JP7404972B2 - 試薬容器供給ユニット及びそれを備えた自動分析装置 - Google Patents

Description

試薬容器を供給する試薬容器供給ユニット及びそれを備えた自動分析装置に関する。

測定に使用する試薬類をアルミ箔シールなどで封入した試薬容器は、測定者による試薬の調製操作が不要で、その取り扱いの容易さから臨床検査の分野で広く用いられており、とくに自動分析装置への適合性に優れている。最近では、自動分析装置の小型化へのニーズにともない、試薬容器はできるだけ小さくし、狭いスペースに多数の試薬容器を搭載できるように小さな収納容器に隙間なく保持した形態にて供給されることが多い。したがって、自動分析装置での測定に際して収納容器に保持した試薬容器をピッキングする場合は、試薬容器間の隙間に爪部材を挿入して容器を把持する方法では実現が難しく、試薬容器のシール面を、吸着パッドなどにより吸着してピッキングする方法を用いていた。

特許文献１では、核酸測定システムに用いる試薬カートリッジを保管庫から処理レーンに移送するのにカートリッジ両端の天面スペースを利用してカートリッジピッカーにて吸着により持ち上げる方法を開示している。しかし、吸着機構を備えるためには、真空ポンプ、圧縮及び空気圧調整手段などを搭載する必要があり、装置が大型化するという課題がある。さらに、吸着機構を有する容器移送ユニットを用いる場合、移送する容器がある程度大きく、シール開封後も吸着に使用する天面スペースが十分にあれば問題なくピッキングできるが、天面の大部分を開口部が占めている小さいサイズの試薬容器では、シール開封された天面に吸着に使用する十分なスペースが残されていない。そのため、シール開封後の容器搬送工程で吸着によるピッキングを行うことができず、把持機構をもつ容器移送手段を別途設ける必要があるため、装置がさらに大型化するという課題がある。

ＷＯ２０１７／２０４２７４号パンフレット

本発明の課題は、試薬容器の試薬トレイ上の搭載密度に関係なく使用可能な試薬容器移送手段を提供することにある。

前記課題を解決するためになされた本発明は、以下の発明を包含する：
すなわち本発明の一態様は、試薬容器を保持可能な保持部をマトリクス状に複数有し、前記保持部の底面に開口部を設けた試薬トレイと、前記開口部に嵌合し、前記試薬容器を突き上げ可能である、突起部をマトリクス状に複数有したプレートと、前記試薬容器を把持して移送する移送部と、を備えた、試薬容器供給ユニットであって、前記突起部が、偶数列と奇数列又は偶数行と奇数行で高さが異なることを特徴とする。

本発明の別の態様は、上述の試薬容器供給ユニットを含んでなる収納部と、試薬容器を搬送する搬送部と、試薬容器に液体を吸引／吐出する分注部と、試薬容器に収容した溶液を反応させる反応部と、試薬容器に収容した溶液からの光を検出する検出部と、を備えた自動分析装置である。

本発明により、試薬トレイに十分な隙間がなく保持された試薬容器が把持機構を有する移送手段により移送が可能となり、自動分析装置を小さく設計することができる。

空の試薬容器（ａ）及び内容物をアルミ箔シールで封入した試薬容器（ｂ）を示した図である。 空の試薬トレイ（ａ）及び内容物を封入した試薬容器を保持した試薬トレイ（ｂ）を示した図である。 プレートの斜視図（ａ）及び平面図（ｂ）である。 プレートに載せた試薬トレイから上方に突き上げられた試薬容器の上方から開いた把持アームが下降した状態（ａ）及び把持アームが試薬容器を把持した状態（ｂ）を示した図である。 試薬トレイに載せた試薬容器を一時的に待機させる待機部を示した図である。 プレートにより試薬トレイに高低差をつけて保持された２種類の試薬容器のピックアップ順序のうち、干渉する試薬容器を待機部に移送するまで（ａ）、及び目的の試薬容器をピックアップする状態（ｂ）を示した図である。 容器移送部を共通化した自動分析装置の平面模式図である。

