| 【発明の名称】 |
化学分析装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】神原 克宏
【氏名】内田 裕康
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| 【要約】 |
【課題】反応容器の個体差や取付け誤差によるバラツキに極力影響されない正確な測光タイミングを取得し測光する化学分析装置を提供する。
【解決手段】被測定液の測光位置以前に反応容器自身を検知する反応容器検知手段を設け測光タイミングを取得する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】被測定液を収容する反応容器と、前記反応容器を保持し搬送する反応容器保持機構と、前記反応容器内の被測定液の物性を測定する測定手段とを備えた化学分析装置において、前記測定手段の近傍に設けられ前記反応容器自身を検知することにより前記測定手段の測定タイミングを取得する測定タイミング取得手段を有することを特徴とする化学分析装置。
【請求項２】請求項１記載の化学分析装置において、測定タイミング取得手段を光学的センサと信号処理手段により構成することを特徴とする化学分析装置。
【請求項３】請求項２記載の化学分析装置において、光学的センサを特定周波数を発するレーザー光源と、該レーザー光源の持つ特定周波数を感知する受光素子により構成し、選択的に特定の前記反応容器を検知し測定タイミングを得ることを特徴とする化学分析装置。
【請求項４】被測定液を収容する反応容器と、前記反応容器を保持し搬送する反応容器保持機構と、前記反応容器内の被測定液の物性を測定する測定手段とを備えた化学分析装置において、前記測定手段は光源と、該光源からの光の吸光度測定を行う光度計とから構成し、該光源を併用して前記反応容器の通過を光学センサで検知し、該検知によって取得した信号を処理することによって前記測定手段の測定タイミングを取得することを特徴とする化学分析装置。
【請求項５】請求項４において、前記光学センサは光ファイバおよび受光素子を含み、該光ファイバの受光位置を反応容器の底部としたことを特徴とする化学分析装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は化学分析装置に係り、特に被測定液の測定における正確な測定タイミング取得手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】血清等の検体に所望の試薬を混合し反応させた反応液を被測定液とし、その吸光度を測定することで化学分析を行う化学分析装置が知られている。
【０００３】特開平5−172827 号公報には、各々単１の検定用分析物を支持する複数の反応セルを搬送及び位置決めし、かつ、キャリア内の複数のセルの各々について複数の免疫学的検定のいずれか１つを選択的に行うのに用いる、複数の試薬パックを搬送及び位置決めする構成の分析物試料キャリア用円形台が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、分析装置の分野では被測定液の少量化や処理能力の向上が求められており、これに伴い反応容器の小形化及び装置動作の高速化が進められている。反応容器の小形化は、反応容器をはじめとする部品の製作誤差や反応ディスクなどの組立誤差、または個体差など各種誤差の位置決めに対する影響度を相対的に大きくしている。また、高速化は反応容器の小形化と合いまり被測定液の測光時間を極端に短くする。したがって、例えば反応ディスクに複数個の反応容器を配置し、各々の反応容器に対応する検知板を反応ディスクに設け反応ディスクの位置決めを行う場合や上述のように測光タイミングを取得する場合などは、各々の反応容器とそれらに対応する検知板との相対位置が全ての反応容器で常に同一とは限らないため、位置決め精度や測光タイミング取得の精度が低下する問題がある。また、精度低下を補うために部品精度管理や信号処理回路に負担が掛り高価な部品や回路を必要とするといった問題が生じる。
【０００５】本発明は、以上のような問題に対処して成されたもので、化学分析装置において正確かつ高精度な位置決め精度の向上あるいは測定タイミングの取得を可能にすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、少なくとも被測定液を収容する反応容器を備えた化学分析装置において、前記測定手段の近傍に設けられ前記反応容器自身を検知することにより測定タイミングを正確に取得する測定タイミング取得手段を有することにより達成される。
【０００７】本発明は、具体的には次に掲げる装置を提供する。
