JP2018146333A - 前処理装置及びその前処理装置を備えた分析システム - Google Patents

前処理装置及びその前処理装置を備えた分析システム Download PDF

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Abstract

【課題】新生児マススクリーニング等に用いられるろ紙血など、固形媒体に保持された検体の分析を高効率に行なえるようにする。【解決手段】前処理装置は、分析対象の検体が固形媒体に保持されてなる固体試料が収容された前処理容器が設置される前処理容器設置部と、前記前処理容器設置部に設置された前処理容器を搬送する搬送機構と、前記搬送機構により搬送される前記前処理容器を設置するためのポートを有し、前記ポートに設置された前処理容器内の固体試料から検体を抽出する抽出処理を含む前処理を実行するように構成された前処理部と、を備えている。【選択図】図７

Description

本発明は、例えば全血、血清、血漿、ろ紙血、尿などの生体由来試料に含まれる成分のうち、分析に不要な特定成分を除去して必要成分を試料として抽出する抽出処理などの前処理を行なうための前処理容器、その前処理容器を用いて前処理を自動的に実行する前処理装置、及びその前処理装置を備えて試料の前処理から分析までの一連の処理を自動で行なう分析システムに関するものである。
生体試料などの試料の定量分析などを実行する際、その生体試料から分析に不要な特定成分を除去して必要成分を試料として抽出する処理や、抽出された試料の濃縮や乾固をする乾固処理を行なう必要がある場合がある。かかる前処理を自動的に実行する前処理装置として、従来から種々のものが提案され、実施されている（例えば、特許文献１参照。）。
例えば特許文献１では、試料を通過させることによって特定成分を分離させる分離剤を保持した複数のカートリッジを共通の搬送機構で保持し、搬送機構によってそれらのカートリッジを所定位置に設けられた圧力負荷機構に順次配置し、圧力負荷機構においてカートリッジに圧力を負荷することで試料の抽出を行なうことが開示されている。この場合、カートリッジからの抽出液を受ける複数の抽出液受けを、カートリッジの下方でカートリッジとは別の搬送機構によってカートリッジとは相対的に移動させ、圧力負荷機構に順次配置していくことで、試料の抽出が連続的に行なわれる。
しかし、上記の方式では、圧力負荷機構において試料の抽出処理が行なわれている間はカートリッジや抽出液受けの搬送機構を動かすことができず、前処理効率を向上させるには限界がある。そのため、本発明者は、試料の濾過を行なうためのフィルタを有する分離デバイスと、その分離デバイスから抽出された試料を回収するための回収容器を１つの組として、濾過処理や撹拌処理等の処理がなされるポートにランダムアクセス的に搬送し、前処理効率を向上させることを提案している（特許文献２、３参照）。
特開２０１０−６０４７４号公報 ＷＯ２０１６／０１７０４２Ａ１ 特開２０１６−１７００７９号公報
新生児マススクリーニング等、ろ紙血を用いて行なう分析は、９６穴プレートなど多数の穴が設けられたプレートにろ紙血をいれてバッチ方式で行なわれることが一般的である。しかし、バッチ方式の分析は、ある程度まとまった検体数でないと作業効率が悪く、ランニングコストもかかる。また、最初１検体目から順に前処理を行なう必要があるため、最初の検体と最後の検体とで前処理がなされるまでの時間差が生じ、分析の正確性が損なわれる。
また、上記のようなバッチ方式の分析方法は、検体管理や試薬の分注といった前処理が手作業でなされるため、検体の取り違えや試薬の分注量がばらつくといった問題が生じやすい。それらの問題を解決するために、ろ紙血からの分析の自動化や効率化が望まれる。
そこで、本発明は、新生児マススクリーニング等に用いられるろ紙血など、固形媒体に保持された検体の分析を高効率に行なえるようにすることを目的とするものである。
本発明にかかる前処理装置は、分析対象の検体が固形媒体に保持されてなる固体試料が収容された前処理容器が設置される前処理容器設置部と、前記前処理容器設置部に設置された前処理容器を搬送する搬送機構と、前記搬送機構により搬送される前記前処理容器を設置するためのポートを有し、前記ポートに設置された前処理容器内の固体試料から検体を抽出する抽出処理を含む前処理を実行するように構成された前処理部と、を備えている。
ここで、固体試料とは固形媒体に検体が保持されたものであるが、本発明における「固形媒体」とは、ろ紙、綿、ガーゼ、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）膜、ナイロン膜、ポリプロピレン膜、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）膜、アクリル共重合体膜、混合セルロース膜、ニトロセルロース膜、ポリエーテルスルホン膜、イオン交換膜、グラスファイバー膜など、液状物質又は液状物質が乾燥により固化したものを膜内又は膜状において保持する機能を有する媒体を意味する。このような固形媒体に保持される検体として、全血、血清、尿、唾液など生体由来のものが挙げられる。
前記前処理容器設置部には検体を収容していない空の前処理容器も設置されるようになっており、液状の検体を収容した検体容器が設置される検体設置部と、前記検体設置部に設置された検体容器から検体を採取し、所定の分注位置に配置された空の前記前処理容器に分注する検体分注部と、分析対象の検体が液状のものであるか前記固体試料に含まれるものであるかを認識する検体認識部と、をさらに備えていることが好ましい。そうすれば、固体試料に含まれる検体の前処理だけでなく液状の検体の前処理を行なうことができる。
上記の場合の好ましい実施形態では、前記検体認識部が分析対象の検体を液状のものであると認識したときに、前記搬送機構によって前記前処理容器設置部に設置されている空の前記前処理容器を前記分注位置へ搬送し、その前処理容器内に分析対象の検体を前記検体分注部によって分注した後、前記前処理部へ搬送して所定の前処理を実行し、前記検体認識部が分析対象の検体を前記固体試料に含まれるものであると認識したときに、前記搬送機構によって前記前処理容器設置部に設置されている前記固体試料を収容した前記前処理容器を前記前処理部へ搬送して前記抽出処理を含む所定の前処理を実行するように構成されている前処理動作部をさらに備えている。
前記前処理部は前記抽出処理を実行するための抽出ポートを複数有し、前記前処理動作部は、前記検体認識部が分析対象の検体を前記固体試料に含まれるものであると認識したときに、空いている前記抽出ポートを探索し、前記搬送機構によって空いている前記抽出ポートへ対象の前処理容器を搬送して前記抽出処理を実行するように構成されていることが好ましい。そうすれば、抽出ポートに空きがあるときにその抽出ポートへ前処理容器を搬送し、ランダムアクセス的に検体の抽出処理を行なうことができるので、前処理効率が向上する。
前記前処理容器設置部には複数の前処理容器が設置されるようになっており、前記前処理容器設置部において前記固体試料を収容した前記前処理容器が設置されている位置に関する情報を保持する固体試料設置情報保持部と、分析対象の検体が固体試料に保持されたものであるときに、その検体を含む固体試料が収容された前処理容器を前記固体試料設置情報保持部に保持されている情報に基づいて特定するように構成されている前処理容器特定部と、をさらに備えていることが好ましい。そうすれば、固体試料を収容した前処理容器の位置を事前に固体試料設置情報保持部に登録しておくことで、その個体試料が収容されている前処理容器の位置を自動的に特定してその前処理容器を搬送機構によって前処理部へ搬送し、その固体試料に含まれる検体の前処理を自動的に実行することができるようになる。
