CN103175977A

CN103175977A - 自动分析装置

Info

Publication number: CN103175977A
Application number: CN2012105700222A
Authority: CN
Inventors: 薮谷千枝; 前田耕史; 庄司义之
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2013-06-26
Also published as: JP2013134069A

Abstract

近年来，将微量的目标基因扩增来进行检测的核酸扩增技术作为检测感染病、基因的方法被利用，但是由于必须在每次分注试剂、样本时更换分注吸头，消耗品的设置空间增大或者频繁地架设消耗品，所以存在削弱自动化的优点的问题。本发明提供一种可用性较高的自动分析装置，其通过提供具有在分注机构停止时比分注吸头前端更高的间隔板（10）的管组（8），从而能够重复使用分注吸头（6），而无需顾虑来自吸引试剂后的分注吸头（6）或者排出试剂后具有残液的分注吸头（6）的前端的液体滴落、分注吸头（6）的污染。

Description

自动分析装置

技术领域

本发明涉及具备吸引及排出样品、试剂的分注机构的自动分析装置。

背景技术

将微量的目标基因扩增来进行检测的核酸扩增技术作为检测感染病、基因的方法被利用。其中，众所周知，PCR（Polymerase chain reaction：聚合酶链式反应）法是通过反复进行双链模板DNA向单链的变性、对于单链DNA的引物的退火、来自引物的互补链的延伸这三道工序或者变性、延伸这两道工序来将目标基因指数式扩增的方法。

该方法试剂的调制较为繁琐且要求熟练，到得出结果为止需要几个小时等，因此，为了减轻检验师的负担而期望实现自动化。作为现有的自动化系统而列举AmpriPrep（罗氏公司）等。

然而，在基因检测装置中，交叉污染是最担心的问题之一。此处，将交叉污染定义为某种液体混入到其它液体中的情况。液体是指试剂或者试样。此处，在基因检测中的交叉污染中最应避免的例子之一是作为检测结果的误判断的直接原因的试样间的交叉污染。另外，还有一个例子是排列相似的引物的混入。在排列相似的引物混入到其它试剂中的情况下，可能会引起非预期的非特异性反应，从而阻碍正常的反应，并且引起误判断。

在基因检测中，为了避免交叉污染而在分注机构的前端使用一次性的分注吸头。但是，由于在每次分注液体时更换分注吸头而需要大量的分注吸头，频繁地补充分注吸头会削弱自动化的优点。

专利文献1中公开了如下方法，即：为每个样品单独地准备盒容器，通过保持分注吸头来利用一个分注吸头进行分析而无需顾虑交叉污染。另外，专利文献2中公开了如下方法，即：提供收纳多个分注吸头的、具有多个独立腔室的架子，从而在使用后将各吸液管前端部不与相邻的吸液管前端部彼此污染地收纳于架子内并反复使用。

专利文献1：日本特开平8-122336号公报

专利文献2：日本特开2011-123065号公报

发明内容

在如专利文献1所述那样对每个样品单独地使用架设有分注吸头等的消耗品盒容器的情况下，需要准备与样品相同数量的消耗品盒容器。近年来，伴随着基因检测的普及，越发要求处理能力较强的自动化装置，在使用单独的消耗品盒容器的情况下，存在装置大型化的问题。

另外，在如专利文献2所述那样提供收纳多个分注吸头的、具有多个独立腔室的架子的情况下，能够反复使用分注吸头而不会因所保管的分注吸头接触而引起交叉污染。但是，在使用多种试剂的情况下，可能会发生如下交叉污染，需要设置盖以使试剂等的容器中不会混入其它试剂，上述交叉污染包括：在卸下分注吸头时，在分注时残留在前端部的残液会向周围的吸液管飞散；在分注臂的移动中，上述残液会滴落在其它分注吸头上；在输送分注吸头后停止时，上述残液可能会因分注吸头前端摆动而朝非预期的方向飞散，从而附着在其它分注吸头上等。在该情况下，还需要开闭盖的机构，会导致装置大型化。

本发明的目的在于提供用于提高可用性的自动分子装置，上述可用性通过无需顾虑由分注臂停止时的振动、分注臂移动时液滴落到其它容器而引起的污染，并且削减所使用的分注吸头的个数来实现装置的小型化和减少架设消耗品的工时来实现。

