JPH0373858A - 生化学分析装置 - 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、たとえば血液、尿等の被検査液を長尺テープ
状のテストフィルムに点着して該テストフィルムの光学
濃度を測定することにより、被検査液中の生化学物質の
物質濃度を求める生化学分析装置に関するものである。

（従来の技術） 被検査液中の特定の化学成分を定性的もしくは定量的に
分析することは様々な産業分野において一般的に行なわ
れている操作である。特に血液や尿等、生物体液中の化
学成分または有形成分を定量分析することは臨床生化学
分野において極めて重要である。

被検査液中の化学成分または有形成分を定量分析する方
式として、被検査液の小滴を点着供給するだけでこの被
検査液中に含まれている特定の化学成分または有形成分
を定量分析することのできるドライタイプの化学分析ス
ライドが開発され（特公昭５３−２１８７７号、特開昭
５５−１６４３５８号等）、実用化されている。この化
学分析スライドを用いることにより、それまでの湿式分
析法に比して簡単且つ迅速に被検査液の分析を行なうこ
とが可能となった。医療機関、研究所等においては、数
多くの被検査液の分析を行なう必要があることから、さ
らに近年では、上記化学分析スライドの代わりに被検査
液と反応する試薬を含有させた長尺テープ状のテストフ
ィルムを用いる生化学分析装置が提案されている（たと
えば米国特許３．５２８，４８０号明細書、同３，２６
０．４１３号明細書、特公昭５３−２１８７７号公報、
特開平１−２０４５３号公報、同１−２０４５４号公報
、同１−２０４５５号公報、特開平１−８０８６３号公
報参照）。このテストフィルムを用いた生化学分析装置
は、通常、このテストフィルムを順次引き出し、この引
き出された部分に被検査液を計量点着し、これをインキ
ュベータ（恒温機）内で所定時間恒温保持（インキュベ
ーション）して呈色反応（色素生成反応）させ、被検査
液中の成分とテストフィルムにん含有された試薬との組
み合わせにより予め選定された波長を含む測定用照射光
をそのテストフィルムの点着位置に照射してその反射濃
度を測定するように構成される。

（発明が解決しようとする課題） ここで、上記長尺テープ状のテストフィルムを用いた生
化学分析装置において、テストフィルム上に被検査液を
点着し、その後テストフィルムの点着の行なわれた部分
をインキュベータ内に搬送して所定時間インキユーベー
ションし、その後テストフィルムを測定手段が配置され
た位置に搬送して測定を行なうように構成すると、テス
トフィルムを搬送する搬送手段の搬送精度が測定精度に
大きく影響し、搬送精度が悪いと、テストフィルム上の
所定の位置からやや外れた位置に被検査液が点着される
、テストフィルムの順次点着の行なわれた部分がインキ
ュベータ内の互いに異なる位置に搬送され恒温保持の条
件が悪化する、点着された箇所からやや外れた箇所の測
定が行なわれる等の原因により測定精度が低下する結果
となる。

このため、テストフィルムを所定位置に引き出した後、
該所定位置で点着、インキュベーション。

測定の全てを行なうように構成された生化学分析装置が
提案されている（上記特開平１−８０８８３号公報参照
）。しかし、上記特開平１−８０８６３号公報に記載さ
れた生化学分析装置では、テストフィルムを移送すると
いう要請とテストフィルムを上下から挾んで所定温度に
保持するという要請とを満たすために、インキュベータ
のテストフィルムを上から押える上位部材が上下動され
るように構成され、さらにテストフィルムを上下から挾
んで所定温度に保持するという要請とテストフィルムを
押えた状態でその位置で点着を行なうという要請とを満
たすために、インキュベータの上位部材に左右に移動す
るシャッターを備えた構成となっており、インキュベー
タの上位部材自体、およびシャッターの両者を移動させ
る必要があり、構造が複雑であるという問題点があった
。

