JP2005233765A

JP2005233765A - 分取分注装置

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Publication number: JP2005233765A
Application number: JP2004043056A
Authority: JP
Inventors: Teruaki Ito; 照明伊藤
Original assignee: IDS Co Ltd
Current assignee: IDS Co Ltd
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2005-09-02
Anticipated expiration: 2024-02-19
Also published as: JP3803347B2; KR100589802B1; CN100559186C; US7537736B2; KR20060045325A; US20050186119A1; CN1657946A

Abstract

【課題】試験管内の血清が極少量であっても、スムーズに分取することができる分取分注装置を提供することにある。
【解決手段】血液検体を収容した試験管１１を搬送するガイドレール１５の途中に昇降自在な装置本体１８を設け、この装置本体に第１の回転軸１９を中心として回動する第１の可動ベース２０を設け、第１の可動ベースに第２の回転軸２１を中心として回動する第２の可動ベース２２を設ける。第２の可動ベースに試験管を引き上げる把持機構４１、試験管に対して進退駆動して該試験管の内部の血液検体を分取する分取分注プローブ３８を設ける。分取分注プローブによって血液検体を分取する際、第１の可動ベースを回動させて試験管を傾斜させるとともに、第２の可動ベースを回動させ、分取分注プローブの軸線に対して試験管を傾斜させることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

この発明は、血液検体を収容した試験管から血液検体を自動的に分取分注する分取分注装置に関する。

生化学的分析等の各種血液検査を行う場合には、その前処理として、血液検体を収容した試験管を遠心分離機にセットし、血液の遠心分離処理を行う。次に、試験管内の血清を分取し、分取した血液検体をしかるべき検査容器に分注する作業が行われる。

遠心分離処理された試験管内の血液検体は、一般に、図４（ａ）に示すように、試験管１１の内部で、血清ｂと血餅ｃとが分離され、血清ｂと血餅ｃとの境界面が明確に区分されるように、シリコン等の分離剤ｄによって分離されている。つまり、遠心分離処理された血液検体は、試験管１１の上部から血清ｂ、分離剤ｄ、血餅ｃの順に三つの層に分かれている。

従って、垂直に支持された試験管１１内の血清ｂを分取するに際し、先端が細く尖った形状をなす中空円錐体状の分取分注プローブを試験管１１の上方から挿入していき、エア式吸い込み機構（図示しない）によって血清ｂのみを分取する。次に、血清ｂを分取した分取分注プローブを所定の位置まで移動して所定の検査容器に対して血清ｂを分注させることが行われる。

しかし、試験管１１内の血清ｂは極少量であり、液面から底面（分離剤ｄの上面）までの距離が短い、分離剤ｄの上面に凹凸があったり、分離剤ｄが傾いている場合がある。従って、分取分注プローブによって真空吸引する際に、分取分注プローブの先端開口が分離剤ｄに当って先端開口が塞がれてスムーズに分取できない場合がある。

そこで、分取分注プローブによって血清ｂを真空吸引する際に、シャフトの先端部に平坦化部材を有する分取補助部材を試験管１１の内部に挿入し、平坦化部材によって分離剤ｄを押し付けることにより、分取分注プローブによって血清ｂを真空吸引するスペースを確保するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平９−３０４３９８号公報

しかしながら、特許文献１の分取補助部材を用いて試験管１１内の分離剤ｄを平坦化したとしても、試験管１１内の血清ｂは極少量であり、液面から底面（分離剤ｄの上面）までの距離が短い。従って、分取分注プローブによって真空吸引する際に、分取分注プローブの先端開口が分離剤ｄに当って先端開口が塞がれてしまい、スムーズに分取できないという問題は残る。

この発明の目的は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、試験管内の血清が極少量であっても、スムーズに分取することができる分取分注装置を提供することにある。

