自動分析裝置用反應池、搭載該反應池的自動分析裝置、及使用該自動分析裝置的分析方法與流程
2024-03-20 00:54:05 2

本發明涉及一種自動分析裝置用反應池、搭載該反應池的自動分析裝置、及使用該自動分析裝置的分析方法。
背景技術:
在醫療診斷的臨床檢查中,對血液、尿等生物樣本進行蛋白質、糖、脂質、酶、激素、無機離子、疾患標誌物等的生化分析、免疫學分析。在臨床檢查中,需要高可靠性且高速地對多個分析項目進行處理,因此利用自動分析裝置來執行其中大部分的處理。以往,作為自動分析裝置公知有一種生化分析裝置,其向例如血清等的樣本中混合所需的試劑進行反應,並以反應液為分析對象測定其吸光度來進行生化分析。
例如在日本專利4584878號公報(專利文獻1)中記述了自動分析裝置的結構。該公報記載有:「生化分析裝置具備:收納樣本及試劑的容器;以及注入樣本及試劑的反應池(cell),並構成為具備:將樣本及試劑自動注入反應池的機構;使反應池內的樣本及試劑混合的自動攪拌機構;對反應中或反應結束的樣本的光譜進行計測的機構;以及在光譜計測結束後將反應溶液吸引/排出並對反應池進行清洗的自動清洗機構等。」。如日本特開2005-30763號公報(專利文獻2)所述,通常是將玻璃或合成樹脂用作反應池的材質。
另外,作為長期反覆使用反應池時的課題,在日本特開2011-21953號公報(專利文獻3)中記載有:「反應容器(相當於反應池)若長期使用,會積存被檢試樣中包含的蛋白質、脂質等或試劑中包含的膠乳(latex)等殘留物,從而汙染反應容器內部並容易在該汙染的部分上附著氣泡。」。
在合成樹脂表面上吸附以蛋白質為代表的生物相關物質的現象是眾所周知的,例如在日本特開2003-226893號公報(專利文獻4)中,記述了蛋白質因憎水性相互作用而在聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯等憎水性的合成樹脂表面吸附的情況。
在日本特開2009-216572號公報(專利文獻5)中,公開了一種防止生物相關物質對合成樹脂表面的汙染(非特異吸附)的方法。該公報記述有:「本實施方式的生物相關物質的防非特異吸附塗劑,由於重複單元(B)的憎水性結合,會在容器/器具等的壁面吸附水溶性共聚物(P),由於重複單元(A)(在水溶性共聚物(P)包含重複單元(C)時還包括重複單元(C))而使壁面成為親水性,從而能夠防止蛋白質等的非特異吸附。」。即,利用憎水性結合使防非特異吸附塗劑吸附在需要防止汙染的基材(容器/器具)上。
另外,作為對反應池使用憎水性的合成樹脂時的課題,在所述專利文獻1中記述有:「在推進反應池容量的微量化的實驗中可知氣泡的影響更加顯著。該問題的原因在於用作反應池原材料的透明樹脂的憎水性。」。針對該課題,在專利文獻1中記有:「確認了在使反應池的內壁表面親水化時不會發生氣泡附著。」。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利4584878號公報
專利文獻2:日本特開2005-30763號公報
專利文獻3:日本特開2011-21953號公報
專利文獻4:日本特開2003-226893號公報
專利文獻5:日本特開2009-216572號公報
技術實現要素:
發明所要解決的課題
隨著自動分析裝置對試劑、樣本的微量化的要求進一步提高,減少反應池的汙染以及對氣泡附著的抑制變得越發重要。另外,基於希望對更加多樣的分析項目進行分析這樣的用戶需求,會使用多種試劑。與此相伴,有可能汙染反應池的物質也變得多樣。
反應池材料適用玻璃(親水性)、或親水性的合成樹脂時對於抑制氣泡附著是有效的,但是存在的問題是:檢查液會因毛細管現象而上溢到反應池的邊緣,容易發生與相鄰的反應池的試劑混合的相互汙染。
在專利文獻5中,作為對於以憎水性樹脂為基材的容器防止由生物相關物質引起的汙染的技術,記載了在憎水性樹脂表面經由憎水結合而吸附的防非特異吸附塗劑。但是沒有提及使一度吸附於基材表面的該防非特異吸附塗劑剝離的方法。
另外,在自動分析裝置中,是向樣本混合所需的試劑進行反應,但是當塗劑存在於反應池內時,根據分析項目(試劑的種類),反應池內的塗劑會對樣本與試劑的反應發生作用,存在分析可靠性降低的可能性。作為其對策,可以考慮:在對會發生問題的分析項目進行分析之前,預先將塗層從反應池表面剝離並從反應池內排出。此時,吸附於反應池表面的塗層需要能夠通過能夠在自動分析裝置中使用的水系清洗劑等容易地進行剝離。
