JPH06174732A - 自動サンプリング・培地分注方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、食品等の検体の培養における作業
性の向上ならびに検査精度及び信頼性の向上を図ること
を目的とするものである。 【構成】 光透過性の容器20を特定の搬送路30にて移動
させている間に、該容器に検体保持領域3 から注出した
検体と培地とを同時もしくは順次自動供給し、その後必
要に応じて前記検体と前記培地とを混釈したのち、予め
入力されていた表示項目を出力して前記容器上に表示し
たのちに、所望グループ別に保管領域80に収容すること
を特徴とする自動サンプリング・培地分注方法並びにこ
の方法を実施可能した装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、食品等の培養を行うと
きのサンプリングならびに培地の分注方法及び培地分注
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、食品の安全性等を検査や成分分析
するため検体の定量分析や定性分析が行われている。こ
の分析の方法には種々の方法があるが、例えば所望する
食品のサンプルを所定量取り、このサンプルを培地によ
って培養することが行われている。この培養作業は、一
般にその検体の数が多枝にわたること、そのサンプリン
グの数も検査項目によって多数あり、培地の種類も複数
あるような場合には、検体のサンプリングならびに液体
培地にあってはその注入に多大な時間を要する。また、
上述のような培養作業は無菌状態の室内等において行う
ことがその検査精度を高めるために必要であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来においては、上記
の培養作業においては、これを人手に頼るのがほとんど
であるために、作業者への負担が大きいだけでなく、無
菌状態の維持の観点からは、人手に頼る作業はその信頼
性に問題が残されていた。本発明は、食品等の検体の培
養における作業性の向上ならびに検査精度及び信頼性の
向上を図ることを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、光
透過性の容器を特定の搬送路にて移動させている間に、
該容器にそれぞれ保持領域から注出した検体サンプルと
培地とを同時もしくは順次自動供給し、その後必要に応
じて前記検体と前記培地とを混釈したのち、予め入力さ
れていた表示項目を出力して前記容器上に表示したのち
に、所望グループ別に保管領域に収容することを特徴と
する自動サンプリング・培地分注方法により達成するこ
とができる。

【０００５】又、本発明の上記目的は、光透過性の容器
を順次送り出す容器送出し装置と、送り出された前記容
器を連続的に特定の経路上を移動させる搬送手段と、該
搬送手段に隣設し複数の検体を保持した検体保持手段
と、前記検体からそのサンプルを注出するピペットチッ
プをピペットチップラックから取出し自在とし、かつ前
記容器へ検体サンプルを供給するべく移動自在なアーム
を備えた検体供給装置と、前記容器に培地を供給する培
地供給装置と、予め入力された情報を前記容器に表示す
る表示手段と検体サンプルの培養可能状態及び前記表示
が完了した状態の容器を保管収容する保管部とを備えて
なる自動サンプリング・培地分注装置により達成でき
る。さらに、前記培地が流動性を有し、前記搬送手段の
途中に、前記検体サンプルと前記培地とを混釈する混釈
装置を有しており、該混釈装置は前記容器を載置した状
態で特定方向の水平回転と反転とを繰返すように構成さ
れた自動サンプリング・培地分注装置により、上記目的
をより効果的に達成することができる。

【０００６】

【作 用】上述のような構成によれば、検体サンプルと
培地とを容器に自動的に連続供給し、かつ最終的に所望
する情報ごとに容器を迅速に区別して所定箇所に集める
ことができ、検体のサンプル取りや培地分注において、
人手をなくすことができ、その正確性ならびに作業速度
を高めることができる。また、このようにサンプル取り
及び培地の分注を全自動化したことにより、この作業が
すべて無菌室等において行うことができ、その無菌レベ
ルを高めることが容易となり培養データの信頼性の向上
が可能である。

【０００７】

【実施例】以下、図１及ぶ図２に示す本発明の一実施例
について説明する。なお、図１は自動サンプリング・培
地分注装置の斜視図であり、図２は図１に示した装置の
平面図である。先ず、本実施例の装置の概要についての
べる。本装置は密封包装された、例えば乳酸菌飲料、そ
の他製品中の生菌数、大腸菌数などを検査するために、
製品のバーコードと予め作ってある充填機のナンバーや
容器種類等のバーコードをリーダで読み入力するか、タ
ッチ表示器を用いて、製品名・充填機のナンバーや採取
日等を入力し、入力した順にセットした製品を自動的に
搬送し、開口部周囲を滅菌し、開口し、規定量吸引後、
シャーレに注入、培地を規定量分注したのち混釈し、入
力データ（充填機ナンバー、製品名、採取日、採取時
間、等）を、バーコード化し、シャーレ蓋に貼り例えば
該シャーレを多数重ねて積載収納することのできる自動
装置である。

