JPH0439036B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は分光光度分析器、より詳細にはこのよ
うな希釈カツプを有する分光光度分析器に関す
る。

分光光度分析器の多くは、試料（もしくは血
清）カツプより成る内環およびその外側に間隔を
置いて配置された反応（もしくは試薬）カツプの
列を有するターンテーブル駆動機構を使用してい
る。作動時に、例えば血液は対応する外環の反応
カツプに吸引され、適当な試薬と混合された後に
分析される。ある種の生理的液体の分析において
は各内環カツプ中の液体が対応する外環の反応カ
ツプ中に吸引される前にまず自動的に適当な希釈
剤で希釈されることが望ましく、しばしば強制さ
れる。

したがつて本発明の目的は、対応する外環の反
応カツプ中に吸引される前に内環の試料カツプ中
の液体を希釈する自動装置を有する分光光度分析
器を供給することである。

本発明の他の目的は、試料カツプより成る内環
および反応カツプより成る外環の間に配置された
希釈カツプより成る中間環を有することにより、
対応する外環の反応カツプに吸引される前に試料
カツプ由来の液体の希釈が可能となる前記の型の
分析器を供給することである。

本発明の他の目的は、弧状ユニツトを反応カツ
プより成る外環に着脱可能に固定する安定装置を
有する複数の、多数のカツプより成るワンピース
弧状ユニツトにより形成される前記の型の希釈カ
ツプから成る中間環を提供することである。

本発明の他の目的は、それぞれカツプ中の微量
の液体を底面の中央に配置させ調合液の完全な混
合を可能にする凹型の底面を有し、高度に研摩さ
れた物質より成る希釈カツプを有する前記の型の
多数のカツプより成る弧状ユニツトを提供するこ
とである。

本発明の他の目的は、反応カツプ中に注入され
る液体試料の飛沫により生ずる不完全な混合を防
止する各反応カツプの新規な内部形状を提供する
ことである。

要約すれば、前記の目的は、分割できないワン
ピースの複数より成る介在的な（使い捨て）希釈
カツプを分光光度分析器上の駆動装置に供給する
ことにより達成される。カツプは円弧状に、好ま
しくは１つの弧あたり５個のカツプを並列し、ワ
ンピースの多数のカツプから成るユニツトとして
まとめて形成される。５個のカツプより成る各ワ
ンピース弧状ユニツトは、隣接する反応カツプ間
の空間に配置可能であり弧状ユニツトの外側から
放射状に伸びる、空間を置いて配置された１組の
放射アームにより、駆動装置上の反応カツプより
成る放射状の外列に着脱可能に固定することが可
能である。各アームの外端には反応カツプ間の間
隔よりも幅の広い垂直ロツドが形成されることに
より、５個の希釈カツプより成る弧状ユニツトが
着脱可能に反応カツプと「連結」される。各希釈
カツプは高度に研摩された物質により形成され各
カツプは凹型の底面を有するため、微量の液体が
かなり底面の中央に配置されることが可能とな
り、調合液の完全な混合が達成される。より好ま
しい形態においては、各希釈カツプの底部は組み
合わされて凹面となる下向きに傾斜した４つの平
坦な組み合わせ底面部分により形成される。

本発明の他の目的および利点は付属する図面に
関連する以下の説明から明らかとなろう。

明確にするため、まず第１図に示される分光光
度分析器Ｓの作動の一部を簡単に説明する。

分析器Ｓはターンテーブル駆動機構Ｔを有し、
その上にはカツプより成る３つの環、すなわち試
料カツプより成る内環A₁希釈カツプより成る中
間環B₁および反応カツプより成る外環Ｃが配置
される。例えば血清のような生理的溶液は供給プ
ローブ１０により、試料カツプ群Ａより成る内環
の試料カツプから移動もしくは吸引され、放射状
に外側に向つて移行し、希釈カツプ群Ｂより成る
中間環中の対応する希釈カツプに至り、適当な希
釈剤で希釈された後、放射状に外側へ移行し、カ
ツプ群Ｃより成る外環中の対応する反応カツプに
至り、試薬が希釈された血清と反応して分析用に
準備される。次いでターンテーブル駆動機構Ｔを
予め時間の定められた順序で回転し、外環Ｃ中の
カツプが１つずつ読み取り点Ｒの正面で止まるよ
うにし、分光光度分析を行なう。

