JP2010175420A - Sample analyzer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体試料を吸引吐出することにより分注を行う機構や、装置に設置された容器やノズルチップなどの消耗品を移送する機構を有する装置に関し、例えば、核酸分析装置に関する。 The present invention relates to an apparatus having a mechanism for dispensing by sucking and discharging a liquid sample and a mechanism for transferring a consumable such as a container and a nozzle chip installed in the apparatus, for example, a nucleic acid analyzer.
液体の吸引吐出を行う分注装置は、従来から分析の精度向上や、極少量の液量を分注する要求に応えるため、分注の正確性および再現性の向上に努めてきた。具体的には、関連する機械や部品の精度向上と材質の進化,機械の制御技術の進化などによって性能向上を実現してきたが、近年では、動作の過程を検証する要求が高まっている。この要求は、必要な工程を確実に実行したかを検証することにより、最終的に得られる結果の信頼性を確保することに貢献するとともに、万が一工程に不具合が発生した場合、工程を継続させることによって発生しうる不具合を最小限に抑えることを目的とするものである。不具合とは、例えば分注装置においては、液体を一時的に収納するノズルチップと、液体を吸引するためのシリンジユニットと接続するチップフィッティングとの接合が不十分であり、分注すべき液量が不正確になり、正しい分析結果が得られない場合である。この様な不具合を検出する方法のひとつとして、液体の吸引吐出を行う機構では、流路内の圧力変動検出により液体の流動状況を監視する方法が用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, dispensing apparatuses that perform liquid suction and discharge have been striving to improve the accuracy and reproducibility of dispensing in order to meet the demands for improving the accuracy of analysis and dispensing an extremely small amount of liquid. Specifically, the performance has been improved by improving the precision of related machines and parts, the evolution of materials, the evolution of machine control technology, etc. In recent years, there has been an increasing demand to verify the process of operation. This requirement contributes to ensuring the reliability of the final results by verifying that the necessary processes have been executed reliably, and to continue the process if a problem occurs in the process. The purpose is to minimize problems that may occur. For example, in a dispensing device, the problem is that the nozzle tip that temporarily stores the liquid and the tip fitting that is connected to the syringe unit for sucking the liquid are insufficiently bonded, and the amount of liquid to be dispensed Is inaccurate and correct analysis results cannot be obtained. As a method for detecting such a problem, a mechanism for sucking and discharging a liquid uses a method for monitoring a flow state of the liquid by detecting a pressure fluctuation in the flow path.
また、近年は自動化が進み、分析に使用する容器など消耗品部材を搬送する機能を有する分析装置およびシステムもある。この場合においても、消耗品の保持や有無を判定し、同様の工程監視を行うものが多い。具体的には、例えば、ロボットハンドを用いて容器の搬送を行う装置においては、把持する部材の停止位置が容器の有り無しによって異なることを利用して容器の把持を確認する方法が用いられている。 In recent years, automation has progressed, and there are analysis apparatuses and systems that have a function of transporting consumable members such as containers used for analysis. Even in this case, it is often the case that the holding or presence of consumables is determined and the same process is monitored. Specifically, for example, in an apparatus that transports a container using a robot hand, a method of confirming gripping of a container is used by utilizing the fact that the stop position of a gripping member varies depending on whether or not the container is present. Yes.
尚、特開2007−292606号公報(特許文献1)には、撮影ユニットで複数回の移動撮影を行うことにより、半導体ウェハの全表面にわたる複数の部分画像を取得する半導体ウェハの表面検査装置が開示されている。 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-292606 (Patent Document 1) discloses a semiconductor wafer surface inspection apparatus that acquires a plurality of partial images over the entire surface of a semiconductor wafer by performing a plurality of times of moving imaging with an imaging unit. It is disclosed.
また、特開2005−164506号公報(特許文献2)には、試薬を反応容器に分注する分注プローブを備えた血液や尿などの自動分析装置において、出射した光の反射を検知して、反射光の強さと反射物までの距離を検出する光反射検出器が、3軸方向に移動可能な試薬保持機構や試薬キャップ開栓機構に併設されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-164506 (Patent Document 2) detects reflection of emitted light in an automatic analyzer such as blood or urine provided with a dispensing probe for dispensing a reagent into a reaction container. A light reflection detector for detecting the intensity of the reflected light and the distance to the reflecting object is provided in the reagent holding mechanism and the reagent cap opening mechanism that can move in the three-axis directions.
