-
HINTERGRUND
-
a) Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mechanismus zum automatischen Öffnen eines Reagenzpakets, welches beim Testen von einem Lumineszenz-Messsystem genutzt wird, sowie ein Steuerverfahren für eine Öffnungsnadel des Mechanismus.
-
b) Stand der Technik
-
Die Keimfreiheit und insbesondere biologische Reinheit einer Arbeitsumgebung werden in verschieden klinischen Standorten, Nahrungsmittelfabriken, Medizinprodukt-Herstellungsfabriken, Grundlagenforschungseinrichtungen und ähnlichem benötigt. In derartigen Umgebungen, die eine biologische Reinheit verlangen, wird die Anzahl von Mikroorganismen in der Luft (luftübertragene Bakterien), fallenden Bakterien, haftenden Bakterien und ähnliches gezählt (Zählen der wachstumsfähigen Bakterien). Als ein Verfahren zum Messen luftübertagener Bakterien werden in der Regel Sammeleinrichtungen für luftübertragene Bakterien zum Sammeln schwebender Bakterien durch den natürlichen Fall von schwebenden Bakterien und durch das Ansaugen einer gewissen Menge von Luft verwendet. In diesem Verfahren werden gewöhnlich schwebende Bakterien auf einer Agar-Platte gesammelt, in einer Thermostatvorrichtung für zwei oder drei Tage kultiviert und die nach dieser Kultur erzeugten Kolonien werden als die Anzahl von wachstumsfähigen Bakterien gezählt. In diesem Verfahren besteht jedoch das Problem, dass das Kultivieren wachstumsfähiger Bakterien eine lange Zeit beansprucht.
-
Unterdessen ist ein Verfahren zum Umwandeln der Anzahl von Mikroorganismen durch Messung von ATP (Adenosin Triphosphat) als eine Intrazellulare Komponente durch ein Biolumineszenz-Verfahren bekannt geworden, das zum Zählen der Anzahl von Mikroorganismen in kurzer Zeit in der Lage ist.
-
Das Biolumineszenz Verfahren verwendet eine Luciferin-Luciferase Lumineszenzreaktion, wobei ein Lumineszenz-Reagenz, welches Luciferin-Grundstoff und Enzym-Luciferase enthält, mit einer Probenlösung gemischt wird, die aus einer Mikroorganismenzelle extrahiertes ATP enthält und eine ATP Menge wird aus einer durch die Reaktion erzeugten Lumineszenzstärke ermittelt und die Anzahl von wachstumsfähigen Bakterien wird auf der Grundlage der ATP Menge pro lebensfähiges Bakterium berechnet. Das Patentdokument 1 offenbart ein Kit zum Zählen der Anzahl von wachstumsfähigen Bakterien, welches die Lumineszenzreaktion verwendet.
-
Gemäß einem Verfahren zum Zählen der Anzahl von wachstumsfähigen Bakterien mit einem in der ungeprüften
Japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. H11-155597 (Patentdokument 1) offenbarten Bausatz ist es möglich, den gewünschten Effekt im Hinblick auf die Verringerung der Messzeit zu erreichen. Falls jedoch eine sehr kleine Anzahl von wachstumsfähigen Bakterien gezählt wird, ist auch die Stärke der Lumineszenz sehr klein. Daher besteht das Problem eines großen Einflusses der Hintergrundlumineszenz, die durch das Rest-ATP und ATP, das nicht gezählt werden sollte, verursacht ist, und es ist unmöglich, eine hohe Messgenauigkeit zu erreichen.
-
Unterdessen werden in einem in der ungeprüften
Japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2008-249628 (Patentdokument 2) offenbarten Lumineszenz-Messsystem wachstumsfähige Bakterien an eine Düse zum Ausgeben von Reagenzien angehaftet und eine von Rest-ATP herrührende Hintergrundlumineszenz wird kontrolliert, so dass eine Lumineszenzmessung genau und sofort durchgeführt werden kann.
-
Gemäß dem Lumineszenzmessystem, dass im Patentdokument 2 offenbart ist, ist es möglich, selbst bei kleinen Mengen von wachstumsfähigen Bakterien genau und sofort durch eine Lumineszenz-Zählung zu messen. In Fällen, in denen das Zählen kleiner Mengen von wachstumsfähigen Bakterien durch das in dem Patentdokument 2 offenbarte System möglich ist, kann jedoch trotzdem eine Verunreinigung im Inneren des Systems einen großen Einfluss auf den Zählwert haben. Beispielsweise besteht, wenn ein für die Lumineszenzmessung verwendetes System nach dem Öffnen außerhalb des Systems in das System eingesetzt wird, die Möglichkeit einer Kontamination im Zeitraum zwischen dem Öffnen und dem Einsetzen in das System.
-
Zusammenfassung
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mittel zum Kontrollieren des Eintrags wachstumsfähiger Bakterien in das Innere des Systems und des Auftretens von Kontamination im Inneren des Systems bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist es insbesondere, einen automatischen, Reagenzöffnungsmechanismus in dem Lumineszenz-Messsystem und ein Steuerungsverfahren für eine Öffnungsnadel eines Reagenzöffnungsmechanismus bereit zu stellen.
-
Um die oben genannten Ziele zu erreichen, hat ein Reagenz-Öffnungsmechanismus eines Lumineszenz-Messsystems gemäß der vorliegenden Erfindung einen Aufbau, der im Folgenden beschrieben ist.
-
Ein Reagenz-Öffnungsmechanismus eines Lumineszenz-Messsystems, im welchen eine Reagenzkartusche eingesetzt werden kann, in welcher ein Reagenz in einen Hohlraum eingefüllt ist, wobei eine Öffnung des Hohlraums durch einen Film verschlossen ist, umfassend:
einen Dreiachs-Aktuator, in welchem eine horizontale Bewegung durch eine X-Achse und Y-Achse und eine vertikale Bewegung durch eine Z-Achse dargestellt ist;
eine Reagenz-Ausgabedüse, die von dem Dreiachs-Aktuator betrieben wird und Reagenz aus der Reagenzkartusche entnehmen kann;
eine Öffnungsnadel, die von dem Dreiachs-Aktuator betrieben wird und die ein Loch in dem Film erzeugt; und
einen Befestigungsblock zwischen der Reagenzausgabedüse und der Öffnungsnadel, der die Reagenzausgabedüse und die Öffnungsnadel in einer Position anordnet, in welcher die Reagenzausgabedüse oder die Öffnungsnadel während einer Betätigung der Z-Achse während der Öffnung des Films oder während einer Reagenzaufnahme- und Ausgabezeit nicht mit Bauteilelementen des Lumineszenz-Messsystems mitsamt der Reagenzkartusche in Berührung kommt.
-
Ferner ist in dem Reagenzöffnungsmechanismus des Lumineszenz-Messsystems mit den oben genannten Merkmalen ein Durchmesser der Öffnungsnadel vorzugsweise größer als derjenige der Reagenz-Ausgabedüse. In einem solchen Aufbau wird ein Kontakt zwischen einer Filmoberfläche nach ihrem Öffnen und der Reagenzausgabedüse nicht ermöglicht. Demnach ist es möglich, die Kontamination der Reagenzausgabedüse durch die Filmoberfläche zu vermeiden.
