JP6591897B2 - 軟質栓貫通分注装置および軟質栓貫通分注方法 - Google Patents
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Description
例えば、患者から採取した微小量の血液内に含まれた目的の細菌やウィルスの核酸を特定するための前処理として用いる血液を収容する採血ビン、または血液等に含まれる細菌、細胞、ウィルス等を培養するための培養ビンがこれに当たる。容器中に収容された血液または培養液は、雑菌等が侵入しないように開口部はゴム栓で密封されている。
前記分注ニードルチップの下部は前記穿孔用チップの上側から前記貫通孔を挿通可能に設けられ、前記分注ニードルチップの上部は液体の貯留が可能であるように設けられ、気体の吸引吐出が可能となるように設けられた分注ノズルに装着可能に設けられた分注ニードルチップおよび穿孔用チップからなるチップ組み合わせ体である。
「穿孔」には、穿孔の対象物に対して、有底の穴または溝を開ける場合と、貫通孔を開ける場合がある。チップ組み合わせ体は、前記分注ニードルチップの下部が前記穿孔用チップの貫通孔を挿通した状態で組み合わせるのが好ましい。
「装着用部材」とは、前記穿孔用チップの上部が装着可能な部材であって、少なくとも前記分注ニードルチップの下部が通過可能に設けられている。穿孔用チップの上部が嵌合して装着される場合には、該装着用部材は、中央に空洞を有する装着用中空部材であって、少なくとも、前記分注ニードルチップの下部の軸線は、前記貫通孔とともに該装着用中空部材の前記空洞を貫通する必要がある。「着脱可能」とは、「装着可能」および「脱着可能」であることを意味する。この場合、該穿孔用チップの上部の「支持管」は、「嵌合管」に相当する。
ここで、「分注ニードルチップの軸線」は、該装着用部材が空洞を有する場合に該空洞を貫通するように上下方向に延びる直線(装着用部材の貫通線)、例えば、中心軸線または対称軸線等の軸線と一致する。「進退動作」は水平方向に沿って行われるのが好ましい。
なお、収容部移動機構とともに、前記分注可能穿孔ヘッド移動機構または分注用移動機構を用いて、前記収容部等の移動を行うことができる。
前記穿孔工程の際に、前記分注ニードルチップを前記穿孔用チップと組み合わせた状態となるように、前記分注用移動機構によって、前記分注ニードルチップの下部を前記穿孔用チップの貫通孔内に挿入することが好ましい。
また、前記軟質栓密封容器の穿孔工程の前に、該軟質栓密封容器を前記転倒攪拌器によって転倒撹拌する工程を有することが好ましい。これによって、溶液中の目的物質を均一に撹拌させて効率の良い処理を行うことが可能である。さらに、穿孔工程の際には、該転倒撹拌器によって該軟質栓密封容器を直立状態に把持しておくことが好ましい。これによって、前記軟質栓密封容器の確実な穿孔および吸引吐出を実行することができる。
なお、吸引または吐出工程において、前記分注ニードルチップ内の気体の圧力を検知する圧力センサが用いられる場合には、液体の吸引または吐出は、該圧力センサによって検知された分注ニードルチップ内の気体の圧力に基づいて行うのが好ましい。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る軟質栓貫通分注装置10の全体を概略示すものである。
該軟質栓貫通分注装置10は、例えば、サンプルの培養処理を行う領域のステージ100と、分注可能穿孔ヘッド11と、該分注可能穿孔ヘッド11を前記ステージ100に対して、ステージ100上でX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向に移動可能な分注可能穿孔ヘッド移動機構14と、例えば、サンプルの検査処理を行う他の処理領域108と、後述するサンプルチューブ6を保持するホールが設けられて該サンプルチューブを搬送可能な搬送体106(第2の位置に相当)と、該ステージ100から他の処理領域108まで該搬送体106を搬送する搬送路107とを主として有する。
