JP2005532046A - 胚の心拍数および／または動きを検出することによって生存卵を識別するための方法および装置 - Google Patents

胚の心拍数および／または動きを検出することによって生存卵を識別するための方法および装置 Download PDF

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Abstract

生存卵を識別するための方法および装置は、卵の一部の上に置く、光検出装置を備えるカップを使用する。卵は、卵に隣接して位置する光源により照射される。卵を通過する光線強度の変化は、検出した光線強度に対応して出力信号を発生する光検出装置により検出される。出力信号は処理されて、光線強度の周期的および非周期的な変化を識別する。光線強度の周期的および／または非周期的変化の識別に応答して卵は生存卵であると指定される。

Description

［関連出願］
本願は、開示内容が本明細書に全体が記載されているかのように引用することにより本明細書の一部をなすものとする、２００２年５月６日提出の米国仮出願第６０／３８０，０４９号の利益を主張する。
［発明の分野］
本発明は、一般に、卵に関し、さらに特に、卵を処理するための装置に関する。
観察できるいくつかの特性に基づいた家禽の卵の識別は、家禽業界において既知であり、長期にわたって使用されている。「検卵」はこのような技法の一般名称で、その用語には、蝋燭の光を使用して卵を検査する原始的な操作に起源がある。卵に精通している当業者には既知であるように、卵の殻はほとんどの光線条件下において不透明に見えるが、現実にはいくぶん半透明であり、直接の光線の前に置くと、卵の中身を観察することができる。
生存している家禽に孵化する予定の卵は、典型的には、胚発生中に検卵されて、透明な卵、腐敗した卵および死んだ卵（本明細書において「非生存卵」と集合的に呼ばれる）を識別する。非生存卵は孵卵器から取り出され、利用可能な孵卵器の場所を増やす。多くの場合には、孵化前に生存卵に物質をインオボ（in ovo）注入により導入することが望ましい。鳥類の卵への種々の物質の注入は、孵化後の致死率を低下するためまたは孵化後の鳥の成長速度を増加するために市販用家禽業界において使用されている。インオボ注入のために使用されている、または提案されている物質の例にはワクチン、抗生物質およびビタミンが挙げられる。インオボ処理物質およびインオボ注入方法の例は、Ｓｈａｒｍａらに付与された米国特許第４，４５８，６３０号およびＦｒｅｄｅｒｉｃｋｓｅｎらに付与された米国特許第５，０２８，４２１号に記載されている。
物質のインオボ注入は、典型的には、（例えば、パンチまたはドリルを使用して）卵の殻に突き刺して穴を形成し、穴を介して卵の内部に（いくつかの場合には、卵の中の鳥類の胚内に）注入針を伸ばし、針を介して１種以上の処理物質を注入することによって実施される。注入装置の例は、Ｈｅｂｒａｎｋらに付与された米国特許第４，６８１，０６３号に開示されており、この装置は、卵と注入針を互いに一定の関係に位置づけ、複数の卵の高速自動注入用に設計されている。注入処理の部位および時期の選択も注入される物質の有効性および注入後の卵または処理後の胚の致死率にも影響することがある。例えば、Ｓｈａｒｍａらに付与された米国特許第４，４５８，６３０号、Ｈｅｂｒａｎｋに付与された米国特許第４，６８１，０６３号およびＳｈｅｅｋｓらに付与された米国特許第５，１５８，０３８号を参照のこと。
市販用の家禽生産では、市販用ブロイラー卵は約６０％〜９０％しか孵化しない。孵化しない卵には、受精しなかった卵および受精したが、死んだ卵が含まれる。無精卵は、１セットの全卵の約５％〜約２５％を含むことがある。市販用の家禽生産において遭遇される非生存卵の数、自動インオボ注入方法の使用の増加および処理物質の費用により、生存卵を識別し、生存卵だけに選択的に注入する自動化された方法が望ましい。
Ｃｏａｄｙらに付与された米国特許第３，６１６，２６２号は、検卵ステーションおよび接種ステーションを備える卵の搬送装置を開示している。検卵ステーションでは、光線が卵を通過して投影され、オペレーターによって評価され、オペレーターは生存していないと考えられる任意の卵に印をつける。非生存卵が手動により取り除かれてから、卵は接種ステーションに搬送される。
卵は「生存」卵であってもよく、生存可能な胚を有することを意味する。図１Ａは、インキュベーションから約１日目の生存家禽の卵１を例示する。図１Ｂは、インキュベーションから約１１日目の生存卵１を例示する。卵１は、１ａで表す付近のいくぶん幅が狭くなった末端および反対側に配置された１ｂで示す付近の広くなった末端部分を有する。図１Ａでは、胚２は、卵黄３の上部に示されている。卵１は、広くなった末端１ｂに隣接した気室４を有する。図１Ｂに例示するように、鶏の雛の羽５、脚６および口ばし７が発生している。
卵は「透明」すなわち「無精」卵であることもあり、胚がないことを意味する。さらに特に、「透明な」卵は、腐敗していない無精卵である。卵は「早期に死んだ」卵であることもあり、約１〜５日日齢のときに死んだ胚を有することを意味する。卵は「中期に死んだ」卵であることもあり、約５〜１５日齢のときに死んだ胚を有することを意味する。卵は「後期に死んだ」卵であることもあり、約１５〜１８日齢のときに死んだ胚を有することを意味する。
卵は「腐敗した」卵であることもあり、その卵が腐敗した無精卵の卵黄（例えば、卵の殻の割れの結果として）または腐敗した死んだ胚を含むことを意味する。「早期に死んだ」、「中期に死んだ」または「後期に死んだ卵」は腐敗した卵であることもあるが、本明細書において使用するそのような用語は、腐敗していない卵をいう。透明な卵、早期に死んだ卵、中期に死んだ卵、後期に死んだ卵および腐敗した卵は、生存胚を含まないので、「非生存」卵とも分類することができる。