-
Ferner ist in dem Reagenzöffnungsmechanismus eines Lumineszenz-Messsystems mit diesen Merkmalen die Öffnungsnadel ein Zylinder mit einer schräg abgeschnittenen Spitze und die Endfläche hat einen spitzwinklig zu einer Seitenfläche verlaufenden Bereich und einen stumpfwinklig zu der Seitenfläche verlaufenden Bereich. Nach diesem Aufbau wird der Film von dem spitzwinkligen Bereich zerrissen und wird durch den stumpfwinkligen Bereich nicht zerrissen (zerschnitten) sondern nur gedrückt und verbogen. Daher besteht die nicht die Möglichkeit, dass ein Bruchstück die des die Öffnung des Hohlraums bedeckenden Films in das Reagenz fällt. Es ist daher möglich, eine Kontamination des Reagenz durch den Film zu vermeiden.
-
Ferner umfasst der Reagenzöffnungsmechanismus des Lumineszenz-Messsystems eine Steuereinheit, die ein Treibersignal zum Bewegen der Öffnungsnadel in der X-Achsen Richtung und/oder der Y-Achsen Richtung innerhalb eines Öffnungsbereichs des Hohlraums an den Dreiachs-Aktuator ausgibt, wenn die Öffnungsnadel in den Film eingesteckt wird. Gemäß diesem Aufbau ist es möglich, das in dem Film gebildete Loch zu verbreitern. Dieser Aufbau ermöglicht keinen Kontakt zwischen der Filmoberfläche und der Reagenzausgabedüse nach dem Öffnen. Daher ist es möglich, eine Kontamination der Reagenzausgabedüse durch die Filmoberfläche zu vermeiden.
-
Ferner gibt die Steuereinheit in dem Reagenzöffnungsmechanismus des Lumineszenz-Messsystems mit diesen Merkmalen ein Signal zur Betätigung der Z-Achse an den Dreiachs-Aktuator aus, so dass die Spitze der Öffnungsnadel zwischen dem Film und der Oberfläche des in die Reagenzkartusche eingefüllten Reagenz angeordnet ist. Gemäß diesem Aufbau wird ein Kontakt zwischen der Öffnungsnadel und dem in die Reagenzkartusche eingefüllten Reagenz verhindert. Es besteht daher nicht die Möglichkeit, eine Querkontamination zwischen den in die Hohlräume eingefüllten Reagenzien zu erzeugen, selbst wenn mehrere Vertiefungen geöffnet werden.
-
Ferner ist zum Erreichen der oben genannten Ziele ein Steuerverfahren für eine Öffnungsnadel in einem Reagenzöffnungsmechanismus gemäß der Erfindung ein Steuerverfahren für eine Öffnungsnadel in einen Lumineszenz-Messsystem, in dem eine Reagenzkartusche eingesetzt werden kann, in welcher eine Vertiefung mit einem Reagenz gefüllt ist, das durch eine Reagenzausgabedüse entnommen werden soll, wobei die Öffnung des Hohlraums durch einen Film verschlossen ist, umfassend: einen Dreiachs-Aktuator, in welchem eine horizontale Bewegung durch die X-Achse und Y-Achse dargestellt ist und eine vertikale Bewegungsachse durch die Z-Achse dargestellt ist, eine Reagenzausgabedüse, die von dem Dreiachs-Aktuator betrieben wird; und eine von dem Dreiachs-Aktuator angetriebene Öffnungsnadel, umfassend:
einen ersten Arbeitsschritt für die horizontale Bewegung, in welchem die Öffnungsnadel unmittelbar über die zu Öffnende Vertiefung bewegt wird;
einen Arbeitsschritt für die vertikale Bewegung, in welchem die Öffnungsnadel zum Erzeugen eines Lochs in dem Film abgesenkt wird;
einen zweiten Arbeitsschritt für die horizontale Bewegung, in welchem die abgesenkte Öffnungsnadel zum Aufweiten der Öffnung des Films in eine X-Achsen-Richtung und/oder eine Y-Achsen-Richtung bewegt wird.
-
Ferner wird in einem solchen Steuerungsverfahren für eine Öffnungsnadel in dem Reagenzöffnungsmechanismus in dem Arbeitsschritt für die vertikale Bewegung eine Spitze der Öffnungsnadel zwischen dem Film und einer Oberfläche des in die Vertiefung eingefüllten Reagenz angeordnet. Diese Steuerung verhindert einen Kontakt zwischen der Öffnungsnadel und dem in die Reagenzkartusche eingefüllten Reagenz. Es besteht daher nicht die Möglichkeit, eine Querkontamination zwischen Reagenzien zu erzeugen, die in die Vertiefungen eingefüllt sind, selbst wenn mehrere Vertiefungen geöffnet werden sollen.
-
Ferner wird in einem solchen Steuerungsverfahren für eine Öffnungsnadel in dem Reagenzöffnungsmechanismus der zweite Arbeitsschritt für die horizontale Bewegung innerhalb eines Bereichs der Öffnung des Hohlraums ausgeführt. Diese Steuerung verhindert einen Kontakt zwischen der Öffnungsnadel und der Reagenzkartusche. Es ist daher möglich, Schäden der Verpackung der Reagenzkartusche zu vermeiden, die durch einen Kontakt mit der Öffnungsnadel verursacht werden, sowie eine Querkontamination durch Herausspritzen der Reagenzien.
-
Durch den Reagenzöffnungsmechanismus des Lumineszenz-Messsystems mit diesen Merkmalen ist es möglich, den Eintrag wachstumsfähiger Bakterien in das Innere des Systems durch eine Kontamination des Reagenz und das Auftreten von Kontamination innerhalb des Systems durch das Reagenz zu vermeiden.
-
Ferner ist es ähnlich zu der Wirkung des oben beschriebenen Systems gemäß dem Steuerverfahren für eine Öffnungsnadel in dem Reagenzöffnungsmechanismus mit diesen Merkmalen möglich, den Eintrag von wachstumsfähigen Bakterien in das Innere des Systems durch die Kontamination des Reagenz und das Auftreten von Kontamination innerhalb des Systems durch das Reagenz zu vermeiden.
-
[KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG]
-
1 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau eines Lumineszenz-Messsystems zeigt.
-
2 ist eine schematische Ansicht, die den seitlichen Aufbau einer Zählereinheit zeigt.
-
3-A ist ein vorderes Blockdiagramm, das den Hauptaufbau eines Reagenzöffnungsmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
-
3-B ist ein Ebenen-Blockdiagramm, welches den Hauptaufbau des Reagenzöffnungsmechanismus gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt.
-
4 ist eine Perspektivansicht, die eine Beziehung zwischen einem Z-Achsen-Mechanismus-Abschnitt und einem Befestigungsblock, einer Reagenzausgabedüse und einer Öffnungsnadel zeigt.
