JPH0697231B2 - 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） 本発明は一層または多層の試薬層を有するテストフィル
ムに被検査液を点着し、所定時間恒温保持（インキュベ
ーション）を行ない、このインキュベーションの途中ま
たは終了後に試薬と被検査液との反応による呈色度合
（色素生成度合）を測定する生化学分析装置に関するも
のであり、特に上記テストフィルムを長尺テープ状に
し、一度に全部このテープを測定に使用しなくても長期
間このテープを保存しておくことのできる生化学分析装
置に関するものである。

（従来の技術） 被検査液の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。

近年、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（特開昭53-21677号，特開昭55-164356号
等）実用化されている。これらの化学分析スライドを用
いると従来の湿式分析法に比して簡単且つ迅速に試料液
の分析を行なうことができるため、その使用は特に数多
くの被検査液を分析する必要のある医療機関、研究所等
において好ましいものである。

このような化学分析スライドを用いて被検査液中の化学
成分等の分析を行なうには、被検査液を化学分析スライ
ドに計量点着させた後、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、次いで被検査液中の成
分と化学分析スライドの試薬層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反射光学濃度を測
定するもので、これにより、上記化学成分等の定量的な
分析を行なう。

この場合、上述の医療機関、研究所等における分析で
は、数多くの被検査液の分析を行なう必要があり、この
分析を自動的に且つ連続的に行なえるようにするのが望
ましい。このようなことから、上記化学分析スライドを
用いて自動的に且つ連続的に被検査液の分析を行なえる
ようにした化学分析装置について種々の提案がなされて
いる（たとえば特開昭56-77746号）。また自動的かつ連
続的に被検査液の分析を行なうひとつの手段として、上
記スライドのかわりに試薬を含有させた長尺テープ状の
テストフィルムを収容しておき、このテストフィルムを
順次引き出して順に点着、インキュベーション、測定を
行なう装置も提案されている（たとえば米国特許明細書
3,526,480）。

（発明が解決しようとする問題点） 化学分析スライドを用いると、１回の測定に１個のスラ
イドを使用するため自動的かつ連続的に被検査液の測定
を行なうためには多数のスライドを扱う必要があり装置
が複雑化，大型化し、価格も高いものとなるという問題
がある。また長尺テープ状のテストフィルムを用いると
自動的かつ連続的に測定を行なうには都合が良いが、一
度連続的に測定し、まだテストフィルムが残っていると
このテストフィルムは通常経時変化しやすいため、一本
のテープを全部使用せず残った部分も使用済の部分と一
緒に廃棄する等の措置が必要であり、テープの一部が無
駄になるという問題があった。

本発明は自動的かつ連続的に測定を行なうのに便利な長
尺テープ状の長尺テストフィルムを使用する方式を採用
して装置の単純化，小型化，低価格化を図るとともに、
一度の連続した測定でこのテストフィルム全部を使用せ
ず残余のフィルムがある場合、この残った部分はそのま
ま装置内に保存しておいても次回の測定に使用できるよ
うにした生化学分析装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、被検査液と反応して光学濃度変化を生ずる試
薬を含有する長尺テストフィルムを収容してこのテスト
フィルムの使用前の部分を所定の温湿度に制御するテス
トフィルム収容手段を備えたことを特徴とし、このテス
トフィルム収容手段内に収容された長尺テストフィルム
をテストフィルム搬送手段により順次引き出し、被検査
液収容手段内に収容された被検査液を点着手段により取
り出して長尺テストフィルムの引き出された位置に点着
し、その後インキュベータによりインキュベートし、検
出手段により光学濃度を測定するように構成したことに
より上記問題点を解決したものである。

（作 用） 後述するように、本発明者の実験によると上記長尺テス
トフィルムを所定の低温，低湿下におくと経時変化の進
行速度が著しく低速となるという事実がある。そこで、
長尺テストフィルムの使用期限，使用頻度等を考慮して
決定した所定の温湿度に長尺テストフィルムの未使用の
部分を制御するテストフィルム収容手段を備えることに
より、このテストフィルムを一度に全部使用してしまわ
なくてもこのテストフィルムの未使用の部分をそのまま
この装置内に収容したままで経時変化を押え、次回の測
定に供することができることとなる。

（実 施 例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。

第１図は本発明に係る生化学分析装置の一実施例を示し
た斜視図である。

この実施例の生化学分析装置１には、透明な蓋２が備え
られており、この蓋２を開けて以下に述べる被検査液、
長尺テープ状の長尺テストフィルム３等をこの装置１内
に収容しおよび取り出すようになっている。この装置１
には、たとえば血清，尿等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４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５によ
り取り出され点着される。この被検査液収容手段４の内
側には、遠心分離手段６が備えられている。この遠心分
離手段６は、体液たとえば血液（全血）を収容しこの血
液を遠心分離して被検査液である血清を生成すること等
に用いられる。長尺テストフィルム３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長尺テストフィルム３が用意されて
いる。この長尺テストフィルム３の未使用の部分は、フ
ィルム供給カセット７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８内に巻かれてい
る。フィルム巻取カセット８の一端には、たとえばバー
コード９により、この長尺テストフィルム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。
フィルム巻取カセット８内のリール10の中央部には、後
述するように長尺テストフィルム３を装置１内に収容し
たあと、この長尺テストフィルム３をフィルム供給カセ
ット７から引き出すためのモータの回転軸と係合する孔
11が設けられている。長尺テストフィルム３はカセット
7,8に巻かれたまま、装置１内に収容される。フィルム
供給カセット７とフィルム巻取カセット８とは、この図
に示すように分離されている。この装置１を用いて同時
に複数項目の測定が行なえるようテストフィルム収容手
段12には複数個の長尺テストフィルム３の未使用の部分
を並列させて収容できるよう構成されている。テストフ
ィルム収容手段12内のこの第１図の右端には、被検査液
中の電解質（たとえば、Na⁺,K⁺,Cl^-等）を測定するため
の電解質測定用スライド（後述する）を収容する電解質
測定用スライド収容部14が設けられており、未使用のス
ライドはこの収容部14内に積み重ねて収容される。点着
手段５はその先端に点着用ノズル15を有し、レール16上
に乗せられた移動手段17によりレール16が延びる方向に
移動され、被検査液収容手段4,遠心分離手段６から被検
査液を取り出しテストフィルム収容手段12内から後述す
るテストフィルム搬送手段により、引き出された長尺テ
ストフィルム３上および押し出された電解質測定用スラ
イド上に点着する。また、移動手段17は、点着手段５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17により点着手段５がレール16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。

