JP2002098704A - 細菌類の自動分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 細菌類の分析を全自動で行なう細菌類の自動
分析装置を提供する。 【解決手段】 試験管131に試験液を作成する試験液作
成部100、試験液を反応させるプレインキュベーション
部200、試験液にトップアガーを分注するトップアガー
分注部300、試験液を寒天培地を有するプレート401に注
いで重層するプレーティング部500、プレート401をプレ
ート収納ラック721に収納するプレート収納部700、プレ
ート401内の細菌類を培養する培養部800、プレート401
内のコロニーを計数するコロニーカウント部900、コロ
ニー計数値を処理するデータ処理部1000、試験管131を
プレインキュベーション部200、トップアガー分注部300
およびプレーティング部500に順次移送する試験管移送
手段201,301、プレート収納ラック721を培養部800およ
びコロニーカウント部900に順次移送するプレート収納
ラック移送手段724,803を有し、細菌類の分析を全自動
で行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば化学物質の
ガン原性（変異原性）を評価する安全性試験の一つで細
菌を用いる変異原性試験（エームス試験）を自動的に行
なう細菌類の自動分析装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、エームス試験では、５種類の菌
に対し、Buffer（緩衝液）およびS9mix（代謝酵素）液
ごとにサンプル処理群、陰性対照群、陽性対照群につい
て、図２３にフローチャートを示すような手順で試験操
作が行われている。

【０００３】すなわち、先ず、試験に使用する試験管の
本数を試験管立てに準備する（Ｓ１）。次に、サンプル
を秤量し（Ｓ２）、溶媒を用いて数段階の濃度の希釈系
列を作製し、濃度別にハンディピペッターを用いて試験
管に分注する。さらに、陰性対照物質および陽性対照物
質を分注し（Ｓ３）、すべての試験管に分注されたこと
を確認する。

【０００４】次に、一定時間間隔で、非代謝系である緩
衝液の試薬を分注した後（Ｓ４）、軽く混和し、さらに
試験菌をマイクロピペットで分注する（Ｓ５）。その
後、試験管にキャップをはめ、３７℃、１００回／分、
２０分間、恒温水浴中でプレインキュベート（プレイン
キュベーション法と言う）する（Ｓ６）。S9mix液の試
薬を用いる代謝活性化系についも同様の操作を行う（Ｓ
７およびＳ８）。これらの一連の操作は、菌株ごとに実
施される。

【０００５】２０分間のプレインキュベートが終了した
ら、プレインキュベートする前と同じ一定時間間隔で、
水浴中から試験管を取り出し、試験管の底の水滴を軽く
キムタオルで拭き、試験管キャプを外して、約４５℃に
保温されたトップアガー（アミノ酸入り軟寒天）をディ
スペンセッティで分注する（Ｓ９）。その後、試験管を
両手に挟んで発泡しないように擦りあわせるようにして
混和し、プレートの蓋を取り、最少グルコース寒天平板
寒天培地上に最後の一滴も軽く寒天上に接触させて落下
させ、蓋をして、均一に広げる（Ｓ１０）。

【０００６】その後、２〜３分程度平面上に静置して固
化させてから、シャーレラックにプレートを逆さに入れ
て、３７℃のインキュベーターで約２日間培養し（Ｓ１
１）、培養後、出現した変異コロニーを自動コロニーカ
ウンターあるいは目視でカウントする（Ｓ１２）。

【０００７】上記試験の一連の操作は、試験管１本づつ
について試験管の本数分を同様の操作で繰り返し実施さ
れる。なお、３７℃２０分間恒温水浴中でプレインキュ
ベートしないプレート法もある。

【０００８】上記のエームス試験は、国が定めているＧ
ＬＰ（Good Laboratory Practice）に準拠して行われ、
医薬品ＧＬＰ（厚生省）、安衛法ＧＬＰ（労働省）、農
薬法ＧＬＰ（農林水産省）等があり、試験成績の信頻性
を法的に確保している。さらに、国際的なＯＥＣＤ（Or
ganization for Economic Cooperation and developmen
t;経済協力開発機構）にも準拠して実施され、ヨーロッ
パ、アメリカをはじめ広く世界中で汎用されている試験
法である。したがって、分注すべき液が決められた試験
管に分注されているかの分注動作をはじめ試験の信頼性
を保証するために、信頼性保証責任者が監査することが
求められる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エーム
ス試験では、図２３のフローチャートに示したように、 I. 濃度を変えてサンプルの影響をみること、 II. ５種類の菌を使用すること、 III.非代謝活性化系と代謝活性化系との試験系があるこ
と、 などに起因した以下の（１）〜（３）に示すような問題
がある。

【００１０】（１）サンプル、陽性対照物質、陰性対照
物質、菌（５菌株）、緩衝液、S9mix液と、分注の種類
が多く、試験法の制約から複雑となり、しかも使用する
試験管の総数も多くなるため、入れ間違いや入れ忘れな
ど分注ミスの発生要因となっている。 （２）分注間隔をはじめプレーティングまでの操作間隔
が一定にならない。 （３）分注量の誤差が発生し易い。

【００１１】このような問題を有することから、上述し
たエームス試験では、データにバラツキが生じたり、試
験の信頼性に重大な影響を及ぼすことが懸念されてい
た。

【００１２】そこで、本出願人は、上記の問題を解決す
るため、試験工程の内のサンプル、試薬、菌液の分注作
業からプレインキュベーション前の作業までを自動的に
行うことのできる自動分注装置を既に開発した（特願平
１１−３５６４５８号参照）。

【００１３】この自動分注装置によると、用手法で分注
する場合に比べて、各種の液体を分注ミスを生じること
なく、常に高精度、かつ効率良く分注することができ
る。

【００１４】ところが、かかる自動分注装置をエームス
試験に用いても、分注後の試験工程は依然として用手法
で行なわなければならないため、省力化および効率化を
十分に図ることができないと共に、常に信頼性の高い試
験結果を得ることが困難である。

【００１５】したがって、かかる点に鑑みてなされた本
発明の目的は、エームス試験等の細菌類の分析を全自動
で行なうことができ、省力化および効率化を十分に図る
ことができると共に、常に信頼性の高い分析結果を得る
ことができる細菌類の自動分析装置を提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る細菌類の自動分析装置の発明は、サ
ンプル、試薬、菌液等を試験管に分注して試験液を作成
する試験液作成部と、作成された試験液を試験管内で反
応させるプレインキュベーション部と、プレインキュベ
ーションされた試験管内の試験液にトップアガーを分注
するトップアガー分注部と、トップアガーが分注された
試験管内の試験液を寒天培地を有するプレートに注いで
重層するプレーティング部と、試験液が重層されたプレ
ートをプレート収納ラックに収納するプレート収納部
と、プレート収納ラックに収納されたプレート内の細菌
類を培養する培養部と、培養されたプレート内のコロニ
ーを計数するコロニーカウント部と、該コロニーカウン
ト部でのコロニー計数値を処理するデータ処理部と、上
記試験液作成部で試験液が作成された試験管を、上記プ
レインキュベーション部、トップアガー分注部およびプ
レーティング部に順次移送する試験管移送手段と、上記
プレート収納部でプレートが収納された上記プレート収
納ラックを上記培養部およびコロニーカウント部に順次
移送するプレート収納ラック移送手段とを有し、上記試
験液の作成からコロニー数を計数する一連の分析操作を
自動的に行なうよう構成したことを特徴とするものであ
る。

【００１７】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
細菌類の自動分析装置において、上記試験液作成部は、
上記試験管へのサンプル、試薬、菌液等の分注動作をそ
れぞれディスポーザブルの分注チップを用いて重複しな
いようにシーケンシャルで実行するよう構成したことを
特徴とするものである。

【００１８】請求項３に係る発明は、請求項１に記載の
細菌類の自動分析装置において、上記プレインキュベー
ション部は、試験液を所定の温度に保持する保温手段
と、試験液を振盪させる振盪手段とを有することを特徴
とするものである。

【００１９】請求項４に係る発明は、請求項１に記載の
細菌類の自動分析装置において、上記トップアガー分注
部は、トップアガーを収容して分注するトップアガー分
注手段と、トップアガーが分注された試験管を攪拌する
攪拌手段と、上記トップアガー分注手段に収容されてい
るトップアガーを固まらないように保温するトップアガ
ー保温手段とを有することを特徴とするものである。

【００２０】請求項５に係る発明は、請求項１に記載の
細菌類の自動分析装置において、上記プレーティング部
は、試験液が注がれたプレートを水平面内で公転および
自転させて、試験液をプレート上に均一に広げるプレー
ト攪拌手段を有することを特徴とするものである。

【００２１】請求項６に係る発明は、請求項１に記載の
細菌類の自動分析装置において、上記プレート収納部
は、試験液が重層されたプレートを上下反転して上記プ
レート収納ラックに収納するプレート移送手段を有し、
上記プレート収納ラックは、プレートをグループ別に収
納する複数の棚を有することを特徴とするものである。

【００２２】請求項７に係る発明は、請求項１に記載の
細菌類の自動分析装置において、上記培養部は、プレー
ト収納ラックを収容する培養ケースと、この培養ケース
のプレート収納ラックの出入り口にそれぞれ設けた自動
開閉式ドアと、上記培養ケース内に設けた温度センサと
を有し、この温度センサの出力に基づいて上記培養ケー
ス内の温度を所定の温度に維持するよう構成したことを
特徴とするものである。

