(57)【要約】【課題】多数の試料保持プレート、チップを格納して自動的に補給することができるコンパクトで低コストな液状試料自動分析装置を提供する。【解決手段】液状試料自動分析装置１０は、試料保持プレート１２を格納するための複数の格納部２４を有してなり、且つ、複数の格納部２４が共通の鉛直面に沿うように並設されて前記鉛直面に垂直な前後方向に被格納物を搬入・搬出するようにされた格納手段２６と、格納手段２６及び分注ステージ１８の間で試料保持プレート１２を搬送するために試料保持プレート１２を保持して前記鉛直面に沿って移動可能とされた搬送手段２８と、を備える構成とした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状の試料を保持するための複数の凹部が形成された試料保持プレートと、交換可能なチップを装着してなり、前記試料保持プレートの凹部に前記試料を分注するための分注手段と、前記試料保持プレートの凹部内の試料を分析するための分析手段と、分注のために前記試料保持プレートを載置するための分注ステージ及び分析のために前記試料保持プレートを載置するための分析ステージを有してなる処理ステージと、を含んでなる液状試料自動分析装置において、
前記試料保持プレートを格納するための複数の格納部を有してなり、且つ、該複数の格納部が共通の鉛直面に沿うように並設されて前記鉛直面に垂直な前後方向に被格納物を搬入・搬出するようにされた格納手段と、該格納手段及び前記処理ステージの間で前記試料保持プレートを搬送するために前記試料保持プレートを保持して前記鉛直面に沿って移動可能とされた搬送手段と、が備えられた
ことを特徴とする液状試料自動分析装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記格納手段は、前記分注ステージの上方及び下方の少なくとも一方の側に配設された
ことを特徴とする液状試料自動分析装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記分注手段の交換用のチップを保持するためのチップラックが用意され、該チップラックを載置するためのチップ供給ステージが前記分注ステージの近傍に配設されると共に、前記格納手段に前記チップラックを格納するための複数の格納部が前記鉛直面に沿うように並設され、且つ、前記搬送手段は前記格納手段及び前記チップ供給ステージの間で前記チップラックを搬送するために前記チップラックを保持して前記鉛直面に沿って移動可能とされた
ことを特徴とする液状試料自動分析装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記搬送手段に配設された、投光器及び受光器と、前記格納手段の各格納部に配設された反射板と、を含んでなる被格納物検出手段が備えられ、該被格納物検出手段は、前記搬送手段が前記各格納部に接近することにより該接近した格納部の反射板に前記投光器が投光して前記受光器に反射するための光路を形成し、且つ、前記各格納部の被格納物が前記光路を遮断するように構成されて前記各格納部の被格納物の有無を検出可能とされた
ことを特徴とする液状試料自動分析装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記試料保持プレートを収容して所定の反応温度に保持するための複数の恒温槽が前記鉛直面に沿うように前記格納手段の近傍に並設され、且つ、前記搬送手段が前記恒温槽及び前記処理ステージの間で前記試料保持プレートを搬送するようにされた
ことを特徴とする液状試料自動分析装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記恒温槽は、開閉自在の扉体と、該扉体を閉方向に付勢するための付勢手段と、を備え、前記搬送手段が前記付勢手段の付勢力に抗して前記扉体を開方向に付勢することにより該扉体が開放するようにされた
ことを特徴とする液状試料自動分析装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記搬送手段は、前記試料保持プレートを挟持・解放自在とされた一対の挟持部材を有してなる挟持手段と、前記前後方向のラック及びピニオンを有してなり、前記挟持手段を前記前後方向に駆動するためのヘッド部と、該ヘッド部を前記前側鉛直面に沿って駆動するための鉛直面方向駆動手段と、を備える構成とされた
ことを特徴とする液状試料自動分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば血液、尿等の液状の試料を分析するための自動分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液状の試料を保持するための複数の凹部が形成された試料保持プレートと、交換可能なチップを装着してなり、前記試料保持プレートの凹部に試料を分注するための分注手段と、試料保持プレートの凹部内の試料を分析するための分析手段と、分注のために試料保持プレートを載置するための分注ステージ及び分析のために試料保持プレートを載置するための分析ステージを有してなる処理ステージと、を含んでなる液状試料自動分析装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような液状試料自動分析装置は一般的に、試料保持プレートを収容して所定の反応温度に保持するための恒温槽を備えている。
