特許 7394885 処理装置および測定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-30

(45)【発行日】2023-12-08

(54)【発明の名称】処理装置および測定システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/00 20060101AFI20231201BHJP

   G01N 33/579 20060101ALI20231201BHJP

   B01L 7/00 20060101ALI20231201BHJP

【ＦＩ】

G01N35/00 B

G01N33/579

B01L7/00

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021573038

(86)(22)【出願日】2020-12-28

(86)【国際出願番号】 JP2020049204

(87)【国際公開番号】W WO2021149465

(87)【国際公開日】2021-07-29

【審査請求日】2022-07-14

(31)【優先権主張番号】P 2020008729

(32)【優先日】2020-01-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森 貴亮

(72)【発明者】

【氏名】宮戸 崇裕

【審査官】北条 弥作子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０３－２９７３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０２６５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０７８６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１２９４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００７－５１０９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１９２６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０８０９３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／０３８４７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】FUJIFILM，エンドトキシンキット エンドトキシン-シングルテスト ワコー（比濁時間分析法），添付文書，承認番号 20600AMZ00967000，pp.1-2

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３５／００～３５／１０

Ｇ０１Ｎ ３３／５７９

Ｂ０１Ｌ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検体容器を収容し、かつ、前記検体容器内の検体溶液の温度を変化させるための流体状の熱媒体を前記検体容器の周囲に貯留することが可能な収容槽であって、前記熱媒体を供給する供給口と、前記熱媒体を排出する排出口とが設けられた収容槽と、
前記熱媒体を供給する熱媒体供給部と、
前記収容槽内の熱媒体を交換する熱媒体交換機構であって、前記検体容器内の検体溶液を第１温度に加熱するための第１熱媒体と、前記第１温度よりも低い第２温度に前記検体溶液を冷却するための第２熱媒体とを交換する熱媒体交換機構と、
配管の一部であり、前記熱媒体供給部から供給される前記熱媒体を前記供給口に供給する供給路であって、断面形状における第１の方向の長さが、前記第１の方向と直交する第２の方向の長さよりも短い供給路と、
前記配管の一部であり、前記排出口から排出される前記熱媒体を前記熱媒体供給部に戻すための排出路と、
前記供給路に対して前記第２の方向に沿って密着して配置され、前記供給口に供給される前に前記熱媒体を前記第１温度以上に加熱することにより前記第１熱媒体に変換する第１温度調整部と、
前記供給路に対して前記第２の方向に沿って密着して配置され、前記供給口に供給される前に前記熱媒体を前記第２温度以下に冷却することにより前記第２熱媒体に変換する第２温度調整部と、を備え、
前記熱媒体交換機構は、前記供給口と前記排出口とに接続された配管を通じて、前記収容槽内の前記第１熱媒体または前記第２熱媒体を循環させる
処理装置。

【請求項2】

前記熱媒体は、液体である
請求項１に記載の処理装置。

【請求項3】

前記収容槽に前記第１熱媒体が供給されてから予め設定された設定時間が経過した後、前記熱媒体交換機構を制御することにより、前記収容槽に前記第２熱媒体を供給させる制御部を備える
請求項１または２に記載の処理装置。

【請求項4】

前記熱媒体を前記第１熱媒体とするために加熱するヒーターを備え、
前記ヒーターの温度は、３０℃以上８０℃以下である
請求項１から３のいずれか１項に記載の処理装置。

【請求項5】

前記ヒーターの温度は、６０℃以上８０℃以下である
請求項４項に記載の処理装置。

【請求項6】

前記熱媒体を前記第２熱媒体とするために冷却する冷却素子を備え、
前記冷却素子の温度は、０℃以上１０℃以下である
請求項１から５のいずれか１項に記載の処理装置。

【請求項7】

前記収容槽は、複数の前記検体容器を収容する構成とされている
請求項１から６のいずれか１項に記載の処理装置。

【請求項8】

前記検体溶液は、カブトガニ血球抽出物を含む試薬を用いた測定の測定対象であり、
前記熱媒体交換機構によって前記検体溶液の温度を変化させる処理は、前記測定を実行する前に行われる前処理である
請求項１から７のいずれか１項に記載の処理装置。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか１項に記載の処理装置と、
前記検体溶液に対する測定を行う測定装置と、を備える測定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、処理装置および測定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

生体試料などの検体を分析するために、検体に含まれる種々の物質を測定することが行われている。このような測定として、カブトガニ血球抽出物を含むライセート試薬を用いた測定が知られている。ライセート試薬を用いることにより、検体溶液中のエンドトキシン量およびβ－グルカン量の測定を行うことができる。エンドトキシンは、グラム陰性菌の細胞壁を構成するリポ多糖であり、微量でも血中に入ることで、発熱などの生体反応を引き起こす代表的な発熱物質である。検体は、血液などの生体試料の他、生体内に直接導入される医薬品（例えば、注射剤など）などがある。このようなライセート試薬を用いた測定を行う際には、測定に先立って、検体溶液を加熱した後、検体溶液を冷却するといった前処理を行う場合があり、こうした前処理を行う処理装置が知られている。

【0003】

特開平２０１７－１２９４２９号公報には、ライセート試薬としてＬＡＬ（Limulus Amebocyte Lysate）試薬を用いて、検体溶液中のエンドトキシン量の測定を行う測定装置が記載されている。また、特開平０８－０２９４３２号公報には、検体溶液に対して前処理を行う処理装置が記載されている。

【発明の概要】

【0004】

特開平０８－０２９４３２号公報に記載の処理装置は、ハンドリングロボットによって検体容器を加熱部から冷却部に搬送する搬送機構を備えている。この搬送機構は、加熱部の容器挿入孔に挿入された検体容器をハンドリングロボットによって把持し、ロボットのアームを上方に移動させて容器挿入孔から検体容器を引き抜く。次に、ハンドリングロボットによって冷却部の上部まで検体容器を搬送し、ロボットのアームを下方に移動させて冷却部の容器挿入孔に検体容器を挿入する。

