JPH0820454B2 - 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の度合を測定す
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、生物体駅中
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（特公昭53−21677号，特開昭55−16435
6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）とし
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。

また、電解質測定用スライドを用いて、このスライド
に被検査液と参照液とを点着し、このスライドをインキ
ュベーションし、被検査液と参照液との間のイオン活量
の差に対応する電位差を測定して被検査液中のイオン活
量の定量的な分析を行なうことも知られている。

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、これ
ら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） 生物体内から取り出した体液を取り出したままでは被
検査液として化学成分等の分析に用いない場合がある。
たとえば生物体内から取り出した血液（全血）をこのま
ま化学分析せずに、この血液から血清または血漿を生成
し、この生成された血清または血漿を被検査液として用
いることがよく行なわれている。

上記従来の技術では、上記スライドやこのスライドの
代わりに長尺テープ状のテストフィルムを用いて被検査
液を点着し、インキュベートし、測定することは自動的
かつ連続的に行なわれている。しかし体液をそのまま被
検査液として用いない場合、この体液から被検査液を生
成するには、上記従来の技術の係る生化学分析装置とは
別の遠心分離機等の被検査液生成装置に体液をセットし
て行ない。この生成された被検査液を上記測定装置に再
セットして測定する必要があり、このセットし直す作業
が煩わしく作業効率が低下するという問題点がある。ま
た作業の効率をあげるために複数の体液（被検査液）を
同時に取り扱うと、このセットし直すという作業を介在
させることで、体液（被検査液）を取り違える、または
セットを間違えるという可能性が多いという問題点があ
る。

本発明は、上記問題点に鑑み、被検査液を生成する前
の体液を収容してこの体液から被検査液を生成すること
から、この生成した被検査液を測定することまでの全て
を自動的かつ連続的に行ない、作業効率をあげ、間違い
の生ずる可能性を低減させると共に、装置の小型化およ
び操作性の向上を図っ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） 本発明に係る生化学分析装置は、上記目的を達成する
ため、被検査液を収容する被検査液収容部が円状に配設
された被検査液収容手段、体液を収容する体液収容部が
前記円状に配設された被検査液収容部の内側に配設さ
れ、この体液収容部に収容され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手段、前
記被検査液と反応して変化を生ずるテストフィルムを収
容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テストフィルムをこのテストフィ
ルム収容手段外の所定位置に順次搬送するテストフィル
ム搬送手段、前記被検査液収容手段および遠心分離手段
から前記被検査液を取り出し前記所定位置に搬送された
テストフィルム上に所定量点着する点着手段、前記テス
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
たは経過後に前記テストフィルムの前記被検査液が点着
された部分における変化を測定する検出手段を有するこ
とを特徴とする。

（作用） 生体から被検査液を生成する手段として、遠心分離操
作が多用される。したがって生化学分析装置に遠心分離
機能を備えて、体液を収容して遠心分離操作を行なうこ
とから測定までを自動的かつ連続的に行なえば、作業効
率をあげ、前述した間違いの生ずる可能性を低減させる
ことができる。

この点に鑑みて、本発明は、上記のように遠心分離手
段を備えたことにより体液から被検査液を生成すること
ができ、点着手段により遠心分離手段および被検査液収
容手段から被検査液を取り出して点着し、インキュベー
トし、測定するように構成したことにより体液から被検
査液を生成することからこの生成した被検査液を測定す
ることまでの全てを自動的かつ連続的に行ない、作業効
率をあげ、前述した間違いの生ずる可能性を低減させる
ことができる。

また、本発明は、上記の様に遠心分離手段を備えるに
あたって、被検査液収容手段の被検査液収容部を円状に
配設すると共に遠心分離手段の体液収容部を上記円状に
配設された被検査液収容部の内側に配設する様に構成し
たので、被検査液収容手段と遠心分離手段とを狭いスペ
ースにコンパクトに配置でき、装置全体の小型化を図る
ことができると共に、それらの収容部が一個所にまとめ
て配置されているので被検査液や体液の収容作業や点着
手段による被検査液の取出作業が簡単となり、操作性の
向上を図ることができる。

（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
と等い用いられる。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、電解質想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、この次の点着に再
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位置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、取出し位置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、上記円状に配設された被検査液収
容部40の内側に配設された体液を収容する体液収容部42
を有して成り、この収容部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り出し位
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
びフィルム巻取りカセット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内部の温度分析が一定であり、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
値のみに存在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4
5a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、この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65
aで、スライドマガジン61内の番上のスライド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7
2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
102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とを連通させると同時に管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
により警告が発せられる。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15
a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から吐出させるに
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が連通し管91と管9
2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1
10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の位置に到着するまで、
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に沿った方向への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）にあるか否かがモニタされ、始
点にない場合、モータ116,120をそれぞれ矢印J,Lの方向
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′を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。この入力し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
かのチェックが自動的に行なわれる。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、ず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の動作を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、測定結果を至急知り
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は、小さな容器
（図示せず）が置かれている。この容器内はたとえば蒸
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⁺，C
l^-，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内に洗浄液た溜められ、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′が点着用ノズル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
201,201′,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の被検査液取出し位
置203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。

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、このうちの一方のみの測定を行な
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） 前述したように、本発明は、遠心分離手段を備えたこ
とにより、被検査液を生成する前の体液を収容してこの
体液から被検査液を生成することから、この生成した被
検査液を測定することまでの全てを自動的かつ連続的に
行ない、作業効率をあげ、かつ前述した間違いの生ずる
可能性を低減させることができる。

また、本発明は、上記の様に遠心分離手段を備えるに
あたって、被検査液収容手段の被検査液収容部を円状に
配設すると共に遠心分離手段の体液収容部を上記円状に
配設された被検査液収容部の内側に配設する様に構成し
たので、被検査液収容手段と遠心分離手段とを狭いスペ
ースにコンパクトに配置でき、装置全体の小型化を図る
ことができると共に、それらの収容部が一個所にまとめ
て配置されているので被検査液や体液の収容作業や点着
手段による被検査液の取出作業が簡単となり、操作性の
向上を図ることができる。

【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
示す平面図である。 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

Claims (4)

【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部が円状
   に配設された被検査液収容手段、体液を収容する体液収
   容部が前記円状に配設された被検査液収容部の内側に配
   設され、この体液収容部に収容され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手
   段、前記被検査液と反応して変化を生ずるテストフィル
   ムを収容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テストフィルムをこのテス
   トフィルム収容手段外の所定位置に順次搬送するテスト
   フィルム搬送手段、前記被検査液収容手段および遠心分
   離手段から前記被検査液を取り出し前記所定位置に搬送
   されたテストフィルム上に所定量点着する点着手段、前
   記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テストフィルムの前記被検査液
   が点着された部分における変化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が長尺テープ状である
   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。
3. 【請求項３】前記テストフィルム収容手段が複数の前記
   長尺テープを収容するよう構成されており、この複数の
   長尺テープの各々に対応して前記搬送手段、前記インキ
   ュベータ、および前記検出手段が配設され、前記点着手
   段を前記複数の長尺テープの各々の所定位置に前記点着
   を行なうように移動する移動手段が設けられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の生化学分析装
   置。
4. 【請求項４】前記点着手段が点着用ノズルを有し、この
   ノズルが直線上または円弧上を移動可能に設けられてお
   り、前記取り出しを行なう取り出し位置および前記点着
   を行なう点着位置がすべて前記直線上または円弧上に配
   設されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜
   第３項のいずれかに記載の生化学分析装置。