WO2023176399A1 - 検査装置 - Google Patents
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- G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
Definitions
- the present disclosure relates to an inspection device.
- test devices that quantitatively or qualitatively detect a target substance in a sample are known. Many of such test devices utilize the principle of immunoassay, such as chemiluminescent enzyme immunoassay devices or fluorescence immunoassay devices (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2016-085093).
- immunoassay such as chemiluminescent enzyme immunoassay devices or fluorescence immunoassay devices (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2016-085093).
- the target substance in the sample is detected by detecting luminescence or fluorescence based on a label such as an enzyme label or a fluorescent label attached to the target substance in the sample using an immune reaction. Processing takes place. Furthermore, before such target substance detection processing, the sample is subjected to pretreatment such as adding a label to the target substance in the sample.
- the testing device is configured so that preprocessing and detection processing are automated, and when a sample collection container containing a collected specimen is loaded, preprocessing and detection processing are automatically performed, and detection results are output. There is something that has been done.
- the following process using, for example, magnetic particles is performed in order to label a target substance in a specimen.
- a first binding substance e.g., primary antibody
- a target substance e.g., an antigen
- An immune complex is produced by combining the substance and the first binding substance.
- the target substance is captured by the magnetic particles via the first binding substance.
- the immune complex is separated from the sample-derived components that do not form the immune complex (unreacted substances), so-called B/F (Bound/Free) separation.
- the mixed liquid is attracted while magnetic particles are temporarily adsorbed to the inner wall surface of the reaction cell by a magnet placed outside the reaction cell. Thereafter, a cleaning liquid is discharged into the reaction cell, and in a state where the cleaning liquid and the magnetic particles are mixed, the mixed liquid is sucked and discharged, thereby cleaning the magnetic particles.
- a labeling reagent containing a second binding substance for example, a secondary antibody
- the target substance captured by the magnetic particles and the second binding substance are combined via the first binding substance, so that the target substance is sandwiched between the first binding substance and the second binding substance. Generate immune complexes.
- the cleaning liquid and the magnetic particles are mixed and the magnetic particles are cleaned.
- the label is an enzyme label
- the magnetic particles and a reagent containing a luminescent substrate are further mixed and subjected to a test process.
- the automated testing device is equipped with a sample dispensing unit that aspirates the sample from the sample collection container and dispenses it into the reaction cell.
- the sample dispensed into the reaction cell does not contain tangible substances.
- the sample to be collected is whole blood, the components are separated into blood cells and plasma or blood clots and serum by centrifugation or other processing, and liquid components such as serum or plasma are generally used for testing. . Due to differences in specimen transport conditions and pretreatment conditions, separated serum or plasma may contain formed components such as fibrin.
- Such tangible substances often float in the upper layer of the sample, and the formed substances may be aspirated when serum or plasma is aspirated by the sampling nozzle.
- the formed components cause clogging of the sampling nozzle and cause an abnormal stop due to a pressure detection error when detecting the amount of suction in the sample dispensing section. Furthermore, if the above-mentioned process for generating an immune complex is performed while containing a formed component, the antigen-antibody reaction will be inhibited, causing an abnormality in the test results.
- Japanese Patent Application Publication No. 2015-200527 discloses that a sample dispensing probe (corresponding to a sampling nozzle) is photographed while sucking and holding a specimen from a sample container (corresponding to a specimen collection container), and the discharge port of the sample dispensing probe is photographed.
- An inspection device has been proposed that includes a detection means for detecting whether or not a solid substance larger than the opening surface of the tip is attached to the tip.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and even if a tangible substance is contained in the sample held in the tip of the sampling nozzle, an error does not occur when the sample is re-aspirated. It is an object of the present invention to provide an inspection device that can suppress
- the testing device of the present disclosure includes a detection unit that detects a target substance in a sample; a sample dispensing unit having a sampling nozzle that aspirates a sample from a sample collection container and discharges the sample into a reaction cell; and a movement mechanism that moves the sampling nozzle; a nozzle photography camera that photographs the sampling nozzle; Equipped with a processor that controls the sample dispensing unit and the camera for photographing the nozzle, The processor is After the sampling nozzle aspirates the specimen and before discharging it into the reaction cell, an image of the sampling nozzle holding the specimen is acquired from a nozzle photographing camera, Based on the image, determine the presence or absence of formed elements in the sample held in the sampling nozzle, When it is determined that there is a formed component, the sample dispensing unit is controlled to discard the upper layer of the sample contained in the sample collection container containing the formed component.
- the processor discards the upper layer containing the physical components of the specimen contained in the specimen collection container, and then controls the specimen dispensing unit to collect the specimen again from the specimen collection container. It may be configured to perform a process of suctioning and discharging into a reaction cell.
- the inspection device of the present disclosure further includes a notification section that notifies an error, and when the processor determines that there is a material component in the sample held in the sampling nozzle, the notification section indicates that there is a material component. It may also be configured to notify the user.
- the specimen may be plasma or serum in whole blood that has been centrifuged in a specimen collection container.
- the detection unit preferably detects the target substance by detecting luminescence or fluorescence from a label attached to the target substance using an antigen-antibody reaction.
- the inspection device can suppress the occurrence of errors when re-aspirating the sample. can.
- FIG. 2A is a top view of the cartridge
- FIG. 2B is a front view.
- FIG. 3 is a diagram showing a step of adding a label to a target substance in a reaction cell. It is a figure for explaining a washing process.
- FIG. 3 is a diagram showing the positional relationship between a nozzle photographing camera and a sampling nozzle.
- FIG. 3 is a diagram showing a process from aspirating a specimen with a sampling nozzle to dispensing it.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an immunoassay device, which is a testing device 10 according to an embodiment of the present disclosure. After the test device 10 is loaded with a sample collection container containing a sample collected from a living body, it performs preprocessing to add a label to the target substance, which is the substance to be detected in the sample, and then transmits light from the label. This is an automatic immunoanalyzer that performs detection processing and outputs detection results.
- the testing device 10 includes a specimen transport section 12, a mixing section 13, a specimen dispensing section 14, a detection section 15, a processor 16, a memory 17, and a touch panel display 18.
- the detection unit 15 executes a detection process to detect the target substance A (see FIG. 3, etc.) in the specimen 22.
- the detection unit 15 includes a photodetector 50 such as a photomultiplier tube or a photodiode.
- the photodetector 50 is arranged to face the reaction cell R0, and detects the light L caused by the label S combined with the target substance A.
- an enzyme is used as the label S, and chemiluminescence generated by reaction with a luminescent substrate is detected.
- the processor 16 centrally controls each part of the inspection device 10.
- An example of the processor 16 is a CPU (Central Processing Unit) that performs various controls by executing programs.
- the CPU functions as a control unit that controls each unit by executing programs.
- the processor 16 acquires information on the amount of light L detected by the photodetector 50, and calculates the concentration of the target substance A based on the information on the amount of light.
- the memory 17 is an example of a memory connected to or built into the CPU as the processor 16.
- a control program is stored in the memory 17.
- the memory 17 stores setting information that is preset for the processor 16 to perform various controls.
- the memory 17 stores information indicating the correspondence between the amount of light L detected by the photodetector 50 and the amount of the target substance A.
- the correspondence relationship is stored, for example, as a calibration curve expressed as a function.
- the correspondence relationship may be in a table format.
- the processor 16 calculates the amount of the target substance A based on the amount of light L obtained from the photodetector 50 and the calibration curve stored in the memory 17, for example.
- the touch panel display 18 receives operation instructions such as an instruction to start an inspection (hereinafter referred to as an instruction to start an inspection) from the user. Further, the touch panel display 18 displays information such as test results.
- the specimen transport section 12 has a loading section (not shown) into which a specimen collection container 20 containing a specimen 22 is loaded, and the loaded specimen collection container 20 is transferred to a sampling nozzle 42 (described later) of the specimen dispensing section 14. transport it to a location where it can be accessed.
- the specimen 22 is, for example, a body fluid such as blood collected from a living body.
- the specimen 22 is blood, but the specimen 22 is not limited to blood.
- the specimen collection container 20 is a blood collection tube.
- the whole blood (specimen 22) is separated into blood cells 22a and plasma 22b (see Figure 6), or blood clots and serum by centrifugation, etc., and the target substance is tested. Plasma or serum is used.
- Target substances to be tested that may be contained in the specimen 22 include antigens, antibodies, proteins, and low-molecular compounds.