【0005】

しかしながら、特開平０８－０２９４３２号公報の搬送機構のように、ハンドリングロボットによって検体容器を搬送する場合、搬送中にハンドリングロボットによって把持された検体容器が傾いて、冷却部の容器挿入孔に挿入できなくなるといった搬送不良が生じるおそれがある。また、ハンドリングロボットによって検体容器を１個ずつ搬送する場合、検体容器の数が多いと搬送効率が悪く、処理時間が長時間化するという問題がある。

【0006】

上記事情に鑑み、本開示の技術は、検体容器を加熱部から冷却部に搬送する際の搬送不良を抑制し、かつ、検体容器の搬送に起因する処理時間の長時間化を抑制することが可能な処理装置およびこの処理装置を備えた測定システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様に係る処理装置は、検体容器を収容し、かつ、検体容器内の検体溶液の温度を変化させるための流体状の熱媒体を検体容器の周囲に貯留することが可能な収容槽と、収容槽内の熱媒体を交換する熱媒体交換機構であって、検体容器内の検体溶液を第１温度に加熱するための第１熱媒体と、第１温度よりも低い第２温度に検体溶液を冷却するための第２熱媒体とを交換する熱媒体交換機構と、を備える。

【0008】

上記態様の処理装置においては、収容槽には、熱媒体を供給する供給口と、熱媒体を排出する排出口とが設けられており、熱媒体交換機構は、供給口と排出口とに接続された配管を通じて、収容槽内の第１熱媒体または第２熱媒体を循環させてもよい。

【0009】

また、上記態様の処理装置においては、第１熱媒体を供給する第１熱媒体供給部に接続される第１供給路と、第２熱媒体を供給する第２熱媒体供給部に接続される第２供給路と、第１供給路と供給口を連通させる第１状態と、第２供給路と供給口を連通させる第２状態とを切り替える弁と、を備えてもよい。

【0010】

また、上記態様の処理装置においては、熱媒体供給部から供給される熱媒体を供給口に供給する供給路と、供給路上に配置され、供給口に供給される前に熱媒体を第１温度以上に加熱することにより第１熱媒体に変換する第１温度調整部と、供給路上に配置され、供給口に供給される前に熱媒体を第２温度以下に冷却することにより第２熱媒体に変換する第２温度調整部と、を備えてもよい。

【0011】

また、上記態様の処理装置においては、熱媒体は、液体であってもよい。

【0012】

また、上記態様の処理装置においては、収容槽に第１熱媒体が供給されてから予め設定された設定時間が経過した後、前記熱媒体交換機構を制御することにより、収容槽に第２熱媒体を供給させる制御部を備えてもよい。

【0013】

また、上記態様の処理装置においては、熱媒体を第１熱媒体とするために加熱するヒーターを備え、ヒーターの温度は、３０℃以上８０℃以下であってもよい。なお、ヒーターの温度は、６０℃以上８０℃以下であってもよい。

【0014】

また、上記態様の処理装置においては、熱媒体を第２熱媒体とするために冷却する冷却素子を備え、冷却素子の温度は、０℃以上１０℃以下であってもよい。

【0015】

また、上記態様の処理装置においては、収容槽は、複数の検体容器を収容する構成とされていてもよい。

【0016】

また、上記態様の処理装置においては、検体溶液は、カブトガニ血球抽出物を含む試薬を用いた測定の測定対象であり、熱媒体交換機構によって検体溶液の温度を変化させる処理は、上記測定を実行する前に行われる前処理であってもよい。

【0017】

本開示の一態様に係る測定システムは、上記処理装置と、検体溶液に対する測定を行う測定装置と、を備える。

【発明の効果】

【0018】

本開示の技術によれば、検体容器を加熱部から冷却部に搬送する際の搬送不良を抑制し、かつ、検体容器の搬送に起因する処理時間の長時間化を抑制することが可能な処理装置およびこの処理装置を備えた測定システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】測定システムの概要を示す図である。

【図2】前処理における検体溶液の温度変化の推移を示すグラフである。

【図3】第１実施形態に係る処理装置の構成を示す概略図である。

【図4】収容槽の斜視図である。

【図5】収容槽の分解斜視図である。

【図6】収容槽の断面図である。

【図7】測定装置の構成を示す概略図である。

【図8】処理装置における前処理の流れを説明するためのフローチャートである。

【図9】処理装置における加熱時の状態を示す図である。

【図10】処理装置における冷却時の状態を示す図である。

【図11】第２実施形態に係る処理装置の構成を示す概略図である。

【図12】第１温度調整部および第２温度調整部の周辺の構造を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

「第１実施形態」
［測定システムの全体構成］
図１は、本開示の第１実施形態に係る処理装置１０を備えた測定システム１の概要を示す図である。図１に示すように、測定システム１は、処理装置１０と、測定装置６０とを備えている。処理装置１０は、生体試料などの検体Ａに緩衝液Ｂを加えて希釈することにより生成した検体溶液Ｃに対して、エンドトキシン測定を実行する前に行われる前処理を行う。測定装置６０は、前処理後の検体溶液Ｃを測定対象として、エンドトキシン測定を実行する。

【0021】

上述したとおり、エンドトキシンは、微量でも血中に入ることで、発熱などの生体反応を引き起こす代表的な発熱物質であり、検体Ａは、血液などの生体試料の他、生体内に直接導入される医薬品（例えば、注射剤など）などである。エンドトキシン測定では、検体溶液Ｃ中のエンドトキシン量が測定され、検体Ａ中のエンドトキシンの定量化が行われる。エンドトキシン測定は、カブトガニ血球抽出物を含むライセート試薬Ｄなどの試薬を用いた測定である。エンドトキシン測定は、エンドトキシンによりカブトガニ血球抽出物の凝集および凝固が起こることを利用した測定である。エンドトキシン測定では、先ず、カブトガニ血球抽出物を含むライセート試薬Ｄが検体溶液Ｃに添加される。ライセート試薬Ｄが添加された検体溶液Ｃが攪拌されることにより、検体溶液Ｅが生成される。次に、検体溶液Ｅの特性の変化に基づいて、検体溶液Ｅ中のエンドトキシン量が測定される。