【０００３】
尚、本明細書において「試料」という用語は、分析の対象である検体という意義に限定されず、分析のために試料保持プレートの凹部に分注される例えば試薬等を含む液状体という意義で用いることとする。
【０００４】
各検体、試薬は共通の分注手段で分注されるが、各検体、試薬毎に分注手段のノズル下端のチップを交換することで各検体、試薬等の混入を防止するようにされている。
【０００５】
このような液状試料自動分析装置で連続して分析を行うためには、試料保持プレート、チップを自動的に逐次補給する必要がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８―９４６３４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液状試料自動分析装置が設置される施設は補給用の試料保持プレート、チップを格納するための充分なスペースを確保することができないことが多く、このような場合自動的に補給できる試料保持プレートの数が制約されることとなる。このため、人手により試料保持プレート、チップを頻繁に補給しなければならなかった。
【０００８】
又、例えば、検体の希釈のために凹部の容量が異なる複数の種類の試料保持プレートが必要な場合があり、この場合も人手により試料保持プレートを交換しなければならなかった。
【０００９】
即ち、分注、分析等の処理作業が自動化され、分析作業の一定の効率改善が図られている一方、試料保持プレート、チップの補給、試料保持プレートの交換のための作業負担が相対的に重くなっており、チップの補給、試料保持プレートの交換のための作業負担の軽減が要望されていた。
【００１０】
尚、試料保持プレート、チップの格納のための充分なスペースを確保することができれば上記問題を解決しうるが、このようにすると施設の利用効率が悪化し設備コストが増加することとなる。
【００１１】
又、格納装置から処理ステージまで試料保持プレート、チップを搬送するための搬送装置が新たに必要となり、このような搬送装置は施設の形状、施設における液状試料自動分析装置及び格納装置のレイアウト等に制約されるため構造が複雑になりやすく、この点でも設備コストが増加することとなる。
【００１２】
更に、設備全体が大型化するため、それだけ試料保持プレート、チップの搬送に時間がかかり分析作業の効率改善の効果が減殺されるという問題がある。
【００１３】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、多数の試料保持プレート、チップを格納して自動的に補給することができるコンパクトで低コストな液状試料自動分析装置を提供することをその課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液状の試料を保持するための複数の凹部が形成された試料保持プレートと、交換可能なチップを装着してなり、前記試料保持プレートの凹部に前記試料を分注するための分注手段と、前記試料保持プレートの凹部内の試料を分析するための分析手段と、分注のために前記試料保持プレートを載置するための分注ステージ及び分析のために前記試料保持プレートを載置するための分析ステージを有してなる処理ステージと、を含んでなる液状試料自動分析装置において、前記試料保持プレートを格納するための複数の格納部を有してなり、且つ、該複数の格納部が共通の鉛直面に沿うように並設されて前記鉛直面に垂直な前後方向に被格納物を搬入・搬出するようにされた格納手段と、該格納手段及び前記処理ステージの間で前記試料保持プレートを搬送するために前記試料保持プレートを保持して前記鉛直面に沿って移動可能とされた搬送手段と、を備えたことにより上記課題を解決したものである。
【００１５】
尚、前記格納手段は、前記分注ステージの上方及び下方の少なくとも一方の側に配設するとよい。
【００１６】
又、前記分注手段の交換用のチップを保持するためのチップラックを用意し、該チップラックを載置するためのチップ供給ステージを前記分注ステージの近傍に配設すると共に、前記格納手段に前記チップラックを格納するための複数の格納部を前記鉛直面に沿うように並設し、且つ、前記搬送手段は前記格納手段及び前記チップ供給ステージの間で前記チップラックを搬送するために前記チップラックを保持して前記鉛直面に沿って移動可能であるようにしてもよい。
【００１７】
又、前記搬送手段に配設された、投光器及び受光器と、前記格納手段の各格納部に配設された反射板と、を含んでなる被格納物検出手段を備え、該被格納物検出手段は、前記搬送手段が前記各格納部に接近することにより該接近した格納部の反射板に前記投光器が投光して前記受光器に反射するための光路を形成し、且つ、前記各格納部の被格納物が前記光路を遮断するように構成して前記各格納部の被格納物の有無を検出可能としてもよい。
【００１８】
