JP3733431B2 - Automatic dispensing device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスポーサブルチップ(以下単にチップという)を装着後一定量の液体を吸引・吐出(分注)する分注装置であって、装着すべきチップが存在するか否かを確認するためのセンサーを備えた自動分注装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のチップを用いる分注装置で血清や尿に代表される生体試料等を試験管やカップから他の容器に分注する場合、まず、複数のチップをチップ開口(ノズルが挿入されるべき開口)が上方を向くようにチップ立てに積載し、初期位置(いわゆるホームポジション)のノズルをX及びY方向(水平方向)に制御・移動してチップとの位置関係を調整した後、Z方向(垂直方向)にノズルを降下させてチップに挿入・嵌合する。その後に実際の分注操作(試料の吸引及び吸引した試料の容器への吐出)を行なう。
【0003】
チップは、試料間の汚染を避ける等の目的で、同一試料を分注するのでない限りは1回の分注操作毎に新たなものが用いられるのが普通であるが、例えば免疫化学的分析装置等では大量の試料(検体)について分析を行うために、その分注装置においては大量のチップが消費される。
【0004】
このような理由により、大量の試料を分注する例えば免疫化学的分析装置等では複数のチップ立てを配置し得るスペースを確保し、ここに大量のチップを積載したチップ立てを配置して対処するのが普通であるが、試料(検体量)が多い場合、分注操作を行なう内に準備したチップを消費してしまい、操作者がこれに気付かないと分注装置が停止するという事態を招く恐れがある。通常の分注装置はノズルにチップが装着されていないと試料の吸引が行われないから、このような場合には誤った分析結果が算出されるのを避けるために動作を停止するように構成されているからである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の分注装置においては、予めコンピューター等で構成される前記制御装置に準備したチップの数を手動で入力しておき、分注装置が新たなチップを使用する度にその数をカウントして前記入力値から差し引くことによりチップ残数を管理する装置が使用されている。また手動によるチップ数の入力に代えて分注操作の初期段階でチップ立て上をセンサーで走査し、積載されたチップの数を自動的に検知・記憶した上で前記のようなチップ管理を行う装置も提案されている。
【0006】
しかし、手動によりチップの数を入力する装置においては、特に分注装置の動作中にチップ不足を解消すべくチップを補充する場合にチップ残数を追加したチップ数に基づいて修正する必要が生じるという課題がある。また、初期段階或いはチップ補充際に誤って実際のチップ数を越える値を入力してしまった場合には、チップが存在しないにもかかわらず分注操作が継続され、分注装置が停止したり誤った分析結果が算出されてしまうという課題がある。
【0007】
センサーによる走査により自動的にチップ数を検知する装置に置いても、走査中に何らかの要因により実際の数を越える値が検知された場合は同様である。また分注装置の動作中にチップを補充した場合、再度センサーを走査してチップ残数を修正する必要が生じるため、この間、分注操作を停止しなければならないという課題がある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明者らは鋭意検討を行った結果、本発明を完成した。即ち本発明は、液体を吸引・吐出するための自動分注装置であって、先端部にチップを装着し得る、液体の吸引・吐出機構を備えたノズルと、ノズルを水平方向で往復動するための第1の移動機構と、ノズルを垂直方向で昇降動するための第2の移動機構と、前記ノズル先端部に嵌合し得る開口を有するチップと、チップ開口を上方に向けて保持し得るチップ立てと、チップ立てを第1移動機構によるノズルの水平往復動方向に垂直な方向に移動しその往復動経路直下に導入するための第3の移動機構と、チップ立てにチップが積載されているか否かを検知するためのセンサーと、前記センサーによるチップの存否情報に基づき少なくとも第3移動機構を制御する制御装置とを有する装置である。以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】
ノズルは、その先端部にチップを装着し得る、例えば棒状のものが例示できる。そして当該棒状ノズルは、液体を吸引・吐出するための例えばポンプ手段からなる機構と連結される中空部を備える。ポンプ手段としてはシリンジポンプ等が例示できるが特にこれらに限定されず、従来知られたノズル本体と液体の吸引・吐出機構を使用することができる。一方、チップを装着し得る、前記中空部と連結された先端部は、チップの開口に挿入され、チップの開口部と嵌合し得る形状のものであれば特に制限はない。例えば、先細りテーパー状等が例示できる。
【0010】
ノズルは、チップ交換を自動的に行うために、装着されたチップを自動的に取り外す機構を備えていることが好ましい。
【0011】
第1の移動機構は、ノズルを水平方向(X方向)に往復動する。当該機構は、例えば、ステッピングモーターとタイミングベルト等により構成される駆動部と水平方向に直線状に延びた走行溝等により構成される移動経路を含むことができる。この駆動部は、後に説明する制御装置の制御指令によりノズルを往復動させるように構成する。また第2の移動機構は、ノズルを垂直方向(Z方向)に昇降動する。当該機構も前記第1の移動機構と同様に構成することができる。
【0012】
チップは、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート等を材料として製造された、ピンク、ブルー、イエロー等に着色された半透明のものや無着色の透明のディスポーサブルチップが使用できる。例示したようなチップは市販されており、本発明においては市販のチップを使用することができる。いうまでもないが本発明の分注装置は、1試料ごとにチップを交換する操作以外に、1のチップで複数の試料を分注を行う操作にも使用可能であるし、また例えば1度使用したチップを化学的或いは物理的処理後に再使用する場合にも使用可能である。
【0013】
チップは、上記のような、市販されているディスポーサブルチップ等を使用することができる。通常チップは先端先細りのテーパー状であり、ノズルと篏合し得る開口を有している。本発明では、このようなチップを開口を上方に向けて保持し得るチップ立てを使用する。これによりノズルを上方から降動することのみでノズルにチップを装着できる。なお、前記第2駆動機構にノズルの先端部とチップの開口部が接触した時に生じる衝撃を吸収するダンパー機構を設けたり、ノズルの先端部とチップの開口部の接触によりノズルを降動させながら同時に回転動させるような機構を設けても良い。またチップ立ては、1以上のチップを積載・保持可能であれば特に制限はなく従ってチップ立てはチップをm×n列(m及びnは正の整数)に積載・保持可能であれば良い。しかし、通常は大量のチップが消費されることから、チップをm×n列(m及びnは正の整数であって、うちいずれかは2以上の整数)に積載・保持し得るものが好ましい。このようなチップ立ての一例として、96個のチップを12×8列に積載・保持し得る、長方形の市販品が例示できる。またこのようなチップ立てを複数個使用することも例示できるが、この場合にはその長形方向(又は短形方向)が揃うように使用する。チップ立ては、第3移動機構によりノズルの水平往復動方向に対して直角な方向(Y方向)に移動される。第3移動機構によるチップ立ての移動は一方向への移動であれば十分であり、必ずしも往復動させる必要はないが、メンテナンスの容易性を実現するため等には往復動可能としておくことが好ましい。また、後に図面に基づき詳細に説明するように、分注に先だって第3移動機構を操作し、予めチップ立ての上にチップが存在するか否かを確認するように装置を構成する場合、第3移動機構は往復動可能に構成することが好ましい。
【0014】
第3移動機構は、前記第1移動機構等と同様に構成できる。第3移動機構は、分注装置の作動中に移動経路上に新たなチップ立てを充填でき、又は保持していたチップが分注操作に使用され、空となった場合にこの空のチップ立てを移動経路から取り出せるように構成されていることが好ましい。
【0015】
チップ立てとして2個以上のチップをm又はn(m及びnは正の整数であって、うちいずれか一方は2以上)列に積載・保持し得るチップ立てを用いる場合には、m又はnのいずれか一方の列をノズルの水平往復動方向に平行な状態で移動するように構成する。即ち、このようにチップ立てを移動することにより、m又はn列に積載・保持されたチップのうち、m個又はn個のチップを同時にノズルの移動経路直下に移動し得るようになるからである。
【0016】
