JP2011117814A - 検体検査の検査前処理方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸引またはおよび分注を伴う検査前処理において、作業手順が簡略化し、かつ、汚染や感染を防止できるようにする。
【解決手段】容器支持部の特定位置に安定に支持した検体、乳棒および試薬を収容して閉じられた検体容器の特定箇所と、シリンジに装着した針と、を針の軸線上で自動的に位置合わせする位置合わせ工程と、位置合わせ後の検体容器の特定箇所と針とを、針の軸線上で自動的に相対移動させて、針を検体容器の特定箇所に貫通させる貫通工程と、当該貫通させた針または当該針の貫通により形成された貫通穴に別途挿し替えた試薬専用針で試薬を自動的に吸引、除去する試薬除去工程と、を備えて、上記の課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、検体の検査のために、多数の容器に対する、分注またはおよび吸引を伴う検査前処理を行う検査前処理方法と装置に関するものである。

検体の検査は、検査に対応した試薬を供与してなされる。試薬類の分注作業は、実験レベルでの手作業のほか、多数の容器内やウェルプレートの窪み内の各種検体に自動的に分注する分注方法や装置が下記特許文献１〜５などの開示で既に知られている。

特許文献１は分注の要らない検体容器を提案しているが、分注装置をその従来技術として開示している。この従来技術は、特許文献１の図５に記載され、段落０００２で説明された試験プレート９２の凹部９２ａを、血液検査などでの検査項目数に合わせ形成することから、同じ検体を必要種類の検査に供するものである。それには、検体を必要量、既存量収容して持ち運ぶ元容器から各凹部９２ａに移し換えられることになる。また、特許文献１および下記特許文献２〜５が開示する分注技術は、いずれも、容器や窪みの開口にシリンジ類を利用して分注している。この分注のために、特許文献５は、１本のシリンジを直交するＸＹ２方向に移動させることで、多数の検体容器や窪みに収容された検体に対応できる分注技術を開示している。

一方、検体の細胞を破砕した後に検査に供するのに、乳鉢容器に検体と乳棒で代表され、ボールやビーズなどをも含む、破砕質量体としての破砕媒体とを収容して閉じた破砕容器に、主として軸線方向での振動的な往復動を及ぼし、乳鉢容器、乳棒間で、乳棒の硬度と質量とを利用して検体を破砕する技術が知られ、本出願人も下記特許文献６などで知られる同様の技術を自動的に達成する方法、装置を先に提案している。本出願人提案の破砕容器は１つの検査に供される検体単位で破砕するもので、破砕後にキャップを取り外すだけで従来の分注作業に個別に供することができる。

特開平１１―１１８７９５号公報 特開平１１―２３５８３号公報 特開２００５―９８９００公報 特開２００６―３４３１６４号公報 特開２００６―８３１２６号公報 特開２００６―４３５５４号公報

ところで、特許文献１が開示する前記隣接し合う凹部９２ａの検体同士は同じものとなるので互いが汚染、感染し合うことは無いにしても、隣同士での試薬の違いによる汚染は懸念される。また、水際などで採取して検査に回す多種多様の検疫検体、ＤＮＡ検査検体、その他の検体は、それぞれ特許文献６が開示するような小さな個別の検査容器に収容して密閉し、所要の荷姿で大量搬送するなどして取り扱われるのが好適で、所定機関での検査に検査容器ごと供される場合、各検査容器は検査用の分注装置が許容する数だけセットして分注することになるが、従来の分注技術では、分注のために各容器のキャップを取り外す手間がいる。

また、一括して分注に供される多数の検査容器同士、ウェルプレートの窪み同士は、国際基準が規定する配列ピッチ上近接し合うので、隣同士での試薬の違いによる汚染のし合いが懸念されるのは勿論、隣接の検査容器内、窪み内の検体同士が異種である場合が多々あり、隣接する検査容器間、窪み間で汚染し合い、感染し合う重大な問題がある。

このような汚染、感染の予防上、検査現場で注がれる作業者の精神的、作業的負荷は増大するし、作業時間の延長にもなっている。

本発明は、以上のような問題に鑑み、多数の検体容器に対し分注またはおよび吸引を行うのに、作業手順が簡略化し、かつ、汚染や感染を防止できる検体の検査前処理方法と装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明の検体の検査前処理方法は、容器支持部の特定位置に安定に支持した検体、乳棒（これは既述の破砕媒体を意味し、以下も同様である。）および試薬を収容して閉じられた検体容器の特定箇所と、シリンジに装着した針と、を針の軸線上で自動的に位置合わせする位置合わせ工程と、位置合わせ後の検体容器の特定箇所と針とを、針の軸線上で自動的に相対移動させて、針を検体容器の特定箇所に貫通させる貫通工程と、当該貫通させた針または当該針の貫通により形成された貫通穴に別途挿し替えた針で試薬を自動的に吸引する試薬除去工程と、を備えたことを１つの特徴としている。

このような構成では、それぞれに検体、乳棒および試薬を収容した複数の検体容器と、シリンジに装着した針と、の自動的な位置合わせを伴い、試薬を自動的に吸引除去するのに、シリンジに装着した針を閉じられたままの検体容器の特定箇所に貫通させるだけで、キャップの取り外しを省略して、当該貫通させた針または当該針の貫通により形成された貫通穴に別途挿し替えた針を通じ検体容器内の試薬を自動的に吸引除去し、検体検査の次工程に供与することができる。

本発明の検査前処理方法は、また、検体と試薬を乳棒と共に収容して閉じ、少なくとも軸線方向の振動的な往復動を与えて検体を粉砕し試薬と混合する粉砕、混合工程と、粉砕、混合に供した後の複数の検体容器を容器支持部の特定位置に安定に支持する工程と、特定位置の検体容器の特定箇所と、シリンジに装着した針と、を針の軸線上で自動的に位置合わせする位置合わせ工程と、位置合わせ後の検体容器の特定箇所と針とを、針の軸線上で自動的に相対移動させて、針の先を検査体容器の特定箇所に貫通させる貫通工程と、当該貫通させた針または当該針の貫通により形成された貫通穴に別途挿し替えた針を通じ検体容器内の試薬を吸引する試薬除去工程と、を備えたことを別の特徴としている。

