JPS63289455A

JPS63289455A - 電解質測定装置

Info

Publication number: JPS63289455A
Application number: JP62123828A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Mimura; 智憲三村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-05-22
Filing date: 1987-05-22
Publication date: 1988-11-25

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】〔産業上の利用分野〕本発明は電解質測定装置に係り、特に臨床検査の自動分
析装置に用いる高速処理に好適な電解質測定装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来のフロー型電解質測定装置においては、実開昭５９
−２９７５９号公報に記載の原理にしたがって試料濃度
測定を行うようになっている。

しかし、１時間当り１５０検体以上の多検体処理を実施
した場合、１検体当りの分析時間が短くなり、このため
サンプルを十分な温度にすることが困難であった。電極
法ではネルンストの式にしたがって起電力が発生し、こ
れにより濃度換算を行っているが、ネルンストの式には
温度の項が入っており、このため電極部でサンプルの温
度が不均一であると、これが起電力のずれとしてあられ
れ、データ精度が悪くなる。

ネルンストの式とは、ここに、Ｅｏ；測定系により定まる一定電圧Ｒ；ガス定
数Ｔ；絶対温度Ｆ；ファラデ一定数ａＩ；イオンｉの洗澱ｎ；イオンの電荷数で示され、電極部に吸引したサンプルの温度が不均一の
場合、高精度の測定を可能にするには、電極部に吸引し
たサンプル（希釈された試料または内部標準液）及び電
極を一定温度に保つことが必要不可法である。サンプル
を一定温度に保つには、電極部に入る前のチューブ内で
加温するのが適切であるが、加温するためにチューブが
長くなり、チューブがサンプルによる汚れ、検体がサン
プルの影響を受けやすくなる。単に電極部の温度応答を
改善するだけならば、電極部のサンプル吸引部のチュー
ブを長くし、加熱部を設置すればよいが、電極部で微少
の起電力を測定しているので、吸引部のチューブが長く
なると、電気的ノイズ発生の原因となる。また、電極部
に入ったサンプルを長時間放置することにより一定温度
まで加温することが可能である。しかし、この方法では
、少数の検体の測定は可能であるが、多数の検体の処理
は不可能である。

従来の技術では、多数の検体の処理をする場合、内部標
準液をサンプル５検体毎に１回測定することで時間を作
り、１５０検体／時の処理を可能にしている。この場合
、５検体に１回しか内部標準液を測定しないため、起電
力がドリフトし、正確なデータが得られない。異常検体
があった場合、次の検体が正常な検体であっても、異常
データが発生するという問題があった。

日立製作新製７３６形自動分析装置の電解質測定装置で
は、希釈容器がチェーン方式であるため、希釈容器の移
動が遅く、希釈容器の洗浄に長時間かかるという欠点が
あった。また、洗浄方法としてサンプリングプローブ専
用の希釈槽がないため、希釈容器に希釈液を吐出し、プ
ローブ内部を洗浄する方法をとるが、プローブの洗浄で
吐出された希釈液を真空チューブで２０秒おきに２４回
吸引し、その後、再度２４個の希釈容器を内部標準液を
用いて２０秒おきに洗浄していた。このため、スタート
キーを押してから分析が開始されるまでに最低約１４分
必要であり、極めて操作性が悪かった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、多数の検体を処理する場合、試料の温
度条件を一定にすることについては配慮がなされておら
ず、多数の検体の処理が不可能であった。また、希釈容
器の移動が遅く、かつ、希釈容器の洗浄に長時間かかる
という欠点があった。

本発明の目的は、試料の温度条件を容易に一定にするこ
とができ、かつ、希釈容器の動作速度を改善して高速、
高精度とすることができる電解質測定装置を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、ディスクにセットされた希釈容器を所定温
度に保つ恒温槽を設けて達成するようにした。

〔作用〕

サンプル容器より試料がサンプリング機構により分注さ
れて希釈容器に一定量の試料が吐出されて、この試料に
一定量の希釈液が吐出される。

内部標準液は試料が分注される前後各１回ずつ希釈容器
に分注され、これら希釈容器は一定温度に保たれた水槽
の中にある。希釈液または内部標準液が吐出され、一定
時間経過した後、フロー型電極に希釈された試料または
内部標準液が吸引されるが、この一定時間経過する間に
希釈された試料及び内部標準液は一定温度に加温される
。これにより電極部に吸引された場合にはフロー型電極
との温度差がなくなり、温度による影響を受けずに測定
が可能となる。

また、希釈容器はモータにより回転する反応ディスク上
にセットされ、希釈容器を洗浄するための洗浄機構、内
部標準液吐出機構、希釈液吐出機構も設けである。希釈
容器は反応ディスクに固定されているため、モータによ
り反応ディスクを回転することにより反応ディスク上の
特定の希釈容器を特定の位置で停止させることが可能で
あり、停止位置は希釈容器位置検出機構で検出される位
置とする。停止した位置で希釈容器の洗浄、内部標準液
及び希釈液の吐出が可能となる。これらにより希釈容器
を高速で自由に動作させることが可能となり、一方、電
極部に吸引される希釈された試料、内部標準液の温度が
一定であるため、温度応答は良好であり、一定時間に多
量の検体の電解質測定が可能となる。