尚、本明細書においては電解質測定用スライドをテスト
フィルムに含め、電解質測定用スライドと長尺テストフ
ィルム３とを合わせて「テストフィルム」と称する。

点着用ノズル15は、テストフィルム上に点着したあと後
述する作動順序に従い、電解質測定用スライド収容部14
と被検査液収容手段４の間に、この両者に近接して配置
されたノズル洗浄部18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、測定手段により測定
される。

装置１全体の作動の制御、測定データの処理等は、回路
部19とこの回路部19に接続されたコンピュータ20により
行なわれる。回路部19の前面に設けられた操作・表示部
21には、装置１の電源スイッチや装置１での消費電流を
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20には装置１に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CRTディスプレ
イ23、測定結果を印字出力するプリンタ24、および装置
１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収容
するフロッピィディスク装置25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１の
主要部の平面図である。

テストフィルム収容手段12は、この中から引き出しまた
は押し出された全てのテストフィルムの点着位置41,4
1′,41″が図に一点鎖線で示す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18、被検
査液収容手段４内の被検査液取出し装置40a、および遠
心分離手段６内の被検査液取出し位置42aが配列される
ように構成されている。このように一直線上に配列した
ことにより、後述する移動手段の構造が簡単となり、こ
のことがこの装置１の故障減少、コストダウンに結びつ
いている。

被検査液収容手段４は、複数個の被検査液をほぼ円状に
配された収容部40に収容する構成となっている。また、
この被検査液収容手段４は、ほぼ円状に配された収容部
40が回転される構成となっており、この収容部40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40aに位置するように自動的に回転される。収
容部40に収容された被検査液の蒸発による変質を防ぐた
めに、取出し装置40a以外の収容部40の上には図示しな
い蓋がかぶせられる。

遠心分離手段６は、体液を収容部42に収容するよう構成
されており、収容部42に収容された体液に遠心分離操作
を行ない、この操作終了後、被検査液収容手段４と同様
に点着手段によって取り出される順に取出し位置42aに
被検査液が位置するように回転制御される。ここで体液
とはたとえば血液（全血）であり、この全血を遠心分離
することにより血漿が上に浮かび、血餅が下に沈むが、
被検査液である血清または血漿を血餅と別の容器に移さ
なくても、点着手段５により取り出すように構成されて
いる。この遠心分離手段６の収容部42の上にも、被検査
液収容手段４の場合と同様に図示しない蓋がかぶせられ
る。

点着手段５は、レール16上に乗った移動手段17によりレ
ールの延びる方向に移動され、取出し位置40aまたは取
出し位置42aから被検査液を取り出しテストフィルム上
の点着位置41,41′に点着する。電解質測定用スライド
上には、参照液と被検査液の双方を点着する必要がある
るため、２つの点着位置41′,41″がある。点着位置4
1′には被検査液が点着され、点着位置41″には、参照
液が点着される。

第３図は、第１図に斜視図を示した生化学分析装置１
の、第２図のＸ−Ｘ′に沿った断面図を示している。第
１図，第２図と同一の部材には同一番号を付してある。

長尺テストフィルム３はフィルム供給カセット７および
フィルム巻取カセット８に収容されたまま、この装置内
に収容される。フィルム供給カセット７は、テストフィ
ルム収容手段を構成する保冷庫50に収容され、フィルム
巻取カセット８は巻取室51に収容される。

このように長尺テストフィルム３の未使用の部分をフィ
ルム供給カセット７に収容したため、この未使用の長尺
テストフィルム３に手を触れることなく、テストフィル
ム収容手段内に収容できる。

フィルム巻取カセット８の一端には、前述したようにこ
の長尺テストフィルム３のロット番号，個別番号，測定
項目，使用期限等の情報が記載されたたとえばバーコー
ド９が付されており、巻取室51内のこのフィルム巻取カ
セット８が収容されたときのバーコード９に対応する位
置に備えられたバーコード読取手段52により、このバー
コード９に記載された情報が読み取られる。この読み取
られた情報は、例えば第１図に示したフロッピィディス
ク装置25内のフロッピィディスクに記憶され、測定項目
の管理、フィルム供給カセット７内に残っている未使用
フィルムの残長の管理、長尺テストフィルム３のロット
間のバラつきによる測定値の誤差の補正等に用いられ
る。またこの長尺テストフィルム３を途中まで使用して
一旦装置１から取り外した場合にも第１図に示したキー
ボード22からの消去命令を入力し、またはこの長尺テス
トフィルム３の有効期限切れ等のために自動的に消去さ
れない限りフロッピィディスクにこの長尺テストフィル
ム３の個別番号，未使用フィルムの残長等を記憶してお
き、この長尺テストフィルム３を再使用するために再び
テストフィルム収容手段12内に収容した場合に、この再
収容された長尺テストフィルム３の個別番号とフロッピ
ィディスク内に記憶された情報が対比され、この長尺テ
ストフィルムの未使用の残長等が再び管理される。

尚、前述したバーコード９はフィルム供給カセット７に
付し、バーコード読取手段52を保冷庫50内に備えてもよ
い。また、長尺テストフィルム３のロット番号，使用期
限等の情報を装置１に伝達する手段は前述したバーコー
ドと、このバーコードを読み取る手段に限られず、フィ
ルム供給カセット７またはフィルム巻取カセット８に情
報を記録して長尺テストフィルム３をこの装置１内に収
容したときにこの情報を読み取る公知の手段のいずれを
用いてもよい。

