CN109313207A - 试样处理测量系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的试样处理测量系统(1000)具有用于实施多个试样的并行处理的多个道,多个道分别具有:处理部(110),其搭载盒(112);盒保管单元(700),其保管与多个试样对应的不同处理所使用的多种盒;样本保管单元(600),其保管并输送收纳了多个试样的样本管;拾取单元(300),其将多种盒(112)在各道分别移送,并分别对多个道移送来自样本管的各多个试样;和控制部,其控制使用拾取单元(300)进行的多种盒的移送和多个试样的移送。

Description

试样处理测量系统
技术领域
本发明涉及用于对多种生物体关联物质的样本(试样)连续地实施处理和测量的试样处理测量系统。
背景技术
基因等生物体关联物质的样本会在进行了规定的预处理的基础上进行检测或定量之类的测量处理。作为规定的预处理,可以进行样本的捕集、纯化、分离、清洗等物理处理、基因的扩增和/或化学反应处理等。作为测量处理,可以进行化学发光、荧光、吸光光度等的测量。为了进行像这样的预处理和/或测量,需要根据其处理目的选出用于对多个试剂、反应溶液等进行分注的分注吸头等塑料部件、消耗品,并依次使用它们实施适当的预处理工序。
本发明的发明人提案了利用了磁性体颗粒的Magtration技术(专利文献1)。除Magtration技术之外,本发明的发明人还提案了如专利文献2所提案的、通过使用盒多排排列、多个分注嘴并同时控制溶液的分注、使用了磁性体的分离的分注控制而能够进行多试样成批处理。
作为预处理的自动化,提案有多样本批式方式和单样本随机存取方式这两种。多样本批式方式是并行地一并处理多个样本的方式。作为多样本批式方式的产品,可列举Precision System Science Co.,Ltd.提供的“geneLEAD XII”。作为多样本批式方式的产品,可列举Roche Diagnostics Inc.提供的“cobas”系列。单样本随机存取方式是按每1个样本逐一读取信息,基于信息依次实施不同的物理处理和反应处理的方式。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3682302号(图3)
专利文献2:国际公开第2010/074265号(图38)
发明内容
发明所要解决的课题
多样本批式方式的优点在于能够通过使用“用于处理的各功能部”和“固定化了的系统构成”对多个样本进行成批处理,使装置小型且简单化。但是,多样本批式方式的劣势是,难以应对要求多个不同工序的样本、和应对被连续导入的不同的样本。具体而言,如图1所示,假设以多样本批式方式处理多个样本SA1、SA2、SA2、SA3、SA4、SA5、SA6、SAB1、SBC1的情形。样本SA1、SA2、SA2、SA3、SA4、SA5、SA6需要进行项目A的预处理,不需要项目B和C的预处理。样本SAB1需要依次进行项目A和项目B的预处理,不需要项目C的预处理。样本SBC1需要依次进行项目B和项目C的预处理,不需要项目A的预处理。难以用多样本批处理对像这样的所需项目不同的多个样本同时进行并行处理。
与此相对,单样本随机存取方式的优点在于能够对要求多个工序处理(项目)的样本保持一贯性地连续地处理不同的处理项目。但是,单样本随机存取方式的缺点在于,如图2所示,必须将样本在用于处理的指定的功能部间移送,分别实施不同的处理工序。因而,由于对每个样本而言处理工序不同,所以控制处理工序的硬件和软件复杂。其结果是,会产生所需的系统或装置非常复杂且昂贵,且不得不变得大型(5m~10m)的问题。例如,如图2所示,假设以单样本随机存取方式处理样本SA1、SAB1、SBC1的情形。首先,将样本SA1移送至项目A处理功能部并实施了项目A的处理工序,之后将样本SA1移送至样本回收部。接着,将样本SAB1移送至项目A处理功能部并实施项目A的处理工序,将样本SAB1移送至项目B处理功能部并实施项目B的处理工序,将样本SAB1移送至样本回收部。最后,将样本SBC1移送至项目B处理功能部并实施项目B的处理工序,接着将样本SBC1移送至项目C处理功能部并实施项目C的处理工序,将样本SBC1移送至样本回收部。而且,因为按单个样本逐个进行处理,所以单样本随机存取方式在处理多个样本的情况下,会产生需要较多时间的问题。
多个样本的预处理工序的自动化系统中的要求如下所述。所需要的检查项目达数十种,因此需要不搞错试剂种类和消耗品地准确地进行基于条码、IC标签的挑选的信息管理方式。此外,需要探讨试剂或样本即使为微量也不混杂的污染防止对策、用于连续地进行尽量大量的样本处理的试剂、和/或实现消耗品类的大量收纳、供给、废弃的台布局、移送方法。此外,课题还有用于多个样本的连续处理和紧急检查的优先试样的插入功能、操作者能够容易地应对的易于使用的界面、装置主体的小型化、低廉的价格、能够可靠地保障安全性的结构。
本发明的目的在于,提供在处理多个试样的情况下,能够高效且连续地实施处理和测量的新的试样处理测量系统。
用于解决课题的技术方案
本发明的各方案如下所述。
(方案1)一种试样处理测量系统,其能够并行地实施包括多个试样分别包含的核酸的提取、所提取的核酸的扩增和扩增得到的核酸的测量的处理,该试样处理测量系统包括:盒保管单元,其保管用于与上述多个试样对应的上述处理的1种或多种盒;试样处理部,其具有用于并行地实施上述处理的多个处理道,在上述多个处理道分别搭载有上述盒;试样保管单元,其分别保管上述多个试样;盒移送单元,其将上述盒分别移送至上述多个处理道;试样移送单元,其在上述多个处理道上移送上述多个试样;和控制部,其控制利用上述盒移送单元进行的上述盒的移送、和利用上述试样移送单元进行的上述多个试样的移送,上述控制部使用上述盒移送单元将与上述多个试样分别对应的上述盒使用上述盒移送单元分别移送至上述多个道,上述控制部进一步使用上述试样移送单元将上述多个试样移送至上述多个处理道。
(方案2)在方案1所述的试样处理测量系统中,上述处理和/或上述测量是对上述多个试样同时进行的批处理。(方案3)在方案1或2所述的试样处理测量系统中,其具有将上述盒移送单元与上述试样移送单元一体化而成的试样处理准备单元。(方案4)在方案1~3中任一项所述的试样处理测量系统中,上述盒的至少一部分包含预先密封了上述处理所需要的试剂和/或溶液的预填充槽。(方案5)在方案1~4中任一项所述的试样处理测量系统中,上述多个试样被分类为处理动作可共同化的多个群组,上述控制部从上述多个试样选择包含于相同群组的多个试样并并行地实施上述处理。(方案6)在方案5所述的试样处理测量系统中,通过整合为上述各群组而并行地实施上述多个试样的上述处理,能够将全部上述多个试样随机且连续地处理。
(方案7)在方案1~6中任一项所述的试样处理测量系统中,上述盒移送机构具有吸附上述至少1个盒的盒拣选器。(方案8)在方案7所述的试样处理测量系统中,上述盒拣选器真空吸附上述盒。(方案9)在方案7或8所述的试样处理测量系统中,上述盒拣选器具有凸部,上述盒具有能够插入上述凸部的凹部。(方案10)在方案7~9中任一项所述的试样处理测量系统中,上述盒拣选器吸附上述盒的两端。(方案11)在方案7~10中任一项所述的试样处理测量系统中,上述盒移送机构具有升降上述盒拣选器的盒拣选器升降机构。(方案12)在方案7~11中任一项所述的试样处理测量系统中,上述试样处理测量系统具有保管在上述多个道使用的消耗品的消耗品保管单元,上述盒移送机构具有从上述消耗品保管单元取出上述消耗品的消耗品拣选器。
(方案13)在方案12所述的试样处理测量系统中,上述盒移送机构具有升降上述消耗品拣选器的消耗品拣选器升降机构。(方案14)在方案7~13中任一项所述的试样处理测量系统中,上述盒具有记录了盒信息的信息记录部,上述盒移送机构具有从上述盒信息存储部读出上述盒信息的信息读出部。(方案15)在方案1~14中任一项所述的试样处理测量系统中,在上述多个处理道分别搭载有第一盒和第二盒,在上述第一盒处理上述试样期间,上述控制部使用上述盒移送机构将完成了上述试样的处理的上述第二盒从上述多个处理道清除。(方案16)在方案1~15中任一项所述的试样处理测量系统中,上述试样容器具有记录了试样信息和/或上述试样的处理所使用的试剂信息的试样信息记录部,上述试样移送单元或上述试样保管单元具有从上述试样信息存储部读出上述试样信息和/或上述试剂信息的信息读出部。
