JP2831466B2 - ルミネセンス計測システム及びルミノメータ装置 - Google Patents
ルミネセンス計測システム及びルミノメータ装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、ルミネセンス計測システム及びルミノメー
タ装置、即ち生物ルミネセンス及び化学ルミネセンスの
計測値を得るように設計された装置に関し、この装置で
は、ルミネセンスにより分析されるべき物質が入った試
験管が一連の試験管ホルダで倍増型光電管状のような光
検出器を持つ計測ステーションを通して搬送される。
タ装置、即ち生物ルミネセンス及び化学ルミネセンスの
計測値を得るように設計された装置に関し、この装置で
は、ルミネセンスにより分析されるべき物質が入った試
験管が一連の試験管ホルダで倍増型光電管状のような光
検出器を持つ計測ステーションを通して搬送される。
例えば、欧州特許第0226374号及び米国特許第4,863,6
90号にルミネセンス計測システムが開示されている。前
者には、試験管をホルダから次々に取り出してこれらの
試験管をそれ自体複雑な設計の計測室に導入するための
複雑な回転装置が開示されている。後者には、試験管用
の特別なホルダを持つ計測システムが開示されている。
90号にルミネセンス計測システムが開示されている。前
者には、試験管をホルダから次々に取り出してこれらの
試験管をそれ自体複雑な設計の計測室に導入するための
複雑な回転装置が開示されている。後者には、試験管用
の特別なホルダを持つ計測システムが開示されている。
本発明の目的は、簡単で、試験管用の特別なホルダを
全く必要とせず、計測中の遮光性に信頼性があるルミネ
センス計測システム及びルミノメータ装置を提供するこ
とである。
全く必要とせず、計測中の遮光性に信頼性があるルミネ
センス計測システム及びルミノメータ装置を提供するこ
とである。
本発明によれば、本発明の目的は、添付の請求の範囲
に記載のルミネセンス計測システム及びルミノメータ装
置によって達成される。
に記載のルミネセンス計測システム及びルミノメータ装
置によって達成される。
本発明を添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
図１は、装置の可動構成要素の内部の斜視図であり、 図２は、固定構成要素の外側の斜視図であり、 図３は、可動構成要素の外側の斜視図であり、 図４は、固定構成要素の内部の斜視図であり、 図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った固定構成要素の断面
図であり、 図６は、ルミネセンス計測システムを形成する試験管
用チェーンコンベヤと関連した本発明の装置の作動の概
略図である。
図であり、 図６は、ルミネセンス計測システムを形成する試験管
用チェーンコンベヤと関連した本発明の装置の作動の概
略図である。
ルミノメータは、フレームに固定的に取り付けられた
カップ形状構成要素（固定構成要素、第１の構成要素）
１、と、この固定構成要所１のまわりで共通軸線を中心
として回転自在のカップ形状構成要素（可動構成要素、
第２の構成要素）２を有する。カップ形状構成要素２
は、固定構成要素１の環状フランジ、すなわちシェル壁
（外側シェル壁）３を可動構成要素２の環状溝４と嵌合
させたとき、固定構成要素１の蓋を形成するようになっ
ている。シェル壁３は、固定構成要素１の計測室５を包
囲している。計測室５は、可動構成要素２の空間６内に
収容できる。計測室５は、フランジ３が環状溝４内に滑
り嵌めしているのと同様に、空間６内に滑り嵌めで嵌合
している。また構成要素１、２はそれぞれカップ底部1
a,2aを有している。これらの構成要素１、２は、一つの
部品でつくられている。
カップ形状構成要素（固定構成要素、第１の構成要素）
１、と、この固定構成要所１のまわりで共通軸線を中心
として回転自在のカップ形状構成要素（可動構成要素、
