(57)【要約】      （修正有）【課題】加熱又は冷却する液体が入っているセル間でよりよく熱を遮断する加熱用又は冷却用の装置を提供する。【解決手段】複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器を加熱又は冷却する装置である。この装置は、熱又は低温の供給源を提供する単一の熱源又は低温源と、熱源または低温源と熱的に接続されており、熱源又は低温源から遠ざかるように延びている熱交換素子と、各熱交換素子の間にあり、熱交換素子を互いに熱的に隔離する熱遮断部と、を有する。各熱交換素子は、他の熱交換素子に対応付けられた１つ以上のチャンバーとは異なる１つ以上のチャンバーに熱的に対応付けられ、チャンバーを互いに熱的に隔離している。好ましくは、容器は臨床分析器で使用する試料容器又は試薬容器であり、例えばマルチ−チャンバー式反応用キュベットまたはマルチ−チャンバー式マイクロタイタープレートである。【選択図】図３
2006177930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器の加熱又は冷却用装置であって、
熱又は低温の供給源を提供する単一の熱源又は低温源と、
前記熱源又は低温源と熱的に接続されており、前記熱源又は低温源から遠ざかるように延びている熱交換素子と、
前記熱交換素子の各々の間にあり、前記熱交換素子を互いに熱的に隔離する熱遮断部と、を備え、
各熱交換素子が、他の熱交換素子に対応付けられた１つ以上のチャンバーとは異なる１つ以上のチャンバーに熱的に対応付けられ、前記チャンバーを互いに熱的に隔離している、加熱又は冷却用装置。
【請求項２】
請求項１記載の加熱又は冷却用装置であって、前記容器には、臨床分析器で使用する試料容器又は試薬容器が含まれる、加熱又は冷却用装置。
【請求項３】
請求項２記載の加熱又は冷却用装置であって、前記容器がマルチ−チャンバー式反応用キュベットである、加熱又は冷却用装置。
【請求項４】
請求項２記載の加熱又は冷却用装置であって、前記容器がマルチ−チャンバー式マイクロタイタープレートである、加熱又は冷却用装置。
【請求項５】
請求項４記載の加熱又は冷却用装置であって、前記容器をさらに備えている、加熱又は冷却用装置。
【請求項６】
請求項１記載の加熱又は冷却用装置であって、各チャンバーが１つの熱交換素子と一対一構成で対応付けられている、加熱又は冷却用装置。
【請求項７】
請求項６記載の加熱又は冷却用装置であって、前記単一の熱源又は低温源が熱源である、加熱又は冷却用装置。
【請求項８】
請求項６記載の加熱又は冷却用装置であって、前記熱遮断部が空隙を有する、加熱又は冷却用装置。
【請求項９】
請求項８記載の加熱又は冷却用装置であって、前記空隙が非電導性材料で充填されている、加熱又は冷却用装置。
【請求項１０】
複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器を熱的に隔離する方法であって、
請求項１記載の複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器の加熱又は冷却用装置を用意するステップと、
前記装置を前記単一の熱源又は低温源で加熱又は冷却するステップと、
複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器を用意するステップと、を含み、各熱交換素子が、他の熱交換素子と対応付けられている１つ以上のチャンバーとは異なる１つ以上のチャンバーと熱的に対応付けられており、対応付けられている他の熱交換素子及びチャンバーの間を流れる熱に実質的に影響を及ぼすことなく、対応付けられている熱交換素子及び１つ以上のチャンバーの間で熱が流れる、方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法であって、各チャンバーが１つの熱交換素子と一対一構成で対応付けられている、方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法であって、前記単一の熱源又は低温源が熱源であり、各チャンバーが１つの熱交換素子と一対一構成で対応付けられている、方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の方法であって、容器を用意するという前記ステップは、前記他のチャンバーよりも冷たい液体が入っているチャンバーを用意するステップと、前記冷たい液体が入っている前記チャンバーを対応する熱交換素子で加熱するステップと、をさらに含み、前記チャンバーを加熱するステップは、前記他のチャンバーの液体の温度に実質的に影響を与えない、方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法であって、前記容器には、臨床分析器で使用する試料又は試薬用の容器が含まれ、前記液体は試料又は試薬である、方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法であって、前記容器がマルチ−チャンバー式反応用キュベットである、方法。
【請求項１６】
請求項１４記載の方法であって、前記容器がマルチ−チャンバー式マイクロタイタープレートである、方法。
【請求項１７】
組合せ装置であって、
請求項１記載の複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器の加熱又は冷却用装置と、
複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器と、を備える組合せ装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の組合せ装置であって、前記容器がマルチ−チャンバー式反応用キュベットである、組合せ装置。
【請求項１９】
請求項１７記載の組合せ装置であって、前記マルチ−チャンバー式反応用キュベットが隣接する複数のチャンバーを備え、前記複数のチャンバーの各々が矩形断面を有し、前記複数のチャンバー間に隙間がない、組合せ装置。