-
5-A ist eine Draufsicht, die einen Aufbau eines Reagenz-/Trägerbehälter-Montageabschnitts zeigt.
-
5-B ist eine Draufsicht, die eine Reagenzkartusche zeigt.
-
6 ist ein Flussdiagramm, das den Zustand einer Lumineszenzmessung durch das Lumineszenz-Messsystem zeigt.
-
7 ist eine Ansicht, die eine erste horizontale Bewegungsbetätigung im offenen Reagenzbetrieb durch den Reagenzöffnungsmechanismus nach dem Ausführungsbeispiel erläutert.
-
8 ist eine Ansicht, die eine vertikale Bewegungsbetätigung im offenen Reagenzbetrieb durch den Reagenzöffnungsmechanismus nach dem Ausführungsbeispiel erläutert.
-
9 ist eine Ansicht, welche eine zweite horizontale Bewegungsbetätigung aus dem offenen Reagenzbetrieb durch den Reagenzöffnungsmechanismus gemäß dem Ausführungsbeispiel erläutert.
-
10 ist eine Ansicht, welche eine Rückzugsbetätigung der Öffnungsnadel aus dem offenen Reagenzbetrieb des Reagenzöffnungsmechanismus gemäß dem Ausführungsbeispiel erläutert.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele des Reagenzöffnungsmechanismus des Lumineszenzmesssystems und des Steuerungsverfahrens für eine Öffnungsnadel in dem Reagenzöffnungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung Bezug nehmend auf die Figuren beschrieben.
-
Der Reagenzöffnungsmechanismus des Lumineszenz-Messsystems gemäß der vorliegenden Erfindung (im Folgenden einfach als Reagenz-Öffnungsmechanismus 100 bezeichnet (siehe 3-A und 3-B)) ist auf dem Lumineszenz-Messsystem (Biomaytector) montiert.
-
Zunächst wird Bezug nehmend auf 1 ein Gesamtaufbau des Lumineszenz-Messsystems (Biomaytector) 10 beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau des Lumineszenz-Messsystems zeigt. Dieses Lumineszenz-Messsystem 10 ist aus einer Zählereinheit 12 und einer Sammeleinheit 80 aufgebaut.
-
Die Zählereinheit 12 hat einen Reagenz-Ausgabeabschnitt 14, einen Heißwasser-Versorgungsabschnitt 42, einen Reagenz-/Trägerbehälter-Montageabschnitt 54, einen Pufferversorgungsabschnitt 64, einen Filterungsabschnitt 72, einen PMT(Photomultiplierröhre)-Abschnitt 78 und eine Eingabe-/Steuereinheit (Steuereinheit) 11. Die jeweiligen Bauteilelemente sind in einem Gehäuse angeordnet.
-
Der Reagenz-Ausgabeabschnitt 14 wird im Wesentlichen von einem Dreiachs-Aktuator 16, einer Reagenz-Ausgabedüse 24 und einer Spritzenpumpe 32 gebildet. Der Dreiachs-Aktuator 16 ist ein Mittel zum Bewegen der Reagenz-Ausgabedüse 24 (später detailliert beschrieben) in eine gewünschte Position. 2 zeigt eine Seitenfläche der Zählereinheit 12. Wie in 2 illustriert ist der Dreiachs-Aktuator aus einem Y-Achsen-Mechanismus-Abschnitt 18, einem X-Achsen-Mechanismus-Abschnitt 20 und einem Z-Achsen-Mechanismus-Abschnitt 22 gebildet. Der Y-Achsen-Mechanismus-Abschnitt 18 ist in einem oberen Teil des Systems angeordnet, in welchem der Bauraum nicht zu sehr beschränkt ist. Daher wird in der Zählereinheit 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Schrittmotor 18a als antreibender Aktuator verwendet und ein Betätigungsabschnitt 18c, der an einer Linearführung 18b befestigt ist, wird über einen Antriebsriemen 18d verschoben.
-
Andererseits ist es schwierig, für den X-Achsen-Mechanismus-Abschnitt 20 und Z-Achsen-Mechanismus-Abschnitt 22, die an dem Betätigungsabschnitt 18c befestigt sind, genügend Raum zu finden. Daher wird sowohl für den X-Achsen-Mechanismus-Abschnitt 20 als auch für den Z-Achsen-Mechanismus-Abschnitt 22 ein kompakter Aktuator verwendet. Der kompakte Aktuator ist ein klein bauender Aktuator, der einen Motor und eine vorspringende Achse enthält, in welchem ein Achslagersystem mit großem Durchmesser in einen hohlen Rotor integriert ist. Im Hinblick auf die Arbeitsweise ist das Antriebssystem ein Schrittmotor und die vorspringende Achse ist eine Kugelgewindespindel. Daher wird selbst in einer derart kompakten Größe eine hochgenaue Positionierung ermöglicht.
-
Die Reagenz-Ausgabedüse 24 ist eine Düse, die bei der Entnahme und Ausgabe verschiedener Reagenzien zur Verwendung in der Lumineszenzzählung eine Rolle spielt. Ein Befestigungsbereich der Reagenz-Ausgabedüse 24 ist in den 3 und 4 gezeigt. Wie in den Figuren dargestellt, ist die Reagenz-Ausgabedüse 24 durch einen Befestigungsblock 28 gestützt, der in einer an dem kompakten Aktuator als Z-Achsen-Mechanismus-Abschnitt 22 befestigten Gleitführung 26 vorgesehen ist. Ein derartiger Stützaufbau vereinfacht die Stabilisation einer Aufwärts- und Abwärtsbewegung. Hier ist 3-A ein Frontansichts-Blockdiagramm, welches eine Beziehung zwischen einem Gesamtaufbau des Dreiachs-Aktuators 16 und der Reagenz-Ausgabedüse 24 zeigt. 3-B ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau aus 3-A in einer Draufsicht zeigt. 4 ist eine Perspektivansicht, die eine Beziehung zwischen dem Z-Achsen-Mechanismus-Abschnitt 22 und der Reagenz-Ausgabedüse 24 zeigt.
-
Ein Ausgabebetriebsrohr 30, das mit einer später detailliert beschriebenen Spritzpumpe 32 verbunden ist, ist mit einem rückwärtigen Ende der Reagenz-Ausgabedüse 24 verbunden. Die Reagenz-Ausgabedüse 24 teilt das Reagenz durch Ausüben eines negativen Drucks in dieser Düse über das Ausgabebetriebsrohr 30 auf und gibt das so abgeteilte Reagenz durch Anwenden eines positiven Drucks in der Düse wieder aus. Die Reagenzausgabedüse 24 kann hier durch ein aus Kunstharz gebildetes Rohr, ein aus Metall gebildetes Rohr oder auch durch ein Glas gebildetes Rohr realisiert sein.