第２の構成要素）２を有する。カップ形状構成要素２
は、固定構成要素１の環状フランジ、すなわちシェル壁
（外側シェル壁）３を可動構成要素２の環状溝４と嵌合
させたとき、固定構成要素１の蓋を形成するようになっ
ている。シェル壁３は、固定構成要素１の計測室５を包
囲している。計測室５は、可動構成要素２の空間６内に
収容できる。計測室５は、フランジ３が環状溝４内に滑
り嵌めしているのと同様に、空間６内に滑り嵌めで嵌合
している。また構成要素１、２はそれぞれカップ底部1
a,2aを有している。これらの構成要素１、２は、一つの
部品でつくられている。
構成要素１は、倍増型光電管（図示せず）のヘッドを
ねじ込むことができるねじ孔７をその外側に有する。孔
７の底部には、ルミネセンス計測で内容物が分析される
べき試験管（図６の25のような試料の容器）の直径とほ
ぼ同じ直径を持つ小さな円形の孔８が設けられている。
孔８は、閉鎖された周壁（内側シェル壁）９、頂部10お
よびカップ底部1aにより閉鎖された計測室５に開放して
いる。フランジ３および周壁９には、通孔11、12、1
1′、12′が設けられ、これらの通孔は、全て、構成要
素１の直径、即ち孔８の中央を通る直径線上に配置され
ている。（このルミノメータが使用される場合、通孔1
1、12は装入孔の役割を果たし、通孔11′、12′は排出
孔の役割を果たす。）孔８の直径は、試験管よりも僅か
に大きい。ドーム形状凹部13は、試験管の下即の試料収
容部分を孔８と向き合った位置まで案内するように、孔
12から孔12′まで延びている。孔12と12′との間の距離
は、試験管の長さと等しい。
ねじ込むことができるねじ孔７をその外側に有する。孔
７の底部には、ルミネセンス計測で内容物が分析される
べき試験管（図６の25のような試料の容器）の直径とほ
ぼ同じ直径を持つ小さな円形の孔８が設けられている。
孔８は、閉鎖された周壁（内側シェル壁）９、頂部10お
よびカップ底部1aにより閉鎖された計測室５に開放して
いる。フランジ３および周壁９には、通孔11、12、1
1′、12′が設けられ、これらの通孔は、全て、構成要
素１の直径、即ち孔８の中央を通る直径線上に配置され
ている。（このルミノメータが使用される場合、通孔1
1、12は装入孔の役割を果たし、通孔11′、12′は排出
孔の役割を果たす。）孔８の直径は、試験管よりも僅か
に大きい。ドーム形状凹部13は、試験管の下即の試料収
容部分を孔８と向き合った位置まで案内するように、孔
12から孔12′まで延びている。孔12と12′との間の距離
は、試験管の長さと等しい。
また、構成要素２の外シェル壁30及びフランジ即ち内
シェル壁18には孔14、15、16、17が設けられ、内シェル
壁18は、外シェル壁30とともに環状溝４を構成し、内シ
ェル壁18は、計測室５用の空間６を構成する。孔14、15
は、（構成要素２の）直径方向に沿って整合しており、
孔16、17もまた直径方向に沿って整合している。しかし
ながら、対をなした孔14、15の軸線及び孔16、17の軸線
は、互いに約70゜の角度を形成する。（このルミノメー
タが使用される場合、孔14、15は装入孔の役割を果た
し、通孔16、17は排出孔の役割を果たす。） 構成要素１及び２を互いに係合させたとき、試験管を
計測室５に入れたり出したりできるように、可動構成要
素２を回転させることによって孔14、15及び16、17を孔
11、12及び11′、12′とぞれぞれ整合させることができ
るということがわかる。光が遮断される中間位置が、計
測位置を提供する。更に、固定構成要素１の孔11、12、
11′、12′が垂線を含む場合には、試験管を重力の作用
で装入したり排出したりできるということは理解されよ
う。
シェル壁18には孔14、15、16、17が設けられ、内シェル
壁18は、外シェル壁30とともに環状溝４を構成し、内シ
ェル壁18は、計測室５用の空間６を構成する。孔14、15