保冷庫50は、断熱材を使用した保冷庫壁54で囲まれ、こ
の保冷庫壁54の一面には、保冷庫50内を所定の低温低湿
に保つための冷却除湿装置58が取りつけられファン60に
より保冷庫50内の空気を循環させている。

第４図は、未使用の長尺テストフィルム３を種々の温湿
度条件下に置いた場合の経時変化の速度を、この長尺テ
ストフィルム３を測定に使用できる日数で表示した一例
のグラフである。この図の円内の数字が、その円に対応
する温湿度条件下に置いた場合の使用可能日数を表わし
ている。図の左下端（低温低湿）になると、使用可能日
数が急激に増える。したがって長尺テストフィルム３を
保冷庫50内に収容し、この長尺テストフィルム３の使用
期限，使用頻度等を考慮して決定した所定の低温低湿に
保つようにすることにより、この長尺テストフィルム３
を装置１内に収容したまま長期間保存することができ
る。

第３図に戻り、さらに説明を継続する。

フィルム巻取カセット８が巻取室51内に収容されるとこ
のフィルム巻取カセット８内のリール10の中央部に設け
られた孔11にこの巻取室51内に設けられた長尺テストフ
ィルム３用テストフィルム搬送手段を構成するテストフ
ィルム巻取用モータ53の回転軸が係合し、このモータ53
の回転に従って長尺テストフィルム３がフィルム供給カ
セット７から保冷庫50の引出口49を経由して引き出され
フィルム巻取カセット８に巻取られる。前述したように
フィルム供給カセット７とフィルム巻取カセット８とが
分離しているため、保冷庫50の引出口49は、この長尺テ
ストフィルムが通過できるだけの開口を設けておくだけ
でよいので、保冷庫の冷却除湿の効率が良い。また、フ
ィルム供給カセット７とフィルム巻取カセット８との間
隔の異なる機種にも、このフィルムを使用することがで
きる。さらに、このように長尺テストフィルム３の使用
済みの部分をフィルム巻取カセット８内に収容するよう
に構成したため、被検査液が点着され汚れた使用済フィ
ルムに手をふれることなくこの装置１から取り出して癈
却等を行なうことができる。なお、この癈却に関して
は、巻取室51の入口付近に使用済フィルムを切断するカ
ッターを配置し、巻取室51のかわりにこの切断されたフ
ィルムを収容する装置１への装着，取外しの自在な箱を
設けておき、この箱内に収容された使用済のフィルムに
手をふれずにこの箱ごと装置１から取り出し、この使用
済フィルムを癈却等を行なうことができるように構成し
てもよい。

フィルム供給カセット７とフィルム巻取カセット８の間
の長尺テストフィルム３が露出した部分は、シャッタ54
が備えられたインキュベータ55の間を通過し、光電スイ
ッチ56の投受光部の間を通過するように装着される。イ
ンキュベータ55の下部には、長尺テストフィルム３と被
検査液との呈色反応による光学濃度を測定するたための
測光部57が配置されている。

この図に示すように保冷庫50とインキュベータ55を近接
して配置したことにより、１回の測定毎にフィルム供給
カセット７から引き出す長尺テストフィルム３の長さが
短かくて済み、同じ長さの長尺テストフィルム３で最大
回数の測定ができるように工夫されている。

第５図はこのインキュベータ55の第３図のＶ−Ｖ′に沿
った断面図である。

長尺テストフィルム３がフィルム供給カセット７から引
き出され、この図の紙面の裏面から表面の方向に間欠的
に移動されるが、この移動の際には、インキュベータ55
の上蓋55aがこの図の矢印Ａ方向に移動する。長尺テス
トフィルム３が移動されると、上蓋55aがこの図の矢印
Ｂ方向に移動し、この図に示すように長尺テストフィル
ム３が押される。その後シャッタ54がこの図の矢印Ｃ方
向に移動し点着手段５が下降して点着ノズル15から孔59
を通じて長尺テストフィルム３上に被検査液が点着され
る。さらにその後シャッタ54がＤ方向に移動してこの図
に示すように孔59をふさぎ、外部との空気の出入りを防
いで内部が所定の温度（例えば37℃）となるようにイン
キュベートされる。このインキュベートの途中または終
了後に測定部57によりこの長尺テストフィルムの上記点
着を行なった部分の光学濃度が測定される。この実施例
は上述のようにシャッタ54を設けているが、シャッタ54
を癈して、インキュベータ55の上蓋55a自体が図に示し
た矢印A,Bの方向以外に、矢印C,Dの方向にも動くように
構成してもよい。この場合には、インキュベータ55の上
蓋55aに点着用の孔59を設ける必要はなく、上蓋55aをＣ
方向に移動して点着を行なった後、Ｄ方向に移動して元
の位置に復帰させてインキュベートするようにすればよ
い。

このように点着，インキュベーション，測定を一カ所で
行なうと、長尺テストフィルム３をテストフィルム巻取
用モータ53で搬送する送り精度が悪くても確実に点着し
た位置がインキュベートされ、確実に点着した位置が測
定されることになる。また、インキュベータ55に対する
点着位置41が常に一定であるため、このインキュベータ
55内部の温度分布が一定であり、反応も一定になり測定
精度が向上する。さらに、点着，インキュベート，測定
がそれぞれ別の位置で行なわれた場合は点着からインキ
ュベート、インキュベートから測定に移る毎に上記モー
タ53を回転制御する必要があるが、上記のように１カ所
で行なうことによりこのような複雑な制御を行なう必要
はない。

