JPH0394165A - 液体試料分注装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、血液、血清などの液体試料の化学分析を行う
際に使用する液体試料分注装置に関するものであり、特
に、自動電気泳動装置に使用する分注装置のように、親
試料容器から吸引した試料をマイクロシリンジの動作に
より子容器内にごく少量だけ分注するのに適した自動分
注装置に関するものである。

［従来の技術］ 血清などの液体試料を大量に複数項目の検査を行う場合
、ワークシ一トと呼ばれる一覧表を用いて、検査項目に
応じて試料を仕分け、検査装置内の検査容器へ分注を行
う。これらの仕分け、分注はピペットを用いて人手によ
って行っていたが、試料が大量であり複数にわたって仕
分け、分注が必要な場合、多大の時間と手間を要する上
、また、検体の取り違えなどのミスが生じることもあっ
た。

これらの煩雑さから作業者を解放し、ミスの発生を防止
するために、近年は自動分注装置を用いて、コンビ一一
夕制御によって自動的に試料の分注を行うようにしてい
る。このような自動分注装置では、例えば、ステージに
対して、ｘ，　　ｙ．　　ｚの各方向に移動可能なノズ
ルヘッドに吸引吐出用ノズルを取り付け、コンピュータ
制御によってステージ上の親試料容器から所定量の試料
を吸引し、同じくステージ上に配置された子容器へノズ
ルを移動させて吸引した試料の所定量を分配吐出するよ
うにしている。このような自動分注装置を導入すること
によって、液体試料の分注において大幅な省力化と検体
の取り違えなどのミス発生の防止を図ることができるよ
うになった。

［発明が解決しようとする課題コ しかしながら、自動電気泳動装置を用いて分析を行う場
合は、以下のような理由で自動分注をスムーズに行えな
かった。すなわち、電気泳動による分析を行う場合は、
電気泳動装置用の血清皿と呼ばれる検体容器へ液体試料
を分注するが、この血清皿には通常、開口４ｎｗｎＸ６
．　　５ｎｗｎ，深さ３ＬＩＩｆｆ１程度で、底部が平
坦なウエルが１ｍｍ程度の間隔で１０〜３０個程度一列
に形成されている。このウエル内に試料を分注した後、
各ウエル内にナイフエッジ状の塗布先を入れ、この塗布
先を試料で濡らして電気泳動装置にかけ、支持体へ塗布
して分析を行う。支持体への試料塗布量を一定として正
しい泳動データを得るためには、ナイフエッジ状の塗布
先の先端全面を一様に血清で濡らすことが必要であるが
、そのためには血清がウエルの底部全体に広がっていな
くてはならない。

しかしながら、電気泳動の場合は、血清皿内の３一 正確な分析データを得られなくなる。ノズルでウエル内
の試料を左右に広げるようにすると、分注装置の処理速
度が低下してしまうという問題があり、また血清皿に振
動を与えて試料を広げることは技術的に困難である。

本発明は、このような問題点を解決し、簡単な構成で所
定量の試料を血清皿に形成されたウエル底部全体に広げ
、塗布先を一様に試料で濡らすことができる分注装置を
提供せんとするものである。

［発明が解決しようとする課題及び作用］上記課題を解
決するために、本発明はあらかじめ入力された制御情報
に従って、親試料容器から所定量の試料を吸引採取し、
子容器へ前記吸引採取した試料を分注する液体試料分注
装置において、所定量の試料に余剰量の試料を併せた量
の試料を前記子容器へ吐出した後、前記余剰量の試料を
前記子容器から吸引するようにしたことを特徴とするも
のである。

上記の構或によると、所定量の試料と余剰量の試料とを
併せた量の試料を一旦ウエル内に吐出し、ウエルへの試
料の分注量は約２５μｌと少ないため、自動分注装置で
所定量の試料を分注したとき、血清の表面張力が働くた
め、血清はウエル底部に附く水滴状に付着してしまい、
ウエル底部全体に広がらない。従って、塗布先をウエル
内に入れても、先端の一部にしか試料が付着せず、この
ため、正確な分析結果が得られなかった。

このように電気泳動に関しては自動分注装置を使って分
注がスムーズに行われず、省力化を図ることが困難であ
った。しかし電気泳動によって分析する検体は、全検体
のうち３〜６割程度を占め、特に多数の検体を処理しな
ければならない検査センタ等では省力化のネックとなっ
ていた。　この問題を解決するために、ウエルへの分注
量を増やしたり、分注後にノズルで試料を左右に広げた
り、分注終了後に血清皿に振動を与えたりすることが考
えられる。しかし、ウエルへの分注量を増やすと、ウエ
ルの底部全体に試料を広げることはできるものの、塗布
先への塗布量が増えるため、泳動像に変化が起きたり、
乱れが生ずる可能性があり、４ その後余剰量の試料を吸引するようにしているため、試
料はウエル底面全体に広がり、塗布先をウエル内に入れ
た時、塗布先の先端全体を試料で濡らすことができる。