このような構成では、１つの特徴の場合に加え、さらに、検体容器として、検体と試薬を乳棒と共に収容して密閉し振動的な往復動を与えて検体の破砕および試薬との混合に供した後の容器を、そのまま特定位置に支持し、自動的な試薬の吸引除去が行える。

本発明の検体の検査前処理方法は、さらに、検体を収容して閉じられ容器支持部の特定位置に安定に支持した複数の検体容器の特定箇所と、シリンジに装着した針と、を針の軸線上で自動的に位置合わせする位置合わせ工程と、位置合わせ後の検体容器の特定箇所と針との、針の軸線上で自動的に相対移動させて、針を検査体容器の特定箇所に貫通させる貫通工程と、当該貫通させた針または当該針の貫通により形成された貫通穴に別途挿し替えた針を通じ検体容器内に試薬を自動的に分注することを、注入済試薬の吸引を行い、または行わずに、１回以上行う分注工程と、を備えたことを他の特徴としている。

このような構成では、それぞれに検体を収容した複数の検体容器と、試薬を分注するシリンジに装着した針と、の自動的な位置合わせを伴い、１つの試薬またはそれ以上の試薬を注入済試薬の吸引除去を行うか行わないで外部から自動的に分注して試薬の切換えまたは混合を行い、収容されている検体に単独供与、混合供与、切換え供与し、所定の検査に供するのに、シリンジに装着した針を閉じられたままの検体容器の特定箇所に貫通させるだけで、キャップの取り外しを省略して、当該貫通させた針または当該針の貫通により形成された貫通穴に別途挿し替えた試薬専用針を通じ検体容器内に試薬を分注し、検体検査の次工程に供することができる。

本発明の分注方法は、さらに、また、検体を乳棒と共に収容して閉じ、少なくとも軸線方向の振動的な往復動を与えて検体を粉砕する工程と、粉砕に供した後の複数の検体容器を容器支持部の特定位置に安定に支持する工程と、特定の検体容器の特定箇所と、試薬を分注するシリンジに装着した針と、を針の軸線上で自動的に位置合わせする位置合わせ工程と、位置合わせ後の検体容器の特定箇所と針とを、針の軸線上で自動的に相対移動させて、針を検査体容器の特定箇所に貫通させる貫通工程と、当該貫通させた針または当該針の貫通により形成された貫通穴に別途挿し替えた試薬専用の針を通じ検体容器内に試薬を分注することを、注入済試薬の吸引除去を挟んで行い、または行わずに、１回以上行う分注工程と、を備えたことを今１つの特徴としている。

このような構成では、他の特徴の場合に加え、さらに、検体容器として、検体を乳棒と共に収容して密閉し振動的な往復動を与えて検体の破砕に供した後の容器をそのまま特定位置に支持し、試薬の１回以上の自動的な分注が、注入済試薬の吸引除去を行いまたは行わずに行える。

上記方法において、さらに、針は、径が異なる太い側の針で貫通作業を行い、細い側の針で分注作業を行うように使い分ける。

このような構成では、上記に加え、さらに、検体容器のキャップに針を貫通させるのに、座屈を防止しやすいし、これに代わって貫通穴に挿し替えて分注を行う細い針を通しやすくなるし、試薬をシリンジの吐出操作量に対する分注量を小さくなることで分注量を高精度に微細制御しやすくなる。これには、太い側の針の先端は軸線に対して鈍角の傾斜を持ち、細い側の針の先端は軸線に対して鋭角の傾斜を持ったものとするのが好適である。しかし、貫通専用の針は、フラットや波型の端面形状にてトムソン刃形態、打ち抜き用ポンチ刃形態の刃を持てば好適に使用できる。また、貫通用と試薬用とに共用する共用針としては、先端が尖リ形状で閉じ、先端近傍に横向きの針先開口を持つものとするのが、貫通時の耐変形強度上、異物の針先開口への付着、詰まり防止上、好適である。

上記方法において、さらに、針は、検体容器のキャップ上に配したガイドのすり鉢型穴で、よりよくは、下部開口がキャップから離れた位置で案内する。

このような構成では、針に少少の曲がりや位置ずれがあっても、キャップの特定位置に正しく案内して貫通させ、また貫通穴に挿入して分注することができる。

すり鉢型穴の内面傾斜角は、４０°以上とし、よりよくは４５°以上とする。
このような構成では、針がすり鉢型穴の傾斜面に当接してガイドされるのに、座屈を受けるのを回避することができる。

上記検体容器のキャップの針を貫通させる特定位置は、キャップがインジェクション成形される際にできる凹部である。

本発明の検体の検査前処理装置は、
複数の検体容器を特定位置に支持する容器支持部、
種以上の試薬容器を特定位置に支持する試薬支持部、
シリンジを装備してそれの針装着部の軸線を、容器支持部に支持された各特定位置の検体容器の各特定箇所と、試薬支持部に支持された各試薬容器とに、それら双方間での相対移動により位置合わせできるようにシリンジを支持する主相対移動機構、
シリンジを、これに主相対移動機構により位置合わせされた、検体容器と、試薬容器との、間の主相対移動機構上でのシリンジの軸線方向の相対移動により、シリンジに装着している針を、位置合わせされている検体容器の特定箇所に貫通させまたはおよび挿入させたり、試薬容器に挿入させたりできるようにシリンジを支持する副相対移動機構、
主相対移動機構に装備したシリンジに試薬の吸入、吐出を行わせる送液ポンプ、
主相対移動機構、副相対移動機構、送液ポンプを動作制御して、シリンジに装着した針を通じて特定位置の試薬容器内の試薬の吸入、特定位置の検体容器の特定箇所への針の貫通、この貫通によりできた貫通穴を通じた試薬の、注入済試薬の吸引、除去を行いまたは行わない１回以上の分注を行わせる制御手段、
を備えたことを１つの特徴としている。

