JP4120466B2

JP4120466B2 - 自動分注装置

Info

Publication number: JP4120466B2
Application number: JP2003139150A
Authority: JP
Inventors: 寛厚戸井; 健二山田; 正隆森田; 秀隆大澤; 正大河原
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2023-05-16
Also published as: JP2004340819A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、薬物代謝試験などの試薬反応試験で、検体や試薬、酵素などの分注に用いられる自動分注装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
新薬の開発において、この種の薬物代謝試験は頻繁に実施されており、その作業は膨大傾向にあって、手作業による人的ミスを排除したいという要望もあり、人手に依る作業から自動化へと移行しつつある。
【０００３】
代謝試験における従来の技術には、ＸＹＺ軸からなるロボットの先端に、分注プローブ１本を設けた自動試験装置を用いて、４群のバイアルがバイアルラック、サーモミキサー、クーラーユニット、試料容器で起立保持されて、それぞれ定位置に配置されている。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】
特開２０００−８３６５０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特開２０００−８３６５０号公報に記載した手法では、分注プローブが１本のため高速に多くの試験を処理できないという欠点がある。そこで、最近では、コスト低減のため扱う試料を微量にして、バイアルの代わりに、縦ｍ個、横ｎ個のウェルがマトリックス状に形成されたマイクロプレートが用いられている。
【０００５】
このマイクロプレートを使用して、一列に配置された複数連の着脱可能な分注チップを装着した分注ヘッドをロボットに持たせて、薬物代謝試験を高速・大量に処理できる自動分注装置が考案されている。分注ヘッドに装着される分注チップは、予め自動分注装置の所定の位置に配置しておく必要があり、マイクロプレートのウェルと同じ間隔で、縦ｍ個、横ｎ個のマトリックス状に配置される。
【０００６】
ところで、この種の試験を行う場合、一連の試験工程において、マイクロプレートに対して縦方向に指向している分注ヘッドと、横方向に指向している分注ヘッドの両方で試薬の注入を行なえることが望ましい。そこで、縦方向に指向している分注ヘッドに装着させるための分注チップを収納する縦方向用分注チップ容器と、横方向に指向している分注ヘッドに装着させるための分注チップを収納する横方向用分注チップ容器をそれぞれ準備する必要がある。
【０００７】
この場合、縦方向に指向している分注ヘッドに分注チップを装着できる回数はｎ回であり、横方向に指向している分注ヘッドに分注チップを装着できる回数はｍ回が限度となる。例えば、分注チップは分注チップ容器に縦１２個、横８個の計９６個マトリックス状に収納されており、縦方向に指向している分注ヘッドに分注チップを装着できる回数の限度が８回、横方向に指向している分注ヘッドに分注チップを装着できる回数の限度が１２回となる。
【０００８】
薬物代謝試験を行う場合、横方向を指向している分注ヘッドに分注チップを装着する回数が２回で、縦方向に指向している分注ヘッドに分注チップを装着する回数が１２回といった運転工程（プロトコール）も有り得る。このような場合、横方向に指向している分注ヘッドに分注チップを装着できる回数に対しては十分余裕があり、横方向用分注チップ容器には分注チップが収納されていない無駄なスペースが存在するにも関わらず、縦方向に指向している分注ヘッドに分注チップを装着できる回数の限度を超えているため、運転を行うことができないという、効率の悪い分注機になってしまう。
【０００９】
