JP2004519685A - クロスオーバなしに液体を精密に給送する液体サンプル計量分配方法 - Google Patents
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Abstract
液体をターゲット容器に計量分配する前にターゲット容器を回転させてターゲット容器内の任意の液体を計量分配手段から取り除くことにより計量分配手段でソース容器から取り出した液体のキャリオーバを減らし、この液体をターゲット容器へ搬送する方法である。
Description
【０００１】
【発明の分野】
本発明は、サンプリング・ピペットがサンプル容器または試薬容器から液体を吸引し、吸引した液体を反応容器に計量分配する液体サンプル計量分配に関する。一層詳しくは、本発明は、サンプル容器または試薬容器から反応チューブへ或る量の液体を精密に給送し、１つの反応チューブから次の反応チューブへの液体のキャリオーバを減らし、反応チューブ内の溶液の完全性を保護するシステムに関する。
【０００２】
【発明の背景】
患者診断、治療に関する様々なタイプの試験は、患者の感染媒体、体液あるいは膿瘍のサンプルを分析することによって行い得る。これらのサンプルは、普通、サンプル小瓶に入れてあり、小瓶から抽出してから特殊な反応容器または反応チューブ内で種々の試薬と混ぜ合せ、培養し、分析し、患者の治療の助けとする。これらの作業を実施するようになっている自動臨床アナライザは、普通、サンプリング・プローブまたはピペットを使用して、サンプル小瓶から反応容器へ吸引、加圧計量分配することによって液体を取り扱う。一般的に、サンプリング・ピペットは、適当な容器内に保持された液体に浸漬される。ノズルを通して必要量の液体をピペットに吸い上げるに充分な量の部分真空をピペット内に生じさせる。そして、ピペットは、前処理容器または反応容器を保持しているステーションまで持って行く。このステーションにおいて、ノズルから所望量の液体を計量分配するのに充分な量の圧力をピペットの内部に加える。臨床アナライザは、普通、サンプリング・ピペットによって小瓶から吸い出した患者サンプルの一部またはアリクォットを使用する。全吸引アリクォットまたはその一部を、次に、サンプリング・ピペットから反応容器またはサンプル前処理容器へ小分けし、後に、この容器からサンプルを吸引することができる。自動臨床アナライザは、また、代表的には、試薬容器から試薬を吸引し、吸引した試薬の全部あるいはその一部をサンプル前処理容器に小分け、あるいは、反応容器に直接小分けするようになっている試薬ピペットも包含する。
【０００３】
普通のピペットは、吸引後にそれを引き抜いたときに、ピペットの外面上に液体が残る傾向があるという欠点を持つ。小さい体積の吸引液体の場合には、ピペットの外面に付着している任意余分な液体が、吸引液体に関して有意な体積となる可能性があるし、吸引液体の体積を上回ることさえあり得る。ピペットは、予想体積の液体を正確に計量分配するように設計されているが、オリフィスのところでノズルの外面に付着した液体も放出されるかも知れないのである。あるいは、外面に付着した液体の存在によって、放出液体がターゲット容器内へ移動せずに外面に拡散する可能性がある。いずれにしても、容器の受け取った液体の体積は予想不可能なほど変化してしまう。
【０００４】
別の欠点は、チューブまたは試薬液容器のような次々に続く容器から液体のアリコートを給送するのに用いる再使用可能なプローブが、サンプル内キャリオーバまたは汚染の源となるということである。用途に関係なく、サンプリング・ピペットおよび試薬ピペットは、また、異なった液体の吸引毎に徹底的に清掃し、乾燥させてキャリオーバ汚染を避けなければならない。
【０００５】
従来技術には、相互関係のあるキャリオーバ、汚染問題に対する種々の解決策がある。サンプル間の相互汚染を防ぐために、ピペットが、サンプル液と接触する唯一のプローブ部分となる取り外し可能、使い捨て可能な「ピペット・チップ」を備えるとよい。しかしながら、使い捨てピペットは、高価であり、長期間にわたると予想外に高い望ましくない出費となる。いくつかのアナライザは、吸引毎に拭い作業を行う。しかしながら、拭い作業は、潜在的な汚染源を追加することになり、また、処理率を低下させ、アナライザの費用を増大させる付加的な自動機構が必要となる。
【０００６】
サンプル間で汚染およびキャリオーバを最小限に抑えるためには、プローブを水のような希釈液で洗い流したり、洗浄したりするとよい。また、加圧リンス液を急速に流す別体のプローブ洗浄スリーブも提案されている（米国特許第４，７５６，２０１号）。一般的に、ピペット内に通じる洗浄流体入口およびひとたびピペットの外面を清掃したならば流体を取り出すための流体出口または排出口を包含するプローブ洗浄チャンバが利用されている。洗浄チャンバは、流体漏洩の可能性があり、また、外面に残留物を残すことのあるピペットの片面あるいは一部に沿って流体を流すことになる。さらに、洗浄希釈液の最後の液滴をピペットからふるい落とさずに、吸引容器に戻した場合には、液滴がサンプルあるいは試薬を希釈し、望ましくないエラー源を招く。
【０００７】
たとえば米国特許第３，２６６，３２２号に示される別の技術では、サンプル容器からサンプル液を吸い出すのに真空ポンプあるいは吸引ポンプを使用してプローブを通して空気を吸引する。しかしながら、このような吸引は、サンプリング・システムを包含する配管、装置により深く望ましくないキャリオーバ汚染物を吸い込む可能性を招く。
【０００８】
米国特許第４，３４７，８７５号が、吸い出していて計量分配しているオリフィスで、ノズルの外面上に残っている液体を吸引・計量分配オリフィス以外のところに自動的に移動させる「自己洗浄」ノズルを開示している。このノズルは、長手軸線まわりに延び、液体計量分配オリフィスで終わる液体閉じ込め壁と、吸引中に液体源に浸漬するようになっている、開口部に隣接した部分を有する外面とを包含する。この壁は、吸引後に隣接した外面に残っている液体を液体計量分配と干渉させない有効距離、オリフィスから隔たった部位に引き寄せる。
【０００９】
米国特許第４，８７１，６８２号が、試薬、希釈液および患者サンプル溶液を入れた容器から引き抜くときにサンプル・プローブのチップを横切って空気流を流したり、空気を吹き付けたりするように設置したエア・ナイフを開示している。プローブを希釈液で洗浄した後、エア・ナイフが任意の希釈流体の液滴をプローブ・チップから容器内へ移動させ、それによって、サンプル容器内のサンプル材料の汚染または希釈を防ぐ。
【００１０】
米国特許第５，５０６，１４２号が、加圧空気および水を同時に導入して、短時間の加圧ガス流の使用を含む乱流を生じさせ、プローブから先のサンプルの残留液を吹き飛ばしてから付加的な希釈液で洗浄する洗浄プローブを開示している。また、プローブ受け開口まわりに濾過空気ベントおよび液体飽和材料を使用して容器からのエアゾールの漏出を防ぐ廃棄物容器が設けられている。
【００１１】
米国特許第５，５３６，４７１号が、開口端チップを通して流体を吸引し、計量分配する泡洗浄式注射器を開示している。注射器は、円筒形の壁によって形成されたボア内に入れたピストンを包含する。この構造においては、ピストンは、壁およびボアの閉じた端と共に環状体を形成し、この中で往復動することができる。注射器は、さらに、ボア内に着座し、ピストンを取り囲んで、ピストンが往復動するときに流体を保持する環状シールを包含する。ボアの壁を貫いて環状体へ流体を送る入口と、ボアの壁を貫いて環状体から開口端チップへ流体を送る出口とが、環状シールおよびそれらの間のほぼ軸線方向の線に対して近位側に設けてある。駆動装置がピストンに連結してあり、ピストンをボア内で往復動させるようになっている。その結果、流体供給源に接続したときに、入口からの流体は、ピストンまわり、そして、出口を通して開口端チップに流れ、ピストンがボア内で往復動するときにピストンまわりの環状体に交差流パターンを生じさせ、出口を通して泡を急激に流す。
【００１２】
