WO2018110146A1 - 自動分析装置及び自動分析方法 - Google Patents

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WO2018110146A1
WO2018110146A1 PCT/JP2017/040024 JP2017040024W WO2018110146A1 WO 2018110146 A1 WO2018110146 A1 WO 2018110146A1 JP 2017040024 W JP2017040024 W JP 2017040024W WO 2018110146 A1 WO2018110146 A1 WO 2018110146A1
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suction
cleaning
block
reaction vessel
automatic analyzer
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PCT/JP2017/040024
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匠 伊藤
信二 東
昌史 深谷
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株式会社日立ハイテクノロジーズ
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    • G01N35/1004Cleaning sample transfer devices
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    • G01N35/04Details of the conveyor system
    • G01N2035/0439Rotary sample carriers, i.e. carousels
    • G01N2035/0444Rotary sample carriers, i.e. carousels for cuvettes or reaction vessels

Definitions

  • the present invention relates to a technique of an automatic analyzer having a function of optically measuring the concentration and activity value of a biological sample such as blood and urine.
  • the present invention particularly relates to a cleaning technique for a reaction container (hereinafter sometimes referred to as a container or the like) in which a sample, a reagent, or the like is stored.
  • the automatic analyzer is equipped with a cleaning mechanism for cleaning the reaction vessel in addition to the optical measurement mechanism and the like.
  • the control device of the automatic analyzer controls a sequence including a cleaning process of the cleaning mechanism.
  • the automatic analyzer uses the nozzles of the sample and reagent dispensing mechanisms to dispense the sample and reagent from their respective containers into the reaction vessel, and uses the stirring mechanism to dispense a mixture of the sample and reagent. Stir to make the reaction solution.
  • the automatic analyzer measures changes in the color tone of the reaction solution in the reaction vessel with an optical photometer, quantifies the target substance in the sample from the measured value, and outputs the result.
  • the automatic analyzer is equipped with a cleaning mechanism for cleaning the inside of the reaction container in order to avoid contamination with the sample measured previously when the reaction container used in the measurement is reused.
  • the biological sample contains components such as proteins and lipids. Moreover, many reagents also contain protein components such as enzymes. Therefore, dirt is likely to accumulate in components such as the reaction vessel and the nozzle of its cleaning mechanism.
  • As the liquid for cleaning the container water, an alkaline liquid, an acidic liquid, a neutral detergent, a hypochlorite agent, or the like is used.
  • Patent Document 1 JP-A-10-62431
  • Patent Document 1 describes that a water droplet on a side wall of a reaction vessel is easily and reliably removed as a cleaning device in a biochemical automatic analyzer, and the following.
  • the cleaning device includes a suction portion (block) provided at the lower end of a drain tube (nozzle) and capable of entering the reaction vessel.
  • the suction part forms a flow path with the inner wall surface of the reaction vessel. During drainage by suction from the suction part, water droplets adhering to the inner wall surface are sucked through the flow path.
  • the amount of sample or reagent dispensed varies depending on the item to be measured.
  • the range of contamination of the reaction vessel by the reaction solution or the like is not uniform. Therefore, in the cleaning mechanism, the used reaction vessel is cleaned with respect to the cleaning range corresponding to the contamination range by using various detergents.
  • the reaction container into which the reaction solution has been dispensed is aspirated in the next cycle. For example, in the reaction solution after discharging the alkaline solution, the reaction solution is sucked in the next cycle, and water is discharged in the next cycle.
  • a chip suction step is provided one cycle before the reaction vessel used for analysis (optical measurement).
  • the liquid in the container is sucked using a suction nozzle having a predetermined suction tip in order to increase the airtightness in the reaction container and effectively suck the cleaning water.
  • the suction tip has a shape such as a block (a rectangular parallelepiped), for example.
  • the suction tip is made of a material that does not damage the container, such as silicon or plastic.
  • Automatic analyzers are required to improve throughput so that they can cope with high-speed testing at clinical sites. Accordingly, the cleaning performance of the reaction container is also required to be cleaned in a shorter time while being reliably cleaned to ensure measurement accuracy.
  • An object of the present invention is to provide a technique that can ensure the performance of cleaning a reaction container by a cleaning process including a chip suction process and can suppress or improve the decrease in analysis accuracy with respect to an automatic analyzer.
  • a typical embodiment of the present invention is an automatic analyzer having the following configuration.
  • An automatic analyzer is an automatic analyzer having a function of optically measuring a reaction solution of a sample and a reagent and cleaning a reaction container, and controls the sequence including the optical measurement and the cleaning.
  • An apparatus a suction nozzle for sucking the liquid in the reaction container, and a suction block attached to a lower end in the vertical direction of the suction nozzle, and moving the suction nozzle and the suction block vertically up and down to A block suction mechanism for sucking a liquid; and a block cleaning mechanism for cleaning the suction block.
  • the control device receives the optical measurement start request before the optical measurement step.
  • the block suction mechanism In the cleaning step provided, in the first step configured by a plurality of cycles where the unit movement of the reaction vessel is one cycle, the block suction mechanism The liquid suction and the suction block cleaning by the block cleaning mechanism are both performed. Next, in the second step composed of one cycle or more, only the liquid suction by the block suction mechanism is performed.
  • the optical measurement step is executed using the reaction vessel that has passed through the second step.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a nozzle of a cleaning mechanism in the automatic analyzer according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a nozzle or the like of a chip suction mechanism in the automatic analyzer according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a cross section and the like of a chip suction mechanism in the automatic analyzer according to the first embodiment. It is a figure which shows a chip
  • FIG. 1 It is a figure shown about the subject of the chip
  • FIG. It is a figure which shows the experiment and simulation result regarding a 2nd process according to prescription
  • FIG. It is a figure which shows typically the state seen from the disk upper surface regarding a chip
  • FIG. 1 It is a figure which shows the transition of the state of the reaction container regarding the chip
  • FIG. It is a figure which shows the detail of the state of the reaction container regarding the 1st process and the 2nd process in the automatic analyzer of Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure shown about the chip
  • FIG. It is a figure shown about the special operation regarding the 2nd process of the chip
  • the X direction that is the first direction is one direction in the horizontal direction
  • the Y direction that is the second direction is a direction orthogonal to the X direction in the horizontal direction
  • the Z direction, which is the third direction is a vertical direction perpendicular to the X direction and the Y direction.
  • the automatic analyzer according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the automatic analyzer according to the first embodiment has a unique cleaning function.
  • the automatic analysis method according to the first embodiment is a method including steps executed in the automatic analysis apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 1 shows the configuration of the automatic analyzer according to the first embodiment.
  • the automatic analyzer includes a control device 100, reaction disk 5, reaction container 9, reagent disk 18, reagent bottle 23, rack 7, sample container 8, sample dispensing mechanisms 1 and 2, sample dispensing nozzles 3 and 4, sample transport.
  • a mechanism 47, a reagent dispensing mechanism 10 to 13, a reagent dispensing nozzle 30 to 33, a spectrophotometer 22, a stirring mechanism 24, a reaction vessel cleaning mechanism 29, a liquid feed pump 16, a vacuum suction pump 17, and the like are provided.
  • each part can basically be configured using a known technique.
  • the control device 100 controls the entire automatic analyzer including the cleaning mechanism, and controls the entire sequence including the steps of cleaning and analysis. Although only a part is illustrated between the control device 100 and each unit, they are connected by wiring. Various signals are exchanged between the control device 100 and each unit through wiring. Thereby, operation
  • reaction disk 5 a plurality of reaction vessels 9 are arranged in a circle.
  • the reaction disk 5 is driven to rotate. Thereby, each reaction container 9 is moved by unit rotation at a distance for each cycle of the sequence on the circumference.
  • a plurality of reagent bottles 23 can be arranged on the circumference.
  • a sample transport mechanism 47 for moving the rack 7 on which the sample container 8 is placed is installed behind the automatic analyzer.
  • a sample such as blood or urine is contained in the sample container 8.
  • the sample container 8 is placed on the rack 7 and carried by the sample transport mechanism 47.
  • Reagent dispensing mechanisms 10, 11, 12, 13 are installed between the reaction disk 5 and the reagent disk 18. These reagent dispensing mechanisms include reagent dispensing nozzles 30, 31, 32, and 33.
  • Sample dispensing mechanisms 1 and 2 are installed between the reaction disk 5 and the sample transport mechanism 47.
  • the sample dispensing mechanisms 1 and 2 are capable of rotating, horizontally moving, and vertically moving up and down.
  • the sample dispensing mechanisms 1 and 2 include sample dispensing nozzles 3 and 4.
  • the sample dispensing nozzles 3 and 4 perform the rotation operation around the rotation axis and the horizontal operation of moving on the horizontal movement rail according to the drive control, thereby dispensing the sample from the sample container 8 to the reaction container 9.
  • a reaction vessel cleaning mechanism 29, a spectrophotometer 22, and a stirring mechanism 24 are arranged around the reaction disk 5.
  • the reaction vessel cleaning mechanism 29 is connected with a liquid feed pump 16 for cleaning, a vacuum suction pump 17 and the like.
  • the liquid feed pump 16 feeds the cleaning liquid to the discharge nozzle related to the cleaning through the flow path of the tube.
  • the vacuum suction pump 17 sends liquid by vacuum suction from a suction nozzle related to suction through a flow path of a tube.
  • a cleaning tank or the like is installed as a cleaning mechanism for cleaning the sample nozzles 3 and 4 and the reagent nozzles 30 to 33 on the operation range of the sample dispensing mechanisms 1 and 2, the reagent dispensing mechanisms 10 to 13, and the stirring mechanism 24. It is good also as the structure currently made.
  • the reagent dispensing mechanisms 10 to 13 may be connected to a reagent feeding pump or the like.
  • the sample dispensing mechanisms 1 and 2 suck the sample from the sample container 8 of the rack 7 by the sample dispensing nozzles 3 and 4 and discharge the sample to the reaction container 9.
  • the reagent dispensing mechanisms 10 to 13 suck the reagent from the reagent bottle 23 by the reagent dispensing nozzles 30 to 33 and discharge the reagent into the reaction container 9.
  • the sample and the reagent dispensed in the same reaction vessel 9 are stirred and mixed by the stirring mechanism 24 to generate a reaction solution that is a mixed solution.
  • the spectrophotometer 22 performs optical measurement on the reaction solution in the reaction vessel 9 and measures optical values such as spectrophotometry.
  • the reaction disk 5 performs an operation of a combination of rotation and stop in one cycle.
  • the time of one cycle is, for example, 1.8 seconds
  • the stop time of the reaction vessel 9 is, for example, 1 second.
  • Optical measurement is periodically performed by the spectrophotometer 22 every time the reaction vessel 9 to be optically measured passes through the spectrophotometer 22. Thereby, the concentration or activity value of the target component in the sample in the reaction vessel 9 is calculated.
  • the reaction vessel cleaning mechanism 29 is provided with a plurality of nozzles and the like that play various roles described later.
  • the plurality of nozzles are connected in common through the housing of the reaction vessel cleaning mechanism 29.
  • the plurality of nozzles are connected to a tube, a solenoid valve, a flow rate adjusting unit, a pump, and the like through a reaction vessel cleaning mechanism 29.
  • the nozzle of the reaction vessel cleaning mechanism 29 is moved vertically with respect to the position of the target reaction vessel 9 at the timing when the rotation of the reaction disk 5 stops and the reaction vessel 9 stops. Move up and down. Accordingly, the nozzle or the like is accessed so as to be inserted into the reaction vessel 9.
  • the number of reaction container cleaning mechanisms 29 is not limited to one, and a plurality of reaction container cleaning mechanisms 29 may be provided in the same manner.
  • the nozzle of the reaction container cleaning mechanism 29 may be arranged at any position as long as it is a position corresponding to the reaction container 9 on the circumference of the reaction disk 5.
  • the automatic analyzer according to Embodiment 1 has the following configuration.
  • the automatic analyzer has a mechanism in which a plurality of reaction vessels 9 are arranged on the circumference and rotate.
  • a reaction vessel cleaning mechanism 29 is provided in order to use the reaction vessel 9 repeatedly.
  • the reaction container cleaning mechanism 29 is provided with a plurality of types of nozzles.
  • As the nozzle a discharge nozzle for discharging a liquid such as a cleaning liquid into the reaction vessel 9 (FIG. 3A described later), a suction nozzle for sucking a liquid such as a reaction solution in the reaction vessel 9 ( (B) of FIG. 3 mentioned later etc. are included.
  • the reaction container cleaning mechanism 29 corresponds to both a function of performing normal cleaning on the reaction container 9 after analysis and a function of cleaning analysis preparation on the reaction container 9 before starting analysis.
  • the reaction vessel cleaning mechanism 29 is provided with a chip suction mechanism for a chip suction process (FIG. 4 described later).
  • This tip suction mechanism includes a suction nozzle provided with a suction tip, a discharge nozzle for cleaning the suction tip itself, and the like. The suction tip realizes a function of effectively removing the liquid remaining after washing or rinsing the reaction container 9.
  • Each nozzle of the cleaning mechanism is connected to a liquid feed pump 16 for a discharge operation and a vacuum suction pump 17 for a suction operation via a tube or the like.
  • an electromagnetic valve is disposed between the nozzle connection portion and the pump connection portion as a controllable flow path opening / closing mechanism.
  • the reaction vessel cleaning mechanism 29 moves up and down together with each nozzle with respect to the position of the reaction vessel 9 that repeatedly moves and stops on the reaction disk 5. Thereby, each nozzle accesses each reaction container 9.
  • the control device 100 controls a sequence including a series of cleaning steps.
  • the automatic analyzer discharges various liquids such as detergent and washing water to the reaction vessel 9 by the reaction vessel washing mechanism 29 in the washing step, and sucks these liquids. And wash.
  • These cleaning operations are systematized and automated as a sequence of cleaning steps (FIG. 2).
  • a chip suction step (S14 in FIG. 2) is provided.
  • the tip suction step the remaining liquid in the reaction vessel 9 is sucked and removed using a suction nozzle having a suction tip.
  • the reaction container after the chip suction step is used as a reaction container for analysis in the next cycle or subsequent cycles.
  • the suction tip must not be contaminated. If the suction tip is dirty, the analysis result may be adversely affected. Therefore, the suction tip must always ensure a clean state.
  • the automatic analyzer includes a mechanism and a process for cleaning the suction tip itself.
  • the tip suction mechanism is provided with a discharge nozzle together with a suction nozzle, and cleaning water is discharged from the discharge nozzle to the suction tip for cleaning.
  • the liquid is sucked by accessing the chip suction mechanism into the reaction container 9 within a predetermined time in the chip suction process before the start of analysis.
  • the tip suction mechanism itself is cleaned by discharging the cleaning water from the discharge nozzle using the tip suction mechanism.
  • the above-described suction tip cleaning method is based on the premise that the suction tip itself is wetted with a liquid, thereby preventing contamination of the suction tip itself.
  • the suction tip gets wet, there is a possibility that the droplets remain attached to the surface of the suction tip, and there is a possibility that the droplets of the suction tip remain without being sucked.
  • liquid droplets resulting from the cleaning of the suction tip may remain, for example, by dropping into the reaction container to be analyzed. When the reaction container in such a state is used for analysis, the residual liquid thins the reaction solution, thereby affecting the analysis result.
