(57)【要約】【課題】簡易な構成により試料液の採取、及び採取した試料液と試薬との混合を行うことができる測定システムを提供する。【解決手段】駆動嵌合部１１０及び駆動軸部２１３と連結した回動用モータ２１９を用いて、測定セル１００内に設けられた蓋部１１３及び攪拌子１０４を回転させながら引き上げることにより、測定セル１００内に試料液を吸引するとともに試料液と試薬１０６とを撹拌する。【選択図】図２
2009008466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定セル及び測定装置を備えた測定システムであって、
前記測定セルは、
試料液を収容するための試料液収容室、
前記試料液収容室と連通する開口部、及び
前記試料液収容室と連通し、前記開口部とは異なる位置に設けられた試料液導入口を有する測定セル本体と、
前記測定セル本体の前記開口部を塞ぐ位置に設けられ、回転しながら前記試料液収容室の内壁に沿って摺動可能な蓋部と、
前記蓋部と連結しており、前記試料液収容室内に設けられ、前記蓋部とともに回転可能な攪拌子と、
前記試料液収容室内に保持された試薬とを備え、
前記測定装置は、
前記測定セルが取付けられる測定セル取付け部と、
前記測定セル取付け部に取付けられた前記測定セルの前記蓋部と接合して、前記蓋部を回転しながら前記試料液収容室の内壁に沿って摺動させる蓋部駆動部と、
前記測定セル本体に入射する入射光を出射する光源と、
前記入射光に起因して前記測定セル本体から出射した出射光を受光する受光器と、
前記受光器によって受光された前記出射光を解析する解析部とを備える測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に試薬が封入された測定セルを用いて、試料液の光学測定を行うための測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、臨床検査分野で血液や尿のような生体試料を測定する機器として、大規模自動化機器やＰＯＣＴ（Ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  Ｃａｒｅ  Ｔｅｓｔｉｎｇ）機器などが主に使用されている。
【０００３】
大規模自動化機器は、病院の中央臨床検査部門もしくは臨床検査受託業務を中心とする会社に設置されており、多数の患者の検体を多項目にわたり検査することができるものである。例えば、日立製作所製の大型自動化機器（型番７１７０）は最大３６項目について毎時８００テストの検査を完了することができる。従ってこれら大規模自動化機器は、多くの被験者を抱える病院などにおいて検査の効率化に大きく貢献している。
【０００４】
一方、ＰＯＣＴ機器とは、病院の検査室や検査センターを除く医療現場で行われる臨床検査において用いられる機器であり、在宅医療においても用いられる機器として開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
ＰＯＣＴ機器の例としては、血糖センサ、妊娠診断薬、排卵検査薬、ＨｂＡ１ｃ−微量アルブミン測定機器（例えば、バイエル製ＤＣＡ２０００）などが挙げられる。これらのＰＯＣＴ機器は、大規模自動化機器に比較して汎用性には乏しいが、ある病態に特異的なマーカー物質にフォーカスして、当該マーカー物質を簡易、迅速に測定することができるため、被験者のスクリーニングおよびモニタリングに効果的である。また、ＰＯＣＴ機器は、小型であるため携帯性にすぐれて低コストで採取でき、さらに操作性においても特に専門性を必要とせず誰にでも使用することができる。これらの特徴からＰＯＣＴ機器は病院の検査部門などを除く医療現場において広く用いられるようになってきた。
【０００６】
これらの測定装置において用いられる測定セル内に試料液を採取する方法としては種々の方法が提案されている。例えば、特許文献３には、ロッドを固着したプランジャを測定セル内に設け、ロッドを測定セル外に延設し、測定セル外にロッドを押引する駆動機構を備える測定装置を用い、駆動機構によりプランジャを摺動させることにより測定セル内に試料液を採取する方法が開示されている。
【０００７】
また、これらの測定機器においては、試料液を測定セルに導入したのち試薬と試料液とを混合することが行われている。一般に上記従来の大規模自動化機器およびＰＯＣＴ機器では、測定セル内へ試料液を導入した後、振動や磁気等を利用した回転子などの混合手段を用いることにより、試薬と試料液との混合が行われている。
【特許文献１】特開平０７−２４８３１０号公報
【特許文献２】特開平０３−０４６５６６号公報
【特許文献３】特開昭５２−０８２３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記特許文献３に記載の測定装置において試薬と試料液との混合を行う場合には、試料液採取手段とは別に混合手段をさらに設ける必要があるため、装置構成が複雑になるという問題点があった。
