JPH0996643A

JPH0996643A - 酵素免疫反応測定装置

Info

Publication number: JPH0996643A
Application number: JP27649795A
Authority: JP
Inventors: Shogo Kida; 正吾木田; Fumihiko Takekoshi; 史彦竹腰; Yasuhiko Yokomori; 保彦横森
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】同一検体を複数回分注が必要な場合にも液吸
入補助管の使用数を減らすことにより装置の大きさをコ
ンパクトにすること。【解決手段】試薬・検体トレー１に、検体分注機構８
によって分注ノズル部７の先端に取り付けられる液吸入
補助管（ディスポチップ）が複数収納された補助管ケー
ス１６を配置し、しかも、分注制御部６０が、分注ノズ
ル７の先端への液吸入補助管（ディスポチップ）の取付
および取り外しを制御する補助管着脱制御機能６１と、
検体分注機構８による分注ノズル７の位置付けを制御す
る位置付け制御機能６２と、同一の検体をマイクロプレ
ートに分注する場合には同一の液吸入補助管を使用させ
る制御をする再使用制御機能６３を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、酵素免疫反応測定
装置に係り、特に、二重検査、二項目検査又は高希釈を
行うために同一検体を複数回分注する酵素免疫反応測定
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】臨床検査における酵素免疫反応について
は、従来より当該免疫反応を的確に把握するための手法
として、試薬メーカが種々の手法およびそれに使用され
る各種試薬についての開発が進められている。

【０００３】この酵素免疫反応の測定に際しては、従来
よりその前工程として、検体および試薬の分注，反応促
進のための加振および温調，そして、次の試薬の分注工
程に入るための洗浄（検体に対する試薬の反応部分は、
洗浄しても壁面に残存する）等が、試薬を種々変化させ
て繰り返し行われるよになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例にあって
は、検体および試薬の分注，反応促進のための加振およ
び温調，そして、次の試薬の分注工程に入るための洗浄
等のそれぞれが、作業員により異なった機器で行われて
いた。即ち、検体および試薬の分注は分注器で、また、
加振，温調，洗浄は、それぞれ加振器，温調器，洗浄装
置で、それぞれ別々に行われていた。

【０００５】検体や試薬の移動には人力が介在すること
から反応測定に至る過程では各検体の待ち時間が多くな
り、また、ときには検体の配置箇所の取り違え等も生じ
易い状態であった。従って、酵素免疫反応の測定は時間
がかかり、同時に作業員にとって精神的にも多くの労力
を要するという不都合が常に伴っていた。

【０００６】また、従来の分注装置では、検体の分注用
の液吸入補助管（ディスポチップ）は、分注工程で一度
使用したものは、分注後に特定の場所に破棄していた。

【０００７】このため、数種類の検査薬で同一検体を検
査する多項目検査であっても、同一の検体を分注する場
合も分注回数分のディスポチップを使用していた。従っ
て、装置で使用するプレートの枚数が複数枚の場合に
は、それらのプレートの反応用凹部（ウェル）と同数の
ディスポチップが必要となる。

【０００８】本発明は酵素免疫反応の諸工程の一括して
自動化を行うものであり、装置全体をなるべく小さくし
たいという特有の課題がある。ディスポチップ数が多く
必要になると、ディスポチップ置き場（補助管ケース）
の設置面積が増大し、装置の大きさが増してしまう、と
いう特有の不都合が生じる。

【０００９】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、酵素免疫反応の諸工程を自動化し、さらに、
同一検体を複数回分注が必要な場合にも液吸入補助管の
使用数を減らすことにより装置の大きさをコンパクトに
することのできる酵素免疫反応測定装置を提供すること
を、その目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、第
１の手段として、一又は二以上の試薬および検体の配置
位置が予め特定された試薬・検体トレーと、この試薬・
検体トレーから検体及び試薬を複数の反応用凹部を有す
るマイクロプレートに分注する分注手段と、当該マイク
ロプレートを免疫反応測定個所へ搬送するマイクロプレ
ート移送手段とを備えている。このうち、分注手段が、
所定の吸引・吐出信号に基づいて検体等を吸引すると共
に当該吸引した検体等の所定量を吐出する分注ノズル部
と、所定の駆動制御信号に基づいて分注ノズル部を上下
動させると共に当該分注ノズル部を試薬・検体トレーか
らマイクロプレートまでの間を移動させる検体分注機構
と、測定の種類に応じて予め定められた設定に基づいて
分注ノズル部に吸引・吐出信号を出力すると共に検体分
注機構に駆動制御信号を出力する分注制御部とを備えて
いる。さらに、試薬・検体トレーに、検体分注機構によ
って分注ノズル部の先端に取り付けられる液吸入補助管
（ディスポチップ）が複数収納された補助管ケースを配
置している。しかも、分注制御部が、分注ノズルの先端
への液吸入補助管の取付および取り外しを制御する補助
管着脱制御機能と、検体分注機構による分注ノズルの位
置付けを制御する位置付け制御機能と、同一の検体をマ
イクロプレートに分注する場合には同一の液吸入補助管
を使用させる制御をする再使用制御機能を備えた。

【００１１】この第１の手段では、まず、二重測定や二
項目検査等の測定の種類に応じて分注制御部に各種設定
が行われる。分注制御部は、この外部からの設定に基づ
いて検体及び試薬の分注制御を行う。

【００１２】試薬・検体トレーに免疫反応測定に必要な
試薬及び検体が所定位置に配置され、予め目的に応じた
試薬が塗布されたマイクロプレートがマイクロプレート
移送手段上にセットされると、分注手段は試薬及び検体
の分注を開始する。

【００１３】異なる検体の分注に同一の吸入管を用いる
のは望ましくないため、ここでは、分注ノズル部の先端
に使い捨ての液吸入補助管（ディスポチップ）を装着し
て分注を行うようにしている。このため、分注する検体
の数と等しい数のディスポチップを用意しておく必要が
ある。試薬・検体トレーには、複数のディスポチップが
収納された補助管ケースが予め定められた位置に収納さ
れている。