本願発明者が、液体試料を分注し、消耗品を移送する装置について鋭意検討した結果、次のような知見を得るに至った。 The inventor of the present application diligently studied a device for dispensing a liquid sample and transferring consumables, and as a result, the following knowledge was obtained.
分析性能の信頼性をさらに高め、かつ不具合発生時に適切な対処をするためには、例えば試料や薬品の飛散という不具合にとどまらず、さらに、それらが混合することによって発生する二次的な不具合をも考慮して適切に対応しなければならない。そのためには、監視対象であるノズルチップや容器内の液体の状態をより正確に知ることが重要な課題となる。 In order to further improve the reliability of analysis performance and take appropriate measures in the event of problems, for example, not only the problem of scattering of samples and chemicals, but also secondary problems that occur when they are mixed. It is necessary to take appropriate measures in consideration. For that purpose, it is an important subject to know more accurately the state of the nozzle tip to be monitored and the liquid state in the container.
これに対し従来技術では、間接的な状態検出方法のため、検出できる現象が限定的であった。例えば、流路内の圧力変動検出により液体の流動状況を監視する方法では、シリンジユニット動作と、該動作により流動される液体との間に発生する流路内の圧力差を検出するため、液量の変動を直接検出することはできなかった。 On the other hand, in the prior art, the phenomenon that can be detected is limited due to the indirect state detection method. For example, in the method of monitoring the flow state of the liquid by detecting the pressure fluctuation in the flow path, the pressure difference in the flow path generated between the syringe unit operation and the liquid flowed by the operation is detected. Variations in quantity could not be detected directly.
同様に、容器を把持する部材の停止位置によって容器の保持状態を検出する方法では、容器の有無検出は容易であるが、把持した容器内の液量や、容器自身の把持角度などの検出は限定的であった。 Similarly, in the method of detecting the holding state of the container by the stop position of the member that holds the container, it is easy to detect the presence or absence of the container, but detection of the amount of liquid in the held container, the holding angle of the container itself, etc. It was limited.
さらに液体の状態を把握できないため、ノズルチップ廃棄や容器廃棄時に発生しうるノズルチップからの液体の漏れや容器の落下などにより、コンタミネーションが発生するリスクがあった。特に遺伝子検査など、採取した試料の増幅反応を伴う分野では不具合発生以降の処理工程を最適化しないと、廃棄されたノズルチップに付着した液滴同士が接触することで増幅反応が起こり、その後の回復作業時間が増大するなど、装置の運用に重大な影響を与える恐れがあった。 Furthermore, since the state of the liquid cannot be grasped, there is a risk that contamination will occur due to leakage of the liquid from the nozzle tip, which may occur when the nozzle tip is discarded or when the container is discarded, or a drop of the container. Especially in fields involving amplification reactions of collected samples, such as genetic testing, if the processing steps after the occurrence of a failure are not optimized, amplification reactions occur when the droplets attached to the discarded nozzle tip come into contact with each other. There was a risk of serious impact on the operation of the equipment, such as an increase in recovery work time.
本発明は、分注手段、及び容器移送手段を移動させる搬送機構に、分注工程、及び容器移送工程を監視する撮影手段を設けることに関する。 The present invention relates to disposing means and providing a photographing mechanism for monitoring the dispensing process and the container transfer process in a transport mechanism for moving the container transporting means.
本発明によれば、動作の監視を動作場所にて行うことにより、各工程が実行されたか否かを確実に判断できる。更に、二次的な不具合を防止できる。これにより、信頼性の高いシステムを構築できる。 According to the present invention, it is possible to reliably determine whether or not each step has been performed by monitoring the operation at the operation location. Furthermore, secondary problems can be prevented. Thereby, a highly reliable system can be constructed.