当然ながら、分注チップを収納する本数を増やすことによって、運転可能にできるが、プロトコールの設定によっては、上記とは逆に縦方向に対して分注チップ装着回数に余裕があるが、横方向に対して限度を超えているという場合もあるため、縦方向と横方向用の両方の分注チップ容器を大きくする必要があり、それだけ装置が大型になる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
一般的に、薬物代謝試験を行う場合は縦ｍ個、横ｎ個の分注チップをすべて装着するのではなく、設定されたプロトコールに応じて必要な数の分注チップを装着させる。すなわち、縦方向に指向している分注ヘッドが一つの分注チップ容器から分注チップを装着した後、横方向に指向している分注ヘッドが、同じ分注チップ容器から分注チップを装着することが可能な場合もある。
【００１１】
複数の分注チップと、該分注チップを収納するための分注チップ容器と、該分注チップを装着して液体の吸引及び吐出が可能な分注ヘッドと、該分注ヘッドを移動させるための移送手段と、試薬が入った試薬容器と、複数のウェルを有するマイクロプレートを配置し、前記分注ヘッドの吸引及び吐出動作、並びに前記移送手段による分注ヘッドの移動を制御するための制御装置を備え、前記制御装置に入力された作業工程により、前記分注ヘッドが、前記マイクロプレートに複数の試薬を、第一の分注方向及び、第二の分注方向から注入するように構成される自動分注装置において、第一の分注方向用の分注チップ容器と、第二の分注方向用の分注チップ容器とを各々有し、前記制御装置が、前記第二の分注方向用の分注チップ容器への前記分注チップの配置が不可能な場合、前記第一の分注方向用の分注チップ容器の前記分注チップの配置状況に応じて前記第一の分注方向用の分注チップ容器に前記第二の分注方向用のチップを配置するよう指示することによって達成できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例について図面を参照しながら具体的に説明する。図１は本発明の自動分注装置１の斜視図であり、自動分注装置本体２とそれを制御する制御装置３、例えば汎用のパーソナルコンピュータから構成され、ＬＡＮ（Local Area Network）などの通信ケーブル４で接続されている。自動分注装置本体２は、３次元空間を移動して位置決めが可能な移送手段であるロボット５と、ロボット５の先端に設けた分注ヘッド６と、それらを駆動する回路部７が設けられている。
【００１３】
ロボット５は、各軸互いに直交に構成されたＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸を有し、図示していないステッピングモータによって位置決めされるようになっている。ロボット５の駆動モータはサーボモータなどであっても良い。分注ヘッド６は、一列に並んで配置された複数の分注チップ８が着脱可能であって、該分注チップ８において液体の吸引及び吐出を可能としている。
【００１４】
例えば１２連のシリンジ（図示せず）が一つのステッピングモータで駆動されるように構成され、そのシリンジ個々の間隔はマイクロプレート１１のウェル間隔と同じ９ｍｍピッチで配置され、分注チップ８を装着してシリンジを駆動することにより液体の吸引及び吐出動作を実行する。ロボット５に取り付けられた分注ヘッド６の可動範囲の下方には、分注チップ８がマイクロプレート１１のウェル間隔と同じ９ｍｍピッチで配置できる分注チップ容器９と、試薬が入った試薬容器１０と、試験の対象となる供試物が入ったマイクロプレート１１と、使用済みの分注チップ８を廃棄する廃棄容器１４を配置している。
【００１５】
マイクロプレート１１は複数個のウェルが縦ｍ個横ｎ個あって格子状に配置されて形成され、例えば１２×８の９６ウェルを有する。また、分注ヘッド６は９０度旋回できるようになっており、マイクロプレート１１の縦・横どちらの方向からも分注動作ができるように構成してある。
【００１６】
制御装置３は、ロボット５を制御して所望の位置へ分注ヘッド６を位置決めし、分注ヘッド６を制御して液体の吸引及び吐出動作を実行する。
