JP2021120621A - フローセルおよび自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フローセルの流路形状の長期安定性に優れ、分析の再現性を向上できるフローセルおよび自動分析装置を提供する。【解決手段】本発明のフローセル（６）は、分析対象物を含む反応溶液の流路の出入口（３５，３６）を有するベース（１８）と、分析対象物に電圧を印加する電極（１６Ａ，１６Ｂ）と、分析対象物が電極によって印加された電圧により発光した光を透過する部材からなる受光窓（２２）と、ベース（１８）と受光窓（２２）の間に設けられたガスケット（１８Ａ）と、ベース（１８）、受光窓（２２）およびガスケット（１８Ａ）で囲まれて形成されたフローチャンバー（１７）と、を有し、ガスケット（１８Ａ）の薬品浸漬試験による変形量が０ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であり、表面粘着性評価試験による表面粘着力が１４Ｎ／ｃｍ２以上４０Ｎ／ｃｍ２以下であることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、フローセルおよび自動分析装置に関する。

抗原（ａｎｔｉｇｅｎ）と抗体（ａｎｔｉｂｏｄｙ）の反応を利用する免疫分析（ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ）は、例えば以下の手順で実施される。抗体をコーティングした磁性粒子および発光標識が結合した抗体を含む試薬と、分析の目的とする物質（抗原）を含む試料を反応容器にて混合させる。抗原−抗体反応に従い、磁性粒子表面の抗体と発光標識が結合した抗体により、分析の目的物質は磁性粒子表面に捕捉・固定化され、免疫複合体が形成される。作製された免疫複合体を含む試料液を、作用電極と対極を流路内部に露出して配置したフローセルに流すと同時に、フローセル外壁に永久磁石を接触させて作用電極上に磁場を作用させる。すると免疫複合体中の磁性粒子が磁場の影響を受けて作用電極上に捕捉され、液相がフローセルから流出する。反応溶液がフローセル内を通過した後、発光誘導物質を含む緩衝液にてフローセル内を置換する。その後、永久磁石をフローセルから離脱させたのち、作用電極と対極の間に電圧を印加すると、作用電極上の免疫複合体が発光（電気化学発光）する。その発光を光電子増倍管などの光検出器を用いて検出することで、発光量から試料中の目的物質濃度を定量できる。

特許文献１には、磁性粒子を用いた免疫分析装置の一例が記載されている。また、特許文献２には化学物質を検出するフロースルー型装置及びこれを用いる電気化学発光免疫分析装置が記載されている。フロースルー型セル（フローセル）の流路形成にゴム材を用いたガスケットが使用されている。また、溶液に接触する部分に使用するゴム材には、薬品耐性が良好なフッ素ゴムが好適であることが示されている。

特開平８−１４６００２号公報 特開平１１−１１８７０６号公報

反応溶液中の免疫複合体の作用電極上への捕捉状態は、検出感度や測定の再現性に影響する。また、免疫複合体の作用電極上への捕捉状態は、フローセル内の流体の流れに影響される。そのため、フローセルを繰り返し使用する上で、フローセル流路形状の長期的な安定性が重要となる。

特許文献１では、フロ―セル式の検出器を有する自動分析装置が開示されているが、フローセルの長期的な流路形状安定性に関する示唆および開示はない。特許文献２に記載されているフッ素ゴムからなるガスケットを用いてフローセルの流路を形成する方式では、所定の流路形状を簡便に形成することができる。しかし、薬品耐性の観点で選定されたフッ素ゴムを用いたガスケットを使用したフローセルにおいても、繰り返し使用に伴うガスケットの変形、すなわち流路形状の変動が発生する。

