JPH06507976A - 中央処理ハブを使用する多数分析操作を行うためのシステム - Google Patents

中央処理ハブを使用する多数分析操作を行うためのシステム

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JPH06507976A
JPH06507976A JP5511215A JP51121593A JPH06507976A JP H06507976 A JPH06507976 A JP H06507976A JP 5511215 A JP5511215 A JP 5511215A JP 51121593 A JP51121593 A JP 51121593A JP H06507976 A JPH06507976 A JP H06507976A
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ケルソ,デービッド エム
ユール,ジェフリー ダブリュー
コッカー,ウオロジミール
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バクスター、ダイアグノスチックス、インコーポレイテッド
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 中央処理ハブを使用する多数分析操作を行うためのシステム本発明の分野 本発明は、分析、研究室および臨床操作を実施するため異なる環境において使用 される分析システムに関する。もっと特定の意味において、本発明はまた、与え られたサンプル内の標的化合物の存在を正確に定量するためのアッセイを自動化 された態様で実施することができる分析システムに関する。
本発明の背景 今日、与えられたサンプル中の標的物質の存在を定量するための多数の分析操作 が種々の環境において広(使用されている。例えば、生物学的分析操作は、螢光 、吸光度およびケミルミネッセンス技術を使用して、酵素化学アッセイ、DNA プローブアッセイ、生物学的材料のイムノアッセイおよび細胞または細胞表面ア ッセイを実施することができる。非生物学的分析操作は、水、空気および土壌中 の汚染物または毒素の存在を検出することができる。
与えられた分析操作のそれぞれは、厳密に従わなければならない注意深く時間法 めされそして指示されたステップの手順を規定する独自の指示されたプロトコー ルに従う。各プロトコールはまた、正確なそして再現性ある結果を確実にするた めに注意深く維持しなければならない温度および湿度のような他の環境条件を規 定する。自動化または半自動化態様において多段ステップ分析操作を実施する装 置が知られている。
これら装置の−カテゴリーは、種々のワークステーションが次から次に直線上に 沿って配置される単一の処理軌道を使用する。
多段ステップ分析装置の他のカテゴリーは、種々のワークステーションへサンプ ルを挿入および搬出するため円陣型コンベア配置を使用する。
本発明の概要 本発明は、多段ステップ分析操作を実施するためもっと効果的なシステムを提供 する。本発明の特色を具現化するシステムは高度に自動化された態様でシステム の仕事量を最大化し、一方正確にして再現性ある結果を確実にするように作動す る。
本発明の特色を具現化するシステムは、各自共通の中央に配置された処理ハブを 通って個々にアクセスすることができる多数のワークステーションを採用する。
シャツトル機構が材料をそれらの関連するハブアクセスを通ってワークステーシ ョンへ搬入および搬出す・るため共通の処理ハブ内で作動する。
本発明の一面において、共通のハブは、その中に処理ステーションを比較的小さ い足跡を持った処理モジュールを形成するように垂直に積み重ねることができる コンパクトな作業ゾーンを形成する。
この構造の好ましい具体例においては、一つのワークステーションのためのアク セス部位は、ハブ軸のまわりの指示された円弧位置において処理ハブへ開いてい る。他の一つのワークステーションのためのアクセス部位も、ハブ軸の軸方向で 第1のワークステーションアクセスの上方または下方に離れた一般に他の一位置 において処理ハブへ開いている。
この構造において、シャツトル機構は三つの別々の経路、一つはアクセスが位置 する円弧位置へのハブ軸のまわりを回転する経路、他の一つはアクセスの選択し た一つと整列位置へのハブ軸の軸方向の経路、他の一つは選択したハブアクセス へ出入するハブ軸の放射方向の経路を移動するプラットフォームを有する。
好ましい一具体例は、第1および第2のワークステーションの円弧上位置から円 弧上で離れた他の一位置に位置する少なくとも一つの追加処理ステーションを提 供する。シャツトル機構はこの処理ステーションへも同様に奉仕する。
本発明の他の面に従えば、分析すべき少なくとも一つのサンプルを保持する試験 キャリアをさらに含んでいる。シャツトル機構は種々の処理ステーション間を試 験キャリアを輸送する役目を果たす。
好ましい構造においては、試験キャリアは少なくとも二つの別々の処理区域を含 み、そのため単一の試験キャリアを用いて異なる分析操作を実施することができ る。この構造において、少なくとも一つの処理ステーションは単一のキャリアの 各処理区域で異なる処理任務を果たすことができる。
好ましい一具体例において、シャツトル機構は、異なる運搬具上で同時に異なる 指示した処理任務を果たすように、いくつかの試験キャリアを種々の処理ステー ション間を非直線的な、不連続経路において順番に輸送することができる。
他の一具体例においては、ワークステーション自体がシャツトル機構と無関係に 試験キャリアを移動するための輸送機械を含んでいる。
本発明の他の一面において、共通のハブはその中の温度および湿度を集中的に制 御できるコンパクトな作業ゾーンを形成する。この構造の好ましい具体例におい て、システムは処理した空気を共通のハブへ送る内蔵された環境制御機構を含ん でいる。この具体例において、環境制御機構は各ワークステーションにおける所 望の温度条件を維持する。
本発明の他の特色および利益は、添付図面、明細書および請求の範囲を考慮する 時明らかであろう。
図面の説明 図1は、本発明の特色を具現化する分析システムに関連する処理モジュールおよ びマスター制御モジュールの正面斜視図である。
図2は、関連する電源、流体廃棄システムおよび環境制御システムの部分を示す ため処理モジュールハウジングの下方部分を取り除いた、図1に示した処理モジ ュールおよび制御モジュールの一部分の背面斜視図である。
図3は、大量流体貯蔵容器および関連するタンクが貯蔵される処理モジュール中 の区域の拡大斜視図である。
図4は、中央処理ハブのまわりの関連するワークステーションの配置を示してい る、モジュールの背面から見た図1に示した処理モジュール内部の拡大斜視図で ある。
図5は、図1に示した処理モジュール関連するシャツトル部材の一部を破断した 拡大斜視図である。
図6は、その中で図5に示したシャツトル部材が作動する中央ノ1ブの拡大斜視 図である。
図7は、処理ハブ内のシャツトル部材および関連するワークステーションのいく つかの円弧状の軸方向に積み重ねた配置を示している、図1に示した処理モジュ ールの中央処理ノ1プの一部を破断じそして断面で示した拡大斜視図である。
図8は、処理ハブの上方で見た時、中央処理ハブおよびシャツトル部材のまわり のすべてのワークステーションの円弧配置の図解である。
図9は、図1に示した分析システムに関連する試験キャリアの頂部および側部の 斜視図である。
図1Oは、その上に形成された処理区域を示している、図9に示した試験キャリ アの平面図である。
図11は、図1に示した分析システムに関連する試験キャリア(図9およびIO に示した)およびシャツトル部材(図5に示した)間の接続面の斜視図である。
図12ないし15は、図1に示した処理モジュール内の代表的ワークステーショ ンアクセスにおいて試験キャリアを取上げおよびおろし去るように従事している シャツトル部材の斜視図のシリーズである。
図16は、シャツトル部材が試験キャリアをおろし去りそして取上げる時試験キ ャリアの上に置かれそして除去されるカバーを有するワークステーションアクセ スの斜視図であり、カバーは持ち上げられた位置で示されている。
図17Aは、図16に示したカバーのための取付はアセンブリの拡大分解図であ る。
図17Bは、図16に示したカバーのための取付はアセンブリの組立てた拡大斜 視図であり、取付はアセンブリはカバーをその上方つめ内に保持していることを 示している。
図18および19は、試験キャリアをおろし去り、そしてカバーを図16に示し たワークステーションアクセスに配置するように従事しているシャツトル部材の 斜視図のシリーズである。
図20は、図16に示したカバーのための取付はアセンブリの組立てた拡大斜視 図であり、取付はアセンブリはその下方つめにカバーを保持しているところを示 、している。
図21は、カバーが試験キャリア上のその下降した位置で示されている、図16 に示したワークステーションの斜視図である。
図22は、図1に示した制御モジュールと処理モジュールの間のインターフェー スの図解である。
図23は、図1および2に示した処理モジュールに関連する流体配送システムの 図解である。 7 図24は、図1に示した処理モジュールに関連する流体廃棄システムの図解であ る。
図25は、図1および2に示した処理モジュールに関連する環境制御システムの 図解である。
図26は、図1に示した分析システムのキャリア分配ステーションに関連するキ ャリア貯蔵ビンの一部断面正面図である。
図27は、図26に示したキャリア貯蔵ビンの一部断面側面図である。
図28ないし30は、キャリア貯蔵ビンからハブアクセスへ試験キャリアの分配 を示している、図26に示したキャリア分配ステーションのハブアクセス区域の 拡大正面図のシリーズである。
図31は、図1に示した分析システムに関連する試験キャリアのキャリア分配ス テーションのアクセスからサンプル調製ステーションのアクセスへの輸送を示し ている、シャツトル部材の第1の円弧位置にあるハブアクセスの一部断面側面図 である。
図32は、処理モジュールに関連するサンプル分配ステージタン内で試験キャリ アを輸送する輸送手段を示している図1に示した処理モジュールの前方区域の一 部断面拡大正面図である。
図33は、図1に示した処理モジュールに関連するサンプル分配ステーションの 一部破断一部断面拡大斜視図である。
図34は、図33の線34−34に沿って取ったサンプル分配ステーションの一 区域の断面図である。
図35は、図33に示したサンプル分配ステーションへ配送のため標本源を保持 するための台の前方斜視図である。
図36は、図35の線36−36に沿って取った台の底面図である。
図37は、図33に示したサンプル分配ステーションに関連する台運搬機構の拡 大一部所面側面図である。
図38は、図33の線38−38に沿って取ったサンプル分配ステーションに関 連する台運搬機構の拡大断面図である。
図39は、サンプル分配ステーションの一部破断拡大正面斜視図である。
図40は、図33に示したサンプル分配ステーションに関連するサンプルピペッ ティングポンプ機構の拡大斜視図である。
図41は、図40の線41−41に沿って取ったサンプルピペッティングポンプ 機構の一つの斜視図である。
図42は、図26に示したサンプル分配ステーションに関連するピペッティング ポンプ機構の作動順序の要約図解である。
図43は、図1に示したシステムに関連する洗浄ウェルの拡大斜視図である。
図44は、第1の洗浄チャンバーへ挿入したプローブを有する洗浄ウェルの側断 面図である。
図45は、第2の洗浄チャンバーへ挿入したプローブを有する洗浄ウェルの側断 面図である。
図46は、第3の浸漬チャンバーへ挿入したプローブを有する洗浄ウェルの側断 面図である。
図47は、サンプル分配ステーションのサンプルビペツテイングポンブ機構に関 連するヒーターと液体レベルセンサーの拡大断面図である。
図48は、モジュール内部から見た時の、図1に示した処理モジュールに関連す る試薬分配ステーションの一部破断一部断面拡大斜視図である。
図49は、図48に示した試薬配送ステーションに関連する試薬配送円陣型コン ベアの一部破断乎面図である。
図50は、図49に示した試薬配送円陣型コンベアにより支持される試薬バイア ルおよび関連するホルダーの斜視図である。
図51は、試薬配送円陣型コンベアによって輸送される集積した3バイアル試薬 パツクの拡大斜視図である。
図52は、試薬配送円陣型コンベア内で支持される3バイアル試薬パツクの平面 図である。
図53は、3バイアル試薬パツクの試薬配送円陣型コンベア中へのユーザーによ る配置の拡大斜視図である。
図54は、図1に示した処理モジュールに関連する組合せた洗浄および基質分配 ステーションの拡大斜視図である。
ンブリが配置される区域の一部破断拡大斜視図である。
図56は、図54に示した組合せた洗浄および基質分配ステーションに関連する 運搬手段の拡大正面図である。
図60は、図1に示した処理モジュールに関連するリーダーステーションの一部 破断一部断面拡大正面図である。
ステーションの拡大斜視図である。
確に定量するための自動化態様におけるすべてのタイプのアッセイの実施に広い 用途を有する。この環境において、本発明は酵素化学アッセイ、DNAプローブ アッセイ、イムノアッセイ、および螢光、吸光度およびケミルミネッセンス技術 を使用する生物学的材料の細胞または細胞表面アッセイを実施するために使用す ることができる。
本発明はまた、水、空気および土壌中の汚染物質のような非生物学的材料の存在 の検出にも用途を有する。本発明のいくつかの面はまた、研究室ピペッティング システム全般に、そして液体サンプルの正確にして再現性ある移送を必要とする 匹敵する臨床、医学および産業環境に広い用途を有する。
本明細書においては、システムIOはヒト血清/血漿のスクリーニングのための 血液アッセイの特定機能環境において説明されるであろう。
血液アッセイ分析は、検出し定量化すべきサンプル中の生物学的物質に応じて異 なる種々の指示されたプロトコールに従う。各プロトコールは厳密に守らなけれ ばならない注意深く時間状めされたそして指示されたステップのシーケンスを規 定する。各プロトコールはまた、正確にして再現性ある結果を確実にするために 注意深く維持しなければならない温度および湿度のような他の環境条件を規定す る。
この環境において、分析システムlOは三つの主要構成部分、試験キャリア12 (図9およびlOに最良に見られる)、処理モジュールおよびマスター制御モジ ュール16(図1および2に最良に見られる)を含んでいる。これら構成部分は 、最初それらの個々の機能を規定し、そしてそれらの間の主要な関係を同定する ため総括的態様で記載されるであろう。次にこれら構成部分のより詳細な説明が 図示した好ましい具体例において実行される操作の特定の環境において続くであ ろう。
A、試験キャリア 試験キャリア12は、システム10による分析のための液体の一つ以上のサンプ ルを収容するように従事する。キャリア12は処理操作全体にわたってサンプル を保持する。
図9および10が図示するように、試験キャリア12はあらかじめ定めた関係に 整列したテストウェル18のシリーズを含んでいる。各テストウェル18は分析 すべき生物学的流体の指示された分量(またはサンプル)を保持する。
試験キャリア12の形および構造は勿論選択したアッセイ操作および技術に応じ て変わることができる。例えば、キャリア12は本明細書がこの語を使用してい るように、各自が「テストウェル」を構成する1本以上の試験管を保持する台の 形を取ることができる。
図9および10に示した図示した好ましい具体例においては、試験キャリア12 は不活性プラスチックまたはガラスのような他の軽量不活性材料製の一体成形構 造のトレーの形を取る。図示した具体例においては、ポリスチレン系プラスチッ クポリマーから成形され、そして比較的低コストの一回使用使い捨て部品を意図 する。
図9および10が示すように、成形したテストウェル18は、12の直線状列C IないしCI2 (図10において垂直に延びている)と、そして8の直線行R 1ないしRe(図1Oにおいて水平に延びている)からなる指示されたマトリッ クスを形成している。
テストウェルのマトリックスへの指示された配置はキャリア12上の分離された 処理区域を確立することを可能とする。各処理区域は一つ以上のサンプルを収容 することができ、すべての収容されたサンプルについて一つの選ばれた血液アッ セイ操作の実行に専念させることができる。サンプルは同じまた異なる流体源か ら起源することができる。
図示した具体例においては、キャリア12の各完全列が、本明細書でこの語を用 いるような「処理区域」を形成する。各処理区域は各行の列の数に相当する8個 のテストウェル18を含んている。説明の容易性のため、処理区域はトレイ上の それらの列番号(CIないしCl2)をもって記載され、テストウェル18はそ れらのそれぞれの列内の行番号(R1ないしR8)によって記載されるであろう 。例えば、4番目の処理区域中の3番目のテストウェル18はウェルC3,R4 (またはウェルR3,C4)として同定されるであろう。
図示した具体例においては、分析システム10は以下の検体についてヒト血清/ 血漿の6種類の別々の分析を実行する。
(1)肝炎8表面抗原(HBs Ag):(2)肝炎Bコア抗原(HBc Ag );(3)ヒト免疫不全ウィルス抗体(HIV−1);(4)ヒトT細胞親リン パウィルス(タイプ1)抗体(HTLV−1); (5)T、Pal 1 idum (梅毒)抗体(TPA Ab);(6)グル タメートピルベートトランアミナーゼ(GTPまたALT) 上のうちアッセイ(1)ないしく5)はイムノアッセイであるが、アッセイ(6 )は酵素化学である。
これらの異なる血液アッセイ操作に適応させるため、キャリア12上に確立され た処理マトリックスは、以下のように6処理区域の2対(合計12の処理区域に ついて)を形成する(図1Oも参照せよ)。
処理区域ciおよびC7:HBs Ag処理区域C2およびC8:HBc Ag 処理区域C3およびC9:ALT 処理区域C4およびCIO:HIV−1処理区域C5およびC1l:HTLV− 1処理区域C6およびC12:TPA Ab各列R1ないしR8に1サンプルづ つ8サンプルまで各処理区域に収容することができる。
それ故図示した具体例においては、キャリア12は16の異なる起源サンプルに ついて6種もの異なる血液アッセイ操作に適応できる。このようにして単一のキ ャリア12は合計96の血液アッセイ操作を実行することができる。
B、処理モジュール 処理モジュール14は、選択された分析操作のすべての種々のステップをオペレ ーターの有意義の介在なしで始めから終わりまで自動的に実行する内蔵ユニット である。
今や主に図1ないし8を参照されたい。これら図面が示すように、処理モジュー ル14は共通のハウジング内に、シャツトル部材20によって個々に奉仕される いくつかの処理ステーション22ないし36を含んでいる。シャツトル部材20 は、試験キャリア12を種々の処理ステーション22ないし36へ運搬する。代 わって処理ステーション22ないし36は、試験キャリア12に収容されている サンプルについて一つ以上の指示された処理役割を実行する。後で詳細に記載す るように、シャツトル部材20を用いて、処理モジュール14はいくつかの試験 キャリア12を種々の処理ステーション22ないし36間で不連続経路において 順番に輸送することができ、このようにして異なるキャリア12の上で異なる指 示された処理役割を同時に実行する。
1、処理ステーション 各処理ステーション22ないし36は、キャリア12上の種々の処理区域内に収 容されたサンプルについて一つ以上の指示された処理役割を実行する。
図示した好ましい具体例においては、処理ステーション22ないし36の大部分 は多機能であり、そして実行すべき役割に関し、キャリア12上に区画された種 々の処理区域間を区別することができる。多機能ステーションはそれによってキ ャリア12の一つ処理区域内で一つの指示された処理役割(ステップ)を実行し 、そしてキャリア12の他の処理区域内で異なる指示された処理役割(ステップ )を実行する。この態様において処理モジュール14は、単一の試験キャリア1 2上に収容された異なる起源のサンプルについて多数の異なるプロトコールに従 ってイムノアッセイ操作を実行することができる。
図示した好ましい具体例においては、多数の処理ステーション22ないし36は シャツトル部材20と無関係にキャリア12を動かし、位置決めすることができ る。これは後で詳細に記載されるであろう。
