(57)【要約】  本発明は、自動分析器（１００）の試料貯蔵部（９２０）内に存在する液体試料の化学的分析、生化学的分析及び／又は免疫化学的分析を、前記分析器（１００）の少なくとも一つの試薬貯蔵部（９５０ａ、９５０ｂ）内に存在する液体試薬を活用して実施するための方法及びデバイスであって、複数のキュベットが前記分析器内に少なくとも一つの据え置き型直線的キュベットアレイ（２００）として配置される、前記液体試料及び試薬を保持するためのキュベット（２０１）を有する方法及びデバイスに関する。前記分析器は、前記キュベットアレイ（２００）の前記個別のキュベット（２０１）の入口窓（２０２）内にＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ波長範囲内においてスペクトルが異なる様式で発出する複数のＬＥＤ光源（５４１）からの光を供給する少なくとも一つの光ディストリビュータデバイス（５４２）を有する据え置き型光供給ユニット（５４０）を含む光学測定ユニット（５００）を有し、前記光学測定ユニット（５００）は、前記キュベット（２０１）の出口窓（２０３）に割り当てられ、複数のフォトダイオード（５５１）を有する据え置き型検出ユニット（５５０）をさらに備える。
2021522483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動分析器（１００）であって、前記分析器の少なくとも一つの試薬貯蔵部（９５０ａ、９５０ｂ）内に存在する液体試薬を活用して、前記分析器の試料貯蔵部（９２０）内に存在する液体試料の化学的分析、生化学的分析及び／又は免疫化学的分析を実施するための自動分析器（１００）において、
各々が横方向入口窓（２０２）と少なくとも一つの横方向出口窓（２０３）とを有する、前記液体試料及び試薬を収容するためのキュベット（２０１）を有し、複数のキュベット（２０１）が前記分析器内に少なくとも一つの据え置き型直線的キュベットアレイ（２００）として配置され、
少なくとも、
前記直線的キュベットアレイ（２００）によって規定される移動線に沿ってｘ方向に移動可能であるように設計されているピペッタ（３００、３００ａ、３００ｂ）であって、前記ピペッタが、ｘ方向に実質的に垂直のｙ方向に移動可能な少なくとも一つのピペット操作モジュール（３０１１、３０１２、３０１ａ１、３０１ａ２、３０１ｂ１、３０１ｂ２）を備えており、前記ピペット操作モジュールの少なくとも一つの中空針（３０７）が、前記キュベット（２０１）内に、さらに試料貯蔵部（９２０）及び／又は試薬貯蔵部（９５０ａ、９５０ｂ）の個別の容器（９２１、９５１ａ、９５１ｂ、２０１）内にｚ方向に下降可能であるように設計されている、ピペッタ（３００、３００ａ、３００ｂ）と、
前記キュベット（２０１）内で前記試料及び前記試薬を混合するための混合器ユニットと、
前記キュベットアレイ（２００）の前記個別のキュベット（２０１）の前記入口窓（２０２）内に、ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ波長範囲内においてスペクトルが異なる様式で発出する複数のＬＥＤ光源（５４１）からの光を供給する少なくとも一つの光ディストリビュータデバイス（５４２）を有する据え置き型光供給ユニット（５４０）を含み、且つ
前記キュベット（２０１）の前記出口窓（２０３）に割り当てられ、複数のフォトダイオード（５５１）を有する据え置き型検出ユニット（５５０）を含む
光学測定ユニット（５００）と、
前記キュベット（２０１）を洗浄するための、ｘ方向に移動可能であるように設計されたキュベット洗浄ユニット（６００）と、
前記少なくとも一つの中空針（３０７）を洗浄するための針洗浄ユニット（７００、７００ａ１、７００ａ２、７００ｂ１、７００ｂ２）と、
前記キュベット（２０１）内におけるあらかじめ規定可能な測定温度を設定するための据え置き型温度制御ユニット（８００）と、
評価制御ユニット（５８８、５８４）と、
を含む移動可能な機械構成要素及び据え置き型の機械構成要素を有し、
前記光ディストリビュータデバイス（５４２）が、内表面（５４３、５４４、５４５）が少なくとも部分的に鏡面化され且つ／又は拡散反射するように設計されている空隙を有し、
少なくとも一つのフォトダイオード（５５１）が、前記据え置き型キュベットアレイ（２００）の各キュベット（２０１）に固定して割り当てられる、
自動分析器（１００）。
【請求項２】
前記光ディストリビュータデバイス（５４２）が、各ＬＥＤ光源（５４１）について、前記空隙内に前記光を供給するための入口開口部（５４６）を有し、前記光ディストリビュータデバイス（５４２）が、前記キュベットアレイ（２００）の各キュベット（２０１）について、前記キュベット（２０１）内に前記光を供給するための出口開口部（５４７）を有することを特徴とする、請求項１に記載の分析器。
【請求項３】
前記キュベット（２０１）に対して前記出口開口部（５４７）の反対側に位置する前記光ディストリビュータデバイス（５４２）の前記内表面（５４３）が拡散反射するように設計されることを特徴とする、請求項２に記載の分析器。
【請求項４】
前記ＬＥＤ光源（５４１）の前記入口開口部（５４６）の反対側に位置する前記光ディストリビュータデバイス（５４２）の前記内表面（５４４）が波形で且つ反射するように設計されることを特徴とする、請求項２又は３に記載の分析器。
【請求項５】
スペクトル特性を向上させるために、前記光供給ユニット（５４０）の少なくともいくつかのＬＥＤ光源（５４１）が、光学フィルタ、例えば色フィルタ又は干渉フィルタを有することを特徴とする、請求項２から４のいずれか一項に記載の分析器。
【請求項６】
前記光学フィルタが、少なくとも一つの狭帯域干渉フィルタ（５５３）として設計され、前記光を視準するための少なくとも一つの光学素子が、前記干渉フィルタ（５５３）の入力側の光路内に配置されることを特徴とする、請求項５に記載の分析器。
【請求項７】
発出された前記光を視準するために、前記ＬＥＤ光源（５４１）が、ＴＩＲレンズ（５４９）内に配置されるＬＥＤ（５４８）を有することを特徴とする、請求項５又は６に記載の分析器。
【請求項８】
非平行ビーム成分を排除するための管状体（５５２）が、前記光学フィルタ、特に前記干渉フィルタ（５５３）の入力側の光路内に配置され、前記管状体（５５２）が、その長手方向の軸に平行な貫通開口部（５７０）を有し、前記貫通開口部の壁（５７１）が、光吸収材料で作製されるか、又はそのような材料でコーティングされることを特徴とする、請求項５から７のいずれか一項に記載の分析器。
【請求項９】
収束レンズ（５９０）が、前記干渉フィルタ（５５３）の入力側に配置され、前記収束レンズが、ＬＥＤ（５４８）によって発出される光を平行に配向することを特徴とする、請求項６に記載の分析器。
【請求項１０】
好ましくは非球面の発散レンズ（５９１）が、前記光ディストリビュータデバイス（５４２）に入る放射を広げるために前記干渉フィルタ（５５３）の出力側に配置されることを特徴とする、請求項８又は９に記載の分析器。
【請求項１１】
チャネル状フィードスルー（５７８）が、前記入口窓（２０２）の入口側及び前記出口窓（２０３）の出口側においてキュベット収納部（５７９）の壁内に配置され、前記フィードスルーが、前記光ディストリビュータデバイス（５４２）から発出する入口放射及び前記キュベット（２０１）から発出する測定放射の望ましくない放射成分（Ｕ１、Ｕ２）を除去する役割を果たす取付部品又は変性物を有することを特徴とする、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の分析器。
【請求項１２】
各キュベット（２０１）の前記キュベット収納部（５７９）内の前記チャネル状フィードスルー（５７８）の前記取付部品又は前記変性物が、長さよりも直径が小さい平滑表面を有するチャネル（５９４）として、空隙若しくはクリアランス（５９３）を有するフィードスルー（５７８）として、又は溝付き構造若しくは歯付き構造（５９２）を有するフィードスルー（５７８）として、互いから独立して設計されることを特徴とする、請求項１１に記載の分析器。
【請求項１３】
前記キュベット収納部（５７９）内の前記チャネル状フィードスルー（５７８）の壁が、光吸収材料で作製されるか、又はそのような材料でコーティングされることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の分析器。
【請求項１４】
基準検出器（５７５）が、前記光ディストリビュータデバイス（５４２）の壁内に配置される貫通開口部又はピンホールダイヤフラム（５７６）の出口側において、前記光ディストリビュータデバイス（５４２）上に配置されることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の分析器。
【請求項１５】
前記据え置き型キュベットアレイ（２００）がセグメント化され、別々の光ディストリビュータデバイス（５４２）が、各セグメント（２１０）に固定して割り当てられることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の分析器。
【請求項１６】
前記据え置き型キュベットアレイ（２００）の前記個別のキュベット（２０１）に固定して割り当てられる前記検出ユニット（５５０）の前記フォトダイオード（５５１）が、共通の回路板上のフォトダイオードアレイとして配置されることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載の分析器。
【請求項１７】
前記分析器（１００）が、ｘ方向に互いに独立して移動可能な二つのピペッタ（３００ａ、３００ｂ）を有することを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載の分析器。
【請求項１８】
少なくとも一つのピペッタ（３００、３００ａ、３００ｂ）が、ｙ方向に互いに独立して且つ互いに平行に移動可能な二つのピペット操作モジュール（３０１１、３０１２、３０１ａ１、３０１ａ２、３０１ｂ１、３０１ｂ２）を有することを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載の分析器。
【請求項１９】
前記ピペッタ（３００）が、ｘ方向に移動可能であり、且つ二つの梁（３４１、３４２）が取り付けられる基部構造（３４０）を有し、前記梁が、互いに平行に方向づけられ、ｙ方向に水平に突出し、各々独立して互いを越えて移動することが可能なピペット操作モジュール（３０１１、３０１２）が、前記梁の相互に対向する長手方向の側に配置され、各ピペット操作モジュール（３０１１、３０１２）が、前記個別の容器（９２１、９５１ａ、９５１ｂ、２０１）及びキュベット（２０１）内に下降可能な少なくとも一つの中空針（３０７）を有することを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載の分析器。
【請求項２０】
前記二つの梁（３４１、３４２）が、フレーム構造（３４３）を形成するように前記基部構造（３４０）から離れた端部で接続されることを特徴とする、請求項１９に記載の分析器。
【請求項２１】
互いを越えて移動することが可能な前記二つのピペット操作モジュール（３０１１、３０１２）の前記中空針（３０７）が、それらが互いを越えて移動する場合に２〜１６ｍｍ、好ましくは２〜４ｍｍのｘ方向に互いから最小の間隔にあることを特徴とする、請求項１９又は２０に記載の分析器。
【請求項２２】
前記針洗浄ユニット（７００、７００ａ１、７００ａ２、７００ｂ１、７００ｂ２）が、前記ピペッタ（３００、３００ａ、３００ｂ）上に配置され、それとともに移動可能に設計されることを特徴とする、請求項１から２１のいずれか一項に記載の分析器。
【請求項２３】
前記キュベット（２０１）を洗浄するための前記キュベット洗浄ユニット（６００）が、各洗浄位置において、一つのキュベット（２０１）に、又は同時にキュベットの群に、好ましくは互いの隣に配置される二〜五つのキュベット（２０１）にアクセスする移動可能な機械構成要素として設計されることを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の分析器。
【請求項２４】
あらかじめ規定可能な測定温度を設定するための前記温度制御ユニット（８００）が、個別のキュベット（２０１）又はキュベット（２０１）の群に熱的に接触し、且つ異なる温度レベルを適用することができる加熱ホイル（８９１）を含むことを特徴とする、請求項１から２３のいずれか一項に記載の分析器。
【請求項２５】
前記温度制御ユニット（８００）が、あらかじめ規定された標的温度に調節されるキュベットブロック（８２０）を有し、前記キュベットブロックが、温度制御手段（８３０）を備え、前記個別のキュベットに熱接触することを特徴とする、請求項１から２３のいずれか一項に記載の分析器。
【請求項２６】
据え置き型混合器ユニットが、前記試料及び前記試薬を混合するための前記キュベット（２０１）に割り当てられ、超音波エネルギーを前記キュベット（２０１）内に導入するための少なくとも一つの超音波変換器（８４０）が、各キュベット（２０１）に据え置き型混合器ユニットとして取り付けられ、前記超音波変換器（８４０）が、圧電性厚みモード変換器として設計され、液体媒体のパラメータ値に応じて前記少なくとも一つの超音波変換器（８４０）を作動させる制御ユニット（８６０）に接続されることを特徴とする、請求項１から２５のいずれか一項に記載の分析器。
【請求項２７】
前記据え置き型キュベットアレイ（２００）の前記キュベット（２１０）内に導入される液体媒体を混合し、液体媒体の温度を制御するための据え置き型デバイスが、組み合わせた混合及び温度制御デバイス（８１０）として設計されることを特徴とする、請求項２５及び請求項２６に記載の分析器。
【請求項２８】
前記キュベットブロック（８２０）が、前記キュベット（２０１）のための形態適合性収納部（８２３）を有する基部（８２１）と、開放可能な前部（８２２）とから実質的になることを特徴とする、請求項２５から２７のいずれか一項に記載の分析器。
【請求項２９】
分析器の試料貯蔵部（９２０）内に存在する液体試料の自動化学的分析、自動生化学的分析及び／又は自動免疫化学的分析のための方法であって、前記分析器の少なくとも一つの試薬貯蔵部（９５０ａ、９５０ｂ）内に存在する液体試薬を活用した、前記試料中の少なくとも一つの分析物濃度を決定するための方法において、以下のステップ：
前記キュベットアレイ（２００）に沿って移動可能な少なくとも一つのピペッタ（３００、３００ａ、３００ｂ）を活用して、前記ピペッタ（３００、３００ａ、３００ｂ）の第１ピペット操作モジュール（３０１１、３０１ａ１、３０１ｂ１）の中空針（３０７）又は前記第１ピペット操作モジュール（３０１１、３０１ａ１、３０１ｂ１）から独立して移動可能な第２ピペット操作モジュール（３０１２、３０１ａ２、３０１ｂ２）の中空針（３０７）によって、前記試料貯蔵部（９２０）内の試料容器（９２１）から据え置き型直線的キュベットアレイ（２００）のキュベット（２０１）内に所定量の液体試料を移送すること、
前記キュベットアレイ（２００）に沿って移動可能な前記少なくとも一つのピペッタ（３００、３００ａ、３００ｂ）の前記第１ピペット操作モジュール（３０１１、３０１ａ１、３０１ｂ１）の中空針（３０７）又は前記第２ピペット操作モジュール（３０１２、３０１ａ２、３０１ｂ２）の中空針（３０７）によって前記試薬貯蔵部（９５０ａ）の試薬容器（９５１ａ）から前記据え置き型直線的キュベットアレイ（２００）の前記キュベット（２０１）内に所定量の試薬液体を移送すること、
前記キュベットアレイ（２００）に沿って移動可能な前記少なくとも一つのピペッタ（３００、３００ａ、３００ｂ）の前記第１又は第２ピペット操作モジュール（３０１１、３０１２、３０１ａ１、３０１ａ２、３０１ｂ１、３０１ｂ２）の中空針（３０７）によって前記試薬貯蔵部（９５０ｂ）の試薬容器（９５１ｂ）から前記据え置き型直線的キュベットアレイ（２００）の前記キュベット（２０１）内に所定量のさらなる試薬液体を所望により移送すること、
各場合において、各ピペット操作プロセスの後、ピペット操作プロセスのために用いられた前記中空針（３０７）を洗浄すること、
各場合において、試薬液体を加えた後、前記キュベット（２０１）内の液体を混合し、前記キュベット（２０１）内の液体の温度を制御すること、
前記キュベットアレイ（２００）に沿って配置された光学測定ユニット（５００）によって前記キュベット（２０１）の内容物を光度分析的に測定することであって、前記光学測定ユニットが据え置き型光供給ユニット（５４０）と据え置き型検出ユニット（５５０）とを含む、光度分析的に測定すること、及び少なくとも一つの測定値を決定すること、
決定された前記測定値並びに前もって知られた又は所定の参照値及び較正値に基づいて前記分析物濃度を算出し、表示すること、
前記キュベットアレイ（２００）に沿って移動可能なキュベット洗浄ユニット（６００）によって前記キュベット（２０１）を洗浄し、乾燥させること、及び
後続の分析のために前記キュベット（２０１）を提供すること、
を特徴とする方法。
【請求項３０】
前記キュベット（２０１）の内容物を光度分析的に測定するために、ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ波長範囲内においてスペクトルで異なる様式で発出する複数のＬＥＤ光源（５４１）によって、時間的に連続して、前記据え置き型光供給ユニット（５４０）の少なくとも一つの光ディストリビュータデバイス（５４２）内に光を照射し、前記光ディストリビュータデバイスが、前記キュベットアレイ（２００）の少なくとも一つのセグメントに光学的に接触し、個別のＬＥＤ光源（５４１）からの光を前記キュベットアレイ（２００）の前記個別のキュベット（２０１）の横方向入口窓（２０２）内に供給し、前記据え置き型検出ユニット（５５０）の、各キュベット（２０１）に固定して割り当てられた少なくとも一つのフォトダイオード（５５１）によって、前記キュベット（２０１）の横方向出口窓（２０３）から出る測定放射を検出することを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
個別のＬＥＤ光源（５４１）のスペクトルチャネル（λ１．．．λｎ）が、いずれの場合においても第１キュベット位置（Ｋ１）に配置される前記フォトダイオード（５５１）が検出さるあらかじめ規定された順序で活性化され、非活性化されること、及び前記第１キュベット位置（Ｋ１）における全てのスペクトルチャネル（λ１．．．λｎ）を通った後、次のキュベット位置（Ｋ２）への切り換えが起こること（モード１及びモード２）を特徴とする、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記ＬＥＤ光源（５４１）の内の一つの各非活性化の後、それぞれの前記フォトダイオード（５５１）において暗測定を実施することを特徴とする、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
第１のＬＥＤ光源（５４１）のスペクトルチャネル（λ１）が活性化され、前記キュベット位置（Ｋ１．．．Ｋｍ）に配置される前記フォトダイオード（５５１）が、あらかじめ規定された順序で検出されること、及び全ての前記キュベット位置（Ｋ１．．．Ｋｍ）を通った後、次のＬＥＤ光源（５４１）の次のスペクトルチャネル（λ２）が活性化されること（モード３）を特徴とする、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
次のスペクトルチャネル（λ２．．．λｎ）への切り換え前に、前記それぞれのフォトダイオード（５５１）において暗測定を実施することを特徴とする、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記キュベット（２０１）内の液体が、前記キュベット（２０１）に熱的に接触する温度制御可能キュベットブロック（８２０）又は加熱ホイル（８９１）によって所定の温度に制御されることを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３６】
