JP3705056B2 - 分注方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、生化学分野等で液状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】
しかしながら、従来の分注方法では、必要とされるウェルフォーマットを実現するためにはこのウェルフォーマットに対応して分注ティップをあらかじめ所定パターンで保持したティップラックを複数種類準備しておく必要があり、分注作業においては各分注操作毎にティップラックを交換しなければならず、効率的な分注作業を行うことができない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、分注ヘッドの複数のピペットに使い捨ての分注ティップを装着しこの分注ティップで液状試料を吸引してマイクロプレートに格子状に形成された複数のウェルに吐出する分注方法であって、分注する液状試料の種類や分注操作に応じてマイクロプレートに1つの列の複数のウェルで構成される第1の区画とこの第1の区画を除く全てのウェルで構成される第2の区画を設定する工程と、複数の分注ティップを前記ウェルと同様の配列で保持した保持体を準備する工程と、前記保持体に保持されている分注ティップのうち、前記第1の区画の1つの列の複数のウェルに対応する複数の分注ティップを分注ヘッドのピペットに装着しこれらの分注ティップで第1の液状試料を吸引して第1の区画を構成する複数のウェルに吐出する工程と、前記保持体に残存する残りの全ての分注ティップを分注ヘッドのピペットに装着しこれらの分注ティップにより第2の液状試料を吸引して第2の区画を構成する複数のウェルに吐出する工程とを含む。
【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、前記第1の区画に対する分注操作は分注ティップを1つの列に装着する第1の分注ヘッドで行い、前記第2の区画に対する分注操作は分注ティップを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、分注する液状試料の種類や分注操作に応じてマイクロプレートに複数の区画を設定し、複数の分注ティップをマイクロプレートのウェルと同様の配列で保持した保持体を準備してこの保持体に保持されている分注ティップをマイクロプレートの区画に応じて順次分注ヘッドに装着することにより、1つの保持体に保持された分注ティップを使用して、分注操作毎に保持体を交換することなく分注作業を効率よく行うことができる。
【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)は本発明の分注装置の分注ヘッドの斜視図、図3(a)は本発明の分注装置の薬液プレートの斜視図、図3(b)は本発明の分注装置のマイクロプレートの斜視図、図4は本発明の分注装置のティップラックの斜視図、図5(a)は本発明のマイクロプレートの平面図、図5(b)は本発明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(第1の区画)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(第2の区画)に対しては薬液6Bが割り付けられており、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、少なくとも2つの区画を含む複数の区画が設定されている。
【0025】
図5(b)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。ティップラック5には、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及びマイクロプレート4の区画Bに対応して分注ティップ15が配置されたティップ配列5Bが設けられた形態となっている。すなわち、分注ティップ15の保持体であるティップラック5は、マイクロプレートに設定されたウェル4aと同様の配列で分注ティップ15を保持している。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
次いで分注ティップ15を下降させて区画Aのウェル4A内に挿入し、薬液6A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、ティップ群5B、すなわち第1の分注ヘッド14に分注ティップ15が装着された後にティップラック5に残存する分注ティップ15に対してピペット17を位置あわせして第2の分注ヘッド16を下降させる。これにより、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。
【0031】
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。
【0032】
すなわち、この分注作業は、ティップラック5に保持されている分注ティップ15のうち、区画A(第1の区画)のウェル4aに対応する複数の分注ティップ15を第1の分注ヘッド14のピペット17に装着しこれらの分注ティップ15で薬液6A(第1の液状試料)を吸引して区画Aを構成する複数のウェル4aに吐出する工程と、ティップラック5に残存する分注ティップ15のうち、区画B(第2の区画)内の複数のウェル4aに対応する複数の分注ティップ15を第2の分注ヘッド16のピペット17に装着しこれらの分注ティップ15により薬液6B(第2の液状試料)を吸引して区画Bを構成する複数のウェル4aに吐出する工程とを含むものとなっている。
【0033】
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をマイクロプレート4のウェル4aと同様の配列で保持する単一のティップラック5を準備し、1回の分注操作を終える度に同一のティップラック5から順次分注ティップ15を取り出すようにしたものである。
【0034】
これにより、複雑なウェルフォーマットを対象とし、複数回の分注ティップ15の装着・取り外しを必要とする場合にあっても、常に同一のティップラック5から分注ティップ15を取り出すことにより、ティップラック5を頻繁に交換する必要がない。しかも、ティップラック5に収納された分注ティップ15を可能な限り使用することから、分注ティップ15を未使用のまま廃棄することによる資源ロスを極小化して資源の有効活用をはかることができる。
【0035】
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15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15を取り外す操作を行う。
【0036】
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。
【0037】
【発明の効果】
本発明によれば、分注する液状試料の種類や分注操作に応じてマイクロプレートに複数の区画を設定し、複数の分注ティップをマイクロプレートのウェルと同様の配列で保持した保持体を準備してこの保持体に保持されている分注ティップをマイクロプレートの区画に応じて順次分注ヘッドに装着するようにしたので、1つの保持体に保持された分注ティップを使用して、分注操作毎に保持体を交換することなく分注作業を効率よく行うことができるとともに、未使用のまま廃棄される分注ティップを減少させ資源の有効活用をはかることができる。
【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
【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 (2)
- 分注ヘッドの複数のピペットに使い捨ての分注ティップを装着しこの分注ティップで液状試料を吸引してマイクロプレートに格子状に形成された複数のウェルに吐出する分注方法であって、分注する液状試料の種類や分注操作に応じてマイクロプレートに1つの列の複数のウェルで構成される第1の区画とこの第1の区画を除く全てのウェルで構成される第2の区画を設定する工程と、複数の分注ティップを前記ウェルと同様の配列で保持した保持体を準備する工程と、前記保持体に保持されている分注ティップのうち、前記第1の区画の1つの列の複数のウェルに対応する複数の分注ティップを分注ヘッドのピペットに装着しこれらの分注ティップで第1の液状試料を吸引して第1の区画を構成する複数のウェルに吐出する工程と、前記保持体に残存する残りの全ての分注ティップを分注ヘッドのピペットに装着しこれらの分注ティップにより第2の液状試料を吸引して第2の区画を構成する複数のウェルに吐出する工程とを含むことを特徴とする分注方法。
- 前記第1の区画に対する分注操作は分注ティップを1つの列に装着する第1の分注ヘッドで行い、前記第2の区画に対する分注操作は分注ティップを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。
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