JP2002243746A

JP2002243746A - 自動分離抽出装置

Info

Publication number: JP2002243746A
Application number: JP2001043812A
Authority: JP
Inventors: Kahoru Takahashi; かほる高橋; Norihisa Sagawa; 典久佐川; Hidetaka Osawa; 秀隆大澤; Shinji Watabe; 伸二渡部; Koji Sato; 孝二佐藤; Hiroshi Hayasaka; 浩早坂
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-02-20
Publication date: 2002-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、省スペース化の図れる自動分離抽
出装置を提供することである。また、９６個のウエルに
対応するディスポーザブルチップで一気に注入／排出作
業を行うことで、作業効率の向上を図ることである。【解決手段】多数のウエルを有するサンプル用マイク
ロプレート２０と、沈殿物以外の液を抽出する抽出用マ
イクロプレート２１と、着脱可能なチップを保持する試
薬を中継充填すべき試薬槽２２と、沈殿物以外の液を排
除/又は抽出する際に使用する着脱可能なチップを保持
するチッププレート２３とを載置する複数段の棚７を設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動分離抽出装置
及びその制御方法に係り、特に医学・農学・理学・薬学
等のさまざまな分野で、例えば抗体、抗原等の免疫物
質、遺伝子物質（ＤＮＡ、ＲＮＡ、ｍＲＮＡ等）、細
菌、その他の医療薬品等の有用物質または目的物質の分
離、抽出または回収を行うために、それに関連する反
応、分注、単離、濃縮、攪拌、清澄、懸濁、希釈等の処
理または作業を含めて、マイクロプレート等の容器に対
して、一貫して自動的に大量且つ迅速に行うことが可能
な医療、検査、診断、治療、研究、定量、定性、測定等
に適用する自動分離抽出装置及びその制御方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動分離抽出装置には、特開２０
００−１２１５１１に開示されているように、目的物質
であるプラスミド、或いはその他の免疫物質等を遠心装
置を利用して分離するものがある。目的物質を遠心分離
により得るためには、種々の工程が必要であり、例えば
プラスミドを抽出するには、先ず、大腸菌培養液から集
菌する工程が必要である。更に集菌された大腸菌を溶解
するために、アルカリ塩や、酢酸塩を加える等の試薬を
分注する工程が必要となる。更に、抽出されたプラスミ
ドを上清中に分離したり、更に種々の試薬を分注するこ
とによって、上清を除去してプラスミドを沈殿物として
得る工程が必要になるほか、攪拌などの工程も必要とし
ていた。

【０００３】これらの工程を処理するため自動分離抽出
装置は、多数のウエルを有するマイクロプレートの載置
される回転駆動自在な円環状のターンテーブルと、該タ
ーンテーブル上のマイクロプレートを各工程における必
要位置までに移動させるためのロボットハンドから成る
搬送装置と、該搬送装置により移送されたマイクロプレ
ートを加振することで試料等を攪拌するための攪拌装置
と、マイクロプレート内に試薬等を分注するため一列８
本のディスポーザブル・チップを着脱自在な第一の分注
機と、搬送装置により搬入されるマイクロプレートに保
持された試料を分離するための遠心分離装置と、該遠心
分離装置、ターンテーブル、搬送装置、攪拌装置、抽出
処理装置の操作及び制御を行う操作制御装置とから構成
されている。また、上記自動分離抽出装置には、遠心分
離後のマイクロプレートから上清を廃棄処理するための
第二の分注機と、遠心分離後のマイクロプレートから抽
出した上清を他のマイクロプレートに抽出するための第
三の分注機とが配置されている。

【０００４】このような自動分離抽出装置は、全処理工
程を各装置により処理開始から終了までを一貫して行う
ため、ランニングコストの削減が図れると共に、ディス
ポーザブル・チップを用いることにより、少量の液量に
ついて高精度な分注が可能になるため精度の高い処理が
可能になり、更に多数のウエルを有するマイクロプレー
トを用いることにより、一括して大量に吸引または吐出
処理が可能になるため大量の液量を効率良く迅速に処理
することができるので、大規模塩基配列の決定等の対応
が可能になるという効果があった。即ち信頼性の高い沈
殿物や上清の抽出または分離を迅速且つ確実に行うこと
のできる自動分離抽出装置であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動分離抽出装
置は、全処理工程を専用の各装置により処理開始から終
了までを一貫して行うため、大量の液量を効率良く迅速
に処理することに適しているが、各装置により大きな占
有面積（設置面積）を必要とするため、設置場所に制限
があるという問題があった。特にターンテーブル上に
は、多数のマイクロプレートを載置する必要があるた
め、必然的に占有面積の大きい装置になっていた。