自動分注装置本体２には天井部分と側面部分にカバー１５が設けられており、手が本体内部に入らないようになっている。また、オペレータは前面のドア（図示せず）を開けて試薬や供試物などの準備をし、動作実行時はドアを閉じて自動分注装置１を動作させる。ドアには開閉を検出するリードスイッチ１６を設けてある。人体への安全を確保するため、ドア開時はリードスイッチ１６の接点が開いて、電気的に各軸のモータを駆動する電源ラインが遮断されてロボット５が停止するようになっている。
【００１７】
図２は、本体上面から各容器の配置を示した図であり、左側に分注チップ８を整列して収容する分注チップ容器９ａ、９ｂ、中央に試薬容器１０ａ、１０ｂ、右側にマイクロプレート１１と使用済みの分注チップ８を廃棄するための廃棄容器１４を配置している。試薬容器１０ａは試薬を注入するエリアがＡ行〜Ｈ行まで分かれており、また試薬容器１０ｂは試薬を注入するエリアが１列〜１２列まで分かれているので、別々の試薬を注入することができる。
【００１８】
廃棄容器１４は分注ヘッド６が縦向きでも横向きでも廃棄可能な大きさにしてある。図２に示す配置は一例を示した物であり、これらの容器は自由に配置されても良い。但し、配置の情報は予め制御装置３に入力して記憶させる必要がある。
【００１９】
試薬反応試験を実施する場合は、試薬は一般的に保冷するため、図１に示すように試薬容器１０の下にクーラー１２を配置して試薬を例えば４℃に保冷し、また、試薬注入後は、温度を一定に保ちながら振盪させる、いわゆるインキュベート動作を実行するため、マイクロプレート１１は一定温度で振盪するシェーカー１３に載せてある。
【００２０】
また、制御装置３には、図３に示すように、試薬反応試験などのプロトコールが入力できるプロトコール設定機能３０が設けられており、工程の入力は、キーボード１７やマウス１８を使って行なわれる。編集メニュー３１には、分注３１ａ、希釈３１ｂ、シェーカー３１ｃ、インキュベート後停止液分注３１ｄなどの工程が準備されており、オペレータは編集メニュー３１から工程を選択してプロトコール表示欄３２に移動させることによって、プロトコールの構築を行うことができる。
【００２１】
さらにプロトコール表示欄３２の任意のステップを選択することによって、各工程の設定を行う情報入力画面３３が表示される。設定する内容は、工程によって異なり、図３ではインキュベート後停止液分注工程の設定画面を示している。オペレータは、試薬選択手段３３ａを用いて、予め登録されている試薬のリストから、マイクロプレート１１に分注する反応停止試薬の種類を選択する。また分注量設定手段３３ｂを用いてマイクロプレート１１に分注する反応停止試薬の量を設定する。
【００２２】
さらに反応停止試薬を注入するまでの時間を、反応時間設定手段３３ｃを用いて設定する。次に分注エリアと分注方向の設定手段３３ｄを用いて、マイクロプレート１１が持つ９６個のウェルの内、どのウェルに反応停止試薬を分注するか設定し、さらにマイクロプレートに分注する際の向きの設定を行うことができる。以上の設定を行うことで、自動分注装置１はインキュベート後停止液分注の工程を行うことができるが、さらに詳細設定ボタン３３ｅを選択することによって、詳細設定画面（図示せず）を表示し、吸引及び吐出時のシリンジ速度の設定など詳細な設定を行う手段も設けられている。
【００２３】
上述したような手法で、オペレータは図４に示すようなプロトコール４０を構築する。制御装置３は、構築されたプロトコール４０における分注や希釈などの工程の詳細な情報から、分注チップ容器９ａ及び９ｂへセットすべき分注チップ８の配置を演算する分注チップ配置演算手段５０を備えている。分注チップ配置演算手段５０は、マイクロプレート１１のウェルの分注エリアと分注方向の設定手段３３ｄによって指定された情報から、分注チップ容器９ａ及び９ｂへセットすべき分注チップ８の配置を演算して表示し、オペレータへ知らせる。
【００２４】
以下に、分注チップ８の配置を演算する分注チップ配置演算手段５０について、図５から図７に示すフローチャートと図４に示すプロトコール４０を参照しながら説明する。
