(57)【要約】【課題】複数の吸引ノズルにチップを装着して液体を吸引・吐出するについて、チップ内にポンプ容量以上の液体を吸引可能とし、また吸引後のポンプ内に作用する蒸気圧を大気開放する。【解決手段】先端に着脱可能にチップ４が装着される複数の吸引ノズル２，３へ吸引・吐出圧を供給するシリンジポンプ１０からのエア経路１１を各吸引ノズルへの流路に切り替える切替バルブ１２を備え、チップ４内へ所定量の液体を吸引収容する際、第１吸引ノズル２側に切替バルブ１２を切り替えてシリンジポンプ１０を吸引駆動して液体を吸引した後、切替バルブ１２を他の吸引ノズル３側へ切り替えてシリンジポンプ１０を吐出駆動し、再び切替バルブ１２を第１吸引ノズル２側へ切り替えてから吸引駆動し、チップ４内へポンプ容量以上の液体を収容する。吸引後の状態で切替バルブ１２を他の吸引ノズル３側へ切り替えて、ポンプ内を大気開放する。【選択図】          図２
2005009870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に着脱可能にチップが装着される複数の吸引ノズルと、該吸引ノズルへ吸引・吐出圧を供給するシリンジポンプと、該シリンジポンプからのエア経路を各吸引ノズルへの流路に切り替える切替バルブとを備え、各吸引ノズルの先端にそれぞれ液体を吸引収容するチップを装着し、該チップ内へ所定量の液体を吸引収容する分析装置の吸引方法において、
第１の吸引ノズル側に前記切替バルブを切り替えて前記シリンジポンプを吸引駆動してそのチップ内へ液体を吸引した後、前記切替バルブを他の吸引ノズル側へ切り替えて前記シリンジポンプを吐出駆動し、次に前記切替バルブを再び前記第１の吸引ノズル側へ切り替えてから前記シリンジポンプを吸引駆動し、そのチップ内へ前記シリンジポンプの容量以上の液体を収容することを特徴とする分析装置の吸引方法。
【請求項２】
先端に着脱可能にチップが装着される複数の吸引ノズルと、該吸引ノズルへ吸引・吐出圧を供給するシリンジポンプと、該シリンジポンプからのエア経路を各吸引ノズルへの流路に切り替える切替バルブとを備え、各吸引ノズルの先端にそれぞれ液体を吸引収容するチップを装着し、該チップ内へ所定量の液体を吸引収容する分析装置の吸引方法において、
第１の吸引ノズル側に前記切替バルブを切り替えて前記シリンジポンプを吸引駆動してそのチップ内へ液体を吸引した後、前記切替バルブを液体を吸引していない他の吸引ノズル側へ切り替えて前記シリンジポンプ内に作用する蒸気圧を液体を吸引していない他の吸引ノズルを介して大気開放することを特徴とする分析装置の吸引方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の吸引ノズルの先端にそれぞれチップを装着し、このチップ内に検体、参照液等の液体を吸引収容し、比色タイプの乾式分析素子、電解質タイプの乾式分析素子などに点着し、検体中の所定の生化学物質の物質濃度、イオン活量等を求める生化学分析装置などの分析装置の吸引方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、検体の小滴を点着供給するだけでこの検体中に含まれている特定の化学成分または有形成分を定量分析することのできる比色タイプの乾式分析素子や検体に含まれる特定イオンのイオン活量を測定することのできる電解質タイプの乾式分析素子が開発され、実用化されている。これらの乾式分析素子を用いた生化学分析装置は、簡単かつ迅速に検体の分析を行うことができるので、医療機関、研究所等において好適に用いられている。
【０００３】
比色タイプの乾式分析素子を使用する比色測定法は、検体を乾式分析素子に点着させた後、これをインキュベータ内で所定時間恒温保持して呈色反応（色素生成反応）させ、次いで検体中の所定の生化学物質と乾式分析素子に含まれる試薬との組み合わせにより予め選定された波長を含む測定用照射光をこの乾式分析素子に照射してその光学濃度を測定し、この光学濃度から、予め求めておいた光学濃度と所定の生化学物質の物質濃度との対応を表す検量線を用いて該生化学物質の濃度を求めるものである。また、必要に応じて上記検体は希釈液で希釈される。一方、電解質タイプの乾式分析素子を使用する電位差測定法は、上記の光学濃度を測定する代わりに、同種の乾式イオン選択電極の２個１組からなる電極対に点着された検体中に含まれる特定イオンの活量を、参照液を用いてポテンシオメトリで定量分析することにより求めるものである。
