JPH04118558A - 液体ディスペンサ精度検定方法 - Google Patents
液体ディスペンサ精度検定方法Info
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- JPH04118558A JPH04118558A JP2412814A JP41281490A JPH04118558A JP H04118558 A JPH04118558 A JP H04118558A JP 2412814 A JP2412814 A JP 2412814A JP 41281490 A JP41281490 A JP 41281490A JP H04118558 A JPH04118558 A JP H04118558A
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Classifications
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
- G01N35/1009—Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
- G01N35/1016—Control of the volume dispensed or introduced
-
- G—PHYSICS
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- G—PHYSICS
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- G—PHYSICS
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- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
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- G01N35/028—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations having reaction cells in the form of microtitration plates
-
- G—PHYSICS
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［０００１］
本発明は液体デイスペンサの精度を決定する方法に関す
る。より詳しくは、本発明はマイクロタイタブレート・
ベースの分析処理においてロボット式機器を使用する方
法に関する。この方法では、サンプルの分析に吸光度タ
イプの測定・実験ロボットを用いる診断機器でロボット
の計量分配部分の精度を検定することができる。この方
法は、特に、伝染病のウィルス（または、このウィルス
に対する抗体）を含むサンプルを分析する診断機器に用
いられる。 ［０００２］
る。より詳しくは、本発明はマイクロタイタブレート・
ベースの分析処理においてロボット式機器を使用する方
法に関する。この方法では、サンプルの分析に吸光度タ
イプの測定・実験ロボットを用いる診断機器でロボット
の計量分配部分の精度を検定することができる。この方
法は、特に、伝染病のウィルス（または、このウィルス
に対する抗体）を含むサンプルを分析する診断機器に用
いられる。 ［０００２］
伝染病因子およびそれに対する抗体の検出で使用される
診断機器は種々のものが知られている。そのような機器
の１つでは、マイクロタイタブレート・ベースの酵素結
合免疫吸着測定法（ＥＬＩＳＡ）を使用する。マイクロ
タイタブレートＥＬＩＳＡ法の開発で、多数のサンプル
（代表的には１プレートあたり９６個のウェル）を同時
に処理することができる。マイクロタイタブレートＥＬ
ＩＳＡ法を使用するときによく生じる問題はサンプルの
同一性の追跡である。マイクロタイタブレートのウェル
が接近しているからである。血液サンプルを１つのサン
プル・チューブから接近したウェルの１つに手作業で移
すときに、隣のウェルに間違って入れてしまい易い。 ［０００３］ マイクロダイタブレートを処理するために、いくつかの
実験室システムやロボット式システムが開発されている
。これらの装置は実験室処理量を増大させるように設計
されており、また、これらの装置の多くはバーコード・
ラベルを用いてサンプルの識別も行っている。 ［０００４］ たとえば、Ｚｙｍａｔｅｏボット（Ｚｙｍａｒｋ Ｃ
ｏｒｐｏｒａｔ ｉｏｎ。 Ｈｏ ｐ ｋ ｉ ｎ ｔ ｏ ｎ、 ＭＡ、 ＵＳ
Ａ）は、研究実、験室でマイクロタイタブレートを処理
するようになっている。多くの臨床実、験室で用いられ
ている別の実、験室自動装置としては、Ｈａｍｉ １
ｔｏｎ ＭＡＣＲＯＬＡＢ−ＡＴ （Ｈａｍｉ １ｔ
ｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｒｅｎｏ、 Ｎｅ
ｖａｄａ、ＵＳＡ）がある［０００５］ Ｈａｍｉ ｌ ｔ ｏｎ ＭＡＣＲＯＬＡＢ−ＡＴ
［ＳＵＭＭＩＴ （ＴＭ）として知られるＯＥＭ機器と
してＤｕＰｏｎｔによっても供給されている］は、以下
の機能を実行できる。 １）チューブ・ラックに置かれた９６個のサンプル・チ
ューブのそれぞれにあるバーコード・ラベルを言売み取
ること。 ２）マイクロタイタブレートの９６個のウェルのそれぞ
れに精密に測定した量の試薬を添加すること。 ３）マイクロタイタブレートの対応したウェルにサンプ
