JP3705055B2

JP3705055B2 - 分注方法

Info

Publication number: JP3705055B2
Application number: JP34983499A
Authority: JP
Inventors: 寛司八尋
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2019-12-09
Also published as: JP2001165940A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生化学分野等で液状の試料の分注に用いられる分注方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生化学分野においては、微生物などの生化学物質の培養や試験などの各種の処理が行われる。一般にこれらの処理は、対象の生化学物質を含んだ液状試料を専用の容器に収容した状態で行われる。これらの処理は通常多数の試料を対象として系統的に行われる場合が多いため、容器には多数の液状試料が同時に収容できるように、液状試料の収容部であるウェルが格子状に多数設けられたマイクロプレートが用いられる。そして培養や試験の過程においては、マイクロプレートへの液状試料の移し替えや小分けを行う分注操作が繰り返し行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の処理を効率よくしかも高い信頼性で行うためには、１つのマイクロプレート内における液状試料の収容配置を適切に設定する必要がある。すなわち、複数種類の液状試料を同一のマイクロプレートに収容する場合に、これらの複数のウェルを各液状試料にどのように割り付けるかを決定するウェル配置（ウェルフォーマットと呼ばれる）を適切に設定する必要がある。
【０００４】
このウェルフォーマットは任意に決定してよいものではなく、試薬や標準液を収容しているマイクロプレートのウェル配置、使用する分注ヘッドのピペット配置、さらには分析装置との関連など、幾つかの条件を総合して全体の処理作業をできるだけ効率的に行えるような収容位置を決定しなければならない。
【０００５】
そしてこのようにして決定されたウェルフォーマットを実現するためには、一般に同一のマイクロプレートを対象として多数回の分注操作を伴う複雑な作業を必要とする。従来はこのような場合には単一のピペットおよび分注ティップを用いて多数の各ウェル毎に順次分注を行う方法が一般的であり、分注作業に多大な時間と手間を必要とするという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、分注作業を効率よく行うことができる分注方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の分注方法は、液状試料を収容するウェルを行と列の格子状に備えたマイクロプレートに１つの列のウェルで構成される区画Ａとこの区画Ａを除く全ての行と列のウェルで構成される区画Ｂを設定し、それぞれの区画Ａ，Ｂ別に異なる液状試料の分注または異なる分注操作を行う分注方法であって、前記２つの区画Ａ，Ｂ別に液状試料を吸引するための未使用の分注ティップを保持する保持体を準備し、これらの保持体に前記区画Ａ，Ｂ別にその区画Ａ，Ｂ内のウェルと同一配列で分注ティップを保持させる工程と、前記保持体のうち区画Ａに対応する保持体の分注ティップを分注ヘッドのピペットに装着してこの区画Ａ内のウェルに対して分注操作を行う工程と、区画Ｂに対応する別の保持体の分注ティップを分注ヘッドのピペットに装着してこの区画Ｂのウェルに対して分注操作を行う工程とを含む。
【０００８】
請求項２記載の分注方法は、請求項１記載の分注方法であって、前記区画Ａに対する分注操作は分注ティップを列状に装着する第１の分注ヘッドで行い、前記区画Ｂに対する分注操作は分注ティップを行と列の格子状に装着する第２の分注ヘッドで行うようにした。
【０００９】
本発明によれば、未使用の分注ティップを保持する保持体に分注対象のウェル配置に対応して設定された区画別にこの区画内のウェルと同一配列で分注ティップを保持させておくことにより、複雑なウェルフォーマットを対象とする場合においても、１つの区画内のウェルに同時に液状試料を吐出して効率のよい分注作業を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の分注装置の斜視図、図２（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施の形態の分注装置の分注ヘッドの斜視図、図３（ａ）は本発明の一実施の形態の分注装置の薬液プレートの斜視図、図３（ｂ）は本発明の一実施の形態の分注装置のマイクロプレートの斜視図、図４は本発明の一実施の形態の分注装置のティップラックの斜視図、図５（ａ）は本発明の一実施の形態のマイクロプレートの平面図、図５（ｂ）、（ｃ）は本発明の一実施の形態のティップラックの平面図、図６、図７、図８、図９は本発明の一実施の形態の分注操作の説明図である。
