JP2004061153A - 精密分注装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高価な試薬を１０〜２０ｎｌという微量分注可能とすることで、ＤＮＡ解析を大幅にコストダウンさせることができ、オーダーメイド治療に資することができる精密分注装置を提供する。
【解決手段】精密分注装置を、ピペットと、該ピペットによる吸引・分注作動を行なう液体吸引用シリンジと、液体吸引用シリンジとピペットを連通接続するピペット側流路に介装された高速プランジャー弁と、ピペット側流路に連通接続された圧送流路と、圧送流路の終端部に連通接続された加圧・洗浄用シリンジと、圧送流路に介装された切換弁と、切換弁に連通接続された洗浄水流路と、洗浄水流路の終端部に配設された洗浄水容器と、洗浄水流路の中途部に配設された開閉弁と、から構成した。
【選択図】 図２
【解決手段】精密分注装置を、ピペットと、該ピペットによる吸引・分注作動を行なう液体吸引用シリンジと、液体吸引用シリンジとピペットを連通接続するピペット側流路に介装された高速プランジャー弁と、ピペット側流路に連通接続された圧送流路と、圧送流路の終端部に連通接続された加圧・洗浄用シリンジと、圧送流路に介装された切換弁と、切換弁に連通接続された洗浄水流路と、洗浄水流路の終端部に配設された洗浄水容器と、洗浄水流路の中途部に配設された開閉弁と、から構成した。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、検体や試薬を少量づつ分注することができ、特に、高価な試薬の使用量を大幅に低減して検査コストを低減することができる精密分注装置に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
【０００３】
近年、患者固有の遺伝子情報に基いた遺伝子診断への期待が高まっており、この遺伝子治療を行なうためには、遺伝子情報を短時間に、かつ、正確に把握することが重要である。
【０００４】
このような遺伝子情報を得るためには、血液等を用いてＤＮＡ解析するのが一般的であるが、従来の分注機では、１〜２μｌのＤＮＡ解析用試薬を分注することはできるが、この種の試薬は金の数倍という非常に高価であり、これが解析コストを高くし、また、ＤＮＡ解析には長時間かかる、という課題を有していた。最近、アメリカでは、１枚のガラスにＤＮＡを２〜３万個配置し、短時間でＤＮＡ解析する、という技術も開発されており、短時間に、かつ、安価にＤＮＡ解析できるシステムを速やかに構築することが急務となっているのが現状である。
【０００５】
この発明は、かかる現状に鑑み創案されたものであって、その目的とするところは、高価な試薬を１０〜２０ｎｌという微量分注可能とすることで、ＤＮＡ解析を大幅にコストダウンさせることができ、オーダーメイド治療に資することができる精密分注装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にあっては、精密分注装置を、容器内から所要量の液を吸引するピペットと、該ピペットによる吸引・分注作動を行なう液体吸引用シリンジと、該液体吸引用シリンジとピペットを連通接続するピペット側流路の中途に介装された高速プランジャー弁と、上記ピペット側流路に連通接続された圧送流路と、該圧送流路の終端部に連通接続された加圧・洗浄用シリンジと、上記圧送流路の中途部に介装された切換弁と、上記切換弁に連通接続された洗浄水流路と、該洗浄水流路の終端部に配設された洗浄水容器と、上記洗浄水流路の中途部に配設された開閉弁と、を有して構成し、上記加圧・洗浄用シリンジは、流路内に一定量保持された空気を圧縮して一定圧力を保持するように制御されていると共に、上記高速プランジャー弁は、液体を分注するときに高速で開閉して吸引された液を必要量づつ分注することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の一形態例に基づきこの発明を詳細に説明する。
【０００８】