(方案17)在方案1~16中任一项所述的试样处理测量系统中,上述试样保管单元包括:试样输送机构,其将上述多个试样以环状输送;和试样取出位置,其用于从上述试样输送机构取出上述试样。(方案18)在方案1~17中任一项所述的试样处理测量系统中,上述试样保管单元具有用于防止上述多个试样变性或劣化的温度调节机构。(方案19)在方案1~18中任一项所述的试样处理测量系统中,具有将上述盒固定于上述试样处理部的盒固定机构。(方案20)在方案1~19中任一项所述的试样处理测量系统中,上述盒固定机构具有按压上述盒的两端的第一爪和第二爪。(方案21)在方案1~20中任一项所述的试样处理测量系统中,具有用于对分别搭载于上述多个处理道的上述盒并行地实施上述处理的、具有多个分注嘴的处理实施单元。(方案22)在方案1~21中任一项所述的试样处理测量系统中,具有用于对上述多个试样实施上述测量的测量单元。
(方案23)一种试样处理测量系统,其能够并行地实施包括多个试样分别包含的核酸的提取、所提取的核酸的扩增、以及扩增得到的核酸的测量的处理,上述试样处理测量系统包括处理准备子系统、处理实施子系统、多个台架、在上述处理准备子系统与上述处理实施子系统之间移送上述多个台架的台架移送机构、和控制上述试样处理测量系统的动作的控制部,上述处理准备子系统包括:供给至少1个盒的盒供给单元、拾取上述盒的盒拣选器、保管消耗品的消耗品保管单元、拾取上述消耗品的拾取单元、和保管上述多个试样的试样保管部,上述多个台架分别具有用于并行地实施上述处理的多个处理道,在上述多个处理道以规定的配置分别搭载有上述盒、上述消耗品和上述试样容器,上述处理实施子系统包括多个处理实施单元、安装上述多个台架的多个台架安装部、和将上述台架移送至上述台架安装部并安装的台架安装机构,上述多个处理实施单元分别对安装于上述台架安装部的上述台架中的上述多个试样分别实施上述处理。
(方案24)在方案23所述的试样处理测量系统中,将适用能够并行地实施上述处理的共通程序的多个试样配置于1个台架并使用1个处理实施单元实施上述处理。(方案25)在方案23或24所述的试样处理测量系统中,在上述多个处理道,从上述试样提取核酸的提取功能部、对上述提取得到的核酸进行扩增的扩增功能部、和进行上述扩增得到的核酸的测量的测量功能部分别配置在一排。(方案26)在方案23~25中任一项所述的试样处理测量系统中,上述台架在各处理道搭载收纳上述处理所使用的各种试剂的试剂容器、上述盒、上述消耗品和收纳上述试样的试样容器,在上述处理后更换或废弃它们全部或至少一部分,由此,能够减轻上述试样的污染。(方案25)在方案23或24所述的试样处理测量系统中,上述盒拣选器真空吸附上述盒。(方案26)在方案23~25中任一项所述的试样处理测量系统中,上述盒拣选器吸附上述盒的两端。(方案27)在方案23~26中任一项所述的试样处理测量系统中,具有在上述处理实施单元中使用时,将上述处理所使用的试剂和/或试样从上述处理准备子系统输送至上述处理实施子系统的输送机构。
(方案28)在方案27所述的试样处理测量系统中,上述输送机构由收纳上述试剂或试样的滑动支架和滑动上述滑动支架的滑动机构构成。(方案29)在方案26或27所述的试样处理测量系统中,上述处理准备子系统还具有对上述试剂或试样进行温度调节并保管的保管部。(方案30)在方案23~29中任一项所述的试样处理测量系统中,上述盒供给单元具有对叠摞的多个盒,将最下层的盒推出到上述盒供给单元之外的盒推出机构。(方案31)在方案23~30中任一项所述的试样处理测量系统中,上述处理实施子系统还具有使加热块与安装于上述台架安装部的上述台架贴紧的紧贴机构。(方案32)在方案23~31中任一项所述的试样处理测量系统中,上述处理实施子系统包括废弃上述消耗品的消耗品废弃部,在上述处理中或上述处理后,上述处理实施单元的分注嘴从上述台架取出上述消耗品并丢弃至上述消耗品废弃部。
(方案33)在方案23~32所述的试样处理测量系统中,上述处理实施子系统包括废弃包含上述试样的废液的废液槽,在上述处理中或上述处理后,上述处理实施单元的分注嘴从上述台架抽吸上述废液并丢弃至上述废液槽。(方案34)在方案23~33所述的试样处理测量系统中,上述处理准备子系统具有废弃上述盒的盒废弃部,在测量完成后,上述盒拣选器从被移送到上述处理准备子系统的上述台架拾取上述盒,丢弃至上述盒废弃部。(方案35)在方案1~34中任一项所述的试样处理测量系统中,上述消耗品包含槽(well)、管、分注吸头、扎孔吸头(Piercing tip)、槽的盖中的至少1者。(方案36)在方案1~35中任一项所述的试样处理测量系统中,上述盒的至少一部分含有预先密封有上述核酸的提取试剂、和/或上述核酸的扩增试剂的至少一个预填充槽。
(方案37)在方案1~35中任一项所述的试样处理测量系统中,上述盒的至少一部分包含预先密封有上述核酸的提取试剂的提取试剂用预填充盒和预先密封有上述核酸的扩增试剂的扩增试剂用预填充盒。(方案38)在方案1~35中任一项所述的试样处理测量系统中,上述盒包括试剂用槽、核酸提取用槽、核酸扩增用槽、保持槽的盖的盖保持部、和保持分注吸头的分注吸头保持部的至少一者或多者。(方案39)在方案1~38中任一项所述的试样处理测量系统中,上述处理道具有收纳核酸检测用的微粒的管,在上述管,固定有能够与不同的试样分别特异性结合的物质的多个微粒被配置在已知位置,上述试样处理测量系统包括检测上述管内的微粒发出的信号的检测部。(方案40)在方案1~39中任一项所述的试样处理测量系统中,在上述处理道具有进行上述试样的电泳的电泳芯片,上述试样处理测量系统具有检测在上述电泳芯片内从上述试样分离了的条带的检测部。(方案41)在方案1~40中任一项所述的试样处理测量系统中,具有进行上述试样的生化检查的生化检查装置。
发明效果
本发明的试样处理测量系统能够在处理需要进行不同的处理工序的多个试样的情况下,高效地实施连续处理。
附图说明
图1是说明多样本批式方式的示意图。
图2是说明单样本随机存取方式的示意图。
图3是关于本发明的随机批式存取方式的文氏图。
图4是本发明的第一实施方式的试样处理测量系统的立体图。
图5是图4的试样处理测量系统的俯视图。
图6是图5的试样处理测量系统的链式传送带的立体图。
图7是图6的链式传送带的俯视图。
图8是搭载于图4的试样处理测量系统的拾取单元的俯视立体图。
图9是图8的拾取单元的仰视立体图。
图10是图8的拾取单元的侧视图。
图11是本发明的第一实施方式的盒的俯视立体图。
图12是将图11的盒设置在台上的状态的立体图。
图13是本发明的第一实施方式的盒固定机构的非固定状态的立体图。
图14是本发明的第一实施方式的盒固定机构的固定状态的立体图。
图15是本发明的第一实施方式的盒固定机构和分隔壁的立体图。
图16是本发明的第一实施方式的盒保管单元的立体图。
图17是图16的盒保管单元的主视图。
图18是图17的盒保管单元的侧视图。
图19是本发明的第一实施方式的流程图。
图20是本发明的第二实施方式的试样处理测量系统的主视图。
图21是图20的试样处理测量系统的俯视图。
图22(a)是本发明的第二实施方式的台架(stage rack)的俯视图,(b)是主视图,(c)是侧视图。
图23是图22的台架的立体图。
图24是本发明的第二实施方式所使用的台架和台架安装机构的立体图。
图25是表示将台架向图24的台架安装机构移送的俯视图。
图26是表示将台架安装于图24的台架安装机构的俯视图。
图27是表示将台架安装于图26的台架安装机构的侧视图。
图28是表示安装于图26的台架安装机构的台架的移动的俯视图。
图29是本发明的第二实施方式所使用的盒的立体图。
图30是表示图29的盒的固定机构的立体图。
图31是表示图30的盒的固定机构的动作的侧视图。
具体实施方式
参照附图对本发明的各实施方式的试样处理测量系统进行说明。在各图中对同一部分标注同一符号进行说明。如图3所示,本发明的各实施方式提供将以往的多样本批式方式与单样本随机存取方式相结合的随机批式存取方式的试样处理测量系统。在本发明的各实施方式中,“处理”包括含有核酸的试样的提取、纯化和扩增,“测量”包括预处理后的试样(核酸)的测量,例如实时PCR或使用凝胶电泳进行的条带的测量。另外,在实时PCR的情况下,会同时进行扩增与测量。
(第一实施方式)
〔试样处理测量系统的概要〕
使用图4对第一实施方式的试样处理测量系统1000的概要进行说明。试样处理测量系统1000包括:台100,其保持消耗品等并实施各处理工序;框架200,其安装有台100和各单元等;拾取单元(拣选器单元)300,其安装为相对于框架200能够在x方向210A和y方向300A上移动;处理实施单元400,其设置为在台100上能够在x方向400A上移动;样本保管单元600;盒保管单元700,其能够取出处理所使用的多种盒并进行保管;废弃箱800,其设置于台100的下方;和未图示的控制部,其控制各单元等的动作。处理等实施单元400具有与多个处理道对应并一体地升降的多个分注嘴(嘴部)。
〔台〕