〔実施例〕

以下本発明を第１図〜第４図に示した実施例及び第５図
、第６図を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明の電解質測定装置の恒温槽配置の一実施
例を示す配置図、第２図は本発明の電解質測定装置の一
実施例を示す概略図、第３図はサンプリング過程概略図
、第４図は洗浄機構概略図である。

第１図において、１はサンプルを希釈液で希釈する希釈
容器、２は希釈容器１を一定温度に保つ恒温槽、３はフ
ロー型電極、４はサンプルを第２図のサンプル容器２１
から希釈容器１に分注するサンプル分注機構、５は恒温
槽２の温度をコントロールするためのヒータ、６は恒温
水を循環させるためのポンプ、７は冷却槽、８は希釈さ
れたすンプル及び内部標準液を希釈容器１から吸引する
ためのジッパ−チューブ、９はジッパ−チューブ８の上
下機構、１０は複数の希釈容器１を固定するディスクで
、ディスク１０には第２図に示すように円周上に等間隔
で４８個の希釈容器１をセットする。１１はディスク１
０を回転させるモータ、１９はフロー型電極３にサンプ
ルを吸引するためのシッパーシリンジ、２０は比較電極
、２２はフロー型電極３を一定温度に保つ電極恒温槽、
２３は恒温槽２の温度検知器、２４は制御器、２９はデ
ィスク１０の位置検出器である。

第２図において、１，３，４，８，１９，２０゜２２は
第１図で説明したものであり、１２は希釈液吐出チュー
ブ、１３は内部標準液吐出チューブであり、それぞれ希
釈液吐出機構１４、内部標準液吐出機構１５に接続しで
ある。希釈液吐出機構１４は希釈液容器１６から希釈液
を吸引して希釈液吐出チューブ１２より希釈容器１に吐
出し、内部標準液吐出機構１５は内部標準液容器１７か
ら内部標準液を吸引して内部標準液吐出チューブ１３よ
り希釈容器１に吐出する。１８はＫＣＩ容液、２１はサ
ンプル容器で、サンプルディスク３２に配列されている
。２５は洗浄槽、２８は希釈容器洗浄機構である。

ディスク１０にセットされた希釈容器１を一定濃度に保
つ恒温槽２には、一定温度（３７℃）に制御された水が
循環していて、この水は循環ポンプ６により恒温槽２、
循環ポンプ６、冷却槽７、ヒータ５の順に循環している
。恒温槽２中の水の温度は、恒温槽温度検知器２３によ
り検知され、所定の温度より高い場合にはヒータ５がオ
フになる。この場合、水は冷却槽７により冷やされ、所
定の温度より下がるとヒータ５がオンになり、水は加熱
される。このヒータ５のオン、オフのコントロールによ
り恒温槽２の水は所定温度に保たれる。ヒータ５の制御
は、制御器２４によって行う。

第５図に電解質の測定サイクルを示す。第３図に示すよ
うにサンプルを入れたサンプル容器２１がサンプリング
位置に移動停止し、サンプル分注機構４がサンプル容器
２１中に下降し、一定量３０μＱのサンプルを吸引する
と、サンプルを吸引したサンプル分注機構４は上昇、回
転して希釈容器１に下降し、一定量２０μＱのサンプル
を希釈容器ｌ底部に吐出する。希釈容器１はディスク１
０に固定されており、ディスク１０はモータ１１により
回転される。サンプルを吐出された希釈容器１は１回転
と１ピッチ回転して停止する。この動作を半サイクルと
して移動していく。次の半サイクルで空の希釈容器１が
サンプル吐出位置にきて停止しているが、サンプリング
は実施しない。

第５図において、前半の半サイクルでサンプリングされ
た希釈容器１をＡ、後半の半サイクルの希釈容器１をＢ
として希釈容器１の動作を説明する。

希釈容器１は総数４８個ついており、■サイクル１８秒
で動作する。希釈容器１−Ａは、２サイクル後希釈液吐
出位置に停止し、一定量６００μＱの希釈液が吐出され
、サンプルが希釈液で３１倍に希釈される。同様に３サ
イクル後、希釈容器１−Ｂは、内部標準液吐出位置にて
停止し、一定量６００μＱの内部標準液が吐出される。