又、前記試料保持プレートを収容して所定の反応温度に保持するための複数の恒温槽を前記鉛直面に沿うように前記格納手段の近傍に並設し、且つ、前記搬送手段が前記恒温槽及び前記処理ステージの間で前記試料保持プレートを搬送するようにしてもよい。
【００１９】
この場合、前記恒温槽は、開閉自在の扉体と、該扉体を閉方向に付勢するための付勢手段と、を備え、前記搬送手段が前記付勢手段の付勢力に抗して前記扉体を開方向に付勢することにより該扉体が開放するようにしてもよい。
【００２０】
又、前記搬送手段は、前記試料保持プレートを挟持・解放自在とされた一対の挟持部材を有してなる挟持手段と、前記前後方向のラック及びピニオンを有してなり、前記挟持手段を前記前後方向に駆動するためのヘッド部と、該ヘッド部を前記前側鉛直面に沿って駆動するための鉛直面方向駆動手段と、を備える構成としてもよい。
【００２１】
本発明によれば、多数の試料保持プレート、チップを格納して自動的に補給することができるコンパクトで低コストな液状試料自動分析装置を実現することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態に係る液状試料自動分析装置１０の全体構造の概要を示す前面図、図２は、同平面図である。
【００２４】
液状試料自動分析装置１０は、液状の試料を保持するための複数の凹部１２Ａが形成された試料保持プレート１２と、交換可能なチップ１４Ａを装着してなり、試料保持プレート１２の凹部１２Ａに試料を分注するための分注手段１４と、試料保持プレート１２の凹部１２Ａ内の試料を分析するための分析手段１６と、分注のために試料保持プレート１２を載置するための分注ステージ１８及び分析のために試料保持プレート１２を載置するための分析ステージ２０を有してなる処理ステージ２２と、を備えている。
【００２５】
この液状試料自動分析装置１０は、試料保持プレート１２を格納するための複数の格納部２４を有してなり、且つ、複数の格納部２４が共通の鉛直面に沿うように並設されて前記鉛直面に垂直な前後方向に被格納物を搬入・搬出するようにされた格納手段２６と、格納手段２６及び分注ステージ１８の間で試料保持プレート１２を搬送するために試料保持プレート１２を保持して前記鉛直面に沿って移動可能とされた搬送手段２８と、を備えたことを特徴としている。
【００２６】
又、液状試料自動分析装置１０は、分注手段１４の交換用のチップ１４Ａを保持するチップラック３０が用意され、チップラック３０を載置するためのチップ供給ステージ３２が分注ステージ１８の近傍に配設されると共に、格納手段２６にチップラック３０を格納するための複数の格納部３４が前記鉛直面に沿うように並設され、且つ、搬送手段２８が格納手段２６及びチップ供給ステージ３２の間でチップラック３０を搬送するためにチップラック３０を保持して前記鉛直面に沿って移動可能とされたことを特徴としている。
【００２７】
更に、液状試料自動分析装置１０は、試料保持プレート１２を収容して所定の反応温度に保持するための複数の恒温槽３６が前記鉛直面に沿うように格納手段２６の近傍に並設され、且つ、搬送手段２８が恒温槽３６及び処理ステージ２２の間で試料保持プレート１２を搬送するようにしたことを特徴としている。
【００２８】
他の構成については、従来の液状試料自動分析装置と同様であるので、説明を適宜省略することとする。
【００２９】
試料保持プレート１２は透明な長方形板状体で、上面に円形の複数の凹部１２Ａが複数（本実施形態では８×１２＝９６個）が形成されている。又、液状試料自動分析装置１０は、検体の希釈のために凹部１２Ａよりも容量が大きな凹部１３Ａが形成された試料保持プレート１３を備えている。尚、試料保持プレート１２の凹部１２Ａには所定の試薬が予め固相化されているのに対し、試料保持プレート１３の凹部１３Ａには試薬等は固相化されていない。
【００３０】
分注手段１４は、チップ１４Ａと、該チップ１４Ａを下端において着脱自在に支持する８本の分注ノズル１４Ｂと、分注ノズル１４Ｂを等ピッチで支持する分注ヘッド１４Ｃと、分注ヘッド１４Ｃを水平方向に駆動するためのＸＹ駆動機構１４Ｄと、を有して構成されている。
【００３１】
チップ１４Ａは細い管状体で上端部が分注ノズル１４Ｂの下端部に押し付けられることにより分注ノズル１４Ｂに装着可能とされている。分注ノズル１４Ｂは、チップ１４Ａから試料を真空吸引し、又、試料を吐出するようにされている。分注ヘッド１４Ｃは各分注ノズル１４Ｂ間のピッチを調節可能とされ、凹部のピッチが異なる他の試料保持プレート、複数の試験管を保持する試験管ラック等に試料を分注可能とされている。
【００３２】
分注ステージ１８は、第１の載置台１８Ａ及び第２の載置台１８Ｂを備え、２枚の試料保持プレート１２が載置可能とされている。第１の載置台１８Ａは、試料保持プレート１２を定位置に保持すると共に、下部に設けられた加振装置１８Ｃにより水平方向に振動して、凹部１２Ａ内の試料を撹拌可能とされている。一方、第２の載置台１８Ｂも、試料保持プレート１２を定位置に保持するようにされているが加振装置は設けられていない。
【００３３】
分析ステージ２０には、分析手段１６及び洗浄器４０が備えられている。
【００３４】