【０００８】本発明は、被測定液を収容する反応容器と、前記反応容器を保持し搬送する反応容器保持機構と、前記反応容器内の被測定液の物性を測定する測定手段とを備えた化学分析装置において、前記測定手段の近傍に設けられ前記反応容器自身を検知することにより前記測定手段の測定タイミングを取得する測定タイミング取得手段を有する化学分析装置を提供する。
【０００９】本発明は、更に測定タイミング取得手段を光学的センサと信号処理手段により構成する化学分析装置を提供する。
【００１０】本発明は、更に光学的センサを特定周波数を発するレーザー光源と、該レーザー光源の持つ特定周波数を感知する受光素子により構成し、選択的に特定の前記反応容器を検知し測定タイミングを得る化学分析装置を提供する。
【００１１】本発明は、前記測定手段を光源と、該光源からの光の吸光度測定を行う光度計とから構成し、該光源を併用して前記反応容器の通過を光学センサで検知し、該検知によって取得した信号を処理することによって前記測定手段の測定タイミングを取得する化学分析装置を提供する。
【００１２】本発明は、更に前記光学センサは光ファイバおよび受光素子を含み、該光ファイバの受光位置を反応容器の底部とした化学分析装置を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１から図２を用いて説明する。図１は本発明を適用した化学分析装置の概略図である。図２は図１の測光部周辺の断面図である。この装置は、主として、サンプルディスク１，試薬ディスク２，反応ディスク３，反応槽４，サンプリング機構５，ピペッティング機構６，攪拌機構７，測光系８，反応容器検知手段２４，洗浄機構１０，制御部１１から構成される。すなわち、被測定液を収容した複数の反応容器１３を反応容器ホルダ１４を介して円形テーブル１５上に配置し一定温度の例えば温水を満たした反応槽４内を回転と停止を一定サイクルで繰返し間欠移送する反応ディスク３と、反応容器１３内の被測定液の吸光度測定を行う光度計１６と光源１７とレンズ２６及び測光信号処理部１２からなる測光系８と、検体を採取した試料容器１９を複数個保持し回動するサンプルディスク１と、試料容器１９から検体を反応容器１３に分取するサンプリング機構５と、検体と混合させる試薬の入った試薬ボトル２０を一定温度に保令させた恒温槽内２１に複数個保持し回動する試薬ディスク２と、試薬を反応容器１３に分取するピペッティング機構６と、反応ディスク３周辺に配置された検体と試薬を混合する攪拌機構７や反応容器１３の洗浄を行う洗浄機構１０および装置を制御する制御部１１から構成される。サンプルディスク１には採取した検体を入れた複数個の試料容器１９が円形ディスク１８上に並べられており、図示はされないが駆動機構により位置決め可能に回転制御される。試薬ディスク２には、検体と混合し反応させる試薬の入った試薬ボトル２０が円形ディスク２８上に複数個並べられており、その周囲は温度制御された保冷庫２１になっている。また、図示されないが駆動機構により円形ディスク２８は、位置決め可能に回転制御される。反応ディスク３は、被測定液である検体と試薬の混合溶液を入れる反応容器１３を複数個保持した反応容器ホルダ１４が複数個取付けられており、駆動機構２９により回転と停止を一定サイクルで繰返し反応容器を間欠移送する。反応槽４は、反応容器１３の移動軌跡に沿って設置され、例えば温度制御された温水により反応容器１３内の溶液を一定温度に制御する恒温槽である。サンプリング機構５は、一端にプローブ３０を持ち他端は支承軸３１に取付けられるアーム３２と、支承軸３１を回転中心にサンプルディスク１と反応ディスク３間を往復可能にする駆動機構により構成され、サンプルディスク１の検体を反応容器１３に分取する。同様にピペッティング機構６は、一端にプローブ３３を持ち他端は支承軸３４に取付けられるアーム３５と、支承軸３４を回転中心に試薬ディスク２と反応ディスク３間を往復可能にする駆動機構により構成され、試薬ボトル２０の試薬を反応容器１３に分取する。攪拌機構７は、反応容器１３に分取された検体と試薬を混合するヘラ３６を一端に持ち他端は回転支点となる支承軸３７に取付けられるアーム３８と、図示されないがヘラ３６の洗浄を行う洗浄槽と反応ディスク３間を往復可能にする駆動機構３９から構成される。測光系８は、光源１７と光度計１６とレンズ２６及び測光信号処理部１２から構成され、光源１７から発せられ反応容器１３を透過した光を反応槽４の窓５２から光度計１６で受け、光度計１６内部で分光後受光部で電気信号に変換し、その信号を測光信号処理部１２で処理することで被測定液の吸光度を測定する。反応容器検知手段２４は、光源１７とその光源１７から発せられた光を受ける受光素子４０から成る光学センサによって構成し、光度計１６近傍で測光以前に反応容器１３が順次通過して光源１７と受光素子４０間の光束を横切る位置に配置される。本実施例では、反応槽４内部での受光を可能にするためと反応容器検知手段の空間分解能を向上させるために光を反応槽４の窓５２を利用して設けた受光部５３で受け、光ファイバ２５を介して受光素子４０に光を導くようにして光学センサを構成している。受光素子４０からの信号は検知信号処理部２７に出力される。また、光源１７は測光系の光源１７を併用している。洗浄機構１０は、複数のノズル４１とその上下駆動機構４２から構成され、反応容器１３の洗浄を行う。本実施例の化学分析装置は、上記記載の他シリンジやポンプなどを構成品として持ち、それらも含めすべて制御部１１により制御される。
