JP3043139B2

JP3043139B2 - 抗生物質試験用自動穿孔分注方法及びその装置

Info

Publication number: JP3043139B2
Application number: JP3293026A
Authority: JP
Inventors: 一弘稲葉; 恭章吉田
Original assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Current assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Priority date: 1991-11-08
Filing date: 1991-11-08
Publication date: 2000-05-22
Anticipated expiration: 2015-05-22
Also published as: JPH05123159A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シャーレに分注して固
化した寒天培地に穿孔し、その孔の中に抗生物質を分注
する作業を自動的に行う抗生物質試験用自動穿孔分注方
法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、手動で寒天培地をパイプ状の金
具で切断し、その切断した培地を針状体でえぐり取り、
できた孔の中に、決められた複種（例えば４種又は６
種）の抗生物質を計量し分注していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、寒天
培地をシャーレの底まで切断し、うまくえぐり出すこと
が困難で、綺麗な孔にならなかった。穿孔作業がうまく
いかなった場合、試験結果が正確に出ないため、穿孔作
業のやり直しとなり、シャーレに寒天培地を分注し固化
する作業から行う必要があり、熟練と時間とを要し、注
意を必要とする。また、できた複数の孔に抗生物質を計
量分注するが、孔の位置、抗生物質の種類及び量を間違
えないように注意して作業する必要がある。

【０００４】本発明は、熟練者でなくても容易に穿孔分
注作業ができ、穿孔した孔が正確で綺麗で、それらの孔
に所定の抗生物質を所定量分注することができる抗生物
質試験用自動穿孔分注方法及びその装置を提供すること
を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による方法は、寒
天培地を分注し固め終ったシャーレを供給位置にセット
して１個づつ穿孔分注位置に搬送し、穿孔金具を下降し
て前記寒天培地に穿孔し、他方、ピペットチップ及び抗
生物質を入れた試験管をセットしたラックを所定位置に
セットして１個づつ吸引位置に搬送し、ピペットヘッド
を下降して先端に前記ピペットチップを装着したのち、
前記抗生物質を吸引し、次いで、前記穿孔金具及びピペ
ットヘッドの位置を入れ換え、ピペットヘッドを下降し
て前記ピペットチップに吸引した前記抗生物質を前記シ
ャーレの寒天培地に穿孔した孔に分注し、以下前記の動
作を繰り返すことを特徴としている。

【０００６】本発明による装置は、平行に配置されたシ
ャーレ搬送部及びピペットチップ・試験管搬送部と、両
部の中央部に回動及び上下動自在なアームに設けられた
穿孔装置及び分注装置を備えた穿孔分注部とを設け、前
記シャーレ搬送部にシャーレを積み重ねる供給部、シャ
ーレを穿孔分注位置に一時保持する一時保持部及び穿孔
分注の終ったシャーレを積み重ねる積層装置を備えた収
納部及びシャーレを前記供給部から前記穿孔分注位置を
経て前記収納部に１個づつ搬送する搬送装置を設け、前
記ピペットチップ・試験管搬送部に複数のピペットチッ
プ及び試験管を前半部及び後半部にセットしたラック
と、該ラックを吸引位置にラックの半分の長さのピッチ
で搬送する搬送装置とを設け、前記穿孔分注部に前記ア
ームの中心軸を回動及び上下動するモータ及び上下動シ
リンダを設け、前記穿孔装置に内筒と外筒とからなり該
内外筒の間を加圧し内筒内を真空引きする穿孔金具と、
該穿孔金具を上下動する穿孔シリンダとを設け、前記吸
引装置にマイクロピペットのプッシュボタンを作動する
吸引分注シリンダと、マイクロピペットのエジェクトボ
タンを作動するチップ排出シリンダとを設けたことを特
徴としている。