【００２３】請求項８に係る発明は、請求項１に記載の
細菌類の自動分析装置において、上記コロニーカウント
部は、培養されたプレートを撮像する画像読み取り手段
を有し、その読み取った画像データに基づいてコロニー
数を計数するよう構成したことを特徴とするものであ
る。

【００２４】請求項９に係る発明は、請求項１に記載の
細菌類の自動分析装置において、上記データ処理部は、
上記コロニーカウント部からのコロニー計数値を記憶し
て処理するコンピュータと、このコンピュータでの処理
結果を出力する出力手段とを有することを特徴とするも
のである。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る細菌類の自動
分析装置の一実施の形態について、図１〜図２２を参照
して詳細に説明する。

【００２６】図１は自動分析装置の全体の概略構成を示
す平面図である。この自動分析装置はエームス試験を自
動的に行なうもので、サンプルおよび菌液等を試験管内
に分注して試験液を作成する試験液作成ステーション１
００、分注された試験液を一定温度で反応させるプレイ
ンキュベーションステーション２００、試験液に栄養入
寒天（アミノ酸入り軟寒天）溶液を分注するトップアガ
ー分注ステーション３００、プレーティング前のプレー
トを収納するプレート供給ステーション４００、寒天培
地を有するプレート上に試験液を重層するプレーティン
グステーション５００、重層された試験液を固化するプ
レート固化ステーション６００、プレートを反転させて
ラックに収納するプレート収納ステーション７００、プ
レートを所定温度下で保持することにより試験液中の細
菌を寒天培地層で培養する培養ステーション８００、プ
レート上に出現した細菌群を計測するコロニーカウント
ステーション９００、計測したデータを処理すると共
に、装置全体の動作を制御するデータ処理制御ステーシ
ョン１０００を有している。

【００２７】以下、各ステーションについて説明する。

【００２８】＜試験液作成ステーション１００＞試験液
作成ステーション１００は、エームス試験におけるサン
プル、陽性対照物質、陰性対照物質、菌（５菌株）、緩
衝液、S9mix 液の各液体を試験管に自動的に定量分注し
て試験液を作成するもので、ここには本出願人が先に特
願平１１−３５６４５８号において提案した分注装置と
同様の構成の分注装置１０１を配置する。

【００２９】すなわち、この分注装置１０１には、図２
〜図４に正面図、平面図および斜視図を示すように、基
台１１０上に無菌室（閉鎖室）１１１を形成し、この無
菌室１１１内に、試験管セット部１１２、菌液セット部
１１３、液注入部１１４、S9mix液セット部１１５、緩
衝液セット部１１６、サンプルセット部１１７、小チッ
プセット部１１８、大チップセット部１１９、チップ廃
棄部１２０、およびロボット１２１を設ける。

【００３０】無菌室１１１には、内部を外から観察でき
るように、基台１１０上に透明カバー１２２を設け、そ
の上面にはHEPAフィルタを有する吸気装置１２３を設
け、基台１１０の内部には排気装置１２４を設ける。ま
た、装置正面側で無菌室１１１の外部には、例えば投光
器１２５ａおよび受光器１２５ｂを有する人体進入セン
サ、試験管取り出し部１２６および操作パネル１２７を
設け、操作パネル１２７にメインスイッチ１２８、S9mi
x 液の温度を表示する温度表示器１２９、および分注動
作の進捗状況等を表示する表示部１３０を設ける。

【００３１】試験管セット部１１２には、多数本の滅菌
したキャップ付き試験管（混合用容器）１３１を、菌株
別に別離可能な試験管ラック１３２に収納保持して着脱
自在にセットする。本実施の形態では、エームス試験に
用いるため、試験管ラック１３２には、１株菌の非代謝
活性化（緩衝液）試験系として、横２列に７濃度のサン
プル処理群の試験管を１４本、陰性対照群の試験管を３
本、陽性対照群の試験管を３本収納し、次の横２列に代
謝活性化系（S9mix 液）の試験管を同様に収納するよう
にして、５種類の菌株に対して同様の配列で滅菌したキ
ャップ付試験管１３１を２００本収納保持する。

【００３２】菌液セット部１１３には、５種類の菌株に
対応して５個のＬ字型の菌液容器ホルダ１３５を設け、
その各菌液容器ホルダ１３５に所要の菌液を収容するＬ
字管（微生物用容器）１３６を選択的にセットする。ま
た、各菌液容器ホルダ１３５には、モータおよび偏心カ
ムを有する揺動機構１３７を設け、これによりセットさ
れたＬ字管１３６を独立して所望の速度でシーソ運動さ
せて、収容されている菌液を攪拌するようにする。な
お、菌液容器ホルダ１３５は、セットされたＬ字管１３
６をその屈曲部付近を支点として上下に回動し得るよう
に支承し、これにより揺動時にＬ字管１３６内の菌液を
Ｌ字管１３６の水平管側と垂直管側との間でスムーズに
行き来させて、穏和な条件で菌液を均一な懸濁状態に有
効に保つようにする。

【００３３】液注入部１１４には、試験管１３１を着脱
自在に保持して、該試験管１３１を選択的に傾斜および
揺動させるホルダ機構１４１と、該ホルダ機構１４１に
保持された試験管１３１を無菌室１１１から装置正面外
部の試験管取り出し部１２６に移送する移送機構１４２
とを設ける。

【００３４】ホルダ機構１４１には、図５に正面図を、
図６に概略斜視図をそれぞれ示すように、軸１４３ａ，
１４３ｂによって揺動可能に支持されたコ字状部材１４
４と、該コ字状部材１４４に設けられ、エアーを駆動源
として試験管１３１を着脱自在に挟持するエアーハンド
１４５ａ，１４５ｂと、コ字状部材１４４に偏心カム１
４６を介して連結したモータ１４７と、偏心カム１４６
の回転角度を検出する角度センサ１４８とを設け、試験
管１３１をエアーハンド１４５ａ，１４５ｂによって挟
持した状態で、角度センサ１４８の出力に基づいてモー
タ１４７により偏心カム１４６を所定の方向に回動させ
て試験管１３１を所定角度（例えば４５°）傾斜させた
り、偏心カム１４６を正逆方向に一定角度回動して試験
管１３１を揺動させるようにする。

【００３５】また、移送機構１４２には、ホルダ機構１
４１に保持された試験管１３１に対する分注位置から試
験管取り出し部１２６に延在して２本の平行なレール１
４９ａ，１４９ｂを設け、ホルダ機構１４１全体をレー
ル１４９ａ，１４９ｂに沿って図示しない駆動機構によ
り移動させるようにする。

【００３６】S9mix液セット部１１５には、S9mix液を収
容したS9mix液収容容器（ビーカ）１５１を着脱自在に
セットする。このS9mix液セット部１１５は、S9mix液収
容容器１５１のセット部を除いて、例えばアルミニウム
よりなるケース１５２で覆い、その内部にはペルチェ素
子１５３を設けてセットされたS9mix液収容容器１５１
を保冷し、これにより当該S9mix液収容容器１５１内に
収容されているS9mix液の酵素活性の低下を防止するよ
うにする。また、S9mix液セット部１１５には、モータ
１５４および偏心カム１５５を有する揺動機構１５６を
設け、これによりセットされたS9mix液収容容器１５１
を所望の速度で偏心回動させて、収容されているS9mix
液を攪拌するようにする。

【００３７】緩衝液セット部１１６には、緩衝液を収容
した緩衝液収容容器（ビーカ）１５８を着脱自在にセッ
トする。

【００３８】サンプルセット部１１７には、希釈系列サ
ンプル液、陰性対照液、陽性対照液を収容する１６本の
サンプル容器１６１を収納保持するサンプルラック１６
２を着脱自在にセットする。また、このサンプルセット
部１１７には、S9mix液セット部１１５に設けた揺動機
構１５６と同様の揺動機構を設け、これによりセットさ
れたサンプルラック１６２を所望の速度で偏心運動させ
て、各サンプル容器１６１内に収容されているサンプル
液を攪拌するようにする。

【００３９】小チップセット部１１８には、未使用の滅
菌された複数の小チップ（小プローブ）１６５をケース
ごとセットし、大チップセット部１１９には、同様に未
使用の滅菌された複数の大チップ（大プローブ）１６６
をケースごとセットし、チップ廃棄部１２０には、使用
済みのチップを収容する着脱自在なチップ収容部１６７
を設ける。

【００４０】ロボット１２１には、水平面内および垂直
面内で移動可能な水平多関節形の２軸アーム部１７１の
アーム先端部に、垂直方向を軸として回動可能で、かつ
図３に仮想線で示す範囲内で三次元的に移動可能に円板
状のヘッド部１７２を設ける。なお、図３では、２軸ア
ーム部１７１およびヘッド部１７２の図示を省略してあ
る。

【００４１】ヘッド部１７２には、図７に正面図をも示
すように、その周囲にほぼ等間隔に、試験管つまみ機構
部１７３、サンプル用分注機構部１７４、試薬用分注機
構部１７５および菌用分注機構部１７６を設ける。