実施例では、液体の分注や消耗品の移送を実施する機構と、撮像手段とを一つのユニットに集約している。撮像手段を用いることにより、液体の量を算出するのに必要な変動量や、容器の有無自体を、直接的に検出し、状態判断できる。また、液体の分注や消耗品の移送を行ったその場所での状態判断をすることができる。更に、検出手段の共用化が図れることによって検出器の共用化や集約化が可能となり、分析装置の小型化が図れる。これにより、ユニット稼動範囲のいずれの場所における動作であっても即時検出が可能となり、2次的な不具合も防止することが可能となる。 In the embodiment, the mechanism for dispensing the liquid and transferring the consumables and the imaging means are integrated into one unit. By using the imaging means, it is possible to directly detect the amount of fluctuation necessary for calculating the amount of liquid and the presence / absence of the container itself to determine the state. Further, it is possible to determine the state at the place where the liquid is dispensed or the consumable is transferred. Furthermore, by sharing the detection means, the detectors can be shared and integrated, and the analyzer can be downsized. As a result, it is possible to immediately detect the operation at any location in the unit operating range, and it is possible to prevent secondary problems.
より具体的には、共用化され集約化された検出手段を、検出対象となる分注機構やロボットハンドリング機構などと一体化している。一体化により、分注や容器搬送などの各種工程をあらゆる場所で監視可能となり、工程管理の信頼性が増すとともに、不具合発生時の検出精度も向上し、適切な処理が可能となる。このように、動作の監視を動作場所にて行うことにより、工程が確実に実行されたか否かを判断でき、かつ二次的な不具合を防止可能な信頼性の高いシステムを構築できる。また、機能を集約することにより、小型装置の提供が可能となる。 More specifically, the shared and aggregated detection means is integrated with a dispensing mechanism, a robot handling mechanism, or the like to be detected. The integration makes it possible to monitor various processes such as dispensing and container conveyance at every place, increasing the reliability of process management, improving the detection accuracy when a failure occurs, and enabling appropriate processing. Thus, by monitoring the operation at the operation location, it is possible to determine whether or not the process has been executed reliably, and to build a highly reliable system capable of preventing secondary problems. Further, by integrating the functions, it is possible to provide a small apparatus.
実施例では、液体を吸引、及び吐出する分注手段と、容器を把持、及び移動する移送手段と、を備えたユニットと、当該ユニットを移動させる搬送機構と、を備え、ユニットが、分注手段、及び移送手段を監視する撮影手段を備える試料分析装置を開示する。 The embodiment includes a unit including a dispensing unit that sucks and discharges a liquid, a transfer unit that holds and moves the container, and a transport mechanism that moves the unit. Disclosed is a sample analyzer including an imaging means for monitoring the means and the transfer means.
また、実施例では、ノズルチップとの接続手段と、容器の保持手段と、を備えたユニットと、当該ユニットを移動させる搬送機構と、を備え、ユニットが、ノズルチップ、及び容器を視野に納める撮影手段を備える試料分析装置を開示する。 In addition, in the embodiment, a unit including a nozzle chip connecting unit and a container holding unit and a transport mechanism for moving the unit are provided, and the unit accommodates the nozzle chip and the container in the field of view. Disclosed is a sample analyzer including imaging means.
また、実施例では、撮像手段から得た画像情報を用いて、分注工程、及び移送工程の成否判断する演算手段を備える試料分析装置を開示する。 In addition, in the embodiment, a sample analyzer including a calculation unit that determines success or failure of the dispensing process and the transfer process using image information obtained from the imaging unit is disclosed.
また、本実施例では、撮像手段から得た画像情報を用いて、分注工程、及び移送工程の手順を変更する試料分析装置を開示する。 Also, in this embodiment, a sample analyzer that changes the procedure of the dispensing process and the transfer process using image information obtained from the imaging means is disclosed.
また、本実施例では、容器の廃棄場所を複数備え、撮像手段から得た画像情報を用いて、容器の廃棄場所を判断する演算手段を備える試料分析装置を開示する。 In addition, this embodiment discloses a sample analyzer that includes a plurality of container disposal locations, and that includes a calculation unit that determines the disposal location of the containers using image information obtained from the imaging unit.
また、本実施例では、分注手段がノズルチップを含む試料分析装置を開示する。 Further, in this embodiment, a sample analyzer in which the dispensing means includes a nozzle tip is disclosed.
また、本実施例では、ノズルチップの廃棄場所を複数備え、撮像手段から得た画像情報を用いて、ノズルチップの廃棄場所を判断する演算手段を備える試料分析装置を開示する。 In addition, this embodiment discloses a sample analyzer that includes a plurality of nozzle tip disposal locations, and includes a calculation unit that determines the disposal location of the nozzle tips using image information obtained from the imaging unit.