生存卵と非生存卵を識別することができることが重要である他の用途がある。このような用途の一つは、（「ワクチン製造卵」と言われる）生存卵によるワクチンの培養および回収である。例えば、ヒトインフルエンザワクチン製造は、胚発生から約１１日目に鶏の卵に種ウィルスを注入し、そのウィルスを約２日間増殖させ、卵を冷却することによって胚を安楽死させ、次いで卵から羊水を回収することによって実施される。典型的には、種ウィルスの注入前に卵を検卵して非生存卵を取り除く。種ウィルスの注入の１日以上前にワクチン製造卵を検卵することができる。種ワクチンが非生存卵において無駄にならないようにすることおよび非生存卵を輸送し、処分することに関連する費用を削減することが望ましいので、ワクチン製造における生存卵の識別は重要である。
共にＨｅｂｒａｎｋに付与された米国特許第４，９５５，７２８号および米国特許第４，９１４，６７２号は、無精卵から生存卵を識別するために赤外線検出装置および卵から放射される赤外線を使用する検卵装置を記載している。ｖａｎ Ａｓｓｅｌｔらに付与された米国特許第４，６７１，６５２号は、複数の光源と対応する光線検出装置がアレイ状に備えられており、光源と光源検出装置の間のフラットを卵が通過させられる検卵装置を記載している。
残念なことに、従来の検卵技法は、特に高スループット検卵速度では、精度がいくぶん低くなることがある。パルス光不透明度識別システムは１時間あたり約３００，０００個の卵に匹敵する速度で作動して、卵の流れから透明な卵をうまく識別することができる。しかし、生存していると識別された卵のいくつかは実際には生存していない（例えば、腐敗した卵、中期および後期に死んだ卵）。
熱に基づいた検卵システムは、１時間あたり５０，０００までの卵の流れの中から腐敗した卵を検出することができる。残念なことに、卵ごとの温度の変化により、熱に基づいた検卵システムは生存卵と非生存卵を誤って識別することがある。また、熱に基づく検卵システムは、１７日齢を超える胚であって、あまり熱を発生しない胚の場合には正確ではないことがある。
生存卵を高い精度で検出することができる胚の心臓の鼓動（脈拍（pulse））検出方法が既知である。例えば、Ａｖｉｔｒｏｎｉｃｓ（Ｔｒｕｒｏ、英国）によるＢｕｄｄｙは鳥類の胚の心臓の鼓動を検出することができる。検出は卵の約６０％に対して約５〜１０秒で実施され、ほぼ１００％の検出には６０秒のサンプリング時間を必要とする。残念なことに、生存卵を検出するのに必要な時間は、高スループット速度が必要な孵化場で使用するにはかかりすぎる。自動式パルス検出が生存可能な卵を判定する有用な方法であるためには、かなり短い処理時間で孵化場規模の卵（典型的には６〜８時間で数十万個）を読み取らなければならない。
Ｍｉｔｃｈｅｌｌに付与された米国特許第５，１７３，７３７号は、卵に光線を誘導して胚の動きを刺激し、次いで得られる胚の動きを測定することによって、卵が生存胚を含んでいるかどうかを判定する方法を記載している。残念なことに、Ｍｉｔｃｈｅｌｌ方法は時間がかかることがあり、光線刺激の結果として動かない生存胚を正確に検出できないことがある。
上記の考察を考慮すると、卵にカップを接触させるステップと、卵に隣接して配置した光源により選択された一つ以上の部分のスペクトルの光線を卵に照射するステップと、カップ内に配置した光検出装置により卵を通過する光線強度を検出するステップと、検出した光線強度に対応する出力信号を発生するステップと、出力信号を処理して光線強度の周期的および非周期的変化を識別するステップと、光線強度の周期的または非周期的な変化の識別に応答して卵を生存卵であると指定するステップとを含む、生存卵を識別する方法が提供される。光線強度の周期的な変化が胚の脈拍の存在を示し、光線強度の非周期的な変化が胚の動きを示す。
本発明の他の実施態様によると、卵を処理する方法は、複数の卵の各々に光源からの光線を照射するステップと、各卵に隣接して配置したそれぞれ光検出装置により各卵を通過する光線を検出するステップであって、各光検出装置が、それぞれの卵を通過する光線の強度に対応するそれぞれの出力信号を発生するステップと、各出力信号を処理して光線強度の周期的変化および非周期的変化を識別するステップと、光線強度の周期的および／または非周期的変化の識別に応答して卵を生存卵であると指定するステップと、生存卵であると指定された卵を選択的に処理するステップとを含む。
本発明の実施態様によると、生存卵であると指定された卵を選択的に処理するステップが、生存していると指定された各卵から物質（例えば、尿膜腔液、羊膜、卵黄、殻、卵白、組織、膜および／または血液等）を抜き取るステップと、各卵から抜き取った物質をアッセイして、一つ以上の特性（例えば、性別等）を有する生存卵を識別するステップと、一つ以上の特性を有すると識別された生存卵を選択的に処理する（例えば、ワクチン、ウィルス等を注入する）ステップとを含む。
本発明の他の実施態様によると、生存卵を識別するための装置は、上方位置（raised position）と下方位置（lowered position）との間を移動可能なほぼ水平のフレームと、該フレームによってほぼ垂直な方向に支持され、上方位置と下方位置との間を該フレームと共に移動可能な複数の検出装置ツールを備える。各検出装置ツールは、フレームが下方位置にあるとき卵に隣接して位置し、選択された一つ以上の部分のスペクトルの光線を卵に照射するように構成されている光源を備える。各検出装置ツールは、フレームが下方位置にあるとき、卵と接触している関係で卵に重なるように構成されているカップを備える。光検出装置は、カップ内に配置されており、卵を通過する光線の強度に対応する出力信号を発生する。プロセッサは各光検出装置に連絡しており、各光検出装置からの出力信号を処理して光線強度の周期的および／または非周期的な変化を識別する。