【００４２】このように、本実施の形態では、２軸アー
ム部１７１の先方端部に回転可能にヘッド部１７２を設
けると共に、ヘッド部１７２に複数の処理機構部１７
３，１７４，１７５，１７６を設けて、複雑な多機能の
処理を単体のロボット１２１で実行するようにしたの
で、ヘッド部１７２の回転により各処理機構部１７３，
１７４，１７５，１７６を処理し易い向きに選択的に位
置出しすることができると共に、基台１１０上の物体の
配置に制約されることなく、常に装置本体１０１の外側
に各処理機構部１７３，１７４，１７５，１７６を配向
させることができる。したがって、操作者が動作を観察
したり監視し得る点で、ＧＬＰに沿った処理も可能とな
る。この場合、無菌室１１１内において、２軸アーム部
１７１の移動軌跡の外側寄りに試験管１３１に対する分
注位置であるホルダ機構１４１を配置すれば、監査が一
層容易になる。

【００４３】この点、本実施の形態では、ホルダ機構１
４１に限らず、各種セット部１１２，１１３，１１５，
１１６を、２軸アーム部１７１の移動軌跡内、特に外側
寄りに分散配置させているので、全工程を人手による個
別の工程と同様に監査し得るレイアウトになっている。
なお、ヘッド部１７２が回転することと２軸アーム部１
７１が二次元的に移動することとは、結果的に２軸アー
ム部１７１の移動軌跡を単純化し、制御ミスの削減や動
作異常対策を容易にするという相乗効果も生み出してい
る。

【００４４】試験管つまみ機構部１７３には、ヘッド部
１７２に対して上下動可能で、かつエアーを駆動源とし
て試験管１３１を着脱自在に挟持するエアーハンド１７
７ａ，１７７ｂを設ける。サンプル用分注機構部１７
４、試薬用分注機構部１７５および菌用分注機構部１７
６の各々には、チップ装着部１７８と、該チップ装着部
１７８に連結したシリンダ１７９と、該シリンダ１７９
を駆動するパルスモータ１８０とを設ける。本実施の形
態では、２軸アーム部１７１の水平面内および垂直面内
での移動によって、サンプル用分注機構部１７４および
菌用分注機構部１７６の各々のチップ装着部１７８に小
チップ１６５を着脱自在に装着し、試薬用分注機構部１
７５のチップ装着部１７８に大チップ１６６を着脱自在
に装着する。

【００４５】また、サンプル用分注機構部１７４、試薬
用分注機構部１７５および菌用分注機構部１７６の各々
のシリンジ１７９には、図８に示すように、例えば半導
体歪みゲージを有する圧力センサ１８１を設け、この圧
力センサ１８１により対応するシリンジ１７９による液
体の吸引・吐出の際に発生する圧力変動をリアルタイム
で検出するようにする。

【００４６】次に、上記構成の分注装置１０１の動作を
説明する。分注動作の開始においては、先ず、ロボット
１２１においてヘッド部１７２が小チップセット部１１
８および大チップセット部１１９に順次移動し、それら
の各位置で適宜回動、下降および上昇して、サンプル用
分注機構部１７４および菌用分注機構部１７６の各々の
チップ装着部１７８に小チップ１６５を装着し、試薬用
分注機構部１７５のチップ装着部１７８に大チップ１６
６を装着する。その後、ヘッド部１７２は試験管セット
部１１２に移動して、試験管つまみ機構部１７３のエア
ーハンド１７７ａ，１７７ｂにより試験管ラック１３２
に収納保持されたキャップ付き試験管１３１を挟持して
取り出し、これを液注入部１１４に搬送して受け渡すと
共に、試験管１３１からキャップを取り外す。

【００４７】図９（ａ）〜（ｆ）は、試験管つまみ機構
部１７３から液注入部１１４へ試験管１３１を受け渡す
動作を示している。先ず、図９（ａ）に示すように、ロ
ボット１２１により試験管１３１を液注入部１１４の上
方へ搬送したら、ヘッド部１７２を下降させて、図９
（ｂ）に示すように、液注入部１１４のエアーハンド１
４５ａ，１４５ｂによって試験管１３１を挟持する。そ
の後、図９（ｃ）に示すように、試験管つまみ機構部１
７３による試験管１３１の挟持を解除して、図９（ｄ）
に示すように、エアーハンド１７７ａ，１７７ｂが試験
管１３１のキャップ位置に位置するまでエアーハンド１
７７ａ，１７７ｂを上昇させ、その状態で図９（ｅ）に
示すように、エアーハンド１７７ａ，１７７ｂによって
キャップを挟持する。その後、図９（ｆ）に示すよう
に、ヘッド部１７２を上昇させて、試験管１３１からキ
ャップを取り外す。

【００４８】その後、ロボット１２１は、試験管つまみ
機構部１７３でキャップを保持したまま、ヘッド部１７
２をサンプルセット部１１７へ移動させると共に、適宜
回動させて、サンプル用分注機構部１７４の小チップ１
６５を、希釈調製したサンプル液を収容するサンプル容
器１６１の上方に位置決めし、その状態でヘッド部１７
２を下降させた後、サンプル用分注機構部１７４のパル
スモータ１８０を駆動して、シリンジ１７９を介して小
チップ１６５内に所定量（例えば、５０μｌ、１００μ
ｌまたは２００μｌ）のサンプル液を吸引する。このサ
ンプルの吸引動作を終了したら、小チップ１６５からの
液切れを良くするため、ヘッド部１７２をゆっくりと上
昇させる。

【００４９】次に、ロボット１２１は、ヘッド部１７２
を緩衝液セット部１１６へ移動させると共に、適宜回動
させて、試薬用分注機構部１７５の大チップ１６６を緩
衝液収容容器１５８の上方に位置決めし、その状態で上
記と同様にして試薬用分注機構部１７５の大チップ１６
６内に所定量（例えば、５００μｌ）の緩衝液を吸引し
て、ヘッド部１７２をゆっくりと上昇させる。

【００５０】その後、ヘッド部１７２を液注入部１１４
に移動させて、吸引したサンプル液および緩衝液を、液
注入部１１４に保持された試験管１３１に順次吐出す
る。この際、試験管１３１は、モータ１４７により偏心
カム１４６を所定の方向に回動させて例えば４５°傾斜
させ、その状態で図１０に示すように、サンプル液およ
び緩衝液を、それらの吐出位置の高さ方向の位置を変え
て、それぞれのチップ先端を試験管１３１の内壁に接触
させることで、試験管１３１の内壁をつたわらせて分注
する。

【００５１】その後、ロボット１２１は、ヘッド部１７
２を菌液セット部１１３へ移動させると共に、適宜回動
させて、菌用分注機構部１７６の小チップ１６５を所望
の菌液を収容するＬ字管１３６の上方に位置決めし、そ
の状態で上記と同様にして菌用分注機構部１７６の小チ
ップ１６５内に所定量（例えば、１００μｌ）の菌液を
吸引して、ヘッド部１７２をゆっくりと上昇させる。

【００５２】一方、液注入部１１４は、上記のサンプル
液および緩衝液の分注後、ヘッド部１７２が菌液セット
部１１３に移動して液注入部１１４から離れている間、
モータ１４７により偏心カム１４６を正逆方向に一定角
度回動させて、液注入部１１４に保持されている試験管
１３１を揺動させ、これにより分注されたサンプル液お
よび緩衝液を攪拌して混和する。

【００５３】ロボット１２１は、菌液セット部１１３に
おいて所望の菌液の吸引が終了したら、ヘッド部１７２
を液注入部１１４へ移動させて、吸引した菌液を液注入
部１１４に保持されている試験管１３１に吐出する。こ
の菌液の分注の際も、図１０に示すように上記のサンプ
ル液および緩衝液の分注時と同様に、試験管１３１を傾
斜させ、サンプル液および緩衝液とは異なる高さ方向の
吐出位置でチップ先端を試験管１３１の内壁に接触させ
ることで、試験管１３１の内壁をつたわらせて分注す
る。なお、本実施の形態では、図１０に示すように、サ
ンプル液、緩衝液、菌液の分注順に吐出位置を高くし
て、試験管１３１内で先に分注された液体がつたわった
内壁を、次に分注する液体で洗い流すようにしているの
で、サンプルの条件を一定に保つことが可能である。な
お、菌液の分注が終了した試験管１３１は揺動させて混
和を完了するようにしてもよい。

【００５４】その後、ロボット１２１は、図９（ｄ）、
（ｅ）および（ｆ）で示した試験管１３１からのキャッ
プ取り外し動作とは逆の動作を行なって試験管１３１に
キャップをはめ、次のキャップ付き試験管１３１を取り
にヘッド部１７２を試験管セット部１１２に移動させ
る。

【００５５】ヘッド部１７２が試験管セット部に移動し
ている間に、液供給部１１４において、３種類の液が分
注された試験管１３１は、移送機構１４２により試験管
取り出し部１２６に搬送し、ここからプレインキュベー
ションステーション２００に移送する。

【００５６】上記の一連の動作を、一つの菌株につい
て、試験管セット部１１２にセットされている１４本の
サンプル処理群の試験管１３１に対して行なったら、ロ
ボット１２１はヘッド部１７２をチップ廃棄部１２０に
移動させて、サンプル用分注機構部１７４の使用済みの
小チップ１６５をチップ収容部１６７に廃棄する。