第３図の光電スイッチ56は、長尺テストフィルム３に設
けられた孔または目印を検出するものであり、この光電
スイッチ56の信号により長尺テストフィルム３が一回の
測定に必要な長さだけフィルム供給カセット７から引き
出される。この引き出した回数を第１図に示したコンピ
ュータ20で数え、長尺テストフィルム３の未使用の残長
が所定量以下となったときに作業者に音，光等で警告す
る。また長尺テストフィルム３の最終付近には、このフ
ィルム３の一回の測定長毎に設けられた孔または目印と
は光電スイッチ56で区別できる孔または目印等を設けて
おき、光電スイッチ56でこの孔等を検知したときは、こ
の長尺テストフィルム３をこれ以上ムリに引き出すこと
のないよう安全策が講じられている。長尺テストフィル
ム３の最終を判断するには、コンピュータ20で数えた値
のみに依存することもできるが、途中でこの長尺テスト
フィルム３をこの装置１から取り外したとき、人為的に
この長尺テストフィルム３を多少巻きあげ、その後再収
容した場合等を考え、この長尺テストフィルム３自身に
最終の目印等を設けておいた方がよい。点着手段５に
は、この点着手段５の点着用ノズル15の先端15aに通じ
る細い管43がこの点着手段内に設けられており、さらに
この管43は可とう性をもつ管44に連通し、後述するよう
にこれらの管43,44を通して被検査液が点着手段内に移
され、テストフィルム上に点着される。また、これらの
管43,44を通して参照液および洗浄液が吐出される。

この点着用ノズル15の近傍には、このノズルと並行して
液面検出計45が設けられている。この液面検出計45は、
この先端45aが点着用ノズル15の先端15aよりやや上方
（たとえば高さの差が約2.5mm）となるように取りつけ
られており、被検査液収容手段４または遠心分離手段６
に収容された被検査液を取り出すために点着手段５が移
動手段17により下げられたとき、点着用ノズル15の先端
15aがこの被検査液内に液浸し、液面検出計45の先端45a
がこの被検査液と接触したという液面検出計45からの信
号が信号線46を通じて第１図に示す回路部19に伝達され
この信号に基づいて点着手段５の下降を停止させるため
のものである。こうすることにより、被検査液の量にか
かわらず、この被検査液の液面から常に一定の深さに点
着用ノズル15の先端15aを液浸させることができる。

第６図は、第２図のＹ−Ｙ′に沿った電解質測定スライ
ド収容部14の断面図を示したものである。

電解質測定用スライド30がスライドマガジン61内に積み
重ねられ、スライドマガジン61の底板63がバネ62により
押し上げられる。積み重ねられたスライド30のうち１番
上のスライド30′は、スライドマガジン61の上板64に押
しあてられる。スライド30用テストフィルム搬送手段を
構成するスライド搬送部材65は図示しない駆動手段によ
り図に示したＥおよびＦの方向に移動可能に設けられて
いる。このスライド搬送部材65がＥ方向に移動すると、
スライド搬送部材の先端65aがスライドマガジン61に設
けられたスリット66にはいり込み、この先端65aで、ス
ライドマガジン61内の１番上のスライド30′が押され、
このスライド30′はスリット66′を通ってスライドマガ
ジン61から押し出され、インキュベータ68の中にはい
る。このインキュベータ68の位置ではシャッタ69が開い
て点着が行なわれ、シャッタ69が閉じてインキュベート
され、測定部70が図のＧ方向に移動して電位測定用プロ
ーブ67がインキュベータ68内のスライド30″の図示しな
い電極と接触し電位差が測定される。電位差測定後この
測定部70は、図のＨの方向に移動し、待機位置（図に示
した位置）に戻る。このインキュベータ68は、第５図に
示した長尺テストフィルム３用のインキュベータ55とほ
ぼ同様な構造であるが、前述したようにスライド搬送部
材65により押し出されたスライド30′を収納でき、この
収納したスライド30″上に被検査液と参照液との双方を
それぞれの所定位置に点着でき、さらに第５図の測光部
57のかわりに第６図の矢印Ｇの方向に移動した測定部70
のプローブ67が所定の電極と接触して電位差が測定でき
るようになっている。

ここで、シャッタ69を設けずに、インキュベータ68の上
蓋68aでこのシャッタ69の代用をしてもよいことは、前
述した長尺テストフィルム３の場合と同様である。さら
に点着，インキュベート，測定を１カ所で行なうことに
より、スライド搬送部材65によるスライド30′の押し出
しの制御が簡単化されること、測定精度が向上すること
等、前述の長尺テストフィルム３の場合と同じ効果を得
ることができる。

測定の終了したスライド30″はスライド搬送部材65によ
りさらに第６図の左方向に押されスライド癈却部71に収
納される。スライド搬送部材65は、その後図の矢印Ｆの
方向に動き、図に示した待機位置に戻る。

以上のように一枚ずつスライド30がスライドマガジン61
から押し出されると、スライドマガジン61の底板63がバ
ネ62に押されて上昇し、この底板63から一部スライドマ
ガジン61の外部に突出した突起部63aが近接スイッチ72
と並ぶ位置まで達すると、スライド30を補充するよう作
業者に警告が出され補充しないままその後所定の枚数の
スライド30がこのスライドマガジン61から押し出され
て、このスライドマガジン61内にスライド30がなくな
り、さらに電位差を測定すべき被検査液があるときは、
その被検査液の測定のための点着等を行なわずに装置１
が停止する。

第７図は、第１図に示した被検査液収容手段４とその内
側に配置した遠心分離手段６の第２図のＺ−Ｚ′に沿っ
た断面図である。

被検査液収容手段４は、その上面に被検査液を入れるサ
ンプルカップ80をほぼ円状に設けられた複数の収容部40
に配置でき、またモータ81を回転することにより、ギア
82,82′,82″を経由して全体が回転するように構成され
ている。この被検査液収容手段４から取り出されて点着
される順に、被検査液が第２図に示した被検査液取出し
位置40aに位置するように、モータ81の回転が制御され
る。

遠心分離手段６はその上面の収容部42に体液のはいった
サンプルカップ80′を配置できるように構成されてい
る。このサンプルカップ80′は、カップの管理上および
コスト低減上、被検査液収容手段４のサンプルカップ80
と同一のものが用いられる。

モータ83は遠心分離操作をするときの駆動源であり、モ
ータ85は、モータ81と同様に遠心分離後の被検査液（体
液）が第２図に示す被検査液取出し位置42aに位置する
ようにこのサンプルカップ80′を回転するためのもので
ある。

