(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体中の目的物質を測定する自動分析装置であって、
前記装置は、単一のフレーム内に、被検体物質とその物質に該当する試薬とを反応させる反応部分と、
前記試薬から目的物質を測定するためのシグナル若しくは反応状態を検出する検出部分と、
前記被検体物質もしくは前記試薬における未反応物質を除去するか、あるいは反応を終えた反応液を洗浄する洗浄部分をそれぞれ独立して配置してなり、
前記反応部分と前記洗浄部分とがそれぞれ別個に独立したターンテーブル状をなし、
前記各部分の相互間に軸芯を中心にして旋回するアームの旋回軌道上でそれぞれ反応容器を単体で順次に移送して目的物質の測定を達成する移送部分を設けたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記検出部分が前記反応部分及び前記洗浄部分とは別個に独立したターンテーブル状をなすものである、請求項１記載の自動分析装置。
【請求項３】
前記反応部分が、前記被検体物質に対する前処理、希釈処理を行なわせる部分を有するものである請求項１又は２記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記洗浄部分が、磁性体を集磁するための集磁機構と磁性体を分散させるための攪拌機構を有するものである、請求項１〜３の何れかに記載の自動分析装置。
【請求項５】
前記検出部分が、検出反応部分と検出測定部分とにそれぞれ分割して配置されたものである、請求項１〜４の何れかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抗原抗体反応を利用した免疫分析や生化学分析等、被検体中の目的物質を測定、検出する自動分析装置に関し、かかる分析処理の高速化と装置自体のコンパクト化を同時に図ろうとするものである。
【０００２】
【従来技術】
被検体中の目的物質を測定する従来型の自動分析装置は、免疫分析に係わる装置を例とすると、反応容器内で被検体物質とその物質に該当する試薬とを反応させる反応部分と、その試薬からシグナルを検出する検出部分と、被検体物質若しくは試薬における未反応物質を除去するか、あるいは反応の終了した反応液を洗浄する洗浄部分を、一つのラインもしくはターンテーブル上に配置することを基本構成としている。
【０００３】
図１２は一つのラインにおいて目的物質の測定を実施する従来型の分析装置の一例を示したものであって、まず、反応容器はストッカー５０から移送器５１によってライン５２上に移送される。ライン５２におかれた反応容器にはサンプルラック５３より採取されたサンプルが分注器５４にて分注され、試薬格納部５５からは分注器５６にて試薬が分注される。
【０００４】
反応容器は一定の反応時間を経て洗浄部５７にて洗浄処理（ＢＦ分離）が施され試薬格納部５８からは標識試薬が分注器５９により分注され、さらに一定の反応時間を経て洗浄部６０にて洗浄処理が実施される。
【０００５】
洗浄処理を終えた反応容器には次に発光試薬格納部６１において試薬が分注され、一定の反応時間が経過したのち、測光部６２に置かれ、測定を完了したのちは移動部分６３にて廃棄位置６４へと移送される。
【０００６】
ところで、上記のような従来型の自動分析装置は、処理能力を上げるに従い前記ラインの長大化（ターンテーブル形式の場合にはテーブルの大型化）を招くという問題があった。
【０００７】
そして、上記のような不具合は、とくに図１３に示すような前処理、前希釈工程を含む装置においてとくに著しい。
【０００８】
この点に関しては例えば複数の検体を同時に処理可能な反応用プレートを用いて測定するに当たり、反応、洗浄、検出時にプレートによりそれぞれ専用のポートに移送するこによって測定を実行する手段が存在するけれども、このような手段はバッチ処理となるため、処理速度の向上が望めず、各測定の反応時間を厳密に制御することができないため高速化（リードタイムの短縮）が困難である。
【０００９】
また、免疫項目の測定にあるようなヘテロジニアスのメソッド（例えば、2ステップサンドイッチ法）のような反応を採用した場合において、第一反応後の洗浄と第二反応後の洗浄が必要になるが反応部で洗浄を行う場合には、例えば磁性粒子を担体とした測定系における集磁用の磁石や洗浄ユニットを2つ設ける必要が生じ装置が複雑になることに加えて、試薬の分注動作等に伴う反応部の移動により上記集磁時間や洗浄時間を十分に確保できない不具合がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、自動分析において高速処理を可能とし、かつ装置の小型化を同時に達成するとともに、反応に携わるユニットをできるだけ共通化することで原価低減とデータの信頼性向上を図るところにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被検体中の目的物質を測定する自動分析装置であって、前記装置は、単一のフレーム内に、被検体物質とその物質に該当する試薬とを反応させる反応部分と、前記試薬から目的物質を測定するためのシグナル若しくは反応状態を検出する検出部分と、前記被検体物質もしくは前記試薬における未反応物質を除去するか、あるいは反応を終えた反応液を洗浄する洗浄部分をそれぞれ独立に配置してなり、上記各部分の相互間に軸芯を中心にして旋回するアームの旋回軌道上でそれぞれ反応容器を単体で順次に移送して目的物質の測定を達成する移送部分を設けたことを特徴とする自動分析装置である。
