JPH01270667A

JPH01270667A - 自動化学分析装置

Info

Publication number: JPH01270667A
Application number: JP9955888A
Authority: JP
Inventors: Hideo Oya; 大屋　英郎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1989-10-27
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JP2506147B2

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、試料に試薬を反応させこの反応液内の特定成
分の濃度を測定する自動化学分析装置に関する。

（従来の技術）例えば人体から採取した血清を試料（１）−ンプル）と
して用い、これに所望の試薬を反応させてこの反応液内
の特定成分の濃度を例えば比色法によって測定して所望
の項目例えば総蛋白（ＴＰ）。

尿！　（ＵＡ）、中性脂肪（ＴＧ）等の化学分析を行う
自動化学分析装置が知られている。分析技術の高度化に
つれ最近の分析装置は同時に多数の項目が測定可能なよ
うに構成され、いわゆる多項目化、高速処理化の傾向に
あって複数ヂレンネルで同時分析か可能な装置が出現し
ている。このような分析装置では複数チャンネルに対し
て各々試薬分注ラインが用意され、測定項目に対応して
各々異なった複数種類の試薬か分注可能に構成されてい
る。

第８図は従来の試薬分注ラインの構成の一例を示すもの
で、各チャンネルａ、ｂ、ｃ、・・・ごとに独立して設
けられた駆動−し−ク１ａ、１ｂ、１ｃ。

・・・には各々シリンジ２ａ、　２ｂ、２ｃ、・・・か
接続され、各シリンジにｔよ各々異なった試薬か収納さ
れている試薬容器３ａ、３ｂ、３ｃ、・・・か接続され
ている。各駆動モータ１ａ、１ｂ、１ｃの制御の基に測
定項目に応じて必要量の試薬を吸引した各シリンジ２ａ
、　２ｂ、　２Ｇは流路４ａ、４ｂ。

４Ｇ、・・・を介して試薬を吐出し、各試薬分注ノズル
５ａ、５ｂ、５Ｇ、・・・から対応した反応容器６ａ、
６ｂ、６ｃ、・・・に各試薬を分注する。各反応容器に
は予め測定すべき試料が分注されている。

とＣろてこのよう４丁試薬分注ライン（ｊ、各チ＼フン
ネルか独立した駆動モータ１ａ、、１ｂ、１Ｇを必要と
覆”るので、その分］スｌ−アップが避りられす、また
より広いスペースを占有してしまうという欠点がある。

このためこのような欠点を改良するために、第９図のよ
うに各ヂＸ７ンネルを共通の駆動モータ１によって制御
するように構成した他の試薬分注ラインが採用されるに
至っている。この構成によれば各デシンネルのシリンジ
は共通の駆動モータ１（ＪＪ、って試薬の吸引または川
−出を＜：ｉうので、凹ス１〜．スペースの点て優れた
分析装置を実現することかできる。

（発明か解決しようとする課題）しかしなからそのような共通の駆動モータによって制御
される複数チャンネルの試薬分注ラインを備えた分析装
置では、各チャンネルのシリンジが全て同じス１〜ロー
タで動作するように制御されてしまうので、各チャンネ
ルごとに試薬の分注量を制御するのが困難になるという
間菫かある。

本発明は以上のような問題に対処してなされたちの（−
゛、共通の駆動′し一夕で制御される試薬分注ラインに
おいでも各チャンネルごとに試薬分注量を制御丈ること
かできる自動化学分析装置を提供することを目的とする
ものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記「１的を達成するために本発明は、各チ（・ンネル
に４１いに直列に接続され所望量の試薬の吸引ま１こは
吐出を行うのに必要な切換動作を行う複数の切換弁と、
各チ（・ンネルの複数の切換弁の切換タイミングを制御
する制御手段とを備えるようにしたしのである１、（作　用）各チャンネルごとに直列に接続された複数の切換弁を試
薬分注量に応じて段階的にその切換タイミングを制御す
る。例えば−の切換弁に試薬容器を接続Ｊると共に、他
の切換弁に水容器を接続しておいた状態で、成るタイミ
ングで−の切換弁を他の切換弁に切換るように制御する
ことにより、この切換以降の試薬吸引は停止トされる。