以下、自動分析装置による検体測定に適用した一態様を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の態様はこれに限定されるものではない。

図１の（ａ）に空の試薬容器及び（ｂ）に試薬を収容してアルミ箔シールで封入した試薬容器を示した。開口部の内径６ｍｍ、高さ２０ｍｍの略円柱状ウェルが１ｍｍ程度の最小肉厚部を介して並設されてなるポリプロピレン樹脂製容器であり、天面の短手方向に側面から各０．５ｍｍのフランジ部１４を設けている。ウェル１１ａには測定対象物を認識する抗体を固定化した磁性粒子が、ウェル１１ｂには測定対象物を認識する別の抗体に酵素を標識したものが、それぞれ凍結乾燥状態でアルミ箔シール１２により封入されている。ウェルの内容物としては、その他、較正曲線や検量線を作成するための較正試薬や標準試薬、検体を希釈するための検体希釈液、検体を前処理するための前処理用試薬、酵素基質等の、検体測定に使用する試薬類であってもよい。アルミ箔シール１２には各種識別情報を含んだ二次元コード１３と、項目名称と、項目コード・ロット番号の組み合わせ番号とが付されている。

図２にポリプロピレン樹脂製の、４行８列計３２個の試薬容器の保持部を有する試薬トレイ２０を示した。試薬容器の形状に合わせた各保持部には天面に試薬トレイの上方から試薬容器へのアクセスが容易に行える大開口部２１、及び底面に空気抜き用をかねた円形の小開口部２２（内径５ｍｍ）を有する。下縁部には二次元コード、項目名称、トレイＩＤ、有効期限、試薬種別、ロット番号等の識別情報を記したラベル２３が貼付されている。

図３にプレート３０の形状を示した。図２に示す試薬トレイ２０の小開口部２２（円形、内径５ｍｍ）に嵌合可能な略円筒形の突起部（４行８列計３２個：突起部３１ａの外径４ｍｍ、高さ７．５ｍｍ、突起部３１ｂの外径４ｍｍ、高さ４．５ｍｍ）が配置されている。なお、プレート３０の肉厚は１．５ｍｍ程度あれば問題ない。外周のみを押さえる構造にした場合、突起部の位置決めが困難になるため、位置決め穴３２、位置決め溝３３を配置する。

把持機構を有する移送部を用いて試薬容器を把持する機序を図４に示した。プレート３０の上に固定された試薬トレイ２０は保持された試薬容器に高低差が生じ、左端の上方から試薬容器の天面に設けたフランジ部１４の下部に把持アーム４０の先端部（水平方向の曲げ部は３ｍｍ、試薬容器側面から開いた把持アームの外側までの距離４ｍｍ）を挿入して把持することが可能となる。把持アーム４０の間に容器押え機構４１を設けると、試薬容器を押えて、把持アームが把持している部位をフランジ部１４の直下にスライドさせやすくなり好ましい。把持アーム４０の開閉に必要な試薬容器周囲のスペースは少なくとも容器の把持部位の左右に各４ｍｍとなるが、突起部３１ａにより突き上げられている方の試薬容器の把持部位の周囲に十分なスペースが確保できており、確実に試薬容器を把持・移送することが可能となる。

突起部３１ｂの高さは試薬トレイ２０の周縁部の高さより３ｍｍ～５ｍｍ程度高くなるように、突起部３１ａの高さは突起部３１ｂよりさらに３ｍｍ～５ｍｍ程度高くなるように突起部の高さを調整するのが好ましい。

試薬容器および試薬トレイは長期安定性を確保するため冷蔵保存されていることから、試薬容器供給ユニットは試薬容器を冷却する冷却部を備えていることが好ましい。

試薬トレイ上の所定位置の試薬容器をピックアップする際に、その前後・左右の試薬容器と把持アームが干渉してピックアップができない場合を想定して、図５に示すように試薬トレイの外側に干渉する試薬容器を、一時的に待機させるための１つ以上の待機部６０を設けることが好ましい。