【００１２】
上記の自動分析装置において、反応部分、検出部分及び洗浄部分がそれぞれターンテーブル形状をなすものとするのが望ましい。
【００１３】
反応部分は、被検体に対する前処理、希釈処理を行なわせる部分を有するものとすることができる。
【００１４】
洗浄部分は、磁性体を集磁するための集磁機能と磁性体を分散させるための攪拌機能を有するものが好適であり、検出部分は、検出反応部分と検出測定部分とにそれぞれ分割して配置されたものとする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
一つの装置、すなわち、単一のフレーム内に、反応部分、検出部分、洗浄部分毎にポート分けしてそれぞれ独立して配置することにより装置内におけるデットスペースを減らす。
【００１６】
反応部分、検出部分、洗浄部分の各部分をターンテーブル状とするこによりサンプルや試薬の分注、洗浄時に使用するノズルの移動距離が最も短くなり、測定にかかわる制御を簡素化し精度、信頼性の向上を図り、コストの削減が可能になる。また、反応容器の各テーブル間での移送距離も短くなり、信頼性の向上やコストの削減を図ることが可能になるとともに、テーブルの動きに対応して反応時間を厳密に定めることができるので測定データーの精度が向上する。また、この場合、各テーブルは小型にできるので温度管理がし易い。
【００１７】
反応部分に前処理用ポート、希釈用ポートを予め用意しておくことにより、これまで装置の巨大化を招いた反応部分が小型化でき、従来は不可能であった前処理項目等のアプリケーションを可能にする。
【００１８】
洗浄部分に磁性体を固相担体（磁性粒子担体）とした免疫項目の測定に使用する場合を想定し、磁性粒子担体を集磁するための磁石の如き集磁機能と、これを分散するための攪拌機能を設ける。洗浄部分を独立させることにより、磁性粒子担体とした免疫項目の測定に使用する場合に必要であった部材、例えばこれまで第一反応後と第二反応後で複数必要であった前記磁石（磁性粒子担体を集める磁石）、攪拌機能、そして洗浄用ノズルを一つにまとめることができ、コストの削減が可能になる。
この場合、使用するノズルの数を減らすことができるのでノズル製造間差による洗浄能力の差を小さくすることが可能であり、データの信頼性向上を図り得る。
【００１９】
検出部分において、微弱な発光を検出する場合を想定して、検出反応部分とは別個に予め完全に遮光された検出測定部分を設けることにより、微弱発光反応を高精度かつ高感度に測定することを可能とし、これにより従来の比色による検出から蛍光や化学発光による検出も行える。
【００２０】
本発明においては反応容器そのものを各部分相互間で移送するものであり、その際、反応容器の移送状況を確実に把握するためのモニタリング機能を付加することができ、これにより、検液を移送するためのノズルの洗浄、各反応後の容器の洗浄（検液移送後の容器の洗浄）を省くことができる。また、洗浄不良によるデータ不良の回避、洗浄機能削減によるランニングコストの低減が可能であり、さらに反応容器はディスポーザブル型とすることもできるので、とくに免疫分析において危惧される反応容器の汚染の回避と、反応容器の洗浄機構の削減によりデータの信頼性向上と装置の小型化が可能になる。
【００２１】
容器の移送が確実に行なわれたか否かを検知する手段を移送機構内に設けること自体は装置のサイズに影響を与えることはない。
【００２２】
本発明においては、反応部分、検出部分、洗浄部分および試薬格納部を１本の分注ノズルが通りうる軌跡上に配置することが可能となり、従来、複数必要であった分注ノズルユニットを一つにすることを可能となる。
【００２３】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１は本発明に従う自動分析装置を、磁性粒子担体を固相担体として用いた化学発光検出に基づく免疫測定に係わる自動分析装置に適用した場合の全体構成を示したものであり、図２はその要部について示したものである。
【００２４】
図１において番号１は免疫反応部分（以下、免疫反応テーブルという）である。この免疫反応テーブル１は例えば反応ラインを外周ライン１ａ、中周ライン１ｂ、内周ライン１ｃとする３重構造の形態をとるとができ、ここに、外周ライン１ａは前処理、前希釈用として、また、中周ライン１ｂはサンプルと固相担体試薬との免疫反応用として、さらに、内周ライン１ｃはサンプル−固相担体免疫複合体とシグナルを発するための標識物質が結合した標識試薬との免疫反応用とすることができる。
【００２５】
２は洗浄部分（以下、ＢＦテーブル部という）である。このＢＦテーブル部２はＢＦ（bound−free）分離に必要な磁性粒子担体を集磁するための集磁機構（磁石）２ａとＢＦ分離を実施するためのＢＦ洗浄ノズル２ｂと集磁された担体を分散させるための攪拌機構２ｃを有する。
【００２６】
ＢＦテーブル部２では、テーブルが回転する動作に合わせて、集磁工程→洗浄工程→分散工程の操作が実施される。
ＢＦノズル２ｂには、ＢＦ分離の必要がない検査項目の時には反応容器内に降りることのない機能が付加されている。
【００２７】
上記の分散工程においては反応容器内に予め試薬が分注されている必要があるため、試薬格納部Ａ、ＢはＢＦテーブル部２に隣接配置され、試薬の分注は全てＢＦテーブル部２において行う。
【００２８】