【０００９】
そこで本発明は上記従来の問題点に鑑み、簡易な構成により試料液の採取、及び採取した試料液と試薬との混合を行うことができる測定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記従来の課題を解決するために本発明の測定システムは、測定セル及び測定装置を備えた測定システムであって、
前記測定セルは、
試料液を収容するための試料液収容室、
前記試料液収容室と連通する開口部、及び
前記試料液収容室と連通し、前記開口部とは異なる位置に設けられた試料液導入口を有する測定セル本体と、
前記測定セル本体の前記開口部を塞ぐ位置に設けられ、回転しながら前記試料液収容室の内壁に沿って摺動可能な蓋部と、
前記蓋部と連結しており、前記試料液収容室内に設けられ、前記蓋部とともに回転可能な攪拌子と、
前記試料液収容室内に保持された試薬とを備え、
前記測定装置は、
前記測定セルが取付けられる測定セル取付け部と、
前記測定セル取付け部に取付けられた前記測定セルの前記蓋部と接合して、前記蓋部を回転しながら前記試料液収容室の内壁に沿って摺動させる蓋部駆動部と、
前記測定セル本体に入射する入射光を出射する光源と、
前記入射光に起因して前記測定セル本体から出射した出射光を受光する受光器と、
前記受光器によって受光された前記出射光を解析する解析部とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易な構成により試料液の採取、及び採取した試料液と試薬との混合を行うことが可能な測定システムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の測定システムは、測定セル及び測定装置を備えた測定システムであって、
前記測定セルは、
試料液を収容するための試料液収容室、
前記試料液収容室と連通する開口部、及び
前記試料液収容室と連通し、前記開口部とは異なる位置に設けられた試料液導入口を有する測定セル本体と、
前記測定セル本体の前記開口部を塞ぐ位置に設けられ、回転しながら前記試料液収容室の内壁に沿って摺動可能な蓋部と、
前記蓋部と連結しており、前記試料液収容室内に設けられ、前記蓋部とともに回転可能な攪拌子と、
前記試料液収容室内に保持された試薬とを備え、
前記測定装置は、
前記測定セルが取付けられる測定セル取付け部と、
前記測定セル取付け部に取付けられた前記測定セルの前記蓋部と接合して、前記蓋部を回転しながら前記試料液収容室の内壁に沿って摺動させる蓋部駆動部と、
前記測定セル本体に入射する入射光を出射する光源と、
前記入射光に起因して前記測定セル本体から出射した出射光を受光する受光器と、
前記受光器によって受光された前記出射光を解析する解析部とを備える。
【００１３】
本発明の測定システムは以下のように使用される。まず、測定装置の測定セル取付け部に測定セルが取付けられる。次に、測定セルが取付けられた状態で、測定セル本体の試料液導入口を試料液中に浸す。試料液導入口が試料液中に浸された状態で、測定装置の蓋部駆動部を駆動させることにより、測定セル本体の開口部を塞ぐ位置に設けられた蓋部を、回転させながら試料液収容室の内壁に沿って試料液導入口から遠ざかる方向に摺動させる。蓋部の摺動により、試料液導入口を通って試料液収容室内に試料液が導入される。蓋部が回転しながら摺動するのに伴い、蓋部と連結された攪拌子が、試料液収容室内において回転するので、試料液導入口から試料液収容室内に導入された試料液は、試料液収容室内において攪拌子により、試料液収容室内に保持されている試薬と撹拌及び混合される。
【００１４】
したがって、本発明の測定システムによれば、測定セル内への試料液の導入及び試料液と試薬との混合を一つの手段によって行うことができるため、装置構成が簡易となる。
【００１５】
また、測定セル本体の開口部を塞ぐ位置に蓋部が設けられているので、試料液を採取する際に測定装置内が試料液により汚染されることがない。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（実施の形態）
図１〜図１３は本発明の実施の形態における測定システムを説明するための図である。図１は測定システムにおける測定装置の外観を示す斜視図、図２は測定装置の断面図、図３は測定システムにおける測定セルの構成を示す図、図４は測定装置に設けられた駆動嵌合部の構成を示す図である。図５は図２におけるＤ方向から見た測定セル取付け部の平面図である。図６は図２におけるＥ−Ｅ線において断面にした駆動軸部と回転軸受部の部分を示す断面図、図７は測定装置の上部を除いた上面図である。図８は図２の断面と直角な面での測定装置の断面図、図９は測定装置における測定制御部のブロック図である。さらに、図１０は測定セルを所定位置に係止する他の一例を示す断面図である。