【００１４】まず、分注制御部は、補助管脱着機能によ
り、分注ノズル部の先端にディスポチップを装着する制
御をする。これは、まず、検体分注機構を駆動して、分
注ノズル部を補助管ケースに収納されたディスポチップ
に位置付ける。さらに、分注ノズル部を下方に移動させ
ると、ディスポチップが分注ノズル部先端に装着され
る。

【００１５】次いで、分注制御部は、ディスポチップが
装着された分注ノズル部を上方に移動させた後、位置付
け制御機能により、分注する検体位置まで分注ノズル部
を移動させる。検体の位置は試薬・トレー上に予め定め
られているため、分注制御部は、検体分注機構に分注ノ
ズル部の移動量を駆動制御信号として出力する。分注ノ
ズル部が目的の検体上に位置付けられると、分注制御部
は、ディスポチップの先端が検体まで達する位置に分注
ノズル部を下降させ、さらに、吸引を開始させるべく分
注ノズル部に吸引信号を出力する。

【００１６】さらに、ディスポチップに吸引された検体
はマイクロプレートに搬送され、所定量吐出される。こ
の所定量の制御は、吸入時に行なってもよい。すると、
分注制御部は、通常は当該ディスポチップを取り外し機
構等を用いて分注ノズル部から取り外し、破棄する。し
かし、ここでは、二重検査や二項目検査の場合には、予
め外部から定められた設定に従って、この一度使用した
ディスポチップを再使用する。

【００１７】分注制御部では、再使用制御部が、一度使
用したディスポチップを再使用する。これは、同一の検
体の分注の場合にディスポチップを再使用する制御であ
り、大きく分類すると二種類の手法がある。第１の手法
は、１つの検体の分注が終了した直後に、連続して同一
の検体を別の箇所に分注する制御であり、第２の手法
は、１つの検体の分注が終了した後、当該使用したディ
スポチップを補助管ケースに戻し、別の検体の分注を行
ったのち、補助管ケースに戻されたディスポチップに使
用された検体と同一の検体を分注する場合に、当該ディ
スポチップを使用する制御である。

【００１８】この２つの手法は、酵素免疫測定の種類
や、分注する検体の数などに応じて使い分けられる。同
一の検体の分注に同一のディスポチップを使用すると、
ディスポチップの総使用量が減少するため、予め用意し
なければならないディスポチップの数が減少する。従っ
て、補助管ケースの設置面積等が減少する。

【００１９】マイクロプレートへの検体及び試薬の分注
が終了すると、免疫反応を促進させる種々の工程を経
て、当該マイクロプレートは免疫反応測定個所に搬送さ
れ、各反応用凹部毎に免疫反応が測定される。

【００２０】第２の手段では、第１の手段を特定する事
項に加え、再使用制御機能が、同一の検体を複数のマイ
クロプレートの反応用凹部に分注する場合には同一の液
吸入補助管で当該複数の反応用凹部に分注させる制御を
する連続分注制御モードを備えた。

【００２１】この第２の手段では、同一の検体について
同一のディスポチップを用いて連続して複数箇所に分注
する。

【００２２】第３の手段では、第１の手段を特定する事
項に加え、検体分注機構に、分注ノズルに取り付けられ
た液吸入補助管を取り外す取り外し機構を併設してい
る。しかも、分注制御部に、取り外し機構により取り外
されて補助管ケースに保持された液吸入補助管の当該補
助管ケース上の位置と当該液吸入補助管が使用された検
体の番号とを記憶する補助管使用履歴記憶部を併設し、
さらに、再使用制御機能が、補助管使用履歴記憶手段に
格納された補助管使用履歴情報に基づいて分注ノズルへ
の液吸入補助管の取付動作を制御する再取付制御モード
を備えた。

【００２３】この第３の手段では、一度使用したディス
ポチップを補助管ケースに戻し、当該ディスポチップの
使用履歴を記憶しておき、同一検体を分注する際にはこ
れを再使用するものである。

【００２４】第４の手段では、第３の手段を特定する事
項に加え、液吸入補助管が、分注ノズル部の先端に装着
される接合部と、この接合部と一体に形成され検体等を
吸入し保持する吸入部とを備えている。しかも、取り外
し機構が、所定の係止位置に位置付けられたときに液吸
入補助管の接合部の上端を係止する係止部を有する取り
外しレバーと、この取り外しレバーを係止位置から原点
位置へ回動させる取り出しレバー回動手段とを備えてい
る。さらに、分注制御部の補助管着脱制御機能が、分注
ノズルが取り外しレバーよりも下方に位置付けられたと
きに取り外しレバーを当該分注ノズルの接合部上端近傍
の係止位置に回動させる制御をする補助管取り外しモー
ドを備えた。

【００２５】第４の手段は、一度使用したディスポチッ
プを補助管ケースに戻す場合の具体的手段の一例であ
る。ここでは、ディスポチップの上端を取り外しレバー
の係止部で係止すると共に、分注ノズル部を上部に移動
させることによってディスポチップを取り外し、そのま
ま直下の補助管ケースに戻している。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。

【００２７】図１乃至図２に、本実施形態における酵素
免疫反応測定装置全体の構成を示す。酵素免疫反応測定
装置は、試薬・検体トレー１の所定位置に配置された試
薬、希釈液、及び検体をマイクロプレート２の反応用凹
部に分注する分注手段７，６０と、この分注手段７，６
０によって検体等が分注されたマイクロプレート２での
検体と試薬との反応を促進させる反応促進手段５，９
と、マイクロプレート２の各反応用凹部を洗浄する洗浄
機構６と、反応が終了した検体の測定を行う測定手段と
を備えている。

【００２８】図１は本装置の平面図であり、符号１は、
一又は二以上の試薬、希釈液および検体並びに補助管ケ
ース１６の配置位置が予め特定された試薬・検体トレー
１である。この試薬・検体トレー１には、複数の反応用
凹部２Ａを備えたマイクロプレート２を免疫反応測定箇
所１００に案内するマイクロプレート案内機構３と、こ
のマイクロプレート案内機構３に併設されマイクロプレ
ート２に所定の走行力を付勢するマイクロプレート移送
機構としてのベルトコンベア機構４とが併設されてい
る。このベルトコンベア機構４では、段付ベルトが使用
されている。