  • the automatic analyzer according to Embodiment 1 has a cleaning function considering the above possibilities.
  • the automatic analyzer controls a specific chip suction process and a chip suction mechanism. Thereby, the reaction container 9 and the suction tip before the start of analysis are kept in a clean state, and the adverse effect on the analysis result due to the liquid due to the washing of the suction tip is eliminated.
  • the automatic analyzer according to the first embodiment is provided with two types of processes, a first process and a second process, in the chip suction process.
  • a first process and a second process in the chip suction process.
  • both the cleaning of the suction tip and the suction of the liquid in the reaction vessel 9 are executed.
  • the suction tip cleaning is stopped and only the liquid in the reaction vessel 9 is sucked.
  • the reaction vessel sucked in the wet state by the cleaning of the suction tip in the first step is not used in the next analysis step, but the second step is interposed.
  • the second step only the suction operation is performed, and the liquid adhering to the suction tip is removed with high probability. Thus, after the second step, no liquid remains in the reaction vessel used for analysis.
  • the number of cycles provided as the second step may be as small as one cycle or more.
  • the time can be realized by shifting the analysis start timing from the conventional one for only a few seconds. There is no need to significantly change the hardware of the automatic analyzer.
  • FIG. 2 shows a sequence and the like in the automatic analyzer according to the first embodiment.
  • 2A shows an outline of the washing step S20 of the reaction vessel 9 using the washing mechanism in the sequence.
  • 2B shows the relationship between the cleaning step S20 and the next analysis step S30, details of the tip suction step S14, and the like.
  • the cleaning step S20 is a step of cleaning the reaction vessel 9 as preparation for analysis before entering the analysis step S30.
  • the cleaning includes rinsing and the like.
  • the cleaning step S20 includes steps S1 to S14 in order.
  • Steps S1 to S14 include (S1) reaction solution suction, (S2) water discharge, (S3) water suction, (S4) detergent A discharge, (S5) detergent A suction, (S6) detergent B discharge, (S7) detergent B suction, (S8) water discharge, (S9) water suction, (S10) water discharge, (S11) water suction, (S12) water discharge for blank, (S13) water suction for blank, (S14) chip suction This is the flow.
  • Step S1 is a step of sucking the reaction solution in the reaction vessel 9.
  • Step S ⁇ b> 2 is a step of discharging water into the reaction vessel 9.
  • This water is system water.
  • the system water is water that is used by introducing purified water such as ion exchange water into the inside through a flow path or the like from the outside of the automatic analyzer.
  • Step S3 is a step of sucking water in the reaction vessel 9.
  • Process S4 is a process of discharging detergent A (first detergent) into the reaction vessel 9.
  • Step S ⁇ b> 5 is a step of sucking the detergent A from the reaction container 9.
  • Step S6 is a step of discharging the detergent B (second detergent) into the reaction vessel 9.
  • Step S ⁇ b> 7 is a step of sucking the detergent B from the reaction container 9.
  • the detergent A is an alkaline detergent
  • the detergent B is an acidic detergent.
  • the detergent used and the number of times are not limited to this, and various types are possible.
  • Step S8 is a step of discharging water (system water) into the reaction vessel 9 in order to rinse away the detergent components.
  • Step S9 is a step of sucking the water from the reaction vessel 9.
  • Step S10 and step S11 are the same repeated steps. The process for rinsing the detergent components is performed as many times as necessary to ensure sufficient dilution.
  • Step S12 is a step of discharging system water into the reaction vessel 9 for the measurement of the blank value.
  • Step S13 is a step of sucking the system water from the reaction vessel 9.
  • it has a blank value measurement process as process S40 between process S12 and process S13.
  • a blank value is measured using the spectrophotometer 22 of the optical measurement mechanism.
  • the blank value is a value for use in the calculation of optical measurement in the next analysis step S30, and is an optical measurement value in a state where there is no reaction solution in the reaction vessel 9.
  • a step S14 provided at the end of the cleaning step S20 uses a tip suction mechanism including a suction nozzle to which a suction tip is attached to perform tip suction for suctioning in order to more reliably remove liquid from the reaction vessel 9. It is a process. Details of the tip suction step S14 are as follows.
  • the chip suction step S14 has a first step S21 and a second step S22 in order.
  • the first step S21 includes a plurality of predetermined cycles, for example, a total of 58 cycles.
  • the second step S22 includes a predetermined cycle of one cycle or more, for example, five cycles.
  • both the suction chip cleaning 201 and the suction 202 of the liquid (including the remaining liquid and the cleaning liquid) in the reaction container 9 are executed. Is done.
  • only the suction 202 is performed without performing the cleaning 201.
  • the cleaning step S20 is divided into 14 steps S1 to S14 as a configuration capable of ensuring a predetermined performance sufficient as the cleaning performance.
  • the cleaning step S20 is not limited to this, and can be changed to other configurations according to the functional configuration of the automatic analyzer, the analysis target, and the like.
  • Cleaning performance and throughput (time) are basically a trade-off.
  • the number of steps and time constituting the cleaning step S20 may be increased. For example, the same type of process may be repeated twice or more.
  • the analysis step S30 is entered.
  • the reaction vessel 9 via the second step S22 is used for analysis.
  • the analysis step S30 is a known configuration and includes a plurality of steps such as a dispensing step S31.
  • a sample or the like is dispensed into the reaction container 9 in the cleaning completed state.
  • optical measurement is performed on the reaction solution in the reaction vessel 9 in the optical measurement step in the analysis step S30.
  • the automatic analyzer executes the cleaning step S20 of the analysis preparation operation after receiving the optical measurement start request and before starting the optical measurement (analysis step S30).
  • the reaction vessel 9 is sequentially cleaned (normal cleaning process).
  • the automatic analyzer has already cleaned the suction block before the optical measurement step (first step S21 of step S14). Only the liquid in the container is sucked without cleaning the block.
  • FIG. 3 and 4 show the configuration of a plurality of types of nozzles and the like provided in the reaction vessel cleaning mechanism 29 that realizes the cleaning step S20.
  • FIG. 3 shows a single discharge nozzle and a single suction nozzle.
  • FIG. 4 particularly shows the tip suction mechanism 400.
  • FIG. 3 and the like a state in which a nozzle or the like is inserted into the reaction vessel 9 is shown as viewed from the horizontal direction (radial direction of the reaction disk 5).
  • the reaction vessel cleaning mechanism 29 at least these nozzles are arranged, and other types of nozzles may be additionally arranged.
  • FIG. 3A shows the configuration of the discharge nozzle 301.
  • the discharge nozzle 301 is a type in which a portion inserted into the reaction vessel 9 is constituted by a single nozzle, and is used in, for example, step S2.
  • the discharge nozzle 301 is controlled to move up and down in the Z direction.
  • the inside of the discharge nozzle 301 is a hollow flow path extending in the Z direction.
  • the upper and lower ends in the Z direction of the discharge nozzle 301 are openings.
  • the upper end of the discharge nozzle 301 in the Z direction is connected to a tube or the like (not shown).
  • a solenoid valve, a liquid feed pump 16 and the like are connected to the tip of the tube or the like.
  • a portion including the lower end of the discharge nozzle 301 is inserted into the reaction container 9 by the movement of the discharge nozzle 301 downward in the Z direction.
  • the stationary position Za at the lower end of the discharge nozzle 301 is set to a height in the Z direction defined according to the process with respect to the position Z0 in the Z direction on the bottom surface of the inner wall of the reaction vessel 9.
  • FIG. 3B shows the configuration of the suction nozzle 302.
  • the suction nozzle 302 is a type in which a portion inserted into the reaction vessel 9 is constituted by a single nozzle, and is used in, for example, step S3.
  • the suction nozzle 302 is controlled to move up and down in the Z direction.
  • the inside of the suction nozzle 302 is a hollow flow path extending in the Z direction.
  • the upper and lower ends of the suction nozzle 302 in the Z direction are openings.
  • the upper end of the suction nozzle 302 in the Z direction is connected to a tube or the like (not shown).
  • a solenoid valve, a vacuum suction pump 17 and the like are connected to the tip of the tube.
  • a portion including the lower end of the suction nozzle 302 is inserted into the reaction container 9 by the movement of the suction nozzle 302 downward in the Z direction.
  • the stationary position Zb at the lower end of the suction nozzle 302 is a position having a height in the Z direction corresponding to the process.
  • Each process has its own control conditions, and dedicated nozzles are used.
  • a plurality of types of liquids such as system water, detergent, cleaning system water (washing water), blank value measurement system water, and the like are handled.
  • a mechanism such as a nozzle in each process is a mechanism corresponding to the liquid to be handled.
  • the automatic analyzer and its cleaning mechanism include a tube, a solenoid valve, a flow rate adjusting mechanism, a pump, connecting parts, and the like in addition to the nozzle and the like, and these can be configured by a known technique.
  • Each nozzle is connected to a pump via a tube or the like.
  • a flow rate adjusting mechanism and a solenoid valve are provided between the nozzle and the pump on the flow path of the tube.
  • the flow rate adjusting mechanism adjusts the flow rate of the liquid that is fed during discharge or suction.
  • the electromagnetic valve When the electromagnetic valve is in the open state, the liquid in the flow path is supplied, and in the closed state, the liquid is not supplied.
  • the control device 100 controls the flow rate adjusting mechanism and the electromagnetic valve.
  • FIG. 4 shows the configuration of the nozzle and the like of the tip suction mechanism 400 used in the tip suction step S14.
  • the chip suction mechanism 400 includes a discharge nozzle 401 (also referred to as a chip cleaning nozzle), a suction nozzle 402, and a suction tip 403 (also referred to as a suction block).
  • a discharge nozzle 401 also referred to as a chip cleaning nozzle
  • a suction nozzle 402 also referred to as a suction block
  • suction tip 403 also referred to as a suction block
  • This discharge suction nozzle portion is of a type for use in the chip suction step, and the portion inserted into the reaction vessel 9 is composed of the above two nozzles.
  • the lower end of the suction nozzle 402 in the Z direction is connected and fixed to the suction tip 403.
  • the cross section of the suction tip 403 will be described later (FIG. 5).
  • the height of the discharge from the discharge nozzle 401 to the suction nozzle 402 and the suction tip 403 is controlled by the connection structure of the discharge nozzle 401 and the suction nozzle 402.
  • the discharge suction nozzle portion has a connection structure of two types of nozzles in order to clean the suction tip 403 at the lower end of the suction nozzle 402 with the cleaning water discharged from the discharge nozzle 401.
  • the discharge nozzle 401, the suction nozzle 402, and the suction tip 403 are integrally controlled to move up and down in the Z direction.
  • the inside of the discharge nozzle 401 and the suction nozzle 402 is a hollow flow path extending in the Z direction.
  • the upper and lower ends in the Z direction of the discharge nozzle 401 and the suction nozzle 402 are openings.
  • the upper ends in the Z direction of the discharge nozzle 401 and the suction nozzle 402 are connected to a tube or the like (not shown).
  • a solenoid valve, a pump, or the like is connected to the tip of the tube or the like.
  • a liquid feed pump 16 is connected to the discharge nozzle 401.
  • a vacuum suction pump 17 is connected to the suction nozzle 402.
  • the part of the chip suction mechanism 400 including the discharge nozzle 401, the suction nozzle 402, and the suction chip 403 is inserted into the reaction container 9 by moving downward in the Z direction.
  • Zd and the stationary position Ze of the lower end of the suction tip 403 are set to a predetermined height in the Z direction defined according to the tip suction step S14.
  • the target liquid (cleaning liquid) passes through the tube or the like by the liquid feeding action of the liquid feeding pump 16 with the electromagnetic valve opened. Then, the liquid is fed to the discharge nozzle 401. Then, the liquid (cleaning liquid) is discharged downward in the Z direction from the lower end of the discharge nozzle 401. The discharged liquid is applied to the upper surface, the side surface, and the like of the suction tip 403 located below the Z direction. Thereby, the suction tip 403 itself is cleaned. The liquid applied to the suction tip 403 flows in the vicinity of the bottom surface through the side surface of the reaction vessel 9 and the like below in the Z direction.
  • the vacuum valve 17 opens the lower end of the suction tip 403 by the vacuum suction action with the electromagnetic valve opened.
  • the liquid near the bottom is aspirated.
  • a relatively narrow channel is formed between the side surface of the suction tip 403 and the side surface of the inner wall of the reaction vessel 9 and between the bottom surface of the suction tip 403 and the bottom surface of the inner wall of the reaction vessel 9. . Therefore, the liquid is efficiently sucked through the flow path.
  • the liquid sucked from the opening at the lower end of the suction tip 403 enters the flow passage in the suction nozzle 402 through the flow passage in the suction tip 403, and is sent and discharged from the suction nozzle 402 via a tube or the like.
  • the suction 202 of the liquid remaining in the reaction vessel 9 is realized together with the cleaning 201 of the suction tip 403 itself.
  • the automatic analyzer is not limited to the configuration of the chip suction mechanism 400, and may be as follows, for example.
  • the discharge nozzle 401 and the suction nozzle 402 may have an independent structure instead of a connection structure.
  • the tip suction mechanism 400 includes a tip cleaning mechanism (discharge mechanism) for cleaning the suction tip 403 having the discharge nozzle 401 and a suction mechanism having the suction nozzle 402 and the suction tip 403.
  • the discharge mechanism can move only the discharge nozzle 401 up and down.
  • the suction mechanism can move only the suction nozzle 402 with the suction tip 403 up and down.
  • the control device 100 realizes the same operation as described above by controlling the two mechanisms synchronously with respect to the same reaction vessel 9 during the tip suction step S14.
  • the method for cleaning the suction tip 403 is not limited to the method using the discharge nozzle 401.
  • FIG. 5 shows an example of a detailed structure of the tip suction mechanism 400 of FIG. 4, and shows a cross section of the suction tip 403 and the like in the XZ plane.
  • FIG. 5 shows a stationary state when the suction 202 is performed.
  • the shape of the reaction vessel 9 is, for example, a rectangular shape that is long in the Z direction, but may be a cylindrical shape or the like. When the cylindrical shape or the like is used, the suction tip 403 is also formed in a cylindrical shape or the like.
  • the width in the X direction on the inner wall of the reaction vessel 9 (volume region where the liquid can be filled) is W0, and the height in the Z direction is H0.
  • the width in the Y direction may be the same as or different from the width W0 in the X direction.
  • the discharge nozzle 401 and the suction nozzle 402 are, for example, circular in cross section in the horizontal direction, but may be rectangular or the like. Let the diameter of the suction nozzle 402 be Wn. The diameter of the discharge nozzle 401 is also Wn, but may be a different diameter.
  • the width in the X direction is Wt and the height in the Z direction is Ht.
  • the width Wt of the suction tip 403 is larger than the diameter Wn of the suction nozzle 402 and smaller than the width W0 of the inner wall of the reaction vessel 9.
  • a predetermined gap K1 is formed between the bottom surface (position Ze) of the suction tip 403 and the bottom surface (position Z0) of the reaction vessel 9.
  • a predetermined interval K ⁇ b> 2 is formed between the side surface of the suction tip 403 and the side surface of the reaction vessel 9. W0 ⁇ Wt + K2 ⁇ 2.
  • the width of the suction tip 403 in the Y direction is defined in accordance with the width of the inner wall of the reaction vessel 9 in the Y direction, similarly to the width Wt in the X direction.