【0022】

ライセート試薬Ｄの原料となるカブトガニとして、アメリカカブトガニ（Limulus polyphemus）の血球抽出物から調製されるライセート試薬は、ＬＡＬ（Limulus Amebocyte Lysate）試薬と呼ばれる。

【0023】

本実施形態の測定システム１における測定装置６０は、ライセート試薬ＤとしてＬＡＬ試薬を使用し、エンドトキシンとの反応によりライセート試薬Ｄがゲル化する過程での検体溶液Ｅの濁度変化を指標とする比濁法によりエンドトキシン測定を行う。比濁法によりエンドトキシン測定を行う場合、測定に先立って検体溶液Ｃに対して加熱および冷却を行う前処理が必要である。図１に示すとおり、検体溶液Ｃに対して前処理が行われ、前処理後の検体溶液Ｃとライセート試薬Ｄとを含む検体溶液Ｅに対してエンドトキシン測定が行われる。

【0024】

比濁法によりエンドトキシン測定を行う場合の前処理は、具体的には、図２のグラフに示すように、先ず、検体Ａに緩衝液Ｂを加えて希釈することにより生成した検体溶液Ｃを約７０℃の温度で約１０分間加熱することにより、エンドトキシン測定における干渉因子を不活化する加熱処理を行う。その後、約７０°の検体溶液Ｃを約５℃の温度まで冷却することにより、不活化処理を停止する冷却処理を行う。冷却開始から冷却終了までの冷却処理の時間は例えば約３分間である。冷却処理において、約７０°の検体溶液Ｃを約５℃の温度まで冷却するのに時間がかかると、検体溶液Ｃに対する不活化処理の時間にバラツキが生じて、エンドトキシン測定の精度が低下する。そのため、前処理において、検体溶液Ｃの冷却は急激に、具体的には、約７０°の検体溶液Ｃを約５℃の温度まで冷却する時間を短時間で行う必要がある。

【0025】

本実施形態の測定システム１における処理装置１０は、検体Ａに緩衝液Ｂを加えて希釈した検体溶液Ｃに対し、上記前処理を行う装置である。

【0026】

＜処理装置＞
図３は、処理装置１０の構成を示す概略図である。図３に示すように、処理装置１０は、収容槽２０と、熱媒体交換機構と、制御部１１とを備える。収容槽２０は、検体容器５を収容し、かつ、検体容器５内の検体溶液Ｃの温度を変化させるための流体状の熱媒体１５を貯留することが可能である。熱媒体交換機構は、収容槽２０内の熱媒体を交換する。制御部１１は、熱媒体交換機構を制御する。処理装置１０に装填される検体容器５は、例えば、外観が円筒形状であり、本体５ａと蓋体５ｂとを備えている。収容槽２０に貯留する流体状の熱媒体１５としては、例えば純水が用いられる。

【0027】

図４は、収容槽２０の斜視図である。図５は、収容槽２０の分解斜視図である。図６は、収容槽２０の断面図（図４中のＶＩ－ＶＩ線断面図）である。なお、図６において、検体容器５は、断面図ではなく、側面図を示している。図４に示すように、収容槽２０の上面２０ａには、検体容器５を挿入するための複数の容器挿入孔２０ｂが形成されている。また、図５に示すように、収容槽２０において、長手方向の一方の側面２０ｃには、収容槽２０内に熱媒体１５を供給する供給口２０ｄが設けられている。収容槽２０において、長手方向の他方の側面２０ｅには、収容槽２０内から熱媒体１５を排出する排出口２０ｆが設けられている。

【0028】

収容槽２０は、上面が開口した水槽型の容器本体２１と、検体容器５を保持する保持部材２２と、容器本体２１の開口を封止する蓋体２３と、供給口２０ｄの側の配管取付用金具２４と、排出口２０ｆの側の配管取付用金具２５と、を備えている。

【0029】

容器本体２１において、長手方向の一方の側面２１ｃには供給口２０ｄが形成されており、他方の側面２１ｅには排出口２０ｆが形成されている。本実施形態において、容器本体２１は、ポリフタルアミドにより構成されている。容器本体２１は、ポリフタルアミド（PPA）またはポリフェニレンエーテル（PPE）などの、耐熱性および断熱性が高く、また熱媒体に対する耐薬性が高く、さらに熱容量の小さい樹脂材料により構成することが好ましい。

【0030】

保持部材２２は、平板状の台座部２２ａと、台座部２２ａ上に設けられた複数の筒状の容器挿入部２２ｂとが、一体的に形成された形状である。保持部材２２は、容器本体２１の内部に収容される。本実施形態において、保持部材２２は、アルミにより構成されている。保持部材２２としては、アルミなどの、熱伝導性に優れ、さびにくく、かつ安価で加工性が高い金属材量により構成することが好ましい。

【0031】

蓋体２３には、複数の容器挿入孔２０ｂの挿入口２３ａが形成されている。収容槽２０を組み上げた際に、蓋体２３の挿入口２３ａと保持部材２２の容器挿入部２２ｂの内部とが連通して、容器挿入孔２０ｂが形成される。本実施形態において、蓋体２３は、容器本体２１と同様に、ポリフタルアミドにより構成されている。蓋体２３としては、ポリフタルアミド（PPA）またはポリフェニレンエーテル（PPE）などの、耐熱性および断熱性が高く、かつ熱媒体に対する耐薬性が高く、さらに熱容量の小さい樹脂材料により構成することが好ましい。