鑑於以上情況,本發明要解決的課題如下。即,能夠抑制反應池的氣泡附著,且能夠僅對特定的分析項目利用塗劑來進行反應池的防汙。
用於解決課題的方案
為了解決上述課題,在本發明中使自動分析裝置構成為具備:樣本盤機構,其收納多個樣本池,該樣本池收容作為檢查對象的樣本;反應盤,其收納多個反應池;試劑盤機構,其對收容試劑的試劑容器進行收納;樣本供給用分注機構,其具備樣本噴嘴,該樣本噴嘴對收容在樣本盤機構的樣本池中的樣本進行吸引,而以預定量向反應盤的反應池供給;試劑供給用分注機構,其具備試劑用分注噴嘴,該試劑用分注噴嘴對在試劑盤機構的試劑容器中收容的試劑進行吸引,而以預定量向反應盤的反應池供給;檢測部,其向形成有混合液的反應池照射光,並對透過反應池的光進行檢測而檢測混合液的光學特性,其中該混合液是由樣本供給用分注機構供給的樣本與由試劑供給用分注機構供給的試劑的混合液;防汙膜形成機構,其在反應盤上,向反應池供給防汙液,在反應池的內壁面形成防汙膜之後從反應池排出防汙液,其中該防汙液用於防止被供給了樣本和試劑的反應池的內壁面被樣本或試劑或者樣本與試劑的混合液汙染;防汙膜剝離機構,其在反應盤上,向反應池供給剝離液,並從反應池排出使防汙膜從反應池的內壁面剝離後的剝離液,其中該剝離液用於在形成有防汙膜的反應池中使防汙膜從反應池的內壁面剝離;計算機,其對整體進行控制;以及操作面板,其向該計算機輸入與分析有關的信息。
另外,為了解決上述課題,在本發明中,利用樣本供給用分注機構的樣本噴嘴對在樣本盤機構所收納的樣本池中收容的樣本進行吸引,向收納於反應盤的反應池供給由該樣本噴嘴吸引的樣本,利用試劑供給用分注機構的試劑用分注噴嘴對收容在試劑盤機構的試劑容器中的試劑進行吸引,向反應盤的反應池供給由該試劑用分注噴嘴吸引的試劑,向形成有供給的樣本與試劑的混合液的反應池照射光,並基於對透過反應池的光進行檢測而得到的信號來分析樣本,在使用自動分析裝置的分析方法中,在向收納於反應盤的反應池供給由樣本噴嘴吸引的樣本之前,向反應池供給防汙液而在反應池的內壁面形成防汙膜,在對樣本進行分析之後,從反應池排出混合液,向排出了該混合液的反應池供給剝離液,而使形成在反應池的內壁面的防汙膜剝離。
進而,為了解決上述課題,在本發明中,使得將自動分析裝置用的樣本和試劑注入而製成混合液的反應池,具有使光透過的相對的一對壁面作為側壁面,該一對光透過壁的內側表面中的至少與混合液接觸的區域由親水性的表面形成。
發明效果
根據本發明,能夠抑制反應池的氣泡附著,且能夠僅對特定的分析項目利用塗劑來進行反應池的防汙。由此,能夠減輕使用者定期對反應池進行清洗等維護工作的負擔。另外,也能夠避免因汙染導致分析可靠性降低的情況。另外,由於僅對特定的分析項目進行防汙,因此能夠防止除此以外的其它項目因塗劑的副作用導致分析可靠性降低的情況。另外,也有助於試劑的微量化,並有助於降低自動分析裝置的運行成本。
上述以外的課題、結構及效果,可以通過對以下實施方式的說明而明了。
附圖說明
圖1是表示現有反應池結構的反應池剖面的立體圖。
圖2是表示現有反應池結構的反應池剖面的立體圖。
圖3是表示本發明的反應池結構的反應池剖面的立體圖。
圖4是本發明的反應池的局部剖視圖。
圖5是對本發明的防汙效果利用表面等離子體共振測定裝置進行評價的傳感器晶片的剖視圖。
圖6A是表示本發明的實施例1的自動分析裝置的概略結構的立體圖。
圖6B是表示本發明的實施例1的自動分析裝置的防汙膜形成機構的塗劑注入噴嘴的概略結構的主視圖。
圖7是表示本發明的實施例1的自動分析裝置的動作流程的流程圖。
圖8是表示對本發明的實施例1的自動分析裝置的反應池內的溶液的光學特性進行檢測的檢測部的概略結構的框圖。
圖9是表示利用本發明的實施例1的自動分析裝置進行池跳過(cell skip)的情況的動作流程的流程圖。
圖10是表示本發明的實施例2的自動分析裝置的概略結構的立體圖。
具體實施方式
下面,對本發明進行詳細說明。此外,本發明並不限定於以下說明的例子。在對本發明的自動分析裝置的實施例進行說明之前,對用於本發明的反應池進行以下說明。
<反應池結構>
在自動分析裝置中,例如在所述專利文獻1中敘述的那樣,通過使用具有多個反應池的池組(cell block)等,將多個反應池配置於自動分析裝置。下面,為了使說明易於理解,對一個反應池進行說明。
