(57)【要約】【課題】  サンプル量や分析項目が異なっていても、均一な攪拌効果が得られ、従って再現性の高い分析結果が得られる自動分析装置を提供すること。【解決手段】  反応容器中の液体の液量が、少なくとも攪拌の直前には予め定めた量になっているように、該反応容器に調整液を添加する手段を備えた自動分析装置。  調整液は、サンプルの希釈に用いられる希釈液，生理的食塩水などの他、被攪拌液の液性（粘度，表面張力など）を調整するような特殊な液体であっても良い。【選択図】図１
2008203006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応容器中の液体の液量が、少なくとも攪拌の直前には予め定めた量になっているように、該反応容器に調整液を添加する手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記調整液は複数種類あり、分析項目に応じて予め指定された調整液が添加されることを特徴とする自動分析装置。
【請求項３】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記予め定めた量は、分析項目に応じて指定されていることを特徴とする自動分析装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の自動分析装置において、
前記調整液は分析項目の登録と同時に登録されることを特徴とする自動分析装置。
【請求項５】
請求項１または２記載の自動分析装置において、
前記調整液は予め分析項目と対応付けられたテーブルにより指定されることを特徴とする自動分析装置。
【請求項６】
請求項１または２記載の自動分析装置において、
分析項目に用いられる試薬ボトルに調整液情報を持たせ、この情報により調整液を指定することを特徴とする自動分析装置。
【請求項７】
請求項１記載の自動分析装置において、
調整液の液量がサンプル量と試薬量とに基づいて算出されることを特徴とする自動分析装置。
【請求項８】
請求項１記載の自動分析装置において、
調整液の必要量を認識し、残量が所定量に満たない場合、測定を開始しないことを特徴とする自動分析装置。
【請求項９】
請求項１記載の自動分析装置において、
測定中に調整液の残量が所定量に満たないと判明した場合、該当する測定結果にアラームを付記することを特徴とする自動分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液，尿などの生体サンプルの定性・定量分析を行う自動分析装置に係わり、特に攪拌手段を備えた自動分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、化学分析装置としては、例えば、血清等のサンプルに所望の試薬を混合して反応させた反応液を分析対象とし、その吸光度を測定することで化学分析を行う化学分析装置が知られている。この種の化学分析装置は、サンプルおよび試薬を反応容器に注入する機構と、反応容器内のサンプルおよび試薬を攪拌する機構と、反応中または反応が終了したサンプルの物性を分析する機構等から構成されている。
【０００３】
ところで、分析装置の分野では、サンプルおよび試薬の微量化が大きな技術課題となっている。すなわち、分析項目数が増加するのに伴い、１つの項目に割くことのできるサンプル量が少量になっていることや、サンプル自体が多量に準備できない乳幼児の血液検査といった少量サンプルの分析が行われている。また、分析内容が高度化するにつれて、高価な試薬が一般的に利用されるようになり、コストの面からも、試薬の微量化が要望されている。
【０００４】
このようなサンプルおよび試薬の微量化は、反応容器の小形化を進め、また反応容器の小形化は新たな技術課題、例えば、ヘラなどによる機械的な反応液の攪拌では反応液の持ち出し量や洗浄液の持ち込み量の液量比が増大し、分析結果に影響を及ぼすといった新たな課題をもたらした。この攪拌に関する課題を解決する１つの方法として、例えば特許文献１に記載されたような、超音波を用いた非接触攪拌手段の提案がなされているが、反応容器に注入されるサンプルおよび試薬は分析項目により各々サンプルと試薬の混合比が異なるため、反応容器内の被測定液の液量はまちまちであり、効率な攪拌のために高度な制御が必要である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３５７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の技術は、被攪拌液の液面高さが変わっても攪拌効率が低下しないように、高さ方向が異なる複数の超音波発振子を備えている。この場合、被攪拌液の液面高さに応じてどの制御超音波発振子を動作させるかなどの複雑な制御が必要である。また、被攪拌液の液性（粘性など）に応じて発振強度を調整することも望ましい。超音波攪拌にかぎらず、へらで攪拌する方式であっても、被攪拌液の減少は、攪拌の均一性確保を難しくしている。
