自動分析裝置的制作方法

專利名稱：自動分析裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及可以測定檢查對象溶液中的特定離子的濃度的自動分析裝置。
背景技術：
以往，在檢查對象溶液中的特定離子的濃度(或活度)的測定中使用離子選擇性電極。離子選擇性電極大致可以分為固體膜型、玻璃膜型、中性載體型這3類。其中，中性載體型的電極也被稱為液膜型。該離子選擇電極產生遵從以下表示的能斯特公式的電動勢。E = Eo+ (RT/nF) IogCx(式 1)在此，Eo是標準電極電位，R是阿伏伽德羅數，T是絕對溫度，η是測定對象離子的電荷(荷數)，F是法拉第常數，Cx是測定對象離子的濃度。在上述的能斯特(Nernst)公式中，(RT/nF)的項表示電極靈敏度，一般被稱為電極斜率(Slope)。該電極斜率理論上在絕對溫度300°C (測定溫度27°C )下計算為59mv/ dec。該電極斜率，若電極膜中沒有異常則在一定期間中大致恒定，但是準確來說成為各個電極所固有的值。該電極斜率有時比邏輯值大幅度降低，一般用于電極使用壽命的判定。 因此，在現有的離子濃度自動測定裝置中，為了避免該電極使用壽命的影響，準確地進行離子濃度測定，在被檢液的測定開始前實施確認電極斜率的工序、一般被稱為校準的工序。在該校準中，使用高濃度和低濃度的兩種濃度已知的校正液，分別測定與濃度對應的電動勢 (在測定裝置中，在與比較電極之間產生的電位差)。使用該各個測定值，根據Nernst公式決定電極斜率。通常，在離子濃度自動分析裝置中，在被檢液的測定開始前至少一天一次實施使用該高濃度液、低濃度液的兩種濃度已知的校正液來進行的、所謂的兩點校準。在該校正液的供給量不充分、或者校準執行后的校正液的除去或清洗不充分、影響到下次測定的情況下，成為測定異常，無法進行正常的校正或者成為誤測定的原因。因此，提出了檢測該異常值的各種方法(例如參照專利文獻1或專利文獻幻。另外，還提出了預先防止異常的發生的方法(例如參照專利文獻3或專利文獻4)。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開平2-159548號公報專利文獻2 日本特開2004-251799號公報專利文獻3 日本特開2001_26似83號公報專利文獻4 日本特開2008-051620號公報

發明內容
發明要解決的課題但是，在任何情況下，需要每天進行校準的裝置的情況下，離子濃度的測定開始都至少延遲執行該校準所需的時間。而且，由于需要校準專用的試劑(校正液等)，試劑的成本增加在檢查側成為很大負擔。另外，試劑的供給泵等消耗部件的維護或更換操作花費工夫和成本。因此，要求削減校準的執行次數。因此，本發明的目的在于提供一種具有離子選擇性電極盒的自動分析裝置，其在預想的可使用期間(電極使用壽命期間)或次數的期間不需要執行兩點校準等校準。用于解決課題的手段本發明人經過銳意研究，發現通過從離子選擇性電極盒的信息提示部直接讀出離子選擇性電極的電極斜率值可以解決上述課題，并作出本發明。S卩，本發明提供一種自動分析裝置，其從配置了至少一個離子選擇性電極的離子選擇性電極盒的信息提示部讀取與各個離子選擇性電極固有的電極斜率相關的信息，用于在離子選擇性電極盒的預定部位注入的檢查對象溶液中的特定離子的濃度的測定。發明效果根據本發明，可以直接讀出構成要使用的離子選擇性電極盒的離子選擇性電極固有的電極斜率值，開始離子濃度的測定。


圖1是表示實施方式的自動分析裝置的全體結構例的圖。
圖2是說明在自動分析裝置中使用的控制系統模塊的圖。
圖3是說明基于基準液的測定濃度的修正原理的圖。
圖4是說明在離子選擇性電極單元中使用的控制系統模塊的圖。
圖5是說明離子選擇性電極測定單元的外觀構造的圖。
圖6是說明離子選擇性電極盒的外觀例的圖。
圖7是表示鈉離子的電極斜率例子的圖。
圖8是從斜上方觀察試劑盒的圖。
圖9是從背面側觀察試劑盒的圖。
圖10是說明測定動作的流程的圖。
具體實施例方式(自動分析裝置)使用附圖詳細說明本發明的自動分析裝置。圖1表示在實施方式中使用的自動分析裝置的全體結構例。另外，圖2表示自動分析裝置的控制系統模塊的結構例。自動分析裝置具有控制裝置各部的動作的主控制部100。主控制部100主要由 CPU、ROM、RAM、實時時鐘構成。ROM被用作自動分析裝置的控制程序等的存儲區域，RAM被用作臨時存儲區域。該主控制部100對應于權利要求書中的“控制部”。自動分析裝置具有從位于可動范圍內的容器中吸取液體或向容器排出液體的一根探頭105。這里的容器中包括保存檢查對象溶液的試樣容器、保存在離子濃度的分析中使用的試劑的試劑盒、在特定離子的濃度的測定中使用的離子選擇性電極盒的用于注入檢查對象溶液等的容器等。試樣容器被容納在試樣容器容納部121a 121d中，試劑盒被容納在設置在旋轉器101上的試劑盒保持器103中，離子選擇性電極盒被容納在電極盒容納部中。探頭105通過探頭驅動部被驅動控制。探頭驅動部只要可以在裝置內搬運，不限定于特定的構造。在該實施方式的情況下，探頭驅動部由臂106、步進電動機107、108、臂垂直控制電路107a、臂旋轉控制電路108a構成。臂106是在水平方向上延伸的部件，在一方的前端部分安裝了探頭105。此時，探頭105的軸被配置成在鉛直方向上延伸。臂105的另一方的前端被安裝在臂驅動軸上。通過為了向鉛直方向的移動控制而準備的步進電動機107，在上下方向(垂直方向)上驅動臂驅動軸，通過為了旋轉控制而準備的步進電動機108在水平面內旋轉驅動臂驅動軸。步進電動機107的運動由臂垂直控制電路107a控制，步進電動機108的運動由臂旋轉控制電路 108a控制。