JP2021156590A - 測定装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の収容部の各々に、他の収容部に収容された液体を分注する場合でも、分注に要する往復動作の回数を低減し、分注動作に要する時間を短縮する。【解決手段】この測定装置100は、複数の第1収容部11を第1方向Y1に並べて設置可能な第1設置台10と、第2収容部21を設置可能な第2設置台20と、第1設置台10を保持し、第2設置台21を第1設置台10に対して相対移動可能に保持する保持体60と、保持体60を第1方向Y1に移動させる駆動部50と、第2方向X1の移動軸31に沿って移動し、第2収容部21内の液体を吸引して第1収容部11内に分注する分注部30と、第1収容部11内に分注された混合液を測定する測定部40と、駆動部50により保持体60を第1方向Y1に移動させた時、第1設置台10を第1方向Y1に移動可能としたまま、第2設置台20の第1方向Y1の移動を停止させる移動停止部25と、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、液体を分注する分注部を備えた測定装置に関する。
特許文献1には、図21に示すように、試料が分注されるチューブ905が装着される複数のチューブ受け孔901を備え、Y1方向とY2方向に移動可能に設けられたステージ902と、ステージ902に所定のピッチで配置された複数のチューブ受け孔901に装着されたチューブ905に試料を供給する分注ヘッド903と、分注ヘッド903をX1方向とX2方向に移動可能に保持するヘッドガイド機構904と、を有する分注機900が開示されている。分注機900は、ステージ902をY1方向とY2方向に、分注ヘッド903をX1方向とX2方向に移動させてチューブ受け孔901に装着された任意のチューブ905に試料を分注できるように構成されている。
特開2006−300589号公報
上記特許文献1では、水平方向には、ステージ902がY1方向とY2方向にのみ移動可能であり、分注ヘッド903がX1方向とX2方向にのみ移動可能である。そのため、たとえばステージ902上の領域911に配置されている複数のチューブ受け孔901に装着されたチューブ905の各々に、ステージ902上の領域912に配置されている試薬容器から試薬を分注する動作を行う場合、初めに、ステージ902をY1方向に移動させた後に分注ヘッド903をX1方向に移動させて領域912に配置されている試薬容器から試薬を吸引し、分注ヘッド903をX2方向に移動させて領域911に配置されている複数のチューブ905のうち一つ目のチューブ905に試薬を分注する。その後、分注ヘッド903をX1方向に移動させて領域912に配置されている試薬容器から再び試薬を吸引し、ステージ902をY1方向に移動させた後に、分注ヘッド903をX2方向に移動させて領域911に配置されている複数のチューブ905のうち二つ目のチューブ905に試薬を分注する。複数のチューブ905のうち三つ目のチューブ905に試薬を分注する場合には、ステージ902をY2方向に移動させた後に分注ヘッド903をX1方向に移動させて領域912に配置されている試薬容器から再び試薬を吸引し、ステージ902をY1方向に移動させた後に、分注ヘッド903をX2方向に移動させて領域911に配置されている複数のチューブ905のうち三つ目のチューブ905に試薬を分注する。このように、領域911に配置されている複数のチューブ905の各々に、領域912に配置されている試薬容器から試薬を分注する動作を行う場合、複数のチューブ905が配置される領域911と試薬容器が配置される領域912との間で、繰り返してステージ902および分注ヘッド903を往復させるという煩雑な動作が必要になる。そして、往復移動によりステージ902および分注ヘッド903の総移動距離が長くなるほど、分注動作に要する時間が長くなる。
この発明は、複数の収容部の各々に、他の収容部に収容された液体を分注する場合でも、分注に要する往復動作の回数を低減し、分注動作に要する時間を短縮することに向けたものである。
上記目的を達成するため、この発明による測定装置は、図1に示すように、複数の第1収容部(11)を第1方向(Y1)に並べて設置可能な第1設置台(10)と、複数の第1収容部(11)に収容された液体とは異なる液体を収容する第2収容部(21)を設置可能な第2設置台(20)と、第1設置台(10)を保持するとともに、第2設置台(21)を第1設置台(10)に対して相対移動可能に保持する保持体(60)と、保持体(60)を第1方向(Y1)に移動させる駆動部(50)と、第2方向(X1)の移動軸(31)に沿って移動することにより、第2設置台(20)の第2収容部(21)内の液体を吸引して第1設置台(10)の第1収容部(11)内に分注する分注部(30)と、分注部(30)により第1収容部(11)内に分注された混合液を測定する測定部(40)と、駆動部(50)により保持体(60)を第1方向(Y1)に移動させた時、第1設置台(10)を第1方向(Y1)に移動可能としたまま、第2設置台(20)の第1方向(Y1)の移動を停止させる移動停止部(25)と、を備える。
この発明による測定装置は、上記のように、第1設置台(10)を保持するとともに、第2設置台(21)を第1設置台(10)に対して相対移動可能に保持する保持体(60)と、駆動部(50)により保持体(60)を第1方向(Y1)に移動させた時、第1設置台(10)を第1方向(Y1)に移動可能としたまま、第2設置台(20)の第1方向(Y1)の移動を停止させる移動停止部(25)と、を備える。これにより、図1(B)〜(D)に示すように、保持体(60)、駆動部(50)および移動停止部(25)によって第2設置台(20)上の第2収容部(21)を分注部(30)により液体を吸引可能な移動軸(31)上の位置に位置させ、第1設置台(10)を第1方向(Y1)に移動させて、第1方向(Y1)に設置された複数の第1収容部(11)を分注部(30)により液体を吐出可能な移動軸(31)上の位置に順次位置付けることができる。つまり、第2設置台(20)が保持体(60)に対して相対移動可能であるため、第1設置台(10)が保持体(60)に固定されている場合でも第2収容部(21)から液体を吸引可能な状態となり、駆動部(50)により各設置台を第1方向(Y1方向)とその反対方向(Y2方向)とに往復動作させることなく、第1方向(Y1方向)への一方向移動だけで分注動作を行うことができる。その結果、複数の第1収容部(11)の各々に、他の第2収容部(21)に収容された液体を分注する場合でも、分注に要する往復動作の回数を低減できる。往復動作の回数が低減されることにより、各設置台の総移動距離を低減できるので、分注動作に要する時間を短縮することができる。
本発明によれば、複数の収容部の各々に、他の収容部に収容された液体を分注する場合でも、分注に要する往復動作の回数を低減し、分注動作に要する時間を短縮することができる。
測定装置の概要を示した模式図(A)、第1設置台および第2設置台の移動過程(B)〜(D)を示した図である。 第1設置台および第1収容部の第1の例を示した模式図である。 第1設置台および第1収容部の第2の例を示した模式図である。 第1設置台および第2設置台の変形例(A)および移動停止部の変形例(B)を示した模式図である。 測定装置の具体的な構成例を示した模式的な平面図である。 分注部の構成例を説明するための図である。 第1設置台および第2設置台の構成例を示した平面図である。 第2設置台がストッパーと当接した状態を示した図である。 保持体の構造を説明するための上面図である。 駆動部の構成例を示した図である。 測定部の構成例を示した図である。 測定装置および制御装置の制御処理に関わる構成を示したブロック図である。 第1収容部の設置位置を表す画面の例を示した図である。 測定対象となる第1収容部の設置位置の取得方法を説明するための図である。 測定装置の動作の一例を説明するための第1の図である。 測定装置の動作の一例を説明するための第2の図である。 測定装置の動作の一例を説明するための第3の図である。 測定装置の動作の一例を説明するための第4の図である。 制御装置の処理動作を説明するためのフローチャートである。 測定装置の測定動作を説明するためのフローチャートである。 従来技術を説明するための図である。
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
[測定装置の概要]
まず、図1を参照して、一実施形態による測定装置100の概要について説明する。
測定装置100は、被検体から採取された検体に所定の試薬を添加して作製された測定用試料を測定する装置である。
被検体は、主としてヒトであるが、ヒト以外の他の動物であってもよい。測定装置100は、たとえば患者から採取された検体の臨床検査または医学的研究のための測定を行う。検体は、生体由来の検体である。生体由来の検体は、たとえば、被検体から採取された血液(全血、血清または血漿)、尿、またはその他の体液などの液体、あるいは、採取された液体に所定の前処理を施して得られた液体などである。また、検体は、たとえば、液体以外の、被検体の組織の一部や細胞などであってもよい。測定装置100は、検体中に含有される所定の被検物質を検出する。被検物質は、たとえば、血液や尿検体中の所定の成分、細胞や有形成分を含みうる。被検物質は、DNA(デオキシリボ核酸)などの核酸、特定の細胞、細胞内物質、抗原または抗体、タンパク質、ペプチドなどありうる。測定装置100は、血球計数装置、細胞画像分析装置、血液凝固測定装置、免疫測定装置、尿中有形成分測定装置などであってよく、これら以外の測定装置であってもよい。
図1(A)に示すように、測定装置100は、第1設置台10と、第2設置台20と、保持体60と、駆動部50と、分注部30と、測定部40と、移動停止部25と、を備える。
第1設置台10は、液体を収容する複数の第1収容部11を第1方向Y1に設置可能に構成されている。第1設置台10は、1つまたは複数の検体容器を設置可能に構成されている。
第1収容部11は、内部に液体を収容可能な凹部である。第1収容部11は、上部が開放され、内底面および内側面を有する。開放された上部が、液体の出入口である。第1収容部11は、所定量の液体を貯留できる。第1収容部11は、液体容器の内部空間でありうる。第1収容部11は、1つの液体容器に対して、少なくとも1つ設けられている。1つの第1収容部11が形成された液体容器(以下、シングル容器と呼ぶ)は、図2に示すように、たとえば試験管、検体容器、キュベット、試料チューブ、液体ボトルなどである。この場合、第1収容部11は、液体容器そのものである。複数の第1収容部11が形成された液体容器(以下、マルチ容器と呼ぶ)は、図3に示すように、たとえばマイクロプレートである。この場合、第1収容部11は、液体容器に形成された1つ1つのウェルである。
第1設置台10は、たとえば、図2に示したシングル容器である第1収容部11を、複数設置可能である。第1設置台10は、シングル容器である複数の第1収容部11を第1方向Y1に並べて保持可能に構成されている。第1設置台10は、たとえば、図3に示した複数の第1収容部11を有するマルチ容器91を、1つまたは複数設置可能である。第1設置台10は、マルチ容器91に形成された複数の第1収容部11が第1方向Y1に並ぶ向きでマルチ容器91を保持することにより、複数の第1収容部11を第1方向Y1に設置可能に構成されている。