本発明に係る分析システムは、上記の前処理装置であって、前記前処理部において前処理がなされた後の検体が収容された前記前処理容器が前記搬送機構により設置される転送ポートを有し、前記転送ポートを移動させることによって前記転送ポートに設置された収容容器を該前処理装置の外側へ転送するように構成された転送装置を備えた前処理装置と、前記前処理装置と隣接して配置された液体クロマトグラフシステムであって、移動相の流れる分析流路、前記転送装置によって前記前処理装置の外側に移動させられた収容容器の試料を採取して前記分析流路に注入する試料注入装置、前記分析流路上に配置され前記試料注入装置により注入された試料を成分ごとに分離する分析カラム、及び前記分析カラムで分離された試料成分を検出する検出器を有する液体クロマトグラフシステムと、を備えたものである。
本発明の前処理装置では、分析対象の検体が固形媒体に保持されてなる固体試料が収容された前処理容器が設置される前処理容器設置部と、前記前処理容器設置部に設置された前処理容器を搬送する搬送機構と、前記搬送機構により搬送される前記前処理容器を設置するためのポートを有し、前記ポートに設置された前処理容器内の固体試料から検体を抽出する抽出処理を含む前処理を実行するように構成された前処理部と、を備えているので、ろ紙などの固形媒体に保持された検体の前処理を検体数に関係なく個別にかつ効率的に行なうことができる。検体の前処理が前処理部において自動的になされるので、分析者の手作業によるミスやばらつきがなくなり、分析結果の精度を高めることができる。
本発明の分析システムでは、上述の前処理装置において検体の前処理を行なった後、前処理済みの検体を自動的に液体クロマトグラフシステムへ導入して分離分析を行なうことができるので、ろ紙血などの固体試料に保持された検体の前処理から分析までの一連の作業を、人手を介することなく全自動で行なうことができる。人手を介さないため、手作業によるミスやばらつきがなくなり、分析結果の精度が向上する。
前処理装置の一実施例を示す平面図である。 前処理容器の分離デバイスの一例を示す断面図である。 前処理容器の回収容器の一例を示す断面図である。 分離デバイスに回収容器を装着した状態の前処理容器を示す断面図である。 分離デバイスの他の例を示す断面図である。 固体試料の一例を示す固体試料の概略斜視図である。 固体試料が収容された状態の分離デバイスを示す図である。 濾過ポートを示す平面図である。 図４ＡのＸ−Ｘ断面を示す断面図である。 図４ＡのＹ−Ｙ断面を示す断面図である。 濾過ポートに前処理容器を設置した状態を示す断面構成図である。 負圧負荷機構の構成を示す概略流路構成図である。 攪拌部の構造を示す断面構成図である。 攪拌部の動作状態を示す断面構成図である。 同実施例の制御系統を示すブロック図である。 同実施例の前処理動作開始前の検体状態の認識動作の一例を示すフローチャートである。 同実施例の固体試料用の前処理動作の一例を示すフローチャートである。 同実施例の液状検体用の前処理動作の一例を示すフローチャートである。 分析システムの一実施例を概略的に示すブロック図である。 同実施例における液体クロマトグラフシステムの構成を示す流路構成図である。 前処理容器の分離デバイスの他の形態を示す正面図である。 同分離デバイスの断面図である。 前処理容器の回収容器の他の形態を示す正面図である。 同回収容器の断面図である。
前処理装置の一実施例について図１を用いて説明する。
この実施例の前処理装置１は、用意された分離デバイス５０と回収容器５４の組からなる前処理容器を検体ごとに一組用いて必要な前処理項目を実行する。前処理装置１には、各前処理項目を実行するための複数の処理ポートが設けられており、検体を収容した前処理容器をいずれかの処理ポートに設置することで、その前処理容器に収容された検体に対し各処理ポートに対応する前処理項目が実行されるようになっている。各処理ポートについては後述する。前処理項目とは、分析者が指定した分析項目を実行するために必要な前処理の項目である。
前処理容器をなす分離デバイス５０及び回収容器５４は、搬送機構をなす搬送アーム２４によって搬送される。搬送アーム２４は先端側に分離デバイス５０及び回収容器５４を保持するための保持部２５を有し、保持部２５が円弧状の軌道を描くようにその基端部を保持する鉛直軸２９を回転中心として水平面内において回転する。分離デバイス５０及び回収容器５４の搬送先である各処理ポートやその他のポートは、すべて保持部２５が描く円弧状の軌道に沿って設けられている。
液状の検体を収容した検体容器６を設置するための検体設置部２が設けられ、その近傍に検体設置部２に設置された検体容器から検体を採取するための検体分注部であるサンプリングアーム２０が設けられている。検体設置部２には複数の検体容器６を保持するサンプルラック４が円環状に設置される。検体設置部２はサンプルラック４をその周方向に移動させるように水平面内において回転し、検体設置部２の回転によって所望の検体容器６が所定のサンプリング位置に配置されるようになっている。サンプリング位置とは、サンプリングアーム２０の先端のサンプリングノズル２０ａの軌道に沿った位置であって、サンプリングノズル２０ａにより検体を採取する位置である。
サンプリングアーム２０は、基端部を鉛直軸２２が貫通し、軸２２を中心とする水平面内での回転動作及び軸２２に沿った鉛直方向への上下動を行なう。サンプリングノズル２０ａはサンプリングアーム２０の先端側でその先端が鉛直下方向を向くように保持されており、サンプリングアーム２０によって水平面内における円弧状の軌道を描く移動と鉛直方向への上下動を行なう。
サンプリングノズル２０ａの軌道上で、かつ搬送アーム２４の保持部２５の軌道上の位置に分注ポート３２が設けられている。分注ポート３２は未使用の分離デバイス５０に対してサンプリングノズル２０ａが検体を分注するためのポートである。未使用の分離デバイス５０は搬送アーム２４によって分注ポート３２に設置される。また、分注ポート３２は、検体を収容した分離デバイス５０に試薬を添加したり、後述する固体試料を収容した分離デバイス５０に試薬を添加したりするためのものでもある。
検体設置部２の内側に、試薬容器１０を設置するための試薬設置部８が設けられ、試薬設置部８に設置された試薬容器から試薬を採取するための試薬アーム２６（試薬添加部）が設けられている。試薬アーム２６は基端が搬送アーム２４と共通の鉛直軸２９によって支持されており、水平面内において回転するとともに上下動を行なうようになっている。試薬アーム２６の先端部にプローブ２７が設けられている。プローブ２７はその先端が鉛直下方向を向いた状態で設けられており、搬送アーム２４の保持部２５と同一の円弧状の軌道を描く水平面内の移動と上下動を行なう。プローブ２７の基端は液の吸入と吐出を行なうシリンジポンプに接続されており、その先端からの試薬の吸入と吐出を行なうものである。
試薬設置部８は検体設置部２とは独立して水平面内で回転する。試薬設置部８には複数の試薬容器１０が円環状に配置され、試薬設置部８が回転することによって試薬容器１０がその回転方向に搬送され、所望の試薬容器１０が所定の試薬採取位置に配置されるようになっている。試薬採取位置とは、試薬アーム２６のプローブ２７の軌道に沿った位置であって、プローブ２７により試薬の採取を行なうための位置である。プローブ２７は所定の試薬を吸入した後、分注ポート３２に設置された分離デバイス５０に対して吸入した試薬を分注することで、検体への試薬の添加を行なう。
