JPH0663975B2 - 生化学分析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は生化学分析装置，詳しくは反応試薬が含浸さ
れた測定素子に血液，血清等のサンプルを滴下し，これ
を測定し，当該液体試料における特定の成分の含有の有
無あるいはその含有量等を化学的に分析する，例えば比
色分析，分光光度分析等の生化学分析装置に関するもの
である． 〔従来の技術〕 一般に，血液，血清等の液体試料について，当該液体試
料における特定の成分の含有の有無あるいはその含有量
等を知るべき場合の化学分析法として乾式法と湿式法と
がある．このうち乾式法は特定の試薬が含浸された薄板
をマウント間に挟み込んでなる測定素子を用い，この測
定素子に分析すべき液体試料を滴下して供給し，これを
反応用恒温室内に置いて液体試料と試薬との反応せし
め，その反応の進行状態または結果を，例えば反応によ
る色の濃度変化を光学式濃度測定器により測定する手
段，その他の手段により測定検出するもので，液体試料
を実際上固体として取り扱うことができる点で非常に便
利であるが，多数の検体を個々に測定素子に滴下し，測
定することは困難であったため，最近では複数個の測定
素子を同一円上に等配位置に嵌合できるディスクを用
い，該ディスクを一定角度づつ回転できる如く設置し，
その停止位置の適所でサンプルを滴下し，滴下後一定時
間経過したものから順に測定位置に測定素子を移動さ
せ，該測光部において測定素子の測定面に一定波長の測
光光線を照射し，その反射光を固体受光素子で電気信号
に変換し，濃度測定ができるようにした生化学分析装置
が開発されるようになった．これは複数個の測定素子を
まとめて測定できる点で優れていたが、前記固体受光素
子はこれに入射光があってから応答し，安定レベルに到
達するまで時間遅れがあり，特に低感度領域での低入射
光量時，測定精度に問題があった． 〔発明の目的〕 この発明は上記の点に鑑み，前記測光部に用いる固体受
光素子に測定素子の測定面からの反射光が入射したとき
に，該固体受光素子が即座に応答し，測定レベルの電気
信号を出力できるようにした生化学分析装置を提供する
ことを目的としている． 〔発明の構成〕 上記目的を達成するため，この発明は測光部で測定素子
に測定面に測光光線を照射し，その反射光を固体受光素
子で電気信号に変換し，濃度測定ができるようにした比
色分析，分光光度分析等の化学分析を行うための生化学
分析装置において，前記固定受光素子に対して測定素子
からの反射光の入射があるまでの一定のバイアスをかけ
る補助照明手段と，測光時に前記補助照明を中断させる
手段とを設けた構成としたものである． 〔実施例〕 次に，この発明を添付図面に示す一実施例にもとづいて
説明する． 第１図において,1は生化学分析装置本体,2は測定素子で
ある．測定素子２は第２図示の如く測光用透孔3aを有す
るマウントベース３と、サンプル滴下用透孔4aを有する
マウントカバー４との間に一定の試薬を含浸したフィル
ム５を介装してなり，該マウントカバー４の表面には試
薬データ（分析項目）を複数ビットで判別するためのコ
ード（以下，単に項目コードという）６が表示されてい
る．該測定素子２は前記本体１の前面1aに設けた素子挿
入口７より挿入することにより第３図示の如く本体１内
に設置したディスク８の周縁部に等配列設した素子嵌合
溝９に後記する送込み手段39を通して嵌合される．該デ
ィスク８はその一つの素子嵌合溝９に測定素子２が嵌合
すると，次の素子嵌入溝９を素子挿入口７に対応させる
位置まで回転して停止するようになっている．該ディス
ク８の駆動手段として，実施例ではディスク８の周縁部
で素子嵌合溝９間に放射状溝15を形成するとともに，該
ディスク８の外周縁上に回転中心をもつ回転輪13を設
け，該回転輪13の偏心位置に植設したピン14が前記放射
状溝15に係合できるように構成している．これによりデ
ィスク８は回転輪13のピン14が放射状溝15に係合してか
ら離脱する半回転で一ピッチ送られ，ピン14が放射状溝
15を離脱してから次の放射状溝15に係合するまでの間は
静止する間歇回転を受けるようになっている．このディ
スク８を間歇回転させる回転輪13はその周面に形成した
斜歯ギヤ13′に噛合する斜歯ギヤ16を介して駆動モータ
17に連繋している．該駆動モータ17は図示しない制御部
からパルス信号を受領して作動し，その一回のパルス信
号で前記回転輪13を一回転させるようになっている．従
って，この制御部からのパルス信号の間隔によりディス
ク８の停止時間の長短が自在に調整できることとなる． なお,18はディスク８の停止時の安定を保持するための
