JP2007322318A

JP2007322318A - サンプル分注装置

Info

Publication number: JP2007322318A
Application number: JP2006154635A
Authority: JP
Inventors: Isao Saegusa; 勲三枝
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】サンプルプローブの詰まりをより早期の内径汚れの段階において検出でき、サンプルプローブの内径に蓄積した汚れ物質がサンプル内に流出したり、サンプルプローブの内容積が変動したりする不都合の発生を防止する。
【解決手段】サンプル容器２内に挿入されるサンプルプローブ３と、該サンプルプローブ３に接続される管路４内の圧力を変動させて、サンプルプローブ３にサンプル容器２内のサンプルＳを吸引させ、あるいはサンプル容器２内にサンプルＳを吐出させる分注ポンプ８と、サンプルプローブ３を含む管路４内の圧力を検出する圧力センサ９と、該圧力センサ９により検出された圧力値Ｐに基づいて、サンプルプローブ３内の汚れを判定する内面汚れ判定部１０とを備えるサンプル分注装置１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、血液や尿等のサンプルを分析する装置に用いられるサンプル分注装置に関するものである。

従来、この種のサンプル分注装置として、特許文献１に開示されているものがある。
このサンプル分注装置は、サンプルである血清あるいは血漿内に含まれるフィブリン等の固形物がサンプルプローブ内に詰まって所定量のサンプルを反応容器に分注されないまま分析されてしまう不都合を防止するために、サンプル吸引動作終了後でサンプル吐出動作開始前の所定のタイミングにおけるサンプルプローブを含む管路の圧力を圧力センサで検出し、所定の圧力値よりも低いときにサンプルプローブ詰まりを判定することとしている。
特開平１１−８３８６８号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているサンプル分注装置では、サンプル吸引動作終了後の圧力値が正常値に復元するか否かによってサンプルプローブを含む管路の詰まりを検出することができるが、詰まっていない場合にはこれを検出することが困難である。すなわち、サンプルプローブ内の流通断面の一部が実質的に貫通している場合には、管路の圧力センサの圧力値が正常値に戻るので、サンプルプローブ内の流通断面が閉塞されてしまう程詰まるまで詰まりを検出することができないという不都合がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、サンプルプローブの詰まりをより早期の内径汚れの段階において検出でき、サンプルプローブの内径に蓄積した汚れ物質がサンプル内に流出したり、サンプルプローブの内容積が変動したりする不都合の発生を防止することができるサンプル分注装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、サンプル容器内に挿入されるサンプルプローブと、該サンプルプローブに接続される管路内の圧力を変動させて、サンプルプローブにサンプル容器内のサンプルを吸引させ、あるいはサンプル容器内にサンプルを吐出させる分注ポンプと、前記サンプルプローブを含む管路内の圧力を検出する圧力センサと、該圧力センサにより検出された圧力値に基づいて、サンプルプローブ内の汚れを判定する内面汚れ判定部とを備えるサンプル分注装置を提供する。

本発明によれば、サンプルプローブをサンプル容器内に挿入し、分注ポンプを作動させることにより、サンプルプローブに接続される管路内の負圧を上昇させることにより、サンプルプローブ内にサンプル容器内のサンプルを吸引し、正圧を上昇させることにより、サンプルを吐出することができる。この場合に、圧力センサにより検出された管路内の圧力に基づいて内面汚れ判定部がサンプルプローブ内の汚れを判定するので、サンプルプローブが汚れたまま、サンプルの吸引および吐出が繰り返される不都合を防止することができる。

上記発明においては、前記内面汚れ判定部が、分注ポンプによるサンプルの吸引動作中における圧力センサの検出圧力が所定の圧力値よりも低いときにサンプルプローブ内面が汚れていると判定することとしてもよい。
サンプルプローブ内面に汚れが発生すると、汚れがサンプルプローブ内面に蓄積することにより流通断面積が低減し、吸引動作中におけるサンプルプローブを含む配管内の負圧が上昇する。本発明によれば、吸引動作中における圧力センサの検出圧力が所定の圧力値よりも低い場合には、サンプルプローブ内面が汚れていると判定することにより、サンプルプローブ内面が汚れたままサンプルの吸引および吐出が繰り返される不都合をより確実に防止することができる。