本発明の他の実施態様によると、生存卵を識別するための装置は、引っ込んだ位置（retracted position）と延びた位置（extended position）の間で移動可能な卵支持部材と、卵支持部材に重なるフレームと、該フレームによって支持される複数の検出装置ツールとを備える。卵の高さは異なることがあるので（０．７５インチ以上までであることが多い）、卵支持部材は、全ての卵の頂部が同じ高さであるように、それぞれの卵を個別に持ち上げる。各検出装置ツールは、卵支持部材が延びた位置にあるとき、卵と接触している関係で卵に重なるように構成されているカップを備える。光検出装置は、カップ内に配置され、卵を通過する光源からの光線の強度に対応する出力信号を発生する。プロセッサは各光検出装置に連絡しており、各光検出装置からの出力信号を処理して光線強度の周期的および／または非周期的な変化を識別する。
胚の脈拍および動きの検出はフラット内の卵の上方部で実施され、それによってフラットに存在するごみ、破片および水などの異物によって生じる可能性のある複雑な問題がないので、本発明の実施態様は有利である。さらに、本発明の実施態様は、サイズが異なる卵および垂直方向を保っていない卵の場合の胚の脈拍および動きの検出を容易にすることができる。
［本発明の詳細な説明］
本発明は、ここで、本発明の好ましい実施態様が示されている添付の図面を参照してさらに詳細に記載される。しかし、本発明は多数の異なる形態で具体化することができ、本明細書に記載されている実施態様に限定されると考慮するべきではなく、むしろ本開示が完全且つ完璧であり、当業者に本発明の範囲を詳細に伝えるようにこれらの実施態様は提供されている。特に規定しない限り、本明細書において使用する全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する当業者によって通常理解されるものと同じ意味を持つ。本明細書において本発明の説明に使用する用語は特定の実施態様だけを記載する目的のためであり、本発明を限定する意図のものではない。
本発明の説明および添付の特許請求の範囲に使用する単数形「ある（a）」、「ある（an）」および「前記（the）」は、文脈上明らかにそうでないことを示さない限り、複数形を含むことが意図されている。
本明細書に記載する全ての文献、特許出願、特許および他の参照文献は、引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
図面において、線の太さ、層の厚さおよび領域の濃さは明確にするために誇張されていることがある。層、領域、物質またはパネルなどの要素が、別の要素の「上に（on）」存在すると言われる場合には、他の要素の上に直接存在してもまたは介在する要素が存在してもよいことが理解される。一方、要素が別の要素の「上に直接存在する（directly on）」と言われる場合には、介在する要素は存在しない。要素が別の要素に「接続される」または「取り付けられる」と言われる場合には、それは他の要素に直接接続されてももしくは取り付けられてもよく、または介在する要素が存在してもよい。一方、要素が別の要素に「直接接続される」または「直接取り付けられる」と言われる場合には、介在する要素は存在しない。「上方に」、「下方に」、「垂直方向の」、「水平方向の」等という用語は、説明の目的だけに本明細書において使用される。
本発明の実施態様による方法および装置は、胚発生（孵卵期間とも言われる）中の任意の時期において生存卵および非生存卵を正確に識別するために使用することができる。本発明の実施態様は、胚発生期間中特定の日数経過時（例えば、１１日目）または時間経過時においてだけの識別に限定されない。また、本発明の実施態様による方法および装置は、鶏卵、七面鳥の卵、アヒルの卵、カモの卵、ウズラの卵、キジの卵、外国産の鳥の卵等を含むが、これらに限定されない任意の種類の鳥類の卵に使用することができる。
ここで図２を参照すると、本発明の実施態様により卵を処理する方法が例示されている。生存卵は、胚の脈拍および／または胚の動きの識別に基づいて識別される（ブロック１００）。生存していると識別された卵は選択的に処理され（ブロック２００）、生存していないと識別された卵は選択的に処理されうる（ブロック３００）。
図３を参照すると、胚の脈拍および／または動きに基づいた生存卵の識別（ブロック１００）は迅速且つ高度に正確に実施することができる。胚を形成していると思われる複数の卵は、各卵に光源からの光線が照射される（ブロック１１０）。光線は、可視光波長および赤外波長のどちらかまたは両方の光線を含んでもよい。各卵を通過する光線は、次いで、各卵に隣接して位置する光検出装置によって受信される（ブロック１２０）。各光検出装置は、それぞれの卵を通過する光線の強度に対応する出力信号を発生する。出力信号は処理されて、各卵の生存を判定する（ブロック１３０）。胚の脈拍および／または動きがある卵は生存卵であると指定される（ブロック１４０）。
生存は、出力信号を処理して、胚の脈拍に対応する光線強度の周期的な変化の存在を測定することによって判定することができる（ブロック１３２）。生存は、出力信号を処理して、胚の動きに対応する光線強度の非周期的な変化の存在を測定することによって判定することができる（ブロック１３４）。また、生存は、出力信号を処理して、光線強度の周期的および非周期的な変化の存在を測定することによって判定することができる。
図４を参照すると、生存卵を選択的に処理するステップ（ブロック２００）は、１種以上の物質（例えば、ワクチン、抗生物質、ビタミン等）を生存卵に注入するステップを含んでもよい（ブロック２１０）。選択的に処理するステップはまた、生存卵から物質を取り出すステップを含んでもよい（ブロック２２０）。
物質を取り出すステップは、１種以上の物質を注入するステップに加えられてもよい。卵から物質を取り出すステップは、各卵から尿膜腔液、羊膜、卵黄、殻、卵白、組織、膜および／または血液を抜き取るステップを含んでもよい。また、生存卵から物質を取り出すステップは、卵からウィルスを回収するステップを含む。