本発明は、上記事情に鑑み、フローセルの流路形状の長期安定性に優れ、分析の再現性を向上できるフローセルおよび自動分析装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の一態様は、分析対象物を含む流体の流路の出入口が設けられたベースと、分析対象物に電圧を印加する電極と、分析対象物が電極によって印加された電圧により発光した光を透過する部材からなる受光窓と、ベースと受光窓との間に設けられたガスケットと、ベース、受光窓およびガスケットで囲まれて形成されたフローチャンバーと、を有し、ガスケットの下記（１）で定義される薬品浸漬試験による変形量が０ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であり、下記（２）で定義される表面粘着性評価試験による表面粘着力が１４Ｎ／ｃｍ^２以上４０Ｎ／ｃｍ^２以下であることを特徴とするフローセルである。
（１）薬品浸漬試験：０．２ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム溶液に４０℃で３１日間浸漬した後に寸法の変化量を測定
（２）表面粘着性評価試験：試験片（１０ｍｍ角、厚さ０．５ｍｍ）の下面を両面テープでアクリル樹脂１（２０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）に固定し、試験片の上面にアクリル樹脂２（２０ｍｍ×６０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）を設置し、さらにアクリル樹脂２の上面に２ｋｇの分銅を１分間静置し、アクリル樹脂１、試験片、アクリル樹脂２を一体化した評価サンプルのアクリル樹脂２を鉛直方向に動かし、試験片とアクリル樹脂２界面の剥離が生じる際の力をフォースゲージで測定
また、上記課題を解決するための本発明の他の態様は、上記本発明のフローセルと、フローセルに標識物質が結合された磁性体粒子を含む流体を供給する手段と、電極に対して電圧を印加する電圧印加手段と、電圧印加手段によって発生した磁場により、フローセルに供給された磁性体粒子を所定の場所に捕捉する磁気トラップ手段と、フローセルから生じた光を受光窓を介して検出する光検出部と、を備え、ガスケットの上記（１）で定義される薬品浸漬試験による変形量が０ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であり、ガスケットの上記（２）で定義される表面粘着性評価試験による表面粘着力が１４Ｎ／ｃｍ^２以上４０Ｎ／ｃｍ^２以下であることを特徴とする自動分析装置である。

本発明のより具体的な構成は、特許請求の範囲に記載される。

本発明によれば、フローセルの流路形状の長期安定性に優れ、分析の再現性を向上できるフローセルおよび自動分析装置を提供できる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の一実施形態における自動分析装置の概略構成を示す図 図１のフローセルおよび検出部の構成を示す縦断面図 図２のＩ−Ｉ線断面図 図３におけるＩＩ−ＩＩ線断面図 試験サンプルの変形量（薬品耐性）と表面粘着力をプロットしたグラフ

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの記載に限定されるものではない。

［自動分析装置］
まず始めに、自動分析装置の構成について説明する。図１は本発明の一実施形態における自動分析装置の概略構成を示す図である。図１において、本実施例の自動分析装置１００は、試料を入れたサンプルボトル３１と、磁性体粒子を含むビーズ溶液を入れたビーズボトル３２と、磁性体粒子を試料中の特定成分に結合させる第１試薬を入れた第１試薬ボトル３３と、電気化学反応により発光を生じる標識物質をラベルしかつ試料中の特定成分と結合する第２試薬を入れた第２試薬ボトル３４と、標識物質の電気化学発光を誘引する物質を含む緩衝液を入れた緩衝液ボトル３と、洗浄液を入れた洗浄液ボトル４と、反応生成物を含む懸濁液を得るためのベッセル１と、ベッセル１に試料、ビーズ、第１試薬、第２試薬、緩衝液を分注するサンプリングプローブ３０と、ベッセル１の懸濁液を送液するシッパープローブ２と、シッパープローブ２の先端部を洗浄する洗浄槽５と、シッパープローブ２から送液された懸濁液が導入されるフローセル６と、懸濁液、洗浄液、緩衝液の吸引及び吐出を行うシリンジ１１と、廃液を収容する廃液ボトル１３と、蒸留水が収容される蒸留水ボトル１４と、蒸留水ボトル１４の蒸留水を洗浄槽５に送液するポンプ１２とを備えている。

サンプリングプローブ３０は、既知のピペッティング機構を有しており、図示しないシリンジに導管Ｐ１を介して接続されている。シッパープローブ２は、導管Ｐ２を介してフローセル６に接続されている。フローセル６は導管Ｐ３、第１ピンチ弁７、導管Ｐ４を介して、シリンジ１１に接続されている。また、導管Ｐ４は、導管Ｐ５、第２ピンチ弁８、導管Ｐ６を介して、廃液ボトル１３に接続されている。

一方、蒸留水ボトル１４は、導管Ｐ９、ポンプ１２、導管Ｐ１０を介して洗浄槽５に接続され、洗浄槽５は、導管Ｐ１１を介して廃液ボトル１３に接続されている。また、導管Ｐ１０の途中から導管Ｐ８が分岐し、この導管Ｐ８は第３ピンチ弁９、導管Ｐ７を介しシリンジ１１に接続されている。

