JP2011033401A - 反応容器の供給手段を切り替え可能な自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生体試料の臨床検査を行なう自動分析装置において、装置全体を大きくすることなく、検査対象の試料数や各検査項目の測定数の変動、検査内容の多様性に柔軟に対応可能な自動分析装置を提供すること。
【解決手段】反応容器を供給する第一供給手段、試料容器のみを供給するまたは試料容器と反応容器を供給する第二供給手段、前記第一供給手段および／または前記第二供給手段に配置された反応容器を受け入れて配置する搬送手段の他、反応手段、第一移送手段、第三移送手段、分注手段を有した自動分析装置において、前記第二供給手段が試料容器のみを供給する手段の場合は第一移送手段より反応容器を搬送手段に移送し、前記第二供給手段が試料容器と反応容器を供給する手段の場合は第二供給手段に配置された反応容器を搬送手段に移送する第二移送手段より、または第一移送手段と第二移送手段より反応容器を搬送手段に移送することが可能な装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、試料中に含まれる微量成分を分析する自動分析装置に係る。特に本発明は、比較的小型で柔軟に処理能力を向上させ得る自動分析装置に関する。

血清、血漿、尿といった生体試料の臨床検査は、操作者の技量が検査結果に及ぼす影響が排除でき、かつ多くの試料を短時間に処理可能な、自動分析装置を用いて行なわれるのが一般的である。一般に、生体試料の生化学的検査に用いられる自動分析装置は、
検査対象の生体試料を収容する複数の試料容器を準備する手段と、
前記生体試料と反応させる試薬を準備する手段と、
前記生体試料と前記試薬とを反応させるための反応容器を準備する手段と、
前記反応容器に所定量の前記生体試料及び試薬を分注する手段と、
前記生体試料と試薬が分注された反応容器を所定の条件下で維持することで生体試料と試薬とを反応させる手段と、
前記反応後の反応容器中の溶液を測定する手段と、
これらの手段間の試料容器および／または反応容器を移送する手段から構成される。以上、自動分析装置には多くの手段が必要であるため、処理速度といった性能の向上に応えようとすると、装置自体の大型化につながり、各手段の構成および操作性も複雑化する傾向となる。

一方、検査の処理件数が比較的少ない施設では、前述した処理速度の向上より、むしろ装置設置面積の低減や前記各手段の構成／操作性の簡略化といった要請がある。生体試料についての免疫分析を自動的に行なう自動免疫分析装置を一例として説明すると、前記要請に対しては従来、生体試料を収容する試料容器および生体試料と反応させる試薬を収容する反応容器を、それぞれ異なる供給手段に手動で設置した後、測定結果の出力までを自動で行なう卓上型の自動免疫分析装置が開示されている（特許文献１）。特許文献１の装置において試料容器および反応容器を供給する手段は、共に環状のコンベア式スネークチェーンで構成されている。そして、試料容器を供給する手段と反応容器を供給する手段の一部領域は、両手段が同期しつつ平行して間欠移動するよう制御している。また、供給手段は試料容器用と反応容器用とで共通とし、試料容器と反応容器とを混在した状態で供給する装置（特許文献２）もあり、前記装置は、特許文献１の装置と比較し、各手段の構成／操作性の簡略化および設置面積の低減を実現している。

ところで、自動分析装置は、稼動中、常に操作者の監視を必要とするものではなく、特に問題がなければ測定者は前記装置から離れ、他の仕事に従事することが可能である。一方、自動分析装置では、容器に付着した生体試料および反応容器を短時間に洗浄することが困難なため、通常、一度使用した反応容器は再利用することなく廃棄する。したがって、特許文献１および２の装置では、操作者が不在の場合、供給手段に最初に設置した試料容器および反応容器の総数（最大架設数）が処理数の上限となり、最大架設数を超える測定を行なおうとする場合には、供給手段へ最初に設置した試料容器および反応容器の処理が全て終わる前までに、処理済の容器を装置外へ取り出して新たな容器を搬送手段へ設置する必要があった。また、測定者が他の仕事に従事可能な時間を延ばすために最大架設数を増やそうとすると供給手段も大型化するため、自動分析装置全体も大型化する問題があった。

特許第２８８４６０４号公報 特許第３９９１４９５号公報

生体試料の臨床検査を行なう施設において、検査対象の生体試料数や各検査項目の測定数は時期によって変動するため、求められる処理能力も時期によって異なる。また、検査内容も多数の生体試料を迅速に測定する場合や、少数の生体試料を詳細に測定する場合など多岐にわたる。本発明の課題は、生体試料の臨床検査を行なう自動分析装置において、装置全体を大型化することなく、検査対象の試料数や各検査項目の測定数の変動、検査内容の多様性に柔軟に対応可能な自動分析装置を提供することである。