【００１８】
また、図１１は測定開始時における測定装置の構成を示す断面図、図１２は所定量の試料液が吸入された状態での測定装置を示す断面図、図１３は図１２と同じ状態における図１２の断面と直角な面での測定装置の断面図である。
【００１９】
本発明の測定システムは測定セル１００と測定装置２００を備えている。
【００２０】
図１に示すように、測定装置２００には、測定セル１００を測定装置２００に着脱するための取付け部となる測定セル取付け部２０２が突出して設けられている。また、測定を開始するための測定開始ボタン２０３、測定結果を表示する表示部２０４、測定セル１００を測定装置から取外すための測定セル保持解除ボタン２０５が設けられている。また、測定セル取付け部２０２は摺動可能で、測定セル１００の着脱に対応してスライドが可能なように構成されている。
【００２１】
まず測定セル１００の構成について図３（ａ）および図３（ｂ）を用いて説明する。図３（ａ）および図３（ｂ）において、測定セル１００は、透明のポリスチレンなどからなる角柱形状の中空の容器１０１と、蓋部１１３と、攪拌子１０４と、試薬１０６とを備える。容器１０１は、試料液を収容するための試料液収容室１０３と、蓋部１１３が移動するための断面が円形状である蓋部ガイド部１０７とにより構成され、試料液を吸入または排出するための試料液導入口１０５を有する。そして、容器１０１の外側には測定セル１００を測定装置２００（図示せず）に係止させるための突起部１０２が設けられている。また、容器１０１の内部の試料液収容室１０３には、試料液と反応する試薬１０６が設けられている。容器１０１は本発明における測定セル本体に相当する。また、測定セル１００の上端面１０１ａの開口が、本発明の開口部に相当する。
【００２２】
また、図３（ｃ）および図３（ｄ）に示すように、蓋部１１３は駆動部結合部材１１１とパッキン１１２と攪拌子保持部１１８とを備えている。パッキン１１２は駆動部結合部材１１１の両側端面に設けられた鍔に挟み込まれた状態で固着されている。そして、蓋部１１３のパッキン１１２と容器１０１の蓋部ガイド部１０７との間が密着されて、蓋部１１３の部分において空気等の流体の流入あるいは流出のないようにしている。攪拌子保持部１１８内には、攪拌子１０４と連結された攪拌子支持部１１４と、バネ１１７とが設けられている。攪拌子支持部１１４には攪拌子突起部１１５が設けられているため、攪拌子支持部１１４が攪拌子保持部１１８内の切り欠き部１１６に挿入された際、攪拌子支持部１１４は切り欠き部１１６に沿って摺動する。
【００２３】
また、図３（ｃ）、図３（ｄ）に示すように、駆動部結合部材１１１には、図２に示す測定装置２００の駆動嵌合部１１０の円筒部１１０ａが嵌合する駆動部嵌合穴部１１１ａが形成されている。さらに、駆動部嵌合穴部１１１ａの側面に中心軸Ｏの軸心方向に駆動嵌合部１１０の突起部１１０ｂが嵌り込む突起部嵌合縦溝１１１ｂが形成されている。さらに、駆動部嵌合穴部１１１ａの側面周方向には突起部嵌合縦溝１１１ｂに連続し、かつ、駆動嵌合部１１０の回動に伴う突起部１１０ｂの回動に対応して突起部１１０ｂが嵌り込む突起部嵌合横溝１１１ｃが形成されている。ここで駆動嵌合部１１０は、本発明の蓋部駆動部に相当する。
【００２４】
一方、試薬１０６は、試薬を含む溶液を凍結乾燥または自然乾燥により乾燥させることにより形成される。試薬１０６は、試料液収容室１０３内に試料液が供給されたときに試料液に溶解するように配置されている。なお、試料液収容室１０３を構成する壁面に試薬を含む溶液を直接塗布した後に乾燥させることによって試薬を配置してもよい。また、ガラス繊維あるいは濾紙などからなる多孔性の担体に試薬を含む溶液を含浸させて乾燥させることによって試薬を担持させたものを試料液収容室１０３内に配置してもよい。
【００２５】
また、試薬１０６としては、試料液中の被検物質と特異的に反応する材料を用いる。試料液中の被検物質と特異的に反応する材料としては、酵素、抗体等が挙げられる。試料液に尿を用い、被検物質がヒトアルブミンである例について説明する。この場合、試薬１０６としてはヒトアルブミンに対する抗体を用いるのが有利である。ヒトアルブミンに対する抗体は従来公知の方法により得ることができる。例えば、ヒトアルブミンを免疫したウサギ抗血清を、プロテインＡカラムクロマトグラフィーにより精製した後、透析チューブを用いて透析することにより、容易にヒトアルブミン抗体を得ることができる。その他の抗体としては、アルブミンなどの尿中に含まれるタンパクに対する抗体、ｈＣＧ、ＬＨなどの尿中に含まれるホルモンに対する抗体などが挙げられる。必要に応じて抗原と抗体による凝集反応を促進させるポリエチレングリコールなどの化合物を測定セル１００内の試薬１０６近傍に共存させてもよい。また、その他の対象となる試料液としては、尿の他に血清、血糖、血液などの体液、あるいは、培地の上清液などの液体が挙げられ、被検物質としては、アルブミンの他に、ｈＣＧ、ＬＨ、ＣＲＰ、ＩｇＧなどが挙げられる。