圖1示出了現有的反應池40的立體外觀圖的一例。現有的反應池40由非測光面外壁部411、非測光面內壁部412、測光面外壁部413、測光面內壁部414、底面415構成。另外,如圖2所示,反應池40由厚度450的壁面圍繞周圍,在下端具有閉口部430、在上端具有開口部440。
本發明的自動分析裝置的反應池4的材料,可以使用公知的合成樹脂。具體而言,只要是從聚環烯烴(polycycloolefin)、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚苯乙烯樹脂中選擇的一種即可。從低吸水率、低透溼度、全光線透射率高、低折射率、低成型收縮率的觀點選擇聚環烯是優選的。
圖3示出了本發明的自動分析裝置的反應池4的立體外觀圖。對於反應池的測光面內壁部114中的、從底面115起到邊界線119為止的部分120局部地實施了親水化處理。對於局部親水化處理的方法,可以適用公知的方法,例如有在所述專利文獻1中公開的基於電暈放電處理的親水化方法。通過使相對於邊界線119位於開口部140側的區域具有憎水性,能夠防止試劑、樣本對上側的沾溼。其結果是,當在自動分析裝置中相鄰地裝設多個反應池4時,能夠防止反應池4間的試樣的相互汙染,使數據的可靠性提高。
在親水化區域120還塗覆有防汙膜,能夠防止反應池4的內壁面114及112的表面的汙染。作為防汙膜,能夠使用公知的水溶性樹脂。例如可以舉出聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮等。另外,為了防止由血清等中包含的蛋白質引起的汙染,也可以使用公知的阻滯劑。例如可以是牛血清白蛋白等。
圖4示出了形成有防汙膜的親水化區域120的剖視圖。反應池4的基材150由聚環烯烴151、親水化層152構成。防汙膜160具有親水性部161。防汙膜160經由氫鍵吸附於親水化層152的表面。氫鍵會因離子、鹼而減弱,因此能夠利用以鹼清洗劑為代表的水系清洗劑對吸附的防汙膜160進行清洗,從而能夠容易地使其從親水化層152剝離。
<利用水溶性樹脂的防汙膜的塗覆處理-1>
作為進行塗覆處理的反應池的基材,使用了聚環烯烴。此外,雖然在本實施例中使用了模擬池的壁面的厚度為1mm的平板狀的材料,但是對於所述的池形狀也能夠實施。下面對(1)親水化處理、(2)防汙膜形成、(3)剝離方法進行敘述。
(1)親水化處理
向表面為憎水性的聚環烯烴平板,照射受激準分子(excimer)光(波長172nm),使表面親水化。由於該親水化,聚環烯烴平板表面的水的接觸角,從95度降低為75度(詳情後述)。在該例中,為了對平板狀的材料進行處理而使用了受激準分子光,但是對於實際的池形狀,可以實施能夠部分地進行親水化處理的公知方法。例如有在所述專利文獻1中公開的基於電暈放電處理的親水化方法。不論是受激準分子光照射處理還是電暈放電處理,都會向憎水性的合成樹脂表面導入親水性的官能團。
(2)防汙膜形成
在將聚環烯烴平板浸漬於鹼清洗劑中1分鐘之後用水進行衝洗(rinse)。如上所述使聚環烯烴平板淨化。作為塗劑,使用了具有平均分子量為5000的氨基末端基的聚乙二醇(以下、PEG)。在將聚環烯烴平板浸漬於濃度為1wt%的PEG水溶液中10秒之後用水進行衝洗。
(3)防汙膜剝離
將形成防汙膜後的平板浸漬於剝離液中,對防汙膜的剝離性進行了評價。作為剝離法通過利用離子或鹼的以下兩種方法進行了評價。
(3-1)生理鹽水處理(離子)
在浸漬於生理鹽水(濃度為0.9w/v%的氯化鈉水溶液)中10分鐘之後用水進行衝洗。
(3-2)鹼清洗劑處理(鹼)
在浸漬於鹼清洗劑中1分鐘之後用水進行衝洗。
(4)接觸角測定
對由上述親水化處理、防汙膜形成、防汙膜剝離引起的表面的沾溼性變化以水的接觸角進行了分析。向表面滴下0.5μl純水,以θ/2法得到面內三點的接觸角平均值。測定是使用同一平板分別對上述親水化處理、防汙膜形成、防汙膜剝離各處理結束後的表面進行的。
在表1示出了水的接觸角測定結果。若對未處理的聚環烯烴進行親水化處理,則接觸角會從95度降低為75度,確認了表面的親水化。進而,若進行淨化處理,則接觸角會從75度降低為55度。
若對該表面進行塗覆處理,則接觸角會從55上升至69度。這是由於在親水化的聚環烯烴表面塗覆了PEG。
在如上所述形成防汙膜後,進行生理鹽水處理時,未見接觸角變化。這表明防汙膜相對於生理鹽水未發生剝離。
另外,在作為自動分析裝置的樣本的血清、尿中當然包含離子,因此對基於上述生理鹽水處理的接觸角的測定結果可以期待:在防汙膜形成後將樣本注入反應池內時防汙膜不會剝離。
