JP2015190828A - 検体分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検体分析装置を小型化する。
【解決手段】検体分析装置１００は、複数のＲ２試薬容器およびＲ１・Ｒ３試薬容器を格納するための試薬庫４と、試薬庫４からＲ２試薬を吸引して第１分注位置Ｐ３にある反応容器に分注するための第１試薬分注部１０１ａと、試薬庫４からＲ３試薬を吸引して第２分注位置Ｐ４にある反応容器に分注するための第２試薬分注部１０１ｂと、第１試薬分注部１０１ａおよび第２試薬分注部１０１ｂを支持する支持部材１０２と、を備え、第１試薬分注部１０１ａおよび第２試薬分注部１０１ｂは、各分注位置と試薬庫４との間を、互いに独立して移動可能に支持部材１０２に支持されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、検体分析装置に関する。

特許文献１には、試薬ディスクから試薬を吸引して第１分注位置に配置された反応容器に分注するための第１試薬分注部と、試薬ディスクから試薬を吸引して第２分注位置に配置された反応容器に分注するための第２試薬分注部とを備えた検体分析装置が開示されている。この検体分析装置では、第１試薬分注部は第１支持部材により支持され、第２試薬分注部は第２支持部材により支持されている。第１支持部材と第２支持部材とは、間隔を隔てて配置されている。

特開２００８−２０９３３９号公報

特許文献１では第１支持部材と第２支持部材とが間隔を隔てて配置されているため検体分析装置が大型化していた。

この発明の一の局面による検体分析装置は、複数の試薬容器を格納するための試薬庫と、試薬庫から第１種類の試薬を吸引して第１分注位置にある反応容器に分注するための第１試薬分注部と、試薬庫から第２種類の試薬を吸引して第２分注位置にある反応容器に分注するための第２試薬分注部と、第１および第２試薬分注部を支持する支持部材と、を備え、第１および第２試薬分注部は、各分注位置と試薬庫との間を、互いに独立して移動可能に支持部材に支持されている。

本発明によれば、検体分析装置の小型化が可能となる。

一実施形態による検体分析装置を示した模式図である。 一実施形態による試薬庫を示した模式図である。 一実施形態による第１試薬分注部および第２試薬分注部と支持部材とを示した斜視図である。 他の実施形態による検体分析装置の第１支持部および第２支持部を示した図である。 他の実施形態による調整部材を示した平面図である。

以下、図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態による検体分析装置１００の構成について説明する。

検体分析装置１００は、被検者から採取された血清などの臨床検体を用いてＨＩＶやＢ型肝炎ウイルスなどの感染症、腫瘍マーカおよび甲状腺ホルモンなどの項目を免疫学的に検査する免疫分析装置である。検体分析装置１００は、測定対象である血清検体に含まれる抗原や抗体などを定量的にまたは定性的に測定する。検体に含まれる抗原を定量測定する場合には、検体分析装置１００は、捕捉抗体が感作された磁性粒子と検体とを混合して、抗原と磁性粒子との複合体を試料中に形成させ、１次ＢＦ分離部１２により試料中の未反応の成分を除去する。そして、検体分析装置１００は、複合体を含む試料と標識抗体とを混合し、２次ＢＦ分離部１４により試料中の未反応の標識抗体を除去する。そして、検体分析装置１００は、試料に分散液および発光基質を添加し、標識抗体に結合した酵素と発光基質との反応によって生じる発光量を測定する。

［検体分析装置１００の構造］
検体分析装置１００は、図１に示すように、検体搬送部１と、制御装置２と、測定機構部３とを備えている。

制御装置２は、パーソナルコンピュータにより構成されている。具体的には、制御装置２は、図示しないＣＰＵ、表示部および記憶部などを含んでいる。制御装置２は、ユーザが入力した測定オーダに基づいて、測定機構部３に測定を行わせる。記憶部は、後述するＲ２試薬容器５０およびＲ１・Ｒ３試薬容器６０の各々の試薬情報および位置情報などを記憶している。また、記憶部は、検体搬送部１および測定機構部３の動作をＣＰＵに制御させるためのプログラムを記憶している。以下で説明する検体搬送部１および測定機構部３の動作は、制御装置２のＣＰＵが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより、ＣＰＵの制御下で実行される。