前記キュベット（２０１）内の前記液体が、前記キュベット（２０１）内に導入される超音波エネルギーによって混合されることを特徴とする、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記キュベット（２０１）内に導入される超音波エネルギーが、標的とされた加熱のために用いられることを特徴とする、請求項３５又は３６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動分析器であって、前記分析器の少なくとも一つの試薬貯蔵部内に存在する液体試薬を活用して、前記分析器の試料貯蔵部内に存在する液体試料の化学的分析、生化学的分析及び／又は免疫化学的分析を実施するための自動分析器、液体試料の自動化学的分析、自動生化学的分析及び／又は自動免疫化学的分析のための方法、並びに液体媒体から測定信号を得るための光学測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動化された分析器又は分析デバイスは、特に光学的方法を用いて迅速、正確且つ再現的に液体試料の各種の特性及び成分を決定する必要がある例えば臨床診断、分析論及び微生物学において通常用いられる。
【０００３】
知られた分析デバイスにおいて各種測定原理が用いられる。一方で、据え置き型検出ユニット、例えば、据え置き型光度計、並びに試料及び試薬からなる、測定対象の反応混合物を保持するためのキュベットを有するディスク形回転可能ホルダを有するデバイスが用いられる。前記キュベットを、連続的に前記検出ユニットを越えて移動させ、測定する。結果的に、新しい試料又は試薬がキュベット内に導入されている場合、又は前記キュベットが洗浄されて新しい試験のために利用可能となる場合はいつでも、キュベットカルーセルを停止する必要がある。サイクル時間（この概念はあらかじめ厳格に定義される）は、かなりの効率性の損失に関連する。これに関するさらなる詳細は、従来技術の考察において見出され得る（ポイントＡ参照）。
【０００４】
液体媒体から測定信号を得るための光学測定ユニットにおいて、異なる型の測定が用いられる。
【０００５】
光度測定法
光度測定が基づく物理的効果は、液体中に存在する特定の物質による特定の波長の光の吸収である。結果として生じる前記キュベットを通過する光の強度の低下は、測定技術を用いて検出され、以下の式を考慮に入れることによって物質の濃度の定量を可能にする。
【０００６】
[数１]
Ｔ＝Ｉ／Ｉ０
[数２]
Ｅ＝−ｌｏｇＴ＝ｌｏｇ（Ｉ０／Ｉ）
[数３]
Ｅ＝ε．ｃ．ｄ     ランベルト−ベールの法則
式中、Ｔ．．．透過率
Ｅ．．．吸光度
Ｉ０．．．光吸収物質の非存在下における強度
Ｉ．．．光吸収物質の存在下における強度
ｃ［ｍｏｌ／Ｌ］．．．モル濃度
ｄ［ｃｍ］．．．吸収剤液体層の厚さ
ε［１ｍｏｌ−１ｃｍ−１］．．．モル吸光係数（物質依存性変数）
【０００７】
したがって、前記モル濃度ｃは、吸光度又は透過率の測定の結果から直接算出され得る。この型の測定は、前記試料（血漿、尿など）中に存在する特定の分析物のモル濃度を決定するために化学反応及び酵素反応において用いられる。この場合、光吸収物質（染料）が出現するか、又は消失し、次いで、決定対象の前記分析物のモル濃度を、前記吸光度又はその吸光度の変化から推測する。
【０００８】
濁度測定及び比濁分析
この型の測定は、例えば酵素、ペプチド又はタンパク質などの特定の分析物を抗体と反応させる均一イムノアッセイにおいて用いられる。これによって、前記試料の光散乱又は濁度の増加を引き起こすより大きな構造が生じる。
【０００９】
透過率の測定の場合、前記濁度の増加によって前記分析物濃度が増加するにつれて通過する光ビームの強度が低下するが、９０°の検出角度では、前記濁度が増加するにつれて散乱光ビームの強度は増加する。
【００１０】
透過率の前記測定の形態における濁度の前記測定は濁度測定と称される。関連する測定デバイスは濁度計と称される。通過する前記光ビームに対して例えば９０°の角度で行う散乱光の測定は比濁分析と称され、関連する測定デバイスは比濁計と称される。
【００１１】
本発明のより良好な理解のために、本出願において用いられるいくつかの本質的な専門用語をより詳細に定義する。
【００１２】
分析器：
前記デバイス内に位置する少なくとも一つの試薬貯蔵部内に存在する液体試薬を活用して、前記デバイス内に位置する試料貯蔵部内に存在する液体試料の化学的分析、生化学的分析及び／又は免疫化学的分析を実施するためのデバイス。
【００１３】
ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸：
ｘ軸は、水平に延びる長手方向の軸を意味し、ｙ−方向は、水平に延びる幅の軸又は奥行き軸を意味し、ｚ−は、前記分析器の垂直に延びる高さの軸を意味する（例えば、図３参照）。
【００１４】
キュベット：
本発明の意味におけるキュベットは、試料液体及び試薬液体及び得られた反応混合物を保持するための、全ての側面が閉じており、且つ上部が開いた温度制御可能な容器であって、光度測定方法及び／又はルミネセンス光学的方法によって前記反応混合物を測定するために用いられる温度制御可能な容器を指す。本発明の意味におけるキュベットは、前記キュベットの側壁に配置され、且つ、用いられる光学的測定方法のために透過的であるか、又は全体として光学的に透過的である少なくとも一つの窓を有する。
【００１５】
据え置き型キュベットアレイ：
これは、前記分析器内において据え置かれる様式で配置され、通常の測定作業の間にｘ軸、ｙ軸及びｚ軸のいずれかに沿って移動しない互いに隣に並ぶ複数のキュベットを指す。
【００１６】
直線的キュベットアレイ：
これは、直線に沿って配置された複数のキュベットから形成される単一の列を指す。
【００１７】
試薬容器：
前記分析を実施するために必要とされる試薬を保持するための容器又はコンテナである。
【００１８】
試料容器：
前記分析器内において、個別の分析物又はパラメータを分析するために複数のより小さい試料量（分割量）を採取することができる前記分析試料（分析対象の前記試料）を含む容器又はコンテナ。前記分析は、前記分析試料の前記容器内で行われず、むしろ、それに前記試薬を加えた後の前記キュベット内で行われ、この意味で、前記キュベットは反応容器としての役割を果たす。
【００１９】
分析試料：
前記分析器内に導入される分析対象の材料は、前記分析試料（通常、単に試料又は物質試料と呼ばれる）と称される。この材料は、液体物質混合物であり、例えば、血清、血漿、尿又は脳脊髄液などの体液であってもよい。他の物質混合物としては、例えば、飲料水、廃水、ワイン、ビール及び果汁があり、化学的生成プロセス及び生化学的生成プロセスから得られた液体もある。
【００２０】
分析物：
分析試料中に含まれ、且つ、液体試薬を活用して化学分析によって分析器を用いて情報が得られる、すなわち、報告される濃度と共に定量されるそれらの物質は、（一又は複数の）分析物と（及びパラメータとも）称される。
【００２１】
分析：
液体試薬を活用して分析器によって自動的に実施される前記分析試料中に含まれる分析物の定量は、分析又は試験と（又は、免疫化学的分析の場合、イムノアッセイとも）称される。
【００２２】
ピペット操作ユニット：
これは、一つ以上の移動可能なピペッタを、供給目的のための流体素子（ホース接続部、ポンプ、弁、コンテナなど）、センサ、制御器及び電源を含むその機能化のために必要な全ての移動可能で据え置かれた構成要素と共に含む、異なる容器間に液体を移送するための自動ピペット操作デバイスの全体システムを指す。
【００２３】
ピペッタ：
これは、前記保持容器（キュベット、試料容器、試薬容器）に対して少なくともｘ方向に水平に直線的に移動可能な前記ピペット操作ユニットの構成要素を示す。前記ピペッタは、実質的にｘ方向に垂直なｙ方向に移動可能な少なくとも一つのピペット操作モジュールを有する吊るされた構成要素を含む。
【００２４】
ピペット操作モジュール：
これは、前記ピペッタに装着され、ｙ方向に移動可能なデバイスを指し、前記デバイスは、垂直なｚ方向に移動可能であり、且つ少なくとも一つのカニューレ又は中空針をその流体接続素子と共に保持することが意図されたホルダを含む。
【００２５】
中空針：
これは、前記ピペット操作モジュールのホルダに装着され、且つ前記分注容器から液体を吸引し、計量された量の前記吸引液体を前記保持容器内に放出することが意図された針又はカニューレを指す。
【００２６】
据え置き型機械構成要素：
前記分析器内において据え置かれた様式で配置され、通常の測定作業の間に前記直線的キュベットアレイに沿って移動しない機械構成要素。
【００２７】
移動可能な機械構成要素：
これは、前記分析器内において据え置かれない様式で配置され、通常の測定作業の間に制御された駆動装置によって少なくとも前記直線的キュベットアレイに沿って移動し、位置し得る機械構成要素を指す。
【００２８】
視準のための光学素子：
これらは、できるだけ平行なビームを作製するための光学素子である。原則として、多少の点状の源からの光は平行光束に変換される。光がＬＥＤから生じる実質的に平行の様式で配列する光学素子は、例えば、収束レンズ、ＴＩＲレンズ、放物面鏡及びダイヤフラム配置である。
【００２９】
フィルタ処理のための光学素子：
これらは、周波数に依存した様式で、すなわち可視光について色に依存した様式で伝送光をフィルタ処理するための光学構成要素、特に干渉フィルタである。これらの構成要素は、通常、薄い担体上に誘電体層として設けられる。波長に依存した透過率は、光の入射角によって決まるので、フィルタ素子に作用する光ビームができるだけ平行に伝わり、光軸と平行に方向づけられる場合が有利である。
【００３０】
ノッチフィルタ、ロングパスフィルタ、ショートパスフィルタ、バンドパスフィルタ及び二色性干渉フィルタが用いられる。バンドパスフィルタが特に好ましいが、その理由は、これらが、より短い又はより長い波長を吸収すると共に、特定の波長バンドに対して高い透過率を有するからである。
【００３１】
Ａ）回転台上に円形様式で配置される移動可能な反応容器／キュベットを有する分析システム（カルーセル配置）
米国特許第８，９１１，６８５号明細書（ＨＩＴＡＣＨＩ）には、光度測定方法によって液体試料の化学的分析及び生化学的分析を実施するための典型的な自動分析器が開示されている。これらの分析器の本質的特徴は、回転台の周囲に配置され、同時にキュベットとして作動し、例えばピペッタ（試料分注器、試薬分注器）、混合デバイス、光学測定デバイス及びキュベット洗浄ユニットなどの、前記回転台の周囲に据え置かれた様式で配置されるデバイス構成要素としても作動する前記反応容器である。前記キュベットの温度制御は、例えば温度制御水浴の形態で、前記回転台内で統合されてもよい。前記試料コンテナは、試料回転台上に配置され、前記試薬は、試薬回転台上に位置する。
【００３２】
独国特許第１１  ２００９  ００２  ７０２号明細書（ＨＩＴＡＣＨＩ）には、試料コンテナ及び試薬コンテナがカルーセル配置内に存在する別の自動分析器が開示されている。前記分析器は、試料を保持するための多くの試料コンテナが装着され得る試料ディスク、第１試薬及び第２試薬を保持するための多くの試薬コンテナが各々に配置され得る第１試薬ディスク及び第２試薬ディスク、並びに多くのキュベット又は反応コンテナが周方向に配置される反応ディスクを含む。
【００３３】
試料分注デバイスは、前記反応ディスクと前記試料ディスクとの間に提供され、前記試料分注デバイスは、前記試料コンテナで吸引された試料を前記反応コンテナ内に分注する。さらに、第１試薬分注デバイスは、前記反応ディスクと前記第１試薬ディスクとの間に提供され、前記第１試薬分注デバイスは、前記第１試薬ディスク上の前記試薬コンテナから吸引された試薬を前記反応コンテナ内に分注する。同様に、第２試薬分注デバイスは、前記反応ディスクと前記第２試薬ディスクとの間に提供され、前記第２試薬分注デバイスは、前記第２試薬ディスク上の前記試薬コンテナから吸引された試薬を前記反応コンテナに分注する。前記試料分注デバイス及び前記二つの試薬分注デバイスは、前記反応ディスクの周囲における規定されたポイントで、据え置かれた様式で配置される。
【００３４】
前記第１試薬及び前記第２試薬が分注された後で前記反応コンテナ内の液体を撹拌する二つの据え置き型撹拌機、前記反応コンテナを通して光を送る光源、及び前記反応コンテナを洗浄するためのコンテナ洗浄機構は、前記反応ディスクの回転の方向に、この順序で前記反応ディスクの外周において提供される。
【００３５】
据え置き型分光システムは、前記反応ディスクがその間に位置するように前記光源の反対側の位置に配置される。前記分光システムから前記信号を処理する信号処理回路は、前記分光システムの近くに提供される。前記信号処理回路は、コンピュータに接続される。
【００３６】
全てのプロセスが前記カルーセルの厳密なクロックサイクルによってあらかじめ定義され、所定の時間窓において起きる必要があるため、そのような分析器は不利である。それぞれの前記キュベットがそれぞれの前記デバイス構成要素の位置に位置する場合にのみ、分注、混合、測定及び洗浄などの作業を行うことができる。
【００３７】
例えば、空のキュベット内には、（いかなる時でも、ではなく）前記空のキュベットが前記試料ピペッタの位置を越えて移動し、前記キュベットカルーセルがこの位置で停止する場合にのみ、試料を分注することができる。試薬は、前記試料を含むキュベット内に、当該のキュベットが前記試薬ピペッタの位置を越えて移動し、前記キュベットカルーセルがこの位置で停止する場合にのみ分注され得る。同じことは、機械的攪拌による前記キュベット内における前記試料及び前記試薬からなる反応混合物の撹拌と、前記光学測定デバイスの位置における前記光学測定とにも当てはまる。
【００３８】
例えば、特定のキュベットは、当該のキュベットが前記光学測定ユニットの位置に位置するか、又は前記測定の間に「高速で」後者を越えて導かれるまで待機することがまず必要であるので、いかなる時でも、又は小さい時間間隔で繰り返し光学的に測定することもできない。
【００３９】
反応が完了した際、測定を直ちに実施することができず、反応速度測定の場合、個別の測定の間の時間間隔は比較的大きい（前記回転台の少なくとも１回転）。測定が完了した際、キュベットを直ちに洗浄して新しい試験のために利用可能とすることができないことは不利である。キュベットは、当該のキュベットがキュベット洗浄ステーションの位置に位置し、且つ、この概念において厳格にあらかじめ定義されている前記サイクル時間に従って、固定された時点において、又は前記試験の開始から固定された期間、当該の位置で洗浄の停止が起きる（提供される）場合にのみ洗浄されて、新しい試験のために利用可能とされ得る。その結果、それぞれの試験における前記測定期間が短いか長いかにかかわらず、全てのキュベットは同じ時間の長さだけ「阻止」される。
【００４０】
試料、試薬及びキュベットの移動を伴う回転組織化カルーセル配置、特に移動可能キュベット及び据え置き型機械構成要素を有するカルーセル概念によって、個別の前記試験のための比較的高い出力時間が生じ、特定の数のキュベットを有するデバイスにおける１時間当たりで実施することができる試験回数が限定される。
【００４１】
Ｂ）円形の様式で配置される据え置き型反応容器／キュベットを有する分析システム
米国特許第５，１７８，８３３号明細書（ＢＩＯＳＥＭＡ）には、円形の様式で配置され、且つ前記デバイスに対して据え置かれる測定キュベット及び試薬容器を有する自動分析器であって、前記測定キュベットが外環内に配置され、前記試薬容器が二つの内環内に配置される、自動分析器が開示されている。据え置き型ピペッタの回転軸は前記試薬容器環の中央に位置し、前記回転軸は、前記ピペッタの下降可能ピペット針のための環状洗浄容器で取り囲まれている。前記分析器の前記試料容器は、前記据え置き型キュベット環の周囲における別々の回転台上に位置する。光学測定ユニットは、前記分析器の中心軸の周りの回転移動によって前記測定キュベットに達する。光路は、個別の前記測定キュベットの長手方向の軸に沿って液体表面を通る。前記ピペット針は、第１の中心軸及びさらなる軸の周りの前記ピペッタの二つの水平アームの回転移動によって、前記試料容器、前記測定キュベット、前記試薬容器及び前記洗浄容器に達する。
【００４２】
開示された前記構成が、試料及び試薬のための、独立して移動可能なピペット針を一つだけ可能にし、前記試薬貯蔵部が前記内側据え置き型環の領域に限定され、前記光路が前記反応液の表面を通って延びることは不利である。前記測定キュベットを洗浄することができないが、それよりも使用後にセクタ内の前記外環に置き換えられなければならないことは特に不利である。
【００４３】
Ｃ）直線的な様式で配置される移動可能な反応容器／キュベットを有する分析システム
英国特許出願公開第１３２１７５４号明細書には、直線的様式で移動することができる循環エンドレスベルトに取り付けられた反応容器／キュベットを有する自動分析器が開示されている。
【００４４】
米国特許出願公開第２０１４／０２８７５２３号明細書（ＡＢＢＯＴＴ）には、同様に、ベルト上に直線的様式で配置された反応容器又はキュベットを有する分析器が開示されている。前記直線的エンドレスベルトは二つの滑車で張力をかけられ、適切な反応容器は、例えば「処理前レーン」及び「主要プロセスレーン」において長手方向に取り付けられる。前記滑車を回転させることによって、前記反応容器又は前記キュベットは、前記ベルトの走行方向に前後に移動する可能性があり、下側において前記滑車の周りを移動する可能性もある。前記配置は、前記反応容器又は前記キュベットが円形路において移動する従来のカルーセル配置の「直線的変形例」となる。しかし、両変形例に共通の一つの特徴は、前記反応容器又は前記キュベットを、依然として前記デバイスに対して移動させ、前記処理ステーション（機械構成要素）の方へ駆動させるということである。ゆえに、ポイントＡ）において既に記載されたものと実質的に同じ欠点が生じる。
【００４５】
国際公開第９９／０４６６０１号（ＨＩＴＡＣＨＩ）には、据え置き型デバイス構成要素（試料液体及び試薬のための分注器、機械的攪拌機、光度計並びにキュベット洗浄ステーション）を有する直線的移動可能キュベットアレイが開示されている。本出願の図１ａに示されるように、国際公開第９９／０４６６０１号において、複数のキュベット又は反応容器２は、温度制御チャンバ（水浴）１において支持フレーム又は輸送バー７において所定の間隔で配置される。前記キュベット内容物は、例えば超音波によって混合される。前記反応容器２を含む輸送バーは、駆動ユニット８によって矢印９の方向に直線的に移動する。前記温度制御チャンバ１に加えて、試料ピペット操作ユニット３ａ、試薬注入ユニット３ｂ、光学測定ユニット４、キュベット洗浄ユニット５、並びに前記反応容器２の内容物を再び撹拌するための第１撹拌機構６ａ及び第２撹拌機構６ｂも提供される。前記撹拌機構６ａ又は６ｂは、前記チャンバ１における前記水浴を介して前記反応容器２に作用する超音波発生器として設計されてもよい。実施形態のこの変形例において、前記温度制御チャンバ１内の水は、前記反応が生じ得、且つ前記光学測定を実施し得る一定の温度で保持される。
【００４６】
前記デバイスの動作の間、反応容器２は、前記試料を前記反応容器２内に分注する前記試料ピペット操作ユニット３ａで停止する。同様に、前記試薬注入ユニット３ｂは、前記分析のために用いられる前記試薬を対応する前記反応容器２内に放出する。さらに、前記第１撹拌機構６ａは、前記反応溶液を混合するために撹拌し、前記第２撹拌機構６ｂは、前記反応容器２内の前記混合物を再び撹拌する。前記光学測定ユニット４は、対応する前記反応容器内の吸光を測定する。さらに、前記キュベット洗浄ユニット５は、試験された前記反応溶液を廃棄し、前記反応容器２を洗浄する。これらのプロセスが完全であれば、前記駆動ユニット８は、前記反応コンテナ２の移動を開始する。前記反応コンテナ２が前方へ移動すると、前記試料ピペット操作ユニット３ａ、前記試薬注入ユニット３ｂ並びに第１撹拌機構及び第２撹拌機構６ａ、６ｂが洗浄ユニット内で洗浄される。上記のプロセスを繰り返すことによって、多くの化学分析が実施される。上記のプロセスから分かるように、前記デバイスの個別の構成要素は、前記移動方向９に沿った、示された順序で配置されなければならない。
【００４７】
この概念の一つの欠点は、前記輸送バー７が、前記据え置き型デバイス構成要素３ａ、３ｂ、６ａ、６ｂ及び５の左側及び右側に、前記反応容器２の直線的移動のための大量の自由空間を不可避的に必要とすることである。したがって、前記分析器の長手方向の軸は、不可避的に、前記輸送バー７の長さの少なくとも二倍増大する。
【００４８】