本発明の自動分注装置は、チップ立てにチップが積載されているか否かを検知するためのセンサーを有する。これにより、チップが存在しないチップ立てが第1移動機構によるノズルの往復動経路直下に導入された場合、チップ装着操作を省略して次のチップ立てを素早く導入することが可能となる。チップ立てがチップをm×nの列に保持し得るものである場合、チップが存在しない列をとばして次の列を素早く導入できるのである。
【0017】
センサーは、例えば第3移動機構によるチップ立て移動経路に沿った場所に設置することが例示できる。この場合、チップ立てに保持された全てのチップがセンサー検知側を横切れる位置を選択する。即ち、例えば複数のチップを保持したチップ立ての移動方向の長さがaのチップ立てを使用する場合、第3移動機構の一端からa以上離れた位置にセンサーを設置することが例示できる。当該位置よりも端に近い場合には、チップ立てに保持された全てのチップがセンサーの前を横切らない可能性があり、この場合にはチップの存在の有無を検知し得なくなるため、不適当である。
【0018】
センサーは、例えば第2移動機構によりノズルが下降してチップを装着する位置、即ち第1移動機構によるノズルの水平往復動経路との交点の上流側(チップ立てが導入される側)に設置すれば、第3移動機構によりチップ立てが移動するのに伴い、チップ装着操作前にチップの存否を検知できるようになる。また例えば、後に図面に基づき詳細に説明するように、分注動作を開始する前に第3移動機構を駆動してチップ立てをセンサーの前で移動して横切らせ、予めチップの存否を検知するようにしても良い。この場合、センサーの設置位置は第1移動機構によるノズルの水平往復動経路との第3移動機構の移動経路の交点の下流側(チップ立てが排出される側)に設置することも可能である。
【0019】
センサーとしては、具体的にはチップの有無を光量変化で検知する光電センサーやチップの有無を直接チップに接触することで検知するマイクロスイッチ等を利用できる。光電センサーとしては検出方式により透過形、回帰反射形、拡散反射形、限定反射形等種々のセンサーが知られているが、特に制限なく使用できる。またマイクロスイッチとしてはアクチェエータの種類によりヒンジレバー型やリーフスプリング型等の種々のマイクロスイッチが知られているが、特に制限なく使用できる。
【0020】
チップ立てがm×n列のチップを積載・保持している場合であって、第3移動機構によるチップ立ての移動経路に沿った位置にセンサーを設置した場合、センサーは当該m又はn列のうち、チップ立ての移動方向と垂直な方向の列に1以上のチップが存在するか否かを検知することができる。即ち、例えば後に図面に基づき詳細に説明する構成においては、12×8列にチップを積載・保持可能なチップ立てにチップを満たし、12(列)のチップがノズルの移動経路に垂直に移動されて一度にその直下に移動する(言い換えれば8列のチップがノズルの移動経路に平行に移動される)場合、その移動経路に沿った位置に設置されたセンサーは8列のそれぞれの列に1本以上のチップが積載されているか、それとも1本のチップも積載されていないかを検知する。このような検知結果は、透過型や反射型のセンサーであって、検出距離が長い(遠くに位置するチップをも検知できる)タイプのものを使用することで実施可能である。特に検出距離の短い反射型センサーを用いた場合、m×n列に担持されたチップのうち、上記例では8列の、ノズルの移動経路に平行に移動される列の最もセンサーに近い場所にチップが存在するか否かのみが検出される場合もある。
【0021】
本発明において、特に形状や大きさが一定のチップ立てを使用しない場合には、チップ立てに積載・保持されたチップが第1移動機構によるノズルの移動経路の直下に移動されたか否かを検知する第2のセンサーを備えることが好ましい。このセンサーは、チップ立てにチップが存在するか否かを検知するためのセンサーと兼用することができる。即ち、当該センサーを、第3移動機構によるチップ立て移動経路に沿った位置であって、ノズルの水平往復動経路とチップ立て移動経路の交点(交線)に設置することにより、チップ立て上のチップの存否を検知すると同時にチップが存在する場合には当該チップがノズルの水平往復動経路の直下に位置したことを検知可能となるからである。使用するチップ立てが常に一定の形状、寸法等を有するものである場合等には、例えばチップの存否を検知するためのセンサーでチップが検知されれば、後は第3移動機構によるチップ立ての移動距離を制御することで、チップをノズルの水平往復動経路の直下に導入することが可能である。例えば分注操作に先だって第3移動機構を操作し、予めチップ立ての上にチップが存在するか否かを検知した後に分注操作のためにチップ立てを移動するような構成とする場合であって、更に使用するチップ立てが一定の形状、寸法等を有するものである場合、前記第2のセンサーとして、例えばチップ立てが移動経路の上流側(チップ立てが導入される側)の所定の位置に位置したことを検知するセンサーを使用することもできる。このように一定形状のチップ立てを所定の位置に位置させることができれば、後は第3移動機構によるチップ立ての移動距離を制御すれば良いからである。
【0022】
本発明の装置は、好ましくはチップ立ての位置決め手段を設置する。位置決め装置は、例えば制御装置を介して作動させ、チップがノズルの水平往復動経路の直下に位置した後はチップ立てがそれ以上移動しないように位置決め保持するように構成すると良い。より具体的には、例えば第3移動機構のチップ立て移動経路の両側からチップ立ての側面を挟み込んで押さえるような構成を例示できる。制御装置は、各機構等を制御し分注操作を管理する機構である。なお制御装置に、吸引されるべき試料の量を記憶させておくことも例示できる。例えば免疫化学的分析等においては、測定されるべき抗原性物質によって使用される試料量を変える場合があるため、予め試料量に関するパラメータを制御装置に記憶させておけば、分析対象に応じて制御装置にパラメータを入力する操作を省略することができる。例えばm×n列のチップを保持し得るチップ立てを用いる場合には、制御装置により各移動機構を次のように制御することが例示できる。
【0023】
(1)センサーにより第3移動機構の移動経路に垂直な方向の列(前記例でいう8列)にチップが積載されていることが検知できない場合には、チップが積載されている当該列がノズルの移動経路直下に移動するまで第3移動機構を動作させるように制御する。ここで例えば検出距離が短い反射型センサーを用いた場合には、その検出距離からいって前記8列の最もセンサーに近い側にチップが存在しないときには、例えば残りの11列にチップが存在する場合でもチップが存在しないという結果を出力するため、当該列をとばし、次の、最もセンサーセンサーに近い側にチップが存在する列が導入される。これを避けるためには、例えば透過型センサーや検出距離の長い反射型センサー等を用いれば良い。(2)チップが積載されていることが検知された列がノズル移動経路の直下に移動した時には第3移動機構を停止させ、第1移動機構及び第2移動機構を動作させてチップ装着の操作を行う。チップが装着されれば続いて分注動作を行う。(3)チップ装着操作を行ってもチップが装着されなかった場合には、第1移動機構を動作させてノズルをチップ立て上のノズル離間距離(ノズル移動経路と平行な方向の離間距離)だけ移動させ、チップ装着動作を繰り返す。チップが装着されたか否かは、例えばチップ開口へのノズル先端の挿入により生じる反力を検知する等すれば良い。また迅速な分注操作を実現するために、例えば一度でもチップが装着されないことが生じたならば、第3移動機構によりチップ立てを移動し、次の列を導入するように構成することもできる。(4)チップ装着動作をチップ立ての移動経路と平行な方向の列(前記例では12)数回だけ繰り返した後に、第3移動機構を動作させてチップ立て上のノズル離間距離(チップ立て移動経路と平行な方向の離間距離)だけ移動させ、同様の操作を繰り返す。もしセンサーにより、この列にチップが存在しないことが検知されている場合には、更に第3移動機構を動作させて前記距離だけチップ立てを移動させる。なお、上記例の他に、例えばチップ立てを、まず第3移動機構をまず操作してセンサーの前を横切らせてその上にチップが存在するか否かを検知し、このチップの存否に関する情報を制御装置又はそれに付属する記憶装置に記憶し、その後に改めて第3移動機構を操作して存在が検知されたチップが第1移動機構によるノズルの水平往復動経路の直下まで移動させるようにしても良い。
【0024】
上述したように、本発明においてセンサーを第3移動機構によるチップ立ての移動経路に沿った位置に設置した場合であって、チップ立てがm×n列にチップを保持し得る場合には、当該m又はn列に1以上のチップが存在するか否かが検知される。従ってこの場合、上記(3)のように、チップ装着操作を行ってもチップが装着されないという事態が生じ得る。そこで、単一又はチップ立ての移動経路に平行な列の数と同数のセンサーを更に設け、ノズル移動経路の直下に位置する列のどの位置にチップが積載され、どの位置にはチップが積載されていないのかを検知するようにすることが好ましい。異なる形状、寸法等のチップ立てを使用する場合、チップの開口に対向する側(即ちチップ移動経路の上方)にノズルの水平往復動経路と平行に移動可能なセンサーを設置したりすることが好ましいが、一定のチップ立てを使用する場合には前記のようにm又はnの数と同数のセンサーを当該列に対応した場所に設置することにより、このような移動機構を省略できる。もっとも、例えばこのセンサーをノズルに付随して移動する構成とすれば、その移動機構は不要(第1の移動機構と兼用)となり、この場合にはセンサー数を減少しかつその移動機構を省略しつつ、異なる形状、寸法等のチップ立てに対応することができる。しかもこの場合、ノズル直下のチップを検知するようにしておけば、チップの正確な位置を検知することもできる。