検体設置部２や試薬設置部８とは異なる位置に、前処理容器設置部１２が設けられている。前処理容器設置部１２は、未使用の分離デバイス５０と回収容器５４が重ねられた状態の複数組の前処理容器を円環状に設置するようになっている。前処理容器設置部１２は水平面内において回転して前処理容器を円周方向に移動させ、任意の一組の前処理容器を搬送アーム２４の保持部２５の軌道に沿った位置に配置する。搬送アーム２４は、保持部２５の軌道に沿った位置に配置された未使用の分離デバイス５０又は回収容器５４を保持することができる。
前処理容器設置部１２には、異なる分離性能をもつ分離剤が設けられた複数種類（例えば２種類）の分離デバイス５０を分析者が設置しておくこともできる。これらの分離デバイス５０は試料の分析項目に応じて使い分けられ、分析者によって指定された分析項目に応じた分離デバイス５０がこの前処理容器設置部１２によって選択される。適当な分離デバイス５０の選択は、この前処理装置１の動作を制御している制御部が行なう。制御部については後述する。ここでの分析項目とは、この前処理装置１で前処理の施された試料を用いて引き続いて行なわれる分析の種類である。そのような分析を実行する分析装置としては、例えば液体クロマトグラフ（ＬＣ）や液体クロマトグラフ−質量分析計（ＬＣ／ＭＳ）などが挙げられる。
また、この実施例では、前処理容器設置部１２に、固体試料が収容された分離デバイス５０と回収容器５４からなる前処理容器を設置することができるように構成されている。固体試料とは、例えば図３Ａに示されているように、血液（検体）が浸み込んだろ紙の検体部分（もしくは検体を少なくとも含む部分）を所定の大きさ（例えば直径３ｍｍ）に切り出したろ紙片など、液状（又はその液が固化した状態）の検体が固形媒体に保持された状態のものである。そのような固体試料を、図３Ｂに示されているように分離デバイス５０内に入れて前処理容器設置部１２に設置することで、その個体試料から検体を抽出する抽出処理などの前処理が自動的になされる。
分析者は、固体試料を収容した分離デバイス５０を前処理容器設置部１２に設置する際に、その固体試料に含まれる検体に関する情報のほか、その分離デバイス５０を設置する前処理容器設置部１２での位置を装置に入力する。装置側では、ここで入力された情報に基づいて、その検体の前処理を行なう際に、その検体が収容されている分離デバイス５０の位置を特定し、その分離デバイス５０に対して分析者により指定された前処理項目を実行する。前処理動作の詳細については後述する。
前処理容器をなす分離デバイス５０及び回収容器５４について、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ及び図２Ｄを用いて説明する。
分離デバイス５０は、図２Ａに示されているように、検体や試薬を収容する内部空間５０ａを有する円筒状の容器である。内部空間５０ａの底部に分離層５２が設けられている。分離層５２とは、検体を通過させて特定成分と物理的又は化学的に反応することで、検体中の特定成分を選択的に分離させる機能を有する分離剤又は分離膜である。分離層５２をなす分離剤としては、例えばイオン交換樹脂、シリカゲル、セルロース、活性炭などを用いることができる。分離膜としてはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）膜、ナイロン膜、ポリプロピレン膜、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）膜、アクリル共重合体膜、混合セルロース膜、ニトロセルロース膜、ポリエーテルスルホン膜、イオン交換膜、グラスファイバー膜などを用いることができる。
また、検体中の蛋白質を濾過によって取り除くための除蛋白フィルタ（分離膜）として、ＰＴＦＥ、アクリル共重合体膜などを用いることができる。この場合、除蛋白フィルタの目詰まりを防止するために、図２Ｄに示されているように、除蛋白フィルタ５２ａの上側にプレフィルタ５２ｂを設けてもよい。かかるプレフィルタ５２ｂとしては、ナイロン膜、ポリプロピレン膜、グラスファイバー膜などを用いることができる。プレフィルタ５２ｂは検体中から粒径の比較的大きな不溶物質や異物を取り除くためのものであり、これによって除蛋白フィルタ５２ａが粒径の比較的大きな不溶物質や異物によって目詰まりすることを防止することができる。
分離デバイス５０の上面に検体や試薬を注入するための開口５０ｂが設けられ、下面に分離剤５２を通過した液を抽出するための抽出口５０ｄが設けられている。外周面の上部に、後述する搬送アーム２４の保持部２５を係合させるために周方向へ突出した鍔部５０ｃが設けられている。
鍔部５０ｃの下方に、周方向へ突起し、そこから下方へ一定距離だけ延びて外周面の周囲を取り囲むスカート部５１が設けられている。後述するが、スカート部５１は、処理部２８の濾過ポート３０に回収容器５４とともに収容されたときに、濾過ポート３０の縁に密接することによってスカート部５１の内側の空間を密閉空間にするためのものである。
回収容器５４は、図２Ｂ及び図２Ｃに示されているように、分離デバイス５０の下部を収容し、分離デバイス５０の抽出口５０ｄから抽出された抽出液を回収する円筒状の容器である。上面に分離デバイス５０の下部を挿入させる開口５０ｂを有し、内部に分離デバイス５０のスカート部５１よりも下側の部分を収容する空間５４ａを有する。外周面の上部に、分離デバイス５０と同様に、搬送アーム２４の保持部２５を係合させるために周方向へ突出した鍔部５４ｃが設けられている。鍔部５４ｃは分離デバイス５０の鍔部５０ｃと同一の形状及び外径を有するものである。搬送アーム２４の保持部２５は、分離デバイス５０の鍔部５０ｃと回収容器５４の鍔部５４ｃを同様に保持することができる。
回収容器５４の上部は、分離デバイス５０に装着されたときにスカート部５１の内側に入り込む。分離デバイス５０の外径と回収容器５４の内径は、回収容器５４の内部空間５４ａに分離デバイス５０が収容されたときに、分離デバイス５０の外周面と回収容器５４の内周面との間に僅かな隙間が生じるように設計されている。前処理容器設置部１２には、分離デバイス５０と回収容器５４が、分離デバイス５０の下部が回収容器５４に収容された状態（図２Ｃの状態）で設置される。
図１に戻って説明を続ける。前処理容器を収容して特定の前処理項目を実行するための前処理部のポートとして、濾過ポート３０、撹拌ポート３６ａ、分離デバイス５０用の温調ポート３８及び回収容器５４用の温調ポート４０が設けられている。濾過ポート３０は前処理容器設置部１２の内側の２ヶ所の位置に設けられている。撹拌ポート３６ａは、前処理容器設置部１２の近傍に設けられた撹拌部３６に３つ設けられている。温調ポート３８、４０は円弧上に並んで配置されている。温調ポート４０に隣接して希釈ポート４１が設けられている。
濾過ポート３０には負圧負荷機構５５（図４Ｃ及び図５を参照。）が接続されており、濾過ポート３０に設置された前処理容器に対して負圧を付加するように構成されている。濾過ポート３０及び負圧負荷機構５５は前処理として検体の濾過を行なう前処理部を構成する。撹拌部３６も前処理部をなすものである。撹拌部３６は、各撹拌ポート３６ａを個別に水平面内で周期的に動作させる機構を有し、各撹拌ポート３６ａに配置された分離デバイス５０内の検体溶液を撹拌するものである。温調ポート３８及び４０も前処理部をなすものであって、例えばヒータとペルチェ素子により温度制御された熱伝導性のブロックに設けられ、分離デバイス５０又は回収容器５４を収容して分離デバイス５０又は回収容器５４の温度を一定温度に調節するものである。
濾過ポート３０について図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ及び図４Ｄを用いて説明する。
濾過ポート３０は前処理容器を収容する凹部からなる。濾過ポート３０には、図４Ｄに示されているように、まず回収容器５４が収容され、回収容器５４の内部空間５４ａに分離デバイス５０の下部が収容される。