【０００７】上記アームの両搬送部に平行な位置の穿孔
装置と分注装置の下方に、穿孔金具の滅菌液容器とピペ
ットチップの廃棄部とを設けるのが好ましい。

【０００８】

【作用】本発明においては、穿孔に際し、外筒で寒天培
地を切断し、内外筒の間を加圧内筒内を真空引きするこ
とにより、切断された寒天培地は容易に取り出され、正
確で綺麗な孔が形成される。

【０００９】また、穿孔した孔に、位置を入れ換えたピ
ペットヘッドにより分注するので、間違いなく所定の抗
生物質の所定量を分注することができる。したがって、
熟練者でなくても、穿孔分注作業を容易に行うことがで
きる。

【００１０】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００１１】図１ないし図３において、自動穿孔分注装
置の奥側のテーブル１上には、シャーレ搬送部１０が設
けられ、手前側の一段低いテーブル１ａ上には、ピペッ
トチップ・試験管搬送部４０がシャーレ搬送部１０と平
行に設けられ、シャーレ搬送部１０およびピペットチッ
プ・試験管搬送部４０の略中央部には、穿孔分注部６０
の中心軸６１が設けられている。そして、右奥側には、
操作部４が設けられている。

【００１２】前記シャーレ搬送部１０の右端には、供給
部１１が設けられている。この供給部１１の基板１２
は、シャーレＳの本体Ｓａを蓋Ｓｂで閉じた状態の高さ
より若干高い高さＨに設けられ、蓋Ｓｂの外径より若干
大径の透孔１３が形成されている。そして、透孔１３の
周囲には、３本のガイドロッド１４が立設されている。

【００１３】この供給部１１に対向する側には、収納部
１５が設けられている。その収納部１５の前記基板１２
と同じ高さに設けられた基板１６には、前記透孔１３と
同径の透孔１７が形成され、４本のガイドロッド１８が
立設されている。また、透孔１７の一直径方向には、上
方に回動自在の一対のシャーレ抑え１９、１９が透孔１
７内に突出されている。そして透孔１７の下方には、積
層装置すなわち図示の実施例では積層シリンダ２０が垂
設されている。

【００１４】他方、テーブル１には、シャーレ本体Ｓａ
の外径より狭い巾のスリット２が形成され、そのスリッ
ト２の下方には搬送装置２１が設けられている。この装
置２１の基板２２は、テーブル１から吊設された平行な
一対のガイドロッド２３、２３にガイドされ、搬送シリ
ンダ２４により前後動（以後左側を前方とする）される
ようになっている。その基板２２には、上下動シリンダ
２５で上下動される搬送台２６が設けられ、この搬送台
２６の前後端には、前部搬送ピン２７ａ及び後部搬送ピ
ン２７ｂが、搬送台２６の上動時にスリット２から突出
するように立設されている。そして、前進上動位置にあ
る搬送台２６は、上下動シリンダ２５の収縮伸長作動と
搬送シリンダ２４の収縮作動とにより後退上動位置２６
Ａに移動する。次に前進時に後部搬送ピン２７ｂ１は、
供給部１１にセットされた最下位の供給位置Ｓ１のシャ
ーレＳをいわゆるダルマ落しのように後記一時保持部２
８の穿孔分注位置Ｓ２に搬送し、次の前進時に前部搬送
ピン２７ａ１は位置Ｓ２のシャーレを収納部１５の収納
位置Ｓ３に搬送するようになっている。

【００１５】前記一時保持部２８は、供給部１１と収納
部１５との中間位置に設けられている。その一時保持部
２８には、搬送方向に直交して一対の保持片２９、２９
が設けられ、図示しないシリンダにより拡縮してシャー
レＳを穿孔分注位置Ｓ２に一時的に保持するようになっ
ている。そして、この一時保持部２８の付近には、位置
Ｓ２のシャーレＳを検出するセンサ３０が設けられてい
る。また、一時保持装置２８の付近には、蓋脱着装置３
１が設けられている。この装置３１には、蓋脱着シリン
ダ３２が立設され、そのピストンロッド３２ａの上端か
ら伸びるブラケット３３の先端には、旋回台３４が設け
られている。この旋回台３４には、水平アーム３５が設
けられ、そのアーム３５の先端には、真空圧による吸着
ヘッド３６が吊設されている。そして、アーム３５はシ
リンダ３２の収縮伸長作動と旋回台３４の９０度旋回に
より吸着ヘッド３６で蓋Ｓｂを吸着して側方位置Ｓｂ１
（図１）に移動し、また、逆の動作で本体Ｓａにかぶせ
るようになっている。