-
Die Spritzenpumpe 32 spielt bei der Steuerung einer Betriebsflüssigkeit (in der vorliegenden Ausführungsform reines Wasser) für die Aufteilung und Ausgabe des Reagenz durch die oben beschriebene Reagenz-Ausgabedüse 24 eine Rolle. Die Spritzenpumpe 32 ist im Wesentlichen aus einer Spritze 34, einem Kolben 36 und einem Aktuator 38 gebildet. Die Spritze 34 ist ein Tank zum Speichern von reinem Wasser als Betätigungsfluid. Der Kolben 36 ist ein Druckstab, welcher bei der Einleitung von reinem Wasser in die Spritze 34 und der Ausgabe von reinem Wasser durch Anwenden eines negativen Drucks oder positiven Drucks in der Spritze 34 eine Rolle spielt. Der Aktuator 38 ist ein Antriebsmittel zum Einschieben oder Herausziehen des Kolbens 36. Es ist möglich, die Positionierung durch die Verwendung eines Schrittmotors und Kugelgewindetriebs für den Aktuator 38 präzise zu steuern.
-
Ein Ende des Ausgabebetriebsrohrs 30 ist mit einer Spitze der Spritze 34 in der Spritzenpumpe 32 mit diesem Aufbau verbunden und das andere Endes Ausgabebetriebsrohrs 30 ist mit der Reagenz-Ausgabedüse 24 verbunden, die oben beschrieben wurde. Mit einem so verbundenen Ausgabebetriebsrohr 30 sammelt sich reines Wasser in der Spritze 34 durch das Herausziehen des Kolbens 36, und innerhalb der Düse der Reagenz-Ausgabedüse 24 wird ein negativer Druck ausgeübt und ein Reagenz wird in die Reagenz-Ausgabedüse 24 eingespritzt (entnommen). Andererseits wird beim Einschieben des Kolbens 36 ein Druck innerhalb der Reagenz-Ausgabedüse 24 erhöht, da sich aus der Spritze 34 fließendes Wasser zu der Reagenz-Ausgabedüse 24 bewegt und das Reagenz, das sich innerhalb der Reagenz-Ausgabedüse 24 angesammelt hatte, wird ausgestoßen (ausgegeben).
-
Ein Puffer-Versorgungsrohr 70 ist mit einem Puffer-Versorgungsabschnitt 64 verbunden, der später detailliert beschrieben wird, und ist über ein Verteilungsventil 40, beispielsweise ein Dreiwegeventil, mit dem Ausgabebetriebsrohr 30 verbunden. Gemäß diesem Aufbau ist es möglich, das reine Wasser, welches als Arbeitsfluid in dem Ausgabebetriebsrohr 30 gespeichert ist, periodisch auszutauschen. So ist es möglich, Zähldatenfehler durch eine Verunreinigung des Arbeitsfluids zu vermeiden.
-
Der Heißwasser-Versorgungsabschnitt 42 spielt bei der Versorgung mit heißem Wasser zur Verdünnung des Sammelträgers eine Rolle. Der Heißwasser-Versorgungsabschnitt 42 ist im Wesentlichen aus einer Peristaltik-Pumpe 44, einem Heizer 46 und einer Heißwasser-Versorgungsdüse 48 aufgebaut. Die Peristaltik-Pumpe 44 ist im Wesentlichen von einer Kunstharzröhre, einer Rolleinheit und einem Aktuator gebildet (keines dieser Elemente ist in der Fig. dargestellt). Die Kunstharzröhre ist eine für das Weiterleiten der Lösung verwendete Röhre und darin fließt ein Transportfluid (in der vorliegenden Ausführungsform reines Wasser). Die Röhre, die von der Rolleinheit mechanisch komprimiert wird, hat vorzugsweise eine gewisse Flexibilität und Beständigkeit, beispielsweise wird eine Silikonröhre bevorzugt. Die Rolleinheit besteht aus einer Rotationsrolleinheit und mehreren Dreh-Rolleinheiten, die sich um die Rotationsrolleinheit drehen. Die Rolleinheit spielt bei dem Komprimieren der Kunstharzröhre gegen die Wand eine Rolle und durch das Quetschen mittels der Drehrolleinheiten und des Herausdrücken des Transportfluids, welches in einem Kompressionsbereich eingeschlossen ist erfolgt in einer Richtung der Rolleinheitendrehung. Die Rückstellkraft zum Zurückkehren in die Ursprungsform wird auf die derart komprimierte Kunstharzröhre ausgeübt. Da das Transportfluid eine inkompressible Flüssigkeit ist, werden die mehreren Rolleinheiten stetig gedreht und die Transportflüssigkeit wird ebenfalls stetig herausgeschoben. Der Aktuator kann in diesem Fall ein solcher sein, der mehrere Rolleinheiten drehen kann.
-
Gemäß der so aufgebauten Peristaltikpumpe 44 wird die Pumpe selbst nicht kontaminiert, da ein Kontaktbereich mit dem Transportfluid (in der vorliegenden Ausführungsform reines Wasser) sich nur im Inneren der Röhre befindet, wo das Transportfluid fließt. Es ist daher einfach, den antiseptischen Zustand und die Reinheit aufrecht zu erhalten.
-
Der Heizer 46 spielt beim Aufheizen des reinen Wassers als Transportfluid eine Rolle. Obwohl ein spezieller Aufbau des Heizers 46 nicht nötig ist, ist in Fällen, in denen eine raumsparende Bauweise wichtig ist, ein Kartuschenheizer oder ein Röhrenheizer bevorzugt. Beispielsweise ist in Fällen, in denen ein Kartuschenheizer verwendet wird, ein Heizkörper 46a um eine Metallröhre gewickelt (im Folgenden einfach als Metallröhre 46b bezeichnet) und das reine Wasser als Transportfluid wird durch die wie in 1 dargestellt umwickelte Metallröhre 46b geschickt. Gemäß einem solchen Aufbau, wird das reine Wasser innerhalb der Metallröhre 46b durch Wärmeübertragung aufgeheizt. Ferner wird, falls ein Röhrenheizer verwendet wird, die Kunstharzröhre oder ähnliches mit einem Gummiheizelement umwickelt und das reine Wasser wird als Transportfluid durch die Kunstharzröhre geschickt und erwärmt. In einem solchen Aufbau wird eine hohe Wärmeübertragungsrate durch die Verwendung von Silikon-Kunstharz oder ähnlichem für die Kunstharzröhre erreicht. Ferner ist es möglich, vielfältige Möglichkeiten für die räumliche Anordnung zu erreichen und einen Wärmebereich für lange Zeit zu gewährleisten, da sowohl die Kunstharzröhre als auch der Gummiheizer flexibel sind. Es ist daher möglich, einen Anstieg der Temperatur zu vermeiden bzw. eine Stabilisierung der Temperatur zu vereinfachen. Im Hinblick auf die Anordnungsposition des Heizers 46 ist eine Flüssigkeitstransportstrecke nach dem Aufheizen vorzugsweise kurz, um einen Temperaturabfall nach dem Aufheizen zu vermeiden. Daher ist in der Zählereinheit 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Heizer 46 zwischen der oben beschriebenen Peristaltikpumpe 44 und der Heißwasser-Versorgungsdüse 48 angeordnet, die später detailliert beschrieben wird.