- the mixing unit 13 executes a mixing process to mix the magnetic particles MB and the liquid in the reaction cell R0, which is a process performed on the specimen 22 for the detection process, which is performed before the detection process.
- the mixing process will be described later.
- the mixing section 13 includes a loading section (not shown) into which a cartridge RC having a plurality of cells including the reaction cell R0 is loaded, and a reagent dispensing section 13A.
- the cartridge RC is provided with cells R1 to R4 that contain various reagents, and the openings 30 to 34 of each cell R1 to R4 are sealed with a sealing film (not shown). has been done.
- the reagent dispensing unit 13A is equipped with a perforation nozzle (not shown) having a perforation function to pierce and create a hole in the sealing film provided on the cartridge RC.
- the mixing process is performed by repeatedly sucking and discharging the liquid mixed with the magnetic particles MB in the reaction cell R0 by the perforated nozzle of the reagent dispensing section 13A.
- the mixing section 13 includes a conveyance section 13B.
- the transport unit 13B transports the cartridge RC to a location in the mixing unit 13 where each processing step is performed. Further, the transport section 13B transports the cartridge RC from the mixing section 13 to the detection section 15.
- the sample dispensing unit 14 performs a sample dispensing process in which the sample 22 is aspirated from the sample collection container 20 and discharged into the cartridge RC loaded in the mixing unit 13.
- the sample dispensing unit 14 includes a sampling nozzle 42 and a moving mechanism 46 that moves the sampling nozzle 42.
- the moving mechanism 46 moves the sampling nozzle 42 in the vertical direction (vertical direction) and horizontal direction.
- the vertical and horizontal movements of the sampling nozzle 42 are performed, for example, by linear actuators.
- the sampling nozzle 42 includes, for example, a nozzle body 42B and a tip 42A that is replaceably attached to the tip of the nozzle body 42B.
- the tip of the nozzle body 42B is configured to fit with the base end of the tip 42A.
- Tip 42A is replaced to prevent contamination of multiple liquids.
- Chip 42A is a one-time use type and is disposable.
- the tip 42A of the sampling nozzle 42 is replaced for each specimen 22.
- attaching the tip 42A to the tip of the nozzle body 42B of the sampling nozzle 42 is synonymous with attaching the tip 42A to the tip of the sampling nozzle 42.
- the sample dispensing unit 14 includes a loading unit (not shown) into which a chip 42A is loaded, and the loaded chip 42A is attached to the nozzle body 42B of the sampling nozzle 42.
- the moving mechanism 46 moves the sampling nozzle 42 in the horizontal direction between the suction position P1 of the sample transport section 12 and the dispensing position P2 of the mixing section 13.
- the suction position P1 is a position where the specimen 22 is aspirated from the specimen collection container 20.
- the dispensing position P2 is a position where the specimen 22 is discharged into the reaction cell R0 of the cartridge RC set in the mixing section 13.
- the moving mechanism 46 has an entry position where the tip 42A enters the sample collection container 20 or the reaction cell R0, and a retreat position from the sample collection container 20 or the reaction cell R0 at each of the suction position P1 and the dispensing position P2.
- the sampling nozzle 42 is moved in the vertical direction between the retracted position and the retracted position. At the entry position, the sampling nozzle 42 sucks and discharges the liquid.
- FIG. 2 is a schematic diagram of the cartridge RC, with FIG. 2A showing a top view of the cartridge RC, and FIG. 2B showing a front view of the cartridge RC.
- the cartridge RC includes a plate-shaped connecting portion 35 having five openings 30 to 34, and five cylindrical cells R0 to R4 extending downward, including the reaction cell R0, with each of the openings 30 to 34 serving as one end. Be prepared.
- the cartridge RC has a structure in which a plurality of cells R0 to R4 are integrated by a connecting portion 35. Among the plurality of cells R0 to R4, the reaction cell R0 and cell R1 arranged at both ends are longer than the other cells R2 to R4. The longest one is the reaction cell R0.
- the openings 30 to 34 of the cartridge RC are covered with a sealing film (not shown) before use.
- the cartridge RC is loaded in the testing device 10 in advance, and one cartridge RC is used for one specimen 22.
- the specimen 22 is dispensed into the reaction cell R0.
- the reaction cell R0 is a cell in which a process of labeling a target substance in the specimen 22 is performed.
- the reaction cell R0 accommodates a mass MC of a plurality of magnetic particles MB modified with a first binding substance B1 that specifically binds to the target substance.
- a mixing process is performed to mix the magnetic particles MB and the liquid.
- the mixing process of mixing the particles (magnetic particles MB in this case) and the liquid is a process performed to label the target substance in the specimen 22.
- the diameter is about 0.1 to 10 ⁇ m, preferably 0.1 to 5 ⁇ m, and more preferably about 1 to 3 ⁇ m.
- a buffer solution 36 is accommodated in the cell R1.
- the cell R2 accommodates a labeling reagent 37 containing a label S modified with a second binding substance B2 that specifically binds to the target substance.
- the first luminescent reagent 38 is housed in the cell R3, and the second luminescent reagent 39 is housed in the cell R4.
- the label S is an enzyme, and the label S emits light in the presence of the first luminescent reagent 38 and the second luminescent reagent 39.
- the first binding substance B1 and the second binding substance B2 that specifically bind to the target substance are, for example, when the target substance is an antigen, an antibody against the antigen, and when the target substance is an antibody, an antigen against the antibody.
- the target substance is a protein or a low-molecular compound, it is an aptamer for the protein or low-molecular compound.
- the first binding substance B1 and the second binding substance B2 may be the same or different.
- the buffer solution 36 accommodated in the cell R1 is dispensed into the reaction cell R0 containing the magnetic particles MB modified with the first binding substance B1. Thereafter, the specimen 22 held in the sampling nozzle 42 is dispensed into the reaction cell R0 into which the buffer solution 36 has been dispensed (step ST11).
- the magnetic particles MB, the specimen 22, and the buffer solution 36 are mixed.
- a binding reaction occurs in which the target substance A in the specimen 22 and the first binding substance B1 specifically bind (Ste ST12).
- the target substance A is an antigen
- the first binding substance B1 is an antibody
- the two bind through an antigen-antibody reaction.
- the target substance A in the specimen 22 binds to the first binding substance B1, so that the target substance A is captured by the magnetic particles MB via the first binding substance B1.
- step ST13 a first cleaning process (B/F separation) is performed to remove unreacted substances other than the target substance A captured by the magnetic particles MB (step ST13).
- step ST13 in FIG. 3 the double arrows in the up and down directions shown above the reaction cell R0 schematically show how the liquid in the reaction cell R0 is discharged and the liquid is supplied to the reaction cell R0. be.
- step ST13 Details of the first cleaning process (step ST13) will be explained with reference to FIG. 4.
- illustration of the target substance A and the first binding substance B1 is omitted.
- a magnet 48 is placed close to the outside of the reaction cell R0 in which the first reaction (step ST12) has been completed.
- the magnetic particles MB in the reaction cell R0 are attracted to the magnet 48 and collected on the inner wall surface of the side wall where the magnet 48 is disposed in close proximity, and magnetic separation is performed to separate the magnetic particles MB from the liquid ( Step ST1301).
- the liquid in the reaction cell R0 is discharged while the magnetic particles MB are attracted to the inner wall surface of the reaction cell R0 (step ST1302).
- the reaction cell R0 and the magnet 48 are separated. At this time, the reaction cell R0 and the magnet 48 are separated to such an extent that the magnetic force of the magnet 48 does not affect the magnetic particles MB in the reaction cell R0. Then, the cleaning liquid 40 is injected into the reaction cell R0 (step ST1303).
- the cleaning liquid 40 is injected into the reaction cell R0, the mixed liquid of the cleaning liquid 40 and the magnetic particles MB is sucked and discharged, and the magnetic particles MB are redispersed in the cleaning liquid 40 (step ST1304).
- step ST1301 By repeating the steps from magnetic separation (step ST1301) to redispersion (step 1304) multiple times (for example, about three times), unreacted substances other than the target substance A captured by the magnetic particles MB are removed. B/F separation is performed through the above washing process, and the magnetic particles MB and the target substance A captured by the magnetic particles MB are left in the reaction cell R0.
- the labeled reagent 37 contained in the cell R2 is dispensed into the reaction cell R0 in which B/F separation has been performed as described above, and the magnetic particles MB and the labeled reagent 37 are mixed.