遠心分離操作を行なうにはクラッチ84を介してモータ83
の動力が回転軸87に伝わるようにクラッチ84が接続さ
れ、モータ85は、クラッチ86により回転軸87から切り離
されてモータ83が回転し、遠心力によりサンプルカップ
80′の底が図の外側、このカップ80′の口が内側を向い
てこのカップ80′の中の体液がこぼれないように高速で
回転することにより行なわれる。このようにして所定時
間遠心分離操作が行なわれた後、クラッチ84によりモー
タ83が回転軸87から切り離され、モータ85がクラッチ86
により回転軸87に接続されてモータ85が回転して、前述
のように遠心分離後の被検査液（体液）が第２図に示す
被検査液取出し位置42aに位置するようにサンプルカッ
プ80′が回転する。

このように被検査液収容手段４の内側の空間を利用し
て、この空間内に遠心分離手段６を配置したことにより
この装置１全体の大きさを小さくすることができる。ま
た、被検査液収容手段４のほぼ円状に配列された収容部
40の内側に遠心分離手段６の収容部42を配置したことに
より被検査液（体液）を測定のためにこの装置１に収容
する作業を１カ所で行なうことができ、操作性を向上さ
せている。

第８図は点着用ノズル15の中央を通る点着手段５に設け
られた管43に連通する配管の系統図である。

管43は、前述のように可とう性の管44と連通し、この可
とう性の管44は、管90の一端と連通している。管90はそ
の途中で吸引・吐出手段96のシリンダ97内の空間98に連
通する管93と連通し、他端は電磁弁99のポート100に配
管されている。管91はこの電磁弁99のポート101と電磁
弁103のポート104とを結んでいる。電磁弁99のポート10
2には吸引・吐出手段107のシリンダ108内の空間109に連
通する管94が配管されている。この電磁弁99は外部から
入力された信号により管90と管94とを連通させると同時
に管91と管94を切り離すか、またはその逆に管91と管94
とを連通されると同時に管90と管94を切り離すかのいず
れかに切替えられる。電磁弁103のポート106には、管95
の一端が配管され、この管95の他端は参照液110のはい
ったタンク111の口111aを通ってこのタンク111の底近傍
まで延び、このタンク111内の参照液110に液浸してい
る。このタンク111内の液面検出計112は、タンク111内
にある参照液110の液量のモニタ用である。この参照液
の液量が図示しない信号線により第１図に示す回路部19
に伝達され、この液量が少なくなると作業者に音，光等
により警告が発せされる。電磁弁103のポート105には、
管92の一端が配管され、この管95の他端は洗浄液113の
はいったタンク114の口114aを通ってこのタンク114の底
近傍まで延び、このタンク114内の洗浄液113に液浸して
いる。このタンク114内にはタンク112と同様に液面検出
計115が設けられている。電磁弁103は外部から入力され
た信号により管91と管92とを連通させると同時に管91と
管95を切り離すか、またはその逆に管91と管95とを連通
させると同時に管91と管92とを切り離すかのいずれかに
切替えられる。

吸引・吐出手段96は被検査液を点着ノズル15の先端15a
から吸引し、および同先端15aから点着するためのもの
である。被検査液を吸引するには、前述のようにノズル
の先端15aを被検査液収容手段４内または遠心分離手段
６内に収容された被検査液中に液面検出計45の先端45a
がこの被検査液面と接触するまで液浸し、さらに電磁弁
99は、管90と管94が離れ管91と管94が連通するように制
御される。この状態でモータ116を図に示す矢印Ｉの方
向に回転させ、この回転力がカム板117とリンク機構118
を介して直線運動に変えられピストンロッド119に伝わ
りこのピストンロッド119が図の下方に移動してピスト
ン124を引き下げ、シリンダ97内の空間98を広げる。こ
うすることにより被検査液は点着ノズル15の先端15aか
ら管43,44,90内に移る。テストフィルム上にこの被検査
液を点着するには、点着手段５を点着すべきテストフィ
ルムの位置に移動し、前述のシャッタ54またはシャッタ
69を開いて点着ノズル15を下げ、その後モータ116を図
のＪ方向に回転するとこの駆動力がカム板117とリンク
機構118を介してピストンロッド119に伝わり、このピス
トンロッド119が図の上方に移動してピストン124を押し
上げ、この移動量に対応した液量の被検査液が点着され
る。

参照液110を点着ノズル15の先端15aから吐出されるに
は、以下に述べるように制御される。まず電磁弁99は管
91と管94とが連通し、管90と管94とが切り離されるよう
に制御され、電磁弁103は管91と管95とが連通し管91と
管92とが切り離されるように制御される。この状態でモ
ータ120が図に示すＫの方向に回転するとこの回転力が
カム板121とリンク機構122を介して直線運動に変えら
れ、ピストンロッド123に伝わりこのピストンロッド123
が図の下方に移動してピストン125を引き下げ、シリン
ダ108内の空間109を広げる。こうすることにより管95、
電磁弁103、管91、電磁弁99、管94を通じて参照液110が
シリンダ108内の空間109に移される。次に電磁弁99を管
90と管94とが連通して管91と管94とが切り離されるよう
に制御する。その後モータ120を図に示す矢印Ｌの方向
に回転するとピストンロッド123が図の上方に移動して
ピストン125を押し上げ、この移動量に対応した量の参
照液110が点着ノズル15の先端15aから吐出される。

洗浄液113を点着ノズル15の先端15aから送り出す制御方
法は、シリンダ108内の空間109に洗浄液を移すときに電
磁弁103を管91と92とが連通して管91と管95とが切り離
されるように制御される点を除き、前述の参照液を送り
出す場合と同様である。

上記のように配管したことにより、点着用ノズル15は被
検査液用のノズルと参照液用のノズルとを兼用すること
となり、たとえば特開昭61-173131に示したような二連
のものを用いる必要がない。このようにノズル１本で済
むため、機構が簡単となり故障が減少し、またコストが
低下することとなる。