ル・チューブから精密に測定した量のサンプルを移すこ
と。 ４）試薬をサンプルと混ぜ合わせ、必要に応じて、任意
に稀釈を行うこと。 ［０００６］ 伝染病因子を含む可能性のある人間の血清の移送に伴う
危険を最小限に抑えるため、ＤｕＰｏｎｔ ＳＵＭＭ
ＩＴでは、運転毎に生物災害袋に放出される使い捨てピ
ペットを使用している。しかしながら、使い捨てピペッ
トを使用すると、サンプルの精密な検定が難しくなる。 ［０００７］ マイクロタイタブレートのウェルが比較的小さい（代表
的には、１ウェルあたり３００ＡｔＬ）ため、微量のサ
ンプル（代表的には、１０μＬ以下）を精密に計量分配
しなければならない。サンプルの計量分配が不正確であ
ると、結果が間違いとなり、公衆衛生や血液供給の安全
性が危険にさらされる可能性がある。ＥＬＩＳＡの結果
の精度を保証するために、自動化装置によって分配され
る体積は常時検定されなければならない。 ［０００８］ 代表的には、装置の体積精度の検定は、この装置によっ
て移送される純水のサンプルを計量することによって行
われる。この方法は比較的大きいサンプル・サイズ（１
００１ｉＬ以上、すなわち、重量で０．１ｇ）の計量分
配の検定には満足できる手順であるが、５〜１０μＬの
範囲の体積検定には満足できる方法ではない。５〜１０
１ｉＬの範囲のサンプル・サイズは多くのマイクロタイ
タブレート。 ベースＥＬＩＳＡ法で要求されることが多い。 ［０００９］ １０μＬ（または、０．０１ｇ）の純水サンプルを計量
しようとする場合、ピペット先端からマイクロタイタブ
レートへの液体の移送が、水の表面張力のなめに、うま
く行かないことが多い。さらに、蒸発損で測定誤差が生
じることも多い。蒸発損を防ぐためには、室内の相対湿
度をがなり高く保たなければならない。 加えて、この種の測定には、非常に精密な分析天秤を使
用しなければならない。 ［００１０］ 自動化ピペット分配装置の重量計量検定を行うのに必要
な適正ないぷの機器、操作環境は、通常、化学実５験室
では利用できない。これらの機器が利用できるとしても
、測定値を得るのに必要な技術レベル、時間が非常に大
きいものとなる。 したがって、ロボット式ＥＬＩＳＡ処理装置の体積精度
の重量計量検定は臨床実験室では非実用的である。 ［００１１］ 代表的には、従来、液体移送装置によって計量分配され
る体積を検定するには比色試薬が用いられていた。この
場合、試薬の体積は、通常、次の式（ベールの法則）に
よって計算される。 Ａ＝ａｂｃ ここで、Ａ＝測測定れる吸光度ａ＝
もる吸収度 ｂ＝経路長（通常、所与の機器では一定）Ｃ＝比色試薬
の濃度 ［００１２］ この普通の方法を用いた場合、測定体積は試薬の絶対濃
度によって異なる。したがって、この方法では、試薬の
濃度を正確に知っていなければならない。 ［００１３］ 実際には、比色試薬の濃度を精密に制御することは不可
能である。したがって測定した吸光度から直接体積を計
算する検定方法は不正確なことが多い。別の検定法カミ
Ｇｒｅｅｎｆ ｉｅ ｌｄ等に発行された米国特許第４
，３５４，３７６号に記載されている。Ｇｒ ｅｅｎｆ
ｉｅ ｌｄ等によれば、［発明を実施するに際して、
第１の所定色密度の標準較正溶液の入れたガラスぴんと
、第３の所定色密度の標準較正溶液のガラスぴんと、所
定体積の稀釈剤を含む較正ガラスぴんと、それぞれが異
なった色密度の較正試薬の溶液を入れた１つ以上のガラ
スびんまたはボトルとからなるキットを用意する。この
キットこは、ピペット較正チャートも入っていて、この
較正チャートには、標準較正ガラスびん内の溶液による
光吸収についての分光測光読取値がプロットしてあって
、較正ガラスびんにピペット分配される較正試薬の体積
を決定してそこから除去した等体積の稀釈剤と置換する
のに使用できる基準カーブが示しである。この体積は較
正されるピペットの体積である。」 ［００１４］ Ｇｒｅｅｎｆ ｉｅ ｌｄ等における難しさは、較正す
るのに必要な臨時のピペットについて手作業を行うとい
うことである。、したがって、これは自動化装置を較正
することを意図している方法にはまったく適さない。 ［００１５］
診断機器は種々のものが知られている。そのような機器
の１つでは、マイクロタイタブレート・ベースの酵素結
合免疫吸着測定法（ＥＬＩＳＡ）を使用する。マイクロ
タイタブレートＥＬＩＳＡ法の開発で、多数のサンプル
（代表的には１プレートあたり９６個のウェル）を同時
に処理することができる。マイクロタイタブレートＥＬ
ＩＳＡ法を使用するときによく生じる問題はサンプルの
同一性の追跡である。マイクロタイタブレートのウェル
が接近しているからである。血液サンプルを１つのサン
プル・チューブから接近したウェルの１つに手作業で移
すときに、隣のウェルに間違って入れてしまい易い。 ［０００３］ マイクロダイタブレートを処理するために、いくつかの
実験室システムやロボット式システムが開発されている
。これらの装置は実験室処理量を増大させるように設計
されており、また、これらの装置の多くはバーコード・
ラベルを用いてサンプルの識別も行っている。 ［０００４］ たとえば、Ｚｙｍａｔｅｏボット（Ｚｙｍａｒｋ Ｃ
ｏｒｐｏｒａｔ ｉｏｎ。 Ｈｏ ｐ ｋ ｉ ｎ ｔ ｏ ｎ、 ＭＡ、 ＵＳ
Ａ）は、研究実、験室でマイクロタイタブレートを処理
するようになっている。多くの臨床実、験室で用いられ
ている別の実、験室自動装置としては、Ｈａｍｉ １
ｔｏｎ ＭＡＣＲＯＬＡＢ−ＡＴ （Ｈａｍｉ １ｔ
ｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｒｅｎｏ、 Ｎｅ