したがって、国際公開第９９／０４６６０１号にかかる前記デバイスの前記キュベット又は前記反応容器２は、上記の回転台の変形例に類似した様式で前記据え置き型デバイス構成要素を越えて移動する。前記システムは非可撓性であり、ポイントＡ）において既に記載されたものと実質的に同じ欠点が生じる。
【００４９】
Ｄ）円形様式及び／又は直線的様式で配置された据え置き型反応容器／キュベットを有するシステム
欧州特許出願公開第２３０９２５１号明細書（ＳＩＥＭＥＮＳ）には、円形配置内又は直線的配置内に存在する据え置き型試料容器又はキュベットを有する自動分析器であって、前記光学測定ユニットが前記試料容器に沿って移動可能なものなどの回転可能デバイス上に形成される、自動分析器が開示されている。実施形態の一変形例によれば、ＬＥＤの形態の前記光源とフォトダイオードの形態の前記光検出器とを運ぶ前記回転可能デバイスを前記試料容器のための前記収納部の下に配置してもよく、その結果、いつでも把持アームによって前記試料容器にアクセスすることが可能である。前記回転可能デバイスは、前記試料を多波長で測定することができるように異なる波長の複数のＬＥＤと複数のフォトダイオードとを有してもよい。前記フォトダイオードをＣＣＤ素子に置き換えてもよい。
【００５０】
欧州特許出願公開第２３０９２５１号明細書に記載されている配置は、例えば臨床化学分析器（ＣＣ分析器）に不適切であり、止血測定のための（血液凝固を決定するための）分析器を対象とする。この配置は、複数のデバイス（例えば、ＰＣＲ分析器、冷却デバイス）から構成されるシステムの一部であってもよい。前記試料容器は、再利用されないが、それよりも、システムの他の構成要素上に所望により通過させられ、例えば、把持アームによって、又は前記凝固パラメータが決定された後、設けられる。
【００５１】
できるだけ希釈されていない形態の全血（その中に含まれる血液細胞を有する血漿）だけが、凝固測定の場合の試料として適切である。対照的に、全血は、血液細胞が光を散乱させ、したがって測定結果が歪められるので、伝送光の光度測定に完全に不適切である。ゆえに、そのような光度計を含む分析器は、さらに試薬の添加によって非常に希釈される例えば血漿又は血清などの無細胞分析試料を常に用いる。
【００５２】
欧州特許出願公開第２３０９２５１号明細書によれば、（所望により試薬の添加後において）中に前記試料を有する前記容器は、前記光学測定のために直接用いられる。
【００５３】
本発明にかかる分析器において、測定は、常に、無細胞分析試料、例えば、血漿／血清、尿及び脳脊髄液などの体液、飲料水、廃水、ワイン、ビール及び果汁などの物質混合物、並びに化学的生成プロセス及び生化学的生成プロセスから得られた液体を用いて実施されるが、前記無細胞分析試料は、試料容器によって前記デバイス内に導入された後、次に光度測定が実施される別々のキュベット内に、試薬と共に分割量の前記試料がピペッタによって移送される。
【００５４】
Ｅ）２Ｄ配置（マイクロタイタープレート）において据え置き型反応容器／キュベットを用いて試料を調製し且つ／又は分析するための実験室ロボット並びに自動ピペット操作及び分析デバイス
マイクロタイタープレートを用いて液体試料の生化学的分析を実施するための典型的な分析デバイスは、例えば欧州特許第０２５９３８６号明細書（ＴＥＣＡＮ）において知られている。前記分析デバイスは、複数の試料容器を保持するための主要ラックと、ｘｙ方向に前記主要ラックの隣に位置することが可能であり、且つマイクロタイタープレートを保持するように設計されているクロス台と、前記主要ラック及び前記クロス台の上に配置され、且つ上部水平平面内に所望により位置し得る試料ディストリビュータアームと、前記クロス台の位置決め領域内及び前記クロス台のｘｙ平面を垂直に通過するビーム路内に配置される光度計とを含む。
【００５５】
マイクロタイタープレートのウェル内に試料を自動的に調製し、分析するための機械の別の例は、独国特許発明第１０２００４０５７４５０号明細書（ＣＹＢＩＯ）において知られている。
【００５６】
物質を検出し、且つ決定するためのマイクロタイタープレートを使用するこの型の多くの機械がある。マイクロタイタープレートは、行及び列（２Ｄアレイ）で多数の相互に隔離されたウェルを含む。それらは、広範囲の手順のために用いられる。ピペット操作は、手動で行われるか、又は高スループットスクリーニング（ＨＴＳ）の場合、ピペット操作ロボットを活用して行われる。光度定量、例えば、光度計を用いた伝送光におけるマイクロタイタープレート上の吸光測定は、前記ビーム路が液体表面を通る垂直方向に前記ウェルを通過するという方法で行われる。しかし、正確な定量のために、知られており、且つできるだけ正確に規定された路及び距離にわたって測定液体を通して光ビームを導くことが必要である。粒子、濁り、入口面、表面（例えば、液体表面、キュベット壁）上のいかなる光散乱も、一方で測定結果を歪める光損失につながる。
【００５７】
欧州特許出願公開第２４１０３４２号明細書（ＨＯＦＦＭＡＮＮ−ＬＡ  ＲＯＣＨＥ）には、互いの隣に配置され、且つそのピペット針と共に主要なフレーム体上で前記主要フレーム体に垂直な水平ｘ方向に連動して移動可能である複数の平坦フレーム素子を有するピペッタを有するピペット操作デバイスが開示されている。前記ピペット操作デバイスは、容器の第１列から、ｘ方向にずれた容器の第２列に、試料又は試薬を移送する役割を果たす。前記ピペット針は、まず、試料液体又は試薬液体を採取するために前記第１列の容器の間隔に対してｙ方向に調整され、次いで、前記試料液体又は前記試薬液体を分注するために容器の第２列の間隔に適合させられる。しかし、ｘ方向及びｙ方向における二つのピペット針の独立した移動は提供されない。ｙ方向及びｚ方向（前記ピペット針の昇降）のための移動モジュールは、個別のピペット針の間の間隔を小さく保つために、平坦な隣接するフレーム素子内の間隙内に配置される。しかし、ｙ方向の前記ピペット針の独立した移動は、限定された程度だけ可能である。例えば、前記移送アーム上の前記フレーム素子が互いを越えて移動することは可能ではなく、それによってｙ方向の前記ピペット針の移動の自由が相互に制限される。そのようなピペット操作デバイスは、特にマイクロタイタープレートに関連して有用な適用を見出す。
【００５８】
欧州特許第１２３０５５３号明細書（ＭＡＸＭＡＴ）には、試料チューブ及び試薬のためのチューブのための貯蔵モジュールを有する化学的分析器又は生物学的分析器が開示されている。レール上で移動可能であり、且つ互いに一定の距離で配置される二つのピペット針を有するマイクロタイタープレート及び試料採取モジュール（ピペッタ）の形態の反応コンテナを有する分析モジュールであって、前記ピペット針が、自動的に試料を採取するためにｚ方向に互いに独立して作動し、前記貯蔵モジュールから前記分析モジュールまで所定量の試料及び試薬を移送するための格納式吸引ピペットを各々備えている、分析モジュールも提供される。前記二つのピペット針は、水平ｘ／ｙ平面内で連動してのみ移動可能である。
【００５９】
前記分析モジュールは、前記マイクロタイタープレートのための加熱プレートを有し、前記加熱プレートは、対流によって前記ウェルの内容物を加熱するために前記マイクロタイタープレートのウェルの下方領域の近くに配置される。前記試料採取ユニットは、試料及び試薬からなる混合物を完全に混合するように、後者が前記マイクロタイタープレートのウェル内の下降位置にある場合に前記ピペット針を交互に前後に移動させるために電磁石によって制御される混合デバイスをさらに含む。
【００６０】
米国特許第５８９７８３７号明細書（ＴＯＡ  ＭＥＤＩＣＡＬ）には、ｘ方向及びｙ方向に水平に移動可能であり、且つ互いに隣接した二つのピペット針を備えるピペッタの第１ブロックを有するイムノアッセイ分析器のための試料を前処理するために適切なピペット操作機械であって、前記ピペット針を互いに独立して昇降させることが可能である、ピペット操作機械が開示されている。この場合、前記二つの針の内の一つを試薬に割り当ててもよく、他の針を試料に割り当ててもよい。さらに、ｘｙ方向に移動可能であり、且つ下降可能なピペット針を有する第２ブロックも存在する。前記針を洗浄するために、据え置き型針洗浄ステーションへ移動することが必要である。不都合には、前記第１移動可能ブロックの前記二つのピペット針を前記水平ｘ／ｙ平面内で連動して移動させることができるだけである。このことは、前記ピペッタのロボット工学構成要素の重量を二つの水平移動軸ｘ及びｙにわたって分散させることができず、その結果、ｙ方向の位置へ移動するために前記第２ピペット操作ユニットの重量も常に増進させる必要があるという欠点を有する。同様に、前記針洗浄容器と共に前記針洗浄ユニットの重量も常に両水平方向に増進させる必要がある。さらに、前記連動水平移動のため、容器列の異なる非隣接位置におけるピペット操作のために同時に両方の針を使用することはできない。
【００６１】
米国特許第８，６７５，１８７号明細書（Ｈｉｔａｃｈｉ）には、液体媒体から測定信号を得るための光学測定ユニットと、それを備えた分析システムとが記載されている。本出願の図１ｂに示されるように、回転台２３上に円形様式で配置された複数の反応容器２４の内の一つは、一定温度の水２６が充填された温度浴２５内に浸漬される。前記温度浴２５内に固定して配置される光度計２７はＬＥＤ光源２８を有し、光は、集光レンズ２９及び偏向ミラー３０によって前記反応容器２４内に存在する前記試料３１に照射される。光源として半導体レーザを用いてもよい。前記光度計２７の光検出器３２は、前記反応容器２４の反対側に配置される。入口放射及び出口放射のためのダイヤフラム３４は、前記光度計２７の測定位置３３における前記反応容器２４の入口側及び出口側に提供される。一つの欠点は、前記試料を測定するために個別の前記反応容器２４を前記光度計２７の測定位置に移動させる必要があるので、回転台上に円形様式で配置される反応容器に関連した機械的複雑性及び度量衡的複雑性である。
【００６２】
米国特許出願公開第２０１３／０３０１０５１号明細書（Ｐｏｇｏｓｙａｎ）には、光源として異なる波長の複数のＬＥＤと検出器としてフォトダイオード又は光電子増倍管とを有する費用効果的携帯型光度計が記載されている。前記光度計は、前記光源と前記検出器との間の試料ホルダ内に位置する化学的試料、生物学的試料又は医薬試料を分析するために使用され得る。前記光源からの光は、前記試料ホルダ内に存在する前記試料に達するために、光散乱表面上へ方向づけられ、コリメータレンズ及びスリットダイヤフラムを通過する。示されるように、前記検出器を第１位置から第２位置に旋回させることができる。示された形状において、前記散乱表面が非常に小さく、ほとんど点状であることが選択される場合、コリメータレンズは最適に機能するが、このことによって光出力は低下する。
【００６３】
米国特許第８，０６４，０６２号明細書（Ｂｅｃｋｍａｎｎ）には、複数の光源を含む据え置き型ＬＥＤアレイを有する光度計と、一つのフォトダイオードが各光源に割り当てられる複数のフォトダイオードを含む据え置き型検出器アレイとが開示されている。回転台上に位置する前記キュベットは、前記ＬＥＤアレイと前記検出器アレイとの間に配置される。前記キュベットの回転移動の間、光学ビーム路は交差し、異なる波長の光が前記キュベット内の試料に連続的に適用され得る。
【００６４】
Ｆ）分析システムのためのピペット操作デバイス又はピペット操作機械
米国特許第５，８９７，８３７号明細書（ＴＯＡ  ＭＥＤＩＣＡＬ）には、イムノアッセイ分析器のための試料を前処理するための自動ピペット操作デバイス又はピペット操作機械が開示されている。本出願の図１ｃに示されるように、前記ピペット操作機械１０は、ｘ方向及びｙ方向水平に移動可能であり、且つ二つのピペット針１１及び１２を備える第１ピペッタ２０であって、前記ピペット針を互いに独立して垂直に昇降させることが可能である、第１ピペッタ２０を有する。この場合、前記二つの針１１の内の一つを試薬に割り当てることが可能であり、一方で他の針１２は、台平面２３の異なるセクション１４〜１９内に配置される試料に割り当てられる。さらに、ｘｙ方向において移動可能であり、且つ下降可能なピペット針１３を有する第２ピペッタ２１も存在する。
【００６５】
第１水平移動可能ピペッタ２０は、前記二つのピペット針１１、１２の垂直下降路の間で前後に水平に移動可能な針洗浄ユニット２２を運ぶ。交互の様式で、前記二つの針の内のそれぞれの一つを洗浄することが可能であり、一方で他の針はピペット操作動作を行う。前記第１ピペッタ２０の前記二つのピペット針１１、１２をｘ方向及びｙ方向に連動して移動させることができるだけである。
【００６６】
このことは、前記ピペッタ２０のロボット工学構成要素の重量を二つの水平移動軸ｘ及びｙにわたって分散させることができず、その結果、ｙ方向の位置へ移動するために前記第２ピペット操作ユニットの重量も常に増進させる必要があるという欠点を有する。同様に、前記針洗浄容器と共に前記針洗浄ユニット２２の重量も常に両水平方向に増進させる必要がある。
【００６７】
さらに、独国特許出願公開第１０２００５０４９９２０号明細書（ＭＡＮＺ  ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ）には、複数のロボットモジュール１３１を含むライフサイエンス分野のためのロボットアセンブリが開示されている。本出願の図１ｄに示されるように、前記連結可能モジュール１３１の各々は、少なくとも一つのＹ軸アーム１３３がＸ方向に移動可能であるように配置された据え置き型Ｘ軸アーム１３２を備えている。作業モジュール１３４を着脱可能に連結するための連結デバイスはＹ軸アーム１３３上に提供され、前記連結デバイスはＹ方向に移動可能である。前記作業モジュール１３４は、複数のピペット針１３５を有するピペット操作モジュールとして、又は他に把持部モジュールとして設計されてもよい。ピペット操作対象の試料１３６は、作業デッキ１３７上に配置され、交換可能な分注モジュール１３８は、前記作業デッキ１３７を前記Ｘ軸アーム１３２に接続するカラム１３９内に配置され、前記分注モジュールは、ホースラインを介して前記作業モジュール１３４に接続される。実施形態の一変形例によれば、前記Ｙ軸アーム１３３は、前記Ｙ軸アーム１３３の反対側に作業モジュール１３４のための二つの連結デバイスを有してもよい。次いで、前記連結デバイスは、互いに独立してＹ方向に移動可能である。複数のモジュール１３１をそのＸ軸アームが互いに隣接するような方法で連結することが可能であり、隣接するモジュール上の前記Ｙ軸アームを移動させることができるが、互いを越えて移動させることはできない。
【００６８】
Ｇ）混合のためのシステム構成要素及び自動分析器のための温度制御
温度制御可能キュベット配置は、独国特許出願公開第２７２６４９８号明細書（ＨＥＬＬＭＡ）で明らかとなった。本出願の図２ａに示されるように、キュベット５７を挿入することができる複数の収容シャフト５６を有する温度制御可能キュベットブロック５５が提供される。下方向に円錐状に先細りしており、且つ横方向測定窓５８を有する前記キュベット５７は、良好な熱伝導率を有し、したがって前記収容シャフト５６の壁６０を介した前記キュベットブロック５５との熱接触を確立するＵ字形アダプタ５９内にぴったりと挿入される。いずれの場合においても、前記キュベット５７の各々における試料／試薬混合物は、前記キュベットブロック５５内の測定チャネル６１を通して光学的に測定され得る。
【００６９】
この場合の一つの欠点は、前記試料／試薬混合物の温度が前記キュベットブロックの温度に対して徐々に加熱するだけであるということである。したがって、試料を分析する際に前記温度制御が最も時間がかかるプロセスに属するものと常にみなされるので、分析器内における高試料スループットを達成することはより困難である。
【００７０】
特開第２００７−３０３９６４号明細書（ＯＬＹＭＰＵＳ）には、本出願の図２ｂに示されるように、回転可能カルーセル６３の収納部内に配置されるキュベット６２の温度を制御するためのデバイスが開示されている。前記デバイスは、各キュベット６２の側壁に取り付けられ、且つ超音波変換器６５としてのインターデジタル変換器（ＩＤＴ）の電極構造とキュベット内容物の温度を非侵襲的に測定するための温度センサ６６との両方が統合される圧電性基板６４を有する。滑り接触６７を介して接続される制御ユニット６９の温度調節ユニット６８は、前記超音波変換器６５のための駆動体ユニット７０と共に、前記キュベット６２内の反応混合物の温度を制御するための制御ループを形成する。前記試料／試薬混合物は、超音波エネルギーを吸収することによって標的温度に直接加熱される。
【００７１】
この場合の一つの欠点は、各キュベット６２が、圧電性基板６４を電子調節ユニット６８に接触させる必要がある統合温度センサ６６に接着させることを必要とするということである。さらに、前記超音波変換器６５の基板において測定された温度は、前記超音波変換器の自己加熱によって歪められる可能性があり、したがって、前記キュベット６２内の前記試料／試薬混合物の温度に一致しない。
【００７２】
さらに、前記温度センサ６６は、前記液体に接触せず、むしろ前記キュベット６２の容器壁の熱伝導を介して間接的に前記液体の温度を検知するだけである可能性があり、その結果、特に前記液体の加熱が非常に急速である場合、前記液体中の温度上昇を充分な速度及び精度で測定することができず、前記試料成分について重要な値だけ前記標的温度が持続的又は一時的に超えることを除外することが可能となる。
【００７３】
欧州特許出願公開第１９９５５９７号明細書（ＯＬＹＭＰＵＳ）には、本出願の図２ｃに示されるように、回転可能なカルーセル７２上に配置されるキュベット７１内の液体を撹拌するためのデバイスであって、前記キュベット７１内に超音波エネルギーを照射するための音波生成器７３（インターデジタル変換器（ＩＤＴ））が各キュベットの側壁に接着される、デバイスが開示されている。しかし、欧州特許出願公開第１９９５５９７号明細書によれば、吸音の結果として生じるキュベット内容物の温度の望ましくない増加を制限し、熱的損傷による分析結果の歪みを防止するように測定を行う必要がある。
【００７４】
音波生成器７３の作動によってもたらされる重要な熱入力は、制御ユニット７４内に格納される前記キュベット内容物の熱的特性によって算出される。作動時間を制限することによって、振幅を調節することによって、又は前記超音波発生器の作動周波数を変化させることによって、前記熱入力を有害でない値に制限することができる。熱入力を限定するためのさらなる測定によれば、作動の間に前記音波生成器を活発に冷却するために、各キュベット７１のための作動器７５によって、専用のペルチェ素子７６は、接着された前記音波生成器７３の基板に直接適用され得る。前記ペルチェ素子７６の動力は、格納された作動パラメータによって制御され、温度測定は前記ペルチェ素子に提供されない。前記音波生成器７３のための信号生成器７７は、前記制御ユニット７４の駆動体ユニット７８によって作動させられる。
【００７５】
したがって、超音波の予め計算された入力は、単独では、標的温度を達成するにはあまりに不正確であるので、適切なパラメータ化のみによる前記キュベット７１内の前記液体の正確な温度制御は可能ではなく、提供されない。
【００７６】
より正確に混合プロセス又は撹拌プロセスを制御し、撹拌中に有害な温度の値を超えないことを確保するために、前記液体の温度測定を据え置き型赤外線センサによって上から実施してもよいが、これは、後者が静止しながら、各々の場合において前記カルーセルの一つの特定のキュベット上においてのみ実施され得る。
【００７７】
一定の温度のキュベットホルダ内のブロック温度制御と比較して、上述の技術的特徴を有する温度制御は、前記加熱及び調節中に前記標的温度を超えることに関して前記システムが本質的に安全でないと考えることができるという欠点を有する。
【００７８】
特開２００７−０１０３４５号明細書（ＯＬＹＭＰＵＳ）には、キュベット８１の内容物Ｌを混合することができる超音波撹拌デバイスが記載されている。本出願の図２ｄに示されるように、圧電セラミック超音波発生器（厚みモード変換器８３）は、前記キュベット８１の底部８２に接着され、前記キュベット底部の形状及び材料は、前記液体表面の直下のポイントＦにおいて超音波エネルギーを焦束するための音響レンズ８４を形成する。ジルコン酸チタン酸鉛（「発音体」）製の前記厚みモード変換器８３は、直径が前記キュベット底部８２よりも大きい、両側に平坦電気接触部８６を有する平坦ディスク８５を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７９】