【０００７】
本発明の目的は、サンプルの量や液性が変わっても均一な攪拌が可能であり、かつ簡単な構成の攪拌機構を備えた自動分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の手段は以下の通りである。
【０００９】
反応容器中の液体の液量が、少なくとも攪拌の直前には予め定めた量になっているように、該反応容器に調整液を添加する手段を備えた自動分析装置。
【００１０】
反応容器とはサンプルと試薬を混合，反応させるための容器であり、反応容器中の反応液は例えば光学的な方法（吸光度の変化測定など）で定性・定量分析される。攪拌手段としては、へらなどを被攪拌液中に浸漬して、へらを動作させて攪拌する方法，反応容器の外側から超音波を照射して音響放射圧で被攪拌液を流動させる方法など種々の方法を適用できる。「少なくとも攪拌の直前には」とは、反応容器が攪拌手段に達して攪拌が実行される前にという意味である。調整液とは、サンプルの希釈に用いられる希釈液，生理的食塩水などの他、被攪拌液の液性（粘度，表面張力など）を調整するような特殊な液体であっても良い。自動分析装置では、試薬の量がサンプルの量の数倍となり、被攪拌液の液性は試薬の液性で左右される。従い、試薬の液性に応じて、調整液の液性を最適化し、どの分析項目であっても被攪拌液の液性を同じに近づけることもできるようになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、サンプル量や分析項目が異なっていても、均一な攪拌効果が得られ、従って再現性の高い分析結果が得られる自動分析装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る自動分析装置の構成を示す斜視図であり、また、図２は、図１に示す自動分析装置に装備されている攪拌機構周辺の縦断面図である。
【００１４】
本実施形態に係る自動分析装置は、図１に示すように、主として、サンプルディスク１，試薬ディスク２，反応ディスク３，反応槽４，サンプリング機構５，ピペッティング機構６，攪拌機構７，測光機構８，洗浄機構９，表示部１０，入力部１１，記憶部１２，制御部１３を備えて構成されている。
【００１５】
図１において、サンプルディスク１には、採取したサンプルが入れられた複数の試料容器１６が、円形ディスク１７の円周上に固定されて並べられており、円形ディスク１７は、図示しないモータや回転軸等から構成される駆動機構により、位置決め可能に周方向回転する。
【００１６】
また、図１において、試薬ディスク２には、サンプルと混合して反応させるための試薬が入れられた複数の試薬ボトル１８、および調整液ボトル１８ｂが、円形ディスク１９の円周上に固定されて並べられており、その周囲は、温度制御された保冷庫２０になっている。また、円形ディスク１９は、図示しないモータや回転軸等から構成される駆動機構により、位置決め可能に周方向回転する。
【００１７】
また、図１において、反応ディスク３には、サンプルおよび試薬を入れるための反応容器２１を保持した反応容器ホルダ２２が、複数取り付けられており、駆動機構２３により、周方向回転と停止とを一定サイクルで繰り返して、反応容器２１を間欠移送する。
【００１８】
また、図１において、反応槽４は、反応容器２１の移動軌跡に沿って設置され、サンプルと試薬の化学反応を促進するために、例えば、温度制御された恒温水により、反応容器２１内の反応液を一定温度に制御する恒温槽である。反応容器２１は反応槽４内を移動する。
【００１９】
また、図１において、サンプリング機構５は、プローブ２４と、支承軸２５に取り付けられたアーム２６と、支承軸２５を回転中心にサンプルディスク１と反応ディスク３との間を往復可能にする駆動機構とを備えて構成され、予め定められたシーケンスに従って、サンプルディスク１の回転と共に定位置に移送されてくる試料容器１６内のサンプルを、反応容器２１に供給する。同様に、ピペッティング機構６は、プローブ２７と、支承軸
