JPH019013Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、液体クロマトグラフイーや臨床検
査用デイスクリート式自動分析装置などの自動化
学分析装置において好適に用いられる自動試料供
給装置、特に各種試料液を大気に殆んど接触させ
ることなく、その一定量を順次、正確に、無駄な
く、さらに順次の試料液間において汚染が生じな
いように採取し、供給しうる液定量分注装置に関
するものである。

従来この種の装置としては、たとえば第１図に
概略図で示した構成のものがある。すなわち、２
本の分注シリンジ１，２を使用し、開閉弁３を閉
にしてシリンジ１によりサンプル液４をノズル５
から吸引し、つぎにその状態のままで開閉弁６を
開いて試薬液７をシリンジ２内に定量吸引した
後、その開閉弁６を閉じて前記開閉弁３を開き、
しかる後シリンジ１，２を押し上げる。このとき
ノズル５は反応管８に移送されているので、その
反応管８にノズル５からシリンジ１のサンプル液
とシリンジ２の試薬液が定混合比で吐出する。

その従来例の欠点は、サンプル定量シリンジ１
を極めて精密にしなければ、サンプル液を正確に
測り取ることが不可能なことである。

シリンジ１の精密性が要求される理由は、試薬
とサンプル液の混合が生化学分析器として数μl〜
数＋μlのサンプル量に対し、試薬液はその約100
倍程度の混合比となる。それ故、試薬液の定量誤
差は混合比にそれ程影響を与えないが、サンプル
液の定量誤差は、非常に微量であるため影響が大
きく、反応結果にもひびき、結果的に分析結果に
重大な欠陥を与えることとなるからである。

上述のようにサンプル液量が極微量であるた
め、このシリンジ１を精度高く製作することが容
易ではないばかりではなく、ピストンヘツド部の
経時的変化による摩耗あるいは温度変化による素
材の膨張等により容量が変動してしまう欠点があ
つた。

また、従来技術として第２図に示した如く、固
定部１１，１１′間に介挿された回転部１２に設
けた定量容積をもつ液通路１３，１３′を、中心
軸１４の回りに回転させて、サンプル液容器１
５、ノズル１６、回転部１２の液通路１３′、ポ
ンプ１７および横溢液１８からなるサンプル液通
路から、試薬液１９、ポンプ２０，回転部１２の
液通路１３および反応管２１からなる吐出通路
へ、回転部１２を回転させることによりその定量
容積をもつ液通路１８でサンプル液を定量切り取
り、これを吐出通路へもつていき、ポンプ２０に
より希釈液または試薬液１９によつて反応管２１
に押し出し吐出するようにした方法がある。この
従来技術の欠点は、 (1) 回転体１２によりサンプル液の定量を切り取
つて吐出通路に移送するため、その回転体１２
と固定部１１，１１′間の摺動部で液洩れを生
ずる。

(2) 回転体１２の各液通路と固定部１１，１１′
の液通路との連結穴位置合わせが容易でない。

(3) 複数の試薬液を混合して同時に反応管２１に
分注することが不可能である。

(4) サンプル液と試薬液の混合比を任意に変更す
ることが困難である。

(5) 回転体１２と固定体１１，１１′の摺り合わ
せ面に生じる汚物がサンプル液に混入する場合
がある等である。

本考案は上記の如き従来技術の欠点を除去すべ
くなされたもので、吸引、吐出装置の吸引、吐出
精度をそれ程必要とすることなく、液の定量、移
送は従来多く用いられている流路切換器のみで行
ないうるようにした構成簡易な液分注装置を提供
しようとするものである。

すなわち本考案は、第１のノズルと、その第１
のノズルを含む移送管により構成した液定量部
と、その定量部に所定間隔を隔てて置かれた一個
以上の流路切換器と、その流路切換器に連結し第
１の液を前記第１のノズルを経て前記定量部に吸
引するための吸引装置と、前記流路切換器に連結
した第２のノズルと、前記流路切換器に連結し第
２の液を前記第２のノズルを経て吸引し、この第
２の液を前記液定量部内にあらかじめ吸引した第
１の液とともに前記第１のノズルを経て排出する
ための吸排装置と、前記液定量部内に残存する液
体を前記流路切換器を介して前記第１のノズルか
ら吐出させるための吐出手段とから構成してなる
ことを特徴とするものである。

