JP3121828U - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分注プローブで液面を検出する原理を応用し、分注プローブに付着する液体を検出し、必要最小限の回数の洗浄動作で不要な液体の混合を回避する。
【解決手段】自動分析装置において、分注プローブの吸引，吐出，洗浄の動作サイクルで、吸引対象の液体の液面を監視する時間と、分注プローブに付着する液体を監視する時間とを、分注プローブの位置を監視するセンサによって識別し、分注プローブに付着した液体を監視する時間帯で、液体の付着による電気信号を検出した場合は、分注プローブの洗浄動作を挿入することで、不要な液体の混合による分析結果への影響を回避できる。
【選択図】図５

Description

本考案は血液などの生体サンプルの定性・定量分析を自動で行う自動分析装置に係わり、特に一方の容器から他方の容器へ液体を分注する機構を備えた自動分析装置に関する。

自動分析装置は、血液などの生体液体試料からなる検体および、検体を化学反応させる試薬を、それぞれ専用の分注プローブを用いて反応容器へ分注し、検体と試薬の混合液を光度計の如き測定手段によって測定して定性・定量分析を行う。

サンプルおよび試薬の分注はそれぞれ固有のサイクル動作が設計されているが、サンプルの場合でも試薬の場合でも、分析項目に必要な液体を吸引し、反応容器に吐出し、分注プローブを洗浄し、再び別な分析項目に液体を吸引するというサイクルが一般的である。

上記のサイクル中に、分注プローブに前回のサイクルでサンプルや試薬や洗浄水が、偶発的に分注プローブ管に付着した状態で、次の項目を分析するサイクルに移ると、次の分析項目にとって不要な液体を分注プローブが持ち越して混入し、次の分析項目にとって分析結果に影響を及ぼす現象が起こり得た。

上記の対策として、従来は粘性が高い液体を用いる分析項目などの、あらかじめ液体の混合が発生しやすい分析項目を事前に想定して、その項目の分析動作には、洗浄動作回数を多くして、分注プローブ管の洗浄の回数を増やすなどの対策がとられてきたが、分注プローブに付着した液体を検知する機能を持っていなかった。

〔背景技術〕で述べた分注プローブによる不要な液体を持ち越さない対策の場合、分注プローブ管の内側に残った液体は比較的容易に除去できる。しかし、分注プローブ管の外側に付着した液体は、洗浄の高さが届かない場合は分注プローブ外側に残り、次の洗浄動作を行う前までの間に、付着した液体が分注プローブを降下してくると、液体の混合が発生するおそれがある。また、分注プローブのサイクル動作中で次の洗浄動作までの間に付着した場合は、分注プローブは動作を続行してしまい液体の混合が発生するおそれがある。

本考案はこのような問題を解決するため液面を検出する原理を用いて分注プローブに付着する液体を検出し、必要最小限の回数の洗浄動作で分析に不要な液体の混合を回避し、安定した定量分析ができる機能を備えた自動分析装置を提供することにある。

本考案は、液体を吸引し吐出する機能を備えた分注プローブと、前記分注プローブの内側および外側に別々に接続して電極を構成し、電極の静電容量を電圧に変換する変換回路と、電圧にしきい値を設定して、しきい値を超える電圧が入力した場合に検出信号を出力する検出回路と、前記検出回路の出力を入力する制御マイコンと、分注プローブの位置を検出する光学センサから成ることを特徴とする。

本考案によれば、自動分析装置の分注プローブに付着する液面を検出する機能を備え、分析に不要な液体の混合を回避する機能を備えることで、自動分析装置に高い信頼性を与えることが可能となる。

以下、本考案の実施例を図１から順を追って説明する。

図１は一般的な自動分析装置の分注機構周辺部概略図を示す。血液や尿などの液体の生体試料からなるサンプルをサンプル容器１から反応ライン２上の反応容器３へ所定の量だけサンプル分注プローブ４にて分注し、更に試薬ディスク５の中の試薬容器６から分析対象となる複数の分析項目に対応する試薬を試薬分注プローブ７にて反応容器３へ所定の量だけ分注し、サンプルと試薬の混合液を光度計の如き測定手段によって定性・定量分析を行う。ユーザーは操作パソコン８に分析項目を登録し、分析動作，処理を制御部９にて自動処理される。各部の機能は公知のものである為、詳細についての記述は省略する。

分注プローブに付着する液体を検知する手段として、分注プローブ内側の管と分注プローブ外側の管で構成する電極が液面に接する時の静電容量の変化を、分注プローブと接続する電気回路にてアナログ電圧の変化として変換し、初期の時点で求めるアナログ基準電圧と比較して、しきい値を超えるアナログ電圧が検出された時に、分注プローブが液面に接することを電気信号として検出するような原理を応用する。以下、順を追って説明する。

