JP2001504749A - ピペットプローブを洗浄するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 受容カップ（20）内でプローブ（15）を洗浄するための方法及び装置。このプローブ（15）は中にドレイン（26）を有する受容カップ（20）の中に配置されている。最初に、流体はプローブ（15）を通じて分注され、そして同時にドレイン（26）を通じて、それがカップ（20）の中に分注されるのと遅くとも同じ速さで受容カップ（20）から排液される。十分な容積の流体がプローブ（15）を通ってプローブ（15）の内部から汚染物の大半を除去できたなら、流速を高める、もしくは受容カップ（20）からの流体の排出速度を遅める、又はその双方を行い、受容カップ（20）内の流体レベルを増量させる。この流体はプローブ（15）の内部と接触して洗浄し、そして流体をプローブが十分に浄化されるまでそれに連続的にフラッシングすることが所望される。

Description

【発明の詳細な説明】 ピペットプローブを洗浄するための装置及び方法 発明の分野 本発明は液体分注器を浄化するための装置及び方法を提供し、そしてこれは分 注用プローブ、例えば自動分析器に一般的に利用されているタイプのピペットの 浄化において特に有用性を有する。 発明の背景 ピペット等を流体を分注するために用いたとき、流体はそれが分注される際に 通過するチューブ又はその他の構造物の内部を汚染する傾向にあるであろう。流 体がピペットを利用して移されるとき、ピペットの先端は一般に流体をピペット の中に吸引するためにその流体の中に浸漬される。従って、ピペットの内部及び 外部の双方が分注すべき流体により汚染されてしまうであろう。 ピペット等が単一の流体の分注専用のものであるときはこの汚染は一般に問題 とならない。同様に、２種類以上の流体間での交差汚染がそのピペットを使用す る特定の用途において問題とならないとき、ピペットの内部及び外部から任意の 先に分注された流体を除去する必要は一般にない。 しかしながら、ピペットを使用する多くの状況において、流体の交差汚染は主 たる問題である。例えば、医療サンプルの化学分析、例えば患者の血液中の特定 の構成成分を実施するうえで、供給試薬の中に患者のサンプルが全く導入されな いように、又は一の患者サンプルが別の患者のそれと混じり合わないように注意 を払わなければならない。 かかる患者サンプルをピペットで手動式に処理するときは一般にディスポーザ ブルピペットチップが採用されるであろう。このようなチップは一般に一の患者 サンプルを吸引して分注するのに使用された後に捨てられ、サンプル間の交差汚 染は効果的に阻止される。しかしながら、かかるサンプルの臨床試験分析のため に一般に利用されるタイプの自動分析器においては、ディスポーザブルチップは 一般に実用的とは認められておらず、そしてかかる分析器において使用されるピ ペットプローブは患者のサンプル及び検査を実施するのに用いられる供給試薬の 双方の保全性を保つために分注操作の度に一般に浄化されなければならない。 ピペットプローブを洗浄するための多種多様な手法が開発されている。各ケー スにおいて、ピペット洗浄装置の機能は、取り扱うべき流体の任意の有害な交差 汚染を避けるのに十分にピペットを浄化することにある。ほとんどのケースにお いて、このことは洗浄ステーションが、汚染流体を完全に除去するためにプロー ブの外面及び内面の双方を効率良く、且つ比較的徹底的に洗浄しなければならな いことを意味する。 自動ピペッターにおいてプローブを浄化する一般的な態様は専用洗浄流体供給 体からピペットプローブを介して洗浄流体を分注し、そしてプローブの外側を別 の洗浄要素を介して供給される洗浄流体でスプレーすることにある。汚染された 洗浄流体は一般にプローブの下にある採集カップから抜き取られ、そして廃液コ レクターへと移される。この構造はプローブの効率的な浄化を提供する。残念な がら、それは更に比較的大容量の洗浄流体をも必要とし、またピペットプローブ 及び独立の外部洗浄ハードウェアの双方のための独立のポンピングメカニズム及 び流体供給システムを必要とし、装置の値段及び複雑さを高め、また一層多くの バイオハザード廃棄物を作 り上げてしまう。 自動分析器におけるピペットプローブを浄化するための当業界に公知の別の手 法はプローブを介して洗浄流体を比較的底の浅い受容カップに分注し、そしてプ ローブの内面及び外面の双方をすすぐのにその液体を使用することにある。