このような構成では、上記１つの特徴および別の特徴のそれぞれを実現することができる。

本発明の検査前処理装置は、また、複数の検体容器を特定位置に支持する容器支持部、
１種以上の試薬容器を特定位置に支持する試薬支持部、
分注専用の針を複数特定位置に支持してシリンジの針装着部が針の基部に同一軸線上で押し付けられることで、針が装着状態になるようにして抜き出し可能とする針支持部、
シリンジの針装着部近傍を、特定位置にあるシリンジの軸線に直角な向きのほぼＶ字状をした切り離し部に受け入れ、受け入れたシリンジの切り離し部からの軸線方向への抜き去り時に、針の基部フランジを切り離し部で受け止め抜き去られるシリンジから針を切り離し、収容する針廃棄部、
特定位置にてシリンジの洗浄に供する洗浄槽、
シリンジの針装着部を、針支持部の各特定位置に支持された各針と、試薬支持部の各特定位置に支持された各試薬容器と、容器支持部の各特定位置に支持された各検体容器の各特定箇所と、針廃棄部の針切り離し部と、洗浄槽と、に、それら双方間の相対移動により位置合わせできるようにシリンジを支持した主相対移動機構、
シリンジを、これと主相対移動機構により位置合わせされた、針と、検体容器と、試薬容器と、針廃棄部の引き離し部と、洗浄槽と、に、それらの間の主相対移動機構上での相対移動により、シリンジの針装着部への針の装着、針装着部に装着した針の、検体容器の特定箇所への貫通またはおよび挿入、試薬容器への挿入、洗浄槽への挿入、針廃棄部の引き離し部への主相対移動機構による相対移動も併せた進入、引き離しができるようにシリンジを支持する副相対移動機構、
主相対移動機構に装備したシリンジに試薬の吸入、吐出を行わせる送液ポンプ、
主相対移動機構、副相対移動機構、送液ポンプを動作制御して、シリンジに針を装着し、装着した針を通じて特定位置の試薬容器内の試薬の吸入、特定位置の検体容器の特定箇所への針の貫通、この貫通によりできた貫通穴を通じた試薬の、注入済試薬の吸引、除去を行いまたは行わない１回以上の分注、試薬吸引時の前回試薬と異なる場合の針の廃棄、針廃棄後のシリンジの洗浄槽内の洗浄液の吸引、吐出による洗浄、を行わせる制御手段、
を備えたことを別の特徴としている。

このような構成では、１つの特徴の場合に加え、さらに、検体や試薬の違いによる針の廃棄、交換、シリンジの洗浄を伴い、試薬や検体の違いによる汚染、感染のない分注、注入済試薬の吸引、除去が自動的に行える。

本発明の検体の検査前処理方法の１つの特徴によれば、自動的な位置合わせを伴う試薬吸引除去作業において、シリンジに装着した針を、閉じられたままの検体容器の特定箇所に貫通させるだけで、キャップの取り外しを省略して、また、検体容器間での異なった検体や試薬どうしの汚染や感染を防止して、当該貫通させた針または当該針の貫通により形成された貫通穴に別途挿し替えた試薬専用針を通じ、検体容器内の試薬を吸引除去し、手間無く迅速に検体検査の次工程に供与することができる。従って、本発明の検査前処理方法の別の特徴のように、検体と試薬を乳棒と共に収容して閉じ、少なくとも軸線方向の振動的な往復動を与えて検体を粉砕し試薬と混合する粉砕、混合工程後の検体容器を用いるのに好適であり、検体検査の次工程は、例えば、次の試薬の分注、混合、遠心分離、遠心分離工程後の各検体容器からのＤＮＡを含む上澄み液の吸引、吸引上澄み液と、試薬との、混合ウエルプレートへの分注などで、ＤＮＡ検査などが可能になる。

本発明の検体の検査前処理方法の他の特徴によれば、自動的な位置合わせを伴う分注作業において、シリンジに装着した針を閉じられたままの検体容器の特定箇所に貫通させるだけで、キャップの取り外しを省略して、また、検体容器間での異なった検体や試薬どうしの汚染や感染を防止して、当該貫通させた針または当該針の貫通により形成された貫通穴に別途挿し替えた試薬専用針を通じ検体容器内に１以上の試薬を、注入済試薬の吸引除去を行いまたは行わないで、手間無く分注することができる。従って、本発明の検査前処理方法の今１つの特徴のように、検体を乳棒と共に収容して閉じ、少なくとも軸線方向の振動的な往復動を与えて検体を粉砕する粉砕工程後の検体容器を用いるのに好適であり、検体検査の次工程は、例えば、混合、次の試薬の分注、混合、遠心分離、遠心分離工程後の各検体容器からのＤＮＡを含む上澄み液の吸引、吸引上澄み液と、試薬との、混合ウエルプレートへの分注などで、ＤＮＡ検査などが可能になる。

本発明の実施の形態に係る検査前処理方法を実現する検査前処理装置の１つの具体例を模試器的に示す斜視図。 同装置の実例の正面図。 検体容器の分解側面図および閉じ状態での断面図。 分注、混合、遠心分離に用に用いる２４ウェルプレートの平面図および断面図。 ２４ウェルプレートである容器支持部材に検体容器を収納、支持した状態を示す側面図。 ２４ウェルプレートである容器支持部材に支持した各検体容器を個別に押えて特定位置に位置決めし、かつ位置決めした各検体容器の特定箇所に針をガイドするすり鉢型穴を持ったガイド部材の正面図、平面図および断面図。 検査前処理の工程例を示すフローチャート。

本発明の実施の形態に係る検体検のための検査前処理方法につき、図１、図２に示す検査前処理装置１００、図３に示す検体容器１、図４に示す容器支持部材２であるウエルプレート、を参照しながら説明する。１つの例として、容器支持部材２であるウェルプレートは検体容器１と共に国際基準による規格サイズに準拠したものであり、一例として容器支持部材２は４×６の収納部２ａを所定のピッチで配列している。この容器支持部材２の特定位置、従って、特定の収納部２ａに安定に支持した検体８、乳棒１１および試薬７を収容して閉じられた検体容器１（図３参照）の特定箇所１ａと、シリンジ３に装着した針４と、を針４の軸線上で自動的に位置合わせする位置合わせ工程と、位置合わせ後の検体容器の特定箇所と針４とを、針４の軸線上で自動的に相対移動させて、針４を検体容器１の特定箇所１ａに貫通させる貫通工程と、当該貫通させた針４または当該針４の貫通により形成された貫通穴５に別途挿し替えた針４で試薬７（図３）を自動的に吸引する試薬除去工程と、を少なくとも備えて検体８の検査前処理を行う。これにより、それぞれに検体８（図３）および試薬７を収容した複数の検体容器１と、シリンジ３に装着した針４と、の自動的な位置合わせを伴い、試薬７を自動的に吸引除去して所定の検査に供するのに、シリンジ３に装着した針４をキャップ９で閉じられたままの検体容器１の特定箇所１ａに貫通させるだけで、キャップ９の取り外しを省略して、当該貫通させた針４または当該針４の貫通により形成された貫通穴５に別途挿し替えた試薬専用針４を通じ検体容器１内の試薬７を自動的に吸引除去し、検体検査の次工程に供与することができる。