【0032】

容器挿入孔２０ｂの内径は、検体容器５の外径よりもわずかに大きく形成されているが、ほぼ同径である。そのため、検体容器５を容器挿入孔２０ｂに挿入した際には、検体容器５は容器挿入孔２０ｂ内において傾くことなく保持される。

【0033】

本実施形態の処理装置１０の収容槽２０においては、１０個の容器挿入孔２０ｂが一列に並べて配置されている。処理装置１０は、最大１０個までの検体容器５を装填し、同時に前処理を行うことが可能である。

【0034】

配管取付用金具２４は、配管装着部およびボルト結合部が形成された金具本体２４ａと、ボルト２４ｂと、を備えている。配管取付用金具２４は、容器本体２１の外側から金具本体２４ａのボルト結合部を供給口２０ｄに挿入し、かつ、容器本体２１の内側から金具本体２４ａに対してボルト２４ｂを結合させることにより、容器本体２１に取り付けられている。配管取付用金具２４は、貫通孔を有しており、配管取付用金具２４が容器本体２１に取り付けられた状態では、配管取付用金具２４の貫通孔が供給口２０ｄとして機能する（図６も参照）。

【0035】

配管取付用金具２５も同様に、配管装着部およびボルト結合部が形成された金具本体２５ａと、ボルト２５ｂと、を備えている。配管取付用金具２５は、容器本体２１の外側から金具本体２５ａのボルト結合部を排出口２０ｆに挿入し、かつ、容器本体２１の内側から金具本体２５ａに対してボルト２５ｂを結合させることにより、容器本体２１に取り付けられている。配管取付用金具２５は、貫通孔を有しており、配管取付用金具２５が容器本体２１に取り付けられた状態では、配管取付用金具２５の貫通孔が排出口２０ｆとして機能する（図６も参照）。

【0036】

図３に戻り、熱媒体交換機構は、第１熱媒体供給部３０、第１供給路４０、第１排出路４４、第２熱媒体供給部３１、第２供給路４１、および第２排出路４５を備えている。収容槽２０、第１熱媒体供給部３０、第１供給路４０および第１排出路４４は、第１熱媒体１５ａの循環路を構成する。第１熱媒体供給部３０は、第１供給路４０を通じて収容槽２０に対して、第１熱媒体１５ａを供給する。第１熱媒体１５ａは、収容槽２０内の検体容器５に収容された検体溶液Ｃを第１温度に加熱する。収容槽２０に供給された第１熱媒体１５ａは第１排出路４４を通じて収容槽２０から排出され、第１排出路４４を通じて第１熱媒体供給部３０に回収される。

【0037】

収容槽２０、第２熱媒体供給部３１、第２供給路４１および第２排出路４５は、第２熱媒体１５ｂの循環路を構成する。第２熱媒体供給部３１は、第２供給路４１を通じて収容槽２０に対して、第２熱媒体１５ｂを供給する。第２熱媒体１５ｂは、収容槽２０内の検体容器５に収容された検体溶液Ｃを、第１温度に加熱された状態から第２温度に冷却する。収容槽２０に供給された第２熱媒体１５ｂは第２排出路４５を通じて収容槽２０から排出され、第２排出路４５を通じて第２熱媒体供給部３１に回収される。

【0038】

第１供給路４０および第２供給路４１は、弁３２および共通供給路４２を介して収容槽２０の供給口２０ｄに接続されている。弁３２は、第１供給路４０と供給口２０ｄを連通させる第１状態と第２供給路４１と供給口２０ｄを連通させる第２状態とを切り替える。第１状態では、収容槽２０に対する第１熱媒体１５ａの供給が行われ、第２状態では、収容槽２０に対する第２熱媒体１５ｂの供給が行われる。

【0039】

第１排出路４４および第２排出路４５は、弁３３および共通排出路４３を介して収容槽２０の排出口２０ｆに接続されている。弁３３は、第１排出路４４と排出口２０ｆを連通させる第１状態と第２排出路４５と排出口２０ｆを連通させる第２状態とを切り替える。

【0040】

第１熱媒体供給部３０は、熱媒体１５ａを貯留する貯留部３０ａと、貯留部３０ａに貯留されている熱媒体１５を第１熱媒体１５ａとするために加熱するヒーター３０ｂと、ポンプ３０ｄと、貯留部３０ａの排出口とポンプ３０ｄの供給口とを接続する配管３０ｃと、を備えている。

【0041】

比濁法によりエンドトキシン測定を行う場合の検体溶液Ｃに対する前処理としては、３０℃以上８０℃以下で加熱することが好ましい。そのため、ヒーター３０ｂの温度は、３０℃以上８０℃以下に設定可能である。なお、ヒーター３０ｂの温度は、６０℃以上８０℃以下とすることがより好ましい。本実施形態では、制御部１１からの制御に基づいて、ヒーター３０ｂの温度は、７０℃（第１温度の一例）に設定される。

【0042】

第１供給路４０は、ポンプ３０ｄの排出口と弁３２の接続口３２ａとを接続する配管により構成されている。

【0043】

第１排出路４４は、弁３３の接続口３３ａと第１熱媒体供給部３０の供給口とを接続する配管により構成されている。

【0044】

第２熱媒体供給部３１は、熱媒体１５を貯留する貯留部３１ａと、貯留部３１ａに貯留されている熱媒体１５を第２熱媒体１５ｂとするために冷却する冷却素子３１ｂと、ポンプ３１ｄと、貯留部３１ａの排出口とポンプ３１ｄの供給口とを接続する配管３１ｃと、を備えている。

【0045】

比濁法によりエンドトキシン測定を行う場合の検体溶液Ｃに対する前処理としては、０℃以上１０℃以下で冷却することが好ましい。そのため、冷却素子３１ｂの温度は、０℃以上１０℃以下に設定可能である。本実施形態では、制御部１１からの制御に基づいて、冷却素子３１ｂの温度は、５℃（第２温度の一例）に設定される。冷却素子３１ｂとしては、ペルチェ素子を用いる。

