JPH04131765A - 生化学自動分析のディレイタイム制御装置 - 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、試料、試薬か導入される過程とこれらを反応
させて測定、排出、洗浄する過程とからなる分析サイク
ルの位相を順次ずらせて繰り返しなから分析する少なく
とも２チャンネルの反応系を備えた生化学自動分析のデ
ィレィタイム制御装置に関する。

〔従来の技術〕

生化学自動分析装置においては、■反応容器内に試料及
び試薬を導入する試料、試薬導入過程、■導入された試
料及び試薬を撹拌、反応する反応過程、■反応した反応
液を測定する測定過程、そして、■測定した反応液を排
出して洗浄する排出、洗浄過程、を行うことにより検体
試料の分析か完了する。このような分析か連続して行え
るように回転体の同一円周上に前記反応容器を多数等間
隔に並べて配置すると共に、この回転体を間欠的に移動
させる反応系を設けるのが一般的である。そして、近時
では、−度に数項目の分析を同時に行うように前記反応
系を複数組並列に設けた多チャンネル型の自動化学分析
装置か広く使用されていこの多チャンネルの生化学自動
分析装置では、各反応系において前述した分析過程、つ
まり試料、試薬導入過程、撹拌反応過程、測定過程及び
排出、洗浄過程の一連の分析サイクルが同じ位相で同時
に行われるように構成している。

このように各反応系における分析過程を同期させれば、
１度にチャンネル数に必要な試料量を吸引し、それを各
チャンネル毎に分注した後、各チャンネルに試料を同時
に供給することかできる。

そのため、各チャンネルに試料供給する試料供給手段の
共通化を図ることかできる利点を有している。

上記生化学自動分析装置のあるものは、回転体を１２秒
毎に繰り返し動作させて間欠的に移動させ７分の反応時
間をとるように構成−している。このように各反応系に
おける一連の分析サイクル時間は、標準的に決まってい
るか、現実には反応時間を延長する必要かしばしば生し
、このような場合にディレィタイムか利用される。この
ディレィタイムは、一連の分析サイクルのタイムチャー
ト上で延長時間を入力することによって反応時間の延長
を行っている。

〔発明か解決しようとする課題〕

ところで、上記多チャンネルの生化学自動分析装置にお
いて、分析項目の数かチャンネル数の整数倍てない分析
を行う場合、例えば２チャンネルにおいて分析項目か３
．５．７、・・・・・・のように奇数である場合には、
最終項目の分析を行うときに一方のチャンネルに遊びか
生じ、それたけ分析効率か低下するという問題かある。

そこで、このような分析項目数に応して各チャンネルに
遊びか生じることをなくすためにチャンネル間で分析サ
イクルの位相をずらすことか考えられる。しかし、各チ
ャンネルを同期させて分析を行うシステムでは、各チャ
ンネルに同じタイミングてディレィタイムが入力できる
か、分析サイクルの位相をずらしたシステムでは、ディ
レィタイムを各チャンネルに同時に入力すると、それぞ
れのチャンネルで異なった動作を行うため、測定結果に
誤差か生じてしまうという問題かある。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、動作タ
イミングのずれた多チャンネルの生化学自動分析装置で
も簡単にディレィタイムを入力することかてき、精度の
向上を図った生化学自動分析のディレィタイム制御装置
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〕

そのために本発明は、試料、試薬か導入される過程とこ
れらを反応させて測定、排出、洗浄する過程とからなる
分析サイクルの位相を順次ずらせて繰り返しながら分析
する少なくとも２チャンネルの反応系を備えた生化学自
動分析のディレィタイム制御装置であって、ディレィポ
イントとディレィタイムを設定する手段、各チャネルの
分析サイクルでディレイポイントを検出する手段、及び
分析サイクルにディレィを入力する手段を備え、各チャ
ネルの分析サイクルで検出されるディレィポイントで全
てのチャンネルに同時にディレィタイムを入力するよう
に構成したことを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明の生化学自動分析のディレィタイム制御装置では
、各チャネルの分析サイクルでディレィポイントを検出
し、各チャネルの分析サイクルで検出されるディレィポ
イントで全てのチャンネルに同時にディレィタイムを入
力するので、各チャンネルの複数の同しポイントにディ
レィタイムを分散して入力することかできる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係る生化学自動分析のディレィタイム
制御装置の１実施例を示す図、第２図はディレィタイム
入力の動作を説明するための図である。