- a binding reaction occurs as a second reaction in which the target substance A captured by the magnetic particles MB and the second binding substance B2 specifically bind (step ST14).
- the target substance A is sandwiched between the first binding substance B1 and the second binding substance B2, and the label S is given to the target substance A via the second binding substance B2.
- the second binding substance B2 is an antibody, and the two bind through an antigen-antibody reaction. That is, in this case, the label S is given to the target substance A using an antigen-antibody reaction.
- a second washing step (B/F separation) is performed to remove unreacted substances other than the second binding substance B2 bound to the target substance A captured by the magnetic particles MB in the labeling reagent 37 ( Step ST15).
- the double arrows in the up and down directions shown at the top of the reaction cell R0 indicate the discharge of the liquid in the reaction cell R0 and the supply of the liquid to the reaction cell R0, as in the case of step ST13. This figure schematically shows how the process is carried out.
- the second cleaning process is performed in the same manner as the cleaning process performed in the first cleaning process (step ST13). That is, magnetic separation is performed by arranging the magnet 48 close to the outside of the reaction cell R0, the liquid in the reaction cell R0 is discharged, the cleaning liquid 40 is injected, and the magnetic particles MB are redispersed in the cleaning liquid 40 (FIG. 4). reference). Also in the second cleaning process (step ST15), the steps from magnetic separation to redispersion are repeated multiple times (for example, about three times). As a result, unreacted substances other than the label S attached to the target substance A captured by the magnetic particles MB are removed. This second washing process performs B/F separation, and the magnetic particles MB, the target substance A captured by the magnetic particles MB, and the label S given to the target substance A are left in the reaction cell R0.
- the above steps are the processing for adding the label S to the target substance A in the specimen 22.
- the first luminescent reagent 38 housed in the cell R3 and the second luminescent reagent 39 housed in the cell R4 are added to the reaction cell R0 (step ST16).
- the magnetic particles MB, the first luminescent reagent 38, and the second luminescent reagent 39 are mixed.
- the above steps are pretreatment performed on the specimen 22 in the reaction cell R0 in the mixing section 13.
- the mixing unit 13 sucks and discharges various liquids using the reagent dispensing unit 13A in order to perform the above-mentioned pretreatment.
- the cleaning liquid 40 may be sucked from the cleaning liquid storage section containing the cleaning liquid 40 and the sucked cleaning liquid 40 may be discharged into the reaction cell R0, or each reagent may be sucked from each cell R1 to R4 and the suction The reagent is discharged into the reaction cell R0.
- the cartridge RC on which the above-mentioned pre-processing has been completed is transported to the detection section 15 by the transport section 13B, and subjected to detection processing in the detection section 15.
- the label S given to the target substance A reacts with the first luminescent reagent 38 and the second luminescent reagent 39, which are luminescent substrates added in step ST16, to generate chemiluminescence L.
- the photodetector 50 detects this chemiluminescence L.
- the inspection device 10 includes a nozzle photographing camera 62 that photographs the sampling nozzle 42 to which the chip 42A is attached.
- the nozzle photographing camera 62 photographs the sampling nozzle 42 after the sample 22 is aspirated by the sampling nozzle 42 until it is discharged into the reaction cell R0. That is, the nozzle photographing camera 62 photographs the sampling nozzle 42 holding the specimen 22.
- the nozzle photographing camera 62 may be arranged so as to be able to photograph the sampling nozzle 42 after the sample 22 is aspirated by the sampling nozzle 42 and before the sample 22 is dispensed.
- the nozzle photographing camera 62 is arranged to be able to photograph the sampling nozzle 42 located at the suction position P1.
- the processor 16 determines the presence or absence of a formed component in the specimen 22 based on the image of the sampling nozzle 42 acquired from the nozzle photographing camera 62. When the processor 16 determines that there is a tangible component F (see FIG. 5) in the specimen 22, the processor 16 controls the specimen dispensing unit 14 to control the physical components of the specimen 22 contained in the specimen collection container 20. The upper layer containing F is discarded.
- the tip 42A is attached to the tip of the sampling nozzle 42, here the tip of the nozzle body 42B, at a tip attachment position (not shown).
- the processor 16 controls the moving mechanism 46 to position the sampling nozzle 42 at the suction position P1, move it vertically downward, and insert the tip 42A into the sample collection container 20. Then, the tip of the tip 42A is positioned at a predetermined suction position, and the specimen 22 is aspirated (step ST1001).
- the specimen 22 is blood, which has been subjected to centrifugation treatment and separated into blood cells 22a and plasma 22b.
- blood cells 22a which have a higher specific gravity than plasma 22b, are separated on the bottom side of the sample collection container 20, and plasma 22b is separated on the top side of the blood cells 22a.
- liquid plasma 22b is used for the test. Therefore, in step ST1001, the tip of the tip 42A is positioned in the plasma 22b, and the plasma 22b is aspirated.
- the processor 16 controls the moving mechanism 46 to move the sampling nozzle 42 above the sample collection container 20. Then, the processor 16 controls the nozzle photographing camera 62 to photograph the sampling nozzle 42 in a state in which the specimen 22 (here, plasma 22b) has been aspirated (step ST1002).
- the processor 16 acquires an image PA of the sampling nozzle 42 in a state in which the specimen 22 is aspirated from the nozzle photographing camera 62, and determines the presence or absence of a formed component F in the aspirated specimen 22 (step ST1003).
- the formed components F such as fibrin may be floating in the upper layer. Then, when the sampling nozzle 42 sucks the plasma 22b, the formed component F may be sucked together with the plasma 22b.
- the processor 16 determines whether or not the sample 22 (here, plasma 22b) sucked into the sampling nozzle 42 contains such a formed component F.
- a method of determining whether or not the specimen 22 is contaminated with a material component F is as follows: The fluctuation is detected, and if there is a location in the specimen 22 where the fluctuation in brightness value is equal to or greater than a threshold value, it is determined that there is a formed component, and if there is no location where the fluctuation is greater than the threshold value, it is determined that there is no formed component.
- One method is to do so.
- the processor 16 determines that the aspirated sample 22 contains a formed component F
- the processor 16 controls the moving mechanism 46 to move the sampling nozzle 42 to a waste liquid processing section (not shown), and holds it in the sampling nozzle 42.
- the specimen 22 is disposed of in a waste liquid storage cell (not shown).
- the processor 16 controls the moving mechanism 46 to move the sampling nozzle 42 to the suction position P1 again, and suctions the upper layer containing the formed component F of the specimen 22 contained in the specimen collection container 20 (step ST1004). ), the liquid is moved to the waste liquid processing section and disposed of in the waste liquid storage cell.
- the formed component F of the specimen 22 in the specimen collection container 20 is removed (step ST1005).
- the processor 16 controls the sample dispensing unit 14 to replace the tip 42A of the sampling nozzle 42, move the sampling nozzle 42 with the new tip 42A attached to the suction position P1, and remove the sample by moving it in the vertical direction. It is inserted into the collection container 20, and the specimen 22 (here, plasma 22b) is aspirated again (step ST1006). Since the formed component F in the specimen collection container 20 has already been removed, the re-aspirated specimen 22 does not contain any formed component F.
- the processor 16 controls the moving mechanism 46 to move the sampling nozzle 42 holding the re-aspirated specimen 22 to the dispensing position P2, and discharges the specimen 22 into the reaction cell R0 (step ST11 in FIG. 3).
- the processor 16 determines that there is no formed component F in the aspirated specimen 22, the processor 16 controls the moving mechanism 46 to move the sampling nozzle 42 holding the specimen 22 to the dispensing position P2, and starts the reaction.
- the specimen 22 is discharged into the cell R0.
- the tip 42A used when aspirating the specimen 22 is discarded, a new tip 42A is attached to the sampling nozzle 42, and the new tip 42A is used to aspirate the sample 22.
- the upper layer of the specimen 22 containing the fraction F may be aspirated. In this case as well, the sample 22 is re-aspirated by replacing the tip 42A again.
- the mixing process is carried out in the mixing unit 13, and the sample 22 is subjected to the detection process in the detecting unit 15.