その後、（ｌＯ）希釈容器１−Ａは、６サイクル後電極部に希釈されたサ
ンプル及び内部標準液を吸引するためのジッパ−チュー
ブ８の位置で停止する。ジッパ−チューブ８がジッパ−
チューブ上下機構９により下降し、希釈容器１−Ａの底
で停止する。シッパーシリンジ１９が下降し、一定量５
００μＱの希釈されたサンプルを電極部に引張する。希
釈容器１−Ｂに吐出された内部標準液も吐出６サイクル
後、ジッパ−チューブ８より同様に電極部に一定量５０
０μＱ吸引される。このようにして９秒おきにフロー型
電極３に吸引を行う。フロー型電極３では吸引されたサ
ンプルを比較電極２０とフロー型電極３で起電力として
測定し、増幅器、Ａ−Ｄ変換器でディジタル値に変換し
、ＣＰＵにて濃度変換し、プリンターより出力する。

第３図にサンプリングの過程を示す。サンプル吐出後の
サンプル分注機構４は、洗浄槽２５で精成水が外より出
てサンプル分注機構４の外壁を洗浄する。また、サンプ
リング用シリンジで加圧された精成水がチューブ２６で
接続されており、電磁弁２７を開けることによりサンプ
ル分注機構４内部を洗浄する。洗浄終了後、電磁弁２７
は閉じて、精成水は出なくなる。

ジッパ−チューブ上下機構９は、希釈されたサンプルま
たは内部標準液吸引後、上昇して希釈容器１上部にて停
止する。ジッパ−チューブ８により吸引後、希釈容器１
は５サイクル動作する。５サイクル後、第４図に示すよ
うに、希釈容器洗浄機構２８で希釈容器１内に残った溶
液を真空ポンプ３０で真空吸引し、１定量１・ｒｒｖＱ
の精成水を希釈容器洗浄水吐出機構３１より吐出する。

この洗浄を３回繰り返し、最後に希釈容器１に残った精
成水は真空吸引する。洗浄された希釈容器１は次のサン
プルまたは内部標準液のために再び使用する。希釈容器
洗浄機構２８には、上下が可能であり、洗浄の場合には
、希釈容器１底部までノズル先端が下降して洗浄する。

その他の場合は、」二昇し回転する希釈容器１にぶつか
らないようにしである。

検体測定の場合、最初に希釈容器］を洗浄し、内部標準
液を測定後、検体の測定を行う。第５図に示すように、
内部標準液、希釈された検体、内部標準液の順番で測定
を行う。

本発明の実施例によれば、フロー型電極３での温度特性
が改善され、第６図に示すように、フロー型電極３に希
釈されたサンプル及び内□部標準液を吸引する前し５一
定温度、すなわち、フロー型電極３と溶液部が同じ温度
になっており、フロー型電極３からの起電力を一定にで
きる。このため、精度が向上し、良好な再現性が得られ
る。

１００検体／時間のとき、従来と本発明の実施例の温度
制御の結果得られたデータを比較したものを第１表に示
すが、再現性が約２倍に向上している。

第　　１　　表また、溶液の温度が一定となるため、従来のように、シ
ッパーシリンジで溶液吸引後、温度が一定になるまで待
つ必要がなくなり、１検体当りの処理時間が短かくなり
、多量の検体の処理が可能となる。

第２表は従来のものでは１５０検体／時間、本発明の実
施例では２００検体／時間の結巻を比較して示したもの
である。

第　　２　　表従来の方法では、１５０検体／時間てＣＶが約１％程度
しか得られなかったが、本発明の実施例の方法では２０
０検体／時間の高速処理が可能であるばかりでなく、ｃ
ｖｆＪ′Ｘｏ、３−０．４％と、１００検体／時間の場
合とほぼ同等の精度が得られた。

また、１検体おきに内部標準液を測定しているため、前
検体の影響が小さく、その結果を第３表に示す。従来法
では、異常検体の後に正常検体を測定すると数％の高値
または低値のデータが得られるが、本発明の実施例によ
れば、それが約１％以下の影響になる。

また、従来、スタートから分析開始まで約１４分かかつ
ていたのが、約７分で分析開始が可能になった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、フロー型電極で
の温度特性が改善され、溶液も同じ温度になっているの
で、起電力を一定にでき、精度が向上し、良好な再現性
が得られ、また、−検体当りの処理時間が短かくなり、
多量の検体の処理が可能であり、同等の精度が得られる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電解質測定装置の恒温槽配置の一実施
例を示す配置図、第２図は本発明の電解質測定装置の一
実施例を示す概略図、第３図はサンプリング過程概略図
、第４図は洗浄機構概略図、第５図は分析サイクル概略
図、第６図は電極起電力線図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１、電解質の濃度を測定するフロー型電極と、該フロー
型電極にサンプルを吸引するシッパーシリンジと、前記
フロー型電極を所定温度に保つ電極恒温槽と、比較電極
と、複数個の希釈容器をセットするディスクと、前記希
釈容器にサンプルを分注するサンプリング分注機構と、
前記希釈容器中のサンプルを希釈液で希釈する希釈液吐
出機構と、複数個のサンプル容器をセットしたサンプル
ディスクとを備えた電解質測定装置において、前記ディ
スクにセットされた前記希釈容器を所定温度に保つ恒温
槽を設けたことを特徴とする電解質測定装置。