(57)【要約】【課題】自動的に、かつ、コンタミネーションを発生させずにカートリッジのシールに穿孔する機構を備えた自動測定装置を提供する。【解決手段】チップが装着され、チップを介して液体を吐出、又は吸引する昇降可能なノズルを有する分注装置と、少なくとも一つのウエル、及びウエルの開口部を密封するシールを有する自動測定用カートリッジが前記ノズルに対応して載置される測定テーブルと、測定テーブルを移動させる駆動装置とを有する自動測定装置に、鋭利な形状を有する先端部と軸部とを有する、昇降可能な穿孔具を設け、前記カートリッジのウエルの上に穿孔具の先端部が位置するように測定テーブルが移動し、かつ、穿孔具が下降したときに、穿孔具の先端部によってシールに穿孔する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップが装着され、チップを介して液体を吐出、又は吸引する昇降可能なノズルを有する分注装置と、少なくとも一つのウエル、及びウエルの開口部を密封するシールを有する自動測定用カートリッジが前記ノズルに対応して載置される測定テーブルと、測定テーブルを移動させる駆動装置とを有する自動測定装置であって、
前記自動測定装置は、鋭利な形状を有する先端部と軸部とを有する、昇降可能な穿孔具を備え、前記カートリッジのウエルの上に穿孔具の先端部が位置するように測定テーブルが移動し、かつ、穿孔具が下降したときに、穿孔具の先端部によってシールに穿孔することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記穿孔具は、前記ノズルと一体に昇降することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記穿孔具は、前記ノズルと独立に昇降することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記自動測定装置は、ノズルに装着されたチップをノズルから脱離させるための脱離具を有し、前記穿孔具は、この脱離具により昇降することを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記穿孔具の先端部は、エッジを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
チップがウエル内に挿入されたときに、ウエルに収容されている液体の液面におけるチップの外径よりも、穿孔具の軸部の外径の方が大きいことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
チップが装着され、チップを介して液体を吐出、又は吸引するノズルを有する分注装置と、少なくとも一つのウエル、及びウエルの開口部を密封するシールを有する自動測定用カートリッジが前記ノズルに対応して載置される測定テーブルと、測定テーブルを移動させる駆動装置とを有する自動測定装置であって、
前記ノズルの先端部は鋭利な形状を有し、前記カートリッジのウエルの上にノズルが位置するように測定テーブルが移動し、かつ、ノズルが下降したときに、前記ノズルの先端部によってシールが穿孔されることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検体中に含まれる成分を自動的に定量する自動測定装置であって、同装置に用いるカートリッジのシールに穿孔する機構を備えた装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヒトの血液等の分析において、複数のウエルを有するカートリッジ、及び、ウエル中で溶液を吐出又は吸引するチップを用いた、自動測定装置が用いられている。
【０００３】
カートリッジは、上部の開口部がアルミニウム箔やプラスチックフィルム等でシールされている。このシールを、操作者により手動で予め開封してからセットする装置があるが、手間がかかるという問題がある。
【０００４】
また、チップ、又はチップを装着するノズルでシールを突き破るという方法もあるが、ウエルに収容された液体等が飛散し、コンタミネーションが発生することがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、カートリッジ及びチップを用いる自動測定装置において、自動的に、かつ、コンタミネーションを発生させずにカートリッジのシールに穿孔する機構を備えた自動測定装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、自動測定装置に、先端が鋭利な穿孔具を設け、この穿孔具を昇降させることによって、カートリッジのシールに穿孔することに想到し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）チップが装着され、チップを介して液体を吐出、又は吸引する昇降可能なノズルを有する分注装置と、少なくとも一つのウエル、及びウエルの開口部を密封するシールを有する自動測定用カートリッジが前記ノズルに対応して載置される測定テーブルと、測定テーブルを移動させる駆動装置とを有する自動測定装置であって、