【特許文献１】米国特許第８，９１１，６８５号明細書
【特許文献２】独国特許第１１  ２００９  ００２  ７０２号明細書
【特許文献３】米国特許第５，１７８，８３３号明細書
【特許文献４】英国特許出願公開第１３２１７５４号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１４／０２８７５２３号明細書
【特許文献６】国際公開第９９／０４６６０１号
【特許文献７】欧州特許出願公開第２３０９２５１号明細書
【特許文献８】欧州特許第０２５９３８６号明細書
【特許文献９】独国特許発明第１０２００４０５７４５０号明細書
【特許文献１０】欧州特許出願公開第２４１０３４２号明細書
【特許文献１１】欧州特許第１２３０５５３号明細書
【特許文献１２】米国特許第５８９７８３７号明細書
【特許文献１３】米国特許第８，６７５，１８７号明細書
【特許文献１４】米国特許出願公開第２０１３／０３０１０５１号明細書
【特許文献１５】米国特許第８，０６４，０６２号明細書
【特許文献１６】独国特許出願公開第１０２００５０４９９２０号明細書
【特許文献１７】独国特許出願公開第２７２６４９８号明細書
【特許文献１８】特開第２００７−３０３９６４号明細書
【特許文献１９】欧州特許出願公開第１９９５５９７号明細書
【特許文献２０】特開２００７−０１０３４５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００８０】
本発明の一つの目的は、液体試料の化学的分析、生化学的分析及び／又は免疫化学的分析を実施するための自動分析器において、厳密なクロックサイクルによってあらかじめ定義され、且つ所定の時間窓において生じるプロセスによって制限される知られたシステムの試料スループットに特に関連した前述の欠点を回避すること、及び前記分析の質を少なくとも維持すると共に前記個別の分析又は前記分析器のコストを著しく増加させることなく前記試料スループットを増加させる改善を提案することである。さらに、前記目的は、液体試料の自動化学的分析、自動生化学的分析及び／又は自動免疫化学的分析のための改善された方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００８１】
この目的は、分析器であって、各々が横方向入口窓と少なくとも一つの横方向出口窓とを有する、前記液体試料及び試薬を保持するためのキュベットを有し、複数のキュベットが前記分析器内に少なくとも一つの据え置き型直線的キュベットアレイとして配置され、少なくとも、
前記直線的キュベットアレイによって規定される移動線に沿ってｘ方向に移動可能であるように設計されているピペッタであって、前記ピペッタが、ｘ方向に実質的に垂直のｙ方向に移動可能な少なくとも一つのピペット操作モジュールを備えており、前記ピペット操作モジュールの少なくとも一つの中空針が、前記キュベット内に、さらに試料貯蔵部及び／又は試薬貯蔵部の個別の容器内にｚ方向に下降可能であるように設計されている、ピペッタと、
前記キュベット内で前記試料及び前記試薬を混合するための混合器ユニットと、
前記キュベットアレイの前記個別のキュベットの前記入口窓内にＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ波長範囲内においてスペクトルが異なる様式で発出する複数のＬＥＤ光源からの光を供給する少なくとも一つの光ディストリビュータデバイスを有する据え置き型光供給ユニットを含み、且つ
前記キュベットの前記出口窓に割り当てられ、複数のフォトダイオードを有する据え置き型検出ユニットを含む
光学測定ユニットと、
前記キュベットを洗浄するための、ｘ方向に移動可能であるように設計されたキュベット洗浄ユニットと、
前記少なくとも一つの中空針を洗浄するための針洗浄ユニットと、
前記キュベット内におけるあらかじめ規定可能な測定温度を設定するための据え置き型温度制御ユニットと、
評価制御ユニットと、
を含む移動可能な機械構成要素及び据え置き型の機械構成要素を有し、
前記光ディストリビュータデバイスが、内表面が少なくとも部分的に鏡面化され且つ／又は拡散反射するように設計されている空隙を有し、少なくとも一つのフォトダイオードが、前記据え置き型キュベットアレイの各キュベットに固定して割り当てられる、
分析器によって、本発明に従って達成される。
【００８２】
その特別な光学測定ユニットを有する本発明にかかる前記分析器の一つの著しい長所は、前記キュベットが非可動の据え置き型キュベットアレイとして配置され、前記光学測定ユニットの前記個別の検出器（伝送光検出器及び／又は散乱光検出器）が各キュベットに固定して割り当てられ、ゆえに、前記個体キュベットから発出する光（すなわち、さらに、任意の暗信号）を時間的に無制限の様式で各キュベットから測定することができるということである。したがって、前記検出器を超えて移動する時点を測定することや、少し進んでは停止する作動で複数のキュベットの前で順次検出器を位置決めすることは必要ではない。その結果、より正確な測定値結果を得ることが可能であり、測定プロセスはさらにより柔軟になる。
【００８３】
前記光供給ユニットが、前記キュベットアレイの前記個別のキュベットの中で前記個別のＬＥＤ光源から光を分配する少なくとも１つの据え置き型光ディストリビュータデバイスであって、前記光ディストリビュータデバイスが、内表面が少なくとも部分的に鏡面化され及び／又は拡散反射するように設計されている空隙を有する、据え置き型光ディストリビュータデバイスを有する場合も有利である。この場合、前記光ディストリビュータデバイスは、ＬＥＤ光源ごとに、前記空隙内に光を供給するための入口開口部を有してもよく、前記キュベットアレイのキュベットごとに、前記キュベット内に光を供給するための出口開口部を有してもよい。
【００８４】
これは、異なる波長の複数のＬＥＤ光源を収容する前記光ディストリビュータデバイスがキュベットの列に据え置かれる様式で割り当てられるので、コンパクトで費用効果的な実施形態である。
【００８５】
多数のキュベットを有するキュベットアレイの場合、前記据え置き型キュベットアレイは分割されてもよく、別々の光ディストリビュータデバイスが各セグメントに固定して割り当てられる。ゆえに、全体として、このことによって、移動する構成要素を有さない光学測定ユニットとなる。
【００８６】
異なる波長の前記個別のＬＥＤ光源によって前記光ディストリビュータデバイス内に照射される光の均一な分配のために、前記ＬＥＤ光源の入口開口部の反対側に位置する前記光ディストリビュータデバイスの内表面は、好ましくは、波形で且つ反射するように設計される。個別のＬＥＤ光源とキュベットとの間に異なる光路が生じてもよいが、一定の幾何学的条件のために算出及び／又は較正測定によって強度差を補償することが可能である。
【００８７】
前記キュベットに入る前記測定放射を均質化するために、前記キュベットに対して前記出口開口部の反対側に位置する前記光ディストリビュータデバイスの内表面は、拡散反射するように設計される。
【００８８】
分析器の試料貯蔵部内に存在する液体試料の自動化学的分析、自動生化学的分析及び／又は自動免疫化学的分析のための方法であって、前記分析器の少なくとも一つの試薬貯蔵部内に存在する液体試薬を活用した、前記試料中の少なくとも一つの分析物濃度を決定するための本発明にかかる方法は、以下のステップ：
前記キュベットアレイに沿って移動可能な少なくとも一つのピペッタを活用して、前記ピペッタの第１ピペット操作モジュールの中空針又は前記第１ピペット操作モジュールから独立して移動可能な第２ピペット操作モジュールの中空針によって、前記試料貯蔵部内の試料容器から据え置き型直線的キュベットアレイのキュベット内に所定量の液体試料を移送すること、
前記キュベットアレイに沿って移動可能な前記少なくとも一つのピペッタの前記第１ピペット操作モジュールの中空針又は前記第２ピペット操作モジュールの中空針によって前記試薬貯蔵部の試薬容器から前記据え置き型直線的キュベットアレイの前記キュベット内に所定量の試薬液体を移送すること、
前記キュベットアレイに沿って移動可能な前記少なくとも一つのピペッタの前記第１又は第２ピペット操作モジュールの中空針によって前記試薬貯蔵部の試薬容器から前記据え置き型直線的キュベットアレイの前記キュベット内に所定量のさらなる試薬液体を所望により移送すること、
各場合において、各ピペット操作プロセスの後、ピペット操作プロセスのために用いられた前記針を洗浄すること、
各場合において、試薬液体を加えた後、前記キュベット内の液体を混合し、前記キュベット内の液体の温度を制御すること、
前記キュベットアレイに沿って配置された光学測定ユニットによって前記キュベットの内容物を光度分析的に測定することであって、前記光学測定ユニットが据え置き型光供給ユニットと据え置き型検出ユニットとを含む、光度分析的に測定すること、及び少なくとも一つの測定値を決定すること、
決定された前記測定値並びに前もって知られた又は所定の参照値及び較正値に基づいて前記分析物濃度を算出し、表示すること、
前記キュベットアレイに沿って移動可能なキュベット洗浄ユニットによって前記キュベットを洗浄し、乾燥させること、及び
後続の分析のために前記キュベットを提供すること、
を特徴とする。
【００８９】
前記機械構成要素の内の少なくとも二つ、すなわち、前記ピペッタ（最も単純な場合、単一のピペット操作モジュールを有する単一のピペッタ）及び前記キュベット洗浄ユニット、は、互いに独立してｘ方向に移動可能に設計されている。前記混合器ユニットは、据え置かれてもよいか、又は移動可能であってもよく、前記光学測定ユニット及び前記温度制御ユニットは据え置かれている。前記キュベット開口部にアクセスする二つの異なる移動可能な機械構成要素が同時に同一のキュベットにアクセスすることはできない点にも留意する必要がある。しかし、実際には、どんな場合でも、前記ピペッタ及び前記キュベット洗浄ユニットが、例えば、「同時に」同一のキュベットにアクセスすることは必要でない。据え置き型機械構成要素は、例えば、一つのそのような機械構成要素が各キュベット又はキュベットの群に割り当てられるという事実の結果として、それらが、いずれにしろ、各キュベットにアクセスするように設計されるという点にも留意する必要がある。
【００９０】
ｘ方向に移動可能な前記機械構成要素の、特に、任意の所望のキュベットへの前記キュベット洗浄ユニットの、及び任意の所望の試料容器、試薬容器及びキュベットへの（少なくとも一つのピペット操作モジュールを有する）前記少なくとも一つのピペッタのアクセスの自由な選択のため、前記スループットは、回転様式で組織化された同数のキュベットを有する機械と比較して著しく増加する。
【００９１】
本発明の実施形態の一つの有利な変形例によれば、前記分析器は、互いに独立してｘ方向に移動可能な二つのピペッタを有する。
【００９２】
これは、一つのピペッタを有する前記変形例と比較して、前記第１ピペッタが第１キュベット内に試料をピペットで加えることが可能であり、一方で前記第２ピペッタが自由に選択可能な第２キュベット内に試薬を同時にピペットで加えることが可能であるという事実のため、スループットのさらなる増加につながる。
【００９３】
本発明によれば、少なくとも一つのピペッタが、互いに独立して且つ互いに平行にｙ方向に移動可能な二つのピペット操作モジュールを有し、前記ピペット操作モジュールの各々が、少なくとも一つの中空針を有することも提供される。したがって、ピペッタの前記二つのピペット操作モジュールは、衝突することのなく、ｙ方向に、互いに独立して、互いを越えて移動することができる。
【００９４】
この有利な変形例によれば、（例えば、別のピペッタ又は針交換ステーションを必要とすることなく、異なる型の試料及び試薬のための特定のコーティングと共に、異なるピペット操作体積のために）二つの異なる針型を用いることもできる。
【００９５】
本発明の一つの特に有利な変形例は、前記針洗浄ユニットが前記ピペッタ上に配置され、それとともに移動可能に設計されていることを提供する。
【００９６】
前記第２ピペット操作モジュールの中空針が同時に洗浄されると共に一つのピペット操作モジュールの中空針がピペット操作することができる測定は、スループットを増加させる役割も果たす。前記ピペッタは据え置き型針洗浄ユニットへ毎回移動する必要がないので、前記ピペッタ上に一つのピペット操作モジュールだけがある場合でも利点は得られる。それぞれの前記ピペット操作モジュールのｙ移動が前記ピペッタ上で運ばれる前記針洗浄ユニットから独立して起きる可能性があるので、前記ロボット工学構成要素の移動塊を二つの水平軸にわたって分割することが可能であり、その結果、前記針洗浄ユニットをｘ方向に加速する必要があるだけである。
【００９７】
本発明にかかる測定方法は、
前記キュベットの内容物を光度分析的に測定するために、ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ波長範囲内においてスペクトルが異なる様式で発出する複数のＬＥＤ光源によって、時間的に連続して、前記据え置き型光供給ユニットの少なくとも一つの光ディストリビュータデバイス内に光を照射し、前記光ディストリビュータデバイスが、前記キュベットアレイの少なくとも１つのセグメントに光学的に接触し、
前記個別のＬＥＤ光源からの光を前記キュベットアレイの前記個別のキュベットの横方向入口窓内に供給し、
据え置き型検出ユニットの、各キュベットに固定して割り当てられた少なくとも一つのフォトダイオードによって、前記キュベットの横方向出口窓から出る測定放射を検出すること、
も特徴とする。
【００９８】
各キュベットに個別に割り当てられる前記据え置き型光ディストリビュータデバイス及び前記検出器のため、前記検出器を越えて移動する時点を測定することや、少し進んでは停止する作動で複数のキュベットの前で順次検出器を位置決めすることは必要ではない。
【００９９】
別の長所は、前記個別の検出器（（光度測定及び比濁測定のための）伝送光検出器及び／又は（比濁分析測定のための）散乱光検出器）が各キュベットに固定して割り当てられ、前記個別のキュベットから発出する光、すなわち、さらに、任意の暗信号及び入射の可能性がある周辺光が、修正の目的ために時間的に無制限の様式で各キュベットから測定され得ることである。したがって、その結果、より正確な測定結果を非常に短い時間間隔（＜１秒）で各キュベットから得ることが可能であり、ゆえに、測定プロセスをより短く、さらにより柔軟にすることができる。
【０１００】
前記キュベットから発出する測定放射は、電気測定信号に変換され、適切に準備された後、表示ユニットで表示される。
【０１０１】
前記分析器は、前記試料及び試薬を混合するためにそれぞれの前記キュベット内に降下させ得る混合器ユニット、例えば、回転又は振動において設定され得るピペット操作モジュールの中空針も有する。
【０１０２】
前記分析器は、本発明によれば、各洗浄位置において一つのキュベットに、又は同時にキュベットの群に、好ましくは互いに隣に配置される二つから五つのキュベットにアクセスする移動可能な機械構成要素として設計されるキュベット洗浄ユニットを有する。前記キュベット洗浄ユニットは、前記試料及び試薬を混合するためにそれぞれの前記キュベット内に降下させ得る撹拌素子を有してもよい。
【０１０３】
本発明によれば、前記分析器は、あらかじめ規定可能な測定温度を設定するための温度制御ユニットを有してもよく、前記温度制御ユニットは、個別のキュベット又はキュベットの群に熱的に接触し、且つ異なる温度レベルを適用することがきできる加熱ホイルを含む。別の場合、前記個別のキュベット又はキュベットの群は、同時にキュベットホルダの役割を果たす温度制御可能キュベットブロック内に収容され得る。
【０１０４】
前記キュベットは、底部に近い領域内において、好ましくは互いに平面平行に配置され、前記光学測定ユニットの入口放射及び出口放射又は測定放射に対して透過的である入口窓及び出口窓を有する。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
本発明は、部分概略図である例示的な実施形態に基づいて以下でさらに詳細に説明される。
【図１ａ】従来技術にかかる、直線的様式で配置された移動可能な反応容器又はキュベットを有する自動分析器を示す。
【図１ｂ】従来技術にかかる、光学測定ユニットと共に回転台上に円形様式で配置されたキュベットを有する自動分析器を示す。
【図１ｃ】各場合において三次元図における、従来技術にかかる試料及び試薬を移送するための自動ピペット操作デバイスを示す。
【図１ｄ】各場合において三次元図における、従来技術にかかる試料及び試薬を移送するための自動ピペット操作デバイスを示す。
【図２ａ】従来技術にかかる、キュベット内の液体を混合し、撹拌するためのデバイスを示す。
【図２ｂ】従来技術にかかる、キュベット内の液体を混合し、撹拌するためのデバイスを示す。
【図２ｃ】従来技術にかかる、キュベット内の液体を混合し、撹拌するためのデバイスを示す。
【図２ｄ】従来技術にかかる、キュベット内の液体を混合し、撹拌するためのデバイスを示す。
【図３】三次元全体図における、直線的据え置き型キュベットアレイ上に二つのピペッタを含む、液体試料の、化学的分析、生化学的分析及び／又は免疫化学的分析を実施するための、本発明にかかる自動分析器を示す。
【図４】図５の線ＩＶ−ＩＶに沿った前記分析器の断面図を示す。
【図５】図３にかかる前記分析器の簡略化された平面図を示す。
【図６ａ】三次元図における、図３にかかる前記自動分析器の二つの独立して移動可能なピペッタを示す。
【図６ｂ】三次元図における、ピペッタを有するピペット操作デバイスの実施形態の変形例を示す。
【図７ａ】前記光供給ユニットの方を見た、三次元図における、図３〜図５にかかる前記分析器の、本発明にかかる光学測定ユニットを示す。
【図７ｂ】前記検出ユニットの方を見た、三次元図における、図７ａにかかる前記光学測定ユニットを示す。
【図８ａ】図８ｂにおける線ＩＩ−ＩＩに沿った、図７ａにかかる前記光供給ユニットの断面図を示す。
【図８ｂ】図８ａにおける線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った、図７ａにかかる前記光供給ユニットの断面図を示す。
【図８ｃ】図８ａにかかる前記光供給ユニットの管状体の三次元詳細図を示す。
【図８ｄ】図８ａの拡大詳細図を示す。
【図８ｅ】図８ａにかかる断面図における前記光供給ユニットの変形例を示す。
【図８ｆ】図８ｅにおける線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図における図８ｅにかかる前記光供給ユニットの変形例を示す。
【図８ｇ】図８ｆにかかる断面図におけるキュベットの入口側及び出口側上のビーム誘導装置の異なる詳細な変形例を示す。
【図８ｈ】図８ｆにかかる断面図におけるキュベットの入口側及び出口側上のビーム誘導装置の異なる詳細な変形例を示す。
【図８ｉ】図８ｆにかかる断面図におけるキュベットの入口側及び出口側上のビーム誘導装置の異なる詳細な変形例を示す。
【図９】図７ａにかかる前記光学測定ユニットの電子作動に関するブロック図を示す。
【図１０ａ】測定プロセス（モード１及びモード２）を示すための第１図を示す。
【図１０ｂ】測定プロセス（モード３）を示すための第２図を示す。
【図１１】三次元図における、図３にかかる前記自動分析器の移動可能キュベット洗浄ユニットを示す。
【図１２】三次元部分切断図における、図３にかかる前記自動分析器の針洗浄ユニットを示す。
【図１３】三次元部分切断図における、図３にかかる前記自動分析器のキュベットのための温度制御ユニットを示す。
【図１４】概略図における、図６ａにかかるピペット操作モジュールの中空針又はピペット針の流体素子を示す。
【図１５】概略図における、図１２にかかる針洗浄ユニットの流体素子を示す。
【図１６】概略図における、図１１にかかるキュベット洗浄ユニットの流体素子を示す。
【図１７ａ】三次元図において、図３〜図５にかかる自動分析器において液体媒体を混合し、前記液体媒体の温度を制御するためのデバイスを示す。
【図１７ｂ】図１７ａにかかる断面図において、図１７ａにかかる前記デバイスを示す。
【図１７ｃ】三次元図において、図１７ａに示される通りの本発明にかかる前記デバイスの超音波変換器と共にキュベットを示す。
【図１８】図１７ａにかかる液体媒体を混合し、前記液体媒体の温度を制御するための前記デバイスの電子作動に関するブロック図を示す。