また、本実施例では、容器、及びノズルチップの廃棄場所を複数備え、撮像手段から得た画像情報を用いて、容器、及びノズルチップの廃棄場所を判断する演算手段を備える試料分析装置を開示する。 In addition, this embodiment discloses a sample analyzer including a plurality of disposal locations for containers and nozzle tips, and a computing means for determining the disposal locations for containers and nozzle tips using image information obtained from the imaging means. To do.
また、本実施例では、撮影手段がCCDカメラを含む試料分析装置を開示する。 In the present embodiment, a sample analyzer including a CCD camera as an imaging unit is disclosed.
また、本実施例では、撮影手段が、分注手段、及び移送手段を同時に視野に納めている試料分析装置を開示する。 Further, in the present embodiment, a sample analyzer is disclosed in which the imaging unit has the dispensing unit and the transfer unit in the field of view at the same time.
また、本実施例では、撮影手段が、視野を変えるための移動機構を備える試料分析装置を開示する。 Further, in this embodiment, a sample analyzer is disclosed in which the imaging means includes a moving mechanism for changing the field of view.
以下、上記及びその他の本願発明の新規な特徴と効果について図面を参酌して説明する。尚、図面は専ら説明に用いるものであり、権利範囲を減縮するものではない。 Hereinafter, the above and other novel features and effects of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the drawings are exclusively used for explanation and do not reduce the scope of rights.
本実施例では、各工程を実施する機構と、汎用性の高い撮像手段による機能を一つのユニットに集約した分析装置を説明する。撮像手段を用いることにより、液体の量を算出するのに必要な変動量や、容器内の液体有無を直接的に、かつ、検出対象を捜査した場所で状態の検出・判断することができるため、高精度な工程管理と、不具合発生時にはコンタミネーションリスクを低減した適切な回復動作を選択することができる。 In the present embodiment, an analysis apparatus will be described in which a mechanism for performing each step and a function by a highly versatile imaging means are integrated into one unit. By using the imaging means, it is possible to detect and determine the state of the fluctuation amount necessary to calculate the amount of liquid and the presence / absence of liquid in the container directly and at the place where the detection target is searched. In addition, it is possible to select highly accurate process management and an appropriate recovery operation that reduces the risk of contamination when a failure occurs.
図1に、本実施例における分析装置10の全体図を示す。
FIG. 1 shows an overall view of an
分析装置10は、遺伝子検査のために核酸を含む試料を分析する装置である。分析装置10には、分析に必要な機能として、試料と試薬を混合する攪拌ユニット48,容器5を閉栓する閉栓ユニット49、及び分析ユニット15が配置されている。分析ユニット15の機能は、例えば、分光光度計相当の光学測定機能などである。
The
分析装置10の左側には、複数のノズルチップ3を保持するノズルチップラック11や、複数の容器5を保持する容器ラック12が配置されている。
On the left side of the
また、分析装置10には、ノズルチップ3を用いて試料や試薬を分注する分注機能や、容器5の把持して移動させる移送機能を有する機能集約ユニット1を備える。機能集約ユニット1は、ロボットアームX軸44、及びロボットアームY軸45により保持され、2次元的に移動可能である。尚、機能集約ユニット1の一部構成はZ軸方向(上下方向)に移動可能であるが、ロボットアームZ軸などを追加し、機能集約ユニット1自体を3次元的に動かすことも可能である。
Further, the
分析装置10には、2つの廃棄ボックス14,17を有し、廃棄すべき対象により廃棄場所を選択可能としている。使用済みのノズルチップ3や容器5は、これら廃棄ボックスに投棄される。
The