上記課題を鑑みてなされた本発明は、以下の発明を包含する。

第一の発明は、
反応容器を供給する第一供給手段、
試料容器のみを供給する、または試料容器と反応容器を供給する第二供給手段、
前記第一供給手段および／または前記第二供給手段に配置された反応容器を受け入れて配置する搬送手段、
搬送手段に配置された反応容器を受け入れて所定の温度に維持する反応手段、
第一供給手段に配置された反応容器を搬送手段に移送する第一移送手段、
搬送手段に配置された反応容器を反応手段に移送する第三移送手段、および
第二供給手段に配置された試料容器中の試料を吸引し搬送手段に配置された反応容器に分注する分注手段、
を有した自動分析装置において、
前記第二供給手段が試料容器のみを供給する手段の場合は、第一移送手段より反応容器を搬送手段に移送し、
前記第二供給手段が試料容器と反応容器を供給する手段の場合は、第二供給手段に配置された反応容器を搬送手段に移送する第二移送手段より、または第一移送手段と第二移送手段より反応容器を搬送手段に移送する、前記装置である。

第二の発明は、
前記第二供給手段が試料容器のみを、または試料容器と反応容器を順次地点ＡおよびＢに供給可能な手段であり、
前記搬送手段が反応容器を地点Ｃ、地点Ｄおよび地点Ｇとの間で搬送可能な手段であり、
前記反応手段が前記搬送手段に配置された反応容器を地点Ｅで受け入れ可能な手段であり、
前記第一移送手段が前記第一供給手段に配置された反応容器を地点Ｇに移送可能な手段であり、
前記第二移送手段が前記第二供給手段上の地点Ａに配置された反応容器を地点Ｃに移送可能な手段であり、
前記第三移送手段が前記搬送手段上の地点Ｃに配置された反応容器を地点Ｅに移送可能な手段であり、
前記分注手段が前記第一供給手段に配置された試料容器中の試料を地点Ｂで吸引し、前記搬送手段上の地点Ｄに配置された反応容器に分注する手段である、第一の発明に記載の装置である。

第三の発明は、
前記第二供給手段での地点Ａと地点Ｂ間の試料容器の、または試料容器と反応容器の供給経路と、
前記搬送手段での地点Ｃ、地点Ｄおよび地点Ｇ間の搬送経路とがいずれも直線かつ互いに平行である、第二の発明に記載の装置である。

第四の発明は、
（１）前記第二移送手段による地点Ａから地点Ｃへの反応容器の移送経路、
（２）前記第三移送手段による地点Ｃから地点Ｅへの反応容器の移送経路、
（３）前記分注手段による地点Ｂから地点Ｄへの移送経路、
がいずれも直線であり、
前記（１）と（２）の移送経路の方向は一致しており、
かつ前記（１）と（２）の移送経路、および（３）の移送経路は互いに平行である、第二または第三の発明に記載の装置である。

第五の発明は、前記反応手段は地点Ｅで受け入れた反応容器を地点Ｆに移動可能であり、地点Ｂと地点Ｄとの間および／または地点Ｄと地点Ｆとの間に試薬の入った試薬容器が配置されている、第二から第四の発明に記載の装置である。

第六の発明は、前記分注手段が前記試薬容器中の試薬を吸引し地点Ｆに移動された反応容器に分注可能である、第五の発明に記載の装置である。

第七の発明は、前記第一供給手段が複数の反応容器をＸＹ軸方向に配置する反応容器配列手段からなり、ＸＹ軸および垂直方向のＺ軸方向に自在に移動可能なピックアップ搬送ヘッドを備えた前記第一移送手段により、前記反応容器配列手段に配置された反応容器を地点Ｇに移送する、第二から第六の発明に記載の装置である。

本発明の自動分析装置は、二つの供給手段（反応容器を供給する第一供給手段、試料容器のみを供給する、または試料容器と反応容器を供給する第二供給手段）と、搬送手段へ反応容器を移送する移送手段とを備え、前記第二供給手段が試料容器のみを供給する手段の場合は第一供給手段に配置された反応容器を搬送手段に移送する第一移送手段より反応容器を搬送手段に移送し、前記第二供給手段が試料容器と反応容器を供給する手段の場合は、第二供給手段に配置された反応容器を搬送手段に移送する第二移送手段より、または第一移送手段と第二移送手段より反応容器を搬送手段に移送することを特徴としている。よって、本発明の自動分析装置は、検査対象の試料数や各測定項目の測定数の変動に柔軟に対応することができる。

例えば、検査対象試料が少ない場合および／または一つの試料に対する測定数が少ない場合は、第二供給手段に試料容器と反応容器を設置して、搬送手段への反応容器の移送を第二移送手段より行なえばよい。なお前記操作を実施中、検査対象試料に対して追加の測定または異なる測定を行ないたい場合は、第一供給手段に反応容器を設置後、搬送手段への反応容器の移送を第二移送手段から第一移送手段に切り替えることで対応可能である。検査対象試料が少なく、一つの試料に対する測定数が多いまたは測定数が各試料により大きく異なる場合は、第一供給手段に反応容器を設置し、第二供給手段に試料容器と反応容器を設置して、搬送手段への反応容器の移送を第一移送手段および第二移送手段より行なえばよい。検査対象試料が多い場合および／または一つの試料に対する測定数が多い場合は、第二供給手段に試料容器のみを設置して、搬送手段への反応容器の移送を第一移送手段より行なえばよい。

また本発明の自動分析装置は、検査対象試料が多い場合および／または一つの試料に対する測定数が多い場合でも、搬送手段や反応手段を大型化することなく測定が可能であるため、従来の装置と比較し設置スペースの小型化が可能である。