ＢＦテーブル部２は、この例では内外の２重ラインとして外側を、サンプルと反応させる試薬の分注ライン２ｄとし、内側を、ＢＦ分離後の試薬の分注ライン２ｅとすることができ、かかる構成により分注の際の効率化を達成することが可能になる。加えて、ＢＦ分離とは関係ないサンプルと反応させる試薬を分注するに際しては集磁機構を適用せず、磁性粒子担体を集磁させないようにし、サンプル分注直後からサンプルと試薬との反応を効率よく進めることができる。
【００２９】
攪拌工程では、分注ノズルによる吸排攪拌による方法も考えられるが、本発明は反応容器に攪拌子を接触させることによって攪拌する攪拌方式を採用することができる。
【００３０】
例えば同時に攪拌を必要とする箇所が複数必要である場合、図３に示すような複数の攪拌子を備えた攪拌機構２ｃを使用し、かかる攪拌機構の駆動源を動作させて複数の箇所で同時に攪拌を行うことができる。
【００３１】
図３において２ｃ１は攪拌子、２ｃ２は攪拌子２ｃ１を回転させるための駆動源（例えばモータ等）、２ｃ３は攪拌子２ｃ１を上部から押さえる押さえ部材である。ＢＦテーブル部２の回転にて反応容器内の磁性粒子は集磁されその状態でＢＦノズル部２により洗浄され、攪拌機構２ｃの位置に到達した反応容器は該攪拌機構２ｃにより攪拌され磁性粒子担体が分散される。攪拌子２ｃ１は駆動源２ｃ２上に配置され、該駆動源２ｃ２は図示はしないが別の駆動系によって上下に移動可能になっており、攪拌に当たっては、駆動源２ｃ２を上方向に移動させ攪拌子２ｃ１を反応容器の底面に接触させるとともに押さえ部材２ｃ３で反応容器の上面を押さえて攪拌子２ｃ１と押さえ部材２ｃ３にて反応容器を挟み込むようにする。そして駆動源２ｃ２にて攪拌子２ｃ１を回転させ、反応容器を揺動させて攪拌を行なう。このとき、反応容器が暴れて容器内の液体が飛散しないように押さえ部材２ｃ３にて反応容器を固定することが望ましい。
【００３２】
上記のような攪拌機構２ｃにおいては、磁性粒子担体の分散と、サンプルと試薬との混合とを同じユニットで駆動させることが可能となるため装置の小型化、原価低減が達成される。
【００３３】
また、３は検出反応テーブルである。この検出反応テーブル３は標識物質を結合させた免疫複合体からシグナルを発生させるための反応ラインである。
【００３４】
上記標識物質はシグナルを発生させるためのものであって、これは例えば酵素とすることができ、これに基質格納部Ｋの基質液を加えることでシグナルを発生させることができる。
【００３５】
シグナルが色の変化で表されるものであれば、この反応ライン上に比色検出部を設けることも可能であるが、化学発光法を用いた発光検出によるものの場合は、迷光によるノイズを極力減らす必要があるため、反応ラインは検出反応部分３ａとこれとは別にシグナル検出のための検出測定部分３ｂを設ける。
【００３６】
検出測定部分３ｂは化学発光で生じた微弱の発光を検出するものであって、具体的には光電子倍増管を用いて、これにより発光量をカウントする。
【００３７】
発光測定のダイナミックレンジを得るため、上記発光測定部には光学フィルターを保持し、発光強度に応じでフィルターにより減光された測定値により真の発光強度を算出する。
【００３８】
また、４はサンプル分注移送部分である。このサンプル分注移送部分４は具体的にはサンプル分注ノズルであって、サンプラーＳにより供給されたラックから検体を採取し、必要な反応容器に分注する。例えば希釈、前処理が必要である項目の場合は免疫反応テーブル１の外周ライン１ａ、すなわち、前処理、前希釈用ライン上の反応容器に分注する。前処理や前希釈等を要しない通常分析の場合はＢＦテーブル２において予め試薬が分注された反応容器中に分注する。
【００３９】
サンプラーＳは検体を収納したラックのラック収納部Ｓ１とラック移送部Ｓ２からなっていて、ラック収納部Ｓ１に収納されたラックをラック移送部Ｓ２にて順次にサンプル分注位置まで移送することができるようになっている。ラックとしては一般検体ラック、ＱＣ用ラック、検量線用ラック、緊急測定用ラックあるいは再検査用ラック等がある。サンプラーＳにはこれらのラックを識別する機能が備えられていて、ラックの用途に合わせた分析を実施することができる。また、ラックはそれぞれのラック毎に専用の場所に設置することができ、必要に応じて専用のラックを優先的に移送することも可能である（例えば、試薬ロットが変わるときに優先的に検量線用のラックを移送するなど。各ラック毎に専用の設置場所が有る場合にはそこから優先的に移送すればよく、新たにセットできるようにセット位置を開けるようにすればよい。また、識別機能を用いてサンプラーＳの中の該当ラックを探して移送することもできる。）。サンプラーＳにはラックの識別機能以外にラック及びサンプに貼付されたバーコードで代表される情報コードを認識する機能も有していて、この機能に応じて分析動作を決定することもできる。
【００４０】
サンプルの分注は固定ノズルでも可能であるが、感染症項目を測定する時に懸念されるキャリーオーバーを考慮し、ディスポーザブルのサンプルチップをサンプル分注ノズルの先端に装着して分注し、使用後はサンプルチップを交換する。
【００４１】
サンプル分注移送部分４はサンプルチップ供給ユニットＳｃ、サンプラーＳのラック移送部Ｓ２、免疫反応テーブル１、ＢＦテーブル２を通る動作軌跡を描くように設計されており、検査項目によりサンプル分注移送部分４を複数用意する必要がない。
【００４２】
また、図１において５は試薬分注移送部分である。この試薬分注移動部分５は具体的には試薬分注ノズルであって、試薬格納部Ａ、Ｂに配置された試薬ボトルから試薬を採取する。
【００４３】
