JPH09511069A - 試薬セグメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 試薬セグメント(10)は、本体と、底部が排液ゾーン(40)に向かって傾斜するように形成されているトラフ(30)とを含む。この試蘂セグメントは、移送アームの対応する穴内に適合する、トラフの外壁面の少なくとも２つの突起（５５Ａ，５５Ｂ）により、自動分析器内での試薬の移送に適している。この試薬セグメントは、ラッチ機構の穴に適合する、トラフの外面の突起（５２）を介してラッチ機構によって保持される。試薬セグメントは、さらに、トラフの内面上の排液ゾーンにくぼみ（４２）を含む。くぼみ（４２）は、ラッチ機構の穴に関してトラフの外面の突起（５２）と一致させることができる。さらに、この試薬セグメントは、トラフの外面と本体のリムとの間に少なくとも１つの位置合わせリブ（６２Ａ，６２Ｂ）を含み、該位置合わせリブは保持手段の位置合わせスロットに挿入される。このように、この試薬セグメントは、自動分析器における試薬の自動保持及び処理に適している。

Description

【発明の詳細な説明】 試薬セグメント関係出願 本発明は、同時に出願された下記の出願に関する。 代理人番号 39D-1167A、発明の名称「試料処理システム」、デビッド エル グッデール(David L．Goodale)及びスティーブン ディ マック(Steven D．Mac k)の名義で出願、1993年 4月16日出願の米国特許出願出願番号第08/048,708号の 継続出願。 代理人番号 39D-1168A、発明の名称「試料セグメント」、ロナルド シィ グ レンディ(Ronald C．Glenday)、デビッド エル グッデール(David L．Goodal e)及びスティーブン ディ マック(Steven D．Mack)の名義で出願、1993年 4月 16日出願の米国特許出願出願番号第08/048,716号の継続出願。背景 生物学的流体の処理及び分析のための自動試料処理装置の発達は、種々の試料 または試薬の運搬装置をもたらした。一般的に、試料ホルダと運搬装置とのいく つかの組み合わせでは、複数の凹所すなわちくぼみ、カップ、チューブまたは他 の容器を、種々の作業を行う複数の処理位置に移送するのが常であった。試料容 器は、ターンテーブルのような位置合わせユニット上に配置され、自動調整及び 自動保持される。 例えば、米国特許第 4,287,155号（タースティーグTersteegら）には、化学分 析装置に据えつけるのに適した円形のトレー及びキャリアの組み合わせが記載さ れている。試料トレーは多数の弧状のセグメントで形成されている。セグメント は放射状に整列した２列の取り替え可能な試料カップまたはピペットチップを受 け入れる穴を有する。試料液はピペットチップと連結したピペット装置によって 試料カップから分析スライドに移される。 試料及び試薬キャリアの他の例は、米国特許第 4,298,570号（リリグLillig） に記載されている。リリグの装置は、複数のくぼみを有するトレイセクションを 含む。トレイセクションはターンテーブルによって支持され、試料容器に受け入 れられる。試料は、試料容器からピペットによってトレイセクションのくぼみに 移され、前記試料の追加の希釈液が作られる。希釈された試料は、次に、自動ピ ペットによって分析用反応セルに移される。 装置の処理量、単位時間当りの分析可能な試料の数は、自動化装置にとって重 要な事項である。装置の処理量に影響するいくつかの原因は、プロセスにおける ステップの数、各ステップの処理速度及び一回のプロセスにおけるステップの数 である。 前記タースティグらの装置及びリリグの装置のような試料運搬装置は、個々の 試料の処理に関係するステップに適合している。さらに、しばしば望ましく、時 々必要である個々の試料液は分析用反応セルに移される前に好ましい希釈剤で自 動的に希釈される。このように、これらの装置の利用は、しばしば複数の液体の 吸引及び分配のサイクルを伴う。 同時に出願出された係属出願（出願番号08/048,708、出願日1993年 4月16日、 代理人番号39D-1167）、発明の名称「試料処理機構」に記載され、また、上に特 定されている（また、本背景において言及した本発明に関する従来技術とはされ ていない）ように、新規で創作性のある機構であって所望の分析を行うために前 記機構により移動される試料装置またはセグメントを用いる有用な機構が開示さ れている。 