以下本考案を図示の実施例に基づいて詳記す
る。

第３図は、本考案の実施例の構成を概念図で示
したものである。同図において２１は第１の液た
とえばサンプル液２２を先端で吸排する第１のノ
ズルであつて、この第１のノズル２１を含む移送
管２３により液定量部が構成されている。すなわ
ち、その液定量部は、ノズル２１を含めた移送管
２３Ａ、ＢおよびＣで示した各部によつて構成さ
れており、その液定量部に所定間隔で流路切換器
２４，２５，２６が介挿されている。しかして、
その液定量部のＡの長さの部分ではたとえば
10μl、Ａ＋Ｂの長さの部分では15μl、Ａ＋Ｂ＋Ｃ
の長さでは20μlの液量が測れるように設定してあ
る。なおその計量は移送管２３の内径を一定にす
れば、その長さを変えることにより任意に設定が
可能である。２７は前記液定量部内にサンプル液
２２を吸引するための吸引装置たとえばシリンジ
であつて、各結合管２８，２９，３０を介して各
流路切換器２４，２５，２６に連結しており、た
とえば流路切換器２４が移送管のＡとＢの部分を
連結し、また流路切換器２５が移送管のＢの部分
と吸引装置２７を連結するようにそれぞれ操作さ
れた状態で、吸引装置２７のピストン３１を引い
たとき、サンプル液２２はノズル２１から移送管
のＡおよびＢの部分を経て、流路切換器２４を介
しその吸引装置２７に吸引抽出されるようになつ
ている。すなわち、その場合は、第１のノズル２
１から吸引装置２７に切り換えられた流路切換器
にいたる液定量部の移送管部分がサンプル液２２
で満たされることとなる。

また、３２，３３，３４は、それぞれ種類が異
なる複数の第２の液、たとえば試薬液３５，３
６，３７をそれぞれ吸引するための第２のノズル
群であつて、それぞれ前記流路切換器２４，２
５，２６のそれぞれに連結してあり、これら流路
切換器２４，２５，２６にそれぞれ連絡した各吸
排装置３８，３９，４０により各試薬液３５，３
６，３７が各別に所定量吸引されるよう構成して
ある。それら第２の吸排装置３８，３９，４０と
しては、たとえばピストン４１，４２，４３を有
するシリンジを用いている。４４は液定量部のノ
ズル２１側とは反対側の末端に位置する流路切換
器２６に連結した液吐出手段たとえばポンプであ
つて、各流路切換器２４，２５，２６が、液定量
部を構成する移送管の各部がそのポンプ４４にの
み連通するよう切り換えられたとき、その液定量
部内の全液をノズル２１から吐出するように空気
を移送管内に送るよう動作する。なおこの時その
ノズル２１は、周知の手段により反応管４５に移
送されているので、前記液定量部内の全液がその
反応管４５に吐出されるようになつている。

以上の如き構成において、サンプル液吸引、試
薬液吸引動作を説明する。

まず、周知の挿入機構によりサンプル液２２容
器中に吸排用の第１のノズル２１を挿入する。い
ま、サンプル液２２を15μl定量取り出すものとす
れば、流路切換器２４が液定量部を構成する移送
管通路のＡ，Ｂを連結するように開となり、また
つぎの流路切換器２５が移送管のＢと第１の吸引
装置２７の結合管２９間のみを開とするように、
それら流路切換器２４と２５を開閉制御する。

この状態で吸引装置２７のピストン３１を図中
右方に移動させて吸引すると、サンプル液２２
は、ノズル２１から液定量部の移送管２３のＡ，
Ｂの部分を経て結合管２９へと吸引される。サン
プル液が結合管２９に少量入つたところでピスト
ン３１を停止する。このとき吸引されたサンプル
液の量は、移送管のＡとＢの部分と結合管の一部
に吸引されたので、さきに述べたようにそのＡの
部分では10μl、Ｂの部分では5μl計量されるよう
設定してあるからＡ＋Ｂ＋α量となる。

このように本考案装置では15μl正確に吸引装置
２７のピストン操作で、液定量部を構成する移送
管のＡ，Ｂ区間に吸引する必要はなく、α量だけ
多く吸引すれば足りる。なお、そのα量は、少な
いほどサンプル量の無駄がなくてより望ましい。
そのサンプル量は、コンピユータ制御によつて吸
引装置２７のピストン３１を任意ストローク移動
させることにより最少限にとどめるようにするこ
とは可能である。