一見 したところ、これは一の洗浄流体供給システム、即ち、プローブに接続されたも のを用意すれば十分である点で優れた洗浄ステーションを供するものと思われ、 そしてプローブを浄化するために必要な洗浄流体の量は、その流体がピペット全 体を洗浄するために使用されることから、最少限とされるであろうように認めら れる。 しかしながら、実際には、これはピペットプローブを浄化するには多少非効率 的な態様であることが証明されている。問題は、ピペットの内部が高濃度の汚染 流体を運んでしまう傾向にある事実に起因し、なぜなら移すべき流体がプローブ の内部の中に収容されるからである。洗浄流体がプローブをまず通るとき、それ は一緒に汚染流体を小型の受容カップに運んでしまい、そしてこの汚染流体はプ ローブの外側にフラッシングされてしまう。プローブを浄化するため、受容カッ プの中の撹流を高めるように及び汚染洗浄流体をより新鮮な洗浄流体で希釈する ようにプローブを介して更なる流体をポンピングしなくてはならない。可能な交 差汚染のレベルの低さを必要とするなら、医療分野において利用されるほとんど の自動化学分析器の場合と同様に、ピペットプローブを十分に浄化するため及び 信頼性のある結果を得るためにかなりの量の洗浄流体を使用する。 発明の概要 本発明はピペットプローブ等を浄化するための方法及びこの方法を実施するた めの装置を提供する。本方法に従うと、ピペットプロ ーブを受容カップの中に又はその近くに配置する。最初に、プローブを介して流 体を分注し、そして同時に、遅くともそれを受容カップの中に分注するのと同じ 速さで受容カップから排液する。十分な容量の流体がプローブを通ってプローブ の内部から大半の汚染物を除去したなら、受容カップの中の流体レベルを高める ために流速を速めるか、もしくは受容カップからの流体の排出速度を遅くするか 、又はその双方を行う。この流体はプローブの外側に接触して洗浄するようにな っており、そして液体は所望にはプローブが十分に浄化されるまでプローブを通 じて連続フラッシングされるようにする。 本発明の装置はその中にドレインを有する受容カップを供する。一の態様にお いて、このドレインは、例えば重力により洗浄流体が排出されるようにカップの 中に単に開放ポートを設けることにより、比較的一定の速度で流体が除去される ようにデザインされている。洗浄流体を、流体全てがドレインを介して受容カッ プへと出ていくのに十分な遅さの初速度でプローブを通す。プローブの中の汚染 物の大半がカップの中に分注され、且つカップから排液された後、プローブを通 る洗浄流体の流速を、流体がカップから排出されるであろう速度よりも速くなる ように速める。この装置において、プローブの外側の洗浄の際に受容カップから のオーバーフローを捕捉するために受容カップのまわりに大型の洗浄溜めますを 有することが所望されうる。 本装置の別の態様において、選択的に制御可能なポンプが受容カップの中のド レインに接続されている。最初に、このポンプは受容カップから流体を、それが 排出される速度と遅くとも同じ速度で吸引するであろう。プローブ内の汚染流体 の大半が受容カップの中へと洗浄されて汲み出されたら、ポンプの排液速度を遅 め、流体が受 容カップ内で増量し、そしてプローブの外側が洗浄されるようにその部分を覆う ようにする。次いで流体を受容カップからそれがオーバーフローしないように十 分に迅速に引き出すようにポンプを作動させるが、それはポンプの外側が洗浄さ れるのに十分な遅さとする。洗浄が完了したら、プローブでの流れを停止させ、 そして受容カップ内の残留流体をドレインを通じて抜き取る。 図面の簡単な説明 図１は本発明に係る洗浄システムの模式横断面図であり；そして 図２は本発明の洗浄システムの別の態様の模式横断面図である。 好適な態様の詳細な説明 図１は本発明に係る洗浄システム10の一の態様を模式的に示す。このシステム は洗浄溜めます30内に配置された受容カップ20を含む。図１の受容カップ20は概 してシリンダー状の側壁22及び底24を有し、ドレイン26が受容カップの外へと流 体を排液するためにこの底に隣接して配置されている。ドレインは任意の所望の 形態であってよいが、例示の態様においては、このドレインは単にカップ壁22の 下端に隣接してその壁22にわたり概して水平に広がるポートを占めている。これ は受容カップ22内の流体全てが除去のために洗浄溜めます30へと排液されるのを 可能にする。 