第1設置台10は、たとえば板状形状を有する。第1設置台10は、上面が第1収容部11の設置面となっている。第1設置台10は、複数のシングル容器または1つ以上のマルチ容器を下方から支持する。第1設置台10は、1つの第1収容部11を挿入するための挿入孔、または、1つのマルチ容器91を設置するための凹部を上面に含みうる。第1設置台10は、第1収容部11を保持するための部材を介して、間接的に第1収容部11を支持してもよい。液体容器を保持するための部材は、たとえば複数のシングル容器を保持可能なラック、複数の保持孔が形成されたホルダなどでありうる。
図1(A)に示す第2設置台20は、複数の第1収容部11に収容された液体とは異なる液体を収容する第2収容部21を設置可能である。
第2収容部21は、内部に液体を収容可能な凹部である。第2収容部21は、上部が開放され、内底面および内側面を有する。開放された上部が、液体の出入口である。第2収容部21は、所定量の液体を貯留できる。第2収容部21は、1つの液体容器に対して、少なくとも1つ設けられている。第2収容部21は、シングル容器でありうる。第2収容部21は、マルチ容器に形成された1つ1つのウェルでありうる。第2設置台20は、少なくとも1つの第2収容部21を設置可能である。つまり、第2設置台20は、シングル容器を1つだけ設置可能であってもよい。第1設置台10とは異なり、第2設置台20に第2収容部21が複数設置される場合には、複数の第2収容部21は第2方向X1に並ぶように複数設置される。
第2設置台20は、たとえば平板形状または直方体形状を有する。第2設置台20は、上面が第2収容部21の設置面となっている。第2設置台20は、第2収容部21が形成されたシングル容器またはマルチ容器を下方から支持する。第2設置台20は、1つの第2収容部21を挿入するための挿入孔、または、1つのマルチ容器を設置するための凹部を上面に含みうる。
第2設置台20は、第1設置台10に対して第1方向Y1と交差する第2方向X1に配置されている。また、後述するように、第2設置台20は、第1設置台10に対して第1方向Y1とは反対方向Y2に相対移動可能に構成されている。
第2方向X1は、水平面内の1つの方向であって、第1方向Y1と交差する。図1(A)では、第2方向X1は、水平面内で第1方向Y1と直交する方向である。つまり、第1方向Y1と第2方向X1とは、水平面内で直交する2方向を意味する。なお、本明細書において、「直交する」とは、厳密に90度の角度で交差する場合だけでなく、実質的に直交すると見なせる程度の角度で交差する場合を含み、たとえば組付誤差などにより僅かに直角からずれていてもよい。以下、第1方向Y1をY1方向という場合がある。第2方向X1をX1方向という場合がある。第1方向Y1およびその反対方向Y2をまとめてY方向とし、第2方向X1およびその反対方向X2をまとめてX方向とする。
第2設置台20は、第1設置台10に対して、第2方向X1にずれた位置に配置されている。図1(A)では、第1設置台10と第2設置台20とが第2方向X1に沿って直線状に並んでいる。
保持体60は、第1設置台10および第2設置台20を保持する。保持体60は、第1設置台10を固定して保持するとともに、第2設置台20を第1方向Y1とは反対方向Y2に相対移動可能に保持するように構成されている。
第1設置台10を固定して保持するとは、保持体60が後述する駆動部50によって移動される際に、第1設置台10が保持体60に対して動かないことを指す。したがって、第1設置台10は保持体60に対して固着または一体化している必要はない。保持体60は、第1設置台10を取り外し可能に保持する。保持体60は、第1設置台10と係合する係合部を有してもよい。保持体60は、たとえば第1設置台10の下部が嵌り込む凹部を有する。
一方、保持体60は、駆動部50によって移動される際に、第2設置台20を第1設置台10に対して相対移動可能な状態で保持する。つまり、保持体60は、第2設置台20を保持体60において移動可能な状態で保持する。なお、保持体60は、第2設置台20の第1方向Y1およびその反対方向Y2への移動を案内する案内部を備えてもよい。案内部は、たとえば第2設置台20を第1方向Y1およびその反対方向Y2に摺動可能に支持するレール、溝その他のガイド部材を含みうる。保持体60は、たとえば第2設置台20を第2方向X1およびその反対方向X2に移動不能に支持する。
駆動部50は、保持体60を移動させるように構成されている。駆動部50は、第1設置台10および第2設置台20を保持した保持体60を分注部30の移動軸31に向けて第1方向Y1に移動させる。以下、図1(A)に示した初期位置を基準として、Y軸のうち、Y1方向が、第1設置台10から分注部30の移動軸31に向かう方向であり、Y2方向が、分注部30の移動軸31から離れる方向である。駆動部50は、保持体60をY1方向およびY2方向に移動させることが可能である。
駆動部50は、保持体60を移動させる駆動力を発生するためのアクチュエータを含む。アクチュエータは、電動モータ、リニアモータ、ソレノイドなどの電気(電磁気)アクチュエータ、空圧シリンダ、水圧シリンダなどの圧力アクチュエータなどを含みうる。駆動部50は、保持体60を第1方向Y1およびその反対方向Y2に直線移動させるための直動機構を含んでもよい。駆動部50は、保持体60を移動させることにより、保持体60に保持された第1設置台10および第2設置台20の両方を一体的に移動させる。
移動停止部25は、駆動部50により保持体60を第1方向Y1に移動させた時に、第1収容部11および第2収容部21が分注部30の移動軸31上に配置された状態で、第1設置台10をさらに第1方向Y1に移動可能としたまま、第2設置台20の第1方向Y1の移動を停止させるように構成されている。これにより、保持体60に保持された第2設置台20を移動停止部25によって当接、係合または固定させるだけの簡単な構成で、第1設置台10を第1方向Y1に移動させても第2設置台20の第2収容部21を分注部30が液体吸引可能な移動軸31上の位置に停止させておくことができる。
移動停止部25は、第2設置台20に対して第1方向Y1の所定位置に配置されている。移動停止部25は、第2設置台20の移動経路上に設けられている。移動停止部25は、駆動部50によって移動された保持体60とともに移動する第2設置台20と当接するように設けられている。
移動停止部25は、測定装置100の筐体などに固定されている。これにより、移動停止部25は、第2設置台20の移動を停止させる。また、移動停止部25は、保持体60および第1設置台10(すなわち、第1設置台10と一体的に移動する部分)とは非接触となるように設けられている。これにより、移動停止部25が第2設置台20と接した状態でも、第1設置台10をさらに第1方向Y1に移動可能である。
分注部30は、第2方向X1およびその反対方向X2の移動軸31に沿って移動するように構成されている。分注部30は、移動軸31に沿って移動することにより、第2設置台20の第2収容部21内の液体を吸引して第1設置台10の第1収容部11内に分注するように構成されている。
分注部30は、液体の吸引および吐出が可能に構成されている。分注部30は、液体を吸引および吐出するための、1つ以上のノズル32を有する。図1(A)では、1つのノズル32が設けられているが、たとえば分注部30は、第2方向X1に複数のノズル32を備えていてもよい。ノズル32は、たとえば直線状に延びる管状部材である。分注部30は、第1設置台10上に設置された第1収容部11および第2設置台20上に設置された第2収容部21よりも、上方の位置に配置されている。分注部30は、たとえば、ノズル32を上下方向に移動可能である。ノズル32の上端部が、ポンプに接続されている。分注部30は、ポンプからの負圧によってノズル32の先端(つまり、下端)から液体を吸引でき、ポンプからの正圧によってノズル32の先端から液体を吐出できる。
図1(A)では、移動軸31は、第2方向X1およびその反対方向X2に直線状に延びる。分注部30は、たとえば第2方向X1およびその反対方向X2に、直動機構によって往復移動する。移動軸31は、厳密には、水平面内におけるノズル32の先端の移動経路である。分注部30は、移動軸31上の任意の位置にノズル32の先端を配置できる。分注部30は、移動軸31上の任意の位置で液体の吸引および液体の吐出ができる。
なお、測定開始前の状態で、分注部30は、第1設置台10および第2設置台20に対して、第1方向Y1に離れた位置に配置されている。図1の例では、分注部30は、水平面内では、第1方向Y1には移動不能であるとともに、第2方向X1およびその反対方向X2に移動可能である。駆動部50が、第1設置台10および第2設置台20を分注部30の移動軸31上の位置まで第1方向Y1に移動させる。
分注部30は、第2収容部21の直上の位置から、ノズル32を下方向に移動させることにより、第2収容部21内に収容された液体をノズル32内に吸引できる。分注部30は、第1収容部11の直上の位置からノズル32を下方向に移動させることにより、吸引した液体をノズル32の先端から第1収容部11内に吐出できる。これにより、分注部30は、第2収容部21に収容された液体と、第1収容部11に収容された液体との混合液を、第1収容部11の内部に形成する。
一例として、第1収容部11は、検体を含む第1液体を収容する。第1液体は、たとえば、検体に対して前処理が行われた前処理済み試料である。第2収容部21は、試薬である第2液体を収容する。試薬は、被検物質の測定に用いられる液体である。試薬は、第1液体に含まれる物質と反応する物質を含みうる。試薬は、第1液体に含まれる物質と反応しなくてもよい。試薬は、試料と混合された状態で、被検物質とは別個に測定される物質を含みうる。そのような物質の測定結果は、たとえば被検物質の測定における校正または測定装置100の動作制御に利用されうる。
測定部40は、分注部30により第1収容部11内に分注された混合液を測定するように構成されている。測定部40は、たとえば分注部30と流体的に接続され、混合液を吸引した分注部30から混合液を取得する。測定部40は、たとえば移動軸31上に設置され、測定部40の直上位置へ移動した分注部30により混合液が分注される。
測定部40は、混合液を測定して混合液に含まれる被検物質を検出するように構成されうる。測定部40による被検物質の検出方法は問わない。測定部40は、化学的方法、光学的方法、電磁気学的方法などの被検物質に応じた方法で被検物質を検出する。測定部40の検出結果に基づいて、たとえば被検物質の有無、被検物質の数または量、被検物質の濃度、被検物質と被検物質以外の物質との存在比率などが分析される。
図1に示した測定装置100の動作を説明する。本実施形態の測定装置100では、図1(A)に示すように、第1設置台10に複数の第1収容部11が設置され、第2設置台20に第2収容部21が設置された状態で、測定動作が開始される。まず、駆動部50が、保持体60を分注部30に向けて第1方向Y1へ移動させる。なお、複数の第1収容部11について、分注部30側(Y1方向側)の先頭から順番に、1番目、2番目、3番目の第1収容部11とする。
図1(B)に示すように、駆動部50が、第1設置台10上の1番目の第1収容部11と、第2設置台20上の第2収容部21とを、分注部30の移動軸31上に移動させる。分注部30が移動軸31に沿って移動することにより、第2収容部21内の第2液体を吸引して、1番目の第1収容部11内に吐出する。分注部30により1番目の第1収容部11内に形成された第1液体と第2液体との混合液が、測定部40により測定される。