【０００８】上記装置について図を参照して詳細に説明
する。図１および図２に示すように、本実施例における
装置１は、主架台２上に後述するような各種部材および
装置を有すると共に、この主架台２に隣接して検体保持
架台３が設けられている。主架台２には、該架台２の下
側の支持面２ａと上側の上支持面４とを有しており、こ
の上支持板４には、光透過性の容器であるシャーレ２０
を順次送り出す容器送出し装置５、マイクロピペットを
整列収納したピペットラック１８、ピペット回収部１
９、表示部７０、保管部８０等が設けられている。ま
た、下支持面２ａには、送り出し装置５により送り出さ
れたシャーレ２０を特定の経路である例えば搬送路３０
及び押し棒３２を備えたチェーン３１等からなる搬送手
段、この搬送路３０に隣設し検体保持架台３からシャー
レ２０に検体のサンプルを注出するための検体供給装置
であるロボット４０、シャーレ２０に流動状の培地を供
給する培地供給装置である培地分注機５０、培地と検体
サンプルとを混釈する混釈装置６０、シャーレ２０に特
定の表示事項を記載したプリントシートを自動貼着する
表示部７０等が設けられている。

【０００９】前述の各部材について説明する。先ず、送
り出し装置５は、図示のごとくシャーレ２０を高く積み
上げた状態のものを移動（図中右側方向への移動）させ
るものであり、例えば少なくとも一対（片方のみ図示）
ベルトローラ６に張設されたコンベヤベルト７と、その
コンベヤベルト７に両側に直立した側板８により構成さ
れており、図示しないいモータ等により適宜信号に基づ
いて駆動される。

【００１０】この送り出し装置５の終端部にはコンベヤ
ベルト７の高さと略同じに位置する支持面を持つ支持ブ
ラケット９が配置されており、この支持ブラケット９に
はシャーレ２０を下方に落とし込む円孔１０が形成され
ていると共に、該円孔１０の縁部分を囲むように４本の
支持バー１１が直立されている。この支持バー１１のう
ちコンベヤ側の一本は、図示しない適宜装置により移動
自在に構成されており、コンベヤベルト７により送りこ
まれてきた段積みシャーレ２０をこの支持バー１１の中
に収納できるように構成されている。

【００１１】支持ブラケット９の部分に供給された段積
みシャーレ２０は、その最下段のものは円孔１０から落
とされた状態で、該ブラケット９の下のシャーレ供給テ
ーブル１２上に載置されている。ここで、このシャーレ
供給テーブル１２の略中心位置には回転軸１３が突出
し、この回転軸１３に固定されて供給テーブル１２上を
回転（反時計周りの方向に回転）する切りだしアーム１
４が設けられている。この切りだしアーム１４は、円孔
１０の所に位置しているシャーレ２０の側面を押して該
シャーレ２０を略半円を描くように送り出すのである
が、この時、上下のシャーレ２０同士がその接触面にお
いて引っ掛からない形状であるときには、切りだしアー
ム１４を回転するだけで、最下段のシャーレ２０を滑り
押し出すようにして一個ずつ送り出すことができる。し
かし、シャーレ同士が上下接触面部分において引っ掛か
る構造の場合は、図示しない把持装置により、２段目よ
り上のシャーレ２０を持ち上げた状態で、切りだしアー
ム１４にて送り出すことができる。

【００１２】切りだしアーム１４にて適当な位置に送り
だされたシャーレ２０は、先端に吸着盤１６が設けられ
た蓋保持部材１５によって蓋２０ａが吸着されて持ち上
げられる。すなわち、この蓋保持部材１５はアーム部分
が上下移動すると共に適当な角度だけの水平回転移動で
きるように構成されており、又、吸着盤１６は図示しな
い吸引手段に接続されており、吸引と吸引解除を適宜行
うことができる。開蓋されたシャーレ２０内にはロボッ
ト４０の先端にセットされたピペット４６により、所望
する検体容器から検体サンプルを取り出してシャーレ内
に所定量供給することができる。