本発明の自動分析装置の基本的全体構成の一例を説明する模式図。 図１の自動分析装置で反応容器を反応手段へ供給する際に、反応容器供給手段として第二供給手段１０を用いた時の、搬送および分注操作の説明図。 図１の自動分析装置で反応容器を反応手段へ供給する際に、反応容器供給手段として第二供給手段１０を用いた時の、搬送および分注操作の説明図。 図１の自動分析装置で反応容器を反応手段へ供給する際に、反応容器供給手段として第二供給手段１０を用いた時の、搬送および分注操作の説明図。 図１の自動分析装置で反応容器を反応手段へ供給する際に、反応容器供給手段として第二供給手段１０を用いた時の、搬送および分注操作の説明図。 図１の自動分析装置で反応容器を反応手段へ供給する際に、反応容器供給手段として第一供給手段７０を用いた時の、搬送および分注操作の説明図。 図１の自動分析装置で反応容器を反応手段へ供給する際に、反応容器供給手段として第一供給手段７０を用いた時の、搬送および分注操作の説明図。 図１の自動分析装置で反応容器を反応手段へ供給する際に、反応容器供給手段として第一供給手段７０を用いた時の、搬送および分注操作の説明図。

以下、免疫分析のための自動免疫分析装置を例として本発明を詳細に説明する。

図１は本発明の自動分析装置の基本的全体構成の一例を説明する模式図である。

第二供給手段１０はステッピングモーター等の制御が容易な駆動装置等によって構成される環状軌道１１（以下、無限軌道と表記）を有しており、試料容器１２および反応容器１３は両者が混在した状態で配置後、矢印の方向（右回り）に供給し、各容器ごとに無限軌道１１上の地点ＡおよびＢへ順次供給する。図１の装置における反応容器１３には、分析項目に対応した固相化抗体および酵素標識抗体が予め凍結乾燥状態で封入されている。また、図１の装置における試料容器１２には、血液、血清、血漿、尿等の生体試料、前記生体試料を定量するための標準試料、または分析装置の精度管理用試料が収容されている。なお、前記のように、反応容器１３に予め試薬が封入されている場合には、第二供給手段１０により反応容器１３が無限軌道１１上の地点Ａに供給される前、または第二移送手段２１により反応容器１３が無限軌道１１上の地点Ａから搬送手段４０上の地点Ｃに移送後、かつ搬送手段４０上の地点Ｄにて試料の分注が行なわれる前に、容器の封入部を破開するための手段（図１には不図示）を設置する。

図１における第二供給手段１０は、試料容器１２および反応容器１３を保持する市販の容器ラック１４を移動させる構成であるが、試料容器１２または反応容器１３を設置可能な凹部を有するトレイをスネークチェーンで環状に連結することで無限軌道１１を形成し、前記軌道をスプロケットで駆動する手段や、前記トレイを１つずつ通すだけの幅を有した溝形の無限軌道１１の底部にベルトコンベアを設けトレイを１つずつ移動させる手段等の、公知の手段を採用することもできる。

図１において無限軌道１１は、概ね長方形型の軌道となっているが、円形、多角形または不定形の軌道であってもよい。また容器ラック１４を、無限軌道１１の短辺部分（図１では縦の部分）では容器ラック１４の長辺方向が無限軌道１１の短辺方向に対して直交するように移動させ、無限軌道１１の長辺部分（図１では横の部分）では容器ラック１４の長辺方向と無限軌道１１の長辺方向とが一致するように移動させることで、無限軌道１１上の容器ラック１４の設置数を向上させることができる。

図１の第二供給手段１０はさらに、無限軌道１１上に設置された試料容器１２および／または反応容器１３に関する情報を取得するためのセンサー１５を備えている。センサー１５の機能としては、容器ラック１４に前記容器が設置されているか否かの情報、および前記容器が設置されている場合はその種別（試料容器１２か反応容器１３か）等の情報を読み取る機能が例示できる。なお、反応容器１３中に予め所定の反応のための試薬の一部または全部が封入されている場合、予め反応容器１３に反応種別に応じたラベルを貼付し、それをセンサー１５で読み取ることで、後述する分注手段３０による試料の分注量を反応種別に応じて変更させることができる。また、センサー１５の設置場所としては、無限軌道１１上の地点Ａに至る以前の地点（図１では地点Ａより左側の地点）に設けるのが好ましい。もちろん、第二供給手段１０により供給される容器の種別について、例えば独立した容器ラック１４の移動方向側先頭（図１では容器ラック１４の最も右側にある位置）に必ず試料容器１２を設置するといった取り決めがあれば、容器の種別を読み取るためのセンサー１５を設置する必要はない。

容器を供給する第二供給手段１０は、設備の簡略化等の点で一平面上に存在するのが好ましいが、移動途中に高さ方向（Ｚ軸方向）に容器を移動させる手段をさらに設置してもよく、前記手段を設置することにより、平行な二平面以上で容器を移動させることができるため、第二供給手段１０における最大架設数をさらに向上させることができる。

