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特開2025-27428免疫分析装置用の磁性ビーズ試薬均一混合方法及び免疫分析装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025027428
(43)【公開日】2025-02-27
(54)【発明の名称】免疫分析装置用の磁性ビーズ試薬均一混合方法及び免疫分析装置
(51)【国際特許分類】
G01N 35/00 20060101AFI20250219BHJP
G01N 35/10 20060101ALI20250219BHJP
G01N 35/02 20060101ALI20250219BHJP
【ＦＩ】
G01N35/00 C
G01N35/10 E
G01N35/02 D
【審査請求】有
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024094255
(22)【出願日】2024-06-11
(31)【優先権主張番号】202311013030.1
(32)【優先日】2023-08-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】524221329
【氏名又は名称】湖南超亟検測技術有限責任公司
【氏名又は名称原語表記】ＨＵＮＡＮ ＴＡＲＧＥＴＩＮＧ ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ
【住所又は居所原語表記】Ｒｏｏｍ ９０１，Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ４，Ｈａｉｐｉｎｇ Ｐａｒｋ，Ｎｏ．２２９ Ｇｕｙｕａｎ Ｒｏａｄ，Ｇａｏｘｉｎ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｚｏｎｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ ４１００１３，Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】110000291
【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】何 峰
(72)【発明者】
【氏名】黄 欣
(72)【発明者】
【氏名】李 石存
(72)【発明者】
【氏名】陶 立安
【テーマコード（参考）】
2G058
【Ｆターム（参考）】
2G058CE01
2G058CE08
2G058EA04
2G058FA03
2G058FA10
2G058FB02
2G058FB05
2G058FB12
2G058HA02
(57)【要約】 （修正有）
【課題】磁性ビーズ試薬を均一に混合し、磁性ビーズ凝集の状況の発生を回避し、検出結果の正確性を確保することができる、免疫分析装置用の磁性ビーズ試薬均一混合方法及び免疫分析装置を開示する。
【解決手段】本発明は、免疫分析装置用の磁性ビーズ試薬均一混合方法及び免疫分析装置を開示する。磁性ビーズ試薬均一混合方法では、磁性ビーズ試薬を充填した磁性ビーズ試薬管を自己回転過程で変速状態にすること、及び／又は磁性ビーズ試薬管の自己回転過程で前記磁性ビーズ試薬管に衝撃力を加えることによって、凝集した磁性ビーズを分散させるため、磁性ビーズ試薬を均一混合状態にする。本発明は、磁性ビーズ試薬を均一に混合することができ、磁性ビーズ凝集の状況が回避され、検出結果の正確性が確保される。
【選択図】図３
【解決手段】本発明は、免疫分析装置用の磁性ビーズ試薬均一混合方法及び免疫分析装置を開示する。磁性ビーズ試薬均一混合方法では、磁性ビーズ試薬を充填した磁性ビーズ試薬管を自己回転過程で変速状態にすること、及び／又は磁性ビーズ試薬管の自己回転過程で前記磁性ビーズ試薬管に衝撃力を加えることによって、凝集した磁性ビーズを分散させるため、磁性ビーズ試薬を均一混合状態にする。本発明は、磁性ビーズ試薬を均一に混合することができ、磁性ビーズ凝集の状況が回避され、検出結果の正確性が確保される。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
免疫分析装置用の磁性ビーズ試薬均一混合方法であって、
免疫分析装置の試薬トレイにおいて、磁性ビーズ試薬を充填した磁性ビーズ試薬管を自己回転過程で変速状態にすることと、及び磁性ビーズ試薬管の自己回転過程で前記磁性ビーズ試薬管に衝撃力を加えることによって、凝集した磁性ビーズを分散させるため、磁性ビーズ試薬を均一混合状態にし、
前記試薬トレイの歯付きディスク（５）に周方向に沿って分布する連続歯を断続的な歯に設計することによって、前記歯付きディスク（５）に複数の歯部（５１１）及び切り欠き部（５１２）を形成し、試薬カートリッジ（１）が試薬回転ディスク（４）に取り付けられ、磁性ビーズ試薬管が試薬カートリッジ（１）に回転可能に接続され、前記試薬回転ディスク（４）と歯付きディスク（５）は相対的に回転して、磁性ビーズ試薬管の底部の試薬管歯車（３１１）を駆動して歯付きディスク（５）の周方向に沿って移動させることが可能であり、
作動過程では、磁性ビーズ試薬管が歯付きディスク（５）の歯部（５１１）にあるとき、歯部（５１１）が磁性ビーズ試薬管の底部にある試薬管歯車（３１１）と噛み合うことで、磁性ビーズ試薬管を回転させ、磁性ビーズ試薬管が歯付きディスク（５）の切り欠き部（５１２）にあるとき、磁性ビーズ試薬管は自己回転のための動力を失うため、磁性ビーズ試薬管の自己回転速度が前記切り欠き部（５１２）内で１回変化し、磁性ビーズ試薬管が再度歯付きディスク（５）の歯部（５１１）にあるとき、再度、歯部（５１１）が磁性ビーズ試薬管の底部の試薬管歯車（３１１）と噛み合うことで、磁性ビーズ試薬管がさらに速度を１回変化させ、自己回転状態に戻り、このように繰り返して、磁性ビーズ試薬管の作動過程における自己回転速度を繰り返して変速状態にし、
磁性ビーズ試薬管が歯付きディスクの切り欠き部（５１２）から歯部（５１１）へ移動したときに、試薬管歯車（３１１）と噛み合ったばかりの歯部（５１１）は磁性ビーズ試薬管に衝撃力を与え、衝撃の作用を果たす、ことを特徴とする免疫分析装置用の磁性ビーズ試薬均一混合方法。
免疫分析装置の試薬トレイにおいて、磁性ビーズ試薬を充填した磁性ビーズ試薬管を自己回転過程で変速状態にすることと、及び磁性ビーズ試薬管の自己回転過程で前記磁性ビーズ試薬管に衝撃力を加えることによって、凝集した磁性ビーズを分散させるため、磁性ビーズ試薬を均一混合状態にし、
前記試薬トレイの歯付きディスク（５）に周方向に沿って分布する連続歯を断続的な歯に設計することによって、前記歯付きディスク（５）に複数の歯部（５１１）及び切り欠き部（５１２）を形成し、試薬カートリッジ（１）が試薬回転ディスク（４）に取り付けられ、磁性ビーズ試薬管が試薬カートリッジ（１）に回転可能に接続され、前記試薬回転ディスク（４）と歯付きディスク（５）は相対的に回転して、磁性ビーズ試薬管の底部の試薬管歯車（３１１）を駆動して歯付きディスク（５）の周方向に沿って移動させることが可能であり、
作動過程では、磁性ビーズ試薬管が歯付きディスク（５）の歯部（５１１）にあるとき、歯部（５１１）が磁性ビーズ試薬管の底部にある試薬管歯車（３１１）と噛み合うことで、磁性ビーズ試薬管を回転させ、磁性ビーズ試薬管が歯付きディスク（５）の切り欠き部（５１２）にあるとき、磁性ビーズ試薬管は自己回転のための動力を失うため、磁性ビーズ試薬管の自己回転速度が前記切り欠き部（５１２）内で１回変化し、磁性ビーズ試薬管が再度歯付きディスク（５）の歯部（５１１）にあるとき、再度、歯部（５１１）が磁性ビーズ試薬管の底部の試薬管歯車（３１１）と噛み合うことで、磁性ビーズ試薬管がさらに速度を１回変化させ、自己回転状態に戻り、このように繰り返して、磁性ビーズ試薬管の作動過程における自己回転速度を繰り返して変速状態にし、
磁性ビーズ試薬管が歯付きディスクの切り欠き部（５１２）から歯部（５１１）へ移動したときに、試薬管歯車（３１１）と噛み合ったばかりの歯部（５１１）は磁性ビーズ試薬管に衝撃力を与え、衝撃の作用を果たす、ことを特徴とする免疫分析装置用の磁性ビーズ試薬均一混合方法。
【請求項2】
前記歯部（５１１）の円弧長をＬとすると、前記切り欠き部（５１２）の円弧長がＬ／２である、ことを特徴とする請求項１に記載の磁性ビーズ試薬均一混合方法。
【請求項3】
前記磁性ビーズ試薬管（３）の内側壁にチューブ凸起（３１２）が設けられ、磁性ビーズ試薬管（３）が変速自己回転を行い、衝撃力による作用を受けたときに、チューブ凸起（３１２）により磁性ビーズ試薬をさらに均一に混合することが可能である、ことを特徴とする請求項１に記載の磁性ビーズ試薬均一混合方法。
【請求項4】
前記チューブ凸起（３１２）は、磁性ビーズ試薬管（３）の中心軸線に対して対称に分布するように２つ設けられる、ことを特徴とする請求項３に記載の磁性ビーズ試薬均一混合方法。
【請求項5】
作動中、試薬の吸引が不要である場合、歯付きディスク（５）を制御して回転させ、試薬回転ディスク（４）を動かないように維持することによって、磁性ビーズ試薬管を自己回転させ、
吸引試薬カートリッジ（１）における各種の試薬の吸引が必要である場合、試薬カートリッジ（１）を駆動して試薬採取点Ａまで回転させ、その後Ａ点にある試薬カートリッジ（１）を動かないように維持するように試薬回転ディスク（４）を制御し、次に、試薬カートリッジ（１）内の各種の試薬を吸引する、ことを特徴とする請求項１に記載の磁性ビーズ試薬均一混合方法。
吸引試薬カートリッジ（１）における各種の試薬の吸引が必要である場合、試薬カートリッジ（１）を駆動して試薬採取点Ａまで回転させ、その後Ａ点にある試薬カートリッジ（１）を動かないように維持するように試薬回転ディスク（４）を制御し、次に、試薬カートリッジ（１）内の各種の試薬を吸引する、ことを特徴とする請求項１に記載の磁性ビーズ試薬均一混合方法。
【請求項6】
歯付きディスク（５）の回動方向と試薬回転ディスク（４）の回動方向とが逆になるように制御を行う、ことを特徴とする請求項５に記載の磁性ビーズ試薬均一混合方法。
【請求項7】
免疫分析装置であって、
試薬トレイ（６）と、前記試薬トレイ（６）の一方の側に位置する洗浄トレイ（１６）と、を含み、前記試薬トレイ（６）は、請求項１～６のいずれか１項に記載の磁性ビーズ試薬均一混合方法によって磁性ビーズ試薬を均一に混合する、ことを特徴とする免疫分析装置。
試薬トレイ（６）と、前記試薬トレイ（６）の一方の側に位置する洗浄トレイ（１６）と、を含み、前記試薬トレイ（６）は、請求項１～６のいずれか１項に記載の磁性ビーズ試薬均一混合方法によって磁性ビーズ試薬を均一に混合する、ことを特徴とする免疫分析装置。
【請求項8】