第１図において、クロック発生器１は、分析サイクルを
制御するための基本クロックを発生するものであり、カ
ウンタ２は、基本クロックを分析サイクル数まで繰り返
しカウントするものである。

指令制御部３は、カウンタ２のカウント値毎に試料、試
薬導入過程、撹拌反応過程、測定過程及び排出、洗浄過
程の各分析過程に合わせて分析装置の動作指令を送り出
すものである。ディレィ制御部６は、ディレィタイムを
入力する分析サイクルのポイント、すなわちディレィポ
イントを設定すると共に、ディレィの長さを設定するも
のである。

比較器５は、ディレィポイントをカウント値と比較して
検出するものてあり、カウンタ設定部４は、比較器５の
ディレィポイント検出信号に基つきディレィの長さに相
当する基本クロックをカウントしてその期間カウンタの
動作を中断させるものである。

次に動作を説明する。

カウンタ２かクリアされてクロック発振器１から出力さ
れる基本クロックをカウント開始すると、指令制御部３
は、各カウント値で予め設定されている試料、試薬導入
過程、撹拌反応過程、測定過程及び排出、洗浄過程の各
分析過程の動作指令を送り出す。そして、第２図（ａ）
のＩｃＨに示すディレィポイントＤＰになると、カウン
タ２の出力かディレィ設定部６て設定された値と一致し
、比較器５の出力か一致信号となる。この一致信号によ
りカウンタ制御部４は、停止信号を出力して各チャンネ
ルのカウンタ２のカウント動作を停止させ、クロック発
生器から出力される基本クロックをカウントす、る。カ
ウンタ制御部４か０からディレィ設定部６の設定値まで
カウントアツプ又は設定値をプリセットして０まてカウ
ントダウンすると、カウンタ２の停止信号を解除する。

この解除により各チャンネルのカウンタ２はカウントを
再開する。したかって、この間カウンタ２、指令制御部
３は、出力か固定されたままとなる。その後、カウンタ
２か分析サイクルに相当するカウント値に達すると、リ
セットされて再度同様の動作を繰り返し行う。

第１のチャンネルＩＣＨと第２のチャンネル２ＣＨから
なり、第２図ｆａｔに示すように丁度分析サイクルの１
／２だけ位相かずれている場合には、第１のチャンネル
ＩＣＨのカウンタ２の出力か分析サイクルに相当するカ
ウント値に達したときに第２のチャンネル２ＣＨのカウ
ンタ２かリセットされてカウント再度するように構成さ
れ、ディレィタイムは１分析サイクルで２か所に入力さ
れる。

したかって、ディレィ設定部６でディレイポイントをＡ
、ディレィタイムをＢに設定した場合、分析サイクルを
Ｔとすると、第１のチャンネルＩＣＨと第２のチャンネ
ル２ＣＨとはＴ／２のずれかあるので、第１のチャンネ
ルＩｃＨては、カウンタ２てみてＡとＡ＋　（Ｔ／２）
の２ポイントに対してディレィか働くようになり、その
遅延時間は、それぞれＢ／２となる。しかも、このポイ
ントは、第１のチャンネルＩｃＨても第２のチャンネル
２ＣＨでも同じになる。

上記のようにディレィポイントか複数になるのて、この
ポイントは、いずれのチャンネルにおいても測定誤差に
誤差を生じない位置が選ばれることはいうまでもない。

すなわち、例えば試料、試薬導入過程では、第２図ｆｂ
ｌに示すように試料Ｓを吸引秤量する場合に、その前後
に空気入を吸引して希釈溶媒との間で試料の拡散か生し
ないようにしているか、この試料Ｓの吸引秤量の間にデ
ィレィタイムか入力されると、測定誤差か生じることに
なる。したかって、いずれのサイクルにおいてもこのよ
うな問題の生じないポイントか選ばれる。