洗浄溜めます30は所望には受容カップよりも大きいものとする。洗浄溜めます は、受容カップとは異なり、概してシリンダー状の壁32及び底34を有し得、洗浄 溜めますから流体を排液するためにドレイン36が底に隣接して配置されている。 洗浄溜めますのドレイン36は所望には例えばフレキシブルチューブを介して廃棄 容器（図示せず）に接続されており、使用済の洗浄流体がその後の廃棄のために 回収できるようになっている。 所望するなら、受容カップは洗浄溜めますに対して概して同心円状に配置され ていてよいが、これは必須ではない。しかしながら、受容カップの壁22と洗浄溜 めますの壁32との間に全箇所において少なくともある程度の空間を維持すること が所望され得、これにより受容カップからオーバーフローする流体が洗浄システ ム10を使用する装置の他の部分にこぼれてしまう危険性なく洗浄溜めますへと流 出できるようになる。洗浄流体が受容カップ20の外へと散乱することに関わる任 意の問題を最少限とするため、洗浄溜めますの壁32が図示の通り受容カップの壁 22の頂上より高く広がることが好都合でありうる。 受容カップ20及び洗浄溜めます30の絶対的及び相対的なサイズはそれを使用す る装置に適合するように変えてよい。受容カップ内に収容されたピペットプロー ブ15の外側を洗浄するために必要とされる洗浄流体の量を削減するため、受容カ ップの内径を所望するには比較的小さくする。しかしながら、受容カップ内の撹 流を可能にする及び受容カップの外への洗浄流体の突発的な散乱を避けるため、 プローブの外部と受容カップの内部との間に十分なクリアランスがあることを確 保する注意を払わなければならないであろう。 プローブ15は、図１に示すように、カップの軸線に沿うのではなく、受容カッ プの側面に対するように配置することが所望されることがある。これはカップ内 の撹流を強める傾向にあり、ピペットの外側の洗浄を更に助ける。同等の効果は 、受容カップの底24の形状を図１に示す比較的平らな形状から、不規則な形状又 はプローブの軸線を中心に非対称的な形状のいづれかへと変えることによっても 達成し得る。 前述の通り、洗浄溜めますは所望には受容カップよりも大きい。 しかしながら、洗浄溜めますが洗浄の際に受容カップから流出する洗浄流体を捕 捉して排液できる限り、これら２つの構成要素の相対的なサイズは限定されない ものと信じる。例えば、ドレイン36を介する洗浄溜めますからの流体の排液をポ ンプで促進するなら、洗浄溜めますは前記洗浄溜めますより大きい必要はなく、 そしてその結果、洗浄溜めますは受容カップのそれよりも小さい容積を有しうる 。 図２は本発明に係る洗浄システム10’の別のデザインを示す。このシステム10 ’は受容カップ20を有し、それは図１の受容カップとまさに類似する。しかしな がら、このデザインには洗浄溜めますがなく、そしてその代わりに操作中の受容 カップからの排液速度を制御するポンプ40を採用する。 ポンプ40はオペレーター又はコンピューター式自動コントローラー（図示せず ）がポンプ及び受容カップから流体を除去する速度を制御できるよう選択的に制 御可能であるべきである。図２は受容カップの選択的制御式排液のために利用す るポンプを模式的に示すが、その他の機能的に同等なポンプをその代わりに採用 してよいことが理解されるべきであり、例えば受容カップからの流体の吸引速度 を制御するために真空ラインをバルブに設けてよい。洗浄操作におけるポンプ又 は吸引ラインの作動は下記に説明する。 本発明の別の観点は流体分注チューブ、例えば手動式ピペット又は自動分析器 において用いられる自動ピペットプローブを洗浄するための方法を提供する。プ ローブ又はその他の流体分注チューブを洗浄する必要が生ずる前に、それは一般 に可能な交差汚染の危険性を高める流体、例えば患者の体液のサンプル又は特定 の化学反応を実施するために使用される試薬を移すのに使用されるであろう。 かかる流体がピペット又は自動ピペットプローブで移動又は分注 されるとき、プローブの頂部は通常、移動すべき流体の供給体の中に比較的短い 距離で挿入される。少なくともピペットの頂部が流体の中に浸漬したら、所定量 の流体がプローブの内部へと吸引されるであろう。流体はそれを分注すべき容器 の上に配置されるまでプローブ内に保たれ、そしてチューブの内部から外へと押 し出される。この移動過程の終了時には、一部の流体はチューブの内部又は流体 に浸漬された箇所のチューブの外部の双方に通常付着しているか又はそれらを濡 らしているであろう。 