JPH09257796A - 分析装置および分析方法 - Google Patents
分析装置および分析方法Info
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Abstract
に磁性粒子等の微粒子が反応容器内で再分散しているか
どうかを確認することができ、試料中の被分析成分を正
確に定量分析することのできる分析装置を提供する。 【解決手段】 反応容器に標識物質を含む試薬を分注し
た際に反応容器内を透過する透過光の光量を透過光量測
定装置19で測定し、この透過光量測定装置19から出
力された信号の電圧レベルを記憶装置25に格納された
設定値と比較して磁性粒子が反応容器内で再分散してい
るか否かを判定するようにしたことを特徴とする。
Description
析検査する時に用いられる分析装置および分析方法に係
り、特に試料中の被分析成分を磁性粒子を用いて定量分
析する分析装置および分析方法に関する。
て、試料中の被分析成分を磁性粒子を用いて定量分析す
る方法が従来から知られている。この分析方法は直径が
0.2〜0.8ミクロン程度好ましくは0.4〜0.6
ミクロン程度の磁性粒子に試料中の被分析成分と免疫反
応(抗原抗体反応)を生ずる物質を固定化した不溶性担
体(以下、磁性粒子と称する。)を用い、この磁性粒子
と試料とを一定時間反応させる。その後、磁性粒子を洗
浄液で洗浄して、B/F分離(磁性粒子に結合したもの
と結合していないものとを分離する)を行なう。このと
き、反応容器の外部から磁力を与えて磁性粒子を反応容
器内の一箇所に集めておき、洗浄途中で磁性粒子が反応
容器内から流出しないようにしておく。そして、この
後、磁性粒子と反応した被分析成分を、その一部に酵
素、蛍光物質または化学発光物質を標識した抗体または
抗原と反応させ、一定時間経過後に再度B/F分離を行
なう。その後、標識した物質に応じた反応を行なわせ
て、生じる発色、蛍光、化学発光をそれぞれに応じた検
出系により検出する。
との反応、次の2ステップ目で磁性粒子上の免疫複合体
と標識した抗体または抗原との反応、といったように2
段階で反応を行なう方法は、2ステップサンドイッチ法
と言われており、途中2回のB/F分離が必要である。
として、磁性粒子に固相した抗体または抗原とは試料中
の被分析成分と反応する部位が異なり、固相した担体ま
たは抗原とは反応しない抗体または抗原を使用して2回
目のB/F分離を必要としない方法があり、これは1ス
テップサンドイッチ法と言われている。
分析成分を自動的に定量分析する従来の分析装置は、透
光性を有する反応容器に試料中の被分析成分と免疫反応
を生ずる磁性粒子を第1の試薬として分注する第1の試
薬分注機構と、この第1の試薬分注機構から反応容器に
分注された磁性粒子を洗浄して前記磁性粒子と反応した
前記被分析成分を除く成分を前記反応容器内から除去す
る磁性粒子洗浄機構と、反応容器内を撹拌する撹拌機構
とを備えており、磁性粒子の洗浄が終了すると、第2の
試薬分注機構から反応容器に標識物質を含んだ第2の試
薬を分注するようになっている。そして、反応容器に第
2の試薬を分注してから所定時間が経過すると、被分析
成分と反応した標識物質を光学的または化学的な方法に
より検出して被分析成分を定量分析するように構成され
ている。
は、反応容器内の検液を吸引する際に磁性粒子が反応容
器内に分散していると、被分析成分と反応した磁性粒子
が検液と共に吸引されてしまい、正確な検査結果を得る
ことができなくなる。そこで、従来では反応容器内の検
液を吸引する際に反応容器の両側に磁性試薬粒子吸着手
段としてのマグネットをセットし、これらのマグネット
で磁性粒子を反応容器の内面に吸着させることにより、
被分析成分と反応した磁性粒子が検液と共に吸引される
ことを防止している。そして、検液の吸引が終了する
と、磁性粒子が再び反応容器内で分散するように、マグ
ネットをマグネット・オフセット機構によりセット位置
からリセット位置にオフセットし、第2の試薬を分注し
た後、反応容器内を撹拌していた。
