JP2011050375A - 自動器機による培養基盤にサンプルを塗抹する方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動器機による培養基盤にサンプルを塗抹する方法。
【解決手段】 この発明は、ほぼ液体のサンプルをペトリデッシュ上の培養基盤に塗抹するための方法に関係する。培養基盤に互いに平行である少なくとも二本の線（９９）を含むパターンを描く。その線はいくつかのグループを形成する円であり、各々のグループはそれぞれサンプルの密度があるのが好ましい。このような方法により、分析結果をより簡単により確実に得ることができる。
【選択図】図４

Description

この発明は、培養基盤に分析するべきサンプル、一般的にほぼ液体のサンプルを塗抹することができる自動器機の分野に関係する。
この発明は、特に塗抹の方法，特に培養基盤にサンプルを塗抹するパターンに関係する。

それぞれのサンプルは、サンプルの容器の中から自動器機のスタイラスによって採取される。そして、その同じスタイラスにより培養基盤の表面に塗抹される。
前ジェネレーションの器機においては、サンプルは培養基盤にスパイラルの形をしたパターンにより塗抹される。ペトリディッシュが自身の回りに一定のアンギュラー型スピードで回転する時、スタイラスを一定の線的スピードで径方向に動かすことによってパターンは実現される。この方法は、特に培養基盤の表面のサンプルの密度がペトリディッシュの中心から遠くなるにつれて徐々に小さくなることが有利である。しかし、結果の解釈は複雑で、使用された塗抹器機に独特の計算法を必要とする。解釈エラーのリスクは大きい。
この発明は、分析結果をより簡単により確実に得ることができる方法を提供することが目的である。
この発明によると、ほぼ液体のサンプルを培養基盤に塗抹するために、一つの方法は、培養基盤に互いに平行である少なくとも二本の線を含むパターンを描く。その線は直線でも曲線でも良い。それらは、互いにひきのばし変換した形をしているのが好ましい。それらの形は正方形でもありうる。
その上、これらの線は少なくとも二つのグループがあり、各々のグループは他のグループと違った線型の密度を持つ。
線はまた同心円を持ついくつかの弧を含みうる。有利に、パターンは、径方向に隣り合い各グループがそれぞれ互いに離れているいくつかの円の一つ又はいくつかの弧のグループを含む。
一番最初の実地への適用によると、いくつかの弧は培養基盤を回転させる軸の回りに同心円であるので、パターンの全ての弧は同一で一定のアンギュラー型スピードで描かれる。
この方法の第二の実地への適用によると、いくつかの弧は培養基盤を回転させる軸の回りに同心円であるので、同じグループの全ての円の弧は同一で一定の線的速度で描かれる。
全ての円の弧は完全な円を形作りうる。

発明の製作の幾つかの方法は、制限なしの例として添付の図式に参照すると以下のように表示される。

− 図１は、この発明による自動塗抹装置の運行を図式的に表している；
− 図２は、図１の自動塗抹装置を供給するための、この発明による装置を図式的に表している断面図である、この装置は回転する小塔の上にアームを含む；
− 図３は、図２のアームの最端にスタイラスを固定する方法を図式的に表す半断面図である；
− 図４と図５は、この発明による塗抹の方法を実施するいくつかの違ったやり方を図式的に表している；
− 図６は、図１の自動塗抹装置において塗抹される物質のストックゾーンと採取の断面図である；
− 図７は、図３のスタイラスをクリーニングするための方法の断面図である；
− 図８は、図４と図５の図に類似していて、ペトリディッシュは正方形で、塗抹は互いに平行な直線の形を成している；そして、
− 図９は、図８の図に類似していて、塗抹はやや引き延ばされた数個の正方形の形を成している。
図１は分析すべきサンプル３と培養基盤２を塗抹するための自動器機を表示する。図表の例の中で、培養基盤はペトリディッシュ４の中にジェルの形態で含まれ、物質３はほぼ液状である。