本発明は、上記事情に鑑み、点着、インキュベーション
、測定を同位置で行なうことができるとともに構造の簡
単なインキュベータを備えた生化学分析装置を提供する
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） 本発明の、生化学分析装置は、 被検査液を収容しておく被検査液収容手段、前記被検査
液と反応して光学濃度変化を生じる長尺テープ状のテス
トフィルムを収容するテストフィルム収容手段、このテ
ストフィルム収容手段に収容された前記テストフィルム
の次の測定に使用される部分を所定位置に移送する移送
手段、前記被検査液収容手段に収容された前記被検査液
を取り出して前記テストフィルムの前記所定位置に移送
された部分に点着する点着手段、前記テストフィルムの
前記所定位置に移送された部分を所定温度に保つインキ
ュベータ、および前記テストフィルムの前記所定位置に
移送された部分の光学濃度を測定する測定手段を備えた
生化学分析装置において、 前記インキュベータが、 前記テストフィルムの前記所定位置に移送された部分を
下方から前記所定温度に調節する下位部材と、 前記所定位置に位置するときと前記テストフィルムの延
びる方向に沿って前記所定位置に隣接する隣接位置に位
置するときは前記テストフィルムを上から押えこれら両
位置の中間に位置するときは前記テストフィルムを開放
するようにこれら周位置間を往復動する、前記テストフ
ィルムの前記所定位置に移送された部分を上方から前記
所定温度に調節する上位部材とから構成されていること
を特徴とするものである。

（作　　用） 本発明の生化学分析装置では、インキュベータの上位部
材自体が移動するものであるため、シャッタが不要とな
りその分装置の構成を簡単化することができる。すなわ
ちその上位部材は上記所定位置にあるときと上記隣接位
置にあるときにはテストフィルムを押え、これら両位置
の中間にあるときにはテストフィルムを開放するように
往復動するため、上位部材を上記両位置の中間に配置し
てテストフィルムを移送し、該上位部材を上記隣接位置
に配置してテストフィルムを押えながら点着を行ない、
その後該上位部材を上記所定位置に配置して下位部材と
ともにテストフィルムを挾持してインキュベーションを
行なうことができる。

尚、テストフィルムの点着の行なわれた位置の光学濃度
の測定は、上記特開平１−８０８８３号公報に記載され
た生化学分析装置と同様に、下位部材に設けられた開口
からテストフィルムに光が照射されその反射光が受光セ
ンサに受光され、その光学反射濃度が求められる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は、本発明の生化学分析装置の一実施例を示した
斜視図である。

図示の生化学分析装置１０には、透明な蓋１１が備えら
れており、この蓋１１を開けて被検査液、長尺テープ状
のテストフィルム１２等をこの装置１０内に収容しおよ
び取り出すように構成されている。この装置ｌＯには、
たとえば血清、尿等の多数の被検査液を円状に配列して
収容する被検査液収容手段１３が備えられており、ここ
に収容された被検査液は、後述するように点着手段１４
により取り出され点着される。テストフィルム１２は、
被検査液中の測定したい特定の化学成分または有形成分
毎にその成分のみと呈色反応を示す試薬を含有させる等
、測定項目に対応して複数種類のテストフィルム１２が
用意されている。このテストフィルム１２の未使用の部
分は、フィルム供給カセット１５内に巻かれており、上
記測定に使用した部分は、フィルム巻取カセット１６内
に巻かれている。またこのカセット１Ｂ内のり−ルｌｅ
ａの中央部には、後述するようにしてテストフィルム１
２を装置ＩＯ内に収容した後、このテストフィルム１２
をフィルム供給カセット１５から引き出すためのモータ
の回転軸と係合する孔１８ｂが設けられている。テスト
フィルム１２はカセット１５．１８に巻かれたまま、装
置１０内に収容される。フィルム供給カセット１５とフ
ィルム巻取カセット１６とは、この図に示すように分離
されている。

この装置ＩＯを用いて同時に複数項目の測定を行なうた
めにテストフィルム収容部１７には多数個のテストフィ
ルム１２の未使用の部分を並列させて収容できるよう、
フィルム供給カセット１５を１つずつ収容する多数のテ
ストフィルム収容手段から構成されている。

点着手段１４はその先端に点着用ノズル１４ａを有・し
、レール１８上に乗せられた移動手段１９によりレール
１８が延びる方向に移動され、被検査液収容手段１３か
ら被検査液を取り出し、各テストフィルム収容手段内か
ら後述するようにして引き出されたテストフィルム１２
上の所定位置に点着する。また、移動手段１９は、点着
手段１４を上下方向にも移動するよう構成されており、
この移動手段１９により点着手段１４がレール１８の延
びる左右方向に移動されるときは、この点着手段は上昇
した位置にあり、上記被検査液の取り出し、点着、およ
び後述する洗浄の際には、下降される。

点着用ノズル１４ａは、テストフィルム１２上に点着し
たあとテストフィルム収容部１７と被検査液収容手段１
３の間に、この両者に近接して配置されたノズル洗浄部
２０で洗浄され、次の点着に再使用される。

点着されたテストフィルム１２は、後述するように、イ
ンキュベータによりインキュベートされ、各テストフィ
ルム収容手段毎に設けられた測定手段７０（第３図参照
）による光学濃度の測定が行なわれる。

