JP3575664B2 - Apparatus and method for dispensing culture medium - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の微生物試験等に用いられる寒天培地等の培地を、シャーレ内に分注、又は検体と混釈する培地の分注装置及びその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、例えば医薬品業界における無菌性試験、菌数限度試験、環境の落下菌試験、抗生物質の力価(効能)測定、体液濃度測定、保存効力試験等、GMPバリデーションに関係する微生物試験や、例えば食品業界における生菌数試験、真菌数試験等、HACCPに基づく有害菌による汚染防止対策に関係する微生物試験などには、寒天培地等の培地が広く用いられている。
【0003】
すなわち例えば、医薬品業界において抗生物質の体液濃度測定を行う場合、シャーレ内に菌を混ぜた固形培地5〜10ccを分注し、その分注面にディスク又はカップを配置する。次に、ディスク又はカップに検体を含浸させたり分注し、培養する。その後、菌の発育する領域の広さで体液濃度を測定する。
また例えば、抗生物質の力価測定を行う場合、シャーレ内に基層培地(菌が好んで食べ増えるようにした栄養素の入った培地)20ccを分注固化後、その上に種層培地(菌の入った培地)4ccを分注する。次に、種層培地の表面にディスク又はカップを配置し、ディスク又はカップ中に濃度の異なる力価の判っている抗生物質と判らない抗生物質を分注して培養する。その後、菌の発育する領域を測定し、力価の判らない抗生物質の力価を算出する。
そして、上述したような各種の微生物試験は、定性試験と定量試験に大別されるが、定量試験には必ず寒天培地が使用されている。
【0004】
ところで、この様な各種試験において、検体のサンプリング数が多く、培地の種類も複数あるような場合、検体のサンプリングならびに培地の分注に多大な時間を要する。また培地の分注作業は、試験精度を高めるため、無菌状態の室内等において行うことが必要であった。
そこで、検体のサンプリング及び培地の分注作業を自動的に行う装置が、例えば特開平5−153961号公報、特開平4−248980号公報及び特開平3−49676号公報等に開示されている。
【0005】
図12は、培地の分注・混釈装置100の概略構成図である。分注・混釈装置100は、培地素材を分注する培地分注装置101及び培地素材を混釈する混合攪拌装置102を備えており、検体希釈液103を寒天培地104と混合して混釈平板を自動的に調製する。
【0006】
前記分注・混釈装置100においては、先ず、上下積層状態で収納された空シャーレ106が、ラック112から1枚づつ取り出され、図示しないコンベヤ上に搬出・搬送される。コンベヤによって搬送されたシャーレ106は、蓋を開けられた後、希釈検体液分注装置109によって検体希釈液103を分注される。希釈検体液分注装置109は、試験管内の検体を希釈用液体によって複数段階の希釈倍率に順次希釈し、その検体希釈液103をマイクロ・ピペット110によりシャーレ106に分注する。
【0007】
次に、培地分注装置101は、溶融した寒天培地104を、培地溜槽(図示しない)から循環管(図示しない)及び分岐管(図示しない)を介して、培地分注ノズル105からシャーレ106内に設定量だけ供給する。
混合攪拌装置102は、攪拌板107を回転駆動機構108によって回転させることにより、希釈検体液分注装置109によってシャーレ106内に分注された検体希釈液103と、培地分注装置101によってシャーレ106内に分注された溶融寒天培地104とを混合攪拌する。
混合された検体希釈液103及び寒天培地104は、冷却装置111によって固化され、混釈平板が作製される。その後、蓋を取り付けられたシャーレ106は、ラック113に上下積層状態で収納される。
【0008】
従って、上述の如き培地の分注・混釈装置100によれば、所定量の検体希釈液103と寒天培地104とを混合して、混釈平板を自動的に調製することができる。勿論、検体希釈液103を分注する工程を省略して、寒天培地104のみを分注すれば、平板培地を作製することも可能である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、培地の分注・混釈は、培地が用いられる試験の種類によって処理が異なり、平板培地、混釈平板、重層培地及び薄層培地の4種類の培地の分注に大別される。ここで、希釈検体液と寒天培地とを混合撹拌する混釈工程は、混釈平板の作成時のみで行われている。
【0010】
この内、平板培地及び混釈平板の分注・混釈については、上述の如き分注・混釈装置100を用いることができる。しかしながら、重層培地及び薄層培地の分注については、培地の分注量が少量である上、分注した培地が延びにくいこともあり、上述の如き分注・混釈装置100では自動分注することができなかった。
【0011】
即ち、上記重層分注については、積層される種層の培地の分注量が少量(例えば4cc程度)であり、分注時に培地が均一に延び難い上、先に固化した基層の温度が室温近く(通常20〜24°C)まで下がっている。このため、分注後素早く均一に延ばさなければならない。
また上記薄層分注については、培地の分注量が少量(例えば5cc程度)である上、プラスチック製シャーレの型抜きに使用されるシリコン系離型剤の影響で、シャーレ表面に撥水性があることから、分注時に培地が均一に延び難いという問題を抱えている。