他の同時に出願された出願（出願番号08/048,716、出願日1993年 4月16日、代 理人番号39D-1168A）で参照によりここに組み入れられた発明の名称「試料セグ メント」に記載され、また、上に特定されている（また、本背景において言及し た本発明に関する従来技術とはされていない）ように、所望の分析を行うために 前述の装置によって移動される試料装置またはセグメントに独特に適合する装置 が開示されている。試薬セグメントは、混合された成分を入れ、また、カバーで シールされる複数の試料を入れるくぼみを含む。 前記の装置及び試薬セグメントは、例えば免疫土台(immunosubtraction)の細 管電気泳動分析を行う細管電気泳動分析器で使用されるように適合されている。 このような分析は、例えば、洗浄及び運転のサイクルの間、同一の溶液を複数の 細管に分配することをしばしば必要とする。このように、複数のくぼみを有する 試料セグメントを用いることはこれらのステップにおいて必要ではない。さらに 、個々のくぼみに試薬を注入する必要がある、液体を分配する複数のサイクルは 、装置の処理量を減らす、時間を浪費するステップの一因となる。 したがって、分析器での使用に適する試薬リザーバが必要であり、所望の分析 を行うためにリザーバが分析器内で移送される。理想的には、リザーバは複数の 細管に試薬を供給するのに必要な液体を分配するサイクルの数及び時間を最少に する。特に有用な試薬運搬装置は、保持手段、移送手段またはラッチ機構のよう な自動分析器の種々の操作ユニットに関してリザーバを位置決めるときに、自動 調節及び自動保持する。概要 本発明の試薬セグメントは、移送可能なリザーバの必要性を満たしている。本 発明の１つの形態において、試薬セグメントは、フランジに形成された、開放し ている連続な分配トラフを有する長いフランジ状の本体を含む。前記トラフは、 複数の細管やディスペンサープローブを受け入れるために、十分に長く、かつ幅 広い。液体をためることを容易にするために、前記トラフの底は、該トラフの他 のゾーンより深い部分にある排液ゾーンに向かって傾斜している。 さらに、試薬セグメントは、曲線状の向かい合った縁及び該縁の間の弧に沿っ て形成されたトラフを含む。 本発明の他の態様において、試薬セグメントは移送手段と連結して使用するた めに作られている。前記セグメントは、本体と、トラフと、移送用アームの対応 する穴に適合する、トラフの外面の少なくとも２つの突起とを含む。 本発明の他の態様において、試薬セグメントは、ラッチ装置と連結して使用す るのに適している。セグメントは、本体と、トラフと、ラッチ装置の穴に適合す る形状の、トラフの外面の突起とを含む。 さらに、試薬セグメントは、トラフの外面と本体のリムとの間に少なくとも１ つの位置合わせリブを含み、該リブは保持手段の位置合わせスロット内に挿入さ れる。この構造的な適合は、保持手段内にリザーバを整列しまた保持するのに役 立つ。 試薬セグメントは、さらに、トラフの内面上の排液ゾーンにくぼみを含む。該 くぼみは、ラッチ機構の穴と関連している、トラフの外面の突起と一致している 。 さらに、本発明に係る試薬セグメントは、前記の特徴の種々の組み合わせを含 む。図面 本発明のこれら及び他の特徴、態様及び長所は、詳細な説明、付属の請求の範 囲及び添付図面からより明らかとなろう。 図１は、本発明に係る試薬セグメントの斜視図である。 図２は、図１に示した２−２線に沿った試薬セグメントの好ましい具体例の断 面図である。 図３は、図２に示した試薬セグメントの底面図である。 図４は、図１に示した試薬セグメントに用いる移送手段及び保持手段の簡単な 斜視図である。 図５は、図１に示した２−２線に沿った試薬セグメントの第２の好ましい実施 例の断面図である。 図６は、図５の試薬セグメントの底面図である。発明の詳細な説明 図１を参照すると、本発明に係る試薬セグメント１０は、フランジ１２の形態 の本体と、トラフ３０とによって構成されている。フランジ１２は全体的に弧状 で、曲線状の相対する縁部１６Ａ，１６Ｂ及び弧状の中心線１７を有する。