次に、図1(C)に示すように、駆動部50が、保持体60を第1方向Y1に移動させて、2番目の第1収容部11を、移動軸31上に配置する。この際、第2設置台20に設置された第2収容部21は、移動軸31上の位置に停止される。つまり、第1設置台10および保持体60がY1方向に移動するのに対して、第2設置台20が移動軸31上の位置にとどまるように保持体60に対してY2方向に相対移動する。これにより、第1設置台10が第2設置台20よりもY1方向側に進む。分注部30が移動軸31に沿って移動することにより、第2収容部21内の第2液体を吸引して、2番目の第1収容部11内に吐出する。分注部30により2番目の第1収容部11内に形成された混合液が、測定部40により測定される。
次に、図1(D)に示すように、駆動部50が、第1設置台10を第1方向Y1に移動させて、3番目の第1収容部11を、移動軸31上に配置する。第2設置台20は、移動軸31上の位置に停止したままとなり、第1設置台10が第2設置台20よりもさらにY1方向側へ進む。分注部30が移動軸31に沿って移動することにより、第2収容部21内の第2液体を吸引して、3番目の第1収容部11内に吐出する。分注部30により3番目の第1収容部11内に形成された混合液が、測定部40により測定される。
以上のようにして、測定装置100における測定動作が実施される。
本実施形態の測定装置100は、上記のように、第1設置台10を固定して保持するとともに、第2設置台20を第1方向Y1と反対方向Y2に相対移動可能に保持する保持体60と、第1設置台10および第2設置台20を保持した保持体60を分注部30の移動軸31に向けて第1方向Y1に移動させる駆動部50と、を備える。これにより、図1(B)〜図1(D)に示したように、保持体60および駆動部50によって第2設置台20上の第2収容部21を分注部30により液体を吸引可能な移動軸31上に位置付け、第1設置台10を第1方向Y1に移動させて、第1方向Y1に設置された複数の第1収容部11を分注部30により液体を吐出可能な移動軸31上の位置に順次位置付けることができる。つまり、第2設置台20が保持体60に対して移動可能であるため、第1設置台10が保持体60に固定されている場合でも第2収容部21から液体を吸引可能な状態となり、駆動部50により各設置台を第1方向Y1とその反対方向Y2とに往復動作させることなく、第1方向Y1への一方向移動だけで分注動作を行うことができる。その結果、複数の第1収容部11の各々に、他の第2収容部21に収容された液体を分注する場合でも、分注に要する往復動作の回数を低減できる。往復動作の回数が低減されることにより、各設置台の総移動距離を低減できるので、分注動作に要する時間を短縮することができる。
〈第2設置部の位置〉
第2設置台20は、第1方向Y1の先頭の第1収容部11が分注部30の移動軸31上に配置された状態で、第2収容部21も分注部30の移動軸31上に配置されるように構成されることが好ましい。つまり、第2設置台20の第2収容部21は、図1に示したように先頭の第1収容部11と同時に移動軸31上に配置されるか、または先頭の第1収容部11よりも先に移動軸31上に配置されることが好ましい。これにより、保持体60のY2方向への移動を伴うことなく、第2収容部21が移動軸31上に配置された状態で全ての第1収容部11への分注ができる。そのため、図4に示すように、第2設置台20は、第1設置台10よりも第1方向Y1側の位置に配置されていてもよい。この場合、第2収容部21が第1方向Y1における先頭の第1収容部11よりも先に移動軸31上に配置され、その後、第1設置台10の各第1収容部11が、移動軸31上に位置付けられる。
また、図1では第1設置台10と第2設置台20とが第2方向X1に離れているが、第2設置台20は、第1設置台10に対して第2方向X1に隣接していてもよい。
〈第1収容部および第2収容部の数および位置〉
また、図4の例では、第1設置台10は、複数の第1収容部11を第1方向Y1に並べて設置可能なだけでなく、複数の第1収容部11を第2方向X1に並べて設置可能である。図4の例では、3行3列の第1収容部11の配列を示す。この場合、分注および測定は、Y1方向の先頭の行の第1収容部11から順番に、行単位で行われうる。
同様に、図4の例では、第2設置台20は、複数の第2収容部21を設置可能である。図4では、第2設置台20は、複数の第2収容部21を、第2方向X1に並べて設置できる。複数の第2収容部21は、同一種類の液体を収容していてもよいし、異なる種類の液体を収容していてもよい。液体の種類とは、ここでは液体の組成を意味する。また、たとえば第2設置台20は、複数の第2収容部21を、第1方向Y1に並べて設置可能であってもよい。第2設置台20が保持体60に対して第1方向Y1と反対方向Y2に相対移動することにより、第1方向Y1に任意の第2収容部21を、移動軸31上に配置できる。
<ストッパー>
図4(A)は、保持体60に保持された第2設置台20を第1方向Y1の所定位置に保持する移動停止部25の一例を示す。図4(A)において、測定装置100は、第1収容部11および第2収容部21が分注部30の移動軸31上に配置された状態で第2設置台20と接することにより、第1設置台10をさらに第1方向Y1に移動可能としたまま、第2設置台20の第1方向Y1の移動を停止させる移動停止部25としてストッパー26をさらに備える。これにより、保持体60に保持された第2設置台20をストッパー26に当接させるだけの簡単な構成で、第1設置台10を第1方向Y1に移動させても第2設置台20の第2収容部21を分注部30が液体吸引可能な移動軸31上の位置に停止させておくことができる。
ストッパー26は、第2設置台20に対して第1方向Y1の所定位置に配置されている。ストッパー26は、第2設置台20の移動経路上に設けられている。ストッパー26は、駆動部50によって移動された保持体60とともに移動する第2設置台20と当接するように設けられている。
ストッパー26は、第2設置台20と当接する当接面26aを有している。ストッパー26の構造は、当接面26aを有していれば、特に限定されない。ストッパー26は、たとえば板状部材、またはブロック状部材でありうる。ストッパー26は、測定装置100の筐体などに固定されている。これにより、ストッパー26は、第2設置台20の移動を停止させる。また、ストッパー26は、保持体60および第1設置台10(すなわち、第1設置台10と一体的に移動する部分)とは非接触となるように設けられている。これにより、ストッパー26が第2設置台20と接した状態でも、第1設置台10をさらに第1方向Y1に移動可能である。
第2設置台20は、第1方向Y1において、初期位置からストッパー26と当接する位置までは、第1設置台10と一体的に移動する。第1設置台10は、第1方向Y1において、初期位置から、ストッパー26の配置位置を越えてストッパー26よりも第1方向Y1側となる位置まで移動する。その結果、第2設置台20上の第2収容部21が分注部30の移動軸31上の位置に保持されたまま、第1設置台10上の複数の第1収容部11が、順次移動軸31上の位置へ位置付けられる。
保持体60に保持された第2設置台20の第1方向Y1の所定位置に保持する移動停止部25としては、ストッパー26の他、電気的または磁気的な力を作用させることにより第2設置台20を保持体60に対して相対移動させる手法がある。例えば、磁気的な力を作用させるものとしては、磁石などの磁性部材27である。図4(B)に示すように、移動停止部25の磁性部材27は、たとえば第2収容部21が分注部30の移動軸31上に配置された状態で、第2設置台20に磁力を作用させることにより、第2設置台20の第1方向Y1の移動を停止させる。
[測定装置の具体的な構成例]
次に、図5〜図18を参照して、測定装置100の具体的な構成例について詳細に説明する。図5〜図18の例では、測定装置100は、特定の遺伝子を被検物質とする。測定装置100は、蛍光物質や酵素などの標識物質で遺伝子を標識した細胞を、フローサイトメトリーにより測定し、測定結果に基づいて、細胞に標識された遺伝子が含まれるか否かを分析する装置である。
より具体的には、測定装置100は、蛍光色素により標識した核酸プローブと核酸中の標的部位とをハイブリダイズさせる工程を含む前処理において調製された試料を測定することにより、FISH法に基づいて、標的部位の異常を有する細胞を異常細胞として検出する。前処理は、たとえば、被験者から採取された血液検体から、測定対象細胞である有核細胞を回収する工程、細胞内の標的部位を蛍光色素により標識する工程、細胞の核を核染色用色素により染色する工程、を含む。前処理は、たとえば、脱水により細胞が収縮しないよう細胞を固定する処理、プローブを細胞内に導入できる大きさの穴を細胞に開ける膜透過処理、細胞に熱を加える熱変性処理、標的部位とプローブとをハイブリダイゼーションさせる処理、細胞から不要なプローブを除去する洗浄処理、及び、核を染色する処理を含みうる。
FISH法は、1以上の蛍光色素を使用して染色体上の標的部位を検出する。好ましくは、FISH法は、2以上の蛍光色素を使用して第1の標的部位と第2の標的部位とを検出する。第1の標的部位には、波長λ11の光が照射されることにより波長λ21の第1蛍光を生じる第1蛍光色素によって標識されたプローブがハイブリダイズされる。第2の標的部位には、波長λ12の光が照射されることにより波長λ22の第2蛍光を生じる第2蛍光色素によって標識されたプローブがハイブリダイズされる。核は、波長λ13の光が照射されることにより波長λ23の第3蛍光を生じる核染色用色素によって染色される。波長λ11、波長λ12および波長λ13はいわゆる励起光である。第1収容部11には、前処理された試料が第1液体として収容される。
図5に示すように、測定装置100は、第1設置台10と、第2設置台20と、分注部30と、駆動部50と、保持体60と、ストッパー26と、を備える。測定装置100は、測定部40と、流体回路部110と、制御部120とを備える。分注部30、測定部40、駆動部50、保持体60、ストッパー26、流体回路部110、および制御部120は、筐体101に収容されている。また、測定装置100は、制御装置300と通信可能に接続されている。図5では制御装置300が測定装置100とは別個に設けられている例を示しているが、制御装置300が測定装置100に内蔵されていてもよい。この場合、制御装置300と制御部120とが一体でありうる。
筐体101は、容器設置部102と本体部103とを備えている。
容器設置部102は、筐体101のY2方向側部分であり、テーブル状の平坦な上面部を有する。容器設置部102には、第1収容部11および第2収容部21の設置作業位置P1が設けられている。容器設置部102の設置作業位置P1において、第1設置台10および第2設置台20を筐体101の外部に露出させることが可能である。
本体部103は、筐体101のY1方向側部分であり、外部から隔離された内部空間が形成された箱状形状を有する。本体部103は、分注部30、測定部40、流体回路部110および制御部120を内部空間に収容している。駆動部50(図9参照)は、保持体60に保持された第1設置台10および第2設置台20を、容器設置部102と本体部103とに跨がって第1方向Y1およびその反対方向Y2に移動させる。