【0025】
以上の、本発明における好ましい構成によれば、チップの存否に加え、存在するチップの位置を検知することも可能であるから、制御装置はより正確に第1移動機構を制御して確実にノズルにチップを装着できるようになる。即ち、(1)まず、制御装置は第3移動機構を制御してチップ立てを移動する。予め又はこの移動の際にセンサーはチップ立て上にチップが存在するか否か検知し、制御装置に出力する。(2)第2移動機構によるノズルの下降によりチップを装着可能な位置、即ち第1移動機構によるノズルの水平往復動経路の直下の位置までチップが移動すると、計算された値に基づき、又はチップの存否の検知と共に、或いは、追加されたセンサーからの出力により、制御装置は、第3移動機構を停止すると共に位置決め装置を制御してチップ立てを停止させる。(3)次に、第1移動機構を制御してノズルをチップの上部まで水平方向に移動するが、センサーが追加されている場合にはその出力に基づき第1移動機構を制御する。追加したセンサーによりチップの位置が正確に検知されている場合、チップの軸線とノズルの軸線が概ね一致する位置で第2移動機構を作動させ、ノズルを下降させてチップ開口に挿入し、チップを装着する。
【0026】
このようにしてノズルにチップを装着した後、第2、第1、第2移動機構を順に作動させてノズルに装着されたチップの先端を試料を保持する容器に挿入する。ここで液体の吸引・吐出機構を制御して所定量の試料を吸引する。本発明の装置は、更に、第1移動機構によるノズルの水平往復動経路の直下に試料を保持する試料容器を移送するための試料移送機構を備えることが好ましい。試料移送機構としては、例えば円周方向に1以上の試料容器を保持し得る円板と該円板を回転するための駆動手段とから構成される機構や、第3移動機構によるチップ立ての移動方向と平行方向に試料容器を移送する機構を例示できる。この試料移送機構にも前記同様のセンサーを設ける等して制御装置により動作を制御すれば、順次分注されるべき試料をノズルの移動経路直下に導入することができるようになる。また、試料を保持する容器にラベル等を付し、試料移動機構の移送経路にこのラベルを読みとる光学装置等を設けておけば、分注された試料後の試料がどの試料容器に由来するものであるのかを管理することも可能になる。
【0027】
続いて制御装置は、再度第2、第1、第2移動機構を順に作動させ、ノズルに装着されたチップの先端を試料を吐出すべき容器に挿入し、ここで再度液体の吸引・吐出機構を制御してチップに保持された試料を吐出する。ここで、本発明の装置は、更に第1移動機構によるノズルの水平往復動経路の直下に試料を吐出すべき容器を移送するための容器移送機構を備えることが好ましい。容器移送機構としては、例えば円周方向に1以上の容器を保持し得る円板と該円板を回転するための駆動手段とから構成される機構や、第3移動機構によるチップ立ての移動方向と平行方向に容器を移送する機構を例示できる。この移送機構にも前記同様のセンサー等を設け、制御装置により動作を制御すれば、順次試料が吐出されるべき容器をノズルの移動経路直下に導入することができるようになる。
【0028】
以上のようにして試料を容器に吐出した後に同一の試料を異なる容器に分注する場合は、制御装置は試料を吐出すべき容器を移送するための移送機構のみを作動させた後、同様の操作を繰り返す。新たな試料を分注する場合は、まず既にノズルに装着されたチップをノズルの移動経路直下に設けられたチップ廃棄場所で外して廃棄する。そして第3移送機構、試料移送機構及び容器移送機構を作動させた後、前記同様の制御を行う。なお、チップ立てが複数のチップを積載・保持している場合には第3移動機構の作動は必ずしも必要ではなく、単に第1移動機構によるノズルの移動距離を変更するか、或いは第2センサーがチップを検知する位置まで第1移動機構を動作させた後、前記同様の操作を繰り返すことのみで対処することが可能である。
【0029】
【発明の効果】
本発明によれば、ノズル立てにノズルが積載・保持されているかを自動的に検知することが可能であるから、予めコンピューター等で構成される制御装置等に準備したチップの数を手動で入力するという操作を省略することができる。また制御装置は、新たなチップを使用する度にその数をカウントして前記入力値から差し引くことによりチップ残数を管理することを行わなくとも済むようになる。本発明においては、センサーを固定配置しておき、単に第3移動機構によりチップ立てが分注操作のために移動される際にチップの存否を検知することが可能であるから、分注操作の初期段階でチップ立て上をセンサーで走査し積載されたチップの数を検知・記憶するために時間を要することもない。
【0030】
特に本発明においては、分注装置の動作中に第3移動経路にチップを積載したチップ立てを追加しても、その位置がセンサーの設置位置より上流側であれば、そのまま分注動作を継続することができる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下本発明の装置を、免疫化学的分析装置に適用した場合を示す図面に基づき説明するが、本発明はこれら図面に記載された装置に限定されるものではない。図1は免疫科学的分析装置の自動分注装置として構成した本発明の装置を示すものであり、図2は同装置を上部から見た場合を示す図である。なお、図1においてはチップ立てが手前側に位置している場合を、図2においてはチップ立てが奥側に位置している場合をそれぞれ示している。なお、図面上の各機構等の大きさは実際の装置の大きさを完全には反映していない。
【0032】
血液や血清に代表される生体液試料(以下、検体)は、適当な検体容器1に保持され、複数個の検体容器を担持可能な担持具2に担持された状態で試料移送機構3で移送される。この移送経路は、後述のチップ立てと平行、即ちノズルの移動経路と水平直角に交差するように構成されている。
【0033】
チップ4は、8×12列にチップを積載・保持し得るチップ立て5に保持され、第3移動機構6により12個のチップが同時に第1移動機構によるノズルの移動経路直下に移動される。この移動は、第3移動機構の駆動源であるステッピングモータ7によるが、7の作動は不図示の制御装置により制御される。
【0034】
本例の装置では、検体を吐出すべき反応容器9も容器移送機構で移送される。この移送経路もチップ立てと平行、即ちノズルの移動経路と直角に交差するように構成されている。容器には、検体中の測定されるべき抗原性物質に対する、水不溶性担体と結合した抗体と、該抗原性物質に対する、酵素と結合した抗体が予め封入されている。
【0035】
ノズル12は、ステッピングモータ10により試料移送機構、容器移送機構及び第3移動機構の移動経路と直角に交差する方向に往復動可能される。またこの往復動経路のいずれの場所においても、第2移動機構により昇降可能である。第2移動機構はステッピングモータ11により駆動される。
【0036】
本例の装置では、検体の分注操作後にチップを廃棄するため、使用済みチップ廃棄口8を設けている。排気口8は、第1移動機構によるノズルの往復動経路の直下に位置している。
【0037】
ノズル12は、分注操作の開始前には図2に示したホームポジションAに位置するように制御されている。分注操作は、ノズルを位置Aからチップ装着位置Bに移動してチップを装着した後Cで検体を吸引し、位置Dで検体を容器に吐出する。検体の分注が終了すると、ノズル廃棄口8上方にノズルを移動して使用済みチップを廃棄し、ホームポジションに復帰する。
【0038】
本例の装置では、チップ立ての載置位置をノズルの水平往復動経路からみて下流側(排出される側)Xに設置してある(図でいえば奥側)。そしてチップ立て上にチップが存在するか否かを検知するセンサー13も、第3移動機構によるチップ立ての移動経路に沿った位置であって、チップ立てがノズルの水平往復動経路からみて下流側(排出去られる側)に設置してある。チップ立てがX側に載置されると、制御装置は第3移動機構を制御してこれをノズルの水平往復動経路から見て上流側(チップ立てが導入される側)Yの、チップ立ての初期位置に移動する。この際、全てのチップ立て(図では3個)上の全てのチップはセンサー13の前を横切るよう、センサーの設置場所はチップ立ての大きさと第3移動経路の移動経路長さから検討されている。チップ立てがセンサーの前を通過する際、本例では8の列についてチップが積載されているか否かを検知できる。
【0039】