【０００６】また、それぞれの役割を担うため第一の分
注機〜第三の分注機のように三つの分注機が配置されて
いたため、装置全体が非常に大型化してしまうという問
題があった。

【０００７】また、マイクロプレートのウエルには、一
列８本のディスポーザブル・チップを用いて注入／排出
されるため、注入／排出作業に時間がかかるという問題
があった。

【０００８】本発明の目的は、上記問題を解消し、多数
のウエルを有するサンプル用マイクロプレートと、沈殿
物以外の液を抽出する抽出用マイクロプレートと着脱可
能なチップを保持する試薬を中継充填すべき試薬槽と、
沈殿物以外の液を排除/又は抽出する際に使用する着脱
可能なチップを保持するチッププレートとを載置する棚
を立体的に階層配置することで、コンパクトな自動分離
抽出装置を提供することである。また、本発明の目的
は、９６個のウエルに対応する一列８本のディスポーザ
ブル・チップを１２列組合せた９６本のディスポーザブ
ル・チップで一気に注入／排出作業を行うことで、作業
効率の向上を図ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、多数のウエ
ルを有するマイクロプレートに試薬等を分注するためデ
ィスポーザブルチップの着脱自在な分注機と、分注機に
より試薬等を分注されたマイクロプレートを所定の位置
まで移動させるロボットハンドから成る搬送装置と、搬
送装置により移送されたマイクロプレートに加振力を与
える攪拌装置とから構成される抽出処理装置と、抽出処
理装置内のマイクロプレートが前記搬送装置により搬入
または搬出される遠心分離装置と、遠心分離装置及び前
記抽出処理装置を制御する制御装置とを備えた自動分離
抽出装置において、抽出処理装置内にマイクロプレート
を載置する複数段の棚を設けることにより達成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】本実施例における自動分離抽出装
置１を図１〜図３を用いて説明する。図１は本実施例に
おける自動分離抽出装置１を示す一部断面正面図、図２
は図１の一部断面平面図、図３は図１の一部断面左側面
図である。図１〜図３に示す自動分離抽出装置１は、多
数のウエルを有するマイクロプレート２０を配置する階
層棚７と、該階層棚７上のマイクロプレート２０を各工
程における必要位置までに移動させるためのロボットハ
ンドから成る搬送装置５と、該搬送装置５により移送さ
れたマイクロプレート２０を加振することで試料等を攪
拌するための攪拌装置６と、マイクロプレート２０内に
試薬等を分注するため一列８本のディスポーザブルチッ
プを１２列組合せた９６本の着脱自在な分注機２と、搬
送装置５により搬入されるマイクロプレート２０に保持
された試料を分離するための遠心分離装置３と、該遠心
分離装置３、搬送装置５、攪拌装置６、分注機２の操作
及び制御を行う操作制御装置４とから構成されている。
また、上記棚７には、多数のウエルを有するサンプル用
マイクロプレート２０と、沈殿物以外の液を抽出する抽
出用マイクロプレート２１と、着脱可能なチップを保持
する試薬を中継充填すべき試薬槽２２と、沈殿物以外の
液を排除/又は抽出する際に使用する着脱可能なチップ
を保持するチッププレート２３とを載置する棚７を立体
的に階層配置することで、コンパクトな自動分離抽出装
置を提供することができる。

【００１１】抽出処理装置２は、搬送手段５、攪拌部
６、棚７、ポンプ部８、試薬などを注入／またはマイク
ロプレートの沈殿物以外の液を排除／または抽出する分
注液処理部９、試薬ビン置き場１０、洗浄液タンク１
１、廃液タンク１２を有している。

