JPS5821566A

JPS5821566A - インキユベ−タ

Info

Publication number: JPS5821566A
Application number: JP56119355A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Okano; 伸一岡野; Takashi Koizumi; 孝小泉; Tadashi Uekusa; 植草　正
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1981-07-31
Filing date: 1981-07-31
Publication date: 1983-02-08
Also published as: JPH0216470B2; US4584275A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明性化学分析用測定器具を連続的にインキュベータ
する丸めの装置に関し、更に詳しくは液体試料例えば生
物の体液である血液、尿等に存在する特定成分の定量分
析を行なう臨床化学検査システムに用いられるインキュ
ベータに関するものである。

現在の医療においては、適確な診断′と適切な治療とを
行なうために臨床化学検査が重要視されておシ、この検
査には酵素を用いて測定対象である基質を測定する酵素
測定法、抗原抗体反応を利用してこれらを定量的に測定
する免疫測定法９体液中に存在する無機イオンの活量を
測定する方法等がある。

免疫側定法には、抗原や抗体を何らかの方法で標識して
おき、抗原抗体反応を定量的に追跡する方法があシ、こ
の標識としては酵素、赤血球、バクテリオファージ、螢
光物質、放射性同位元素。

特殊な金属化合物等が用いられる。

酵素測定法及び標識として酵素を用いた酵素免疫測定法
に用いられる測定原理としては、分光学的測定法、螢光
法、電極法等がある。分光学的測定法は、基質又は生成
物の吸光度の変化を比色測光するものであり、基質が発
色反応しない場合には、基質又は生成物と発色反応する
逼轟な発色試薬が用いられる。螢光法は酵素反応による
生成物が螢光物質である場合に用いられるもので１＋、
一般に分光学的測光法のｔｏｏ−ｉｏｏｏ倍の感度が得
られる。電極法は加水分解反応によって出納した水素イ
オンの変化を測定し九シ、あるいは酸化還元反応によっ
て変化した液体試料中の溶存酸素量を酸素電極で測定す
るものである。なお、この酵素測定法と酵素免疫測定法
は、測定すべき対象に応じて選択されるものである。

酵素測定法では、例えば分離した血漿と希釈液と、酵素
溶液とをセルに注入し、充分混和した後にインキュベー
タに入れて酵素反応させる。このインキュベータとして
は水を入れた浴槽と、仁の浴槽を所定温度例えば８７℃
に保つための加熱源とから構成されており、浴槽内にセ
ルを入れて６〜１０’分間インキュベートする。このイ
ンキュベート後に、セルの一方から所定波長例えば近紫
外（１９０〜４００ｎｍ）ないし可視（４００〜８００
ｎｍ）領域の光を照射し、このセル及び溶液を透過し九
光を光検出器で光電変換し、その吸光度から基質を定量
分析する。また螢光法では螢光光度針を用いて生成物の
発光を測定する。電極法では試験管が用いられ、この中
に一対の電極を挿入して加水分解反応によって生じ九水
素イオン等を測定する。

しかしながら、このセルあるいは試験管を用いるもので
は、多量の液体試料が必要であること。

堆扱いが面倒であり、簡易・迅速な測定が行なえないこ
と、多数の被検液を連続的に測定することができないこ
と等の問題がある。このような問題に対処するために、
薄いプラスチック製の枠（容器）を用い、この枠内に試
薬層等の測定エレメントを収納した化学分析用測定器具
が提案されている。例えば分光学的測定法に用いられる
化学分析用測定器具としては、実願昭５５−４１７８７
号に記載されているように、透明なペース層、試薬層。

展開層が順次層設された測定エレメントと、中央に比色
測光用の孔が形成された下部スライド枠と。

中央に液体試料を滴下するための孔とが形成された上部
スライド枠からなり、下部スライド枠と上部スライド枠
の間に測定エレメントを入れてから両スライド枠の周縁
を溶着した構造になっている。

この乾式多層フィルム化した測定エレメントを用いたも
のは化学分析スライドと称されており、上部スライド枠
の孔から液体試料を滴下し、展開後に３７℃で６分間イ
ンキュベートして発色反応を充分性なわせてから、下部
スライド枠の孔を通して照明光を照射し、試薬層からの
反射光を比色測光して特定成分の定量分析を行なうこと
ができる。