【００１１】
まず図１を参照して分注装置の全体構造を説明する。図１において、分注装置１は型材を組み合わせて構成されたフレーム２およびフレーム２に固着されたベースプレート３を備えている。分注装置１はフレーム２とベースプレート３によって３つの部分、すなわち分注部Ａ、ストック部Ｂおよび処理部Ｃに区分される。分注部Ａはベースプレート３上に配設されており、分注対象のマイクロプレートへ液状試料を分注する分注操作を行う。ストック部Ｂは分注部Ａで用いられるマイクロプレートや薬液プレート、未使用の分注ティップを保持するティップラックをストックする。処理部Ｃは分注操作後にインキュベータなど他装置に送られ、戻って来たマイクロプレートの分析や洗浄などの処理を行う。
【００１２】
次に図１を参照して分注部Ａについて説明する。ベースプレート３上には、マイクロプレート４を載置する３つのステージ、すなわち分注ステージ１０、バッファステージ１１および待機ステージ１２が設けられている。分注ステージ１０には分注操作が行われる薬剤や検体を収容したマイクロプレート４や薬液を貯溜する薬液プレート６が載置される。
【００１３】
バッファステージ１１は分注ステージ１０内に載置されるマイクロプレート４や薬液プレート６、ティップラック５などの分注材料を一時的に載置するバッファの役割を果たすものである。また待機ステージ１２はベースプレート３に設けられた搬送孔３ａを介して下方の処理部Ｃへ搬送されるマイクロプレート４の待機用のステージである。
【００１４】
分注ステージ１０の側方には、スライドテーブル１３が分注ステージ１０の長手方向に沿って配設されている。スライドテーブル１３には、第１の分注ヘッド１４および第２の分注ヘッド１６が装着されており、第１の分注ヘッド１４および第２の分注ヘッド１６は駆動手段（図示せず）によってそれぞれ個別にスライドテーブル１３に沿って分注ステージ１０上を移動する。
【００１５】
次に、図２を参照して第１の分注ヘッド１４、第２の分注ヘッド１６及び分注ティップ１５について説明する。分注ティップ１５は先細りのテーパ状のノズル部品であり、各分注ヘッドの下面に備えられたピペット１７（図６、図８参照）に交換自在に装着され、使用の都度交換されるいわゆる使い捨て部品である。図２（ａ）に示すように、第１の分注ヘッド１４には、分注ティップ１５が列状に複数個（本実施の形態では８個）装着されており、また図２（ｂ）に示すように、第２の分注ヘッド１６には分注ティップ１５が格子状に複数個（本実施の形態では８個×１２列、計９６個）装着されている。
【００１６】
これらの分注ティップ１５の先端部を、図３（ａ）に示す薬液プレート６に対して下降させて図示しない吸引手段で吸引することにより、薬液プレート６内に貯溜された薬液は分注ティップ１５に吸引される。次いで分注ヘッドを移動させてマイクロプレート４に対して下降させ、分注ティップ１５の先端部をマイクロプレート４に格子状に設けられたウェル４ａ内に挿入して薬液を吐出させることにより、薬液の分注操作を行う。
【００１７】
第１の分注ヘッド１４を用いることにより、マイクロプレート４の任意の列を選択してその列を構成するウェル４ａのみを対象とした分注操作を行うことができ、また、第２の分注ヘッド１６を用いることにより、マイクロプレート４の全てのウェル４ａに対して液状試料を一括して分注することができる。
【００１８】
未使用の分注ティップ１５は、図４に示すように、マイクロプレート４と同様の格子状の配列を有するティップラック５内に収容されている。すなわちティップラック５は未使用の分注ティップ１５をマイクロプレート４のウェル配置と同様の配列で保持する保持体となっている。分注ステージ１０に載置されたティップラック５上に第１の分注ヘッド１４、第２の分注ヘッド１６を下降させることにより、分注ティップ１５がそれぞれの分注ヘッドに設けられたピペットに自動的に装着される。
【００１９】
また、使用後には、第１の分注ヘッド１４、第２の分注ヘッド１６を分注部Ａに配設された分注ティップ離脱部１９（図１参照）上で昇降させることにより、分注ティップ離脱部１９の櫛歯状の係止部材に分注ティップ１５を係止して第１の分注ヘッド１４、第２の分注ヘッド１６から自動的に取り外すようになっている。
【００２０】
ベースプレート３上のスライドテーブル１３の反対側の端部には、蓋取外しユニット１８が配設されている。蓋取外しユニット１８は、マイクロプレート４のストック時にマイクロプレート４を覆う蓋の取外しを行う。
【００２１】