この結果、自動的な位置合わせを伴う試薬吸引除去作業において、シリンジ３に装着した針４を、閉じられたままの検体容器１の特定箇所１ａに貫通させるだけで、キャップ９の取り外しを省略して、また、検体容器１間での異なった検体８や試薬７どうしの汚染や感染を防止して、当該貫通させた針４または当該針４の貫通により形成された貫通穴５に別途挿し替えた試薬専用針４を通じ、検体容器１内の試薬７を吸引除去し、手間無く迅速に検体検査の次工程に供与することができる。従って、本発明の実施の形態に係る検査前処理方法の別の特徴となる、検体８と試薬７を図３に示す乳棒１１と共に検体容器１に収容してキャップ９で閉じ、少なくとも軸線方向の振動的な往復動を与えて検体８を粉砕し試薬７と混合する粉砕、混合工程後の検体容器１を用いるのに好適である。ここで、検体検査の次工程は、例えば、次の試薬の分注、混合、遠心分離、遠心分離工程後の各検体容器１からのＤＮＡを含む上澄み液の吸引、吸引上澄み液と、混和試薬との、混和用のディープウエルプレートへの分注、混和などであり、これによってＰＣＲ（Ｐｏｌｙｍｅｒｓｅ Ｃｈａｉｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎ）検査でのＤＮＡ検査などが可能になる。

以上の検査前処理を達成するための本実施の形態に係る検査前処理方法としては、検体８と試薬７を乳棒１１と共に検体容器１に収容してキャップ９で閉じ、少なくとも軸線方向の振動的な往復動を与えて検体８を粉砕し試薬７と混合する粉砕、混合工程と、粉砕、混合に供した後の複数の検体容器１を容器支持部２１の特定位置２ａに、上記容器支持部材２を介するなどして安定に支持する工程と、特定の検体容器１の特定箇所１ａと、試薬７を分注するシリンジ３に装着した針４と、を針４の軸線上で自動的に位置合わせする位置合わせ工程と、位置合わせ後の検体容器１の特定箇所１ａと針４とを、針４の軸線上で自動的に相対移動させて、針４の先を検査体容器１の特定箇所に貫通させる貫通工程と、当該貫通させた針４または当該針の貫通により形成された貫通穴５に別途挿し替えた試薬専用針４を通じ検体容器１内の試薬を吸引する試薬除去工程と、を備えたものとなり、検体容器１として、検体８と試薬７を乳棒１１と共に収容して密閉し振動的な往復動を与えて検体８の破砕および試薬７との混合に同時に供した後の容器を、そのまま特定位置に支持し、自動的な試薬の吸引除去が行える。

しかし、検体８の粉砕は、試薬７と混合を同時に行う必要はない。この場合の本実施の形態に係る検体の検査前処理方法としては、検体８を収容して閉じられ容器支持部材２の特定位置に安定に支持した複数の検体容器１の特定箇所１ａと、試薬７を分注するシリンジ３に装着した針４と、を針４の軸線上で自動的に位置合わせする位置合わせ工程と、位置合わせ後の検体容器１の特定箇所１ａと針４との、針４の軸線上で自動的に相対移動させて、針４を検査体容器１の特定箇所１ａに貫通させる貫通工程と、当該貫通させた針４または当該針４の貫通により形成された貫通穴５に別途挿し替えた分注専用の針４を通じ検体容器１内に試薬７を自動的に分注することを、注入済試薬７の吸引除去を行い、または行わずに、１回以上行う分注工程と、を備えものとなり、それぞれに検体８を収容した複数の検体容器１と、試薬７を分注するシリンジ３に装着した針４と、の自動的な位置合わせを伴い、１つの試薬７またはそれ以上の試薬７を注入済試薬７の吸引除去を行うか行わないで外部から自動的に分注して、収容されている検体８に単独供与、混合供与、切換え供与し、所定の検査に供するのに、シリンジ３に装着した針４を閉じられたままの検体容器１の特定箇所に貫通させるだけで、キャップ９の取り外しを省略して、当該貫通させた針４または当該針４の貫通により形成された貫通穴５に別途挿し替えた試薬専用針４を通じ検体容器１内に試薬７を分注し、検体検査の次工程に供することができる。

したがって、検体容器１として、検体８を乳棒１１と共に収容して密閉し振動的な往復動を与えて検体８の破砕に供した後の容器をそのまま特定位置に支持し、試薬７の１回以上の自動的な分注が、注入済試薬７の吸引除去を行いまたは行わずに試薬の切換えまたは混合を伴い実行するのに好適である。それには、本実施の形態の方法の初期工程に、検体を乳棒と共に収容して閉じ、少なくとも軸線方向の振動的な往復動を与えて検体を粉砕する工程を備えればよい。

この場合の、次の検体検査の次工程としては、例えば、混合、次の試薬の分注、混合、遠心分離、遠心分離工程後の各検体容器からのＤＮＡを含む上澄み液の吸引、吸引上澄み液と、混和試薬との、混合ウエルプレートへの分注などで、ＤＮＡ検査などが可能になる。

ここで、ウエルプレートである容器支持部材２は、各収納部２ａに検体容器１を収納して、特許文献６で知られる破砕装置の検体容器１に対する八の字運動機構を改良して設けた、１つ以上の容器支持部装着部に装填することで、容器支持部材２に収容した検体容器１内の検体８を一挙に破砕処理し、また、同時に収容している試薬７とを一挙に同時混合処理することもできる。また、破砕処理、破砕、混合同時処理後の各検体容器１は、容器支持部材２に収納したまま、図１、図２に示す検査前処理装置１００に移して試薬７の分注や吸引除去作業に供することができるし、分注後、遠心分離機に容器支持部材２ごと装着して一挙に遠心分離処理することができる。さらに、遠心分離後も、検査前処理装置１００に移して、遠心分離工程後の各検体容器１からのＤＮＡを含む上澄み液の吸引、吸引上澄み液と、混和試薬との、混和用のディープウエルプレートへの分注が行える。