この発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、血液検体を収容した試験管をその上部開口を上向きにして垂直状態に保持しながら搬送する搬送路と、前記搬送路の途中に昇降自在に設けられた装置本体と、前記装置本体に第１の回転軸を中心として回動自在に設けられた第１の可動ベースと、前記第１の可動ベースに第２の回転軸を中心として前記第１の可動ベースと同方向に回動自在に設けられた第２の可動ベースと、前記第２の可動ベースに設けられ前記搬送路を搬送する試験管を把持するとともに、前記分注装置本体の上昇に伴って前記搬送路から試験管を引き上げる把持機構と、前記第１の可動ベースに前記把持機構によって把持された試験管に対して進退駆動して該試験管の内部の血液検体を分取する分取分注プローブと、前記分取分注プローブによって前記試験管の内部の血液検体を分取する際、前記第１の可動ベースを第１の回転軸を中心として回動させて前記試験管を傾斜させる第１の回動駆動機構と、前記第１の回動駆動機構によって第１の可動ベースを回動させた際、前記第２の可動ベースを第２の回転軸を中心として回動させ、前記分取分注プローブの軸線に対して前記試験管を傾斜させる第２の回動駆動機構とを具備したことを特徴とする分取分注装置にある。

請求項２は、請求項１の前記第１の回動駆動機構は、前記装置本体に設けられたモータと、このモータの回転を第１の回転軸に伝達する動力伝達機構とから構成されていることを特徴とする。

請求項３は、請求項１または２の前記第２の回動駆動機構は、前記第１の可動ベースに設けられたロータリアクチュエータであることを特徴とする。

請求項４は、請求項１〜３のいずれかに一つ記載の前記分取分注プローブは、前記第１の可動ベースに設けられたモータと、このモータによって駆動されるボールねじによって進退駆動することを特徴とする。

請求項５は、請求項１の前記試験管の内部の血液検体を分取する際、前記第１の可動ベースを第１の回転軸を中心として回動させて前記試験管を４５°前後傾斜させるとともに、前記第２の可動ベースを第２の回転軸を中心として回動させ、前記分取分注プローブの軸線に対して前記試験管を５°前後傾斜させることを特徴とする。

この発明によれば、分取時に試験管を傾斜させ、液面から底面までの距離を長くすることにより、分取分注プローブによってスムーズに分取できるという効果がある。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図４は第１の実施形態を示し、図１は分取分注装置の正面図、図２は同じく側面図、図３（ａ）（ｂ）は作用を説明するための側面図、図４は試験管を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は分取状態を示す側面図である。

本実施形態における試験管１１は、図４に示すように、透明なガラス製で、上部開口１２の円筒状に形成されている。この試験管１１に収容された血液検体は、予め遠心分離処理されており、試験管１１の内部で、血清ｂと血餅ｃとが分離され、血清ｂと血餅ｃとの境界面はシリコン等の分離剤ｄによって分離されている。つまり、遠心分離処理された血液検体は、試験管１１の上部から血清ｂ、分離剤ｄ、血餅ｃの順に三つの層に分かれている。

図１及び図２に示すように、試験管１１は、１本ずつ試験管ホルダー１３によって保持されている。試験管ホルダー１３は例えば、合成樹脂材料によって成形されたホルダー本体１４を有している。ホルダー本体１４には搬送路としてのガイドレール１５に垂直状態に保持されながら搬送されるように係合部、本実施形態では上下２段のフランジ部１４ａ，１４ｂの間に環状溝が設けられている。

ガイドレール１５は、合成樹脂材料あるいはアルミニウム材料等によって形成されたチャンネル形状で、断面が上部開口のコ字状に形成されている。このガイドレール１５の内側面にはホルダー本体１４の環状溝に係合するガイドリブ１６がガイドレール１５の長手方向に亘って設けられている。ガイドレール１５の底部にはエンドレスベルトからなる搬送ベルト１７が走行自在に張設されている。この搬送ベルト１７の上面にはガイドレール１５に保持された試験管ホルダー１３の底面が接触し、摩擦によって試験管ホルダー１３が搬送されるようになっている。

ガイドレール１５の中途部には分取ポジションＢが設けられている。この分取ポジションＢには試験管ホルダー１３に保持された試験管１１を把持して上方に抜取る分取分注装置が設けられている。

次に、分取分注装置について説明する。ガイドレール１５の隣側にはガイドレール１５に対して昇降自在な分取分注装置本体１８が設けられている。この装置本体１８は垂直方向に設置された１枚の板状体であり、エアシリンダ等の昇降機構（図示しない）によって昇降されるようになっており、この装置本体１８には第１の回転軸１９を中心として上下方向に回動自在な第１の可動ベース２０が設けられている。

第１の可動ベース２０は、装置本体１８と平行に垂直方向に設置された１枚の板状体であり、この第１の可動ベース２０の下端部には第２の回転軸２１を中心として第１の可動ベース２０と同方向に上下方向に回動自在な第２の可動ベース２２が設けられている。従って、第１の回転軸１９と第２の回転軸２１とは上下方向に離間し、しかも互に平行関係に位置している。

