DE4203574A1 - Automatische analysevorrichtung und verfahren zur automatischen analyse - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Analy­ siervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein automatisches Analysierverfahren zum Durchführen einer quantitativen Messung der Konzentrationen chemischer Kompo­ nenten einer flüssigen Probe wie Blut oder Urin, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

Eine biochemische automatische Analysiervorrichtung und ein automatisches Analysierverfahren zur Durchführung quantita­ tiver Messungen der Konzentrationen chemischer Komponenten einer flüssigen Probe werden herkömmlich in breitem Feld bei medizinischen Diagnosen verwendet.

Seit kurzem werden ein Anwachsen der Verarbeitungskapazitä­ ten der Vorrichtung und des Verfahrens erfordert, da die Zahl der zu verarbeitenden Fälle und die Zahl der Meßparame­ ter ansteigen.

Um diesen Bedarf zu befriedigen, offenbart die geprüfte ja­ panische Patentanmeldung Nr. 59-24 380 (anschließend ledig­ lich als zitierte Referenz bezeichnet) eine chemische Analy­ siervorrichtung und ein chemisches Analysierverfahren mit folgenden charakteristischen Merkmalen: Die Vorrichtung dieser zitierten Referenz hat eine Förder­ einheit (Steuereinheit) zum Rotieren, oder um das Rotieren einer Vielzahl von Reaktionsbehältern zu stoppen (wobei die Reaktionsbehälter eine flüssige Probe enthalten können), welche nach einer Art Schleife angeordnet sind, und ein Pho­ tometer zur optischen Messung des Reaktionsprozesses der flüssigen Probe, welche in den Reaktionsbehältern enthalten ist, während einer Rotation der Reaktionsbehälter.

Genauer werden beispielsweise eine flüssige Probe und ein Reaktionsmittel in einen ersten Reaktionsbehälter entladen, der an einer Entladungsposition angeordnet ist, und an­ schließend wird die Fördereinheit angetrieben, um die Viel­ zahl der Reaktionsbehälter im Gegenuhrzeigersinn zu rotie­ ren. Während dieser Rotation wird der charakteristische op­ tische Wert in dem ersten Reaktionsbehälter, der den opti­ schen Weg des Photometers gekreuzt hat, gemessen. Der Pro­ benreaktionsprozeß wird auf Basis dieses charakteristischen optischen Wertes bestimmt.

Dann, wenn die Vielzahl der Reaktionsbehälter gestoppt wer­ den, wird ein zweiter Reaktionsbehälter neben dem ersten Re­ aktionsbehälter bei der Entladungsposition angeordnet und die flüssige Probe und das Reaktionsmittel werden in den zweiten Reaktionsbehälter entladen.

Reaktionsbehälter, bei welchen Einspritzung der flüssigen Probe und des Reagenzes, Bewegung und Messung durchgeführt wurden, werden anschließend mit Reinigungswasser gereinigt, welches aus einer Reinigungsdüse gesprüht wird.

In der Vorrichtung gemäß dem zitierten Stand der Technik wird jedoch, wenn z. B. die Rotationszeit der Vielzahl an Re­ aktionsbehältern vermindert wird (d. h. die Rotationsge­ schwindigkeit erhöht wird), um die Analyseeffizienz zu ver­ bessern, die Lichtmeßzeit eines Reaktionsbehälters vermin­ dert. Dies führt dazu, daß die Lichtmeßpräzision merklich vermindert wird.

Wenn die Stoppzeit der Mehrzahl an Reaktionsbehältern vermmindert wird, um die Analyseeffizienz zu verbessern, wird die Reinigungspräzision eines Reaktionsbehälters nach der Messung vermindert. Dies führt dazu, daß eine neu einge­ füllte flüssige Probe durch die flüssige Probe, welche dem vorherigen Reaktionsbehälter anhaftet, kontaminiert wird, wobei die Analysepräzision merklich vermindert wird.

Um diese Probleme zu lösen, kann das Photometer entlang der Anordnung der Vielzahl von Reaktionsbehältern bewegt werden, um den Reaktionsprozeß der flüssigen Probe und des Reagenzes zu bestimmen, während die Reaktionsbehälter gestoppt werden.

Wenn jedoch Mittel zur Bewegung einer fotometrischen Einheit mit einer Lichtquelle und einem Spektroskop zur Verfügung gestellt werden, wird die Größe der Analysiervorrichtung als Ganzes vergrößert. Die Bewegungsgeschwindigkeit ist wegen der Vorrichtungsstruktur begrenzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine automatische Analysevorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche die Ana­ lysenverarbeitungskapazität verbessern kann während hinrei­ chend Lichtmeßzeit, Bewegungszeit und Reinigungszeit auf­ rechterhalten wird, um die Analysepräzision sicherzustellen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt vorrichtungstechnisch durch die Merkmale des Anspruchs 1 und verfahrenstechnisch durch die Merkmale des Anspruchs 7.

Erfindungsgemäß werden die chemischen Komponentenkonzentra­ tionen einer flüssigen Probe oder eines Reagenzes der Reak­ tionsbehälter dieses Reaktionsbehälterhalters optisch analy­ siert, während ein Reaktionsbehälterhalter bewegt wird. Wäh­ rend dieser Zeitperiode wird der andere Reaktionsbehälter­ halter an einer vorbestimmten Position gehalten und eine flüssige Probe oder ein Reagenz wird in die Reaktionsbehäl­ ter dieses Halters eingespritzt.