分析手段１６は、試料保持プレート１２の凹部１２Ａに所定の波長の光を投光するための図示しない投光器及び凹部１２Ａを透過した光を受光するための受光器を有して構成され、所定の波長の光の強度を測定することにより、試料の分析を行なうようにされている。
【００３５】
洗浄器４０は、等ピッチで並設された複数（本実施形態では８本）の洗浄用ノズル４０Ａを備え、洗浄用のズル４０Ａの下端から試料保持プレート１２の凹部１２Ａに洗浄液を吐出するようにされている。洗浄用ノズル４０Ａは、図示しない配管を介して給水タンク４０Ｂ及び４０Ｃに連結されている。尚、給水タンク４０Ｂ、４０Ｃにはそれぞれ異なる種類の洗浄液が貯留されており、試料の種類等に応じて洗浄用ノズル４０Ａにいずれかの種類の洗浄液を選択的に給水するようにされている。又、洗浄用ノズル４０Ａの下方には、図示しない排水管が設けられており、排水タンク４０Ｄが使用済みの洗浄液を回収するようにされている。
【００３６】
尚、分析ステージ２０にはベルトコンベア４１が配設され、試料保持プレート１２をベルトコンベア４１上に載置して送りつつ、分析、洗浄を行うようにされている。
【００３７】
格納手段２６は、試料保持プレート１２を格納するための複数（本実施形態では６個）の格納部２４と、希釈のための試料保持プレート１３を格納するための複数（本実施形態では６個）の格納部４２と、チップラック３０を格納するための複数（本実施形態では８個）の格納部３４と、を備えている。
【００３８】
格納部２４、４２は分注ステージ１８の下方に配設されている。一方、格納部３４は、チップ供給ステージ３２の下方に配設されている。
【００３９】
格納手段２６は、被格納物の搬入、搬出のための各格納部２４、４２、３４の開口部が前記鉛直面に沿うように並設されて、前記鉛直面に垂直な前後方向に被格納物を搬入、排出するようにされている。
【００４０】
図３は、格納部２４の構造の概要を示す後面図、図４は同側断面図である。尚、格納部３４及び４２の構造は格納部２４と同様であるので、これら格納部３４及び４２の構造についての説明は省略することとする。
【００４１】
格納部２４は、Ｌ字形の断面形状を有し、前後方向に配置された一対の棒状体２４Ａを有して構成され、棒状体２４Ａで試料保持プレート１２の下面を支持するようにされている。又、棒状体２４Ａの後端側には、反射面が開口部側に対向し、且つ、若干下方に傾斜するように配置された反射板２４Ｂが配設されている。
【００４２】
恒温槽３６は、格納手段２６の下に複数（本実施形態では６個）配設され、これら恒温槽３６も開口部が、格納手段２６の各格納部２４、３４、４２の開口部と共通の前記鉛直面に沿うように並設されている。
【００４３】
図５は、恒温槽３６の構造の概要を示す斜視図、図６は同側断面図である。
【００４４】
恒温槽３６は、箱状のケース３６Ａと、ケース３６Ａの底面を構成する伝熱板３６Ｂと、伝熱板３６Ｂの下面に隣接して設けられたペルチェ素子３６Ｃと、ペルチェ素子３６Ｃの下面に隣接して設けられたヒートシンク３６Ｄと、を備えている。更に、恒温槽３６は、開口部に設けられ、上下方向に開閉自在の扉体３６Ｅと、扉体３６Ｅを閉方向に付勢するためのねじりコイルばね（付勢手段）３６Ｆと、を備えている。尚、扉体３６Ｅの外側には前方に突出する突起３６Ｇが設けられている。恒温槽３６は、伝熱板３６Ｂの上に試料保持プレート１２を載置し、ペルチェ素子３６Ｃに通電することにより、試料保持プレート１２を冷却又は加熱して所定の反応温度に保持するようにされている。
【００４５】
搬送手段２８は図１、２及び７〜９に示されるように、試料保持プレート１２を挟持・解放自在とされた一対の挟持部材５０Ａ、５０Ｂを有してなる挟持手段５０と、前後方向のラック５２Ａ及びピニオン５２Ｂを有してなり、挟持手段５０を前後方向に駆動するためのヘッド部５２と、ヘッド部５２を前記鉛直面に沿う水平方向に駆動するための水平方向駆動手段５４と、ヘッド部５２を前記鉛直面に沿う鉛直方向に駆動するための鉛直方向駆動手段５５と、を備えている。
【００４６】
挟持部材５０Ａ、５０Ｂは前後方向に略平行に配置された棒状体で水平方向に相互に接近、離間することにより、試料保持プレート１２、１３、チップラック３０を挟持、解放可能とされている。これら挟持部材５０Ａ、５０Ｂには、それぞれ他方に向けて突出するシャフト５０Ｃ、５０Ｄが連結され、これらシャフト５０Ｃ、５０Ｄを介してベース部材５０Ｅに摺動自在に支持されている。これらシャフト５０Ｃ、５０Ｄは、板状の連結部材５０Ｆを介して係合されている。連結部材５０Ｆは、両端に形成された長孔においてシャフト５０Ｃ、５０Ｄにピン結合され、これらシャフト５０Ｃ及び５０Ｄの中間位置近傍においてベース部材５０Ｅに回転自在に支持されている。これにより、挟持部材５０Ａと５０Ｂは連動して接近、離間するようにされている。
【００４７】
尚、連結部材５０Ｆにはねじりコイルばね５０Ｇが取付けられ、挟持部材５０Ａ及び５０Ｂは連結部材５０Ｆを介して相互に接近する方向に付勢されている。又、シャフト５０Ｃには開放レバー５０Ｈを介してロータリソレノイド５０Ｉが連結されている。ロータリソレノイド５０Ｉに通電することにより、ねじりコイルばね５０Ｇの付勢力に抗して挟持部材５０Ａ及び５０Ｂを相互に離間する方向に付勢して開放可能とされている。