  • the suction nozzle 402 and the fixed component 501 are made of metal or the like, and the suction tip 403 is made of resin or the like.
  • a portion from the lower end in the Z direction of the suction nozzle 402 to a predetermined length (height Ht) penetrates the suction tip 403 in the Z direction.
  • the suction tip 403 has a through hole therefor.
  • a fixed component 501 is joined at a predetermined position near the lower end of the suction nozzle 402, which forms a convex portion (protrusion) on the outer surface of the suction nozzle 402.
  • a recess is provided on the inner surface of the through hole of the suction tip 403.
  • the periphery of the fixed component 501 of the suction nozzle 402 is covered with the suction tip 403, and both are fixed so that the unevenness is fitted.
  • the tip of the suction nozzle 402 is an opening cut at a predetermined angle, but it may be a horizontal opening.
  • the cross-sectional shapes of the suction nozzle 402 and the suction tip 403 are not limited to the above, and various shapes are possible.
  • a structure in which the lower end of the suction nozzle 402 is only close to the position Zd may be used.
  • a similar function can be achieved if the lower end of the suction nozzle 402 is connected to an arbitrarily shaped hollow channel formed in the suction tip 403.
  • the shape of the cavity formed in the suction tip 403 may be a rectangular parallelepiped shape corresponding to the outer shape of the suction tip 403, a cone shape, or the like.
  • the upper surface of the suction tip 403 is a horizontal surface, the present invention is not limited to this, and may be an inclined surface that goes downward from the central axis.
  • the position Zc at the lower end in the Z direction of the discharge nozzle 401 is defined by the positional relationship illustrated with respect to the suction nozzle 402 and the suction tip 403. That is, the position Zc at the lower end of the discharge nozzle 401 is a distance d1 in the height direction from the position Ze at the lower end of the suction nozzle 402 and the suction tip 403.
  • the horizontal position of the central axis of the discharge nozzle 401 is close to the horizontal position of the central axis of the suction nozzle 402.
  • the liquid (washing water) discharged downward in the Z direction from the opening at the lower end (position Zc) of the discharge nozzle 401 mainly hits the upper surface of the suction tip 403, and otherwise hits the side surface of the suction tip 403 and the side surface of the reaction vessel 9. .
  • These liquids flow downward in the Z direction via the upper surface of the suction tip 403, the flow path between the side surface of the suction tip 403 and the side surface of the reaction vessel 9.
  • FIG. 6 shows a method of cleaning 201 of the suction tip 403, its operation, and the like in the tip suction step S14 of the first embodiment.
  • This method is a method of cleaning the suction tip 403 by discharging the cleaning liquid from the discharge nozzle 401 based on the configuration of FIG.
  • (1) shows a state in which the tip suction mechanism 400 is inserted into the reaction container 9 by lowering. It is assumed that droplets of the residual liquid 601 carried over from the past cycle are attached in the reaction vessel 9.
  • (2) shows a state in which the tip suction mechanism 400 is stationary at a predetermined height position as shown in FIG. In this state, cleaning 201 and suction 202 are performed simultaneously. Wash water 602 is discharged from the discharge nozzle 401. The washing water 602 and the remaining liquid 601 are sucked through the suction tip 403 and the suction nozzle 402 as described above. After the suction for a predetermined time, the liquid in the reaction vessel 9 is almost removed.
  • (3) shows a state in which the tip suction mechanism 400 is pulled out from the reaction vessel 9 after the operation of (2). (3) shows an ideal state where there is no residual liquid in the reaction vessel 9 and no liquid droplets are attached to the suction tip 403.
  • FIG. 7 shows the influence on the analysis by the remaining cleaning liquid in the tip suction process in the automatic analyzer of the comparative example.
  • the automatic analyzer of the comparative example has a chip suction mechanism 700 used in the chip suction process.
  • the chip suction mechanism 700 includes a predetermined type of chip cleaning mechanism.
  • the method of the tip cleaning mechanism is a method of wetting the suction tip with a liquid, and may be the same as the method of the first embodiment (FIG. 6) or another method.
  • (1) shows a state in which the chip cleaning is performed in a state where the chip suction mechanism 700 is inserted into the reaction vessel 9.
  • the tip suction mechanism 700 includes a suction nozzle 702 and a suction tip 703.
  • the chip suction process the liquid in the reaction container 9 is sucked using the chip suction mechanism 700.
  • the chip cleaning operation is performed in all cycles until immediately before the start of analysis (optical measurement).
  • the cleaning water droplet 701 may adhere to the surface of the suction tip 703 such as the upper surface or the side surface without flowing down.
  • (2) shows a state where the droplet 701 attached to the surface of the suction tip 703 in (1) falls downward in the Z direction.
  • a droplet 706 when falling to the bottom of the reaction vessel 9 is shown.
  • (3) shows a state in which the analysis is started in a state where the droplet 706 dropped in (2) is on the bottom surface of the reaction vessel 9.
  • the dispensing nozzle 704 is inserted into the reaction container 9 to be analyzed, and the sample 705 and the like are discharged.
  • the reaction solution in the reaction vessel 9 is in a state where the droplet 706 is mixed with the sample 705 and the reagent, and the concentration of the reaction solution is reduced by the amount of the droplet 706. Therefore, due to the influence of the droplet 706, the measurement accuracy may decrease as a result of optical measurement on the reaction solution.
  • the washing of the reaction vessel 9 in the washing step is basically performed from the reaction vessel 9 used in the analysis. Also, when the automatic analyzer is operated upon requesting analysis, the requested reaction vessel is cleaned. Such a cleaning operation is called analysis preparation cleaning.
  • the reaction vessel 9 used in the analysis is always cleaned, but exceptions may occur. For example, the automatic analyzer may be urgently stopped due to an unexpected accident or the like during execution of a series of sequences. In that case, there is a possibility that a reaction vessel 9 that has been used but has not been cleaned is produced. If the reaction vessel 9 in that state is used for analysis after the automatic analyzer is resumed, decent optical measurement cannot be performed.
  • the automatic analyzer of the comparative example is controlled to always perform the cleaning operation of the reaction vessel 9 as the analysis preparation cleaning at a predetermined cycle or time at the start of analysis. . Thereby, even when the accident or the like occurs, the analysis using the cleaned reaction container is always realized.
  • the automatic analyzer according to the first embodiment also has a function of performing the above-described analysis preparation cleaning, and corresponds to performing the cleaning step S20 before the analysis step S30 in FIG.
  • the automatic analyzer has, for example, 63 cycles (referred to as C1 to C63) in a plurality of cycles constituting a series of sequences as the cycle of the cleaning step S20 for analysis preparation.
  • the cycle after the cycle (referred to as C64) is set as the cycle of the analysis step S30 for starting the analysis.
  • the cycle corresponds to a cycle in which a plurality of reaction vessels 9 repeats rotational movement and stationary at a unit distance on the circumference of the reaction disk 5.
  • the liquid in the automatic analyzer of the comparative example, in the normal cleaning flow, the liquid is accumulated in the reaction vessel 9 so that the liquid is not discharged from the discharge nozzle. This is to prevent liquid overflow from the reaction vessel 9.
  • a mechanism including an overflow suction nozzle capable of sucking the overflow portion is provided so that the liquid does not overflow from the upper surface of the reaction vessel 9 (position Zm in FIG. 4). It is good also as a form.
  • the reaction container 9 in a state where the cleaning is not completed before starting the analysis (described as a state of incomplete cleaning) is performed. May exist. That is, extra liquid may remain in the reaction container 9 to be analyzed.
  • the automatic analyzer according to the comparative example and the first embodiment does not recognize in which reaction vessel 9 of the plurality of reaction vessels 9 on the disk circumference the liquid remains.
  • the suction operation of the solution is performed by the suction nozzle until the first cycle or the second cycle in the analysis preparation cleaning, but the discharge operation by the discharge nozzle is limited. If it is after the third cycle, the aspirated reaction container rotates and moves to the position where the discharge nozzle is disposed, so there is no problem even if the reaction container is discharged. In the automatic analyzer according to the first embodiment, all the discharge nozzles can be discharged after the ninth cycle.
  • an automatic analyzer of another comparative example is provided with a mechanism for observing the state in all the reaction vessels 9 on the disk, in which reaction vessel an unnecessary liquid remains (in an unfinished state of washing) Reaction vessel).
  • the automatic analyzer selects the reaction container in the cleaning incomplete state before performing the next analysis, performs the cleaning operation, and states that the liquid is removed from the container (described as the cleaning complete state).
  • the automatic analyzer can perform analysis by selecting a reaction container in a state of completion of washing as an analysis target.
  • such an automatic analyzer that enables observation of all reaction vessels is not realistic because the mechanism and control are complicated, and the cost and size are large.
  • the parts such as the suction nozzle 402 and the suction tip 403 arranged in the reaction container cleaning mechanism 29 must be cleaned in a clean state.
  • the suction tip 403 In the case of a sequence configuration in which analysis is started in the next cycle after the chip suction step, in particular, the suction tip 403 must be kept clean. Therefore, in the comparative example and the automatic analyzer according to the first embodiment, the cleaning 201 for the suction tip 403 itself is incorporated in the cleaning process.
  • the suction nozzle 402 provided with the suction tip 403 can be operated from the first cycle in the analysis preparation cleaning, and any cycle among the total 63 cycles can be performed.
  • the reaction vessel 9 where the liquid remains is accessed.
  • the suction tip 403 has a surface area several times larger, for example. Therefore, when the liquid adhering to the suction chip 403 flows down into the reaction vessel 9, the degree of contamination by the liquid remaining in the reaction vessel 9 and the influence on the analysis accuracy also increase.
  • the suction tip 403 itself can be washed with water using the discharge nozzle 401 along with the suction 202 of the liquid in the reaction vessel 9. Therefore, there is an advantage that the reaction vessel 9 can be prevented from being cleaned by the suction tip 403 contaminated with excess liquid.
  • the chip suction mechanism 400 of the automatic analyzer according to the first embodiment has a structure in which a suction nozzle 402 and a discharge nozzle 401 are connected.
  • the cleaning water 602 for cleaning the suction tip 403 is discharged to the upper surface of the suction tip 403 and the like.
  • the gaps (intervals K1, K2) between the reaction vessel 9 and the suction tip 403 are narrow.
  • a minute amount of the cleaning water droplet 701 may remain on the upper surface or the side surface of the suction tip 403.
  • FIG. 8 shows the experiment and simulation results during the cleaning step S20 in the automatic analyzer according to the first embodiment.
  • the simulation result regarding the fall of the droplet 701 of the washing water from the suction tip 403 according to the regulation of the shapes of the reaction container 9 and the suction tip 403 is shown.
  • FIG. 8A shows the definition of the shape.
  • the relationship between the height H (H0 in FIG. 5) of the reaction vessel 9 in the Z direction and the height h (Ht in FIG. 5) of the suction tip 403 was used as a parameter.
  • the height h of the suction tip 403 is set to a quarter or less of the height H of the reaction vessel 9 (h ⁇ (H / 4)).
  • the height h of the suction tip 403 is set to be larger than a quarter of the height H of the reaction vessel 9 and equal to or smaller than a half ((H / 4) ⁇ h ⁇ (H / 2). )).
  • the height h of the suction tip 403 is set to be larger than one half of the height H of the reaction vessel 9 and not more than the height H ((H / 2) ⁇ h ⁇ H).
  • (B) in FIG. 8 shows a graph of the simulation result.
  • the horizontal axis indicates the number of cycles in which only the suction 202 is performed in the second step S22 of FIG.
  • the vertical axis indicates the probability that the droplet 701 will fall into the reaction vessel 9 from the suction tip 403.
  • a curve 801 shows the case of the first range as the height relationship.
  • a curve 802 shows the case of the second range.
  • a curve 803 indicates the case of the third range.
  • the probability that the droplet falls in the first cycle (C59) of the second step S22 is the highest in the curve 801 in the first range, and then the curve 802 in the second range and the third range.
  • the curve 801 it is 90% in the first cycle, and most droplets can be expected to fall in the first cycle.
  • the number of cycles provided as the second step S22 can be reduced. As a result, in any range of curves, if there are 5 cycles as the second step S22, almost all droplets can be dropped. Therefore, based on the above result, the number of cycles constituting the second step S22 is set to 5 in the automatic analyzer according to the first embodiment. As a result, the influence on the analysis accuracy due to the adhered droplets of the suction tip 403 and the risk of measurement failure can be reduced as much as possible.
  • the number of cycles of the second step S22 may be configured according to the definition of the shape of the suction tip 403 and the like, and if a minimum of one cycle is provided, a corresponding effect can be obtained.
  • the tip suction mechanism 400 Although depending on the detailed structure of the tip suction mechanism 400, there may be a portion where the cleaning water droplet 701 is likely to adhere, such as the vicinity of the joint between the suction nozzle 402 and the suction tip 403. Even in that case, it is possible to take measures by providing a sufficient number of cycles in the second step S22.
  • FIG. 9 schematically shows the state of rotational movement of the reaction vessel 9 as seen from the upper surface of the reaction disk 5 at a certain cycle, regarding the cycle relating to the cleaning function and the chip suction process and the relationship between the reaction vessels 9.
  • the chip suction mechanism 400 for the chip suction process is fixedly disposed at the position P1.
  • a dispensing mechanism for the first dispensing step S31 of the analysis step S30 is fixedly arranged at the position Pa.
  • the container A as the reaction container 9 has moved to the position P1 and stopped.
  • the container B is arranged at the position P2.
  • a reaction container 9 is arranged at each position such as a container C at a position P3, a container D at a position P4, and a container E at a position P5.
  • the container A at the position P1 moves to the next position Pa by the unit rotational movement, and the container B moves from the position P2 to the position P1.
  • the other containers also rotate in the same manner.
  • the chip suction mechanism 400 performs the above-described operation in the order of containers A, B, C, D, and E for each cycle of the chip suction process.
  • a dispensing operation is performed in the analysis step S30.
  • FIG. 10 shows the cycle relating to the sequence including the chip suction step and the movement of the reaction vessel 9 corresponding to FIG.
  • the vertical direction in FIG. 10 represents the time-series cycle, and the horizontal direction represents the position on the disk circumference and the rotational movement of the plurality of reaction vessels 9 in FIG.
  • 58 cycles (C1 to C58) of the first step S21, 5 cycles (# 1 to # 5) of the second step S22, and the first cycle (C64 to) of the next analysis step (S30) are shown.
  • the tip suction operation cleaning 201 and suction 202
  • the tip suction operation is performed on the containers A to Z, for example, using the tip suction mechanism 400 at the position P1.
  • the chip suction operation of the container A is performed in a certain cycle Ci.
  • the tip suction operation of the container Z is performed in the last cycle C58 of the first step S21.
  • the operation of only the suction 202 is performed with the cleaning 201 paused using the chip suction mechanism 400 at the position P1.
  • the operation is performed on the container A.
  • the container B is operated.
  • the operation is performed on the container C in the cycle C61 (# 3), the container D in the cycle C62 (# 4), and the container E in the last cycle C63 (# 5). That is, in the five cycles of the second step S21, the operation of only the suction 202 is performed on the containers A to E passing through the position P1.
  • the operation of the dispensing step S31 is performed using the dispensing mechanism.