チップ立ての初期位置(Y側)には、最後尾(図でいえば手前側)のチップ立ての端を検知するために追加のセンサー14が設置されている。本例の装置は、その全てが等しい離間距離でチップを保持する、一定形状、寸法のチップ立てを使用することから、連続する3個のチップ立てのうち、最後尾に位置するチップ立ての初期位置を制御することにより、後は第3移動機構制御して一定のピッチ送りを行うことで、一度に8のチップをノズルの水平往復動経路直下に導入可能にしてある。
【0040】
本例の装置では、センサ−13として検出距離の短い反射型のものを用いており、12列に配置されたチップのうち、最もチップ側の位置にチップが存在するか否かが検知される。そのため、センサ−側のチップからチップ装着を開始するよう、Bを設定した。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の分注装置の一例を示す図である。
【図2】図2は図1に示した装置を上方から観察した図である。
【符号の説明】
1 検体容器
2 検体容器担持具
3 試料移送機構
4 チップ
5 チップ立て
6 第3移動機構
7 ステッピングモータ(第3移動機構用)
8 使用済みチップ廃棄口
9 容器
10 ステッピングモータ(第1移動機構用)
11 ステッピングモータ(第2移動機構用)
12 ノズル
13 センサー(反射型)
14 チップ立てが所定の位置に位置したことを検知するセンサー
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dispensing device that sucks and discharges (dispenses) a predetermined amount of liquid after mounting a disposable chip (hereinafter simply referred to as a chip), and confirms whether there is a chip to be mounted. The present invention relates to an automatic dispensing device equipped with a sensor.
[0002]
[Prior art]
When dispensing biological samples such as serum and urine from a test tube or cup to other containers using a conventional dispensing device that uses a tip, first, insert multiple tips into the tip opening (the opening in which the nozzle should be inserted). ) Is placed on the chip stand so that it faces upward, and the nozzle at the initial position (so-called home position) is controlled and moved in the X and Y directions (horizontal direction) to adjust the positional relationship with the chip, and then the Z direction ( The nozzle is lowered in the vertical direction) and inserted into the chip. Thereafter, an actual dispensing operation (aspiration of the sample and discharge of the aspirated sample into the container) is performed.
[0003]
For the purpose of avoiding contamination between samples, a new chip is usually used for each dispensing operation unless the same sample is dispensed. For example, an immunochemical analysis is used. Since an apparatus or the like analyzes a large amount of sample (specimen), the dispensing apparatus consumes a large amount of chips.
[0004]
For this reason, for example, in an immunochemical analyzer that dispenses a large amount of sample, a space for arranging a plurality of chip stands is secured, and a chip stand loaded with a large number of chips is arranged and dealt with. However, when the sample (sample amount) is large, the prepared tip is consumed during the dispensing operation, and the dispensing device stops unless the operator notices this. There is a fear. Since the normal dispensing device does not suck the sample unless the tip is attached to the nozzle, in such a case, the operation is stopped to avoid calculating an incorrect analysis result. Because it is.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional dispensing device, the number of chips prepared in advance in the control device configured with a computer or the like is manually input, and the number is counted each time the dispensing device uses a new tip. A device that manages the remaining number of chips by subtracting from the input value is used. Also, instead of manually inputting the number of chips, the chip standing is scanned with a sensor at the initial stage of the dispensing operation, and the chip management as described above is performed after automatically detecting and storing the number of loaded chips. Devices have also been proposed.
[0006]
However, in a device that manually inputs the number of tips, it is necessary to correct the remaining number of tips based on the number of tips added, particularly when replenishing tips to eliminate the shortage of tips during operation of the dispensing device. There is a problem. Also, if you accidentally enter a value that exceeds the actual number of tips at the initial stage or during tip replenishment, the dispensing operation will continue even if there are no tips, and the dispensing device will stop. There is a problem that an erroneous analysis result is calculated.
