JP2002333450A

JP2002333450A - 分注装置

Info

Publication number: JP2002333450A
Application number: JP2001139777A
Authority: JP
Inventors: Akira Higuchi; 朗樋口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2002-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】コンパクトでメンテナンス性に優れ、試験内
容に応じたフレキシブルな使用が可能な分注装置を提供
することを目的とする。【解決手段】プレート１１に液体を分注する分注装置
２において、基台４上に設けた第１のテーブル部６にプ
レートステージ１４、ティップ装着ステージ１６、ティ
ップ取り外しステージ１５、リザーバステージ１７、液
体供給部１８などを設けてプレート１１を対象とした分
注を行い、分注装置２の外部に引き出し自在に配設され
た第２のテーブル部７を計測装置２５や検体洗浄装置２
６を配置する予備テーブルとして用い、また基台４の側
方にプレートストック部１０、基台４の内部にティップ
供給部９を配置する。これにより、コンパクトでメンテ
ナンス性に優れ試験内容に応じたフレキシブルな使用が
可能な分注装置が実現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、創薬スクリーニン
グ分野、バイオテクノロジー、医学分野等で液体の分注
に用いられる分注装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】物質の生化学的反応などの試験を系統的
に行う際に用いられる装置として、分注装置が知られて
いる。この分注装置は、試料収容用のマイクロタイター
プレートに液体（薬液や試薬、検体等の試料を含んだ液
体）を注入する分注操作を行うものである。マイクロタ
イタープレートには液体を収容するウェルが多数設けら
れており、このウェル内に分注ヘッドによって液体を吐
出する分注操作を行うようになっている。

【０００３】創薬スクリーニングにおいては、分注後の
検体を対象とした生化学的な計測が行われ、上記分注装
置に付帯設備として計測装置を備えたものが用いられる
場合がある。このため、分注操作に引き続いて行われる
計測作業を自動的に行わせるようにした分注装置では、
マイクロタイタープレートや、分注ヘッドに装着される
分注ティップなどの分注材料をそれぞれ所定の格納場所
にストックするストック部や、計測処理を行う計測装置
など、多数の機能要素の間でマイクロタイタープレート
の受け渡しを行う必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来は、
上述のような分注装置は、分注機能やストック機能、計
測機能などの各機能を備えた個別装置を固定的に複数台
組み合わせ、これらの間でロボットなどを用いてマイク
ロタイタープレートの受け渡しを行わせるような構成と
なっていた。このため従来は分注装置を構成するために
大きなスペースを要しメンテナンス性が悪いとともに、
試験内容に応じて計測装置などを取り換える際のフレキ
シビリティに欠けたものとなっていた。

【０００５】そこで本発明は、コンパクトでメンテナン
ス性に優れ、試験内容に応じたフレキシブルな使用が可
能な分注装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の分注装置
は、試験用の容器に液体を分注する分注装置であって、
基台と、この基台の上部に設けられ前記容器を対象とし
た分注操作が行われる第１のテーブル部と、前記基台の
上部に分注装置の外部に引き出し自在に配設され予備テ
ーブルとして用いられる第２のテーブル部と、前記容器
をストックする容器ストック部と、前記容器を移送する
移送手段と、分注操作に用いられる未使用の分注ティッ
プを供給するティップ供給手段とを備え、前記第１のテ
ーブル部には、前記容器を複数載置する載置部と、液体
を前記載置部に載置された容器に分注する分注ヘッド
と、分注ヘッドに分注ティップを装着するティップ装着
ステージと、分注ヘッドから分注ティップを取り外すテ
ィップ取り外しステージとが配設されている。

【０００７】請求項２記載の分注装置は、請求項１記載
の分注装置であって、前記第１のテーブル部に、液体を
収容した中間容器を載置する中間容器載置部を備え、前
記分注ヘッドは、前記中間容器の液体を吸引して前記載
置部に載置された容器に注入する。

【０００８】請求項３記載の分注装置は、請求項１記載
の分注装置であって、前記第１のテーブルの下方に、未
使用の分注ティップを保持した複数のラックをストック
するラックストック部と、このラックストック部のラッ
クを前記ティップ装着ステージへ上昇させる昇降機構を
備えた。

【０００９】請求項４記載の分注装置は、請求項１記載
の分注装置であって、前記予備テーブルには、前記容器
内の検体を対象とする計測を行う計測装置が配置されて
いる。

【００１０】請求項５記載の分注装置は、請求項１記載
の分注装置であって、前記予備テーブルには、前記容器
内の検体を洗浄する検体洗浄装置が配置されている。

【００１１】本発明によれば、基台の上部に設けられ分
注操作が行われる第１のテーブル部と、分注装置の外部
に引き出し自在に配設され予備テーブルとして用いられ
る第２のテーブル部とを備え、予備テーブルを試験内容
に応じて利用することにより、コンパクトでメンテナン
ス性に優れ試験内容に応じたフレキシブルな使用が可能
な分注装置が実現される。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の創薬
スクリーニング装置の斜視図、図２、図３は本発明の一
実施の形態の分注装置の斜視図、図４は本発明の一実施
の形態の分注装置の第１のテーブルの平面図、図５は本
発明の一実施の形態の分注装置の部分斜視図、図６、図
７、図８は本発明の一実施の形態の分注装置のラックス
トック部の断面図、図９は本発明の一実施の形態の分注
装置の蓋着脱部及びプレートシェイキング部の斜視図、
図１０は本発明の一実施の形態の分注装置の蓋着脱部の
構成を示すブロック図、図１１は本発明の一実施の形態
の分注装置のプレートシェイキング部の構造図、図１２
は本発明の一実施の形態の分注装置のプレートシェイキ
ング部の構成を示すブロック図、図１３は本発明の一実
施の形態の分注装置の液体供給部の正面図、図１４は本
発明の一実施の形態の分注装置の液体供給部の構成を示
すブロック図、図１５（ａ）は本発明の一実施の形態の
検体洗浄装置の部分断面図、図１５（ｂ）は本発明の一
実施の形態の検体洗浄装置の動作説明図、図１６は本発
明の一実施の形態の検体洗浄装置の構成を示すブロック
図、図１７は本発明の一実施の形態の創薬スクリーニン
グにおける分注操作の説明図である。