ストッパーで，前記放射状溝15の一つにバネ付勢された
球体18aが一部落ち込むようになっている． 前記ディスク８は第４図示の如く，保熱液体10を収容し
た恒温盤11上の支軸12に軸支されている．該ディスク８
は恒温盤11の上面に対して若干隙間を有するが，素子嵌
合溝９に嵌合して測定素子２は恒温盤11に直接接触でき
るようになっている．これは通常冷間保存されている測
定素子２をサンプルとの反応温度まで効率よく予熱させ
るために有効である．また，ここに示す恒温盤11はその
底板下面に設けたヒーター（図示せず）で保熱液体10を
加温し，その熱で測定素子を予熱するようにしているも
のである．この恒温盤11の内部には保熱液体10の温度分
布を一定にするための撹拌翼11aが設けられている．該
撹拌翼11aはこれに埋設した永久磁石11a′と，該恒温盤
11の下方に設けた回転盤11bに埋設した永久磁石11b′と
の吸着力で回転盤11bに追従回転できるようになってい
る．しかして，該回転盤11bは前記駆動モータ17に連繋
ギヤ（図示せず）を介して連繋したシャフト74のギヤ75
に基端ギヤ76を介して連繋した第２シャフト77の先端ギ
ヤ78に噛合してディスク８が回転するときに同時に回転
できるようになっている． 前記ディスク８の周縁に設けた素子嵌合溝９は本実施例
では第５図示の如く〜の符号で示すようにディスク
８の周縁部に20個設けられている．そして各素子嵌合溝
９には第６図示の如くサンプル滴下窓19,前記項目コー
ド６に対応する複数個の透孔を連続させた透視窓20が設
けられている．また，前記素子嵌合溝９の側縁に沿うデ
ィスク８上には前記〜の番地を特定する番地コード
21が前記項目コード６と同様に複数ビットで読取れるよ
うに表示されている．この素子嵌合溝９のうち，番地
は後に説明するキャリブレーションのために空けられ，
測定素子２は番地〜番地に都合19個嵌合できるよう
にしている．従って，本装置をパワーオンした場合にお
いて，一定の準備動作（各素子嵌合溝内に測定素子が残
っていないことの確認動作＝停電等をしたときにこの動
作は特に有効である）終了後，前記素子挿入口７には
番地がくるようにしている．しかして，番地は素子嵌
合溝９に最初の測定素子２が嵌合すると，その嵌合があ
ったことをその直上に設けられている図示しないセンサ
ーが検出し，挿入終了信号を制御部に出力する．この挿
入終了信号を受領した制御部は前記駆動モータ17を作動
してディスク８を一ピッチ送り，番地の素子嵌合溝９
を本体１の素子挿入口７に対応させ，次の測定素子２が
番地に挿入されると上記同様の作動が繰り換えされて
番地，番地…の如く順次素子嵌合溝９が素子挿入口
７に対応し，次々と測定素子を挿入できるようになって
いる．一方、前述のような各番地に挿入された測定素子
２が素子挿入口７より一ピッチ送られた位置22には例え
ば，赤外線ホトセンサーを用いて測定素子２に表示した
項目コード６及びディスク上に表示した番地コード21を
読取るコード読取り装置23,23′が設けられ，これによ
り読み取られた情報は図示しない記録装置に番地には
何の項目の測定素子が挿入されたかが記憶されるように
なっている．同様に番地，番地の如く順次読取ら
れ，記憶されることとなる． 前記コード読取り装置23,23′の設置位置22の次の停止
位置24には測定素子２を素子嵌合溝９から排出する排出
手段25が設けられている．該排出手段25は前記サンプル
滴下窓19からディスク中心に向けて形成した長孔19′の
上方に基端部をピン27を介して枢着された排出爪26を設
け，該排出爪26の中間部をロッド28,L型レバー29を介し
てソレノイド30のプランジャー31に連繋し，かつソレノ
イド30への非通電時に前記プランジャー31を突出する方
向に牽引するバネ32を設けてなるもので，平時はバネ32
の作用でロッド28が第７図Ａの如く引き付けられ，排出
爪26の先端を上方に持ち上げ，ディスク８の回転を阻害
しないようにしているが，ソレノイド30に通電が行わ
れ，プランジャー31がバネ32に抗して引かれると，ロッ
ド28は押出されて前記排出爪26の先端を同図Ｂの如く回
動させ，前記長孔19′を通して素子嵌合溝９内の測定素
子２を排出できるように構成されている．この排出爪26
の作動で排出された測定素子２は送出手段33を介して本
体１の前面に設けた出口34より本体外に送出される．該
送出手段33は第３図示の如く駆動モータ35の出力軸に固
定したギヤ36にて排出方向に駆動される平行する２条の
シャフト37,37′を設け，該シャフト37,37′にそれぞれ