【００５７】次に、ロボット１２１はヘッド部１７２を
小チップセット部１１８に移動させ、サンプル用分注機
構部１７４のチップ装着部１７８に新たな小チップ１６
５を装着して、上記と同様の動作により、上記の菌株に
ついて試験管セット部１１２にセットされている陰性対
照（溶媒）処理群の３本の試験管１３１に対して、サン
プルセット部１１７にセットされている陰性対照液の分
注動作を行ない、その分注操作が終了した試験管１３１
を試験管取り出し部１２６に順次搬送してプレインキュ
ベーションステーション２００に移送する。

【００５８】その後、同様に、サンプル用分注機構部１
７４の小チップ１６５を交換して、上記の菌株について
試験管セット部１１２にセットされている陽性対照処理
群の３本の試験管１３１に対して、サンプルセット部１
１７にセットされている陽性対照液の分注動作を行な
い、その分注操作が終了した試験管１３１を試験管取り
出し部１２６に順次搬送してプレインキュベーションス
テーション２００に移送する。

【００５９】上記の動作により、一つの菌株についての
非代謝活性化試験系における分注動作が終了したら、サ
ンプル用分注機構部１７４、試薬用分注機構部１７５お
よび菌用分注機構部１７６の各チップをチップ廃棄部１
２０に廃棄し、その後、同様の動作により上記菌株につ
いてのS9mix試験系の分注動作を行ない、その分注操作
が終了した試験管１３１を試験管取り出し部１２６に順
次搬送してプレインキュベーションステーション２００
に移送する。

【００６０】なお、投光器１２５ａおよび受光器１２５
ｂを有する人体進入センサが人体の進入を検出した場合
には、移送機構１４２は試験管１３１の移送を停止して
待機すると共に、ロボット１２１は液注入部１１４の上
方で次の試験管１３１を把持したままの状態で停止して
待機する。この待機状態は、図示しない停止ランプまた
は警報手段によって操作者に告知され、操作者が試験管
１３１を抜き取ると共に、操作パネル１２７にて再スタ
ートさせることにより、全ての動作が正常に復帰するよ
うになっている。

【００６１】上記の分注装置１０１では、ロボット１２
１のヘッド部１７２が試験管セット部１１２に移動し
て、試験管つまみ機構部１７３で試験管１３１を持ち上
げて保持しながら移動している間は、菌液セット部１１
３、S9mix液セット部１１５およびサンプルセット部１
１７では攪拌動作が行われるようになっている。また、
サンプル液の吸引・吐出時、緩衝液あるいはS9mix液の
吸引・吐出時、および菌液の吐出時は、液注入部１１４
に保持されている試験管１３１は傾斜している。さら
に、菌吸引動作中は、液注入部１１４において試験管１
３１の攪拌動作が行なわれ、これにより分注されたサン
プル液と緩衝液あるいはS9mix液が混和されるようにな
っている。

【００６２】このように、液供給部１１４において、サ
ンプル液、緩衝液あるいはS9mix液、および菌液の分注
時に試験管１３１を傾斜させることにより、分注液の飛
散や発泡を有効に防止することができると共に、菌吸引
動作中に試験管１３１を攪拌することにより、サンプル
液、緩衝液あるいはS9mix液を均一に混和することがで
きるので、次に菌液を分注した際に、サンプルの毒性に
よって菌が直接阻害されるのを有好に防止することがで
きる。また、サンプル液、緩衝液あるいはS9mix液、お
よび菌液の分注時に、各チップの先端を試験管１３１の
内壁に接触させることにより、各チップ内に分注すべき
液体を残留させることなく分注できると共に、試験管１
３１に対する各液の吐出位置を分注順に高くすることに
より、各チップへのコンタミネーションを有効に防止す
ることができる。また、各液の分注動作が重複しないよ
うにシーケンシャルで実行制御されているので、人手に
よる作業と同様に監査することも可能である。なお、こ
の場合、各分注動作の動作速度は、人手による作業に類
似した速度、例えば１０秒〜２０秒、好ましくは約１５
秒に設定して、目で追認し易くするようにしてもよい。

【００６３】＜プレインキュベーションステーション２
００＞プレインキュベーションステーション２００は、
試験液作成ステーション１００で作成された試験管１３
１内の試験液を一定温度で反応させるもので、図１１に
要部の斜視図をも示すように、試験管１３１の受け渡し
用のロボット２０１とプレインキュベーション装置２０
２とを有している。

【００６４】ロボット２０１には、水平面内で回動可能
で、かつ昇降可能なアーム２１０の回動先端部に、上述
した分注装置１０１のロボット１２１に設けた試験管つ
まみ機構部１７３と同様の構成よりなる試験管つまみ機
構部２１１を設け、このロボット２０１により分注装置
１０１の試験管取り出し部１２６に順次搬送されるキャ
ップ付き試験管１３１を把持して取り出し、これをプレ
インキュベーション装置２０２に移送する。

【００６５】プレインキュベーション装置２０２にはタ
ーンテーブル２２０を設け、このターンテーブル２２０
には多数の試験管ホルダ穴２２１が同一円周上に等間隔
に形成して、その各試験管ホルダ穴２２１にロボット２
０１により分注装置１０１から移送されるキャップ付き
試験管１３１を所定の挿入位置において順次収納する。

【００６６】なお、各試験管ホルダ穴２２１は、試験管
１３１内に収容されている試験液が収納される深さに形
成し、ターンテーブル２２０は、各試験管ホルダ穴２２
１に保持される試験管１３１内の試験液を所定の温度、
例えば３７℃に維持するように、例えば金属製として図
示しない加熱手段で加熱する。

【００６７】本実施の形態では、試験管ホルダ穴２２１
に保持される試験管１３１内の試験液が揺れる程度に、
ターンテーブル２２０を図示しないモータ等の駆動手段
により例えば正逆方向に回動させながら一方向にピッチ
送りして試験液を振盪攪拌し、所定の挿入位置から２０
分経過して搬送される所定の取り出し位置において、ト
ップアガー分注ステーション３００へ順次移送する。

【００６８】＜トップアガー分注ステーション３００＞
トップアガー分注ステーション３００は、試験液にアミ
ノ酸入り軟寒天溶液（トップアガー）を分注するもの
で、受け渡し用のロボット３０１と、ヒスチジン用トッ
プアガーおよびトリプトファン用トップアガーを分注す
る分注部３０２とを有している。

【００６９】ロボット３０１には、水平面内で回動可能
で、かつ昇降可能なアーム３１０の回動先端部に、水平
方向に突出する２つの挟持用部材を有し、試験管１３１
を着脱自在に挟持可能で、かつ挟持した試験管１３１を
垂直面内で回動可能な試験管つまみ機構部３１１を設け
る。

【００７０】分注部３０２には、図１２に要部の斜視図
を一部断面で示すように、試験管ホルダ３２０、試験管
ホルダ３２０に保持された試験管１３１を選択的に挟持
する試験管挟持器３２１、試験管ホルダ３２０に保持さ
れた試験管１３１内の試験液を攪拌するために試験管ホ
ルダ３２０を揺動させる攪拌器３２２、試験管キャップ
を回収するキャップ回収部３２３、試験管ホルダ３２０
に保持された試験管１３１内にヒスチジン用トップアガ
ーおよびトリプトファン用トップアガーを選択的に分注
するヒスチジン用シリンジ３２４およびトリプトファン
用シリンジ３２５を設ける。なお、ヒスチジンおよびト
リプトファンは、トップアガー中で混和させて使用して
も良く、この場合には、シリンジは一個あれば良い。

【００７１】試験管ホルダ３２０およびキャップ回収部
３２３は、ロボット３０１のアーム３１０の回動による
試験管つまみ機構部３１１の移動軌跡下にそれぞれ配置
する。また、ヒスチジン用シリンジ３２４およびトリプ
トファン用シリンジ３２５は、図示しない移動支持機構
により試験管ホルダ３２０に保持された試験管１３１上
に選択的に位置決めできるように配置する。

【００７２】攪拌器３２２は、例えば偏心カムを用いて
試験管ホルダ３２０を水平面内で偏心回転させたり、あ
るいは正逆方向に一定角度回転させるよう構成する。

【００７３】ヒスチジン用シリンジ３２４は、図１３に
その分注機構の要部の構成を示すように、チューブ３３
０およびエアーコントローラ３３１を介して図示しない
コンプレッサ等の駆動源に結合する。このヒスチジン用
シリンジ３２４には、予めヒスチジン用トップアガーを
収容しておくと共に、その先端部には着脱自在に分注チ
ップ３３２を取り付け、エアーコントローラ３３１およ
びチューブ３３０を介してエアーを供給することにより
ピストン３３３を押下して、試験管ホルダ３２０に保持
された試験管１３１内に所定量のヒスチジン用トップア
ガーを分注するようにする。

【００７４】また、ヒスチジン用シリンジ３２４および
分注チップ３３２は、内部のヒスチジン用トップアガー
の硬化を防止するために、その周囲を保温器３３４で覆
って約４５℃に維持するようにする。このため、保温器
３３４には温度センサ３３５を取り付け、その出力に基
づいて温度コントローラ３３６を介して保温器用熱源３
３７の駆動を制御するようにする。

【００７５】トリプトファン用シリンジ３２５を有する
分注機構もヒスチジン用シリンジ３２４を有する分注機
構と同様に構成して、その内部に予めトリプトファン用
トップアガーを収容しておく。