処理ステーションの数は、分析システム10によって実行すべき処理役割の数お よびタイプに応じて勿論変動することができる。例証した具体例において実行さ れる種類の血液アッセイ操作は、一般に一つ以上の規定された試薬、緩衝液、お よび/または希釈液(これらはまとめて「試薬」と呼ばれる。)を分析するため に得た流体の規定された容積またはサンプルへ添加することを一般に含んでいる 。サンプル/試薬混合物は、典型的には酵素標識を含んでいる固相結合複合体を 形成するように1回以上インキュベートされる。インキュベーション後、サンプ ル/試薬混合物は、遊離もしくはほかに非特異的に結合した成分を除去するため 通常1回以上洗浄され、そして基質が添加される。複合体上の酵素標識は、検出 しそして定量的に測定することができる分子が生成する過程において、基質を分 解する触媒として役立つ。例証した具体例においては、生成した分子は螢光を発 し、検出されるのはこの螢光である。代わりに、基質なしでそれ自身螢光を発す る酵素標識を使用することができる。
ALTを除いて、例証具体例において実行されるすべての血液アッセイは、いわ ゆる固相アッセイ技術を利用する。この技術は複合体を結合するため免疫吸着材 料の固相支持体に依存する。小さい常磁性粒子、濾紙、プラスチックボール、ポ リサッカライドビーズ、または試験管の内壁のような固相支持体をこの目的のた めに使用することができる。例証具体例においては、分析システム1oは、固相 結合部位として可動性常磁性粒子を利用する操作を用いて記載されるであろう。
常磁性粒子および螢光性基質を利用する好ましい分析操作は米国特許出願に記載 されている。
例証具体例においては、処理ステーションは、実行される6種のイムノアッセイ の全部に対し大部分共通である8種の一般的処理役割を実行するように確立され る。この構成において、処理モジュール14は以下の主要処理ステーションを含 んでいる(図1,3および6を見よ)。
(1)処理ステーション22は、1以上の試験キャリア12を貯蔵しそして分配 するためのキャリア分配ステーションである。
(2)処理ステーション24は、生物学的流体の多数の源を受取り、そしてこれ ら生物学的流体のサンプルを試験キャリア12のウェル18中へ分配するための サンプル分配ステーションである。
(3)処理ステーション26は、1種以上の試薬を試験キャリア12のウェル内 に収容されたサンプル中へ分配するための試薬分配ステーションである。
(4)処理ステーション28は、サンプルおよび試薬混合物をインキュベートす るための少なくとも一つのインキュベーションステーションである(例証具体例 においては、28Aないし工で指定した9のインキュベーションステーションが ある)。
(5)処理ステーション30は、サンプルから未結合物質を除去するための洗浄 ステーションである。
(6)処理ステーション32は、検出のためそれから螢光分子が生成する基質を 添加するための基質分配ステーションである。
(7)処理ステーション34は、螢光分子の存在および濃度を決定するためのリ ーダーステーションである。
(8)処理ステーション36は、すべての処理ステップが終了した後試験キャリ ア12の処分のためのキャリア処理ステーションである。
図22が示すように、各処理ステーションは、制御モジュール16(これは後で 詳細に記載されるであろう)からの指令に応答して、関連するステーションに一 つ以上の規定した任務を実行することを命令するそれ自体専用の制御機構を含ん でいる。処理モジュール14は、これら制御機構および関連する部品のための慣 用構造の内蔵DC電源(図2を見よ)を含んでいる。
各処理ステーション22ないし36は、図示した他の処理ステーションとは別に 、−人立ちで作動できる内蔵モジュールよりなる。
他のステーションと組合せにある時(例証具体例のように)、各処理ステーショ ン22ないし36のモジュール性格は、日常的な保守、故障修理および修理を簡 単化するため各ステーションの除去、修理および交換を単純化する。
処理モジュール14はまた、処理ステーションの作動をサポートする以下の種々 の内蔵システムを含んでいる。
(1)内蔵流体配送システム40(これは図23が詳しく図示する)は、6個の 大量流体容器42(図23において81ないしB6として指定)から6個の保持 タンク(図23においてR1ないしR6として指定)を経由して種々の処理ステ ーションへ流体を輸送する。容器42およびタンク43は、すべてモジュール1 4内のアクセスし得る前方コンパートメント44に貯えられる(図1および3を 見よ)。溶液が空になった時、容器42は除去され、新しい容器42で交換され る。タンク43は処理モジュール14内に永久的に設置される。
大量容器BlおよびB2は、サンプル調製ステーション24によって使用される 溶液および緩衝液を保持する。大量容器B31よ試薬分配ステーション26によ って使用される溶液を保持する。大量容器B4は洗浄ステーション28によって 使用される溶液を保持する。大量容器B5は基質分配ステーション32によって 使用される試薬を保持する。大量容器B6は、サンプル分配、試薬分配、洗浄お よび基質分配ステーションによって使用されるビペ・ノド浸漬溶液を保持する。
個々のポンプ(図23においてPlないしB6として指定)(よ流体を容器42 からその関連するタンク43へ配送する。図3力(示すように、各タンク43は 、関連するポンプをオンおよびオフへ転する高流体レベルセンサー112および 低流体レベルセンサー114を含んでいる。与えられたタンク43内の流体レベ ルが高レベルセンサー112の下へ下降するとき、関連するポンプをオンへ転じ 、流体をタンク43へ配送する信号が発生する。与えられたタンク43内の流体 レベルが高レベルセンサー112の上へ上昇する時、関連するポンプをオフへ転 する信号が発生する。流体が低レベルセンサー114の下方へ下降するとき、す べての処理が停止する。
アスター制御モジュール16は、タンク43を補給するための高レベルセンサー 112がポンプをオンに転じた後関連するポンプの運転のだめの最大時間を確立 する。もし高レベルセンサー力くこの時間内に流体の存在を検出しなければ、マ スター制御モジュール16は関連するポンプを不能化し、そしてユーザーのため の警告信号を発生する。
通常このタイムアウト条件は関連する大量流体容器42が空になった時に発生す る。制御モジュール16は関連するポンプを不能化するだけであるから、ユーザ ーは他のシステム作業を中断することなく空の容器を除去し、新しい充満した大 量流体容器42で交換することができる。ユーザーはそれ故、システム10全体 を遮断することなく大量流体を“飛行中”に変更することができる。
(2)内臓流体廃棄システム46(これは図24が詳細に示す)は、操作の間発 生した廃棄流体をモジュール14内の他のコンパートメント50(図1を見よ) に貯えられる廃棄流体容器48へ輸送する。
廃棄流体回路46は、システム10から廃棄流体タンク31B中へ廃棄流体を吸 引する真空ポンプ316を含んでいる。インライン疎水性フィルター320は、 廃棄流体によって保育されるバクテリアおよび病原のような汚染物が真空ポンプ 316へ入り、そして大気中へ押出されるのを防止する。
間歇的に運転される排出ポンプ322は、流体を廃棄流体タンク318から廃棄 流体中に保存されるバクテリアまたは病原物質を破壊する適当な消毒剤をそれ自 体含んでいる廃棄流体容器48へ吸引する。タンク318中の流体レベルセンサ ー324は排出ポンプ322をオンおよびオフへ転する。
図1が示すように、光センサ−47は廃棄流体容器48の存在を検出する。他の センサー49はコンパートメント50へのドア53の開放を検出する。図23が 示すように、センサー49がドア53が開いていることを検出した時、またはセ ンサー47が廃棄流体容器48が存在しないことを検出した時、制御モジュール 16は廃棄ポンプ322を不能化する。容器48が存在し、ドア50が閉じてい る時だけ、制御モジュール16は廃棄ポンプ322の運転を許容する。それ故ユ ーザーはシステムlO全体を遮断することなく廃棄流体48を“飛行中”廃棄流 体容器を空にしまたは交換することができる。ひずみゲージ55は廃棄流体容器 の重量を感知する。その重量が規定された量に達した時、オペレーターに容器4 8を空にするように告げる信号が発生する。もしオペレーターが規定した時間内 に応答しなければ、制御モジュール16はオペレーターが上述した態様で容器4 8を空にするまで廃棄ポンプ322を不能化する。
(3)内蔵環境制御システム52(これは図25が詳細に示す)は、各処理ステ ーション22ないし36の指示された温度および室温条件をモニターし、維持す る。後で記載するように、環境制御システム52の一部の要素はモジュール14 内のコンノ寸−トメント51内に収容され、他の要素は種々のワークステーショ ンの部分である。図示した具体例では、30ないし45°C(そして好ましくは 約42℃)の範囲の温度がシステム52によって維持される。
これら内蔵サポートシステム40.46および52の他の面は後で詳細に記載さ れるであろう。
a、シャツトル部材 シャツトル部材20(図5ないし7を見よ)は、個々の試験キャリア12を各処 理ステーション22ないし36へ搬入用する。シャツトル部材20はまた、DC t源38へ接続したそれ専用の制御機構(図22が示すような)を含んでいる。
この制御機構はシャ・ソトル部材を制御モジュール16から受取った指示された 指令に従って運転する。それ故シャツトル部材20は処理モジュール14のなお 他のモジュール化部品を構成する。
シャツトル部材は三つの別々の方向に可動である。
(1)一方向において(図5においてAで指定した矢印により示される)、シャ ツトル部材20は軸54のまわりを360°またはその指示された小さい増分を 回転する。
(2)他の方向において(図5においてBで指定した矢印により示される)、シ ャツトル部材20は、回転軸54に沿って軸方向に位置する位置の指示された範 囲内を上昇および下降運動する。
(3)第3の方向において(図5においてCで指定した矢印により示される)、 シャツトル部材20は、回転軸54へ放射方向に向かっておよび遠去かる位置の 指示された範囲内を運動する。
シャツトル部材およびその関連するプラットフォームは多様に構成し得る。図示 した具体例(図5に全体として最良に示されている)において、シャツトル部材 20はターンテーブル58へ取付けられた支持フレーム56を含んでいる。第1 のステッパモータ60は回転軸54のまわりでターンテーブル58および取付け たフレーム56を回転する。第1のステッパモータ60はシャツトル制御機構か ら受取った信号に応答して作動する。
支持フレーム56は可動デツキ62を支持している。デツキ62は、ターンテー ブル580回転軸54と一般に平行に伸びる軌道64中でフレーム56の上を可 動である。第2のステッパモータ68へ連結された駆動スクリュー66がデツキ 62を軌道64に沿って上下に進める。第2のステッパモータ68もシャツトル 制御機構から受取った信号に応答して作動する。
図示した具体例において、駆動スクリュー66の時計方向回転はデツキ62を回 転軸54に沿って下方に(ターンテーブル58へ向かって)進める。駆動スクリ ュー66の反時計方向回転はデツキ62を回転軸54に沿って上方に(ターンテ ーブル58から遠方へ)進める。
シャツトルプラットフオーム70自体は、ターンテーブル58の回転軸54の放 射方向へ延びる他の軌道72中、デ・ツキ上で可動である。第3のステッパモー タ76へ連結したベルト駆動74は、プラットフォーム70をこの軌道72に沿 って回転軸54へ向かってそしてその遠方へ進める。第3のステツノ(モータ7 6もシャ・ントル制御機構から受取った信号に応答して作動する。
図示した機構において、シャツトルプラットフォーム70はターンテーブル58 が回転する時(第1のステ・ソノ(モータ60を活動化することにより)その第 1の方向(矢印A)に、デ・ツキ62カベ上下動するとき(第2のステッパモー タ68を活動化すること(こより)その第2の方向(矢印B)に、そしてブラ・ ノドフオーム70力(デツキ62上て内外に運動するとき(第3のステラ/<モ ータ76の活動化により)その第3の方向(矢印C)に動く。
b、シャツトル部材による試験キャリアの輸送今や主として図9ないし15を参 照されたい。これら図面が示すように、シャツトルプラットフォーム70は、キ ャリアを種々の処理ステーション22ないし36間で輸送するため試験キャリア 12と固着係合出入へ可動である。試験キャリア12.シャ・ソトルブラットフ ォーム70、および処理ステーション22ないし36は各自この目的のために特 別に形成される。
さらに詳しくは、キャリア12のテストウェル18は共通の底平面84(図9を 見よ)に沿って終わっている。試験キャリア(ままた、2対の対向側壁78(A およびB)および80(AおよびB)を含んでいる。側壁の第1の対78A/B はテストウェル18の指示された行に平行に延びる。側壁の第2の対80A/B はテストウェル18の指示された行に平行に延びる。図9が示すように、第1の 側壁78A/Bは共にウェル18の底平面84の下方で終わっている。第2の側 壁80A/Bはウェル18の底平面84の上方で終わっている。
ノツチしたキーみぞ82(AおよびB)が各第1の側壁78A/Bに形成され、 各キーみぞ82A/Hの最上端縁84はウェル18の底平面84の上方を延びて いる。二つのキーみぞ82A/Bはそれらのそれぞれの側壁78A/Bで相互に 一般に軸方向に整列している。第1の側壁78A/Bは、キャリア12全輻に沿 ってキーみぞ82A/Bの両側から延びるフランジつき底縁86A/Bで終わっ ている。
シャツトルプラットフォーム70(図11を見よ)は、横みぞ88およびみぞ8 8内の盛り上ったキー路90を含んでいる。シャツトルプラットフォーム70上 のみぞ88および盛り上ったキー路90は、キャリア12の向きに応じてキャリ ア12上の一方のフランジつき底辺と関連するキーみぞ(86Aと82Aか86 Bと82Bのどちらか)を相互に捕捉する。このかみ合い部分の協力はキャリア 12を輸送のためプラットフォーム70上に固定する(図12が示すように)。
図6ないし8が最良に示すように、処理モジュール14は処理ステーション22 ないし36に関連するいくつかのシャツトルアクセス(これらは一般に参照番号 23,25,27,29.31および35によって固定されている)を含み、そ こでキャリア12はシャツトルプラットフォーム70により取上げられ、および おろし去られることができる。
図12ないし15は代表的シャツトルアクセスを図示する。アクセスは支持表面 92および切り欠き部分94を有する。切り欠き部分94はシャツトル70およ び関連するデツキよりも幅広であるが、しかし第1の側面78A/Bに沿って測 ったキャリア12はど幅広ではない。
表面92上に適正に支持された時(図13を見よ)、キャリア12は切り欠き部 分94を差し渡し、ノツチしたキャリアキーみぞ82A/Bは一般に切り欠き部 分94の中心線に沿って配置される。
図12ないし15が示すように、これら相互の補完的な形状はシャツトル部材2 0によるキャリア20の種々の処理ステーション22ないし36への搬出入を可 能化する。
シャツトルプラットフォーム70を与えられたアクセス支持表面92上に支持さ れた試験キャリアとの保合にもたらすため(図14および15を見よ)、第3の ステッパモーター76はシ忙ノトルブラットフォーム70を指定された取上げ位 置へその放射方向(矢印C)に動かす。この位置(図15に示した)において、 シャツトルプラットフォーム70はキャリア12がその上に安置されている切り 欠き部分94の直下に中央決めされて配置され、最後方キャリア側壁78Bのフ ランジつき底縁8BBおよびキーみぞ82Bはプラットフォーム70のみぞ88 およびキー路90と整列に一致する。
次に第2のステッパモータ68は、ウェル18の底すなわち図9に示したキャリ アウェル18の底平面84との接触にその軸方向経路(矢印B)にシャツトルプ ラットフォーム70を持ち上げる。この運動はキャリアをアクセス表面92から 離して持ち上げる(図12が示すように)。
プラットフォーム70がキャリア12を持ち上げる時、プラットフォームみぞ8 8は最後尾キャリア側壁78Bのフランジつき底縁86Bを捕捉し、係合する。
プラットフォームキー路90は該キャリア側壁78Bに形成したノツチしたキー みぞ82Bを同時に捕捉する。
上方へ持ち上げられた第2の側壁80A/Bは、プラットフォーム70がウェル 18の全底平面84を均一に横断する支持接触を形成することを許容し、この態 様においてプラットフォーム70とキャリア12の間の支持接触の面積を最大に する。
図12が示すように、キャリア12の側方および横寸法はシャツトルプレート7 0および下に横たわるデツキ62の対応寸法を上廻っている。このため番いの部 分間の係合が発生する時、キャリア12の一部分はシャツトルプラットフォーム および下に横たわるデツキ62の各側および先頭綴をオーバーハングする。
番いの部分間のこれらの保合が発生する時、キャリア12はシャツトルプラット フォーム70上の固定輸送位置に効果的に係止される(図12を見よ)。プラッ トフォーム70とキャリア12間のかみ合い接続は、プラットフォーム70がキ ャリア12を輸送するため種々の経路中を運動する時、キャリア12がプラット フォーム70上でスライド運動するのを防止する。
キャリア12は、図12および13に示したステップの一般に逆順序を辿ること により、シャツトルプラットフォーム70から除去され、そして所望のアクセス 支持表面上に置かれる。第1のステッパモータ60がシャツトルプラットフォー ム70と選択したキャリア支持表面92と整列される。第3のステッパモータ7 6は、プラットフォーム70を(矢印C)切り欠き部分94上方のおろし去り位 置へ動かす(図12が示すように)。第2のステッパモータ68は、プラットフ ォーム70を下降させ(矢印B)、キャリア12を支持表面92上に着座するよ うにもたらし、そしてフランジつきキャリア底縁86Bをプラットフォームみぞ 88から外して持ち上げ、同時に二つのキーみぞ82Bを90から分離する(図 13を見よ)。
図12ないし15が示すように、アクセス支持表面92は、好ましくはキャリア 12のフランジつき縁86A/Bを捕捉し、キャリア12を所定位置に保持する ための1以上の横断みぞ96を含んでいる。アクセス支持表面は、キャリア上の キー82A/Bと係合するキー路97を含むことができる。
アクセス支持表面92は、支持表面上のキャリア12をシャツトル部材20と無 関係に動かすための機構を含むこともできる。これは後で詳しく記載されるであ ろう。
図16ないし21が示すように、いくつかのワークステーションは、アクセス支 持表面92上に支持されたカバー93を含んでいる。カバー93は温度を制御し 、処理の間ウェル18から蒸発する流体損失を防止する。図示した好ましい具体 例においては、すべてのインキュベーションステーション28Aないし1はカバ ー93を含んでいる。
シャツトル部材20はカバー93をキャリア12上に配置し、同時にキャリア1 2をインキュベーションステーション28に置く。
シャツトル部材20はカバー93をキャリア12から除去し、同時にキャリア1 2をインキュベーションステーションから輸送し、カバー93をそのワークステ ーションへ残す。
さらに詳しくは、各カバーは内側リップ103および外側リップ105を含んで いる。各カバー93の外側リップ105は一対のピン95上に懸架される。各ピ ン95は上方つめ99および下方つめ101を有するトラック97に係合される 。
ピン95が上方つめ99内に相互に安着している時(図16および17A/Bが 示すように)、カバー93の外側リップ105は支持表面92の上方に懸架され る。これはシャツトルプラットフォーム70がキャリア12をカバー93の下の 関連するアクセス中へ輸送する(図18において矢印Cが示すように)ことを許 容する。前方キャリア縁78Aはカバー93の内側リップと係合する。
シャツトルプラットフォーム70がアクセス中へ放射方向に動くときの僅かの上 方軸方向運動(矢印B)は、ピン95をそれらの上方つめ99から離す(図18 が示すように)。同時に後方キャリア縁78Bはカバー93の外側リップ105 と係合する。
シャツトルプラットフォーム70が次に軸後方下方に動くとき(図19中の矢印 B)、キャリア12は支持表面92上に着座する。
