(57)【要約】【課題】反応容器に収容された反応液中の発光物質の発光強度を希釈によって減光した場合に生じる反応容器内の反応液の容量増加を抑えること。【解決手段】測定された発光強度が所定の上限値と比して大きいか否かを判定する判定手段と、消光剤を分注する分注手段とを有し、光量判定部４６が、発光強度が上限値に比して大きいと判定した場合に、消光剤分注部１５が反応容器７ａに消光剤を分注して反応容器７ａから発する発光を減光する。消光剤での減光によって極少量の分注で減光でき、容量の増加を抑えることを可能とする。また、数種の消光剤を消光剤試薬テーブル１２に配置することで、フィルターを用いて減光する方式に比して、減光量若しくは減光する波長が容易に制御可能となる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応容器に収容した反応液内の発光物質の発光強度を光度計によって測定し、該発光強度をもとに検体を分析する自動分析装置において、
測定対象の反応容器から発する発光強度が所定の上限値に比して大きいか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が、発光強度が前記所定の上限値に比して大きいと判定した場合に消光剤を分注する分注手段と、
を備えることを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記消光剤が分注された反応容器から発する発光強度をもとに、前記消光剤が分注される前の反応容器から発する発光強度に換算する換算手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項３】
前記換算手段は、換算式を用いて前記消光剤が分注される前の反応容器から発する発光強度を換算することを特徴とする請求項２に記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記換算手段は、換算テーブルを用いて前記消光剤が分注される前の反応容器から発する発光強度を換算することを特徴とする請求項２に記載の自動分析装置。
【請求項５】
前記分注手段は、前記判定手段の判定結果に応じて前記消光剤を段階的に分注することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の自動分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析装置に関するものであり、特に、免疫学、遺伝学的分析に適した自動分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来自動分析装置は、多数の検体に対する分析処理を同時に行ない、さらに、多成分を迅速に、かつ、高精度で分析できるため、免疫検査、生化学検査、輸血検査等さまざまな分野の検査に用いられている。たとえば、免疫検査を行なう自動分析装置は、反応容器内で検体と試薬とを反応させる反応機構、この検体と試薬との反応液の吸光度若しくは各試薬と検体とが反応して生成される免疫複合体から生じる発光の発光強度を測定する測光機構をそれぞれターンテーブル上に配置し、さらに検体、試薬および反応液を各機構に分注または移送する複数の分注移送機構を備え、様々な分析内容の免疫検査を行なっている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特公昭６４−７３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来においては、測定された発光強度が上限値に比して大きい場合、当該反応容器を希釈液分注位置まで移送して、反応容器に収容されている反応液を希釈することによって再測定を行っていた。また、希釈後の発光強度が依然上限値に比して大きい場合は、希釈を繰り返すことによって発光強度を調整していた。しかしながら、希釈を繰り返すことによって反応容器内の容量が増加するため、反応容器自体の大型化若しくは反応容器内の反応液を排出する排出機構が必要となる。さらに、希釈の繰り返しによって、分析時間も増大するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、測定された発光強度が上限値に比して大きい場合であっても、コンパクトな構成によって短時間に分析処理を行うことができる自動分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、反応容器に収容した反応液内の発光物質の発光強度を光度計によって測定し、該発光強度をもとに検体を分析する自動分析装置において、測定対象の反応容器から発する発光強度が所定の上限値に比して大きいか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が、発光強度が前記所定の上限値に比して大きいと判定した場合に消光剤を分注する分注手