試薬トレイに保持されている試薬容器が同じ種類である場合は、高低差をつけた容器のうち高い位置にある容器をすべてピックアップしたのち低い位置の容器に移れば問題はないが、試薬トレイに保持されている試薬容器が２種類以上ある場合はピックアップする順序に工夫が必要となる。例えば、２種類の試薬容器（Ａ及びＢ）が試薬トレイに保持され、試薬トレイの２行目の１列目から８列目にかけてＡ、Ｂ、Ａ、Ｂ、Ａ、Ｂ、Ａ、Ｂと配列しており、突起プレートへの載置によりＨ２１、Ｌ２２、Ｈ２３、Ｌ２４、Ｈ２５、Ｌ２６、Ｈ２７、Ｌ２８と高低差がついている場合の試薬容器をピックアップする順序を図６に示す。
（１）Ｈ２１をピックアップ・移送
（２）Ｌ２２のピックアップの前に、干渉するＨ２３を待機部６０に載置
（３）目的のＬ２３をピックアップ。

自動分析装置の基本構成を図７に示した。基本構成ユニットは以下の通りである。
（１）試薬容器を載せた試薬トレイを収納する収納部７１
（２）試薬容器を把持機構により把持して移送する移送部７２
（３）収納部から移送した試薬容器を検体分注位置に搬送する搬送部７３
（４）搬送した試薬容器のシールを開封して検体を分注するためのチップを供給するチップ供給部７７
（５）検体を供給するための検体供給部７６
（６）検体を吸引後、試薬容器搬送部上の試薬容器に検体を分注する検体分注部７５
（７）検体を分注後、搬送部７３から移送部７２により移送し、反応及び検出を行う反応・検出部７４
オールインワンタイプの、測定容器を兼ねた試薬容器を用いた自動分析装置では、試薬容器を収納部７１から搬送部７３へ移送する工程、及び検体分注が終了した試薬容器を搬送部７３から反応・検出部７４へ移送する工程、の最低２回の試薬容器を移送する工程が発生する。

試薬容器の天面の大部分は開口部が占めているため、検体分注が終了した試薬容器を移送する際は、吸着機構では移送できず、自動分析装置には把持機構の移送部が必須となる。
本発明の試薬容器供給ユニットを備えることにより、前述した２つの移送工程を、移送部７２で共通化して行えるため、装置の小型化が可能となる。

１０ 試薬容器
１１ａ、１１ｂ ウェル
１２ アルミ箔シール
１３ 二次元コード（試薬容器のシールに付された識別情報）
１４ フランジ部
２０ 試薬トレイ
２１ 試薬容器保持部の天面開口部
２２ 試薬容器保持部の底面開口部
２３ 識別情報を印字したラベル
３０ 突起プレート
３１ａ、３１ｂ 突起部
３２ 位置決め穴
３３ 位置決め溝
４０ 把持アーム
４１ 容器押え機構
６０ 待機部
７０ 自動分析装置
７１ 収納部
７２ 移送部
７３ 搬送部
７４ 反応・検出部
７５ 検体分注部
７６ 検体供給部
７７ チップ供給部

Claims (4)

1. 試薬容器を保持可能な保持部をマトリクス状に複数有し、前記保持部の底面に開口部を設けた試薬トレイと、
   前記開口部に嵌合し、前記試薬容器を突き上げ可能である、突起部をマトリクス状に複数有したプレートと、
   前記試薬容器を把持して移送する移送部と、
   を備えた、試薬容器供給ユニットであって、
   前記突起部が、偶数列と奇数列又は偶数行と奇数行で高さが異なることを特徴とする前記ユニット。
2. 試薬容器を一時待機させる待機部をさらに備えた、請求項１に記載の試薬容器供給ユニット。
3. 試薬容器を冷却する冷却部をさらに備えた、請求項１又は２に記載の試薬容器供給ユニット。
4. 請求項１～３のいずれかに記載の試薬容器供給ユニットを含んでなる収納部と、
   前記試薬容器を搬送する搬送部と、
   前記試薬容器に液体を吸引／吐出する分注部と、
   前記試薬容器に収容した溶液を反応させる反応部と、
   前記試薬容器に収容した溶液からの光を検出する検出部と、
   を備えた自動分析装置。