【００４８】
又、ベース部材５０Ｅにはピニオン５２Ｂを駆動するためのステッピングモータ５２Ｃが取付けられている。ステッピングモータ５２Ｃに通電することにより、ピニオン５２Ｂがラック５２Ａに噛合い係合しながら前後方向に転動し、これによりベース部材５０Ｅがガイド５３Ａ及び５３Ｂに案内されて前後方向に移動するようにされている。
【００４９】
又、ヘッド部５２の下部近傍には、スライダとクランクの機構により前後方向に進退動自在とされた押え棒５２Ｆと、押え棒５２Ｆを駆動するためのロータリソレノイド５２Ｇが設けられている。
【００５０】
更に、ヘッド部５２の下部近傍には、投光器５２Ｈ及び受光器５２Ｉが取付けられている。ヘッド部５２が格納部２４に接近することにより接近した格納部２４の反射板２４Ｂに投光器５２Ｈが投光して受光器５２Ｉに反射するための光路を形成し、且つ、各格納部２４内の試料保持プレート１２（被格納物）が光路を遮断するように構成されている。投光器５２Ｈ、受光器５２Ｉ及び反射板２４Ｂは、各格納部の被格納物の有無を検出可能とされた被格納物検出手段を構成している。尚、格納部３４、４２の被格納物の有無も同様に検出可能とされている。
【００５１】
又、処理ステージ２２には、血液、尿等の検体を載置して分注手段１４に供給するための検体供給ステージ５６と、複数の試薬ボトルを載置して分注手段１４に供給するための試薬供給ステージ５８が設けられている。検体供給ステージ５６には、検体を保持するための複数（本実施形態では８×１２＝９６）の凹部６０Ａが形成された検体保持トレイ６０を６枚載置可能とされている。一方、試薬供給ステージ５８には各種の試薬を保持するための複数（本実施形態では１６個）の試薬ボトル６２Ａ〜６２Ｐを設置可能とされている。
【００５２】
又、試薬供給ステージ５８の近傍（前側）には、分注ノズル１４Ｂからチップ１４Ａを取り外して回収するためのチップ回収ステージ６４が設けられている。チップ回収ステージ６４には、チップ１４Ａを係止して上方への移動を規制するための係止部６４Ａが備えられており、係止部６４Ａがチップ１４Ａを係止した状態で分注ノズル１４Ｂが上昇することにより、チップ１４Ａが分注ノズル１４Ｂから離脱するようにされている。尚、チップ回収ステージ６４の下方には離脱した使用済みのチップ１４Ａを回収するための回収箱６６が設けられている。
【００５３】
尚、図１に示す符号６８はコンピュータの入力装置である。
【００５４】
次に、液状試料自動分析装置１０の作用について液状試料の自動分析の一例として、ここでは酵素抗体反応に関する自動分析について説明する。尚、搬送手段２８、格納手段２６及び恒温槽３６の作用の詳細については後述することとし、まず、自動分析の概要について説明することとする。
【００５５】
オペレータは、まず準備として検体保持トレイ６０、試薬ボトル６２Ａ〜６２Ｐ、試料保持プレート１２、１３、チップラック３０を液状試料自動分析装置１０にセットする。具体的には、凹部６０Ａ内に検体を収容した６枚の検体保持トレイ６０を検体供給ステージ５６に載置し、試薬ボトル６２Ａ〜６２Ｐを試薬供給ステージ５８に設置する。更に、試料保持プレート１２、１３をそれぞれ６枚ずつ格納部２４、４２に格納し、８個のチップラック３０を格納部３４に格納する。又、給水タンク４０Ｂ、４０Ｃには洗浄液を貯留しておく。
【００５６】
以上の準備が完了してから、オペレータがコンピュータの入力装置６８を操作し、検体の自動分析が開始される。
【００５７】
まず、検体の分注、希釈が行われる。
【００５８】
搬送手段２８は、格納部２４から試料保持プレート１２を搬出して分注ステージ１８の第１の載置台１８Ａに搬送・載置する。又、搬送手段２８は格納部４２から試料保持プレート１３を搬出して第２の載置台１８Ｂに搬送・載置する。更に、搬送手段２８は、格納部３４からチップラック３０を搬出してチップ供給ステージ３２に搬送・載置する。
【００５９】
分注手段１４のＸＹ駆動機構１４Ｄにより分注ヘッド１４Ｃは、分注ノズル１４Ｂとチップラック３０のチップ１４Ａとが一致するようにチップ供給ステージ３２に移動し、この状態で分注ノズル１４Ｂが下降することにより８本の分注ノズル１４Ｂの下端にそれぞれチップ１４Ａが装着される。
【００６０】
次に、分注ヘッド１４Ｃは検体供給ステージ５６に移動し、分注ノズル１４Ｂがチップ１４Ａを介して検体保持トレイ６０の凹部６０Ａから検体を真空吸引する。尚、検体はチップ１４Ａの部分まで吸引し、分注ノズル１４Ｂ内には検体を真空吸引しない。更に、分注ヘッド１４Ｃは分注ステージ１８の第２の載置台１８Ｂの上に移動し、希釈のための試料保持プレート１３の１列（８個）の凹部１３Ａに、それぞれ検体を分注する。ここで、分注ヘッド１４Ｃはチップ回収ステージ６４に移動し、係止部６４Ａがチップ１４Ａを係止した状態で分注ノズル１４Ｂが上昇することにより分注ノズル１４Ｂの下端から使用済みのチップ１４Ａが離脱し、回収箱６６内に回収される。
【００６１】
次に分注ヘッド１４Ｃは、チップ供給ステージ３２に移動して、分注ノズル１４Ｂの下端にチップ１４Ａを再装着し、上記と同様に検体の分注が行われる。以上の工程を１２回繰り返し、第２の載置台１８Ｂの試料保持プレート１３の全て（９６個）の凹部１３Ａ内に、検体が分注される。
