(57)【要約】【課題】反応容器に収容された検体と試薬とを簡易な機構で撹拌できる撹拌装置を提供すること。【解決手段】モータ１１と、モータ１１上部に接続されモータ１１の駆動によって回転するギア１２と、モータ１１側面に配置されたブロック１３とで構成される撹拌装置において、ブロック１３に形成された容器保持部１５に伝達部２１を設けた反応容器２を収容することで、モータ１１の駆動によるギア１２の回転が伝達部２１に伝達され、伝達部２１から隣接する反応容器２に動力を伝達することによって複数の反応容器２が回転し、反応容器２内に収容された検体と試薬とが撹拌される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応容器内に分注された検体と試薬との血液凝集反応を促進させる撹拌装置において、
前記反応容器または該反応容器を収納する容器ホルダは、外周側面に、前記反応容器または前記容器ホルダの長手方向の軸中心に前記反応容器または前記容器ホルダを回転駆動させる動力を受けて伝達する１以上の伝達部が形成され、
前記動力を１つの前記伝達部に伝達する駆動機構を備えたことを特徴とする撹拌装置。
【請求項２】
隣接する各反応容器または各容器ホルダ間で前記伝達部が結合し、かつ回転できる位置に保持する保持部を備え、
前記駆動機構は、少なくとも１つの反応容器または容器ホルダの伝達部を介して前記動力を伝達し、各反応容器を回転させることを特徴とする請求項１に記載の撹拌装置。
【請求項３】
前記反応容器と容器ホルダとは、互いに着脱可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の撹拌装置。
【請求項４】
前記反応容器は、内部側面に、少なくとも回転軸周り方向に凹凸を形成する凸部が形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の撹拌装置。
【請求項５】
前記反応容器は、内部空間の形状が角柱であ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撹拌装置。
【請求項６】
前記反応容器は、
前記検体と前記試薬とを収容して反応させる反応液収容部と、
前記反応を分析する検体分析部と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の撹拌装置。
【請求項７】
前記検体分析部は、前記検体と前記試薬とが反応した反応物の大きさによって移動度を変化させる担体を収容することを特徴とする請求項６に記載の撹拌装置。
【請求項８】
前記反応液収容部は、内部側面に、少なくとも回転軸周り方向に凹凸を形成する凸部が形成されることを特徴とする請求項６または７に記載の撹拌装置。
【請求項９】
前記反応液収容部は、内部空間の形状が角柱であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の撹拌装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一つに記載の反応容器の上面または側面の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段によって取得された画像を分析処理する画像処理手段と、
を備えたことを特徴とする分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免疫学的凝集反応を行う撹拌装置及び分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、検体と試薬とを反応容器に分注し、反応容器内で起こった血液凝集反応を観察して検体を分析する血液分析方法が用いられている。この血液分析方法では、検体と試薬とが反応容器内に分注された後、インキュベーションして反応させ、反応後の血液凝集パターンを確認して検体の分析を行っている。
【０００３】
ところで、検体と試薬とを反応させて分析する分析方法では、検体と試薬との反応の精度が重要となる。従来の反応促進方法として、たとえば、反応容器を載置するターンテーブルを公転させて、ターンテーブルと接続された自転ギアが自転することで各反応容器が回転し、容器内の反応液を撹拌する撹拌方法が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９６００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示す撹拌方法は、公転させるターンテーブルの回転を各反応容器の自転ギアにそれぞれ伝達しなければならず、ターンテーブルと各反応容器との管の連結機構が複雑かつ大型化し、結果的に装置の複雑化と大型化とを招くという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、反応容器に収容された検体と試薬とを簡易な構成で撹拌できる撹拌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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、反応容器内に分注された検体と試薬との血液凝集反応を促進させる撹拌装置において、前記反応容器または該反応容器を収納する容器ホルダは、外周側面に、前記反応容器または前記容器ホルダの長手方向の軸中心に前記反応容器または前記容器ホルダを回転駆動させる動力を