【０００４】
上記いずれの方法においても、検体、希釈液、参照液等の液体は容器（採血管等）に収容して装置にセットすると共に、その測定に必要な乾式分析素子を装置に搭載し、乾式分析素子を搭載位置から点着部およびインキュベータへ搬送する一方、点着装置のシリンジポンプによる吸引・吐出圧が導入される吸引ノズルによって検体および参照液を搭載位置から点着部へ供給して乾式分析素子へ点着するものである。
【０００５】
その際、前記吸引ノズルは複数設置して、検体および参照液の点着、希釈液による検体希釈等を効率よく行うようにしている。また、前記吸引ノズルの先端には使い捨てのチップをそれぞれ装着し、このチップ内に液体を吸引し、使用後には廃却するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−８３８５０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような分析装置では、複数の吸引ノズルに対してそれぞれシリンジポンプが接続され、このシリンジポンプの作動に応じて各吸引ノズルに吸引圧および吐出圧が導入されて、チップ内への液体の吸引および吐出が行われるように構成されていることから、シリンジポンプの容量を越えた吸引が行えないとともに、チップ内に液体を吸引作動した状態のシリンジポンプ内に作用する蒸気圧がリセットできない問題を有する。
【０００８】
つまり、吸引ノズルとシリンジポンプが直結された状態であるため、チップ内に吸引可能な最大液体量は、シリンジポンプのピストン部材が最大ストローク移動するのに応じたポンプ容量で規制され、このポンプ容量を越えた液体の供給が要望された場合には、複数回に分けて液体の吸引・吐出を繰り返すように作動させる必要があり、吸引ノズルの移動時間が長くなり、稼働効率が低下することになる。また、シリンジポンプの吸引作動によってチップ内に液体を吸引すると、この液体がチップ内で蒸発し、その蒸気圧がエア経路を経てシリンジポンプ内に作用し、その後の吐出動作におけるポンプ作動量がこの蒸気圧変動の影響を受けて、チップ内に導入される吐出圧が変動し、吐出液量の精度が低下するものであり、補正が煩雑となる問題がある。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑み、ポンプ容量以上の液体量がチップ内に吸引可能であるとともに、液体吸引後のシリンジポンプ内に作用する蒸気圧が大気開放できるようにした分析装置の吸引方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の分析装置の吸引方法は、先端に着脱可能にチップが装着される複数の吸引ノズルと、該吸引ノズルへ吸引・吐出圧を供給するシリンジポンプと、該シリンジポンプからのエア経路を各吸引ノズルへの流路に切り替える切替バルブとを備え、各吸引ノズルの先端にそれぞれ液体を吸引収容するチップを装着し、該チップ内へ所定量の液体を吸引収容する分析装置の吸引方法において、
第１の吸引ノズル側に前記切替バルブを切り替えて前記シリンジポンプを吸引駆動してそのチップ内へ液体を吸引した後、前記切替バルブを他の吸引ノズル側へ切り替えて前記シリンジポンプを吐出駆動し、次に前記切替バルブを再び前記第１の吸引ノズル側へ切り替えてから前記シリンジポンプを吸引駆動し、そのチップ内へ前記シリンジポンプの容量以上の液体を収容することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の他の分析装置の吸引方法は、先端に着脱可能にチップが装着される複数の吸引ノズルと、該吸引ノズルへ吸引・吐出圧を供給するシリンジポンプと、該シリンジポンプからのエア経路を各吸引ノズルへの流路に切り替える切替バルブとを備え、各吸引ノズルの先端にそれぞれ液体を吸引収容するチップを装着し、該チップ内へ所定量の液体を吸引収容する分析装置の吸引方法において、
