JP2007078470A - Automatic dispensing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic dispensing device capable of dispensing liquid accurately by performing discharge operation under certain specified conditions, regardless of the properties of the liquid dispensed. <P>SOLUTION: The automatic dispensing device 1 is equipped with a dispensing head 6 for suction and discharging of the liquid, a robot (transport means) 5 for moving the head 6, a group of vessels (suction vessels) 10 to store the liquid sucked by a dispensing tip 8 mounted on the head 6, and a filter-fitted vessel (discharge vessel) 11 through which the liquid is discharged, wherein the distance between the bottom of a liquid drop produced at the tip of the dispensing tip 8 and the liquid surface in the filter-fitted vessel 11 is set fixed (for example, 10 mm or smaller), when the liquid is to be discharged to the filter-fitted vessel 11. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、薬物代謝試験等で検体や試薬、酵素等の分注に用いられる自動分注装置に関するものである。   The present invention relates to an automatic dispensing apparatus used for dispensing specimens, reagents, enzymes and the like in drug metabolism tests and the like.

薬物代謝試験に限らず、検体や試薬を分注する作業は頻繁に実施されており、その作業は膨大化する傾向にあって、手作業による人的ミスを排除したいという要望もあり、人手による作業から自動化へと移行しつつある。   In addition to drug metabolism tests, the work of dispensing samples and reagents is frequently performed, and the work tends to be enormous, and there is a desire to eliminate human errors due to manual labor. Shifting from work to automation.

分注作業の自動化に当たっては、予め必要な液体を入れた吸引容器を装置内に配置しておき、分注ヘッドに装着された分注チップが液体を吸引できる位置にロボットを移動させ、分注チップ内に所定量の液体を吸引させ、決められた吐出容器に吐出させるという制御を行うのが一般的である。   In order to automate the dispensing operation, a suction container containing the necessary liquid is placed in the device in advance, and the robot is moved to a position where the dispensing tip attached to the dispensing head can suck the liquid. In general, control is performed such that a predetermined amount of liquid is sucked into the chip and discharged into a predetermined discharge container.

ここで、試薬液を吐出する際、分注チップの下側先端の吐出口が吐出容器に入っている液面よりも上空になるようにロボットを移動させる必要があるが、分注チップの高さ方向の位置は、液面に対して上空であれば全く問題ないとう訳ではなく、できる限り液面に近づけた状態に移動させることが望ましい。その理由は、液面から離れた位置から吐出した場合、液の飛び散りや液の跳ね返りによって分注の精度が低下するためである。   Here, when discharging the reagent liquid, it is necessary to move the robot so that the discharge port at the lower tip of the dispensing tip is above the liquid level in the dispensing container. The position in the vertical direction is not a problem as long as it is above the liquid level, and it is desirable to move it as close as possible to the liquid level. The reason is that, when discharged from a position away from the liquid surface, the dispensing accuracy decreases due to the splashing of the liquid and the rebounding of the liquid.

又、アルコールのように揮発性の高い液体を上空から吐出した場合、液面に到達するまでに液体が蒸発してしまい、分注量が少なくなってしまう。更に、上空から液を落下させるために泡が立ち易くなる。薬物代謝試験のように液と液を混ぜ合わせることによって化学反応を引き起こす試験の場合、泡が立つことによって測定結果に悪影響を及ぼしてしまう。   Also, when a highly volatile liquid such as alcohol is discharged from the sky, the liquid evaporates before reaching the liquid surface, and the amount dispensed is reduced. Further, bubbles are easily formed because the liquid is dropped from the sky. In the case of a test that causes a chemical reaction by mixing liquids together like a drug metabolism test, the measurement results are adversely affected by bubbles.

又、吐出容器に液を一旦吐出した後、その吐出容器から液を吸引し、別の容器に液を移し替えるという作業も一般的に行われるが、泡を吸引してしまうために正確な量を吸引することができない。   In addition, the work of once discharging the liquid into the discharge container and then sucking the liquid from the discharge container and transferring the liquid to another container is generally performed. Can not be sucked.

そこで、分注量と吐出容器内の液面高さの関係から吐出高さを一定に保つ方法が提案されている(特許文献1参照)。この方法によれば、吐出容器の形状と吐出容器内の液量から液面高さを計算し、分注量と液面高さの関係から、分注チップの下側先端の吐出口と吐出容器の液面との距離を常に一定の距離に制御することができる。
特開平11−287811号公報
Therefore, a method has been proposed in which the discharge height is kept constant from the relationship between the dispensing amount and the liquid level in the discharge container (see Patent Document 1). According to this method, the liquid level is calculated from the shape of the discharge container and the amount of liquid in the discharge container, and from the relationship between the amount dispensed and the liquid level, the discharge port at the lower tip of the dispensing tip and the discharge The distance from the liquid level of the container can always be controlled to a constant distance.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-287811