【0046】

第２供給路４１は、ポンプ３１ｄの排出口と弁３２の接続口３２ｂとを接続する配管により構成されている。

【0047】

第２排出路４５は、弁３３の接続口３３ｂと第２熱媒体供給部３１の供給口とを接続する配管により構成されている。

【0048】

弁３２は、三方弁であり、第１供給路４０が接続される接続口３２ａと、第２供給路４１が接続される接続口３２ｂと、弁３２と供給口２０ｄとを接続する共通供給路４２が接続される接続口３２ｃと、を備える。弁３２は、制御部１１からの制御に基づいて、第１供給路４０と供給口２０ｄを連通させる第１状態と、第２供給路４１と供給口２０ｄを連通させる第２状態とを切り替え可能に構成されている。第１状態では、接続口３２ａと接続口３２ｃとが内部で連通する。第２状態では、接続口３２ｂと接続口３２ｃとが内部で連通する。共通供給路４２は、接続口３２ｃと供給口２０ｄとを接続する配管により構成されている。

【0049】

弁３３は、三方弁であり、第１排出路４４が接続される接続口３３ａと、第２排出路４５が接続される接続口３３ｂと、弁３３と排出口２０ｆとを接続する共通排出路４３が接続される接続口３３ｃと、を備える。弁３３は、制御部１１からの制御に基づいて、第１排出路４４と排出口２０ｆを連通させる第１状態と、第２排出路４５と排出口２０ｆを連通させる第２状態とを切り替え可能に構成されている。第１状態では、接続口３３ａと接続口３３ｃとが内部で連通する。第２状態では、接続口３３ｂと接続口３３ｃとが内部で連通する。共通排出路４３は、排出口２０ｆと接続口３３ｃとを接続する配管により構成されている。

【0050】

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１ａと、メモリ１１ｂと、制御用プログラムが格納されたストレージ１１ｃと、を備えている。メモリ１１ｂは、ＣＰＵ１１ａが制御用プログラムを実行する際に使用するワークメモリであり、例えば揮発性メモリが使用される。ストレージ１１ｃは、種々のデータを格納するための不揮発性メモリであり、フラッシュメモリなどが使用される。制御部１１は、制御用プログラムを実行することにより、ヒーター３０ｂ、ポンプ３０ｄ、冷却素子３１ｂ、ポンプ３１ｄ、弁３２、および弁３３の各部を制御する制御部として機能する。

【0051】

＜測定装置＞
図７は、測定装置６０の構成を示す概略図である。図７に示すように、測定装置６０は、検体容器５に対して測定光を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）６１と、検体容器５を挟んでＬＥＤ６１と対向する位置に配されたＰＤ（Photodiode）６２と、測定制御部６３と、を備える。測定制御部６３は、ＰＤ６２の検出結果に基づいて検体溶液Ｅ中のエンドトキシン量の測定を行う。また、測定制御部６３は、ＬＥＤ６１およびＰＤ６２を制御する。検体容器５内には、前処理後の検体溶液Ｃとライセート試薬Ｄとが混合された検体溶液Ｅが収容される。

【0052】

測定制御部６３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６３ａと、メモリ６３ｂと、測定制御用プログラムが格納されたストレージ６３ｃと、を備えている。メモリ６３ｂは、ＣＰＵ６３ａが測定制御用プログラムを実行する際に使用するワークメモリであり、例えば揮発性メモリが使用される。ストレージ６３ｃは、種々のデータを格納するための不揮発性メモリであり、フラッシュメモリなどが使用される。測定制御部６３は、測定制御用プログラムを実行することにより、ＬＥＤ６１およびＰＤ６２の各部を制御する制御部として機能する。また、測定制御部６３は、測定制御用プログラムを実行することにより、ＰＤ６２の検出結果に基づいて検体溶液Ｅ中のエンドトキシン量の測定を行う測定部として機能する。

【0053】

測定装置６０におけるエンドトキシン測定の手法としては、上述のとおり比濁法が用いられる。比濁法は、エンドトキシンの作用によりライセート試薬Ｄがゲル化する過程での濁度変化を指標とする手法である。検体溶液Ｅ中のエンドトキシンの量と、前処理後の検体溶液Ｃに対してライセート試薬Ｄを添加してからの経過時間とに応じて、検体溶液Ｅの濁度に変化が生じる。検体溶液Ｅの濁度が変化すると、検体溶液Ｅを透過する測定光の光量が変化するため、ＰＤ６２により透過光量の経時変化を測定することにより、検体溶液Ｅの濁度の状態および推移を測定することができる。測定制御部６３は、検体溶液Ｅの濁度の状態および推移に基づいて、検体溶液Ｅ中のエンドトキシン量の演算を行う。

【0054】

［前処理の流れ］
図８は、処理装置１０における前処理の流れを説明するためのフローチャートである。

【0055】

まず、検体Ａに緩衝液Ｂを加えて希釈することにより検体溶液Ｃが生成される。生成された検体溶液Ｃが収容された検体容器５は、収容槽２０の容器挿入孔２０ｂに挿入される。この後、制御部１１は、第１熱媒体１５ａを収容槽２０内に供給を開始し、第１熱媒体１５ａの循環を開始させる（ステップＳ１）。詳細には、制御部１１は、弁３２に対して、第１供給路４０と供給口２０ｄを連通させる第１状態に切り替える制御を行う。また、弁３３に対して、第１排出路４４と排出口２０ｆを連通させる第１状態に切り替える制御を行う。次に、制御部１１は、ポンプ３０ｄを駆動し、図９中に矢印で示すように、第１熱媒体供給部３０内の第１熱媒体１５ａを、第１供給路４０および第１排出路４４を通じて収容槽２０内に循環させる制御を行う。

