JP4884302B2 - 創薬用チューブ保管システム - Google Patents

Description

本発明は、創薬研究等の分野において、創薬用試料を封入した多数のマイクロチューブを保管するために使用される創薬用チューブ保管システムに関するものであり、さらに詳しくは、創薬用試料を封入したマイクロチューブを格子状に複数本縦立収容するラックを保管庫で保管する際に保管庫中におけるマイクロチューブの搬送及び移載を確実かつ安全に行うことができるようにした創薬用チューブ保管システムに関するものである。

従来、創薬研究等の分野においては、試料を溶解した溶液をマイクロチューブと呼ばれる円筒状容器に封入し、このマイクロチューブを格子状に区画されたラックに複数本、例えば、図８（ａ）に示すように、８行１２列で９６個に区画されたラック（以下、「９６チューブラック」という）に垂直に並び立てて収容し、保管や搬送や移載を行っていた。

また、近年においては、ＳＢＳ（Society for Biomolecular Screening）規格に準拠した９６チューブラックと外形が同じ大きさで、より多種類の試料を収容するために、図８（ｂ）に示すように１６行２４列で３８４個の総区画数を有するラック（以下、「３８４チューブラック」という）も知られている。

このような、９６チューブラックや３８４チューブラックでは、ラックの搬送中に振動等によりラックに収容されたマイクロチューブが飛び出したり落下したりするのを防止するためにマイクロチューブとラックとを凹凸結合させることが知られている。
特開２００７−３３０６１号公報

ところが、前述したようなマイクロチューブとラックとを凹凸結合させた創薬用チューブ保管システムでは、保管庫内においてピッキング装置を用いてマイクロチューブ単位での搬送を行う際にマイクロチューブがラックと凹凸結合されているため、１本のマイクロチューブを引き抜く際にラック全体に振動や衝撃が加わり、他のマイクロチューブが飛び出したり落下したりすることが懸念されていた。

そこで、本発明の目的は、マイクロチューブとラックとが凹凸結合されている創薬用チューブ保管システムにおいて、ラックを保管庫に入庫する際に予め全てのマイクロチューブとラックの凹凸結合の解除に必要とされる押圧力を半減させてマイクロチューブとラックとの凹凸結合を解除して、保管庫内においてラックに振動や衝撃が発生することなくマイクロチューブの確実かつ安定したピッキングを可能にした創薬用チューブ保管システムを提供することにある。

請求項１に係る発明は、創薬用試料を封入するマイクロチューブ及び該マイクロチューブを格子状に複数本縦立収容するラックとを備え、前記マイクロチューブとラックとが凹凸結合で係止される構成を有している創薬用チューブ保管システムにおいて、前記凹凸結合の解除時にラックの底面側からマイクロチューブの底面に当接してマイクロチューブを押し上げる２種類の長さを有する押上ピンと前記ラックの浮き上がりを防止するラック押さえ部材とが設けられているとともに、前記押上ピンの長い押上ピンと短い押上ピンとが市松模様状に配置されていることによって、前記の課題を解決するものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の構成に加えて、ラックを弾性部材により上下移動可能に支持するとともに複数の押上ピンを挿通する複数のピン穴を有するラック受け部材が、前記押上ピンをマイクロチューブの底面に当接させる前にラックの外枠上面をラック押さえ部材に当接することによって、前記の課題を解決するものである。

ここで、「市松模様状」とは、長い押上ピンと短い押上ピンとが格子状に区画されたラックに行及び列のいずれも交互に配置されることを意味している。

ここで、「弾性部材」とは、低温環境下でもラックを確実に上下移動可能に支持できるものであれば、特にその材質・形状等が限定されるものではない。例えば、ゴムや合成樹脂材料からなる弾性体や、金属等からなる圧縮コイルばねを用いることができる。