ピン95はトラック97で下方つめ101中へスライドする。シャツトルプラッ トフォーム70は放射方向に引込み(図19において矢印C)、図20および2 1が示すように支持表面92上に今やカバーされたキャリア12を後に残す。
シャツトルプラットフォーム70がキャリア12をアクセスの外へ輸送する時の カバー93の除去は、これらステップの逆シーケンスを辿る。シャツトルプラッ トフォーム70の軸方向上昇運動はキャリア12と支持表面92から持ち上げ、 ピン95をそれら下方つめ101から離す。下方への軸方向運動を組合せたプラ ットフォーム70のアクセスの外への放射方向運動は、ピン95をそれらの上方 つめ99内に着座することをもたらし、外側カバーリップ105をキャリア12 から持ち上げる。続く放射方向運動はカバー93ないしキャリア12をアクセス から輸送する。
図11ないし15が示すように、シャツトル部材20は、好ましくはシャツトル プラットフォーム70上に試験キャリア12の存在を検出するための位置センサ ー98を含んでいる。図示した具体例においては、位置センサー98は試験キャ リア12の下面へ向かって赤外線ビームを発射するエミッターを含む。この位置 センサーはまた、もし試験キャリア12がシャッタープラットフォーム70上に 適切に位置決めされていれば、試験キャリア12の下面から反射された後の赤外 線ビームを受光するデテクターを含んでいる。
シャツトル制御機構は、シャツトルプラットフォーム70が取り上げ作業の後試 験キャリア12を適切に係合したことを確かめるため位置センサー98を作動す る。シャツトル制御機構はまた、おろし去り作業の後試験キャリア12がシャツ トルプラットフォームから除去されたことを確かめるため位置センサー98を作 動する。シャツトル制御機構はまた、試験キャリアがずれていないことを確かめ るため、その指示された取上げおよびおろし去り点間の過渡期間に位置センサー 98を周期的に作動する。
試験キャリア12がシャツトルプラットフォーム70上に存在しなければならな い時反射信号の不存在、または試験キャリア12が存在してはならない時反射信 号の存在は、制御モジュール16へエラー信号を送信する。エラー信号を受信し た時、制御モジュール16はオペレーターへエラーメツセージを提供し、エラー が修正されるまでシステムの作業を棚上げする。
2、中央ハブ 今や主として図6ないし8を参照されたい。これら図面が示すように、異なる処 理ステーション22ないし36は、多方向シャツトル部材20のまわりに円弧方 向に離れたそして垂直に積み重ねられた関係に配置される。この構造において、 シャツトル部材2oはすべての処理ステーションへのアクセスを得るため囲まれ た中央静止ハブ100内で作動する。ハブ100はシャツトル部材20の回転軸 54と軸方向に整列している。アクセスは、シャツトル部材20をその回転軸5 4のまわりの種々の不連続回転、軸方向および放射方向経路内を動かすことによ って得られる。
中央ハブ100を通るアクセスのための処理ステーションの特定の配置は勿論変 化することができる。図示した具体例(図7および8を見よ)においては、ステ ーション配置は、一般に図8にAIないしA4と指定した円弧方向に離れた4位 置において中央ハブ100を通るアクセスを提供する。
キャリア分配ステーション22.サンプル分配ステーションおよび一つのインキ ュベーションステーション28A(それぞれ)へアクセス23/25/29Aは 、第1の円弧方向位置A1において中央ハブ100を通って提供される。この位 置において、キャリア分配ステーション22のためのハブアクセス23は、シャ ツトル部材20の回転軸54に沿っ゛て測定し、サンプル分配ステーション24 のためにハブアクセス25の垂直方向上方に重ねられる。インキュベーションス テーション28Aのためのハブアクセス29Aは、サンプル分配ステーション2 4のためのハブアクセス25の下方垂直に重ねられる。図示した配置においては 、垂直に重ねたアクセス23.25および29Aは、一般にシャツトル部材2o の回転軸54に沿って軸方向に整列しており、すなわちそれらは一つが他の一つ の頂部にある。
試薬分配ステーション26および追加の4インキユベーシヨンステーシヨン28  B/C/D/E (それぞれ)へのアクセス27/29B−Eは、第2の円弧 方向位置A2において中央ハブ100を通って提供される。この位置において、 試薬分配ステーション26へのアクセス27は、シャツトル部材2oの回転軸5 4に沿って測定し、追加のインキュベーションステーション28B/C/D/E へのハブアクセスの上方に垂直に重ねられる。アクセス29 B/C/D/Eは それ自身やはり一つが他の上に垂直に重ねられる。垂直に重ねたアクセス27お よび29B/C/D/Eはすべて一つが他の上にシャツトル部材20の回転軸5 4に沿って軸方向に整列される洗浄ステーション30および基質分配ステーショ ンへのアクセス31は、第3の円弧方向位置A3において中央ハブ100を通っ て提供される。この位置において、ステーション3oおよび320両方は共通の ハブアクセス31を共有する。追加の4インキユベーシヨンステーシヨン28F /G/H/Iへのアクセス29 F/G/H/Iも第3の円弧方向位1fA3に おいて提供され、洗浄および基質分配ステーション30および32のための共通 のハブアクセス31の下に一つが他方の上に垂直に重ねられる。垂直に重ねられ たアクセス31および29F/G/H/ ■はすべてシャツトル部材2oの回転 軸54に沿って軸方向に整列される。
リーダーステーション34およびキャリア処分ステーション36へのアクセスは 、第4の円弧方向位置A4において中央ハブ100を通って提供される。この位 置において、リーダーステーション34は処分ステーションの上に位置決めされ る。しかしながら、リーダーおよび処分ステーション34および36は、共通の いくらか垂直方向に広くなったアクセスを共有する。
追加の円弧位置における配置により、そして中央ハブ100に沿って上下に他の 垂直方向に重ねることにより、追加の処理ステーションを中央ハブ100へ追加 することができることを認識すべきである。また、シャツトル部材2oの各方向 運動のため、垂直に重ねたアクセスはシャツトル部材200回転軸54のまわり に一つが他方の上に互いに整列していることを必要としないことを認識すべきで ある。
すべての処理ステーション22ないし36ヘアクセスするための中央ハブ100 の配置は、図示した好ましい具体例が示すように、処理ステーション22ないし 36の一つを他の上に垂直に重ねることを許容するコンパクトな作業ゾーンを形 成する。処理モジュール14はそのため、多数のワークステーションの存在にも がかわらず、比較的小さい「足跡」を提供する。
3、中央ハブ100内の環境の制御 中央作業ハブ100のコンパクトサイズは、モジュール内の処理区域の湿度およ び温度の制御を簡単にする。
さらに詳しくは、環境制御システム52(図2および25を見よ)は、作業ハブ 100に奉仕する中央湿度制御サブシステム102を含んでいる。サブシステム 102はモジュール14の後部コンバーメント51内に配置される(図2が示す ように)サブシステムlO2は、環境温度の空気を吸引し、そして処理した空気 を30°Cないし40″Cの間の最終所望温度および約70%の相対湿度レベル においてアクセス35に隣接して配置される出口開口116を通ってハブlOO 中へ輸送する調湿器104を含んでいる。加熱され調湿された空気は中央ハブ1 00アクセス区域全体を満たし、そして処理ステーション22ないし36の相互 接続された区域中に分散する加えて(後で記載するように)、環境制御システム 52はワークステーション22および36内の温度をモニターし、そして制御す る。ワークステーションは適正な内温を維持するため発泡絶縁材106(図4を 見よ)で包囲される。
C,マスター制御モジュール マスター制御モジュール16(図1に全体が最良に示されている)は、選択され た実行すべき各分析操作のために確立されたプロトコールに従った処理モジュー ルの全体の作業を順番に実行するように、処理ステーション22ないし36の種 々の制御機構へ適切な指令信号を発する。ケーブル118がマスター制御モジュ ール16を処理モジュール14へ連結する(図2が示すように)。
マスター制御モジュール16は、主マイクロプロセッサ−CPU122(図23 を見よ)を包囲するハウジング120を含んでいる。CPU 122は、処理モ ジュール14内に支持されているシャツトルに部材20および処理ステーション 22ないし36のための種々の制御機構へ決められた指令信号を発する。CPU 122はまた、制御機構が計画したシーケンスに従って作動しており、失敗が発 生してないことを確かめるため、種々の制御機構に対して周期的な状態質問を発 する。
一般的作動において、状態質問を受取った時、与えられた制御機構はもしその時 ある仕事に従事中であれば“Busy”信号を送り返し、もしその仕事が完了し 次の指令信号を望んでいるならば“No Busy”信号を送り返すであろう。
この主従関係において、CPU122は処理モジュール14の全体の作動を調整 し、制御する。
種々の構成が可能であるが、図示した具体例(図22を見よ)においては、CP U122は多タスクシーケンスを許容するIBMPC互換性CPUボードを含ん でいる。種々の入力/出力(Ilo)デバイスが慣用のデータおよびアドレスバ ス124および126を通って主CPU 122と通信する。種々の配置が可能 である。図示した具体例においては、入力デバイスは慣用のキーボード128の 形を取り、出力デバイスは慣用のビデオモニター130およびプリンター(図1 を見よ)の形を取る。
デジタル情報を記憶するための大容量記憶装置134はバス124および126 を通って主CPU122と通信する。大容量記憶装置134はその内部メモリ内 にマスター制御スケジュール590を保持する。マスター制御スケジュール59 0は、ステップシーケンス、ステップタイミングおよび他の作業パラメータのよ うな個々のプロトコールの種々のプロセス要件を統合する。
シャツトル部材20および処理ステーション22なu%L、36の個々の制御機 構へCPU122によって発せられる指令信号(±マスター制御スケジュール5 90に基づいて誘導される。マスター制御スケジュール590は、処理ステーシ ョン22なpzし36の作動と協調して試験キャリア12の種々の処理ステーシ ョン22なuXt、36への搬入および搬出を調整し、それにより処理モジュー ル14の全体の作動を調整する。
例証した処理システム10のための特定のマスター制御スケジュール590は後 で詳しく記載されるであろう。
■、好ましい具体例の処理モジュールの詳しし1説明これから種々の処理ステー ションの全体の作動および図示しtこ好ましい具体例の特定の構造的配置が記載 されるであろう。処理ステーション22および36は、キャリア12力(処理モ ジュール14を通って進むときそれが遭遇する同じ一般的シーケンスで、すなわ ち(1)キャリア分配ステーション22.(2)サンプル分配ステーション24 .(3)試薬分配ステーション、(4)インキュベーションステーション28A ないし1. (5)洗浄ステーション30゜(6)基質分配ステーション32. (7)リーダーステーション34、および(8)キャリア処分ステーション36 の順(こ記載されるであろう。
一般的しイアウドとして(図1が示すよう(=)、正面力Aら見て、キャリア分 配ステーション22は処理モジュール14の頂部中央部分を占め、サンプル分配 ステーション24および試薬分配ステーション26の間に位置する。
背後から見て(図4が示すように)、中央ハブ100およびシャ部区域の後部中 央区域を占める。リーダーおよび廃棄ステーション34.36は一方の内側部区 域を占め、試薬分配ステーション26の内部部分は処理モジュール14の他の内 側部区域を占める。種々のインキュベーションステーション28AないしIは、 直前に記載した中央ハブ100のまわりの種々の位置に分散される。
A、キャリア分配ステーション 図26ないし30が示すように、キャリア分配ステーション22は、複数の試験 キャリア12を垂直に積み重ねた配置に保つ貯蔵ビン136を含んでいる。透明 なガラス板を有するヒンジつきドア138(図1を見よ)が処理モジュール14 の正面からビン136へのアクセスを提供する。
ドア138を開くことにより、試験キャリア12はユーザーによって第1のキャ リア側壁78A/Bが頭部から尾部まで対面するようにビン136中へ装填され ることができる。図27が示すように、ビン136の上部は、キャリア12の頭 部から尾部までの寸法よりかなり大きい頭部から尾部寸法を有し、それにより装 填を容易にする隙間を提供する。前方案内棒142は、ドア13Bを開いた時ビ ン136内に積まれたキャリア12がぐらつくのを防止する。
やはり図27が示すように、ビン136の下部は、キャリア12の頭尾同寸法よ り僅かに大きい減少した頭尾同寸法を有する。ここでは前方および後方案内板1 46がキャリア12を垂直方向に整列させるようにキャリア12の後側壁78A および78Bと接触している。
ビン136の下部は、キャリア分配ステーションのtこめのノ1ブアクセス23 (シャ・メト11部材の第1の円弧方向位置(こある)と連通している。
図26ないし28が示すよう4二、一対の対向して離れtこスト・ノブ150が 頭尾方向にビン下部144を差し渡す。(fね1521!、各ストップ150を アクセス23へ延び、ギヤ1ノア12の垂直スタ・ツクの通路中へ突出する位置 へ自力1つて付勢する(図26カ鳴示すように)。ビン136中の最下方のギヤ 1ノア12の第2のIn壁80A/Bは、アクセス23中へのキャ1」ア12の 放出を阻止するよう(二通常これらのスト・ツブ150)こ対抗してもたれてし )る。
ストップ150は各自キャ1ノア分配ステーション22のIIm機構へ連結され た゛ルノイド154へ連結される。v制御信号力(終了した時、ばね152はス トップ150をそれらの平常の延びtこ位置(図29が示すような)へ自動的( こ復帰させる。
シャツトル部材20のtこめの詐制御機構(ま、ギヤ13フ分配ビン136から 試験キャリア12を1時(こ1個取り出すよう(こギヤ13フ分配ステーション 22のための制御機構と協調してず乍用する。
さらに詳しくは試験キャリア12を取り出すべき時(こ、開制御モジュール16 は決められた制御指令をシャ・ソトル制御機構へ発する。
図28に実線てそして図31iこ、α線で示すよう(こ、シャツトル邸1従機構 は、シャットルブラ・ソトフォーム70を/%ツブクセス23中ハ、そしてビン 136中の最下試験キヤIJア12との接触(二上方へ膿かす。シャットルブラ ・ソトフォーム70(よ最下ギヤ1ノア12をス1ツブ150から離して持ち上 +f、それlこよりギヤ1Jア12全体の:タックをも持ち上げる。次にキャリ ア分配ステーションのための制御機構はストップ150を引込める(やはり図2 8に示したように)。
図29が示すように、ストップ150を引込め、シャツトルプラットフォーム7 0は最下キャリア12をストップ150の下方へ動かすように下降する。ストッ プ150はそれらの平常の延びた位置へ復帰する。図30が示すように、シャツ トルプラットフォーム70がさらに下降するとき、最下キャリア12はノ\ブア クセス23中へ動き、次の隣接するキャリア12の側壁80A/Bが今や延びた ストップ150に対抗して静置されるようにもたらされる。
図31に実線で示すように、シャツトル制御機構は次に、今や放されたキャリア 12を支持しているシャットルブラ・ソトフォーム70を次の章で記載するサン プル分配ステーション24のためのノ\ブアクセス25へ動かす。
ビン136の上部にあらかじめ定められたレベルに設置された第1の赤外線セン サー156(図27を見よ)は、最頂位キャリア12がセンサー156のレベル の下方へ下降した時を感知する。これが発生した時、オペレーターディスプレー のため、“注意:キャリアビンを再充填せよ″のメツセージが発せられる。ビン 136の下部のあらかじめ定められたレベルに設置された第2の赤外線センサ]  −158は、最頂位キャリア12がセンサー158のレベル下方へ降下した時 を感知する。これが発生した時、“低キヤリアレベル”b メツセージ(好まし くは可聴警報とともに)オペレーターのため(こ発せられる。好ましくは、制御 モジュール16は、スタックのレベζ ルを少なくとも下限センサー158の上 方にもって来るよ引こ追加のキャリア12が置かれるまで、キャリア12のその 後の分配を防図31が示すように、試験キャリア12がキャリアビン136から 取出され、関連するハブアクセス23へ入ったとき(上に記載したように)、シ ャツトル制御機構は、最初プラットフォーム70をハブアクセス23の外へ動か すようにプラットフォーム70を放射方向内側へ(主シャツトルフレーム56へ 向かって)動かし、次に軸方向下方へ、そして次にプラットフォーム70(そし て、それと共にキャリア12)をサンプル分配ステーション24のためのノ1ブ アクセス24へ動かすように放射方向外側へ動かす。
■、サンプル分配ステーション24ヘキャリアの配送サンプル分配ステーション 24は、処理モジュール14の正面から見て(図1および32が示すように)、 キャリア分配ステーション22の右側に位置するピペッティングステーション1 62を含んでいる。
図32に最良に示されているように、サンプルピペッティングステーション16 2自体はサンプル分配ステーション24のノ1ブアクセス25から離れている。
包囲された通路164がノ1ブアクセス25からサンプルピペッティングステー ション162へ通じている。
図32が示すように、輸送具166は通路164中ハブアクセス25とサンプル ピペッティングステーション162の間を可動である。
通路164は既に記載した支持表面92を含んでいる。通路164の支持表面9 2は受取ったキャリア12のフランジつき底縁86A/Bと係合する図12に示 した溝と類似の一対の離れた溝96を含んでいる。
図32が示すように、輸送具166は、キャリア12が支持表面92上に置かれ る時隣接する側壁80Bと係合する外へ延びるフィンガーカ月68を含んでいる 。
輸送具166はステッパモータ172によって駆動される軸ねじ170に沿って 運ばれる。ステッパモータ172はサンプル分配ステーションのための制御機構 によって作動される。ステッパモータ172はねじ170を回転し、輸送具16 6をねじ170に沿ってサンプルピペッティングステーション162へ向かって 、またはハブアクセス25へ向かって進める。フィンガー168によって係合さ れる時、輸送具166はステッパモータ172が作動するときキャリア12をみ ぞ96内へ動かす。
シャツトル制御機構は、輸送具166をハブアクセス25内の適正な位置へ動か し、シャツトルプラットフォーム70が到着してキャリア12をハブアクセス2 5中に配置する時キャリア12をフィンガー168と係合させるように、サンプ ル分配ステーションのための制御機構と協調する。次に、サンプル分配ステーシ ョンの制御機構はステッパモータ172を作動し、輸送具166(そしてそれと 共にキャリア12)をサンプルピペッティングステーション162へ(図32の 矢印で示すように)動かす。
輸送具166は、流体サンプルがキャリア12中へ分配される時他の任務を実行 するためシャツトル部材20を離脱させる。
図示した好ましい具体例においてはく図32が示すように)、環境制御システム 52は、ハブアクセス25とサンプルピペッティングステーションの間を結ぶ通 路164の直下に配置された電気抵抗ヒーター174を含んでいる。関連するサ ーミスター176は、図示した具体例では30ないし45°Cの範囲内である所 望温度にヒーターを維持する。関連するサーミスター176と共に加熱した落下 天井エレメントlO8も設置される。それにより試験キャリア12は、それがソ ース標本を受取る時コンスタントな所望温度に曝露され続ける。前に記載したよ うに、発泡体106がワークステーション24の内部区域を絶縁する。
2、サンプル分配ステーションへのソース標本の配送図33が示すように、サン プル分配ステーション24は一つ以上の標本ソース容器をサンプルピペッティン グステーション162へ搬出入するサンプル配送アセンブリ178を含んでいる 。
処理モジュール14の正面から見て(図33が示すように)、サンプル配送アセ ンブリ178はサンプルピペッティングステーション162の上下両側に配置さ れる。配送アセンブリは標本供給機構180(サンプルピペッティングステーシ ョンの右へ)と、標本排出機構(サンプルピペッティングステーションの左へ) を含んでいる。サンプルピペッティングステーション162は二つの機構180 および182の間の通路に配置される。