しかしながら、前記方法では、液体を吐出する際、分注チップの下側先端の吐出口から連続的に液体が流れ出る訳ではなく、液体の種類によって異なる大きさの液滴となって断続的に吐出容器に落下する。そのため、たとえ分注チップの下側先端の吐出口と吐出容器の液面との距離を所定の距離に制御したとしても、表面張力が大きい液体の場合は液滴が大きく、液滴と液面との距離が小さくなる。場合によっては液滴が液面に触れてしまう、いわゆるコンタミネーションを起こす可能性がある。   However, in the above method, when the liquid is discharged, the liquid does not continuously flow out from the discharge port at the lower end of the dispensing tip, but intermittently discharged as droplets having different sizes depending on the type of the liquid. Fall into the container. Therefore, even if the distance between the discharge port at the lower tip of the dispensing tip and the liquid level of the discharge container is controlled to a predetermined distance, the liquid is large in the case of a liquid having a large surface tension. The distance between and becomes smaller. In some cases, there is a possibility of causing so-called contamination in which the droplet touches the liquid surface.

一方、表面張力が小さい液体の場合は液滴が小さく、液滴と液面との距離が大きくなり、液滴の大きな液体に比べて、液の飛び散り、液の跳ね返り、蒸発、泡立ちが起こり易くなる。つまり、分注する液体の種類によって条件が異なることになる。   On the other hand, in the case of a liquid with a small surface tension, the droplet is small and the distance between the droplet and the liquid surface is large. Become. That is, conditions differ depending on the type of liquid to be dispensed.

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、分注する液体の性質によらず一定の条件で吐出操作を行うことによって、高精度な分注を行うことができる自動分注装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and the target process is that high-precision dispensing can be performed by performing a discharge operation under certain conditions regardless of the properties of the liquid to be dispensed. It is to provide an automatic dispensing device.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、液体の吸引及び吐出が可能な分注ヘッドと、該分注ヘッドを移動させるための移送手段と、前記分注ヘッドに装着された分注チップに吸引される液体を貯蔵する吸引容器と、液体が吐出される吐出容器とを備えた自動分注装置において、液体を前記吐出容器に吐出する際に、前記分注チップの先端にできる液滴の最下端と前記吐出容器の液面との距離を一定にすることを特徴とする。   In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is equipped with a dispensing head capable of sucking and discharging a liquid, a transfer means for moving the dispensing head, and the dispensing head. In an automatic dispensing apparatus having a suction container for storing a liquid sucked by a dispensing tip and a discharge container for ejecting a liquid, when the liquid is discharged to the discharge container, the tip of the dispensing tip is The distance between the lowermost end of the generated droplet and the liquid level of the discharge container is made constant.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記分注チップの先端にできる液滴の最下端と前記吐出容器の液面との距離を10mm以下とすることを特徴とする。   The invention described in claim 2 is characterized in that, in the invention described in claim 1, the distance between the lowest end of the droplet formed at the tip of the dispensing tip and the liquid level of the discharge container is 10 mm or less.

請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記液滴の大きさを制御装置に入力できることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the size of the droplet can be input to a control device.

請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記液滴の大きさを計算することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the size of the droplet is calculated.

請求項1記載の発明によれば、液体を吐出容器に吐出する際に、分注チップの先端にできる液滴の最下端と吐出容器の液面との距離を一定にして吐出動作を行うことができるため、分注する液体の性質によらず一定の条件で吐出操作を行うことができ、高精度な分注が可能となる。   According to the first aspect of the present invention, when the liquid is discharged into the discharge container, the discharge operation is performed with a constant distance between the lowest end of the droplet formed at the tip of the dispensing tip and the liquid level of the discharge container. Therefore, the discharge operation can be performed under certain conditions regardless of the properties of the liquid to be dispensed, and high-precision dispensing is possible.

請求項2記載の発明によれば、分注チップの先端にできる液滴の最下端と吐出容器の液面との距離を10mm以下の微小な距離に設定することによって、液の飛び散り、液の跳ね返り、蒸発、泡立ち等による不具合を最小限に抑えることができる。   According to the second aspect of the present invention, by setting the distance between the lowermost end of the droplet formed at the tip of the dispensing tip and the liquid level of the discharge container to a minute distance of 10 mm or less, the liquid splatters, Problems caused by rebound, evaporation, foaming, etc. can be minimized.

請求項3及び4記載の発明によれば、実験条件によらず、分注チップの先端にできる液滴の最下端と吐出容器の液面との距離を一定にすることができる。   According to the third and fourth aspects of the invention, the distance between the lowermost end of the droplet formed at the tip of the dispensing tip and the liquid level of the discharge container can be made constant regardless of the experimental conditions.

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

本実施の形態では、医薬品、農薬、水等に含まれる有機化学成分の分析を行う際に前処理として行なわれる固相抽出工程を実現させる自動分注装置(以下、「自動固相抽出装置」と称す)について説明する。   In the present embodiment, an automatic dispensing apparatus (hereinafter referred to as “automatic solid phase extraction apparatus”) that realizes a solid phase extraction process performed as a pretreatment when analyzing organic chemical components contained in pharmaceuticals, agricultural chemicals, water, and the like. Will be described.