[0007]
Even if it is placed in a device that automatically detects the number of chips by scanning with a sensor, the same applies if a value exceeding the actual number is detected for some reason during scanning. In addition, when the tip is replenished during the operation of the dispensing device, it is necessary to scan the sensor again to correct the remaining number of tips, and there is a problem that the dispensing operation must be stopped during this time.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied to complete the present invention. That is, the present invention is an automatic dispensing apparatus for sucking and discharging a liquid, and is equipped with a nozzle having a liquid suction / discharge mechanism capable of mounting a tip at the tip, and reciprocating the nozzle in a horizontal direction. A first moving mechanism for moving up and down, a second moving mechanism for moving the nozzle up and down in a vertical direction, a chip having an opening that can be fitted to the nozzle tip, and holding the chip opening upward. A tip stand to be obtained, a third moving mechanism for moving the tip stand in a direction perpendicular to the horizontal reciprocating direction of the nozzle by the first moving mechanism, and introducing the tip stand directly below the reciprocating path; A device for detecting whether or not a chip is present, and a control device for controlling at least the third movement mechanism based on the presence / absence information of the chip by the sensor. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0009]
The nozzle can be exemplified by, for example, a rod-like one that can be mounted with a tip at its tip. And the said rod-shaped nozzle is provided with the hollow part connected with the mechanism which consists of a pump means for attracting | sucking and discharging a liquid. Examples of the pump means include a syringe pump, but are not particularly limited thereto, and a conventionally known nozzle body and a liquid suction / discharge mechanism can be used. On the other hand, there is no particular limitation as long as the tip portion that can be attached to the tip and connected to the hollow portion has a shape that can be inserted into the opening of the tip and fit into the opening of the tip. For example, a tapered shape can be exemplified.
[0010]
It is preferable that the nozzle has a mechanism for automatically removing the mounted chip in order to automatically perform chip replacement.
[0011]
The first moving mechanism reciprocates the nozzle in the horizontal direction (X direction). The mechanism can include, for example, a moving path configured by a driving unit configured by a stepping motor, a timing belt, and the like, a traveling groove extending linearly in the horizontal direction, and the like. The drive unit is configured to reciprocate the nozzle in accordance with a control command from a control device described later. The second moving mechanism moves the nozzle up and down in the vertical direction (Z direction). The mechanism can be configured similarly to the first moving mechanism.
[0012]
As the chip, for example, a semi-transparent chip colored in pink, blue, yellow or the like and a non-colored transparent disposable chip manufactured using polypropylene, polyethylene, polystyrene, polycarbonate or the like can be used. Chips as exemplified are commercially available, and commercially available chips can be used in the present invention. Needless to say, the dispensing apparatus of the present invention can be used not only for exchanging tips for each sample but also for operations for dispensing a plurality of samples with one tip. It can also be used when the used chip is reused after chemical or physical treatment.
[0013]
As the chip, a commercially available disposable chip or the like as described above can be used. Usually, the tip has a tapered shape with a tapered tip, and has an opening that can be mated with the nozzle. In the present invention, a chip stand that can hold such a chip with the opening facing upward is used. Thereby, a chip | tip can be mounted | worn with a nozzle only by dropping a nozzle from upper direction. The second drive mechanism is provided with a damper mechanism that absorbs an impact generated when the tip of the nozzle contacts the opening of the tip, or while the nozzle is moved down by contact between the tip of the nozzle and the tip of the tip. You may provide the mechanism which rotates simultaneously. The chip stand is not particularly limited as long as one or more chips can be stacked and held. Therefore, the chip stand only needs to be able to load and hold chips in m × n columns (m and n are positive integers). However, since a large amount of chips are usually consumed, it is preferable that chips can be loaded and held in m × n columns (m and n are positive integers, one of which is an integer of 2 or more). . As an example of such a chip stand, a rectangular commercial product that can load and hold 96 chips in 12 × 8 rows can be exemplified. In addition, the use of a plurality of such chip stands can be exemplified, but in this case, the long sides (or short sides) are used so as to be aligned. The tip stand is moved in the direction (Y direction) perpendicular to the horizontal reciprocating direction of the nozzle by the third moving mechanism. The movement of the chip stand by the third moving mechanism is sufficient if it moves in one direction, and it is not always necessary to reciprocate. However, it is preferable to be able to reciprocate in order to realize ease of maintenance. . In addition, as will be described in detail later with reference to the drawings, when the apparatus is configured to operate the third moving mechanism prior to dispensing and check whether a chip is present on the chip stand in advance, The three moving mechanism is preferably configured to be capable of reciprocating.
[0014]
The third moving mechanism can be configured similarly to the first moving mechanism and the like. The third moving mechanism can fill a new chip stand on the moving path during the operation of the dispensing device, or the empty chip holder can be used when the held chip is used for the dispensing operation and becomes empty. It is preferable that it is comprised so that can be taken out from a movement path | route.
[0015]
When using a chip stand that can load and hold two or more chips in m or n (m and n are positive integers, one of which is 2 or more) as a chip stand, m or n Any one of the columns is configured to move in a state parallel to the horizontal reciprocating direction of the nozzle. That is, by moving the chip stand in this way, among the chips stacked and held in the m or n rows, m or n chips can be simultaneously moved directly under the nozzle movement path. is there.
[0016]
The automatic dispensing apparatus of the present invention has a sensor for detecting whether or not a chip is loaded on the chip stand. As a result, when a tip stand having no tip is introduced immediately below the reciprocating path of the nozzle by the first moving mechanism, it is possible to quickly introduce the next tip stand by omitting the tip mounting operation. If the chip stand is capable of holding the chips in m × n columns, the next column can be quickly introduced by skipping the column where no chip is present.
[0017]
For example, the sensor can be installed at a location along the chip standing movement path by the third movement mechanism. In this case, the position where all the chips held on the chip stand can cross the sensor detection side is selected. That is, for example, holding a plurality of chips The length of the tip stand in the moving direction When using the chip stand of a, it can be exemplified that the sensor is installed at a position a or more away from one end of the third moving mechanism. If it is closer to the edge than the position, all the chips held on the chip stand may not cross the front of the sensor. In this case, it will not be possible to detect the presence of the chip. It is.
[0018]
The sensor is installed, for example, at the position where the nozzle is lowered by the second moving mechanism and the tip is mounted, that is, upstream of the intersection with the horizontal reciprocating path of the nozzle by the first moving mechanism (the side where the tip stand is introduced). For example, as the chip stand is moved by the third movement mechanism, the presence or absence of the chip can be detected before the chip mounting operation. Further, for example, as will be described in detail later with reference to the drawings, the third moving mechanism is driven to move the tip stand in front of the sensor and cross it before starting the dispensing operation to detect the presence / absence of the tip in advance. You may do it. In this case, it is also possible to install the sensor at a position downstream of the intersection of the movement path of the third movement mechanism with the horizontal reciprocation path of the nozzle by the first movement mechanism (side from which the chip stand is discharged). .
[0019]
Specifically, a photoelectric sensor that detects the presence / absence of a chip by a change in light amount, a microswitch that detects the presence / absence of a chip by directly contacting the chip, and the like can be used as the sensor. Various sensors such as transmission type, regressive reflection type, diffuse reflection type, and limited reflection type are known as photoelectric sensors, but can be used without any particular limitation. Various microswitches such as a hinge lever type and a leaf spring type are known depending on the type of actuator, but can be used without any particular limitation.