【００２９】さらに、反応促進手段として、試薬および
検体が注入されたマイクロプレート２を加振する加振機
構５と、試薬および検体が注入されたマイクロプレート
２を所定の反応温度に一定時間維持する恒温槽装置９が
配設されている。

【００３０】また、マイクロプレート案内機構３に沿っ
て、マイクロプレート２の各反応用凹部２Ａを免疫反応
完了後に個別に洗浄するマイクロプレート洗浄機構６
と、検体の免疫反応を測定する免疫反応測定部１００が
配設されている。マイクロプレート移送機構４は、マイ
クロプレートを各部に搬送する。符号１０は本体ケース
を示す。

【００３１】更に、検体又は試薬の所定量を吸引する分
注ノズル部７を有する試薬・検体分注機構８が、マイク
ロプレート案内機構３の上方で当該マイクロプレート案
内機構３および試薬・検体トレー１を跨いた状態で配設
されている。この試薬・検体分注機構（検体分注機構）
８は、分注ノズル部７で吸引した検体又は試薬を、前述
した一方のマイクロプレート２の所定の凹部２Ａへ搬送
し注入する。

【００３２】以下、各構成を詳細に説明する。

【００３３】〔分注手段〕図３乃至図４に分注手段の構
成を示す。分注手段は、所定の吸引・吐出信号に基づい
て検体等を吸引すると共に当該吸引した検体等の所定量
を吐出する分注ノズル部７と、所定の駆動制御信号に基
づいて分注ノズル部７を上下動させると共に当該分注ノ
ズル部７を試薬・検体トレー１からマイクロプレート２
までの間を移動させる試薬・検体分注機構（検体分注機
構）８と、測定の種類に応じて予め定められた設定に基
づいて分注ノズル部７に吸引・吐出信号を出力すると共
に試薬・検体分注機構に駆動制御信号を出力する分注制
御部６０とを備えている。

【００３４】試薬・検体分注機構８は、マイクロプレー
ト案内機構３および試薬・検体トレー１を跨ぐようにし
て装備されたノズル部移送支持体４１と、分注ノズル部
７に走行力を付勢するノズル部Ｘ軸移送手段４３とを備
えている。分注ノズル部７は、ノズル部移送支持体４１
に支持され且つ当該ノズル部移送枠体４１に沿って移送
可能に装備されたている。

【００３５】この分注ノズル部７は、上下動可能に構成
された二本の分注ノズル７Ａ，７Ｂと、この分注ノズル
７Ａ，７Ｂの上下動を案内すると共に該当該分注ノズル
７Ａ，７Ｂに対してその上下動を個別に付勢するボール
ねじ機構４４Ａ，４４Ｂと、この各ボールねじ機構４４
Ａ，４４Ｂを個別に駆動する分注ノズル部下降駆動モー
タ４５Ａ，４５Ｂとを備えている。

【００３６】符号４５ａ，４５ｂは、分注ノズル部下降
駆動モータ４５Ａ，４５Ｂの回転力を前述したボールね
じ機構４４Ａ，４４Ｂに伝達する弾性部材からなる継ぎ
手を示す。また、符号４６はノズル部枠体を示す。この
図３，図４に示す分注ノズル７Ａ，７Ｂは、一方の分注
ノズル７Ａが試薬分注用の比較的太いディスポチップ７
Ｅを装備し、他方の分注ノズル７Ｂが検体分注用の比較
的細いディスポチップ７Ｆを装備している。

【００３７】ディスポチップの種類を使い分けることに
よって、試薬ビンの大きさや、或いは使用する試薬の量
などの相違等に対応して、異なった種々の条件に対応し
得るようになっている。

【００３８】また、ノズル部Ｘ軸移送手段４３は、分注
ノズル部７を装備したノズル部枠体４６をノズル部移送
枠体４１に沿って移送するボールねじ機構４３Ａと、こ
のボールねじ機構４３Ａの動作を付勢力するノズル部Ｘ
軸移送モータ４３Ｂとを備えている。符号４３Ｃは、ノ
ズル部Ｘ軸移送モータ４３Ｂの回転力をボールねじ機構
４３Ａに伝達するベルト機構部を示す。また、このボー
ルねじ機構４３Ａに変えて、ベルト機構を用いるように
してもよい。

【００３９】このため、この試薬・検体分注機構８と前
述した試薬・検体トレー移送機構１６とが協同すること
により、試薬・検体トレー１上の複数の各試薬および検
体を前述したマイクロプレート２の各反応用凹部２Ａに
対して自由に，しかも迅速に且つ高精度に、試薬分注お
よび検体分注をなし得ることが可能となってる。

【００４０】分注ノズル部７には、当該分注ノズル部に
装着されたディスポチップを取り外す取り外し機構７０
が併設されている。取り外し機構７０は、所定の係止位
置に位置付けられたときにディスポチップ７Ｆの接合部
７Ｆａの上端を係止する係止部７１ｂを有する取り外し
レバー７１と、この取り外しレバー７１を係止位置から
原点位置へ回動させる取り出しレバー回動手段（ソレノ
イド）７３とを備えている。

【００４１】この取り外し機構７０の動作や、分注ノズ
ル部７の上下動及び吸入・吐出動作や、分注ノズル部の
位置付けは、分注制御部６０により駆動制御されてい
る。

【００４２】〔分注制御部〕図５及び図６は分注制御部
の構成を示す機能ブロック図である。分注制御部６０
は、図５に示すように、分注ノズル７の先端へのディス
ポチップ７Ｆの取付および取り外しを制御する補助管着
脱制御機能６１と、検体分注機構（試薬・検体分注機構
８及び試薬・検体トレー移送機構）による分注ノズルの
位置付けを制御する位置付け制御機能６２と、同一の検
体をマイクロプレートに分注する場合には同一のディス
ポチップを使用させる制御をする再使用制御機能６３を
備えている。

【００４３】さらに、図６に示すように、再使用制御機
能６３が、同一の検体を複数のマイクロプレートの反応
用凹部に分注する場合には同一のディスポチップで当該
複数の反応用凹部に連続して分注させる制御をする連続
分注制御モード６４を備えている。

