JP2015169623A - 分注装置及び分注方法 - Google Patents

分注装置及び分注方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2015169623A
JP2015169623A JP2014046704A JP2014046704A JP2015169623A JP 2015169623 A JP2015169623 A JP 2015169623A JP 2014046704 A JP2014046704 A JP 2014046704A JP 2014046704 A JP2014046704 A JP 2014046704A JP 2015169623 A JP2015169623 A JP 2015169623A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
probe
container
dispensing
pressure
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014046704A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6230450B2 (ja
Inventor
匡章 平野
Tadaaki Hirano
匡章 平野
高通 森
Takamichi Mori
高通 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi High Technologies Corp, Hitachi High Tech Corp filed Critical Hitachi High Technologies Corp
Priority to JP2014046704A priority Critical patent/JP6230450B2/ja
Priority to US15/106,881 priority patent/US9927453B2/en
Priority to CN201580003441.XA priority patent/CN105899954B/zh
Priority to EP15761890.1A priority patent/EP3118629B1/en
Priority to PCT/JP2015/051597 priority patent/WO2015136991A1/ja
Publication of JP2015169623A publication Critical patent/JP2015169623A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6230450B2 publication Critical patent/JP6230450B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N35/1016Control of the volume dispensed or introduced
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02Burettes; Pipettes
    • B01L3/021Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/52Containers specially adapted for storing or dispensing a reagent
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F22/00Methods or apparatus for measuring volume of fluids or fluent solid material, not otherwise provided for
    • G01F22/02Methods or apparatus for measuring volume of fluids or fluent solid material, not otherwise provided for involving measurement of pressure
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1079Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices with means for piercing stoppers or septums
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06Fluid handling related problems
    • B01L2200/0673Handling of plugs of fluid surrounded by immiscible fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14Process control and prevention of errors
    • B01L2200/143Quality control, feedback systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14Process control and prevention of errors
    • B01L2200/143Quality control, feedback systems
    • B01L2200/146Employing pressure sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0487Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics

Abstract

【課題】装置を複雑化させることなく、密封型の液体保持容器からの液体の分注精度を向上させる。
【解決手段】密封液体保持容器内外の圧力を分注プローブに接続された圧力センサによって測定し、測定した圧力量に応じてポンプの動作量を補正する。ポンプの動作量を補正は圧力変化による分注流路の変形量を算出することによって行う。
【選択図】図6