前記自動測定装置は、鋭利な形状を有する先端部と軸部とを有する、昇降可能な穿孔具を備え、前記カートリッジのウエルの上に穿孔具の先端部が位置するように測定テーブルが移動し、かつ、穿孔具が下降したときに、穿孔具の先端部によってシールに穿孔することを特徴とする装置、
（２）前記穿孔具は、前記ノズルと一体に昇降することを特徴とする（１）の装置、
（３）前記穿孔具は、前記ノズルと独立に昇降することを特徴とする（１）の装置、
（４）前記自動測定装置は、ノズルに装着されたチップをノズルから脱離させるための脱離具を有し、前記穿孔具は、この脱離具により昇降することを特徴とする（３）の装置、
（５）前記穿孔具の先端部は、エッジを有することを特徴とする（１）〜（４）のいずれかの装置、及び
（６）チップがウエル内に挿入されたときに、ウエルに収容されている液体の液面におけるチップの外径よりも、穿孔具の軸部の外径の方が大きいことを特徴とする、（１）〜（５）のいずれかの装置。
を提供する。
【０００８】
また、本発明の別の態様によれば、
（７）チップが装着され、チップを介して液体を吐出、又は吸引するノズルを有する分注装置と、少なくとも一つのウエル、及びウエルの開口部を密封するシールを有する自動測定用カートリッジが前記ノズルに対応して載置される測定テーブルと、測定テーブルを移動させる駆動装置とを有する自動測定装置であって、
前記ノズルの先端部は鋭利な形状を有し、前記カートリッジのウエルの上にノズルが位置するように測定テーブルが移動し、かつ、ノズルが下降したときに、前記ノズルの先端部によってシールが穿孔されることを特徴とする装置、
が提供される。
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の自動測定装置は、液体を吐出、又は吸引する昇降可能なノズルを有する分注装置と、少なくとも一つのウエル、及びウエルの開口部を密封するシールを有する自動測定用カートリッジが前記ノズルに対応して載置される測定テーブルと、測定テーブルを移動させる駆動装置とを有する自動測定装置であって、カートリッジのシールに穿孔するための穿孔具が備えられた装置である。前記自動測定装置は、通常は、複数の反応工程を同時並列的に処理するシステムである。
【００１０】
前記ノズルには、チップを着脱可能に装着することができ、液体の吸引、吐出は、チップを介して行われる。前記分注装置は、前記ノズルと、ノズルに装着されたチップを介して試薬および／または検体を分注する分注部とを有する。分注は、通常自動的に行われる。
【００１１】
第１の本発明の自動測定装置では、ノズルの形状は、チップが脱着可能な形態であれば特に制限されないが、通常、テーパー状である。また、ノズルは、液体を吸引、吐出するための分注部とチップとを連通させるための流路が設けるために、通常、中空である。分注部は、通常、ノズルを通る流路の気体の圧力を変化させることによって、チップから液体を吐出又は吸引する。
【００１２】
前記カートリッジは、少なくとも一つのウエル、典型的には、直線上に一列に配置された複数のウエルを有する。本発明の自動測定装置に用いられるカートリッジは、特に制限されないが、好ましいウエルは、所定量の検体を所望の倍率に希釈する希釈ウエル、検体中の被測定成分とこれと特異的に反応する物質とを反応させる反応ウエル、測定に必要な試薬が収納されている試薬収納ウエル、検体を分注する分注ウエル、反応生成物の洗浄を行うための洗浄ウエル、反応生成物の測定を行うための測定ウエルを有する。それぞれのウエルは複数であってもよい。このようなカートリッジは、例えば国際公開第０１／８４１５２号パンフレット等に詳細に開示されている。カートリッジの材料も特に限定されないが、光学的測定がカートリッジの壁を通して可能になるので、透明な材料が好ましい。カートリッジには、検体に関する情報、分析項目に関する情報、試薬管理情報、及び測定に用いる検量線情報等の情報が記録されていてもよい。前記情報の記録は、例えば、カートリッジにバーコードを印刷、貼付等により付することによって行われる。
【００１３】
本発明において、被測定成分及びそれを測定するための原理は特に制限されないが、例えば、被測定成分とこれと特異的に反応する物質との組み合わせとしては、抗原と抗体、抗体と抗原、酵素と基質、糖鎖とレクチン等が挙げられる。これらの中では、免疫学的反応によるものが好ましい。
【００１４】