図1は本発明に係る自動固相抽出装置1の斜視図であり、この自動固相抽出装置1は、自動固相抽出装置本体2と、真空ポンプが内蔵された真空コントローラ15と、これらを制御する制御装置3で構成されている。制御装置3は、例えば汎用のパーソナル・コンピュータから構成され、LAN(Local Area Network)等の通信ケーブル4で自動固相抽出装置本体2及び真空コントローラ15と接続されている。   FIG. 1 is a perspective view of an automatic solid-phase extraction apparatus 1 according to the present invention. The automatic solid-phase extraction apparatus 1 includes an automatic solid-phase extraction apparatus main body 2, a vacuum controller 15 with a built-in vacuum pump, and these. It is comprised by the control apparatus 3 which controls. The control device 3 is composed of, for example, a general-purpose personal computer, and is connected to the automatic solid-phase extraction device main body 2 and the vacuum controller 15 via a communication cable 4 such as a LAN (Local Area Network).

自動固相抽出装置本体2には、3次元空間を移動して位置決めが可能な移送手段であるロボット5と、該ロボット5の先端に設けられた分注ヘッド6と、制御装置3に入力された条件に基づいて自動固相抽出装置本体2を駆動する回路部(図示せず)が設けられている。ここで、ロボット5は、各軸互いに直交に構成されたX軸・Y軸・Z軸を有し、不図示のステッピングモータによって駆動されて位置決めされるよう構成されている。尚、ロボット5を駆動する駆動モータにサーボモータ等を用いても良い。   The automatic solid-phase extraction device main body 2 is input to a robot 5 which is a transfer means capable of moving and positioning in a three-dimensional space, a dispensing head 6 provided at the tip of the robot 5, and a control device 3. A circuit unit (not shown) for driving the automatic solid-phase extraction apparatus main body 2 based on the above conditions is provided. Here, the robot 5 has an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other, and is configured to be driven and positioned by a stepping motor (not shown). A servo motor or the like may be used as a drive motor for driving the robot 5.

図2は自動固相抽出装置本体2の内部構造を示す斜視図である。   FIG. 2 is a perspective view showing the internal structure of the automatic solid-phase extraction apparatus main body 2.

分注ヘッド6には、一列に並んで配置された複数の分注チップ8が着脱可能であって、該分注チップ8を装着することにより液体の吸引と吐出を可能としている。例えば、分注ヘッド6は、12連のシリンジ(図示せず)が1つのステッピングモータで駆動されるよう構成され、そのシリンジ個々の間隔はフィルタ付き容器11のウェルの間隔と同じ9mmピッチで配置されており、分注チップ8を装着してシリンジを駆動することにより液体の吸引及び吐出動作を実行する。   A plurality of dispensing tips 8 arranged in a line can be attached to and detached from the dispensing head 6, and by attaching the dispensing tips 8, liquid can be sucked and discharged. For example, the dispensing head 6 is configured such that 12 series of syringes (not shown) are driven by one stepping motor, and the intervals between the syringes are arranged at the same 9 mm pitch as the intervals of the wells of the container 11 with the filter. The liquid suction and discharge operations are executed by mounting the dispensing tip 8 and driving the syringe.

ロボット5に取り付けられた分注ヘッド6の可動範囲の下方には、分注ヘッド6に装着される分注チップ8をフィルタ付き容器11のウェルの間隔と同じ9mmピッチで配置できる分注チップ容器9が配置されている。又、試薬が収容された試薬容器10a,10bと、標準溶液と呼ばれる溶液が収容された標準溶液容器10cと、固相抽出を行う前処理として予めサンプルを調製するために使用するサンプル容器10dの4つのプレート容器群10が配置されている。   Below the movable range of the dispensing head 6 attached to the robot 5, a dispensing tip container in which the dispensing tips 8 attached to the dispensing head 6 can be arranged at the same 9 mm pitch as the spacing of the wells of the filter-equipped container 11. 9 is arranged. Also, reagent containers 10a and 10b containing reagents, a standard solution container 10c containing a solution called a standard solution, and a sample container 10d used for preparing a sample in advance as a pretreatment for performing solid phase extraction. Four plate container groups 10 are arranged.