また、最終的にウエルに分注する試料の量は所定量と変
わらないため、泳動像に変化が生ずることもない。

［実施例］ 第ｌ図は本発明の液体試料分注装置の一実施例の全体の
構威を示す図である。

この分注装置は制御ＣＰＵＩ、シリンジ駆動モータ３及
びシリンジ４、ノズル５、ノズル上下駆動モータ６、ノ
ズル前後駆動モータ７とを具えており、シリンジ４はシ
リンジ駆動モータ３により駆動され、ノズル５とチュー
ブ９にて連結されており、ノズル５はシリンジ４の動作
に連動して試料の吸引・吐出を行うように構成されてい
る。ノズル５はノズル上下駆動モータ６及び、ノズル前
後駆動モータ７により上下及び前後に駆動される。

ノズル前後駆動モータ７はノズル上下駆動モータ６のラ
ソク６ａに固定されており、これらは一体的に動作する
。ノズル５はノズル前後駆動モータ７のラック７ａに固
定されている。ノズル上下駆動モータ６が駆動してラソ
ク６ａが移動すると共にノズル前後駆動モータ７及びラ
ック７ａも上下方向に移動してノズル５を所定の位置に
移動させる。また、ノズル５を前後方向に移動させると
きは、ノズル前後駆動モータ７が駆動し、ラツク７ａ及
びノズル５が移動すると共に、ラック６ａ及びノズル上
下駆動モータ６も移動するように構成されている。

符号２は試料の仕分け情報を示す。仕分け情報２には吸
引する親試料容器の番号、分注先の子容器の番号などが
人力されている。仕分け情報２を用手にて制御ＣＰＵＩ
に入力し、制御ＣＰＵＩ−ほこの仕分け情報２に基づい
て試料分注のための駆動信号を出力する。第１図に示す
とおり、ノズル５は親試料容器８の上方に位置しており
、制御ＣＰＵＩからノズル上下駆動モータ６へ駆動信号
が出力され、この駆動信号に基づいて／ズル５は親検体
容器８内へ下降する。液面検知機構（図示せ７ 量ｘａｌを分注するようにンリンジ駆動モータ３に信号
を出す。この信号によって駆動されたシリンジ４に連動
してノズル５からウエル１０ａ内にＸμｌの試料を吐出
する。この際、ウエル１０ａの底部全面に試料が一様に
広がるように前記余剰量ｙを決めておく。次に、制御Ｃ
ＰＵＩは、余剰量ｙμａを吸引するようにシリンジ駆動
モータ３に信号を送り、この信号に応じてシリンジ４が
駆動されノズル５は余剰量Ｖｕｅの試料をウエル１０ａ
内から吸引する。ノズル５のウエル１０ａ内への侵入深
さは、余剰量Ｙｔｌｌを吸引するときに、液面がノズル
先端よりも下方にならないように設定しておく。ウエル
１０ａ内にはｘ−ｙ＝２５μｌの試料が最終的な分注量
として残り、しかもウエル底部全体に一様に広がった状
態となる。仕分け情報２に従って、他の子容器１１．１
２へ試料を分注するように制御ＣＰＵＩが動作し、必要
な子容器へ分注が終了した後、クロスコンタミネーショ
ン防止のためノズル５を図示しない洗浄装置で洗浄した
後、次の親試料の吸引に備える作業を行い一同のず）に
より、親試料容器８内の親試料の液面を検知した後、ノ
ズル５はその後の分注に必要な吸弓量に見合うだけ親試
料容器８内へ進入し下降を停止する。次に、制御ＣＰＵ
Ｉは仕分け情報２から、試料の所定の分注量と必要な余
剰量との合計量を算出し、シリンジ駆動モータ３にンリ
ンジ４を駆動する駆動信号を出力する。制御ＣＰＵＩか
らの駆動信号を受けてシリンジ駆動モータ３を介してシ
リンジ４が駆動され、ノズル５で上記合計量の試料を親
試料容器８から吸引する。吸引を終了した後に、制御Ｃ
ＰＵＩはノズル上下駆動モータ６にノズル上昇信号を与
え、これに基づいてノズル５が上昇して親試料容器８か
ら出る。その後、ノズル前後駆動モータ７を駆動してノ
ズル５を前方へ移動させ電気泳動による分析用の血清皿
１０の」二に移動させる。再び、ノズル上下駆動モータ
６を駆動させ、ノズル５の先端を血清皿１０のウエル１
０ａ内へ所定の深さまで下降させる。次に、制御ＣＰＵ
Ｉは血清皿１０のウエル１０ａへ所定の分注量（例えば
２５μｇ）に余剰量Ｙｔｌｌを加えた８ 分注動作を終了する。