第３図はディレィタイム制御装置のチャンネル間の接続
例を示す図である。

本発明は、基本的に上記の回路を各チャンネル毎に備え
、カウンタ２とカウンタ制御部４との間を相互に接続す
れば、ディレィポイントを各チャンネル毎に検出し、そ
のディレィポイントで同時に全てのチャンネルにディレ
ィタイムを入力することができる。しかし、少なくとも
カウンタ２、指令制御部３、比較器５を各チャンネル毎
に備え、クロック発生器ｌ、カウンタ制御部４、ディレ
ィ設定部６を共用して構成してもよい。また、カウンタ
２の制御は、入力側にゲートを接続するように構成して
もよい。その構成例を示したのが第３図である。この例
では、カウンタ制御部４か各チャンネルの比較器５−１
．５−２の一致出力で動作し、その出力て各チャンネル
のカウンタ２−１．２−２を制御する。そのため、カウ
ンタ２−１．２−２の入力側にアンドゲート７−１．７
−２を接続すると、カウンタ制御部４の出力により基本
クロックをゲートすることかてきる。すなわち、カウン
タ制御部４は、出力を常時ハイレベルにしてクロック発
生器１から出力される基本クロ１．りをカウンタ２へ送
り、比較器５−１．５−２の一致出力でローレベルにし
てカウンタ２への基本クロックをカットする。そして同
時にクロック発生器１から出力される基本クロックのカ
ウントを開始し、ディレィタイム相当のクロック数をカ
ウントすると、出力をハイレベルに戻し基本クロックの
カウントを停止してリセットする。

本出願人は、既に上記本発明に適用可能な多チャンネル
の生化学自動分析装置を提案（特願平ｌ−５１３２５号
）しているのて、以下にその構成を説明する。

第４図は２チャンネルの生化学自動分析装置の一例を示
す構成概略図、第５図は動作を説明するための図である
。

第４図において、２チャンネルの反応系１１Ａ、１１Ｂ
は図示しないか回転する反応テーブルに多数の反応容器
を放射状に等間隔に配置することにより構成されている
。１２Ａ、１２Ｂは前記各反応系における回転体を夫々
駆動するための駆動機構である。

１３はターンテーブルで、同一円周状に被検試料液を収
納した多数の試料容器１４−１、＋４−２、・・・が等
間隔に保持されている。１５は試料吸引ピペット、１６
はサンプリングポンプ、１７はステータ１８ｓとロータ
１８ｒからなる試料切換弁である。このステータ１８ｓ
の中心部、つまりステータ１８ｓの回転軸心上には前記
ポンプ１６に接続された導管Ｉ９か設けてあり、また、
このステータの下面（ロータ１８ｒと接する面）には前
記導管１９（ステータの回転軸）を中心とした同一円周
上に３つの試料採取用開口２０−１．２０−２．２０−
３が夫々等間隔に設けである。これらの開口のうち、２
０−１は導管２１を介して前記試料吸引ピペット１５に
接続され、また、２０−２はこの開口において交わる一
対の試料採取用導管２２Ａ及び２３Ａに接続され、さら
に、２０−３も同様に一対の試料採取用導管２２Ｂ、２
３Ｂに接続されている。

前記ロータ１８ｒには導入管１９と各開口２０１．２０
−２．２０−３を夫々接続するための連通管２４が設け
である。前記導管２２Ａ、２２Ｂは夫々前記ｌ及び２チ
ャンネルの反応系１１Ａ、１１Ｂに接続され、また、導
管２３Ａ、２３Ｂは夫々前記１及び２チャンネル用の試
薬供給手段２５Ａ、２５Ｂに接続されている。前記各試
薬供給手段２５Ａ及び２５Ｂは夫々試薬吸引ピペット２
６Ａ、２６Ｂと図示外の試薬ポンプ及び試薬切換弁から
構成されている。前記各ピペット２６Ａ、２６Ｂはター
ンテーブル２８−Ｌ　２８−２、・・・に夫々挿脱でき
るように配置されている。

２９は純水を満たしたボトル、３０Ａ、３０Ｂは夫々各
反応系ｌＩＡ、ＩＩＢを洗浄するための洗浄機構、３１
．３２．３３は各ピペット１５．２６Ａ、２６Ｂを洗浄
するための洗浄槽である。

尚図示しないか各反応系１１Ａ、ＩＩＢ内の反応テーブ
ルは垂直に立てた状態で回転され、それによって試料と
試薬との撹拌を行うように構成されており、また、反応
容器内の反応液の吸光度を測定するための測定手段か夫
々設けである。

かかる構成において、Ａチャンネル反応系１１Ａ内への
試料及び試薬の供給にあたっては、先ず、試料切換弁１
７を第１図中実線で示すように連通管２４により導管１
９と２１とを接続すると共に、試料吸引ピペット１５を
同図中点線で示すように所望とする試料容器、例えば１
４ａ内に挿入する。