【００１６】図１及び図４において、チップ・試験管搬
送部４０のラック４１は、前後部開口の箱体に形成さ
れ、４本のピペットチップ４２及び抗生物質Ｂが入って
いる試験管４３とが起立状態で、ラック４１の中心線Ｃ
から等しい振り分け距離ａ、ｂでセットされている。こ
れらのラック４１、４１・・・は、テーブル１ａ上に敷
設された一対のガイドレール４４、４４間に列状に配置
されている。そして、テーブル１ａには、ラック４１の
巾より狭い巾のスリット３が形成されている。

【００１７】他方、スリット３の下方には、搬送装置４
５が設けられている。この装置４５の基板４６は、テー
ブル１から吊設された平行な一対のガイドロッド４７、
４７にガイドされ、搬送シリンダ４８により前後動され
るようになっている。その基板４６には、上下動シリン
ダ４９で上下動される搬送台５０が設けられ、この搬送
台５０には、ラック４１、４１・・・の配列ピッチＬの
半分のピッチで複数対（図示の例では７対）の搬送ピン
５１、５１・・・が、搬送台５０の上動時にスリット３
から突出するように立設されている。したがって、搬送
シリンダ４８及び上下動シリンダの伸縮作動により搬送
ピン５１、５１・・・はラック４１、４１・・・の後端
部に当接し、ラック４１、４１・・・をラック４１の長
さの半分だけ前方に搬送するようになっている。

【００１８】図５において、穿孔分注部６０の中心軸６
１は、テーブル１ａに立設され、上下動シリンダ６９よ
り上下動されるようになっている。その中心軸６１の上
端には、上下のスラストベアリング６２、６２を介して
アーム６３が回動自在に設けられ、アーム６３に立設し
た減速機付きモータ６４のピニオン６５と中心軸６１に
固設したリングギヤ６６とにより回動されるようになっ
ている。そして、アーム６３の一端には、穿孔装置７０
が設けられ、他端には、分注装置８０がそれぞれ設けら
れている。

【００１９】その穿孔装置７０のアーム６３に固設され
た基板７１には、穿孔シリンダ７２が立設され、そのシ
リンダ７２の下端には、穿孔金具取付板７３が固設され
ている。その取付板７３の一端には、ガイドロッド７４
が立設され、このガイドロッド７４は、基板７１に立設
したガイドポスト７５にガイドされている。また、取付
板７３と基板７１とを貫通して４本の穿孔金具７７が設
けられている。その金具７７と取付板７３との間には、
下降時に金具７７の下端をシャーレ本体Ｓａの底より下
方になる位置に位置決めする圧縮スプリング７６が介装
されている。

【００２０】図６において、穿孔金具７７には、内筒７
８と、内筒７８の下端部を覆う外筒７９とが設けられ、
両筒７８、７９の先端部は、同一円錐面を形成するよう
なシャープエッジ７８ａ、７９ａに形成されている。そ
して、内筒７８はホース７８Ａ（図５）により図示しな
い真空ポンプに接続され、内筒７８と外筒７９との間の
隙間は、ホース７９Ａ（図５）により図示しないエアコ
ンプレッサに接続されている。

