(57)【要約】【課題】分注動作のモニタリングの精度を適正に保つことができる分注装置および当該分注装置を備えた自動分析装置を提供する。【解決手段】中空のプローブと、液体を吸引または吐出するために前記プローブに加えられる圧力であって所定の圧力伝達用液体を介して加えられる圧力を発生する圧力発生手段と、前記プローブの基端部付近に設けられ、前記圧力伝達用液体を介して前記プローブに加えられる圧力を検出する圧力センサと、前記圧力伝達用液体の液温を前記圧力センサの近傍の温度と略同一にする液温調整手段と、を備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のプローブと、
液体を吸引または吐出するために前記プローブに加えられる圧力であって所定の圧力伝達用液体を介して加えられる圧力を発生する圧力発生手段と、
前記プローブの基端部付近に設けられ、前記圧力伝達用液体を介して前記プローブに加えられる圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力伝達用液体の液温を前記圧力センサの近傍の温度と略同一にする液温調整手段と、
を備えたことを特徴とする分注装置。
【請求項２】
前記液温調整手段は、前記プローブおよび前記圧力センサに到達する前の前記圧力伝達用液体の液温を調整することを特徴とする請求項１記載の分注装置。
【請求項３】
前記圧力センサの近傍の温度を測定する温度測定手段と、
液体の吸引および吐出を含む当該分注装置の動作制御を行う制御手段と、
をさらに備え、
前記制御手段は、前記温度測定手段の測定結果に基づいて前記液温調整手段で調整する前記圧力伝達用液体の液温の設定を行うことを特徴とする請求項１または２記載の分注装置。
【請求項４】
前記液温調整手段は、アルミブロックまたはヒータを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の分注装置。
【請求項５】
所定の反応容器に試料を分注する試料分注機構と、前記反応容器に試薬を分注する試薬分注機構とを備え、前記試料の分析を行う自動分析装置において、
前記試料分注機構および前記試薬分注機構は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の分注装置であることを特徴とする自動分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の吸引および吐出を行う分注装置、および当該分注装置を備えて試料の分析を行う自動分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液や体液等の検体を生化学的または免疫学的に分析する自動分析装置では、検体を含む試料や試薬を分注するために、プローブやシリンジ等の部品を用いて実現される分注機構を備えている。この分注機構では、配管内に注入される所定の液体が圧力を伝達することによって試料や試薬の吸引または吐出を行う。
【０００３】
従来、上述した分注機構における試料や試薬の分注動作が確実に行われたかどうかをモニタリングするために、分注機構における配管内流路に圧力センサを設け、その配管内の圧力変動によって吸引や吐出が適正に行われたかどうかを判定する技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
【特許文献１】特表２０００−５１３１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、自動分析装置は、室温がコントロールされているような場所に設置され、一定の室温環境下において使用されることが多い。しかしながら、自動分析装置の分注機構で用いられる圧力伝達用液体の液温までは制御していないため、例えば寒い季節などにおいて、圧力伝達用液体を外部から新たに導入すると、その新たに導入した圧力伝達用液体の液温が室温と大きく異なる場合があった。この場合には、圧力センサが温度特性を有することに起因して、その圧力センサの測定値が実際の値から変動してしまい、分注動作のモニタリングの精度に影響を及ぼす恐れがあった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、分注動作のモニタリングの精度を適正に保つことができる分注装置および自動分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る分注装置は、中空のプローブと、液体を吸引または吐出するために前記プローブに加えられる圧力であって所定の圧力伝達用液体を介して加えられる圧力を発生する圧力発生手段と、前記プローブの基端部付近に設けられ、前記圧力伝達用液体を介して前記プローブに加えられる圧力を検出する圧力センサと、前記圧力伝達用液体の液温を前記圧力センサの近傍の温度と略同一にする液温調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この発明における液体には、例えば血液や体液等の分析用の試料のように、微量の固体成分が混合した液体も含まれるものとする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記液温調整手段は、前記プローブおよび前記圧力センサに到達する前の前記圧力伝達用液体の液温を調整することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記圧力センサの近傍の温度を測定する温度測定手段と、液体の吸引および吐出を含む当該分注装置の動作制御を行う制御手段と、をさらに備え、前記制御手段は、前記温度測定手段の測定結果に基づいて前記液温調整手段で調整する前記圧力伝達用液体の液温の設定を行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項記載の発明において、前記液温調整手段は、アルミブロックまたはヒータを含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、所定の反応容器に試料を分注する試料分注機構と、前記反応容器に試薬を分注する試薬分注機構とを備え、前記試料の分析を行う自動分析装置において、前記試料分注機構および前記試薬分注機構は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の分注装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、中空のプローブと、液体を吸引または吐出するために前記プローブに加えられる圧力であって所定の圧力伝達用液体を介して加えられる圧力を発生する圧力発生手段と、前記プローブの基端部付近に設けられ、前記圧力伝達用液体を介して前記プローブに加えられる圧力を検出する圧力センサと、前記圧力伝達用液体の液温を前記圧力センサの近傍の温度と略同一にする液温調整手段と、を備えることにより、分注動作のモニタリングの精度を適正に保つことができる分注装置および自動分析装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る分注装置を具備する自動分析装置要部の構成を示す上面図である。同図に示す自動分析装置１は、検体を含む試料の成分を生化学的に分析するものであり、試料および試薬を所定の反応容器に分注し、その反応容器内で生じる反応を光学的に測定することによって試料の分析を自動的に行う。
【００１５】
この自動分析装置１は、血液や体液等の検体を収容する検体容器１１１を搭載した複数のラック１１２を収納して順次移送する検体移送部１１、緊急用の検体や各種試料を収容する試料容器１２１を保持する試料テーブル１２、試料と試薬が分注される反応容器１３１を保持する反応テーブル１３、および各種試薬を収容する試薬容器１４１を保持する試薬テーブル１４を備える。
【００１６】
試料テーブル１２、反応テーブル１３、および試薬テーブル１４は、ステッピングモータを駆動することによって各テーブルの中心を通る鉛直線を回転軸としてそれぞれ回動自在である。各テーブルの上方には開閉自在なカバーが具備される一方、各テーブルの下方には恒温槽が具備される（図示せず）。この結果、カバーを閉じたときにそのカバー内部にくる容器を恒温状態に保ち、そのカバー内部の容器に収容される試料または試薬の蒸発や変性を抑えることができる。
【００１７】
また、自動分析装置１は、上記各種テーブルに加えて、反応容器１３１の内部を攪拌して反応容器１３１内の試料と試薬の反応を促進する攪拌部１５、反応容器１３１に対して所定の光を照射し、この照射した光が反応容器１３１内を通過した光を受光してその光の強度等を測定する測光部１６、および測光部１６での測定が終了した反応容器１３１の洗浄を行う洗浄部１７を備える。このうち測光部１６は、白色光を照射する光源と、この光源から照射され、反応容器１３１を透過してきた白色光を分光する分光光学系と、分光光学系で分光した光を成分ごとに受光して電気信号に変換する受光素子とを備える。
【００１８】
さらに、自動分析装置１は、試料または試薬を反応容器１３１に分注する分注装置として、検体容器１１１または試料容器１２１が収容する試料を反応容器１３１に分注する試料分注機構１８と、試薬容器１４１が収容する試薬を反応容器１３１に分注する試薬分注機構１９とを備える。以後の説明においては、この実施の形態に係る分注装置として試料分注機構１８を詳述するが、試薬分注機構１９も試料分注機構１８と同様の構成および作用を有することは勿論である。