由于采用以上的構造，該實施方式中的探頭105伴隨臂驅動軸的上下運動和旋轉運動，在自動分析裝置內在上下方向或旋轉方向上被驅動。此外，臂驅動軸為探頭105的旋轉軸，臂106的長度為探頭105的旋轉半徑。臂垂直控制電路107a以及臂旋轉控制電路 108a的動作也通過主控制部100控制。此外，主控制部100不僅控制探頭105的定位，還控制使用了探頭105的包含檢查對象溶液的各種溶液的注入、吸取、廢棄。在該實施方式的情況下，在溶液的吸取以及排出(在注入或廢棄中使用)的控制中，使用吸取/排出部127、吸取/排出電動機128、吸取/排出控制電路128a。此外，探頭105在不使用時被容納在外殼 120 中。自動分析裝置作為試劑盒的搬運機構而具有旋轉器101。實施方式中的旋轉器 101為圓盤形狀，在其外周部分等間隔地形成40個試劑盒保持器103(能夠以嵌入試劑盒的方式進行保持的凹坑)。旋轉器101通過旋轉器驅動部被驅動控制。旋轉器驅動部只要具有能夠在裝置內驅動旋轉器的構造，也不限定于特定構造。在該實施方式的情況下，旋轉器驅動部由步進電動機102、旋轉器控制電路10 構成。步進電動機102以旋轉軸為中心，可以順時針或逆時針旋轉驅動旋轉器101。通過旋轉器101的旋轉驅動，試劑盒被搬運到探頭105的搬運范圍內的希望的位置。此外，步進電動機102由旋轉器控制電路10 控制，旋轉器控制電路 102a由主控制部100控制。此外，在探頭105的可動范圍上配置所述試樣容器保持器121a 121d。以主控制部100能夠識別位置的方式，對試樣容器容納部121a 121d的各個分配了位置信息。在試樣容器容納部121a 121d中自由裝卸地容納任意的試樣容器。而且，在探頭105的可動范圍上配置容納離子選擇性電極盒的電極盒容納部。該實施方式的情況下，將電極盒容納部稱為離子選擇性電極測定單元123a。此外，在該實施方式中，將由離子選擇性電極測定單元123a、離子選擇性電極測定基板123b、離子選擇性電極測定控制電路123c構成的整個系統被稱為離子選擇性電極單元123。在后面說明該離子選擇性電極單元123的詳細構造。在作為電極盒容納部的離子選擇性電極測定單元123a中安裝離子選擇性電極盒。離子選擇性電極盒優選是具有用于注入檢查對象溶液等的容器、在容器的周圍配置的比較電極、在同一容器的周圍配置的至少一個離子選擇性電極的貯藏式的盒。而且，該離子選擇性電極盒安裝了至少存儲離子選擇性電極所固有的電極斜率值Slope的信息提示部。這里的信息提示部對應于權利要求書中的“第一信息提示部”。此外，電極斜率值Slope是給出離子濃度和電極輸出的對應關系的斜率、即給出離子濃度和電動勢的關系式(單對數 (single logarithm)直線的方程式)的斜率的值。另一方面，在自動分析裝置中設置了可以從該信息提示部讀取存儲信息的第一信息讀取部109a。該第一信息讀取部109a對應于權利要求書中的“第一信息讀取部”。通過由第一信息讀取部109a讀出離子選擇性電極的電極斜率值Slope，實施方式的自動分析裝置可以不執行校準地開始離子濃度的測定。在該實施方式中，若在所保證的使用壽命中，則設想離子選擇性電極的電極斜率值Slope不變化或變化非常小的情況。但是，在要求更高精度的測定的情況下，希望準備以下所示的結構。即，在離子選擇性電極盒的信息提示部中保存所保證的使用壽命中的電極斜率值Slope的變化的特性。例如也可以在信息提示部中保存電極斜率值Slope的變化率和變化率的切換定時。若電極斜率值Slope的變化的特性被保存在信息提示部中，則自動分析裝置可以每到一次測定次數使用該變化率來修正電極斜率值Slope。由此，自動分析裝置可以把在離子濃度的測定時使用的電極斜率值Slope自動修正為準確的值，可以長期將測定精度維持為較高的狀態。只要可以存儲這些信息，信息提示部的構造是任意的。例如可以是1維條形碼、2 維條形碼、只讀的半導體存儲器。另外，在第一信息讀取部109a中使用與信息提示部對應的讀取方式例如光學式、電磁式的讀取裝置。所讀出的信息被存儲在自動分析裝置內的某個存儲部中。在圖1的情況下，被存儲在與主控制部100連接的存儲部152中。在存儲部 152中不僅存儲從信息提示部讀出的信息，還同時存儲離子濃度的測定結果和檢體ID和測定日期時間。檢體ID通過手動輸入、條形碼讀取器、IC標簽讀取器等在事前輸入。另外， 在存儲部152中也存儲過去的測定結果。該存儲部152對應于權利要求書中的“存儲部”。此外，在自動分析裝置中安裝了 在將檢查對象溶液注入離子選擇性電極盒的預定部位后，檢測在與特定離子對應的離子選擇性電極和比較電極之間出現的電動勢的檢測器；和使用與通過檢測器檢測出的電動勢對應的電極斜率值Slope進行計算的信息處理部。所述的離子選擇性電極測定基板12 以及離子選擇性電極測定控制電路123c的一部分電路對應于這里的檢測器。另外，離子選擇性電極測定控制電路123c的一部分電路或主控制部100對應于信息處理部。該檢測器和信息處理部對應于權利要求書中的“檢測器”和 “信息處理部”。所述的控制部、存儲部、信息處理部也可以構成為PC等一個信息處理裝置。信息處理部使用通過第一信息讀取部109a從離子選擇性電極盒直接讀出的離子選擇性電極固有的電極斜率值Mope，由此不執行校準地計算特定離子的濃度。此外，在離子濃度的測定中需要考察電極斜率值Slope以外的參數。具體來說，考慮對所測定的電動勢應用電極斜率值Slope時的截矩的變化。因此，通常在每次測定時，根據使用特定離子的濃度值已知的基準液測定的電動勢和測定被檢液(試樣)時所得到的電動勢的差和電極斜率值Slope，決定樣本中的特定離子濃度。