前記洗浄トレイは、洗浄トレイシリンダ（２２）と、前記洗浄トレイシリンダ（２２）の内部に設けられる回転ディスク機構（２３）と、前記洗浄トレイシリンダ（２２）の上方に設けられる針昇降機構（２４）と、を含み、液注入針（２７）も液吸引針（２８）も前記針昇降機構（２４）に設けられ、反応カップ（２５）は前記回転ディスク機構（２３）の回転ディスク（２３１）に配置され、前記回転ディスク（２３１）により反応カップ（２５）を回転駆動可能であり、前記洗浄トレイシリンダ（２２）の内部かつ回転ディスク（２３１）の下方に洗浄槽（２６）が設けられ、前記針昇降機構（２４）が下へ移動することにより、液注入針（２７）及び液吸引針（２８）は下へ移動して反応カップ（２５）に挿入されて反応カップ洗浄作業を行うことも、反応カップ（２５）を取り出した後、下へ移動して洗浄槽（２６）に挿入されて液注入針及び液吸引針の洗浄作業を行うことも可能である、ことを特徴とする請求項７に記載の免疫分析装置。
【請求項9】
前記洗浄槽（２６）は、全密閉型の環状槽本体（２６１）と、前記環状槽本体（２６１）に設けられる液注入針洗浄筒（２６２）及び液吸引針洗浄筒（２６３）と、を含み、前記液注入針洗浄筒（２６２）及び液吸引針洗浄筒（２６３）のいずれの内部空間も環状槽本体（２６１）の内部空間に連通し、前記環状槽本体（２６１）の底面には排水用の排水管（２６４）がさらに設けられ、液注入針洗浄筒（２６２）及び液吸引針洗浄筒（２６３）のそれぞれの天面には、液注入針及び液吸引針が挿入する穴（２９）がそれぞれ設けられ、前記液注入針洗浄筒（２６２）及び液吸引針洗浄筒（２６３）は、１つの液注入針洗浄筒（２６２）が１つの対応する液注入針（２７）を洗浄し、１つの液吸引針洗浄筒（２６３）が１つの対応する液吸引針（２８）を洗浄するように、液注入針（２７）及び液吸引針（２８）の位置に合わせて分布する、ことを特徴とする請求項８に記載の免疫分析装置。
【請求項10】
前記液吸引針洗浄筒（２６３）は、環状槽本体（２６１）を垂直方向に貫通し、前記液吸引針洗浄筒（２６３）は、アウターシリンダ（２６３１）と、前記アウターシリンダ（２６３１）の内部に設けられるインナーシリンダ（２６３２）と、を含み、前記アウターシリンダ（２６３１）とインナーシリンダ（２６３２）との間に環状空間（２６３３）が形成され、前記環状空間（２６３３）は環状槽本体（２６１）の内部空間（２６１１）に連通し、前記インナーシリンダ（２６３２）の頂端面がアウターシリンダ（２６３１）の頂端面よりも低く、液吸引針洗浄筒（２６３）の穴（２９）が前記アウターシリンダ（２６３１）の頂端面に設けられ、環状槽本体（２６１）の下方に位置する液吸引針洗浄筒（２６３）に給水口（３１）がさらに設けられ、前記給水口（３１）はインナーシリンダ（２６３２）のキャビティ（２６３２１）の底部に連通し、インナーシリンダ（２６３２）のキャビティ（２６３２１）の頂部はアウターシリンダ（２６３１）の内部空間に連通する、ことを特徴とする請求項９に記載の免疫分析装置。
【請求項11】
前記液注入針洗浄筒（２６２）はシリンダ（２６２１）を含み、前記シリンダ（２６２１）の底端が前記環状槽本体（２６１）の頂部に設けられ、シリンダ（２６２１）のキャビティは前記環状槽本体（２６１）の内部空間（２６１１）に連通し、液注入針洗浄筒（２６２）の穴（２９）はシリンダ（２６２１）の頂端に設けられる、ことを特徴とする請求項９に記載の免疫分析装置。
【請求項12】
前記洗浄トレイシリンダ（２２）の内部には、反応カップ振動機構（４１）がさらに設けられ、前記反応カップ振動機構（４１）は、洗浄トレイシリンダ（２２）内に設けられる第１ガイドレール（４１１）及び第２ガイドレール（４１２）と、前記第１ガイドレール（４１１）及び第２ガイドレール（４１２）に摺動可能に接続される衝突ブロック（４１３）と、を含み、前記洗浄トレイシリンダ（２２）内には衝突ブロック駆動機構がさらに設けられ、前記衝突ブロック駆動機構により、プッシュブロックを駆動して第１ガイドレール（４１１）及び第２ガイドレール（４１２）に沿って往復移動させ、それにより、衝突ブロック（４１３）により液注入ステーションにある回転ディスク（２３１）の反応カップ（２５）に往復して衝突し、反応カップ（２５）内の磁性ビーズを衝突により分散させる、ことを特徴とする請求項８に記載の免疫分析装置。
【請求項13】
前記衝突ブロック駆動機構は、前記洗浄トレイシリンダ（２２）内に設けられる衝突ブロック駆動モータと、前記洗浄トレイシリンダ（２２）内に回転可能に接続される第１衝突ブロック回転軸（４２）と、を含み、前記衝突ブロック駆動モータの出力軸が第１衝突ブロック回転軸（４２）の一端に嵌合して回転可能に接続され、前記第１衝突ブロック回転軸（４２）の他端の端面に第２衝突ブロック回転軸（４３）がさらに設けられ、前記第１衝突ブロック回転軸（４２）の中心軸線と第２衝突ブロック回転軸（４３）の中心軸線とは重なっておらず、前記衝突ブロック（４１３）に長円孔（４４）が開けられ、前記第２衝突ブロック回転軸（４３）は摺動可能に接続するように長円孔（４４）に挿入され、それにより、衝突ブロック駆動モータを制御して第１衝突ブロック回転軸（４２）及び第２衝突ブロック回転軸（４３）を回転させ、第２衝突ブロック回転軸（４３）が長円孔（４４）の内周面に接触することにより、衝突ブロック（４１３）が第１ガイドレール（４１１）及び第２ガイドレール（４１２）に沿って往復移動するように駆動することが可能であり、反応カップに繰り返して衝突する、ことを特徴とする請求項１２に記載の免疫分析装置。
【請求項14】
前記針昇降機構（２４）には、３つの基本洗浄ユニットが回転ディスク（２３１）の周方向に順に設けられ、前記基本洗浄ユニットは、２つの第１基本洗浄ユニットと１つの第２基本洗浄ユニットを含み、前記第１基本洗浄ユニット毎に１本の第１液注入針（２７１）と１本の液吸引針（２８）が設けられ、前記第２基本洗浄ユニットに１本の統合型液注入二本針（Ｓ）及び１本の液吸引針（２８）が設けられ、前記統合型液注入二本針（Ｓ）は、１本の第１液注入針（２７１）と１本の第２液注入針（２７２）を含み、回転ディスク（２３１）の周方向に沿って、第１液注入針（２７１）、液吸引針（２８）、第１液注入針（２７１）、液吸引針（２８）、統合型液注入二本針（Ｓ）、及び液吸引針（２８）がこの順に針昇降機構（２４）に配置される、ことを特徴とする請求項８に記載の免疫分析装置。
【請求項15】
前記統合型液注入二本針（Ｓ）は、制限ブロックによって前記針昇降機構（２４）の昇降板（２４１）に接続され、前記制限ブロックは、昇降板（２４１）に設けられるベース（５６）と、前記ベース（５６）に螺着されるネジ式キャップ（５７）と、を含み、前記ベース（５６）は、底板（５６１）と、前記底板（５６１）に設けられる柱体（５６２）と、を含み、前記柱体（５６２）及び底板（５６１）は取り付け貫通孔（５６３）を介して貫通しており、取り付け貫通孔（５６３）が貫通する前記柱体（５６２）の内周面に溝（５８）が設けられ、前記溝（５８）は、柱体（５６２）の径方向に窪み、１つの側面が開口し、残りの３つの側面が密閉したものであり、
ネジ式キャップ（５７）の底部にネジ式キャップ貫通孔（５７１）が開けられ、統合型液注入二本針（Ｓ）にガイドブロック（５９）がさらに設けられ、前記ガイドブロック（５９）は、直径が前記取り付け貫通孔（５６３）の直径と一致する円柱の形状であり、ガイドブロック（５９）の一方の側に径方向に突出するバンプ（５９１）が設けられ、取り付ける際には、第１液注入針（２７１）及び第２液注入針（２７２）をネジ式キャップ（５７）のネジ式キャップ貫通孔（５７１）、ガイドブロック（５９）、及びベース（５６）の取り付け貫通孔（５６３）に順に通すことで、ガイドブロック（５９）のバンプ（５９１）を前記溝（５８）に係入し、溝（５８）とバンプ（５９１）との嵌合により第１液注入針（２７１）及び第２液注入針（２７２）を周方向に規制し、次に、ネジ式キャップ（５７）を前記柱体（５６２）に締め付け、ネジ式キャップ（５７）を利用してバンプ（５９１）を溝（５８）に押し付けることで、第１液注入針（２７１）及び第２液注入針（２７２）を軸方向に規制する、ことを特徴とする請求項１４に記載の免疫分析装置。
ネジ式キャップ（５７）の底部にネジ式キャップ貫通孔（５７１）が開けられ、統合型液注入二本針（Ｓ）にガイドブロック（５９）がさらに設けられ、前記ガイドブロック（５９）は、直径が前記取り付け貫通孔（５６３）の直径と一致する円柱の形状であり、ガイドブロック（５９）の一方の側に径方向に突出するバンプ（５９１）が設けられ、取り付ける際には、第１液注入針（２７１）及び第２液注入針（２７２）をネジ式キャップ（５７）のネジ式キャップ貫通孔（５７１）、ガイドブロック（５９）、及びベース（５６）の取り付け貫通孔（５６３）に順に通すことで、ガイドブロック（５９）のバンプ（５９１）を前記溝（５８）に係入し、溝（５８）とバンプ（５９１）との嵌合により第１液注入針（２７１）及び第２液注入針（２７２）を周方向に規制し、次に、ネジ式キャップ（５７）を前記柱体（５６２）に締め付け、ネジ式キャップ（５７）を利用してバンプ（５９１）を溝（５８）に押し付けることで、第１液注入針（２７１）及び第２液注入針（２７２）を軸方向に規制する、ことを特徴とする請求項１４に記載の免疫分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、試薬均一混合方法及びこの方法を用いたデバイスに関し、特に、免疫分析装置用の磁性ビーズ試薬均一混合方法及び免疫分析装置に関し、医療検査技術の分野に属する。
【背景技術】
【0002】
最初の自動化学分析装置が製造されてから現在まで半世紀以上が経ち、全自動免疫分析装置は技術的にかなり発達している。現在の全自動免疫分析装置には次のような特徴がある。１．多自由度のロボットアームを使用して、各モジュール間の動作を調整する。２．この機器は、非常に柔軟性が高く、さまざまな分析ニーズに対応できる。３．試験速度が速く、人間の介入なしでの連続動作時間が長い。４．検出技術に関しては、複数の技術を組み合わせ、処理を完全に自動化することで、検出結果をより正確かつ高精度にする。全自動免疫分析装置は、実験のテスト過程において、反応カップの取り出し、検体の添加、反応液の添加、振盪、反応促進、測定、計算分析、洗浄等のステップを行うことができ、手動操作に代わるため、人件費を節約するだけでなく、さらに重要なことに、人的ミスを排除し、データの正確性を確保する。全自動免疫分析装置は、高速、効率的、高精度、再現性という利点があり、加工、生産、テスト、救命支援などの分野で広く使用されており、医療検査の分野でも必然的にトレンドとなる。
【0003】
反応に必要な試薬は試薬カートリッジに保管され、試薬カートリッジは試薬トレイに取り付けられ、したがって、全自動免疫分析装置の試薬トレイは、反応に必要な試薬の保管・供給ユニットとなる。試薬を吸引する際に、試薬トレイの回転により、試薬トレイにおける試薬カートリッジは試薬針が試薬を吸引するべき位置まで回転し、次に、試薬針により試薬カートリッジ内の試薬をインキュベーショントレイに吸引してサンプルと反応させる。
