(57)【要約】本発明は試験エレメントを使用して試料を分析する分析システムの分野に関する。本発明によれば、分析システムは圧電活性素子（２）によって駆動される移送ユニット（１）からなる。移送ユニット（１）は直接的または間接的に試験エレメントを移送することができ、それによって分析方法の完全あるいは一部自動化が可能になる。さらに本発明は、システムにおいて試験エレメント（１５）を検出する光学検出器によって制御される試験エレメント（１５）を移送する移送ユニットを含む。
2006511820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料中の分析物を同定するための分析システムであって、
−試料中の分析物によって変化した少なくとも１つのシグナルを検出するための検出ユニットと、
−前記の少なくとも１つのシグナルに基づく試料中の少なくとも１つの分析物を同定するための評価ユニットと、
−１つの接触面を備える移送ユニットとを含み、
−試料が塗布される試験エレメントと分析システムの直接的または間接的な接触のための接触面が好適であり、
−移送ユニットが、移送ユニットの接触面を振動させる少なくとも１つの圧電素子を含み、
−試験エレメントと移送ユニットの接触面が直接的または間接的に接触され、少なくとも１つの圧電素子によって前記接触面が振動させられると直ちに分析システム内の一定の移送区間に沿って試験エレメントが移送される分析システム。
【請求項２】
試験エレメントが支持体と、試料が塗布される評価領域とを含む請求項１記載の分析システム。
【請求項３】
試験エレメントがマガジンケースの中にある請求項１または２記載の分析システム。
【請求項４】
検出箇所が分析システム内の移送区間に沿って配置される請求項１または２記載の分析システム。
【請求項５】
互いに独立して電子的に駆動される少なくとも２つの圧電素子を有する請求項１または２記載の分析システム。
【請求項６】
圧電素子が検出器と接触しており、前記検出器が少なくとも１つの圧電素子の制御に利用される請求項１または２記載の分析システム。
【請求項７】
検出器が検出ユニットの構成要素である請求項６記載の分析システム。
【請求項８】
検出器が試験エレメントの評価領域を検出する請求項６または７記載の分析システム。
【請求項９】
試験エレメントが移送ユニットと相対的に定在的に配置されるように、移送ユニットの静止状態で静止摩擦力が接触面と支持体のあいだに作用するように、移送ユニットの接触面と試験エレメントの支持体とが構成される請求項２記載の分析システム。
【請求項１０】
移送ユニットが、移送ユニットの接触面と試験エレメントの接触により移送ユニットが作動する接触センサを含む請求項１または２記載の分析システム。
【請求項１１】
移送ユニットが、コイルの支承および位置決めに好適である駆動体の回転を生ぜしめる請求項１または２記載の分析システム。
【請求項１２】
コイルに巻き付けられた試験ストリップテープの使用に好適である請求項１１記載の分析システム。
【請求項１３】
分析システム内の試験エレメントの移送方法であって、
−分析システム内の移送ユニットの接触面と直接的または間接的な試験エレメントの接触と、その前またはその後に
−移送ユニットの圧電素子が作動し、それによって移送ユニットの接触面が振動させられる前記圧電素子の作動と、
−分析システム内の所定の移送区間に沿って振動させられた接触面による試験エレメントの移送と、
−試験エレメントの移送過程が停止し、それによって試験エレメントが分析システム内の所定の場所で位置決めされる移送過程の停止とを含む方法。
【請求項１４】
試験エレメントが検出ユニットの検出箇所と相対的に位置決めされる請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
試験エレメントがマガジン内で再マガジン化される請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２記載の分析システムが使用される請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
請求項１３、１４または１５記載の方法が使用される請求項１記載の分析システム。
【請求項１８】
分析システム内の移送ユニットの制御方法であって、
−分析システムの移送ユニットと直接的または間接的な試験エレメント支持体の試験エレメントの接触において、移送ユニットが分析システム内の移送区間に沿って試験エレメントを移送するための能力を有する前記試験エレメントの接触と、
−移送区間に沿った試験エレメントの移送と、
−移送区間に沿って配置された光源による第１の波長領域での試験エレメントまたは試験エレメント支持体の照射と、
−試験エレメントまたは試験エレメント支持体による光学的変化の検出とを含み、
−分析システム内の移送ユニットの制御が検出された光学的変化に基づいて行われる方法。
【請求項１９】
移送ユニットの制御が少なくとも１つの所定の検出値と検出された検出値との比較によって行われる請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
試験エレメント移送が、検出された検出値が所定の値を上回るまたは下回るとき直ちに停止される請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
検出された検出値と比較される少なくとも２つの検出値が与えられる請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
移送停止される前に、まず試験エレメント移送が減速される請求項１８記載の方法。
【請求項２３】
光源が６００ｎｍ以下の光を放出する請求項１８記載の方法。
【請求項２４】
試験エレメントの移送が検出された検出値に基づいて開始または停止される請求項１８記載の方法。
【請求項２５】
試験エレメント支持体の制御システムであって、
−試験エレメントを分析システムの内部の移送区間に沿って直接的または間接的に試験エレメント支持体を利用して移送する能力を有する移送ユニットと、
−分析システム内に移送区間に沿って配置され、それによって移送区間に沿って移送される試験エレメントまたは試験エレメント支持体が第１の波長領域で照射される光源と、
−試験エレメントまたは試験エレメント支持体によって制約される光学的変化を検出するための検出器とを含み、
−移送ユニットが検出器と接触されており、検出器によって検出されたシグナルに応じて移送ユニットの制御が行われるシステム。
【請求項２６】
移送ユニットが制御ユニットを介して検出器と接触する請求項２５記載のシステム。
【請求項２７】
制御ユニットが、少なくとも１つの所定の検出値が記憶された記憶ユニットを含み、移送ユニットの制御が所定の検出値と検出された検出値との比較によって行われる請求項２６記載のシステム。
【請求項２８】
試験エレメントの試験フィールドの評価に好適である請求項２５記載のシステム。
【請求項２９】
試験フィールドの光学的評価が、検出器および／または移送ユニットの制御のために設けられた光源により行われる請求項２８記載のシステム。
【請求項３０】
分析物同定用の試験フィールドを有する試験エレメントを備え、移送ユニットを制御するための試験フィールドが検出される請求項２５または２９記載のシステム。
【請求項３１】
移送ユニットを制御するために検出されるマークを有する試験エレメントを備える請求項２５または３０記載のシステム。
【請求項３２】
マークが、本質的に０．２未満の白色に標準化されたレミッション値を有する請求項３１記載のシステム。
【請求項３３】
マークが、試験エレメント内の凹所により形成される請求項３１記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験エレメントを利用して実施される試料液体の分析の分野に属している。
【背景技術】
【０００２】
このような試験エレメントは、しばしば試薬を利用して分析物を同定できる前記試薬を含有する分析物特異的な使い捨て試験エレメントである。この種の試験エレメントの場合、試験エレメントの試薬が同定される分析物と相互作用し、それによって測定可能の分析物特異的な試薬の変化が誘導される。試薬フィールドの測定と評価のために、しばしば特に分析物依存性の試験エレメントの色の変化時に、試料の分析を可能にする光学システムが使用される。今日の分析方法において、分析的試験エレメントの測光評価法は、試料中の分析物の濃度をすばやく同定する慣用の方法の１つである。一般に測光評価法は分析、環境分析の分野および特に医療診断の分野で使用される。特に毛管血の血糖測定の分野において測光法または反射測光法で評価される試験エレメントは、大きい位置価値を有する。たとえばこの種の装置は、糖尿病患者の血糖レベルの監視に使用され、それによって採取される試料の血糖値に基づき食事挙動またはインスリン注射をコントロールできる。そのほかの光学システムの使用例は、乳酸塩、クレアチニン、タンパク質、尿酸および白血球のようなその他のパラメータ用の尿検査ストリップならびに試験エレメントである。さらに、同定される分析物を同様に光学システムを利用して、あるいは、たとえば電気化学的に測定できる試薬を含まない試験エレメントも使用される。
【０００３】