本発明は特に希釈カツプより成る中間環Ｂ特徴
とするものであるが、このような環Ｂは複数の、
分割できない多数のカツプより成る部分的な円弧
ユニツト、例えば（第２図）、１２，１４および
１６により形成され、カツプより成る内環Ａおよ
び外環Ｃの間に配置されており、多数のカツプよ
り成る各弧状ユニツト１２，１４，１６等は円弧
状ユニツトを反応カツプより成る外環Ｃに着脱可
能に固定する安定装置（後述）を有している。

第４〜８図に示すように、各反応カツプ、例え
ばカツプ１８はその外表面を取り囲みカツプの最
上部から間隔を置いて配置された水平フランジ２
０を有している。前述の安定装置には多数のカツ
プより成る各弧状ユニツトの外側２６から外向き
に放射状に伸び外環Ｃ中の対応する反応カツプ間
の各空間、例えば空間２８，２９に位置する、空
間を置いて配置された１組の放射アーム２２，２
４が含まれる。各アーム２２，２４はそれぞれそ
の外端に垂直ロツド３２，３４を有しており、こ
れらの幅は隣接する反応カツプ間の間隔２８，２
９よりも広いため、多数のカツプより成る弧状ユ
ニツトは、下部の外端３６（第５図）を反応カツ
プフランジ２０上に載せ希釈カツプの底部表面を
反応カツプフランジの底部表面とほぼ同一平面上
にしたまま、反応カツプより成る外環Ｃと着脱可
能に連結されることが可能となる。

したがつて、本発明は、分割できないワンピー
スの複数の介在的（使い捨て）希釈カツプを分光
光度分析器Ｓ上のターンテーブル駆動機構Ｔ用に
供給する。カツプ４１，４２，４３，４４，４５
は円弧状に、好ましくは１つの弧あたり５個のカ
ツプとなるようにワンピースの多数のカツプより
成るユニツト中にまとめて形成される。５個のカ
ツプより成る各ワンピース弧状ユニツトは、その
外側から外向きに放射状に伸び、隣接する反応カ
ツプ間の空間に位置することが可能な空間を置い
て配置された１組の放射アーム２２，２４によ
り、駆動機構Ｔ上の反応カツプより成る放射状の
外環Ｃに着脱可能に固定される。前述の各アーム
２２，２４はそれぞれ垂直ロツド３２，３４を有
しており、これらの幅は反応カツプ間の間隔より
も広いため、５個の希釈カツプより成る弧状ユニ
ツトは反応カツプと着脱可能に「連結」されるこ
とが可能となる。

第５図に示すように、各希釈カツプ４１は（例
えば）高度に研摩された物質により形成され、各
カツプは凹型底面５０を有するため、微量の液体
がかなり底面の中央に位置することが可能とな
り、調合液の完全な混合が達成される。本発明の
好ましい形態においては、例えば（第２図）、カ
ツプ４１は底面は組み合わされて凹型底面となる
下向きに傾斜した４つの平坦な組み合わせ底面部
分６１，６２，６３，６４により形成される。