図2に、本実施例における機能集約ユニット1の構成図を示す。
In FIG. 2, the block diagram of the
機能集約ユニット1には、ノズルチップ3とシリンジユニット2を用いた分注機構と、容器5を保持できるグリッパ4、及び撮像手段であるCCDカメラ30を搭載している。CCDカメラ30に用いる撮像素子は、CMOSなど、電子データにて出力できるものであれば他の種類のものでもかまわない。シリンジユニット2とグリッパ4はCCDカメラ30の正面に配置されており、ともに、CCDカメラ30の視野内に配置されている。
The
分注機構には、液体を吸引するシリンジユニット2が配置されている。シリンジユニット2は、ステッピングモーターによって駆動されるプランジャ41を有し、指定した液量に対応した液体の吸引、及び吐出が可能となっている。シリンジユニット2の先端にはノズルチップ3を保持するためのチップフィッティング6(図示せず)が接続されており、接合によりノズルチップ3と接続できる。本実施例にて使用するノズルチップ3は、外部より液体の状態を確認できるよう、透明、もしくは半透明の材質になっている。また、ポリプロピレン(polypropylene)など、耐薬品性の高い樹脂を使用することが望ましい。
In the dispensing mechanism, a
グリッパ4には、容器5を把持するためのグリッパアーム46が2本取り付けてあり、容器5を挟み込むことで、容器5の保持を行うことができる。グリッパアーム46はソレノイド(図示せず)によって一定方向に移動され、2本のグリッパアーム46間に設置したばね(図示せず)により、ソレノイド非駆動時には反対方向に動作させることが可能である。
Two
CCDカメラ30は、シリンジユニット2及びグリッパ4機構が搭載されている機能集約ユニット1上に設置されているため、機能集約ユニット1が移動しても、これらの機構との位置関係は常に一定に保たれる。
Since the
図3に、本実施例における装置系統図を示す。制御用のソフトウェアはPC50に格納されており、オペレータからの入力により動作を開始する。試料を吸引するシリンジユニット22(プランジャ41),シリンジの上下移動機構(シリンジZ軸42),容器5を把持するグリッパアーム46,グリッパの上下移動機構(グリッパZ軸43)、これらを移動するロボットアームX軸44,ロボットアームY軸45らは、機構制御部53を介してPC50と接続され、PC50に格納されたソフトウェアによって動作を指示される。CCDカメラ30は画像処理部54を介してPC50に接続され、PC50に格納されたソフトウェアによって監視対象の状態を判断する。
FIG. 3 shows an apparatus system diagram in this embodiment. The control software is stored in the
図4に、本実施例の液量検出フロー図を示す。機能集約ユニット1はロボットアームX軸44,ロボットアームY軸45の動作によりノズルチップラック11上の、対象とするノズルチップ3の位置へ移動する。その後、シリンジユニット2を上下方向に移動可能なシリンジ上下移動機構(図示せず)により下降させ、ノズルチップ3にチップフィッティング6を圧入し、結合させる。ノズルチップ3を結合した後、シリンジ上下移動機構によりシリンジを上昇させ、CCDカメラ30の視野内に停止させる。その後、CCDカメラ30でノズルチップ3を撮影し、ノズルチップ3が装着されているか否かを判定する。ノズルチップ3が装着されていない場合、指定回数再装着工程を繰り返し、その後でもノズルチップ3が装着されていないと判断された場合、アラームを発し、装置をストップさせる。ノズルチップ3が装着されたと判断した場合、ロボットアームX軸44,ロボットアームY軸45が動作可能な高さまでシリンジユニット2を上昇させ、分注元である試料容器18へ移動させる。試料容器18へ移動させた後、シリンジ上下機構によりシリンジユニット2を下降させ、ノズルチップ3先端を一定量試料容器内の試料に挿入する。その後、シリンジユニット2のプランジャ41を動作させ、試料を指定量吸引させた後、CCDカメラ30の視野内までノズルチップ3を上昇させる。その後、CCDカメラ30でノズルチップ3を撮影し、液面の有無の違いにより吸引した試料が充填されている領域を検出する。領域の検出方法は、例えば、液体の有無によって発生するコントラストの差を用いて、ソフトウェアにて検出を行う方法、などである。
FIG. 4 shows a flow chart for detecting the liquid amount in this embodiment. The
その後、検出した領域から断面積を計算し、事前に取得してあるチップの形状情報より、吸引した試料の液量を算出する。その後、算出した液量と、吸引を指示した液量の差分が定めた範囲内であれば正常であると判断し、そうでなければ異常であると判断する。正常と判断した場合、ロボットアームX軸44,ロボットアームY軸45が動作可能な高さまでシリンジユニット2を上昇させ、定められた工程にしたがって動作を継続させる。異常と判断した場合、警告を発し、装置を停止させる。本実施例における手順では、分注元である試料容器上にて正常か否かの判定が行われるため、仮にノズルチップ3の接合不良により試料の漏れが発生した場合でも試料は試料容器内に落下する。このため、試料の飛散や飛び散りによる二次的な不具合を防止することが可能である。
Thereafter, the cross-sectional area is calculated from the detected region, and the liquid amount of the sucked sample is calculated from the shape information of the chip acquired in advance. Thereafter, if the difference between the calculated liquid amount and the liquid amount instructed to suck is within a predetermined range, it is determined to be normal, otherwise it is determined to be abnormal. When it is determined to be normal, the