受けて伝達する１以上の伝達部が形成され、前記動力を１つの前記伝達部に伝達する駆動機構を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる撹拌装置は、上記の発明において、隣接する各反応容器または各容器ホルダ間で前記伝達部が結合し、かつ回転できる位置に保持する保持部を備え、前記駆動機構は、少なくとも１つの反応容器または容器ホルダの伝達部を介して前記動力を伝達し、各反応容器を回転させることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる撹拌装置は、上記の発明において、前記反応容器と容器ホルダとは、互いに着脱可能であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる撹拌装置は、上記の発明において、前記反応容器は、内部側面に、少なくとも回転軸周り方向に凹凸を形成する凸部が形成されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる撹拌装置は、上記の発明において、前記反応容器は、内部空間の形状が角柱であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる撹拌装置は、上記の発明において、前記反応容器は、前記検体と前記試薬とを収容して反応させる反応液収容部と、前記反応を分析する検体分析部と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる撹拌装置は、上記の発明において、前記検体分析部は、前記検体と前記試薬とが反応した反応物の大きさによって移動度を変化させる担体を収容することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる撹拌装置は、上記の発明において、前記反応液収容部は、内部側面に、少なくとも回転軸周り方向に凹凸を形成する凸部が形成されることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかる撹拌装置は、上記の発明において、前記反応液収容部は、内部空間の形状が角柱であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかる分析装置は、上記の発明において、請求項１〜９のいずれか一つに記載の反応容器の上面または側面の画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された画像を分析処理する画像処理手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、１つの駆動機構で１つの反応容器を回転させるのみで複数の反応容器を回転させて撹拌するため、簡易な構造で検体と試薬とを効率的に撹拌することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態である撹拌装置について説明する。なお、この実施の形態によりこの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、同一部分には同一の符号を付している。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる撹拌装置１の模式図である。撹拌装置１は、モータ１１と、モータ１１の上部に接続され、モータ１１の回転駆動によって回転するギア１２と、モータ１１の側面に配置されたブロック１３とを有する。ブロック１３は、長手方向に沿って所定ピッチで、反応容器２を保持する容器保持部１５が形成されている。
【００２０】
ギア１２は、円柱状に形成されており、円柱の軸心上でモータ１１と接続され、モータ１１の駆動によって回転する。また、ギア１２側面には歯部が形成されている。ブロック１３は、モータ１１側面上端から角柱状に延長されており、ブロック１３上部から鉛直方向の円柱状に貫通する容器保持部１５が形成され、容器保持部１５の外周側面にはベアリング１４が配置されており、反応容器２がベアリング１４に支持されることによって、反応容器２の回転動力がブロック１３に伝達しないようになっている。
【００２１】
反応容器２は、アクリル等の合成樹脂で形成され、反応液を収容する反応液収容部２０を有する。反応液収容部２０は、開口面に平行な方向の任意の断面（横断面）が円形であって、各横断面のなす円の径は、開口面から底部に行くにしたがって小さくなるテーパ形状をなす。特に、反応液収容部２０内部の底部は、分注時に液溜め槽となるため、底部側が凸になる略円錐形状をなしており、この傾斜部分は、表面積を拡大して、抗原抗体反応を生じて凝集した反応物を沈殿しやすくするため、階段状に微小に径が変化する図示しない段差形状を有することが好ましい。また、反応液収容部２０は、上部外周側面に開口面から円柱状に形成される伝達部２１が設けられる。伝達部２１は、ギア１２と同間隔の歯部が形成されている。隣接する歯部が歯合するとともに、ギア１２に隣接する伝達部２１の歯部はギア１２の歯部と歯合する。
【００２２】
ここで、容器保持部１５の径は、伝達部２１の径より小さくなっており、反応容器２を容器保持部１５に収納したときに、ベアリング１４によって伝達部２１が支承される。なお、容器保持部１５の径を、伝達部２１底部に位置する反応液収容部２０の径より若干小さくして、ブロック１３と伝達部２１との間に若干の空間が形成されるように反応容器２を支承してもよい。また、容器保持部１５の形成間隔は、反応容器２が容器保持部１５に収納されたときに、伝達部２１と、モータ１１または隣接する反応容器２の伝達部２１との歯部が歯合して各反応容器２が回転可能な間隔で形成される。