本发明的自动分析装置具备：分注机构；分注吸头，其相对于分注机构可装卸，并用于吸引及排出液体；管组，其具有多个管；以及控制部，其对所述分注机构进行控制，且该自动分析装置使用试剂对样本进行分析，其特征在于，所述管收纳分注吸头、试剂、以及样本中的至少任意一个，具有隔开相邻的管的开口部的上方空间的隔壁，所述控制部对所述分注机构进行控制，以使所述分注吸头以避开所述隔壁的方式访问所述管的开口部，在所述分注吸头访问所述开口部时，所述隔壁的上端位于比所述分注吸头的下端更靠上方的位置。

根据本发明，能够提供如下简单而便于用户使用的自动分析装置，即：无需顾虑在分注吸头的访问位置周边发生交叉污染，通过使分注吸头能够反复使用而削减分注吸头的个数，通过去除装置复杂的机构来实现节省空间。

附图说明

图1表示本发明的实施方式的自动分析装置的代表性的例子。

图2表示装备于本发明的实施方式的自动分析装置的分注机构的概要图。

图3表示本发明的实施方式的容器组的代表性的例子。

图4表示本发明的实施方式的容器组的间隔件的放大例。

图5是表示本发明的实施方式的容器组与分注吸头的位置关系的侧视图。

图6表示本在发明的实施方式的容器组保存有分注吸头的情况的侧视图。

图7是表示访问本发明的实施方式的容器组的访问路径的概要图。

图8是表示访问本发明的实施方式的容器组的访问路径的概要图。

图9是表示访问本发明的实施方式的容器组的访问路径的概要图。

图10是表示访问本发明的实施方式的容器组的访问路径的概要图。

图11是表示访问本发明的实施方式的容器组的访问路径的概要图的放大例。

图中：1—多用途臂，2—分注吸头架设架，3—柱塞，4—步进电机，5—滚珠丝杠，6—分注吸头，7—试剂管架设架，8—管组，9—管，10、18、19、20—间隔板，11—反应容器架设架，12—反应液分注架，13—样本架设架，14—闭栓机构，15—分注吸头废弃箱，16—非接触搅拌机构，17—检测机构，21—分注吸头用管组，22—试剂用管组，23—试剂调制用二次管组。

具体实施方式

以下，结合附图对实施本发明的最佳方式进行说明。其中，本发明主要是能够收纳与试剂至少接触一次的分注吸头并为了避免因分注臂移动中的液体滴落或者卸下分注吸头时的液体飞散而导致的污染，在管的开口部的周围的上方具有突起物的构造即可，并不限定于以下详细说明中所述的具体例。

首先，结合图1、图2对本发明的基因检测装置的简要结构简单地进行说明。本实施方式的基因检测装置主要构成为具备：搭载分注功能以及保持反应容器的功能的多用途臂1、闭栓机构14、分注吸头废弃箱15、非接触搅拌机构16、以及检测机构17。多用途臂1具有分注机构以及反应容器把持机构，其中，图2中表示进行分注的分注机构的一个例子。分注机构将步进电机4作为驱动源，经由滚珠丝杠5而将旋转运动转换为直线运动。通过使安装于驱动部的柱塞3上下移动来进行试剂的吸引及排出动作。试剂是指核酸的扩增检测反应所需要的溶液，通常是指缓冲剂、引物、荧光色素、酶等的溶液。可以预先将多种这些溶液混合，也可以将这些溶液分配至多个分注吸头中。

图1所示的基因检测装置首先利用多用途臂1的容器把持机构从反应容器架设架11把持反应容器，并向反应液分注架12搬运所保持的反应容器。多用途臂1向分注吸头架设架2移动，并安装图2的分注机构所示的分注吸头6。然后，在试剂管架设架7上，从试剂用管组22的管中吸引试剂，并向试剂调制用二次管组23的管中排出试剂。进行排出后的分注机构在分注吸头用管组21的管中卸下分注吸头6并收纳分注吸头6。此处，基因检测通常将分配至多根试剂管的多种试剂混合而进行反应，因此，对于反应试剂的调制而言，需要从试剂管组所包含的其它试剂管反复进行同样的操作。安装另外的分注吸头6来进行其它（不同的）试剂的吸引排出。