使用图5的俯视图对试样处理测量系统1000的台100进行说明。在台100上,包括:具有多个处理道的处理部110;保管分注用吸头、样本管、盖等消耗品的消耗品保管单元120;与废弃箱800连接的消耗品废弃口130;和保管提取物、其残液等的提取物等保管支架140。进一步,在台100的侧旁配置有样本保管单元600,样本保管单元600具有输送多个样本管的样本管输送用的链式传送带602。链式传送带602的一部分从样本保管单元600延长至台100侧。在处理等实施单元400的后方设置有测量扩增后的样本的测量单元900。
处理部110的各处理道由核酸提取用盒(第一处理盒)112、核酸扩增和测量用盒(第二处理盒)114、和收纳各处理工序中所使用的分注吸头、盖等消耗品的消耗品收纳部116构成。在各处理道,优选为盒112、114和消耗品收纳部116以直线状配置。处理部110的各处理道能够至少具有1个盒。使处理等实施单元400在处理部110的上方沿着处理道移动,并使用移动单元400的分注器(分注嘴)实施对盒的槽(well)中的样本进行试剂、溶液的抽吸/排出的处理。盒112和114优选为具有配置为直线的多个槽(容器)。另外,槽也可以不与盒一体化,而是至少1个槽与盒112、114一同配置于处理部110。
〔链式传送带(样本输送机构)〕
使用图6的立体图和图7的俯视图对样本保管单元600的链式传送带602进行说明。在图6和图7中,省略了样本保管单元600的壳体和链式传送带602的驱动机构图示。在链式传送带602配置有多个管架604,在管架(母试样托盘)604保持有收纳了样本的样本管(母试样容器)606。优选为可以在管架604或样本管606的朝向外侧或上侧的面上具有存储了样本的信息和/或使用的试剂相关的信息的信息存储部608。信息存储部608能够使用QR码(注册商标)、条码、IC标签等。在与信息存储部608相对的位置具有信息读取部610。另外,信息存储部608的信息也可以代替使用信息读取部610而由信息读取部350(图9)读取。链式传送带602利用未图示的驱动机构被旋转驱动。进一步,优选为在样本保管单元600能够具有用于防止样本管606内的样本变性或劣化的温度调节机构。温度调节机构例如在样本为全血时将样本管606维持在2~6℃。
样本管604在链式传送带(样本输送机构)602的环状轨道上移动。在样本管604移动到台100侧的取出位置612的状态下,样本管604内的试样能够利用准备用移动单元300的分注嘴取出(抽吸)。信息读取部610能够设置在与取出位置612相对的位置。由此,能够在将样本从样本管604取出时读出信息。
优选为将链式传送带602的上方盖(省略图示)开放,而样本管604能够随机地摆放在链式传送带602上。即使随机地摆放样本管,也能够通过信息读取部610或350从各样本管606的信息存储部608读出信息,而连续地取出能够并行处理的多个样本。为了检查需要紧急检查的优先样本,第一实施方式的试样处理测量系统1000的控制部优选为具有能够插入优先样本的功能。例如,在产生需要紧急处理或检查的优先样本时,能够实施优先样本的插入功能。例如,在实施优先样本的插入功能时,能够基于信息读取部610或350读取的信息驱动链式传送带602而将优先样本的样本管604先于其他样本移动到取出位置612并取出,而实施处理。
〔拾取单元〕
使用图8~10对拾取单元300进行说明。拾取单元300如图8所示,设置为能够在台100的上方移动。拾取单元300配置为能够利用第一电动机340在第一导轨210上沿着y方向300A移动。第一导轨210配置为能够利用第二电动机212在第二导轨220上沿着x方向210A移动。另外,第二导轨220与框架200成为一体,如图4所示,一对第二导轨220设置在与第一导轨210的两端对应的位置处。
使用图9的仰视立体图对拾取单元300进行说明。在拾取单元300的下部具有:输送盒112、114的盒拣选器(盒取出用具)310;与分注用吸头连接的嘴部(分注嘴)320;取出分注用吸头、管、盖等消耗品的消耗品拣选器(消耗品取出用具)330;和从后述的盒的信息存储部读取盒信息的信息读取部350。
如图10(a)所示,嘴部320能够利用搭载于拾取单元300的嘴部升降用电动机322升降。另外,嘴部320在安装了分注吸头的状态下,能够利用未图示的真空泵对分注吸头抽吸排出液体。如图10(b)所示,消耗品拣选器330能够利用搭载于拾取单元300的消耗品拣选器升降用电动机332升降。进一步,消耗品拣选器330具有多个结合端部(图10(b)中为4个),通过将结合端部与分注用吸头、管、盖等的开口部结合(插入),能够将它们取出。如图10(c)所示,盒拣选器310能够利用搭载于拾取单元300的盒拣选器升降用电动机314升降。盒拣选器310还具有可移动地吸附盒112(114)两端的一对吸附部(凸部)312。吸附部312以圆锥状突出且在其前端设置有开口。吸附部312的开口与未图示的真空泵连接。
使用图11对盒112的结构进行说明。盒112为细长的形状,具有以直线配置的多个槽112a、设置于盒112的两端上表面的一对被吸附部(凹部)112b、设置于盒的上表面的信息记录部112c、从盒112的两端向下方延伸的一对叠摞用板112d、和设置于盒112的两端的一对缝隙112e。进一步,在叠摞用板112d的下端设置有一对突出片112d1。在将盒112叠摞保管时,上侧的盒112的叠摞用板112d的突出片112d1能够与下侧的盒112的缝隙112e可装拆地卡合,由此,能够将多个盒112在上下方向排列而叠摞。另外,图11对盒112进行了说明,但盒114除了槽112a的配置、形状之外,也能够具有与盒112同样的结构,即:具有一对被吸附部、信息存储部、一对叠摞用板、一对缝隙和一对突出片。能够将盒112、114的至少一部分设为预填充盒。预填充盒能够具有多个预填充槽,该预填充槽中预先密封了处理工序所必须的试剂、溶液。
使用图12对利用盒拣选器310进行的盒112的取出和移送进行说明。拾取单元300从图4的状态移动,在盒保管单元700上表面的取出口710的上方,拾取单元300停止。在拾取单元300停止在取出口710的上方的状态下,使盒拣选器310下降,将盒拣选器310的吸附部312插入盒112(114)的被吸附部112b。在将吸附部312插入到被吸附部112b后,利用未图示的真空泵从吸附部312的前端开口进行减压,由此,盒112(114)被吸附在盒拣选器310。在盒112(114)被盒拣选器310的吸附部312吸附的状态下,使盒拣选器310上升至移动位置,之后,使拾取单元300向处理部110的上方移动。拾取单元300移动到处理部110的上方后,使盒拣选器310下降,将盒112(114)配置在处理部110内的预定的处理道内的位置,停止吸附部312的真空泵的减压,使盒112(114)从盒拣选器312分离,将盒112(114)设置在处理部110的处理道上。
另外,信息存储部112c例如能够采用QR码(注册商标)、条码、IC标签等。优选为在将盒收纳于样本保管单元600时和/或将盒从样本保管单元600取出时,利用信息读取部350读取信息。在各盒的信息存储部存储有可使用盒的处理工序、盒的批次、使用期限等。优选为能够使用盒拣选器将超过使用期限的盒自动地移送到消耗品废弃口130废弃。通过信息存储部,能够在进行多种检查时取出适当的样本和/或盒,并且能够防止将它们取错等。作为拾取单元300,说明了将进行盒的移送的盒移送单元与进行试样(样本)的移送的试样移送单元一体化了的结构,但也能够分别独立且可移动地设置盒移送单元和试样移送单元。
〔盒固定机构〕
使用图13~15对盒固定机构500进行说明。如图13所示,在处理部110的多个处理道,盒112、114分别由盒固定机构500配置为非固定状态。非固定状态是实施处理前后的状态。盒固定机构500由如下部件构成:电动机502、由利用电动机502驱动的多个齿轮构成的齿轮机构504、配置在盒112的两端附近且利用齿轮机构504旋转的一对第一旋转轴506、与第一旋转轴506一体地旋转的多个第一爪506、利用配置在盒114的两端附近的齿轮机构504旋转的一对第二旋转轴510、和与第二旋转轴510一体地旋转的多个第二爪512。
在图13的状态中,第一爪508和第二爪512的前端朝向上方,没有按压盒112和114。当在该状态下旋转电动机502而驱动齿轮机构504时,第一爪508和第二爪512旋转而成为分别按压并固定盒112、114的两端的固定状态。图14示出处理实施中的固定状态。解除固定状态只需使电动机反向旋转即可。另外,齿轮机构504能够通过组合小齿轮、齿条齿轮而使第一爪508和第二爪512旋转。图13和14示出的盒固定机构500将盒112和114两者同时固定,但也能够设置固定盒112的第一盒固定机构和固定盒114的第二盒固定机构。在该情况下,能够在利用第一盒固定机构固定盒112并实施处理的期间,解除完成了处理的盒114的固定而使用盒拣选器310将盒114移送废弃。另外,如图15所示,在处理部110的各道之间设置有分隔壁118。利用分隔壁118,向各道的盒的排列变得容易,且能够防止各道之间的污染。