先ず、処理ステップ５１において、工程番号１をセットする。この番号は、プロトコール４０に示す工程番号に対応している。工程番号１の運転内容が分注なので、処理ステップ５２から処理ステップ５３に進む。分注する方向が↑なので、処理ステップ５３では上下（マイクロプレート１１の１列から１２列に向って分注する。）と判断して横方向分注チップ配置演算実行７０（図７）へ進む。
【００２５】
処理ステップ７１で列カウンタに１をセットする。処理ステップ７２において、分注チップ容器９ｂの１列がすでに、分注チップ８の配置データがセットされているかチェックする。
チェックした結果、分注チップ容器９ｂの１列は分注チップ配置禁止エリアではないと判断し、処理ステップ７５へ進み、分注チップ容器９ｂの１列に工程番号１の分注チップ配置データＡ〜Ｅをセットする。また、分注チップ容器９ｂの１列を分注チップ配置禁止エリアに設定し、横方向分注チップ配置演算７０を正常終了する。
【００２６】
具体的には、図２に示す分注チップ容器９ｂの第１列のＡ〜Ｅに分注チップ８をセットしてくださいという意味を表すマークを付ける。横方向分注チップ配置演算７０が正常に終了したので、処理ステップ５４に進む。
さらに処置ステップ５４から処理ステップ５５に進み、工程番号が２にカウントアップされる。プロトコール４０に示す通り、工程番号２では工程終了ではないので、処理ステップ５６から処理ステップ５２へ戻り、続けて工程番号２について、分注チップ配置の演算を行う。
【００２７】
工程番号２の運転内容は分注なので、処理ステップ５２から処理ステップ５３に進む。分注する方向が→なので、処理ステップ５３では左右（マイクロプレート１１のＡ行目からＨ行目に向って分注する。）と判断して縦方向分注チップ配置演算実行６０（図６）へ進む。
【００２８】
処理ステップ６１で行カウンタにＡをセットする。処理ステップ６２において、分注チップ容器９ａのＡ行がすでに、分注チップ８の配置データがセットされているかチェックする。
チェックした結果、分注チップ容器９ａのＡ行は分注チップ配置禁止エリアではないと判断し、処理ステップ６５へ進み、分注チップ容器９ａのＡ行に工程番号２の分注チップ配置データ２〜１２をセットする。また、分注チップ容器９ａのＡ行を分注チップ配置禁止エリアに設定し、縦方向分注チップ配置演算６０を正常終了する。
【００２９】
具体的には、図２に示す分注チップ容器９ａの第Ａ行の２〜１２に分注チップ８をセットしてくださいという意味を表すマークを付ける。縦方向分注チップ配置演算６０が正常に終了したので、処置ステップ５４から処理ステップ５５に進み、工程番号が３にカウントアップされる。プロトコール４０に示す通り、工程番号３では工程終了ではないので、処理ステップ５６から処理ステップ５２へ戻り、続けて工程番号３について、分注チップ配置の演算を行う。
【００３０】
工程番号３の運転内容は希釈なので、処理ステップ５２から処理ステップ５３に進む。希釈する方向が↑なので、処理ステップ５３では上下と判断して横方向分注チップ配置演算実行７０（図７）へ進む。
【００３１】
処理ステップ７１で列カウンタに１をセットする。工程番号１の分注チップ配置演算処理において、すでに分注チップ容器９ｂの１列は分注チップ配置禁止エリアに設定されているため、処理ステップ７２から処理ステップ７３へ進む。列カウンタを１から２にカウントアップし、処理ステップ７４の判断において列カウンタが１２以下であることから処理ステップ７２へ戻る。処理ステップ７２において、分注チップ容器９ｂの２列目が分注チップ配置禁止エリアに、設定されているかチェックし、は分注チップ配置禁止エリアではないと判断し、処理ステップ７５へ進み、分注チップ容器９ｂの２列に工程番号３の分注チップ配置データＡ〜Ｅをセットする。また、分注チップ容器９ｂの２列を分注チップ配置禁止エリアに設定し、横方向分注チップ配置演算７０を正常終了する。
【００３２】
具体的には、図２に示す分注チップ容器９ｂの第２列のＡ〜Ｅに分注チップ８をセットしてくださいという意味を表すマークを付ける。横方向分注チップ配置演算７０が正常に終了したので、処置ステップ５４から処理ステップ５５に進み、工程番号が４にカウントアップされる。プロトコール４０に示す通り、工程番号４では工程終了ではないので、処理ステップ５６から処理ステップ５２へ戻り、続けて工程番号４について、分注チップ配置の演算を行う。