また参照液110を入れたタンク111の口111aを管95を挿入
できるだけの小さいものにしておくことにより、この参
照液110を被検査液と同様にサンプルカップ80に入れて
収容部40に置く場合と比較して、この参照液の蒸発を防
止できて変質を防ぐことができ、さらにタンク111を十
分な大きさとしておくことによりこの参照液110を長期
間補充しなくて済むこととなる。

次に第１図に斜視図で示した本発明に係る生化学分析装
置の一実施例の作動の概要について述べる。この装置１
が正常に作動したか否かのモニタ手段を設け、正常に作
動しなかった場合に装置を停止させ、作業者に警告する
等の処置を自動的に行なわせることは常套手段であるの
で、ここでは正常に作動しなかった場合の処理について
は一部を除き説明は省略する。

まず、必要なテストフィルムが装置１内に収容されてい
ない場合は、これを収容した後装置１の電源スイッチが
作業者により作動せられ、装置１に電力が供給される。
この電源スイッチが切られていても、テストフィルム収
容手段12内にテストフィルムがあるときは、冷却除湿装
置58には通電され、保冷庫50内は所定の温湿度状態に保
たれている。

装置１に電力が供給されると、この装置１の初期設定が
以下の順になされる。すなわち、 点着手段５が上昇位置にない場合は、移動手段17により
点着手段５が上昇位置に移動される。

点着手段５が移動手段17によりレール16の所定の一端に
寄せられる。

点着手段５が移動手段17により洗浄部18の方向に移動さ
れ、洗浄部18の位置に到着したときに信号が出力される
図示しない位置検出手段から信号が出力された位置で停
止される。一方、点着手段５がレール16の所定の一端に
寄せられた位置から洗浄部18の位置に到達するまで、た
とえばこの点着手段５をレール16に沿った方向に移動さ
せる図示しないモータの軸に取りつけたパルスエンコー
ダから発せられた、このモータの回転量と対応したパル
スを数えることにより、このモータの軸と点着手段５の
レール16に沿った方向へ動きに滑りがないことが確認さ
れる。

第８図に示すピストン124,125がそれぞれ空間98,109が
最狭となる点（始点）にある否かがモニタされ、始点に
ない場合、モータ116,120をそれぞれ矢印J,Lの方に回転
させピストン124,125が始点に移動される。この間電磁
弁99は管90と管94とが連通するよう制御されている。シ
リンダ108内の空間109等に残留していた液がある場合、
この液は管43を経由して点着ノズル15の先端15aから洗
浄部18内に吐出される。

各シャッタ54,69がインキュベータ内部をふさぐ閉じ位
置にあることがモニタされ、インキュベータ55,68内が
所定の温度状態に保たれる。

上記のほか、参照液，洗浄液が所定量以上それぞれタン
ク111,114内にあるかどうかのチェック、測定部70、ス
ライド搬送手段65が待機位置にあるかどうかのチェック
等がなされ、作業者への必要な警告、初期状態への自動
的な移行等がなされる。

以上概要を示したように、この装置１が初期状態に設定
されると作業者に対し、その旨の表示がなされる。

次に作業者は、遠心分離操作を必要としない被検査液
は、サンプルカップ80に入れて、このサンプルカップ80
を被検査液収容手段４内の所定位置に置く。遠心分離操
作の必要とする体液は、サンプルカップ80′に入れてこ
のサンプルカップ80′の遠心分離手段内の所定位置に置
く。この被検査液（体液）で、複数の測定項目のうちど
の項目の測定をするかという情報はキーボード22から入
力され、または、あらかじめこの情報が記憶されたフロ
ッピィディスクをフロッピィディスク装置25に挿入して
入力される。この入力された測定項目に対応したテスト
フィルムがテストフィルム収容手段12内に収容されてい
るかのチェックが移動的に行なわれる。また被検査液
（体液）を被検査液収容手段４（遠心分離手段６）内に
置いたときの載置場所についても、キーボード22等によ
り装置１に入力される。複数の被検査液（体液）を同時
に載置する場合、上記の作業が繰り返される。

次に作業者が測定開始の指示をキーボード22等から装置
１に入力すると、自動測定作業が開始される。

まず、遠心分離手段６に体液が載置されている場合は、
前述したようなモータ83,85、クラッチ84,86の作動によ
り遠心分離操作が行なわれ、遠心分離操作終了後の体液
（被検査液）が測定順に被検査液取出し位置42aに配置
されるように制御される。

また、被検査液収容手段４に被検査液が載置されている
ときは、測定順に被検査液取出し位置40aに配置される
ように制御される。

以上の操作が終ったあと、初期状態で洗浄部18にあった
点着手段５が移動し、被検査液収容手段４または遠心分
離手段６から、前述のように液面検出計45で被検査液の
液面をモニタしながらシリンダ97内の空間98を広げるこ
とにより被検液を管43,44,90内に移す。複数の測定を行
なう場合でもひとつの被検査液を移す作業を１度で済ま
せて全体の測定時間を短縮させるためにこの移す液量
は、すべての測定に十分な量とする。このようにして被
検査液を移す際には、管43,44,90内に後述する洗浄作業
により既に洗浄液が満たされていることが多いため、点
着用ノズル15の先端15aがまだ空気中にある状態でわず
かに空気を管43内に吸い込み、その後点着用ノズル15の
先端15aを被検査液に液浸させるように制御される。こ
のように空気層を介在させることにより洗浄液と被検査
液とが混合されないよう工夫されている。

次に点着手段５を上にあげ、あらかじめ指示されたテス
トフィルムの点着位置まで移動する。以下長尺テストフ
ィルム３に点着する場合と、スライド30に点着する場合
とに分けて説明する。