【請求項２０】
複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器の加熱又は冷却用装置であって、
熱又は低温の供給源を提供する単一の熱源又は低温源と、
前記熱源又は低温源と熱的に接続されており、前記熱源又は低温源から遠ざかるように延びている熱交換素子と、
前記熱交換素子の各々の間にあり、前記熱交換素子を互いに熱的に隔離する熱遮断部と、を備え、
各熱交換素子が、他の熱交換素子に対応付けられた１つ以上のチャンバーとは異なる１つ以上のチャンバーに熱的に対応付けられ、前記チャンバーを互いに熱的に隔離している、加熱又は冷却用装置。  
【請求項２１】
恒温器アセンブリの中にマルチセル式キュベットを保持し、加熱する装置であって、
単一の熱源と、
前記熱源と熱的に接続されていて、前記熱源から遠ざかるように延びている熱伝導素子の２つ以上の列と、
前記少なくとも２つの列の間にある空間であって、マルチセル式キュベットを入れられる大きさの空間と、
前記列の端部に配置された側壁であって、前記熱伝導素子の全長の少なくとも一部にわたって上方に延びている側壁と、を備え、
前記熱伝導素子の各列は、少なくとも一部が前記熱源の方へ延び、前記熱伝導素子間の熱伝達を阻止する又は軽減する、少なくとも１つの熱遮断部を有する、装置。
【請求項２２】
請求項２１記載の装置であって、前記熱源が実質的に平坦で水平な面を有し、前記熱伝導素子が前記面から垂直に遠ざかるように延びており、各熱伝導素子が大きな寸法と小さな寸法とがある断面を有しており、前記熱伝導素子の前記大きな寸法を有する面が平坦で、実質的に鉛直な面であり、前記２つ以上の列の間にある空間に面しており、前記熱伝導素子の前記小さい寸法の面が前記熱遮断部に面している、装置。
【請求項２３】
請求項２２記載の装置であって、前記熱伝導素子の鉛直な面は対面構成となっており、前記キュベットのセルの平坦な面に当接する、装置。
【請求項２４】
請求項２３記載の装置であって、前記熱伝導素子の高さが前記キュベットと実質的に等しい、装置。
【請求項２５】
請求項２３記載の装置であって、前記熱伝導素子の断面が実質的に矩形に成形されている、装置。
【請求項２６】
請求項２１記載の装置であって、前記側壁が、前記２つ以上の列で隣り合う列の間に配置された少なくとも１つの熱遮断部を有し、前記熱遮断部は、少なくとも一部が前記熱源の方へ延びていて、前記隣り合う列の間での熱伝達を阻止又は軽減する、装置。
【請求項２７】
請求項２２記載の装置であって、前記熱遮断部の幅が前記熱伝導素子の前記小さい寸法より小さい、装置。
【請求項２８】
請求項２２記載の装置であって、端の列を形成する列の前記熱伝導素子の前記小さい寸法が、内側の列における前記熱伝導素子の前記小さい寸法より大きい、装置。
【請求項２９】
請求項２１記載の装置であって、前記熱源及び前記熱伝導素子が金属性である、装置。
【請求項３０】
請求項２９記載の装置であって、前記熱源は、金属製ブロックと、発熱体とをさらに有する、装置。
【請求項３１】
請求項３０記載の装置であって、前記発熱体が前記金属製ブロックと接触している電気抵抗素子であり、前記電気抵抗素子が前記金属製ブロックを一様に加熱する、装置。
【請求項３２】
請求項３１記載の装置であって、前記熱伝導素子及び前記金属製ブロックが単一の金属片から形成されている、装置。
【請求項３３】
請求項２１記載の装置であって、前記２つ以上の熱伝導素子の列は、４つ以上の熱伝導素子の列を含み、前記熱伝導素子の各列は、２つ以上の熱遮断部を有する、装置。
【請求項３４】
請求項３３記載の装置であって、前記熱遮断部が空隙である、装置。
【請求項３５】
請求項３４記載の装置であって、前記空隙が非導電性材料で充填されている、装置。
【請求項３６】
請求項３５記載の装置であって、前記材料にはエポキシ樹脂が含まれる、装置。
【請求項３７】
恒温器アセンブリであって、
複数のシングルセル式容器又は１つのマルチ−セル式容器を保持及び加熱するための装置であって、
単一の熱源と、
前記熱源と熱的に接続されており、前記熱源から遠ざかるように延びている熱交換素子と、
前記熱交換素子の各々の間にあり、前記熱交換素子を互いに熱的に隔離する熱遮断部と、を備え
各熱交換素子が、他の熱交換素子に対応付けられた１つ以上のセルとは異なる１つ以上のセルに熱的に対応付けられ、前記セルを互いに熱的に隔離している、装置と、
前記装置を入れるための恒温器ハウジングと、を備える、恒温器アセンブリ。
【請求項３８】
請求項３７記載の恒温器であって、さらに前記容器を備え、前記容器がマルチ−セル式反応用キュベット又はマイクロタイタープレートである、恒温器。
【請求項３９】
請求項３７記載の恒温器であって、臨床分析器の中にある、恒温器。
【請求項４０】
請求項３７記載の恒温器であって、前記分析器が診断用分析器又は血液分析器である、恒温器。
【請求項４１】
請求項３７記載の恒温器であって、各セルが１つの熱交換素子と一対一構成で対応付けられている、恒温器。
【請求項４２】
診断分析器であって、
請求項３７記載の恒温器アセンブリであって、前記容器がマルチ−セル式反応用キュベットである恒温器アセンブリと、
マルチ−セル式キュベットであって、少なくとも１つのセルが少なくとも１つの透明窓を有するマルチ−セル式キュベットと、
前記キュベットの内容物の特性を測定する測定装置と、を備える診断分析器。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の背景〕
本発明は、複数の容器又はマルチ−チャンバー式容器を個別に加熱及び冷却することに関するものである。特に、本発明は、臨床分析器の恒温器の中にある、試料用及び／又は試薬用容器の加熱に関するものである。
【０００２】