ｖａｄａ、ＵＳＡ）がある［０００５］ Ｈａｍｉ ｌ ｔ ｏｎ ＭＡＣＲＯＬＡＢ−ＡＴ
［ＳＵＭＭＩＴ （ＴＭ）として知られるＯＥＭ機器と
してＤｕＰｏｎｔによっても供給されている］は、以下
の機能を実行できる。 １）チューブ・ラックに置かれた９６個のサンプル・チ
ューブのそれぞれにあるバーコード・ラベルを言売み取
ること。 ２）マイクロタイタブレートの９６個のウェルのそれぞ
れに精密に測定した量の試薬を添加すること。 ３）マイクロタイタブレートの対応したウェルにサンプ
ル・チューブから精密に測定した量のサンプルを移すこ
と。 ４）試薬をサンプルと混ぜ合わせ、必要に応じて、任意
に稀釈を行うこと。 ［０００６］ 伝染病因子を含む可能性のある人間の血清の移送に伴う
危険を最小限に抑えるため、ＤｕＰｏｎｔ ＳＵＭＭ
ＩＴでは、運転毎に生物災害袋に放出される使い捨てピ
ペットを使用している。しかしながら、使い捨てピペッ
トを使用すると、サンプルの精密な検定が難しくなる。 ［０００７］ マイクロタイタブレートのウェルが比較的小さい（代表
的には、１ウェルあたり３００ＡｔＬ）ため、微量のサ
ンプル（代表的には、１０μＬ以下）を精密に計量分配
しなければならない。サンプルの計量分配が不正確であ
ると、結果が間違いとなり、公衆衛生や血液供給の安全
性が危険にさらされる可能性がある。ＥＬＩＳＡの結果
の精度を保証するために、自動化装置によって分配され
る体積は常時検定されなければならない。 ［０００８］ 代表的には、装置の体積精度の検定は、この装置によっ
て移送される純水のサンプルを計量することによって行
われる。この方法は比較的大きいサンプル・サイズ（１
００１ｉＬ以上、すなわち、重量で０．１ｇ）の計量分
配の検定には満足できる手順であるが、５〜１０μＬの
範囲の体積検定には満足できる方法ではない。５〜１０
１ｉＬの範囲のサンプル・サイズは多くのマイクロタイ
タブレート。 ベースＥＬＩＳＡ法で要求されることが多い。 ［０００９］ １０μＬ（または、０．０１ｇ）の純水サンプルを計量
しようとする場合、ピペット先端からマイクロタイタブ
レートへの液体の移送が、水の表面張力のなめに、うま
く行かないことが多い。さらに、蒸発損で測定誤差が生
じることも多い。蒸発損を防ぐためには、室内の相対湿
度をがなり高く保たなければならない。 加えて、この種の測定には、非常に精密な分析天秤を使
用しなければならない。 ［００１０］ 自動化ピペット分配装置の重量計量検定を行うのに必要
な適正ないぷの機器、操作環境は、通常、化学実５験室
では利用できない。これらの機器が利用できるとしても
、測定値を得るのに必要な技術レベル、時間が非常に大
きいものとなる。 したがって、ロボット式ＥＬＩＳＡ処理装置の体積精度
の重量計量検定は臨床実験室では非実用的である。 ［００１１］ 代表的には、従来、液体移送装置によって計量分配され
る体積を検定するには比色試薬が用いられていた。この
場合、試薬の体積は、通常、次の式（ベールの法則）に
よって計算される。 Ａ＝ａｂｃ ここで、Ａ＝測測定れる吸光度ａ＝
もる吸収度 ｂ＝経路長（通常、所与の機器では一定）Ｃ＝比色試薬
の濃度 ［００１２］ この普通の方法を用いた場合、測定体積は試薬の絶対濃
度によって異なる。したがって、この方法では、試薬の
濃度を正確に知っていなければならない。 ［００１３］ 実際には、比色試薬の濃度を精密に制御することは不可
能である。したがって測定した吸光度から直接体積を計
算する検定方法は不正確なことが多い。別の検定法カミ
Ｇｒｅｅｎｆ ｉｅ ｌｄ等に発行された米国特許第４
，３５４，３７６号に記載されている。Ｇｒ ｅｅｎｆ
ｉｅ ｌｄ等によれば、［発明を実施するに際して、
第１の所定色密度の標準較正溶液の入れたガラスぴんと
、第３の所定色密度の標準較正溶液のガラスぴんと、所
定体積の稀釈剤を含む較正ガラスぴんと、それぞれが異
なった色密度の較正試薬の溶液を入れた１つ以上のガラ
スびんまたはボトルとからなるキットを用意する。この
キットこは、ピペット較正チャートも入っていて、この
較正チャートには、標準較正ガラスびん内の溶液による
光吸収についての分光測光読取値がプロットしてあって
、較正ガラスびんにピペット分配される較正試薬の体積
を決定してそこから除去した等体積の稀釈剤と置換する
のに使用できる基準カーブが示しである。この体積は較
正されるピペットの体積である。」 ［００１４］ Ｇｒｅｅｎｆ ｉｅ ｌｄ等における難しさは、較正す
るのに必要な臨時のピペットについて手作業を行うとい
うことである。、したがって、これは自動化装置を較正
することを意図している方法にはまったく適さない。 ［００１５］
従来のデイスペンサ検定システムの欠点の多くは本発明
の方法で克服される。 本発明によれば、複数の同じ形状、体積のウェルを用い
る液体計量分配ピペットの精度を決定する方法が、濃度
に正比例して輻射エネルギを吸収する既知濃度、既知体
積の比色試薬を第１のウェルに導入する段階と、液体計
量分配ピペットを用いて第１の所望体積の比色試薬を第
２のウェルに計量分配する段階と、各ウェル内の試薬の
吸光度を測定する段階と、第２ウェル内の試薬の吸光度
対第１ウェル内の試薬の吸光度の比を既知体積に掛け合
わせることによって第２ウェルに計量分配した試薬の実
体積を計算する段階とによって達成される。 ［００１６］ 好ましい実施例では、計算された実体積を所望体積と比
較し、ウェルを横列と縦列に配置し、既知体積の比色試
薬をウェルの最初の２つのうちのそれぞれに導入し、第
