CN117337395A - 分注装置和检测体处理测定系统 - Google Patents

分注装置和检测体处理测定系统 Download PDF

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CN117337395A
CN117337395A CN202280029964.1A CN202280029964A CN117337395A CN 117337395 A CN117337395 A CN 117337395A CN 202280029964 A CN202280029964 A CN 202280029964A CN 117337395 A CN117337395 A CN 117337395A
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田岛秀二
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Universal Bio Research Co Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1065Multiple transfer devices
    • G01N35/1074Multiple transfer devices arranged in a two-dimensional array

Abstract

分注装置(400)包括:在xy方向上以规定间隔配置的多个分注嘴;支撑多个分注嘴的分注主体(430);在xy方向上以规定间隔载置多个分注头(142)的载置体(144);为了将多个分注头(142)安装于多个分注嘴,将载置有多个分注头(142)的载置体(144)安装于多个分注嘴侧的安装机构(432、144b);将多个分注头和载置体(144)从多个分注嘴拆卸的拆卸机构;和控制多个分注嘴、安装机构和拆卸机构的动作的控制部。

Description

分注装置和检测体处理测定系统
技术领域
本发明涉及能够一起安装多个分注头的分注装置以及具有该分注装置的检测体处理测定系统。
背景技术
在病毒等病原体的检测中,使用了伴随基因工程的发展而普及的利用了聚合酶链反应(PCR)的PCR法。利用市售的采集试剂盒采集包含病原体的检测体(唾液或鼻咽部的粘液等),从检测体提取核酸(DNA或RNA),通过PCR法扩增核酸,基于扩增得到的核酸,检测出病原体。近年来,全世界被暴露在新冠病毒(COVID-19)的大流行中。COVID-19的检测使用PCR法。
PCR法主要以手工作业来进行,但手工作业不仅难以连续实行大量的检查处理,而且处理工序中还有发生误操作和污染的可能性。
在进行PCR法时,检测体利用形成有多个孔(例如96个孔)的微孔板或PCR板来处理。向孔中的检测体、溶液、试剂的分注(抽吸、排出)中使用安装有分注头的分注嘴。多个孔以规定间隔配置于微孔板或PCR板的平面(xy方向),因此,能够使用对应于孔的数量配置的多个分注嘴一起进行分注。例如,如专利文献1的图1和图2所示,分注吸头装置10具有在平面上以规定间隔配置的多个分注嘴16。分注吸头装置101在多个分注嘴16安装多个分注头18,对微孔板4的多个孔4a进行分注。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-105754号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
通常,分注头向分注嘴的安装通过将安装有O-环等弹性部件的分注嘴的下端部压入分注头的上端开口部内来实行。在分注嘴分注检测体或试剂等液体时,为了液体和气体不从分注嘴和分注头之间泄露,且分注头不从分注嘴落下,分注嘴的下端部以对分注头的上端开口部充分密合的方式以比较大的力压入。
这里,为了将在平面以规定间隔配置的多个分注头一起压入多个分注嘴,需要根据分注头和分注嘴的组数,相对于平面整体从法线方向施加大致均等的力。对分注头和分注嘴的多个组施加这样的力是很困难的。
此外,为了提高与分注头的密合性,在分注嘴设置有O-环等弹性部件。如果对分注嘴反复进行分注头的拆装,则担忧会发生弹性部件劣化而使液体和气体从分注嘴与分注头之间泄露,或者分注头从分注嘴落下。因此需要定期更换弹性部件。然而,如专利文献1那样,对于在平面以规定间隔配置的多个分注嘴,将各个分注嘴从分注装置拆下后,就需要更换O-环等弹性部件,在分注嘴的维护上耗费工夫。
因此,本发明的目的在于提供一种能够将多个分注头一起安装到多个分注嘴上的分注装置以及具有该分注装置的检测体处理测定系统。或者,本发明的目的在于提供一种在将多个分注头一起安装到多个分注嘴时,多个分注嘴的弹性部件不易劣化、多个分注嘴的安装容易的分注装置以及具有该分注装置的检测体处理测定系统。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的各个方案如下构成。
[方案1]
一种分注装置,其具有在第一方向和第二方向以规定间隔配置的多个分注嘴,上述分注装置包括:
支撑上述多个分注嘴的分注主体;
在上述第一方向和上述第二方向上以规定间隔载置多个分注头的载置体;
为了将上述多个分注头安装于上述多个分注嘴,将载置有上述多个分注头的上述载置体安装于上述分注主体侧的安装机构;
将载置有上述多个分注头的上述载置体从上述分注主体侧拆卸的拆卸机构;和
控制上述多个分注嘴、上述安装机构和上述拆卸机构的动作的控制部。
[方案2]
如方案1所述的分注装置,其中,
上述载置体由在上述第一方向和上述第二方向以规定间隔载置上述多个分注头的载置板、和包围上述载置板的周围的至少一部分的载置板框构成。
[方案3]
如方案2所述的分注装置,其中,
上述载置板为矩形,上述载置板框包围上述矩形的3个边。
[方案4]
如方案2或3所述的分注装置,其中,
上述安装机构由设置于上述载置板框和上述分注主体中的一者的1个或多个安装磁体、和设置于上述载置框和上述分注主体中的另一者的1个或多个金属体构成。
