JP2017173064A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動分析装置で微量試料に対して精度よく分注するためには搬送される試料容器を分注プローブに対して垂直に、再現性良く固定することが望まれる。また、液面検出のために静電容量方式を用いている場合、静電容量感知電極と周辺部材との静電容量が周辺形状の影響等を受け急変化し、液面位置を誤検出する可能性がある。分注量の精度が悪い場合には、指定された分注量が微量であるほど測定結果の誤差への影響は大きくなってしまうため、分析結果の信頼性の低下につながる可能性がある。【解決手段】分注プローブの電極部との距離が移動に関わらず一定となるような導電性のシールド部材２０８を配置する。本構造により任意の径の試料容器２０２に対して、常に分注プローブの先端から同一の距離に導電性部材を配置でき、容器の安定保持と液面検知性能の担保が両立可能となる。【選択図】図２

Description

本発明は、容器内に入った試薬や試料などの液体を分注する分注プローブを備えた自動分析装置に関する。

臨床検査の分野では患者の血液や尿などの試料を大量かつ迅速に検査するため、試料中の特定成分の有無や成分量を自動で分析する自動分析装置が用いられている。このような自動分析装置では、ランニングコストの低減のために、検査に要する試薬や試料等を微量化することが望まれている。

液体を微量に分注する為には、分注量を精度良く制御することが必要である。特許文献１には、試料等の搬送ラインにおける容器内の液面検出を、静電容量方式をもって高精度に信頼性高く行うことを目的とし、搬送ライン上を搬送される試料カップに貯容された液体の液面を静電容量方式で検出する液面検出方法において、搬送ラインの途中に設定された液面検出位置にて停止している試料カップ内の液面に向けて静電容量感知電極を進行させる工程と、グランドネットの導電性のシールド半体プレートを液面検出位置にて停止している試料カップに接近させる工程とを有し、シールド半体プレートを試料カップに接近させた状態で、静電容量感知電極が試料カップ内の液面に接触したことにより生じる静電容量感知電極とシールド半体プレートとの間の静電容量の変化より、液面を検出する技術が開示されている。

特開平１０−２４６７２６号公報

特許文献１に記載の方式で試料カップの位置を固定するために用いられる半体プレートは静電容量感知電極の下降距離よりも短いため、静電容量感知電極の下降経路の周囲に他の機構や部材が配置されていると、静電容量シグナルが急変化し、液面位置を誤検知する可能性がある。また、カップオンチューブなど微量試料容器に対して液面検知を行う場合、液面に接触しても液面接触時の静電容量の変化が小さいために、液面位置を誤検知する可能性がある。

本発明は上記課題に鑑み、試料容器を再現性良く固定すると共に、高精度な液面検知を行う自動分析装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、容器内に収容された液体を吸引するプローブを有し、少なくとも一部に導電性の電極部を有する分注機構と、前記容器内に収容された液体の液面に対して垂直上方から前記プローブを下降させるプローブ駆動機構と、前記容器の側壁を保持する容器保持機構と、導電性部材からなるシールド部材と、前記電極部と前記シールド部材との間の静電容量値を検出して液面位置を判定する液面検知部と、を備えた自動分析装置において、前記シールド部材は前記プローブの下降方向と平行な方向に延伸した形状を有し、前記容器の側壁に対面して配置され、前記シールド部材が存在する領域には当該シールド部材と前記容器との間に他の機構が存在せず、プローブの下降動作中における前記電極部と前記シールド部材の最短距離が一定であることを特徴とする。

本発明によれば、試料容器を再現性良く固定すると共に、高精度な液面検知を行う自動分析装置を提供することができる。

本発明の容器保持機構を備えた自動分析装置の全体図である 本発明の第一実施形態における容器保持機構の全体図である 本発明の第一実施形態における平板形状のシールド部材を有した保持部を示す図である 本発明の第一実施形態における円筒窪み形状のシールド部材を有した保持部を示す図である 本発明の第一実施形態における試料分取装置を示す図である 本発明の第二実施形態におけるサンプルチェック装置を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施例について詳細に説明する。

