JP2017201264A - Dispensation head and dispensation device having the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、臨床検査センター、製薬会社、病院等で使用される分注ヘッド、およびそれを備えた分注装置に関する。 The present invention relates to a dispensing head used in clinical examination centers, pharmaceutical companies, hospitals, and the like, and a dispensing apparatus equipped with the same.
一般に製薬会社等で用いられる分注装置は、一度に多数の分注が行えるように、分注ヘッドに、縦・横にそれぞれ整列するように配置された多数のノズルを有することが多い。各ノズルには、ノズル先端に交換可能なチップが装着されている。 In general, a dispensing apparatus used in a pharmaceutical company or the like often has a large number of nozzles arranged in the dispensing head so as to be aligned vertically and horizontally so that a large number of dispensing can be performed at a time. Each nozzle is provided with a replaceable tip at the nozzle tip.
チップは、分注ヘッドの各ノズルと対応する数のチップとなっていて、縦・横に整列してチップケースにセットされ分注テーブルに設置される。 The number of chips corresponding to each nozzle of the dispensing head is set in a chip case aligned in the vertical and horizontal directions and placed on the dispensing table.
このような分注装置で用いられるウエルとしては、一枚のプレートで行う事の出来る処理数として8×12の96ウエルとしたものが主として用いられていたが、近年、測定に用いられる検体量や検査試薬量は、ますます微量化され、測定時間も短縮、検査の合理化及び大量検体処理が要求されてきている。このため、一枚のプレートで行う事の出来る処理数としてウエルを16×24の384ウエル(ウェルピッチ4.5mm)としたプレートが多く用いられるようになり、さらに、ウエルの数を増やした32×48の1536ウエル(ウェルピッチピッチ2.25mm)のプレートも使用されている。 As wells used in such a dispensing apparatus, 8 × 12 96 wells were mainly used as the number of treatments that can be performed on a single plate. In addition, the amount of test reagents has been increasingly reduced, the measurement time has been shortened, rationalization of tests, and the processing of large quantities of samples have been required. For this reason, 16 × 24 plates with 384 wells (well pitch 4.5 mm) are often used as the number of treatments that can be performed on one plate, and the number of wells is increased to 32 ×. Forty-eight 1536 well (well pitch pitch 2.25 mm) plates are also used.
分注ヘッドは、例えば、水平方向へのスライド移動と上下動とが可能となっている。従って、分注ノズル(分注ヘッドに装着されたノズル)の先端全部にチップを装着するには、分注ヘッドのスライド移動により分注ヘッドの各ノズルの先端とチップケースの各チップとが上下に対向し合う位置に位置決めした後、分注ヘッドを下降させ、各ノズルの先端を各チップに挿入する。挿入完了後、再び上昇させることで各ノズルの先端全部にチップが装着される装置構成になっている(特許文献1参照)。 For example, the dispensing head is capable of sliding and moving up and down in the horizontal direction. Therefore, in order to attach the tip to the entire tip of the dispensing nozzle (nozzle attached to the dispensing head), the tip of each nozzle of the dispensing head and each tip of the tip case are moved up and down by sliding movement of the dispensing head. Then, the dispensing head is lowered, and the tip of each nozzle is inserted into each chip. After the insertion is completed, the device is configured such that the tip is attached to the entire tip of each nozzle by raising it again (see Patent Document 1).
ところで、このような分注装置では、大容量の検体を吸引するのに適した大径チップを装着する分注ヘッドと、小容量の検体を吸引するのに適した小径チップを装着する分注ヘッドとの複数種類を予め備えておいて、用途に応じて分注ヘッドを使い分けていることが多い。 By the way, in such a dispensing apparatus, a dispensing head for mounting a large-diameter tip suitable for aspirating a large volume specimen and a dispensing head for mounting a small-diameter chip suitable for aspirating a small volume specimen are provided. In many cases, a plurality of types of heads are prepared in advance, and dispensing heads are used properly according to the application.
このため、チップ径毎に分注ヘッドを予め用意しておく必要があり、しかも、使用するチップ径が異なる場合に分注ヘッドの交換作業が必要になっている。 For this reason, it is necessary to prepare a dispensing head for each tip diameter, and it is necessary to replace the dispensing head when the tip diameter to be used is different.