Description

本発明は、液体の分注装置、これを備えた自動分析装置、液体の分注方法に関し、例えば試料容器や試薬容器等の液体を保持した液体保持容器から液体を採取して反応容器に分注する分注方法に関する。
例えば自動分析装置では、一般に上部の開口部が開放された非密封型の液体保持容器が用いられるが、近年真空採血管等のゴム栓で開口部を塞いだ密封型の液体保持容器が広く普及し、分注装置においても密封型の保持容器から開栓することなく直接液体を採取したいという要求がある。
しかし、一般に密封型の液体保持容器の内部は外気圧に対して陰圧になっていることが多く、また蓋の開閉や注射器による容器への試料注入を行った場合には外気圧に対して陽圧になっていることもある。液体保持容器の内外に圧力差がある場合、プローブを液体保持容器に挿入すると、圧力の変動によりプローブに接続された分注装置全体の流路が収縮又は膨張し、流路内の液体や気体が移動してしまう。さらに、プローブを液体保持容器から抜き取る際には、大気開放によって再び流路が変形し、吸引した試料を含む流路内の液体や気体が移動してしまう。この結果、液体保持容器の内部圧力の違いによって、吸引した試料のプローブ内での位置が変わってしまい、ポンプの動作量に対して液体の分注量が一定せず、所要の分注精度が得られない。
それに対し、液体保持容器の内外の圧力差を解消するために様々な工夫がなされている。例えば、液体試料吸引用の細管と通気用の細管を一体化したプローブを用いるものがある(特許文献1参照)。当該技術によれば、2本の通路を備えるプローブをゴム栓に貫通させ、吸引用の通路を介して液体を吸引しながら通気用の通路を介して通気することで、液体保持容器の内外の圧力差を解消している。また、Z状の刃を備える穿孔装置を用いて試料容器の栓に試料採取用プローブの挿入孔を形成するものがある(特許文献2参照)。当該技術によれば、試料採取用プローブの挿入によって栓に形成される開口又は孔の広がりにより十分な通気を提供し、液体保持容器の内外の圧力差を解消している。
特開平9−304400号公報 特表2004−523434号公報
特許文献1では、吸引用に加え通気用の通路を有しているため、プローブ外形が太くなりゴム栓に突き刺す際の摩擦力が大きいため、プローブの抜き差しに大きな力を要する。また、プローブを抜いた後に残るゴム栓の貫通孔からの試料の漏洩等の不具合も発生しうる。特許文献2では、試料採取用プローブの他に穿孔用の刃を用いるため、装置が複雑化し、メンテナンス等の手間が増える。また、試料間のクロスコンタミネーションを回避するため、穿孔用の刃の洗浄を行う必要があるため、洗浄水の消費量も増大する。
本発明は上記の事情を鑑みてなされたもので、通気口を得るために装置を複雑化させることなく、密封型の液体保持容器からの液体の分注精度を向上させることができる分注方法を提供することを目的とする。
本発明では、密封型の液体保持容器内外の圧力を測定し、圧力変動による分注流路の変形量を算出して、その変形量に応じてポンプの動作量を補正する。
すなわち、本発明の分注装置は、ポンプと、配管によりポンプに接続されたプローブと、配管内の圧力を測定する圧力センサと、ポンプとプローブを制御しかつ圧力センサの信号を読み出す制御部とを備え、制御部は、密封型容器から液体を分注するに際し、容器の外部及び内部の圧力を圧力センサによって測定し、測定した圧力に応じてポンプの動作量を補正するものである。
制御部は、液体を吐出するポンプの動作量を補正することもできるし、プローブに空気を吸引又は吐出するポンプの動作量を補正することもできる。
また、本発明による分注方法は、プローブに分節空気を吸引する工程と、密封型容器の外部の圧力を測定する工程と、容器の内部の圧力を測定する工程と、測定した外部及び内部の圧力に基づいて、プローブにより容器から吸引した液体を吐出するのに必要な吐出量の補正量を算出する工程と、プローブに容器に保持されている液体を吸引する工程と、プローブを容器から抜き取る工程と、吐出量の補正量を適用してプローブから吸引した液体を吐出する工程と、を有する。
また、本発明による分注方法は、プローブに分節空気を吸引する工程と、密封型容器の外部の圧力を測定する工程と、プローブを容器に挿入する工程と、容器の内部の圧力を測定する工程と、測定した外部及び内部の圧力に基づいて、分節空気の量がプローブを容器から抜き取った状態で定められた量となるように分節空気を吐出又は吸引する工程と、プローブに容器に保持されている液体を吸引する工程と、プローブの先端にプローブを容器から抜き取った状態で所定量となる空気を容器内から吸引する工程と、プローブを容器から抜き取る工程と、プローブから吸引した液体を吐出する工程と、を有する。
本発明によれば、通気口を得るために装置を複雑化させることなく、密封型の液体保持容器からの液体の分注精度を向上させることができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。
自動分析装置の全体構成例を示す概略図。 分注機構の構成例を示す模式図。 大気圧下での液体試料の一般的な分注シーケンスを表す模式図。 負圧下での液体試料の分注シーケンスを表す模式図。 分注経路の圧力の経時変化を示す図。 圧力に応じて試料吐出量を補正する分注シーケンスのフローチャート。 圧力に応じて試料吐出量を補正する分注シーケンスの模式図。 圧力に応じて分節空気量を補正する分注シーケンスのフローチャート。 圧力に応じて分節空気量を補正する分注シーケンスの模式図。