１横列の各ウェルの吸光度を平均して平均吸光度を得、
第１横列のウェルの平均吸光度を用いて実体積を計算す
る。 ［００１７］ 本発明の好ましい実施例では、比色試薬は硫酸コバルト
である。本発明の方法の別の実施例では、付加的な横列
のウェルの各々に所望体積であるが濃度の異なる比色試
薬を計量分配し、各計量分配したウェルにおける試薬の
吸光度対第１横列のウェルの平均吸光度の比を既知体積
に掛け合わせることによって計量分配した異なった所望
体積の各々の実体積を計算する。 ［００１８］ 本発明と計量分配された体積を測定する独特な方法を使
用することによって、精密な既知の吸光度値を持つ比色
試薬の必要性はなくなる。測定した吸光度値から直接導
かれる体積を計算する代わりに、精密に較正されたピペ
ットによって計量分配されたサンプルと自動化装置によ
って計量分配されたサンプルについての吸光度値の比か
ら体積を計算する。こうすれば、試薬濃度の変動による
誤差ががなり減少する。 ［００１９］
の方法で克服される。 本発明によれば、複数の同じ形状、体積のウェルを用い
る液体計量分配ピペットの精度を決定する方法が、濃度
に正比例して輻射エネルギを吸収する既知濃度、既知体
積の比色試薬を第１のウェルに導入する段階と、液体計
量分配ピペットを用いて第１の所望体積の比色試薬を第
２のウェルに計量分配する段階と、各ウェル内の試薬の
吸光度を測定する段階と、第２ウェル内の試薬の吸光度
対第１ウェル内の試薬の吸光度の比を既知体積に掛け合
わせることによって第２ウェルに計量分配した試薬の実
体積を計算する段階とによって達成される。 ［００１６］ 好ましい実施例では、計算された実体積を所望体積と比
較し、ウェルを横列と縦列に配置し、既知体積の比色試
薬をウェルの最初の２つのうちのそれぞれに導入し、第
１横列の各ウェルの吸光度を平均して平均吸光度を得、
第１横列のウェルの平均吸光度を用いて実体積を計算す
る。 ［００１７］ 本発明の好ましい実施例では、比色試薬は硫酸コバルト
である。本発明の方法の別の実施例では、付加的な横列
のウェルの各々に所望体積であるが濃度の異なる比色試
薬を計量分配し、各計量分配したウェルにおける試薬の
吸光度対第１横列のウェルの平均吸光度の比を既知体積
に掛け合わせることによって計量分配した異なった所望
体積の各々の実体積を計算する。 ［００１８］ 本発明と計量分配された体積を測定する独特な方法を使
用することによって、精密な既知の吸光度値を持つ比色
試薬の必要性はなくなる。測定した吸光度値から直接導
かれる体積を計算する代わりに、精密に較正されたピペ
ットによって計量分配されたサンプルと自動化装置によ
って計量分配されたサンプルについての吸光度値の比か
ら体積を計算する。こうすれば、試薬濃度の変動による
誤差ががなり減少する。 ［００１９］
【本方法の好ましい実施例の詳しい説明】分に理解して
貰えよう。 ［００２０１
貰えよう。 ［００２０１
【本方法の好ましい実施例の詳しい説明］本発明の方法
は、好ましくは、Ｅ、１． Ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄ
ｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａ
ｎｙ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、 Ｄｅｌａｗａｒ
ｅ！こ釈剤、サンプル）をマイクロタイタブレート１６
のウェル１４に移送する。ウェル１４は、代表的には、
横列、縦列で配置してあって、代表的に（よ、８×１２
配置８に保持される。ロボット・アーム１２上にはピペ
ット２０の効力（装着してあり、サンプル位置からサン
プルを吸引し、それをマイクロタイタブレート１６のウ
ェル１４に移送する。マイクロタイタブレート１４（マ
イクロプレート）ζ：隣接して、試薬、稀釈剤溜め２２
がある。 ［００２１］ リーダ２６と一緒に作動して、マイクロプレート１４の
各ウェル内の異なった濃度の比色試薬の吸光度を測定す
る検定ソフトウェア２４を包含する。この目的のために
、成る比色試薬が使用される。この比色試薬は、ベール
の法則に従う、この分野では周知の安定した試薬であれ
ばどれであっても良υ・。このような試薬としては、硫
酸コバルトや重クロム酸カリウムがあるが、硫酸コバル
トが好まじり）。硫酸コバルトを使用する場合、稀釈剤
どしては硫酸を用いて試薬の安定性を維持する。ソフト
ウェアは、いくつかのウェル１４（通常、横列毎）にピ
ペ・ノド分配アーム２０が異なった濃度の試薬を計量分
配し、各ウェルの濃度を測定し、プリンタ２８のところ
で結果をリポートの形でプリントアウトし、計量分配し
た材料の精度を記載するルーチンを実施する。 ［００２２］ 本発明によれば、測定した吸光度値から直接導かれる体
積を計算する代わりに精密に較正したピペットによって
計量分配されたサンプルと、自動化装置によって計量分
配されたサンプルとについての吸光度値の比から体積を
計算する。したがって、試薬の濃度の変動によって生じ
る誤差は排除される。この普通の方法を用いた場合、測
定体積は試薬の絶対濃度に依存する。したがって、この
方法では、試薬の濃度を正確にわかっていなければなら
ない。 ［００２３］ 正確な濃度を「知る」基準溶液を調製する好ましい方法
は、好ましくは重量計量法によって較正された比色試薬
を入れることである。この重量計量法では、重量測定値
に基づいて体積を決定する。計量分配（μして）された
実体積（Ｖ）は次の通りである。 Ｖ＝１０００ （μＬ／ｍＬ）Ｘ重量（ｇ）×体積因数
