JPH06504135A - 測光法を使用した標本処理及び分析システム並びに方法 - 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】 測光法を使用した標本処理及び分析システム並びに方法発明の分野 本発明は、種々の環境において分析的、研究室的及び臨床的手順を実施するため に使用される分析システムに関する。

発明の背景 多段階分析手順を自動化された又は半自動化された方式にて実施する慣用の装置 がある。例えば、微生物学的分析システムは最近、測光法及び蛍光測光法的検出 方法の双方を使用して、自動化された抗微生物薬感受性試験手順を実施している 。Ｂａｘｔｅｒ　Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ　Ｃ。

ｒｐｏｒａｔ　ｉｏｎのＭｉｃｒｏＳｃａｎ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎは、このタイプ の装置を商品名＋Ｗａｌｋ−Ａｗａｙ”の下に販売している。Ａｒｍｅｓ等の米 国特許第４．６７６、９５１並びにＨａｎａｗａｙ等の米国特許第４．６４３． ８７９及び第４．６８１．７４１は、Ｗａｌｋ−Ａｗａｙシステムのある特徴を 記述している。

Ｗａｌｋ−Ａｗａｙシステムは、他の市販のシステムのように、通常一度に多く の標本を分析する。測光法を使用する場合には、これは、分析を受ける各標本に つき１つという、多数の光路の確立と使用とを必要とする。もし正確な且つ再現 性のある結果を得ようとするならば、この多数の光路の相互間の及び分析を受け る標本に対する較正及び心合わせは必須である。

発明の概要 本発明は、多数の標本を同時に測定するための、測光法を使用する分析手順を実 施するための、一層効率的なシステム及び方法を提供する。該システム及び方法 は、正確な且つ再現性のある結果を高度に自動的な方式で得るために、多数の光 路をそれら自身に対して且つ分析されるサンプルに対して、共に較正し且つ心合 わせさせる本発明の一面は、標本と該標本を分析するために使用される測光性装 置との間の正しい心合わせを保証するシステムを提供する。該システムは、発光 器と光検出器との間に光路を確立する光度計を含む。該光度計は、標本を、それ がトレー内のウェルを占めている時に分析する。架台が、分析のためにトレーを 光路へ移し、そして分析後に光路からトレーを取り除く。

架台は予め設けられたポケットを含む。該ポケットは、光度計によって放射され る光を透過させる内部領域を有する。該内部領域の外側の領域は、光度計によっ て放射される光に対して実質的に不透明である。標本を担持するトレーのウェル は、光透過性の材料を含む。ウェルは、ウェルの中心を一般的に該ポケットの光 透過性の領域の中心に沿って心合わせさせて該ポケット内に収まるように形状が 与えられている。

該システムは、素早く且つ一貫して架台がトレーウェルを光路の中心へと動かす ことを保証する較正モードを備えた制御装置を含む。較正モードにおいて、該制 御装置は、トレーを有しない光度計内の架台を、ポケットの光透過性領域を光路 内へともたらすために最初に動かす。そこにおいて、初期の光強度が測定される 。次いで制御装置が架台を、測定される光強度が閾値より下に落ちるまで一方向 へ動かす。これは、光透過性の内部領域と不透明な外部領域の境光透過性領域の 一つの縁として記憶する。較正モードにおいて続け、制御装置は、測定される光 強度が再び閾値より下に落ちるまで架台を反対の方向へ動かす。これは、境界面 の反対側の縁が近いことを示す。制御装置は、架台のこの位置を光透過性領域の 他の縁として記憶する。

制御装置は、次いで、第１及び第２の縁の位置を平均する。これは、光透過性領 域の中心の位置を算出する。制御装置は、次いで、光透過性領域の計算された中 心の位置を記憶する。

制御装置はまた、命令モードにおいても作動する。このモードにおいては、制御 装置は、標本トレーを受け取るために架台を光度計の外側へ動かす。制御装置は 次いて、（トレーと共に）架台を光度計内へ戻す。命令モードにおいて作動する とき、制御装置は、記憶された算出された光透過性領域の中心位置を読み、制御 命令に応答して光度計内のこの位置へと架台を直接に動かす。

この較正手順は、制御装置が一貫して且つ正確に可動式架台の位置を標本トレー の位置と同視することを許容する好ましい具体例の一つにおいては、光度計は、 −列の多数光路を形成するために数対の発光器及び検出器を含む。このことは、 光度計が、多数の標本を一度に独立に分析することを許容する。この配列におい て、架台は、数個の一列に形成された予め形成されたポケットを含む。各ポケッ トは、外周を実質的に不透明の外部領域に囲まれた光透過性領域を含む。ポケッ トの列は、一つの光路に一つのポケットを以て、光度計内に確立された光路の列 と個々に心合わせされるように配列されている。トレーは、架台に形成されたポ ケットの列内に収まるように一列に配列された同様の数のウェルを含むこの多数 光路配列において較正モードにて作動するとき、制御装置は、列における各ポケ ットについての光透過性領域の中心の位置を個々に算出するために、上述のよう に、第１及び第２の縁の位置を平均する。制御装置は更に、数列の統合された平 均中心位置を算出するために、計算された列における個々のポケットの位置を平 均する。制御装置は、数列のこの統合された平均中心位置を記憶する命令モード においては、制御装置は、記憶された統合された列の平均中心位置を読み、制御 命令に応答して架台をこの位置へ直接に動かす。

本発明の別の一面は、外部参照の使用なしに較正される光路を使用して、サンプ ルの測光法的読み取りを行うためのシステムを提供する。

本発明のこの面においては、該システムは、サンプルを通して光を検出器へと運 ぶために、放射源と検出器との間の光路を形成する。該システムは、光を透過さ せるべき使用可能モードにおいて、そして何らの光も透過しない使用不能モード において、放射源を操作する。放射源は、使用可能モードにおいて操作されると きは、放射された光の波長を選択することができる。

検出器は、放射された光の量を感知して、検出された光量に基づく出力信号を発 生する。該システムは、該出力信号を固定された利得段階の範囲内において増幅 するための増幅器を含む。

該システムは、サンプルのないシステム較正モードにおいて作動する制御装置を 含む。該制御装置はまた、分析のためのサンプルが存在するサンプル測定モード においても作動する。

システム較正モードにおいて作動するときは、制御装置は、放射源ともにその使 用不能モードにおいて作動する。これは、検出器から増幅器へと暗い出力信号を 伝達し、そこでそれは各利得段階に増幅される。制御装置は、各利得段階につい ての増幅された暗い信号（ＤＯ＋　−４−）を保持する。文字りは、暗い信号を 示し、添字Ｇは利得段階ｌ乃至ｎを示す。

較正モードにおいては、制御装置はまた、放射された光についての選択された第 １の波長で、その使用可能モードにおいて放射源を操作もする。制御装置は、得 られた出力信号を検出器から増幅器へと伝達する。制御装置は、第１の波長にお いて所望の目盛上読み取り（Ｒ）か起こる増幅器の利得段階（Ｇ、）を誘導する 。添字Ｘは、読みＲが誘導された利得段階１乃至ｎを表す。誘導された利得段階 において取られた読みは、最初に選択された波長における光路の較正参照（ＲＧ Ｘ）となる。

依然較正モードにある間に、制御装置は更に、放射された光について最初に選択 された波長とは異なる少なくとも１つの追加の第２の波長を、選択する。制御装 置は、得られた出力信号を検出器から増幅器へと伝達する。較正のこの段階にお いて制御装置は、第２の波長について所望の目盛上読み（Ｒ）が起こる増幅器の 利得段階（Ｇ、）を誘導する。添字ｙは、利得段階ｌ乃至ｎの一つを表す。誘導 された利得段階において取られた読みは、第２の選択された波長における光路の 較正参照（ＲＧア）となる。

制御装置は、選択された各波長について、誘導された利得段階（Ｇ１ゎよＵｙ） を表す較正値すなわち：誘導された利得段階において取られた較正参照の読み（ ＲＯｘｍ＆Ｉｌア）、及び対応する誘導された利得段階（Ｇヨお、、ア）におけ る暗い読み（Ｄ、、、よ、ア）を、保持する。

続いてそのサンプル測定モードにおいて作動するときは、制御装置は、サンプル が存在するときは使用可能モードにおいて放射源を操作する。制御装置は、較正 モードにの間に使用される一つの波長を選択する。それは、サンプルを通る光路 において選択された波長の光を伝達する。それは、得られた出力信号を検出器か ら増幅器へと伝達する。制御装置は、較正モードの間に選択された波長について 保持された、誘導された利得段階（Ｇ３．０．）において出力信号を増幅するよ うに増幅器を導く。この方法により、制御装置は、サンプルについて未調整の生 の読み（Ｒ□Ｖ）を得る。

制御装置は次いで、この未調整の生の読み（Ｒ□Ｗ）を、選択された波長におけ るサンプルについての処理した読み（Ｒ□。Ｃ）を得るために、次のように変換 する： （Ｒ□ＶＩ　Ｄ　ＯＸ□、ア） 処理した読みＲ□。０は、較正後の選択された波長にて光路において取られたサ ンプルの吸光度を表す。