米国特許第５，５３６，４７１号が、回転可能なチャックと、このチャックを取り囲んで、チャックによって回転駆動されるチューブから追い出されたチューブ流体を取り込み、排出させる廃棄物チャンバとを有するチューブ回転ステーションを包含するチューブ洗浄システムを開示している。チューブ内へ洗浄水を計量分配するピペットがチャック内中央に位置している。また、チューブ回転ステーション下方にチューブ昇降装置が設けてあり、このチューブ昇降装置は、自由回転可能なチューブ・ホルダと、チューブ・ホルダを垂直方向へチャックから離れるように移動させるように設けたリフト駆動モータとを包含する。洗浄システムで使用するチューブは、チャック溝と連動できる、開口端に設けた少なくとも１つの突起を有する。
【００１３】
米国特許第５，８２７，７４４号が、液体サンプル・プローブを清掃する方法を開示しており、この方法においては、プローブが洗浄ボデー内側の洗浄チャンバ内に位置しており、プローブを通してパージ用溶液をチャンバ内へ圧送する。清掃用溶液は、また、プローブまわりをチャンバ内へ圧送してもよい。その後、プローブ、洗浄ボデー間の環状ギャップを通して空気を引いていずれかあるいは両方の液体をチャンバから真空吸引し、プローブ外面と洗浄ボデーの間に清掃用空気流を生じさせる。この清掃用空気流は、プローブを洗浄ボデーから取り外すときに、清掃用溶液および／またはパージ用溶液のすべてを除去する。
【００１４】
米国特許第６，０９８，８５２号が、中空ステムを包含する計量分配チップを有する液滴計量分配容器を開示している。ステム内の内部仕切り壁が、液体通路を上流チャンバと下流チャンバに分割している。上流チャンバは、容器の内部と連通しており、下流チャンバは、液滴出口で終わっている。液体通路は、内部仕切り壁に設けてあり、これは、上流チャンバ、下流チャンバ間の流れ連通を行う。一体型ヘッド部分が、仕切り壁から下流チャンバ内へ延びており、丸みの付いた液体衝突面を構成している。上流チャンバから下流チャンバへ流れる液体は、丸みの付いた衝突面と接触させ、液滴出口を通して液滴状に流れる。
【００１５】
自動微生物アナライザにおける技術状態についてのこの解説からわかるように、サンプル間の汚染、キャリオーバを最小限に抑えることに関連した問題についてかなりの努力がなされてきたが、サンプル容器あるいは試薬容器から反応チューブへの或る量の液体を精密に給送することについての関連問題を処理し、１つの反応チューブから次の反応チューブへの液体のキャリオーバを減らす簡略化したシステムについてのまだ検討されていない必要性が残っている。
【００１６】
【発明の概要】
本発明の主目的は、ピペットによって吸引されたサンプル間のキャリオーバをかなり減らし、同時に、第１液体ソース容器から第１液体ターゲット容器へ或る量の液体を精密に給送するようになっているサンプリング・ピペットを使用する方法を提供することにある。本発明の重要な態様では、ターゲット容器を軸線方向に回転させることによって、ターゲット容器内の任意の液体をサンプリング・ピペットの近位側付近から離れるように変位させるサンプリング・ピペットを提供する。ターゲット容器を回転させることによって、その中の液体は、内壁に向かって移動し、ターゲット容器の中央部から離れる。その結果、サンプリング・ピペットは、サンプリング・ピペットのノズルのところでターゲット容器の底と接触させるに充分な距離、ターゲット容器内へ下降させることができる。液滴のターゲット容器の底との物理的な接触が表面張力エネルギを解放し、その結果、サンプリング・ピペットがターゲット容器の壁面に対して回転する任意の液体と接触することなく、液滴がターゲット容器へ清潔に流れる。ピペットによって吸引され、計量分配されるキャリオーバが、第１ソース容器、第１ターゲット容器および任意の引き続いてアクセスされるソース、ターゲット容器間で最小限に抑えることができる。
【００１７】
本発明のさらに別の態様は、第１段階でサンプリング・ピペットから液滴を計量分配することに関するものであり、この第１段階で、液滴の大きな部分を、オプションとして吸引、計量分配された液体のキャリオーバを最小限にする上記の法を使用して、ターゲット容器内へ計量分配し、小さい部分をサンプリング・ピペット内に保持する。大きい液滴を計量分配した後、ターゲット容器内の液体は、ターゲット容器を軸線方向に回転させることによってサンプリング・ピペットの直ぐ近くから離れるように変位させ、サンプリング・ピペットをターゲット容器内へ下降させ、小さい液滴部分をターゲット容器の底と接触させ、残っている小液滴の全部を計量分配する。この小液滴の「発射（ｔｏｕｃｈｉｎｇ−ｏｆｆ）」を確認するように検知することで、確実に、２つの段階で計量分配された全液体体積が、最高で、最初に吸引された体積に限られ、最低で、第１段階でのみ計量分配された液体の体積に限られる。
【００１８】
簡単に言えば、本発明は、ターゲット容器を回転させ、ターゲット容器内の任意の液体を計量分配手段から除くことによって、ソース容器から第１およびそれ以降のターゲット容器へ精密に計量分配すると共に液体のキャリオーバを減らす方法を提供する。
本発明をより完全に理解して貰うために、添付図面および以下の詳細な説明を参照しながら実施例を説明する。
【００１９】
【発明の詳述】
本発明の方法および装置を、まず、特に図面の図１を参照しながら説明する。図１は、普通の自動化学アナライザ１０の要素を概略的に示しており、これらの要素としては、複数の開放式サンプル・チューブ１３を支持しているサンプル・カップ回転ラック１１と、複数の試験容器１２を保持し、蓋２２のカットアウト部分２１下方に配置して示す複数の試薬液カートリッジ２０を提供するようになっている試験容器回転ラック１４とがあり、蓋２２は、種々の熱的に制御したコンパートメントを覆っている。容器回転ラック１４は、好ましくは、車輪の形をしており、容器１２を保持するための約１００の個の開放キャビティ１７を有し、各キャビティの内壁には開口が設けてあり、光が透過できる用にしている。容器１２は、図２でわかるように、中心軸線３６まわりのほぼ円筒形の形状を有し、開放頂部３８と閉鎖底部４０とを有する。試験容器回転ラック１４は、その中心軸線３６まわりに試験容器１２の選定したものを回転させる手段３４を備えており、この回転手段３４は、試験容器１２を保持する選定した開放キャビティ１７に近接して位置している。試薬カートリッジ２０は、たとえば、Ｄａｄｅ Ｂｅｈｒｉｎｇ Ｉｎｃ．， Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ， ＩＬ． が商用名ＦＬＥＸ（Ｒ）の下に販売しているようなマルチ・コンパートメント容器であってもよく、これは、マルチ・コンパートメント２３内に多数の異なった試薬を有する。以下に説明する液体サンプル吸引プローブ２８を清掃するのに用いるサンプル液アーム２４および洗剤供給源２６が、サンプル・カップ回転ラック１１および容器回転ラック１４に近接して設けてある。サンプル液アーム２４は、サンプル吸引プローブ２８を支持しており、回転可能な軸２７上に装着してあり、サンプル液アーム２４の運動が、サンプル・カップ回転ラック１１、試験容器１２および洗剤供給源２６と交差する円弧を描くようにしている。サンプル吸引プローブ２８は、たとえば、蠕動式真空ポンプと協働することによって、サンプル・チューブ１３から患者試料のアリクォット部分のすべてを吸引するか、または、吸込み、患者試料のすべてのアリクォット部分あるいはアナライザ１０で検査しようとしているアリクォット部分を計量分配するようになっている。
【００２０】