【0004】
図１及び図２に示すように、試薬カートリッジ１内には、互いに独立する複数の試薬収容室２が設けられ、試薬針が試薬を吸引することが容易になるように、各試薬収容室２の上端が開口しており、各試薬収容室２内に異なる種類の試薬が収容されている。前記試薬カートリッジ１の一端に磁性ビーズ試薬管３がさらに回転可能に接続され、前記磁性ビーズ試薬管３の底部に試薬管歯車３１１が設けられ、複数の試薬カートリッジ１は、試薬回転ディスク４の周方向に沿って試薬回転ディスク４に順に取り付けられ、試薬回転ディスク４は、複数の試薬カートリッジ１を同時に回転駆動することができる。前記磁性ビーズ試薬管３内には磁性ビーズ試薬が充填されており、磁性ビーズ試薬の特性のため、沈殿や堆積が非常に発生しやすく、テストや吸引の過程では、沈殿や堆積の状況がないように、継続的な回転が必要とされる。したがって、従来技術では、テスト過程において、試薬回転ディスク４の中心に歯付きディスク５が設けられ、各試薬カートリッジ内の磁性ビーズ試薬管３の底部の試薬管歯車３１１は、いずれも前記歯付きディスク５と噛み合い、動力機構により試薬回転ディスク４は回転駆動され、中央部の歯付きディスク５は動かないように維持され、試薬回転ディスク４により複数の試薬カートリッジ１は同時に回転駆動され、それによって、前記歯付きディスク５と試薬管歯車３１１が噛み合って伝動を行うことで、試薬回転ディスク４における複数の試薬カートリッジ１内の磁性ビーズ試薬管３は継続的に回転駆動され、それにより磁性ビーズ試薬管３内の磁性ビーズ試薬の沈殿や堆積が防止され、検出結果の正確性が確保される。
【0005】
従来技術には、以下の課題が存在する。磁性ビーズ試薬管はほとんどの時間回転しているが、磁性ビーズ試薬中の磁性ビーズと試薬溶液の均一混合効果はあまり良くなく、磁性ビーズ凝集の状況が現れるため、検出結果の正確性に影響を与える。
【0006】
検索の結果、以下の特許文献が得られた。
１．出願公開番号がＣＮ１１０１６０９５７Ａ、出願公開日が２０１９年８月２３日の中国発明特許出願には、試薬トレイモジュールが開示されており、この試薬トレイモジュールは、開放装置と、前記開放装置の底部に設けられ、前記開放装置を回動駆動する回動部材と、を含み、前記開放装置の側壁に走査部が設けられ、走査装置は、前記走査部によって前記開放装置内の試薬の属性を識別することができる。
１．出願公開番号がＣＮ１１０１６０９５７Ａ、出願公開日が２０１９年８月２３日の中国発明特許出願には、試薬トレイモジュールが開示されており、この試薬トレイモジュールは、開放装置と、前記開放装置の底部に設けられ、前記開放装置を回動駆動する回動部材と、を含み、前記開放装置の側壁に走査部が設けられ、走査装置は、前記走査部によって前記開放装置内の試薬の属性を識別することができる。
【0007】
２．実用新案登録番号がＣＮ２１７１５６５３５Ｕ、実用新案登録日が２０２２年８月９日の中国実用新案には、サンプル－試薬一体化装置が開示されており、この装置は台座を含み、前記台座には、試薬チャンバシステム及びサンプルシステムが回転可能に取り付けられており、前記試薬チャンバシステムは円形構造をなし、前記サンプルシステムは環状構造をなし、前記試薬チャンバシステムを周方向に取り込み、前記台座には、第１駆動アセンブリ及び第２駆動アセンブリが設けられ、それぞれ試薬チャンバシステム及びサンプルシステムの回転の駆動に用いられる。
【0008】
上記の２つの特許文献のいずれにおいても、試薬トレイ内の磁性ビーズ試薬に上記の問題が存在する。
【0009】
要約すると、磁性ビーズ試薬を均一に混合し、磁性ビーズ凝集の状況を回避し、検出結果の正確性を確保できるように、免疫分析装置用の磁性ビーズ試薬均一混合方法及び免疫分析装置をどのように設計するかが緊急の技術的課題となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明が主に解决しようとする技術的課題は、従来技術に存在する欠陥に対して、磁性ビーズ試薬を均一に混合し、磁性ビーズ凝集の状況の発生を回避し、検出結果の正確性を確保することができる、免疫分析装置用の磁性ビーズ試薬均一混合方法及び免疫分析装置を開示することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記の技術的課題を解決するために、本発明が採用する技術的解決手段は以下の通りである。免疫分析装置用の磁性ビーズ試薬均一混合方法であって、免疫分析装置の試薬トレイにおいて、磁性ビーズ試薬を充填した磁性ビーズ試薬管を自己回転過程で変速状態にすること、及び／又は磁性ビーズ試薬管の自己回転過程で前記磁性ビーズ試薬管に衝撃力を加えることによって、凝集した磁性ビーズを分散させるため、磁性ビーズ試薬を均一混合状態にする。
【0012】
好ましくは、前記試薬トレイの歯付きディスクに周方向に沿って分布する連続歯を断続的な歯に設計することによって、前記歯付きディスクに複数の歯部及び切り欠き部を形成し、試薬カートリッジが試薬回転ディスクに取り付けられ、磁性ビーズ試薬管が試薬カートリッジに回転可能に接続され、前記試薬回転ディスクと歯付きディスクは相対的に回転して、磁性ビーズ試薬管の底部の試薬管歯車を駆動して歯付きディスクの周方向に沿って移動させることが可能であり、
作動過程では、磁性ビーズ試薬管が歯付きディスクの歯部にあるとき、歯部が磁性ビーズ試薬管の底部の試薬管歯車と噛み合うことで、磁性ビーズ試薬管を回転させ、磁性ビーズ試薬管が歯付きディスクの切り欠き部にあるとき、磁性ビーズ試薬管は自己回転のための動力を失うため、磁性ビーズ試薬管の自己回転速度が前記切り欠き部内で１回変化し、磁性ビーズ試薬管が再度歯付きディスクの歯部にあるとき、再度、歯部が磁性ビーズ試薬管の底部の試薬管歯車と噛み合うことで、磁性ビーズ試薬管がさらに速度を１回変化させ、自己回転状態に戻り、このように繰り返して、磁性ビーズ試薬管の作動過程における自己回転速度を繰り返して変速状態にし、
磁性ビーズ試薬管が歯付きディスクの切り欠き部から歯部へ移動したときに、試薬管歯車と噛み合ったばかりの歯部は磁性ビーズ試薬管に衝撃力を与え、衝撃の作用を果たす。
作動過程では、磁性ビーズ試薬管が歯付きディスクの歯部にあるとき、歯部が磁性ビーズ試薬管の底部の試薬管歯車と噛み合うことで、磁性ビーズ試薬管を回転させ、磁性ビーズ試薬管が歯付きディスクの切り欠き部にあるとき、磁性ビーズ試薬管は自己回転のための動力を失うため、磁性ビーズ試薬管の自己回転速度が前記切り欠き部内で１回変化し、磁性ビーズ試薬管が再度歯付きディスクの歯部にあるとき、再度、歯部が磁性ビーズ試薬管の底部の試薬管歯車と噛み合うことで、磁性ビーズ試薬管がさらに速度を１回変化させ、自己回転状態に戻り、このように繰り返して、磁性ビーズ試薬管の作動過程における自己回転速度を繰り返して変速状態にし、
磁性ビーズ試薬管が歯付きディスクの切り欠き部から歯部へ移動したときに、試薬管歯車と噛み合ったばかりの歯部は磁性ビーズ試薬管に衝撃力を与え、衝撃の作用を果たす。
【0013】
好ましくは、前記歯部の円弧長をＬとすると、前記切り欠き部の円弧長がＬ／２である。
【0014】
好ましくは、前記磁性ビーズ試薬管の内側壁にチューブ凸起が設けられ、磁性ビーズ試薬管が変速自己回転を行い、衝撃力による作用を受けたときに、チューブ凸起により磁性ビーズ試薬をさらに均一に混合することが可能である。
【0015】
好ましくは、前記凸起は、磁性ビーズ試薬管の中心軸に対して対称に分布するように２つ設けられる。
【0016】
好ましくは、作動中、試薬の吸引が不要である場合、歯付きディスクを制御して回転させ、試薬回転ディスクを動かないように維持することによって、磁性ビーズ試薬管を自己回転させ、
吸引試薬カートリッジにおける各種の試薬の吸引が必要である場合、試薬カートリッジを駆動して試薬採取点Ａまで回転させ、その後Ａ点にある試薬カートリッジを動かないように維持するように試薬回転ディスクを制御し、次に、試薬カートリッジ内の各種の試薬を吸引する。
吸引試薬カートリッジにおける各種の試薬の吸引が必要である場合、試薬カートリッジを駆動して試薬採取点Ａまで回転させ、その後Ａ点にある試薬カートリッジを動かないように維持するように試薬回転ディスクを制御し、次に、試薬カートリッジ内の各種の試薬を吸引する。
【0017】
好ましくは、歯付きディスクの回動方向と試薬回転ディスクの回動方向が逆になるように制御を行う。
【0018】
本発明はまた、
試薬トレイと、前記試薬トレイの一方の側に位置する洗浄トレイと、を含み、前記試薬トレイは、上記の磁性ビーズ試薬均一混合方法によって磁性ビーズ試薬を均一に混合する、免疫分析装置を開示する。
試薬トレイと、前記試薬トレイの一方の側に位置する洗浄トレイと、を含み、前記試薬トレイは、上記の磁性ビーズ試薬均一混合方法によって磁性ビーズ試薬を均一に混合する、免疫分析装置を開示する。
【0019】
好ましくは、前記洗浄トレイは、洗浄トレイシリンダと、前記洗浄トレイシリンダの内部に設けられる回転ディスク機構と、前記洗浄トレイシリンダの上方に設けられる針昇降機構と、を含み、液注入針も液吸引針も前記針昇降機構に設けられ、反応カップは前記回転ディスク機構の回転ディスクに配置され、前記回転ディスクにより反応カップを回転駆動可能であり、前記洗浄トレイシリンダの内部かつ回転ディスクの下方に洗浄槽が設けられ、前記針昇降機構が下へ移動することにより、液注入針及び液吸引針は下へ移動して反応カップに挿入されて反応カップ洗浄作業を行うことも、反応カップを取り出した後、下へ移動して洗浄槽に挿入されて液注入針及び液吸引針の洗浄作業を行うことも可能である。
【0020】
好ましくは、前記洗浄槽は、全密閉型の環状槽本体と、前記環状槽本体に設けられる液注入針洗浄筒及び液吸引針洗浄筒と、を含み、前記液注入針洗浄筒及び液吸引針洗浄筒のいずれの内部空間も環状槽本体の内部空間に連通し、前記環状槽本体の底面には排水用の排水管がさらに設けられ、液注入針洗浄筒及び液吸引針洗浄筒のそれぞれの天面には、液注入針及び液吸引針が挿入する穴がそれぞれ設けられ、前記液注入針洗浄筒及び液吸引針洗浄筒は、１つの液注入針洗浄筒が１つの対応する液注入針を洗浄し、１つの液吸引針洗浄筒が１つの対応する液吸引針を洗浄するように、液注入針及び液吸引針の位置に合わせて分布する。
【0021】
好ましくは、前記液吸引針洗浄筒は、環状槽本体を垂直方向に貫通し、前記液吸引針洗浄筒は、アウターシリンダと、前記アウターシリンダの内部に設けられるインナーシリンダと、を含み、前記アウターシリンダとインナーシリンダとの間に環状空間が形成され、前記環状空間は環状槽本体の内部空間に連通し、前記インナーシリンダの頂端面がアウターシリンダの頂端面よりも低く、液吸引針洗浄筒の穴が前記アウターシリンダの頂端面に設けられ、環状槽本体の下方に位置する液吸引針洗浄筒に給水口がさらに設けられ、前記給水口はインナーシリンダのキャビティの底部に連通し、インナーシリンダのキャビティの頂部はアウターシリンダの内部空間に連通する。