針４は、径が異なる図６（ｃ）に示すような太い側の針４aで貫通作業を行い、細い側の針４ｂで分注作業を行うように使い分けることができる。これにより、検体容器１のキャップ９に針４ａを貫通させるのに、座屈を防止しやすくなる。また、これに代わって貫通穴５に挿し替えて分注を行う細い針４ｂを通しやすくなるし、試薬７をシリンジ３の吐出操作量に対する分注量を小さくなることで分注量を、現場で要求される０．０１ｍｌといった高精度に微細制御するのに対応しやすくなる。これには、図６（ｃ）に示すように、太い側の針４ａの先端は軸線に対して鈍角の傾斜を持ち、細い側の針４ｂの先端は軸線に対して鋭角の傾斜を持ったものとするのが好適である。しかし、貫通専用の針４ａは、フラットや波型の端面形状にてトムソン刃形態、打ち抜き用ポンチ刃形態の刃を持てば好適に使用できる。また、貫通用と試薬用とに共用するには、図６（ｃ）に示すような、先端が尖リ形状で閉じ、先端近傍に横向きの針先開口１２を持った共用の針４ｃとするのが、貫通時の耐変形強度上、異物の針先開口１２への付着、詰まり防止上、好適である。

さらに、針４は、検体容器１のキャップ９上に図６（ｃ）に示すように配した、図６（ａ）〜（ｃ）に示すようなガイド１３のすり鉢型穴１４で、よりよくは、下部開口１４ａがキャップ９から所定距離、好適には３ｍｍ程度離れた位置で案内する。これにより、針４に少少の曲がりや位置ずれがあっても、キャップ９の特定位置１ａに正しく案内して貫通させ、また貫通穴５に挿入して分注や吸引除去することができる。また、検体容器１の特定箇所１ａに貫通させようとする針４の、特定箇所１ａへの当接位置から所定距離分離れた位置を、すり鉢型穴１４の最小な下部開口１４ａで、図６（ｃ）に示すようにまわりから小さな遊びの範囲内で拘束することになるので、貫通抵抗によって針４が特定箇所１ａへの当接位置を起点に座屈により曲がろうとするのを抑えられる。ここで、すり鉢型穴１４の内面傾斜角は、４０°以上とし、よりよくは４５°以上とする。しかし、傾斜角が小さいと針４をガイドするのに針４の下部開口１４ａに向けた滑り性が低く、曲がった針の向きによってはさらに曲がって案内しにくくなる。一方、傾斜角が大きいと、ガイドする針４の下部開口１４ａに向けての滑り性は高まるが、ガイドする針４の受け入れ開口１４ｂのサイズを確保するのに高さが増すので嵩高くなる。受け入れ開口１４ｂのサイズは針４の曲がり度合いの経験から５ｍｍ以上必要であるが、容器支持部材２の収納部２ａの配列ピッチによる限界がある。下部開口１４ａの内径は１８Ｇを選択した場合の太い針４ａの外径１．２ｍｍに対して遊びを持つ１．４ｍｍ程度として、位置精度確保上、曲がり防止上好適である。しかし、これに限られることはなく、検体容器１のキャップ９の針４を貫通させる特定位置１ａは、キャップ９がインジェクション成形される際にできる凹部であると、キャップ９の内側球面と上面の凹部とによる肉薄部への貫通作業で、しかも、針４の滑りを防止できることから、この凹部の開口径範囲以内として遊びのない貫通作業に有効であり、２ｍｍ程度以内とすることができる。因みに、貫通用の針４ａが１８Ｇである場合、分注、吸引除去用の針４ｂは１９Ｇを採用すると、外径が１．１ｍｍとなり貫通用の針４ａによる貫通穴５との間に０．１ｍｍの余裕が得られるので、針４ａによる貫通穴５に針４ｂを挿入して分注や吸引除去を無理なく行うのに十分である。

なお、ガイド１３は、すり鉢型穴１４は、ボリュームの低減、軽量化上、別部材で形成してガイド１３の穴１３ａにその上側から差し込み装着してあるが、ガイド１３に一体形成してもよい。また、ガイド１３の下面には、載頭円錐面をなして下方に開放した凹部１３ｂを設けて、容器支持部材２の収納部２ａに着脱しやすい遊びを持って嵌め合せた検体容器１のキャップ９の肩部球面に当接するように押しつけられて、各検体容器１を特定位置に精度よく位置決めできるようにしながら、その位置決め位置でキャップ９の特定箇所１ａとすり鉢型穴１４の下部開口１４ａとが所定距離離れるようにしている。

もっとも、貫通穴５が検体容器１の過酷な物理的、化学的、機械的な取扱い上、経時的に縮小したり、粉砕検体８の固着による細りが生じて針４ｂの挿入に難が生じるような場合は、針４ａによる再度の貫通処理をしたり、貫通初期から貫通穴５の直径を経時的な縮小や細り分を配慮した大き目に形成しておいて対応することができる。また、すり鉢型穴１４の下部開口１４ａと検体容器１の特定箇所１ａとの距離は、針４に対するガイド上、針４とのストレート部との嵌め合い代が確保されることを条件にする必要がある。つまり、針４の先端傾斜部が下部開口１４ａより下側に脱している必要がある。これは、針４の先端傾斜部が下部開口１４ａに対応しているとこれをガイドする遊びが大きく、曲がりを防止仕切れないからである。また、検体容器１はキャップ９を含めＰＰ樹脂で形成していたのを、キャップ９をＰＥ樹脂で形成することにより、針４を貫通させやすくしているが、貫通専用の針４を用いることに代えて、検体容器１の特定箇所を火で炙るか、加熱した鏝を当てるなどして加温処理すると、特定箇所１ａが軟化し分注用の針４ｂでも容易に貫通させられる。しかし、それには検体や試薬が熱変質しないことが条件となる。