同様にして、試薬液吸引プローブ２５は、容器回転ラック１６上方に回転可能に取り付けてあり、蠕動ポンプ真空源と協働して試薬液カートリッジ２０の適切なコンパートメント２３から試薬液を引き、化学アナライザ１０による処理のために所定の容器１２内に試薬液を堆積させるようになっている。プローブ２５は、オプションとして、ＤＩＭＥＮＳＩＯＮ（Ｒ）化学アナライザで使用するものと類似した、試薬を吸引、計量分配、混合するのに使用する超音波機構を包含する。容器回転ラック１６下方に設置した光測定式分析手段（図示せず）は、サンプル液内の検体の存在を決定することができる種々の波長で容器１２を通して吸光度を測定する。容器回転ラック１６下方に設置した光測定式分析手段（図示せず）は、種々の波長で容器１２を通る吸光度を測定する。光度測定式分析手段は、普通の設計であり、光度計および光源ランプを包含する。この光源ランプが放射した光線は、回転可能な検知器内に収容した種々のレンズを通して光検出器へ通り、この光検出器は、容器１２の外面に隣接して検出器アームの外端部に取り付けてあり、容器回転ラック１６まわりに回転する。光検出器は、コンピュータを通して吸光度読み取り値を中継し、コンピュータのところで、読み取り値が濃度単位に変換される。マイクロプロセッサを使用する普通のコンピュータ１８を用いて、アナライザ１０の種々の構成要素を制御し、システム・パラメータ変化および試験結果を保存する。化学アナライザ１０は、たとえば、Ｄａｄｅ Ｂｅｈｒｉｎｇ Ｉｎｃ．， Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ， ＩＬの市販するＤＩＭＥＮＳＩＯＮ（Ｒ）臨床アナライザあるいは臨床研究所で入手できる別の同様のアナライザであってもよい。
【００２１】
本発明は、アナライザ１０または臨床研究所が利用できる同様のアナライザに、第１サンプル・チューブ１３から試験容器１２へ或る量の液体を精密に給送すると共に、第２試験容器１２あるいは第２サンプル・チューブ１３への、第１試験容器１２チューブ内の液体のキャリオーバを減らし、試験容器１２およびサンプル・チューブ１３内の溶液の完全性を保護する方法を加える。より一般的な意味では、本発明は、ターゲット容器を回転させてターゲット容器内の任意の液体を計量分配手段付近から取り除くことによってソース容器からターゲット容器へ液体を精密に給送すると共にこの液体のキャリオーバを減らす方法を提供する。本発明を説明する目的のために、上記サンプル・チューブ１３をソース容器として、試験容器１２をターゲット容器として以下に言及する。
【００２２】
図２は、先に或る量の液体１４を収容しているターゲット容器として試験容器１２を示している。たとえば、或る量の試薬は、コンパートメント２３から取り入れ、試薬液吸引プローブ２５によって計量分配される。試験容器１２は、説明の目的だけで、軸線３６まわりにほぼ対称形であるように示してある。本発明を実施する際に、ターゲット容器は、それが以下に説明するように中心軸線まわりに回転できる限り、対称形である必要はない。サンプル吸引プローブ２８によるソース容器サンプル・チューブ１３から取り入れた付加的な液体の、ターゲット試験容器１２への導入前に、回転運動源３４によってターゲット試験容器１２を軸線３６まわりに回転させる。回転源３４は、チューブ・クランプを取り付けたモータ軸と、モータによって駆動される摩擦ベルトを包含し得るし、あるいは、図３に示すように、その中に配置した液体１４を内壁４２に沿ってその中央部分４６から離れるようにターゲット試験容器１２の底４０から上方に移動させるに充分な速度で軸線３６まわりにターゲット試験容器１２を回転させる他の同様の機構を包含し得る。ターゲット容器１２を回転させることによって、その中の吸引された或る量のサンプル液３０を含む液体は、図４に示すように、サンプル吸引プローブ２８の経路から除かれる。本発明においては、サンプル吸引プローブ２８は、常設式あるいは使い捨て式いずれのタイプの吸引プローブ設計のものであってもよい。
【００２３】
ターゲット容器１２内の液体をサンプル吸引プローブ２８の経路から外す結果、吸引プローブ２８は、サンプル・ピペットあるいは液滴が先に入っていた液体１４となんら接触することなく、図５に示すように、たとえば、蠕動式真空ポンプ（図示せず）を使用して、吸引プローブ２８のノズルのところに形成されたソース液の液滴３２をターゲット容器１２の底４０と接触させるに充分な距離、ターゲット容器１２内へ挿入し、下降させることができる。液滴３２のターゲット容器１２の底４０との物理的な接触で、表面張力エネルギが解放され、その結果、図６に示すように、液滴３２は、ターゲット容器１２内へ清潔な状態で流入し、吸引プローブ２８とターゲット容器１２の壁面４２に対して回転する任意液体との物理的接触が生じ得ない。図６において、吸引プローブ２８のノズル３３のところに形成された先の液滴３２は、ターゲット容器１２の内壁面４２に対しても回転し、ターゲット容器１２の回転運動によって発生する遠心力によってターゲット容器１２の内壁面４２に沿って維持された液体１４と混ざり合う。こうして、本発明の本実施例が、ソース容器サンプル・チューブ１５からの液体を吸引プローブ２８によって計量分配するときに、ターゲット容器１２内の任意の液体を計量分配手段から離れる方向に除くようにターゲット容器１２を回転させることによって吸引プローブ２８計量分配手段の汚染を排除する簡単な方法を提供することがわかる。先に入っている任意液体１４との接触なしに吸引プローブ２８によって最初の液滴３２をターゲット容器１２内へ計量分配した後、吸引プローブ２８内に残っているサンプル液は、同様に、吸引プローブ２８を中に入っている任意液体と接触させることなく、以降のターゲット容器１２内へ計量分配することができる。これを達成するには、以降のターゲット容器を軸線方向に回転させ、その中のターゲット容器液をターゲット容器の中央部分から離れるように変位させ、サンプリング・ピペットのノズルのところに別のソース液の液滴を形成し、サンプリング・ピペットあるいは液滴を中に入っている第２ターゲット容器液と接触させることなく、第２ソース液液滴を以降のターゲット容器の底と接触させるに充分な距離、以降のターゲット容器の中央部分内へサンプリング・ピペットを下降させるとよい。吸引プローブ２８を用いて別のソース容器サンプル・チューブ１３から取り入れた任意付加的なソース液を吸引する前に、吸引プローブ２８は、普通、普通の洗剤供給源２６内へ挿入することによって清浄にされる。したがって、本発明のこの実施例が、吸引プローブ２８によって吸引、計量分配された液体の、ソース容器サンプル・チューブ１３、第１ターゲット試験容器１２、それ以降の任意のアクセスされたターゲット容器１２間のキャリオーバを排除する単純な方法を提供することがわかる。
【００２４】
別の実施例において、本発明は、また、ノズルの外面に残っている任意の吸引液体部分により生じる、既知体積の吸引液体の計量分配と関連した不確実性を克服するのにも役立ち得る。この実施例は、図７に示してあり、ここにおいては、既知体積の液体３０は、たとえば、精密に調節した蠕動式真空ポンプ（図示せず）を用いて吸引プローブ２８内へ吸引されたものとして示してあり、この吸引プローブ２８は、空で静止しているターゲット容器１２の底４０上方或る距離のところに挿入してある。蠕動式真空ポンプは、既知体積の液体３０の主要部分、たとえば、約９８％を図８に示すような静止しているターゲット容器１２内へ計量分配し、吸引プローブ２８のノズル３３内に液体３０の小液滴部分３２、この実施例では、約２％を残すように作動する。蠕動式真空ポンプは、小部分のサイズが、液滴３２の表面張力が吸引プローブ２８のノズル３３のところに液滴３２を確実に保持するに充分に小さいように作動する。
【００２５】
前述のように、ターゲット試験容器１２は、次に、図９に示すように、そこに計量分配した液体３０を内壁４２に沿ってその中央部分４６から離れるようにターゲット試験容器１２の底４０から上方へ移動させるに充分な速度で回転運動源３４によって軸線３６まわりに回転させる。液体３０のターゲット試験容器１２へ計量分配した主要部分を、ターゲット試験容器１２の回転運動によって発生した遠心力によって底４０から内壁面４２に向かって上方へ移動させた後、吸引プローブ２８をターゲット容器１２内へ下降させ、吸引プローブ２８のノズルのところにある小液滴部分３２を、図１０に示すように、回転しているターゲット容器１２の底４０と接触させ、それによって、表面張力を解放し、その結果、液滴３２がターゲット容器内へ清潔な状態で流入し、ノズル外面に残っている任意の吸引液体の量を最小限に抑えることができる。次いで、小液滴部分３２は、図１１に示すように、ターゲット容器１２の内壁４２に沿って液体３０の主要部分と混ざり合う。