２８に取り付けられたアーム２９と、支承軸２８を回転中心に試薬ディスク２と反応ディスク３との間を往復可能にする駆動機構とを備えて構成され、予め定められたシーケンスに従って、試薬ディスク２の回転と共に定位置に移送されてくる試薬ボトル１８内の試薬、または調整液ボトル１８ｂ内の調整液を、反応容器２１に供給する。なお、試料容器
１６および試薬ボトル１８の各々には、異なる種類のサンプルおよび試薬が入れられており、必要量が反応容器２１に供給される。同様に調整液ボトル１８ｂには異なる種類の調整液が入れられており、必要量が反応容器２１に供給される。
【００２０】
また、図１において、攪拌機構７は、その位置（攪拌位置）に移送されてきた反応容器２１の側面から音波を照射することで、反応容器２１内のサンプル，試薬および調整液を撹拌して混合する非接触攪拌機構であり、攪拌位置で反応容器２１の側面から音波を照射可能になる位置に固定した固定部３１と、圧電素子（図２の３０）を駆動する圧電素子ドライバ１４と、攪拌機構コントローラ１５とも含み構成される。攪拌機構コントローラ
１５は、制御部１３に接続され、圧電素子ドライバ１４を駆動すると共に、攪拌機構７全体を制御する。
【００２１】
なお、攪拌機構７においては、図２に示すように、固定部３１には、音源となる圧電素子３０が、その片面が反応槽４の恒温水に浸されるようにして設けられている。圧電素子３０は、電極３２を複数個持ち、圧電素子ドライバ１４によって所定の周波数で加振され、加振される電極３２によって音波の照射位置を変えることが可能な構成となっている。
【００２２】
図２において、サンプルおよび試薬が注入された反応容器２１は、反応容器ホルダ２２によって反応ディスク３に固定され、反応ディスク３の周方向回転に従って、恒温水を入れた反応槽４に浸漬された状態で移動する。そして、攪拌位置に移送されて停止すると、反応容器２１内部の被反応液の液量と液性に応じた圧電素子３０が、圧電素子ドライバ
１４によって所定の周波数で加振される。圧電素子３０が加振されることによって発生された振動は、反応槽４の恒温水内を音波として伝播し、反応容器２１内部の被反応液であるサンプルおよび試薬に到達する。伝達された振動波により旋回流が引き起こされ、サンプルの移動が促進され、サンプルおよび試薬の撹拌が行われることとなる。
【００２３】
図１に戻って、測光機構８は、図示していないが、光源と、光度計と、レンズと、測光信号処理部とを備えて構成され、反応容器２１内の反応液の吸光度を測定するなど、サンプルの物性を光で測定する。洗浄機構９は、複数のノズル３３と、その上下駆動機構３４とを備えて構成され、反応容器２１内の反応液を吸引し、洗浄液を吐き出し、その位置
（洗浄位置）に移送されてきた反応容器２１を洗浄する。
【００２４】
また、図１において、表示部１０は、分析項目や分析結果等の各種画面表示を行い、入力部１１は、分析項目等の各種情報の入力を行う。また、記憶部１２は、各機構を制御するための予め定めたシーケンス（プログラム）や分析項目等の各種情報を記憶している。
【００２５】
本実施形態に係る自動分析装置は、上記に記載のほかに、シリンジやポンプ等を構成要素として持ち、それらも含め、全て、記憶部１２に記憶されているシーケンスに従って、制御部１３により制御される。
【００２６】
以上のように構成された自動分析装置の動作について、以下に説明する。
【００２７】
まず、洗浄機構９により洗浄された反応容器２１が、反応ディスク３の駆動によって試料注入位置に移送されてくると、サンプルディスク１が回転し、サンプルが入った試料容器１６をサンプリング位置に移送する。試薬ディスク２も、同様に、所望の試薬ボトル
１８をピペッティング位置へ移送する。
【００２８】
続いて、サンプリング機構５が動作し、プローブ２４を用いて、サンプリング位置に移送されてきた試料容器１６から、試料注入位置に移送されてきた反応容器２１へサンプルを注入する。サンプルが注入された反応容器２１は、試薬注入位置に移送され、ピペッティング機構６の動作により、試薬ディスク２上のピペッティング位置に移送されてきた試薬ボトル１８から、試薬注入位置に移送されてきた反応容器２１へ試薬が注入される。