この状態においてサンプリングポンプ１６を吸引するこ
とにより試料を導管２１と連通管２４部分にホールドさ
せる。このとき、試料が必要量吸弓されると試料吸引ピ
ペット１５は試料容器１４ａから抜取られ、試料が連通
管２４部分まで到達するまでは空気を吸引し必要量以上
の試料を吸引しないようにしである。そして、試料切換
弁１７のロータ１８ｒを回転させて連通管２４を開口２
〇−２に接続させ、ポンプ１６を吐出させて連通管内の
試料を分析に必要な量たけ導管２２Ａ、２３Ａに分注し
た後、ロータ１８ｒを逆転させて元の位置、つまり連通
管２４を開口２０−１　　（導管２１）に接続させる。

次に、サンプリングポンプ１６による試料のサンプリン
グ動作と並行してＡチャンネル用試薬供給手段２５Ａに
よる試薬吸引動作か行われている。

即ち、この試薬供給手段は、先ず試薬ポンプ内にボトル
２９の純水を必要量吸引すると共に、試藁吸引用ピペッ
ト２６Ａを同図中点線で示すように前記サンプリング試
料の分析項目に必要な試薬を収納した試薬容器、例えば
２８−１内に挿入する。

その後、試薬切換弁を切換え、ポンプにピペット２６Ａ
を接続して試薬を所望量吸引する。そして、試薬切換弁
を導管２３Ａ側に切換えた後、試薬ポンプを吐出させれ
ば、導管２２Ａ、２３Ａ内に分注された試料か試薬と共
に反応系＋１Ａにおける反応容器に導入される。試料及
び試薬か導入された反応容器は反応テーブルの回転に伴
って順次測定位置及び排出、洗浄位置に移送されるため
、反応液の透過率を測定した後、この反応液を外部に排
出すると共に、洗浄機構３０Ａにより反応容器内か洗浄
される。

一方、Ｂチャンネル反応系１１Ｂ内への試料及び試薬の
供給にあたっては、先ず、サンプリングポンプ１６によ
り試料切換弁１７の導管２１の下端部と連通管２４部分
に試料をホールドした後、ロータ１８ｒを回転して連通
管２４を開口２０−３に接続させポンプ１６を吐出する
ことにより試料を導管２３Ｂ、２３Ｂ内に必要量分注す
る。ここで、試料分注動作と平行してＢチャンネル用試
薬供給手段２５Ｂか稼動しているため、この試薬供給手
段の試薬ポンプ流路に純水及び試薬ピペット２６Ｂを介
して所望量の試薬か吸引されている。

そして、試料の分注終了後、連通管２４か第１図中実線
で示す元の位置に戻ると同時に、試薬切換弁か切換えら
れ試薬ポンプ流路か導管２３Ｂに接続されるため、試薬
ポンプを吐出させれば、試料か試薬と共にＢチャンネル
反応系１１Ｂ内の反応容器内に導入される。この試料及
び試薬か反応容器内に導入されると、この反応容器は反
応系ｌＩＡ側と同様に測定位置及び排出、洗浄位置に順
次移送される。

尚、各チャンネルにおいては、試料に対して１種類の試
薬と反応させるように述べたか、実際には２種類の試薬
と試料とを反応させる分析項目か多く、従って前記試薬
供給手段２４Ａ、２４Ｂと同様に構成された第２の試薬
供給手段３４か各反応系１１Ａ、ＩＩＢに接続されてい
る。

このように各チャンネルの反応系１１Ａ、１１Ｂ内への
試料、試薬の供給を交互に行わせるため、第４図にその
タイミング図を示すように各チャンネルにおいて分析サ
イクルか半サイクルずれる。

つまり第４図において、（ａ）及び（ｂ）は反応系１１
Ａ、ＩＩＢの分析サイクルを示すもので、反応系１１Ａ
が試料、試薬を共給している過程Ｔｌａのときには、反
応系１１Ｂは測定、排出、洗浄の過程Ｔ２ｂにあり、ま
た、反応系＋１Ａか測定及び排出、洗浄の過程Ｔ２ａの
ときには、反応系１１Ｂは試料、試薬の供給過程Ｔｌｂ
にある。

このように各チャンネルにおいて分析サイクルをずらせ
ば、従来のように試料の分析項目の数によって生じる反
応系の遊びを防止できる。例えば試料容器１４−１の試
料を５項目分析しようとする場合には、４項目までの分
析は各チャンネルの反応系１１ＡとＩＩＢか交互に行い
、最後の５項目の分析はＡチャンネルの反応系１１Ａか
行う。