次に図１を参照して天井送行ロボット２０（搬送手段）について説明する。天井送行ロボット２０は、Ｙ軸テーブル２１、Ｘ軸テーブル２３、昇降回転ユニット２４およびアーム２５の下端部に装着された移載ヘッド２６より成る。天井送行ロボット２０は、分注部Ａとストック部Ｂとの間マイクロプレート４やティップラック５等の分注材料の搬送を行う。すなわち、ストック部Ｂにストックされたマイクロプレート４、薬液プレート６やティップラック５を、移載ヘッド２６によってクランプし分注部Ａの所定位置まで搬送して載置する。
【００２２】
この分注装置は上記のように構成されており、以下分注装置によって行われる分注作業について説明する。この分注作業は、複数回の分注操作によって構成され、以下に述べるウェルフォーマットに基づいて行われるものである。ここでは、前述のウェル数９６のマイクロプレート４を用い、液状試料である異なる種類の薬液６Ａ，６Ｂを貯溜した薬液プレート６から、それぞれ第１の分注ヘッド１４及び第２の分注ヘッド１６によって薬液を吸引し、マイクロプレート４の所定のウェル４ａ内に吐出するものである。
【００２３】
まず、図５を参照してこの分注作業におけるウェルフォーマット及びこのウェルフォーマットに対応して準備されるティップラック５における分注ティップ１５の配列について説明する。図５（ａ）は、ウェルフォーマットを示している。ウェルフォーマットは、複数種類の液状試料を同一のマイクロプレートに収容する場合に、これらの複数のウェルを各液状試料に割り付けたウェル配置を示すものである。
【００２４】
ここに示す例では、マイクロプレート４の最右端の１列のみで構成される区画Ａに対して薬液６Ａが、区画Ａを除く全範囲で構成される区画Ｂに対しては薬液６Ｂが割り付けられている。そして区画Ａに対しては第１の分注ヘッド１４を用いて、また区画Ｂに対しては第２の分注ヘッド１６を用いて分注が行われる。すなわちマイクロプレート４には異なる薬液を分注するためにこの薬液の種類に応じて複数の区画が設定されている。
【００２５】
図５（ｂ）、（ｃ）は、この分注作業において使用される分注ティップ１５を供給するティップラック５を示している。図５（ｂ）に示すティップラック５は、第１の分注ヘッド１４に対して分注ティップ１５を供給するものであり、マイクロプレート４の区画Ａに対応して分注ティップ１５が配置されたティップ配列５Ａが複数群設けられた形態となっている。
【００２６】
図５（ｃ）は、第２の分注ヘッド１６に対して分注ティップ１５を供給するためのティップラック５を示している。ここでは最右列のウェル４ａには分注ティップ１５が保持されておらず、マイクロプレート４の区画Ｂに対応した範囲のみに分注ティップ１５が保持され、ティップ配列５Ｂが１群だけ設けられた形態となっている。すなわち、分注ティップ１５の保持体である上述の２つのティップラック５は、マイクロプレート４に設定された２つの区画Ａ，Ｂ内のウェル４ａとそれぞれ同一配列で分注ティップ１５を保持している。
【００２７】
次に、分注操作について図６〜図９を参照して説明する。まず図６（ａ）に示すように、ティップラック５上に第１の分注ヘッド１４を位置させ、ピペット列をティップラック５のティップ群５Ａ（図５（ｂ）参照）に対して位置あわせして第１の分注ヘッド１４を下降させる。これにより、第１の分注ヘッド１４には分注対象のマイクロプレート４の区画Ａに対応する分注ティップ１５が装着される。
【００２８】
次いで、図６（ｂ）に示すように、第１の分注ヘッド１４を薬液プレート６上に移動させ、分注ティップ１５を下降させて薬液プレート６内の薬液６Ａを吸入する。この後第１の分注ヘッド１４を上昇させてマイクロプレート４上に移動させ、分注ティップ１５をマイクロプレート４の区画Ａに位置合わせする。そして分注ティップ１５を下降させて区画Ａのウェル４ａ内に挿入し、薬液を吐出する。そして第１の分注ヘッド１４を上昇させることにより、図７（ｂ）に示すようにマイクロプレート４の区画Ａを構成するウェル４ａには薬液６Ａが分注される。
【００２９】
次に、第２の分注ヘッド１６を用いた分注が行われる。図８（ａ）に示すように、ティップラック５上に第２の分注ヘッド１６を位置させ、ピペット列をティップラック５のティップ群５Ｂ（図５（ｃ）参照）に対して位置あわせして第２の分注ヘッド１６を下降させる。ティップラック５には予め区画Ａを除いた区画Ｂに分注ティップ１５が配列されており、第２の分注ヘッド１６には分注対象のマイクロプレート４の区画Ｂに対応する分注ティップ１５が装着される。
【００３０】
次いで、図８（ｂ）に示すように、第２の分注ヘッド１６を薬液プレート６上に移動させ、分注ティップ１５を下降させて薬液プレート６内の薬液６Ｂを吸入する。この後第２の分注ヘッド１６を上昇させてマイクロプレート４上に移動させ、図９（ａ）に示すように、分注ティップ１５をマイクロプレート４の区画Ｂに位置合わせする。そして分注ティップ１５を下降させて区画Ｂのウェル４ａ内に挿入し、薬液６Ｂを吐出する。そして第２の分注ヘッド１６を上昇させることにより、図９（ｂ）に示すようにマイクロプレート４の区画Ｂを構成するウェル４ａには薬液６Ｂが分注される。これにより、図５（ａ）に示すウェルフォーマットが実現される。