測定装置100は、設置作業位置P1と分注部30との間を仕切る隔壁104を備えている。隔壁104は、少なくとも、設置作業位置P1と分注部30との間の位置を横切って区画するように設けられる。図5の例では、隔壁104は、筐体101の一部分であり、容器設置部102と本体部103とを区画する。
保持体60は、設置作業位置P1と、分注部30の移動軸31との間で、Y1方向およびY2方向に往復移動可能に構成されている。第1設置台10および第2設置台20は隔壁104の下側(図10参照)を通過するように設けられている。これにより、ユーザが第1収容部11および第2収容部21の設置作業を行う設置作業位置P1のスペースと、分注部30が動作するスペースとを、隔壁104により区画できる。そのため、第1収容部11および第2収容部21の設置作業時に、ユーザが誤って分注部30に接触することを抑止できる。
保持体60は、テーブル状の容器設置部102の上面に形成された凹部105内に配置されている。保持体60の上面上に、第1設置台10が設置される。第1設置台10の上面上には、複数の第1収容部11が設置可能である。第2設置台20の上面上には、1つの第2収容部21が設置可能である。
保持体60は、第1方向Y1およびその反対方向Y2に直線移動可能に設けられている。保持体60は、第1方向Y1およびその反対方向Y2以外には移動不能に設けられている。保持体60に保持された第1設置台10および第2設置台20は、第2設置台20がストッパー26と当接する位置まで、駆動部50(図10参照)によって第1方向Y1に一体的に移動する。第2設置台20とストッパー26とが当接した状態では、第2設置台20の第1方向Y1に移動が停止されたまま、保持体60および第1設置台10がさらに第1方向Y1に移動できる。保持体60、第1設置台10および第2設置台20の構成の詳細については、後述する。
分注部30は、本体部103に設置され、第2方向X1の移動軸31に沿って第2方向X1およびその反対方向X2に往復移動可能である。分注部30は、ノズル32と、ノズル32を移動させるためのノズル駆動部33および直動機構34と、昇降機構35と、原点センサ36とを含む。
図5および図6に示すように、ノズル32は、上下方向に延びる吸引管により構成されている。ノズル32は、流体回路部110と流路を介して接続されている。流体回路部110により、ノズル32に吸引のための負圧および吐出のための正圧が供給される。ノズル32は、第1設置台10および第2設置台20よりも上方となる位置に保持されている。ノズル駆動部33は、たとえば電動モータである。直動機構34は、昇降機構35を介してノズル32を第2方向X1およびその反対方向X2に移動可能に支持する。ノズル駆動部33は、たとえばベルト−プーリ機構などの伝達機構を介して、ノズル32を直動機構34に沿って移動させる。昇降機構35は、ノズル32を上下方向に移動可能に構成されている。昇降機構35は、電動モータと直動機構とを含んで構成される。これにより、ノズル32は、ノズル駆動部33によって第2方向X1およびその反対方向X2に直線移動するとともに、吸引吐出時には昇降機構35によって上下方向に移動する。これにより、分注部30、第2設置台20の第2収容部21内の第2液体72を吸引して第1設置台10の第1収容部11内に分注する。分注により、第1収容部11内で第1液体71と第2液体72とが混合される。
原点センサ36は、移動軸31の片方の端部に設置され、ノズル32の水平方向の原点位置を検出する。
図5では、測定装置100は、分注部30の移動軸31上の位置に設けられ、分注部30を洗浄するための洗浄ポート130を備える。これにより、分注部30は、移動軸31に沿って第2方向X1と反対方向X2に移動するだけで、第2収容部21からの液体の吸引と、第1収容部11への液体の分注と、洗浄ポート130における洗浄と、を実行できる。その結果、水平面内では、分注部30は第2方向X1およびその反対方向X2にのみに移動できればよく、分注部30を第1方向Y1およびその反対方向Y2に移動させる機構を設ける必要がなくなるので、分注部30の構造および動作を簡素化できる。
洗浄ポート130(図6参照)は、上部が開口し、液体の貯留が可能な洗浄槽である。洗浄ポート130は、ノズル32の先端側を内部に受け容れることにより、洗浄液によってノズル32の洗浄処理を行うことが可能である。洗浄ポート130は、原点位置の直下に配置されている。このため、ノズル32の洗浄処理を行う度に、移動軸31におけるノズル位置の原点復帰が可能である。
分注部30は、原点位置の他、移動軸31上の複数の吐出位置P2と、1つの吸引位置P3とに、ノズル32を移動させることができる。複数の吐出位置P2は、第1設置台10上に設置された個々の第1収容部11に液体を吐出する位置である。吸引位置P3は、第2設置台20上に設置された第2収容部21から液体を吸引する位置である。
図5を参照して、測定部40は、フローサイトメーターを備える。測定部40は、フローセル中を流れる試料に対して測定光を照射するとともに、測定光によって生じた散乱光および蛍光を検出するように構成されている。
流体回路部110は、チャンバ、流路、バルブおよびポンプなどを含む。流体回路部110は、分注部30のノズル32と流体的に接続されているとともに、測定部40のフローセルと流体的に接続されている。流体回路部110は、洗浄ポート130と流体的に接続されている。流体回路部110は、ノズル32による液体分注用の分注用ポンプ、ノズル32から吸引した液体をフローセルに送液するための送液用ポンプ、フローセルにシース液を供給するためのシース液用ポンプおよびシース液貯留チャンバ、などを含む。分注用ポンプ、送液用ポンプ、シース液用ポンプは、たとえばシリンジポンプである。
制御部120は、CPU、FPGAなどのプロセッサを含む。制御部120は、駆動部50、分注部30、流体回路部110および測定部40の各部の動作制御を行う。
〈保持体、第1設置台、第2設置台、駆動部〉
図7の構成例では、第1設置台10は、平面視で矩形の平板状形状を有する。第1設置台10は、複数の第1収容部11を、第1方向Y1およびその反対方向Y2、第2方向X1およびその反対方向X2に並べて配置可能に構成されている。これにより、より多くの数の第1収容部11を第1設置台10に設置して、分注部30による分注処理に供することができる。多数の第1収容部11を第1設置台10に設置する場合でも、第2方向X1に並んだ複数の第1収容部11は、第1設置台10の第1方向Y1の移動により、分注部30の移動軸31上の位置(図5参照)にまとめて配置できるので、各保持体60の動作を複雑化することがない。
第1収容部11は、検体を収容可能な筒状の試料容器であり、上述のシングル容器に該当する。第1収容部11は、たとえばPCRチューブである。
図7の構成例では、第1設置台10は、複数の第1収容部11を1つずつ保持可能な複数の第1保持孔13を有する。これにより、第1設置台10の複数の第1保持孔13に対して、第1収容部11を1個単位で設置できる。測定に供する第1収容部11の数に応じて、必要な数だけ第1収容部11を設置するだけでよいので、ユーザにとってのユーザビリティが向上する。
具体的には、図9に示すように、第1設置台10は、第1収容部11を保持する第1保持孔13が形成された容器ホルダ12を含む。容器ホルダ12は、複数の第1保持孔13を有し、複数の第1収容部11を保持可能である。第1収容部11は、容器ホルダ12の第1保持孔13に1つずつ挿入される。第1設置台10は、上面に容器ホルダ12を設置可能な凹部14を有する。凹部14内に、容器ホルダ12が設置される。このように、第1設置台10は、容器ホルダ12を介して、複数の第1収容部11を設置可能となっている。なお、容器ホルダ12を設ける代わりに、第1設置台10に第1保持孔13を形成して、第1設置台10が第1収容部11を直接保持するように構成してもよい。
図9の構成例では、1つの容器ホルダ12に、16個の第1保持孔13が形成されている。第1保持孔13は、4行4列のマトリクス状に配列されている。第2方向X1が行方向に一致し、第1方向Y1が列方向に一致する。第1設置台10は、凹部14内に複数の容器ホルダ12を並べて設置可能である。図9の構成例では、凹部14内に、6個の容器ホルダ12が設置される。第1設置台10は、第1方向Y1に2つ、第2方向X1に3つの容器ホルダ12を並べて、2行3列のマトリクス状に設置可能である。このため、6個の容器ホルダ12を並べると、A行〜H行までの8行、第1列〜第12列までの12列の合計96個の第1保持孔13がマトリクス状に配置される。第1設置台10は、6個の容器ホルダ12に代えて、96ウェルのマイクロプレートを凹部14に設置可能でありうる。
なお、凹部14の内底面には、容器ホルダ12の有無を検出するための検出片15が設けられている。検出片15は、6個の容器ホルダ12の設置位置に1つずつ設けられている。検出片15は、凹部14の内底面から上方に突出するロッドである。容器ホルダ12が上から設置された時、検出片15は、第1設置台10の下側(すなわち、保持体60側)に突出するように移動される。この下側に突出した検出片15が、図5に示したホルダセンサ124の光軸を遮ることにより、検出片15に対応する容器ホルダ12の存在が検出される。6個の検出片15は、それぞれ第1方向Y1の位置が異なっており、ホルダセンサ124の光軸を遮った時の第1設置台10の位置に基づいて、6個の検出片15を別々に識別できる。
第2設置台20は、第1設置台10に対して第2方向X1に間隔を隔てて並んでいる。第2設置台20は、平面視で概略正方形の形状を有する。図7の構成例では、第2収容部21は、液体を収容可能な筒状の試薬容器であり、上述のシングル容器に該当する。後述するように、一例では、第2収容部21は、ビーズを収容可能な筒状の試薬容器である。第2設置台20は、保持体60の後述する枠状部64内に保持され、枠状部64内で第1方向Y1およびその反対方向Y2に移動可能となっている。
図7および図9に示すように、第2設置台20は、1つの第2収容部21を保持可能な1つの第2保持孔22を有する。これにより、複数の第1収容部11に分注される液体試薬を、1本の第2収容部21に集約できる。そのため、複数本の第2収容部21を設置する場合と比べて、分注部30の移動および吸引動作を簡素化できる。
第2保持孔22の内径D2(図7参照)は、第1保持孔13の内径D1よりも大きい。つまり、第2設置台20には、第1収容部11よりも大型で大容量の第2収容部21が設置可能である。これにより、個々の第1収容部11と比べて大容量の第2収容部21を設置できる。そのため、第2収容部21内の第2液体を、多数の第1収容部11に分注する場合でも、第2収容部21の交換頻度を抑制できる。
図7の例では、1つの第2収容部21から、最大で96個の第1収容部11に試薬が分注される。このため、第1収容部11よりも大型のボトルタイプの試薬容器が第2収容部21として設置される。
保持体60は、第2設置台20を第1方向Y1と反対方向Y2に相対移動可能に保持するとともに、第1設置台10と一体で移動するように構成されている。図9に示すように、保持体60は、第1設置台10を下方から支持するように形成された載置部61を含む。載置部61は、周壁部62によって区画された凹部63を有する。第1設置台10の下部が凹部63と係合する(図6参照)ことにより、第1設置台10は、保持体60に固定される。また、第1設置台10は、保持体60から着脱可能である。ユーザは、保持体60から第1設置台10を取り出して、作業テーブルなどで第1収容部11および容器ホルダ12の設置作業を行ってから、第1設置台10を設置作業位置P1の保持体60に設置できる。