第１の吸引ノズル側に前記切替バルブを切り替えて前記シリンジポンプを吸引駆動してそのチップ内へ液体を吸引した後、前記切替バルブを液体を吸引していない他の吸引ノズル側へ切り替えて前記シリンジポンプ内に作用する蒸気圧を液体を吸引していない他の吸引ノズルを介して大気開放することを特徴とするものである。
【００１２】
前記吸引ノズルは２本またはそれ以上の複数本が設置される。
【００１３】
【発明の効果】
上記のような本発明によれば、シリンジポンプと複数の吸引ノズルとを、シリンジポンプからのエア経路を各吸引ノズルへの流路に切り替える切替バルブを介して接続し、第１の吸引ノズル側に切替バルブを切り替えてシリンジポンプを吸引駆動してそのチップ内へ液体を吸引した後、切替バルブを他の吸引ノズル側へ切り替えてシリンジポンプを吐出駆動し、次に切替バルブを再び第１の吸引ノズル側へ切り替えてからシリンジポンプを吸引駆動するようにしたことにより、チップ内へシリンジポンプの容量以上の液体を収容して、１回の動作で多量の液体を供給することができ、ポンプ容量を増大することなく作動効率を高めることができる。
【００１４】
また、シリンジポンプと複数の吸引ノズルとを、シリンジポンプからのエア経路を各吸引ノズルへの流路に切り替える切替バルブを介して接続し、第１の吸引ノズル側に切替バルブを切り替えてシリンジポンプを吸引駆動してそのチップ内へ液体を吸引した後、切替バルブを液体を吸引していない他の吸引ノズル側へ切り替えてシリンジポンプ内に作用する蒸気圧を液体を吸引していない他の吸引ノズルを介して大気開放することにより、吸引動作後にチップ内に液体を保持した状態でシリンジポンプ内に作用する蒸気圧を大気開放してリセットすることができ、複雑な補正を行うことなく吐出量精度を高めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。図１は一実施形態の分析装置における点着装置の要部機構を示す概略正面図、図２は点着装置のエア系統および制御系統を示す機構図、図３は吸引動作のフローチャートである。
【００１６】
図１に示すように、分析装置１（点着装置）は、上下移動する２本の吸引ノズル２，３を平行に備える。両吸引ノズル２，３は棒状に形成され、内部に軸方向に延び先端部に開口するエア通路２ａ，３ａ（図２参照）が設けられ、それぞれ先端にピペット状のチップ４，４がシール状態で嵌合装着され、該チップ４内に検体、参照液等の液体を吸引し吐出するもので、その吸引吐出を行うシリンジポンプ１０がエア経路１１により接続され（図２）、使用後のチップ４はチップ廃却部９で外されて廃却される。
【００１７】
上記２本の吸引ノズル２，３は、例えば一方の第１吸引ノズル２が検体を吸引するためのもので、他方の第２吸引ノズル３は電解質測定用の参照液を吸引するためのものである。なお、希釈液はいずれの吸引ノズル２，３で吸引してもよい。
【００１８】
前記吸引ノズル２，３の移動機構を説明する。吸引ノズル２，３は、移動フレーム３０に昇降移動可能に保持される。移動フレーム３０は、不図示の固定フレームに設置された水平ガイドレールに、横方向に水平移動可能に保持され、両吸引ノズル２，３は移動フレーム３０と共に横移動される。
【００１９】
前記移動フレーム３０の中央には、上下方向に延びる縦ガイドレール３１が固着され、この縦ガイドレール３１の両側に２つのノズル固定台３２，３２が、上下方向に摺動自在に保持されている。各ノズル固定台３２の下部には、それぞれ吸引ノズル２，３の上端部が固着されている。また、ノズル固定台３２の上部には、上方に延びる連結部材３３が固着され、この連結部材３３の上部は駆動伝達部材３４に挿通され、ノズル固定台３２と駆動伝達部材３４との間の連結部材３３の外周には圧縮バネによる弾性部材３５が介装されている。これにより、ノズル固定台３２は駆動伝達部材３４と一体に上下移動可能であると共に、吸引ノズル２，３の先端部にチップ４を装着する際に、弾性部材３５が圧縮されてノズル固定台３２に対して駆動伝達部材３４が下降移動可能であり、チップ４の嵌合力を得るようになっている。