第二供給手段１０に設置した反応容器１３は、第二供給手段１０中にあるセンサー１５により、反応容器１３と認識され、無限軌道１１上の地点Ａに到達後、後述する第二移送手段２１により搬送手段４０にある地点Ｃに移送される。図１の場合、試料容器１２に続いて５個の反応容器１３が設置されているが、前記５個の反応容器はそれぞれ、第二供給手段１０により無限軌道１１上の地点Ａに供給された段階で第二移送手段２１により搬送手段４０に移送される。搬送手段４０は、地点Ｃで反応容器１３を受け入れるとともに、受け入れた反応容器１３を地点Ｄへ搬送する。地点Ｄでは、後述する分注手段３０により、地点Ｂに供給された試料容器１２から吸引された所定量の試料が分注される。

無限軌道１１上の地点Ａから地点Ｂまでの最大容器設置数については、１試料について実施が予定される分析回数、すなわち、１試料について消費される反応容器１３の数（例えば、１試料について同一分析をＸ回行なう場合や異なるＸ回の分析を行なう場合はＸ）を考慮の上、決定する方法が例示できる。また別の例として、市販の容器ラック１４に設置可能な容器数に基づいて決定してもよい。図１の装置では、容器ラック１４に設置可能な容器の数（６個）に基づき、無限軌道１１上の地点Ａから地点Ｂの間に最大６個の容器を設置可能としている。よって、反応容器１３が全て同じ試薬を収容した場合は同一分析が５回可能であり、反応容器１３が全て異なる分析に対応した試薬を収容した場合は同一試料に対して５回異なる分析を行なうことができる。なお、地点Ａから地点Ｂまでの間により多くの容器を配置する場合は、地点Ａから地点Ｂまでの無限軌道１１を図１とは異なるものに変更すればよい。

搬送手段４０は、後述する第二移送手段２１または第一移送手段８０により受け入れた反応容器１３を地点Ｃと地点Ｄまたは地点Ｃと地点Ｇとの間で搬送する手段である。そのため、第二供給手段１０のような環状の無限軌道からなる手段よりも、図１に示すような所定数の反応容器１３を保持し、かつ反応容器１３を直線軌道上で往復搬送させる手段のほうが、装置構成が簡略化できる点で好ましい。搬送手段４０を所定数の反応容器１３を保持し得る構成とした場合、前記所定数としては、第二供給手段１０における無限軌道１１上の地点Ａから地点Ｂまでの間に設置可能な容器数と同一とするのが好ましい。なお、第二供給手段１０から搬送手段４０は、反応容器１３の移送に加え、第二供給手段１０に設置した試料容器１２から吸引された試料の分注操作が行なわれるため、同一平面上に設置しているのが好ましい。ただし、高さ方向（Ｚ軸方向）に反応容器１３を移送可能な手段を、後述する第二移送手段２１として採用した場合は、第二供給手段１０による無限軌道１１が属する平面と高さ方向に平行な平面上で反応容器１３を往復搬送するような構成をとってもよい。さらに、図１に示したように、第二供給手段１０と搬送手段４０において、容器を設置した場合の隣接する容器の間隔をほぼ同一としておき、かつ前記間隔分ずつ第二供給手段１０および搬送手段４０に設置した容器を間欠移動させると、装置を制御する点で特に好ましい。間欠移動の速度には特に限定はなく、一例として１０から１００秒毎に前記間隔分ずつ移動させる方法があげられる。もっとも、常に同じ速度／間隔で移動する必要はなく、例えば試料容器１２が無限軌道１１上の地点Ｂに供給された場合は、分注手段３０による分注操作を確実に実施する上で必要な時間、供給（移動）を停止すること等があげられる。

搬送手段４０は、反応容器１３に分注された試料を分析のための試薬と混合し、均一化するための撹拌手段をさらに備えているのが好ましい。撹拌手段の例としては、反応容器の上部から撹拌パドルを反応容器１３中に挿入して撹拌するパドル手段、搬送手段４０下部に偏心カムを取り付けておき前記カムの回転により振動を加えるカム手段、水平面内の振動のためのガイド部材を介してモーターと繋合した振動伝達板を搬送手段４０に取りつける手段等公知の手段があげられるが、反応液と接触しない撹拌方法を用いた手段が特に好ましい。

反応手段５０は、後述する第三移送手段２２により、搬送手段４０から移送された反応容器１３を同心円軌道５１上の地点Ｅで受け入れ、反応容器１３を所定温度に維持し、所定の一定温度条件下での免疫反応といった所定の反応を進めるものである。図１における反応手段５０は、ステッピングモーター等の駆動手段（図１には不図示）で回転駆動される、同心円軌道５１上に反応容器を保持するための孔が設けられた円板で構成されているが、反応手段５０の構成はこれに限定されるものではなく、第二供給手段１０と同様、環状の無限軌道からなる構成であってもよい。また免疫分析装置として構成された図１の装置では、いわゆるＢ／Ｆ分離のための装置、標識酵素の作用を受け蛍光物質に変化する酵素基質を分注する装置、反応を促進するための撹拌装置（いずれも図１には不図示）等とともに、測定手段５２が、反応手段５０の同心円軌道５１上に位置する反応容器１３に対して、それぞれＢ／Ｆ分離、基質分注および測定が実施できるように配置されている。

反応手段５０における反応容器１３を所定の温度に維持するための温調装置の一例として、例えば前記円板自体を所定の温度に維持する装置や、反応容器１３の受け入れ地点Ｅ等を除いて反応手段５０全体を筐体で覆い、前記筐体の内部温度をヒーター等で温度調節する装置があげられる。また、必要に応じて、反応手段５０には反応を促進させるための撹拌装置を付加することができる。前記撹拌装置の例としては、予め反応容器１３中に微小の磁性物質を入れておき、反応手段５０内に設置した磁性体を移動させることで、反応容器１３中の磁性物質を移動させ撹拌させる装置があげられる。