従ってこのような切換制御を各チャンネルで異なったタ
イミングで行うことにより、各チャンネルごとに試薬分
注量を制御することができるようになる。

（実施例）以下図面を参照して本発明実施例を説明する。

第１図は本発明の自動化学分析装置の実施例をホする構
成図で、複数チャンネルの試薬分注ラインが共通の駆動
七−夕１で制御される構成を示している。−例として以
下はａ、ｂ、ｃの３チＡ７ンネルから成る試薬分注ライ
ンに例をあげて説明することにする。共通の駆動モータ
１には３チ（・ンネル分のシリンジ２ａ、　２ｂ、２Ｇ
が７４いに並列に接続され、各シリンジには第１の電磁
弁７（７ａ、７ｂ、７Ｇ＞、第２の電磁弁８　（８ａ。

８ｂ、８ｃ）、第３の電磁弁９　（９ａ、　９ｂ。

９ｃ）から成る３個の電磁弁が豆いに直列に接続される
。第１の電磁弁７は共通のボート１０（１０ａ、１０ｂ
、１０ｃ）、独立のポー１へ１１（１１ａ、１’ｌｂ、
１１ｃ）及び１２（１２ａ。

１２ｂ、１２Ｃ）を有し、第２の電磁弁８は共通のボー
１”１３　（１３ａ、１３ｂ、１３Ｃ）、独立のボー１
４　（１４ａ、　１／１ｂ、１４−ｃ）及び１５　（１
５ａ、１５ｂ、１５ｃ）を有し、第３の電磁弁９は共通
のポー１１６＜１６ａ、１６ｂ。

１６Ｃ；）　、独立のポーｌ〜１７　（１７ａ、　１７
ｂ。

１７Ｇ）及び１８　（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）を有し
でいる。各ポー１〜１０はポート１１．１２に切換可能
に、各ポート１３はポート１４．１５に切換可能に、各
ポート１６はポーｌ〜１７，１８に切換可能に構成され
ている。尚、第１図においてポート１１，１５．１８は
ＮＣ（ノーマリクローズ）位置に、ポー１〜１２．１１
．１７はＮｏ（ノーマリオープン）位置に設定されてい
るものとする。第１の電磁弁７のポー１〜１１には水が
収納される水容器１９　（１９ａ、１９ｂ、’１９ｃ）
か接続され、第２の電磁弁８のポート１４には廃液が収
納される廃液容器２０（２０ａ、　２Ｑｂ。

２０Ｇ）か接続され、第３の電磁弁９のポート１７には
試薬か収納される試薬容器３（３ａ。

３ｂ、３ｃ）か接続される。また第３の電磁弁９のポー
ト１８には各流路４　（４ａ、４ｂ、４ｃ）を介して試
薬分注ノズル５　（５ａ、５ｂ、５ｃ）か接続され、こ
のノズル５から対応位置に配置され各反応容器６　（６
ａ、６ｂ、６Ｃ）に所望試薬が分注可能に構成されてい
る。反応容器６には予め測定すべき試料が分注されてい
る。

第１．第２及び第３の電磁弁７，８．９の共通のポート
１０，１３．１６の切換タイミングは、各チャンネルで
測定に必要とされる試薬分注量に応じて制御される。ま
た駆動モータ１によって駆動されるシリンジ２のストロ
ーク動作に伴う最大容積によって最大分注但が決定され
、この最大容積以下に選ばれる。すなわちシリンジ２の
１ス１〜口−りによる駆動量（吸引量または吐出最）に
よって、各チャンネルで分注される試薬の最大量が決定
される。シリンジ２のストローク動作は単位駆動量（分
解能）■を１ステツプとして段階的に行われるように構
成され、第３図に示すように時間ｔかｔｘ　、　ｔ２　
、　ｔ３　、・・・のように増加するごとにその駆動量
ＶはＶｌ　、　Ｖ２　、　Ｖ３　、・・・のように段階
的に変化する。例えばシリンジ２の最大容積が４００μ
でに設定され、また単位駆動量■が５０μｐに設定され
たとすると、８ステツプの段階を経ることにより最大４
００μｍの試薬が分注可能に構成されることになる。

第２図は各チャンネルの第１．第２．及び第３の電磁弁
７，８．９の切換タイミングを制御する制御系を示すブ
ロック図で、人力手段２１はキーボード等から成り各試
薬分注ラインの動作を制御するに必要なデータを入力す
るためのもので、制御手段２２はマイクロプロセッサ等
から成り人力データに基づいて制御が必要とされる試薬
分注ラインの各電磁弁７，８．９の切換タイミングの制
御動作を行うためのものである。