【００４４】また、分注制御部６０に、取り外し機構７
０により取り外されて補助管ケースに保持されたディス
ポチップの当該補助管ケース上の位置と当該液吸入補助
管が使用された検体の番号とを記憶する補助管使用履歴
記憶部６６を併設し、しかも、再使用制御機能６３が、
補助管使用履歴記憶手段６６に格納された補助管使用履
歴情報に基づいて分注ノズルへの液吸入補助管の取付動
作を制御する再取付制御モード６５を備えている。

【００４５】酵素免疫反応測定では、種々の目的から２
重測定が行われる。これは、１種の検体を２穴づつ測定
し、２穴の差を確認しながら測定を行うものである。例
えば、４８種の検体を２重測定で９６穴分注する場合、
１回の分注に１つのディスポチップを使用すると、９６
個のディスポチップが必要になる。しかし、本実施形態
では、同一の検体は同一のディスポチップで使用するの
で、４８個のディスポチップで分注を行うことが可能と
なる。この同一検体について同一のディスポチップを用
いる制御による分注動作の詳細は後述する。

【００４６】〔マイクロプレート〕図７乃至図８に複数
の反応用凹部２Ａを備えたプラスチックからなるマイク
ロプレート２を示す。マイクロプレート２はマイクロプ
レート案内機構３上に載置されて試薬および検体が個別
に注入される。また、必要に応じて、他のマイクロプレ
ート２を試薬・検体トレー１上に液希釈用として予め配
設する。マイクロプレート案内機構３上に載置されたマ
イクロプレート２は、マイクロプレート移送機構４によ
って搬送される。

【００４７】〔試薬・検体トレー〕図９に示すように、
試薬・検体トレー１は、検査方式により異なる複数の試
薬を装備した一又は二以上の試薬ストッカ１１，１２を
着脱自在に収納する試薬ストッカ領域１３と、複数の検
体を個別に収納する複数の検体収納部１４Ａを備えた検
体ストッカ１４を収納する検体ストッカ領域１５とを備
えている。この検体ストッカ領域１５には、必要に応じ
て、希釈用プレート１７や、また検体の分注に用いられ
る複数のディスポチップ７Ｆが収納された補助管ケース
１６が配置される。

【００４８】〔補助管ケース〕図１０は、補助管ケース
１６の構成を示す斜視図である。この補助管ケース（デ
ィスポチップケース）は、ディスポチップ７Ｆが収納さ
れる複数の収納穴１６Ａを備えている。補助管ケース蓋
部１６Ｂには８×１２の収納穴が一定間隔で設けられて
いて、その大きさはディスポチップの接合部７Ｆａの外
周よりも小さい大きさに設定されている。また、補助管
ケース本体１６Ｃは、透明なプラスチックで成形されて
いる。また、ディスポチップには種々の形態のものがあ
るため、ディスポチップの種類に応じて補助管ケースの
形状が定まる。

【００４９】〔試薬ストッカ〕図１１乃至図１３に示す
ように、各試薬ストッカ１１，１２には、検査方式によ
っては異なった試薬ストッカ１１，１２が必要とされる
ことから、検査方式に対応した識別情報を設定する識別
手段１１Ａ，１２Ａが装備されている。この識別手段１
１Ａ，１２Ａは、各試薬ストッカ１１，１２の左端部に
一列に設定された高さの異なる複数個の円形超音波反射
面１１Ａ₁，１１Ａ₂，１１Ａ₃，１１Ｅ₄；１２Ａ
₁，１２Ａ₂，１２Ａ₃，１２Ａ₄により構成されてい
る。図示する例ではこの反射面を４個としている。この
高さの相違は、前述した分注ノズル部７に併設された超
音波センサ１０Ａによって順次検出されて分注制御部６
０によって識別され、これによって後述する各構成部分
が当該所定の検査方式に沿って作動するようになってい
る。

【００５０】図８に一方の試薬ストッカ１１の斜視図を
示す。

【００５１】各試薬ストッカ１１，１２には、当該各試
薬ストッカ１１，１２ごとに特定された検査方式を達成
するための複数の試薬が装備されている。ここでは、中
央部に大きさの異なる６個の試薬収納部１１ｅ，１２ｅ
が設けられ、この試薬収納部１１ｅ，１２ｅに試薬収納
容器としての試薬ビン１１Ｅ，１２Ｅが収納されてい
る。また、同図の右側には５個の大きさ同一の試薬収納
部１１ｆ，１２ｆが設けられ，この試薬収納部１１ｆ，
１２ｆに試薬ビン１１Ｆ，１２Ｆが収納されている。

【００５２】ここで、この試薬ストッカ１１，１２に収
納される各試薬ビン１１Ｅ，１１Ｆ，１２Ｅ，１２Ｆ
は、その開口部に位置がほぼ同一の水平面に配設されて
いる。これによって当該各試薬ビン１１Ｅ〜１１Ｆ，１
２Ｅ〜１２Ｆ内の試薬の残存量を容易に検知することが
可能となっている。また、これにより当該試薬ストッカ
１１，１２の位置が変化しても、試薬ビン１１Ｅ〜１１
Ｆ，１２Ｅ〜１２Ｆが常に同一の高さであり特に突出し
た高さのものがないことから、前述した分注ノズル部７
が試薬ビン１１Ｅ〜１１Ｆ，１２Ｅ〜１２Ｆに衝突する
不都合を予め有効に回避したものとなっている。

【００５３】この試薬の残存量の検出は、実際には前述
した分注ノズル部７に併設された超音波センサ１０Ａに
よって検出され、これによって試薬不足の場合は（検体
の量の不足の場合も）、その旨が図示しない表示手段に
よって外部表示されるようになっている。また、この試
薬の残存量は、液面データとして捕捉されることから、
かかる情報に基づいて前述した分注制御部６０は、分注
ノズル部７の下降量を調整することができるようになっ
ている。