【００１２】上記棚７は、抽出処理装置２の上方に向か
う複数段の階層棚７であり、この階層棚７には、処理さ
れるべきサンプルが収容されたマイクロプレート２０
（例えば８行×１２列の９６個のウエルを集積したプラ
スチック製の立方体容器）、当該マイクロプレート２０
の沈殿物以外の液を抽出する抽出用マイクロプレート２
１、試薬を中継充填すべき試薬槽２２、沈殿物以外の液
を排除／または抽出する際に使用する着脱可能なチップ
を保持したチッププレート２３が載置されている。ま
た、上記分注液処理部９には、ノズル３１、マイクロプ
レート２０，２１，試薬槽２２，チッププレート２３を
載置すべきテーブル３２、試薬注入ノズル３３が配置さ
れており、且つ図示しないがテーブル３２を前後左右に
動作するテーブル駆動部、沈殿物以外の液を排除する液
廃棄部、ノズル３１を上下動させるノズル駆動部が内装
されている。つまり、本実施例における自動分離抽出装
置は、ターンテーブル等を不要とし、抽出処理装置２内
に複数段の階層棚７を設けることで、自動分離抽出装置
自体の省スペース化を図ることができるものである。

【００１３】次に上述した構成を有する自動分離抽出装
置において、操作制御部４によって制御される遠心分離
後の各工程を以下に示す。（１）遠心処理の場合、搬送手段５がマイクロプレート
２０或いはマイクロプレート２１を搬送装置により遠心
分離装置３に搬入して遠心処理した後、その後、再び遠
心分離装置３からマイクロプレート２０或いはマイクロ
プレート２１を搬送装置により必要な位置に搬出する。（２）搬出されたマイクロプレート２０或いはマイクロ
プレート２１内における沈殿物以外の液の排除する場合
には、搬送手段５がマイクロプレート２０或いはマイク
ロプレート２１とチッププレート２３を分注液処理部９
に搬送し、分注液処理部９に内装されているテーブル駆
動部とノズル駆動部の動作により、ノズル３１がチップ
プレート２３からチップを圧着し、その後、ノズル３１
を上昇しテーブル駆動部の動作により、マイクロプレー
ト２０或いはマイクロプレート２１がチップを実装した
ノズル３１の位置に移動し、ノズル駆動部の動作により
所定位置に下降後、沈殿物以外の液を吸引する。その
後、図示しない廃棄部へ移動した後に吸引された液が排
除されるように制御される。なお、廃棄部にてチップの
洗浄を実施し、その後、チッププレート２３にチップを
戻し、搬送手段５によりマイクロプレート２０或いはマ
イクロプレート２１とチッププレート２３を所定の位置
に戻す。（３）試薬の注入は、搬送手段５がマイクロプレート２
０或いはマイクロプレート２１と試薬槽２２を分注液処
理部９に搬送する。テーブル駆動部とノズル駆動部の動
作によりノズル３１が試薬槽２２からチップを圧着し、
その後、ノズル３１を上昇しテーブル駆動部３４の動作
により、試薬槽２２を試薬注入ノズル３３の位置に移動
することで、ポンプ８、試薬注入ノズル３３を介して試
薬が試薬槽２２に供給される。そして再び試薬槽がノズ
ル３１の位置に移動し、チップを実装したノズル３１が
下降後試薬を吸引する。ノズル３１の上昇後、テーブル
の移動でマイクロプレート２０或いはマイクロプレート
２１がノズル３１の位置に移動し、下降後、試薬を注入
する。その後、試薬槽２２へチップを戻し、搬送手段５
によりマイクロプレート２０或いはマイクロプレート２
１と試薬槽２２を所定の位置に戻す。（４）攪拌は、搬送手段５がマイクロプレート２０或い
はマイクロプレート２１を攪拌部６ヘ搬入し、処理後に
再び必要な位置へ搬送する。（５）沈殿物以外の液の抽出は、搬送手段５がマイクロ
プレート２０とマイクロプレート２１とチッププレート
２３を分注液処理部９へ搬送する。テーブル駆動部とノ
ズル駆動部の動作によりノズル３１がチッププレート２
３からチップを圧着し、その後、ノズル３１を上昇しテ
ーブル駆動部３４の動作によりマイクロプレート２０が
チップを実装したノズル３１の位置に移動し、ノズル３
１の下降後に沈殿物以外の液を吸引する。ノズル３１の
上昇後、テーブル駆動部の動作により、マイクロプレー
ト２１がノズル３１の位置に移動し後に吸引された液が
抽出される。図示しないが廃棄部へ移動した後に廃棄部
にてチップの洗浄を実施し、その後、チッププレート２
３へチップを戻し、搬送手段５によりマイクロプレート
２０、マイクロプレート２１、チッププレート２３を所
定の位置に戻す。

【００１４】上述したように、搬送手段５がマイクロプ
レート２０、マイクロプレート２１を各処理部ヘ搬送
し、また試薬槽２２、チッププレート２３を分注液処理
部９へ搬送することにより、抽出工程を自動的に処理で
きる。