取り出した物質をアッセイして、それぞれの卵の一つ以上の特性（例えば、性別、病原菌の含有量、鳥の健康または反応の仕方に関連する遺伝子マーカー、内分泌または免疫指標または因子等）を識別することができる（ブロック２３０）。一つ以上の特性を有すると識別された生存卵は、次いで選択的に処理される（ブロック２４０）。選択的に処理するステップは卵に物質を注入するステップ、物質を取り出すステップ等を含んでもよい。例えば、一つ以上の物質は、性別により生存卵に注入することができる。選択的に処理するステップは、同一の特性（例えば、性別）を有すると識別された卵を取り出すステップを含んでもよい。
生存卵であると指定されない卵を選択的に処理することができる（ブロック３００、図２）。図５を参照すると、非生存卵を選択的に処理するステップは非生存卵を取り出すステップを含んでもよい（ブロック３１０）。取り出された卵は破棄されてもまたは他の目的に使用されてもよい。また、取り出された卵は、各卵が実際に非生存卵であるかどうかを判定するための追加の一つ以上の手法に付してもよい（ブロック３２０）。例えば、非生存であると最初に判定された各卵は、その卵が非生存と正確に識別されていることを確認するために人による光線検卵、熱的検卵等またはいくつかの他の既知の手法に付してもよい。
図６Ａ〜６Ｃを参照すると、本発明の実施態様により生存卵を識別するための装置４００が例示されている。装置４００は、上方位置（図６Ａ）と下方位置（図６Ｂ）との間で移動可能であるフレーム４０２を備える。本発明は、フレーム４０２およびそこから吊り下げられている検出装置ツールを上昇および下降させるための、シリンダー４０４、シリンダーシャフト４０５、水平部材４０６および垂直シャフト４０７として示される手段を備える。しかし、本発明の実施態様は、フレーム４０２を上昇および下降させるための例示されている手段に限定されない。フレーム４０２を上昇および下降させるための種々の装置を本発明の実施態様により使用することができる。さらに、本発明の実施態様は、フレーム４０２の例示されている構成に限定されない。
例示されているフレーム４０２は、間隔を介した関係にある上方プレートおよび下方プレート４０８、４０９を備える。各プレートは、貫通して形成されているそれぞれの開口部のアレイ４１０、４１１を備える。複数の検出装置ツール４１２は、上方プレート４０８によりほぼ垂直方向に支持されている。各検出装置ツール４１２は、上方および下方プレート４０８、４０９のそれぞれの開口部４１０、４１１を通過して延びる細長い部材４１３を備える。各検出装置ツール４１２の下方部分（４１４と広範囲に示されている）は下方プレート４０９の下側に下方向に垂れ下がっている。各検出装置ツール４１２の上方部分（４１６と広範囲に示されている）は上方プレート４０８の上側に延びている。クリップ４１８は、各検出装置ツール４１２の上方部分４１６に固定されている。フレーム４０２が上方位置にある場合には（図６Ａ）、上方プレート４０８はそれぞれのクリップ４１８により検出装置ツール４１２を支持している。フレーム４０２が下方位置に移動されると（図６Ｂ〜６Ｃ）、各検出装置ツール４１２はそれぞれの卵１の頂部に存在し、クリップ４１８は上方プレート４０８によって支持されていない。上方プレートおよび下方プレート４０８、４０９の開口部４１０、４１１により、検出装置ツール４１２は平行移動して、サイズ、形状および配向が異なる卵を収容することができる。
光源４２０は、例示するように、各検出装置ツールの下方部分４１４から垂れ下がる。各光源４２０は、フレーム４０２が下方位置にある場合には（図６Ｂ〜６Ｃ）、卵の一部に隣接して位置するように構成されている。光源４２０は、選択された一つ以上の部分のスペクトルの光線を卵１に照射するように構成されている。例えば、光源４２０は、可視光部分のスペクトルの光線および／または赤外部分のスペクトルの光線を卵１に照射するように構成されている。
例示されている実施態様では、光源４２０は、自由末端４２２ａを有する細長い軸４２２を備える。反対の末端４２２ｂは検出装置ツール４１２に固定されている。光線照射要素（例えば、一つ以上の光線照射ダイオード（ＬＥＤｓ））４２４は軸の自由末端４２２ａに位置づけられている。本発明の実施態様によると、複数の光線照射要素が軸の自由末端４２２ａに位置づけられてもよい。本発明の実施態様はＬＥＤの使用に限定されない。光ファイバーおよびライトパイプを使用して光源から光線を提供することができる。
本発明の実施態様は、例示されている光源４２０または検出装置ツール４１２に固定されている光源４２０に限定されない。光源４２０はフレーム４０２の種々の部分および他の装置に固定されてもよい。
カップ４３０は、例示されているように、検出装置ツールの下方部分４１４に取り付けられ、フレーム４０２が下方位置に存在する場合には、卵と接触している関係で卵１の一部に重なるように構成されている。検出装置ツール４１２の重量は、逸脱した光線がカップ４３０内に入らないようにカップ４３０を卵に固定するのに十分である。別の方法としてまたは追加の方法として、カップ４３０を卵１に固定するのを容易にするためにカップ内を真空にしてもよい。
光検出装置４３２はカップ４３０内に配置され、卵１を通過する光線の強度に対応する出力信号を発生するように構成されている。本発明の実施態様によると、光検出装置は、環境による電気的ノイズ（例えば、電力線から６０Ｈｚ）を制限するために積分増幅器（integral amplifier）が提供されている。本発明の実施態様によると、光源４２０によって放射される波長以外の波長を遮断するためにフィルターを使用してもよい。例えば、卵を照射する光源４２０が８８０ｎＭの赤外線を放射する場合には、可視光線を遮断するフィルターを備えた光検出装置モジュールで外部光線に対する感度の低下（水銀蒸気光線および蛍光光線）を達成することができる。増幅器およびフィルターは当業者に既知であり、本明細書においてさらには記載する必要はない。