そして、試薬分注移送部分５にてＢＦテーブル２においてＢＦ洗浄が終了した直後の反応容器、もしくはサンプルが分注される前の反応容器中に試薬が分注される。
【００４４】
試薬分注移送部分５は試薬格納部Ａ、ＢとＢＦテーブル２さらに後述する反応容器供給移送部分を通る動作軌跡を描くように設計されており、検査項目により該移送部分５を複数用意する必要はない。
【００４５】
本発明では、処理速度を上げるために、試薬分注移送部分５のユニット数を試薬分注移送部分５ａ、５ｂの２つとして試薬格納部Ａ、Ｂから複数のポジションで試薬の分取、分注を可能とする例として示してある。
【００４６】
ＢＦ洗浄ノズル２ｂは検液もしくはＢＦ液の吸引とＢＦ液の供給を行なうためのものであり、吸引用ノズルと吐出用ノズルがセットとなり一つのＢＦ洗浄ノズルを形成する。
【００４７】
図において６は反応容器移送部分ある。反応容器移送部分６は各テーブル間および反応容器供給部Ｕ、検出反応部分３ａ、検出測定部３ｂ、反応容器廃棄部Ｌに反応容器を移送する。
【００４８】
反応容器移送部分６は具体的には容器を掴む手段で達成してもよいし、容器に移送用のプローブを差し込む手段であってもよい。
【００４９】
図４（ａ）（ｂ）は反応容器移送部分６の構成を模式的に示したものである。図における７は移送にかかわる反応容器である。反応容器移送部分６は、移送部６ａと反応容器７を差し込んで嵌合保持するロッド部分６ｂとロッド部分６ｂの周りを取り囲みそれに沿って移動可能なガイド部分６ｃからなり、ロッド部分６ｂには該ガイド部分６ｃの動きを規制するストッパーとしての機能を有する突起部６ｄが設けられている。この反応容器移送部分６は上下及び軸芯Ｐを中心にして旋回可能なアーム部８によって保持される。
【００５０】
反応容器移送部分６が図５に示すような状態から反応容器７をロッド部分６ｂに嵌合させる状態においてガイド部分６ｃは図６に示す如く反応容器７と移送部６ａとの間でフリーに移動する。
【００５１】
図７は反応容器７をリムーブする前の状態を示したものであるが、このような状態においてロッド部分６ｂから反応容器７を外すには図８に示すように、突起部分６ｄを利用して反応容器移送部分６そのものの位置を固定したのち、移送部６ａを動作させてガイド部分６ｃにて反応容器７を押圧すればよい。
【００５２】
上記の手段によれば、容器を掴む手段と比較して、機構部を一つ省略でき、装置の原価低減、信頼性向上にも貢献できる。
【００５３】
反応容器７を移送するにあたっては該容器７が確実に移送されたことを検出する機構が必要となる。
【００５４】
その手段としては、ロッド部分６ｂの先端に圧電素子を用いて嵌合状態を検出する方法、光センサーを用いて移送ユニットの外部から反応容器が嵌合しているか否かを検出する方法が考えられるが、小型化、低価格化を実現するため、ロッド部分６ｂ内に光検知センサーを埋め込む方法がとくに好適である。
【００５５】
具体的には上掲図５〜図８に示すようにロッド部分６ｂの先端に窓６ｅを設け、アーム部に設置したアンプ部から光ファイバーＦにより上記窓部へ光を供給し、その光の反射により反応容器７の嵌合の有無を検出する。これによりアーム部がどの位置にあっても上記検出を行なうことが可能であり、アームの位置に応じてセンサーを複数用意することなく実現可能である。
【００５６】
試薬格納部Ａ、Ｂについては一定温度に保冷されるものであり、試薬分注移送部分５の動作軌跡上に配置するか、それらをターンテーブルとして試薬分注移送部分５の動作軌跡上に位置するように配置する。
【００５７】
本発明においては、試薬の設置数を多くするために、試薬格納部をターンテーブルとしてそれを２つ用意し、試薬分注移送部分５の動作軌跡上に、試薬格納部Ａ、Ｂを配置した例を示したが、これにより、単一の移動部分で複数の試薬格納部に設置された試薬を分注することができる。
【００５８】
試薬格納部を磁性粒子固相担体試薬液用と標識試薬用で2つの試薬格納部用意する場合において、試薬格納部を２つ設けることにより各試薬をどこにセットすべきかを明確に区別することができる。また、これによれば試薬の種類によって試薬ボトルの形状を変え、セットする場所を装置的に制限することも可能になる。
【００５９】
各試薬格納部においてセットすることができる数は同じである必要はなく、例えば前処理液や希釈液を常にどちらかの試薬格納部にセットすることを念頭に置き、一方の格納部に多くの試薬をセットするようにしてもよい。
【００６０】
ところで、試薬格納部においてセットされる試薬が、例えば、磁性粒子固相担体試薬である場合においては磁性粒子が時間の経過とともに沈降していき濃度勾配が生じてしまい、結果的にデータ不良を引き起こすことが懸念される。
【００６１】
これを回避するため該当試薬を分注する前に、試薬分注移送部分５にて試薬を攪拌（例えば液の吸排攪拌、もしくはノズルに超音波振動子を付けて粒子を分散させる）する。
【００６２】
そのためには、試薬格納部には磁性粒子を分散させるための攪拌機構を設けるのがよく、試薬を予め円筒状ボトルに収納しておき、これに自転動作を加えることで、液とボトル壁面との摩擦力で分散させることができる。
【００６３】
この自転動作はターンテーブルの回転機構と連動して達成するようにし、これにより上記自転動作専用の駆動部を省略することができる。
【００６４】
本発明においては、試薬として磁性粒子固相担体試薬を用いる場合、それを一つの試薬格納部にまとめることが可能になるため、上記攪拌機構は一つの格納部のみに存在すればよく、装置のコストダウンに貢献する。
【００６５】