【００１３】ロボット４０は、脚部４１と、この脚部４
１の上に水平回転自在に設けられた回転胴部４２と、回
転胴部４２に設けられたロボットアーム４３と、このロ
ボットアーム４３の先端に取り付けられてマイクロピペ
ット４６を着脱自在とする先端部４４とにより構成され
ている。又、検体保持架台３はロボットアーム４３の届
く範囲に検体容器２５を保持するように配置されいる。
そして、その構造は、例えば一対のスプロケット２７ａ
に掛け渡されたチェーン２７に多数の移動台２４が取り
付けられたもので、後述するコントロール部２９による
信号に基づいて適宜回転駆動される。また、この検体保
持架台３上には検体容器２５の上面（少なくともマイク
ロピペットが接触する部分）を滅菌するための滅菌装置
２３が設けられている。この滅菌装置２３の構成は特に
限定するものではないが、例えば滅菌用薬剤が含浸され
た帯状の不織布をロール状に収納した構成で、図示の如
く二個のモータ２３ａ，２３ｂ等を備えて、この帯状不
織布を適宜巻き取りながら滅菌面に接触して滅菌処理を
行うものである。又、その他にも例えばＵＶランプ等を
使用して滅菌するタイプを使用することもできる。ピペ
ットラック１８及び使用済のマイクロピペットを回収す
るピペット回収部１９は、当然のことながら、ロボット
アームの移動領域内の適所に配置されている。

【００１４】シャーレ２０はシャーレ供給テーブル１２
から搬送路３０に送りだされる。この搬送路３０には、
その搬送路の内側に沿って例えばチェーン３１がスプロ
ケット３３、３４、３５、３６等を介してエンドレス掛
け渡されており、このチェーン３１に適当な間隔で固定
された押し棒３２が設けられており、シャーレ２０がこ
の押し棒３２により押されて移動する。なお、このチェ
ーン３２は、スプロケットの内いずれかが図示しない駆
動系により駆動されて移動する。

【００１５】培地分注機５０は図３に示すように、例え
ば三種類の培地を供給できるように供給ノズル５２ａ，
５３ａ，５４ａがそれぞれエアシリンダ５２、５３、５
４に取り付けられている。また、搬送路３０の所定の位
置（培地供給領域）に移動してきたシャーレ２０は、こ
の位置にて一旦停止し、図示しない吸引手段に繋げられ
た吸着盤５１ａを有した蓋保持部材５１により蓋２０ａ
が持ち上げられ、この状態において、所定の培地を供給
するために、例えばシリンダ５２がシャーレ２０の方向
に伸びてノズル５２ａから培地を所定量吐出することが
できる。なお、培地の吐出は培地用ポンプ１７のいずれ
かが作動して行われる。この培地の供給が完了してから
はシリンダ５２は待機位置に戻ると共に、蓋保持手段５
１が降下しかつ吸着盤５１ａの吸着を解除して蓋をする
ことができる。

【００１６】培地と検体サンプルとが供給されたシャー
レ２０は搬送路３０上を略９０度回転してから混釈装置
６０の所に到達する。この混釈装置６０は、例えば図４
に示すように搬送路３０の一部を構成する混釈テーブル
６０ａが該搬送路３０とは切り離された状態にて支持プ
レート６１により支持されている。この支持プレート６
１は４本の比較的細い例えばシリコンチューブのごとき
弾性支柱６２を介してベース板６３に固定、支持されて
いる。また、支持プレート６１の略中央部には下方に伸
びた軸６９が固定され、この軸６９の軸周りを回転自在
とする中間係合部材６８は、ベアリング構造を介して接
続されており、その下方端に伸びた係合軸６８ａが軸６
９とは軸心がずれた位置となっている。この係合軸６８
ａはクランク部材６７の長孔６７ａに係合しており、こ
のクランク部材６７はモータ６４により駆動される減速
機６６の出力軸６７ｂにより水平回転を行うように構成
されている。したがって、混釈テーブル６０ａは、モー
タ６４の所定方向の回転により一定の方向にほぼ水平方
向の円運動を行う。また、混釈テーブル６０ａはモータ
６４の回転を逆転させることにより、反対方向の円運動
を行うことができる。この円運動を正回転及び反転させ
ることにより、混釈作用を迅速且つ円滑に行うことがで
きる。