次に、自動分析装置１００を構成するフローセル６を含む光検出部１０について詳述する。図２は図１のフローセルおよび検出部の構成を示す縦断面図である。光検出部１０は、フローセル６のフローチャンバー１７で発生し、受光窓２２を透過した光を検出するものである。光の受光には光電子倍増管（Ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ ｔｕｂｅ，ＰＭＴ）１９を用いる。光電子倍増管としては、例えば浜松ホトニクス社製の光電子倍増管Ｒ１８７８を使用することができる。光電子倍増管１９は、磁気による倍増効率の低下を防ぐためにシールド管２０に覆われてＰＭＴケース２１内に収納されている。光電子倍増管１９の上方にはソケット２７が取付けられこのソケット２７を介して光電子倍増管１９の検出信号が図示しない制御装置に送られ、光強度が計測される。

フローセル６は、ベース１８と、ベース１８と光検出部１０との間に位置する受光窓２２とを有し、ベース１８とガスケット１８Ａと受光窓２２がセルホルダ２３により一体化されることでフローチャンバー１７が形成される。

図３は図２のＩ−Ｉ線断面図である。図３に示すように、フローチャンバー１７の両端には流路入口３５および流路出口３６（図３）が形成され、流路入口３５及び流路出口３６はベース１８に取付けられたニップル３７、３８を介してそれぞれ導管Ｐ２、Ｐ３（図１）に接続されている。また、ベース１８には作用電極１５が埋め込まれていると共に、作用電極１５の両側の同一平面上には一対の対向電極１６Ａ、１６Ｂが対称な形で埋め込まれており、そして両電極表面はベース１８ごと研磨されてある。作用電極１５及び対向電極１６の一端はベース１８の外に延出し、図示しない電源及び制御装置に接続されている。

作用電極１５の下方には磁石２４が位置し、磁石２４は作用電極１５に接近して、これに磁界を作用させるようにベース１８に形成される凹部１８Ｂに配置されている。また、磁石２４は磁石ホルダ２５に取り付けられ、磁石ホルダ２５はレバー２５Ａ（図２）の一端に取り付けられている。図２に示すように、レバー２５Ａの他端はステッピングモータ２６に取り付けられ、支点２８を中心にして回転可能であり、ステッピングモータ２６を動作させることにより、磁石２４は凹部１８Ｂ内の実線で示す作動位置と、その外に出た点線で示す後退位置との間を駆動可能に構成されている。

次に、上記のように構成した免疫分析装置による分析方法を図１〜図３を用いて説明する。免疫分析装置で分析対象とする成分（分析対象物）は、試料が血清の場合、抗原、ペプチドホルモン、ステロイドホルモン、薬剤、ウィルス抗体、各種の腫瘍マーカー、抗体、抗体複合物、単一タンパク質などである。

固相として使用する磁性粒子の表面には、抗体が固定されている。磁性粒子は、例えば鉄、酸化鉄、ニッケル、コバルト、酸化クロム等の磁気吸引物質の粉末をマトリクス内に埋め込んで形成されており、このマトリクス自体は、多くの合成及び天然の重合性物質（たとえばセルロース、ポリエステル、ポリスチレン、シリカ、デキストラン、アルブミン等）からなる広い範囲の物質からなる。

免疫反応によって分析対象物（抗原）及び発光標識物質を含む免疫複合体が、磁性粒子上に結合される。この免疫複合体は、反応混合物中の他の共存物質とともに懸濁液の形でフローセル６に導入される。

以下では、一例として、ＴＳＨ（甲状腺刺激ホルモン）を含む血清、尿等の生体液由来の試料を分析する場合を説明する。サンプルボトル３１内の特定成分であるＴＳＨ（甲状腺刺激ホルモン）を含む血清、尿等の生体液由来の試料５０μｌと、ビーズボトル３２内の緩衝液中に分散させたビーズ溶液（本実施例では平均粒径２．８μｍ、比重１．４）５０μｌと、第１試薬ボトル３３内の末端をビオチン処理したＴＳＨ抗体を含む第１試薬５０μｌと、第２試薬ボトル３４内の末端をビオチン処理し、かつ励起により化学発光を生じる標識物質（本実施例ではＲｕ（ｂｐｙ）３、すなわちルテニウム（ＩＩ）トリス（ビピリジル））を結合させたＴＳＨ抗体を含む第２試薬５０μｌと、緩衝液ボトル３内の標識物質の励起を誘引する物質（本実施例ではトリプロピルアミン（ＴＰＡ））を含むｐＨ７．４前後の緩衝液５０μｌとをサンプリングプローブ３０により所定の順番に従って順にベッセル１内に分注する。ここではサンドイッチ法により分析するため、ビーズ溶液、第１試薬、試料、第２試薬の順番で分注する。