は、（構成要素２の）直径方向に沿って整合しており、
孔16、17もまた直径方向に沿って整合している。しかし
ながら、対をなした孔14、15の軸線及び孔16、17の軸線
は、互いに約70゜の角度を形成する。（このルミノメー
タが使用される場合、孔14、15は装入孔の役割を果た
し、通孔16、17は排出孔の役割を果たす。） 構成要素１及び２を互いに係合させたとき、試験管を
計測室５に入れたり出したりできるように、可動構成要
素２を回転させることによって孔14、15及び16、17を孔
11、12及び11′、12′とぞれぞれ整合させることができ
るということがわかる。光が遮断される中間位置が、計
測位置を提供する。更に、固定構成要素１の孔11、12、
11′、12′が垂線を含む場合には、試験管を重力の作用
で装入したり排出したりできるということは理解されよ
う。
構成要素１及び２の噛み合い部分（丸で囲んだ部分
ａ、ｂ、ｃ、ｄ参照）に形成されたリブ部分及び座ぐり
部分により、ルミネセンス計測における遮光性が高めら
れている。
ａ、ｂ、ｃ、ｄ参照）に形成されたリブ部分及び座ぐり
部分により、ルミネセンス計測における遮光性が高めら
れている。
試験管は、その装入時にフランジ（内シェル壁）18の
内面19と当接することによって、その下側の試料収容部
分が孔８と向き合った状態で計測室５内に置かれる。
内面19と当接することによって、その下側の試料収容部
分が孔８と向き合った状態で計測室５内に置かれる。
頂部10に設けられた溝（ガイド溝）21に従動するばね
負荷されたカム20が可動構成要素２内に配置されてい
る。カム20は、可動構成要素２の回転中に計測室内の試
験管によって負荷力に抗して離されたとき、電気スイッ
チ21′を付勢する。スイッチ21′は、試薬を試験管内に
供給するためのポンプを作動させるようになっている。
試薬は、曲がった注入針及びホース（図示せず）を通し
て供給される。注入針は、構成要素２の孔22を通して外
側から遮光的方法で導入され、計測室の周壁９の凹部23
内で構成要素の移動に追従する。
負荷されたカム20が可動構成要素２内に配置されてい
る。カム20は、可動構成要素２の回転中に計測室内の試
験管によって負荷力に抗して離されたとき、電気スイッ
チ21′を付勢する。スイッチ21′は、試薬を試験管内に
供給するためのポンプを作動させるようになっている。
試薬は、曲がった注入針及びホース（図示せず）を通し
て供給される。注入針は、構成要素２の孔22を通して外
側から遮光的方法で導入され、計測室の周壁９の凹部23
内で構成要素の移動に追従する。
可動構成要素２はステップモータ（図示せず）により
回転される。ステップモータのシャフトは、可動構成要
素の外側にある盲孔24と係合し、可動構成要素２を装入
位置と計測位置との間及び計測位置と排出位置との間で
交互に回転する。
回転される。ステップモータのシャフトは、可動構成要
素の外側にある盲孔24と係合し、可動構成要素２を装入
位置と計測位置との間及び計測位置と排出位置との間で
交互に回転する。
試験管25は、計測室内でルミネセンスにより分析され
るべき試料が入った試験管を各々収容したスリーブ27か
らなるチェーンリンク（鎖状連結体）を備えたモータ駆
動式コンベヤ26が構成する行路（図６）に沿って次々に
連続的に搬送される。
るべき試料が入った試験管を各々収容したスリーブ27か
らなるチェーンリンク（鎖状連結体）を備えたモータ駆
動式コンベヤ26が構成する行路（図６）に沿って次々に
連続的に搬送される。
試験管25は、スリーブ27に滑り嵌めで装着されてい
る。ルミノメータに向かって搬送されるとき、試験管
は、支持構造、即ち孔29を持つ底部28上にそれらのベー
ス部分が載止した状態で支持されている。孔29は、固定
構成要素１の孔11、12、11′、12′と向き合って配置さ
れ、試験管を通すようになっている。
る。ルミノメータに向かって搬送されるとき、試験管