[0020]
When the chip stand is loading / holding m × n rows of chips and the sensor is installed at a position along the movement path of the chip stand by the third moving mechanism, the sensor is in the m or n rows. Of which, the moving direction of the chip stand vertical It is possible to detect whether or not one or more chips are present in a row in any direction. That is, for example, in a configuration that will be described in detail later with reference to the drawings, chips are filled in a chip stand that can stack and hold chips in 12 × 8 rows, and 12 (row) chips are moved vertically to the nozzle movement path. In other words, when 8 chips are moved in parallel at the same time (in other words, 8 chips are moved in parallel with the movement path of the nozzles), the sensors installed at positions along the movement path are 1 in each of the 8 lines. It is detected whether more than one chip is loaded or one chip is not loaded. Such a detection result can be implemented by using a transmission type or reflection type sensor having a long detection distance (which can detect a chip located far away). In particular, when a reflective sensor with a short detection distance is used, among the chips carried in m × n rows, in the above example, eight rows are located closest to the sensor in the row moved in parallel with the nozzle movement path. Only the presence or absence of a chip may be detected.
[0021]
In the present invention, particularly when a chip stand having a constant shape and size is not used, it is detected whether or not the chip loaded and held on the chip stand has been moved directly below the nozzle movement path by the first moving mechanism. Preferably, a second sensor is provided. This sensor can also be used as a sensor for detecting whether a chip is present on the chip stand. That is, by installing the sensor at the intersection (intersection line) between the horizontal reciprocation path of the nozzle and the tip standing movement path at a position along the tip standing movement path by the third moving mechanism, This is because, when the presence or absence of the tip is detected and the tip is present, it is possible to detect that the tip is located immediately below the horizontal reciprocating path of the nozzle. If the chip stand to be used always has a certain shape, size, etc., for example, if the chip is detected by a sensor for detecting the presence or absence of the chip, the chip stand by the third moving mechanism is used thereafter. By controlling the movement distance, it is possible to introduce the tip directly under the horizontal reciprocating path of the nozzle. For example, the third moving mechanism is operated prior to the dispensing operation, and the tip holder is moved for the dispensing operation after detecting beforehand whether or not the chip is present on the tip holder. Further, when the chip stand to be used has a certain shape, size, etc., the second sensor is a predetermined position on the upstream side of the movement path (the side where the chip stand is introduced), for example. It is also possible to use a sensor that detects that the sensor is located in the position. This is because if the chip stand having a fixed shape can be positioned at a predetermined position in this way, the distance of movement of the chip stand by the third moving mechanism can be controlled thereafter.
[0022]
The apparatus of the present invention is preferably provided with positioning means for chip stands. The positioning device may be operated, for example, via a control device, and may be configured to position and hold the tip stand so that it does not move further after the tip is positioned directly below the horizontal reciprocating path of the nozzle. More specifically, for example, a configuration in which the side surface of the chip stand is sandwiched and pressed from both sides of the chip stand moving path of the third moving mechanism can be exemplified. The control device is a mechanism that controls each mechanism and manages the dispensing operation. An example of storing the amount of sample to be aspirated in the control device is also possible. For example, in immunochemical analysis, the amount of sample used may vary depending on the antigenic substance to be measured. Therefore, if parameters related to the sample amount are stored in the control device in advance, control can be performed according to the analysis target. The operation of inputting parameters to the apparatus can be omitted. For example, when a chip stand that can hold chips of m × n rows is used, it is possible to exemplify controlling each moving mechanism by the control device as follows.
[0023]
(1) If the sensor cannot detect that chips are stacked in a column (eight columns in the above example) in a direction perpendicular to the moving path of the third moving mechanism, the column in which the chips are stacked is Control is performed so that the third moving mechanism is operated until it moves directly below the nozzle movement path. Here, for example, when a reflective sensor with a short detection distance is used, if there are no chips on the side closest to the sensor in the eight rows from the detection distance, for example, there are chips in the remaining eleven rows. However, in order to output the result that there is no chip, the column is skipped, and the next column in which the chip is present closest to the sensor sensor is introduced. In order to avoid this, for example, a transmissive sensor or a reflective sensor having a long detection distance may be used. (2) When the row in which it is detected that the chips are loaded moves immediately below the nozzle movement path, the third movement mechanism is stopped, and the first movement mechanism and the second movement mechanism are operated to perform the chip mounting operation. I do. If the tip is attached, the dispensing operation is subsequently performed. (3) If the chip is not mounted even after performing the chip mounting operation, the first moving mechanism is operated to move the nozzles by the nozzle separation distance on the chip stand (separation distance in the direction parallel to the nozzle movement path). Move and repeat the chip mounting operation. Whether or not the tip is mounted may be detected by detecting a reaction force generated by inserting the nozzle tip into the tip opening, for example. Further, in order to realize a quick dispensing operation, for example, if the chip is not mounted even once, the chip holder can be moved by the third moving mechanism and the next row can be introduced. . (4) After the chip mounting operation is repeated several times in a row in the direction parallel to the movement path of the chip stand (12 in the above example), the third moving mechanism is operated to move the nozzle separation distance (tip stand movement on the chip stand). The same operation is repeated by moving the distance by a distance in the direction parallel to the path. If the sensor detects that there is no chip in this row, the third moving mechanism is further operated to move the chip stand by the distance. In addition to the above example, for example, a chip stand is first operated by first operating the third moving mechanism to cross the front of the sensor to detect whether there is a chip on it, and information on the presence / absence of this chip Is stored in the control device or a storage device attached thereto, and then the third moving mechanism is operated again so that the detected tip is moved to a position immediately below the horizontal reciprocating path of the nozzle by the first moving mechanism. Also good.
[0024]
As described above, in the present invention, when the sensor is installed at a position along the movement path of the chip stand by the third movement mechanism and the chip stand can hold the chips in m × n rows, It is detected whether one or more chips are present in the m or n columns. Therefore, in this case, as described in (3) above, a situation may occur in which the chip is not mounted even if the chip mounting operation is performed. Therefore, the same number of sensors as the number of rows parallel to the single or chip standing movement path is further provided, and the chip is loaded at which position in the row located directly below the nozzle movement path, and the chip is loaded at which position. It is preferable to detect whether it is not. When using a chip stand having a different shape, size, etc., it is preferable to install a sensor that can move in parallel with the horizontal reciprocation path of the nozzle on the side facing the opening of the chip (that is, above the chip movement path). However, when a fixed chip stand is used, such a moving mechanism can be omitted by installing the same number of sensors as the number of m or n at a location corresponding to the row as described above. However, for example, if this sensor is configured to move in association with the nozzle, the moving mechanism becomes unnecessary (also used as the first moving mechanism). In this case, the number of sensors is reduced and the moving mechanism is omitted. However, it is possible to deal with chip stands having different shapes and dimensions. In addition, in this case, if the tip directly under the nozzle is detected, the exact position of the tip can also be detected.
[0025]
According to the above preferred configuration of the present invention, in addition to the presence / absence of a chip, it is also possible to detect the position of an existing chip. Therefore, the control device more accurately controls the first moving mechanism to ensure the nozzle. It becomes possible to attach a chip to. That is, (1) First, the control device moves the chip stand by controlling the third moving mechanism. In advance or during this movement, the sensor detects whether a chip is present on the chip stand and outputs it to the control device. (2) When the tip moves to a position where the tip can be mounted by the lowering of the nozzle by the second moving mechanism, that is, a position just below the horizontal reciprocating path of the nozzle by the first moving mechanism, or based on the calculated value The control device stops the third stand and stops the chip stand by controlling the positioning device along with the detection of the presence or absence or the output from the added sensor. (3) Next, the first moving mechanism is controlled to move the nozzle in the horizontal direction to the top of the chip. When a sensor is added, the first moving mechanism is controlled based on the output. When the position of the chip is accurately detected by the added sensor, the second moving mechanism is operated at a position where the axis of the chip substantially coincides with the axis of the nozzle, the nozzle is lowered, and the chip is inserted into the chip opening. Installing.