尚、試料吸引と同様に、試料吐出時の監視にもCCDカメラ30は使用できる。具体的には、試料吐出後、ノズルチップ3内に試料がないことを確認する。
Note that the
図5に、本実施例における液量検出異常判定時の動作フローを示す。異常判定となった場合、まず試料などの液体を吸引する前か後かにより、次工程を判断する。液体吸引前であれば、そのままノズルチップ3の廃棄が可能となる。これに対し、液体吸引後の場合は、すでに廃棄されていたノズルチップ3に対し、混合が不可能な液体に接液したノズルチップ3の場合、他の適切な廃棄先を選択する。更に、ノズルチップ3内に液体が残っている場合は、廃棄先に液体を飛散させることを防止する目的で、自動での廃棄を行わず、オペレータの作業にて回復動作を行う。
FIG. 5 shows an operation flow at the time of determining a liquid amount detection abnormality in the present embodiment. When an abnormality is determined, the next process is first determined depending on whether the liquid such as the sample is sucked or not. If it is before liquid suction, the
図6に、本実施例における容器検出フローを示す。機能集約ユニット1は、ロボットアームX軸44、及びロボットアームY軸45の動作により、容器ラック12上の、対象とする容器5の位置へ移動する。その後、グリッパ4を上下方向に移動可能なグリッパ上下移動機構(図示せず)により下降させ、容器5をグリッパアーム46にて挟み込み、把持する。容器5を把持した後、グリッパ上下移動機構によりグリッパ4を上昇させ、CCDカメラ30の視野内に停止させる。その後、CCDカメラ30で容器5を撮影し、容器5が把持されているか否かを判定する。容器5が把持されていない場合、指定回数再把持工程を繰り返し、その後でも容器5が把持されていないと判断された場合、アラームを発し、装置をストップさせる。容器5が把持されたと判断した場合、ロボットアームX軸44、及びロボットアームY軸45が動作可能な高さまでグリッパ4を上昇させ、設置先へ移動させる。なお、本動作は、容器5を把持する場合だけでなく、設置場所へ容器5を設置する場合にも適用される。具体的には、容器5を設置したのち、CCDカメラ30にてグリッパ4に容器5がないことを確認すればよい。
FIG. 6 shows a container detection flow in this embodiment. The
図7に、本実施例における容器検出異常判定時の動作フローを示す。異常判定となった場合、まず容器内への試料などの液体を吐出する前か後かにより、次工程を判断する。液体吐出前であれば、容器内には液体が入っていないため、そのまま容器5の廃棄が可能となる。これに対し、液体吐出後の場合は、対象となる容器5が閉栓する前か後かで次工程を判断する。閉栓されていれば、廃棄されているノズルチップ3に付着、もしくは閉栓されていない容器5の液体と混合するリスクはなく、すでにノズルチップ3もしくは容器5が廃棄済みである場所に、あらたに容器5を廃棄することが可能である。閉栓前であれば、すでに廃棄されているノズルチップ3に付着、もしくは閉栓されていない容器5の液体と反応するか否かによって次工程を決定する。
In FIG. 7, the operation | movement flow at the time of the container detection abnormality determination in a present Example is shown. When an abnormality is determined, the next process is first determined depending on whether the sample or other liquid is discharged into the container. If the liquid is not discharged, no liquid is contained in the container, and the
混合が不可能な液体が分注された容器5の場合、自動での廃棄を行わず、オペレータの作業にて回復動作を行うことを促し、試料の飛散によるコンタミネーション発生のリスクを抑制することが可能となる。
In the case of a
分注装置を含んだ分析装置においては、分析結果の信頼性を向上するためには工程管理が重要である。さらに遺伝子検査の分野など、増幅反応を伴う装置ではコンタミリスクが高く、不具合発生時において適切な回復処理を行う必要がある。 In an analyzer including a dispensing device, process management is important in order to improve the reliability of analysis results. Furthermore, in the field of genetic testing and the like, an apparatus with an amplification reaction has a high contamination risk, and it is necessary to perform an appropriate recovery process when a failure occurs.