た従来の分析装置では、磁性粒子の洗浄工程において反
応容器内の検液を吸引した後にマグネット・オフセット
機構が作動しなかった場合や撹拌機構が作動しなかった
場合には、磁性粒子が反応容器の内面に吸着されたまま
の状態となるため、次の工程で反応容器内に第2の試薬
を分注しても第2の試薬に含まれる標識物質と被分析成
分との反応が促進されず、検査結果に悪影響を及ぼす虞
があった。
もので、その目的は反応容器に標識物質を含んだ試薬を
分注した際に磁性粒子が反応容器内で再分散しているか
どうかを確認することができ、これにより試料中の被分
析成分を正確に定量分析することのできる分析装置を提
供せんとするものである。また、本発明は試料中の被分
析成分を正確に定量分析することのできる分析方法を提
供せんとするものである。
上述した課題を解決するために、少なくとも試料を含む
第1の液体と微粒子とにより抗原抗体反応した検液をB
/F分離して、第2の液体を添加して微粒子を懸濁させ
た後に、反応又は測定を行なう分析装置において、前記
第2の液体の添加直後又は一定時間後に、反応容器内の
粒子の懸濁度を測定する懸濁度測定手段と、この懸濁度
測定手段の出力に基づいて分析作業の適否判断を行なう
制御手段とを備え、所要の反応または測定時間に応じた
適宜の時点で前記微粒子が前記反応容器内に再分散して
いるか否かを判定することを特徴とするものである。
明において、前記反応容器内の検液を吸引する検液吸引
機構部と、前記反応容器内に洗浄液を分注する洗浄液分
注機構部とを具備してなり、前記制御手段は、前記懸濁
度測定手段の出力に基づいて前記反応容器内に前記検液
が残留しているか否かを判定することを特徴とするもの
である。
含む第1の液体と微粒子とにより抗原抗体反応した検液
をB/F分離して、第2の液体を添加して微粒子を懸濁
させた後に、反応又は測定を行なう分析方法において、
前記第2の液体の添加直後又は一定時間後に、反応容器
内の粒子の懸濁度を測定する工程と、前記懸濁度の測定
工程による出力を設定値と比較して分析作業の適否判断
を行なう工程とを備え、所要の反応または測定時間に応
じた適宜の時点で前記微粒子が前記反応容器内に再分散
しているか否かを判定することを特徴とするものであ
る。
ないし図5を参照して説明する。図2は本発明の一実施
形態に係る分析装置の平面図であり、同図に示すよう
に、本発明の一実施形態に係る分析装置の基台1上に
は、円形状の反応テーブル2が回転自在に設けられてい
る。
成されており、この反応テーブル2の周縁部には、複数
個の反応容器保持孔3が反応テーブル2の周方向に沿っ
て一定間隔で穿設されている。これらの反応容器保持孔
3は反応テーブル2の周縁部に複数個の反応容器を一定
ピッチで配置するためのものであり、これらの反応容器
保持孔3に挿入保持される反応容器は透光性を有する材
料(例えば硝子、アクリル樹脂等)で形成されている。
としてのモータ4が設置されている。このモータ4は反
応テーブル2を一定ピッチで回転駆動するものであり、
モータ4の回転軸4aに取付けられた駆動ギヤ5と反応
テーブル2の下面に取付けられたリング状の従動ギヤ
(図示せず)との間には、タイミングベルト6が掛け渡
されている。
挿入保持された反応容器に試料を分注する試料分注機
構、8は同じく反応容器保持孔3に挿入保持された反応
容器に試料中の被分析成分と免疫反応を生ずる磁性粒子
を第1の試薬として分注する第1の試薬分注機構、9は
同じく反応容器保持孔3に挿入保持された反応容器に被
分析成分と免疫反応を生ずる標識物質を第2の試薬とし
て分注する第2の試薬分注機構、10は反応容器に分注
された磁性粒子を洗浄して磁性粒子と反応した被分析成
分を除く余剰の成分を反応容器内から除去する磁性粒子
洗浄機構、28は反応容器内を撹拌する撹拌機構であ
り、前記磁性粒子洗浄機構10は、図2に示すように、
反応容器内の検液を吸引する検液吸引機構部10aと反
応容器内に洗浄液を分注する洗浄液分注機構部10bを
具備して構成されている。