在使用離子選擇性電極盒來進行特定離子濃度的測定時，也可以使用在每次測定時使用基準液在存儲單元152中存儲的電極斜率值Slope來消除電極電動勢的漂移發生等引起的所謂的截矩的變化所導致的測定誤差。在本實施方式中，提供每次測定時使用特定離子的濃度值已知的基準液，修正離子選擇性電極盒所固有的截矩的方法。這是為了消除電極電動勢的偏移發生等引起的所謂截矩的變化所導致的測定誤差。在通過測定基準液而得到的截矩的修正后，根據與被檢液(試樣)的電動勢的差，使用電極斜率值計算特定離子濃度。使用圖3說明使用基準液的修正原理。圖中圓圈標記表示基準液的濃度。這樣， 若知道與已知的濃度對應的電動勢，則明確地得到被檢液(試樣)中的電動勢和特定離子的濃度之間存在的電動勢差(圖中用虛線表示)。此外，基準液的濃度，在血清試樣的情況下優選設定為Na+、K+、Cl—的各特定離子的離子濃度的分布范圍的中位數。當使用中位數時，即使未安裝在使用壽命中修正電極斜率的傾斜度(電極斜率值 Slope)的變化的功能的情況下，也可以將測定誤差最小化。接著，說明在自動分析裝置中安裝或適合安裝的各部的結構。首先，說明在信息提示部中適合存儲的其它信息。在信息提示部中優選追加保存例如與使用壽命相關的信息(例如可使用的次數的最大值、可使用的天數的最大值、使用期限等)。在存儲了這些信息的情況下，自動分析裝置可以使用第一信息讀取部109a直接讀出與使用壽命相關的信息。在這種情況下，優選在自動分析裝置中安裝每當在離子選擇性電極盒的預定部位 (容器)中注入檢查對象溶液時對其使用次數或使用天數進行計數的運算部。該運算部對應于權利要求書中的“運算部”。該運算部也可以與所述的控制部、存儲部、信息處理部一起構成為PC等一個信息處理裝置。同時，在該運算部或主控制部100等的信號處理部中，優選安裝比較從離子選擇性電極盒讀出的與使用壽命相關的信息和使用次數或使用天數，判定是否可以在離子濃度的測定中使用離子選擇性電極盒的功能。通過這些功能的安裝，能夠進行例如強制結束使用超過了使用壽命的離子選擇性電極盒的濃度的測定的控制、或向用戶通知離子選擇性電極盒的更換的控制。此外，運算部也可以具備將離子選擇性電極盒的使用開始日期時間保存在存儲部 152中的功能。在這種情況下，運算部例如可以根據當前日期時間是否超過了在使用開始日期時間上加上可使用的天數的最大值而確定的日期時間，判定是否可以使用離子選擇性電極盒。圖1中的離子選擇性電極測定控制電路123c或主控制部100對應于這里的運算部。而且，在信息提示部可讀寫的存儲介質(例如IC標簽)的情況下，運算部優選通過第一信息寫入部109b寫入使用開始日、使用次數以及使用天數的全部或一部分。這里的第一信息寫入部109b對應于權利要求書中的“第一信息寫入部”。這樣，在可以在信息提示部中保存使用開始日等信息的情況下，在由于自動分析裝置的故障等將離子選擇性電極盒改裝在其它自動分析裝置上的情況下，也能夠在新安裝的自動分析裝置側繼續所安裝的離子選擇性電極盒的使用壽命的管理。此外，所述的信息處理部可以具有發出針對第一信息寫入部109b的處理命令的功能。此外，優選在自動分析裝置中安裝可以從在旋轉器101上安裝的試劑盒具有的信息提示部(對應于權利要求書中的“第二信息提示部”)讀取信息的信息讀取部104(對應于權利要求書中的“第二信息讀取部”)。優選在該信息提示部中存儲例如試劑盒的批號、制造日、使用期限、動作步驟、基準液的濃度值等。這里的基準液是修正通過檢測部檢測出的電動勢的值和離子濃度的截矩的關系時使用的溶液。但是，在保證基準液的濃度與在檢測部側保存的值相同時，不需要存儲該濃度值。在該實施方式中，假定在試劑盒的信息提示部中存儲基準液的濃度。這里的信息提示部中例如也使用1維條形碼、2維條形碼、IC標簽等存儲介質。在信息讀取部104中使用與信息提示部中的信息的存儲形態相對應的讀取裝置。例如在信息讀取部中使用通過光學方法或電磁方法讀出信息的裝置。所讀出的信息被從信息讀取部 104提供給主控制部100。主控制部100按照從信息提示部讀出的動作步驟對探頭105進行移動控制。例如，主控制部100根據動作步驟的信息確定離子選擇性電極盒裝入了必要的檢查對象溶液的試樣容器，執行使探頭105移動到該確定的試樣容器等控制動作。而且，優選在自動分析裝置中在探頭105和臂106的安裝部分配置探頭加熱器 111。探頭加熱器111通過探頭加熱器控制電路Illa例如保持37°C的溫度。在該探頭加熱器控制電路11 Ia中，優選還具備檢測探頭105和地電位間的靜電容量的變化來檢測液面的功能。本功能例如用于在使探頭105下降到容器內時的液面檢測中。檢測信號從探頭加熱器控制電路Illa被送出到主控制部100。此外，在自動分析裝置中，在探頭105的搬運路徑上配置清洗站124。在探頭105 的內壁面以及外壁面的清洗中使用清洗站124。在探頭105的外壁面的清洗時，從泵部125 向清洗站IM供給水罐126的蒸餾水。在這種情況下，從清洗站124的內壁噴出蒸餾水。 另一方面，在清洗探頭105的內壁面的情況下，蒸餾水通過吸取/排出部127被供給到探頭 105的安裝部分。被提供給探頭105的蒸餾水通過探頭105的內部從前端被噴出。此外，在清洗中使用的廢液自動被排出到自動分析裝置的廢液槽等中。另外，優選在自動分析裝置上連接在信息的提示和操作的輸入中使用的顯示/操作部151。顯示/操作部151例如由在顯示面上配置了觸摸面板的IXD(Liquid Crystal Display)面板、啟動按鈕、停止按鈕構成。另外，優選在自動分析裝置上經由標準接口連接外部打印機153。此外，通常在測定結束后在離子選擇性電極盒301的容器303中殘留基準液。但是，在測定頻率低時或離子盒的使用前或保管時等，離子選擇性電極盒301的離子選擇膜有時被晾曬為干燥狀態。