本実施例では、各工程を実施する機構と、撮像手段による機能を一つのユニットに集約している。撮像手段を用いることにより、液体の量を算出するのに必要な変動量や、容器の保持状態ではなく、容器の有無自体を直接的に、かつ、検出対象を捜査した場所で状態の検出・判断することができる。動作の監視を動作場所にて行うことにより、工程が確実に実行されたか否かを判断でき、かつ二次的な不具合を防止可能な信頼性の高いシステムを構築できる。また、機能を集約することにより、小型の装置の提供が可能となる。 In the present embodiment, the mechanism for performing each step and the function of the imaging means are integrated into one unit. By using the imaging means, the amount of liquid necessary to calculate the amount of liquid and the presence / absence of the container itself, not the state of the container itself, and the state detection / Judgment can be made. By monitoring the operation at the operation location, it is possible to determine whether or not the process has been executed reliably and to build a highly reliable system capable of preventing secondary problems. Further, by integrating functions, it is possible to provide a small apparatus.
尚、本実施例では、核酸含有試料の分析装置を例に説明したが、それ以外の試料、例えば、血液や尿などの生体試料の分析装置にも適用することができる。 In this embodiment, the analysis apparatus for nucleic acid-containing samples has been described as an example. However, the present invention can also be applied to analysis apparatuses for other samples, for example, biological samples such as blood and urine.
本実施例では、機能集約ユニット1の別の例を示す。以下、実施例1との相違点を中心に説明する。
In this embodiment, another example of the
図7に、本実施例における機能集約ユニット1の構成図を示す。本実施例では、CCDカメラ30に回転機構61を備えており、カメラ回転軸62を中心にCCDカメラ30を固定した状態よりも、より広い視野を監視することができる。これにより、監視対象のレイアウトの自由度が増し、より集約ユニットの小型化、および配置の最適化が図れる。なお、CCDカメラ30の回転機構に、直線移動が可能な直動軸を単数、又は複数組み合わせることも可能である。この場合、さらに広範囲を監視することが可能となる。
In FIG. 7, the block diagram of the
1 機能集約ユニット
2 シリンジユニット
3 ノズルチップ
4 グリッパ
5 容器
6 チップフィッティング
10 分析装置
11 ノズルチップラック
12 容器ラック
13 分注ステーション
14 廃棄ボックス1
15 分析ユニット
16 搬入搬出口
17 廃棄ボックス2
18 試料容器
30 CCDカメラ
31〜35 ステッピングモーター
36 ソレノイド
41 プランジャ
42 シリンジZ軸
43 グリッパZ軸
44 ロボットアームX軸
45 ロボットアームY軸
46 グリッパアーム
47 廃棄口
48 攪拌ユニット
49 閉栓ユニット
50 PC
51 キーボード
52 モニタ
53 機構制御部
54 画像処理部
61 カメラ回転機構
62 カメラ回転軸
DESCRIPTION OF
15
18
51
Claims (19)
当該ユニットを移動させる搬送機構と、
を備えた試料分析装置であって、
前記ユニットが、前記分注手段、及び前記移送手段を監視する撮影手段を備えることを特徴とする装置。 A unit comprising: dispensing means for sucking and discharging liquid; and transport means for gripping and moving the container;
A transport mechanism for moving the unit;
A sample analyzer comprising:
The apparatus includes an imaging unit for monitoring the dispensing unit and the transfer unit.
前記撮像手段から得た画像情報を用いて、分注工程、及び移送工程の成否判断する演算手段を備えることを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 1.
An apparatus comprising: an arithmetic unit that determines success or failure of a dispensing process and a transfer process using image information obtained from the imaging unit.
前記撮像手段から得た画像情報を用いて、分注工程、及び移送工程の手順を変更することを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 1.