【００２６】
なお、容器１０１は、上述のように透明材料によって全体を構成する必要はないが、後述の測定装置２００に設けられた光学測定部に対応する部分に透明材料を用いて透明部を設けてもよい。透明材料としては、ポリスチレンの他に、石英、ガラス、あるいは、ポリメタクリル酸メチルなどを用いることができるが、測定セル１００を使い捨てにする場合には、コストの観点からポリスチレンが好ましい。
【００２７】
また、容器１０１は一体で形成することに限ることはなく、試料液収容室１０３の部分と、蓋部ガイド部１０７の部分とを接合して、測定セル１００を組み立てても良い。各部材の接合は、エポキシ樹脂などの接着剤を接合部に塗布した後、各部材を貼り合わせて静置し接合部を乾燥させることによって接合する。あるいは、各部材を市販の溶着機を用いて熱または超音波によって溶着してもよい。
【００２８】
次に、測定装置２００内部の構成について図面を用いて説明する。図１および図２に示すように、測定セル１００を測定装置２００に着脱する際の取付け部となる角柱形状の測定セル取付け部２０２が測定装置筐体２０１から突出して設けられている。この測定セル取付け部２０２は、軸Ｏに垂直な平面によって断面にした外形形状の断面が四角形形状を有し、軸Ｏの軸心方向に摺動可能な状態で摺動軸受部２０７ａに嵌合されている。摺動軸受部２０７ａは、断面が四角形形状であり、測定装置筐体２０１に固定されたガイドブロック２０７を貫通している。
【００２９】
測定セル取付け部２０２の内部には、測定セル１００の外側側面と嵌合する形状を有した測定セル嵌合部２０２ａが設けられ、測定セル嵌合部２０２ａの壁面に沿って測定セル１００がＯ軸軸心方向に摺動可能となるように構成されている。また、測定セル嵌合部２０２ａを測定セル１００が摺動する際、測定セル１００の突起部１０２の移動部分に対応して逃げ溝２０２ｂが設けられ、さらに、測定セル１００を所定の位置に保持する係止部材２２３との当接を避けるための逃げ穴部２０２ｃが設けられている。
【００３０】
また、測定セル１００を測定セル取付け部２０２に挿入した時、測定セル１００の容器１０１の上端面１０１ａが当接する当接部２０２ｄに貫通穴部２０２ｅが設けられ、図２中において当接部２０２ｄの上部に凹部２０２ｆが設けられている。また、測定セル取付け部２０２の上端面には鍔部２０２ｇが設けられ、押圧ばね２０９が鍔部２０２ｇをガイドブロック２０７の上端面２０７ｂに押圧している。
【００３１】
測定セル取付け部２０２の上部には、回転基板２０６が取り付けられている。そして、送りネジとしての雄ネジ２１５ａが形成された駆動ネジ部２１５の一方の端部が測定装置筐体２０１に固着され、駆動ネジ部２１５の他方の端部において、雌ネジ２１３ａが中心軸部に形成された駆動軸部２１３の一方の端部に螺合している。そして、回転基板２０６に固着された回転軸受部２０８に設けられた軸受部２０８ａによって駆動軸部２１３を軸支する。
【００３２】
さらに、図６には駆動軸部２１３と回転軸受部２０８の軸受部２０８ａとの断面を示す。図６に示すように、駆動軸部２１３の外周部の一部に軸心Ｏ方向にキー溝部２１３ｂが形成されている。また、回転軸受部２０８の軸受部２０８ａの一部にはキー溝部２１３ｂに嵌合するキー部となる突起部２０８ｂが形成されている。
【００３３】
回転軸受部２０８は測定装置筐体２０１に固着された軸受ブロック２１６の軸受部２１６ａおよび２１６ｂによって軸支されている。また、回転基板２０６が軸受ブロック２１６から抜け出さないように、軸受押えリング２１７を軸受ブロック２１６に固着し、軸受ブロック２１６と軸受押えリング２１７との間で回転基板２０６及び回転軸受部２０８が回動自在となるように遊嵌させて挟み込む。
【００３４】
図２および図７に示すように、回転基板２０６には扇状の回動ギア部２０６ａが一体に設けられ、扇型の先端部にはウオームホイールギア部２０６ｂが形成されている。そして、ウオームホイールギア部２０６ｂにはウオームギア２１８が噛み合っており、そのウオームギア２１８は回動用モータ２１９の回転軸に固着されている。回動用モータ２１９は取付板（図示せず）を介して軸受ブロック２１６あるいは軸受押えリング２１７あるいは測定装置筐体２０１に取り付けられている。したがって、回動用モータ２１９の回転によって、ウオームギア２１８が回転し、ウオームホイールギア部２０６ｂを介して回転基板２０６が回動し、それに固着された回転軸受部２０８が駆動軸部２１３とともに駆動ネジ部２１５回りを回動する。
【００３５】