公知の分析器は恒温器を有することがあり、そのような恒温器は、試料及び試薬を入れたキュベットのような容器を、試料と試薬とが反応するように選定した温度、例えば３７℃に加熱するためのものである。多くの分析器では、複数のキュベット又はマルチ−チャンバー式キュベットを同時に使用して、その分析器におけるサンプル処理量を上げている。公知である恒温器１０の一例が図１に示されている。図１に示した恒温器では、図２に示したようなマルチ−セル式キュベットが列１１に挿入される。列は、壁部１３によって隔てられている。壁部１３は、基部１２から延びていて、基部１２からキュベット２０へ熱を伝達するのに利用されている。
【０００３】
例えば米国特許公開公報第２００３／０００３５９１  Ａ１，Ｄｅｓ．２９０，１７０及び米国特許第４，６３９，１３５号に記載されたもの及び図２に示したもののような複数のキュベット若しくはマルチ−チャンバー式キュベット（以下、合わせてマルチ−チャンバー式キュベットという）、又はマイクロタイタープレート分析に基づいた分析器では、常に全てのキュベット／セルが同じように満たされるのではない。自動分析装置をランダムアクセスモードで使用した場合、空か、いっぱいであるかのどちらでもあり得るセルに隣接するキュベットセルに流体を入れることがある。これらのセルに流体を入れると、隣接するセルの熱動力学に大きな影響を与えることがある。例えば、自動分析器によっては、試薬が分析器に約８℃で貯蔵されている。試薬がキュベットセルに入れられると、この試薬がそのキュベットセルのみならず周囲のセルをも著しく冷やしてしまう。
【０００４】
セル間の熱伝達を阻止すること又は最小にすることは重要である。これは、隣接するセルを冷やすと、これらのセルの試薬と試料の間の反応に悪影響を及ぼすか、他の悪い影響があることがあり、このために分析の精度に影響するからである。熱伝達を減らす又は最小にするために、キュベットはセル間を横断する熱伝達を減らすように設計されてきた。図２は、公知のマルチ−セル式キュベット３を示している。このマルチ−セル式キュベット３は、セル間の熱の伝達を規制するために、個々のセル２の間に間隙１を有する。図２には、使い捨て型吸引／分配チップ３も示されている。
【０００５】
上記に示したような改良型キュベットの構造は熱伝達の問題の役には立ったが、熱エネルギーは、恒温器の金属部分を介して移動することもできる。このために、キュベットの構造自体がセル間の熱伝達を完全に遮断しても、あるセルの中の流体の温度が隣のセルの温度に影響を与え得るのである。
【０００６】
冷たい又は熱い流体を入れることによる熱伝達に加え、新しいキュベットを恒温器に装着したときに生じる有害な熱伝達もある。このようなキュベットは、通常、室温で恒温器に入れられる。キュベットを恒温器の温度まで上げるための現行の方法は、新しいキュベットをウォームアップスロット(warm up slot)に置くというものである。しかしながら、このような冷たいキュベット片を装着したときには、それでもまだ恒温器のブロック全体に温度の影響がある。これは、ウォームアップスロットが一般にキュベットの他の部分から熱的に隔離されていないからである。この問題の影響を低減するためのもう一つの方法は、キュベットを予め暖めるというものであるが、これは、恒温器のコストをさらに上げることになる。
【０００７】
同様の問題はマイクロタイタープレートで、プレートの全部が使用されない場合と、マイクロタイタープレートの端部においてとの両方で生じる。境界部分にあるセルは、隣接するセルに流体が入っていないという理由、又はこれらのセルが端部にあるという理由から、普通の恒温器の構造では、他のセルよりも早く温度が上がる。このことは、分析の精度に影響を及ぼすことがある。
【０００８】
公知のマイクロタイタープレート技術では、各セル位置での調整のために別々のヒータ及びコントローラを使用することがある。一例がＤＥ  ３９４１１６８Ａ１に記載されている。この種のヒータは、通常、マイクロタイタープレートでのポリメラーゼ連鎖反応（“ＰＣＲ”）処理に使用されている。他の種類のマイクロタイタープレートは、オルソ−クリニカル・ディアグノティックス・インコーポレテッド(Ortho-Clinical Diagnostics, Inc.)が販売するオルソ・サミット・プロセッサ(Ortho Summit Processor)で使用されているもののように、セルと、ヒータプレートとの間に空隙を有する。この種のマイクロタイタープレートのヒータでは温度上昇の時間がより緩やかであり、それ故に加熱の不一致という傾向がそれほどない。すなわち、空隙により、ヒータを横断する熱のクロストークが減る又は無くなるのである（もっとも、端部の影響はまだ残ることがある）。しかしながら、このような構造の欠点は、温度上昇の時間がゆっくりであるということであり、このことにより加熱が遅くなる。より早く、より管理された温度の上昇時間では、マイクロタイタープレートとより親密に接触する構造を実施する必要があり、したがって熱のクロストークが起こりやすい。
以上の理由から、簡単な構造を有し、加熱／冷却時間がより短く、そして、加熱又は冷却する液体が入っているセル間でよりよく熱を遮断する恒温器のような装置に対する需要がある。
【０００９】
〔発明の概要〕
本発明は、恒温器のような、加熱又は冷却用の装置に対する上記のニーズを解消する器械及び方法に向けられたものであり、かつ、構造が簡単で、加熱／冷却時間が短く、そしてセル間の熱のやりとりを最小にする装置を使用する方法に向けられたものである。
【００１０】
本発明の一態様には、複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器を加熱又は冷却する装置が含まれる。この装置は：熱又は低温の供給源であって好ましくは均一である供給源を提供する単一の熱源又は低温源と；その熱源または低温源と熱的に接続されており、その熱源又は低温源から遠ざかるように延びている熱交換素子と；各熱交換素子の間にあり、熱交換素子を互いに熱的に隔離する熱遮断部と、を有する。各熱交換素子は、他の熱交換素子に対応付けられた１つ以上のチャンバーとは異なる１つ以上のチャンバーに熱的に対応付けられていて、チャンバーを互いに熱的に隔離している。好ましくは、容器が臨床分析器で使用する試料容器又は試薬容器であり、より好ましくは、容器はマルチ−チャンバー式反応用キュベットまたはマルチ−チャンバー式マイクロタイタープレートである。