〔盒保管单元〕
使用图16~18对盒保管单元(盒支架单元)700进行说明。盒保管单元700将多个盒112、114以叠摞状态进行保管。在盒保管单元700的上表面形成有盒取出口710,多个盒112、114在盒取出口710处露出。在盒保管单元700的侧面设置有门720。多个盒112、114在叠摞状态下,被向上方施加作用力,当使用盒拣选器310将最上部的盒取出时,正下方的盒就上升至取出位置。因而,最上部的盒总被维持在相同的高度。
〔流程图〕
使用图19对本发明的第一实施方式的试样处理测量系统1000的流程图进行说明。图19的流程图设想了上述系统在大规模医院中的运用(并不限定于此场景)。在本发明的第一实施方式的试样处理测量系统1000中,优选为能够实施DNA/RNA等的基因检查、免疫检查、生化检查、传染病检查等。首先,在医院,使用真空采血管采集患者的血液(全血),使用包含试样处理测量系统1000的各检查系统检查血液。在该检查时,能够除去真空采血管的胶塞而作为样本管提供至本发明的自动检查系统。此外,也能够不除去胶塞,而使用在拾取单元300的嘴部320安装的针头从真空采血管抽吸血液。本发明的第一实施方式的自动检查系统优选为能够与具有预填充试剂和溶液等的盒(信息管理)、盒的自动装卸系统、geneLEAD(Precision System Science Co.,Ltd.)、和/或生化检查单元等的多项目检测机构结合。由此,能够构建充分发挥多样本批式方式和单样本随机存取方式的优势的全新概念的系统。
图19的流程图阐述如下。在步骤S1中,从样本管读取样本信息。样本信息被存储在安装于管架604或样本管606的条码或IC芯片等信息存储部608(图7),能够利用信息读取部610(图7)或信息读取部350(图9)读取。在步骤S2中,使用样本保管单元600的链式传送带602将样本管606向取出位置(吸附位置)612(图7)移送。在步骤S3中,准备用移动单元300的嘴部320抽吸样本,并向处理部110的处理用管分注样本。在步骤S4中,使用准备用移动单元300的盒拣选器310(装卸臂)或消耗品拣选器330,将适合处理项目的盒和分注吸头等向台100的处理部110的各道移送并使其排列。
在步骤S5中,实施第一处理工序(提取工序)。第一处理工序例如是使用了磁性体和提取试剂的DNA/RNA提取,使用提取盒112(提取功能部)实施。全部处理工序能够将其作业工序自动化。DNA的提取工序通过使用处理实施单元400的分注嘴对盒114的各槽进行抽吸排出等来实施。DNA的提取工序中,第一,将细胞裂解,使DNA从细胞暴露(作为裂解缓冲液)并加热。第二,与磁性体颗粒溶液混合,对容器、分注吸头拆装磁石(参照专利文献1的图3和非专利文献1)。第三,利用磁石从溶液分离与磁性体颗粒结合的DNA,使用分注嘴和槽实施捕集、搅拌、抽吸、排出。第四,将DNA从磁性体分离(作为DNA提取缓冲液),对容器、分注吸头拆装磁石。最后,得到DNA纯化溶液,第一处理工序完成。DNA纯化溶液被移送至第二处理工序(扩增工序)的盒114(扩增和测量功能部)。
在步骤S6中,实施第二处理工序。第二处理工序通过使用处理实施单元400的多个分注嘴(嘴部)对第二盒114的各槽进行抽吸排出等而实施。具体而言,纯化了的DNA的扩增和测量(实时PCR)以如下方式实施。第一,为了分注、混合DNA纯化溶液、PCR试剂类,进行搅拌/抽吸-排出控制。PCR试剂为dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸,DNA扩增容器)、Primier(引物)、缓冲液等。第二,使用处理实施单元400的分注嘴对PCR容器进行封盖或密封。第三,反复进行利用热循环仪(thermal cycler)的加热冷却处理,实施PCR来扩增DNA。
在步骤S7中,使用测量单元900实施第二处理工序中的样本或完成了扩增的样本的检测工序。另外,在实时PCR中,同时实施步骤S6和S7。测量单元900进行扩增了的DNA的实时测量,解析荧光量、荧光曲线。详细而言,进行利用测量单元900的光学单元进行的6色荧光物质的激发光照射以及波长的过滤而接收荧光。在步骤S8中,获取检测信息(诊断信息等),并发送至医院等的主服务器。最后,在步骤S9中,将使用完毕的各消耗品从台丢弃到消耗品废弃口130,流程结束。
如图3所示,在结合多样本批式方式和单样本随机存取方式时,不仅会产生为了进行多种检查而带来的较大的问题,即需要多种试剂瓶,还会产生分注多个试剂的工序变得复杂的问题。于是,在本发明的第一实施方式中,能够通过使用将多种试剂和/或溶液预先分注、预包装并密闭入“具有多个槽的盒”的预填充盒,而不再需要复杂的分注工序、试剂瓶的准备。进一步,为了易于管理,能够在该一个一个的盒上设置QR码(注册商标)、条码或IC芯片等信息存储部608、112c。
并且,使多个盒112、114排列在处理部110的多个道。试样处理测量系统1000能够使用信息读取部350或610从设置在样本管上的信息存储部608读取随机送来的试样的信息(QR码(注册商标)、条码或IC芯片等),并基于读取到的信息作为整体进行随机存取处理。以该样本信息为基础,将多个样本划分并配置为能够汇总批处理的排列,利用处理实施单元400的多联分注嘴对多个样本实施汇总处理、即批处理。在本发明的第一实施方式中,通过将批处理和试样的随机存取处理相结合,能够构建合理性高的检查系统。
本发明的第一实施方式的特征如下所述。
·包括拾取单元300,其具有能够在台上方三维移动的移动机构(图4、图8和图9)。利用拾取单元300的盒拣选器310,能够实施盒的多重排列、升降移送(图12)。
·包括自动装卸机构(拾取单元300的盒拣选器310),其对进行批处理的处理部110自动地移送和配置预填充盒112、114、分注吸头等消耗品。自动装卸机构能够通过不需要复杂结构的真空吸附式的盒拣选器310(图9和11)实现。
·包括分注机构(拾取单元300的嘴部320),其进行试样分注和向盒112、114的分注。
·包括信息系统(信息存储部608、112c和信息读取部350、610),其读取试剂、试样的信息。
利用本发明的第一实施方式的试样处理测量系统,能够进行从保管功能部(盒保管单元700)向各处理功能部(处理部110的各处理道)的盒移送、通过试样信息的随机批处理而应对一系列的多项目检查,能够进行用以往的批处理系统难以实现的连续存取处理。进一步,能够确立起通过将反应功能部(盒)固定单纯化(预填充盒的使用)而得以实现的检查结果稳定性的提高、低成本化、省空间化、易于操作性。
在本发明的第一实施方式中,优选为搭载于处理部110的盒112、114能够不从处理部110的区域移动而实施处理工序。在本发明的第一实施方式中,优选为能够在处理时仅通过处理实施单元400的多个分注嘴对设置在处理部110的多排处理道进行相同的抽吸排出动作(程序(protocol)),而同时或并行地处理多个样本(第一实施方式中为12个样本)。由此,能够实现批处理方式。在本发明的第一实施方式中,优选为能够通过在试剂上的巧思而以相同的动作对随机的(需要不同的处理的)某种样本同时或平行地进行处置。例如,对于血清样本、全血样本,虽然试剂不同,但能够通过相同的程序(分注嘴的抽吸、排出、移动动作)进行处理。在本发明的第一实施方式中,优选为准备多个基本程序(共通程序),分类为仅包含能够以相同的程序进行处理的样本的多个群组。并且,通过在1次预处理中使用1个群组,能够使1次处理动作均等化而进行并行处理。在该情况下,能够以相同的程序使用必要的试剂。由此,能够连续地、不间断地进行处理,提高试样处理测量系统的生产量或工作效率。
在本发明的第一实施方式中,优选为拾取单元300的单嘴(嘴部320)也能够安装胶塞(橡胶盖)扎孔用针头(扎孔吸头)。样本管606也能够作为具有胶塞的真空采血管(样本管),以安装于嘴部320的针头对胶塞进行扎孔(穿孔),进而从样本管606抽吸样本。在本发明的第一实施方式中,优选为能够根据要求使用拾取单元300的嘴部320将从预处理工序得到的DNA等的提取液移送保存于提取物等保管支架140的管内。
在本发明的第一实施方式中,优选为能够分类丢弃使用完毕的盒、分注吸头、样本管等消耗品。例如,在处理工序完成后使用拾取单元300的各拣选器310、330丢弃消耗品时,能够将消耗品废弃口130设为多个分类用废弃口,各分类用废弃口与分类用废弃袋连接。由此,能够进行消耗品的分类丢弃。
(第二实施方式)
〔试样处理测量系统的概要〕