標識物質(この場合は被分析成分と免疫反応を生ずる物
質を蛍光物質に固定化したもの)を光学的に検出する標
識物質検出機構であり、この標識物質検出機構11は、
例えば反応容器に励起光を照射する光源部と、この光源
部と反応容器を挟んで対向する位置に設けられた蛍光強
度測定部とから構成されている。
り、同図に示すように、反応テーブル2の反応容器保持
孔3に挿入保持された反応容器12とその両側に位置す
る反応容器12との間には、マグネットホルダ13がそ
れぞれ設けられている。これらのマグネットホルダ13
は、図4に示すように、反応テーブル2の下面に固定さ
れた固定ブロック14に枢支軸15を介して上下方向に
回動自在に支持されており、これらマグネットホルダ1
3の先端部には、磁性試薬粒子吸着手段としてのマグネ
ット16が保持されている。
の内壁面に吸着させるためのものであり、このマグネッ
ト16は反応テーブル2の上方に設けられたマグネット
・セット機構17(図2参照)により図4中実線で示す
位置(以下、リセット位置と称する。)から図4中二点
鎖線で示す位置(以下、セット位置と称する。)にセッ
トされ、また反応テーブル2の下方に設けられたマグネ
ット・リセット機構18(図2参照)によりセット位置
からリセット位置にオフセットするようになっている。
反応容器12に光を照射して反応容器12内を透過する
光の透過光量を測定する懸濁度測定手段としての透過光
量測定装置であり、この透過光量測定装置19は反応容
器12に光を照射する光源部19aと、この光源部19
aと反応容器12を挟んで相対向する位置に設けられた
測光部19bとから構成されている。
おり、この受光素子20から出力された信号は、図1に
示すように、増幅器21で増幅され、さらに図示しない
A/D変換器でデジタル信号に変換された後、入出力ポ
ート22およびデータバス23aを介して制御手段とし
てのCPU(中央処理装置)24に供給されるようにな
っている。
分注機構7、第1の試薬分注機構8、第2の試薬分注機
構9、磁性粒子洗浄機構10、撹拌機構28、標識物質
検出機構11、マグネット・セット機構17およびマグ
ネット・リセット機構18を予め定められた制御シーケ
ンスに従って駆動制御するものであり、このCPU24
とデータバス23bを介して接続された記憶装置25に
は、磁性粒子が反応容器内で再分散している時に反応容
器内を透過した光の透過光量が設定値として格納されて
いる。
ボード装置を示している。図5はCPU24の制御シー
ケンスを説明するためのフローチャートであり、以下、
この図を参照して本発明の一実施形態の作用について説
明する。図5に示すように、反応テーブル2の反応容器
保持孔3に反応容器12が挿入保持され、キーボード装
置27からCPU24に検査開始指令が入力されると、
CPU24からの制御信号により第1の試薬分注機構8
が作動し、これにより第1の試料分注機構8から反応容
器12に磁性粒子を含んだ第1の試薬が分注される(ス
テップST1)。そして、反応容器12に第1の試薬が
分注されると、CPU24からの制御信号により試料分
注機構7が作動し、これにより試料分注機構7から反応
容器12に試料が分注される(ステップST2)。
分注された後、所定時間が経過すると、CPU24はマ
グネット・セット機構17を作動させる(ステップST
3)。これによりマグネット16がリセット位置からセ
ット位置にセットされ、マグネット16の磁力により第
1の試薬に含まれる磁性粒子が反応容器12の内壁面に
吸着する。
位置にセットされると、CPU24は磁性粒子洗浄機構
10の検液吸引機構部10aを作動させる(ステップS
T4)。これにより反応容器12に分注された検液が磁
性粒子を除いて反応容器12内から吸引除去され、磁性
粒子を除く検液が反応容器12内から吸引除去される
と、CPU24からの制御信号により磁性粒子洗浄機構
10の洗浄液分注機構部10bが作動し、洗浄液分注機
構部10bから反応容器12に洗浄液が分注される(ス
テップST5)。そして、反応容器12に洗浄液が分注
されてから所定時間が経過すると、CPU24からの制