Somit werden mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung innerhalb derselben Analysezeit wie derjenigen bei herkömmlichen Vor­ richtungen Rotations- und Stoppzeiten erhalten, welche genü­ gend länger sind als jene bei herkömmlichen Vorrichtungen.

Demzufolge kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine hohe Lichtmeßpräzision aufrechterhalten werden und die Reak­ tionsbehälter können hinreichend gereinigt werden. Demnach kann eine denkbar hohe Analysepräzision der Vorrichtung auf­ rechterhalten werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung er­ geben sich aufgrund der Beschreibung eines Ausführungsbei­ spieles sowie anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht, welche eine Anordnung einer au­ tomatischen Analysevorrichtung gemäß einer Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung dar­ stellt;

Fig. 2 eine Schnittansicht, welche eine Anordnung einer Steuereinheit darstellt, welche in der automati­ schen Analysevorrichtung angeordnet ist;

Fig. 3 eine Ansicht, welche einen Anfangsstopp-Zustand der automatischen Analysevorrichtung wiedergibt;

Fig. 4 eine Ansicht, welche einen Zustand wiedergibt, in welchem ein erster Reaktionsbehälterhalter sich entlang einer Reaktionslinie bewegt, um ei­ nem zweiten Reaktionsbehälterhalter zu folgen;

Fig. 5 eine Ansicht eines Zustands, in welchem ledig­ lich der erste Reaktionsbehälterhalter gestoppt wird und sein erster Reaktionsbehälter an einem ersten Reagenzieneinspritzteil positioniert wird;

Fig. 6 eine Ansicht, welche einen Zustand wiedergibt, in welchem der zweite Reaktionsbehälterhalter sich entlang der Reaktionslinie bewegt, um dem ersten Reaktionsbehälterhalter zu folgen;

Fig. 7 eine Ansicht, welche einen Zustand wiedergibt, in welchem lediglich der zweite Reaktionsbehäl­ terhalter gestoppt wird und sein zweiter Reakti­ onsbehälter an dem ersten Reagenzieneinspritz­ teil positioniert wird;

Fig. 8 eine Ansicht, welche einen Zustand wiedergibt, in welchem lediglich der erste Reaktionsbehäl­ terhalter gestoppt wird und sein zweiter Reakti­ onsbehälter an dem ersten Reagenzieneinspritz­ teil positioniert wird;

Fig. 9 eine Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem lediglich der zweite Reaktionsbehälter­ halter gestoppt wird, sein erster Reaktionsbe­ hälter an einem Einspritzteil für flüssige Pro­ ben positioniert wird und sein achter Reaktions­ behälter an dem ersten Reagenzieneinspritzteil positioniert wird;

Fig. 10 eine Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem lediglich der zweite Reaktionsbehälter­ halter gestoppt wird, sein erster Reaktionsbe­ hälter an einem ersten Bewegungsteil positio­ niert wird, sein dritter Reaktionsbehälter an dem Einspritzteil für flüssige Proben positio­ niert wird und sein zehnter Reaktionsbehälter an dem ersten Reagenzieneinspritzteil positioniert wird;

Fig. 11 einen Zeitverlauf, welcher die Zeit, die für einen Zyklus für jeden der ersten und zweiten Reaktionsbehälterhalter benötigt wird; und

Fig. 12 eine Ansicht, welche eine andere Anordnung der ersten und zweiten Reaktionsbehälterhalter wie­ dergibt.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, werden in der automatischen Ana­ lysevorrichtung dieser Ausführungsform erste und zweite Re­ aktionsbehälter 4 und 6 zur Verfügung gestellt, die entlang einer ringförmigen geschlossenen Schleifenreaktionslinie 2 beweglich sind. Die ersten und zweiten Reaktionsbehälter 4 und 6 haben denselben Krümmungsradius wie derjenige der Re­ aktionslinie 2 und jeder der beiden bildet einen Bogen, der 1/4 der Umfangslänge der Reaktionslinie 2 entspricht. Eine Vielzahl von Reaktionsbehältern 4a, 4b, 4c, . . . , und 6a, 6b, 6c, . . . wird zur Verfügung gestellt in den Reaktionsbehälter­ haltern 4 bzw. 6. Die Reaktionsbehälter 4a, 4b, 4c, . . ., und 6a, 6b, 6c, . . . weisen eine derartige Form auf, daß sie eine flüssige Probe, z. B. Blut oder Urin oder ein Reagenz darin aufnehmen können und sind aus einem Material gefertigt, wel­ ches eine optische Messung erlaubt.

Von der gesamten Länge der Reaktionslinie 2 entspricht die Länge eines Teils, welche eine gesamte Länge der ersten und zweiten Reaktionsbehälter 4 und 6 ausschließt, der Hälfte der gesamten Länge der Reaktionslinie 2. Als Ergebnis wird ein Leerteil 10 an diesem verbleibenden Teil der Reaktions­ linie 2 gebildet, d. h. zwischen den ersten und zweiten Reak­ tionsbehälterhaltern 4 und 6.