反応手段５０が設置可能な反応容器１３の数は、第二供給手段１０の搬送能力、後述する第一供給手段７０の供給能力、分注手段３０の分注処理能力、反応手段５０上に配置した測定手段５２の処理能力に加え、分析のために必要な反応時間を考慮して適切な数を決定すればよい。設置すべき反応容器１３の数を少なくすると、反応手段５０自体を小型化することが可能である。反応容器１３の設置数を多くするため反応手段５０のためのスペースを大きくする必要がある場合は、反応手段５０を第二供給手段１０、搬送手段４０および第一供給手段７０が設置される平面と高さ方向に平行な平面上に設置すればよい。前記構成をとることで、設置すべき反応容器１３の数を多くする必要があっても装置の小型化が可能となり、設置面積を小さくすることが可能となる。

第二供給手段１０の無限軌道１１上の地点Ａから搬送手段４０にある地点Ｃへの反応容器１３の移送は第二移送手段２１により、搬送手段４０にある地点Ｃから反応手段５０の同心円軌道５１上にある地点Ｅへの反応容器１３の移送は第三移送手段２２により、それぞれ行なわれる。第二移送手段２１が移送する反応容器１３は試料が分注される以前の容器であるが、第三移送手段２２が移送する反応容器１３は試料分注後の容器である。そのため、第三移送手段２２は、第二移送手段２１と比較し、より高い精度で容器を移送可能な手段であるのが好ましい。なお、高い精度で容器を移送可能な手段を用いる場合は、第二移送手段２１および第三移送手段２２を単一の移送手段で兼用してもよく、前記構成をとることで装置構成をより簡略化することができる。高い精度で容器を移送可能な手段の具体例としては、反応容器１３にあるフランジと把持する挟持部（チャックヘッド）等の挟持手段とこれを移動する公知の手段があげられる。

第二移送手段２１による反応容器１３の移送は第二供給手段１０から搬送手段４０への一方的な移送である。一方、第三移送手段２２による反応容器１３の移送は、搬送手段４０から反応手段５０への移送に加え、場合によっては反応手段５０から搬送手段４０への移送も行なわれる。反応手段５０から搬送手段４０への反応容器の移送が行なわれる例としては、試料を反応容器１３に分注し、所定の温度条件下で第１の反応を行なった後、さらに試薬を分注し、後述する搬送手段４０が有する撹拌手段により撹拌後、所定の温度条件下で第２の反応を行なう例があげられる。ここで、前記第１および第２の反応は、多段免疫反応の各段階に対応する反応であってもよい。また例として、全血試料を溶血したり血清試料中のタンパク質をアルカリ変性する処理を搬送手段４０上で行なった後、反応容器１３を反応手段５０に移して一定温度で一定時間加温処理する工程を第１の反応とみなし、前記工程後に反応容器１３を搬送手段４０に戻して中和剤を分注し撹拌操作を伴う中和処理を行なう工程を第２の反応とみなすことができる。

前述の第二移送手段２１および第三移送手段２２は、単一の手段で兼用する場合であっても、それぞれ異なる手段で構成する場合であっても、その移送経路は直線が好ましい。特に、地点Ａから地点Ｃへの移送経路、および地点Ｃから地点Ｅへの移送経路がともに直線からなり、かつ両移送経路の方向が一致している構成が好ましい。

第二供給手段１０に設置した試料容器１２中の試料は分注手段３０により、搬送手段４０に移送し設置された反応容器１３に分注される。試料を希釈する必要がある場合には、希釈液を供給する構成を採用し、分注手段３０が無限軌道１１上の地点Ｂで試料の吸引前または吸引後に、希釈液を吸引するようにしてもよい。分注手段３０自体は、ポンプに接続されたノズル軸と、前記ノズル軸を試料を吸引する無限軌道１１上にある地点Ｂから試料を分注する搬送手段４０にある地点Ｄへ移動する装置で構成されるが、前記装置は公知の装置を採用することができる。なお、分析中の試料間汚染を避けるためには試料毎に異なるノズルチップを使用するのが好ましく、図１の装置においても試料毎に異なるノズルチップを使用している。試料毎に異なるノズルチップを使用している場合、分注手段３０に対して交換用のノズルチップを供給するため、分注手段３０が移動する地点Ｂから地点Ｄの途中に交換用ノズル６１を搬送する手段を追加するとともに、使用後のノズルチップを廃棄するための廃棄箱（図１には不図示）を分注手段３０の移動経路内に配置する構成が例示できる。前記構成を採用する場合は、分注手段３０はノズルチップの有無を検出するセンサを取り付けて、ノズルチップが装着されていない状態で分注操作が生じないようにするのが好ましい。また、分注手段３０の移動に関しては、無限軌道１１上の地点Ｂにて試料を吸引した後、分注する搬送手段４０にある地点Ｄに移動させる際に、ノズルチップの先端外部に付着した試料の液だれが生じる可能性に備え、ノズルチップを一度分注手段３０の移送経路直下から待避させる方法が例示できる。

