JPH0763771A - 検体希釈分注機及び検体希釈方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一の装置において検体分注作業、試薬分注
作業及び検体の希釈作業などの複数の作業を安全且つ高
精度に効率良く実施し得る検体希釈分注機及び検体希釈
方法を提供する。 【構成】 マルチノズルユニットが、複数のノズルを備
えていると共にステージ上で移動自在であり、検体、試
薬又は希釈液を試験管から吸引及び分注すべく構成され
ている。移動手段がマルチノズルユニットを移動させ、
作動手段が複数のノズルの夫々を選択的に作動させ、ス
テージ上の同一位置において複数の作業を実行する。移
動手段及び作動手段は、制御手段によって制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、検体希釈分注機及び検
体希釈方法に関し、特に血清などの検体を分注及び希釈
するための検体希釈分注機及び検体希釈方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の臨床検査においては、検体分注、
試薬分注及び希釈作業が一般的に個別、単独な作業とし
て、検体を分注するための検体分注機、試薬を分注する
ための試薬分注機又は希釈液を分注するための希釈機を
使用して、或いは手作業によって行われていた。そのた
めに、作業効率が悪く、多数の検体を処理するために多
くの時間を費やさなければならなかった。更には、各作
業を別々の装置を使用して行うために、各作業工程間に
おいて、検体入りの試験管を試験管ラックごと各装置間
で移動させなければならず、作業者に対しての危険度が
高く、更に汚染等の問題も生じ得る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、同一
の装置において検体分注作業、試薬分注作業及び検体の
希釈作業などの複数の作業を安全且つ高精度に効率良く
実施し得る検体希釈分注機及び検体希釈方法を提供する
ことである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、前述の
目的は、複数のノズルを有すると共にステージ上で移動
自在であり、検体、試薬又は希釈液を試験管から吸引及
び分注すべく構成されたマルチノズルユニットと、ステ
ージ上におけるマルチノズルユニットの位置を変更すべ
くマルチノズルユニットを移動させる移動手段と、ステ
ージ上の同一位置において複数の作業を実行すべく複数
のノズルの夫々を選択的に作動させる作動手段と、所定
の希釈分注条件に従って移動手段及び作動手段を制御す
る制御手段とを備えている検体希釈分注機によって達成
される。

【０００５】更に、前述の目的は、複数のノズルを有す
るマルチノズルユニットを備える検体希釈分注機を用い
て検体を希釈する方法であって、マルチノズルユニット
を所定の検体用試験管上に移動する段階と、マルチノズ
ルユニットを作動させて検体分注用ノズルを選択する段
階と、検体分注用ノズルによって検体用試験管から所定
量の検体を吸引する段階と、検体分注用ノズルがサンプ
ル用試験管上に位置するようにマルチノズルユニットを
移動させる段階と、検体分注用ノズルによって吸引され
た所定量の検体を検体分注用ノズルからサンプル用試験
管へ分注する段階と、マルチノズルユニットを作動させ
て希釈液分注用ノズルを選択する段階と、希釈液分注用
ノズルからサンプル用試験管へ所定量の希釈液を分注し
てサンプル用試験管へ分注された所定量の検体を希釈す
る段階と、マルチノズルユニットを作動させて検体分注
用ノズルを選択する段階と、サンプル用試験管に希釈さ
れた検体が所定量だけ残るように希釈された検体を検体
分注用ノズルによって吸引する段階と、マルチノズルユ
ニットを作動させて希釈液分注用ノズルを選択する段階
と、希釈液分注用ノズルからサンプル用試験管へ所定量
の希釈液を分注してサンプル用試験管内の希釈された検
体を更に希釈する段階とを備えている検体希釈方法によ
っても達成される。

【０００６】

【作用】本発明の検体希釈分注機によれば、複数のノズ
ルを有するマルチノズルユニットがステージ上を移動自
在であり、制御手段が、ステージ上でマルチノズルユニ
ットを移動させる移動手段及びステージ上の同一位置に
おいて複数の作業を実行すべく複数のノズルの夫々を選
択的に作動させる作動手段を所定の希釈分注条件に従っ
て制御することによって、ステージ上の同一位置におい
て検体の分注及び希釈などの作業をステージ上を移動す
ることなく連続的に行うことができる。そのため、検体
の希釈分注作業を効率良く実施することができると共に
従来のように作業中に試験管ラックを移動させる必要が
ないために、作業者の安全性及び分注精度の向上が見込
める。