図式に表示されたシステムは、分析すべきサンプルの為の供給ゾーン１１と塗抹ゾーン１２を含む。そのシステムは、供給ゾーン内のサンプル３を採取するため、そして、少なくともその一部を培養基盤２の表面に塗抹する為の手段１０を含む。自動器機は垂直軸Ｘ６の周りに回転する一つの盆６、を含む。その盆６はペトリディッシュ４のための支えを形成する。それは少なくとも間接的にモーター７によりその軸Ｘ６の回りを回転するよう動かされる。
この発明による塗抹の方法は、特に図４と図５に表される。
サンプル採取の手段は、モーター１５により垂直軸Ｘ１３の回りに回転する移動性がある小塔１３を含む。この小塔はアーム１４を備えている。アーム１４は小塔１３と連結し、小塔１３によって動くほぼ水平の軸Ｘ１４の回りを回転し垂直面で移動性がある。アーム１４の最端１６は、柔軟なチューブ１７を備え、その端１８はアーム１６から下の方へ伸びて、スタイラスを形成する。
小塔については、図式２と図式３において、より詳しく述べる。チューブはあまり粘着しない物質、例えばポリテトラフリュオロエティレン（ＰＴＦＥ）で作られるのが好ましい。この手段は、サンプルが比較的に濃く粘りやすい固さである時に、特に粘着が限られる長所がある。
図式１の自動器機は、その上、スタイラスのためのクリーニングの手段２０を含む。図式の例によると、クリーニングの手段２０は、排水のための容器２１、排水のための容器２１からクリーニング用の廃水を排出するための手段２２、このようにしてポンプにより排出された廃水をストックするためのビン２３から成る。図式の例では、廃水を排出するための手段２２はメンブレンヌポンプを含む。廃水をストックするためのビン２３は栓２４で閉められる。栓はチューブの形をした通気口２５があいている。大気が不測の微生物学的汚染から保護されるよう、このチューブは０，２μｍのフィルター２６を備えている。排水のための容器２１とその使用については、図式７においてより詳しく述べる。
図式１の自動器機はまた、スタイラス１８のクリーニング用の液体を入れるための容器３１と３２も含む。その容器は、各々が取り外しができ、必要があれば、満杯の容器で取り替えができることが好ましい。この容器３１と３２の各々は、栓３３で閉められたビンの形をしており、栓３３は、ビンの中にある液体を採取する度にビン内部の気圧を保つために気孔３４が付いている。
各々の気孔３４は、対応する容器の中の液体の無菌状態を確保するために、例えば０，２μｍのフィルター３５を備えている。二つの容器のうち第一の容器３１は、消毒剤３６、図式の例ではアルコール３６を含む。第二の容器３２は、リンス液３７、図式の例では蒸留水３７を含む。
自動器機は、その上、ポンプ装置４０と自動器機１により操作される違った液体３、３６、３７を配分する手段４１を含む。図式の例において、ポンプの手段は、円筒４２とその中を動くピストン４３から成るシリンジ４０を含む。このピストン４３はモーター４４、好ましくは、ステッパーモーターにより作動される。
液体を配分する手段は、ここに三つの水門の扉５０、５１として図式化されている。三つの扉のうち第一の扉５０は二つのポジションを含む。図式１に描かれているように第一のポジションは、チューブ１７を通し流体をを吸入したり、排出するのを可能にする。第一の扉の第二のポジションは、シリンジ４０とクリーニングのための液体３６、３７を供給するための導管５２を連結するのを可能にする。導管５２には二つの枝５２１と５２２があり、各々の枝はそれぞれクリーニング用の液体を入れるための容器３１と３２と連結する。
第二と第三の扉５１の各々は、クリーニング用の液体３６、３７を入れる容器３１、３２に充てられる。第一の開いたポジション５１Ａでは、各々の扉５１は導管５２を通しそれぞれの液体が流れるのを可能にする。図式１に表示されているように第二の閉まったポジション５１Ｂでは、各々の扉５１は導管５２からそれぞれの液体が流れるのを防ぐ。
センサー５５が分枝５２１，５２２のそれぞれに備え付けられている。センサー５５は、対応する分枝の中の液体の有無を探知するよう定められている。一つの分枝内に液体がないと、自動器機の停止、対応する液体を含む容器の交換またはそれを満たす事を命令する。