濾過ポート３０内に、回収容器５４を挟み込むように互いに対向する２方向から回収容器５４を均等に押圧して回収容器５４を中央部に保持する回収容器保持部材３１が設けられている（図４Ｂ及び図４Ｄ参照。）。回収容器保持部材３１は上方が開口したＵ字型の金属部材であって、上方へ伸びた２本の腕が濾過ポート３０の内径方向へ弾性的に変位するように構成された２本の板バネを構成している。回収容器保持部材３１の２本の板バネ部分は、上端部と下端部の間の部分の互いの間隔が最も狭くなるように内側へ凹んだ湾曲形状又は屈曲形状になっている。２本の板バネ部分の間の間隔は、上端部や下端部では回収容器５４の外径よりも広く、最も狭い部分では回収容器５４の外径よりも狭くなっている。かかる回収容器保持部材３１の形状により、濾過ポート３０内に回収容器５４が差し込まれると、回収容器５４が下降するにしたがって回収容器保持部材３１の２本の板バネ部分が開き、その弾性力によって回収容器５４を濾過ポート３０の中央部に保持する。回収容器保持部材３１は、濾過ポート３０内に固定されており、回収容器５４が取り出される際に回収容器５４とともに浮き上がらないようになっている。
濾過ポート３０の上面開口部の縁に弾力性を有するリング状の封止部材６０が設けられている。封止部材６０は濾過ポート３０の上面開口部の縁の周囲に設けられた窪みに嵌め込まれている。封止部材６０の材質は、例えばシリコーンゴムやＥＰＤＭ（エチレン-プロピレン-ジエンゴム）などの弾性材料である。濾過ポート３０に回収容器５４及び分離デバイス５０が設置されると、分離デバイス５０のスカート部５１の下端が封止部材６０に当接し、スカート部５０の内側側面と濾過ポート３０の内側側面によって囲まれた空間が密閉される。
濾過ポート３０の底面には、減圧用の流路５６が通じている（図４Ａ及び図４Ｃ参照。）。流路５６には負圧負荷機構５５の流路５７が接続されている。負圧負荷機構５５の具体的な構成については後述するが、負圧負荷機構５５は真空ポンプによって濾過ポート３０側に負圧を負荷するものである。
濾過ポート３０に分離デバイス５０及び回収容器５４が収容された状態で負圧負荷機構５５によってその濾過ポート３０内を減圧することで、スカート部５０の内側側面と濾過ポート３０の内側側面によって囲まれた空間が負圧になる。負圧になった空間には回収容器５４の内部空間５４ａが通じている。分離デバイス５０の上面は大気開放されているため、分離デバイス５０の内部空間５０ａと回収容器５４の内部空間５４ａとの間に分離剤５２を介して圧力差が生じ、分離デバイス５０の内部空間５０ａに収容されている試料溶液のうち分離剤５２を通過することができる成分のみがその圧力差によって回収容器５４の内部空間５４ａ側へ抽出される。
負圧負荷機構５５の一例を図５に示す。
２つの濾過ポート３０は共通の真空タンク６６に接続されている。各濾過ポート３０と真空タンク６６の間を接続するそれぞれの流路５７は、圧力センサ６２及び３方バルブ６４を備えている。圧力センサ６２により濾過ポート３０の圧力が検知される。３方バルブ６４は、濾過ポート３０と真空タンク６２の間を接続した状態、流路５７のうち濾過ポート３０側を大気開放した状態（図の状態）、又は流路５７のうち濾過ポート３０側の端部を密閉した状態のいずれかの状態にすることができる。
真空タンク６６には、圧力センサ６８が接続されているとともに、３方バルブ７０を介して真空ポンプ５８が接続されており、必要に応じて真空タンク６６に真空ポンプ５８を接続し、真空タンク６６内の圧力を調節することができる。
いずれかの濾過ポート３０において検体の抽出処理を実行する際は、その濾過ポート３０と真空タンク６６の間を接続し、その濾過ポート３０の圧力を検知する圧力センサ６２の値が所定値になるように調節した後、流路５７のうち濾過ポート３０側の端部を密閉した状態にする。これにより、濾過ポート３０内が密閉系となり、濾過ポート３０内の減圧状態が維持され、検体の抽出が行なわれる。
次に、攪拌部３６の構造について図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。図６Ａ及び図６Ｂは撹拌部３６の一つの撹拌ポート３６ａについて示している。
攪拌部３６の撹拌ポート３６ａは分離デバイス５０を収容する容器である。撹拌ポート３６ａはその下方に設けられた撹拌機構によって駆動される。
撹拌ポート３６ａを駆動する撹拌機構について説明する。撹拌ポート３６ａの下方に回転体７６が配置され、回転体７６の上面の中心からずれた位置に鉛直向きに配置された駆動軸７４が取り付けられている。駆動軸７４の上端は撹拌ポート３６ａの下面に設けられた支持穴７２に挿入されている。回転体７６はモータ８０によって回転させられる回転軸７８に支持されており、モータ８０の駆動により回転体７６が回転し、それに伴なって駆動軸７４が水平面内で旋回するようになっている。
モータ８０に支持フレーム８２が取り付けられている。支持フレーム８２はモータ８０側から鉛直上向きに延びた側壁を有し、その側壁の上端に例えばコイルバネなどの弾性部材８３の一端が取り付けられている。弾性部材８３の他端は撹拌ポート３６ａの上部外面に取り付けられており、撹拌ポート３６ａの上部を弾性的に保持している。弾性部材８３は撹拌ポート３６ａの周囲の均等な複数箇所（例えば４箇所）に設けられている。
撹拌ポート３６ａに試料と試薬を収容した分離デバイス５０を収容してモータ８０を駆動すると、図６Ｂに示されているように、駆動軸７４が水平面内で旋回することにより、回収容器７２の下端部がそれに伴なって旋回する。これにより、撹拌ポート３６ａに収容された分離デバイス５０内が攪拌され、検体と試薬が混合される。
図１に戻って、この前処理装置１は回収容器５４に抽出された試料をこの前処理装置１に隣接配置された試料注入装置（例えば、オートサンプラなど）側へ転送するための試料転送装置４２を、筐体側縁部に備えている。試料転送装置４２はラックピニオン機構を有する駆動機構により水平面内で一方向（図１の矢印の方向）へ移動する移動部４４を備えている。移動部４４の上面に、抽出試料を収容する回収容器５４を設置するための転送ポート４３が設けられている。
試料注入装置側への試料の転送を行なっていないときは、転送ポート４３が搬送アーム２４の保持部２５の軌道に沿う位置（図の実践で示されている位置）に配置され、この位置において、搬送アーム２４による転送ポート４３への回収容器５４の設置や転送ポート４３からの回収容器５４の回収が行われる。
試料注入装置側への検体の転送を行なう際は、抽出検体を収容した回収容器５４が転送ポート４３に設置された後、移動部４４がこの前処理装置１の外側方向へ移動し、転送ポート４３が隣接する試料注入装置側の位置（図の破線で示されている位置）に配置される。この位置において、試料注入装置に設けられたサンプリング用のノズルが回収容器５４内の検体を吸入する。試料注入装置による検体の吸入が終了すると、移動部４４は元の位置（図の実践で示されている位置）に戻り、搬送アーム２４によって回収容器５４が回収される。使用済みの回収容器５４は、搬送アーム２４によって廃棄ポート３４に搬送されて廃棄される。
この前処理装置１は、分注ポート３２の近傍で搬送アーム２４の保持部２５の軌道に沿う位置に、使用済みの分離デバイス５０及び回収容器５４を廃棄するための廃棄ポート３４を備えている。また、サンプリングノズル２０ａの軌道に沿う位置に、サンプリングノズル２０ａの洗浄を行なうための洗浄ポート４５を備えている。図示は省略されているが、プローブ２７の軌道に沿う位置に、プローブ２７の洗浄を行なうための洗浄ポートが設けられている。
次に、前処理装置１の制御系統について図７を用いて説明する。以下の説明おいて「ポート」とは、分離デバイス５０又は回収容器５４が設置される濾過ポート３０、分注ポート３２、撹拌ポート３６ａ、温調ポート３８，４０及び転送ポート４３のうちのいずれかのポートを意味する。