【0012】
更に、上記平板培地及び混釈平板の分注・混釈についても、上述した分注・混釈装置100では、シャーレ上の培地の濃度によっては流動性が不十分であり、培地の平滑性が問題となることがあった。培地の温度を高温に保てば、培地の流動性が維持できて少量の分注も可能であるが、培地を50°C以上に加熱すると検体の菌が死滅してしまう。このため、混釈平板、重層培地及び薄層培地の分注・混釈作業時には、培地の温度を高温に保って培地の流動性を維持することができない。
【0013】
そこで、従来の分注・混釈装置100では、平板培地及び混釈平板の分注・混釈や、少量(例えば7cc未満)の培地による重層培地及び薄層培地の分注については、自動化することができない。したがって、分注作業を人手に頼らざるを得ず、多大な労力と時間を要するという問題があった。
【0014】
従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、培地の分注量が少量であっても、培地の分注を良好に行うことができ、培地の厚みムラ等を確実に防止することができると共に、平板培地、混釈平板、重層培地又は薄層培地のいずれの分注にも好適な培地の分注装置及びその方法を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、シャーレを所定の経路に沿って搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によるシャーレの搬送経路中に設けられ、水平面から所定の角度傾斜した状態で、所定の正方向及び逆方向に沿う円運動を水平面内ですると共に、該円運動の周方向に沿って傾斜方向を水平面内で所定の正方向及び逆方向に変化させ、載置されたシャーレに前記円運動及び前記傾斜方向の変化の複合された揺動運動をさせる可動テーブルと、
前記可動テーブルに載置されたシャーレ内に、所定量の培地を分注する培地分注手段とを備えた培地の分注装置により達成される。
【0016】
又、本発明の目的は、シャーレを搬送手段によって所定の経路に沿って搬送すると共に、該搬送手段によるシャーレの搬送経路中に設けられた可動テーブルに前記シャーレを載置し、
この状態で可動テーブルに載置されたシャーレ内に培地分注手段によって所定量の培地を分注し、
更に前記可動テーブルに水平面から所定の角度傾斜した状態で、所定の正方向及び逆方向に沿う円運動を水平面内でさせると共に、該円運動の周方向に沿って前記傾斜方向を水平面内で所定の正方向及び逆方向に変化させることにより、
前記可動テーブルに載置されたシャーレに前記円運動及び前記傾斜方向の変化の複合された揺動運動をさせることを特徴とする培地の分注方法により達成される。
【0017】
尚、好ましくは前記分注手段が、前記可動テーブルに載置されたシャーレ内における中央より高所側に、少なくとも一部がシャーレの側壁内面に接触するように所定量の培地を分注する。
又、好ましくは前記分注手段が、前記可動テーブルに載置されたシャーレ内に、基準位置において所定量の培地を分注する。ここで、本発明における「基準位置」とは、水平面内において円運動する前記可動テーブルに対して予め決められた一定の周方向停止位置である。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態を詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態である培地の分注装置の可動テーブルを示す概略側面図であり、図2は図1に示した可動テーブルの傾斜方向が水平面内で180度変化した状態を示す概略側面図であり、図3は図1に示した可動テーブルのB矢視概略側面図であり、図4は図3のIV−IV断面矢視図であり、図5は図1に示したベースプレートのシャフトと偏心回転クランクのボス部との連結部分を示す概略断面図であり、図6は図1に示したベースプレートと支持ロッドの先端との当接部分を示す概略図であり、図7は図1に示した培地の分注装置の培地分注手段及び蓋保持機構を示す概略斜視図であり、図8は図7に示した培地分注手段の培地分注ノズルの先端形状を示す側面図及び底面図であり、図9は、薄層平板製作に際して培地分注手段によって培地を分注されたシャーレを示す平面図及びC−C断面矢視図であり、図10は図9に示したシャーレに分注された培地の状態変化を示す平面図であり、図11は重層平板製作に際して培地分注手段によって培地を分注されたシャーレを示す平面図及びD−D断面矢視図である。
【0019】
図1、図2及び図7に示すように、本発明の培地の分注装置10は、搬送手段であるシャーレ搬送機構20によって可動テーブル30まで搬送した直径約10cmのシャーレ11内に、培地分注手段50によって寒天培地等の培地を分注する。そしてシャーレ11内の培地を、可動テーブル30の所定の平面円運動及び傾斜方向の変化の複合された揺動運動によって均一に延ばす。
【0020】
前記シャーレ搬送機構20は、搬送路21に載置されたシャーレ11を搬送バー部材22によって押圧することにより、所定の方向(搬送方向A)に沿って搬送する。搬送バー部材22は、スプロケット(図示しない)に巻回されたエンドレスチェーン23に、所定の間隔をあけて固定されており、図示しない駆動手段によって駆動されるスプロケットの回転に伴うエンドレスチェーン23の移動によって、所定の経路に沿って移動する。
【0021】