訓練を積んだ医療要員が病院内で分析装置を使用するほかに、この種の分析システムは、さらにホームモニタリング分野用としても考案されており、それによって定期的に測定される分析物のコントロールは極力患者自身が実施できる。慣用のホームモニタリング分析システムは、特に血糖測定の分野で使用されている。この場合、装置の操作は患者自身によって行われる。血液分析のために、分析領域が配置されている試験エレメントが、たとえば患者の血液と接触させられ、それに続き利用者によって装置の中に導入される。分析物濃度に応じて、たとえば光学的変化が試験エレメントの分析領域に誘導される。好適な測定光学系によって光学的変化が試験エレメントからの反射光または透過光を利用して検出され、それによって血糖濃度を算出することができる。このようなシステムは欧州特許第０６１８４４３号明細書に記載されている。さらにこの種の装置は、ロシュ・ダイアグノスティクス・ゲーエムヴェーハー社の製品名Accutrend（登録商標）、AccuChek（登録商標）、Glucotrend（登録商標）およびGlucometer（登録商標）から入手することができる。使用のために考案されている試験エレメントの構造が米国特許第６０３６９１９号明細書に示されている。
【０００４】
分析テストの実施における一般的な趨勢は、分析に必要な試料量を低減することである。これはしばしば試料が少量しか提供されないことに理由がある。たとえば血糖測定の分野では糖尿病患者から血液滴が指頭腹面から採取される。その際に必要な血液量の減少は、被検者にとり血液サンプル採取があまり痛みがなく行われることに貢献できる。これは特に採血のための穿刺が、必要なサンプルが少量の場合それほど深く選ぶことができないことに理由がある。試料量が少なくなることは、たとえば試薬と試料の反応が経過する試験エレメントと、特に検出区域の小型化とに関係する。しかしながらこの場合、まさに試料量が少ないときに分析システム内の装置的測定条件の変化が大きな役割を果たし、分析物の濃度決定で非常に大きな誤りが生じることが判明している。測定条件が装置的に変化する理由は、たとえば分析システム内の試験エレメントの位置決めの誤りであり、そのためたとえば試験エレメントの評価領域の測定を完全に行うことができない。
【０００５】
したがって、正確な測定に必須の前提条件は、分析システム内の試験エレメントの位置決めを正確に行うことである。これは一方で、しばしば高齢のおよび／または訓練を受けていない人物が装置を操作するホームモニタリング領域で保証される必要があり、他方では、しばしば同様に自動化された試料のハンドリングが保証される必要がある実規模技術の実験室で試験エレメントを用いる分析システムに適用される。
【０００６】
したがって、最新の分析装置の場合は、分析システム内の位置決め要素を介して試験エレメントを正確に固定する方向に移行している。この場合、試験エレメントは手動または自動で分析システムの中に挿入され、案内され、かつ再び取り出されなければならない。利用者のハンドリングを軽減するために、ますます試験エレメント用の自動駆動装置を備える多くの装置が、特に試験エレメントの貯蔵部を含み、該貯蔵部を処理する必要がある装置で提供されている。そこから一方で試験エレメントが分析システム内の一箇所に移送され、一定の位置に保持されなければならず、他方ではマガジン内の複数の試験エレメントを処理できるようにする自動駆動ユニットに対する要件が生じる。さらに一般的に試験エレメントを直接移送するほかに、連続的または排他的にマガジンを続進させる必要がある。これらの要件は、部分自動システムにも全自動システムにも課され、それぞれの適用分野に適合されている。
【０００７】
測定装置内の自動駆動装置の組込みは、特定の測定方法に基づき複雑な試験ストリップ移送を必要とするいくつかの適用分野で特に有利であることが判明している。例を挙げれば、このような測定方法は、特にいわゆる試験エレメントの空試験値を決定する分析物濃度の誤差計算に使用される。ドイツ特許第１０１６３７７５．６号明細書にはこのような方法が示されている。空試験値の決定に基づき試験エレメントはまず試料なしで試験エレメントの空試験値が測定される測定位置へ運ばれる。それに続き試験エレメントの引渡しが行われ、それによって利用者が試料を試験エレメントに塗布することができる。この試験エレメントが新たに測定箇所で位置決めされ、試料の分析物濃度が測定される。
【０００８】
従来技術に、試験エレメントを測定し、または別のプロセス工程のために考慮された位置へ運ぶ複数の機械装置を試験エレメントの移送に使用する分析システムが記載されている。測定工学系またはその他のプロセス因子に対する本来の検出面の位置決めは、駆動装置構成要素の高い精度または試験エレメントの小さい製造公差によって保証される。従来の技術においてこの種の駆動装置は非常に労力がかかり、かつ高価であり、たとえばサーボモータまたは遊びの少ない歯車装置によって実現されている。既存の分析システムのその他の重大な欠点は、大量に製造される試験エレメントの製造が高い精度要求を満たさなければならず、それによって機械装置を測定工学系と相対的な移送および位置決めを確実に実施することにある。使用する機械装置は少なくとも非常に複雑である。
【０００９】
欧州特許第１０２２５６５号明細書に、分析装置内で試験ストリップマガジンの移送および続進に使用される装置機構が開示されている。この場合、マガジン室が各位置に回転され、それによって押棒をストリップ貯蔵パッケージの中に進入させることができ、ストリップの試験フィールドが測定光学系の上方に位置決めされるまで、試験ストリップが貯蔵パッケージから押し出される。それに続きマガジンが続進される。試験ストリップならびにマガジンの駆動装置は、それぞれ電動モータを利用して実施される。光学系は該光学系側で装置のフラップ内に格納されており、ここでわずか１／１０ｍｍ以下で正確に位置決めされなければならない。これは小さい公差を有する多数の部品および継目箇所を必要とする。さらに試験ストリップの製造公差に高い要求が課されている。駆動システムの作動騒音ならびに作動速度は喧しくかつ並みであることが証明されている。さらに駆動システムは、コンパクトな分析システムの組立方式が特にホームモニタリング領域で望まれているよりも大きく、ほとんど実現することができない。
【００１０】
システムの操作性を保証するために、駆動ユニットは、装置ケースの内部領域の汚れを生じ、たとえば解離プロセスによって試験エレメントに沈殿し得る潤滑剤を引き続き必要とする。しかしながら、特に市場で入手できる分析システムの場合は、しばしば一定の、特に乾燥した環境を前提とする試験エレメントの保管に高い要求が設定されている。したがって、湿度や汚れに敏感に反応する試験エレメントの場合、汚れが測定結果を劣化させる。
【００１１】
従来技術のもう１つの欠点は、移送ユニットを利用して運動方向に沿った移動のみが可能になることである。しかしながら、しばしば試験エレメントマガジンを使用する場合、特に試験エレメントをカセットに戻すことが望ましい。使用する試験エレメントの再カセット化によって、分析システムのハンドリングを簡素化することができる。しかしながら、これは試験エレメントの移送が様々な移動方向に保証されることが前提条件である。しかしながら従来技術では、様々な運動方向への移送が複雑な付加的な移送ユニットを必要とする。したがって、自在に形成された駆動システムは複雑な手段によってのみ保証されている。
【発明の開示】
【００１２】
本発明の課題は、分析システム内で試験エレメントを移送するための上記欠点を回避するシステムならびに方法を提供することである。この方法ならびにシステムは、好ましくは試験エレメントの正確な位置決めを測定工学系と相対的に確実に保証することができ、なおかつマガジンのハンドリングを可能にすることである。その際に自在に操作される駆動システムが保証されるべきであり、それによって多大な余剰費用に制約されないことである。このシステムは、好ましくは極力小さくかつコンパクトにする必要があり、それによってホームモニタリング領域のために極力スペースを節約して考案される分析システム内での使用が目的に適していることである。その際に移送ユニットによる分析システムの汚れは回避されるべきである。好ましくは、このシステムは省エネルギー型であり、それによってバッテリー駆動式の分析システムへの組込みが特に有利であることが証明されている。
【００１３】
この発明は独立の請求項によって記載されている。有利な実施形態は独立の請求項にしたがって生じる。
【００１４】
本発明の目的は、いくつかの適用のみを挙げると、たとえば検出ユニットと相対的な試験エレメントの位置決め、マガジン内の試験エレメントの取り出しおよび回収、ならびにマガジンの続進のような、診断装置内部の試験エレメントを直接的または間接的に移動するための圧電駆動装置の使用である。それによって圧電モータの組込みは、分析システム内の試験エレメントの自在かつ快適な自動的ハンドリングを可能にし、モータによって生じる騒音、汚れ等が広範囲に最小限に抑制される。
【００１５】