また、分注動作中は、ベッセル１内を一定温度（この実施例では３７℃）に保温しながら図示しない振動装置により撹拌して反応を進行させ、分注動作後一定時間（この実施例では１５分間）保温と撹拌を継続する。これにより、磁性体粒子、第１試薬、試料中のＴＳＨ、及び第２試薬が結合した反応生成物を含む懸濁液がベッセル１内に生成される。

次にベッセル１内の懸濁液をフローセル６のフローチャンバー１７内に導入する。この操作は次のようにして行う。まず、図２において、ステッピングモータ２６を駆動して磁石２４を図２の実線で示す作動の位置に移動させておく。次に、図１において、第１ピンチ弁７を開け、第２ピンチ弁８及び第３ピンチ弁９を閉じる。この状態で、まずシッパープローブ２を図示しない駆動装置によりベッセル１の上方に水平移動した後下方に移動させ、その先端部をベッセル１内の懸濁液内に挿入する。

次に、シリンジ１１によりベッセル１内の反応生成物を含む２５０μｌの懸濁液のうち２００μｌの懸濁液をシッパープローブ２内に吸引した後、シッパープローブ２を上方に移動させその先端部を懸濁液の外に出し、その後再びシリンジ１１によりシッパープローブ２内の懸濁液を吸引する。この吸引により２００μｌの懸濁液が導管Ｐ２を介してフローチャンバー１７内を流れる。このとき、懸濁液は流路入口３５から線速度５０ｍｍ／ｓでフローチャンバー１７内を流れるようにシリンジ１１の操作を制御する。懸濁液が作用電極１５上に達すると、磁石２４により局部的に形成される磁場により、反応生成物と未反応の磁性体粒子のみが作用電極１５上に捕捉され、その他の未反応の第１試薬と第２試薬はフローチャンバー１７を通過してシリンジ１１へと吸引される。このようにして、２００μｌの懸濁液に含まれていた全ての反応生成物がフローチャンバー１７内に集められる。

次に、シッパープローブ２を洗浄槽５の上方に水平移動した後下方に移動し、その先端部を洗浄槽５内に位置させ、この状態で、ポンプ１２を駆動し、蒸留水ボトル１４内の蒸留水を導管Ｐ９、ポンプ１２、導管Ｐ１０を介して洗浄槽５内に吐出させ、挿入されたシッパープローブ２の先端部の外側を洗浄する。洗浄槽５内に吐出された使用済みの蒸留水は廃液として洗浄槽５の底部から導管Ｐ１１を介して廃液ボトル１３に送液させる。

次に、シッパープローブ２を上方に移動して先端部を洗浄槽５の外に出した後、緩衝液ボトル３の上方に水平移動させ更にシッパープローブ２を下方に移動してその先端部を緩衝液ボトル３内の緩衝液に挿入する。次にシリンジ１１により緩衝液ボトル３内の緩衝液を吸引し１０００μｌの緩衝液をフローチャンバー１７内に導入する。この緩衝液の導入により、フローチャンバー１７内に残存していた未反応の第２試薬が洗い流される。このとき、洗浄に用いられた緩衝液と未反応の試薬は、フローチャンバー１７から導管Ｐ３、第１ピンチ弁７及び導管Ｐ４を通ってシリンジ１１内に吸入される。

以上の操作によりフローチャンバー１７内は、作用電極１５上に反応生成物と未反応の第１試薬（磁性体粒子）が捕捉されており、それらの周囲すなわちフローチャンバー１７全体は、標識物質の励起を誘引するために用いられるＴＰＡを含む緩衝液によって満たされることになる。一方、シリンジ１１中に吸引されていた緩衝液と未反応の試薬は第１ピンチ弁７を閉じた後、第２ピンチ弁８を開けて、シリンジ１１により廃液ボトル１３中に吐出される。