標本供給および排出機構180および182に試験管186の一つ以上の台18 4(図35にも示されている)を収容する。各試験管186は処理モジュール1 4によって分析すべきソース流体の標本を収容する。図示した具体例においては ソース流体は血漿または血清である。
台184は、供給機構180からサンプルピペッティングステーション160中 へおよびそれを通って一時に一台づつ運ばれ、そこて試験管186から流体が待 機している試験キャリア12へ移される。台は次に排出機構へ動く。
a、ソース標本台 図35が示すように、各ソース標本台184は複数の試験管186を支承するこ とができる。図示した具体例においては、試験管186は各台184内に直列に 配置される。単一のキャリア12が12までのソース標本を取り扱うことができ る図示した具体例では、各音184は12本までの試験管186を支承すること ができる。
このため各音184は1個のキャリア12に対し十分なソース標本を収容する。
図示した具体例では、標本供給機構は一時に10個までの台184を取り扱うこ とができ、それにより10個の試験キャリアを充填するのに十分なソース容器を 供給する。
各音は種々に構成できる。
図示した具体例においては(図35および36を見よ)、各ラック184は軽量 成形プラスチックでつくられ、再使用のためオートクレーブ滅菌される。台18 4は、一般に等間隔のリブ190を含む、底で開いたベース部分188を含んて いる。リブ190はベース部分188を内部ポケット192に分割し、ポケット 192の数は台184上に支承できる試験管の数に等しい。
台184は、頂部において開いている内部区域を形成する直立側壁194を含ん ている。一方の側壁194は窓196のシリーズを形成するように決められた間 隔でカットされている。各窓196はベース部分188中の隣り合う二つのリブ の間に一般に配置され、そのため各試験管はそのラベル187が対応する窓19 6の外へ面するように台184中に配置することができる。
図示した具体例においては、外側へ付勢されたばね198(図35を見よ)が各 試験管186を対応する窓196へ向かって押し付け、各試験管186をサンプ ルピペッティングステーション162を通って運ぶ時そのラベル187を露出さ せて台184内で静止に保つ。可撓性ばね198はまた、ユーザーが異なる直径 の試験管186を台+84内に配置することを許容する。
図35が示すように、各音184はそれを独特に同定するしるしを持ったラベル を含んでいる。ラック184内の各試験管186もその白味のソースを独特に同 定するしるしを持った個々のラベル187を含んでいる。この態様において各音 184を与えられたキャリアI2へそして与えられたキャリア12内の各ウェル をその中味のソースおよび実行すべき特定のアッセイへ相関させる記録を確立す ることができる。
後で詳細に記載されるように、この記録はシステム1oによって好ましくは自動 的に発生される。
b、ソース標本供給および排出機構 図33に最良に示されているように、標本供給機構180は、サンプルピペッテ ィングステーション162への配送を待っている台184を列にして保持する傾 斜路200を含んでいる。第1のコンベア202は傾斜路200上の台184を サンプルピペッティングステーション162へ順番に配送する。
種々の構造が可能であるが、図示した具体例(図33が示すように)においては 、第1のコンベア202は傾斜路200中に形成された軌道内を二頭型てで可動 な一対の押し捧204を含んでいる。
各押し捧206は、駆動プーリー210を遊びプーリー212の間を延びるベル ト208へ連結される。各駆動プーリー210は代わって他のベルト駆動216 によってステッパモータ218へ接続された共通の駆動シャフト214へ取付け られる。
サンプル分配ステーションの制御機構は、押し捧204を二頭型てで軌道206 を通って進めるようにステッパモータ218を作動させる。押し捧204は傾斜 路200中に存在する最前部の台184に押し付けられ、それおよびグループ中 その後のすべての他の台をサンプルピペッティングステーション162へ向かっ てスライドさせる。毎回ステッパモータ218が作動し、毎サイクルの間、1個 の台184がサイプルビベツティングステーション162へ配送されるように、 離れた距離押レバー204を進める。
図示した具体例(図36が示すように)では、磁石220が各音の底へ取付けら れる。磁石ホール効果センサー222がサンプルピペッティングステーション1 62の台184が配送される区域(図33が示すように)に設置される。このセ ンサー222は磁石220の存在を検出し、それにより台184のサンプルピペ ッティングステーション162へ通ずる傾斜路224への配送を検出する。
種々の構造が可能であるが、図示した具体例(図37が示すように)では、第2 のコンベア226は、傾斜路224上に形成された軌道230の上下に直角軌道 中二頭立てで動く一対の押し捧228を含んでいる。押し捧228に偏心リンク 232上で台184の底部分188の隣接するリブ間の間隔またはその数倍に等 しい距離で離れている。偏心リンク232は、共通回転のため二つの中間歯車2 38 A/Bによってステッパモータ236へ連結された、二つの離れた駆動歯 車234 A/Bへ回転自在に取付けられる。
サンプル分配ステーションのための制御機構はステッパモータ236をサイクル 態様で作動させ、その間に駆動歯車234 A/Bは反時計方向に完全1回転す る。
このサイクルは、軌道230の下に引込んだ第1の位置にある押し捧228て始 まる。駆動歯車234 A/Bが反時計方向へ約900回転するとき、偏心的に 連結された押し捧228は軌道230の上方へ突出している垂直上方通路へ二頭 型てで動く。図37が示すように、押し棒は台184の底の二つの離れたリブ1 90と係合する。駆動歯車234 A/Bがさらに90°回転し続ける時、押し 捧228は駆動230上の水平通路中を(図37図の右から左へ)台184の底 の二つの隣接するリブ190間の距離に相当する距離を動く。係合している台1 84はそれによって隣接する試験管の間の間隔に等しい距離傾斜路224上を前 進する。
駆動歯車が残りの180°回転するとき、連結された押し捧は軌道230の外の 垂直方向下方の通路内に二頭型てて動き、そして軌道230からさらに引込まれ ながら次のサイクルの準備のため第1の位置へ戻る。
ステッパモータ236の各サイクルの間、第2のコンベアは傾斜路224上の台 184を段階的にサンプルピペッティングステーション162の下を1回試験管 186を1本づつサンプル排出機構へ向かって進める。
図34が示すように、赤外線スキャナー240は台184および試験管186上 のラベル185/187をそれらがサンプルピペッティングステーション162 を通って前進する時に読取る。スキャナー240は情報を主制御モジュール16 へ送り、そこで与えられたキャリア12への各ラック184、およびその中味の ソースおよび実行すべき特定のアッセイへの与えられたキャリア12内の各ウェ ル18を配列するデーターベースがつくられる。
やはり図33が示すように、サンプル排出機構182は、サンプルピペッティン グステーション162を出る待合184を受入れるため他の傾斜路242を含ん でいる。第3のコンベア244は傾斜路242上の台242をサンプルピペッテ ィングステーション162から遠方へ進める。
種々の構造が可能であるが、図示した具体例(図38に示す)では、第3のコン ベア244は傾斜路242中に形成されたスロット248中を二頭型てて可動な 一対の押し捧246A/Bを含んでいる。リンク250が押し捧246A/Bを 連結する。一方の押し捧246Aはベルト駆動256によりステッパモータ25 4へ連結された軸ねじ252上に支承される。他方の押し棒246Bはロッド( 図示せず)に沿って押し捧246Aと共に二頭型てて可動である。サンプル分配 ステーションの制御機構は、押し捧246A/Bをサイクル態様で運転するよう にステッパモータ254を作動する。
このサイクルは第1の位置(図38に実線で示した)にある押し捧246A/B で始まる。台184は、サンプルピペッティングステーション162から押し捧 246 A/Bの次の排出位置へ第2のコンベア226によりガイド260に沿 って動く。制御機構はステッパモータ254を作動する。ステッパモータ254 は軸ねじ252を回転し、押し棒246A/Bをそれらの休息位置から前方へ( 図38において右から左へ)固定距離を第2の位置(図38に点線で示した)へ 前進させる。この固定距離は台184の幅より大きい。前進している押し捧24 6A/Bは隣接する台184に当接し、それおよびその前方に位置するすべての 他の台184をグループとしてサンプルピペッティングステーション162の遠 方へスライドさせる。
第2の位置へ到着した時、ステッパモータ254は軸ねじ252を逆回転し、押 し捧246A/Bを後方へ(図38において左から右へ)それらの休息位置へ戻 す。サイクルは終わり、他の台184の排出位置への配送を待つ。
3、ソース標本のキャリアへの配送 図32ないし39に最良に示すように、アクセス25からサンプルピペッティン グステーション162へ通ずる通路164は、サンプルピペッティングステーシ ョンの区域において2本の離れたスロット264および266を有するパネル2 62の下を延びている。
スロット264および266の中心線は一般に平行でありそして頭尾方向(処理 モジュール14の正面から見て)に延びている。スロット264および266は 、キャリア12上の各列に配置されるウェル18の数(これは例証具体例におい てはウェル18の8個の距離)を差し渡すのに必要な距離軸方向(細長い)の長 さで延びる。
スロット264および266の中心線は、台184上の隣接する試験管186の 中心間の間隔またはその倍数と一致するあらかじめ定めた距離だけ離れる。
制御機構は、後で詳しく記載されるあらかじめ定めたシーケンスに従って、選択 した列を一方のスロット264または266との所望の整列に位置決めするため 、パネル262の下のキャリア12を動かすように輸送具166を作動する。
処理モジュール14の正面から見て、その上で台184がサンプルピペッティン グステーションを通って進行する傾斜路224は、スロットしたパネル262の 前方に配置される(図39が示すように)。
a、サンプルピペットサブアセンブリ なお主として図39を参照すると、サンプル分配ステーション24は、ソース流 体を試験管186からスロット264および266を通して露出されたキャリア 12のウェル18へ移すため、ピペッティングステーション傾斜路224とスロ ットつきパネル2620間を可動であるサンプルピペットサブアセンブリ268 を含んでいる。サンプル分配ステーション24の制御機構は、制御モジュール1 6の全体の指令に従って、これら流体移換作業を調整する。
サンプルピペットサブアセンブリ268は、ピペッティングステーション傾斜路 224およびスロットつきパネル262を差し渡す一対の並置した静止ブーム2 70および272を含んでいる。一方のブーム270はランプ224から軸方向 に一方のスロット270の上を延び、他方のブーム272は軸方向に他方のスロ ット266の上を延びる。サブアセンブリ268は、それぞれ各ブーム270お よび272上に取り付けられた第1および第2のピペット274および276を 含んでいる。各ピペット274および276はそれを通って流体が移されるピペ ットプローブ275および277を含んでいる。
各ピペット274および276はそれぞれのブーム270および272上の架台 278および280へ取り付けられる。各架台278および280は、関連する スロット270,272と傾斜路224の間を水平方向に(これは図39におい て頭尾方向である)その関連するブーム270および272上を独立に可動であ る。制御機構によって運転される架台ステッパモータ284によって駆動される 架台駆動ベルト282は、そのそれぞれのブーム270/272上を水平に架台 278/280を動かす。
第1および第2のピペット274/276は各自それぞれのブーム270/27 2上を垂直方向に(上下に)独立に可動である(図32にも示すように)。制御 機構によって運転されるステッパモータ(図示せず)によって駆動される慣用の ジヤツキねじ286が各ピペット274/276をそれぞれのブーム270/2 72上を垂直に動かす。
制御機構は、選択したプローブ275/277が所望の試験管186またはキャ リアウェル18の中心線と整列するように、関連するピペット274/276の 水平方向の正確な運動を確実にするため各架台ステッパモータ284を選択的に 作動する。制御機構はまた、試験管186またはキャリアウェル18の整列した 中心線の軸方向に関連するプローブ275/277を下降または上昇させるため の各ジヤツキねじステッパモータを選択的に作動する。
サンプルピペットサブアセンブリ268は、一つづつ各プローブ275/277 のための洗浄ウェル290/292を含んでいる(図39を見よ)。図示した具 体例では、洗浄ウェル290/292は、傾斜路224と関連するスロット26 4/266間の関連するプローブ275/277の運動通路内に配置される。制 御機構は、選択したプローブ275/277が適正な時間にその洗浄ウェル29 0/292に関し位置決めされるように、架台ステッパモータ284とジヤツキ ねじステッパモータを選択的に作動する。そこでは後で詳しく記載するように、 洗浄液がプローブ275/277を通ってウェル290/292中へ運ばれる。
図23は、サンプル分配ステーション24のための代表的な流体配送回路40を 示す。そこに示すように、サンプルピペットサブアセンブリ268は、第1およ び第2ピペツト274/276へ流体を配送するための、各自関連する弁295 ,297および299を有する三つの注射筒ポンプ294,296および298 を含んでいる。別の高容量回転洗浄ポンプ300は洗浄液を第1のピペット27 4を通って輸送する。
第1の注射筒ポンプ294は、ソース流体を関連するプローブ275へ送入する ように第1のピペット274と連通ずる。第1および第2の注射筒ポンプ296 および298は第2のピペット276と連通ずる。これらポンプ296および2 98はソース流体(第2のポンプを通って)そして希釈液を(第3のポンプを通 って)第2のピペット276のプローブ277へ送入および送出するように協調 して作動する。
図40および41が示すように、各注射筒ポンプ296/298は、出口304 と、出口304へ向かっておよび離れてポンプ室302内を可動なピストン30 6を有するポンプ室302を含んでいる。ポンプピストン306の出口304か ら離れる運動は流体を関連するプローブ275/277中へ引き(または吸い) 、ポンプピストン306の出口304へ向かう運動は流体を関連するプローブ2 75/277から追い出す。
ポンプピストン306は、軸ねじ310およびガイド捧312上に支承されたア クチュエーター308へ取付けられる。ステッパモータ314は、アクチュエー ター308をねじ310に沿って軸方向に上方または下方へ進め、それによって 取付けたポンプピストン306をポンプ室出口304へ向かってまたは離れて動 かすように、各軸ねじ310を回転する。制御機構は、プローブ275/277 による液体の搬送を調整するように所望のステッパモータ314を選択的に作動 する。
図23に示すように、洗浄ウェル290および292は、それ自体図24に示さ れている洗浄液回路46と連通している。
4、作動シーケンス 図示した具体例においては、サンプル分配ステーションのための制御機構はステ ップの決められたシーケンス(これは図42が概略的に示している)に従ってキ ャリア12を満たす。
一般に、このシーケンスは、第2のプローブ277を連続的に洗浄しながら、第 1のプローブ275をソース(すなわち試験管186)と、あらかじめ指定した ウェルの間を流体を移送するために使用する。このシーケンスは次に、第2のプ ローブ277を、第1のプローブ275によって前もって満たされた一つのウェ ル18中に存在する流体を上に引き、あらかじめ定めた量の希釈液をそれへ加え 、そして次に希釈したサンプルを一以上のほかのテストウェル18へ排出するこ とによってソース流体の希釈したサンプルを調製するために同時に使用しながら 、第1のプローブ275を洗浄する。
この任務分割は、第1のプローブ275を比較的高容積液体移送(単位時間あた り)のため最適化し、同時に第2のプローブ277をソース流体の精密な希釈液 をつくるため比較的小容積流体移換のため最適化することを許容する。図示した 具体例においては、第1のプローブ275は約0.024インチの内径を有する が、第2のプローブ277は0.010インチのより小さい内径を有する。別体 の高容積洗浄ポンプ300は、第1のプローブ275の大きい流体ハンドリング 容量のために設置される。
サンプル分配シーケンスは、充填すべきキャリア12をアクセス部位25へ以前 に記載した態様で輸送することによって始まる。そこから輸送具166がキャリ ア12をサンプルピペッティングステーションへ動かし、第1列の8個のウェル (すなわち第1のテスト区域全体)が第1のスロット264の下に整列するよう にキャリア12を位置決めする。
同じ一般的期間に、第1および第2のコンベア202および226は、サンプル ピペッティングステーションへ分析すべき第1のソース流体の試験管186を保 持する台184を運搬する。台184は、分析すべき第1のソース流体を収容し ている試験管186の中心線が第1のブーム270の下に位置決めされるように 位置決めされる。
例証具体例においては、赤外線管検出器326(図34を見よ)が第1のブーム 270の直下のその正しい位置に配置された時、試験管186の存在を感知する 。試験管186がその正しい位置を誤ったりまたは他のように外れている時はエ ラー信号が発せられる。
この前記置の間、第1のプローブはその洗浄ウェル290内に配置される。
図43ないし45が示すように、洗浄ウェル290は三つの室328.330お よび332に分割されている。出口334は第1の室328から延びている。廃 棄流体システム46の真空ポンプは洗浄液を室328から吸引するために出口3 34と連通している。
第3の室332中の入口336は、洗浄液を図示した具体例では傾斜路242の 下に配置されている(図23および図33に点線で示されているように)タンク R6から洗浄液ポンプ338を通って輸送する。
使用において、プローブ275は最初第1の室328に配置される(図44が示 すように)。溶液はタンクR2から(高容量洗浄ポンプ300を通って)第1の プローブ275の内部から物質を洗い落とすようにポンプされる。
次に、プローブ275は第2の室330へ配置される(図45が示すように)。
溶液はタンクR2から高容量ポンプ300によりプローブ275を通って再びポ ンプされる。この溶液はプローブ275の外側のまわりを閉じられた第2の室内 で激しく循環し、出口334を通って排出のため第1の室328へあふれる。こ れはプローブ275の外側区域を洗浄する。
最後にプローブ275は第3の室332内に配置される(図46が示すように) 。液体はプローブのまわりを入口336を通って連続的に循環し、出口334を 通って排出のため第1の室328中へあふれる。ここではプローブ275は使用 する時まで浸漬する。
制御モジュール16はサンプル分配作業の間毎にプローブ275を浸漬させる。
制御モジュール16はまた、好ましくは、システムlOが保守のため一時的に停 止される間、または処理活動の途切れの間プローブ275をその浸漬位置(すな わち第3の室332内)へ動かすユーザー作動“休憩”指令を含んでいる。
ウェル293の構造はウェル290と同じである。プローブ277の洗浄および 浸漬のシーケンスも、洗浄液をプローブ277を通って輸送するために使用され る洗浄ポンプ300が必要なことを除いて、直前に記載したシーケンスと同じで ある。第2のプローブ277は小さい直径を持っているため、注射筒ポンプ29 8の運転が十分な洗浄効果を提供する。
試験キャリア12および台184が所定位置に動くとき、洗浄ポンプ300の運 転は停止する。図示した具体例においては、第1の注射筒ポンプ294は関連す るポンプ室302内の緩衝液のあらかじめ定めた小容積を捕捉するよう作動する (ピストン306を下方へ動かすことにより)。洗浄サイクルの後事1のプロー ブのための注射筒ポンプ294内に捕捉された緩衝液のこの小容積は、後でソー ス標本の第1の希釈サンプルをつくるために使用される。しかしながら他の配置 においてはこの当初ステップは省略することができる。
