JPH03202773A - 自動分析装置の試薬分注装置 - 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） 本発明は酵素免疫自動分析装置などの自動分析装置にお
いて反応管に試薬を分注する試薬分注装置に関するもの
である。

（従来の技術） 酵素免疫自動分析装置などの自動分析装置では、反応ラ
インに沿って反応管が配列され、反応管には検体が分注
され、その後測定項目別の試薬が分注される。試薬を分
注する試薬分注装置としては、生化学分析装置で用いら
れている試薬分注装置が酵素免疫自動分析装置において
も一般的に用いられている。そのような試薬分注装置で
は、試薬ターンテーブルに搭載した十数個の試薬のうち
、必要な試薬を選択して１本の共通のノズルを用いて必
要量を採取し、反応管に分注する。

多項目用の試薬を共通の１本のノズルで分注するときは
、試薬間の汚染が問題になる。一般には、次の試薬を分
注する前にノズルの内外に蒸留水を流すか、ノズルを蒸
留水ポットに入れて洗浄するのが普通である。しかし、
免疫を用いる測定では、試薬間の汚染の除去に関する条
件は生化学分析装置に比べてはるかに厳しい。例えば、
標識抗体の試薬の次に、対応する標識抗原を分注すると
きは、お互いの汚染を１０−６以下に抑える必要がある
が、これは従来の生化学分析装置で用いられている。

共通の分注ノズルが複数の試薬容器に挿入される方式の
試薬分注装置では不可能である。

そこで、ターンテーブルに並べられた複数個の試薬に対
してそれぞれ分注機構を備えたものが提案されている。

分注機構にはプローブと分注シリンジがそれぞれ備えら
れている。

（発明が解決しようとする課題） 各試薬にそれぞれ分注機構を備えた試薬分注装置では、
試薬の数だけの分注シリンジとプローブが必要となり、
構造が複雑となり、高価にもなる。

本発明は複数の試薬を分注する試薬分注装置で、試薬間
の相互汚染を防ぐとともに、分注ノズルを共通に用いる
ことによって構成を簡単にすることを目的とするもので
ある。

（課題を解決するための手段） 本発明では試薬の吸引と吐出を行なう分注ノズル機構を
複数の試薬に対して共通に用いる。試薬相互の汚染を防
ぐために、各試薬ごとにチップを配置し、試薬分注の際
はそれぞれのチップをノズルに装着し、分注終了後はチ
ップを元の位置に戻すようにする。

好ましくは、試薬びんは開口部を下側にして試薬液面を
一定に保っておくようにし、チップの先端を常に一定の
長さだけ試薬に浸しておく。

（作用） チップを試薬ごとに設け、チップ自動交換方式とすれば
試薬間の汚染を防ぐことができる。

分注ノズル機構を各試薬で共通に用いるとノズルの趣動
源が１つですむ。

試薬びんの開口部での試薬の液面を一定に保っておき、
チップの先端を試薬に浸しておくと、チップの先端が乾
燥しない。

（実施例） 第１図は一実施例の試薬分注装置を備えた酵素免疫分析
装置を表わしたものである。

２はスネークチェーンにてなる反応ラインであす、２４
０個の反応管ホルダが直列に接続されている。各反応管
ホルダには反応管４を１個ずつ保持することができる。

反応管４はプラスチック製の使い捨て可能なものであり
、サイズはマイクロプレートの穴のサイズと同程度のも
のであり、内径が８ｍｍ、深さが１２ｍｍである。反応
ライン２は１５秒ごとに１ステツプずつ矢印方向に移動
するものとし、６０分で１循環する。

６は反応管供給装置であり、選ばれた測定項目の反応管
４を１個ずつ反応ライン２に順に供給する。反応管４が
供給される位置をスタート点とする。反応ライン２の進
行方向に沿ってスタート点から０．７５分の位置に検体
分注部Ｎ８が配置され、１．５分後の位置に試薬分注装
Ｎ１０が配置され、４４．５分後の位置に洗浄機構１２
が配置され、４４．７５分後の位置に基質液分注部１４
が配置され、５８．７５分後の位置に吸光度測定部１６
が配置され、５９．２５分後の位置に残液排出又は洗浄
を行なう排出・洗浄部１８が配置され、５９．７５分後
の位置に反応管排除Ｉ１１構２０が配置されている。