[方案5]
如方案2~4中任一项所述的分注装置,其中,
上述载置板框从上述分注主体侧垂下。
[方案6]
如方案1~5中任一项所述的分注装置,其中,
上述安装机构由设置于上述载置体和上述分注主体中的一者的1个或多个安装磁体、和设置于上述载置体和上述分注主体中的另一者的1个或多个金属体构成。
[方案7]
如方案4或6所述的分注装置,其中,
上述多个安装磁体以包围上述多个分注头和上述多个分注嘴中的一者的方式配置,
上述多个金属体以包围上述多个分注头和上述多个分注嘴中的另一者的方式配置。
[方案8]
如方案1~3中任一项所述的分注装置,其中,
上述安装机构由设置于上述载置体和上述分注主体中的一者的1个或多个第一磁体;和设置于上述载置体和上述分注主体中的另一者的1个或多个第二磁体构成。
[方案9]
如方案8所述的分注装置,其中,
上述多个第一磁体以包围上述多个分注头和上述多个分注嘴中的一者的方式配置,
上述多个第二磁体以包围上述多个分注头和上述多个分注嘴中的另一者的方式配置。
[方案10]
如方案1至9中任一项所述的分注装置,其中,
上述拆卸机构包括:在上述载置体远离上述分注主体的方向上对上述载置体施加力的移去器、和使上述移去器移动的移去器移动机构。
[方案11]
如方案10所述的分注装置,其中,
上述移去器通过按压上述载置体的上表面和/或上述多个分注头的上端面,从上述多个分注嘴拆卸上述多个分注头。
[方案12]
如方案1至11中任一项所述的分注装置,其中,
具有磁力赋予部,所述磁力赋予部在被载置于上述载置体的上述多个分注头安装于上述多个分注嘴的状态下,对上述多个分注头各自的内部赋予磁力。
[方案13]
如方案12所述的分注装置,其中,
上述磁力赋予部包括:由多个突出片构成的梳部分、
配置在各个上述多个突出片的多个梳磁体、和
使上述多个梳部分在上述多个分注嘴之间插入或拔出的方向上移动的梳移动机构。
[方案14]
如方案1至13中任一项所述的分注装置,其中,
上述多个分注嘴具有与上述多个分注头接触的弹性部件。
[方案15]
一种检测体处理测定装置,其特征在于:
包括:从母检测体容器将母检测体分注到子检测体容器的第一分注部、从子检测体容器中的子检测体提取核酸的处理部、为了使上述提取得到的核酸扩增而反复加热冷却的加热部、测定上述扩增得到的核酸的测定部、和至少在上述处理部分注试剂或溶液的第二分注部,
在上述检测体处理测定装置中,上述第二分注部为方案1至14中任一项所述的分注装置。
发明的效果
本发明的分注装置以及具有该分注装置的检测体处理测定系统能够将对多个分注嘴一起安装和拆卸多个分注头。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的检测体处理测定系统的上方立体图。
图2是表示图1的检测体处理测定系统的正面图。
图3是表示图1的检测体处理测定系统的载台的顶面示意图。
图4是表示图1的检测体处理测定系统的(a)表示第一分注部的分注范围的顶面图、(b)表示第二分注部的分注范围的顶面图。
图5是表示图1的第二分注部(分注装置)的上方立体图。
图5A是表示图5的第二分注部的下方立体图。
图6是表示图5的分注头的载置体的上方立体图。
图7是表示图5的第二分注部的(a)分注头非安装状态的上方立体图、(b)分注头安装状态的上方立体图。
图8是表示图5的第二分注部的(a)分注头安装状态的下方立体图、(b)分注头非安装状态的下方立体图。
图9是表示图5的第二分注部的(a)侧面图、(b)磁力赋予部后退的状态的正面图、(c)磁力赋予部突出的状态的正面图。
图10是表示图9的(a)的第二分注部的局部剖开侧面图。
图11是表示第一实施方式的第四变形例的分注嘴附近的放大剖面图。
图12是表示本发明的第二的实施方式所涉及的第二分注部的上方立体图。
图13是表示由图12的第二分注部安装的多个分注头的安装状态的上方立体图。
图14是表示图12的第二分注头架和多个分注头的上方立体图。
图15是图14的第二分注头架的分解立体图。
图16是表示第二实施方式所涉及的第二分注部的动作的正面图。
图17是表示本发明的第三实施方式所涉及的第二分注部的上方立体图。
图18是表示图17的第二分注部的正面图。
图19是表示图17的第二分注部的分解立体图。
图20是表示图18的第二分注部的(a)水平方向剖面图、(b)沿着bb线的垂直方向剖面图。
图21是表示第二实施方式所涉及的第二分注部的动作的正面图。
图22是表示第二实施方式所涉及的第二分注部的动作的正面图。
具体实施方式
参照附图来说明本发明的分注装置以及具有该分注装置的检测体处理测定系统所涉及的各实施方式。其中,在各图中,对相同部分标注相同符号并适当省略说明。在各图中,各部分的相对大小和/或配置原则上准确地进行了图示,但本发明不限定于此。另外,在本发明的各实施方式中,检测体是生物体相关物质,优选能够使用从生物体采集的体液(例如唾液、鼻咽部的粘液等)、或能够溶解的任意的组织。此外,本实施方式的x方向、y方向和z方向分别对应于专利请求范围的第一方向、第二方向和第三方向。
(第一实施方式)
[检测体处理测定系统的基本构成]
使用图1和图2说明本发明的第一实施方式所涉及的检测体处理测定系统1000的基本构成。检测体处理测定系统1000由以下各部构成:具有支撑各部的载台的基部100;从母检测体容器向子检测体容器(孔)分注母检测体的第一分注部200;将第一分注部200和/或第二分注部400在x方向上移动的移动机构300;从子检测体容器分注子检测体进行PCR相关处理的第二分注部(分注装置)400;收纳第一分注部200用的多个分注头的第一分注头收纳部500;和控制各部分200~400的动作的控制部(计算机)600。
基部100包括:固定载台105;能够在y方向上移动的可动载台120;和可动载台120的移动机构(带以及电机)122。控制部600控制移动机构122的动作。母检测体保存部110设置在基部100的顶面的固定载台105。母检测体保存部110具有将多个母检测体容器112在y方向上收纳成一排的多个母检测体容器架114。