図２において、分注プローブによる吸引，吐出，洗浄のサイクル動作を用いてさらに検出原理を説明する。サンプル分注プローブ４はサンプル容器１からサンプルを吸引し、吸引したサンプルを反応容器３へ吐出し、洗浄槽１０にて分注プローブの内側および外側を洗浄するサイクル動作である。内側の洗浄は分注プローブ管が接続する装置内部水の流路から水１１を吐出することで洗浄する。外側の洗浄は洗浄槽１０の内部から流す水１１により洗浄する。

分注プローブの内側または外側に付着する液体１２を洗浄除去してから、次のサンプルを吸引するサイクル動作に移行する。図３のように、吐出の時や洗浄の時に吐出する水勢により、洗浄高さより高い位置に偶然に分注プローブ上部に液体１３が付着して、洗浄できていないまま分析のサイクルを続行し、反応容器へ吐出の動作中に液体１３が降下してくると洗浄用のシステム水と吐出するサンプルとの混合が発生する。

通常、分注プローブの液面検知機能はサンプルを吸引する時に使用するため、サンプル容器上でのみ有効となっている。あるいはサンプル容器以外に分注プローブが位置する時に静電容量変化により液面を検知してもＣＰＵは無視する。本考案では、分注プローブに付着する液体を随時検出するために、サンプルを吐出してからセンサ検知位置に分注プローブが戻った時点から、洗浄を終えて再びサンプルを吸引する位置に移動するまでの時間で分注プローブに付着する液体が無いか監視する。

位置を監視するセンサは光学を応用したセンサなど代表的なものでよい。図４のように分注プローブが動作する位置に光学センサ１４を配置することで、分注プローブによる反射信号を位置検知のトリガ信号として制御部９にとりこむことが可能である。図４のサイクル動作中の吸引時間１５ではサンプルの液面を検出する回路を有効とする。サンプルの液面を監視する時間１５以外では分注プローブに付着する液体の監視の回路を有効とする。サンプルの液面を検知する時も、付着の液体を監視する時も、静電容量の変化を検知対象とするので、前記二つの回路は同様の構成でも問題はない。ただし、検出対象がサンプルの場合１６と付着する液体の場合１７とでアナログ電圧のしきい値を定量的に設定する必要がある。

サンプルを吐出後および洗浄後の付着液体の検出を行っている移動時間１８の間で分注プローブに液体が付着していた場合、静電容量が増加し、分注プローブが接続する回路出力では初期に求めたアナログ電圧基準値付近まで下がりきらずに、しきい値よりも高くなるように定量的にしきい値を設定する。この間では、分注プローブ管内にサンプルは無いため、静電容量が上昇するような要因は分注プローブに付着する液体であることが考えられる。この間で検知信号を得た場合は、吐出や吸引を実行せずに洗浄動作のみを実行するような動作モードを挿入する。

図５に本考案に係わる動作フローチャートを示す。付着している液体の検知信号が制御部９に入力されると、付着液体の混合回避のためにサンプルの吸引動作および吐出動作をスキップし、洗浄動作のみ実行する。洗浄動作の後は再び分注プローブの付着している液体を監視し、制御部９に入力する付着した液体による検出信号が無くなったら、通常の分析動作サイクルに復帰する。

一般的な自動分析装置の概略図。 分注プローブの動作サイクル例。 分注プローブに付着する液体例。 分注プローブと位置センサによるトリガ信号取得例。 本考案に係わるフローチャート例。

符号の説明

１…サンプル容器、２…反応ライン、３…反応容器、４…サンプル分注プローブ、５…試薬ディスク、６…試薬容器、７…試薬分注プローブ、８…操作パソコン、９…制御部、１０…洗浄槽、１１…水、１２，１３…付着する液体、１４…位置検知用光学センサ、
１５…吸引時間、１６…サンプル液面検知のしきい値、１７…付着液体の検知のしきい値、１８…付着する液体の検出時間。

Claims (3)

1. 血清などの生体試料からなる液体のサンプルおよび、サンプルを化学反応させるような液体の試薬を使用し、分注プローブによって液体を吸引し、吐出する機能を持つ自動分析装置において、分注プローブが反応容器やサンプル容器や試薬容器に異種の液体を持ち越して混合することで分析データ異常が発生することを回避するために、分注プローブに液体が付着した場合に、分注プローブの静電容量が変化して、変化分を電圧に変換するような構成の電気回路上の任意に設定する電圧のしきい値を超える静電容量変化が起きた時に異種の液体の混合を回避する動作を実行する自動分析装置。
2. 請求項１の自動分析装置において、分注プローブが吸引対象とする液面を検知する機能と、分注プローブに液体の付着したことを検知する機能とを、同一の分注プローブが接続する電気回路から電圧信号を制御装置に出力することを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項１の自動分析装置において、分注プローブの液体の付着を検出した場合、実行中の分析サイクル動作を停止せずに、プローブ管の洗浄などで液体の混合を回避するための動作プログラムを実行中の分析サイクル動作の中に挿入することを特徴とする自動分析装置。
   

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