專利名稱：：磁力分離器及使用了磁力分離器的分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及捕集在容器中浮游的磁性粒子的磁力分離器及使用了它的分析裝置，特別涉及與現(xiàn)有產(chǎn)品相比捕集效率高的磁力分離器及使用了它的分析裝置。技術(shù)背景雖然對(duì)分散于介質(zhì)中的磁性粒子施加》茲場(chǎng)并捕集的裝置應(yīng)用于各種分析，但在下面以測(cè)定血液等活體樣本中的抗原、抗體的有無(wú)及其量的免疫分析裝置為例來(lái)說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)。作為免疫學(xué)分析的一種方法，已知有在分析過(guò)程中，使一磁性粒子與試樣中的測(cè)定對(duì)象物結(jié)合的抗體與含有標(biāo)記物質(zhì)的標(biāo)記抗體在反應(yīng)容器中進(jìn)行抗原抗體反應(yīng)，并用磁力分離構(gòu)件將試樣中的測(cè)定對(duì)象物與磁性粒子及標(biāo)記抗體結(jié)合了的反應(yīng)生成物分離為非磁性成分的方法。該方法是通過(guò)例如在反應(yīng)容器外側(cè)配置的磁鐵或磁鐵復(fù)合體來(lái)將在反應(yīng)容器中的溶劑內(nèi)浮游的磁性粒子吸引到容器壁的內(nèi)側(cè)，且通過(guò)沖洗來(lái)將在此間未吸附引到容器壁上的溶劑、非磁性粒子分離為磁性粒子和非磁性體的方法(稱為Bond/Free分離，即B/F分離)。作為現(xiàn)有技術(shù)公知有在專利文獻(xiàn)l一日本特開(kāi)2004-28201號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)l中，記載了為分離膠體狀^f茲性材料，在反應(yīng)容器的外側(cè)將四個(gè)磁鐵大致等間隔地配置為，一側(cè)的相鄰》茲極為同極，另一側(cè)的相鄰磁極為異極，且相對(duì)的》茲極為異極；并且，將相鄰的異極的磁鐵之間在與反應(yīng)容器相反一側(cè)使用磁性體連接的構(gòu)造。此外，專利文獻(xiàn)2—日本特表2004-535591號(hào)公報(bào)記載了具備其它磁鐵配置的磁力分離器。再有，關(guān)于磁鐵的配置雖然除此之外還提出了各種方式，但由于現(xiàn)實(shí)中難以模擬磁鐵的配置與浮游的磁性粒子的捕集效率的關(guān)系，所以可以認(rèn)為都是根據(jù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)提出的方案。在免疫學(xué)分析方法中采用磁性粒子的捕集的情況下，當(dāng)然是捕集分散/浮游在反應(yīng)容器中的液體中的磁性粒子，而并非只單純使用磁場(chǎng)強(qiáng)度大的磁鐵來(lái)提高捕集效率。有關(guān)用于均勻捕集在磁鐵旁邊的容器壁附近浮游的磁性粒子、處于離磁鐵最遠(yuǎn)位置的容器的中心附近浮游的粒子等的磁場(chǎng)分布如何設(shè)定較好的理論現(xiàn)在也沒(méi)有明確。
發(fā)明內(nèi)容另一方面，在免疫學(xué)分析方法中，要求縮短分析時(shí)間，且希望縮短B/F分離時(shí)間。因而，本發(fā)明的目的是提供可將反應(yīng)容器內(nèi)的磁性粒子以比現(xiàn)有技術(shù)更短的時(shí)間捕集的磁力分離器及使用了它的分析裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的構(gòu)成如下。一種磁力分離器，具備支撐容納含有磁性粒子的液體試樣的反應(yīng)容器的反應(yīng)容器支撐構(gòu)件；在該反應(yīng)容器支撐構(gòu)件上設(shè)置該反應(yīng)容器時(shí)，可以在該反應(yīng)容器的外側(cè)配置由多個(gè)層狀磁鐵和由該磁鐵夾持的層狀的磁性體構(gòu)成，且該磁鐵的相對(duì)的面的磁極為同極的磁鐵復(fù)合體。此外，具備該磁力分離器的分析裝置。雖然在免疫學(xué)分析方法中使用的磁性粒子是通常被稱為磁珠的直徑為微米級(jí)的球狀粒子，但在這里并不限于此，只要是帶磁性的粒子可以是任何粒子。雖然反應(yīng)容器通常是由玻璃、塑料等構(gòu)成的試管狀容器，但只要能保持液體試樣則可以是任何形狀。