また、上記発明においては、前記内面汚れ判定部が、分注ポンプによるサンプルの吸引動作終了時点における圧力センサの圧力が所定の圧力値よりも低いときにサンプルプローブ内面が汚れていると判定することとしてもよい。
このようにすることによっても、サンプルプローブ内面が汚れたままサンプルの吸引および吐出が繰り返される不都合をより確実に防止することができる。

また、上記発明においては、前記圧力センサにより検出された圧力値を記憶する記憶部と、該記憶部に記憶された圧力値と現在の圧力値とを比較する比較部とを備え、前記内面汚れ判定部が、比較部による比較の結果、圧力差の絶対値が所定のしきい値以上増加した場合にサンプルプローブ内面が汚れていると判定することとしてもよい。

サンプルプローブの内面に汚れが付着していくと、経時的に流通断面積が減少し、圧力センサによる検出圧力が経時的に変化していく。圧力センサにより検出された圧力値が記憶部に記憶され、比較部の作動により現在の圧力値と比較される。そして、内面汚れ判定部は、比較部による比較の結果、圧力差の絶対値が所定のしきい値以上増加した場合にサンプルプローブ内面が汚れていると判定することにより、サンプルプローブ内面が汚れたままサンプルの吸引および吐出が繰り返される不都合をより確実に防止することができる。

本発明によれば、サンプルプローブの詰まりをより早期の内径汚れの段階において検出でき、サンプルプローブの内径に蓄積した汚れ物質がサンプル内に流出したり、サンプルプローブの内容積が変動したりする不都合の発生を防止することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るサンプル分注装置１について、図１〜図３を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るサンプル分注装置１は、図１に示されるように、サンプルＳを収容したサンプル容器２内に挿脱させられるサンプルプローブ３と、該サンプルプローブ３に管路４を介して接続された洗浄水ポンプ５と、該洗浄水ポンプ５により管路４内に吸引する洗浄水Ｗを貯留した洗浄水タンク６と、洗浄水ポンプ５とサンプルプローブ３との間の管路４を開閉する電磁弁７と、該電磁弁７とサンプルプローブ３との間の管路４に配置された、例えば、シリンジからなる分注ポンプ８と、該分注ポンプ８と電磁弁７との間の管路４に配置された圧力センサ９と、該圧力センサ９からの圧力信号に基づいてサンプルプローブ３内の汚れを判定する内面汚れ判定部１０とを備えている。サンプルプローブ３および分注ポンプ８は、プローブ駆動装置１１およびポンプ駆動装置１２に接続され、それぞれ制御装置１３によって駆動制御されるようになっている。

内面汚れ判定部１０は、圧力センサ９により検出された圧力信号を増幅する増幅回路１４と、該増幅回路１４により増幅された圧力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１５と、該Ａ／Ｄ変換器１５によりディジタル信号に変換された圧力信号を所定のタイミングでサンプリングするサンプリング部１６と、サンプルプローブ３の装着後、最初にサンプリングされた圧力値を記憶する記憶部１７と、サンプリング部１６によりサンプリングされた現在の圧力値と記憶部１７に記憶されている最初の圧力値とを比較する比較部１８と、比較の結果、圧力差の絶対値が所定のしきい値Ａを越えて増加したときに、内面汚れの発生を報知する報知部１９とを備えている。

このように構成された本実施形態に係るサンプル分注装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係るサンプル分注装置１を用いてサンプル容器２内のサンプルＳを吸引するには、まず、電磁弁７を開状態として、洗浄水ポンプ５を作動させる。これにより、洗浄水タンク６内の洗浄水Ｗが配管４内に汲み上げられ、サンプルプローブ３のほぼ先端に至るまでの管路４のほぼ全体に洗浄水Ｗが満たされる。このとき、サンプルプローブ３においては洗浄水Ｗの液面がサンプルプローブ３の先端よりも若干高い位置となるようにする。