【図１９ａ】液体のための温度制御及び混合プロセスの第１の例示的な実施形態を示すための温度図を示す。
【図１９ｂ】液体のための温度制御及び混合プロセスの第２の例示的な実施形態を示すための温度図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０１０６】
同じ機能を有する部分は、実施形態の変形例における同じ参照符号と共に提供される。
【０１０７】
図１ａ及び図１ｂに示される前記自動分析器、図１ｃ及び図１ｄに示される前記ピペット操作デバイス、混合及び温度制御のための図２ａ〜図２ｄに示される前記システム構成要素は、従来技術からの例に関し、前記記載の導入部に詳細に記載されている。
【０１０８】
図３〜図５に示される前記自動分析器１００は、液体試料の化学的分析、生化学的分析及び／又は免疫化学的分析を実施するために用いられる。簡潔に説明するために、本発明に必須である前記分析器１００のそれらの構成要素だけが示されるが、ポンプ、弁、評価ユニット、制御ユニット及び駆動ユニットなどの分析器構成要素は詳細に考察されない。
【０１０９】
前記液体試料は、前記分析器１００の試料貯蔵部９２０における試料容器９２１内に存在し、前記分析器１００の二つの試薬貯蔵部９５０ａ、９５０ｂにおける試薬容器９５１ａ、９５１ｂ内に存在する液体試薬を活用して分析される。
【０１１０】
前記液体試料及び試薬を保持するための前記キュベット２０１は、前記分析器１００において据え置き型直線的キュベットアレイ２００の形態で配置され、複数の個別の分析の間、それらの元の位置で残る。図示の例において、前記キュベットアレイ２００は、前記第１試薬貯蔵部９５０ａと前記第２の試薬貯蔵部９５０ｂとの間に配置される。
【０１１１】
図３〜図５にかかる前記自動分析器１００は、移動可能な機械構成要素、及び据え置かれた機械構成要素、すなわち：
前記直線的キュベットアレイ２００によって規定される移動線に沿ってｘ方向に移動可能な二つのピペッタ３００ａ、３００ｂであって、前記ピペッタの各々が、中空針３０７が前記キュベット２０１内に、前記試料貯蔵部９２０内に位置する前記試料容器９２１内に、及び前記試薬貯蔵部９５０ａ、９５０ｂ内に位置する前記試薬容器９５１ａ、９５１ｂ内にｚ方向に下降可能に設計されており、且つ前記キュベット２０１と前記試料貯蔵部９２０及び／又は前記二つの試薬貯蔵部９５０ａ、９５０ｂとの間でｘ方向に実質的に垂直なｙ方向に移動可能に設計されている二つのピペット操作モジュール３０１ａ１、３０１ａ２及び３０１ｂ１、３０１ｂ２を備える、ピペッタ３００ａ、３００ｂ、
前記キュベット２０１内における前記試料及び試薬を混合するための混合器ユニット（さらに示されない）、
測定信号を得るために前記キュベット２０１の側面に配置される測定値窓２０３を通って発出する測定放射を受信する据え置き型光学測定ユニット５００、
前記キュベット２０１を洗浄するためのキュベット洗浄ユニット６００であって、前記キュベット洗浄ユニットが前記キュベットアレイ２００によって規定される前記移動線に沿ってｘ方向に移動可能である、キュベット洗浄ユニット６００、
前記二つのピペッタ３００ａ、３００ｂの前記ピペット操作モジュール３０１ａ１、３０１ａ２、３０１ｂ１、３０１ｂ２の前記中空針３０７を洗浄するための針洗浄ユニット７００ａ１、７００ａ２、７００ｂ１、７００ｂ２、
前記キュベット２０１内におけるあらかじめ規定可能な測定温度を設定するための据え置き型温度制御ユニット８００、及び
評価制御ユニット５８８、５８４（図９参照）
を備えている。
【０１１２】
前記ピペッタ３００ａ、３００ｂは、平行様式で配置される前記レール１１１ａ、１１１ｂに、移動可能な装着素子（図示せず）によって取り付けられ、さらに、対応するレール１１３が前記光学測定ユニット５００を装着するために提供され、レール１１２が、移動可能マウント６０１と共に、前記キュベット洗浄ユニット６００のために提供される。前記ピペッタ３００ａ、３００ｂの移動可能マウント及び前記マウント６０１は、例えば、前記レール１１２、１１１ａ及び１１１ｂの一端における歯付ベルト（ここではさらに示されない）及びステッパモータによって駆動される。
【０１１３】
図４において特に分かるように、前記機械構成要素の（示された例のいくつかにおける）少なくとも二つは、前記直線的キュベットアレイ２００によって規定される前記移動線に沿って又は並行して互いに独立してｘ方向に移動可能に設計されており、各々は、自由に選択し得る順序で、異なるキュベット２０１又はキュベット２０１の群にアクセスすることができる。
【０１１４】
図３〜図５に示される実施形態の変形例において、前記分析器１００は、試料貯蔵部９２０、第１試薬貯蔵部９５０ａ及び第２試薬貯蔵部９５０ｂを有する。貯蔵領域は、全面的又は部分的に冷却され得る。
【０１１５】
前記分析器１００に試料材料を装入するために、分析試料を含む容器９２１が、前記試料貯蔵部９２０内へ所定の位置に手動で又はロボット工学によって導入される。個別の前記分析試料のために所望される分析は、前記分析器１００の制御器内に入力される。
【０１１６】
前記分析器に試薬を装入するために、異なる分析物を分析するための試薬を含む試薬容器９５１ａ、９５１ｂが、所定の位置における前記分析器１００の二つの試薬貯蔵部９５０ａ、９５０ｂ内に手動で又はロボット工学によって導入される。
【０１１７】
前記試料貯蔵部及び／又は試薬貯蔵部内に、較正液及び比較用試料を含む容器を導入してもよい。
【０１１８】
示される実施形態の前記変形例において、図３〜図５に示される前記分析器は、互いに独立してｘ方向に移動可能で、且つ、（同じキュベットを除いて）互いに完全に独立して、自由に選択可能な順序で、前記キュベットアレイ２００の個別のキュベット２０１にアクセスすることができる二つのピペッタ３００ａ、３００ｂを有する。
【０１１９】
図６ａに示される前記二つのピペッタ３００ａ、３００ｂは、前記二つのピペット操作モジュール３０１ａ１、３０１ａ２のための実質的にＬ字形の支持構造体（ピペッタ３００ａ）又は前記二つのピペット操作モジュール３０１ｂ１、３０１ｂ２のためのＴ字形の支持構造体（ピペッタ３００ｂ）が形成され、前記支持構造体が前記レール１１１ａ又は１１１ｂに沿ってｘ方向に移動可能であるように、各々が、垂直塔３０３ａ、３０３ｂと、さらに、ｙ方向に水平に方向づけられたアーム３０４ａ、３０４ｂとを有する。したがって、各ピペッタは、関連するカニューレ又は中空針３０７と共に、互いに独立して且つ互いに平行にｙ方向に移動可能な二つのピペット操作モジュール３０１ａ１、３０１ａ２及び３０１ｂ１、３０１ｂ２を有する。前記ピペット操作モジュール３０１ａ１、３０１ａ２及び３０１ｂ１、３０１ｂ２は、ｙ方向に移動可能なマウント３０５によって前記アーム３０４ａ及び３０４ｂの左側及び右側に取り付けられ、したがって、制約されることなく互いを越えて移動することができる。各マウント３０５は、前記中空針３０７を前記キュベットアレイ２００の前記キュベット２０１内にｚ方向に降下させることができる下向きに突出するレール部３０６を有する。
【０１２０】
個別の前記ピペット操作モジュール３０１ａ１、３０１ａ２及び３０１ｂ１、３０１ｂ２は、各々が、前記キュベットアレイ２００の方向に突出し、且つ前記中空針３０７を運ぶ領域を有する持針器３０８を有する。その結果、前記ピペット操作モジュール３０１ｂ２の前記中空針３０７が、前記キュベット２０１と一直線になって方向づけられるか又は降下させられる場合でも、前記Ｌ字形ピペッタ３００ａが前記Ｔ字形ピペッタ３００ｂを越えて移動することが可能であるために充分な空間が残る（図４参照）。
【０１２１】
したがって、示された前記例において、前記ピペッタ３００ｂ又はその前記二つのピペット操作モジュール３０１ｂ１、３０１ｂ２は、前記試料貯蔵部９２０内の前記試料容器９２１及び前記試薬貯蔵部９５０ｂ内の前記試薬容器９５１ｂのみにアクセスすることができるが、前記ピペッタ３００ａ又はその前記ピペット操作モジュール３０１ａ１、３０１ａ２は、前記試薬貯蔵部９５０ａ内に配置される前記試薬容器９５１ａにアクセスするだけである。全ての前記ピペット操作モジュール３０１ａ１、３０１ａ２及び３０１ｂ１、３０１ｂ２は、前記キュベットアレイ２００の平面まで移動させることが可能であり、個別の前記キュベット２０１内に降下させることが可能である。
【０１２２】
前記針洗浄ユニット７００ａ１、７００ａ２及び７００ｂ１、７００ｂ２が前記ピペッタ３００ａ及び３００ｂ上に配置され、それと共に移動可能に設計されているという事実のため、前記試料スループットの著しい増加が達成され得る。示された実施形態の前記変形例において、各ピペット操作モジュール３０１ａ１、３０１ａ２、３０１ｂ１、３０１ｂ２は、いずれの場合においても、例えば、前記ピペッタ３００ａ及び３００ｂの前記垂直塔３０３ａ及び３０３ｂ上に配置され得るそれ自体の針洗浄ユニット７００ａ１、７００ａ２、７００ｂ１、７００ｂ２を有する。ゆえに、いずれの場合においても、前記ピペット操作モジュール３０１ａ１又は３０１ｂ１の前記中空針３０７の内の一つを関連する前記針洗浄ユニット７００ａ１又は７００ｂ１内で洗浄することが可能であり、一方でそれぞれの他の前記中空針３０７はキュベット２０１内に浸漬される（図６ａ参照）。
【０１２３】
一つのピペッタだけを有する前記分析器の簡便な実施形態の変形例も考えられる。後者は、試料貯蔵部又は試薬貯蔵部の側で移動可能であるＬ字形ピペッタ３００ａとして設計されてもよく、移動可能なピペット操作モジュール３０１ａ１だけを有してもよいか、又は、他に、Ｔ字形の支持構造体を有してもよく、試料貯蔵部と試薬貯蔵部との間で移動可能に設計されてもよい。
【０１２４】
本発明の一つの有利な実施形態の変形例によれば、一つの個別のピペッタ３００は、ｘ方向に移動可能であり、且つ二つの梁３４１、３４２が取り付けられた基部構造３４０を有してもよく、前記梁は、互いに平行して方向づけられ、ｙ方向に水平に突出しており、各々独立して互いを越えて移動することが可能なピペット操作モジュール３０１１、３０１２は、前記梁の相互に対向する長手方向の側面上に配置され、各ピペット操作モジュール３０１１、３０１２は、個別の前記キュベット２０１内に下降可能な少なくとも一つの中空針３０７を有する。
【０１２５】
図６ｂにかかるピペット操作デバイスにおいて、そのような変形例をより詳細に説明する。ｘ方向に移動可能な前記ピペッタ３００は、水平に突出したアーム３０４上に二つのピペット操作モジュール３０１１、３０１２を有し、前記ピペット操作モジュールは、ｘ方向に実質的に垂直なｙ方向に沿って移動可能である。互いに平行して方向づけられ、且つｙ方向に水平に突出する二つの梁３４１、３４２は、ｘ方向に移動可能な基部構造３４０に取り付けられ、互いを越えて移動することが独立して可能な前記二つのピペット操作モジュール３０１１、３０１２は、前記梁の相互に対向する長手方向の側面上に配置され、前記ピペット操作モジュール３０１１、３０１２の各々は、個別の前記容器９２１、９５１ａ、９５１ｂ、２０１内に下降可能な少なくとも一つの中空針３０７を有する。前記二つのピペット操作モジュール３０１１、３０１２は、ここで示されない直線的駆動装置（例えば、歯付ベルト駆動装置）によってｙ方向に移動する。
【０１２６】
前記ピペッタ３００の前記二つの梁３４１、３４２は、ｘ方向の変形に対して前記ピペッタを剛性化するために実質的に矩形のフレーム構造３４３を形成するように接続ウェブ３５１によって前記アーム３０４の端面で接続され得る。剛性化素子３４９が、前記梁３４１又は３４２と接続ウェブ３５１又は前記基部構造３４０との間の交点において、いずれの場合においても、その内側上に提供される場合、得られた前記フレーム構造をさらにより剛性にすることができる（図示せず）。
【０１２７】
前記アーム３０４及び前記基部構造３４０のための特に適切な材料は、高引張強度を有する軽金属合金又は繊維複合材料である。本発明にかかる構造的形体からなる前記ピペッタ３００は、一つ以上の部分において製造され得る。
【０１２８】
例えば台形状の前記基部構造３４０を介して、前記アーム３０４は、前記ピペッタ３００がｘ方向として規定される試料及び試薬デッキ９３０の加工表面１１４の長手方向側面において移動することを可能にする水平な主レール１１１上に吊るされる。図３ｂに示される前記変形例において、前記アーム３０４は、サーボモーター３４７に接続される直線的駆動装置、例えば歯付ベルト駆動装置（図示せず）によって移動し得る。前記主レール１１１は、前記ピペッタ３００の加減速の間に平衡錘として適切であり、前記主レール１１１を冷却するためにも適切である、固体で垂直に方向づけられた裏板３４８に固定される。本発明にかかる典型的な一実施形態において、前記裏板３４８は、アルミニウム製であってもよく、重量が２０ｋｇであってもよく、前記加工表面１１４の下の機械フレーム（詳細に示されない）は、重量が３００ｋｇを超えてもよい。
【０１２９】
ｙ方向に流体ライン並びに任意の電気的電源供給源ライン及び信号ラインを導くために、前記ビーム３４１、３４２の内側において移動可能な前記二つのピペット操作モジュール３０１１及び３０１２は、それぞれの梁上部側面上で巻出され得るエネルギー鎖３１１１、３１１２を有する。ｘ方向に前記ラインを導くために、前記主レール１１１上で巻出され得るエネルギー鎖３１０は、この目的のために提供される。
【０１３０】
前記ピペット操作デバイスの前記ピペッタ３００は、前記二つのピペット操作モジュール３０１１及び３０１２のそれぞれの二つの中空針３０７を洗浄するための、前記ピペッタ３００と共に移動可能な針洗浄ユニット７００を有する。
【０１３１】
前記針洗浄ユニット７００は、例えばｘ方向に作動するスピンドル駆動装置の形態の作動器が、単一の針洗浄ユニット７００を用いてｙ方向に移動可能な両方の前記ピペット操作モジュール３０１１及び３０１２の前記中空針３０７を洗浄することができるように、前記支持構造体３４４上の前記針洗浄ユニット７００の位置を変化させることを可能にする、前記ピペッタ３００上の吊下げ支持構造体３４４上に沿って運ばれる。さらに、前記針洗浄ユニット７００のｘ位置を変化させることの可能性は、回転式作動器（図示せず）の水平に旋回可能なブームにおける吊下げによっても提供され得る。前記支持構造体３４４は、例えば、前記アーム３０４又は前記基部構造３４０に堅固に接続され得る。
【０１３２】
別々のエネルギー鎖３１２は、ｘ方向に前記針洗浄ユニット７００の流体ライン並びに任意の電気的電源供給源ライン及び信号ラインを導くために提供され得る。しかし、前記ピペッタ３００の巻出し可能エネルギー鎖３１０に沿ってこれらのラインを運ぶことも可能である。
【０１３３】
実施形態の一変形例によれば、前記二つのピペット操作モジュール３０１１及び３０１２の各々のために、別々の針洗浄ユニット７００を提供することも可能であり、前記針洗浄ユニットの各々は、前記ピペット操作モジュール３０１１又は３０１２の内の一つに固定して割り当てられる。
【０１３４】
別の有利な実施形態の変形例によれば、単一の針洗浄ユニット７００は、洗浄対象の前記二つのピペット操作モジュール３０１１及び３０１２の前記中空針３０７間の正確に中間における前記支持構造体３４４上に固定して配置され得、前記針洗浄ユニット７００の開口部は、ｘ方向に離れた小距離で前記ビーム３４１、３４２の内側において移動可能な前記ピペット操作モジュール３０１１及び３０１２の前記中空針３０７を、次々に、又は同時にも、前記針洗浄ユニット７００の開口部内に降下させることができるように、例えば細長い穴として設計され得る。この変形例において、有利には、前記針洗浄ユニットを移動させるか又は旋回させるための作動器の必要性がない。
【０１３５】
ここで、前記フレーム構造によって、互いを越えて移動することが可能な前記二つのピペット操作モジュール３０１１、３０１２の前記中空針３０７は、それらが互いを越えて移動する場合にわずか２〜１６ｍｍ、好ましくは２〜４ｍｍのｘ方向に互いから最小の間隔にあることが有利である。
【０１３６】
図６ｂに示される前記ピペッタ３００は、有利には、前記ビーム３４１、３４２の内の少なくとも一つの外側上に、作業モジュール（図示せず）を取り付けるためのマウント３０５を有してもよく、前記マウントはｙ方向に移動可能である。前記作業モジュールは、容器（例えばキュベット）を移送するか又は交換するための把持部を含んでもよい。例えば、前記作業モジュールの移動は、適切な巻込み機構を介して、関連した前記梁３４１、３４２の反対側において移動するピペット操作モジュール３０１１又は３０１２の移動に連結されてもよい。前記作業モジュールは、所望により前記マウント３０５に固定させてもよいか、又は前記ピペット操作モジュール３０１１若しくは３０１２の内の一つの横方向延長部（図示せず）上でそれと共に移動させてもよい。次いで、前記把持部の電源ラインを、隣接する前記ピペット操作モジュール３０１１又は３０１２の電源ラインと共に、前記二つのエネルギー鎖３１１１又は３１１２の内の一つに沿って、非常に容易に運ぶことができる。
【０１３７】
前記作業モジュールの前記把持部は、キュベット貯蔵部から光学測定ユニット５００又はキュベット廃棄容器（図示せず）にキュベットを移送するために使用され得る。
【０１３８】
図３〜図５に示される前記分析器の後述の据え置き型光学測定ユニット５００は、据え置き型（すなわち非可動）キュベットアレイ２００の並んだキュベット２０１内に保持された液体媒体から測定信号を得るために使用され、図７ａ及び図７ｂに示されるように、以下の基本素子：
前記キュベットアレイ２００の前記キュベット２０１内に入口放射を発出するための光供給ユニット５４０であって、前記光供給ユニット５４０が、ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ波長範囲内においてスペクトルが異なる様式で発出する複数のＬＥＤ光源５４１を有する、光供給ユニット５４０、及び
前記キュベットアレイ２００の前記キュベット２０１から発出する測定放射を検出するための、及び前記測定放射を電気測定信号に変換するための検出ユニット５５０であって、少なくとも一つのフォトダイオード５５１が前記キュベットアレイ２００の各キュベット２０１に固定され且つ据え置かれた様式で割り当てられるように前記検出ユニット５５０が設計される、検出ユニット５５０、
を含む。
【０１３９】
前記光学測定ユニット５００は、前記据え置き型キュベットアレイ２００の個別の前記キュベット２０１の中で個別の前記ＬＥＤ光源５４１からの光を分配する少なくとも一つの据え置き型光ディストリビュータデバイス５４２を有する。
【０１４０】
前記光ディストリビュータデバイス５４２は、後方壁及び二つの端面と共に内表面５４３、５４４、５４５が少なくとも部分的に鏡面化され及び／又は拡散反射するように設計されている壁によって形成された空隙を有する。前記光ディストリビュータデバイス５４２は、各ＬＥＤ光源５４１について、前記空隙内に光を供給するための前記底面５４５内の入口開口部５４６を有し、前記キュベットアレイ２００の各キュベット２０１について、前記キュベット２０１内に光を供給するための出口開口部５４７を有する。
【０１４１】
本発明によれば、前記ＬＥＤ光源５４１の前記入口開口部５４６の反対側に位置する前記光ディストリビュータデバイス５４２の上部における前記内表面５４４は、波形で且つ反射するように設計されており、前記波形内表面５４４の波形は、前記光ディストリビュータデバイス５４２の長手方向に個別の前記ＬＥＤ光源５４１から入る光を最適に分配するために好ましくは前記光ディストリビュータデバイス５４２の長手方向の延長部に垂直に方向づけられる（図８ｂ参照）。
【０１４２】
前記測定放射が前記キュベット２０１にできるだけ均質に適用されることを確保するために、前記キュベット２０１に前記出口開口部５４７の反対側に位置する前記光ディストリビュータデバイス５４２の前記内表面５４３の最上部は、拡散反射するように設計されている（図８ａ参照）。例えば、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）は、前記キュベット２０１の前記入口窓２０２から発する視野における前記内表面５４３をコーティングするための適切な材料である。
【０１４３】
スペクトル特性を向上させ、前記光ディストリビュータデバイス５４２内に光を供給するために、前記光供給ユニット５４０の少なくともいくつかのＬＥＤ光源５４１は、出力側に視準目的のための光学素子と狭帯域フィルタとを有する。
【０１４４】