【0022】
好ましくは、前記液注入針洗浄筒はシリンダを含み、前記シリンダの底端が前記環状槽本体の頂部に設けられ、シリンダのキャビティは前記環状槽本体の内部空間に連通し、液注入針洗浄筒の穴はシリンダの頂端に設けられる。
【0023】
好ましくは、前記洗浄トレイシリンダの内部には、反応カップ振動機構がさらに設けられ、前記反応カップ振動機構は、洗浄トレイシリンダ内に設けられる第１ガイドレール及び第２ガイドレールと、前記第１ガイドレール及び第２ガイドレールに摺動可能に接続される衝突ブロックと、を含み、前記洗浄トレイシリンダ内には衝突ブロック駆動機構がさらに設けられ、前記衝突ブロック駆動機構により、プッシュブロックを駆動して第１ガイドレール及び第２ガイドレールに沿って往復移動させ、それにより、衝突ブロックにより液注入ステーションにある回転ディスクの反応カップに往復して衝突し、反応カップ内の磁性ビーズを衝突により分散させる。
【0024】
好ましくは、前記衝突ブロック駆動機構は、前記洗浄トレイシリンダ内に設けられる衝突ブロック駆動モータと、前記洗浄トレイシリンダ内に回転可能に接続される第１衝突ブロック回転軸と、を含み、前記衝突ブロック駆動モータの出力軸が第１衝突ブロック回転軸の一端に嵌合して回転可能に接続され、前記第１衝突ブロック回転軸の他端の端面に第２衝突ブロック回転軸がさらに設けられ、前記第１衝突ブロック回転軸の中心軸線と第２衝突ブロック回転軸の中心軸線とは重なっておらず、前記衝突ブロックに長円孔が開けられ、前記第２衝突ブロック回転軸は摺動可能に接続するように長円孔に挿入され、それにより、衝突ブロック駆動モータを制御して第１衝突ブロック回転軸及び第２衝突ブロック回転軸を回転させ、第２衝突ブロック回転軸が長円孔の内周面に接触することにより、衝突ブロックが第１ガイドレール及び第２ガイドレールに沿って往復移動するように駆動することが可能であり、反応カップに繰り返して衝突する。
【0025】
好ましくは、前記針昇降機構には、３つの基本洗浄ユニットが回転ディスクの周方向に順に設けられ、前記基本洗浄ユニットは、２つの第１基本洗浄ユニットと１つの第２基本洗浄ユニットを含み、前記第１基本洗浄ユニット毎に１本の第１液注入針と１本の液吸引針が設けられ、前記第２基本洗浄ユニットに１本の統合型液注入二本針及び１本の液吸引針が設けられ、前記統合型液注入二本針は、１本の第１液注入針と１本の第２液注入針を含み、回転ディスクの周方向に沿って、第１液注入針、液吸引針、第１液注入針、液吸引針、統合型液注入二本針、及び液吸引針がこの順に針昇降機構に配置される。
【0026】
好ましくは、前記統合型液注入二本針は、制限ブロックによって前記針昇降機構の昇降板に接続され、前記制限ブロックは、昇降板に設けられるベースと、前記ベースに螺着されるネジ式キャップと、を含み、前記ベースは、底板と、前記底板に設けられる柱体と、を含み、前記柱体及び底板は取り付け貫通孔を介して貫通しており、取り付け貫通孔が貫通する前記柱体の内周面に溝が設けられ、前記溝は、柱体の径方向に窪み、１つの側面が開口し、残りの３つの側面が密閉したものであり、
ネジ式キャップの底部にネジ式キャップ貫通孔が開けられ、統合型液注入二本針にガイドブロックがさらに設けられ、前記ガイドブロックは、直径が前記取り付け貫通孔の直径と一致する円柱の形状であり、ガイドブロックの一方の側に径方向に突出するバンプが設けられ、
取り付ける際には、第１液注入針及び第２液注入針をネジ式キャップのネジ式キャップ貫通孔、ガイドブロック、及びベースの取り付け貫通孔に順に通し、ガイドブロックのバンプを前記溝に係入し、溝とバンプとの嵌合により第１液注入針及び第２液注入針を周方向に限定し、次に、ネジ式キャップを前記柱体に締め、ネジ式キャップを利用してバンプを溝に押し込むことで、第１液注入針及び第２液注入針を軸方向に制限する。
ネジ式キャップの底部にネジ式キャップ貫通孔が開けられ、統合型液注入二本針にガイドブロックがさらに設けられ、前記ガイドブロックは、直径が前記取り付け貫通孔の直径と一致する円柱の形状であり、ガイドブロックの一方の側に径方向に突出するバンプが設けられ、
取り付ける際には、第１液注入針及び第２液注入針をネジ式キャップのネジ式キャップ貫通孔、ガイドブロック、及びベースの取り付け貫通孔に順に通し、ガイドブロックのバンプを前記溝に係入し、溝とバンプとの嵌合により第１液注入針及び第２液注入針を周方向に限定し、次に、ネジ式キャップを前記柱体に締め、ネジ式キャップを利用してバンプを溝に押し込むことで、第１液注入針及び第２液注入針を軸方向に制限する。
【発明の効果】
【0027】
本発明の有益な効果は以下の通りである。本発明は、磁性ビーズ試薬を均一に混合することができ、磁性ビーズ凝集の状況の発生が回避され、検出結果の正確性が確保される。歯付きディスクを断続的な歯に設計して、試薬回転ディスクと歯付きディスクとが相対的に回転することで、磁性ビーズ試薬管の底部の試薬管歯車を歯付きディスクの周方向に沿って移動させることができ、それにより「磁性ビーズ試薬管の自己回転過程における等速回転状態を変えることや磁性ビーズ試薬管の自己回転過程に衝撃力を印加することで、凝集した磁性ビーズを分散させる」という技術的解決手段を達成させる。歯付きディスクを制御して回転させ、試薬回転ディスクを動かないように維持することにより、磁性ビーズ試薬管が能動的に均一に混合するような効果を奏し、このようにして、従来の均一混合方法と比較して、検出全体の時間を大幅に短縮させるため、検出効率を高める。免疫分析装置の洗浄トレイを設計し、洗浄槽を洗浄トレイの内部かつ回転ディスクの下方に統合することにより、洗浄トレイの内部空間及び針昇降機構の移動ストロークを十分に活用する。洗浄トレイが正常に作動する際に、針昇降機構が下へ移動することで、液注入針及び液吸引針を下へ作動位置まで移動させて反応カップを洗浄し、液注入針や液吸引針の洗浄が必要である場合、反応カップを取り外した後、針昇降機構がさらに下へ移動することで、液注入針及び液吸引針が洗浄槽に挿入するまで作動位置を越えて下へ移動し、針の洗浄を行い、それによって、本発明は、液注入針や液吸引針が反応カップ内の磁性ビーズを正常に洗浄することを確保できるほか、液注入針や液吸引針自体の洗浄を行うこともでき、洗浄のステップを簡素化し、液注入針や液吸引針の洗浄の利便性を向上させ、液注入針や液吸引針の洗浄効果を高める。洗浄槽の設計や洗浄ステップの具体的な設計により、液吸引針の内外壁及び液注入針の内壁を同時に洗浄することを可能にし、洗浄効果を高める。洗浄トレイの内部に反応カップ振動機構が設けられ、液注入針が反応カップに液を注入するとともに、前記反応カップ振動機構を利用して反応カップに繰り返して衝突し、反応カップ内の磁性ビーズを繰り返し衝突により分散させ、また、液注入針内に注入された洗浄液と組み合わせて磁性ビーズを洗浄することで、洗浄効果を確保する。洗浄トレイの内部に反応カップ振動機構が設けられ、液注入針が反応カップに液を注入すると同時に、前記反応カップ振動機構を利用して反応カップに繰り返して衝突し、反応カップ内の磁性ビーズを繰り返して衝突して分散させ、液注入針に注入された洗浄液と組み合わせて磁性ビーズを洗浄することで、洗浄効果を確保する。本発明は、二重液注入針機構により、異なる２種の洗浄液を組み合わせることで、反応カップ内の磁性ビーズを洗浄する効果を奏し得るとともに、反応カップに残留された気泡を除去することができ、それにより、最終的な検出結果の正確性を確保する。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】試薬カートリッジの立体構造模式図である。
【図2】試薬回転ディスクと歯付きディスクとの嵌合位置関係の立体構造模式図である。
【図3】本発明の実施例における磁性ビーズ試薬均一混合方法の原理構造模式図である。
【図4】本発明の実施例における磁性ビーズ試薬管の内部の部分立体構造模式図である。
【図5】従来技術における試薬吸引時の原理構造模式図である。
【図6】本発明の実施例における試薬吸引時の原理構造模式図である。
【図7】本発明の実施例における試薬トレイの立体構造模式図である。
【図8】本発明の実施例における試薬トレイの軸方向の断面構造模式図である。
【図10】本発明の実施例における免疫分析装置の上面構造模式図である。
【図11】本発明の実施例における洗浄トレイの立体構造模式図である。
【図12】本発明の実施例における洗浄トレイの軸方向の断面構造模式図である。
【図13】本発明の実施例における洗浄トレイの上面構造模式図である。
【図14】本発明の実施例における洗浄槽の上面構造模式図である。
【図15】本発明の実施例における洗浄槽の立体構造模式図である。
【図16】液注入針が反応カップに挿入されて洗浄液を注入するときの模式図である。
【図17】液吸引針が反応カップに挿入されて液を吸引するときの模式図である。
【図23】本発明の実施例における回転ディスク機構の立体構造模式図である。
【図24】本発明の実施例における回転ディスク機構の正面構造模式図である。
【図25】本発明の実施例における液注入ステーション、液吸引ステーション及び反応カップ振動機構の分布位置の模式図である。
【図26】本発明の実施例における磁場位置分布の模式図である。
【図27】本発明の実施例の洗浄トレイから針昇降機構及び回転ディスク機構を省略したときの部分立体構造模式図である。
【図31】本発明の実施例において反応カップを回転ディスクのカップ孔内に置いた後の、反応カップに位置する部分の軸方向断面構造模式図である。
【図35】本発明の実施例による洗浄トレイの制限ブロックのベースの立体構造模式図である。
【図36】本発明の実施例における統合型二重液注入針がネジ式キャップ及びガイドブロックを通り抜けた後の立体構造模式図である。
【図37】本発明の実施例における統合型二重液注入針を昇降板に取り付けたときの立体構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、図面及び特定実施例を参照して本発明の技術的解決手段についてさらに詳細に説明する。
【0030】
磁性ビーズ試薬管は、ほとんどの時間回転しているが、磁性ビーズ試薬内の磁性ビーズと試薬溶液の均一混合効果があまり良くなく、磁性ビーズ凝集の状況が発生するという問題が出ている。出願人は、研究した結果、磁性ビーズ試薬がほとんどの時間回転しているが、ずっと低速度の等速回転状態であるので、遠心力などの作用により、磁性ビーズは磁性ビーズ試薬管の内側壁に非常に飛ばされやすく、その結果、磁性ビーズが凝集する状況につながることが主な原因であることを見出した。
【0031】