上記のような方法を達成するのに、本実施の形態の検査前処理装置１００は、図１、図２に示した中の、少なくとも、複数の検体容器１を特定位置に支持する容器支持部材２１、１種以上の試薬容器２２を特定位置に支持する試薬支持部２３、シリンジ３を装備してそれの針装着部３ａの軸線を、容器支持部材２１に支持された各特定位置の検体容器１の各特定箇所１ａと、試薬支持部２３に支持された各試薬容器と２２に、それら双方間での相対移動により位置合わせできるようにシリンジを支持する主相対移動機構２４、シリンジ３を、これに主相対移動機構２４により位置合わせされた、検体容器１と、試薬容器２２との、間の主相対移動機構２４上でのシリンジ３の軸線方向の相対移動により、シリンジ３に装着している針を４、位置合わせされている検体容器１の特定箇所１ａに貫通させまたはおよび挿入させたり、試薬容器２２に挿入させたりできるようにシリンジ３を支持する副相対移動機構２５、主相対移動機構２４および副相対移動機構２５に装備したシリンジ３にチューブ２０で繋いで試薬７の吸入、吐出を行わせる送液ポンプの一例としてのシリンジポンプ２６、主相対移動機構２４、副相対移動機構２５、シリンジポンプ２６を動作制御して、シリンジ３に装着した針４を通じて特定位置の試薬容器２２内の試薬の吸入、特定位置の検体容器１の特定箇所１ａへの針４の貫通、この貫通によりできた貫通穴５を通じた試薬７の、注入済試薬７の吸引、除去を行いまたは行わない１回以上の分注を行わせる制御手段２７、を備えればよい。それには、送液ポンプとしては、吐出に加え吸引が行えるものであることが必要となるが、吐出と吸引を個別のポンプで行うこともできる。

ここで、試薬７の吸引除去を行うには、検査前処理装置１００は、検体容器１から吸引除去した試薬７を廃棄する試薬廃棄容器２８を特定位置に支持する試薬廃棄部２９を設ける必要がある。また、異種試薬７を廃棄するのに混合すると有害となるような組み合わせに対しては個別の試薬廃棄容器２８を試薬廃棄部２９の各特定位置に支持して、対応することになる。

また、異なった検体８、異なった試薬７を分注作業ないしは吸引除去作業などを行うような場合、シリンジポンプ２６からシリンジ３までの吸引、分注系３１を、検体８と試薬７との組み合わせが異種となる数だけ設けて対応することはできる。しかし、それには装置１００の大型化、複雑化を招くので、できるだけ設置数を少なくして、少ない分だけ共用するのが好適である。この面から、本実施の形態の検査前処理装置１００では、１つの吸引、分注系３１を全ての吸引、分注作業に共用するようにしている。これに限られることはないが、吸引、分注系３１を全ての吸引、分注作業に共用するには、吸引作業終了の都度、分注作業終了の都度、使用済みの針４を新しい針４に交換して、次の吸引、分注作業に当たる必要がある。これには、必要数の針４を特定位置に支持する針支持部３０と、廃棄する針４を取り外し収納する針廃棄部３２とを設ける必要がある。針４は混ざっても特に問題はないので、針廃棄部３２は１つ設ければよい。

針支持部３０は、針４を特定位置の図６（ｃ）に示す支持孔４０ａに通して図６（ｃ）に示す上端のフランジ部４ａで着座させて吊持ちなどする針ラック４０を用い、図６（ｃ）に示すシリンジ３の針装着部３ａを上方から軸線上で位置合わせして、その軸線上でシリンジ３の針装着部３ａを上端の基部フランジ４１の上端凹部４２に近づけて圧入することで装着し、その後シリンジ３を上昇させることで装着した針４を針ラック４０のから引き抜き、吸引や分注に居せるようにする。これに併せ、針廃棄部３２は、シリンジ３との間でシリンジ３の針装着部３ａに装着されている針４を取り外し収納するために、図６（ｃ）に示すようなシリンジ３の針装着部３ａ近傍を、図１に示す針廃棄部３２の特定位置にある、シリンジ３の軸線に直角な向きのほぼＶ字状をした切り離し部３３ａに受け入れ、受け入れたシリンジ３の切り離し部３３ａからの軸線方向への抜き去り時に、図６（ｃ）に示す針４の基部フランジ４１を切り離し部３３ａで受け止め抜き去られるシリンジ３から針４を切り離し、収容する針廃棄部３２に収容させる切り離し部材３３を設けてある。

これら針４のシリンジ３の針装着部３ａに対する着脱のために、針装着部３ａは先細り形状の弾性体として、針４の基部フランジ４１の凹部４２への圧入、装着や取り外しが容易かつ確実に達成されるようにしている。なお、針装着部３ａの先細り形状は、ストレート面と、丸みを帯びて先端に延びる形状との組み合わせとするのが容易な圧入、弾性的な十分な圧入代による確実な装着に好適である。しかし、これに限られることはなく、ストレート面とテーパー面をなして先端に延びる形状の組み合わせとすることもできる。

さらに、シリンジ３を異なった試薬７の吸引や分注に共用することから、吸引作業終了の都度、分注作業終了の都度、使用済みの針４を新しい針４に交換して、次の吸引、分注作業に当たるのに併せ、残留する試薬７同士、残留する試薬７中に混じっている検体８同士が汚染し合ったり、感染し合ったりしないように、洗浄する必要がある。そこで、本実施の形態の検査前処理装置１００は、さらに、使用済針４を取り外したシリンジ３を洗浄する洗浄槽５１を特定位置に設け、使用済針４を取り外したシリンジ３を洗浄槽５１内の洗浄液中に挿入して、国際基準回数以上、具体的には３回以上、吸引、吐出を繰り返せるようにしている。この洗浄液の吸引は、試薬７や検体８が及ぶ汚れ域を超えて設定した洗浄域に対して行い洗浄するようにしている。この洗浄域は、シリンジ３全体内はもとより、吸引、吐出のためにシリンジ３とシリンジポンプ２６とを接続している接続チューブ５２のシリンジ３側一部にまで及んでいる。そこで、シリンジ３および接続チューブ５２共に、汚れ落ちを良くする離型性、耐食性の確保からテトラフルオロエチレン製とし、針４の着脱のための前記針装着部３ａに必要な弾性や、シリンジ３およびシリンジポンプ２６間の距離変化に対応する接続チューブ５２の可撓性や弾性をも満足している。