Die automatische Analysevorrichtung dieser Ausführungsform weist eine Steuereinheit 12 zum Steuern einer Rotation im Uhrzeigersinn und Stoppen der ersten und zweiten Reaktions­ behälterhalter 4 und 6 und eine Photometereinheit 14 auf, zum Durchführen einer optischen Analyse der Konzentration der chemischen Komponenten der flüssigen Probe, welche in die Vielzahl der Reaktionsbehälter 4a, 4b, 4c, . . . , und 6a, 6b, 6c, . . . eingespritzt werden während der Rotation der er­ sten und zweiten Reaktionsbehälterhalter 4 und 6. Die Photo­ metereinheit 14 weist eine Lichtquelle 28 und einen Licht­ empfangsbereich 29 auf, zum Empfangen von Licht (mit einer vorbestimmten optischen Charakteristik), welches von der Lichtquelle 28 ausgesendet wird.

In dieser Ausführungsform der analytischen Analysevorrich­ tung werden ein erstes Reagenzeinspritzteil 16, ein Ein­ spritzteil 18 für flüssige Proben, ein erstes Bewegungsteil 20, ein zweites Reagenzieneinspritzteil 22, ein zweites Be­ wegungsteil 24 und ein Reinigungsteil 26 entlang der Reakti­ onslinie 2 zur Verfügung gestellt. An dem ersten Reagenzien­ einspritzteil 16 wird ein erstes Reagenz in die Vielzahl der Reaktionsbehälter 4a, 4b, 4c, . . . , und 6a, 6b, 6c, . . . einge­ spritzt. Bei dem Einspritzteil 18 für die flüssige Probe wird eine flüssige Probe wie beispielsweise Blut oder Urin in einen Reaktionsbehälter eingespritzt, in welchem das er­ ste Reagenz enthalten ist. An dem ersten Bewegungsteil 20 werden das erste Reagenz und die flüssige Probe bewegt. An dem zweiten Reagenzieneinspritzteil 22 wird ein zweites Rea­ genz eingespritzt. An dem zweiten Bewegungsteil 24 werden das erste Reagenz, die flüssige Probe und das zweite Reagenz bewegt. An dem Reinigungsteil wird ein Reaktionsbehälter, dessen Analyse vollständig durchgeführt worden ist, gerei­ nigt.

Fig. 2 zeigt schematisch die gesamte Anordnung der oben be­ schriebenen Steuereinheit 12.

Wie in Fig. 2 gezeigt, weist die Steuereinheit 12 eine hohle äußere Welle 30 und eine innere Welle 32 auf, welche sich innerhalb der äußeren Welle 30 befindet. Die äußere Welle 30 ist drehbar eingepaßt in eine stationäre Basis 36 durch ein erstes Lager 34. Die innere Welle 32 ist drehbar eingepaßt in die äußere Welle 30 durch ein zweites Lager 38. Dennach sind die äußeren und inneren Wellen 30 und 32 relativ zuein­ ander drehbar.

Ein erster Trägerarm 40 zum Tragen des ersten Reaktionsbe­ hälterhalters 4 wird zur Verfügung gestellt an einem Ende der inneren Welle 32 und ein erster Steuermechanismus 42 zum Steuern der Rotation der inneren Welle 32 wird an dem ande­ ren Ende der inneren Welle 32 zur Verfügung gestellt.

Ein zweiter Trägerarm 44 zum Tragen des zweiten Behälterhal­ ters 6 wird zur Verfügung gestellt an einem Ende der äußeren Welle 30 und ein zweiter Steuermechanismus 46 zum Steuern der Drehung der äußeren Welle 30 wird zur Verfügung gestellt an dem anderen Ende der äußeren Welle 30.

Der erste Steuermechanismus 42 weist einen ersten Motor 50 auf mit einem ersten Antriebsrad 48, einem ersten Zahnrad 52, welches an dem anderen Ende der inneren Welle 32 zur Verfügung gestellt wird und in das erste Antriebsrad 48 ein­ greift, eine erste Geberplatte 54, zur Verfügung gestellt neben dem ersten Zahnrad 52 und einen ersten Gebersensor 56, zur Verfügung gestellt an einem äußeren umfangsseitigen Randteil der ersten Geberplatte 54 zum Bestimmen des Rotati­ onszustandes der ersten Geberplatte 54, wobei die Drehung der inneren Welle 32 gesteuert wird.

Der zweite Steuermechanismus 46 weist einen zweiten Motor 60 auf mit einem zweiten Antriebsrad 58, einem zweiten Zahnrad 62, welches an dem anderen Ende der äußeren Welle 30 zur Verfügung gestellt wird und in das zweite Antriebsrad 58 eingreift, eine zweite Geberplatte 64, zur Verfügung ge­ stellt neben dem zweiten Zahnrad 62 und einen zweiten Geber­ sensor 66, zur Verfügung gestellt an einem äußeren umfangs­ seitigen Randteil der zweiten Geberplatte 64 zum Bestimmen des Rotationszustandes der zweiten Geberplatte 64, wobei die Drehung der äußeren Welle 30 gesteuert wird.

Die ersten und zweiten Motoren 50 und 60 sind mit einer Steuerschaltung 70 zum Steuern ihrer Antriebs- und Stoppzei­ ten verbunden.