若進行上述鹼清洗劑處理,則接觸角會從69度降低為55度,是與塗覆處理前(淨化處理前)的接觸角大致同等的值。這被認為是由於通過鹼清洗劑處理剝離了塗覆於親水化的聚環烯烴表面的PEG。
[表1]
由以上結果證實了:能夠在進行了親水化處理的聚環烯烴平板上形成防汙膜,並利用剝離液將防汙膜剝離。以上敘述了在平板的聚烯烴上形成防汙膜、使防汙膜剝離的方法,該方法也能夠適用於反應池形狀的聚環烯烴。在反應池形狀的親水化處理中,例如可以適用在所述專利文獻1中公開的電暈放電處理。如果對進行了親水化處理的反應池適用以上說明的防汙膜形成、防汙膜剝離方法,則能夠相對於反應池形狀的聚烯烴進行防汙膜的形成、剝離。
此外,雖然在以上說明的例子中示出了在憎水性材料即聚環烯烴上塗覆防汙膜的方法,但是也可以在表面為親水性的玻璃上實施塗覆處理。此時可以省略上述的(1)親水化處理。
<水溶性樹脂的防汙膜塗覆處理-2>
在以上說明的例子的(2)中,除了將塗劑設定為平均分子量為630000的聚乙烯吡咯烷酮(以下PVP)以外,進行了與以上說明的例子中的(1)至(3)同樣的操作。在表2中示出了水的接觸角測定結果。在PVP的情況下,也與PEG同樣地確認了:能夠在親水化的聚環烯烴上進行防汙膜形成(通過塗覆處理降低接觸角)、防汙膜不會在生理鹽水處理中發生剝離(在生理鹽水處理中接觸角不變)、在鹼清洗劑處理中防汙膜能夠剝離(在鹼清洗劑處理中接觸角恢復為塗覆處理前的情況)。
[表2]
為了對防汙膜形成、剝離後的表面狀態進行詳細查驗,使用X射線光電子分光(以下XPS)裝置進行了表面分析。由於在PVP的分子結構中有氮,因此對進行了各處理後的表面的氮的存在比率進行了比較。此外,在這裡使用一張聚環烯烴平板進行了追蹤試驗。
在表3中示出了XPS分析的結果。首先,在進行了淨化處理的表面未檢出氮。在進行了PVP塗覆處理的表面檢出氮為2.3%,可知PVP明顯地吸附於進行了親水化處理的聚環烯烴平板。另外,在進行了生理鹽水處理的表面,氮的存在比率與進行了PVP塗覆處理的表面是同等的,確認了PVP未因生理鹽水處理發生剝離。另外,在進行了鹼清洗劑處理的表面未檢出氮,確認PVP發生了剝離。
[表3]
<對PEG的防汙效果的評價>
在對於在表面實施了防汙處理的試樣(傳感器晶片)的防汙效果的評價中使用了表面等離子體共振(SPR)測定裝置。SPR測定裝置是在液體中對傳感器晶片表面附近的折射率變化光學地進行測定的裝置。在傳感器晶片表面吸附有蛋白質等有機物的情況下,表面附近的折射率會與吸附的物質的質量對應地發生變化。折射率變化和質量變化的相關值是已知的,能夠從折射率變化量得知吸附物的質量。
按照如下所示步驟對防汙效果進行了評價。
(21)合成樹脂在傳感器晶片表面的成膜
對最外表面為金的傳感器晶片表面照射1分鐘所述受激準分子光進行淨化。以旋塗向進行了淨化的傳感器晶片表面塗布溶解於有機溶劑的聚環烯烴溶液。獲得如上所述在最外表面形成了聚環烯烴層303的傳感器晶片304。
在圖5中示出了通過上述步驟得到的傳感器晶片304的剖面示意圖。傳感器晶片304由玻璃基板301、金膜302、聚環烯烴層303構成。
在SPR測定中,從傳感器晶片304背面側的玻璃基板301的面311側照射光,利用從面311側觀察在相反側的金膜302的表面透出的漸逝波(evanescent wave)來測定折射率變化。漸逝波的透出範圍從金膜302的表面起為幾百nm,需要使聚環烯烴層303的膜厚比透出範圍薄。利用以上說明的方法得到的聚環烯烴層303的膜厚通過臺階儀進行測定大致為30nm。
(22)親水化處理
向形成有聚環烯烴層303的傳感器晶片304照射受激準分子光(波長172nm),使聚環烯烴表面親水化。
(23)防汙膜形成1<淨化處理>
將如上所述得到的傳感器晶片304搭載於SPR測定裝置。此外,SPR裝置向傳感器晶片304的送液流速始終為20μl每分鐘。首先,向傳感器晶片304的表面供水,直到SPR測定裝置的檢測信號(以下記為SPR信號)穩定為止。在SPR信號穩定之後,供給5分鐘、計100μl鹼清洗劑,使傳感器晶片304的聚環烯烴層303的表面淨化,然後再度供水。
(24)防汙膜形成2<塗覆處理>
在對聚環烯烴層303表面的淨化處理結束、SPR信號穩定之後,作為塗劑向傳感器晶片304的聚環烯烴層303的表面供給5分鐘、計100μl濃度為1wt%的PEG,然後再次供水。
(25)標本汙染的吸附量測定