前処理装置１に設けられている検体設置部２、試薬設置部８、前処理容器設置部１２、サンプリングアーム２０、搬送アーム２４、試薬アーム２６、攪拌部３６、試料転送装置４２、負圧負荷機構５５の動作は、制御部８４により制御される。制御部８４は、前処理装置１内に設けられたコンピュータ及びそのコンピュータによって実行されるソフトウェアによって実現される。制御部８４には、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）や専用のコンピュータによって実現される演算処理装置８６が接続されており、分析者は演算処理装置８６を介してこの前処理装置１を管理する。演算処理装置８６には、前処理装置１に隣接して配置され、前処理装置１で前処理が施された試料の分析を行なう液体クロマトグラフシステム（以下、ＬＣシステム）２００（図１１及び図１２を参照。）が電気的に接続されており、そのＬＣシステム２００に設けられている試料注入装置２０２が前処理装置１の動作と連動するようになっている。図７ではＬＣシステム２００のうち試料注入装置２０２のみを図示している。
制御部８４は、前処理動作部８４ａ、検体認識部８４ｂ、前処理容器特定部８４ｃ及び固体試料設置情報保持部８４ｄを備えている。前処理動作部８４ａ、検体認識部８４ｂ及び前処理容器特定部８４ｃは、制御部８４をなすＣＰＵなどの演算素子がソフトウェアを実行することによって得られる機能である。また、固体試料設置情報保持部８４ｄは、制御部８４をなすコンピュータに設けられた記憶装置の記憶領域によって実現される機能である。
既述のように、この実施例の前処理装置１で取り扱う検体としては、検体設置部２に設置された検体容器内に収容されている液状の検体と、前処理容器設置部１２に設置された分離デバイス５０内の固体試料に保持されている検体の２種類が存在する。装置には、分析対象の検体に関する情報が予め分析者によって登録され、制御部８４がその登録情報に基づいて、次に前処理を行なうべき検体の設置場所や、その検体に対して行なうべき前処理項目を特定し、その前処理項目を実行するために必要な動作を行なう。
前処理動作部８４ａは、各検体に対して次に行なうべき処理項目を確認し、その処理項目に対応したポートの空き状況を確認し、空きがあればその検体を収容した分離デバイス５０又は回収容器５４をそのポートへ搬送してその処理項目を実行するように構成されている。また、その処理項目に対応するポートに空きがない場合には、そのポートが空き次第、対象の分離デバイス５０又は回収容器５４をそのポートへ搬送する。
検体認識部８４ｂは、分析対象の検体が液状のものであるか固体試料に含まれるものであるかを、予め登録された情報に基づいて認識するように構成されている。検体認識部８４ｂによって分析対象の検体が液状のものであると認識されたときは、液状検体用の前処理動作が実行される。他方、検体認識部８４ｂによって分析対象の検体が固体試料に含まれるものであると認識されたときは、固体試料用の前処理動作が実行される。各前処理動作については後述する。
前処理容器特定部８４ｃは、検体認識部８４ｂによって分析対象の検体が固体試料に含まれるものであると認識されたときに、その固体試料が収容されている前処理容器（分離デバイス５０）の位置を、予め分析者によって登録された検体に関する情報に基づいて特定するように構成されている。固体試料の設置場所に関する情報は、その固体試料を収容した分離デバイス５０が前処理容器設置部１２に設置される際に、分析者によって登録されて固体試料設置情報保持部８４ｄに記憶される。
図１とともに図８、図９、図１０のフローチャートを用いて、この実施例の１つの試料についての前処理動作の一例について説明する。図８から図１０のフローチャートは１つの検体についての前処理の流れのみを示しており、この前処理の動作は他の検体の前処理動作とは同時並行的にかつ独立して実行される。「前処理を同時並行的にかつ独立して実行する」とは、ある検体について濾過ポート３０や撹拌ポート３６ａなどのポートで濾過処理や撹拌処理を行なっている間も、搬送アーム２４が別の検体を収容した分離デバイス５０又は回収容器５４を他のポートに搬送し、その検体の処理を独立して実行することをいう。
まず、図８に示されているように、分析対象の検体の状態、すなわち分析対象の検体が液状のものであるか、固体試料に含まれるものであるかを、予め分析者によって登録された情報に基づいて確認する（ステップＳ１）。その検体が固体試料に含まれるものである場合には（ステップＳ２）、固体試料用の前処理動作を実行する（ステップＳ３）。一方で、その検体が固体試料に含まれるものでない、すなわち検体容器内に収容された液状の検体である場合には（ステップＳ２）、液状検体用の前処理動作を実行する（ステップＳ４）。
分析対象の検体が固体試料に含まれるものである場合、その検体に対して行なう前処理動作として、新生児マススクリーニング用の前処理動作を挙げることができる。そのような前処理動作の一例を、図９を用いて説明する。
まず、分析対象の検体を含む固体試料が収容されている分離デバイス５０の設置位置を特定するとともに（ステップＳ１０１）、その検体に対して設定されている分析項目を確認する（ステップＳ１０２）。
次に、分注ポート３２が空いているか否かを確認し、分注ポート３２が空いていれば、搬送アーム２４がその固体試料を収容する分離デバイス５０を前処理容器設置部１２から取り出して分注ポート３２に設置する（ステップＳ１０３、Ｓ１０４）。前処理容器設置部１２には分離デバイス５０と回収容器５４とが重ねられた状態（図２Ｃの状態。）で設置されているが、搬送アーム２４は上側の分離デバイス５０のみを保持部２５で保持して分注部３２へ搬送する。
固体試料から検体を抽出するための試薬を試薬分注ノズル２６ａによって試薬容器１０から採取し、分注ポート３２の分離デバイス５０に分注する（ステップＳ１０５）。なお、試薬を分注するための試薬分注用ポートを分注ポート３２とは別の位置に設けておき、搬送アーム２４によってその試薬分注用ポートに分離デバイス５０を設置し、その位置において試薬の分注を行なってもよい。検体抽出用の試薬としては、アミノ酸とアシルカルニチン−３２の安定同位体（ＩＳ）を溶解したものが挙げられる。
分離デバイス５０に検体抽出用の試薬を分注した後、撹拌ポート３６ａの空き状況を確認する（ステップＳ１０６）。撹拌ポート３６ａに空きがあれば、搬送アーム２４によって分注ポート３２の分離デバイス５０を空いている撹拌ポート３６ａに設置して撹拌を行ない、固体試料から検体を抽出する（ステップＳ１０７）。
上記の撹拌処理は４５℃程度の温度条件で数十分間程度行なうことが好ましいため、検体抽出用の試薬が添加された分離デバイス５０を撹拌ポート３６ａよりも先に温調ポート３８へ搬送し、分離デバイス５０の温度を４５℃程度の温度にした後で撹拌ポート３６ａへ搬送して撹拌を行なうことが好ましい。さらには、分離デバイス５０の温度を安定させるために、検体抽出用の試薬が添加された分離デバイス５０を温調ポート３８と撹拌ポート３６ａに交互に設置し、温調と撹拌が交互になされるようにしてもよい。
上記の試薬の添加から撹拌までの処理は、固体試料から検体を抽出するための抽出処理である。この抽出処理中に、濾過ポート３０の空き状況を確認し（ステップＳ１０８）、濾過ポート３０に空きがある場合は搬送アーム２４によって回収容器５４を濾過ポート３０に設置する（ステップＳ１０９）。濾過ポート３０に設置する回収容器５４は、撹拌ポート３６ａにおいて撹拌中の分離デバイス５０と対をなす回収容器５４であり、前処理容器設置部１２において撹拌中の分離デバイス５０と重ねられて設置されていた回収容器５４である。なお、この攪拌処理中に、搬送アーム２４は別の試料の分離デバイス５０や回収容器５４の搬送を行なうこともできる。