分注手段３０は、必要な場合は、反応手段５０に受け入れられた反応容器１３に対し、反応手段５０の同心円軌道５１上にある地点Ｆにて試薬を分注可能なように構成することができる。一例として、調整された温度の下、反応容器１３に分析のために必要な試薬の一部が分注された状態で最初の反応をさせた後、残りの試薬を追加分注する必要がある場合（例えば、免疫反応を２段階で行なう場合、標識試薬を追加的に分注することになる）があげられる。前記の場合、追加的に分注する試薬を吸引するために、分注手段３０の移送経路上にある、無限軌道１１上の地点Ｂから搬送手段４０にある地点Ｄの間または地点Ｄから同心円軌道５１上にある地点Ｆの間に、追加分注すべき試薬を保持する容器６２を配置、または前記位置に試薬を保持する容器６２を搬送する手段を追加する方法が例示できる。なお、図１の装置では、交換用のノズルチップ６１と追加試薬を保持する容器６２を一体に移動して供給する構成を例示しているが、これらを別個に移動してもよい。

前述した、同心円軌道５１上にある地点Ｆにて追加的に試薬を分注するための手段は、搬送手段４０にある地点Ｄにて分注する分注手段とは別個の分注手段を設置してもよい。しかしながら、分注手段３０を地点Ｆまで移動する構成のほうが、装置のメンテナンスの利便性を向上する点、装置構成が簡単である点、不要な駆動系を排除し単純化できる点で好ましい。

なお、追加的な試薬を分注する位置は、反応テーブル上の分注位置Ｆに限定するものではなく、反応容器１３に試料容器１２中の試料を分注後、反応手段５０に移送して所定時間反応の後、同心円軌道５１上にある地点Ｅから搬送手段４０にある地点Ｃを経て、反応容器１３を分注位置Ｄまで戻して追加的な試薬を分注する実施態様も例示できる。前記実施態様は、搬送手段４０に設置した加振手段により反応容器１３を十分に攪拌することが可能なため、反応容器１３中に撹拌のための磁性物質等を含まない場合、あるいは磁性物質による攪拌では不十分な場合に特に好ましい。

分注手段３０の無限軌道１１上の地点Ｂから搬送手段４０にある地点Ｄへの移動経路は、装置構成を単純化するためにも、直線が好ましい。また、必要に応じて地点Ｄから同心円軌道５１上にある地点Ｆに分注手段３０を移動する場合には、前記移動経路が、地点Ｂから地点Ｄへの移動経路の延長線上に、一直線となるような構成をとると、装置構成の単純化の点で好ましい。

さらに図１の装置には反応容器１３を搬送手段４０へ供給する第一供給手段７０および第一移送手段８０を有している。第一供給手段７０は反応容器１３を容易に配置可能で、かつ前記反応容器１３を搬送手段４０の経路上にある地点Ｇまで移送可能な装置であれば特に限定されないが、装置の小型化を維持しながら反応容器１３を大量に配置できる点で、複数の反応容器をＸＹ軸方向に配置する容器配列手段からなる供給手段が好ましい。また、第一移送手段８０としては第一供給手段７０に配置された反応容器１３を搬送手段４０の搬送経路上にある地点Ｇまで１個ずつ移送する手段であればよい。さらに第一供給手段７０に配置された反応容器１３の配置位置を特定し記憶するための容器在庫マッピング手段や、各試料について分析しようとする検査項目を対応付けたワークリストが指示する検査項目の反応容器１３を前記マッピング手段から検索し第一移送手段８０で移送すべき反応容器１３を決定する手段が第一供給手段７０に備わっていると、配置場所を気にすることなく第一供給手段７０の空いている箇所に反応容器１３を設置できる点でより好ましい。図１の装置の場合、第一供給手段７０は、反応容器を縦５個×横４列に並べるトレイを１１個、平面状に整列した構成となっている。第一移送手段８０は、第一供給手段７０の全体をカバーする水平面内で互いに直交するＸ軸、Ｙ軸と、垂直方向のＺ軸とからなるＸＹＺ軸を自在に動き、位置決め可能なピックアップ搬送ヘッドを備えている。ピックアップ搬送ヘッドは、第二移送手段２１および第三移送手段２２と同様、公知の技術である吸引搬送機構、挟持機構その他のチャック機構を有している。また、このピックアップ搬送ヘッドは、トレイの縁部に付された検査項目識別情報を光学的に読み取るセンサ（図１には不図示）および反応容器の有無検知センサ（図１には不図示）を備え、反応容器の配置位置を特定し記憶するための容器在庫マッピング手段（図１には不図示）の一部を構成する。