本実施例では、自動分析装置を一例として説明する。自動分析装置には、例えば生化学自動分析装置、免疫自動分析装置、遺伝子分析装置などが挙げられるが、これらは単なる一例であってこれに限定されるものではない。また、以下の実施例は本発明の単なる一例であって、実施の形態に限定されるものではない。例えば臨床検査に用いる質量分析装置や血液の凝固時間を測定する凝固分析装置なども含まれる。また、これらと生化学自動分析装置、免疫自動分析装置との複合システム、またはこれらを応用した自動分析システムにも適用可能である。

図1は自動分析装置の全体概略図である。免疫自動分析装置は、試料を乗せるサンプルラック１０１を搬送するサンプル搬送装置、試薬ディスク１０３、格納箱１１０、反応部１１１、磁気分離器１１６を含む磁気分離機構、検出部１２０、試薬容器や反応容器を装置の各部に移動させる容器搬送機構を備える。各機構の詳細は後述する。

試薬ディスク１０３には、免疫反応に必要な試薬及び磁性粒子の入った試薬容器１０２が円周上に複数個収納される。この試薬容器１０２には試薬を分注するための開口部を開閉可能な蓋が付いていることが望ましい。蓋は後述する試薬蓋開閉機構１０４により必要に応じて開放、閉鎖される。なお、本実施例において試薬には磁性ビーズが含まれる。

格納箱１１０には、反応に用いる使い捨ての反応容器１０８と、試料の分取・分注時に後述する試料分注プローブの先端に装着する試料分注チップ１０９（以下チップと呼ぶ）が複数収納されている。

反応部１１１は、円周上に複数の反応容器１０８が設置され、回転駆動可能な反応ディスクと、反応ディスクを収納するハウジングを有し、反応ディスク上に設置された反応容器内の試料と試薬を反応させる。反応部１１１は、反応容器１０８内の試料および試薬の反応を安定して行うために、ハウジング内の温度を調整する温度制御機構を有しており、反応の促進に必要な温度にハウジング内を制御している。

容器搬送機構は、第一容器搬送機構１１４、第二容器搬送機構１１７、第三容器搬送機構１２１を備える。第一容器搬送機構１１４は、新規の反応容器１０８を格納箱１１０から反応部１１１へ搬送する機能と、使用済みの反応容器１０８を反応部１１１から反応容器廃棄部１１２へ搬送する機能と、新規のチップ１０９を試料分注プローブ１０５がアクセスするバッファ１１３へ搬送する機能を有する。第二容器搬送機構１１７は、試料の分注後の使用済みのチップ１０９をチップ廃棄部１１５へ搬送する機能と、後述する不純物の洗浄工程を実施する反応容器１０８を反応部１１１から磁気分離機構へ搬送する機能と、洗浄工程の終わった反応容器１０８を磁気分離機構から反応部１１１へ搬送する機能を有する。第三容器搬送機構１２１は、反応が完了した反応液を収容する反応容器１０８を反応部１１１から検出部１２０へ搬送する機能と、分析が終了した反応容器１０８を検出部１２０から反応部１１１へ搬送する機能を有する。

試料分注プローブ１０５は、サンプル搬送装置により搬送されたサンプルラック１０１に保持された試料から任意の量の試料を分取し、反応部１１１に保持された反応容器内に吐出する。試薬蓋開閉機構１０４は、試薬ディスク１０３内に保管された試薬容器１０２の蓋の開閉を行う。試薬分注プローブ１０６は、試薬容器１０２から任意の量の試薬または磁性粒子を分取し、反応部１１１上に保持された反応容器へ吐出する。なお、これらのプローブを任意の位置へ移動させるため、図示しないモータ等のプローブ駆動機構が接続されており、プローブを水平・垂直方向に移動させて所望の位置へ移動させる。

磁気分離機構は、洗浄工程を実施する反応容器内に収容された液体に対して磁力を印加する磁気分離器１１６と、容器内に含まれる不純物を含む液体を吸引する吸引機構１１８と、容器内に洗浄液を吐出する吐出機構１１９を備える。