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記消光剤が分注された反応容器から発する発光強度をもとに、前記消光剤が分注される前の反応容器から発する発光強度に換算する換算手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記換算手段は、換算式を用いて前記消光剤が分注される前の反応容器から発する発光強度を換算することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記換算手段は、換算テーブルを用いて前記消光剤が分注される前の反応容器から発する発光強度を換算することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記分注手段は、前記判定手段の判定結果に応じて前記消光剤を段階的に分注することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、測定された発光強度が上限値に比して大きい場合、消光剤を分注することによって減光させるため、反応液の容量の増加を抑えることができるとともに、極端に発光強度が大きい場合、希釈では新たな希釈用反応容器が必要となるが、消光剤を用いて減光するので、測定対象の反応容器のみを用いたコンパクトな構成で再測定が可能となり、しかも短時間での再測定が可能になる。さらに、フィルターを用いて減光する場合、励起光、発光物質によって複数枚のフィルターを用意してフィルターの交換機構または測定機構を増設する必要があるが、本発明では、消光剤を用いて減光する場合、数種の消光剤を用意して選択的に分注するのみで良く、コンパクトな構成で、励起光、発光物質に関わらず各種分析に対応することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態である自動分析装置について説明する。なお、各実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分または相当する部分には同一の符号を付している。
【００１３】
図１は、本実施の形態にかかる自動分析装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、実施の形態にかかる自動分析装置１は、試料である検体と試薬との間の反応によって生成された反応生成物に対応する光学的特性を測定する測定機構２と、測定機構２を含む自動分析装置１全体の制御を行なうとともに測定機構２における測定結果を用いて分析を行なう制御分析機構４０とを備える。自動分析装置１は、これらの二つの機構が連携することによって複数の検体の免疫学的な分析を自動的に行なう。
【００１４】
測定機構２は、図１に示すように、検体移送部３、担体試薬テーブル５、液体試薬テーブル６、反応テーブル７、検体分注部８、担体試薬分注部９、液体試薬分注部１０、消光剤試薬テーブル１２、攪拌部１３、測光部１４、消光剤分注部１５及び洗浄部２０を備えている。
【００１５】
検体移送部３は、検体を収容する検体容器４ａを搭載した複数のラック４を載置して順次移送する。担体試薬テーブル５は、周方向に配置される複数の担体試薬容器５ａを保持するテーブルであり、周方向に回転させる駆動手段を有している。担体試薬容器５ａは、検体との抗原抗体反応に適用する担体試薬を収容する。液体試薬テーブル６は、各種液体試薬を収容する液体試薬容器６ａを保持するテーブルであり、担体試薬テーブル５とは異なる駆動手段によって周方向に回転させる駆動手段を有している。反応テーブル７は、検体と試薬とを反応させる反応容器７ａを保持するテーブルであり、担体試薬テーブル５と同様、周方向に回転させる駆動手段を有している。また、消光剤試薬テーブル１２は、消光剤を収容する消光剤容器１２ａを保持するテーブルであり、周方向に回転させる駆動手段を有している。
【００１６】
各テーブル内は一定の温度に保たれている。例えば、液体試薬テーブル６は、試薬の劣化や変性を抑制するために室温よりも低温に設定され、反応テーブル７内は、人間の体温と同程度の温度に設定される。
【００１７】
検体分注部８は、検体移送部３上の検体容器４ａに収容されている検体を反応テーブル７で保持する反応容器７ａに分注する。担体試薬分注部９は、担体試薬テーブル５上の担体試薬容器５ａに収容されている担体試薬を反応容器７ａに分注する。液体試薬分注部１０は、液体試薬テーブル６上の液体試薬容器６ａに収容されている液体試薬を反応容器７ａに分注する。消光剤分注部１５は、測光部１４によって測定された反応容器７ａから発する発光強度が上限値に比して大きい場合に消光剤容器１２ａに収容されている消光剤を当該反応容器内に分注する。なお、使用する消光剤として、たとえば、蛍光試薬にフルオロセインを用いる場合、消光剤にはマラカイトグリーン若しくはエオシンを使用し、発光試薬にルシフェリンを用いる場合、ＴＡＭＲＡを使用することが好ましい。
【００１８】
