JPH0271155A - 空気恒温槽を備えた自動分析装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動分析装置に係り、特に反応容器の列を空
気で恒温化する機能を備えた自動分析装置に関する。

〔従来の技術〕

血液などの生体試料を分析測定するには、試料と試薬を
反応させた反応液を光度計で測定するのが一般的である
。特に各試料について多数の分析項目を測定する場合に
は、分析項目毎に測光セルを兼ねた反応容器内で反応液
を生じさせるディスクリートタイプの自動分析装置を用
いることが多い。

生体試料は３７℃付近の一定温度の条件下で反応させる
必要がある。このために従来の自動分析装置では、例え
ば特開昭５６−１６８５５３号に記載のように恒温槽と
して恒温水浴槽を用い、その恒温水に反応容器の列を浸
す方法が採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

恒温槽として恒温水浴槽を用いた場合には、恒温水を作
る恒温水供給部と浴槽の間で恒温水を循環させる構成に
するため、大きなスペースを必要とし、必然的に分析装
置全体が大形とならざるを得なかった。

自動分析装置を卓上形にしようとした場合、恒温水浴槽
に代えて空気恒温槽を採用するのが得策である。しかし
ながら、空気は水に比べて熱容量が小さいために、空気
恒温槽内にヒートブロックを配置しただけでは、反応容
器に次々と採取される液を３７℃まで昇温するのに長時
間（例えば３０分）を要し、結局全体の分析時間が長く
なってしまうという問題がある。

本発明の目的は、空気恒温槽を用いても反応容器内に採
取された液を比較的短時間で所定温度まで昇温でき、そ
の後一定温度に維持できる自動分析装置を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、一連の反応容器の列を回転移送する反応テー
ブルと、それらの反応容器に試料および試薬を供給する
分注装置と、反応容器列を囲むように空気恒温室を形成
する環状の部屋と、この環状の部屋の内壁に配置された
ヒートブロックと、環状の部屋の所定位置に配置された
予備昇温装置とを設け、この予備昇温装置を、上記所定
位置に来た反応容器へ向けて一定温度の空気を吹き付け
るように構成したことを特徴とする。

〔作用〕

本発明では、反応容器列が入れられる環状の部屋の内壁
にヒートブロックが配置される。ヒートブロックを反応
容器列に沿ってその周囲に配置し、そのヒートブロック
をシート状のヒータ等で加熱することにより、空気恒温
槽全体を一定温度例えば３７℃に維持することができる
。反応容器列上の液体受入位置で新しく試薬液が特定の
反応容器に入れられると、この試薬液の温度が例えば２
０℃であるとすると、試料と試薬の混合液の温度も低く
なるから短時間で３７℃まで昇温させる。予備昇温装置
は、液体受入位置の近くに配置されており、受入れられ
た液を早い内に昇温するよう配慮されている。

予備昇温装置はヒータと送風器を有しており、一定温度
（３７℃）に温度制御された空気が液体を受入れた反応
容器に向けて吹き付けられる。これにより反応容器には
能率的に熱が供給されることになるから、反応容器内の
液は反応容器壁の熱伝導によって比較的短時間で一定温
度まで昇温される。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図に、本発明の一実施例の自動分析装置の全体概略
構成を示す。

試薬テーブル１７は試薬容器１８を試薬保冷庫１９内に
保持している。試料テーブル１６は試薬テーブル１７の
上に嵌合して取付けであるが、試薬保冷庫１９外にある
。試料テーブル１６には試料容器２０が円周上に２列配
列しており、試薬テーブル１７と同一駆動軸で駆動され
る。一方反応ディスク機構は１反応テーブル６５と反応
恒温槽２１及び反応容器２２から構成されている。又、
反応容器２２内の反応液を吸引し、洗浄液を吐出洗浄す
る洗浄機ｍ２３を備えている。反応液の吸引は、ペリス
タポンプ２４によって行われ、洗浄液の吐出は洗浄シリ
ンジ２５で行われる。

試薬容器１８内の試薬および試料容器２０内の試料を吸
引して反応容器列上の吐出位［６０まで移送し吐出する
分注機構１５が、前述の試料／試薬ディスク機構と反応
ディスク機構の間に配設されている。この吸引吐出動作
は分注シリンジ２６によって行われ、分注機構１５のア
ーム先端に取付けたプローブに配管接続されている。分
注機構１５の手前でプローブの回転軌道上にはプローブ
洗浄槽２７を配設し、又反応容器２２の回転軌道上には
、反応液を蛍光測光するための蛍光光度計２８が反応恒
温槽２１内に設置しである。

分注機構１５によって試薬が吐出される位置６０から時
計方向に回転され蛍光光度計２８で測定するまでの間に
第１図に示す予備昇温装置が配置されており、低温の試
薬を３７℃まで昇温させる。この予備昇温装置は強制循
環プリヒート機能を有し、プリヒートアンプ３０にて温
度制御される。プリンタ１０．ＣＲＴＩＩ、操作パネル
１２゜フロッピーディスクドライブ（ＦＤＤ）９および
蛍光光度計２８の出力信号を処理するＡ／Ｄ変換器３２
はそれぞれインターフェイス３３を介してＣＰＵ３４に
接続され、制御される。