攪拌部３６における攪拌処理（抽出処理）が終了すると、搬送アーム２４は、分離デバイス５０を濾過ポート３０へ搬送し、濾過ポート３０に設置された回収容器５４内に分離デバイス５０の下部が収容されるように、分離デバイス５０を回収容器５４上に設置する（図４Ｄの状態、ステップＳ１１０）。このとき、分離デバイス５０を下方（濾過ポート３０側）へ押圧し、分離デバイス５０のスカート部５１の下端が濾過ポート３０の周囲に設けられた封止部材６０の上面の高さよりも僅かに（例えば、０．１ｍｍ程度）低い高さまで下降させる。これにより、分離デバイス５０のスカート部５１の下端が封止部材６０を押し潰し、スカート部５１の下端と封止部材６０との間の気密性が向上する。搬送アーム２４は、下記の濾過処理が開始されて濾過ポート３０内が負圧になるまで、分離デバイス５０を下方へ押圧した状態を維持する。
分離デバイス５０を濾過ポート３０の回収容器５４上に設置して濾過ポート３０内を気密にした状態で、濾過処理を開始する。濾過処理は、分離デバイス５０及び回収容器５４を収容した濾過ポート３０内を負圧にするように、負圧負荷機構５５によって濾過ポート３０内を減圧する。濾過ポート３０内が負圧にされた状態で一定時間維持されることにより、分離デバイス５０内の溶液が濾過され回収容器５４に検体が抽出される（ステップＳ１１１）。
濾過処理が開始された後、その濾過ポート３０内の圧力が負圧になったことを圧力センサ６２（図５参照。）によって検知すると、搬送アーム２４は分離デバイス５０の下方への押圧及び分離デバイス５０の保持を解除する。分離デバイス５０の保持を解除した搬送アーム２４は、他の分離デバイス５０や回収容器５４の搬送を行なうことができる。搬送アーム２４による分離デバイス５０の下方への押圧及び分離デバイス５０の保持の解除は、必ずしも圧力センサ６２の検出信号に基づいて行われる必要はなく、濾過処理が開始された後、所定時間の経過後に行なわれるようになっていてもよい。
検体の濾過処理が終了した後（ステップＳ１１２）、３方バルブ６４（図５参照。）を切り替えて濾過ポート３０内を大気圧にし、使用済みの分離デバイス５０を搬送アーム２４の保持部２５で濾過ポート３０から取り出して廃棄ポート３４に廃棄する（ステップＳ１１３）。その後、濾過された検体を収容した回収容器５４を静置し、酸性条件下でヒドラジン（hydrazine）によるアクシニルアセトンの誘導体化反応を進行させる。この処理に要する時間は、数十分から２時間程度である。この処理は、温調ポート４０において行なうことができる。
上記の処理が終了した後、転送ポート４３の空き状況を確認し、転送ポート４３が空いていれば、搬送アーム２４によって回収容器５４を転送ポート４３に設置する。転送ポート４３に回収容器５４が設置されると、移動部４４が隣接配置されたＬＣシステム２００（図１１及び図１２を参照。）に設けられている試料注入装置２０２側の位置（図１の破線で示された位置）へ移動することで、回収容器５４が試料吸入装置９０側へ転送される（ステップＳ１１４）。
試料注入装置２０２側では、転送装置４２によって転送されてきた回収容器５４内に対してサンプリング用ノズルによる検体の吸入が行われる。移動部４４は試料注入装置２０２における検体の吸入が終了するまでＬＣシステム２００側の位置で停止し、検体の吸入が終了した旨の信号をＬＣシステム２００側から受け取ると元の位置（図１の実線で示された位置）に戻る。
試料の転送が終了した後、搬送アーム２４によって使用済みの回収容器５４を転送ポート４３から回収し、その回収容器５４を廃棄ポート３４へ廃棄する（ステップＳ１１５）。
次に、分析対象の検体が液状の検体である場合の前処理動作の一例を、図１０を用いて説明する。
分析対象の検体が液状のものである場合、まず、その検体に対して分析者が予め指定した分析項目を確認し（ステップＳ２０１）、その分析項目を実行するために必要な前処理項目を割り出す。分注ポート３２が空いているか否かを確認し、分注ポート３２が空いていれば、搬送アーム２４がその検体を収容するための未使用の分離デバイス５０を前処理容器設置部１２から取り出して分注ポート３２に設置する（ステップＳ２０２，Ｓ２０３）。既述のように、前処理容器設置部１２には分離デバイス５０と回収容器５４とは重ねられた状態（図２Ｃの状態。）で設置されているが、この場合も、搬送アーム２４は上側の分離デバイス５０のみを保持部２５で保持して分注部３２へ搬送する。
サンプリングノズル２０ａによって検体をその分離デバイス５０に分注する（ステップＳ２０４）。検体を分離デバイス５０に分注したサンプリングノズル２０ａはその後洗浄ポート４５において洗浄を行ない、次の検体の分注に備える。分離デバイス５０に分注された検体に対して実行すべき前処理に応じた試薬を試薬分注ノズル２６ａによって試薬容器１０から採取し、分注ポート３２の分離デバイス５０に分注する（ステップＳ２０５）。なお、分離デバイス５０への試薬の分注を試料の分注の前に実行してもよい。
分離デバイス５０に検体と試薬を分注した後、撹拌ポート３６ａの空き状況を確認する（ステップＳ２０６）。撹拌ポート３６ａに空きがあれば、搬送アーム２４によって分注ポート３２の分離デバイス５０を空いている撹拌ポート３６ａに設置して撹拌を行なう（ステップＳ２０７）。この攪拌処理は予め設定された一定時間行なわれ、これによって分離デバイス５０内の検体と試薬が混合される。この撹拌処理中に、濾過ポート３０の空き状況を確認し（ステップＳ２０８）、濾過ポート３０に空きがある場合は搬送アーム２４によって回収容器５４を濾過ポート３０に設置する（ステップＳ２０９）。
攪拌部３６における攪拌処理が終了すると、搬送アーム２４は、分離デバイス５０を濾過ポート３０へ搬送し、分離デバイス５０を回収容器５４上に設置し（図４Ｄの状態）、さらに分離デバイス５０を下方（濾過ポート３０側）へ押圧することによって、スカート部５１の下端と封止部材６０との間の気密性を向上させる（ステップＳ２１０）。搬送アーム２４は、下記の濾過処理が開始されて濾過ポート３０内が負圧になるまで、分離デバイス５０を下方へ押圧した状態を維持する。
分離デバイス５０を濾過ポート３０の回収容器５４上に設置して濾過ポート３０内を気密にした状態で、負圧負荷機構５５によって濾過ポート３０内を減圧し、濾過処理を行なう。濾過ポート３０内が負圧にされた状態で一定時間維持されることにより、分離デバイス５０の溶液が濾過され回収容器５４に検体が抽出される（ステップＳ２１１）。
濾過処理が開始された後、その濾過ポート３０内の圧力が負圧になったことを圧力センサ６２（図５参照。）によって検知すると、搬送アーム２４は分離デバイス５０の下方への押圧及び分離デバイス５０の保持を解除する。分離デバイス５０の保持を解除した搬送アーム２４は、他の分離デバイス５０や回収容器５４の搬送を行なうことができる。搬送アーム２４による分離デバイス５０の下方への押圧及び分離デバイス５０の保持の解除は、必ずしも圧力センサ６２の検出信号に基づいて行われる必要はなく、濾過処理が開始された後、所定時間の経過後に行なわれるようになっていてもよい。
なお、この前処理動作には組み込まれていないが、分離デバイス５０内の試料の撹拌後に分離デバイス５０内の試料を一定の時間一定温度下に置いておくという温度処理が組み込まれる場合もある。その場合、撹拌処理の終了後、温調ポート４０の空き状況を確認し、空きがあれば分離デバイス５０を空いている温調ポート３８に設置する。そして、一定時間が経過した後で温調ポート３８の分離デバイス５０を濾過ポート３０の回収容器５４上に設置する。
検体の濾過処理が終了した後（ステップＳ２１２）、３方バルブ６４（図５参照。）を切り替えて濾過ポート３０内を大気圧にし、使用済みの分離デバイス５０を搬送アーム２４の保持部２５で濾過ポート３０から取り出して廃棄ポート３４に廃棄する（ステップＳ２１３）。