[0026]
After the tip is attached to the nozzle in this way, the second, first, and second moving mechanisms are operated in order to insert the tip of the tip attached to the nozzle into the container that holds the sample. Here, the liquid suction / discharge mechanism is controlled to suck a predetermined amount of sample. It is preferable that the apparatus of the present invention further includes a sample transfer mechanism for transferring a sample container holding the sample immediately below the horizontal reciprocating path of the nozzle by the first moving mechanism. As the sample transfer mechanism, for example, a mechanism constituted by a disk capable of holding one or more sample containers in the circumferential direction and a driving means for rotating the disk, or movement of a chip stand by a third movement mechanism A mechanism for transferring the sample container in a direction parallel to the direction can be exemplified. If the operation of the sample transfer mechanism is controlled by a control device by providing the same sensor as described above, samples to be sequentially dispensed can be introduced directly under the movement path of the nozzle. In addition, if a label is attached to the container that holds the sample and an optical device that reads the label is provided in the transfer path of the sample moving mechanism, the sample container from which the sample after the dispensed sample comes from It is also possible to manage whether it is.
[0027]
Subsequently, the control device again operates the second, first, and second moving mechanisms in order, and inserts the tip of the tip mounted on the nozzle into the container to which the sample is to be discharged, and here again the liquid suction / discharge mechanism Is controlled to discharge the sample held on the chip. Here, it is preferable that the apparatus of the present invention further includes a container transfer mechanism for transferring a container to which a sample is to be discharged immediately below the horizontal reciprocation path of the nozzle by the first moving mechanism. As the container transfer mechanism, for example, a mechanism constituted by a disk capable of holding one or more containers in the circumferential direction and a driving means for rotating the disk, or a moving direction of the chip stand by the third moving mechanism And a mechanism for moving the container in a parallel direction. If this transfer mechanism is also provided with the same sensor as described above and the operation is controlled by the control device, it is possible to sequentially introduce containers into which the sample is to be discharged directly under the movement path of the nozzle.
[0028]
When the same sample is dispensed into different containers after the sample is discharged into the container as described above, the control device operates only the transfer mechanism for transferring the container to which the sample is to be discharged, and then the same Repeat the operation. When dispensing a new sample, first, the tip already mounted on the nozzle is removed and discarded at a tip disposal place provided immediately below the nozzle movement path. Then, after operating the third transfer mechanism, the sample transfer mechanism, and the container transfer mechanism, the same control as described above is performed. Note that when the chip stand holds and holds a plurality of chips, the operation of the third moving mechanism is not necessarily required, and the nozzle moving distance by the first moving mechanism is simply changed, or the second sensor is After the first moving mechanism is operated to the position where the chip is detected, it is possible to cope only by repeating the same operation as described above.
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to automatically detect whether the nozzles are stacked and held on the nozzle stand, and therefore manually input the number of chips prepared in advance in a control device configured with a computer or the like. The operation of doing can be omitted. Further, the control device does not need to manage the remaining number of chips by counting the number of new chips each time a new chip is used and subtracting it from the input value. In the present invention, it is possible to detect the presence or absence of the tip when the sensor is fixedly arranged and the tip stand is simply moved for the dispensing operation by the third moving mechanism. It takes no time to detect and memorize the number of chips loaded by scanning the chip stand with a sensor in the initial stage.
[0030]
In particular, in the present invention, even if a chip stand loaded with chips is added to the third movement path during the operation of the dispensing device, the position is more than the sensor installation position. Upstream If it is the side, the dispensing operation can be continued as it is.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings showing a case where the apparatus is applied to an immunochemical analyzer, but the present invention is not limited to the apparatuses described in these drawings. FIG. 1 shows an apparatus of the present invention configured as an automatic dispensing apparatus of an immunological analysis apparatus, and FIG. 2 is a view showing the apparatus viewed from above. 1 shows a case where the tip stand is located on the near side, and FIG. 2 shows a case where the tip stand is located on the far side. Note that the size of each mechanism or the like on the drawing does not completely reflect the size of the actual device.
[0032]
A biological fluid sample represented by blood or serum (hereinafter referred to as a specimen) is held in a suitable specimen container 1 and is transported by a specimen transport mechanism 3 in a state of being carried on a carrier 2 capable of carrying a plurality of specimen containers. Is done. This transfer path is configured to be parallel to a chip stand, which will be described later, that is, to intersect the nozzle movement path at a horizontal right angle.
[0033]
The chips 4 are held on a chip stand 5 that can load and hold chips in 8 × 12 rows, and the third moving mechanism 6 simultaneously moves 12 chips directly below the nozzle movement path by the first moving mechanism. This movement is performed by a stepping motor 7 which is a drive source of the third movement mechanism, but the operation of 7 is controlled by a control device (not shown).
[0034]
In the apparatus of this example, the reaction container 9 from which the specimen is to be discharged is also transferred by the container transfer mechanism. This transfer path is also configured to be parallel to the chip stand, that is, to intersect the nozzle movement path at a right angle. In the container, an antibody bound to a water-insoluble carrier for an antigenic substance to be measured in a specimen and an antibody bound to an enzyme for the antigenic substance are encapsulated in advance.
[0035]
The nozzle 12 can be reciprocated in a direction perpendicular to the movement paths of the sample transfer mechanism, the container transfer mechanism, and the third moving mechanism by the stepping motor 10. Further, it can be moved up and down by the second moving mechanism at any location on the reciprocating path. The second moving mechanism is driven by the stepping motor 11.
[0036]
In the apparatus of this example, a used tip disposal port 8 is provided in order to discard the tip after the sample dispensing operation. The exhaust port 8 is located immediately below the reciprocating path of the nozzle by the first moving mechanism.
[0037]
The nozzle 12 is controlled to be positioned at the home position A shown in FIG. 2 before the start of the dispensing operation. In the dispensing operation, the nozzle is moved from the position A to the chip mounting position B, the chip is mounted, the sample is aspirated at C, and the sample is discharged to the container at the position D. When dispensing of the sample is completed, the nozzle is moved above the nozzle disposal port 8 to discard the used chip and return to the home position.
[0038]
In the apparatus of this example, the mounting position of the chip stand is set on the downstream side (discharge side) X as viewed from the horizontal reciprocation path of the nozzle (the back side in the figure). The sensor 13 for detecting whether or not there is a chip on the chip stand is also located along the movement path of the chip stand by the third moving mechanism, and the tip stand is on the downstream side when viewed from the horizontal reciprocation path of the nozzle. It is installed on the (exhaust side). When the tip stand is placed on the X side, the control device controls the third moving mechanism and sees this from the horizontal reciprocating path of the nozzle, and the tip stand on the upstream side (the side where the tip stand is introduced) Y is provided. Move to the initial position. At this time, all the chips on all the chip stands (three in the figure) cross the front of the sensor 13, and the installation location of the sensor is examined from the size of the chip stands and the moving path length of the third moving path. Yes. When the chip stand passes in front of the sensor, in this example, it is possible to detect whether or not chips are stacked for eight rows.