对本发明的第二实施方式的试样处理测量系统2000进行说明。如图20和21所示,试样处理测量系统2000包括:处理准备子系统2100、处理实施子系统2200、能够移动的多个台架(移动台)2300、和在处理准备子系统2100与处理实施子系统2200之间移送多个台架2300的台架移送机构2400。在处理准备子系统2100侧,消耗品等配置或搭载于台架2300上。配置有消耗品等的台架2300被移送向处理实施子系统2200侧,安装于组装入处理实施子系统2200的多个处理实施单元400。处理实施单元400沿着设置于台架2300上的多个处理线对收纳在台架2300的试样容器内的多个试样实施处理(提取、扩增和测量)。
〔处理准备子系统〕
处理准备子系统2100如图21所示,包括保管各种消耗品等的处理准备台2110、和向处理准备台2110供给盒的盒供给单元2120。此外,处理准备台2110具有能够在其上方三维移动的拾取单元2130和盒拣选器(气动钳子)2132。处理准备台2110还包括:保管分注吸头、扎孔吸头等消耗品的消耗品保管单元2140;保管PCR试剂等的各种试剂容器和/或子试样容器的容器保管部2150;保管PCR试剂等各种试剂的试剂保管部2152;和保管母试样的母试样保管部2160。消耗品保管单元2140收纳有例如大容量用分注吸头、小容量用分注吸头、扎穿密闭容器的铝密封件的扎孔吸头、PCR槽密闭盖等任意的消耗品。母试样保管部2160和/或试剂保管部2152优选为能够具有对母试样和/或试剂进行温度调节(冷却)的温度调节机构(冷却机构)。
盒供给单元2120与处理准备台2110相邻地配置,延伸至比处理准备台2110靠上方的位置。盒供给单元2120向处理准备台2110供给提取盒112、PCR盒114、一体型盒113(图29)等。在盒供给单元2120中,盒处于叠摞状态,上述盒供给单元2120具有将最下层的多个盒从盒供给口2121(图20)向处理准备台2110推出的盒推出机构2122(图21)。盒推出机构2122能够具有利用螺线管、液压气缸等致动器而伸缩的多个推出销2122a。盒推出机构2122的动作被未图示的控制部驱动。盒推出机构2122被设为每个盒具有1个推出销2122a,但是也能够具有将多个盒一次推出的推出板2122b。
拾取单元2130如图20所示,能够具有1个或多个(例如4联)消耗品拣选器2130a和至少1个分注嘴2130b。盒拣选器2132具有可移动地吸附盒112(114)或113的两端的一对吸附部(凸部)2132a。吸附部2132a以圆锥状突出且在其前端设置有开口。吸附部2132a的开口与未图示的真空泵连接。拾取单元2130和盒拣选器2132分别具有x方向移动用电动机,能够沿着第一导轨2134在x方向上独立地移动。第一导轨2134利用y方向移动用电动机能够在第二导轨2136上沿着y方向移动。拾取单元2130的消耗品拣选器2130a和分注嘴2130b分别具有z方向升降用电动机,能够在z方向上独立地升降。由此,拾取单元2130和/或盒拣选器2132能够将消耗品等从消耗品保管单元2140配置在台架2140上的规定位置。另外,处理准备子系统2100也能够代替拾取单元2130和盒拣选器2132,而具有将它们一体化而成的拾取单元300(图8~10)。
在母试样保管部2160保管有多个母试样(例如真空采血管)。母试样被置于母试样托盘2160b而从试样送入部2160a送入。母试样托盘(细长的支架)2160b优选为收纳12个母试样容器。母试样保管部2160收纳8个母试样托盘2160b,因此,能够合计收纳96个母试样。此外,在各个母试样容器设置有条码等信息存储部。利用设置于母试样保管部2160的信息读取装置2160c,从信息存储部读出试样信息。在信息存储部,作为试样信息,记录有试样编号、试样提取日、提取场所(病房号)、负责医生、提供试样的患者的信息、是否为紧急试样、检查对象传染病等任意信息。
台架移送机构2400能够使用x方向移送用电动机将台架2300沿着导轨2410在x方向上移送。处理准备台2110优选为能够包括具有多个槽或容器的滑动支架(输送容器)2162。滑动支架2162能够沿着滑动导轨2164在处理准备子系统2100与处理实施子系统2200之间移动。滑动导轨2164在处理准备子系统2100与处理实施子系统2200之间在x方向上延伸,滑动支架2162利用滑块和滑块用电动机(滑动机构)而被移动。
处理准备子系统2100还具有盒废弃箱2170。盒废弃箱2170配置在与移动到消耗品搭载位置的台架2300相邻且低于台架2300的位置。使用盒拣选器2132将使用完毕的盒丢弃到盒废弃箱2170内。
〔处理实施子系统〕
处理实施子系统2200如图21所示,包括:处理实施台2240;设置在处理实施台2240的多个处理实施单元400;用于在处理实施台2240分别安装多个台架2300的多个台架安装部2210;和用于在处理实施子系统2200侧将台架2300移送到台架安装部2210并安装的台架安装机构2220。
台架安装机构2220能够在处理实施台2240的上方三维移动。台架安装机构2220安装于沿着x方向延伸的导轨2222,能够利用x方向移动用电动机在x方向上移动。导轨2222能够沿着在y方向上延伸的导轨2224在y方向上移动。台架安装机构2220具有环抱台架2300的一对开闭式臂(未图示),臂能够利用z方向升降用电动机在z方向升降。台架安装部2210具有在安装了台架2300的状态下升降台架2300的升降紧贴机构(未图示)。在将台架2300安装到台架安装部2210后,利用升降紧贴机构使台架2300下降,使PCR用加热块与配置于台架2300的PCR盒114或一体型盒113的PCR槽贴紧。
处理实施子系统2200在处理实施台2240近前的、台架2300在x方向移动的区域的下方具有消耗品废弃箱2230和废液槽2232。对分注嘴可装拆的消耗品(使用完毕的分注吸头等)在消耗品安装在分注嘴(其设置于处理实施单元400)的状态下被移动至消耗品废弃箱2230的上方。之后,消耗品利用设置于分注嘴的消耗品拆下机构从分注嘴被拆下(推下),并被丢弃到消耗品废弃箱2230内。同样地,废液在被设置于处理实施单元400的分注嘴抽吸的状态下,被移动至废液槽2232的上方。之后,废液从分注吸头被排出而被丢弃至废液槽2232内。
〔台架〕
台架(移动台)2300如图22所示,大致为平板状,具有相互平行地配置的多个处理道2310和与各处理道对应的细长的管收纳部2318。在各处理道上,对各个试样独立地实施提取工序(提取功能)和扩增测量工序(扩增测量功能)。在处理道2130上实施处理工序的提取功能部和实施扩增测量工序的扩增测量功能部的位置被固定。在管收纳部2318收纳有子试样和/或试剂用的管119(图26)。在各处理道2130之间,设置有与各处理道2130平行且向上方突出的分隔壁2312。在管收纳部2318之间,设置有与管收纳部2318平行且向上方突出的分隔壁2313。利用分隔壁2312、2313,能够防止在各处理道上处理的试样的污染。
台架2300还具有多个移送用连接孔2314和多个安装用连接孔2316。在多个移送用连接孔2314插入后述的台架移送机构2400的多个移送用突起2402(图24和图27)。在多个安装用连接孔2316插入后述的台架安装机构2250的多个安装用突起2252(图24和图27)。移送用连接孔2314、安装用连接孔2316优选为能够分别设置4个,但不限于4个,至少设置2个以上即可。另外,在各处理道2310,如图26等所示,配置有子试样管119、提取盒112、PCR盒114、一体型盒113等。
(盒固定机构)
为了固定提取盒112、PCR盒114或一体型盒113,台架2300具有盒固定机构(凹槽部和销)。以下,对在一体型盒113设置了凹槽部的情况进行说明,但提取盒112、PCR盒114也能够同样设置凹槽部。一体型盒113是将提取盒与PCR盒一体化了的盒,如图29所示,由DNA提取部133A和PCR反应部113B构成。
如图29和图30所示,一体型盒113在中央部近旁以与盒的长度方向交叉的方式具有1个凹槽部(销插入部)113f。如图30~31所示,固定机构具有:从盒113的侧面方向对凹槽部113f插入取出的销113g;和可移动地支承销113g的销支承体113h。图29和图31(c)是销113g插入到了凹槽部113f的状态。如图31(a)所示,盒113(112、114)利用盒拣选器2132(图20)从上方向台架2300的处理道2310下降,如图31(b)所示搭载于处理道2310上的规定位置。之后,如图31(c)和图29所示销113g被插入到凹槽部113f,盒113被固定。通过固定图31(c)和图29的盒113,在台架2300的移送和安装时,能够防止盒113浮起或脱落。销113g和销支承体113h配置在相邻的盒的下方,销支承体113h利用设置于台架2300等的致动器滑动。关于该盒固定机构(凹槽部113f、销113g和销支承体113h),也能够在盒的长度方向的两端在盒上设置一对凹槽部,构成为从侧面插入取出销。在台架2300也能够搭载第一实施方式的盒固定机构500(图13~图15)。反过来,在第一实施方式中,也能够代替盒固定机构500,而设置图31的盒固定机构(凹槽部113f和销113g)。