装置ＩＯ全全体作動の制御、測定データの処理等は、回
路部２１とこの回路部２１に接続されたコンピュータ２
２により行なわれる。回路部２１の前面に設けられた操
作・表示部２３には、装置１０の電源スィッチや装置Ｉ
Ｏにおける消費電流をモニタするための電流計等が備え
られている。コンピュータ２２には装置ｌＯに指示を与
えるキーボード２４、指示のための補助情報や測定結果
等を表示するＣＲＴデイスプレィ２５、測定結果を印字
出力するプリンタ２６、および装置ｌＯに各種の指示を
与えるための命令や測定結果のデータ等を記憶保存して
おくためのフロッピィディスクを装填するフロッピィデ
ィスク装置２７が備えられている。

第２図は、第１図に斜視図を示した生化学分析装置１０
の主要部の平面図である。

テストフィルム収容部１７を構成する多数のテストフィ
ルム収容手段は、この中から引き出された全てのテスト
フィルムの点着の行なわれる所定位置２８が直線上に並
ぶように構成されており、さらにこの直線上にノズル、
洗浄部２０、および被検査液収容手段１３内の被検査液
取出し位置１３ｂが配列されるように構成されている。

被検査液収容手段１３は、多数個の被検査液をほぼ円状
に配された各収容部１３ａ内に収容するように構成され
ている。また、この被検査液収容手段１３は、はぼ円状
に配された各収容部１３ａが回転されるように構成され
ており、この収容部１３ａに収容された被検査液のうち
、次の測定に用いる被検査液が取出し位置１３ｂに位置
するように図示しない回転手段により自動的に回転され
る。収容部１３ａに収容された被検査液の蒸発による変
質を防ぐために、取出し位置１３ｂ以外の収容部１３ａ
の上には図示しない蓋がかぶせられる。

点着手段１４は、レール１８上に乗った移動手段１９に
よりレールの延びる方向に移動され、取出し位置Ｌ３ｂ
から被検査液を取り出し所定位置２８においてテストフ
ィルム上に点着する。

第３図は、第２図のｘ−ｘ’線に沿って示す側面図であ
る。主要部については内部構造が明示されている。

テストフィルム１２は、フィルム供給カセット１５に収
納されて装置１０内に装填され、装置（０内で使用され
るにつれて、順次フィルム巻取カセットＩＢに巻取られ
る。フィルム供給カセット１５は、内部が一例として１
５℃に温調された保冷庫５０に収容され、フィルム巻取
カセット１６は巻取室５１に収容される。保冷庫５０は
、断熱壁５０ａによって囲まれた内部５０ｃ内にフィル
ム供給カセット１５を収容するものであり、該断熱壁５
０ａには該内部５０ｃを上記温度に冷却する冷却装置５
８が取り付けられており、該内部５０ｃは略均−な温度
に保たれる。該内部５０Ｃが上記のように低温に保持さ
れることによりフィルム供給カセット１５の温度も上記
低温に保持される。またフィルム供給カセット１５内に
は図示しない乾燥剤が収納されており、カセット１５の
内部は乾燥状態に保たれている。カセット１５から引き
出されたテストフィルム１２は、保冷庫５０のフィルム
引出し口５０ｂを経、最後はフィルム巻取カセット１６
に巻き取られる。

上記フィルム巻取カセット１６内のり−ルｌｅａの中央
部に設けられた孔１６ｂには、この巻取室５１に設けら
れた、本発明にいう移送手段の一例としての巻取用モー
タ５３の回転軸が係合し、このモータ５３の回転に従っ
てテストフィルム１２がフィルム供給カセット１５から
保冷庫５０のフィルム引出し口５０ｂを経由して間欠的
に引き出され、フィルム巻取カセット１６に巻き取られ
る。

フィルム供給カセット１５とフィルム巻取カセット１６
の間のテストフィルム１２が露出した部分には、このフ
ィルムを一旦内部に保持した後通過させるインキュベー
タ５５が配置されている。このインキュベータ５５は、
テストフィルムを下方から所定温度（たとえば３７℃）
に調節する下位部材５５ａと、テストフィルムを上方か
ら押えて上記所定温度に調節する上位部材５５ｂとから
構成されている。下位部材５５ａの下方には、テストフ
ィルムの下方から該テストフィルムの光学反射濃度を測
定する測定手段７０が配置されている。

第４Ａ図、第４Ｂ図、第４Ｃ図は、それぞれインキュベ
ータの上位部材、下位部材、および第４Ａ図、第４Ｂ図
ノソれぞｎＹ　−Ｙ’線、　ｚ−ｚ’線に沿って示した
断面図である。