因此，在自動分析裝置中也可以具備用于抑制離子選擇性電極盒 301的離子選擇膜的干燥來保持性能的機構。例如，也可以具備在測定前向離子選擇性電極盒301的容器303供給蒸餾水等的機構。作為具體的結構例，當接通裝置的電源時或者在決定的時間啟動真空泵，發生容器303的底面外側比內側的氣壓低的狀態，通過該氣壓差 (所謂的真空吸引)，容器303內的基準液或殘余的液體通過排出孔被排出，此后，探頭105 被旋轉驅動到離子選擇性電極盒301的設置位置，將探頭105向下方驅動，直到其前端到達離子選擇性電極盒的容器303的內部，從探頭105向容器303中排出200 μ L的蒸餾水。此后，探頭105的前端從容器303向上方后退，被旋轉驅動到初始位置(外殼120)。(離子選擇性電極單元)接著，說明安裝了離子選擇性電極盒的離子選擇性電極單元123的詳細構造。圖4表示離子選擇性電極單元123的功能模塊結構，圖5表示離子選擇性電極測定單元123a的外觀結構。離子選擇性電極單元123由離子選擇性電極測定單元123a、離子選擇性電極測定基板123b、離子選擇性電極測定控制電路123c、電極檢測傳感器123d、加熱器控制部123e、 廢液用電磁閥123f、廢液用泵123g、第一信息讀取部123h、第一信息寫入部123i、顯示LED123j 構成。離子選擇性電極測定單元123a是能夠自由裝卸地保持離子選擇性電極盒的電極盒容納部。因此，在離子選擇性電極測定單元123a中，在鉛直方向上形成了具有比離子選擇性電極盒的外徑大一圖的內徑的孔201。此外，孔201的形狀是離子選擇性電極盒為圓筒形狀時的例子，其形狀根據離子選擇性電極盒的形狀而采用各種形狀。離子選擇性電極盒以從該孔201的上方落入的方式被安裝。在孔201的內壁部分配置與離子選擇性電極盒中形成的比較電極和至少一個離子選擇性電極的各個電氣接觸的測定電極202。例如，當作為測定對象的特定離子為鈉離子(Na+)、鉀離子(K+)、氯離子(Cl—)這三種的情況下，在孔201的內壁上配置4個測定電極 202。各測定電極202通過信號線20 連接在離子選擇性電極測定基板12 上。而且，優選在孔201的內壁部分形成與在離子選擇性電極盒側形成的定位機構成對的安裝構造(例如導軌或突起)。通過采用安裝構造，可以固定與孔201對應的離子選擇性電極盒的安裝方向，可以固定與測定電極202對應的比較電極和離子選擇性電極的對應關系。另外，離子選擇性電極測定單元123a優選具有彈簧式的裝卸機構203，以便能夠自由裝卸地安裝離子選擇性電極盒。裝卸機構203例如具有夾鉗機構，起到通過彈簧夾持離子選擇性電極盒的作用。此外，優選在離子選擇性電極測定單元123a中具有將離子濃度的測定時的離子選擇性電極盒內的檢查對象溶液的溫度保持恒定的保溫機構204(例如加熱器)。安裝保溫機構204以便可以對被注入了檢查對象溶液的容器的周圍進行加熱或冷卻。在圖5的情況下，保溫機構204為環形，被配置成包圍孔201的上部開口的周圍。在該實施方式的情況下，加熱器被設定為39. 5°C，將離子選擇性電極盒的溫度控制為37士2°C。而且，在離子選擇性電極測定單元123a中安裝了用于通過真空吸引將離子選擇性電極盒的容器中所注入的溶液廢棄到廢液槽中的排氣管20fe。排氣管20 的一端與孔 201的內側連接。此外，在廢液槽的底部連接了用于回收廢液的排出管20恥。排出管20 的一端與廢液用泵123g連接。另外，在離子選擇性電極測定單元123a的本體206上形成了基座206a，構成為通過與安裝孔206b對應的卡定部件的裝卸，可以在自動分析裝置的本體上裝卸。通過該構造，在具有可安裝的空間的自動分析裝置中可以事后追加離子濃度的測定功能。離子選擇性電極測定基板12 是對與離子選擇性電極電氣連接的信號線20 中出現的電位進行放大的電路。因此，在各信號線20 上串聯連接緩沖放大器161和放大器 (例如20倍放大器)162。此外，在與比較電極對應的測定電極202上連接的信號線20 被接地。另外，為了高阻抗化，離子選擇性電極測定基板12 被接地電位屏蔽。另外，在信號線20 中使用同軸電纜。離子選擇性電極測定控制電路123c是取入在離子選擇性電極和比較電極之間出現的電動勢來計算離子濃度的電路。在該實施方式的情況下，離子選擇性電極測定控制電路123c由多工器163、模擬/數字變換電路(ADC) 164、微型計算機165構成。在此，多工器 163作為選擇性地輸出在多個離子選擇性電極上出現的電動勢之一的選擇器而發揮作用。 模擬/數字變換電路(ADC) 164是將比較電極和離子選擇性電極之間出現的電動勢變換為數字數據的電路。微型計算機165根據依次測定的電動勢和從第一信息讀取部123h(與圖 2的第一信息讀取部109a對應)讀出的各離子選擇性電極所固有的電極斜率值Slope，計算設為測定對象的特定離子的濃度。在離子濃度的計算中使用以下公式。Csamp = CrefX 10" {(Esamp-Eref) /Slope} · · ·(式 2)S卩，(；_是設為測定對象的特定離子的濃度。CMf是基準液(在試劑盒中容納的溶液)的濃度。即，與設為測定對象的特定離子對應的基準液的濃度，例如使用通過第二信息讀取部104從試劑盒的第二信息提示部讀出的濃度值。此外，基準液的濃度優選設定為特定離子的測定范圍的中位數。Esamp是在將檢查對象溶液注入離子選擇性電極盒的預定部位(容器)的情況下針對特定離子測定出的電動勢的平均值。另外，Eref是在將基準液注入離子選擇性電極盒的預定部位(容器)中的情況下針對特定離子測定出的電動勢的平均值。在該實施方式的情況下，針對各特定離子各執行6次電動勢的測定，將除去最大值和最小值后的值的平均值設