そして５項目の試料の吸引が終了すると同時に、ターン
テーブルを１３を回転して試料容器１４−２を試料吸収
ピペット１５の直下に移動させ、この試料容器１４−２
の試料の１項目の分析をＢチャンネルの反応系１１Ｂで
行うようにすれば、各チャンネルの反応系を無駄なく使
用することができる。

尚、同様に３チャンネル以上のタイプにも実施すること
かできる。一般にＮチャンネル（Ｎは２より大きな整数
）の場合、分析サイクルの位相を各チャンネル毎に３６
０’／Ｎずつずらすようにすれば良い。

また、上記の例では試料吸引ピペットを介してサンプリ
ングポンプで吸引した試料を試料切換弁にホールドし、
そのホールトした試料を試薬によって反応容器内に移送
、導入するタイプの自動化学分析装置に実施したか、こ
れに限定されることなく、例えば水平に置かれたターン
テーブルの同一円周上に多数の反応容器を等間−に装着
し、試料容器内の試料をピペット内に吸引して反応容器
内に直接吐出させるタイプの自動化学分析装置にも同様
に実施することかてきる。この場合には、反応容器を装
着したターンテーブルを少なくとも２組並べて用意する
と共に各ターンテーブルの間欠的な回転サイクルをずら
し、さらに、両ターンテーブルに接近させて１つの試料
吸引ピペットを用意する。そしてターンテーブルか交互
に停止する間にピペットに吸引した試料を吐出させるよ
うに構成する。

以上のように本発明は、今後処理スピードか速くなるに
つれ必要となる多チャンネルの生化学自動分析装置にお
いて、動作タイミングのずれている装置てのディレィタ
イム制御を可能にするものである。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形か可能である。例えば上記の実施例では
、ディレィポイントを１カ所たけ設定して各チャンネル
のディレィポイントで全チャンネルにディレィタイムを
入力したか、ディレィポイントを２力所以上にしてもよ
いことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、各チ
ャンネルのディレィポイントで全チャンネルにディレィ
タイムを入力し、各チャンネルに複数の同じポイントに
ディレィタイムか分散して入力されるので、反応時間を
延長した場合において、それに対応して洗浄時間も延長
する等、全体の分析サイクルの中て随所にディレィタイ
ムを入力することかできる。例えば粘性の高い試薬や試
料の吸引・吐出タイミングでのディレィタイムをかせぐ
こともてき、測定精度の向上を図ることかできる。また
、１ポイントの設定により複数のポイントに自動的にデ
ィレィタイムを入力することかできるので、オペレーシ
ョンか容易になる。しかも、偏ることなく、分析サイク
ルの中でバランスを図ってディレィタイムを入力するこ
とかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る生化学自動分析のディレィタイム
制御装置の１実施例を示す図、第２図はディレィタイム
入力の動作を説明するための図、第３図はディレィタイ
ム制御装置のチャンネル間の接続例を示す図、第４図は
２チャンネルの生化学自動分析装置の一例を示す構成概
略図、第５図は動作を説明するための図である。 ｌ・・・クロック発生器、２・・・カウンタ、３・・・
指令制御部、４・・・カウンタ制御部、５・・・比較器
、６・・・ディレィ設定部。 出　願　人　　　日本電子株式会社 代理人　弁理士　阿　部　龍　吉（外７名）第１図 第２図 Ｖビ （ｂ） 第３図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）試料、試薬が導入される過程とこれらを反応させ
   て測定、排出、洗浄する過程とからなる分析サイクルの
   位相を順次ずらせて繰り返しながら分析する少なくとも
   ２チャンネルの反応系を備えた生化学自動分析のディレ
   イタイム制御装置であって、ディレイポイントとディレ
   イタイムを設定する手段、各チャネルの分析サイクルで
   ディレイポイントを検出する手段、及び分析サイクルに
   ディレイを入力する手段を備え、各チャネルの分析サイ
   クルで検出されるディレイポイントで全てのチャンネル
   に同時にディレイタイムを入力するように構成したこと
   を特徴とする生化学自動分析のディレイタイム制御装置
   。
2. （２）複数のディレイポイントを設定可能にしたことを
   特徴とする請求項１記載の生化学自動分析のディレイタ
   イム制御装置。