図１と図２に示すように、この形態例に係る精密分注装置は、被吸引液収納容器（図示せず）内から所要量の液を吸引するピペット１と、該ピペット１による吸引・分注作動を行なう液体吸引用シリンジ２と、該液体吸引用シリンジ２とピペット１を連通接続するピペット側流路３の中途に介装された高速プランジャー弁４と、上記ピペット側流路３に連通接続された圧送流路５と、該圧送流路５の終端部に連通接続された加圧・洗浄用シリンジ６と、上記圧送流路５の中途部に介装された切換弁７と、上記切換弁７に連通接続された洗浄水流路８と、該洗浄水流路８の終端部に配設された洗浄水容器９と、上記洗浄水流路８の中途部に配設された開閉弁１０と、上記ピペット１の外表面側に洗浄水を上記洗浄水容器９から供給する流路１１と、該流路１１の中途部に介装されたポンプ１２と、上記ピペット１内外の液を廃液する洗浄槽１３と、該洗浄槽１３内の廃液を貯溜する廃液容器１４と、から構成されており、上記ピペット１で吸引された液は、マイクロプレート１５の各有底孔へと所要量づつ分注するように構成されている。
【０００９】
上記ピペット１は、ステッピングモータ１７により正逆回転制御されるボールネジ２１に螺合された駆動体２２が昇降作動することで、所要量の液体を吸引した後、該吸引された液体を１０〜２０ｎｌづつマイクロプレート１５へと分注するもので、該マイクロプレート１５はステッピングモータ１６を介して各有底孔を分注位置まで順に移送されるように構成されている。
【００１０】
また、上記液体吸引用シリンジ２は、ステッピングモータ２０により正逆回転制御されるボールネジ２１に螺合された駆動筒体２２に連結されたピストンロッド２３が昇降作動することで、例えば、２５μｌの液体を吸引し、この後、所要量づつ吐出し分注作動するように構成されている。
【００１１】
高速プランジャー弁４は、液体を分注するときに高速で開閉して吸引された液を必要量づつ分注するように構成されている。尚、この高速プランジャー弁４の構成は、公知の高速プランジャー弁と同様に構成されているので、その詳細な説明をここでは省略する。
【００１２】
上記加圧・洗浄用シリンジ６は、ステッピングモータ２４により正逆回転制御されるボールネジ２５に螺合された駆動筒体２６に連結されたピストンロッド２７が昇降作動することで、圧送流路５内に一定量保持された空気を圧縮して一定圧力（例えば、９６孔マイクロプレート用の場合には、１回の加圧で９６回分注できる圧力）を保持するように構成されていると共に、洗浄水を洗浄水容器９内から、例えば５ｍｌ吸引し、これを圧送流路５及びピペット側流路３からピペット１へと圧送するように構成されている。尚、図中符号Ｄは、加圧・洗浄用シリンジ６の下死点である。
【００１３】
切換弁７は、ステッピングモータ２８によって第１ポート２９又は第２ポート３０を開閉するもので、第１ポート２９は圧送流路５の上流側流路５Ａと下流側流路５Ｂとを連通接続するもので、第２ポート３０は上記下流側流路５Ｂと洗浄水流路８とを連通接続する。
【００１４】
開閉弁１０は、電磁弁で構成されており、上記液体吸引用シリンジ２が液体を吸引しているときに、上記加圧・洗浄用シリンジ６に吸引されている洗浄水が洗浄水容器９内に逆流しないように洗浄水流路８を閉塞するように機能すると共に、上記加圧・洗浄用シリンジ６内を加圧するときに洗浄水流路８を閉じて、その圧力を保持するように機能する。
【００１５】
尚、前記ピペット側流路３内は、常態において洗浄水が満たされており、液体を吸引するときには、上記液体吸引用シリンジ２を若干吸引作動させて、液体と洗浄水との間に気泡を介在させて混和しないように構成されている。
【００１６】
この形態例に係る精密分注装置は、以上のように構成されているので、その作動を初期化する場合には、高速プランジャー弁４をＯＮ状態にセットし、切換弁７は第２ポート３０を連通状態にセットすると共に、開閉弁１０を閉状態にセットし、液体吸引用シリンジ２を液体全吐出位置（原位置）へと作動させた後、切換弁７を切り換えて第１ポート２９を連通状態にセットし、加圧・洗浄用シリンジ６も洗浄水全吐出位置（原位置）へと作動させて、ピペット１内の残液を吐出する。