上述の手順は、複数の光路が、共通の外部参照点を用いることなく、独立して較 正されることを許容する。独立した較正は、システム全体の正確さに影響を及ぼ すことなく、一層大きな機械的及び電気的公差が多数の光路の間に存在すること を許容する。それはまた、最終的な処理した読みがハードウェアに依存しないこ とを許容する。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面、記述、及び請求の範囲を考察するこ とにより明らかとなろう。

図面の簡単な説明 図１は、いくつかのアクセスパネルを備えそして見えるようドアを開いて内部を 露出した状態の、本発明の特徴を具体化する処理システムの前及び右側の透視図 であり、 図２は、他のアクセスパネルを備えそして見えるようドアを開いて内部を露出し た状態の、図１に示したシステムの前及び左側の透視図であり、 図３は、いくつかの部分を図式的に示した、図１に示したシステムの内部の上面 図であり、 図４は、トレー保持ステーション、検出ステーション、及び部分的に除去した連 携したキャリアー機構を示す、該システムの内部領域の透視図であり、 図５は、図４に示したシステムの内部領域の右側の拡大した透視図であり、 図６は、その外方・＼延びた位置において標本を保持する取り除き得る架台を示 した、左側から見た、本システムに関連するキャリアーｌ１１ｍの拡大した透視 図てあり、 図７Ａ及び７Ｂは、保持ステーションから標本トレーを取り上げている可動式架 台を示す図３の線７−７に一般的に沿った側面断面図であり、 図８は、システム内における処理の間に標本を保持するトレー及び関連したカバ ーの透視図であり、 図９は、操作者が標本トレー（カバー付き）を保持ステーションスロットの外方 に面した側の中へと装填しているところの透視図であり、 図１０は、保持ステーションの外方に面した側から見た、保持ステーションスロ ット内に貯蔵された標本トレー（力ｌく一付）の透視図であり、 図１１Ａ、ＩＩＢ及びｌｌＣは、保持ステーションの内方に面した側から見た、 カバーを後に残して、標本トレーを取り除くために保持ステーション内において 作動している可動式架台の透視図であり、 図１２は、保持ステーションの内方に面した側から見えた、カッく−を後に残し て、標本トレーを挿入するために保持ステーション内において作動している可動 式架台の透視図であり、図１３は、図１に示したシステムに関連した測光法的検 出ステーションの拡大した透視図であり、 図１４は、図１３の線１４−１４に一般的に沿った、測光法的検出ステーション 内にある間の、架台上に保持された２つの隣接したトレーウェルの内部の拡大し た側面断面図であり、図１５は、部分的に除去した、図１３に示した測光法的検 出ステーションに関連した光源の拡大した透視図であり、図１５Ａは、測光法的 検出ステーションにおける処理した読みを得るシーケンスを示す概要であり、 図１５Ｂは、測光法的検出ステーションにおける光路に対する架台の位置を較正 するシーケンスを示す、概要的フローチャートであり、 図１６は、内部を図式的に示した、図１に示したシステムに関連した蛍光測光法 的検出ステーションの拡大した透視図であり、図１７は、図１に示したシステム のアクセスパネル内に担持された試薬分配ステーションの後ろ部分を示す、部分 的に分解した拡大した透視図であり、 図１８は、本発明の特徴を具体化する、試薬分配ノズル、そのホルダー及び関連 したドツキング固定具の拡大した分解図であり、図１９は、試薬分配ノズル、そ のホルダー、及び、ドツキング固定具を移動させノズルと係合させた状態の、図 １８に示した関連したドツキング固定具を示す拡大した側面断面図であり、図２ ０は、試薬分配ノズル、そのホルダー、及び、ドツキング固定具がノズルと係合 した状態の、図１８に示した関連したドツキング固定具を示す拡大した側面断面 図であり、図２１は、試薬分配ノズル、そのホルダー、及び、ドツキング固定具 がノズルと係合しそしてノズルを図１に示したシステムの液体分配領域へ移送し ている状態の、図１８に示した関連するトンキング固定具の拡大した側面断面図 であり、図２２は、システムの液体分配領域においてドツキング固定具に取外し 可能に取り付けられている間の、試薬分配の操作を示す透視図であり、そして ｒＡ２３は、図１に示したシステムに関連したステッパモーター制御回路の概要 図である。

図１乃至３は、本発明の特徴を組み込んだ分析システムｌＯの一般的な配列を示 す。分析システム１０は、種々のタイプの分析的、研究室的及び臨床的手順を実 施するために様々な環境において使用することができる。

本発明は、臨床的、医療的及び産業的環境において液体の正確な且つ再現性ある 移し換えを必要とするシステムに関連して使用することができる。本発明はまた 、目標とする材料をアッセイする又は生物学的標本を分析し及び同定するシステ ムに関連して使用することができる。

この明細書は、微生物を同定しそしである種の抗生物質に対する感受性を試験す るために、液体サンプルをスクリーニングするための装置の一部として作動する 、本発明の好ましい具体例を記述するこの用途において、システムｌＯは予め調 製された微生物学的標本の懸濁液を担持するトレー１２を取り扱う。システム１ ｏは、所定のプロトコールに従って、トレー１２内において該標本をインキュベ ートし、それらに試薬を加え、そしてそれらを分析する。システム１０は、備え られた中央マイクロプロセッサ−２０（図３を参照）の制御下に、標本トレーを 種々の作業ステーション１４．１６．１８へと逐次的に移送することによって、 これらの処理を実施する。中央プロセッサー２０は、少なくとも１つの所定の分 析プロトコールを遂行するよう予めプログラムされている。

システム１０における作業ステーションの性質及び数は変えることができる。図 示した具体例においては、システムｌＯは、標本トレー１２をインキュベーショ ンのために保持するステーション１４、標本トレー内に試薬を分配するステーシ ョン１６、及び標本トレー内の微生物の増殖を検出し定量するステーション１８ を含む。後で一１詳細に記述するように、検出ステーション１８は、測光法的又 は蛍光測光法的技術によって微生物増殖を測定する。

キャビネット２２は、ステーション１４．１６及び１８並びに中央プロセッサー ２０を囲っている。キャリアー２４は、中央プロセッサー２０の制御の下にキャ ビネット２２内のステーション１４．１６及び１８の間てトレー１２を移送する 。操作者は、中央プロセッサー２０から備えられた入力／出カバネル２６を通し てシステム状態及び制御情報を送り及び受取る。近くの入力／出力ＣＲＴキーボ ードコンソール２８はまた、（図１が示すように）ケーブルによって中央プロセ ッサー２０に連結されている。

図３が示すように、システム１０はまた、中央プロセッサー２０によって操作さ れる、備えられた環境コントローラー３０をも含む。コントローラー３０は、保 持ステーション１４が位置しているキャビネット２２の主要処理領域３４内のダ クトを通して循環空気流パターン３２（図３において矢印で示した）を維持する 。

空気流パターン３２は、保持ステーション１４内に担持された標本をインキュベ ートするために必要な条件を確立するため、加熱及び加湿される。空気流パター ン３２は、典型的には、主インキュベーション領域３４内において約３７°Ｃの 温度を維持する。

キャビネット２２は、キャビネット２２の囲まれた内部領域内への一定時間毎の アクセスを許容するドア３６及び３８を含む。

ドア３６は、主インキュベーション領域３４内へと開く（図２を参照）。開いた とき、ドア３６は、操作者が標本トレーを保持ステーション１４に装填し又はこ れから取り除くことを許容する。領域３４内のインキュベーション条件を保持す るために、中央プロセッサーは、無制限のアクセスを防止するために、ドア３６ を通常ロックする。中央プロセッサー２０は、操作者かコンソール２８を用いて 入力する正しいアクセス要求コードに応答してのみドア３６を開く。

ドア３８は、試薬分配ステーション１６があるキャビネット２２の下側領域４０ 内へと開く。開いたとき、ドア３８は、操作者が試薬理容器４２を装填し又は取 り除くために試薬分配ステーション１６の内部にアクセスすることを許容する。

試薬分配ステーションＩ６の内部は主インキュベーション領域３４からおおよそ 隔離されていることから、操作者は、中央プロセッサー２０に最初にアクセス要 求コードを入力することなくドア３８を開くことができる。

キャビネット２２上の一層大きいサービスパネル４４及び４６は、システム１０ が故障したときの維持管理及び修理のための一層大きなアクセスを提供するため に開けることができる。サービスパネル４４は、主インキュベーション領域３４ 内へと開く。サービスパネル４６は、下側領域４０内へと開き、そして試薬分配 ステーション１６全体を担持する。

図４が最もよく示すように、保持ステーション１４は、主インキュベーション領 域３４内において垂直に積み重ねられて塔をなしている。各保持ステーション１ ４が担持しているトレー１２の数がそうであるように、保持ステーションの数は 変えることができる。図示した具体例においては、個々の標本トレー１２を保持 するための各６つのスロット５０を含んだ、８つの保持ステーション１４がある （図９をも参照）。

