JPH0674957A

JPH0674957A - 自動分注装置

Info

Publication number: JPH0674957A
Application number: JP23101192A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Takeda; 雅明竹田; Yuuko Katou; 有子加藤
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1992-08-31
Publication date: 1994-03-18

Abstract

(57)【要約】【目的】分注と同時に試料の液面が平坦になるよう
に、試料を分注する自動分注装置を提供する。【構成】チップ３６内に試料を吸引し、ＸＹＺロボッ
ト３４によって、ノズル部３２を蛋白分画用容器７０の
所定のウェル８０の位置に移動させる。さらに、このウ
ェル内の異なる位置にノズル部３２を移動させながら、
チップ３６に接続されているシリンダのピストンを押圧
して、チップ３６内の試料を吐出していく。２点移動で
試料を吐出する場合には、ＸＹＺロボット３４によっ
て、ノズル部３２をウェルのＰ₁点に移動させ、吸引し
た量の半分を吐出し、次にＰ₂点に移動させ、残りの半
分を吐出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動分注装置、特にノ
ズルから試料の吐出を行う際に、１つのウェル内に平坦
に分注を行う自動分注装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】試料を自動で分注する自動分注装置が知
られており、例えば人体から採取された血液中の血清、
血漿又は無機及び有機の定量分析用試料等を吐出容器の
複数個のウェルに分注する装置として用いられている。

【０００３】この自動分注装置によって、図４に示され
た吐出容器としての蛋白分画用容器７０の複数個のウェ
ル８０に分注された試料が血清、血漿等である場合に
は、この試料は、トライアングル型のノズルの１辺に塗
布され、プラスチック板上のゲルの一点にスポットされ
る。そして、プラスチック板上のゲルにスポットされた
試料は、蛋白分画の自動分析装置、例えばゲル電気泳動
装置によって、その成分中の蛋白質の分子量の大きさに
応じて分離される。そして、分離された成分はエチジウ
ムブロミド等により染色され、このゲルに紫外線を照射
することによって、操作者はその成分名と試料中の相対
量を検出することができる。

【０００４】また、分注された試料が無機及び有機の定
量分析用試料である場合には、試料は有色試料液であ
り、この溶液は、図５に示した吐出容器としてのマイク
ロプレート８２の複数個のウェル８０に分注されてい
る。従って、マイクロプレートリーダーは、マイクロプ
レート８２の上方から光を投射し、そのときの溶液を透
過する光の透過率（吸光度）を求める。これより、操作
者は特定成分の試料中の含有量を求めることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、微量分
注の場合には、しばしば分注後のウェル内に試料は、図
６の（ａ）、（ｃ）に示すような球を少し潰したような
形状で存在し、ウェル内部全体には試料が行きわたらな
い（以下、このような現象を「ぬれ」が悪いという）。
このぬれの問題は、ウェルの材質と分注された試料の特
性によって生じるものである。

【０００６】従って、上述した蛋白分画を行う際に、図
６の（ａ）及び（ｃ）に示すように試料がウェルに対し
てぬれが悪い場合には、分離用のゲルにスポットされた
試料は、所定量以下でかつ偏ったものとなるおそれがあ
る。これによって、分析感度は悪化し、含有成分の相対
値も実際とは異なってしまうという問題があった。

【０００７】また、上述の定量分析試料をマイクロプレ
ートのウェルに分注した場合においても、ぬれが悪い場
合には、透過してくる光の量が１つのウェル内の、場所
により著しく異なり、分析結果が異常となる問題があっ
た。

【０００８】そこで、図４、５に示された蛋白分画用容
器７０及びマイクロプレート８２において、従来、試料
のぬれが悪い場合には、操作者が手で容器を叩くか、又
は専用の攪拌器によって容器を振動させ、試料のぬれを
改善し、図６の（ｂ）及び（ｄ）に示されるように試料
の液面を平坦化させなければならなかった。

【０００９】しかしながら、図４に示されるように、蛋
白分画用容器７０の複数個のウェル８０をそれぞれに仕
切る壁は低く、大きな振動を与えると隣同士の試料が混
ざってしまうという問題があった。このことは、マイク
ロプレート８２においても同様の問題であった。従って
操作者は、細心の注意を払って容器に振動を与え、試料
液面の平坦化を図る必要があった。