【００１７】
次に、上記初期化状態から液体を吸引するときには、ステッピングモータ１７を作動させて、被吸引液収納容器内の液体中に上記ピペット１を下降させて浸漬させる。この後、高速プランジャー弁４はＯＮに、切換弁７は第２ポート３０を連通状態に、開閉弁１０を閉状態にセットし、ステッピングモータ２０が作動して液体吸引用シリンジ２を吸引作動させる。そして、所要量の液体を吸引した後、高速プランジャー弁４はＯＦＦに、切換弁７の第１ポート２９は連通状態に、開閉弁１０を閉状態にセットされ、この後、ピペット１はステッピングモータ１７によって上昇する。
【００１８】
そして、上記吸引された液体をマイクロプレート１５の有底孔内に所要量づつ分注する場合には、高速プランジャー弁４はＯＦＦに、切換弁７の第１ポート２９は連通状態に、開閉弁１０を閉状態にセットされ、この状態で、加圧・洗浄用シリンジ６は加圧作動し、圧送流路５及びピペット側流路３内を加圧する。このとき、加圧・洗浄用シリンジ６は、洗浄水と空気とが一定の割合となるように駆動制御される。
【００１９】
このようにして、加圧作動が終了すると、ピペット１は分注位置まで移送され、ステッピングモータ１７によって該分注位置で下降させた後、高速プランジャー弁４のみを、例えば、１ｍｓｅｃの時間ＯＮさせることで、所要量の液体を分注することができる。尚、この分注量は、パルス数とパルス時間とでコントロールすることができる。
【００２０】
次に、洗浄作業を行なう場合には、先ず、高速プランジャー弁４はＯＮに、切換弁７の第２ポート３０を連通状態に、開閉弁１０を閉状態にセットし、加圧・洗浄用シリンジ６を洗浄水吸引作動させた後、切換弁７の第１ポート２９が連通状態にセットされ、該シリンジ６内の洗浄水を、例えば２ｍｌ程度の必要量だけ吐出する。この後、高速プランジャー弁４はＯＦＦに、切換弁７の第２ポート３０を連通状態に、開閉弁１０を開状態にセットし、加圧・洗浄用シリンジ６を洗浄水吸引作動させ、所要量の洗浄水を洗浄水容器９内から吸引させる。この状態から高速プランジャー弁４はＯＦＦに、切換弁７の第２ポート３０を連通状態に、開閉弁１０を閉状態にセットすることで、本精密分注装置は待機状態にセットされる。尚、この形態例に係る精密分注装置にあっては、液体の分注量が微量であるため、一定時間の停止毎に初期化し、かつ、クロスコンタミネ−ションを防止するため、上記洗浄動作を確実に実施するように構成するのが望ましい。
【００２１】
【発明の効果】
この発明に係る精密分注装置は、以上説明したように構成されているので、高価な試薬を１０〜２０ｎｌという微量分注可能とすることで、ＤＮＡ解析を大幅にコストダウンさせることができ、オーダーメイド治療に資することができる、という非常に優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態例に係る精密分注装置の概略的構成を示す斜視説明図である。
【図２】同精密分注装置の原理を示す機構説明図である。
【符号の説明】
１ ピペット
２ 液体吸引用シリンジ
３ ピペット側流路
４ 高速プランジャー弁
５ 圧送流路
６ 加圧・洗浄用シリンジ
７ 切換弁
８ 洗浄水流路
９ 洗浄水容器
１０ 開閉弁
【発明の属する技術分野】
この発明は、検体や試薬を少量づつ分注することができ、特に、高価な試薬の使用量を大幅に低減して検査コストを低減することができる精密分注装置に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
【０００３】
近年、患者固有の遺伝子情報に基いた遺伝子診断への期待が高まっており、この遺伝子治療を行なうためには、遺伝子情報を短時間に、かつ、正確に把握することが重要である。
【０００４】