【００１３】まず図１を参照して創薬スクリーニング装
置の構成を説明する。図１において、創薬スクリーニン
グ装置１は、創作スクリーニング作業を自動的に行うも
のであり、分注装置２及びインキュベータ３を組み合わ
せた構成となっている。分注装置２は、検体や試薬、薬
剤などの液体を試験用の容器であるマイクロタイタ−プ
レート１１（以下、単に「プレート１１」と略称す
る。）に分注する。分注後のプレート１１は、インキュ
ベータ３に送られ、所定の培養過程を経て再び分注装置
２に戻され、ここで分注装置２の付随設備によって検体
洗浄や計測などの処理が行われる。

【００１４】創作スクリーニングにおいては、検体や薬
液などの液体を収容したプレート１１はプレートストッ
ク部１０にストックされており、これらのプレート１１
は基台４の上部に設けられた第１のテーブル部６に移送
され、ここで第１のテーブル部６に配置された各部にお
いて各種の分注操作が行われる。そしてインキュベータ
３から戻されたプレート１１を対象として行われる検体
洗浄や計測などの処理は、基台４の上部に配設された第
２のテーブル部７において行われる。

【００１５】基台４の内部には、分注操作において使用
される未使用の分注ティップが多数保持されたラックを
ストックし、第１のテーブル部６に対して供給するティ
ップ供給部９（ティップ供給手段）が配設されている。
ティップ供給部９は基台４の前面に開口しており（図２
参照）、後述するようにこの開口から未使用の新たな分
注ティップが投入できるようになっている。

【００１６】また基台４の前面には、分注装置２に用い
られる試薬や洗浄液などの液体の排液や、これらの液体
から発生する有害ガスを回収するための各種の配管を集
中的に導いた集中配管パネル８が配設されている。集中
配管パネル８は、分注装置の各部から排出される排液や
排ガスを排液回収回路や排ガス回収回路などの外部接続
口に接続するために設けられており、装置外部から視認
可能かつ外部より人手が届く範囲に配置されている。集
中配管パネル８は前面に透明なカバー扉を備えており、
カバー扉を開くことにより、容易に人手による作業が行
えるようになっている。また分注装置２全体は、カバー
ケース５によって覆われ、有害ガスなどの外部排出を防
止するようになっている。

【００１７】次に図２、図３、図４を参照して、分注装
置２の各部の配置について説明する。図２に示すよう
に、分注装置２は、第１のテーブル部６の一方の側方に
プレート１１をストックするプレートストック部１０
を、また他方の側方に第２のテーブル部７を配置した構
成となっている。第２のテーブル部７は、図３に示すよ
うに分注装置２の外部に引き出し自在に配設され、試験
目的に応じて計測装置２５や検体洗浄装置２６などの各
種付帯設備を選択的に配置することが可能な予備テーブ
ルとして用いられる。

【００１８】プレートストック部１０について説明す
る。図２に示すようにプレートストック部１０には、Ｚ
軸テーブル２１によって昇降可能なストック棚２２が配
設されており、ストック棚２２には複数のプレートマガ
ジン２３が装着されている。プレートマガジン２３は多
数のプレート１１を収納し、Ｚ軸テーブル２１を駆動す
ることによりプレートマガジン２３内のプレート１１を
後述するロボットハンド３７による把持高さに位置させ
る。

【００１９】図３に示すように、第１のテーブル部６の
上方には、分注操作に使用される２種類の分注ヘッド３
２，３４や、プレート１１や薬液などの液体を収容する
リザーバ１２を移送する移載手段としてのロボットハン
ド３７が配設されている。分注ヘッド３２，３４は、Ｘ
軸テーブル３０によってＸ方向に移動し、Ｙ軸テーブル
３１，３３によってそれぞれＹ方向に移動する。

【００２０】ロボットハンド３７は、Ｘ軸テーブル３
５、Ｙ軸テーブル３６、昇降回転ユニット３８および移
載ヘッド３９より成る。Ｙ軸テーブル３６はＸ軸テーブ
ル３５に一端を結合され、Ｘ軸テーブル３５を駆動する
とＹ軸テーブル３６はＸ方向へ移動する。昇降回転ユニ
ット３８はＹ軸テーブル３６に結合され、Ｙ軸テーブル
３６によってＹ方向へ移動する。昇降回転ユニット３８
のアーム３８ａを上下に昇降させ、また水平回転させる
ことによりアーム３８ａの下端部に装着された移載ヘッ
ド３９の高さ、向きを変更する。

【００２１】移載ヘッド３９は、２つのチャックハンド
３９ａによって、プレート１１やリザーバ１２を把持す
る。ロボットハンド３７は、移載ヘッド３９によってプ
レートストック部１０からプレート１１を取り出し、第
１のテーブル部６に移送するとともに、第１のテーブル
部６内でのプレート１１やリザーバ１２のハンドリング
を行う。

【００２２】次に第１のテーブル部６における各部の配
置について説明する。図２、図４に示すように、基台４
の上面には、試験用の液体を収容する容器であるプレー
ト１１を複数載置するプレートステージ１４（載置
部）、分注ヘッド３２，３４に分注ティップを装着する
ティップ装着ステージ１６、分注ヘッド３２，３４から
分注ティップを取り外すティップ取り外しステージ１５
及び液体を収容した中間容器であるリザーバ１２を複数
載置するリザーバステージ１７（中間容器載置部）が配
置されている。