Rillen (nicht gezeigt), welche in Zahl den Reaktionsbehäl­ tern 4a, 4b, 4c . . . und 6a, 6b, 6c . . . entsprechen, die in den ersten und zweiten Reaktionsbehältern 4 und 6 zur Verfü­ gung gestellt werden, werden in den äußeren peripheren Tei­ len der ersten und zweiten Geberplatten 54 bzw. 64 gebildet. Als Ergebnis können durch Detektieren der Gegenwart bzw. Ab­ wesenheit dieser Rillen durch die ersten und zweiten Geber­ sensoren 56 und 66 die Vielzahl der Reaktionsbehälter 4a, 4b, 4c . . . und 6a, 6b, 6c . . . individuell an dem ersten Rea­ genzieneinspritzteil 16 angeordnet werden und die relativen Drehgeschwindigkeiten und Drehbeträge der äußeren und inne­ ren Wellen 30 und 32 können willkürlich gesteuert werden.

Der Betrieb der automatischen Analysevorrichtung mit der oben beschriebenen Anordnung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 11 beschrieben. Der Analysezyklus, welcher un­ ten beschrieben werden soll, stellt beispielhaft AST-Testen dar. Es sei bemerkt, daß die Zeichnungen, auf die für die Beschreibung Bezug genommen wird, lediglich einen Zustand darstellen, in welchem die ersten und zweiten Reaktionsbe­ hälterhalter 4 und 6 nacheinander entlang der Reaktionslinie 2 rotiert werden.

Fig. 3 stellt einen anfänglichen Stoppzustand der automati­ schen Analysevorrichtung dieser Ausführungsform dar.

In diesem Zustand wird der erste Reaktionsbehälter 6a des zweiten Reaktionsbehälterhalters 6 an dem ersten Reagenzien­ einspritzteil 16 angeordnet, wo ein erstes Reagenz, welches Asparaginsäure enthält, eingespritzt wird.

Wenn das erste Reagenz in den ersten Reaktionsbehälter 6a eingespritzt ist, werden die ersten und zweiten Steuermecha­ nismen 42 und 46 durch die Steuerschaltung 70 angetrieben. Genauer, wird gemäß Fig. 2 die Antriebskraft des zweiten Mo­ tors 60 über die äußere Welle 30 durch das zweite Antriebs­ rad 58 und das zweite Zahnrad 62 übertragen, um die äußere Welle 30 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit zu rotie­ ren. Der erste Motor 50 wird angetrieben in Synchronisation mit der Rotation der äußeren Welle 30. Dann wird die An­ triebskraft des ersten Motors 50 auf die innere Welle 32 durch das erste Antriebsrad 48 und das erste Zahnrad 52 übertragen, um die innere Welle 32 mit derselben Rotations­ geschwindigkeit wie derjenigen der äußeren welle 30 zu ro­ tieren. Als ein Ergebnis wird gemäß Fig. 4 der zweite Reak­ tionsbehälterhalter 6 mit einer vorbestimmten Geschwindig­ keit in eine Richtung, die durch einen Pfeil F angegeben ist, gedreht und der erste Reaktionsbehälterhalter 4 wird ebenfalls mit derselben Geschwindigkeit in dieselbe Richtung gedreht, um dem zweiten Reaktionsbehälter 6 zu folgen.

Die Stoppositionen der inneren und äußeren Wellen 32 und 30 werden mit einer hohen Präzision gesteuert durch Detektieren der Gegenwart bzw. Abwesenheit der Rillen der ersten und zweiten Geberplatten 54 und 64 und durch die ersten und zweiten Gebersensoren 56 bzw. 66.

Wenn der erste Reaktionsbehälter 4a des ersten Reaktionsbe­ hälterhalters 4 in eine Position gegenüber dem ersten Rea­ genzieneinspritzteil 16 gemäß Fig. 5 gebracht wird, wird der erste Motor 50 (siehe Fig. 2) gestoppt durch einen Detekti­ onssignalausgang aus dem ersten Gebersensor 56 (siehe Fig. 2). Als ein Ergebnis wird die Drehung des ersten Reaktions­ behälters 4 gestoppt und der Reaktionsbehälter 4a wird bei dem ersten Reagenzieneinspritzteil 16 positioniert.

Während das erste Reagenz in den ersten Reaktionsbehälter 4a eingespritzt wird, wird der zweite Motor 60 (siehe Fig. 2) weiter in Gang gehalten, um den zweiten Reaktionsbehälter­ halter 6 in eine Richtung, welche durch einen Pfeil F ange­ zeigt ist, zu drehen.

Als ein Ergebnis wird der zweite Reaktionsbehälterhalter 6, der durch die Photometereinheit 14 gelaufen ist, entlang der Reaktionslinie 2 gedreht, um sich dem ersten Reaktionsbehäl­ ter 4 zu nähern.

Wenn der zweite Reaktionsbehälter 6 sich dem ersten Reakti­ onsbehälter 4 nähert, wie in Fig. 6 gezeigt, wird der erste Motor 50 (siehe Fig. 2) angetrieben, um die innere Welle 32 zu drehen. Als Ergebnis wird der erste Reaktionsbehälterhal­ ter 4 in eine Richtung, welche durch einen Pfeil F gekenn­ zeichnet ist, mit derselben Geschwindigkeit wie diejenige des zweiten Reaktionsbehälters 6 gedreht.

Der zweite Reaktionsbehälter 6, der gedreht wurde, um dem ersten Reaktionsbehälter 4 zu folgen, wird gestoppt, wenn sein zweiter Reaktionsbehälter 6b neben dem Reaktionsbehäl­ ter 6a in eine Position gebracht wird, welche dem ersten Reagenzieneinspritzteil 16 gegenüberliegt, wie in Fig. 7 ge­ zeigt. Dieser Stop-Betrieb wird im Detail beschrieben.