装置本体１８には例えばパルスモータ等のモータ２３がその回転軸２４を水平方向に向けた固定されている。回転軸２４には駆動プーリ２５が嵌着され、この駆動プーリ２５はベルト２６を介して第１の回転軸１９に嵌着された従動プーリ２７に回転が伝達されるようになっている。そして、モータ２３の回転によって第１の回転軸１９を回転させることにより、第１の可動ベース２０を上下方向に回動して鉛直軸線に対して略４５°傾斜できる第１の回動駆動機構２８を構成している。

第１の可動ベース２０の上端部にはブラケット２９を介して２本のガイドロッド３０と１本のねじ軸３１が垂直方向に設けられている。ねじ軸３１の上端部はカップリング３２を介してサーボモータ３３の回転軸３４に連結されている。ねじ軸３１にはナット３５が螺合され、ボールねじ３６が形成されている。ナット３５にはガイドロッド３０によって昇降案内される支持部材３７が設けられ、この支持部材３７には試験管１１の内部の血液検体を分取する分取分注プローブ３８が設けられている。

分取分注プローブ３８は、先端部３８ａが細く尖った形状をなす中空円錐体状であり、この分取分注プローブ３８はチューブを介して真空吸引源（図示しない）に接続されている。そして、分取分注プローブ３８の先端部３８ａを試験管１１の上部開口１２から内部に挿入して血清ｂを分取できるようになっている。

前記第１の可動ベース２０の下端部には第２の回転軸２１を回転駆動するロータリアクチュエータ３９が設けられ、第２の可動ベース２２を第２の回転軸２１を中心として第１の可動ベース２０の軸線に対して略５°前後傾斜させる第２の回動駆動機構４０を構成している。

第２の可動ベース２２には試験管１１を把持する把持機構４１が設けられている。この把持機構４１はエアシリンダ４２によって開閉する一対の把持片４３からなり、試験管１１の胴部を両側から把持できるようになっている。従って、一対の把持片４３によって試験管１１を把持した状態で、装置本体１８が上昇すると、試験管１１が試験管ホルダー１３から抜取られて引き上げられるようになっている。

次に、前述のように構成された分取分注装置の作用について説明する。

試験管１１に収容された血液検体は、予め遠心分離処理されており、試験管１１の内部で、血清ｂと血餅ｃとが分離され、血清ｂと血餅ｃとの境界面はシリコン等の分離剤ｄによって分離されている。この血液検体を収容した試験管１１は、上部開口１２を上向きにして垂直状態に１本ずつ試験管ホルダー１３によって保持され、搬送ベルト１７によって搬送されるため、試験管ホルダー１３はガイドレール１５に沿って搬送される。

試験管１１が分取ポジションＢに位置すると、分取分注装置の装置本体１８がエアシリンダ等の昇降機構（図示しない）によって下降する。そして、把持機構４１の一対の把持片４３が把持しようとする試験管１１の胴部に対向すると、エアシリンダ４２によって一対の把持片４３が閉じて試験管１１を把持する。

次に、装置本体１８がエアシリンダ等の昇降機構（図示しない）によって上昇すると、試験管１１が試験管ホルダー１３から抜取られ、つまり試験管１１と試験管ホルダー１３とが分離されて試験管１１のみが引き上げられる。

試験管１１が把持機構４１によって把持されて所定の高さまで引き上げられると、モータ２３が駆動し、回転軸２４の回転は、駆動プーリ２５、ベルト２６、従動プーリ２７の順に動力伝達され、第１の回転軸１９が回転する。従って、第１の可動ベース２０は第１の回転軸１９を中心として回動し、図３（ａ）に示すように、鉛直軸線に対して４０°傾斜し、第１の可動ベース２０に設けられた分取分注プローブ３８、第２の回動駆動機構４０を構成するロータリアクチュエータ３９及び把持機構４１に把持された試験管１１が一体的に４５°傾斜する。

従って、試験管１１内の血清ｂの液面と分離剤ｄとの距離は、図４（ａ）に示す垂直時にＨ１、図４（ｂ）に示すように、４５°傾斜したとき、Ｈ２とすると、Ｈ１＜Ｈ２となり、試験管１１を傾けることによって血清ｂの液面は分離剤ｄから離れる。