（ｍＬ／ｇ）（適切な温度のとき） 体積因子とは、所与の温度での純水１０００ｇの体積で
ある。 ［００２４］ たとえば、 ２３℃での体積因数は１．００３５ｍＬ／ｇである。も
し計量分配された水の重量は２３℃で０．１０００１ｇ
に等しいならば、計量分配体積は、Ｖ＝１０００μＬ／
ｍＬＸ０．１０００１ｇＸ１．００３５ｍＬ／ｇ＝１０
０．３６μＬである。 ［００２５］ 基準ピペットの較正体積は、較正された分析用天秤を用
いて少なくとも１０回の重量測定値の平均値から計算し
なければならない。この基準体積は、代表的には、マイ
クロプレートの１つにおける１横列（代表的には、１２
個のウェルからなる横列）の各ウェル１４へ手作業で導
入される。 ［００２６］ 後に説明するが、機器制御ソフトウェアは機器に以下の
通りにマイクロプレートを充填するように命令する。 ［００２７］ ａ）ブランク吸光度補正のための試薬の計量分配最初の
横列のウェル（Ａｌ−Ａ１２）（以下の表を参照された
い）に、１％硫酸を充填し、それを用いてブランク吸光
度を計算する。ブランク吸光度はウェルＡ１〜Ａ１２の
平均である。 ［００２８］ ｂ）体積および計算 １０μＬで計量分配した体積を測定するために、第２横
列のウェル（Ｂｌ−Ｂ１２）に、まず、９０μＬの１％
硫酸を充填する。対で、１０μＬの硫酸コバルト試薬を
１％硫酸に計量分配し、これら２つの試薬を、ピペット
・デイスペンサのプランジャ（ロボット・アーム１２内
に含まれる）を上下に何回が動かすことによって混ぜ合
わせる。 ［００２９］ この計量分配方法は、比色試薬を完全に計量分配するこ
とを保証する。１０μＬの液滴を「ドライ」マイクロタ
イタブレートに計量分配しようとするとき、液滴の表面
張力で、液体がピペット先端に付着してしまい、試薬の
完襞な移送ができなくなる。 ［００３０］ １０μＬ以外の体積を正確に確実に計量分配するには、
マイクロタイタブレートの残部に、以下に要約するよう
に、異なった体積の比色試薬（硫酸コバルト）とその稀
釈剤（１％硫酸）を充填する。 ［００３１］ 【表】 横列 ｕＬ Ｈ２ＳＯ４ｕＬ ＣＯ３Ｏ４コメント
Ａｌ−Ａｌ２ １００ ＵＬ ＯＵＬ
ＳＵＭＭＩＴによるブランクＢ１−Ｂ１２ ９０
ＬＯ別鬼１１Ｔによる計量分配Ｃｌ−
Ｃ１２８０２０Ｓ世（ＩＴによる計量分配Ｄｉ−ＤＩ２
７０ ３０ ＳＵＭＭＩＴ
による計量分配Ｅｌ−Ｅ１２ ５０ ４
０ ＳＵＭＭＩＴによる計量分配Ｆｌ−Ｆ１
２ ５０ ５ＯＳ関！、ｔＩＴによる計
量分配Ｇ１−Ｇ１２ ０ １００
Ｓ則ｋｉＩＴによる計量分配Ｈ１−Ｈ１２０
１００基準ピペットによる［００３２］ ソフトウェアは次のことを仮定する。 １） ウェルＨ１−Ｈ１２にピペット分配された体積は
正しい。これらのウェルは較正済みのピペットを用いて
手作業でピペット分配される。 ２） １％硫酸内の硫酸コバルトの吸光度（Ａ）はその
濃度に正比例する（ベールの法則）。 ［００３３］ したがって、各ウェルに計量分配された硫酸コバルト溶
液（Ｖ）の体積は、Ｖ＝ （測定吸光度／Ａｖ吸光度Ｈ
１−Ｈ１２）ｘ 較正ピペットの体積として計算され
る。 ソフトウェアは、また、基準ピペットにおける誤差の補
正を可能とする。計算された体積は、上記の等式に示す
ように、基準ピペットの公称体積の代わりに重量計量式
に較正した体積と比較する。硫酸コバルト試薬の吸光度
測定値を得るために、充填済みのマイクロタイタブレー
トを４９２μＭで読み取る。 ［００３４］ 本発明のソフトウェアは、必要なでえた収集、演算をす
べて実施する。りぽおとが作成され、サンプル・リポー
トが添付される。このソフトウェアの詳細は第３図のフ
ローチャートから最も良く理解できる。 ［００３５］
は、好ましくは、Ｅ、１． Ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄ
ｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａ
ｎｙ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、 Ｄｅｌａｗａｒ
ｅ！こ釈剤、サンプル）をマイクロタイタブレート１６
のウェル１４に移送する。ウェル１４は、代表的には、
横列、縦列で配置してあって、代表的に（よ、８×１２
配置８に保持される。ロボット・アーム１２上にはピペ
ット２０の効力（装着してあり、サンプル位置からサン
プルを吸引し、それをマイクロタイタブレート１６のウ
ェル１４に移送する。マイクロタイタブレート１４（マ
イクロプレート）ζ：隣接して、試薬、稀釈剤溜め２２
がある。 ［００２１］ リーダ２６と一緒に作動して、マイクロプレート１４の
各ウェル内の異なった濃度の比色試薬の吸光度を測定す
る検定ソフトウェア２４を包含する。この目的のために
、成る比色試薬が使用される。この比色試薬は、ベール
の法則に従う、この分野では周知の安定した試薬であれ
ばどれであっても良υ・。このような試薬としては、硫
酸コバルトや重クロム酸カリウムがあるが、硫酸コバル
トが好まじり）。硫酸コバルトを使用する場合、稀釈剤
どしては硫酸を用いて試薬の安定性を維持する。ソフト
ウェアは、いくつかのウェル１４（通常、横列毎）にピ
ペ・ノド分配アーム２０が異なった濃度の試薬を計量分
配し、各ウェルの濃度を測定し、プリンタ２８のところ
で結果をリポートの形でプリントアウトし、計量分配し
た材料の精度を記載するルーチンを実施する。 ［００２２］ 本発明によれば、測定した吸光度値から直接導かれる体