２個づつ固定した摩擦ローラ38…で測定素子２を上面ガ
イド板39との間に挟んで第８図示の如く送り出せるよう
になっている．また，前記素子挿入口７とディスク８の
素子嵌合溝９との間に設けた前記送込み手段39は前記送
出手段33の一方のシャフト37に連繋ギヤ40を介して連続
したシャフト41と，これに中間ギヤ42を介して連繋した
シャフト41′とを平行に設け，これらのシャフト41,4
1′にそれぞれ２個づつ摩擦ローラ43…を固定し，素子
挿入口７より挿入された測定素子２を上面ガイド板44と
の間に挟んで第９図示の如く素子嵌合溝９へ送り込める
ようにしている． 前記本体１の上面には，本装置の操作パネル45が設けら
れている．該操作パネル45にはディスク８の素子嵌合溝
９に測定素子２を挿入する際に必要に応じて検体No.を
入力するための数字キー46,測光方法を選択するための
３個のスイッチ47a〜47c,サンプルの滴下開始スイッチ4
8及び滴下終了スイッチ49等が設けられている． 前記素子挿入口７から素子嵌合溝９へ測定素子２を挿入
したときはその測定素子２を検出するセンサーから出力
される出力信号でディスク８が一ピッチ送られると同時
に該出力信号で駆動する図示しない第１タイマーが設け
られている．該第１タイマーは測定素子２の挿入間隔，
例えば番地〜番地，番地〜番地の如く一つの測
定素子が挿入されてから次の測定素子が挿入されるまで
の時間を管理するためのものである．この第１タイマー
の測定時間は通常，素子嵌合溝９に挿入された一つの測
定素子２が恒温盤11の熱を吸収して反応温度（ぼゞ37
℃）になるまでの所要時間を考慮して決定される．本実
施例の場合にはこの時間を最後の測定素子が挿入されて
から３分としている．具体的には一つの測定素子２の挿
入で第１タイマーは３分のカウントを開始するが，次の
測定素子が挿入されると，それまでのカウントはクリア
ーされ，最初からカウントを始める．従って，ある測定
素子が挿入され，このときから３分以内に次の測定素子
が挿入されない場合で，第１タイマーがタイムアップす
ると，挿入終了信号を制御部に送る．これにより制御部
では以後の挿入は無い，この直前に挿入した測定素子が
最後の測定素子であると判断して前記ディスク８を駆動
し，測定素子２が挿入されないで空けてある番地を後
記する測光部53へ急速搬送し，該測光部53においてキャ
リブレーションを実施する．該キャリブレーションが終
了し，その信号を制御部が受領すると，ディスク８を駆
動し，番地の素子嵌合溝９に挿入された測定素子２を
サンプル滴下部50へ急速搬送するようになっている． 前記サプル滴下部50はディスク８を収容した本体１の上
面に設けた滴下口50′と，該滴下口50′の下面に第10図
示の如く基端部をモータ51の出力軸51′に固定されたシ
ャター52とで構成されている．このシャッター52はサン
プルを滴下しない時間帯，例えば測定素子の挿入時間
中，測光時間中及びディスク駆動時間中等において滴下
口50′から本体１内に外気が進入することを阻止し，本
体１内の温度変化を抑えるためのもでのある．また，前
記シャッター52は上記機能の他，滴下タイミングをとる
ための機能をも併せ持っている．即ち，シャッター52は
常態では同図Ａの如く滴下口50′を閉口し，サンプル滴
下時のみ同図Ｂの如く開口させるようになっている．こ
の場合，最初のサンプル滴下についてはオペレータが本
体１の操作パネル45条の滴下開始スイッチ（シャッター
開作動用押しボタンスイッチ）48を押すことにより開口
するようにし，その自由意思に任せ，第２回目以降は自
動開口するようにするとともに，サンプル滴下後のシャ
ッター52の閉じ作動は特定の場合を除いて滴下終了スイ
ッチ（シャッター閉作動用押しボタンスイッチ）49を押
すことにより行われるようにしている．シャッター52を
自動で閉じる特定の場合とはシャッター52が開けられた
まま長時間放置させると外気の影響が出るのでこれを避
けるためである．要するに，第２回目以降のシャッター
52の開作動及び上記特定の場合の閉作動を自動で行わせ
ることにより，サンプルの滴下タイミングがオペレータ
ーの自由意思で無作為に引き伸ばされたり，短縮される
ことが防止できるようになり，サンプルの滴下タイミン
グがほゞ一定に保てるし，これにより滴下から測光まで
の時間管理が容易となるから全体作業のプログラムも作
成し易くなる． 前記シャッター52の閉から開までの時間及びシャッター
52の閉から測光までの時間等を管理するため，滴下終了
スイッチ49を押したときの信号で駆動する第2,第３及び
第４タイマーが設けられるとともに，シャッター52が開
