JPH055734A

JPH055734A - 生化学分析装置

Info

Publication number: JPH055734A
Application number: JP21109891A
Authority: JP
Inventors: Fumio Sugaya; 文雄菅谷
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1991-08-22
Filing date: 1991-08-22
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】生化学分析素子を防湿被覆体で密閉した生化
学分析フイルムを使用し、単純な機構で生化学分析フイ
ルムに効率的かつ良好に試料液の点着を行い生化学物質
の濃度測定を精度良く行う。【構成】試料液Ｗを収容する試料液収容手段４と、生
化学分析フイルム３を搬送する搬送手段６と、試料液を
吸引し生化学分析素子31の被覆体34を突き破って所定量
の試料液を試薬層33b に点着する点着針51を先端に有す
る点着手段５と、試料液が点着された生化学分析素子を
所定時間所定温度に保つインキュベータ８と、試薬層の
光学濃度変化を測定する測光ヘッド71を有する測定手段
７とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、血液、尿等の試料液を
生化学分析素子の試薬層に点着し、試料液に含まれる所
定の生化学物質と試薬層との化学反応による光学濃度変
化から生化学物質の濃度を測定する生化学分析装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、試料液の小滴を点着供給する
だけでこの試料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実用化されている。また、このよう
な化学分析スライドを用いて試料液中の化学成分等の定
量的な分析を行うには、試料液を化学分析スライドに点
着させた後、これをインキュベータ（恒温器）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、次いで試料液中の所定の生化学物質
と化学分析スライドに含まれる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この化学分
析スライドに照射してその光学濃度を測定し、この光学
濃度から、あらかじめ求めておいた光学濃度と所定の生
化学物質の物質濃度との対応を表わす検量線を用いて該
試料液中の所定の生化学物質の物質濃度を求めるように
構成された生化学分析装置が用いられる。

【０００３】また、上記化学分析スライドに代えて化学
分析素子を連続して配設した長尺テストフイルムを使用
して、測定効率を高めるようにした生化学分析装置が、
例えば特開平１−134256号公報に見られるように公知で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に上記
化学分析スライドまたはテストフイルムは光透過性支持
体上に試薬を含有した試薬層と、点着液を展開する展開
層とを積層し、これらをプラスチック製のフレームなど
によって挾持することにより構成されている。この生化
学分析フイルムを使用して生化学分析装置によって測定
を行う上で注意しなければならない点は、測定を行うま
で上記試薬層を乾燥状態においておくということであ
る。すなわち、上記試薬層中の試薬は水分がなければ反
応しないが、水分を吸収したとたんに反応を開始し、実
際の測定に際し正確な分析結果を得ることが困難となる
恐れがあるからである。

【０００５】そこで従来、このような化学分析スライド
を乾燥状態に保持するため、各スライドを例えばアルミ
ニウムコーティングされたシール用包装材により包装
し、スライド使用時にこの包装材を破って該スライドを
取り出すようにしたものが知られている。また、上記化
学分析スライドに窒素を封入したデシケータ内に保存
し、使用時に該スライドをこのデシケータから取り出す
ようにしたものが知られている。一方、前記化学分析テ
ープを乾燥状態に保存しておくために、該テープをテー
プ取出し用窓がわずかに開いた乾燥用容器内に収納し、
テープ取出しが容易なようにこのテープを容器内に巻き
取って収容するようにしたものが知られている。

【０００６】しかしながら、上述した、スライドを包装
するものではコストが高くなり、さらに、スライド使用
時においてシールを破る必要があることから自動化が困
難という問題がある。デシケータを用いるものでは化学
分析スライドのデシケータへの格納、デシケータからの
取出しに手間がかかり、デシケータを配設するスペース
も必要となる。また、テープを特殊容器に収容するもの
では、容器に要するコスト、スペースが問題となる。

【０００７】さらに、測定が終了して残った上記スライ
ドもしくはテープによる生化学分析フイルムを分析装置
内に装着したままでは吸湿が進行して以後の測定での精
度が確保できないことから、測定完了の都度に残った生
化学分析フイルムを取り外して防湿容器に保存しなけれ
ばならないという問題がある。