この状態で、電磁弁７を閉状態とし、制御装置１３からの指令信号Ｓ_１によりプローブ駆動装置１１を作動させる。具体的には、プローブ駆動装置１１を作動させることにより、サンプルプローブ３をサンプル吸引位置に位置決めしてから下降させ、その先端部３ａをサンプル容器２内のサンプルＳ中に所定深さまで浸漬させる。洗浄水Ｗの液面がサンプルプローブ３の先端よりも若干高い位置に配置されているので、この状態で、洗浄水Ｗの液面とサンプルＳの液面との間には若干の空気層が形成される。

次いで、制御装置１３から送られる吸引指令信号Ｓ_２に応じてシリンジからなる分注ポンプ８が作動させられる。すなわち、分注ポンプ８のピストンをシリンダから引き抜く方向に移動させることにより、管路４内の圧力を負圧にして洗浄水Ｗの液面をサンプルプローブ２内において上昇させる。これにより、若干の空気層を介して近接するサンプルＳの液面もサンプルプローブ２内において上昇させられ、所定量のサンプルＳがサンプルプローブ２内に吸引される。

この吸引動作における制御装置１３からの吸引指令信号Ｓ_２と、圧力センサ９により検出される管路４内の圧力値Ｐとの関係を図２に示す。制御装置１３から図２（ｂ）のように矩形波状の吸引指令信号Ｓ_２が出力され分注ポンプ８が駆動されると、管路４内の圧力値Ｐは、吸引指令信号Ｓ_２に若干遅れて図２（ａ）に実線で示されるように変化する。本実施形態においては、内面汚れ判定部１０内のサンプリング部１６は、例えば、吸引指令信号Ｓ_２の後縁をトリガーとして圧力センサ９の圧力値Ｐをサンプリングする。サンプルプローブ３を装着した後に最初にサンプリングされた圧力センサ９からの圧力値Ｐは、記憶部１７に送られて記憶される。

その後、プローブ駆動装置１１の作動により、サンプルプローブ３が上昇させられてサンプル容器２内から抜き出され、サンプル容器２とは別の位置に配置されている反応容器等（図示略）まで搬送された後に、分注ポンプ８の作動により、サンプルプローブ３内のサンプルＳが吐出される。具体的には、分注ポンプ８のピストンをシリンダに対して押し入れる方向に移動させることにより、サンプルプローブ３を含む管路４内の圧力値Ｐが上昇させられて、サンプルプローブ３内のサンプルＳが吐出されることになる。

そして、サンプルプローブ３を吐出位置とは別の洗浄位置に移動し、その状態で電磁弁７を開状態にして洗浄水ポンプ５を駆動することにより、洗浄水タンク６内の洗浄水Ｗをサンプルプローブ３の先端部３ａから吐出させ、サンプルプローブ３内部を洗浄することができる。
以上の動作を繰り返すことにより、サンプル容器２内のサンプルＳを反応容器等に順次分注することができる。

この場合において、サンプルプローブ３を用いたサンプルＳの分注動作が繰り返されると、サンプルプローブ３内面にサンプルＳが経時的に付着していく。そして、このようにサンプルプローブ３内面にサンプルＳが付着し始めると、図２（ａ）に鎖線で示すように、サンプルＳ吸引中に圧力センサ９により検出される管路４内の圧力値Ｐの絶対値が増大する。

また、本実施形態においては、吸引指令信号Ｓ_２の後縁をトリガーとして圧力センサ９の圧力値Ｐをサンプリングするが、実際の管路４内の圧力値Ｐは、吸引指令信号Ｓ_２に遅れて変動するので、サンプリング時における圧力センサ９の圧力値Ｐは、吸引動作中の圧力値Ｐとなり、同様にその絶対値が増大している。