【００７６】このトップアガー分注ステーション３００
では、先ず、ロボット３０１の試験管つまみ機構部３１
１により、上記のターンテーブル２２０の所定の取り出
し位置にあるプリインキュベーションされたキャップ付
き試験管１３１を挟持して取り出し、これを分注部３０
２に移送して試験管ホルダ３２０に収納保持する。その
後、試験管挟持器３２１で試験管１３１を挟持した状態
で、試験管つまみ機構部３１１により試験管キャップを
挟持して試験管１３１からキャップを取り外し、その取
り外したキャップをキャップ回収部３２３に回収する。

【００７７】試験管１３１からキャップを取り外した後
は、試験管１３１内の試験液に対応するヒスチジン用シ
リンジ３２４またはトリプトファン用シリンジ３２５を
試験管１３１上に位置決めして、ヒスチジン用トップア
ガーまたはトリプトファン用トップアガーを所定量分注
する。その後、攪拌器３２２を作動して試験管ホルダ３
２０を揺動させ、これにより試験管１３１内の試験液と
分注されたトップアガーとを発泡しない程度に攪拌して
混和する。

【００７８】所定時間攪拌したら攪拌器３２２の作動を
停止して、ロボット３０１の試験管つまみ機構部３１１
により試験管１３１を挟持して試験管ホルダ３２０から
取り出し、これをプレーティングステーション５００に
移送して、後述するように試験管つまみ機構部３１１に
より試験管１３１を垂直面内で回動させ、これにより試
験管１３１を傾けて試験液をプレート上に重層する。

【００７９】なお、上記の説明では、キャップ付き試験
管１３１を試験管ホルダ３２０に移動させてからキャッ
プを取り外すようにしたが、上記のターンテーブル２２
０から試験管１３１を取り出すのに先立ってロボット３
０１によりキャップを取り外したり、あるいはキャップ
を磁性体または磁性体を含む材料で形成して、ロボット
３０１により試験管１３１をターンテーブル２２０から
分注部３０２に移送する途中で磁石等により吸着して取
り外すように構成することもできる。

【００８０】＜プレート供給ステーション４００＞プレ
ート供給ステーション４００は、試験液をプレーティン
グする前の寒天培地を収容する蓋付きのプレート４０１
を多数収納して後述のプレーティングステーション５０
０へ順次供給するもので、多数のプレート４０１を収納
して順次供給するプレート供給ラック部４０２と、プレ
ート供給ラック部４０２から順次供給されるプレート４
０１をプレーティングステーション５００へ移送するプ
レート移送部４０３とを有している。

【００８１】プレート供給ラック部４０２には、図１４
に断面図をも示すように、モータ４１０により選択的に
回転駆動されるターンテーブル４１１を設け、このター
ンテーブル４１１の同一円周上に等間隔に複数のプレー
ト収納部４１２を形成して、その各プレート収納部４１
２に多数のプレート４０１を積み重ねて収納する。な
お、各プレート収納部４１２には、その底部中央部に小
孔４１３を形成する。

【００８２】また、プレート供給位置において、ターン
テーブル４１１の下方には、駆動源４１４により昇降可
能に昇降リフト４１５を設け、この昇降リフト４１５を
プレート供給位置にあるプレート収納部４１２の底部の
小孔４１３に侵入させて、当該プレート収納部４１２に
積み重ねて収納される多数のプレート４０１を、一枚分
ずつ上昇させてターンテーブル４１１の上面から順次突
出させるようにする。

【００８３】プレート移送部４０３には、図１５に要部
の斜視図をも示すように、プレートスライド機構４２０
と搬送ベルト４２１とを設ける。プレートスライド機構
４２０には、駆動源４２２によりターンテーブル４１１
の径方向に移動可能にＬ字型の押し出し部材４２３を設
け、この押し出し部材４２３により、プレート供給位置
にあるプレート収納部４１２からターンテーブル４１１
の上面に突出して供給されるプレート４０１を、ターン
テーブル４１１の外周方向に向けて径方向にスライドさ
せてターンテーブル４１１から押し出し、その押し出さ
れたプレート４０１を搬送ベルト４２１によりプレーテ
ィングステーション５００に搬送する。

【００８４】＜プレーティングステーション５００＞プ
レーティングステーション５００は、プレート供給ステ
ーション４００から供給されるプレート４０１内の寒天
培地上に、トップアガー分注ステーション３００でトッ
プアガーが分注された試験液を重層するもので、図１５
に示すように、プレート操作ロボット５０１、プレート
攪拌部５０２、搬送ベルト５０３および試験管回収部５
０４を有している。

【００８５】プレート操作ロボット５０１およびプレー
ト攪拌部５０２は、プレート供給ステーション４００か
らのプレート４０１の搬送方向を挟んで対向するように
配置する。プレート操作ロボット５０１には、プレート
４０１を挟持する２本の爪部材５１１，５１２を有する
プレート挟持機構５１３と、プレート挟持機構５１３を
プレート供給ステーション４００からのプレート４０１
の搬送方向とほぼ直交する水平方向に選択的に直線移動
させると共に、その直線移動軸を中心として垂直面内で
選択的に９０°回動させる直線移動回動機構５１４と、
この直線移動回動機構５１４を昇降させる昇降機構５１
５とを設ける。

【００８６】プレート攪拌部５０２には、図１６に部分
分解斜視図をも示すように、プレート４０１を載置する
プレート受け５２１、遊星歯車機構５２２およびモータ
５２３を設け、プレート受け５２１をモータ５２３によ
り遊星歯車機構５２２を介して水平面内で公転および自
転させる。プレート受け５２１は、円板形状として、そ
の周囲にはプレート４０１の脱落を防止するための脱落
防止用凸部５２４を形成すると共に、プレート受け５２
１の一部には、プレーティング位置においてプレート挟
持機構５１３の爪部材５１１または５１２が侵入可能に
径方向に中央部から外周に開放してスリット５２５を形
成する。また、遊星歯車機構５２２は、プレーティング
位置でのプレート受け５２１の姿勢を維持するように、
すなわちプレート受け５２１に形成したスリット５２５
が常にプレート操作ロボット５０１側で、プレート供給
ステーション４００からのプレート４０１の搬送方向と
ほぼ直交する方向を向くように、一回転の公転毎にプレ
ート受け５２１を一回転自転させるように構成する。

【００８７】搬送ベルト５０３は、プレート供給ステー
ション４００の搬送ベルト４２１から搬送されるプレー
ト４０１を受けるように、搬送ベルト４２１の下流側に
配置する。なお、搬送ベルト４２１の下流端と搬送ベル
ト５０３の上流端との間は、プレート挟持機構５１３の
爪部材５１１，５１２が侵入できる程度に離間させる。

【００８８】試験管回収部５０４は、トップアガー分注
ステーション３００に設けられたロボット３０１のアー
ム３１０の回動による試験管つまみ機構部３１１の移動
軌跡下に配置する。

【００８９】このプレーティングステーション５００で
は、搬送ベルト５０３およびプレート供給ステーション
４００の搬送ベルト４２１の駆動を適切に制御して、搬
送ベルト４２１によって搬送されるプレート４０１を、
図１５に仮想線で示すように搬送ベルト４２１と搬送ベ
ルト５０３とに跨った受け渡し位置に静止させる。ま
た、プレート操作ロボット５０１においては、爪部材５
１１，５１２をプレート４０１の高さ以上に垂直方向に
十分離間させた状態で、プレート挟持機構５１３を直線
移動回動機構５１４により図１７に示すように水平方向
に所定量移動させて、爪部材５１１，５１２を搬送ベル
ト４２１と搬送ベルト５０３との間で上下に位置させ
る。

【００９０】その後、プレート挟持機構５１３により爪
部材５１１，５１２を互いに接近する方向に移動させ
て、それらの先端部で図１６に示すように受け渡し位置
にあるプレート４０１の蓋および底の中央部を上下から
挟持し、その状態で図１８に示すように昇降機構５１５
により直線移動回動機構５１４およびプレート挟持機構
５１３を一体に所定量上昇させると共に、プレート挟持
機構５１３を直線移動回動機構５１４により水平方向に
さらに所定量移動させて、図１９に示すように挟持した
プレート４０１を、プレート攪拌部５０２のプレーティ
ング位置に位置決めされているプレート受け５２１の上
方に位置させる。

【００９１】その後、昇降機構５１５により直線移動回
動機構５１４およびプレート挟持機構５１３を一体に下
降させる。この下降動作は、下側に位置する爪部材、こ
こでは爪部材５１２がプレート受け５２１のスリット５
２５を通過して、プレート４０１の底部がプレート受け
５２１に近接または接近した時点で停止させ、その後、
プレート挟持機構５１３により爪部材５１１，５１２を
互いに離間する方向に移動させて、プレート４０１をプ
レート受け５２１に載置する。

【００９２】その後、プレート挟持機構５１３を垂直面
内で９０°回動させて爪部材５１１，５１２を水平方向
に対向させ、その状態で爪部材５１１，５１２を互いに
接近する方向に移動させて、図２０に示すようにプレー
ト受け５２１に載置されたプレート４０１の蓋を周面か
ら挟持する。その後、昇降機構５１５により直線移動回
動機構５１４およびプレート挟持機構５１３を一体に上
昇させて、プレート４０１から蓋を上方に取り外し、さ
らにプレート挟持機構５１３を直線移動回動機構５１４
側に引き込んで取り外した蓋をプレート４０１上から退
避させ、その状態でトップアガー分注ステーション３０
０でトップアガーが分注された試験液を重層するプレー
ティング処理を行なう。