【００１９】
図２は、この実施の形態に係る分注装置である試料分注機構１８の概略構成を模式的に示す説明図である。同図に示す試料分注機構１８は、試料の吸引および吐出を行うために先細の先端部１８１ａを有する中空のプローブ１８１と、このプローブ１８１の鉛直方向の昇降や所定の鉛直軸を中心とする回動を行うプローブ駆動部１８２と、プローブ１８１に圧力を伝達するための圧力伝達用液体である洗浄液３０の流路をなすチューブ３１と、プローブ１８１の基端部付近に設けられ、洗浄液３０を介してプローブ１８１に加わる圧力を検出し、その検出結果に対応する電気信号（アナログ信号）を生成する圧力センサ１８３と、この圧力センサ１８３から送られてくる電気信号を増幅してＡ／Ｄ変換を行う信号処理部１８４と、を備える。このうち洗浄液３０は、イオン交換水、蒸留水、脱気水、洗剤液、または緩衝液などの非圧縮性流体から成る。
【００２０】
また、試料分注機構１８は、試料を吸引または吐出するためにプローブ１８１に加えられる圧力であって洗浄液３０を介して加えられる圧力を発生する圧力発生手段であるシリンジ１８５を備える。このシリンジ１８５はシリンダ１８５ａとピストン１８５ｂとを有し、ピストン駆動部１８６によってピストン１８５ｂが適宜移動することにより、シリンダ１８５ａ内部の洗浄液３０に対して加える圧力を変化させる。シリンジ１８５とプローブ１８１とはチューブ３１を介して接続しており、シリンジ１８５で発生した圧力は、洗浄液３０によってプローブ１８１まで伝達される。
【００２１】
さらに、試料分注機構１８は、シリンジ１８５に端部が接続される別の流路であるチューブ３２を備える。このチューブ３２には、洗浄液３０の液温調整を行う液温調整部１８７、洗浄液３０の流れを制御する注入弁１８８、およびポンプ１８９が順次介在している。チューブ３２のシリンジ１８５に接続される側と異なる端部は、洗浄液３０を収容する液体容器１９０内に到達している。
【００２２】
液温調整部１８７は、比熱が高く熱伝導性のよいアルミブロックを用いて実現される。かかるアルミブロックはその周囲の温度（室温）とほぼ等しいので、その液温調整部１８７を通過するチューブ３２の内部を流れる洗浄液３０の液温を圧力センサ１８３の近傍の温度（室温）と略同一にすることができる。この意味で、洗浄液３０の液温を迅速に室温に近づけるためには、アルミブロックとチューブ３２との接触面積をできるだけ大きくすればよい。なお、アルミブロック以外にも、比熱が高く熱伝導性のよい材質から成るブロックを用いることも勿論可能である。
【００２３】
この試料分注機構１８における試料の吸引および吐出を含む動作は、自動分析装置１全体の動作を制御するとともに、測光部１６の測定結果に基づいた分析演算を含む各種演算を実行する制御部２１によって制御される。この制御部２１は、制御および演算機能を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）等によって実現される。
【００２４】
以上の構成を有する試料分注機構１８は、試料の吸引または吐出を行う前に、注入弁１８８を開いてポンプ１８９によって洗浄液３０を吸引し、プローブ１８１、シリンジ１８５、チューブ３１および３２をその洗浄液３０で満たした後、注入弁１８８を閉じてポンプ１８９の動作を終了する。その後、試料の吸引または吐出を行う際には、制御部２１の制御のもと、シリンジ１８５のピストン１８５ｂが移動することにより、洗浄液３０を介してプローブ１８１の先端部１８１ａに適当な吸引圧または吐出圧を印加する。なお、プローブ１８１の先端部１８１ａでは、洗浄液３０と吸引または吐出すべき試料との間に空気層が介在する。このため、試料を吸引または吐出したときにその試料が洗浄液３０と混合することはない。
【００２５】
図３は、試料分注機構１８で試料を吐出する際に圧力センサ１８３で検出する圧力波形の特徴を模式的に示す説明図である。同図において、横軸は時間、縦軸は圧力を表す。この図３に示す曲線４１は、洗浄液３０の液温が室温と同程度であり、正常な吐出動作が行われた場合を示している。図中のＰ0は圧力の閾値を与えるものであり、この閾値Ｐ0よりも大きい圧力を検出したとき、制御部２１では正常な吐出動作が行われたと判定する。
【００２６】
これに対し、図４は、洗浄液３０の液温は室温と比較して顕著に低いが、試料分注機構１８の吐出動作自体は正常である場合に圧力センサ１８３が検出する圧力波形を模式的に示す説明図である。同図に示す曲線５１は、試料を吐出する際の圧力値が閾値Ｐ0よりも小さい上、その値が徐々に減少する傾向にある。この場合、制御部２１は吐出動作を異常と判定する。すなわち、洗浄液３０の液温の影響により、圧力センサ１８３は試料分注機構１８の吐出動作の際にプローブ１８１に加わる圧力を正確に検出することができない。