Beispielsweise werden die Rillen gezählt, auf der Grundlage einer Rille (man setze voraus, daß diese Rille die erste Rille ist), welche gezählt wird, wenn der erste Reaktionsbe­ hälter 6a an dem ersten Reagenzieneinspritzteil 16 positio­ niert wird, durch den zweiten Gebersensor 66, bis die zweite Geberplatte 64 um eine Umdrehung gedreht wird. Wenn eine Rille (d. h. die zweite Rille) neben der ersten Rille detek­ tiert wird, wird die Steuerschaltung 70 in Betrieb gesetzt auf der Grundlage eines Ausgangssignals des zweiten Geber­ sensors 66, um den zweiten Motor 60 zu stoppen. Als Ergebnis wird der zweite Reaktionsbehälter 6b an dem ersten Reagen­ zieneinspritzteil 16 positioniert.

Während das erste Reagenz in den Reaktionsbehälter 6b einge­ spritzt wird, wird der erste Reaktionsbehälter 4 in eine Richtung, welche durch den Pfeil F in Fig. 7 gezeigt ist, gedreht und nähert sich dem zweiten Reaktionsbehälter-Halter an, nachdem der Reaktionsbehälter 4a durch die Photome­ tereinheit 14 gelaufen ist. Da der erste Reaktionsbehälter- Halter 4 sich dem zweiten Halter 6 nähert, wird die Steuer­ schaltung 70 wieder in Betrieb gesetzt, um den zweiten Reak­ tionsbehälter-Halter 6 in eine Richtung, welche durch den Pfeil F in Fig. 8 gezeigt ist, zu bewegen.

Als ein Ergebnis wird der zweite Reaktionsbehälter 4b des ersten Reaktionsbehälter-Halters 4 an dem ersten Reagenzien­ einspritzteil 16 positioniert, wie in Fig. 8 gezeigt ist.

Der obige Betrieb wird wiederholt, um den achten Reaktions­ behälter 6h des zweiten Reaktionsbehälter-Halters 6 an dem ersten Reagenzieneinspritzteil 16 zu positionieren, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Genauer wird der Reaktionsbehälter 6h an dem ersten Reagenzieneinspritzteil 16 positioniert, wenn die ersten und zweiten Behälter-Halter 4 und 6 nacheinander um sieben Umdrehungen gedreht werden, vom Anfangszustand aus gezählt, entlang der Reaktionslinie 2 in die Richtung, wel­ che durch den Pfeil F angezeigt ist.

Wenn der Reaktionsbehälter 6h des zweiten Reaktionsbehälter 6 an dem ersten Reagenzieneinspritzteil 16 positioniert wird, wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird der erste Reaktionsbe­ hälter 6a an dem Einspritzteil 18 für flüssige Proben posi­ tioniert, wo die flüssige Probe, bspw. Blut als eine AST- Probe, eingespritzt wird.

Als ein Ergebnis wird die flüssige Probe in den ersten Reak­ tionsbehälter 6a eingespritzt, in welchem das erste Reagenz bereits enthalten ist, und das Reagenz wird in den achten Reaktionsbehälter 6h gleichzeitig eingespritzt.

Während dieser Zeitperiode wird der erste Reaktionsbehälter- Halter 4 entlang der Reaktionslinie 2 gedreht. Wenn der er­ ste Reaktionsbehälter-Halter 4 sich dem zweiten Halter 6 nä­ hert, wird der zweite Reaktionsbehälter-Halter 6 wiederum gedreht.

Wenn der obige Betrieb wiederholt wird, wird der zehnte Re­ aktionsbehälter 6j des zweiten Reaktionsbehälters 6 an dem ersten Reagenzieneinspritzteil 16, wie in Fig. 10 gezeigt, positioniert.

Wie in Fig. 10 gezeigt, wird der erste Reaktionsbehälter 6a zum Bewegen des ersten Reagenzes und der flüssigen Probe, welche darin eingespritzt wurde, an dem ersten Bewegungsteil 20 positioniert, wenn der Reaktionsbehälter 6j des zweiten Reaktionsbehälter-Halters 6 an dem ersten Reagenzienein­ spritzteil 16 positioniert wird. Der dritte Reaktionsbehäl­ ter 6c wird an dem Einspritzteil 18 für flüssige Proben po­ sitioniert zum Einspritzen der flüssigen Probe wie bspw. Blut als eine AST-Probe.

Als ein Ergebnis werden das erste Reagenz und die flüssige Probe, welche in dem Reaktionsbehälter 6a enthalten sind, bewegt, während der erste Reaktionsbehälter-Halter 4 gedreht wird, und gleichzeitig werden das erste Reagenz und die flüssige Probe in die Reaktionsbehälter 6j bzw. 6c einge­ spritzt.

Wenn der erste Reaktionsbehälter-Halter 4 sich dem zweiten Reaktionsbehälter-Halter 6 nähert, bewegt sich der zweite Reaktionsbehälter-Halter 6 wiederum entlang der Reaktionsli­ nie 2. Wenn der zweite Reaktionsbehälter-Halter 6 durch die Photometer-Einheit 14 läuft, wird der Reaktionsprozeß zwi­ schen der flüssigen Probe und dem ersten Reagenz in dem Re­ aktionsbehälter 6a optisch gemessen, wodurch eine optische Analyse der Konzentration einer chemischen Komponente der flüssigen Probe durchgeführt wird.