[0039]
An additional sensor 14 is installed at the initial position (Y side) of the chip stand in order to detect the end of the tip stand (the front side in the figure). Since the apparatus of this example uses a chip stand having a constant shape and size, all of which hold the chips at an equal distance, among the three consecutive chip stands, the initial of the chip stand located at the end By controlling the position, it is possible to introduce 8 chips at a time directly below the horizontal reciprocating path of the nozzle by controlling the third moving mechanism and performing a constant pitch feed thereafter.
[0040]
In the apparatus of this example, a reflection type sensor with a short detection distance is used as the sensor 13, and it is detected whether or not the chip is present at the position closest to the chip among the chips arranged in 12 rows. . Therefore, B is set so that chip mounting is started from the sensor-side chip.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a dispensing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a view of the apparatus shown in FIG. 1 observed from above.
[Explanation of symbols]
1 Sample container
2 Sample container carrier
3 Sample transfer mechanism
4 chips
5 Chip holder
6 Third moving mechanism
7 Stepping motor (for third moving mechanism)
8 Used chip disposal port
9 containers
10 Stepping motor (for first moving mechanism)
11 Stepping motor (for second moving mechanism)
12 nozzles
13 Sensor (reflection type)
14 Sensor for detecting that the chip stand is located at a predetermined position

Claims (10)

液体を吸引・吐出するための自動分注装置であって、
先端部にチップを装着し得る、液体の吸引・吐出機構を備えたノズルと、
ノズルを水平方向で往復動するための第1の移動機構と、
ノズルを垂直方向で昇降動するための第2の移動機構と、
前記ノズル先端部に嵌合し得る開口を有するチップと、
チップ開口を上方に向けて複数のチップをm×n列(m及びnは、いずれも2以上の正の整数であり、m列はチップ立ての移動方向と垂直な列)に保持し得るチップ立てと、
チップ立てを第1移動機構によるノズルの水平往復動方向に垂直な水平方向に移動しその往復動経路直下に導入するための第3の移動機構と、
チップ立てにチップが積載されているか否かを検知するためのセンサーと、
前記センサーによるチップの存否情報に基づき少なくとも第3移動機構を制御する制御装置とを有する自動分注装置において、
上記第3移動機構はm列に保持されたチップをノズルの水平往復動方向に平行な状態で移動させるものであり、
上記センサーは、上記第3移動機構によるチップ立ての移動経路に沿った位置に設置し、
上記センサーは、チップ立てのm列に1以上のチップが積載されているか否かを検知するものであるか、又はチップ立てのm列に1以上のチップの空きが存在するか否かを検知するものである、
ことを特徴とする自動分注装置。
An automatic dispensing device for sucking and discharging liquids,
A nozzle equipped with a liquid suction / discharge mechanism capable of mounting a tip at the tip;
A first moving mechanism for reciprocating the nozzle in the horizontal direction;
A second moving mechanism for raising and lowering the nozzle in the vertical direction;
A chip having an opening that can be fitted to the nozzle tip;
Chips that can hold a plurality of chips in m × n rows (m and n are positive integers of 2 or more, and m rows are rows perpendicular to the moving direction of the chip stand) with the chip openings facing upward. Stand and
A third moving mechanism for moving the tip stand in a horizontal direction perpendicular to the horizontal reciprocating direction of the nozzle by the first moving mechanism and introducing it directly below the reciprocating path;
A sensor for detecting whether a chip is loaded on the chip stand;
In the automatic dispensing device for chromatic and a control device for controlling at least a third moving mechanism based on the presence information of the chip by the sensor,
The third moving mechanism moves the chips held in the m rows in a state parallel to the horizontal reciprocating direction of the nozzle,
The sensor is installed at a position along the movement path of the chip stand by the third movement mechanism,
The sensor detects whether or not one or more chips are stacked in the m column of chip stands, or detects whether or not one or more chips are available in the m rows of chip stands. To do,
An automatic dispensing device characterized by that.
センサーが、第3移動機構によるチップ立ての移動経路に沿った位置であって、第3移動機構により移動されるチップ立てに保持された全てのチップがセンサーの検知側を通過する位置に設置されていることを特徴とする請求項1の自動分注装置。The sensor is installed at a position along the movement path of the chip stand by the third movement mechanism, and all the chips held by the chip stand moved by the third movement mechanism pass through the detection side of the sensor. The automatic dispensing device according to claim 1, wherein センサーが、第3移動機構によるチップ立ての移動経路に沿った位置であって、第1移動経路によるノズルの往復動経路直下より上流側(チップ立てが導入される側)に設置されていることを特徴とする請求項の自動分注装置。The sensor is located along the movement path of the chip stand by the third movement mechanism, and is located upstream (on the side where the chip stand is introduced) immediately below the reciprocation path of the nozzle by the first movement path. The automatic dispensing device according to claim 2 , wherein: センサーが、第3移動機構によるチップ立ての移動経路に沿った位置であって、第3移動機構によるチップ立て移動経路と第1移動機構によるノズルの水平往復動経路の交点近傍に設置されており、該交点に1以上のチップが存在するか否かを検知するものである請求項の自動分注装置。The sensor is located along the movement path of the tip stand by the third movement mechanism and in the vicinity of the intersection of the tip movement path of the third movement mechanism and the horizontal reciprocation path of the nozzle by the first movement mechanism. The automatic dispensing apparatus according to claim 2 , wherein it detects whether or not there is one or more chips at the intersection. 更に、ノズルに付随して移動可能な、ノズルの直下にチップが存在するか否かを検出するためのセンサーを有する請求項1の自動分注装置。The automatic dispensing apparatus according to claim 1, further comprising a sensor that is movable along with the nozzle and that detects whether or not a tip exists directly under the nozzle. 更に、第1移動機構によるノズルの水平往復動経路の直下に試料を保持する試料容器を移送するための試料移送機構を備える請求項1の自動分注装置。The automatic dispensing apparatus according to claim 1, further comprising a sample transfer mechanism for transferring a sample container holding the sample immediately below the horizontal reciprocating path of the nozzle by the first moving mechanism. 試料移送機構が、円周方向に試料容器を保持し得る円板と該円板を回転するための駆動手段とから構成される請求項の自動分注装置。7. The automatic dispensing apparatus according to claim 6 , wherein the sample transfer mechanism is constituted by a disc capable of holding the sample container in the circumferential direction and a driving means for rotating the disc. 試料移送機構が、第3移動機構によるチップ立ての移動方向と平行方向に試料容器を移送するものである請求項自動分注装置。The automatic dispensing apparatus according to claim 6 , wherein the sample transfer mechanism transfers the sample container in a direction parallel to the moving direction of the chip stand by the third moving mechanism. 更に、第1移動機構によるノズルの水平往復動経路の直下に試料を吐出すべき容器を移送するための容器移送機構を備える請求項1の自動分注装置。The automatic dispensing apparatus according to claim 1, further comprising a container transfer mechanism for transferring a container to which the sample is to be discharged immediately below the horizontal reciprocating path of the nozzle by the first moving mechanism. 容器移送機構が、第3移動機構によるチップ立ての移動方向と平行方向に容器を移送するものである請求項の自動分注装置。The automatic dispensing apparatus according to claim 9 , wherein the container transfer mechanism transfers the container in a direction parallel to the moving direction of the chip stand by the third moving mechanism.
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