第一分注部200是具有配置成一排的多个分注嘴的节距变换式的分注装置。第一分注部200可以优选具有12个分注嘴。第一分注部200如图1~3所示,包括:在y方向上配置成一排的多个分注嘴(多个第一分注嘴)205;改变多个分注嘴205之间的y方向的节距的节距变换机构210;和将第一分注部200整体以能够在移动机构300上在x方向移动的方式支撑的支撑部220。控制部600控制节距变换机构210驱动电机的动作。
节距变换机构210包括:使多个分注嘴205在y方向上滑动的多个导杆206;与多个分注嘴205的各自连接且能够在y方向伸缩的连结机构;和驱动连结机构的连结驱动部。该节距变换机构例如能够使用本申请发明人在国际公开第2016/031705号的图5中所记载的节距变换机构。节距变换机构210能够在与配置于母检测体容器架114的多个母检测体容器112的配置对应的第一节距、和与配置于PCR板的多个子检测体容器(孔)的配置对应的第二节距之间伸缩。第一节距(例如22.5mm)优选大于第二节距(例如9.0mm)。
移动机构300如图1和图4的(a)所示,由以能够移动的方式支撑第一分注部200和/或第二分注部400的轨道310;移动第一分注部200的第一带320;驱动第一带的第一电机330;移动第二分注部400的第二带340;和驱动第二带340的第二电机350构成。控制部600控制第一电机330和/或第二电机350的动作。
[载台的构成]
使用图3的示意性顶面图说明检测体处理测定系统1000的载台结构。固定载台105上设置有母检测体保存部110。在可动载台120上具有:收纳第二分注部400用的多个分注头的第二分注头收纳部121;和收纳用于实行子检测体的处理(纯化、提取)的PCR板或微孔板并实行处理的处理部122;收纳PCR板并实行PCR的加热部(热循环仪)123,其中,该PCR板收纳有由处理部122从子检测体提取得到的多个提取核酸;收纳用于子检测体的处理、核酸的扩增和扩增核酸的检测等的试剂的试剂保存部124;和将处理等中不要的溶液废弃的废弃槽125。PCR板或微孔板优选具有在xy方向上以大致相等间隔配置的96个(8×12)孔。加热部123为了扩增所提取的核酸而反复进行加热和冷却。
在可动载台120上也可以优选设置通用冷却部126和/或保存PCR板的PCR板保存部127。可动载台120能够在通用冷却部126的下表面侧设置冷却机构(冷却块)128。控制部600控制加热部123、冷却机构128的动作。此外,检测体处理测定系统1000可以优选设置读取在母检测体容器设置的母检测体ID和母检测体容器架的架ID的ID读取器、和/或实行实时PCR的实时PCR模块。
图4的(a)表示可动载台120移动到靠前侧(在y方向上远离移动机构300的方向)的状态。在图4的(a)中,虚线区域200A表示第一分注部200的多个分注嘴205的排(图1)能够移动的区域。虚线区域200A中优选以多个分注嘴205为第一节距(节距小)的状态,包含第一分注头收纳部500、母检测体保存部110的一部分、分注头废弃部130、第一分注头架121、前处理部122、试剂保存部124的各自的上方。另外,在虚线区域200A中,优选以多个分注嘴205为第二节距(节距大)的状态,包含母检测体保存部110的整体的上方。
图4的(b)表示可动载台120移动到靠里侧(接近移动机构300的方向)的状态。在图4的(b)中,虚线区域400X表示第二分注部400的多个分注嘴436(图5A)的组能够移动的区域。虚线区域400X中包含分注头废弃部130、第一分注头架121、加热部123、废液槽125、PCR板保存部125的各自的上方。如图5A所示,多个分注嘴436在副支撑部420的下端平面(xy方向)以规定间隔(在xy方向上大致等间隔)配置。
[第二分注部]
使用图5~图9说明第二分注部(分注装置)400。第二分注部400包括与具有多个孔的PCR板或微孔板对应的多个分注嘴。第二分注部400如后所述,包括:将在xy方向上以规定间隔配置的多个分注头142一起安装于多个分注嘴436的安装机构;将在xy方向以规定间隔配置的多个分注头142从多个分注嘴436一起拆卸的拆卸机构。第二分注部400优选如图5A所示,可以具有在xy方向上大致等间隔配置的96个分注嘴436。
如图5所示,第二分注部400包括:将第二分注部400整体以相对于移动机构300能够在x方向上移动的方式支撑的主支撑部410;相对于主支撑部410能够在z方向上移动的副支撑部420;和将副支撑部420在z方向上移动的副支撑部移动电机412。副支撑部420包括:分注主体(柱体)430;为了进行多个分注嘴436的抽吸排出而相对于分注主体430能够在z方向上移动的多个柱塞438;和通过将柱塞移动板439在z方向上移动而将多个柱塞438在z方向上移动的柱塞用电机422。分注主体430被固定于副支撑部420。控制部600控制副支撑部移动电机412和/或柱塞用电机422的动作。
说明将多个分注头142一起安装于多个分注嘴436的安装机构。如图5所示,在分注主体430的下方配置有第二分注头架140;在第二分注头架140内在xy方向上以规定间隔收纳的第二分注头142的组;和将第二分注头142在xy方向上大致等间隔载置的载置体(收集板)144。
如图6所示,第二分注头142具有外径相对于中央部较大的上端开口部142a。载置体144具有在xy方向上以规定间隔配置并且在z方向上贯通的多个贯通孔144a。第二分注头142的上端开口部142a的外径大于载置体144的贯通孔144a的内径,因此第二分注头142的上端开口部142a的下端载置于贯通孔144a的周围。此外,也可以将多个分注头142固定于载置体144。
载置体144具有1个或多个金属体(金属盘)144b。1个或多个金属体144b被固定于载置体144。多个金属体144b优选以包围载置于载置体144的多个分注头142的方式配置。1个或多个金属体144b优选配置于载置体144的周缘。1个或多个金属体144b优选分别被收纳于形成在载置体144的1个或多个凹部144c内。