-
Die Heißwasser-Versorgungsdüse 48 ist eine Ausgabedüse zum Einspeisen von heißem Wasser (reinem Wasser), welches von der Peristaltikpumpe 44 gepumpt und durch den Heizer 46 aufgeheizt wird, in eine Sammelträger-Kartusche 82, die in dem später detailliert beschriebenen Reagenz/Trägerbehälter-Montageabschnitt 54 angeordnet ist. Sie kann durch eine Metall (SUS) Röhre oder ähnliches gebildet sein und kann ebenso eine Glasröhre und eine Kunstharzröhre sein. Ein Heißwasser-Versorgungsrohr 50, das mit der Peristaltikpumpe über den Heizer 46 verbunden ist, ist ferner mit einem Ende gegenüber der Ausgabeöffnung in der Heißwasser-Versorgungsdüse 48 verbunden. Hier ist ein Ansaugseitenrohr 42 in der Peristaltikpumpe 44 mit dem später detailliert beschriebenen Puffer-Versorgungsabschnitt 64 verbunden.
-
In einem Heißwasser-Versorgungsabschnitt 42 mit einem solchen Aufbau ist es möglich, kontinuierlich heißes Wasser aus der Heißwasser-Versorgungsdüse 48 auszugeben, in dem das von der Peristaltikpumpe 44 angetrieben wird.
-
Der Reagenz/Trägerbehälter-Montageabschnitt 54 ist eine Palette zum Anordnen eines für die Lumineszenzmessung verwendeten Reagenz sowie eines Sammelträgers. Ein Sammelträger-Kartuschenhalter 56, ein Reagenz-Ständer 58, ein Lumineszenz-Zählrohrhalter 60a und ähnliches sind in dem Reagenz/Trägerbehälter-Montageabschnitt 54 angeordnet.
-
Der Sammelträger-Kartuschenhalter 56 ist ein Halter zum Einsetzen der Sammelträgerkartusche 82. Der Sammelträgerkartuschenhalter 56 ist mit einem Wärmeblock ausgestattet, der einen Heizer umfasst, so dass die so eingesetzte Sammelträgerkartusche 82 geheizt werden kann.
-
Die mit einem Reagenz gefüllte Reagenzkartusche, die für die Lumineszenzmessung verwendet wird, ist in dem Reagenzständer 58 angeordnet. Wie in 5b dargestellt, ist die Reagenzkartusche eine Packung mit verschiedenen Arten von Reagenzien, reinem Wasser und ähnlichem, die jeweils in Vertiefungen eingefüllt sind, welche in verschiedene Teile unterteilt sind (in dem in 5b dargestellten Beispiel 9), und eine obere Öffnung des Hohlraums ist mit Aluminiumfolie (Film) oder ähnlichem verschlossen. In diesem Aufbau wird das Reagenz bis zum Entfernen und Öffnen der Aluminiumfolie nicht der Umgebung ausgesetzt und das gespeicherte Reagenz ist nicht durch wachstumsfähige Bakterien und ähnliches kontaminiert. 5a ist hier eine Draufsicht des Reagenz/Trägerbehälter-Montageabschnitts 54 und 5b ist eine Draufsicht der Reagenzkartusche 62.
-
Ein Lumineszenzzählrohr 60 ist in dem Lumineszenzzählrohrhalter 60a angeordnet. Das Lumineszenzzählrohr 60 ist eine Mikroröhre zum Führen einer Lumineszenzreaktion von ATP, welches aus in der Sammelträgerkartusche 32 gesammelten, wachstumsfähigen Bakterien extrahiert wird.
-
Der Puffer-Versorgungsabschnitt hat einen Reagenz-Ausgabedüsen-Kontrollwassertank (im Folgenden einfach als Kontrollwassertank 66 bezeichnet) und einen Heißwasser-Versorgungstank 68. Da der Schritt des Entfernens von freier ATP in dem Schritt nach der Verwendung der Reagenzausgabedüse 24 nicht enthalten ist, ist ein Reinheitsniveau des Wassers (reinen Wassers) in dem Kontrollwassertank, welches in die Spritzpumpe 32 und die Reagenzausgabedüse 24 verbindendes Ausgabe-Betriebsrohr 30 eingefügt wird, notwendigerweise höher, als dasjenige des Wassers (reinen Wassers) in dem Heißwasser-Versorgungstank 68. Daher ist das Volumen des Steuerungswassertanks 66 kleiner, als dasjenige des Heißwasserversorgungstanks 68 und angesammeltes Wasser wird in geeigneter Weise ausgetauscht. Hier benötigt Wasser in dem Heißwasserversorgungstank 68 ein größeres Volumen als dasjenige des Kontrollwassertanks 66, da es in die Sammelträgerkartusche 62 geschüttelt wird, die in den Sammelträgerkartuschenhalter 56 eingesetzt ist.
-
Der so ausgelegte Kontrollwassertank 66 ist über das Pufferversorungsrohr 70 mit dem Verteilungsventil 40 in dem Ausgabebetriebsrohr 30 verbunden, so dass durch Umschalten des Verteilungsventils 40 reines Wasser in das Ausgabebetriebsrohr 30 eingespeist werden kann. Ferner ist der Heißwasserversorgungstank 68 mit einer Ansaugseife der Peristaltikpumpe 44 verbunden und wird durch den Betrieb der Peristaltikpumpe 44 angesaugt.
-
Der Filterungsabschnitt 72 spielt beim Entfernen des Sammelträgers in der Sammelträgerkartusche 82 eine Rolle, welche durch aus der Heißwasserversorgungsdüse 58 ausgespritztes Heißwasser verdünnt wird. Der Filterungsabschnitt 72 ist im Wesentlichen aus einer Ansaugpumpe 74 und einem Ansaugkopf 76 aufgebaut. Die Ansaugpumpe 74 ist eine Pumpe zum Herstellen eines Negativsdrucks innerhalb des später detailliert beschriebenen Ansaugkopfs 76. Ferner ist der Ansaugkopf 76 ein zylindrischer Körper mit einer Spitzenöffnung.
-
In dem Filterungsabschnitt mit einem im Wesentlichen derartigen Aufbau ist eine Spitze mit einem unteren Teil des Sammelträgerkartuschenhalters 56 verbunden und die Ansaugpumpe 74 wird so betrieben, dass der mit heißem Wasser verdünnte Sammelträger durch einen Rückgewinnungsfilter 90 (siehe 6) angesaugt und entfernt werden kann.
-
Der PMT-Abschnitt 78 spielt eine Rolle bei der Messung der Lumineszenzstärke des ATP in dem Lumineszenz-Zählrohr. In der Zählereinheit 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der PMT-Abschnitt 78 ein vom Kopf-voraus Typ und ist in einem unteren Teil des oben beschriebenen Lumineszenzzählrohrs 60 angeordnet. In einem solchen Aufbau wird in dem Lumineszenzzählrohr 60 produziertes Licht von dem oberen Teil des PMT-Abschnitts 78 eingestrahlt und die Lumineszenzstärke wird gezählt.