そこで、本発明は、径が互いに異なる大径チップ、小径チップの何れであっても装着することができる分注ヘッド、およびそれを備えた分注装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a dispensing head that can be attached to any of a large-diameter tip and a small-diameter tip having different diameters, and a dispensing device including the same.
大径チップを装着する分注ヘッドと小径チップを装着する分注ヘッドとを単に繋ぎ合わせた分注ヘッドとするのでは、分注ヘッドが大きくなり過ぎてあまり実用的ではない。 If a dispensing head in which a dispensing head on which a large-diameter tip is mounted and a dispensing head on which a small-diameter tip is mounted is simply connected, the dispensing head becomes too large and is not practical.
そこで、本発明者は、分注ヘッドの大きさを変更せずに、径が互いに異なる大径チップ、小径チップの何れであっても装着することができる構成の分注ヘッドについて鋭意検討した。 In view of this, the present inventor has intensively studied a dispensing head having a configuration that can be mounted on either a large-diameter tip or a small-diameter tip having different diameters without changing the size of the dispensing head.
そして本発明者は、チップ内の空気を吸引して検体を吸引する際、チップを装着していないノズルから空気を吸引しても問題が生じないことを見い出した。更に、チップ内に空気を吐出して検体を吐出する際、チップを装着していないノズルから空気が吐出しても問題が生じないことも見い出した。 The present inventor has found that no problem occurs even when the air is sucked from a nozzle not equipped with a chip when the sample is sucked by sucking the air in the chip. Furthermore, it has also been found that when air is discharged into a chip to discharge a specimen, no problem occurs even if air is discharged from a nozzle not equipped with a chip.
そして、大径ノズルと小径ノズルとを重なった位置に配置することは困難であるが、この困難性を回避することを鋭意検討した。 And although it is difficult to arrange | position the large diameter nozzle and the small diameter nozzle in the position which overlapped, earnestly examined to avoid this difficulty.
そして、本発明者は、分注ヘッドの水平方向位置を調整することでノズル位置も調整できることを見い出し、更に検討を重ね、本発明を完成するに至った。 The inventor has found that the nozzle position can be adjusted by adjusting the horizontal position of the dispensing head, and further studies have been made to complete the present invention.
上記課題を解決するために、本発明に係る分注ヘッドは、下方へ延び出すノズルが縦・横に整列して配設されている分注ヘッドであって、前記ノズルとして、互いに径が異なる大径ノズルと小径ノズルとがそれぞれ配列され、前記大径ノズルで構成される大径ノズル群の隣り合う大径ノズル同士の中心間隔と前記小径ノズルで構成される小径ノズル群の隣り合う小径ノズル同士の中心間隔とが同じであり、前記大径ノズル群と前記小径ノズル群とでは、ノズル位置が縦・横にずれていて、両ノズル群の配置領域がずれて重なっていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a dispensing head according to the present invention is a dispensing head in which nozzles extending downward are arranged in a vertical and horizontal manner, and the nozzles have different diameters. A large-diameter nozzle and a small-diameter nozzle are respectively arranged, and a center interval between adjacent large-diameter nozzles of the large-diameter nozzle group constituted by the large-diameter nozzles and an adjacent small-diameter nozzle of the small-diameter nozzle group constituted by the small-diameter nozzles. The center distance between them is the same, and the nozzle positions of the large diameter nozzle group and the small diameter nozzle group are shifted vertically and horizontally, and the arrangement areas of both nozzle groups are shifted and overlapped. To do.
本発明によれば、径が互いに異なる大径チップ、小径チップの何れであっても装着することができる分注ヘッド、およびそれを備えた分注装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a dispensing head that can be mounted with either a large-diameter tip or a small-diameter tip having different diameters, and a dispensing device including the same.