【０００８】一方、生化学分析素子に試料液を点着した
後においては、この生化学分析素子を所定温度に加熱維
持して呈色反応を行うものであるが、露出させたままで
行うと点着液が蒸発して良好な反応が得られなくなるこ
とから蒸発を防止する機構を設置する必要があり装置が
複雑となる問題を有する。

【０００９】本願発明はこのような問題を解決するため
になされたもので、個々の生化学分析素子に対して防湿
被覆体で密封した生化学分析フイルムを使用し、単純な
機構で生化学分析フイルムに効率的かつ良好に試料液の
点着を行い生化学物質の濃度測定を精度良く行うように
し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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の生化学分析装置は、光透過性支持体上に設けた
試薬層を上記支持体との間に試薬層のほぼ中央部上方に
空間を形成してフイルム状の被覆体で密閉してなる生化
学分析素子を有する生化学分析フイルムを使用するもの
であって、試料液を収容する試料液収容手段と、上記生
化学分析フイルムを搬送する搬送手段と、上記試料液収
容手段の試料液を吸引し、前記生化学分析フイルムにお
ける生化学分析素子の被覆体を突き破って所定量の試料
液を試薬層に点着する点着針を先端に有する点着手段
と、試料液が点着された生化学分析素子を所定時間所定
温度に保つインキュベータと、上記生化学分析素子の試
薬層の光学濃度変化を測定する測光ヘッドを有する測定
手段とを備えて構成したものである。

【００１１】また、前記生化学分析フイルムには光透過
性支持体上に生化学分析素子が所定間隔毎に配置され、
点着手段を水平方向および垂直方向の２方向に移動する
移動機構を備えた構成としてもよい。さらに、前記測定
手段は少なくとも１つの測光ヘッドを備え、点着手段は
少なくとも１つの点着針を備えたものが好適である。

【００１２】

【作用および発明の効果】上記のような生化学分析装置
では、試料液の生化学物質の濃度を測定する場合には、
その測定生化学物質に対応した試薬層が形成された生化
学分析素子を有する生化学分析フイルムを搬送手段にセ
ットし、測定開始操作に対応して点着手段は先端点着針
を試料液収容手段に移動して所定の試料液を吸引した
後、上記所定の生化学分析素子上に移動し、この点着針
の注射針状の先端部によって生化学分析素子のフイルム
状の被覆体を突き破り、内部の試薬層に対して点着針か
ら所定量の試料液を点着する。その後、試料液が点着さ
れた生化学分析素子をインキュベータで所定時間所定温
度に保ち呈色反応させ、その光学濃度を測定手段によっ
て測定するものであって、防湿被覆体で試薬層を密閉し
た生化学分析フイルムを使用し、この被覆体を点着針で
突き破って点着することで上記試薬層の湿気による劣化
が発生していない状態での点着を行って、精度の良い濃
度測定が行える。

【００１３】また、点着後の呈色反応時においても被覆
体によって点着液の蒸発が防止され、この蒸発を防止す
るための装置を別途に必要とせず、機構の単純化が行え
ると同時に、生化学分析の前後における生化学分析フイ
ルムの保存が、シール用の包装材やデシケータ、特殊な
保存容器等を必要とせず、管理が非常に容易となり、測
定効率の向上が得られる。

【００１４】さらに、生化学分析素子、測光ヘッド、点
着針の複数配設を行うと、多数の濃度測定が同時進行で
行え、さらに測定処理能率の向上が得られる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に沿って説明す
る。図１は一実施例の生化学分析装置を一部切除して示
す斜視図である。

【００１６】生化学分析装置１には、たとえば血清，尿
等の試料液を円状に配列された収容部40に収容する試料
液収容手段４が本体部分の一端部に設置され、ここに収
容された各試料液Ｗは回転によって順次取出し位置に回
転され、上部に前後左右に移動可能に配設された点着手
段５により取り出され、後述の構成を有する長尺状の生
化学分析フイルム３の所定生化学分析素子31に点着され
る。この生化学分析フイルム３は、試料液中の測定した
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てなり、測定項目に対応し
て複数の種類が用意されている。