この枠を用いた化学分析用測定器具は、分光学的測定法
だけではなく、螢光法及び電極法にも利用することが可
能であるａｔた前述した液体試料中に存在する無機イオ
ンの活量を測定する測定器具としては、特開昭５５−２
０４９９号に記載されているように、一対の固体電極と
、この固体電極間に延びた多孔性材料と、これらの測定
エレメントを収納するとともに、片面に体竺を滴下する
ための複数の孔が形成された枠とから構成されたものが
ある。この枠には固体電極に接続された端子が設けられ
ており、これに電位計が接続さ乞る。そして枠の孔から
標準液体を滴下し、他方の孔から液体試料を滴下して毛
管現象ブリッジを形成し、インキュベートしながら両電
極間の電位を測定して液体試料中のイオ／例えば−、Ｎ
ａｅ、　Ｏａｅ、　ｏ７９゜ＨＯＯｓｅの活量を求める
ことができる。

上記化学分析用測定器具は、正確な分析測定を行なうた
めに、反応条件に応じて適当な温ｌと時間とを設定して
インキュベートされる。しかし、従来のインキュベータ
は浴槽を用いたものが殆どであり、薄い枠を有する化学
分析用測定器具を簡便かつ能率的にインキュベートする
装置はまだ知られていないっ本発明は上記背景に基づいてなされたものであり、多数
の化学分析用測定器具を連続的にインキュベートするこ
とが可能であり、しかもその操作が簡便なインキュベー
タを提供することを目的とするものである。

本発明は、互に直交する２種類の直線溝を交互に組み合
せて循環路を形成し、この循環路の各角部に押込みレバ
ーを設けて、化学分析用測定器具を循環路内で少なくと
も１駒ずつ歩進させるようにしたことを特徴とするもの
である。

化学分析スライドは例えばその厚みが約１５−と薄いた
め、押込みレバーで押された際に隣接するものが重なっ
てしまうおそれがある。この場合にはキャリヤに化学分
析スライドを挿入し、キャリヤ毎に歩道させるのが望ま
しい。このキャリヤを使′用すれば、キャリヤの自重で
化学分析スライドの試料点着面側と密着し、この試料点
着面側に形成した液体試料を滴下するための孔から水分
が放散しないようにすることができる。またキャリヤの
上に化学分析スライドを載せることもできる。

厚みがあるものは、キャリヤを併用しなくともよく、こ
の場合には試料点着面側を下にして恒温板に密着させる
ことにより水分の蒸発を防止するのが望ましい。化学分
析用測定器具を裏返しにしてインキュベートする場合は
、測定系例えば比色計が恒温板の上側に設置される。

以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説
明する。

第１図において、熱板ｌにはヒータ及び温度検出器が織
り付けられており、反応条件に応じて所定の温度例えば
３７℃に保たれている。この熱板１には直線溝ＸＩ　、
　Ｘ２　、及びこれと直交する方向に延びた直線溝Ｙ１
．Ｙ２とが設けられており、これらの直線溝Ｘ１．Ｙｌ
、Ｘ２．Ｙ２によって循環路が形成されている。）また
、直線溝Ｘ１とＸ２との境界には仕切壁２が形成され、
各直線溝ｘ１とＸ２上を滑動するキャリヤ３の角が相互
にかみ合わないようにしているが、これはなくともよい
。

循環路の各角部には押込みレバー４〜７が設けられてお
り、角部にあるキャリヤ３を１駒分移送する。なお、こ
れは必ずしも１駒分でなければならないものでなく、例
えば２駒分移送してもよい。

挿入口８には樋９が接続されており、この樋の上に化学
分析スライド１０が載置される。この化学分析スライド
１０は試料点着面側に体液を滴下し、展開した螢に押込
みレバー１１で前進され、キャリヤ３の下に挿入される
。

化学分析スライド１０が挿入されたキャリヤ３は、押込
み゛レバー６によって直線溝ＸＩに石って１駒分ずつ左
方向へ移送され、直線溝Ｙ１に入る。この直線溝Ｙｌに
入ったキャリヤ３は、押込みレバー５によって歩道され
、次に押込みレバー４によって直線溝ｘ２に送られる。