【００５４】更に、各試薬ストッカ１１，１２上の図５
における下方部の領域には、当該各試薬ストッカ１１，
１２に収納される各試薬ビンの開口部の大きさに対応し
て前述した分注ノズル部７用の太さの異なる複数種類の
ディスポチップ７Ｅ，７Ｆの複数本が配設されている。
ここでは、比較的太いディスポチップ７Ｅが前述した試
薬ビン１１Ｅ，１２Ｅに対応してそれぞれ６本準備さ
れ、また、比較的細いディスポチップ７Ｆが前述した試
薬ビン１１Ｆ，１２Ｆ用として又検体吸入用として、各
試薬ストッカ１１，１２毎に１０本準備されている。

【００５５】〔試薬・検体トレー移送機構〕図１４乃至
図１６に示すように、上述した試薬・検体トレー１に
は、当該試薬・検体トレー１を支持すると共に該試薬・
検体トレー１を前述した試薬・検体分注機構８の分注ノ
ズル部７の移動方向にほぼ直交する方向に移送する試薬
・検体トレー移送機構２１が装備されている。

【００５６】ここで、図１４における試薬・検体トレー
１は、図示方向が図１のものに比較して反時計方向に９
０°回転した状態となっている。図１４（Ａ）は試薬・
検体トレー１が本体ケース１０から突出した状態を示
し、図１４（Ｂ）は試薬・検体トレー１が本体ケース１
０内にほぼ収納された状態の例を示す。

【００５７】また、図１５は試薬・検体トレー１が本体
ケース１０内の深部に配置された場合を示し、図１６は
前述した図１９（Ｂ）の右側面図を示す。

【００５８】試薬・検体トレー移送機構２１は、試薬・
検体トレー１の下面側に装備され、当該試薬・検体トレ
ー１上の各試薬や検体の出し入れを円滑になし得るよう
になっている。

【００５９】この試薬・検体トレー移送機構２１は、図
１において試薬・検体トレー１を図１の上下方向に移送
するＹ軸方向移送機能を有し、また、前述した試薬・検
体分注機構８が分注ノズル部７を図１の左右方向に移送
する機能，即ち，Ｘ軸方向移送機能を有している。これ
によって、試薬・検体トレー１上の各試薬や検体を、ど
の位置からも前述した一方のマイクロプレート２に（必
要に応じて他方の希釈用プレート２にも）対して自由に
且つ迅速に分注し得るようになっている。

【００６０】この試薬・検体トレー移送機構２１は、前
述した試薬・検体トレー１を支持すると共に該試薬・検
体トレー１が図１の上下方向に移動するのを案内するガ
イド枠体２１Ａと、このガイド枠体２１Ａに沿って配設
され試薬・検体トレー１に移動力を付勢するボールねじ
機構部２１Ｂと、このボールねじ機構部２１Ｂのねじ軸
を回転駆動するトレー駆動モータ２１Ｃとを備えてい
る。符号２１Ｄはトレー駆動モータ２１Ｃの回転力をボ
ールねじ機構部２１Ｂに伝達するベルト機構部を示す。
また、ボールねじ機構部２１Ｂに変えて、ベルト機構に
より試薬・検体トレー１を移送させるようにしてもよ
い。

【００６１】更に、符号２１ａはガイド枠体２１Ａに対
応して試薬・検体トレー１に装備されたリニアガイドを
示し、また、符号２１Ｂａはボールねじ機構部２１Ｂの
ねじ軸により移送駆動される被駆動部材を示す。この被
駆動部材２１Ｂａが試薬・検体トレー１の裏面に装着さ
れ、これによって試薬・検体トレー１が、前述したＹ軸
方向に走行駆動され、前述したようにマイクロプレート
２に対する各試薬や検体の分注動作が可能となり、同時
に、前述した各試薬ストッカ１１，１２および検体スト
ッカ１４を図９（Ａ）に示すように本体ケース１０から
突出させることができる。このため、各試薬ストッカ１
１，１２および検体ストッカ１４の搬入搬出作業を、円
滑に且つ迅速に成し得るようになっている。

【００６２】次に、酵素免疫測定装置の動作を説明す
る。

【００６３】〔分注動作〕本実施形態では、前述したよ
うに、同一の検体に対しては同一のディスポチップを用
いる制御を行っている。まず、連続分注制御モード６４
による動作例を図１７を参照して説明する。

【００６４】検体、および試薬が予め塗布されたマイク
ロプレート等が試薬・検体トレー１又はマイクロプレー
ト案内機構３にセットされると、分注制御部６０は、検
体分注の制御を開始する。

【００６５】まず、分注制御部６０は、試薬・検体トレ
ー移送機構２１を駆動制御して、分注する検体に対応し
たディスポチップと分注ノズル７ＢのＹ座標を一致させ
る。これと同時に、試薬・分注機構８を駆動制御してデ
ィスポチップと分注ノズル７ＢのＸ座標を一致させる
（ステップＳ１）。

【００６６】次いで、試薬・分注機構８のノズル部Ｘ軸
移送手段４３を駆動制御して、分注ノズル７Ｂを下方に
移動させ、分注ノズル７Ｂの先端とディスポチップとを
嵌合させる（ステップＳ２）。さらに、分注ノズル７Ｂ
を上昇させる。

【００６７】次いで、ディスポチップが取り付けられた
分注ノズル部を検体ストッカ１４の目的の検体位置まで
移動させる（ステップＳ３）。これは、試薬・検体分注
機構８と試薬・検体トレー移送機構とに駆動制御信号を
出力することにより行う。各機構はモータにより駆動さ
れているため、位置付け制御機能６２は、実際には、移
動量に応じたパルスを各機構のモータに出力することで
実現している。

【００６８】次いで、超音波センサ１０Ａの出力に基づ
いて定められる位置まで分注ノズルを下降させ、検体を
吸引する（ステップＳ４）。さらに、ノズルを上昇さ
せ、ディスポチップ７Ｆに保持された検体をマイクロプ
レート２に搬送し、次いで、所定量の検体を定められた
位置の反応用凹部に吐出する（ステップＳ５）。

【００６９】ここで、分注制御部６０は、当該ディスポ
チップを破棄せずに、ディスポチップ７Ｆに残存してい
る検体を別の反応用凹部に吐出させるようにする（ステ
ップＳ５）。また、吐出時ではなく、吸引時に検査に用
いる検体の量を定めるのであれば、再度同一検体の吸引
動作を行う。