【００１１】
本発明の他の態様は、複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器を熱的に隔離する方法を提供する。この方法は、上記したような、複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器を加熱又は冷却する装置を用意するステップと、単一の熱源又は低温源でその装置を加熱又は冷却するステップと、複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器を用意するステップと、を含み、各熱交換素子が、他の熱交換素子と対応付けられている１つ以上のチャンバーとは異なる１つ以上のチャンバーと熱的に対応付けられており、また、対応付けられている熱交換素子及び１つ以上のチャンバーの間を、他の対応付けられている熱交換素子及びチャンバーの間の熱流に実質的に影響を及ぼすことなく、熱が流れる。
【００１２】
本発明の別の態様は、恒温器アセンブリの中にマルチセル式キュベットを保持し、加熱する装置を提供する。この装置は：熱源と；この熱源と熱的に接続されていて、この熱源から遠ざかるように延びている熱伝導素子の２つ以上の列と；この少なくとも２つの列の間にある空間であって、マルチセル式キュベットを入れられる大きさの空間と；上記列の端部に配置された側壁であって、熱伝導素子の全長の少なくとも一部にわたって上方に延びている側壁と、を有する。熱伝導素子の各列は、少なくとも一部が熱源の方へ延びていて、熱伝導素子間の熱伝達を阻止する又は軽減する、少なくとも１つの熱遮断部を有する。
【００１３】
本発明のさらに別の態様は、恒温器アセンブリを提供する。この恒温アセンブリは：複数のシングルセル容器又は１つのマルチ−セル容器の保持及び加熱用の装置であって：単一の熱源と；熱源と熱的に接続されており、熱源から遠ざかるように延びている熱交換素子と；前記熱交換素子の各々の間にあり、熱交換素子を互いに熱的に隔離する熱遮断部と、を有し、各熱交換素子が、他の熱交換素子に対応付けられた１つ以上のセルとは異なる１つ以上のセルに熱的に対応付けられていて、セルを互いに熱的に隔離している、装置と；この装置を入れるための恒温器ハウジングとを有する。
【００１４】
本発明のさらに別の態様は、診断分析器を提供する。この診断分析器は、上記の恒温器アセンブリであって、容器がマルチ−セル式反応用キュベットである恒温器アセンブリと；マルチ−セル式キュベットであって、少なくとも１つのセルが少なくとも１つの透明窓を有するマルチ−セル式キュベットと；キュベットの内容物の特性を測定する測定装置と、を有する。
【００１５】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下の好ましい実施形態に関する詳細な考察から当業者には明らかとなろう。
【００１６】
〔好ましい実施形態の詳細な説明〕
本発明には、複数のシングルセル容器若しくは複数のシングルチャンバー式容器、又は１つのマルチ−チャンバー／セル容器を加熱又は冷却する装置が含まれる。
本明細書で使用する限りにおいて、「セル」又は「チャンバー」は、加熱又は冷却されている液体のような流体が入れられ、互いに互換性を持って使用される、区画された部分(compartment)を言う。本発明で使用できるセルには、例えば図２に関連して前述したマルチ−セル式キュベットのような、複数のセルを有する一体型容器が含まれることがある。あるいは、セルは、シングルキュベットのように、セルを一つだけ有する容器の中にあることもある。
【００１７】
好ましい実施形態では容器がマルチ−セル式キュベットであり、このマルチ−セル式キュベットは試料を入れられるように用意されている。キュベットは、好ましくは、臨床分析器と一緒に使用する。好ましい実施形態では、例えば米国特許公開公報第２００３／０００３５９１  Ａ１  Ｄｅｓ．２９０，１７０号及び米国特許第４，６３９，１３５号に記載されているもののように、キュベットが、試料及び／又は試薬をキュベットに分配したり、吸引したりするピペットの先端部、即ちプロボスキス(proboscis)を入れられるようしてあるオープントップ型キュベットである。米国特許公開公報第２００３／０００３５９１  Ａ１  Ｄｅｓ．２９０，１７０及び米国特許第４，６３９，１３５号は、いずれも、この言及によりその全部を本明細書に組み込むものとする。特に好ましいのは、マルチ−セル式キュベットであり、このマルチ−セル式キュベットでは、縦向きに配置された複数の反応用チャンバーが一定の間隔で並んでいる。各反応用チャンバーは、‘５９１号公開公報に記載されているのと同様に、最上部が開いていて、試料又は試薬を多量に保持できる大きさに作られている。別の好ましい実施形態では、容器が、オルソ−クリニカル・ディアグノティックス(Ortho-Clinical Diagnostics)が販売しているオルソ・サミット・プロセッサ(Ortho Summit Processor)で使用しているもののような、当該技術で公知のマルチ−セル式マイクロタイタープレートであることがある。
【００１８】
本発明の重要な特徴は、単一の熱源又は低温源を、この熱源又は低温源から遠ざかるように延びている熱交換素子と組み合わせて使用していることである。このような構造は、精密な温度調整を維持する必要があり、調整をする必要がある境界が装置内にあるあらゆるシステムに適用することができる。本発明の大きな利点は、複数の能動制御装置で複雑にすることなく、より一様な受動制御を与えるということである。本発明の好ましい実施形態は、以下により詳細に説明するようにクリーニングとメンテナンスが簡単なヒータシステムをも提供する。単一の熱源又は低温源は、熱又は低温の一様な供給源を提供する。本明細書で使用する限り、「単一の熱源又は低温源」は、ＤＥ  ３９４１１６８Ａ１に示されているような、各熱交換素子を個別には加熱しない熱源又は低温源として定義される。むしろ、単一の熱源又は低温源とは、各熱交換素子に必要とされるよりもかなり少ない数の熱源又は低温源を利用するもの、好ましくは１つの熱源又は低温源だけを利用するものであり、この熱源又は低温源は、金属ブロック基部のような、熱交換素子以外の、装置の一部にくっつけることができる。単一の熱源又は低温源を利用することにより、前述した利点、即ち、各熱交換素子のための複数の能動制御装置で複雑にすることがないという利点が得られる。