回転台５２は、積み重ねられた保持ステーション１４をキャリアー２４の回りの 円形軌道内て移動させる。

第１のステッパモーター５４は、回転台５２を索引するために中央プロセッサー ２０の制御の下に、連携したベルト伝導装置５６に動力を供給する。この方法に より、各保持ステーション１４は、図３においては保持ステーション１４’　が 占めている、アクセス位置へもたらされる。この位置において、保持ステーショ ン１４′　の片側５８は、キャリアー２４の方へと内方へ向いており、他の側６ ０はアクセスドア３６の方へと外方へ向いている。

図示したそして好ましい具体例において、一対の締めつけポルト６２が、各保持 ステーション１４を回転台５２に取り付けている。

締めつけボルト６２を緩めることによって、操作者は、維持管理、洗浄又は滅菌 のために個々の保持ステーション１４を取り外すことができる。

保持ステーション１４内に積み重ねられた各トレー１２は、−直線の列及び縦列 に配列された整列した標本ウェル又はセル４８（図８が最もよく示すように）を 含む。図示した具体例においては、各トレー１４は、各々１２個のウェル４８よ りなる８つの列に配列された、９６ｆＩＩのウェル４８を含む。

トレー１２は、システム１０の一回使用の、ディスポーザブルの構成要素である ことが意図されている。従って、トレー１２は、典型的には不活性なプラスチッ ク材料で作られている。該プラスチック材料は、測光法による標本の分析を許容 するよう光透過性であることができる。代わりに、蛍光測光法による標本の分析 を許容するよう不透明であることができる。

トレーウェル４８は、種々の反応試薬を含む。インキュベートされるとき、標本 は、ウェル４８内においてこれらの試薬と反応して、トレー１２内において色若 しくは濁度変化又は蛍光の異なった識別パターンを生み出す。時には、分析のた めに必要な反応を開始させるために試薬が加えられなければならない。これらの パターンを生み出しそして分析することにより、システム１０は、与えられたタ イプの微生物の存在と種々の微生物薬に対するその感受性の程度を検出する。

使用に際して、操作者は、分析すべき微生物の懸濁液を含有する培養培地を調製 する。操作者は、この懸濁液を標本トレー１２のウェル４８内へ入れる。操作者 は、システムキャビネット２２の外側の標本調製ステーション（図示せず）にお いてこの仕事を行う。

図示したそして好ましい手順においては、操作者は、蒸発による液体の損失を最 小限にするためにトレー１２の上にカバー８６を置く（図８を参照）。図８が示 すように、カバーは、下にあるトレー１２の２つの側面を超えて水平に延びる一 対の突出するタブ８８を含む。

トレー１２及びカバー８６を処理のためにスロット５０の中へ置くために、操作 者は、指定されたアクセス要求コードを入力する。

プロセッサー２０は、（後で記述するように）保持ステーション１４内のトレー １２の在庫記録を維持し、そして、それと共に、プロセッサー２０は、空の保持 スロット５０の位置を確認する。要求があったとき、中央プロセッサー２０は、 操作者に、空の保持スロット５０のリストを提供する。操作者は、データ入カバ ネル２６又はコンソール２８を介して保持ステーション１４を指定するためにこ のリストを使用する。中央プロセッサー２０は、使用者に指定された保持ステー ション１４をアクセス位置（そこに、図３及び７Ａ／Ｂは、保持ステーション１ ４’　があることを示している）に置くために、回転台５２を索引する。プロセ ッサー２０は次いて、ドア３６のロックを解除する。

操作者は、培地を満たした標本トレー１２をそのカッく−８６と共に、空いた保 持スロット５０内へと（図９が最もよ（示すように）ステーション１４の外方に 向いた側６０を通して手で装填する。

図９が示すように、各スロット５０の内部は、垂直方向に間隔を設けた上部及び 底部支持棚２１０及び２１２の対向する対を除いて空いている。底部棚２１２は 、上部棚２１０よりスロット５０内へ一層延びている。底部棚２＋２は、スロッ ト５０の内方及び外方に向いた側Ｓ８及び６０の双方において、上向きの縁２１ ４を伴って終わっている。

図９が示すように、操作者は、外側に向いた側６０内のスロｙトつきの隙間２１ ６を通して、スロット５０内へとトレー１２及びカバー８６を挿入する。図１０ が示すように、トレー１２の底は底部棚２１２の上に収まる。上を向いた縁２１ ４は、スロット５０内におけるトレー１２の水平の移動を阻止する。図示した具 体例においては、トレー１２が底部棚２１２上に収まっているとき、上を覆って いるカバー８６上の突出するタブ８８は、上部支持棚２１０の平面より上に延び 、それらと接触していない。バネ２１８か、カッ＜−８６を下にあるトレー１２ 上に保持するように、突出するタブ８８を押す。

トレー１２を装填した後、操作者は、ドア３６を閉じる。この点から先は、更に 操作者が関与する二となく、中央プロセッサー２０が自動的にトレー１２０分析 を実施する。

その制御操作を実施するに際して、中央プロセッサー２０は、各トレー１２を保 持ステーション１４との間で往復させ、検出ステーション１８又は試薬分配ステ ーション１７のいずれかの位置に止めるよう、キャリアー２４を逐次的に作動さ せる。

典型的なインキュベーション時間の間、キャリアー２４は、続く分析のために、 試薬分配ステーション１６へのす（なくとも１回の中間的な立ち寄りを伴って、 与えられたトレー１２を保持ステーション１４と検出ステーション１８との間で 数回移送する。

検出ステーション１８は、各標本トレー１２上に観察される微生物増殖を定量す る。中央プロセッサー２０は、外部プリンターステーション（図示せず）に連結 されている。そこでは、プロセッサー２０は、一定時間毎に、各標本トレー１２ についての完全な分析を含んだ、操作者のための書かれたレポートを作り出す。

図５及び６は、キャリアー２４の詳細を示す。キャリアー２４は、一対の垂直な 軸６６上に支持された枠６４を含む。第２のステ・ソバモーター６８は、垂直な 軸板ネジ７２を中央ブロモ・ツサ−２０の制置下に回転させるために、関連する ベルト伝導装置７０に動力を供給する。回転する垂直な親ネジ７２は、キャリア ー枠６４を軸６６に沿って段階的な方式で上に又は下に移動させる。二の作動様 式は、アクセス位置を占めている保持ステーション１４のいかなる選択されたス ロット５０とも、キャリアー枠６４の高さを揃えさせるキャリアー２４はまた、 枠６４上の一対の軌道７６上に取り付けられた水平な架台７４をも含む。第３の ステッパモーター７８が、中央プロセッサー２０の制御下に水平な軸装ネジ８２ を回転させるために、関連したベルト伝動装ｆｔ８０に動力を供給する（図６を 参照）。

親ネジ８２０回転は、架台７４を、水平な通路に沿ってキャリアー枠６４内に完 全に引っ込んだ位置（図５及び７Ｂを参照）とキャリアー枠６４の外側に完全に 延びた位置（図６及び７Ａを参照）との間で、段階的な方式で進める。

図７八が示すように、その完全に延びた位置へと移動されるときは、水平な架台 ７４は、ステーション１４の内方に向いた側５８を通って、占めているトレー１ ２の下で、心合わせした保持スロット５０に入る。垂直な親ネジ７２の僅かな回 転が架台７４を持ち上げる。各スロット５０の空いた底は、トレー１２の下側と 係合する架台７４の上方への移動を許容する。

架台７４は、整列したポケット８４を含む。トレーウェル４８の凸状の下面は、 トレー１２が架台７４上において水平にはスライドできないようポケット８４内 に収まる。図１４が示すように、ポケットの底８５は空いており、トレーウェル ４８を通るよう意図されている光の透過を妨害しない。架台７４の残り部分は、 不透明な材料で作られている。

図１１Ａが示すように、親ネジ７２０更なる作動が架台７４を、そして、それと 共に、スロット５０内のカバーのついたトレー１２を持ち上げる。この持ち上げ 移動は（図１１Ａに示したように架台７４の内方への僅かな移動と組み合わさっ て）、突出したカバータブ８８の内方に向いた縁を、上部支持棚２１０の上のス ロット５０内に配置されている上側滑り止め２２０内へと滑り込ませる。

図１１Ｂが示すように、親ネジ７２の僅かな逆回転が、トレー１２を下げ、カバ ー８６の縁を上側滑り止め２２０内に係合させて残す。図１１Ｃが示すように、 水平な親ネジ８２の回転が、架台７４を保持スロット５０から外へ移動させる。

架台７４は、（図７Ｂにも示されるように）保合したトレー１２を担持するが、 カバー８６を後に残す。

図９が最もよ（示すように、上部支持棚２１０の、スロット５０の外方に向いた 側６０（すなわち、アクセスドア３６に面した側）へ延びる部分２２２は、底部 支持ｌ１ｌｌＩ２１２へ向かって下方へ傾斜している。バネ２１８は、該傾斜部 ２２２と上部支持棚２１０の残り部分との連結部において、カバー８６を押す。