【００２１】図５に戻り分注装置８０のアーム６３に固
設された基板８１の上方には、中板８２と上板８３とが
それぞれ間隔をおいて設けられており、基板８１と中板
８２とには、４個のピペットヘッド８４が垂設されてい
る。前記上板８３の上面中央には、吸引分注シリンダ８
５が立設され、そのシリンダ８５の下端には、上下動板
８６を介して４個のピペットヘッド８４の図示しないプ
ッシュボタンが設置されている。また、上板８３の上面
には、２個のチップ排出シリンダ８７が立設され、それ
ぞれのシリンダ８７の下端に連結されたアーム８８は、
ピペットヘッド８４のエジェクタボタン８９を押すよう
になっている。また、図１において、アーム６３を搬送
部４０に平行に回動した際の穿孔装置７０及び分注装置
８０の下方のテーブル１ａ上には、それぞれ穿孔金具７
７の滅菌液容器５とピペットチップ４２のチップ廃棄ケ
ース６とが設けられている。

【００２２】次に、穿孔分注の態様を説明する。本体Ｓ
ａに寒天培地Ａ（図５）が分注固化され、蓋Ｓｂが閉じ
られたシャーレＳを複数個供給部１１にセットし、ピペ
ットチップ４２と抗生物質Ｂが入れてある試験管４３と
をそれぞれ４本づつラック４１にセットしてチップ・試
験管搬送部４０にセットする。そこで、操作部４のスタ
ートスイッチを押すと、供給位置Ｓ１のシャーレＳを後
部搬送ピン２７ｂ１が穿孔分注位置Ｓ２に搬送し、セン
サ３０で確認すると保持片２９、２９により保持する。
すると、そのシャーレＳの蓋Ｓｂを蓋脱着装置３１のシ
リンダ３２の収縮伸長作動でアーム３５及び吸着ヘッド
３６により外し、旋回台３４の９０度旋回で側方位置Ｓ
ｂ１に移動する。他方、ラック４１が搬送ピン５１、５
１により位置Ｐ１からピペットチップ４２、４２・・・
が吸引位置Ｐ２に位置するように搬送されると、蓋Ｓｂ
が開く前に、上下動シリンダ６９が収縮伸長作動し、４
個のピペットヘッド８４の先端にピペットチップ４２を
装着し、続いてラック４１をラック４１の長さの半分だ
け移動し、試験管４３、４３・・・を吸引位置Ｐ２に搬
送する。

【００２３】次いで、上下動シリンダ６９が収縮作動
し、穿孔装置７０及び分注装置８０を下降する。そこ
で、穿孔シリンダ７２が伸長作動し、４個の穿孔金具７
７、７７・・・を下降して内筒７９のシャープエッジ７
９ａでシャーレ本体Ｓａの寒天培地Ａを切断する。そこ
で、内筒７８と外筒７９との間を加圧し、内筒７８内を
真空引きする。これにより外筒７９内の切断された寒天
培地Ａ１が取り出され、ホース７８Ａに到達すると、ホ
ース７８Ａの方が大径なので真空圧が変化する。この圧
力変化を検知すると、加圧及び真空引きを停止し、穿孔
シリンダ７２が収縮作動して穿孔金具７７を上昇させ
る。前述の上下動シリンダ６９の収縮作動により、分注
装置８０の４個のピペットヘッド８４、８４・・・のそ
れぞれのピペッドチップ４２を試験管４３の抗生物質Ｂ
の液中に挿入する。そこで、吸引分注シリンダ８５が伸
長収縮作動し、抗生物質Ｂを吸引する。