測定項目（例えばGOT，GPT等）によつて、
あるいはサンプル液が血球の場合で血球浮遊液を
作る場合は、希釈液（食塩水、緩衝液等）によつ
て試薬液の種類が多く必要であるが、ここではそ
れら多種類を総称して試薬もしくは試液と呼ぶこ
ととする。

第２の液すなわち第１、第２、第３の試薬３
５，３６，３７にはそれぞれ第２のノズル３２，
３３，３４が挿入されている。

いま、第２の試薬３６を300ml吸引する場合を
考えると、第２の吸引装置３８，３９，４０中の
試薬に挿入した特定の第２のノズル３３に対応し
た吸排装置３９と、その特定のノズル３３間のみ
が開となるように、その第２のノズル３３とそれ
に該当する吸排装置３９とが連結された流路切換
器２５を制御し、その吸排装置３９のピストン４
２を引いて第２の試薬３６をその吸排装置３９内
に吸引する。

以上のサンプル液２２の吸引工程および試薬３
６の吸引工程により所定量のサンプル液および試
薬が、液定量部および吸排装置３９に吸引され
る。

つぎにそれら吸引したサンプル液および試薬の
吐出動作について説明する。

まず、第１のノズル２１をサンプル液２２の容
器から任意の周知の手段によつて反応管４５に移
送する。つぎに流路切換器２４，２５のみを、液
定量部の移送管２３中のＡの部分、Ｂの部分およ
び該当する吸排装置３９が開通するように制御し
た後、その吸排装置３９のピストン４２を押し上
げて吸引した300mlの試薬を流路切換器２５を介
して液定量部内に吸排装置３９内より押し出すこ
とにより、その液定量部内に吸引されているサン
プル液とともに第１のノズル２１を経て反応管４
５に排出する。つぎに液定量部に所定間隔で置か
れた全ての流路切換器２４，２５，２６を、その
液定量部を構成する移送管の全部と吐出手段であ
るポンプ４４間のみが開通するように制御した
後、そのポンプ４４により清浄な空気を前記液定
量部に送り込み、さきに液定量部に残留したサン
プル液および試薬を残りなくノズル２１から反応
管４５に吐出させる。

これによつて、液定量部のＡの部分とＢの部分
とに吸引されていた15μlのサンプル液と、吸排装
置３９により液定量部に注入された300mlの試薬
は、正確な量をもつて反応管４５に分注されたこ
とになる。

なお、この場合、結合管２９に吸引された＋α
分のサンプル液は、反応管４５には吐出されず、
その結合管２９内に残存したままとなつている。

以上のようにして分注が終つた後はノズル２１
を洗浄槽（図示省略）に移す。流路切換器２４，
２５のみを、液定量部のＡの部分、Ｂの部分およ
び吸引装置２７間のみが開通するように制御した
後、その吸引装置２７のピストン３１を押し込む
ことによつて、２５で示した流路切換器に連結し
た吸引装置２７への結合管２９内に残留するサン
プル液のα量を全て液定量部に排出する。

つぎに、再度全部の流路切換器２４，２５，２
６を、ノズル２１とポンプ４４間のみが全通して
開通するように制御した後、そのポンプ４４を作
動させて液定量部内に存在するサンプル液のα量
および試薬等の全てをノズル２１から洗浄槽に排
出し、これをもつて吸引、吐出の１サイクルを完
了する。

以上の実施例においてサンプル液量は、液定量
部を構成する移送管２３の実効長を、その液定量
部に所定間隔で置かれた流路切換器２４，２５，
２６の制御によつて変更することが容易である。

たとえば、液定量部のＡの部分のみを実効長と
するときは10μl、Ｂの部分までを使用すれば、上
述の実施例で説明したように15μlとなり、またＣ
の部分までを実効長とした場合は20μlのサンプル
液が採取できる。

また、試薬は、所望の試薬を吸引するノズルが
連結した流路切換器の開閉制御により選択するこ
とができる。すなわち、吸排装置３８，３９，４
０のピストン４１，４２，４３のどれを使用する
かは、試薬３５，３６，３７のどれを使用するか
により決定され、対応した流路切換器２４，２
５，３６を開閉制御して、所望試薬の吸引用の第
２のノズル３２，３３，３４の何れかとそれに対
応する吸排装置３８，３９，４０の何れかの間を
連通させ、該当する吸排装置のピストンを引き下
げればよく、その試薬量は、ピストンの駆動量に
より任意に設定しうる。また同様にして複数の試
薬を選択吸引することもできる。