【００９３】プレーティング処理では、トップアガー分
注ステーション３００においてロボット３０１の試験管
つまみ機構部３１１に挟持されたトップアガー分注済の
試験管１３１を、アーム３１０の回動によりプレーティ
ング位置の近傍に位置決めし、その状態で図２１に示す
ように試験管つまみ機構部３１１を垂直面内で所定角度
回動させて試験管１３１を傾け、これにより試験液をプ
レート４０１内の寒天培地上に注ぎ出す。本実施の形態
では、試験管１３１からの試験液の注ぎ出しがほぼ終了
する適宜のタイミングで、ロボット３０１においてアー
ム３１０を短時間で上下動させて試験管１３１を一振り
し、これにより試験液を滴下させるようにして試験管１
３１内に試験液が残存するのを防止する。

【００９４】試験管１３１からのプレート４０１への試
験液の注ぎ出しが終了したら、ロボット３０１において
は、試験管つまみ機構部３１１を垂直面内で回動させて
試験管１３１を元の垂直状態に戻し、さらにアーム３１
０を水平面内で回動させて試験管１３１を試験管回収部
５０４上に位置決めし、その状態で試験管つまみ機構部
３１１による試験管１３１の挟持を解除して、試験液の
注ぎ出しが終了した試験管１３１を試験管回収部５０４
に回収し、次のトップアガーの分注動作に備える。

【００９５】また、プレート操作ロボット５０１におい
ては、直線移動回動機構５１４によりプレート挟持機構
５１３を繰り出して、爪部材５１１，５１２により挟持
しているプレート蓋をプレーティング位置にあるプレー
ト４０１上に位置決めし、その状態で昇降機構５１５に
より直線移動回動機構５１４およびプレート挟持機構５
１３を下降させてプレート４０１に蓋を被せた後、プレ
ート挟持機構５１３により爪部材５１１，５１２を互い
に離間する方向に移動させて蓋の挟持を解除する。その
後、プレート挟持機構５１３を直線移動回動機構５１４
側に引き込んで爪部材５１１，５１２をプレート受け５
２１から退避させる。

【００９６】その後、プレート攪拌部５０２においては
モータ５２３を駆動して、プレート受け５２１に載置さ
れた蓋付きのプレート４０１を、遊星歯車機構５２２を
介してプレート受け５２１と一体に公転および自転さ
せ、これによりプレート４０１に注がれた試験液を寒天
培地上に均一に広げて重層する。

【００９７】プレート４０１を所定回数公転および自転
させたら、プレート受け５２１をプレーティング位置に
静止させ、その状態でプレート操作ロボット５０１にお
いてプレート挟持機構５１３を繰り出すと共に、爪部材
５１１，５１２を互いに接近する方向に移動させて、そ
れらの先端部で図１９に示したようにプレート４０１の
蓋および底の中央部を上下から挟持する。なお、プレー
ト挟持機構５１３は、プレート受け５２１上のプレート
４０１に蓋を被せた後、図１９に示したように蓋付きプ
レート４０１を上下から挟持する直前までの間の任意の
タイミングで、独立してあるいは水平移動と同時に９０
°回動させる。

【００９８】その後、プレート操作ロボット５０１にお
いて、搬送ベルト４２１と搬送ベルト５０３とに跨った
受け渡し位置から、プレーティング位置にあるプレート
受け５２１にプレート４０１を受け渡す上述した動作と
は逆の動作を行なって、プレーティング処理の終了した
蓋付きのプレート４０１をプレーティング位置から受け
渡し位置に戻す。その後、搬送ベルト５０３を駆動する
ことにより、プレート４０１を搬送ベルト５０３上に載
せて次の処理ステーションであるプレート固化ステーシ
ョン６００に搬送し、次にプレート供給ステーション４
００から供給されるプレート４０１に対する動作に備え
る。

【００９９】なお、本実施の形態では、プレート攪拌部
５０２においてプレート４０１を公転および自転させる
ことで、プレート４０１に注がれた試験液を寒天培地上
に均一に広げて重層するようにしたが、プレート４０１
を傾斜面内で回転させるなどして、試験液を均一に重層
することもできる。

【０１００】＜プレート固化ステーション６００＞プレ
ート固化ステーション６００は、重層された試験液を固
化するもので、プレーティングステーション５００から
のプレート４０１を搬送する搬送ベルト６０１を有して
いる。

【０１０１】本実施の形態では、この搬送ベルト６０１
により、プレーティングステーション５００から順次供
給されるプレート４０１を、試験液が固化する所定時間
経過後に、プレート収納ステーション７００の所定の取
り出し位置に順次到達するように、ほぼ静置状態で搬送
する。なお、搬送ベルト６０１の両側には、外乱等によ
ってプレート４０１が搬送ベルト６０１からの落下する
のを防止するための落下防止用エッジ６０２を設ける。

【０１０２】＜プレート収納ステーション７００＞プレ
ート収納ステーション７００は、プレートを反転させて
ラックに収納するもので、プレート操作ロボット７０１
およびラック格納部７０２とを有している。

【０１０３】プレート操作ロボット７０１には、プレー
ト固化ステーション６００から取り出し位置に搬送され
るプレート４０１を上下方向から挟持する２本の爪部材
７１１，７１２を有するプレート挟持機構７１３と、プ
レート挟持機構７１３を水平面内で選択的に直線移動さ
せると共に、その直線移動軸を中心として垂直面内で選
択的に１８０°回動させる直線移動回動機構７１４と、
この直線移動回動機構７１４を昇降させると共に、水平
面内で回動させる昇降回動機構７１５とを設ける。な
お、取り出し位置には、プレート固化ステーション６０
０の搬送ベルト６０１から搬送されるプレート４０１を
受けるように、プレート挟持機構７１３の爪部材７１
１，７１２が垂直方向から侵入できる程度に搬送ベルト
６０１から離間させてプレート受け７１６を配置する。

【０１０４】ラック格納部７０２には、複数のプレート
収納ラック７２１を並べてセットするラックセット部７
２２と、このラックセット部７２２にセットされたプレ
ート収納ラック７２１をラック供給位置に順次押し出す
プッシャ７２３と、ラック供給位置に押し出されたプレ
ート収納ラック７２１をプレート挿入位置を経て培養ス
テーション８００に移送する搬送ベルト７２４とを設け
る。

【０１０５】プレート収納ラック７２１には、例えば図
２２に斜視図を示すように、５種の菌株の非代謝活性化
系または代謝活性化系に対応するように、５列２０段の
プレート収納用の棚７２５を設け、その各棚７２５には
プレート挿脱方向に、プレート操作ロボット７０１の爪
部材７１１または７１２が侵入可能にスリット７２６を
形成する。

【０１０６】このプレート収納ステーション７００で
は、プレート固化ステーション６００から搬送されるプ
レート４０１が、取り出し位置において搬送ベルト６０
１とプレート受け７１６とに跨った状態で、プレート操
作ロボット７０１を、プレーティングステーション５０
０のプレート操作ロボット５０１と同様に動作させて、
その爪部材７１１，７１２によりプレート４０１を上下
方向から挟持する。

【０１０７】その後、昇降回動機構７１５により挟持し
たプレート４０１を上昇させた後、プレート挿入位置ま
で回動させる。この間またはプレート４０１をプレート
挿入位置まで回動させた後、直線移動回動機構７１４に
よりプレート４０１を垂直面内で１８０°回動させて上
下反転させると共に、昇降回動機構７１５によりプレー
ト４０１を昇降させて、当該プレート４０１を収納する
プレート収納ラック７２１の棚位置に合わせる。

【０１０８】その後、直線移動回動機構７１４によりプ
レート４０１を水平方向に移動して、プレート４０１を
所望の棚７２５内に侵入させ、その状態でプレート挟持
機構７１３により爪部材７１１，７１２を互いに離間す
る方向に移動させると共に、昇降回動機構７１５により
プレート挟持機構７１３を所定量下降させて、プレート
４０１を所望の棚７２５に上下反転させた状態で載置す
る。その後、直線移動回動機構７１４によりプレート挟
持機構７１３を引き込み、昇降回動機構７１５を作動さ
せて、プレート操作ロボット７０１を次のプレート４０
１に対する収納動作の初期状態に復帰させる。

【０１０９】一方、ラック格納部７０２においては、プ
レート挿入位置にある一列２０段の各棚７２５へのプレ
ート４０１の収納が終了したら、搬送ベルト７２４によ
りプレート収納ラック７２１を一列分搬送して次の列を
プレート挿入位置に位置決めして同様にプレート４０１
を各棚７２５に収納し、５列２０段の全ての棚７２５へ
のプレート４０１の収納が終了したら、当該プレート収
納ラック７２１を搬送ベルト７２４の駆動により次の処
理ステーションである培養ステーション８００へ搬送す
ると共に、プッシャ７２３を作動させてラックセット部
７２２にセットされている次のプレート収納ラック７２
１をラック供給位置に押し出して同様に搬送制御する。

【０１１０】＜培養ステーション８００＞培養ステーシ
ョン８００は、プレートを所定温度下に保持して試験液
中の細菌を寒天培地層で培養するもので、プレート収納
ステーション７００から搬送されるプレート収納ラック
７２１を複数個収容可能な培養ケース８０１と、培養ケ
ース８０１内に順次搬入されるプレート収納ラック７２
１を搬入位置から待機位置および搬出位置へ押し出すプ
ッシャ８０２と、搬出位置に押し出されたプレート収納
ラック７２１を次の処理ステーションであるコロニーカ
ウントステーション９００へ搬送する搬送ベルト８０３
とを有している。