本発明の実施態様によると、カップ４３０は、外部光線および光源からの直接の光線（すなわち、卵を通過していない光源４２０からの光線）から光検出装置４３２を遮蔽する材料で形成することができる。例示的な材料としては、暗色（例えば、黒色等）の着色剤を含有するシリコーンが挙げられるが、これらに限定されない。カップ４３０は種々の形状およびサイズのいずれを有してもよく、例示されている構成に限定されない。
操作時には、プロセッサ（例えば、６５０、図８）は、各検出装置ツール４１２の光検出装置４３２と連絡している。プロセッサ６５０は、各光検出装置４３２によって発生される出力信号を処理し、各卵１を通過する光線の周期的および非周期的な強度の変化を識別するように構成されている。光線強度の周期的な変化は胚の脈拍の存在を示すことができ、光線強度の非周期的変化は胚の動きを示すことができる。
光線レベルの変化を感知する以外に、光検出装置４３２は卵の平均的な光線レベルを提供し、卵の状態についての他の重要な情報を提供するために使用することができる。例えば、卵の側壁に衝突する光源からの広域的な光線は大きい胚によって吸収される以外に卵全体から反射するので、透明な卵から光検出装置４３２に反射される平均光線は１８日目の生存卵から反射される平均光線より大きい。同様に、胚の多数は光線を遮断するのに利用されるので、さかさまの卵から光検出装置４３２に到達する平均光線は、正常に置かれている卵（平坦な末端が上）からのものより少ない。これらの影響は、心臓の鼓動を検出するのに最適な光源とは異なる波長の光源を使用することによって増強することができる。多数の波長の多数の光源を使用する場合には、出力は時間多重送信されて、一つの光検出装置４３２で各波長または光源を別個に感知することができる。
本発明の実施態様は、カップ４３０および光源４２０を備える、例示されている検出装置ツール４１２の構成に限定されない。カップ４３０は、種々の形状、サイズおよび構成を有してもよい。さらに、光源４２０は種々の形状、サイズおよび構成を有してもよい。例えば、多数の光源を各検出装置ツール４１２に結合してもよい。
図７Ａ〜７Ｃを参照すると、本発明の他の実施態様による生存卵を識別するための装置５００が例示されている。装置５００は、各々が卵フラット（または他のキャリア）から卵を上方の検出装置ツール５１２に接触させるように上昇させるように構成されている複数の卵支持装置５０２を備える。例示されている卵支持部材５０２は各々フレーム５０１に固定され、その中に卵１を保持するように構成されているそれぞれの受け台５０３を備える。例示されている実施態様では、各受け台５０３は、それぞれのアクチュエーター装置５０６により伸張および後退される細長い部材５０４に固定されている。各卵支持部材５０２は、引っ込んだ位置（図７Ａ）と延びた位置（図７Ｂ）の間を独立して移動可能である。アクチュエーター装置５０６は、実質的に、それぞれの複数の卵支持部材５０２を上昇および下降することができる任意の種類であってもよい。例示的なアクチュエーターには、機械的（例えば、バネ式）アクチュエーター、ソレノイド式アクチュエーター、空圧式アクチュエーターおよび水圧式アクチュエーターが挙げられるが、これらに限定されない。各卵支持部材５０２は、卵がそれぞれの検出装置ツールカップ５３０で固定されるように、受け台５０３により卵１を支持し、所定の力で卵フラット２０から卵１を上方に移動するように構成されている。卵は高さが異なることがあるので、各卵支持部材５０２が独立して上昇することにより、各卵１は検出装置ツールカップ５３０で適切に固定されうる。
本発明の実施態様は例示されている卵支持装置５０２に限定されない。本発明の実施態様により、卵フラットから卵を検出装置ツールカップ５３０に接触させた状態で上方に上昇させる卵支持装置は種々の形状、サイズおよび構成を有してもよい。
例示されているように、フレーム５１０は、卵フラット２０の上方に重なる関係（overlying relationship）で位置している。例示するように、複数の検出装置ツール５１２は、ほぼ垂直方向にフレーム５１０から垂れ下がる。例示するように、光源５２０は各検出装置ツール５１２から垂れ下がる。各光源５２０は、卵支持装置５０２が延びた位置にある場合には（図７Ｂ）、 卵１の一部に隣接して位置するように構成されている。各光源５２０は、選択した一つ以上の部分のスペクトルの光線を卵１に照射するように構成されている。例えば、各光源５２０は、可視光部分のスペクトルの光線および／または赤外部分のスペクトルの光線を卵に照射するように構成することができる。
例示されている実施態様では、光源５２０は、自由末端５２２ａを有する細長い軸５２２を備える。反対側の末端５２２ｂは検出装置ツール５１２に固定されている。光線照射要素（例えば、一つ以上の光線照射ダイオード）は軸の遊離末端５２２ａに位置づけられている。本発明の実施態様によると、複数の光線照射要素が軸の自由末端５２２ａに位置づけられてもよい。
例示されているように、カップ５３０は検出装置ツール５１２に取り付けられており、卵支持装置５０２が延びた位置にある場合に、卵１の一部に接触している関係で重なるように構成されている。光検出装置５３２は各カップ５３０内に配置され、卵１を通過する光線の強度に対応する出力信号を発生するように構成されている。図６Ａ〜６Ｃに関して上記に記載されているように、カップ５３０は、外部光線および光源からの直接の光線（すなわち、卵を通過していない光源４２０からの光線）から光検出装置４３２を遮蔽する材料で形成することができる。例示的な材料には、暗色（例えば、黒色等）の着色剤を含有するシリコーンが挙げられるが、これらに限定されない。図６Ａ〜６Ｃに関して上記に記載されているように、望ましくないノイズおよび他の波長の光線を遮断するために種々の増幅器およびフィルターを使用することができる。
