JP2020187141A - 試験室試料分配システムおよび試験室自動化システム - Google Patents

試験室試料分配システムおよび試験室自動化システム Download PDF

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Abstract

【課題】搬送平面の汚染に対処することができる試験室試料分配システムを提供すること、および、そのような試験室試料分配システムを備える試験室自動化システムを提供すること。【解決手段】本発明は、搬送平面と、前述の搬送平面を清掃するための清掃デバイスとを備える試験室試料分配システムに関する。清掃デバイスは、やはり搬送平面上を移動する試料容器キャリアと同様に動いて、搬送平面を自動的に清掃するように適合される。本発明はさらに、そのような試験室試料分配システムを備える試験室自動化システムに関する。【選択図】図１

Description

本発明は、試験室試料分配システムに関し、また、そのような試験室試料分配システムを備える試験室自動化システムに関する。
試験室自動化システムにおいて複数の試験室ステーション間に試料を分配するために、試験室試料分配システムが使用され得る。例えば、高い処理能力を提供する２次元試験室試料分配システムが、特許文献１で開示されている。試料容器を運ぶ試料容器キャリアを搬送平面の上で移動させるために、電磁アクチュエータが搬送平面の下方に配置される。
既知の試験室試料分配システムでは、複数の試料容器キャリアがその上を移動する搬送平面は、塵埃および起こり得る試料のこぼれの両方が原因で汚染にさらされることが認められてきた。そのような汚染は、システム性能の低下につながる可能性があり、さらには試料を汚染する恐れをもたらす可能性すらあり、それにより誤った分析結果がもたらされる可能性がある。
欧州特許出願公開第２５８９９６８号
したがって、本発明の目的は、搬送平面の汚染に対処することができる試験室試料分配システムを提供することである。本発明のさらなる目的は、そのような試験室試料分配システムを備える試験室自動化システムを提供することである。
この目的は、請求項１に記載の試験室試料分配システム、および請求項１２に記載の試験室自動化システムによって解決される。好ましい実施形態は、例えば、各従属請求項から得られ得る。
本発明は、試験室試料分配システムに関する。試験室試料分配システムは、１つまたは複数の試料容器を搬送するように適合されたいくつかの試料容器キャリアを備える。試験室試料分配システムは、清掃デバイスを備える。試験室試料分配システムは、試料容器キャリアおよび清掃デバイスを支持するように適合された搬送平面をさらに備える。
試験室試料分配システムは、試料容器キャリアおよび清掃デバイスを搬送平面上で２つの次元（ｘおよびｙの次元）で移動させるように適合された駆動手段を備える。試験室試料分配システムは、試料容器キャリアが対応する搬送経路に沿って移動するように、また、清掃デバイスが清掃経路に沿って移動するように駆動手段を駆動させることによって、搬送平面の上での試料容器キャリアの動きを制御し、かつ清掃デバイスの動きを制御するように構成された制御デバイスをさらに備える。清掃デバイスは、搬送平面を清掃するのに適合した清掃手段を備える。
本発明の試験室試料分配システムによれば、搬送平面を清掃するように適合された清掃デバイスにより、試験室試料分配システムの機能性が向上される。塵埃、こぼれた試料、または他の搬送平面の汚染は、清掃デバイスによって自動的に除去され得る。清掃デバイ
スは、搬送平面を清掃するために人の手による動作が必要とされないように、制御デバイスによって制御され得る。搬送平面を清掃するために試験室試料分配システムの動作を止めることも必要とされない。清掃デバイスは、通常動作中、試料容器キャリアと同じように移動し得る。清掃デバイスは、全搬送平面の連続的な清掃が提供されるように、搬送平面にわたって駆動され得る。
一実施形態によれば、清掃手段は、清掃布を含む。そのような清掃布は、搬送平面上の塵埃または他の汚染物質を容易に寄せ集めることができる。
清掃布は、帯電防止清掃布であってもよい。そのような実装形態は、搬送平面上での清掃布の摩擦によって発生し得る帯電を弱めるのに役立ち得る。
一実施形態によれば、清掃布は、マイクロファイバ清掃布である。そのようなマイクロファイバ清掃布は、搬送平面上の塵埃または他の物質の収集に関して高い能力を有することが証明されている。
一実施形態によれば、清掃デバイスは、清掃流体を蓄えるための容器と、搬送平面上に清掃流体を散布するための散布手段とを備える。そのような清掃流体は、搬送平面を清掃するのに役立ち得る。例えば、清掃流体は、搬送平面から汚染物質を落としてそれらを清掃布によって取り除くのに役立つ物質を含むことができる。例えば、清掃流体は、水を含むことができ、水は、清掃剤を含むことができる。清掃流体はまた、有害の可能性のある物質を化学的に不活性化または分解するための薬剤を含むことができる。