  • the dispensing operation is performed on the container E at the position Pa. Since the container E is in a state where the cleaning has been completed with a high probability via the second step S22, it is used for analysis. Similarly, for the other containers A to D and the like, operations such as dispensing are performed in a later cycle in the analysis step S30.
  • Embodiment 1 a sequence configuration is provided in which a dispensing step S31 for starting analysis is provided immediately after the second step S22 of the chip suction step. This is because it is preferable to use the reaction vessel 9 in the cleaning completed state for analysis with as much space as possible.
  • the second step S22 before entering the dispensing step S31, it may be a sequence configuration sandwiching one or more idle cycles or cycles for other steps.
  • FIG. 11 shows the transition of the state of the reaction vessel 9 in the flow from the chip suction step S14 of the cleaning step S20 to the next analysis step S30.
  • FIG. 11 shows the container A with particular attention, other containers may be considered similarly.
  • the operation of suctioning the liquid 202 in the reaction vessel 9 is performed together with the operation of cleaning the suction tip 403.
  • the cleaning 201 is suspended and only the liquid suction 202 in the reaction vessel 9 is performed.
  • a certain cycle Ci in the first step S21 the cleaning 201 and the suction 202 of the suction tip 403 of the container A are performed at the position P1.
  • the container 202 is sucked 202 at the position P1.
  • suction 202 is similarly performed for the other containers at the position P1, and the container A is being moved to another position by rotational movement.
  • the container A moves to the third cycle # 3 (C61), the fourth cycle # 4 (C62), and the fifth cycle # 5 (C63).
  • the analysis process S30 is entered.
  • the first dispensing step S31 is performed at a predetermined position Pa in a certain cycle Ca.
  • a known process necessary for analysis is performed in each cycle, and in a certain cycle Ck, a measurement process is performed at a predetermined position Pk. That is, a value such as a spectrophotometer is measured based on light irradiation on the reaction solution 111 in the container A.
  • the suction tip 403 is changed. There is a very high possibility that the droplets adhering to the surface will fall.
  • the liquid dropped into the reaction vessel 9 is sucked and removed by the operation of the suction 202 through the suction nozzle 402 and the suction tip 403.
  • the reaction container 9 that has passed through the cycle of the second step S22 is ensured to have a cleaning completion state in which no liquid remains in the reaction container 9.
  • the reaction vessel 9 in such a cleaning completed state is used in the analysis step (C64 and later).
  • the suction tip 403 does not access the contaminated reaction vessel 9 after C58 in the cleaning step S21. Therefore, it is possible to provide 5 cycles, which is the difference between C63 and C58, as the number of cycles in the second step S22.
  • the time required to start the analysis after receiving the analysis request does not increase compared to the conventional sequence configuration. That is, according to the first embodiment, the throughput can be maintained almost the same, and there is no time disadvantage.
  • FIG. 12 shows details of the state of the container A in the cycle Ci having the first step S21 and the state of the container A in the first cycle # 1 (C59) of the second step S22 in FIG.
  • the suction tip 403 is cleaned 201 by discharging the cleaning water 602 from the discharge nozzle 401.
  • the suction tip 403 and the suction nozzle 402 suck the liquid 202 (including the remaining liquid 601 and the washing water) 202 in the reaction container 9.
  • the cleaning liquid droplet 701 remains attached to the surface of the suction tip 403.
  • cycle # 1 (C59) only suction 202 is performed. Thereby, when there is a droplet 701 adhering to the surface of the suction tip 403 due to carry-over from the previous cycle, there is a high possibility that the droplet 701 falls downward in the container. There is a high possibility that the droplet 706 dropped on the bottom surface of the reaction vessel 9 is removed by the suction 202.
  • the second step is performed between the first step S21 for performing the cleaning 201 in the chip suction step of the cleaning step S20 for analysis preparation and the analysis step S30.
  • a cycle for stopping the cleaning 201 is provided as in S22.
  • the automatic analyzer of the first embodiment it is possible to secure the cleaning performance of the reaction vessel 9 by the cleaning process including the chip suction step and to suppress or improve the decrease in analysis accuracy.
  • the cleaning step S20 for analysis preparation is controlled so that all reaction vessels used for analysis go through the second step S22. As a result, it is possible to prevent deterioration of the optical measurement value caused by the residual liquid in the suction tip 403.
  • the following is an example of an automatic analyzer according to a modification of the first embodiment.
  • the shapes of the reaction vessel 9 and the suction tip 403 are not limited to the configuration of the first embodiment and can be variously changed.
  • FIG. 13 shows another chip cleaning method as a modification, and such a method may be applied.
  • the chip cleaning is performed by the method of FIG. In this method, the chip suction mechanism 400 does not need to include the discharge nozzle 401 for the chip cleaning 201.
  • the operation is as follows. First, as shown in (1) of FIG. 13, the cleaning liquid 131 is stored in the reaction vessel 9 in advance. At that time, the cleaning liquid 131 is discharged into the reaction vessel 9 using a predetermined discharge nozzle. Next, as shown in (2) of FIG. 13, the tip suction mechanism 400 including the suction tip 403 and the suction nozzle 402 is accessed in the reaction vessel 9. That is, the control device 100 moves the suction tip 403 and the like downward in the Z direction and immerses it in the cleaning liquid 131, and then moves the suction tip 403 and the like upward in the Z direction to pull it up. Next, as shown in (3) of FIG.
  • the cleaning liquid 131 in the reaction vessel 9 is sucked using a predetermined suction nozzle, and the liquid in the reaction vessel 9 is removed.
  • the cleaning water 131 may be sucked by using the suction tip 403 and the suction nozzle 402 by combining the procedures (2) and (3).
  • FIG. 14 shows a special operation in the cycle of the second step S22 as a modified example.
  • the control device 100 controls to perform such a special operation in the cycle of the second step S22.
  • the second step S22 has a restriction that only a small number of cycles, such as one cycle or two cycles, can be provided, it is effective to perform such a special operation.
  • this special operation even when the second step S22 has only one cycle, the cleaning water droplets adhering to the surface of the suction tip 403 are reliably removed.
  • FIG. 14 shows a sudden descent and a collision as the first special action.
  • the control device 100 rapidly lowers the suction tip 403 of the tip suction mechanism 400 in the reaction container 9 downward in the Z direction. In other words, the control device 100 lowers at a higher speed (second speed) than during normal operation (first speed) with acceleration. Then, the control device 100 causes the lower end of the suction tip 403 to collide with the bottom surface of the reaction vessel 9. The force at the time of collision is controlled to a predetermined level. Thereby, when there is a droplet adhering to the surface of the suction tip 403, the droplet can be dropped with high probability.
  • the suction tip 403 is made of resin or the like, and the tip suction mechanism 400 or the like has a buffering function at the time of collision, so that there is no adverse effect on the parts due to the collision.