検体搬送部１は、検体を収容した複数の試験管１ａを後述する検体分注部５による検体吸引位置まで搬送する。

測定機構部３は、主な構成として、容器供給部５１と、ピペット供給機構５２と、試薬庫４と、検体分注部５と、検体搬送レール６と、第１試薬分注アーム７と、第１反応部８と、第１支持部９と、分注機構部１０と、第２反応部１１と、１次ＢＦ分離部１２と、第２支持部１３と、２次ＢＦ分離部１４と、Ｒ４試薬・Ｒ５試薬載置部１５と、第４試薬分注部１６と、第５試薬分注部１７と、第３反応部１８と、測光部１９とを備えている。

容器供給部５１は、検体吐出位置５３に反応容器３０を供給する。検体分注部５は、図示しないノズルを含み、ピペット供給機構５２から供給されたピペットチップをノズルの先端に装着する。検体分注部５は、装着したピペットチップを介して、検体搬送部１により検体吸引位置に搬送された試験管１ａ内の検体を吸引し、検体吐出位置５３にある反応容器３０内に検体を分注する。

検体搬送レール６は、検体吐出位置５３から第１反応部８に向かって略直線状に延びている。検体搬送レール６は、反応容器３０を検体吐出位置５３から第１反応部８に向けて搬送する。反応容器３０を第１反応部８に搬送する途中のＲ１試薬分注位置６１において、Ｒ１試薬分注アーム７により反応容器３０内にＲ１試薬が分注される。Ｒ１試薬は緩衝液である。

第１反応部８には、複数の反応容器３０を設置する複数の保持部８ａが設けられている。第１反応部８は、反応容器３０を加温する機能を有している。検体搬送レール６によって終点まで搬送された反応容器３０は、図示しないキャッチャにより取り出されて、第１反応部８のいずれかの保持部８ａに設置される。反応容器３０は第１反応部８によって所定時間加温される。

所定時間加温された反応容器３０は、図示しないキャッチャにより第１反応部８から取り出され、第１支持部９に設置される。分注機構部１０の第１試薬分注部１０１ａは、第１支持部９に設置された反応容器３０にＲ２試薬を分注する。Ｒ２試薬は捕捉抗体が感作された磁性粒子の懸濁液である。分注機構部１０については後述する。

第２反応部１１には、複数の反応容器３０を設置する複数の保持部１１ａが設けられている。第２反応部１１は、反応容器３０を加温する機能を有している。Ｒ２試薬が分注された反応容器３０は、図示しないキャッチャにより取り出され、第２反応部１１のいずれかの保持部１１ａに設置される。反応容器３０は第２反応部１１によって所定時間加温される。

第２反応部１１によって所定時間加温された反応容器３０は、図示しないキャッチャにより取り出され、１次ＢＦ分離部１２に設置される。１次ＢＦ分離部１２は、磁石を用いて反応容器３０に収容された試料中の磁性粒子を含む複合体と、未反応の成分とを分離し、未反応の成分を除去する。

１次ＢＦ分離部１２による処理が行われた反応容器３０は、図示しないキャッチャにより取り出され、第２支持部１３に設置される。分注機構部１０の第２試薬分注部１０１ｂは、第２支持部１３に設置された反応容器３０にＲ３試薬を分注する。Ｒ３試薬は酵素によって標識された抗体（以下、標識抗体という）を含む液である。Ｒ３試薬が分注された反応容器３０は、図示しないキャッチャにより取り出されて第２反応部１１に設置され、所定時間加温される。

第２反応部１１によって所定時間加温された反応容器３０は、図示しないキャッチャにより取り出され、２次ＢＦ分離部１４に設置される。２次ＢＦ分離部１４は、磁石を用いて反応容器３０内の磁性粒子を含む複合体と、Ｒ３試薬に含まれる未反応の標識抗体とを分離し、未反応の標識抗体を除去する。

２次ＢＦ分離部１４による処理が行われた反応容器３０は、図示しないキャッチャにより取り出され、第４試薬分注部１６に設置される。第４試薬分注部１６は、設置された反応容器３０にＲ４試薬を分注する。Ｒ４試薬は分散液である。

第４試薬分注部１６によりＲ４試薬が分注された反応容器３０は、図示しないキャッチャにより、第５試薬分注部１７に設置される。第５試薬分注部１７は、設置された反応容器３０にＲ５試薬を分注する。Ｒ５試薬は標識抗体の酵素と反応して光を生ずる発光基質を含む液である。

第３反応部１８には、複数の反応容器３０を設置する複数の保持部１８ａが設けられている。Ｒ５試薬が分注された反応容器３０は、図示しないキャッチャにより取り出され、第３反応部１８のいずれかの保持部１８ａに設置される。反応容器３０は、第３反応部１８によって所定時間加温される。