流体が流体分注チューブにより移動されたなら、チューブは本発明に従い、例 えば上記の洗浄システム10又は10’により洗浄されうる。プローブ又はその他の 分注チューブは、受容カップ20に隣接して、又は所望にはその中に配置されてい る。上述の通り、受容カップ内にプローブを、プローブ軸線が概してシリンダー 状の受容カップの軸線から離れて配置され、プローブの外部の洗浄のときのカッ プ内の撹流が高まるように配置することが所望される。洗浄流体はチューブの内 部から夾雑物をフラッシングするためにピペットを通じて分注され、そして汚染 洗浄流体は同時に受容カップから排液される。この排液は所望には流体がプロー ブから分注されるのと遅くとも同じ速さが行われる。 チューブの内部における汚染物の大半が除去されたら、洗浄流体をプローブを 通じてそれが受容カップから排液されるよりも速い速度で分注し、これによりカ ップ内の流体のレベルが上昇してプローブの外側の部分を覆うようにする。詳し くは、この洗浄工程における受容カップ内の洗浄流体は、汚染流体内に浸漬され たプローブの長さを少なくとも覆うのに十分な深さとすべきである。次いで洗浄 流体をプローブに導入してカップ内の汚染物を運び去る又は少なくとも多量希釈 し、そしてこれをプローブの外部及び内部がそのシス テムの要件が指定する程度にまで清浄となるまで続けることができる。 この方法の特殊性は本発明を実施するのに利用する洗浄システムの性質に多少 左右されるであろう。もし図１に示す洗浄システム10を使用するなら、チューブ の内部の第一の初期浄化は所望には比較的遅い流速で行い、一方外部も浄化する 第二の洗浄工程は速めの流速で行われる。例えば、第一洗浄工程における洗浄流 体の流速は秒当り400〜450μｌ程度であってよく、一方、第二の洗浄工程は有意 に速い流速、例えば秒当り1700〜1800μｌ程度を採用する。任意の所定の状況に おいて採用する正確な流速は数多くの要因、例えばプローブの寸法、受容カップ の寸法、汚染物の粘度及び溶解度、並びに当業者により容易に認識されるであろ うその他の要因に依存するであろう。 図１の洗浄システム10における２通りの流速の利用は本洗浄方法が任意の複雑 な設備を必要とせずに実施できることを可能にする。遅めの流速での第一洗浄工 程においては、流体はドレイ26を通じて受容カップの外へと排液され、そして単 に廃棄のために洗浄溜めます30へと流出されるであろう。流速が、流体がドレイ ン26を通じて流出する速度よりも高いとき、流体レベルは受容カップ内で当然に 上昇する。好適な態様において、洗浄流体がプローブを流れる速度は、それがド レインを通じて排出される速度よりも有意に速く、洗浄流体が受容カップの壁22 の頂上の上にまで流れるようになる。流速及び受容カップの寸法が適正に選定で きたら、これはプローブの外部の洗浄に役立つよう受容カップ内の良好な撹流を 供する傾向にあるであろう。 図２の洗浄システム10’を代わりに使用するなら、ポンプ40（又はその他の機 能的に同等な構成要素）により排液される流体の速度 は実質的に一定に保たれることができ、そしてプローブを流れる洗浄流体の流速 は図１のシステム10について上記したものとほとんど同じ態様で変えてよい。し かしながら、汚染洗浄流体が洗浄システム10の外に全くこぼれないように注意を 払うべきである。 しかしながら、好適な態様において、洗浄システム10’は、廃液を排液する速 度及び比較的一定の速度で洗浄流体を導入するピペットプローブを制御する選択 的に制御可能なポンプ40により若干異なる態様で作動する。第一の洗浄工程にお いては、ポンプを洗浄流体が比較的迅速に排液されるように作動し、洗浄流体が 受容カップ内で増え、プローブの外部に接触してしまうことを防ぐ。プローブの 内部からのより濃厚な流体の大半がフラッシングされ、そしてドレイン26を通じ て排液されたなら、ポンプが流体を引き出す速度を遅くするか、又は一時的に停 止さえもして、流体が受容カップ内でたまるようにしてよい。次いでポンプを、 受容カップから流体を、それがプローブに導入されるのと同じ速度で引き出され るように作動させ、オーバーフローを防ぐことができる。 従って、本発明はピペットプローブ等を洗浄するのに有効な方法及び装置を提 供する。この方法及び装置はピペットプローブを浄化するのに必要な設備を簡略 化するものと信じられ、そして少なくとも一部の状況においては、必須の浄化レ ベルに達するのに必要な洗浄流体の容積を削減する可能性を供する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クロッグ，ロス アメリカ合衆国，ミネソタ 55411，ミネ アポリス，モルガン アベニュ ノース 1219 (72)発明者 レオナード，ダーシー アメリカ合衆国，ミネソタ 55311，メー プル グローブ，シャドウ クリーク ロ ード 15359 (72)発明者 ワービスキー，アラン アメリカ合衆国，ミネソタ 55347，エデ ン プレーリー，ウィリアムズバーグ コ ート 14998