如图5A的下方立体图所示,在固定于副支撑部420的分注主体(柱体)430的下表面设置有多个分注嘴436的组以及1个或多个安装磁体432。多个安装磁体432优选以包围多个分注嘴436的组的方式配置。
多个安装磁体432吸附多个载置体144的金属板144b。多个安装磁体432优选从分注主体430的下表面在z方向上突出。安装磁体432能够优选设为圆柱形状。安装磁体432能够优选设为钕磁体。
安装机构由固定于分注主体430侧的1个或多个安装磁体432、以及固定于载置体144侧的1个或多个金属体144b构成。
使用图7,说明将多个分注头安装于多个分注嘴142的动作。如图7的(a)所示,在载置体144载置有多个分注头142的状态下,多个分注头142被收纳于第二分注头架140。在该状态下,第二分注部400的多个分注嘴436的组(图5A)从载置体144的上方向载置体144下降,固定于载置体144的多个金属体144b一旦被吸附于多个磁石体432(图5A),则多个分注嘴436就分别被插入多个分注头142的上端开口部142a,多个分注头142与多个分注嘴436分别密合。
多个分注头142的重量不是经由多个分注嘴436,而是经由载置体144的多个金属体144b,由配置在多个分注嘴436的旁边的多个磁石体432支撑。因此,多个分注嘴436以能够将多个分注头142密合的程度的比较小的力,压入多个分注头142的上端开口部142a即可。此外,可以在多个分注嘴436的外周面优选分别设置与分注头接触的弹性部件(O-环等)。
接着,说明将多个分注头142一起拆卸的拆卸机构。如图5A所示,在分注主体430的下方,移去器(Remover)434以相对于副支撑体420能够在z方向上移动的方式设置。移去器434如后所述,能够将多个分注头142从多个分注嘴436一起拆卸。移去器434大致为板状,具有多个贯通孔。多个分注嘴436通过移去器434的多个贯通孔在下侧露出。多个分注嘴436与移去器434没有被一体化。
另外,如图5和5A所示,在分注主体430的侧面,为了将移去器434向下方按压,设置有相对于副支撑体420能够在z方向上移动的多个按压杆(移去器移动机构)437。多个按压杆437优选能够设为杆致动器。多个按压杆437的下端被固定于移去器434,因此多个按压杆437与移去器434成为一体上下移动。控制部600控制多个按压杆437的移动动作。如图5A所示,多个按压杆437的下端部分别配置在多个安装磁体432(安装机构)的附近,将移去器434向下方按压。拆卸机构由移去器434、多个按压杆437和载置体144构成。移去器434在多个分注头和载置体144从分注主体430分离的方向上对载置体144施加力。
使用图8说明从多个分注嘴拆卸多个分注头时的拆卸机构的动作。如图8的(a)所示,在载置体144保持有多个分注头142的状态下,多个分注头142被安装于多个分注嘴436的组(图5A)。在该状态下,如果控制部600使多个按压杆437向下方移动,则移去器434也向下方移动,移去器434的下表面按压载置体144上表面和/或多个分注头142的上端面。如果该按压造成的力超过多个安装磁体432吸附多个金属体144b的力,则如图8的(b)所示,载置多个分注头142的载置体144就从多个分注嘴436被拆卸。
此外,作为变形例,也可以将1个或多个安装磁体432固定于载置体144,并且将1个或多个金属体144b固定于多个按压杆437,而与多个按压杆437一体化。
[磁力赋予部]
说明本实施方式的第二分注部400所具有的梳状(梳子状)的磁力赋予部414。第二分注部400中的检测体的纯化(前处理)可以优选使用本申请发明人在国际公开97/44671号中提出的方法。该方法利用吸附靶标核酸的磁性颗粒、保持包含磁性颗粒的溶液的分注头、和能够相对于分注头移动的外部磁体实行。
本实施方式的第二分注部400具有磁力赋予部414,用于对被安装于多个分注嘴436的多个分注头142而选择性地向多个分注头142内部的磁性颗粒施加磁力。
磁力赋予部414如图5A和图9所示,由如下部件构成:能够相对于主支撑部410在x方向上移动的梳主体414a;为了使梳主体414a在x方向上移动而设置于主支撑部410的梳主体移动电机416;在多个分注头142侧设置于主体414a的末端部的梳部分414b;相对于梳部分414b的各突出片在x方向上以规定间隔配置的多个梳磁体414c(图5的(a)、图9的(b));和能够相对于主支撑部410使梳主体414a在x方向上移动的轨道414d。控制部600控制梳主体移动电机416的动作。
如图9的(c)的梳插入状态所示,如果在多个分注头142被保持于分注主体430的状态下,在多个分注头142的多个列之间,从x方向插入多个梳部分414b的各突出片,则设置于多个梳部分414b的各突出片的多个梳磁体414c能够在多个分注头142内吸附溶液中的磁性颗粒。
如图9的(b)的梳拔出状态所示,如果在保持有多个分注头142的状态下,从多个分注头142的列之间,将多个梳部分414b的各突出片在x方向上拔出,则设置于多个梳部分414b的各突出片的多个梳磁体414c不对多个分注头142内的磁性颗粒施加磁力,磁性颗粒分散于多个分注头142内的溶液中。
在图9的(c)的状态下,固定于载置体144的多个金属体144b通过固定于分注主体430侧的多个安装磁体432而如图10所示那样被吸附。
多个安装磁体432的磁力有时影响磁力赋予部414的多个梳磁体414c或分注头142内的磁性颗粒。因此,优选能够在多个安装磁体432的侧面和多个金属体144b的侧面和下表面设置磁力屏蔽体(铁等强磁性体材料)。
对本实施方式中的分注嘴436所具有的O-环的功能进行说明。本实施方式的分注嘴436并不是仅通过O-环来支撑分注头的负荷以使分注头不从分注嘴落下。在现有例中,为了不使分注头从分注嘴落下,分注头相对于安装了O-环的分注嘴以比较大的力压入。然而,如果对分注嘴反复拆装分注头,则分注头对O-环反复滑动,由此O-环劣化,压入力降低。压入力降低的结果,存在分注头从分注嘴脱落、液体飞散、产生污染的可能性。因此,为了维持O-环的压入力,需要繁杂且精细的O-环的更换或维护。