は、支持構造、即ち孔29を持つ底部28上にそれらのベー
ス部分が載止した状態で支持されている。孔29は、固定
構成要素１の孔11、12、11′、12′と向き合って配置さ
れ、試験管を通すようになっている。
計測手順は、コンピュータによって以下の方法で制御
される。
される。
試験管25が入ったスリーブ27が、ルミノメータの真上
の孔29に、その搬送行路に沿って、到達したとき、回転
自在の構成要素２を上述の計測位置に設定する。コンピ
ュータは、コンベヤ26を停止させ、試験管25は、構成要
素２の外シェル壁と当接するように孔29内に降下する。
通常は、即ち、前の試験管を計測室から排出した後、モ
ータは、次いで、孔29の真下で孔11、12（11′、12′）
と孔14、15とを垂直方向に真っ直ぐに整合させる方向に
可動構成要素２を回転させる信号をコンピュータから受
け取り、試験管25を計測室５内に落とし込む。
の孔29に、その搬送行路に沿って、到達したとき、回転
自在の構成要素２を上述の計測位置に設定する。コンピ
ュータは、コンベヤ26を停止させ、試験管25は、構成要
素２の外シェル壁と当接するように孔29内に降下する。
通常は、即ち、前の試験管を計測室から排出した後、モ
ータは、次いで、孔29の真下で孔11、12（11′、12′）
と孔14、15とを垂直方向に真っ直ぐに整合させる方向に
可動構成要素２を回転させる信号をコンピュータから受
け取り、試験管25を計測室５内に落とし込む。
その後、コンピュータは、可動構成要素をルミネセン
ス検出計測位置まで回転させる信号をモータに伝える。
ルミネセンス検出計測位置では、注入針を通して試薬を
試験管に注入する試薬ポンプを作動させるように、要素
20、21によって試験管の存在を検出する。コンピュータ
によって決定された、計測室内での試験管の保持時間
は、ATPを決定するためのLUMIT（LUMITは登録商標であ
る）を用いた生物ルミネセンス計測を行う場合には約10
秒である。次いで、コンピュータは、孔11′、12′（1
1、12）を孔16、17と整合させる方向に可動構成要素を
回転させる信号をモータに送出し、これによって試験管
を重力の作用でルミノメータから収集場所31まで排出で
きる。この排出場所は廃棄物容器であるのがよく、試料
を更に分析する必要がある場合には、別の試料コンベヤ
のスリーブであるのがよい。
ス検出計測位置まで回転させる信号をモータに伝える。
ルミネセンス検出計測位置では、注入針を通して試薬を
試験管に注入する試薬ポンプを作動させるように、要素
20、21によって試験管の存在を検出する。コンピュータ
によって決定された、計測室内での試験管の保持時間
は、ATPを決定するためのLUMIT（LUMITは登録商標であ
る）を用いた生物ルミネセンス計測を行う場合には約10
秒である。次いで、コンピュータは、孔11′、12′（1
1、12）を孔16、17と整合させる方向に可動構成要素を
回転させる信号をモータに送出し、これによって試験管
を重力の作用でルミノメータから収集場所31まで排出で
きる。この排出場所は廃棄物容器であるのがよく、試料
を更に分析する必要がある場合には、別の試料コンベヤ
のスリーブであるのがよい。
新たな試料を分析しようとするときに何らかの理由で
試験管が計測室５内に計測室５のカム20と係合した状態
で残った場合には、コンピュータは、試薬ポンプを前も
って作動させることなく、モータを作動させて可動構成
要素を排出位置まで再び回転させるようになっている。
前もって排出を行った後に新たな試験管を計測室５内に
装入されていない場合には、コンピュータは、試薬を前
もって注入することなく、モータを作動させて可動構成
要素を装入位置まで再び回転させるようになっている。
試験管が計測室５内に計測室５のカム20と係合した状態
で残った場合には、コンピュータは、試薬ポンプを前も
って作動させることなく、モータを作動させて可動構成
要素を排出位置まで再び回転させるようになっている。