次に、ロータリアクチュエータ３９が駆動して第２の回転軸２１を回転させると、第２の可動ベース２２を第２の回転軸２１を中心として回動し、第２の可動ベース２２が第１の可動ベース２０の軸線に対して図４（ｂ）の矢印Ｃ方向に略５°傾斜する。従って、分取分注プローブ３８の軸線に対して試験管１１が略５°前後傾斜する。

次に、サーボモータ３３が駆動すると、ボールねじ３６のねじ軸３１が回転し、このねじ軸３１に螺合しているナット３５によって回転運動が直線運動に変換される。従って、ナット３５に支持部材３７を介して支持された分取分注プローブ３８は下降し、その先端部３８ａが試験管１１の内部に挿入される。このとき、分取分注プローブ３８の軸線に対して試験管１１が略５°前後傾斜しているため、図４（ｂ）に示すように、分取分注プローブ３８の先端部３８ａは、血清ｂの最も深い部分に挿入されることになる。つまり、分取分注プローブ３８によって血清ｂを真空吸引する際のスペースが確保され、血清ｂを試験管１１の内部に残すことなく分取でき、分取量を増加できる。

なお、回動駆動機構として、パルスモータあるいはロータリアクチュエータの回転を回転軸に伝動するようにしたが、回動駆動機構はエアシリンダ、ラック・ピニオン機構等でもよく、限定されるものではない。

また、試験管に収容された血液検体が、予め遠心分離処理され、試験管の内部で、血清と血餅とが分離され、血清のみを分取する場合について説明したが、遠心分離する前の血液検体を分取する場合にも適用できる。

なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。

この発明の第１の実施形態を示し、分取分注装置の正面図。同実施形態の分取分注装置の側面図。同実施形態を示し、（ａ）（ｂ）は作用を説明するための側面図。同実施形態の試験管を示し、（ａ）は垂直状態の側面図、（ｂ）は分取状態を示す側面図。

符号の説明

１１…試験管、１８…装置本体、１９…第１の回転軸、２０…第１の可動ベース、２１…第２の回転軸、２２…第２の可動ベース、２８…第１の回動駆動機構、３８…分取分注プローブ、４０…第２の回動駆動機構、４１…把持機構

Claims

血液検体を収容した試験管をその上部開口を上向きにして垂直状態に保持しながら搬送する搬送路と、
前記搬送路の途中に昇降自在に設けられた装置本体と、
前記装置本体に第１の回転軸を中心として回動自在に設けられた第１の可動ベースと、
前記第１の可動ベースに第２の回転軸を中心として前記第１の可動ベースと同方向に回動自在に設けられた第２の可動ベースと、
前記第２の可動ベースに設けられ前記搬送路を搬送する試験管を把持するとともに、前記分注装置本体の上昇に伴って前記搬送路から試験管を引き上げる把持機構と、
前記第１の可動ベースに前記把持機構によって把持された試験管に対して進退駆動して該試験管の内部の血液検体を分取する分取分注プローブと、
前記分取分注プローブによって前記試験管の内部の血液検体を分取する際、前記第１の可動ベースを第１の回転軸を中心として回動させて前記試験管を傾斜させる第１の回動駆動機構と、
前記第１の回動駆動機構によって第１の可動ベースを回動させた際、前記第２の可動ベースを第２の回転軸を中心として回動させ、前記分取分注プローブの軸線に対して前記試験管を傾斜させる第２の回動駆動機構と、
を具備したことを特徴とする分取分注装置。
前記第１の回動駆動機構は、前記装置本体に設けられたモータと、このモータの回転を第１の回転軸に伝達する動力伝達機構とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の分取分注装置。
前記第２の回動駆動機構は、前記第１の可動ベースに設けられたロータリアクチュエータであることを特徴とする請求項１または２に記載の分取分注装置。
前記分取分注プローブは、前記第１の可動ベースに設けられたモータと、このモータによって駆動されるボールねじによって進退駆動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の分取分注装置。
前記試験管の内部の血液検体を分取する際、前記第１の可動ベースを第１の回転軸を中心として回動させて前記試験管を４５°前後傾斜させるとともに、前記第２の可動ベースを第２の回転軸を中心として回動させ、前記分取分注プローブの軸線に対して前記試験管を５°前後傾斜させることを特徴とする請求項１に記載の分取分注装置。