その後、転送ポート４３の空き状況を確認し、転送ポート４３が空いていれば、搬送アーム２４によって回収容器５４を転送ポート４３に設置して、試料注入装置２０２への検体の転送を行なうとともに（ステップＳ２１４）、使用済みの回収容器５４を転送ポート４３から回収し、その回収容器５４を廃棄ポート３４へ廃棄する（ステップＳ２１５）。
なお、試料の濾過処理が終了した後、回収容器５４に抽出された試料を一定の時間一定温度下に置いておくという温度処理が行われる場合がある。その場合は、温調ポート４０の空き状況を確認し、空きがあれば回収容器５４を空いている温調ポート４０に設置する。そして、一定時間が経過した後で温調ポート４０の回収容器５４を転送ポート４３に設置し、試料の転送を行なう。
次に、図２Ａ−図２Ｄに示されている分離デバイス５０及び回収容器５４に代えて使用することができる分離デバイス５５０と回収容器５５４について、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４Ａ及び図１４Ｂを用いて説明する。以下の説明では、分離デバイス５５０及び回収容器５５４が分離デバイス５０及び回収容器５４と異なっている点について説明する。
図１３Ａ及び図１３Ｂに示された分離デイバス５５０は、スカート部５５１の付け根部分よりも下側の部分（デバイス下部）の内径及び外径がその上側の部分より小さくなっている。このデバイス下部が回収容器５５４内の空間５５４ａに収容される。これにより、分離デバイス５５０の鍔部５５０ｃが設けられている部分の外径と、回収容器５５４の鍔部５５４ｃが設けられている部分の外径とを同じにすることができる。そうすることで、分離デバイス５５０の鍔部５５０ｃと回収容器５５４の鍔部５５４ｃの形状及び寸法を完全に一致させることができ、搬送アーム２４の保持部２５が分離デバイス５５０と回収容器５５４を同様に保持することができる。
分離デイバス５５０の外周面の鍔部５５０ｃとスカート部５５１の付け根部分との間に、鍔部５５０ｃと同様に周方向へ鍔状に突起した突起部５５０ｅが設けられている。突起部５５０ｅは、この分離デバイス５５０が撹拌ポート３６ａに設置されたときに、撹拌ポート３６ａの内壁面の上端部分に相当する位置に設けられている。突起部５５０ｅは、スカート部５５１と同じ外径を有しており、撹拌動作が実行されたときに撹拌ポート３６ａの内壁面の上端部と当接し、撹拌ポート３６ａ内における分離デバイス５５０の振動を防止する。
図１４Ａ及び図１４Ｂに示された回収容器５５４は、上部開口５５４ｂの縁の複数の箇所（例えば３か所）に切欠き５５４ｄが設けられている。この切欠き５５４ｄは、分離デバイス５５０と回収容器５５４が一体化されてこの回収容器５５４の上部が分離デバイス５５０のスカート部５５１の内側に入り込んだときに、スカート部５５１の付け根部分の内側壁面と回収容器５５４の上端部との間に、空気を流通させる開口を形成する。濾過ポート３０における濾過処理は、一体化された分離デバイス５５０及び回収容器５５４が濾過ポート３０に設置された状態で濾過ポート３０内の空気を吸入し、回収容器５５４内の圧力を負圧にすることでなされる。このとき、回収容器５５４内の空気が切欠き５５４ｄによって形成された開口を通過することで、回収容器５５４内の減圧が効率よくなされる。
次に、前処理装置１を備えた分析システムの一実施例について図１１を用いて説明する。
上記実施例において説明した前処理装置１に隣接してＬＣシステム２００が配置され、さらにそのＬＣシステム２００に隣接して質量分析計（ＭＳ）が配置されている。前処理装置１、ＬＣシステム２００及びＭＳ３００は、共通のシステム管理装置４００によってその動作管理がなされる。システム管理装置４００は、前処理装置１、ＬＣシステム２００及びＭＳ３００の制御や管理を行なうためのソフトウェアを備えた専用のコンピュータ又は汎用のパーソナルコンピュータであり、図７における演算処理装置１００の機能も含むものである。
ＬＣシステム２００は、前処理装置１において前処理がなされた検体を採取して液体クロマトグラフの分析流路に注入する試料注入装置２０２を備えている。既述のように、前処理装置１は、前処理のなされた検体が収容されている回収容器５４（又は５５４）をＬＣシステム２００側へ転送する転送装置４２を備えており、試料注入装置２０２は転送装置４２によりＬＣシステム２００側に転送されてきた回収容器５４（又は５５４）から検体を採取するようになっている。転送装置４２の移動部４４がＬＣシステム２００側へ移動すると、移動部４４の転送ポート４３に設置された回収容器５４（又は５５４）が試料注入装置２０２内の所定の位置に配置されるようになっている。
前処理装置１において前処理のなされた検体を収容した回収容器５４（又は５５４）が転送装置４２の転送ポート４３に設置され、移動部４４がＬＣシステム２００側へ移動して回収容器５４（又は５５４）が試料注入装置２０２の所定の位置に配置されると、その旨の信号がシステム管理装置４００を介して試料注入装置２０２側に伝えられ、試料注入装置２０２がその回収容器５４（又は５５４）から検体を採取する動作を開始する。試料注入装置２０２による試料採取動作が終了するまで、転送装置４２は回収容器５４（又は５５４）を試料注入装置２０２内の所定の位置に保持する。試料注入装置２０２による試料採取動作が終了すると、その旨の信号がシステム管理装置４００を介して前処理装置１側へ伝えられ、転送装置４２は移動部４４を前処理装置１側へ移動させて回収容器５４（又は５５４）を前処理装置１内の所定の位置に戻す。前処理装置１側に戻された回収容器５４（又は５５４）は搬送アーム２４によって廃棄ポート３４へ搬送されて廃棄される。
この実施例におけるＬＣシステム２００について図１２を用いて説明する。
ＬＣシステム２００は、試料注入装置２０２のほか、送液装置２０４、カラムオーブン２０６及び検出器２０８を備えている。送液装置２０４は、例えば２種類の溶媒を送液ポンプによってミキサへ送液し、ミキサで混合された溶液を移動相として送液する装置である。カラムオーブン２０６は試料（前処理済みの検体）を成分ごとに分離する分析カラム２０７を備えている。検出器２０８は分析カラム２０７で分離された試料成分を検出する、例えば紫外線吸光検出器などの検出器である。
送液装置２０４は上流側分析流路２１８の上流端に位置し、上流側分析流路２１８を通じて移動相を送液する。分析カラム２０７と検出器２０８は下流側分析流路２２０上に設けられている。上流側分析流路２１８と下流側分析流路２２０はともに試料注入装置２０２に設けられた２ポジションバルブ２１０のポートに接続され、２ポジションバルブ２１０を介して互いに接続されている。
試料注入装置２０２の２ポジションバルブ２１０は６つのポートを備えている。２ポジションバルブ２１０の各ポートには、上流側分析流路２１８、下流側分析流路２２０のほか、試料導入流路２１２、ドレイン流路２１４、サンプルループ２１６の一端及び他端が接続されている。２ポジションバルブ２１０の切替えにより、（１）試料導入流路２１２、サンプルループ２１６及びドレイン流路２１４が直列に接続され、上流側分析流路２１８のすぐ下流に下流側分析流路２２０が接続された状態（図１２に示されている状態）、又は（２）上流側分析流路２１８、サンプルループ２１６及び下流側分析流路２２０が直列に接続された状態、のいずれか一方の状態に切り替えられるように構成されている。試料導入流路２１２はインジェクションポート２１３に通じている。