【０１１１】培養ケース８０１には、プレート収納ステ
ーション７００からのプレート収納ラック７２１の入口
に、プレート収納ラック７２１の搬入時に自動的に開く
自動ドア８１１を設けると共に、搬出位置からのプレー
ト収納ラック７２１の出口にも、プレート収納ラック７
２１の搬出時に自動的に開く自動ドア８１２を設けて、
内部をほぼ密封状態に保持できるようにする。また、培
養ケース８０１の内部には、温度センサ８１３を設け、
その出力に基づいて公知の加熱手段により内部温度を一
定温度、ここでは３７℃に保持するようにする。

【０１１２】この培養ステーション８００では、プレー
ト収納ステーション７００の搬送ベルト７２４により搬
送されるプレート収納ラック７２１を、培養ケース８０
１の入口の自動ドア８１１を開いて培養ケース内に収容
し、その後、プッシャ８０２により搬入位置から待機位
置に移動させて、次のプレート収納ラック７２１の搬入
に備える。

【０１１３】培養ケース８０１内に搬入されたプレート
収納ラック７２１は、培養ケース内に２日間保持し、そ
の後、プッシャ８０２により培養ケース内の搬出位置に
移動して、出口の自動ドア８１２を開いて搬送ベルト８
０３によりコロニーカウントステーション９００へ搬送
する。

【０１１４】このようにして、プレート収納ステーショ
ン７００から順次搬送されるプレート収納ラック７２１
を培養ケース８０１に収納し、ここで各プレート収納ラ
ック７２１に収納されているプレート４０１を３７℃の
雰囲気で２日間保持することによりプレート４０１内の
細菌を培養して、コロニーカウントステーション９００
へ順次搬送する。

【０１１５】＜コロニーカウントステーション９００＞
コロニーカウントステーション９００は、プレート４０
１上に出現した細菌群を計測するもので、ラック収容部
９０１、ラック回収部９０２、プレート操作ロボット９
０３および自動コロニーカウンタ装置９０４を有してい
る。

【０１１６】ラック収容部９０１には、培養ステーショ
ン８００から順次搬送されるプレート収納ラック７２１
を、その搬送方向と直交する方向に移送して、先頭のプ
レート収納ラック７２１をラック搬出位置へ押し出すプ
ッシャ９１１と、ラック搬出位置に押し出されたプレー
ト収納ラック７２１をプレート取り出し位置を経てラッ
ク回収部９０２へ移送する搬送ベルト９１２とを設け
る。

【０１１７】ラック回収部９０２にはプッシャ９２１を
設け、これによりラック収容部９０１から順次搬送され
るプレート収納ラック７２１を、その搬送方向と直交す
る方向に押し出して複数個並べて収容するようにする。

【０１１８】プレート操作ロボット９０３には、プレー
ト４０１を上下または水平方向から選択的に挟持する２
本の爪部材９３１，９３２を有するプレート挟持機構９
３３と、このプレート挟持機構９３３を水平面内で選択
的に直線移動させると共に、その直線移動軸を中心とし
て垂直面内で選択的に１８０°回動させる直線移動回動
機構９３４と、この直線移動回動機構９３４を昇降させ
ると共に、水平面内で回動させる昇降回動機構９３５と
を設ける。

【０１１９】自動コロニーカウンタ装置９０４には、搬
送ベルト９４１、ＣＣＤカメラを有する画像読み取り部
９４２、操作パネル部９４３およびディスプレイ部９４
４を設ける。

【０１２０】このコロニーカウントステーション９００
では、プレート操作ロボット９０３により、ラック収容
部９０１のプレート取り出し位置にあるプレート収納ラ
ック７２１の列からプレート４０１を取り出し、その取
り出したプレート４０１を垂直面内で１８０°回動させ
て、蓋を上方にして自動コロニーカウンタ装置９０４の
搬送ベルト９４１を有する所定の載置位置へ載置した
後、プレート４０１の蓋を取る。なお、プレート４０１
から取り外した蓋は、プレート操作ロボット９０３にお
いて保持しておく。

【０１２１】ここで、プレート収納ラック７２１からプ
レート４０１を取り出し、これを１８０°回動させて自
動コロニーカウンタ装置９０４の載置位置へ載置するプ
レート操作ロボット９０３の動作は、プレート収納ステ
ーション７００におけるプレート操作ロボット７０１と
逆の動作を行なわせるようにすればよい。また、自動コ
ロニーカウンタ装置９０４の載置位置に載置されたプレ
ート４０１から蓋を取るプレート操作ロボット９０３の
動作は、プレーティングステーション５００においてプ
レート操作ロボット５０１により蓋を取る動作と同様の
動作を行なわせるようにすればよい。なお、自動コロニ
ーカウンタ装置９０４の載置位置には、プレート挟持機
構９３３の爪部材９３１，９３２が垂直方向に対向した
状態で侵入できる程度に搬送ベルト９４１から離間させ
てプレート受け９４５を配置する。

【０１２２】自動コロニーカウンタ装置９０４の載置位
置において、プレート４０１の蓋を取り外したら、搬送
ベルト９４１を送り方向に駆動してプレート４０１を画
像読み取り部９４２へ搬送し、ここでＣＣＤカメラによ
りプレート４０１を撮像して、その画像データに基づい
てコロニーを検出してその個数を計数すると共に、コロ
ニーと近似しない形と色の析出物を検出してその個数を
計数し、それらの計数データをディスプレイ部９４４に
表示すると共に、後述するデータ処理制御ステーション
１０００に転送する。なお、この自動コロニーカウンタ
装置９０４におけるコロニーの検出条件や、コロニーと
近似しない析出物の検出条件等は、操作パネル部９４３
によりディスプレイ部９４４に表示しながら設定する。

【０１２３】自動コロニーカウンタ装置９０４におい
て、計数処理が終了したプレート４０１は、搬送ベルト
９４１を逆方向に駆動して載置位置に静止させ、その状
態でプレート操作ロボット５０１を上記とは逆に動作さ
せて、プレート４０１に蓋をしてラック収容部９０１の
プレート取り出し位置にあるプレート収納ラック７２１
の元の位置に戻す。なお、このプレート４０１の戻し動
作においては、プレート４０１の上下反転動作を省くこ
ともできる。

【０１２４】以上の動作が、プレート取り出し位置にあ
る一列２０段の各棚７２５に収納されているプレート４
０１について終了したら、搬送ベルト９１２によりプレ
ート収納ラック７２１を一列分搬送して次の列をプレー
ト取り出し位置に位置決めして、その各棚７２５に収納
されているプレート４０１について同様の処理を行な
い、５列２０段の全ての棚７２５に収納されているプレ
ート４０１についての処理が終了したら、当該プレート
収納ラック７２１を搬送ベルト９１２の駆動によりラッ
ク回収部９０２に搬送して回収すると共に、プッシャ９
１１を作動させて次のプレート収納ラック７２１をラッ
ク搬出位置に押し出して同様に処理する。

【０１２５】＜データ処理制御ステーション１０００＞
データ処理制御ステーション１０００は、コロニーカウ
ントステーション９００で計測したデータを処理すると
共に、装置全体の動作を制御するもので、コンピュータ
１００１とプリンタ１００２とを有している。

【０１２６】このデータ処理制御ステーション１０００
では、コンピュータ１００１により装置全体の動作を制
御すると共に、コロニーカウントステーション９００か
らのデータを記憶すると共に、そのデータに基づいて試
験の結果表、量−反応図、試験管理データを作成してプ
リンタ１００２によりプリントアウトする。

【０１２７】以上のように、本実施の形態による自動分
析装置によれば、エームス試験における検体処理からデ
ータの記録までを全自動で行なうことができるので、用
手法で試験を行なう場合に比べ、分注ミス等を生じるこ
となく、常に高精度で試験操作を行なうことができ、省
力化および効率化に十分寄与することができると共に、
試験結果の信頼性を高めることができる。

【０１２８】なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限
定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能で
ある。例えば、上記実施の形態では、分注装置１０１に
おいて、サンプル液、試薬、菌液毎に独立して分注機構
を設けたが、これらの液体を共通の分注機構でチップを
交換しながら分注するよう構成することもできる。ま
た、本発明は、上記のエームス試験に限らず、広義の細
菌類の自動分析装置に有効に適用することができる。

【０１２９】

【発明の効果】本発明によれば、細菌類の分析を自動的
に行なうことができるので、例えばエームス試験を行な
う場合には、用手法で試験する場合に比べ、分注ミス等
を生じることなく、常に高精度で試験操作を行なうこと
ができ、省力化および効率化に十分寄与することができ
ると共に、常に信頼性の高い試験結果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る自動分析装置の一実施の形態の
全体の概略構成を示す平面図である。