請求項１に係る発明によれば、創薬用試料を封入するマイクロチューブ及びこのマイクロチューブを格子状に複数本縦立収容するラックとを備え、マイクロチューブとラックとが凹凸結合で係止される構成を有している創薬用チューブ保管システムにおいて、前記凹凸結合の解除時にラックの底面側からマイクロチューブの底面に当接してマイクロチューブを押し上げる２種類の長さを有する押上ピンとラックの浮き上がりを防止するラック押さえ部材とが設けられているとともに、押上ピンの長い押上ピンと短い押上ピンとが市松模様状に配置されているによって、マイクロチューブとラックとの凹凸結合が１段階目で解除されるものと２段階目で解除されるものとが均等に配置されるので、マイクロチューブとラックとの凹凸結合の解除に必要とされる押圧力を半減させて、マイクロチューブとラックとの凹凸結合を確実に、かつ、安定して行うことができる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明が奏する効果に加えて、ラックを例えば、金属製の圧縮コイルばね等の弾性部材により上下移動可能に支持するとともに、複数の押上ピンを挿通する複数のピン穴を有し、押上ピンがマイクロチューブの底面に当接する前に、ラックの外枠上面をラック押さえ部材に当接させるラック受け部材を有していることによって、ラックを弾性部材の弾性力でラック押さえ部材に当接させた後に、押上ピンにより凹凸結合の解除が行われるので、ラックの上下動と押上ピンの上下動を一つの駆動源で行うことができシステムの小型化及びコストダウンが図られる。

本発明は、創薬用試料を封入するマイクロチューブ及びこのマイクロチューブを格子状に複数本縦立収容するラックとを備え、マイクロチューブとラックとが凹凸結合で係止される構成を有している創薬用チューブ保管システムにおいて、前記凹凸結合の解除時にラックの底面側からマイクロチューブの底面に当接してマイクロチューブを押し上げる２種類の長さを有する押上ピンとラックの浮き上がりを防止するラック押さえ部材とが設けられているとともに、押上ピンの長い押上ピンと短い押上ピンとが市松模様状に配置され、ラックを自動回転棚のような保管庫に入庫する際に予め全てのマイクロチューブとラックの解除に必要とされる押圧力を半減させてマイクロチューブとラックとの凹凸結合を解除して、保管庫内においてラックに振動や衝撃が加わることなくマイクロチューブの確実かつ安定したピッキングを可能にしたものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても何ら構わない。

そこで、本発明の創薬用チューブ保管システムの一実施例について、図１乃至図７に基づいて説明する。
図１（ａ）は、本発明の創薬用チューブ保管システムの主要部の上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の矢視IB−IB線における側面図である。図２は、図１（ｂ）の矢視II−II線における側面図である。図３は、マイクロチューブとラックとの凹凸結合を解除するときの動作図である。図４は、図３（Ｃ）のIV部における拡大図であり、図５は、図３（ｄ）のV部における拡大図であり、図６は、図３（ｅ）のVI部における拡大図である。図７は、本発明の２種類の異なる長さの押上ピンとラック受け部材の一部を示した拡大図である。

本発明の創薬用チューブ保管システムは、図１及び図２に示すように、創薬用試料を封入するマイクロチューブ１及びマイクロチューブ１を格子状に複数本縦立収容するラック２を有している。
そして、図４に示したようにマイクロチューブ１の底部側壁にチューブ係止用凹部１ａが設けられ、ラック２の底部の収納枠の内側側面にチューブ係止用凸部２ａが設けられており、このチューブ係止用凹部１ａとチューブ係止用凸部２ａが凹凸結合で係止されることにより、ラック２を反転してもマイクロチューブ１が抜けないようになっている。
なお、マイクロチューブ１の底部側壁にチューブ係止用凸部を設け、ラック２の底部の収納枠の内側側面にチューブ係止用凹部を設けても構わない。

そして、前述した凹凸結合の解除時にラック２の底面側からマイクロチューブ１の底面１ｂに当接してマイクロチューブ１を押し上げる長さの異なる複数の押上ピン３を有している。
本実施例においては、押上ピン３は、２種類の異なる長さを有しており、長い押上ピン３ａと短い押上ピン３ｂとが、行方向及び列方向の両方を交互に、すなわち、市松模様状に配置されている。
押上ピン３は、押上ピン支持部材１１に固着されており、この押上ピン支持部材１１に垂設された押上ピン昇降機構１０によって全ての押上ピン３が、同時に昇降する。

したがって、長い押上ピン３ａが短い押上ピン３ｂよりも先にマイクロチューブ１の底面１ｂと当接し、マイクロチューブ１の凹凸結合が解除される。
その結果、押上ピン昇降機構１０に要求される押上力は、全てのマイクロチューブ１の凹凸結合を同時に解除する場合に比べて略半分となる。
なお、凹凸結合の解除の対象となるラック２は、ラック支持部材９の上に載置されている。