試薬吐出機構１２２は、検出部１２０に搬送された反応容器１０８に対し検出用の試薬を吐出する。検出部１２０は反応容器１０８内に保持された、反応が完了した反応液を吸引して測定部に送り、発光測定、透過光・散乱光測定、蛍光測定などの公知の技術により、試料内に含まれている測定対象物を定量的、定性的に測定する。

なお、上記説明ではサンプル搬送装置を、サンプルラック１０１を搬送ベルト上に設置可能で、搬送ベルトを駆動させることにより所望の位置へ搬送する例について説明したが、この方式に限定されるものではない。サンプル搬送装置として、試料を円周上に設置して回転駆動により試料を搬送するサンプルディスクであってもよいし、サンプルラック１０１を掴み動作や持ち上げ動作により移動させるサンプルチャック機構であってもよい。

また、第一乃至第三容器搬送機構の構成は特に限定しないが、例えば複数のアームにより反応容器やチップを把持して搬送する方式のものが想定される。各容器搬送機構は反応容器やチップを把持した状態で所定の位置へ移動することができるよう、例えばＸＹＺ軸移動レールや回転式の移動アームに取り付けられている。

次に本実施例における自動分析装置の動作を説明する。

まず、反応容器１０８が第一容器搬送機構１１４によって、格納箱１１０から反応部１１１上へ搬送される。また第一容器搬送機構１１４によって、チップ１０９がバッファ１１３へ搬送される。反応部１１１は回転し、搬送された反応容器１０８は試薬分注位置まで移動される。試薬分注プローブ１０６により、試薬ディスク１０３から反応部１１１上の反応容器１０８へ、所定の試薬が分注される。

再び反応部１１１は回転し、反応容器１０８が試料分注位置へ移動する。試料分注プローブ１０５はバッファ１１３にアクセスし、第一容器搬送機構１１４により搬送されたチップ１０９を先端に装着する。チップ１０９が装着された試料分注プローブ１０５は、サンプルラック１０１から所望量の試料を吸引し、試料分注位置まで移動した反応容器１０８へ吐出する。使用されたチップ１０９は、試料分注プローブ１０５から外されチップ廃棄部１１５へ廃棄される。

試料と試薬の分注が終了した反応容器１０８は、反応部１１１で一定時間反応を行った後、反応部１１１の回転により試薬分注位置へ搬送される。次に、試薬分注プローブ１０６によって、試薬ディスク１０３から、磁性粒子が分取され、試薬分注位置にある反応容器１０８に分注される。さらに反応部１１１で一定時間反応を行わせる。その後、反応部１１１を回転して、第二容器搬送機構１１７によって反応部１１１上の反応容器１０８を磁気分離機構の磁気分離器１１６へ搬送する。

磁気分離器１１６上では、反応容器１０８内の反応生成物を含んだ磁性成分から、不純物を含む非磁性成分が分離除去する、洗浄工程が実施される。具体的には、吸引機構１１８による非磁性成分の吸引除去と、液吐出機構１１９による洗浄液の吐出を数回繰り返し、最終的に反応容器１０８内に反応生成物を含んだ磁性成分のみが残されるようにする。洗浄工程が終了した反応容器は、第二容器搬送機構１１７によって反応部１１１へ戻される。

その後、反応容器１０８を載せた反応部１１１は回転し、第三容器搬送機構１２１により反応容器１０８が検出部１２０へ移送される。試薬吐出機構１２２により検出のための試薬が反応容器１０８に吐出され検出工程が行われる。検出が終了した反応容器１０８は、搬送機構１２１により反応部１１１へ戻される。反応部１１１は回転して容器廃棄位置へ反応容器を移送し、第一容器搬送機構１１４によって使用済みの反応容器は反応容器廃棄部１１５へ廃棄される。以後、前述した動作をその後の試料に対して繰り返す。

本実施例における容器保持装置１２３は、試料分注プローブ１０５がサンプルラック１０１から試料を分取する位置の上方に設けられている。この容器保持装置１２３は後述する機構により、試料容器１２４位置を試料分注プローブ１０５に対して垂直に再現性良く停止させ、また、高精度な液面検知が可能となっている。

図２は、本発明における容器保持装置１２３の説明図であり、試料容器２０２が載置されたサンプルラック２０１が試料分取位置において停止した状態の容器保持装置１２３を上面側より示した図である。