第1のピペット274は、次に第1のプローブ275を洗浄ウェル290から引 き上げ、そしてそれを待機しているあらかじめ位置決めされた試験管186の上 の整列にビーム270上を水平に動かすように作動する。次に第1のプローブ2 75は試験管186中のソース流体中へ下降する。
第1の注射筒ポンプ294は、ポンプピストン306を押し下げ、ソース流体の ある容積を第1のプローブ275中に引くように作動する(図42においてステ ップAが示すように)。プローブ275(今やソース流体にある容積を収容して いる)は試験管186から引き上げられる。
次に第1のプローブ275は、キャリア18の列lの行lを占領している第1の テスト列の第1のテストウェル18またはテストウェル(R1,CI)の上に一 致する初期位置へブーム270上を水平に動く。第1のプローブ275は次にジ ヤツキねじステッパモータ288を作動することによってテストウェル(R1, CI)中へ下降する。
第1の注射ポンプ294はポンプピストン306を引き上げるように作動し、第 1のプローブ275を通って第1のウェル(R1゜C1)中へ生の(未希釈)ソ ース流体の決められた部分標本を排出する(図42のステップBが示すように) 。
第1のプローブ275は次にウェル(R1,CI)から引き上げられる。輸送具 166は今やキャリア12を第2の列のテストウェル18が第1のスロット26 4と整列するように1行幅(図35において左へ)動かすように作動し、該プロ ーブ275は第1のテスト行に関しては初期化されたままである。第1のプロー ブは次に第1のテスト行の第2のテストウェル18またはテストウェル(R1、 C2)中へ下降する。第1の注射筒ポンプ294は、第1のプローブ275を通 ってウェル(R1,C2)中へ生(未希釈)のソース流体を押し出すように(ポ ンプピストン306をさらに上げて)作動する(図42のステップCが示すよう に)。プローブ275は再び上昇する。
テストウェル(R1,CI)および(R1,C2)は今や各自これら処理区域C IおよびC2(図10が示すように)中のサンプルについて実施されるHBs  (Ag)およびHBc (Ag)アッセイに必要な、ソース流体の生(未希釈) サンプルを収容する。
輸送具166は次に、第3の列のテストウェル18をスロット264との整列に もたらすため、今や上昇した第1のプローブ275を第1のテスト行に関して初 期化を保って、キャリア12を左へ他の1列幅だけ進めるたように作動する。初 期化されたプローブ275は次に、第1のテスト行のための第3のウェルまたは テストウェル(R1,C3)中へ下降する。第1の注射筒ポンプ294は再び残 りのソース流体をプローブ275からテストウェル(R1,C3)中へ排出する ように作動する(図42のステップDが示すように)。図示した具体例において は、この最終ストロークをもって緩衝液の捕捉された容積をポンプ室302から テストウェル18中へ排出され、それによりこのテスト区域C3において実行す べきALTアッセイに必要なソース流体が第1の希釈液をつくる(図10を見よ )。
図42のステップAないしDが示すように、第1のプローブ275はサンプルを 選択したテスト行の3個のテストウェル18(すなわち列1ないし3)中へ運ぶ ように作動する間、第2のプローブ277はその洗浄ウェル297中に浸漬し、 そして第2の注射筒ポンプ296は緩衝液を第2のプローブ277を洗浄するた め送り続ける。
好ましくは、ソース流体はキャリア12のテストウェル18へ入る前に試験キャ リア12の温度へ加熱される。この結果は種々の手段によって得ることができる が、例証具体例(図47に示す)においては、環境制御システムが第1のプロー ブ275の先端にまわりに巻いた抵抗線を含み、それにより電気抵抗ヒーター3 46を形成する。プローブヒーター346へ連結したサーミスター348が通路 164が加熱される同じ温度である30ないし45℃の範囲のコンスタントな温 度へ維持する。ヒーターおよびサーミスター346および348は第1のプロー ブ275をカプセル化するプラスチックシェル350内にシールされる。
図示した好ましい具体例(図47が示す)においては、サンプル分配ステーショ ン24のための制御機構はやはり第1のプローブ275に先端に支承された液体 レベルセンサー352を含んでいる。
このセンサー352はプラスチックシェル350から外側へあらかじめ定めた距 離を延び、プローブ275の先端から離れている。センター352とプローブ2 75間の電気伝導(両者が流体と接触した時に発生する)は第1の注射筒ポンプ 294の運転を終了する信号を発生する。ジヤツキねじ構造と組合せたこのセン サー352は、第1のプローブ275が一貫してソース流体の精密な部分標本を テストウェル18へ運ぶことを確実にする。
部分標本が第3のテストウェル(R1,C3)へ運ばれた後、第1のプローブ2 75は上昇し、そしてスロット264からその洗浄ウェル290の上の合致に水 平に動かされる。第1のプローブ275はその洗浄ウェル290中へ下降する。
その間第2のプローブ277への洗浄液の流れは止められ、第1のプローブ27 5への洗浄液の流れが洗浄ポンプ300の運転によって始まる。
輸送具166はテストキャリア12を6列幅分有へ(図35で見て)動かし、ウ ェルの第3の列(C3)を第2のスロット266との整列にもたらす(図42の ステップEが示すように)。
第2のプローブ277はその洗浄ウェル292から引き上げられ、そのブーム2 72上を第2のスロット266へ動かされる。第2のプローブ277は第3の列 の第1の行、すなわちテストウェル(R1,C3)との一致に第2のスロット2 66上の初期化位置に配置される。
一旦初期化されると、第2のプローブ277は前に第1のプローブ275によっ てウェル(R1,C3)中へ運ばれた第1の希釈サンプル液中へ下降する。第2 の注射筒ポンプ296は流体の決められた容積をこのウェル(R1,C3)から プローブ277中へ吸引するように前に記載した態様で運転され、第3の注射筒 ポンプ298は緩衝液のある容積を関連するポンプ室302中へ引くように運転 される(図42のステップEが示すように)。次に第2のプローブ277は第1 のテスト列中の第4のウェル18.すなわちウェル(R1,C4)中へ下降する 。流体の部分標本が第2の注射筒ポンプ296の運転によって第2のプローブ2 77を通ってウェル(R1、C4)中へ運ばれる(図42のステップFを示すよ うに)。同時に第3の注射筒ポンプ298は緩衝液の決められた量を第2のプロ ーブ277を通って導入し、それによって処理区域C4(図1Oを見よ)におい て実行すべきHIV−1アツセイのための第2の希釈液をつくるように運転され る。
シーケンスは繰り返し、第2のプローブ277は再び上昇し、キャリア12は再 び一つの列の上に動く。第2のプローブ277はソース流体の第1の希釈液を第 1のテスト列の第5および第6のウェル、すなわちテストウェル(R1,C5) および(R1,C6)中へ次々に運ぶため下降し、毎回運ばれたサンプルをさら に希釈するため第3の注射筒ポンプ298の運転によってさらに希釈液を加える (図42のステップGおよびHが示すように)。それにより処理区域C5および C6において実行すべきHTIV−1およびTPAのための第3および第4の希 釈液が調製される。
希釈シーケンスが終了すると、第2のプローブは上昇し、そしてその洗浄ウェル 292へ動き、第3の注射筒ポンプ298が第2のプローブ277を洗浄するた め緩衝液を輸送する。同時に、第1のプローブ275への洗浄液の輸送が停止す る。第1のプローブ275はその洗浄液ウェル290の外へ上昇し、洗浄液が第 2のプローブ277へ運ばれる間に他の配送シーケンスへ復帰する。
直前に記載した配送および希釈シーケンスは第2ないし第6のソース標本につい て繰り返され、その間に第2および後続のテスト行(R2ないしR6)中のテス トウェル(CIないしC6)が満たされる。各シーケンスの開始において、キャ リア12は第1の列のテストウェル18を第1のスロット264との整列に戻す ように輸送具166によって再位置決めされる。同時に、ラック184は分析す べき次のソース標本を収容している試験管186を第1のブーム270との整列 にもたらすため左へ一段階動かされる。第1のプローブ275の位置はこの時、 ソース流体を試験管186から次のテスト列の第1のテストウェル18、すなわ ち第2のソース標本のための第2のテスト行の第1の列、すなわちテストウェル (R2,C1)へ、第3のソース標本のための第3のテスト行の第1の列すなわ ちテストウェル(R3,CI)、第4のソース標本のための第4の行の第1の列 すなわちウェル(R4,CI)等々最初の6ソ一ス標本のためのウェルへ運ぶた めに初期化される。
第7および残りのソース標本については、第1のプローブ175の位置は、ソー ス流体を第7および残りの試験管186から、第1および後続のテスト行の第7 の列すなわち第7のソース標本のためのウェル(R1,C7)、第8のソース標 本のためのウェル(R2、C7)、第8のソース標本のためのウェル(R3,C 7)等々へ運ぶために再初期化される。
一方は充填し、他方は洗浄する二つの個々に作動されるプローブ275および2 77を使用することにより、サンプル分配ステーションはプローブを洗浄しそし て輸送することによるロスタイムを最小化する。また、第1のプローブ275だ けが生(未希釈)の流体へ直接曝露される。また、使用する希釈技術は第2のプ ローブ277を使用するため、希釈プロセスのためのソースウェルがキャリア1 2上の試験部位としても最終的に従事する。
サンプルピペッティングステーション162にあるキャリア12がそれが収容し なければならないソース標本の全部に受取った時、サンプル分配ステーション2 4のための制御機構は輸送具166を作動させる。輸送具166は、キャリア1 2(今やソース標本で満たされている)をサンプルピペッティングステーション 162からハブアクセス25へ戻すように動かす。
上述のシーケンス全体を通じ、制御モジュール16はサンプル分配ステーション 24の制御機構へ状態質問を周期的に送っていた。
ソース標本のサンプルが試験キャリア12へ送られている間は、制御機構は“B usy”信号で応答する。流体移換作業が停止した時、そして試験キャリア12 がハブアクセス25へ復帰した時、制御機構は制御モジュール16の状態質問に 対して“Not Busy”信号を送り返す。
“Not Busy”信号を受取った時、主制御モジュール16はシャツトル部 材20の制御機構へ適切な指令信号を送り、待機している試験キャリア12を取 り上げるためハブアクセス25ヘシヤツトル部材20を送るように制御機構に命 令する。この指令信号はまた、シャツトル部材20のための制御機構に対し、キ ャリア12をこの例証具体例では試薬分配ステーション26である次のワークス テーションへ輸送するように命令する。
C1試薬分配ステーション 正面から見て(図1が示すように)、試薬分配ステーション26は、大量流体の 貯蔵容器42およびタンク43が貯蔵されているコンパートメント44の上方の 処理モジュール14の左手部分を占領する。
試薬分配ステーション26のためのハブアクセス27はシャツトル部材20の第 2の円弧上位flA2に配置される。このハブアクセス27は、直前に記載した キャリアおよびサンプル分配ステーション22および24のためのハブアクセス 23および25から90’円弧上で離れている(図7および8が示すように)。
図示した具体例では、ハブアクセス27はハブアクセス23と同じ水平面と一般 に同じ平面にある(図8を見よ)。
1、キャリアの試薬ステーションへの配送一旦制御モジュール16からの適切な 指令信号を受取った時、シャツトル部材20はシャツトル制御機構によって発す る指令に応答してキャリア12をハブアクセス25からハブアクセス27へ輸送 する。
これら指令に応答して、シャツトル部材20はハブアクセス25においてキャリ ア12を取上げるためプラットフォーム70を第1の円弧位置へ回転する。この 円弧位置にある時、プラットフォーム70はハブアクセス25中へ放射方向外側 へ(主シャツトルフレーム56から遠方へ)動くが、その向きはアクセスの切り 欠き部分94の下方の指示された取上げ位置に入るように軸方向上方または下方 に調節される(図14に一般的に示すように)。次にプラットフォーム70は以 前記載した態様でキャリア12を係合するために上昇する。次にプラットフォー ム70はハブアクセス25の外へ放射方向内側へ(主シャツトルフレーム56へ 向かって)動き、そしてシャツトル部材70は第2の円弧位置へ回転する。次に プラットフォーム70は試薬分配ステーション26のためのハブアクセス27中 のそのおろし去り位置へ係合したキャリア12を動かすため、適切な軸方向上下 調節と共に放射方向外側へ動く。
図48が示すように、試薬分配ステーション26は、キャリア12を受領するた めの支持作業表面92を含む試薬ピペッティングステーション354を含んでい る。作業表面92はハブアクセス27中の切り欠き部分94を有する。切り欠き 部分が試薬分配ステーション26と会合するとき、シャツトルプラットフォーム 70は、作業表面92の平面の上のおろし去り位置にあるキャリア12と共にこ の切り欠き部分94へ侵入する。プラットフォーム70は次に切り欠き部分94 を通って下降し、キャリア12をプラットフォーム70から持ち上げ、作業表面 92へおろす。
サンプル分配ステーション24の作業表面と同様に、試薬分配ステーション24 の作業表面92は離れた一対の溝96を含んでいる(図48が示すように)。溝 96はキャリア12が作業表面92上に置かれる時キャリア12のフランジつき 縁86A/Bを捕捉する。試薬分配ステーション26はまた、一方の溝96を軸 方向に沿って作業表面92内を横に可動なそれ自身専用の輸送具356を含んで いる。
図48が示すように、輸送具356は、試薬分配ステーション26のための制御 機構によって運転されるステッパモータ360によって駆動される軸ねじ358 によって支承される。ステッパモータ360はねじ358に時計または反時計方 向に回転し、輸送具356をねし358に沿って反対直線方向(図48において 左または右へ)に進める。
輸送具356はキャリア12の後方側壁78B上のキー路82Bとかみ合うよう な特別な形状とされる。シャツトル制御機構は、輸送具356をハブアクセス2 7内の適正な位置へ動かしくステッパモータ360の運転により)、シャツトル プラットフォーム70が到着し、キャリア12をハブアクセス27におろす時キ ャリアキー路82Bと適正に係合するようにサンプル分配ステーション240制 御機構と協調して作動する。ステッパモータ360のその後の作動化はキャリア 12を作業表面92上の横溝内の輸送具356と共通に動かす。
シャツトル部材20はそれによって試薬が分配される同地の任務を実行するため 自由になる。
図示した好ましい具体例(図48が示すように)においては、環境制御システム 52は試薬ピペッティングステーション354の作業表面92の上下に配置され た一以上の電気抵抗ヒーター362を含んでいる。関連するサーミスター(図示 せず)は、図示した具体例では30ないし45°Cの範囲内の所望の温度に維持 する。試薬キャリア12はそれによって試薬分配ステーション26にある間、同 じコンスタントな温度へ曝露され続ける。
2、試薬分配ステーションへの試薬の配送図43が示すように、試薬分配ステー ション26は試薬供給サブアセンブリ366を含んでいる。試薬供給サブアセン ブリ366は試薬キャリア370を収容する試薬貯蔵室368を含んでいる(図 49を見よ)。試薬キャリア370は、ユーザーによってその中へ複数の試薬バ イアル374が配置されている一連の貯蔵ビン372を含んでいる。試薬キャリ ア370は、試薬バイアル374を収容しているビン372を、試薬貯蔵室36 8の上方に配置された試薬供給ステーション376へ、そして次に試薬ピペッテ ィングステーション354へ輸送する。
処理モジュールの背面から見て(図48のように)、試薬貯蔵室368および試 薬供給ステーション376は、試験キャリア12が配送される試薬ピペッティン グステーション354の右へ直接上下に配置される。
a、試薬バイアルおよびバック 図示した具体例(図50および52が示すように)においては、各試薬バイアル 374は慣用のプラスチック成形技術によって比較的安価な不活性プラスチック 材料からつくられる。
各バイアル374は、試薬、緩衝液、酵素標識、または固相粒子のような、与え られたアッセイに使用すべき添加物質を収容する。
各バイアル374はキャリア機構から除去され、その流体源がなくなった後播て られることを意図する。処理モジュール14の正面からユーザーによって開閉で きるアクセスドア(図1および53を見よ)は、試薬貯蔵室363ヘアクセスを 提供する。
与えられた分析操作はしばしば2タイプ以上の添加材料の添加を必要とするので 、バイアル374は2個以上のバイアル374をあらかじめ定めた態様で集積し た試薬パック388を形成するようにまとめて連結するための手段390を含ん でいる。与えられた試薬パック(図51ないし53に示した)は、与えられたl アッセイのだめの試薬添加操作に必要なすべての添加材料を収容する。
図48が示すように、集積バック388は試薬キャリア370によって輸送され るビン372中に支承される。与えられたキャリアビン372はこのため与えら れた一つの分析操作に必要な添加材料を供給するために専念できる。
図示した好ましい具体例においては、試薬キャリア370は、与えられた分析操 作のための適切な添加材料源を収容し、そして共通の試薬ピペッティングステー ション354において異なる分析操作を助けるためのビン3720列を含んでい る。試薬パック388を形成するための連結手段390は種々に構成できる。図 示した具体例においては、連結手段390は与えられたバイアル374の試薬パ ック388内の適正な配置を確実にするように構成される。
連結手段390は、各自バイアル374の首のまわりに嵌合できる開口394を 有するホルダー392を含んでいる。図示した具体例(図51が示す)において は、典型的な試薬パック388は3バイアル374を収容する。この試薬パック 388はこの端部バイアル374 A/Bと中間バイアル374Cを有する。
この配置において、ホルダー392は二つの丸いコーナーを有する一端393と 、一方の丸いコーナーを切り欠いた反対端395を有する。丸くしたコーナーは 試薬キャリア370のハブ410A/Bを妨害し、ホルダ一端393がハブ41 0A/Bへ面してビン374内への試薬パック388の配置を防止する。ビン3 74内へ試薬パック374を嵌合するため、ユーザーは切り欠いたホルダ一端3 95が図52および53が示すようにハブ410A/Bへ面するようにホルダー を向けなければならない。
b、試薬キャリアビン 貯蔵ビン372は3つの集積グループに合体され(図49が示すように)、各3 ビングループはそれによって3バイアル試薬パツクを収容する。
図49が示すように、試薬キャリア370はその上に3ビングループが取付けら れる駆動ベルトを有する中央円陣形コンベア406を含んでいる。駆動ベルト4 08は、試薬分配ステーション26のための駆動機構によって作動化されるステ ッパモータ412に応答して二つのハブ410A/Hのまわりを回転する。
円陣コンベア406の回転は、一点において試薬供給ステーション376の下を 延びている試薬貯蔵室368中の一般に楕円形通路に3ビングループを運ぶ。制 御された態様で円陣コンベア406を始動しそして停止することにより、選侭し たビングループを試薬供給ステーション376の下に配置することができる。
供給ステーション376は、ステーション376の直下に位置するビングループ から流体を吸引するための二つの隣接するアクセス部位414および416を含 んでいる。各アクセス開口A/B/Cは供給ステーション376の直下に配置さ れた特定のビングループに含まれる1個のバイアル374の口384と一致する 。
C2固相常磁性粒子の貯蔵 図示した具体例においては、アッセイは結合部位として固相常磁性粒子422を 使用する。この構成において、試薬バック388の選択した試薬バイアル374 は懸濁液中に常磁性粒子422を保持している。図示した具体例(図48が示す )においては、最外側貯蔵ビン372を占領している端部バイアル374Aが常 磁性粒子の懸濁液422を収容している。これはバイアルホルダー392の丸い コーナ一端393へ最も近いバイアル374Aである。