前記測定テーブルには、上記のような一列のウエルを有するカートリッジが複数個、並列に並べて載置される。また、カートリッジは、例えばマイクロタイタープレートのように、複数列のウエルを有するものであってもよく、その場合は、測定テーブルには一個のカートリッジが載置される。
【００１５】
ノズルは、測定テーブルに載置されたカートリッジの各々の列に対応する位置に配置される。通常は、各ノズルは等間隔に配置される。例えば、６列のカートリッジが測定テーブルに載置される場合には、６連のノズルが自動測定装置に備えられる。
【００１６】
測定テーブルは、ノズルの列と直角の方向に前進又は後進するように移動可能であり、測定装置には測定テーブルを移動させる駆動装置が設けられる。測定テーブルは、少なくともノズル及び後述の穿孔具の下に、全てのウエルが位置することが可能なように移動する。また、駆動装置は、さらに測定テーブルを上記方向と直角の方向にも移動させるものであってもよい。駆動機構としては、特に制限されず、従来自動測定装置に用いられている種々の駆動機構を使用することができる。
【００１７】
第１の本発明の自動測定装置では、カートリッジのシールに穿孔するための穿孔具が備えられる。この穿孔具は、鋭利な形状を有する先端部と軸部とを有する。先端部と軸部は、それぞれ別体として成形された後に合体されたものであってもよいし、一体として成形されたものであったもよい。穿孔具の形状は、先端部がカートリッジのシールを突き破ることができるものであれば特に制限されない。先端部の形状としては、円錐状、又はエッジを有する形状が挙げられる（図３）。これらの中では、エッジを有する形状が好ましい。具体的には、例えば、穿孔具の軸線を中心とする放射状のエッジを複数有する形状が挙げられる。エッジは、直線状であってもよく、曲線状であってもよい。エッジの長さ又は角度は、シールの材質、厚さ、ウエルの径などによって、適宜設定すればよい。先端部にエッジを設けることにより、穿孔具を下降させたときに、シールに過大な圧力がかかることなく切断されるために、ウエルの内容物の飛散を防止することができる。穿孔具又は先端部の材質としては、シールに穿孔することができるものであれば特に制限されないが、例えばステンレス等の金属、ＡＢＳ樹脂等のプラスチック、又はセラミックス等が挙げられる。また、前記材質は、ウエル内に収容される試薬類により腐食し難いものであることが好ましい。
【００１８】
穿孔具は、測定テーブルに載置されたカートリッジの各々の列、及びノズルに対応する位置に設置される。例えば、６連のノズルが備えられた自動測定装置には、６連の穿孔具が設けられる。また、穿孔具は、通常は、軸線が垂直となるように自動測定装置に設けられる。自動測定装置には、穿孔具を昇降させる昇降装置が設けられる。また、自動測定装置には、ノズルを昇降させるための昇降装置も設けられる。穿孔具用の昇降装置とノズル用の昇降装置は、共通であっても、独立していてもよい。例えば、ノズルを保持する部材に穿孔具を設け、穿孔具を、ノズルと一体に昇降させる場合は、昇降装置は共通でよい。また、各々独立した昇降装置を用い、穿孔具をノズルと独立に昇降させることもできる。ここで、穿孔具とノズルの昇降装置が共通の場合には、チップは、シールが穿孔された後に装着される。各々独立した昇降装置を有する場合には、チップは予め装着されていても、穿孔後に装着されてもよい。
【００１９】
本発明の自動測定装置は、ノズルに装着されたチップをノズルから脱離させるための脱離具を有していてもよい。その場合、穿孔具は脱離具に設けて、脱離具とともに昇降させてもよい。
【００２０】
上記のような構成を有する自動測定装置の測定テーブルにカートリッジを載置し、カートリッジのウエルの上に穿孔具の先端部が位置するように測定テーブルを移動させ、そして、穿孔具を下降させると、穿孔具の先端部によってシールが開封される。測定テーブルの移動、及び穿孔具の昇降を繰り返すことにより、他のウエル、及び他のカートリッジのウエルにも順次穿孔することができる。また、さらに、前記したようなシール上にバーコード等を貼付したカートリッジの場合には、シールとともにこのバーコード部分を穿孔することにより、カートリッジが使用済みであることを判別させることもできる。
【００２１】
シールの穿孔の後、穿孔されたシールの孔からチップがウエルに挿入される。チップの挿入は、ノズルの下降によって行われる。チップがウエルに挿入されたときに、ウエルに収容されている液体の液面におけるチップの外径が、シールに穿孔された孔よりも大きいと、チップに付着した液体がシールに触れて飛散したり、チップを広範囲に汚染したりすることがある。したがって、シールに穿孔された孔、すなわち穿孔具の軸部の外径の方が、ウエルに収容されている液体の液面におけるチップの外径よりも大きいことが好ましい。
【００２２】