【0056】

次に、制御部１１は、収容槽２０内への第１熱媒体１５ａの循環を開始してから１０分が経過したか否かの判定を行う（ステップＳ２）。ステップＳ２において、１０分が経過していないと判定された場合（判定結果Ｎｏ）、制御部１１は、収容槽２０内への第１熱媒体１５ａの循環を継続する。

【0057】

ステップＳ２において、１０分が経過したと判定された場合（判定結果Ｙｅｓ）、制御部１１は、収容槽２０内への第１熱媒体１５ａの循環を停止し、第２熱媒体１５ｂを収容槽２０内に循環させる（ステップＳ３）。詳細には、制御部１１は、弁３２に対して、第２供給路４１と供給口２０ｄを連通させる第２状態に切り替える制御を行う。また、弁３３に対して、第２排出路４５と排出口２０ｆを連通させる第２状態に切り替える制御を行う。次に、制御部１１は、ポンプ３１ｄを駆動し、図１０中に矢印で示すように、第２熱媒体供給部３１内の第２熱媒体１５ｂを、第２供給路４１および第２排出路４５を通じて収容槽２０内に循環させる制御を行う。

【0058】

次に、制御部１１は、収容槽２０内への第２熱媒体１５ｂの循環を開始してから３分が経過したか否かの判定を行う（ステップＳ４）。ステップＳ４において、３分が経過していないと判定された場合（判定結果Ｎｏ）、制御部１１は、収容槽２０内への第２熱媒体１５ｂの循環を継続する。

【0059】

ステップＳ４において、３分が経過したと判定された場合（判定結果Ｙｅｓ）、制御部１１は、収容槽２０内への第２熱媒体１５ａの循環を停止する制御を行い、処理を終了する。

【0060】

［作用効果］
本実施形態の処理装置１０は、以上で説明したように、検体容器５を収容し、かつ、検体容器５内の検体溶液Ｃの温度を変化させるための流体状の熱媒体１５を検体容器５の周囲に貯留することが可能な収容槽２０と、収容槽２０内の熱媒体１５を交換する熱媒体交換機構であって、検体容器５内の検体溶液Ｃを第１温度に加熱するための第１熱媒体１５ａと、第１温度よりも低い第２温度に検体溶液Ｃを冷却するための第２熱媒体１５ｂとを交換する熱媒体交換機構と、を備える。

【0061】

このような構成とすることにより、検体容器５を収容槽２０に装填したまま、検体容器５内の検体溶液Ｃに対して加熱と冷却の両方を行うことができる。これにより、加熱部と冷却部が個別に設けられている従来の処理装置のように、検体容器を加熱部から冷却部まで搬送するハンドリングロボットのような搬送機構を設ける必要がなくなるため、検体容器の搬送不良の問題を解消することができる。

【0062】

また、収容槽２０に複数の検体容器５を装填した場合でも、複数の検体容器５を移動させることなく、加熱と冷却の両方を行うことができる。そのため、従来の処理装置のように、ハンドリングロボットによって検体容器を１個ずつ搬送する場合と比較して、処理時間を短縮することができる。

【0063】

また、本実施形態の処理装置１０においては、収容槽２０には、熱媒体１５を供給する供給口２０ｄと、熱媒体１５を排出する排出口２０ｆとが設けられており、熱媒体交換機構は、供給口２０ｄと排出口２０ｆとに接続された配管を通じて、収容槽２０内の第１熱媒体１５ａまたは第２熱媒体１５ｂを循環させるように構成されている。

【0064】

第１熱媒体１５ａまたは第２熱媒体１５ｂを循環させることにより、収容槽２０から排出された第１熱媒体１５ａまたは第２熱媒体１５ｂを設定温度に復帰させやすく、収容槽２０に対して供給する第１熱媒体１５ａまたは第２熱媒体１５ｂを設定温度に維持しやすい。そのため、第１熱媒体１５ａまたは第２熱媒体１５ｂを循環させない場合と比べて、加熱または冷却を迅速に行いやすい。

【0065】

また、本実施形態の処理装置１０は、第１熱媒体１５ａを供給する第１熱媒体供給部３０に接続される第１供給路と、第２熱媒体１５ｂを供給する第２熱媒体供給部３１に接続される第２供給路と、第１供給路と供給口２０ｄを連通させる第１状態と、第２供給路と供給口２０ｄを連通させる第２状態とを切り替える弁３２と、を備える。

【0066】

このように弁３２を設けることで、温度が異なる第１熱媒体１５ａと第２熱媒体１６ｂの供給路を区別することができる。供給路を区別すると、本例で示したように、第１熱媒体供給部３０と、第２熱媒体供給部３１とを別々に設けることができる。そのため、第１熱媒体１５ａと第２熱媒体１５ｂとを個別に用意し、いずれかを選択的に収容槽２０内に供給する構成となるため、安定した温度の第１熱媒体１５ａまたは第２熱媒体１５ｂを供給することができる。

【0067】

また、熱媒体１５として、気体と比較して比熱が大きい液体を用いると次のような効果がある。熱媒体１５は、比熱が大きい方が温まりにくく冷めにくい。検体溶液Ｃを加熱する場合において、比熱が大きい（すなわち、冷めにくい）熱媒体１５を用いて加熱する方が、相対的に比熱が小さい（すなわち、冷めやすい）熱媒体１５を用いる場合と比べて、熱媒体１５が加熱された状態が維持されることになるため、検体溶液Ｃを迅速に加熱することができる。検体溶液Ｃを冷却する場合も、比熱が大きい（すなわち、温まりにくい）熱媒体１５を用いれば、相対的に比熱が小さい（すなわち、温まりやすい）熱媒体１５を用いる場合と比べて、熱媒体１５が冷却された状態が維持されることになるため、検体溶液Ｃを迅速に冷却することができる。

【0068】

また、本実施形態の処理装置１０においては、熱媒体１５として純水を用いている。純水は、不純物が少なく腐食しづらいため、上記の効果に加えて、熱媒体交換機構の配管の詰まりの防止にも寄与する。

