JPH0795070B2 - 生化学反応測定装置に用いられる反応カツプ搬送用の吸着ヘツド - Google Patents

生化学反応測定装置に用いられる反応カツプ搬送用の吸着ヘツド

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JPH0795070B2
JPH0795070B2 JP61134446A JP13444686A JPH0795070B2 JP H0795070 B2 JPH0795070 B2 JP H0795070B2 JP 61134446 A JP61134446 A JP 61134446A JP 13444686 A JP13444686 A JP 13444686A JP H0795070 B2 JPH0795070 B2 JP H0795070B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば、サンプル液中の生理活性物質の微量
を検出測定するための分析装置、特に酵素免疫測定法
(EIA)に好適に用いられる反応室提供用の反応カップ
の搬送に用いられる吸着ヘッドに関するものである。
(発明の背景と従来の技術) 本発明を、これが代表的に適用される酵素を抗原抗体反
応結合物の標識として用いる酵素免疫測定法を例にして
説明する。この酵素免疫測定法は、微量な生理活性物質
を検出測定するための免疫学的な手法の一つとして、最
近において特に研究,開発が盛んになってきている。
この酵素免疫測定法には種々の方法があり、不溶性担体
に固定した抗原又は抗体に、標識として酵素を結合した
コンジュケートを接触させて抗原抗体反応により複合体
を生成させ、次いで前記酵素の活性作用を受けて光学的
に検知可能な変化(例えば蛍光強度)を生ずる基質を前
記複合体に接触させることで、該基質の光学的な変化を
測定し、目的サンプル液中の抗体あるいは抗原の量を定
量する等の方法が代表的に知られる。
以上の操作は、通常、多数のサンプルを対象として行な
われるものであるところから、既知のマルチタイタプレ
ート等の多数の反応室(セル)をもって器具が従来より
提供され使用されてきている。
しかし、このようなマルチタイタプレート等を用いた操
作方法は、同一の検査項目について、あるいは種類の決
められた一定の検査項目についての測定を一括処理する
ような操作には適当するものの、サンプル毎に検査項目
が随時変るような場合には、実際の測定の前段における
準備に手間を要するという難がある。
そこで本発明者等は、前記した酵素免疫測定法の実際的
な運用にあたっての操作性の改善,操作能率の向上等を
目的として次ぎのようなシステムを提案している。
すなわちこのシステムは、予め考えられる検査項目に対
応した特定の抗体(あるいは抗原)を不溶性担体(例え
ばビーズ)の表面に固定させ、その開口を密閉シールし
た容器(以下反応カップという)を、複数の検査項目毎
に各別のグループとして予め準備し、実際の測定操作時
には、対象サンプルに応じて必要とされる検査項目に対
応した種類の反応カップを適宜各グループから選び出
し、所定の担持搬送具上に支持させ、測定装置に送り込
むようにした方式のものである。
かかるシステムは、特に自動化した測定を行なうような
装置に極めて有効に用いられる特徴をもつものであり、
例えば多数のテスト項目毎に準備された前記反応カップ
別のグループを貯留したストレージにおいて、例えばxy
走査型のカップリフターを走行させて、所定の反応カッ
プを一個づつ吸引吊持し、前記担持搬送具上へ吊下すと
いう動作を順次行なわせるものとすれば、所要データを
入力させた電子装置の制御により、前記担持搬送具上に
所定項目別の反応カップを自動化,機械化して整列させ
ることが可能となるからである。
ところで、前記システムのためのカップリフターに一般
的に用いることが考えられるものとして吸着ヘッドがあ
り、この吸着ヘッドには例えば第4図に示されるような
形式のものがあるが、かかる形式の吸着ヘッドをそのま
ま前記したシステムに応用する場合には次ぎのような問
題があった。
すなわち前記第4図に示される吸着ヘッドの構造は、ヘ
ッド本体11の下端に弾吐体リングからなる吸着パッド12
を固定し、この弾性体パッド12の内側において開口され
ているエア吸引口14のエア通路13の他端15を切換え弁16
を介し減圧源17に接続させたものであり、前記吸着パッ
ド12の下端に前記反応カップを真空吸着してこれを吸引
吊持する。この場合、前記反応カップ19は軽量であるた
め吸引吊持には格別問題はないが、吸着パッドの粘性の
ために吊下し時にカップ19が離れにくいことがあるとい
う問題があったのである。