図１１Ｃが示すように、架台７４がトレー１２を引抜くとき、バネ２１８は、カ バー８６の一端を傾斜部２２２に対して下へ回動させ、一方力バー８６の反対側 の端は上側滑り止め２２０内に係合して留まる。カバー８６は、架台７４がトレ ー１２を引き抜くとき（図７Ｂにも示されるように）、スロット５０内において この傾斜した姿勢をとる。カバー８６は、架台７４が関連した、カバーのないト レー１２を保持スロット５０から外へ移送するとき、この傾斜した姿勢に留まる 。

図１２が示すように、架台７４がトレー１２をスロット５ｏに戻すとき、トレー １２の入っていく縁がカバー８６の傾斜部に接触する。トレー１２の水平移動が 、図１２が示すように、カバー８６を引いて滑り止め２２０から自由にする。水 平移動はまた、カバー８６をバネの回りに回動させてトレー１２の上の元の水平 な姿勢に戻す。垂直な親ネジ７２の僅かな回転か、今やカバーされたトレー１２ との係合から架台７４を下げる。水平な親ネジ８２の回転が、架台７４を、その 枠６４内に引っ込んだ位置まで戻す。

中央プロセッサー２０は、システム１０内において処理を受けているトレー１２ の在庫記録を維持する。図８か示すように、各トレー１２は、バーコード又は他 の８１械読み取り方式で書かれた、独特の同定ラベル２０６を担持している。キ ャリアー２４は、トレーラベル２０６を読み取るための走査装置２０８を含む（ 図４を参照）操作者が新たなトレー１２を保持ステーション１４内へ装填するた び毎に、中央プロセッサー２０は、保持ステーション１４を装置２０８と心合わ せした走査位置に持ってくるように、回転台５２を索引する（それは本質的に上 述のアクセス位置から１８０°Ｃである）。中央プロセッサー２０は、保持ステ ージ３ン１４内の各トレー１２のラベルを見るために走査装置２０８を進めるた め、垂直な親ネジ７２を作動させる一方、それが含んでいるバーコード情報を読 み取るためにラベル２０６を水平に装置を通過して進めるため、回転台５２を作 動させる。

この方法により、中央プロセッサー２０は、操作者がトレー１２をシステム１０ 内に装填するたび毎に、トレー１２の在庫記録を作り出し且つ更新する。中央プ ロセッサー２０は更に、実施された処理段階の時間と性質とを記録するために、 各トレー１２について在庫記録を更新する。ラベルつきの各トレー１２について 、在庫記録は、該トレー１２のための保持ステーションスロット、該トレーがシ ステムに入った時間、該トレー１２に係わる各処理段階の時間及び性質、及び該 トレー１２について実施された分析の結果を確立する。

中央プロセッサー２０は、システム１０内の各トレー１２についての処理シーケ ンスを制御するために、プログラムされたプロトコール及びそれが作り出したリ アルタイムの在庫記録に依存している。中央プロセッサー２０は、保持ステーシ ョン１４の選ばれたスロット５０をキャリアー２４と正しく配向させるために、 垂直視ネジ７２の回転を回転台ベルト伝動装置５６と協調させる。次いで、水平 の親ネジ８２を作動させることにより、中央プロセッサー２０は、標本トレー１ ２を取り除きそして後に標本トレー１２を心合わせした保持スロット５０へ戻す ために、架台７４を作動させる。キャリアー２４は、係合した標本トレー１２を 保持スロット５０の外側へと検出ステーション１８か又は試薬分配ステーション １６のいずれかへ、中央プロセッサー２０の命令によって、移送する。

これら２つの作業ステーション１６及び１８の作動は、今や一層詳細に記述され よう。

図示した具体例においては、キャリアー枠６４は検出ステーション１８を支持す る。それてもなお、検出ステーション１８が、キャリアー枠６４から離れてキャ ビネット２２内の他の位置に配置されることもできることが認識されなければな らない。

図１３は、検出ステーション１８の詳細を示す。そこに示されているように、検 出ステーション１８は、測光法的読み取り装置９６及び蛍光測光法的読み取り装 置９８の双方を含む。測光法的読み取り装置９６は、与えられた標本の色変化又 は濁度の存在を光学的に検出し、それにより微生物活性の度合いを導出する。蛍 光測光法的読み取り装置９８は、微生物活性を測定するため与えられた標本の蛍 光を検出する。与えられた標本が測光法的読み取り装置９６又は蛍光測光法的読 み取り装置９８のいずれにより分析を受けるかは、中央プロセッサー２０が従う 分析手順の具体的プロトコールに依存する。

測光法的読み取り装置９６は、単一の光源１０４から導かれた１２本の光繊維放 射源ライン１０２よりなる光源アセンブリー１００を含む（その詳細は図１５に 示されている）。光学的放射源ライン１０２は、架台７４の移動経路の下の枠６ ４上に水平な、間隔を空けた関係に配列されている。隣接する光学的放射源ライ ン１０２の間の距離は、標本トレー１２上の列にある隣接するウェル４８の間の 距離と対応している。

使用に際しては（図１３及び１４が示すように）、光学的放射源ライン１０２は 、架台７４上の標本トレー１２を通して上方へ光を伝達し、一つの完全な列（す なわち、１２個のウェル４８）を個々に照射する。各光学的放射源ライン１０２ は、光繊維を出た光線を狭い垂直の光線へと収束させるレンズ（図示せず）を含 み、それによって、各ウェル４８の照射を最大にする。

図１５が示すように、光源１０４は、カラーホイール１０８によって各繊維光ラ イン１０２の入力側末端から分離されている。ホイール１０８は、その外周の回 りに間隔を空けた６枚の光フイルタ−１！０及び１枚の不透明ディスク１１１を 含む。各フィルター１１０は、繊維光学的ライン１０２に入る光を個別の、所定 の波長に限定する。不透明ディスク１１１は、例えば、後で一層詳細に述べるよ うに蛍光測光法的読み取り装置９８か作動し又は較正中であるとき、放射源ライ ン１０２への光の透過を全て遮断する。第４のステッパモーター１１２が、中央 プロセッサー２０の制御の下に、所望のフィルター１１０又はディスク１１１を 光路に配置するためにカラーホイール１０８を回転させる。

図１３が示すように、測光法的読み取り装置９６は、１２本の光学的放射源ライ ン１０２と対になった１２個のフォトダイオード検出器１０６を含む。この１２ 個のフォトダイオード検出器１０６は、架台７４の移動経路の上方において枠６ ４上の光学的放射源ライン１０２に面している。フォトダイオード検出器１０６ は、ウェル４８内の標本を透過した後の光を感知する。

所望のフィルター１１０を光路に配置して、中央プロセッサー２０はトレー搬送 架台７４を、１２本の対になった放射源と検出器１０２／１０６０間で段階的に 索引する。測光法的読み取り装置９６は、利得段階と呼ばれる固定された水準の 増幅を提供することのできる、プログラム可能な利得増幅器１１３（図１５Ａを 参照）を含む。ディジタルプロセッサー１１４が、標本の色又は濁度のいずれか を測定するために、感知された信号を予め選択された利得段階において分析する 。

使用に際しては、典型的には、インキュベーション時間の間、所定の間隔にて標 本について多数の測光法的読み取りが行われる。

各放射源／検出器対１０２／１０６は、使用に際して１個のトレーウェル４８を 通過する一つの独立した光路Ｃ１乃至Ｃ１２を構成する。中央プロセッサー２０ は、関連したトレーウェル４８内のサンプルの吸光度を表す読みを得るために、 各光路Ｃ１乃至ＣＩ２を独立に較正する。独立した較正は、１２本の個々の光路 Ｃ１乃至Ｃ１２の間の差が除去されることを許容する。独立した較正は、共通の 参照点に対して全ての光路を較正するのに比して、光路Ｃ１乃至ＣＩ２の間の一 層大きな機械的及び電気的公差を許容する。独立した較正は、測光法的読み取り 装置９６の全体的正確さに悪影響を及ぼすことなく、光路間のこれらの差を除去 する。

各光路Ｃ１乃至ＣＩ２の較正手順は同じである。その手順は、トレー１２を搬送 する架台７４に始まる。中央プロセッサー２０は、全ての光路への光の伝達を遮 断するために光路中に不透明ディスク１１１を置く。増幅器１１３の各利得段階 において、各光路について別々の読み取りが行われる。これらの読み取りは、各 光路の各利得段階についての暗い信号（を気的オフセット）を表す。中央プロセ ッサー２０は、各光路ついてのこれらの読みを、記憶に保持する中央プロセッサ ー２０は、次いて、逐次的にフィルター１１０を光路へともたらす。トレー１２ が架台７４を占めていない間に、読み取りが行われる。中央プロセッサー２０は 、目盛上の読み取りを達成する増幅器１１３の利得段階を選択する。これは、そ の特定のフィルター１１０（波長）についてその光路についての予め選択された 利得段階となる。その利得段階における目盛上の読み取りは、その特定のフィル ター１１０　（波長）についての参照となる。各光路が他の光路から独立に較正 されることから、各光路は、各フィルター１１０に関して異なる利得及び参照を 有することができ、そしておそらく有するであろう。