【００２０】
各駆動伝達部材３４は、上下のプーリ３６に張設された歯付きタイミングベルトによる駆動部材３７にそれぞれ固定され、上側のプーリ３６を個別に回転駆動する不図示の駆動モーターにより駆動部材３７が走行され、独立して駆動伝達部材３４が昇降移動される。
【００２１】
前記吸引ノズル２，３の水平方向の移動経路上に、使用済みのチップ４を吸引ノズル２，３から取り外して落下廃却するチップ廃却部９が設置されている。チップ廃却部９は、廃却口９１の上方に設置された廃却部材９２を備える。この廃却部材９２は下部の廃却口９１の上方に、側辺が開口している係合切欠き９２ａを有し、この係合切欠き９２ａは吸引ノズル２，３の径より大きく、チップ４の上端外径より小さい径に設けられている。
【００２２】
前記吸引ノズル２，３にチップ４を装着する際には、まず一方の吸引ノズル２を未使用のチップ４の上方位置において下降作動させ、その先端をチップ４に挿入嵌合させて装着し上昇させる。その後、移動フレーム３０を横移動させて、他方の吸引ノズル３を未使用のチップ４の上方に移動させ、その位置で吸引ノズル３を下降作動させて同様にチップ４を装着し上昇させる。その際、後述のチップ検出センサ６によって、それぞれ１本目のチップ４および２本目のチップ４の装着が順に検出される。
【００２３】
また、チップ４の廃却は、チップ４が装着されている吸引ノズル２または３を、チップ廃却部９の廃却口９１に先端部を下降させてから横方向に移動させ、その係合切欠き９２ａにチップ４の上端を係合させてから、吸引ノズル２または３を上昇移動させてチップ４を抜き取り、外れたチップ４は廃却口９１を通して落下廃却される。
【００２４】
また、前記移動フレーム３０には、吸引ノズル２，３が図示の検出位置にある際に、吸引ノズル２，３の先端に装着された複数のチップ４，４を検出するチップ検出センサ６が設置されている。このチップ検出センサ６は、発光素子６１と受光素子６２による一対の透過型センサで構成され、検出ユニット７（後述の制御部２０の一部をなす）を備える。チップ検出センサ６の光軸は、複数のチップ４の軸方向に交差するように設置されている。
【００２５】
上記チップ検出センサ６の発光素子６１は、発光ダイオードなどで構成され、検出光を射出し、受光素子６２はフォトダイオードなどで構成され、発光素子６１からチップ４を透過した検出光を受け、受光光量に応じた電流を発生する。前記検出ユニット７は、チップ検出センサ６の受光素子６２の受光光量に基づき発光素子６１の発光光量を変更すると共に、チップ４の装着の有無を検出する機能を有する。
【００２６】
次に、図２は、前記吸引ノズル２，３の先端に装着されたチップ４，４内へ吸引・吐出圧を供給するエア系統および制御系統を示す機構図である。各吸引ノズル２，３の先端部に開口するエア通路２ａ，３ａには、シリンジポンプ１０からのエア経路１１が切替バルブ１２（分流電磁弁）を介してそれぞれ接続されている。切替バルブ１２は、その切替作動によりシリンジポンプ１０からの圧力を第１吸引ノズル２または第２吸引ノズル３の一方に導入する。
【００２７】
前記シリンジポンプ１０は、脈動変化の小さい負圧を生成することから使用され、このシリンジポンプ１０のピストン部材１０ａがモーター１７の正転または逆転駆動に応じて軸方向に往復作動され、負圧および正圧を発生させる。その圧力はエア経路１１によって切替バルブ１２を介して吸引ノズル２，３内部のエア通路２ａ，３ａを経てチップ４，４の内部に導入される。
【００２８】
また、シリンジポンプ１０には原点センサ１８が設置され、例えば、ピストン部材１０ａが最伸長位置側に作動された位置（最大吸引位置）が原点に設定され、この原点位置において原点センサ１８が検出作動するようになっている。このシリンジポンプ１０は、そのピストン部材１０ａの移動量によってチップ４内への液体吸引量、吐出量を調整するもので、モーター１７の駆動に応じた原点からのピストン部材１０ａの移動量によりその制御を行うようになっている。上記シリンジポンプ１０の原点は、最大吐出位置または中間位置であってもよい。