【００３１】
すなわち、この分注作業は、分注ティップ１５を保持するティップラック５のうちの１つの区画Ａに対応するティップラック５の分注ティップ１５を第１の分注ヘッド１４のピペット１７に装着してこの区画Ａ内のウェル４ａに対して分注操作を行う工程と、区画Ａとは別の区画Ｂに対応する別のティップラック５の分注ティップ１５を第２の分注ヘッド１６のピペット１７に装着してこの区画Ｂのウェル４ａに対して分注操作を行う工程とを含むものとなっている。
【００３２】
上記説明したように、本発明は同一のマイクロプレート４に異なる種類の液状試料を区画別に分注するに際し、未使用の分注ティップ１５を保持するティップラック５に分注対象のマイクロプレート４のウェル配置に対応して区画を設定し、この区画内にこの区画と対応するマイクロプレート４の区画内のウェル４ａと同一配列で分注ティップ１５を保持させるようにしたものである。
【００３３】
これにより、複雑なウェルフォーマットを対象とする場合においても、分注ヘッドへの分注ティップの装着・取り外し、及び液状試料の吸入・吐出を反復する単純作業の繰り返しで、目的とするウェルフォーマットを実現できる。従って、従来の単一ティップを備えた分注ヘッドを用いてウェルフォーマットを実現する方法と比較して、１つの区画内のウェルに同時に液状試料を吐出して効率のよい分注作業を行うことができる。
【００３４】
なお、本実施の形態では異なる２種類の薬液を分注するのに２つの異なる分注ヘッドを用いる例を示しているが、同一の分注ヘッドによって分注を行ってもよい。この場合には、同一の分注ヘッドによって異なるティップラックから分注ティップを装着し、１つの分注操作を終える度に分注ヘッドから使用済みの分注ティップを取り外す操作を行う。
【００３５】
また本実施の形態では、異なる２種類の薬液を分注する例を示しているが、これに限定されず例えば同一種類の薬液を複数回に分けて異なる分量だけ分注する場合など、分注対象の液状試料が同一で分注操作が異なるような場合にあっても本発明を適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、未使用の分注ティップを保持する保持体に分注対象のウェル配置に対応して設定された区画別にこの区画内のウェルと同一配列で分注ティップを保持させておくようにしたので、複雑なウェルフォーマットを対象とする場合においても、１つの区画内のウェルに同時に液状試料を吐出して効率のよい分注作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の分注装置の斜視図
【図２】（ａ）本発明の一実施の形態の分注装置の分注ヘッドの斜視図
（ｂ）本発明の一実施の形態の分注装置の分注ヘッドの斜視図
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態の分注装置の薬液プレートの斜視図
（ｂ）本発明の一実施の形態の分注装置のマイクロプレートの斜視図
【図４】本発明の一実施の形態の分注装置のティップラックの斜視図
【図５】（ａ）本発明の一実施の形態のマイクロプレートの平面図
（ｂ）本発明の一実施の形態のティップラックの平面図
（ｃ）本発明の一実施の形態のティップラックの平面図
【図６】本発明の一実施の形態の分注操作の説明図
【図７】本発明の一実施の形態の分注操作の説明図
【図８】本発明の一実施の形態の分注操作の説明図
【図９】本発明の一実施の形態の分注操作の説明図
【符号の説明】
４マイクロプレート
４ａウェル
５ティップラック
６薬液プレート
６Ａ、６Ｂ薬液
１４第１の分注ヘッド
１５分注ティップ
１６第２の分注ヘッド

Claims

液状試料を収容するウェルを行と列の格子状に備えたマイクロプレートに１つの列のウェルで構成される区画Ａとこの区画Ａを除く全ての行と列のウェルで構成される区画Ｂを設定し、それぞれの区画Ａ，Ｂ別に異なる液状試料の分注または異なる分注操作を行う分注方法であって、前記２つの区画Ａ，Ｂ別に液状試料を吸引するための未使用の分注ティップを保持する保持体を準備し、これらの保持体に前記区画Ａ，Ｂ別にその区画Ａ，Ｂ内のウェルと同一配列で分注ティップを保持させる工程と、前記保持体のうち区画Ａに対応する保持体の分注ティップを分注ヘッドのピペットに装着してこの区画Ａ内のウェルに対して分注操作を行う工程と、区画Ｂに対応する別の保持体の分注ティップを分注ヘッドのピペットに装着してこの区画Ｂのウェルに対して分注操作を行う工程とを含むことを特徴とする分注方法。
前記区画Ａに対する分注操作は分注ティップを列状に装着する第１の分注ヘッドで行い、前記区画Ｂに対する分注操作は分注ティップを行と列の格子状に装着する第２の分注ヘッドで行うことを特徴とする請求項１記載の分注方法。