本発明は、試料中の分析物を測定するための分析システムを含む。この分析システムは、好ましくは支持体と、試料が塗布される評価領域とを有する試験エレメントの分析に利用される。試験エレメントは分析システムの中に、システムの検出ユニットを利用して、試験エレメントに塗布される試料に応じて変化する少なくとも１つのシグナルが検出されるように位置決めされる。分析システムの評価ユニットを利用して、試料中の分析物がこのシグナルに基づいて決定される。この分析システムは、さらに試験エレメントと分析システムの直接的または間接的接触のための接触面を備える移送ユニットを含む。ここで直接的接触は、たとえば試験エレメントの支持体が直接移送ユニットの接触面に載置される場合に与えられる。それに対して試験エレメントが間接的に接触する場合、移送ユニットの接触面はまず試験エレメント用に移送キャリッジの機能に使用される被搬送装置構成部品と接触する。この種の移送キャリッジは、たとえば分析システム内の試験エレメント用の載置面としてよい。さらに、たとえば試験エレメントの間接的接触は、再び自体直接的に接触面と接触され、または間接的に移送キャリッジを介して接触面と接続されるマガジンケースの形態で実現できる。この場合、マガジンを続進することによって試験エレメントが移送される。試験エレメントを搬送するために、移送ユニットは、移送ユニットの接触面を振動させる少なくとも１つの圧電素子を提供する。移送ユニットの接触面は、少なくとも１つの圧電素子によって振動させられる場合、試験エレメントは分析システム内の一定の移送区間に沿って、試験エレメントと移送ユニットの接触面が直接的または間接的に接触されると直ちに移送される。接触面と試験エレメントとのあいだの直接的または間接的な接触が中断されるとき、または接触面の振動が停止されるとき、試験エレメントの移送が停止され、試験エレメントは、好ましくは分析システム内の一箇所に定在的に位置決めされる。
【００１６】
本発明に係るシステム内に移送ユニットの駆動装置として圧電素子が使用され、移送ユニットの接触面は、この接触面が共振振動を生じる仕方で振動させられる。共振振動によって−以下より詳しく説明するように  −  接触面の表面上の点が楕円運動を生じる。別の物体たとえば試験エレメントがこの点（接触点）に接触すると、試験エレメントが摩擦力に基づき少なくとも部分的に接触点の運動方向に続き、一定の移送区間に沿って分析システム内で引き続き搬送される。被移送物体は、この方法で自体直接的にまたは移送ユニットの付加的な構成部品を利用して間接的に搬送することができる。
【００１７】
したがって、移送ユニットは本発明の意味において圧電モータと理解してよく、接触面と直接的に接触する被移送物体は自体圧電モータの一部である。したがって、たとえば試験エレメントが直接的に接触面上に載置されるとき、試験エレメントはモータの構成要素であり、圧電モータは使い捨て要素を含む。これは、たとえば移送ユニットの接触面が同様に使い捨て商品として分析システム内に設けられているマガジンケースと直接的に接触される場合にも与えられている。もちろん移送ユニットの付加的な構成部品たとえば移送キャリッジは、上述のように、交換不能のユニットとして試験エレメントまたはマガジンの間接的な接触のために設け、かつ圧電モータが使い捨て要素を含まないことも考えられる。
【００１８】
分析システム内の圧電駆動装置の使用によって、移送ユニットは分析システムの中に小型かつコンパクトに組み込むことができる。本発明に係る移送ユニットは、その際に好ましくはマガジンケースの中または付近への圧電モータの組込みを可能にし、貯蔵される試験エレメントの品質が、たとえば潤滑剤の沈殿によって損なわれない。試験エレメントおよびモータでコンパクトな分析システムの組立方式が空間的に並べて配置される場合、移送ユニットがその圧電モータによって潤滑剤を不要にするので、本発明により実現することができる。試験エレメントの保管のために予支配される一定のかつ乾燥した条件は、さらに圧電モータの運転開始に特に好適であることが示されている。これは特に一定の環境条件下で規定して予支配される摩擦−および静止摩擦力が作用することによって生じている。さらに駆動装置は、すでに低い速度で高い力もしくはモーメントが発生することを特徴とする。
【００１９】
さらに分析システム内のすばやい運動変化が可能になり、運動方向は迅速かつ精密に変化され、あるいは試験エレメントを停止させることができる。好ましくは接触面と接触する要素の停止は、ここで本質的に遊びなしに行われ、最大の力（モーメント）は停止時の静止摩擦力によって要素に作用する。運動方向の逆転によって、自在なハンドリングが可能であり、移送ユニットはさらに少ない構成部品で構成することができる。
【００２０】
圧電駆動装置の一般的原理は従来技術で、たとえばS.UehaおよびY.Tomikawaの「超音波モータ  −  理論と応用」（オックスフォード科学出版）（「Ultrasonic Motors - Theory and Application」; Oxford Science Publication）に記載されており、充分に知られている。以下、この原理を具体的に示すために簡単に例を挙げて説明する。
【００２１】
圧電モータの作用方式は、具体的にリニア駆動装置の例で示すが、それによって何ら制限を受けるものではない。たとえばリニア駆動装置はビームから構成される。このビームは高い強度と、小さい内部減衰とを有する材料、好ましくは金属から製造され、両端にそれぞれ１つの圧電活性素子を支持する。ここで第１の圧電活性素子に交流電圧が印加されると、ビームが共振振動に移行し、ビームの中に縦振動から定常波が発生する。ビームの縦振動から生じて、まさに歪が生じる場所にビームの横収縮と、圧縮された場所に横膨張とが生じる。これは、本発明の枠内で接触点とも呼ばれるビームの表面の点が振動に基づいてビーム軸に対して横および縦に小さい運動を生じ、その際にその直交接線が楕円軌道にしたがうことを生ぜしめる。
【００２２】
試験エレメントの移送のために、試験エレメントは前記例において直接接触面に押圧される。この場合一般的に、血糖測定用の試験ストリップは、本質的にプラスチック製のキャリアフォイルからなる平らな形成物である。ビームはここで圧電素子によって振動させられるとき、接触面の表面上に接触点とキャリアフォイルの接触が生じる。キャリアフォイルとそれにより試験エレメントは、まずキャリアフォイルと接触面とのあいだに作用する摩擦力によって接触点の運動にしたがう。しかしながら「接触点」の運動方向が直交接線に沿って逆転する短い時間で、試験エレメントはその質量慣性に基づき接触面に対する接触が失われ、新たに作用する力に基づきさらに移送される前に、その運動状態を維持する。したがって試験エレメントは間欠的に作用する力にもかかわらず一様の運動を完遂する。振動周波数および振幅が対応して被移送要素の性状に調整されるとき、試験エレメントは所定の運動方向に沿って移送される。この場合、試験エレメントの移送は、ビームの振動が停止するまで、あるいは接触面とキャリアフォイルとのあいだの接触が持続的に中断されるまで長く行われる。ビームの振動が停止されると、試験エレメントと接触面とのあいだの動的接触から試験エレメントによって占められる位置に静的に作用する静止摩擦力で固持する静的接触が生じる。したがって移送過程中に作用する摩擦力が、移送ユニットの停止時に試験エレメントと接触面とのあいだに作用する静止摩擦力の一部になる。
【００２３】
ビームの接触面と試験エレメントのキャリアフォイルは、この場合、好ましい実施形態でビームの接触面と試験エレメントの持続的な接触時に、分析システム内の１つの場所で試験エレメントの確実な位置決めを達成するために作用する静止摩擦モーメントが、充分大きくなるように形成されている。好ましくは、静止摩擦モーメントは、圧電モータの駆動モーメントの値の約１．５倍になり、それによって移送ユニットがたとえば測定過程中に静止状態にあるとき、直ちに試験エレメントの滑落が防止される。
【００２４】
第２の圧電活性素子が同様に電圧を印加されると、ビームは圧電素子によって閉じられる領域に沿ってのみ振動することができ、それによって定常波の長さと、それに続くビームの共振周波数が変化される。
【００２５】
圧電セラミック積層体がコモンモードまたはプッシュ−プルモードで通電されるか否かに応じて、この場合、右回転もしくは左回転の直交接線が接触点を通して実行され、再び直交接線の回転方向に応じて試験エレメントは正または負の運動方向に沿って移送される。好ましくは、分析システムは互いに独立して電子的に駆動できる圧電素子を含み、そのため圧電素子の駆動によってコモンモードまたはプッシュ−プルモードで搬送方向を空間軸に沿って逆転することができる。
【００２６】
さらに被移送素子の直線運動を縦曲波によって達成する可能性があり、これについて以下より詳しく説明する。この場合、ビーム上に載置される短い押棒を利用して間欠的な駆動力を発生させることができる。運動方向の逆転は種々の共振周波数のあいだで変更することによって行われる。
【００２７】
搬送装置の自在な変化は、特に自動化測定方法の結果、複雑な運動経過に変わるような分析システムで利点となる。たとえばこの場合、上述のように試験ストリップが何度も測定工学系に対して移送および排出される空試験値測定が再カセット化、マガジン移送等々と呼ばれる。
【００２８】