-
Der Eingabe/Steuerungsabschnitt 11, der die oben beschriebenen Bauteil-Elemente aufgrund von Eingabewerten in das Lumineszenzzählsystem steuert, automatisiert hier die Lumineszenzmessung.
-
Die auf der linken Seite von 1 dargestellte Sammeleinheit 80 ist ein System zum Sammeln wachstumsfähiger Bakterien in der Luft in die Sammelträgerkartusche 82. Die Sammeleinheit 80 ist im Wesentlichen aus der Sammelträgerkartusche 82, einem Gebläseventilator 84, einem Spül-Düsenkopf 86 und einem Abgasfilter 88 aufgebaut.
-
Die Sammelträgerkartusche 82 spielt bei dem Ansammeln von wachstumsfähigen Bakterien, die in der Luft schweben, eine Rolle. Die Sammelträgerkartusche 82 ist mit einem Sammelträger 82a zum Sammeln wachstumsfähiger Bakterien ausgestattet (siehe 6). Der Sammelträger 82a ist in der Sammelträgerkartusche 82 gemäß der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen und ist bei Normaltemperatur gelartig und wird durch Erwärmen aufgelöst. Ferner ist ein mit heißem Verdünnungswasser zu füllender Hohlraum (nicht dargestellt) in einem unteren Teil des Sammelträgers 82a vorgesehen. Der Rückgewinnungsfilter 90 (siehe 6) zum Filter des den Sammelträger 82a verdünnenden Heißwassers ist in einem unteren Teil der Kavität vorgesehen.
-
Der Gebläseventilator 84 spielt beim Ansaugen der Luft in die Sammeleinheit 80 eine Rolle beim Aufbringen von schwebenden Bakterien gegen den Sammelträger 82a in der Sammelträgerkartusche 82. Um Detektionsfehler durch Verunreinigungen des Gebläseventilators 84 selbst zu verhindern, ist der Gebläseventilator 84 vorzugsweise stromabwärts von der Sammelträgerkartusche 82 angeordnet (in der vorliegenden Ausführungsform unterhalb der Sammeleinheit 80, da die Ansaugöffnung in einem oberen Teil angeordnet ist). In der Sammeleinheit 80 ist es möglich, die Menge aufgesammelter Luft auf der Grundlage einer Gebläsemenge und einer Arbeitszeit des Gebläseventilators 84 zu ermitteln.
-
Der Sprühflaschen-Düsenkopf 86 ist in einem oberen Teil der Sammeleinheit 80 angeordnet und spielt die Rolle einer Abdeckung und einer Beschleunigungseinheit für die Sammelträgerkartusche 82. Die Geschwindigkeit der in die Sammeleinheit 80 einfließende Luft muss zu einem gewissen Grad hoch sein, um ein Aufprallen der wachstumsfähigen Bakterien gegen die Sammelträgerkartusche 82 zu gewährleisten, so dass diese festkleben. Um jedoch eine hohe Geschwindigkeit zu erreichen, muss die Sammeleinheit 80 vergrößert werden, da die Größe des Gebläseventilators 84 und eine Rotationsgeschwindigkeit vergrößert werden müssen.
-
Nach der vorliegenden Ausführungsform sind daher in dem Sprühflaschen-Düsenkopf 86 mehre Öffnungen mit kleinem Durchmesser vorgesehen, so dass die von dem Gebläseventilator 84 angesaugte Luft durch die Öffnungen mit kleinem Durchmesser fließt und gegen den Sammelträger 82a prallt. Im Fall eines konstanten Luftflusses ist es möglich, die Geschwindigkeit vorbei fließender Flüssigkeiten durch ein Verengen einer Fläche eines Durchflusses zu erhöhen. Es ist daher möglich, die notwendige Geschwindigkeit ohne Erhöhen einer Größe und einer Rotationsgeschwindigkeit des Gebläseventilators 84 zu erreichen.
-
Der Abgasfilter 88 ist gegenüber dem Gebläseventilator 84 stromabwärts angeordnet (an einer Unterseite der Sammeleinheit 80 gemäß der vorliegenden Ausführungsform) und spielt bei der Entfernung von in dem Abgas enthaltenem Staub eine Rolle.
-
Nach diesem Aufbau kann die Sammeleinheit 80 nach der vorliegenden Ausführungsform kompakt und leicht ausgestaltet werden.
-
In dem aus der Zählereinheit 12 und der Sammeleinheit 80 mit dem im Wesentlichen oben beschriebenen Aufbau bestehenden Lumineszenz-Messsystem werden zunächst wachstumsfähige Bakterien aus der Luft durch die Sammeleinheit 80 gesammelt (Schritt 10, siehe 6).
-
Als nächstes wird die wachstumsfähige Bakterien ansammelnde Sammelträgerkartusche 82 aus der Sammeleinheit 80 entnommen und in den Sammelträgerkartuschenhalter 56 der Zählereinheit 12 eingesetzt. Die so in den Sammelträgerkartuschenhalter 56 eingesetzte Sammelträgerkartusche 82 wird durch einen Heißblock erwärmt. Der Sammelträger wird durch Heizen aufgeweicht. Der so aufgeweichte Sammelträger 82 wird mit heißem Wasser verdünnt, welches von Heißwasserversorgungsdüse 78 eingespeist wird. Der so verdünnte Sammelträger 82a wird von dem Filterungsabschnitt 82 angesaugt und durch den Rückgewinnungsfilter 90 entfernt. Wachstumsfähige Bakterien und freie ATP, die so durch den Sammelträger 82a aufgesammelt worden waren, bleiben in dem Rückgewinnungsfilter 90 (Schritt 110, siehe 6).
-
Nach dem Filtern des Sammelträgers 82a wird zum Entfernen von freier ATP und zu einer Probe mit wachstumsfähigen Bakterien der Reagenzausgabeabschnitt 14 tätig. Zunächst wird ein Reagenz (zum ATP entfernen) aus der Reagenzkartusche 12 durch die Reagenzausgabedüse 24 entnommen und in die Sammelträgerkartusche 82 gegeben und freies ATP wird entfernt. Durch diese Operation wird das Auftreten von Zählfehlern in der Lumineszenzstärke durch Lumineszenzreaktionen vermieden, die durch freies ATP verursacht sind. Als nächstes wird ein Reagenz (zum Extrahieren von ATP) auf den Rückgewinnungsfilter 90 in der Sammelträgerkartusche 82 gegeben, der vom freien ATP gereinigt wurde und ATP wird von wachstumsfähigen Bakterien auf dem Rückgewinnungsfilter 90 extrahiert (Schritt 120, siehe 6).