【００７０】同一検体についての複数回の分注が終了す
ると、使用したディスポチップを取り外し、新しいディ
スポチップを取り付ける（ステップＳ６）。必要な数の
分注が終了するまで、ステップＳ４に処理を戻す。

【００７１】この図１７に示した例では、同一の検体に
ついて２重に測定を行う場合や、また、同一の検体につ
いて複数項目の検査を行う場合に、同一の検体の複数箇
所への分注に際して同一のディスポチップを用いて行う
ため、ディスポチップの消費量が減り、従って、ディス
ポチップの設置面積が狭くなり、このため、装置全体を
コンパクトにすることができる。

【００７２】次に、一度取り外したディスポチップを再
使用する再取付制御モードによる分注動作を説明する。

【００７３】図１８乃至図２１は図３に示した取り外し
機構７０の詳細を示す図である。図１８に示すように、
取り外し機構７０は、ノズル部枠体４６の下部に取り付
けられている。ディスポチップ７Ｆを係止する取り外し
レバー７１は、回転軸７１ｂを中心に回動自在にノズル
部枠体４６に保持されている。また、レバー回動手段と
してのソレノイド７３は、ソレノイド保持部材７４に保
持されている。このソレノイド保持部材７４の取り外し
レバー側には引っ張りバネ７２が設けられていて、引っ
張りバネ７２は、通常状態には取り外しレバー７１をソ
レノイド７３側に付勢している。また、ソレノイド７３
は、分注制御部６０の制御に従ってオンとされた場合に
は、その可動鉄心７３ａが取り外しレバーを分注ノズル
側に押し出すように配置されている。

【００７４】図１９はソレノイドがオンとされた場合の
取り外し機構７０と分注ノズル７Ｂとの関係を示す図で
ある。分注ノズル７Ｂが十分に下方に移動されたのちに
ソレノイドがオンとされると、可動鉄心は取り外しレバ
ーを図１９に示す位置まで回動させる。図１９に示した
取り外しレバー７１の位置を、ここでは係止位置とい
う。

【００７５】取り外しレバー７１ａの係止部７１ａに
は、分注ノズル７Ｂの直径にほぼ等しい直径の半円の切
り欠き７１ｃが設けられている。係止部７１ａが係止位
置まで回動されると、この半円の切り欠き７１ｃは分注
ノズル７ｂにほぼ当接し得る状態となる。また、図示す
るように、ディスポチップ７Ｆは上方への移動を係止部
７１ａによって係止される。

【００７６】また、分注制御部６０の補助管着脱制御機
能６１は、分注ノズル７Ｂが取り外しレバー７１よりも
下方に位置付けられたときに当該取り外しレバーを当該
分注ノズル７Ｂの接合部上端近傍の係止位置に回動させ
る制御をする補助管取り外しモードを備えている。この
補助管取り外しモードによるディスポチップの取り外し
工程を図２０乃至図２１を参照して説明する。

【００７７】まず、分注ノズル部７を補助管ケース１６
の所定位置に搬送する。次いで、分注ノズル７Ｂを下降
させる。さらに、分注制御部６０は、ソレノイド７３を
オンとして取り外しレバー７１を係止位置まで回動させ
る。取り外しレバーが係止位置に位置付けられた状態を
図２０に示す。

【００７８】分注制御部６０は、続いて、分注ノズル７
ｂを上昇させる。すると、取り外しレバー７１がディス
ポチップ７Ｆの上昇を係止する。このため、ディスポチ
ップ７Ｆは分注ノズル部７Ｂから取り外される。分注ノ
ズル部７は補助管ケース１６の所定位置に位置付けられ
ているため、取り外されたディスポチップは補助管ケー
ス１６に再使用可能な状態で収納される。符号７Ｂａは
密閉用のパッキングである。

【００７９】次に図２２を参照して高希釈を行う場合を
例に再取付制御モード６５による分注動作を説明する。
ここでは、分注制御部６０は、希釈用凹部１７Ａに注入
された希釈液および検体に対する分注ノズル部７の吸引
および吐出の繰り返し動作を制御する機能を備えてい
る。

【００８０】まず、分注制御部６０は、試薬・検体分注
機構８の搬送動作を制御して検体を希釈用プレート１７
に分注する。この分注動作により使用したディスポチッ
プは、取り外し機構７０により補助管ケース１６に再収
納される（ステップＫ１０）。このとき、補助管使用履
歴記憶部６６に、各ディスポチップが使用された検体の
番号（検体を識別するためのコード）が格納される。

【００８１】さらに、希釈液を希釈用マイクロプレート
に分注する（ステップＫ１２）。この希釈液及び検体の
分注は順序が逆であっても良い。次いで、当該検体およ
び希釈液が分注された希釈用凹部を攪拌する（ステップ
Ｋ１４）。この攪拌は、本実施例では、検体と希釈液の
混合液を分注ノズル部７により吸引，吐出を繰り返すこ
とで行っている。この攪拌に用いるディスポチップは、
検体の分注時にそれぞれ用いられたディスポチップが使
用される。

【００８２】具体的には、攪拌動作のためにディスポチ
ップを変更するとき、分注制御部は、補助管使用履歴記
憶部６６に格納された履歴情報に従って、攪拌動作毎に
ディスポチップを選択している。また、このそれぞれの
検体について攪拌動作が終了したときには、再度ディス
ポチップを取り外し機構７０を用いて補助管ケース１６
に再収納する。

【００８３】必要な検体数の希釈が終了するまでステッ
プＫ１０からＫ１４までを繰り返す（ステップＫ１
６）。これにより希釈処理が終了する。この希釈処理
は、通常の分注に先立って行っておくようにしても良
い。

【００８４】さらに、当該希釈された検体について加振
や加温の反応促進処理を開始するときに、希釈プレート
１７の希釈された検体をマイクロプレート案内機構３上
のマイクロプレート２に分注する。この分注に際して
も、攪拌時に用いたディスポチップを再使用する。

【００８５】図１４に示した希釈処理では、試薬・検体
トレー１上に位置付けられた検体と希釈液とを、同じく
試薬・検体トレー１上に位置付けられた希釈用プレート
１７上に分注するため、試薬・検体分注機構８の動作は
短い距離で行われることとなり、このため、希釈処理を
高速に行うことができる。