本発明は、免疫分析装置用の磁性ビーズ試薬均一混合方法を開示し、この方法は、磁性ビーズ試薬管を自己回転過程で変速状態にすること、及び／又は磁性ビーズ試薬管の自己回転過程で前記磁性ビーズ試薬管に衝撃力を加えることによって、凝集した磁性ビーズを分散させるため、磁性ビーズ試薬を均一混合状態にする。出願人は、研究した結果、磁性ビーズ試薬管の自己回転過程での等速回転状態を変える方法により上記の問題を解決することができ、すなわち、磁性ビーズ試薬管が等速自己回転状態にある代わりに、その自己回転速度に変化があるようにするため、その受けた遠心力の大きさも変化し、磁性ビーズ凝集の状況を解消し、又は、磁性ビーズ試薬管の自己回転過程において外部からの衝撃力を印加することで、凝集した磁性ビーズを分散させることができることを見出した。最も好ましくは、上記の２つの技術的解決手段の両方により、磁性ビーズ凝集の状況を解消する。出願人は、試験を通じて、上記のような技術的解決手段による効果が最適であることを見出し、上記の２つの技術的解決手段の両方により均一に混合された磁性ビーズ試薬では、磁性ビーズ凝集の状況がほとんど見られない。
【実施例0032】
「磁性ビーズ試薬管の自己回転過程における等速回転状態を変更することと、磁性ビーズ試薬管の自己回転過程において衝撃力を印加することで、凝集した磁性ビーズを分散させる」という技術的解決手段については、図３に示すように、出願人は、歯付きディスク５に周方向に沿って分布する連続歯を断続的な歯に設計することにより、隣接する歯部の間に切り欠きを形成する。本実施例では、歯付きディスク５に、合計１０個の歯部５１１及び１０個の切り欠き部５１２が設けられている。作動過程では、磁性ビーズ試薬管が歯付きディスク５の歯部５１１にある場合、歯部５１１が磁性ビーズ試薬管の底部の試薬管歯車３１１と噛み合い、磁性ビーズ試薬管に自己回転のための作用力を与えることで、磁性ビーズ試薬管を回転させ、磁性ビーズ試薬管が歯付きディスク５の切り欠き部５１２にある場合、切り欠き部５１２内には試薬管歯車３１１と噛み合う歯がないため、磁性ビーズ試薬管の自己回転のための動力が失われ、回転速度があまり速くないため、磁性ビーズ試薬管は、自己回転の動力を失うと、速度が遅くなり、さらに回転を停止することもある。したがって、切り欠き部５１２では磁性ビーズ試薬管の自己回転速度は１回変化する。磁性ビーズ試薬管が再度歯付きディスク５の歯部５１１にあるとき、再度、歯部５１１が磁性ビーズ試薬管の底部の試薬管歯車３１１と噛み合うことで、磁性ビーズ試薬管に自己回転のための作用力を与え、磁性ビーズ試薬管は、動力が得られると、さらに速度を１回変化させ、自己回転状態に戻る。このように繰り返して、磁性ビーズ試薬管の作動過程における自己回転速度を繰り返して変速状態にする。また、磁性ビーズ試薬管が歯付きディスクの切り欠き部５１２から歯部５１１に移動したときに、試薬管歯車３１１と噛み合ったばかりの歯部５１１は磁性ビーズ試薬管に衝撃力を与え、衝撃の作用を果たす。磁性ビーズ試薬管が上記の自己回転変速状態と衝撃力との２つの作用を受けて、磁性ビーズ試薬管内の凝集した磁性ビーズが分散し、そのため、磁性ビーズ試薬が均一混合状態になる。本実施例では、磁性ビーズ試薬を均一に混合することができ、磁性ビーズの凝集状況の発生を回避し、検出結果の正確性を確保する。
【0033】
試験を繰り返した結果、出願人は、前記歯部５１１の円弧長をＬとすると、前記切り欠き部５１２の円弧長がＬ／２であるような設定により、磁性ビーズ試薬管内の磁性ビーズ試薬の均一混合効果が最適となることを見出した。
【0034】
均一混合効果をさらに高めるために、図４に示すように、前記磁性ビーズ試薬管３の内側壁にチューブ凸起３１２が設けられる。磁性ビーズ試薬管３が変速自己回転を行い衝撃力による作用を受けたときに、チューブ凸起３１２により磁性ビーズ試薬をさらに均一に混合することが可能であり、均一混合効果をさらに向上させることができる。本実施例では、チューブ凸起３１２は、磁性ビーズ試薬管３の中心軸線に対して対称に分布するように２つ設けられる。
【0035】
従来技術には、もう１つの問題が存在する。図５に示すように、従来技術では、作動過程において、中央位置にある歯付きディスク５を動かないように維持し、試薬回転ディスク４を制御して試薬カートリッジ１を回転駆動させることによって、歯付きディスク５と試薬管歯車３１１との噛み合いを通じて試薬カートリッジ１における磁性ビーズ試薬管３を自己回転させる。通常、同一の試薬カートリッジ１における磁性ビーズ試薬管３及び複数の試薬収容室２内に充填された試薬は、同一指標をテストするためのものである。１つの指標を検出する場合、試薬採取点をＡ点とすると、試薬カートリッジ１における磁性ビーズ試薬管３内の磁性ビーズ試薬を吸引する際に、まず、試薬回転ディスク４を制御して試薬カートリッジ１をＡ点に回転駆動させ、次に、磁性ビーズ試薬管３内の磁性ビーズ試薬を吸引する必要があり、吸引完了後、試薬カートリッジ１をこの箇所に留めてはいけなく、試薬回転ディスク４を制御して、試薬カートリッジ１を、再びＡ点に到達させるまで引き続き１周回転駆動させ、この試薬カートリッジ１の１つの試薬収容室２内に充填された試薬を再度吸引し、吸引完了後、試薬回転ディスク４をさらに制御して、試薬カートリッジ１を、Ａ点に到達させるまで１周回転駆動させ、この試薬カートリッジ１における次の試薬収容室２内に充填された試薬を吸引し、この試薬カートリッジ１における磁性ビーズ試薬管３及び複数の試薬収容室２内に充填された試薬がすべて吸引される。１つの指標のテストが完了するまで、このようなプロセスを繰り返す。このような均一混合方法は、検出全体の時間が長くなるため、検出効率が低下する。
【0036】
このため、図６に示すように、出願人は、歯付きディスク５及び試薬回転ディスク４に第１駆動機構及び第２駆動機構をそれぞれ設けている。作動する際には、第１駆動機構により歯付きディスク５を回転駆動し、試薬回転ディスク４を動かないように維持し、それにより、試薬回転ディスク４における試薬カートリッジ１も固定されたままであり、歯付きディスク５と試薬管歯車３１１の噛み合いにより試薬カートリッジ１における磁性ビーズ試薬管３は自己回転する。試薬カートリッジ１における各種の試薬の吸引が必要である場合、第２駆動機構により試薬回転ディスク４が試薬カートリッジ１を試薬採取点Ａに回転させるように駆動し、その後、Ａ点にある試薬カートリッジ１を動かないように維持する。このとき、歯付きディスク５がまだ回転しているので、試薬カートリッジ１における磁性ビーズ試薬管３はまだ自己回転状態にある。したがって、当該試薬カートリッジ１における磁性ビーズ試薬管３内の磁性ビーズ試薬の吸引が完了した後にも、試薬カートリッジ１はＡ点に固定されたままでもよく、それにより、試薬カートリッジ１における他の複数の試薬収容室２内の試薬を引き続き吸引することが可能となる。このようにすると、従来の均一混合方法と比較して、検出全体の時間を大幅に短縮させるため、検出効率を高める。
【0037】
本実施例では、歯付きディスク５の回動方向と試薬回転ディスク４の回動方向とが逆になるように制御を行うと、歯付きディスク５を常に回転している状態に維持することができ、また、試薬回転ディスク４が回転しても回転しなくても、試薬回転ディスク４における試薬カートリッジ１の磁性ビーズ試薬管３は継続的に自己回転することができ、磁性ビーズ試薬管３内の磁性ビーズ試薬の沈殿や堆積が回避される。
【0038】
図７及び図８に示すように、試薬回転ディスク４は、免疫分析装置の試薬トレイ６に取り付けられ、前記試薬トレイ６は、試薬トレイシリンダ６１１と、前記試薬トレイシリンダ６１１の底部に設けられる第１駆動機構と、を含み、試薬回転ディスク４は、前記試薬トレイシリンダ６１１の内部に位置し、前記第１駆動機構は第１駆動モータ７であり、第１駆動モータ７の出力軸は試薬回転ディスク４に接続され、前記第１駆動モータ７の動作により試薬回転ディスク４は回転駆動されることが可能である。前記試薬回転ディスク４の底部にキャスタ８がさらに設けられ、キャスタ８は前記試薬トレイシリンダ６１１の内底部に接触し、それにより、試薬回転ディスク４のより安定的な回転を確保することができる。前記試薬トレイシリンダ６１１の内部かつ試薬回転ディスク４の下方に歯付きディスク５が回転可能に接続され、前記歯付きディスク５及び試薬回転ディスク４は同軸位置にあり、前記試薬トレイシリンダ６１１の底部に第２駆動機構がさらに設けられる。前記第２駆動機構は第２駆動モータ９であり、前記第２駆動モータ９の出力軸が前記歯付きディスク５に嵌合して伝動可能に接続され、前記第２駆動モータ９の動作により、歯付きディスク５は回転駆動され得る。前記試薬トレイシリンダ６１１の頂部に試薬を吸引するための試薬貫通孔６１２が複数開けられ、試薬貫通孔６１２が存在する位置は、試薬採取点Ａである。
【0039】
図９に示すように、前記試薬トレイシリンダ６１１の内底部にボス１０が設けられ、歯付きディスク軸受け１１の内輪が前記ボス１０の外周面に嵌設され、前記歯付きディスク５は前記歯付きディスク軸受け１１の外輪に接続され、前記歯付きディスク軸受け１１の外輪には、１つの第１伝動歯付きディスク１２も嵌設され、前記第２駆動モータ９の出力軸には、第２伝動歯付きディスク１３がさらに設けられ、前記第１伝動歯付きディスク１２と第２伝動歯付きディスク１３が噛み合って伝動可能に接続されることにより、前記第２駆動モータ９の動作によって、歯付きディスク５は回転駆動され得る。係る試薬回転ディスク４に取り付けられた試薬カートリッジ１における磁性ビーズ試薬管の試薬管歯車３１１は、前記歯付きディスク５と噛み合って伝動可能に接続される。
【0040】
図１０に示すように、本発明はまた、免疫分析装置を開示する。サンプル搬送チャネル１４と、前記サンプル搬送チャネル１４の一方の側に設けられる上記のような試薬トレイ６、インキュベートトレイ１５、洗浄トレイ１６、光学検出機構１７、及び消耗品ビン１８と、を含み、前記インキュベートトレイ１５と洗浄トレイ１６との間には、カップ把持アーム１９が設けられ、前記カップ把持アーム１９は、反応カップをインキュベートトレイ１５と洗浄トレイ１６との間で切り替えて把持するためのものであり、前記インキュベートトレイ１５と試薬トレイ６との間に試薬針アーム２０がさらに設けられ、前記試薬針アーム２０は、試薬トレイ６内の試薬を吸引してインキュベートトレイ１５の反応カップに添加するためのものであり、前記試薬針アーム２０の傍に試薬針洗浄タンク２１がさらに設けられ、前記試薬針洗浄タンク２１は、試薬針アーム２０が１種の試薬を吸引した後に、試薬針アーム２０が別の試薬を吸引するために、前記試薬針アーム２０を洗浄するためのものである。前記消耗品ビン１８内には、検出チップモジュール１８１、ｔｉｐヘッドモジュール１８２、及び反応カップモジュール１８３が設けられ、各モジュール内に複数の部材が収納されており、すなわち、検出チップモジュール１８１内に複数の検出チップが配置されており、ｔｉｐヘッドモジュール１８２内に複数のｔｉｐヘッドが配置されており、反応カップモジュール１８３内に複数の反応カップが配置されており、それにより、免疫分析装置による複数回の検出が可能になる。前記インキュベートトレイ１５、光学検出機構１７、及び消耗品ビン１８の間に３次元移動ロボットアーム６０がさらに設けられ、前記３次元移動ロボットアーム６０は、消耗品を交換し、また、インキュベートトレイ１５の反応カップ内の検出対象サンプルを光学検出機構１７に吸引して検出するためのものである。