【００１９】
単一の熱源又は低温源は、適するどのような構造体であってもよく、例えば、その構造体全体に熱を簡単に伝達する金属ブロックであってもよい。これにより、熱又は低温を一部の領域にだけ与えて、高熱伝導率でその熱又は低温を構造体の全体に均一に分配することができる。適する他の材料には、導電性高分子材料が含まれ得る。
【００２０】
熱又は低温は、ブロックの中を通っている抵抗線や、熱源又は低温源の中にある、流体で満たされた導管によって熱源又は低温源の内部に与えることができる。あるいは、熱又は低温は、熱源又は低温源の、接触による熱伝達用の面を用いて外部から供給することもできる。例えば、熱源は、加熱チャンバーの内部におかれたブロックであることがある。好ましい加熱方法は、ミネソタ州のミンコ・プロダクト・インコーポレーテッド(Minco Products, Inc.)により製造されているThermofoil（登録商標）ヒータ／センサーのような、フレキシブルプリント回路ヒータにある加熱素子を取り付けることである。このヒータは、接着剤を用いて金属ブロックに取り付ける。ＰＣＲ型の作業のようなより温度が高い応用例の場合、ヒータを機械的に取り付けることもあり得る。熱源又は低温源には、フィードバック用サーミスタを、サーマルグリースを使って接続する。
【００２１】
熱又は低温を個々のセルに伝達するために、熱交換素子も含まれている。熱交換素子の重要な特徴は、前述した単一の熱源又は低温源との熱交換素子の熱のやりとりにある。これにより、熱又は低温が熱源又は低温源から熱交換素子へ伝えられるようになる。したがって、熱交換素子が熱源又は低温源と安定した熱のやりとりを行うことが重要である。熱源又は低温源が金属製であれば、熱交換素子を溶接又はろう付けで固定することができる。あるいは、熱交換素子は、ボルトやリベットのような締結具で固定することもできる。好ましい実施形態では、熱交換素子と熱源又は低温源を鋳造するか、単一の金属片から機械加工で作ることもある。
【００２２】
上述したように、熱交換素子は、熱源又は低温源から個々のセルに熱を伝達するように設計されている。この点から、熱交換素子は、好ましくは、少なくとも一部において、加熱すべきセルと同じ範囲に広がっている。好ましくは、熱交換素子の熱伝達面がセルの面と向かい合わせで接触するように熱交換素子を構成する。一般に、熱交換素子と、容器のセルとは、一対一構成になる。これにより、それぞれのセルの温度を最もよく調整できるようになる。もっとも、実施形態によっては、１つの熱交換素子が２つ、３つ又はそれ以上のセルと熱のやりとりを行うようにその１つの熱交換素子の寸法を定めることがある。全てのセルを同時に同一温度の液体で満たす場合がこれに該当し得る。あるいは、１つのセルが２つ以上の熱交換素子と熱のやりとりを行うことがある。セルが大きく、このセルに／から熱を効率的に伝達させるのに２つ以上の熱交換素子が必要である場合が該当し得る。
【００２３】
本発明の重要な特徴は、熱交換素子の各々の間にあり、熱交換素子を相互に熱的に隔離する熱遮断部である。熱遮断部は、１つのセルからの熱（又は低温）が装置の構造体を介して他のセルに伝達することを防止する。熱遮断部の大きさは、少なくとも、熱交換素子の間にあるセル間の熱移動の速度を下げるのに十分なものでなければならない。好ましい実施形態において、この遮断部は、対応する熱交換素子、すなわち関連する熱交換素子と同じ範囲に広がっている。つまり、この熱遮断部は、熱交換素子が熱源又は低温源につながっている熱交換素子の基部から、熱交換素子の反対側の端部まで広がっている。もっとも、熱遮断部が熱交換素子の全長の一部に沿ってのみ広がっているということも可能である。このことは、セル間の熱交換が他の応用例ほどに決定的に重要でない応用例で特にそうである。熱遮断部は、熱エネルギーをセル間でも、又は空のセル間でも熱交換素子を介して移動させる代わりに、熱源又は低温源、すなわちブロックの主熱量(primary thermal mass)に、又は、その主熱量から熱エネルギーを移動させる。
【００２４】
熱遮断部は、熱交換素子間の単なる空隙であることがある。別の実施形態では、熱遮断部が、例えばエポキシやアクリルなどの、ポリマーのような断熱材であることがある。無充てんの空隙である代わりに、中実材料（又は代わりにその隙間の表面を覆う細片）で満たされた熱遮断部を有することは、装置を清潔に保つのに役立つ。装置が臨床分析器の恒温器であるような応用例ではこのことが非常に重要になり得る。
【００２５】
このような応用例では、汚れや屑がキュベットの読み取り窓を塞ぎ、行っている分析の精度に影響を及ぼすことがある。さらに、臨床分析器で使用する多くの流体が生物学的に有害であるために、隙間のない滑らかな表面が望ましい。さらに、滑らかで隙間のない表面はシステムの信頼性を維持するのにも役立つ。このような考えは、キュベット又はマイクロタイタープレートの、輸送の信頼性に関係したものである。これらの用品は、ロボットが間に立って恒温器に出し入れするものであり、空隙はこの輸送を信頼性のないものにすることがある。なぜならば、空隙によってできた表面の切れ目が、ぶつかったり、引っ掛かったりする場所になり得るからである。このような表面の上にあるあらゆる乾燥流体(dried fluid)は動きが悪くなり、使い捨て用品が適切に運ばれることを妨げる。
【００２６】