前記可動テーブル30は、シャーレ搬送機構20によるシャーレ11の搬送経路中において、シャーレ11の搬送方向A下流側に向けて斜め上方に、水平面から所定の角度θ(例えばθ=4°)傾斜した図2に示す状態で(以下、基準位置という)、搬送路21の一部を構成する。
更に、前記可動テーブル30は、水平面内で所定の正方向及び逆方向に沿う円運動をすると共に、傾斜角θを保ったまま、前記円運動の周方向に沿って傾斜方向を水平面内で前記基準位置から所定の正方向及び逆方向に変化させる。これにより可動テーブル30は、載置されたシャーレ11に、前記円運動及び傾斜方向の変化の複合された揺動運動を正方向及び逆方向にそれぞれ所定の時間だけ(例えば正方向に2.5秒間、停止0.5秒間、逆方向に2.5秒間)させることができる。尚、前記可動テーブル30の停止位置は、定位置検出センサ31(図3)からの信号に基づいて、後述するモータが制御されることにより、常に基準位置となる。
【0022】
すなわち図1〜図4に示すように、前記可動テーブル30は、支柱32を介してベースプレート33に略平行な状態で固定されている。該可動テーブル30は、偏心回転クランク34及び支持ロッド35の回転に伴うベースプレート33の正方向及び逆方向に沿う円運動及び傾斜方向の変化によって、載置されたシャーレ11に前記円運動及び傾斜方向の変化の複合された揺動運動をさせる。
【0023】
前記偏心回転クランク34は、モータ39の回転軸40に連結された軸36と、該軸36に所定量偏心した状態で固定された偏心回転板38と、偏心回転板38の上面略中央に突設されたボス部37とからなる。偏心回転板38及びボス部37は、それぞれモータ39の回転軸40の回転に伴う軸36の回転によって偏心回転する。
【0024】
支持ロッド35は、偏心回転板の上面における回転中心から所定の間隔をおいた位置に複数(本実施形態では図4中仮想三角形の頂点に当たる位置に3本)立設される。各支持ロッド35の先端までの長さは手動等により調整可能に構成されており、本実施形態では、各支持ロッド35のうちの図4中下側の1本を他の2本よりも所定量長くなるように設定している。尚、1本を他の2本よりも所定量短くなるように設定しても良い。
【0025】
各支持ロッド35の先端には、図6に示すように、それぞれMCナイロン等の耐磨耗性樹脂からなるキャップ41が交換可能に螺合されている。なおキャップ41に代えて、耐磨耗性樹脂等からなるローラを、各支持ロッド35の先端に回転自在に支持してもよい。
【0026】
図1〜図4及び図6に示すように、前記ベースプレート33は、キャップ41を介して底面に当接させた各支持ロッド35により支持されている。また、該ベースプレート33は、略中央を貫通して固定されたシャフト42を介して、前記偏心回転クランク34のボス部37に相対回転可能かつ所定の角度範囲で傾き可能に連結されている。
【0027】
即ち、例えばベースプレート33のシャフト42は、図5に示すように、下端部が、偏心回転クランク34のボス部37に形成された凹部43の開口縁部43aに固定された自動調心玉軸受49によって支持されている。前記シャフト42の下端部は、抜け止めリング44とフランジ部45とで前記自動調心玉軸受49の内輪に対して位置決めされており、該自動調心玉軸受49の外輪は開口縁部43aに嵌合された状態で止めビス49aによって固定されている。そこで、前記シャフト42は、ボス部37に対して相対回転可能であると共に所定の角度範囲で傾き可能である。
【0028】
前記可動テーブル30の傾斜角θは、各支持ロッド35の長さの違いにより決まり、かつ、各支持ロッド35の長さを調整することにより、適宜変更可能である。
前記ベースプレート33の底面における各支持ロッド35の当接位置より更に半径方向外側には、複数(本実施形態では4個)のバネ部材46の一端がそれぞれ連結されている。各バネ部材46の他端は、それぞれ固定柱12の上端部に連結されており、前記ベースプレート33の水平方向の動きを所定の範囲で弾性的に規制する。
【0029】
前記偏心回転板38は、偏心回転クランク34がモータ39の回転に伴って偏心回転すると、水平面内で所定の正方向及び逆方向に沿う円運動をする。同時に、偏心回転板38上の各支持ロッド35及びボス部37が、それぞれ該偏心回転板38と共に所定の正方向及び逆方向に沿う円運動を水平面内でする。
そこで、前記ベースプレート33は、前記偏心回転板38の円運動によって、各支持ロッド35の長さの違いによって水平面から所定方向に所定の角度θ傾斜された状態で、所定の正方向及び逆方向に沿う円運動を水平面内でさせられると共に、該円運動の周方向に沿って前記傾斜方向を水平面内で所定の正方向及び逆方向に変化される。従って、支柱32を介して該ベースプレート33に固定された可動テーブル30は、前記円運動及び前記傾斜方向の変化の複合された揺動運動をされる。
【0030】
前記定位置検出センサ31は、図3に示すように、定位置検出用円板47の回転方向位置をセンサ本体48によって検出することにより、前記可動テーブル30の基準位置を検出する。
前記定位置検出用円板47は、偏心回転クランク34の軸36の基端部に、略水平な状態で固定されている。そこで、定位置検出用円板47は、モータ39の回転軸40の回転に伴って回転し、可動テーブル30と同期して回転する。定位置検出用円板47は、外縁部の所定位置に形成された切欠(図示しない)を、例えば光学式のセンサ本体48によって検出されることにより、回転方向位置を検出される。
【0031】