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
[実施例1]
自動分析装置は、血液、尿等の生体試料の成分を自動的に分析する装置であり、試料容器や試薬容器から液体を採取して反応容器に分注する分注装置を有する。図1は、自動分析装置の全体構成例を示す概略図である。自動分析装置は、試料を収めた試料容器100を複数配置した試料ラック101、試薬を収めた試薬ボトル102を複数配置した試薬ディスク103、試料と試薬とを混合させ反応液とする反応セル104を複数配置したセルディスク105、試料を試料容器100内から反応セル104内に一定量移動できる試料分注機構106、試薬を試薬ボトル102内から反応セル104内に一定量移動することができる試薬分注機構107を備える。また、試料と試薬を反応セル104内で攪拌し混合させる攪拌ユニット108、反応セル104内の反応液に光を照射し、得られる光を受光する測定ユニット109、反応セル104を洗浄する洗浄ユニット110、装置各部の駆動制御、測定データの読取、データ格納、解析を行うコンピュータ111、外部より必要なデータをコンピュータ111に入力できる入力装置112、データを表示し外部に出力できる出力装置113を備える。
試料中の成分量の分析は次の様な手順で行われる。まず試料容器100内の試料を試料分注機構106により反応セル104内に一定量分注する。次に、試薬ボトル102内の試薬を試薬分注機構107により反応セル104内に一定量分注する。続いて反応セル104内の試料と試薬とを攪拌ユニット108により攪拌し反応液とする。必要であれば複数の試薬を試薬分注機構107により反応セル104内に追加して分注する。これら分注の際は、試料ラック101の搬送と、試薬ディスク103、セルディスク105の回転により、試料容器100、試薬ボトル102、反応セル104を所定の位置に移動させる。反応終了後は、洗浄機構110により反応セル104内を洗浄し、次の分析を行う。反応液の吸光度は測定ユニット109において測定し、コンピュータ111に吸光度データを蓄積する。蓄積された吸光度データからコンピュータ111において検量線データ及びランベルト・ベアーの法則に基づき成分量が分析される。各部の制御・分析に必要なデータは入力装置112からコンピュータ111に入力される。各種データや解析結果は出力装置113により表示・出力される。
図2は、分注機構の構成例を示す模式図である。上下に駆動可能なシャフト114上に、回転駆動可能なアーム115が設置されている。アーム115の先端には分注プローブ116が設置され、分注プローブ116と圧力センサ117、シリンジポンプ118は配管119を介して接続されている。この分注流路は先端側が分注プローブ116により開放されていて、基部側が電磁弁120により開放、閉止できるよう構成されている。液体の分注動作を行う際は、電磁弁120を閉止して、シリンジポンプ118に設置されたプランジャ121の移動により、分注プローブ116の先端で試料又は試薬の吸引・吐出を行う。また、分注動作終了後は電磁弁を開放し基部側から洗浄水を供給する。
続いて、比較例として、大気圧下での液体試料の一般的な分注シーケンスを図3の模式図を用いて説明する。
図3(a)は密封型の試料容器100に分注プローブ116を挿入する直前の状況を示している。この例では、試料容器100の内部の圧力は、試料容器100の外部と同じ大気圧である。分注プローブ116にはシリンジポンプ118からの圧力を伝えるために水122が満たされており、分注プローブ116の先端に分節空気123を予め吸引しておくことで、試料124を吸引した際に水122が混ざり希釈されることを防ぐ目的で空気層を形成する。この後、図3(b)に示すように、ゴム栓125を通して分注プローブ116を試料124の液中に達するまで試料容器100に挿入する。そして、図3(c)に示すように、試料124を分注プローブ116の内部に吸引する。さらに、図3(d)に示すように、試料容器100の外に分注プローブ116を抜き取る。最後に、図3(e)に示すように分注プローブ116を反応セル104の内部に移動し、図3(f)に示すように吸引した試料124を反応セル104に吐出する。
次に、密封型の試料容器100の内部が陰圧となっている場合の分注シーケンスの様子を図4の模式図を用いて説明する。また、分注流路の圧力の経時変化を示す図5を用いて試薬容器が大気圧である場合との相違について説明する。実線は試料容器が陰圧の場合、点線は大気圧の場合の分注流路の圧力変動の様子を表している。
図4(a)は、水122が満たされた分注プローブ116に分節空気123を吸引した状態を示している。分節空気123を吸引すると、図5の圧力データにおける時間t0〜t1に示すように分注流路内部の圧力は吸引動作中に低下する。ここから、図4(b)に示すように試料容器100に分注プローブ116を挿入すると、分注流路と試料容器100が気密接続される。このとき、図5の圧力データの時間t2〜t3に示すように、試薬容器100の内部が大気圧の場合、分注流路内部の圧力に変化は起きないが、陰圧の場合はP0からP1に減少する。その結果、陰圧の場合は分注流路全体が収縮し、分注プローブ116の内部の水122の界面は試料容器100の方に移動して、分注プローブ116の内部の分節空気123の体積は減少する。