1个台架2300如图22所示,为了同时处理8个不同的子试样,优选为能够具有8个处理道2310和8个管收纳部2318。与此对应,1个处理实施单元400具有8个分注嘴,8个分注嘴能够沿着各处理道和管收纳部同时移动而使用实质上相同的程序进行预处理和测量处理。另外,设置于台架2300的处理道2310和管收纳部2318的个数不限于8个,也能够设置4、10、12、16等任意的多个处理道。同样地,设置于处理实施单元400的分注嘴的个数也不限于8个,能够与设置于台架的道的个数对应,设置4、10、12、16等任意的多个分注嘴。
〔台架移送机构〕
台架移送机构2400如图21所示,具有大致U字形的台架移送臂2401。台架移送臂2401能够利用移动用电动机和滑块沿着在处理准备子系统2100与处理实施子系统2200之间延伸的导轨2410往复移动。在台架移送臂2401的上表面分别设置有至少1个移送用突起2402(图24和图28)。当移送用突起2403插入到台架2300的移送用连接孔2314时,台架2300被固定于台架移送机构2400并与其成为一体。由此,台架2300在保持于台架移送臂2401的状态下,能够沿着导轨2410移动。此外,为了使移送用突起2402对移送用连接孔2314插入或脱离,台架移送机构2400能够利用未图示的升降机构在导轨2410上升降。
〔台架安装机构的变形方式〕
在本变形方式中,代替图21示出的台架安装机构2220,能够具有图24所示的台架安装机构2250。台架安装机构2250按每个处理实施单元400设置有处理实施台2240。台架安装机构2250设置于处理实施台2240且能够在y方向上移动。台架安装机构2250由如下部件构成:一对台架安装臂2251;在各台架安装臂2251至少设置有1个的突起2252;从各台架安装臂2251的一端向下方延伸的一对第一柱2253a;与一对第一柱2253a的下端连接的连接臂2254;设置于连接臂2254的两端的一对第一滑块2256a;从各台架安装臂2251的另一端向下方延伸的第二柱2253b;和设置于各第二柱2253b的下端的第二滑块2256b。在台2240上,为了使第一滑块2256a和第二滑块2256b在y方向上滑动,设置有一对导轨2255。为了使台架安装机构2250能够自如地移动,在台架安装机构2250还设置有未图示的移动用电动机。
接下来,使用图25~28对使用了台架移送机构2400和台架安装机构2220的台架2300的移送和安装进行说明。台架2300在处理准备子系统2100的消耗品搭载位置在被保持于台架移送机构2400的一对台架移送臂2401之上的状态下,在各处理道上搭载消耗品等。之后,台架2300如图25所示,从处理准备子系统2100向处理实施子系统2200移动。然后,台架2300被移送到处理实施子系统2200的导轨2255之间的上方,当台架安装机构2250移动到台架2300的下方时,成为图26所示的状态。
图27是从x方向观察图26的俯视图的侧视图。在图27(a)的状态下,保持了台架2300的台架移送机构2400位于台架安装机构2250的上方。当台架移送机构2400利用未图示的升降机构从图27(a)的状态移动到比台架安装臂2251靠下方的位置时,成为图27(b)的状态。通过该向下移动,台架移送臂2401的移送用突起2402从台架2300的移送用连接孔2314脱开,并且台架安装机构2250的台架安装臂2251插入到台架2300的安装用连接孔2316。由此,台架2300从台架移送机构2400被交接到台架安装机构2250。如图26所示,一对台架移送臂2401的外侧面之间的宽度W1小于一对台架安装臂2251的内侧面之间的宽度幅W2,因此,在该向下移动时,台架2300和台架移送臂2401不会相互干涉。在成为图27(b)的状态后,保持了台架2300的台架安装机构2250沿着导轨2255在y方向上移动,如图28所示,在处理实施单元400的近前的台架安装部(安装位置)停止,成为能够进行处理的配置。
〔试样处理测量系统的动作〕
第二实施方式的试样处理测量系统2000为了实现预处理工序的高效化,且为了实现高产能,以如下方式进行动作。首先,对处理准备子系统2100中的准备动作进行说明。如图21所示,盒112、114使用盒推出机构2122被推出到处理准备台2110上。被推出的盒112、114使用盒拣选器2132被搭载于台架2300。
保管于消耗品保管单元2140的分注吸头、扎孔吸头等消耗品利用拾取单元2130的4联消耗品拣选器2130a(图20)按每4个被拾取并搭载于台架2300。保管于容器保管部2150的试剂容器和/或子试样容器等消耗品也利用拾取单元2130的4联消耗品拣选器2130a按每4个被拾取并搭载于台架2300或滑动支架2162。
保管于试剂保管部2152的PCR试剂等各种试剂利用拾取单元2130的分注嘴2130b被分注到搭载于台架2300的试剂容器内。保管于母试样保管部2160的母试样托盘2160b的母试样利用拾取单元2130的分注嘴2130b被分注到搭载于台架2300的子试样容器2320或滑动支架2162的子试样容器内。在各种消耗品等被配置于台架2300后,盒114、116等消耗品利用盒固定机构被固定在台架2300上。在固定了盒的状态下,台架2300利用台架移送机构2400被移送至处理实施子系统2200。
被移送到处理实施子系统的台架2300被台架安装机构2220的一对开闭式臂握持,并被安装于台架安装部2210。在被安装于台架安装部2210的状态下,台架2300利用升降机构下降,台架2300的PCR盒与设置于台架安装部2210的加热块贴紧,安装动作完成。当台架2300的安装动作完成时,使用处理实施单元400实施处理,或在使用滑动支架搭载了子试样和/或PCR试剂等后,使用处理实施单元400实施处理。在第二实施方式的处理工序中,能够实施第一实施方式的图19的流程图中示出的步骤S5~S9。
对使用滑动支架2162的情况下的动作进行说明。在即将使用子试样和/或PCR试剂等之间,滑动支架2162被移送至处理实施单元400。在即将使用其前,使用分注嘴2130b将子试样从在母试样保管部2160低温保管的母试样容器分注到滑动支架2162的槽或管(容器)内。或者使用分注嘴2130b将从低温保管的PCR试剂容器取出的PCR试剂分注到滑动支架2162的槽或管(容器)内。
滑动支架2162立即被移送到处理实施单元400的近前(附近)。使用滑动支架2162移送的子试样或PCR试剂由处理实施单元400的分注嘴抽吸,被适时地分注到安装于台架安装部2210的台架2300的槽或容器内。通过使用滑动支架2162,PCR试剂等试剂、试样不会长时间放置在未被冷却的台架上,因此,能够防止试剂、试样的劣化。
第二实施方式的试样处理测量系统2000具有多个处理实施单元400,因此,即使1个处理实施单元400在动作中,也能够使其他处理实施单元400并行地实施预处理。在1个处理实施单元400中,多个(8排)处理线能够同时实施处理(提取、扩增和测量)。当处理完毕时,台架安装机构2220将台架2300从台架安装部2210取下,向台架移动机构2400移动,丢弃消耗品等,之后,再次安装下个盒等消耗品等而重复实施处理。
在第二实施方式中,各处理实施单元400所具有的处理线的个数没有限定,例如也能够具有4、6、8、12任意条处理线。进一步,在第二实施方式中,具有3台处理实施单元400,但处理实施单元400的台数没有限定,例如也能够具有5台。在该情况下,能够设为第一群组(3台)用于处理第一~第三共通程序,第二群组(2台)用于个别程序或紧急处理。由此,作为系统全体,能够对多种多样的试样随机且连续地实施处理。
作为第一和第二实施方式中的能够处理的试样的种类,例如为全血、血清、血浆、尿等。作为在预处理后进行通过基因的传染病诊断的病原体,例如能够使用HIV、C型肝炎病毒、结核菌、衣原体等。根据试样或病原体的种类或检查项目等检查条件,由处理实施单元400实施的处理的程序不同。于是,在第二实施方式中,准备与试样或病原体的种类对应的多个共通程序。能够将可使用同一共通程序处理的试样摆放在同一台架2300并使用同一处理台400按照共通程序进行处理。例如,能够在第一处理实施单元400,汇集能够使用第一共通程序进行处理的试样并实施处理,在第二处理实施单元400汇集能够使用第二共通程序进行处理的试样并实施处理。像这样,在第二实施方式中,能够识别预先设定的检查条件而集中程序相同的试样并进行预处理。检查条件能够使用设置于母试样保管部2160的信息读取部2160c以非接触方式从分别设置在母试样容器的条码等信息存储部读取。