図２に示すように、駆動軸部２１３において駆動ネジ部２１５に螺合した側とは反対側の端部には駆動嵌合部１１０が固着されている。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、駆動嵌合部１１０は中実円筒形の形状を有する円筒部１１０ａと円筒部１１０ａの外周面の対向する位置にそれぞれ形成された２つの円筒状の突起部１１０ｂとからなる。円筒部１１０ａは測定セル１００に配設された駆動部結合部材１１１の駆動部嵌合穴部１１１ａに嵌合する。また、駆動嵌合部１１０の突起部１１０ｂは駆動部結合部材１１１に設けられた突起部嵌合縦溝１１１ｂに嵌合するような形状に形成される。
【００３６】
そして、図４（ｃ）に示すように、駆動嵌合部１１０が駆動部結合部材１１１に嵌合した状態で、駆動嵌合部１１０が反時計方向に回動した時、駆動嵌合部１１０の突起部１１０ｂが駆動部結合部材１１１に設けられた突起部嵌合横溝１１１ｃに嵌合し、突起部嵌合横溝１１１ｃに入り込むような形状に形成される。なお、駆動部結合部材の駆動部嵌合穴部の内周部に突起部を設け、駆動嵌合部に突起部嵌合縦溝および突起部嵌合横溝を設けた構成としてもよい。また、駆動部結合部材に円筒部とその円筒部の外周面に突起部を設け、駆動嵌合部に駆動部嵌合穴部、突起部嵌合縦溝および突起部嵌合横溝を設けた構成としてもよい。
【００３７】
次に、測定セル１００を測定装置２００に装着した時、測定セル１００を所定の位置に保持するための測定セル保持機構の構成について説明する。
【００３８】
図２に示すように、回動ピン２１１ａを植設した回動ピン取付け部材２１１が測定装置筐体２０１に取り付けられ、一方の端部に押圧ピン２１０ａを植設した回動レバー２１０が回動ピン２１１ａにより回動自在に軸支されている。そして、一方の端部に長穴部２２３ａが形成され、他方の端部に爪部２２３ｂを有する係止部材２２３がその長穴部２２３ａにおいて回動レバー２１０の押圧ピン２１０ａと嵌合されている。係止部材２２３は、押圧ピン２１０ａの周りに回動自在に、かつ、押圧ピン２１０ａと長穴部２２３ａとの間で摺動可能なように回動レバー２１０と連結されている。また、係止部材２２３は測定装置筐体２０１に固着された支持ガイド部２２４に支えられており、その先端部の爪部２２３ｂの近傍においては、支持ガイド部２２４に摺動可能に挟み込まれて、係止部材２２３は支持ガイド部２２４に沿って直線的に摺動移動する。そして、回動レバー２１０は復帰ばね２１２によって中心軸Ｏ方向に押圧され、押圧ピン２１０ａによって係止部材２２３も中心軸Ｏ方向に押圧されている。なお、測定装置筐体２０１に固着されたストッパ部２０１ａによって復帰ばね２１２の押圧による回動レバー２１０の回動を制限している。
【００３９】
また、測定装置筐体２０１には摺動可能に測定セル保持解除ボタン２０５の操作部２０５ａが取付けられ、操作部２０５ａが回動レバー２１０の他方の端部に当接している。測定セル保持解除ボタン２０５を操作、即ち押した時には、測定セル保持解除ボタン２０５の操作部２０５ａが回動レバー２１０の他方の端部を押圧し、復帰ばね２１２のばね力に抗して回動レバー２１０を回動させ、係止部材２２３の爪部２２３ｂを側方に移動させる。即ち、測定セル保持解除ボタン２０５の操作により、測定セル取付け部２０２を挟んで両側にある係止部材２２３の爪部２２３ｂの間隔が広がるように構成されている。
【００４０】
図８に示すように、測定装置筐体２０１内には、試料液の被検物質量を測定するための光学測定部２２２が配設されている。光学測定部２２２は、測定セル取付け部２０２に取り付けられた測定セル１００の試料液収容室１０３に入射する入射光を出射する光源２２０と、試料液収容室１０３内を透過した後に試料液収容室１０３から出射した出射光の量を検知して、その光量に応じた電気信号を出力する光検知器２２１とからなり、測定セル１００（図示せず）を挟むように配置される。光源２２０としては、例えば６５０ｎｍの波長を有する光を出射する半導体レーザを用いる。半導体レーザを用いる替わりに、同じ波長を有するＬＥＤを用いてもよい。また、光検知器２２１として、例えばフォトダイオードを用いる。或いは、電荷結合型素子（ＣＣＤ）、フォトマルチメータ等を用いても良い。なお、本実施の形態においては、免疫比濁法による測定を適用し、６５０ｎｍの照射および受光波長を選択したが、測定法や測定対象に応じて適宜適切な波長を選択してもよい。ここで光検知器２２１は、本発明の受光器に相当する。
【００４１】
さらに、測定装置２００の正面外側には測定結果を表示するための表示部２０４および測定を開始するための測定開始ボタン２０３が測定装置筐体２０１に設けられている。また、測定装置２００の動作と試料測定を制御するための測定制御部５００を内蔵している。
【００４２】
次に、上述のように構成された測定セル１００および測定装置２００を備える測定システムの動作および測定方法について説明する。
