JPS58219456A

JPS58219456A - 生化学分析装置

Info

Publication number: JPS58219456A
Application number: JP10227982A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miyamoto; 宮本　義章; Ikuo Taguchi; 田口　郁夫; Sanshichi Shiyouji; 庄司　三七; Hiroaki Niwayama; 宏明庭山
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-06-16
Filing date: 1982-06-16
Publication date: 1983-12-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は生化学分析装置、特に検査用ビーズの投入を含
む全検査過程を自動的に行うことができる生化学分析装
置に関する。

ホルモン、タン・ぐり質等生体内の物質を一分析して生
体内の物質の状態を検査する方法が知られ、例えばこれ
ら検体に抗体を付着させて抗体の付着量から検体を分析
するエンザイムイムノアッセイ（ＥＩＡ）、或いは検体
に放射性物質を付着させて該放射性物質の付着量から検
体の分析を行うラソオイムノアッセイ（ＥＩＡ）等の生
化学分析方法が広く行われている。

近年になってこれら生化学分析方法の自動化が進み、検
体のサンプリング、試薬分注等の操作を生化学分析装置
により自動的に行ない、一度に多量の検体の生化学分析
を行うことが可能となってきた。

しかしながら、従来の生化学分析装置においては検査過
程の一部が人手により行われていたので、全検査過程を
一貫して自動的に行なうことができず、検査が面倒であ
るとともに精度の高い検査を行なうことができないとい
う欠点があった。

すなわち、例えばＥＩＡでは検査過程において抗体が付
着されたビーズが検体に投入されるが、検査精度を高め
るだめにはこのビーズの投入を定められた時間間隔で正
確に行なう必要がある。ところが、従来装置においては
予じめ抗体が付着されたビーズを検査者が袋から取出し
、定められた時間間隔で検体にビーズの投入を行なって
いたので、操作が面倒であり、まだビーズを袋から取出
してから検体に投入するまでの間にビーズに付着された
抗体が乾燥し、検査精度が低下するという欠点があった
。

本発明は前述した従来の課題に鑑み為されたものであり
、その目的は生化学分析の全操作を高精度で一貫して自
動的に行なうことができる生化学分析装置を提供するこ
とにある。

上記目的を達成する為めに本発明は、検体を収納した複
数のチューブを保持して所定の回転位置に位置決め可能
なロータリトレイと、ロータリトレイのチューブへの必
要な試薬供給及びチューブからの反応液の取り出しを行
なうためにロータリトレイのほぼ径方向に向って移動す
るノズル群と、チューブにビーズを投入するビーズドロ
ッパと、ノズルによシチューブから取出された反応液の
測定を行なう測定器と、測定結果を表示する表示器と、
所定の生化学分析プログラムに従って前記各部を自動制
御するコン）ｏ−ラと、を備えたことを特徴とする。

以下図面に基づいて本発明の好適々実施例を説明する。

第１図には本発明に係る生化学分析装置の外観が、壕だ
第２図にはその構成が示されている。

第１図において基台１０には検体のサンプリング、試薬
分注等を行なうためのロータリトレイ１２が設置され、
本実施例においてロータＩＪ　）レイ１２は第２図で示
される様にプラスチックから成る検体トレイ１４、アル
ミニウムから成るインキュベーショントレイ１６及び試
薬トレイ１８から構成されている。そして、上記検体ト
レイ１４及びインキュベーショントレイ１６は一体的に
回転し、また試薬Ｉ・レイ１′８はこれらトレイ１４．
１６とは独立して回転し、所定の回転位置に位置決めす
ることができる。

上記検体トレイ１４及びインキュベーショントレイ１６
にはそれぞれ５０個及び１００個からなるチューブ用孔
２０が設けられ、これらトレイ１４．１６のチューブ用
孔２０には検体を収納するサンプルチューブ２２及び検
体及び試薬を収納するアッセイチューブ２４がそれぞれ
保持されている。上記アッセイチューブ２４はインキュ
ベーショントレイ１６内に設けられたインキュベータに
より一定温度（室温〜５０°）に保たれている。