上位部材５５ｂは、第３図に示す支持部材５５ｃとバネ
５５ｄで結合されており、このバネ５５ｄにより下方に
押されている。またこの上位部材５５ｂには下方に突出
したローラ５５ｅが備えられており、このローラ５５ｅ
の下方に突出した部分が下位部材５５ａに設けられた溝
５５ｆにはいり込むことにより、上位部材５５ｂの下方
に突出したフィルム押え部５５ｇが下位部材５５ａの長
溝５５ｈ上に配置されたテストフィルム１２を上から押
える。

上位部材５５ｂ内、下位部材５５ａ内にはそれぞれ図示
しないヒータと温度検出センサが備えられており、これ
により、テストフィルムのインキュベータ５５（上位部
材５５ｂと下位部材５５ａ）に挾持された部分が所定温
度に保持される。上位部材５５ｂは後述するように移動
するため、可撓性のあるフラットケーブル５６（第３図
参照）によりその内部のヒータや温度検出センサへの配
線が行なわれている。

第３図に示すモータ５７が回転するとカップリング５９
を介して外周にオネジが設けられたロッド６０が回転す
る。このロッド６０はメネジが設けられたブロック６１
と螺合しており、このブロックＢ１はバー６２を介して
、支持部材５５ｃと連結されているため、ロッド６０の
回転により支持部材５５ｃおよび該支持部材５５ｅに支
持された上位部材５５ｂが図の左右方向に移動する。

上位部材５５ｂの、図に示す所定位置を始点とした動き
について説明する。

モータ５７が回転して上位部材５５ｂが図の左方向に移
動を開始すると、下位部材５５ａの溝５５ｆ’に嵌合し
ていた、上位部材５５ｂのローラ５５ｅが該溝５５ｆか
ら外れ、これにより上位部材５５ｂは上に持ち上がりテ
ストフィルム１２の押えを解き、テストフィルム１２が
自由に動ける状態となる。この状態で巻取室５１内のモ
ータ５３が回転し、テストフィルムの次の測定に使用さ
れる部分が第３図に明示された上位部材５５ｂと下位部
材５５ａとに挾持される所定位置に移動する。

モータ５７はさらに回転を続け、上位部材５５ｂはさら
に図の左方に移動し、ブロック６１が光電センサ６３に
よりその存在が検出され、さらに図の左方に多少行き過
ぎた時点で、上位部材５５ｂのローラ５５ｅが上記溝５
５ｆ（第４Ｂ図参照）と同様な形状を有する溝５５１に
嵌合して停止する。ローラ５５ｅが溝５５１に嵌合した
位置が本発明にいう隣接位置であり、テストフィルム１
２の所定位置に移送された部分に隣接した部分が上位部
材５５ｂにより押えられる。

この状態で点着ノズル１４ａが開口５５ｊを通って下降
し、テストフィルムＬ２上に被検査液を点着する。この
点着が終了すると点着ノズル１４ａは再び上昇する。

その後モータ５７は逆方向に回転する。このモータ５７
の回転により上位部材５５ｂのローラ５５ｅと溝５５ｉ
との嵌合が外れて上位部材５５ｂがテストフィルム１２
から浮いた状態となり、その状態のまま図の右方に移動
し、ブロック６１が光電センサ６４により検出されさら
にその位置を多少通り過ぎてローラ５５ｅが溝５５ｆ’
に嵌合する。これによりテストフィルム１２の点着の行
なわれた部分がインキュベータ５５の上位部材５５ｂと
下位部材５５ａとに挟持され所定温度に保持される。

このようにして保持されている間に下位部材５５ａの下
方に配置された測定手段７０によりテストフィルムの光
学反射濃度の測定が行なわれる。

光フアイバ７１を通ってきた照射光は照射光学系７２を
経、さらにハーフミラ−７３，下位部材５５ａに設けら
れた測定用開口５５ｋ（第４Ｂ図参照）を経てテストフ
ィルム１２の点着の行なわれた部分に照射され、その反
射光が受光素子７４により検出される。また照射光の光
量をモニタするために、ハーフミラ−７３から反射した
光が受光素子７５により検出される。

尚、上位部材５５ｂ、およびこの上位部材５５ｂを支持
し、移動させるための支持部材５５ｃ、モータ５７等は
一体的なモジュールとして構成されており、テストフィ
ルム１２を装置に装填する際等には、レバー８０を手で
持ち上げることにより本体との係合が外れ、軸８１を中
心に図に二点鎖線で示した位置まで回動される。