積を計算する代わりに精密に較正したピペットによって
計量分配されたサンプルと、自動化装置によって計量分
配されたサンプルとについての吸光度値の比から体積を
計算する。したがって、試薬の濃度の変動によって生じ
る誤差は排除される。この普通の方法を用いた場合、測
定体積は試薬の絶対濃度に依存する。したがって、この
方法では、試薬の濃度を正確にわかっていなければなら
ない。 ［００２３］ 正確な濃度を「知る」基準溶液を調製する好ましい方法
は、好ましくは重量計量法によって較正された比色試薬
を入れることである。この重量計量法では、重量測定値
に基づいて体積を決定する。計量分配（μして）された
実体積（Ｖ）は次の通りである。 Ｖ＝１０００ （μＬ／ｍＬ）Ｘ重量（ｇ）×体積因数
（ｍＬ／ｇ）（適切な温度のとき） 体積因子とは、所与の温度での純水１０００ｇの体積で
ある。 ［００２４］ たとえば、 ２３℃での体積因数は１．００３５ｍＬ／ｇである。も
し計量分配された水の重量は２３℃で０．１０００１ｇ
に等しいならば、計量分配体積は、Ｖ＝１０００μＬ／
ｍＬＸ０．１０００１ｇＸ１．００３５ｍＬ／ｇ＝１０
０．３６μＬである。 ［００２５］ 基準ピペットの較正体積は、較正された分析用天秤を用
いて少なくとも１０回の重量測定値の平均値から計算し
なければならない。この基準体積は、代表的には、マイ
クロプレートの１つにおける１横列（代表的には、１２
個のウェルからなる横列）の各ウェル１４へ手作業で導
入される。 ［００２６］ 後に説明するが、機器制御ソフトウェアは機器に以下の
通りにマイクロプレートを充填するように命令する。 ［００２７］ ａ）ブランク吸光度補正のための試薬の計量分配最初の
横列のウェル（Ａｌ−Ａ１２）（以下の表を参照された
い）に、１％硫酸を充填し、それを用いてブランク吸光
度を計算する。ブランク吸光度はウェルＡ１〜Ａ１２の
平均である。 ［００２８］ ｂ）体積および計算 １０μＬで計量分配した体積を測定するために、第２横
列のウェル（Ｂｌ−Ｂ１２）に、まず、９０μＬの１％
硫酸を充填する。対で、１０μＬの硫酸コバルト試薬を
１％硫酸に計量分配し、これら２つの試薬を、ピペット
・デイスペンサのプランジャ（ロボット・アーム１２内
に含まれる）を上下に何回が動かすことによって混ぜ合
わせる。 ［００２９］ この計量分配方法は、比色試薬を完全に計量分配するこ
とを保証する。１０μＬの液滴を「ドライ」マイクロタ
イタブレートに計量分配しようとするとき、液滴の表面
張力で、液体がピペット先端に付着してしまい、試薬の
完襞な移送ができなくなる。 ［００３０］ １０μＬ以外の体積を正確に確実に計量分配するには、
マイクロタイタブレートの残部に、以下に要約するよう
に、異なった体積の比色試薬（硫酸コバルト）とその稀
釈剤（１％硫酸）を充填する。 ［００３１］ 【表】 横列 ｕＬ Ｈ２ＳＯ４ｕＬ ＣＯ３Ｏ４コメント
Ａｌ−Ａｌ２ １００ ＵＬ ＯＵＬ
ＳＵＭＭＩＴによるブランクＢ１−Ｂ１２ ９０
ＬＯ別鬼１１Ｔによる計量分配Ｃｌ−
Ｃ１２８０２０Ｓ世（ＩＴによる計量分配Ｄｉ−ＤＩ２
７０ ３０ ＳＵＭＭＩＴ
による計量分配Ｅｌ−Ｅ１２ ５０ ４
０ ＳＵＭＭＩＴによる計量分配Ｆｌ−Ｆ１
２ ５０ ５ＯＳ関！、ｔＩＴによる計
量分配Ｇ１−Ｇ１２ ０ １００
Ｓ則ｋｉＩＴによる計量分配Ｈ１−Ｈ１２０
１００基準ピペットによる［００３２］ ソフトウェアは次のことを仮定する。 １） ウェルＨ１−Ｈ１２にピペット分配された体積は
正しい。これらのウェルは較正済みのピペットを用いて
手作業でピペット分配される。 ２） １％硫酸内の硫酸コバルトの吸光度（Ａ）はその
濃度に正比例する（ベールの法則）。 ［００３３］ したがって、各ウェルに計量分配された硫酸コバルト溶
液（Ｖ）の体積は、Ｖ＝ （測定吸光度／Ａｖ吸光度Ｈ
１−Ｈ１２）ｘ 較正ピペットの体積として計算され
る。 ソフトウェアは、また、基準ピペットにおける誤差の補
正を可能とする。計算された体積は、上記の等式に示す
ように、基準ピペットの公称体積の代わりに重量計量式
に較正した体積と比較する。硫酸コバルト試薬の吸光度
測定値を得るために、充填済みのマイクロタイタブレー
トを４９２μＭで読み取る。 ［００３４］ 本発明のソフトウェアは、必要なでえた収集、演算をす
べて実施する。りぽおとが作成され、サンプル・リポー
トが添付される。このソフトウェアの詳細は第３図のフ
ローチャートから最も良く理解できる。 ［００３５］
ＩＢＭコンピュータ（ＩＢＭ ＡＴまたはＩＢＭ
ＰＳ２１５０）が、２つの個別の直列インターフェース
・ポートを通してＳＵＭＭＩＴ （ＴＭ）と自動マイク
ロプレート・リーダと接続する。 ［００３６］ ソフトウェア・プログラムは、ＳＵＭＭＩＴコントロー
ラ電子機器ヘシーケンスを指令し、サンプルのピペット
分配を実行し、マイクロプレート・リーダから吸光度デ
ータを受は取る。 ［００３７］
ＰＳ２１５０）が、２つの個別の直列インターフェース
・ポートを通してＳＵＭＭＩＴ （ＴＭ）と自動マイク
ロプレート・リーダと接続する。 ［００３６］ ソフトウェア・プログラムは、ＳＵＭＭＩＴコントロー
ラ電子機器ヘシーケンスを指令し、サンプルのピペット
分配を実行し、マイクロプレート・リーダから吸光度デ
ータを受は取る。 ［００３７］
検定プロセスを開始するためには、使用者はソフトウェ
ア・プログラムにアクセスし、「体積検定メニュー」
（図４）を選ぶ。通常は、使用者は、次に、「体積検定
開始」オプションを選ぶ。 ［００３８］ ソフトウェア・プログラムは対話式であり、検定プロセ