試験エレメントの搬送方向を逆転する可能性に基づき、本発明に係るシステムの多面的な適用が考えられる。好ましい実施形態において、試験エレメントは試料投与の前および／または後に検出ユニットに移送し、検出ユニットと相対的に位置決めすることができ、ならびに試験エレメントは測定後に出発位置に戻して移送することができる。同様に、好ましくは試験エレメントを試料分析後に移送ユニットを利用してマガジンの中に戻すことができ、それによって再マガジン化が行われる。さらに、もう１つの移送ユニットが試験エレメントの測定後に該試験エレメントを第２の測定位置へ移送し、それによって試験ストリップを利用して分析システムの内部で複数の測定を行うことも考えられる。一般的に分析システム内のその他の移送ユニットの数は制限されていない。この場合、移送ユニットは、試験エレメントを新たな測定のために検出ユニットと相対的に位置決めすることができ、さらにまた上述のように再マガジン化、試験エレメントの投出、マガジンケースの続進または試験ストリップテープ等に利用することができる。
【００２９】
本発明に係る移送ユニットが、たとえば個別的または複数の試験エレメントの移送のために使用されるとき、有利な実施形態において、圧電素子の制御を可能にする検出器と圧電素子が接触される。この場合、たとえば個々の試験エレメントが分析システム内の１つの場所で検出器によって検出され、レミッションまたはトランスミッション変化が試験エレメントの照射に制約されて検出される。検出されたレミッションまたはトランスミッション変化に基づき、圧電モータの制御信号が発生される。この場合、好ましくは、試験エレメントによって制約される分析システム内の光学的変化を検出できるとき、直ちに圧電素子への電流供給が中断されることも考えられる。たとえば試験エレメントの移送が試験エレメントの検出直後に停止されるとき、それによって簡単な方法で試験エレメントの正確な位置決めを分析システム内の一定の場所で実現することができる。
【００３０】
基本的に試験エレメント移送の制御は検出器によって検出されたレミッションまたはトランスミッション変化に基づき移送ユニットの形成と無関係に実現することができる。この場合、試験エレメントは圧電モータ、電動モータまたはその他の従来技術で充分に知られている駆動装置を利用して、直接的または間接的にたとえばマガジンケース内で移送することができる。一般的に試験エレメント移送のこの種の制御は移送ユニット用の特異的駆動ユニットに制限されず、本質的に光学的検出器と移送ユニットの接触のみを有する必要があり、それによって光学的に検出された変化に応じて移送ユニットと共に試験エレメントの移送の制御用のシグナルを発生させることができる。さらに、移送ユニットの制御は、たとえば反射式、透過式または蛍光式の照射の検出に基づいて行うことができ、それによって本発明は特異的な光学的検出に制限されている。以下、本発明は反射式または透過式照射の検出を利用して具体的に例を挙げて示すが、この例は制限するものと解されてはならない。この場合本発明により、たとえば反射またはトランスミッションずれなどと呼ばれる光学的に検出可能の照射の変化が検出される。この方法により検出された照射が検出値と呼ばれる。
【００３１】
したがって、本発明の目的は、さらに分析システム内の移送ユニットの制御方法である。そのために有利な一実施形態においてまず試験エレメントが分析システムの移送ユニット上へ直接位置決めされ、それによって試験エレメントの直接移送が移送ユニットによって行われる。しかしながら１つまたは複数の試験エレメントが、前述のように、移送ユニットによって搬送される移送キャリッジ上に位置決めされ、それによって試験エレメントの間接的な移送が本発明の意味で行われることも考えられる。たとえばこのような移送キャリッジまたは試験エレメント支持体は、多数の試験エレメントを含むマガジンケースであり、移送ユニットを利用して、たとえばマガジンの続進が行われる。したがって、移送ユニットは試験エレメントを直接的または間接的に光源が配置された分析システム内の移送区間に沿って移動する。試験エレメントまたは試験エレメント支持体は、第１の波長領域の光で照射され、光学的変化が試験エレメントに制約されてまたは移送キャリッジもしくは試験エレメント支持体に制約されて検出される。検出された光に基づき移送ユニットが制御される。さらに本発明の目的は、移送区間に沿って試験エレメントを直接的または間接的に移送するための移送ユニットを含む試験ストリップ移送の制御用のシステムである。このシステムは、移送区間に沿って配置され、試験エレメントまたは移送キャリッジを第１の波長領域で照射する光源を有する。試験エレメントまたは移送キャリッジによって制約された光学的変化を検出するための検出器が移送ユニットと接触し、それによって検出器によって検出された光に応じて移送ユニットが制御される。
【００３２】
試験エレメントの間接的な移送が移送キャリッジを利用して実現される場合、たとえば移送キャリッジ上に取り付けられたマークの反射測光検出が有利であることが証明されている。それに対して試験エレメントの直接的な移送が移送ユニットによって行われる場合、試験エレメントは試験エレメントから反射した照射の検出のほかに、トランスミッション−またはルミネセンス照射に基づいても測定することができる。この場合、試験エレメントによって制約された光学的変化の検出は、たとえば試験エレメントのキャリアフォイルから反射または透過した照射をベースにすることができる。対応するシグナルの検出は、試験エレメントが移送区間に沿って移送ユニットの制御用の検出ユニットの光線と交差すると直ちに行われる。さらに、試験エレメント内の凹所／穴が位置決めに利用される実施形態が考えられる。たとえばこの場合、光学的変化が試験エレメントの検出中に穴によって制約されることによって、試験エレメント移送が停止される。特にトランスミッション測定の場合、試験エレメント内の凹所の検出は、試験エレメントの凹所が光送信機と検出器とのあいだに配置された場合に、好ましく光を検出する、検出ユニットの簡単な構造を可能にする。それに対してキャリアフォイルまたはその他の光透過領域が光送信機と検出器とのあいだに配置されたとき、光学系の光路が阻止され、そのため光を検出器によって検出することができない。類似の実施形態は、もちろんたとえばレミッション測定のような別の測定法についても実現することができる。しかしながら有利な実施形態において、試験エレメントから反射または透過した照射の変化が直接的に試料の分析用に考慮された試験エレメントの試験フィールドによって生ぜしめられる。そのために試験フィールドは、試験エレメントの担体材料と比較して、移送ユニットの制御のために検出される様々な反射−または透過値を有する。駆動ユニットの制御のために設けている検出ユニットに沿って試験エレメント移送中に、検出器が移送工程の始めにまず第１の反射−蛍光−または透過値を検出する。検出器によって検出された第１の値はまず担体材料、たとえば試験エレメントのキャリアフォイルによって制約され、送り中に、試験エレメントの試験フィールドが検出ユニットによって検出されると直ちに変化する。このように発生した光学的に検出された変化に基づき、たとえば所定の閾値の上回りまたは下回り直後に停止される移送ユニットの制御が行われる。
【００３３】
基本的に、駆動ユニットの制御方法は閾値の検出に制限されていない。たとえば制御は、検出された値ならびにそこから導き出された値の曲線推移の検出によっても行うことができる。同様に可能な限り正確な値の検出ならびに単にある値が下回るまたは上回るか否かの検出が可能である。したがって本発明に係る駆動ユニットの制御方法は、特定の値の検出に制限されず、それぞれの必要に応じて任意に変化させることができる。
【００３４】
移送プロセスの制御用の検出ユニットは、たとえば移送区間に沿って配置され、検出ユニットを形成する１つまたは複数の付加的光源ならびに検出器によって実現される。通常この種の光源は、好ましくはスペクトル領域＜６００ｎｍ、好ましくは＜５００ｎｍで光を放出する発光ダイオード（ＬＥＤ）によって実現することができる。従来の試験エレメントによる調査は、この波長領域の内部でレミッション差が従来の試験ストリップの試験支持体と試験フィールドとのあいだで最大になることを明らかにしている。使用する試験エレメントに応じて、もちろん別のスペクトル領域も好適であることを証明することができ、そのため本発明は特異的波長領域に制限されている。したがって記載した例における分析システムは、試験エレメント上の分析物を測定する第１の検出ユニットに加えて移送ユニットの制御用の別の検出ユニットを有する。
【００３５】
検出ユニット相互の位置は、分析装置の内部で、この場合、移送ユニットの停止時に試験エレメントの試験フィールドが直接所望の方法で第１の検出ユニットの測定光学系と相対的に位置決めされ、それによって試験フィールドの測定および評価が可能であるように有利に選ばれている。本発明の枠内で試験エレメントの位置が試験フィールドの分析を行う分析システム内の試験エレメントの位置が検出箇所と呼ばれ、この箇所は前記例で分析システム内の試験エレメントの移送区間に配置されている。したがって検出箇所での試験エレメントの位置決めは、本発明の意味において、完全に第１の検出ユニットによって検出される、好ましくは試験フィールドの評価領域での試験エレメントの本質的に誤りのない評価を可能にする。
【００３６】
