专利名称：自动分析装置的反应容器及其表面处理法的制作方法
技术领域：
本发明涉及测定检体中的被检成分的自动分析装置的反应容器、自动分析 装置用反应容器的表面处理法以及具备自动分析装置的反应容器的自动分析 装置。
技术背景在自动分析装置领域，减少样品及试剂的液量成为大的课题。 伴随分析项目的增加，可分配到各个分析项目中的样品量减少，微量样品的分析例行程序地进行。而且，不论是从试剂的成本方面还是从减少废液量方面都要求减少液量。 要想实现这样的液量减少，就产生了以往不成为问题的新课题。 一直以来，因搅拌等而附着在反应容器的内壁上的气泡由于反应容器小型化而有可能与通过反应容器内的光轴干涉。特别是附着在反应容器底部四角的气泡由于用两个壁面和底面这三个面保持气泡，所以产生了不能很容易地去除的可能性。若产生了气泡，则由于附着在该反应容器上的气泡而不可忽视入射光的散射程度。而且，反应容器内所剩的清洗后的水量也必须随着液量的减少而减少。 为了解决这些问题，过去研究了使反应容的内壁实现亲水化的方法。作为使树脂表面实现亲水化的方法的有效措施，有氧等离子体处理、臭氧处理、臭氧水处理、电暈放电处理等的处理方法。于是，研究了利用臭氧水的反应容器的亲水化。如日本特开2005-77263 号公报(专利文献l)所示，由于臭氧水为液体，所以直到反应容器内的角部 都可实现亲水化，具有防止气泡附着在反应容器内壁及反应容器底上的效果。但是，树脂被氧化到超过所需就产生了透光性降低的问题。在自动分析装 置中，反应容器本身的光吸收增加则将产生使反应容器的使用期间缩短之类的 弊病。另夕卜，臭氧水难以将浓度保持为一定，且处理后需要洗净及干燥工序之类 的烦杂工序。若用臭氧水对反应容器内壁面全部实现亲水化，则由于反应容器内的试剂 沿着表面移动到相邻的反应容器内之类的相互污染，有可能发生分析结果出现 异常之类的问题。为了进行亲水化处理，使臭氧水仅接触所需区域，随之而来的是困难的作业。在曰本特开2006-125897号公报(专利文献2 )中记载了使浸润性局部优 良的方法。为了仅使反应容器内壁的测光面的浸润性优良，提出了需要复杂形 状的掩蔽的臭氧水处理的方案。另夕卜，还研究了向反应容器的内壁面喷出含有臭氧的气体来实现亲水化的 方法。关于以往的反应容器的亲水化，存在以下问题若使用臭氧水进行为防止 气泡附着的充分的亲水化则树脂会劣化；若进行为使亲水化区域局部化的掩蔽 则损伤反应容器；并且，使用了液体的亲水化对亲水化的量也难以控制。此外，在喷出含有臭氧的气体的方法中，对反应容器的整个内壁面进行亲 水化处理，被分析测定的试样液沿着反应容器的内壁面产生从下往上推的U 字现象(弯液面)直到反应容器的开口部，试样液有可能扩散到反应容器外。 发明内容本发明的目的就是解决上述问题，通过仅使反应容器内所需位置的亲水性 良好，从而使气泡难以附着，能够实现样品(试样)及试剂的液量减少。本发明的自动分析装置的反应容器，用于混合试样和试剂并进行浓度的测 定，其特征在于，在反应容器的内侧表面具有实施了利用放电加工的亲水化处 理的处理区域。本发明的用于混合试样和试剂并进行浓度的测定的自动分析装置的反应 容器的表面处理法，其特征在于，具备插入反应容内侧的第一电极和在反应容 器的外侧相对配置的第二电极；利用由对上述第一电极和上述第二电极施加的 电压产生的放电，至少对反应容器的内侧表面实施利用放电加工的亲水化处 理。下面，进行更具体的说明。本发明为了达到上述目的，将反应容的进行亲水化的处理区域夹在上述第 一电极和相对的第二电极之间进行放电处理。