反応管供給装置６と試薬分注装置１０を除く他の処理操
作部は既に市販されているＥＩＡ自動分析装置や生化学
分析器に備えられている機構のものを用いる。検体分注
部８としては実施例にはターンテーブル式のものが示さ
れており、ターンテーブル８ａの円周に沿って検体カッ
プ８ｂが配置されており、ピペッタ８Ｃにより検体が反
応管４に分注される。試薬分注装置１０は後で具体的に
説明する。

反応管供給装置６の具体例を第２図から第６図により説
明する。

反応管供給装置６の枠２２には反応管ラック２４がガイ
ド２６によって第２図で横方向に摺動可能に取りつけら
れている。反応管ラック２４にはステッピングモータ２
８により駐動されるねじ捧３０が通されており、ねじ捧
３０の回転により反応管ラック２４はガイド２６に沿っ
て摺動して移動させられる。反応管ラック２４は枠２２
とともに一端部が下になるように傾斜して配置されてい
る。

反応管ラック２４には図で縦方向に延びる６個の溝３２
が設けられており、巻溝３２の下側の一端は枠２２の壁
面と対向している。巻溝３２には１２個の反応管が直線
状に連結した１２連反応管４ａが配置されている。６個
の溝３２はＡからＦの異った測定項目に対応しており、
巻溝３２にはそれぞれの測定項目用の抗原または抗体が
固定化された連結反応管４ａが配置されている。

連結反応管４ａは第３図に示される形状をしており、プ
ラスチック製である。複数個の反応管４は連結部４ｂに
よって直線状に連結されており、連結部４ｂは細く整形
されていて容易に折ることができる。反応管４は９６六
マイクロプレートの１つの穴に対応した大きさであり、
一連の反応管４には同−測定項目用の抗原または抗体が
固定化されている。

第２図に戻って説明すると、連結反応管４ａは反応管ラ
ック２４の巻溝３２に３本ずつ並にることかでき、した
がって■つの溝３２当たり３６個の反応管が配置される
ことになる。

枠２２の下端部には反応管取出し機構３４が設けられて
いる。反応管取出し機構３４には、ステッピングモータ
２８により選択された測定項目用の連結反応管４ａの内
の先端の１個の反応管４を取り出すためのエアーシリン
ダ３６と、取り出され切断された反応管を反応ライン２
に送り出すための圧縮空気導入口３８が設けられている
。

第４図には反応管取出し機構３４の内部構造を示す。

反応管取出し機構３４内にはエアーシリンダー３６によ
って上下方向に移動する仕切り板４０が設けられており
、仕切り板４０には切欠き部４２が設けられている。仕
切り板４０は反応管ラック２４の下端の端面に接してお
り、仕切り板４０が下に降りている状態では反応管ラッ
ク２４がステッピングモータ２８によって横方向に移動
するとき反応管４ａの先端の位置は仕切り板４０で規制
されている。切欠き部４２の外側の位置には反応管収納
部４４が設けられている。第５図に示されるように、反
応管収納部４４には圧縮空気導入口３８が導かれており
、収納部４４に落ちた反応管は圧縮空気によってチュー
ブ４６を経て反応ラインに導かれる。

仕切り板４０がエアーシリンダー３６によって上方向に
移動することにより、切欠き部４２からその切欠き部４
２の位置にある溝内の連結反応管４ａの先端の１個の反
応管４が切欠き部４２から外側に出て反応管収納部４４
に入る。

第６図によりこの反応管供給装置６で１個の反応管４を
選択して取り出す動作を説明する。

（Ａ）は選択時の状態であり１反応管ラック２４はステ
ッピングモータ２８によって矢印のように横方向に移動
し、反応管ラック２４の選択された溝が仕切り板の切欠
き部４２の位置にきたところで反応管ラック２４が停止
する。