このような遺伝子情報を得るためには、血液等を用いてＤＮＡ解析するのが一般的であるが、従来の分注機では、１〜２μｌのＤＮＡ解析用試薬を分注することはできるが、この種の試薬は金の数倍という非常に高価であり、これが解析コストを高くし、また、ＤＮＡ解析には長時間かかる、という課題を有していた。最近、アメリカでは、１枚のガラスにＤＮＡを２〜３万個配置し、短時間でＤＮＡ解析する、という技術も開発されており、短時間に、かつ、安価にＤＮＡ解析できるシステムを速やかに構築することが急務となっているのが現状である。
【０００５】
この発明は、かかる現状に鑑み創案されたものであって、その目的とするところは、高価な試薬を１０〜２０ｎｌという微量分注可能とすることで、ＤＮＡ解析を大幅にコストダウンさせることができ、オーダーメイド治療に資することができる精密分注装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にあっては、精密分注装置を、容器内から所要量の液を吸引するピペットと、該ピペットによる吸引・分注作動を行なう液体吸引用シリンジと、該液体吸引用シリンジとピペットを連通接続するピペット側流路の中途に介装された高速プランジャー弁と、上記ピペット側流路に連通接続された圧送流路と、該圧送流路の終端部に連通接続された加圧・洗浄用シリンジと、上記圧送流路の中途部に介装された切換弁と、上記切換弁に連通接続された洗浄水流路と、該洗浄水流路の終端部に配設された洗浄水容器と、上記洗浄水流路の中途部に配設された開閉弁と、を有して構成し、上記加圧・洗浄用シリンジは、流路内に一定量保持された空気を圧縮して一定圧力を保持するように制御されていると共に、上記高速プランジャー弁は、液体を分注するときに高速で開閉して吸引された液を必要量づつ分注することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の一形態例に基づきこの発明を詳細に説明する。
【０００８】
図１と図２に示すように、この形態例に係る精密分注装置は、被吸引液収納容器（図示せず）内から所要量の液を吸引するピペット１と、該ピペット１による吸引・分注作動を行なう液体吸引用シリンジ２と、該液体吸引用シリンジ２とピペット１を連通接続するピペット側流路３の中途に介装された高速プランジャー弁４と、上記ピペット側流路３に連通接続された圧送流路５と、該圧送流路５の終端部に連通接続された加圧・洗浄用シリンジ６と、上記圧送流路５の中途部に介装された切換弁７と、上記切換弁７に連通接続された洗浄水流路８と、該洗浄水流路８の終端部に配設された洗浄水容器９と、上記洗浄水流路８の中途部に配設された開閉弁１０と、上記ピペット１の外表面側に洗浄水を上記洗浄水容器９から供給する流路１１と、該流路１１の中途部に介装されたポンプ１２と、上記ピペット１内外の液を廃液する洗浄槽１３と、該洗浄槽１３内の廃液を貯溜する廃液容器１４と、から構成されており、上記ピペット１で吸引された液は、マイクロプレート１５の各有底孔へと所要量づつ分注するように構成されている。
【０００９】
上記ピペット１は、ステッピングモータ１７により正逆回転制御されるボールネジ２１に螺合された駆動体２２が昇降作動することで、所要量の液体を吸引した後、該吸引された液体を１０〜２０ｎｌづつマイクロプレート１５へと分注するもので、該マイクロプレート１５はステッピングモータ１６を介して各有底孔を分注位置まで順に移送されるように構成されている。
【００１０】
また、上記液体吸引用シリンジ２は、ステッピングモータ２０により正逆回転制御されるボールネジ２１に螺合された駆動筒体２２に連結されたピストンロッド２３が昇降作動することで、例えば、２５μｌの液体を吸引し、この後、所要量づつ吐出し分注作動するように構成されている。
【００１１】
高速プランジャー弁４は、液体を分注するときに高速で開閉して吸引された液を必要量づつ分注するように構成されている。尚、この高速プランジャー弁４の構成は、公知の高速プランジャー弁と同様に構成されているので、その詳細な説明をここでは省略する。
【００１２】
