、モータ２１としてDCモータを
用いた場合には、その駆動電圧を切換えて吐出流
速を変更することができる。また、ピストン２０
の往復動を空気圧や油圧で行なう場合には、その
駆動圧力を制御することにより、吐出流速を制御
することができる。更に、上述した実施例では、
１つのシリンジポンプ１８で分注装置を構成した
ものに本発明の分注方法を採用したが、希釈液吸
引・吐出用のシリンジポンプと、試料液および空
気層の吸引・吐出用のシリンジポンプとを用いて
構成した分注装置にも本発明を有効に採用するこ
とができる。更にまた、吐出流速の切換えは、希
釈液の一部が吐出される以前、すなわち試料液が
一部残存する時点あるいは空気層が吐出される時
点から、吐出流速を速めることもでき、この場合
でも上述したと同様の効果を得ることができる。
更に、上述した例では自動分析装置に用いられる
試料分注装置に本発明を適用したが、試薬分注装
置やその他自動分析装置以外に用いられる種々の
分注装置にも本発明を有効に適用することができ
る。

以上詳細に説明したように、本発明によれば、
空気層を介して吸引した液体の吐出流速をその後
吐出する他の液体の吐出流速よりも遅くしたか
ら、空気層の境界面による液体の剥落作用を有効
に利用でき、したがつて空気層を介して吸引する
液体が高粘性のものであつてもこれを高精度かつ
迅速に、しかもコンタミネーシヨンを起すことな
く分注することができ、本発明の目的を有効に達
成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は吐出流速に対する液体の吐出割合を示
す線図、第２図ＡおよびＢは従来の分注方法によ
る欠点を説明するための線図、第３図は本発明分
注方法を実施する分注装置の一例の構成を示す線
図、第４図は第３図に示す分注装置の動作の一例
を説明するためのタイムチヤートを示す図、第５
図Ａ，ＢおよびＣは第３図に示す分注装置におけ
るプローブ内の液体の状態を示す断面図、第６図
は第３図に示す分注装置の動作の他の例を説明す
るためのタイムチヤートを示す図である。 １１……試料容器、１２……試料液（第２の液
体）、１３……希釈液容器、１４……希釈液（第
１の液体）、１５……反応管、１６……プローブ、
１７，１９……開閉弁、１８……シリンジポン
プ、２０……ピストン、２１……モータ、２２…
…制御回路、２３……モータ駆動回路、２４……
空気層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 先端に空気層を残して予じめ第１の液体を収
   容したプローブ内に該空気層を介して所定量の第
   ２の液体を吸引して、この第２の液体を所定量の
   第１の液体と共に吐出するにあたり、前記空気層
   を介して吸引した第２の液体をほぼ全部吐出する
   までの流速を、その後吐出する第１の液体の吐出
   流速よりも遅くすることを特徴とする分注方法。