容器が図１に示したようなマルチ−セル式キュベットである実施形態では、本発明が、図２に示した公知の恒温器ブロックを改造したものであることがある。熱交換素子は、ブロックから縦に延びる壁部から形成されていて、マルチ−セル式キュベットを互いから隔てて、キュベットを保持するための８列の空間を作る。８つの列を示したが、もちろん列の数は、１から６までと，８，１０，１２、その他と変えることができる。キュベットを隔てている壁部に切り込んだスロットで熱遮断部を形成し、熱遮断部のスロットを形成した後に残った壁部の材料で熱交換素子を形成することができる。
【００２７】
容器がマイクロタイタープレートである実施形態では、プレートの表面を機械加工又はエッチングなどで改造して、セル間領域にある材料、例えば金属を取り除き、セル間の熱伝達を軽減することができる。
【００２８】
本発明は、装置内の境界間で精密な温度調節を維持し、調整する必要があるあらゆるシステムに適用することができる。本発明は、加熱及び冷却の両方に利用することができる。主な利点は、複数の能動制御装置で複雑にすることなく、より一様な受動制御を可能にするということである。本発明には、さらに、ヒータシステムのクリーニング及びメンテナンスが容易であるという点で一般的に有益な特徴がある。
【００２９】
温度調節の向上が望まれているシステムには、米国特許公開公報２００３／００２２３８０号に記載されたもののような臨床分析器がある。米国特許公開公報２００３／００２２３８０号は、２００３年１月３０日に発行されており、この言及によりその全文が本明細書に組み込まれるものとする。このような分析器の例としては、化学分析器、免疫診断分析器、及び血液スクリーニング分析器が含まれ得る。市販の臨床分析器は、商品名Vitros（登録商標）５，１ＦＳでオルソ−クリニカル・ディアグノスティックス・インコーポレテッド(Ortho-Clinical Diagnostics, Inc)から、また、Konelab（登録商標）６０でテルモ・エレクトロン・コーポレーション(Thermo Electron Corporation)から販売されている。臨床分析器では、本発明の装置がマルチ−セル式キュベット用の恒温器として構成される。キュベットのセルには分析すべき試料が入っている。試薬が試料に加えられ、反応が起こる。ほとんどのアプリケーションにおいて、試料を一定温度に保つことが非常に重要である。設定時間の後に、測定装置、例えば光学測定装置などを使用して光線をキュベット及び試料に通す。例えば吸光度又は蛍光発光などの結果が光学装置の検出器で測定される。試料中の被検化合物を分析するのに使用される技術のいくつかの例には、エンドポイント反応分析法(end-point reaction analysis)及び反応速度分析法のような分光吸光度分析法、比濁分析法（turbidimetric assays)、比濁分析法（nephelometric assays)、（この言及により本明細書に組み込むものとする米国特許第４，４９６，２９３号及び同第４，７４３，５６１号に記載のもののような）放射エネルギー減衰分析法(radiative energy attenuation assays) 、イオン捕捉分析法(ion capture assays)、比色分析法、及び蛍光分析法、及びイムノアッセイがあり、これら全ては当該技術において公知である。
【００３０】
次に、図３及び図４に示した好ましい非限定的な実施形態について述べる。図３及び４は、図２に示したもののようなマルチ−セル式キュベット２０のための恒温器を示している。図３及び図４は、図４で熱交換素子間の間隙が空気以外の断熱用充填剤を有するように示されている点を除き、実質的に同一である。図３の恒温器３０は、セル内の試料を一定温度で保持するためのチャンバー又はハウジング（不図示）に入れられるように設計されている。恒温器とハウジングを組み合わせたものは、恒温器アセンブリを構成する。恒温器は加熱源を有し、この加熱源は、本実施形態では、平坦で水平な面（不図示）であり、恒温器の基部３１を形成している。熱は、電気抵抗素子３２により供給され、この電気抵抗素子３２には電源コード３３により電力が供給される。この実施形態では、端にある壁部４０ａを含めて熱交換素子の列４０が９つ設けられており、この結果、キュベット３４のための空間が８列ある。
【００３１】
個々の熱交換素子４１は、基部３１から上へ、高さ“ｘ”だけ延びている。高さｘは、キュベットの最上部が熱交換素子の最上部４２と高さが揃うように、好ましくはキュベットの高さと同じ高さとなっている。各熱交換素子の断面の大きい方の寸法は“ｙ”であり（図４）、小さい方の寸法が、図３に示すように、“ｚ”である。好ましくは、断面が実質的に矩形になっている。熱交換素子の大きい方の寸法で形成されている面４３は、平坦であり、マルチ−セル式キュベットの窓２１に面している。好ましくは、面４３と窓２１は互いに熱伝達を促進するために直接接触している。
【００３２】
個々の熱交換素子４１の間に配置されているのは、熱遮断部４４である。図に示した実施形態において、熱遮断部は熱交換素子間のスロットとして形成されている。この実施形態では、スロット（熱遮断部）４４が、熱交換素子４１の実質的に全長だけ下に延びていて、キュベットのセル間の熱伝達に対する最大の保護を与えている。図４に示した実施形態では、熱遮断部がエポキシ樹脂のような断熱性ポリマーで充填されている。熱遮断部は充填しないままにしておくことができ、これにより製造費は下がるが、熱断熱部として空気があるだけであると、恒温器をきれいに保つことがより困難となる。前述したように、汚れや粒子が分析を妨げ、結果が不正確になることがある。よって、充填された熱遮断部が好ましい。熱遮断部の厚さは、熱遮断部を充填する断熱材、例えば空気又は非電導性ポリマーなどの有効性によりある程度調整される。断熱材が十分効果的であり、熱遮断部の厚さが熱交換素子の小さい方の寸法よりも薄いことが好ましい。
【００３３】