- the sample 22 mixed with the formed component F When the sample 22 mixed with the formed component F is discharged into the reaction cell R0 and the above-mentioned mixing process is performed, the binding between the target substance A and the first binding substance B1 in the first reaction is inhibited, and the magnetic particles MB There is a possibility that the target substance A captured by the target substance A will be smaller than the original amount. Therefore, if a test is performed using the sample 22 mixed with the formed component F, the resulting detected amount of the target substance A may be lower than the amount of the target substance A originally contained in the sample 22. There is sex. That is, when the mixing process and the detection process are performed using the sample 22 mixed with the formed component F of the sample 22, the concentration of the target substance A detected in the detection process may deviate from the actual concentration.
- the inspection device 10 includes a nozzle photographing camera 62 that photographs the sampling nozzle 42, and when the processor 16 determines that there is a formed component F in the specimen 22, the specimen dispensing unit 14 to discard the upper layer containing the formed component F of the specimen 22 contained in the specimen collection container 20.
- the inspection device 10 includes a nozzle photographing camera 62 that photographs the sampling nozzle 42, and when the processor 16 determines that there is a formed component F in the specimen 22, the specimen dispensing unit 14 to discard the upper layer containing the formed component F of the specimen 22 contained in the specimen collection container 20.
- the sample 22 when the sample 22 is first sucked into the sampling nozzle 42 from the sample collection container 20, if the sample 22 sucked into the sampling nozzle 42 contains a formed component F, the sample in the sample collection container 20 Discard the upper layer of 22. Therefore, the solid component F floating in the upper layer of the specimen 22 in the specimen collection container 20 can be discarded, so that it is possible to suppress the occurrence of errors when the specimen 22 is aspirated from the specimen collection container 20 again.
- the processor 16 discards the upper layer containing the formed component F of the specimen 22 accommodated in the specimen collection container 20, and then controls the specimen dispensing unit 14 to Since the process of aspirating the specimen 22 again from 20 and discharging it into the reaction cell R0 is performed, the test can be continued promptly without delaying the test.
- the touch panel display 18 displays a message indicating that the sample 22 has a formed component F.
- the configuration may also be configured to display an error message indicating that the number of minutes is exceeded.
- the touch panel display 18 constitutes a notification section that reports an error.
- the notifying unit for notifying an error may include, in addition to the touch panel display 18, a speaker for notifying an error by sound, a light emitting unit for notifying an error by emitting light, or the like.
- the processor 16 is configured to include a notification unit (here, the touch panel display 18) that reports an error, and cause the notification unit to notify an error that there is a formed component F in the sample 22, the sample collection container 20
- a notification unit here, the touch panel display 18
- the notification unit to notify an error that there is a formed component F in the sample 22
- the sample collection container 20 The user can be made aware that the tangible component F is floating in the area. Thereby, the user can take measures such as adjusting the preprocessing conditions such as the conditions during centrifugation to suppress the generation of floating formed components F in the specimen to be subsequently examined.
- the testing device 10 of the above embodiment is configured to automatically re-aspirate the specimen 22 after discarding the upper layer of the specimen collection container 20.
- the processor 16 may not receive instructions from the user to perform re-aspiration etc. from the instruction receiving unit such as the touch panel display 18.
- the sample 22 may be re-aspirated.
- the user can perform re-aspiration after confirming the state of removal of the formed component F in the upper layer of the specimen 22 in the specimen collection container 20, making it possible to carry out a more reliable test. Become.
- the nozzle photographing camera 62 is arranged at a position where it can photograph the sampling nozzle 42 located at the suction position P1, and the nozzle photographing camera 62 is arranged at a position where it can photograph the sampling nozzle 42 located at the suction position P1. Take a photo.