次に本実施例の作用を説明する。

今ａ、ｂ、ｃの３ヂヤンネルの試薬分注ラインで各々１
５０μＡ、２５０μ象、３５０μでの試薬分注が必要で
あるとして、各試薬分注ラインの最大駆動量が４００μ
矛、単位駆動量か５０μｐに設定されている場合を例に
あげて説明する。まず各シリンジ２の吸引動作を開始す
るに先立ち、各チャンネルの第１．第２及び第３の電磁
弁７゜８．９の各ポート１０，１３．１６が第４図（ａ
）のような配置に切換られる。この状態で駆動モー夕１
を駆動すると各チャンネルの各シリンジ２ａ。

２ｂ、２Ｃは同時に吸引動作を開始し、これによって各
電磁弁７，８，９のポーｌ〜１０，１３゜１６は第６図
に示されるような制御動作が行われる。

まず時間ｔ３に達するとａチャンネルのラインの中には
必要な試薬量（１５０１）が吸引されたので、第４図（
ｂ＞のようにポー１〜１６ａはポート１８ａに切換られ
て同時にポート１０ａはポート１１ａに切換られる。ｂ
、ａチヤンネルはそれまでの状態を維持する。次に各シ
リンジ２ａ。

２ｂ、２Ｇが吸引動作を継続すると、シリンジ２ａのみ
か水容器１９ａ中の水を吸引することになる。

時間ｔ５に達するとｂチャンネルのラインの中には必要
な試薬量（２５０μｐ）が吸引されたので、第４図（Ｃ
）のようにポー１〜１０ｂはポー１−１１ｂに切換られ
る。ａ、ａチヤンネルはそれまでの状態を維持する。次
に各シリンジ２ａ、２ｂ。

２Ｃがさらに吸引動作を継続すると、シリンジ２ａ、２
ｂか水容器１９ａ、１９ｂ中の水を吸引しシリンジ２Ｃ
のみが試薬を吸引することになる。

時間ｔ７に達するとＣチャンネルのラインの中には必要
な試薬量（３５０μで）が吸引されたことになり、ａ、
ｂ、ｃの３チャンネルで必要な試薬量か全て吸引された
ので駆動七−夕１の駆動は停止される。おるいはさらに
駆動を継続した場合にはこれ以降は３チヤンネルの全て
か水を吸引するように制御され、４００μｐの最大駆動
量に達づ−ると完全に駆動は停止される。

続いて吐出動作を説明する。ａ　ｆ　ｔンネルのライン
に１５０μｐ、ｂチャンネルのラインに２５０μ、ｆｆ
、Ｃチｔ’ンネルのラインに３５０μでの試薬量が吸引
状態にあるとして（ただし少なくともａ、ｂチャンネル
のシリンジには全容積かＣチャンネルのシリンジに等し
くなるように水か加えられている）、吐出動作を開始す
るに先立ち各チψンネルの第１．第２及び第３の電磁弁
７，８゜９の各ポー（〜１０，１３．　１６か第５図（
ａ）のような配置に切換られる。この状態で駆動量−夕
１を各チャンネルの各シリンジ２ａ、２ｂ、２Ｃは同時
に吐出動作を開始し、これによって各電磁弁７．８．９
のポー１〜１０．１３．１６は第７図に示されるような
制御動作が行われる。

まず開始と同時にＣチャンネルのラインから試薬が吐出
され、第１．第２及び第３の電磁弁７ｃ。

８ｃ、９ｃ、流路４Ｃを通過して試薬分注ノズル５Ｇか
ら反応容器６Ｃに分注が開始される。同時にａ、ｂチャ
ンネルのシリンジ２ａ、　２ｂからは水が吐出され、第
１の電磁弁７ａ、７ｂ、第２の電磁弁３ａ、８ｂを通過
して廃液容器２０ａ。

２０ｂに吐出される。

次に時間ｔ′１に達するとｂ″ｙ−（７ンネルのシリン
ジ２ｂからは水容器１９ｂから吸引されていた水が全量
（少なくとも１００μＩり吐出されたので、第５図（ｂ
）のようにポーＩ〜１３ｂはポー１−１５ｂに切換られ
る。これによってｂチャンネルのラインから・し試薬か
吐出され、第１．第２及び第３の電磁弁７ｂ、８ｂ、９
ｂ、流路／１ｂを通過した試薬分注ノズル５ｂから反応
容器６ｂに分注か開始される。ａ、ｃ’ｚ−ｔンネルは
それまでの状　態を維持する。