对用于丢弃台架2300上的消耗品等的动作进行说明。处理的试样可能含有病原体,因此,在从处理结束后的台架2300丢弃与试样接触了的消耗品时需要注意。于是,为了将使用后的消耗品等不与使用者接触地丢弃,使用处理实施单元400的分注嘴从台架2300将盒以外的消耗品自动地拾取,丢弃至消耗品废弃箱2230。此外,在包含试样(样本)的废液被台架2300上安装于处理实施单元400的分注嘴的分注吸头抽吸的状态下,使处理实施单元400的分注嘴移动至废液槽2232的上方,之后,从分注嘴向废液槽2232排出废液。另外,搭载于台架的盒114、116难以使用1个分注嘴移动。于是,使用台架安装机构2220、台架移送机构2400将处理结束后的台架2300移送至处理准备子系统2100的消耗品搭载位置,解除盒固定机构的固定。之后,使用盒拣选器2132从台架2300取出盒,丢弃至盒废弃箱2170。由此,台架2300成为从其中取出了全部的消耗品等的空置状态。以备接下来的处理,对该空置状态的台架2300,使用拾取单元2130和盒拣选器2132将必要的消耗品等搭载于台架2300上。
作为第一和第二实施方式所使用的处理实施单元400,能够优选使用PrecisionSystem Science Co.,Ltd.提供的“geneLEAD”。第一和第二实施方式能够进行从DNA提取至实时PCR解析的一系列的处理。特别是,第二实施方式的试样处理测量系统2000通过在多个处理实施单元400组合试样分注和试剂分注、消耗品的设置(装卸)功能,能够以高产能全自动地实施处理。此外,能够直至预处理完毕为止自动地成批管理从母试样到子试样的分注、试剂的分注。第二实施方式的试样处理测量系统2000通过组合具有并列配置的多个分注嘴(嘴单元)的处理实施单元400和多个台架2300,作为整体能够进行随机批式存取处理,1天能够进行96个试样的预处理。在第二实施方式(图21)中,以安装于台架安装部2210的台架2300不在y方向上移动而处理实施单元400的多联分注嘴在y方向上移动的方式进行预处理,但不限于此。例如,也可以通过处理实施单元400的多联分注嘴不在y方向上移动而使台架2300在x方向上移动来实施处理。
对将第二实施方式的试样处理测量系统2000作为DNA的处理系统的情况进行说明。该情况下,台架2300在各处理道上的指定位置具有提取和/或纯化DNA的DNA提取等功能部和扩增DNA的DNA扩增功能部。在处理准备子系统2100中,各功能部所使用的容器、盒、分注吸头、扎孔吸头和/或密闭盖等多种消耗品被预先配置在台架2300的各道上的各功能部的位置。
在第二实施方式中,能够自动地进行各消耗品的向台架2300的配置或搭载,在台架2300安装于台架安装部2210的状态下,能够利用处理实施单元400自动地实施DNA提取、DNA扩增、和扩增得到的DNA的测量。进一步,在实施了这些处理后,能够从台架2300自动地丢弃使用了的消耗品,再次利用台架。另外,在DNA提取功能部,能够通过对处理实施单元400的分注吸头进行磁石的拆装(Magtration技术),在保持于分注吸头的溶液中自动地实施吸附于磁性颗粒的DNA的提取。
第二实施方式的试样处理测量系统具有多个处理实施单元400,因此,即使使用1个处理实施单元400实施处理,也能够在任意时刻将台架2300安装在空置的其他的处理实施单元400而连续地实施处理。由此,第二实施方式的试样处理测量系统作为整体能够实现随机批式存取方式。
在第一或第二实施方式的试样处理测量系统中,能够优选为消耗品包含槽、管、分注吸头、扎孔吸头、槽的盖的至少一者。在第一或第二实施方式的试样处理测量系统中,能够优选为盒的至少一部分包含预先密封了核酸的提取试剂、和/或核酸的扩增试剂的至少1个预填充槽。在第一或第二实施方式的试样处理测量系统中,能够优选为盒的至少一部分包含预先密封了核酸的提取试剂的提取试剂用预填充盒和预先密封了核酸的扩增试剂的扩增试剂用预填充盒。
在第一或第二实施方式的试样处理测量系统中,能够优选为盒包括试剂用槽、核酸提取用槽、核酸扩增用槽、保持槽的盖的盖保持部、和保持分注吸头的分注吸头保持部的至少1者或多者。在第一或第二实施方式的试样处理测量系统中,能够优选为各处理道具有收纳核酸检测用的微粒的管,在上述管,在已知的位置配置有固定了能够分别与不同试样特异性结合的物质的多个微粒,试样处理测量系统能够具有检测上述管内的微粒发出的信号的检测部。
在第一或第二实施方式的试样处理测量系统中,能够优选为在各处理道具有进行试样的电泳的电泳芯片,试样处理测量系统具有在上述电泳芯片内检出从上述试样分离的条带的检测部。在第一或第二实施方式的试样处理测量系统中,能够优选为具有对多个试样进行1个或多个生化检查的生化检查装置。作为生化检查,能够包含犬CRP(炎症标记物)、血清淀粉样蛋白(SAA)、总胆汁酸(TBA)、血纤蛋白降解产物(FDP)、脂酶、D二聚体的至少1种。
符号说明
1000 试样处理测量系统
100 台
110 预处理部
112 盒
114 盒
200 框架
300 拾取单元(盒移送单元和试样移送单元)
310 盒拣选器
330 消耗品拣选器
400 处理实施单元(并列处理单元)
500 盒固定机构
600 样本保管单元
700 盒保管单元
800 废弃箱
900 测量单元
2000 试样处理测量系统
2100 处理准备子系统
2130 拾取单元
2132 盒拣选器
2200 处理实施子系统
2210 台架安装部
2220 台架安装机构
2300 台架
2400 台架移送机构

Claims (40)

1.一种试样处理测量系统,其特征在于:
其能够并行地实施包括多个试样分别包含的核酸的提取、所提取的核酸的扩增和扩增得到的核酸的测量的处理,
该试样处理测量系统包括:
盒保管单元,其保管用于与所述多个试样对应的所述处理的1种或多种盒;
试样处理部,其具有用于并行地实施所述处理的多个处理道,且在所述多个处理道分别搭载所述盒;
试样保管单元,其分别保管所述多个试样;
盒移送单元,其将所述盒向各个所述多个处理道移送;
试样移送单元,其向所述多个处理道移送所述多个试样;和
控制部,其控制利用所述盒移送单元进行的所述盒的移送、和利用所述试样移送单元进行的所述多个试样的移送,
所述控制部使用所述盒移送单元将与所述多个试样分别对应的所述盒分别向所述多个道移送,
所述控制部还使用所述试样移送单元将所述多个试样向所述多个处理道移送。
2.如权利要求1所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述处理和/或所述测量是对所述多个试样同时进行的批处理。
3.如权利要求1或2所述的试样处理测量系统,其特征在于:
具有将所述盒移送单元和所述试样移送单元一体化而成的试样处理准备单元。
4.如权利要求1~3中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述盒的至少一部分包括预先密封了所述处理所需的试剂和/或溶液的预填充槽。
5.如权利要求1~4中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述多个试样被分类为能够实现处理动作共同化的多个群组,所述控制部从所述多个试样选择包含于同一群组的多个试样,并行地实施所述处理。
6.如权利要求5所述的试样处理测量系统,其特征在于:
通过整合为各所述群组而并行地实施所述多个试样的所述处理,将全部所述多个试样随机且连续地处理。
7.如权利要求1~6中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述盒移送机构具有吸附所述至少1个盒的盒拣选器。
8.如权利要求7所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述盒拣选器真空吸附所述盒。
9.如权利要求7或8所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述盒拣选器具有凸部,所述盒具有能够插入所述凸部的凹部。
10.如权利要求7~9中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述盒拣选器吸附所述盒的两端。
11.如权利要求7~10中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述盒移送机构具有升降所述盒拣选器的盒拣选器升降机构。