【００２６】
この実施例において、本発明は、確実に、ターゲット容器１２内へ計量分配した液体３０全量を吸引プローブ２８内へ最初に吸引された液体３０の全量より少なくし、同時に、既知体積の液体３０の主要部分よりも大きくする。ここで、上述したようにターゲット容器１２が、最初、空であるときにこの別実施例を実施し得るが、図２に示し、次いで図３、４に関連して説明したようにターゲット容器１２が、最初、液体１４を入れている場合には、ターゲット試験容器１２を回転させてその中の液体１４を、図３に示すように、内壁面４２に沿ってその中央部分４６から離れる方向へ、そして、図４に示すように、サンプル吸引プローブ２８の経路から離れる方向へターゲット試験容器１２の底４０から移動させ得ることは了解されたい。
【００２７】
このような実施例が、図１２〜１７に示してある。ここで、図１２で始まって、ターゲット容器１２は、ターゲット流体３０を収容しており、既知量のソース液３２が吸引プローブ２８内へソース容器から吸引されている。ターゲット容器は、その軸線３６（図１３）まわりに回転させ、その中のターゲット液体３０をターゲット容器１２の中央部分４６および底部分４０（図２、３参照）から離れる方向へ変位させる。
【００２８】
次に、主要部分１２を中のターゲット液体３０と接触させることなく、ソース液３２の主要部分５０をターゲット容器１２の底（図１４）と接触させるに充分な距離、サンプリング・ピペット２８をターゲット容器１２の中央部分４６内へ下降させ、ソース液３２の主要部分５０をサンプリング・ピペット２８からターゲット容器１２内へ振り落とす。ターゲット容器１２は、回転させ続け、その中のターゲット液体３０およびソース液３２の主要部分５０をターゲット容器の中央部分（図１５）から離れる方向へ変位させ、混合物５１で示すように混ぜ合わせる。
【００２９】
その後、ソース液体３２の残留部分の小液滴５２をサンプリング・ピペット２８のノズルのところに形成し、残っている小液滴部分５２を中の混合液５１（図１６）と接触させることなく、ソース液３２の残っている小液滴部分５２をターゲット容器１２の底と接触させるに充分な距離、サンプリング・ピペット２８を再びターゲット容器１２の中央部分４６内へ下降させる。その結果、ソース液の残っている小液滴部分５２がターゲット容器１２（図１７）内へサンプリング・ピペットから振り落とされ、混交物５３として示すように、混合物５１と混ざり合う。
【００３０】
ここに開示した本発明の実施例は発明の原理を説明するものであり、なお発明の範囲内にある他の変形例も使用し得ることは了解されたい。たとえば、少量の液体を扱う場合、ターゲット容器を回転させてその中の液体を吸引プローブの経路から除くよりも、むしろ、ターゲット容器を或る角度に傾けてターゲット容器の底部から液体を除いてもよい。その結果、先にターゲット容器内に入っている液体と接触することなく、吸引プローブのノズルのところにある液滴をターゲット容器の底と接触させるように吸引プローブをターゲット容器内へ下降させることができる。したがって、本発明は、本明細書内で図示し、説明してきた実施例そのものに限定されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明を有利に使用し得る自動アナライザの概略図である。
【図２】
ソース容器から第１およびそれ以降のターゲット容器への液体のキャリオーバを減らす本発明を概略的に示している。
【図３】
ソース容器から第１およびそれ以降のターゲット容器への液体のキャリオーバを減らす本発明を概略的に示している。
【図４】
ソース容器から第１およびそれ以降のターゲット容器への液体のキャリオーバを減らす本発明を概略的に示している。
【図５】
ソース容器から第１およびそれ以降のターゲット容器への液体のキャリオーバを減らす本発明を概略的に示している。
【図６】
ソース容器から第１およびそれ以降のターゲット容器への液体のキャリオーバを減らす本発明を概略的に示している。
【図７】
ソース容器から空のターゲット容器へ液体を給送する本発明の別の実施例を概略的に示している。
【図８】
ソース容器から空のターゲット容器へ液体を給送する本発明の別の実施例を概略的に示している。
【図９】
ソース容器から空のターゲット容器へ液体を給送する本発明の別の実施例を概略的に示している。
【図１０】
ソース容器から空のターゲット容器へ液体を給送する本発明の別の実施例を概略的に示している。
【図１１】
ソース容器から空のターゲット容器へ液体を給送する本発明の別の実施例を概略的に示している。
【図１２】
ソース容器から既に液体の入っているターゲット容器へ液体を給送する本発明の実施例を概略的に示している。
【図１３】
ソース容器から既に液体の入っているターゲット容器へ液体を給送する本発明の実施例を概略的に示している。
【図１４】
ソース容器から既に液体の入っているターゲット容器へ液体を給送する本発明の実施例を概略的に示している。
【図１５】
ソース容器から既に液体の入っているターゲット容器へ液体を給送する本発明の実施例を概略的に示している。
【図１６】
ソース容器から既に液体の入っているターゲット容器へ液体を給送する本発明の実施例を概略的に示している。
【図１７】
ソース容器から既に液体の入っているターゲット容器へ液体を給送する本発明の実施例を概略的に示している。
【発明の分野】
本発明は、サンプリング・ピペットがサンプル容器または試薬容器から液体を吸引し、吸引した液体を反応容器に計量分配する液体サンプル計量分配に関する。一層詳しくは、本発明は、サンプル容器または試薬容器から反応チューブへ或る量の液体を精密に給送し、１つの反応チューブから次の反応チューブへの液体のキャリオーバを減らし、反応チューブ内の溶液の完全性を保護するシステムに関する。
【０００２】
【発明の背景】
患者診断、治療に関する様々なタイプの試験は、患者の感染媒体、体液あるいは膿瘍のサンプルを分析することによって行い得る。これらのサンプルは、普通、サンプル小瓶に入れてあり、小瓶から抽出してから特殊な反応容器または反応チューブ内で種々の試薬と混ぜ合せ、培養し、分析し、患者の治療の助けとする。これらの作業を実施するようになっている自動臨床アナライザは、普通、サンプリング・プローブまたはピペットを使用して、サンプル小瓶から反応容器へ吸引、加圧計量分配することによって液体を取り扱う。一般的に、サンプリング・ピペットは、適当な容器内に保持された液体に浸漬される。ノズルを通して必要量の液体をピペットに吸い上げるに充分な量の部分真空をピペット内に生じさせる。そして、ピペットは、前処理容器または反応容器を保持しているステーションまで持って行く。このステーションにおいて、ノズルから所望量の液体を計量分配するのに充分な量の圧力をピペットの内部に加える。臨床アナライザは、普通、サンプリング・ピペットによって小瓶から吸い出した患者サンプルの一部またはアリクォットを使用する。全吸引アリクォットまたはその一部を、次に、サンプリング・ピペットから反応容器またはサンプル前処理容器へ小分けし、後に、この容器からサンプルを吸引することができる。自動臨床アナライザは、また、代表的には、試薬容器から試薬を吸引し、吸引した試薬の全部あるいはその一部をサンプル前処理容器に小分け、あるいは、反応容器に直接小分けするようになっている試薬ピペットも包含する。
【０００３】
普通のピペットは、吸引後にそれを引き抜いたときに、ピペットの外面上に液体が残る傾向があるという欠点を持つ。小さい体積の吸引液体の場合には、ピペットの外面に付着している任意余分な液体が、吸引液体に関して有意な体積となる可能性があるし、吸引液体の体積を上回ることさえあり得る。ピペットは、予想体積の液体を正確に計量分配するように設計されているが、オリフィスのところでノズルの外面に付着した液体も放出されるかも知れないのである。あるいは、外面に付着した液体の存在によって、放出液体がターゲット容器内へ移動せずに外面に拡散する可能性がある。いずれにしても、容器の受け取った液体の体積は予想不可能なほど変化してしまう。