第３反応部１８によって所定時間加温された反応容器３０は、図示しないキャッチャにより取り出され、測光部１９に送られる。測光部１９は、反応容器３０から生じる光を測光する。測光された反応容器３０は廃棄され、測定が終了する。

［試薬庫４］
図２を参照して試薬庫４の構造と分注機構部１０との位置関係を説明する。試薬庫４は、略円筒状の形状を有する筐体４１と、筐体４１をＺ１側から覆う蓋部４２（図１参照）を含んでいる。試薬庫４は、平面視において、筐体４１の中央部分を中心として環状に配置される複数の外側収容部４３と複数の内側収容部４４とを含んでいる。複数の外側収容部４３は、試薬庫４の半径方向の内側収容部４４の外側に配置されている。外側収容部４３は、Ｒ２試薬容器５０を格納する。Ｒ２試薬容器はＲ２試薬を収容している。複数の内側収容部４４は、試薬庫４の半径方向の外側収容部４３の内側に配置されている。内側収容部４４は、Ｒ１・Ｒ３試薬容器６０を格納する。Ｒ１試薬容器はＲ１試薬を収容している。Ｒ３試薬容器はＲ３試薬を収容している。Ｒ１・Ｒ３試薬容器６０は、半径の外側方向のＲ１試薬収容部６０ａと、半径の内側方向のＲ３試薬収容部６０ｂとに分割されている。外側収容部４３と内側収容部４４とは、試薬庫４の中心を軸として、互いに独立して回転可能に構成されている。

試薬庫４は、外側収容部４３を回転させることで、第１試薬分注部１０１ａがＲ２試薬を吸引する位置Ｐ１の直下に、吸引対象のＲ２試薬容器５０を配置するように構成されている。また、試薬庫４は、内側収容部４４を回転させることで、第２試薬分注部１０１ｂがＲ３試薬を吸引する位置Ｐ２の直下に、吸引対象のＲ３試薬容器６０のＲ３試薬収容部６０ｂを配置するように構成されている。これらの動作は制御装置２による制御によって行われる。具体的には、制御装置２は、測定オーダに含まれる測定項目に基づいて、複数のＲ２試薬容器５０の中から測定項目に対応する一つのＲ２試薬容器５０を吸引対象に特定する。さらに、制御装置２は、測定オーダに含まれる測定項目に基づいて、複数のＲ３試薬容器６０の中から測定項目に対応する一つのＲ３試薬容器６０を吸引対象に特定する。制御装置２は、特定したＲ２試薬容器５０およびＲ３試薬容器６０を、それぞれ位置Ｐ１および位置Ｐ２に位置付けるように試薬庫４を制御する。蓋部４２には、Ｒ２試薬が吸引される位置およびＲ３試薬が吸引される位置に図示しない開口部が形成されている。

［分注機構部１０］
図３を参照して分注機構部１０の構造を説明する。分注機構部１０は、主な構成として、支持部材１０２と、支持部材１０２に固定された第１ガイド部材１０３ａおよび第２ガイド部材１０３ｂと、第１ガイド部材１０３ａに水平移動可能に係合した第１試薬分注部１０１ａと、第２ガイド部材１０３ｂに水平移動可能に係合した第２試薬分注部１０１ｂと、を含んでいる。

図３に図示するとおり、第１試薬分注部１０１ａおよび第２試薬分注部１０１ｂは、共通の支持部材１０２により支持されている。これにより、それぞれの試薬分注部を別々の支持部材によって支持していた従来の装置に比べて、検体分析装置１００を小型化することが可能となっている。さらに、第１試薬分注部１０１ａおよび第２試薬分注部１０１ｂは、それぞれ別々のガイド部材に係合しており、互いに独立して移動可能である。これにより、二つの試薬分注部は、互いに干渉することなく試薬の吸引と分注を行うことができる。

支持部材１０２は、略鉛直方向に延びる板状の板金によって形成されている。支持部材１０２のＸ１方向側の側面には、Ｙ軸に沿って水平かつ直線状に延びる第１ガイド部材１０３ａが取り付けられている。第１試薬分注部１０１ａは、第１ガイド部材１０３ａにスライド可能に係合している。

第１ガイド部材１０３ａが取り付けられた側面の背面側、つまり支持部材１０２のＸ２方向側の側面には、Ｙ軸に沿って水平かつ直線状に延びる第２ガイド部材１０３ｂが取り付けられている。第２試薬分注部１０１ｂは、第２ガイド部材１０３ｂにスライド可能に係合している。

本実施形態では二つの試薬分注部を支持する支持部材１０２を共通化し、かつ、二つの試薬分注部の移動をガイドするガイド部材１０３ａ、１０３ｂを支持部材の両側面に設けることで、二つのガイド部材の間隔を小さくでき、装置のさらなる小型化が可能となっている。