そこで第5図に示す如く前記切換え弁16を減圧源17と加
圧源18との間で切換え可能とする構成とし、これによっ
て吊下し時には前記エア吸引口よりエアを吐出させて反
応カップ19の吸着パッド12からの強制離間を行なわせる
方式のものも考えられたが、この場合にも前記第5図の
構成では反応カップの吸着パッドへの吸着を生ずること
があった。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、以上のような反応カップを用いたシステムに
好適に適用できる装置を提供すべくなされたものであ
り、その目的は、前記した構造の反応カップを用いた場
合において、該反応カップを多数貯留したストレージ内
で該反応カップの選択搬送に好適に使用することができ
る吸着ヘッド、特に反応カップの吊上げ,吊下しの動作
を安定して得ることができる装置を提供するところにあ
る。
(課題を解決するための手段) 而して、かかる目的の実現のためになされた本発明より
なる生化学反応測定装置に用いられる反応カップ搬送用
の吸着ヘッドの特徴は、生化学反応用の反応室を提供す
る内空部をもち上面が外部から封止された構造の反応カ
ップを対象とし、前記封止された上面に係合して該反応
カップを吸引吊持する反応カップ搬送用の吸着ヘッドで
あって、この吸着ヘッドの前記反応カップ上面に係合す
る下端は、該反応カップ上面に環状に係合する弾性体リ
ングからなる吸着パッドと、この吸着パッドの内側にお
いて前記反応カップ上面とは離間した状態でエア吸引,
吐出用の開口が形成されたヘッド本体とを備え、このヘ
ッド本体の前記開口には、ヘッド本体の軸方向上側に概
ね同径の円柱状空所が一定長連続されている構成をなす
ように設けられる。なお、前記の円柱状空所は、反応カ
ップの吸引吊下し時にこれをエア吐出圧で強制的に吸着
パッドから離間させるために効果的に作用するためのも
のであり、前述したベルヌーイの原理に基づく吸引作用
を解消させるには、反応カップの上面封止上でエアが下
方向にふきつける部分の面積をでくるだけ多く、上面封
止に平行方向にエアがながれる部分の面積をできるだけ
少なくするという条件によってその径の大きさを設定す
ることが必要とされるので、吸着パッドの内径の0.5〜
0.9倍の範囲とするのが好ましく、また円柱状空所の軸
方向の長さは、狭いエア通路を通って吐き出したエアが
吐出口のほぼ全断面積にひろがるという条件によって設
定すればよく、一般的には吐出口の直径の長さの1/2以
上とすることがよい。
また、吸引吊下した反応カップを強制的に吸着パッドか
ら離間させるためには、反応カップに対して機械的下向
力として作用させるべく、反応カップ上面に係合可能の
軽荷重の錘を、開口に抜落ち防止部を設けた前記円柱状
空所内に上下方向移動自在に遊嵌させておくことも有効
であり、更にまた前記錘には更に下方向への軽荷重のバ
ネを作用させることも同様に有効である。
本発明においてかかる構成を採用した理由は次ぎのこと
による。
すなわち前記第5図の構成のものにおいて反応カップの
吸着パッドへの吸着が生ずる理由を本発明者が検討した
ところでは、ヘッド本体のエア吸引,吐出口がラッパ状
をなしていると、吐出されるエアがベルヌーイの原理に
よって反応カップを吸着パッドに吸引させるように作用
する結果によることが明らかになった。而してかかる知
見に基づき、本発明者は、このような吐出エアによる前
記吸引作用の影響を解消した前記本発明の構成を見出す
に至ったのである。
本発明において対象とされる反応カップは、これが酵素
免疫測定用のものである場合には、免疫反応に寄与する
充填物として合成樹脂製のビーズの表面に特定の抗体
(又は抗原)を固定したものが填加された容器であるも
のが好ましく用いられるが、特にこれに限定されるもの
ではない。
反応カップは、通常数ml以下程度の小容量のものが、透
明又は不透明の合成樹脂製の適宜の材質を用いて構成さ
れ、通常10g程度ないしそれ以下の重量である場合が多
い。
反応カップの上面封止は、密封性は十分保証しつつ鋭利
な治具等によって容易に破開される脆性を示す箔、一般
的には、アルミニウム等の金属箔あるいはアルミ等をコ
ートしたプラスチックフィルム等が用いられるが、特に
これに限定されるものではない。シール箔の上面開口外
縁への貼着はヒートシール又は接着にて密封性を与える
よう設けられる。
(実施例) 以下本発明を、図面に示す実施例に基いて説明する。
第1図において、1は吸着ヘッドのヘッド本体であり、
不図示の可動支持体によって水平面内で移動可能に支持
されている。なおこの可動支持体は、通常、適宜の電子
制御装置の制御によつて前記水平面内での移動、および