周壁部62には、第2方向X1およびその反対方向X2に周壁部62を貫通する複数の貫通孔62aが形成されている。複数の貫通孔62aは、突出時の6個の検出片15の位置に対応して設けられ、図5に示したホルダセンサ124の光軸が通過する。
保持体60は、第2設置台20を囲む枠状部64を有し、枠状部64の内側で第2設置台20を第1方向Y1およびその反対方向Y2に移動可能に保持している。第2設置台20は、枠状部64の内側で、第1設置台10における第1方向Y1の先頭の第1収容部11と、第1方向Y1の最後尾の第1収容部11との間の範囲St(図7参照)で、枠状部64に対して第1方向Y1およびその反対方向Y2に相対移動可能に設けられている。先頭の第1収容部11は、1行目(A行)の各第1保持孔13に設置される第1収容部11であり、最後尾の第1収容部11は、8行目(H行)の各第1保持孔13に設置される第1収容部11である。
これにより、第2設置台20が第1方向Y1に移動可能な範囲Stを確実に制限することができる。そのため、第2設置台20がストッパー26との当接によって保持体60において移動する際に、意図せず第2設置台20が保持体60から脱落したり、意図せず第2方向X1に位置ずれしたりすることを抑制できる。
枠状部64は、第1方向Y1に延びる長方形状の外形を有する。枠状部64は、範囲Stに対応した長さを有する。図8に示すように、枠状部64の第1方向Y1側の端部には、ストッパー26を枠状部64の外部から内部へ通過させるための通路64aが形成されている。図8の例では、通路64aは枠状部64に形成された切欠である。
また、保持体60は、第2設置台20を分注部30の移動軸31に向けて第1方向Y1に付勢する付勢部材65を含む。付勢部材65は、枠状部64の内周側において、第2設置台20に対して分注部30の移動軸31とは反対側(Y2方向側)に配置されている。第2設置台20は、付勢部材65により保持体60における移動範囲の第1方向Y1の端部に位置付けられ、ストッパー26と当接することにより、付勢部材65を圧縮させながら第1方向Y1に移動する保持体60に対して反対側(Y2方向側)へ相対移動する。
これにより、ストッパー26と当接していない状態の第2設置台20の位置を保持体60における分注部30側の端部に固定できる。このため、駆動部50が第1設置台10および第2設置台20を設置作業位置P1から分注部30の移動軸31に向けて第1方向Y1に移動させる際に、ユーザが予め第2設置台20を保持体60における分注部30側の端部の位置まで移動させておく必要がなくなるので、ユーザにとっての利便性を向上できる。
枠状部64の内周側には、付勢部材65に加えて、第1方向Y1に延びるガイド66が配置されている。ガイド66は、第2設置台20の直線移動を案内する。図9の構成例では、ガイド66は、第2設置台20に対して第2方向X1およびその反対方向X2の両側となる位置に1つずつ配置されている。ガイド66は、直線状のガイドロッドであり、第2設置台20に形成された2つの挿入孔に1つずつ挿入されている。第2設置台20は、挿入孔に挿入された2つのガイド66に沿って直線移動する。図8の構成例では、付勢部材65は、圧縮コイルばねである。付勢部材65の内周側に、ガイド66が挿通されている。付勢部材65は、2つのガイド66に1つずつ設けられている。付勢部材65の第1方向Y1側の端部が第2設置台20に接しており、付勢部材65のY2方向側の端部が枠状部64の内周面に支持されている。
ガイド66および付勢部材65は、それぞれ1つでもよい。ガイド66は、第2設置台20が係合するガイド溝、第2設置台20の溝に係合するガイドレールでもよい。付勢部材65は、第2設置台20を分注部30の移動軸31側(Y1方向側)に付勢する引張ばねでもよい。
なお、図7では、枠状部64の上面がカバー67によって覆われており、図8および図9は、カバー67を取り外した状態を示している。第1設置台10が載置される載置部61と、第2設置台20を保持する枠状部64とは、接続部68により相互に固定されている。これにより、載置部61と枠状部64とを含む保持体60が駆動部50によって移動される。
ストッパー26は、分注部30の移動軸31の下方(図5参照)に配置されている。ストッパー26は、第1設置台10および保持体60とは接することなく、第2設置台20と接触するように設けられている。ストッパー26は、第2設置台20に対して第1方向Y1の直線上の位置に配置されている。図8に示したように、ストッパー26は、X方向において、枠状部64の通路64aの幅よりも小さい幅を有する。このため、ストッパー26が第2設置台20と当接した状態で、第1設置台10および保持体60がさらに第1方向Y1に移動する時、ストッパー26が保持体60と接触することなく通路64aの内側を通過する。なお、ストッパー26を保持体60よりも上側に配置して、ストッパー26と第2設置台20との接触位置を保持体60よりも上側にすれば、通路64aを形成しなくてもよい。
図5に示したように、ストッパー26は、複数の第1収容部11のうち第1方向Y1の先頭(A行)の第1収容部11および第2収容部21が分注部30の移動軸31上に配置された状態で第2設置台20と接する位置に設けられている。
これにより、先頭(A行)の第1収容部11に液体を分注する際には、第2収容部21を液体吸引可能な移動軸31上の位置に停止した状態となり、2番目(B行)以降の全ての第1収容部11を移動軸31上の位置まで第1方向Y1に移動させる際にも、第2収容部21を液体吸引可能な移動軸31上の位置に停止させておくことができる。そのため、第1方向Y1への一方向移動だけで全ての第1収容部11への分注動作を行えるので、分注時の各設置台の動作を極力簡素化できるとともに総移動距離を短縮できる。
図10に示すように、駆動部50は、保持体60の下方に設けられている。駆動部50は、保持体60を下方側から支持し、第1方向Y1に移動させるように構成されている。図10の構成例では、駆動部50は、リニアレールおよびスライダを含む第1方向Y1の直動機構51と、電動モータ52および伝達機構53とを含む。保持体60は、直動機構51によって第1方向Y1に移動可能に支持され、伝達機構53を介して電動モータ52に連結されている。伝達機構53は、図10の例ではベルト−プーリ機構であるが、ラック−ピニオン機構やネジ送り機構などでもよい。これにより、駆動部50は、保持体60を介して第1設置台10および第2設置台20(図7参照)を連動させて第1方向Y1およびその反対方向Y2に移動させる。
(測定部)
次に、図11を参照して、測定部40の構成例を説明する。図11では、測定部40は、イメージングフローサイトメーターを備えている。すなわち、測定部40は、散乱光および蛍光を検出する撮像部165を備えており、細胞の蛍光画像を取得するように構成されている。撮像部165により、被検物質の存在を示す蛍光が検出される。
測定部40は、フローセル150と、光源151〜154と、導光部160と、撮像部165と、を備える。測定部40は、蛍光標識された複数種類の標的部位を含む測定試料73に光を照射し、波長の異なる複数種類の蛍光を検出する。測定試料73は、第1収容部11に収容された第1液体71(図6参照)と第2収容部21に収容された第2液体72(図6参照)との混合液である。第2収容部21に収容された第2液体72は、フローセル150における試料の移動速度検出用のビーズ(粒子)を含んだ液体試薬である。
測定部40は、混合液に含まれるビーズの測定結果に基づき、混合液に含まれる検体中の粒子を測定するように構成されている。これにより、検体中の生体物質と比べてばらつきの少ないビーズの測定結果を用いて検体中の粒子の測定を最適化または補正できるので、被検物質である粒子を精度良く測定できる。
フローセル150の流路には、流体回路部110により分注部30から送液された測定試料73が流される。測定試料73は、図10において紙面垂直方向に向けて流れる。
光源151〜154は、フローセル150を流れる測定試料73に光を照射する。光源151〜154は、半導体レーザ光源により構成される。光源151〜154から出射される光は、それぞれ、異なる波長λ11〜λ14のレーザ光である。
導光部160は、集光レンズと、ダイクロイックミラーと、分光用の光学ユニットと、を含んで構成される。導光部160が、集光レンズおよびダイクロイックミラーの組み合わせにより、光源151〜154から出射される光をフローセル150の流路に導く。こうして、波長λ11〜λ14の光が、フローセル150の流路を流れる測定試料73に対して、直交する方向に照射される。
フローセル150を流れる測定試料73に波長λ11〜λ13の光が照射されると、細胞を染色している蛍光色素から蛍光が生じる。第1の標的部位を染色する第1蛍光色素に波長λ11の光が照射されると、第1蛍光色素から波長λ21の第1蛍光が生じる。第2の標的部位を染色する第2蛍光色素に波長λ12の光が照射されると、第2蛍光色素から波長λ22の第2蛍光が生じる。核を染色する第3蛍光色素に波長λ13の光が照射されると、第3蛍光色素から波長λ23の第3蛍光が生じる。波長λ21〜λ23の蛍光がそれぞれ撮像されることにより、標的部位である核と2つの遺伝子に関する蛍光画像を取得できる。
フローセル150を流れる測定試料73に波長λ14の光が照射されると、フローセル150を流れる混合液に含まれるビーズから散乱光が生じる。波長λ14の光の散乱光が撮像部165に撮像されることにより、ビーズの散乱光画像が取得される。なお、ビーズは、たとえば細胞の平均直径の1/10程度の大きさを有し、大きさの相違から容易かつ正確に識別できる。なお、測定部40には、この他、明視野画像を撮像するための光源がさらに設けられ得る。
導光部160は、集光レンズにより、測定試料73から生じた波長λ21〜λ23の蛍光と、ビーズにより散乱した散乱光とを集光する。導光部160は、分光用の光学ユニットにより、波長λ21〜λ23の蛍光と波長λ14の散乱光とを、互いに僅かに異なる角度で反射させ、集光レンズを介して、撮像部165の受光面上において分離させる。
撮像部165は、TDI(Time Delay Integration)カメラにより構成される。TDIカメラは、複数列のラインセンサを備え、ラインセンサに蓄積された電荷を順番に転送して電荷を積算することによって、高感度の撮像を行う。撮像部165は、波長λ21〜λ23の蛍光と波長λ14の散乱光とを撮像して、波長λ21〜λ23の蛍光にそれぞれ対応した蛍光画像と、ビーズの流れ画像とを生成する。撮像部165は、制御部120の制御の下、受光した蛍光信号を積算して蛍光画像を生成する。積算により、細胞の蛍光画像の品質が高まる。蛍光画像は、フローセル150を流れる過程で分離された個々の細胞毎に取得される。制御部120は、撮像部165により生成された蛍光画像を制御装置300(図11参照)に送信する。
ここで、制御部120は、第2収容部21に収容された試薬の測定結果に基づいて、測定部40による測定動作を制御する処理を行うように構成されている。制御部120は、撮像部165の流れ画像から、ビーズの移動速度を取得することにより、フローセル150中の速度情報166を生成する。制御部120は、速度情報166を撮像部165に出力することにより、TDIカメラにおける電荷転送速度のフィードバック制御を行う。これにより、撮像視野内の実際の細胞の移動速度に精度良く一致させた速度で電荷転送が行われるので、ブレのない高精細な連続画像(動画像)が得られる。その結果、蛍光画像中で、細胞中に含まれる標識による輝点を精度良く検出できる。