【００２３】プレートステージ１４、ティップ装着ステ
ージ１６、ティップ取り外しステージ１５、リザーバス
テージ１７は、分注ヘッド３２，３４の移動範囲内に配
置されており、分注ヘッド３２，３４は前述の各ステー
ジ間を移動することにより、分注操作や分注ティップ着
脱などの各種の動作を行う。分注操作においては、プレ
ートステージ１４に載置されたプレート１１から分注ヘ
ッド３２，３４によって液体を吸引し他のプレート１１
に吐出するほか、リザーバステージ１７に載置されたリ
ザーバ１２から分注ヘッド３２，３４によって液体を吸
引し、プレートステージ１４のプレート１１に吐出す
る。

【００２４】リザーバステージ１７から手前側に離れた
位置には、液体供給部１８が配置されており、液体供給
部１８は、後述する液体タンクに貯溜された各種の液体
をリザーバ１２内に吐出する。またプレートステージ１
４の手前側には、プレート位置決めステージ２０、プレ
ートシェイキング部１９が配置されている。プレート位
置決めステージ２０は、蓋着脱時のプレート１１の位置
を矯正する。プレートシェイキング部１９は、プレート
１１を保持して水平面内で揺動させることにより、プレ
ート１１に分注された複数種類の液体を均一に混合す
る。

【００２５】プレートシェイキング部１９及びプレート
位置決めステージ２０の上方には、プレート１１からの
蓋１１ａの取り外し及び再装着を行う蓋着脱部２４が配
設されている。液体供給部１８へのリザーバ１２の移
送、プレートシェイキング部１９、プレート位置決めス
テージ２０へのプレート１１の移送や、蓋着脱時のプレ
ート１１のハンドリングは、ロボットハンド３７によっ
て行われる。

【００２６】図３に示すように、第２のテーブル部７は
分注装置２の外部へ引き出し自在となっており、ベース
部７ａは引き出しレール７ｂに沿って手前側にスライド
する。これにより、ベース部７ａ上に設置された計測装
置２５、検体洗浄装置２６の操作・保守点検や、他種設
備との交換などの作業を作業性よく行えるようになって
いる。

【００２７】以下、上記各部の構成・機能について各図
を参照して説明する。まず図５〜図８を参照して、ティ
ップ装着ステージ１６及びティップ取り外しステージ１
５について説明する。図５に示すように、分注ヘッド３
２は格子状に配列された多数のノズル３２ａを備えてお
り、ノズル３２ａの下端部に分注ティップ１３ａが装着
される。なお分注ヘッド３４には同様の分注ティップ１
３ａが列状に装着されるようになっており、これらの２
種類の分注ヘッド３２，３４を用途に応じて選択するこ
とにより、多様な分注操作を効率よく行えるようになっ
ている。以下の説明では分注ヘッド３２を用いる例につ
いてのみ説明しているが、分注ヘッド３４を用いる場合
も同様である。

【００２８】分注ティップ１３ａはラック１３に分注ヘ
ッド３２におけるノズル３２ａの配列と等しい配列で保
持されており、ラック１３は第１のテーブル部６上のテ
ィップ装着ステージ１６において、ベースプレート６ａ
に形成された開口部１６ｂを介して下方から供給され
る。開口部１６ｂは通常時にはカバー１６ａによって閉
鎖されており、必要に応じて開放される。テイップ装着
時には、開口部１６ｂに位置決めされたラック１３に分
注ヘッド３２を位置合わせして下降させる。これにより
ノズル３２ａの下端部が分注ティップ１３ａ内に挿入さ
れ、各ノズル３２ａに分注ティップ１３ａが装着され
る。

【００２９】ティップ装着ステージ１６に隣接して、テ
ィップ取り外しステージ１５が配設されている。ティッ
プ取り外しステージ１５は、使用後の分注ティップ１３
ａを分注ヘッド３２から取り外すためのステージであ
り、この取り外し操作を自動的に行う取り外し治具１５
ｂを備えている。取り外し治具１５ｂの上面には取り外
し孔１５ｃが設けられており、分注ティップ１３ａを取
り外し孔１５ｃ内に挿入して係止させた状態で分注ヘッ
ド３２を上昇させることにより、分注ティップ１３ａは
分注ヘッド３２から取り外される。そして取り外された
分注ティップ１３ａは、ベースプレート６ａの下方に配
置された回収箱１５ｄ（図２参照）内に落下し回収され
る。

【００３０】次に図６を参照して、ティップ供給部９の
構造について説明する。図６は基台４の部分断面を示し
ており、第１のテーブル部６のベースプレート６ａの下
方には、ティップ供給部９が配設されている。ティップ
供給部９は搬送コンベア４０及び昇降機構４３を備えて
いる。搬送コンベア４０上には、基台４の前面に開口し
た投入口９ｂ（図２も参照）を介して投入される段積み
状態のラック１３が載置される。

【００３１】搬送コンベア４０はモータ４１によってベ
ルト４２を介して駆動され、これにより図７（ａ）に示
すように段積み状態のラック１３は矢印方向へ移送され
る。搬送コンベア４０の先端部にはセンサ４５が配設さ
れており、搬送コンベア４０上を移送されたラック１３
はセンサ４５によって検出される。センサ４５による検
出信号は制御部４６に送られ、制御部４６がこの検出信
号に基づいてモータ４１の駆動を制御することにより、
ラック１３が搬送コンベア４０上の所定位置に到達した
タイミングにおいて搬送コンベア４０が停止する。

【００３２】搬送コンベア４０上には複数列の段積み状
態のラック１３が載置可能となっており、搬送コンベア
４０は投入口９ｂより段積み状態で供給されたラック１
３を以下に説明する昇降機構４３へ移送するラック搬送
手段であるとともに、投入口９ｂから昇降機構４３まで
の区間においてラック１３をストックするラックストッ
ク部を兼ねるものとなっている。