上記加圧・洗浄用シリンジ６は、ステッピングモータ２４により正逆回転制御されるボールネジ２５に螺合された駆動筒体２６に連結されたピストンロッド２７が昇降作動することで、圧送流路５内に一定量保持された空気を圧縮して一定圧力（例えば、９６孔マイクロプレート用の場合には、１回の加圧で９６回分注できる圧力）を保持するように構成されていると共に、洗浄水を洗浄水容器９内から、例えば５ｍｌ吸引し、これを圧送流路５及びピペット側流路３からピペット１へと圧送するように構成されている。尚、図中符号Ｄは、加圧・洗浄用シリンジ６の下死点である。
【００１３】
切換弁７は、ステッピングモータ２８によって第１ポート２９又は第２ポート３０を開閉するもので、第１ポート２９は圧送流路５の上流側流路５Ａと下流側流路５Ｂとを連通接続するもので、第２ポート３０は上記下流側流路５Ｂと洗浄水流路８とを連通接続する。
【００１４】
開閉弁１０は、電磁弁で構成されており、上記液体吸引用シリンジ２が液体を吸引しているときに、上記加圧・洗浄用シリンジ６に吸引されている洗浄水が洗浄水容器９内に逆流しないように洗浄水流路８を閉塞するように機能すると共に、上記加圧・洗浄用シリンジ６内を加圧するときに洗浄水流路８を閉じて、その圧力を保持するように機能する。
【００１５】
尚、前記ピペット側流路３内は、常態において洗浄水が満たされており、液体を吸引するときには、上記液体吸引用シリンジ２を若干吸引作動させて、液体と洗浄水との間に気泡を介在させて混和しないように構成されている。
【００１６】
この形態例に係る精密分注装置は、以上のように構成されているので、その作動を初期化する場合には、高速プランジャー弁４をＯＮ状態にセットし、切換弁７は第２ポート３０を連通状態にセットすると共に、開閉弁１０を閉状態にセットし、液体吸引用シリンジ２を液体全吐出位置（原位置）へと作動させた後、切換弁７を切り換えて第１ポート２９を連通状態にセットし、加圧・洗浄用シリンジ６も洗浄水全吐出位置（原位置）へと作動させて、ピペット１内の残液を吐出する。
【００１７】
次に、上記初期化状態から液体を吸引するときには、ステッピングモータ１７を作動させて、被吸引液収納容器内の液体中に上記ピペット１を下降させて浸漬させる。この後、高速プランジャー弁４はＯＮに、切換弁７は第２ポート３０を連通状態に、開閉弁１０を閉状態にセットし、ステッピングモータ２０が作動して液体吸引用シリンジ２を吸引作動させる。そして、所要量の液体を吸引した後、高速プランジャー弁４はＯＦＦに、切換弁７の第１ポート２９は連通状態に、開閉弁１０を閉状態にセットされ、この後、ピペット１はステッピングモータ１７によって上昇する。
【００１８】
そして、上記吸引された液体をマイクロプレート１５の有底孔内に所要量づつ分注する場合には、高速プランジャー弁４はＯＦＦに、切換弁７の第１ポート２９は連通状態に、開閉弁１０を閉状態にセットされ、この状態で、加圧・洗浄用シリンジ６は加圧作動し、圧送流路５及びピペット側流路３内を加圧する。このとき、加圧・洗浄用シリンジ６は、洗浄水と空気とが一定の割合となるように駆動制御される。
【００１９】
このようにして、加圧作動が終了すると、ピペット１は分注位置まで移送され、ステッピングモータ１７によって該分注位置で下降させた後、高速プランジャー弁４のみを、例えば、１ｍｓｅｃの時間ＯＮさせることで、所要量の液体を分注することができる。尚、この分注量は、パルス数とパルス時間とでコントロールすることができる。
【００２０】
次に、洗浄作業を行なう場合には、先ず、高速プランジャー弁４はＯＮに、切換弁７の第２ポート３０を連通状態に、開閉弁１０を閉状態にセットし、加圧・洗浄用シリンジ６を洗浄水吸引作動させた後、切換弁７の第１ポート２９が連通状態にセットされ、該シリンジ６内の洗浄水を、例えば２ｍｌ程度の必要量だけ吐出する。この後、高速プランジャー弁４はＯＦＦに、切換弁７の第２ポート３０を連通状態に、開閉弁１０を開状態にセットし、加圧・洗浄用シリンジ６を洗浄水吸引作動させ、所要量の洗浄水を洗浄水容器９内から吸引させる。この状態から高速プランジャー弁４はＯＦＦに、切換弁７の第２ポート３０を連通状態に、開閉弁１０を閉状態にセットすることで、本精密分注装置は待機状態にセットされる。尚、この形態例に係る精密分注装置にあっては、液体の分注量が微量であるため、一定時間の停止毎に初期化し、かつ、クロスコンタミネ−ションを防止するため、上記洗浄動作を確実に実施するように構成するのが望ましい。