ここで、検体容器４ａは、内部に収容した検体を識別する識別情報をバーコードまたは２次元コード等の情報コードにコード化して記録した情報コード記録媒体が貼付されている（図示せず）。同様に、担体試薬容器５ａ及び液体試薬容器６ａにも、内部に収容する試薬を識別する識別情報を情報コードにコード化して記録した情報コード記録媒体がそれぞれ貼付されている（図示せず）。このため、測定機構２は、検体容器４ａに貼付された情報コードを読み取る情報コード読取部ＣＲ１、担体試薬容器５ａに貼付された情報コードを読み取る情報コード読取部ＣＲ２及び液体試薬容器６ａに貼付された情報コードを読み取る情報コード読取部ＣＲ３を備えている。
【００１９】
検体分注部８、担体試薬分注部９及び液体試薬分注部１０は、検体の吸引及び吐出を行う細管状のプローブと、このプローブを移動するために鉛直方向への昇降作動及び水平方向への回転作動を行うアームと、吸排シリンジ等を用いた吸排機構とをそれぞれ備えている。各プローブは、コンタミネーションやキャリーオーバを防止するため、プローブの先端に着脱自在なチップを装着し、１回の分注作動ごとにチップを交換するディスポーザブル方式を採用している。たとえば、検体分注部８は、作動線上に未使用のチップが格納されているチップ格納部８ａと、使用後のチップを廃棄するチップ廃棄部８ｂとが設けられている。
【００２０】
反応容器移送部１１は、反応容器７ａを反応テーブル７に設置したり反応テーブル７から取り除いたりするために反応容器７ａを移送する。反応容器移送部１１は、作動線上に未使用の反応容器７ａが格納されている反応容器格納部１１ａと、使用後の反応容器７ａを廃棄する反応容器廃棄部１１ｂとが設けられている。反応容器移送部１１は、反応容器７ａの内部に液体がある場合であってもその液体をこぼすことなく移送できるものであれば如何なる構成を有していてもよい。
【００２１】
攪拌部１３は、反応容器７ａの内部に収容された液体を攪拌する。測光部１４は、反応容器７ａ内の反応液が発光する微弱な光を測光する光電子増倍管を有している。なお、反応液から発生する蛍光を測定する場合、測光部１４は、励起光を照射するための光源を設ければよい。
【００２２】
洗浄部２０は、ＢＦ洗浄ノズルとして、吐出ノズルおよび吐出ノズルに対応する吸引ノズルを複数組有する。吐出ノズルは、洗浄液タンクから供給されたＢＦ洗浄液を反応容器７ａ内に吐出する。吸引ノズルは、反応容器７ａ内のＢＦ洗浄液を吸引し、吸引したＢＦ洗浄液を排水タンクに排出する。
【００２３】
以上の構成を有する測定機構２において、１回の回転作動で反応テーブル７が回転する角度は予め定められており、その回転によって試料や各種試薬の分注等を同時多発的に行うことができるような構成となるように、全ての構成要素が配置されている。この意味で、図１はあくまでも測定機構２の構成要素を模式的に示すものに過ぎない。すなわち、測定機構２の構成要素間の相互の位置関係は、反応テーブル７のホイールの回転態様等の条件に応じて定められるべき設計的事項である。
【００２４】
一方、制御分析機構４０は、分析演算部４１、入力部４２、出力部４３、記憶部４４、制御部４５及び光量判定部４６を備えている。
【００２５】
分析演算部４１は、測定機構２における測定結果を分析する演算を行う。入力部４２は、検体の分析に必要な情報及び自動分析装置１の作動指示信号が入力され、キーボード、マウス、マイクロフォン等によって実現される。出力部４３は、分析結果を含む情報を出力し、ディスプレイ（ＣＲＴ、液晶、プラズマ、有機ＥＬ等）、プリンタ、スピーカ等によって実現される。
【００２６】
記憶部４４は、分析結果の他、自動分析装置１や洗浄部２０に関する各種パラメータ等を含む情報を記憶し、さまざまな情報を磁気的に記憶するハードディスクと、自動分析装置１や洗浄部２０が各種処理を実行する際にその処理に係るプログラムをハードディスクからロードして電気的に記録するメモリとを備えている。なお、記憶部４４として、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク、ＰＣカード、ｘＤピクチャーカード等の記録媒体に記録された情報を読み取ることができる補助記憶装置をさらに備えてもよい。
【００２７】
制御部４５は、自動分析装置１の制御を行い、記憶部４４が記憶するプログラムをメモリから読み出すことにより、測定機構２における測定結果を用いた分析演算や、自動分析装置１の各種作動の制御等を行う。
【００２８】
光量判定部４６は、測定された発光強度が上限値に比して大きいか否かを判定する。発光強度が上限値に比して大きい場合、光量判定部４６は発光強度が上限値を超えている旨を制御部４５に報知する。
【００２９】
以上の構成を有する制御分析機構４０は、反応液が発光する微弱な光の測光結果を測光部１４から受信すると、分析演算部４１が反応容器７ａ内の反応液の発光強度を算出し、この算出結果に加えて標準検体から得られる検量線や分析情報に含まれる分析パラメータを用いることにより、反応液の成分等を定量的に求める。このようにして得られた分析結果は、出力部４３から出力される一方、記憶部４４に格納して記憶される。