御信号により磁性粒子洗浄機構10の検液吸引機構部1
0aが作動し、反応容器12に分注された洗浄液が検液
吸引機構部10aにより吸引される(ステップST
6)。
引機構部10aにより吸引されると、CPU24からの
制御信号により透過光量測定装置19の光源部19aが
点灯し、光源部19aから反応容器12に光が照射され
る(ステップST7)。このとき、光源部19aから反
応容器12に照射された光は反応容器12内を透過して
測光部19bの受光素子20に入射し、この受光素子2
0から透過光信号として出力される(ステップST
8)。
増幅器21で増幅された後、CPU24に供給される。
このとき、CPU24は受光素子20から出力された透
過光信号の電圧レベルを記憶装置25に格納された設定
値1(反応容器12に洗浄液が入っていないときの透過
光量)と比較する(ステップST9)。
置25に格納された設定値1より大きい場合には、CP
U24は反応容器12内に洗浄液が残っていると判定す
る。つまり、反応容器12に洗浄液が残っていないとき
には反応容器12内を透過する透過光の光量が減少する
ので、反応容器12に分注された洗浄液を検液吸引機構
10aで吸引した後に反応容器12内を透過する透過光
の光量を測定し、その測光値を記憶装置25に格納され
た設定値と比較することにより、反応容器12に洗浄液
が残っているか否かを検知することができる。
ると判定すると、CPU24は該当する反応容器12で
行なわれた磁性粒子の洗浄が不十分である旨を表示装置
26に表示する(ステップST24)。
信号の電圧レベルが設定値より小さい場合には、CPU
24は反応容器12内に洗浄液が残っていないと判定
し、次にマグネット・リセット機構18を作動させる
(ステップST10)。これによりマグネット16がセ
ット位置からリセット位置にオフセットされ、マグネッ
ト16の磁力により反応容器12の内壁面に吸着してい
た磁性粒子が反応容器12内に遊離しはじめる。
位置にオフセットされると、CPU24からの制御信号
により第2の試薬分注機構9が作動し、第2の試薬分注
機構9から反応容器12に標識物質を含んだ第2の試薬
が分注される(ステップST11)。そして、反応容器
12に第2の試薬が分注されると、CPU24は撹拌機
構28を作動させる(ステップST12)。これにより
反応容器12内が撹拌機構28により撹拌され、撹拌機
構28による撹拌工程が終了すると、CPU24からの
制御信号により透過光量測定装置19の光源部19aが
点灯し、光源部19aからの光が反応容器12に照射さ
れる(ステップST13)。このとき、光源部19aか
ら反応容器12に照射された光は反応容器12内を透過
して測光部19bの受光素子20に入射し、この受光素
子20から透過光信号として出力される(ステップST
14)。
増幅器21で増幅された後、CPU24に供給される。
このとき、CPU24は受光素子20から出力された透
過光信号の電圧レベルを記憶装置25に格納された設定
値2(反応容器中に磁性粒子が分散していない状態での
測光値)と比較する(ステップST15)。
光信号の電圧レベルが記憶装置25に格納された設定値
2より大きい場合には、CPU24は磁性粒子が反応容
器12内で再分散していないと判定する。つまり、反応
容器12に第2の試薬を分注し、撹拌したときに磁性粒
子が反応容器12内に一様に分散されずに反応容器12
の内壁付近にかたまったままの状態であると、反応容器
12内を透過する透過光の光量が増加するので、反応容
器12に第2の試薬を分注した際に反応容器12内を透
過する透過光の光量を測定し、その測光値を記憶装置2
5に格納された設定値2と比較することにより磁性粒子
が反応容器12内に再分散しているか否かを検知するこ
とができる。
ないと判定すると、CPU24は撹拌機構28による撹
拌が不十分である旨を表示装置26に表示する(ステッ
プST24)。
信号の電圧レベルが記憶装置25に格納された設定値2
より小さい場合には、CPU24は磁性粒子が反応容器