【００２９】
その後、反応容器２１は、調整液注入位置へ移送される。その間、試薬ディスク２は所望の調整液ボトル１８ｂをピペッティング位置へ移送し、反応容器２１が調整液注入位置へ到着するとピペッティング機構６の動作により、調整液ボトル１８ｂから、調整液注入位置に移送されてきた反応容器２１へ調整液が注入される。
【００３０】
サンプル，試薬および調整液が注入された反応容器２１は、攪拌位置に移送され、攪拌機構７により、攪拌が行われる。
【００３１】
攪拌が完了した反応液は、反応容器２１が光源と光度計との間を通過する際に、測光機構８により吸光度が測定される。この測定は、数サイクル間行われ、測定が終了した反応容器２１は、洗浄機構９により洗浄される。
【００３２】
このような一連の動作が、各反応容器２１に対して実行され、本実施形態に係る自動分析装置による分析が行われる。
【００３３】
さて、本実施形態の特徴となる点について説明する。
【００３４】
本実施形態においては、反応容器２１が攪拌位置に移送されるまでにサンプルおよび試薬に加えて、調整液が注入されることで被反応液の液量、および液性が一定範囲内に調整されることに特徴がある。
【００３５】
上記特徴のために、制御部１３の指示に従って装置は次の準備を行う。
（１）調整液の種類を決定する。
（２）調整液の注入量を決定する。
【００３６】
第１の準備は、例えば、入力部１１から分析項目ごとにパラメータとして分析項目に対応した調整液種を登録することで実現できる。また、例えば、図３に示すように、分析項目ごとに、予め対応付けたテーブルを記憶部１２に格納しておき、分析項目に対応する調整液をこのテーブルから検索して、調整液種を決定するようにしてもよい。また、例えば、分析項目の試薬に対応する調整液種の情報をバーコードとして付随させ、試薬の登録時に試薬情報の一部として記憶部１２に格納しておき、調整液種を決定するようにしてもよい。
【００３７】
第２の準備は、例えば、図４に示すように非反応液のターゲット液量と分析項目ごとに与えられたサンプル量と試薬量との差分を算出することで決定される。
【００３８】
なお、非反応液の粘性，濡れ性といった液性は、適切な調整液の注入により溶液の攪拌に適した領域に調整される。
【００３９】
以上、２つの準備を行って調整液を注入し、被反応液の液量および液性を整えることで、サンプルおよび試薬の微量化を過度な反応容器２１の小形化で補うことなく、サンプルおよび試薬の微量化を図れる。
【００４０】
すなわち、反応容器の小形化がもたらすと予測される新たな技術課題に遭遇することなくサンプルおよび試薬の微量化を図れる。
【００４１】
また、被反応液の液量および液性が一定範囲に調整されることで、攪拌機構７の簡素化が図れる。
【００４２】
すなわち、分析項目ごとにまちまちであった液量や液性に対応するために高度な制御が必要なくなり、また、電極３２の数を減らすことか可能となるなど攪拌機構７の構成の簡略化が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態に係る自動分析装置の構成を示す斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る自動分析装置に装備されている攪拌機構周辺の縦断面図。
【図３】本発明の実施形態に係る各種テーブルの構成例を示す説明図。
【図４】本発明の実施形態に係る調整液量の設定の一例を示す図。
【符号の説明】
【００４４】
１  サンプルディスク
２  試薬ディスク
３  反応ディスク
４  反応槽
５  サンプリング機構
６  ピペッティング機構
７  攪拌機構
８  測光機構
９  洗浄機構
１０  表示部
１１  入力部
１２  記憶部
１３  制御部
１４  圧電素子ドライバ
１５  攪拌機構コントローラ
１６  試料容器
１７，１９  円形ディスク
１８ａ  試薬ボトル
１８ｂ  調整液ボトル
２０  保冷庫
２１  反応容器
２２  反応容器ホルダ
２３  駆動機構
２４，２７  プローブ
２５，２８  支承軸
２６，２９  アーム
３０  圧電素子
３１  固定部
３２  電極
３３  ノズル
３４  上下駆動機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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