雖然反應(yīng)容器的外側(cè)優(yōu)選設(shè)置成于反應(yīng)容器接觸，以便對(duì)反應(yīng)容器內(nèi)的磁性粒子施加更強(qiáng)的磁場(chǎng)，但也可以具有幾mm~幾cm的間隔。層狀的磁鐵、層狀的磁性體的層狀是指厚度幾mm~幾cm的板狀部件。本發(fā)明可提供在短時(shí)間內(nèi)使反應(yīng)生成物高效率地吸附在容納含有磁性粒子的液體的反應(yīng)容器的內(nèi)側(cè)壁上的磁力分離器。使用了該磁力分離器的分析裝置與以往相比可縮短測(cè)定時(shí)間。圖l是表示本發(fā)明的磁力分離器的簡(jiǎn)單構(gòu)成的俯視圖。圖2是圖1所示的》茲力分離器的剖視圖。圖3是具備磁鐵復(fù)合體的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的磁力分離器的實(shí)施例的圖。圖4是表示現(xiàn)有技術(shù)的磁力分離器的簡(jiǎn)單構(gòu)成的俯視圖及剖視圖。圖5是使用了本發(fā)明的》茲力分離器的免疫自動(dòng)分析裝置的俯^f見(jiàn)圖。圖中1、16a-反應(yīng)容器；2-磁鐵復(fù)合體；2a、5-磁鐵；2b、6-磁性體；3-保持部件；4-上下移動(dòng)；10-樣本架；11-試劑盤(pán)；11a-帶蓋試劑容器；12-容器蓋開(kāi)關(guān)構(gòu)件；13-試樣分注機(jī)構(gòu)；14-試劑分注機(jī)構(gòu)；15-磁性粒子攪拌機(jī)構(gòu)；16-暗盒；16b-分注管；17_反應(yīng)槽；18-反應(yīng)容器廢棄部；19-緩沖器；20、23、27-運(yùn)送機(jī)構(gòu)；21-管廢棄部；22-磁力分離器；24-雜質(zhì)吸取機(jī)構(gòu)；25-清洗液排出機(jī)構(gòu)；26-#:測(cè)部；28-試劑排出機(jī)構(gòu)具體實(shí)施方式本發(fā)明的磁力分離器，可有效應(yīng)用在具備將試樣、磁性粒子、使該磁性粒子與上述試樣中的測(cè)定對(duì)象物結(jié)合的抗體、含有標(biāo)記物質(zhì)的標(biāo)記抗體在反應(yīng)容器內(nèi)或管內(nèi)混合并進(jìn)行抗原抗體反應(yīng)，并將含有將試樣中的測(cè)定對(duì)象物與磁性粒子及標(biāo)記物質(zhì)結(jié)合的反應(yīng)性生物的混合液利用磁力分離構(gòu)件分離為反應(yīng)生成物和不能用磁力捕捉的非磁性成分用的磁力分離器的自動(dòng)分析裝置中。在上述混合液中所含的試樣中，含有成為分析精度下降的主要因素的雜質(zhì)。因此，通過(guò)磁力分離構(gòu)件分離含有反應(yīng)生成物和雜質(zhì)的非磁性成分，在除去了含有雜質(zhì)的非磁性成分后，通過(guò)用檢測(cè)器對(duì)反應(yīng)性生物量進(jìn)行定量，則可提高分析精度。這里，以使試樣和磁性粒子及與試樣中的測(cè)定對(duì)象物結(jié)合的抗體和含有標(biāo)記物質(zhì)的標(biāo)記抗體的抗原抗體反應(yīng)在帶臺(tái)階圓筒狀的反應(yīng)容器中進(jìn)行的方法為前提，來(lái)表示以下的本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是表示本發(fā)明的磁力分離器的基本構(gòu)成的俯視圖，圖2是表示圖1的磁力分離器的剖視圖。在本實(shí)施例中所示的磁力分離器中，為了將反應(yīng)容器l內(nèi)的混合液中的反應(yīng)生成物通過(guò)磁力而有效地捕捉到反應(yīng)容器1的內(nèi)側(cè)壁上，以覆蓋反應(yīng)容器1的方式配置磁鐵復(fù)合體2。磁鐵復(fù)合體2將多個(gè)磁鐵2a和磁性體2b交替層疊而成，各磁鐵的相對(duì)的面的磁極^L成所謂同極的結(jié)構(gòu)。此外，雖然在本實(shí)施例中用一個(gè)磁鐵復(fù)合體2覆蓋反應(yīng)容器，但也可以用兩個(gè)以上來(lái)覆蓋。反應(yīng)容器1由開(kāi)有帶臺(tái)階面嵌合的孔的保持部件3來(lái)保持。此外，如圖3所示，通過(guò)在磁鐵復(fù)合體2上設(shè)置上下移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，且通過(guò)使磁鐵復(fù)合體2相對(duì)于反應(yīng)容器1上下移動(dòng)，可廣泛應(yīng)用磁力分離器。