【００１０】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、分注と同時に試料の液面が平
坦になるように、試料を分注する自動分注装置を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、試料を複数個のウェルを備えた吐出容器
に分注する自動分注装置において、試料をノズルに吸引
する試料吸引手段と、前記試料吸引手段によって前記ノ
ズルに吸引された試料を吐出する試料吐出手段と、前記
試料吐出手段を１つのウェル内の異なる複数個所に移動
させる移動手段とを有し、前記移動手段によって、前記
試料吐出手段は、試料を吐出する毎に前記１つのウェル
内の異なる個所を移動しながら、所定分注量の液体試料
を複数回にわたって分割して吐出することを特徴とす
る。

【００１２】また、試料を複数個のウェルを備えた吐出
容器に分注する自動分注装置において、試料をノズルに
吸引する試料吸引手段と、前記試料吸引手段によって前
記ノズルに吸引された試料を吐出する試料吐出手段と、
前記試料吐出手段を１つのウェル内の異なる複数個所に
移動させる移動手段とを有し、前記移動手段によって、
前記試料吐出手段は、試料を吐出する毎に前記１つのウ
ェル内の異なる個所を移動しながら、所定分注量に余剰
量を加えた液体試料を複数回に分けて吐出し、この後に
前記試料吸引手段によって、余剰量の試料を吸引するこ
とを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明に係る自動分注装置において、移動手段
によって、試料吐出手段は、試料を吐出する毎に前記１
つのウェル内の異なる個所を移動しながら、所定分注量
の液体試料を複数回にわたって分割して吐出する。この
ため、１つのウェルの全領域に試料が行きわたり、試料
液面は平坦化する。

【００１４】また、移動手段によって、試料吐出手段
は、試料を吐出する毎に前記１つのウェル内の異なる個
所を移動しながら、所定分注量に余剰量を加えた液体試
料を複数回に分けて吐出し、この後に試料吸引手段によ
って、余剰量の試料を吸引する。このため、ウェルに
は、多目の試料が分注されるので、試料がウェル内に行
きわたり、試料液面は平坦化する。そして、この試料の
行きわたった後に余剰量の試料を吸引するので、分注の
精度も保たれる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

【００１６】図１には、本発明に係る自動分注装置３０
の外観が示されており、図１はその斜視図である。

【００１７】この自動分注装置３０は、本実施例におい
て、ゲル電気泳動装置により成分分析を行うための試料
を分注するものである。

【００１８】図中ほぼ中央に図示される試料の吸引を行
うノズル部３２は、ＸＹＺロボット３４によって保持さ
れており、ノズル部３２は、三次元的に自在に移動可能
とされている。

【００１９】図２には、ノズル部３２の要部断面図が示
されており、ノズル部３２は、ノズルベース３５とノズ
ルチップを成すディスポーザブルチップ（以下、チップ
という）３６とで構成されている。すなわち、本実施例
の自動分注装置においては、ノズルチップとしてディス
ポーザブルなものが用いられている。なお、このチップ
３６の上部開口には、ノズルベース３５の先端部が加圧
挿入され、このようにチップ３６の上部開口にノズルベ
ース３５の先端部が嵌合することによって、チップ３６
がノズルベース３５に確実に固定される。チップ３６の
下方先端部には、小孔３６ａが形成され、この小孔３６
ａから試料が吸引され、あるいは吐出されることにな
る。なお、チップ３６は例えば硬質プラスチック等で構
成され、ノズルベース３５は金属等で構成される。

【００２０】図１において、前記ＸＹＺロボット３４
は、Ｘ駆動部３４ｘと、Ｙ駆動部３４ｙと、Ｚ駆動部３
４ｚとで構成され、Ｚ駆動部３４ｚにはノズル部３２を
備えたエレベータ部３８が昇降自在に連結されている。
このエレベータ部３８はジャミングセンサ等の機能をな
すリミットスイッチ４０を有し、このリミットスイッチ
４０は、ノズル部３２に加えられる上方への一定以上の
外的作用力を検出する。Ｚ駆動部３４ｚには試料吐出を
行う希釈ノズル４２が固定配置されている。ノズル部３
２には、エアホース４４の一端が接続され、エアホース
４４の他端は吸引・吐出ポンプの作用を成すシリンダ４
６に接続されている。また、希釈ノズル４２には、希釈
液ホース４８の一端が接続され、その他端は電磁バルブ
５０を介してシリンダ５２に接続されている。

【００２１】シリンダ４６とノズル部３２との間には、
エアホース４４内の内圧を測定するための圧力センサ５
４が接続されている。なお、リミットスイッチ４０から
の信号は信号ケーブル５６を介して装置本体に送られて
いる。