なお、試薬吸引用の第２のノズル１個を使用
し、それぞれ異なる試薬を収容した複数の試薬容
器をターンテーブル上に載置して、選択的にその
第２のノズルの位置にそれら試薬をもつてくるよ
うにすれば、複数種類の試薬を使用して分注する
場合であつても流路切換器、第２のノズルおよび
吸排装置は、共に１個で足りるようになり、この
ような実施態様も本考案に含まれるものである。

第４図は、第３図に示した実施例のものをさら
に具体的にした実施例構成図であり、第３図のも
のと同一部分は同一符号をもつて示してある。

この実施例においては、流路切換器２４，２
５，２６は切換弁４６，４７，４８と開閉弁４
９，５０，５１のそれぞれを対にして構成してあ
る。

この例では液定量部を構成する移送管２３の吸
排用ノズル２１を含むＡの部分、Ｂの部分、およ
びＣの部分の全てが各流路切換器２４，２５，２
６の切換弁４６，４７，４８を介して液吐出手
段、すなわちポンプ４４に連通し、また各試薬用
ノズル３２，３３，３４が、それら各ノズル３
２，３３，３４を連結する各流路切換器の切換弁
４６，４７，４８のそれぞれを介して対応する吸
排装置３８，３９，４０に連通している状態を示
している。また各切換弁４６，４７，４８の“つ
まみ”５２，５３，５４の回転動作により対をな
す弁孔５５と５６，５７と５８，５９と６０が入
れ換わるようになつている。しかも液定量部を構
成する移送管Ａの部分と吸引装置２７への結合管
２８、移送管Ｂの部分と結合管２９および移送管
Ｃの部分と結合管３０は、それぞれ前記切換弁４
６，４７，４８の切換動作に関連して作動する開
閉弁４９，５０，５１により開閉する。図示の例
ではそれら開閉弁４９，５０，５１の全てが封止
されており、前記吸引、吐出過程における所望時
に開き状態となるように構成してある。

このように構成された各流路切換器２４，２
５，２６の吸引、吐出過程における動作ならびに
定量分注のための操作については、第３図に示し
たものと全く同じであるので説明を省略する。

本考案は以上の説明で明らかなように、移送管
によつて構成された液定量部に所定間隔で置かれ
た流路切換器の、所定の流路切換器までの移送管
の長さによつてサンプル液を定量採取するもので
あるから、サンプル液の無駄が少なく採取でき、
しかも流路切換器のみにより液の精密測定ができ
るばかりではなく、サンプル液と試薬の混合比を
任意に可変でき、またサンプル液と試薬を直接大
気に接触させることなく分注しうる。また構成も
比較的簡単であり、液定量部を構成する移送管も
その内径が一定の一種類のものの長さを変えるだ
けで各種の定量値のものが得られるので、製作も
容易である等の効果をも有する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ異なる従来例
を示す概略的構成図、第３図は本考案の一実施例
を示す概略的構成図、第４図は、第３図に示した
実施例の具体的な構成図である。 ２１……第１のノズル、２２……サンプル液、
２３……液定量部を構成する移送管、２４，２
５，２６……流路切換器、２７……吸引装置、２
８，２９，３０……吸引装置への結合管、３１，
４１，４２，４３……ピストン、３２，３３，３
４……第２のノズル、３５，３６，３７……試薬
液、３８，３９，４０……吸排装置、４４……ポ
ンプ、４５……反応管、４６，４７，４８……切
換弁、４９，５０，５１……開閉弁、５２，５
３，５４……つまみ、５５，５６，５７，５８，
５９……弁孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１のノズルと、その第１のノズルを含む移送
   管により構成した液定量部と、その液定量部に所
   定間隔を隔てて置かれた一個以上の流路切換器
   と、その流路切換器に連結し第１の液を前記第１
   のノズルを経て前記定量部に吸引するための吸引
   装置と、前記流路切換器に連結した第２のノズル
   と、前記流路切換器に連結し第２の液を前記第２
   のノズルを経て吸引し、この第２の液を前記液定
   量部内にあらかじめ吸引した第１の液とともに前
   記第１のノズルを経て排出するための吸排装置
   と、前記液定量部内に残存する液体を前記流路切
   換器を介して前記第１のノズルから吐出させるた
   めの吐出手段とから構成してなることを特徴とす
   る液分注装置。