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 受容カップ内でプローブを洗浄するための方法であって、前記プローブ を、それを通じる流体が前記カップの中に入るように配置する；前記プローブに 流体を導入し、同時にそのカップからその流体を、その流体がプローブに導入さ れる速度よりも遅くない速度で排出することにより第一洗浄工程を実施する；そ してその後、プローブに流体を導入し、同時にそのカップからその流体を、その 流体がプローブに導入される速度よりも遅い速度で排出することによりプローブ の外側を洗浄することにより第二洗浄工程を実施する；ことを含んで成る方法。 ２．前記カップが軸線を有し、そして前記プローブが頂部及び軸線を有し、前 記プローブがその頂部がカップ内に位置するように、且つプローブの軸線がカッ プの軸線の側方にくるように配置されている、請求項１記載の方法。 ３．前記流体をプローブに実質的に一定の速度で導入し、そして前記カップか らその流体を排出する速度を前記第一洗浄工程と第二洗浄工程とで変えるものと する、請求項１記載の方法。 ４．前記カップが選択的に制御可能なポンプに作動可能式に接続されており、 前記ポンプを最初に、前記第一洗浄工程の際に速めのポンピング速度で作動させ 、そして次に、前記第二洗浄工程の際に遅めのポンピング速度で作動させる、請 求項３記載の方法。 ５．前記流体が前記第一洗浄工程の際に、前記第二洗浄工程の際よりも遅い速 度でプローブに導入される、請求項１記載の方法。 ６．前記流体が固定された寸法を有するドレインを通じて重力により前記カッ プから排液される、請求項５記載の方法。 ７．前記洗浄流体を前記第一洗浄工程の際に、この第一洗浄工程 中に前記ドレインを前記洗浄流体の実質的に全てが出ることができるよう十分に 遅い速度で前記プローブに通し、そして前記洗浄流体を前記第二洗浄工程の際に 、前記洗浄流体が前記ドレインを出る速度よりも速い速度で前記プローブに通す 、請求項６記載の方法。 ８．前記カップが洗浄溜めますの中に配置され、前記流体が前記カップの頂部 の上からこの洗浄溜めますへとオーバーフローできるようになっている、請求項 ５記載の方法。 ９．前記流体をポンプの助けにより前記洗浄溜めますから排液される、請求項 ８記載の方法。 10．前記第二洗浄工程の際に、前記カップ内に撹流流体フローパターンを樹立 することを更に含んで成る、請求項１記載の方法。 11．プローブを洗浄するための装置であって、プローブ、受容カップ及び洗浄 溜めますを含んで成り、この受容カップはこの洗浄溜めますの中に配置され、そ してこのプローブの頂部はこの受容カップ内に配置され、このプローブはカップ の軸線から側方に離れた軸線を有する、前記装置。 12．前記カップの頂上が前記洗浄溜めますの頂上の下方に位置する、請求項11 記載の装置。 13．前記カップが、流体を前記洗浄溜めますに導く固定されたサイズのドレイ ンを有する、請求項11記載の装置。 14．前記洗浄溜めますがドレインを有し、この洗浄溜めますから汚染流体を除 去するためにこの洗浄溜めますのドレインにポンプが作動可能式に接続されてい る、請求項13記載の装置。 15．前記洗浄溜めますが前記カップの容積よりも大きい容積を有する、請求項 11記載の装置。 16．プローブを洗浄するための装置であって、流体が通過できるように仕上げ られたプローブ、受容カップ、並びにこの受容カップ 及びコントローラーに流体連絡した選択的に制御可能なポンプを含んで成り、こ のコントローラーは、前記ポンプにより前記カップから流体を、第一洗浄工程の 際に前記プローブに流体を導入する速度よりも速い速度で排液し、且つ前記ポン プにより前記カップから流体を、第二洗浄工程の際に前記プローブに流体を導入 する速度よりも遅い速度で排液するように仕上げられている、前記装置。