較正手順は、各フィルター（波長）１１０についてこのシーケンスを繰り返し、 各光路について関連する利得段階と参照とを得る。

中央プロセッサー２０は、これらの値を記憶に保持する。

中央プロセッサー２０は、こうして、各光路Ｃ１乃至Ｃ１２について、３つの較 正値を各フィルター（波長）１１０について維持する。これらの較正値は、フィ ルター１１０についての目盛上の読みを得るために選択された利得段階（Ｇ）、 該選択された利得段階について行われた参照読み（Ｒ，）　、及び選択された利 得段階について一層早くに得られた暗い読み（Ｄｏ）である。

各光路（図１５Ａにおいて示されたＣｎ）に関して図１５Ａが示すように、特定 のフィルター波長におけるその光路におけるその後の読み取り（Ｒ□、）は、そ のフィルター１１０についてのその選択された利得段階（Ｇ）において行われる 。中央プロセッサーは、各光路についての処理した読み（Ｒ□。Ｃ）を得るため に、その後のよみ（Ｒ＊Ａ、）を、次のように変換する。

処理した読みＲ，、。。は、光路において取られたサンプルの吸光度を表す。較 正手順のために、各光路についての処理した読みＲ□。０は、ハードウェアに依 存しない。

中央プロセッサー２０はまた、架台７４の開口８５を光路内に正しく配置するた めに、光路に対する架台７４の位置をも較正する。

図１５Ｂは、架台較正手順のシーケンスを示す。

架台７４は、光路を通して引かれる。架台７４が空いた底８５以外は不透明であ ることから、各光路内において、関連する検出器１０６に到達する光の量は、関 連する開口８５の前縁か光路に入るとき増大する。光信号は、開口８５の中心が 光路を占めるとき最大値に達する。光信号は次いで、開口８５０反対側の後縁が 光路に入って光を遮断するとき減少する。

図１５Ｂが示すように、各光路について、中央プロセッサー２０は、関連する開 口８５の内側及び外側縁において所定の閾値に到達したとき、（ステッパモータ ー７８の特定の段階に基づいて）架台７４の位置を記録する。開口８５の中心は 、特定の光路についてこれら２つの記録された位置を平均することによって決定 される。各光路についての決定された中心は、それら自身、開口８５の各列につ いて、ステッパモーター７８についての平均中心位置を導出するために平均され る。

上述の較正手順を用いて、中央プロセッサー２０は、各列に沿った開口８５の中 心を光路内へ最もよく配置するために、架台７４を索引する。開口８５は、架台 ７４に固定されており、トレーは、そのウェル４８の中心が架台７４内にその開 口８５と一致して収まるように予め形成されている。

架台７４に正確に収まる標本トレー１２との組合せにおける正確に較正された可 動式の架台７４の使用は、中央プロセッサー２０が、架台７４の位置を、測光法 的読み取り装ｆ１９６を横切る各標本トレー１２の位置と同視することを許容す る。

架台７４とトレー１２との予め配列された、固定された関係のため、上述のそし て図１５Ｂに提示された較正手順は、架台７４又はその関連した駆動アセンブリ ーの初期の取り付は及びその後の修理及び／又は取替の際にのみ、各システム１ ０について予め作られる必要がある。図１６は、蛍光測光用読み取り装置９８の 詳細を示す。蛍光測光法的読み取り装置９８は、架台７４の移動経路の上方にお いてキャリアー枠６４上の水平の軌道１１８に沿って移動する可動式ヘッド１１ ６を含む。軌道１１８は、架台移動の経路を横切って横断的に延びる。第５のス テッパモーター１２０　（図４及び５を参照）が、ヘッド１１６を軌道１１８に 沿って後退させ及び前進させる関連するベルト伝動装置１２２に動力を供給する 。

ヘッド１１６は、蛍光光度計を取り囲んでおり、その内部の詳細は図１６に示さ れている。蛍光光度計は、光を励起フィルター１２６へと石英光路１２８を通し て導く光源ランプ１２４を含む。出力レンズ！３０は、出てくる光を、下にある ウェル４８内に含まれた標本上に導く。標本は、標的微生物の存在下において光 エネルギーに対して蛍光により反応する材料を含む。

得られた蛍光は、入力レンズ１３２によって予定波長についての放射フィルター へと導かれる。光電子倍増管１３６及び前置増幅器１３８が、光信号を、検出さ れた蛍光の量に正比例するアナログ出力へと変換する。

アナログ・ディジタル変換器１４０（それは枠６４上に担持されており、ケーブ ル１４２によって可動式ヘッドに取り付けられている）が、光電子倍増管１３６ のアナログ出力をディジタル出力へと変換する。変換器１４０はまた、可動式ヘ ッド１１６内に担持された構成要素のための電源を含む。

使用に際しては、キャリアー架台７４は、−列のウェル４８をヘッド６の下方の 位置に索引する。中央プロセッサー２０は、ウェル４８へとヘッド１１６を下ろ し、各ウェル４８について蛍光信号を取りそしてそれをプロセッサー１４０へと 伝達する。

図１７乃至２２は、試薬分配ステーション１６の詳細を示す。前述のように、試 薬分配ステーション１６は、キャビネット２２の前において回転台５２の下方の 領域４０を占める（図１及び２を参照）。それは、本質的にシステム１０の主イ ンキュベーション領域３４の外にあるサービスパネル４７内に収容されている。

パネル４６は、試薬分配領域１４４、加圧試薬源１４６、及び試薬分配ノズル１ ４８を収容している。

試薬源１４６は、個々の容器又はバイアル４２に収容された種々の試薬タイプを 収容する（図１及び１５を参照）。チューブマニフオールド１５０が各バイアル ４２を陽圧ポンプ１５２へ連結する。

各試薬バイアル４２はまた、中央プロセッサー２０の制御下にあるインラインソ レノイド弁１５６を備えた出口チューブ１５４をも含む。閉じているときは、ソ レノイド弁１５６は、加圧されたバイアル４２からの試薬の流れを遮断する。開 いているときは、ソレノイド弁１５６は、陽圧の下で試薬がバイアル４２から関 連した出口チューブ１５４を通って流れることを許容する。

各試薬バイアル４２についての出口チューブ１５４はいずれも、分配ノズル１４ ８へと至っている。この分配ノズル１４８は、試薬の各タイプについて一つ宛の 個々の液体分配ボート１５８　（図１８を参照）を含む。

特定の試薬源バイアル４２に関してソレノイド弁が開いているとき、バイアル４ ２内の該特定の試薬が、陽圧下においてノズル１４８内の関連する分配ボート１ ５８から流れ出る。分配ボート１５８は、（後で一層詳細に記述するように）中 央プロセッサー２０の制御下のステッパモーターによる意図したウェル４８の上 の正確な配置を許容するために、ノズル１４８の中心線に対して所定の間隔に対 称的に配置されている。

使用していないときは、ホルダー１６０は、ノズル１４８を、液体分配領域１４ ４から離れた分配ステーション１６上に保持する。

図示した具体例においては、ホルダー１６０は、分配領域１４４の下方短い距離 にそして試薬源１４６の近くに位置している。

ホルダー１６０内の可動式ラッチ１６２（図１８を参照）は、バネ１６４によっ てノズル１４８上のタブ１６６との保合へと付勢されている。この係合は、（図 １９が示すように）ノズル１４８を、ホルダー１６０の内側の所定位置にロック する。

チューブ１７６は、陽圧ポンプ１８４を用いて、一定時間毎に洗浄液を源言語１ ８２からホルダー１６０内へともたらす。この一定時間毎の液体の加圧噴霧は、 ホルダー１６０の内部を洗浄する。それはまた、ホルダー１６０内に収納されて いるノズル１４８を洗浄するために使用することもできる。洗浄液は、出口チュ ーブ１７８を通してディスポーザブルの収集バッグ１８０内へと排水される。

チューブ１７７は、洗浄後にノズル１４８を乾燥させるために、一定時間毎に加 圧空気をホルダー１６０内へもたらす。

主インキュベーション領域３４の外の試薬分配ステーション１６の全ての構成要 素のコンパクトな配列は、試薬源１４６が分配ノズル１４８の近くに配置される ことを許容する。試薬をノズル１４８へと供給する出口チューブ１５４の長さは 、育意に短縮されることがきる。チューブ１５４は、ノズル１４８がホルダー１ ６０及び試薬分配領域！４４に届くことを許容するためにのみ十分に長い必要が ある。チューブ１５４は、ノズルが試薬分配ステーション１６を超えてそしてシ ステム１０の主インキュベーション領域３４内へ届くことを許容する程には長い 必要がない。チューブ１５４の短い長さのため、システム１０内において試薬を 移送するに必要な陽圧の量が有意に減少できる。