由于反应容器为树脂制且呈容器形状，所以可作为电介质使用，即使不覆 盖电极也不会转变为电弧，所以可有效地进行亲水化。通过将第一电极插入反应容器内，由于可使相对电极接近反应容器的壁 面，所以在第一电极和反应容器的内壁、反应容器的外壁和相对的第二电极之 间进行放电，可以对两壁实施》文电处理。另外，通过在邻接的反应容器之间或反应容器的底面设置相对的第二电 才及，从而也可以对反应容器的周围或底面实施》丈电处理。放电处理在空气等的含有氧的环境气体中进行，作为活性氧种的一种的臭 氧也同时生成。该臭氧由于半衰期长达数小时，滞留在处理中以及处理后的反 应容器内，氧化不特定的位置，所以使电极相对的区域以外亲水化。另外，处理中产生的臭氧由于吸收因施加电压而放出的电子，所以有抑制 持续放电之类的弊病。为此，发明了通过具备开口部的第一电极(以下，称为中空电极)将容器 内含有臭氧的气体排出，并使电极周围的环境气体为一定，从而实施一定量的 处理的方法。处理时间非常短且臭氧浓度低的情况下，还考虑了向处理后的反应容器导 入空气，并将反应容器内的臭氧排出的方法。此时，通过使导入反应容器内的 气体的温度上升，可促进臭氧的分解并桨其有效地去除。另外，通过不进行利用中空电极的强制性的排出，而是将反应容器的开口 部通向下方配置，从而可防止尘埃向容器内部落下，并且由于放电生成的臭氧 的比重比空气重，音而还可期待自然排出。另外，中空电极不仅排出臭氧，而且还可导入处理气体，能够容易地进行 反应容器内的气体状态的控制。处理气体为空气、氮气、氧气、氩气等稀有气 体、水蒸气或它们的混合气体。用于气体流过的第一电极的形状具有开口部即可，不限于圓筒形状，也可 以是柱状、或与反应容器相似的形状。作为电极的材料，可以使用铝、不锈钢、铁、铜、钨等具有导电性的金属。为了使亲水化区域局部化，有仅在需要亲水化的区域将第一电极加粗，且 使其与相对电极之间接近，从而使亲水化区域局部化的方法。在该方法中，随着反应容器小型化，插入反应容器内的棒电极也变小，所 以，适用于直到某种尺寸的反应容器。于是，在反应容器形状更加小型化的场合，通过将相对电极仅配置在需要 亲水化的区域，便可局部地产生放电。这样，不论第一电^ l的形状如何都可进 行局部的亲水化。在对中空电极施加电压的情况下，中空电极和相对电极之间形成电场且产 生放电，但由于中空内处于无电场，因而不产生放电。若使该中空电极接近反应容器的底，则在中空电极的内周和反应容器的底 接近的部分几乎不产生放电，可限制亲水化。另外，在反应容器上部，通过使气体流过中空电极的同时施加电压，可将 通过电暈放电而离子化了的气体导入反应容器内。由此，可防止反应容器内的 带电量的不均，能够一直实施稳定的处理。本发明的效果如下。根据本发明，可防止气泡附着在反应容器内表面，能够进行可靠性高的分 析测光。另外，可防止由于通过;^文电生成的臭氧的两次氧化导致的所需区域以外的 亲水化。再有，对于以往仅在测光面的局部改性(亲水化处理)，不能防止附着在 反应容器底上的气泡之类的问题也能同时得到解决，可对分析精度的提高做出 贡献。