まず、長尺テストフィルム３に点着する必要のある場合
は、全体の測定時間を短縮するために、スライド30にも
点着する必要があっても、長尺テストフィルム３に先に
点着する。この長尺テストフィルム３への点着は第５図
の説明で述べたようにシャッタ54、インキュベータ55の
上蓋55aが作動して行なわれる。長尺テストフィルム３
は極力経時変化による劣化を押えるために点着に間に合
う直前にテストフィルム搬送手段によりフィルム供給カ
セット７から引き出される。

複数の長尺テストフィルム３に点着する必要がある場合
は、点着手段５の動作に最小にして全体の測定時間を短
縮させるために、必要な長尺テストフィルム３のうち一
番端に収容させたものから他の端に向かって順に点着を
することを基本とする。ただし、測定結果の至急知りた
い項目がある等の理由により、作業者が測定順序を指定
した場合は、その指定順序で点着する。

長尺テストフィルム３に点着されたあとは、前述したよ
うにインキュベートされ、点着した部分の光学濃度が測
定され、この測定結果がコンピュータ20に入力されて、
必要な演算処理が行なわれ、記憶され、および出力され
る。

スライド30への点着を行なう必要があるときは以下のよ
うに行なわれる。

長尺テストフィルム３にも点着する必要がある場合は、
必要な長尺テストフィルム３への点着が終了したあと、
スライド30の被検査液の点着位置41′へ点着手段５が移
動し、前述のようにして点着される。この点着に用いる
スライド30は、長尺テストフィルム３と同様にこのスラ
イド30の変質を防ぐために点着直前に保冷庫からスライ
ド搬送部材65により所定位置へ搬送される。被検査液を
スライド30に点着した後、点着手段５はノズル洗浄部18
の位置に移動する。ノズル洗浄部18には、小さな容器
（図示せず）が置かれている。この容器内にはたとえば
蒸留水が満たされ、またこの蒸留水は常に新しく入れか
わるよう流れている。点着手段５がノズル洗浄部18の位
置に移動すると、この点着手段５が移動手段17により下
げられ、点着用ノズル15の先端15aがこの蒸留水に液浸
される。

この移動中に前述した動作にしたがって第８図に示した
シリンダ108内に参照液が溜められる。上記蒸留水中に
点着用ノズル15の先端15aが液浸したあと、管43等の内
部に残っていた被検査液が点着用ノズル15の先端15aか
ら吐出され、そのあとに洗浄液が管90等に満たされてい
たときはこの洗浄液も吐出され、さらにこの洗浄液と管
90内等で接して多少混合された参照液も吐出されて、点
着用ノズル15の先端15aまで参照液が満たされた状態と
される。

このあと、スライド30の所定位置に参照液が点着され
る。スライド30に被検査液を点着したあと、できるだけ
すみやかに（たとえば３秒以内に）参照液も点着する必
要があるため、スライド30への被検査液の点着は、必要
な長尺テストフィルム３への点着が終了したあとに行な
われる。こうすることにより、長尺テストフィルム３へ
の点着とスライド30への点着の双方が必要とされる場合
でも、被検査液を被検査液収容手段４または遠心分離手
段６から取り出す作業は１回で済むことになり、全体の
測定時間が短縮できる。また、スライド30（Na⁺,K⁺,Cl^-
電位差測定項目）の測定時間は約１分であり、長尺テス
トフィルム３（呈色反応）の測定時間は平均約４分であ
るので、最後にスライド30の項目を測定した方が全体の
測定時間が短縮できる。さらに前述したように、スライ
ド30への点着位置41′,41″、ノズル洗浄液18、被検査
液収容手段４を近接して配置したことにより、スライド
30に被検査液を点着したあと前述したような作動により
参照液を点着するまでの間の点着手段５の移動距離を最
小にでき全体の測定時間を短縮させることができる。

被検査液と参照液が点着されたスライド30は、前述のよ
うにインキュベートされ、電位差が測定される。この測
定結果はコンピュータ20に入力されて必要な演算処理が
行なわれ、記憶され、および出力される。

以上のようにして点着が終了した後、点着手段５はノズ
ル洗浄部18の位置に移動し、前述したように点着用ノズ
ル15の先端15aが蒸留水に液浸される。その後、第８図
に示したピストン124,125が始点にない場合は始点の位
置に移動され、被検査液、参照液等が点着用ノズル15の
先端15aから吐出される。さらにその後前述した動作に
したがってシリンダ108内に洗浄液が溜められ、この洗
浄液がさらに点着用ノズル15の先端15aから吐出される
ことにより、洗浄される。

以上の動作が終了したあと、次に測定すべき被検査液が
まだ被検査液収容手段４内または遠心分離手段内にある
場合は、次に測定すべき被検査液が被検査液取出し位置
40a,42aに移動され、以上述べた作動が繰り返される。

第９図は、本発明に係る生化学分析装置の他の実施例を
示す平面図である。

この装置１′が前述した装置１と異なる主な点は、点着
手段５′の点着用ノズル15′が図に一点鎖線で示した円
弧上を移動するように構成されていることである。この
円弧上にテストフィルム収容手段12′から引き出された
または押し出された全てのテストフィルムの点着位置20
1,201′,201″、被検査液収容手段４の被検査液取出し
位置202、および遠心分離手段６の引検査液取出し位置2
03が配置されている。

このように円弧上に配置することによっても、前述した
実施例で一直線上に配置した場合と同様に、この点着手
段を回転させる移動手段（図示せず）の構造が簡単とな
り、装置１′の故障減少、コストダウンに結びつくこと
となる。

第10図は、遠心分離機能をもった被検査液収容手段４′
を示した断面図である。

前述した実施例（第７図参照）では、外側に被検査液収
容手段４を配置し、内側に遠心分離手段６が配置されて
いるが、この実施例では、被検査液収容手段４′が被検
査液を収容するとともに、体液を収容してこの収容した
体液に遠心分離操作を行なうことにより被検査液を生成
する遠心分離機能を有するように構成されている。第７
図と同一の機能を有する部材には第７図と同一の番号を
付し、説明は省略する。このように構成することによ
り、前述した実施例のように被検査液収容手段４と遠心
分離手段６との両者を配置するよりも構造が簡単にな
り、故障の減少およびコストダウンとなる。