  • (B) in FIG. 14 shows a sudden rise as the second special action.
  • the control device 100 causes the reaction vessel 9 to rapidly rise upward in the Z direction from the state in which the suction tip 403 of the tip suction mechanism 400 is present. That is, the control device 100 increases the acceleration at a higher speed (second speed) than during normal operation (first speed) with an acceleration. Thereby, the droplet adhering to the surface of the suction tip 403 can be dropped with a high probability downward.
  • FIG. 14 shows a slight vibration as the third special operation.
  • the control device 100 vibrates the suction tip 403 and the like in the horizontal direction from the state in which the suction tip 403 and the like of the tip suction mechanism 400 is in the reaction container 9. Thereby, the droplet adhering to the surface of the suction tip 403 can be dropped with a high probability downward.
  • FIG. 14D shows an increase in suction pressure as a fourth special operation.
  • the control device 100 performs the suction 202 by the suction tip 403 and the suction nozzle 402. Increase the suction pressure of the operation more than usual. That is, the second suction pressure of the suction 202 in the second step S22 is higher than the first suction pressure of the suction 202 in the first step S21. Thereby, the droplet adhering to the surface of the suction tip 403 can be dropped and sucked downward with high probability.
  • the control of the special operations (A) to (D) may be a form using only each of them or a combination of them. Examples of combinations are as follows.
  • the control device 100 causes the suction nozzle 402 and the like to suddenly descend and collide with the reaction vessel 9 using the first special operation (A). In that case, the droplet adhering to the surface of the suction tip 403 jumps up by a collision force or the like.
  • the control device 100 increases the suction pressure to the second suction pressure only for a certain short period of time. Thereby, the splashed droplet can be effectively sucked.
  • a drying mechanism is used to expedite liquid removal and high airtightness in the reaction vessel 9. That is, the control device 100 performs control so that a predetermined gas such as air is applied to the reaction vessel 9 using the drying mechanism.
  • the drop and removal of the adhered droplets on the suction tip 403 can be accelerated by a special operation, which has an effect on optical measurement. Can be reduced, and stable device operation can be realized.

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Abstract

自動分析装置に関して、チップ吸引工程を含む洗浄プロセスによる反応容器の洗浄性能の確保と共に、分析精度の低下抑制または向上を実現できる技術を提供する。自動分析装置は、制御装置と、反応容器内の液体を吸引するための吸引ノズル及び吸引ブロックを上下に移動させて液体を吸引するブロック吸引機構と、吸引ブロックを洗浄するためのブロック洗浄機構とを有する。制御装置は、分析依頼を受けてから分析工程S30の前の洗浄工程S20の最後のチップ吸引工程S14において、第1工程S21では、ブロック吸引機構による液体の吸引(202)、及びブロック洗浄機構による吸引ブロックの洗浄(201)の両方を実行させ、次に、1サイクル以上で構成される第2工程S22では、ブロック吸引機構による液体の吸引(202)のみを実行させ、第2工程S22を経由した反応容器を用いて分析工程S30を実行させる。

Description

自動分析装置及び自動分析方法
 本発明は、血液や尿等の生体試料の濃度や活性値を光学測定する機能を持つ自動分析装置の技術に関する。本発明は、特に、試料や試薬等が格納される反応容器(以下、容器等と記載する場合がある)の洗浄技術に関する。
 自動分析装置は、光学測定機構等に加え、反応容器を洗浄するための洗浄機構を備えている。自動分析装置の制御装置は、その洗浄機構の洗浄の工程を含むシーケンスを制御する。自動分析装置は、試料用及び試薬用の分注機構の各ノズルを用いて、試料及び試薬をそれぞれの容器から反応容器内へ分注し、攪拌機構を用いて試料と試薬との混合液を攪拌して反応溶液とする。自動分析装置は、反応容器の反応溶液の色調変化等を光学光度計によって計測し、その計測値から試料内の目的の物質を定量して結果を出力する。自動分析装置は、測定で使用済みの反応容器を再使用するにあたり、前回測定した試料等とのコンタミネーションを避けるために、反応容器内を洗浄する洗浄機構を備えている。
 生体試料には、たんぱく質や脂質等の成分が含まれている。また、試薬にも、酵素等のたんぱく質成分が含まれるものが多くなってきている。そのため、反応容器やその洗浄機構のノズル等の部品には、汚れが蓄積しやすい。容器を洗浄するための液体としては、水、アルカリ液、酸性液、中性洗剤、次亜塩素酸塩剤、等が用いられている。
 自動分析装置の洗浄機構に関する先行技術例としては、特開平10-62431号公報(特許文献1)が挙げられる。特許文献1には、生化学自動分析装置における洗浄装置として、反応容器の側壁の水滴も簡単にかつ確実に除去する旨や、以下の旨が記載されている。その洗浄装置は、排水チューブ(ノズル)の下端に設けられ反応容器内に進入可能な吸込み部(ブロック)を備える。その吸込み部は、反応容器の内壁面との間に流路を形成する。吸込み部からの吸込みによる排水時には、内壁面に付着している水滴が流路を通じて吸い込まれる。
特開平10-62431号公報
 自動分析装置において、測定対象項目等に応じて、試料や試薬の分注量が異なる。反応溶液等による反応容器の汚染範囲は、一様ではない。そのため、洗浄機構では、使用後の反応容器について、様々な洗剤等を用いて、汚染範囲に対応した洗浄範囲に対し、洗浄を行う。洗浄の際、基本的に、反応溶液が分注された反応容器は、次サイクルで吸引動作が行われている。例えば、アルカリ溶液の吐き出し後の反応溶液は、次サイクルではその反応溶液が吸引され、更に次サイクルでは水が吐き出しされている。
 反応容器の洗浄は吸引動作で完了する場合が多い。これは、容器内に洗浄水が残存したままだと、反応溶液の濃度を薄める可能性があるためである。そのため、分析(光学測定)に用いる反応容器の1サイクル前には、チップ吸引工程が設けられている。チップ吸引工程では、その反応容器内の高気密化を図って効果的に洗浄水を吸引するために、所定の吸引チップを備える吸引ノズルを用いて、容器内の液体の吸引が行われる。この吸引チップは、例えばブロック(長方体)等の形状を有する。この吸引チップは、例えばシリコンやプラスチック等、容器を傷つけないような材質で構成されている。
 自動分析装置は、臨床現場での検査の高速化等に対応できるように、スループット向上が求められている。それに伴い、反応容器の洗浄の性能についても、確実に洗浄して測定精度を確保しつつも、より短時間での洗浄が求められている。
 従来の自動分析装置は、チップ吸引機構を用いてチップ吸引工程を行う場合に、チップ吸引工程での洗浄水等の液体が、吸引チップに付着して残存する可能性がある。分析開始の際、分析に用いる反応容器内に、その吸引チップの残存液体が落下する可能性がある。その場合、その残存液体が反応溶液に混じることで、光学測定に影響を及ぼし、測定値が劣化する恐れがある。
 なお、特許文献1のような従来技術例でも、吸引チップ(吸込み部)を備える吸引ノズル(排水チューブ)を用いた工程によって、容器内から洗浄水の液体を、より確実、効果的に除去する旨が記載されている。しかし、従来技術例では、チップ吸引工程自体による分析結果への影響に関しては議論されておらず、測定精度を低下させない、あるいは向上させるための洗浄プロセスの工夫等も記載されていない。
 本発明の目的は、自動分析装置に関して、チップ吸引工程を含む洗浄プロセスによる反応容器の洗浄性能の確保と共に、分析精度の低下抑制または向上を実現できる技術を提供することである。
 本発明のうち代表的な実施の形態は、自動分析装置であって、以下に示す構成を有することを特徴とする。
 一実施の形態の自動分析装置は、試料と試薬との反応溶液の光学測定及び反応容器の洗浄を行う機能を備える自動分析装置であって、前記光学測定及び前記洗浄を含むシーケンスを制御する制御装置と、前記反応容器内の液体を吸引するための吸引ノズル、及び前記吸引ノズルの鉛直方向下端に取り付けられた吸引ブロックを含み、前記吸引ノズル及び前記吸引ブロックを鉛直方向上下に移動させて前記液体を吸引する、ブロック吸引機構と、前記吸引ブロックを洗浄するためのブロック洗浄機構と、を有し、前記制御装置は、前記光学測定の開始依頼を受けてから前記光学測定の工程の前に設けられた前記洗浄の工程において、前記反応容器の単位移動を1サイクルとして複数サイクルで構成される第1工程では、前記ブロック吸引機構による前記液体の吸引、及び前記ブロック洗浄機構による前記吸引ブロックの洗浄、の両方を実行させ、次に、1サイクル以上で構成される第2工程では、前記ブロック吸引機構による前記液体の吸引のみを実行させ、前記第2工程を経由した前記反応容器を用いて前記光学測定の工程を実行させる。
 本発明のうち代表的な実施の形態によれば、自動分析装置に関して、チップ吸引工程を含む洗浄プロセスによる反応容器の洗浄性能の確保と共に、光学測定精度の低下抑制または向上を実現できる。
本発明の実施の形態1の自動分析装置の構成を示す図である。 実施の形態1の自動分析装置で、洗浄工程を含むシーケンスの概要を示す図である。 実施の形態1の自動分析装置で、洗浄機構のノズルの構成を示す図である。 実施の形態1の自動分析装置で、チップ吸引機構のノズル等の構成を示す図である。 実施の形態1の自動分析装置で、チップ吸引機構の断面等を示す図である。 実施の形態1の自動分析装置で、チップ洗浄方式を示す図である。 実施の形態1の自動分析装置に対する比較例における、チップ吸引工程の課題について示す図である。 実施の形態1の自動分析装置で、反応容器及び吸引チップの形状の規定に応じた、第2工程に関する実験及びシミュレーション結果を示す図である。 実施の形態1の自動分析装置で、チップ吸引工程に関するディスク上面から見た状態を模式的に示す図である。 実施の形態1の自動分析装置で、チップ吸引工程を含むシーケンスに関する、サイクルと反応容器の移動との関係を示す図である。 実施の形態1の自動分析装置で、チップ吸引工程に関する反応容器の状態の遷移を示す図である。 実施の形態1の自動分析装置で、第1工程及び第2工程に関する反応容器の状態の詳細を示す図である。 実施の形態1の第1変形例の自動分析装置における、チップ洗浄方式について示す図である。 実施の形態1の第2変形例の自動分析装置における、チップ吸引工程の第2工程に関する特殊動作について示す図である。
 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、説明上の方向及び座標系として(X,Y,Z)を有する。第1方向であるX方向は、水平方向のうちの一方向であり、第2方向であるY方向は、水平方向のうちのX方向に直交する方向である。第3方向であるZ方向は、X方向及びY方向に垂直な鉛直方向である。
 (実施の形態1)
 図1~図14を用いて、本発明の実施の形態1の自動分析装置について説明する。実施の形態1の自動分析装置は、特有の洗浄機能を備える。実施の形態1の自動分析方法は、実施の形態1の自動分析装置において実行されるステップを有する方法である。
 [自動分析装置(1)]
 図1は、実施の形態1の自動分析装置の構成を示す。自動分析装置は、制御装置100、反応ディスク5、反応容器9、試薬ディスク18、試薬ボトル23、ラック7、試料容器8、試料分注機構1,2、試料分注ノズル3,4、試料搬送機構47、試薬分注機構10~13、試薬分注ノズル30~33、分光光度計22、攪拌機構24、反応容器洗浄機構29、送液ポンプ16、真空吸引ポンプ17、等を備える。
 制御装置100、及び洗浄機構である反応容器洗浄機構29に係わる部分を除いて、各部は、基本的には公知技術を用いて構成可能である。制御装置100は、洗浄機構を含め、自動分析装置の全体を制御し、洗浄や分析の工程を含むシーケンス全体を制御する。制御装置100と各部との間は、一部しか図示していないが、それぞれ配線で接続されている。制御装置100と各部との間では、配線を通じて各種の信号が授受される。これにより、洗浄や分析を含む各工程の動作が制御される。
 反応ディスク5には、複数の反応容器9が円周状に並んで配置されている。反応ディスク5は、回転駆動される。これにより、各反応容器9は、円周上で、シーケンスのサイクル毎の距離で、単位回転移動させられる。
 試薬ディスク18の中には、複数の試薬ボトル23が円周上に配置可能である。自動分析装置の後方には、試料容器8を載せたラック7を移動させる試料搬送機構47が設置されている。試料容器8内には、血液や尿等の試料が含まれる。試料容器8は、ラック7に載せられて、試料搬送機構47によって運ばれる。
 反応ディスク5と試薬ディスク18との間には、試薬分注機構10,11,12,13が設置されている。これらの試薬分注機構は、試薬分注ノズル30,31,32,33を備えている。
 反応ディスク5と試料搬送機構47との間には、試料分注機構1,2が設置されている。試料分注機構1,2は、回転、水平移動、及び鉛直方向上下移動の動作が可能である。試料分注機構1,2は、試料分注ノズル3,4を備えている。試料分注ノズル3,4は、駆動制御に従い、回転軸を中心とした回転動作、水平移動レール上を移動する水平動作を行い、試料容器8から反応容器9への試料分注を行う。
 反応ディスク5の周囲には、反応容器洗浄機構29、分光光度計22、攪拌機構24が配置されている。反応容器洗浄機構29には、洗浄用の送液ポンプ16、真空吸引ポンプ17等が接続されている。送液ポンプ16は、洗浄に係わる吐出ノズルに対してチューブの流路等を通じて洗浄液を送液する。真空吸引ポンプ17は、吸引に係わる吸引ノズルからチューブの流路等を通じて液体を真空吸引で送液する。
 なお、試料分注機構1,2、試薬分注機構10~13、及び攪拌機構24の動作範囲上に、試料ノズル3,4及び試薬ノズル30~33を洗浄する洗浄機構として洗浄槽等が設置されている構成としてもよい。試薬分注機構10~13には、試薬用の送液ポンプ等が接続されていてもよい。
 次に、分析(光学測定)の動作について説明する。分注工程において、駆動制御に基づいて、試料分注機構1,2は、ラック7の試料容器8から、試料分注ノズル3,4によって試料を吸引し、反応容器9に吐出する。また、試薬分注機構10~13は、試薬ボトル23から、試薬分注ノズル30~33によって試薬を吸引し、反応容器9に吐出する。同一の反応容器9内に分注された試料と試薬は、撹拌機構24によって撹拌、混合されて、混合液である反応溶液が生成される。