此处，反应试剂是指含有核酸扩增所需要的所有试剂的混合溶液。在将所需的试剂分注后，分注机构从分注吸头架设架2安装新的分注吸头，并在试剂调制用二次管组23内连续地进行吸引排出动作，搅拌试剂。搅拌后的试剂被分注到架设于反应容器架设架11的反应容器中。然后，利用闭栓机构14对分注有反应溶液的反应容器进行闭栓操作，利用非接触搅拌机构16进行搅拌并利用检测机构17进行检测。检测机构17具有温度控制功能，是能够同时进行核酸扩增与检测的测定器，以一定时间为单位检测荧光强度，并记录测定值的经时变化。此外，在上述说明中首先访问分注吸头架设架2来安装分注吸头6，但对于曾经用于某种试剂的吸引及排出并在分注吸头用管组21中卸下的分注吸头6而言，在下次吸引及排出相同的试剂时，能够再次在分注吸头用管组21中安装该分注吸头6而循环使用。另外，上述的分注吸头用管组21与试剂用管组22以及试剂调制用二次管组23共同设置于试剂管架设架7。

接下来，结合图3~图6对本发明的基因检测装置的试剂分注的动作详细地进行说明。

图3示出了图1所示的试剂管架设架7的构造的一个例子。其中，该构造构成为管组8具有至少一个以上的管9，且在各管9之间、管9与其它管组8的边界具备间隔板（隔壁）10即可，详细的构造并不限定于图3的例子。管9可以由多种尺寸的管9构成，也可以由尺寸全部相同的管构成。另外，间隔板10是从管组8的上表面突出的构造，必须将间隔板10设计为比分注吸头前端高，以便在多用途臂1的分注机构访问管组8时，附着于与液体至少接触一次的分注吸头6的残液不会混入到其它试剂中。

另外，至少将间隔板10配置于相邻的管9的边界面即可，例如存在如图4所示那样在一个方向、两个方向、圆周上包围的构造。

在管组8具有收纳试剂的管9的情况下，与液体至少接触一次的分注吸头6需要以分注吸头6内的残液不向周围飞散的方式访问管9。另外，在吸引试剂并使其沿Z轴上升后，不会因液体滴落、飞散而污染周围。此处，如果在比分注吸头前端更高的位置存在突起状的间隔板10，则飞散的溶液被突起状的间隔件遮挡而不会混入到其它管9中，因此，不需要在其它管9上设置盖，装置不需要盖的开闭机构，从而能够简化构造。

此处，管组8除了用作收纳试剂的用途以外，还能够用作收纳样本、分注吸头、混合试剂的用途。例如，在用于分注吸头6的情况下，考虑图5那样的构造。此外，如图1所示，样本收纳于样本架设架13。

多用途臂1的分注机构以把持与液体至少接触一次的分注吸头的状态访问管组8的管9。此时，间隔板10的上端位于比分注吸头6的前端（下端）更高的位置。然后，该分注机构释放分注吸头6，并将其收纳于管组8内的管9。准备再次使用而保管所收纳的分注吸头6。图6表示准备下次使用而保管有多个分注吸头的状态。收纳于管组8的分注吸头6的种类可以为多种，也可以为一种，收纳分注吸头的管9的形状可以是相同尺寸也可以是不同的尺寸。此外，在最初安装预定反复使用的分注吸头6时，可以将新的分注吸头6预先收纳于管组8的管9，也可以从其它地方安装新的分注吸头6，并在使用后将其收纳于空的管组8。此处，装置具有存储将哪个分注吸头6用于那种溶液并在再次使用时区分使用的功能。

在将管组8作为试剂调制用二次管组23而使用的情况下，吸引试剂后的分注吸头访问管组8，并将试剂排出到管9中。至少将两种溶液排出到一个管9中，进行反应试剂的调制。并且，作为分注吸头6的其它用途，除了进行试剂、样本的分注以外，还能够用于试剂混合时的搅拌等。

此处，在与液体至少接触了一次的分注吸头6移动时，需要使分注吸头6所吸引的溶液或者附着于分注吸头6的残液不混入到其它管9中。因此，必须以不通过其它管9的孔的上空的方式移动。在管组8中，在容器上表面具有突出到比分注吸头前端更高的位置的突起物，因此，多用途臂1的移动自动地以不通过管9的孔上空的方式进行控制。图7~图10中示出了在这样的情况下分注机构能够访问的路径。

图7是在三个方向上存在间隔件的管组8沿同一方向排列的例子，图8是两个管组8面对地排列的例子。在该情况下，将分注吸头6的进入路径限定为一个方向，将多用途臂1的移动控制为图7、图8所示的箭头的路径。

图9是在两个方向上存在间隔板10的管组8在纵向上相连配置的例子。在该情况下，分注吸头6的进入路径为两个方向，以能够根据条件选择多用途臂1的最适合的移动路径的方式进行控制。

图10是将形状不同的管容器组8组合的例子。如果以不通过管9的开口部上方为前提进行考虑，则根据有无间隔板10来自动地限制多用途臂1相对于每根管9的进入路径，装置能够选择最合适的动作。