【００１７】前記生化学分析フイルム３は図４および図
５に示すように、ストリプス状に順次所定間隔に生化学
分析素子31が配設されているものであり、例えばＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタレート）等からなる長尺の光透
過性支持体32と、この支持体32上に積層された、展開層
33a および試薬層33b からなる略正方形形状の多層体チ
ップ33と、この多層体チップ33各々の外周部を上記支持
体32との間に挾持するとともに、この多層体チップ33の
中央部分上方に空間部34a を設けるようにしてこの多層
体チップ33を防湿状態で密閉する遮光性のフイルム状被
覆体34とにより構成されている。

【００１８】上記フイルム状被覆体34は後述の注射針状
の点着針51により容易に突き破ることのできる材料、例
えばＰＥ（ポリエチレン）で形成されている。また、上
記多層体チップ33の展開層33a は試料液Ｗをこのチップ
33の略全面に展開し得る材料により形成されており、試
薬層33b は所定の試料液成分と混合されると、所定時間
恒温保持（インキュベーション）後に呈色反応（色素生
成反応）を生じる試薬を含有している。さらに、上記生
生化学分析フイルム３は、支持体32の一方の側縁部にパ
ーフォレーション35が穿設されており、後述の搬送手段
６のスプロケット61,62 に係合される。

【００１９】上記生化学分析フイルム３は測定項目別に
供給カートリッジ11内に収容されて、図１のように、本
体部分の前部の冷蔵庫13に複数並列に装填されており、
この供給カートリッジ11から後述のインキュベータ８上
の測定部に搬送手段６によって繰り出され、測定の終了
した生化学分析フイルム３は、後方に配設された回収カ
ートリッジ12内に回収される。上記生化学分析フイルム
３の一端には、たとえばバーコードにより、この生化学
分析フイルム３のロット番号，個別番号，測定項目，使
用期限等が示されている。

【００２０】前記点着手段５は試料液Ｗの吸引吐出を行
う点着用ノズル50を有し、該点着用ノズル50の先端には
点着針51が装着され、移動手段９により前後および左右
方向に移動され、試料液収容手段４から試料液Ｗを取り
出し、これを前記供給カートリッジ11から搬送手段６に
よりインキュベータ８上に引き出された生化学分析フイ
ルム３に点着する。また、上記移動手段９は、点着手段
５を上下方向にも移動可能なように構成されており、こ
の移動手段９により点着手段５が前後左右方向に移動さ
れるときは、この点着手段５は上昇した位置にあり、上
記試料液Ｗの取出し、点着の際には下降される。また、
上記点着手段５の点着用ノズル50における先端の点着針
51は、試料液Ｗの変更に伴って交換され、この交換用点
着針51は前記試料液収容手段４の収容部40の内周側に保
持されている。

【００２１】点着された生化学分析フイルム３は、イン
キュベータ８によりインキュベーションが行われ、この
インキュベータ８の下方に配設された測定手段７により
測定される。上記生化学分析装置１の作動の制御、測定
データの処理等は、内蔵された回路部とコンピュータに
より行われ、指示を与えるキーボード22、指示のための
補助情報や測定結果等を表示するディスプレイ23、測定
結果を印字出力するプリンタ24等が設置されている。

【００２２】図２および図３は点着測定部分の概略断面
図を示し、前記点着手段５は、移動手段９のＸ−Ｙ駆動
部91により前後左右方向に移動され、図示しない吸引手
段に接続された点着用ノズル50が前記Ｘ−Ｙ駆動部91に
より垂下され、その下端部には先端が注射針状に尖った
点着針51が着脱可能に装着される。