また、本発明の好ましい形態においては、第２
図および第６図に最も良く示されるように各希釈
カツプの断面は長円形である。

また本発明は、分光光度分析器ターンテーブル
駆動機構Ｔ用のワンピースで多数の空洞から成る
部分的な円弧ユニツトを形成する並列関係に配置
された複数の空洞４１，４２，４３，４４，４５
を含む希釈カツプの分割できない構造を包含す
る。前述のようにこのような構造は高度に研摩さ
れた物質により形成され、好ましくは各弧状ユニ
ツトは５個の空洞を有し、各空洞の底面を凹型で
ある。また各空洞の底面は組み合わされて凹型底
面となる下向きに傾斜した４つの平坦な組み合わ
せ底面部分６１，６２，６３，６４により形成さ
れることができ、空洞の断面は長円形とすること
ができる。

また第４図に示すように、希釈カツプＢより成
る中間環および反応カツプＣより成る外環は単一
の分割できないワンピースユニツトとして形成も
しくは成形され得ることが理解されよう。

使用された用語および表現は説明のために使用
されるものであり、制限を示すものではなく、図
示および記述された特徴もしくはそれらの部分と
同等のものを除外する意図はないが、本特許請求
の範囲内で様々な修正が可能である。

次に第９図には反応カツプの新規な構造が示さ
れる。第９図に続く第１０図は比較および説明の
ためのものであり、第５図に示した反応カツプと
類似しているため、後者と同じ番号１８が付けら
れている。

また、特に第９図において、番号１８０は修正
された型の反応カツプを示し、前述の統合された
水平フランジ２０を含む。番号７０は、いつでも
必要な場合に各反応カツプを容易に外すために水
平フランジ２０の両側に相対して配置された１組
の刻み目のある線もしくは溝のうちの一方を示
す。番号７２は反応カツプ１８０の垂直に伸びる
壁を示し、垂直な壁の最上部は番号７４で示され
る。番号７６は反応カツプ１８０の内表面の上部
を示す一方、番号７８は反応カツプ最下部の主要
な内表面を示す。番号８０は反応カツプ下部の傾
斜する側面を示す一方、番号８２は傾斜する底部
８０にその外縁が統合的に結合される、中央の平
面部分を示す。傾斜面８０の最上部は壁の下部７
２およびその内表面７８と統合的に結合されるこ
とが認められる。

番号９０は典型的な内径が約0.69mm（0.027イ
ンチ）であり、試薬および血清を反応カツプ１８
０中に供給するシリンジの中空なニードルチユー
ブを示す。この技術分野の慣行に従つて、シリン
ジニードルチユーブをまず番号９２で示される試
薬で部分的に満たした後、チユーブの先端を相当
量の血清９４中に浸漬してシリンジをさらに若干
引き、チユーブ９０中に図面に示されるような２
層をなす試薬−血清をもたらす。第５図および第
１０図に示される反応カツプ１８においても同様
のシリンジの使用が可能であることが理解されよ
う。作動時において、試薬および血清は、シリン
ジプランジヤを押し出し、その結果生ずる溶液を
反応カツプ１８０の充填中に撹拌することにより
比較的高粘度でチユーブ９０から供給され、効果
的に血清が試薬と混合される。シリンジブランジ
ヤ作動時におけるチユーブ９０中の試薬−血清液
体集合体の粘度は典型的には1.2ｍ／秒、すなわ
ち流量は450マイクロリツトル／秒である。反応
カツプ中に予め第３の液体を含有することもでき
る。この技術は既知のものであり、詳述する必要
はない。

第９図において番号９６はチユーブ９０から供
給される試薬−血清混合物の粒子の典型的な軌道
を示す。軌道は連続した矢印で示される。軌道９
６に沿つて、供給された液体はカツプ１８０の下
部に下降し、傾斜面部分８０に衝突し、中央の平
坦部８２を通過し、反対側の壁面部８０を上昇し
た後、回転して後報へ落下するが、すべての運動
は反応カツプ中に示された液体充填線以下で起こ
る。