- the nozzle photographing camera 62 only needs to be placed at a position where it can photograph the sampling nozzle 42 holding the specimen 22 after aspirating the specimen 22 and before discharging the specimen 22.
- the nozzle photographing camera 62 may be arranged at a position where it can photograph the sampling nozzle 42 located between the suction position P1 and the dispensing position P2. In this case, the nozzle photographing camera 62 may photograph the sampling nozzle 42 being moved by the moving mechanism 46.
- test device that detects a target substance by detecting luminescence or fluorescence from a label attached to the target substance using an antigen-antibody reaction has been described.
- the invention of the present disclosure can also be applied to a testing device that performs biochemical analysis using reactions other than antigen-antibody reactions.
- processors can be used as the hardware structure of the processor 16 and a processing unit (Processing Unit) that executes various processes as its internal configuration.
- CPUs which are general-purpose processors that execute software and function as various processing units, as well as FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), etc. whose circuit configurations can be changed after manufacture.
- FPGAs Field Programmable Gate Arrays
- a programmable logic device (PLD) which is a processor, or a dedicated electric circuit, which is a processor with a circuit configuration specifically designed to execute a specific process, such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), etc. But included.
- One processing unit may be composed of one of these various processors, or a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a combination of multiple FPGAs and/or a CPU and (in combination with FPGA). Further, the plurality of processing units may be configured with one processor.
- one processor is configured with a combination of one or more CPUs and software, as typified by computers such as a client and a server.
- a processor functions as multiple processing units.
- SoC system-on-chip
- processors that realize the functions of the entire system including multiple processing units with a single IC (Integrated Circuit) chip. be.
- various processing units are configured using one or more of the various processors described above as a hardware structure.
- circuitry that is a combination of circuit elements such as semiconductor elements can be used.
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Abstract
検体中の対象物質を検出する検出部と、サンプリングノズルと、サンプリングノズルを移動させる移動機構と、を有する検体分注部と、サンプリングノズルを撮影するノズル撮影用カメラと、検体分注部及びノズル撮影用カメラを制御するプロセッサとを備え、プロセッサは、サンプリングノズルが検体を吸引した後、反応セルに吐出するまでの間に、検体を保持した状態のサンプリングノズルの画像を、ノズル撮影用カメラから取得し、画像に基づいて、サンプリングノズルに保持された検体中における有形成分の有無を判定し、有形成分が有ると判定した場合に、検体分注部を制御して検体採取容器に収容された検体の有形成分を含む上層を破棄させる、検査装置。
Description
本開示は、検査装置に関する。
検体中の対象物質を定量的又は定性的に検出する検査装置が知られている。そのような検査装置としては、免疫測定原理を利用するものが多く、例えば化学発光酵素免疫分析装置あるいは蛍光免疫測定装置などがある(例えば、特開2016-085093号公報)。
これらの検査装置においては、免疫反応を利用して検体中の対象物質に付与された酵素標識あるいは蛍光標識等の標識に基づく発光あるいは蛍光を検出することによって、検体中の対象物質を検出する検出処理が行われる。また、このような対象物質の検出処理の前には、検体中の対象物質に標識を付与する等の前処理が検体に施される。検査装置としては、前処理及び検出処理が自動化され、採取された検体を収容する検体採取容器が装填されれば、自動的に前処理と検出処理が実行され、検出結果を出力するように構成されているものがある。
このような自動化された検査装置においては、検体中の対象物質に標識を付与するために、例えば、磁性粒子を利用した以下のような処理がなされる。まず、反応セル中にて、対象物質(例えば抗原)と特異的に結合する第1結合物質(例えば一次抗体)が修飾された磁性粒子と検体とが混合されることにより、抗原抗体反応による対象物質と第1結合物質を結合させて免疫複合体が生成される。これにより対象物質は第1結合物質を介して磁性粒子に捕捉される。その後、免疫複合体と免疫複合体を形成していない検体由来成分(未反応物質)との分離、いわゆるB/F(Bound/Free)分離がなされる。B/F分離
の際には、反応セルの外部に配置された磁石によって磁性粒子を反応セルの内壁面に一時的に吸着した状態で、混合液の吸引がなされる。その後、反応セル中に洗浄液が吐出され、洗浄液と磁性粒子とが混合された状態で、混合液の吸引と吐出が行われることにより、磁性粒子が洗浄される。次に、対象物質と特異的に結合する第2結合物質(例えば二次抗体)であって、標識と結合された第2結合物質を含む標識試薬と、磁性粒子とが混合される。これにより、第1結合物質を介して磁性粒子に捕捉されている対象物質と第2結合物質が結合することにより、対象物質が第1結合物質と第2結合物質とで挟まれたサンドイッチ型の免疫複合体を生成する。その後、再度B/F分離のために、洗浄液と磁性粒子とが混合されて、磁性粒子が洗浄される。標識が酵素標識である場合には、さらに、磁性粒子と発光基質を含む試薬とが混合され、検査処理に供される。
の際には、反応セルの外部に配置された磁石によって磁性粒子を反応セルの内壁面に一時的に吸着した状態で、混合液の吸引がなされる。その後、反応セル中に洗浄液が吐出され、洗浄液と磁性粒子とが混合された状態で、混合液の吸引と吐出が行われることにより、磁性粒子が洗浄される。次に、対象物質と特異的に結合する第2結合物質(例えば二次抗体)であって、標識と結合された第2結合物質を含む標識試薬と、磁性粒子とが混合される。これにより、第1結合物質を介して磁性粒子に捕捉されている対象物質と第2結合物質が結合することにより、対象物質が第1結合物質と第2結合物質とで挟まれたサンドイッチ型の免疫複合体を生成する。その後、再度B/F分離のために、洗浄液と磁性粒子とが混合されて、磁性粒子が洗浄される。標識が酵素標識である場合には、さらに、磁性粒子と発光基質を含む試薬とが混合され、検査処理に供される。
このように、自動化された検査装置は、検体採取容器から検体を吸引し、反応セルに分注する検体分注部が備えられている。正確な検査を実施するためには、反応セルに分注される検体に有形物質が含まれていないことが望まれる。採取される検体が全血である場合、遠心分離等の処理により、血球と血漿もしくは血餅と血清に成分分離され、検査には血清もしくは血漿などの液体成分が用いられるのが一般的である。検体の輸送条件や前処理条件の違い等により、分離した血清あるいは血漿中にフィブリンなどの有形成分を含む場合がある。このような有形物は、検体の上層部に浮遊することが多く、サンプリングノズルによる血清あるいは血漿の吸引時に有形成分を吸引してしまう場合がある。有形成分はサンプリングノズルの詰まりを生じ、検体分注部において吸引量を検知する際の圧力検知エラーによる異常停止を発生させる原因となる。また、有形成分を含んだまま上述の免疫複合体を生成する処理を実施した場合、抗原抗体反応を阻害して、検査結果に異常を生じさせる原因となる。
特開2015-200527号公報には、試料容器(検体採取容器に相当)から検体を吸引して保持した状態の試料分注プローブ(サンプリングノズルに相当)を撮影し、試料分注プローブの吐出口の開口面よりも大きな固形物が先端に付着しているか否かを検出する検出手段を備えた検査装置が提案されている。