前もって排出を行った後に新たな試験管を計測室５内に
装入されていない場合には、コンピュータは、試薬を前
もって注入することなく、モータを作動させて可動構成
要素を装入位置まで再び回転させるようになっている。
試料の装入及び排出を重力の作用で行うという本発明
の概念は他の方法でも実施できるということは理解され
よう。かくして、装入位置及び排出位置は、必ずしも回
転によってつくりだされなくてもよい。変形例では、正
方形の構成要素１及び２を使用し、この場合には、構成
要素２を並進移動の態様で固定構成要素１上で移動させ
る。
の概念は他の方法でも実施できるということは理解され
よう。かくして、装入位置及び排出位置は、必ずしも回
転によってつくりだされなくてもよい。変形例では、正
方形の構成要素１及び２を使用し、この場合には、構成
要素２を並進移動の態様で固定構成要素１上で移動させ
る。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 35/00 - 35/10 G01N 21/13 G01N 21/76 G01N 21/64
Claims (16)
- 【請求項１】ルミネセンス計測システムにおいて、 ルミネセンス計測を受ける試料の容器を送り出すコンベ
アであって、前記コンベアは、各々が１つの前記容器を
搬送するとともに垂直方向を向いて配設された複数の管
状スリーブからなる並進駆動可能な鎖状連結体と孔が設
けられた底部とを有し、前記管状スリーブからなる鎖状
連結体は、前記管状スリーブを前記孔に対して整合さ
せ、整合した管状スリーブから前記容器が重力の作用に
より出て行くことができるように前記穴の上方を前記底
部に対して移動可能に設けられている、コンベアと、 前記容器を前記孔を通して前記コンベアから受入れるよ
うに前記底部の下方に配置されたルミノメータであっ
て、前記ルミノメータは２つのカップ形状の構成要素を
有し、前記２つの構成要素は周辺に配置された少なくと
も１つのシェル壁とカップ底部とをそれぞれが有し、前
記２つの構成要素は相対的に移動可能であり、前記２つ
の構成要素は各々のシェル壁が互いに係合するように配
置され、前記２つの構成要素のうち一方の構成要素に計
測室が形成され、前記計測室は前記各構成要素のシェル
壁および外側に面したカップ底部により取り囲まれてい
る、ルミノメータと、 を備え、 前記各シェル壁は、前記計測室に連通する装入孔および
排出孔を有し、 前記２つの構成要素は、それぞれの装入孔が前記計測室
の上方に位置するとともに前記コンベアの底部の孔と整
合する第１の相対的位置と、それぞれの排出孔が前記計
測室の垂直方向下方に位置した状態で互いに整合する第
２の相対的位置とを採ることができ、 前記２つの構成要素の各挿入孔と前記底部の孔とを整合
させることにより、重力の作用により試料の容器が前記
コンベアから前記計測室の内部に移動可能となるととも
に、前記２つの構成要素の各排出孔を整合させることに
より、重力の作用により、前記容器が前記計測室から排
出可能となること、 を特徴とするルミネセンス計測システム。 - 【請求項２】前記２つの構成要素は、回転により相対的
に移動可能となっていることを特徴とする請求項１記載
のルミネセンス計測システム。 - 【請求項３】前記２つのカップ形状の構成要素は、外側
シェル壁および内側シェル壁をそれぞれが有しているこ
とを特徴とする請求項１記載のルミネセンス計測システ
ム。 - 【請求項４】前記２つのカップ形状の構成要素のうち第
１の構成要素は、前記内側シェル壁に結合された頂部を
更に有し、 前記計測室は、前記頂部、前記内側シェル壁および前記
カップ底部により区画されていることを特徴とする請求
項３記載のルミネセンス計測システム。 - 【請求項５】前記頂部はガイド溝を有し、 前記２つの構成要素のうち第２の構成要素は、前記カッ
プ底部から前記ガイド溝を通って前記計測室に突出する
とともに容器が測定室内に存在するか否かを検知するば