なお、攪拌機構は上記のものに限定されるわけではなく、例えば、試薬格納部がターンテーブルであれば、ターンテーブルを高速で回転させてもよい（遠心力を利用した攪拌）し、攪拌子を試薬ボトルにあてつけて攪拌をさせてもよい。
【００６６】
試薬にはその試薬の情報（例えばロット、有効期限、検量線情報など）が記録されている試薬コード（例えばバーコード）が貼付されており、試薬格納部にはこのコードを読み取るための手段（例えばバーコードリーダー、画像読み取り装置、磁気読取装置等）が備えられており、セットされた試薬格納部の位置情報、セットされた日時等の情報とともに情報コードから読み取った情報がデータ処理部に送信、記憶される。
【００６７】
基質格納部（基質分注ユニット）Ｋについては、試薬格納部Ａ、Ｂの近傍域に配置することができるが、本発明においては、基質を共通試薬とするため多くの試薬量の設置が必要とされることを考慮し、別途基質格納部を設け、専用分注ユニットで分注させる構成をとるのがよい。
【００６８】
具体的には、基質を格納する複数のボトルを同時にセットできるようにし、ライン分注方式で分注させる。このとき、異なるロットのボトルがセットされていても必要とするボトルから分注が可能となるように、各々のボトルから選択的に分注できる構成をとることが好ましい。
【００６９】
サンプルチップ供給ユニットＳｃは複数のチップを整列したチップケースを装置上に設置し、このケースよりチップが供給される。具体的にはチップケースがチップ供給位置まで移動させるか、チップケースからチップ供給位置までチップ移送手段を用いて供給する。上記チップケースを縦に収納することで、操作面上の占有面積を最小限に狭めることが可能となり装置の小型化を図ることができる。
【００７０】
反応容器供給ユニットＪは、サンプルチップ供給ユニットＳｃと同様に、空の容器７をボックス上に整列させたものを装置上に設置し、このボックスを反応容器供給部Ｕの位置に移動させるようにするが、反応容器７の随時追加と装置の小型化を考慮し、パーツフィーダーを装置上に設け、反応容器供給部Ｕの位置に整列させるような機構を設ける。
【００７１】
以下、上掲図１に示した装置につき、２ステップ法を適用して自動分析する場合の分析要領について説明する。
【００７２】
反応容器７は反応容器供給ユニットＪより供給され、反応容器供給部Ｕにセットされる。反応容器移送部分６Ａにて反応容器供給部Ｕにセットされた反応容器７は、次いで、反応容器移送部分６Ｂにより、洗浄テーブル（外側）２に移送されたのち、磁性粒子固相担体試薬が試薬分注移送部分（分注ノズル）５により分注される。
【００７３】
サンプラーＳより供給された検体ラックからは、ディスポーサブル式のサンプルチップを装着したサンプル分注移送部分４によりサンプルが採取され、上記洗浄テーブル上の反応容器７に分注される。
【００７４】
上記反応容器７は次にＢＦテーブル２の攪拌機構２ｃにより攪拌されたのち、反応容器移送部分６Ｂにより免疫反応テーブル１の中周ライン１ｂに移送される。
【００７５】
上記反応容器７は一定の反応時間が経過した後反応容器移送部分６ＢにてさらにＢＦテーブル（内側）２に移送され、ＢＦテーブル２の上にセットされた集磁機構２ａにより磁性粒子担体が集磁され、ＢＦ洗浄ノズル２ｂによりＢＦ分離が実施される。
【００７６】
ＢＦ分離後の上記反応容器７においては試薬格納部Ａから標識試薬が試薬分注移送部分５により分注され、攪拌機構２ｃにより攪拌される。そして、攪拌後、反応容器７は反応容器移送部分６Ｂにより免疫反応テーブル１の内周ライン１ｃに移送され、一定の反応時間が経過した後、反応容器移送部分６ＢによりＢＦテーブル（内側）２に移送される。
【００７７】
上記反応容器７はさらに集磁機構２ａにより磁性粒子担体が集磁され、ＢＦ洗浄ノズル２ＢによりＢＦ分離が実施され、洗浄後の反応容器７に基質格納部Ｋに格納してある基質液を基質液分注ユニットより分注する。
【００７８】
基質液が分注されるとさらに攪拌機構２ｃ攪拌され、その後、反応容器移送部分６Ｂにて検出反応テーブル３の検出反応部分３ａに一たん置かれ、一定の反応時間が経過した後、反応容器移送部分６Ａにて検出測定部分３ｂに移送され、反応容器７から発せられる光を光電子倍増管を用いて計測して被検体中の目的物質の存在を測定する。
【００７９】
上記計測後、反応容器７は反応容器移送部分６Ａにて反応容器廃棄位置Ｌに移送され、廃棄される。
【００８０】
１ステップ法による自動分析については以下の要領に従う。
【００８１】
まず、反応容器７は反応容器移送部分６Ａにて移送され反応容器供給部Ｕにセットされ、さらに反応容器移送部分６ＢにてＢＦテーブル（外側）２に移送される。
【００８２】
ＢＦテーブル２上に移送された反応容器７には磁性粒子固相担体試薬および標識試薬が試薬分注移送部分５により分注される。そして、サンプラーＳより供給された検体ラックから、サンプルチップを装着したサンプル分注移送部分４によりサンプルを採取し、上記ＢＦテーブル２上の反応容器７に分注する。
【００８３】
上記反応容器７は攪拌機構２ｃにより攪拌された後、反応容器移送部分６Ｂにより免疫反応テーブル１の中周ライン１ｂに移送され、ここで一定の反応時間が経過した後、反応容器移送部分６ＢにてＢＦテーブル（内側）２に移送される。
【００８４】
ＢＦテーブル２上にセットされた上記の反応容器７はＢＦ洗浄工程上を通るが、その時、ＢＦ洗浄ノズル２ｂは反応容器７内に移送されないように制御され、ＢＦ分離は実施されない。
【００８５】