【００２９】
さらに、前記エア経路１１には圧力を検出する圧力センサ１３（圧力計）が接続されている。この圧力センサ１３の検出信号、前記原点センサ１８の検出信号は、制御部２０に送出され、この制御部２０は、切替バルブ１２の切替作動、シリンジポンプ１０のピストン部材１０ａを作動するモーター１７の駆動、第１および第２吸引ノズル２，３を水平移動および上下移動させる各モーター２１の駆動を制御する。
【００３０】
そして、前記第１または第２吸引ノズル２，３に装着したチップ４に液体を吸引収容する場合には、通常シリンジポンプ１０のピストン部材１０ａを最大吐出位置へ移動させ、その状態でチップ４の先端を容器内の液体に挿入した後、上記ピストン部材１０ａを伸張方向に作動させて発生した吸引圧をチップ４内に導入して液体を吸引収容する。その際に、ピストン部材１０ａが１回の作動で吸引可能なポンプ容量を越えた液体の吸引が切替バルブ１２の作動によって可能であり、また、吸引作動後のシリンジポンプ１０内の蒸気圧のリセットも同様に可能である。
【００３１】
この吸引処理を図３のフローチャートに基づいて説明する。この例では第１吸引ノズル２に装着したチップ４に液体を収容するもので、第１吸引ノズル２が移動してそのチップ４が容器内の液体に挿入された状態で、かつ、シリンジポンプ１０のピストン部材１０ａが原点より最大吐出位置に移動した時点からの処理を示す。
【００３２】
吸引スタート後、まずステップＳ１で切替バルブ１２を第１吸引ノズル２側に切り替え、その状態でシリンジポンプ１０を吸引駆動し（Ｓ２）、ピストン部材１０ａが最大吸引位置に移動した状態で停止する。次に、ステップＳ３で切替バルブ１２を第２吸引ノズル３側に切り替え、その状態でシリンジポンプ１０を吐出駆動し（Ｓ４）、ピストン部材１０ａが最大吐出位置に復帰した状態で停止する。
【００３３】
次に、ステップＳ５で再び切替バルブ１２を第１吸引ノズル２側に切り替え、その状態でシリンジポンプ１０を吸引駆動し（Ｓ６）、ピストン部材１０ａが目標吸引量に応じた吸引位置に移動した状態で停止する。これにより、または上記動作を繰り返すことにより、チップ４内にポンプ容量を越えた液体量を吸引収納可能である。
【００３４】
所定の吸引が終了した後、ステップＳ７で、切替バルブ１２を第２吸引ノズル３側に切り替え、シリンジポンプ１０およびエア経路１１の内部空間を第２吸引ノズル３を介して大気開放し、その蒸気圧をリセットする。その際、ピストン部材１０ａを移動させて内部エアの排出を行うようにしてもよく、その後、ピストン部材１０ａを最大吸引位置に移動させてから、ステップＳ８の吐出処理に移行する。
【００３５】
この吐出処理においても、チップ４内にはポンプ容量を越える量の液体が収容されているために、シリンジポンプ１０のピストン部材１０ａの１回のストロークでは全量を吐出することはできず、途中で切替バルブ１２を第２吸引ノズル３側に切り替え、ピストン部材１０ａを吸引方向に移動させてから、再び切替バルブ１２を第１引ノズル２側に切り替えて吐出動作を継続する必要がある。
【００３６】
なお、上記の実施形態では、吸引ノズル２，３が２本の場合の吸引方法を示しているが、３本以上の吸引ノズルを備えた場合についても同様にポンプ容量以上の吸引および大気開放が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の分析装置における点着装置の要部機構を示す概略正面図
【図２】点着装置のエア系統および制御系統を示す機構図
【図３】吸引処理を示すフローチャート
【符号の説明】
１    分析装置（点着装置）
２，３    吸引ノズル
２ａ，３ａ      エア通路
４    チップ
１０    シリンジポンプ
１０ａ    ピストン部材
１１    エア経路
１２    切替バルブ
２０    制御部
【図１】
2005009870.tif 000003
【図２】
2005009870.tif 000004
【図３】
2005009870.tif 000005