 分光光度計22は、反応容器9内の反応溶液に対する光学測定を行い、分光光度等の光学値を測定する。反応ディスク5は、回転と停止を組とした動作を1サイクルで行う。1サイクルの時間は、例えば1.8秒であり、反応容器9の停止時間が例えば1秒である。光学測定の対象となる反応容器9が分光光度計22の前を通過するサイクルの度に、分光光度計22によって定期的に光学測定が行われる。これにより、反応容器9内の試料中の目的成分の濃度または活性値が算出される。
 次に、反応容器9の洗浄について説明する。反応容器洗浄機構29には、後述する各種の役割を担う複数のノズル等が配置されている。それらの複数のノズルは、反応容器洗浄機構29の筐体を通じて共通に接続されている。それらの複数のノズルは、反応容器洗浄機構29を通じて、チューブ、電磁弁、流量調整部、ポンプ等に接続されている。
 制御装置100の駆動制御に基づいて、反応ディスク5の回転が停止して反応容器9が静止したタイミングで、対象の反応容器9の位置に対し、反応容器洗浄機構29のノズル等が、鉛直方向上下に移動する。これにより、そのノズル等が、反応容器9内に挿入されるようにアクセスする。
 なお、自動分析装置の機能構成に応じて、反応容器洗浄機構29は、1つに限らず、複数を同様に設けてもよい。反応容器洗浄機構29の特にノズルは、反応ディスク5の円周上の反応容器9に対応付けられた位置であれば、いずれの位置に配置されてもよい。
 [自動分析装置(2)]
 実施の形態1の自動分析装置は、以下のような構成を有する。自動分析装置内に、複数の反応容器9が円周上に配置され回転する機構を有する。反応容器9を繰り返し使用するために、反応容器洗浄機構29を備える。反応容器洗浄機構29には、複数の種類のノズル等が配置されている。そのノズルとして、反応容器9内に洗浄液等の液体を吐き出すための吐出ノズル(後述の図3の(A))や、反応容器9内の反応溶液等の液体の吸引を行うための吸引ノズル(後述の図3の(B))等を含む。反応容器洗浄機構29は、分析後の反応容器9を対象に通常の洗浄を行う機能、及び分析開始前の反応容器9を対象に分析準備の洗浄を行う機能、の両方に対応している。
 特に、反応容器洗浄機構29には、チップ吸引工程のためのチップ吸引機構を備えている(後述の図4)。このチップ吸引機構は、吸引チップを備えた吸引ノズル、及び吸引チップ自体の洗浄のための吐出ノズル、等を有する。吸引チップは、反応容器9の洗浄や濯ぎで残った液体を効果的に除去する機能を実現する。
 洗浄機構の各ノズルは、チューブ等を介して、吐出動作に関しては送液ポンプ16、吸引動作に関しては真空吸引ポンプ17に接続されている。ノズル接続部とポンプ接続部との間には、制御可能な流路開閉機構として例えば電磁弁が配置されている。反応容器洗浄機構29は、反応ディスク5上で移動及び停止を繰り返す反応容器9の位置に対し、各ノズルと共に上下移動を行う。これによって、各反応容器9に各ノズルがアクセスする。制御装置100は、一連の洗浄工程を含むシーケンスを制御する。
 自動分析装置は、反応容器9を繰り返し使用するために、洗浄工程で、反応容器洗浄機構29によって、反応容器9に対し、洗剤や洗浄水等の様々な液体を吐き出し、それらの液体を吸引して洗浄していく。これらの洗浄動作は、洗浄工程のシーケンスとして、システム化、自動化されている(図2)。
 分析工程に入る前の洗浄工程における最後の工程として、チップ吸引工程(図2のS14)が設けられている。チップ吸引工程では、吸引チップを持つ吸引ノズルを用いて、反応容器9内の残存液体を吸引して除去する。このチップ吸引工程後の反応容器は、次のサイクルまたはそれ以降のサイクルで、分析用の反応容器として用いられる。このチップ吸引工程の際に、大前提として、吸引チップは、汚染状態であってはならない。仮に、吸引チップが汚れている場合、それが原因で分析結果に悪影響を与える可能性がある。そのため、吸引チップは、常に清浄な状態を担保しなくてはならない。
 このために、自動分析装置は、吸引チップ自体を洗浄するための機構及び工程を備える。例えば、後述するが(図6)、吸引チップ洗浄方式として、チップ吸引機構に、吸引ノズルと共に吐出ノズルが設けられており、その吐出ノズルから洗浄水を吸引チップに吐き出して洗浄する。例えば、分析開始前のチップ吸引工程における一定時間内で、チップ吸引機構を反応容器9内にアクセスさせて、液体の吸引が行われる。それと共に、そのチップ吸引機構を用いて、吐出ノズルから洗浄水を吐き出して吸引チップ自体が洗浄される。
 上記吸引チップ洗浄方式は、吸引チップ自体を液体で濡らすことが前提であり、これによって吸引チップ自体の汚染を回避できる。ただし、吸引チップが濡れることで、吸引チップの面に液滴が付着したままになる可能性もあり、その吸引チップの液滴が吸引されないまま残る可能性がある。その吸引チップの洗浄に起因する液滴が、分析対象の反応容器内に落下する等して残存する可能性がある。そのような状態になった反応容器が分析に用いられた場合、残存液体が反応溶液を薄めることで、分析結果に影響を及ぼす。
 実施の形態1の自動分析装置は、上記のような可能性を考慮した洗浄機能を備えている。自動分析装置は、特有のチップ吸引工程及びチップ吸引機構を制御する。これにより、分析開始前の反応容器9及び吸引チップを清浄な状態に保ち、吸引チップの洗浄に起因する液体による分析結果への悪影響を排除する。
 実施の形態1の自動分析装置は、チップ吸引工程で、第1工程、第2工程の二種類の工程を設ける。第1工程のサイクルでは、吸引チップの洗浄と反応容器9内の液体の吸引との両方が実行される。第2工程のサイクルでは、吸引チップの洗浄を休止して反応容器9内の液体の吸引のみが実行される。実施の形態1のシーケンスでは、第1工程での吸引チップの洗浄によって濡れた状態で吸引がされた反応容器を、次の分析工程で用いるのではなく、第2工程を介在させる。その第2工程で、吸引動作のみを行って、吸引チップに付着している液体を高い確率で除去する。これにより、第2工程後、分析に用いる反応容器には、何の液体も残存していない状態にする。このようにして、清浄な状態の吸引チップを維持しながら、吸引チップから反応容器への不要な液滴の残存も防止する。第2工程として設けるサイクルは、1サイクル以上の少ないサイクル数でよい。時間としては、わずか数秒間程度、従来よりも分析開始のタイミングをずらすことで実現できる。自動分析装置のハードウェアを大きく変更する必要は無い。
 [シーケンス]
 図2は、実施の形態1の自動分析装置におけるシーケンス等を示す。図2の上側の(A)には、シーケンスのうち、洗浄機構を用いた反応容器9の洗浄工程S20の概要を示す。図2の下側の(B)では、洗浄工程S20と次の分析工程S30との関係や、チップ吸引工程S14の詳細等を示す。洗浄工程S20は、分析工程S30に入る前の分析準備として、反応容器9内の洗浄を行う工程である。なお、洗浄とは、濯ぎ等を含む。
 洗浄工程S20は、順に、工程S1~S14を有する。工程S1~S14は、(S1)反応液吸引、(S2)水吐出、(S3)水吸引、(S4)洗剤A吐出、(S5)洗剤A吸引、(S6)洗剤B吐出、(S7)洗剤B吸引、(S8)水吐出、(S9)水吸引、(S10)水吐出、(S11)水吸引、(S12)ブランク用の水吐出、(S13)ブランク用の水吸引、(S14)チップ吸引、という流れである。
 工程S1は、反応容器9内の反応溶液を吸引する工程である。工程S2は、反応容器9内に水を吐き出す工程である。この水とは、システム水である。システム水とは、自動分析装置の外部から、イオン交換水等の精製水を、流路等を通じて内部に導入して使用する水である。工程S3は、反応容器9内の水を吸引する工程である。
 工程S4は、反応容器9内に洗剤A(第1洗剤)を吐き出す工程である。工程S5は、反応容器9内から洗剤Aを吸引する工程である。工程S6は、反応容器9内に洗剤B(第2洗剤)を吐き出す工程である。工程S7は、反応容器9内から洗剤Bを吸引する工程である。例えば、洗剤Aはアルカリ性洗剤、洗剤Bは酸性洗剤が使用される。使用する洗剤や回数は、これに限らず、各種が可能である。
 工程S8は、洗剤成分を濯いで除去するために、反応容器9内に水(システム水)を吐き出す工程である。工程S9は、反応容器9内からその水を吸引する工程である。工程S10及び工程S11は、同様の繰り返しの工程である。洗剤成分を濯ぐための工程は、十分に希釈されるように、必要な回数が行われる。
 工程S12は、ブランク値の測定のために、反応容器9内にシステム水を吐き出す工程である。工程S13は、反応容器9内からそのシステム水を吸引する工程である。なお、工程S12と工程S13との間には、工程S40として、ブランク値測定工程を有する。この工程S40では、光学測定機構の分光光度計22を用いて、ブランク値の測定が行われる。ブランク値は、次の分析工程S30で光学測定の計算の際に使用するための値であり、反応容器9内に反応溶液が無い状態での光学測定値である。
 洗浄工程S20の最後に設けられている工程S14は、吸引チップが取り付けられた吸引ノズルを含むチップ吸引機構を用いて、反応容器9内から液体をより確実に除去するために吸引を行うチップ吸引工程である。チップ吸引工程S14の詳細は以下である。チップ吸引工程S14は、順に、第1工程S21、第2工程S22を有する。第1工程S21は、所定の複数サイクル、例えば全58サイクルで構成される。第2工程S22は、1サイクル以上の所定のサイクル、例えば5サイクルで構成される。第1工程S21の各サイクルでは、チップ洗浄機構を含むチップ吸引機構を用いて、吸引チップの洗浄201と、反応容器9内の液体(残存液体及び洗浄液を含む)の吸引202との両方が実行される。第2工程S22の各サイクルでは、洗浄201を行わずに、吸引202のみが実行される。
 本例では、洗浄工程S20は、洗浄性能として十分な所定の性能を確保できる構成として、14個の工程S1~S14に分けて構成されている。洗浄工程S20は、これに限らず、自動分析装置の機能構成や分析対象等に応じて、他の構成に変更可能である。洗浄性能とスループット(時間)とは基本的にトレードオフである。洗浄性能をより高めることを優先する形態とする場合には、洗浄工程S20を構成する工程数や時間を増やしてもよい。例えば、同じ種類の工程を2回以上繰り返すようにしてもよい。
 チップ吸引工程S14の次に、分析工程S30に入る。第2工程S22を経由した反応容器9が分析に用いられる。分析工程S30は、公知の構成であり、分注工程S31等の複数の工程から構成されている。分注工程S31では、洗浄完了状態の反応容器9内に試料等が分注される。図示しないが、分析工程S30内の光学測定工程で、反応容器9内の反応溶液に対する光学測定が行われる。自動分析装置は、光学測定の開始依頼を受けてから、上記光学測定(分析工程S30)の開始前に、上記分析準備動作の洗浄工程S20を実行する。なお、試料と試薬との反応溶液の光学測定の工程(分析工程S30)が開始された後も、反応容器9は逐次洗浄される(通常の洗浄工程)。この光学測定の開始後の反応容器9の通常の洗浄工程では、自動分析装置は、光学測定の工程の前(工程S14の第1工程S21)に既に吸引ブロックの洗浄を行っているため、吸引ブロックの洗浄を行わずに容器内液体吸引のみを実行させる。
 [洗浄機構のノズル]
 図3及び図4は、洗浄工程S20を実現する反応容器洗浄機構29に備えている複数の種類のノズル等の構成を示す。図3では、単一の吐出ノズル、単一の吸引ノズルについて示す。図4では、特に、チップ吸引機構400について示す。図3等では、反応容器9内にノズル等が挿入されている状態を、水平方向(反応ディスク5の半径方向)から見た状態で示す。反応容器洗浄機構29には、少なくともこれらのノズルが配置されており、更に他の種類のノズルが追加で配置されていてもよい。
 図3の(A)は、吐出ノズル301の構成を示す。この吐出ノズル301は、反応容器9内に挿入される部分が単一ノズルで構成されているタイプであり、例えば工程S2等で使用される。この吐出ノズル301は、Z方向上下移動が制御される。この吐出ノズル301の内部はZ方向に延在する空洞の流路となっている。この吐出ノズル301のZ方向上端や下端は、開口となっている。この吐出ノズル301のZ方向上端は、図示しないチューブ等に接続されている。そのチューブ等の先には、電磁弁、送液ポンプ16等が接続されている。
 反応容器9内に液体を吐き出す工程では、吐出ノズル301のZ方向下方への移動によって、反応容器9内に吐出ノズル301の下端を含む部分が挿入される。反応容器9の内壁の底面のZ方向の位置Z0に対し、吐出ノズル301の下端の静止の位置Zaは、その工程に応じて規定されたZ方向高さとされる。電磁弁が開かれた状態で、送液ポンプ16の送液作用によって、対象の液体がチューブ等を経由して吐出ノズル301へ送液され、吐出ノズル301の下端からその液体が吐き出しされる。
 図3の(B)は、吸引ノズル302の構成を示す。この吸引ノズル302は、反応容器9内に挿入される部分が単一ノズルで構成されているタイプであり、例えば工程S3等で使用される。この吸引ノズル302は、Z方向上下移動が制御される。この吸引ノズル302の内部はZ方向に延在する空洞の流路となっている。この吸引ノズル302のZ方向上端や下端は、開口となっている。この吸引ノズル302のZ方向上端は、図示しないチューブ等に接続されている。そのチューブ等の先には、電磁弁、真空吸引ポンプ17等が接続されている。
 反応容器9内の液体を吸引する工程では、吸引ノズル302のZ方向下方への移動によって、反応容器9内に吸引ノズル302の下端を含む部分が挿入される。吸引ノズル302の下端の静止の位置Zbは、その工程に応じたZ方向高さの位置とされる。電磁弁が開かれた状態で、真空吸引作用によって、吸引ノズル302の下端から液体が吸引される。吸引ノズル302の下端から吸引された液体は、チューブ等を経由して送液されて排出される。
 各工程は、それぞれ制御条件を有し、専用のノズル等が使用される。複数の工程では、例えばシステム水、洗剤、洗浄用システム水(洗浄水)、ブランク値測定用システム水、等の複数の種類の液体が扱われる。各工程のノズル等の機構は、扱う液体に対応する機構である。自動分析装置及びその洗浄機構には、ノズル等の他に、チューブ、電磁弁、流量調整機構、ポンプ、接続部品等を備え、それらは公知技術で構成できる。各ノズルは、チューブ等を介してポンプに接続されている。チューブの流路上でノズルとポンプとの間には、流量調整機構や電磁弁が設けられている。流量調整機構は、吐き出しや吸引の際に送液される液体の流量を調整する。電磁弁は、開状態では、流路の液体の送液が行われ、閉状態では送液が行われない。制御装置100は、流量調整機構や電磁弁を制御する。
 [チップ吸引機構のノズル]
 図4は、チップ吸引工程S14で使用されるチップ吸引機構400のノズル等の構成を示す。チップ吸引機構400は、吐出ノズル401(チップ洗浄ノズルともいう)、吸引ノズル402、吸引チップ403(吸引ブロックともいう)、を有する。チップ吸引機構400は、図2のチップ(吸引チップ403)の洗浄201のためのチップ洗浄機構と、反応容器9内の液体の吸引202のための吸引機構と、の両方が1つに実装された機構である。特に、吐出ノズル401と吸引ノズル402は、連結されて固定されており、これにより、1つの吐出吸引ノズル部として構成されている。この吐出吸引ノズル部は、チップ吸引工程で使用するためのタイプであり、反応容器9内に挿入される部分が上記の2つのノズルで構成されている。吸引ノズル402のZ方向下端は、吸引チップ403と連結され固定されている。吸引チップ403の断面等は後述する(図5)。
 吐出ノズル401と吸引ノズル402の連結構造によって、吸引ノズル402及び吸引チップ403に対する吐出ノズル401からの吐き出しの高さが制御されるように設計されている。吐出吸引ノズル部は、吐出ノズル401から吐き出される洗浄水によって吸引ノズル402の下端の吸引チップ403を洗浄するために、二種類のノズルの連結構造とされている。
 吐出ノズル401、吸引ノズル402、及び吸引チップ403は、一体的に、Z方向上下移動が制御される。吐出ノズル401及び吸引ノズル402の内部はZ方向に延在する空洞の流路となっている。吐出ノズル401及び吸引ノズル402のZ方向上端や下端は、開口となっている。吐出ノズル401及び吸引ノズル402のZ方向上端は、図示しないチューブ等に接続されている。そのチューブ等の先には、電磁弁、ポンプ等が接続されている。吐出ノズル401に対しては送液ポンプ16が接続されている。吸引ノズル402に対しては真空吸引ポンプ17が接続されている。
 チップ吸引工程S14では、吐出ノズル401、吸引ノズル402、及び吸引チップ403を含む、チップ吸引機構400の部分が、Z方向下方への移動によって、反応容器9内に挿入される。その際、反応容器9の内壁の底面のZ方向の位置Z0に対し、吐出ノズル401の下端の静止の位置Zc、吸引ノズル402の下端(図4では吸引チップ403との境界)の静止の位置Zd、及び吸引チップ403の下端の静止の位置Zeは、チップ吸引工程S14に応じて規定された所定のZ方向高さとされる。
 チップ吸引工程S14で、第1工程S21の洗浄201を行うサイクルである場合、電磁弁が開かれた状態で、送液ポンプ16の送液作用によって、対象の液体(洗浄液)がチューブ等を経由して吐出ノズル401へ送液される。そして、吐出ノズル401の下端からその液体(洗浄液)がZ方向下方へ吐き出しされる。吐き出された液体は、Z方向下方にある吸引チップ403の上面や側面等の部分にかかる。これにより、吸引チップ403自体が洗浄される。吸引チップ403にかかった液体は、Z方向下方、反応容器9の側面等を通じて底面付近に流れる。また、前の工程の影響で反応容器9の内壁の側面や底面に残っていた液体がある場合、それらの液体も洗浄液と一緒になって底面付近に集まる。底面付近の液体は、吸引チップ403及び吸引ノズル402を通じて吸引202が行われる。
 チップ吸引工程S14で、第1工程S21及び第2工程S22の吸引202を行うサイクルでは、電磁弁が開かれた状態で、真空吸引ポンプ17の真空吸引作用によって、吸引チップ403の下端の開口から、底面付近の液体が吸引される。吸引チップ403の側面と反応容器9の内壁の側面との間、及び吸引チップ403の底面と反応容器9の内壁の底面との間には、比較的狭い幅での流路が形成されている。そのため、その流路を通じて効率的に液体が吸引される。吸引チップ403の下端の開口から吸引された液体は、吸引チップ403内の流路を通じて、吸引ノズル402内の流路に入り、吸引ノズル402内からチューブ等を経由して送液されて排出される。