【００３３】搬送コンベア４０の搬送端部には、リフタ
４４を備えた昇降機構４３が配置されている。リフタ４
４は昇降機構４３によってティップ装着ステージ１６の
下方で昇降し、搬送コンベア４０によって所定位置まで
移送されたラック１３は、ティップ装着ステージ１６の
下方においてリフタ４４によって下方から支持され、テ
ィップ装着ステージ１６に向かって上昇する。

【００３４】そしてこの上昇動作により最上段のラック
１３は第１のテーブル部６に設けられた開口部１６ｂを
介して、ティップ装着ステージ１６に位置する。開口部
１６ｂの下方には、シリンダ４７によって駆動されるク
ランプ部材４８が配置されており、シリンダ４７を駆動
してクランプ部材４８を開閉することにより、最上段の
ラック１３を位置決め・保持する。シリンダ４７及びク
ランプ部材４８は、最上段のラック１３をクランプする
クランプ手段となっている。

【００３５】図７（ａ）に示すようにクランプ部材４８
の下方には、ラック検出用の透過式の光学センサ４９
ａ，４９ｂが配設されている。光学センサ４９ａ，４９
ｂの検出線Ｌは、ベースプレート６ａの下面から所定高
さＨだけ下方に位置しており、図７（ｂ）に示すように
リフタ４４によって押し上げられて上昇するラック１３
のうちの最上段のラック１３の上端部が検出線Ｌに到達
したときに光学センサ４９ａ，４９ｂはラック１３を検
出する。したがって光学センサ４９ａ，４９ｂはティッ
プ装着ステージ１６から所定高さだけ隔てた位置におい
て昇降機構４３によって上昇する最上段のラック１３を
検出するラック高さ検出手段となっている。

【００３６】光学センサ４９ａ，４９ｂはこの検出信号
を制御部４６に発信し、制御部４６がこの検出信号に基
づいて昇降機構４３を制御することにより、図８に示す
ようにリフタ４４によって上昇する最上段のラック１３
は、ティップ装着ステージ１６において所定の高さ位置
で位置決めされる。そしてシリンダ４７の動作を制御部
４６によって制御することにより、図６に示すようにテ
ィップ装着ステージ１６の開口部１６ｂ内に位置決めさ
れた最上段のラック１３は、クランプ部材４８によって
クランプされる。

【００３７】この状態で分注ヘッド３２をラック１３に
対して下降させることにより（図５参照）、分注ノズル
３２ａに分注ティップ１３ａが装着される。そして分注
ティップ１３ａが取り出された後の空ラック１３はロボ
ットハンド３７によって移送され、回収箱５４（図３）
内に投棄される。

【００３８】このように本実施の形態においては、未使
用の分注ティップ１３ａを供給するティップ供給部９を
分注操作が行われる第１のテーブル部６の下方に配置し
ている。これにより、ベースプレート６ａの分注ヘッド
３２，３４のアクセスが容易な位置に開口部１６ｂを設
け、この開口部１６ｂを介して分注ティップ１３ａを供
給することが可能となっており、分注ティップ１３ａの
交換作業の効率化が実現される。

【００３９】また新たなラック１３を基台４の前面に設
けられた投入口９ｂを介して供給することができるた
め、ラック１３の補給を作業性よく行うことができると
ともに、投入口９ｂから昇降機構４３までの区間をラッ
クストック部として活用することにより、十分なストッ
ク量が確保できるようになっている。

【００４０】次に図９、図１０を参照して、蓋着脱部２
４について説明する。ベースプレート６ａ上のプレート
シェイキング部１９及びプレート位置決めステージ２０
の上方には、門型のフレーム２４ａが立設されており、
フレーム２４ａの下面には複数の蓋吸着部５０が設けら
れている。図１０に示すように、蓋吸着部５０はプレー
ト１１の蓋１１ａを真空吸着して保持する吸着パッド５
０ａを備えており、蓋吸着部５０は吸引管５１によっ
て、バルブ５３、フィルタ５２を介して真空ポンプ５７
と接続されている。真空ポンプ５７を駆動して蓋吸着部
５０を真空吸引することにより、吸着パッド５０ａの下
面に蓋１１ａを保持することができる。

【００４１】各蓋吸着部５０の吸引管５１はバルブ５５
を介して圧空源５８に接続されており、制御部４６によ
ってバルブ５３を閉じバルブ５５を開にした状態で、圧
空源５８から蓋吸着部５０内に圧空を供給することによ
り、蓋吸着部５０内の真空が破壊され、吸着パッド５０
ａに保持された蓋１１ａは吸着パッド５０ａから離脱す
る。

【００４２】プレート１１からの蓋１１ａの取り外し・
再装着は、ロボットハンド３７によってプレート１１を
ハンドリングすることによって行われる。すなわち蓋１
１ａを取り外す際には、図９においてロボットハンド３
７に保持されたプレート１１をプレート位置決めステー
ジ２０上に載置し、位置決めピン２０ａによってプレー
ト１１の位置合わせを行う。これにより、プレート１１
の蓋吸着部５０に対する相対位置が正しく位置合わせさ
れる。次いで位置合わせされた状態のプレート１１をロ
ボットハンド３７によってハンドリングし、蓋１１ａを
蓋吸着部５０に対して接近させる。そしてこの状態で真
空ポンプ５７を駆動することにより、蓋１１ａは吸着パ
ッド５０ａの下面に真空吸引される。

【００４３】また蓋１１ａの再装着に際しては、蓋１１
ａが取り外された状態のプレート１１を同様にロボット
ハンド３７によってハンドリングして、蓋１１ａを保持
した状態の蓋吸着部５０に対して下方から接近させる。
そしてプレート１１が蓋１１ａの直下に位置したなら
ば、蓋吸着部５０から蓋１１ａを離脱させ、プレート１
１上に落下移動させる。