【００８６】また、希釈液と検体の攪拌を分注ノズル部
７による吸引および吐出の繰り返しにより行うため、極
めて良好にかつ高速に希釈液と検体とが混合される。

【００８７】さらに、このように希釈したマイクロプレ
ートで再度希釈すると、飛躍的に高倍率の希釈を行うこ
とができる。

【００８８】このような希釈処理では、試薬と検体の反
応時間をマイクロプレートの各反応用凹部で一致させる
必要があるため、分注の速度によっては、分注と攪拌と
を別工程にする必要が生じる場合がある。このようなと
きには、ディスポチップを毎回変更すると膨大な量のデ
ィスポチップを消費することとなるため、本実施形態の
ように、ディスポチップの使用履歴情報に基づいてディ
スポチップの再使用を行うのが望ましい。

【００８９】また、検体の分注動作が終わったディスポ
チップをディスポチップケースの元の位置に戻すように
しても、同一検体のディスポチップで再度分注する場合
に、他のディスポチップと混同することがなくなり、デ
ィスポチップの複数回の使用が可能となる。

【００９０】また、検体を分注するときには、どのディ
スポチップをどの検体に使用するかを予め定めておくこ
とによっても、例えば、同一検体を同一のディスポチッ
プを使用して分注するように設定を行うことにより、検
体数分のディスポチップを用意することで、検体の分注
を行うことが可能となる。

【００９１】〔免疫反応測定時の動作〕次に、上記実施
形態により免疫反応測定を行う場合の標準的な動作の一
例を説明する。

【００９２】まず、各反応用凹部２Ａに対して予め所定
の試薬が塗布されたマイクロプレート２をベルトコンベ
ア機構４上に載置する。次に、ベルトコンベア機構４を
作動させて当該マイクロプレート２を試薬・検体分注機
構８による試薬および検体の分注可能位置まで搬送す
る。

【００９３】この位置で、試薬・検体分注機構８を作動
させて前述した検体ストッカ１４内の検体をマイクロプ
レート２の各反応用凹部２Ａに分注する。この間、試薬
・検体分注機構８は、その分注ノズル部７を検体ストッ
カ１４部分に移送し且つ下降制御して所定の検体を吸引
し、再び上昇してマイクロプレート２側に移送され、さ
らに又マイクロプレート２側で下降制御されて検体分注
動作を完了するようになっている。

【００９４】かかる分注動作が完了すると、ベルトコン
ベア機構４はマイクロプレート２を加振機構５部分に移
送する。そして加振機構５を作動させて所定時間，マイ
クロプレート２を加振して反応を促進させ、更にその後
に当該マイクロプレート２を恒温槽９内へ搬入し温度調
節を行って反応を更に促進させる。

【００９５】この恒温槽９での反応促進工程が完了する
と、再びベルトコンベア機構４を作動させてマイクロプ
レート２をマイクロプレート洗浄機構６の位置まで搬送
し、ここで前述した動作により各反応用凹部２Ａ内の洗
浄が行われる。

【００９６】このマイクロプレート洗浄機構６による洗
浄が終了すると、当該マイクロプレート２の各反応用凹
部２Ａには、酵素標識抗体試薬が前述した試薬ストッカ
１１（又は１２）内から選択され分注される。この酵素
標識抗体試薬の分注後、マイクロプレート２は再び恒温
槽９内へ搬入され、ここで温度調節されて反応促進が図
られる。この恒温槽９内での反応完了後、マイクロプレ
ート２の各反応用凹部２Ａは再びマイクロプレート洗浄
機構６による洗浄が行われる。

【００９７】この酵素標識抗体試薬の分注，反応，洗浄
の各工程が完了すると、次に、発色気質試薬が、試薬ス
トッカ１１（又は１２）内から選択され、マイクロプレ
ート２の各反応用凹部２Ａに分注される。この分注後、
マイクロプレート２は再び恒温槽９内へ搬入されて温度
調節されて反応促進が図られる。

【００９８】この発色気質試薬の分注，反応の各工程が
完了すると、次に、停止液試薬が、試薬ストッカ１１
（又は１２）内から選択され、マイクロプレート２の各
反応用凹部２Ａに分注される。そして、この停止液試薬
の分注後、マイクロプレート２は免疫反応測定箇所１０
０に搬送され、ここで前述した免疫反応測定が実施さ
れ、この免疫反応測定箇所１００での測定結果に基づい
て所定の解析がおこなわれ、その結果が判定されるよう
になっている。

【００９９】このように、上記実施形態によると、酵素
免疫反応の測定に際しては、分注，反応，洗浄の各工程
の繰り返してのが多いことから従来より困難視されてい
た自動化が可能となり、このため、酵素免疫反応の測定
を迅速に且つ高精度に実施する事が可能となり、試薬メ
ーカー毎に異なる各種項目の検査を一台の装置で実施す
ることができるという利点がある。

【０１００】尚、上記実施形態では、マイクロプレート
移送機構としてベルトコンベア機構４を使用した場合を
例示したが、マイクロプレート移送機構として機能する
ものであればベルトコンベア機構以外の他の機構を使用
してもよい。

【０１０１】また、試薬・検体トレー移送機構１６を試
薬・検体トレー１に装備した場合を例示したが、試薬・
検体トレー１を前述した試薬・検体分注機構８に沿った
一列の物を使用することにより、試薬・検体トレー移送
機構１６については特に装備しなくてもよい。また、試
薬・検体分注機構８をＹ軸方向に移動可能に構成しても
よい。

【０１０２】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、試薬・検体トレーに、検体分注機
構によって分注ノズル部の先端に取り付けられる液吸入
補助管（ディスポチップ）が複数収納された補助管ケー
スを配置し、さらに、分注制御部が、同一の検体をマイ
クロプレートに分注する場合には同一の液吸入補助管を
使用させる制御をするため、二重測定や複数項目検査
や、また高希釈を行う場合など同一の検体を複数回分注
する場合にあっても、ディスポチップの使用量を低減さ
せることができ、従って、試薬・検体トレーからマイク
ロプレートの反応用凹部への分注を全自動化する場合に
必要となる未使用のディスポチップの設置面積が減少
し、また、複数項目検査を行う場合にあっても補助管ケ
ースの設置場所を新たに確保する必要がなくなる。この
ように、酵素免疫反応の諸工程を自動化し、さらに、同
一検体を複数回分注が必要な場合にも液吸入補助管の使
用数を減らすことにより装置の大きさをコンパクトにす
ることのできる従来にない優れた酵素免疫反応測定装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による酵素免疫反応測定装置の実施例の
構成を示す一部省略した平面図である。