いたまま放置されることを避けるための時間管理のため
にシャッター開の信号により駆動する第５タイマーが設
けられている． 前記第２タイマーは滴下終了から測光までの時間を各測
定素子毎に管理するものである．例えば，滴下終了した
測定素子がエンドポイント法で測光する性質のものであ
れば７分が，レートポイント法で測光する性質のもので
あれば２分,4分が各測定素子毎に管理されるようになっ
ている．従って，この第２タイマーは各素子嵌合溝９に
挿入できる測定素子と同数（実施例では19個）設置され
ている．なお，この測光方法がエンドポイント法か，レ
ートポイント法かの区別は分析項目により決定され，前
記項目コード６の読取り時に予め記憶装置に記憶される
ようになっている． 第３タイマーは最初の測定素子（例えば番地の測定素
子）にサンプルを滴下終了してからその測定素子を測光
するまでの時間，即ち滴下可能時間を管理するものであ
る．例えば，最初の測定素子がエンドポイント法のもの
であれば７分，レートポイント法のものであれば２分を
それぞれ管理し，それ以降の滴下が出来ないようにする
ものである．尤も，この７分なり,2分なりは測光すると
きの時間であるから測定素子を測光部53まで搬送する時
間を考慮し，実際のタイムアップの時間は前述の時間よ
り30〜40秒程度前，即ち，前者の場合には滴下終了から
６分20〜30秒，後者の場合には同１分20〜30秒の如く設
定されることとなる．この第３タイマーはそのタイムア
ップにより前記シャッター52を閉じたままにし，以後滴
下をできなくするため，本実施例では時間切れ（第３タ
イマーのタイムアップ）30秒前にはストップウォッチ
（図示せず）が作動するようにし，ディスプレイ61に残
り時間を30,29,28…の如く秒読み表示手段及び音響によ
る警報手段が設けられている． 第４タイマーは一つの測定素子にサンプル滴下終了によ
り閉じたシャッター52を自動開口させるまでの時間を管
理するためのもので，この管理時間はオペレーターの作
業速度により第３タイマーの許す限り自在に決定できる
が，通常は30〜15秒程度に調整して充分である． 第５タイマーはシャッター52を開けたまま長時間放置さ
れることにより測定素子の温度が変化したりしないよう
にシャッター開からの時間を管理し，そのタイムアップ
により警報を発させるとともに，自動閉口させるための
ものである．この第５タイマーの設定時間はその性質上
短い時間例えば15秒以内（実施例では10秒程度の如く極
く短時間にしている）設定されることから，その時間の
経過を作業者に知らせるために例えば１秒間隔で一定の
信号音を鳴すようにすることがよく，このための発音装
置（図示せず）に備えている．シャッター開から15秒以
内に滴下を終了して滴下終了スイッチを押すとシャッタ
ーは閉じるが，第５タイマーのタイムアップでシャッタ
ーを閉じた場合には該シャッター52は前記第３タイマー
がタイムアップしていない限り滴下開始スイッチ48を押
すことにより再度開口させることは可能となるようにし
ている． 前述の如く，滴下可能時間を管理する第３タイマーのタ
イムアップはディスク８の素子嵌合溝９に嵌合した測定
素子の全部にサンプル滴下が行われない場合にも以後の
サンプル滴下を不能する．そして滴下が行われた測定素
子のみを順次測光部53に送って測光することとなる．つ
まり，サンプル滴下が番地から番地まで行ったとこ
ろで第３タイマーがタイムアップしたとすると，これら
のみが測光され，サンプル滴下が行われなかった番地
以降の測定素子については，番地の測定素子が測光終
了した時点で，再度キャリブレーションを行い，番地
をサンプル滴下部へ送り，上記同様の手順が繰り換えさ
れるようになっている． 前記測光部53はサンプル滴下により測定素子２のフィル
ムに含浸した試薬との反応の進行状態又は結果を反応に
よる色の濃度変化を光学式に測定するもので，第11図示
の如くハロゲンランプ等の光源54より発生した光線をレ
ンズ55及び切換え可能なフィルター56を介して所望の波
長（分析項目に応じた波長）の測光光線にし，該測光光
線はミラー57を介して屈曲され，光ファイバー58を通し
て測定素子２の測定面（素子裏面）に照射し，その反射
光を光ファイバー59を通して固定受光素子60に伝送し，
該固体受光素子60で電気信号に変換し，濃測計（図示せ
ず）でその反射濃度即ち光学的濃度を出し，これで物質
濃度を分析項目毎に作られた検量線に照らして測定値を
求めて本体１のディスプレイ61に数値として表示すると
ともにロール状記録紙62に印字できるように構成されて
いる．前記フィルター56は回転式になっており，シャッ