為 Es amp 禾口 EREF。微型計算機165將計算出的離子濃度通知給主控制部100。主控制部100在與測定日期時間以及檢體ID關聯后存儲在存儲部152中。另外，微型計算機165還安裝自動更新測定離子選擇性電極盒時使用的次數等并在顯示LED123j中顯示與使用壽命相關的信息的功能。不過，微型計算機165也可以在顯示LED123j中顯示可使用的剩余次數或可使用的剩余天數。電極檢測傳感器123d是檢測是否在離子選擇性電極測定單元123a的孔201中安裝了離子選擇性電極盒的傳感器設備。加熱器控制部12 是通過PID控制來控制恒溫機構204的溫度的電路設備。為了從離子選擇性電極測定單元123a廢棄溶液而使用廢液用電磁閥123f和廢液用泵123g。為了從離子選擇性電極盒的第一信息提示部讀出各個離子選擇性電極所固有的電極斜率值Slope和與使用壽命相關的信息而使用第一信息讀取部12池。為了將當前所安裝的離子選擇性電極盒的當前的使用次數或可使用的剩余次數等寫入離子選擇性電極盒的第一信息提示部而使用第一信息寫入部123i。由于具有寫入功能，假如由于自動分析裝置的動作不良而將離子選擇性電極盒安裝在其它自動分析裝置上來使用，也可以繼續管理使用次數。該功能不僅對于保證所測定的離子濃度的可靠性是有效的，還可以將離子選擇性電極盒徹底使用到產品壽命，這一點是經濟的。在離子選擇性電極盒的當前的使用次數等的顯示中使用顯示LED123j。此外，在該使用次數等的顯示中也可以使用與主控制部100連接的顯示/操作部151。(離子選擇性電極盒)圖6表示實施方式中使用的離子選擇性電極盒301的構造例。圖6表示在離子選擇性盒301的框體301a上安裝了存儲有離子選擇性電極305所固有的電極斜率值Slope 和與使用壽命相關的信息的第一信息提示部306的例子。此外，第一信息提示部306也可以安裝在框體301a以外的部位。電極斜率值Slope是給出離子濃度和電極輸出的對應關系的斜率，即離子濃度和電動勢的關系式(單對數直線的方程式)的斜率，通過以下的方法在事前求出。圖7表示鈉離子(Na+)的電極斜率值Slope的測定例。圖7的橫軸是濃度(離子濃度)，縱軸是電動勢，直線的斜率是電極斜率值Slope。在離子濃度的測定中使用的離子選擇性電極305中必定存在個體差異。因此，在將離子選擇性電極盒301作為產品而出廠前，針對高濃度基準液 Ch和低濃度基準液Q的各個分別測定在比較電極304和離子選擇性電極305之間發生的電動勢，根據以下公式計算在特定離子的測定中使用的內部電極的電極斜率值Slope。
Slope = (Eh-El) /Log (CH/CL)...(式 3)此外，上式可以根據能斯特(Nernst)公式而導出。該實施方式的情況下，若在所保證的使用壽命中，則假定電極斜率值Slope不變化或者變化小到可以忽視的程度。此外，在離子選擇性電極盒301中沿著近似圓筒形狀的框體301a的中心軸配置了注入了檢查對象溶液的容器303。該容器303的底部從高效率的清洗的觀點出發，形成為研缽狀。作為研缽狀的傾斜角度優選為95 135°，更優選為100 120°，更優選為100 110°。在本實施方式中使用了具有105°的傾斜角度的研缽狀的底部的容器303。在容器 303的底部形成了排出孔，以便能夠強制地排出注入的殘留溶液或基準液。另外，在離子選擇性盒301中，在框體301a上形成了比較電極304的定位機構 302。此外，在自動分析裝置側形成與定位機構302成對的安裝構造(例如導軌)。通過這一對定位機構和安裝構造，離子選擇性電極盒301始終以特定的位置關系相對于自動分析裝置被安裝。(試劑盒)圖8表示試劑盒的外觀例。在該實施方式的情況下，試劑盒401使用具有通過一體成型而形成了 4個小杯402 405的構造的試劑盒。即，小杯402在離子濃度的測定后被用于檢查對象溶液(例如從血液、尿、土壤以及水的任意一種得來的檢查對象溶液)的廢棄。小杯403用于容納在檢查對象溶液的稀釋中使用的溶液(以下稱為“稀釋液”)。小杯 404用于基準液的容納。或者，根據稀釋液、基準液的液量，將小杯403用于基準液的容納， 將小杯402用于稀釋液或者基準液的容納，將小杯404用于離子濃度測定后的檢查對象溶液的廢棄。另外，試劑盒根據試劑的數量可以將小杯404和小杯405以連通的形式使用，可以將小杯403以分為兩個試劑槽的形式來使用。在試劑盒401的背面面板406上配置圖9舉例所示那樣的第二信息提示部。在圖 9的情況下，第二信息提示部是2維條形碼407。在2維條形碼407中如前所述，將批號、制造年月日、有效期限、基準液的種類、基準液的濃度等編碼來存儲。(測定對象)作為適合于本發明的自動分析裝置中執行的離子濃度的測定的特定離子，例如列舉出鈉離子(Na+)、鉀離子(K+)、氯離子(Cl—)、鈣離子(Ca2+)、鎂離子(Mg2+)、重碳酸離子 (HC03_)、鋰離子(Li+)、鋅離子(Si2+)、銅離子(Cu2+)、鐵離子(Fe2+Je3+)等，作為檢查對象溶液而列舉出從血液、尿、土壤以及水的任意一種中得來的溶液等。(離子濃度的測定動作)接著，使用圖10說明本發明的自動分析裝置中執行的離子濃度的測定動作例。不過，本發明的自動分析裝置也可以用于檢查對象溶液的離子濃度的測定以外的用途。例如可以用于對注入到透光性的試劑盒中的檢查對象溶液中包含的蛋白質、葡萄糖、尿酸等進行光學分析的用途。因此，以下表示的離子濃度的測定動作，是使用本發明的自動分析裝置可執行的分析動作的一例。首先，對自動分析裝置的主電源開關進行接通操作。接著，被放入了檢查對象溶液的試樣容器被安裝在試樣容器保持器121a 121d的某一個位置。此外，可同時安裝的試樣容器的數量為4個。