 上記のように、チップ吸引工程S14の第1工程S21では、吸引チップ403自体の洗浄201と共に、反応容器9内に残存する液体の吸引202が実現される。
 なお、自動分析装置の変形例として、上記チップ吸引機構400の構成に限らず可能であり、例えば以下でもよい。吐出ノズル401と吸引ノズル402とを、連結構造ではなく、独立分離された構造としてもよい。即ち、チップ吸引機構400は、吐出ノズル401を有する吸引チップ403の洗浄のためのチップ洗浄機構(吐出機構)と、吸引ノズル402及び吸引チップ403を有する吸引機構とで構成される。その吐出機構は、吐出ノズル401のみを上下移動可能である。その吸引機構は、吸引チップ403付きの吸引ノズル402のみを上下移動可能である。制御装置100は、チップ吸引工程S14の際に、同じ反応容器9に対し、それらの2つの機構を同期で制御することで、上記と同様の動作を実現する。また、後述するが(図13)、変形例として、吸引チップ403を洗浄するための方式としては、上記吐出ノズル401を用いる方式に限らず可能である。
 [チップ吸引機構の断面]
 図5は、図4のチップ吸引機構400の詳細構造の一例を示し、吸引チップ403等の断面をXZ平面で示す。図5では、吸引202を行う際の静止の状態を示す。反応容器9の形状は、例えばZ方向に長い長方体の形状であるが、円筒形状等でもよい。その円筒形状等とする場合、対応させて吸引チップ403も円筒形状等とされる。反応容器9の内壁(液体が充填可能な容積領域)における、X方向の幅をW0とし、Z方向の高さをH0とする。Y方向の幅はX方向の幅W0と同じでもよいし、異なっていてもよい。
 吐出ノズル401及び吸引ノズル402は、水平方向の断面が例えば円形であるが、矩形等でもよい。吸引ノズル402の直径をWnとする。吐出ノズル401の直径は、同じくWnとするが、異なる径としてもよい。
 吸引チップ403のブロック(長方体)の形状において、X方向の幅をWt、Z方向の高さをHtとする。吸引チップ403の幅Wtは、吸引ノズル402の直径Wnよりも大きく、反応容器9の内壁の幅W0よりも小さい。吸引チップ403の底面(位置Ze)と、反応容器9の底面(位置Z0)との間には、所定の間隔K1が形成される。また、吸引チップ403の側面と、反応容器9の側面との間には、所定の間隔K2が形成される。W0≒Wt+K2×2である。吸引チップ403のY方向の幅は、X方向の幅Wtと同様に、反応容器9の内壁のY方向の幅に合わせて規定される。
 吸引ノズル402及び固定部品501は金属等で構成されており、吸引チップ403は樹脂等で構成されている。本例では、吸引ノズル402と吸引チップ403との固定の構造として、吸引ノズル402のZ方向下端から所定の長さ(高さHt)までの部分が、吸引チップ403内をZ方向で貫通している。吸引チップ403内にそのための貫通穴を有する。両者の固定のために、吸引ノズル402の下端から近くの所定の位置には、固定部品501が接合されており、吸引ノズル402の外側面における凸部(突起部)となっている。これに対応させて、吸引チップ403の貫通穴の内側面には凹部が設けられている。吸引ノズル402の固定部品501の周りを吸引チップ403で覆って凹凸が嵌合するようにして両者が固定されている。
 また、本例では、吸引ノズル402の先端は、所定の角度でカットされた開口となっているが、水平な開口としてもよい。
 吸引ノズル402及び吸引チップ403の断面形状は、上記に限らず各種可能である。例えば、吸引ノズル402の下端が位置Zd付近までしか無い構造でもよい。その吸引ノズル402の下端と、吸引チップ403内に形成されている任意形状の空洞の流路とが接続されていれば、同様の機能を果たすことができる。吸引チップ403内に形成されている空洞の形状は、他にも、吸引チップ403の外形に対応した直方体形状としてもよいし、錐体形状等としてもよい。また、吸引チップ403の上面は、水平面としているが、これに限らず、中心軸から外側に向かって下るような傾斜面としてもよい。
 吐出ノズル401のZ方向の下端の位置Zcは、吸引ノズル402及び吸引チップ403に対して図示する位置関係で規定されている。即ち、吐出ノズル401の下端の位置Zcは、吸引ノズル402及び吸引チップ403の下端の位置Zeから、高さ方向で距離d1の位置である。また、吐出ノズル401の下端の位置Zcは、吸引チップ403の上面(吸引ノズル402との境界)の位置Zdから、高さ方向で距離d2の位置である(d1=Ht+d2)。
 吐出ノズル401の中心軸の水平方向の位置は、吸引ノズル402の中心軸の水平方向の位置に対して近い位置である。吐出ノズル401の下端(位置Zc)の開口からZ方向下方へ吐き出された液体(洗浄水)は、主に吸引チップ403の上面にあたり、他には吸引チップ403の側面や反応容器9の側面にあたる。それらの液体は、吸引チップ403の上面、吸引チップ403の側面と反応容器9の側面との間の流路を経由して、Z方向下方へ流れ落ちる。それらの液体は、吸引チップ403の底面と反応容器9の底面との間の流路を経由して、吸引チップ403及び吸引ノズル402の下端の開口の付近に集まる。そして、それらの液体は、その開口からZ方向上方へ吸引されて、吸引ノズル402の上端からチューブ等を経由して送液される。上記の際に流れる液体には、反応容器9の側面や底面や角隅等に残存していた液体も合流される。
 [チップ洗浄方式]
 図6は、実施の形態1のチップ吸引工程S14における、吸引チップ403の洗浄201の方式やその動作等について示す。本方式は、図4等の構成に基づいて、吐出ノズル401から洗浄液を吐き出して吸引チップ403を洗浄する方式である。
 図6で、(1)は、チップ吸引機構400を下降によって反応容器9内に挿入する状態を示す。反応容器9内には過去のサイクルから持ち越された残存液体601の液滴が付着しているとする。次に、(2)は、反応容器9内で図5のような所定の高さ位置にチップ吸引機構400が静止した状態を示す。この状態で、洗浄201及び吸引202が同時に行われる。吐出ノズル401から洗浄水602が吐き出される。洗浄水602及び残存液体601は、前述のように、吸引チップ403及び吸引ノズル402を通じて吸引される。所定時間での吸引後、反応容器9内の液体が殆ど除去された状態となる。次に、(3)は、(2)の動作後、反応容器9内からチップ吸引機構400を上昇によって引き抜く状態を示す。(3)では、反応容器9内に残存液体が無く、かつ吸引チップ403にも液滴が付着していない、理想的な状態を示している。
 [比較例、課題等]
 図7を用いて、課題等について補足説明する。チップ吸引工程による分析への影響等について説明する。図7では、比較例の自動分析装置で、チップ吸引工程の洗浄液の残存による分析への影響について示す。比較例の自動分析装置で、チップ吸引工程で使用するチップ吸引機構700を有する。このチップ吸引機構700は、所定の方式のチップ洗浄機構を備えている。そのチップ洗浄機構の方式は、吸引チップを液体で濡らす方式であり、実施の形態1の方式(図6)と同じでもよいし、他の方式でもよい。
 図7で、(1)は、反応容器9内にチップ吸引機構700が挿入されている状態で、チップ洗浄が行われている状態を示す。チップ吸引機構700として、吸引ノズル702及び吸引チップ703を有する。チップ吸引工程では、チップ吸引機構700を用いて、反応容器9内の液体の吸引が行われる。比較例における洗浄工程では、分析(光学測定)の開始直前までの全サイクルで、チップ洗浄動作が行われている。これにより、吸引チップ703の上面や側面等の面には、洗浄水の液滴701が流れ落ちずに付着している場合がある。次に、(2)は、(1)で吸引チップ703の面に付着していた液滴701がZ方向下方に落下する状態を示す。反応容器9の底面まで落下した場合の液滴706を示す。次に、(3)は、(2)で落下した液滴706が反応容器9の底面にある状態で、分析が開始された状態を示す。分析対象の反応容器9には、まず、分注工程で、分注ノズル704が挿入されて、試料705等が吐き出される。これにより、その反応容器9の反応溶液は、試料705や試薬に液滴706が混合される状態となり、反応溶液の濃度は、液滴706の分、薄められる。そのため、液滴706の影響によって、その反応溶液に対する光学測定の結果、測定精度が低下する恐れがある。
 洗浄工程における反応容器9の洗浄は、基本的には、分析で使用された反応容器9から行われていく。また、分析を依頼して自動分析装置が稼動した際にも、その依頼された反応容器の洗浄が行われる。このような洗浄動作を、分析準備洗浄と呼ぶ。分析で使用済みの反応容器9は、必ず洗浄が行われるが、例外も起こり得る。例えば、一連のシーケンスを実行中に、予期せぬアクシデント等によって、自動分析装置が緊急停止する場合がある。その場合に、使用済みだが洗浄が完了していない状態の反応容器9が生じる可能性がある。自動分析装置の稼動再開後、仮にその状態の反応容器9が分析に使用される場合、まともな光学測定はできない。そのため、このような可能性、事態も想定して、比較例の自動分析装置は、分析開始時に、所定のサイクルあるいは時間、必ず反応容器9の洗浄動作を分析準備洗浄として行うように制御される。これにより、上記アクシデント等が発生した場合でも、必ず洗浄済みの反応容器を用いた分析が実現される。実施の形態1の自動分析装置も、上記のような分析準備洗浄を行う機能を備えており、図2の分析工程S30の前に洗浄工程S20を行うことが相当する。
 実施の形態1の自動分析装置は、図2のように、一連のシーケンスを構成する複数のサイクルにおいて、例えば63サイクル(C1~C63とする)を、分析準備の洗浄工程S20のサイクルとし、64サイクル目以降(C64~とする)を、分析開始の分析工程S30のサイクルとしている。なお、サイクルは、反応ディスク5の円周上を複数の反応容器9が単位距離で回転移動及び静止を繰り返すサイクルに対応する。
 また、比較例の自動分析装置において、通常の洗浄のフローでは、液体が溜まった状態の反応容器9に対しては吐出ノズルから液体を吐き出さないように制御している。これは、反応容器9からの液体の溢れを防止するためである。上記分析準備洗浄においても同様の制御が行われる。なお、実施の形態1の自動分析装置において、反応容器9の上面(図4の位置Zm)から液体が溢れ出ないように、溢れ分を吸引することができる溢れ吸引ノズルを含む機構を設けた形態としてもよい。
 上記のように、吸引チップ703自体の洗浄に基づいた液滴701が残存する場合等に、分析開始前に完全な洗浄が済んでいない状態(洗浄未完了状態と記載する)の反応容器9が存在する可能性がある。つまり、分析対象の反応容器9内に余分な液体が残存している可能性がある。比較例及び実施の形態1の自動分析装置は、ディスク円周上の複数の反応容器9のうちどの反応容器9内に液体が残存しているかについては認識していない。
 また、比較例の自動分析装置では、分析準備洗浄における初回のサイクルあるいは2サイクル目までの間では、吸引ノズルによる溶液の吸引動作を行っているが、吐出ノズルによる吐出動作を制限している。3サイクル目以降であれば、吸引済みの反応容器が、吐出ノズルが配置されている位置に回転移動してくるので、その反応容器に対する吐き出しを行っても問題無い。実施の形態1の自動分析装置では、9サイクル目以降であれば、全ての吐出ノズルが吐き出し可能な状態となる。
 なお、他の比較例の自動分析装置として、ディスク上の全ての反応容器9内の状態を観察する機構を備える場合、どの反応容器内に不要な液体が残存しているか(洗浄未完了状態の反応容器)を認識可能である。その場合、その自動分析装置は、次回の分析開始の前に、その洗浄未完了状態の反応容器を選択して洗浄動作を行い、容器内から液体が除去された状態(洗浄完了状態と記載する)にすることができる。あるいは、その自動分析装置は、洗浄完了状態の反応容器を分析対象として選択して分析を行うことが可能である。しかし、このように全ての反応容器を観察可能とする自動分析装置は、機構や制御が複雑となり、高コストや大型となるので、現実的ではない。
 反応容器洗浄機構29に配置されている吸引ノズル402や吸引チップ403等の部品についても、清浄な状態で洗浄動作を行わなければならない。チップ吸引工程後の次のサイクルで分析が開始されるシーケンス構成の場合、特に、吸引チップ403について、清浄な状態に保っておかなくてはならない。そのため、比較例及び実施の形態1の自動分析装置では、洗浄工程内に吸引チップ403自体の洗浄201が組み込まれている。
 上記のように、分析準備洗浄を経て分析開始となる場合、吸引チップ403を備えた吸引ノズル402は、分析準備洗浄において1サイクル目から動作可能であり、全63サイクルの間において、どのサイクルでも、液体が残った反応容器9にアクセスされる可能性がある。反応容器洗浄機構29に配置されている各ノズルと比べて、吸引チップ403は、表面積が例えば数倍と大きい。そのため、吸引チップ403に付着した液体が反応容器9内に流れ落ちる場合、反応容器9内に残存した液体による汚染度合い、分析精度への影響も増加してしまう。
 図4のチップ洗浄方式のチップ吸引機構400の場合、反応容器9内の液体の吸引202に伴って、吐出ノズル401を用いて吸引チップ403自体を水洗できる。よって、余分な液体で汚染された吸引チップ403によって反応容器9の洗浄が行われることが回避できるという利点がある。ただし、上記のように吸引チップ403自体を洗浄する方式によって生じる課題があり、図7に示した通りである。
 実施の形態1の自動分析装置のチップ吸引機構400は、吸引ノズル402と吐出ノズル401が連結している構造である。この構造では、吸引チップ403の洗浄のための洗浄水602は、吸引チップ403の上面等に吐き出しされる。吸引チップ403を用いた吸引202の効果を高くするためには、反応容器9と吸引チップ403との隙間(間隔K1,K2)は狭い方が好ましい。しかし、それゆえ、吸引チップ403の上面や側面等の面に微量の洗浄水の液滴701が残存してしまう可能性が生じる。吸引チップ403の面に付着していた液滴701が反応容器9内の底面に落下した場合、洗浄201を行ったにも関わらず、余分な液体が残存する状態の反応容器9が生じてしまう。この反応容器9が分析に使用された場合、その残存液体が反応溶液を薄めてしまう。その結果、光学測定値の劣化や不良原因になる可能性がある。
 [洗浄機能]
 図8~図12を用いて、上記課題等に対応した、実施の形態1の自動分析装置における洗浄機能の洗浄工程S20、特にチップ吸引工程等の詳細について説明する。
 [シミュレーション]
 図8は、実施の形態1の自動分析装置での洗浄工程S20に際する、実験及びミュレーション結果を示す。図8では、反応容器9及び吸引チップ403等の形状の規定に応じた、吸引チップ403からの洗浄水の液滴701の落下に関するシミュレーション結果を示す。図8の(A)は、形状の規定を示す。形状の規定として、特に、Z方向における反応容器9の高さH(図5のH0)と、吸引チップ403の高さh(図5のHt)との関係をパラメータとした。例えば、第1の範囲としては、吸引チップ403の高さhを、反応容器9の高さHの四分の一以下とする(h≦(H/4))。第2の範囲としては、吸引チップ403の高さhを、反応容器9の高さHの四分の一よりも大きく二分の一以下とする((H/4)<h≦(H/2))。第3の範囲としては、吸引チップ403の高さhを、反応容器9の高さHの二分の一よりも大きく高さH以下とする((H/2)<h≦H)。
 図8の(B)は、シミュレーション結果のグラフを示す。横軸は、図2の第2工程S22で吸引202のみを行うサイクルの数を示す。縦軸は、吸引チップ403から液滴701が反応容器9内に落下する確率を示す。曲線801は、高さ関係として第1の範囲の場合を示す。曲線802は第2の範囲の場合を示す。曲線803は第3の範囲の場合を示す。この結果では、第2工程S22の第1サイクル(C59)で液滴が落下する確率は、第1の範囲の曲線801が一番高く、次いで、第2の範囲の曲線802、第3の範囲の曲線803となった。即ち、吸引チップ403の高さhが相対的に小さい方が、早いサイクルで液滴が落下する結果となった。
 例えば、曲線801では、第1サイクルで90%であり、第1サイクルで殆どの液滴の落下が期待できる。例えば、反応容器9の高さHを30mm、吸引チップ403の高さhを8mmとした場合、それらの比率は、30/8=3.75、即ち約四分の一であり、第1の範囲の曲線801に近い。この場合、第1サイクルに高い確率で液滴が落下する。
 この結果から以下の推測ができる。第1の範囲のように、吸引チップ403の高さhが低い場合、その分、吸引チップ403の上面と吸引チップ403の下端の開口との間のZ方向距離あるいは流路の長さが短い。よって、その分、吸引チップ403の上面等に付着している液滴701を吸引作用によって引き込む力が強くなる。
 また、第2工程S22のサイクル数を多くするほど、多くの液滴を落下させることが期待できる。
 形状の規定に応じて、第2工程S22のうち早いサイクルで液滴を落下させることができる場合、第2工程S22として設けるサイクル数を少なくすることができる。この結果では、いずれの範囲の曲線の場合でも、第2工程S22として5サイクルもあれば、殆どの液滴を落下させることができる。よって、上記結果に基づいて、実施の形態1の自動分析装置では、第2工程S22を構成するサイクル数を5とした。これにより、吸引チップ403の付着液滴による分析精度への影響、測定不良のリスクを、限りなく低減できる。これに限らず、吸引チップ403等の形状の規定に応じて、第2工程S22のサイクル数を構成すればよく、最低限1サイクルを設ければ、相応の効果が得られる。
 なお、チップ吸引機構400の詳細構造に応じるが、吸引ノズル402と吸引チップ403との接合部付近等、洗浄水の液滴701が付着しやすい箇所がある場合もある。その場合でも、第2工程S22のサイクル数を十分に設けること等によって対策可能である。
 [サイクルや容器の関係]
 図9は、洗浄機能及びチップ吸引工程に関するサイクルや反応容器9の関係について、あるサイクル時点での反応ディスク5の上面から見た反応容器9の回転移動の状態を模式的に示す。反応ディスク5の円周上の所定の位置として、例えば位置P1~P6,Pa,Pb等があるとする。例えば、位置P1に、チップ吸引工程のためのチップ吸引機構400が固定配置されている。また、例えば、位置Paに、分析工程S30の最初の分注工程S31のための分注機構が固定配置されている。図9のサイクル時点では、位置P1に、反応容器9として容器Aが移動してきて停止した状態である。この時、位置P2には容器Bが配置されている。同様に、位置P3に容器C、位置P4に容器D、位置P5に容器E、といったように、各位置に反応容器9が配置されている。