ス中に成る種のタスクを実施するように使用者に命令す
る。たとえば、ソフトウェア・プログラムは、ＳＵＭＭ
ＩＴ （ＴＭ）試薬ラック（図５）の描写を示すことに
よって適切な位置に適切な試薬を置くよう使用者に命令
する。使用者が作業を中止しない場合には、任意の時点
で「キャンセル」オプションを選ぶことができる。この
「キャンセル」オプションについての接合は図５〜図１
０に示しである。 ［００３９］ 試薬を正しい位置に置いた後、使用者は「検定プレート
充填」オプションを選んで検定プロセスを続ける。一連
の指令がＳＵＭＭＩＴに送られ、ストリップＡからＧが
自動的に充填される。 ［００４０］ ウェルＡ−Ｇの横列が完全に充填されたとき、ＳＵＭＭ
ＩＴ機器は停止し、ソフトウェア・プログラムはストリ
ップＨに較正基準ピペットを充填するよう使用者に命令
する。このステップが完了したならば、使用者は「検定
プレート読み取り」オプションを選ぶことによってマイ
クロタイタブレート・リーダにマイクロタイタブレート
を置く。データ収集は自動的に行われ、これらのデータ
はスクリ−ンに表示される。データ収集ステップでエラ
ーが生じた場合には、使用者は「検定プレート再読み取
り」オプション（図８）を選んでデータ収集プロセスを
繰り返すことができる。種々の演算が実施されたならば
、使用者は要約リポートまたはグラフ付きの完全リポー
トをプリントすることができる。データはシステムのハ
ードディスクに自動的に保存され、「旧検定プレート表
示」 （図７）オプションを選んで再呼び出しすること
ができる。 ［００４１］ 記録保存目的で、「検定試薬データ表示／編集」オプシ
ョン（図８）を用いて使用者はシステム内のＳＭＭＩＴ
の通し番号、試薬ロット番号および試薬吸引データを保
存する。 ［００４２］
ア・プログラムにアクセスし、「体積検定メニュー」
（図４）を選ぶ。通常は、使用者は、次に、「体積検定
開始」オプションを選ぶ。 ［００３８］ ソフトウェア・プログラムは対話式であり、検定プロセ
ス中に成る種のタスクを実施するように使用者に命令す
る。たとえば、ソフトウェア・プログラムは、ＳＵＭＭ
ＩＴ （ＴＭ）試薬ラック（図５）の描写を示すことに
よって適切な位置に適切な試薬を置くよう使用者に命令
する。使用者が作業を中止しない場合には、任意の時点
で「キャンセル」オプションを選ぶことができる。この
「キャンセル」オプションについての接合は図５〜図１
０に示しである。 ［００３９］ 試薬を正しい位置に置いた後、使用者は「検定プレート
充填」オプションを選んで検定プロセスを続ける。一連
の指令がＳＵＭＭＩＴに送られ、ストリップＡからＧが
自動的に充填される。 ［００４０］ ウェルＡ−Ｇの横列が完全に充填されたとき、ＳＵＭＭ
ＩＴ機器は停止し、ソフトウェア・プログラムはストリ
ップＨに較正基準ピペットを充填するよう使用者に命令
する。このステップが完了したならば、使用者は「検定
プレート読み取り」オプションを選ぶことによってマイ
クロタイタブレート・リーダにマイクロタイタブレート
を置く。データ収集は自動的に行われ、これらのデータ
はスクリ−ンに表示される。データ収集ステップでエラ
ーが生じた場合には、使用者は「検定プレート再読み取
り」オプション（図８）を選んでデータ収集プロセスを
繰り返すことができる。種々の演算が実施されたならば
、使用者は要約リポートまたはグラフ付きの完全リポー
トをプリントすることができる。データはシステムのハ
ードディスクに自動的に保存され、「旧検定プレート表
示」 （図７）オプションを選んで再呼び出しすること
ができる。 ［００４１］ 記録保存目的で、「検定試薬データ表示／編集」オプシ
ョン（図８）を用いて使用者はシステム内のＳＭＭＩＴ
の通し番号、試薬ロット番号および試薬吸引データを保
存する。 ［００４２］
このソフトウェア・プログラムの機器制御機能の詳細は
図９、図１０に示しである。ＪＳＵＭＭＩＴ初期化」ス
テップで、指令がＳＵＭＭＩＴに送られてステップモー
タの始動位置を見出す。次に、１２本の使い捨てピペッ
トの先端を装填し、プレートを自動的に充填する。使用
者は、キャンセル・オプションを選ぶことによって任意
の時点で充填プロセスを廃棄するように選定できる。個
別のストリップについての充填プロセスの詳細が図１０
に示しである。各ストリップの充填プロセス中、ソフト
ウェア・プログラムはＳＵＭＭＩＴに命令して試薬を吸
引させ、先端を拭い、試薬をマイクロダイタブレートに
ピペット分配する。各ストリップで必要な硫酸コバルト
、硫酸の量は図９に示しである。計算アルゴリズムおよ
びリポート・プリント・フォーマットの詳細は、それぞ
れ、図１１、図１２に示しである。 ［００４３］ ここに説明した方法は、自動計量分配ピペットの精度を
決定する比較的簡単で非常に精度の高い手段である。こ
れは、成る特定の試薬の精度に依存せず、基準に対して
行った比較に依存する。
図９、図１０に示しである。ＪＳＵＭＭＩＴ初期化」ス
テップで、指令がＳＵＭＭＩＴに送られてステップモー
タの始動位置を見出す。次に、１２本の使い捨てピペッ
トの先端を装填し、プレートを自動的に充填する。使用
者は、キャンセル・オプションを選ぶことによって任意
の時点で充填プロセスを廃棄するように選定できる。個
別のストリップについての充填プロセスの詳細が図１０
に示しである。各ストリップの充填プロセス中、ソフト
ウェア・プログラムはＳＵＭＭＩＴに命令して試薬を吸
引させ、先端を拭い、試薬をマイクロダイタブレートに
ピペット分配する。各ストリップで必要な硫酸コバルト