図１の装置は、検査対象の試料数、各検査項目の測定数および検査内容により、試料容器および反応容器の供給方法ならびに反応容器の移送方法を、
（１）第一供給手段７０に反応容器１３を配置して反応容器１３を供給し、第二供給手段１０に試料容器１２のみを配置して試料容器１２を供給し、第一供給手段７０に配置した反応容器１３を第一移送手段８０で搬送手段４０に移送する方法、
（２）第一供給手段７０に反応容器１３を配置して反応容器１３を供給し、第二供給手段１０に試料容器１２と反応容器１３を配置して試料容器１２と反応容器１３を供給して、第一供給手段７０に配置した反応容器１３を第一移送手段８０で、第二供給手段１０に配置した反応容器１３を第二移送手段２１で、それぞれ搬送手段４０に移送する方法、
（３）第二供給手段１０に試料容器１２と反応容器１３を配置して試料容器１２と反応容器１３を供給し、第二供給手段１０に配置した反応容器１３を第二移送手段２１で搬送手段４０に移送する方法、
のいずれかを選択することができる。本構成により、小型の装置を維持したまま試料数、測定数、検査内容の変動に柔軟に対応することができる。反応容器１３の供給手段として第二供給手段１０を用いる場合（前記（２）および（３）の方法）は、搬送手段４０は、第二供給手段１０の無限軌道１１上の地点Ａから第二移送手段２１により、搬送手段４０にある地点Ｃで反応容器１３を受け入れる。一方、反応容器１３の供給手段として第一供給手段７０を用いる場合（前記（１）および（２）の方法）は、搬送手段４０は、第一供給手段７０にある反応容器１３を第一移送手段８０により、搬送手段４０の搬送軌道上にある地点Ｇで反応容器１３を受け入れる。その後、反応容器１３の供給手段としてどちらを使用したかにより搬送手段４０の動作様式が異なる。詳細は後述するが、いずれの場合も、受け入れた反応容器１３は、試料容器１２中の試料を分注するために、搬送手段４０にある地点Ｄまで搬送される。

次に、図１の自動分析装置における、反応容器１３の反応手段５０への供給方法を図を用いて詳細に説明する。なお、無限軌道１１上にある容器ラック１４は１０個の試薬容器１２または反応容器１３を収容可能な容器、搬送手段４０は６個の反応容器１３を収容可能な容器である。

反応容器の供給手段として第二供給手段１０を用いたときは、まず図２に示すように、容器ラック１４に試料容器１２（以降の図では黒丸で図示）および反応容器（１３ａから１３ｅ、以降の図では白丸で図示）を、無限軌道１１の進行方向（左から右）と逆の順番（右から左）に配置する。なお、以降の図では容器ラック１４および搬送手段４０にある容器保持部を白四角で図示する。図２の時点では、容器ラック１４にある試料容器１２は、第二移送手段２１の軌道２３と交差する地点Ａにある。また、搬送手段４０のうち右端に位置する反応容器保持部は、反応容器１３を受け入れる地点Ｃにある。

図２から容器ラック１４を容器保持部１つ分だけ第二供給手段１０の進行方向（右方向）に移動した状態を図３に示す。図３の状態では反応容器１３ａが地点Ａに位置しており、第二移送手段２１により搬送手段４０の地点Ｃまで移送される。以降、
（１）容器ラック１４および搬送手段４０を容器保持部１つ分だけ第二供給手段１０の進行方向（右方向）に移動する、
（２）地点Ａに位置する反応容器１３を第二移送手段２１により搬送手段４０の地点Ｃまで移送する、
作業を４回繰返し、最終的に容器ラック１４の最も右側にある容器保持部（つまり試料容器１２が配置されている箇所）が分注手段３０の軌道３１と交差する地点Ｂまで、搬送手段４０の最も右側にある容器保持部（つまり反応容器１３ａが配置されている箇所）が分注手段３０の軌道３１と交差する地点Ｄまで、それぞれ移動した状態を図４に示す。図４の状態では、分注手段３０により地点Ｂにある試料容器１２から試料を吸引後移動し、地点Ｄにて反応容器１３ａ中へ試料を分注する。なお、以降の図では試料が分注された反応容器を二重丸で図示する。

試料が分注された反応容器１３ａは第三移送手段２２の軌道２４と交差する地点Ｃの位置まで搬送後（図５）、第三移送手段２２により反応手段５０の同心円軌道５１上にある地点Ｅまで移送される。反応手段５０では所定の時間、所定の温度条件下で反応（例えば抗原抗体反応）を行ない、Ｂ／Ｆ分離後、検出手段５２により検出を行ない、分析結果が出力される。図３から５の操作により、反応容器（１３ａから１３ｅ）が全て同じ試薬を収容している場合は５回の繰り返し測定をすることができ、反応容器（１３ａから１３ｅ）がそれぞれ異なる検査項目に対応する試薬を収容している場合は、同一試料に対して５つの異なる検査項目を実施することができる。

一方、反応容器の供給手段として第一供給手段７０を用いた場合は、第一供給手段７０に相当数の反応容器１３が配置可能なため、検査対象試料が多い場合は、第二供給手段１０に設置した容器ラック１４に試料容器１２のみを配置してもよい。以降、第二供給手段１０が試料容器１２のみを供給する場合における、反応容器１３の反応手段５０への供給方法を図を用いて詳細に説明する（図６から８では試料容器１２を測定順に１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・と表す）。まず反応容器１３を受け取るため、搬送手段４０の最も右側にある容器保持部が第一移送手段８０による受け入れ地点（地点Ｇ）の位置まで移動する（図６）。

地点Ｇにて反応容器１３を受け取った後、搬送手段４０により反応容器１３を分注手段３０の軌道３１と交差する地点Ｄの位置まで搬送する（図７）。容器ラック１４に設置した試料容器１２のうち、最初に測定する試料の入った試料容器１２ａは分注手段３０の軌道３１と交差する地点Ｂに位置しており、試料容器１２ａ中の試料を分注手段３０により吸引後移動し、地点Ｄにて反応容器１３中へ試料を分注する。