例えば、慣用の配列に比較して、試薬分配ステーションは、僅か約２５％のチュ ーブしか使用しない。それはまた、慣用のシステムが用いなければならない８Ｐ Ｓｒの代わりに、僅か３ＰＳｒ　（ボンド／平行インチ）の液圧にて作動する。

システム内における陽圧の低下は、チューブ１５４内において気体を遊離した液 体による空気ブロックの形成を有意に減少する。

中央プロセッサー２０によって選択的にエネルギー供給されるソレノイド１６８ は、（図２０が示すように）付勢するバネ１６４の力に対抗してラッチ１６２を ノズルタブ１６６から離す。これは、試薬を分配する時がきたとき、ホルダー１ ６０から取り外すためにノズル１４８を解放する。

キャリアー２４は、ホルダー１６０と試薬分配領域１４４０間でそれを移送する ためにノズル１４８と係合するためのドツキング固定具１７０を含む。分配領域 １４４にある間に、中央プロセッサー２０は、試薬を１又は２以上の標本含有ウ ェル内へ導入するために、架台７４とドツキング固定具１７０の動きを試薬分配 源１４６の作動と調和させる。

ドツキング固定具１７０は、試薬の分配後はノズル１４８を解放する。より具体 的には、キャリアー２４は、ノズル１４８をホルダー１６０へと戻し、そこにお いてドツキング固定具１７０を解放する。この作動の様式は、キャリアー２４を 、システム１０内における他の移送機能のために解放する一方、ノズル１４８は そのホルダー１６０内に収まる。

種々の構成か可能である。図示した具体例においては、ドツキング固定具１７０ は、蛍光読み取り装置９８の可動式ヘッド１１６に取り付けられている。第５の ステッパモーター１２０の作動は、ドツキング固定具１７０をトレー架台７４の 上方の水平な軌道に沿って移動させる。

図示した具体例は、ドツキング固定具１７０をノズル１４８に取外し可能に係合 させるために磁力を使用している。この配列においては、該ドツキング固定具１ ７０は永久希土類磁石１７４を担持している。ノズル１４８は、固定具１７０内 に収まる表面を含む。この嵌合表面１７２は、固定具１７０が担持する磁石によ って取り付けられる材料を含む。代わりとして、この嵌合表面１７２は、他の希 土類磁石を担持してもよい。

中央プロセッサー２０は、架台７４上の選択された標本トレー１２を、システム １０の主インキュベーション領域に３４内に係合させるために、第１、第２、及 び第３のステッパモーター５４．６８、及び７８を調和させる。係合したトレー １２を試薬分配領域４０へと移送するために、中央プロセッサー２０は、架台７ ４をキャリアー枠６４内のその完全に引っ込んだ位置へと移動させる。中央プロ セッサー２０は次いで、（図１９が示すように）キャリアー２４を垂直に下方へ 試薬分配領域４０内へと移動させる。このときは、ノズル１４８は、ホルダー１ ６０内においてロック状態で収まっている（すなわち、ラッチソレノイド１６８ かエネルギー供給されていない）。ドツキング固定具１７０が、下方へと移動し てノズル表面１７２と（図２０が示すように）収まる。収まった固定具１７０は 、磁気的にノズル表面１７２と係合する。

中央プロセッサー２０は、ラッチ１６２を引き抜くためにソレノイド１６８にエ ネルギー供給し、ホルダー１６０内のノズル１４８を解放する。中央プロセッサ ー２０は、キャリアー２４を垂直に上方へ移動させる。固定具１７０は、（図２ １が示すように）磁力的に係合したノズル１４８をホルダー１６０から試薬分配 領域１４４内へと持ち上げる。

図２２が示すように、中央プロセッサー２０は次いで、トレー搬送架台７４をキ ャリアー枠６４から液体分配領域１４４内へと移動させるために、第３のステッ パモーター７８を作動させる。第３及び第４のステッパモーター７８及び＋２０ の作動を調和させることによって、中央プロセッサー２０は、ノズル１４８の下 に標本トレー＋２の列を水平に配置させる一方、それは、所望の標本ウェル４８ を所望の分配ポート１５８の下にもってくるように、ノズル１４８をこの列に沿 って賓断的に配置させる。中央プロセッサー２０は次いて、所望の試薬について 、該所望の試薬の所定の分量を選択されたウェル４８内へ分配するために、バイ アル４２に関連したソレノイド弁１５６を開く。

中央プロセッサー２０は、可動式固定具１７０に係合されたノズル１４８を推定 航法により配置する。プロセッサー２０は、固定具のホームポジションから第５ のステッパモーター１２０へと送られるステップ数で軌道１１８に沿った固定具 １７０の位置を測定するステッパモーター１２０の駆動システムは、固定具１７ ０をも担持している移送ヘッド１１６内に配置された蛍光光度計を用いて較正さ れる。システムの始動ルーチンは、備えられたエンコーダーバー２２４及び光学 的遮断器２２６を使用する初期化過程を含む。図５及び６が最もよく示すように 、光学的遮断器２２６は、ベルト伝導装置１２２の背後の蛍光読み取り装置の可 動式ヘッド１１６上に担持されている。エンコーダーバー２２４はまた、ベルト 伝導装置１２２の背後の架台７４上にも担持されている。

エンコーダーバー２２４は、その移動経路に沿った光学的遮断器２２６の間に挟 まれた一連の間隔を空けた歯２２８を含む。歯２２８の中心線は、トレー１２が 架台７４上にあるときにトレーウェル４８の中心線位置の印となる。

ヘッド１１６が軌道１１８に沿って移動するとき、光学的遮断器２２６はエンコ ーダーバー２２４を走査する。歯２２８は、光学的遮断器２２６を通る光の透過 を遮断する。歯２２８の間の間隙は、光学的遮断器２２４を通る光の透過を許容 する。こうして、それがバー２２４に沿って移動するとき、遮断器２２４は、光 がある及び光がない逐次的な状態を感知する。感知された光のない（すなわち、 歯２２８の部分）状態を測定されたモーター１２０のステップ数に対応させるこ とにより、中央プロセッサー２０は、ウェル停正位置の表を確立する。中央プロ セッサー２０は、試薬分配操作の間にノズル１４８の中心線を特定のウェル１４ ８に案内するためにこの表を使用する。加えて、中央プロセッサー２０の制御の 下でのモーター７８及びモーター１２０の増大するステップ動作は、選択された ノズルボート１５８を、選択されたウェル４８上に心合わせする試薬を分配した 後、中央プロセンサー２０は、トレー搬送架台７４をその完全に引っ込んだ位置 へと動かす。中央プロセッサー２０は、ノズル１４８をそのホルダー１６０へ戻 すために、キャリアー２４を垂直に下げる。ソレノイド１６８はエネルギー供給 されておらず、バネにより付勢されたラッチ１６２が、ノズルタブ６６を係止的 係合にスナップ化めする。

中央プロセッサー２０は、キャリアー２４を垂直に上へ移動させる。ノズル表面 １７２を固定具１７０に保持している磁気的吸引は、ノズル１４８がホルダー１ ６０内にロックされている間はキャリアー２４の垂直移動が磁気的結合の力に打 ち勝って、ノズル表面１７２をドツキング固定具１７０から分離するようなもの である。キャリアー２４は、それによって、係合した標本トレー１２を（今や添 加された試薬と共に）更なる処理のために主インキュベーション領域３４へと復 帰させるよう、解放される。

移送のためノズル１４８を固定具１７０にドツキングさせるためには、他の解放 可能な取り付は技術も使用できることは認識されなければならない。例えば、種 々の電気・機械的結合配列と同様に、電磁石的結合配列が使用できる。

中央プロセッサー２０は、システム１０に関連したステッパモーター５４．６８ ．７８．１１２及び＋２０を制御するためのモーター駆動システム１８６（図２ ３を参照）を含む。システム１８６は、モーターコイル１９０と直列に接続され た慣用の電界効果トランジスター（ＦＥＴ）１８８を含む。位相制御装置ｌｌ　 ９１は、ＦＥＴへの電圧を制御し、それによってその作動の位相を制御する。オ ン位相においては、制御装置１９１は、ＦＥＴ１８８へ電圧を供給する。これは 、コイル１９０を通って電流が流れることを許容する。

オフ位相においては、制御装置１９１は、ＦＥＴ　１８８に電圧を供給しない。

これはコイル１９０を通る電流を遮断する。

示してはいないが、関連したステッパモーターは、制御装置１９１の制御の下に あるローター及び２つ又は３つ以上のコイル１９０を含む。制御装置１９１は、 モーターローターをその逐次的作動位置へ進めるために、コイル１９０に逐次的 に電流を供給する。