図７ａに、及び図８ａに詳細に示されるように、前記ＬＥＤ光源５４１は、前記光ディストリビュータデバイス５４２内への入力側に、ＴＩＲレンズ５４９に配置されるＬＥＤ５４８と、前記ＬＥＤの非平行ビーム成分を排除するための管状体５５２と、狭帯域フィルタ、好ましくは干渉フィルタ５５３とを有してもよい。
【０１４５】
この場合、前記管状体５５２は、前記ＬＥＤ光源５４１の長手方向の軸に平行して延びる細長い貫通開口部５７０を有してもよく、前記貫通開口部の壁５７１は、光吸収材料で作製されるか、又はそのような材料でコーティングされる（図８ｃに示される詳細な図示参照）。ゆえに、ある種の許容範囲の中で、逸脱する光線が前記管状体５５２によって吸収されるので、平行に配置される光線だけが前記干渉フィルタ５５３に達する。
【０１４６】
前記光ディストリビュータデバイス５４２の前記底面５４５上に配置される前記ＬＥＤ光源５４１の好ましい実施形態の一変形例は、図８ｅ及び図８ｆにかかる断面図に示される。この変形例において、収束レンズ５９０は、干渉フィルタ５５３の入力側に配置され、前記収束レンズは、前記干渉フィルタ５５３内に入るためのＬＥＤ５４８によって発出された光を平行に配置し、好ましくは非球面の発散レンズ５９１が、前記光ディストリビュータデバイス５４２に入る放射を広げるために前記干渉フィルタ５５３の出力側に配置されてもよい。
【０１４７】
好ましくは、前記光ディストリビュータデバイス５４２の内表面ができるだけ均質に照明されるように光線は広げられる（図８ｆの周縁光線Ｓ１、Ｓ２参照）。特に好ましくは、図８ｅ及び図８ｆに示されるような矩形の光ディストリビュータデバイス５４２の場合、前記底面５４５の反対側に位置する前記表面５４４は、できるだけ大きい面積にわたって照明されるが、前記外側面５４３は直接照明されない。対称型発散レンズ５９１の場合、光線は円錐形に発出し、その結果、前記ＬＥＤ光源５４１の反対側に直接位置する前記光ディストリビュータデバイスの前記表面５４４は、実質的に円形の様式で照明される（図８ｆ参照（左の周縁光線Ｓ３、Ｓ４からの第２ＬＥＤ光源））。ほとんど均一な量の光が全ての出口窓５４７における前記光ディストリビュータデバイス５４２の各ＬＥＤ光源５４１から発出することを可能にするために、非球面発散レンズ５９１によってできるだけ均質に前記表面５４４全体を照明することは有利である（図８ｆ参照（左の周縁光線Ｓ１、Ｓ２からの第１ＬＥＤ光源））。図８ｆに示される図において最も右の前記ＬＥＤ光源５４１は発散レンズを有さず、その結果、この場合、平行の光線束が前記光ディストリビュータデバイス５４２に入る。この場合、反対側に直接位置する前記表面５４４が、より良好な光分配を達成するために、波形をつけられ、場合によっては鏡面化される（mirrored）ように設計されている場合が有利である。
【０１４８】
本発明にかかる、一方で前記光ディストリビュータデバイス５４２と個別の前記キュベット２０１と間の、及び他方で前記キュベット２０１と前記検出ユニット５５０の前記フォトダイオード５５１との間の最適ビーム誘導のために、チャネル状フィードスルー５７８は、各キュベット２０１の前記入口窓２０２の入口側及び前記出口窓２０３の出口側上の前記キュベット収納部５７９の壁に配置され、前記フィードスルーは、前記光ディストリビュータデバイス５４２から発出する入口放射の望ましくない放射成分Ｕ１と前記キュベット２０１から発出する測定放射の望ましくない放射成分Ｕ２とを除去する役割を果たす取付部品又は変性物（modification）を有する。
【０１４９】
例えば、図８ｉに示される実施形態の変形例によれば、前記キュベット収納部５７９内の前記チャネル状フィードスルー５７８の各々は、孔の長さより直径が小さい平滑表面を有するチャネル５９４として設計されてもよく、したがって、前記フォトダイオード５５１へ向かう途中の前記望ましくない放射成分Ｕ１、Ｕ２を選別することができる。
【０１５０】
好ましい一変形例において、図８ｈに示されるように、前記チャネル状フィードスルー５７８は、前記望ましくない放射成分Ｕ１、Ｕ２が消えるクリアランス５９３又は空隙を有してもよい。
【０１５１】
特に有利な一変形例によれば、図８ｇに示されるように、前記チャネル状フィードスルー５７８は、放射軸からあまりに大きな角度の偏差を有する望ましくない放射成分Ｕ１、Ｕ２が阻止されるか又は吸収される溝付き又は歯付き構造５９２を有してもよい。この変形例は、全てのキュベット位置に沿って延びる単一の構成要素において安価に製造され得るが、ねじが切られた孔によって前記溝付き構造５９２を実現することが可能である。
【０１５２】
光学測定ユニットにおける光を誘導すること又は方向づけることは、以下の要件を満たすために複数のステップで起きる。
【０１５３】
第１ステップにおいて、前記ＬＥＤ５４８からの空間的に広く発出された光は、ＴＩＲレンズ５４９又は放物面鏡によって集められ、平行にされ、前記光ディストリビュータデバイス５４２の内部の方へ方向づけられる。別の場合、図８ｅに示されるように、前記ＬＥＤ５４８は、できるだけ平行の様式で前記ＬＥＤ５４８からの光を配置する前記収束レンズ５９０の焦点に配置されてもよい。
【０１５４】
（所望による）第２ステップにおいて、ＴＩＲレンズを使用する場合、充分に平行にされなかった光の成分は、前記管状体５５２又は他の管状素子によってさらに進行することが阻止される。
【０１５５】
第３ステップにおいて、光学バンドパスフィルタ、例えば干渉フィルタ５５３が、あらかじめ規定された狭帯域単色光を得るために提供される。干渉フィルタ５５３から発出する放射を適切に広げるために、発散レンズ５９１が前記干渉フィルタ５５３の下流に所望により配置されてもよい。
【０１５６】
第４ステップにおいて、前記光ディストリビュータデバイス５４２の内部において、個別の前記ＬＥＤ光源５４１によって生成される光は、できるだけ均質に分配され、個別の前記キュベット２０１内に方向づけられる。このために、実質的に立方体状の前記光ディストリビュータデバイス５４２は、拡散反射表面５４３が前記出口開口部５４７の反対側に配置されるように設計され、前記入口開口部及び前記出口開口部を除いて、前記内表面の残りは、拡散反射するように及び／又は鏡面化するように設計される。好ましくは、前記上面は波形構造５４４（図８ｂ参照）を有し、他の内表面は好ましくは平坦であり、その結果、およそ３４０ｎｍ〜８００ｎｍのスペクトル範囲にわたる光が、できるだけ効果的に拡散又は反射される。光が前記キュベット２０１の前記入口窓２０２に直接通過し得る前記出口開口部５４７が、前記光ディストリビュータデバイス５４２の後方壁に配置される。
【０１５７】
第５ステップにおいて、前記キュベット２０１の内部に方向づけられる光線束は、所望により前記光ディストリビュータデバイス５４２と前記キュベット２０１との間のダイヤフラムの中間挿入によって、フィードスルー５７８によって発生する。
【０１５８】
第６ステップにおいて、測定放射は、所望によりダイヤフラムの中間挿入によって、前記キュベット２０１の前記出口窓２０３から前記検出ユニット５５０の前記フォトダイオード５５１の方へ方向づけられる。
【０１５９】
本発明によれば、モニタリング又は基準検出器５７５は、前記光ディストリビュータデバイス５４２の壁、例えば後方壁に配置される貫通開口部又はピンホールダイヤフラム５７６の出口側において、前記光ディストリビュータデバイス５４２上に配置され、前記モニタリング又は基準検出器によって、いかなる時でも測定放射の変動を検出することが可能である。基準検出器５７５と共に、ピンホールダイヤフラム５７６は、各キュベット２０１に割り当てられてもよい。各キュベット２０１が参照フォトダイオードに割り当てられる場合、これらは、好ましくは、前記光ディストリビュータデバイス５４２の前記出口開口部５４７に位置する。基準検出器５７５と共に、わずか二つ又は三つのピンホールダイヤフラム５７６を前記光ディストリビュータデバイス５４２内に提供することも可能である。
【０１６０】
図７ａ／ｂに示されるように、前記据え置き型キュベットアレイ２００は、別々の光ディストリビュータデバイス５４２が各セグメント２１０に固定して割り当てられる複数のセクションに分割又は分離されてもよい。
【０１６１】
各セグメント２１０は、前記セグメントの全長にわたって延び、且つ例えば異なる波長（λ１〜λ１６）の光を有する最高で１６の光学チャネルのためのＬＥＤ光源５４１のための２０超の設置位置を有する一般的な光ディストリビュータデバイス５４２に割り当てられる。前記ＬＥＤ光源５４１の個別のＬＥＤは、好ましくは、例えばアルミニウム製の共通のプリント回路板５８２上にＬＥＤアレイの形態で配置されてもよい。強度を増加させるために、隣接する設置位置を同一波長のＬＥＤ光源に適合させてもよい。前記光ディストリビュータデバイス５４２に隣接する各キュベット２０１の前部入口窓２０２の領域内において、前記光ディストリビュータデバイス５４２は、前記ＬＥＤによって生成される光が前記キュベット２０１の内部に前記入口窓２０２を通して照射される円形開口部、いわゆる前記出口開口部５４７を有する。前記出口開口部５４７と前記キュベット２０１における前記入口窓２０２との間の前記キュベット収納部５７９内の前記フィードスルー５７８は、図８ｄに示されるように漏斗形でもよく、所望によりダイヤフラムを含んでもよい。
【０１６２】
したがって、前記キュベット収納部５７９内の前記光学フィードスルー５７８は、平滑表面（図８ｉ）、溝付き若しくは歯付き構造５９２（図８ｇ）又は前記チャネル内に位置する空隙若しくはクリアランス５９３（図８ｈ）を有するチャネル５９４として、漏斗形様式（図８ｄ）で、互いに独立して、前記キュベット２０１の前記入口窓２０２及び前記出口窓２０３の両側に設計されてもよい。
【０１６３】
図８ｅに示されるように、望ましくない散乱放射を除去するために、前記キュベット収納部５７９内で異なる構造（前記キュベット２０１の入口側の放射状クリアランス５９３及び前記キュベット２０１の出口側の溝付き構造５９２）を組み合わせてもよい。
【０１６４】
好ましくは、前記キュベット収納部５７９内の前記チャネル状フィードスルー５７８の壁は、光吸収材料で作製されるか、又はそのような材料でコーティングされる。
【０１６５】
前記内壁上の複数の散乱及び反射によって前記光ディストリビュータデバイス５４２内で光を分配することによって、前記ＬＥＤ光源５４１の各光学チャネルからの光は、前記円形出口開口部５４７を通過して各関連キュベット２０１の前記入口窓２０２内に入る。
【０１６６】
前記キュベット２０１を通して伝送される光の強度Ｉは、前記キュベット２０１の前記後部出口窓２０３の後に固定して各々配置されるフォトダイオード５５１（一つのキュベットにつき少なくとも一つのフォトダイオード）の据え置き型アレイによって測定され、前記出口窓は、光ディストリビュータデバイス５４２から離れている。
【０１６７】
所望により、比濁分析散乱光測定を実施するために、第２フォトダイオードは、例えば連続ビーム路から９０°回転した角度で各キュベット２０１上に配置されてもよい。
【０１６８】
前記ＬＥＤ光源５４１の一定の周囲温度を確保するために、例えばペルチェ構成要素によって温度制御（冷却及び加熱の可能性）される固体アルミニウムブロック５８３が、前記ＬＥＤ光源５４１の前記プリント回路板５８２上に載置される。
【０１６９】
図９に模式的に示される前記光学測定ユニット５００のための電子機器は、複数のプリント回路板上に分配され、且つそれらの機能に従って前記据え置き型キュベットアレイ２００（矢印参照）上に幾何学的に配置される複数の回路ユニットからなる。
【０１７０】
ここに示された例において、前記伝送ユニット５８０の前記プリント回路板は、特定の波長を有する特定の光源（ＬＥＤ５４８）に各々割り当てられる１６の並列の電流源５８１を含む。前記電流源５８１は、長さ及び強度に関する所望の電流パルスが前記光パルスについて設定され得るように、光学制御器（５８４）によって電流強度及びパルス幅に関して調節されてもよい。ＬＥＤ電源電圧は、各ＬＥＤチャネルのために個別に調節されてもよい。温度制御目的のために、前記伝送ユニット５８０の前記回路板は、冷却フィン５７７を有するアルミニウムブロック５８３（図７ａ参照）にネジでとめられ、例えば２９℃〜４１℃の間の設定可能温度にペルチェ素子によって調節される。したがって、電流源５８１の熱ドリフトは最小減に抑えられる。前記電流源５８１内で生じる電力損失は、時間的連続的作動によって均等にされる。常に一つの電流源５８１だけが単位時間当たりで活性化され、したがって、また、常に、特定の、あらかじめ規定された波長を有する光だけが生成される。
【０１７１】
実際の前記光源は、前記所望の１６の波長を有する１６の選択されたＬＥＤ５４８によって、別々の冷却されたアルミニウムプリント回路板５８２上に実現される。前記アルミニウムプリント回路板５８２は、前記ＬＥＤのより良好な熱結合のために用いられ、前記アルミニウムブロック５８３にネジでとめられ、したがって、一定の温度（例えば、＋３７℃）でも操作される。異なるパルス長にもかかわらず、前記ＬＥＤは、一定の平均温度を有し、したがって、低スペクトルシフトも生成する。
【０１７２】
前記ＬＥＤを有する前記アルミニウムプリント回路板５８２は、前記光ディストリビュータデバイス５４２内への光の最良の可能な結合を保証するために、前記光ディストリビュータデバイス５４２（図７ａ参照）上に直接配置される。前記ＬＥＤ５４８からの光は、まず、ＴＩＲレンズ５４９及び管状体５５２を介して平行に配向され、光学フィルタ５５３を介してスペクトル的に濾光され、次いで、前記光ディストリビュータデバイス５４２の内部においてできるだけ均一に拡散的に分配され、その結果、光は、１６の隣接する出口開口部５４７における前記据え置き型キュベットアレイの前記１６のキュベット２０１に結合され得る（図９の矢印２００参照）。
【０１７３】
さらなるプリント回路板５８５は、ＬＥＤ５４８によって生成される光を、それがそれぞれの前記キュベットを通過する前に検出する最高で１６のモニタリング又は参照フォトダイオード５７５を備えている。しかし、２つの大域モニタリング又は参照フォトダイオード５７５だけを用いてもよい。この場合、光は、各キュベットの前で直接測定されず、むしろ前記光ディストリビュータデバイス５４２の複数の適切なポイントで測定される。一定の幾何学的条件のため、各キュベットの前の光は、形状因子を活用して算出され得る。
【０１７４】
前記検知器ユニット５５０の前記プリント回路板５８６は、前記キュベットアレイ２００のキュベットの出口側に位置する。このプリント回路板は、前記キュベット２０１から発出する伝送光のための１６のフォトダイオード５５１を含む。各キュベットについて、前記検知器ユニットは、伝送光及びモニタリング又は参照光のための２つの関連する前記フォトダイオード５５１、５７５の２つのアナログ値を処理する。前記散乱光測定（比濁分析）のために、第３アナログ値は、前記側に配置されるフォトダイオードによって各キュベットから検出され得るが、その信号路は、透明性の理由で図９に示されない。
【０１７５】
前記フォトダイオード５５１、５７５から開始する前記二つの信号路は、二つの１６：１マルチプレクサ５８７、反転器、積分器及びＡＤＣによって同期処理され、デジタル測定値に変換される。前記マルチプレクサ５８７は、例えば１６キュベットチャネルを選択することと、構成可能な順序で時間的に連続してこれらの間を切り替えることとを可能にする。
【０１７６】
前記据え置き型キュベットアレイ２００が分割される場合、及び別々の光ディストリビュータデバイス５４２が各セグメント２１０に固定して割り当てられる場合（図７ａ／ｂ参照）、追加的なプリント回路板、すなわち、前記ＬＥＤ５８２のためのプリント回路板、前記モニタリング又は参照ダイオード５７５のためのプリント回路板、及び所望により前記検知器ユニット５８６のためのプリント回路板が前記伝送ユニット５８０のために用いられ、前記プリント回路板は破線で示される。例えば、９６のキュベット２０１が前記据え置き型キュベットアレイ２００内で配置される場合、六つの別々の光ディストリビュータデバイス５４２が提供されてもよく、各々は、固定して割り当てられた前記キュベット２０１に対する１６の出口開口部を有する。
【０１７７】
前記光学測定ユニット５００のための中央のプリント回路板５８４は、前記光学制御器を備えている。前記光学制御ユニットは、状態機械としてのプログラム可能論理回路（ＦＰＧＡ）によって実現され、前記伝送ユニット５８０及び前記検知器ユニット５８６を同時に操作することができる。正しい時間系列を生成するために、個別の光測定は、光測定及び暗測定に分類され、構成メモリにおいてラインごとに異なってパラメータ化され得る。状態機械は、順にこれらの構成ラインによって作動し、ラインをスキップすることも可能である。光測定と暗測定との間の区別は、前記所望のキュベットチャネル及び前記光源のように、前記構成ラインにおけるフラグによって規定される。前記構成ラインは、所望の遅滞設定、電流強度及びパルス長も含み、また、参照フォトダイオード、ＬＥＤ電源電圧、オーバーサンプリング設定値及び平均設定値並びに持続期間の選択も含む。
【０１７８】
前記検知器ユニット５８６は、前記伝送ユニット５８０と同期する様式で作動し、平均設定値又はオーバーサンプリング設定値を有する大域パラメータによって設定され得る。光信号が積分される所望の積分時間は、前記構成ラインからも読み出される。ここで、大域パラメータによって積分器及び積分の傾きのための遅延時間を選択することも可能であり、その結果、したがって、測定信号の設定時間及び積分速度を切り替えることができる。
【０１７９】
したがって、アナログ測定値は、前記マルチプレクサ５８７を介して相互インピーダンス増幅器を有する対応する前記フォトダイオード５５１から選択され、反転器及び積分器及び所望により存在する対数増幅器によって測定され、オーバーサンプリングの有無にかかわらず高解像度ＡＤＣ測定によってデジタル化される。最終的に、散乱光測定も行われる場合、三つのアナログ測定値（伝送光、モニタリング又は参照光、散乱光）は、三つのＡＤＣによって同時にデジタル化され、未加工の測定値としてラインごとに前記内部メモリに格納される。伝送光及びモニタリング又は参照光及び所望により散乱光の測定は、同時に行われることが必須である。
【０１８０】
前記内部メモリは、全ての未加工データを含み、周期的にソフトウェアによって評価プロセッサによって読み取られ、変換アルゴリズムによって最終的測定値に変換される。前記変換は、暗値及び光値、並びに、さらに、試薬を混合した前後のＩ０測定及びＩ１測定を考慮に入れる。前記測定値の変化を連続的測定によって経時的に検出することも可能である。前記測定が周期的に行われ、設定された持続期間に従って反復可能な測定サイクルを生じさせることが必須である。
【０１８１】
各キュベットについて、算出されたデータは、定義データパケットに詰められ、ローカルイーサネットインターフェースによって主コンピュータ５８８に伝送される。このデータ整理によって、前記光学測定ユニット５００の前記キュベットアレイ２００の全てのキュベットを処理し、前記主コンピュータ５８８に移送することが可能である。
【０１８２】
前記測定方法において、高サンプリング周波数（＞１Ｈｚ）で各キュベットについて急速に連続的にＩ又はＩ０を測定することが可能である。前記検出ユニット５００の複数のＬＥＤ光源５４１及びフォトダイオード５５１を作動させ且つ読み込むことの各種可能性がある。
【０１８３】
個別の前記ＬＥＤ光源５４１のための周期的作動信号は、用いられる測定モードのためのキュベット及び波長の各組み合わせについて、パルス持続期間及び積分持続期間及び、さらに、用いられる電流レベルに関して規定され、作動の間は変化させない。
【０１８４】
示された前記例において、１６のＬＥＤ光源５４１の作動は、１６の別々の電流源５８１及び関連のハードウェアを介して生じる。前記ＬＥＤ光源５４１の各スペクトルチャネルに対する各キュベットの曝露、及び用いられる積分時間は、個別に規定される（１６×１６の組み合わせ）。個別の前記ＬＥＤは（又は、強度を増加させるために、いくつかの位置において、複数のＬＥＤも）、各々が一回の測定サイクルの経過において一つの光パルスを順次発出し、前記光パルスは、前記光ディストリビュータデバイス５４２の内部の内壁上で複数回反射され、最終的に１６の前記出口開口部５４７を通して１６の関連する前記キュベット２０１に達する（図８ａ参照）。
【０１８５】
各種測定モードが以下のように提供される。
モード１：一定の積分時間と可変の電流強度及びパルス持続期間（２５６回のフラッシュ）のダイナミックフラッシングＬＥＤ信号の検出