上記工程終了の後、作用電極１５とその同一平面上両側に配置された対向電極１６Ａ、１６Ｂの間に定められたシーケンスに基づいた電圧を印加し、下記の（１）〜（５）の反応を行わせる。
（１）ＴＰＡ→ＴＰＡ^＋＋ｅ⁻
（２）ＴＰＡ＋→ＴＰＡ^＊＋Ｈ^＋
（３）Ｒｕ（ｂｐｙ）_３ ^２＋→Ｒｕ（ｂｐｙ）_３ ^３＋＋ｅ⁻
（４）Ｒｕ（ｂｐｙ）_３ ^３＋＋ＴＰＡ^＊→Ｒｕ（ｂｐｙ）_３ ^２＋＊
（５）Ｒｕ（ｂｐｙ）_３ ^２＋＊→Ｒｕ（ｂｐｙ）_３ ^２＋＋ｐｈｏｔｏｎ（６２０ｎｍ）

すなわち、電圧の印加により緩衝液中のＴＰＡが酸化され、反応生成物中の標識物質であるＲｕ（ｂｐｙ）_３ ^２＋が発光する。この反応によって発生した光は、フローチャンバー１７上に設けられた透明の受光窓２２を通じて光電子倍増管１９の光電面に導入されてその発光量が計測され、ＴＳＨ濃度既知のコントロール物質を測定した際の発光量と比較して試料中のＴＳＨ濃度が算出される。

上記反応工程に際して、作用電極１５上に磁性体粒子と結合してなる反応生成物を捕捉する目的で配置した磁石２４は、光電子増倍管の増倍効率に対する磁界の影響を少なくするため、電圧の印加による電気化学的反応により発光を行わせる直前あるいは、できうるならば直後にステッピングモータ２６を駆動して作用電極１５面上に磁界の影響が及ばぬ後退位置に移動する。

発光反応終了後、フローチャンバー１７内の洗浄を行う。まず、第１ピンチ弁７を開け、第２ピンチ弁８及び第３ピンチ弁９を閉じ、先に説明したのと同様に予め蒸留水により先端を洗浄しておいたシッパープローブ２を洗浄液ボトル４の上方に水平移動した後に、下方に移動し、その先端部を洗浄液ボトル４内の洗浄液内に挿入し、この状態で、シリンジ１１にて洗浄液ボトル４内の洗浄液の吸引を開始する。この際、洗浄効率を上げる目的でシリンジ１１により洗浄液を吸引している間にシッパープローブ２を上下させて洗浄液及び空気を一定量ずつ交互に吸引するのがよい。このように吸引された洗浄液は、導管Ｐ２を通じてフローチャンバー１７内に導びかれ、フローチャンバー１７内に残った反応終了後の緩衝液、反応生成物及び未反応の第１試薬（磁性体粒子）を洗い流す。この後、シリンジ１１内に吸引された廃液及び洗浄液は、第１ピンチ弁７を閉じ、第２ピンチ弁８を開け、シリンジ１１を押し出すことにより廃液ボトル１３内に吐出される。

上記工程終了後、再び第２ピンチ弁８を閉じて第１ピンチ弁７を開け、予め蒸留水により先端を洗浄しておいたシッパープローブ２により緩衝液ボトル３内からＴＰＡを含む緩衝液をシリンジ１１を用いて１０００μｌ吸引し、導管Ｐ２及びフローチャンバー１７内に残された洗浄液を洗い流した後、導管Ｐ２及びフローチャンバー１７内を緩衝液で置換する。この操作にて一試料に対するＴＳＨの測定が完了する。

［フローセル］
次に、フローセル６の構成について、図２〜図４を用いてさらに詳細に説明する。フローセル６を構成するベース１８は、上述したように反応溶液の入口（流路入口）３５および出口（流路出口）３６が設けられている。ベース１８は、試料中の蛋白成分などによる汚れの付着しにくさ、および洗浄液などによる劣化を極力防止するため、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリエーテルエーテル樹脂、及びアクリル樹脂等の電気非導電性物質が用いられる。

受光窓２２は、非導電性かつ透明な材料で構成される。受光窓２２は、フローセル内で発光する所定の波長の光を透過すれば良く、必ずしも透明な材料である必要はない。例えば、アクリル樹脂を用いることができる。

作用電極１５および対向電極１６Ａ，１６Ｂの材料は、例えば、金、白金、パラジウム、タングステン、イリジウム、ニッケル及びそれらの合金や炭素材料などが用いられる。また、例えばチタンなどの基材に、金、白金、パラジウム、タングステン、イリジウム、ニッケル及びそれらの合金や炭素材料などの材料をめっき、スパッタリング等で成膜したものを使用しても良い。