図３に示すように、恒温器は、さらに側壁５０を有し、この側壁５０は少なくとも一部が基部３１から上に延びている。これらの側壁は、キュベットを恒温器の中に維持する助けとなる。図に示したような好ましい実施形態では、側壁も熱遮断部を有し、マルチ−セル式キュベットの列間の熱伝達を減らしている。上述した熱遮断部と同様に、熱遮断部５１は、好ましくは、エポキシ又はアクリルポリマーのような断熱材で充填されている。
【００３４】
本発明による方法、特に加熱又は冷却方法は、公知技術である、コンピュータ読み取り可能なプログラムコードを有し、分析器のコンピュータコントローラとつながっているコンピュータプログラムによって実行することができる。
【００３５】
本発明の混合物、構成、及びプロセスをいろいろと変更及び変形できることは当業者に明らかであろう。したがって、本発明がこのような変更及び変形を、それらが添付の特許請求の範囲及びその均等の範囲に入ることを条件として、対象として含むことが意図されている。
【００３６】
前記に列挙された全ての刊行物の開示内容は、各々が個々の言及により組み込まれるのと同程度に、その言及によりその全部が本明細書に明示的に組み込まれる。
【００３７】
〔実施の態様〕
（１）  複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器の加熱又は冷却用装置であって、
熱又は低温の供給源を提供する単一の熱源又は低温源と、
前記熱源又は低温源と熱的に接続されており、前記熱源又は低温源から遠ざかるように延びている熱交換素子と、
前記熱交換素子の各々の間にあり、前記熱交換素子を互いに熱的に隔離する熱遮断部と、を備え、
各熱交換素子が、他の熱交換素子に対応付けられた１つ以上のチャンバーとは異なる１つ以上のチャンバーに熱的に対応付けられ、前記チャンバーを互いに熱的に隔離している、加熱又は冷却用装置。
（２）  実施態様１記載の加熱又は冷却用装置であって、前記容器には、臨床分析器で使用する試料容器又は試薬容器が含まれる、加熱又は冷却用装置。
（３）  実施態様２記載の加熱又は冷却用装置であって、前記容器がマルチ−チャンバー式反応用キュベットである、加熱又は冷却用装置。
（４）  実施態様２記載の加熱又は冷却用装置であって、前記容器がマルチ−チャンバー式マイクロタイタープレートである、加熱又は冷却用装置。
（５）  実施態様４記載の加熱又は冷却用装置であって、前記容器をさらに備えている、加熱又は冷却用装置。
【００３８】
（６）  実施態様１記載の加熱又は冷却用装置であって、各チャンバーが１つの熱交換素子と一対一構成で対応付けられている、加熱又は冷却用装置。
（７）  実施態様６記載の加熱又は冷却用装置であって、前記単一の熱源又は低温源が熱源である、加熱又は冷却用装置。
（８）  実施態様６記載の加熱又は冷却用装置であって、前記熱遮断部が空隙を有する、加熱又は冷却用装置。
（９）  実施態様８記載の加熱又は冷却用装置であって、前記空隙が非電導性材料で充填されている、加熱又は冷却用装置。
（１０）  複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器を熱的に隔離する方法であって、
実施態様１記載の複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器の加熱又は冷却用装置を用意するステップと、
前記装置を前記単一の熱源又は低温源で加熱又は冷却するステップと、
複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器を用意するステップと、を含み、各熱交換素子が、他の熱交換素子と対応付けられている１つ以上のチャンバーとは異なる１つ以上のチャンバーと熱的に対応付けられており、対応付けられている他の熱交換素子及びチャンバーの間を流れる熱に実質的に影響を及ぼすことなく、対応付けられている熱交換素子及び１つ以上のチャンバーの間で熱が流れる、方法。
【００３９】
（１１）  実施態様１０記載の方法であって、各チャンバーが１つの熱交換素子と一対一構成で対応付けられている、方法。
（１２）  実施態様１０記載の方法であって、前記単一の熱源又は低温源が熱源であり、各チャンバーが１つの熱交換素子と一対一構成で対応付けられている、方法。
（１３）  実施態様１２記載の方法であって、容器を用意するという前記ステップは、前記他のチャンバーよりも冷たい液体が入っているチャンバーを用意するステップと、前記冷たい液体が入っている前記チャンバーを対応する熱交換素子で加熱するステップと、をさらに含み、前記チャンバーを加熱するステップは、前記他のチャンバーの液体の温度に実質的に影響を与えない、方法。
（１４）  実施態様１３記載の方法であって、前記容器には、臨床分析器で使用する試料又は試薬用の容器が含まれ、前記液体は試料又は試薬である、方法。
（１５）  実施態様１４記載の方法であって、前記容器がマルチ−チャンバー式反応用キュベットである、方法。
【００４０】
（１６）  実施態様１４記載の方法であって、前記容器がマルチ−チャンバー式マイクロタイタープレートである、方法。
（１７）  組合せ装置であって、
実施態様１記載の複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器の加熱又は冷却用装置と、
複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器と、を備える組合せ装置。
（１８）  実施態様１７記載の組合せ装置であって、前記容器がマルチ−チャンバー式反応用キュベットである、組合せ装置。
（１９）  実施態様１７記載の組合せ装置であって、前記マルチ−チャンバー式反応用キュベットが隣接する複数のチャンバーを備え、前記複数のチャンバーの各々が矩形断面を有し、前記複数のチャンバー間に隙間がない、組合せ装置。
（２０）  複数のシングルチャンバー式容器又は１つのマルチ−チャンバー式容器の加熱又は冷却用装置であって、
熱又は低温の供給源を提供する単一の熱源又は低温源と、
前記熱源又は低温源と熱的に接続されており、前記熱源又は低温源から遠ざかるように延びている熱交換素子と、