相对于此,在本实施方式中,不需要以分注嘴436支撑分注头的负荷的比较大的力,对安装了O-环的分注嘴436压入分注头142。即,通过分注头142的上端开口部142a被载置在载置体144的贯通孔144a的周围,分注头142的负荷施加到分注头的安装机构(载置体144、金属体144b、磁体432和副支撑体420),因此并不需要对安装了O-环的分注嘴436以比较大的力压入分注头142。因此,在本实施方式的安装机构中,不需要为了维持O-环的压入力而进行繁杂且精细的O-环的更换或维护。此外,在本实施方式的安装机构中,O-环具有以气体和液体不从分注嘴436和分注头142的上端开口部142a之间泄露的方式密闭程度的弹性力即可。在本实施方式的安装机构中,在将分注头142安装于分注嘴436时,不需要对安装了O-环的分注嘴436以比较大的力压入分注头142,因此O-环不易劣化。
[变形例]
说明能够适用于第一~第三实施方式的各变形例。第一~第三实施方式的安装机构由分注头142的载置体144、144A、144B;设置于载置体144、144A、144B的多个金属体144b、144A1b、144B1b;和吸附多个金属体144b、144A1b、144B1b的多个安装磁体432构成。相对于此,第一变形例的安装机构能够将多个安装磁体432作为多个第一磁体432,将多个金属体144b、144A1b、144B1b作为多个第二磁体。一对第一磁体和第二磁体以两者对置的状态下彼此极性不同的方式配置。
第一~第三实施方式的安装机构中,一对磁体432和金属体144b、144A1b、144B1b彼此接触。相对于此,第二变形例的安装机构中,一对磁体432和金属体144b、144A1b、144B1b彼此不接触,在两者隔开间隙对置的状态下,将分注头142安装于分注嘴436。多个金属体144b、144A1b、144B1b相对于多个安装磁体432不接触地被磁力抽吸,因此能够稳定地由多个安装磁体432保持多个金属体144b、144A1b、144B1b。此外,一对磁体432和金属体144b、144A1b、144B1b的间隙能够设为优选0.7~0.3mm,更优选约0.5mm。
与第二变形例同样,第三变形例的安装机构以第一变形例的一对第一磁体和第二磁体不互相接触,以两者隔开间隙对置的状态,将分注头142安装于分注嘴436。多个第一磁体相对于多个第二磁体不接触地被磁力抽吸,因此能够稳定地由多个安装磁体432保持多个金属体144b、144A1b、144B1b。此外,一对第一磁体和第二磁体的间隙能够设为优选0.7~0.3mm,更优选约0.5mm。
本发明的第一~第三实施方式的O-环优选与以往同样地,以O-环位于分注头142的上端开口部142a的内周面与分注嘴436的外周面之间的方式,被配置于分注嘴436的外周面。相对于此,第四变形例的O-环438如图11所示,被配置于包围分注嘴436的周围的移去器434的下侧面434a。如果将分注头142安装于分注嘴436,则O-环438就被配置于下侧面434a与分注头142的上端开口部142a之间。在这样的配置下,将分注头142安装于分注嘴434时,分注头142不会相对于O-环438滑动,因此能够避免滑动造成的O-环438的劣化。
(第二实施方式)
本发明的第二实施方式所涉及的检测体处理系统与第一实施方式所涉及的检测体处理系统1000相比仅第二分注部不同,其他部分的构成和动作与检测体处理系统1000相同,因此省略其他部分的构成和动作的附图和说明。
使用图12~图16说明第二实施方式所涉及的第二分注部400A。第二分注部400A与第二分注部400共通的部分标注与第二分注部400相同的符号。第二分注部400A包括与具有多个孔的PCR板或微孔板对应的多个分注嘴436。第二分注部400A如后所述,包括:将在xy方向上以规定间隔配置的多个分注头142一起安装于多个分注嘴436(图16)的安装机构;和将在xy方向以规定间隔配置的多个分注头142从多个分注嘴436一起拆卸的拆卸机构。第二分注部400优选与图5A同样可以具有在xy方向上以大致等间隔配置的96个分注嘴436。在第二实施方式中,第二分注部400A具有与第一实施方式相同的磁力赋予部414。
如图12和图13所示,第二分注部400A包括:将第二分注部400A整体以能够相对于移动机构300在x方向上移动的方式支撑的主支撑部410;以能够相对于主支撑部410在z方向上移动的副支撑部420;和使副支撑部420在z方向移动的副支撑部移动电机412。副支撑部420具有:分注主体(柱体)430;和为了进行多个分注嘴436的抽吸排出而能够相对于分注主体430在z方向上移动的多个柱塞438;和通过使柱塞移动板439在z方向移动而使多个柱塞438在z方向上移动的柱塞用电机422。分注主体430被固定于副支撑部420。控制部600控制副支撑部移动电机412和/或柱塞用电机422的动作。
对于将多个分注头142一起安装于多个分注嘴436的安装机构进行说明。在分注主体430的下方配置有:第二分注头架140A;在xy方向上以规定间隔被收纳在第二分注头架140A内的第二分注头142的组;将第二分注头142在xy方向上以规定间隔载置的矩形的载置板144A2;和包围载置板144A2的周围的至少一部分(矩形的3个边)的载置板框144A2。在第二实施方式中,载置体144A由载置板144A2和载置体框144A1构成。载置体框144A1能够优选形成为U字状(コ字状)。
如图14和图15所示,载置板框144A1包括:1个或多个金属体(金属盘)144A1b;收纳载置板144A2的周缘部的上侧凹部144A1c;和收纳第二分注头架140A的侧壁上端部的下侧凹部144A1d。1个或多个金属体144Ab被固定于载置体框144A。多个金属体144Ab优选如图12所示以包围被载置于载置板144A2的多个分注头142的方式配置。1个或多个金属体144Ab优选被配置于载置体框144A1的角部和/或末端部。1个或多个金属体144A1b优选分别被收纳于形成在载置体框144A1的1个或多个凹部内。