【００６２】
次に、搬送手段２８は、空となったチップラック３０をチップ供給ステージ３２からピックアップし、格納部３４に返却する。更に、搬送手段２８は、他のチップラック３４を格納部３４から搬出し、チップ供給ステージ３２に搬送・載置する。
【００６３】
分注ヘッド１４Ｃはチップ供給ステージ３２に移動し、新たに供給されたチップラック３０において交換用のチップ１４Ａを分注ノズル１４Ｂの下端に装着する。次に、分注ヘッド１４Ｃは試薬供給ステージ５８に移動し、分注ノズル１４Ｂがチップ１４Ａを介して試薬ボトル６２Ａから、希釈液を真空吸引する。尚、希釈液は分注ノズル１４Ｂ内にも吸引される。
【００６４】
次に分注ヘッド１４Ｃは、分注ステージ１８の第２の載置台１８Ｂの上に移動し、検体が分注されている各凹部１３Ａに希釈液を分注する。尚、希釈液の分注は、１２回連続して実行し、この間チップ１４Ａは交換しない。これにより、第２の載置台１８Ｂに載置された試料保持プレート１３の全ての凹部１３Ａに検体及び希釈液が分注され、各凹部１３Ａ内の検体は、所定の濃度に希釈される。
【００６５】
次に、チップ１４Ａを交換してから分注ノズル１４Ｂが希釈された検体を試料保持プレート１３の１列（８個）の凹部１３Ａから真空吸引し、第１の載置台１８Ａの試料保持プレート１２の８個の凹部１２Ａに、希釈された検体を分注する。尚、希釈された検体はチップ１４Ａの部分まで真空吸引し、分注ノズル１４Ｂ内には真空吸引しない。チップ１４Ａを交換しながら、この工程を１２回繰り返し、試料保持プレート１２の全ての凹部１２Ａ内に希釈された検体を分注する。
【００６６】
次に、恒温槽３６においてインキュベーションが行われる。
【００６７】
搬送手段２８は、希釈された検体が分注された試料保持プレート１２を恒温槽３６に搬送し、試料保持プレート１２を恒温槽３６の伝熱板３６Ｂ上に載置する。べルチェ素子３８Ｃに通電することにより、恒温槽３６は試料保持プレート１２を冷却又は加熱し、所定の反応温度に保持する。これにより、各凹部１２Ａ内の検体と試薬との反応が促進される。
【００６８】
次に、洗浄が行われる。
【００６９】
搬送手段２８は、恒温槽３６から試料保持プレート１２を搬出し、分析ステージ２０のベルトコンベア４１上に搬送・載置する。ベルトコンベア４１が試料保持プレート１２を送りながら、洗浄器４０が洗浄用ノズル４０Ａの下端から洗浄液を吐出し、各凹部１２Ａ内を洗浄する。
【００７０】
次に、試薬分注（酵素標識抗体液添加）が行われる。
【００７１】
まず、搬送手段２８が、分析ステージ２０から洗浄済みの試料保持プレート１２を分注ステージ１８の第１の載置台１８Ａ上に搬送・載置する。次に、分注ヘッド１４Ｃは試薬供給ステージ５８に移動して分注ノズル１４Ｂが試薬ボトル６２Ｂから酵素標識抗体液を真空吸引する。更に、分注ヘッド１４Ｃは第１の載置台１８Ａ上に移動し、上記希釈液の分注と同様の要領で試料保持プレート１２の各凹部１２Ａに酵素標識抗体液を分注する。分注後、加振器１８Ｃが第１の載置台１８Ａと共に試料保持プレート１２を振動させ、凹部１２Ａ内の酵素標識抗体液を撹拌する。
【００７２】
次に、上記と同様の要領で２回目のインキュベーション及び洗浄が行われる。
【００７３】
又、上記酵素標識抗体液の分注と同様の要領で、試薬ボトル６２Ｃの基質液を試料保持プレート１２の凹部１２Ａに分注し、３回目のインキュベーション及び洗浄が行われる。
【００７４】
更に、上記酵素標識抗体液の分注と同様の要領で、試薬ボトル６２Ｄの反応停止液を試料保持プレート１２の凹部１２Ａに分注する。
【００７５】
次に、検体の分析が行われる。
【００７６】
まず、搬送手段２８が試料保持プレート１２を第１の載置台１８Ａから分析ステージ２０のベルトコンベア４１上に搬送・載置する。ベルトコンベア４１が試料保持プレート１２を送りつつ、分析手段１６の投光器から各凹部１２Ａに特定の波長の光を投光し、受光器が特定の波長の吸光度を測定する。吸光度の測定結果に基づいて各凹部１２Ａ内の検体の特性を連続して分析することができる。試料保持プレート１２の全ての凹部１２Ａに関する分析が完了すると、搬送手段２８は、試料保持プレート１２を格納部２４に返却する。
【００７７】
尚、ここでは１枚の試料保持プレート１２に関する一連の分析工程を示したが、恒温槽３６における反応時間を利用し、分注、洗浄等の作業時間をずらして、複数の試料保持プレート１２に対して同様に分析を実行することができる。即ち、一般的に、分注、洗浄、分析の時間よりも恒温槽における反応時間が長いことが多いが、複数の恒温槽３６を利用することで、分注手段１４、分析手段１６、洗浄器４０を効率良く使用することができる。又、複数の恒温槽３６を利用することで反応温度が異なる複数の種類の分析を連続して効率良く行うことも可能である。
【００７８】
このように、オペレータが格納部２８、４２、３４を操作することなく試料保持プレート１２、１３、チップラック３０を自動的に順次供給して複数の試料保持プレート１２に関する分析を連続して実行することができ、液状試料自動分析装置１０は、オペレータの作業負担が小さく、取扱いが容易で分析作業の効率がよい。