An apparatus characterized in that the procedure of the dispensing process and the transfer process is changed using image information obtained from the imaging means.
容器の廃棄場所を複数備え、
前記撮像手段から得た画像情報を用いて、容器の廃棄場所を判断する演算手段を備えることを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 1.
With multiple container disposal locations,
An apparatus comprising: arithmetic means for judging a disposal place of a container using image information obtained from the imaging means.
前記分注手段がノズルチップを含むことを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 1.
The apparatus wherein the dispensing means includes a nozzle tip.
前記ノズルチップの廃棄場所を複数備え、
前記撮像手段から得た画像情報を用いて、ノズルチップの廃棄場所を判断する演算手段を備えることを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 5,
A plurality of disposal locations for the nozzle tip;
An apparatus comprising arithmetic means for judging a disposal place of a nozzle chip using image information obtained from the imaging means.
前記容器、及び前記ノズルチップの廃棄場所を複数備え、
前記撮像手段から得た画像情報を用いて、前記容器、及び前記ノズルチップの廃棄場所を判断する演算手段を備えることを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 5,
A plurality of disposal locations for the container and the nozzle tip;
An apparatus comprising: calculating means for determining the disposal location of the container and the nozzle chip using image information obtained from the imaging means.
前記撮影手段がCCDカメラを含むことを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 1.
An apparatus wherein the photographing means includes a CCD camera.
前記撮影手段が、前記分注手段、及び前記移送手段を同時に視野に納めていることを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 1.
The apparatus characterized in that the photographing means has the dispensing means and the transfer means simultaneously in view.
前記撮影手段が、視野を変えるための移動機構を備えることを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 1.
The apparatus according to claim 1, wherein the photographing means includes a moving mechanism for changing a visual field.
当該ユニットを移動させる搬送機構と、
を備えた試料分析装置であって、
前記ユニットが、前記ノズルチップ、及び前記容器を視野に納める撮影手段を備えることを特徴とする装置。 A unit comprising a connection means with a nozzle tip, and a container holding means;
A transport mechanism for moving the unit;
A sample analyzer comprising:
The apparatus is characterized in that the unit includes photographing means for keeping the nozzle chip and the container in a visual field.
前記撮像手段から得た画像情報を用いて、分注工程、及び移送工程の成否判断する演算手段を備えることを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 11,
An apparatus comprising: an arithmetic unit that determines success or failure of a dispensing step and a transfer step using image information obtained from the imaging unit.
前記撮像手段から得た画像情報を用いて、分注工程、及び移送工程の手順を変更することを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 11,
An apparatus characterized in that the procedure of the dispensing process and the transfer process is changed using image information obtained from the imaging means.
容器の廃棄場所を複数備え、
前記撮像手段から得た画像情報を用いて、容器の廃棄場所を判断する演算手段を備えることを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 11,
With multiple container disposal locations,
An apparatus comprising: arithmetic means for judging a disposal place of a container using image information obtained from the imaging means.
前記ノズルチップの廃棄場所を複数備え、
前記撮像手段から得た画像情報を用いて、ノズルチップの廃棄場所を判断する演算手段を備えることを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 11,
A plurality of disposal locations for the nozzle tip;
An apparatus comprising arithmetic means for judging a disposal place of a nozzle chip using image information obtained from the imaging means.
前記容器、及び前記ノズルチップの廃棄場所を複数備え、
前記撮像手段から得た画像情報を用いて、前記容器、及び前記ノズルチップの廃棄場所を判断する演算手段を備えることを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 11,
A plurality of disposal locations for the container and the nozzle tip;
An apparatus comprising: calculating means for determining the disposal location of the container and the nozzle chip using image information obtained from the imaging means.
前記撮影手段がCCDカメラを含むことを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 11,
An apparatus wherein the photographing means includes a CCD camera.
前記撮影手段が、前記分注手段、及び前記移送手段を同時に視野に納めていることを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 11,
The apparatus characterized in that the photographing means has the dispensing means and the transfer means simultaneously in view.
前記撮影手段が、視野を変えるための移動機構を備えることを特徴とする装置。 The sample analyzer according to claim 11,
The apparatus according to claim 1, wherein the photographing means includes a moving mechanism for changing a visual field.
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