最後に、本実施の形態の検査前処理装置１００は、前記各場合の方法を達成するための制御手段２７を備えて、主相対移動機構２４、副相対移動機２６構、シリンジポンプ２６を動作制御することにより、シリンジ３に装着した針４を通じて特定位置の試薬容器２２内の試薬７の吸入、特定位置の検体容器１の特定箇所１ａへの４針４の貫通、この貫通によりできた貫通穴５を通じた試薬７の、注入済試薬７の吸引、除去を行いまたは行わない１回以上の分注を行わせるようにできる。

また、別に、制御手段２７は、主相対移動機構２４、副相対移動機構２５、シリンジポンプを動作制御して、シリンジ３に針４を装着し、装着した針４を通じて特定位置の試薬容器２２内の試薬７の吸入、特定位置の検体容器１の特定箇所１ａへの針の貫通、この貫通によりできた貫通穴を通じた試薬７の、注入済試薬７の吸引、除去を行いまたは行わない１回以上の分注、試薬吸引時の前回試薬と異なる場合の針の廃棄、針廃棄後のシリンジの洗浄槽内の洗浄液の吸引、吐出による洗浄、を行わせることもできる。

ここで、シリンジ３は副相対移動機構２５に直接支持して、副相対移動機構２５を基台５４上に設置した主相対移動機構２４に直接支持し、シリンジ３の支持は主相対移動機構２４に対して間接となるようにしている。これら、主、副相対移動機構２４、２５に対し、容器支持部材２１、試薬支持部２３、試薬廃棄部２９、針支持部３０、針廃棄部３２のそれぞれを基台５４上の特定位置に設置してある。これらを設置する特定位置、容器支持部材２１に支持する検体容器１の特定位置、試薬支持部２３に支持する試薬容器２２の特定位置、針支持部３０に支持される各針４の特定位置、針廃棄部３２に設けられる受け入れ部の特定位置は、それぞれ、主、副相対移動機構２４、２５の動作制御によりシリンジ３を位置合わせする制御原点に対するものであり、この制御原点からのＸ、Ｙ、Ｚ３方向での座標位置として設定し、位置制御することができる。このために、主相対移動機構２４は、基台５４上で、水平面上でのＸ、Ｙ２方向にシリンジ３を位置決めするＸＹロボット、副相対移動機構２５は、基台５４上で、シリンジ３をＺ方向に昇降させる昇降ロボットとしてある。しかし、これに限られることはなく、例えば、それら３方向の位置決めを多関節駆動方式を利用するなどした１つのロボットで行うこともできる。

ここで、図７に示すＰＣＲによるトウモロコシなどのＤＮＡ検査のための検査前処理方法の１つの実施例を説明する。本実施例では、ステップ１として、検査前処理装置１００に容器支持部材２を装備して、それに支持した検体容器１のキャップ９に形成された特定箇所１ａに針４ａを貫通させて貫通穴５を形成し、貫通穴５が形成される都度、貫通穴５に挿し替えた針４ｂにて試薬７としてＧ１＋ＲＮａｓｅＡバッファを８５０μｌ〜２０２０μｌを注入することを、全ての件体容器１に順次行う。

次に、ステップ２として、分注後の検体容器１を容器支持部材２ごと検査前処理装置１００から手作業にて取り出し、検体粉砕装置の八の字運動機構などに移し、八の字運動などにより各検体容器１内の検体８と試薬７とを混合する。

混合後の検体容器１はステップ３として、容器支持部材２ごと検査前処理装置１００に戻し、各検体容器１に次の試薬７としてＧ２バッファを１００μｌ〜２５０μｌ分注する。

ステップ４では、また、ステップ３での分注後の検体容器１を、容器支持部材２ごと検査前処理装置１００から手作業にて取り出し、検体粉砕装置の八の字運動機構などに移し、八の字運動などにより各検体容器１内の検体８と試薬７とを混合する。

ステップ５では、ステップ４での混合後の検体容器１を、容器支持部材２ごと検体粉砕装置から遠心分離装置に移して、３０００ｒｐｍ程度の回転を与える遠心分離に掛ける。

ステップ６では、ステップ５での遠心分離処理後の検体容器１を、容器支持部材２ごと装置から検査前処理装置１００に移して、検体容器１内の上澄み液を吸引し、９６ディープウェル６１（図１、図２、図７）に分注た上で、各分注液に、Ｇ３バッファ＋ＥｔＯＨを２５０μｌ〜２７５μｌ、または２５０μｌ〜３７５μｌ分注して、それらを混和させる。

以上の検査前処理が終了すると、９６ディープウェルごとＰＣＲ検査に供する。

本発明は、血液検査、ＤＮＡ検査などのために、検査前処理として、主として検体や試薬の分注、吸引を行うのに実用して有益である。

１ 検体容器
１ａ 特定箇所
２ 容器支持部材
３ シリンジ
４、４ａ、４ｂ 針
５ 貫通穴
７ 試薬
８ 検体
９ キャップ
１１ 乳棒
１３ ガイド
１４ すり鉢型穴
２１ 容器支持部
２２ 試薬容器
２３ 試薬支持部
２４ 主相対移動機構
２５ 副相対移動機構
２６ シリンジポンプ
２７ 制御手段
２８ 試薬廃棄容器
２９ 試薬廃棄部
３０ 針支持部
３１ 分注系
３２ 針廃棄部
４０ 針ラック
５１ 洗浄槽

Claims (7)