12内で再分散していると判定し、所定時間が経過する
と、次にマグネット・セット機構17を作動させる(ス
テップST16)。これによりマグネット16がリセッ
ト位置からセット位置にセットされ、マグネット16の
磁力により磁性粒子が反応容器12の内壁面に吸着す
る。
位置にセットされると、CPU24は磁性粒子洗浄機構
10の検液吸引機構部10aを作動させる(ステップS
T17)。これにより反応容器12に分注された標識物
質が被分析成分と反応した標識物質を除いて反応容器1
2内から吸引除去され、被分析成分と反応した標識物質
を除く標識物質が反応容器12内から吸引除去される
と、CPU24からの制御信号により磁性粒子洗浄機構
10の洗浄液分注機構部10bが作動し、洗浄液分注機
構部10bから反応容器12に洗浄液が分注される(ス
テップST18)。そして、反応容器12に洗浄液が分
注されてから所定時間が経過すると、CPU24からの
制御信号により磁性粒子洗浄機構10の検液吸引機構部
10aが作動し、反応容器12に分注された洗浄液が検
液吸引機構部10aにより吸引される(ステップST1
9) 反応容器12に分注された洗浄液が検液吸引機構部10
aにより吸引されると、CPU24からの制御信号によ
り透過光量測定装置19の光源部19aが点灯し、光源
部19aから反応容器12に光が照射される(ステップ
ST20)。このとき、光源部19aから反応容器12
に照射された光は反応容器12内を透過して測光部19
bの受光素子20に入射し、この受光素子20から透過
光信号として出力される(ステップST21)。
増幅器21で増幅された後、CPU24に供給される。
このとき、CPU24は受光素子20から出力された透
過光信号の電圧レベルを記憶装置25に格納された設定
値1(反応容器12に洗浄液が入っていないときの透過
光量)と比較する(ステップST22)。
光信号の電圧レベルが記憶装置25に格納された設定値
1より大きい場合には、CPU24は反応容器12内に
洗浄液が残っていると判定する。そして、反応容器12
内に洗浄液が残っていると判定すると、CPU24は該
当する反応容器12で行なわれた磁性粒子の洗浄が不十
分である旨を表示装置26に表示する(ステップST2
4)。
信号の電圧レベルが設定値より小さい場合には、CPU
24は反応容器12内に洗浄液が残っていないと判定す
る。そして、CPU24は標識物質検出機構11を作動
させて標識物質と反応した被分析成分の定量分析を行な
う(ステップST23)。
の試薬分注機構9から反応容器12に標識物質を含む第
2の試薬を分注した際に磁性粒子が反応容器12内で再
分散しているか否かを受光素子20からの信号により検
知することができ、磁性試薬粒子が反応容器12内で再
分散していると判定したときのみ被分析成分の定量分析
が行なわれるので、試料中の被分析成分を正確に定量分
析することができる。
0から出力された信号の電圧レベルが記憶装置25に格
納された設定値1より大きい場合には、反応容器12内
に洗浄液が残っていると判定するので、洗浄液残りによ
り検液が希釈されてしまったり、B/F分離が正しく行
なわれずに分析結果に与える影響を除去することができ
る。
性粒子が反応容器12内で再分散していないとCPU2
4が判定したときに、その旨を表示装置26に表示する
ようにしたが、磁性粒子が反応容器12内で再分散して
いない旨をプリンタから出力しても良いし、あるいは磁
性粒子が反応容器12内で再分散していないとCPU2
4が判定したときにブザーで報知するようにしてもよ
い。
の撹拌に撹拌機構28を用いて説明したが、撹拌機構2
8を用いることなく撹拌することができれば、撹拌機構
28を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
応容器12に洗浄液が入っていないときの透過光量を第
1の設定値1として記憶装置25に予め格納しておいた
が、例えば反応容器12に第1の試薬及び試料を分注す
る前の透過光量を測定し、その測定値を第1の設定値1