【００２３】また、前記供給カートリッジ11からインキ
ュベータ８上に繰り出された生化学分析フイルム３に
は、そのパーフォレーション35にインキュベータ８の前
後に配設された搬送手段６のスプロケット61,62 が噛合
されるとともに、スプロケットガイド63に案内され、図
示しない駆動手段によって生化学分析フイルム３の搬送
が行われ、測定後の生化学分析フイルム３の使用済みの
部分を回収カートリッジ12（図２には図示せず）内に収
容する。この構成により試料液Ｗが点着され汚れた使用
済の生化学分析フイルム３に手を触れることなく生化学
分析装置１から取り出して廃却等を行うことができる。

【００２４】上記供給カートリッジ11と回収カートリッ
ジ12の間の生化学分析フイルム３が露出した部分の下方
には、内部が所定温度（たとえば37℃）に保たれたイン
キュベータ８が設置されている。また、このインキュベ
ータ８上には生化学分析フイルム３の搬送方向に伸び、
上面には前記点着針51が挿通される開口81a が形成され
たチャネル状のストリプス押え81が並設されている。さ
らに、上記インキュベータ８には、化学分析素子31の配
設間隔に対応して所定の大きさの多数の測光窓82が開口
されている。

【００２５】前記インキュベータ８の下部には、生化学
分析フイルム３と試料液Ｗとの呈色反応による光学濃度
を測定するための複数（図示の場合４個）の測光ヘッド
71を有する測定手段７が配置されている。上記測光ヘッ
ド71は移動枠72に並設され、該移動枠72が図示しない移
動手段により、左右方向（図２では前後方向）に往復移
動して順次点着後の生化学分析素子31を走査するように
設けられている。

【００２６】上記測光ヘッド71は所定波長の光を含む測
定用照射光を試薬層33b に照射し、反射光を光検出素子
73で検出するものであり、各測光ヘッド71には単一光源
74（ランプ）からの光がレンズ75、フィルタ76を介して
４本のオプティカルファイバ77の一端に入射され、この
オプティカルファイバ77の他端がそれぞれ測光ヘッド71
に接続されている。この測光ヘッド71内では、オプティ
カルファイバ77の他端からの光がレンズ78を経て試薬層
33b に照射される。なお、上記フィルタ76は、検査項目
に対応する複数フィルタが円板76a 上に設置され、該円
板76a をモータ79によって回転して所定の特性のフィル
タを選択するように構成されている。

【００２７】また、試薬層33b からの反射光は試薬層33
b 中で生成された色素量に応じた光情報（具体的には光
量）を担持しており、この光情報を担持した反射光が光
検出素子73に入射して光電変換され、アンプ15を介して
図示しない色素判定部に送出される。色素判定部では、
入力された電気信号のレベルに基づき試薬層33b 中で生
成された色素の光学濃度を判定し、試料液Ｗ中の所定の
生化学物質の物質濃度を特定する。

【００２８】なお、図１において、16は電解質測定部を
示し、その前方には電解質カートリッジ17が設置され、
前記本体部分の測定部上方および冷蔵庫13の上部はケー
ス18で覆われている。

【００２９】上記生化学分析装置１による測定を説明す
れば、移動手段９によって点着用ノズル50を試料液収容
手段４の所定収容部40上に移動させて点着針51を試料液
Ｗに浸漬して、該点着針51内に所定量の試料液Ｗを吸引
する。そして、この点着用ノズル50を移動手段９によっ
て測定項目に対応する生化学分析フイルム３の生化学分
析素子31上に移動させ、次いで点着用ノズル50を下動さ
せて、図５に示すように、点着針51の先端で生化学分析
素子31のフイルム状被覆体34を突き破る。この後、この
点着針51から多層体チップ33の展開層33a 上に試料液Ｗ
を所定量だけ滴下する。滴下された試料液Ｗは展開層33
a 内で拡散され、下層の試薬層33b 内に浸出して試薬と
混合する。