防汙膜形成後,進行磷酸緩衝液(PBS)的送液。在SPR信號穩定之後,對標本汙染(詳細後述)進行5分鐘、計100μl的送液。在對標本汙染進行送液之後,再度進行磷酸緩衝液的送液。此後,在對鹼清洗劑進行5分鐘、計100μl的送液之後,再度進行磷酸緩衝液的送液。根據磷酸緩衝液的送液開始5分鐘後的SPR信號、與標本汙染送液即將開始前的SPR信號的差,求出傳感器晶片表面的汙染吸附量。
(26)標本汙染
作為標本汙染,使用模擬了蛋白質汙染的以濃度40mg/ml溶解有牛血清白蛋白(以下、BSA)的磷酸緩衝液。另外,為了模擬膠乳試劑汙染,使用了以氨基修飾表面的粒徑為0.1μm的聚苯乙烯膠乳的2.5w/v%懸濁液(以下:氨基膠乳)。用於評價的傳感器晶片在每次改變塗劑、標本汙染的種類時更換。
<對利用PVP的防汙效果的評價>
在對以上說明的對PEG的防汙效果的評價中,除了在(24)的防汙膜形成2中將塗劑設定為PVP以外,進行與對PEG的防汙效果的評價中的(21)至(26)同樣的操作,求出傳感器晶片表面的汙染吸附量。
[比較例1]
為了對PEG的防汙和PVP的防汙的效果進行評價,作為比較例,使用傳感器晶片304,除了不實施上述(23)的防汙膜形成2<塗覆處理>以外,進行與對PEG的防汙效果的評價中的(21)至(26)同樣的操作。
在表4中示出了對PEG的防汙效果、PVP的防汙效果、比較例1的防汙效果的評價結果。
在將BSA設定為標本汙染的情況下,PEG的防汙和PVP的防汙的效果均為吸附量小於0.01ng/mm2(為SPR測定裝置的檢測下限以下)。而在比較例1中則是吸附量為0.13ng/mm2。
另外,在將氨基膠乳設定為標本汙染的情況下,利用PEG的防汙的效果為吸附量小於0.01ng/mm2。另一方面,對於PVP的防汙、比較例1,則是吸附量分別為0.53ng/mm2、0.48ng/mm2。
從以上結果確認了:PEG的防汙對BSA、氨基膠乳試劑具有防汙效果。另外確認了:PVP的防汙對BSA具有防汙效果。
[表4]
此外,雖然在以上說明的評價例中是以聚環烯烴為例進行了說明,但是如前述的那樣,對於聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯等合成樹脂也能夠適用本發明的防汙。
如以上說明的那樣,以反應池的測光面的內壁表面的被來自自動分析裝置的光源的光照射的區域是親水性的表面,並且在該親水性的表面上塗覆了水溶性樹脂為特徵。水溶性樹脂由於經由氫鍵吸附於所述親水性的表面而能夠利用以鹼清洗劑為代表的水系清洗劑容易地剝離。
以下示出了一種自動分析裝置的實施例,該自動分析裝置裝設的反應池採取了以上說明的防汙措施。
實施例1
圖6A示出了實施例1的自動分析裝置100的結構例。
圖6A所示的自動分析裝置100構成為概略地具備:樣本盤機構1、具備樣本噴嘴27的樣本供給用分注機構2、反應盤3、試劑盤機構5、具備試劑用噴嘴28的試劑吸移機構7、以及經由接口23對整體進行控制的計算機19。
在樣本盤機構1中配置有多個樣本池25。在這裡,作為在盤狀的機構部上搭載的樣本收納部機構以樣本盤機構為例進行了說明,但是作為樣本收納部機構的其它方式,也可以是在分析裝置中常用的樣本架或樣本保持器狀的方式。另外,這裡所說的樣本是指用於在反應盤3內的反應池4中進行反應的被檢查液體,既可以是血清、尿等採集檢樣原液,也可以是對其進行稀釋、前處理等加工處理後得到的溶液。
利用樣本供給用分注機構2的樣本噴嘴27,將收容在樣本池25內的樣本抽出,向反應盤3內的預定的反應池4注入。
試劑盤機構5具備多個試劑容器6。另外,在試劑盤機構5中配置有試劑供給用分注機構7,可利用該試劑供給用分注機構7的試劑噴嘴28吸引試劑,向反應盤3內的預定的反應池4注入。
在圖6所示的自動分析裝置100中具備兩套試劑盤機構5及其附屬機構。
在自動分析裝置100中裝備有分光光度計10和光源26,在分光光度計10與光源26之間配置有收容測定對象的反應盤3。在該反應盤3的外周上設置有例如使內壁親水化的120個反應池4。另外,反應盤3的整體利用恆溫槽9保持於預定的溫度。向反應池4供給的檢樣和試劑利用攪拌機構8進行攪拌。
另外,在自動分析裝置100中裝備有防汙膜形成機構30和防汙膜剝離機構34。防汙膜形成機構30具備塗劑注入用噴嘴31和塗劑吸引用噴嘴32,防汙膜剝離機構34具備剝離液注入用噴嘴35和剝離液吸引用噴嘴36。
符號11是反應池清洗機構,將從清洗劑供給部13供給的清洗劑,向配置於反應盤3的外周上的反應池4供給,對反應池4的內部進行清洗。清洗後的反應池4內的清洗劑,被吸引噴嘴12吸引,而從反應池4排出。