【図２】図１内に開示した各構成部材相互間の位置関係
を示す概略斜視図である。

【図３】図１に開示した試薬・検体分注機構の例を示す
一部省略した正面図である。

【図４】図３に示した試薬・検体分注機構の一部省略し
た右側面図である。

【図５】図１に示した分注制御部の構成を示す機能ブロ
ック図である。

【図６】図５に示した再使用制御部の構成を示す機能ブ
ロック図である。

【図７】図１に示したマイクロプレートの一例を示す平
面図である。

【図８】図７に示したマイクロプレートの断面図であ
る。

【図９】図１に示した試薬・検体トレー部分を示す詳細
説明図である。

【図１０】図１及び図９に示した補助管ケースの一例を
示す斜視図である。

【図１１】図９に示した試薬・検体トレー部分の一部省
略した正面図である。

【図１２】図９に示した試薬・検体トレー部分の一部省
略した左側面図である。

【図１３】図１内に開示した試薬ストッカの例を示す斜
視図である。

【図１４】図１内に開示した試薬・検体トレーとその駆
動機構（Ｙ軸方向）との関係を示す図で、図１４（Ａ）
は図１内の試薬・検体トレー部分を反時計方向に１８０
度回転した状態を示す平面図を示し、図１４（Ｂ）は図
１４（Ａ）の動作を示す説明図である。

【図１５】図１４（Ａ）に示した試薬・検体トレー部分
の動作を示す説明図である。

【図１６】図１５に示した試薬・検体トレー部分の右側
面図である。

【図１７】図１に示した構成での分注処理の一例を示す
フローチャートである。

【図１８】図３に示したディスポチップを取り外す取り
外し機構の詳細を示す正面図である。

【図１９】図１８に示した取り外し機構の平面図であ
る。

【図２０】図１８に示した取り外し機構の動作を示す第
１の説明図である。

【図２１】図１８に示した取り外し機構の動作を示す第
２の説明図である。

【図２２】図１及び図１８に示した構成での検体の希釈
処理の一例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１試薬・検体トレー２マイクロプレート７分注ノズル部８試薬・検体分注機構（検体分注機構というときは、
試薬・検体トレー移送機構を含む）１６補助管ケース６０分注制御部６１補助管着脱制御機能６２位置付け制御機能６３再使用制御機能６６補助管使用履歴記憶

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一又は二以上の試薬および検体の配置位
置が予め特定された試薬・検体トレーと、この試薬・検
体トレーから前記検体及び試薬を複数の反応用凹部を有
するマイクロプレートに分注する分注手段と、当該マイ
クロプレートを免疫反応測定個所へ搬送するマイクロプ
レート移送手段とを備え、前記分注手段が、所定の吸引・吐出信号に基づいて前記
検体等を吸引すると共に当該吸引した検体等の所定量を
吐出する分注ノズル部と、所定の駆動制御信号に基づい
て前記分注ノズル部を上下動させると共に当該分注ノズ
ル部を前記試薬・検体トレーから前記マイクロプレート
までの間を移動させる検体分注機構と、測定の種類に応
じて予め定められた設定に基づいて前記分注ノズル部に
吸引・吐出信号を出力すると共に前記検体分注機構に駆
動制御信号を出力する分注制御部とを備え、前記試薬・検体トレーに、前記検体分注機構によって前
記分注ノズル部の先端に取り付けられる液吸入補助管が
複数収納された補助管ケースを配置し、前記分注制御部が、前記分注ノズル部の先端への前記液
吸入補助管の取付および取り外しを制御する補助管着脱
制御機能と、前記検体分注機構による分注ノズル部の位
置付けを制御する位置付け制御機能と、前記同一の検体
を前記マイクロプレートに分注する場合には同一の前記
液吸入補助管を使用させる制御をする再使用制御機能を
備えたことを特徴とする酵素免疫反応測定装置。
【請求項２】前記再使用制御機能が、同一の検体を複
数のマイクロプレートの反応用凹部に分注する場合には
前記同一の液吸入補助管で連続して当該複数の反応用凹
部に分注させる制御をする連続分注制御モードを備えた
ことを特徴とする請求項１記載の酵素免疫反応測定装
置。
【請求項３】前記検体分注機構に、前記分注ノズル部
に取り付けられた前記液吸入補助管を取り外す取り外し
機構を併設し、前記分注制御部に、前記取り外し機構により取り外され
て前記補助管ケースに保持された液吸入補助管の当該補
助管ケース上の位置と当該液吸入補助管が使用された検
体の番号とを記憶する補助管使用履歴記憶部を併設し、前記再使用制御機能が、前記補助管使用履歴記憶手段に
格納された補助管使用履歴情報に基づいて前記分注ノズ
ル部への前記液吸入補助管の取付動作を制御する再取付
制御モードを備えたことを特徴とする請求項１記載の酵
素免疫反応測定装置。
【請求項４】前記液吸入補助管が、前記分注ノズル部
の先端に装着される接合部と、この接合部と一体に形成
され前記検体等を吸入し保持する吸入部とを備え、前記取り外し機構が、所定の係止位置に位置付けられた
ときに前記液吸入補助管の接合部の上端を係止する係止
部を有する取り外しレバーと、この取り外しレバーを前
記係止位置から原点位置へ回動させる取り出しレバー回
動手段とを備え、前記分注制御部の補助管着脱制御機能が、前記分注ノズ
ル部が前記取り外しレバーよりも下方に位置付けられた
ときに当該取り外しレバーを当該分注ノズル部の接合部
上端近傍の係止位置に回動させる制御をする補助管取り
外しモードを備えたことを特徴とする請求項３記載の酵
素免疫反応測定装置。