【００１７】混釈作業の後方（搬送路の下流側）の位置
には、シャーレ２０にその検査内容等の必要情報を表示
する表示部７０が配置されている。この表示部７０は、
例えばバーコードプリンタ７１を有しており、適当な大
きさに分割剥離できるプリントシート２０ａが連続的に
貼着された送り出しロール７１ａから、個別に剥がされ
た状態で該プリンタ外に送り出される。なお、送りださ
れたときには、必要な情報はプリントアウトした状態で
あり、ベースシートは順次巻取ロール７１ｃに巻かれ
る。送りだされたプリントシート２０ａは吸着盤７２に
より吸着保持される。その後、エアシリンダ７４により
プリントシート２０ａを搬送路３０上に移動（矢印Ａ方
向の移動）し、今度はエアシリンダ７３を作動させてプ
リントシート２０ａを降下（矢印Ｂ方向）させてシャー
レ２０に押しつけ、吸着盤７１の吸着を解除したのち再
び上昇（矢印Ｃ方向）して、さらに待機位置に戻る（矢
印Ｄ方向）。なお、この表示部７０の動作は、シャーレ
検出センサ７５による検出信号により開始される。

【００１８】保管部８０に搬送されたシャーレ２０は、
所定の保管バケット８１、８２、８３の所にて停止され
た後に、搬送路３０から持ち上げられて積層状態で保管
される。この保管バケットへの移動構造は、例えば図６
に示すように構成されている。保管バケット８１の入口
部分には、上方に揺動自在で搬送路上に向き合うように
張り出した一対の平面形状がコ字状のフラップ８４が設
けられており、保管バケット８１とは反対側には、シリ
ンダ８６によりバケット方向に往復移動可能なプッシャ
８５が設けられている。また、搬送路３０の下側には、
シャーレ２０を搬送路から持ち上げることのできるリフ
ター８７が配置されている。なお、このリフター８７の
動作はシリンダ８８により行われる。このリフター８７
がシャーレ２０を持ち上げるときは、例えば先にフラッ
プ上に載せられているシャーレを下から押し上げるよう
にしてフラップ８４よりも上に持ち上げる。そして、フ
ラップ８４が水平に戻った状態でリフター８７が下が
り、該フラップ上にシャーレ２０が載せられることにな
る。この動作を繰り返すことにより、シャーレ２０が段
積み状態に積み重ねられ、しかる後に、プッシャー８５
を作動させて段積みされたシャーレ２０を保管バケット
８１に移動することができる。

【００１９】上記のように構成された装置１の運転及び
動作について説明する。先ず運転作業前においては、シ
ャーレをコンベヤ上にセットし、培地容器を培地収納部
２８内にセットする。また、検体容器を処理順に合わせ
て移動台２４上にセットすると共に、ピペットチップを
セットする。装置１の運転を開始するときには、ロボッ
トアームの先端部４４にピペットチップを装着し、ま
た、シャーレ２０を搬送路３０上に分離、供給し、さら
に所定の検体容器２５の上面を滅菌する。次に、ピペッ
トを検体容器２５の上面から刺し込んで検体サンプルを
吸引する。シャーレ２０の蓋を蓋保持部材１５により開
け、検体サンプルをシャーレ内に吐出してからこのシャ
ーレの蓋を再びする。この後、シャーレ２０を培地供給
領域へ搬送し、蓋保持部５１により蓋を開け、所定の培
地を培地分注機５０により吐出して、蓋をする。次に、
このシャーレ２０を混釈テーブル６０ａ上に移動する。
この混釈テーブル６０ａはその検体サンプルによって予
め設定された周期の右方向と左方向の円運動を特定の時
間行って効果的な混釈をする。混釈完了後、シャーレ２
０を表示部７０に移動し、ここでシャーレ２０の上面に
プリントシート２０ａを貼着する。その後、シャーレ２
０を保管部８０の所定の保管バケットの所に移動した後
に搬送路３０から持ち上げるようにしてフラップ８４上
に積層し、所定の段積み状態になったところで保管バケ
ットに収納する。

