JPH0792432B2 - 自動化学分析装置 - Google Patents

自動化学分析装置

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JPH0792432B2
JPH0792432B2 JP63237580A JP23758088A JPH0792432B2 JP H0792432 B2 JPH0792432 B2 JP H0792432B2 JP 63237580 A JP63237580 A JP 63237580A JP 23758088 A JP23758088 A JP 23758088A JP H0792432 B2 JPH0792432 B2 JP H0792432B2
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正樹 竹内
惠美子 田村
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Toshiba Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/314Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths

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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、反応液内を透過してきた光を多波長に分光し
各波長に対応した吸光度を測定して複数の項目の化学分
析を行う自動化学分析装置に関する。
(従来の技術) 例えば人体から採取した血清を試料(サンプル)として
用い、この中の特定成分に対して反応する所望の試薬を
それに反応させ、この反応液内の特定波長の光の吸光度
を比色法で測定することにより前記特定成分の濃度を検
出して診断に供するようにした自動化学分析装置が知ら
れている。第4図はこのような自動化学分析装置の概略
を示すもので、例えば円形の恒温槽1内には図示しない
駆動源によって矢印方向に一定のサイクルで間欠送りさ
れる反応容器2が配置され、恒温槽1の周囲のA位置に
は対向位置の反応容器2に分析すべき試料を分注するた
めの試料分注装置3が配置され、B位置には対向位置の
反応容器2に試料と反応する試薬を分注するための試薬
分注装置4が配置され、またC位置には対向位置の反応
容器2内の試料と試薬との反応液を攪拌するための攪拌
子5が配置されている。さらに十分に攪拌された反応液
の反応容器2が通過する恒温槽1のD位置には、反応容
器2を挟んで配置された光源6及び光検出器7を含む吸
光度測定部8が設けられ、反応液に光を入射しその透過
量を測定して第6図に示すような吸収スペクトル上にお
ける特定波長λ0に対応した吸光度A0を測定することに
より、所望の項目が測定される。このように自動化学分
析装置で所望項目の化学分析を行うにあたり、最近では
光検出器としてフォトダイオードアレイを用いて反応液
内を透過してきた光を多波長に分光し各波長に対応した
吸光度を測定するようにした多波長測光システムが確立
されている。第5図はこのような測光システムを示すも
ので、光源6から発せられた光は集光レンズ9を介して
光ファイバ10aに入射され、この光ファイバ10aによって
複数nの光路に分岐された後、各光路プリズム11aを介
して反応容器2に入射される。反応容器2内の反応液を
透過した光はプリズム11bを介して再び光ファイバ10bに
入射され、複数nの光路からの入射光を選択的に通過さ
せる光スイッチ12に入射される。選択された1つの光路
は一対のミラー13a,13bを介してスリット14に導かれ、
回折格子15に入射される。入射光は回折格子15によって
多波長に分光され、各波長の光はフォトダイオードアレ
イから成る光検出器16によって各々の光量が電流として
検出される。このようにして検出された電流はアンプ以
降に導かれ、CPU等によって各波長ごとに吸光度が演算
される。第6図はこのようにして得られた吸収スペクト
ルを示すもので、波長λ0を特定することにより対応し
た吸光度A0を求めることができる。
(発明が解決しようとする課題) ところで従来の自動化学分析装置では、多波長測光によ
り吸光度を測定する場合複数の項目を測定するには対応
した複数の反応容器を用意しなければならないので、測
定効率が悪いという問題がある。またこのような測定を
行う場合、吸光度を求めるべき特定波長において測定対
象の吸収スペクトルに血清色調例えば乳びの吸収スペク
トルが重なっているときには、この血清色調による吸光
度分だけ測定すべき真の吸光度に上乗せされるので測定
誤差が大きくなるという問題がある。
第7図(a),(b)はこの様子を示すもので、第7図
(a)のように測定対象の吸収スペクトルS′上の特定
波長(第1の波長)λ1において乳び等の血清色調の吸
収スペクトルS′が重なって存在しているときは、測定
すべき吸収スペクトルS′は前記スペクトルS′の影響
を受けてこの分上乗せされることになり見かけ上の吸光
度が増加し、吸収スペクトルSのようになる。このため
各スペクトルS,S′,S″上の波長λ1に対応した吸光度は
各々A1,A′1,A″1となり、測定すべき真の吸光度はA′
1であるにも拘らず誤ったA1が測定されてしまうことに