【００２３】
撹拌装置１は、反応容器２を容器保持部１５に収納後、モータ１１が駆動すると、ギア１２が回転し、隣接する反応容器２の伝達部２１にその動力が伝達されて、反応容器２が回転する。ここで、反応容器２の回転は、隣接するモータ１１または反応容器２が互いに逆方向に回転する。図１において、モータ１１の回転方向が矢印で示す方向の場合、ブロック１３に並んで配置される反応容器２は、矢印で示すように隣接する反応容器２と反対方向に回転する。
【００２４】
また、反応容器２は、図２，３に示す模式図のように、撹拌を促進させる凸部２２を有することが好ましい。図２は、反応容器２の側面図であり、図３は、反応容器２を上方から見た平面図である。凸部２２は、反応液収容部２０内部に、軸心を通過する相対位置にそれぞれ形成される。反応容器２の回転によって凸部２２も回転し、凸部２２が回転することによって撹拌流が起こり、反応液収容部２０に収容された検体と試薬との撹拌を促進できる。
【００２５】
なお、分析結果の確認は、図４に示す分析装置によって画像を取得して確認することができる。図４に示す分析装置は、撹拌装置１の反応容器２上方に撮像装置１６と、ブロック１３の下方に設けられ、撮像装置１６の鉛直下方に配置される光源１７と、画像処理部３１とで構成され、撮像装置１６が反応容器２内の凝集パターンを撮像し、得られた画像を画像処理部３１に出力する。入力された画像をもとに、分析部３２が各反応容器２内の凝集反応結果を分析し、分析結果を出力部３３に出力する。出力部３３は、分析部３２から入力された分析結果を出力する。
【００２６】
また、ブロック１３の短手方向を延長して、容器保持部１５が二次元に配置されてもよい。図５は、容器保持部１５を二次元に配置した撹拌装置１を上方から見た平面図である。図１に示す撹拌装置１と同様、モータ１１の駆動によって各反応容器２は矢印で示す向きに回転し、各反応容器２は、隣接するモータ１１または反応容器２の回転と逆方向に回転する。容器保持部１５を二次元に配置することによって、より多くの反応容器を同時に撹拌し、図４に示す撮像機構によって画像を得ることで、複数の検体の分析に要する時間を短縮することができる。
【００２７】
ここで、反応容器２の変形例１である反応容器を、図６，７を参照して説明する。図６は、反応容器２の側面図であり、図７は、反応容器２を上方から見た平面図である。図６，７に示す反応容器２は、ポリスチレン等の合成樹脂で形成されており、反応液を収容する反応液収容部２０と検体の分析を行う検体分析部２３とを有する。反応液収容部２０は円柱状であって、底部は、底部側が凸になる略円錐状に形成されている。また、検体分析部２３は、上端部が反応液収容部２０底部と同軸同径であって、開口面に平行な方向の任意の断面（横断面）のなす円の径は、開口面から底部に行くにしたがって小さくなり、底部が略円錐状に形成される。なお、検体分析部２３内部には担体Ｓが収容されており、検体と試薬とを反応させた凝集反応の程度によって、遠心処理後の担体Ｓ中の反応物の位置が異なり、この担体Ｓ中の反応物の位置によって検体の分析を行う。また、反応液収容部２０は、上部外周側面に開口面から円柱状に形成される伝達部２１が設けられ、内部側面に撹拌を促進する凸部２２を有することが好ましい。
【００２８】
なお、検体分析部２３内部に収容する担体Ｓは、ゲル粒子であってもよく、ガラスビーズまたはプラスチックビーズでもよい。使用する検体及び試薬によって収容する担体Ｓは任意に選択可能である。また、担体Ｓにゲル粒子を用いる場合は、検体分析部２３内に担体Ｓと、担体Ｓの乾燥を防止する溶液とを収容する。さらに、収容した担体Ｓ及び溶液の漏れを防ぐために、反応液収容部２０開口面にシール材等で蓋をすることが好ましい。
【００２９】
図６，７に示す反応容器２を撮像して分析する場合は、担体Ｓ中の反応物位置の画像が必要となるため、図８に示す分析装置において、撮像装置１６は、検体分析部２３の側面に配置される。撮像によって得られた画像は、画像処理部３１に出力される。入力された画像をもとに、分析部３２が各反応容器２内の凝集反応結果を分析し、分析結果を出力部３３に出力する。出力部３３は、分析部３２から入力された分析結果を出力する。
【００３０】
また、反応容器２の変形例２である反応容器を、図９を参照して説明する。図９に示す反応容器２は、反応液収容部２０内部が角柱状に形成されており、反応容器２が撹拌装置１によって回転した場合、反応液収容部２０内部の角柱形状によって撹拌流が起こるため、凸部の必要がなく撹拌を促進することができる。また、血液凝集反応を確認する場合は、反応液収容部２０内部の底部を略円錐状に形成して、凝集の有無を確認し易くすることが好ましい。なお、撹拌の度合等、必要に応じて凸部を設けることも可能である。
【００３１】
本実施の形態１では、反応容器に伝達部を設け、１つの駆動機構によって１つの反応容器を回転させるのみで、複数の反応容器を回転させて検体と試薬とを撹拌することができる。この撹拌装置によって、簡易な機構で、複数の反応容器を効率的に撹拌し、反応性の精度を高めることを可能とする。また、容器保持部が、ブロックを貫通して設けられることで、撮像装置及び光源を使用して、検体の分析も行うことができる。