ターの代用ともなる． 80は前記受光素子60の受光面への補助照明手段で，該補
助照明手段80はハロゲンランプ等の光源54からの測光光
線が測定素子２の測定面に照射され，その反射光が固体
受光素子60に入射されたときに，該固体受光素子60が即
座に応答できるようにするためのものである．即ち，該
固体受光素子60に常時一定のバイアスをかけ，実際の測
光レベルまで到達する時間を可能な限り短縮できるよう
にしている．なお，前記補助照明手段80の補助照明はハ
ロゲンランプ等の光源54が発光するとき（測光時）には
中断するようになっている．この中断は補助照明手段80
の光路上に開閉シャッターを設けても，また，スイッチ
等の電気回路を設けてもよい． 63は前記測光光線の光路には45゜に傾斜設置した透明ガ
ラスで，該透明ガラス63はこれを反射する一部の光を固
体受光素子64を介して補正回路にリファレンスできるよ
うにし，測光光線の光量等が経時的に変動することによ
る測定値の誤差を可能な限りなくすようにしている．こ
の固体受光素子64にも前記補助照明手段80′を設けるこ
とが好ましい． 65はキャリブレーション機構で，該キャリブレーション
機構65は前記測光部53に使用する濃測計が常に安定した
値を出すとは限らないことから，実際の測定素子を測光
する前のできるだけ近い時間内に行う較正手段である．
即ち，このキャリブレーション機構65は光学濃度を正確
に測光できる一定の装置で予め測定されている低い光学
濃度値の第一標準板66と，高い光学濃度値の第二標準板
67の２種を備えたスライド68を設け，該スライド68を，
モータ69の出力軸に固定した円盤70の偏心位置に設けた
ピン71に長孔72を介して係合し，前記円盤70の回転で直
線の往復運動が与えられるようになっている作動体73に
取付けている。そして，該キャリブレーション機構65は
測定素子が番地から順に挿入され，第１タイマーのタ
イムアップ後，空の番地の素子嵌合溝９が測光部53に
対応する位置に来たときに作動開始し，それまでは第12
図Ａの如くスライド68をディスク８から後退させてい
る．この作動開始でモータ69は円盤70を同図Ｂの如く回
転し，停止させる．これにより作動体73ととにスライド
68が前進して番地の素子嵌合溝９に挿入し，同図Ｂの
如く同一標準板66を前記測光部53上に位置させる．該第
一標準板66の測光後，モータ69は再動し，スライド68を
更に前進させ，同図Ｃの如く第二標準板67を測光部53上
に位置させる．これら第一及び第二標準板66,67の測光
で当該測光部53に使用の濃測計から出る低い電圧値V1及
び高い高圧値V2に対する光学濃度値D1及びD2が得られる
から，第13図示の如く縦軸に電圧値V,横軸に光学濃度Ｄ
をとってその座標を求めれば一定の傾きの直線が得られ
る．従って，この直線の傾き角をa,縦軸との交点をｂと
すると， Ｖ＝ａ・Ｄ＋ｂ という関係が成り立つ．従って，実際の測定素子を測光
して出た電圧値Vxのときの光学濃度Dxは上記式に当ては
めることにより， Dx＝（Vx−ｂ）／ａ として計算することができ，正しい光学濃度値に較正さ
れ，物質濃度値が正しい値として求められることとな
る． 前記キャリブレーション機構65によるキャリブレーショ
ン実施後，測定素子は番地から順に滴下部47に搬送さ
れ，前述したようにサンプルを滴下される． なお，本実施例では特に図示していないが，前記測光部
53には光源54の光量が減じたときの補償ができるように
している．即ち，光量が一定の値以上であると，光量に
対する出力電流がリニア（直線性を保つ）の関係にある
が，光量が減じてそのリニアな域から外れた場合には前
記キャリブレーションの実施のみでは充分な精度が補償
できない．従って，かかる場合の光量と，出力電流との
関係曲線を予め作成し，これをデータとして記憶装置に
記憶させておいて光量が減じた場合でも光学濃度値か正
しく求められるようにしている． 次に，上記実施例の作動順を第14図に基づいて説明す
る． まず，パワースイッチをON（ステップＩ）する．これに
よりディスク８の素子嵌合溝９内に測定素子が残ってい
ないかが素子挿入口７に対応して設けたセンサーにより
チェックされ，残っている場合には残っている番地の素
子嵌合溝９を排出手段を設けた位置に搬送し，排出処理
（ステップII）が行われる．全部の素子嵌合溝９がチェ
ックされた後，番地の素子嵌合溝９を素子挿入口７に
対応する位置まで移動（ステップIII）する．ここで，
オペレーターは必要に応じて本体１の上面の操作パネル
45の測定方法の選択スイッチ47a〜47cの何れかを操作し