ね負荷されたカムを更に有していることを特徴とする請
求項４記載のルミネセンス計測システム。 - 【請求項６】前記２つのカップ形状の構成要素は、外側
シェル壁および内側シェル壁をそれぞれが有しているこ
とを特徴とする請求項２記載のルミネセンス計測システ
ム。 - 【請求項７】前記２つのカップ形状の構成要素のうち第
１の構成要素は、前記内側シェル壁に結合された頂部を
更に有し、 前記計測室は、前記頂部、前記内側シェル壁および前記
カップ底部により区画されていることを特徴とする請求
項６記載のルミネセンス計測システム。 - 【請求項８】前記頂部はガイド溝を有し、 前記２つの構成要素のうち第２の構成要素は、前記カッ
プ底部から前記ガイド溝を通って前記計測室に突出する
とともに容器が測定室内に存在するか否かを検知するば
ね負荷されたカムを更に有している、ことを特徴とする
請求項７記載のルミネセンス計測システム。 - 【請求項９】ルミノメータ装置において、 ２つのカップ形状の構成要素を有するルミノメータを備
え、 前記２つの構成要素は、周辺に配置された少なくとも１
つの環状のシェル壁とカップ底部とをそれぞれが有し、 前記２つの構成要素は相対的に移動可能であり、 前記２つの構成要素のうち一方の構成要素に計測室が形
成され、 前記２つの構成要素は、前記計測室が前記シェル壁およ
びカップ底部により取り囲まれるように互いに係合し、 前記各シェル壁は、前記計測室に連通する装入孔および
排出孔を有し、 前記２つの構成要素は、それぞれの装入孔が前記計測室
の垂直方向上方で整合する第１の相対的位置と、それぞ
れの排出孔が前記計測室の垂直方向下方で整合する第２
の相対的位置とを採ることができ、 前記２つの構成要素の各装入孔を整合させることによ
り、重力の作用により試料の容器が前記装入孔の上方の
位置から前記計測室の内部に移動可能となるとともに、
前記２つの構成要素の各排出孔を整合させることによ
り、重力の作用により前記容器が前記計測室から排出可
能となること、 を特徴とするルミノメータ装置。 - 【請求項１０】前記２つの構成要素は、回転により相対
的に移動可能となっていることを特徴とする請求項９記
載のルミノメータ装置。 - 【請求項１１】前記２つのカップ形状の構成要素は、外
側シェル壁および内側シェル壁をそれぞれが有している
ことを特徴とする請求項９記載のルミノメータ装置。 - 【請求項１２】前記２つのカップ形状の構成要素のうち
第１の構成要素は、前記内側シェル壁に結合された頂部
を更に有し、 前記計測室は、前記頂部、前記内側シェル壁および前記
カップ底部により区画されていることを特徴とする請求
項11記載のルミノメータ装置。 - 【請求項１３】前記頂部はガイド溝を有し、 前記２つの構成要素のうち第２の構成要素は、前記カッ
プ底部から前記ガイド溝を通って前記計測室に突出する
とともに容器が測定室内に存在するか否かを検知するば
ね負荷されたカムを更に有している、ことを特徴とする
請求項12記載のルミノメータ装置。 - 【請求項１４】前記２つのカップ形状の構成要素は、外
側シェル壁および内側シェル壁をそれぞれが有している
ことを特徴とする請求項10記載のルミノメータ装置。 - 【請求項１５】前記２つのカップ形状の構成要素のうち
第１の構成要素は、前記内側シェル壁に結合された頂部
を更に有し、 前記計測室は、前記頂部、前記内側シェル壁および前記
カップ底部により区画されていることを特徴とする請求
項14記載のルミノメータ装置。 - 【請求項１６】前記頂部はガイド溝を有し、 前記２つの構成要素のうち第２の構成要素は、前記カッ
プ底部から前記ガイド溝を通って前記計測室に突出する
とともに容器が測定室内に存在するか否かを検知するば
ね負荷されたカムを更に有していることを特徴とする請
求項15記載のルミノメータ装置。
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