図7に示すように、培地分注手段50は、所定量の培地を、培地分注ノズル51から所定の向きに所定の圧力で吐出させる。すなわち培地分注ノズル51は、エアシリンダ52のシリンダロッド53先端に取り付けられており、培地を分注する際、エアシリンダ52の作動に伴ってシャーレ11側に所定の向きで突出され、ローラ式又はシュリンジ型の培地分注ポンプ(図示しない)による所定の吐出圧で所定量の培地を吐出させる。
【0032】
そして、前記培地分注手段50は、可動テーブル30上のシャーレ11内における中央より高所側のの分注位置G(図9(a)及び図11(a)参照)に向けて、培地の溜まりの少なくとも一部がシャーレ11の側壁内面に接触するように、培地をシャーレ11内に分注する。
なお、培地分注ノズル51の先端は、図8(a)に示すように、側面視下向きに末広がりの形状である。また培地分注ノズル51の流路開口54は、図8(b)に示すように、長手方向を培地の流れ方向に沿わせた小判型に形成されており、例えば寸法E=2mm、寸法F=2.5mmに設定される。
【0033】
前記可動テーブル30の上方には、図7に示すように、蓋保持機構60が設けられている。蓋保持機構60は、培地分注手段50によってシャーレ11に培地が分注される前、保持アーム61の先端に設けられた吸着盤62によって、可動テーブル30上のシャーレ11の蓋13を吸着して保持するとともに、保持アーム61の上昇に伴って蓋13を持ち上げ、蓋13を開ける。また蓋保持機構60は、シャーレ11に培地が分注された後、可動テーブル30によって揺動運動される前、保持アーム61を下降させるとともに、吸着盤62による蓋13の吸着を解除することにより、蓋13をシャーレ11に被せる。
【0034】
次に、本実施形態の作用を図9及び図10を参照して説明する。
例えば、上記分注装置10によって薄層平板を分注する場合には、シャーレ供給部(図示しない)から供給されたシャーレ11を、シャーレ搬送機構20によって前記可動テーブル30まで搬送し、基準位置にある該可動テーブル30(図2に示す状態)に載置する。
【0035】
前記可動テーブル30上のシャーレ11は、蓋保持機構60によって蓋13を取り外された後、予め生菌を含有させた所定量(約5cc)の培地を培地分注手段50の培地分注ノズル51から分注される。この際、培地分注手段50は、図9(a)及び図10(a)に示すように、シャーレ11内における中央より高所側の分注位置Gに向けて、培地の溜まりの少なくとも一部がシャーレ11の側壁内面に接触するように、培地をシャーレ11内に分注する。
分注された培地は、可動テーブル30が搬送方向A下流側に向けて斜め上方に所定の角度θ傾斜していることにより、図9に示すように、シャーレ11内において搬送方向A上流側に流れる。
【0036】
更に、培地を分注されたシャーレ11には、蓋保持機構60によって再び蓋13が被せられる。この状態で、可動テーブル30が所定時間(例えば2.5秒間)正転され、載置されたシャーレ11が水平方向に沿って正方向(図10中反時計回り方向)に円運動されると共に、傾斜角θを保ったまま、傾斜方向を前記円運動の周方向に沿って水平面内で正転方向に変化され、揺動運動される。これにより培地は、図10(b)に示すように、シャーレ11の側壁内面に沿って反時計回り方向に流れ、シャーレ11内における中央より搬送方向A下流側を覆うように流れる。尚、前記可動テーブル30は、図10(a)に示すように、培地の溜まりが傾斜によってシャーレ11の側壁内面に沿って流れる際の流れ方向の回転が正転とされる。
【0037】
次に、前記可動テーブル30が所定時間(例えば0.5秒間)停止された後、所定時間(例えば2.5秒間)逆転され、シャーレ11が水平方向に沿って逆方向(図10中時計回り方向)に円運動されると共に、傾斜角θを保ったまま、傾斜方向を前記円運動の周方向に沿って水平面内で逆転方向に変化され、揺動運動される。これにより培地は、図10(c)及び図10(d)に示すように、シャーレ11内における中央部をも覆うように流れ、均一に延ばされる。
【0038】
そして、前記可動テーブル30の円運動及び傾斜方向の変化の複合された揺動運動によって、シャーレ11内の培地が均一に延ばされた後、シャーレ11は、すぐに水平の確保された次の水平ステージに搬送され、水平状態で所定時間(例えば8秒間)静置される。これによりシャーレ11内の培地は、厚みムラ等を生じることなく、均一に固化される。
【0039】
その後、シャーレ11は、ラベル貼付部(図示しない)に搬送され、ラベル貼付部において、菌の種類、検体番号、分注月日等の必要情報をバーコード化して表示したラベル(図示しない)を貼付される。ラベルを貼付されたシャーレ11は、シャーレ積層収納部(図示しない)に搬送され、収納される。
【0040】
即ち、上記実施形態によれば、培地分注手段50によって所定量の培地を分注した可動テーブル30上のシャーレ11に対して、傾斜角θを保った可動テーブル30によって、水平方向に沿う正方向及び逆方向への円運動、及び傾斜方向を前記円運動の周方向に沿って水平面内で所定の正方向及び逆方向に変化させる動作の複合された揺動運動をさせる。これにより、培地の中に異なる方向への流れが生じ、一方向の流れが他方向の流れとぶつかり合い、培地分注が均一に行われる。
従って、培地の分注量が少量(例えば5cc)である上、シャーレ11の型抜きに使用される離型剤の影響でシャーレ11表面に撥水性があることから、分注時に培地が均一に延び難いという上記薄層培地の分注を良好に行える。
【0041】