てモードを選択（ステップIV）する．このモードにはエ
ンドポイント法，レートポイント法及びこれらの混合法
の３種類あるが，通常ではこれらの選択スイッチを操作
しない限り，エンドポイント法のモードになっている．
従って，これ以外の２種の方法を選択する場合或いは他
のモードからエンドポイント法のモードに戻す場合に操
作することとなる． 次いで，オペレーターは前記操作パネル45上の数字キー
46を操作して検体No.を入力（ステップＶ）する．この
検体No.の入力は検体を採取した人が数人いた場合の区
別のために必要であり，同一人の場合は必ずしも入力し
なくてもよい． 上記作業の終了後，測定素子２を素子挿入口７より挿入
する（ステップVI）．最初の測定素子が番地の素子嵌
合溝９に挿入されると，それがセンサーにより検出さ
れ，ディスク８が一ピッチ送られ，番地の素子嵌合溝
９を本体１の挿入口７に持っていく．斯くして次々と挿
入が行われるが，この挿入間隔は第１タイマーで管理さ
れる時間（３分）内に行う必要がある．素子嵌合溝９に
挿入された測定素子は次の位置でコード読取り装置23,2
3′により項目コード６と番地コード21が読取られ，図
示しない記憶装置に何番地には何項目の測定素子が挿入
されたかがそれぞれ記憶される．この挿入に当り，選択
モード例えばエンドポイント法のモード測定する場合に
おいて，これと異なるモードの測定素子が挿入された場
合にはディスプレイ上に“エラー表示”が出る．そして
間違えた測定素子は排出部へ搬送され，直ちに排出され
る．排出後，空になった素子嵌合溝９はほゞ一回転して
再び素子挿入口７へ搬送され，次の測定素子が挿入され
る．この排出処置はモード相違の他にバーコードの印刷
ミスなど測定素子として適さないもの等について行なわ
れるものである．また，前記操作パネル45上にはキャン
セルスイッチ79が設けられ，測定素子を間違えて挿入し
た場合に，これを押すことにより上記同様の作動が行わ
れるようになっている． しかして，測光しようとする測定素子の全部が挿入され
る等により前記第１タイマーがタイムアップすると，制
御部では以後の挿入は無いと判断し，測定素子２が挿入
されないで空けてある番地を測光部53へ搬送し，該測
光部53に設けたキャリブレーション機構65が作動し，キ
ャリブレーション（ステップVII）を実施する． 次いで、番地の素子嵌合溝９に挿入された測定素子２
をサンプル滴下部50の直下に急速搬送する．この測定素
子が滴下部50に来たことはブザー等で知らせるようにな
っているとともに，ティスプレイ61上に検体No.,分析項
目等が表示される．オペレーターはこの表示を確認して
ピペットＰに必要なサンプルを採ってから操作パネル45
上の滴下開始スイッチ48を押す．これまでの間に測定素
子２は恒温盤11の熱により反応温度まて加温されている
のが通常であり，いつでもサンプル滴下が可能となって
いる．この滴下開始スイッチ48の押し操作でシャッター
52が開口するのを待ってサンプルを滴下（ステップVII
I）する．サンプル滴下を済ませた後，オペレーターは
滴下終了スイッチ49を押す．これにより，シャッター52
が閉じられ，ディクス８が回転し，次の番地の測定素子
を滴下部直下に移動する．滴下終了スイッチ49が押され
た場合において，滴下終了から測光までの時間を各測定
素子毎に管理する第２タイマー，最初の測定素子の滴下
から測光までの時間（滴下可能時間）を管理する第３タ
イマー，次の滴下までの時間を管理する第４タイマー，
シャッター52が開いたまま長時間放置されないようにシ
ャッター開からの時間を管理する第５タイマーが作動す
る． 前記第３タイマーがタイムアップすると，番地の測定
素子から順次，測光部53へ搬送され，測光される（ステ
ップIX）が，各測定素子２は測光時間の10秒程度前に一
旦測光部53の一つ前のディスク停止位置まで急速搬送さ
れ，そこで待機し，測光時間になったときに測光部53へ
移動すると同時的にハロゲンランプ等の光源54が発光
し，かつ，それまで継続して受光素子60の受光面を照明
していた補助照明手段80が消燈する．従って，光源54を
発した光がレンズ55,フィルター56,ミラー57及び光ファ
イバー58を通して測定素子２の測定面に照射し，その反
射光が光ファイバー59を通して受光素子60に伝送され
る．この受光素子60は補助照明手段80によりその直前ま
で一定のバイアスがかけられていたもので，即座に反応
し，極めて短時間で測光レベルまで到達し，反射濃度即
ち光学的濃度が誤差なく求められる．この結果が物質濃
度の数値が測定素子の連続番号，項目とともにディスプ
レイ61に表示されるとともに，同結果がロール状記録紙