在該試樣容器的安裝時，根據需要來執行新的試劑盒401的安裝或已使用的試劑盒401的廢棄。另外，雖然頻率非常低，但根據需要來執行離子選擇性電極盒 301的更換操作。當這些操作結束，將保護旋轉器101或探頭105的蓋子關閉時，自動分析裝置成為可測定離子濃度的狀態。在以下的說明中，針對一個檢查對象溶液假定同時測定鈉離子 (Na+)、鉀離子(K+)、氯離子(Cl_)這3種離子濃度。另外，以下說明的各部的動作通過主控制部100或離子選擇性電極測定控制電路123c的控制來實現。當成為可測定離子濃度的狀態時，自動地或者根據操作員的檢查開始的指示，開始一連串的測定動作。首先，開始將稀釋液吸取到探頭105中的動作。當開始測定動作時，微型計算機 165將離子選擇性電極盒301的使用次數增加1次。另外，微型計算機165通過第一信息寫入部123i訪問離子選擇性電極盒301的第一信息提示部306，更新第一信息提示部306內的使用次數。與該動作并行地將探頭105旋轉驅動到稀釋液的吸取位置。同時，旋轉驅動旋轉器101使特定的或任意的試劑盒401移動到稀釋液的吸取位置。此后，將探頭105向下方驅動，其前端穿透覆蓋小杯403的表面的膜而到達稀釋液。在此，探頭105例如吸取100 μ L 的稀釋液。此后，探頭105的前端從稀釋液被上拉。繼續探頭105的上拉動作直到到達可轉動位置為止。然后，自動分析裝置轉移到檢查對象溶液的吸取工序。此時，探頭105被旋轉驅動到檢查對象溶液的容納位置。此外，試樣容器容納部121a 121d與檢查對象溶液的容納位置的關系被事前提供給主控制部100。主控制部100在取得容納位置的方法中考慮操作員的設定輸入、通過未圖示的條形碼讀取器從試樣容器的表面上打印的條形碼讀出等方法。當對位完成后，將探頭105向下方驅動，直到其前端到達檢查對象溶液為止。在此，探頭105例如吸取10 μ L的檢查對象溶液。但是，由于直接吸取了檢查對象溶液，因此先前吸取的稀釋液與新吸取的檢查對象溶液在探頭105內接觸。S卩，溶液在探頭105內混合。因此，在開始檢查對象溶液的吸取前吸取了 4μ L的空氣。由此，在檢查對象溶液和稀釋液之間存在空氣層，由此可以避免液面彼此的直接接觸。此后，將探頭105的前端從檢查對象溶液上拉。繼續探頭105的上拉動作，直到到達可轉動位置為止。接著，轉移到基準液的廢棄工序。這里的基準液是上次測定時的基準液。此時，啟動真空泵，產生容器303的底面外側比內側的氣壓低的狀態。由于該氣壓差(所謂的真空吸引)，在容器303中殘留的前次測定時的基準液通過排出孔被排出。當基準液的廢棄工序結束時，處理工序轉移到檢查對象溶液的稀釋工序。此時，探頭105被旋轉驅動到離子選擇性電極盒301的設置位置。此后，將探頭105向下方驅動，直到其前端到達離子選擇性電極盒301的容器303的內部為止。此后，從探頭105排出10 μ L 的檢查對象溶液和100 μ L的稀釋液。此時，為使檢查對象溶液和稀釋液良好混合，通過探頭105將混合溶液(稀釋化檢查對象溶液)的吸取和排出重復任意次數。此后，將探頭105 的前端從容器303上拉。當探頭105的上拉完成時轉移到清洗工序。將探頭105移動到清洗站124的位置。 在清洗工序中通過蒸餾水清洗探頭105的外壁面和內壁面的雙方。在該廢液中包含檢查對象溶液的成分，但是，與蒸餾水的水量相比其量很小，不用擔心污染環境。當清洗工序結束或與其并行地開始在混合溶液中包含的離子濃度的測定。此外， 離子濃度的測定最好在混合動作的攪拌動作的結束后經過預定時間后(例如30秒后)開始。這是因為在攪拌動作剛結束后離子濃度的測定值不穩定。此外，在離子選擇性電極盒 301中形成了多個離子選擇性電極305的情況下，針對各個離子選擇性電極305來執行離子濃度的測定。例如，測定在與鈉離子(Na+)、鉀離子(K+)、氯離子(Cl—)的各個離子對應的離子選擇性電極305和比較電極304之間出現的電動勢。在這樣測定多個離子濃度的情況下可以順次測定，但是當考慮到測定環境的偏差等時，最好同時測定全部電動勢。這里的電動勢的測量每次執行多個，優選將它們的平均值&_作為測定結果。例如針對各離子執行6次電動勢的測定，將除去它們的最大值和最小值的值的平均值為測定結果。保持該測定結果，直到獲得關于后述的基準液的測定結果為止。當針對檢查對象溶液的測定工序結束時轉移到廢液工序。在該工序中，將探頭105 向下方驅動，直到到達離子選擇性電極盒301的容器303的內部為止。然后，容器303中的混合溶液(稀釋化檢查對象溶液)被全部吸取到探頭內。當混合溶液(稀釋檢查對象溶液)的吸取完成時，將探頭105上拉到可旋轉位置。 此后，探頭105被驅動到與試劑盒401對應的廢棄位置。在該實施方式的情況下，廢棄位置是小杯402。當然，旋轉器101也被旋轉驅動到小杯402與探頭105的軌道交叉的位置。當對位完成后，將探頭105向下方驅動，直到其前端穿透覆蓋小杯402的表面的膜為止。在該狀態下，從探頭105將混合溶液(稀釋檢查對象溶液)廢棄到空的小杯402內。 這樣，混合溶液被廢棄到與排水路完全分離的空間。此外，被廢棄了混合溶液的小杯402的開口部通過膜來密封。因此，在廢棄過程中的液體泄漏的擔心也大幅度降低。該廢棄方法在處理環境負擔高的檢查對象的情況下特別有效。當探頭105內的混合溶液的廢棄結束時， 探頭105被上拉到可轉動的位置。此后，探頭105被旋轉驅動到清洗站IM的位置。在此次的清洗工序的情況下，也通過蒸餾水清洗探頭105的外壁面和內壁面的雙方。在廢液中包含混合溶液的成分，但是與蒸餾水的水量相比其量極少，不用擔心污染環境。接著，開始使用了基準液的離子濃度的測定工序(即離子濃度的校正工序)。此時，探頭105被旋轉驅動到基準液的吸取位置。