操作時には、プロセッサ（例えば、６５０、図８）は、各検出装置ツール５１２の光検出装置５３２と連絡している。プロセッサ６５０は、光検出装置５３２によって発生される出力信号を処理し、各卵１を通過する光線の周期的および非周期的な強度の変化を識別するように構成されている。
本発明の実施態様は、カップ５３０および光源５２０を含む、例示されている光検出装置ツール５１２の構成に限定されない。カップ５３０は、種々の形状、サイズおよび構成を有してもよい。さらに、光源５２０は種々の形状、サイズおよび構成を有してもよい。また、細長い軸５２２はフレームから垂れ下がってもよい。
図８を参照すると、本発明の実施態様による卵処理システム６００のブロックダイアグラムが例示されている。例示されている卵処理システム６００は、卵１のフラット（または他のキャリア）２０を搬送するコンベヤーシステム６１０と、生存卵を識別する、コンベヤーシステム６１０に機能的に結合されている識別装置ステーション６２０と、卵フラット２０から卵（例えば、生存または非生存卵）を選択的に取り出すように構成されている取り出しステーション６３０と、卵処理ステーション６４０を備える。
操作時には、図６Ａ〜６Ｃおよび図７Ａ〜７Ｂに関して上記に考察されているように胚の脈拍および／または胚の動きに基づいて生存している、または生存していないとフラット２０内の各卵１を指定するように構成されている識別装置ステーション６２０に、卵１のフラット２０は、コンベヤーシステム６１０により搬送される。種々の種類のコンベヤーシステムが本発明の実施態様に使用することができる。卵搬送システムは当業者に既知であり、本明細書においてさらに記載する必要はない。
卵は、従来は、卵フラットに入れた状態で搬送されるが、識別装置ステーション６２０および他の卵処理装置に卵を搬送するための任意の種類の容器。実質的に任意の種類の卵フラットを本発明の実施態様に使用することができる。フラットは、７列の卵などの任意の数の列を備えてもよく、６列および７列が最も一般的である。さらに、隣接する列の卵は、「長方形」フラットにおけるように互いに平行であっても、または「オフセット」フラット」におけるようにジグザグの関係であってもよい。好適な市販のフラットの例には、「ＣＨＩＣＫＭＡＳＴＥＲ ５４」フラット，［ＪＡＭＥＳＷＡＹ ４２］フラットおよび「ＪＡＭＥＳＷＡＹ ８４」フラットが挙げられるが、これらに限定されない（どの場合も、数はフラットが搬送する卵の数を示す）。卵フラットは当業者に既知であり、本明細書においてさらに記載する必要はない。
本発明の実施態様によると、識別装置ステーション６２０は図６Ａ〜６Ｃの実施態様または図７Ａ〜７Ｂの実施態様を含んでもよい。制御装置６５０は識別装置ステーション６２０の操作を制御し、卵１の情報（例えば、各卵が生存している、生存していないまたは不明であるかどうか）の情報を保存する。オペレーターが制御装置６５０と相互作用できるようにオペレーターインターフェース（例えば、ディスプレイ）６６０が提供されてもよい。制御装置６５０は、コンベヤーシステム６１０、卵取り出しステーション６３０および卵処理ステーション６４０を含む他の卵処理操作も制御することができる。
非生存卵であると指定された卵は、卵取り出しステーション６３０によりフラット２０から取り出すことができる。卵取り出しステーション６３０は、指定された非生存卵が手で取り出される手動式ステーションであってもよい。または、卵取り出しステーション６３０は自動的およびロボットにより作動してもよい。例えば、卵取り出しステーション６３０は、引用することにより本明細書の一部をなすものとする米国特許第４，６８１，０６３号または米国特許第５，０１７，００３号に開示されている吸引型持ち上げ装置を使用してもよい。フラットから卵を自動的に、およびロボットにより取り出して、別の位置にこれを輸送する種々の装置および方法を本発明の実施態様に使用することができるが、これらに限定されない。卵取り出しステーション６３０の機能を果たすことができる例示的な卵取り出し装置は、引用することにより本明細書の一部をなすものとする米国特許第６，１４５，６６８号、米国特許第６，１４９，３７５号、米国特許第６，２１３，７０９号および米国特許第６，２２４，３１６号に記載されている。
非生存と識別された卵は卵取り出しステーション６３０においてフラット２０から取り出されて、破棄されてもまたは他の処理に付してもよい。コンベヤー６１０のこの時点のフラット２０は生存卵だけを含有し、処理ステーション６４０に進行することができる（例えば、接種、ワクチン製造等）。本発明の実施態様により複数の卵に物質をインオボ注入するための例示的な装置は、ＩＮＯＶＯＪＥＣＴ（登録商標）自動注入システム（Ｅｍｂｒｅｘ，Ｉｎｃ．，Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｔｒｉａｎｇｌｅ Ｐａｒｋ、ノースカリフォルニア）である。しかし、任意のインオボ注入装置が本発明の実施態様により使用するのに好適となりうる。好適な注入装置は、好ましくは、市販の卵搬送装置またはフラットと併用して作動するように構成されている。
上記は本発明を例示しており、本発明を限定するものと考慮されるべきではない。本発明の数少ない例示的な実施態様が記載されているが、本発明の新規の教示および利点から著しく逸脱することなく、多数の改良を例示的な実施態様に加えることが可能であることを当業者は容易に理解している。従って、このような改良は全て、特許請求の範囲に規定されている本発明の範囲内に含まれることが意図されている。本発明は添付の特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲の等価物が含まれる。