次に、図4(c)に示すように分注プローブ116は試料容器100内の試料124まで達し、図4(d)に示すように分注プローブ116の内部に試料124を吸引する。このとき、図5の時間t4〜t5に示すように分注流路内部の圧力は吸引動作中に低下する。続いて、図4(e)から(f)に示すように、試料容器100の外に分注プローブ116を抜き取ると、分注流路と試料容器100との気密接続が解除される。このとき、図5の圧力データにおける時間t6〜t7に示すように、試料容器100の内部が大気圧の場合には分注流路の圧力に変化は起きないが、陰圧の場合には分注流路内の圧力がP1からP0に大気開放される。この結果、流路全体が膨張するため、分注プローブ116の内部の水122の界面、分節空気123及び試料124が先端から基部側に移動し、分注プローブ116の先端には空気が流入する。最後に、図4(g)に示すように分注プローブ116を反応セル104の内部に移動し、図4(i)に示すように吸引した試料124を反応セル105に吐出するが、試料容器100の内部が陰圧の場合、先端に空気が流入しているため、ポンプの動作量に対し吐出量が不足してしまう。
そこで、本実施例では吐出量の不足を解消するため、密封型の試料容器100の内部の圧力に応じて吐出動作量の補正を行う。本実施例のシーケンスを、図6のフローチャートと図7の模式図を用いて説明する。
図6に示すように、分注動作を開始後、ステップ11にて分節空気123を吸引する(図7(a))。次に、ステップ12において、大気圧の測定を行う。これは、図5に示す時間t1で行い、大気圧P0が得られる。続いて、ステップ13で、密封型の試料容器100の空気層までゴム栓125を通して分注プローブ116を挿入する(図7(b))。ここで、ステップ14の試料容器100内部の圧力測定を行う。この工程は図5の時間t3で行うことにより、圧力P1が得られる。この段階で試料容器100の外部の大気圧P0と内部の圧力P1を取得できるので、ステップ15において試料吐出の補正量算出を行う。補正量の算出方法については詳細を後述する。
この後、ステップ16で分注プローブ116を試料層まで下降させ(図7(c))、ステップ17で試料124を吸引する(図7(d))。さらに、ステップ18で試料容器100から分注プローブ116を抜き取ると、分注流路内部の圧力が大気圧に開放され、図7(f)に示すとおり分注プローブ116先端に空気が流入する。最後に分注プローブ116を反応セル104に挿入し(図7(g))、ステップ19においてステップ15で得られた試料吐出の補正量を適用し、空気流入による不足分を考慮して試料124を反応セル104に吐出し(図7(h))、シーケンスを終了する。
ここでは、大気圧P0の測定タイミング図5の時間t1で行う例を示したが、試料容器100から分注プローブ116を抜き取った時間t7〜t8の間に行っても同様の結果が得られる。また、両方のタイミングで測定を行って平均を取るなどして圧力の測定精度向上を図ることも有効である。試料容器100内部の圧力測定についても図5の時間t3だけではなく、t5〜t6の間で測定しても、両方のタイミングで測定しても良い。また、ステップ13で試料容器100の空気層まで分注プローブ116を下降させて、ステップ14で下降停止中に圧力測定する例を示したが、動作中の振動などが測定に影響しなければ、下降中に圧力測定を行っても良い。さらには、分注プローブ116を試料容器100に挿入してから試料層に至るまで圧力変動が静定する時間が十分にあれば、分注プローブ116を空気層で停止させずに下降を続けても良く、また試料層に浸漬された状態でも圧力の測定は可能である。
次に、試料容器100の外部の大気圧P0と内部の圧力P1から試料吐出の補正量を算出する方法を説明する。圧力変化による吐出量の不足分は図7(f)に示すように分注プローブ116の先端に流入した空気量Vcorであり、分注流路の変形と分節空気123の体積変化によって生じる。そのため、その変化量を算出することで補正量が求められる。
図2に示すように分注流路は分注プローブ116、圧力センサ117、シリンジポンプ118、とそれらを接続する配管119によって構成されている。例えば、配管119は円筒形をしており、その内径rin、外径rout、長さl、ヤング率E、ポアソン比νとして、配管119の内部に圧力Pin、外部に圧力Poutがかかった場合、内径変化量Δrin、長さ変化量Δlは以下のように計算できる。
Figure 2015169623
分注プローブ116が試料容器100に挿入されている間、Pout=P0、Pin=P1となっているため、ΔrinとΔlをそれぞれ導くことが可能となる。そのため、配管119の変形量ΔVtubeは以下の通り算出される。
Figure 2015169623
これらを全ての構成部品について算出し、合算することで流路全体の変形量ΔVfcを求める。次に、分節空気123の体積変化を求める。分節空気123の吸引量をVairとして、分注プローブ116を試料容器100に挿入時の配管変形量ΔVfcが分節空気123の漏出量となることを考慮すると、抜き取り時に圧力によって体積変化する量ΔVairは以下のように計算できる。
Figure 2015169623
以上の算出結果から、最終的に試料吐出の補正量Vcor、補正後の吐出量Vdspc(補正前の吐出量:Vdsp)は、以下のように求めることができる。
Figure 2015169623