移送ユニットの制御のために試験フィールドが直接検出されるとき、好ましくは分析システム内の移送ユニットの制御用の付加的な検出ユニットの使用を省くことができる。移送ユニットの制御のために、この場合、試験フィールドの評価用に設けている分析システム内にすでに組み込まれた第１の検出ユニットが使用される。この方法により付加的な光源ならびに検出器を省くことができ、それによって装置構造の簡素化と、コスト削減とを達成することができる。もちろん、たとえばシステム内にただ１つの検出器のみを設けているが、種々の光源が試験フィールドの検出もしくは試験フィールドの分析のために使用される前記実施形態の組合せも考えられる。基本的に本発明に係るシステムは、分析物の同定用の特異的試験エレメントまたは検出ユニットに制限されており、それによって多面的に従来技術で知られている分析方法を適用することができる。たとえば電気化学的測定等は同様に試験フィールドの評価のために考慮することができ、その場合には試験エレメント移送の制御用の付加的な光学的検出ユニットが必要になる。
【００３７】
好ましい一実施形態において分析装置内にただ１つの検出ユニットが使用されるとき、分析システムの検出ユニットが初めに試験フィールドの位置を検出し、試験エレメントの移送停止は試験フィールドの検出直後に生ぜしめられる。それに続き好ましくは同一の検出ユニットにより別の波長領域で分析物特異的シグナルが試験エレメントの試験フィールドによって測定される。前記方法に基づき、試験フィールドの正確な位置決めは同時に試験フィールドの評価のために考慮されている検出ユニットと相対的に保証される。したがって測定光学系に対する誤りのない位置決めは必然的に付与されている。
【００３８】
別の実施形態において移送ユニットの制御用の試験フィールドが第１の検出ユニットによって検出され、しかしながら分析物特異的シグナルの評価にも援用される同一の波長領域が使用される場合、これは場合により方法の測定精度に不利な影響を及ぼし得る。これは特にまず、試験フィールドが試料を塗布される前に、移送ユニットの制御用の第１のレミッションずれが試験フィールドによって発生されることによって理由づけられる。試料投与後、分析物濃度の評価のために援用される分析物特異的な第２のレミッションずれが発生される。したがって、分析物シグナルの評価に提供される第２のレミッションずれは、第１のレミッションずれの量だけ低減されている。適用範囲および同定される分析物に応じて、この種のレミッションずれの縮小は、場合により分析物同定中の不正確さを生じ得る。したがって、分析物同定が行われない、前述のような第２の波長領域内の移送ユニットの制御用の試験フィールドの検出は、分析精度の改善を意味し得る。
【００３９】
さらに、試験フィールド内の蛍光物質は試験エレメントの位置検出のために使用することも考えられる。試験フィールドの検出は、次いでルミネセンス照射の励起が、たとえば分析物が測定される同じ波長領域で行われる励起されたルミネセンス照射に基づいて行われる。しかしながら、ルミネセンス照射は分析物シグナルと異なる波長領域で検出することができる。したがって使用される試験エレメントに応じて試験フィールドの検出を実現することもでき、試験フィールドの照射のために種々の波長領域が不要であり、同時に充分な分析精度を保証できる。
【００４０】
試験フィールドの検出のほかに、試験エレメント移送の制御のために、さらにマークがたとえば試験エレメント移送の検出および制御のための色付きビームの形態で設けることも考えられる。したがって試験エレメントまたは移送キャリッジの光学的検出は、多面的な方法で実現することができる。付加的なマークの使用は、この場合特に、たとえばマガジンを続進するためのマガジン移送が実現されている試験エレメントの間接的な移送において有利であることが証明されている。この場合、マガジンケース上に取り込まれたマークはマガジンの位置検出に利用することができ、それによってマガジンケースの正確な位置決めが別のマガジンケースと共働する装置構成部品（たとえば試験エレメント／ランセット用の駆動押棒など）に保証されている。
【００４１】
試験エレメントの直接表面上での付加的なマークの使用は、さらにレミッション差の量を、たとえばマークの色に応じて選ぶことができ、分析装置内での光源の調整が不要である利点を有する。他方、試験エレメント上のマークの位置によってマークの所望の位置決めが試験フィールドと共に分析システム内の装置構成部品と相対的に自由に選ぶことができる。それによって従来の分析装置の構造への本発明に係る方法／システムの自在な統合が可能になる。試験エレメント上のマークが試験フィールドの向こう側の差込方向に配置されるとき、初めに試験フィールドが検出され、検出されたレミッション差に基づきまず試験ストリップ移送の減速を生じる実施形態も考えられる。移送停止は、マークが第２のレミッション差を生ぜしめるとき直ちに実施される。したがって付加的なマークの使用は、従来の分析装置に本発明に係るシステムを自在に統合するほかに、移送ユニットを制御するための多面的な実施形態を可能にする。この場合、移送ユニットの制御は基本的に簡単または複雑な方法経過を基礎におくことができる。透過−または反射差等の検出後に移送停止を直ちに生ぜしめる可能性のほかに、移送停止は、たとえば所定の値の検出後の一定の時間間隔後に初めて解除できる。さらに、測定経過中の試験エレメントの位置決めの持続的なコントロールは分析システムによって行うことも考えられる。たとえば外部の衝撃によって測定方法中に事前に正確に位置決めした試験エレメントの滑落が生じるとき、この誤差位置決めは好ましい実施形態におけるシステムによって検出することができる。たとえば閾値からの偏差が検出される場合、試験エレメントの位置は、移送ユニットの対応する制御および作動によって事前に定義された閾値を検出器が再び検出できるようになるまで修正することができる。この方法により特に、試験フィールドの評価は試験エレメントの正確な位置決めによってのみ行われることが保証される。
【００４２】
したがって、本発明に係る方法は、複雑な移送−および制御プロセスも同時に含む多面的な実施形態を含むことができる。この場合、移送過程を様々な速度で移送停止まで制限する複数の閾値の検出は、移送過程の開始と同様に考えられる。
【００４３】
試験ストリップ移送の前記制御は、特に検出ユニットと相対的に試験エレメントの正確な位置決めを保証し、それによって試料の分析用の試験フィールドを確実に検出できる。したがって分析装置内部の試験エレメントの正確な位置決めを保証することができ、分析装置ならびに試験エレメントの製造公差に高い要件を課す必要がない。さらに試験エレメント上に付加的なマークが使用される場合、そこから付加的に拡大された公差が１つまたは複数の検出ユニットならびに分析装置内部の別の装置構成部品の位置決めに対しても試験エレメント生産自体でも生じる。特に、使い捨て商品として多量の個数で生産される試験エレメントの場合、より大きい製造公差、生産方法の著しい簡素化およびそれに伴ってコスト的に有利な製造を可能にする。製造工程によって制約される許容差は本発明に係る試験ストリップ移送の制御によって測定方法中に直接補償することができる。したがって特に使い捨て商品の明らかなコスト節約を達成できる。
【００４４】
分析システム内の一箇所で試験エレメントを検出することに加えて、さらに分析システム内のホルダーが試験エレメントの移送過程を停止することも考えられる。この種の保持装置は、たとえば簡単な機械的遮蔽体によって係止体の形態で実現することができる。さらに、移送過程が所定の時間後に停止されることも考えられる。この場合、圧電移送ユニットによって時間あたりの移送区間の正確な計算が容易であり、それによって移送ユニットの一定の動作時間後に同様に正確な試験エレメントの位置決めが可能である。
【００４５】
移送ユニットの作動は、たとえば接触要素によって移送ユニットの接触面と試験エレメントの接触時に移送ユニットが作動することを実現できる。もちろん、たとえば操作ボタンによって移送ユニットの独立のスイッチ投入のような、あらゆるその他の作動機構も考えられる。さらに、本発明は分析システム内の試験エレメントの移送方法を含む。この場合、試験エレメントの支持体が分析システム内の接触面、移送ユニットと接触させられる。移送ユニットの圧電素子を利用して移送ユニットの接触面が振動させられる。接触面と試験エレメントの支持体が接触する場合、試験エレメントが分析システム内の所定の移送区間に沿って移送される。試験エレメントが位置決めされるべき所定の場所で試験エレメントの移送過程が停止され、それによって試験エレメントが位置決めされる。
【００４６】
本方法の好ましい実施形態は上述のように生じる。
【００４７】
たとえば、以下、本発明の具体的に示すためにいくつかの図を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