次に第２図における自動分析装置の動作を説明する。試
料としては、被検抗原を含む血清、血漿あるいは尿素の
生体液が用いられる。試薬としては１通常使用されてい
る試薬が用いられるが、特にウィルスの免疫反応等を分
析するときは、抗体をコーティングした同相を含む試薬
液が用いられる。先ず多数の試料容器２ｏを試料テーブ
ル１６に保持しておき、試薬容器１８を試薬保冷庫１９
で所定温度に冷却保持する。試料テーブル１６上の試料
容器２０から分注機構１５により所定量の試料をプロー
ブで吸引し１反応テーブル６５上の指定位［６０にある
反応容器２２に移送し吐出する。吐出後分注機構１５の
プローブをプローブ洗浄槽２７で十分に洗浄し試料液の
キャリーオーバによる汚染を防ぐ。次に反応テーブル６
５を振動駆動装置により数秒間振動させて反応液を攪拌
°シ。

その後反応容器列を回転移送する。

この操作を順次繰り返すことにより、始めに試料を必要
数だけ反応容器２２に移送する。この工程を第４図の５
５に示す。次に試薬を試薬容器１８から同様に分注機構
１５で吸引し、吐出位置６０上の反応容器２２に移送分
注する。分注サイクルにより試薬容器群の試薬系列の第
１試薬から順次移送分注する。この工程を第４図の５６
に示す。このようにして反応テーブル６５に指定した回
転を行わき、試料と試薬とを反応容器２２にバッチ分注
する。

反応容器２２は１反応空気恒温槽に・より所定温度、例
えば３７℃に保持される。試料と試薬の反応に関しては
、特に恒温化した槽での反応が安定化し高感度の測定を
再現よく行うことができる。

第３図に、予備昇温装置２９を一部に備えた空気恒温槽
の断面図を示す。空気恒温槽２１は、反応容器列のほぼ
全周囲に環状に形成した部屋を有している。この環状空
気恒温槽は、反応テーブル６５の外周付近に構成され、
その下方に配設されている。空気恒温槽２１の内部には
反応容器２２の列が垂下され、その環状路は反応容器列
の回転移動を妨げない形状となっている０反応容器列の
両側面部および底部を囲むように上に開口した断面コ字
状の金属製ヒートブロック３５によって、空気恒温槽全
体が３７℃に保たれる。ヒートブロック３５の外周には
シートヒータが配置され熱を供給する。

反応テーブル６５に保持された反応容器２２は、反応液
を収容している間中３７℃に維持される。

ヒートブロック３５の外周面に貼付されたシートヒータ
３６の外周囲は断熱材３７で覆われ、その上にカバーが
設けられる。反応テーブル６５は駆動ベース３８で支え
られた軸３９に取付けた座金４０に固定され、該軸３９
の他端に取付けたプーリ４１とパルスモータ４２に取付
けたプーリ４３とをタイミングベルト４４で接続し、パ
ルスモータ４２の回転力を反応テーブル６５に伝達する
。

又その回転角度位置は反応テーブル６５と一体に形成し
た検知板４５とフォトインターラプタ４６によって制御
される。

第１図に、強制プレヒート機能を有する予備昇温装置２
９の具体的構成を示す。この予備昇温装置２９は、上方
が部分的に切欠かれて開口しており、その開口部４９付
近が反応容器２２の列の通路となっている。従って、第
２図に示した液体受入位置６０において液を受入れた反
応容器は間もなくこの開口部４９に送られて強制的に昇
温される。開口部４９以外は全体がケース４８で囲まれ
ており、その外側が断熱材４７で覆われている。

ケース４８の内部には、小ケース５０が配設されており
、このケース４８の内壁と小ケース５０の外壁との間の
空間が空気循環路を形成する。小ケース５０内には外気
と連通された外気導入孔７０が開口されており、導入さ
れた外気は空気恒温槽の温度制御用に使われる。図示し
ない駆動機構によって小ケース５０に取付けられた蓋部
材５３を所定角度開くことによって予備昇温装置２９の
循環路内に外気が流入され、温度制御範囲の下限に達す
ると蓋部材５３は閉じられる。循環路内には、セラミッ
クヒータの如きセルフコントロール可能なヒータ５１と
、温度検知用サーミスタ５２と、温風循環用ファン５４
が配置されており、循環される空気を３７℃の一定温度
に制御するとともに、反応容器２２へ向けて３７℃の空
気を吹き付ける。