【００２０】本発明は上記実施例に何ら限定されるもの
ではなく、下記する如く種々変更できるものである。例
えば、容器送り出し装置においては、ベルトコンベヤタ
イプでなく、例えば適当なプッシャーにより押し出すよ
うな構成でもよい。また、搬送手段においても周知の種
々のものを使用することができるものであり、保管部の
構造においてもその必要に応じてその構造を適宜変更す
ることができる。さらに容器はシャーレの如き形状でな
い場合もあり、この場合にはその容器に対応した搬送系
を使用するものである。また上記実施例においては、検
体サンプルを容器に供給してから培地を供給するように
したが、この作業はほぼ同時でもよく、さらに培地を先
に供給するようにしてもよい。更にまた、上記実施例に
おいては混釈を行うようにしたが、本発明においてはこ
の混釈動作は検体によっては必ずしも必要ではなく、そ
の場合には混釈動作を省略することもできる。また、上
記実施例においては、プリントシートの貼着は混釈作業
の後にしたが、この貼着作業のタイミングは個別に搬送
されているときであれば特に限定するものではない。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明は、光透過性
の容器を特定の搬送路にて移動させている間に、該容器
に検体保持領域から注出した検体と培地とを同時もしく
は順次自動供給し、その後必要に応じて前記検体と前記
培地とを混釈したのち、予め入力されていた表示項目を
出力して前記容器上に表示したのちに、所望グループ別
に保管領域に収容する方法であり、この方法を実施可能
とした装置である。したがって、本発明によれば、検体
サンプルと培地とを容器に自動的に連続供給し、かつ最
終的に所望する情報ごとに容器を区別できるようにする
ので、検体のサンプル取りや培地分注が迅速にでき、そ
の正確性ならびに作業速度を高めることができるだけで
なく、このようにサンプル取り及び培地の分注を全自動
化したことにより、この作業がすべて無菌室等において
行うことができ、培養データの信頼性を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の自動サンプリング・培地分
注装置の概略斜視図である。

【図２】図１に示した自動サンプリング・培地分注装置
の概略平面図である。

【図３】図１に示した培地分注部の概略斜視図である。

【図４】図１に示した混釈部の要部概略斜視図である。

【図５】図１に示した表示部の要部概略斜視図である。

【図６】図２におけるＸ−Ｘ線に沿った部分であって、
保管部にシャーレを移載する部分の要部概略側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 自動サンプリング・培地分注装置 ２ 主架台 ３ 検体保持架台 ４ 上支持板面 ５ 容器送り出し装置 ６ ベルトローラ ７ コンベヤベルト ８ 側板 ９ 支持ブラケット １０ 円孔 １１ 支持バー １２ シャーレ供給テーブル １３ 回転軸 １４ 切りだしアーム １５ 蓋保持部材 １６ 吸着盤 １８ ピペットラック １９ ピペット回収部 ２０ シャーレ ２０ａ プリントシート ２３ 滅菌装置 ２８ 培地収納部 ２９ コントロール部 ３０ 搬送路 ４０ ロボット ５０ 培地分注機 ５１ 蓋保持部 ６０ 混釈装置 ７０ 表示部 ８０ 保管部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光透過性の容器を特定の搬送路にて移動
   させている間に、該容器にそれぞれ保持領域から注出し
   た検体サンプルと培地とを同時もしくは順次自動供給
   し、その後必要に応じて前記検体と前記培地とを混釈し
   たのち、予め入力されていた表示項目を出力して前記容
   器上に表示したのちに、所望グループ別に保管領域に収
   容することを特徴とする自動サンプリング・培地分注方
   法。
2. 【請求項２】 光透過性の容器を順次送り出す容器送出
   し装置と、送り出された前記容器を連続的に特定の経路
   上を移動させる搬送手段と、該搬送手段に隣設し複数の
   検体を保持した検体保持手段と、前記検体からそのサン
   プルを注出するピペットチップをピペットチップラック
   から取出し自在とし、かつ前記容器へ検体サンプルを供
   給するべく移動自在なアームを備えた検体供給装置と、
   前記容器に培地を供給する培地供給装置と、予め入力さ
   れた情報を前記容器に表示する表示手段と検体サンプル
   の培養可能状態及び前記表示が完了した状態の容器を保
   管収容する保管部とを備えてなる自動サンプリング・培
   地分注装置。
3. 【請求項３】 前記培地が流動性を有し、前記搬送手段
   の途中に、前記検体サンプルと前記培地とを混釈する混
   釈装置を有しており、該混釈装置は前記容器を載置した
   状態で特定方向の水平回転と反転とを繰返すように構成
   されたことを特徴とする請求項２に記載の自動サンプリ
   ング・培地分注装置。