インキュベーションから約１日目の生存している鶏卵を例示する。 インキュベーションから約１１日目の生存している鶏卵を例示する。 本発明の実施態様により、生存卵および非生存卵を識別し、これらを選択的に処理する操作のフローチャートである。 本発明の実施態様により、生存卵および非生存卵を識別し、これらを選択的に処理する操作のフローチャートである。 本発明の実施態様により、生存卵および非生存卵を識別し、これらを選択的に処理する操作のフローチャートである。 本発明の実施態様により、生存卵および非生存卵を識別し、これらを選択的に処理する操作のフローチャートである。 本発明の実施態様により生存卵を識別する装置の正面図であり、フレームは引っ込んだ位置にある。 フレームが延びた位置にある図６Ａの装置を例示する。 図６Ａ〜６Ｂの検出装置ツールの一つの拡大図である。 本発明の実施態様により生存卵を識別する装置の正面図であり、卵支持部材は引っ込んだ位置にある。 卵支持部材が延びた位置にある図７Ａの装置を例示する。 図７Ａ〜７Ｂの検出装置ツールの一つの拡大図である。 本発明の実施態様による卵処理システムのブロックダイアグラムである。

Claims (42)

  1. カップが卵と接触している関係で卵の一部に重なるように、卵にカップを接触させるステップと、
    前記卵に隣接して配置した光源により、選択された一つ以上の部分のスペクトルの光線を前記卵に照射するステップと、
    前記カップ内に配置した光検出装置により、前記卵を通過する光線強度を検出するステップと、
    検出した光線強度に対応する出力信号を発生するステップと、
    前記出力信号を処理して光線強度の周期的および非周期的変化を識別するステップであって、光線強度の周期的な変化が胚の脈拍の存在を示し、光線強度の非周期的な変化が胚の動きを示すステップと、
    光線強度の周期的な変化または非周期的な変化の識別に応答して、前記卵を生存卵であると指定するステップと
    を含む、生存卵を識別する方法。
  2. 前記卵に光線を照射するステップが、赤外部分のスペクトルの光線を前記卵に照射するステップを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記卵に光線を照射するステップが、可視部分および赤外部分のスペクトルの光線を前記卵に照射するステップを含む、請求項１に記載の方法。
  4. 複数の卵の各々に光源からの光線を照射するステップと、
    各卵に隣接して配置したそれぞれの光検出装置により、各卵を通過する光線を検出するステップであって、各光検出装置が、それぞれの卵を通過する光線の強度に対応するそれぞれの出力信号を発生するステップと、
    各出力信号を処理して光線強度の周期的変化を識別するステップであって、光線強度の周期的な変化が胚の脈拍の存在を示すステップと、
    胚の脈拍を有することが示される各卵を生存卵であると指定するステップと、
    生存卵であると指定された卵を選択的に処理するステップと
    を含む、卵を処理する方法。
  5. 各出力信号を処理して、光線強度の非周期的変化を識別するステップであって、光線強度の非周期的変化が胚の動きを示すステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
  6. 各卵に光線を照射するステップが、赤外部分のスペクトルの光線を卵に照射するステップを含む、請求項４に記載の方法。
  7. 各卵に光線を照射するステップが、可視部分および／または赤外部分のスペクトルの光線を卵に照射するステップを含む、請求項４に記載の方法。
  8. 生存卵であると指定された卵を選択的に処理するステップが、
    生存していると指定された各卵から物質を抜き取るステップと、
    各卵から抜き取った物質をアッセイして、一つ以上の特性を有する生存卵を識別するステップと、
    一つ以上の特性を有すると識別された生存卵を選択的に処理するステップと
    を含む、請求項４に記載の方法。
  9. 各卵から物質を抜き取るステップが、各卵から尿膜腔液、羊膜、卵黄、殻、卵白、組織、膜および／または血液を抜き取るステップを含む、請求項８に記載の方法。
  10. 各卵から抜き取った物質をアッセイして、一つ以上の特性を有する生存卵を識別するステップが各卵の性を識別するステップを含む、請求項８に記載の方法。
  11. 一つ以上の特性を有すると識別された生存卵を選択的に処理するステップが、性別に応じて卵に物質を注入するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記物質がワクチンを含む、請求項１０に記載の方法。
  13. 前記物質がウィルスを含む、請求項１０に記載の方法。
  14. 各卵から抜き取った物質をアッセイして一つ以上の特性を有する生存卵を識別するステップが、各卵の性別を識別するステップを含み、一つ以上の特性を有すると識別された生存卵を選択的に処理するステップが同一の性別を有すると識別した卵を取り出すステップを含む、請求項８に記載の方法。
  15. 生存卵であると指定された卵を選択的に処理するステップが、生存卵に物質を注入するステップを含む、請求項４に記載の方法。
  16. 生存卵であると指定された卵を選択的に処理するステップが、生存卵から物質を取り出すステップを含む、請求項４に記載の方法。
  17. 生存卵であると指定されない卵を取り出すステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
  18. 上方位置と下方位置との間を移動可能なほぼ水平のフレームと、
    前記フレームによってほぼ垂直な方向に支持され、前記上方位置と下方位置との間をフレームと共に移動可能であり、
    前記フレームが下方位置にあるとき卵の第１の部分に隣接して位置するように構成され、選択された一つ以上の部分のスペクトルの光線を卵に照射するように構成されている光源と、
    前記フレームが下方位置にあるとき、卵と接触している関係で卵の第２の部分に重なるように構成されているカップと、
    卵を通過する光線の強度に対応する出力信号を発生する、前記カップ内に配置された光検出装置と、