ガスケット１８Ａは、ベース１８と受光窓２２との間に配置され、フローチャンバー１７を形成する構成要素の１つである。ガスケット１８Ａの材料は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、シリコンゴム、フッ素ゴム等のゴムが用いられ、特に薬品耐性やフローセル６の密封性の観点から、フッ素ゴムを用いることが好ましい。

本発明者は、フローセル６の流路形状、すなわちフローチャンバー１７の形状を長期的に安定化でできるガスケット１８Ａの材料を鋭意検討した。図４は図３におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。フローセル６を繰り返し使用することにより、フローチャンバー１７の最大幅Ｗ２が減少する。これは、ガスケット１８Ａが様々な液性の薬品に触れることで膨潤することに由来する。そのため、ガスケット１８Ａには薬品耐性の高い材料を適用することが好ましい。

一方で、フッ素ゴムからなるガスケット１８Ａの表面は粘着性を有する。この表面粘着性に由来し、ガスケット１８Ａの上下面と、ベース１８および受光窓２２との間に、ガスケット１８Ａの膨潤により最大幅Ｗ２を縮小させる力に対抗する力が働くと考えられる。そのため、表面粘着性もガスケット１８Ａの材料を選定するうえで重要な指標になると考えた。

そこで、ガスケット１８Ａの材料に複数種類のフッ素ゴムを用いて、薬品耐性、表面粘着性および長期形状安定性を評価した。評価した試験サンプルのフッ素ゴムは３種類で、ガスケットの材料としてよく用いられる２元系ＦＫＭ：フッ化ビニリデン／６フッ化プロピレン（サンプルＮｏ．１）、３元系ＦＫＭ：フッ化ビニリデン／６フッ化プロピレン／４フッ化エチレン（サンプルＮｏ．２〜４）、ＦＥＰＭ：４フッ化エチレン／プロピレン（サンプルＮｏ．５〜７）とした。ＦＫＭ、ＦＥＰＭは、ＡＳＴＭ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ） Ｄ １４１８規格により分類されるフッ素ゴムである。サンプルＮｏ．１のタイプＡデュロメーター硬度（ＪＩＳ（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ） Ｋ６２５３に準拠）は７０ＨＳであり、サンプルＮｏ．２〜４の硬度はそれぞれ６０〜８０ＨＳであり、サンプルＮｏ．５〜７の硬度はそれぞれ６０〜８０ＨＳである。試験サンプルのフッ素ゴムの種類を後述する表１に示す。

上記フッ素ゴムで構成されたガスケット１８Ａを用いて、図４に示す紡錘形のフローチャンバー１７を形成した。フローチャンバー１７の紡錘形の両端の最小幅Ｗ１は１ｍｍ、中央の最大幅Ｗ２は５ｍｍ、長さＬは３３ｍｍ、開口角αは１６．２°、厚さは０．５ｍｍとした。ベース１８にはポリエーテルエーテル樹脂を用いた。ベース１８に設けられている流路入口３５及び流路出口３６は、直径１ｍｍのサイズを有する。受光窓２２には、光透過率９０％以上の非導電性材料であるアクリル樹脂（厚さ４ｍｍ）を用いた。作用電極１５および対向電極１６Ａ，１６Ｂには白金を用いた。作用電極１５のフローチャンバー１７に露出している領域の面積は約２３．２ｍｍ^２である。対向電極１６Ａ，１６Ｂは作用電極１５と２ｍｍの間隔を開けて配置した。

上述した材料で構成されるガスケット１８Ａの薬品耐性および表面粘着性を評価した。まず始めに、ガスケット１８Ａの薬品耐性の評価方法を説明する。図４に示す形状で作製したガスケット１８Ａを０．２ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム溶液に４０℃環境で３１日間浸漬し、寸法の変化量を評価した（薬品浸漬試験）。評価した寸法は、フローチャンバー１７の最大幅Ｗ２に相当する寸法である。本評価では寸法の変化量が小さい方が薬品耐性が高いことを意味する。

上述した薬品耐性試験によって評価した寸法の変化量は、０．２ｍｍ以下が好ましい。０．２ｍｍを超えると、フローチャンバー１７の作用電極１５近傍の液流が初期状態から変化し、分析性能に影響する。より好ましくは０．１ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．０３ｍｍ以下である。