該軟質栓密封容器1は、その上端に開口を有する口部3と、液体が収容可能な容器本体5と、口部3と容器本体5との間に設けられいずれの内径よりも小さい内径を有する首部4とが設けられている。前記口部3には、軟質栓2が嵌合して口部3を密閉し、該軟質栓2の下端は前記首部4によって支持されている。
ステップS1において、前記転倒攪拌器101によって、複数(この例では6本)の前記軟質栓密封容器1を直立状態(正常な載置状態)でその高さの半分程度の位置で把持部材101aによって把持させる。把持された複数の該軟質栓密封容器1は回転駆動部によって列方向に沿った回転軸線に基づいて転倒するように回転駆動する。これによって軟質栓密封容器1内に密封されている液体を撹拌させる。
以上の実施の形態にあっては、前記アーム部材が脱着部材を兼ねているために装置構造を簡単化し、装置の製造費用を削減することができる。
該軟質栓貫通分注装置210は、大きくは、種々の液が収容された液収容部やチップが収容されたチップ収容部が載置されたステージ300と、該ステージ300に対して相対的に移動可能に設けられ分注可能穿孔ヘッド211と、該分注可能穿孔ヘッド211を前記ステージ300に対して相対的に移動可能とする分注可能穿孔ヘッド移動機構とを有している。
2、202 軟質栓
204 チップ組み合わせ体
6 サンプルチューブ
10、210 軟質栓貫通分注装置
11、211 分注可能穿孔ヘッド
12、212 穿孔用チップ
13、213 分注ニードルチップ
14(214) 分注可能穿孔ヘッド移動機構(収容部移動機構)
15(215) 分注用移動機構
16、216 装着用部材
17(217) 分注用支持部(吸引吐出機構)
18、218 アーム部材(脱着部材を兼ねる)
219 分注チップ
21、221 貫通孔
22、222 穿孔管
23(223) 嵌合管(支持管)
31(231) チップ下部(ニードル)
33(233) チップ上部(貯溜管)
51 ボール螺子(分注用移動機構)
61(216) 装着用中空部材(装着用部材)
71、271 分注ノズル
73、273 分注ノズル支持体
278 圧力センサ
81(218) アーム板(アーム部材、脱着部材)
100、300 ステージ
101 転倒撹拌器
Claims (20)
- 液体を収容可能であってその開口部が軟質材で形成された軟質栓で密封された軟質栓密封容器を載置可能なステージに対し相対的に移動可能に設けられた分注可能穿孔ヘッドと、
上下方向に沿った貫通孔を有し、硬質材で先細りに形成された穿孔用チップと、
前記分注可能穿孔ヘッドに設けられ、前記穿孔用チップを装着可能な装着用部材と、
液体の吸引吐出が可能となるように設けられた分注ニードルチップと、
前記分注可能穿孔ヘッドに設けられ、前記分注ニードルチップを装着可能であり、前記分注ニードルチップを装着した状態で、前記分注可能穿孔ヘッドに設けられた分注用移動機構によって該ヘッドに対して移動可能である分注ノズルと、
少なくとも前記液体の吸引吐出、前記分注可能穿孔ヘッドの相対的移動、および前記分注用移動機構を制御する制御部と、を有し、
前記分注ノズルに装着された前記分注ニードルチップと前記装着用部材に装着された前記穿孔用チップは、前記分注可能穿孔ヘッド、および前記分注用移動機構によって上下方向に独立して相対的に移動可能に設けられ、前記分注ニードルチップの下部は前記穿孔用チップの上側から前記貫通孔を挿通可能に設けられるとともに、
前記制御部は、ステージに載置された前記穿孔用チップに対して前記分注可能穿孔ヘッドを相対的に移動させることによって前記穿孔用チップを前記装着用部材に装着させ、前記分注用移動機構を用いて前記分注ニードルチップを、装着された前記穿孔用チップに対して下降させ、前記分注ニードルチップで前記穿孔用チップを押し出すことによって、前記穿孔用チップを前記装着用部材から脱着するように制御する軟質栓貫通分注装置。 - 前記分注ニードルチップの上部に矢羽部が設けられ、