【００２２】分注台５８に載置された試験管ラック６０
には、遠心分離処理が行われた後の試料を入れた複数個
の試験管６２が起立保持されている。すなわち、この試
験管６２には、試料が入れられている。また、分注台５
８上に設けられた水平台６４には、希釈容器６６を複数
個備えた希釈トレイ６８と、蛋白分画用容器７０とが載
置されている。ここで、蛋白分画用容器７０には、分注
される試料を入れるウェル８０が複数個形成されてい
る。すべての試料の分注後には、この蛋白分画用容器７
０が蛋白分画の自動分析装置（ゲル電気泳動装置ともい
う。）へ移され、そこで電気泳動により成分が分離さ
れ、その成分の相対的な含有量の測定が行われる。

【００２３】本実施例の自動分注装置は、ノズルチップ
がディスポーザブルチップ、すなわち使い捨て型である
ため、チップ立て７２には複数個の新品のチップが用意
され、順次新しいチップに交換される。また、チップ廃
棄トレイ７４が設けられている。

【００２４】従って、以上の自動分注装置によれば、ノ
ズル部３２のチップ３６によって試料を吸引してそれら
を他の容器に移すことが自在に行える。また、本実施例
の場合には、蛋白分画用容器７０を用いたが、これに限
るものではなく、マイクロプレート８２等を用いてもよ
い。

【００２５】本発明の特徴は、試料をウェル８０に吐出
する際に、このウェル内を移動しながら複数回に分けて
試料を吐出することである。また、移動しながら吐出す
る際に、所定の吐出量よりも余剰の吐出を行い、その後
余剰分の試料を吸引することである。

【００２６】以下に、この吐出工程における動作につい
て述べる。

【００２７】図３には、本実施例の自動分注装置の吐出
工程の例が示されており、図３の（ａ）及び（ｃ）に
は、２点移動吐出工程の場合の側面図と上面図が示され
ており、図３の（ｂ）及び（ｄ）には、４点移動吐出工
程の場合の側面図と上面図が示されている。

【００２８】まず、図示しないが、自動分注装置３０の
所定の位置に試料入りの試験管６２をセットする。操作
者が動作開始のスイッチを押すと、自動分注装置３０は
以下に示す動作を開始する。

【００２９】ＸＹＺロボット３４は、ノズル部３２のＸ
ＹＺ各軸及び吸引、吐出を行うためのポンプの原点検出
を行い、リセット動作を完了させる。なお、ポンプはシ
リンダとピストンとで構成され、エアホース４４を介し
てノズル部３２に接続されている。ノズル部３２は、前
述したようにチップ３６を装着し、試料入りの試験管６
２の位置に移動する。そして、チップ３６が試験管６２
の上方から下降し、いわゆる液面検出が行われている。
この液面検出は、圧力センサ５４によってホース４４の
内圧を監視することにより行われており、装置本体内の
制御部はホース４４の内圧が急変したときにチップ３６
の先端が液面に達したことを確認している。

【００３０】そして、液面検出した後、チップ３６内に
試料を吸引する。その際、検査に必要な必要量に加え
て、余剰量の試料を吸引してもよい。チップ３６内に試
料を吸引した後に、ＸＹＺロボット３４によって、ノズ
ル部３２を蛋白分画用容器７０等の吐出容器の所定のウ
ェル８０の位置に移動させ、さらに、このウェル８０内
の異なる位置にノズル部３２を移動させながら、ノズル
チップに接続されているポンプのシリンダ中のピストン
を押圧して、チップ３６内の試料を吐出していく。

【００３１】まず、所定量の試料のみ吸引して吐出する
場合について述べる。

【００３２】図３の（ａ）及び（ｃ）に示すように、２
点移動で試料を吐出する場合を例にとって動作を説明す
れば、ＸＹＺロボット３４によって、ノズル部３２はウ
ェル８０内のＰ₁点に移動し、Ｐ₁点において所定量の
１／２の試料を吐出する。その後、ノズル部３２はＰ₂
点に移動し、残りの１／２をＰ₂点に吐出する。一方、
図３の（ｂ）及び（ｄ）に示すように、４点移動で試料
を吐出する場合には、所定量の１／４の試料をＰ₁点に
吐出し、上記同様にノズル部３２をＰ₂点、Ｐ₃点、Ｐ
₄点に移動させながら、所定量の１／４ずつ吐出してい
く。従って、ノズル部３２をウェル８０内の複数個所に
移動させながら吐出する場合には、この複数回分の１の
試料量を吐出していくこととなる。