【0069】

また、収容槽２０に第１熱媒体１５ａが供給されてから予め設定された設定時間が経過した後、熱媒体交換機構を制御することにより、収容槽２０に第２熱媒体１５ｂを供給させる制御部１１を備えることにより、前処理の自動化を行うことができる。

【0070】

また、熱媒体１５を第１熱媒体１５ａとするために加熱するヒーター３０ｂを備え、このヒーター３０ｂの温度を３０℃以上８０℃以下に設定することにより、比濁法によるエンドトキシン測定用の前処理に適した加熱処理を行うことができる。なお、ヒーター３０ｂの温度を６０℃以上８０℃以下に設定することにより、加熱処理をより効率的に行うことができる。

【0071】

また、熱媒体１５を第２熱媒体１５ｂとするために冷却する冷却素子３１ｂを備え、この冷却素子３１ｂの温度を０℃以上１０℃以下に設定することにより、比濁法によるエンドトキシン測定用の前処理に適した冷却処理を行うことができる。

【0072】

「第２実施形態」
上記測定システム１は、処理装置１０について、第２実施形態に係る処理装置１０Ｂに変更することができる。なお、処理装置１０Ｂ以外の構成については、第１実施形態と同じであるため、処理装置１０Ｂ以外の説明は省略する。

【0073】

＜処理装置＞
図１１は、第２実施形態に係る処理装置１０Ｂの構成を示す概略図である。図１１に示すように、処理装置１０Ｂは、検体容器５を収容し、かつ、検体容器５内の検体溶液Ｃの温度を変化させるための流体状の熱媒体１５を貯留することが可能な収容槽２０と、収容槽２０内の熱媒体を交換する熱媒体交換機構と、熱媒体交換機構を制御する制御部１２と、を備える。

【0074】

収容槽２０は、第１実施形態に係る処理装置１０と同じであるため、説明は省略する。

【0075】

熱媒体交換機構は、熱媒体供給部３４と、熱媒体供給部３４から供給される熱媒体１５を収容槽２０の供給口２０ｄに供給する供給路４６と、供給路４６上に配置され、供給口２０ｄに供給される前に熱媒体１５を第１温度以上に加熱することにより第１熱媒体１５ａに変換する第１温度調整部３５と、供給路４６上に配置され、供給口２０ｄに供給される前に熱媒体１５を第２温度以下に冷却することにより第２熱媒体１５ｂに変換する第２温度調整部３６と、収容槽２０から排出される熱媒体１５を熱媒体供給部３４に戻すための排出路４７と、を備えている。

【0076】

熱媒体供給部３４は、熱媒体１５を貯留する貯留部３４ａと、ポンプ３４ｃと、貯留部３４ａの排出口とポンプ３４ｃの供給口とを接続する配管３４ｂと、を備えている。

【0077】

供給路４６は、ポンプ３４ｃの排出口と収容槽２０の供給口２０ｄとを接続する配管により構成されている。

【0078】

第１温度調整部３５は、ヒーターを備えている。比濁法によりエンドトキシン測定を行う場合の検体溶液Ｃに対する前処理としては、６０℃以上８０℃以下で加熱することが好ましい。本実施形態では、第１熱媒体１５ａの温度を７０℃とする。制御部１２からの制御に基づいて、ヒーターの温度は、供給路４６の第１温度調整部３５の取り付け位置を通過する熱媒体１５の温度が７０℃となるように設定される。

【0079】

第２温度調整部３６は、冷却素子であるペルチェ素子を備えている。比濁法によりエンドトキシン測定を行う場合の検体溶液Ｃに対する前処理としては、０℃以上１０℃以下で冷却することが好ましい。本実施形態では、第２熱媒体１５ｂの温度を５℃とする。制御部１２からの制御に基づいて、冷却素子の温度は、供給路４６の第２温度調整部３６の取り付け位置を通過する熱媒体１５の温度が５℃となるように設定される。

【0080】

排出路４７は、収容槽２０の排出口２０ｆと貯留部３４ａの供給口とを接続する配管により構成されている。

【0081】

図１２は、第１温度調整部３５および第２温度調整部３６の周辺の構造を示す断面図である。図１２に示すように、第１温度調整部３５は、供給路４６に密着するように取り付けられており、供給路４６内の第１温度調整部３５の取り付け位置を通過する熱媒体１５を瞬時に第１熱媒体１５ａに変換する。供給路４６の断面形状は、例えば、紙面と平行な方向の厚みが薄く、厚みに対して紙面と直交する方向の奥行が長い扁平な形状をしている。第１温度調整部３５は、供給路４６との接触面積が大きくなるように、供給路４６の奥行方向に延びている。このため、第１温度調整部３５の取り付け位置を通過する単位時間当たりの熱媒体１５の量が少ないため、熱媒体１５を瞬時に加熱することができる。

【0082】

また、第２温度調整部３６も第１温度調整部３５と同様に、供給路４６内の第２温度調整部３６の取り付け位置を通過する熱媒体１５を瞬時に第２熱媒体１５ｂに変換する。第２温度調整部３６も第１温度調整部３５と同様に、供給路４６に密着するように取り付けられており、供給路４６との接触面積が大きくなるように、供給路４６の奥行方向に延びている。これにより、第２温度調整部３６の取り付け位置を通過する単位時間当たりの熱媒体１５の量が少ないため、熱媒体１５を瞬時に冷却することができる。

【0083】

図１１に戻り、制御部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２ａと、メモリ１２ｂと、制御用プログラムが格納されたストレージ１２ｃと、を備えている。制御部１２は、制御用プログラムを実行することにより、ポンプ３４ｃ、第１温度調整部３５、および第２温度調整部３６の各部を制御する制御部として機能する。