12.如权利要求7~11中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述试样处理测量系统具有保管所述多个道所使用的消耗品的消耗品保管单元,
所述盒移送机构具有从所述消耗品保管单元取出所述消耗品的消耗品拣选器。
13.如权利要求12所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述盒移送机构具有升降所述消耗品拣选器的消耗品拣选器升降机构。
14.如权利要求7~13中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述盒具有记录了盒信息的盒信息记录部,
所述盒移送机构具有从所述盒信息存储部读出所述盒信息的信息读出部。
15.如权利要求1~14中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
在所述多个处理道分别搭载有第一盒和第二盒,
在所述第一盒处理所述试样的期间,所述控制部使用所述盒移送机构将完成了所述试样的处理的所述第二盒从所述多个处理道清除。
16.如权利要求1~15中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述试样容器具有试样信息记录部,所述试样信息记录部记录了试样信息和/或所述试样的处理所使用的试剂信息,
所述试样移送单元或所述试样保管单元具有信息读出部,所述信息读出部从所述试样信息存储部读出所述试样信息和/或所述试剂信息。
17.如权利要求1~16中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述试样保管单元包括:将所述多个试样以环状输送的试样输送机构;和用于从所述试样输送机构取出所述试样的试样取出位置。
18.如权利要求1~17中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述试样保管单元具有用于防止所述多个试样的变性或劣化的温度调节机构。
19.如权利要求1~18中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于,具有:
将所述盒固定于所述试样处理部的盒固定机构。
20.如权利要求1~19中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述盒固定机构具有按压所述盒的两端的第一爪和第二爪。
21.如权利要求1~20中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
为了对分别搭载于所述多个处理道的所述盒并行地实施所述处理,包括具有多个分注嘴的处理实施单元。
22.如权利要求1~21中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于,具有:
用于对所述多个试样实施所述测量的测量单元。
23.一种试样处理测量系统,其特征在于:
其能够并行地实施包括多个试样分别包含的核酸的提取、所提取的核酸的扩增和扩增得到的核酸的测量的处理,
该试样处理测量系统包括:
处理准备子系统;处理实施子系统;多个台架;在所述处理准备子系统和所述处理实施子系统之间移送所述多个台架的台架移送机构;和控制所述试样处理测量系统的动作的控制部,
所述处理准备子系统包括:供给至少1个盒的盒供给单元;拾取所述盒的盒拣选器;保管消耗品的消耗品保管单元;拾取所述消耗品的拾取单元;和保管所述多个试样的试样保管部,
所述多个台架分别具有用于并行地实施所述处理的多个处理道,在所述多个处理道分别以规定的配置搭载所述盒、所述消耗品和所述试样容器,
所述处理实施子系统包括多个处理实施单元、安装所述多个台架的多个台架安装部、和将所述台架移送至所述台架安装部并安装的台架安装机构,所述多个处理实施单元分别对安装于所述台架安装部的所述台架中的所述多个试样分别实施所述处理。
24.如权利要求23所述的试样处理测量系统,其特征在于:
将适用能够并行地实施所述处理的共通程序的多个试样配置在1个台架并使用1个处理实施单元实施所述处理。
25.如权利要求23或24所述的试样处理测量系统,其特征在于:
在所述多个处理道,从所述试样提取核酸的提取功能部、对所述提取了的核酸进行扩增的扩增功能部、和对所述扩增得到的核酸进行测量的测量功能部分别被配置在一排。
26.如权利要求23~25中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述台架将收纳所述处理所使用的各种试剂的试剂容器、所述盒、所述消耗品和收纳所述试样的试样容器搭载在各处理道,将它们全部或至少一部分在所述处理后更换或废弃,由此能够减轻所述试样的污染。
27.如权利要求23~26中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述盒拣选器真空吸附所述盒。
28.如权利要求23~27中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述盒拣选器吸附所述盒的两端。
29.如权利要求23~28中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
具有输送机构,其在所述处理实施单元中使用时,将所述处理所使用的试剂和/或试样从所述处理准备子系统输送至所述处理实施子系统。
30.如权利要求29所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述输送机构包括收纳所述试剂或试样的滑动支架、和使所述滑动支架滑动的滑动机构。
31.如权利要求29或30所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述处理准备子系统还具有保管部,所述保管部对所述试剂或试样进行温度调节并进行保管。
32.如权利要求23~31中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述盒供给单元具有盒推出机构,所述盒推出机构对叠摞的多个盒,将最下层的盒推出到所述盒供给单元之外。
33.如权利要求23~32中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述处理实施子系统还具有紧贴机构,所述紧贴机构使加热块与安装于所述台架安装部的所述台架贴紧。
34.如权利要求23~33中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述处理实施子系统具有废弃所述消耗品的消耗品废弃部,
在所述处理中或所述处理后,所述处理实施单元的分注嘴从所述台架取出所述消耗品并将其丢弃至所述消耗品废弃部。
35.如权利要求23~34所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述处理实施子系统具有废弃含有所述试样的废液的废液槽,
在所述处理中或所述处理后,所述处理实施单元的分注嘴从所述台架抽吸所述废液并将其丢弃至所述废液槽。
36.如权利要求23~35所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述处理准备子系统具有废弃所述盒的盒废弃部,
在测量完成后,所述盒拣选器从被移送至所述处理准备子系统的所述台架拾取所述盒,将其丢弃至所述盒废弃部。
37.如权利要求1~36中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述消耗品包括槽、管、分注吸头、扎孔吸头、槽的盖的至少一者。
38.如权利要求1~37中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述盒的至少一部分包含预先密封了所述核酸的提取试剂和/或所述核酸的扩增试剂的至少1个预填充槽。
39.如权利要求1~38中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述盒的至少一部分包含预先密封了所述核酸的提取试剂的提取试剂用预填充盒、和预先密封了所述核酸的扩增试剂的扩增试剂用预填充盒。
40.如权利要求1~39中任一项所述的试样处理测量系统,其特征在于:
所述盒包括试剂用槽、核酸提取用槽、核酸扩增用槽、保持槽的盖的盖保持部、和保持分注吸头的分注吸头保持部的至少一者或多者。
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