【００３３】
工程番号４においては、運転内容がシェーカーなので分注チップ８の配置は不要であり、処理ステップ５２から処理ステップ５５に進み、工程番号が５にカウントアップされる。プロトコール４０に示す通り、工程番号５では工程終了ではないので、処理ステップ５６から処理ステップ５２へ戻り、続けて工程番号５について、分注チップ配置の演算を行う。
【００３４】
工程番号５の運転内容は分注なので、処理ステップ５２から処理ステップ５３に進む。分注する方向が→なので、処理ステップ５３では左右と判断して縦方向分注チップ配置演算実行６０（図６）へ進む。
【００３５】
処理ステップ６１で行カウンタにＡをセットする。工程番号２の分注チップ配置演算処理において、すでに分注チップ容器９ａのＡ行は分注チップ配置禁止エリアに設定されているため、処理ステップ６２から処理ステップ６３へ進む。行カウンタをＡからＢにカウントアップし、処理ステップ６４の判断において行カウンタがＨ以下であることから処理ステップ６２へ戻る。処理ステップ６２において、分注チップ容器９ａのＢ行は分注チップ配置禁止エリアではないと判断し、処理ステップ６５へ進み、分注チップ容器９ａのＢ行に工程番号５の分注チップ配置データ１〜１０をセットする。また、分注チップ容器９ａのＢ行を分注チップ配置禁止エリアに設定し、縦方向分注チップ配置演算６０を正常終了する。
【００３６】
具体的には、図２に示す分注チップ容器９ａの第Ｂ行の１〜１０に分注チップ８をセットしてくださいという意味を表すマークを付ける。縦方向分注チップ配置演算６０が正常に終了したので、処置ステップ５４から処理ステップ５５に進み、工程番号が６にカウントアップされる。プロトコール４０に示す通り、工程番号６では工程終了ではないので、処理ステップ５６から処理ステップ５２へ戻り、続けて工程番号６について、分注チップ配置の演算を行う。
以下同様に工程番号１１まで実行することによって、分注チップ容器９ａのＣ行からＨ行に分注チップ８の配置が決定される。
【００３７】
次に、工程番号１２の分注チップ配置演算を行うときについて説明する。
工程番号１２の運転内容は分注なので、処理ステップ５２から処理ステップ５３に進む。分注する方向が→なので、処理ステップ５３では左右と判断して縦方向分注チップ配置演算実行６０（図６）へ進む。
【００３８】
工程番号１１までの分注チップ配置演算処理において、すでに分注チップ容器９ａのＡ行からＨ行は分注チップ配置禁止エリアに設定されているため、処理ステップ６３にて行カウンタはＨの次のＩまでカウントアップされ、処理ステップ６４から処理ステップ６５へ進み、すでに工程番号１、３で横方向に分注チップ８の配置が行なわれている分注チップ容器９ｂに配置を行うことが可能であるか演算を行う。
【００３９】
先ず、処理ステップ６６で行カウンタにＡをセットする。処理ステップ６７において、分注チップ容器９ｂのＡ行は分注チップ配置禁止エリアではないと判断し、処理ステップ６１０へ進む。処理ステップ６１０においては、分注チップ容器９ｂのＡ行に工程番号１２の分注チップ配置データを配置可能であるかチェックする。
具体的には、分注チップ容器９ｂは、工程番号１と工程番号３の分注チップ配置演算処理によって、１列目及び２列目が分注チップ配置禁止エリアに設定されているが、工程番号１２では、配置禁止エリアではないＡ行の１１と１２の位置に分注チップ８を２本配置するだけなので、分注チップ容器９ｂのＡ行に工程番号１２の分注チップ配置データをセットすることが可能であると判断し、処理ステップ６１１に進む。処理ステップ６１１において、分注チップ容器９ｂのＡ行に工程番号１２の分注チップ配置データ１１、１２をセットする。また、分注チップ容器９ｂのＡ行を分注チップ配置禁止エリアに設定し、縦方向分注チップ配置演算６０を正常終了する。
【００４０】
具体的には、図２に示す分注チップ容器９ｂの第Ａ行の１１、１２に分注チップ８をセットしてくださいという意味を表すマークを付ける。縦方向分注チップ配置演算６０が正常に終了したので、処置ステップ５４から処理ステップ５５に進み、工程番号が１３にカウントアップされる。