〈制御部および制御装置〉
図11に示すように、測定装置100は、制御部120、記憶部121および通信部123を備える。また、測定装置100は、第1設置台10の容器ホルダ12を検出するホルダセンサ124と、第2設置台20に設置された第2収容部21を検出する容器センサ125とを備える。
制御部120は、記憶部121に記憶されたプログラムに基づいて各種の処理を行う。制御部120は、分注部30および駆動部50の動作制御を行う。制御部120は、駆動部50に設けられたエンコーダの出力信号に基づいて、第1方向Y1およびその反対方向Y2における第1設置台10および第2設置台20の位置を取得および制御する。制御部120は、分注部30に設けられたエンコーダの出力信号に基づいて、第2方向X1およびその反対方向X2におけるノズル32の位置を取得および制御する。制御部120は、流体回路部110による、分注部30の吸引排出動作、測定部40に対するシース液の供給動作、流体回路部110の各部および洗浄ポート130の洗浄動作などを制御する。制御部120は、測定部40の測定動作を制御する。通信部123は、制御装置300の通信部330と相互通信可能に接続されている。通信部123は、通信インターフェースを含み、有線または無線により情報通信を行う。制御部120は、通信部123を介して、測定部40によって得られた蛍光画像のデータを制御装置300に送信する。
ホルダセンサ124は、図5に示したように、送光部、受光部間の光軸が第1設置台10を第2方向X1およびその反対方向X2に横切るように設けられた光センサである。ホルダセンサ124は、Y方向において、設置作業位置P1と分注部30の移動軸31との間のホルダ監視位置P4に設けられている。これにより、第1設置台10および第2設置台20を設置作業位置P1から分注部30の移動軸31上の位置まで移動させる過程で、ホルダセンサ124が第1設置台10の各検出片15を検出する。制御部120は、ホルダセンサ124の検出結果と、検出時点の駆動部50の駆動量(すなわち、第1設置台10の位置)とに基づき、第1設置台10における6つの容器ホルダ12の有無を個別に取得する。
容器センサ125は、送光部、受光部間の光軸が第2設置台20の第2保持孔22内を横切るように設けられた光センサである。図5に示したように、容器センサ125は、設置作業位置P1における第2設置台20の位置に設けられている。第2設置台20の第2保持孔22内に設置された第2収容部21が容器センサ125の光を遮ったことに基づき、容器センサ125が第2収容部21を検出する。
制御装置300は、制御部310と、記憶部320と、通信部330とを備える。制御部310は、CPUなどのプロセッサにより構成される。記憶部320は、RAM、ROM、ハードディスク等により構成される。通信部330は、通信インターフェースを含む。制御装置300は、記憶部320に記憶されたプログラムに基づいて制御部310が各種の処理を行うPC(パーソナルコンピュータ)である。制御装置300は、表示部340および入力部350を備える。表示部340および入力部350は、制御装置300に外部接続されていてもよいし、制御装置300に組み込まれたビルトインタイプでもよい。表示部340は、液晶ディスプレイ、ELディスプレイなどの表示デバイスである。入力部350は、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力デバイスである。一例として、制御装置300は、表示部340および入力部350が一体化されたタッチパネル式のディスプレイを備えている。
制御部310は、測定装置100に対する測定動作の開始指示および停止指示、測定すべき試料を収容した第1収容部11の設置位置を含む測定情報170(図14参照)などの各種情報を測定装置100に送信する。また、制御部310は、測定部40により得られた蛍光画像を分析し、測定項目についての測定結果を生成する。たとえば、制御部310は、蛍光画像における細胞の輝点パターンを、予め取得された参照画像の輝点パターンと対比することにより、細胞が標的部位の染色体異常を有する異常細胞であるか、細胞が標的部位の染色体異常を有しない正常細胞であるか、を判定する。制御部310は、たとえば異常細胞の数、異常細胞の割合、正常細胞の数、正常細胞の割合、などの1つまたは複数を含む分析結果の情報を生成し、測定情報170(図7参照)に紐付けて記憶部320に記憶させる。
〈設置位置の入力〉
図12の構成例では、ユーザが、第1収容部11の設置位置を制御装置300に入力できる。制御装置300の入力部350が、第1設置台10における、分析対象となる第1収容部11の設置位置の入力を受け付ける。
設置位置の入力の際、表示部340に、第1設置台10における第1収容部11の設置位置を表す画面180(図13参照)が表示される。制御部310が、画面180の画像を表示部340に出力させ、表示させる。制御部310は、図13に示した画面180において、入力部350を介して第1収容部11の設置位置を取得する。制御部310は、入力部350を介して取得した設置位置の情報171を含む測定情報170(図14参照)を、測定装置100に送信する。
これにより、第1設置台10において第1収容部11が配置される設置位置の数が多い場合でも、ユーザは、画面180において各設置位置を視覚的に確認しながら、測定の対象となる第1収容部11の設置位置を入力できる。その結果、第1収容部11の設置位置の入力作業を容易にできるとともに、誤入力の発生を抑制できる。
図13の例では、画面180は、第1設置台10の第1保持孔13の配置を表現した模式図181を含む。図7に示したように、A行〜H行、1列〜12列の8行12列に第1保持孔13が配列された第1設置台10の場合、模式図181は、8行12列の第1保持孔13を表す図形(すなわち、アイコン)182を含む。1つの図形182が、第1設置台10における同じ位置の1つの第1保持孔13を表す。
ユーザが第1設置台10のいずれかの第1保持孔13に対して第1収容部11を設置した場合、ユーザは、第1収容部11を設置した第1保持孔13と同じ位置の図形182を選択入力(すなわち、タッチ操作)する。制御部310は、選択入力された図形182が示す第1保持孔13の位置を、測定の対象となる第1収容部11の設置位置として取得する。このとき、制御部310は、選択入力された図形182の表示態様を非選択の図形182に対して識別可能に変化させる。表示態様が変化された図形182は、同じ設置位置の第1保持孔13に設置された第1収容部11を表す。これにより、測定の対象となる第1収容部11の設置位置が画面180に反映される。図13では、選択入力された図形182にハッチングを付して図示している。
第1収容部11の設置位置は、たとえば、行番号と列番号との組み合わせにより表現できる。図13の例では、行番号は、A〜Hで表され、列番号は、1〜12で表される。設置位置の表現形式としては「(行番号)−(列番号)」(図14参照)と仮定する。
たとえば、図7では、第1設置台10のA−1、A−2、A−3、A−5、B−1、E−1の6箇所の第1保持孔13に第1収容部11が設置されている。ユーザが画面180の対応する位置の図形182を選択入力することにより、図13の画面180では、A−1、A−2、A−3、A−5、B−1、E−1の6箇所の図形182が測定対象の第1収容部11の設置位置であることが表示される。このようにして、測定の対象となる第1収容部11の設置位置の情報171(図14参照)が取得される。
また、図14に示すように、制御部310は、測定の対象となる第1収容部11の設置位置の情報171に加えて、たとえば各第1収容部11に収容された検体を表す検体情報172、その検体に対する測定項目を表す測定項目情報173等を、入力部350を介して1つずつ取得する。制御部310は、これらの情報を設置位置の情報171と紐付けて記憶部320に記憶させる。そして、測定開始時に、制御部310は、取得した各情報を測定情報170として、測定装置100に送信させる。また、分析結果が得られた場合、制御部310は、分析結果を記憶部320の測定情報170に紐付けて追加記憶させる。
〈設置台の移動〉
次に、図5および図15〜図18を主として参照して、測定時における設置台の移動について説明する。第1設置台10および第2設置台20は、測定開始前の初期位置として、設置作業位置P1(図5参照)に配置される。すなわち、駆動部50は、第1設置台10および第2設置台20を第1方向Y1において分注部30の移動軸31から離れた設置作業位置P1に位置付けるように構成されている。
そして、測定が開始されると、駆動部50は、複数の第1収容部11が設置された第1設置台10および第2収容部21が設置された第2設置台20を、設置作業位置P1から分注部30の移動軸31に向けて第1方向Y1に移動させるように構成されている。
これにより、ユーザによる複数の第1収容部11を第1設置台10に設置する作業および第2収容部21を第2設置台20に設置する作業を、分注部30の移動軸31から離れた設置作業位置P1において行える。そのため、分注部30の移動機構などが設置作業の邪魔になることなく、効率よく設置作業を行える。
測定時には、測定装置100の制御部120は、測定の対象となる第1収容部11の設置位置の情報171に基づいて、駆動部50を制御する。
制御部120は、第1設置台10に設置された一の第1収容部11を分注部30の移動軸31上の位置に位置付けて(図15参照)、第2設置台20の第2収容部21内の液体を吸引して第1設置台10の第1収容部11内に分注するように駆動部50および分注部30を制御する。そして、制御部120は、第1設置台10に設置された他の第1収容部11を分注部30の移動軸31上の位置に位置付けて(図16参照)、第2設置台20の第2収容部21内の液体を吸引して第1設置台10の第1収容部11内に分注するように駆動部50および分注部30を制御する。これにより、第1設置台10に設置された複数の第1収容部11に対して、1つずつ順番に分注動作を行い、分注した順番で測定部40による測定に供することができる。
より具体的には、制御部120は、第1設置台10に設置された複数の第1収容部11を、第1方向Y1の先頭の第1収容部11から順番に分注部30の移動軸31上の位置に位置付けるように駆動部50を制御する。これにより、駆動部50により第1設置台10および第2設置台20を第1方向Y1に一方向移動させるだけで、第1設置台10に第1方向Y1に設置された複数の第1収容部11への分注作業を完結することができる。そのため、第1設置台10および第2設置台20を移動させる駆動部50の動作を簡素化できる。
駆動部50は、第1設置台10および保持体60を第1方向Y1に移動させることにより、保持体60に保持された第2設置台20を第1方向Y1に移動させ、第2設置台20が移動停止部25(すなわち、ストッパー26)と接した状態で第2設置台20を停止させたまま第1設置台10および保持体60を第1方向Y1に移動させる。これにより、第2設置台20を移動軸31上に位置付けたまま、複数の第1収容部11への分注動作を次々に実行できる。