ＦＥＴ１ｉ＋１１［１装置１９３は、コイル１９０のためにオン状態（真のとき ）とオフ状態（真でないとき）との間でＦＥＴ　ｌ　８８を切り換える、真であ るか又は真でないかの、いずれかの使用可能信号を提供する。コイルに電流が負 荷されるとき（すなわち、作動のオン位相の間）、チョップ制御装置２０１が、 オン状態及びオフ状態の間てＦＥＴを急速に切替え、電流を調節してそれが公称 モーター電流（例えば、５Ａ）より上に上昇するのを防ぐ。電流はＦＥＴ１８８ がオン及びオフに切り換えられるとき上昇し及び下降し、慣用の単極チョッピン グモード駆動効果を生み出す。このチョッピングモードにおいて、ＦＥＴ１８８ は、比較的高い負荷電圧（例えば、４０Ｖ）にも拘わらず、コイル１９０中の平 均電流が公称の、比較的低いモーター電流より上に上昇するのを防止する。

システム１８６はまた、各モーターコイル１９０のためのフライバック回路１９ ２をも含む。このフライバック回路１９２は、慣用のかじ取りダイオード１９４ 及び慣用のツェナーダイオード１９６を含む。ＦＥＴ　ｌ　８８が切られたとき 、かじ取りダイオード１９４は、コイル１９０からの電流を正常に伝導するため に順バイアスしている。ツェナーダイオード１９６は、逆バイアス方向に接続さ れている。ツェナーダイオード１９６は、従って、その絶縁破壊電圧に達するま で、かじダイオード１９４を通る方向の電流の流れに正常に抵抗する。

フライバック回路１９２はまた、一連の抵抗１９８及びコンデンサ２００よりな る慣用のスナツパ−（５ｎｕｂｂｅｒ）回路をも含む。

フライバック回路１９２は、更に、２個の慣用のバイポーラトランジスタ２０２ ．２０４をも含む。第１のトランジスタ２０２は、ベースかコイル制御装置１９ １に接続されているＰＮＰタイプである。第１のトランジスタ２０２は、コイル 制御装置１９１の制御下においてスイッチとして働く。第１のトランジスタ２０ ２は、（作動のオン位相の間に）コイル１９０に電流が供給されているときは、 電流を通す（切り換えられた閉じた状ｔＩｌ）。第１のトランジスタ２０２は、 （作動のオフ位相の間に）コイル１９０に電流が供給されていないときは、電流 を通さない（切り換えられた開いた状態）第２のトランジスタ２０４は、ＮＰＮ タイプである。エミッタ電圧に対しそのベースは、コイル１９０の作動の位相に 依存して、一方は高く他方は低い、選択的に２つの異なる電圧にバイアスをかけ られている。バイアス電圧は、今度は、フライバック回路１９２を通じた電力の 全体的散逸に影響を及ぼす。

より具体的には、第２のトランジスタ２０４のコレクタは、コイル１９０からの 電流を伝えるためにかじ取りダイオード１９４に接続されている。第２のトラン ジスタ２０４のエミッタは、トランジスタ２０４によって散逸された全エネルギ ーを差し引いてこの電流をコイル２０４に戻すようにコイル１９０に接続されて いる。

第２のトランジスタ２０４０ベースは、第１のトランジスタ２０２のコレクタに 接続されている。第２のトランジスタ２０４のコレクタは、かじ取りダイオード １９４及びツェナーダイオード１９６の間の第１のトランジスタ２０２のエミッ タに、ツェナーダイオード１９６は、第２のトランジスタ２０４のコレクタとベ ースの間に逆バイアス方向（制御装置１９１のオフ位相の間は）に接続されてい る。

コイル１９０を通る電流をＦＥＴ１８８が遮断したとき（すなわち、制御装置１ ９１がコイル１９０をオン位相モードにて作動させる間にＦＥＴ１８８が切られ るとき）にはいつでも、コイル１９０は、保持された蓄積されたエネルギーをフ ライバック回路１９２へと散逸する。コイル１９０はまた、コイル１９０自体へ の電流が停止したとき（すなわち、制御装置１９１が作動をオン位相モードから オフ位相モードへと切り換えるとき）にはいつでも、保持された蓄積されたエネ ルギーをフライバック回路１０２へと散逸する。

ＦＥＴ１８８は、モーターコイル１９０がそのチョッピングモードで作動してい る間、コイル１９０を通る電流を短い間隔で反復的に遮断する。ＦＥＴ１８８が 切られているとき（制御装置１９３が「真でない」使用可能信号を提供するとき ）にはいっでも、コイル１９０によって放出されたエネルギーは、フライバック 回路１９２へ入る。

これらの状況において、コイル１９０は、そのオン位相にある。

コイル制御装置１９１は、第１のトランジスタ２０２のベースに、切り換えられ た閉じた状態へとバイアスをかける。第１のトランジスタ２０２は、ツェナーダ イオード１９６の絶縁破壊電圧より低い第１の電圧において電流を通す。フライ バック回路１９２中の電流は、かじ取りダイオード１９４を通って及び最少の電 気抵抗の経路（それは第１のトランジスタ２０２を通るものである）を通って流 れる。ツェナーダイオード１９６は、その逆方向におけるその絶縁破壊電圧より 下において、経路の電流を遮断するよう作動する。

電流は第１のトランジスタ２０２を通って、第２のトランジスタ２０４のベース へと流れる。第１のトランジスタ２０２は第２のトランジスタ２０４のペースエ ミッタ接続に、第１の、比較的低い電圧においててバイアスをかける。好ましく は、第１の電圧は一般的に約２Ｖである。

この低い電圧モードにおいて、フライバック回路１９２は、ＦＥＴ１８８が切ら れている各間隔の間、電流を、殆ど損失なく第２のトランジスタ２０４を通して 再循環させる。これは、コイル１９０がエネルギー供給されて（すなわち、電圧 を受けて）そのチョッピングモードにおいて作動している間、滑らかな、一定の トルクを維持する。フライバック回路１９２の低い電圧モードのため、ステッパ モーターは、一定の、持続的な力を提供する。

電圧をモーター内の後継コイルへ移すべきときには、制御装置１９１は、コイル ＋９０をそのオフ位相に切り換える。その電流供給が遮断されたとき、コイル１ ９０は、再びエネルギーをフライバック回路１９２に放出する（ＦＥＴ１８８へ 伝達される使用可能信号は、制御装置１９１が一旦そのオフ位相において作動す ると、なんの影響も及ぼさない）。コイル１９０が今やオフ位相にあることから 、第１のトランジスタ２０２はスイッチを開いた状態にあり電流を通しない。

代わりに、電流は、かじ取りダイオード１９４を通ってツェナーダイオード１９ ６の経路へと直接に流れる。その逆電流は、ツェナーダイオード１９６が直ちに その絶縁破壊電圧に達するようなものである。ツェナーダイオード１９６は、次 いて、第２の電圧（それはツェナーダイオード１９６の絶縁破壊電圧である）に おいて第２のトランジスタ２０４をバイアスさせるために、電流を流す。好まし くは、この第２の電圧は、一般的に約１８０ｖである。

この高い電圧モードにおいて、フライバック出力は、コイル１９０に蓄積された エネルギーを速やかに散逸させる。この速やかなエネルギーの散逸は、滑らかな 且つ迅速な、後継コイルへの電圧の伝達を提供する。フライバック回路１９２の 高い電圧モードは、ステッパモーターに持続的な速度を与える。

図示した具体例におけるシステムｌＯの記述は、本発明の範囲を、この明細書に おいて開示された分析技術の特定のタイプの分析システム又は特定のタイプの分 析技術に限定することを意図したものではない。本発明を具体化するシステムｌ Ｏは、記述された微生物の感受性手順以外にも、種々の分析を実施するために使 用することができる。本発明が多様な分析タイプ及び技術と共に使用するために 適用できることは、本出願においてそれらを全て詳細に記述してはいないが、分 かり認識されるであろう。