特開2015-200527号公報では、試料分注プローブの先端に固形物(有形物に相当)が付着している場合、試料分注プローブに保持された試料を破棄し、再度、試料容器から検体を吸引して、検査を続行することが記載されている。しかしながら、試料容器から再度検体を吸引しても、試料分注プローブ先端に再び固形物を吸引してしまい、圧力検知エラーによる異常停止あるいは検査結果の異常を生じさせる恐れがある。
本願発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、サンプリングノズルのチップ内に保持されている検体中に有形物が含まれていた場合であっても、検体の再吸引時にはエラー発生を抑制することができる検査装置を提供することを目的とする。
本開示の検査装置は、検体中の対象物質を検出する検出部と、
検体採取容器から検体を吸引し、検体を反応セルに吐出するサンプリングノズルと、サンプリングノズルを移動させる移動機構と、を有する検体分注部と、
サンプリングノズルを撮影するノズル撮影用カメラと、
検体分注部及びノズル撮影用カメラを制御するプロセッサとを備え、
プロセッサは、
サンプリングノズルが検体を吸引した後、反応セルに吐出するまでの間に、検体を保持した状態のサンプリングノズルの画像を、ノズル撮影用カメラから取得し、
画像に基づいて、サンプリングノズルに保持された検体中における有形成分の有無を判定し、
有形成分が有ると判定した場合に、検体分注部を制御して検体採取容器に収容された検体の前記有形成分を含む上層を破棄させる。
検体採取容器から検体を吸引し、検体を反応セルに吐出するサンプリングノズルと、サンプリングノズルを移動させる移動機構と、を有する検体分注部と、
サンプリングノズルを撮影するノズル撮影用カメラと、
検体分注部及びノズル撮影用カメラを制御するプロセッサとを備え、
プロセッサは、
サンプリングノズルが検体を吸引した後、反応セルに吐出するまでの間に、検体を保持した状態のサンプリングノズルの画像を、ノズル撮影用カメラから取得し、
画像に基づいて、サンプリングノズルに保持された検体中における有形成分の有無を判定し、
有形成分が有ると判定した場合に、検体分注部を制御して検体採取容器に収容された検体の前記有形成分を含む上層を破棄させる。
本開示の検査装置においては、プロセッサは、検体採取容器に収容された検体の有形成分を含む上層を廃棄させた後、検体分注部を制御して、検体採取容器から、再度、検体を吸引し、反応セルに吐出する処理を実施するように構成されていてもよい。
本開示の検査装置においては、エラーを報知する報知部をさらに備え、プロセッサは、サンプリングノズルに保持された検体中に有形成分が有ると判定した場合に、報知部により有形成分が有ることを報知させるように構成されていてもよい。
本開示の検査装置においては、検体が、検体採取容器中で遠心分離処理が施された全血中の血漿もしくは血清であってもよい。
本開示の検査装置においては、検出部は、抗原抗体反応を利用して対象物質に付与された標識からの発光又は蛍光を検出することによって、対象物質を検出するものであることが好ましい。
本開示の技術によれば、検査装置は、サンプリングノズルのチップ内に保持されている検体中に有形物が含まれていた場合であっても、検体の再吸引時にはエラー発生を抑制することができる。
以下、本開示の実施形態に係る検査装置について、図面を参照しながら説明する。各図面において、同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。明細書中に特段の断りが無い限り、各構成要素は一つに限定されず、複数存在してもよい。
「実施形態の検査装置」
図1は、本開示の一実施形態の検査装置10である、免疫分析装置の構成を示す模式図である。検査装置10は、生体から採取された検体を収容する検体採取容器が装填された後、検体中の被検出物質である対象物質に標識を付与する前処理を施し、その後、標識からの光を検出する検出処理を行い、検出結果を出力する自動免疫分析装置である。
図1は、本開示の一実施形態の検査装置10である、免疫分析装置の構成を示す模式図である。検査装置10は、生体から採取された検体を収容する検体採取容器が装填された後、検体中の被検出物質である対象物質に標識を付与する前処理を施し、その後、標識からの光を検出する検出処理を行い、検出結果を出力する自動免疫分析装置である。
検査装置10は、検体搬送部12、混合部13、検体分注部14、検出部15、プロセッサ16、メモリ17及びタッチパネルディスプレイ18を備えている。
検出部15は、検体22中の対象物質A(図3等参照)を検出する検出処理を実行する。検出部15は、光電子増倍管やフォトダイオードなどの光検出器50を備える。光検出器50は、反応セルR0に対向して配置され、対象物質Aと結合した標識Sに起因する光Lを検出する。本例においては、標識Sとして酵素を用い、発光基質と反応して生じる化学発光を検出するものとする。
プロセッサ16は、検査装置10の各部を統括的に制御する。プロセッサ16の一例は、プログラムを実行することにより各種の制御を行うCPU(Central Processing Unit)である。CPUは、プログラムを実行することにより、各部を制御する制御部として機能する。
また、プロセッサ16は、光検出器50によって検出された光Lの光量の情報を取得し、光量の情報に基づいて対象物質Aの濃度を算出する。
メモリ17は、プロセッサ16としてのCPUに接続又は内蔵されたメモリの一例である。メモリ17内には、例えば、制御プログラムが格納されている。メモリ17は、制御プログラムの他、プロセッサ16が各種の制御を行うために予め設定される設定情報が記憶されている。
また、メモリ17には、光検出器50で検出される光Lの光量と対象物質Aの量との対応関係を示す情報が記憶されている。対応関係は、例えば、関数として表される検量線として記憶されている。対応関係は、テーブルの形式でもよい。プロセッサ16は、例えば、光検出器50から取得した光Lの光量とメモリ17に記憶されている検量線とから、対象物質Aの量を算出する。
タッチパネルディスプレイ18は、ユーザによる検査の開始指示(以下、検査開始指示という)といった操作指示を受け付ける。また、タッチパネルディスプレイ18は、検査結果などの情報を表示する。
検体搬送部12は、検体22を収容する検体採取容器20が装填される装填部(図示せず)を有し、装填された検体採取容器20を、検体分注部14の後述するサンプリングノズル42がアクセス可能な位置まで搬送する。
検体22は、一例として、生体から採取された血液等の体液である。以下においては、検体22が血液である場合について説明するが、検体22は血液に限るものではない。本実施形態において、検体採取容器20は血液採取管である。一例として、血液が全血である場合は遠心分離処理等により、全血(検体22)が血球22aと血漿22b(図6参照)、若しくは血餅と血清とに成分分離され、対象物質の検査には血漿若しくは血清が用いられる。検体22中に含まれ得る検査対象である対象物質は、抗原、抗体、タンパク質及び低分子化合物などである。
混合部13は、検出処理の前に行われ、検出処理に供するために検体22に施される処理であって、反応セルR0内において磁性粒子MBと液体とを混合させる混合処理を実行する。混合処理については後述する。混合部13は、反応セルR0を含む複数のセルを有するカートリッジRCが装填される装填部(図示せず)と、試薬分注部13Aとを備えている。カートリッジRCには、反応セルR0の他に、種々の試薬を収容するセルR1~R4が設けられており、各セルR1~R4の開口30~34が封止フィルム(図示せず)によって封止されている。
試薬分注部13Aは、カートリッジRCに設けられた封止フィルムに突き刺して孔を開ける穿孔機能を有する穿孔ノズル(図示せず)を備えている。試薬分注部13Aの穿孔ノズルによって、反応セルR0内において磁性粒子MBが混合された液体の吸引と吐出とを繰り返すことにより混合処理が実行される。
また、混合部13は、搬送部13Bを備えている。搬送部13Bは、混合部13内の各処理工程が実行される場所にカートリッジRCを搬送する。さらに、搬送部13Bは、カートリッジRCを混合部13から検出部15に搬送する。
検体分注部14は、検体採取容器20から検体22を吸引し、混合部13に装填されたカートリッジRCに吐出する検体分注処理を行う。検体分注部14は、サンプリングノズル42と、サンプリングノズル42を移動する移動機構46とを備えている。移動機構46は、サンプリングノズル42を鉛直方向(上下方向)と水平方向に移動させる。サンプリングノズル42の鉛直方向と水平方向の移動は、一例として、それぞれリニアアクチュエータによって行われる。
また、サンプリングノズル42は、一例として、ノズル本体42Bと、ノズル本体42Bの先端に交換可能に取り付けられるチップ42Aとを有している。ノズル本体42Bの先端はチップ42Aの基端と篏合するように構成されている。チップ42Aは、複数の液体のコンタミネーションを防止するために交換される。チップ42Aは、1回使用型であり、ディスポーザブルである。サンプリングノズル42は、検体22毎にチップ42Aが交換される。本実施形態において、サンプリングノズル42のノズル本体42Bの先端にチップ42Aを装着することは、サンプリングノズル42の先端にチップ42Aを装着することと同義である。検体分注部14は、チップ42Aが装填される装填部(図示せず)を備えており、装填されているチップ42Aは、サンプリングノズル42のノズル本体42Bに装着される。
移動機構46は、検体搬送部12の吸引位置P1、及び、混合部13の分注位置P2との間で、サンプリングノズル42を水平方向に移動させる。吸引位置P1は、検体採取容器20から検体22を吸引する位置である。分注位置P2は、混合部13にセットされているカートリッジRCの反応セルR0に検体22を吐出する位置である。
また、移動機構46は、吸引位置P1及び分注位置P2の各位置において、チップ42Aが検体採取容器20又は反応セルR0内に進入する進入位置と、検体採取容器20又は反応セルR0内から退避する退避位置との間で、サンプリングノズル42を鉛直方向に移動させる。進入位置においてサンプリングノズル42による液体の吸引及び吐出が行われる。
図2は、カートリッジRCの模式図であり、図2Aは、カートリッジRCの上面図を、図2BはカートリッジRCの正面図を示す。カートリッジRCは5つの開口30~34を備えた板状の連結部35と、それぞれの開口30~34を一端とし、反応セルR0を含む下方に延びた5本の筒状のセルR0~R4を備える。カートリッジRCは、連結部35により、複数のセルR0~R4が一体化された構成である。複数のセルR0~R4のうち、両端に配置されている反応セルR0とセルR1とが他のセルR2~R4よりも長尺である。最も長尺なのは反応セルR0である。
カートリッジRCは、使用前において、封止フィルム(図示せず)により開口30~34が覆われている。カートリッジRCは、予め検査装置10に装填されており、1つの検体22につき1つのカートリッジRCが使用される。