前記穿孔用チップの内径は前記分注ニードルチップの前記矢羽部の外径よりも小さく形成され、
前記制御部は、ステージに載置された前記穿孔用チップに対して前記分注可能穿孔ヘッドを相対的に移動させることによって前記穿孔用チップを前記装着用部材に装着させ、前記分注用移動機構を用いて前記分注ニードルチップを、装着された前記穿孔用チップに対して下降させ、前記分注ニードルチップの矢羽部によって前記穿孔用チップを押し出すことによって、前記穿孔用チップを前記装着用部材から脱着するように制御する請求項1記載の軟質栓貫通分注装置。 - 前記穿孔用チップの前記貫通孔の内径は前記分注ニードルチップの上部の外径よりも小さく形成され、
前記制御部は、ステージに載置された前記穿孔用チップに対して前記分注可能穿孔ヘッドを相対的に移動させることによって前記穿孔用チップを前記装着用部材に装着させ、前記分注用移動機構を用いて前記分注ニードルチップを、装着された前記穿孔用チップに対して下降させ、前記分注ニードルチップの上部によって前記穿孔用チップを押し出すことによって、前記穿孔用チップを前記装着用部材から脱着するように制御する請求項1記載の軟質栓貫通分注装置。 - 前記分注ニードルチップ内の気体の圧力を検知する圧力センサをさらに有する請求項2または3の軟質栓貫通分注装置。
- 前記分注可能穿孔ヘッドには、前記装着用部材の下方で、該装着用部材に装着された前記穿孔用チップに対して、進退動作可能に設けられ、前記装着部材に装着された前記穿孔用チップを下側から支えるアーム部材を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の軟質栓貫通分注装置。
- 前記分注可能穿孔ヘッドには、前記分注ニードルチップの前記分注用移動機構による上方向への移動経路の一部を遮ることで前記分注ノズルから前記分注ニードルチップを脱着可能な脱着部材を有する請求項1〜5のいずれか1項に記載の軟質栓貫通分注装置。
- 前記分注可能穿孔ヘッドには、前記装着用部材の下方で、該装着用部材に装着された前記穿孔用チップに対して、進退動作可能に設けられ、前記装着部材に装着された前記穿孔用チップを下側から支えるアーム部材を有し、
前記アーム部材は、前記分注ノズルに装着された前記分注ニードルチップの軸線に対して、進退動作可能であり、
前記アーム部材は、前記分注ニードルチップの前記分注用移動機構による上方向への移動経路の一部を遮ることで前記分注ノズルから前記分注ニードルチップを脱着可能な脱着部材を兼ねる請求項1〜4のいずれか1項に記載の軟質栓貫通分注装置。 - 前記ステージに載置された前記軟質栓密封容器および/または少なくとも前記穿孔用チップが収容されたチップ収容部を、前記分注可能穿孔ヘッドに対して少なくとも上下方向に移動可能とする収容部移動機構を有する請求項1〜7のいずれか1項に記載の軟質栓貫通分注装置である。
- 前記ステージには、前記軟質栓密封容器を直立状態で把持可能な把持部材と、把持された前記容器を転倒させるように前記把持部材を回転駆動可能な回転駆動部とを有する転倒撹拌器を有する請求項1に記載の軟質栓貫通分注装置。
- 前記分注可能穿孔ヘッドには、前記分注ニードルチップの前記分注用移動機構による上方向への移動経路の一部を遮ることで前記分注ノズルから前記分注ニードルチップを脱着可能な脱着部材を有し、
前記ステージには、サンプルチューブを載置可能であって、該サンプルチューブの開口部は前記分注ノズルに着脱可能に装着可能であり、該分注ノズルに装着された前記サンプルチューブは、前記脱着部材を用いて脱着可能である請求項1に記載の軟質栓貫通分注装置。 - 前記ステージに載置された前記軟質栓密封容器および/または少なくとも前記穿孔用チップが収容されたチップ収容部を、前記分注可能穿孔ヘッドに対して少なくとも上下方向に移動可能とする収容部移動機構を有し、