本発明における容器保持装置１２３には、搬送された試料容器の位置を調整して保持する試料容器保持機構と、保持された試料容器に対して液面検知信号を正確かつ確実に測定するためのシールド部材２０８が設置されている。

まず、試料容器保持機構について説明する。アクチェエータ２０３の上にはリンク機構２０４が設けられており、開閉アームの一部が開閉アームに接触して配置されている。アクチュエータ２０３の回転により発生した動力は、リンク機構２０４を介して開閉アーム２０６へ伝達され、これによって開閉アーム２０６は左右両側に開閉することができる。この時、直線移動機構２０５が、アクチュエータ２０３の回転方向の移動を、開閉アーム２０６の左右方向の直線的な移動に変換している。また、開閉アーム２０６は、左右両側が接続部材２１０によりベルト２１１に接続されている。これにより、アームの開閉時においてその駆動量は常に同一となるように制御されている。

開閉アーム２０６が閉じることにより、容器保持部材２０７が試料容器２０２の側壁と接触する。なお、本実施例における容器保持装置１２３では、複数の容器保持部材２０７が同一平面上で試料容器２０２を保持する。容器保持部材２０７としては、例えば同一平面上に左右二個で計四つのローラを備えることができる。これにより円筒形状を有する試料容器２０２の側壁を安定的に保持可能である。容器保持部材２０７の形状は、例えば、凹部を有する一対のブロック形状等でも良く、試料容器により、適切な形状を選択可能である。

容器保持部材が試料容器２０２に接触した状態でさらにアクチュエータ２０３が回転すると、リンク機構２０４は開閉アーム２０６から離れ、試料容器２０２は弾性体２０９の復元力により保持される。なお、弾性体２０９は復元力を持つ物であれば特に限定されず、例えば引きばね、ゴム、磁力を持つ磁石等が適用可能である。試料容器２０２はベルト２１１により移動量が左右均等となった開閉アーム２０６によって保持される。つまり、試料容器２０２は弾性体２０９の復元力とベルト２１１による慣性力によって保持されるので、その中心軸の位置は常に開閉アーム２０６に対して左右中心の位置となる。サンプルラック上の試料容器２０２の傾きが大きい場合には、開閉アーム２０６の開閉動作を複数回繰り返すことにより、試料容器２０２をより正確に目的の位置で保持することが可能となる。サンプルラック上の試料容器２０２の傾きが小さい場合は、開閉アーム２０６の開閉動作は一度のみとすれば、試料の処理スピードを向上させることも可能である。

本容器保持装置１２３では、開閉アーム２０６により容器保持部材２０７が試料容器に近づき、両側から試料容器を挟むように構成されている。両側から容器保持部材２０７が近接することにより、サンプルラック２０１上に異なる直径を持つ試料容器が混在していても、常にこれらの試料容器の中心軸の位置を同一位置に位置付けることが可能となる。そのため、自動分析装置で使用される試料容器２０２の種類が一種類に限定される場合は、開閉アーム２０６は片側を固定し、もう一方から試料容器を押し付ける構造をしていてもよい。

図３および図４は試料容器保持領域近傍の構造を示す説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

試料容器３０２が戴置されたサンプルラック３０１が試料分取位置に搬送されると、容器保持部材３０３がアーム部と共に試料容器３０２に接近し、試料容器３０２の側壁に接触して試料容器を保持する。試料容器３０２は用途により多様な形状を持つが、試料の入った試料容器３０２は多くの場合サンプルラック３０１の上端面近傍、あるいは上端面よりも高い位置に重心を持つ。そのため、容器保持部材３０３が試料容器に接触する位置（保持位置）がサンプルラック３０１上端面近傍である場合に、高い位置再現性を持ち望ましい。

試料容器３０２に入った試料を正確な量吸引する際には、試料液面３０５を静電容量方式により検知する。静電容量方式では、図示しない分注プローブが液面検出用の一方の電極を兼ね、その他装置部分が他方の電極となり、分注プローブが液面に接した際にそれらの間の静電容量が急激に変化することを利用して試料液面３０５を検出する。しかしながら、試料分注プローブが液面３０５へ接近するために下降するまでの間に、周囲に配置された機構等の関係で対となる電極間の距離が変動することにより、検出される静電容量シグナルも追従し変化する可能性がある。そのため、静電容量の測定を行う範囲内において、周囲に配置された機構の影響を受けずに安定した静電容量シグナルを測定するため、シールド部材３０４を設けている。