第11図は、遠心分離手段６′を被検査液収容手段４の内
側には設けずに、この生化学分析装置１″を測定装置20
4と遠心分離装置205とに分けられるように構成した例を
示した平面図である。

遠心分離装置205と測定装置204はたとえば図に示すよう
に横に並べて配置され、被検査液移送手段206により、
遠心分離操作後の体液（被検査液）が遠心分離手段６′
から被検査液収容手段４へ移送される。この移送は、た
とえば点着手段５と同様な構成により被検査液のみを取
り出して行なってもよいし、遠心分離手段６′と被検査
液収容手段４に用いる、被検査液（体液）を入れるサン
プルカップを共通化しておいて、このカップをつかん
で、このカップごと移送してもよい。

このようにして移送された後は、前述した実施例におい
て遠心分離手段６には被検査液（体液）を載置しない場
合と同様の作動により測定が行なわれる。

この例のように測定装置204と遠心分離装置205を分けら
れるように構成しておくことにより、たとえば遠心分離
操作の必要のない被検査液のみを測定する場合、または
他に遠心分離装置が既にある場合は、測定装置204のみ
で測定することが可能となり、余計な経済上の負担をか
けることがなくなる。また、この遠心分離装置205を上
記のように配置したときは、被検査液移送手段206によ
り、測定装置204と遠心分離装置205とが一体的に作動す
ることとなる。

尚、前述の実施例は長尺テストフィルムを使用して光学
濃度変化を測定することと、スライドを使用して電位差
を測定することの双方の測定ができる生化学分析装置に
ついて説明したが、電位差測定機能は必要に応じ設けれ
ばよく長尺テストフィルムを用いて光学濃度変化のみの
測定を行なう生化学分析装置を構成することもできる。

また、前述の実施例では複数の長尺テストフィルムを収
容して複数項目の測定を行なうことができるが、一本の
長尺テストフィルムのみ収容できる単機能型の装置を構
成することも可能である。

（発明の効果） 本発明は、被検査液と反応して光学濃度変化を生ずる試
薬を含有する長尺テストフィルムを収容してこのテスト
フィルムの使用前の部分を所定の温湿度に制御するテス
トフィルム収容手段を備え、このテストフィルム収容手
段内に収容された長尺テストフィルムをテストフィルム
搬送手段により順次引き出し、被検査液収容手段内に収
容された被検査液を点着手段により取り出して長尺テス
トフィルムの引き出された位置に点着し、その後インキ
ュベータによりインキュベートし、検出手段により光学
濃度を測定するように構成したことにより、自動的かつ
連続的に呈色反応による光学濃度変化を測定することが
できるとともに装置を単純化、小型化、低価格化するこ
とができ、かつ長尺テストフィルム全部を使用せず残余
のフィルムがある場合この残った部分はそのまま装置内
に保存しておいても次回の測定に使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る生化学分析装置の一実施例を示し
た斜視図、 第２図は、第１図に斜視図を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′に沿った断面図、 第４図は、未使用の長尺テストフィルムを種々の温湿度
条件下に置いた場合の経時変化の速度を、使用可能な日
数で表示した一例のグラフ、 第５図は第３図のＶ−Ｖ′に沿った断面図、 第６図は第２図のＹ−Ｙ′に沿った断面図、 第７図は第２図のＺ−Ｚ′に沿った断面図、 第８図は、点着用ノズルに設けられた管に連通する配管
の系統図、 第９図は、本発明に係る生化学分析装置の他の実施例を
示す平面図、 第10図は、遠心分離機能をもった被検査液収容手段を示
した断面図、 第11図は、本発明に係る生化学分析装置のさらに異なる
実施例を示す平面図である。 1,1′,1″……生化学分析装置 ３……長尺テストフィルム ４……被検査液収容手段 5,5′……点着手段 ６……遠心分離手段 ７……フィルム供給カセット ８……フィルム巻取カセット ９……バーコード 12,12′……テストフィルム収容手段 14……電解質測定用スライド収容部 15,15′……点着用ノズル 17……移動手段、18……ノズル洗浄部 30……スライド、40,42……収容部 40a,42a……被検査液取出し位置 41,41′,41″,201,201′,201″……点着位置 43,44,90,91,92,93,94,95……管 45,112,115……液面検出計 50……保冷庫、51……巻取室 52……バーコード読取手段 53,81,83,85,116,120……モータ 55,68……インキュベータ、56……光電スイッチ 57……測光部、58……冷却除湿装置 61……スライドマガジン 65……スライド搬送部材、70……測定部 84,86……クラッチ 96,107……吸引・吐出手段 99,103……電磁弁、110……参照液 113……洗浄液、204……測定装置 205……遠心分離装置 206……被検査液移送手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−13158（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−143592（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−65596（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査液を収容する被検査液収容手段、前
   記被検査液と反応して光学濃度変化を生ずる試薬を含有
   する長尺テストフィルムを収容し、このテストフィルム
   の使用前の部分を所定の温湿度に制御するテストフィル
   ム収容手段、このテストフィルム収容手段内に収容され
   た前記長尺テストフィルムを順次引き出すテストフィル
   ム搬送手段、前記被検査液収容手段内に収容された前記
   被検査液を取り出し前記長尺テストフィルム上の前記テ
   ストフィルム収容手段から引き出された位置に所定量点
   着する点着手段、前記長尺テストフィルムの前記点着さ
   れた部分を所定時間所定温度に保つインキュベータ、お
   よび前記所定時間経過の途中または経過後に前記点着さ
   れた部分に光を照射し前記反応による光学濃度を測定す
   る検出手段を有する生化学分析装置。
2. 【請求項２】前記テストフィルム収容手段と前記インキ
   ュベータとを近接して配置したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の生化学分析装置。
3. 【請求項３】前記テストフィルム搬送手段が前記点着が
   行なわれる直前に前記長尺テストフィルムを前記テスト
   フィルム収容手段から引き出すように構成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の生化学分析
   装置。