【００２４】次いで、上下動シリンダ６９が伸長作動
し、両装置７０、８０を上昇して原位置に戻す。

【００２５】次いで、モータ６４が正転（図１において
時計方向）してアーム６３を９０度回動し、ホース７８
Ａ中にある寒天培地Ａ１を滅菌容器５の中に空気圧で排
出し、更に９０度回動し、穿孔装置７０と分注装置８０
の位置を入れ換える。そして、上下動シリンダ６９が収
縮作動して吸引分注シリンダ８５が伸長収縮作動し、ピ
ペッドチップ４２、４２・・・内に吸引した抗生物質Ｂ
をシャーレ本体Ｓｂの寒天培地Ａに穿孔した孔（外筒７
９の外径に略等しい）中に分注する。そこで、上下動シ
リンダ６９が伸長作動し、穿孔装置７０及び分注装置８
０を上昇させる。次いで、蓋開閉装置３１の旋回台３
４が９０度旋回し、蓋脱着シリンダ３２が収縮伸長作動
してアーム３５に保持した蓋Ｓｂを本体Ｓａにかぶせ
る。するとシャーレ保持片２９、２９が開き、位置２６
Ａの搬送台２６が前進し、前部搬送ピン２７ａでシャー
レＳを収納位置Ｓ３に搬送する。このとき同時に次のシ
ャーレＳが供給位置Ｓ１から穿孔分注位置Ｓ２まで後部
搬送ピン２７ｂにより搬送される。そこで、積層シリン
ダ２０が伸長収縮作動し、位置Ｓ３のシャーレＳを上動
すると、シャーレＳは上方に回動自在のシャーレ抑え１
９、１９を通過したのち、シャーレ抑え１９、１９によ
り係止され、先行シャーレの下に積み重ねられる。穿孔
分注作業は通常１つの抗生物質、即ち１ラック当り５枚
以上のシャーレに分注がくり返される。このため操作部
４に所定の枚数（例えば５枚、任意に設定できる）を設
定しておき、これまでに述べた穿孔分注作業（シャーレ
Ｓの蓋Ｓａを開くところから、シャーレＳを収納位置Ｓ
３まで搬送して積み重ねるまで）の動作が所定枚数だけ
くり返し実行される。ただし、同一抗生物質に対しては
ピペットチップ４２がくり返し使用されるため、くり返
し動作時においてはピペットヘッド８４にピペットチッ
プ４２を装着する動作が省略される。従ってこの間はラ
ック４１も移動しない。

【００２６】設定枚数のシャーレＳに穿孔分注作業が終
了すると、モータ６４が逆転しアーム６３を９０度回動
して穿孔装置７０と分注装置８０とを、それぞれ滅菌液
容器５とチップ廃棄ケース６とに正対させる。そこで、
上下動シリンダ６９が収縮して両装置７０、８０を下降
する。次いで、穿孔シリンダ７２が伸長収縮作動し、穿
孔金具７７、７７・・・の先端を容器５の滅菌液中に下
して滅菌し、また、チップ排出シリンダ８７、８７・・
・が伸長収縮作動し、それぞれのピペットヘッド８４の
エジェクタボタン８９を押し下げ、ピペットチップ４２
をチップ廃棄ケース６内に投下廃棄する。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、熟
練者でなくても穿孔分注作業を容易に行うことができ
る。

【００２８】また、穿孔した孔が正確で綺麗である。

【００２９】また、穿孔した孔に所定の抗生物質の所定
量を間違いなく分注することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の自動穿孔分注装置を示す上
面図。