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。図1、図2に示すように、本発明の一実施形態(以下、本実施形態という)に係る分注装置10は、本体部11と、本体部11によって横方向(X方向)および上下方向に移動可能に保持されている本体支持フレーム12と、縦方向(Y方向)に移動可能なように本体支持フレーム12に支えられたヘッドフレーム14と、を有する。そして、本実施形態に係る分注ヘッド16(図3〜図7参照)がヘッドフレーム14に保持されて、X方向位置、Y方向位置が調整可能になっている。
Hereinafter, embodiments will be described and embodiments of the present invention will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, a
この分注ヘッド16は、ヘッドフレーム14に水平方向に挿入されて着脱自在に装着される。この分注ヘッド16の下面側には、互いに径が異なる大径ノズル18bと小径ノズル18sとが、それぞれ、縦(X方向)・横(Y方向)に整列して延び出して配設されている。大径ノズル18bおよび小径ノズル18sの中央には、空気の吸引や排出を行うための吸排口が開口している。
The dispensing
本実施形態では、大径ノズル18bは大径チップBTが装着され得る寸法にされており、小径ノズル18sは小径チップSTが装着され得る寸法にされている。なお、大径チップBT、小径チップSTとしては、プラスチック製の材質のチップを用いることができる。
In the present embodiment, the large-
大径ノズル18bで構成される大径ノズル群BNGの隣り合うノズル同士の中心間隔dと小径ノズル18sで構成される小径ノズル群SNGの隣り合うノズル同士の中心間隔dとが同じであるように、大径ノズル18bおよび小径ノズル18sが配列されている。そして、大径ノズル群BNGと小径ノズル群SNGとでは、ノズル位置が縦(X方向)・横(Y方向)にずれていて、両ノズル群の配置領域BNA、SNAが縦・横にずれて重なっている。
The center distance d between adjacent nozzles of the large diameter nozzle group BNG configured by the
そして、本実施形態では、縦方向に2つ、かつ、横方向に2つ隣り合う4つの大径ノズル18bの各中心が位置する矩形領域BNApの中心BNApcに小径ノズル18sの中心が位置している。また、縦方向に2つ、かつ、横方向に2つ隣り合う4つの小径ノズル18sの各中心が位置する矩形領域SNApの中心SNApcに大径ノズル18bの中心が位置している。
In this embodiment, the center of the small-
そして、大径ノズル群BNG、および、小径ノズル群SNGが、下面側から見た分注ヘッド中心位置C(図5参照)から、縦(X方向)・横(Y方向)の何れにも互いに逆方向にオフセットして配置されている。なお、本明細書で下面側から見た分注ヘッド中心位置Cとは、大径ノズル18bのみが配列、あるいは、小径ノズル18sのみが配列されている従来の分注ヘッドを下面側(ノズル突出面)から見たときに、チップに各ノズル先端部を押圧して装着させる際に各ノズルに加えられる荷重が偏りなく均等にかかる位置のことである。
The large-diameter nozzle group BNG and the small-diameter nozzle group SNG are separated from each other both vertically (X direction) and horizontally (Y direction) from the dispensing head center position C (see FIG. 5) as viewed from the lower surface side. They are offset in the opposite direction. The center position C of the dispensing head viewed from the lower surface side in this specification refers to a conventional dispensing head in which only the
また、分注装置10は、チップケースを載置する分注テーブル28を備えている。チップケースとしては、各大径ノズル18bの先端部と嵌合し合う多数の大径チップBTが縦・横に整列して配置されたチップケース26b(図1参照)や、各小径ノズル18sの先端部と嵌合し合う小径チップSTが縦・横に整列して配置されたチップケース26s(図1参照)が載置され得る。
In addition, the
チップケース26bでは、隣り合う大径チップBTの縦・横の中心間隔は、隣り合う大径ノズル18bの縦・横の中心間隔dに合わせて設定されている。同様に、チップケース26sでは、隣り合う小径チップSTの縦・横の中心間隔は、隣り合う小径ノズル18sの縦・横の中心間隔d(なお、大径ノズル18bの縦・横の中心間隔dと同じ)に合わせて設定されている。
In the
(作用、効果)
以下、本実施形態の作用、効果について説明する。本実施形態では、未使用(あるいは洗浄済)の大径チップBTを配列したチップケース26b、または、小径チップSTを配列したチップケース26sを分注テーブル28の所定位置(チップ装着位置)に載置しておく。