【０００７】本発明の検体希釈分注機においては、マル
チノズルユニットが回転自在であり、作動手段は、複数
のノズルの一つを選択し、選択されたノズルが所定の試
験管上に位置するようにマルチノズルユニットを回動さ
せるように構成されるのが好ましい。

【０００８】若しくは、マルチノズルユニットが直線移
動自在であり、作動手段は、複数のノズルの一つを選択
し、選択されたノズルが所定の試験管上に位置するよう
にマルチノズルユニットを直線移動させるように構成さ
れるのが好ましい。

【０００９】更に好ましくは、作動手段は、選択された
ノズルをほぼ鉛直方向に昇降させるように構成されてお
り、更に複数のノズルは、検体を分注するための少なく
とも一つの検体分注用ノズルと、希釈液を分注するため
の少なくとも一つの希釈液分注用ノズルと、試薬を分注
するための少なくとも一つの試薬分注用ノズルとを備え
ており、マルチノズルユニットにより検体分注、希釈液
分注及び試薬分注等の複数の機能を一括にて実施し得る
ように構成される。

【００１０】更に、本発明の検体希釈方法によっても、
同様の効果が得られる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して具
体的に説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例を示す平面図であ
り、図２はその主要部の正面図である。図において、符
号１は検体希釈分注機本体であり、本体１上にはステー
ジ２が設けられている。検体ラック３及びサンプルラッ
ク５が夫々ステージ２上に載置され、検体ラック３及び
サンプルラック５には夫々検体用試験管４、サンプル用
試験管６がセットされている。本体１の周囲には、ステ
ージ２を取り囲むようにフレーム９が設けられており、
本体１の前後にはロッド状のレール２２、２３が装着さ
れている。キャリア７がレール２２、２３間においてス
テージ２上を左右方向（Ｘ軸方向）に摺動し得るように
装着されており、両端がキャリア７に固定されたベルト
１９がレール２２、２３に沿ってＸ軸方向に配設され、
本体１に装着されたＸ軸用モータ１０によりキャリア７
がＸ軸方向に駆動されるようになっている。

【００１３】キャリア７には、Ｙ，Ｚ，θ軸用モータ１
１、Ｙ軸用クラッチ１２、Ｚ軸用クラッチ１３、θ軸用
クラッチ１４が夫々装着されており、更に複数のノズル
を有するマルチノズルユニット２１がリニアベアリング
８を介して前後方向（Ｙ軸方向）に摺動自在に装着され
ている。

【００１４】図３はマルチノズルユニットの正面図であ
り、図４はその平面図である。本実施例においては３つ
のノズルを持つマルチノズルユニット２１を例に取って
説明する。ノズルは夫々、検体分注用ノズル２８、希釈
液分注用ノズル２９及び試薬分注用ノズル３０であると
する。図中には、ノズル２８が選択されている状態を示
しており、ノズル２８の作動前と作動後の状態を同時に
示している。マルチノズルユニット２１は、支持体５５
をリニアベアリング８に固定することによってキャリア
７に装着されている。

【００１５】支持体５５にはホルダ５１が長手軸に対し
て回動自在に装着されており、ホルダ５１にはベルト１
８が巻回されたプーリー４３及びホルダ５１の長手軸方
向上方に伸長するガイドレール５２が装着されている。
ガイドレール５２と並行してノズル２８、２９、３０が
装着されており、ノズル２９、３０は夫々、支持体５５
の上部の設けられたノズル支持部５９が各ノズルの頂部
４６に設けられた溝５７内に当接することにより、支持
体５５によってガイドレール５２の長手軸の廻りに回転
自在に支持されている。Ｚ軸方向作動可能位置にあるノ
ズル２８については以下で説明する。

【００１６】更に、ガイドレール５２と並行してスクリ
ュウ軸４４が設けられており、スクリュウ軸４４は支持
体５５によって軸支されている。そして、このスクリュ
ウ軸４４の下端にはプーリー４２が装着されており、プ
ーリー４２にはベルト１７が巻回されている。更に、ス
クリュウ軸４４には雌ネジブロック４５が噛合してお
り、雌ネジブロック４５には、作動されるべきノズル２
８を支持するための、ノズル２８の頂部４６に設けられ
た溝５７内に当接し得る突出部５６が設けられている。
このように、θ方向におけるＺ軸方向作動可能位置にあ
るノズル２８は、雌ネジブロック４５の突出部５６によ
って支持されており、突出部５６及びノズル支持部５９
が同一面内にあるときに、ノズル２８、２９、３０は、
突出部５６及びノズル支持部５９が各ノズルの頂部４６
の溝５７内に当接した状態でガイドレール５２の長手軸
の廻りに回転し得る。