前記フィルタ付き容器11は、真空容器13の上部に配置されたキャリア12内に載置されている。そして、キャリア12の上部左右には、キャリア12の凸部12a,12bが上向きに取り付けられている。又、分注ヘッド6の左右には、キャリア12の凸部12a,12bに当接可能なフック6a,6bが下向きに取り付けられており、ロボット5を移動させて分注ヘッド6のフック6a,6bをキャリア12の凸部12a,12bに引っ掛けることによって、キャリア12を真空容器13の手前側13aと奥側13bに移動させることができる。   The filter-equipped container 11 is placed in a carrier 12 disposed on the upper part of the vacuum container 13. And the convex parts 12a and 12b of the carrier 12 are attached to the upper left and right of the carrier 12 upward. Further, hooks 6a and 6b that can come into contact with the convex portions 12a and 12b of the carrier 12 are attached to the left and right of the dispensing head 6, and the robot 5 is moved so that the hooks 6a and 6b of the dispensing head 6 are moved. The carrier 12 can be moved to the front side 13 a and the back side 13 b of the vacuum vessel 13 by hooking 6 b on the convex portions 12 a and 12 b of the carrier 12.

ここで、キャリア12を前後方向に移動させているが、固相抽出においては、フィルタ付き容器11から真空吸引される液が必要な場合と、不要な場合とがある。そのため、本実施の形態では、真空容器13の手前側13aを不要な液を受ける側(以下、「Load側」と称す)、奥側13bを必要な液を受ける側(以下、「Collect側」と称す)としている。又、ロボット5を移動させて分注ヘッド6のフック6a,6bでキャリア12の凸部12a,12bを押し付けることによって、キャリア12内に載置されたフィルタ付き容器11の下面と真空容器13のLoad側13a又はCollect側13bとで形成される空間を密閉し、真空コントローラ15を制御して前記空間内を真空状態にすることによって、フィルタ付き容器11内の液体を真空容器13に真空吸引させる。   Here, the carrier 12 is moved in the front-rear direction, but in the solid-phase extraction, there are cases where a liquid vacuumed from the filter-equipped container 11 is necessary and unnecessary. Therefore, in the present embodiment, the front side 13a of the vacuum vessel 13 is a side for receiving unnecessary liquid (hereinafter referred to as “Load side”), and the back side 13b is a side for receiving necessary liquid (hereinafter referred to as “Collect side”). Called). Further, by moving the robot 5 and pressing the protrusions 12 a and 12 b of the carrier 12 with the hooks 6 a and 6 b of the dispensing head 6, the lower surface of the filter-equipped container 11 placed in the carrier 12 and the vacuum container 13 are pressed. The space formed by the load side 13a or the collect side 13b is sealed, and the vacuum controller 15 is controlled to make the inside of the space into a vacuum state, so that the liquid in the filter-equipped container 11 is sucked into the vacuum container 13 by vacuum. .

又、自動固相抽出装置本体2の内部には、試薬の分注に使用し不要となった分注チップ8を廃棄する廃棄容器14が配置されている。   In addition, a waste container 14 for disposing of the dispensing tip 8 that is no longer needed for reagent dispensing is disposed inside the automatic solid phase extraction apparatus main body 2.

ところで、フィルタ付き容器11には複数個のウェルが縦n個×横m個設けられており、例えば縦12個×横8個の96個のウェルが格子状に配列されている。   By the way, the container 11 with a filter is provided with a plurality of wells of vertical n × horizontal m. For example, 96 wells of 12 vertical × 8 horizontal are arranged in a grid.

又、自動固相抽出装置1は、運転中に自動固相抽出装置本体2の内部に手等が入れられないように安全カバー16で覆われており、自動固相抽出装置1の運転中に安全カバー16を開けた場合にはロボット5への電源の供給が自動的に遮断される構造が採用されている。   Further, the automatic solid-phase extraction apparatus 1 is covered with a safety cover 16 so that hands or the like cannot be put inside the automatic solid-phase extraction apparatus body 2 during operation. A structure is adopted in which the power supply to the robot 5 is automatically shut off when the safety cover 16 is opened.

図3は本発明に係る自動固相抽出装置1を用いた具体的な運転工程例30を示す図である。 自動固相抽出装置1を使用する実験者は、運転を開始する前に図1に示す制御装置3を用いて予め運転工程を決定する。運転工程例30に示すStep1は、標準溶液容器10cに予め入れられたMeOH溶媒を50μl吸引し、サンプル容器10dの1列目2列目に吐出することを意味している。   FIG. 3 is a diagram showing a specific operation process example 30 using the automatic solid-phase extraction apparatus 1 according to the present invention. An experimenter using the automatic solid-phase extraction apparatus 1 determines an operation process in advance using the control device 3 shown in FIG. 1 before starting the operation. Step 1 shown in the operation process example 30 means that 50 μl of MeOH solvent previously placed in the standard solution container 10c is sucked and discharged to the first and second rows of the sample container 10d.

図3を用いて自動固相抽出装置1の具体的な動作について説明する。   A specific operation of the automatic solid-phase extraction apparatus 1 will be described with reference to FIG.