【００４４】蓋１１ａを真空吸着する際には、蓋１１ａ
の上面に付着した液滴を吸着パッド５０ａによって吸引
する場合が発生するが、上記蓋吸着部５０においては、
吸引管５１として内部の視認が可能な透明チューブを用
いて吸引状態が観察できるようにしているほか、吸引管
５１にフィルタ５２を設けて液滴吸引による真空吸引系
のトラブル発生を防止するようにしている。

【００４５】次に図１１、図１２を参照して、プレート
シェイキング部１９について説明する。図１１におい
て、第１のテーブル部６のベースプレート６ａ上に配設
されたプレートシェイキング部１９は移動テーブル６０
を備えており、移動テーブル６０上には格子状に設けら
れたウェル１１ｂ内に複数種類の液体が分注された状態
のプレート１１が載置される。プレート１１の移動テー
ブル６０への移送は、ロボットハンド３７によって行わ
れる。

【００４６】移動テーブル６０の下面にはクランプ用シ
リンダー６３が固定されており、クランプ用シリンダー
６３のロッド６３ａにはクランプ部材６２が結合されて
いる。プレート１１が移動テーブル６０上に載置された
状態でクランプ用シリンダー６３を駆動することによ
り、プレート１１はクランプ部材６２によって移動テー
ブル６０の一方側に設けられた固定ストッパ６１に押し
つけられる。これによりプレート１１は、移動テーブル
６０上で保持される。

【００４７】移動テーブル６０の下面にはＸ方向（図１
１（ｂ）において紙面垂直方向）のガイドレール６４が
固定されており、ガイドレール６４はスライダ６５に対
してＸ方向にスライド自在となっている。またスライダ
６５はベースプレート６ａにＹ方向に固定されたガイド
レール６６に対してＹ方向にスライド自在となってい
る。したがって、移動テーブル６０はベースプレート６
ａに対して水平面内でＸ方向、Ｙ方向に移動自在となっ
ている。

【００４８】移動テーブル６０の駆動手段について説明
する。ベースプレート６ａの下面には、シェイク用モー
ター７２及び軸受けブロック７０が固定されており、軸
受けブロック７０には回転軸７１が垂直姿勢で軸支され
ている。回転軸７１はベルト７３を介してシェイク用モ
ーター７２によって回転駆動される。回転軸７１の上端
部には回転板６９が結合されており、回転板６９の上面
に中心から偏心した位置に立設された偏心軸６７は、移
動テーブル６０の下面に固定された軸受け部６８に嵌合
している。

【００４９】したがってシェイク用モーター７２を駆動
して回転軸７１を回転させることにより、移動テーブル
６０には偏心軸６７を介して偏心回転運動が伝達され
る。これにより、プレート１１にはウェル１１ｂ内の液
体をシェイキングするシェイク動作が伝達される。すな
わち、シェイク用モーター７２、ベルト７３、回転軸７
１、回転板６９及び偏心軸６７は、移動テーブル６０を
駆動してプレート１１にシェイク動作を行わせる駆動手
段となっている。

【００５０】この駆動手段において、シェイク用モータ
ー７２の回転軸７２ａには、図１１（ｃ）に示すように
スリット７４ａが設けられた回転ドグ７４が結合されて
おり、回転ドグ７４の円周を検出位置として原点検出セ
ンサー７５が配設されている。図１２に示すように、原
点検出センサー７５は制御部４６に接続されており、シ
ェイク用モーター７２、クランプ用シリンダー６３及び
ロボットハンド３７は制御部４６によって制御される。

【００５１】シェイク用モーター７２を駆動してシェイ
ク動作を行っているときには回転軸７２ａの回転によっ
てスリット７４ａの位置は回転周方向に移動する。この
ときのスリット７４ａの位置を原点検出センサー７５に
よって検出することにより、移動テーブル６０の回転軸
７１による偏心回転運動の位相を検出することができ
る。そして原点検出センサー７５の検出信号に基づいて
シェイク用モーター７２を制御部４６によって制御する
ことにより、移動テーブル６０のシェイク動作停止時の
位置を常にロボットハンド３７のチャックハンド３９ａ
による保持位置に位置決めすることができる。これによ
り、プレート１１の移送をロボットハンド３７によって
自動化する際に、プレート１１の位置再現性が確保され
ることから、チャック時の位置ずれに起因する搬送ミス
を防止することが可能となっている。

【００５２】上記構成において、シェイク用モーター７
２、ガイドレール６４、スライダ６５、ガイドレール６
６は、ロボットハンド３７の保持位置にプレート１１が
位置するように移動テーブル６０を位置決めするテーブ
ルアライメント機構となっている。そして制御部４６及
び原点検出センサー７５は、シェイク用モーター７２を
制御して移動テーブル６０を所定の位置に位置決めする
位置決め制御手段となっている。

【００５３】次に図１３、図１４を参照して、液体供給
部１８について説明する。図１３において、ベースプレ
ート６ａ上には門型のフレーム１８ａが立設されてお
り、フレーム１８ａに固定された垂直の保持プレート８
０には、液体供給ユニット８１が配設されている。液体
供給ユニット８１の下方のベースプレート６ａは、１つ
のリザーバ１２を載置してこのリザーバ１２に液体を供
給する液体供給ステージとなっている。

【００５４】液体供給ユニット８１について説明する。
保持プレート８０にはノズルブロック８１ａが上下にス
ライド自在に保持されており、ノズルブロック８１ａは
シリンダ８２のロッド８２ａに結合されている。ノズル
ブロック８１ａは下方に突出した複数の吐出ノズル８３
を備えており、シリンダ８２のロッド８２ａを突没させ
ることにより、吐出ノズル８３はベースプレート６ａ上
に載置されたリザーバ１２に対して昇降する。各吐出ノ
ズル８３はピンチバルブ８５を備えたチューブ８４に接
続されており、チューブ８４を介して後述する液体貯溜
部から各種の液体が各吐出ノズル８３に送給される。