常磁性粒子422は貯蔵中貯蔵バイアル374Aの底へ沈降し得る。このため試 薬分配ステーション26は、常磁性粒子422を試験キャリア12へ配送する前 に懸濁液へ攪拌するための手段424を含んでいる。
図示した具体例(図48および51が示す)においては、常磁性粒子を収容して いるバイアル374Aは内部攪拌環426を含んでいる。この攪拌環426は低 残留磁気を有する常磁性材料製である。図示した好ましい具体例においては、不 活性プラスチック材料が攪拌環426の常磁性材料をカプセル化する。
攪拌環426はバイアル374A内にゆるく支承され、そのためそれは外部の力 に応答してバイアル374A内を動くのが自由である。けれども攪拌環426は 、常磁性粒子が懸濁される流体の底へ沈むのに十分な重さを有する。攪拌環42 6は残留磁気を持っていないため、懸濁した常磁性粒子422は攪拌環426に よって磁気的に吸引または反発されない。
試薬分配ステーション26はさらに、試薬貯蔵室368の床の下の選択した位置 に配置された攪拌ステッパモータ428(図48を見よ)を含んでいる。攪拌ス テッパモータ428はモータ428の運転に応答して回転する磁気ローターアー ム430を含んでいる。
撹拌モータ428は、常磁性粒子422のバイアル374Aを支持しているビン が試薬供給ステーション376へ向かう通路中で磁気ローターアーム430上に 位置決めできるように配置される。図示した具体例では、攪拌モータは試薬供給 ステーション376の前方的90° (図49が示すように時計方向で計って) キャリア370のビンの外の通路に位置する。
攪拌環426を収容しているバイアル374Aが磁気ローターアーム430の上 の位置に停止する時、攪拌モータ428の運転はローターアーム430を回転し 、そしてバイアル374Aの内部の磁気攪拌環426を回転する。回転する攪拌 環426は常磁性粒子422を懸濁液内に一般に均一に再懸濁する局所的混合作 用を発生する。バイアル374Aはローターアーム430により発生する回転磁 場によって有意に影響されないプラスチック材料でつくられる。
好ましくは、攪拌環426は、局所的混合物用の有効性を最大化するように、バ イアル374Aの全内底面を実質上占領する寸法と図48が最良に示すように、 試薬分配ステーション26は、選択した試薬パック(供給ステーション376の 下に位置する)から試薬キャリア12(試薬ピペッティングステーション354 に位置する)のウェル!8へ添加材料を移すため、試薬ビペツテインダステーシ ョン354と試薬供給ステーション376の間を可動な試薬ピペットサブアセン ブリ432を含んでいる。試薬分配ステーションの制御機構は多くの点でサンプ ルピペットサブアセンブリ268と構造が類似している。サンプルピペットサブ アセンブリ268と同様に、試薬ピペットサブアセンブリ432は、試薬ピペッ ティングステーション354と試薬供給ステーション376を差し渡す一対の並 置した静止ブーム434および436を含んでいる。一方のブーム434は供給 ステーション26中の三つのアクセス部位414A/B/C)の第1のセットに 奉仕し、他方のブーム436は三つのアクセス部位416 A/B/Cの他のセ ットに奉仕する。
やはりサンプルピペッティングアセンブリ268と同様に、各ブーム434およ び436へそれぞれ取付けられた第1および第2のピペット438および440 を含む。各ピペット438および340は流体を吸引しそして排出するためのプ ローブ442および444を含む。各プローブ442および444は、それ自身 のカプセル化された電気抵抗ヒーター346(サーミスター348つき)および 液体レベルセンサー352を含み、それらはサンプル分配ステーション24の第 1のプローブ275について以前記載したもの(図47が示すように)と同じ構 造および作動である。やはり前に記載したように、各プローブ442および44 4のためのヒーター346は30ないし45℃の範囲内の所望の温度を維持し、 該温度へ添加材料がテストウェル18へ分配される時に加熱される。
各ピペット438および440は各自それぞれのブーム434および436上の 可動架台(図示せず)へ取付けられる。各架台は、関連するブーム434/43 6上で関連するアクセス部位414/416と試薬ピペッティングステーション 354の間を水平方向(図48において左右)に独立に可動である。制御機構に よって作動される架台ステッパモータ450(図4に示す)は関連する架台44 6をそれぞれのブーム434/436上を水平に動かす。架台ステッパモータ4 50は、試薬分配ステーション26のための制御機構の全体の制御に従って、選 択したプローブを所望の試薬アクセス部位414/426およびキャリアウェル 18と軸方向に整列するためのプローブ438および440の正確な水平方向運 動を確実にする。
第1および第2のピペット438および440はステッパモータ(図示せず)に よって駆動されるジヤツキねじ452によりそれぞれのブーム上を垂直方向(上 下)にも独立に可動である。ジヤツキねじステッパモータは、再び試薬分配ステ ーション26の制御機構に従い、試薬アクセス部位414/416およびキャリ アウェル18に関し関連するプローブ414/416を下降および上昇させる前 に記載したサンプルピペットサブアセンブリ268と同様に、試薬ピペットサブ アセンブリ432は各プローブ442および444のための洗浄ウェル456を 含む。図示した具体例(図48が示す)では、洗浄ウェルは試薬ピペッティング ステーション354と試薬アクセス部位414/416の間の関連するプローブ 442/444の運動通路中に配置される。
洗浄ウェル456は図43ないし46に示した洗浄ウェル290と同じに製作さ れる。試薬プローブ442および444の洗浄シーケンスはサンプル分配プロー ブ275および276について前に記載したシーケンスと同じである。試薬分配 ステーション26に関連する洗浄ウェル456は、洗浄液供給タンクR6および 廃棄流体タンク318(図23が示す)と連通している。
流体供給システム40(図23を見よ)は、各自弁459/461/463/4 65と関連する4台の注射筒ポンプ458/460/462/464を含む。シ ステム40は流体をタンクR3から試薬ピペットサブアセンブリ432へ運搬す る。
第1および第2の注射筒ポンプ458および460は第1の試薬ピペット438 に関連し、第3および第4の注射筒ポンプ462および464は第2の試薬ピペ ット440に関連する。第1および第3のポンプ458および462はそれぞれ のプローブおよび440の洗浄サイクルの間運転される。第2および第4のポン プ460および464はそれぞれのプローブ438および440を通って試薬を 吸引し、そして分配するために従事する。
試薬注射筒ポンプ458/460/462/464はサンプルピペットサブアセ ンブリ268に関連する注射筒ポンプ294/296/298と同じに製作され る。
4、作動シーケンス 図示した具体例(図48に示した)においては、試薬バイアル374は、最外側 ビンが常磁性粒子422(内蔵攪拌捧426と共に)を保持するバイアル374 Aを支承し、中間ビンがサンプルのための緩衝液を保持するバイアル374Cを 支承し、最内側ビンが特定のアッセイのための酵素標識を保持するバイアル37 4Bを支承するように、試薬キャリア370上に配置される。
図示した具体例においては、試薬分配ステーション26のための制御機構はあら かじめ決められたステップのシーケンスに従っ°Cキャリア12を充填する。一 般にこのシーケンスは第2のプローブ444が洗浄されている間に流体を試験キ ャリアへ運ぶために第1のプローブ442を使用する。シーケンスは次に第2の プローブ444を流体を試験キャリア12へ運ぶために使用する間に第1のプロ ーブを使用する。
さらに詳しくは、シーケンスは、試験キャリア12が以前に記載した態様で試薬 分配ステーション26へ到着した時に始まる。制御機構は輸送具356を作動し 、キャリア12を試薬ピペッティングステーション354へ、8個のテストウェ ルの第1の列、すなわちテストウェル(R1ないしR8,Ci)とプローブ44 2の運動通路との軸方向整列にもたらす。図示した具体例では、この列(CI) はHBs Agアッセイのための8種の異なるソースサンプルを収容する。
同じ一般的期間中、制御機構はHBs Agアッセイのための試薬を支承する試 薬パックを第1のアクセス部位414の下の所定位置に動かすため円陣コンベア 406を作動する。
制御機構は第1のプローブ442を洗浄ウェル456から引き上げる。第1のプ ローブ442は次にブーム434上を中間アクセス開口414C上の一致に水平 方向に動く。第1のプローブ442は次に中間試薬バイアル374C中に下降し 、そして第2の注射筒ポンプ460が試薬の第1のプローブ442中へ吸引する ように運転される。その間第3の注射筒ポンプ462によって洗浄液がその洗浄 ウェル456にある第2のプローブ444を通って連続的に運ばれる。
第1のプローブ442(今や試薬の容積を収容している)はアクセス開口414 Cから上昇する。第1のプローブ442は次にブーム434上をウェルR1,C I上の一致位置へ水平方向に動く。第1のプローブ442はウェル(R1,CI )中へ下降し、そして第2の注射筒ポンプ460が試薬の決められた部分標本を ウェル(R1、C1)に収容されているサンプル中へ排出するように作動される 。
第1のプローブ442は次にウェル(R1,CI)から上昇し、ウェル(R2, CI)上の一致へ第1の列を1行動く。プローブ442は下降し、試薬の他の部 分標本が排出される。このシーケンスは列(C1)中のすべての8個のサンプル ウェル(R1ないしR8)が試薬の部分標本を受け取るまで第1の列中の続いて いる各行について繰り返される。
図示した具体例においては、キャリア12の7番目の行中のすべての試験ウェル 、すなわちウェル(R1ないしR8,C7)はHBs Agアッセイ専用である 。この配置において、試薬が第1の列(R1ないしR8,CI)中のすべてのウ ェルへ添加された後、第1のプローブ442は上昇し、そして追加の試薬をこれ らテストウェルI8へ分配のため吸引するため中間アクセス部位414Cへ復帰 する。その間、輸送具356はキャリア12の7番目の列(C7)を第1のプロ ーブ4420通路上の軸方向整列に動かすように作動する。第1のプローブ44 2は、同じ分析操作へ向けられた8個の追加ウェル(R1ないしR8)へ試薬を 加えるため7番目の列(C7)を次々に復帰しそして移動する。
第!のプローブ442がこのシーケンスを完了した時、それはその洗浄ウェル4 56へ動く。第1の注射筒ポンプ458は流体を第1のプローブ442を洗浄す るために運ぶように運転される。この時、制御機構は、8個のテストウェル18 の第1の列、すなわちテストウェル(R1ないし8.CI)を第2のプローブ4 44の運動通路との軸方向整列に位置決めするため輸送具356を作動させるこ の出来事のシリーズと協調して、第1のプローブ442が試薬をテストウェルの 第2のグループ(R1ないしR8,C7)へなお添加している間、円陣コンベア 406は試薬パックを試薬供給ステーション376から遠方へ攪拌モータ428 上の試薬パックの最外側バイアル474Aが配置される位置へ動(。撹拌モータ 428は、常磁性粒子422を懸濁液へ混合し戻すためバイアル474A内の攪 拌捧426を回転するためあらかじめ定めた期間(例えば5秒)作動する。円陣 コンベア406は次に試薬パックを今度は第2のアクセス部位416との一致に 試薬供給ステーション376へもたらすようにシーケンスする。
試薬パックが第2のアクセス部位416へ到着した時、第3の注射筒ポンプ46 2の運転が停止し、第2のプローブ444がその洗浄ウェル456から上昇する 。第2のプローブ444は、今や攪拌した常磁性粒子懸濁液を保持しているバイ アル474Aが位置する、アクセス部位416のアクセス開口416A上の一致 へ動く。第2のプローブ444は下降し、第4の注射筒ポンプ464は懸濁した 常磁性粒子422をバイアル474Aからプローブ444中へ吸引するために作 動される。
このときまでに、輸送具356はテストウェルの第1の列(R1ないしR8,C I)を第2のプローブ444との整列に動かしている。第2のプローブ444は この列(CI)を逐次動き、懸濁した常磁性微粒子の部分標本を各テストウェル (R1ないしR8)を加える。
第2のプローブ444は次にアクセス部位416Aへ復帰し、バイアル374A から懸濁した常磁性粒子422の他の供給を吸引する。その間、輸送具356は キャリアの7番目の列(ウェルR1ないしR8,C7)を第2のプローブ444 の通路上の軸方向整列へ動かすように作動する。第2のプローブ444は、同じ 分析操作へ向けられた8個の追加ウェル(R1ないしR8,C7)へ懸濁した常 磁性粒子422を添加するため7番目の列を次々に動く。
第2のプローブ444が分配すべき粒子422の第2のバッチを吸引し、粒子4 22をテストウェル(R1ないしR8,C7)へ運んでいる時、円陣コンベア4 06は他の決められた試薬パック388を第1のアクセス部位414との一致へ 動かすように運転される。このパック388はキャリア12の第2および第8列 中のサンプルと共通の分析操作(これは例証具体例ではHBs Agアッセイ) のための試薬と常磁性粒子を収容している。
第2のプローブ444が常磁性粒子422の第2のバッチを試薬ウェル(R1な いしR8,C7)へ運ぶその役目を完了した時、第2のプローブ444はその洗 浄ウェル456へ動く。第3の注射筒ポンプ462は洗浄液を第2のプローブ4 44を通ってポンプするように運転される。
輸送具356はキャリアの第2の列(テストウェルR1ないしR8、C2)を第 1のプローブ442の運動通路との軸方向整列に動かす。第1のプローブ442 は、試薬を中間バイアル374Cから第2および第8の列(C2およびC8)の 8個のテストウェル(R1ないしR8)へ分配するためHBs Agアッセイに 関し直前に記載した同じ態様で作動する。同様な態様で、円陣コンベア40Bは 、常磁性粒子422の関連するバイアル374Aを混合のため攪拌モータ428 へもたらすようにシーケンスし、そして第2のプローブ444は常磁性粒子42 2を第2および第8の列(C2およびC8)のテストウェル(R1ないしR8) へ分配するため輸送具356と協調して作動する。
上記のシーケンスは、同じアッセイに向けられた試験区域の各対(CI/C7; C2/C8;C3/C9;C4/C1O;C5/C11;C6/Cl2)につい て繰り返される。第1のプローブは必要な試薬を分配し、第2のプローブ444 は洗浄される。第1のプローブ442が洗浄されている間に第1のプローブは常 磁性粒子(混合後)を分配する。
すべての試薬が分配された後、制御機構は、キャリア12をシャツトル部材20 による取り上げのため切り欠き部分94に関して決められた向きで試薬分配ステ ーション26のためのハブアクセス27へ返す。制御機構(これはこれまで主制 御モジュール16からの周期的状態質問に対して“Busy”信号を送り返して いた)は主制御モジュール16からの次の状態質問に応答して“Not Bus y”信号を送る。
“Not Busy”信号を受取ったとき、主制御モジュール16はシャツトル 部材20のための制御機構へ指令信号を送り、キャリア12(試薬および常磁性 粒子が添加されている)を取り上げるためハブアクセス27ヘシヤツトル部材2 0を送るように制御機構へ命令する。指令信号はまた、キャリア12を次の指定 したワークステーションへ輸送するようにシャツトル部材のための制御機構に命 令する。
説明目的のため、残りのワークステーションは、インキュベーションステーショ ン28、洗浄ステーション30、基質分配ステーション32、リーダーステーシ ョン34、およびキャリア処分ステーション36の順に記載されるであろう。し かし、試験キャリア12が試薬分配ステーションの後で辿るワークステーション の正確なシーケンスは実施すべき分析操作のプロトコールによって変化すること を認識すべきである。例証具体例において従う正確なシーケンスは種々のワーク ステーションが記載された後に論ぜられるであろう前に一般的に記載し、そして 図6ないし8が示すように、処理モジュール14は各自中央ハブ100へのそれ 自身のアクセス29AないしIを持っているい(つかのインキュベーションステ ーション28AないしIを含んでいる。図示した特定具体例においては、中央ハ ブ100のまわりに円弧上に離れそして軸方向に重ねたアクセスを有する9個の インキュベーションステーションがある。
各インキュベーションステーション28Aないし■は、同じ態様に構成されるの で、シャツトル部材20の第1の円弧位置になるインキュベーションステーショ ン28Aのみが記載されるであろう。
1、インキュベーションステーションのキャリアの配送適切な指令信号が制御モ ジュール16から受信された時、シャツトル部材20はキャリア12をインキュ ベーションステーション28Aの選択したハブアクセス29Aへ輸送する。記載 は試薬分配ステーション26のためのアクセスからインキュベーションステーシ ョン28Aへのキャリア12の輸送と仮定する。
これら指令に応答し、シャツトル部材70は以前記載した態様でハブアクセス2 7にあるキャリア12を取り上げるために第2の円弧位置A2ヘブラットフォー ム70を回転させる。キャリア12を係合した時、プラットフォーム70は第1 の円弧位置へ回転する。
プラットフォーム70は次に係合したキャリア12をインキュベートステーショ ン28Aのためのハブアクセス中へ動かす。
インキュベーションステーションは前に記載したように支持表面92および切り 欠き部分94を含んでいる。それは図16ないし21に示したようにカバー93 を含んでいる。
2、インキュベーションステーションの作動環境制御システム52は各インキュ ベーションの支持表面の下に配置した電気抵抗ヒーターエレメント468を含ん でいる(図25が示す)。関連するサーミスター470は、例証具体例では30 ないし45°Cの範囲にある所望の温度にヒーターエレメント468を維持する 。
決められた間隔後、インキュベーションステーション28Aの制御システムは制 御モジュール16からの状態質問に応答して“NOt Busy”信号を発する 。代わって制御モジュール16はシャツトル部材20ヘインキユベーシヨンステ ーシヨン28Aへ来てキャリア12を取り上げる信号を発する。取り上げシーケ ンスはサンプルおよび試薬分配ステーション24および26に関して以前に記載 のと同じである。
制御モジュール16はまた、キャリア12を次の指定したワークステーションへ 輸送するようにシャツトル部材20に命令する。説明のため、次のワークステー ションは洗浄ステーション30であると仮定する。
E、洗浄ステーション 洗浄ステーション30は処理モジュール14の中央後部分を占領する(図4が示 す)。
洗浄ステーション30のためのハブアクセス31はシャツトル部材20の第3の 円弧位置A3に位置する(図6および8が最良に示す)。
例証具体例では、洗浄ステーション30は希釈および吸引によって洗浄する。し かしながら洗浄ステーション30は濾過または他の方法によって洗浄できること を認識すべきである。
1、洗浄ステーションへキャリアの配送適切な指令信号が制御モジュール16か ら受信された時、シャツトル部材20はキャリア12をシャツトル部材制御機構 によって発せられる追加の指令に応答してその以前のワークステーション(これ はインキュベーションステーションアクセス29Aと仮定した)から洗浄ステー ション30へ輸送する。
洗浄ステーション30はキャリア12を受取りそして輸送するための支持床47 2(図54が示す)を含んでいる。床472はハブアクセス31中の切り欠き部 分94を持っている。サンプルおよび試薬分配ステーション24および26に関 連した切り欠き部分94とのように、シャツトルプラットフォーム70はキャリ ア12が床472の平面の上方に位置決めされるそのおろし去り位置に洗浄ステ ーション切り欠き部分へ侵入する。プラットフォーム7oは次にキャリア12を プラットフォーム7oを離して床472へ持ち上げるように切り欠き部分94を 通って下降する。床472は、キャリア12が床472を占領する時キャリア1 2のフランジ縁86AおよびBを捕捉する離れた一対の横断溝96を含んでいる 。
図54が示すように、洗浄ステーション3oは一方の溝96に沿って床472に 沿って軸方向に可動な輸送具474を含んでいる。