なお、上記実施形態においては、薄層平板を分注する場合について述べたが、平板培地、混釈平板、重層培地又は薄層培地のいずれの分注にも好適に用いることができることは言うまでもない。
例えば、重層培地の場合、図11(a)に示すように、培地分注手段50が、シャーレ11内における中央より高所側の分注位置Gに向けて、培地の溜まりの少なくとも一部がシャーレ11の側壁内面に接触するように、培地をシャーレ11内に分注する。
分注された培地は、可動テーブル30が搬送方向A下流側に向けて斜め上方に所定の角度θ傾斜していることにより、図11(b)に示すように、シャーレ11内において搬送方向A上流側に流れる。
【0042】
以後、上述した薄層培地の場合と同様に、培地を分注されたシャーレ11は、可動テーブル30によって、水平方向に沿って正方向及び逆方向に円運動されると共に、傾斜角θを保ったまま、傾斜方向を前記円運動の周方向に沿って水平面内で正方向及び逆方向に変化され、揺動運動される。これにより培地は、シャーレ11内全体を覆うように流れ、均一に延ばされる。
従って、種層の培地の分注量が少量(例えば4cc)であり、分注時に培地が均一に延び難い上、先に固化した基層の温度が、室温近く(通常20〜24°C)まで下がっているため、短時間で効果的な処理が要求される上記重層培地の分注を良好に行える。
【0043】
以上のように上記実施形態によれば、可動テーブル30は、偏心回転クランク34及び支持ロッド35の回転に伴うベースプレート33の正方向及び逆方向に沿う円運動及び傾斜方向の変化によって、載置されたシャーレ11に対して前記円運動及び傾斜方向の変化の複合された揺動運動をさせる。
したがって、培地の分注量が例え少量であっても、培地の厚みムラ等を確実に防止することができるとともに、平板培地、混釈平板、重層培地又は薄層培地のいずれの分注にも好適に用いることができる。これにより、平板培地、混釈平板、重層培地又は薄層培地のいずれの分注作業をも自動化することができ、かつ、それら分注作業の作業性向上並びに検査精度及び信頼性の向上を図ることができる。
【0044】
又、前記可動テーブル30は、定位置検出センサ31による位置検出信号に基づいて、常に基準位置で停止するように制御されるので、前記培地分注手段50によって培地を分注される際のシャーレ11の姿勢を、常に一定に保つことができる。これにより、シャーレ11内に分注された直後の培地の形状に一定の再現性を持たせることができ、培地をより均一に延ばすことができる。
【0045】
尚、上記実施形態においては、前記可動テーブル30を搬送方向A下流側に向けて斜め上方に4度傾斜させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、この傾斜角度は寒天培地の種類や分注量等に応じて、適宜選定される。又、本発明は上記実施形態におけるシャーレ搬送機構20、可動テーブル30、及び培地分注手段50の構成に限定されるものではなく種々の構成を採りうる。
【0046】
【発明の効果】
以上のように本発明における培地の分注装置及びその方法によれば、培地の分注量が少量であっても、培地の分注又は検体との混釈を均一に行うことができ、培地の厚みムラ等も確実に防止することができる。
そこで、平板培地、混釈平板、重層培地又は薄層培地のいずれの分注作業をも自動化することができ、この様な分注作業の作業性向上並びに検査精度及び信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である培地の分注装置の可動テーブルを示す概略側面図である。
【図2】図1に示した可動テーブルの傾斜方向が水平面内で180度変化した状態を示す概略側面図である。
【図3】図1に示した可動テーブルのB矢視概略側面図である。
【図4】図3のIV−IV断面矢視図である。
【図5】図1に示したベースプレートのシャフトと偏心回転クランクのボス部との連結部分を示す概略断面図である。
【図6】図1に示したベースプレートと支持ロッドの先端との当接部分を示す概略図である。
【図7】図1に示した培地の分注装置の培地分注手段及び蓋保持機構を示す概略斜視図である。
【図8】図7に示した培地分注手段の培地分注ノズルの先端形状を示す側面図及び底面図である。
【図9】薄層平板製作に際して培地分注手段によって培地を分注されたシャーレを示す平面図及びC−C断面矢視図である。
【図10】図9に示したシャーレに分注された培地の状態変化を示す平面図である。
【図11】重層平板製作に際して培地分注手段によって培地を分注されたシャーレを示す平面図及びD−D断面矢視図である。
【図12】従来の培地の分注装置の概略構成図である。
【符号の説明】
10 培地の分注装置
11 シャーレ
20 シャーレ搬送機構(搬送手段)
21 搬送路
22 搬送バー部材
30 可動テーブル
31 定位置検出センサ
32 支柱
33 ベースプレート
34 偏心回転クランク
35 支持ロッド
37 ボス部
38 偏心回転板
39 モータ
50 培地分注手段
51 培地分注ノズル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus and a method for dispensing a medium such as an agar medium used for various microbial tests or the like into a petri dish or mixing with a sample.