図１は移送ユニット（１）の本質的な構成要素を示す。移送ユニットは、その端部に圧電セラミック板（２）から構成されるそれぞれ１つ積層体が取り付けられるメッシング（４）からなるビームを含む。各圧電セラミック板は独立の電気端子（３）を提供する。さらに、両方の圧電積層体の１つに交流電圧が印加されるとき定常波がビーム内の縦振動から形成され、圧電積層体の外部にあるビームの領域（４ａ）は、圧電積層体が達成される定常波の腹にあるあいだは選ばれるように、セラミック板がビーム（４）の各端部に配置されている。ビームの縦振動に関係する横収縮に基づき、１つの点が直交切線の楕円軌道のビームの表面上に生じる。ここで第２の圧電積層体が同様に通電されるとき、ビームの波はもはや第２の圧電積層体を越えて領域４ａに延在できない。第２の圧電積層体の通電によってビームはここで、分析システム内のビームの効果的な固定が圧電セラミック板に生じるかのように挙動する。両方の圧電積層体が同相で電圧が印加されるとき、ビームの表面上の点が左回転の直交切線を形成する。それに対して第２の圧電積層体が同相で通電されるとき、形成される定常波が半波長だけシフトされる。その前に左回転の直交切線を形成した表面上の一点は、ここで右回転の直交切線を形成し、それによってこの点での摩擦によって搬送される試験エレメントの搬送方向が逆転する。したがって、圧電素子の独立の電流供給と、通電の好適な選択とによって搬送方向をビーム（４）に沿って変えることができる。それによって分析システムは、たとえば試験エレメントを載置面から測定工学系へ向けて移送でき、測定後に移送過程を逆転でき、それによって試験エレメントを利用者が容易に近接できる場所で再び取り出すことができる。
【００４９】
図２（ａ−ｃ）は、４本の電極（２）を装着した圧電セラミック（４）から構成される円筒形の棒である。これらの電極はそれぞれ円筒形の棒の円周の約１／４を含み、棒の全長にわたって延在する。電極は端子（３）を介して電気的に接触される。電気的接触時に図２ａに示すように点線の矢印で暗示されるセラミックが成極する。それぞれ２本の対向電極が交流電圧を印加されると、棒は曲げ振動を発生する（図２ｃ参照）。
【００５０】
両方の別の電極が９０゜だけ位相シフトした等周波数の交流電圧を供給されるのに対し、棒は振動腹の領域で棒の表面に表面点の楕円形の直交切線に至らしめる回転曲げ振動を生じる。
【００５１】
棒の前記点に押圧される対象物は、上述のように、作用する摩擦力によって連動される。＋９０゜から−９０゜への電圧間の位相シフトの変化が搬送方向を逆転させる。
【００５２】
図３ａは駆動押棒を備える移送ユニット（１）を示す。圧電活性素子（２）はビーム（４）と接触している。ビーム（４）上に改善された移送ユニットの移送性質を生ぜしめる押棒（７）が位置決めされている。ビーム（４）が圧電活性素子によって振動させられる場合、ビームが曲げ振動を実行し、曲げ定常波（８）は、図３ｂに示すように、ビーム内で励起される。上述のように、ビーム（４）の振動（９）は、表面の接触点が楕円運動を実行することを生ぜしめる。表面の接触点に駆動押棒（７）がある場合、駆動押棒（７）の長さに応じて、ここで駆動押棒の表面上にある接触点の軌道曲線の拡大が制約される。拡大された接触点の直交切線によって駆動押棒上に載る被移送素子（１０）の改善された移送が可能になる。たとえばこの種の移送ユニットは、５Ｎの範囲の力と、８０ｍｍ／ｓの速度とを共振周波数２２．３１ｋＨｚで出力することができる。運動方向の変更は、この場合変化した共振周波数の付勢によって行われる。
【００５３】
図４は、試験ストリップが直接圧電素子によって駆動される移送ユニットを備える分析システムを示す。
【００５４】
そのために、まず試験ストリップ（１５）が移送ユニットに接触するまで、試験ストリップ（１５）がマガジン（１１）から押棒（１２）を利用して運動方向（１４）に沿って押し出される。移送ユニットは、本質的に図３ａの移送ユニットと類似に形成され、駆動押棒（７）を装着した２つのビーム（４）を提供する。ビーム（４）は圧電活性素子（２）と結合されており、移送ユニットが作動されると直ちに前記圧電活性素子によって振動させられる。ビーム（４）もしくは圧電活性素子（２）は、ばね部材（１６）によって相互に緊定かつ位置決めされる。試験ストリップ（１５）が移送ユニット（１）と接触すると、ストリップが駆動押棒（７）によって検出される。ビーム（４）の外側で圧電素子（２）により励起されると、接触点が駆動押棒の表面で楕円運動を実行し、それによって試験エレメント（１５）が移送区間に沿って移動されるように駆動押棒が振動を生じる。基本的にストリップの移送は分析システム内の任意の位置で停止させることができる。図示した例において、移送ユニットの制御のために試験エレメント（１５）の試験区域（１５ａ）が分析システム内の１つの場所で検出され、試験区域（１５ａ）が検出されると直ちに移送ユニットが停止される。試験区域（１５ａ）の検出のために、同様に試験区域（１５ａ）の光学的分析に利用される検出装置（１７）が使用される。試験ストリップの移送が試験区域（１５ａ）の検出後直接停止されると、それによって試験区域（１５ａ）が検出装置（１７）と相対的に正確に位置決めされていることが保証される。ストリップの位置決め誤りによって引き起こされる試験区域内の試料の分析時の誤りは、それによって回避することができる。検出装置（１７）は本質的に試験区域の照射用の光源（１８）と、試験区域から反射した照射を検出するセンサ（１９）とを提供する。試験エレメントの移送が停止されると、駆動ユニットの接触面と試験ストリップとのあいだで作用する静止摩擦力のほかに、ばね部材（１６）が目標場所でのストリップの正確な位置決めを保証する。圧電活性素子（２）に印加される周波数が変化すると、試験エレメントの移送方向を逆転することができ、それによってストリップの逆移送が生じる。それによってマガジン（１１）への試験ストリップの再カセット化が実現可能である。
【００５５】
ストリップ状の試験エレメントの搬送のほかに、さらに試験ストリップのマガジン化に利用されるストリップカセットが自体移送ユニットによって移動されることも考えられる。たとえば円筒形の試験ストリップカセットは駆動によって回転させることができ、それによって連続的に試験ストリップをカセットから取り出すことができ、試験ストリップマガジンの続進を実現できる。この場合、マガジンケースがしばしば取扱工程によって、たとえば油脂のような不純物を有するので、マガジンを移送ユニットの接触面と直接接触させないことが有利であることが証明されている。この種の不純物に制約されて、接触面とケースとのあいだの摩擦モーメントは、圧電モータの機能適性が損なわれるほど強く変化され得る。したがって、圧電モータで移送キャリッジの機能を満たす付加的な装置構成部品を利用してマガジンケースを駆動することが有利であることが証明されている。
【００５６】
試験ストリップがマガジンケースの代わりに直接移送されるとき、しばしば試験エレメントが製造工程によって粉塵−および油脂類なしにカセットから取り出しできるので、付加的な移送キャリッジを省くことができる。試験エレメントの自動ハンドリングが分析システムによって実行され、それによって利用者が試験エレメントを手で装置の中に入れる必要がある場合、ここで場合によって移送キャリッジの使用が有利であることを証明できる。
【００５７】
図５は、従来技術で知られているように、ドラム状の試験ストリップマガジン用の駆動装置を示しており、ロシュ社が分析システムＡｋｋｕＣｈｅｃｋ（登録商標）Ｃｏｍｐａｃｔに使用している。マガジン（１１）は、マガジンの個々の室の中に保管される多数の試験エレメント（図示せず）を提供する。試験エレメントの品質を損なわないために、マガジンはフォイルでドラム端に封止されている。さらにマガジンはその上部領域に、マガジンを上端部で排他的またはフォイルに付加的に密閉される付加的なドラム（２１）を提供する。コンパクトな分析装置の組立方式を達成するために、マガジンの続進用の圧電モータがドラム（２１）の中に内蔵される。ドラムと共にマガジンは中心に分析システム内の軸（２５）上に保管され、かつ位置決めされる。ドラム内部に、移送ユニットの接触面を形成する積層体（２３）と連結されている圧電材料からなるリング（２）が配置されている。
【００５８】
積層体（２３）の固有弾性によって積層体が予緊張され、それによってドラム（２１）の内側（２１ａ）と移送面の接触を保証することができる。積層体（２３）は、この場合、積層体が半接線方向に回転方向を向くように曲げられている。圧電リング（２）が交流電圧を印加されると、積層体が振動させられる。周波数が積層体の共振周波数に対応して選ばれるとき、接触点はドラム内側（２１ａ）と接触する積層体の表面上で楕円形の直交切線を形成する。すでに一般的に図示した原理にしたがって、それによってドラム移送が行われ、マガジンケースがその軸（２５）周りに回転される。ドラム内側で、さらに保持構造（２４）が位置決めされており、それによって積層体（２３）と圧電リング（２）自体が回転から保護されている。ドラムから試験エレメントを排出するために、雄ねじをもつ押棒（１２）を設けている。このねじにねじ止めされて、別の圧電モータ（２８）によって駆動されるロータ（２７）が載る。圧電モータ（２８）は管状に形成されており、管内部でアース電極と接触されている。圧電モータ（２８）の管外壁に３本の作動電極が取り付けられている（図示せず）。電極が三相交流電圧を印加されるとき、それによって管状のモータの前面（接触面）でロータ（２７）が連動される回転するシャフト運動を発生する歪振動が誘導される。この場合、押棒（１２）が前方へらせん状に動き、それによって前記突棒がドラム底部の穴（２９）を通してマガジンの中へ入り込むことができる。交流電圧の位相逆転で回転方向が逆転され、押棒が引き戻される。
【００５９】