【0041】
図１１及び図１２に示すように、前記洗浄トレイは、洗浄トレイシリンダ２２と、前記洗浄トレイシリンダ２２の内部に設けられる回転ディスク機構２３と、前記洗浄トレイシリンダ２２の上方に設けられる針昇降機構２４と、を含む。反応カップ２５は、前記回転ディスク機構２３の回転ディスク２３１に配置され、前記回転ディスク２３１により反応カップ２５を回転駆動することができる。前記洗浄トレイシリンダ２２の内部かつ回転ディスク２３１の下方に洗浄槽２６が設けられ、前記針昇降機構２４に液注入針２７及び液吸引針２８が設けられる。前記免疫分析装置の洗浄トレイの液注入針や液吸引針を洗浄する方法としては、正常に作動する際に、前記針昇降機構２４が下へ移動することにより、液注入針及び液吸引針は両方とも下降して反応カップに挿入されて反応カップ洗浄作業を行うことができる。液注入針や液吸引針の洗浄が必要である場合、まず、回転ディスク２３１における反応カップ２５を取り出し、次に、前記針昇降機構２４を制御して下へ移動させ、液注入針及び液吸引針を前記回転ディスクに通して洗浄槽２６に挿入し洗浄する。本実施例では、洗浄トレイの内部かつ回転ディスクの下方に洗浄槽を統合することにより、洗浄トレイの内部空間及び針昇降機構の移動ストロークを十分に活用する。洗浄トレイは、正常に作動する際に、針昇降機構が下へ移動することで、液注入針及び液吸引針を下へ作動位置まで移動させて、反応カップを洗浄し、液注入針や液吸引針の洗浄が必要である場合、反応カップを取り外し、針昇降機構によってさらに下へ移動し、液注入針及び液吸引針を、作動位置を超えるまで下へ移動させて洗浄槽に挿入し、針を洗浄する。それによって、本実施例では、液注入針や液吸引針が反応カップ内の磁性ビーズを正常に洗浄することを確保することができると共に、液注入針や液吸引針自体の洗浄を行うこともできることを確保し、洗浄のステップを簡素化し、液注入針や液吸引針の洗浄の利便性を向上させ、液注入針や液吸引針の洗浄効果を高める。
【0042】
図１３に示すように、前記針昇降機構２４には、２つの第１基本洗浄ユニット及び１つの第２基本洗浄ユニットは回転ディスク２３１の周方向に順次設けられ、各基本洗浄ユニット内に液注入ステーション及び液吸引ステーションが設けられ、各前記第１基本洗浄ユニットの液注入ステーション及び液吸引ステーションに１本の第１液注入針２７１及び１本の液吸引針２８が設けられ、前記第２基本洗浄ユニットの液注入ステーション及び液吸引ステーションのそれぞれに１つの統合型液注入二本針Ｓ及び１本の液吸引針２８が設けられ、前記統合型液注入二本針Ｓは、１本の第１液注入針２７１と１本の第２液注入針２７２を含む。回転ディスク２３１の周方向に沿って、第１液注入針２７１、液吸引針２８、第１液注入針２７１、液吸引針２８、統合型液注入二本針Ｓ、及び液吸引針２８がこの順に針昇降機構２４に配置される。
【0043】
液注入針及び液吸引針が回転ディスクの周方向に分布しているので、図１４及び図１５に示すように、洗浄槽２６も環状に構成され、前記洗浄槽２６は、全密閉型の環状槽本体２６１と、前記環状槽本体２６１に設けられる液注入針洗浄筒２６２及び液吸引針洗浄筒２６３と、を含み、前記液針洗浄筒９１２及び液吸引針洗浄筒２６３のいずれの内部空間も環状槽本体２６１の内部空間に連通し、前記環状槽本体２６１の底面には、排水用の排水管２６４がさらに設けられ、液針洗浄筒９１２及び液吸引針洗浄筒２６３のそれぞれの天面には、液注入針及び液吸引針が挿入する穴２９がそれぞれ設けられる。前記液注入針洗浄筒２６２及び液吸引針洗浄筒２６３は、１つの液注入針洗浄筒２６２が１つの対応する液注入針を洗浄し、１つの液吸引針洗浄筒２６３が１つの対応する液吸引針を洗浄するように、針昇降機構２４での針の分布位置に合わせて分布する。したがって、本実施例では、液注入針洗浄筒２６２、液吸引針洗浄筒２６３、液注入針洗浄筒２６２、液吸引針洗浄筒２６３、液注入針洗浄筒２６２、及び液吸引針洗浄筒２６３はこの順に環状槽本体に位置する。環状槽本体及び環状に分布する洗浄筒を設計することにより、本実施例では、複数の液注入針及び液吸引針を同時に洗浄することを可能にし、洗浄効率をさらに高める。
【0044】
洗浄効果をさらに高めるために、出願人は、研究をした結果、図１６及び図１７に示すように、通常に作動する際には、洗浄トレイが反応カップ２５内の磁性ビーズを洗浄する過程で、液注入針２７を利用して反応カップ２５に液を注入するときに、液注入針２７が反応カップ２５内の液体３０内に挿入されるので、液注入針２７を洗浄する際に、液注入針２７の内壁だけを洗浄すればよく、また、液吸引針２８を利用して反応カップ２５から液を吸引するときに、液吸引針２８が反応カップ２５内の液体３０内に挿入される必要があるので、液吸引針２８を洗浄する際に、液吸引針２８の内壁と外壁の両方を洗浄する必要があることを見出した。
【0045】
したがって、図１８及び図１９に示すように、前記液吸引針洗浄筒２６３は、環状槽本体２６１を垂直方向に貫通し、前記液吸引針洗浄筒２６３は、アウターシリンダ２６３１と、前記アウターシリンダ２６３１の内部に設けられるインナーシリンダ２６３２と、を含み、前記アウターシリンダ２６３１とインナーシリンダ２６３２との間に環状空間２６３３が形成され、前記環状空間２６３３は環状槽本体２６１の内部空間２６１１に連通し、前記インナーシリンダ２６３２の頂端面がアウターシリンダ２６３１の頂端面よりも低く、液吸引針洗浄筒２６３の穴２９が前記アウターシリンダ２６３１の頂端面に設けられ、環状槽本体２６１の下方に位置する液吸引針洗浄筒２６３に給水口３１がさらに設けられ、前記給水口３１はインナーシリンダ２６３２のキャビティ２６３２１の底部に連通し、インナーシリンダ２６３２のキャビティ２６３２１の頂部はアウターシリンダ２６３１の内部空間に連通する。
【0046】
液吸引針２８を洗浄する場合、液吸引針２８を制御して液吸引針洗浄筒２６３の頂部穴２９からインナーシリンダ２６３２のキャビティ２６３２１に挿入するように制御し、外付け水ポンプにより洗浄水を前記給水口３１からインナーシリンダ２６３２のキャビティ２６３２１に送り、液吸引針２８を制御して液の吸引を開始させ、洗浄水の一部を液吸引針２８で吸入することで、液吸引針２８の内壁を洗浄水で洗浄する。また、水ポンプの給水量が液吸引針２８の吸水量よりも大きいことから、残りの大部分の洗浄水がインナーシリンダ２６３２のキャビティ２６３２１、環状空間２６３３、及び環状槽本体２６１の内部空間２６１１を順次流れて、最後に、排水管２６４を介して排出され、それにより、インナーシリンダ２６３２のキャビティ２６３２１を流れた洗浄水により液吸引針２８の外壁を洗浄する。上記の方法により、液吸引針２８の内壁及び外壁の両方に対する洗浄が行われ、洗浄効果が高まる。
【0047】
給水口３１は液吸引針洗浄筒２６３の側部に設けられ、それにより、液吸引針を洗浄する際には、洗浄水は液吸引針２８の側面からインナーシリンダ２６３２のキャビティ２６３２１に入り、このようにして、洗浄水は液吸引針の底部から液吸引針内に直接流れるのではなく、液吸引針により液吸引針内に吸引され、洗浄効果が確保される。
【0048】
図２０及び図２１に示すように、前記液注入針洗浄筒２６２はシリンダ２６２１を含み、前記シリンダ２６２１の底端は前記環状槽本体２６１の頂部に設けられ、シリンダ２６２１のキャビティは前記環状槽本体２６１の内部空間２６１１に連通し、液注入針洗浄筒２６２の穴２９は前記シリンダ２６２１の頂端に設けられる。
【0049】
液注入針２７を洗浄する場合、液注入針２７がシリンダ２６２１の頂部穴２９からシリンダ２６２１のキャビティに挿入するように制御し、液注入針２７により洗浄水を注入し始める。洗浄水は環状槽本体２６１の内部空間２６１１に注入され、最後に排水管２６４から排出され、このようにして、液注入針２７を流れる洗浄水で液注入針２７の内壁を洗浄することで、洗浄効果を高める。
【0050】
図１２に示すように、前記洗浄トレイシリンダ２２の内部に洗浄トレイセパレータ２２１が設けられ、前記洗浄トレイセパレータ２２１により、洗浄トレイシリンダ２２の内部を、上方にある上部シリンダ空間２２２と下方にある下部シリンダ空間２２３に仕切る。前記回転ディスク機構２３の回転ディスク２３１は前記上部シリンダ空間２２２内に位置し、前記上部シリンダ空間２２２の内部に保温材料及び加熱装置（図示せず）が設けられ、前記加熱装置は電熱フィルムが使用される。反応カップが回転ディスクに置かれた後に一定の作動温度を確保する必要があるため、上部シリンダ空間２２２の内部は前記保温材料及び加熱装置により加熱され、かつ一定の温度に保持される。本実施例では、回転ディスクが上部シリンダ空間の保温空間内に設けられることにより、回転ディスクにおける反応カップが常に一定の作動温度環境にあることを確保できる。
【0051】
図１３、図２２、及び図２３に示すように、前記回転ディスク機構２３は、回転ディスクモータ及び減速機２３２をさらに含み、前記回転ディスクモータ及び減速機２３２は、前記洗浄トレイセパレータ２２１に設けられ、回転ディスクモータ及び減速機２３２の回転軸２３２１が前記上部シリンダ空間２２２内に伸びて、前記回転ディスク２３１に接続される。従来技術では、回転ディスクはすべてベルトを介して伝動駆動されるので、その伝動構造が複雑になり、また、伝動機構が大きな空間を占有するが、本実施例では、減速機に統合された回転ディスクモータを回転ディスクに直接接続し、ベルト伝動構造を省略することにより、回転機構の構造を簡素化し、占有空間を小さくする。
【0052】
前記回転ディスク２３１には、反応カップを配置するカップ孔３２が周方向に複数設けられ、前記洗浄トレイシリンダ２２の頂部に反応カップ貫通孔３３が開けられ、前記反応カップ貫通孔３３は、反応カップ２５を出し入れするためのものであり、反応カップ貫通孔３３はゼロステーションにある。回転ディスク２３１における１つのカップ孔３２が前記反応カップ貫通孔３３の中心軸線と重なるまで回転すると、前記反応カップ貫通孔３３を通じて１つの反応カップ２５をカップ孔３２に配置し、又は前記反応カップ貫通孔３３を通じて前記カップ孔３２における反応カップ２５を取り出す。各カップ孔３２は１つの洗浄筒に対応する。液注入針及び液吸引針を洗浄する際に、カップ孔３２から反応カップ２５を取り出した後、液注入針及び液吸引針が下へ移動させて回転ディスクのカップ孔３２を通し、洗浄槽２６内に挿入して洗浄するように制御する。
【0053】