[0002]
[Prior art]
In general, microbial tests related to GMP validation, such as sterility test in the pharmaceutical industry, bacterial count limit test, environmental drop test, antibiotic potency (efficacy) measurement, body fluid concentration measurement, preservation efficacy test, etc. Mediums such as agar medium are widely used for microbial tests related to the prevention of harmful bacteria based on HACCP, such as viable cell count tests and fungal count tests in the food industry.
[0003]
That is, for example, when measuring the body fluid concentration of an antibiotic in the pharmaceutical industry, 5 to 10 cc of a solid medium mixed with bacteria is dispensed into a petri dish, and a disc or cup is placed on the dispensing surface. Next, the disc or cup is impregnated or dispensed with the specimen, and cultured. Thereafter, the body fluid concentration is measured based on the size of the area where the bacteria grow.
For example, in the case of measuring the titer of an antibiotic, after dispensing and solidifying 20 cc of a base medium (a medium containing nutrients which the bacteria prefer to eat and eat) in a petri dish, a seed layer medium (fungi of the fungus) is placed thereon. 4 cc). Next, a disk or cup is placed on the surface of the seed layer medium, and antibiotics of different concentrations and known or unknown antibiotics are dispensed into the disk or cup and cultured. Thereafter, the area in which the bacteria grow is measured, and the titer of the antibiotic whose titer is unknown is calculated.
The various types of microbial tests described above are roughly classified into a qualitative test and a quantitative test, but the quantitative test always uses an agar medium.
[0004]
By the way, in such various tests, when the number of samples of a sample is large and there are a plurality of types of media, it takes a long time to sample the sample and dispense the medium. In addition, the dispensing operation of the culture medium needs to be performed in a sterile room or the like in order to increase the test accuracy.
Therefore, apparatuses for automatically performing sample sampling and medium dispensing operations are disclosed in, for example, JP-A-5-153961, JP-A-4-248980, and JP-A-3-49676.
[0005]
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of the medium dispensing /
[0006]
In the dispensing / pouring
[0007]
Next, the medium dispensing
The mixing /
The mixed sample diluent 103 and
[0008]
Therefore, according to the medium dispensing / pouring
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the dispensing / pouring of the medium differs depending on the type of the test in which the medium is used, and is roughly divided into four types of medium: a plate medium, a pour plate, a layered medium and a thin layer medium. Here, the pour step of mixing and agitating the diluted sample solution and the agar medium is performed only when preparing a pour plate.
[0010]
Among these, the dispensing /
[0011]
That is, in the above-mentioned multi-layer dispensing, the dispensing amount of the medium of the seed layer to be layered is small (for example, about 4 cc), the medium is difficult to uniformly spread at the time of dispensing, and the temperature of the previously solidified base layer is room temperature. It has dropped to near (usually 20 to 24 ° C). For this reason, it must be quickly and evenly spread after dispensing.
In addition, regarding the thin layer dispensing, the dispensing amount of the medium is small (for example, about 5 cc), and the surface of the petri dish has water repellency due to the influence of a silicone-based release agent used for cutting a plastic petri dish. For this reason, there is a problem that it is difficult for the medium to uniformly spread during dispensing.
[0012]
Furthermore, also regarding the dispensing / pouring of the plate medium and the pour plate, the dispensing / pouring
[0013]
Therefore, the conventional dispensing / pouring
[0014]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems, and even when the dispensed amount of the medium is small, the medium can be dispensed satisfactorily and the thickness unevenness of the medium can be reliably prevented. It is an object of the present invention to provide a medium dispensing apparatus and method suitable for dispensing any of a plate medium, a pour plate, a layered medium and a thin layer medium.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is a conveying means for conveying a petri dish along a predetermined route,
Provided in the transport path of the petri dish by the transport means, in a state inclined at a predetermined angle from a horizontal plane, while making a circular motion along a predetermined forward and reverse directions in the horizontal plane, along the circumferential direction of the circular motion A movable table that changes the tilt direction in a predetermined forward direction and a reverse direction in a horizontal plane, and performs a combined rocking motion of the circular motion and the change in the tilt direction on the mounted petri dish,
This is achieved by a medium dispensing device including a medium dispensing means for dispensing a predetermined amount of medium into a petri dish placed on the movable table.
[0016]
Further, an object of the present invention is to transport the petri dish along a predetermined path by a transport means, and place the petri dish on a movable table provided in a transport path of the petri dish by the transport means,
In this state, a predetermined amount of medium is dispensed by a medium dispensing means into a petri dish placed on a movable table,
Further, while the movable table is tilted at a predetermined angle from the horizontal plane, circular motion along predetermined forward and reverse directions is performed in the horizontal plane, and the tilt direction is predetermined along the circumferential direction of the circular motion in the horizontal plane. By changing in the forward and reverse directions of
The method is achieved by a method of dispensing a culture medium, wherein a petri dish mounted on the movable table is caused to perform a rocking movement in which the circular movement and the change in the tilt direction are combined.