例如，一旦使磁鐵復(fù)合體2與反應(yīng)容器l接觸或接近，則將含有磁性粒子的反應(yīng)生成物捕捉到反應(yīng)容器1的內(nèi)側(cè)壁。在該狀態(tài)下，可用吸取用管嘴吸取除去未被反應(yīng)容器1的內(nèi)側(cè)壁捕捉的含有雜質(zhì)的非磁性成分。如果將磁鐵復(fù)合體2充分分離并分注清洗液，則反應(yīng)生成物易于從反應(yīng)容器1內(nèi)側(cè)壁分離，在反應(yīng)生成物整體上沖刷清洗液，可將僅通過(guò)上述吸取未被除去的附著在反應(yīng)生成物上的雜質(zhì)剝離。如果再次使磁鐵復(fù)合體2與反應(yīng)容器1接觸或接近，則由反應(yīng)容器1內(nèi)側(cè)壁捕捉含有磁性粒子的反應(yīng)生成物，并可再次與上述同樣地用吸取用管嘴將含有雜質(zhì)的清洗液吸取除去。通過(guò)重復(fù)進(jìn)行以上的操作而提高反應(yīng)生成物的清洗效果，并可得到更高精度的分析結(jié)果。再有，在分注清洗液后，如果實(shí)施不破壞反應(yīng)生成物的結(jié)合程度的攪拌作業(yè)，則可期待進(jìn)一步提高清洗效果。因此，設(shè)置使f茲鐵復(fù)合體2相對(duì)于反應(yīng)容器1移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可特別有效地實(shí)施含有^f茲性粒子的反應(yīng)生成物的重復(fù)清洗，且非常有用。這里，為了確認(rèn)本實(shí)施例的磁力分離器的有用性，對(duì)本實(shí)施例和現(xiàn)有的磁力分離器的一個(gè)實(shí)例，比較了磁性粒子捕集時(shí)間及捕集效率。現(xiàn)有的磁力分離器為圖4那樣的構(gòu)成，將四個(gè)磁鐵5配置為在反應(yīng)容器1的周圍放射狀地以等間隔使磁鐵的方向朝向反應(yīng)容器1的中心、一側(cè)的相鄰磁極為同極、另一側(cè)的相鄰f茲4及為異極、且相對(duì)的》茲才及為異才及；而且，將相鄰異極的磁鐵之間在與反應(yīng)容器相反一側(cè)用鐵磁性體6連接。本實(shí)施例為圖1及圖2所示那樣的構(gòu)成，將四個(gè)磁鐵2a和三個(gè)磁性體交替地層疊，將各磁鐵的相對(duì)的面為同極的環(huán)狀的f茲4^復(fù)合體2配置在反應(yīng)容器1的周圍。構(gòu)成要素的尺寸為，圓底圓柱形狀的反應(yīng)容器1的外徑為6mm、高度為26mm，環(huán)狀的磁鐵復(fù)合體2的高度為7.5mm、內(nèi)徑為6mm、外徑為15mm，磁鐵2a的厚度為1.5mm，磁性體2b的厚度為0.5mm,磁鐵5的高度為7.5mm、寬度為5mm、深度為7mm(7.5x5mm的面與反應(yīng)容器接觸)，磁性體6的高度為7.5mm、厚度為4mm,f茲《失復(fù)合體2的內(nèi)面及磁鐵5與反應(yīng)容器1接觸。在本實(shí)施例中使用的反應(yīng)容器1是聚丙烯制的容器，磁鐵2a及^茲鐵5是釹系(相當(dāng)于信越化學(xué)號(hào)N45的產(chǎn)品)的磁性材料，磁性體2b及磁性體6是相當(dāng)于SS400(相當(dāng)于普通結(jié)構(gòu)用軋制鋼材產(chǎn)品)的鐵磁性體。此外，在磁性粒子數(shù)的測(cè)定中，6使用《7夕T乂3—乂L夕一社的Multisizer3,作為磁性粒子溶液，使用了不得RocheDiagnostics社制Elecsys用TSH試劑中的MP液(以下稱為MP液)。其次，對(duì)磁性粒子捕集時(shí)間及捕集效率的測(cè)定步驟進(jìn)行說(shuō)明。首先，將分注有經(jīng)充分?jǐn)嚢璧腗P液150|uL的反應(yīng)容器1設(shè)置在反應(yīng)容器保持部件3上，在經(jīng)過(guò)2秒、3秒、5秒、8秒后，用吸取管嘴從反應(yīng)容器吸取MP液，然后，用吸移管向剩余液體中分注150iaL的Multisizer3用的稀釋液f4乂卜歹II_pc并攪拌。再測(cè)定了將攪拌后的溶液30|aL用10mL的Multisizer3用的稀釋液74乂卜7II_pC稀釋后的溶液500]uL的磁性粒子數(shù)。