次に、ガスケット１８Ａの表面粘着性の評価方法を説明する。ガスケット１８Ａの材料から、１０ｍｍ角、厚さ０．５ｍｍの試験片を作製した。試験片の下面を両面テープを用いてアクリル樹脂１（２０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）に固定した。試験片の上面にアクリル樹脂２（２０ｍｍ×６０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）を設置し、さらにアクリル樹脂２の上に２ｋｇの分銅を１分間静置し、アクリル樹脂１、試験片、アクリル樹脂２を一体化したものを、評価サンプルとした。評価サンプルのアクリル樹脂２を鉛直方向に動かし、試験片／アクリル樹脂２界面の剥離が生じる際の力をフォースゲージで測定し、その測定値を表面粘着力（Ｎ／ｃｍ^２）とした。

上述した表面粘着性評価試験によって評価された表面粘着力は、１４Ｎ／ｃｍ^２以上４０Ｎ／ｃｍ^２以下であることが好ましい。４０Ｎ／ｃｍ^２を超えると受光窓２２とガスケット１８Ａの固着が強力になり、フローセル６の製造工程においてハンドリングが困難になる。一方、表面粘着力が１４Ｎ／ｃｍ^２を下回ると、フローチャンバー１７の密封性が低下し、溶液の漏出リスクが大きくなる。より好ましくは１５Ｎ／ｃｍ^２以上４０Ｎ／ｃｍ^２以下であり、さらに好ましくは１５Ｎ／ｃｍ^２以上１７Ｎ／ｃｍ^２以下である。

次に、ガスケット１８Ａの長期形状安定性の評価方法を説明する。フローセル６に対し、自動分析装置の洗浄工程のみを１００，０００回繰り返し実施し、フローチャンバー１７の作用電極１５部分の面積を測定し、初期の面積に対する変動量を評価した。面積変動量が小さいガスケット１８Ａの材料が、長期的な形状安定性に優れることを意味する。

サンプルＮｏ．１〜７の変形量、表面粘着力および面積変動量を下記表１に示す。また、図５は試験サンプルの変形量（薬品耐性）と表面粘着力をプロットしたグラフである。なお、プロットの大きさは面積変動量を示している。

サンプルＮｏ．４は、薬品浸漬試験における変形量が０．２ｍｍ以下であり、表面粘着力が１４Ｎ／ｃｍ^２以上かつ４０Ｎ／ｃｍ^２以下を示し、長期形状安定性評価における面積変動量が最も少なかった。すなわち、薬品浸漬試験における変形量と表面粘着力の２つの指標で評価することにより、長期的な形状変化の少ないガスケット１８Ａの材料を選定できることが示された。

また長期形状安定性評価前後でＴＳＨ含有試料の分析を実施した結果、サンプルＮｏ．４を用いた場合が最も分析値の変動が少なく、長期的な分析値安定性に優れた。

以上、説明したように、本発明によれば、フローセルの流路形状の長期安定性に優れ、分析の再現性を向上できるフローセルおよび自動分析装置を提供できることが示された。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施例は本発明を分かりやすく説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

１００…自動分析装置、１…ベッセル、２…シッパープローブ、３…緩衝液ボトル、４…洗浄液ボトル、５…洗浄槽、６…フローセル、７…第１ピンチ弁、８…第２ピンチ弁、９…第３ピンチ弁、１０…光検出部、１１…シリンジ、１２…ポンプ、１３…廃液ボトル、１４…蒸留水ボトル、１５…作用電極、１６Ａ、１６Ｂ…対向電極、１７…フローチャンバー、１８…ベース、１８Ａ…ガスケット、１８Ｂ…凹部、１９…光電子増倍管、２０…シールド管、２１…ＰＭＴケース、２２…受光窓、２３…セルホルダ、２４…磁石、２５…磁石ホルダ、２５Ａ…レバー、２６…ステッピングモータ、２７…ソケット、２８…支点、３０…サンプリングプローブ、３１…サンプルボトル、３２…ビーズボトル、３３…第１試薬ボトル、３４…第２試薬ボトル、３５…流路入口、３６…流路出口、３７、３８…ニップル、Ｐ１〜Ｐ１１…導管。

Claims (14)