本発明の種々の面の特徴及び利点は、添付の請求の範囲に提示されている。

ＦＩＧ、１２ ＦＩＧ、１５１Ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．サンプルの測光法的読み取りを行うためのシステムであって、 光度計であって、 光放射源と、そして 該放射源と当該検出器との間に光路を確立するために間隔を空けた関係で該放射 源に面した光検出器とを含むものである該光度計と、 該光度計によって放射された光を透過させる内部領域を有する予め形成されたポ ケットを含む架台であって、該内部領域の外側の領域が実質的に該光度計によっ て放射された光に対して不透明なものである該架台と、 分析のための標本を受け入れるためのウェルを有するトレーであって、該ウェル が、光透過性の材料を含み且つ該ウェルの中心が一般的に該ポケットの該光透過 性領域の中心に心合わせされた状態にて該ポケット内に収まるように形状を与え られているものである該トレーと、そして 該ポケットの光透過性領域を該光路内へもたらしそこにおいて最初の光強度を測 定するため該架台を該光度計内において移動させるために、測定された光強度が 閾値より下へ落ちて該光透過性の内部領域と該不透明な外部領域との間の境界面 の一の縁を示すまで該架台を一方向へ移動させるために、該光透過性の領域の第 １の縁として該架台の該位置を記録するために、測定された光の強度が再び閾値 より下へ落ちて該境界面の反対側の縁を示すまで該架台を反対方向へ移動させる ために、該光透過性の領域の第２の縁として該架台のこの位置を記録するために 、該光透過性の領域の中心の位置を算出するため第１及び第２の縁の位置を平均 するために、そして該光透過性の領域の中心の該算出された位置を記録するため に、較正モードにおいて作動できるものである制御手段、とからなるものである 該システムであって、 命令モードにおいて作動するときには、該標本トレーを受取るため該架台を該光 度計から外へと移動させるために、及び、該放射源と該検出器との間を伝達され る光が該トレーウェル内の標本を通過するよう該ポケットの該光透過性の領域を 該光路内へもたらすため該光度計内に該トレーを担持した架台を移動させるため に、該制御手段が更に命令モードにおいても作動できるものであり、該制御手段 が、該光透過性の領域の記録された該算出された中心位置を読み取るための及び 制御命令に応答して該架台を直接にこの位置へと移動させるための手段を含むも のである、該システム。 ２．請求項１に記載のシステムであって、該光度計が、その間に複数の光路を形 成する対の関係で一列に心合わせされた複数の放射源及び検出器を含み、該架台 が、実質的に不透明の外側領域によって外周を囲まれた光透過性の領域を各々備 えた、一列に形成された複数の予め形成されたポケットを含んでおり、該列内の 各ポケットが該列内の各光路と心合わせされた状態に、該ポケットの列が、光度 計内に確立された該光路の列と個々に心合わせされるように配列されており、該 トレーが、該架台に形成されたポケットの列内に収まるように配列された複数の 列を含むものであり、較正モードにおいて、該制御手段が、該列内のポケットに ついての該光透過性の領域の中心の位置を個々に算出するために第１及び第２の 縁の位置を平珍し、そして更に該列についての統合された平均中心位置を算出す るために該算出された該列内のポケットの個々の位置を平均するものであり、該 制御手段が更に該列についての該統合された平均中心位置を記憶し、そして命令 モードにおいて、該制御手段が、該列の該記憶された統合された平均中心位置を 読み取りそして制御命令に応答して該架台を直接にこの位置へと移動させるもの である該システム。 ３．サンプルの測光法的読み取りを行うためのシステムであって、 光を伝達するための使用可能モードにおいて及び光が伝達されない使用不能モー ドにおいて作動可能な光の放射源であって、使用可能モードにおいて作動される ときは放射された光の波長を選択するための手段を含むものである該放射源と、 該放射された光の量を検出して検出された光の量に基づいて出力信号を発生する ための手段と、 検出のために該サンプルを通して光を移送するために該放射源と該検出器との間 に光路を作り出す手段と、該サンプルを該光路内に保持するための架台手段と、 固定された利得段階を有する増幅器と、該架台手段にサンプルが存在しない状態 のシステム較正モードにおいて及び該架台上に該サンプルが存在する状態のサン プル測定モードにおいて作動可能な制御手段とからなるものである該システムで あって、 システム較正モードにおいて作動するために、該制御手段が、検出器から増幅器 へと、該増幅器の各利得段階において増幅するために、暗い出力信号を伝達する ために該放射源がその使用不能モードにあるときに作動する第１の手段と、各利 得段階について増幅された暗い信号（ＤＧＩからｎ）を保持するための手段（こ こにＤは暗い信号を示し、Ｇは利得段階１乃至ｎを示す）と、 放射された光について第１の波長を選択するために、そして、得られた出力信号 を該検出器から該増幅器へと伝達するために、その使用可能モードにあるときに 作動する第２の手段と、第１の波長において所望の目盛上の読み（Ｒ）が起こる 該増幅器の該利得段階（Ｇｘ）（ここにｘは、読みＲが導出された１乃至ｎの利 得段階を表す）を導出するための第３の手段であって、該導出された利得段階に おいて得られた体読みが第１の選択された波長における該光路のための較正参照 （ＲＧｘ）になるものである第３の手段と、 （ここに該第２の手段が、第１の選択された波長と異なる放射光について少なく とも１の第２の波長を選択するために、及び、得られた出力信号を該検出器手段 から該増幅器へと伝達するために更に作動可能であり、） （ここに該第３の手段が、該第２の波長について所望の目盛上の読み（Ｒ）が起 こる増幅器の利得段階（Ｇｙ）（ここにｙは、利得段階１乃至ｎの一つを表す） を導出するために、更に作動するものであり、該導出された利得段階における該 読みが該第２の選択された波長における光路についての較正参照（ＲＧｙ）とな るものであり）、そして 選択された各波長について、導出された利得段階（Ｇｘおよびｙ）、該導出され た利得段階において得られた較正参照読み（ＲＧｘおよびｙ）、及び導出された 利得段階（Ｇｘおよびｙ）における対応する暗い読み（ＤＧｘおよびｙ）を表す 該較正値を保持するための手段とを含むものであり、そして サンプル測定モードにおいて作動するために、該制御手段が、該較正モードの間 に使用した波長のうちの１つを選択するための、選択されたその波長において光 路内に該サンプルを通して光を伝達するために、そして得られた出力信号を該検 出器手段から該増幅器へと、該較正モードの間に選択された波長について保持さ れた導出された利得段階（Ｇｘまたはｙ）における増幅のために伝達しそれによ って該サンプルについての未調整の生の読み（ＲＲＡＷ）を得るために、放射源 がその使用可能モードにあり且つサンプルが該架台上に存在するときに作動する 第４の手段と、そして選択された波長における該サンプルについての処理した読 みを得るために該未調整の生の読み（ＲＲＡＷ）を、▲数式、化学式、表等があ ります▼ （ここに、処理した読みＲＰＲＯＣは、較正後に該選択された波長において光路 において取られたサンプルの吸光度を表す）のようにして変換するための手段と を含むものである、システム。 ４．少なくとも２つのサンプルの測光法的読み取りを得るための装置であって、 分析すべき各サンプルのための放射源及び検出手段を有する、請求項３に定義し たシステムよりなり、 光路を作り出すための該手段が分析すべき各サンプルについて独立した光路を作 り出し、 他の光路から独立な各光路について、各利得段階についての増幅された暗い信号 （ＤＧ１からｎ）、及び、選択された各波長について、導出された利得段階（Ｇ ｘおよびｙ）、該導出された利得段階における較正参照読み（ＲＧｘおよびｙ） 、及び該導出された利得段階（Ｇｘおよびｙ）における対応する暗い読み（ＤＧ ｘおよびｙ）を表す較正値を導出して保持するために、該制御手段がその較正モ ードにおいて、作動するものであり、そして、 各光路内に存在するサンプルについての未調整の生の読み（ＲＲＡＷ）を得るた めに、そして、該サンプルについての処理した読み（ＲＰＲＯＣ）を得るために 、サンプルが存在している光路についての保持された較正値のみを用いて該未調 整の生の読み（ＲＲＡＷ）を変換するために、制御手段がそのサンプル測定モー ドにおいて作動するものである装置。 ５．サンプルの測光法的読み取りを行うための方法であって、（１）サンプルを 通して光を伝達するために放射源と検出器との間に光路を作り出す段階と、 （２）該光路にサンプルが存在せず且つ放射源を通る光の通過が遮断された状態 において検出器の出力信号を測定する段階と、（３）増幅器の各利得段階におい て増幅された暗い信号を導出するために、固定された利得段階の範囲を有する増 幅器を用いて該出力信号を増幅する段階と、 （４）各利得段階について該増幅された暗い信号を記憶に保持する段階と、 （５）該光路に依然サンプルが存在しない状態において予め選択された波長にお いて、光を該放射源から該光路を通して該検出器へと移送する段階と、 （６）該検出器の出力信号を測定する段階と、（７）所望の目盛上の読み（ＲＧ ）を達成する利得段階（Ｇ）を定めるために、該増幅器を用いて該出力信号を種 々の利得段階において増幅する段階であって、該選択された利得段階（Ｇ）にお いて得られた読み（ＲＧ）が第１の選択された波長における光路についての参照 となるものである段階と、 （８）サンプルが光路内に存在しない状態における選択された各波長についての 関連する利得段階及び参照を得るために、第１の選択された波長と異なる少なく とも１つの追加の選択された波長において、段階（５）、（６）及び（７）を反 復する段階と、（９）各波長について、目盛上の参照読みを得るために選択され た利得段階（Ｇ）、該選択された利得段階において取られた参照読み（ＲＧ）、 及び該選択された利得段階について得られた暗い読み（ＤＧ）を表す較正値を、 記憶に保持する段階と、（１０）該サンプルを該光路内へ置く段階と、（１１） 当該選択された波長について予め選択された利得段階（Ｇ）における未調整の読 み（ＲＲＡＷ）を得るために、該選択された波長の１つの光を該光路内のサンプ ルを通して移送する段階と、そして、 （１２）該サンプルについての処理した読み（ＲＰＲＯＣ）を得るために、該未 調整の読み（ＲＲＡＷ）を、▲数式、化学式、表等があります▼ （該処理した読みＲＰＲＯＣは、その光路において取られたサンプルの吸光度を 表す）のように変換する段階とからなるものである、方法。