【００７９】
又、分注ステージ１８の下方のスペースを利用して、格納手段２６を配設しているので、（水平方向の）小さな設置スペースに多くの試料保持プレート１２、１３、チップラック３０を格納することができ、液状試料自動分析装置１０は連続して分析可能である試料の数量が多く、且つ、コンパクトである。
【００８０】
又、各格納部２４、４２、３４は、共通の鉛直面に沿うように並設され、搬送手段のヘッド部が該鉛直面に沿って移動するように構成されているので、試料保持プレート１２、１３、チップラック３０の搬送時間の短縮が図られ、この点でも液状試料自動分析装置１０は作業効率が良い。特に、試料保持プレート１２、１３の格納部２４、４２が分注ステージ１８の下方に配設され、チップラック３０の格納部３４がチップ供給ステージ３２の下方に配設されているためそれだけ搬送経路が短く、これにより搬送時間の一層の短縮が図られている。
【００８１】
又、搬送手段２８が試料保持プレート１２、１３の搬送及びチップラック３０の搬送を兼ねているので、液状試料自動分析装置１０はこの点でもコンパクトで低コストである。
【００８２】
又、液状試料自動分析装置１０は、コンパクトであるので、大きな設置スペースが必要とされず、設備全体のコストも大幅に低減することができる。
【００８３】
又、処理ステージ２２、格納手段２６、搬送手段２８が一台の液状試料自動分析装置に装備されているので、処理ステージと格納部とを連結するための搬送装置を施設の形状等に応じて設計、製造する必要がなく、設置作業が容易であると共に、この点でも設備全体としての低コスト化を図ることができる。
【００８４】
又、分注ステージ１８は２枚の試料保持プレートが載置可能とされているので、検体の希釈を要する分析を自動的に行うことができる。
【００８５】
次に、搬送手段２８、格納手段２６及び恒温槽３６の作用について説明する。
【００８６】
搬送手段２８が格納部２４から試料保持プレート１２を搬出する時は、まず、水平方向駆動手段５４及び鉛直方向駆動手段５５でヘッド部５２をいずれかの格納部２４の開口部近傍に移動させ、ロータリソレノイド５０Ｉに通電して、ねじりコイルばね５０Ｇの付勢力に抗して挟持片５０Ａ及び５０Ｂを離間させる。この状態で、ステッピングモータ５２Ｃに通電すると、ピニオン５２Ｂがラック５２Ａに噛み合い係合しつつ転動し、挟持部材５０Ａ及び５０Ｂが試料保持プレート１２の幅方向両側に沿う位置まで前進させる。次に、ロータリソレノイド５０Ｉへの電流の供給を停止すると、挟持部材５０Ａ及び５０Ｂはねじりコイルばね５０Ｇに付勢されて相互に接近し、試料保持プレート１２を挟持する。更に、ステッピングモータ５２Ｃを逆方向に回転させて、挟持部材５０Ａ及び５０Ｂと共に試料保持プレート１２を後退させることにより、試料保持プレート１２を格納部２４から搬出することができる。尚、格納部３４、恒温槽３６からの試料保持プレート１２、１３の搬出、格納部４２からのチップラック３０の搬出も搬送手段２８を同様に制御すればよい。
【００８７】
一方、搬送手段２８が格納部２４に試料保持プレート１２を搬入する時は、この逆の手順で搬送手段２８を制御すればよい。尚、格納部３４、恒温槽３６への試料保持プレート１２、１３の搬入、格納部４２へのチップラック３０の搬入についても搬送手段２８を逆の手順で制御すればよい。
【００８８】
次に、搬送手段２８による恒温槽３６の扉体３６Ｅの開放について説明する。まず、鉛直方向駆動手段５５でヘッド部５２をいずれかの恒温槽３６の開口部よりも若干上方に接近させる（図６参照）。次に、ヘッド部５２のロータリソレノイド５２Ｇに通電し、押え棒５２Ｆを恒温槽３６側に突出させる。この状態でヘッド部５２を下降させると、（図１０に示されるように）押え棒５２Ｆの先端が恒温槽３６の扉体３６Ｅの突起３６Ｇに当接し、ねじりコイルばね３６Ｆの付勢力に抗して扉体３６Ｅを下方に付勢し、扉体３６Ｅが開放される。これにより、上記の手順で、恒温槽３６から試料保持プレート１２を搬出し、又、恒温槽３６に試料保持プレート１２を搬入することができる。
【００８９】
最後に、格納手段２６の被格納物の有無の検出について説明しておく。図１１に示されるように、格納部２４内に試料保持プレート１２（被格納物）が格納されていない場合、ヘッド部５２が格納部２４に接近することにより接近した格納部２４の反射板２４Ｂに投光器５２Ｈが投光して受光器５２Ｉに反射するための光路が形成される。一方、格納部２４内に試料保持プレート１２が格納されている場合（図４参照）、試料保持プレート１２が光路を遮断する。従って、受光器５２Ｉの受光の有無により、被格納物の有無を検出することができる。
【００９０】
このように、投光器５２Ｈ、受光器５２Ｉを搬送手段２８に１セットのみ設け、各格納部２４には簡単な構造の反射板２４Ｂを設けることにより、低コストで各格納部２４における被格納物の有無を検出することができる。
【００９１】
又、搬送手段２８が、恒温槽３６の扉体３６Ｅを下方に付勢して開放するようにされているので、各恒温槽３６の扉体３６Ｅを駆動するための個別の駆動手段が不要であり、この点でも液状試料自動分析装置１０は低コストである。
【００９２】