チューブに採取されたサンプルは、シリンジ４０の十分に下流に保たれることが好ましい。それはシリンジがサンプルから汚染されないようにするためである。このように、チューブは、その内部のボリュームが塗抹に十分なサンプルを含むよう、十分な長さがあらかじめ決定されている。自動器機１の内部にチューブのこの長さを配置するためには、自動器機は円筒５７を含む。
そして、その円筒の回りにはチューブ１７の一部１７Ａが巻かれている。円筒５７はねじの刻みの形を含み、チューブの一部１７Ａは、それに沿い配置されるのが好ましく、ねじの刻みの内側に爪車装置により固定されるのが好ましい。
このように配置され、チューブ１７は、その全体の長さ全体が目に見えて、手にとることができる。それは、道具なしで分解できるよう、ほぞ継ぎと爪車装置により組み立てられている。
図示された例の中で自動器機は、ステンレス製のボディを含み、その上にそれを形成する違った要素が組み立てられている。このボディは図式１には表示されていない。このボディは、特にほぼ水平なプラットフォーム６２を含み、特に図式２、６、７、８に表示される。
それでは今、塗抹のサイクルについて一般的に述べてみよう。
サンプルはまず供給のゾーン、たとえば容器６０の中で供給される。
アーム１４は、スタイラス１８が容器６０の真上にあるよう、採取のポジション１４Ａに導かれる。アーム１４は、それから、スタイラスがサンプルの中に深さＰＡに浸るよう、下に降ろされる。扉５０は５０Ａのポジションにあり、十分な量のサンプルは、シリンジ４０によりチューブの中に吸入される。
アームはその後、上に上がり、特に図式１に表示されているように、培養基盤２への塗抹のために、軸Ｘ１３の回りに回転する小塔１３のローテーションによりポジション１４Ｂへと導かれる。
アーム１４は、スタイラスの尖端が、培養基盤にサンプルを希望する正確さで塗抹するために、培養基盤に十分に近くなるよう下に降ろされる。軸Ｘ１３の回りに回転する小塔１３の回転運動と軸Ｘ６の回りに回転する盆の回転運動のコンビネーションにより、サンプルは予め決定されたモチーフに従って自動的に塗抹される。モチーフは、図式４と５に表示されるように、スパイラル又は点及び／又は円のコンビネーション又は同心円になりうる。
塗抹が終了すると、アームは上に上がり、スタイラスのクリーニングのために、軸Ｘ１３の回りに回転する小塔１３の回転運動により、クリーニングのポジション１４Ｃへと導かれる。チューブの中にまだ余分に残っているサンプルは、シリンジ４０により放出容器２１の中に排除される。その時、第一の扉５０は５０Ａのポジションにある。スタイラス１８が放出容器２１の中に浸るよう、アーム１４を下に降ろす。
扉５０はポジション５０Ｂ、第三の扉５１はポジション５１Ｂで閉まっていて、第二の扉５１はポジション５１Ａで、シリンジはアルコール３６で満杯になるよう作動される。それから、第一の扉５０と第二の扉５１のポジションは反対になり、ピストン４３は円筒４２の中を押され、アルコール３６はチューブ１７の長さ全体を回り、容器２１の中に排出される。チューブ１７の内部はこのようにして、完全に消毒される。スタイラスに対してチューブの外側は、容器２１にアルコールが満杯になるにつれて、それ自身消毒される。
扉５０はポジション５０Ｂ、第二の扉５１はポジション５１Ｂで閉まっていて、第三の扉５１はポジション５１Ａで、シリンジは蒸留水で満杯になるよう作動される。それから、第一の扉５０と第三の扉５１のポジションは反対になり、ピストン４３は円筒４２の中を押され、蒸留水はチューブ１７の長さ全体を回り、容器２１の中に排出される。チューブ１７の内部はこのようにして、完全にすすがれる。スタイラスに対してチューブの外側は、容器２１に蒸留水が満杯になるにつれて、それ自身すすがれる。
その時、新しいサイクルを始めることができる。
サンプルはシリンジの下流に保たれていて、シリンジとチューブの上流部は、交互にアルコール３６か蒸留水３７しか含まない。まずサンプルが採取され、そして塗抹されるため操作される時、廃水が、シリンジ４０のピストン４３とサンプルの間の流動ピストンとして使われる。