[0017]
Preferably, the dispensing means dispenses a predetermined amount of the culture medium at a position higher than the center in the petri dish placed on the movable table so that at least a part thereof contacts the inner surface of the side wall of the petri dish.
Preferably, the dispensing means dispenses a predetermined amount of culture medium at a reference position into a petri dish placed on the movable table. Here, the “reference position” in the present invention is a predetermined circumferential stop position with respect to the movable table that circularly moves in a horizontal plane.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic side view showing a movable table of a culture medium dispensing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a state where the tilt direction of the movable table shown in FIG. 1 changes by 180 degrees in a horizontal plane. FIG. 3 is a schematic side view taken along arrow B of the movable table shown in FIG. 1, FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3, and FIG. 5 is a view shown in FIG. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a connecting portion between a shaft of a base plate and a boss portion of an eccentric rotary crank, and FIG. 6 is a schematic diagram showing an abutting portion between a base plate shown in FIG. 7 is a schematic perspective view showing a medium dispensing means and a lid holding mechanism of the medium dispensing apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 8 shows a tip shape of a medium dispensing nozzle of the medium dispensing means shown in FIG. FIG. 9 shows a side view and a bottom view, and FIG. FIG. 10 is a plan view showing a petri dish in which the medium is dispensed by the step and a cross-sectional view taken along the line CC. FIG. 10 is a plan view showing a state change of the medium dispensed in the petri dish shown in FIG. 11 is a plan view showing a petri dish in which a medium is dispensed by a medium dispensing means at the time of producing a multilayer plate, and is a cross-sectional view taken along the line DD.
[0019]
As shown in FIGS. 1, 2 and 7, the culture
[0020]
The petri
[0021]
The movable table 30 is inclined at a predetermined angle θ (for example, θ = 4 °) from a horizontal plane obliquely upward toward the downstream side in the transport direction A of the
Further, the movable table 30 makes a circular motion along predetermined forward and reverse directions in a horizontal plane, and, while maintaining the tilt angle θ, changes the tilt direction along the circumferential direction of the circular motion in the horizontal plane. It is changed from the reference position in the predetermined forward and reverse directions. Accordingly, the movable table 30 causes the mounted
[0022]
That is, as shown in FIGS. 1 to 4, the movable table 30 is fixed in a state substantially parallel to the
[0023]
The eccentric rotary crank 34 includes a
[0024]
The plurality of support rods 35 (three at the positions corresponding to the vertices of the virtual triangle in FIG. 4 in this embodiment) are provided upright at predetermined intervals from the rotation center on the upper surface of the eccentric rotary plate. The length to the tip of each
[0025]
As shown in FIG. 6, a
[0026]
As shown in FIGS. 1 to 4 and 6, the
[0027]
That is, for example, as shown in FIG. 5, the
[0028]
The tilt angle θ of the movable table 30 is determined by the difference in the length of each
One end of each of a plurality of (four in this embodiment)
[0029]
When the eccentric rotary crank rotates eccentrically with the rotation of the
Therefore, the
[0030]
As shown in FIG. 3, the fixed
The fixed
[0031]
As shown in FIG. 7, the medium dispensing means 50 causes a predetermined amount of medium to be discharged from the
[0032]
Then, the medium dispensing means 50 moves the medium toward a dispensing position G (see FIGS. 9A and 11A) higher than the center in the
As shown in FIG. 8A, the tip of the culture
[0033]
A
[0034]
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
For example, when the thin plate is dispensed by the dispensing
[0035]
After the
The dispensed culture medium is tilted obliquely upward at a predetermined angle θ toward the downstream side in the transport direction A, as shown in FIG. Flows.
[0036]
Further, the
[0037]
Next, after the movable table 30 is stopped for a predetermined time (for example, 0.5 seconds), it is reversed for a predetermined time (for example, 2.5 seconds), and the
[0038]
Then, after the medium in the
[0039]
Thereafter, the
[0040]
That is, according to the above-described embodiment, the movable table 30 that maintains the inclination angle θ with respect to the
Therefore, since the amount of the medium to be dispensed is small (for example, 5 cc) and the surface of the
[0041]
In the above embodiment, the case of dispensing a thin plate is described. However, it is needless to say that the method can be suitably used for dispensing a plate medium, a pour plate, an overlay medium, or a thin layer medium. .
For example, in the case of a multilayer medium, as shown in FIG. 11A, the medium dispensing means 50 moves at least a part of the medium pool toward a dispensing position G higher than the center in the
As shown in FIG. 11B, the dispensed culture medium is transported in the
[0042]
Thereafter, similarly to the case of the thin-layer medium described above, the
Therefore, the amount of the medium to be dispensed in the seed layer is small (for example, 4 cc), the medium is difficult to uniformly spread at the time of dispensing, and the temperature of the previously solidified base layer is close to room temperature (normally 20 to 24 ° C.) Because of the lowering, the dispensing of the overlay medium, which requires an effective treatment in a short time, can be performed well.