まだ、試薬トレイ１８に形成された試薬ビン用孔２６に
はそれぞれ緩衝液、抗体、基質及び停止液が入った試薬
ビン２８ａ〜２８（ｌが保持されている。なお、前記検
体トレイ１４は持ち運び上の便宜等の理由で複数のトレ
イ片から構成されている。

そして、上記ロータリトレイ１２に保持されたアッセイ
チューブ２４に必要な試薬供給を行ない、またこのアッ
セイチューブ２４かも反応液を取出すだめに、本発明装
置はロータリトレイ１２のほぼ径方向に向って移動する
ノズル群３０を有している。このノズル群３０は本実施
例において洗浄液３２をアッセイチューブ２４内に供給
する洗浄ノズル３４、サンプルチューブ２２内の検体を
吸入しこの検体をアッセイチューブ２４へ供給する検体
ノズル４０、試薬ビン２８ａ〜２８（１内の各試薬を吸
入しこれら試薬をアッセイチューブ２４に供給する試薬
ノズル４２、アッセイチューブ２４に供給した検体、試
薬、洗浄液３２をエアパルプにて攪拌するだめの攪拌ノ
ズル４４及びアッセイチューブ２４内の反応液を取出す
だめの測定ノズル４６から構成されている。そして、上
記検体、試薬及び洗浄液３２の吸入及び供給を行なうた
めに、本実施例装置は加圧ポンプ４８、シリンジ５０ａ
〜５０（ｌ及びパルプ５２ａ〜５２Ｃを有し、３４．４
０．４２を介して検体、試薬及び洗浄浚３２が所定量だ
け吸入及び供給される。また、反応液を測定ノズル４６
を介して吸入して反応液測定後の廃液を廃液ビン５４に
排出するために吸引ポンプ５６が設けられている。なお
、前記検体ノズル４０及び試薬ノズル４２の先端にはこ
れら］ズル４０．４２にそれぞれ付着した検体及び試薬
をふき取るだめのワイ・′ｔ′５８ａ、５８１）が設け
られている。また、加圧ポンプ４８及び配管の洗浄は蒸
留水５９にて行なわれる。

そして、抗体が付着されたプラスチック製のビーズ６０
をアッセイチューブ２４に間欠的に投入するだめに、第
１図で示される様に基板６２には固定アーム６４にてビ
ーズドロツノゼロ６が固定されている。

第３図にはビーズ収納室・に６６の外観が、また第４図
にはその側面要部断面が、更に第５図には第４図の平面
半断面が示されている。

第４図においてドロッパケース６８に固定された基板７
０の上部には、ビーズ６０が収納されたビーズカートリ
ッツ７２が保持されている。第６図にはこのビーズカー
トリッジ７２の断面が示され、図において後述するステ
ッピングモータ７４のモータ軸７６に着脱自在に連結さ
れる円筒基板７８の外周には、複数の仕切壁８０が整列
して設けられ、これら仕切壁８０によりビーズ収納室８
２が形成され、各ビーズ収納室８２にはビーズ６０が上
下方向に４個づつ収納されている。そして、円筒基板７
８の下縁にはビーズ収納室８２の底を塞ぐ底板８４が設
けられている。また、仕切壁８０の外周にはスライドリ
ング８６が上下方向にスライド自在に遊合し、このスラ
イドリング８６は自重で底板８４に当接している。さら
に、円筒基板７８の上部にはビーズ収納室８２の上部を
塞ぐ蓋８８が設けられ、この蓋８８は本実施例において
スライドリング８６と一体形成されている。そして、こ
れら円筒基板７８、仕切壁８０、底板８４、スライドリ
ング８６及び蓋８８によりビーズ収納室８２はほぼ密閉
構造とされ、ビーズ６０に付着された抗体が乾燥するの
を防止することができる。

また、各ビーズ収納室８２め円筒基板７８及び底板８４
には後述する送りレバー９０が通過可能な送りレバース
リット９２が形成されている。さらに円筒基板７８の上
部にはつまみ９４が固定され、検査者はこのつまみ９４
を持ってビーズカートリッジ７２をビーズドロッパ６６
のモータＮ］７６１Ｃ着脱自在に連結することかできる
。