上記反応容器７は集磁機構２ｃの影響を受ける可能性が考えられるため、２ステップ法と同様、ＢＦテーブル２上の攪拌機構２ｃにより攪拌され、反応容器移送部分６Ｂにて免疫反応テーブル１の内周ライン１ｃに移送され、以下、２ステップ法と同様の手順を経て目的物質の存在を測定する。
【００８６】
本発明は、上記の１ステップ法と２ステップ法の工程を組み合わせたような分析として、例えば先にサンプルと標識試薬を反応させ、その後のＢＦ分離を実施することなく反応容器７に磁性粒子固相担体試薬を分注させる反応系にも適用できる（Ｄｅｌａｙ１ステップ法）。
【００８７】
希釈、前処理を含む２ステップ法による自動分析は以下の要領に従う。
【００８８】
反応容器供給ユニットより供給された反応容器（希釈、前処理用）７は希釈、前処理用供給部Ｖにセットされる。そして、希釈もしくは前希釈が必要な項目は、ここで例えば試薬格納部Ｂにセットされた希釈液もしくは前処理反応液を、試薬分注移動部分５により分注したのち、反応容器移送部分６Ｂにて免疫反応テーブル１の外周ライン１ａに移送される。
【００８９】
サンプラーＳより供給された検体ラックから、サンプルチップを装着したサンプル分注移送部分４によりサンプルを採取し、免疫反応テーブル１上の反応容器７にかかるサンプルを分注する。
【００９０】
上記の工程中の最中に、もう一つの反応容器（測定用）７が反応容器供給部Ｕにセットされ、反応容器移送部分６Ｂにより、ＢＦテーブル（外側）２に移送される。
【００９１】
ＢＦテーブル２に移送された反応容器（測定用）７には磁性粒子固相担体試薬が試薬分注移送部分５によりに分注される（1ステップ法、その他測定法については上記に示した内容に従う）。
【００９２】
希釈もしくは前処理されたサンプルの含まれる反応容器（希釈、前処理用）７から、サンプル分注移送部分４にてサンプルが採取され、ＢＦテーブル２の反応容器（測定用）７にかかるサンプルが分注され、攪拌機構２ｃにて攪拌される。
【００９３】
以下の反応容器（測定用）７の分析動作は上記２ステップ法（もしくは上記に示したその他の方法）と同様の要領に従う。
【００９４】
反応容器（希釈、前処理用）７は反応容器移送部分６を経て反応容器廃棄位置Ｌに移送され、廃棄される。
【００９５】
上記においては２つの反応容器を使用して自動分析する要領について説明したが1つの反応容器で希釈、前処理を含めた自動分析を行うこともできる。それには、まず、希釈もしくは前処理を施した反応容器（希釈、前処理用）７を免疫反応テーブル１からＢＦテーブル２に移送し、これを上述の測定用の反応容器７と同じ工程を実施すればよく（ＢＦテーブル２上でのサンプルの分注工程は実施しない）、１つの反応容器で希釈、前処理分析も可能である。
【００９６】
長時間にわたり連続的に分析を実施するためには、基質ボトルを複数セットできる手段を設けるか、反応容器をパーツフィーダーで供給できるような手段を設けるのがよい。このとき、サンプルチップを収納した複数のチップケースを設置しチップケースからチップ供給部位置（ノズルとチップが嵌合する位置）にチップを移送する手段を設け、できるだけチップケース自体を移送することが無いように制御することで、長時間にわたる連続的な分析においても使用済みのチップケースを簡便にかつ安全に新規のものに交換が可能となる。
【００９７】
パーツフィーダーを設置することで装置を停止させずに消耗品類の随時追加が可能となる。また、ノズルの洗浄にはそれ専用の洗剤が用意するのが一般的であるが、この洗剤には濃縮液をセットし、これを自動に希釈して洗剤タンクから洗剤液を取り出して使用することで、濃縮液を随時セットすることが可能となる。
【００９８】
消耗品の廃棄は、一つの廃棄箱によって移送されるが、満杯になるとサブタンクに切り替えるようにすることで廃棄物を随時廃棄することが可能となる。また廃液をポンプにより自動的に排水するようにすることで連続的に廃液の処理が可能となる。
【００９９】
先に説明した分析動作においては、免疫反応時間もしくは前処理反応時間は免疫反応テーブル１が１周（１回転）する間に終了することを前提としているが、試薬の性能に応じて上記免疫反応テーブル１を複数回回転するまで検液を保持させておけば、反応時間（前処理時間を含む）を回転数分延長することが可能であり、反応時間が比較的長くかかる試薬に対するアプリケーションが可能になる。
【０１００】
免疫反応、さらにはシグナルを発生させるための反応が最適な状態で行なわれるように各テーブルは一定温度になるように制御する。そのためには、熱伝導性の優れた物質（例えばアルミ）でテーブルを構成し、ヒーター等の加熱手段で直接温めるか、もしくは他の熱源と接触させることでテーブルを加温し、テーブルの温度はサーミスタ等でモニターしながら一定温度になるように制御する。
温度制御はテーブルの他に反応容器供給部や検出測定部についても一定温度になるように制御することもできる。
【０１０１】
反応容器の洗浄（ＢＦ）動作で検液の温度の変化がおきないように、ＢＦノズル２ｂを一定温度になるように制御するか、もしくはＢＦ液を予めヒート部に通して加温してから供給するようにしてもよい。
【０１０２】
試薬の分注に際しては検液の温度が変化しないように、試薬分注移送部分５を一定温度になるように制御するか、あるいは、ノズルを洗浄するための洗浄液を予めヒート部に通し加温してから供給するのがよい。
【０１０３】