輸送具474は駆動ブーIJ−478と遊びプーリー480の間を延びるベルト 476によって支承される。洗浄ステーション3oのための制御機構によって作 動されるステッパモータ482は駆動プーリー478を回転し、それによって輸 送具474を床472に沿って反対直線方向(図54において左または右)に進 める。
図56が示すように、輸送具474は反対を面する二つの把持アーム484およ び486を有する。各把持アーム484および486はキャリア側壁80Aおよ びBの底縁を捕捉するように特別につくられている。輸送具474はそれにより 二つのキャリア12を一方は前方に(第1把持アーム484により係合)他方は 後方に(第2の把持アーム486により係合)一時に収容することが床472上 のキャリア12の運動シーケンスは後で詳しく記載されるであろう。
シャツトル制御機構は輸送具474を(ステッパモータ482を介して)ハブア クセス31の適正位置に、シャツトルプラットフォーム70が到着しそしてキャ リア12をハブアクセス31中に逐次おろす時前方のキャリア12を第1の把持 アームでそして次に後方のキャリア12を第2の把持アームで逐次捕捉するよう に動かすため洗浄ステーション30のための制御機構と協調して作用する。ステ ッパモータ482のその後の作動化は把持アーム484および486によって係 合したキャリア12を床472に沿って動かす。
独立に作動される輸送具474は洗浄プロセスが進行する同地の役目のためシャ ツトル部材20を自由にする。
洗浄ステーション30は洗浄作業を実施するためピペットサブアセンブリ488 (図54および55を見よ)を含んでいる。ピペットサブアセンブリ488は、 キャリア12が輸送具474によって動かされる通路を横断して床472を差し 渡すブーム490に沿って配置される。
洗浄ステーション30は、全体の指定したテスト区域(すなわち各列中のR1な いしR8)内に配置されたすべてのサンプルに対して同時に、そしてこの配置に おいては各テスト区域を順番に(すなわち列毎に)逐次洗浄作業を実行するよう に意図されている。輸送具474はキャリア12をピペットサブアセンブリ48 8の下を段階的態様で一時に全テスト区域進めることによってこのシーケンスを 簡単化する。ピペットサブアセンブリ488は、例証した具体例において8個で あるキャリア12上に区切られた与えられたlテスト区域内のテストウェル18 の最大個数と同じ数のプローブセットのシリーズを含んでいる。8本のプローブ セット492はキャリア12上の1テスト区域内のウェル18の間隔に等しい距 離だけ離れている。
制御機構によって作動されるステッパモータ494はピペットサブアセンブリ4 88を1単位として昇降するように従事し、それによりプローブセット492と その下に位置するテスト領域に関して同調して動かす。
図示した好ましい具体例(図57ないし59が示す)においては、各プローブセ ット492は一対のプローブ496および498を含む。使用において、一方の プローブ496は流体を関連するテストウェル18から吸引し、他方のプローブ 498は洗浄液(典型的には食塩水)をウェル18の中味へ添加する。
図23が示すように、流体配送システム40は洗浄液を洗浄プローブ498へ輸 送するポンプ500を含んでいる。吸引プローブ496は関連する真空ポンプ3 16を関して廃流体システム46の廃流体タンク318と連通している(図23 および24を見よ)。
好ましい配置(図57ないし59が示す)においては、吸引プローブ496は洗 浄プローブ498の下方へ延びる。吸引プローブ496は洗浄プローブ498か ら横に偏心している。好ましい配置においては、洗浄プローブ498は各関連す るウェル18の中心線と一般に一致し、吸引プローブ496は中心線から関連す るウェル18の側壁へ偏心している。吸引プローブ496はウェル18の中心線 から偏心している必要はなく、ウェル18の中心線へ近いまたは沿った位置範囲 にあることができることを認識すべきである。
図示した具体例(図54を見よ)においては、床472は輸送具474によって 背中合わせして係合された二つのキャリア12を収容するのに十分な距離だけピ ペットサブアセンブリ488の位置をこえて延びている。
処理モジュール14の環境制御システム52は洗浄床472の下に配置された電 気抵抗ヒーター502を含んでいる(図55を見よ)。関連するサーミスター5 04は、例証具体例においては3oないし45°Cの範囲内にヒーター502を 所望温度に維持する。
2、作動の一般的シーケンス 二つのキャリア12を洗浄すべきとき、最初輸送具474が、前方把持アーム4 84がハブアクセス31へ配送された第1のキャリア12を係合するように切り 欠き部分94に関して位置決めされる。次に輸送具474が前進し、後方把持ア ーム486がハブアクセス3】へ配送された次のキャリア12を係合するように ステッパモータ482によって再位置決めされる。
二つのキャリア12が把持アーム484および486によって係合された時、制 御機構は輸送具474を作動し、第1 (前方)および第2(後方)キャリア1 2を1時に1テスト区域(すなわち1列)洗浄ピペットサブアセンブリの下へ逐 次進める。
与えられたテスト列がピペットサブアセンブリ488の下の所定位置へ進んだ時 、輸送具474は停止し、そしてステッパモータ494はピペットサブアセンブ リ488を1単位として列の関連するウェル18中へ下降させる(図57が示す ように)。
図58が示すように、最初ピペットサブアセンブリ488は、長い吸引プローブ 496が関連するウェル18の側壁に隣接して流体中にあらかじめ定めた深さに 位置決めされるのに十分な深さ下降する。図58が示すように、吸引プローブ4 96の先端497は側壁の方向に斜面とされ、そのため各テストウェル18の中 心から遠方を向いている。廃棄流体システム46の真空ポンプ316は、ウェル 18から流体を吸引するためすべての吸引プローブ496へ連続的に同時に除圧 を適用する。吸引プローブ496は流体内に懸濁している未結合物質のある量を 除去し、ウェル18内に固相支持体およびそれへ結合した複合体を残す。
次にステッパモータ494は、短い洗浄プローブ498が一般に各ウェル18の 頂部に位置決めされるようにピペットサブアセンブリ488を上昇する(図59 が示すように)。次に洗浄ポンプ500は洗浄液のあらかじめ定めた量を各洗浄 プローブ498を通ってウェル18中へ同時に配送する。洗浄液は残っている未 結合物質を後からの吸引のため再懸濁し、そしてウェル18の中味の希釈を始め る。
輸送具474は次にキャリア12を次の列がピペットサブアセンブリ488の直 下に配列されるように隣接する列間の距離だけ進める。上記の吸引/洗浄サイク ルは各テスト列について(洗浄を受けないALTのためのテスト列C3およびC 9を除いて)繰り返される。
測定すべき複合体が常磁性粒子422へ結合している例証具体例においては、粒 子422を洗浄/吸引プロセスの間ウェルのあらかじめ選択した区域に濃縮する ことが望ましい。この結果は種々の方法で得られるが、例証具体例においては動 的磁場(図示せず)が洗浄床472の下に位置する。磁場は粒子をテストウェル の中心部分に集め、濃縮するように時間的に方向および強度が変化する。この磁 場のさらに詳しい議論は、本出願と誼受入を共通にする、Kaulらの“常磁性 粒子を使用する固相アッセイのための洗浄/吸引システムおよび方法”と題する 米国特許出願にみられる。
第1および第2のキャリア12が上に記載した吸引/洗浄サイクルへ逐次かけら れた後、輸送具474はキャリア12を出発位置へ戻し、そこでは第1(前方) のキャリア12の第1列がピペットサブアセンブリ488の下に配置される。第 1および第2のキャリア12のための全体の吸引/洗浄サイクルが再び実施され 、その後あらかじめ定めた追加の回数繰り返される。例証具体例においては、各 ウェル18は少なくとも5回の吸引/洗浄サイクルを受ける。
あらかじめ定めた回数の吸引/洗浄サイクル後、輸送具474は第1および第2 のキャリア18を出発位置へ戻し、再び第1のキャリア12の第1列を直線にピ ペットサブアセンブリ488の直下に配置する。次に第1および第2のキャリア 12は再びピペットサブアセンブリ488を下を最終吸引サイクルのため1時に 1列づつ進行する。この洗浄サイクルの最終サイクルにおいて、ピペットサブア センブリ488は各列について(列C3およびC9を除いて)各ウェル18から 流体吸引するためにだけ下降および上昇する。以前のサイクルと異なり、この洗 浄シーケンスの最終サイクルの間は洗浄液は添加されない。
直前に記載した洗浄/吸引シーケンスは各処理区域(キャリア列)について変え ることができることを認識すべきである。例えば、異なる容積の洗浄液を異なる 処理区域へ導入することができる。代わって、一つ以上の処理区域を、例えばA LTアッセイのための列C3およびC9について行ったように、完全にとばすこ とができる。他の変法においては、洗浄後吸引サイクルをとばし、それにより分 離時間を長くすることができる。
上に記載した洗浄シーケンスを行った後、輸送具474は、第2(後方)のキャ リア12(後方把持アーム486によって係合された)を洗浄床472の切り欠 き部分94上の取り上げ位置へ戻す。
適切な“Not Busy”信号が制御モジュール16に次の状態質問に応答し て送られ、制御モジュール16はシャツトル部材2゜が第2のキャリア12を前 に記載した態様で取り上げるために動く指令信号を発する。このキャリア12は 規定されたプロトコールに従って次のワークステーションへ輸送される。
例証具体例においては、キャリア12はシャツトル部材2oによって試薬分配ス テーション26へ戻される。そこではキャリア12上の指定した処理区域へ以前 記載した態様で酵素ラベルが添加される。キャリア12は次にシャツトル部材2 oによって以前記載した態様においてインキュベーションステーション28Aな いしIへ戻される。2回目のインキュベーションを受けた後、キャリア12はシ ャツトル部材20によって、最初に記載したシーケンスと同じである2回目の洗 浄シーケンスのために洗浄ステーション3oへ戻される。この処理シーケンスに おいて、2回目の洗浄シーケンスを受けるキャリア12は最終的に前方把持アー ム484に係合される第1(前方)のキャリア12となる。
第2(後方)キャリア12が洗浄ステーション3oから除去された直後、そして このキャリア12が試薬分配ステーション26およびインキュベーションステー ション28によって処理されている間に、その時輸送具474によって係合され ている第1(前方)のキャリア12は基質の配送のため基質分配ステーション3 2へ運ばれる。図示した具体例(図44が示す)においては、基質分配ステーシ ョン32は洗浄ステーション30と同じ床472を共用し、それにより同じハブ アクセス31を共用する。この理由のため、図示した具体例においては、第1( 前方)のキャリア12は吸引/洗浄シ−ケンス後床472から除去されず、基質 分配ステーション32へ後で直接輸送するためそこにとどまる。このシーケンス は後で詳しく記載されるであろう。
しかしながら、異なる配置において、基質分配ステーション32は異なるハブア クセス部位を持つことができることを認識すべきである。この配置においては、 輸送具474は、前方把持アーム484によって係合された第1(前方)のキャ リア12をシャツトル部材20による取り上げのため床472の切り欠き部分9 4へ進め、そして基質分配ステーション32か、またはプロトコールによって決 められた次のどんなワークステーションへも輸送するであろう。
F、基質分配ステーション 図示した具体例(図54が示す)においては、基質分配ステーション32は洗浄 ステーション30と同じ床472およびノ1ブアクセス31を共用し、後方把持 アーム486によって係合されるキャリア12(これは洗浄ステーション30へ 配送される最後のキャリア12である)は、洗浄シーケンスを始めて受け、その 後試薬分配ステーションへ配送のためシャツトル部材20によって取り上げられ るキャリア12である。前方把持アーム484によって係合される第1(前方) のキャリア12(これは洗浄ステーション30へ配送される最初のキャリア12 である)は、洗浄シーケンスを2回目に受け、その後シャツトル部材20をさら に使用することなく基質分配ステーション32へ直接輸送されるキャリア12で ある。
1、基質ステーションへのキャリアの配送基質分配ステーション32は、基質添 加を実施するための基質ピペットサブアセンブリ506(図54に示した)と、 基質の吸引を実行するための別の基質吸引サブアセンブリ508を含んでいる。
基質ピペットサブアセンブリ506は、キャリア12の運動通路を横断して床4 72を差し渡すブーム510に沿って配置される。
図示した具体例においては、基質ピペットサブアセンブリ506は、床472の キャリア12の運動通路内に既に記載した洗浄ピペットサブアセンブリ488の 前方に配置される。図23が示すように、流体配送システム40は基質をピペッ トサブアセンブリ506へ運搬するポンプ512を含んでいる。
基質分配ステーション32は、基質を指定したテスト区域内に配置されたすべて のサンプルへ同時に、そしてこの配置においては各テスト区域へ順番に逐次加え ることを意図している。それ故輸送具474は、キャリア12を基質ピペットサ ブアセンブリ506の下を床472に沿って1時に1テスト区域全体分進める。
ピペットサブアセンブリは、キャリア12上に区切られた与えられたテスト区域 内のテストウェル18の最大数と同じ数の基質プローブのシリーズ514を含ん でいる。図示した具体例においては、それ数基質ピペットサブアセンブリ506 は、キャリア12上のテスト列内のウェルの間隔に等しい距離を離れた8本のプ ローブ514(図54を見よ)を含んでいる。
制御機構によって作動されるステッパモータは、基質ピペットサブアセンブリ5 06をその下に配置されたテスト区域のウェルの内外へ1単位として上昇および 下降させるように働く。
図示した具体例においては、基質分配ステーション32のための吸引サブアセン ブリ508は、洗浄ピペットサブアセンブリ488によって使用される同じ吸引 プローブ496を使用する。しかしながら、異なる配置を使用できることを認識 すべきである。例えば、基質ピペットサブアセンブリ506および吸引サブアセ ンブリ508は、同じブーム510上に横並びにまたは背中合わせに配置する第 2(後方)キャリア12(後方把持アーム486により係合された)がシャツト ル部材20によって除去された後、制御機構は輸送具474を作動し、第1のキ ャリア12を基質ピペットサブアセンブリ506を下を一時に1テスト区域分( すなわち1列)進める。与えられたテスト列がピペットサブアセンブリ506の 下へ進む時、輸送具474は停止し、そしてステッパモータ516はピペットサ ブアセンブリ506を1単位として関連する各ウェル18中へ下降し、所望量の 基質を分配するように下降させる。
ステッパモータ516は次に基質ピペットサブアセンブリ506をウェル18の 外へ上昇し、そして輸送具476はキャリア12を次の指定した列がピペットサ ブアセンブリ506の下へ配置されるように隣接する列間の距離分道める。この シーケンスは、直前に記載したように、基質を受領すべきキャリア12上のすべ ての列のウェル18へ基質が加えられ終わるまで繰り返される。
次に輸送具474は、キャリア12を吸引サブアセンブリ508(これは洗浄ピ ペットサブアセンブリ508の吸引プローブ496からなる)へ進め、キャリア 12の第1列を直線にサブアセンブリ508の直下へ位置決めする。洗浄シーケ ンスの吸引だけのサイクルが基質液をウェル18から前に記載した吸引プローブ を通って吸引するために繰り返される。
シーケンスの吸引だけのサイクルの後、輸送具474は、ウェル18へ基質の他 の部分標本の添加のためキャリア18を基質ピペットサブアセンブリ506を通 って1時に1列分後へ進める。好ましくは、時間節約の利益のため、キャリア1 2は基質ピペットサブアセンブリ506を通って反対方向(すなわち図54にお いて右から左へ)に進む。
洗浄液の添加次いで吸引(洗浄シーケンスの間)次に基質の添加および吸入、次 いで基質の最終添加(基質添加サイクルの間)の上のシーケンスは事実上緩衝液 交換を構成し、その間残存する洗浄緩衝液は基質緩衝液で交換される。
洗浄ステーション30の作動シーケンスに関して前に説明したように、直前に記 載した基質添加および吸引シーケンスの間常磁性粒子422(存在する時)をウ ェル18内に濃縮することが好ましい。以前に述べた同じ動的磁場をこの目的の ために使用することができる。
直前に記載した基質添加/吸引シーケンスは処理区域(キャリア列)毎に変える ことができることを認識すべきである。例えば、基質の異なる容積を異なる処理 区域へ導入することができる。代わりに、−以上の処理区域を完全にとばすこと ができる。
キャリア12が基質ピペットサブアセンブリ506を通って2回進められた後、 輸送具474はキャリア12を床12を472の切り欠き部分94上の取り上げ 位置へ戻す。“Not Busy”信号が制御モジュール160次の状態質問に 応答して送られ、制御モジュール16はキャリア12を以前記載した態様で取り 上げるようにシャツトル部材20を動かす指令信号を発する。このキャリア12 は、例証具体例ではリーダーステーション34である、規定されたプロトコール に従った次のワークステーションへ輸送される。
第1のキャリア12が基質分配ステーション32を通過し、リーダーステーショ ン34へ配送のためシャツトル部材20によって除去された後、ハブアクセス3 1(洗浄ステーション30および基質分配ステーションに対して共通)は、以前 に記載した態様で二つの新しいキャリア12を一方は1回目の洗浄シーケンスの ため他方は2回目の洗浄シーケンスおよび後続の基質添加のため受領するために 開いている。
G、リーダーステーション 前方から見て(図4が示すように)、リーダーステーション34は処理モジュー ル14の内部の左手部分を占領する。リーダーステーション34のためのハブア クセス35は、ハブアクセス27および29D/E/Fから約180°、そして ハブアクセス31および29G/H/I(時計方向に)および23.25、およ び29A/B/C(反時計方向に)から約90°円弧上で離れた、シャツトル部 材20の第4の円弧位置に配置される(図6を見よ)。
1、光学サブアセンブリ リーダーステーション34(図60が示すように)は、キャリア12内に収容さ れたサンプルの蛍光を測定するための光学サブアセンブリ518を含んでいる。
光学サブアセンブリ518は、一端においてキセノン光源522と、他端におい てそれ自体蛍光センサー526と連通する光増幅管524と連通ずる励起管52 0を含んでいる。励起管520と光増幅管5240間にフィルターブロック52 8が配置される。フィルターブロック528は、励起管520からの入射光をサ ンプルへ向け、そしてサンプルからの出射蛍光を光増幅間524を通ってセンサ ー526へ向ける二色性レンズ530を含んでいる。
フィルターブロック528(図61も見よ)は、励起チューブ520、サンプル および光増幅管524の間を延びる光路中へ選択的に動き得る1個以上の発光フ ィルター532を含んでいる。各発光フィルター532は、波長が読み取るべき 特定のアッセイに依存するセンサー526によって測定すべき蛍光の所望波長を 選び出す。
図61が示すように、フィルターブロック528は、駆動ベルト536およびプ ーリー538によりステッパモータ540へ接続された運搬具534へ取り付け られる。リーダーステーション34のための制御機構はステッパモータ540を 作動し、所望の発光フィルター532を励起管520と光増幅管524の間の光 路との一致へ動かす。
図60が示すように、励起管520中の入射光の存在を感知するシリコン検出器 542が設置される。レンズ544は各発光フィルター532と協同して入射光 を二色レンズ530を通ってシリコン検出器542へ通過させるためにフィルタ ーブロック528内に設置される。検出器542による入射光の不存在は(光源 522が故障したとき)エラー信号を発生する。
2、リーダーステーションへのキャリアの配送制御モジュール16から適切な指 令信号を受信した時、シャツトル部材20は、シャツトル制御機構によって発せ られる追加の指令信号に応答してキャリア】2を以前のワークステーションから (これは基質分配ステーション32であると仮定した)ハブアクセス35へ輸送 する。