载置板144A2具有在xy方向上以规定间隔配置且在z方向上贯通的多个贯通孔144A2a。第二分注头142的上端开口部142a的外径大于载置板144A2的贯通孔144A2a的内径,因此第二分注头142的上端开口部142a的下端被载置于贯通孔144A2a的周围。此外,也可以将多个分注头142固定于载置板144A2。
第二分注头架140A为了支撑收纳有多个分注头142的载置体144A,并且能够使在x方向收纳有多个分注头142的载置体144A在x方向上平行移动,也可以在与x方向垂直的面(yz平面)设置侧壁。
如图16所示,在分注主体(柱体)430的下方,多个分注嘴436的组和1个或多个安装磁体432被固定于副支撑部420。多个安装磁体432优选在xy平面上以包围多个分注嘴的组的方式配置。多个安装磁体432吸附载置体144A的多个金属板144A1b。
安装机构由固定于分注主体430(副支撑部420)侧的1个或多个安装磁体432、和固定于载置体144A侧的1个或多个金属体144A1b构成。
使用图16说明将多个分注头142安装于多个分注嘴142的动作。如图12和图16的(a)所示,在载置体144A上载置有多个分注头142的载置状态下,多个分注头142被收纳于第二分注头架140A。在图16的(a)的载置状态下,如果第二分注部400A的多个分注嘴436的组从载置体144A的上方向着载置体144A下降,则如图16的(b)所示,固定于载置体144A的多个金属体144A1b就被吸附于多个磁石体432而成为吸附状态。在图16的(b)的吸附状态下,多个分注嘴436分别被插入多个分注头142的上端开口部142a,多个分注头142和多个分注嘴436分别密合。此外,如果从图16的(b)的状态,通过副支撑部移动电机412使第二分注部400A整体在z方向上上升,则如图13和图16的(c)所示,第二分注部400A安装多个分注头142成为能够在xy方向上移动的状态。
在图16的(c)和16的(d)的状态下,多个分注头142的重量不是经由多个分注嘴436,而是经由载置体144A的多个金属体144A1b,由配置在多个分注嘴436旁边的多个磁石体432(副支撑部420)支撑。因此,多个分注嘴436以能够使多个分注头142密合的程度的比较小的力被压入多个分注头142的上端开口部142a即可。此外,在多个分注嘴436的外周面可以优选分别设置与分注头接触的弹性部件(O-环等)。
接下来,对将多个分注头142一起拆卸的拆卸机构进行说明。如图13和图16的(c)所示,在分注主体430的下表面,移去器434以能够在z方向上移动的方式设置。移去器434如后所述,能够将多个分注头142从多个分注嘴436一起拆卸。移去器434大致为板状,具有多个贯通孔。多个分注嘴436通过移去器434的多个贯通孔而在下侧露出。多个分注嘴436可以与移去器434一体化。
另外,如图13和图16所示,在分注主体430的侧面为了将移去器434向下方按压,设置有能够在z方向上移动的多个按压杆(移去器移动机构)437。多个按压杆437可以优选设为杆致动器。多个按压杆437的下端被固定于移去器434,因此多个按压杆437和移去器434成为一体,相对于副支撑体420上下移动。控制部600控制多个按压杆437的移动动作。如图13所示,多个按压杆437的下端部分别配置在多个安装磁体432(安装机构)的附近,将移去器434向下方按压。拆卸机构由移去器434、多个按压杆437和载置体144A构成。移去器434在多个分注头142和载置体144A与分注主体430分离的方向上对载置体144A施加力。
使用图16说明从多个分注嘴拆卸多个分注头时的拆卸机构的动作。如图16的(c)所示,在载置体144A保持有多个分注头142的保持状态下,多个分注头142被安装于多个分注嘴436的组。如果在图16的(c)的保持状态下,控制部600使多个按压杆437向下方移动,则移去器434也向下方移动,移去器434的下表面就会按压载置体144A的上表面和/或多个分注头142的上端面。如果由按压带来的力超过多个安装磁体432吸附多个金属体144A1b的力,则如图16的(d)所示,载置多个分注头142的载置体144A就从多个分注嘴436被拆卸。
在第二实施方式中,载置体144A由载置板144A2和载置体框144A2构成,因此作业者能够将载置体框144A2从载置板144A2分离。在该分离后,将载置使用完毕的多个分注头142的载置板144A2废弃,将载置体框144A2安装到载置未使用的多个分注头142的载置板144A2。由此,能够对具有比较昂贵的金属体144A1b的载置体框144A2进行再利用。
(第三实施方式)
本发明的第三实施方式所涉及的检测体处理系统与第一实施方式所涉及的检测体处理系统1000仅第二分注部不同,其他部分的构成和动作与检测体处理系统1000相同,因此省略其他部分的构成和动作的附图和说明。
使用图17~图22说明第三实施方式所涉及的第二分注部400B。第二分注部400B与第二分注部400共通的部分标注与第二分注部400相同的符号。第二分注部400B包括与具有多个孔的PCR板或微孔板对应的多个分注嘴436(图21的(a))。第二分注部400B如后所述,包括:将在xy方向以规定间隔配置的多个分注头142一起安装到多个分注嘴436的安装机构;和将在xy方向以规定间隔配置的多个分注头142从多个分注嘴436一起拆卸的拆卸机构。第二分注部400B优选与图5A同样,可以具有在xy方向上以大致相等间隔配置的96个分注嘴436。在第三实施方式中,第二分注部400B具有与第一实施方式相同的磁力赋予部414。
如图17所示,第二分注部400B包括:将第二分注部400B整体以相对于移动机构300能够在x方向上移动的方式支撑的主支撑部410;以相对于主支撑部410能够在z方向上移动的副支撑部420;和使副支撑部420在z方向上移动的副支撑部移动电机(未图示)。副支撑部420包括:分注主体(柱体)430;为了进行多个分注嘴436的抽吸排出而相对于分注主体430能够在z方向上移动的多个柱塞438;和通过使柱塞移动板439在z方向上移动而使多个柱塞438在z方向上移动的柱塞用电机(未图示)。分注主体430被固定于副支撑部420。控制部600控制副支撑部移动电机和/或柱塞用电机的动作。