それでは今、図式２に表示される小塔１３について述べてみよう。小塔は、ほぼ円盤の形をした、周囲に裾部６１０がある土台６１を含む。プラットフォーム６２は円形の穴６３を含む。反り返った部分６４は、プラットフォーム６２の中、穴６３の周りに形成されている。裾部６１０は、反り返った部分６４をすっぽり覆うよう定められている。それはその部分全体が、自動器機のボディの内部６５の中に液体及び／又は固体が入ることを防ぐためにある。
連動操作の手段６６は、土台の下からボディの内部へ発展している。それは、少なくとも、間接的に小塔１３のモーター１５に連結している。その上、この土台はアーム１４の動きの平行軸Ｘ１４を決定し、アームを保持する構造６７を支える。主軸は、努力なしにアームを動かすために、軸Ｘ１４に関連するその最端１６の反対の位置に分銅６９が固定された最端部分を含む。最端部６８と分銅６９は土台６１に均衡がとれている。
ジャッキ７１は土台６１より垂直に上方に出ている。このジャッキは、構造６７と最端１６の間、構造６７の近くに配置される。アームは、垂直的に移動性があり、ジャッキ７１の最端７２にその固有の重さにより据えられている。このように、アーム１４は小塔１３により垂直に支えられた図面において移動性がある。アーム１４の最端１６は、ジャッキ７１の最端７２と共に、上に上がったり、下に降りたりする。半球状の蓋７３がかぶせられ，小塔７３の内部を保護する。
図式３はチューブをアーム１４の最端１６に固定するための特殊な工程を表示する。この工程は次の要素を含み、各々回転の要素で、互いにそれぞれ同じ軸をもつよう組み立てられている：
− 最端１６を上から下まで通過するくぼみ７５；
− チューブに接着される輪７６、そしてチューブの一部は、下流部でスタイラス１８を形成するその輪を突き出る；
− その輪をくぼみに保持するためのナット７７。
くぼみ７５は、下から上まで、スタイラス１８を通すのに十分な小直径の円筒の部分８１、だんだん広くなる円錐形の部分８２，円錐形の部分と共に支える壁８５を形成する大直径の円筒の部分８４を含む。８５の部分の内部は雌ネジを切ってある。
輪７６は下流部から上流部まで、くぼみ７５の部分８２に等しい角度で徐々に広がる円錐形の部分８１を含む。これらの円錐形の部分は、くぼみ７５の中に輪が水平に及び縦に互いにうまく位置するよう、つまり、スタイラスはアーム１４の一番端に、定められている。部分９１の一番大きい直径は、部分９１が円筒の部分８４の内部に、部分８２の上に広がるように、円錐形の部分８２の一番大きい直径を上回る。円錐形の部分９１の上に、輪は、輪の形をした格縁９３を含み、その輪の形をした格縁９３は、円錐形の部分の上に放射状に広がり、そしてこの格縁９３から外れて放射状に広がる円筒の部９４を含む。
ナット７７は、輪７６の円筒の部分９４の通過のための円筒形の軸に沿って貫通する穴９６、及び輪の格縁９３を支えるための前部の面９７を含む。このようにして、この工程が実現されると、ナットはくぼみ７５の雌ネジと合い、ナットの前面は格縁を支え、輪をくぼみの中に正しく保持する。従って、スタイラスは、アームの最端１６に関連して決定され固定された位置に保持される。

発明の効果

これから、図式４において、ペトリディシュの塗抹のために改善されたパターン群について述べる。
以前の自動塗抹器機では、サンプルは培養基盤上にスパイラルのパターンを描いて塗抹されている。そのパターンはスタイラスを一定の線型スピードで径方向に動かしながら、同時にペトリディシュは自身の回りを、一定のアンギュラー型スピードで回転してできるパターンである。このような手段は、ペトリディシュの中央から離れるにつれてサンプルを培養基盤上に塗抹する密度を徐々に減少することができるのが、特に有利な点である。しかし、結果の解釈は複雑で、使用された塗抹器機に合った特殊の計数器を必要とする。解釈エラーの危険性は大きい。