在接口23上連接有計算機19、Log轉換器及A/D轉換器18、試劑用吸移器17、清洗水泵16、樣本吸移器15、印表機20、CRT21、作為存儲裝置22的軟(註冊商標)磁碟或硬磁碟、操作面板24、計算機19。分析裝置100的各部經由接口23利用計算機19進行控制。
在上述結構中,操作者使用操作面板24來進行分析委託信息的輸入。操作者輸入的分析委託信息被存儲在計算機19內。微型計算機38的存儲器中存儲有作為塗覆對象的分析項目,微型計算機38基於存儲的內容和從操作面板24輸入的分析委託信息,使防汙膜形成機構30和防汙膜剝離機構34進行處理。由此,能夠僅對特定的分析項目利用塗劑來進行反應池的防汙。
圖6B示出了防汙膜形成機構30的塗劑注入用噴嘴31的結構。塗劑注入用噴嘴31構成為具備:噴嘴部311、噴嘴上下驅動部312、噴嘴支撐臂313、塗劑供給管314。
計算機19對防汙膜形成機構30進行控制,當預定的反應池4到達塗劑注入用噴嘴31的位置時,利用噴嘴上下驅動部312使被噴嘴支撐臂313支撐的噴嘴部311下降。在該狀態下,將從塗劑供給/回收部33經由塗劑供給管314供給的塗劑從噴嘴部311向反應池4內注入。此外,也可以在塗劑供給/回收部33的內部貯藏多種塗劑,並根據分析項目來變更向反應池4供給的塗劑的種類。
在向反應池內供給預定量的塗劑後,停止從塗劑供給/回收部33的塗劑供給,利用噴嘴上下驅動部312進行驅動,而使噴嘴部311上升。經過預定的時間,在反應池4的內部形成防汙膜後,利用塗劑吸引用噴嘴32吸引反應池4內的塗劑。此外,也可以使噴嘴部311的上下動作與反應容器清洗機構11等其它機構同步,在該情況下,上下驅動部能夠在多個機構中實現共通化。
此外,計算機19對防汙膜剝離機構34進行控制,利用剝離液注入用噴嘴35將從剝離液供給/回收部37供給的剝離液向反應池4內注入,利用剝離液吸引用噴嘴36吸引防汙膜剝離後的反應池4內的剝離液。此外,剝離液供給/回收部37也可以貯藏多種剝離液,並根據在反應池4內部形成的防汙膜的種類,對向反應池4供給的剝離液的種類進行變更。塗劑吸引用噴嘴32、剝離液注入用噴嘴35、剝離液吸引用噴嘴36的結構,與圖6B所示的塗劑注入用噴嘴31的結構基本相同,因此省略詳細結構的圖示。
在上述結構中,裝入樣本池25、被安置於檢樣收納部機構1的預定位置的測定對象檢樣,按照計算機19中存儲的分析委託信息,利用樣本吸移器15及檢樣供給用分注機構2的樣本噴嘴27,以預定量向反應池4進行分注。將樣本以預定量向反應池4分注的樣本噴嘴27被清洗,用於下一次的樣本分注。
在上述結構中,操作者使用操作面板24來進行分析委託信息的輸入。操作者輸入的分析委託信息如上所述,在計算機19內的存儲器和存儲部38中存儲,該存儲部38存儲進行物理清洗的樣本的檢樣編號。
圖7示出了上述結構的自動分析裝置100的動作流程。
操作面板24接受來自操作者的分析委託信息的輸入,將分析委託信息存儲於計算機19內的存儲器,開始自動分析裝置100的動作。
在步驟S701中,反應池清洗機構11從清洗劑供給部13、清洗水泵16接受清洗劑、水的供給,對反應池4內部進行清洗。利用吸引噴嘴12對反應池4內的清洗劑、水進行吸引。
在步驟S702中,利用未圖示的空白(blank)水注入機構向反應池4內注入空白水。在反應盤3進行旋轉的過程中,每當反應池4通過分光光度計10與光源26之間時,利用分光光度計10進行測光。將此時測定的吸光度用作空白(blank)值。
在步驟S703中,利用未圖示的空白水吸引噴嘴吸引反應池4內注入的空白水。
在步驟S704中,基於存儲部38內的存儲器的信息和分析委託信息,計算機19決定反應池4是否為由防汙膜形成機構30進行處理的防汙膜塗覆的對象。
在是防汙膜塗覆對象的分析項目的情況下(在步驟S704中為「是」時),在步驟S705中對防汙膜形成機構30進行控制,將塗劑供給/回收部33中貯藏的塗劑,從塗劑注入用噴嘴31的噴嘴部311向反應池4內供給。在利用供給的塗劑33在反應池4內形成防汙膜後,在步驟S706中,利用塗劑吸引用噴嘴32對被供給到反應池4內的塗劑進行吸引。在不是塗覆對象的分析項目的情況下(在步驟S704中為「否」時),跳過步驟S705、步驟S706執行步驟S707的動作。