次に、ビーズカートリシッフ２０円筒基板７８を間欠的
に回転し、各ビーズ収納室８２を基板７０の一部に形成
されたビーズシュート部９６に位置決めするために、第
４図で示されるようにドロッパケース６８に固定された
基板７０には、固定ねじ９８にてステッピングモータ７
４が固定されている。そして、このステッピングモータ
７４のモータ軸７６に固定ねじ１００にて固定されたジ
ヨイント１０２の先端には、フランツ１０４が固定ねじ
１０６にて固定され、フランジ１０４の上面には複数の
ビン１０８がねじ固定されている。そして、これらビン
１０８をビーズカートリッジ７２の円筒基板７８の内面
に形成された複数の連結孔１１０に嵌入することにより
、ビーズカートリッジ７２をステッピングモータ７４の
モータ軸７６に連結することができる。乙のとき基板７
０に形成された当接面１１２にスライドリング８６の下
端が当接して、該スライドリング８６が上方向にスライ
ドし、ビーズ収納室８２に収納された最下端ノビーズ６
０がビーズシュート部９６に露出しだ状態とがる。

そして、各ビーズ収納室８２に収納された各ビーズ６０
をビーズシュート部９６に順次送り出すために、ドロツ
ノクケース６Ｂ下端の基板１１４に固定された取付台１
１６には、送りレバー９０が軸１１Ｂにて回動自在に取
り付けられ、送りレバー９０の一端［を磁ソレノイド１
２０のソレノイド軸１２２にビン１２４にて回動自在に
連結されている。そして、電磁ソレノイド１２０のソレ
ノイド軸１２２が第４図において右方向へ移動すると、
送りレバー９０が送りレバースリット９２を通過して反
時計方向に回動し、ビーズ収納室８２に収納された最下
端のビーズ６０がビーズシュート部９６に送り出される
。

まだ、ビーズシュート部９６に送り出されたビーズ６０
をアッセイチューブ２４へ導くために、ビーズシュート
部９６の出側にねじ固定された取付パイｆ１２６にはビ
ニール製の送りｉｅイブ１２Ｂの一端が被着され、送り
パイプ１２８の他端は第２図で示される様に試薬ノズル
４２を支持するチューブチェック１３０に一体的に支持
されている。

なお、ビーズ収納室８２に収納された各ビーズ６０は水
分を含有しており、このためこの水分がステッピングモ
ータ７４及び電磁ソレノイド１２０内に侵入し、これら
ステッピングモータ７４及び電磁ソレノイド１２０の機
能に影響を与えないように、基板７０には円筒状の水は
け１３２が該基板７０と一体的に立設されている。また
、各ビーズ収納室８２内の水滴をビーズドロツー′ｅ６
６外に排水するために、ビーズ収納室８２の下端とドロ
ッパケース６８の下端に固定された取伺パイゾ１３４と
の間には排水・ぐイブ（図示せず）が接続され、また取
付パイプ１３４の下端には排水パイプ１３６が被着され
ている。

次に、第２図で示される様に測定ノズル４６にてアッセ
イチューブ２４かも取出された反応液の測定を行なうた
めに測定器が設けられ、本実施例において測定器はフロ
ーセルタイプの緩衝フィルタを用いたダブルビーム光度
計１３８が使用され、このダブルビーム光度計１３８に
より反応液の吸光度が測定される。そして、マイクロコ
ンピュータ１４０は測定された反応液の吸光度に基づき
試薬ブランク値を補正した正味の吸光度計算、検量線の
作成及び濃度計算を行ない、検量線グラフ、吸光度及び
濃度値を表示器すなわちプリンタ１４２にてプリントア
ウトすることができる。

そして、前述したロータリトレイ１２、ノズル群３０、
ビーズドロッパ６６、ダブルビーム光度泪１３８及びプ
リンタ１４２は所定の生化学分析プログラムに従ってマ
イクロコンぎユータ１４０により自動制御することがで
きる。すなわち、検査者は表示パネル１４４に表示され
た検査準備操作に従ってキーボード１４６を操作するこ
とにより検査開始までの準備操作を容易に行なうことが
でき、その後プロトコールカード１４８に予じめプログ
ラムされた操作条件をマイクロコンピュータ１４０に入
力するのみで、全検査過程を一貫して自動的に行なうこ
とができる。