具體來說，被驅動到探頭105的軌道與小杯 404的軌道的交點位置。當然，試劑盒401也通過旋轉器101的旋轉驅動來對位。當對位完成時，將探頭105向下方驅動，直到其前端到達基準液為止。在此，探頭 105吸取例如305 μ L的基準液。接著，探頭105被旋轉驅動到離子選擇性電極盒301的設置位置。此后，將探頭105向下方驅動，直到其前端到達離子選擇性電極盒的容器303的內部為止。接著，在容器303中從探頭105排出IlOyL的基準液。該基準液用于由混合溶液污染的容器303的沖洗。此外，當注入預定量的基準液時啟動真空泵，產生容器303的底面外側比內側氣壓低的狀態。通過該氣壓差(所謂的真空吸引)，容器303內的基準液通過排出孔被排出。該廢液仍然包含混合溶液的成分，但是與蒸餾水的水量相比其量極小，不用擔心污染環境。當基準液的廢液工序(沖洗工序)結束時，探頭105中殘留的100μ L的基準液被排出到容器303內。即，執行第2次的基準液的排出工序。此時，在容器303的內部少量殘留的基準液與探頭內的基準液間產生了少量的溫度差。為了消除該溫度差，將探頭105的基準液的吸取和排出重復任意次數。此后，探頭105的前端從容器303向上方后退。此外，關于針對基準液的離子濃度的測定，也在基準液的攪拌動作的結束后經過了預定時間后(例如30秒后)開始。這是因為在攪拌動作剛結束后離子濃度的測定值不穩定。利用該期間來執行探頭105的清洗工序。此時，探頭105被旋轉驅動到清洗站IM 的位置。在這種情況下，探頭105通過蒸餾水來清洗外壁面和內側的雙方。清洗完成后的探頭105被旋轉驅動到初始位置(外殼120)。當基準液的攪拌結束后經過了預定時間(例如30秒)時，針對基準液開始離子濃度的測定。在離子選擇性電極盒301中形成了多個離子選擇性電極305的情況下，針對各個離子選擇性電極305來執行離子濃度的測定。例如，最好同時測定在與鈉離子(Na+)、鉀離子(K+)、氯離子(Cl_)的各個離子對應的離子選擇性電極305和比較電極304之間出現的電動勢。在與檢查對象溶液的測定時相同的條件下執行電動勢的測定。因此，優選針對作為測定對象的每種離子每次測定多個電動勢，將它們的平均值Ekef作為測定結果。例如，針對各離子執行6次電動勢的測定，將除去它們的最大值和最小值后的值的平均值Ekef作為測定結果。通過以上的動作，檢查對象溶液的離子濃度的計算所需要的全部測定值齊備。此后，自動分析裝置根據式3計算檢查對象溶液中的特定離子的濃度值。具體來說，為了修正電極電動勢的漂移發生等引起的所謂的截矩的變化所導致的誤差，根據針對基準液的特定離子測定的電動勢、針對檢查對象溶液的特定離子測定的電動勢、以及測定中使用的離子選擇性電極305具有的電極Slope值，計算在檢查對象溶液中存在的特定離子的濃度值。通過以上動作，針對一個檢查對象溶液的特定離子的測定動作完成。根據需要，針對不同的檢查對象溶液也執行相同的測定動作。(總結)如上所述，本實施方式的自動分析裝置的情況下，可以從離子選擇性電極盒301 的第一信息提示部306讀出各離子選擇性電極305的電極斜率值Slope，可以不執行校準地開始離子濃度的測定。因此，與現有裝置相比可以將一個檢體的測定時間縮短校準的時間量。而且，這里的電極斜率值Slope是針對實際使用的離子選擇性電極305事前實際測量出的固有的電極斜率值Slope。因此，可以準確地計算出離子濃度。另外，在從第一信息提示部306讀出與電極斜率值Slope的變化相關的信息時，即使電極斜率值Slope在使用壽命中變化，也可以使用修正后的電極斜率值Slope來準確地計算離子濃度。另外，在本實施方式的自動分析裝置的情況下，可以從離子選擇性電極盒301的
1第一信息提示部306直接讀出與各離子選擇性電極盒301的使用壽命相關的信息，可以實現自動分析裝置的離子選擇性電極盒301的使用壽命的管理。例如，可以進行管理，以使離子選擇性電極盒301的使用次數或期間不超過作為使用壽命而提供的可使用次數或期間。另外，在本實施方式的自動分析裝置的情況下，對于離子選擇性電極盒301可讀寫的第一信息提示部306，可以寫入離子濃度的測定中所使用的次數或使用開始日期時間， 即使在多個自動分析裝置中使用一個離子選擇性電極盒301的情況下，也可以可靠地管理其使用壽命。另外，在多個自動分析裝置中區分使用離子選擇性電極盒的情況下，也可以維持測定結果的可靠性，同時消除使用壽命結束前的無謂的廢棄。另外，在本實施方式的自動分析裝置的情況下，通過設置與離子選擇性電極盒301 中設置的定位機構成對的安裝構造，可以通過正確的位置關系測定離子濃度。即，可以保證各離子選擇性電極與對應的電極斜率值的對應關系。通過采用該機構，可以確定對電動勢應用的電極斜率值的對應關系，提高計算出的離子的濃度的可靠性。另外，如上所述，通過每次測定時使用基準液來修正應用電極斜率值slope的截距，可以消除截距的偏差引起的測定誤差。另外，通過在離子選擇性電極測定單元123a中設置將所安裝的離子選擇性電極盒301的溫度保持恒定的恒溫機構(加熱器)，可以使離子濃度的測定環境穩定。(其他實施例)以下，說明與所述實施例對應的變形例。(使用基準液的實時校正功能)在前面的說明中說明了若使用式2計算出的電極斜率值Slope則可以計算出特定離子的濃度值。電極斜率值Slope如前所述，可以事前存儲在IC標簽111中，但是也可以每次測定時計算電極斜率值Slope。以下，說明每次測定時計算電極斜率值Slope的情況下(即實時地校正電極斜率值Slope的情況下)的動作例。首先，在各測定的最初，在自動分析裝置內將檢體的稀釋液和測定中使用的基準液1 2混合。由此，制作出原來的2/3濃度的基準液(低濃度基準液CJ，通過電極測定其電動勢。