【0084】

［前処理の流れ］
図８（第１実施形態と共通）は、処理装置１０Ｂにおける前処理の流れを説明するためのフローチャートである。

【0085】

検体Ａに緩衝液Ｂを加えて希釈することにより生成した検体溶液Ｃが収容された検体容器５が、収容槽２０の容器挿入孔２０ｂに挿入された後、制御部１２は、第１熱媒体１５ａを収容槽２０内に循環させる（ステップＳ１）。詳細には、制御部１２は、ポンプ３４ｃおよび第１温度調整部３５を駆動して、供給路４６内を通過する熱媒体１５を第１熱媒体１５ａに変換し、図１１中に矢印で示すように、第１熱媒体１５ａを収容槽２０内に循環させる制御を行う。

【0086】

次に、制御部１２は、収容槽２０内への第１熱媒体１５ａの循環を開始してから１０分が経過したか判定を行う（ステップＳ２）。ステップＳ２において、１０分が経過していないと判定された場合（判定結果Ｎｏ）、制御部１２は、収容槽２０内への第１熱媒体１５ａの循環を継続する。

【0087】

ステップＳ２において、１０分が経過したと判定された場合（判定結果Ｙｅｓ）、制御部１２は、収容槽２０内への第１熱媒体１５ａの循環を停止し、第２熱媒体１５ｂを収容槽２０内に循環させる（ステップＳ３）。詳細には、制御部１２は、ポンプ３４ｃを駆動したまま、第１温度調整部３５の駆動を停止するとともに第２温度調整部３６を駆動して、供給路４６内を通過する熱媒体１５を第２熱媒体１５ｂに変換し、図１１中に矢印で示すように、第２熱媒体１５ｂを収容槽２０内に循環させる制御を行う。

【0088】

次に、制御部１２は、収容槽２０内への第２熱媒体１５ｂの循環を開始してから３分が経過したか判定を行う（ステップＳ４）。ステップＳ４において、３分が経過していないと判定された場合（判定結果Ｎｏ）、制御部１２は、収容槽２０内への第２熱媒体１５ｂの循環を継続する。

【0089】

ステップＳ４において、３分が経過したと判定された場合（判定結果Ｙｅｓ）、制御部１２は、収容槽２０内への第２熱媒体１５ａの循環を停止する制御を行い、処理を終了する。

【0090】

［作用効果］
本実施形態の処理装置１０Ｂにおいても、第１実施形態の処理装置１０と同様に、検体容器の搬送不良の問題を解消することができるとともに、処理時間を短縮することができる。

【0091】

また、本実施形態の処理装置１０Ｂは、以上で説明したように、熱媒体供給部３４から供給される熱媒体１５を供給口２０ｄに供給する供給路４６と、供給路４６上に配置され、供給口２０ｄに供給される前に熱媒体１５を第１温度以上に加熱することにより第１熱媒体１５ａに変換する第１温度調整部３５と、供給路４６上に配置され、供給口２０ｄに供給される前に熱媒体１５を第２温度以下に冷却することにより第２熱媒体１５ｂに変換する第２温度調整部３６と、を備える。

【0092】

このような構成とすることにより、熱媒体を貯留する貯留部が１つで済むため、熱媒体交換機構の容積を低減させることができ、さらに配管の構成を簡素化することができる。

【0093】

［変形例］
上記実施形態は、一例であり、以下に示すように種々の変形が可能である。

【0094】

例えば、エンドトキシン測定に用いるライセート試薬としては、ＬＡＬ試薬に限らず、アメリカカブトガニとは別種のカブトガニ（Tachypleus tridentatus）の血球抽出物から調製されるＴＡＬ（Tachypleus Amebocyte Lysate）試薬を用いてもよい。

【0095】

また、エンドトキシン試験の手法としては、上記実施形態で説明した比濁法に限らず、エンドトキシンの作用によるライセート試薬のゲル形成を指標とするゲル化法、または、合成基質の加水分解による発色を指標にする比色法を用いてもよい。

【0096】

また、カブトガニ血球抽出物を含む試薬を用いた測定は、エンドトキシンに限らず、β－グルカンでもよい。

【0097】

また、本開示の処理装置として、カブトガニ血球抽出物を含む試薬を用いた測定の前処理を行う処理装置を例に説明したが、他の試薬を用いた測定の前処理を行う処理装置に適用してもよい。

【0098】

また、検体溶液に対する前処理は、上記実施形態で説明した、１０分加熱後に３分冷却する処理に限らず、検体溶液に対して行う測定に合わせて、適宜変更してもよい。

【0099】

また、処理装置で行う検体溶液への温度調整処理は、測定に先だって行われる前処理に限らず、どのような用途であってもよい。

【0100】

また、熱媒体は、純水に限らず、不凍液を用いてもよい。熱媒体として不凍液を用いた場合には、０℃に近い温度でも熱媒体が凍らずに熱媒体交換機構内を循環させることができるため、検体溶液の冷却をより迅速に行うことができる。また、熱媒体は、液体に限らず、流体であればどのようなものを用いてもよい。

【0101】

また、上記実施形態において、例えば、制御部１１，１２および測定制御部６３等の各種の処理を実行する処理部（Processing Unit）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（Processor）を用いることができる。各種のプロセッサには、ソフトウェアを実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit)に加えて、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device :ＰＬＤ）、および／またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。

【0102】

１つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ、および／または、ＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。

【0103】

さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）を用いることができる。

【0104】

なお、以上に示した記載内容および図示内容は、本開示の技術に係る部分についての詳細な説明であり、本開示の技術の一例に過ぎない。例えば、上記の構成、機能、作用、および効果に関する説明は、本開示の技術に係る部分の構成、機能、作用、および効果の一例に関する説明である。よって、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容および図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりしてもよいことはいうまでもない。また、錯綜を回避し、本開示の技術に係る部分の理解を容易にするために、以上に示した記載内容および図示内容では、本開示の技術の実施を可能にする上で特に説明を要しない技術常識などに関する説明は省略されている。

【0105】

２０２０年１月２２日に出願された日本出願特願２０２０－００８７２９の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】