次に、（Ｂ）に示されるように、仕切り板４０がエアー
シリンダー３６によって引き上げられることにより、切
欠き部４２の位置の溝に配置されている反応管４ａの先
端の１個の反応管４が反応管収納部４４に落ち込む。仕
切板４０を降ろし、反応管ラック２４をステッピングモ
ータ２８によって横方向に移動させると、反応管の連結
部が折れて１個の反応管４が切断される。切断されて反
応管収納部４４に収納された反応管４は、第５図に示さ
れるように圧縮空気により押し出されて反応ライン２の
反応管ホルダーに収納される。

このようにして、反応ライン２の反応管ホルダーには６
項目から選択された任意の反応管４が１個ずつ挿入され
、反応ライン２に沿って移動していく。

第７図は試薬分注装置１０の第１の実施例を表わしたも
のである。

５０は分注ノズル機構であり、そのアームの先端にはノ
ズル５１が殻けられ、ノズル５１の先端にはチップ５３
が装着され、チップ５３に試薬を吸入したり、チップ５
３から反応管４に試薬を吐出するために、ノズル５１に
は試薬分注用シリンジ５２が接続されて、いる。分注ノ
ズル機構５０のアームは上下方向及び面内回転方向に移
動するニとができ、試薬ターンテーブル５４上の試薬を
反応ライン２の反応管４に分注する。試薬ターンテーブ
ル５４には試薬びん５５ａ〜５５ｈが配置されており、
各試薬びんにはそれぞれ試薬Ａ−Ｈが収容されている。

各試薬びん５５ａ〜５５ｈは下側に開口部を有する。試
薬びん５５ａ〜５５ｈの構造は第８図の実施例で示され
るものと同じ構造をしており、開口部での試薬の液面が
一定に保たれている。各試薬びん５５ａ〜５５ｈにはチ
ップホルダ５６が設けられており、チップホルダ５６に
はそれぞれチップ５３の先端が試薬の液面から一定の深
さに浸るように保持されている。

試薬採取位置の近傍にはチップ除去装置５８が設けられ
ている。チップ除去装置５８は爪６０を有し、爪６０は
チップ５３の外径よりも小さく、ノズル５１の外径より
大きい隙間をもち、矢印で示されるように面内で回転す
ることができる。試薬分注終了後ホルダ５６に戻された
チップ５３に対してその上部に爪６０が移動し、ノズル
５１が引き上げられることにより爪６０でチップ５３が
ノズル５１から引き抜かれてホルダ５６に保持される。

第８図は他の実施例の試薬分注装置における１つの試薬
ぴんとチップホルダを表わしている。第９図は試薬びん
６０を表わしたものであり、第１Ｏ図は第８図の斜視図
である。

第７図ではチップホルダ５６は試薬びんに一体的に取り
つけられているが、第８図では試薬びん６０とチップホ
ルダ６２は別体として構成されている。

試薬びん６０は試薬びんホルダ６８に保持され、チップ
ホルダ６２は試薬びんホルダ６８に回動可能に取りつけ
られている。試薬びん６０は下側に開口部６４を有し、
試薬６６を入れた状態で開口部６４が下向きになるよう
に取りつけると、開口部６４での試薬６６の外部液面６
６ｂは自動的に一定の高さとなる。６６ａは試薬びん６
０内の液面である。チップホルダ６２は矢印７０方向に
回動することができ、図の状態から試薬びん６０を交換
するときはチップホルダ６２を図で時計方向に回動させ
、試薬びん６０を交換する。

チップホルダ６２を図の状態にし、チップ５３をチップ
ホルダ６２に保持すると、チップ５０の先端が試薬びん
の開口部６４の液面から一定の深さに浸って保持される
。

試薬びんホルダ６８は試薬ターンテーブルから取り外せ
る構造でもよいし、試薬ターンテーブルに固定されたも
のであってもよい。

第８図の実施例でも第７図に示されているのと同様のチ
ップ除去装置５８が設けられている。

第８図の実施例のようにチップホルダ６２を試料びん６
０と別に設けるとともに、チップホルダ６２を回動可能
に取りつけることにより、特殊な形状の試薬びん６０で
あっても容易に装填することができる。