第２図は、上記分注装置によって、血清皿１０内に形成
されたウエル１０ａへ親試料を分注する際のノズル５及
びシリンジ４の動作のタイムチャートを示す。親試料容
器８の上方に位置するノズル５が下降し、試料を吸引後
ノズル５は血清皿１０のウエル１０ａの一ヒ方に移動し
て再び下降し、ウエル内にｘｕｌｃ所定の分注量十余剰
量）の試料を吐出して、時間Ｌ経過後にｙｕｇ（余剰量
）を吸引したのちノズル５を上昇させて、ウエル１０ａ
内に所定量２５μｌの分注量を得る。シリンジの休止時
間ｔは最初の吐出１ｋ　ｘ　ｕｎの試料がウエル内に広
がるための待ち時間である。この時間は余剰量ｙの量に
よって変化するが、余剰量ｙを十分に多く、かつウエル
１０ａから溢れ出ない範囲、例えば４０μｅに設定して
、ｘｇｌの吐出量の吐出完了と同時にウエル内への試料
の広がりが完了するようにすれば、この休止時間ｔはＯ
とすることができ、処理時間の短縮を図る上で望ましい
場合もある。

第３図は、ウエル１０ａ内へ試料を吐出した状態を示す
断面図である。第３図（Ａ）は所定の分注量２５μｌの
みの試料をウエル］，Ｏａ内に吐出した状態を示してい
る。第３図（Ｂ）〜（Ｄ）は所定量十余剰量の試料をウ
エル１０ａに吐出した後、余剰量の試料を吸引して、最
終的に所定量の試料を残すようにした時のウエル］．　
Ｏ　ａ内の試料の状態を示している。第３図（Ａ）に示
すとおり、所定の分注量のみを吐出した場合、試料は表
面張力により水滴状になってしまい、ウエル底面全体に
広がらない。これに対して、第３図（Ｂ）に示すように
、所定量２５μｌの試料に余剰量ｙ、例えば４０μｇを
加えて吐出すると、試料はウエル底面に十分に広がる。

第３図（Ｃ）は余剰量ｙの吸引を開始したときの図であ
り、（Ｄ）は余剰量ｙを吸引後、最終的に２５μｌの試
料がウエル内に残った状態を示す図であり、試料の深さ
は約１１ｍｌとなる。

第３図（Ｂ）の段階で試料が十分にウエル１０ａ内に広
がっているため、余剰量を吸引した後も試料はウエル底
面全体に広がっている。従って、塗布先の先端をウエル
内に入れたとき、塗布先の先Ｌｌ一

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の自動分注装置の一実施例の全体を示
す概略図、 第２図は、第１図に示す分注装置で分注を行う際のタイ
ムチャートを示す図、 第３図は、ウエル内へ試料を分注したときの試料の状態
を示す断面図である。 １．．．制御ＣＰＵ　　　　２．．．仕分情報３．．．
シリンジ駆動モータ ４．．シリンジ　　　　５．　　　ノズル６　　　ノズ
ル」―下駆動モータ ７　．　　ノズル罰後駆動モータ ８．．．親検体容器　　　９．．チューブ１．０．．．
血清皿　　　１０ａ．．　　ウエル１］−、１２．．．
子容器 端全体を試料で濡らすことかでき、常に一定量の試料を
採取することかできる。 」二記実施例では、仕分け承保２を用手にて制御ＣＰＵ
Ｉに入力するようにしているか、フロッピィディスクや
ホストコンピュータからのオンラインで入力するように
しても良い。また、ノズル５は図示しない洗浄装置によ
って洗浄した後、再度分注に使用するように構成してい
るが、クロスコンタミネーンヨンを完全に防止するため
、デイスポザブル式にしても良い。 ［発明の効果］ 本発明によれば、ウエルに分注した試料がウエルの底面
全体に広がるため、塗布先の先端全体をまんへんなく試
料で濡らすことができ、一定量の試料を支持体へ塗布す
ることができる。したがって、電気泳動による分析に自
動分注装置を使った場合でも、正確な電気泳動データを
得ることができ、ひいては電気泳動による分析における
検体の仕分け作業の大幅な省力化を図ることができる。 １２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、あらかじめ入力された制御情報に従って、親試料容
   器から所定量の試料を吸引採取し、子容器へ前記吸引採
   取した試料を分注する液体試料分注装置において、所定
   量の試料に余剰量の試料を併せた量の試料を前記子容器
   へ吐出した後前記余剰量の試料を前記子容器から吸引す
   るようにしたことを特徴とする液体試料分注装置。