第９図の軌道９６をより完全に理解するために
参照する第１０図の対応する軌道９８は従来の形
状の反応カツプ１８において血清もしくは試薬の
粒子が経由する軌道である。軌道９８は通常、軌
道９６と同様にほぼ垂直方向から開始され、また
反応カツプ下部の傾斜面と衝突すると同様の初期
曲線を示した後、中央の曲線部分を経由し、反対
側の傾斜部分を上昇し、表示された充填線を越え
ることも非常に多い。表示された充填線を越えて
上昇した液体の粒子もしくは小滴はしばしば反応
カツプの内表面に付着する。この液体の一部は充
填線内に落下するが、通常、充填線より上部の反
応カツプ側面に一部が付着する。これで軌道９６
および９８の違いがより良く理解されるであろ
う。前者は本発明の実施例において利用されるも
のである。９６のような軌道においてはチユーブ
９０から供給されたすべての液体は充填線以下に
留まるため、反応カツプ中の液体と密接に混合さ
れる。血清もしくは試薬の量のわずかな違いは反
応カツプ底部における密接な反応作用においては
重大なものとなり、これらの液体のいずれかが充
填線より上部の側面に付着することにより生ずる
ロスは続いて行なわれる分光光度分析において誤
差を招くことがある。反応カツプ１８０の全高は
約28mmであり、その最も小さな内径は約８mmであ
る。関連する化学に応じて反応カツプ１８０は典
型的には約11mm〜18mmの間の高さまで充填され
る。

軌道９６および９８の違いは以下のように説明
される。第１０図に示されるように反応カツプ底
面の斜面部分と水平面の間の角度は約52°である。
これは典型的な先行技術の角度である。この角度
はカツプの輪郭に沿う流れもしくは軌道９８が反
対側のカツプ壁面を上昇する原因となる。第５図
および第１０図に示される構造における運動量は
流れをカツプ壁のほぼ上端まで上昇させるに十分
である。落下する際に通常、相当量の小滴が充填
線より上部の壁に残り、したがつて混合されな
い。血清９４は最初にニードル９０から排出さ
れ、反応カツプの内側の側面に付着する成分であ
る。反応カツプ中において充填線より上部の内面
に残存する混合されないこれらの小滴は本技術に
おいて飛沫と呼ばれる（これが本クレーム中で用
いられる飛沫という用語の意味である）。飛沫の
量は供給された血清総量の20％にも達することが
ある。このような量の混合されない血清は分析に
おいて20％もの誤差を引き起こすことがある。