先ず、分注チップ容器9に入れられた分注チップ8の上側開口部に、分注ヘッド6の下側先端のノズル部6cを圧入するようにロボット5を移動させ、分注ヘッド6に分注チップ8を装着する。その後、分注ヘッド6を上空に移動させて分注チップ8の装着を完了する。   First, the robot 5 is moved so that the nozzle portion 6 c at the lower end of the dispensing head 6 is press-fitted into the upper opening of the dispensing tip 8 placed in the dispensing tip container 9. Insert the tip 8 Thereafter, the dispensing head 6 is moved to the sky to complete the mounting of the dispensing tip 8.

次に、MeOH溶媒が入れられている標準溶液容器10cの列に分注ヘッド6を移動させ、該分注ヘッド6を分注チップ8の先端がMeOH溶媒に漬かる位置まで下降させる。そして、不図示のシリンジを吸引方向にコントロールして分注ヘッド6に装着された分注チップ8の内部にMeOH溶媒を50μl吸引し、分注ヘッド6を上空に移動させてMeOH溶媒の吸引を完了する。   Next, the dispensing head 6 is moved to the row of the standard solution containers 10c in which the MeOH solvent is placed, and the dispensing head 6 is lowered to a position where the tip of the dispensing tip 8 is immersed in the MeOH solvent. Then, a syringe (not shown) is controlled in the suction direction, 50 μl of MeOH solvent is sucked into the dispensing tip 8 attached to the dispensing head 6, and the dispensing head 6 is moved upward to suck the MeOH solvent. Complete.

次に、サンプル容器10dの1列目に分注ヘッド6を移動させ、シリンジを吐出方向にコントロールして分注チップ8内のMeOH溶媒をサンプル容器10dに吐出する。   Next, the dispensing head 6 is moved to the first row of the sample container 10d, and the syringe is controlled in the discharge direction to discharge the MeOH solvent in the dispensing tip 8 to the sample container 10d.

上記と同様にMeOH(メタノール)溶媒を吸引し、サンプル容器10dの2列目に対して吐出作業を行う。この作業が終了した後は分注ヘッド6を廃棄容器14の上空に移動させ、分注チップ取り外し機構(図示せず)を用いて不要となった分注チップ8を分注ヘッド6から取り外すことによってStep1の工程を終了する。   MeOH (methanol) solvent is sucked in the same manner as described above, and a discharge operation is performed on the second row of the sample container 10d. After this operation is completed, the dispensing head 6 is moved above the disposal container 14 and the dispensing tip 8 that is no longer necessary is removed from the dispensing head 6 using a dispensing tip removal mechanism (not shown). To complete the step 1.

Step2〜Step6までの工程は、試薬が異なることによる吸引する位置の違いや、分注する量、吐出する位置や列数に違いがあるものの、分注チップ8の装着から試薬の吸引、試薬の吐出、分注チップ8の廃棄に至るまでの流れは上記したStep1の場合と同様である。   The steps from Step 2 to Step 6 are different in the position to be sucked due to different reagents, the amount to be dispensed, the position to be ejected, and the number of columns are different, but from the mounting of the dispensing tip 8 to the suction of the reagent, The flow up to the discharge and disposal of the dispensing tip 8 is the same as in Step 1 described above.

次に、Step7「試薬→Loadに分注→真空吸引」の自動固相抽出装置1の動作について説明する。   Next, the operation of the automatic solid-phase extraction apparatus 1 of Step 7 “Reagent → Dispensing into Load → Vacuum suction” will be described.

先ず、キャリア12が真空容器13のLoad側13aに移動していなければならない。キャリア12がLoad側13aに無い場合、分注ヘッド6のフック6a,6bをキャリア12の凸部12a,12bに引っ掛けてLoad側13aへと移動させる。ここで、分注チップ8を装着した状態では、分注ヘッド6のフック6a,6bがキャリア12の凸部12a,12bに接触する前に分注チップ8がフィルタ付き容器11に衝突してしまうため、分注チップ8を装着する前にキャリア12の移動を行うようにしている。   First, the carrier 12 must be moved to the load side 13 a of the vacuum vessel 13. When the carrier 12 is not on the load side 13a, the hooks 6a and 6b of the dispensing head 6 are hooked on the convex portions 12a and 12b of the carrier 12 and moved to the load side 13a. Here, in a state where the dispensing tip 8 is mounted, the dispensing tip 8 collides with the filter-equipped container 11 before the hooks 6a, 6b of the dispensing head 6 contact the convex portions 12a, 12b of the carrier 12. Therefore, the carrier 12 is moved before mounting the dispensing tip 8.

次に、Step1の場合と同様に、分注チップ容器9に入れられた分注チップ8の上側開口部に、分注ヘッド6の下側先端のノズル部6cを圧入するようにロボット5を移動させ、分注ヘッド6に分注チップ8を装着する。その後、分注ヘッド6を上空に移動させて分注チップ8の装着を完了する。   Next, as in Step 1, the robot 5 is moved so that the nozzle portion 6c at the lower end of the dispensing head 6 is press-fitted into the upper opening of the dispensing tip 8 placed in the dispensing tip container 9. The dispensing tip 8 is attached to the dispensing head 6. Thereafter, the dispensing head 6 is moved to the sky to complete the mounting of the dispensing tip 8.