【００４３】
まず、図２に示すように、使用者が測定セル１００を測定装置筐体２０１における測定セル取付け部２０２の測定セル装着口２０２ｈに挿入し、測定セル１００における容器１０１の上端面１０１ａを測定セル取付部２０２の当接部２０２ｄに当接させる。さらに、使用者が押圧ばね２０９の押圧力に抗して矢印Ｄ方向に測定セル１００を挿入すると、測定セル１００によって測定セル取付け部２０２が押圧される。したがって、測定セル取付け部２０２は鍔部２０２ｇによって押圧ばね２０９を圧縮しながらガイドブロック２０７の摺動軸受部２０７ａに沿って移動し、測定セル１００の突起部１０２が測定装置２００の係止部材２２３の爪部２２３ｂに当接する。
【００４４】
さらに、測定セル１００の挿入を継続すると、突起部１０２によって係止部材２２３が押圧され、突起部１０２の傾斜に沿って係止部材２２３は支持ガイド部２２４に支持されながら、中心軸Ｏから離れる方向に直線移動し、その係止部材２２３に連結された回動レバー２１０は復帰ばね２１２のばね力に抗して回動する。さらに、測定セル１００を挿入し続けると、測定セル１００の突起部１０２が係止部材２２３の爪部２２３ｂの位置を越え、係止部材２２３は復帰ばね２１２のばね力により元の位置に復帰する。
【００４５】
さらに、その位置よりも少し挿入を続けると、測定セル１００に当接して押圧された測定セル取付け部２０２の鍔部２０２ｇが軸受ブロック２１６の下端面に当接する。この時、使用者が測定セル１００の挿入動作を停止し、測定セル１００から手を離すと、押圧ばね２０９の押圧力により測定セル取付け部２０２は図２中下方に移動するが、係止部材２２３の爪部２２３ｂによって、測定セル１００はそれ以上の移動が阻止される。したがって、測定セル取付け部２０２の下方への移動も停止し、図１１に示すように、測定セル１００は所定の位置に係止されることになり、測定セル１００は高い精度で位置決めされる。
【００４６】
なお、以上の説明においては、測定セル１００に突起部１０２を設け、係止部材２２３によって測定セル１００を所定位置に係止する例を記述したが、図１０に示すように、測定セル１００の容器１０１に楔型の凹部２２５を形成し、その凹部２２５に係止部材２２３が入り込むことによって、測定セル１００を所定位置に係止するようにしてもよい。
【００４７】
次に、図９および図１１を用いて、測定セル１００内に試料液を採取する方法について説明する。なお、図９は測定制御部のブロック図である。図１１には測定装置筐体２０１の所定の位置に測定セル１００を挿入した状態を示し、さらに便器内に設けられた受尿容器或いは紙コップ等の運搬可能なコップ３０２内に採取された試料液である尿３０１中に測定セル１００の一部を浸漬している状態を示す。
【００４８】
使用者が測定セル１００の試料液導入口１０５をコップ３０２内の尿３０１に浸漬した後、使用者が測定開始ボタン２０３を押して測定を開始する。図９に示すように、測定開始ボタン２０３が押され、測定開始の信号が測定開始ボタン２０３から出力される。測定開始ボタン２０３からの出力信号が測定制御部５００のＣＰＵ５０１に入力された後、中央演算処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ，以下、ＣＰＵと略称する）５０１から回動用モータ２１９に信号が出力されることにより、回動用モータ２１９が回転する。
【００４９】
ＣＰＵ５０１からの指示を受け、回動用モータ２１９は回転基板２０６を所定回転数だけ回転させる。回転基板２０６の回転に伴い、駆動軸部２１３に固着された駆動嵌合部１１０が測定セル１００の蓋部１１３に向かって回転移動する。そして、駆動嵌合部１１０の円筒部１１０ａおよび突起部１１０ｂが蓋部１１３における駆動部結合部材１１１に設けられた駆動部嵌合穴部１１１ａおよび突起部嵌合縦溝１１１ｂに嵌合した時、回動用モータ２１９の回転を停止させる。
【００５０】
次に、ＣＰＵ５０１は回動用モータ２１９にさらに所定回転数だけ回転するように指示する。回動用モータ２１９に固定されたウオームギア２１８の回転に伴い、ウオームホイールギア部２０６ｂを介して回転基板２０６が軸受ブロック２１６の軸受部２１６ａおよび２１６ｂの周りに所定角度だけ回動する。そして、駆動軸部２１３に取り付けられた駆動嵌合部１１０が回転軸受部２０８とともに図４（ｃ）において反時計方向に回動し、駆動嵌合部１１０の突起部１１０ｂが駆動部結合部材１１１の突起部嵌合横溝１１１ｃに入り込む。それと同時に攪拌子保持部１１８内にある切り欠き部１１６へ攪拌子突起部１１５が入り込み、バネ１１７の力により攪拌子支持部１１４を押すことで攪拌子１０４と攪拌子保持部１１８の回転方向を固定する。
【００５１】