支持部材１０２には、一対のモータ１０４ａおよび１０４ｂと、一対のベルト１０６ａおよび１０６ｂと、複数のプーリ１０７ａおよび１０７ｂが取り付けられている。

モータ１０４ａは、第１試薬分注部１０１ａを水平移動させるための駆動力を生成するモータである。モータ１０４ａによって回転されるシャフトは複数のプーリ１０７ａのうちの一つに接続されている。複数のプーリ１０７ａにはベルト１０６ａが架けられている。ベルト１０６ａには第１試薬分注部１０１ａが固定されている。ベルト１０６ａおよびプーリ１０７ａを介してモータ１０４ａの動力が伝達されると、第１試薬分注部１０１ａは、第１ガイド部材１０３ａに沿ってＹ１方向またはＹ２方向に直線移動する。

モータ１０４ｂは、第２試薬分注部１０１ｂを水平移動させるためのモータである。モータ１０４ｂ、ベルト１０６ｂおよびプーリ１０７ｂは、それぞれ、上記のモータ１０４ａ、ベルト１０６ａおよびプーリ１０７ａと同様に接続されている。ベルト１０６ｂおよびプーリ１０７ｂを介してモータ１０４ｂの動力が伝達されると、第２試薬分注部１０１ｂは、第２ガイド部材１０３ｂに沿ってＹ１方向またはＹ２方向に直線移動する。

第１試薬分注部１０１ａは、ピペット１１０ａを備えている。第１試薬分注部１０１ａは、このピペット１１０ａを介して、位置Ｐ１においてＲ２試薬容器からＲ２試薬を吸引し、第１分注位置Ｐ３において反応容器３０に分注する。

図３では、第１試薬分注部１０１ａの内部を透視して図示している。第１試薬分注部１０１ａの内部にはベルト１０６ｃおよび一対のプーリ１０７ｃが設けられている。第１試薬分注部１０１ａには、ピペット１１０ａを垂直移動させる駆動力を生成するためのモータ１０５ａが取り付けられている。モータ１０５ａが駆動すると、一対のプーリ１０７ｃとベルト１０６ｃを介して、ピペット１１０ａに動力が伝達される。これにより、ピペット１１０ａはＺ軸に沿って昇降する。

第２試薬分注部１０１ｂは、ピペット１１０ｂを備えている。第２試薬分注部１０１ｂは、このピペット１１０ｂを介して、位置Ｐ２においてＲ３試薬容器からＲ３試薬を吸引し、第２分注位置Ｐ４において反応容器３０に分注する。

第２試薬分注部１０１ｂの内部には、第１試薬分注部１０１ａと同様の垂直移動機構が設けられており、第２試薬分注部１０１ｂに取り付けられたモータ１０５ｂの駆動によってピペット１１０ｂがＺ軸に沿って昇降する。

以上の構成により、第１試薬分注部１０１ａは、水平直線移動と垂直移動の２軸の移動のみで、試薬庫４のＲ２試薬容器に対するアクセスと、反応容器３０に対するアクセスとを行うことができる。同様に、第２試薬分注部１０１ｂは、水平直線移動と垂直移動の２軸の移動のみで、試薬庫４のＲ３試薬容器に対するアクセスと、反応容器３０に対するアクセスとを行うことができる。２軸の直線移動のみで試薬の吸引と分注が実行できるため、ピペットを回転させるためのモータが不要である。さらに、ピペットを回転させる場合に比べて装置内でのピペットの移動範囲を小さくでき、装置の小型化が可能である。

［他の実施形態］

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

図４に示すように、第１支持部９および第２支持部１３は、反応容器３０の位置を調整するための調整部材を備えていてもよい。図５はその一例である。第１支持部９には、孔部９１が設けられている。孔部９１は、平面視において、略円形に形成されている。孔部９１には、調整部材９３が配置されている。調整部材９３には、反応容器３０が挿入可能な内径の保持孔９２と切欠部９４が設けられている。調整部材９３は、孔部９１の円形の内側面に沿って回転移動可能に構成されている。図５では、便宜的に、調整部材９３にハッチングを施して図示している。同様の構造を有する調整部材１３３が第２支持部１３にも設けられている。

保持孔９２に挿入された反応容器３０の中心位置Ｃ１は、平面視において、孔部９１の中心位置Ｃ２に対して偏心している。切欠部９４に工具を挿入して調整部材９３を回転させることで、反応容器３０の中心位置Ｃ１を調整することができる。