Wenn dieser Betrieb wiederholt wird, wird der erste Reakti­ onsbehälter 6a des zweiten Reaktionsbehälter-Halters 6 an­ schließend an dem zweiten Reagenzieneinspritzteil 22 posi­ tioniert zum Einspritzen eines zweiten Reagenzes, welches α- Ketoglutarsäure enthält, und dann an dem zweiten Bewegungs­ teil 24 positioniert.

Das Testen auf AST wird durch diese Zyklen beendet.

Wenn die optische Analyse des Reaktionsbehälters 6a beendet ist, wird das Innere des Reaktionsbehälters 6a gereinigt durch den Reaktionsbehälter-Reinigungsteil 26.

Der obige Betrieb wird für die verbleibenden Reaktionsbehäl­ ter 6b, 6c . . . wiederholt, um die vorbestimmte Analyse durchzuführen.

Die Reaktionsbehälter 4a, 4b, 4c . . . des ersten Reaktionsbe­ hälters 4 werden demselben Verfahrenszyklus ausgesetzt wie diejenigen des zweiten Reaktionsbehälter-Halters 6.

In der herkömmlichen Analysevorrichtung wird eine Vielzahl von Reaktionsbehältern kontinuierlich entlang einer Reakti­ onslinie angeordnet und gleichzeitig bewegt oder gestoppt, um die Analyse durchzuführen. Aus diesem Grund müssen die Bewegungs- und Stop-Betriebe für die Reaktionsbehälter ge­ teilt werden in z. B. 3 Sekunden zum Bewegen und 3 Sekunden zum Stoppen, wenn die Analyse-Verarbeitungskapazität mit 6 Sekunden/Zyklus gegeben ist.

Im Gegensatz hierzu wird in der oben beschriebenen Ausfüh­ rungsform der automatischen Analysevorrichtung der ausrei­ chende Leerteil 10 in der Reaktionslinie 2 bewahrt und die Vielzahl der Reaktionsbehälter 4a, 4b, 4c, . . . und 6a, 6b, 6c, . . . werden einzeln in zwei Reaktionsbehälter-Haltern 4 und 6 zur Verfügung gestellt. Deshalb kann der andere Reak­ tionsbehälter-Halter 6 gestoppt werden, auch wenn die Ana­ lyse-Verarbeitungskapazität zum Durchführen der optischen Analyse der flüssigen Probe durch die Photometereinheit 14 auf 6 Sekunden/Zyklus gesetzt wird, während ein Reaktionsbe­ hälter-Halter 6 bewegt wird.

Als ein Ergebnis kann in der automatischen Analysevorrich­ tung der obigen Ausführungsform, wie in Fig. 11 gezeigt, während die Analyse-Verarbeitungskapazität bei 6 Sekun­ den/Zyklus gehalten wird, eine Zeit die erforderlich ist für einen Zyklus eines jeden der ersten und zweiten Reaktionsbe­ hälter-Halter 4 und 6, auf 12 Sekunden gesetzt werden, eine Zeit, die erforderlich ist für eine Drehung eines jeden der ersten und zweiten Reaktionsbehälter-Halter 4 und 6 auf 8 Sekunden gesetzt werden und eine Stop-Zeit auf 4 Sekunden verlängert werden.

Das bedeutet, daß gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da die Bewegungszeit der Reaktionsbehälter länger gehalten wer­ den kann als diejenige bei herkömmlichen Vorrichtungen in­ nerhalb derselben Analyse-Verarbeitungskapazität-Zeit wie derjenigen der herkömmlichen, ein Photometerbetrieb stabil mit einer hohen Präzision durchgeführt werden kann. Da die Stop-Zeit der Reaktionsbehälter ebenfalls länger gehalten werden kann als bei den herkömmlichen Vorrichtungen, kann die Reinigung und dergleichen der Reaktionsbehälter hinrei­ chend durchgeführt werden. Als ein Ergebnis kann das Testen einer flüssigen Probe wie bspw. Blut mit einer höheren Prä­ zision als in den herkömmlichen Vorrichtungen durchgeführt werden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf die An­ ordnung der oben beschriebenen Ausführungsform. Zum Beispiel kann die Zeit, die für einen Zyklus erforderlich ist, auf 9 Sekunden gesetzt werden, eine Zeit, die für eine Drehung der ersten und zweiten Reaktionsbehälter-Halter 4 und 6 erfor­ derlich ist, kann auf 6 Sekunden gesetzt werden, die Stop- Zeit kann auf 4 Sekunden gesetzt werden und die Analyse-Ver­ arbeitungskapazität kann auf 4,5 Sekunden/Zyklus gesetzt werden.

In diesem Fall kann ebenfalls die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung einschließlich optischer Analyse und Einsprit­ zung und Bewegung der flüssigen Probe und Reagenzien mit ei­ ner hohen Präzision aufrecht erhalten werden.

Die Längen der ersten und zweiten Reaktionsbehälter 4 und 6 können vergrößert werden, wie in Fig. 12 gezeigt. Das bedeu­ tet, daß der Abstand des Leerteils 10 zwischen den Reakti­ onsbehälter-Haltern 4 und 6 innerhalb eines Bereiches, wel­ cher eine benötigte Stop-Zeit erhalten kann, vermindert wer­ den.