図１１に示すように、前記洗浄トレイシリンダ２２の側部に第１センサ３４がさらに設けられ、回転ディスクにおける反応カップの数及び回転ディスクでの反応カップの有無は前記第１センサ３４により検出される。図２４に示すように、前記回転ディスク２３１の底部に検知リング３５が設けられ、前記検知リング３５に複数の検知溝３５１が開けられ、洗浄トレイセパレータ２２１において、前記検知リング３５に第２センサ３６がさらに設けられる。回転ディスクが回転すると、第２センサ３６により、前記検知リング３５における検知溝３５１を検知することで、回転ディスクの回転角度や位置を制御する。
【0054】
図２５に示すように、反応カップへの液注入ステップ及び反応カップへの液吸引ステップのために、１つの基本洗浄ユニットが設けられ、この場合、前記基本洗浄ユニットは、上記の第１基本洗浄ユニット３７と第２基本洗浄ユニット３８を含み、第２基本洗浄ユニット３８は、検出前の基本洗浄ユニットであり、第１基本洗浄ユニット３７は、他の基本洗浄ユニットである。第１基本洗浄ユニット３７及び第２基本洗浄ユニット３８は、回転ディスク２３１の周方向に沿って前記回転ディスク２３１の上方に順に配置される。
【0055】
図２２及び図２６に示すように、前記洗浄トレイシリンダ２２の内周面かつ回転ディスク２３１に磁石止めリング３９がさらに設けられる。磁石が磁石止めリング３９に設けられることにより、洗浄トレイシリンダ２２内かつ各基本洗浄ユニット内の液注入ステーションと液吸引ステーションとの間に磁場４０が形成され、前記液注入ステーションにおける洗浄トレイシリンダ２２の内部は前記磁場４０の外部にあり、前記液吸引ステーションにおける洗浄トレイシリンダ２２の内部は前記磁場４０の内部にある。反応カップが液注入ステーションで洗浄液を注入した後、回転ディスクの回転につれて、反応カップは磁場４０内に入り、磁場４０により液吸引ステーションに回転するまでに反応カップ内の磁性ビーズを吸着し、液吸引ステーションで液を吸引する場合、磁場４０により反応カップ内の磁性ビーズを吸着し、それにより、磁性ビーズが液吸引針により吸われることを防止することができる。液吸引が完了した後、反応カップは、磁場４０を離れて、液注入ステーションに回転し、この箇所に磁場がなく、さらに液注入針により反応カップに液を注入し、それにより、磁性ビーズに衝撃を与え、洗浄の目的が達成される。本実施例では、磁場４０は合計３つ設けられ、磁石には、永久磁石も電磁石も使用可能である。
【0056】
図２７及び図２８に示すように、本実施例では、洗浄トレイ内に、１つの反応カップ振動機構４１が含まれ、反応カップ振動機構４１は、洗浄トレイセパレータ２２１に設けられ、また、上部シリンダ空間２２２内に位置する。前記反応カップ振動機構４１は、洗浄トレイセパレータ２２１に設けられる第１ガイドレール４１１及び第２ガイドレール４１２と、スライドとの嵌合により前記第１ガイドレール４１１及び第２ガイドレール４１２に摺動可能に接続される衝突ブロック４１３と、を含み、前記洗浄トレイセパレータ２２１には、衝突ブロック駆動機構がさらに設けられ、前記衝突ブロック駆動機構により、プッシュブロックを駆動して第１ガイドレール４１１及び第２ガイドレール４１２に沿って往復移動させ、それにより、衝突ブロック４１３は液注入ステーションにある回転ディスクカップ孔３２内の反応カップの側面に繰り返して衝突し、反応カップ内の磁性ビーズを衝突により分散させる。反応カップ内の洗浄液がすべて液吸引針により吸引されて、液注入針に送ったときにも、磁性ビーズはまだ互いに吸着されている。本実施例では、液注入針が反応カップに液を注入すると同時に、前記反応カップ振動機構により反応カップに繰り返して衝突し、反応カップ内の磁性ビーズは繰り返した衝突を受けて分散し、また、液注入針に注入された洗浄液による磁性ビーズの洗浄と組み合わせることにより、洗浄効果が確保される。
【0057】
図２８及び図２９に示すように、前記衝突ブロック駆動機構は、前記洗浄トレイセパレータ２２１の底部に設けられる衝突ブロック駆動モータ（図示せず）と、前記洗浄トレイセパレータ２２１の頂部に回転可能に接続される第１衝突ブロック回転軸４２と、を含み、前記衝突ブロック駆動モータの出力軸は第１衝突ブロック回転軸４２の一端に嵌合して回転可能に接続され、前記第１衝突ブロック回転軸４２の他端の端面に第２衝突ブロック回転軸４３がさらに設けられ、前記第１衝突ブロック回転軸４２の中心軸線と第２衝突ブロック回転軸４３の中心軸とは重なっておらず、すなわち、第２衝突ブロック回転軸４３の中心軸線は第１衝突ブロック回転軸４２の中心軸線からずれる位置にある。前記衝突ブロック４１３に長円孔４４が開けられ、前記第２衝突ブロック回転軸４３は、長円孔４４に嵌合して摺動可能に接続されるように長円孔４４に挿入され、それにより、衝突ブロック駆動モータを制御して第１衝突ブロック回転軸４２及び第２衝突ブロック回転軸４３を回転駆動させることにより、第２衝突ブロック回転軸４３が長円孔４４の内周面に接触することにより、衝突ブロック４１３が第１ガイドレール４１１及び第２ガイドレール４１２に沿って往復移動するように駆動され、反応カップに繰り返して衝突することが可能である。
【0058】
図３０に示すように、前記第２衝突ブロック回転軸４３は、衝突軸受け４３１と止めネジ４３２を含み、前記止めネジ４３２が前記衝突軸受け４３１の内輪を通り抜けることにより、前記衝突軸受け４３１は第１衝突ブロック回転軸４２の端面にロックされる。第２衝突ブロック回転軸４３が長円孔４４に挿入されたときに、前記衝突軸受け４３１の外輪と長円孔４４の内周面が接触することにより、第２衝突ブロック回転軸４３は長円孔４４に嵌合して摺動可能に接続される。このような構成によれば、衝突ブロックを繰り返して移動させるときの安定性をさらに確保することができる。前記第１衝突ブロック回転軸４２の外周面に検知トレイ４５が設けられ、前記洗浄トレイセパレータ２２１において、検知トレイ４５に第３センサ４６がさらに設けられ、前記検知トレイ４５と第３センサ４６の連携により、第１衝突ブロック回転軸４２の状態を検出することが可能になる。
【0059】
【0060】
反応カップ振動機構は、第２基本洗浄ユニット３８と、前記第２基本洗浄ユニットに近い第１基本洗浄ユニット３７との間に設けられ、前記衝突ブロック４１３の両端の円弧状端部４１３１は、それぞれ、第２基本洗浄ユニット３８内の液注入位置にある反応カップ、及び前記第１基本洗浄ユニット３７内の液注入位置にある反応カップに衝突する。このようにして、２回の液注入時も反応カップが衝突されることが可能となるため、衝突と洗浄の操作がより確実に行われ、洗浄効果が高まる。本実施例では、１番目の第１基本洗浄ユニット３７に反応カップ振動機構が設けられていない。なぜなら、反応カップが１番目の第１基本洗浄ユニット３７の液注入ステーションに移動する前に、反応カップが回転ディスクに置かれたばかりであり、磁場による影響を受けておらず、又は磁場による影響が小さく、磁性ビーズ間の吸着力が小さく、反応カップが１番目の第１基本洗浄ユニット３７の液注入ステーションに移動すると、洗浄液で磁性ビーズを分散させることから、振動による衝突の必要がないためである。
【0061】
図３１に示すように、反応カップ２５は、カップ本体２５１と、前記カップ本体２５１の外周面に設けられるカップ本体フランジ２５２と、を含む。反応カップ２５が回転ディスク２３１のカップ孔３２に配置されると、カップ孔３２内にある前記カップ本体２５１とカップ孔３２の内周面との間に衝突隙間４７が残っている。このような構成によれば、衝突ブロックが反応カップに衝突しやすくなり、洗浄効果がさらに高まる。
【0062】
図３２及び図３３に示すように、前記針昇降機構２４は、昇降板２４１と昇降モータ２４２を含み、前記昇降板２４１にガイドブッシュ４８が設けられ、前記洗浄トレイシリンダ２２の天面にガイドロッド４９が設けられ、前記ガイドロッド４９とガイドブッシュ４８が嵌合して接続されることにより、昇降板２４１は前記ガイドロッド４９に摺動可能に接続される。前記昇降モータ２４２は、洗浄トレイシリンダ２２に設けられ、その出力軸が親ねじ５０に伝動可能に接続される。前記昇降板２４１にキャップスクリュー５１が設けられ、前記親ねじ５０とキャップスクリュー５１は嵌合して親ねじ－ナット機構を構成し、それにより、昇降モータ２４２の動作により昇降板２４１が上下動するように制御することができ、液注入針及び液吸引針はいずれも前記昇降板２４１に配置される。また、液注入針の底部の開口部が傾斜して設けられることにより、底部の開口部から噴出される洗浄液は反応カップに衝撃を与え、なぜなら、反応カップが液吸引ステーションで磁場を印加され、磁性ビーズが反応カップの内側壁に吸着され、磁場が消えた後にも、磁性ビーズの一部が反応カップの内側壁に吸着され、液注入針の底部の開口部が傾斜して設けられると、洗浄液が反応カップの内側部に吸着された磁性ビーズを分散させることをより確実にし、洗浄効果をさらに確保することができる。液吸引針の底部の開口部に近い液吸引針の底部の側壁に切り欠きが設けられ、これは、液吸引針が反応カップの底部に挿入されたときに、液吸引針の底部の開口部を塞ぐことを防止し、液吸引作動を正常に行うことを確保するためである。
【0063】
前記洗浄トレイシリンダ２２の天面には、上部位置センサ５２及び下部位置センサ５３がさらに設けられ、前記上部位置センサ５２及び下部位置センサ５３は、支持ロッド５４によって前記洗浄トレイシリンダ２２の天面に設けられる。前記昇降板２４１に検知片５５がさらに設けられ、前記検知片５５と上部位置センサ５２及び下部位置センサ５３とは連携することにより、昇降板２４１の上限位置及び下限位置を検出することができる。作動過程では、昇降板２４１が上限位置に移動すると、昇降板２４１における液注入針及び液吸引針が所望の位置に移動しており、反応カップを引き抜いたことを表し、このとき、回転ディスクは、反応カップを回転駆動することができる。昇降板２４１が下限位置に降下すると、昇降板２４１における液吸引針が反応カップの液面以下に挿入されており、液吸引操作を行うことができるようになっていることを表す。
【0064】
図３４及び図３５に示すように、前記第１液注入針２７１及び第２液注入針２７２は、制限ブロックによって昇降板２４１に接続され、前記制限ブロックは、ねじにより昇降板２４１にロックされたベース５６と、前記ベース５６に螺着されたネジ式キャップ５７と、を含み、前記ベース５６は、底板５６１と、前記底板５６１に設けられた柱体５６２と、を含み、前記柱体５６２及び底板５６１は、取り付け貫通孔５６３を介して貫通しており、取り付け貫通孔５６３が貫通する前記柱体５６２の内周面に溝５８が設けられ、前記溝５８は、柱体５６２の径方向に窪み、１つの側面が開放し、残りの３つの側面が密閉したものである。
【0065】