第２の本発明の自動測定装置は、ノズル自体を穿孔具とするものである。すなわち、ノズルとして、先端部が鋭利な形状を有するノズルを用いる。ノズルの形状は、チップを介して液体を吸引、吐出することができるように、空気が流通できる程度の孔が、先端又はその付近に穿いていること、及びチップを装着することができることを除けば、第１の本発明の自動測定装置における穿孔具の先端形状と同様であってよい。
【００２３】
本発明の自動測定装置は、穿孔具又は穿孔具として機能するノズルを備えたこと以外は、カートリッジ及びチップを用いる従来知られている種々の測定装置と同様であってよい。本発明の自動測定装置による測定は、通常には、被測定成分を含有する検体を分注する工程、検体中に含まれる被測定成分とこれと特異的に反応する物質とを反応させる工程、および、反応生成物の量を測定する工程を含む方法より行われる。また、さらに、検体を希釈する工程を含んでいてもよい。
【００２４】
前記被測定成分としては、特に限定されず、それと特異的に反応する物質が存在するものであればよい。例えば、被測定成分とこれと特異的に反応する物質との組み合わせとしては、抗原と抗体、抗体と抗原、酵素と基質、糖鎖とレクチン等が挙げられる。このように本発明において「特異的に反応する」とは、生化学的に特異的に結合することを意味し、被測定成分および特異的に反応する物質は、基質のようにその結合の前後で物質の化学的性質が変化するものであってもよい。
【００２５】
検体は、被測定成分を含むか又は含む可能性があるものであればよく、例えば、血液、血清、血漿、尿などが挙げられる。
被測定成分とこれと特異的に反応する物質とを反応させる工程、および、反応生成物の量を測定する工程の条件等は、被測定成分とそれと特異的に反応する物質の組み合わせに応じて適宜選択される。例えば、酵素と基質との反応および反応生成物の量の測定は、酵素を基質と混合して酵素を基質に作用させ、反応生成物（基質の分解物）の量を測定することによって行うことができる。また、抗体と抗原との反応および反応生成物の量の測定は、抗体または抗原を、それに対する抗体または抗原の結合した固相担体および標識体と混合して反応生成物（免疫複合体）を形成させ、洗浄によって免疫複合体から未反応の抗体または抗原および標識体を除去し（Ｂ／Ｆ分離）、免疫複合体の形成により固相に結合した標識体の量を測定することによって行うことができる。このように本発明において、「反応生成物の量を測定する」とは、反応生成物自体の量を直接測定するだけでなく、反応生成物の量に定量的に関連した物質の量を測定することも包含する。このようにして測定された反応生成物の量から検体中の被測定成分の量を算出することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の自動測定装置の一形態を、図面に基づいて説明する。図１は、自動測定装置を、図２は同装置の穿孔具（１）及びノズル（２）の部分を拡大したものである。この装置では、測定テーブル（５）にカートリッジ（４）が６個並列に載置される。各々のカートリッジに対応する位置に、６連のノズル（２）が備えられている。また、この装置には、ノズルに装着されたチップ（３）をノズル（２）から脱離させるための脱離具（６）を有しており、この脱離具（６）に穿孔具（１）が設けられている。脱離具（６）は、それを下降させることにより、ノズル（２）に装着されたチップ（３）を脱離させるためのものである。脱離具（６）が下降すると、穿孔具（１）も下降する。図２中、穿孔具及びそれとともに昇降する部材をハッチングで示す。
【００２７】
カートリッジが測定テーブルに載置され、チップがノズル（２）に装着されていない状態で穿孔具（１）を下降させると、穿孔具の先端部によってカートリッジのシールが穿孔される。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、カートリッジ及びチップを用いる自動測定装置を用いて、自動的に、かつ、コンタミネーションを発生させずにカートリッジのシールに穿孔することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動測定装置の一形態を示す図。Ａは正面図、Ｂは側断面図。
【図２】図１に示す自動測定装置のノズル及び穿孔具の部分を拡大した図。Ａは正面図、Ｂは側面図。
【図３】本発明の穿孔具の先端の形状を示す図。上段は側面図、下段は先端からみた平面図。
【符号の説明】
１．穿孔具
２．ノズル
３．チップ
４．カートリッジ
５．測定テーブル
６．脱離具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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