また、押上ピン３によりマイクロチューブ１を押し上げた際に、ラック２が浮き上がらないようにするためにラック２の上部を水平移動してラック２の外枠上面２ｂの三面と当接し、ラック２の収容面を覆う箱形形状である第１のラック押さえ部材４ａとラック２の側方から水平移動してラック２の外枠上面２ｂの残りの一面と当接する第２のラック押さえ部材４ｂとを有している。

なお、図１において参照符号７を付した部材が、第１のラック押さえ部材４ａをラック２の上部で水平移動させる走行機構であり、参照符号８を付した部材が第２のラック押さえ部材４ｂをラック２の側方から水平移動させるアクチュエータである。

さらに、ラック２を圧縮コイルばね６ａを装填したフローティング機構６により上下移動可能に支持するとともに、前述した複数の押上ピン３を挿通する複数のピン穴５ａを有し、押上ピン３がマイクロチューブ１の底面１ｂに当接する前に、ラック２の外枠上面２ｂをラック押さえ部材４ａ、４ｂに当接させる（図５参照）ラック受け部材５を有している。
図７は、押上ピン３がマイクロチューブ１の底面１ｂに当接する前の状態における押上ピン３とラック受け部材５の一部を拡大して示している。

次に、本発明の創薬用チューブ保管システムによりマイクロチューブ１とラック２との凹凸係合が解除される動作について、図３乃至図６に基づき説明する。

図３は、マイクロチューブ１とラック２との凹凸結合を解除するときの動作を側方から見た時の動作図であるが、ラック押さえ部材４ａ、４ｂ及びラック受け部材５の動きを分かり易く描写するために、前述したフローティング機構６については、記載を省略している。

図３（ａ）は、マイクロチューブ１とラック２の凹凸結合を解除する対象となるラック２をラック支持部材９の上に載置した状態を示している。

図３（ｂ）は、ラック２の浮き上がりを防止するために、第１のラック押さえ部材４ａを走行機構７により、第２のラック押さえ部材４ｂをアクチュエータ８により、ラック２の上方に移動させた状態を示している。
この時点では、ラック押さえ部材４ａ、４ｂとラック２の外枠上面２ｂとの間に僅かな隙間を有しており、両者は接触していない。

図３（ｃ）は、押上ピン昇降機構１０が上昇し、ラック受け部材５がラック２の底面に接触した状態を示している。
図３（ｃ）のIV部の拡大図である図４に明示されているように、この時点でもラック２は、ラック支持部材９に載置されており、ラック押さえ部材４ａ、４ｂとラック２の外枠上面２ｂは、接触していない。

図３（ｄ）は、押上ピン昇降機構１０がさらに上昇し、図３（ｄ）のV部の拡大図である図５に明示されているように、ラック２は、ラック受け部材５によって持ち上げられ、ラック押さえ部材４ａ、４ｂとラック２の外枠上面２ｂが接触している。

この時、押上ピン支持部材１１とラック受け部材５は、図示されていないフローティング機構6によって離間されており、ラック２とマイクロチューブ１の総重量よりも、フローティング機構の垂直抗力の方が大きい。
このため、押上ピン支持部材１１とラック受け部材５との間隔は、図３（ｃ）に示した状態と同じ、すなわちＬ１＝Ｌ２であり（図４及び図５参照）、押上ピン３ａ、３ｂは、マイクロチューブ１の底面１ｂに接触していない。

図３（ｅ）は、押上ピン昇降機構10がさらに上昇し、図３（ｅ）のVI部の拡大図である図６に明示されているように、押上ピン支持部材１１がフローティング機構6の垂直抗力に抗して上昇し、押上ピン支持部材１１とラック受け部材５との間隔が縮まり、すなわち、Ｌ１＝Ｌ２＞Ｌ３となる。

その結果、ラック２は、ラック押さえ部材４ａ、４ｂに押し当てられて固定されるとともに、まず、長い押上ピン３ａがマイクロチューブ１の底面１ｂに当接してマイクロチューブ１のチューブ係止用凹部１ａとラック２のチューブ係止用凸部２ａとの凹凸結合が解除された後、短い押上ピン３ｂがマイクロチューブ１の底面１ｂに当接してマイクロチューブ１のチューブ係止用凹部１ａとラック２のチューブ係止用凸部２ａとの凹凸結合が解除される。