@60および61が示すように、リーダーステーション34はキャリア18を受 けるため光学サブアセンブリ518の下に配置された床546を含んでいる。床 546は、ハブアクセス35に位置する他のワークステーションと同じタイプの 切り欠き部分94を有する。前に記載したように、シャツトルプラットフォーム 7oはキャリア12と共にこの切り欠き部分94へ侵入し、次に切り欠き部分9 4を通ってキャリア12をプラットフォーム7oから離して床546へ持ち上げ るために下降する。
図60が示すように、床546は、キャリア12が床546上に置かれる時キャ リア12のフランジ縁86A/Bを補足する離れた一対の横断溝96を含んでい る。床546はキャリア側壁78B上に形成されたノツチキー路82Bと係合す るキー路548も含んでいる。
図62が示すように、環境制御システム52は床546の上方の下った天井55 1中に配置された電気抵抗ヒーター550を含む。
関連するサーミスター(図示せず)がヒーター550を所望の温度(これは例証 具体例では30ないし45°Cの範囲内にある)に維持する。
3、光学サブアセンブリに関しキャリアの位置決めリーダーステーション34は 、キャリア12を光学サブアセンブリに関し選択的に位置決めする輸送機構(図 62に最良に示される)を含んでいる。これはシャツトル機構20をリーディン グプロセスの闇他の機能を果たすように自由にする。
輸送機構554を使用し、各テストウェル18を選択的に光学サブアセンブリ5 18の下へ個々に配置することができる。
輸送機構554は、行がキャリア12上に並べられる方向(これは図62におい てアクセス35から見て左から右へ)に一般に平行な第1の通路(図62に矢印 で示した)中を床546を動かす第1の輸送具556を含んでいる。
輸送機構554はまた、第1の輸送具556と独立して作動でき、列がキャリア 12上に並べられる方向(これは図62においてアクセス35から見て前後方向 )に一般に平行な第2の通路(図62に矢印で示す)中を床546を動かす第2 の輸送具558を含んでいる。
輸送機構554は種々に構成することができる。図示した具体例においては、第 1の輸送具556は、床546がその上を第1の通路を可動な支持台560を含 んでいる。床546の一側は支持台560上の案内環562とスライド自在に係 合し、床546の他側は支持台560上の軌道内を移動する案内車輪564を含 んでいる。
ステッパモータ568へ連結したベルト駆動566は支持台560上の第1の通 路内を床546を動かす。
支持台560自体は案内環570の他の対の上に運動のために支持される。他の ステッパモータ574へ連結された他の駆動ベルト572は支持台560を案内 環570に沿って第2の方向に動かすキャリア12がリーダー床546へ配送さ れた後、ステッパモータ568および574は、個々のテストウェル18を光学 サブアセンブリ518に関して位置決めするため、リーダーステーション制Il @横によって独立に作動される。ステッパモータ540はまた、所望の発光ヒイ ルタ−532を光路中に位置決めするように作動する。
図示した具体例においては、光学サブアセンブリ518は、与えられた区域(列 に配列された)内のテストウェル18の逐次読み取りを区域を通る逐次テストウ ェル毎に(行ごとに)進めることによって行う。
このシーケンスにおいて、床546は、最初所望のテスト区域(列)の第1のテ ストウェル18を光学サブアセンブリ518との作動整列に持って来るように位 置決められる。光学サブアセンブリ518は、そのサンプルの測定された蛍光で あるそのテストウェル18についての第1の動的読みを取るように作動する。第 2の輸送具558のステッパモータは、床546を動かし、所望の区域の次のテ ストウェル18を光スキャナーとの作動整列にもたらし、そしてそのテストウェ ル18の動的読みが取られる。このシーケンスは、この列のすべてのウェル18 が光サブアセンブリを通って進み、そして第1の動的読みのすべてが取られるま で繰り返される。
輸送機構は次に、次の指定した試験区域のためのテストウェル18を第1の動的 読みの他のシリーズのため光学サブアセンブリ518の次々の作動整列に持って 来るように作動する。テストウェル18についての第1の動的読みは個々に制御 モジュール16の大量記憶バイス134中に記憶される。
キャリア12上に収容された標本についてすべての第1の動的読みが取られた時 、床546はシャツトル部材20のための取り上げ位置へ復帰する。“Not  Busy”信号が制御モジュール16へ送られる。制御モジュール16は代わっ て、ハブ100において以前に記載した態様でキャリア12を取り上げるためシ ャツトル部材20を動かす指令信号を発する。キャリア12は利用し得るインキ ュベーションステーションAないしIの一つへ決められた時間輸送され、その後 動的読みの第2のシリーズのためリーダーステーション34へ戻される。動的読 みの第2のシリーズも制御モジュール16の大量記憶デバイス134中に記憶さ れる。
第1の動的読みおよび第2の動的読みの結果は、各ウェル18について測定した 蛍光の経時変化を計算するために比較される。この蛍光の経時変化はその特定サ ンプルについての特定のアッセイについて得られた最終量的測定を表わす。結果 は、プリンターによってユーザーが読むことのできるディスプレーのため制御モ ジュール16へ送られる。
同時に、シャツトル部材20は、キャリア12を提供されたプロトコールに従っ て次のワークステーションを輸送するために送られる。例証具体例においては、 次のステーションはキャリア処分ステーション36である。
H,キャリア処分ステーション キャリア処分ステーション36はリーダーステーション34(図62が示す)と 同じハブアクセス35を共用する。
キャリア処分ステーション36は、ハブアクセス35(図63が示す)に位置す る切り欠き部分94を有する床576を含んでいる。前に記載したように、シャ ツトルプラットフォーム70はキャリア12と共にこの切り欠き部分94へ侵入 し、次に切り欠き部分94を通ってキャリア12をプラットフォーム70から床 576中へ持ち上げるように下降する。
図64および65が示すように、床576は出口開口578上のわなドア577 上に乗っている。出口開口578は、廃棄流体容器50と同じコンパートメント を占める(図1を見よ)キャリア廃棄容器582へ通ずるシュート580へ通じ ている。
わなドア577はシャフト586によってステッパモータ588へ取り付けられ る。ステッパモータ588は平常はわなドア588および床576を一般に水平 位置(図63および64に示す)に保持する。キャリア処理ステーションのため の制御機構から信号を受取った時、ステッパモータ588はシャフト586を回 転し、わなドア577および床576を傾ける(図65が示すように)。ステッ パモータ588は次に、わなドア577および床576を水平位置へ戻すように 作動する。
床576は、シャツトル部材からハブアクセス35を通ってキャリア18を受取 るように配置される。シャツトル部材20がハブアクセス35から引き込められ た後、ステッパモータ588は床576を傾けるように作動する。キャリア18 は床576から出口開口578およびシュート580を通って廃棄容器582中 へ滑り落ちる(図65が示すように)。床576は処分のための他のキャリア1 2の受取りを待機するその水平位置へ復帰する。
■、好ましい具体例における制御モジュールの他の特定説明図66は、HB s  7 ッセイ、 HB C7ッt’ イ、 HI V −I A b’アッセイ 、HTLV−I Abアッセイ、 およびTPA Abアッセイに対するプロト コールの時間シーケンスを図解的に示している。図67は、ALTアッセイのた めのプロトコールの時間シーケンスを図解的に示している。
例証具体例においては、マスター制御スケジュール590は、単一のキャリア1 2について実行すべき個々のプロトコールの種々の要件を、各キャリア12につ いてステップシーケンス、ステップタイミングおよび他の作動パラメーターの形 で統合する。マスター制御スケジュールはまた、決められた時間間隔で追加のキ ャリア12を処理のためシステム10へ導入し、その後で与えられた時点におい てシステム内に存在する各キャリア12に対する個々のプロトコールの実行を調 整する。
マスター制御スケジュールはそれにより、すべての異なるイムノアッセイ操作が 処理モジュール14内に存在する多数テストキャリア12に対して実行される統 合されたタイミングシーケンスを確立する。好ましいシーケンスにおいては、マ スター制御スケジュールは約8分毎に新しい試験キャリア12をシステム10へ 導入する。
各試験キャリア12はシステムlO内に約120分間とどまり、その間に6種の 異なるイムノアッセイが図66および67に示した時間シーケンスに従ってキャ リア12上に収容された16のソース標本について実行される。
この態様において、マスター制御スケジュールは、シャツトル部材20および8 個の処理ステーションの独立した作動を1時間あたり約120イムノアツセイを 実施するように調整する。
図示した好ましい具体例においては、制御モジュール16のCPU122は、ユ ーザーに各試験キャリア12の与えられた時点における処理システム内の位置を 示すため、ビデオモーター130上に連続的にディスプレーされる状態レポート をつくり出す。
■、結論 例証した具体例における分析システム10の説明は、本発明の範囲を特定のタイ プのアッセイまたは含まれる特定のアッセイ技術へ制限することを意図しない。
本発明を具体化する分析システム10は、免疫化学反応、または複合体を結合す るため固相を使用し、または蛍光基質に依存しない、異なるアッセイ操作および 異なるアッセイ技術を使用することができる。本発明は、本出願にすべて詳細に 記載しなかったけれども多種類の分析タイプおよび技術に使用のため適用可能で ある。
本発明の種々の局面の特色および利益は請求の範囲に述べられている。
FIG、37 FIG、5に FIG、 57 FIG、 58 FIG、 59

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.軸を有するハブを区切るための手段を含んでいるフレーム、ハブ軸に関して 第1の位置においてハブへ開いているアクセスを有するフレーム上の第1のワー クステーション、ハブ軸に関して第2の位置においてハブへ開いているアクセス を有するフレーム上の第2のワークステーションを備え、前記第1および第2の 位置はハブ軸に関し異なる円弧位置に配置され、そしてハブ軸の軸方向に一般に 離れており、ハブ内に配置されそして材料をワークステーションへ関連するハブ アクセスを通って搬出入するためのプラットフォームを含んでいるシャットル手 段にして、プラットフォームを異なる円弧位置間をハブ軸のまわりで回転的に動 かすために、プラットフォームをハブアクセスがそこに位置する第1および第2 の位置の選択した一つとの整列にハブ軸を軸方向に動かすために、そしてブラツ トフォームを選択して整列したアクセスへ向かっておよびそれから離れてハブ軸 の放射方向へ動かすために作動するシャットル手段 を備えていることを特徴とする分析操作を実施するためのシステム。
  2. 2.ハブ軸は一般に垂直方向に延びている請求項1のシステム。
  3. 3.少なくとも一つのワークステーションは、操作に関連する少なくとも一つの 役目を果たすための処理手段を含んでいる請求項1のシステム。
  4. 4.ワークステーションの一つはインキュベーション室を含んでいる請求項1の システム。
  5. 5.インキュベーション室は、材料をインキュベーションステーションへ搬出入 するシャットルプラットフォームの運転に応答して、インキュベーション室を開 く上昇位置と、インキュベーション室を閉じる下降位置との間を可動なカバーを 含んでいる請求項4のシステム。
  6. 6.軸を有するハブを区切るための手段を含んでいるフレーム、ハブ軸に関して 第1の円弧位置においてハブへ開いているアクセスを有するフレーム上の第1の ワークステーション、第1の円弧位置においてハブへ開いており、その位置にお いてハブ軸の軸方向に第1のアクセスから離れている第2のアクセスを有するフ レーム上の第2のワークステーション、ハブ軸に関し第1および第2のアクセス の第1の円弧位置から円弧方向に離れている一般に第2の位置においてハブへ開 いている第3のアクセスを有するフレーム上の第3のワークステーション、 ハブ内に配置されそして材料をワークステーションへ関連するアクセスを通って 搬出入するためのプラットフォームを含んでいるシャットル手段にして、プラッ トフォームを第1,第2および第3のアクセスの選択した一つとの整列ヘハブ軸 のまわりを回転的にそして軸方向に動かすために、そしてプラットフォームを選 択しに整列したハブアクセスへ向かっておよびそれから離れてハブ軸の放射方向 へ動かすために作動するシャットル手段を備えていることを特徴とする分析操作 を実施するためのシステム。
  7. 7.一般に第2の円弧位置においてハブへ開いており、そしてその位置において ハブ軸の軸方向に第3のアクセスから離れている第4のアクセスを有する第4の ワークステーションをさらに備え、シャットル手段は、プラットフォームを第1 ,第2,第3および第4のアクセスの選択した一つとの整列ヘハブ軸のまわりを 回転的にそしてハブ軸に沿って軸方向に動かすため、そしてプラットフォームを 選択した整列したハブアクセスへ向かっておよびそれから離れてハブ軸の放射方 何へ動かすために作動する請求項6のシステム。
  8. 8.異なる処理役目を果たすための少なくとも二つのワークステーションに関連 した処理手段をさらに含んでいる請求項4または6のシステム。
  9. 9.ハブは包囲された区域を区切り、そして処理した空気を包囲されたハブ区域 へ運ぶためのフレーム上の環境制御手段をさらに含んでいる請求項4または6の システム。
  10. 10.少なくとも一つのワークステーションにおいて所望温度を維持するための フレーム上の環境制御手段をさらに含んでいる請求項4または6のシステム。
  11. 11.分析すべき少なくとも一つのサンプルを保持するための手段を含む試験キ ャリア、 軸を有するハブ区切るための手段を含んでいるフレーム、分析操作に関連する少 なくとも一つの処理役目を果たすための処理手段を含んでいるフレーム上の第1 のワークステーションにして、ハブ軸に関し第1の位置においてハブへ開いてい るアクセスを有する第1のワークステーション、分析操作に関連する少なくとも 一つの処理役目を果たすための処理手段を含んでいるフレーム上の第2のワーク ステーションにして、第2の位置においてハブへ開いているアクセスを有する第 2のワークステーションを備え、 第1および第2の位置はハブ軸に関し異なる円弧位置に配置され、そしてハブ軸 の軸方向に離れており、ハブ内に配置されそして材料を関連するハブアクセスを 通ってワークステーションへ搬出入するためのプラットフォームを含んでいるシ ャットル手段にして、プラットフォームを異なる円弧位置間をハブ軸のまわりで 回転的に動かすために、ハブアクセスがそこに位置する第1および第2の位置の 選択した一つとの整列へ動かすために、そしてプラットフォームを選択した整列 したハブアクセスへ向かっておよびそれから離れてハブ軸の放射方向へ動かすた めに作動するシャットル手段 を備えていることを特徴とする分析操作を実施するためのシステム。
  12. 12.試験キャリアは第1および第2の指定した処理区域と、第1の指定区域内 に分析すべき少なくとも一つのサンプルを保持しそして第2の指定区域内に分析 すべき少なくとも一つの他のサンプルを保持するための手段を含んでおり、 少なくとも一つのワークステーションは第1の指定区域に保持されたサンプルに ついて第1の規定された処理役目を実行するための、そして第2の指定区域に保 持されたサンプルについて第2の規定された処理役目を実行するための手段を含 んでいる請求項11のシステム。
  13. 13.ハブ軸は一般に垂直方向に延びている請求項11または12のシステム。
  14. 14.内部区域を囲みそして内部区域内にハブを区切るための手段を含んでいる ハウジング、 内部区域内に支持されそしてハブへ開いたアクセスを有する第1のワークステー ション、 内部区域内に支持されそしてハブへ開いたアクセスを有する第2のワークステー ション、 関連するハブアクセスを通ってワークステーションへ材料を搬出入するためハブ 内を可動なシャットル手段、処理した空気をハブ中へ運ぶための第1の手段およ び各ワークステーション内を所望の温度条件に別々に維持するための第2の手段 を含んでいるハウジング内の環境制御手段を備えていることを特徴とする分析操 作を実施するためのシステム。
  15. 15.分析すべき少なくとも一つのサンプルを保持するための手段を含んでいる 試験キャリア、 軸を有するハブを区切るための手段を含んでいるフレーム、分析操作に関連する 少なくとも一つの処理役目を果たすための処理手段を含んでいるフレーム上の第 1のワークステーションにして、ハブ軸に関し第1の位置においてハブへ開いて いるアクセスを有する第1のワークステーション、分析操作に関連する少なくと も一つの処理役目を果たすための処理手段を含んでいるフレーム上の第2のワー クステーションにして、ハブ軸の軸方向に第1の位置から離れた第2の位置にお いてハブへ開いたアクセスを有する第2のワークステーション、ハブ内に配置さ れそして関連するハブアクセスを通って試験キャリアをワークステーションへ搬 出入するためのプラットフォームを含んでいるシャットル手段にして、プラット フォームをハブアクセスがそこに位置する第1および第2の位置の選択した一つ との整列へ動かすために、そしてプラットフォームを選択した整列したハブアク セスへ向かっておよびそれから離れてハブ軸の放射方向へ動かすために作動する シャットル手段、ワークステーション上の試験キャリアを動かすための、シャッ トル手段と独立して作動する少なくとも一つのワークステーション上の輸送手段 を備えていることを特徴とする分析操作を実施するためのシステム。
  16. 16.試験キャリアは第1および第2の指定した処理区域と、第1の指定区域内 に分析すべき少なくとも一つのサンプルを保持しそして第2の指定区域内に分析 すべき少なくとも一つの他のサンプルを保持するための手段を含んでおり、 少なくとも一つのワークステーションは第1の指定区域に保持されたサンプルに ついて第1の規定された処理役目を実行するための、そして第2の指定区域に保 持されたサンプルについて第2の規定された処理役目を実行するための手段を含 んでいる請求項15のシステム。
  17. 17.輸送手段を有する少なくとも一つのワークステーションにおいてアクセス は処理手段から離れており、輸送手段は試験キャリアをアクセスと関連する処理 ステーションの間を動かすために作動する請求項15のシステム。
  18. 18.軸を有するハブを区切るための手段を含んでいるフレーム、ハブ軸に関し 第1の位置においてハブへ開いているアクセスを有するフーム上のインキュベー ションワークステーションにして、インキュベーション室とそしてインキュベー ション室を開く上昇位置およびインキュベーション室を閉じる下降位置の間を可 動なカバーを含んでいるインキュベーションワークステーション、 ハブ軸に関し第2の位置においてハブへ開いているアクセスを有するフレーム上 の第2のワークステーションを備え、第1および第2の位置はハブ軸に関し異な る円弧位置に配置され、そして一般にハブ軸の軸方向に離れており、ハブ内に配 置され、そして関連するハブアクセスを通って材料をワークステーションへ搬出 入するためのプラットフォームを含んでいるシャットル手段にして、プラットフ ォームを異なる円弧位置をハブ軸のまわりで回転的に動かすために、プラットフ ォームをハブアクセスがそこに位置する第1および第2の位置の選択した一つと の整列ヘハブ軸の軸方向に動かすために、そしてブラツトフォームを選択して整 列したハブアクセスへ向かっておよびそれから離れてハブ軸の放射方向に動かす ために作動するシャットル手段を備え、 ブラットフォームは材料をインキュベーションワークステーションへ搬出入する 間インキュベーションステーション上のカバーをその上昇および下降位置間を動 かすためにさらに作動することを特徴とする分析操作を実施するためのシステム 。
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