次に、分注する試薬MeOHが入れられている試薬容器10a又は10bの列に分注ヘッド6を移動させ、分注チップ8の先端がMeOHに漬かる位置まで分注ヘッド6を下降させる。そして、不図示のシリンジを吸引方向にコントロールして分注ヘッド6に装着された分注チップ8の内部にMeOHを500μl吸引し、分注ヘッド6を上空に移動させてMeOHの吸引を完了する。   Next, the dispensing head 6 is moved to the row of reagent containers 10a or 10b in which the reagent MeOH to be dispensed is placed, and the dispensing head 6 is lowered to a position where the tip of the dispensing tip 8 is immersed in MeOH. Then, a syringe (not shown) is controlled in the suction direction, 500 μl of MeOH is sucked into the dispensing tip 8 attached to the dispensing head 6, and the dispensing head 6 is moved to the sky to complete the suction of MeOH. .

次に、真空容器13のLoad側13aに移動してあるキャリア12に載置されたフィルタ付き容器11の1列目に分注ヘッド6を移動させ、シリンジを吐出方向にコントロールして分注チップ8内のMeOHをフィルタ付き容器11に吐出する。   Next, the dispensing head 6 is moved to the first row of the filter-equipped container 11 placed on the carrier 12 that has been moved to the load side 13a of the vacuum container 13, and the syringe is controlled in the discharge direction to dispense the tip. The MeOH in 8 is discharged into the container 11 with a filter.

上記と同様にMeOHを吸引し、フィルタ付き容器11の2列目に吐出作業を行う。以下同様にMeOHをフィルタ付き容器11の3列目〜12列目まで分注し、終了後は分注ヘッド6を廃棄容器14上空に移動させ、分注チップ取り外し機構(図示せず)を用いて不要となった分注チップ8を分注チップ6から取り外す。   MeOH is sucked in the same manner as described above, and the discharge operation is performed in the second row of the container 11 with the filter. Similarly, MeOH is dispensed from the third row to the twelfth row of the filter-equipped container 11, and after completion, the dispensing head 6 is moved over the waste container 14 and a dispensing tip removal mechanism (not shown) is used. Then, the dispensing tip 8 that has become unnecessary is removed from the dispensing tip 6.

次に、ロボット5を移動させて分注ヘッド6のフック6a,6bでキャリア12の凸部12a,12bを押し付けることによって、Load側13aにあるキャリア12内に載置されたフィルタ付き容器11の下面と真空容器のLoad側13aとで形成される空間を密閉する。この状態から、真空コントローラ15内の真空ポンプを駆動し、前記空間内を真空状態にしてフィルタ付き容器11内の液体を真空容器13のLoad側13aに真空吸引する。この状態を1分間保持した後、真空コントローラ15は真空ポンプの運転を停止させ、分注ヘッド6を上空に移動させてStep7の工程を終了する。   Next, by moving the robot 5 and pressing the convex portions 12a and 12b of the carrier 12 with the hooks 6a and 6b of the dispensing head 6, the container 11 with a filter placed in the carrier 12 on the load side 13a The space formed by the lower surface and the load side 13a of the vacuum vessel is sealed. From this state, the vacuum pump in the vacuum controller 15 is driven, and the space is evacuated to suck the liquid in the filter-equipped container 11 into the load side 13 a of the vacuum container 13. After holding this state for 1 minute, the vacuum controller 15 stops the operation of the vacuum pump, moves the dispensing head 6 to the sky, and ends the step 7.

Step8〜Step12までの工程は、分注する試薬等を吸引する位置が異なる(試薬薬容器10a又は10b、サンプル容器10d)、分注量が異なる、フィルタ付き容器11の位置(即ち、キャリア12の位置)が異なるものの、キャリア12の移動、分注チップ8の装着、試薬の吸引、試薬の吐出、分注チップ8の廃棄、キャリア12の凸部12a,12bの押し付け、真空コントローラ15の制御に至るまでの流れは前記したStep7の場合と同様である。   The steps from Step 8 to Step 12 are different in the position for sucking the reagent to be dispensed (reagent drug container 10a or 10b, sample container 10d), the dispensing amount is different, and the position of the filter-equipped container 11 (that is, the carrier 12). Although the position is different, the carrier 12 is moved, the dispensing tip 8 is attached, the reagent is aspirated, the reagent is discharged, the dispensing tip 8 is discarded, the convex portions 12 a and 12 b of the carrier 12 are pressed, and the vacuum controller 15 is controlled. The flow up to this point is the same as in Step 7 described above.

