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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