前記熱交換素子の各々の間にあり、前記熱交換素子を互いに熱的に隔離する熱遮断部と、を備え、
各熱交換素子が、他の熱交換素子に対応付けられた１つ以上のチャンバーとは異なる１つ以上のチャンバーに熱的に対応付けられ、前記チャンバーを互いに熱的に隔離している、加熱又は冷却用装置。  
【００４１】
（２１）  恒温器アセンブリの中にマルチセル式キュベットを保持し、加熱する装置であって、
単一の熱源と、
前記熱源と熱的に接続されていて、前記熱源から遠ざかるように延びている熱伝導素子の２つ以上の列と、
前記少なくとも２つの列の間にある空間であって、マルチセル式キュベットを入れられる大きさの空間と、
前記列の端部に配置された側壁であって、前記熱伝導素子の全長の少なくとも一部にわたって上方に延びている側壁と、を備え、
前記熱伝導素子の各列は、少なくとも一部が前記熱源の方へ延び、前記熱伝導素子間の熱伝達を阻止する又は軽減する、少なくとも１つの熱遮断部を有する、装置。
（２２）  実施態様２１記載の装置であって、前記熱源が実質的に平坦で水平な面を有し、前記熱伝導素子が前記面から垂直に遠ざかるように延びており、各熱伝導素子が大きな寸法と小さな寸法とがある断面を有しており、前記熱伝導素子の前記大きな寸法を有する面が平坦で、実質的に鉛直な面であり、前記２つ以上の列の間にある空間に面しており、前記熱伝導素子の前記小さい寸法の面が前記熱遮断部に面している、装置。
（２３）  実施態様２２記載の装置であって、前記熱伝導素子の鉛直な面は対面構成となっており、前記キュベットのセルの平坦な面に当接する、装置。
（２４）  実施態様２３記載の装置であって、前記熱伝導素子の高さが前記キュベットと実質的に等しい、装置。
（２５）  実施態様２３記載の装置であって、前記熱伝導素子の断面が実質的に矩形に成形されている、装置。
【００４２】
（２６）  実施態様２１記載の装置であって、前記側壁が、前記２つ以上の列で隣り合う列の間に配置された少なくとも１つの熱遮断部を有し、前記熱遮断部は、少なくとも一部が前記熱源の方へ延びていて、前記隣り合う列の間での熱伝達を阻止又は軽減する、装置。
（２７）  実施態様２２記載の装置であって、前記熱遮断部の幅が前記熱伝導素子の前記小さい寸法より小さい、装置。
（２８）  実施態様２２記載の装置であって、端の列を形成する列の前記熱伝導素子の前記小さい寸法が、内側の列における前記熱伝導素子の前記小さい寸法より大きい、装置。
（２９）  実施態様２１記載の装置であって、前記熱源及び前記熱伝導素子が金属性である、装置。
（３０）  実施態様２９記載の装置であって、前記熱源は、金属製ブロックと、発熱体とをさらに有する、装置。
【００４３】
（３１）  実施態様３０記載の装置であって、前記発熱体が前記金属製ブロックと接触している電気抵抗素子であり、前記電気抵抗素子が前記金属製ブロックを一様に加熱する、装置。
（３２）  実施態様３１記載の装置であって、前記熱伝導素子及び前記金属製ブロックが単一の金属片から形成されている、装置。
（３３）  実施態様２１記載の装置であって、前記２つ以上の熱伝導素子の列は、４つ以上の熱伝導素子の列を含み、前記熱伝導素子の各列は、２つ以上の熱遮断部を有する、装置。
（３４）  実施態様３３記載の装置であって、前記熱遮断部が空隙である、装置。
（３５）  実施態様３４記載の装置であって、前記空隙が非導電性材料で充填されている、装置。
【００４４】
（３６）  実施態様３５記載の装置であって、前記材料にはエポキシ樹脂が含まれる、装置。
（３７）  恒温器アセンブリであって、
複数のシングルセル式容器又は１つのマルチ−セル式容器を保持及び加熱するための装置であって、
単一の熱源と、
前記熱源と熱的に接続されており、前記熱源から遠ざかるように延びている熱交換素子と、
前記熱交換素子の各々の間にあり、前記熱交換素子を互いに熱的に隔離する熱遮断部と、を備え
各熱交換素子が、他の熱交換素子に対応付けられた１つ以上のセルとは異なる１つ以上のセルに熱的に対応付けられ、前記セルを互いに熱的に隔離している、装置と、
前記装置を入れるための恒温器ハウジングと、を備える、恒温器アセンブリ。
（３８）  実施態様３７記載の恒温器であって、さらに前記容器を備え、前記容器がマルチ−セル式反応用キュベット又はマイクロタイタープレートである、恒温器。
（３９）  実施態様３７記載の恒温器であって、臨床分析器の中にある、恒温器。
（４０）  実施態様３７記載の恒温器であって、前記分析器が診断用分析器又は血液分析器である、恒温器。
【００４５】
（４１）  実施態様３７記載の恒温器であって、各セルが１つの熱交換素子と一対一構成で対応付けられている、恒温器。
（４２）  診断分析器であって、
実施態様３７記載の恒温器アセンブリであって、前記容器がマルチ−セル式反応用キュベットである恒温器アセンブリと、
マルチ−セル式キュベットであって、少なくとも１つのセルが少なくとも１つの透明窓を有するマルチ−セル式キュベットと、
前記キュベットの内容物の特性を測定する測定装置と、を備える診断分析器。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図２に示したようなキュベットを保温するための公知の恒温器の側面斜視図である。
【図２】公知のマルチ−セル式キュベットの側面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態による加熱又は冷却用の装置の側面斜視図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態による加熱又は冷却用の装置の端部斜視図である。
【図１】
2006177930.tif 000003
【図２】
2006177930.tif 000004
【図３】
2006177930.tif 000005
【図４】
2006177930.tif 000006
【外国語明細書】
2006177930000001.pdf