突起部１１０ｂが突起部嵌合横溝１１１ｃに入り込んだ状態になった時、ＣＰＵ５０１は回動用モータ２１９の回転を逆回転即ち駆動嵌合部１１０を駆動ネジ部２１５側に向かうように指示を出す。ＣＰＵ５０１からの指示を受け、回動用モータ２１９は、駆動嵌合部１１０とともに蓋部１１３を測定セル１００の試料液導入口１０５から遠ざかる方向に回転移動させる。蓋部１１３が回転移動することによって、測定セル１００内の試料液導入口１０５から蓋部１１３までの空間が負圧となり、コップ３０２内の尿３０１が試料液導入口１０５を通して測定セル１００の試料液収容室１０３内に吸入及び採取される。また、蓋部１１３の回転移動と共に攪拌子保持部１１８に固定された攪拌子１０４の回転により、試料液収容室１０３内に収容された尿３０１と試薬１０６とが攪拌及び混合される。
【００５２】
図１２に示すように、尿３０１が試料液収容室１０３内あるいは吸入量によっては試料液収容室１０３と蓋部ガイド部１０７の一部に所定量吸入された時、ＣＰＵ５０１は回動用モータ２１９に回転停止の指示を出し、駆動嵌合部１１０に連結された蓋部１１３および攪拌子１０４の移動を停止する。尿３０１が測定セル１００内に吸入されると、試薬１０６である抗ヒトアルブミン抗体が尿３０１中に溶解し、抗ヒトアルブミン抗体と尿３０１中のヒトアルブミンとが反応を起こす。その後、所定時間（約３分程度）放置し、反応を充分に進行させる。
【００５３】
次に、図１３に示すように、測定セル１００中の尿３０１と抗ヒトアルブミン抗体とを所定時間反応させた後、ＣＰＵ５０１は光学測定部２２２に動作指示を出力し、光学測定部２２２の光源２２０から光を出射するよう指示を出す。光源２２０から出射された光は測定セル１００の透明な容器１０１を透過し、試薬１０６と共に攪拌された試料液即ち尿に照射される。試薬１０６と共に攪拌された試料液を透過した光を光検知器２２１で受光し、光検知器２２１は受光した光の量に応じた電気信号を出力する。なお、上述の説明においては、測定セル１００の容器１０１全体を透明な材料にて形成するように記述したが、これに限ることはなく、図示しないが、容器１０１において光源２２０からの出射光の透過部分および試料液を透過した光の透過部分に対応する部分にのみ透明な材料で形成し、他の部分は不透明な材料で形成してもよい。
【００５４】
このようにして得られた電気信号を測定制御部５００のＣＰＵ５０１に出力する。測定制御部５００におけるＣＰＵ５０１のメモリ５０２には、試料液中に存在する被検物質の量と光検出器から出力される電気信号との関係を示す検量データが予め記憶されている。ＣＰＵ５０２はメモリ５０２に記憶された検量データを読み出し、この検量データを参照することにより、ＣＰＵ５０１は光検出器２２１からの電気信号を試料液中の被検物質の量に換算し、その結果を表示部２０４に表示する。また、測定データは必要に応じてＣＰＵ５０１を通して半導体メモリなどの外部記憶媒体５０３に保存される。ここでＣＰＵ５０１は、本発明の解析部に相当する。
【００５５】
測定が終了すると、ＣＰＵ５０１は回動用モータ２１９に指示を出し、蓋部１１３に連結された駆動嵌合部１１０が図１２中下方に移動するように、回動用モータ２１９を所定回転数だけ回転させる。蓋部１１３が下方に移動することにより、測定セル１００内の試料液である尿３０１は測定セル１００の試料液導入口１０５から便器内や紙コップ等の容器内に排出される。
【００５６】
測定セル１００内の尿３０１が排出された後、ＣＰＵ５０１は回動用モータ２１９の回転を逆回転するように指示する。ＣＰＵ５０１からの指示を受け、回動用モータ２１９は、駆動嵌合部１１０とともに蓋部１１３を測定セル１００の試料液導入口１０５から遠ざかる方向に回転移動させる。駆動部結合部材１１１の上端部が測定セル取付け部２０２の当接部２０２ｄと接触する位置に到達した後も、ＣＰＵ５０１は回動用モータ２１９の回転を逆回転するように指示する。この指令により、回動用モータ２１９は駆動嵌合部１１０を図４（ｃ）において時計方向に回動させ、駆動嵌合部１１０の突起部１１０ｂを蓋部１１３の突起部嵌合横溝１１１ｃから脱出させる。
【００５７】
その後、ＣＰＵ５０１は、駆動嵌合部１１０の突起部１１０ｂが蓋部１１３の突起部嵌合縦溝１１１ｂから脱出し、さらに、駆動嵌合部１１０が蓋部１１３から離れる方向に移動するように、回動用モータ２１９に逆回転の指示をする。ＣＰＵ５０１の指示により回動用モータ２１９は所定回転数だけ逆回転する。
【００５８】
次に、使用者が測定装置筐体２０１の両側に設けられた測定セル保持解除ボタン２０５を指で挟み込むようにして押すと、測定セル保持解除ボタン２０５の操作部２０５ａに押されて回動レバー２１０が回動する。そして、回動レバー２１０に連結された係止部材２２３はその爪部２２３ｂが測定セル１００の突起部１０２から外れる方向に直線移動し、測定セル１００の係止状態を解除する。測定セル１００の突起部１０２から係止部材２２３の爪部２２３ｂが外れると、測定装置２００の押圧ばね２０９の付勢力により、測定セル取付け部２０２が測定装置２０１の外側方向に移動すると同時に、測定セル１００は測定装置２００から取外される。