62に印字されることとなる． なお，前記サンプル滴下が全部の測定素子に行わないよ
うに前記第３タイマーがタイムアップした場合はその時
点までに滴下された測定素子のみが測光され，この終了
後，残りの測定素子がステップVIIからステップIXを行
うこととなる． 斯くして，全部の測定素子についてその測光が終了する
と，番地の素子嵌合溝９が排出手段25を設けた位置に
移動し，ここにおいて順次測光済み測定素子が全部排出
（ステップＸ）され，排出が終了した後は番地が挿入
口７に移動（ステップIII）されて一回の分析作業を終
了する．従って，その後パワースイッチをOFFにするこ
となく，二回目の分析作業を行う場合は前記ステップIV
からの作業となる． 第15図はエンドポイント法を行う場合のサンプル滴下タ
イミングと，測光タイミングとを示すグラフで，横軸に
時間（分），縦軸に測定素子の個数を示している．図
中，細横棒は一つの測定素子をサンプル滴下部に移動
し，滴下終了する迄の時間の長さ（滴下間隔）を示し，
太横線は一つの測定素子を測光部に移動し，測光終了す
る迄の時間の長さ（測光間隔）を示している． 本グラフは前記滴下間隔及び測光時間を正しく30秒づつ
取った場合において，最初の測定素子へのサンプル滴下
終了から当該測定素子を測光するまでの時間t1は６分30
秒であり，この時間がサンプル滴下可能時間となること
から，該時間中には２〜14番までの測定素子にサンプル
滴下が可能であること，これら14番までの測定素子に対
する７分後の測光が終了する横軸上の14分までの時間t2
は滴下不能時間となることを示している．なお，本グラ
フは滴下間隔及び測光間隔を30秒と設定しているが，こ
れを15秒とすれば，前記滴下不能時間の終点までに単純
計算で倍の滴下が可能となるとともに，測光終了までの
時間の短縮が可能となる． 第16図はレートポイント法を行う場合のサンプル滴下タ
イミングと，測光タイミングとを示すグラフで，前述と
同様に横軸に時間（分）を，縦軸に測定素子の個数を示
している． 図中，両端矢の細横棒は一つの測定素子をサンプル滴下
部に移動し，滴下終了する迄の時間の長さ（滴下間隔）
を示し，両端矢の太横棒は一つの測定素子を測光部に移
動し，測光終了する迄の時間の長さ（測光間隔）を示し
ている． 本グラフは前記滴下間隔及び測光時間を正しく30秒づつ
取った場合において，最初の測定素子へのサンプル滴下
終了から当該測定素子を測光するまでの時間t1は１分30
秒であり，この時間がサンプル滴下可能時間となること
から，該時間中には２〜４番までの測定素子にサンプル
滴下が可能であること，これら４番までの測定素子に対
する２分後の測光と,4分後の測光と終了するまでの時間
t2は滴下不能時間となること，この滴下不能時間t2が終
わる横軸の６〜８分までの２分間が再び滴下可能時間t
1′となり，この時間中に５番〜８番の測定素子に滴下
できること,8〜12分までの４分間は再び滴下不能時間t
2′となることをそれぞれ示している． 第17図はエンドポイント法とレートポイント法との混合
モードの場合で，前述と同様に横軸に時間（分），縦軸
に測定素子の個数を示している．図中，細横棒はエンド
ポイント法のサンプル滴下間隔を，太横線は同法の測光
間隔を示し，両端矢の細横棒はレートポイント法のサン
プル滴下間隔を，両端矢の太横線は同法の測光間隔を示
している． 本グラフは15秒間隔で１番から６番目のエンドポイント
法の測定素子にサンプルを順次，滴下し，その最初の測
定素子の測光が行われるまでの滴下可能時間t1中に７番
目から２番目のレートポイント法の測定素子へのサンプ
ル滴下及びその測光が終了したことを示している．従っ
て，この場合はエンドポイント法の測定素子への測光が
終了する８分30秒後には１〜12番目までの全ての分析を
一気に終了させることが可能となる．即ち，エンドポイ
ント法とレートポイント法との混合モードの場合にはエ
ンドポイント法のものを先に行い，その測光までの滴下
可能時間を利用してレートポイント法のものを行うよう
にすれば滴下及び測光時間の節約が図れることが判る． なお，上記実施例では周縁部に測定素子２の嵌合溝９を
配設したディスク８を，該嵌合溝に対応する角度ごとに
間歇回転できるように設けた循環式の移送手段で測定素
子を移送する場合について説明したが，これに限らず，
他の適当な手段を用いる場合もある．第18図A,Bは他の
代表的なものを示している．同図Ａはプッシャー装置を
用いた循環式移送手段である． 図中,100は矩形の外枠,101は該外枠100内に方形に循環
できるように１個分の空間102をあけて並べた板状のシ