实际上将多种管组8组合而进行使用。图11中表示将分注吸头用管组21、试剂用管组22、试剂调制用二次管组23组合的例子。图11对将三个管组8组合的情况具体地进行说明，但管9的形状、组合、动作并不限定于此例。

由于多用途臂1安装分注吸头6，所以通过到达分注吸头6的插入位置的路径24访问分注吸头用管组21。安装有分注吸头6的多用途臂1为了吸引试剂而通过到达试剂吸引位置的路径25访问试剂用管组22。吸引试剂后的分注吸头6通过到达试剂排出位置的路径26访问试剂调制用二次管组23。排出试剂后的分注吸头6通过到达分注吸头的卸下位置的路径27访问分注吸头用管组21，释放分注吸头。

在遵循这样的路径的情况下，即使在移动中从吸引试剂后的分注吸头6或者排出试剂后具有残液的分注吸头6的前端滴落液体的情况下，在吸引排出试剂以及装卸分注吸头时，也不会发生交叉污染，所以不需要在管组8设置盖，也不需要在装置中设置管9的盖开闭机构，因此，能够利用简单的构造实现装置。

另外，在将一种核酸提取液分注到多份反应试剂中来进行分析的情况下，还能够进行吸引核酸提取液后的分注吸头6的重复使用。在该情况下，优选将反复分注核酸提取液用的分注吸头用管组21配置于样品架设架13旁边，并将分注吸头用管组21设为在核酸提取液架设架的上表面具有间隔板10的构造。

这样，在为了间隔管组8的各管9而在上表面具有突起物的管组8中，通过构成为把持与液体至少接触一次的分注吸头6的分注机构在移动时无法通过管组8的管9的开口部上空的构造，能够提供如下的自动分析装置，即：即使发生移动时的液体滴落以及吸引排出溶液时、装卸分注吸头时的液体的飞散也不会污染其它试剂，并且能够削减架设的消耗品的件数，实现装置的节省空间化，并且通过减少消耗品的补给频率来提高了用户的使用便利性。

本实施方式的特征在于，对于与液体至少接触一次的分注吸头访问的容器可防止液体在分注吸头停止的位置向周围飞散，因此，在将多个管连结而成的容器的上表面，在每根管的至少一个方向上具有与容器形状不同的突起物。与容器形状不同的突起物是指具有适当地将试剂或者分注吸头分别间隔的功能的部件。另外，该突起物的构造如下：只要是使分注吸头能够进入目标停止位置并使液滴不向相邻的容器孔飞散的形状即可，突起物位于在分注吸头停止时至少高于分注吸头前端的位置，防止在停止时来自分注吸头的液滴的飞散、并且液滴不会在分注臂移动中落下飞散而混入到其它容器孔中。

Claims

1.一种自动分析装置，其具备：分注机构；分注吸头，其相对于分注机构可装卸，并用于吸引及排出液体；管组，其具有多个管；以及控制部，其对所述分注机构进行控制，且该自动分析装置使用试剂对样本进行分析，其特征在于，

所述管收纳分注吸头、试剂、以及样本中的至少任意一个，

具有隔开相邻的管的开口部的上方空间的隔壁，

所述控制部对所述分注机构进行控制，以使所述分注吸头以避开所述隔壁的方式访问所述管的开口部，

在所述分注吸头访问所述开口部时，所述隔壁的上端位于比所述分注吸头的下端更靠上方的位置。

2.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述隔壁为分隔管的开口部的上方空间的板状体。

3.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述隔壁为包围管的开口部的上方空间的形状，且一部分被切开。

4.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

在所述管组中将管配置为一列，所述隔壁为コ形状，并且多个管组以コ形状的开口朝向相同的方向的状态相邻配置。

5.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

在所述管组中将管配置为一列，所述隔壁为コ形状，并且多个管组以コ形状的开口对置的状态相邻配置。

6.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

在所述管组中将管配置为一列，且所述隔壁为板状体。

7.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述控制部对所述分注机构进行控制，以使所述分注吸头在访问规定的管的开口部时，在访问路径上不通过其它管的开口部的上方。

8.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

在所述管组中将管配置为两列以上，所述隔壁为コ形状，并且コ形状的开口朝向相同的方向。

9.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

在所述管组中将管配置为两列以上，所述隔壁为コ形状，并且コ形状的开口对置配置。

10.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

在所述管组中将管配置为两列以上，且所述隔壁为板状体。