この構成によれば、第１試薬分注部１０１ａによるピペット１１０ａの反応容器３０への挿入位置を、調整部材９３を回転させることで調整することができる。上記実施形態のように、二つの試薬分注部を共通の支持部材１０２に支持させ、それぞれの試薬分注部が水平と垂直の２軸の移動のみで試薬容器と反応容器の両方にアクセスできるようにするには、高い組み立て精度が要求される。つまり、第１位置Ｐ１と第３位置Ｐ３とが直線上に位置し、かつ第２位置Ｐ２と第４位置Ｐ４とが直線上に位置するように支持部材１０２の向きを調整する必要がある。

調整部材９３を用いれば、支持部材１０２の向きを反応容器３０の位置Ｐ３、Ｐ４に合せるのではなく、支持部材１０２の向きに合わせて反応容器３０の中心位置を調整できるため、支持部材１０２の取り付け誤差を調整部材９３によって吸収することできる。

なお、ここでは位置Ｐ３および位置Ｐ４の両方に調整部材を設けた例を示しているが、調整部材は位置Ｐ３および位置Ｐ４のいずれか一方にのみ設けられてもよい。

上記実施形態では、検体分析装置として血清を検査する免疫分析装置を例示したが、検体分析装置は、生化学分析装置、尿分析装置や遺伝子検査装置であってもよい。

上記実施形態では、支持部材が、２つの第１試薬分注部および第２試薬分注部を支持する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、支持部材が、第１試薬分注部および第２試薬分注部に加え、さらに別の試薬分注部を支持してもよい。

３０ 反応容器
４３ 外側収容部
４４ 内側収容部
５０ Ｒ２試薬容器
６０ Ｒ１・Ｒ３試薬容器
９１ 孔部
９２ 保持孔
９３ 調整部材
１００ 検体分析装置
１０１ａ 第１試薬分注部
１０１ｂ 第２試薬分注部
１０２ 支持部材
１０３ａ 第１ガイド部材
１０３ｂ 第２ガイド部材
Ｐ３ 第１分注位置
Ｐ４ 第２分注位置

Claims (8)

1. 複数の試薬容器を格納するための試薬庫と、
   前記試薬庫から第１種類の試薬を吸引して第１分注位置にある反応容器に分注するための第１試薬分注部と、
   前記試薬庫から第２種類の試薬を吸引して第２分注位置にある前記反応容器に分注するための第２試薬分注部と、
   前記第１および第２試薬分注部を支持する支持部材と、を備え、
   前記第１および第２試薬分注部は、各分注位置と前記試薬庫との間を、互いに独立して移動可能に前記支持部材に支持されている、検体分析装置。
2. 前記支持部材は、
   前記第１分注位置と前記試薬庫との間における前記第１試薬分注部の移動をガイドする第１ガイド部材と、
   前記第２分注位置と前記試薬庫との間における前記第２試薬分注部の移動をガイドする第２ガイド部材とを含む、請求項１に記載の検体分析装置。
3. 前記第１ガイド部材は、前記支持部材の一方の側面に設けられ、
   前記第２ガイド部材は、前記支持部材の他方の側面に設けられている、請求項２に記載の検体分析装置。
4. 前記支持部材は、略鉛直方向に延びる板状部材により形成されている、請求項２または３に記載の検体分析装置。
5. 前記第１試薬分注部は、水平の直線移動および上下移動のみで、前記試薬庫内の試薬容器へのアクセスと前記反応容器へのアクセスとを行うように構成され、
   前記第２試薬分注部は、水平の直線移動および上下移動のみで、前記試薬庫内の試薬容器へのアクセスと前記反応容器へのアクセスとを行うように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の検体分析装置。
6. 前記第１分注位置において前記反応容器を保持するための保持部を備え、前記保持部には、少なくとも一つの前記反応容器が挿入可能な内径を有する保持孔が形成されており、前記保持孔には、挿入された前記反応容器の中心位置を調整するための調整部材を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の検体分析装置。
7. 前記調整部材は、前記反応容器の中心位置が前記保持孔の中心に対して偏心するように前記反応容器を保持可能である、請求項６に記載の検体分析装置。
8. 前記試薬庫は、前記第１種類の試薬の試薬容器を保持するための環状に配置された複数の外側収容部と、前記外側収容部の内側に設けられ、前記第２種類の試薬の試薬容器を保持するための環状に配置された複数の内側収容部と、を備え、
   前記外側収容部と前記内側収容部とは、同軸を中心に互いに独立して回転可能に構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の検体分析装置。

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