モード２：可変積分時間（２５６回のＬＥＤ作動）及び可変電流強度の静的ＬＥＤ信号の検出
モード３：可変積分時間（１６回のＬＥＤ作動）の静的ＬＥＤ信号の検出
前記測定は、キュベット及び波長の各組み合わせについて個別に行われ、一つの光パルスは、モード１及びモード２における各測定ポイントについて生成される。
【０１８６】
図１０ａに示されるように、個別の前記ＬＥＤ光源５４１のスペクトルチャネル（λ１．．．λ１６）は、モード１及びモード２における設定順序で活性化され、非活性化される。得られた光フラッシュは、前記マルチプレクサ５８７によって選択された前記フォトダイオード５５１によって検出され、測定される。全ての前記スペクトルチャネルを通した後、前記センサをキュベット位置Ｋ１からキュベット位置Ｋ２にわたって変化させ、後者のために必要とされる光フラッシュを同じ順序で生成する。全ての１６のキュベット位置（すなわち、１６×１６の光フラッシュ）を完全に通した後、一つのサンプリングが完了し、次の一つを開始することができる。このプロセスによって、１秒当たり最高で四つのサンプリングを達成することができる。モード１及びモード２において、交互に暗測定及び光測定を順々に実施し、その結果、一つのサンプリングにつき合計で５１２の個別測定が実施される。
【０１８７】
したがって、モード１及びモード２にかかる測定方法は、個別の前記ＬＥＤ光源５４１のスペクトルチャネルλ１．．．λｎが、いずれの場合においても第１キュベット位置Ｋ１に配置される前記フォトダイオード５５１が検出されるあらかじめ規定された順序で活性化され、非活性化されること、及び前記第１キュベット位置Ｋ１における全てのスペクトルチャネルを通った後、次のキュベット位置Ｋ２への切り換えが起こること、を特徴とする。測定モード１又は測定モード２における一回のサイクルの持続時間は、０．２５秒以上である。
【０１８８】
図１０ｂに模式的に示される測定モード３において、前記ＬＥＤ光源５４１は、モード１又はモード２とは異なる順序で切り替えられる。
【０１８９】
各ＬＥＤ光源５４１又は各スペクトルチャネルは、（一点鎖線によって示される）前記サイクルにおいて一回だけ切り替えられ、その後、これらの個別測定の間で暗測定を行うことなく、全ての１６のキュベットを順々に測定する。前記第１キュベットＫ１は、遅滞を伴って測定され、その結果、前記検知器ユニット５５０の関連する前記フォトダイオード５５１には、整定する充分な時間がある。他のキュベットＫ２〜Ｋ１６は、いかなる追加的な整定時間なしで、連続して、より急速に測定され得る。
【０１９０】
一回のサイクルの中で、各ＬＥＤは一回だけ切り替えられ、いずれの場合においても全ての１６のキュベットが測定される。暗測定が必要である場合、例えば１６の前記キュベットを測定するためのサイクルの開始時又は終了時に、暗値を一回測定する。
【０１９１】
１６の波長又は１６のスペクトルチャネル（λ１．．．λ１６）及び１６のキュベット位置の場合、１６×１６の光測定が必要とされる。１６の暗測定（一回のサイクルにつき一回）を加える場合、それによって２７２の個別測定となる。測定モード３における一回のサイクルの持続時間は、０．５秒以上である。
【０１９２】
モード３にかかる測定方法は、第１ＬＥＤ光源５４１のスペクトルチャネルλ１が活性化されることを特徴とするが、キュベット位置Ｋ１．．．Ｋｍに配置される前記フォトダイオード５５１は、あらかじめ規定された順序で検出され、全ての前記キュベット位置Ｋ１．．．Ｋｍを通った後、次のＬＥＤ光源５４１の次のスペクトルチャネルλ２が活性化される。
【０１９３】
モード３の長所：
前記フォトダイオードのために全体的により少ない測定及びより少ない整定時間が必要とされるので、モード３は、モード１及びモード２において交互の様式で実施される５１２の暗／光測定よりも全体的に速い。
【０１９４】
前記キュベットＫ１の最初の光測定の前にのみ前記フォトダイオードの整定時間を考慮に入れる必要があり、残りの１５のキュベットＫ２〜Ｋ１６は、その直後に続くことが可能である。
【０１９５】
ゆえに、全体的に、モード１又はモード２と比較して、一回のサイクルにつき非常により短いサンプリング時間が達成される。
【０１９６】
試料及び試薬を混合するために、混合器ユニットは、全体として前記キュベットアレイ２００に、好ましくはキュベット２０１の個別の群に割り当てられる。前記混合器ユニットは、例えば、回転又は振動で設定することが可能であり、且つ試料及び試薬を混合するためにそれぞれの前記キュベット内に降下させることが可能なピペット針又は中空針によって実現されてもよい。前記混合器ユニットを、冒頭部で引用されたＷＯ９９／０４６６０１Ａ１にかかる撹拌機構によって実現することも可能であった。
【０１９７】
以下でさらに詳細に記載される前記キュベット洗浄ユニットは、試料及び試薬を混合するためにそれぞれの前記キュベット内に降下させ得る撹拌素子を有してもよい。
【０１９８】
図１１に示される前記キュベット洗浄ユニット６００は、マウント６０１を介して前記レール１１２（図４参照）に沿ってｘ方向に移動可能に設計されている。前記キュベットアレイ２００の前記キュベット２０１内に前記洗浄素子６１０又は前記乾燥プランジャ６２０を導入するために、前記マウント６０１において導かれる、垂直に方向づけられたレール部分６０３によって、前記ユニット６００のヘッド６０２をｚ方向に上下に移動させることが可能である。前記ヘッド６０２において導かれ、且つ例えば四つの乾燥プランジャ６２０及び、さらに、洗浄素子６１０を運ぶ調整素子６０４によって、ｙ方向の変位によって洗浄位置から乾燥位置への切り換えが起こる可能性がある。一つだけ又はいくつかのキュベット２０１が同時に洗浄されるように、前記洗浄素子６１０及び前記乾燥プランジャ６２０を運ぶ個別のフィンガ６０５を（矢印６９１によって示されるように）上方へ旋回させることが可能である。
【０１９９】
図１２は、拡大断面図において、概略的参照符号７００によって示され、且つ図３〜図５並びに図６ａ及び図６ｂに異なる位置で示される、実質的に同様に構築された針洗浄ユニット７００、７００ａ１、７００ａ２、７００ｂ１、７００ｂ２に相当する針洗浄ユニットの構造と、中空針３０７と共にピペット操作モジュールとを示し、前記ピペット操作モジュールは、概略的参照符号３０１によって示され、図３〜図５並びに図６ａ及び図６ｂにおいて異なる位置で示される実質的に同様に構築されたピペット操作モジュール３０１１、３０１２、３０１ａ１、３０１ａ２、３０１ｂ１、３０１ｂ２に相当する。前記ピペット操作モジュール３０１の前記中空針３０７は、針洗浄ユニット７００のハウジング７１０内の収容開口部７１１を通して導入され、システム液７１２で前記中空針３０７の内腔を同時に洗浄することが可能であり、横方向洗浄ノズル７１３を介して環状チャンバ７１５から供給される洗浄液７１４で前記針の外側を洗浄することが可能である。前記針洗浄ユニット７００の下部から洗浄溶液を繰り返し吸引し、放出することによって前記中空針３０７の内側及び外側を洗浄するために、洗浄溶液を、放射状入口７１６を通して供給することが可能であり、次いで抽出開口部７１７を通して空にすることが可能である。
【０２００】
図１３は、部分的に切り取られたハウジング８９２及びその中に配置されるキュベット２０１を有する前記分析器１００の前記直線的キュベットアレイ２００の拡大された詳細を示し、前記キュベットには、あらかじめ規定可能な測定温度を設定するために温度制御ユニット８００の加熱ホイル８９１が接触し、前記温度制御ユニットの電気接触ピン８９３は、前記ハウジング８９２から出現する。さらなる電気接触ピン８９４が、温度センサに接触するために提供されてもよい。前記キュベット２０１は、底部に近い領域内に配置され且つ好ましくは互いに平面平行で配置される、側面における測定窓を有し、図示された例では入口窓及び出口窓２０２、２０３（出口窓は見えない）を有し、前記測定窓は、入口放射及び出口放射、又は前記光学測定ユニット５００の測定放射に対して透過的である。前記キュベット２０１の前記入口窓及び前記出口窓２０２、２０３の領域内において、前記ハウジング８９２は、対応する開口部８９５を有する。個別の前記接続ピン８９３、８９４は、対応する接触開口部内にラッチする。ラッチ素子８９６が前記ハウジング８９２の底部で一体に形成され、前記ラッチ素子は、前記キュベットアレイ２００を取り付けるために支持素子内にラッチする。
【０２０１】
図１４は、前記中空針３０７が、精密ピストンポンプ３２５、好ましくはステッパモータによって駆動される容積式ポンプ（希釈器）に、脱ガスされた液体が充填された圧力伝達チャネル７１２を介して接続されるピペット操作モジュール３０１の流体回路図を示す。前記容積式ポンプは、例えば脱ガス脱イオン水を、ソレノイド弁３２３を介して補充され得るか、又は加圧され得る貯蔵容器３２２から洗浄ポンプ３２１を介して運ぶ、システム液のための供給ユニット３２０にソレノイド弁３２６を介して接続される追加的な液体接続部を側部有する。
【０２０２】
故障を検出するために、前記圧力伝達チャネル７１２は、前記ピペット操作モジュール３０１の近くに、例えば前記中空針３０７の閉塞を検出するために評価制御ユニット（図示せず）に接続される圧力センサ３２４へのさらなる接続部を有する。
【０２０３】
ピペット操作プロセスの記載
前記ピペット操作モジュール３０１を用いて規定量の液体を移送するために、まず、ピペット操作モジュール３０１を第１容器に水平方向で移動し、５μＬの空気（スペーサ）を前記中空針３０７の先端部内に吸引し、前記中空針３０７を前記第１容器の液体表面の方向に降下させる。充分であるが余剰でない深さの前記中空針３０７の漬浸を確保するために、例えば容量性検出原理を用いる液体表面検出デバイス（図示せず）からの信号によって、前記中空針３０７の下方向の移動を漬浸の規定深さで停止させる。μＬの範囲の高精度で規定量の液体を吸引するために、次いで、図１４に示される前記容積式ポンプ（希釈器）の作業ピストンを下方向に移動させることによって前記ピペット操作モジュール３０１の前記中空針３０７内に負圧を生成し、それによって対応する量の液体を第１容器から吸引する。次いで、分離空気泡（スペーサ）によって前記システム液から分離される前記吸引液体と共に、前記中空針３０７を第２容器に移動させ、次いで前記プロセスを逆に行い、前記吸引液体を、前記中空針３０７の先端部を通して前記第２容器内に分注する。少なくともピペット操作対象の異なる液体を伴う二つのピペット操作プロセスの間、針洗浄ユニット７００（図１２参照）内で前記中空針３０１の内部及び外部洗浄が常に行われる。
【０２０４】
図１５は、前記ピペット操作モジュール３０１の前記中空針３０７をその中に降下させた図１２にかかる針洗浄ユニット７００の流体回路図を示す。前記針洗浄ユニットの前記ハウジング７１０は、複数の同心状に方向づけられた内側洗浄ノズル７１３のための媒体供給源として作動し、且つ洗浄液（例えば、脱イオン水）のための供給ユニット７１９及び乾燥空気のための供給ユニット７２７にそれぞれのソレノイド弁を介して接続される、同心状に延びる環状チャンバ７１５を上部領域内に有する。
【０２０５】
前記針洗浄ユニット７００の前記ハウジング７１０の半ばの高さに放射状に配置される入口７１６は、同様にソレノイド弁に接続され、単に供給ユニット７２３から界面活性剤含有洗浄溶液を供給する役割を果たす。
【０２０６】
洗浄液のための前記供給ユニット７１９及び洗浄溶液のための前記供給ユニット７２３は、各々が、ソレノイド弁７２２、７２６を介して各々補充され得るか又は加圧され得るそれぞれの前記貯蔵容器７２１、７２５から界面活性剤含有洗浄溶液又は洗浄液を運ぶポンプ７２０、７２４を有する。空気のための前記供給ユニット７２７は、圧縮空気を供給するための空気ポンプ７２８及び所望により乾燥手段（図示せず）を有する。
【０２０７】
前記針洗浄ユニット７００の底部に位置する前記抽出開口部７１７は、真空下にあり、且つソレノイド弁を介して回収コンテナ７３０に接続される真空ポンプ７３１への接続部を前記液体の上のガス空間内において有する回収コンテナ７３０から実質的になる廃水回収ユニット７２９にソレノイド弁７１８を介して接続される。回収された廃水を、前記回収コンテナ７３０の底部においてソレノイド弁７３２を介して放出することが可能であり、さらなる廃水処理に供することが可能である。
【０２０８】
針洗浄プロセスの記載
前記ピペット操作モジュール３０１の前記中空針３０７を洗浄するための典型的なプロセスにおいて、まず、ピペット操作モジュール３０１を水平に前記針洗浄ユニット７００へ移動させ、前記洗浄チャンバの下方保持位置に降下させる。前記中空針３０７を洗浄する際に生成される全ての廃水を、底部に位置する前記抽出開口部７１７を介して吸引し、回収し、所望により後処理に供する。次いで、針先端部の中及び上に位置する残存量の最後にピペット操作された液体を、図１４に示される前記中空針３０７の前記精密ピストンポンプ３２５を介して空にし、吸引する。最後に、降下させた前記中空針３０７を、図１４に示されるシステム液のための前記供給ユニット３２０によって後ろから洗浄する。
【０２０９】
次のステップ（前記抽出開口部７１７における前記ソレノイド弁７１８は閉じる）において、規定体積の界面活性剤含有洗浄溶液を、前記針洗浄ユニット７００の前記ハウジング７１０内の前記入口７１６を通して導入し、その結果、下部におけるチャンバは規定レベルの洗浄溶液で充満する。前記針の外的湿潤が前記洗浄溶液内の漬浸によって起き得、且つ前記洗浄溶液が前記針内部に吸引される結果として前記中空針３０７の内的湿潤が起き得るまで、前記ピペット操作モジュール３０１の前記中空針３０７を降下させる。
次いで、吸引された前記洗浄溶液を再び放出し、前記洗浄効果を向上させるために前記洗浄溶液を吸引し、放出するプロセスを複数回繰り返すことが可能である。
【０２１０】
最終ステップにおいて、混入した洗浄溶液を吸引し、前記中空針３０７の内部をシステム液（例えば、脱ガス脱イオン化水）で洗浄し、一方で前記中空針３０７の外側を上部に位置する同心状に配置された前記洗浄ノズル７１３によって前記供給源ユニット７１９から洗浄液で同時に洗浄し、前記洗浄効果を向上させるために前記中空針３０７の先端部を底部から上方へ移動させる。
【０２１１】
内側及び外側の同時洗浄が完了すると、前記中空針３０７を下方の保持位置内に戻って移動させ、前記洗浄ノズル７１３への媒体供給を圧縮空気のための前記供給ユニット７２７に切り替え、前記中空針３０７の先端部が底部から上方へ再び移動し、その結果、粘着性水滴を針表面から迅速に除去することができる。次いで、前記中空針３０７を、前記針洗浄ユニット７００から移動させることが可能であり、分離空気スペーサ（５μＬ）を吸引した後、ピペット操作のための準備が再び完了する。
【０２１２】
図１６は、流体回路図、並びに洗浄素子６１０及び乾燥プランジャ６２０（図９も参照のこと）と共に前記調整素子６０４にヒンジ接続される前記キュベット洗浄ステーション６００のフィンガ６０５の長手方向セクションを示し、図１４に示されるユニットと機能的に同一及び／又は構造的に同一な図１３に関する図の記載における前記供給ユニット７１９（洗浄液）、７２３（洗浄溶液）、７２７（空気）及び７２９（廃水）から、前記供給ユニット６３０（洗浄液（rinsing liquid））、６３４（洗浄溶液（washing solution））及び６３８（空気）の記載、並びに、さらに、前記廃水回収ユニット６４０の記載を得ることが可能である。
【０２１３】
洗浄対象の直線的キュベットアレイのキュベット２０１内に、水平及び垂直の並進移動によって、前記洗浄素子６１０及び、さらに、前記キュベット洗浄ステーション６００の前記フィンガ６０５の前記乾燥プランジャ６２０を順々に降下させることが可能であり、前記キュベット２０１内に降下させた後、各場合において、前記内側キュベット壁に沿って洗浄媒体の制御された流れを可能にするために、１ｍｍ未満の周囲間隙は、前記キュベット２０１の内側と前記洗浄素子又は前記乾燥プランジャとの間でフリーのままとなる。
【０２１４】
前記洗浄素子６１０は、その上端に、前記洗浄プロセスの間における上部キュベットリムと前記フィンガ６０５の下側との間に洗浄媒体のいかなる漏出も阻止するエラストマシール６１１を有する。前記洗浄素子６１０の中央において延び、且つ廃水及び廃気を吸引するように設計されているライザーチャネル６１２のシャフト周辺には、前記キュベットの内側を上から下まで（矢印参照）洗浄することを可能にする環状媒体供給源がある。適切なソレノイド弁を介して、前記洗浄素子６１０に、前記供給ユニット６３４から界面活性剤含有洗浄溶液、前記供給ユニット６３０から洗浄液（例えば、脱イオン水）、又は前記供給ユニット６３８から圧縮空気を装入することが可能であり、これらは、ソレノイド弁を介して前記真空作動廃水回収ユニット６４０に供給されることによって、前記真空作動廃水回収ユニット６４０を介して放出される。前記廃水回収ユニット６４０は、液体よりも上のガス空間において、真空ポンプ６４２への接続部を有する回収コンテナ７３０から実質的になり、真空ポンプ６４２は、ソレノイド弁を介して前記回収コンテナ６４１に接続される。回収された前記廃水を、前記回収コンテナ６４１の底部においてソレノイド弁６４３を介して放出することが可能であり、さらなる廃水処理に供することができる。
【０２１５】
前記乾燥プランジャ６２０は、多孔性通気性材料で作製され、底部までほとんど延びず、前記キュベット２０１内に前記多孔性乾燥プランジャ６２０の壁を通して圧縮空気を供給し、分配する役割を果たす長手方向チャネル６２１を内部に有する。前記乾燥プランジャ６２０は、封止材を有するフィンガ６０５の下側に隣接しないが、降下状態でいくらか突出し、前記キュベット２０１の上部と前記フィンガの下側との間に周囲空気出口間隙（水平矢印参照）を形成する。前記乾燥プランジャ６２０は、前記供給ユニット６３８からの圧縮空気にソレノイド弁を介して接続されてもよい。
【０２１６】
キュベット洗浄プロセスの記載
実際の洗浄のために準備するステップにおいて、前記洗浄素子６１０を洗浄対象の前記キュベット２０１内に降下させ、前記分析後の前記キュベット２０１内に位置する前記試薬／試料混合物を、前記中央ライザーチャネル６１２を介して吸引し、前記廃水回収ユニット６４０に供給する。
【０２１７】
第１洗浄ステップにおいて、前記供給ユニット６３４からの洗浄溶液、前記供給ユニット６３０からの洗浄液、最後に前記供給ユニット６３８からの加圧空気を用いて、フラッシングを行い、前記洗浄効果を向上させるために、前記媒体を用いたこの洗浄順序を複数回繰り返すことが可能である。
【０２１８】
次いで、それでも残留水分を含む洗浄された前記キュベット２０１から前記洗浄素子６１０を持ち上げ、前記フィンガをｙ方向に移動させる。
【０２１９】
第２洗浄ステップにおいて、次いで、前記乾燥プランジャ６２０を前記キュベット２０１内にｚ方向に降下させ、前記供給ユニット６３８からの乾燥圧縮空気を用いて、一定期間、前記キュベットの内側に沿って空気を吹きつけるが、このために必要とされる前記空気は、前記乾燥プランジャ６２０の多孔質体から均一に出て、前記キュベット２０１の内側に沿って底部から上部に通り、前記乾燥プランジャ６２０の軸部で出る。
【実施例】
【０２２０】
図３〜図５に示される前記自動分析器は、例えば以下のように作動する。
【０２２１】
分析の前に、すなわち、分析試料Ｐｘの分析物Ａｘを決定する前に、前記分析器の制御ユニットは、知られた、前もって入力された情報から、前記分析物Ａｘを分析するために必要とされる全てのデータ（分析プロトコル、前記分析試料を含み、且つ前記分析のために必要とされる前記試薬を含む前記容器９２１、９５１ａ、９５１ｂの位置、前記キュベットアレイ２００内においてフリーのキュベット２０１の位置、キュベット温度、測定手順の選択、較正データ、測定アルゴリズム及び評価アルゴリズム）を一緒に持ってくる。
【０２２２】
実施例：単一分析
相１
前記分析の開始時及びその間、前記キュベット２０１に割り当てられる前記温度制御ユニット８００によって、前記分析のために提供される前記キュベット２０１の温度を所定の温度に制御する。
【０２２３】
前記Ｔ字形ピペッタ３００ｂの前記第１ピペット操作モジュール３０１ｂ１によって、所定量の第１分析試料を前記試料貯蔵部９２０内の第１試料容器９２１から取り、Ｔ字形ピペッタ３００ｂによって所定量をフリーなキュベット２０１内に分注する。前記ピペット操作プロセスの後、前記ピペット操作モジュール３０１ｂ１を前記ピペッタ３００ｂの前記第１針洗浄ユニット７００ｂ１内で洗浄し、利用可能とする。