図３６及び図３７に示すように、ネジ式キャップ５７の底部にネジ式キャップ貫通孔５７１が開けられ、第１液注入針２７１及び第２液注入針２７２には、ガイドブロック５９がさらに設けられ、前記ガイドブロック５９は、直径が前記取り付け貫通孔５６３の直径と一致する円柱の形状であり、ガイドブロック５９の一方の側に径方向に突出するバンプ５９１が設けられる。取り付ける際に、第１液注入針２７１及び第２液注入針２７２を、ネジ式キャップ５７のネジ式キャップ貫通孔５７１、ガイドブロック５９、及びベース５６の取り付け貫通孔５６３に順に通すことで、ガイドブロック５９のバンプ５９１を前記溝５８に係入し、溝５８とバンプ５９１との嵌合により第１液注入針２７１及び第２液注入針２７２を周方向に規制し、次に、ネジ式キャップ５７を前記柱体５６２に締め付け、ネジ式キャップ５７を利用してバンプ５９１を溝５８に押し付けことで、第１液注入針２７１及び第２液注入針２７２を軸方向に規制する。上記の構造の設計によれば、第１液注入針２７１及び第２液注入針２７２は、昇降板２４１に接続され、かつ、第１液注入針２７１及び第２液注入針２７２の位置は固定されたままになり、液注入作動を正常に行うことが確保される。
【0066】
図２５に示すように、本実施例では、洗浄の際には、回転ディスク２３１は反応カップを回転駆動し、反応カップは第１基本洗浄ユニット３７及び第２基本洗浄ユニット３８を順次通過し、このように、洗浄作業が完了する。回転ディスク２３１による反応カップの回転の周数をＮ２とすると、Ｎ２≧２である。
【0067】
周数Ｎ２＝２の場合、洗浄ステップは、第１周の洗浄ステップＳ１と第２周の洗浄ステップＳ２とを含み、前記第１周の洗浄ステップＳ１は、以下を含む。
【0068】
１） 回転ディスク２３１が反応カップ（図示せず）を１番目の第１基本洗浄ユニット３７の液注入ステーションまで回転駆動して、回転を停止するように制御する。
【0069】
２） 前記１番目の第１基本洗浄ユニット３７内の液注入ステーションにある第１液注入針２７１が下降して反応カップ内に伸びるように制御し、反応カップに洗浄液Ａを注入し、注入された洗浄液Ａを用いて、反応カップ内の磁性ビーズを洗浄する。注入完了後、前記１番目の第１基本洗浄ユニット３７内の液注入ステーションの第１液注入針２７１が上昇して元の位置に戻るように制御する。
【0070】
３） 回転ディスク２３１が反応カップを１番目の第１基本洗浄ユニット３７内の液吸引ステーションまで回転駆動して、回転を停止するように制御する。
【0071】
４） 前記１番目の第１基本洗浄ユニット３７内の液吸引ステーションにある液吸引針２８が下降して反応カップ内に伸びるように制御し、反応カップ内の洗浄液を吸引して排出する。排出完了後、前記１番目の第１基本洗浄ユニット３７内の液吸引ステーションの液吸引針２８が上昇して元の位置に戻るように制御する。
【0072】
５） 回転ディスク２３１が反応カップを２番目の第１基本洗浄ユニット３７内の液注入ステーションまで回転駆動して、回転を停止するように制御する。
【0073】
６） 前記２番目の第１基本洗浄ユニット３７内の液注入ステーションにある第１液注入針２７１が下降して反応カップ内に伸びるように制御し、反応カップに洗浄液Ａを注入するとともに、反応カップ振動機構を制御して前記反応カップに衝突させ、注入した洗浄液Ａと衝突を組み合わせて反応カップ内の磁性ビーズを洗浄する。注入完了後、前記２番目の第１基本洗浄ユニット３７内の液注入ステーションの第１液注入針２７１が上昇して元の位置に戻るように制御する。
【0074】
７） 回転ディスク２３１が反応カップ（図示せず）を２番目の第１基本洗浄ユニット３７内の液吸引ステーションまで回転駆動して、回転を停止するように制御する。
【0075】
８） 前記２番目の第１基本洗浄ユニット３７内の液吸引ステーションにある液吸引針２８が下降して反応カップ内に伸びるように制御し、反応カップ内の洗浄液を吸引して排出する。排出完了後、前記２番目の第１基本洗浄ユニット３７内の液吸引ステーションの液吸引針２８が上昇して元の位置に戻るように制御する。
【0076】
９） 回転ディスク２３１が反応カップ（図示せず）を第２基本洗浄ユニット３８内の液注入ステーションまで回転駆動して、回転を停止するように制御する。
【0077】
１０） 前記第２基本洗浄ユニット３８内の液注入ステーションにある第１液注入針２７１が下降して反応カップ内に伸びるように制御し、反応カップに洗浄液Ａを注入するとともに、反応カップ振動機構を制御して前記反応カップに衝突させ、注入した洗浄液Ａと衝突を組み合わせて反応カップ内の磁性ビーズを洗浄する。注入完了後、前記第２基本洗浄ユニット３８内の液注入ステーションの第１液注入針２７１が上昇して元の位置に戻るように制御する。
【0078】
１１） 回転ディスク２３１が反応カップ（図示せず）を第２基本洗浄ユニット３８内の液吸引ステーションまで駆動回転して、回転を停止するように制御する。
【0079】
１２） 前記第２基本洗浄ユニット３８内の液吸引ステーションにある液吸引針２８が下降して反応カップ内に伸びるように制御し、反応カップ内の洗浄液を吸引して排出する。排出完了後、前記２番目の第１基本洗浄ユニット３７内の液吸引ステーションの液吸引針２８が上昇して元の位置に戻るように制御する。
【0080】
上記のステップにより、前記第１周の洗浄ステップＳ１が完了する。
【0081】
前記第２周の洗浄ステップＳ２は、前記第１周の洗浄ステップＳ１と比較して、ステップ１０）において相違するが、他のステップはすべて第１周の洗浄ステップＳ１と同様である。すなわち、
１０） 前記第２基本洗浄ユニット３８内の液注入ステーションにある第２液注入針２７２が下降して反応カップ内に伸びるように制御し、反応カップに洗浄液Ｂを注入するとともに、反応カップ振動機構を制御して前記反応カップに衝突させ、注入した洗浄液Ｂと衝突を組み合わせて反応カップ内の磁性ビーズを洗浄する。注入完了後、前記第２基本洗浄ユニット３８内の液注入ステーションの第２液注入針２７２が上昇して元の位置に戻るように制御する。
周数Ｎ２＞２の場合、洗浄ステップは、他の周の洗浄ステップＴ１と、最後の周の洗浄ステップＴ２と、を含み、前記他の周の洗浄ステップＴ１は、前記第１周の洗浄ステップＳ１と同様であり、前記最後の周の洗浄ステップＴ２は、前記第２周の洗浄ステップＳ２と同様である。
１０） 前記第２基本洗浄ユニット３８内の液注入ステーションにある第２液注入針２７２が下降して反応カップ内に伸びるように制御し、反応カップに洗浄液Ｂを注入するとともに、反応カップ振動機構を制御して前記反応カップに衝突させ、注入した洗浄液Ｂと衝突を組み合わせて反応カップ内の磁性ビーズを洗浄する。注入完了後、前記第２基本洗浄ユニット３８内の液注入ステーションの第２液注入針２７２が上昇して元の位置に戻るように制御する。
周数Ｎ２＞２の場合、洗浄ステップは、他の周の洗浄ステップＴ１と、最後の周の洗浄ステップＴ２と、を含み、前記他の周の洗浄ステップＴ１は、前記第１周の洗浄ステップＳ１と同様であり、前記最後の周の洗浄ステップＴ２は、前記第２周の洗浄ステップＳ２と同様である。
【0082】
本実施例では、洗浄過程において２種類の洗浄液が使用され、この２種類の洗浄液は、それぞれ、洗浄液Ａと洗浄液Ｂである。第１基本洗浄ユニット３７の液注入ステップでは、反応カップに洗浄液Ａが注入され、第２基本洗浄ユニット３８の液注入ステップでは、反応カップに洗浄液Ｂが注入され、洗浄液Ａは、洗浄能力が高い洗浄液であるが、洗浄後に残された気泡が多く、洗浄液Ｂは、残留された気泡を除去した洗浄液である。第１基本洗浄ユニット３７に移行すると、注入した洗浄液Ａで反応カップ内の磁性ビーズを洗浄する。第２基本洗浄ユニット３８に移行すると、注入した洗浄液Ｂで反応カップ内の残留気泡を除去する。
【0083】
異なる２種類の洗浄液を組み合わせることにより、反応カップ内の磁性ビーズを洗浄する効果を奏するに加えて、反応カップに残留された気泡を除去することができる。
【0084】
なお、本実施例に記載の「複数」とは、「２つまたは２つ以上」の数を意味する。以上の実施例は、単に本発明を説明するためのものであって、本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、様々な変更又は変形を加えることができるので、すべての均等な技術的解決手段も本発明の保護範囲に属するべきであり、本発明の保護範囲は各請求項によって定められるべきである。
【符号の説明】
【0085】
１．試薬カートリッジ、２．試薬収容室、３．磁性ビーズ試薬管、３１１．試薬管歯車、３１２．チューブ凸起、４．試薬回転ディスク、５．歯付きディスク、５１１．歯部、５１２．切り欠き部、６．試薬トレイ、６１１．試薬トレイシリンダ、６１２．試薬貫通孔、７．第１駆動モータ、８．キャスタ、９．第２駆動モータ、１０．ボス、１１．歯付きディスク軸受け、１２．第１伝動歯付きディスク、１３．第２伝動歯付きディスク、１４．サンプル搬送チャネル、１５．インキュベートトレイ、１６．洗浄トレイ、１７．光学検出機構、１８．消耗品ビン、１８１．検出チップモジュール、１８２．ｔｉｐヘッドモジュール、１８３．反応カップモジュール、１９．カップ把持アーム、２０．試薬針アーム、２１．試薬針洗浄タンク、２２．洗浄トレイシリンダ、２２１．洗浄トレイセパレータ、２２２．上部シリンダ空間、２２３．下部シリンダ空間、２３．回転ディスク機構、２３１．回転ディスク、２３２．回転ディスクモータ及び減速機、２３２１．回転軸、２４．針昇降機構、２４１．昇降板、２４２．昇降モータ、２５．反応カップ、２５１．カップ本体、２５２．カップ本体フランジ、２６．洗浄槽、２６１．環状槽本体、２６１１．内部空間、２６２．液注入針洗浄筒、２６２１．シリンダ、２６３．液吸引針洗浄筒、２６３１．アウターシリンダ、２６３２．インナーシリンダ、２６３２１．キャビティ、２６３３．環状空間、２６４．排水管、２７．液注入針、２７１．第１液注入針、２７２．第２液注入針、２８．液吸引針、２９．穴、３０．液体、３１．給水口、３２．カップ孔、３３．反応カップ貫通孔、３４．第１センサ、３５．検知リング、３５１．検知溝、３６．第２センサ、３７．第１基本洗浄ユニット、３８．第２基本洗浄ユニット、３９．磁石止めリング、４０．磁場、４１．反応カップ振動機構、４１１．第１ガイドレール、４１２．第２ガイドレール、４１３．衝突ブロック、４１３１．円弧状端部、４２．第１衝突ブロック回転軸、４３．第２衝突ブロック回転軸、４３１．衝突軸受け、４３２．止めネジ、４４．長円孔、４５．検知トレイ、４６．第３センサ、４７．衝突隙間、４８．ガイドブッシュ、４９．ガイドロッド、５０．親ねじ、５１．キャップスクリュー、５２．上部位置センサ、５３．下部位置センサ、５４．支持ロッド、５５．検知片、５６．ベース、５６１．底板、５６２．柱体、５６３．取り付け貫通孔、５７．ネジ式キャップ、５７１．ネジ式キャップ貫通孔、５８．溝、５９．ガイドブロック、５９１．バンプ、６０．３次元移動ロボットアーム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】