【００１５】なお、攪拌動作は、分注液処理部２におい
て、チップをマイクロプレート内に挿入して、吸引・吐
出動作で制御しても良い。また、該分離装置３は、分離
対象物質を収容したマイクロプレート２０に遠心力を及
ぼすことによって、分離対象物質を磁性体粒子に結合さ
せたものを収容したマイクロプレート２０に磁力を及ぼ
すことによって分離を行うものである。また、棚７を立
体的に階層化配置し、上下左右・回転動作を実行する搬
送部にて、プレート等の搬送を実行させており、液処理
部はノズル、プレート等を載置すべきテーブル、試薬注
入ノズル、テーブルを前後左右に動作するテーブル駆動
部を内装させることで、小さいスペースで遺伝子物質な
どの分離抽出を自動的に実行できるようにしてある。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、多数のウエルを有する
サンプル用マイクロプレートと、沈殿物以外の液を抽出
する抽出用マイクロプレートと着脱可能なチップを保持
する試薬を中継充填すべき試薬槽と、沈殿物以外の液を
排除/又は抽出する際に使用する着脱可能なチップを保
持するチッププレートとを載置する棚を立体的に階層配
置することで、コンパクトな自動分離抽出装置を提供す
ることができる。また、ウエルに対応するディスポーザ
ブルチップで一気に注入／排出作業を行うことで、作業
効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動分離抽出装置を示す一部断面正
面図である。

【図２】本発明の自動分離抽出装置を示す図１の一部
断面平面図である。

【図３】本発明の自動分離抽出装置を示す図１の一部
断面左側面図である。

【符号の説明】

１は自動分離抽出装置、２は抽出処理部、３は分離装
置、４は操作/制御部、５は搬送手段、６は攪拌部、７
は棚、８はポンプ部、９は分注液処理部、２０は処理さ
れるべきサンプルが収容されたマイクロプレート、２１
は沈殿物以外の液を抽出する抽出用マイクロプレート、
２２は着脱可能なチップを保持した試薬を中継充填すべ
き試薬槽、２３は沈殿物以外の液を排除/又は抽出する
際に使用する着脱可能なチップを保持したチッププレー
ト、３１はノズル、３２はプレートなどを載置すべきテ
ーブル、３３は試薬注入ノズル、３４は図示していない
がテーブル３２を前後左右に動作するテーブル駆動部、
３５は図示していないが沈殿物以外の液を排除する液廃
棄部、３６は図示していないが試薬注入ノズル３３を上
下に動作するノズル駆動部である。

フロントページの続き (72)発明者渡部伸二茨城県ひたちなか市武田1060番地日立工機株式会社内 (72)発明者佐藤孝二茨城県ひたちなか市武田1060番地日立工機株式会社内 (72)発明者早坂浩茨城県ひたちなか市武田1060番地日立工機株式会社内Ｆターム(参考） 2G052 AA28 AB16 AB20 AD06 AD26 AD46 BA02 BA14 CA02 CA08 CA48 DA06 DA31 DA32 ED17 FB06 HC02 HC07 HC12 HC32 JA01 JA06 2G058 AA09 CB08 CC01 CD11 CD21 CF11 EA11 EA14 ED17 ED35 GE03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数のウエルを有するマイクロプレート
に試薬等を分注するためディスポーザブルチップの着脱
自在な分注機と、該分注機により試薬等を分注されたマ
イクロプレートを所定の位置まで移動させるロボットハ
ンドから成る搬送装置と、該搬送装置により移送された
前記マイクロプレートに加振力を与える攪拌装置とから
構成される抽出処理装置と、該抽出処理装置内の前記マ
イクロプレートが前記搬送装置により搬入または搬出さ
れる遠心分離装置と、該遠心分離装置及び前記抽出処理
装置を制御する制御装置とを備えた自動分離抽出装置に
おいて、前記抽出処理装置内に前記マイクロプレートを
載置する複数段の棚を設けることを特徴とする自動分離
抽出装置。
【請求項２】前記棚は、複数段に分割されており、各
段ごとには処理されるべきサンプルを収容する前記マイ
クロプレート、前記マイクロプレートの沈殿物以外の液
を抽出するためのマイクロプレート、試薬を中継充填す
べき試薬槽、沈殿物以外の液を排除または抽出する際に
使用する着脱可能なチップを保持するチッププレートが
載置されることを特徴とする請求項１記載の自動分離抽
出装置。