【０００４】
別の欠点は、チューブまたは試薬液容器のような次々に続く容器から液体のアリコートを給送するのに用いる再使用可能なプローブが、サンプル内キャリオーバまたは汚染の源となるということである。用途に関係なく、サンプリング・ピペットおよび試薬ピペットは、また、異なった液体の吸引毎に徹底的に清掃し、乾燥させてキャリオーバ汚染を避けなければならない。
【０００５】
従来技術には、相互関係のあるキャリオーバ、汚染問題に対する種々の解決策がある。サンプル間の相互汚染を防ぐために、ピペットが、サンプル液と接触する唯一のプローブ部分となる取り外し可能、使い捨て可能な「ピペット・チップ」を備えるとよい。しかしながら、使い捨てピペットは、高価であり、長期間にわたると予想外に高い望ましくない出費となる。いくつかのアナライザは、吸引毎に拭い作業を行う。しかしながら、拭い作業は、潜在的な汚染源を追加することになり、また、処理率を低下させ、アナライザの費用を増大させる付加的な自動機構が必要となる。
【０００６】
サンプル間で汚染およびキャリオーバを最小限に抑えるためには、プローブを水のような希釈液で洗い流したり、洗浄したりするとよい。また、加圧リンス液を急速に流す別体のプローブ洗浄スリーブも提案されている（米国特許第４，７５６，２０１号）。一般的に、ピペット内に通じる洗浄流体入口およびひとたびピペットの外面を清掃したならば流体を取り出すための流体出口または排出口を包含するプローブ洗浄チャンバが利用されている。洗浄チャンバは、流体漏洩の可能性があり、また、外面に残留物を残すことのあるピペットの片面あるいは一部に沿って流体を流すことになる。さらに、洗浄希釈液の最後の液滴をピペットからふるい落とさずに、吸引容器に戻した場合には、液滴がサンプルあるいは試薬を希釈し、望ましくないエラー源を招く。
【０００７】
たとえば米国特許第３，２６６，３２２号に示される別の技術では、サンプル容器からサンプル液を吸い出すのに真空ポンプあるいは吸引ポンプを使用してプローブを通して空気を吸引する。しかしながら、このような吸引は、サンプリング・システムを包含する配管、装置により深く望ましくないキャリオーバ汚染物を吸い込む可能性を招く。
【０００８】
米国特許第４，３４７，８７５号が、吸い出していて計量分配しているオリフィスで、ノズルの外面上に残っている液体を吸引・計量分配オリフィス以外のところに自動的に移動させる「自己洗浄」ノズルを開示している。このノズルは、長手軸線まわりに延び、液体計量分配オリフィスで終わる液体閉じ込め壁と、吸引中に液体源に浸漬するようになっている、開口部に隣接した部分を有する外面とを包含する。この壁は、吸引後に隣接した外面に残っている液体を液体計量分配と干渉させない有効距離、オリフィスから隔たった部位に引き寄せる。
【０００９】
米国特許第４，８７１，６８２号が、試薬、希釈液および患者サンプル溶液を入れた容器から引き抜くときにサンプル・プローブのチップを横切って空気流を流したり、空気を吹き付けたりするように設置したエア・ナイフを開示している。プローブを希釈液で洗浄した後、エア・ナイフが任意の希釈流体の液滴をプローブ・チップから容器内へ移動させ、それによって、サンプル容器内のサンプル材料の汚染または希釈を防ぐ。
【００１０】
米国特許第５，５０６，１４２号が、加圧空気および水を同時に導入して、短時間の加圧ガス流の使用を含む乱流を生じさせ、プローブから先のサンプルの残留液を吹き飛ばしてから付加的な希釈液で洗浄する洗浄プローブを開示している。また、プローブ受け開口まわりに濾過空気ベントおよび液体飽和材料を使用して容器からのエアゾールの漏出を防ぐ廃棄物容器が設けられている。
【００１１】
米国特許第５，５３６，４７１号が、開口端チップを通して流体を吸引し、計量分配する泡洗浄式注射器を開示している。注射器は、円筒形の壁によって形成されたボア内に入れたピストンを包含する。この構造においては、ピストンは、壁およびボアの閉じた端と共に環状体を形成し、この中で往復動することができる。注射器は、さらに、ボア内に着座し、ピストンを取り囲んで、ピストンが往復動するときに流体を保持する環状シールを包含する。ボアの壁を貫いて環状体へ流体を送る入口と、ボアの壁を貫いて環状体から開口端チップへ流体を送る出口とが、環状シールおよびそれらの間のほぼ軸線方向の線に対して近位側に設けてある。駆動装置がピストンに連結してあり、ピストンをボア内で往復動させるようになっている。その結果、流体供給源に接続したときに、入口からの流体は、ピストンまわり、そして、出口を通して開口端チップに流れ、ピストンがボア内で往復動するときにピストンまわりの環状体に交差流パターンを生じさせ、出口を通して泡を急激に流す。
【００１２】
米国特許第５，５３６，４７１号が、回転可能なチャックと、このチャックを取り囲んで、チャックによって回転駆動されるチューブから追い出されたチューブ流体を取り込み、排出させる廃棄物チャンバとを有するチューブ回転ステーションを包含するチューブ洗浄システムを開示している。チューブ内へ洗浄水を計量分配するピペットがチャック内中央に位置している。また、チューブ回転ステーション下方にチューブ昇降装置が設けてあり、このチューブ昇降装置は、自由回転可能なチューブ・ホルダと、チューブ・ホルダを垂直方向へチャックから離れるように移動させるように設けたリフト駆動モータとを包含する。洗浄システムで使用するチューブは、チャック溝と連動できる、開口端に設けた少なくとも１つの突起を有する。
【００１３】
米国特許第５，８２７，７４４号が、液体サンプル・プローブを清掃する方法を開示しており、この方法においては、プローブが洗浄ボデー内側の洗浄チャンバ内に位置しており、プローブを通してパージ用溶液をチャンバ内へ圧送する。清掃用溶液は、また、プローブまわりをチャンバ内へ圧送してもよい。その後、プローブ、洗浄ボデー間の環状ギャップを通して空気を引いていずれかあるいは両方の液体をチャンバから真空吸引し、プローブ外面と洗浄ボデーの間に清掃用空気流を生じさせる。この清掃用空気流は、プローブを洗浄ボデーから取り外すときに、清掃用溶液および／またはパージ用溶液のすべてを除去する。
【００１４】
米国特許第６，０９８，８５２号が、中空ステムを包含する計量分配チップを有する液滴計量分配容器を開示している。ステム内の内部仕切り壁が、液体通路を上流チャンバと下流チャンバに分割している。上流チャンバは、容器の内部と連通しており、下流チャンバは、液滴出口で終わっている。液体通路は、内部仕切り壁に設けてあり、これは、上流チャンバ、下流チャンバ間の流れ連通を行う。一体型ヘッド部分が、仕切り壁から下流チャンバ内へ延びており、丸みの付いた液体衝突面を構成している。上流チャンバから下流チャンバへ流れる液体は、丸みの付いた衝突面と接触させ、液滴出口を通して液滴状に流れる。
【００１５】
自動微生物アナライザにおける技術状態についてのこの解説からわかるように、サンプル間の汚染、キャリオーバを最小限に抑えることに関連した問題についてかなりの努力がなされてきたが、サンプル容器あるいは試薬容器から反応チューブへの或る量の液体を精密に給送することについての関連問題を処理し、１つの反応チューブから次の反応チューブへの液体のキャリオーバを減らす簡略化したシステムについてのまだ検討されていない必要性が残っている。
【００１６】
【発明の概要】
本発明の主目的は、ピペットによって吸引されたサンプル間のキャリオーバをかなり減らし、同時に、第１液体ソース容器から第１液体ターゲット容器へ或る量の液体を精密に給送するようになっているサンプリング・ピペットを使用する方法を提供することにある。本発明の重要な態様では、ターゲット容器を軸線方向に回転させることによって、ターゲット容器内の任意の液体をサンプリング・ピペットの近位側付近から離れるように変位させるサンプリング・ピペットを提供する。ターゲット容器を回転させることによって、その中の液体は、内壁に向かって移動し、ターゲット容器の中央部から離れる。その結果、サンプリング・ピペットは、サンプリング・ピペットのノズルのところでターゲット容器の底と接触させるに充分な距離、ターゲット容器内へ下降させることができる。液滴のターゲット容器の底との物理的な接触が表面張力エネルギを解放し、その結果、サンプリング・ピペットがターゲット容器の壁面に対して回転する任意の液体と接触することなく、液滴がターゲット容器へ清潔に流れる。ピペットによって吸引され、計量分配されるキャリオーバが、第１ソース容器、第１ターゲット容器および任意の引き続いてアクセスされるソース、ターゲット容器間で最小限に抑えることができる。