これらの計算は、シーケンス中に圧力測定結果によりリアルタイムで計算してもよいが、予め圧力と補正量の関係をデータとして記憶しておき、圧力測定結果によって対応する補正量を読み出しても良い。
[実施例2]
本実施例では、分節空気123の量と吐出量を補正する方法を説明する。
図4でも示した通り、密封型の試料容器100の内部の圧力によって分節空気123の量は変動する。分節空気123はシリンジポンプからの圧力を伝える水122が吸引した試料に混入し、試料が希釈されるのを防ぐ役割を果たす。しかし、完全に希釈を回避することはできず、また分節空気の量が変わると試料の希釈のされ方にも相違が生じうる。さらに、試料124を吸引する際には分節空気123が伸縮し、試料の粘度によってはその伸縮により吸引終了から圧力が静定するまでの時間に大きく影響する場合がある。これらの不具合が生じる場合には、分節空気123の量が試料容器100の内部の圧力によらず一定になるよう補正することが有効である。
分節空気123の量が一定となるようポンプ動作を補正する分注シーケンスの例を、図8のフローチャートと図9の模式図を用いて説明する。
分注動作を開始後、ステップ21にて分節空気123を吸引する(図9(a))。このとき、分節空気123の吸引量は補正動作にて調節するために最終的に分注プローブ116に保持する量よりも余分に吸引しておく。次に、ステップ22において、大気圧の測定を行う。これは、図5に示した時間t1で行い、大気圧P0が得られる。続いて、ステップ23で、ゴム栓125を通して分注プローブ116を密封型の試料容器100の空気層まで挿入し(図9(b))、ステップ24で試料容器100内部の圧力測定を行う。本工程は図5に示した時間t3で行うことにより、圧力P1が得られる。この段階で試料容器100の外部の大気圧P0と内部の圧力P1を取得できるので、ステップ25において空気吐出及び空気吸引の補正量算出を行う。補正量の算出方法については詳細を後述する。ステップ26では、ステップ25での補正量算出結果を適用し、分節空気123の量を一定にするため空気吐出動作を行う(図9(c))。
この後、ステップ27で分注プローブ116を試料層まで下降させ(図9(d))、ステップ28で試料124を吸引する(図9(e))。続けて、ステップ29で空気層まで分注プローブ116を上昇させ(図9(f))、分注流路内部が大気圧に戻ったとき先端に空気が流入する量を考慮してステップ25の補正量算出結果を適用し、ステップ30で空気吸引の動作を行う(図9(g))。さらに、ステップ31で試料容器100から分注プローブ116を抜き取る(図9(h))と、分注流路内部の圧力が大気圧に開放され、前述の通り分注プローブ116先端に空気が流入する。また、試料容器100の内部が陽圧状態となっている場合、陽圧から大気圧に開放されると分注流路が収縮して分注プローブ116から試料124が漏出する。しかし、ステップ30で分注流路の変形量を考慮して空気吸引の動作を行っていれば、試料124の漏出も回避することができる。そのため、ステップ31が終了した時点で、試料容器100の内部の圧力によらず分注プローブ116の一定の位置に試料124を保持することができる。最後に分注プローブ116を反応セル104に挿入し(図9(i))、ステップ32において試料124を反応セル104に吐出し(図9(j))、シーケンスを終了する。ここでは、ステップ26で吐出動作を行う例を示しているが、試料容器100の内部の圧力に応じて分節空気123の量を一定にすることが目的であるため、吸引動作としてもよく、また圧力によって吸引又は吐出を選択してもよい。
次に、試料容器100の外部の大気圧P0と内部の圧力P1から空気吐出・吸引の補正量を算出する方法を説明する。前述した通り、圧力による分節空気123の量や吸引した試料の位置の相違は分注流路の変形と分節空気123の体積変化によって生じる。分注流路の変形量ΔVfcは実施例1にて説明したとおり、流路構成要素の物性値、サイズとかかる圧力によって算出できる。
図8のステップ26での補正吐出量Vcor1の算出方法を示す。ステップ21での分節空気123の吸引量をVaira(図9(a))、試料容器100から分注プローブ116を抜き取った後に保持している分節空気123の目標量をVairt(図9(h))とすると、補正吐出量は以下のように求められる。
Figure 2015169623
続いて、ステップ30での補正吸引量Vcor2の算出方法を示す。試料容器100から分注プローブ116を抜き取った後、分注プローブ116内で試料124の下方に保持している空気の量がVairc(図9(h))となるよう制御するためには、補正吸引量Vcor2を以下の通り設定する。
Figure 2015169623
そして、ステップ32で試料吐出を行う際は、分注プローブ116の先端に保持している空気量Vaircと反応セル105に吐出する試料量の和をポンプの動作量として設定する。これらの算出結果は試料容器100の内部の圧力が大気圧、陰圧、陽圧のいずれにおいても成立する。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
100 試料容器
104 反応セル
114 シャフト
115 アーム
116 分注プローブ
117 圧力センサ
118 シリンジポンプ
119 配管
120 電磁弁
121 プランジャ
122 水
123 分節空気
124 試料
125 ゴム栓