【００３３】次に、所定量に余剰量を加えて吸引して、
これを吐出する場合について述べる。

【００３４】ノズル部３２は、上述と同様の移動動作を
行うが、そのときに吐出する液量が異なる。すなわち、
図３の（ａ）及び（ｃ）に示す２点移動における１回の
吐出する液量は、［（所定量＋余剰量）／２］となり、
図３の（ｂ）及び（ｄ）に示す４点移動における１回の
吐出する液量は、［（所定量＋余剰量）／４］となる。
従って、ノズル部３２をウェル８０内の複数個所、例え
ばｎ個所に移動させながら吐出する場合には、［（所定
量＋余剰量）／ｎ］の試料量を吐出していくこととな
る。

【００３５】なお、上記の試料吐出の際、ノズル部３２
を移動させている間、試料の吐出を停止させても継続さ
せてもよい。

【００３６】ノズル部３２がチップ３６内の試料を分割
して吐出し終えると、ＸＹＺロボット３４によってノズ
ル部３２は上昇し、使用済みのチップ３６が廃棄され
る。しかし、所定量に加えて余剰量を吸引し、吐出した
場合には、ノズルチップに接続されているポンプのシリ
ンダ中のピストンによって、余剰量の試料をウェル８０
から吸引しなければならない。そして、この余剰量を吸
引した後、先と同様にノズル部３２を上昇させ、使用済
みのチップ３６を廃棄する。

【００３７】以上の動作を行うことによって、容器の材
質に対してぬれが悪い試料であっても、ウェル８０内の
試料の液面は平坦となり、後の測定における効率及び精
度を向上させることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、移
動手段によって試料吐出手段は、試料を吐出する毎に前
記１つのウェル内の異なる個所を移動しながら、試料を
複数回にわたって分割して吐出する。このため、１つの
ウェルの全領域に試料が行きわたり、試料液面は平坦化
する。

【００３９】また、移動手段によって、試料吐出手段
は、試料を吐出する毎に前記１つのウェル内の異なる個
所を移動しながら、所定分注量に余剰量を加えた液体試
料を複数回に分けて吐出し、この後に試料吸引手段によ
って、余剰量の試料を吸引する。このため、ウェルに
は、多目の試料が分注されるので、さらに試料がウェル
内に行きわたり、試料液面は平坦化する。そして、この
試料の行きわたった後に余剰量の試料を吸引するので、
分注の精度も保たれる。

【００４０】さらに、本発明装置によれば、操作者は、
蛋白分画用容器を振動させる手間が省けるので、操作者
の作業負担は軽減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る試料の吐出方法を適用した分注装
置の実施例を示す外観図である。

【図２】ノズル部３２の要部断面を示す断面図である

【図３】本発明の自動分注装置の吐出工程を示す側面図
及び上面図である。

【図４】本発明の自動分注装置に使用される蛋白分画用
容器の斜視図である。

【図５】本発明の自動分注装置に使用されるマイクロプ
レートの斜視図である。

【図６】蛋白分画用容器のウェル内への試料の吐出時の
ぬれの良い例と悪い例を示した図であり、（ａ），
（ｂ）が側面図で、（ｃ），（ｄ）が上面図である。

【符号の説明】

３０分注装置３２ノズル部３４ＸＹＺロボット３５ノズルベース３６ディスポーザブルチップ７０蛋白分画用容器８０ウェルＰ₁点、Ｐ₂点、Ｐ₃点、Ｐ₄点ウェル内の位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料を複数個のウェルを備えた吐出容器
に分注する自動分注装置において、試料をノズルに吸引する試料吸引手段と、前記試料吸引手段によって前記ノズルに吸引された試料
を吐出する試料吐出手段と、前記試料吐出手段を１つのウェル内の異なる複数個所に
移動させる移動手段と、を有し、前記移動手段によって、前記試料吐出手段は、試料を吐
出する毎に前記１つのウェル内の異なる個所を移動しな
がら、所定分注量の液体試料を複数回にわたって分割し
て吐出することを特徴とする自動分注装置。
【請求項２】試料を複数個のウェルを備えた吐出容器
に分注する自動分注装置において、試料をノズルに吸引する試料吸引手段と、前記試料吸引手段によって前記ノズルに吸引された試料
を吐出する試料吐出手段と、前記試料吐出手段を１つのウェル内の異なる複数個所に
移動させる移動手段と、を有し、前記移動手段によって、前記試料吐出手段は、試料を吐
出する毎に前記１つのウェル内の異なる個所を移動しな
がら、所定分注量に余剰量を加えた液体試料を複数回に
分けて吐出し、この後に前記試料吸引手段によって、余
剰量の試料を吸引することを特徴とする自動分注装置。