本実施例におけるシールド部材３０４は導電体材料よりなる。また、開閉アームに固定され、容器保持部材３０３の開閉動作と一緒に移動する。望ましくは、シールド部材３０４は、試料分注プローブに設けられた電極部とシールド部材との距離が、試料分注プローブの下降経路において一定となるような構造を持つ。言い換えれば、試料分注プローブの下降経路に対して平行に、且つ、下降経路をカバーする形状と大きさを持つことが望ましい。シールド部材３０４は試料分注プローブによる吸引動作が開始される前に位置付けられる位置（初期位置）から試料液面３０５までのいずれかの位置において、試料液面３０６を囲むように配置されていればよい。

装置形状により、試料分注プローブの移動範囲全てにシールド部材３０４を配置できない場合には、シールド部材３０４を配置する領域を限定してもよい。例えば、ローラ形状の容器保持部材３０３を有する場合には、試料容器の高さ方向に対して、ローラが配置された領域にはローラとの干渉のためにシールド部材を配置することができない。そのため、ローラが配置された領域を除いた領域にシールド部材３０４を配置する。試料液面３０５が分注プローブの移動範囲内に存在することを前提にすれば、シールド部材は少なくとも試料液面が位置する可能性がある領域をカバーするように配置されていると表現することも出来る。これにより、重心位置が高い試料容器に対しても、試料容器を安定的に固定することができるとともに、シールド部材が静電容量シグナルを安定させることが可能となる。

また、シールド部材３０４は容器保持部材３０３が試料容器３０２を把持した状態で、試料容器３０２と近接するように設置することが望ましい。言い換えれば、容器保持部材３０３で保持できる最も大きい試料容器３０２に近接するようにシールド部材３０５を配置する。これにより、背の高い試料容器を保持する際にも試料容器とシールド部材３０４が干渉することがない。シールド部材３０４は図３（ａ）、（ｂ）に示すように、コの字状の曲げ板で形成してもよいし、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、試料容器の側面を覆うよう、半円筒形の窪みを有する形状をしていても良い。コの字状の曲げ板を用いる場合は、その内部が中空となるため、シールド部材３０４の重量を軽量化することが可能となり、シールド部材３０４を開閉させる容器保持装置１２３の駆動源の負荷を減らすことができる。また、シールド部材の固定にねじを用いた場合でも、固定に用いたねじはシールド部材により覆われるため、計測される静電容量値は変化しない。そのため、シールド部材３０５を曲げ板により構成することで、軽量化と設置の簡便性を兼ね備えた上で安価に製作することができる。

また、容器保持部材３０３をプローブの下降方向に延伸した形状とし、容器保持部材３０３そのものに導電性材料を使用することで、シールド部材の機能を兼ねさせてもよい。さらに、容器保持部材３０３がローラである場合にはローラの回転軸を試料容器の中心軸方向に延長し、シールド部材３０５の役割を持たせてもよい。この場合、ローラの回転軸は当然ながら導電性の部材で形成される。

以上のようにシールド部材３０５を配置することにより、静電容量の変化により液面位置を検出する方式での液面検知精度を高精度化することができる。

図５は試料分取装置を示す説明図である。

図５の試料分注装置では、試料容器から試料を分取する試料分注プローブ４０６の先端にチップ４０７が装着された状態で試料液面に向かって下降する。また試料分注プローブ４０６には液面検知部４０９が接続されており、試料分注プローブ４０６を電極とし、シールド部材４０５を他方の電極とした際の、静電容量シグナルの変動を計測している。

サンプルラック４０１には、試料容器４０２の上端開口部に微量試料用の微量カップ４０３が配置されている。なお、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、サンプルラック４０１の上に試料が収容された通常の試料容器４０２が載置された場合や、サンプルラック４０１の上に直接微量カップ４０３が載置された場合であっても同じである。