说明将多个分注头142一起安装于多个分注嘴436的安装机构。在分注主体430的下方配置有:第二分注头架140B、在第二分注头架140B内在xy方向以规定间隔收纳的第二分注头142的组;将第二分注头142在xy方向上以规定间隔载置的矩形的载置板144B2;和包围载置板144B2的周围的至少一部分(3个边)的载置板框144B1。在第二实施方式中,载置体144B由载置板144B2和载置体框144B1构成。载置体框144B1如图19所示,优选能够形成为U字状(コ字状)。
如图19所示,载置板框144B1包括:1个或多个金属体(金属盘)144B1b;收纳载置板144B2的周缘部的上侧凹部144B1c;和从载置体框144B向上方(z方向)突出的多个导杆144B1a。1个或多个金属体144Bb被固定于载置体框144B1。导杆144B1a的上端分别通过设置于副支撑部420的开口以能够在z方向移动的方式被安装于副支撑部420。由于导杆144B1a的下端被固定于载置体框144B1,所以载置体框144B1成为以能够在z方向上移动的方式从分注主体430侧的副支撑体420垂下的状态。
多个金属体144B1b优选如图20的(a)所示,以包围被载置于载置板144A2的多个分注头142的方式配置。1个或多个金属体144B1b优选被配置于载置体框144B1的角部和/或末端部。1个或多个金属体144B1b优选被收纳在分别形成于载置体框144B1的1个或多个凹部内。
载置板144B2具有在xy方向上以规定间隔配置并且在z方向上贯通的多个贯通孔144B2a。第二分注头142的上端开口部142a的外径大于载置板144B2的贯通孔144B2a的内径,因此第二分注头142的上端开口部142a的下端被载置于贯通孔144B2a的周围。此外,也可以将多个分注头142固定于载置板144B2。载置板144B2具有收纳第二分注头架140Ba的突出部140Ba的一对第二贯通孔144B2d。
第二分注头架140B为了支撑收纳有多个分注头142的载置板144B2,并且使载置板框144B1能够与第二分注部400B一体地在x方向上平行移动,也可以在与x方向垂直的面(yx平面)设置侧壁。第二分注头架140B具有从其侧壁上端部向z方向延伸的一对突起部(销)140Ba。通过将突起部140Ba插入第二贯通孔144B2d(图19),使载置板144B2相对于第二分注头架140A定位。
如图18所示,在分注主体(柱体)430的下方,多个分注嘴436的组和1个或多个安装磁体432被固定于副支撑部420。多个安装磁体432优选在xy平面上以包围多个分注嘴436的组的方式配置。多个安装磁体432吸附载置体144B的多个金属板144B1b。
安装机构由在具有固定于分注主体430侧的1个或多个安装磁体432的载置体144B侧固定的1个或多个金属体144B1b构成。
使用图17和图21,说明将多个分注头142安装于多个分注嘴142的动作。如图17所示,在载置体144B载置多个分注头142的载置状态下,多个分注头142被收纳于第二分注头架140B。在图17的载置状态下,如Step1的箭头所示,通过移动机构300,使第二分注部400B的多个分注嘴436的组向载置体144B从x方向移动。如果载置板144B2被收纳于载置板框144B1,则如图21的(a)所示,多个分注嘴436成为与多个分注头142的上端开口部在z方向上相对的对置状态。
从图21的(a)的对置状态,在步骤2(Step2)中,控制部600使副支撑部移动电机412动作,而使副支撑体420下降到多个磁石体432与多个金属体144B1b抵接的位置,就会成为图21的(b)的状态。在图21的(b)的状态下,多个磁石体432成为吸附多个金属体144B1b的吸附状态。在该吸附状态下,多个分注嘴436分别被插入多个分注头142的上端开口部142a,多个分注头142和多个分注嘴436分别密合。进而,在步骤3(Step3)中,从图21的(b)的状态,如果如图21的(c)所示,通过副支撑部移动电机412使第二分注部400B整体在z方向上升,则第二分注部400B能够以多个分注嘴436安装有多个分注头142的状态移动。
多个分注头142的重量不是经由多个分注嘴436,而是经由载置体144B的多个金属体144B1b而能够由配置在多个分注嘴436旁边的多个磁石体432(副支撑体420)支撑。因此,多个分注嘴436以多个分注头142能够密合的程度的比较小的力,压入多个分注头142的上端开口部142a即可。此外,在多个分注嘴436的外周面优选可以分别设置与分注头接触的弹性部件(O-环等)。
接下来,对将多个分注头142一起拆卸的拆卸机构进行说明。如图19所示,在分注主体430的下表面,移去器434以能够在z方向上移动的方式设置。移去器434如后所述,能够将多个分注头142从多个分注嘴436一起拆卸。移去器434大致为板状,具有多个贯通孔。多个分注嘴436通过移去器434的多个贯通孔在下侧露出。多个分注嘴436可以与移去器434一体化。
另外,如图17和图19所示,在分注主体430的侧面,为了将移去器434向下方按压,设置有能够在z方向上移动的多个按压杆(移去器移动机构)437。多个按压杆437可以优选设为杆致动器。多个按压杆437的下端被固定于移去器434,因此多个按压杆437和移去器434成为一体而上下移动。控制部600控制多个按压杆437的伸缩动作。如图17所示,多个按压杆437的下端部分别被配置在多个安装磁体432(安装机构)的附近,将移去器434向下方按压。拆卸机构由移去器434、多个按压杆437和载置体144B构成。移去器434在多个分注头142和载置体144B从分注主体430分离的方向上对载置体144B施加力。
使用图22说明从多个分注嘴拆卸多个分注头时的拆卸机构的动作。如图22的(d)所示,在载置板144B2(载置体144B)保持有多个分注头142的状态下,多个分注头142被安装于多个分注嘴436的组。在该状态下,如步骤4(Step4)所示,如果控制部600使多个按压杆437向下方移动,则移去器434也向下方移动,移去器434的下表面就按压载置体144B(载置板框144B1和载置板144B2的双方)的上表面和/或多个分注头142的上端面。