在步驟S707中,被安置於樣本盤機構1的預定位置的樣本池25所收納的測定對象的樣本,按照計算機19的存儲器中存儲的分析委託信息,利用樣本吸移器15及樣本供給用分注機構2的樣本噴嘴27,以預定量向安置於反應盤3的反應池4進行分注。
在步驟S708中,利用試劑移液機構7的試劑噴嘴28,將從試劑盤機構5所收納的試劑容器6中的預定的試劑容器6取出的預定量的試劑向分注了樣本的反應池4分注。在步驟S709中,對被供給到反應池4中的樣本與試劑的混合液610,利用攪拌機構8的攪拌棒29、未圖示的超聲波元件進行攪拌。
在步驟S710中,利用未圖示的反應液吸引噴嘴對反應池4內的樣本與試劑的混合液(反應液)610進行吸引。在步驟S709中,在對被供給到反應池4中的樣本與試劑的混合液610進行攪拌後,在步驟S710中開始對反應液610的吸引之前,使反應盤3按照預定的節拍時間(tact time)以預定的角度持續進行分度(index)旋轉。
在此期間,如圖8所示,每當反應盤3上的反應池4通過分光光度計10與光源26之間,利用分光光度計10進行測光。由此,以恆定間隔對吸光度進行測定,在樣本與試劑發生反應的情況下,得到如下所示的反應過程中的吸光度變化的信息。
即,在從測定開始(S701)起到將樣本向反應池4分注(S707)之前,在吸光度上無變化而保持恆定。此後,若將試劑向反應池分注(S708),則形成樣本與試劑的混合液610,吸光度發生變化,進而若開始對混合液610進行攪拌(S709),則吸光度會進一步增大,此後在某個值達到恆定,結束測定,對反應池內的混合液610即反應液進行吸引(S710),結束測定。
此外,由防汙膜的形成(S705、S706)引起的吸光度的變化,與由樣本與試劑的混合液610引起的吸光度的變化相比足夠小。另一方面,沒有由於樣本與試劑的組合而引起吸光度從初始的狀態發生變化,或者即使有所變化也看不到大的變化。在此情況下,樣本不與試劑反應,判定為樣本中不含應被試劑檢出的物質。
在步驟S711中,計算機19基於存儲部38內的存儲器的信息和分析委託信息,決定防汙膜剝離機構30是否進行使反應池4的內壁面上塗覆的防汙膜剝離的處理。
在反應池4的內壁面上塗覆有防汙膜,在是剝離對象的分析項目的情況下(在步驟S711中為「是」時),在步驟S712中控制防汙膜剝離機構34,將從剝離液供給/回收部37供給的剝離液從剝離液注入用噴嘴35向反應池4內注入。在步驟S713中,利用剝離液吸引用噴嘴36吸引反應池4內的剝離液。在不是塗覆對象的分析項目的情況下(在步驟S711為「否」時),跳過步驟S712、步驟S713執行步驟S714的動作。
如上所述,對在分析即將開始之前形成防汙膜的例子進行了說明,但是防汙膜的形成不是必須在分析即將開始之前實施,例如也可以在裝置結束使用一定期間時,在裝置從使用狀態向停止狀態過渡的期間形成防汙膜。由此,在裝置再次啟用時可省去形成防汙膜的時間。就防汙膜的剝離而言,也不是必須在分析之後立即實施,例如也可以保持在反應池4上形成有防汙膜的狀態,在對該反應池4進行多次分析使用後將防汙膜剝離。
在步驟S714中與步驟S701的情況同樣地,反應池清洗機構11從清洗劑供給部13、清洗水泵16接受清洗劑、水的供給,對反應池4內進行清洗。在清洗結束後,利用吸引噴嘴12吸引反應池4內的清洗劑、水。步驟S714結束時的反應池4被順次用於下一次的分析。
由分光光度計10測定的反應池4內的混合液610的吸光度的信號,經由Log轉換器及A/D轉換器18、接口23被讀入到計算機19中。與讀入的吸光度有關的數據被換算為濃度值,濃度值被保存於存儲裝置22的軟磁碟、硬磁碟中,或者向印表機20輸出。另外,也可以由CRT21顯示檢查數據。
在本實施例中,示出了在步驟S705中將塗劑向反應池4的內部注入之後在步驟S706中吸引塗劑的例子,但是也可以在步驟S705與步驟S706之間空出一些時間。即,在步驟S705中將塗劑向反應池4的內部注入之後,可以不立即執行S706來吸引塗劑,而是跳過該反應池4的使用(池跳過),在開始S706之前空出時間,從而確保塗劑在反應池的內壁面上吸附的時間。在此情況下,在步驟S705與步驟S706之間,反應盤3可以進行分度旋轉,由此能夠僅跳過該反應池4的使用,將除此以外的其它反應池4用於分析。
圖9示出了使用池跳過的情況的自動分析裝置100的動作流程。在圖9中,對於執行與通過圖7進行了說明的內容相同的內容的步驟,附加了與圖7相同的步驟編號。在該動作中,在步驟S705與步驟S706之間有步驟S901的池跳過S901,在步驟S901中,跳過注入了塗劑的反應池4,以任意的時間在反應池4的內部保持塗劑。由此,能夠確保塗劑在反應池4的內壁面112、114、115上吸附的時間,切實地在反應池4上形成防汙膜。