サンプルラック４０１が試料分注位置において停止すると、容器保持部材４０４によって試料容器４０２の側壁が保持される。微量カップ４０３の上方より試料分注プローブ４０６が内部の液面に向けて、図示しない上下駆動機構により降下進行する。試料分注プローブ４０６の先端には使い捨ての導電性のチップ４０７が取り付けられているが、チップ４０７を使わず、試料分注プローブ４０６が直接、試料液面４０８に触れて分注してもよい。

試料分注プローブ４０６の先端が試料液面４０８に触れると液面検知部４０９で計測される静電容量シグナルが急変する。このシグナルの変化を検知して、試料液面４０８と接触したと判断する。

微量カップ４０３の試料液面４０８がシールド部材４０５で囲まれた領域内に存在する場合、試料液面４０８近傍において、静電容量検出回路４０８は分注プローブ４０６を一方の電極とし、シールド部材４０５を他方の電極とした静電容量を検出する。そのため、シールド部材４０５は静電容量の計測が行われる可能性のある領域に亘って、試料分注プローブ４０６の移動範囲を覆う形状を有することが望ましい。この時、試料分注プローブ４０６が降下しても試料分注プローブ４０６とシールド部材４０５との距離は一定に保たれ、試料分注プローブ４０６が試料液面４０８に接触するまでは、二つの電極間の距離は変化しない。

試料液面４０８の接触の有無を判定する際に、静電容量シグナルに閾値を設けて判断している場合、微量カップ４０３内の試料が微量である場合には、試料液面４０８に接触しているにも関わらず、静電容量シグナルの変化が小さいために試料液面４０８と接触していると判定されない可能性がある。しかし、本実施例においては、シールド部材４０５を配置することにより、液面検知部４０９で計測される静電容量値が底上げされ、液面接触時の静電容量の変化が微小であった場合にも液面を検出することが可能となる。そのため、シールド部材４０５は、微量カップ４０３が設置されたときに、試料液面の高さがシールド部材４０５でカバーされる領域内に位置するようにシールド部材４０５の大きさおよび位置が決定される。このため、微量カップを用いる場合には、シールド部材４０５の縦方向の大きさは、少なくとも微量カップの高さ方向の大きさと同じ程度か、それよりも大きいことが望ましく、微量カップの側壁を覆う位置に配置されることが望ましい。

なお、本実施例では微量カップや試料容器から試料を分取する試料分注プローブ４０６に基づいて説明したが、試薬容器から所定量の試薬を吸引し、反応容器に吐出する試薬分注プローブに適用することも可能である。また、反応容器から所定量の反応液を吸引する反応液吸引プローブに適用することも可能である。

次に、図６を用いて、試料の表面状態検知機能を備えたサンプルチェック装置を有する自動分析装置について説明する。本実施例の自動分析装置も実施例１で説明した容器保持装置を備えている。以下では、実施例１と同様の部分については説明を省略する。

図６はサンプルチェック装置の説明図である。なお、本実施例におけるサンプルチェック装置とは、試料に対して分注や分析といった処理を行う前に、試料の表面状態を検出する機能を有する装置をいう。試料の表面状態の検出とは、例えば液面に存在する気泡や浮遊物の有無でも良いし、試料容器上部から外し忘れられたセロハンの有無を検出するものでもよい。本実施例では泡検出のための泡検知機構として、カメラを用いる例を示す。泡検知機構は泡を検知する機能があれば、カメラ等の撮像機構に限られず例えばレーザ光を用いる物でも良い。

サンプルチェックの対象となる試料は試料容器５０１に入れられた状態でラック５０２に架設される。ラック５０２はベルトコンベヤなどの搬送機構により、自動分析装置内を搬送される。搬送機構は例えば、円周上に試料容器５０１を設置して回転駆動するディスクによって搬送されるものでも良い。

試料容器５０１には容器の種類や試料の種類の識別のため、識別タグ５１２が貼り付けられていることがある。試料情報読取手段５１３により当該識別タグ５１２を読み取ることで、識別目的の項目を認識することが可能である。識別タグ５１２は、例えばバーコード、２次元コード、ＲＦＩＤタグであっても良い。また、試料情報読取手段５１３は例えばバーコードリーダであるが、貼付されている識別タグの情報を読み取る手段であれば種類は問わない。