また 、前記フランジは、全体的に長手方向軸線または中心線１７に垂直な端部１８Ａ ，１８Ｂと、丸みをもった角２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ及び２２Ｄとを有する。 垂下したリップ２４Ａ、２４Ｂ及び垂下した側部２６がフランジ１２の外周に 形成されている。リップ２４Ａ，２４Ｂは端部１８Ａ，１８Ｂに近接し、側部２ ６は縁部１６Ａ，１６Ｂの長さの大部分に沿って形成されている。側部２６のそ れぞれは、平坦面上に試料セグメントを支持するのに適する２つの脚部２８を含 む。 ここに示した実施例において、トラフ３０が試薬セグメント１０に設けられて いる。トラフ３０は、弧状の中心線１７上に位置し、フランジ１２に長い曲線状 の開口部３２（図２）を規定する。トラフ３０は、テーパ状の内壁面３６及び傾 斜した底面３８によって定められる内部容積３４を有する。底面３８の最も深い 部分には、丸みをもったくぼみ４２からなる排液ゾーン４０が設けられている。 丸みをもった突起５２すなわちラッチノブは、内部のくぼみ４２の位置と一致す る外面５０上の位置から外側に伸びている。試薬セグメント１０の好ましい実施 例において、突起５２は該突起の端部に形成された開口部５３である中空のコア を有する。 外面５０は、２つの突起５４Ａ，５４Ｂ（図５）または５５Ａ，５５Ｂ（図２ ）を除き、トラフの内面の形状を全体的に反映している。好ましい実施例（図２ ）において、突起５５Ａ，５５Ｂは、該突起の端部に形成された開口部５９Ａ， ５９Ｂである中空のコアを有する円錐形の突起である。第２の実施例（図５）に おいて、円柱形の壁部５４Ａ，５４Ｂは、環状の平坦面またはショルダ５６Ａ， ５６Ｂで規定されている。平坦面５６Ａ，５６Ｂは、また、フランジ１２と全体 的に平行な面５７を規定している。環状の平坦面５６Ａ，５６Ｂは、丸みをもっ た外側の端部５８Ａ，５８Ｂを取り囲む。図５を参照すると分かるように、環状 の平坦面５６Ａ，５６Ｂは、トラフの底部３８と丸みをもった端部５８Ａ，５８ Ｂとの実質的な中間部分にある。 試薬セグメント１０の強度及び剛性を補うために、トラフ３０と側面２６との 間に補強リブ６０（図３，図６）が形成されている。また、位置合わせリブ６２ Ａ，６２Ｂ（図２，図３，図５及び図６）が、リム１４、リップ２４Ａ，２４Ｂ とトラフ３０の外面５０との間に、端部１８Ａ，１８Ｂに近接して全体的に三角 形状に形成されている。位置合わせリブ６２Ａ，６２Ｂは、自動分析器の支持部 １１４または細管電気泳動装置に関して、試薬セグメント１０の位置決めまたは 位置合わせに用いられる。試薬セグメント１０は、図４に関して記載されている ように使用される。 試薬セグメント１０は、高密度ポリエチレンのようなポリマー材料から、射出 成形により形成される。試薬セグメント１０は、自動移送手段９８（図４）に有 用であり、前記自動移送手段は、好ましくは円錐形の突起５５Ａ，５５Ｂによっ て試薬セグメント１０を受け入れかつ保持する。あるいは、外面５０上の平坦面 ５６Ａ，５６Ｂ及び円柱形の外壁面５４Ａ，５４Ｂが、移送手段によって受け入 れられかつ保持される。そのような自動移送手段９８は、例えば、一端に分岐ま たは突起１０２を有するアーム１００を含む。突起１０２は、融通性のある、シ ールされた上方のリム１０８と、円錐形の突起５５Ａ，５５Ｂまたは丸みをもっ た外側の端部５８Ａ，５８Ｂに適合するように形成された内部１１０を含むブー ツ１０６を運搬する。内部１１０は、制御可能な真空源に連結されるチューブ１ １２に連結している。ブーツ１０６及び内部１１０は、円柱形の突起５４Ａ，５ ４Ｂまたは円錐形の突起５５Ａ，５５Ｂと整列するように間隔をおいて配置され ている。自動移送手段９８は、また、アーム１００の回転及び垂直移動のために 、親ねじ１１１Ａ及びスピンドル１１１Ｂのような手段を含む。 自動分析器は、また、支持部１１４をもつのための保持手段を含み、前記試薬 セグメント１０の端部１８Ａ，１８Ｂは突起１０２で持ち上げられる解放領域１ １６で支持される。支持部１１４のスロット１１８が、位置合わせリブ６２Ａ， ６２Ｂを受け入れるように間隔をおかれかつ寸法を設定されている。したがって 、試薬セグメント１０は、解放領域１１６と、このような自動移送手段９８とに 関して正確に位置合わせまたは位置決められる。 