【００４１】
プロトコール４０に示す通り、工程番号１３では工程終了ではないので、処理ステップ５６から処理ステップ５２へ戻り、続けて工程番号１３について、分注チップ配置の演算を行う。
【００４２】
工程番号１２と同様のルートを辿ることによって、工程番号１３から工程番号１５の分注チップ配置演算を行ない、工程番号１５の演算を終了後は、処理ステップ５６において工程終了と判断し、分注チップ配置演算７０を終了する。
この結果プロトコール４０に示す例においては、図２の分注チップ容器９ａ、９ｂに示す通りの分注チップ８の配置となる。
【００４３】
例えば、工程の多いプロトコールの場合などは、分注チップ配置演算が処理ステップ６９において行カウンタがＨを超えてしまったり、また処理ステップ７９において列カウンタが１２を超えてしまったときは分注チップ８の配置が不可能であり、処理ステップ５４の判断において配置不可能であることをオペレータに知らせる機能を有している。
【００４４】
さらに、処理ステップ６１０において、分注チップ配置演算によって算出された配置データが、すでに設定されている配置禁止エリアと重なってしまう場合も同様に処理ステップ６９において行カウンタがＨを超えてしまったり、処理ステップ７１０において、分注チップ配置演算によって算出された配置データが、すでに設定されている配置禁止エリアと重なってしまう場合も同様に処理ステップ７９において列カウンタが１２を超えてしまうため、処理ステップ５４の判断において配置不可能であると判断する。
【００４５】
なお、処理ステップ６１０及び、処理ステップ７１０において、分注チップ配置演算によって算出された配置データが、すでに設定されている分注チップ配置禁止エリアと重なってしまう場合には、直ちに異常終了させても良い。
【００４６】
本実施例の説明では、分注ヘッド６が縦向き用の分注チップ容器９ａと、横向き用の分注チップ容器９ｂとを別々に配置しているが、分注ヘッド６が縦向きの分注と横向きの分注をするのに必要な分注チップ８をすべて配置することができるのであれば、分注チップ容器は一つであっても良い。
【００４７】
次に、図４に示すプロトコール４０を例にして実際の動作について以下説明する。先ず、オペレータは、マイクロプレート１１の第１列Ａ〜Ｅのウェルに手作業で予め供試物を６μＬ添加し、シェーカー１３にセットしてドアを閉じ、運転をスタートさせる。
【００４８】
工程番号１において、自動分注装置１は、分注チップ容器９ｂにセットされた第１列のＡ〜Ｅの分注チップ８を５個装着して、試薬容器１０ｂの試薬１を１４４μＬ吸引し、シェーカー１３上に置かれたマイクロプレート１１の第１列Ａ〜Ｅのウェルへ分注する。なお、シェーカー１３の振幅は約±１ｍｍ程で、マイクロプレート１１のウェルの直径約８ｍｍに対して十分小さいので、インキュベート動作しながらでも分注動作は可能である。分注動作が終了するとコンタミネーションを避けるため、分注チップ８は廃棄容器１４へ廃棄する。
【００４９】
工程番号２において、自動分注装置１は分注チップ容器９ａにセットされたＡ行の第２〜１２分注チップ８を１１個装着する。この動作の前に分注ヘッド６は９０度向きを変えて旋回動作を完了しておく。試薬容器１０ａのＡに入っている試薬２から１００μＬ吸引し、シェーカー１３上のマイクロプレート１１のＡ行第２〜１２のウェルへ分注する。その後、再び試薬容器１０ａのＡから試薬２を１００μＬ吸引し、次はＢ行の第２〜１２のウェルへ分注する。
【００５０】
この動作を繰返し行い、Ｅ行まで実行して分注チップ８を廃棄する。なお、分注ヘッド６の旋回方法は例えばステッピングモータやソレノイドなどのアクチュエータを用いて旋回させても良い。あるいは、円形部材を分注ヘッド６に設け、それと当接可能となる位置に当接部材を本体に設け、円形部材と当接部材を接触させながらＸ軸又はＹ軸に移動させることにより回転させるようにしても良い。回転軸は分注ヘッド６の中心と一致させている。
【００５１】