此外，作為參照，也測(cè)定了將充分?jǐn)嚢韬蟮腗P液30juL用10mL的Multisizer3用的稀釋液74乂卜^II_pc稀釋后的溶液500nL的磁性粒子數(shù)。本測(cè)定對(duì)圖1及圖2所示的本實(shí)施例的磁力分離器及圖4所示的現(xiàn)有磁力分離器的每個(gè)，在各捕集時(shí)間內(nèi)進(jìn)行了5次測(cè)定。此外，將各測(cè)定條件下的平均值對(duì)參照的磁性粒子數(shù)的比作為磁性粒子回收率來(lái)計(jì)算。表1表示本實(shí)施例的磁力分離器及現(xiàn)有的磁力分離器的捕集時(shí)間2秒、3秒、5秒、8秒的磁性粒子回收率。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>可以看到，在現(xiàn)有的磁力分離器中，為了達(dá)到95%以上的磁性粒子回收率需要5秒的捕集時(shí)間，與之相對(duì)，在本發(fā)明的磁力分離器中用3秒的捕集時(shí)間便完成。這里，表示的是將本實(shí)施例的磁力分離器應(yīng)用于免疫自動(dòng)分析裝置的實(shí)例。免疫自動(dòng)分析裝置，以圖5的下側(cè)為前部，包括裝載試樣的樣本架IO,收放免疫反應(yīng)所需的試劑及裝入了磁性粒子的帶蓋帶蓋試劑容器lla的試劑盤(pán)ll,進(jìn)行帶蓋試劑容器lla的蓋的開(kāi)關(guān)的容器開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)12，進(jìn)行試樣的分取、分注的試樣分注機(jī)構(gòu)13，從帶蓋試劑容器lla進(jìn)行試劑及磁性粒子的分取、分注的試劑分注機(jī)構(gòu)14,將帶蓋試劑容器lla的磁性粒子攪拌的磁性粒子攪拌機(jī)構(gòu)15，容納用于反應(yīng)的反應(yīng)容器16a(以下稱為導(dǎo)管)及用于試樣6，分取、分注的分注管16b的暗盒16,可進(jìn)行導(dǎo)管16a內(nèi)的試樣及試劑的反應(yīng)的溫度控制的反應(yīng)槽17,以及將導(dǎo)管16a向反應(yīng)槽17、導(dǎo)管廢棄部18運(yùn)送并將分注管16b向用于試樣分注而臨時(shí)保管的緩沖器19運(yùn)送的運(yùn)送機(jī)構(gòu)20、將試樣分注用的分注管16b廢棄的管廢棄部21，從反應(yīng)槽17向磁力分離器22或從磁力分離器22向反應(yīng)槽17運(yùn)送導(dǎo)管16a的運(yùn)送機(jī)構(gòu)23,吸取向磁力分離器22運(yùn)送的導(dǎo)管16a內(nèi)的含有雜質(zhì)的液體的雜質(zhì)吸取機(jī)構(gòu)24,向運(yùn)送到磁力分離器22的導(dǎo)管16a內(nèi)排出清洗液的清洗液排出機(jī)構(gòu)25,從反應(yīng)槽17向檢測(cè)部26或從檢測(cè)部26向反應(yīng)槽17運(yùn)送導(dǎo)管16a的運(yùn)送機(jī)構(gòu)27,對(duì)向檢測(cè)部26運(yùn)送的導(dǎo)管16a排出檢測(cè)用的試劑的試劑排出機(jī)構(gòu)28等。其次進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作的說(shuō)明。首先，由運(yùn)送機(jī)構(gòu)20將導(dǎo)管16a從暗盒16向反應(yīng)槽17運(yùn)送，且將分注管16b向緩沖器19運(yùn)送。反應(yīng)槽17轉(zhuǎn)動(dòng)，將運(yùn)送的導(dǎo)管16a移動(dòng)到試劑分注位置。利用試劑分注^L構(gòu)14,將試劑從試劑盤(pán)11向反應(yīng)槽17上的導(dǎo)管16a分注。再次使反應(yīng)槽17轉(zhuǎn)動(dòng)，將導(dǎo)管16a移動(dòng)到試樣分注位置。向緩沖器19運(yùn)送的管16b通過(guò)試樣分注機(jī)構(gòu)13的上下移動(dòng)而向管保持部安裝，從樣本架IO分取試樣，并向移動(dòng)到了試樣分注位置的導(dǎo)管16a分注。所使用的分注管16b通過(guò)試樣分注機(jī)構(gòu)13的上下移動(dòng)而向管廢棄部21廢棄。結(jié)束了試樣和試劑的分注的導(dǎo)管16a在反應(yīng)槽17進(jìn)行一定時(shí)間反應(yīng)后，通過(guò)反應(yīng)槽17的轉(zhuǎn)動(dòng)而移動(dòng)到試劑分注位置，由試劑分注機(jī)構(gòu)14從試劑盤(pán)ll分取、分注磁性粒子。