[0043]
As described above, according to the above-described embodiment, the movable table 30 is placed by the circular motion along the forward and reverse directions and the change in the tilt direction of the
Therefore, even if the dispensed amount of the medium is a small amount, it is possible to reliably prevent unevenness in the thickness of the medium and the like, and to dispense any of the plate medium, the pour plate, the overlay medium or the thin layer medium. It can be suitably used. This makes it possible to automate the dispensing operation of any of the plate medium, the pour plate, the overlay medium, and the thin layer medium, and to improve the workability of these dispensing operations and the inspection accuracy and reliability. be able to.
[0044]
Further, the movable table 30 is controlled based on the position detection signal from the fixed
[0045]
In the above-described embodiment, the movable table 30 is inclined 4 degrees obliquely upward toward the downstream side in the transport direction A. However, the present invention is not limited to this, and the inclination angle is the same as that of the agar medium. It is appropriately selected according to the type, the dispensed amount, and the like. Further, the present invention is not limited to the configurations of the petri
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the medium dispensing apparatus and method of the present invention, even if the amount of the medium is small, the medium can be uniformly dispensed or mixed with the sample, and the medium can be dispensed. Can be reliably prevented.
Therefore, it is possible to automate the dispensing operation of any of the plate medium, the pour plate, the layered medium and the thin layer medium, and to improve the workability of such dispensing work and the inspection accuracy and reliability. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view showing a movable table of a medium dispensing apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view showing a state in which the tilt direction of the movable table shown in FIG. 1 changes by 180 degrees in a horizontal plane.
FIG. 3 is a schematic side view of the movable table shown in FIG.
FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a connection portion between a shaft of a base plate and a boss of an eccentric rotary crank shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a schematic view showing a contact portion between a base plate shown in FIG. 1 and a tip of a support rod.
FIG. 7 is a schematic perspective view showing a medium dispensing means and a lid holding mechanism of the medium dispensing apparatus shown in FIG.
8 is a side view and a bottom view showing a tip shape of a medium dispensing nozzle of the medium dispensing means shown in FIG.
9A and 9B are a plan view and a cross-sectional view taken along a line CC, respectively, showing a petri dish in which a culture medium is dispensed by a culture medium dispensing unit in manufacturing a thin plate.
FIG. 10 is a plan view showing a state change of a medium dispensed into the petri dish shown in FIG.
11A and 11B are a plan view and a cross-sectional view taken along the line DD, respectively, showing a petri dish in which a culture medium has been dispensed by the culture medium dispensing means in producing a multilayer plate.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a conventional medium dispensing apparatus.
[Explanation of symbols]
10 Medium dispensing device
11 Petri dish
20 Petri dish transport mechanism (transport means)
21 Transport path
22 Transfer bar member
30 movable table
31 Fixed position detection sensor
32 pillars
33 Base plate
34 Eccentric rotating crank
35 Support rod
37 Boss
38 Eccentric rotating plate
39 motor
50 Medium dispensing means
51 Medium dispensing nozzle
Claims (6)
前記搬送手段によるシャーレの搬送経路中に設けられ、水平面から所定の角度傾斜した状態で、所定の正方向及び逆方向に沿う円運動を水平面内ですると共に、該円運動の周方向に沿って傾斜方向を水平面内で所定の正方向及び逆方向に変化させ、載置されたシャーレに前記円運動及び前記傾斜方向の変化の複合された揺動運動をさせる可動テーブルと、
前記可動テーブルに載置されたシャーレ内に、所定量の培地を分注する培地分注手段とを備えた培地の分注装置。Conveying means for conveying the petri dish along a predetermined route;
Provided in the transport path of the petri dish by the transport means, in a state inclined at a predetermined angle from a horizontal plane, while making a circular motion along a predetermined forward and reverse directions in the horizontal plane, along the circumferential direction of the circular motion A movable table that changes the tilt direction in a predetermined forward direction and a reverse direction in a horizontal plane, and performs a combined rocking motion of the circular motion and the change in the tilt direction on the mounted petri dish,
A medium dispensing device, comprising: a medium dispensing means for dispensing a predetermined amount of medium into a petri dish placed on the movable table.
この状態で可動テーブルに載置されたシャーレ内に培地分注手段によって所定量の培地を分注し、
更に前記可動テーブルに水平面から所定の角度傾斜した状態で、所定の正方向及び逆方向に沿う円運動を水平面内でさせると共に、該円運動の周方向に沿って前記傾斜方向を水平面内で所定の正方向及び逆方向に変化させることにより、
前記可動テーブルに載置されたシャーレに前記円運動及び前記傾斜方向の変化の複合された揺動運動をさせることを特徴とする培地の分注方法。While transporting the Petri dish along a predetermined path by the transport means, placing the Petri dish on a movable table provided in the transport path of the Petri dish by the transport means,
In this state, a predetermined amount of medium is dispensed by a medium dispensing means into a petri dish placed on a movable table,
Further, while the movable table is tilted at a predetermined angle from the horizontal plane, circular motion along predetermined forward and reverse directions is performed in the horizontal plane, and the tilt direction is predetermined along the circumferential direction of the circular motion in the horizontal plane. By changing in the forward and reverse directions of
A method for dispensing a culture medium, comprising: causing a petri dish placed on the movable table to perform a rocking movement in which the circular movement and the change in the tilt direction are combined.
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