各テーブルの動作条件は、対象とする自動分析の仕様に合わせたレイアウトにて最適な動作条件を設定すればよい。例えば、１動作周期でテーブルを１ピッチ動かす動作条件とするか、あるいは１８０度＋１ピッチ動かす動作条件とする等、テーブルにおいて反応容器をセットできるポート数分の周期数で、全てのポートを使用することができるように動作させればよい。各テーブルの動作はその条件を合わせる必要はなく、適宜に設定される。
【０１０４】
図９は試薬格納部を一つにした本発明に従う分析装置の他の構成例を示したものである。このような構成になる装置において試薬格納部はターンテーブル状のものを固定式として、試薬分注移送部分５Ａ、５Ｂのうちの５Ａについては省略することもでき、この場合、装置のより一層の小型化が可能になる。
【０１０５】
図１０、図１１は本発明に従う自動分析装置を、生化学およびホモジニアス免疫項目の測定に適用した場合の全体構成とその要部について示したものである。
【０１０６】
図において、Ｓはサンプラー、９は反応テーブル、１０は洗浄テーブル、１１は検出反応テーブル、１２はサンプル分注ノズル、１３は試薬分注ノズル、１４は反応容器洗浄ノズル、１５は反応容器移送ユニットまた、１６は試薬格納部である。
【０１０７】
上記の構成になる分析装置において、サンプラーＳについては、上掲図１に示した構成になる自動分析装置のサンプラーＳと同様のものを用いることができる。
【０１０８】
反応テーブル９については、反応ラインを例えば二重構造の形態をとることができ、外周ライン９ａは前処理、前希釈用のラインとすることができ、内周ライン９ｂはサンプルと第１試薬との反応用のラインとする。
【０１０９】
洗浄テーブル１０は測定が終了した反応容器を洗浄するための洗浄ノズルを備えるものであり、試薬の分注は全てこの洗浄テーブル１０において行う。洗浄テーブル１０において２重のラインを設け、例えば内側を反応容器洗浄ライン１０ａとし、外側を試薬の分注ライン１０ｂとすることにより、分注工程の効率化を達成することが可能になる。
【０１１０】
洗浄テーブル１０の洗浄ライン１０ａには、希釈用の反応容器も洗浄することができるように、分注ライン１０ｂの容器架設箇所数の整数倍（図面では３倍手度で表示）の架設箇所数を用意しておくことができる。
【０１１１】
攪拌工程については、分注ノズルによる吸排攪拌を行うことができるが、本発明においては、上掲図３に示したと同様の攪拌機構を採用するのがよい。
【０１１２】
検出反応テーブル１１には、その反応ライン上に例えば比色検出部を設けて、レイト法、エンド法の何れの測定方法に対しても対応することができるようにしておく。
【０１１３】
サンプル分注ノズル１２はサンプラーＳにより供給されたラックより検体を採取し、必要な反応容器の中に検体を分注するものであり、例えば、希釈や前処理が必要である項目の場合、反応テーブル９中の前処理、前希釈用のライン上の反応容器に対して分注を行う。通常の分析においては、先にも述べたとおり、洗浄テーブル１０において、予め試薬が分注された反応容器に対して分注を行う。サンプル分注ノズル１２の作動軌跡はサンプラーＳのラック移送部Ｓ２、反応テーブル９、洗浄テーブル１０を通るように設計され、検査項目により該ノズル１２を複数用意する必要はない。
【０１１４】
試薬分注ノズル１３は試薬格納部１６に配置された試薬ボトルから試薬を採取して必要な反応容器に分注するか、あるいは、サンプルが分注される前の反応容器に分注するものである。試薬分注ノズル１３の作動軌跡は試薬格納部１６と洗浄テーブル１０を通るように設計される。
【０１１５】
この例では、試薬分注ノズル１３のユニット数を２基配置した例を示してあるが、かかるノズル１３のユニット数を増加させ試薬格納部１６から複数のポジションで試薬を分取、分注することにより、処理速度を著しく高めることが可能になる。
【０１１６】
反応容器洗浄ノズル１４は検液の吸引と洗浄液の供給を行うためのものである。この反応容器洗浄ノズル１４は吸引用のノズルと吐出用のノズルとの組合せにて構成される。
【０１１７】
反応容器移動ユニット１５については、上掲図１に示したところの反応容器移送部分６と同様のものを使用することができる。
【０１１８】
試薬格納部１６は一定の温度に保冷されるものであり、図１に既に示したように、ターンテーブル状にして試薬分注ノズル１３の作動軌跡上に一致するような配置とするか、図９に示したように、試薬分注ノズル１３の作動軌跡上に並ぶように配置する。試薬格納部１６をターンテーブル状として複数基用意（本発明においては２基配置）することにより、単一の試薬分注ノズル１３で複数の試薬格納部に設置された試薬の分注が可能になる。
【０１１９】
試薬格納部１６に置かれた試薬にはその試薬の情報（例えば、ロット、有効期限、検量線情報など）が記録されているバーコード等の試薬コードが貼付されており、格納部１６にはバーコードリーダー、画像読み取り装置あるいは磁気読み取り装置等の手段が備えられていて、セットされた試薬格納部１６の位置情報やセットされた日時等の情報とともに情報コードから読み取った情報をデータ処理部に送信、記憶される。
【０１２０】
上掲図１０、図１１に示した装置による自動分析は以下の要領に従う。まず、洗浄テーブル１０の内側のラインで、容器の洗浄を行うとともに、試薬分注ノズル１３によりその容器に対して第１試薬が分注される。そして、同じ容器に対しサンプル分注ノズル１２によりサンプルが分注され、攪拌機構による攪拌が順次に実施される。
【０１２１】
攪拌の終了後、反応容器は反応容器移送ユニット１５により反応テーブル９の内側のラインに移送される。反応容器は、ここで一定の反応時間置かれ、次いで、同じく反応容器移送ユニット１５により洗浄テーブル１０の外側のラインに移送される。