Claims (12)

  1. ポンプと、
    配管により前記ポンプに接続されたプローブと、
    前記配管内の圧力を測定する圧力センサと、
    前記ポンプと前記プローブを制御しかつ前記圧力センサの信号を読み出す制御部とを備え、
    前記制御部は、密封型容器から液体を分注するに際し、前記容器の外部及び内部の圧力を前記圧力センサによって測定し、測定した圧力に応じて前記ポンプの動作量を補正することを特徴とする分注装置。
  2. 請求項1に記載の分注装置において、
    前記制御部は、前記プローブを前記容器に挿入して前記容器の内部の圧力を測定することを特徴とする分注装置。
  3. 請求項1に記載の分注装置において、
    前記制御部は、液体を吐出する前記ポンプの動作量を補正することを特徴とする分注装置。
  4. 請求項1に記載の分注装置において、
    前記制御部は、前記プローブに空気を吸引又は吐出する前記ポンプの動作量を補正することを特徴とする分注装置。
  5. 請求項1に記載の分注装置において、
    前記制御部は、圧力変化による分注流路の変形量を算出し、その変形量に基づいて前記ポンプの動作量を補正することを特徴とする分注装置。
  6. 請求項1に記載の分注装置において、
    前記制御部は、分節空気を吸引した前記プローブを前記容器内に挿入して液体を吸引したのち前記プローブを前記容器から抜き取り、前記ポンプに前記補正した動作量を適用して前記プローブに吸引した液体を吐出させることを特徴とする分注装置。
  7. 請求項1に記載の分注装置において、
    前記制御部は、分節空気を吸引した前記プローブを前記容器内に挿入し、前記分節空気の量が前記プローブを前記容器から抜き取った状態で定められた量となるように前記ポンプを制御して前記分節空気を吐出又は吸引させ、更に、前記容器内の液体を吸引したのち前記ポンプを制御して前記プローブの先端に前記プローブを前記容器から抜き取った状態で所定量となる空気を前記容器内から吸引させることを特徴とする分注装置。
  8. プローブに分節空気を吸引する工程と、
    密封型容器の外部の圧力を測定する工程と、
    前記容器の内部の圧力を測定する工程と、
    前記測定した外部及び内部の圧力に基づいて、前記プローブにより前記容器から吸引した液体を吐出するのに必要な吐出量の補正量を算出する工程と、
    前記プローブに前記容器に保持されている液体を吸引する工程と、
    前記プローブを前記容器から抜き取る工程と、
    前記吐出量の補正量を適用して前記プローブから吸引した液体を吐出する工程と、
    を有することを特徴とする分注方法。
  9. 請求項8に記載の分注方法において、
    前記圧力の測定は前記プローブに接続された圧力センサによって行い、
    前記プローブを前記容器に挿入する前及び/又は抜き取った後に前記外部の圧力を測定し、
    前記プローブを前記容器に挿入して液体を吸引する前及び/又は吸引して前記プローブを前記容器から抜き取る前に前記内部の圧力を測定することを特徴とする分注方法。
  10. 請求項8に記載の分注方法において、
    前記プローブを前記容器に挿入し前記プローブ先端を前記容器の空気層に停止させて内部の圧力を測定することを特徴とする分注方法。
  11. 請求項8に記載の分注方法において、
    前記吐出量の補正量は、圧力変化による分注流路の変形量と前記プローブを前記容器に挿入したときに前記プローブから漏出する前記分節空気の量をもとに算出されることを特徴とする分注方法。
  12. プローブに分節空気を吸引する工程と、
    密封型容器の外部の圧力を測定する工程と、
    前記プローブを前記容器に挿入する工程と、
    前記容器の内部の圧力を測定する工程と、
    前記測定した外部及び内部の圧力に基づいて、前記分節空気の量が前記プローブを前記容器から抜き取った状態で定められた量となるように前記分節空気を吐出又は吸引する工程と、
    前記プローブに前記容器に保持されている液体を吸引する工程と、
    前記プローブの先端に前記プローブを前記容器から抜き取った状態で所定量となる空気を前記容器内から吸引する工程と、
    前記プローブを前記容器から抜き取る工程と、
    前記プローブから吸引した液体を吐出する工程と、
    を有することを特徴とする分注方法。
JP2014046704A 2014-03-10 2014-03-10 分注装置及び分注方法 Active JP6230450B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014046704A JP6230450B2 (ja) 2014-03-10 2014-03-10 分注装置及び分注方法
US15/106,881 US9927453B2 (en) 2014-03-10 2015-01-22 Dispensing device and dispensing method
CN201580003441.XA CN105899954B (zh) 2014-03-10 2015-01-22 分注装置以及分注方法
EP15761890.1A EP3118629B1 (en) 2014-03-10 2015-01-22 Dispensing device and dispensing method
PCT/JP2015/051597 WO2015136991A1 (ja) 2014-03-10 2015-01-22 分注装置及び分注方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014046704A JP6230450B2 (ja) 2014-03-10 2014-03-10 分注装置及び分注方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015169623A true JP2015169623A (ja) 2015-09-28
JP6230450B2 JP6230450B2 (ja) 2017-11-15