【００２１】
【発明の効果】
この発明に係る精密分注装置は、以上説明したように構成されているので、高価な試薬を１０〜２０ｎｌという微量分注可能とすることで、ＤＮＡ解析を大幅にコストダウンさせることができ、オーダーメイド治療に資することができる、という非常に優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態例に係る精密分注装置の概略的構成を示す斜視説明図である。
【図２】同精密分注装置の原理を示す機構説明図である。
【符号の説明】
１ ピペット
２ 液体吸引用シリンジ
３ ピペット側流路
４ 高速プランジャー弁
５ 圧送流路
６ 加圧・洗浄用シリンジ
７ 切換弁
８ 洗浄水流路
９ 洗浄水容器
１０ 開閉弁
Claims (1)
- 容器内から所要量の液を吸引するピペットと、該ピペットによる吸引・分注作動を行なう液体吸引用シリンジと、該液体吸引用シリンジとピペットを連通接続するピペット側流路の中途に介装された高速プランジャー弁と、上記ピペット側流路に連通接続された圧送流路と、該圧送流路の終端部に連通接続された加圧・洗浄用シリンジと、上記圧送流路の中途部に介装された切換弁と、上記切換弁に連通接続された洗浄水流路と、該洗浄水流路の終端部に配設された洗浄水容器と、上記洗浄水流路の中途部に配設された開閉弁と、を有して構成されてなり、上記加圧・洗浄用シリンジは、流路内に一定量保持された空気を圧縮して一定圧力を保持するように制御されていると共に、上記高速プランジャー弁は、液体を分注するときに高速で開閉して吸引された液を必要量づつ分注することを特徴とする精密分注装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002216231A JP3863820B2 (ja) | 2002-07-25 | 2002-07-25 | 精密分注装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2002216231A JP3863820B2 (ja) | 2002-07-25 | 2002-07-25 | 精密分注装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004061153A true JP2004061153A (ja) | 2004-02-26 |
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ID=31938042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002216231A Expired - Fee Related JP3863820B2 (ja) | 2002-07-25 | 2002-07-25 | 精密分注装置 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011209153A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Musashi Eng Co Ltd | 吐出装置および液体分注装置並びに液体分注方法 |
| JP2012510065A (ja) * | 2008-11-28 | 2012-04-26 | ハミルトン・ボナドゥーツ・アーゲー | 極小の測定体積の測定に適した測定デバイス、及び測定方法 |
| JP2014153176A (ja) * | 2013-02-08 | 2014-08-25 | Hitachi High-Technologies Corp | 臨床用自動分析装置および方法 |
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