ここで、第４Ｃ図に示すように下位部材５５ａの、テス
トフィルムが通過する長溝５５ｈはその両端に斜面５５
１が形成されており、上位部材５５ｂのフィルム押え部
５５ｇは下位部材５５ａの長溝５５ｈに嵌合するように
その断面が略Ｖ字形となるように斜面５５＋ａが形成さ
れている。これら斜面５５ｆ　、５５ｍを形成したこと
により上位部材５５ｂの前述した上下方向の動きに左右
方向への多少のガタがあっても長溝５５ｈにフィルム押
え部５５ｇが確実に嵌合してテストフィルム１２を確実
に挾持することとなる。

また、第４Ｂ図に示すように、長溝５５ｈの左右の、テ
ストフィルム（２の幅方向をガイドする壁５５ｎは、テ
ストフィルム１２上にちょうど点着の行なわれる、第４
Ｂ図の中央の位置ではテストフィルム１２の側面に接し
ないように逃げ部５５ｏが形成されている。これはテス
トフィルム１２上にたとえば多少多めに被検査液が点着
された場合等に点着された被検査液が壁５５ｎにまで達
して壁５５ｎが被検査液で汚れてしまうことを防止する
ためである。

以上説明したようにして測定された濃度信号は、コンピ
ュータ２２に（第１図参照）入力され、コンピュータ２
２に記憶されている光学濃度と物質濃度との換算表（検
量線）を用いて、各測定項目に対応する被検査液中の生
化学物質の物質濃度が求められる。

以上説明したように上記実施例においてはローラ５５ｅ
と溝５５ｆ、５５１とにより、上位部材５５ｂと左右方
向に移動させるだけで左右方向とともに上下方向の移動
もつくり出している。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明の生化学分析装置は
、インキュベータの上位部材が、点着の行なわれた所定
位置に位置するときとテストフィルムの延びる方向に沿
ってこの所定位置に隣接する隣接位置に位置するときは
テストフィルムを上から押えこれら両位置の中間に位置
するときはテストフィルムを開放するようにこれら両位
置間を往復動するように構成されているため、点着、イ
ンキュベーション、測定を同一の位置で行なうことがで
き、シャッタ等を設けて上位部材の移動機構以外の移動
機構を設ける必要がなく、構造が簡単化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る生化学分析装置を示
した斜視図、 第２図は、第１図に示した生化学分析装置の主要部の平
面図、 第３図は、第２図のｘ−ｘ’線に沿った、一部を断面し
て示す側面図、 第４Ａ図、第４Ｂ図、第４Ｃ図は、それぞれインキュベ
ータの上位部材、下位部材、および第４Ａ図、第４Ｂ図
ノソれぞれＹ−Ｙ’線、　ｚ−ｚ’線に沿って示した断
面図である。 １０・・・生化学分析装置 １２ａ・・・被測定部 １３・・・被検査液収容手段 １４ａ・・・点着ノズル １５・・・フィルム供給カセット １６・・・フィルム巻取カセット １７・・・テストフィルム収容部 ２１・・・回路部 ５５・・・インキュベータ ５５ｂ・・・上位部材 ５５ｆ、５５１・・・溝 １２・・・テストフィルム １２ｂ・・・被測定面 １４・・・点着手段 ２２・・・コンピュータ ５５ａ・・・下位部材 ５５ｅ・・・ローラ ５γ・・・モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査液を収容しておく被検査液収容手段、前記
   被検査液と反応して光学濃度変化を生じる長尺テープ状
   のテストフィルムを収容するテストフィルム収容手段、
   このテストフィルム収容手段に収容された前記テストフ
   ィルムの次の測定に使用される部分を所定位置に移送す
   る移送手段、前記被検査液収容手段に収容された前記被
   検査液を取り出して前記テストフィルムの前記所定位置
   に移送された部分に点着する点着手段、前記テストフィ
   ルムの前記所定位置に移送された部分を所定温度に保つ
   インキュベータ、および前記テストフィルムの前記所定
   位置に移送された部分の光学濃度を測定する測定手段を
   備えた生化学分析装置において、 前記インキュベータが、 前記テストフィルムの前記所定位置に移送された部分を
   下方から前記所定温度に調節する下位部材と、 前記所定位置に位置するときと前記テストフィルムの延
   びる方向に沿って前記所定位置に隣接する隣接位置に位
   置するときは前記テストフィルムを上から押えこれら両
   位置の中間に位置するときは前記テストフィルムを開放
   するようにこれら両位置間を往復動する、前記テストフ
   ィルムの前記所定位置に移送された部分を上方から前記
   所定温度に調節する上位部材とから構成されていること
   を特徴とする生化学分析装置。