【００５９】
以上のように本発明によれば、測定セル１００の容器１０１内に蓋部１１３が設けられているため、試料液採取時に測定装置２００内が試料液により汚染されることを防止することができる。また、回動用モータ２１９の回転に伴う駆動軸部２１３の動作により測定セル１００内への試料液の導入及び試料液と試薬１０６との混合を同時に行うことができるため、装置構成が簡易となる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明による測定システムは、測定セルを用いた光学測定による試料液の分析、特に生体試料液の分析に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態における測定システムを構成する測定装置の外観を示す斜視図
【図２】同測定装置の構成を示す断面図
【図３】同測定システムを構成する測定セルの構成を示す図
【図４】同測定装置に設けられた駆動嵌合部の構成を示す図
【図５】図２におけるＤ方向から見た測定セル取付け部の平面図
【図６】図２のＥ−Ｅ線断面図
【図７】同測定装置の測定装置筐体の上部を除いた平面図
【図８】同測定装置の図２の断面と直角な面での断面図
【図９】同測定装置における測定制御部のブロック図
【図１０】同測定セルを所定位置に係止する他の一例を示す断面図
【図１１】測定開始時における同測定装置の構成を示す断面図
【図１２】所定量の試料液が吸入された状態での測定装置の構成を示す断面図
【図１３】図１２と同じ状態における図１２の断面と直角な面での測定装置の断面図
【符号の説明】
【００６２】
１００    測定セル
１０１    容器
１０１ａ，２０７ｂ    上端面
１０２，１１０ｂ，２０８ｂ    突起部
１０３    試料液収容室
１０４    攪拌子
１０５    試料液導入口
１０６    試薬
１０７    蓋部ガイド部
１１０    駆動嵌合部
１１０ａ    円筒部
１１１    駆動部結合部材
１１１ａ    駆動部嵌合穴部
１１１ｂ    突起部嵌合縦溝
１１１ｃ    突起部嵌合横溝
１１２    パッキン
１１３    蓋部
１１４    攪拌子支持部
１１５    攪拌子突起部
１１６    切り欠き部
１１７    バネ
１１８    攪拌子保持部
２００    測定装置
２０１    測定装置筐体
２０１ａ    ストッパ部
２０２    測定セル取付け部
２０２ａ    測定セル嵌合部
２０２ｂ    逃げ溝
２０２ｃ    逃げ穴部
２０２ｄ    当接部
２０２ｅ    貫通穴部
２０２ｆ    凹部
２０２ｇ    鍔部
２０２ｈ    測定セル装着口
２０３    測定開始ボタン
２０４    表示部
２０５    測定セル保持解除ボタン
２０５ａ    操作部
２０６    回転基板
２０６ａ    回動ギア部
２０６ｂ    ウオームホイールギア部
２０７    ガイドブロック
２０７ａ    摺動軸受部
２０８    回転軸受部
２０８ａ，２１６ａ，２１６ｂ    軸受部
２０９    押圧ばね
２１０    回動レバー
２１０ａ    押圧ピン
２１１    回動ピン取付け部材
２１１ａ    回動ピン
２１２    復帰ばね
２１３    駆動軸部
２１３ａ    雌ネジ
２１３ｂ    キー溝部
２１５    駆動ネジ部
２１５ａ    雄ネジ
２１６    軸受ブロック
２１７    軸受押えリング
２１８    ウオームギア
２１９    回動用モータ
２２０    光源
２２１    光検知器
２２２    光学測定部
２２３    係止部材
２２３ａ    長穴部
２２３ｂ    爪部
２２４    支持ガイド部
２２５    凹部
３０１    尿
３０２    コップ
５００    測定制御部
５０１    ＣＰＵ
５０２    メモリ
５０３    外部記憶媒体
【図１】
2009008466.tif 000003
【図２】
2009008466.tif 000004
【図３】
2009008466.tif 000005
【図４】
2009008466.tif 000006
【図５】
2009008466.tif 000007
【図６】
2009008466.tif 000008
【図７】
2009008466.tif 000009
【図８】
2009008466.tif 000010
【図９】
2009008466.tif 000011
【図１０】
2009008466.tif 000012
【図１１】
2009008466.tif 000013
【図１２】
2009008466.tif 000014
【図１３】
2009008466.tif 000015