图l是表示涉及本发明的实施例1的电极和反应容器的配置关系的电极配 置图。图2是表示涉及本发明的实施例2的使用中空电极(第 一电极)排出臭氧 的结构的电极结构图。图3是表示涉及本发明的实施例3的使用中空电极(第一电极)导入处理气体的结构的结构图。图4是表示涉及本发明的实施例4的排出第二电极周围气体的结构的结构图。图5是表示涉及本发明的实施例5的将反应容器的开口部朝向下方(颠倒 过来)的结构的电极结构图。电极的结构的结构图。图6 (a)为正^L图。图6 (b)为俯^L图。图7是表示涉及本发明的实施例7的使中空电极的无电场部分接近的结构 的结构图。图7 (a)为正视图。图7 (b)为俯视图。图8是表示涉及本发明的实施例7的将样品探针插入到反应容器的底部的 一部分实施了亲水化处理的容器和一部分未实施亲水化处理的容器中进行比 较的示意图。图8 (a)表示实施了亲水化处理的容器。图8 (b)表示未实施 亲水化处理的容器。图9是表示涉及本发明的实施例8的将中空电极用作除电装置的喷嘴的结 构的结构图。图中l一反应容器，2—第一电极，3—相对的第二电极，4一反应容器内侧，4a 一反应容器内侧的亲水化区域，5—反应容器外侧，6—反应容器底，6a—反应 容器底的亲水面，6b—反应容器底的非亲水面，7—中空且具有开口部的第一 电极，7a-具有矩形形状的开口部的第一电极外侧，7b—中空且具有开口部的 第一电极内的无电场区域，8—配管，9一气体分解装置，10—气体混合器，11 一样品探针，12—样品，13 —空气，14—臭氧，15—处理气体，16—电暈区域， 17—已离子化的空气。
具体实施方式
下面，引用附图对本发明的实施例进行详细说明。本发明并不限定于下述的实施例。实施例1图1表示电极的基本配置。将第一电极2插入反应容器1的内侧，在反应容器1的外侧配置相对的第将第一电极2连接在高压电源的高压一侧，将相对的第二电极3接地。 在第一电极2和相对的第二电极3之间施加电压，在电极间产生放电。 利用通过放电生成的活性氧类等的反应性高的基团，使反应容器内壁4及反应容器外壁5以及反应容器底6实现亲水化。作为活性氧的一种的臭氧与施加电压的时间相应地增加。该臭氧寿命长，滞留在反应容器内，放电结束后还氧化不特定的位置。.其结果，夹在第一电极2和相对的第二电极3之间的区域以外被亲水化，品质上产生不均。 实施例2在解决上述的问题的场合，将图1所示的电极1如图2所示变更为电极7。即，用中空且下端具有开口部的第一电极7 (以后称为中空电极)排除臭 氧。中空电极7做成管形，并插入反应容器l的内侧。用配管8连接气体分解装置9和中空电极7。在中空电极7和相对的第二 电极3之间施加高电压，在电极间产生放电。在放电中通过中空电极7吸引反 应容器1内的臭氧14并将其排出。这样，由于不含臭氧14的空气13总是流入反应容器内，从而可避免不需 要的部分的改性(亲水化处理)。进行了亲水化处理的部位具有难以附着气泡的优点，相反，有可能产生试 剂液的U字现象(弯液面)而向反应容器外扩散。因此，不需要进行亲水化 处理的部位希望置换为不含臭氧14的空气13以便不接触臭氧14。实施例3图3表示利用处理气体15的场合的结构。将反应容器1配置在相对的电极3之间，在反应容器1的内侧插入中空电 极7。将中空电极7连接在高压电源的高压一侧，将相对电极3接地。用配管8连接气体混合器10和中空电极7。从气体混合器10将含有稀有 气体的处理气体15导入反应容器1内，同时在中空电极7和相对的第二电极 3之间施力口电压，在电极间产生放电。从气体混合器供给的稀有气体，通过电子冲击而一度处于激发状态，并过ii度到准稳定状态。这样，由于反应容器内的气体处于高能级，所以可容易地发生稳定的放电。 利用通过放电生成的活性氧类等的反应性高的基团，使反应容器的内壁4及反应容器的底6或反应容器的外壁5实现亲水化。由于作为活性氧类的 一种的臭氧寿命长，所以导入处理气体的同时向反应 容器外排出。放电结束后，导入清洁的空气或氮气等惰性气体，防止品质的变 化。