【００３０】
次に、図２は、ある波長における反応時間Ｔに対する発光強度Ｉを模式的に示すグラフであり、測定された時刻における発光強度が所定の上限値に比して大きい場合の発光強度曲線ＬＩを示している。時刻Ｔ０は、試薬を投入して反応を開始させる時間であり、所定の時間反応させて時刻Ｔ１で測光部１４によって発光強度を測定する。ここで、光量判定部４６が、発光強度が所定の上限値に比して大きいと判定した場合、制御部４５は消光剤分注部１５に消光剤を分注するよう指示し、消光剤を分注した時刻をＴ２とする。その後、時刻Ｔ２から所定の時間反応させた時刻Ｔ３で再度発光強度を測定する。時刻Ｔ３で測定された発光強度をもとに分析演算部４１が消光剤を分注する前の発光強度に換算処理し、換算されたデータを用いて検体の分析を行う。
【００３１】
消光剤分注後の発光強度が依然上限値に比して大きい場合、制御部４５は、消光剤分注部１５に再度消光剤を分注するように指示を出す。図３に示す発光強度曲線ＬＩのように、消光剤分注後も上限値に比して大きい場合は段階的に消光剤を分注して減光する。上述した時刻Ｔ３において発光強度が上限値に比して大きい場合、制御部４５は、消光剤分注部１５に消光剤を分注するように指示する。消光剤分注部１５は、時刻Ｔ４で消光剤を分注する。その後、所定の反応時間経過した時刻Ｔ５で発光強度を再度測定する。発光強度が上限値に比して大きい場合は、発光強度が上限値を下回るまで上述した処理を繰り返す。換算処理において全分注量と減光後の発光強度とをもとに分注前の発光強度に換算されたデータが検体の分析に用いられる。
【００３２】
ここで、消光剤分注部１５が行う消光剤の分注において、消光剤分注量は任意に設定することが可能であり、消光剤によって分注量を個別に設定しても良く、消光剤分注部１５は、図示した位置でなくとも、設置可能な如何なる位置に配置しても良い。また、消光剤試薬テーブル１２と消光剤分注部１５とを設置せずに、液体試薬テーブル１２に消光剤容器１２ａを配置して液体試薬分注部１０が消光剤の分注を行うようにしても良い。
【００３３】
続いて、発光強度が上限値を超えているか否かを判定する判定処理を図４のフローチャートを用いて説明する。図４には、制御分析機構４０における分注処理から演算処理までの処理が示されている。
【００３４】
先ず、制御部４５が免疫分析処理を開始する指示を受けると、制御部４５は反応容器７ａに担体試薬を分注するよう担体試薬分注部９に指示を出す（ステップＳ１０２）。続いて、制御部４５は、検体を反応容器７ａに分注するよう検体分注部８に指示を出す（ステップＳ１０４）。その後、制御部４５は、ＢＦ洗浄部２０に第１ＢＦ洗浄を行うよう指示し、検体と未結合の担体を除去する（ステップＳ１０６）。第１ＢＦ洗浄終了後、制御部４５は液体試薬分注部１０に第２試薬を分注するよう指示し（ステップＳ１０８）、分注後、ＢＦ洗浄部２０が第２ＢＦ洗浄を行う（ステップＳ１１０）。
【００３５】
第２ＢＦ洗浄によって検体と未結合の第２試薬を除去した後、制御部４５は、液体試薬分注部１０に第３試薬を分注するよう指示を出す（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１０までに分注された反応液と第３試薬との反応によって、測定対象の反応に対する発光が起こる。この混合液を所定の時間および条件下でインキュベーションして反応させた（ステップＳ１１４）後、制御部４５は測光部１４に測定処理を行うよう指示を出す（ステップＳ１１６）。
【００３６】
測定処理ステップＳ１１６を行って得られた発光強度に対して、光量判定部４６が上限値に比して大きいか否かを判定する（ステップＳ１１８）。光量判定部４６が、ステップＳ１１６で測定された発光強度が上限値に比して小さいと判定した場合（ステップＳ１１８：Ｎｏ）、ステップＳ１２８に移行して演算処理を行う。
【００３７】
ここで、発光強度が上限値に比して大きい場合（ステップＳ１１８：Ｙｅｓ）、制御部４５は、消光剤分注部１５に消光剤を分注するよう指示する（ステップＳ１２０）。消光剤を分注した後、制御部４５は測光部１４に測定処理を指示し（ステップＳ１２２）、光量判定部４６は、再度発光強度が上限値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１２４）。光量判定部４６によって発光強度が上限値を超えていると判定された場合（ステップＳ１２４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２０に戻って分注処理を行う。
【００３８】
光量判定部４６が、発光強度が上限値に比して小さいと判定した場合（ステップＳ１２４：Ｎｏ）、分析演算部４１は、得られた発光強度を消光剤分注前の発光強度に換算する（ステップＳ１２６）。消光剤分注前の発光強度に換算されると、ステップＳ１２８に移行して演算処理を行う。このように、上述した処理が各反応容器に対して行われ、反応容器に収容された検体が分析される。