ューで，該シュー101は測定素子２の嵌合溝９を有し，
上面にサンプル滴下窓19,下面に測光用窓（図示せず）
を設けてなる.103〜106は外枠100の４つのコーナーにシ
ュー101を進行方向に押圧するプッシャーである．該プ
ッシャー103〜106はシュー101が図示の状態にある場
合，即ち，プッシャー103の直前に前記空間102がある場
合はプッシャー104を作動させてその直前にあるシュー1
01を押し出し，次にプッシャー105を作動させ，更にプ
ッシャー106,103の如くその作動を順次変更させる．こ
れによりシュー101は矢印に示すように外枠100内で循環
する．従って，その循環の途中において，測定素子２の
挿入部7,サンプル滴下部50,測光部53及び排出部34を設
ければ上記実施例で示したと同様の操作が可能となる． 同図Ｂは測定素子を長楕円循環式に移送できるようにし
たもので，図中,200は長楕円形の外枠,201は二軸202,20
3間に掛け渡されたエンドレス部材,204はエンドレス部
材201に１点で支持された測定素子の嵌合溝９を有する
シューである．この場合はエンドレス部材201を掛け渡
した一方の軸202或いは203を間歇駆動することにより，
シュー204を矢印方向に移動させることができ，前記Ａ
の場合と同様にその移動途中に測定素子２の挿入部7,サ
ンプル滴下部50,測光部53及び排出部34を設けることに
より，上記実施例で示したと同様に作動させることが可
能となる． 〔発明の効果〕 このように，この発明に係る生化学分析装置は測光部で
測定素子の測定面に測光光線を照射し，その反射光を固
体受光素子で電気信号に変換し，濃度測定ができるよう
にした比色分析，分光光度分析を行うための生化学分析
装置において，前記固定受光素子に対して測定素子から
の反射光の入射があるまでの一定のバイアスをかける補
助照明手段と，測光時に補助照明を中断させる手段とを
設けたことを特徴としているから，瞬間的に測定素子を
測定することができるようになる．従って，従来，測光
光線の照射による温度上昇で素子の発色反応に影響を与
えていたが，この影響が少なくなる．また，補助照明に
より予め光履歴現像をとっているから，従来，特に測定
波長400mm近くでの反射濃度Dr＝1.5〜2.5の場合に問題
となっていた応答速度の悪さが，改善できるという優れ
た効果を奏するものである．

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示し，第１図は装置の外観斜
視図，第２図は測定素子の分解斜視図，第３図はディス
ク及びその周辺機構を示す平面図，第４図はディスク及
び恒温盤の縦断正面図，第５図は素子嵌合溝の番地を示
すディスクの平面図，第６図はディスクの一部拡大斜視
図，第７図A,Bは排出手段の作動状態を示す斜視図，第
８図は排出爪と送出手段の関係を示す断面図，第９図は
送込み手段作動状態の断面図，第10図A,Bはシャッター
の作動を示すサンプル滴下部の断面図，第11図は測光部
の構成を示す断面図，第12図A,B,Cはキャリブレーショ
ン機構の作動状態を示す断面図，第13図はキャリブレー
ションを説明するためのグラフ，第14図は本装置の作動
順を示すブロック図，第15図はエンドポイント法の滴下
及び測光タイミングを示すグラフ，第16図はレートポイ
ント法の滴下及び測光タイミングを示すグラフ，第17図
はエンドポイント及びレートポイント法の混合法の滴下
及び測光タイミングを示すグラフ，第18図A,Bは測定素
子の移送手段の他の例を略示的に示す平面図である． １……生化学分析装置本体、２……測定素子 ６……項目コード、７……素子挿入口 ８……ディスク、９……素子嵌合溝 11……恒温盤、13……回転輪 14……ピン、15……放射状溝 17……駆動モータ、21……番地コード 23,23′……読取り装置、50……サンプル滴下部 52……シャッター、53……測光部 65……キャリブレーション機構 66……第１標準板、67……第２標準板 80……補助照明手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】測光部で測定素子の測定面に測光光線を照
   射し，その反射光を固体受光素子で電気信号に変換し，
   濃度測定ができるようにした比色分析，分光光度分析等
   の化学分析を行うための生化学分析装置において，前記
   固定受光素子に対して測定素子からの反射光の入射があ
   るまで一定のバイアスをかける補助照明手段と，測光時
   に前記補助照明を中断させる手段とを設けたことを特徴
   とする生化学分析装置．