这样，能够消除以往处理之后由残留的臭氧引起的不需要的改性(亲水化 处理)，可正确地实现亲水处理的局部化。 实施例4图4表示吸引反应容器外侧的气体的场合的结构。在相对电极3之间配置反应容器1，并将电极2插入反应容器1的内侧。将电极2连接在电源的高压一侧，将相对电极3接地。在放电中生成的臭氧等气体从设置在相对的第二电极3的下方的气体吸 气口通过活性碳等气体分解装置9进行排气。这样，由于可以在与处理开始前相同的环境气体中进行处理，所以能够避 免反应容器外面的不需要的地方的改性(亲水化处理)。实施例5图5表示使反应容器的上下反转(颠倒过来)的结构。将反应容器1的开口部朝向下方配置在相对电极3之间，并将电极2从下 侧插入反应容器1的内侧。将电极2连接在高压电源的高压一侧，将相对的第二电极3接地。通过以 这种配置进行处理，能够将比重比空气重的臭氧等气体自然地排出，即使没有 另外设置的吸排气设备也能够进行稳定的处理。而且，由于还能够同时防止来自外部的尘埃的混入，所以能够提高反应容 器的品质。实施例6图6表示使用了横断面为矩形的中空形状的电极的场合的结构。 在相对电极3之间配置反应容器1,将矩形中空电极7a插入到反应容器1的内侧。将矩形中空电极7a连接在高压电源的高压一侧，将相对电极3接地。 用配管8连接气体分解装置9和中空电极。在中空电极7a和相对电极3之间施加高电压，在电极间发生放电。利用通过放电生成的活性氧类等的反应性高的基团，使反应容器1的内壁4及反应容器1的底6或反应容器1的外壁5实现亲水化。此时，由于电极形状为矩形形状，所以可在反应容器1的角部形成强电场。这样，能够使气泡容易附着的四角有效地实现亲水化。另夕卜，在放电中通过矩形的中空电极7a吸引反应容器内的空气，并通过活性碳等气体分解装置9进行排气。这样，由于反应容器内总是流入不含臭氧的环境气体而能避免不需要的地方的改性(亲水化处理)。 实施例7图7表示进行利用中空电极进行局部亲水化的结构。将中空电极7连接在高压电源的高压一侧，将相对电极3接地。将反应容 器1配置在相对的第二电极3之间，并向反应容器1的内侧插入中空电极7 直到反应容器的底6附近。在中空电极7和相对的第二电极3之间施加高电压，在电极间产生放电。此时，由于中空电极内的无电场区域7b和反应容器的底接近，所以可仅 在中空电极正下方的反应容器的底6a限制亲水化。7a是具有矩形形状的开口 部的第一电极的外侧。利用通过放电生成的活性氧类等的反应性高的基团，使反应容器的内壁4 及反应容器的底6b或反应容器的外壁5实现亲水化。图8表示在反应容器的底使用样品探针11进行分注时的不同情况。在反应容器的底6全部实现了亲水化的反应容器的底的亲水面6a上分注 了样品12时，由于反应容器6a的浸润性高，所以附着的样品12在反应容器 底面扩展而比设想量分注得更多。于是，与以往同样，通过在反应容器底的非亲水面6b进行分注，不需要 特别的变更就能准确地进行分注。另外，由于除此以外的部分^f皮亲水化，所以 可防止气泡附着等的影响。实施例8图9表示使用中空电极7进行除电的结构。在比反应容器1的开口部靠上的位置，使空气在中空且具有开口部的第一电极7 (以后，称为中空电极)中流动。其次，对中空电极7施加高电压。由于中空电极7和相对的第二电极3距 离远，所以在中空电极7的前端附近产生电晕放电。通过该电晕放电区域16而将正负离子化了的空气17导入反应容器1内并 进行除电。然后，将中空电极7插入反应容器1内使其放电。