【００３９】
次に、換算処理ステップＳ１２６について図５，６を用いて説明する。図５は、発光物質における換算テーブル２００を示しており、発光物質毎の換算テーブル２０１〜２０３がある。また、図６は、換算テーブル２０１における発光物質Ａに対する消光剤の換算テーブル２０１ａ〜２０１ｃを示している。消光剤換算テーブルには、予め計算されたデータが入力されており、分注量データをもとに必要なデータを出力する。
【００４０】
図６は、図５における発光物質Ａに対する消光剤の換算テーブルを示しており、発光物質Ａが使用された場合に用いる消光剤毎に換算テーブルが形成されている。発光物質Ａの発光強度を測定し、消光剤Ａ−１を使用する分析処理において、制御部４５は、換算テーブル２００から発光物質Ａの換算テーブル２０１と消光剤換算テーブル２０１ａとを選択する。分注された消光剤量が（ａ−２）であった場合、分注量（ａ−２）を入力すると、分注量（ａ−２）と同行の数値が読まれ、消光剤の濃度Ｑが（ｂ−２）となり消光剤分注前の発光強度Ｉと消光剤分注後の発光強度Ｉｑとの比Ｉ／Ｉｑが（ｃ−２）と出力される。分注した消光剤の濃度情報が必要な場合は、濃度Ｑを出力しても良い。
【００４１】
分析演算部４１は、出力された発光強度比（ｃ−２）をもとに、測定された消光剤分注後の発光強度Ｉｑを用いて演算し、消光剤分注前の発光強度Ｉを出力する。この発光強度Ｉを用いることで検体の分析を行う。
【００４２】
なお、分析演算部４１が、分注後の発光強度Ｉｑから換算式を用いて分注前の発光強度Ｉを演算しても良い。例えば、消光剤の濃度Ｑと分注した消光剤量Ｖとに応じた関数Ｆ（Ｑ，Ｖ）を用意し、関数Ｆ（Ｑ，Ｖ）に消光剤を分注した後の発光強度Ｉｑを乗じて消光剤を分注する前の発光強度Ｉ（＝Ｆ（Ｑ，Ｖ）・Ｉｑ）を求めるようにしても良い。
【００４３】
ここで、従来の自動分析装置においては、発光強度が上限値に比して大きい場合、希釈によって発光物質を分散させて発光強度を減少させていた。例えば、反応液を２倍に希釈して発光強度を半減させる場合、反応容器の容量は２倍となる。発光強度が測定可能となるまで希釈を繰り返すと、反応容器の容量を超えてしまう可能性がある。
【００４４】
これに対して、実施の形態にかかる自動分析装置１においては、消光剤分子が発光物質の分子に対して直接作用するため、その濃度分の分注で良く、発光強度を半減させる場合でも容量に比して無視出来る程の極少量の消光剤を分注することで十分な消光効果を発揮する。また、消光剤によって発光物質自体の発光を抑制するため、希釈して減光する場合のように反応液中の分散性を考慮する必要もない。さらに、フィルターを用いて減光を行う方式に比して、対応する消光剤を消光剤試薬テーブル１２に用意することで減光の制御が可能となり、異なる発光物質を用いても機構を増設する必要はない。
【００４５】
なお、上述した実施の形態に限らず、如何なる発光量を読み取る自動分析装置に対しても適用することが可能である。すなわち、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動分析装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】発光強度が上限値を越えた場合の反応時間に対する発光強度を示すグラフである。
【図３】発光強度が複数回上限値を越えた場合の反応時間に対する発光強度を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態にかかる分注処理から演算処理までの流れを示すフローチャートである。
【図５】換算処理における発光物質の換算テーブルを示す図である。
【図６】換算処理における消光剤の換算テーブルを示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  自動分析装置
２  測定機構
３  検体移送部
４  ラック
４ａ  検体容器
５  担体試薬テーブル
５ａ  担体試薬容器
６  液体試薬テーブル
６ａ  液体試薬容器
７  反応テーブル
７ａ  反応容器
８  検体分注部
９  担体試薬分注部
１０  液体試薬分注部
１１  反応容器移送部
１２  消光剤試薬テーブル
１２ａ  消光剤容器
１３  攪拌部
１４  測光部
１５  消光剤分注部
２０  洗浄部
４０  制御分析機構
４１  分析演算部
４２  入力部
４３  出力部
４４  記憶部
４５  制御部
４６  光量判定部
ＣＲ１〜ＣＲ３  情報コード読取部
【図１】
2010043878.tif 000003
【図２】
2010043878.tif 000004
【図３】
2010043878.tif 000005
【図４】
2010043878.tif 000006
【図５】
2010043878.tif 000007
【図６】
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