また、測定装置100の制御部120は、入力部350を介して取得した設置位置に設置された第1収容部11に対して分注動作を行い、入力部350を介して取得した設置位置以外の第1収容部11については分注動作を行わないように、分注部30および駆動部50を制御する。これにより、第1設置台10において複数の第1収容部11が配置される複数の設置位置のうちで、測定の対象となる設置位置以外の設置位置を分注部30の移動軸31上の分注位置に移動させる動作をスキップできる。つまり、測定の対象となる第1収容部11の設置位置のみを移動軸31上の分注位置に移動させるだけで分注動作が完了するので、駆動部50の動作をさらに簡素化できる。
ここでは、便宜的に、図13のようにA−1、A−2、A−3、A−5、B−1、E−1の6箇所が測定対象となる設置位置である場合の例を説明する。この場合、測定装置100の制御部120は、A−1、A−2、A−3、A−5、B−1、E−1の6箇所の第1収容部11に対して分注動作および測定動作を実行させ、これらの6箇所以外の各位置については、分注動作および測定動作を実行させない。制御部120は、取得した測定対象となる6箇所の設置位置とは異なる位置に別の第1収容部11が設置されていても、その第1収容部11に対して、分注動作および測定動作を実行させない。図15〜図18では、測定対象の第1収容部11にハッチングを付して示している。ユーザは、第1収容部11を先頭側(A行)に位置する第1保持孔13から隙間なく順番にセットする必要がなく、自由な位置に第1収容部11をセットできる。そのため、たとえばユーザが扱う複数の検体のグループを、容器ホルダ12毎に分類してセットするなどができ、ユーザビリティが向上する。
図15に示すように、制御部120は、まずA行の第1収容部11を移動軸31上に配置させ、A−1、A−2、A−3、A−5の各第1収容部11に対して分注動作および測定動作を実行させる。制御部120は、次に、図16のように、B行の第1収容部11を移動軸31上に配置させ、B−1の第1収容部11に対して分注動作および測定動作を実行させる。制御部120は、次に、図17のように、E行の第1収容部11を移動軸31上に配置させ、E−1の第1収容部11に対して分注動作および測定動作を実行させる。制御部120は、このように、A〜Hいずれかの行のうち、測定の対象となる設置位置が存在しない行については、移動軸31上に停止させる処理をスキップして、停止することなく移動軸31を通り過ぎるように制御する。
また、測定が終了すると、図18のように、第1設置台10および第2設置台20は、初期位置である設置作業位置P1に戻される。すなわち、駆動部50は、分注部30に向かって移動した第1設置台10および第2設置台20を設置作業位置P1に移動させるように構成されている。駆動部50により設置作業位置P1に移動する際、第2設置台20はストッパー26から離れて設置作業位置P1に移動する。
これにより、ユーザは、第1収容部11および第2収容部21の設置作業を行う場所と同じ設置作業位置P1で、測定が完了した第1収容部11および第2収容部21の回収作業および次の収容部の設置作業を行える。そのため、測定装置100を小型化でき、ユーザにとっての利便性を向上できる。また、駆動部50は、第1設置台10と、ストッパー26によって移動を停止していた第2設置台20とをY2方向へ移動させるだけで、第1収容部11および第2収容部21の両方を設置作業位置P1に移動できる。つまり、第1設置台10と第2設置台20とに別々に移動機構を設ける必要がないので、駆動部50の構造および動作を簡素化できる。なお、図18は、各設置台が設置作業位置P1に戻されたことを模式的に示しており、Y2方向における設置作業位置P1と移動軸31との間の距離などは、図5とは異なって図示している。
(測定処理動作の説明)
次に、図5に示した測定装置100の測定処理動作を、図19および図20を用いて説明する。図19に示す各ステップの処理は、制御装置300の制御部310によって制御される。図20に示す各ステップの処理は、測定装置100の制御部120によって制御される。
以下のフローに先立つ準備作業として、ユーザは、測定装置100の第1設置台10に第1収容部11を設置し、第2設置台20に第2収容部21を設置する。測定開始前は、駆動部50により、第1設置台10および第2設置台20は、設置作業位置P1に配置されている。第1収容部11には、前処理済みの試料である第1液体71が予め収容されている。ユーザは、測定する第1液体71(すなわち、第1収容部11)の数だけ、第1設置台10のいずれかの第1保持孔13に第1収容部11を1つずつ設置する。第2収容部21には、ビーズを含む液体試薬である第2液体72が予め収容されている。
まず、制御装置300の動作について説明する。図19のステップS1において、第1収容部11の設置位置を表す画面180(図13参照)が表示される。制御部310が、記憶部320に記憶された画面180を表示部340に表示させる。画面180において、第1保持孔13を示す各図形182は、非選択の状態とされる。
ステップS2において、制御部310が測定情報170(図14参照)の入力を受け付ける。具体的には、制御部310は、図13の画面180における図形182の選択入力によって、測定対象となる第1収容部11の設置位置の入力を受け付ける。制御部310は、選択入力された図形182の表示態様を変化させ、選択入力された設置位置の情報171を記憶部320に記憶させる。また、制御部310は、選択入力された第1収容部11毎に、検体情報172および測定項目情報173の入力を受け付ける。制御部310は、受け付けた測定情報170を記憶部320に記憶させる。
ステップS3において、制御部310は、ユーザによる入力部350を介した測定開始の入力操作を受け付ける。測定開始の入力操作を受け付けると、ステップS4において、制御部310は、通信部330を介して、ステップS2で取得した測定情報170と、測定開始指示とを測定装置100に送信する。測定開始指示に基づいて、図20に示す測定装置100の測定動作が開始される。
ステップS5において、制御部310は、通信部330を介して、測定装置100から蛍光画像を受信する。制御部310は、受信した蛍光画像に基づいて、各第1収容部11に収容された試料毎(検体情報172毎)に分析を行う。
次に、測定装置100の動作について説明する。
図20のステップS11において、制御部120は、通信部123を介して、制御装置300から測定情報170および測定開始指示を受信する(ステップS4参照)。これにより、制御部120は、測定対象となる第1収容部11の設置位置を取得する。
ステップS12において、制御部120は、第2設置台20に第2収容部21が設置されているか否かを判断する。制御部120は、設置作業位置P1における第2設置台20の側方位置に配置された容器センサ125の出力信号に基づき、第2収容部21の有無を判断する。第2収容部21が検知されない場合、制御部120は、後述するステップS23のエラー処理を実行する。
第2収容部21が検知された場合、ステップS13において、制御部120は、駆動部50により、保持体60(第1設置台10および第2設置台20)を第1方向Y1へ移動させる。この際、制御部120は、ホルダセンサ124によるホルダ監視位置P4(図5参照)へ、第1設置台10を移動させる。
ステップS14において、制御部120は、ホルダセンサ124によって、容器ホルダ12が正常に検出されたか否かを判断する。制御部120は、たとえば、凹部14内に設置可能な6つの容器ホルダ12が全て検出された場合に、正常と判断する。なお、測定を完了するためには、少なくとも、測定対象となる第1収容部11の設置位置を含む容器ホルダ12が第1設置台10に設置されていればよい。たとえば図7のようにA−1、A−2、A−3、A−5、B−1、E−1の6箇所の第1収容部11の測定を行う場合、これらの設置位置を含む3つの容器ホルダ12が設置されていればよい。このため、制御部120は、該当する3つの容器ホルダ12が検出された場合に正常と判断してもよい。
容器ホルダ12が正常に検知されない場合、制御部120は、ステップS22において、駆動部50により保持体60を設置作業位置P1まで戻す。そして、ステップS23において、制御部120は、所定のエラー処理を実行する。たとえば、制御部120は、エラー信号およびエラーの内容を制御装置300に送信し、表示部340にエラーの内容を示すメッセージを含む画面を表示させる。
容器ホルダ12が正常に検知された場合、制御部120は、ステップS15において、駆動部50により、第1方向Y1の先頭となる第1収容部11を分注部30の移動軸31上の分注位置に配置させる。図13に示した例では、制御部120は、A行の各第1保持孔13の位置を移動軸31上に設置(図15参照)する。図13とは異なり、A行の第1収容部11が測定対象に含まれない場合には、測定対象となる第1収容部11のうち最も分注部30の移動軸31側(Y1方向側)の行に設置されている第1収容部11が、先頭の第1収容部11である。たとえばA行、B行に測定対象が存在せず、C行に測定対象となる第1収容部11がある場合、C行が先頭である。
なお、図15に示したように、第2設置台20は、A行の第1保持孔13が分注部30の移動軸31上に位置付けられた時点で、ストッパー26と当接して、Y1方向への移動が停止される。そのため、第1設置台10のいずれの行の第1保持孔13が移動軸31上に配置された状態でも、分注部30は第2収容部21から試薬吸引を行える。
ステップS16において、制御部120は、分注部30を第2収容部21の吸引位置P3へ移動させ、第2液体72を吸引させる。具体的には、分注部30(図6参照)は、制御部120の制御により、移動軸31上で第2収容部21の直上位置となる吸引位置P3へ、ノズル32を移動させる。分注部30は、吸引位置P3で、ノズル32を下方向に移動させて、ノズル32を第2収容部21の内部に進入させる。制御部120は、流体回路部110により、ノズル32から第2収容部21の内部の第2液体72を吸引させる。吸引後、分注部30は、吸引位置P3で、ノズル32を上方向に移動させて、ノズル32を第2収容部21の外部の直上へ移動させる。
ステップS17において、制御部120は、分注部30を第1収容部11の吐出位置P2へ移動させ、吸引した第2液体72を吐出させるとともに撹拌動作を実行させる。図5に示した構成例では、移動軸31上に、吐出位置P2が12箇所(1列〜12列)ある。分注部30は、制御部120の制御により、測定対象とされた第1収容部11の直上位置となる吐出位置P2へノズル32を移動させ、ノズル32から第1収容部11の内部へ第2液体72を吐出させる。吐出後、制御部120は、流体回路部110により、第1収容部11内の液体の吸引と、吸引した液体の第1収容部11内への吐出とを1回または複数回行う。吸引と吐出とにより、第1収容部11内で、第1液体71と第2液体72とが攪拌される。
ステップS18において、制御部120は、第2液体72を分注した第1収容部11内の測定試料73(図11参照)の測定動作を開始させる。制御部120は、流体回路部110により、第1収容部11内で攪拌された測定試料73を、ノズル32から吸引させる。制御部120は、ノズル32内に取り込んだ測定試料73を、流路を介して測定部40のフローセル150に送液するように、流体回路部110を制御する。また、制御部120は、フローセル150にシース液を送液するように、流体回路部110を制御する。これにより、フローセル150内に、標識された細胞およびビーズを含んだシース流が形成される。