【００３２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２にかかる撹拌装置について説明する。図１０は、本実施の形態２にかかる撹拌装置１を示す模式図である。図１０に示す撹拌装置１は、モータ１１と、モータ１１上部に接続されモータ１１の駆動によって回転する歯部を設けたギア１２と、モータ１１側面に配置されたブロック１３とで構成される。ブロック１３には、円筒状の空間である容器保持部１５に保持された軸１９１によって容器ホルダ１９が支持されている。容器ホルダ１９は、内部に空間を持ち、内部側壁は、開口面に平行な方向の任意の断面（横断面）が円形であり、各横断面のなす円の径は、開口面から底部に行くにしたがって小さくなる。さらに、容器ホルダ１９外周には歯部が形成されている伝達部１８が設けられ、モータ１１の駆動によってギア１２の回転が伝達部１８に伝達されて容器ホルダ１９が回転する。また、容器保持部１５外周にはベアリング１４が配置されており、容器ホルダ１９の回転動力が軸１９１からブロック１３に伝わらないようになっている。
【００３３】
反応容器４は、反応液収容部４０と、鍔部４１とで構成される。反応液収容部４０は、開口面に平行な方向の任意の断面（横断面）が円形であり、各横断面のなす円の径は、開口面から底部に行くにしたがって小さくなる。また、反応液収容部４０外周側面は、テーパ形状になっており、反応容器４は、容器ホルダ１９が回転した場合でも、テーパ形状によって容器ホルダ１９内で滑ることなく伝達部１８の回転に従って回転する。さらに、反応液収容部４０の内部側面に凸部を設けて、回転による検体と試薬との撹拌を促進させてもよく、反応液収容部４０内部の形状を角柱に形成してもよい。
【００３４】
なお、容器ホルダ１９の径の大きさは、反応液収容部４０外周と対応した同等の径であり、鍔部４１の径は、反応液収容部４０開口面より大きく、伝達部１８外周より小さい径であることが好ましい。また、容器保持部１５の間隔は、伝達部１８が隣接するモータまたは伝達部と互いの歯部が噛合して各容器ホルダが回転できる間隔で配置される。
【００３５】
ここで、撹拌装置１は、図５に示したように、ブロックを延長して伝達部を二次元に配置してもよい。また、テーパは、鍔部４１底部平面に付して伝達部１８の回転を伝達部１８上端平面から鍔部４１に伝達させるようにしてもよい。
【００３６】
また、図６に示す反応容器２を用いる場合は、軸１９１に内部空間を形成させて、この内部空間に検体分析部２３を収容してしてもよく、容器ホルダ１９の内部形状を反応容器２の形状に合うよう加工して保持してもよい。検体分析部２３が、軸１９１を貫通してブロック１３下部に突き出ることによって、図８に示す分析装置を用いて撮像することが可能となる。
【００３７】
本実施の形態２では、伝達部を持たない反応容器を回転撹拌することが可能となる。また、容器ホルダの回転による撹拌のため、反応容器自体は摩擦等による磨耗がなく、反応容器を再利用する分析において特に有用である。
【００３８】
なお、上述した実施の形態１，２のギア及び伝達部の歯部の形状は、互いに噛合って回転できれば如何なる形状でもよい。
【００３９】
また、上述した実施の形態１，２に限らず、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】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる撹拌装置を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる反応容器の側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる反応容器の平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる分析装置を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかる撹拌装置の平面図である。
【図６】本発明の実施の形態１の変形例１にかかる反応容器の側面図である。
【図７】本発明の実施の形態１の変形例１にかかる反応容器の平面図である。
【図８】本発明の実施の形態１の変形例１にかかる分析装置を示す模式図である。
【図９】本発明の実施の形態１の変形例２にかかる反応容器の側面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２にかかる撹拌装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  撹拌装置
２，４  反応容器
１１  モータ
１２  ギア
１３  ブロック
１４  ベアリング
１５  容器保持部
１６  撮像装置
１７  光源
１８，２１  伝達部
１９  容器ホルダ
１９１  軸
２０，４０  反応液収容部
２２  凸部
２３  検体分析部
４１  鍔部
Ｓ  担体
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010085125.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010085125.tif 000009
【図８】
2010085125.tif 000010
【図９】
2010085125.tif 000011
【図１０】
2010085125.tif 000012