第９図に示される構造においては、傾斜部分８
０の角度を小さくし、例えば第９図に示すように
35°とすることにより、軌道９６中の液体の粒子
は初期の上昇運動の後、カツプ中央部に向けて方
向を変えられる。方向変換された流れは供給され
る流れと撹拌され、完全に混合される。反応カツ
プ１８０の中央部の小さな平坦域８２は流れの運
動量の分散させる働きをする。その大きさは比較
的小さいものとし、単独でもしくは先細部分８０
と協同して、供給された液の最初の部分が撹拌作
用から離れた端へ移動するのを防止させるように
する。好ましい軌道９６は、飛沫作用を伴う典型
的な先行技術の軌道９８に反して、水平面に対す
る80の角度を45°未満とすることにより得ること
ができる。実際には、第９図に示すように角度を
35°とすると最適の結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を一実施例による分光光度分析
器示す斜視図、第２図は第１図の分光光度分析器
のターンテーブル駆動機構上に示されたカツプよ
り成る外環および中間環の拡大平面図、第３図は
第２図の線３−３についての正面図、第４図は第
２図に示されたカツプより成る２つの環の一部の
背面斜視図、第５図は第２図の線５−５について
の拡大側断面図、第６図は第２図に示された中間
環希釈カツプ群を形成する１つの弧状ユニツトの
平面図、第７図は第６図の線７−７についての
図、第８図は第７図の線８−８についての図、第
９図は本発明の実施例に用いられる反応カツプの
垂直断面図であり、従来の供給管を用いた場合の
作動を示すものである。第１０図は第９図と同様
の図であり、典型的な先行技術における充填作用
を示すものである。 Ａ……内環、Ｂ……中間環、Ｃ……外環、１
２，１４，１６……弧状ユニツト、１８，１８０
……反応カツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 間隔を置いて配置された反応カツプよりなる
   外環および間隔を置いて配置された試料カツプよ
   りなる内環を有するターンテーブル付き分光光度
   分析器において前記内環および外環の間に、分割
   できない多数の容器からなる複数のワンピース弧
   状ユニツトにより形成される希釈カツプを中間環
   として有することを特徴とする分光光度分析器。 ２ 前記弧状ユニツトの各々が、前記弧状ユニツ
   トを前記外環に着脱可能に固定する安定装置を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の分光光度分析器。 ３ 前記中間環および前記外環が単一の分割でき
   ないワンピースユニツトとして形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の分光
   光度分析器。 ４ 前記反応カツプの各々が、その外表面を取り
   囲み各反応カツプの最上部から間隔を置いて配置
   され水平フランジを有しており、前記安定装置に
   多数のカツプよりなる各弧状ユニツトの外面から
   外環中の対応する反応カツプ間の各空間に位置す
   るように外に向つて放射状に伸びる、間隔を置い
   て配置された一対の放射状アームが含まれてお
   り、該アームの各々がその外端に、隣り合う反応
   カツプ間の間隔よりも幅の広い垂直ロツドを有し
   ており、多数のカツプよりなる弧状ユニツトがそ
   の外端の下部を反応カツプランジに支持されなが
   ら反応カツプの外環に着脱可能に連結されるよう
   になつていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載の分光光度分析器。 ５ 前記希釈カツプが該カツプ中において微小量
   の液体を底部にほぼ集中して位置させることがで
   きる凹型の底面を有していることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記
   載の分光光度分析器。 ６ 前記希釈カツプが高度に研摩された金属によ
   り形成されることを特徴とする特許請求の範囲第
   ５項記載の分光光度分析器。 ７ 前記希釈カツプの底面が、組み合わされて凹
   面となる下向きに傾斜した４つの平坦な組み合わ
   せ底面部分により形成されることを特徴とする特
   許請求の範囲第５項記載の分光光度分析器。 ８ 前記希釈カツプが並列して配置され、ワンピ
   ースで多数の空洞からなる部分的な円弧状ユニツ
   トを形成する複数の空洞を有する分割できない構
   造からなることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項〜第４項のいずれか１項に記載の分光光度分析
   器。 ９ 前記希釈カツプが空洞中のすべての液体をほ
   ぼ下向きに流出させることが可能な高度に研摩さ
   れた物質で形成されることを特徴とする特許請求
   の範囲第８項記載の分光光度分析器。 １０ 前記弧状ユニツトの各々が５つの空洞を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第８項記載
   の分光光度分析器。 １１ 前記空洞の各々の底部が凹面であることを
   特徴とする特許請求の範囲第８項記載の分光光度
   分析器。 １２ 前記空洞の各々の底面が、組み合わされた
   凹面となる下向きに傾斜した４つの平坦な組み合
   わせ底面部分により形成されることを特徴とする
   特許請求の範囲第１１項記載の分光光度分析器。 １３ 前記空洞の断面がほぼ長円形であることを
   特徴とする特許請求の範囲第８項記載の分光光度
   分析器。 １４ 前記反応カツプが前記反応カツプ中で混合
   される２つ以上の化学的に異なつた成分を含む下
   向きに方向づけられる液体の流れを受け入れるよ
   うになつており、ほぼ連続する環状の周囲を有す
   る垂直に直立した壁面を包含し、最上部が開口し
   ており、底部内側の中央に平坦部分を有し、前記
   平坦部分が傾斜部分で壁面の下部と接合し、水平
   面に対する傾斜部分の角度が約45°未満であり、
   垂直に配置されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載の分
   光光度分析器。 １５ 前記傾斜部分の角度が約35°であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１４項記載の分光光
   度分析器。