反応容器１３中に試料が分注された後、搬送手段４０により反応容器１３を第三移送手段２２の軌道２４と交差する地点Ｃの位置まで搬送し（図８）、反応容器１３を第三移送手段２２により反応手段５０の同心円軌道５１上にある地点Ｅまで移送する。反応手段５０では所定の時間、所定の温度条件下で反応（例えば抗原抗体反応）を行ない、Ｂ／Ｆ分離後、検出手段５２により検出を行ない、分析結果が出力される。図６から８の操作により、原理的には制限なく反応容器を架設することができ、ワークリストに従って各試料に対して多くの検査項目、多数の繰り返し測定が可能となる。

以上図１の装置は、検査対象の試料数や各検査項目の測定数の変動、検査内容の多様性に柔軟に対応可能な自動分析装置であることがわかる。また、図１は第二供給手段１０や反応手段５０を大型化する必要がないため、大量に試料を処理する従来の自動分析装置と比較し、設置スペースの小型化が可能である。

１０ 第二供給手段
１１ 環状軌道（無限軌道）
１２ 試料容器
１３ 反応容器
１４ 容器ラック
１５ センサ
２１ 第二移送手段
２２ 第三移送手段
２３ 第二移送手段の軌道
２４ 第三移送手段の軌道
３０ 分注手段
３１ 分注手段の軌道
４０ 搬送手段
５０ 反応手段
５１ 同心円軌道
５２ 検出手段
６１ 交換用ノズル
６２ 追加分注試薬
７０ 第一供給手段
８０ 第一移送手段

Claims (7)

1. 反応容器を供給する第一供給手段、
   試料容器のみを供給する、または試料容器と反応容器を供給する第二供給手段、
   前記第一供給手段および／または前記第二供給手段に配置された反応容器を受け入れて配置する搬送手段、
   搬送手段に配置された反応容器を受け入れて所定の温度に維持する反応手段、
   第一供給手段に配置された反応容器を搬送手段に移送する第一移送手段、
   搬送手段に配置された反応容器を反応手段に移送する第三移送手段、および
   第二供給手段に配置された試料容器中の試料を吸引し搬送手段に配置された反応容器に分注する分注手段、
   を有した自動分析装置において、
   前記第二供給手段が試料容器のみを供給する手段の場合は、第一移送手段より反応容器を搬送手段に移送し、
   前記第二供給手段が試料容器と反応容器を供給する手段の場合は、第二供給手段に配置された反応容器を搬送手段に移送する第二移送手段より、または第一移送手段と第二移送手段より反応容器を搬送手段に移送する、前記装置。
2. 前記第二供給手段が試料容器のみを、または試料容器と反応容器を順次地点ＡおよびＢに供給可能な手段であり、
   前記搬送手段が反応容器を地点Ｃ、地点Ｄおよび地点Ｇとの間で搬送可能な手段であり、
   前記反応手段が前記搬送手段に配置された反応容器を地点Ｅで受け入れ可能な手段であり、
   前記第一移送手段が前記第一供給手段に配置された反応容器を地点Ｇに移送可能な手段であり、
   前記第二移送手段が前記第二供給手段上の地点Ａに配置された反応容器を地点Ｃに移送可能な手段であり、
   前記第三移送手段が前記搬送手段上の地点Ｃに配置された反応容器を地点Ｅに移送可能な手段であり、
   前記分注手段が前記第一供給手段に配置された試料容器中の試料を地点Ｂで吸引し、前記搬送手段上の地点Ｄに配置された反応容器に分注する手段である、請求項１に記載の装置。
3. 前記第二供給手段での地点Ａと地点Ｂ間の試料容器の、または試料容器と反応容器の供給経路と、
   前記搬送手段での地点Ｃ、地点Ｄおよび地点Ｇ間の搬送経路とがいずれも直線かつ互いに平行である、請求項２に記載の装置。
4. （１）前記第二移送手段による地点Ａから地点Ｃへの反応容器の移送経路、
   （２）前記第三移送手段による地点Ｃから地点Ｅへの反応容器の移送経路、
   （３）前記分注手段による地点Ｂから地点Ｄへの移送経路、
   はいずれも直線であり、
   前記（１）と（２）の移送経路の方向は一致しており、
   かつ前記（１）と（２）の移送経路、および（３）の移送経路は互いに平行である、請求項２または３に記載の装置。
5. 前記反応手段は地点Ｅで受け入れた反応容器を地点Ｆに移動可能であり、地点Ｂと地点Ｄとの間および／または地点Ｄと地点Ｆとの間に試薬の入った試薬容器が配置されている、請求項２から４に記載の装置。
6. 前記分注手段が前記試薬容器中の試薬を吸引し地点Ｆに移動された反応容器に分注可能である、請求項５に記載の装置。
7. 前記第一供給手段が複数の反応容器をＸＹ軸方向に配置する反応容器配列手段からなり、ＸＹ軸および垂直方向のＺ軸方向に自在に移動可能なピックアップ搬送ヘッドを備えた前記第一移送手段により、前記反応容器配列手段に配置された反応容器を地点Ｇに移送する、請求項２から６に記載の装置。

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