この直線溝ｘ２内を歩進したキャリヤ３は直線溝Ｙ２に
入る。この直線溝Ｙ２の負９部によってキャリヤ３が所
定の位置に正しく位置°決めされ、ここで比色測光され
体液中に存在する特定成分が定量分析される。この比色
測光後に、キャリヤ３は押込みレバー７で押されて排出
位置に達する。この排出位置には排出口１２が形成され
ており、この上にキャリヤ３がくると、化学分析スライ
ド１０のみが落下して被検体収納容器に回収される。化
学分析スライド１０を排出したキャリヤ３は、押込みレ
バー６によって押されて前述した挿入口８に戻る。

化学分析スライド１０が循環路に沿って挿入口８から測
定位置に向かって間欠移送される間に、所定の温度でイ
ンキュベートされる。そしてインキュベート時間は、押
込みレバー４〜７を作動させる時間を調整することによ
り所望の値に設定することが可能であり、酵素としてグ
リコースオキシダーゼを使用して血液中のグリコース濃
度を測定する場合には、３７℃のもとて６分間が適当で
ある。

前記熱板ｌとしては熱伝導が良好なアルミが用いられる
。またキャリヤ３としては摩擦係数の小さな樹脂又は金
属が用いられる。

第２図は分析測定部の構成を示すものである。

熱板１の上には上部カバー１５が取り付けられており、
キャリヤ３の移送状書を観察することができるように透
明なガラス、樹脂等によって作られている。この上部カ
バー１５にヒータを取り付ければ、循環路を均一な温間
に保つ上で望ましい。

なお上部カバー１５にのみヒータを設け、熱板１にはヒ
ータを設けないで、上部カバー１５の輻射熱で熱板１を
所定の温間に調整することもできる。

前記測定位置にある熱板１に孔１６が形成されており、
この孔１６の下部には暗箱１７が設けられている。この
暗箱１７内には、照明光＠１８゜レンズ１９１色フィル
タ２０．光検出器２１が収納されている。また孔１６の
上部に位置する上部カパニ１５には孔１５ａが形成され
ており、更にこの孔１５ａを囲むように暗箱２２が設け
られている。

化学分析スライド１０は試薬層等を乾式多層フィルム化
した測定エレメント２４と、この測定エレメント２４を
収納し、上部に液体試料を滴下するた°めの孔２５ａと
、測光用の孔２５ｂとを有する枠２５から構成されてい
る。試薬層は、試薬と液体試料とが反応し、液体試料中
に存在する特定物質に応じた濃度となるように発色して
いる。この発色反応は、インキュベニト時間、水分、酸
素量に応じてその進行度合が変化する。特に水分につい
ては重要であり、発色反応中に水分が充分に存在してい
ることが必要である。しかし滴下する液体試料は例えば
１０μ！と微量であるため、イノキュベート中に水分が
孔２５ａを通って放散してしまい、が密着しているから
、ここを通って水分が放散することはない。

この水分の蒸発に対しては、試料点着面側にキャリヤ３
が乗って孔２５ａを密閉するから、水分の蒸発を効果的
に防止し、発色反応を充分に進行させることができる。

また孔２Ｓａ内に空気層も形成されるから、反応に必要
な酸素も充分に補給されるっなお、化学分析スライド１０の表裏を変えて、試料点着
面側を下にした場合には、キャリヤ３の自重で試料点着
面と熱板１とが密着するから、やはり水分の蒸発を防止
することができる。この場合には暗箱１７と２２とは位
置が逆になる。さらに中ヤリャ３を使用、しない場合に
、化学分析スライド１０を裏返しにすれば、化学分析ス
ライド１０の自重によって試料点着面が熱板１に密着し
、水分の蒸発を抑えることができる。

測定位置にある化学分析スライド１０は、照明光源１８
から放出された照明光によって照明される。この化学分
析スライド１０の試薬層で反射された光は、孔２５ｂ、
孔１６．し／ズ１９１色フィルタ２０を通って光検出器
２１に入り、ここで所定の波長域の光だけが光電変換さ
れる。

第３１ｉ！ｉｉに示すように、比色測光徐に押込みレバ
ー７が前進するとキャリヤ３は排出口１２に移動して、
化学分析スライド１０を排出する。この押込みレバー７
が前進しているときに、その下面に設けた白色点７＆か
らの反射光が光検出器２１で測定される。この白色点と
しては酸化チタン又はセラミックスが用いられる。