【図２】 図１に示す分注装置の概略構成を示す正面図
である。

【図３】 同じく、平面図である。

【図４】 同じく、斜視図である。

【図５】 図２に示す液注入部のホルダ機構の一例の構
成を示す正面図である。

【図６】 同じく、概略斜視図である。

【図７】 図２に示すロボットのヘッド部を拡大して示
す正面図である。

【図８】 同じく、ヘッド部に設けられる各分注機構の
構成を示す図である。

【図９】 同じく、ヘッド部の試験管つまみ機構から液
注入部への試験管の受け渡し動作を説明するための図で
ある。

【図１０】 図２に示す分注装置による試験管への各液
の吐出位置を示す図である。

【図１１】 図１に示すプレインキュベーションステー
ションの要部の構成を示す斜視図である。

【図１２】 図１に示すトップアガー分注ステーション
における分注部の要部の構成を一部断面で示す斜視図で
ある。

【図１３】 図１２に示すヒスチジン用シリンジを有す
る分注機構の要部の構成を示す図である。

【図１４】 図１に示すプレート供給ステーションにお
けるプレート供給ラック部の構成を示す断面図である。

【図１５】 同じく、プレート移送部の要部の構成を示
す斜視図である。

【図１６】 図１に示すプレーティングステーションに
おけるプレート攪拌部の構成を示す部分分解斜視図であ
る。

【図１７】 プレーティングステーションにおけるプレ
ート操作ロボットの動作を説明するための斜視図であ
る。

【図１８】 同じく、プレート操作ロボットの動作を説
明するための斜視図である。

【図１９】 同じく、プレート操作ロボットの動作を説
明するための斜視図である。

【図２０】 同じく、プレート操作ロボットの動作を説
明するための斜視図である。

【図２１】 プレーティングステーションにおける試験
液のプレーティング処理を説明するための図である。

【図２２】 図１に示すプレート収納ラックの構成を示
す斜視図である。

【図２３】 エームス試験の操作手順を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１００ 試験液作成ステーション １０１ 分注装置 １１０ 基台 １１１ 無菌室（閉鎖室） １１２ 試験管セット部 １１３ 菌液セット部 １１４ 液注入部 １１５ S9mix液セット部 １１６ 緩衝液セット部 １１７ サンプルセット部 １１８ 小チップセット部 １１９ 大チップセット部 １２０ チップ廃棄部 １２１ ロボット １２６ 試験管取り出し部 １３１ 試験管 １３２ 試験管ラック １３５ 菌液容器ホルダ １３６ Ｌ字管 １４２ 移送機構 １５１ S9mix液収容容器 １５８ 緩衝液収容容器 １６１ サンプル容器 １６２ サンプルラック １７１ ２軸アーム部 １７２ ヘッド部 １７３ 試験管つまみ機構部 １７４ サンプル用分注機構部 １７５ 試薬用分注機構部 １７６ 菌用分注機構部 ２００ プレインキュベーションステーション ２０１ ロボット ２０２ プレインキュベーション装置 ２１０ アーム ２１１ 試験管つまみ機構部 ２２０ ターンテーブル ２２１ 試験管ホルダ穴 ３００ トップアガー分注ステーション ３０１ ロボット ３０２ 分注部 ３１０ アーム ３１１ 試験管つまみ機構部 ３２０ 試験管ホルダ ３２１ 試験管挟持器 ３２２ 攪拌器 ３２３ キャップ回収部 ３２４ ヒスチジン用シリンジ ３２５ トリプトファン用シリンジ ３３０ チューブ ３３１ エアーコントローラ ３３２ 分注チップ ３３３ ピストン ３３４ 保温器 ３３５ 温度センサ ３３６ 温度コントローラ ３３７ 保温器用熱源 ４００ プレート供給ステーション ４０１ プレート ４０２ プレート供給ラック部 ４０３ プレート移送部 ４１０ モータ ４１１ ターンテーブル ４１２ プレート収納部 ４１３ 小孔 ４１４ 駆動源 ４１５ 昇降リフト ４２０ プレートスライド機構 ４２１ 搬送ベルト ４２２ 駆動源 ４２３ 押し出し部材 ５００ プレーティングステーション ５０１ プレート操作ロボット ５０２ プレート攪拌部 ５０３ 搬送ベルト ５０４ 試験管回収部 ５１１，５１２ 爪部材 ５１３ プレート挟持機構 ５１４ 直線移動回動機構 ５１５ 昇降機構 ５２１ プレート受け ５２２ 遊星歯車機構 ５２３ モータ ５２４ 脱落防止用凸部 ５２５ スリット ６００ プレート固化ステーション ６０１ 搬送ベルト ６０２ 落下防止用エッジ ７００ プレート収納ステーション ７０１ プレート操作ロボット ７０２ ラック格納部 ７１１，７１２ 爪部材 ７１３ プレート挟持機構 ７１４ 直線移動回動機構 ７１５ 昇降回動機構 ７１６ プレート受け ７２１ プレート収納ラック ７２２ ラックセット部 ７２３ プッシャ ７２４ 搬送ベルト ７２５ 棚 ７２６ スリット ８００ 培養ステーション ８０１ 培養ケース ８０２ プッシャ ８０３ 搬送ベルト ８１１，８１２ 自動ドア ８１３ 温度センサ ９００ コロニーカウントステーション ９０１ ラック収容部 ９０２ ラック回収部 ９０３ プレート操作ロボット ９０４ 自動コロニーカウンタ装置 ９１１ プッシャ ９１２ 搬送ベルト ９２１ プッシャ ９３１，９３２ 爪部材 ９３３ プレート挟持機構 ９３４ 直線移動回動機構 ９３５ 昇降回動機構 ９４１ 搬送ベルト ９４２ 画像読み取り部 ９４３ 操作パネル部 ９４４ ディスプレイ部 １０００ データ処理制御ステーション １００１ コンピュータ １００２ プリンタ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G058 BA08 BB15 CB15 CC17 CD04 CD12 CD23 CE08 CF11 CF28 EA02 EA04 ED03 ED35 FA03 GD07 GE04 4B029 AA07 AA08 AA09 BB02 FA02 FA10 GA01 GA06 GB05 GB06 HA02 HA05 HA09

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サンプル、試薬、菌液等を試験管に分注
   して試験液を作成する試験液作成部と、 作成された試験液を試験管内で反応させるプレインキュ
   ベーション部と、 プレインキュベーションされた試験管内の試験液にトッ
   プアガーを分注するトップアガー分注部と、 トップアガーが分注された試験管内の試験液を寒天培地
   を有するプレートに注いで重層するプレーティング部
   と、 試験液が重層されたプレートをプレート収納ラックに収
   納するプレート収納部と、 プレート収納ラックに収納されたプレート内の細菌類を
   培養する培養部と、 培養されたプレート内のコロニーを計数するコロニーカ
   ウント部と、 該コロニーカウント部でのコロニー計数値を処理するデ
   ータ処理部と、 上記試験液作成部で試験液が作成された試験管を、上記
   プレインキュベーション部、トップアガー分注部および
   プレーティング部に順次移送する試験管移送手段と、 上記プレート収納部でプレートが収納された上記プレー
   ト収納ラックを上記培養部およびコロニーカウント部に
   順次移送するプレート収納ラック移送手段とを有し、 上記試験液の作成からコロニー数を計数する一連の分析
   操作を自動的に行なうよう構成したことを特徴とする細
   菌類の自動分析装置。
2. 【請求項２】 上記試験液作成部は、上記試験管へのサ
   ンプル、試薬、菌液等の分注動作をそれぞれディスポー
   ザブルの分注チップを用いて重複しないようにシーケン
   シャルで実行するよう構成したことを特徴とする請求項
   １に記載の細菌類の自動分析装置。
3. 【請求項３】 上記プレインキュベーション部は、試験
   液を所定の温度に保持する保温手段と、試験液を振盪さ
   せる振盪手段とを有することを特徴とする請求項１に記
   載の細菌類の自動分析装置。
4. 【請求項４】 上記トップアガー分注部は、トップアガ
   ーを収容して分注するトップアガー分注手段と、トップ
   アガーが分注された試験管を攪拌する攪拌手段と、上記
   トップアガー分注手段に収容されているトップアガーを
   固まらないように保温するトップアガー保温手段とを有
   することを特徴とする請求項１に記載の細菌類の自動分
   析装置。
5. 【請求項５】 上記プレーティング部は、試験液が注が
   れたプレートを水平面内で公転および自転させて、試験
   液をプレート上に均一に広げるプレート攪拌手段を有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の細菌類の自動分析
   装置。
6. 【請求項６】 上記プレート収納部は、試験液が重層さ
   れたプレートを上下反転して上記プレート収納ラックに
   収納するプレート移送手段を有し、上記プレート収納ラ
   ックは、プレートをグループ別に収納する複数の棚を有
   することを特徴とする請求項１に記載の細菌類の自動分
   析装置。
7. 【請求項７】 上記培養部は、プレート収納ラックを収
   容する培養ケースと、この培養ケースのプレート収納ラ
   ックの出入り口にそれぞれ設けた自動開閉式ドアと、上
   記培養ケース内に設けた温度センサとを有し、この温度
   センサの出力に基づいて上記培養ケース内の温度を所定
   の温度に維持するよう構成したことを特徴とする請求項
   １に記載の細菌類の自動分析装置。
8. 【請求項８】 上記コロニーカウント部は、培養された
   プレートを撮像する画像読み取り手段を有し、その読み
   取った画像データに基づいてコロニー数を計数するよう
   構成したことを特徴とする請求項１に記載の細菌類の自
   動分析装置。
9. 【請求項９】 上記データ処理部は、上記コロニーカウ
   ント部からのコロニー計数値を記憶して処理するコンピ
   ュータと、このコンピュータでの処理結果を出力する出
   力手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の細
   菌類の自動分析装置。