【０２２４】
相２
前記Ｌ字形ピペッタ３００ａのピペット操作モジュール３０１ａ１によって、所定量の第１試薬液体を前記試薬貯蔵部９５０ａ内の第１試薬容器９５１ａから取り、所定量を前記キュベット２０１内にピペット操作する。次いで、前記キュベットに割り当てられた前記混合器ユニット４００のスイッチを短時間（数秒間）入れることによって前記キュベットの前記二つの液体を混合する。前記ピペット操作プロセスの後、前記ピペット操作モジュール３０１ａ１の前記中空針３０７を前記Ｌ字形ピペッタ３００ａの第１針洗浄ユニット７００ａ１内で洗浄し、利用可能とする。
【０２２５】
相３
それぞれの前記分析プロトコルに応じて、前記Ｔ字形ピペッタ３００ｂの前記第２ピペット操作モジュール３０１ｂ２によって、所定量の第２試薬液体を前記試薬貯蔵部９５０ｂ内の試薬容器９５１ｂから取り、前記Ｔ字形ピペッタ３００ｂによって所定量を前記キュベット２０１内に分注する。次いで、前記キュベット２０１に割り当てられた混合器ユニット４００のスイッチを短時間（数秒間）入れることによって前記キュベットの内容物を混合する。前記ピペット操作プロセスの後、前記ピペット操作モジュール３０１ｂ２の前記中空針３０７を前記Ｔ字形ピペッタ３００ｂの前記第２針洗浄ユニット７００ｂ２内で洗浄し、利用可能とする。
【０２２６】
相４
相４は、通常、相２の完了後、前記キュベット２０１における光度測定から開始する。
【０２２７】
前記据え置き型光学測定ユニット５００は、前記キュベット２０１の前記出口窓２０３において発出する測定放射を回収し、前記評価電子機器（図９参照）によって測定値を形成する。
【０２２８】
前記化学反応が前記試料と前記試薬との間で前記キュベット２０１内において起こると共に、規定された時間間隔で測定ポイントを生成することができる。それぞれの前記分析プロトコルに応じて、前記分析物の濃度値を得るために、一つ以上の波長における単一の又は（反応速度測定（kinetic measurement）の場合）時間依存的測定値が得られ、それぞれの前記分析に割り当てられた前もって知られた参照値及び較正値により算出され、表示される。
【０２２９】
それぞれの前記分析及び前記試料の型に応じて、前記測定プロセス（特に反応速度測定の場合）は、数秒から二桁の分の範囲まで非常に異なる時間にわたって延びる可能性がある。
【０２３０】
前記光度測定の完了の直後、前記キュベット２０１を前記キュベット洗浄ユニット６００によって洗浄するために放出する。好ましくは同様に洗浄のために放出された複数の隣接するキュベット２０１と共に前記キュベットを放出した直後、且つ前記移動可能キュベット洗浄ユニット６００が「フリーになった」後、前記キュベット洗浄ユニット６００による前記洗浄プロセスが行われる。洗浄及び乾燥の後、前記キュベット２０１は、次の分析のために利用可能となる。
【０２３１】
実施例：複数の分析
複数の分析を実施する前に、前記試料貯蔵部９２０に前記試料Ｐ１〜Ｐｎを手動で又は自動的に装入する。各試料Ｐｘのために実施される分析Ａ１〜Ａｎの型及び数を前記分析器１００の制御器に入力する。前記試薬貯蔵部９５０ａ、９５０ｂに、実施対象の前記分析のために必要な前記試薬を所望により装入するか又は補充する。
【０２３２】
実施対象の各分析ＰｘＡｘについて、上記の相１〜相４を、いずれの場合においても相１から開始して実施する。
【０２３３】
実施対象の前記分析ＰｘＡｘによって相１及び相３における前記ピペッタ３００ｂが請求されると、後続の分析ＰｘＡｘ＋１又はＰｘ＋１Ａｘの相１は、行われている分析が相１を完了し且つ相２以外である場合にだけ開始することができ、すなわち、「フリーな」キュベット、すなわち他の分析プロセスによって請求されなかったキュベットと同程度に多くの後続の分析を開始することができる。
【０２３４】
冒頭部に記載されている前記システムとは対照的に、本発明にかかる概念によって、測定値が完了すると、依然として進行中の前記分析プロセスの手順に不都合に干渉することなく、キュベットを直ちに洗浄し、新しい試験のために利用可能とすることができるということが可能になる。
【０２３５】
液体媒体を混合し、前記液体媒体の温度を制御するための図１７ａ〜１７ｃに示される組み合わされた前記デバイス８１０は、キュベットアレイ２００の並んだキュベット２０１内に導入された前記液体媒体の温度を制御する役割を果たす。図示の例において、これは直線的据え置き型キュベットアレイ２００である。
【０２３６】
前記キュベットアレイ２００の前記個別のキュベット２０１は、同時にキュベットホルダとしての役割を果たす、例えばアルミニウム製の温度制御可能キュベットブロック８２０内に配置される。前記漏斗形収納部８２３の壁は、最適な熱伝達を確保するために前記キュベット２０１の壁に対して適合する形態を有する。前記キュベットブロック８２０は、前記収納部８２３を含む基部８２１と、横方向の押付け移動によって開かれ得る前部８２２とからなる。
【０２３７】
温度制御デバイス８３０は、前記キュベットブロック８２０、例えば前記基部８２１上に配置され、前記温度制御デバイスは、例えば一つ以上のペルチェ素子８３１及び、さらに、冷却フィン８３２の形態の冷却加熱装置を有する。前記キュベットブロック８３０の温度を調節するために、温度センサ８３３は、前記基部８２１と前記ペルチェ素子８３１との間の収納部内に配置される。
【０２３８】
前記キュベットブロック８２０の開放可能な前記前部８２２上に、冷却加熱装置、例えばペルチェ素子を取り付けるために用いることもできる接続表面８２４を認めることが可能である。前記前部８２２は、前記キュベット２０１内における前記液体媒体の光学測定を可能にするために、前記キュベット２０１の前記測定窓２０２に相当する開口部８２５をさらに有する。
【０２３９】
超音波エネルギーを前記キュベット２０１内に導入することができる、超音波変換器８４０、例えば、厚みモード変換器は、例えば、接着によって、又は前記キュベットの製造の間にそれと共に射出成形することによって、各キュベット２０１の底部２０４に取り付けられる。導入される超音波エネルギーは、（前記キュベットブロック８２０によって温度制御から生じる基部負荷に加えて）、前記液体媒体を混合、及び、さらに、標的とされた加熱の両方のために用いられる。
【０２４０】
前記超音波変換器８４０は、（図１７ｃに詳細に示されるように）ディスク形の圧電性素子８４２と両側に配置された接触電極８４１及び８４３とから実質的になる圧電性厚みモード変換器として設計される。前記キュベット側上の前記電極８４１は、横方向接触片８４４を介して前記下方電極８４３と接触し、これらの位置で三日月形接触領域８４５を形成する。
【０２４１】
各キュベット２０１及びその超音波変換器８４０のために、ばね接触板８４６によって支持される接触ブロック８４７が提供され、前記接触ブロックは四つの接触ばね８４８を有し、その内の二つは三日月形接触面８４５に接触し、その内の二つは前記超音波変換器８４０の前記下方接触電極８４３に接触する。前記キュベット２０１は、前記充填開口部２０７において、前記キュベット２０１が前記接触ばね８４８の圧力とは逆に前記キュベットブロック８２０内で保持される鍔２０５及び、さらに、反対側の停止片２０６を有する。
【０２４２】
前記ばね接触板８４６の端部は、前記キュベットブロック８２０の水平に延びる溝８２６内において挿入され、回路が図１８にさらに詳細に説明される、下向きに突出するデコーダ板８５０に対して支持される。
【０２４３】
図１８は、図１７ａにかかる液体媒体を混合し、前記液体媒体の温度を制御するための前記デバイスの電子作動に関するブロック図を示し、前記ブロック図は、機能性ブロックパーソナルコンピュータ５８８、制御器板８６０、デコーダ板８５０、キュベットブロック８２０及び温度制御回路８６５を含む。
【０２４４】
前記制御器板８６０は、前記プロセッサ８６１としてＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）を有し、前記デコーダ板８５０及び、さらに、前記温度制御回路８６５を制御する役割を果たす。前記パーソナルコンピュータ５８８は、例えば、イーサネットインターフェースを介して、且つ、前記キュベットブロック８２０の前記キュベット２０１の内の一つにおいて行われる混合及び温度制御タスクに応じて、前記制御器板８６０に接続されてもよく、前記制御器板８６０上でファームウェアプログラムを実行する適切な命令を伝送し、さらに、例えば、前記キュベットブロック８２０の温度の制御のための測定温度などの制御データのリターン伝送の役割を果たす。
【０２４５】
キュベット２０１は、関連する前記超音波変換器８４０と共に、それぞれ位置Ｋ１〜Ｋ１６及びＰ１〜Ｐ１６において前記キュベットブロック８２０内に配置され、示された前記例において、温度制御目的のために、それぞれのペルチェ素子８３１は、関連する前記温度センサ８３３と共に位置ＰＥ１〜ＰＥ４及びＴ１〜Ｔ４において提供される。
【０２４６】
したがって、前記温度制御回路８６５は、四つの温度制御ループ８６６を有し、各々は、ペルチェ素子８３１、温度センサ８３３及びＰＩＤ（比例・積分・微分）制御器Ｒ１〜Ｒ４からなり、（温度セットポイントなどのパラメータを受信し、前記温度制御回路８６５から前記制御器板８６０に測定温度を送り返す）データ交換目的のための前記制御器板８６０にインタフェースを介して接続される。
【０２４７】
前記デコーダ板８５０は、同様に、前記制御器板８６０にインタフェースを介して接続され、前記デコーダ板８５０上に実装された前記デコーダ回路８５１及び前記位置Ｓ１〜Ｓ１６における関連する前記光学スイッチ８５７を介して個別の超音波変換器８４０を選択するための制御シグナルと前記発振回路８５２をパラメータ化するための制御シグナルとを制御器板８６０から受信する。前記発振回路８５２は、前記振動子の信号生成の周波数、デューティサイクル、バーストパターン、振幅、相、オン状態及びオフ状態を適合させるための制御シグナルを受信する。前記発振回路８５２は、バースト生成器８５４を介して周波数信号を調節することができる電圧制御発振器８５３（ＶＣＯ）を含む。制御可能前置増幅器８５５及び、さらに、下流増幅器出力ステージ８５６を介して、変調信号の振幅をさらに適合させることができる。最終的な増幅信号は、変圧器によって前記超音波変換器８４０の必要作動電圧に増大され、前記デコーダ回路８５１によって選択されるＳ１〜Ｓ１６におけるそれぞれの前記光学スイッチ８５７を介して前記キュベットブロック８２０上の前記キュベット２０１上の前記１６の圧電性超音波変換器８４０の内の一つに供給される。
【０２４８】
図１９ａの図は、温度制御可能キュベットブロック（図１７ａ参照）内に配置されるキュベット内の試料／試薬混合物の温度を制御するための本発明にかかるプロセスの第１の例を示す。
【０２４９】
温度曲線αは、前記試料／試薬混合物を測定することができる標的温度に時間ｔ２まで達しない温度ＴＢＬに制御されたキュベットブロックのみによる前記試料／試薬混合物の加熱を示す。超音波ブーストが時間Ｍ及びＡ〜Ｃで導入される場合、温度曲線βに示されるように、時間ｔ１において必要標的温度により早く達する。前記キュベットブロックの温度は、実質的に一定の電力ＰＢＬを用いて制御される。
【０２５０】
１）その中に位置する空のキュベットを有する前記キュベットブロックをブロック温度ＴＢＬ（典型的には、３７．０〜３７．５℃）に予熱し、前記ブロック温度を０．１℃の範囲内に安定化させる。
【０２５１】
２）空のキュベットに温度Ｔ０の試料／試薬混合物を充填する。前記キュベット内にピペット操作した後、前記試料／試薬混合物は、典型的には１０〜１５℃の温度となるが、その理由は、ピペット操作された前記試薬が、５℃に冷却される貯蔵領域に由来し、前記ピペッタ内及び供給ライン内で最高で１０〜１５℃に加熱されるからである。
【０２５２】
３）あらかじめ規定された累積持続時間Ｍの間、超音波信号を発出し、それによって、平均電力Ｐｐを有する超音波信号の場合、前記試料／試薬混合物にエネルギーＭ×Ｐｐの量が導入され、温度ΔＴＭの算出変化がもたらされるが、これは、熱容量、粘度、熱的伝導率、及び、さらに、その体積などの実施対象の前記分析のデータ、並びに前記デバイス内に格納される一定のデータから知られる前記試料／試薬混合物の可変特性から算出される。前記持続期間Ｍ中に導入されるエネルギーの量は、充分に前記試料／試薬混合物を混合するのに充分である。
【０２５３】
１〜３秒の混合持続期間は、典型的には均質混合に充分であり、２秒の混合パルスの温度ΔＴＭの変化は、例えば約３℃でもよい。
【０２５４】
別の場合、所定の超音波パワーＰｐについて、安定した測定信号又はインキュベーションプロセスを得るために必要である混合持続期間Ｍを、異なる試料／試薬混合物の実験によって決定することが可能であり、前記デバイスに格納することが可能である。
【０２５５】
別の代替的方法として、分析物測定の光学信号を前記試料／試薬混合物から連続的に測定することが可能であり、安定した信号が得られるとすぐに前記混合プロセスは終了することが可能であり、この場合における温度ΔＴＭの変化は、（記載されたように）知られた熱的特性から算出される。
【０２５６】
４）（前記キュベットの底部と前記超音波変換器への接着の部位とを冷却するために）１秒超の休止の観察を行う。
【０２５７】
５）温度の追加的算出変化ΔＴＡ＋ΔＴＢ＋ΔＴＣ＋ΔＴｎに相当するあらかじめ規定された累積持続時間Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋ｎ、算出された温度ＴＡで、所望により１秒超の休止によって中断される一つ以上の超音波信号を発出し、最後の超音波パルスが発出された後、温度ＴＢＬ−ｘ未満である温度ＴＢＬ−ｙに達する。進行するこの温度から、キュベット内容物内への熱の入力が、前記キュベットブロック８２０と前記キュベット内容物との間の熱伝導を介して純粋に起こる。
【０２５８】
６）前記分析のために許容し得、且つ値ｘだけ前記キュベットブロックの温度よりも低い温度ＴＢＬ−ｘに達し、ｘは、典型的には０．１〜０．５℃の特定の値である。前記許容し得る温度は固定され、３６．５〜３７．５℃である。後続の光学測定の持続期間にわたる温度の恒常性は、約０．１℃であるべきである。
【０２５９】
図１９ｂの図は、温度制御可能キュベットブロック（図１７ａ参照）内に配置されるキュベット内の試料／試薬混合物の温度を制御するための本発明にかかるプロセスの第２の例を示す。
【０２６０】
１）（実施例１として）その中に位置する空のキュベットを有する前記キュベットブロックをブロック温度ＴＢＬ（典型的には、３７．０〜３７．５℃）に予熱し、前記ブロック温度を０．１°Ｋの範囲内に安定化させる。
【０２６１】
２）（実施例１として）空のキュベットに温度Ｔ０の試料／試薬混合物を充填する。前記キュベット内にピペット操作した後、前記試料／試薬混合物は、典型的には１０〜１５℃の温度となるが、その理由は、ピペット操作された前記試薬が、５℃に冷却される貯蔵領域に由来するからである。
【０２６２】
３）（実施例１として）あらかじめ規定された累積持続時間Ｍの間、超音波信号を発出し、それによって、平均電力Ｐｐを有する超音波信号の場合、前記試料／試薬混合物にエネルギーＭ×Ｐｐの量が導入され、温度ΔＴＭの算出変化がもたらされるが、これは、熱容量、粘度、熱的伝導率、及び、さらに、その体積などの実施対象の前記分析のデータ、並びに前記デバイス内に格納される一定のデータから知られる前記試料／試薬混合物の可変特性から算出される。
【０２６３】
撹拌タスクに応じて、必要な撹拌プロセスの適切な累積持続時間は、典型的には１〜３秒であり、２秒の混合パルスの温度ΔＴＭの変化は、例えば約３°Ｋでもよい。
【０２６４】
別の場合、所定の超音波パワーＰｐについて、安定した測定信号又は洗浄プロセス若しくはインキュベーションプロセスを得るために必要である混合持続期間Ｍを、異なる試料／試薬混合物の実験によって決定することが可能であり、前記デバイスに格納することが可能である。
【０２６５】
別の代替的方法として、光学信号を前記試料／試薬混合物から連続的に測定することが可能であり、安定した信号が得られるとすぐに前記混合プロセスは終了することが可能であり、この場合における温度ΔＴＭの変化は、（記載されたように）知られた熱的特性から算出される。
【０２６６】
４）（実施例１として）（前記キュベットの底部と前記超音波変換器への接着の部位とを冷却するために）１秒超の休止の観察を行う。
【０２６７】
５）温度の追加的算出変化ΔＴＡ＋ΔＴＢ＋ΔＴｎに相当するあらかじめ規定された累積持続時間Ａ＋Ｂ＋ｎ、算出された温度０．５×（ＴＢＬ−Ｔ０）で、所望により１秒超の休止によって中断される一つ以上の超音波信号を発出し、最後の超音波パルスが発出された後、許容し得る温度ＴＢＬ−ｘ未満であり、且つ確実に算出され得る温度ＴＢＬ−ｙに達する。進行するこの温度から、キュベット内容物内への熱の入力が、前記キュベットブロックと前記キュベット内容物との間の熱伝導を介して純粋に起こる。
【０２６８】
６）（実施例１として）前記分析のために許容し得、且つ値ｘだけ前記キュベットブロックの温度よりも低い温度ＴＢＬ−ｘに達し、ｘは、典型的には０．１〜０．５°Ｋの特定の値である。前記許容し得る温度は固定され、３６．５〜３７．５℃である。後続の光学測定の持続期間にわたる温度の恒常性は、約０．１°Ｋであるべきである。
【図１ａ】
2021522483.tif 000003
【図１ｂ】
2021522483.tif 000004
【図１ｃ】
2021522483.tif 000005
【図１ｄ】
2021522483.tif 000006
【図２ａ】
2021522483.tif 000007
【図２ｂ】
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【図２ｃ】
2021522483.tif 000009
【図２ｄ】
2021522483.tif 000010
【図３】
2021522483.tif 000011
【図４】
2021522483.tif 000012
【図５】
2021522483.tif 000013
【図６ａ】
2021522483.tif 000014
【図６ｂ】
2021522483.tif 000015
【図７ａ】
2021522483.tif 000016
【図７ｂ】
2021522483.tif 000017
【図８ａ】
2021522483.tif 000018
【図８ｂ】
2021522483.tif 000019
【図８ｃ】
2021522483.tif 000020
【図８ｄ】
2021522483.tif 000021
【図８ｅ】
2021522483.tif 000022
【図８ｆ】
2021522483.tif 000023
【図８ｇ】
2021522483.tif 000024
【図８ｈ】
2021522483.tif 000025
【図８ｉ】
2021522483.tif 000026
【図９】
2021522483.tif 000027
【図１０ａ】
2021522483.tif 000028
【図１０ｂ】
2021522483.tif 000029
【図１１】
2021522483.tif 000030
【図１２】
2021522483.tif 000031
【図１３】
2021522483.tif 000032
【図１４】
2021522483.tif 000033
【図１５】
2021522483.tif 000034
【図１６】
2021522483.tif 000035
【図１７ａ】
2021522483.tif 000036
【図１７ｂ】
2021522483.tif 000037
【図１７ｃ】
2021522483.tif 000038
【図１８】
2021522483.tif 000039
【図１９ａ】
2021522483.tif 000040
【図１９ｂ】
2021522483.tif 000041
【手続補正書】
【提出日】令和2年12月24日(2020.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１８】
2021522483.tif 000042
【国際調査報告】
2021522483.tif 000043
2021522483.tif 000044
2021522483.tif 000045
2021522483.tif 000046
2021522483.tif 000047