    出力信号を処理して光線強度の周期的な変化を識別する前記光検出装置に連絡しているプロセッサであって、光線強度の周期的な変化が胚の脈拍の存在を示すプロセッサを備える検出装置ツールと
    を備える、生存卵を識別する装置。
  19. 前記プロセッサがまた、出力信号を処理して光線強度の非周期的な変化を識別し、光線強度の非周期的な変化が胚の動きを示す、請求項１８に記載の装置。
  20. 前記光源が、赤外部分のスペクトルの光線を卵に照射する、請求項１８に記載の装置。
  21. 前記光源が、可視部分および／または赤外部分のスペクトルの光線を卵に照射する、請求項１８に記載の装置。
  22. 前記カップが、外部光線および前記光源からの直接の光線から前記光検出装置を遮蔽するように構成されている材料を含む、請求項１８に記載の装置。
  23. 前記カップと卵の密閉を促進するように前記カップ内を真空にすることができる、請求項１８に記載の装置。
  24. 前記光源が、自由末端を有する細長い軸を備え、一つ以上の光線照射要素が該軸の自由末端に隣接して位置する、請求項１８に記載の装置。
  25. 卵を所定の位置に支持するように構成されており、引っ込んだ位置と延びた位置との間で移動可能な卵支持部材と、
    卵支持部材に重なるフレームと、
    前記フレームによってほぼ垂直な方向に支持され、引っ込んだ位置と延びた位置との間をフレームと共に移動可能であり、
    前記フレームが下方位置にあるとき卵の第１の部分に隣接して位置するように構成され、選択された一つ以上の部分のスペクトルの光線を卵に照射するように構成されている光源と、
    前記フレームが下方位置にあるとき、卵と接触している関係で卵の第２の部分に重なるように構成されているカップと、
    卵を通過する光線の強度に対応する出力信号を発生する、前記カップ内に配置された光検出装置と、
    出力信号を処理して光線強度の周期的な変化を識別する前記光検出装置に連絡しているプロセッサであって、光線強度の周期的な変化が胚の脈拍の存在を示すプロセッサを備える検出装置ツールと
    を備える、生存卵を識別するための装置。
  26. 前記プロセッサが、出力信号を処理して光線強度の非周期的な変化も識別し、光線強度の非周期的な変化が胚の動きを示す、請求項２５記載の装置。
  27. 前記光源が、赤外部分のスペクトルの光線を卵に照射する、請求項２５記載の装置。
  28. 前記光源が、可視部分および／または赤外部分のスペクトルの光線を卵に照射する、請求項２５記載の装置。
  29. 前記カップが、外部光線および前記光源からの直接の光線から前記光検出装置を遮蔽するように構成されている材料を含む、請求項２５に記載の装置。
  30. 前記カップと卵の密閉を促進するように前記カップ内を真空にすることができる、請求項２５に記載の装置。
  31. 前記光源が、自由末端を有する細長い軸を備え、一つ以上の光線照射要素が該軸の自由末端に隣接して位置する、請求項２５に記載の装置。
  32. 卵のフラットを搬送するコンベヤーと、
    前記コンベヤーと機能的に結合している、生存卵を識別する識別装置であって、
    上方位置と下方位置との間で移動可能なフレームと、
    前記フレームによってほぼ垂直な方向に支持され、上方位置と下方位置との間をフレームと共に移動可能である複数の検出装置ツールであって、
    前記フレームが下方位置にあるとき卵の第１の部分に隣接して位置するように構成され、選択された一つ以上の部分のスペクトルの光線を卵に照射するように構成されている光源と、
    前記フレームが下方位置にあるとき、卵と接触している関係で卵の第２の部分に重なるように構成されているカップと、
    卵を通過する光線の強度に対応する出力信号を発生する、カップ内に配置された光検出装置と
    を備える検出装置ツールと、
    各光検出装置からの出力信号を処理して光線強度の周期的な変化を識別する光検出装置に連絡しているプロセッサであって、光線強度の周期的な変化が胚の脈拍の存在を示すプロセッサとを備える識別装置と
    を備える、卵処理システム。
  33. 前記卵フラットから非生存卵を取り出すように構成されている卵取り出し装置をさらに備える、請求項３２に記載の卵処理システム。
  34. 前記コンベヤーと機能的に結合している複数の試料ヘッド部をさらに備え、試料ヘッド部の各々が卵フラットのそれぞれの卵から物質を抜き取り、それぞれの試料容器に抜き取った物質を沈着させるように構成されている、請求項３２に記載の卵処理システム。
  35. 複数の注入装置をさらに備え、各注入装置が、生存卵と識別されたそれぞれの卵に物質を注入するように構成されている、請求項３２に記載の卵処理システム。
  36. 複数の注入装置をさらに備え、各注入装置が、生存卵と識別されたそれぞれの卵から物質を取り出すように構成されている、請求項３２に記載の卵処理システム。
  37. 前記プロセッサが、前記出力信号を処理して光線強度の非周期的な変化も識別し、光線強度の非周期的な変化が胚の動きを示す、請求項３２に記載の卵処理システム。
  38. 各光源が、赤外部分のスペクトルの光線を卵に照射する、請求項３２に記載の卵処理システム。
  39. 各光源が、可視部分および／または赤外部分のスペクトルの光線を卵に照射する、請求項３２に記載の卵処理システム。
  40. 各カップが、外部光線および前記光源からの直接の光線から前記光検出装置を遮蔽するように構成されている材料を含む、請求項３２に記載の卵処理システム。
  41. 前記カップと卵との密閉を促進するように前記カップ内を真空にすることができる、請求項３２に記載の卵処理システム。
  42. 各光源が、自由末端を有する細長い軸を備え、一つ以上の光線照射要素が該軸の自由末端に隣接して位置する、請求項３２に記載の卵処理システム。
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