一実施形態によれば、清掃デバイスは、搬送平面または搬送平面の一部に放電するように適合された静電気放電手段を備える。そのような放電手段は、例えば、搬送平面上での試料容器キャリアの摩擦により搬送平面上で発生し得る静電帯電を除去するために、接地電位への電気的接続を有し得る。
一実施形態によれば、制御デバイスは、試料容器キャリアが清掃デバイスに対して優先権を有するように、試料容器キャリアおよび清掃デバイスの動きを制御するように構成される。これは、試料の処理および高速搬送が清掃デバイスの動作によって乱されないように、試験室試料分配システムの連続した動作を可能にする。例えば、制御デバイスは、試料容器キャリアが清掃デバイスの対象とする清掃経路を横断する場合に清掃デバイスを止めるように構成され得る。
一実施形態によれば、制御デバイスは、清掃デバイスの清掃機能を作動させ、特に清掃流体の散布を作動させるように構成される。例えば、そのような作動は、制御デバイスが搬送平面上の明確な汚染を認識した場合に行われ得る。例えば、そのような汚染は、制御デバイスに接続されたカメラによって検出され得るか、または、そのような汚染は、汚染を観察しているオペレータによって手動で入力され得る。
一実装形態によれば、清掃デバイスおよび試料容器キャリアは、同一の水平断面および／または外形を有する。これによって、清掃デバイスおよび試料容器キャリアがそれらの搬送平面上での空間要求に関して同一のアルゴリズムで扱われ得るので、試験室試料分配システムの動作の複雑さを低下させることができる。例えば、衝突防止のためのアルゴリズムは、清掃デバイスと試料容器キャリアとを区別する必要がない。
一実施形態によれば、駆動手段は、搬送平面の下方に位置し、かつ制御デバイスによって制御可能な電磁アクチュエータとして形成される。電磁アクチュエータは、搬送平面の下方に行と列で配設され得る。試料容器キャリアおよび清掃デバイスは、それぞれ、試料
容器キャリアおよび清掃デバイスに磁気駆動力が印加されるように、電磁アクチュエータによって生成される磁場と相互作用するための磁気作動デバイスを含む。磁気作動デバイスは、永久磁石として具現化され得る。
一実施形態によれば、駆動手段は、試料容器キャリア内および清掃デバイス内に位置し、電子制御デバイスによって制御可能な電気モータによって駆動される車輪として形成される。
電磁アクチュエータまたは車輪である駆動手段を有する実施形態は、それぞれ、典型的な用途に適することが証明された試験室試料分配システムの実装態様を表す。
なお、試験室試料分配システムは、上述したような清掃デバイスを複数備えてもよい。
本発明はさらに、試験室自動化システムに関する。試験室自動化システムは、いくつかの試験室ステーションを含み、好ましくは分析前ステーション、分析ステーション、および／または分析後ステーションを含む。試験室自動化システムは、本発明の試験室試料分配システムをさらに含む。
試験室試料分配システムに関して、本明細書で論じられる全ての実施形態、実装形態、および変形形態が適用され得る。本試験室自動化システムでは、試験室試料分配システムに関して上で論じられた利点は、試験室自動化システムに適用され得る。
試験室ステーションは、試験室試料分配システムに隣接して配設され得る。試験室試料分配システムは、試験室ステーション間で試料容器キャリアおよび／または試料容器を搬送するように適合され得る。
分析前ステーションは、試料、試料容器、および／または試料容器キャリアの任意の種類の前処理を行うように適合され得る。
分析ステーションは、試料または試料の一部および試薬を使用して、検体が存在しているのかどうか、また存在しているのであればその濃度を示す測定信号を生成するように適合され得る。
分析後ステーションは、試料、試料容器、および／または試料容器キャリアの任意の種類の後処理を行うように適合され得る。
分析前ステーション、分析ステーション、および／または分析後ステーションは、キャップ外し（decapping）ステーション、再キャッピング（recapping）ステーション、アリコート（aliquot）ステーション、遠心分離ステーション、アーカイビングステーション、ピペット操作ステーション、分類ステーション、管型識別ステーション、および試料品質判定ステーションのうちの少なくとも１つを含み得る。
本発明は、本発明の一実施形態を概略的に示す図面に関して詳細に説明される。
本発明による試験室試料分配システムを備える試験室自動化システムを示す図である。 図１に示された試験室自動化システムの清掃デバイスの断面図である。
図１は、試験室自動化システム１０を示す。試験室自動化システム１０は、第１の分析ステーション２０、第２の分析ステーション３０、および試験室試料分配システム１００を備える。第１および第２の試験室ステーション２０、３０は、ここでは単に例示的に示されており、典型的な試験室自動化システムは、試料または試料容器の分析、再キャッピング、もしくはアリコーディングのような特定の作業を行うために２つよりも多くの試験室ステーションを備えることが、理解されるべきである。