【０１２２】
洗浄テーブル１０に置かれた反応容器には、必要に応じて第２試薬、第３試薬が分注され、攪拌機構による攪拌が実施される。
【０１２３】
次に、反応容器は反応容器移送ユニット１５により検出反応テーブル１１に移動され、反応容器における反応状態を比色計にてレイト法あるいはエンド法により検出することになる。計測後、反応容器は反応容器移送ユニット１５により洗浄テーブル１０の内周ラインに移送され洗浄される。
【０１２４】
希釈、前処理が必要な自動分析については以下の要領に従う。
希釈あるいは前処理が必要な項目は、洗浄された反応容器に第１試薬を分注するタイミングで、試薬格納部１６にセットされた希釈液あるいは前処理液を試薬分注ノズル１３にて分注し、次いで、サンプル分注ノズル１２によってサンプルが分注され、攪拌機構による攪拌を実施する。
【０１２５】
攪拌の実施後、反応容器は反応容器移動ユニット１５にて反応テーブル９の外周ラインに移送される。希釈あるいは前処理が行われた反応容器はサンプル分注ノズル１２の作動軌跡上に移送されたとき、希釈あるいは前処理が行われたサンプル液を通常動作におけるサンプル分注タイミングで分注できるように、そのテストの反応用の反応容器が割り付けられる。
【０１２６】
反応用容器として割付けられた容器は、洗浄テーブル１０の内周ライン移送され、洗浄、第１試薬が分注され、サンプル分注のタイミングで反応テーブル９の外周ラインに置かれた反応容器（希釈あるいは前処理が実施された容器）から希釈あるいは前処理されたサンプル液が分注される。
【０１２７】
移行は通常の動作と同じ動作を経ることになり、希釈あるいは前処理に使用された反応容器については反応容器移送ユニット１５にて洗浄テーブル１０に戻されて洗浄される。
【０１２８】
上掲図１０、図１１では、生化学項目の測定、分析を行う場合の構成例を示したが、かかる装置は上掲図１、図２に示した免疫項目の測定、分析を行う装置に含まれるものであって、図１、図２に示したところの装置において反応容器の移送要領を適宜に制御することによって、一台の装置で生化学（ホモジニアス）個目と免疫（ヘテロジニアス）項目のどちらの項目についても適用が可能であり、本発明ではかかる装置にのみ限定されるものではない。また、本発明は遺伝学的検査のための分析装置にも適用できる。したがって上述した生化学的、免疫学的分析項目に加えて、遺伝学的分析項目を適宜所望の組合わせで自動分析システムを構築することもできる。
【０１２９】
【発明の効果】
本発明によれば、高速処理と装置そのものの小型化を同時に達成することが可能であり、安価でかつ使い勝手がよく、またデータの信頼性（装置の信頼性を含む）も向上した自動分析装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に従う自動分析装置の全体構成を示した図である。
【図２】 図１に示した装置の要部（アナライザー部分）を示した図である。
【図３】 攪拌機構の構成を模式的に示した図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は反応容器移送部分の構成を模式的に示した図である。
【図５】 反応容器移送部分の動作の説明図である。
【図６】 反応容器移送部分の動作の説明図である。
【図７】 反応容器移送部分の動作状況の説明図である。
【図８】 反応容器移送部分の動作状況の説明図である。
【図９】 本発明に従う自動分析装置の他の構成例である。
【図１０】 本発明に従う自動分析装置の他の構成例である。
【図１１】 図９に示した装置の要部を示した図である。
【図１２】 従来の自動分析装置の構成を模式的に示したものである。
【図１３】 前処理機能を盛り込んだ従来の自動分析装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 免疫反応部分（免疫反応テーブル）
１ａ 外周ライン
１ｂ 中周ライン
１ｃ 内周ライン
２ 洗浄部分（洗浄テーブル）
２ａ 集磁機構
２ｂ ＢＦテーブル
２ｃ 攪拌機構
２ｄ 分注ライン
２ｅ 分注ライン
３ 検出反応テーブル
３ａ 検出反応部分
３ｂ 検出測定部分
４ サンプル分注移送部分
５ 試薬分注移送部分
６、６Ａ、６Ｂ 反応容器移送部分
６ａ 移送部分
６ｂ ロッド部分
６ｃ ガイド部分
６ｄ 突起部
６ｅ 窓
７ 反応容器
８ アーム部
９ 反応テーブル
９ａ 外周ライン
９ｂ 内周ライン
10 洗浄テーブル
11 検出反応テーブル
12 サンプル分注ノズル
13 試薬分注ノズル
14 反応容器洗浄ノズル
15 反応容器移送ユニット
16 試薬格納部
ｋ 基質格納部
Ｓ サンプラー
Ｓ１ ラック格納部
Ｓ２ ラック移送部
Ａ 試薬格納部
Ｂ 試薬格納部
Ｕ 反応容器供給部
Ｌ 反応容器廃棄部
Ｐ 軸芯
Ｓｃ サンプルチップ供給部
Ｊ 反応容器供給ユニット
【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】
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【図１０】
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【図１１】
0005193408.tif 000012
【図１２】
0005193408.tif 000013
【図１３】
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