【００５５】またリザーバ１２の上方には、液面検出セ
ンサ８６が昇降部８７に保持されて配設されており、昇
降部８７に結合されたナット８８ａには送りねじ８８ｂ
が螺合している。送りねじ８８ｂをモータ８９によって
回転駆動することにより、液面検出センサ８６はリザー
バ１２に対して昇降する。そして液面検出センサ８６が
下降した状態において、リザーバ１２内の液面の高さを
検出する。液面検出結果は制御部４６に伝達される。

【００５６】液体貯溜部について説明する。基台４の内
部には図１４に示す液体貯溜部９０が配設されており、
液体貯溜部９０内には複数の液体タンク９２が収容され
ている。液体貯溜部９０は温度調節手段９０ａを備えて
おり、液体タンク９２内に貯溜された各種の種類の異な
る液体９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄを所定温度に保
持した状態で保管できるようになっている。

【００５７】図１４に示すように、吐出ノズル８３に接
続されたチューブ８４の他端は、密閉された液体タンク
９２の底面まで挿入されている。チューブ８４の中間に
設けられたピンチバルブ８５は制御部４６によって開閉
する。液体タンク９２には液面より上方の内部空間に一
端が開口したチューブ９１が挿入されており、チューブ
９１は３方弁９４に接続され、３方弁９４はさらに開閉
弁９６を介して圧空源９５に接続されている。

【００５８】３方弁９４、開閉弁９６は制御部４６によ
って制御され、３方弁９４、開閉弁９６を開放した状態
で圧空源９５から空気を供給することにより、液体タン
ク９２内は加圧される。そしてこの状態でピンチバルブ
８５を開放することにより、それぞれの液体タンク９２
内に貯溜された液体９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄ
が、吐出ノズル８３からリザーバ１２内に吐出される。
圧空源９５、チューブ９１、３方弁９４は、液体タンク
９２内に圧縮気体を導入する圧縮気体導入部となってい
る。

【００５９】このとき、ピンチバルブ８５を制御するこ
とにより、複数の吐出ノズル８３のうちいずれか１つの
みから液体を吐出させることができることから、同一の
液体供給ステージで複数種類の液体を供給することが可
能となっている。すなわち第１のテーブル６上に配設さ
れる液体供給部１８の液体供給ステージは、１つのリザ
ーバ１２分のスペースを備えるだけでよく、多種類の液
体を供給する必要がある場合にあっても、液体供給ステ
ージのスペースを最小限に抑えて、コンパクトな配置が
実現できる。

【００６０】またこの吐出時に、液面検出センサ８６に
よってリザーバ１２内の液面を検出し、この検出信号に
したがって制御部４６がピンチバルブ８５を制御するこ
とにより、リザーバ１２内に吐出される液体の液位を任
意に調節することができるようになっている。

【００６１】また３方弁９４は集中配管パネル８（図１
参照）に設けられた接続ポート９８にフィルタ９７を介
して接続されており、制御部４６によって３方弁９４を
切り換えることにより、液体タンク９２内の空間は接続
ポート９８（外部接続手段）と連通する。これにより、
液体タンク９２内の気体を、接続ポート９８を介して外
部へ排出することが可能となる。このとき接続ポート９
８を機外に設けられた排ガス回収回路９９（外部接続
口）に接続することにより、液体タンク９２内の気体は
作業環境を汚染することなく排ガス回収回路９９に回収
される。

【００６２】次に図１５、図１６を参照して、検体洗浄
装置２６について説明する。図１５（ａ）に示すよう
に、検体洗浄装置２６のベース部１００上には洗浄チャ
ンバ１００ａが配設されており、ベース部１００上には
プレートホルダ１０１が水平方向に移動自在に配設され
ている。プレートホルダ１０１には、ウェル１１ｂ内に
洗浄対象となる検体が収容されたプレート１１が保持さ
れる。

【００６３】洗浄チャンバ１００ａ内には、２つの洗浄
ヘッド１０２Ａ，１０２Ｂが昇降自在に配設されてい
る。洗浄ヘッド１０２Ａ，１０２Ｂはそれぞれ下面に洗
浄液吐出用の吐出ノズル１０２ａ、洗浄液吸引用の吸引
ノズル１０２ｂを備えている。検体洗浄作業は、プレー
ト１１を保持したプレートホルダ１０１を洗浄ヘッド１
０２Ａ，１０２Ｂの下方に順次位置させた状態で、洗浄
ヘッド１０２Ａ，１０２Ｂをそれぞれプレート１１に対
して下降させることにより行われる。

【００６４】すなわち図１５（ｂ）に示すように先ず吐
出ノズル１０２ａをウェル１１ｂ内に挿入して洗浄液１
０３を吐出し、次いでプレート１１を移動させて吸引ノ
ズル１０２ｂによってウェル１１ｂ内の洗浄液１０３を
吸引する。これによりウェル１１ｂ内に収容された検体
が洗浄される。洗浄チャンバ１００ａの下方には、排液
パン１０４が配設されており、洗浄操作によってプレー
ト１１から溢出した洗浄液１０３は排液パン１０４によ
って受けられ、排液チューブ１０５（排液用管路）を介
して回収される。

【００６５】次に図１６を参照して配管系について説明
する。先ず洗浄液吐出用の液体吐出機構の配管系につい
て説明する。洗浄ヘッド１０２Ａには吐出チューブ１０
７（吐出用管路）が接続されており、吐出チューブ１０
７の他端部は洗浄液１０３を貯留し密閉された液体タン
ク１１２（第１のタンク）の底面まで挿入されている。
液体タンク１１２には液面よりも上方の内部空間に一端
が開口した排気チューブ１１３（第１の排気用管路）が
挿入されており、排気チューブ１１３は３方弁１１５に
接続されている。３方弁１１５はさらに開閉弁１１６を
介して圧空源１１７に接続されている。