【００２７】
この実施の形態においては、試料分注機構１８が試料を吐出するときの圧力波形が曲線５１のような波形を示す場合、すなわち洗浄液３０の液温が室温に比べて顕著に低温であるような場合でも、液温調整部１８７が洗浄液３０の液温を室温と同程度になるまで上昇させるので、圧力センサ１８３の内部を流れる洗浄液３０の液温は室温と略同一となる。したがって、試料分注機構１８の吐出動作が正常である限り、圧力センサ１８３で検出する圧力波形は正常時の曲線４１となり、分注動作のモニタリングの精度を適正に保つことが可能となる。
【００２８】
なお、圧力センサ１８３では試料を吸引動作のモニタリングも行うが、この場合にも上述した試料吐出時と同様、吸引動作のモニタリングの精度を適正な範囲で維持することができる。
【００２９】
以上説明した本発明の一実施の形態によれば、中空のプローブと、液体を吸引または吐出するために前記プローブに加えられる圧力であって所定の洗浄液を介して加えられる圧力を発生するシリンジと、前記プローブの基端部付近に設けられ、前記洗浄液を介して前記プローブに加えられる圧力を検出する圧力センサと、前記洗浄液の液温を前記圧力センサの近傍の温度と略同一にする液温調整部と、を備えることにより、分注動作のモニタリングの精度を適正に保つことができる分注装置および当該分注装置を備えた自動分析装置を提供することができる。
【００３０】
ここまで、本発明を実施するために最良と思われる一実施の形態を詳述してきたが、本発明はその一実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、液温調整部１８７を、アルミブロックとベルチェ素子とを備えたアルミブロック恒温層によって実現してもよいし、加熱用のヒータによって実現してもよい。また、アルミブロック恒温層とヒータをチューブの適当な位置に複数個介在させることによって液温調整部１８７を構成してもよい。
【００３１】
図５は、本発明の別な実施の形態に係る分注装置としての試料分注機構の概略構成を模式的に示す説明図である。同図に示す試料分注機構１８−２は、液温調整部１８７がアルミブロック恒温層またはヒータによって実現され、試料分注機構１８と比較して、圧力センサ１８３の近傍の温度を測定する温度測定部１９１が新たに設けられている。この試料分注機構１８−２では、温度測定部１９１で測定した温度に基づいて、制御部２１が液温調整部１８７の動作制御を行い、洗浄液３０の液温を最適化するための設定を行う。これにより、上記一実施の形態と同様、分注動作のモニタリングの精度を適正に保つことが可能となる。
【００３２】
なお、以上の説明においては、試料の成分の生化学的な分析を行う自動分析装置に適用する場合を取り上げたが、本発明は、試料の成分の免疫学的な分析を行う自動分析装置にも適用することができる。
【００３３】
このように、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る自動分析装置要部の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る分注装置の概略構成を示す説明図である。
【図３】圧力センサが検出する液体吐出時の圧力波形（正常時）を模式的に示す説明図である。
【図４】圧力センサが検出する液体吐出時の圧力波形（異常時）を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明の別な実施の形態に係る分注装置の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  自動分析装置
１１  検体移送部
１２  試料テーブル
１３  反応テーブル
１４  試薬テーブル
１５  攪拌部
１６  測光部
１７  洗浄部
１８、１８−２  試料分注機構（分注装置）
１９  試薬分注機構（分注装置）
２１  制御部
３０  洗浄液（圧力伝達用液体）
３１、３２  チューブ
４１、５１  曲線
１１１  検体容器
１１２  ラック
１２１  試料容器
１３１  反応容器
１４１  試薬容器
１８１、１９１  プローブ
１８１ａ  先端部
１８２  プローブ駆動部
１８３  圧力センサ
１８４  信号処理部
１８５  シリンジ
１８５ａ  シリンダ
１８５ｂ  ピストン
１８６  ピストン駆動部
１８７  液温調整部
１８８  注入弁
１８９  ポンプ
１９０  液体容器
１９１  温度測定部
【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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