試験室試料分配システム１００は、搬送平面１１０を備える。搬送平面１１０の下方には、複数の電磁アクチュエータ１２０が配設される。各電磁アクチュエータ１２０は、強磁性コア１２５を備える。電磁アクチュエータ１２０は、ソレノイドとして具現化される。
ホールセンサとして具現化される複数の位置センサ１３０が、搬送平面１１０上を網羅して配置される。
搬送平面１１０の上には、試料容器１４５を運ぶ試料容器キャリア１４０が配設されている。試料容器キャリア１４０は、永久磁石として具現化された磁気作動デバイスを備えるが、これは試料容器キャリア１４０の内部に位置するので、図１では不可視である。試料容器キャリア１４０の永久磁石によって生成される磁場が、試料容器キャリア１４０に駆動力が印加され得るように、電磁アクチュエータ１２０によって生成される磁場と相互作用し得る。
試験室試料分配システム１００は、制御デバイス１５０をさらに備え得る。制御デバイスは、電磁アクチュエータ１２０を制御するように適合される。したがって、制御デバイス１５０は、電磁アクチュエータ１２０によって生成される磁場を制御することができ、したがって、試料容器キャリア１４０の動きを制御することができる。制御デバイス１５０は、搬送経路に沿った電磁アクチュエータ１２０を使用して試料容器キャリア１４０を搬送平面１１０上で移動させるように適合される。例えば、試料容器１４５は、試験室ステーション２０、３０へ、また、試験室ステーション２０、３０から運ばれ得る。試料容器キャリア１４０の位置は、やはり制御デバイス１５０に接続される位置センサ１３０によって監視され得る。
典型的な試験室試料分配システム１００は２つ以上の試料容器キャリア１４０を備えることが理解されるべきである。単一の試料容器キャリア１４０は例示的にのみ示されており、典型的な試験室試料分配システムは、高い処理能力を得るために、そのような試料容器キャリアを複数備える。
試験室試料分配システム１００は、清掃デバイス２００をさらに備える。清掃デバイス２００は、試料容器キャリア１４０の水平断面と同一の水平断面を有して具現化される。清掃デバイス２００は、搬送平面１１０を清掃するために使用され得る。清掃デバイス２００のさらなる詳細は、図２を参照しながら以下に説明される。
図２は、図１の清掃デバイス２００の概略的な断面図を示す。
清掃デバイス２００は、本体２１０、および清掃布２２０として具現化された清掃手段を備える。清掃布２２０は、マイクロファイバ清掃布であり、帯電防止特性を有する。清掃布２２０は、清掃デバイス２００が搬送平面１１０上を移動するときに搬送平面１１０と接触する清掃デバイス２００の要素であるように適合される。清掃布２２０により、清掃デバイス２００は、搬送平面１１０上に存在する塵埃または他の汚染物質を収集することができる。
清掃デバイス２００は、永久磁石２３０として具現化された磁気作動デバイスをさらに備える。永久磁石２３０は、電磁アクチュエータ１２０によって生成される磁場と相互作用する磁場を生成する。したがって、清掃デバイス２００は、試料容器キャリア１４０と同じように搬送平面１１０上を移動され得る。なお、制御デバイス１５０は試料容器キャリア１４０と同様に清掃デバイス２００の動きを制御するように構成され、試料容器キャリア１４０は通常、清掃デバイス２００に対して優先権を有する。
清掃デバイス２００は、清掃流体２４１を蓄える容器２４０をさらに備える。清掃流体２４１は、基本的には、清掃剤が希釈された水を含む。容器２４０の下方には、弁２４２が配設される。弁２４２は、容器２４０、および本体２１０の外側に位置する出口開口部２４４に接続される。弁２４２は、受信機２４６に接続される。受信機２４６は、制御デバイス１５０から無線伝送により信号を受信するように適合される。したがって、制御デバイス１５０は、搬送平面１１０上に清掃流体２４１を散布するために、弁２４２をトリガすることができる。これは、清掃デバイス２００による搬送平面１１０の清掃を支援することができる。このように、弁２４２、出口開口部２４４、および受信機２４６は、必要な場合に搬送平面１１０上に清掃流体２４１を散布するように適合されるので、散布手段と呼ばれ得る。
１０ 試験室自動化システム
２０ 第１の分析ステーション、第１の試験室ステーション
３０ 第２の分析ステーション、第２の試験室ステーション
１００ 試験室試料分配システム
１１０ 搬送平面
１２０ 電磁アクチュエータ
１２５ 強磁性コア
１３０ 位置センサ
１４０ 試料容器キャリア
１４５ 試料容器
１５０ 制御デバイス
２００ 清掃デバイス
２１０ 本体
２２０ 清掃布
２３０ 永久磁石
２４０ 容器
２４１ 清掃流体
２４２ 弁
２４４ 出口開口部
２４６ 受信機
この目的は、請求項１に記載の試験室試料分配システム、および請求項１１に記載の試験室自動化システムによって解決される。好ましい実施形態は、例えば、各従属請求項から得られ得る。