前記制御部は、前記分注可能穿孔ヘッドをステージに対して相対的に移動して前記ステージに載置された前記軟質栓密封容器の上方に位置付けて、前記分注可能穿孔ヘッドまたは前記収容部移動機構によって前記穿孔用チップを下降させて前記軟質栓を穿孔し、穿孔の後に、前記分注用移動機構または前記収容部移動機構によって前記分注ニードルチップを下降させて該分注ニードルチップの下部を前記貫通孔および前記軟質栓を挿通して該軟質栓密封容器内に進入させて、液体の吸引または吐出を行うように制御する請求項1〜4のいずれか1項に記載の軟質栓貫通分注装置。 - 前記制御部は、前記穿孔用チップを前記分注用移動機構または前記収容部移動機構によって下降させて前記軟質栓を穿孔する際に、前記分注ニードルチップの下部を前記貫通孔内に挿入して、前記穿孔用チップと分注ニードルチップとを組み合わせた状態で下降するように制御する請求項11に記載の軟質栓貫通分注装置。
- 前記制御部は、前記把持部材によって前記軟質栓密封容器を把持させた状態で、前記回転駆動部によって前記容器を転倒させるように該把持部材を回転駆動し、または前記把持部材によって前記軟質栓密封容器を把持させた状態で前記穿孔用チップを前記軟質栓に対して下降させて軟質栓を穿孔し、上昇させて軟質栓から抜出するように制御する請求項9に記載の軟質栓貫通分注装置。
- 前記制御部は、ステージに載置された前記分注ニードルチップに対して前記分注用移動機構または収容部移動機構を用いて前記分注ノズルを相対的に下降させることで前記分注ニードルチップを前記分注ノズルに装着させ、前記穿孔用チップを前記装着用部材に装着させた後、該分注ニードルチップの先端を前記穿孔用チップに対して上方に上昇させ、前記分注可能穿孔ヘッドまたは前記収容部移動機構を用いて前記穿孔用チップを相対的に下降させることでステージ上に載置された前記穿孔用チップを前記装着用部材に装着させ、前記分注ニードルチップを下降させてその先端を前記貫通孔内に挿入し、分注ニードルチップを該穿孔用チップに組み合わせた状態で前記軟質栓密封容器の前記軟質栓を穿孔し、分注ニードルチップを下降させて前記貫通孔を挿通して液体の吸引処理を行い、分注ニードルチップを該穿孔用チップに組み合わせた状態で上昇させかつステージ上を移動し、該分注ニードルチップを下降させて前記貫通孔を挿通して分注処理を行うように制御する請求項8に記載の軟質栓貫通分注装置。
- 前記ステージに載置された前記軟質栓密封容器および/または少なくとも前記穿孔用チップが収容されたチップ収容部を、前記分注可能穿孔ヘッドに対して少なくとも上下方向に移動可能とする収容部移動機構を有し、
前記制御部は、前記ステージの第1の位置に載置されたサンプルチューブに対して、前記分注可能穿孔ヘッドを前記サンプルチューブの上方に位置させ、前記分注用移動機構または前記収容部移動機構により前記分注ノズルを下降させることにより、該分注ノズルに前記サンプルチューブを着脱可能に装着し、前記分注可能穿孔ヘッドを相対的に移動することによって該サンプルチューブを前記ステージ上の第2の位置に載置させ、該分注ノズルの移動経路を遮る前記脱着部材に対して前記分注用移動機構により前記分注ノズルを上方向に移動させることによって該サンプルチューブを該分注ノズルから脱着するように制御する請求項1に記載の軟質栓貫通分注装置。 - ステージに載置された分注ニードルチップに対して、分注可能穿孔ヘッドに設けられ分注ノズルを相対的に下降させることによって、前記分注ニードルチップを前記分注ノズルに装着させる分注ニードルチップ装着工程と、