この様に本発明において特徴的なことは、ロータリトレ
イ、ノズル群、ビーズドロツノや、測定器及び表示器が
所定の生化学分析グログラムに従ってマイクロコンピュ
ータにより自動制御されることである。

本発明の実施例は以上の構成からなり、以下にその作用
を説明する。

第７図には生化学分析装置の操作過程が示され、先ず予
しめ検査条件がプログラムされたプロトコールカード１
４８をマイクロコンピュータ１４２にセットすると、表
示ノやネル１４４にコメントが表示され、カードに記入
されたコメントと表示パネル１４４に表示されたコメン
トとを照合するととによシ、所定のプロトコールカード
１４８がセットされているかどうかを確認することがで
きる。

次に、スタートｉｔ？タン１５０を押すと表示パネル１
４４にインストラクションが表示され、検査者は表示さ
れたインストラクションに従って各チューブ２２．２４
及び試薬ビン２８ａ〜２８（１をロータリトレイ１２に
セットする等の検査準備を行なう。そして、すべての検
査準備操作が完了した後、スタートボタン１５０を押す
と、以下に説明する様な装置各部の自動制御が行々われ
、分析結果がプリント表示される。

すなわち、第８図には装置各部の制御過程が示され、検
査準備操作終了後スタートボタン１５０を押すと、先ず
゛サンプルチューブ２２内の検体が検体ノズル４０にて
吸入され、アラ七′イチューブ２４内に無希釈分注され
る。この様に無希釈分注方式を採用することによシ、検
体ごとに検体ノズル４０の内面の洗浄を行なうことがで
き、従来に比べてキャリオーバをより小さくすることが
可能となる。更に、液面検出器（図示せず）や検体ノズ
ル４０外面の洗浄機構（図示せず）を備えることにより
、キャリオーバやクロスコンタミネーションをより小さ
くすることが可能となる。

次に、試薬ノズル４２にて吸入された試薬ビン２８ａ内
の緩衝液はアッセイチューブ２４内に供給され、その後
ビーズ収納室・ぐ６６によりビーズ６０がアッセイチュ
ーブ２４内に投入される。すなわち、第４図で示される
ステッピングモータ７４は予じめ定められた時間間隔で
円筒基板７８を間欠的に回転させ、該円筒基板７８を各
ビーズ収納室８２のビーズシュー１・部９６に位置決め
する。

ソシテ、ゾロトコールカード１４８にて予じめ定められ
た時刻に達すると、電磁ソレノイド１２０のソレノイド
輔１２２が第４図において右方向に移動し、送りレバー
９０が送りレバースリット９２を通過して反時計方向に
回動し、この結果ビーズ収納室８２に収納された最下端
のビーズ６０がビーズシュート部９６及び送りパイプ１
２８を介してアッセイチューブ２４内に投入される。−
個のビーズ６０の投入が行なわれると、円筒基板７８は
ステッピングモータ７４にて回転され、隣のビーズ収納
室８２がビーズシュート部９６に位置決めされ、同様に
ビーズ収納室８２内に収納された最下端のビーズ６０が
別のアッセイチューブ２４内に投入され、以下同様にし
て、、斧アッセイチューブ２４内にはビーズ６０が一個
づつ投入される。

そして、アッセイチューブ２４内の抗体、緩衝液及ヒビ
ーズ６０は、インキュベーショントレイ１６内に設けら
れたインキュベータにしム所定の時間一定温度（室温〜
５０℃）に保持され、ここで第１反応が行々われる。

所定時間インキュベーションが行々われだ後、アッセイ
チューブ２４内の反応液が吸引ポンプ５６にて測定ノズ
ル４６から吸引され、廃液ビン５４内に排出される。更
に、洗浄液３２が加圧ポンプ４８にて洗浄ノズル３４か
らアッセイチューブ２４内に供給され、再びアッセイチ
ューブ２４内の洗浄液３２が吸引ポンプ５６にて測定ノ
ズル４６から廃液ビン５４内に排出される。以下これら
洗浄液３２の分注及び排出を数回に渡って繰り返すこと
により、ビーズ６０及びアッセイチューブ２４が完全に
洗浄される。