-
Eine extrahierte ATP Probe wird aus dem Rückgewinnungsfilter 90 in der Sammelträgerkartusche 82 entnommen und wird in das Lumineszenzzählrohr 60 gegeben. Ein Lumineszenzreagenz wird vorher in das Lumineszenzzählrohr 16 gegeben und sobald das die extrahierte ATP Probe eingegeben wird, beginnt eine Lumineszenzreaktion. In der Lumineszenzreaktion in dem Lumineszenzzählrohr 60 wird die Lumineszenzstärke durch den PMT-Abschnitt 78 gezählt (Schritt 130, siehe 6).
-
In dem Lumineszenz-Messsystem 10 mit einem im Wesentlichen derartigen Aufbau besteht nur eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass eine Probe mit wachstumsfähigen Bakterien kontaminiert wird, da die Abläufe von einem Schritt der Entnahme der wachstumsfähigen Bakterien aus der Sammelträgerkartusche 82 bis zu einem Schritt des Zählens der Lumineszenzmenge automatisch innerhalb der Zählereinheit 12 ausgeführt werden, die in einer Außenhülle enthalten ist. Ferner ist es möglich, ein auch eigenes Hintergrundlicht der Reagenz zu zählen, da die Lumineszenzreagenz zuerst in das Lumineszenzzählrohr 60 gegeben wird, das in dem Reagenzträgerbehälter-Montageabschnitt 54 eingesetzt ist und die extrahierte ATP Probe danach eingegeben wird. Es ist daher möglich, eine Beziehung zwischen der Lumineszenzstärke und der Lumineszenzzeit genau zu ermitteln und eine Berechnung der ATP Menge auf der Grundlage einer Lumineszenzmenge genau durchzuführen, in anderen Worten die Anzahl der wachstumsfähigen Bakterien zu zählen.
-
Als nächstes wird ein Reagenz-Öffnungsmechanismus 100 nach der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Wie in den 3-A und 3-B dargestellt, besteht der Reagenzmechanismus 100 im Wesentlichen aus einer Öffnungsnadel 102 und dem oben beschriebenen Befestigungsblock 28. Die Öffnungsnadel 102 wird von dem Befestigungsblock 28 zusammen mit der oben beschriebenen Reagenzausgabedüse 24 gehalten und wird durch den Dreiachs-Aktuator 16 (siehe 1) angetrieben. Ein Material der Öffnungsnadel 102 ist nicht speziell beschränkt, so lange das Material stark genug ist, um ein Loch in der Aluminiumfolie (Film) in der Reagenzkartusche 62 zu erzeugen. Die Öffnungsnadel 102 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist aus einem Metallstab-förmigen (zylinderförmigen oder pfahlförmigen) Material gebildet und eine Spitze ist schräg angeschnitten, so dass die Nadel einen spitzen Bereich und einen stumpfen Bereich an ihrer Endfläche aufweist. Nach einem solchen Aufbau wird die Aluminiumfolie in den spitzen Bereich zerstört und in dem stumpfen Bereich ohne Zerstörung (schneiden) gepresst und verbogen. Daher besteht nicht die Möglichkeit, dass Bruchteile der die Öffnung des Hohlraums bedeckenden Aluminiumfolie in das Reagenz fallen. Es ist daher möglich, eine Verunreinigung des Reagenz durch die Aluminiumfolie zu vermeiden. Ferner ist es auch möglich, den für die Betätigung und das Erzeugen eines Lochs in der Aluminiumfolie nötigen Druck zu reduzieren.
-
Der Befestigungsblock 28 fixiert die Reagenz-Ausgabedüse 24 und die Öffnungsnadel 102 in einer Position, in welcher die Reagenz-Ausgabedüse 24 oder die Öffnungsnadel 102 beim Öffnen zur Entnahme oder bei der Ausgabe des Reagenz und der Betätigung der Z-Achse nicht in Kontakt mit den Bauteilelementen der Zählereinheit 12 und der Reagenzkartusche 62 treten. In anderen Worten erstreckt sich der Befestigungsblock 28 in der Richtung einer Y-Achse zum Z-Achsen-Mechanismus-Abschnitt 22 und die Reagenz-Ausgabedüse 24 ist in einer Z-Achsen-Richtung an seiner Spitze befestigt. Ein sich in X-Richtung erstreckender Arm ist an dem Befestigungsblock 28 in einer gegenüber einer Befestigungsposition der Reagenz-Ausgabedüse 24 in Richtung der Y-Achse verschobener Position befestigt. Die sich parallel zur Reagenz-Ausgabedüse 24 in Richtung der Z-Achse erstreckenden Öffnungsnadel 102 ist an der Spitze des Arms 29 befestigt. Nach diesem Aufbau ist es nicht möglich, dass die Reagenz-Ausgabedüse 24 mit der Reagenzkartusche 62 in Kontakt tritt, wenn die Öffnungsnadel 102 ein Loch in der Aluminiumfolie erzeugt. Es ist sogar ebenfalls nicht möglich, dass die Öffnungsnadel 102 mit der Reagenzkartusche 62 in Kontakt tritt, wenn die Reagenz-Ausgabedüse 24 das Reagenz aus der Reagenzkartusche 62 entnimmt.
-
Die Öffnungsnadel 102 ist in so einem Haltezustand so aufgebaut, dass der Durchmesser der Öffnungsnadel größer (dicker) als derjenige der Reagenz-Ausgabedüse 24 ist. Innerhalb des Hohlraums der Reagenzkartusche 62, die durch die Aluminiumfolie verschlossen ist, kann ein Zustand großer Reinheit aufrechterhalten werden, bis die Aluminiumhülle geöffnet wird. Eine der Umwelt ausgesetzte Oberfläche der Aluminiumfolie ist jedoch nicht notwendigerweise rein. Daher ist der Durchmesser des auf der Aluminiumfolie durch die Öffnungsnadel 102 gebildeten Lochs größer als derjenige der Reagenz-Ausgabedüse 24, sodass die Reagenz-Ausgabedüse 24 während der Reagenzentnahme nicht in Kontakt mit der Oberfläche der Aluminiumfolie tritt. Entsprechend wird die Reagenz-Ausgabedüse 24 nicht durch den Kontakt mit der Aluminiumfolie verunreinigt. Der Durchmesser der Öffnungsnadel 102 ist vorzugsweise zweifach oder mehrfach größer als der Durchmesser der Reagenz-Ausgabedüse 24.
-
Der Dreiachs-Aktuator 16 mit der Öffnungsnadel 102 und der Reagenz-Ausgabedüse 24 betreibt und bewegt die Öffnungsnadel 102 und die Reagenz-Ausgabedüse 24 mittels eines Treibersignals von der Eingabe-/Steuerungsabschnitt 11, der oben beschrieben wurde. In dem Reagenzöffnungsmechanismus 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, gibt der Eingabe-/Steuerabschnitt 11 ein Treibersignal an den Dreiachs-Aktuator 16 aus, um die Öffnungsnadel 102 wenigstens entweder in Richtung der X-Achse oder in Richtung der Y-Achse zu bewegen, nachdem die Öffnungsnadel 102 in eine Richtung der Z-Achse bewegt wurde, anders gesagt, nachdem der Öffnungsvorgang beendet ist. Die Reichweite der kleinen Bewegung liegt innerhalb der Fläche der Öffnung des Hohlraums, die in der Reagenzkartusche 62 gebildet ist, sodass die Öffnungsnadel 102 nicht in Kontakt mit der Hülle der Reagenzkartusche 62 tritt. Durch diesen Vorgang ist es möglich, ein Loch in der Aluminiumfolie der Reagenzkartusche 62 aufzuweiten. Dadurch wird es ermöglicht, die Wahrscheinlichkeit eines Kontakts zwischen der Reagenz-Ausgabedüse 24 und der Aluminiumfolie während der Entnahme des Reagenz weiter zu reduzieren und das Risiko einer Kontamination der Reagenz-Ausgabedüse 24 zu reduzieren.