这样，可防止因反应容器的带电引起的电场强度的减少，并在电极间发生 稳定的放电，从而可使亲水的量为一定。4a是反应容器内侧亲水化区域。下面，说明其他实施例。为了进行亲水化处理，第一电极做成放电部位比非放电部位粗，且放电部 位比上述非放电部位更靠近上述第二电极的结构。这样，可避免不需要的地方 的亲水化处理的改性。上述各实施例中共通之处是，亲水化处理的处理区域形成为，存在于从反 应容器的底部直到朝向开口的中途。这是利用了使第二电极的高度比反应容器的深度方向的高度低的结构。根 据该结构，第二电极的高度范围可利用放电进行亲水处理。亲水处理区域和非 亲水处理区域的边界横向延伸。具有亲水处理区域和非亲水处理区域的边界清 晰的优点。另外，上述的》文电以电暈放电为主体。该;改电可稳定地产生用于亲水处理 的臭氧。进一步说明仅4吏反应容器的内侧实现亲水化的实施例。 将第 一 电极2插入在反应容器1的外侧重叠了与反应容器1相同材质的板 的反应容器1的内侧，并在反应容器2的外侧配置相对的第二电极。将第一电 极连接在高压电源的高压一侧，将相对的第二电极3接地。并且，在第一电极2和相对的第二电极3之间施加电压使其放电。利用通 过放电生成的活性氧类等的反应性高的基团仅使反应容器内壁4实现亲水化。
权利要求
1.一种自动分析装置的反应容器，用于混合试样和试剂并进行浓度的测定，其特征在于，在反应容器的内侧表面具有实施了利用放电加工的亲水化处理的处理区域。
2. —种自动分析装置的反应容器，用于混合试样和试剂并进行浓度的测 定，其特征在于，在反应容器的内、外侧表面具有实施了利用放电加工的亲水化处理的处理 区域。
3. 根据权利要求1或2所述的自动分析装置的反应容器，其特征在于， 反应容器具有上部开口且下部有封闭的底的容器形状 上述处理区域存在于从反应容器的底部直到向开口的中途。
4. 根据权利要求1或2所述的自动分析装置的反应容器，其特征在于， 多个相邻连接的反应容器用合成树脂形成。
5. 根据权利要求1或2所述的自动分析装置的反应容器，其特征在于， 上述处理区域和非处理区域的边界沿横向延伸。
6. 根据权利要求l所述的自动分析装置的反应容器，其特征在于， 在反应容器的内底面的中央部位设置不实施亲水化处理的非处理区域。
7. —种自动分析装置用反应容器的表面处理法，用于混合试样和试剂并 进行浓度的测定，其特征在于，具备插入反应容器内侧的第 一 电极和在反应容器的外侧相对配置的第二 电极，通过对上述第一电极和上述第二电极施加的电压产生的放电，至少在反应 容器的内侧表面上实施利用放电加工的亲水处理。
8. 根据权利要求7所述的自动分析装置用反应容器的表面处理法，其特 征在于，将含有在上述放电加工产生的臭氧的气体从反应容器的内侧排出。
9. 根据权利要求8所述的自动分析装置用反应容器的表面处理法，其特征在于，上述第一电极具有在前端及/或周围存在吸气口的中空形状， 利用上述第 一 电极进行排气。
10. 根据权利要求8或9所述的自动分析装置用反应容器的表面处理法， 其特征在于，具备气体分解装置，该气体分解装置分解处理从上述反应容器的内侧排出 的排气中所含的臭氧。
11. 根据权利要求7所述的自动分析装置用反应容器的表面处理法，其特 征在于，上述第一电极具有在前端及/或周围存在喷出口的中空形状， 具备气体混合器，该气体混合器将处理含有在上述放电加工中产生的臭氧 的气体的处理气体通过上述第一电极供给到上述反应容器内。
12. 根据权利要求11所述的自动分析装置用反应容器的表面处理法，其 特征在于，上述处理气体含有稀释气体。