工程番号３における希釈は、先ず分注ヘッド６を旋回させて分注チップ容器９ｂにセットされた第２列のＡ〜Ｅの分注チップ８を装着する。シェーカー１３上のマイクロプレート１１の第１列へ移動し、第１列Ａ〜Ｅのウェルの液に分注チップ８を浸し、液を吸って吐くピペッティング動作を５回繰返す。その後に５０μＬ吸引し、隣の第２列Ａ〜Ｅのウェルへ５０μＬ吐出する。同様に第２列から第３列へ５０μＬ分注して希釈する。
【００５２】
このような操作を第８列まで繰返して行い、第８列より吸引した５０μＬと一緒に分注チップ８を廃棄容器１４へ廃棄する。この工程によって、マイクロプレート１１の第１列から第８列まで、希釈された供試物が生成される。
【００５３】
工程番号４では、マイクロプレート１１を一定の温度、例えば３７℃で２分間振盪させるためシェーカー１３の振盪をスタートする。制御装置３は２分間インキュベートした後に次の工程を実行する。
【００５４】
工程番号５〜９は、マイクロプレート１１のＡ〜Ｅ行に試薬を注入する工程であり、マイクロプレート１１の各行毎に設けたタイマＡ〜タイマＥが、試薬の注入した時点から時間を計測するようになっており、以下説明する。
【００５５】
工程番号５では、分注ヘッド６の向きをＡ行の向きに旋回して、分注チップ容器９ａにセットされたＢ行第１〜１０の分注チップ８を装着する。次に試薬容器１０ａのＢに入っている試薬３から１００μＬ吸引し、シェーカー１３上のマイクロプレート１１のＡ行第１〜１０のウェルへ分注する。その直後から、制御装置３はタイマＡを０クリアしてタイマＡを起動（カウントアップ）させる。タイマＡは例えば１０００分の１秒単位でカウントアップする。分注後、１０個の分注チップ８は廃棄容器１４へ廃棄する。
【００５６】
工程番号６では、工程番号５と同様に、分注チップ容器９ａにセットされたＣ行第１〜１０の分注チップ８を装着し、試薬容器１０ａのＣに入っている試薬４を１００μＬ吸引して、マイクロプレート１１のＢ行第１〜１０のウェルへ分注する。その直後から、制御装置３はタイマＢを０クリアしてタイマＢを起動する。
以後、工程番号９まで同様な動作を実行し、マイクロプレート１１のＣ〜Ｅ行第１〜１０のウェルへ試薬５〜７を分注して、タイマＣ、タイマＤ、タイマＥを起動する。
分注作業に要する所要時間は各５０秒なので、タイマＡに対してタイマＢは５０秒遅れてスタートし、タイマＣはタイマＢに対して５０秒遅れてスタートする。タイマＤ、Ｅも同様である。
【００５７】
工程番号１０においては、試薬が注入されたマイクロプレート１１を３７℃で３０分間インキュベートした後に、停止試薬７５μＬをＡ〜Ｅの行に分注する。先ず、分注チップ容器９ａのＧ行第１〜１０の分注チップ８を装着し、試薬容器１０ａのＨにセットされた反応停止試薬である試薬８を７５μＬ吸入する。
【００５８】
所望の反応時間である３０分、つまり１８００秒とタイマＡの時間を比較しながらインキュベート動作を実行する。タイマＡが所望の時間１８００秒に達すると、試薬８をマイクロプレート１１のＡ行へ注入する。注入後は再び試薬８を吸引して、マイクロプレートのＢ行で待機し、タイマＢが１８００秒に達するとＢ行へ試薬８を注入する。
【００５９】
以後同じ動作を繰返し実行し、Ｅ行まで試薬８を注入して、各Ａ〜Ｅ行の試薬反応を停止させる。なお、反応時間が経過するまでの待機位置は必ずしもウェル上空で待機する必要はなく、停止液が滴下しても支障のない位置で待機させても良い。また、温度管理が厳しい停止試薬の場合は、分注チップ８内に停止試薬を吸引したまま放置すると、周囲温度により停止試薬の温度が変化してしまうので、反応時間が経過する直前で試薬容器１０ａのＨから吸引するようにすれば良い。
【００６０】
工程番号１１では、先ず、分注チップ容器９ａのＨ行第１１、１２にセットされた分注チップ８を装着する。次に試薬容器１０ａのＢに入っている試薬３から１００μＬ吸引し、シェーカー１３上のマイクロプレート１１のＡ行第１１、１２のウェルへ分注する。分注後、２個の分注チップ８は廃棄容器１４へ廃棄する。
【００６１】