反応カップ吊上げ吊下しのための上下方向移動が与えら
れるようにされる。
前記ヘッド本体1の下端には、弾性体リングからなる吸
着パッド2が固定的に取着され、その下端が吊持対象で
ある反応カップ19に係合できるようになっている。
3はエア通路であり、その一端はエア吸引,吐出口4と
して前記ヘッド本体1の下端(吸着パッド2の内側)に
おいて開口されている。またエア通路3の他端5は、切
換え弁6を介して源圧源7および加圧源8に切換え可能
に接続されている。
そして本例の特徴は、このエア通路の一端であるエア吸
引,吐出口4から、該エア吸引,吐出口4と同径をなす
円柱状空所4aが、上方(ヘッド本体の軸方向)に向って
一定長連続するように形成されているところにある。な
お4bは円柱状空所を提供する内壁面に形成されている複
数の周溝である。
前記の円柱状空所4aは、反応カップ19の吸引吊下し時に
これをエア吐出圧で強制的に吸着パッド2から離間させ
るために効果的に作用するためのものであり、前述した
ベルヌーイの原理に基づく吸引作用を解消させるには、
反応カップの上面封止上でエアが下方向にふきつける部
分の面積をできるだけ多く、上面封止に平行方向にエア
がながれる部分の面積をできるだけ少なくするという条
件によってその径の大きさを設定することが必要とさ
れ、本例では吸着パッドの内径の0.5〜0.9倍の範囲とさ
れる。
また円柱状空所の軸方向の長さは、狭いエア通路3を通
って吐き出したエアが吐出口4のほぼ全断面積にひろが
るという条件によって設定され、本例では吐出口4の直
径の長さの1/2以上とされる。
本例による吸着ヘッドの反応カップ吊上げ吊下しのため
のエア吸引力およびエア吐出力は、対象が前述した10g
以下程度の反応カップである場合には、前者(エア吸引
力)が−0.9aton〜−0.2aton程度、後者(エア吐出力)
が0.1aton〜2aton程度であることが一般的である。
以上の構成をなす本実施例による反応カップの吊上げ吊
下しの作業を以下のように実施し、その結果を、第5図
に示した吸着ヘッド(円柱状空所を有していない他は本
実施例の吸着パッドと実質的に同様のもの)による吊上
げ吊下しの作業と比較したところ、その作業安定性は下
記表1に示される如く本実施例のものが明らかに優れて
いた。
実施例1 対象とした反応カップ アルミ箔シールの上面径:14mmφ 底面径:10mmφ 重さ:1g 吸着ヘッド エア通路 径:2mmφ 吸引エア圧:−0.5aton 吐出エア圧:0.5aton 円柱状空所 径:5mmφ 軸方向長さ:20mm 周溝:1mm(3本) 吸着パッド(ゴム製) 内径:8mmφ 外径:14mmφ ヘッド本体下端からの突出長さ:0.5mm 実施例2 本発明は前記実施例1に限定されるものではなく、更に
第2図(a)〜(c)に示されように、ヘッド本体の円
柱状空所4a内に上下方向に移動可能の錘を遊嵌させて、
この錘の下端を反応カップの上面に係合可能とさせるこ
とで該反応カップの吸着パッド2からの離間を確実化さ
せたものとしてもよい。4cはヘッド本体下端の開口に設
けた錘の抜落ち防止部としてのストッパフランジ部であ
り、円柱状空所の内方に突出するように設けられて、錘
の抜け落ちを係止する。
第2図(a)はこのような錘としてピン形錘9aを用いた
例、第2図(b)はボール形錘9bを用いた例、第2図
(c)はピン形錘9aに下方向へのバネ力を作用させる付
勢スプリング10を組合せた形式のものである。前記錘は
例えば鋼鉄製等のものとして形成された重量0.5g程度の
ものが用いられるが特にこれらに限定されるものではな
い。また付勢スプリング10を用いるときは、その付勢バ
ネ力は反応カップ19の吸着パッド2への吸着力の概ね1/
2とすることがよい。
また、前記錘とストッパフランジ部とは、エア吐出時に
密着、エアのもれをふせぐように、精密に加工されてい
る。
これら第2図に示される実施例のものにおいても、前記
第1図に記載のものと同様に吊下し時における反応カッ
プ19の吸着パッド2からの離間が効果的に得られるもの
であるが、これらの例においては、エアが反応カップの
上面封止に直接作用せず、エア圧あるいはエア圧とバネ
圧によって押し下げられた各錘により反応カップの強制
的な離間作用があるため、前記第1図の例に比べて吐出
エアの吐出圧力の設定範囲を広くすることができる。ま
た吐出エアの吐出量も錘を押し下げるに十分であればよ
く、しかも押し下げられた錘は、それ以上エアが流れる
ことをふせぐから、吸着ヘッド近傍にある反応カップ等
の吐出エアによる吹飛ばしの難も生ずることがないとい
う利点がある。
(発明の効果) 本発明の吸着ヘッドによれば、反応カップを用いたシス
テムにおいて、該反応カップを多数貯留したストレージ