-
Ferner gibt der Eingabe-/Steuerungsabschnitt 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform während der Antriebssteuerung in einer Z-Achsen-Richtung ein Treibersignal für den Vorgang der Öffnung der Aluminiumfolie aus, sodass eine Spitze der Öffnungsnadel 102 zwischen einer Oberfläche der Aluminiumfolie (einer Oberfläche der Aluminiumfolie vor dem Einbringen des Lochs) und einer Oberfläche eines in die Vertiefung der Reagenzkartusche 62 eingeführten Reagenz angeordnet ist. Auf diese Weise tritt die Öffnungsnadel 102 nicht in Kontakt mit der in die Vertiefung eingeführten Reagenz. Es besteht daher nicht die Möglichkeit einer Querkontamination zwischeneinander und unter den verschiedenen Vertiefungen, die mit verschiedenen Reagenzien? gefüllt sind.
-
In einem solchen Reagenzöffnungsmechanismus 100 wird zunächst der Dreiachs-Aktuator 16 durch das Treibersignal von dem Eingabe-/Steuerungsabschnitt 11 zum Bewegen der Öffnungsnadel 102 angetrieben, bis sie unmittelbar über der zu öffnenden Vertiefung in der Reagenzkartusche 62 liegt (der erste horizontale Bewegungsvorgang (siehe 7)).
-
Als nächstes wird der Z-Achsen-Mechanismus-Abschnitt 22 in dem Dreiachs-Aktuator 16 so betrieben, dass sich die Öffnungsnadel 102 vertikal zum Erzeugen eines Lochs in der die Vertiefung der Reagenzkartusche 62 verschließenden Aluminiumfolie absenkt. Hier gibt der Eingabe-/Steuerungsabschnitt 11 ein Treibersignal an den Z-Achsen-Mechanismus-Abschnitt 22 aus, sodass die Spitze der Öffnungsnadel zwischen der Oberfläche der Aluminiumfolie und der Oberfläche des in die Vertiefung eingeführten Reagenz angeordnet ist (vertikaler Bewegungsvorgang, siehe 8).
-
Als nächstes gibt der Eingabe-/Steuerungsabschnitt 11 ein Treibersignal an den X-Achsen-Mechanismus-Abschnitt 20 und den Y-Achsen-Mechanismus-Abschnitt 18 des Dreiachs-Aktuators 16 aus, um die Öffnungsnadel 102 zumindest entweder in die Richtung der X-Achse oder die Richtung der Y-Achse geringfügig zu bewegen (der zweite horizontale Bewegungsvorgang, siehe 9).
-
Zuletzt gibt die Eingabe-/Steuereinheit 11 ein Treibersignal an den Z-Achsen-Mechanismus-Abschnitt 22 aus, um die Öffnungsnadel 102 hochzufahren, und die Öffnungsnadel 102 wird nach oben gezogen (siehe 10).
-
Gemäß dem Reagenzöffnungsmechanismus 100 mit dem Aufbau nach der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die Reagenzkartusche in einem solchen Zustand zu öffnen, dass die Reagenzkartusche 62 in die Reagenzteile 58 eingesetzt ist. Daher wird die Reagenzkartusche 62 innerhalb der Zählereinheit 12 geöffnet, und eine Verunreinigung des Reagenz kann vermieden werden. Entsprechend wird das Einbringen wachstumsfähiger Bakterien in das Innere des Systems durch Verunreinigung des Reagenz vermieden, und das Auftreten von Kontamination innerhalb des Systems durch das Reagenz wird ebenfalls vermieden.
-
Ferner besteht aufgrund der Verwendung des Dreiachs-Aktuators 16 zum Bewegen der Reagenz-Ausgabedüse 24 als Antriebsmechanismus für die Öffnungsnadel 102 kein Bedarf für das Ergänzen eines weiteren Aktuators zum Bewegen der Öffnungsnadel 102, und es wird ein kompaktes System ermöglicht.
-
Die obigen Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie die beigefügten Ansprüche und Figuren zeigen viele charakteristische Merkmale der Erfindung in speziellen Kombinationen. Der Fachmann wird unmittelbar in der Lage sein, weitere Kombinationen oder Unterkombinationen dieser Merkmale zu betrachten, um die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, an seine speziellen Bedürfnisse anzupassen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Lumineszenzsystem (BIOMAYTECTOR)
- 11
- Eingabe/Steuerungsabschnitt
- 12
- Zählereinheit
- 14
- Reagenz-Ausgabeabschnitt
- 16
- Dreiachs-Aktuator
- 18
- Y-Achsen-Mechanismusus-Abschnitt
- 20
- X-Achsen-Mechanismusus-Abschnitt
- 22
- Z-Achsen-Mechanismusus-Abschnitt
- 24
- Reagenz-Ausgabedüse
- 26
- Gleitführung
- 28
- Befestigungsblock
- 30
- Ausgabe-Betriebsrohr
- 32
- Spritzenpumpe
- 34
- Spritze
- 36
- Kolben
- 38
- Aktuator
- 40
- Verteilungsventil
- 42
- Heißwasser-Versorgungsabschnitt
- 44
- Peristaltik-Pumpe
- 46
- Heizer
- 48
- Heißwasser-Versorgungsdüse
- 50
- Heißwasser-Versorgungsrohr
- 52
- Ansaugseitenrohr
- 54
- Reagenz/Trägerbehälter-Montageabschnitt
- 56
- Sammelträger-Kartuschenhalter
- 58
- Reagenz-Ständer
- 60
- Lumineszenz-Zählrohr
- 62
- Reagenzkartusche
- 64
- Puffer-Versorgungsabschnitt
- 66
- Kontroll-Wassertank
- 68
- Heißwasser-Versorgungstank
- 70
- Puffer-Versorgungsrohr
- 72
- Filterungsabschnitt
- 74
- Ansaugpumpe
- 76
- Ansaugkopf
- 78
- PMT-Abschnitt
- 80
- Sammeleinheit
- 82
- Sammelträger-Kartusche
- 84
- Gebläseventillator
- 86
- Impinger-Düsenkopf
- 88
- Abgasfilter
- 90
- Rückgewinnungsfilter
- 100
- Reagenzöffnungsmechanismus
- 102
- Öffnungsnadel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 11-155597 [0005]
- JP 2008-249628 [0006]