時間ｔ′３に達するとａチャンネルのシリンジ２ａから
は水容器１９ａから吸引されていた水が全量（少なくと
も２００μｐ）吐出されたので、第５図（Ｃ）のように
ポー１−１３８はポー１〜１５ａに切換られる。これに
よってａチャンネルのラインからも試薬が吐出され、第
１．第２及び第３の電磁弁７ａ、８ａ、９ａ、流路４ａ
を通過して試薬分注ノズル５ａから反応容器６ａに分注
が開始される。ｂ、Ｃチャンネルはそれまでの状態を維
持する。

時間ｔ′５に達すると、各シリンジ２ａ、２ｂ。

２Ｃに吸引されていた試薬量の全ての分注か終了したこ
とになり、反応容器６ａ、６ｂ、６ｃには各々１５０μ
Ａ、２５０μ、ｊｌ’、３５０μ矛の試薬が分注された
こと（こなる３゜このように本実施例によれば各チャンネルに互いに直列
に接続された複数の電磁弁の切換タイミングを制御する
ことにより、各チャンネルの試薬分注ラインが共通の駆
動モータで制御される場合でも、各チャンネルごとに所
望量の試薬を分注リ−ることかできる。しかも電気的制
御手段によって各駆動量を制御することができるので、
容易に実現することができる。従って］ス１〜．スペー
スの点での優れた点を活かしたままで多項目化に対応さ
せることができる。

特に本実施例によればシリンジのス［〜ローフ動作を最
低必要な単位駆動量（分解能）を１ステツプとして段階
的に制御することにより、吐出時の泡立ちを軽減できる
という利点も得ることができる。

本実施例で示した各数値は一例を示したものでおり、目
的、用途等に応じて任意の値を設定ガることかできる。

また試薬分注ラインは３ヂヤンネルを設定した溝成に例
をあげて説明したが何らこれに限らない。ざらに電磁弁
を用いた例で説明したが各流路の切換機能を有するもの
であれば何らこれに限定されるものでない。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、各チャンネルに接続
された複数の切換弁の切換タイミングを試薬分注量に応
じて制御するようにしたので、複数チャンネルが共通の
駆動モータで制御される場合でも、各チャンネルごとに
所望量の試薬を分注することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動化学分析装置の実施例を示す構成
図、第２図は本実施例装置の制御系を示すブロック図、
第３図は本実施例装置のシリンジ動作の説明図、第４図
（ａ）乃至（Ｃ）は本実施例にお（プる試薬吸引動作を
示す構成図、第５図（ａ）乃至（Ｃ）は本実施例におけ
る試薬吐出動作を示す構成図、第６図は試薬吸引動作の
タイミングヂャー１へ、第７図は試薬吐出動作のタイミ
ングヂャー１〜、第８図及び第９図は従来例の構成図で
ある。１・・・駆動モータ、２　（２ａ、２ｂ、２ｃ＞−・・シリンジ、３　（３ａ
、３ｂ、３Ｇ）・・・試薬容器、５　（５ａ、５ｂ、５
ｃ）−試薬分注ノスル、７　（７ａ、７ｂ、７ｃ）−第
１の電磁弁、８　（８ａ、８ｂ、８ｃ）−第２の電磁弁
、９　（９ａ、９ｂ、９ｃ）−第３の電磁弁、１９　（
１９ａ、１９ｂ、’ｌ９ｃ）　・・・水容器、２０　（
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）・・・廃液容器、２２・・・
制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数チャンネルの試薬分注ラインが共通の駆動源
によって制御される自動化学分析装置において、各チャ
ンネルに互いに直列に接続され所望量の試薬の吸引また
は吐出を行うのに必要な切換動作を行う複数の切換弁と
、各チャンネルの複数の切換弁の切換タイミングを制御
する制御手段とを備えたことを特徴とする自動化学分析
装置。
（２）複数の切換弁が第１、第２及び第３の切換弁から
成る請求項１記載の自動化学分析装置。
（３）第１、第２及び第３の切換弁に各々水容器、廃液
容器及び試薬容器が接続される請求項２記載の自動化学
分析装置。
（４）各チャンネルの吸引または吐出動作が単位駆動量
を一ステップとして段階的に制御される請求項１記載の
自動化学分析装置。
（５）切換弁が電磁弁から成る請求項１記載の自動化学
分析装置。