この時、ラック押さえ部材４ａ、４ｂには、フローティング機構６の垂直抗力以上の力が加わらないため、ラック押さえ部材４ａ、４ｂに過大な負担が掛かることが回避される。

このようにして、ラック２とマイクロチューブ１の凹凸結合を解除したときに、その衝撃でマイクロチューブ１がラック２から飛散することが防止されるので、凹凸結合の解除をより確実に、かつ、より安定して行うことができる。

また、凹凸結合の解除時にマイクロチューブ１の頭部が第１のラック押さえ部材４ａに氷結等によりくっついたとしても、凹凸結合の解除後に第１のラック押さえ部材４ａがラック2の上部を水平移動することによって、マイクロチューブ1の頭部と第１のラック押さえ部材４ａとが水平方向に引き離されるので、低温又は極低温雰囲気の保管庫内における凹凸結合の解除をより確実に、かつ、より安定して行うことができる。

なお、前述した実施例においては、ラック押さえ部材が、ラック２の上部を水平移動してラック２の外枠上面の三面と当接するとともにラック２の収容面を覆う箱体形状である第１のラック押さえ部材４ａと、前記ラック２の側方から水平移動してラック２の外枠上面の残りの一面と当接する第２のラック押さえ部材４ｂとからなるものを採用しているが、マイクロチューブ１とラック２の凹凸結合の解除時に確実にラック２の浮き上がりを防止できるものであれば、例えば、ラック底面に突出した縁部を押さえるものなど、他の如何なる形態のものであっても構わない。

本発明の創薬用チューブ保管システムは、マイクロチューブとラックの凹凸結合を１つのアクチュエータで、しかも、小さな駆動力で解除できるとともに、凹凸結合の解除時にマイクロチューブが落下したり飛散したりすること回避することができるため、創薬分野の他にも、その産業上の利用可能性は、きわめて高い。

（ａ）が本発明の創薬用チューブ保管システムの主要部の上面図であり、（ｂ）が、（ａ）の矢視IB−IB線における側面図。 図１（ｂ）の矢視II−II線における側面図。 マイクロチューブとラックの凹凸結合を解除するときの動作図。 図３（ｃ）のIV部における拡大図。 図３（ｄ）のV部における拡大図。 図３（ｅ）のVI部における拡大図。 ２種類の異なる長さの押上ピンとラック受け部材の一部を示した断面図。 （ａ）が９６チューブラックの斜視図であり、（ｂ）が３８４チューブラックの斜視図。

１ ・・・マイクロチューブ
１ａ・・・（マイクロチューブの）チューブ係止用凹部
１ｂ・・・（マイクロチューブの）底面
２ ・・・ラック
２ａ・・・（ラックの）チューブ係止用凸部
２ｂ・・・（ラックの）外枠上面
３ ・・・押上ピン
３ａ・・・長い押上ピン
３ｂ・・・短い押上ピン
４ ・・・ラック押さえ部材
４ａ・・・第１のラック押さえ部材
４ｂ・・・第２のラック押さえ部材
５ ・・・ラック受け部材
５ａ・・・（ラック受け部材の）ピン穴
６ ・・・フローティング機構
６ａ・・・（フローティング機構の）圧縮コイルばね
７ ・・・走行機構
８ ・・・アクチュエータ
９ ・・・ラック支持部材
１０ ・・・押上ピン昇降機構
１１ ・・・押上ピン支持部材
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ ・・・押上ピン支持部材とラック受け部材との間隔

Claims (2)

1. 創薬用試料を封入するマイクロチューブ及び該マイクロチューブを格子状に複数本縦立収容するラックとを備え、前記マイクロチューブとラックとが凹凸結合で係止される構成を有している創薬用チューブ保管システムにおいて、
   前記凹凸結合の解除時にラックの底面側からマイクロチューブの底面に当接してマイクロチューブを押し上げる２種類の長さを有する押上ピンと前記ラックの浮き上がりを防止するラック押さえ部材とが設けられているとともに、
   前記押上ピンの長い押上ピンと短い押上ピンとが市松模様状に配置されていることを特徴とする創薬用チューブ保管システム。
2. 前記ラックを弾性部材により上下移動可能に支持するとともに前記複数の押上ピンを挿通する複数のピン穴を有するラック受け部材が、前記押上ピンをマイクロチューブの底面に当接させる前にラックの外枠上面をラック押さえ部材に当接することを特徴とする請求項１に記載の創薬用チューブ保管システム。

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