制御部120は、各光源151〜154からの光をフローセル150に照射させ、発生した蛍光、散乱光を撮像部165により撮像させる。そして、制御部120は、ビーズの撮像結果から速度情報166を算出し、撮像部165の撮像処理のフィードバック制御を行う。速度情報166の取得およびフィードバック制御は、測定試料73を送液している間、継続的に実施される。測定試料73の送液が完了すると、その試料についての測定動作が終了する。
ステップS19において、測定動作の終了後、制御部120は、ノズルの洗浄動作を実行させる。まず、制御部120は、ノズル32(図6参照)を洗浄ポート130の直上位置となる原点位置へ移動させる。そして、洗浄ポート130の内部でノズル32の外表面を洗浄させる。さらに、制御部120は、流体回路部110により、混合液の流通経路にシース液を送液させて、流通経路の洗浄を行う。混合液の流通経路は、フローセル150、流路、およびノズル32を含む。なお、測定動作に供された混合液などの液体、および洗浄動作に供された液体は、流体回路部110が備える廃液チャンバへ排出される。
以上により、1つ目の第1収容部11に収容された試料(1番目の試料)の測定動作が終了する。制御部120は、測定部40により蛍光画像が得られると、通信部123を介して、制御装置300に蛍光画像のデータを送信する。制御部120は、測定が完了した第1収容部11の設置位置(たとえばA−1)を測定対済みとする。
制御部120は、ステップS20において、測定情報170を参照して、未測定の設置位置があるか否かを判断する。未測定の設置位置がある場合、制御部120は、ステップS15に処理を戻す。
このとき、前回測定した第1収容部11の設置位置(たとえばA−1)と同一の行(A行)に、他の測定対象となる第1収容部11の設置位置(たとえばA−2)がある場合、ステップS15では第1設置台10の移動は行われない。そして、ステップS16〜S19において、次の設置位置の第1収容部11に対して、第2液体72の吸引吐出、測定動作、ノズル32の洗浄動作が行われる。図13に示した例では、A−1、A−2、A−3、A−5に設置された各第1収容部11に対して、ステップS16〜S19が順次実施される。これにより、先頭となるA行において、測定対象となる全ての設置位置が測定済みとなる。そのため、図13において、A行の次に先頭となる行は、B行である。
同一の行に、他の測定対象となる第1収容部11の設置位置がない場合、ステップS15では、次に先頭となるB行の各第1保持孔13が、分注部30の移動軸31上の分注位置に位置付けられる(図16参照)。そして、ステップS16〜S19において、次の設置位置(B−1)の第1収容部11に対して、第2液体72の吸引吐出、測定動作、ノズル32の洗浄動作が行われる。
制御部120は、このように先頭となる行から、行毎に、順番に測定動作を実施する。図13の例では、B−1の第1収容部11の測定動作が終了すると、制御部120は、C行およびD行をスキップして、E行の各第1保持孔13を分注位置に位置付ける(図17参照)ように駆動部50を制御する。そして、ステップS16〜S19において、次の設置位置(E−1)の第1収容部11に対して、第2液体72の吸引吐出、測定動作、ノズル32の洗浄動作が行われる。
制御部120は、ステップS20において、未測定の試料がないと判断した場合、測定処理を完了させ、ステップS21に進む。ステップS21において、制御部120は、第1設置台10および第2設置台20が設置作業位置P1に戻る(図18参照)よう、駆動部50を制御する。
以上により、測定装置100の動作が完了する。
なお、上記のフローにおいて、同一の行(たとえば図12のA行)に、測定対象となる第1収容部11が複数設置されている場合、測定対象となる第1収容部11の数の分だけ第2収容部21から第2液体72を吸引し、攪拌以外の吐出動作だけを、測定対象となる第1収容部11のそれぞれに実施してもよい。つまり、ステップS16から、ステップS17のうち第2液体72の吐出までの動作を、複数の第1収容部11に対して先に行った後、ステップS17のうち撹拌動作から、ステップS18およびS19までの動作を、1つ1つの第1収容部11に対して順番に行ってもよい。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
10:第1設置台、11:第1収容部、13:第1保持孔、20:第2設置台、21:第2収容部、22:第2保持孔、25:移動停止部、26:ストッパー、30:分注部、31:移動軸、40:測定部、50:駆動部、60:保持体、64:枠状部、65:付勢部材、100:測定装置、104:隔壁、120:制御部、130:洗浄ポート、180:画面、310:制御部、340:表示部、350:入力部、D1、D2:内径、P1:設置作業位置

Claims (18)

  1. 液体を収容する複数の第1収容部を第1方向に並べて設置可能な第1設置台と、
    前記複数の第1収容部に収容された液体とは異なる液体を収容する第2収容部を設置可能であり、前記第1設置台に対して前記第1方向と交差する第2方向に配置された第2設置台と、
    前記第1設置台を保持するとともに、前記第2設置台を前記第1設置台に対して相対移動可能に保持する保持体と、
    前記保持体を前記第1方向に移動させる駆動部と、
    前記第2方向の移動軸に沿って移動することにより、前記第2設置台の前記第2収容部内の液体を吸引して前記第1設置台の前記第1収容部内に分注する分注部と、
    前記分注部により前記第1収容部内に分注された混合液を測定する測定部と、
    前記駆動部により前記保持体を前記第1方向に移動させた時、前記第1設置台を前記第1方向に移動可能としたまま、前記第2設置台の前記第1方向の移動を停止させる移動停止部と、を備える、測定装置。
  2. 前記移動停止部は、前記複数の第1収容部のうち前記第1方向の先頭の第1収容部および前記第2収容部が前記分注部の移動軸上に配置された状態で前記第2設置台と接する位置に設けられているストッパーを有する、請求項1に記載の測定装置。
  3. 前記駆動部は、
    前記第1設置台および前記第2設置台を前記第1方向において前記分注部の移動軸から離れた設置作業位置に位置付け、
    前記複数の第1収容部が設置された前記第1設置台および前記第2収容部が設置された前記第2設置台を、前記設置作業位置から前記分注部の移動軸に向けて前記第1方向に移動させるように構成されている、請求項1または2に記載の測定装置。
  4. 前記設置作業位置と前記分注部との間を仕切る隔壁をさらに備え、
    前記第1設置台および前記第2設置台は前記隔壁を通過するように設けられている、請求項3に記載の測定装置。
  5. 前記駆動部は、前記分注部の移動軸に向かって移動した前記第1設置台および前記第2設置台を前記設置作業位置に移動させるように構成され、
    前記駆動部により前記設置作業位置に移動する際、前記第2設置台は前記移動停止部から離れて前記設置作業位置に移動する、請求項3または4に記載の測定装置。
  6. 前記保持体は、前記第2設置台を前記第1方向と反対方向に相対移動可能に保持するとともに、前記第1設置台と一体で移動するように構成されており、
    前記駆動部は、前記第1設置台および前記保持体を前記第1方向に移動させることにより、前記保持体に保持された前記第2設置台を前記第1方向に移動させ、前記第2設置台が前記移動停止部と接した状態で前記第2設置台を停止させたまま前記第1設置台および前記保持体を前記第1方向に移動させる、請求項3〜5のいずれか1項に記載の測定装置。
  7. 前記保持体は、前記第2設置台を前記分注部の移動軸に向けて前記第1方向に付勢する付勢部材を含み、
    前記第2設置台は、前記付勢部材により前記保持体における移動範囲の前記第1方向側の端部に位置付けられ、前記移動停止部と当接することにより、前記付勢部材を圧縮させながら前記第1方向に移動する前記保持体に対して前記第1方向とは反対側へ相対移動する、請求項6に記載の測定装置。
  8. 前記保持体は、前記第2設置台を囲む枠状部を有し、前記枠状部の内側で前記第2設置台を前記第1方向と反対方向に相対移動可能に保持しており、
    前記第2設置台は、前記枠状部の内側で、前記第1設置台における前記第1方向の先頭の前記第1収容部と、前記第1方向の最後尾の前記第1収容部との間の範囲で前記第1方向に移動可能に設けられている、請求項6または7に記載の測定装置。
  9. 前記駆動部および前記分注部の動作を制御する制御部をさらに備え、
    前記制御部は、前記第1設置台に設置された前記複数の第1収容部を、前記第1方向の先頭の前記第1収容部から順番に前記分注部の移動軸上の位置に位置付けるように前記駆動部を制御する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の測定装置。
  10. 前記第1設置台における、分析対象となる前記第1収容部の設置位置の入力を受け付ける入力部をさらに備え、
    前記制御部は、前記入力部を介して取得した設置位置に設置された前記第1収容部に対して分注動作を行い、前記入力部を介して取得した設置位置以外の前記第1収容部については分注動作を行わないように、前記分注部および前記駆動部を制御する、請求項9に記載の測定装置。
  11. 前記第1設置台における前記第1収容部の設置位置を表す位置表示画面を表示する表示部をさらに備え、
    前記制御部は、前記位置表示画面において前記入力部を介して前記第1収容部の設置位置を取得する、請求項10に記載の測定装置。
  12. 前記分注部の移動軸上の位置に設けられ、前記分注部を洗浄するための洗浄ポートをさらに備える、請求項1〜11のいずれか1項に記載の測定装置。
  13. 前記第1設置台は、前記複数の第1収容部を、前記第1方向および前記第2方向に沿って並べて配置可能に構成されている、請求項1〜12のいずれか1項に記載の測定装置。
  14. 前記第1収容部は、検体を収容可能な筒状の試料容器であり、
    前記第1設置台は、複数の前記第1収容部を1つずつ保持可能な複数の第1保持孔を有する、請求項1〜13のいずれか1項に記載の測定装置。
  15. 前記第2収容部は、液体を収容可能な筒状の試薬容器であり、
    前記第2設置台は、1つの前記第2収容部を保持可能な1つの第2保持孔を有する、請求項1〜14のいずれか1項に記載の測定装置。
  16. 前記第1設置台は、複数の前記第1収容部を1つずつ保持可能な複数の第1保持孔を有し、
    前記第2保持孔の内径は、前記第1保持孔の内径よりも大きい、請求項15に記載の測定装置。
  17. 前記第1収容部は、検体を収容可能な筒状の試料容器であり、
    前記第2収容部は、ビーズを収容可能な筒状の試薬容器であり、
    前記測定部は、前記混合液に含まれる前記ビーズの測定結果に基づき、前記混合液に含まれる前記検体中の粒子を測定するように構成されている、請求項1〜16のいずれか1項に記載の測定装置。
  18. 前記移動停止部は、前記複数の第1収容部のうち前記第1方向の先頭の第1収容部および前記第2収容部が前記分注部の移動軸上に配置された状態で前記第2設置台を固定する磁性部材を有する、請求項1〜17のいずれか1項に記載の測定装置。
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