図３に、サンプルプローブ３装着後の経過時間とサンプリングされた圧力センサ９の圧力値Ｐとの関係を示す。
この図３によれば、サンプルプローブ３装着後、圧力センサ９により検出される圧力値Ｐの絶対値は漸次増大していく。

そして、比較部１８による比較の結果、サンプルプローブ３装着直後の圧力値Ｐと現在の圧力値Ｐとの差が所定のしきい値Ａを越えた場合には、報知部１９の作動により、サンプルプローブ３の内面汚れが外部に報知される。したがって、作業者は、報知に従ってサンプルプローブ３を交換することにより、それ以上の圧力値Ｐの絶対値の増加を防止することができ、また、サンプルプローブ３内面に付着した付着物が剥離してサンプルＳ内に混入したり、サンプルプローブ３内面に付着物が堆積してサンプルプローブ３の内容積が低減したりする不都合の発生を未然に防止することができる。

なお、本実施形態においては、吸引指令信号Ｓ_２の後縁をトリガーとして圧力センサ９の圧力値Ｐをサンプリングすることとしたが、これに限定されるものではなく、吸引動作中の任意の時点における圧力値Ｐをサンプリングすることとしてもよい。
また、内面汚れを報知する報知部１９のしきい値Ａは、吸引するサンプルＳに応じて適宜設定することとしてもよい。

また、サンプルプローブ３の装着直後の圧力値Ｐを記憶部１７に記憶しておき、該記憶部１７に記憶された初期の圧力値Ｐとの比較において、圧力差が所定のしきい値Ａを越えたときにサンプルプローブ３内面の汚れを判定することとしたので、サンプルプローブ３の種類によらず、内面汚れを判定できるというメリットがある。しかし、これに限定されるものではなく、サンプルプローブ３の装着直後の圧力値Ｐが個体差によらず一定である場合には、記憶部１７を設けることなく、現実の圧力値Ｐの絶対値が所定値以上となったときに内面汚れを判定することとしてもよい。

本発明の一実施形態に係るサンプル分注装置を示す全体構成図である。図１のサンプル分注装置におけるサンプル吸引動作時の吸引指令信号と管路内の圧力変化とを示す図である。図２の吸引指令信号終了時の管路内の圧力の経時変化を示すグラフである。

符号の説明

Ａしきい値
Ｐ圧力値
Ｓサンプル
１サンプル分注装置
２サンプル容器
３サンプルプローブ
４管路
８分注ポンプ
９圧力センサ
１０内面汚れ判定部
１７記憶部
１８比較部

Claims

サンプル容器内に挿入されるサンプルプローブと、
該サンプルプローブに接続される管路内の圧力を変動させて、サンプルプローブにサンプル容器内のサンプルを吸引させ、あるいはサンプル容器内にサンプルを吐出させる分注ポンプと、
前記サンプルプローブを含む管路内の圧力を検出する圧力センサと、
該圧力センサにより検出された圧力値に基づいて、サンプルプローブ内の汚れを判定する内面汚れ判定部とを備えるサンプル分注装置。
前記内面汚れ判定部が、分注ポンプによるサンプルの吸引動作中における圧力センサの検出圧力が所定の圧力値よりも低いときにサンプルプローブ内面が汚れていると判定する請求項１に記載のサンプル分注装置。
前記内面汚れ判定部が、分注ポンプによるサンプルの吸引動作終了時点における圧力センサの検出圧力が所定の圧力値よりも低いときにサンプルプローブ内面が汚れていると判定する請求項１に記載のサンプル分注装置。
前記圧力センサにより検出された圧力値を記憶する記憶部と、
該記憶部に記憶された圧力値と現在の圧力値とを比較する比較部とを備え、
前記内面汚れ判定部が、比較部による比較の結果、圧力差の絶対値が所定のしきい値以上増加した場合にサンプルプローブ内面が汚れていると判定する請求項１に記載のサンプル分注装置。