【００６６】３方弁１１５、開閉弁１１６は制御部４６
によって制御され、３方弁１１５、開閉弁１１６を開放
した状態で圧空源１１７から空気を供給することによ
り、液体タンク１１２内は加圧される。これにより、液
体タンク１１２内の洗浄液１０３は洗浄ヘッド１０２Ａ
の吐出ノズル１０２ａから吐出される。圧空源１１７、
排気チューブ１１３、３方弁１１５は、液体タンク１１
２に圧縮気体を導入する圧縮気体導入部となっている。

【００６７】また３方弁１１５はフィルタ１１４を介し
て集中配管パネル８（図１参照）に設けられた接続ポー
ト１２０（第１の外部接続手段）に接続されており、制
御部４６によって３方弁１１５を切り換えることによ
り、液体タンク１１２内の空間は接続ポート１２０と連
通する。これにより、液体タンク１１２内の残留気体
は、同様に接続ポート１２０を介して外部へ排出するこ
とが可能となる。接続ポート１２０を機外の排ガス回収
回路９９（外部接続口）に接続することにより、洗浄液
１０３から発生する有害ガスは漏出することなく排ガス
回収回路９９へ排出される。

【００６８】次に液体排出機構の配管系について説明す
る。この液体排出機構は、分注装置においてプレート１
１に分注された液体を排液として排出する機構であり、
ここでは分注装置に備えられた検体洗浄装置の液体排出
機構を例にとって説明する。洗浄ヘッド１０２Ｂには吸
引用のチューブ１０６、また排液パン１０４には排液チ
ューブ１０５が接続されており、チューブ１０５，１０
６は回収部１０８に接続されている。

【００６９】回収部１０８に接続されたチューブ１０９
の下端部は密閉された排液回収タンク１１０（第２のタ
ンク）に挿入されている。制御部４６によって回収部１
０８を制御することにより、排液回収タンク１１０には
洗浄ヘッド１０２Ｂによって吸引された洗浄液や、排液
パン１０４から回収された洗浄液などの使用後の洗浄液
１０３’が収容される。

【００７０】排液回収タンク１１０には液面よりも上方
の内部空間に一端が開口した排気チューブ１１１（第２
の排気用管路）が挿入されており、排気チューブ１１１
の他端は集中配管パネル８に設けられた液体トラップ１
１８の下側ポート１１８ａに接続されている。液体トラ
ップ１１８の上側ポート１１８ｂは排気用ポンプ１２１
の吸気ポートに接続され、排気用ポンプ１２１の排気ポ
ートは集中配管パネル８の接続ポート１１９（第２の外
部接続手段）に接続されている。

【００７１】排液回収タンク１１０内に使用後の洗浄液
１０３’が回収された状態で、排気用ポンプ１２１を駆
動することにより、排液回収タンク１１０内に残留した
気体は排気チューブ１１１によって液体トラップ１１８
を介して接続ポート１１９から、同様に排ガス回収回路
９９（外部接続口）に排出される。

【００７２】この創薬スクリーニング装置は上記のよう
に構成され、以下創薬スクリーニングにおいて行われる
分注操作の１例について、図１７を参照して説明する。
まずプレートストック部１０からロボットハンド３７に
よってプレート１１Ａ，１１Ｂを取り出し、プレートス
テージ１４に載置する。ここでプレート１１Ａには、図
１７（ａ）に示すようにウェル１１ｂ内に予め抗体１３
０が培養されており、プレート１１Ｂには抗原１３１を
含んだ液体が収容されている。

【００７３】この後、分注ヘッド３２によってプレート
１１Ａを対象として第１の分注操作を行う。すなわち図
１７（ｂ）に示すように、プレート１１Ｂから抗原１３
１を含んだ液体を吸引し、プレート１１Ａのウェル１１
ｂに吐出する。この分注操作後のプレート１１Ａはロボ
ットハンド３７によって把持され、プレートシェイキン
グ部１９（図１１）の移動テーブル６０上に載置され、
ここでシェイキングが行われる。これによりウェル１１
ｂ内の液体は均一に混合する。

【００７４】この後プレート１１Ａは再びロボットハン
ド３７によって把持され、インキュベータ３に移送され
てここで所定時間の培養が行われる。培養後のプレート
１１Ａは検体洗浄装置２６（図１５）に送られ、検体洗
浄が行われる。すなわち培養によって抗体抗原反応が進
行した後のウェル１１ｂ内に洗浄液を注入し、その後洗
浄液を排出することにより浮遊状態の抗原が除去され
る。

【００７５】次に第２の分注操作が行われる。すなわち
図１７（ｃ）に示すように、液体供給部１８において新
たな抗体１３０を含む液体１３２がリザーバ１２Ａに供
給され、その後リザーバステージ１７に載置されたリザ
ーバ１２Ａから分注ヘッド３２によって液体１３２を吸
引し、載置部１４に載置されたプレート１１Ａに吐出す
ることにより行われる。この後、前述と同様に分注操作
後のプレート１１Ａに対してシェイキングが行われ、更
にインキュベータにて培養が行われる。

【００７６】この後、プレート１１Ａは再び検体洗浄装
置２６に送られて検体洗浄処理が行われる。次いで、検
体洗浄後のプレート１１Ａには図１７（ｄ）に示すよう
にリザーバ１２Ｂから発色要素を含んだ液体１３３が分
注され、検体の可視化処理が行われる。そして抗原抗体
反応後の抗原１３１や抗体１３０が可視化された後のプ
レート１１Ａは計測装置２５に送られ、ここで可視化さ
れた検体を対象とした計測が行われる。計測が完了した
後のプレート１１Ａは、再びロボットハンド３７によっ
てプレートストック部１０に戻される。これにより、創
薬スクリーニングの一連の処理が完了する。