第４図に示すように、押込みレバー７が後退すると、孔
】６上には何もなくなり、このときには内部を黒色とし
た暗箱２２の内面からの反射光が測定される。

前記暗箱２２は黒色点として用いられ、このときの測光
出力が反射率０％とされ、そして白色点７ａの測光出力
が反射率１００％とされる。この両基準レベルのもとで
試薬層を測光したときの出力から正確な反射率が求まる
。なお押込みレバー７に白色点と黒色点とを離して設け
ておき１、これを２段階で押し込むようにしてもよい。

前記光検出器２１の出力は分析制御輪ｊｉ２７に送られ
、ここで予め設定しておいた標準曲線を参照して定量分
析を行なってその結果を出力する。

通常は化学分析スライド番号とともに分析結果がプリン
トアウトされる。この分析制御装置としては、マイクロ
コノピュータが用いられ、分析処ｊ！。

温度制御、駆動部制御等を行なう。

第５図及び第６図はキャリヤを示すものである。

キャリヤ３は下面に凹部３ａと挿入口３ｂとが形成され
ており、化学分析スライド１０が挿入口３ｂから挿入さ
れ、凹部３ａ内に入り込む。なお挿入口３ｂは化学分析
スライド１０と衝突しないように斜面になっている。

第７図は化学分析スライドをキャリヤに挿入する状郭を
示すものである。押込みレバー１１が前進すると、その
先端で化学分析スライド１０を押してキャリヤ３の凹部
３ａ内に押し込む。この凹部３ａの高さは化学分析スラ
イド１０の厚みよりも小さいため、挿入の初期において
キャリヤ３の挿入口３ｔ＋が上方に持ち上げられる。そ
して化学分析スライド１０が凹部３ａ内に完全に挿入さ
れると、キャリヤ３は化学分析スライド１０の上に乗っ
て試料点着面側に密着する。なお押込みレバー１１の先
端はキャリヤ３の挿入口３１３に入り込むため、少なく
ともこの部分は薄くなっていることが必要である。

第８図は押込みレバー５の作動を示すものである。この
押込みレバー５はその先端に段部５ａが形ｆｆされてお
り、キャリヤ３と化学分析スライド１０の両方を押して
直線溝Ｙ１に沿って１駒分だけ歩進させる。

第９図は押込みレバー４の作動を示すものである。この
押込みレバー４が前進すると、整列している複数のキャ
リヤ３を同時に直線路Ｘ２に沿って１駒分歩進させる。

第１θ図は押込みレバーの駆動装置を示すものである。

モータ３０にプーリ３１が取り付けられており、モータ
３０の回転がプーリ３１．ベルト３２を介してプーリ３
３゛に伝達される。このプーリ３３と同軸に外周縁の一
部を切り欠いた形状のカム３４が設けられている。この
カム３４に接するように４個の従動子３５〜３８が揺動
自在に設けられている。

各従動子と押込みレバーとを連結する機構は同じである
から、従動子３５についてのみ説明する。

従動子３５は軸４０に軸支され、また一端にカム３４の
外周に接するローラ４１が設けられている。

従動子３５の他端には連結棒４２が連結されており、従
動子３５の動きをレバー４３に伝達する。

このレバー４３は軸４４に軸支されており、先端にロー
２４５が取り付けられている。このローラ４５は押込み
レバー４に設けたコ字形のレール４６に嵌合し°（いる
。

カム３４が回転してその切欠部が従動子３５の位置にく
ると、従動子３５が反時計方向に回動し、連結棒４２を
介してレバー４３を反時計方向に回動させる。このレバ
ー４３が反時計方向に回動゛すると、押込みレバー４が
右方向に移動してキャリヤ３をＸ２方向に１駒分移送さ
せる。カム３４が更に回転して切欠部が従動子３５から
離れると、押込みレバー４は左へ移動して循環路から退
避する。

このように、カム３４が回転すると、押込みレバー４〜
７が順次作動してその１回転で循環路中にある全てのキ
ャリヤ３を１駒分前進させる。

化学分析スライド１０をキャリヤ３内に挿入するための
押込みレバー１１は、カム４８に設けたピン４９と、長
孔１１ａとの結合によって前後動する。°このカム４８
は、カム３４と同期しており、押込みレバー６が停止し
ている期間で前進する。