Claims (12)

  1. − １つまたは複数の試料容器（１４５）を搬送するように適合されたいくつかの試料容器キャリア（１４０）と、
    − 清掃デバイス（２００）と、
    − 前記試料容器キャリア（１４０）および前記清掃デバイス（２００）を支持するように適合された搬送平面（１１０）と、
    − 前記試料容器キャリア（１４０）および前記清掃デバイス（２００）を前記搬送平面（１１０）上で移動させるように適合された駆動手段（１２０）と、
    − 前記試料容器キャリア（１４０）が対応する搬送経路に沿って移動し前記清掃デバイス（２００）が清掃経路に沿って移動するように前記駆動手段（１２０）を駆動させることによって、前記搬送平面（１１０）の上で前記試料容器キャリア（１４０）の動きを制御しかつ前記清掃デバイス（２００）の動きを制御するように構成された制御デバイス（１５０）とを備え、
    − 前記清掃デバイス（２００）が、前記搬送平面（１１０）を清掃するのに適合された清掃手段（２２０）を備える、試験室試料分配システム（１００）。
  2. − 前記清掃手段（２２０）が清掃布を含む
    ことを特徴とする、
    請求項１に記載の試験室試料分配システム（１００）。
  3. − 前記清掃布が帯電防止清掃布である
    ことを特徴とする、
    請求項２に記載の試験室試料分配システム（１００）。
  4. − 前記清掃布がマイクロファイバ清掃布である
    ことを特徴とする、
    請求項２または３に記載の試験室試料分配システム（１００）。
  5. − 前記清掃デバイス（２００）が、清掃流体（２４１）を蓄えるための容器（２４０）と、前記搬送平面（１１０）上に前記清掃流体を散布するための散布手段（２４２、２４４、２４６）とを備える
    ことを特徴とする、
    請求項１から４のいずれか一項に記載の試験室試料分配システム（１００）。
  6. − 前記清掃デバイス（２００）が、前記搬送平面（１１０）または前記搬送平面（１１０）の一部に放電するように適合された静電気放電手段を備える
    ことを特徴とする、
    請求項１から５のいずれか一項に記載の試験室試料分配システム（１００）。
  7. − 前記制御デバイス（１５０）が、前記試料容器キャリア（１４０）が前記清掃デバイス（２００）に対して優先権を有するように、前記試料容器キャリア（１４０）の動きを制御しかつ前記清掃デバイス（２００）の動きを制御するように構成される
    ことを特徴とする、
    請求項１から６のいずれか一項に記載の試験室試料分配システム（１００）。
  8. − 前記制御デバイス（１５０）が、前記清掃デバイス（２００）の清掃機能を作動させ、特に清掃流体（２４１）の散布を作動させるように構成される
    ことを特徴とする、
    請求項１から７のいずれか一項に記載の試験室試料分配システム（１００）。
  9. − 前記清掃デバイス（２００）および前記試料容器キャリア（１４０）が、同一の水平断面を有する
    ことを特徴とする、
    請求項１から８のいずれか一項に記載の試験室試料分配システム（１００）。
  10. − 前記駆動手段（１２０）が、前記搬送平面（１１０）の下方に位置し、前記制御デバイス（１５０）によって制御可能である電磁アクチュエータ（１２０）として形成され、
    − 前記試料容器キャリア（１４０）および前記清掃デバイス（２００）が、それぞれ、前記試料容器キャリア（１４０）および前記清掃デバイス（２００）に磁気駆動力が印加されるように前記電磁アクチュエータ（１２０）によって生成される磁場と相互作用するための磁気作動デバイス（２３０）を含む
    ことを特徴とする、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の試験室試料分配システム（１００）。
  11. − 前記駆動手段（１２０）が、前記試料容器キャリア（１４０）内および前記清掃デバイス（２００）内に位置し、前記制御デバイス（１５０）によって制御可能な電気モータによって駆動される車輪として形成される
    ことを特徴とする、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の試験室試料分配システム（１００）。
  12. − いくつかの試験室ステーション（２０、３０）、好ましくは分析前ステーション、分析ステーション、および／または分析後ステーションと、
    − 請求項１から１１のいずれか一項に記載の試験室試料分配システム（１００）と
    を備える、試験室自動化システム（１０）。
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