另外,池跳過也可以在步驟S712與步驟S713之間實施。在此情況下,以任意的時間在反應池4內保持剝離液,能夠確保使防汙膜剝離的時間,能夠使防汙膜切實地剝離。
進而,也可以使池跳過為在步驟S901中及在步驟S712與步驟S713之間的兩次實施。在此情況下,能夠同時確保塗劑在反應池4的內壁面112、114、115上吸附而形成防汙膜的時間、以及使反應池4的防汙膜剝離的時間。其結果是,能夠切實地在反應池4上形成防汙膜,並且將該形成的防汙膜切實地從反應池4剝離。
實施例2
在本實施例中示出了所述實施例1的變形例。在實施例2中,作為防汙膜形成機構與防汙膜剝離機構獨立的機構示出了構成自動分析裝置200的例子。在本實施例中,能夠使另一機構兼有防汙膜形成機構或者防汙膜剝離機構的功能。由此,能夠實現自動分析裝置200的省空間化。
圖10示出了本實施例的自動分析裝置200的結構。在圖10所示的結構中,對於和在實施例1中通過圖6進行說明的共同的內容標記相同的編號,省略對它們的說明。
在本實施例中構成為取代實施例1中的塗劑供給/回收部33,將塗劑裝入試劑盤機構5的試劑容器6中的一部分的試劑容器331進行供給。裝入試劑容器331中的塗劑可以利用試劑供給用分注機構7向反應池4內供給。在此情況下,可以預先將塗劑與特定的分析項目的試劑混合,塗劑可以與特定的分析項目的試劑一起向反應池4內分注。
另外,在本實施例中構成為,取代實施例1中的剝離液供給/回收部37,而將剝離液供給/回收部371與反應容器清洗機構11連接。通過採用這種結構,剝離液能夠通過反應容器清洗機構11向反應池4內注入。在此情況下,也可以預先使剝離液與清洗劑混合,將剝離液與清洗劑一起向反應池4內供給。或者,也可以將清洗劑用作剝離液,利用清洗劑供給部13將清洗劑作為剝離液向反應池4內供給。
在本實施例中,示出將裝入到試劑容器331中的塗劑利用試劑供給用分注機構7向反應池4內供給的例子,但是也可以使用其它的機構進行供給。例如,也可以從反應容器清洗機構11進行供給。此時,既可以將塗劑從反應容器清洗機構11單獨地向反應池4供給,也可以將預先使清洗劑含有(混合)塗劑而向反應池4供給。另外,也可以預先使空白水含有塗劑,從未圖示的空白水供給用噴嘴向反應池4供給。
此外,本發明不限定於上述實施例而包含各種變形例。例如對上述實施例進行詳細說明是為了使本發明易於理解,而不必限定於具備所說明的全部結構。另外,可以將某一實施例的部分結構置換為另一實施例的結構,另外也可以向某一實施例的結構添加另一實施例的結構。另外,可以對各實施例的部分結構進行其它結構的追加/刪除/置換。
另外,關於上述的各結構、功能、處理部、處理手段等,可以使它們的一部分或全部通過在例如集成電路中進行設計等而以硬體實現。另外,上述的各結構、功能等也可以由處理器解釋實現各個功能的程序來執行而以軟體實現。實現各功能的程序、表格、文件等的信息可以在存儲器或硬磁碟、SSD(Solid State Drive:固態硬碟)等存儲裝置或IC卡、SD卡、DVD等存儲介質中存儲。
另外,控制線、信息線示出了對說明必要者,就產品而言則不必限於具備全部的控制線、信息線的情況。實際上也可以認為是幾乎全部的結構相互連接的情況。
符號說明
1—樣本盤機構;2—樣本供給用分注機構;3—反應盤;4—反應池;5—試劑盤機構;6—試劑容器;7—試劑供給用分注機構;8—攪拌機構;9—恆溫槽;10—分光光度計;11—反應容器清洗機構(噴嘴臂);12—吸引噴嘴;13—清洗劑;14—洗劑注入噴嘴;15—樣本吸移器;16—清洗水泵;17—試劑用吸移器;18—Log轉換器及A/D轉換器;19—計算機;25—樣本池;26—光源;27—樣本探針;28—試劑探針;29—攪拌棒;30—防汙膜形成機構;31—塗劑供給用噴嘴;32—塗劑吸引用噴嘴;33—塗劑;34—防汙膜剝離機構;35—剝離液供給用噴嘴;36—剝離液吸引用噴嘴;37—剝離液;38—存儲部;111—非測光面外壁部;112—非測光面內壁部;113—測光面外壁部;114—測光面內壁部;115—底面;120—親水化區域;130—閉口部;140—開口部;150—池基材;151—聚環烯烴;152—親水化層;160—防汙膜;161—親水性部;301—玻璃基板;302—金膜;303—聚環烯烴。