内で該反応カップの選択搬送に好適に使用することがで
き、特に反応カップの吊上げ,吊下しの動作を安定して
得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
図面第1図(a)は、本発明よりなる吸着ヘッドの構成
概要一例を示した正面図、第1図(b)は同吸着ヘッド
の一部断面を含む拡大図、第2図は(a)〜(c)は本
発明の他の例を示す吸着ヘッドの一部断面を含む拡大
図、第3図は反応カップの構成概要一例を示した斜視
図、第4図(a)は従来例の吸着ヘッドの正面図、第4
図(b)は同一部断面を含む拡大図、第5図は更に他の
従来例を示す吸着ヘッドの正面図である。 1:ヘッド本体、2:吸着パッド 3:エア通路 4:エア吸引,吐出口 4a:円柱状空所、4b:周溝 4c:ストップフランジ部 5:他端、6:切換え弁 7:減圧源、8:加圧源 9a:ピン形錘、9b:ボール形錘 10:付勢スプリング 11:ヘッド本体、12:吸着ヘッド 13:エア通路 14:エア吸引口(エア吸引,吐出口) 15:他端、16:切換え弁 17:減圧源、18:加圧源 19:反応カップ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】生化学反応用の反応室を提供する内空部を
    もち上面が外部から封止された構造の反応カップを対象
    とし、前記封止された上面に係合して該反応カップを吸
    引吊持する反応カップ搬送用の吸着ヘッドであって、こ
    の吸着ヘッドの前記反応カップ上面に係合する下端は、
    該反応カップ上面に環状に係合する弾性体リングからな
    る吸着パッドと、この吸着パッドの内側において前記反
    応カップ上面とは離間した状態でエア吸引,吐出用の開
    口が形成されたヘッド本体とを備え、このヘッド本体の
    前記開口は、前記吸着パッドの内径の0.5〜0.9倍の径を
    有し、かつヘッド本体には該開口から軸方向上側に概ね
    同径の円柱状空所が該開口直径の1/2以上の長さを有す
    るように一定長連続されていることを特徴とする生化学
    反応測定装置に用いられる反応カップ搬送用の吸着ヘッ
    ド。
  2. 【請求項2】円柱状空所を提供するヘッド本体の内壁に
    は、複数の周溝が形成されていることを特徴とする特許
    請求の範囲第(1)項記載の生化学反応測定装置に用い
    られる反応カップ搬送用の吸着ヘッド。
  3. 【請求項3】生化学反応用の反応室を提供する内空部を
    もち上面が外部から封止された構造の反応カップを対象
    とし、前記封止された上面に係合して該反応カップを吸
    引吊持する反応カップ搬送用の吸着ヘッドであって、こ
    の吸着ヘッドの前記反応カップ上面に係合する下端は、
    該反応カップ上面に環状に係合する弾性体リングからな
    る吸着パッドと、この吸着パッドの内側において前記反
    応カップ上面とは離間した状態でエア吸引,吐出用の開
    口が形成されたヘッド本体とを備え、このヘッド本体の
    前記開口からヘッド本体の軸方向上側に概ね同径の円柱
    状空所を一定長連続するように設けると共に、該円柱状
    空所内には前記開口から下方に突出することで反応カッ
    プ上面に係合可能の軽荷重の錘を上下方向移動自在に遊
    嵌し、かつ前記開口には該錘の下方向への抜落ち防止部
    を設けたことを特徴とする生化学反応測定装置に用いら
    れる反応カップ搬送用の吸着ヘッド。
  4. 【請求項4】錘には下方向への軽荷重のバネ力が作用さ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第(3)項記
    載の生化学反応測定装置に用いられる反応カップ搬送用
    の吸着ヘッド。
JP61134446A 1986-06-10 1986-06-10 生化学反応測定装置に用いられる反応カツプ搬送用の吸着ヘツド Expired - Lifetime JPH0795070B2 (ja)

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DE8787903750T DE3782634T2 (de) 1986-06-10 1987-06-09 Saugkopf zum transport von bei biochemischen analysatoren verwendeten reaktionsbehaeltern.
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