【００７７】上記説明したように、本実施の形態の創薬
スクリーニング装置１においては、分注装置２とインキ
ュベータ３とをコンパクトに結合し、同一のロボットハ
ンド３７によってプレート１１の移送を行うようにして
いるため、効率のよいスクリーニング作業が可能となっ
ている。さらに分注装置２に分注操作やティップ着脱動
作を行う第１のテーブル部６と、検体洗浄や計測処理な
どの付帯設備用の予備テーブルとして利用可能でかつ外
部に引き出し可能な第２のテーブル部７を備えているこ
とにより、コンパクトでメンテナンス性に優れ、試験内
容に応じたフレキシブルな使用が可能な分注装置が実現
される。

【００７８】また本実施の形態に示す分注装置において
は、組み込まれた検体洗浄装置２６において使用される
洗浄液を含めて、分注に使用される各種液体を収容する
液体タンク内に残留する気体を外部に排出する排気用管
路を備え、この排気用管路を排ガス回収回路などの外部
接続口に連通させる集中配管パネル８に接続した構成と
なっている。これにより、有害ガスを発生する種類の液
体を使用する場合においても、有害ガスを分注装置内や
装置周辺に漏出させることなく所定の排ガス回収回路に
回収することができ、作業環境を良好に保全することが
できる。

【００７９】本発明の分注装置の実施の形態の一つとし
て、創薬スクリーニングを目的とした場合を例に説明し
たが、本発明は創薬スクリーニング以外の目的で使用さ
れる分注装置にも適用できる。

【００８０】

【発明の効果】本発明によれば、基台の上部に設けられ
分注操作が行われる第１のテーブル部と、分注装置の外
部に引き出し自在に配設され予備テーブルとして用いら
れる第２のテーブル部とを備え、予備テーブルを試験内
容に応じて利用することにより、コンパクトでメンテナ
ンス性に優れ、試験内容に応じたフレキシブルな使用が
可能な分注装置が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の創薬スクリーニング装
置の斜視図

【図２】本発明の一実施の形態の分注装置の斜視図

【図３】本発明の一実施の形態の分注装置の斜視図

【図４】本発明の一実施の形態の分注装置の第１のテー
ブルの平面図

【図５】本発明の一実施の形態の分注装置の部分斜視図

【図６】本発明の一実施の形態の分注装置のラックスト
ック部の断面図

【図７】本発明の一実施の形態の分注装置のラックスト
ック部の断面図

【図８】本発明の一実施の形態の分注装置のラックスト
ック部の断面図

【図９】本発明の一実施の形態の分注装置の蓋着脱部及
びプレートシェイキング部の斜視図

【図１０】本発明の一実施の形態の分注装置の蓋着脱部
の構成を示すブロック図

【図１１】本発明の一実施の形態の分注装置のプレート
シェイキング部の構造図

【図１２】本発明の一実施の形態の分注装置のプレート
シェイキング部の構成を示すブロック図

【図１３】本発明の一実施の形態の分注装置の液体供給
部の正面図

【図１４】本発明の一実施の形態の分注装置の液体供給
部の構成を示すブロック図

【図１５】（ａ）本発明の一実施の形態の検体洗浄装置
の部分断面図（ｂ）本発明の一実施の形態の検体洗浄装置の動作説明
図

【図１６】本発明の一実施の形態の検体洗浄装置の構成
を示すブロック図

【図１７】本発明の一実施の形態の創薬スクリーニング
における分注操作の説明図

【符号の説明】

２分注装置４基台６第１のテーブル部７第２のテーブル部８集中配管パネル９ティップ供給部１０プレートストック部１１プレート１２リザーバ１３ラック１３ａ分注ティップ１４プレートステージ１５ティップ取り外しステージ１６ティップ装着ステージ１７リザーバステージ１８液体供給部１９プレートシェイキング部２５計測装置２６検体洗浄装置３２，３４分注ヘッド３７ロボットハンド４０搬送コンベア４３昇降機構４６制御部６０移動テーブル８１液体供給ユニット９０液体貯溜部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G058 AA09 BB02 BB07 BB09 BB15 CA01 CA02 CB09 CC02 CD12 CD19 CF06 CF14 CF16 CF28 EA02 EA05 EA07 EA12 EB22 ED02 ED08 ED18 ED19 ED35 FA03 FB02 FB12 FB29 GA01 GB03 GE02 GE04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試験用の容器に液体を分注する分注装置で
あって、基台と、この基台の上部に設けられ前記容器を
対象とした分注操作が行われる第１のテーブル部と、前
記基台の上部に分注装置の外部に引き出し自在に配設さ
れ予備テーブルとして用いられる第２のテーブル部と、
前記容器をストックする容器ストック部と、前記容器を
移送する移送手段と、分注操作に用いられる未使用の分
注ティップを供給するティップ供給手段とを備え、前記
第１のテーブル部には、前記容器を複数載置する載置部
と、液体を前記載置部に載置された容器に分注する分注
ヘッドと、分注ヘッドに分注ティップを装着するティッ
プ装着ステージと、分注ヘッドから分注ティップを取り
外すティップ取り外しステージとが配設されていること
を特徴とする分注装置。
【請求項２】前記第１のテーブル部に、液体を収容した
中間容器を載置する中間容器載置部を備え、前記分注ヘ
ッドは、前記中間容器の液体を吸引して前記載置部に載
置された容器に注入することを特徴とする請求項１記載
の分注装置。
【請求項３】前記第１のテーブルの下方に、未使用の分
注ティップを保持した複数のラックをストックするラッ
クストック部と、このラックストック部のラックを前記
ティップ装着ステージへ上昇させる昇降機構を備えたこ
とを特徴とする請求項１記載の分注装置。
【請求項４】前記予備テーブルには、前記容器内の検体
を対象とする計測を行う計測装置が配置されていること
を特徴とする請求項１記載の分注装置。
【請求項５】前記予備テーブルには、前記容器内の検体
を洗浄する検体洗浄装置が配置されていることを特徴と
する請求項１記載の分注装置。