 次のサイクルになると、単位回転移動によって、位置P1の容器Aは、次の位置Paへ移動し、位置P1には位置P2から容器Bが移動してくる。他の容器も同様に回転移動する。位置P1で、チップ吸引機構400は、チップ吸引工程のサイクル毎に、容器A,B,C,D,Eといった順序で前述の動作を行う。位置P1の次の位置Paでは、分析工程S30で分注動作が行われる。
 [サイクル及び容器の移動]
 図10は、図9に対応して、チップ吸引工程を含むシーケンスに関するサイクル及び反応容器9の移動について示す。図10の縦方向は時系列のサイクル、横方向は図9のディスク円周上の位置及び複数の反応容器9の回転移動を表す。サイクルとして、第1工程S21の58サイクル(C1~C58)、第2工程S22の5サイクル(#1~#5)、次の分析工程(S30)の最初の方のサイクル(C64~)を示す。第1工程S21の58サイクルでは、位置P1のチップ吸引機構400を用いて、例えば容器A~Zについて、チップ吸引動作(洗浄201及び吸引202)が行われる。例えば、あるサイクルCiでは、容器Aのチップ吸引動作が行われたとする。例えば、第1工程S21の最後のサイクルC58では、容器Zのチップ吸引動作が行われたとする。
 次に、第2工程S21の5サイクルでは、位置P1のチップ吸引機構400を用いて、洗浄201を休止して吸引202のみの動作が行われる。最初のサイクルC59(#1)では、容器Aを対象に動作が行われている。次のサイクルC60(#2)では容器Bに動作が行われている。同様に、サイクルC61(#3)では容器C、サイクルC62(#4)では容器D、最後のサイクルC63(#5)では容器Eに動作が行われている。即ち、第2工程S21の5サイクルでは、位置P1を経由する容器A~Eに対して吸引202のみの動作が行われている。
 次に、分析工程S30のサイクル(C64以降)では、例えば位置Paで、分注機構を用いて、分注工程S31の動作が行われる。例えば、最初のサイクルC64では、位置Paで、容器Eに対して、分注動作が行われている。容器Eは、第2工程S22を経由して高い確率で洗浄完了状態となっているので、分析に使用される。他の容器A~D等についても、同様に、分析工程S30内の後の方のサイクルで、分注等の動作が行われる。
 実施の形態1では、チップ吸引工程の第2工程S22の直後に、分析開始の分注工程S31を設けるシーケンス構成としている。これは、洗浄完了状態となった反応容器9を、なるべく間を空けずに分析に使用する方が好ましいためである。なお、変形例として、第2工程S22の後、分注工程S31に入る前に、1サイクル以上の空きサイクル、または他の工程のためのサイクルを挟んだシーケンス構成としてもよい。
 [容器の状態の遷移]
 図11は、洗浄工程S20のチップ吸引工程S14から次の分析工程S30に至る流れにおける反応容器9の状態の遷移を示す。図11では特に容器Aに着目して示しているが、他の容器でも同様に考えればよい。前述の第1工程S21の複数サイクル(C1~C58)では、吸引チップ403の洗浄201の動作と共に、反応容器9内の液体の吸引202の動作が行われる。次の第2工程S22の複数サイクル(C59~C63)では、洗浄201を休止して反応容器9内の液体の吸引202のみの動作が行われる。
 第1工程S21のうちのあるサイクルCiでは、位置P1で容器Aの吸引チップ403の洗浄201及び吸引202が行われる。第2工程S22のうちの第1サイクル#1(C59)では、位置P1で容器Aの吸引202が行われる。この際、容器A内に吸引チップ403から落下した液滴があった場合、高い確率で吸引202によって除去される。これにより、容器A内には液体が無い状態、即ち洗浄完了状態となる。第2サイクル#2(C60)では、位置P1で他の容器について同様に吸引202が行われており、容器Aについては回転移動によって他の位置へ移動中である。同様に、容器Aは、第3サイクル#3(C61)、第4サイクル#4(C62)、第5サイクル#5(C63)、と位置を移動する。
 次に、分析工程S30に入る。容器Aに関しては、あるサイクルCaで、所定の位置Paで、最初の分注工程S31が行われる。その他、分析に必要な公知の工程が各サイクルで行われ、あるサイクルCkでは、所定の位置Pkで、測定工程が行われる。即ち、容器A内の反応溶液111に対する光の照射に基づいて分光光度等の値が測定される。
 前述のシミュレーション結果で示したように、第1工程S21で吸引チップ403の洗浄201を行った直後の次のサイクル、即ち第2工程S22の最初のサイクル#1(C59)では、吸引チップ403の面に付着している液滴が落下する可能性が非常に高い。第2工程S22のサイクル内で、反応容器9内に落下した液体は、吸引ノズル402及び吸引チップ403を通じた吸引202の動作によって吸引されて除去される。第2工程S22のサイクルを経由した反応容器9は、反応容器9内に液体が残存していない洗浄完了状態が確保される。そのような洗浄完了状態の反応容器9が分析工程(C64以降)で使用される。
 実施の形態1のシーケンスでは、洗浄工程S21で、C58以降では、汚染されている反応容器9に対して吸引チップ403がアクセスすることは無い。よって、C63とC58との差分である5サイクルを、第2工程S22のサイクル数として設けることが可能である。実施の形態1のシーケンス構成では、従来のシーケンス構成に対し、分析依頼を受けてから分析開始するまでに要する時間は延びていない。即ち、実施の形態1によれば、スループットを殆ど同じに維持でき、時間的な不利は無い。かつ、実施の形態1によれば、迅速対応が求められる臨床検査現場等でも、チップ洗浄水の残存による分析結果への影響を排除して分析性能を高めることができる。
 [容器の状態の詳細]
 図12は、図11のうち、第1工程S21のあるサイクルCiでの容器Aの状態、及び第2工程S22の第1サイクル#1(C59)での容器Aの状態の詳細を示す。サイクルCiで、吐出ノズル401から洗浄水602の吐き出しによって、吸引チップ403の洗浄201がされる。また、吸引チップ403及び吸引ノズル402によって反応容器9内の液体(残存液体601及び洗浄水を含む)の吸引202がされる。この際、洗浄水の液滴701が吸引チップ403の面に付着して残る可能性がある。
 サイクル#1(C59)で、吸引202のみが行われる。これにより、前のサイクルからの持ち越しで吸引チップ403の面に付着している液滴701があった場合、その液滴701は容器内下方に落下する可能性が高い。反応容器9の底面に落下した液滴706は、吸引202によって除去される可能性が高い。
 [効果等]
 上記のように、実施の形態1の自動分析装置では、分析準備の洗浄工程S20のチップ吸引工程のうちの洗浄201等を行う第1工程S21と、分析工程S30との間に、第2工程S22のように洗浄201を休止するサイクルを設ける。これにより、そのサイクルを通じて、洗浄201によって吸引チップ403の面に付着している余分な液滴があった場合にその液滴を吸引、除去できる。分析開始直前の反応容器9内の状態として、残存液体を無くし、高気密状態にでき、光学測定への悪影響を無くすことができる。したがって、実施の形態1の自動分析装置によれば、チップ吸引工程を含む洗浄プロセスによる反応容器9の洗浄性能の確保と共に、分析精度の低下抑制または向上を実現できる。実施の形態1では、分析に用いる反応容器については、すべて、第2工程S22を経由するように、分析準備の洗浄工程S20が制御される。これにより、吸引チップ403の残存液体に起因する、光学測定値の劣化等を防止できる。
 実施の形態1の変形例の自動分析装置として、以下が挙げられる。なお、反応容器9や吸引チップ403等の形状は、実施の形態1の構成に限らず、各種変更可能である。
 [変形例(1)-他のチップ洗浄方式]
 図13は、変形例として、他のチップ洗浄方式を示し、このような方式を適用してもよい。前述の第1工程S21のサイクルでチップ洗浄201及び吸引202を行う代わりに、図13の方式でチップ洗浄を行う。この方式では、チップ吸引機構400には、チップ洗浄201のための吐出ノズル401を備える必要は無い。
 この方式では、概略以下のような流れの動作である。まず、図13の(1)のように、予め反応容器9内に洗浄液131を溜めた状態とする。その際には、所定の吐出ノズルを用いて反応容器9内に洗浄液131を吐き出す。次に、図13の(2)のように、その反応容器9内に、吸引チップ403及び吸引ノズル402を含むチップ吸引機構400をアクセスする。即ち、制御装置100は、吸引チップ403等をZ方向下方に移動させて、洗浄液131内に浸漬してから、吸引チップ403等をZ方向上方に移動させて引き上げる。次に、図13の(3)のように、所定の吸引ノズルを用いて反応容器9内の洗浄液131を吸引し、反応容器9内の液体を除去する。なお、(2)と(3)の手順を1つにし、吸引チップ403及び吸引ノズル402を用いて、洗浄水131を吸引させてもよい。
 なお、この方式を適用する場合、図2の洗浄工程S20の一部の構成を変更する必要があるが、実施の形態1と概ね同様の効果を実現できる。
 [変形例(2)-第2工程の特殊動作]
 図14は、変形例として、第2工程S22のサイクルにおける特殊動作について示す。この変形例では、制御装置100は、第2工程S22のサイクルで、このような特殊動作を行うように制御する。特に、第2工程S22として、例えば1サイクルや2サイクルといった少ないサイクル数しか設けることができない制約がある場合に、このような特殊動作を行うと効果的である。この特殊動作によって、第2工程S22が1サイクルしか無い場合でも、吸引チップ403の面に付着した洗浄水の液滴を確実に除去する。
 図14の(A)は、第1の特殊動作として、急下降及び衝突を示す。制御装置100は、反応容器9内にチップ吸引機構400の吸引チップ403等をZ方向下方へ急下降させる。即ち、制御装置100は、加速度を持たせて通常動作時(第1速度)よりも高速度(第2速度)で下降させる。そして、制御装置100は、吸引チップ403の下端を、反応容器9の底面に衝突させる。衝突の際の力は所定レベルまでに制御される。これにより、吸引チップ403の面に付着していた液滴があった場合に、その液滴を下方へ高い確率で落下させることができる。なお、吸引チップ403は樹脂等で構成され、チップ吸引機構400等には衝突時の緩衝機能も備えているので、衝突によって部品への悪影響は無い。
 図14の(B)は、第2の特殊動作として、急上昇を示す。同様であるが、制御装置100は、反応容器9内にチップ吸引機構400の吸引チップ403等がある状態から、Z方向上方へ急上昇させる。即ち、制御装置100は、加速度を持たせて通常動作時(第1速度)よりも高速度(第2速度)で上昇させる。これにより、吸引チップ403の面に付着していた液滴を下方へ高い確率で落下させることができる。
 図14の(C)は、第3の特殊動作として、微振動を示す。制御装置100は、反応容器9内にチップ吸引機構400の吸引チップ403等がある状態から、吸引チップ403等を水平方向で振動させる。これにより、吸引チップ403の面に付着していた液滴を下方へ高い確率で落下させることができる。
 図14の(D)は、第4の特殊動作として、吸引圧増加を示す。制御装置100は、反応容器9内にチップ吸引機構400の吸引チップ403等がある状態(吸引チップ403の下端を所定の位置Zeにした状態)から、吸引チップ403及び吸引ノズル402による吸引202の動作の吸引圧を、通常時よりも増加させる。即ち、第1工程S21での吸引202の第1吸引圧よりも高い、第2工程S22での吸引202の第2吸引圧とする。これにより、吸引チップ403の面に付着していた液滴を下方へ高い確率で落下させ、吸引することができる。
 上記(A)~(D)の特殊動作の制御は、それぞれの単体のみを用いる形態としてもよいし、それらの組み合わせを用いる形態としてもよい。組み合わせの例としては以下である。制御装置100は、(A)の第1の特殊動作を用いて吸引ノズル402等を反応容器9内に急下降及び衝突させる。その場合に、吸引チップ403の面に付着している液滴が衝突力等によって上に飛び跳ねる。制御装置100は、そのタイミングと同期させて、ある短い一定時間のみ、吸引圧を第2吸引圧に増加させる。これにより、飛び跳ねた液滴を効果的に吸引することができる。
 他の特殊動作としては以下が挙げられる。反応容器9内の液体除去、高気密化を早めるための乾燥機構を用いる。即ち、制御装置100は、乾燥機構を用いて、反応容器9内に空気等の所定のガスを当てるように制御する。
 上記のように、変形例によれば、第2工程S22のサイクル数が少なくても、特殊動作によって、吸引チップ403の付着液滴の落下、除去を早めることができ、光学測定への影響を低減でき、安定した装置運用を実現できる。
 以上、本発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
 S14…チップ吸引工程、S20…洗浄工程、S21…第1工程、S22…第2工程、S30…分析工程、S31…分注工程、201…チップ洗浄、202…容器内液体吸引。

Claims (10)

  1.  試料と試薬との反応溶液の光学測定及び反応容器の洗浄を行う機能を備える自動分析装置であって、
     前記光学測定及び前記洗浄を含むシーケンスを制御する制御装置と、
     前記反応容器内の液体を吸引するための吸引ノズル、及び前記吸引ノズルの鉛直方向下端に取り付けられた吸引ブロックを含み、前記吸引ノズル及び前記吸引ブロックを鉛直方向上下に移動させて前記液体を吸引する、ブロック吸引機構と、
     前記吸引ブロックを洗浄するためのブロック洗浄機構と、
     を有し、
     前記制御装置は、前記光学測定の開始依頼を受けてから前記光学測定の工程の前に設けられた前記洗浄の工程において、前記反応容器の単位移動を1サイクルとして複数サイクルで構成される第1工程では、前記ブロック吸引機構による前記液体の吸引、及び前記ブロック洗浄機構による前記吸引ブロックの洗浄、の両方を実行させ、次に、1サイクル以上で構成される第2工程では、前記ブロック吸引機構による前記液体の吸引のみを実行させ、前記第2工程を経由した前記反応容器を用いて前記光学測定の工程を実行させる、
     自動分析装置。
  2.  請求項1記載の自動分析装置において、
     前記ブロック洗浄機構は、前記吸引ブロックの上面に対して洗浄液を吐き出す吐出ノズルを有する、
     自動分析装置。
  3.  請求項2記載の自動分析装置において、
     前記吐出ノズルは、前記吸引ノズルに連結されており、鉛直方向下端が前記吸引ブロックの上面よりも上方の位置に配置されている、
     自動分析装置。
  4.  請求項1記載の自動分析装置において、
     前記吸引ブロックの鉛直方向の高さは、前記反応容器の内壁の高さに対して二分の一以下である、
     自動分析装置。
  5.  請求項1記載の自動分析装置において、
     前記ブロック洗浄機構は、前記吸引ブロックを鉛直方向上下に移動させて前記反応容器内の洗浄液に浸漬する機構を含み、
     前記制御装置は、前記第1工程で、前記ブロック洗浄機構により前記吸引ブロックを鉛直方向上下に移動させて前記反応容器内の前記洗浄液に浸漬することで洗浄する工程を制御する、
     自動分析装置。
  6.  請求項1記載の自動分析装置において、
     前記制御装置は、前記第2工程のうちの1サイクル以上のサイクルで、前記吸引ノズル及び前記吸引ブロックを鉛直方向で通常動作時の第1速度よりも速い第2速度で下降または上昇させる、
     自動分析装置。
  7.  請求項1記載の自動分析装置において、
     前記制御装置は、前記第2工程のうちの1サイクル以上のサイクルで、前記吸引ノズル及び前記吸引ブロックを水平方向で左右に振動させる、
     自動分析装置。
  8.  請求項1記載の自動分析装置において、
     前記制御装置は、前記第2工程のうちの1サイクル以上のサイクルで、前記吸引ノズル及び前記吸引ブロックの吸引圧力を通常動作時の第1吸引圧力よりも高い第2吸引圧力へ増加させる、
     自動分析装置。
  9.  請求項1記載の自動分析装置において、
     前記反応容器として複数の反応容器が円周に配列され、回転動作が制御されるディスク機構を有し、
     前記ディスク機構の円周上における、第1の位置に、前記反応容器の前記洗浄の工程のための前記ブロック吸引機構及び前記ブロック洗浄機構が配置されており、他の第2の位置に、前記光学測定の工程のための機構が配置されている、
     自動分析装置。
  10.  試料と試薬との反応溶液の光学測定及び反応容器の洗浄を行う機能を備える自動分析装置における自動分析方法であって、
     前記自動分析装置は、
     前記光学測定及び前記洗浄を含むシーケンスを制御する制御装置と、
     前記反応容器内の液体を吸引するための吸引ノズル、及び前記吸引ノズルの鉛直方向下端に取り付けられた吸引ブロックを含み、前記吸引ノズル及び前記吸引ブロックを鉛直方向上下に移動させて前記液体を吸引する、ブロック吸引機構と、
     前記吸引ブロックを洗浄するためのブロック洗浄機構と、
     を有し、
     前記自動分析装置において実行されるステップとして、前記制御装置が、前記光学測定の開始依頼を受けてから前記光学測定の工程の前に設けられた前記洗浄の工程において、前記反応容器の単位移動を1サイクルとして複数サイクルで構成される第1工程で、前記ブロック吸引機構による前記液体の吸引、及び前記ブロック洗浄機構による前記吸引ブロックの洗浄、の両方を実行させるステップと、次に、1サイクル以上で構成される第2工程で、前記ブロック吸引機構による前記液体の吸引のみを実行させるステップと、
     前記第2工程を経由した前記反応容器を用いて前記光学測定の工程を実行させるステップと、
     を有する、自動分析方法。
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