試料容器５０１に格納されている試料には、液面に泡５０３が存在している場合がある。従来、泡５０３はユーザが試料に処理を行う前に目視にて確認を行い破泡等の処理によって適切に処置する必要がある。しかしながら、短時間に多量の試料を取り扱う場合や試料の前処理を他のシステムにより自動化している場合には、泡５０３を完全に除外することは困難である。

一般に、自動分析装置に搭載されている前述したような液面検知機能においては、泡５０３と液面とを区別出来ないことがありうる。仮に、泡５０３が誤って液面と判定され、分注プローブ５０４は分注対象に触れることなく吸引を行うことになると、必要な量の試料の分取が行われず、正確な分析結果を得られない可能性が想定される。

そこで本実施例では、試料の分取を正確に行うため、試料分注位置において、撮像部５０６を用いて泡５０３の検出を実施する。具体的には、試料の分取のために一時停止する位置で、照明機構５０７を試料容器の上方から照射する。撮像部５０６は照明機構５０７と同様に、試料容器５０１の上方に設置され、照明機構５０７からの照明光５０８が対象試料液面で反射して戻ってくる反射光を撮像する。照明機構５０７と撮像部５０６は、例えば照明機構５０７が光源であり撮像部５０６が液面の画像を撮影するカメラであってもよいし、照明機構５０７がレーザ光であり撮像部５０６が液面からの反射光を取得する受光素子であってもよい。つまり、撮像部は照明機構からの光によって試料の液面の状態を検知できるものであればよい。また、撮像コントローラ５０９において、撮像部５０６は電気信号によって制御される。画像解析部５１０では、取得した画像（または光）を画像（信号）処理することにより、容器内の試料液面の泡の有無を検出する。なお、撮像部が設けられている位置は、試料容器の上方に限られるものではなく、試料容器の側方や下方、斜め上方等に設置されていても良い。

分取に影響を与える位置に泡が検出された場合には、装置制御部５１１に泡の存在が通知され、装置制御部５１１は分注プローブ５０４による試料の分取は「否」として判断される。その際、当該試料容器５０１を異常試料用のトレイに搬出する。泡５０３が検出されない場合や、分取に影響を与えない位置にしか泡５０３を検出しなかった場合には、分注プローブ５０４による試料の分取は「可」と判断され、正常用のトレイに搬出するか、搬送ラインを通じて搬送機構により試料分取装置へと搬送する。

ここで、図面上は説明のために省略されているが、容器保持装置５０５には、容器保持部材４０４の上の点線で囲われた領域にシールド部材４０５を設けており、泡５０３検知時に試料容器５０１に近接するように配置される。これにより、試料容器５０１の高精度な位置決めと、高精度な液面検知機能を実現できる。

なお、サンプルチェック装置の場合、容器保持部材４０４やシールド部材４０５により、照明光５０８が反射されると、その反射光により泡の有無を誤検出する可能性がある。そのため、容器保持部材４０４やシールド部材４０５の、少なくとも試料容器５０１に対向する面の材質を光の反射を防止または低減するプラスチック素材とし、色は黒とすることが望ましい。また、表面形状についても、蛇腹構造や表面処理（めっきなど）を施し、光の反射を防止する構造としても良い。

本実施例による容器保持装置５０５をサンプルチェック装置に備えることにより、液面の泡の状態を正確に検出することが可能となり、分析結果の信頼性を向上させることができる。