図６ａおよびｂは、多数の試験エレメントが試験ストリップテープ上に配置された分析装置を示す。試験エレメントのマガジン化は、この場合、試験ストリップテープが巻き付けられて存在するコイルによって行われる。試験エレメントの使用後、利用したテープの部分が従来技術で知られている原理にしたがって、たとえばカセットテープレコーダでも使用されているように、別のコイルに巻きつけられる。それによって使用済みの試験エレメントの再マガジン化を実現することができる。上述のように試験エレメントを使用する分析装置は、たとえば文献ＷＯ  ＵＳ０２／１８１５９およびＥＰ０２０２６２４２．４に記載されている。
【００６０】
カセットケース（３１）の中で試験テープのコイル（３２および３３）は巻芯に保管されている。廃棄コイル（３３）用の芯は、駆動体（３４）が装置側に係合する駆動体構造を有する。駆動体（３４）の下側は、たとえば圧電リング（２）と積層体（２３）とから構成される圧電モータが固定されている中空ドラム（２１）として形成されている。積層体（２３）は回転方向に曲げられており、それによってドラム内でのばね締付けが保証される。圧電リング（２）が交流電圧を印加されるとき、すでに図５で使用されているような原理と類似に積層体（２３）が振動させられる。この方法により、駆動体（３４）の回転が生ぜしめられ、廃棄コイル（３３）は時計回りに回転される。圧電モータ自体の回転を防ぐために、同様に保持構造（２４）を設けている。基本的に、もちろん電動モータ等の使用も想定し得る。しかしながらその場合は、モータ型の寸法および費用をそれぞれ適用範囲について調べる必要がある。同様に、各モータの潤滑剤またはその他の制約された堆積物によって試験エレメントの不純物が生じないような注意を要する。
【００６１】
分析システム内で試験エレメントを移送するために、ここで圧電モータが駆動体の回転運動を生ぜしめ、それによって廃棄コイル（３３）と、それに制約されるテープコイル（３８）とが回転され、試験ストリップテープ（３２）が一定の量だけコイル（３３）に巻き付けられる。この場合、試験ストリップ移送は、試験ストリップテープ上の試験フィールドが装置内にある光学系（３７）の上方に配置される方法で行われる。光学系と相対的な試験フィールドの正確な配置は、この場合、上述のように、積層体と駆動体とのあいだに作用する静止摩擦力によって保証される。付加的に方向転換ローラ（３５）と、テープコイル（３８）（図示せず）のパッシブブレーキとがテープの確実かつ定置の案内を生ぜしめる。移送ユニットの制御は、好ましくは装置内に設ける光学系によって実現される。移送停止は、たとえば試験フィールドが光学系によって検出できるとき直ちに行われる。もちろん、すでに記載したように、特徴の組合せによる実施形態も考えることができ、それによって、たとえば付加的な光学系が使用され、あるいは付加的なマークが試験ストリップテープ上に設けられる。試料（３９）がこのように配置された試験フィールドに塗布されるとき、光学的測定は試料内の分析物の光学系（３７）を利用して行うことができる。それに続き、利用される試験フィールドがテープの先移送によって廃棄コイルに巻き付けられ、それによって再マガジン化される。使用した試験エレメントの快適な廃棄処理がこの方法で実現される。
【００６２】
さらに、圧電モータが試験エレメントの直接近傍に配置されているので、分析システムのコンパクトな組立方式が可能である。
【００６３】
図７は、たとえば試料投与前の試験ストリップ移送中の測定されたレミッション値の曲線推移を示す。この場合、移送区間［ｍｍ］が検出されたレミッション値に対してプロットされる（レミッションは白色のレミッション値に標準化され、それによって相対的レミッション値がグラフに表示される）。試験ストリップの移送は、たとえば圧電モータを利用して行われる。しかしながら、従来技術で充分に知られているように、あらゆる別の形態の駆動ユニット、たとえば電気モータも考えられる。試験エレメントの照射のために、光源として４５２ｎｍ光の領域で放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用された。ＬＥＤは、試験フィールドの評価用の第１の検出ユニットに加えて分析システムの中に内蔵し、排他的に試験フィールドの位置検出に利用される。そのためにＬＥＤは、分析物の測定用として考慮されていない波長領域の放射線を放出する。しかしながら、試験フィールドから反射された光は検出ユニットの検出器によって検出され、それによって付加的な検出器を省くことができる。試験エレメントが移送区間に沿って試験フィールドの測定用の検出ユニットに移送されるとき、まず試験エレメントの支持体が分析システム内の付加的な光源によって照射される。図示した例で、試験エレメントは光をほぼ完全に反射する白色のキャリアフォイルを含む。曲線の第１の領域（４６）でキャリアフォイルから反射された１の放射線のレミッション値が生じる。試験エレメントが１．５ｍｍだけ移送された後、検出されたレミッション値は曲線の第２の領域（４７）で減衰し、約０．２５の極小に達する。この位置で分析装置内の検出ユニット上方に試験エレメントの試験フィールドがあり、測定されたレミッション値は試験フィールド自体の検出によって発生される。有利な実施形態において試験ストリップ移送は前記位置で停止され、検出ユニット上方の試験フィールドの配置が生じる。たとえばレミッション値が閾値０．６を下回るとき、直接的に移送停止を解除できる。
【００６４】
さらに閾値全体にわたる試験エレメント移送の制御のほかに、たとえばまず試験ストリップ移送の減速が第１のレミッション降下時に生じる複雑な制御機構を使用することも考えられる。別の所定のレミッション値が検出されるとき、初めて最終的に移送停止が行われる。まず減速した移送によって、上述のように、高精度の試験エレメント移送の制御と、それによって検出ユニットと相対的な試験フィールドの正確な位置決めが可能になり、試験エレメントの製造公差または分析装置に高い要件を課す必要がない。
【００６５】
図８は、図７に示した例にしたがって波長４５２ｎｍならびに５２５ｎｍで試験ストリップ移送中のレミッション推移を示す。様々な波長における曲線推移は、定性的に同一に挙動し、それによってまず試験エレメントの白色のキャリアフォイルの検出時にレミッションが１００％であることを前提とする。試験フィールドの検出によって波長４５２ｎｍで約０．２５のプラトー値を有するレミッション降下が生じ、それによって試験エレメントのキャリアフォイルと試験フィールドとのあいだに０．７５の最大レミッションずれを達成できる。波長５２５ｎｍで測定されるとき、プラトー値は０．６の試験フィールドの検出で達成され、０．４のレミッションずれが生じる。このプラトー値はすでに約２．５ｍｍの移送区間で達成される。図示した例では、試験フィールドの検出後に移送過程が停止されず、それによって試験エレメント移送は、まず試験ストリップ上の黒色ビームに制約される第２のレミッションずれの検出が曲線推移の第３の領域（４８）に生じるまで継続される。黒色マークによってレミッションが値０．１に低下し、閾値０．１５を下回ると直ちに移送停止を開始することができる。それに応じて試験フィールドの検出に対するレミッションずれが生じ、５２５ｎｍの測定で約０．５になる。前記曲線推移は、たとえば試験エレメントもしくは分析装置に応じて本発明に係る方法の場合に生じる様々な可能性を具示している。５２５ｎｍで試験ストリップの測定が行われるとき、試験エレメント上の黒色マークの使用により試験フィールドとマークとのあいだに明確なレミッションずれが生じ、そのため上記波長領域には黒色ビームの使用が望ましい。それに対して測定が４５２ｎｍで行われるとき、前記波長領域ですでにキャリアフォイルと試験フィールドとのあいだに充分顕著なレミッションずれが現れるので、付加的なマークを省くことができる。しかしながら、同様に４５２ｎｍでの分析物特異的なシグナルの測定が推定上まったく満足できる結果を提供しないことも明らかになる。光の分析物特異的な吸着は、排他的に最大０．２のレミッションずれの内部で形成することができる。しかしながら、この種の少ないレミッションずれに基づく分析物濃度の評価は、しばしば誤りのあることが証明されており、そのため回避する必要がある。それに対し試験フィールドが波長５２５ｎｍで照射されると、分析物特異的なシグナルの評価のために場合により充分とみなし得る０．６のレミッションずれが残る。しかしながら波長５２５ｎｍで試験エレメントの位置検出のために試験エレメントのキャリアフォイルと試験フィールドとのあいだのレミッション差が充分大きくないと見なされるとき、付加的な黒色マークは例に記載したように使用することができる。この方法によりただ１つの光源の使用は充分な精度で同時に分析装置内の位置検出用の試験エレメントの検出も、試料の分析も提供する。したがって分析装置内の付加的な光源を省くことができる。
【００６６】
図９ａ−９ｄは、たとえば試験ストリップ上に様々に配置された照明区域を利用する本発明に係る方法／システムの様々な実施態様を示す。ここから生じる光送信機の配列は、例として選ばれており、いくつかの可能な実施形態のみを示している。もちろん基本的に、試験ストリップ移送中の光学的に検出可能の変化を発生するあらゆる配列を考えることができ、それに対応して移送ユニットの制御を行うことができる。