Family

ID=54071445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014046704A Active JP6230450B2 (ja) 2014-03-10 2014-03-10 分注装置及び分注方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9927453B2 (ja)
EP (1) EP3118629B1 (ja)
JP (1) JP6230450B2 (ja)
CN (1) CN105899954B (ja)
WO (1) WO2015136991A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020235585A1 (ja) * 2019-05-22 2020-11-26 積水化学工業株式会社 送液システム、送液制御方法、及び送液装置
WO2023042275A1 (ja) * 2021-09-14 2023-03-23 株式会社日立ハイテク 分注装置及び分注方法
US11745185B2 (en) 2019-06-25 2023-09-05 Canon Medical Systems Corporation Reagent container and automatic analyzing system
DE112021007926T5 (de) 2021-09-14 2024-04-18 Hitachi High-Tech Corporation Abgabevorrichtung und abgabeverfahren

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6427573B2 (ja) 2014-07-18 2018-11-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ 液体攪拌方法
JP6676300B2 (ja) * 2015-07-28 2020-04-08 ヤマハ発動機株式会社 対象物移動方法及び装置
EP3593146A4 (en) * 2017-04-20 2020-07-29 Biofluidica, Inc. FLUID-TIGHT FLOW SYSTEM FOR INSULATING ORGANIC MARKERS FROM A LIQUID SAMPLE
DE102020204687A1 (de) * 2020-04-14 2021-10-14 Bruker Biospin Gmbh Automatische Verifizierung und Re-Kalibrierung eines Pumpenfördervolumens
EP4164795A4 (en) 2020-06-12 2024-01-24 Biofluidica Inc DUAL-DEPTH THERMOPLASTIC MICROFLUIDIC DEVICE AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS
US20230139694A1 (en) * 2021-11-04 2023-05-04 Instrumentation Laboratory Company Preparing substances in a medical diagnostic system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH075014A (ja) * 1993-06-18 1995-01-10 Sony Corp 液体の吸引/排出装置及び方法
US6322752B1 (en) * 1999-09-08 2001-11-27 Coulter International Corp. Method and apparatus for aspirating and dispensing liquids
JP2004020320A (ja) * 2002-06-14 2004-01-22 Aloka Co Ltd 分注装置
JP2009156744A (ja) * 2007-12-27 2009-07-16 Horiba Ltd ノズル装置及び液体試料分析装置
JP2011080964A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Beckman Coulter Inc 分注装置、分析装置、および分注方法
JP2013054014A (ja) * 2011-09-06 2013-03-21 Hitachi High-Technologies Corp 自動分析装置
JP2013064751A (ja) * 2005-05-06 2013-04-11 Instrumentation Laboratory Co 入れ子式閉チューブサンプリングアセンブリ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5918291A (en) 1995-06-07 1999-06-29 Inacu; Fulga Method for liquid aspiration from a sealed container
JP3678527B2 (ja) 1996-03-14 2005-08-03 シスメックス株式会社 試料吸引管
US7510684B2 (en) 2001-02-09 2009-03-31 Beckman Coulter, Inc. Latch system and modified blade design for thick stopper-closed container sampling piercing station
US8974750B2 (en) 2007-12-27 2015-03-10 Horiba, Ltd. Nozzle device and liquid sample analyzer
JP5274124B2 (ja) * 2008-07-02 2013-08-28 ベックマン コールター, インコーポレイテッド 分注装置
EP2719461B8 (en) * 2012-10-12 2023-08-16 F. Hoffmann-La Roche AG Method of pipetting a test liquid