接著，測定關于未稀釋的基準液(高濃度基準液Ch)的電動勢。此后，將這些基準液中的離子濃度差和電動勢差代入(式1)的斜率計算式，測定電極斜率值Slope。具體來說，按照下式來計算。Slope = (Es-E(2/3)s)/Log(CS/C(2/3S)) · · ·(式 4)在此，Es是基準液的電動勢，E(2/3)s是2/3濃度的基準液的電動勢。另外，Cs是基準液中的離子濃度(Na、K、Cl)，C(2/3)s是2/3倍的基準液的各離子濃度。計算出的斜率值Slope是測定時(實時的)斜率。在計算出斜率值Slope后，將關于各檢體測定的電動勢和基準液的電動勢代入(式幻來測定濃度。(對電極劣化進行自檢的功能)接著，說明用于對電極的劣化進行自檢的處理功能。該自檢功能也與實時的電極斜率值Slope的計算相同，在各測定之前通過計算電極斜率值Slope來開始處理。首先，在各測定的最初，在自動分析裝置內，檢體的稀釋液和測定中使用的基準液1 2混合。由此，制作出原來的2/3濃度的基準液(低濃度基準液CJ，通過電極測定其電動勢。接著，測定基準液(高濃度基準液Ch)的電動勢。此后，將這些基準液中的離子濃度差和電動勢差代入(式幻的斜率計算式，計算電極斜率值Slope。在此，離子選擇性電極測定控制電路123c通過在測定之前計算(測定)出的電極斜率值Slope、和IC標簽111中存儲的對應電極的斜率值的存儲值的比較，判斷可否使用該電極。例如，若計算值(測定值)和存儲值的差小，則表示可以使用，若差大，則表示測定值中產生了誤差。即使在最初設置的可使用期間內，通過在每次測定時自動測定該電極斜率也能夠對每天的電極的狀態進行自檢。在以下的表1中表示斜率的變化例。表1表示對濃度測定150次后，通過上述方法測定的斜率值。此外，表1中的基準液對應于高濃度基準液 Ch, 2/3基準液對應于低濃度基準液。在表1中是離子選擇性電極測定控制電路123c不根據特定的基準值(存儲值)，而根據可使用的斜率值的范圍來判斷可否使用電極的情況下的例子。[表1]
權利要求
1.一種自動分析裝置，其特征在于， 具有試樣容器容納部，其容納分別被設置在不同的位置，并被分配給各個不同的檢查對象溶液的多個試樣容器；旋轉器，其能夠保持多個試劑盒并旋轉； 旋轉器驅動部，其驅動所述旋轉器旋轉； 一根探頭，其能夠吸取或排出液體； 探頭驅動部，其驅動所述探頭；電極盒容納部，其在所述探頭的可動范圍內容納具有比較電極、至少一個離子選擇性電極和存儲所述離子選擇性電極固有的電極斜率值的第一信息提示部的離子選擇性電極盒。第一信息讀取部，其讀取所述第一信息提示部的信息； 存儲部，其存儲通過所述第一信息讀取部讀取的信息；檢測部，其在將所述檢查對象溶液注入到所述離子選擇性電極盒的預定部位后，檢測在對應的所述離子選擇性電極和所述比較電極之間出現的電動勢；信息處理部，其使用通過所述檢測器檢測出的所述電動勢和所述電極斜率值，計算所述檢查對象溶液中的特定離子的濃度；以及控制部，其控制裝置各部。
2.根據權利要求1所述的自動分析裝置，其特征在于，所述信息處理部，根據通過所述第一信息讀取部從所述第一信息提示部讀出的所述電極斜率值的變化率，每到一定的測定次數修正所述電極斜率值。
3.根據權利要求1或2所述的自動分析裝置，其特征在于，還具有運算部，其在每次從所述試樣容器向所述離子選擇性電極盒的預定部位注入檢查對象溶液時，對所述離子選擇性電極盒的使用次數或使用天數進行計數，所述運算部，根據通過所述第一信息讀取部從所述第一信息提示部讀出的與使用壽命相關的信息和所述使用次數或使用天數，判定在離子濃度的測定中是否可以使用所述離子選擇性電極盒。
4.根據權利要求1至3的任意一項所述的自動分析裝置，其特征在于，具有第一信息寫入部，其對于所述離子選擇性電極盒的第一信息提示部寫入與使用開始日或使用次數或使用天數相關的信息。
5.根據權利要求1至4的任意一項所述的自動分析裝置，其特征在于， 所述電極盒容納部具有裝卸機構，能夠自由裝卸地保持所述離子選擇性電極盒。
6.根據權利要求5所述的自動分析裝置，其特征在于， 所述裝卸機構是彈簧式的裝卸機構。
7.根據權利要求1至6的任意一項所述的自動分析裝置，其特征在于，所述電極盒容納部具有與所述離子選擇性電極盒的電極定位機構成對的安裝構造。
8.根據權利要求1至7的任意一項所述的自動分析裝置，其特征在于，所述電極盒容納部具有將所述離子選擇性電極盒的溫度保持恒定的恒溫機構。
9.根據權利要求1至8的任意一項所述的自動分析裝置，其特征在于，所述控制部控制所述探頭驅動部，以便在所述離子選擇性電極盒的容器內對所述探頭進行定位來進行檢查對象溶液的注入、吸取以及廢棄中的至少某個動作。
10.根據權利要求1至9的任意一項所述的自動分析裝置，其特征在于， 所述試劑盒具有第二信息提示部，還具有讀取該第二信息提示部的信息的第二信息讀取部。
11.根據權利要求10所述的自動分析裝置，其特征在于，所述控制部參照通過所述第二信息讀取部從所述第二信息提示部讀出的信息，確定所述離子選擇性電極盒所需要的裝入了檢查對象溶液的試樣容器，控制所述探頭驅動部，以使所述探頭位于所述確定的試樣容器中。
全文摘要
在離子濃度的測定開始前需要執行校準，相應地延遲了測定的開始。因此，從配置了測定在檢查對象溶液中溶解的特定離子的濃度的離子選擇性電極的離子選擇性電極盒的信息提示部，直接讀出離子選擇電極所固有的電極斜率值，不需要執行校準。
文檔編號G01N27/26GK102597757SQ20108004169
公開日2012年7月18日 申請日期2010年9月17日 優先權日2009年9月18日
發明者三卷弘, 酒井千樹, 野澤修 申請人:日立化成工業株式會社