この発明では、同心円９９の形でパターンを実現することが提案されている。塗抹の密度は、以前のスパイラル自動塗抹器機のように、ペトリディシュの中央からの距離により変わる。しかし、この密度は、同じ円の上では一定で、結果の解釈は、培養の結果がどの角度から見られているかによらず、簡単である。図式４に表示された例のように、パターンは三つの接近した円の三つのグループを含む。各々のグループの円はほぼ非常に接近しているので、各々の密度は非常に近い。このように、各グループは、定められた濃縮度に対応する。結果の正確さを改良するために、同じグループの円では、密度が同一であるように、自動塗抹器機が、ペトリディシュの回転速度を変化させる手段を含むのは、有利な点である。
縮小された図式５を実現するにあたり、円群は円の弧９９に限られている。このパターンは同様の結果をもたらす。しかし、円が閉まる時、すでに塗抹された部分にサンプルを塗抹するのを避ける事ができる。
それでは、ただ今、図式６の断面図にある採取ゾーン１１について述べよう。採取ゾーン１１は、プラットフォーム６２の中に円形の穴１０１を含み、その穴の周囲の裾は、反り返った部分１０２の形をしている。円筒の容器１０３はこの穴１０１の中に位置する。裾１０４は容器の最上端１０５から広がり、プラットフォーム６２の上、反り返った部分１０２の回りに据えられている。裾１０４は、反り返った部分１０２と、自動塗抹器機１のボディの内部６５に液体及び／又は固体が侵入することを避けるために、重なるように据えられている。
塗抹されるべき物質、つまりサンプル３は小ビーカー１０６の中に入っている。そのビーカーの最上部１０７は、容器１０３の最上部１０５に据えられている。このように、サンプル３は、容器１０３により保護されている器機のボディの内部に、ひっくり返るというリスクなしに供給され、または塗抹器機から取り出される。その上、もし物質３が容器の中にひっくり返っても、この容器は取り外し可能で、清掃のために取り出すことができる。
サンプル採取の折、スタイラス１８は，小ビーカー１０６の端１０７から測りＰＡの深さに沈むよう定められている。
それでは、ただ今、図式７に関連する排水のための容器の機能とクリーニングの過程について述べよう。
排水のための容器２１は、垂直な軸の回りに回転した形を持つ。それは、同一の軸を持ち、共通の土台１１３を持つ二つの鉢１１１と１１２を含む。内側の鉢１１１は、特にスタイラス１８とクリーニング用溶液３６、３７を受け入れるよう前もって決められている。これは、動径状に十分な場所を提供するように細い形をしている。しかしそれは、スタイラスを置き、スタイラスの回りに液体３６、３７が流れるためであって、度を超さぬほどである。外側の鉢１１２は、内側の鉢１１１が溢れる時、内側の鉢から流れ出る液体を回収するためにある。二つの鉢１１１、１１２は、土台１１３に形成されるそれぞれの排水管１１４と１１５を含み、それは排水ポンプ２２に接続した唯一の管１１６となる。
小塔１３と容器１０３のように、排水のための容器２１は、プラットフォーム６２の円形の穴１１７の中に位置づけられている。容器２１は、裾１１９を含む。そしてその裾は、外側の鉢１１２の最上端１２１からひろがり、穴１１７の周囲の反り返った部分１１８の回りの据えられている。この配置は前に容器１０３にて説明されたように、内部６５を保護し、特にクリーニングのために、簡単に容器２１が取り外しができるようになっている。
培養基盤２の塗抹が終了するとき、前に説明されたように、アーム１４の最先端は、１４Ｃの位置に据えられる。そしてチューブ１７から、塗抹に使われなかったサンプルの残りを完全に除くために、スタイラス１８は、容器２１の真上、好ましくは外側の鉢１１２の真上に位置する。
それから、アームは１４Ｃ１の位置に移動され、スタイラス１８は内側の鉢１１１の中に深さＰＢまで沈む。スタイラスは消毒の操作の間、この位置を保持される。前述したように、この操作の時、アルコール３６はチューブを通り、スタイラス１８まで流れる。アルコールは内側の鉢を満たし、端１２０を越えて外側の鉢に流れ込む。このように、内側の鉢１１１のアルコールの水準は常時一定で、容器１１１の最も高いところとほぼ同一である。深さＰＢは小ビーカーの中のサンプル採取の深さＰＡより上回るよう選択されてある。この過程は、採取の折、スタイラス１８が汚染されたかもしれない高さの全体に渡る完全な消毒を保証する。