【００１７】
本発明のさらに別の態様は、第１段階でサンプリング・ピペットから液滴を計量分配することに関するものであり、この第１段階で、液滴の大きな部分を、オプションとして吸引、計量分配された液体のキャリオーバを最小限にする上記の法を使用して、ターゲット容器内へ計量分配し、小さい部分をサンプリング・ピペット内に保持する。大きい液滴を計量分配した後、ターゲット容器内の液体は、ターゲット容器を軸線方向に回転させることによってサンプリング・ピペットの直ぐ近くから離れるように変位させ、サンプリング・ピペットをターゲット容器内へ下降させ、小さい液滴部分をターゲット容器の底と接触させ、残っている小液滴の全部を計量分配する。この小液滴の「発射（ｔｏｕｃｈｉｎｇ−ｏｆｆ）」を確認するように検知することで、確実に、２つの段階で計量分配された全液体体積が、最高で、最初に吸引された体積に限られ、最低で、第１段階でのみ計量分配された液体の体積に限られる。
【００１８】
簡単に言えば、本発明は、ターゲット容器を回転させ、ターゲット容器内の任意の液体を計量分配手段から除くことによって、ソース容器から第１およびそれ以降のターゲット容器へ精密に計量分配すると共に液体のキャリオーバを減らす方法を提供する。
本発明をより完全に理解して貰うために、添付図面および以下の詳細な説明を参照しながら実施例を説明する。
【００１９】
【発明の詳述】
本発明の方法および装置を、まず、特に図面の図１を参照しながら説明する。図１は、普通の自動化学アナライザ１０の要素を概略的に示しており、これらの要素としては、複数の開放式サンプル・チューブ１３を支持しているサンプル・カップ回転ラック１１と、複数の試験容器１２を保持し、蓋２２のカットアウト部分２１下方に配置して示す複数の試薬液カートリッジ２０を提供するようになっている試験容器回転ラック１４とがあり、蓋２２は、種々の熱的に制御したコンパートメントを覆っている。容器回転ラック１４は、好ましくは、車輪の形をしており、容器１２を保持するための約１００の個の開放キャビティ１７を有し、各キャビティの内壁には開口が設けてあり、光が透過できる用にしている。容器１２は、図２でわかるように、中心軸線３６まわりのほぼ円筒形の形状を有し、開放頂部３８と閉鎖底部４０とを有する。試験容器回転ラック１４は、その中心軸線３６まわりに試験容器１２の選定したものを回転させる手段３４を備えており、この回転手段３４は、試験容器１２を保持する選定した開放キャビティ１７に近接して位置している。試薬カートリッジ２０は、たとえば、Ｄａｄｅ Ｂｅｈｒｉｎｇ Ｉｎｃ．， Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ， ＩＬ． が商用名ＦＬＥＸ（Ｒ）の下に販売しているようなマルチ・コンパートメント容器であってもよく、これは、マルチ・コンパートメント２３内に多数の異なった試薬を有する。以下に説明する液体サンプル吸引プローブ２８を清掃するのに用いるサンプル液アーム２４および洗剤供給源２６が、サンプル・カップ回転ラック１１および容器回転ラック１４に近接して設けてある。サンプル液アーム２４は、サンプル吸引プローブ２８を支持しており、回転可能な軸２７上に装着してあり、サンプル液アーム２４の運動が、サンプル・カップ回転ラック１１、試験容器１２および洗剤供給源２６と交差する円弧を描くようにしている。サンプル吸引プローブ２８は、たとえば、蠕動式真空ポンプと協働することによって、サンプル・チューブ１３から患者試料のアリクォット部分のすべてを吸引するか、または、吸込み、患者試料のすべてのアリクォット部分あるいはアナライザ１０で検査しようとしているアリクォット部分を計量分配するようになっている。
【００２０】
同様にして、試薬液吸引プローブ２５は、容器回転ラック１６上方に回転可能に取り付けてあり、蠕動ポンプ真空源と協働して試薬液カートリッジ２０の適切なコンパートメント２３から試薬液を引き、化学アナライザ１０による処理のために所定の容器１２内に試薬液を堆積させるようになっている。プローブ２５は、オプションとして、ＤＩＭＥＮＳＩＯＮ（Ｒ）化学アナライザで使用するものと類似した、試薬を吸引、計量分配、混合するのに使用する超音波機構を包含する。容器回転ラック１６下方に設置した光測定式分析手段（図示せず）は、サンプル液内の検体の存在を決定することができる種々の波長で容器１２を通して吸光度を測定する。容器回転ラック１６下方に設置した光測定式分析手段（図示せず）は、種々の波長で容器１２を通る吸光度を測定する。光度測定式分析手段は、普通の設計であり、光度計および光源ランプを包含する。この光源ランプが放射した光線は、回転可能な検知器内に収容した種々のレンズを通して光検出器へ通り、この光検出器は、容器１２の外面に隣接して検出器アームの外端部に取り付けてあり、容器回転ラック１６まわりに回転する。光検出器は、コンピュータを通して吸光度読み取り値を中継し、コンピュータのところで、読み取り値が濃度単位に変換される。マイクロプロセッサを使用する普通のコンピュータ１８を用いて、アナライザ１０の種々の構成要素を制御し、システム・パラメータ変化および試験結果を保存する。化学アナライザ１０は、たとえば、Ｄａｄｅ Ｂｅｈｒｉｎｇ Ｉｎｃ．， Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ， ＩＬの市販するＤＩＭＥＮＳＩＯＮ（Ｒ）臨床アナライザあるいは臨床研究所で入手できる別の同様のアナライザであってもよい。
【００２１】
本発明は、アナライザ１０または臨床研究所が利用できる同様のアナライザに、第１サンプル・チューブ１３から試験容器１２へ或る量の液体を精密に給送すると共に、第２試験容器１２あるいは第２サンプル・チューブ１３への、第１試験容器１２チューブ内の液体のキャリオーバを減らし、試験容器１２およびサンプル・チューブ１３内の溶液の完全性を保護する方法を加える。より一般的な意味では、本発明は、ターゲット容器を回転させてターゲット容器内の任意の液体を計量分配手段付近から取り除くことによってソース容器からターゲット容器へ液体を精密に給送すると共にこの液体のキャリオーバを減らす方法を提供する。本発明を説明する目的のために、上記サンプル・チューブ１３をソース容器として、試験容器１２をターゲット容器として以下に言及する。
【００２２】
図２は、先に或る量の液体１４を収容しているターゲット容器として試験容器１２を示している。たとえば、或る量の試薬は、コンパートメント２３から取り入れ、試薬液吸引プローブ２５によって計量分配される。試験容器１２は、説明の目的だけで、軸線３６まわりにほぼ対称形であるように示してある。本発明を実施する際に、ターゲット容器は、それが以下に説明するように中心軸線まわりに回転できる限り、対称形である必要はない。サンプル吸引プローブ２８によるソース容器サンプル・チューブ１３から取り入れた付加的な液体の、ターゲット試験容器１２への導入前に、回転運動源３４によってターゲット試験容器１２を軸線３６まわりに回転させる。回転源３４は、チューブ・クランプを取り付けたモータ軸と、モータによって駆動される摩擦ベルトを包含し得るし、あるいは、図３に示すように、その中に配置した液体１４を内壁４２に沿ってその中央部分４６から離れるようにターゲット試験容器１２の底４０から上方に移動させるに充分な速度で軸線３６まわりにターゲット試験容器１２を回転させる他の同様の機構を包含し得る。ターゲット容器１２を回転させることによって、その中の吸引された或る量のサンプル液３０を含む液体は、図４に示すように、サンプル吸引プローブ２８の経路から除かれる。本発明においては、サンプル吸引プローブ２８は、常設式あるいは使い捨て式いずれのタイプの吸引プローブ設計のものであってもよい。
