JP2007322319A - サンプル分注装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】サンプルの吸引量が変動しても、より確実にサンプルプローブの詰まりを検出する。
【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、あるいはサンプルプローブ３内のサンプル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と分注ポンプ８によるサンプルＳの吸引速度とに基づいて、サンプルプローブ３の詰まりを判定する判定部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、サンプルの吸引量が変化すると詰まりの判定の確度が低下する不都合が考えられる。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、サンプルの吸引量が変動しても、より確実にサンプルプローブの詰まりを検出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、あるいはサンプルプローブ内の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と分注ポンプによるサンプルの吸引速度とに基づいて、サンプルプローブの詰まりを判定する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、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と分注ポンプによるサンプルの吸引速度とに基づいてサンプルプローブの詰まりを判定するので、サンプルの吸引量が変動しても詰まりの判定をより確実に行うことができる。また、吸引量が増加しても吸引時間が長くなれば圧力センサにより検出される圧力に変化がないので、吸引量そのものではなく、吸引量を吸引時間によって除した吸引速度を用いることにより、サンプルプローブの詰まりをより確実に判定できる。
上記発明においては、前記判定部が、吸引速度に応じた複数のしきい値を備え、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、吸引速度に対応するしきい値よりも低いときにサンプルプローブの詰まりを判定することとしてもよい。
このようにすることで、サンプル吸引動作中の圧力センサの検出圧力がしきい値よりも低いときにサンプルプローブが詰まっていると判定される。しきい値は吸引速度に応じて複数備えられているので、吸引速度が増加したときにはより低い圧力値が検出されたときに、また吸引速度が減少したときにはより高い圧力値が検出されたときに、サンプルプローブが詰まっていると判定される。したがって、より簡易にサンプルプローブの詰まりを判定することができる。
また、上記発明においては、前記判定部が、吸引速度に応じた複数のしきい値を備え、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、吸引速度に対応するしきい値よりも低いときにサンプルプローブの詰まりを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、サンプルプローブの詰まりをより確実に検出して、精度よく分注することができる。
本発明によれば、サンプルの吸引量が変動しても、より確実にサンプルプローブの詰まりを検出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および図２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の詰まりを判定する判定部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。
前記判定部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、サンプリング部１６においてサンプリングされた圧力値Ｐと予め記憶しているしきい値Ａとを比較する比較部１７と、比較の結果、圧力値Ｐが所定のしきい値Ａよりも低いときに、サンプルプローブ３における詰まりの発生を報知する報知部１８とを備えている。
前記比較部１７内には、表１に示されるように、サンプルプローブ３の詰まりの発生を判定するためのしきい値Ａ１〜Ａ４が、サンプルプローブ３によるサンプルＳの吸引速度Ｖ１〜Ｖ４と対応づけて複数記憶されている。比較部１７は、制御装置１３から吸引量信号Ｑを受け取り、それを吸引時間で除算することにより吸引速度Ｖを計算し、対応するしきい値Ａ１〜Ａ４を選択するようになっている。
Figure 2007322319
例えば、吸引速度Ｖ≦Ｖ１のときには、しきい値Ａ１が選択され、吸引速度Ｖ１＜Ｖ≦Ｖ２のときには、しきい値Ａ２が選択され、吸引速度Ｖ２＜Ｖ≦Ｖ３のときには、しきい値Ａ３が選択され、吸引速度Ｖ３＜Ｖ≦Ｖ４のときには、しきい値Ａ４が選択されるようになっている。
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Ｓ１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Ｓ２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Ｓ２と、圧力センサ９により検出される管路４内の圧力値Ｐとの関係を吸引速度Ｖをパラメータとして図２に示す。図２（ａ）は、負圧が大きくなる方向を上向きにして示している。
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Ｓ２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Ｓ２に若干遅れて図２（ａ）に示されるように変化する。本実施形態においては、判定部１０内のサンプリング部１６は、例えば、吸引指令信号Ｓ２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。
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、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が低下していく。
また、本実施形態においては、吸引指令信号Ｓ２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Ｓ２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、同様にその圧力値Ｐが低下していく。
また、図２（ａ）に示されるように、吸引速度Ｖ（Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３＜Ｖ４）が大きくなるに従って、その圧力値Ｐは負圧が増加していくことがわかる。本実施形態においては、吸引速度Ｖに応じてサンプルプローブ３の詰まりを判定するしきい値Ａが複数設定されているので、サンプルプローブ３の詰まりによる負圧の増大なのか、吸引速度Ｖの増加による負圧の増大なのかを簡易かつ確実に識別することができる。
そして、比較部１７による比較の結果、サンプルプローブ３内の圧力値Ｐが、吸引速度Ｖに応じて選択された所定のしきい値Ａを越えた場合には、報知部１８の作動により、サンプルプローブ３に詰まりが発生したこと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、サンプルプローブ３が詰まったまま分注動作が行われることによる不正確な分注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Ｓ２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、サンプルプローブ３の詰まり判定するしきい値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、本実施形態においては、複数のしきい値Ａ１〜Ａ４を用意しておき、吸引速度Ｖに応じて選択することとしたが、これに代えて、吸引速度Ｖとしきい値Ａとの関係式を記憶しておき、制御装置１３から送られてくる吸引量信号Ｑあるいは吸引速度信号からその都度適正なしきい値Ａを算出して設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の関係を吸引速度をパラメータとして示す図である。
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 判定部
１７ 比較部

Claims (3)

  1. 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、あるいはサンプルプローブ内の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と分注ポンプによるサンプルの吸引速度とに基づいて、サンプルプローブの詰まりを判定する判定部とを備えるサンプル分注装置。
  2. 前記判定部が、吸引速度に応じた複数のしきい値を備え、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、吸引速度に対応するしきい値よりも低いときにサンプルプローブの詰まりを判定する請求項１に記載のサンプル分注装置。
  3. 前記判定部が、吸引速度に応じた複数のしきい値を備え、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、吸引速度に対応するしきい値よりも低いときにサンプルプローブの詰まりを判定する請求項１に記載のサンプル分注装置。
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