次に、試薬ノズル４２にて吸入された試薬ビン２８ｂ内
の抗体は、アッセイチューブ２４内に供給され、前述し
た様なインキュベーションが行なわれる。

次に、所定時間が経過した後、前述した様な洗浄液３２
の分注及び排出を数回に渡って繰り返すことにより、ピ
ース６０及びアッセイチューブ２４の洗浄が行なわれる
。そして、試薬ノズル４２にて吸入された試薬ビン２８
Ｃ内の基質は、アッセイチューブ２４内に供給され、前
述した様なインキュベーションにより発色反応が行なわ
れる。

次に所定期間インキュベーションが行なわれた後、試薬
ノズル４２にて吸入された試薬ビン２８（１内の停止液
は、アッセイチューブ２４内に供給され、発色反応の停
止が行なわれる。そして、アッセイチューブ２４内の反
応液は攪拌ノズル４４にて攪拌された後、吸引ポンプ５
６にて測定ノズル４６かも吸引され、ダブルビーム光度
計１３８により反応液の吸光度が測定される。そして、
マイクロコンピュータ１４０は測定された反応液の吸光
度に基づき試薬ブランク値を補正した正味の吸光度計算
、検量線の作成及び濃度計算を行ない、検量線グラフ及
び濃度値をプリントアウトすることができる。

この様に本発明に係る生化学分析装置においては全検査
過程が自動的に行なわれるので、検査が容易であるとと
もに精度の高い検査を行なうことができる。特に、本発
明装置はアッセイチューブ２４内にビーズ６０を間欠的
に投入するビーズドロッパ６６を有し、このビーズドロ
ッパ６６をマイクロコンピュータ１４０にて自動制御す
る様に構成されているので、従来装置のごとく検査者が
ビーズ６０を袋から取出して定められた時間間隔でビー
ズ６０の投入を行なう必要が全く々く、検査を容易に行
なうことができる。また、ビーズ６０はビーズカー）　
ＩＪッジ７２内に密閉された状態で収納されているので
、従来装置のごとくビーズ６０を袋から取出してからア
ッセイチューブ２４内に投入するまでの間に、ビーズ６
０に付着された抗体が乾燥することがなくなシ、精度の
高い検査を行なうことができる。

以上説明した様に本発明によれば、ロータリトレイ、ノ
ズル群、ビーズドロッパ、測定器及び表示器が、所定の
生化学分析プログラムに従ってコントローラにより自動
制御されるので、生化学分析の全操作を高精度で一貫し
て自動的に行なうことができる。

【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外観図、第２図
は本発明に係る生化学分析装置の構成図、第３図は第１
図におけるビーズドロッ・！の正面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ断面図、第５図は第４図のｖ−■断面図、第６図はビーズカートリッジの断面図、第７図は本発明
装置の操作過程を示すブロック図、第８図は装置各部の制御過程を示すブロック図である。１２・・・ロータリトレイ、２２・・・サンプルチューブ、２４・・・アッセイチューブ、２８ａ〜２８ｄ・・・試薬ビン、３０・・・ノズル群、６０・・・ビーズ６６・・・ビーズドロツノや、１３８・・・ダブルビーム光度計、１４０・・・マイクロコンピュータ、１４２・・・プリンタ、１４４・・・表示パネル。出願人　　アロカ株式会社第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　検体を収納した複数のチューブを保持して所
定の回転位置に位置決め可能なロータリトレイと、ロー
タリトレイのチューブへの必要な試薬供給及びチューブ
からの反応液の取り出しを行うだめにロータリトレイの
ほぼ径方向に向って移動するノズル群と、チューブにビ
ーズを投入するビーズドロツノやと、ノズルによりチュ
ーブから取り出された反応液の測定を行う測定器と、測
定結果を表示する表示器と、所定の生化学分析プログラ
ムに従って前記各部を自動制御するコントローラと、を
備えたことを特徴とする生化学分析装置。