それから、アームは１４Ｃ２の位置に移動され、スタイラス１８は内側の鉢１１１の中に深さＰＣまで沈む。スタイラスはリンスの操作の間、この位置を保持される。前述したように、この操作の時、蒸留水３７はチューブを通り、スタイラス１８まで流れる。蒸留水は内側の鉢を満たし、端１２０を越えて外側の鉢に流れ込む。このように、内側の鉢１１１の蒸留水の水準は常時一定で、鉢１１１の最も高いところとほぼ同一である。深さＰＣは、消毒のために前述された深さＰＢより上回るよう選択されてある。この過程は、前回スタイラス１８の外側を消毒するのに使われたアルコールが、完全にリンスされ、次回の塗抹をまちがって無菌化しないよう、保証する。
図式８と図式９はこの発明による塗抹方法のための実地への適用の二つのモードを表示する。この例では、ペトリデッシュ４は正方形である。
図式８に表示された例では、塗抹は互いに平行で、ほぼ同じ長さである直線１３１の形で実現されている。直線１３１は三本の直線から成る三つのグループに結集される。同じグループの直線は互いにほぼ同じ密度である。一番左のグループは高い密度の三本の直線、一番右のグループは低い密度の三本の直線、真ん中のグループは中間の密度の三本の直線を含む。
図式９に表示された例では、塗抹は正方形１３２に結集された直線の形で実現されている。これらの正方形は、互いに同じ中心があり、引き延ばしされた正方形である。正方形１３２は二つの正方形から成る三つのグループに結集される。同じグループの正方形の全ての線は互いにほぼ同じ密度である。一番内側のグループは高い密度の線、一番外側のグループは低い密度の線、真ん中のグループは中間の密度の線を含む。
勿論、この発明は、上記された数例に限らない。
このように、スタイラスには小塔よりも、直線的な移動の手段も予想される。
また、排水のための容器又は採取ゾーンの容器も取り外しできる代わりに、塗抹器機のプラットフォームの中に固定して、直接型打ちされることも予想される。
図式１に大づかみに表示されるように、排水のための容器は平行六面体の形をしていて、二つのコンパートメントを含み、一つのコンパートメントから他方のコンパートメントに液体が流出するために仕切りに隔離されていることも予想される。
円形のモチーフばかりではなく、多かれ少なかれ密度の高い点の形をしたパターンもまた予想される。

Claims (1)

1. １
   サンプルで培養基盤の上に、互いに平行で少なくとも二つの線（９９，１３１，１３２）を含むパターンを描くことが特徴である、ペトリディッシュ（４）の培養基盤（２）にほぼ液体のサンプル（３）を塗抹するための方法。
   ２
   請求項１による、パターンの線が好ましくは互いにひきのばし変換した形（９９、１３２）を構成するのが特徴である方法。
   ３
   請求項１又は請求項２のいずれかの請求項による、これらの線は少なくとも二つのグループがあり、各々のグループは他のグループと違った線型の密度を持つことが特徴である方法。
   ４
   請求項１による、パターンの線が互いに同心円である少なくとも二つの円の弧（９９）を含むことが特徴である方法。
   ５
   請求項４による、パターンが、径方向に隣り合い、各グループがそれぞれ互いに径方向に離れているいくつかの円の一つ又はいくつかの弧のグループを含むことが特徴である方法。
   ６
   請求項４又は請求項５による、いくつかの弧は培養基盤を回転させる軸（Ｘ６）の回りに同心円であるので、パターンの全ての弧は同一で一定のアンギュラー型スピードで描かれることが特徴である方法。
   ７
   請求項５による、いくつかの弧は培養基盤を回転させる軸（Ｘ６）の回りに同心円であるので、同じグループの全ての円の弧は同一で一定の線的スピードで描かれることが特徴である方法。
   ８
   請求項４から請求項７のいずれか一つの請求項による、全ての円の弧が完全な円を形作ることが特徴である方法。
   ９
   請求項２又は請求項３による、線が正方形を構成することが特徴である方法。
   １０
   請求項１による、線が直線であることが特徴である方法。

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