In diesem Falle wird die für eine Drehbewegung eines jeden der Reaktionsbehälter-Halter 4 und 6 erforderliche Zeit 8 Sekunden, die Stop-Zeit wird 2 Sekunden und die Analyse-Ver­ arbeitungskapazität wird auf 5 Sekunden/Zyklus gesetzt.

In diesem Falle kann die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung einschließlich optischer Analyse und Einspritzung und Bewe­ gung der flüssigen Probe und Reagenzien mit hoher Präzision aufrecht erhalten werden.

Wenn die Reaktionszeit groß ist oder die Zahl der Verfah­ rensschritte groß ist, wird die Reaktionslinie 2 lang. Wenn die Zahl der Verfahrensschritte klein ist, werden die Reak­ tionsbehälter-Halter 4 und 6 kurz. Je länger die Reaktions­ linie 2 ist, oder je kürzer die Reaktionsbehälter-Halter 4 und 6 sind, desto verzögerter wird die Zeit, bei welcher die beiden Reaktionsbehälter-Halter 4 und 6 einander folgen. In diesem Falle kann die Anzahl der Reaktionsbehälter-Halter erhöht werden, um eine zeitliche Abstimmung zu erzielen. Ein neu hinzugefügter Halter kann lediglich als ein Dummy-Halter verwendet werden, um ein bestimmtes Timing aufrecht zu er­ halten.

Wenn ein solcher Dummy-Halter verwendet wird, kann er mit einem Reaktionsbehälter-Halter gedreht werden, während das Timing gesteuert wird, so daß er einer Verteilungsverarbei­ tung nicht ausgesetzt wird.

Insbesondere, wenn Dummy-Halter verwendet werden, die in ih­ rer Zahl den Reaktionsbehälter-Haltern entsprechen, sind sie mit den Enden der entsprechenden Reaktionsbehälter-Halter integral verbunden und werden so gedreht, daß eine kontinu­ ierliche Verteilungsverarbeitung nacheinander durchgeführt werden kann, ausgehend von dem Reaktionsbehälter am Anfang, in derselben Weise wie in der oben beschriebenen Ausfüh­ rungsform.

Wenn Dummy-Halter verwendet werden, können die Reaktionsge­ schwindigkeiten der Reaktionsbehälter-Halter vermindert wer­ den, um eine hohe photometrische Präzision aufrecht zu er­ halten.

In dieser Weise kann die Zahl der Reaktionsbehälter-Halter, welche veranlaßt werden, sich zu drehen und zu folgen, 3 oder mehr betragen, wenn die gesamte Vorrichtung derart an­ geordnet ist, daß die Vielzahl der Reaktionsbehälter auf den entsprechenden Reaktionsbehälter-Haltern zur Verfügung ge­ stellt wird, nachfolgend und kontinuierlich einer Vertei­ lungsverarbeitung ausgesetzt werden.

Um die Verarbeitungszeiten einzustellen, z. B. Verteilungs­ verarbeitung bei einem vorbestimmten Optimalzyklus, muß die Länge eines Dummy-Halters nicht notwendigerweise mit derje­ nigen des entsprechenden Reaktionsbehälter-Halters überein­ stimmen.

Um auf einfache Weise hohe Rotations/Stop-Präzision der Vor­ richtung aufrecht zu erhalten, stimmen die Längen der ent­ sprechenden Reaktionsbehälter-Halter, welche der Analyse ausgesetzt werden, vorzugsweise miteinander überein und die Anzahl der Reaktionsbehälter, welche auf den Reaktionsbehäl­ ter-Haltern zur Verfügung gestellt werden, kann vorzugsweise die gleiche sein.

In der oben beschriebenen Ausführungsform werden zwei Reak­ tionsbehälter-Halter entlang einer kreisförmigen Reaktions­ linie rotationsbewegt, um einander zu folgen. Jedoch können auch zwei oder mehr Reaktionsbehälter-Halter auf einer gebo­ genen Reaktionslinie mit zwei Endteilen, die jeweils mit ei­ ner Photometereinheit ausgestattet sind, hin und her bewegt werden.

Die Vielzahl der Reaktionsbehälter, welche in den entspre­ chenden Reaktionsbehälter-Haltern zur Verfügung gestellt werden, kann konzentrisch in einer Mehrzahl von Arrays von Reaktionsbehältern angeordnet werden. Wenn jedoch in diesem Falle eine Mehrzahl von Arrays von Reaktionsbehältern ange­ ordnet wird, ist es schwierig, die Lichtmessung von der Sei­ tenoberfläche eines jeden der Reaktionsbehälter-Halter durchzuführen. Deshalb wird eine Photometer-Einheit vertikal über der Vielzahl der Reaktionsbehälter zur Verfügung ge­ stellt, um die Lichtmessung in der vertikalen Richtung durchzuführen.

Die Position der Photometer-Einheit 14 ist nicht beschränkt auf die oben beschriebene. Die Photometer-Einheit 14 kann an einer willkürlichen Position angeordnet werden, sofern sie nicht mit einer Stop-Position der ersten oder zweiten Reak­ tionsbehälter-Halter 4 oder 6 zusammenfällt.