第７図の実施例について試薬分注動作を説明する。

試薬ターンテーブル５４上には試薬びん５５ａ〜５５ｈ
とチップホルダ５６が必要な試薬数だけ搭載されている
。試薬分注の際はチップ除去装置５８の爪６０はノズル
５１を挾まない位置に保持されている。

試薬の分注が指定されると、まず指定された試薬（Ａ−
Ｈのうちのどれか）がノズル５１の真下にくるように試
薬ターンテーブル５４が回転し、試薬が位置決めされる
。次にノズル５１が下降し、その選択された試薬のチッ
プ５３に挿入される。

その後、チップ５３の先端が液面から僅かに（例えば５
ｍｍ程度）Ｉｌれるまでノズル５工が上昇し、シリンジ
５２から空気が送られてチップ５３内の試薬が排出され
る。再びノズル５１が下降してシリンジ５２により所定
量の試薬がチップ５３に採取される。ノズル５１が上昇
し０分注ノズル機構５０のアームが反応ライン側に回転
し、反応管４に試薬を分注する。

試薬分注後はチップ５３がチップホルダ５６の元の位置
に戻される。その後、チップ除去装置５８の爪６０が移
動して図に示されるようにノズル５１を挾んだ状態とな
り、この状態でノズル５１が上昇することによりチップ
５３がチップホルダ５６に残される。これで試薬分注の
１サイクルが終了する。

自動分析装置の試薬分注装置以外の反応管供給装置、検
体分注装置、反応ラインなどの構造は実施例に示された
ものに限定されず、他の種々の構造のものに変更するこ
とができる。

（発明の効果） 本発明では複数の試薬に対して分注ノズル機構を共通に
用いるようにし、試薬ごとにチップを設け、ノズルにチ
ップを装着して試薬分注を行ない、分注終了後はチップ
を元の位置に戻すことにより、ノズルが共通であるにも
かかわらず試薬間の汚染を防ぐことができる。

分注ノズル機構が共通であるため試薬ごとに分注機構を
備えた従来の試薬分注装置に比べて構成が簡単になる。

チップを各試薬ごとに設けても、チップを再使用するの
で、チップの総数は試薬びんの数だけ用意すればよい。

試薬びんの開口部での試薬液面高さを一定に保つと、チ
ップ先端を試薬の一定の深さに浸した状態で保持するこ
とができるようになり、チップの先端が乾燥することに
よるトラブルを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の試薬分注装置が用いられる自動分析
装置の一例を示す平面図、第２図は同自動分析装置の反
応管供給装置を示す斜視図、第３図は連結反応管を示す
斜視図、第４図は反応管供給装置の反応管取出し機構の
内部構造を示す斜視図、第５図は反応管供給装置の反応
管収納部を示す斜視図、第６図は反応管取出し機構の動
作を示す平面図、第７図は試薬分注装置の一実施例を示
す斜視図、第８図は試薬分注装置の他の実施例を示す断
面図、第９図は第８図の試薬びんを示す斜視図、第１０
図は第８図の斜視図である。 ２・・・・・・反応ライン、４・・・・・・反応管、１
０・・・・・・試薬分注装置、５３・・・・・・チップ
、５５ａ〜５５ｈ。 ６０・・・・・・試薬びん、５６．６２・・・・・・チ
ップホルダ、６４・・・・・試薬びんの開口部、６６・
・・・・・試薬、５８・・・・チップ除去装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動分析装置の複数の反応管に測定項目別に試薬
   を分注する試薬分注装置において、複数の試薬に対して
   共通に用いられ試薬の吸引と反応管への試薬の吐出を行
   なう分注ノズル機構と、試薬びんごとにチップが配置さ
   れ試薬分注の際に前記分注ノズル機構のノズルにチップ
   が装着され、分注終了後はチップが元の位置に戻される
   チップ保持機構とを備えたことを特徴とする自動分析装
   置の試薬分注装置。
2. （２）試薬びんは開口部を下側に有し、開口部での試薬
   液面を一定に保つとともに、前記チップ保持機構に保持
   されたチップの先端が試薬に浸されている請求項１に記
   載の自動分析装置の試薬分注装置。