13. 根据权利要求11或12所述的自动分析装置用反应容器的表面处理法， 其特征在于，对上述处理气体进行加热。
14. 根据权利要求7所述的自动分析装置用反应容器的表面处理法，其特 征在于，进行包括将通过放电加工而在上述反应容器的外围产生的含有臭氧的气 体排出、或稀释的处理。
15. 根据权利要求14所述的自动分析装置用反应容器的表面处理法，其 特征在于，在上述反应容器的底部的下方具备气体分解装置，该气体分解装置吸？ 1含有产生的臭氧的气体并进行处理。
16. 根据权利要求14所述的自动分析装置用反应容器的表面处理法，其 特征在于，利用上述第二电极吸引含有产生的臭氧的气体并进行排出。
17. 根据权利要求7所述的自动分析装置用反应容器的表面处理法，其特 征在于，上述反应容器具有上部开口且下部有封闭的底的容器形状， 将上述反应容器倒置来实施亲水化处理。
18. 根据权利要求7所述的自动分析装置用反应容器的表面处理法，其特 征在于，上述第 一 电极其横向断面具有矩形形状，上述第二电极通过上述反应容器而与上述第一电极相对的端面为扁平且 平行地配置。
19. 根据权利要求7所述的自动分析装置用反应容器的表面处理法，其特 征在于，上述第 一 电极其》文电部位比非》文电部位粗， 上述放电的部位比上述非放电的部位更接近上述第二电极。
20. 根据权利要求7所述的自动分析装置用反应容器的表面处理法，其特 征在于，反应容器具有上部开口且下部有封闭的底的容器形状， 上述亲水化处理的处理区域存在于从反应容器的底部直到向开口的中途， 沿上述反应容器的深度方向的上述第二电极的高度和上述处理区域的高 度为大致相同的长度。
21. 根据权利要求7所述的自动分析装置用反应容器的表面处理法，其特 征在于，上述第一电极具有前端开口的中空形状，将上述第一电极的前端配置在离反应容器的内底面lmm以内来实施亲水 化处理。
22. 根据权利要求7所述的自动分析装置用反应容器的表面处理法，其特 征在于，在进行亲水化处理前，实施进行反应容器内的除电的工序。
23. —种自动分析装置用反应容器的表面处理法，用于混合试样和试剂并 进行浓度的测定，其特征在于，具备插入反应容的内侧的第 一 电极和在反应容器的外侧相对配置的第二电极；并具有以下工序将上述第一电极插入反应容器的内侧的工序，将上述第二电极配置在反应 容器的外侧的工序；利用对上述第一电极和上述第二电极施加电压的放电，至少在反应容器的 内侧表面上实施利用放电加工的亲水化处理的工序；以及，将含有通过上述放电产生的臭氧的气体从反应容器吸出并置换为空气的 工序。
24. —种自动分析装置，其特征在于，具备权利要求l一6中任一项所述的自动分析装置用反应容器。
全文摘要
本发明涉及自动分析装置的反应容器及其表面处理法。本发明的目的在于提供气泡附着少且可防止在邻接的反应容器间样品、试剂的相互污染的可靠性优良的反应容器、反应容器的表面处理法以及装载了该反应容器的自动分析装置。本发明在混合试样和试剂并进行浓度的测定的自动分析装置的反应容器中，其特征在于，在反应容器的内、外侧表面具有利用放电加工实施了亲水化处理的处理区域，反应容器具有上部开口且下部有封闭的底的容器形状，上述处理区域存在于从反应容器的底部直到向开口的中途。
文档编号G01N35/04GK101308157SQ20081010782
公开日2008年11月19日 申请日期2008年5月14日 优先权日2007年5月15日
发明者三岛弘之, 石泽宏明, 远藤正史 申请人:株式会社日立高新技术