(Function, effect)
Hereinafter, the operation and effect of the present embodiment will be described. In the present embodiment, a
大径チップBTを用いる場合には、分注テーブル28の所定位置にチップケース26bを載置し、本体支持フレーム12を移動させることでヘッドフレーム14を移動させて、分注ヘッド16をチップケース26の真上に位置させる。その際、大径ノズル18bが大径チップBTの真上に位置するように、本体支持フレーム12の水平方向位置を制御装置(図示せず)で調整する。
When the large-diameter tip BT is used, the
そして、ヘッドフレーム昇降機構により本体支持フレーム12を下降させることでヘッドフレーム14を下降させる。この結果、分注ヘッド16の各大径ノズル18bの先端部が各大径チップBTに嵌合したチップ装着状態になる(図6参照)。
Then, the
そして、本体支持フレーム12を上昇させることで、各大径ノズル18bに大径チップBTが装着された状態で、チップ下端がチップケース上面よりも上方位置になるまで大径チップBTを上方に移動させる。
Then, by moving the main
その後、分注テーブル28に載せておいた、吸引する検体を配列してあるチップケース26bの真上にまで本体支持フレーム12を移動させることで分注ヘッド16を移動させる。そして、本体支持フレーム12を下降させることで、分注ヘッド16の各大径チップBTの先端がそれぞれ各検体にまで到達し、チップ内への検体の吸引が可能になる。
Thereafter, the dispensing
そして、各大径ノズル18bから空気吸引することで各大径チップBTへそれぞれの検体を吸引する。その際、小径ノズル18sではノズル先端側から空気吸引されるが問題は全く生じない。
Then, each specimen is sucked into each large-diameter chip BT by sucking air from each large-
各大径チップBTへの検体吸引の終了後、ヘッドフレーム14を上昇させ、更に水平方向へ移動させ、各検体をウエル(96ウエル)の各検体収容部で吐出させることにより、ウエルの各検体収容部に各検体が収容される。
After completion of the sample aspiration to each large-diameter chip BT, the
その後、本体支持フレーム12を移動させることで分注ヘッド16を所定位置にまで移動させ、チップ取外し用の平板を大径チップBTの上端に当接させ、大径チップBTに対してこの平板を下方に相対移動させることで、大径チップBTを大径ノズル18bから取り外して落下させる。
Thereafter, the main
小径チップSTを用いる場合(図7参照)には、分注テーブル28の所定位置に、小径チップSTが配列されたチップケース26sを載置し、同様の作業を行う。
When the small-diameter chip ST is used (see FIG. 7), the
このように、本実施形態では、1つの分注ヘッド16で、大容量の検体を吸引するのに適した大径チップBTと小容量の検体を吸引するのに適した小径チップSTとの何れであっても装着することができ、チップ容量が大きいほうを用いる場合には大径チップBTを用い、チップ容量が小さいほうを用いる場合には小径チップSTを用いることができる。
Thus, in the present embodiment, any one of the large-diameter tip BT suitable for aspirating a large-capacity sample and the small-diameter chip ST suitable for aspirating a small-capacity sample by one dispensing
従って、従来のように大径チップ用の分注ヘッドと小径チップ用の分注ヘッドとの2つを準備しておく必要がないので、予め準備しておく分注ヘッド数が半減し、使用していない分注ヘッドを保管しておく必要がなくなるとともに装置コストが大幅に低減する。 Therefore, since there is no need to prepare two dispensing heads for large-diameter tips and small-diameter tips as in the past, the number of dispensing heads prepared in advance is reduced by half. It is not necessary to store a dispensing head that has not been used, and the apparatus cost is greatly reduced.
また、分注ヘッドを交換しなくても大径チップBT、小径チップSTの何れも使用可能なので、分注ヘッドの交換作業の必要がなくなる。 In addition, since either the large-diameter tip BT or the small-diameter tip ST can be used without replacing the dispensing head, it is not necessary to replace the dispensing head.