【００１７】ノズル２８、２９、３０は夫々、先端部が
ホルダ５１内に挿入された状態で支持され、先端部がホ
ルダ５１内を貫通できるようになっており、各ノズルの
先端部には、必要に応じてチップ５８が装着されるよう
になっている。更に、ノズル２８、２９、３０には夫
々、その頂部４６側に可とう性チューブが連結されてお
り、その用途に応じて、本体１に設けられたシリンジを
介して吸引用ポンプユニット、希釈液ボトル、試薬ボト
ル等に接続されている。

【００１８】図５に本実施例における動力伝達系の構成
図を示す。

【００１９】ステージ上におけるマルチノズルユニット
２１の位置を移動させる移動手段の動作を以下に説明す
る。

【００２０】両端がキャリア７に固定されたベルト１９
が、モータ１０により駆動されるプーリー３０と本体１
の左側後方に軸支されたプーリー３１によりレール２２
に沿ってＸ軸方向に張架されている。更にプーリー３２
がプーリー３０と同軸に装着されており、プーリー３
３、３４、３５が夫々本体１の左側後方、左側前方、右
側前方に軸支されている。ベルト２０がプーリー３２、
３３、３４及び３５によりステージ２を包囲するように
張架されており、ベルト１９、２０によってキャリア７
がモータ１０の駆動に応じてレール２２、２３上をＸ軸
方向に移動し、マルチノズルユニット２１のＸ軸方向の
駆動がなされる。

【００２１】また、ベルト１５がＹ，Ｚ，θ軸用モータ
１１、Ｙ軸用クラッチ１２、Ｚ軸用クラッチ１３、θ軸
用クラッチ１４とによって張架されており、ベルト１６
が両端をリニアベアリング８に固定された状態でプーリ
ー３６及びプーリー３９間に、ベルト１７がプーリー３
７、４０及びマルチノズルユニット２１のスクリュウ軸
４４に固定されたプーリー４２とによって、更にベルト
１８がプーリー３８、４１及びマルチノズルユニット２
１のホルダ５１に固着されたプーリー４３とによって夫
々張架されている。モータ１１が駆動されると、その動
力が夫々クラッチ１２、１３、１４及びプーリー３９、
４０、４１を介してベルト１６、１７、１８に伝えられ
る。このベルト１６、１７、１８への動力の伝達は、夫
々クラッチ１２及びブレーキ２４、クラッチ１３及びブ
レーキ２５、クラッチ１４及びブレーキ２６を夫々選択
的に制御することによって行われる。

【００２２】マルチノズルユニット２１をＹ軸方向に駆
動する際には、クラッチ１２、１３、１４を全てつない
だ状態に維持し、更にブレーキ２４、２５、２６を解除
することによって、モータ１１の動力をベルト１６、１
７、１８に同時に伝達する。この時、ベルト１６、１
７、１８の夫々の走行速度が等しくなるように調整され
る。その結果マルチノズルユニット２１は回転すること
なくＹ軸方向に移動される。

【００２３】このようにしてマルチノズルユニット２１
は、モータ１０、１１の回転を制御することによりステ
ージ２上を移動自在に駆動され、所定の検体用試験管４
若しくはサンプル用試験管６上に移動される。

【００２４】次に、所定の検体用試験管４若しくはサン
プル用試験管６上においてマルチノズルユニット２１を
作動させる作動手段の動作を説明する。

【００２５】モータ１１を駆動し、同時にクラッチ１４
をつなぎ、更にブレーキ２６を解除することによってベ
ルト１８に動力を伝達し、ベルト１８を所定の方向に走
行させる。これによりベルト１８が巻回されているプー
リー４３が回転し、マルチノズルユニット２１のホルダ
５１が回転駆動される。このホルダ５１の回転と同期し
て、各ノズルはガイドレール５２の廻りをθ方向に回転
する。このようにして、所望のノズルが所定の位置に位
置するようにモータ１１の駆動量を制御し、ノズルの選
択を行う。

【００２６】続いて、このようにして選択されたノズル
２８をＺ軸方向に駆動する。ノズル２８をＺ軸方向に駆
動する際には、同様にモータ１１を駆動し、同時にクラ
ッチ１３をつなぎ、更にブレーキ２５を解除することに
よってベルト１７に動力を伝達し、ベルト１７を所定の
方向に走行させる。これによりベルト１７が巻回されて
いるプーリー４２が回転し、マルチノズルユニット２１
のスクリュウ軸４４が回転駆動される。この回転によ
り、スクリュウ軸４４に噛合された雌ネジブロック４５
が鉛直方向（Ｚ軸方向）を下方に移動する。選択された
ノズル２８は、その頂部４６において雌ネジブロック４
５によって支持されており、雌ネジブロック４５の移動
に応じてノズル２８が下方に移動する。このようにし
て、検体用試験管４若しくはサンプル用試験管６内に選
択されたノズル２８の先端が挿入されるような所定の位
置にノズル２８が位置するように、モータ１１の駆動量
を制御し、ノズル２８を下降させる。ノズル２８を上昇
させる場合は、モータ１１の回転方向を逆転させること
によって同様に行われる。