この実施例では１個の角部が空いており、この角部の空
きを前方にある角部に移すように各押込みレバー４〜７
が順次作動する。この空きは、例えば左上と右下の２ケ
所であってもよい。この場合には押込みレバー５と７を
同時に作動させ、次に押込みレバー４と６を同時に作動
させることができる。またこのカム機構を用いて押込み
レバー４〜７を駆動する代わりに、各押込みレバー４〜
７にソレノイドを設けて、これらを独立して駆動させて
もよい。さらに排出口１２に開閉板を設け、この開閉板
を枢動させることにより、化学分析スライド１０の循環
を複数回行なってもよい。これはインキュベート時間が
異なったものを同時にイノキュベートする場合に便利で
ある。

第１１図と第１２図は化学分析スライドがキャリヤ内で
動いてしまうのを防止した実施例を示すものである。キ
ャリヤ５１の挿入口に爪５１＆が形成されており、この
爪５１ａによって化学分析スライド１０の移動が阻止さ
れる。

第１３図は別の実施例を示すものであり、直線溝に段部
５３が形成されている。この段部５３の上にキャリヤ３
の挿入口側が乗り、段部５３の側面に化学分析スライド
１０の側面が接して位置決めされる。

第１４図は循環路を迷路状にし、た実施例を示すもので
ある。熱板５５の凹部５６に複数の仕切壁５７〜５８が
形成されている。この実施例では押込みレバーム〜Ｄを
願に作動させれば、循環路内に収納されたキャリヤ３が
１駒分ずつ前進する。

なお挿入口、排出口等は任意の位置に設ければよいＯ上記構成を有する本発明は、熱板上に循環路を設け、こ
の循環路内に化学分析スライドを挿入して循環路に沿っ
て歩進させるようにしたから、多数の化学分析用測定器
具を連続的にしかも能率的にインキエベートすることが
できる。

また熱板に多少の温度ムラがあっても、化学分を一様な
温度でインキエペートすることができる。

更にイヒ学分析用測定器具は挿入口から排出口に向かっ
て間欠的に移送されるから、インキュベート時間を常に
一定に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す横断面図、第２図は第
１ｖ！ＪのＵ−１ｆ線断面図、第３図は押込みレバーを
前進させた状態を示す要部の横断面図、第４図は押込み
レバーを退避させた状態を示す要部の横断面図、第５図
及び第６図はキャリヤの実施例を示す斜視図、第７１ｉ
Ｈないし第９Ｗｉは各押込みレバーの作動状部を示す縦
断面図、第１０図は押込みレバーの駆動装置を示す平面
図、第１１１Ｎはキャリヤの別の実施例を示す斜視図、
第１２図は化学分析スライドを挿入した状態の断面図、
第１３図は直線溝の別の実施例を示す断面図、第１４図
は迷路状の循環路の実施例を示す横断面図である。１・・・熱板　　　　２・・・仕切壁３・・・キャリヤ４〜７．１１・・・押込みレバー８・　・・挿入口　　１０・・・化学分析スライド１２
・・・排出口　　２０・・・色フィルタ２１・・・光検
出器　２４・・・測定エレメント２５−−−枠　　　　
２５ａ＊２ｓｂ・−、孔２７・・・分析制御装置３０・・・モータ　　３４・・・カム３５〜３８・・・従動子４８・・・カム　　　５５・・・熱板５６・・・凹部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）温度調整された恒温板にイと学分析用測定器具を
案内するための循環路を設け、この循環路は直交する２
種類の直線溝を交互に組み合せることによって構成され
ており、前記循環路には化学分析用測定器具を循環路内
に挿入するための挿入口と、循環路からイヒ学分析用測
定器具を排出するための　　ａ排出口とが設けられてお
り、また循環路の角部には化学分析用測定器具を移送す
るための押込みレバーが設けられていることを特徴とす
るインキュペ１り。
（２）前記循環路は矩形状をしていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のインキュベータ。
（３）前記押込みレバーは４つの角部に設けられており
、これらがカムと−りンク機構とによってシーケンス的
に作動することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
のインキュベータ。
（４）−辺に挿入口が形成された箱形のキャリヤを眉い
、このキャリヤ内に化学分析用測定器具を挿入して循環
路を１駒ずつ移送するようにし九ことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のインキュベータ。
（５）前記キャリヤは化学分析用測定器具の試料点着面
側に自重で密着して試料液体を滴下するための孔を閉鎖
することを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のイン
キュベータ。