、硫酸の量は図９に示しである。計算アルゴリズムおよ
びリポート・プリント・フォーマットの詳細は、それぞ
れ、図１１、図１２に示しである。 ［００４３］ ここに説明した方法は、自動計量分配ピペットの精度を
決定する比較的簡単で非常に精度の高い手段である。こ
れは、成る特定の試薬の精度に依存せず、基準に対して
行った比較に依存する。
【図１】
テムの斜視図である。
【図２】
図２は図１のロボット
アームの断片斜視図である。
工作用を示すブロック図であり、本発明の方法を実施す
るのに利用される機器を示す図である。
るのに利用される機器を示す図である。
【図４】
図４は本発明の方法を実現するのに甲いられるソフトウ
ェアのフローチャートである。
ェアのフローチャートである。
【図５】
図５は本発明の方法を実現するのに用いられるソフトウ
ェアのフローチャートである。
ェアのフローチャートである。
【図６】
図６は本発明の方法を実現するのに用いられるソフトウ
ェアのフローチャートである。
ェアのフローチャートである。
【図７】
図７は本発明の方法を実現するのに用いられるソフトウ
ェアのフローチャートである。
ェアのフローチャートである。
【図８】
図８は本発明の方法を実現するのに用いられるソフトウ
ェアのフローチャートである。
ェアのフローチャートである。
【図９】
図９は本発明の方法を実現するのに用いられるソフトウ
ェアのフローチャートである。
ェアのフローチャートである。
【図１０】
図１０は本発明の方法を実現するのに用いられるソフト
ウェアのフローチャートである。
ウェアのフローチャートである。
【図１１】
図１１は本発明の方法を実現するのに用いられるソフト
である。
である。
【図１２】
図１２は本発明の方法を実現するのに用いられるソフト
である。
である。
１０ ロボット式機器
１２ ロボット・アーム
１４ ウェル
１６ マイクロタイタブレート
１８ ラック位置
２０ ピペット
２２ 試薬、稀釈剤溜め
２４ 検定ソフトウェア
２６ マイクロプレート・リーダ
２８ プリンタ
トウエアのフローチャー
トウエアのフローチャー
図面
【図１】
【図２】
【図３】
検定システ
ム
レ
イ
ア
ウ
ト
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０１
【図１１】
【図１２】
Claims (8)
- 【請求項１】 複数の同じ形状、体積のウェルを用いる液体計量分配ピ
ペットの精度を決定する方法であつて、 濃度に正比例して輻射エネルギを吸収する既知濃度、既
知体積の比色試薬を第１のウェルに導入する段階と、 液体計量分配ピペットを用いて第１の所望体積の比色試
薬を第２のウェルに計量分配する段階と、 各ウェル内の試薬の吸光度を測定する段階と、第２ウェ
ル内の試薬の吸光度対第１ウェル内の試薬の吸光度の比
を既知体積に掛け合わせることによって第２ウェルに計
量分配した試薬の実体積を計算する段階と、 を包含することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 計算した実体積を所望体積と比較する付加的な段階を包
含することを特徴とする、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 硫酸コバルトまたは重クロム酸カリウムのような任意安
定した比色試薬を使用できることを特徴とする、請求項
３記載の方法。 - 【請求項４】 第２の所望体積の比色試薬をこの試薬のための第１の所
望体積の稀釈剤と一緒に第３のウェルに計量分配し、第
３のウェル内の試薬の吸光度対第１のウェル内の試薬の
吸光度の比を既知体積に掛け合わせることによつて第３
のウェル内に計量分配した試薬の実体積を計算する付加
的な段階を包含することを特徴とする、請求項１記載の
方法。 - 【請求項５】 稀釈剤が硫酸であることを特徴とする、請求項４記載の
方法。 - 【請求項６】 第２の所望体積の比色試薬をこの試薬のための第１の所
望体積の稀釈剤と一緒に第３のウェルに計量分配し、第
３のウェル内の試薬の吸光度対第１のウェル内の試薬の
吸光度の比を既知体積に掛け合わせることによつて第３
のウェル内に計量分配した試薬の実体積を計算する付加
的な段階を包含することを特徴とする、請求項２記載の
方法。 - 【請求項７】 比色試薬が硫酸コバルトであることを特徴とする、請求
項６記載の方法。 - 【請求項８】 付加的な列のウェルの各々に所望体積の比色試薬を異な
った濃度で計量分配し、各計量分配したウェル内の試薬
の吸光度対第１列のウェルの平均吸光度の比を既知体積
に掛け合わせることによつて各計量分配した異なる所望
体積の実体積を計算することを特徴とする、請求項３記
載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US446,773 | 1989-12-06 | ||
| US07/446,773 US5061639A (en) | 1989-12-06 | 1989-12-06 | Liquid dispenser accuracy verification method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04118558A true JPH04118558A (ja) | 1992-04-20 |
Family
ID=23773789
Family Applications (1)
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