【００２７】このように、モータ１１の回転を制御する
ことによりノズルの選択及びノズルのＺ軸駆動がなされ
る。

【００２８】なお、本実施例中のプーリー及びベルト
は、必要に応じて夫々歯付きプーリー及び歯付きベルト
を使用することが望ましく、更に本実施例の検体希釈分
注機は、検体希釈分注作業中に検体を所定の温度に維持
するための検体保冷機構を備えており、ステージを所定
の温度に維持することができる。また、本実施例の検体
希釈分注機には、ディスポーザブルチップがセットされ
たチップラック及びチップリムーバが装備されており、
一連の検体希釈動作の終了後に使用済みのディスポーザ
ブルチップを除去し、新しいディスポーザブルチップを
装着した上で次の作業を行うように設定されている。
又、洗浄タイプのチップの場合は、一連の検体希釈動作
の終了後に使用済みのチップを洗浄槽中で洗浄した上で
次の作業を行うように設定される。更に、移動手段及び
作動手段を含む本実施例の検体希釈分注機の全動作は、
パソコン等の制御手段によって、予め入力されたプログ
ラムに応じて自動的に制御される。

【００２９】次に本発明の検体希釈分注機を使用した検
体の希釈分注作業の手順を説明する。

【００３０】まず最初に、検体ラック３に検体入りの検
体用試験管４をセットして、検体ラック３をステージ２
上の所定の位置に配置する。続いて検体の希釈分注を行
うが、これ以降の動作は、パソコン等の制御手段によっ
て、予め入力されたプログラムに応じて自動的に行われ
る。

【００３１】希釈倍率２００倍の場合を例に取って説明
する。移動手段によってマルチノズルユニット２１を所
定の検体用試験管４上に移動し、続いて作動手段によ
り、検体分注用ノズル２８を選択して検体用試験管４か
ら２０μｌの検体を吸引する。続いて、検体分注用ノズ
ル２８がサンプル用試験管６上に位置するように、移動
手段によりマルチノズルユニット２１を移動させ、作動
手段によりマルチノズルユニット２１を作動させて検体
用試験管４から吸引した２０μｌの検体を検体分注用ノ
ズル２８からサンプル用試験管６へ分注する。更にマル
チノズルユニットを作動させて希釈液分注用ノズル２９
を選択し、サンプル用試験管６へ３８０μｌの希釈液を
分注して検体を希釈する。この段階で２０倍の希釈がな
されたことになる。

【００３２】更に、作動手段によりマルチノズルユニッ
ト２１を作動させて検体分注用ノズル２８を選択し、サ
ンプル用試験管６中に、２０倍に希釈された検体が１０
０μｌだけ残るように、希釈された検体を検体分注用ノ
ズル２８によって３００μｌ吸引する。続いて作動手段
によりマルチノズルユニット２１を作動させて希釈液分
注用ノズル２９を選択して、希釈液分注用ノズル２９か
らサンプル用試験管６へ９００μｌの希釈液を分注して
サンプル用試験管６内の検体を更に希釈する。この結
果、２０倍に希釈された検体が、更に１０倍に希釈され
たことになり、最終的に２００倍に希釈された検体が得
られる。

【００３３】上記実施例として２回希釈の例を示した
が、同様の作業を繰り返すことにより、更に希釈された
検体を効率よく得ることができる。更に、上記実施例と
して本発明の検体希釈分注機を使用した検体の希釈方法
について説明したが、本発明によれば検体の希釈作業に
限らず、用途に応じた様々な作業を実施し得る。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の検体希釈
分注機によれば、複数のノズルを有するマルチノズルユ
ニットがステージ上を移動自在であり、制御手段が、ス
テージ上でマルチノズルユニットを移動させる移動手段
及びステージ上の同一位置において複数の作業を実行す
べく複数のノズルの夫々を選択的に作動させる作動手段
を所定の希釈分注条件に従って制御することによって、
ステージ上の同一位置において検体の分注及び希釈など
の作業をステージ上を移動することなく連続的に行うこ
とができる。そのため、検体の希釈分注作業を効率良く
実施することができると共に従来のように作業中に試験
管ラックを移動させる必要がないために、作業者の安全
性及び分注精度の向上が見込める。