最終的に、Step12でフィルタ付き容器11が載っているキャリア12を真空容器13のCollect側13bに移動させ、真空容器13のCollect側13bで真空吸引し、吸引された液が固相抽出した結果として回収容器13cに回収され、この液を検出器(例えば、示差屈折検出器、紫外吸収検出器、紫外分光光度計、蛍光光度計等)に掛けて成分を分析する。   Finally, the carrier 12 on which the filter-equipped container 11 is mounted is moved to the collect side 13b of the vacuum container 13 in Step 12, and vacuum suction is performed on the collect side 13b of the vacuum container 13, and the sucked liquid is subjected to solid phase extraction. And collected in a collection container 13c, and this liquid is applied to a detector (for example, a differential refraction detector, an ultraviolet absorption detector, an ultraviolet spectrophotometer, a fluorometer, etc.) to analyze the components.

以上が自動固相抽出装置1の運転の一連の流れである。   The above is a series of operations of the automatic solid-phase extraction apparatus 1.

図4は分注チップ8から液体が吐出される様子を示したモデル図である。   FIG. 4 is a model diagram showing how liquid is discharged from the dispensing tip 8.

液体は分注チップ8から連続的に流れ出る訳ではなく、或る大きさの液滴となって断続的に落下する。その液滴の高さ方向の長さHは、分注チップ8の下側先端の吐出口の径と、吐出速度、吐出する液体の性質(粘度、表面張力等)、更には雰囲気温度によって一義的に決まる。   The liquid does not flow out of the dispensing tip 8 continuously, but drops intermittently as droplets of a certain size. The length H in the height direction of the droplet is uniquely determined by the diameter of the discharge port at the lower end of the dispensing tip 8, the discharge speed, the properties of the liquid to be discharged (viscosity, surface tension, etc.), and the ambient temperature. Is determined.

本実施の形態において、実験により測定した液滴の長さHは、或る一定の吐出速度及び雰囲気温度において、例えば水の場合が約4mm、メタノールの場合が約2mm、血漿サンプルの場合が約5mmであった。図3に示す運転工程例30を設定する際、実験者が分注する液体の種類や分注するエリア等を設定・選択する他に、設定項目の1つとしてこの液体の種類に応じた液滴の長さHを設定できるようにし、吐出動作時の分注ヘッド6の高さ方向の移動量の計算に使用する。   In this embodiment, the length H of the droplets measured by experiment is about 4 mm for water, about 2 mm for methanol, and about 2 mm for plasma at a certain discharge speed and ambient temperature. It was 5 mm. When setting the operation process example 30 shown in FIG. 3, in addition to setting and selecting the type of liquid to be dispensed by the experimenter and the area to be dispensed, etc. The droplet length H can be set and used for calculating the movement amount of the dispensing head 6 in the height direction during the discharge operation.

当然ながら、初めて使用する液体の場合には液滴の長さHが不明であるが、液体の性質を水系、アルコール系、サンプル系というように分類することによって、容易に液滴の長さHを入力することができる。又、試運転を行って吐出時の様子を観察し、液滴の長さHを補正することも可能である。   Of course, in the case of a liquid to be used for the first time, the length H of the droplet is unknown, but by classifying the properties of the liquid as water-based, alcohol-based, or sample-based, the droplet length H can be easily obtained. Can be entered. It is also possible to correct the droplet length H by performing a trial run and observing the state during discharge.

又、前述のように液滴の長さHを実験者が制御装置3に対して直接設定するのではなく、分注チップ8の径と吐出速度、雰囲気温度から決まる係数を予め固定の数値として制御装置3に記憶させておき、実験者が液体の種類を入力するだけで液滴の長さHを自動的に計算する方法を採用しても良い。この場合、雰囲気温度は実験者が制御装置3に入力する方法であっても、自動分注装置1に雰囲気温度を測定する機能を持たせる方法であっても構わない。   Further, as described above, the experimenter does not directly set the droplet length H with respect to the control device 3, but the coefficient determined from the diameter of the dispensing tip 8, the discharge speed, and the ambient temperature is set to a fixed value in advance. A method may be employed in which the droplet length H is automatically calculated simply by inputting the type of liquid by the experimenter by storing the information in the control device 3. In this case, the method may be a method in which the experimenter inputs the ambient temperature to the control device 3 or a method in which the automatic dispensing device 1 has a function of measuring the ambient temperature.

図5は、分注チップ8から、吐出容器であるサンプル容器10dの1ウェル分50に液体を吐出する様子を示した図である。   FIG. 5 is a diagram showing a state in which liquid is discharged from the dispensing tip 8 to one well 50 of the sample container 10d that is a discharge container.

図5には、例として落下する際の液滴が小さい液体(例えば、メタノール)を吐出した場合51(液滴の長さをH1とする)と、落下する際の液滴が大きい液体(例えば、血漿サンプル)を吐出した場合52(液滴の長さをH2とする)を示している。   FIG. 5 shows, as an example, a case where a liquid with a small drop (for example, methanol) is discharged (for example, methanol) 51 (the length of the liquid is H1), and a liquid with a large drop (for example, methanol) , (Plasma sample) is discharged 52 (droplet length is H2).