反応セルR0には、検体22が分注される。反応セルR0は、検体22中の対象物質に対して標識を付与する処理が実施されるセルである。反応セルR0には、対象物質と特異的に結合する第1結合物質B1が修飾された複数の磁性粒子MBの塊MCが収容されている。反応セルR0において、磁性粒子MBと液体とを混合させる混合処理がなされる。粒子(ここでは磁性粒子MB)と液体とを混合させる混合処理は、検体22中の対象物質に標識を付与するためになされる処理である。磁性粒子MBは、例えば球状の場合、その直径は0.1~10μm、好ましくは0.1~5μm、より好ましくは1~3μm程度の大きさである。
セルR1には、緩衝液36が収容されている。セルR2には、対象物質と特異的に結合する第2結合物質B2が修飾された標識Sを含む標識試薬37が収容されている。セルR3には、第1発光試薬38が収容されており、セルR4には、第2発光試薬39が収容されている。本例において、標識Sは酵素であり、標識Sは第1発光試薬38及び第2発光試薬39の存在下にて、発光する。セルR1中の緩衝液36、セルR2中の標識試薬37、セルR3中の第1発光試薬38、及びセルR4中の第2発光試薬39について、それぞれの液体を区別する必要がない場合には、単に試薬と記載する。
対象物質と特異的に結合する第1結合物質B1及び第2結合物質B2とは、例えば、対象物質が抗原である場合は、その抗原に対する抗体、対象物質が抗体である場合、その抗体に対する抗原、対象物質がタンパク質あるいは低分子化合物等である場合は、タンパク質あるいは低分子化合物等に対するアプタマーなどである。第1結合物質B1と第2結合物質B2とは、同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。
ここで、反応セルR0において、検体22中の対象物質に標識を付与する処理について、図3を参照して説明する。図3中破線で囲まれている工程が混合部13で実施される工程である。図3においては、反応セルR0中における反応が模式的に示されている。ここでは、検体22中に対象物質Aが含まれている場合について説明する。
まず、第1結合物質B1で修飾された磁性粒子MBが収容された反応セルR0に、セルR1に収容されている緩衝液36が分注される。その後、緩衝液36が分注された反応セルR0に、サンプリングノズル42に保持された検体22が分注される(工程ST11)。
反応セルR0中において、磁性粒子MB、検体22及び緩衝液36が混合される。なお、磁性粒子MB、検体22及び緩衝液36を含む混合液中において、第1反応として、検体22中の対象物質Aと、第1結合物質B1とが特異的に結合する結合反応が生じる(工程ST12)。例えば、対象物質Aが抗原である場合、第1結合物質B1は抗体であり、両者は抗原抗体反応により結合する。この第1反応において、検体22中の対象物質Aが第1結合物質B1と結合することにより、対象物質Aは第1結合物質B1を介して磁性粒子MBに捕捉される。
次に磁性粒子MBに捕捉された対象物質A以外の未反応物質を除去するための第1洗浄処理(B/F分離)を実施する(工程ST13)。図3中の工程ST13において、反応セルR0の上部に示す上下方向の両矢印は、反応セルR0中の液体の排出及び反応セルR0への液体の供給を実施する様子を模式的に示すものである。
第1洗浄処理(工程ST13)の詳細は、図4を参照して説明する。図4においては、対象物質A及び第1結合物質B1の図示を省略している。
第1反応(工程ST12)が完了した反応セルR0の外部に磁石48を近接して配置する。これにより、反応セルR0内の磁性粒子MBが磁石48に引き寄せられて磁石48が近接して配置された側壁の内壁面に集められ、磁性粒子MBと液体とを分離する磁気分離がなされる(工程ST1301)。
反応セルR0の内壁面に磁性粒子MBが引き寄せられている状態で、反応セルR0内の液体を排出する(工程ST1302)。
反応セルR0から液体が排出された後、反応セルR0と磁石48とを離隔する。この際、反応セルR0と磁石48とを、磁石48による磁力が反応セルR0内の磁性粒子MBに影響を与えない程度に離隔させる。そして、反応セルR0中に洗浄液40を注入する(工程ST1303)。
洗浄液40を反応セルR0に注入した後、洗浄液40と磁性粒子MBとが混合された混合液の吸引及び吐出が行われ、洗浄液40中に磁性粒子MBが再分散される(工程ST1304)。
磁気分離(工程ST1301)から再分散(工程1304)までの工程を複数回(例えば、3回程度)繰り返すことで、磁性粒子MBに捕捉された対象物質A以外の未反応物質を除去する。以上の洗浄工程によりB/F分離がなされ、反応セルR0中には、磁性粒子MB及び磁性粒子MBに捕捉された対象物質Aが残される。
図3に戻って、以上のようにしてB/F分離が実施された反応セルR0に対して、セルR2に収容されている標識試薬37が分注され、磁性粒子MBと標識試薬37とが混合される。
標識試薬37と磁性粒子MBとを含む混合液中において、第2反応として、磁性粒子MBに捕捉された対象物質Aと、第2結合物質B2とが特異的に結合する結合反応が生じる(工程ST14)。これにより、対象物質Aは、第1結合物質B1と第2結合物質B2とでサンドイッチされ、対象物質Aには、第2結合物質B2を介して標識Sが付与される。例えば、対象物質Aが抗原である場合、第2結合物質B2は抗体であり、両者は抗原抗体反応により結合する。すなわち、この場合、抗原抗体反応を利用して対象物質Aに標識Sを付与することになる。
次に、標識試薬37中の磁性粒子MBに捕捉された対象物質Aと結合した第2結合物質B2以外の未反応物質を除去するための第2洗浄工程(B/F分離)を実施する(工程ST15)。第2洗浄処理(工程ST15)において、反応セルR0の上部に示す上下方向の両矢印は、工程ST13の場合と同様に、反応セルR0中の液体の排出及び反応セルR0への液体の供給を実施する様子を模式的に示すものである。
第2洗浄処理(工程ST15)は、第1洗浄処理(工程ST13)で実施する洗浄工程と同様にして実施される。すなわち、磁石48を反応セルR0の外部に近接配置することにより磁気分離し、反応セルR0内の液体を排出し、洗浄液40を注入し、洗浄液40中に磁性粒子MBを再分散させる(図4参照)。第2洗浄処理(工程ST15)においても、磁気分離から再分散までの工程を複数回(例えば3回程度)繰り返す。これにより、磁性粒子MBに捕捉された対象物質Aに付与された標識S以外の未反応物質を除去する。この第2洗浄処理によりB/F分離がなされ、反応セルR0中には、磁性粒子MB、磁性粒子MBに捕捉された対象物質A、及び対象物質Aに付与された標識Sが残される。
以上の工程が、検体22中の対象物質Aに標識Sを付与するための処理である。
その後、反応セルR0に、セルR3に収容されている第1発光試薬38と、セルR4に収容されている第2発光試薬39とが添加される(工程ST16)。これにより、磁性粒子MB、第1発光試薬38及び第2発光試薬39が混合される。
以上の工程が、混合部13において反応セルR0中で検体22に対して実施される前処理である。
混合部13は、上記前処理を実施するため、試薬分注部13Aによって、各種の液体の吸引と吐出とを行う。例えば、上述したとおり、洗浄液40を収容する洗浄液収容部から洗浄液40を吸引し、吸引した洗浄液40を反応セルR0に吐出したり、また、各セルR1~R4からそれぞれの試薬を吸引し、吸引した試薬を反応セルR0に吐出する。
上述の前処理が完了したカートリッジRCは搬送部13Bによって検出部15に搬送され、検出部15における検出処理に供される。反応セルR0において、対象物質Aに付与された標識Sは、工程ST16において添加された発光基質である第1発光試薬38、及び第2発光試薬39と反応し、化学発光Lを生じる。光検出器50は、この化学発光Lを検出する。
図1に示すように、検査装置10は、チップ42Aが装着されたサンプリングノズル42を撮影するノズル撮影用カメラ62を備える。ノズル撮影用カメラ62は、サンプリングノズル42で検体22を吸引した後、反応セルR0に吐出するまでの間に、サンプリングノズル42を撮影する。すなわち、ノズル撮影用カメラ62は、検体22を保持した状態のサンプリングノズル42を撮影する。
ノズル撮影用カメラ62は、サンプリングノズル42により検体22を吸引した後、検体22を分注するまでの間に、サンプリングノズル42を撮影可能に配置されていればよい。本実施形態においては、図5に示すように、ノズル撮影用カメラ62は、吸引位置P1に位置するサンプリングノズル42を撮影可能に配置されている。
プロセッサ16は、ノズル撮影用カメラ62から取得したサンプリングノズル42の画像に基づいて検体22中における有形成分の有無を判定する。そして、プロセッサ16は、検体22中に有形成分F(図5参照)が有ると判定した場合に、検体分注部14を制御して検体採取容器20に収容された検体22の有形成分Fを含む上層を破棄させる。
検査装置10において、サンプリングノズル42により検体22が吸引してから、検体22を反応セルR0に吐出する検体分注工程ST11までの工程を、図6を参照して説明する。
まず、検査装置10で、図示しないチップ装着位置において、サンプリングノズル42の先端、ここでは、ノズル本体42Bの先端にチップ42Aが装着される。プロセッサ16は、移動機構46を制御して、サンプリングノズル42を、吸引位置P1に位置させ、鉛直下向きに移動させて、検体採取容器20にチップ42Aを挿入させる。そして、チップ42Aの先端を所定の吸引位置に位置させ、検体22を吸引させる(工程ST1001)
本実施形態において、検体22は血液であり遠心分離処理が施されており、血球22aと血漿22bに分離されている。検体採取容器20中において、血漿22bよりも比重が大きい血球22aが検体採取容器20の底部側、血漿22bが血球22aの上部側に分離されている。本実施形態において、検査には液状の血漿22bが用いられる。従って、工程ST1001においては、チップ42Aの先端を血漿22b中に位置させて、血漿22bを吸引させる。
次に、プロセッサ16は、移動機構46を制御してサンプリングノズル42を検体採取容器20上方に移動する。そして、プロセッサ16は、ノズル撮影用カメラ62を制御して、検体22(ここでは血漿22b)を吸引した状態のサンプリングノズル42を撮影させる(工程ST1002)。
プロセッサ16は、ノズル撮影用カメラ62から検体22を吸引した状態のサンプリングノズル42の画像PAを取得し、吸引した検体22中における有形成分Fの有無を判定する(工程ST1003)。
検体採取容器20中の遠心分離処理が施された血液である検体22には、フィブリン等の有形成分Fの一部が、上層部に浮遊している場合がある。そして、サンプリングノズル42により血漿22bを吸引する際に、血漿22bと共に有形成分Fを吸引してしまう場合がある。プロセッサ16は、サンプリングノズル42に吸引した検体22(ここでは血漿22b)に、このような有形成分Fが含まれているか否かを判定する。
検体22に有形成分Fが混入しているか否かの判定方法としては、例えば、検体22を保持したサンプリングノズル42の画像PAにおいて、サンプリングノズル42の長さ方向(上下方向)に輝度値の変動を検出し、検体22中において予め定められた輝度値の変動が閾値以上となる箇所があれば、有形成分が有る、閾値以上の変動を生じる箇所がなければ有形成分が無いと判定する方法が挙げられる。