又、各格納部２４、４２、３４は、共通の鉛直面に沿うように並設され、搬送手段のヘッド部が前記鉛直面に沿って移動するように構成されているので、液状試料自動分析装置１０は特に前後方向にコンパクトである。
【００９３】
更に、搬送手段２８は、ラック５２Ａ及びピニオン５２Ｂにより挟持部材５０Ａ、５０Ｂを前後方向に駆動する構成であるので、例えばベルト、プーリで前後方向に駆動する駆動手段よりも前後方向にコンパクトである。
【００９４】
又、搬送手段２８は、挟持手段５０が挟持部材５０Ａ、５０Ｂを備えた簡単な構造であるので低コストであると共に、試料保持プレート１２、１３のみならずチップラック３０も搬送することができ汎用性が高い。
【００９５】
尚、本実施形態において、搬送手段はラック及びピニオンにより挟持部材を前後方向に駆動するようにされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば電磁シリンダで挟持部材を前後方向に駆動するようにしてもよい。
【００９６】
又、本実施形態において、搬送手段が恒温槽の扉体を開放するようにされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、各恒温槽に扉体を開閉するための駆動装置を備えてもよい。
【００９７】
又、本実施形態において、格納手段２６は処理ステージ２２の下方に配設され、液状試料自動分析装置のコンパクト化を図るためにはこのように構成することが望ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、施設の形状、装置の用途等により処理ステージ２２の上方、側方に格納手段を配設してもよい。恒温槽についても同様である。尚、この場合も処理ステージの近傍に格納手段を配設することが好ましい。
【００９８】
又、本実施形態において、格納手段２６は試料保持プレート１２、１３を格納するための６個の格納部２４、４２及びチップラック３０を格納するための８個の格納部３４を備えているが、各格納部の個数は特に限定されない。
【００９９】
又、本実施形態において、格納手段２６は試料保持プレート１２、１３及びチップラック３０を格納するようにされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、試料保持プレート及びチップラックのいずれか一方を格納する格納手段としてもよい。
【０１００】
又、本実施形態において、分析が終了した試料保持プレート１２、１３を格納手段２６に返却しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、分析が終了した試料保持プレートは格納手段２６に返却することなく、例えば他のスペースに重ねて載置するようにしてもよい。
【０１０１】
又、本実施形態において、分析ステージには試料保持プレートを移送するためのベルトコンベアが設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、搬送手段を利用して、測定ステージに試料保持プレートを移送するようにしてもよい。
【０１０２】
又、本実施形態は酵素抗体反応の自動分析について説明しているが、本発明の分析の対象はこれに限定されず、血液、尿等の液状の試料の他の分析についても本発明を適用可能である。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多数の試料保持プレート、チップを格納して自動的に補給することができるコンパクトで低コストな液状試料自動分析装置を実現することが可能となるという優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る液状試料自動分析装置の全体構造の概要を示す前面図
【図２】同平面図
【図３】同液状試料自動分析装置の格納部の構造を拡大して示す後面図
【図４】同側断面図
【図５】同液状試料自動分析装置の恒温槽の構造を拡大して示す斜視図
【図６】同恒温槽の構造を更に拡大して示す側断面図
【図７】同液状試料自動分析装置の搬送手段のヘッド周辺の構造を拡大して示す平面図
【図８】同前面図
【図９】同側面図
【図１０】同液状試料自動分析装置の搬送手段による恒温槽の扉体の開放を示す側断面図
【図１１】同液状試料自動分析装置の被格納物検出手段の作用を示す側断面図
【符号の説明】
１０…液状試料自動分析装置
１２、１３…試料保持プレート
１２Ａ、１３Ａ…凹部
１４…分注手段
１４Ａ…チップ
１６…分析手段
１８…分注ステージ
２０…分析ステージ
２２…処理ステージ
２４、３４、４２…格納部
２４Ｂ…反射板
２６…格納手段
２８…搬送手段
３０…チップラック
３２…チップ供給ステージ
３６…恒温槽
３６Ｅ…扉体
３６Ｆ…ねじりコイルばね（付勢手段）
５２Ｈ…投光器
５２Ｉ…受光器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004239778.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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