1. 容器支持部の特定位置に安定に支持した検体、乳棒および試薬を収容して閉じられた検体容器の特定箇所と、シリンジに装着した針と、を針の軸線上で自動的に位置合わせする位置合わせ工程と、位置合わせ後の検体容器の特定箇所と針とを、針の軸線上で自動的に相対移動させて、針を検体容器の特定箇所に貫通させる貫通工程と、当該貫通させた針または当該針の貫通により形成された貫通穴に別途挿し替えた試薬専用針で試薬を自動的に吸引、除去する試薬除去工程と、を備えたことを特徴とする検体の検査前処理方法。
2. 検体と試薬を乳棒と共に収容して閉じ、少なくとも軸線方向の振動的な往復動を与えて検体を粉砕し試薬と混合する粉砕、混合工程と、粉砕、混合に供した後の複数の検体容器を容器支持部の特定位置に安定に支持する工程と、特定の検体容器の特定箇所と、試薬を分注するシリンジに装着した針と、を針の軸線上で自動的に位置合わせする位置合わせ工程と、位置合わせ後の検体容器の特定箇所と針とを、針の軸線上で自動的に相対移動させて、針の先を検査体容器の特定箇所に貫通させる貫通工程と、当該貫通させた針または当該針の貫通により形成された貫通穴に別途挿し替えた試薬専用針を通じ検体容器内の試薬を吸引除去する試薬除去工程と、を備えたことを特徴とする検体の検査前処理方法。
3. 検体を収容して閉じられ容器支持部の特定位置に安定に支持した複数の検体容器の特定箇所と、試薬を分注するシリンジに装着した針と、を針の軸線上で自動的に位置合わせする位置合わせ工程と、位置合わせ後の検体容器の特定箇所と針との、針の軸線上で自動的に相対移動させて、針を検査体容器の特定箇所に貫通させる貫通工程と、当該貫通させた針または当該針の貫通により形成された貫通穴に別途挿し替えた分注専用の針を通じ検体容器内に試薬を自動的に分注することを、注入済試薬の吸引除去を行い、または行わずに、１回以上行う分注工程と、を備えたことを特徴とする検体の検査前処理方法。
4. 方向の振動的な往復動を与えて検体を粉砕する工程と、粉砕に供した後の複数の検体容器を容器支持部の特定位置に安定に支持する工程と、特定の検体容器の特定箇所と、試薬を分注するシリンジに装着した針と、を針の軸線上で自動的に位置合わせする位置合わせ工程と、位置合わせ後の検体容器の特定箇所と針とを、針の軸線上で自動的に相対移動させて、針を検査体容器の特定箇所に貫通させる貫通工程と、当該貫通させた針または当該針の貫通により形成された貫通穴に別途挿し替えた試薬専用の針を通じ検体容器内に試薬を分注することを、注入済試薬の吸引除去を挟んで行い、または行わずに、１回以上行う分注工程と、を備えたことを特徴とする検体の検査前処理方法。
5. 針は、径が異なる太い側の針で貫通作業を行い、細い側の針で分注作業を行うように使い分ける請求項１〜４のいずれか１項に記載の検体の検査前処理方法。
6. 本発明の検体の検査前処理装置は、
   複数の検体容器を特定位置に支持する容器支持部、
   種以上の試薬容器を特定位置に支持する試薬支持部、
   シリンジを装備してそれの針装着部の軸線を、容器支持部に支持された各特定位置の検体容器の各特定箇所と、試薬支持部に支持された各試薬容器とに、それら双方間での相対移動により位置合わせできるようにシリンジを支持する主相対移動機構、
   シリンジを、これに主相対移動機構により位置合わせされた、検体容器と、試薬容器との、間の主相対移動機構上でのシリンジの軸線方向の相対移動により、シリンジに装着している針を、位置合わせされている検体容器の特定箇所に貫通させまたはおよび挿入させたり、試薬容器に挿入させたりできるようにシリンジを支持する副相対移動機構、
   主相対移動機構に装備したシリンジに試薬の吸入、吐出を行わせる送液ポンプ、
   主相対移動機構、副相対移動機構、送液ポンプを動作制御して、シリンジに装着した針を通じて特定位置の試薬容器内の試薬の吸入、特定位置の検体容器の特定箇所への針の貫通、この貫通によりできた貫通穴を通じた試薬の、注入済試薬の吸引、除去を行いまたは行わない１回以上の分注を行わせる制御手段、
   を備えたことを特徴とする検体の検査前処理装置。
7. 本発明の検査前処理装置は、また、複数の検体容器を特定位置に支持する容器支持部、
   １種以上の試薬容器を特定位置に支持する試薬支持部、
   分注専用の針を複数特定位置に支持してシリンジの針装着部が針の基部に同一軸線上で押し付けられることで、針が装着状態になるようにして抜き出し可能とする針支持部、
   シリンジの針装着部近傍を、特定位置にあるシリンジの軸線に直角な向きのほぼＶ字状をした切り離し部に受け入れ、受け入れたシリンジの切り離し部からの軸線方向への抜き去り時に、針の基部フランジを切り離し部で受け止め抜き去られるシリンジから針を切り離し、収容する針廃棄部、
   特定位置にてシリンジの洗浄に供する洗浄槽、
   シリンジの針装着部を、針支持部の各特定位置に支持された各針と、試薬支持部の各特定位置に支持された各試薬容器と、容器支持部の各特定位置に支持された各検体容器の各特定箇所と、針廃棄部の針切り離し部と、洗浄槽と、に、それら双方間の相対移動により位置合わせできるようにシリンジを支持した主相対移動機構、
   シリンジを、これと主相対移動機構により位置合わせされた、針と、検体容器と、試薬容器と、針廃棄部の引き離し部と、洗浄槽と、に、それらの間の主相対移動機構上での相対移動により、シリンジの針装着部への針の装着、針装着部に装着した針の、検体容器の特定箇所への貫通またはおよび挿入、試薬容器への挿入、洗浄槽への挿入、針廃棄部の引き離し部への主相対移動機構による相対移動も併せた進入、引き離しができるようにシリンジを支持する副相対移動機構、
   主相対移動機構に装備したシリンジに試薬の吸入、吐出を行わせる送液ポンプ、
   主相対移動機構、副相対移動機構、送液ポンプを動作制御して、シリンジに針を装着し、装着した針を通じて特定位置の試薬容器内の試薬の吸入、特定位置の検体容器の特定箇所への針の貫通、この貫通によりできた貫通穴を通じた試薬の、注入済試薬の吸引、除去を行いまたは行わない１回以上の分注、試薬吸引時の前回試薬と異なる場合の針の廃棄、針廃棄後のシリンジの洗浄槽内の洗浄液の吸引、吐出による洗浄、を行わせる制御手段、
   を備えたことを特徴とする検体の検査前処理装置。