として記憶装置25に格納するようにしても良い。
応容器中に磁性粒子が分散している状態での透過光量を
第2の設定値2として記憶装置25に予め格納しておい
たが、例えば反応容器12に第1の試薬のみを分注した
ときの透過光量を測定し、その測定値+α(一連のB/
F分離動作中に若干流出してしまう場合のための透過光
量のプラス分)を第2の設定値2として記憶装置25に
格納するようにしても良い。ただし、この場合には本発
明の一実施形態での設定値と反対の状態のときを設定値
に設定しているため、図5のステップST5の比較の判
断が逆になる。
識物質として蛍光物質を用いた分析原理で試料中の被分
析成分を定量分析する分析装置に適用した場合について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
再分散を行なう任意の分析であれば適用することができ
る。たとえば、上述した一実施形態で用いた標識物質と
は異なる物質を用いる分析装置(特開昭53−1459
12号公報、特開昭47−18597号公報、特開平4
−58157号公報参照)や、標識物質として化学反応
により発光または発色する物質を用いて試料中の被分析
成分を定量分析する分析装置(特開昭60−15965
1号公報参照)、他に分析原理が上述した一実施形態と
異なる分析装置(特開昭52−15815号公報、特公
平6−65989号公報、特開平6−160401号公
報参照)にも適用することができる。
に再懸濁を行なう例であったが、これに限らず反応結果
の測定のために再懸濁を行なう場合にも適用できること
は言うまでもない。
チ法による分析について言及していたが、競合法につい
ても適宜変更することは容易である。また、化学発光の
場合は図1ないし図4に示した構成をそのまま適用でき
るし、比色の測光であれば、前述した透過光量測定装置
19で洗浄液の残存の確認と磁性粒子の分散ができたか
どうかの確認を兼用することができる。
明によれば、微粒子が反応容器内で再分散しているかど
うかを確認することができ、試料中の被分析成分を正確
に定量分析することのできる分析装置を提供できる。
係る発明による効果に加えて、反応容器内に洗浄液等が
残っているかどうかを確認でき、洗浄液による影響を除
去することができる請求項3に係る発明によれば、試料
中の被分析成分を正確に定量分析することのできる分析
方法を提供できる。
構成図。
明するためのフローチャート。
Claims (3)
- 【請求項1】 少なくとも試料を含む第1の液体と微粒
子とにより抗原抗体反応した検液をB/F分離して、第
2の液体を添加して微粒子を懸濁させた後に、反応又は
測定を行なう分析装置において、 前記第2の液体の添加直後又は一定時間後に、反応容器
内の粒子の懸濁度を測定する懸濁度測定手段と、 この懸濁度測定手段の出力に基づいて分析作業の適否判
断を行なう制御手段とを備え、 所要の反応または測定時間に応じた適宜の時点で前記微
粒子が前記反応容器内に再分散しているか否かを判定す
ることを特徴とする分析装置。 - 【請求項2】 前記反応容器内の検液を吸引する検液吸
引機構部と、前記反応容器内に洗浄液を分注する洗浄液
分注機構部とを具備してなり、前記制御手段は、前記懸
濁度測定手段の出力に基づいて前記反応容器内に前記検
液が残留しているか否かを判定することを特徴とする請
求項1記載の分析装置。 - 【請求項3】 少なくとも試料を含む第1の液体と微粒
子とにより抗原抗体反応した検液をB/F分離して、第
2の液体を添加して微粒子を懸濁させた後に、反応又は
測定を行なう分析方法において、 前記第2の液体の添加直後又は一定時間後に、反応容器
内の粒子の懸濁度を測定する工程と、 前記懸濁度の測定工程による出力を設定値と比較して分
析作業の適否判断を行なう工程とを備え、 所要の反応または測定時間に応じた適宜の時点で前記微
粒子が前記反応容器内に再分散しているか否かを判定す
ることを特徴とする分析方法。
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