【００６７】
図９ａに示した試験ストリップは、白色キャリアフォイルと、それから色で区別される試験フィールド（４５）とを提供する。図示した区域４１、４２および４３は、３つの異なる光源によって分析システム内で照射され、それにしたがって測定される試験エレメント上の領域を再現する。この領域は本発明の枠内で照明区域と呼ばれる。４２および４３で表した試験エレメントの領域は、ここで試験フィールド内に含まれる分析物の測定に利用され、試験フィールドの中心に配置され、そこに試験フィールドの適用範囲が規定されている。この４１で表した領域では、従来技術で充分に知られており、たとえばＤＥ１０２４８５５５．０に記載されているように、低線量検出のためにもう１つの測定が実現される。
【００６８】
基本的に、このシステムは従来技術で同様に、特にＤＥ１０１６３７７５．６に記載されているように、教示値−、白色値−および黒色値測定の分をそれぞれの必要に応じて補完することができる。したがって領域４１は、周知の方法で、従来のシステムにも使用されているように、試験フィールド（４５）上に配置されており、たとえば通常のように試験エレメントの評価に利用される可能な実施形態を表している。しかしながら試験ストリップ移送の本発明に係る制御は、この種の実施形態から独立して行われ、それによって本発明を具体的に示すために、図９ａ−ｄで単に本発明により移送ユニットの制御に使用される照明区域４４だけが変えられる。
【００６９】
図９ａに示した照射区域４４で試験フィールドの領域も試験ストリップのキャリアフォイルも検出される。したがって表示した領域の測定は、キャリアフォイルと試験フィールドから反射した放射線に基づくレミッション変化を規定する。移送プロセスを制御するための閾値は、このように得られたレミッション差にしたがって適合される。試験ストリップ移送の停止は、直接それによって定義された閾値の下回り時に開始される。試験ストリップの移送停止後、試験エレメントは対応する位置にあり、それによって試験ストリップの評価領域４１は完全に検出ユニットによって検出できる。
【００７０】
図９ｂで、照明区域４４は図９ａに準じて配置されており、そのためキャリアフォイルの領域も試験フィールドの領域も検出される。しかしながらこの場合、照明区域は試験エレメントの外縁部に配置されている。この方法により、再現できないレミッションずれを生じ得る試験フィールド上に塗布される血液サンプルによる妨害を阻止することができる。この場合、図示した例では血液塗布が試験エレメントの前部領域５０で行われ、サンプルが毛管ギャップを利用して排他的に試験フィールドの中心へ導かれることに役立てられる。したがって照明区域４４が配置されている試験フィールドの縁部領域は、試料と接触しない。したがって所定のレミッションずれの検出は簡単な方法で再現可能に保証され、試料塗布による妨害の影響を考慮する必要がない。
【００７１】
図９ｃでは、対応する照明区域４４が試験フィールドの内部で、サンプル投与時に汚染されない縁部領域に配置されている。図９ｂと比較したとき、試験フィールドは分析システム内で２個のＬＥＤによって照射される２つの照明区域４４を有する。この両方の照明区域は試験フィールドの内部にあるので、試験フィールドから反射される光のレミッション値は、図７および８に示した値にしたがって使用した波長に応じて検出される。この場合それに応じて、各閾値は試験ストリップ移送の制御のために選ばれる。その際に２つの照明区域の配列が利用される。試験ストリップの移送時にまず第１のレミッションずれが試験フィールドの第１の領域４４の照射によって検出される。それに制約されて、まず試験エレメント移送の減速が生じる。第２のレミッションずれが第２の照明区域の照射によって試験フィールド内で検出されるとき、試験エレメント移送が停止される。この場合、試験フィールド内部の両方の照明区域４４の位置は、試験フィールドの評価領域が両方の照明区域のあいだにあるように選ばれ、それによって評価領域（４２、４３）の完全な検出を確実に保証することができる。
【００７２】
図９ｄは、黒色ビームの形態で試験エレメントの全幅にわたって延長する試験ストリップ移送の制御のための付加的マーク５１を備える試験エレメントを示す。図８にしたがって、マークの検出に制約されるレミッションずれを検出できるとき直ちに試験ストリップ移送停止が行われる。試験フィールドとマークの空間的分離によって、図９ｄに示したストリップの測定用の分析システムの中に２つの検出ユニットが組み込まれる。試験エレメント上のマークと検出ユニットは、この場合マークから反射した放射線が第２の検出ユニットによって検出されると直ちに第１の検出ユニットの測定光学系の上方に試験フィールドの評価領域が配置されるように互いに配向されている。試験エレメントの即座の移送停止は、その場合に第１の検出ユニットと相対的に試験フィールドの精密な位置決めをもたらす。
【００７３】
基本的に、試験ストリップ移送の制御用の照明区域４４を試験ストリップ上に配置する多面的な可能性も考えられる。前記の例は、ここでたとえば多面的な可能性を具体的に示すいくつかの実施形態でのみ示しており、照明区域、試験フィールドの評価領域、ならびに光送信機または光送信機類ならびに検出器類は対応して相互に適合されている。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】２つの圧電素子を備えるビーム状の駆動素子である。
【図２】管状の圧電駆動素子である。
【図３】駆動押棒を備える圧電素子である。
【図４】圧電モータおよび試験エレメントを備える分析システムである。
【図５】圧電モータを備えるドラム状の試験ストリップマガジンである。
【図６】試験ストリップテープである。
【図７】４５２ｎｍで試験ストリップ移送中のレミッション降下である。
【図８】黒色ビームの検出時の試験ストリップ移送中のレミッション降下である。
【図９】様々な照明区域を備える試験ストリップである。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年7月4日(2005.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料中の分析物を同定するための分析システムであって、
−試料中の分析物によって変化した少なくとも１つのシグナルを検出するための検出ユニットと、
−前記の少なくとも１つのシグナルに基づく試料中の少なくとも１つの分析物を同定するための評価ユニットと、
−１つの接触面を備える移送ユニットとを含み、
−試料が塗布される試験エレメントと分析システムの直接的または間接的な接触のための接触面が好適であり、
−移送ユニットが、移送ユニットの接触面を振動させる少なくとも１つの圧電素子を含み、
−試験エレメントと移送ユニットの接触面が直接的または間接的に接触され、少なくとも１つの圧電素子によって前記接触面が振動させられると直ちに分析システム内の一定の移送区間に沿って試験エレメントが移送される分析システム。 
【請求項２】
圧電素子が検出器と接触しており、前記検出器が少なくとも１つの圧電素子の制御に利用される請求項１または２記載の分析システム。 
【請求項３】
分析システム内の試験エレメントの移送方法であって、
−分析システム内の移送ユニットの接触面と直接的または間接的な試験エレメントの接触と、その前またはその後に
−移送ユニットの圧電素子が作動し、それによって移送ユニットの接触面が振動させられる前記圧電素子の作動と、
−分析システム内の所定の移送区間に沿って振動させられた接触面による試験エレメントの移送と、
−試験エレメントの移送過程が停止し、それによって試験エレメントが分析システム内の所定の場所で位置決めされる移送過程の停止とを含む方法。 
【請求項４】
試験エレメントがマガジン内で再マガジン化される請求項３記載の方法。 
【請求項５】
分析システム内の移送ユニットの制御方法であって、
−分析システムの移送ユニットと直接的または間接的な試験エレメント支持体の試験エレメントの接触において、移送ユニットが分析システム内の移送区間に沿って試験エレメントを移送するための能力を有する前記試験エレメントの接触と、
−移送区間に沿った試験エレメントの移送と、
−移送区間に沿って配置された光源による第１の波長領域での試験エレメントまたは試験エレメント支持体の照射と、
−試験エレメントまたは試験エレメント支持体による光学的変化の検出とを含み、
−分析システム内の移送ユニットの制御が検出された光学的変化に基づいて行われる方法。 
【請求項６】
試験エレメント支持体の制御システムであって、
−試験エレメントを分析システムの内部の移送区間に沿って直接的または間接的に試験エレメント支持体を利用して移送する能力を有する移送ユニットと、
−分析システム内に移送区間に沿って配置され、それによって移送区間に沿って移送される試験エレメントまたは試験エレメント支持体が第１の波長領域で照射される光源と、
−試験エレメントまたは試験エレメント支持体によって制約される光学的変化を検出するための検出器とを含み、
−移送ユニットが検出器と接触されており、検出器によって検出されたシグナルに応じて移送ユニットの制御が行われるシステム。 
【国際調査報告】
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