なる。この弊害を防止するために第7図(b)のように
特定波長λ1からlだけ離れたスペクトルの下降する位
置に補正のための波長λcを設定し、このλcに対応した
吸光度Acを求めてこれら2波長間の吸光度差ΔA′=A1
−Acを求めて補正することが行われているが厳密には
A″1−A″cが誤差となるため依然として血清色調の影
響を避けることはできない。これは特に免疫分析のよう
に測定感度の悪い分析を行う場合は、lを大きめに設定
しなければならないのでその傾向が著しくなる。
本発明は異常のような事情に対処して成されたもので、
測定効率を改善すると共に血清色調による影響を軽減す
るようにした自動化学分析装置を提供することを目的と
するものである。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために本発明は、反応容器に測定対
象の試料を分注する試料分注手段と、前記反応容器に互
いに影響し合わない複数の試薬を分注する試薬分注手段
と、反応容器に分注された前記試料及び複数の試薬の反
応液に光を入射し、複数の波長毎に透過光を測光する測
定手段と、前記複数の試薬それぞれに対応して設定され
た複数の特定波長の測光結果及び前記特定波長より一方
の側に設定された少なくとも補正のための第1及び第2
の波長に対応する測光結果からそれぞれの波長に対応す
る吸光度を求め、それらに基づき血清色調による誤差を
補正して前記複数の試薬に対応する項目の分析を行う分
析手段とを備えることを特徴とする。
(作用) 上記構成の本発明によれば、試料が分注された反応容器
に互いに影響し合わない複数の試薬を分注し、その反応
液に光を入射し、複数の波長毎に透過光を測光し、複数
の試薬それぞれに対応して設定された複数の特定波長の
測光結果及び前記特定波長より一方の側に設定された少
なくとも補正のための第1及び第2の波長に対応する測
光結果からそれぞれの波長に対応する吸光度を求め、そ
れらに基づき血清色調による誤差を補正して同時に複数
の試薬に対応する複数項目の分析を行うことができる。
(実施例) 以下図面を参照して本発明実施例を説明する。
第1図は本発明の自動化学分析装置の実施例を示すブロ
ック図で、透過光を測光する測定手段としての光検出器
16はフォトダイオードアレイから成り第5図に示すよう
に回折格子15によって分光された多波長を検出するため
のもので、検出電流は各々アンプ17に出力されて電圧に
変換された後、マルチプレクサ18によって1波長のみが
選択されてA/D変換器19に加えられる。A/D変換器19は入
力信号をディジタル信号に変換し、このディジタル信号
はインターフェイス20を介して分析手段としてのCPU
(中央演算処理素子)21に加えられる。
CPU21はディジタル信号に基づき、第2図に示すように
測定対象のスペクトル上に少なくともλ1,λc,λ2
設定して、これら各波長における吸光度を組み合わせて
演算処理することにより2つの項目D1,D2を測定する機
能を有している。このうちλ1,λ2は2つの項目D1,D2
に対応した位置に設定され、λcはλ1,λ2間で吸光度
の変化が少ない位置に設定される。すなわち、λ1,λc
より吸光度A1,Acが求められ項目D1に対応する吸光度が
測定され、λ2,λcより吸光度A2,Acが求められ項目D2
に対応する吸光度が測定される。CPU21によって演算処
理された吸光度のデータはこれに内蔵されているメモリ
に格納される。
さらに、CPU21は、乳び等の血清色調の吸収スペクトル
S″に重なって測定対象の吸収スペクトルS′が存在し
見かけ上の吸収スペクトルがSであるとき、第3図に示
すように補正のための第1の波長λc1,補正のための第
2の波長λc2を、測定項目D1に対応する波長λ1より一
方の側に設定して、これら波長λ1,λc1,λc2に対応
した吸光度から以下に示す式に基づいて吸光度の補正を
行う機能を有している。なお、補正のための第2の波長
λc2は測定対象の吸収スペクトルS′の吸光度が略Oに
低下した位置に選ばれる。
第3図のように測定対象の吸収スペクトルS′,血清色
調の吸収スペクトルS″,見かけ上の吸収スペクトルS
において、波長λ1に対応した吸光度を各々A1,A′1,A″
1、補正のための第1の波長λc1に対応した吸光度を各
々Ac1,A′c1,A″c1、補正のための第2の波長λc2に対
応した吸光度を各々Ac2,A′c2,A″c2とすると、次式が
成立する。
A″1=A1−A′1 A″c1=Ac1−A′c1 A″c2=Ac2−A′c2 Ac2=A″c2 A′c2=0 また、k1=A″1/A″c2 k2=A″c1/A″c2 k1:λc2の吸光度A″c2をλ1の吸光度A″1に補正する
係数, k2:λc2の吸光度A″c2をλc1の吸光度A″c1に補正す
る係数, そして、λ1,λc1,λc2における見かけ上の吸収スペ
クトルSから次式のようにして吸光度差ΔA″を求める
ことができる。
ΔA″=(A1−Ac1)−{(k1−1)Ac2−(k2−1)A
c2}…(1) この吸光度差ΔA″を基にCPU21によって演算補正が行
われる。
このとき、反応容器2には分析すべき試料の他に測定す
べき第1の項目D1に対応した第1の試薬及び第2の項目
D2に対応した第2の試薬が混合され、これら第1及び第
2の試薬は互いに影響し合わないで共存し得るものが選