如果该按压带来的力超过多个安装磁体432与多个金属体144A1b之间的吸附力,则如图22的(e)所示,载置板框144B1和搭载有多个分注头142的载置板144B2就从多个分注嘴436被拆卸。在图22的(c)的状态下,优选载置板框144B1通过自重向下方移动,载置板框144B1和载置板144B2在z方向上分离。在图22的(e)的状态下,载置板144B2在z方向上从载置板框144B1分离,因此通过使第二分注部400B在x方向上水平移动,就能够成为图17的状态。此外,在图22的(c)的状态下,即使载置板框144B1和载置板144B2在z方向上不分离的情况下,通过使第二分注部400B在x方向上移动,也能够从被保持于第二分注头架140B侧的载置板144B2拔出被保持于第二分注部400B侧的载置板框144B1。
在第三实施方式中,载置体144B由载置板144B2和载置体框144B2构成,通过使第二分注部400B在水平方向(x方向)上移动,能够不使用人手而将载置体框144B2从载置板144B2分离。在该分离后,仅将载置使用完毕的多个分注头142的载置板144B2废弃,能够对载置未使用的多个分注头142的载置板144B2,不使用人手而从水平方向安装载置体框144B2。由此,能够避免检测体的污染,并且将具有比较昂贵的金属体144A1b的载置体框144A2再利用。
符号说明
1000 检测体处理测定系统
100 基部
142 分注头
144 载置体(收集板)
144a 贯通孔
144b 金属体(金属盘)
144c 凹部
120 可动载台
200 第一分注部
205 分注嘴(第一分注嘴)
210 节距变换机构
300 移动机构
400 第二分注部(分注装置)
432 安装磁体
434 移去器
436 分注嘴(第二分注嘴)
438 O-环
414 磁力赋予部
414b 梳部分
414c 梳磁体
500 第一分注头收纳部
600 控制部
400A 第二分注部(分注装置)
144A 载置体
144A1 载置板框
144A2 载置板
400B 第二分注部(分注装置)
144B 载置体
144B1 载置板框
144B2 载置板

Claims (15)

1.一种分注装置,其具有在第一方向和第二方向上以规定间隔配置的多个分注嘴,所述分注装置的特征在于,包括:
支撑所述多个分注嘴的分注主体;
在所述第一方向和第二方向以规定间隔载置多个分注头的载置体;
为了将所述多个分注头安装于所述多个分注嘴,将载置有所述多个分注头的所述载置体安装于所述分注主体侧的安装机构;
将载置有所述多个分注头的所述载置体从所述分注主体侧拆卸的拆卸机构;和
控制所述多个分注嘴、所述安装机构和所述拆卸机构的动作的控制部。
2.如权利要求1所述的分注装置,其特征在于:
所述载置体由在所述第一方向和所述第二方向以规定间隔载置所述多个分注头的载置板、和包围所述载置板的周围的至少一部分的载置板框构成。
3.如权利要求2所述的分注装置,其特征在于:
所述载置板为矩形,所述载置板框包围所述矩形的3个边。
4.如权利要求2或3所述的分注装置,其特征在于:
所述安装机构由设置于所述载置板框和所述分注主体中的一者的1个或多个安装磁体、和设置于所述载置框和所述分注主体中的另一者的1个或多个金属体构成。
5.如权利要求2~4中任一项所述的分注装置,其特征在于:
所述载置板框从所述分注主体侧垂下。
6.如权利要求1~5中任一项所述的分注装置,其特征在于:
所述安装机构由设置于所述载置体和所述分注主体中的一者的1个或多个安装磁体、和设置于所述载置体和所述分注主体中的另一者的1个或多个金属体构成。
7.如权利要求4或6所述的分注装置,其特征在于:
所述多个安装磁体以包围所述多个分注头和所述多个分注嘴中的一者的方式配置,
所述多个金属体以包围所述多个分注头和所述多个分注嘴中的另一者的方式配置。
8.如权利要求1~3中任一项所述的分注装置,其特征在于:
所述安装机构由设置于所述载置体和所述分注主体中的一者的1个或多个第一磁体、和设置于所述载置体和所述分注主体中的另一者的1个或多个第二磁体构成。
9.如权利要求8所述的分注装置,其特征在于:
所述多个第一磁体以包围所述多个分注头和所述多个分注嘴中的一者的方式配置,
所述多个第二磁体以包围所述多个分注头和所述多个分注嘴中的另一者的方式配置。
10.如权利要求1~9中任一项所述的分注装置,其特征在于:
所述拆卸机构包括:在所述载置体远离所述分注主体的方向上对所述载置体施加力的移去器、和使所述移去器移动的移去器移动机构。
11.如权利要求10所述的分注装置,其特征在于:
所述移去器通过按压所述载置体的上表面和/或多个分注头的上端面,从所述多个分注嘴拆卸所述多个分注头。
12.如权利要求1~11中任一项所述的分注装置,其特征在于:
具有磁力赋予部,所述磁力赋予部在被载置于所述载置体的所述多个分注头安装于所述多个分注嘴的状态下,对所述多个分注头各自的内部赋予磁力。
13.如权利要求12所述的分注装置,其特征在于:
所述磁力赋予部包括:由多个突出片构成的梳部分、
配置在各个所述多个突出片的多个梳磁体、和
使所述多个梳部分在所述多个分注嘴之间插入或拔出的方向上移动的梳移动机构。
14.权利要求1~13中任一项所述的分注装置,其特征在于:
所述多个分注嘴具有与所述多个分注头接触的弹性部件。
15.一种检测体处理测定装置,其特征在于:
包括:从母检测体容器将母检测体分注到子检测体容器的第一分注部、从子检测体容器中的子检测体提取核酸的处理部、为了使所述提取得到的核酸扩增而反复加热冷却的加热部、测定所述扩增得到的核酸的测定部、和至少在所述处理部分注试剂或溶液的第二分注部,
在所述检测体处理测定装置中,所述第二分注部为权利要求1~14中任一项所述的分注装置。
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