試薬として表面に抗体コーティングした同相を含む試薬
液を試薬テーブルに設置し、反応容器２２内にウィルス
等の抗原を含む試料液を入れ、続いて抗体コーティング
した固相を含む試薬液を加え、第３図に示すパルスモー
タ４２．プーリ４３、タイミングベルト４４．プーリ４
１及び駆動軸３９により構成された駆動装置を用い、パ
ルスモータ４２の駆動信号を制御することによって振動
させて激しく攪拌する。抗原と固相は互に接触し抗体の
可変部分が抗原と結合する。所定時間経過後に、洗浄機
構２３により同相を洗浄し、高感度測定にとってノイズ
源となる未反応液を洗浄機構２３のノズルにより排出し
、更に別のノズルにより洗浄シリンジ２５の動作で洗浄
水を吐出して再洗浄する。この状態を第５図の工程５７
に示す。

固相を洗浄後酵素反応液である基質液を加え。

直ちに予備昇温装置２９によって３７℃に制御した空気
を基質分注された反応容器２２に吹付けて昇温し、５分
以内に３７℃に恒温化する。この状態を第５図の工程５
８に示す。基質反応５分経過後反応状態を蛍光光度計２
８によって測定し試料中の被検成分濃度を分析する。こ
の状態を第５図の工程５９に示す。第５図のタイムチャ
ートの試薬分注工程５６は、反応に必要とする試薬の数
によって工程数の増減可能にプログラミングしである。

本実施例の自動分析装置は、高感度免疫測定によって後
天性免疫不全症候群（ＡＩＤＳ）の診断装置としても使
用でき、試料中の抗原濃度１０″″Ｂ〜１０−１３Ｍｏ
　Ｑ　／　Ｑを検知し、高感度測定が可能である。従来
の一般の生化学分析装置では濃度１０−ＢＭｏｆｆｉ　
／　Ｑ　程度迄しか測定し得なかったのに比し、約１０
”倍高感度に測定し得る。そのためにも、反応液をいか
にして早く所定の温度に昇温しで高温化出来るかが重要
な条件となる。

第３図および第１図を参照して強制循環プリヒート機能
における空気流れについても少し詳細に説明する。ファ
ン５４で矢印方向に送風された空気はヒータ５１に吹付
けられる。ヒータ５１を通って加温された温風はその温
度をサーミスタ５２で検知され、常時所定温度３７℃に
制御するようにその信号は制御回路で処理されヒータ電
圧としてフィードバックされる。一方ヒータ５１から出
た温風は反応容器２２に吹付けられ内部の反応液が短時
間で３７℃に昇温される。温風は更に循環し再びファン
５４で吸引される。この時、温風が過度に加温された時
、サーミスタ５２の検知信号により外気導入ふた５３が
開いて冷えた外気が吸引され温度制御するように動作す
る。

第５図は、本実施例による反応容器内の液の昇温状況を
示したものである。外気の気温が１５℃のときに、バッ
ファ液（３５℃）と基質液（約２０℃）を反応テーブル
６５上の液受入れ位置６５で分注した反応容器を予備昇
温装置に移送して昇温させた場合を示している。収容さ
れた液の温度変化は、第５図の初期温度位置から図示の
ようになり、５分後の蛍光光度計により測光が可能とな
る。外気温度が１５℃〜３２℃のときは、反応容器内の
液温か第５図の実線と破線の範囲内に入る。

上述した実施例によれば、空気恒温槽であるにもかかわ
らず短時間で３７℃まで昇温することが可能となり、従
来の水浴槽における不都合も改善することができる。す
なわち、従来水恒温槽で経験した水流路に発生するバク
テリヤによる汚れとそのメンテナンスの面倒さが全くな
くなり１反応容器交換時の水のこぼれ落ちも心配するこ
となく、操作が容易で信頼性の高い装置を提供できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、反応容器内の液の温度を空気恒温槽に
より短時間で一定温度まで昇温できるので、分析時間の
短縮化と試料測定精度の向上をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の実施例における予備昇温装置の概略構
成を説明するための図、第２図は本発明の一実施例の自
動分析装置の全体を示す概略構成図、第３図は第２図の
実施例における反応テープルと空気恒温槽の配置を示す
説明図、第４図は分析工程のタイムチャートを示す図、
第５図は反応容器内の液温の変化状態を示す図である。 ２１・・・空気恒温槽、２２・・・反応容器、２８・・
・蛍光光度計、２９・・・予備昇温装置、３５・・・ヒ
ートブロック、３６・・・シートヒータ、４８・・・ケ
ース、４９・・・開口部、５０・・・小ケース、５１・
・・ヒータ、５４・・ファン、６５・・・反応テーブル
、７０・・・外気導入孔。 高１図 高３図 ４午 杢４図 荊！５図 時間（分り

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、一連の反応容器の列を回転移送する反応テーブルと
   、上記反応容器に試料および試薬を供給する分注装置と
   、上記反応容器列を囲むように空気恒温室を形成する環
   状の部屋と、この環状の部屋の内壁に配置されたヒート
   ブロックと、上記環状の部屋の所定位置に配置された予
   備昇温装置とを設け、上記予備昇温装置を、上記所定位
   置に来た反応容器へ向けて一定温度の空気を吹き付ける
   ように構成したことを特徴とする空気恒温槽を備えた自
   動分析装置。