ばれる。これら第1及び第2の項目D1,D2は異なった波
長λ1,λ2を特定することによって同一反応容器から同
時に測定し得る。
操作パネル22はキーボードを備えており分析を行う必要
なデータ入力を行うためのものであり、例えば測定項目
に対応した波長を入力するために用いられる。ディスプ
レイ23は周知のCRT等から成り操作パネル22からのデー
タ入力に基づきCPU21によって演算された結果を表示
し、またこれら表示結果はプリンタ24から出力すること
ができる。
以下本実施例の作用を説明する。
反応容器2に分析すべき試料の他に測定すべき第1の項
目D1に対応した第1の試薬及び第2の項目D2に対応した
第2の試薬を混合した後、これら反応液に光源6からの
光を入射することにより透過した光を光スイッチ12を介
して回折格子15に入射して多波長に分光する。各波長に
対応した電流が光検出器16によって検出された後、必要
な処理が行われてCPU21によって各吸光度が演算されて
メモリ内に格納される。このとき操作パネル22を介して
設定する波長データ例えば前記第1の項目D1に対応した
波長λ1,第2の項目D2に対応した波長λ2,及びλ1
λ2間に位置し吸光度の変化が少ない位置に補正のため
の波長λcの3つの波長を設定する。これによってCPU21
は、第2図に示すようにλ1,λcの吸光度A1,Acから項
目D1に対応する吸光度を測定すると同時にλ2,λcの吸
光度A2,Acから項目D2に対応する吸光度を測定する。こ
れらの測定結果はディスプレイ23に表示され、必要に応
じてプリンタ24から出力される。
従って、同一反応容器から第1の項目D1及び第2の項目
D2を同時に測定することができるので測定効率を改善す
ることができ、同数の項目を測定する場合に反応容器の
数を少なくすることができる。また、設定すべき波長は
3波長に限らず4波長以上にしてもよい。
次に特定波長(測定すべき波長)における測定対象の吸
収スペクトルS′に乳び等の血清色調のスペクトルS″
が重なっているときは、第3図に示すようなλ1
λc1,λc2の吸光度A1,Ac1,Ac2からCPU21は前記
(1)式に従って吸光度差ΔA″を求めこれに応じて演
算補正を行う。従って、測定対象の吸収スペクトルS′
に基づいた真の吸光度を求めることができるので血清色
調による影響を軽減することができる。血清色調は乳び
以外にも溶血や黄疸等の場合にも同様に適用することが
できる。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、試料と互いに影響し
合わない複数の試薬とを反応させ、その反応液の複数の
波長の透過光を測光し、複数の試薬に対応する特定波長
の測光結果及び前記特定波長より一方の側に設定された
少なくとも補正のための第1及び第2の波長に対応する
測光結果からそれぞれの波長に対応する吸光度を求め、
それらに基づき血清色調による誤差を補正して複数の試
薬に対応する項目の分析を行うようにしたので、複数項
目を同一反応容器で同時に測定することができるので測
定効率を改善することができ、しかも、血清色調による
誤差を除く補正を行うようにしたので、血清色調の影響
を軽減して分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の自動化学分析装置の実施例を示すブロ
ック図、第2図及び第3図は本実施例装置の作用を説明
する吸光度特性図、第4図は自動化学分析装置の一構成
例を示す概略図、第5図は自動化学分析装置の多波長測
定システムを示す構成図、第6図は吸光度測定を示す特
性図、第7図(a),(b)は血清色調による吸光度測
定への影響を説明する特性図である。 2……反応容器、12……光スイッチ、15……回折格子、
16……光検出器、21……CPU(中央演算処理素子)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−84781(JP,A) 特開 昭48−94492(JP,A) 特開 昭57−106843(JP,A) 特開 昭63−66466(JP,A) 特開 昭63−129998(JP,A) 特開 昭63−148166(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】反応容器に測定対象の試料を分注する試料
    分注手段と、 前記反応容器に互いに影響し合わない複数の試薬を分注
    する試薬分注手段と、 反応容器に分注された前記試料及び複数の試薬の反応液
    に光を入射し、複数の波長毎に透過光を測光する測定手
    段と、 前記複数の試薬それぞれに対応して設定された複数の特
    定波長の測光結果及び前記特定波長より一方の側に設定
    された少なくとも補正のための第1及び第2の波長に対
    応する測光結果からそれぞれの波長に対応する吸光度を
    求め、それらに基づき血清色調による誤差を補正して前
    記複数の試薬に対応する項目の分析を行う分析手段とを
    備えることを特徴とする自動化学分析装置。
JP63237580A 1988-09-22 1988-09-22 自動化学分析装置 Expired - Lifetime JPH0792432B2 (ja)

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