而して、何れの場合も、分注チップ8の先端にできた落下直前の液滴の最下端と、ウェル50内の液面との距離Lが一定になるように、分注ヘッド6の高さ方向の移動量を制御する。この距離Lを10mm以下の微小な距離に設定することによって、液の飛び散り、液の跳ね返り、蒸発、泡立ち等による不具合を最小限に抑えることができる。   Thus, in any case, the dispensing head 6 is arranged so that the distance L between the lowest end of the droplet just before dropping formed at the tip of the dispensing tip 8 and the liquid level in the well 50 is constant. Control the amount of movement in the height direction. By setting the distance L to a very small distance of 10 mm or less, it is possible to minimize problems caused by liquid splashing, liquid splashing, evaporation, foaming, and the like.

ここで、ウェル50内の液面の高さは液量の変化に伴い常に変動していることになるが、ウェル50の形状とウェル50内の液量の関係から液面高さを計算し、分注量と液面高さに応じて分注ヘッド6の高さ方向の移動量を補正する方法については特許文献1に記載があるように公知である。   Here, the height of the liquid level in the well 50 always fluctuates with the change in the liquid amount, but the liquid level height is calculated from the relationship between the shape of the well 50 and the liquid amount in the well 50. A method for correcting the amount of movement of the dispensing head 6 in the height direction according to the dispensing amount and the liquid level is known as described in Patent Document 1.

本発明に係る自動分注装置の一形態としての自動固相抽出装置の斜視図である。It is a perspective view of the automatic solid phase extraction apparatus as one form of the automatic dispensing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る自動固相抽出装置の本体内部の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure inside the main body of the automatic solid-phase extraction apparatus which concerns on this invention. 固相抽出運転例を示す図である。It is a figure which shows the example of a solid-phase extraction driving | operation. 分注チップから液体が吐出される様子を示したモデル図である。It is a model figure which showed a mode that the liquid was discharged from the dispensing tip. 分注チップと液滴及び液面の位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of a dispensing tip, a droplet, and a liquid level.

符号の説明Explanation of symbols

1 自動固相抽出装置(自動分注装置)
2 自動固相抽出装置本体
3 制御装置
4 通信ケーブル
5 ロボット(移送手段)
6 分注ヘッド
6a,6b フック
6c ノズル部
8 分注チップ
9 分注チップ容器
10 容器群(吸引容器)
10a,10b 試薬容器
10c 標準溶液容器
11 フィルタ付き容器(吐出容器)
12 キャリア
12a,12b 凸部
13 真空容器
13a Load側
13b Collect側
14 廃棄容器
15 真空コントローラ
16 安全カバー
30 固相抽出運転例
50 ウェル
1 Automatic solid phase extraction device (automatic dispensing device)
2 Automatic solid phase extraction device body 3 Control device 4 Communication cable 5 Robot (transfer means)
6 Dispensing head 6a, 6b Hook 6c Nozzle part 8 Dispensing tip 9 Dispensing tip container 10 Container group (suction container)
10a, 10b Reagent container 10c Standard solution container 11 Container with filter (discharge container)
12 Carrier 12a, 12b Protruding part 13 Vacuum container 13a Load side 13b Collect side 14 Waste container 15 Vacuum controller 16 Safety cover 30 Solid phase extraction operation example 50 well

Claims (4)

液体の吸引及び吐出が可能な分注ヘッドと、該分注ヘッドを移動させるための移送手段と、前記分注ヘッドに装着された分注チップに吸引される液体を貯蔵する吸引容器と、液体が吐出される吐出容器とを備えた自動分注装置において、
液体を前記吐出容器に吐出する際に、前記分注チップの先端にできる液滴の最下端と前記吐出容器の液面との距離を一定にすることを特徴とする自動分注装置。
A dispensing head capable of sucking and discharging liquid, a transfer means for moving the dispensing head, a suction container for storing liquid sucked by a dispensing tip mounted on the dispensing head, and a liquid In an automatic dispensing device provided with a discharge container for discharging
An automatic dispensing apparatus characterized in that, when discharging a liquid into the discharge container, the distance between the lowest end of a droplet formed at the tip of the dispensing tip and the liquid surface of the discharge container is made constant.
前記分注チップの先端にできる液滴の最下端と前記吐出容器の液面との距離を10mm以下とすることを特徴とする請求項1記載の自動分注装置。   The automatic dispensing apparatus according to claim 1, wherein a distance between a lowermost end of a droplet formed at a tip of the dispensing tip and a liquid level of the discharge container is 10 mm or less. 前記液滴の大きさを制御装置に入力できることを特徴とする請求項1記載の自動分注装置。   2. The automatic dispensing device according to claim 1, wherein the size of the droplet can be input to a control device. 前記液滴の大きさを計算することを特徴とする請求項1記載の自動分注装置。   2. The automatic dispensing apparatus according to claim 1, wherein the size of the droplet is calculated.
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