【００２３】
ターゲット容器１２内の液体をサンプル吸引プローブ２８の経路から外す結果、吸引プローブ２８は、サンプル・ピペットあるいは液滴が先に入っていた液体１４となんら接触することなく、図５に示すように、たとえば、蠕動式真空ポンプ（図示せず）を使用して、吸引プローブ２８のノズルのところに形成されたソース液の液滴３２をターゲット容器１２の底４０と接触させるに充分な距離、ターゲット容器１２内へ挿入し、下降させることができる。液滴３２のターゲット容器１２の底４０との物理的な接触で、表面張力エネルギが解放され、その結果、図６に示すように、液滴３２は、ターゲット容器１２内へ清潔な状態で流入し、吸引プローブ２８とターゲット容器１２の壁面４２に対して回転する任意液体との物理的接触が生じ得ない。図６において、吸引プローブ２８のノズル３３のところに形成された先の液滴３２は、ターゲット容器１２の内壁面４２に対しても回転し、ターゲット容器１２の回転運動によって発生する遠心力によってターゲット容器１２の内壁面４２に沿って維持された液体１４と混ざり合う。こうして、本発明の本実施例が、ソース容器サンプル・チューブ１５からの液体を吸引プローブ２８によって計量分配するときに、ターゲット容器１２内の任意の液体を計量分配手段から離れる方向に除くようにターゲット容器１２を回転させることによって吸引プローブ２８計量分配手段の汚染を排除する簡単な方法を提供することがわかる。先に入っている任意液体１４との接触なしに吸引プローブ２８によって最初の液滴３２をターゲット容器１２内へ計量分配した後、吸引プローブ２８内に残っているサンプル液は、同様に、吸引プローブ２８を中に入っている任意液体と接触させることなく、以降のターゲット容器１２内へ計量分配することができる。これを達成するには、以降のターゲット容器を軸線方向に回転させ、その中のターゲット容器液をターゲット容器の中央部分から離れるように変位させ、サンプリング・ピペットのノズルのところに別のソース液の液滴を形成し、サンプリング・ピペットあるいは液滴を中に入っている第２ターゲット容器液と接触させることなく、第２ソース液液滴を以降のターゲット容器の底と接触させるに充分な距離、以降のターゲット容器の中央部分内へサンプリング・ピペットを下降させるとよい。吸引プローブ２８を用いて別のソース容器サンプル・チューブ１３から取り入れた任意付加的なソース液を吸引する前に、吸引プローブ２８は、普通、普通の洗剤供給源２６内へ挿入することによって清浄にされる。したがって、本発明のこの実施例が、吸引プローブ２８によって吸引、計量分配された液体の、ソース容器サンプル・チューブ１３、第１ターゲット試験容器１２、それ以降の任意のアクセスされたターゲット容器１２間のキャリオーバを排除する単純な方法を提供することがわかる。
【００２４】
別の実施例において、本発明は、また、ノズルの外面に残っている任意の吸引液体部分により生じる、既知体積の吸引液体の計量分配と関連した不確実性を克服するのにも役立ち得る。この実施例は、図７に示してあり、ここにおいては、既知体積の液体３０は、たとえば、精密に調節した蠕動式真空ポンプ（図示せず）を用いて吸引プローブ２８内へ吸引されたものとして示してあり、この吸引プローブ２８は、空で静止しているターゲット容器１２の底４０上方或る距離のところに挿入してある。蠕動式真空ポンプは、既知体積の液体３０の主要部分、たとえば、約９８％を図８に示すような静止しているターゲット容器１２内へ計量分配し、吸引プローブ２８のノズル３３内に液体３０の小液滴部分３２、この実施例では、約２％を残すように作動する。蠕動式真空ポンプは、小部分のサイズが、液滴３２の表面張力が吸引プローブ２８のノズル３３のところに液滴３２を確実に保持するに充分に小さいように作動する。
【００２５】
前述のように、ターゲット試験容器１２は、次に、図９に示すように、そこに計量分配した液体３０を内壁４２に沿ってその中央部分４６から離れるようにターゲット試験容器１２の底４０から上方へ移動させるに充分な速度で回転運動源３４によって軸線３６まわりに回転させる。液体３０のターゲット試験容器１２へ計量分配した主要部分を、ターゲット試験容器１２の回転運動によって発生した遠心力によって底４０から内壁面４２に向かって上方へ移動させた後、吸引プローブ２８をターゲット容器１２内へ下降させ、吸引プローブ２８のノズルのところにある小液滴部分３２を、図１０に示すように、回転しているターゲット容器１２の底４０と接触させ、それによって、表面張力を解放し、その結果、液滴３２がターゲット容器内へ清潔な状態で流入し、ノズル外面に残っている任意の吸引液体の量を最小限に抑えることができる。次いで、小液滴部分３２は、図１１に示すように、ターゲット容器１２の内壁４２に沿って液体３０の主要部分と混ざり合う。
【００２６】
この実施例において、本発明は、確実に、ターゲット容器１２内へ計量分配した液体３０全量を吸引プローブ２８内へ最初に吸引された液体３０の全量より少なくし、同時に、既知体積の液体３０の主要部分よりも大きくする。ここで、上述したようにターゲット容器１２が、最初、空であるときにこの別実施例を実施し得るが、図２に示し、次いで図３、４に関連して説明したようにターゲット容器１２が、最初、液体１４を入れている場合には、ターゲット試験容器１２を回転させてその中の液体１４を、図３に示すように、内壁面４２に沿ってその中央部分４６から離れる方向へ、そして、図４に示すように、サンプル吸引プローブ２８の経路から離れる方向へターゲット試験容器１２の底４０から移動させ得ることは了解されたい。
【００２７】
このような実施例が、図１２〜１７に示してある。ここで、図１２で始まって、ターゲット容器１２は、ターゲット流体３０を収容しており、既知量のソース液３２が吸引プローブ２８内へソース容器から吸引されている。ターゲット容器は、その軸線３６（図１３）まわりに回転させ、その中のターゲット液体３０をターゲット容器１２の中央部分４６および底部分４０（図２、３参照）から離れる方向へ変位させる。
【００２８】
次に、主要部分１２を中のターゲット液体３０と接触させることなく、ソース液３２の主要部分５０をターゲット容器１２の底（図１４）と接触させるに充分な距離、サンプリング・ピペット２８をターゲット容器１２の中央部分４６内へ下降させ、ソース液３２の主要部分５０をサンプリング・ピペット２８からターゲット容器１２内へ振り落とす。ターゲット容器１２は、回転させ続け、その中のターゲット液体３０およびソース液３２の主要部分５０をターゲット容器の中央部分（図１５）から離れる方向へ変位させ、混合物５１で示すように混ぜ合わせる。
【００２９】
その後、ソース液体３２の残留部分の小液滴５２をサンプリング・ピペット２８のノズルのところに形成し、残っている小液滴部分５２を中の混合液５１（図１６）と接触させることなく、ソース液３２の残っている小液滴部分５２をターゲット容器１２の底と接触させるに充分な距離、サンプリング・ピペット２８を再びターゲット容器１２の中央部分４６内へ下降させる。その結果、ソース液の残っている小液滴部分５２がターゲット容器１２（図１７）内へサンプリング・ピペットから振り落とされ、混交物５３として示すように、混合物５１と混ざり合う。
【００３０】
ここに開示した本発明の実施例は発明の原理を説明するものであり、なお発明の範囲内にある他の変形例も使用し得ることは了解されたい。たとえば、少量の液体を扱う場合、ターゲット容器を回転させてその中の液体を吸引プローブの経路から除くよりも、むしろ、ターゲット容器を或る角度に傾けてターゲット容器の底部から液体を除いてもよい。その結果、先にターゲット容器内に入っている液体と接触することなく、吸引プローブのノズルのところにある液滴をターゲット容器の底と接触させるように吸引プローブをターゲット容器内へ下降させることができる。したがって、本発明は、本明細書内で図示し、説明してきた実施例そのものに限定されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明を有利に使用し得る自動アナライザの概略図である。