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH075014A (ja) * 1993-06-18 1995-01-10 Sony Corp 液体の吸引/排出装置及び方法
US6322752B1 (en) * 1999-09-08 2001-11-27 Coulter International Corp. Method and apparatus for aspirating and dispensing liquids
JP2003508782A (ja) * 1999-09-08 2003-03-04 コールター インターナショナル コーポレイション 液体を吸引及び分配するための改良された方法及び装置
JP2004020320A (ja) * 2002-06-14 2004-01-22 Aloka Co Ltd 分注装置
JP2013064751A (ja) * 2005-05-06 2013-04-11 Instrumentation Laboratory Co 入れ子式閉チューブサンプリングアセンブリ
JP2009156744A (ja) * 2007-12-27 2009-07-16 Horiba Ltd ノズル装置及び液体試料分析装置
JP2011080964A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Beckman Coulter Inc 分注装置、分析装置、および分注方法
JP2013054014A (ja) * 2011-09-06 2013-03-21 Hitachi High-Technologies Corp 自動分析装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020235585A1 (ja) * 2019-05-22 2020-11-26 積水化学工業株式会社 送液システム、送液制御方法、及び送液装置
US11745185B2 (en) 2019-06-25 2023-09-05 Canon Medical Systems Corporation Reagent container and automatic analyzing system
WO2023042275A1 (ja) * 2021-09-14 2023-03-23 株式会社日立ハイテク 分注装置及び分注方法
DE112021007927T5 (de) 2021-09-14 2024-04-18 Hitachi High-Tech Corporation Abgabevorrichtung und abgabeverfahren
DE112021007926T5 (de) 2021-09-14 2024-04-18 Hitachi High-Tech Corporation Abgabevorrichtung und abgabeverfahren

Also Published As

Publication number Publication date
EP3118629A1 (en) 2017-01-18
WO2015136991A1 (ja) 2015-09-17
US9927453B2 (en) 2018-03-27
CN105899954B (zh) 2017-07-07
EP3118629A4 (en) 2017-11-29
US20160341756A1 (en) 2016-11-24
CN105899954A (zh) 2016-08-24
JP6230450B2 (ja) 2017-11-15
EP3118629B1 (en) 2018-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6230450B2 (ja) 分注装置及び分注方法
US8764912B2 (en) Method of cleaning nozzle and device for cleaning nozzle
JP5295069B2 (ja) 分注装置、分析装置、および分注方法
US5918291A (en) Method for liquid aspiration from a sealed container
JPH03214058A (ja) 自動分注希釈装置
EP2600158A1 (en) Autoanalyzer
JP6647288B2 (ja) 自動分析装置及び方法
JP3700402B2 (ja) 吸引流路の詰まりまたは吸引量不足の検出方法、試料液吸引装置、及び分注装置
EP2026076A1 (en) Sample dispensing device
JP6407895B2 (ja) 自動分析装置
CN111512163A (zh) 用于生物样品分析仪器的物质分配系统
JP6635661B2 (ja) 自動分析装置及び試料希釈攪拌方法
JP6368536B2 (ja) 自動分析装置および分析方法
CN110383075A (zh) 自动分析装置
JP2011106828A (ja) 分注装置、自動分析装置及び分注方法
EP1092140B1 (en) Method and apparatus for extracting liquid samples from a closed container
JP3120180U (ja) 自動分析装置
JPS58105066A (ja) 自動化学分析装置における吸引吐出装置
JP3339177B2 (ja) 分注装置
JPS61234335A (ja) 分注方法
JPS6224151A (ja) 自動化学分析装置における吸引吐出装置
WO2010150502A1 (ja) 自動分析装置
CN114323783B (zh) 一种采样方法、采样组件以及样本分析仪
JP2004177308A (ja) 吸引状態判定方法及び自動化学分析装置
JP2010112832A (ja) 自動分析装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170801

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170913

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171010

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171017

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6230450

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350