次に、工程番号１２では、先ず、分注チップ容器９ｂのＡ行第１１、１２にセットされた分注チップ８を装着する。この際、分注チップ容器９ｂのＡ行第１、２にセットされてあった分注チップ８は、工程番号１、３の動作時にすでに使用され、廃棄容器１４に廃棄されているため、分注ヘッド６に装着されることはない。次に試薬容器１０ａのＣに入っている試薬４から１００μＬ吸引し、シェーカー１３上のマイクロプレート１１のＢ行第１１、１２のウェルへ分注する。分注後、２個の分注チップ８は廃棄容器１４へ廃棄する。
【００６２】
同様に、工程番号１３から１５では、分注チップ容器９ｂのＢからＤ行第１１，１２にセットされた分注チップ８をそれぞれ装着し、試薬容器１０ａのＣからＥに入っている試薬５から７をマイクロプレート１１のＣからＥ行第１１、１２のウェルへ分注を行う。
以後の作業は、オペレータがマイクロプレート１１を取り出して、反応生成物の蛍光強度を蛍光プレートリーダ（図示せず）などで測定する。
【００６３】
また、９６ウェルのマイクロプレート１１を用いた例を記述したが、さらに微量を扱う３８４ウェル、１５３６ウェルのマイクロプレート１１を対象とした分注ヘッド６を使用すれば、本発明の適用は容易である。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、縦方向に指向している分注ヘッドに装着させる分注チップを収納する縦方向用分注チップ容器と、横方向に指向している分注ヘッドに装着させる分注チップを収納する横方向用分注チップ容器をそれぞれ限定するのではなく、
縦方向に指向している分注ヘッドと横方向に指向している分注ヘッドの両方が、一つの分注チップ容器から分注チップを装着可能にするように、適切な分注チップの配置を計算する機能を備えることによって、小さなスペースで分注チップを配置可能な自動分注装置を提供することができる。
さらに、第一の分注方向用の分注チップ容器と、第二の分注方向用の分注チップ容器とを各々有し、一方の分注チップ容器への配置がいっぱいになってしまった場合、もう一方の分注チップ容器に分注チップを配置するようにしたので、自動分注装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動分注装置の斜視図を示す。
【図２】分注チップ容器、試薬容器、マイクロプレート、分注チップ廃棄容器の配置例を示す。
【図３】プロトコール設定画面を示す。
【図４】薬物代謝試験のプロトコール例を示す。
【図５】分注チップ配置演算方法のフローチャートを示す。
【図６】縦方向分注チップ配置演算方法のフローチャートを示す。
【図７】横方向分注チップ配置演算方法のフローチャートを示す。
【符号の説明】
１は自動分注装置、２は自動分注装置本体、３は制御装置、４は通信ケーブル、５は移送手段、６は分注ヘッド、７は回路部、８は分注チップ、９は分注チップ容器、１０は試薬容器、１１はマイクロプレート、３０はプロトコール設定機能、３１は編集メニュー、３２はプロトコール設定中のプロトコール表示欄、３３は情報入力手段、４０はプロトコールの一例、５０は分注チップ配置演算機能、６０は縦方向の分注チップ配置演算機能、７０は横方向の分注チップ配置演算機能である。

Claims

一列に並んだ複数の分注チップを装着し液体の吸引及び吐出が可能な分注ヘッドと、３次元空間を移動して位置決め可能な移送手段と、該移送手段の先端に前記分注ヘッドを設け、前記移送手段に設けられた前記分注ヘッドの可動範囲の下方に、
前記分注チップをマトリックス状に並べて収納可能な分注チップ容器と、試薬が入った試薬容器と、複数のウェルがマトリックス状に形成されたマイクロプレートと、使用済みの前記分注チップを廃棄するための廃棄容器を配置し、
試薬反応試験の工程入力手段を備え、入力された工程に従い試薬反応試験の運転を行う制御装置とから構成される自動分注装置において、
前記制御装置は縦方向に指向している分注ヘッドと横方向に指向している分注ヘッドの両方が、一つの分注チップ容器から分注チップを装着可能にするように、適切な分注チップの配置を計算する機能を備え、且つその条件に基づき前記分注チップを配置された前記分注チップ容器に対して縦方向に指向している前記分注ヘッドと、横方向に指向している前記分注ヘッドが、一つの前記分注チップ容器から分注チップを適切に装着して運転することを特徴とする自動分注装置。