前記分注ノズルに装着された前記分注ニードルチップを上方に上昇させ、前記ステージに載置された穿孔用チップに対して分注可能穿孔ヘッドを相対的に移動させることによって、前記分注可能穿孔ヘッドに設けられた装着用部材に前記穿孔用チップを装着させる穿孔用チップ装着工程と、
前記穿孔用チップは上下方向に沿った貫通孔を有し硬質材で先細りに形成されており、前記ステージ上に載置され液体を収容可能であってその開口部が軟質材で形成された軟質栓で密封された軟質栓密封容器に対し、前記装着用部材に装着された前記穿孔用チップを前記軟質栓の上方に位置させる位置付け工程と、
前記分注可能穿孔ヘッドによって前記装着用部材に装着された前記穿孔用チップを相対的に下降させて前記軟質栓を穿孔する穿孔工程と、
前記分注ノズルに装着された状態で、前記分注可能穿孔ヘッドに設けられた分注用移動機構によって該ヘッドに対して移動可能であって液体の吸引吐出が可能となるように設けられた前記分注ニードルチップを相対的に下降させ、該分注ニードルチップの下部を前記貫通孔および前記軟質栓を貫通して該軟質栓密封容器内に進入させて、液体の吸引または吐出を行う吸引または吐出工程と、を有する軟質栓貫通分注方法。 - 前記装着用部材から前記穿孔用チップを脱着する穿孔用チップ脱着工程と、該穿孔用チップ脱着工程の後に、脱着部材をその移動経路の一部を遮るように設け、前記分注ノズルを上方向に移動させることによって前記分注ニードルチップを該分注ノズルから脱着させる分注ニードルチップ脱着工程を有する請求項16に記載の軟質栓貫通分注方法。
- 前記穿孔工程において、前記穿孔用チップを相対的に下降させて前記軟質栓を穿孔する際に、前記分注ノズルに装着させる分注ニードルチップ装着工程と、該分注ニードルチップを上方に上昇させ、前記分注可能穿孔ヘッドまたは収容部移動機構を用いて前記穿孔用チップを該装着用部材に装着させる穿孔用チップ装着工程と、をさらに有し、前記穿孔工程は、前記分注ニードルチップを下降させてその先端を前記貫通孔内に挿入して分注ニードルチップを該穿孔用チップに組み合わせた状態で前記軟質栓密封容器の前記軟質栓を穿孔し、前記吸引または吐出工程は、分注ニードルチップを相対的に下降させて前記貫通孔を挿通して液体の吸引処理を行い、分注ニードルチップを該穿孔用チップに組み合わせた状態で分注ニードルチップおよび穿孔用チップを上昇させかつステージ上を相対的に移動する液体移送工程と、該分注ニードルチップを下降させて前記貫通孔を挿通して分注処理を行う分注工程と、を有する請求項16のいずれかに記載の軟質栓貫通分注方法。
- 前記ステージには、前記軟質栓密封容器を直立状態で把持可能な把持部材と、把持された前記容器を転倒させるように前記把持部材を回転駆動可能な回転駆動部とを有する転倒撹拌器を有し、
前記転倒攪拌器を用いて前記軟質栓密封容器を把持した上で、該容器を転倒させるように撹拌する転倒撹拌工程と、転倒撹拌した軟質栓密封容器を、該転倒攪拌器を用いて直立状態で把持して直立状態を維持する直立状態維持工程とを有する請求項17または18に記載の軟質栓貫通分注方法。 - 前記ステージ上の第1の位置に載置されたサンプルチューブに対して、前記分注可能穿孔ヘッドにより前記サンプルチューブの上方に位置させる位置付け工程と、
前記分注可能穿孔ヘッドにより前記分注ノズルを相対的に下降させることにより、前記分注ノズルに着脱可能に装着するサンプルチューブ装着工程と、
前記分注可能穿孔ヘッドを相対的に移動することによって前記サンプルチューブを前記ステージ上の第2の位置に載置させるサンプルチューブ移送工程と、
前記分注ノズルの上方向への移動経路の一部を遮る脱着部材に対して、前記分注用移動機構により前記分注ノズルを上方向に移動させることによって該サンプルチューブを該分注ノズルから脱着させるサンプルチューブ脱着工程を有する請求項17〜19のいずれか1項に記載の軟質栓貫通分注方法。
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