また本実施形態では、縦方向に2つ、かつ、横方向に2つ隣り合う4つの大径ノズル18bの各中心が位置する矩形領域BNApの中心BNApcに小径ノズル18sの中心が位置している。また、縦方向に2つ、かつ、横方向に2つ隣り合う4つの小径ノズル18sの各中心が位置する矩形領域SNApの中心SNApcに大径ノズル18bの中心が位置している。これにより、大径ノズル18bの中心と小径ノズル18sの中心との間隔が均等になり、大径ノズル18bの中心と小径ノズル18sの中心との最小間隔を最も長くすることができ、使い勝手が良い。
In the present embodiment, the center of the small-
また本実施形態では、大径ノズル群BNG、および、小径ノズル群SNGが、下面側から見た分注ヘッド中心位置C(図5参照)から、縦(X方向)・横(Y方向)の何れにも互いに逆方向にオフセットして配置されている。これにより、分注ヘッド中心位置Cに対して点対称となる位置に大径ノズル18bおよび小径ノズル18sが配置されており、配置領域BNA、SNAが分注ヘッド中心位置Cからずれていても、オフセットによってチップ装着時に分注ヘッド16に加えられる偏った負荷を十分に抑えることができる。
In the present embodiment, the large-diameter nozzle group BNG and the small-diameter nozzle group SNG are arranged in the vertical (X direction) and horizontal (Y direction) from the dispensing head center position C (see FIG. 5) viewed from the lower surface side. In either case, they are offset in the opposite directions. Thereby, the large-
なお、本実施形態では、分注ヘッド16として、大径チップBTおよび小径チップSTをそれぞれ96個(8×12個)装着できるものを例に挙げて説明したが、図8に示すように、大径チップBTおよび小径チップSTをそれぞれ384個(16×24個)装着できる分注ヘッド36としてもよい。
In the present embodiment, the dispensing
以上、実施形態を説明したが、これらの実施形態は本発明の技術的思想を具体化するための例示であって、構成部品の材質、形状、構造、配置等を上記実施形態に特定するものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。 As mentioned above, although embodiment was described, these embodiment is an illustration for materializing the technical idea of this invention, Comprising: Material, shape, structure, arrangement | positioning, etc. of a component are specified to the said embodiment. However, various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
10 分注装置
11 本体部(保持機構)
12 本体支持フレーム(保持機構)
14 ヘッドフレーム(保持機構)
16 分注ヘッド
18b 大径ノズル
18s 小径ノズル
36 分注ヘッド
BNA 配置領域
BNG 大径ノズル群
BT 大径チップ
C 分注ヘッド中心位置
SNA 配置領域
SNG 小径ノズル群
ST 小径チップ
d 中心間隔
10 Dispensing device 11 Main body (holding mechanism)
12 Body support frame (holding mechanism)
14 Head frame (holding mechanism)
16
Claims (4)
前記ノズルとして、互いに径が異なる大径ノズルと小径ノズルとがそれぞれ配列され、
前記大径ノズルで構成される大径ノズル群の隣り合う大径ノズル同士の中心間隔と前記小径ノズルで構成される小径ノズル群の隣り合う小径ノズル同士の中心間隔とが同じであり、
前記大径ノズル群と前記小径ノズル群とでは、ノズル位置が縦・横にずれていて、両ノズル群の配置領域がずれて重なっていることを特徴とする分注ヘッド。 A dispensing head in which nozzles extending downward are arranged in a vertical and horizontal manner,
As the nozzle, a large-diameter nozzle and a small-diameter nozzle having different diameters are arranged,
The center interval between adjacent large diameter nozzles of the large diameter nozzle group composed of the large diameter nozzles and the center interval between adjacent small diameter nozzles of the small diameter nozzle group composed of the small diameter nozzles are the same,
The dispensing head, wherein the large-diameter nozzle group and the small-diameter nozzle group have nozzle positions shifted vertically and horizontally, and the arrangement areas of both nozzle groups are shifted and overlapped.
縦方向に2つ、かつ、横方向に2つ隣り合う4つの前記小径ノズルの各中心が位置する矩形領域の中心に前記大径ノズルの中心が位置していることを特徴とする請求項1に記載の分注ヘッド。 The center of the small-diameter nozzle is located at the center of a rectangular region where the centers of the four large-diameter nozzles adjacent to each other in the vertical direction and two in the horizontal direction are located,
2. The center of the large-diameter nozzle is located at the center of a rectangular region in which the centers of the four small-diameter nozzles adjacent to each other in the vertical direction and two in the horizontal direction are positioned. The dispensing head described in
前記分注ヘッドの縦・横の位置調整が可能なように前記分注ヘッドを保持する保持機構と、
を備えたことを特徴とする分注装置。 The dispensing head according to any one of claims 1 to 3,
A holding mechanism for holding the dispensing head so that vertical and horizontal position adjustment of the dispensing head is possible;
A dispensing device characterized by comprising:
Priority Applications (1)
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- 2016-05-06 JP JP2016093028A patent/JP2017201264A/en active Pending
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