【図２】シャーレ搬送部を示す上面図。

【図３】図２の側面図。

【図４】ピペットチップ・試験管搬送部を示す側面図。

【図５】穿孔分注部を示す側面図。

【図６】穿孔金具で寒天培地を切断した状態を示す側断
面図。

【符号の説明】

Ａ・・・寒天培地Ｂ・・・抗生物質Ｓ・・・シャーレＳ１・・・供給位置Ｓ２・・・穿孔分注位置Ｓ３・・・収納位置Ｐ２・・・吸引位置１、１ａ・・・テーブル２、３・・・スリット４・・・操作部５・・・滅菌液容器６・・・チップ廃棄ケース１０・・・シャーレ搬送部１１・・・供給部１２・・・基板１３・・・透孔１４・・・ガイドロッド１５・・・収納部１６・・・基板１７・・・透孔１８・・・ガイドロッド１９・・・シャーレ抑え２０・・・積層シリンダ２１・・・搬送装置２２・・・基板２３・・・ガイドロッド２４・・・搬送シリンダ２５・・・上下動シリンダ２６・・・搬送台２７ａ・・・前部搬送ピン２７ｂ・・・後部搬送ピン２８・・・一時保持部２９・・・保持片３０・・・センサ３１・・・蓋脱着装置３２・・・蓋脱着シリンダ３３・・・ブラケット３４・・・旋回台３５・・・水平アーム３６・・・吸着ヘッド４０・・・ピペットチップ・試験管搬送部４１・・・ラック４２・・・ピペットチップ４３・・・試験管４４・・・ガイドレール４５・・・搬送装置４６・・・基板４７・・・ガイドロッド４８・・・搬送シリンダ４９・・・上下動シリンダ５０・・・搬送台５１・・・搬送ピン６０・・・穿孔分注部６１・・・中心軸６２・・・スラストベアリング６３・・・アーム６４・・・減速機付きモータ６５・・・ピニオン６６・・・リングギヤ６９・・・上下動シリンダ７０・・・穿孔装置７１・・・基板７２・・・穿孔シリンダ７３・・・穿孔金具取付板７４・・・ガイドロッド７５・・・ガイドポスト７６・・・圧縮スプリング７７・・・穿孔金具７８・・・内筒７８ａ、７９ａ・・・シャープエッジ７８Ａ、７９Ａ・・・ホース７９・・・外筒８０・・・分注装置８１・・・基板８２・・・中板８３・・・上板８４・・・ピペットヘッド８５・・・吸引分注シリンダ８６・・・上下動板８７・・・チップ排出シリンダ８８・・・アーム８９・・・エジェクタボタン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C12M 1/00 - 1/34 C12N 1/00 C12Q 1/18 C12Q 1/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】寒天培地を分注し固め終ったシャーレを
供給位置にセットして１個づつ穿孔分注位置に搬送し、
穿孔金具を下降して前記寒天培地に穿孔し、他方、ピペ
ットチップ及び抗生物質を入れた試験管をセットしたラ
ックを所定位置にセットして１個づつ吸引位置に搬送
し、ピペットヘッドを下降して先端に前記ピペットチッ
プを装着したのち、前記抗生物質を吸引し、次いで、前
記穿孔金具及びピペットヘッドの位置を入れ換え、ピペ
ットヘッドを下降して前記ピペットチップに吸引した前
記抗生物質を前記シャーレの寒天培地に穿孔した孔に分
注し、以下前記の動作を繰り返すことを特徴とする抗生
物質試験用自動穿孔分注方法。
【請求項２】平行に配置されたシャーレ搬送部及びピ
ペットチップ・試験管搬送部と、両部の中央部に回動及
び上下動自在なアームに設けられた穿孔装置及び分注装
置を備えた穿孔分注部とを設け、前記シャーレ搬送部に
シャーレを積み重ねる供給部、シャーレを穿孔分注位置
に一時保持する一時保持部及び穿孔分注の終ったシャー
レを積み重ねる積層装置を備えた収納部及びシャーレを
前記供給部から前記穿孔分注位置を経て前記収納部に１
個づつ搬送する搬送装置を設け、前記ピペットチップ・
試験管搬送部に複数のピペットチップ及び試験管を前半
部及び後半部にセットしたラックと、該ラックを吸引位
置にラックの半分の長さのピッチで搬送する搬送装置と
を設け、前記穿孔分注部に前記アームの中心軸を回動及
び上下動するモータ及び上下動シリンダを設け、前記穿
孔装置に内筒と外筒とからなり該内外筒の間を加圧し内
筒内を真空引きする穿孔金具と、該穿孔金具を上下動す
る穿孔シリンダとを設け、前記吸引装置にマイクロピペ
ットのプッシュボタンを作動する吸引分注シリンダと、
マイクロピペットのエジェクトボタンを作動するチップ
排出シリンダとを設けたことを特徴とする抗生物質試験
用自動穿孔分注装置。