１０１：サンプルラック、１０２：試薬容器、１０３：試薬ディスク、１０４：容器蓋開閉機構、１０５：試料分注プローブ、１０６：試薬分注プローブ、１０７：磁性粒子攪拌機構、１０８：反応容器、１０９：試料分注チップ、１１０：格納箱、１１１：反応部、１１２：反応容器廃棄部、１１３：バッファ、１１４：第一容器搬送機構、１１５：チップ廃棄部、１１６：磁気分離器、１１７：第二容器搬送機構、１１８：吸引機構、１１９：吐出機構、１２０：検出部、１２１：第三容器搬送機構、１２２：試薬吐出機構、１２３：容器保持装置、１２４：試料容器、２０１：サンプルラック、２０２：試料容器、２０３：アクチュエータ、２０４：リンク機構、２０５：直線移動機構、２０６：開閉アーム、２０７：容器保持部材、２０８：シールド部材、２０９：弾性体、２１０：接続部材、２１１：ベルト、３０１：サンプルラック、３０２：試料容器、３０３：容器保持部材、３０４：シールド部材、３０５：試料液面、４０１：サンプルラック、４０２：容器、４０３：試料容器、４０４：容器保持部材、４０５：シールド部材、４０６：分注プローブ、４０７：チップ、４０８：試料液面、４０９：液面検知部、５０１：試料容器、５０２：ラック、５０３：泡、５０４：分注プローブ、５０５：容器保持装置、５０６：撮像部、５０７：照明機構、５０８：照明光、５０９：撮像コントローラ、５１０：画像解析部、５１１：装置制御部、５１２：識別タグ、５１３：試料情報読取手段

Claims (14)

1. 容器内に収容された液体を吸引するプローブを有し、少なくとも一部に導電性の電極部を有する分注機構と、
   前記容器内に収容された液体の液面に対して垂直上方から前記プローブを下降させるプローブ駆動機構と、
   前記容器の側壁を保持する容器保持機構と、
   導電性部材からなるシールド部材と、
   前記電極部と前記シールド部材との間の静電容量値を検出して液面位置を判定する液面検知部と、を備えた自動分析装置において、
   前記シールド部材は前記プローブの下降方向と平行な方向に延伸した形状を有し、前記容器の側壁に対面して配置され、
   前記シールド部材が存在する領域には当該シールド部材と前記容器との間に他の機構が存在せず、プローブの下降動作中における前記電極部と前記シールド部材の最短距離が一定である、自動分析装置。
2. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記シールド部材は前記液面判定部が液面を判定する可能性のある範囲を覆う形状を有する、自動分析装置。
3. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記容器保持機構は、容器の側壁に接触して保持する保持部材および、前記保持部材を前記容器に対して接近および離反させるアームを有し、
   前記シールド部材は前記アームに設けられて前記保持部材と共に容器に対して接近および離反する、自動分析装置。
4. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   前記シールド部材は前記プローブの初期位置から前記試料の液面までのいずれかの位置において、前記試料の液面を囲むように配置されている、自動分析装置。
5. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   前記シールド部材が曲げ板により形成され内部が中空となっている、自動分析装置。
6. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記シールド部材は試料容器の側面を覆う半円筒形の窪み形状を有する、自動分析装置。
7. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記シールド部材は前記プローブの下降方向に延伸した軸からなる、自動分析装置。
8. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記容器保持機構は、容器の側壁に接触して保持する保持部材および、前記保持部材を前記容器に対して接近および離反させるアームを有し、
   前記保持部が前記プローブの下降方向に延伸した形状を有することによりシールド部材を構成する、自動分析装置。
9. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記容器保持機構は、第一の容器を上端開口部に載せた第二の容器の側壁を保持し、
   前記シールド部材は、少なくとも前記第一の容器の高さと略同じ大きさを有する、自動分析装置。
10. 請求項３記載の自動分析装置において、
    前記シールド部材は前記保持部材の上方に配置されている、自動分析装置。
11. 請求項１記載の自動分析装置において、
    前記容器の上方に配置された撮像部を備え、
    前記シールド部材の少なくとも容器壁面に対向する面の材質を光の反射を防止もしくは低減する素材とする、自動分析装置。
12. 請求項１１に記載の自動分析装置において、
    前記シールド部材の少なくとも容器壁面に対向する面は黒色である、自動分析装置。
13. 請求項１１に記載の自動分析装置において、
    前記シールド部材の少なくとも容器壁面に対向する面に表面処理または蛇腹構造を施した、自動分析装置。
14. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記容器保持機構は、前記容器を両側から挟む２つのアームを有し、
    前記容器を保持する際には、前記２つのアームの駆動量が同一となる、自動分析装置。

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