試料注入装置２０２は、先端から液の注入と吐出を行なうことができるニードル２２２と、そのニードル２２２とは流路を介して接続されたシリンジポンプ２２６を備えている。ニードル２２２は、図示されていない駆動機構によって水平方向と鉛直方向に移動するようになっていて、転送装置４２によってＬＣシステム２００側へ転送されてきた回収容器５４（又は５５４）から試料を採取し、インジェクションポート２１３からその試料を注入することができる。シリンジポンプ２２６は、流路切替バルブ２３０の切替えによって、洗浄液を貯留した洗浄液容器２２８とも接続されるようになっている。洗浄液を吸入したシリンジポンプ２２８をニードル２２２と接続し、ニードル２２２をインジェクションポート２１３に接続した状態でシリンジポンプ２２６から洗浄液を送液することで、サンプルループ２２４やニードル２２２、試料導入流路２１２の内面洗浄を行なうことができる。
回収容器５４（又は５５４）に収容された検体を試料としてを採取する際は、ニードル２２の先端が回収容器５４（又は５５４）内に挿入され、シリンジポンプ２２６によって試料が吸入され、ニードル２２２とシリンジポンプ２２６との間に設けられたサンプルループ２２４に保持される。サンプルループ２２４に保持された試料はインジェクションポート２１３から注入される。試料がインジェクションポート２１３から注入される際、２ポジションバルブ２１０は、（１）試料導入流路２１２、サンプルループ２１６及びドレイン流路２１４を直列に接続した状態にされ、インジェクションポート２１３から注入された試料がサンプルループ２１６に保持される。その後、（２）上流側分析流路２１８、サンプルループ２１６及び下流側分析流路２２０が直列に接続された状態となるように、２ポジションバルブ２１０が切り替えられることで、送液装置２０４からの移動相により、サンプルループ２１６に保持された試料が分析カラム２０７に導かれ、分析カラム２０７において成分ごとに分離される。分析カラム２０７で分離された各成分は検出器２０８によって検出された後、さらにＭＳ３００に導入される。
検出器２０８やＭＳ３００で得られた信号はシステム管理装置４００（図１１参照。）に取り込まれ、分析カラム２０７で分離された各成分の定量や各成分の組成分析などの演算処理が、システム管理装置４００に組み込まれたソフトウェアとそのソフトウェアを実行するＣＰＵなどのハードウェアによってなされる。
１ 前処理装置
２ 検体設置部
４ サンプルラック
６ 検体容器
８ 試薬設置部
１０ 試薬容器
１２ 前処理容器設置部
２０ サンプリングアーム
２０ａ サンプリングノズル
２２、２９ 軸
２４ 搬送アーム
２５ 保持部
２６ 試薬アーム
２７ プローブ
３０ 濾過ポート
３１ 回収容器保持部材
３２ 分注ポート
３４ 廃棄ポート
３６ 撹拌部
３６ａ 撹拌ポート
３８ 分離デバイス用温調ポート
４０ 回収容器用温調ポート
４２ 転送装置
４３ 転送ポート
４４ 移動部
４５ 洗浄ポート
５０，５５０ 分離デバイス
５０ａ，５５０ａ 分離デバイスの内部空間
５０ｂ，５５０ｂ 分離デバイスの開口
５０ｃ，５５０ｃ 分離デバイスの鍔部
５０ｄ，５５０ｄ 抽出口
５５０ｅ 突起部
５１，５５１ スカート部
５２，５５２ 分離層
５２ａ 除蛋白フィルタ
５２ｂ プレフィルタ
５４，５５４ 回収容器
５４ａ，５５４ａ 回収容器の内部空間
５４ｂ，５５４ｂ 回収容器の開口
５４ｃ，５５４ｃ 回収容器の鍔部
５５４ｄ 切欠き
５５ 圧力負荷機構
５６ 孔
５７ 配管
５８ 真空ポンプ
６０ 封止部材
６２，６８ 圧力センサ
６４，７０ ３方バルブ
７２ 支持穴
７３ 撹拌ポート上端部
７４ 駆動軸
７６ 回転体
７８ 回転軸
８０ モータ
８２ 支持フレーム
８３ 弾性部材
８４ 制御部
８４ａ 前処理動作部
８４ｂ 検体認識部
８４ｃ 前処理容器特定部
８４ｄ 固体試料設置情報保持部
１００ 演算処理装置
２００ ＬＣシステム
２０２ 試料注入装置
２０４ 送液装置
２０６ カラムオーブン
２０７ 分析カラム
２０８ 検出器
２１０ ２ポジションバルブ
２１２ 試料導入流路
２１３ インジェクションポート
２１４ ドレイン流路
２１６，２２４ サンプルループ
２１８ 上流側分析流路
２２０ 下流側分析流路
２２２ ニードル
２２６ シリンジポンプ
２２８ 洗浄液容器
２３０ 切替バルブ
３００ ＭＳ
４００ システム管理装置

Claims (6)

  1. 分析対象の検体が固形媒体に保持されてなる固体試料が収容された前処理容器が設置される前処理容器設置部と、
    前記前処理容器設置部に設置された前処理容器を搬送する搬送機構と、
    前記搬送機構により搬送される前記前処理容器を設置するためのポートを有し、前記ポートに設置された前処理容器内の固体試料から検体を抽出する抽出処理を含む前処理を実行するように構成された前処理部と、を備えた前処理装置。
  2. 前記前処理容器設置部には検体を収容していない空の前処理容器も設置されるようになっており、
    液状の検体を収容した検体容器が設置される検体設置部と、
    前記検体設置部に設置された検体容器から検体を採取し、所定の分注位置に配置された空の前記前処理容器に分注する検体分注部と、
    分析対象の検体が液状のものであるか前記固体試料に含まれるものであるかを認識する検体認識部と、をさらに備えている請求項１に記載の前処理装置。
  3. 前記検体認識部が分析対象の検体を液状のものであると認識したときに、前記搬送機構によって前記前処理容器設置部に設置されている空の前記前処理容器を前記分注位置へ搬送し、その前処理容器内に分析対象の検体を前記検体分注部によって分注した後、前記前処理部へ搬送して所定の前処理を実行し、前記検体認識部が分析対象の検体を前記固体試料に含まれるものであると認識したときに、前記搬送機構によって前記前処理容器設置部に設置されている前記固定試料を収容した前記前処理容器を前記前処理部へ搬送して前記抽出処理を含む所定の前処理を実行するように構成されている前処理動作部をさらに備えている請求項２に記載の前処理装置。
  4. 前記前処理部は前記抽出処理を実行するための抽出ポートを複数有し、
    前記前処理動作部は、前記検体認識部が分析対象の検体を前記固体試料に含まれるものであると認識したときに、空いている前記抽出ポートを探索し、前記搬送機構によって空いている前記抽出ポートへ対象の前処理容器を搬送して前記抽出処理を実行するように構成されている請求項３に記載の前処理装置。
  5. 前記前処理容器設置部には複数の前処理容器が設置されるようになっており、
    前記前処理容器設置部において前記固体試料を収容した前記前処理容器が設置されている位置に関する情報を保持する固体試料設置情報保持部と、
    分析対象の検体が固体試料に含まれるものであるときに、その検体を含む固体試料が収容された前処理容器を前記固体試料設置情報保持部に保持されている情報に基づいて特定するように構成されている前処理容器特定部と、をさらに備えている請求項２から４のいずれか一項に記載の前処理装置。
  6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の前処理装置であって、前記前処理部において前処理がなされた後の検体が収容された前記前処理容器が前記搬送機構により設置される転送ポートを有し、前記転送ポートを移動させることによって前記転送ポートに設置された収容容器を該前処理装置の外側へ転送するように構成された転送装置を備えた前処理装置と、
    前記前処理装置と隣接して配置された液体クロマトグラフシステムであって、移動相の流れる分析流路、前記転送装置によって前記前処理装置の外側に移動させられた収容容器の試料を採取して前記分析流路に注入する試料注入装置、前記分析流路上に配置され前記試料注入装置により注入された試料を成分ごとに分離する分析カラム、及び前記分析カラムで分離された試料成分を検出する検出器を有する液体クロマトグラフシステムと、を備えた分析システム。
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