【００３０】続いて、点着が行われた生化学分析素子31
はインキュベータ８により所定温度に加熱されると、試
薬層33b が呈色反応（色素生成反応）を生起する。そし
て、呈色反応中の所定時間毎もしくは所定時間経過後
に、この呈色反応により生じた色素の光学濃度を測光ヘ
ッド71により測定する。所定の測定項目数の点着を終了
した場合には、点着針51を交換して次の試料液Ｗを吸引
し点着する。上記のように順次試料液Ｗを必要検査項目
に対応する生化学分析素子31上に点着し、その呈色状態
を測光ヘッド71を順次走査させて複数試料液Ｗおよび測
定項目の測定を行う。

【００３１】なお、前記点着用ノズル50の点着針51は、
生化学分析フイルム３上に点着したあとノズル洗浄部で
洗浄して、次の点着に再使用するように構成してもよ
い。また、上記実施例の生化学分析フイルム３は、フイ
ルム状の支持体32に連続的に生化学分析素子31が配設さ
れたストリプス状に形成されているが、単一生化学分析
素子31を有するスライドタイプとして搬送手段によって
順次送給するようにしてもよく、さらに、面状に生化学
分析素子を配設したタイプの生化学分析フイルムを使用
するようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る生化学分析装置を一部
切除して示す概略斜視図

【図２】点着測定部分の概略断面図

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図

【図４】生化学分析フイルムの斜視図

【図５】生化学分析素子への点着状態を示す断面図

【符号の説明】

１生化学分析装置３生化学分析フイルム４試料液収容手段５点着手段６搬送手段７測定手段８インキュベータ９移動手段 11 供給カートリッジＷ試料液 31 生化学分析素子 32 光透過性支持体 33b 試薬層 33 多層体チップ 34 被覆体 40 収容部 50 点着用ノズル 51 点着針 71 測光ヘッド 74 光源 76 フィルタ

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【手続補正書】

【提出日】平成３年９月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】上記フイルム状被覆体34は後述の注射針状
の点着針51により容易に突き破ることのできる材料、例
えばＰＥ（ポリエチレン）や各種ラミネートフイルムで
形成されている。また、上記多層体チップ33の展開層33
a は試料液Ｗをこのチップ33の略全面に展開し得る材料
により形成されており、試薬層33b は所定の試料液成分
と混合されると、所定時間恒温保持（インキュベーショ
ン）後に呈色反応（色素生成反応）を生じる試薬を含有
している。さらに、上記生生化学分析フイルム３は、支
持体32の一方の側縁部にパーフォレーション35が穿設さ
れており、後述の搬送手段６のスプロケット61,62 に係
合される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】なお、図１において、16は電解質測定部を
示し、その前方には電解質カートリッジ17が設置され、
前記本体部分の測定部上方および保冷庫13の上部はケー
ス18で覆われている。

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】光透過性支持体上に設けた試薬層を上記
支持体との間に試薬層のほぼ中央部上方に空間を形成し
てフイルム状の被覆体で密閉してなる生化学分析素子を
有する生化学分析フイルムを使用して試料液の生化学物
質の濃度を測定する生化学分析装置であって、試料液を
収容する試料液収容手段と、上記生化学分析フイルムを
搬送する搬送手段と、上記試料液収容手段の試料液を吸
引し、前記生化学分析フイルムにおける生化学分析素子
の被覆体を突き破って所定量の試料液を試薬層に点着す
る点着針を先端に有する点着手段と、試料液が点着され
た生化学分析素子を所定時間所定温度に保つインキュベ
ータと、上記生化学分析素子の試薬層の光学濃度変化を
測定する測光ヘッドを有する測定手段とを備えたことを
特徴とする生化学分析装置。【請求項２】前記生化学分析フイルムは、光透過性支
持体上に生化学分析素子が所定間隔毎に配置され、点着
手段を水平方向および垂直方向の２方向に移動する移動
機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の生化学分
析装置。【請求項３】前記測定手段は、少なくとも１つの測光
ヘッドを備えたことを特徴とする請求項１または２記載
の生化学分析装置。【請求項４】前記点着手段は、少なくとも１つの点着
針を備えたことを特徴とする請求項１記載の生化学分析
装置。