1. 分析対象物を含む流体の流路の出入口が設けられたベースと、
   前記分析対象物に電圧を印加する電極と、
   前記分析対象物が前記電極によって印加された電圧により発光した光を透過する部材からなる受光窓と、
   前記ベースと前記受光窓との間に設けられたガスケットと、
   前記ベース、前記受光窓および前記ガスケットで囲まれて形成されたフローチャンバーと、を有し、
   前記ガスケットの下記（１）で定義される薬品浸漬試験による変形量が０ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であり、下記（２）で定義される表面粘着性評価試験による表面粘着力が１４Ｎ／ｃｍ^２以上４０Ｎ／ｃｍ^２以下であることを特徴とするフローセル。
   （１）薬品浸漬試験：０．２ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム溶液に４０℃で３１日間浸漬した後に寸法の変化量を測定
   （２）表面粘着性評価試験：試験片（１０ｍｍ角、厚さ０．５ｍｍ）の下面を両面テープでアクリル樹脂１（２０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）に固定し、試験片の上面にアクリル樹脂２（２０ｍｍ×６０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）を設置し、さらにアクリル樹脂２の上面に２ｋｇの分銅を１分間静置し、アクリル樹脂１、試験片、アクリル樹脂２を一体化した評価サンプルのアクリル樹脂２を鉛直方向に動かし、試験片とアクリル樹脂２界面の剥離が生じる際の力をフォースゲージで測定
2. 前記変形量が０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のフローセル。
3. 前記変形量が０．０３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のフローセル。
4. 前記表面粘着力が１５Ｎ／ｃｍ^２以上４０Ｎ／ｃｍ^２以下であることを特徴とする請求項１に記載のフローセル。
5. 前記表面粘着力が１５Ｎ／ｃｍ^２以上１７Ｎ／ｃｍ^２以下であることを特徴とする請求項１に記載のフローセル。
6. 前記ガスケットの材料がフッ素ゴムであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のフローセル。
7. 前記ガスケットの材料が６フッ化プロピレン／フッ化ビニリデン／４フッ化エチレンで構成される３元系フッ素ゴムであることを特徴とする請求項６に記載のフローセル。
8. 分析対象物を含む流体の流路の出入口が設けられたベースと、前記分析対象物に電圧を印加する電極と、前記分析対象物が前記電極によって印加された電圧により発光した光を透過する部材からなる受光窓と、前記ベースと前記受光窓との間に設けられたガスケットと、前記ベース、前記受光窓および前記ガスケットで囲まれて形成されたフローチャンバーと、を有するフローセルと、
   前記フローセルに標識物質が結合された磁性体粒子を含む流体を供給する手段と、
   前記電極に対して電圧を印加する電圧印加手段と、
   前記電圧印加手段によって発生した磁場により、前記フローセルに供給された前記磁性体粒子を所定の場所に捕捉する磁気トラップ手段と、
   前記フローセルから生じた光を受光窓を介して検出する光検出部と、を備え、
   前記ガスケットの下記（１）で定義される薬品浸漬試験による変形量が０ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であり、前記ガスケットの下記（２）で定義される表面粘着性評価試験による表面粘着力が１４Ｎ／ｃｍ^２以上４０Ｎ／ｃｍ^２以下であることを特徴とする自動分析装置。
   （１）薬品浸漬試験：０．２ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム溶液に４０℃で３１日間浸漬した後に寸法の変化量を測定
   （２）表面粘着性評価試験：試験片（１０ｍｍ角、厚さ０．５ｍｍ）の下面を両面テープでアクリル樹脂１（２０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）に固定し、試験片の上面にアクリル樹脂２（２０ｍｍ×６０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）を設置し、さらにアクリル樹脂２の上面に２ｋｇの分銅を１分間静置し、アクリル樹脂１、試験片、アクリル樹脂２を一体化した評価サンプルのアクリル樹脂２を鉛直方向に動かし、試験片とアクリル樹脂２界面の剥離が生じる際の力をフォースゲージで測定
9. 前記変形量が０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の自動分析装置。
10. 前記変形量が０．０３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の自動分析装置。
11. 前記表面粘着力が１５Ｎ／ｃｍ^２以上４０Ｎ／ｃｍ^２以下であることを特徴とする請求項８に記載の自動分析装置。
12. 前記表面粘着力が１５Ｎ／ｃｍ^２以上１７Ｎ／ｃｍ^２以下であることを特徴とする請求項８に記載の自動分析装置。
13. 前記ガスケットの材料がフッ素ゴムであることを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の自動分析装置。
14. 前記ガスケットの材料が６フッ化プロピレン／フッ化ビニリデン／４フッ化エチレンで構成される３元系フッ素ゴムであることを特徴とする請求項８に記載の自動分析装置。

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