進(jìn)而，在反應(yīng)槽17進(jìn)行一定時(shí)間反應(yīng)后，反應(yīng)槽17轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)運(yùn)送機(jī)構(gòu)23將反應(yīng)槽17上的導(dǎo)管16a向磁力分離器22運(yùn)送。在磁力分離器22上，為了將導(dǎo)管16a內(nèi)的含有反應(yīng)生成物的磁性成分和含有雜質(zhì)的非磁性成分分離，重復(fù)進(jìn)行利用雜質(zhì)吸取機(jī)構(gòu)24的吸取和利用清洗液排出機(jī)構(gòu)25的清洗液的排出，最終在導(dǎo)管16a內(nèi)僅殘留含有反應(yīng)生成物的磁性成分，并通過(guò)運(yùn)送機(jī)構(gòu)23使導(dǎo)管16a回到反應(yīng)槽17中。反應(yīng)槽17轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)運(yùn)送機(jī)構(gòu)27將導(dǎo)管16a向檢測(cè)部26運(yùn)送后，通過(guò)試劑排出機(jī)構(gòu)28對(duì)導(dǎo)管16a排出檢測(cè)用的試劑而進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)束了的導(dǎo)管16a通過(guò)運(yùn)送機(jī)構(gòu)27而回到反應(yīng)槽17,反應(yīng)槽17轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)運(yùn)送機(jī)構(gòu)20向廢棄部18廢棄，然后，對(duì)以后的試樣重復(fù)上述動(dòng)作。權(quán)利要求1.一種磁力分離器，其特征在于，具備，支撐容納含有磁性粒子的液體試樣的反應(yīng)容器的反應(yīng)容器支撐構(gòu)件；在該反應(yīng)容器支撐構(gòu)件上設(shè)置該反應(yīng)容器時(shí)，在該反應(yīng)容器的外側(cè)配置由多個(gè)層狀磁鐵和由該磁鐵夾持的層狀的磁性體構(gòu)成，且該磁鐵的相對(duì)的面的磁極為同極的磁鐵復(fù)合體的磁鐵配置構(gòu)件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的》茲力分離器，其特征在于，上述磁性體是鐵磁性體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力分離器，其特征在于，上述磁鐵復(fù)合體設(shè)置的方向?yàn)?，可插入上述反?yīng)容器的筒狀的孔與上述磁鐵的層大體正交的方向。4.一種分析裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求1所述的^茲力分離器；向裝載于該磁力分離器上的反應(yīng)容器中分注試樣的分注機(jī)構(gòu)；檢測(cè)與在該反應(yīng)容器內(nèi)分離的磁性粒子結(jié)合的標(biāo)記物的檢測(cè)構(gòu)件。全文摘要本發(fā)明涉及磁力分離器及使用了磁力分離器的分析裝置。其目的是在免疫學(xué)分析方法中應(yīng)用磁性粒子的捕集的分析裝置的將磁性粒子與非磁性粒子分離的磁力分離器及使用了磁力分離器的分析裝置中，在反應(yīng)容器內(nèi)可以短時(shí)間高效率地從混合液分離測(cè)定對(duì)象物和磁性粒子等結(jié)合了的反應(yīng)生成物及除此以外的非磁性成分。本發(fā)明的特征是，在保持磁性粒子浮游的液體的反應(yīng)容器的外側(cè)，配置將多個(gè)磁鐵和磁性體交替地層疊的各磁鐵的相對(duì)的面的磁極為同極的磁鐵復(fù)合體。文檔編號(hào)B03C1/28GK101254482SQ200810009898公開(kāi)日2008年9月3日申請(qǐng)日期2008年2月27日優(yōu)先權(quán)日2007年2月28日發(fā)明者山崎創(chuàng),有賀洋一,鈴木貫太郎申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立高新技術(shù)