Die Positionen der ersten und zweiten Gebersensoren 56 und 66 können willkürlich gewählt werden, sofern sie die Rillen auf den äußeren Umfangsteilen der ersten und zweiten ent­ sprechenden Geberplatten 54 bzw. 56 detektieren können.

Die Reaktionslinie 2 kann sätmliche oben beschriebenen Kom­ ponenten umfassen und wirkungsvoll verwendet werden, bspw. um andere Komponenten hinzuzufügen.

Die Anordnung des ersten Reagenzien-Einspritzteils 16 und des zweiten Einspritzteils 18 für flüssige Proben kann umge­ kehrt werden. Eine photometrische Untersuchung eines Reakti­ onsbehälters, welcher lediglich das Reagenz oder die flüs­ sige Probe enthält, kann entfallen. Falls nicht, kann die Natur oder Gegenwart des Reagenzes oder der flüssigen Probe bestimmt werden.

Ferner kann die Anzahl der Einspritzteile 16 und 18 auf eins vermindert werden, wenn das erste Reagenz und die flüssige Probe gleichzeitig verteilt werden.

Der zweite Reagenzien-Einspritzteil 22 ist nicht immer not­ wendig, abhängend von dem Meßprinzip, und kann weggelassen werden, wenn es erforderlich ist, den Verfahrenszyklus auf ein Optimum von eins zu setzen.

Claims (12)

1. Eine automatische Analysevorrichtung mit:
einer Vielzahl von Reaktionsbehältern (4a, 4b, 4c, . . . und 6a, 6b, 6c, . . .) zum Aufnehmen einer Probe;
einer Photometereinheit (14) zum optischen Analysieren einer Konzentration einer chemischen Komponente der Probe, welche in den Reaktionsbehältern enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Mehrzahl von Reaktionsbehälter-Haltern (4, 6) vor­ gesehen ist, wobei jeder entlang einer vorbestimmten Reaktionslinie (2) bewegbar ist und die Reaktionsbehäl­ ter (4a, 4b, 4c, . . . und 6a, 6b, 6c, . . .) aufweist;
eine Steuereinheit (12) vorgesehen ist zum Positionie­ ren lediglich eines vorbestimmten der Reaktionsbehälter an einer vorbestimmten Position auf der Reaktionslinie (2) und zum Bewegen eines der verbleibenden Reaktions­ behälter-Halter entlang der Reaktionslinie (2), um durch die Photometer-Einheit zu laufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reaktionsbehälter-Halter (4, 6) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reaktionslinie (2) endlos ist und eine im wesentlichen kreisförmige Form aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Reaktionsbehäl­ ter-Halter (4, 6) dearart ausgebildet sind, daß sie eine gebogene Form haben, wobei der Radius ihrer Krüm­ mung dem Radius der Reaktionslinie (2) entspricht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Reaktionsbehälter-Halter (4, 6) eine Länge von im wesentlichen 1/4 der Gesamtlänge der Reaktionslinie (2) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Reaktionsbehälter-Halter (4, 6) eine Länge von im wesentlichen 1/3 der Gesamtlänge der Reaktionslinie (2) aufweist.

7. Verfahren zur automatischen Analyse, welches die fol­ genden Schritte umfaßt:
Einspritzen einer Probe und eines Reagenzes in eine Vielzahl von Reaktionsbehältern (4a, 4b, 4c, . . . und 6a, 6b, 6c, . . .); und
photometrisches Analysieren der in die Reaktionsbehäl­ ter eingespritzten Probe, um eine Konzentration der chemischen Komponenten der Probe zu erhalten, gekennzeichnet durch:
Positionieren eines vorbestimmten Halters einer Mehr­ zahl von Reaktionsbehälter-Haltern (4, 6), wobei jeder entlang einer vorbestimmten Reaktionslinie (2) bewegbar ist und eine Vielzahl von Reaktionsbehältern (4a, 4b, 4c, . . . und 6a, 6b, 6c, . . .) aufweist zum Aufnehmen der Probe und des Reagenzes;
Einspritzen wenigstens einer Probe und des Reagenzes in einen vorbezeichneten Reaktionsbehälter des Reaktions­ behälter-Halters; und
während wenigstens eine Probe oder Reagens in den vor­ bezeichneten Reaktionsbehälter eingespritzt wird, die verbleibenden Reaktionsbehälter-Halter entlang der Re­ aktionslinie (2) bewegt werden und gleichzeitig eine photometrische Analyse der Probe, welche in die Reakti­ onsbehälter der verbleibenden Reaktionsbehälter-Halter eingspritzt wurde, durchgeführt wird, um eine Konzen­ tration der chemischen Komponenten der Probe zu erhal­ ten.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reaktionsbehälter-Halter (4, 6) verwendet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reaktionslinie (2) verwendet wird, welche endlos ist und welche im wesentlichen kreisförmit ausgebildet ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Reaktionsbehälter-Halter (4, 6) verwendet werden, wel­ che derart ausgebildet sind, daß sie eine gebogene Form aufweisen mit demselben Krümmungsradius wie derjenige der Reaktionslinie (2).

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Reaktionsbehälter-Halter (4, 6) verwendet werden, wel­ che eine Länge aufweisen, die im wesentlichen 1/4 der Gesamtlänge der Reaktionslinie (2) beträgt.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Reaktionsbehälter-Halter (4, 6) verwendet werden, wel­ che eine Länge von im wesentlichen 1/3 der Gesamtlänge der Reaktionslinie (2) beträgt.