プロセッサ16は、吸引した検体22中に有形成分Fが有る、と判定した場合、移動機構46を制御してサンプリングノズル42を図示しない廃液処理部に移動させ、サンプリングノズル42に保持している検体22を、図示しない廃液収容セルに廃棄させる。そして、プロセッサ16は、移動機構46を制御してサンプリングノズル42を再度吸引位置P1に移動させ、検体採取容器20に収容されている検体22の有形成分Fを含む上層を吸引し(工程ST1004)、廃液処理部に移動させて廃液収容セルに廃棄させる。これにより、検体採取容器20中の検体22の有形成分Fが除去される(工程ST1005)。
プロセッサ16は、検体分注部14を制御して、サンプリングノズル42のチップ42Aを交換し、新たなチップ42Aが装着されたサンプリングノズル42を吸引位置P1に移動させ、鉛直方向への移動により検体採取容器20に挿入させ、検体22(ここでは血漿22b)を再度吸引させる(工程ST1006)。検体採取容器20中の有形成分Fは既に除去されているので、再吸引した検体22中には有形成分Fは含まれていない。
プロセッサ16は、移動機構46を制御して、再吸引した検体22を保持したサンプリングノズル42を分注位置P2に移動し、反応セルR0中に検体22を吐出させる(図3の工程ST11)。
なお、プロセッサ16は、吸引した検体22中に有形成分Fがない、と判定した場合、移動機構46を制御して、検体22を保持したサンプリングノズル42を分注位置P2に移動し、反応セルR0中に検体22を吐出させる。
工程ST1004の検体採取容器20の検体22の上層を吸引する際には、検体22の吸引時に用いたチップ42Aを廃棄して、サンプリングノズル42に新しいチップ42Aを装着し、新しいチップ42Aで有形成分Fを含む検体22の上層を吸引してもよい。この場合も、検体22の再吸引は、再度チップ42Aを交換して実施する。
反応セルR0中に検体22を吐出させた後は、図3及び図4を用いて既に説明した通り、混合部13における混合処理が実施され、検出部15における検出処理に供される。
有形成分Fが混入した検体22を反応セルR0に吐出して、上述の混合処理を実施した場合、第1反応における対象物質Aと第1結合物質B1との結合が阻害され、磁性粒子MBに捕捉される対象物質Aが本来の量よりも少なくなる可能性がある。そのため、有形成分Fが混入した検体22を用いて検査を行うと、結果として得られる対象物質Aの検出量が、検体22中に本来含まれていた対象物質Aの量よりも低くなる可能性がある。すなわち、検体22の有形成分Fが混入した検体22を用いて混合処理及び検出処理を行った場合、検出処理で検出される対象物質Aの濃度が実際の濃度と乖離する場合がある。
しかし、既述の通り、検査装置10は、サンプリングノズル42を撮影するノズル撮影用カメラ62を備え、プロセッサ16は、検体22中における有形成分Fが有ると判定した場合に、検体分注部14を制御して検体採取容器20に収容された検体22の有形成分Fを含む上層を破棄させる。係る構成により、検体22の再吸引時に有形成分Fの吸引を抑制することができ、検体22に有形成分Fが混入したまま検査を行った場合に生じる検出誤差の発生を抑制し、信頼性の高い検査を実施することができる。また、再吸引時において、サンプリングノズル42に有形成分Fを吸引して圧力検知エラーによる異常停止の発生を抑制できる。すなわち、検体採取容器20から最初にサンプリングノズル42に検体22を吸引した際に、サンプリングノズル42に吸引された検体22中に有形成分Fが含まれていた場合、検体採取容器20中の検体22の上層を破棄する。したがって、検体採取容器20中の検体22の上層に浮遊する有形成分Fを破棄できるので、その検体採取容器20から再度検体22を吸引する際にはエラー発生を抑制することできる。
本実施形態の検査装置10においては、プロセッサ16は検体採取容器20に収容された検体22の有形成分Fを含む上層を廃棄させた後、検体分注部14を制御して、検体採取容器20から、再度、検体22を吸引し、反応セルR0に吐出する処理を実施するので、検査を滞らせることなく、速やかに検査を継続することができる。
なお、上記実施形態の検査装置10においては、プロセッサ16が、サンプリングノズル42に保持された検体22中に有形成分Fが有る、と判定した場合に、タッチパネルディスプレイ18に、検体22が有形成分を有する旨のエラーメッセージを表示させるよう構成されていてもよい。この場合、タッチパネルディスプレイ18は、エラーを報知する報知部を構成する。なお、エラーを報知する報知部としては、タッチパネルディスプレイ18とは別に、音声でエラーを報知するスピーカー、あるいは、発光でエラーを報知する発光部などを備えてもよい。
エラーを報知する報知部(ここでは、タッチパネルディスプレイ18)を備え、プロセッサ16が、報知部により、検体22中に有形成分Fが有る旨のエラーを報知させる構成であれば、検体採取容器20に有形成分Fが浮遊していることをユーザに認識させることができる。これにより、ユーザは、遠心分離時の条件などの前処理条件を調整して、その後に検査される検体について浮遊する有形成分Fの発生を抑制する等の対策を講じることができる。
上記実施形態の検査装置10は、検体採取容器20の上層を廃棄させた後、自動的に検体22の再吸引を実施するものとしている。しかしながら、プロセッサ16が報知部に検体22が有形成分を有する旨を報知させるように構成されている場合、ユーザにより、再吸引の実施等の指示をタッチパネルディスプレイ18等の指示受付部から受け付けてから、検体22の再吸引を実施させるように構成されていてもよい。この場合、ユーザは検体採取容器20の検体22の上層における有形成分Fの除去状態等を確認した後に、再吸引を実行させることができ、さらに信頼性の高い検査を実施することが可能となる。
上記実施形態の検査装置10において、ノズル撮影用カメラ62は、吸引位置P1に位置しているサンプリングノズル42を撮影可能な位置に配置され、吸引位置P1において、検体22を吸引したサンプリングノズル42を撮影する。しかしながら、ノズル撮影用カメラ62は、検体22を吸引した後、検体22を吐出前に、検体22を保持した状態のサンプリングノズル42を撮影可能な位置に配置されていればよい。また、ノズル撮影用カメラ62は、吸引位置P1から分注位置P2までの間に位置するサンプリングノズル42を撮影可能な位置に配置されていてもよい。この場合、ノズル撮影用カメラ62は、移動機構46によって移動中のサンプリングノズル42を撮影してもよい。
上記各実施形態においては、抗原抗体反応を利用して対象物質に付与された標識からの発光又は蛍光を検出することによって対象物質を検出する検査装置について説明した。しかしながら、本開示の発明は、抗原抗体反応以外の反応を利用して生化学分析を実施する検査装置にも適用することができる。
上記各実施形態において、プロセッサ16、さらにその内部構成として各種の処理を実行する処理部(Processing Unit)のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ(Processor)を用いることができる。各種のプロセッサには、上述したように、ソフトウェアを実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるCPUに加えて、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、あるいはASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
1つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせ、及び/又は、CPUとFPGAとの組み合わせ)で構成されてもよい。また、複数の処理部を1つのプロセッサで構成してもよい。
複数の処理部を1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、1つ以上のCPUとソフトウェアの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第2に、システムオンチップ(System On Chip:SoC)等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を1つのIC(Integrated Circuit)チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの1つ以上を用いて構成される。
さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路(Circuitry)を用いることができる。
なお、本開示は以上の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内において構成を省略する又は異なる構成と入れ替える等、適宜変更を加えて実施することができる。
2022年3月17日に出願された日本国特許出願2022-043030号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (5)
- 検体中の対象物質を検出する検出部と、
検体採取容器から前記検体を吸引し、前記検体を反応セルに吐出するサンプリングノズルと、前記サンプリングノズルを移動させる移動機構と、を有する検体分注部と、
前記サンプリングノズルを撮影するノズル撮影用カメラと、
前記検体分注部及び前記ノズル撮影用カメラを制御するプロセッサとを備え、
前記プロセッサは、
前記サンプリングノズルが前記検体を吸引した後、前記反応セルに吐出するまでの間に、前記検体を保持した状態の前記サンプリングノズルの画像を、前記ノズル撮影用カメラから取得し、
前記画像に基づいて、前記サンプリングノズルに保持された前記検体中における有形成分の有無を判定し、
前記有形成分が有ると判定した場合に、前記検体分注部を制御して前記検体採取容器に収容された前記検体の前記有形成分を含む上層を破棄させる、検査装置。 - 前記プロセッサは、前記検体採取容器に収容された前記検体の前記有形成分を含む上層を廃棄させた後、前記検体分注部を制御して、前記検体採取容器から、再度、前記検体を吸引し、前記反応セルに吐出する処理を実施する、請求項1に記載の検査装置。
- エラーを報知する報知部をさらに備え、
前記プロセッサは、前記サンプリングノズルに保持された前記検体中に前記有形成分が有ると判定した場合に、前記報知部により前記有形成分が有ることを報知させる、請求項1に記載の検査装置。 - 前記検体が、前記検体採取容器中で遠心分離処理が施された全血中の血漿もしくは血清である、請求項1から3のいずれか1項に記載の検査装置。
- 前記検出部は、抗原抗体反応を利用して前記対象物質に付与された標識からの発光又は蛍光を検出することによって、前記対象物質を検出する、請求項1から4のいずれか1項に記載の検査装置。
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