【００１４】上記のように構成された分析装置は概ね次の様な動作手順により分析を行う。まず、洗浄機構１０により洗浄された反応容器１３が反応ディスク３の駆動により試料分注位置に移送されるとサンプルディスク１が回転し、検体をサンプリング位置に移送する。試薬ディスク２も同様に所望の試薬ボトル２０をピペッティング位置へ移送する。続いてサンプリング機構５が動作し、プローブ３０を用いて試料容器１９から反応容器１３へ検体を分取する。検体を収容した反応容器１３は試薬分注位置へ移送され試薬ピペッティング機構６の動作により試薬ディスク２上の試薬ピペッティング位置から反応容器１３へ試薬を分取する。その後、反応容器１３は攪拌位置に移送され攪拌機構７により検体と試薬の混合が行われる。攪拌が完了した被測定液である反応液は後述するように位置決め、あるいは測光タイミングが正確に測られて、反応容器１３が光源１７と光度計１６間を通過する際に測光される。測光は数サイクル間行われ、測光が終了した反応容器１３は洗浄機構１０により洗浄される。このような一連の動きは各反応容器１３に対し実行され分析が行われる。
【００１５】ここで、前述の測光の際に測光のタイミングについて説明すると、本実施例では、前記反応容器検知手段２４により測光する手前で反応容器１３自身を検知することにより測光タイミングを各々の反応容器１３に対して取得することとしている。図２と図３を用いて測光タイミングに関して説明する。反応容器１３が光源１７と光ファイバ２５の受光部５３の間を横切ると受光素子４０の出力は図３のように変化するので、検知信号処理部２７はあるしきい値９をもとに出力信号の変化を捕らえ制御部１１へ渡す。制御部１１では検知信号処理部２７から得たタイミングに検知された反応容器１３が測光位置へ移動する時間を加味し測光タイミングとし測光信号処理部１２へ渡すことにより測光が行われる。本実施例では光ファイバ２５による受光位置を線５４で示すように反応容器１３の底部としているが、これは受光素子４０による検知信号変化が反応容器１３に収容されている被測定液の影響を受けないようにするためである。しかし、これは一例であり反応容器１３に検知部を設け、その検知部を検知することも可能である。例えば、反応容器の底面に検知のための突起を設けたりするなどである。また、本実施例では、測光系８の光源１７と反応容器検知手段２４の光源１７を同一に構成しているが、それぞれ別の光源とすることも可能である。また、反応容器検知手段２４の光源１７は、ランプばかりでなくＬＥＤやレーザー光源を含む。例えば、光源１７を単波長のレーザー光源とし、また反応容器１３の側壁や底面の厚み分に光源とするレーザー光の波長を吸光するように着色することでよりノイズに強い構成にしたり、反応容器１３の着色を意図的にレーザーの波長に合わせ変える事で特定反応容器の選択的な測光が可能となる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、反応容器自身を測光前に検知し測光タイミングを取得するので、反応容器の個体差や取付け誤差によるバラツキに極力影響されない正確な位置決めあるいは測光タイミングに依存して測光する化学分析装置を提供できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１０８
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
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| 【出願日】 |
平成１２年１月７日（２０００．１．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７４６３１
【弁理士】
【氏名又は名称】高田 幸彦 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１９４３７１（Ｐ２００１−１９４３７１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月１９日（２００１．７．１９） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−５９１１（Ｐ２０００−５９１１） |
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