【図２】
ソース容器から第１およびそれ以降のターゲット容器への液体のキャリオーバを減らす本発明を概略的に示している。
【図３】
ソース容器から第１およびそれ以降のターゲット容器への液体のキャリオーバを減らす本発明を概略的に示している。
【図４】
ソース容器から第１およびそれ以降のターゲット容器への液体のキャリオーバを減らす本発明を概略的に示している。
【図５】
ソース容器から第１およびそれ以降のターゲット容器への液体のキャリオーバを減らす本発明を概略的に示している。
【図６】
ソース容器から第１およびそれ以降のターゲット容器への液体のキャリオーバを減らす本発明を概略的に示している。
【図７】
ソース容器から空のターゲット容器へ液体を給送する本発明の別の実施例を概略的に示している。
【図８】
ソース容器から空のターゲット容器へ液体を給送する本発明の別の実施例を概略的に示している。
【図９】
ソース容器から空のターゲット容器へ液体を給送する本発明の別の実施例を概略的に示している。
【図１０】
ソース容器から空のターゲット容器へ液体を給送する本発明の別の実施例を概略的に示している。
【図１１】
ソース容器から空のターゲット容器へ液体を給送する本発明の別の実施例を概略的に示している。
【図１２】
ソース容器から既に液体の入っているターゲット容器へ液体を給送する本発明の実施例を概略的に示している。
【図１３】
ソース容器から既に液体の入っているターゲット容器へ液体を給送する本発明の実施例を概略的に示している。
【図１４】
ソース容器から既に液体の入っているターゲット容器へ液体を給送する本発明の実施例を概略的に示している。
【図１５】
ソース容器から既に液体の入っているターゲット容器へ液体を給送する本発明の実施例を概略的に示している。
【図１６】
ソース容器から既に液体の入っているターゲット容器へ液体を給送する本発明の実施例を概略的に示している。
【図１７】
ソース容器から既に液体の入っているターゲット容器へ液体を給送する本発明の実施例を概略的に示している。
Claims (14)
- 第１ターゲット容器内に入った第１ターゲット容器液体とソース液を入れたサンプリング・ピペットのキャリオーバを減らす方法であって、第１ターゲット容器を回転させて、その中にある第１ターゲット容器液体をターゲット容器の中央部から離れるように変位させる段階と、サンプリング・ピペットのノズルのところにソース液の第１液滴を形成する段階と、サンプリング・ピペットあるいは液滴を第１ターゲット容器内の第１ターゲット容器液体と接触させることなく、ソース液の第１液滴を第１ターゲット容器の底に接触させるに充分な距離、ターゲット容器の中央部へサンプリング・ピペットを下降させ、ソース液の第１液滴をサンプリング・ピペットからターゲット容器内へ振り落とす段階とを包含することを特徴とする方法。
- 請求項１の方法において、さらに、第２ターゲット容器を回転させて、その中に入っている第２ターゲット容器液体を第２ターゲット容器の中央部から離れるように変位させる段階と、サンプリング・ピペットのノズルのところにソース液の第２液滴を形成する段階と、サンプリング・ピペットまたは液滴を第２ターゲット容器内にある第２ターゲット容器液体と接触させることなく、ソース液の第２液滴を第２ターゲット容器の底と接触させるに充分な距離、サンプリング・ピペットを第２ターゲット容器の中央部へ下降させ、ソース液の第２液滴をサンプリング・ピペットから第２ターゲット容器内へ振り落とす段階とを包含することを特徴とする方法。
- ターゲット容器が、軸線方向に対称形である請求項１の方法。
- サンプリング・ピペットが、常設式あるいは使い捨て式いずれかのサンプリング・ピペットである請求項１の方法。
- 第１ターゲット容器内に入れた第１ターゲット容器液体とソース液を入れたサンプリング・ピペットのキャリオーバを減らす方法であって、第１ターゲット容器を傾けて、そこに入っている第１ターゲット容器液体をターゲット容器の中央部から離れるように変位させる段階と、サンプリング・ピペットのノズルのところにソース液の第１液滴を形成する段階と、サンプリング・ピペットまたは液滴を第１ターゲット容器内にある第１ターゲット容器液体と接触させることなく、ソース液の第１液滴を第１ターゲット容器の底と接触させるに充分な距離、サンプリング・ピペットをターゲット容器の中央部へ下降させ、ソース液の第１液滴をサンプリング・ピペットからターゲット容器内へ振り落とす段階とを包含することを特徴とする方法。
- 請求項５の方法において、さらに、第２ターゲット容器を傾けて、その中に入っている第２ターゲット容器液体を第２ターゲット容器の中央部から離れるように変位させる段階と、サンプリング・ピペットのノズルのところにソース液の第２液滴を形成する段階と、サンプリング・ピペットまたは液滴を第２ターゲット容器内にある第２ターゲット容器液体と接触させることなく、ソース液の第２液滴を第２ターゲット容器の底と接触させるに充分な距離、サンプリング・ピペットを第２ターゲット容器の中央部へ下降させ、ソース液の第２液滴をサンプリング・ピペットから第２ターゲット容器内へ振り落とす段階とを包含することを特徴とする方法。
- ターゲット容器が、軸線方向に対称形である請求項５の方法。
- サンプリング・ピペットが、常設式あるいは使い捨て式のいずれかのサンプリング・ピペットである請求項５の方法。
- ターゲット容器内へソース容器から或る量の液体を給送する方法であって、既知体積の液体をソース容器から吸引プローブ内へ吸引する段階と、ターゲット容器が静止している間にターゲット容器内へ液体の主要体積部分を計量分配すると同時に、吸引プローブ内に液体の小体積部分を残す段階と、ターゲット容器を回転させて、その中に入っている主要体積部分をターゲット容器の中央部から離れるように変位させる段階と、サンプリング・ピペットのノズルのところにソース液の小体積部分の液滴を形成する段階と、ソース液の液滴をターゲット容器内の液体と接触させることなく、ソース液の液滴をターゲット容器の底に接触させるに充分な距離、サンプリング・ピペットをターゲット容器の中央部へ下降させ、ソース液の液滴をサンプリング・ピペットからターゲット容器内へ振り落とす段階とを包含することを特徴とする方法。
- ターゲット容器が、軸線方向に対称形である請求項９の方法。
- サンプリング・ピペットが、常設式あるいは使い捨て式いずれかのサンプリング・ピペットである請求項９の方法。
- ターゲット液を入れたターゲット容器に或る量のソース液をソース容器から給送する方法であって、ソース容器から吸引プローブに既知体積のソース液を吸引する段階と、ターゲット容器を回転させて、その中にあるターゲット液をターゲット容器の中央部から離れるように変位させる段階と、ソース液の主要体積部分がターゲット容器内にあるターゲット液と接触させることなく、ソース液の主要体積部分をターゲット容器の底に接触させるに充分な距離、サンプリング・ピペットをターゲット容器の中央部に下降させ、ソース液の主要体積部分をサンプリング・ピペットからターゲット容器内へ振り落とす段階と、ターゲット容器を回転させ続け、ターゲット容器内に入っている液体全部をターゲット容器の中央部から離れるように変位させる段階と、サンプリング・ピペットのノズルのところにソース液の残っている液滴部分の液滴を形成する段階と、ソース液の残っている液滴部分をターゲット容器内にある液体と接触させることなく、ソース液の残っている液滴部分をターゲット容器の底に接触させるに充分な距離、サンプリング・ピペットをターゲット容器の中央部に下降させ、ソース液の残っている液滴部分をサンプリング・ピペットからターゲット容器内へ振り落とす段階とを包含することを特徴とする方法。
- ターゲット容器が、軸線方向に対称形である請求項１３の方法。
- サンプリング・ピペットが、常設式あるいは使い捨て式いずれかのサンプリング・ピペットである請求項１３の方法。
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