【００３５】更に、本発明の検体希釈方法によっても、
同様の効果が得られる。

【００３６】即ち、本発明により、同一の装置において
検体分注作業、試薬分注作業及び検体の希釈作業などの
複数の作業を安全且つ高精度に効率良く実施し得る検体
希釈分注機及び検体希釈方法を提供することができる。

【００３７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す平面図である。

【図２】本発明の一実施例の主要部の正面図である。

【図３】マルチノズルユニットの正面図である。

【図４】マルチノズルユニットの平面図である。

【図５】本発明の動力伝達系の構成図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ ステージ ３ 検体ラック ４ 検体用試験管 ５ サンプルラック ６ サンプル用試験管 ７ キャリア ８ リニアベアリング １０ Ｘ軸用モータ １１ Ｙ，Ｚ，θ軸用モータ １２ Ｙ軸用クラッチ １３ Ｚ軸用クラッチ １４ θ軸用クラッチ ２１ マルチノズルユニット

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のノズルを有すると共にステージ上
   で移動自在であり、検体、試薬又は希釈液を試験管から
   吸引及び分注すべく構成されたマルチノズルユニット
   と、 前記ステージ上における前記マルチノズルユニットの位
   置を変更すべく前記マルチノズルユニットを移動させる
   移動手段と、 前記ステージ上の同一位置において複数の作業を実行す
   べく前記複数のノズルの夫々を選択的に作動させる作動
   手段と、 所定の希釈分注条件に従って前記移動手段及び前記作動
   手段を制御する制御手段とを備えている検体希釈分注
   機。
2. 【請求項２】 前記マルチノズルユニットが回転自在で
   あり、前記作動手段は前記複数のノズルの一つを選択
   し、当該選択されたノズルが所定の試験管上に位置する
   ように前記マルチノズルユニットを回動させる請求項１
   に記載の検体希釈分注機。
3. 【請求項３】 前記マルチノズルユニットが直線移動自
   在であり、前記作動手段は前記複数のノズルの一つを選
   択し、当該選択されたノズルが所定の試験管上に位置す
   るように前記マルチノズルユニットを直線移動させる請
   求項１に記載の検体希釈分注機。
4. 【請求項４】 前記作動手段は、前記選択されたノズル
   をほぼ鉛直方向に昇降させる請求項２又は３に記載の検
   体希釈分注機。
5. 【請求項５】 前記複数のノズルが、検体を分注するた
   めの少なくとも一つの検体分注用ノズルと、希釈液を分
   注するための少なくとも一つの希釈液分注用ノズルと、
   試薬を分注するための少なくとも一つの試薬分注用ノズ
   ルとを含んでおり、前記マルチノズルユニットにより検
   体分注、希釈液分注及び試薬分注等の複数の機能を一括
   にて実施し得る請求項１から４のいずれか一項に記載の
   検体希釈分注機。
6. 【請求項６】 複数のノズルを有するマルチノズルユニ
   ットを備える検体希釈分注機を用いて検体を希釈する方
   法であって、 前記マルチノズルユニットを所定の検体用試験管上に移
   動する段階と、 前記マルチノズルユニットを作動させて検体分注用ノズ
   ルを選択する段階と、 前記検体分注用ノズルによって前記検体用試験管から所
   定量の検体を吸引する段階と、 前記検体分注用ノズルがサンプル用試験管上に位置する
   ように前記マルチノズルユニットを移動させる段階と、 前記所定量の検体を前記検体分注用ノズルから前記サン
   プル用試験管へ分注する段階と、 前記マルチノズルユニットを作動させて希釈液分注用ノ
   ズルを選択する段階と、 前記希釈液分注用ノズルから前記サンプル用試験管へ所
   定量の希釈液を分注して前記所定量の検体を希釈する段
   階と、 前記マルチノズルユニットを作動させて前記検体分注用
   ノズルを選択する段階と、 前記サンプル用試験管に前記希釈された検体が所定量だ
   け残るように前記希釈された検体を前記検体分注用ノズ
   ルによって吸引する段階と、 前記マルチノズルユニットを作動させて希釈液分注用ノ
   ズルを選択する段階と、 前記希釈液分注用ノズルから前記サンプル用試験管へ所
   定量の希釈液を分注して前記サンプル用試験管内の前記
   希釈された検体を更に希釈する段階とを備えている検体
   希釈方法。