試薬セグメント１０は、自動細管電気泳動の手順における洗浄または運転のス テップの間、並列の複数の細管に試薬を供給するために用いることができる。細 管に試薬を適切に分配する必要のある、吸引／分配のサイクルの繰り返しの数を 最少にするそれらのステップの間に、多量の均質な試薬を供給する。 特有の試薬を分配するサイクルの間に試薬セグメント１０を回収及び保持する ために、試薬セグメント１０は保持手段に配置され、ブーツ１０６は突起５４Ａ ，５４Ｂまたは５５Ａ，５５Ｂを整列させる。アーム１００は、円錐形の突起５ ５Ａ，５５Ｂまたは丸みをもった外側の端部５８Ａ，５８Ｂ及び環状の平坦面５ ６Ａ，５６Ｂを受け入れるために上方へ移動する。試薬セグメント１０は、チュ ーブ１１２による真空を用いて適所に保持される。反対に、試薬セグメント１０ は、下降するアーム１００によって解放領域１１６を通り、位置合わせリブ６２ Ａ，６２Ｂがスロット１１８に係合することによって支持部１１４に配置され、 また、アーム１００がさらに下降して、真空が解除されて、試薬セグメント１０ は支持部１１４に載せられる。 試薬セグメント１０がアーム１００によって係合されたとき、前記試薬セグメ ントを液体を加えかつ除去するためのディスペンサープローブ（図示せず）に移 送することができる。アーム１００は縦軸に対して垂直に回転し、ブーツ１０６ は縦軸に対して連続な半径の進路をたどる。その進路の弧はフランジ１２の弧状 の中心線１７と一致することが好ましい。 自動細管電気泳動装置（図示せず）の細管に近接して試薬セグメント１０を固 定するために、試薬セグメントを載せた移送手段９８のアーム１００は、トラフ ３２の開口部と装置の複数の細管とを整列させるために縦軸に対して垂直に回転 する。アーム１００は、その後、フランジ１２が細管に近接するまで上方に移動 する。次にラッチ機構（図示せず）が、バルブを介してセグメント１０に係合す る。このバルブは、セグメント１０を細管に近接して保持するようにラッチノブ ５２に適合する寸法の穴を有する。その後、移送手段９８は真空を解除すること によって退き、アーム１００は下降する。洗浄または分析のステップの終了によ り、試薬セグメントは機械的なプロセスがもとの状態に戻ることによって取りは ずされる。 したがって、本発明に係る試薬セグメント１０は、（１）保持手段内で調整及 び保持されること、（２）機械化された移送装置によって回収及び移送されるこ と、（３）試薬を運び、ためかつ捨てること、（４）分析器の場所にある分量の 試薬を運搬すること、（５）細管に試薬のリザーバを近接して固定すること、及 び（６）複数の口に、ある分量の同質の液体を供給することに適合している。本 発明のこれらの個々の独創的な態様の利点は明らかで、このような態様の組み合 わせによって、さらに明白である。 セグメント１０は、ここでは試薬セグメントとして言及したが、セグメント１ ０は分析に用いる種々の溶液にも有用であることが明らかである。このように、 「試薬」という言葉は、例えば液体試料、希釈剤、緩衝剤及び溶液を含みかつ限 定されないように読まれ、また、広く解されるべきである。したがって、本発明 の特許請求の範囲の意図及び範囲は、ここに含まれた好ましい実施例の記載に限 定されるものではない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 試薬を分配するディスペンサープローブを含む自動分析器の複数の細管に緩 衝液を同時に注入するのに適したリザーバであって、 ａ）細長い本体と、 ｂ）該本体に設けられた開放された連続的な細長いトラフであって、前記自動 分析器の前記複数の細管を同時に受け入れるために十分に長くかつ幅広いトラフ と、 ｃ）該トラフの底部にある排液ゾーンと、 ｄ）前記ディスペンサープローブを受け入れるために十分に幅広い、前記トラ フの充填セクションとを含み、 前記排液ゾーンは、前記緩衝液を実質的に完全に前記トラフから排出でき るように前記排液ゾーンに向かって傾斜している前記トラフの他のゾーンより深 い、リザーバ。 ２ 前記本体は形状が弧状である、請求項１に記載のリザーバ。 ３ 前記トラフは長手方向軸線を有し、前記排液ゾーンは前記トラフの前記長手 方向軸線に沿った中間に位置する、請求項１に記載のリザーバ。 ４ 前記自動分析器は少なくとも２つの穴を有する移送手段を含み、前記トラフ は内壁面と外壁面を含み、該外壁面は間隔おいて配置されかつ前記移送手段の前 記穴内に受け入れられる大きさの少なくとも２つの突起を有する、請求項１に記 載のリザーバ。 ５ 前記自動分析器は細管に近接して前記リザーバ本体を固定するための少なく とも１つの穴を有するラッチ機構を含み、前記トラフは前記内壁面と前記外壁面 を含み、該外壁面は前記ラッチ機構の穴と適合する形状の突起を有する、請求項 １に記載のリザーバ。 ６ リザーバに試薬を分配するためのディスペンサープローブと少なくとも２つ の穴を右する移送手段とを含む自動細管電気泳動装置の複数の細管に緩衝液を注 入するための試薬セグメントであって、 ａ）細長い本体と、 ｂ）該本体に設けられた開放された連続的な細長いトラフであって、前記複数 の細管を受け入れるために十分に長くかつ幅広い、内面及び外面を有するトラフ と、 ｃ）該トラフの前記内面に形成された、前記トラフの他のゾーンより深い排液 ゾーンと、 ｄ）前記ディスペンサープローブを受け入れるために十分に幅広い、前記トラ フの充填セクションと、 ｅ）間隔をおいて配置されかつ前記移送手段の前記穴に受け入れられる大きさ の少なくとも２つの突起を有する前記トラフの前記外面とを含む、試薬セグメン ト。 ７ 前記本体は形状が弧状である、請求項６に記載の試薬セグメント。 ８ 前記トラフの前記内面は、前記緩衝液を実質的に完全に前記トラフから吸引 によって排出することができるように前記排液ゾーンに向かって傾斜している、 請求項６に記載の試薬セグメント。 ９ 前記トラフの前記内面は前記排液ゾーンに設けられたくぼみを有する、請求 項６に記載の試薬セグメント。 １０ 前記排液ゾーンは前記セグメントの長手方向軸線に沿った中間に位置する 、請求項６に記載の試薬セグメント。 １１ 各突起は、円錐形で、その端部に開口部をもつ中空のコアを有する、請求 項６に記載の試薬セグメント。 １２ 前記少なくとも２つの突起は、丸みをもった端部を取り囲む環状の平坦面 をもつ円柱形であり、前記環状の平坦面は前記トラフの開口部と前記丸みをもっ た端部との中間にある、請求項６に記載の試薬セグメント。 １３ 前記本体は、リム及び前記トラフの前記外面と前記リムとの間の少なくと も１つの位置合わせリブを含む、請求項６に記載の試薬セグメント。 １４ 前記本体は、前記トラフの前記外面と前記リムとの間の第２の位置合わせ リブを含む、請求項６に記載の試薬セグメント。 １５ 複数の細管と、試薬を分配するためのディスペンサープローブと、前記細 管に近接してセグメントを固定するための少なくとも１つの穴を有するラッチ機 構とを含む自動細管電気泳動装置に有用な試薬セグメントであって、 ａ）弧状の細長い本体と、 ｂ）該本体に設けられた開放された連続的な細長いトラフであって、前記複数 の細管を受け入れるために十分に長くかつ幅広い、内面及び外面を有するトラフ と、 ｃ）該トラフの内面に形成された排液ゾーンと、 ｄ）前記ディスペンサープローブを受け入れるために十分に幅広い、前記トラ フの充填セクションと、 ｅ）前記トラフの前記外面の突起を含み、 前記突起は前記ラッチ機構の穴に適合する形状を有し、 前記排液ゾーンは、前記トラフの他のゾーンより深く、前記トラフの内面 は前記排液ゾーンに向けて幅が狭くなるテーパ状であり、これにより緩衝液が前 記トラフから吸引により実質的に完全に排出される、試薬セグメント。 １６ 前記トラフの内面は排液ゾーンに設けられたくぼみを有する、請求項１５ に記載の試薬セグメント。 １７ 前記トラフの前記内面のくぼみは前記トラフの前記外面の突起と一致する 、請求項１６に記載の試薬セグメント。 １８ 前記排液ゾーンは前記セグメントの長手方向軸線に沿った中間に位置する 、請求項１７に記載の試薬セグメント。 １９ 複数の細管と該細管に近接してセグメントを固定するための少なくとも１ つの穴を有するラッチ機構とを含む自動細管電気泳動装置に有用な試薬セグメン トであって、 ａ）弧状の細長い本体と、 ｂ）該本体に設けられた開放された連続的な細長いトラフであって、前記複数 の細管を受け入れるために十分に長くかつ幅広い、内面及び外面を有するトラフ と、 ｃ）前記トラフの内面に形成された排液ゾーンと、 ｄ）前記排液ゾーンに設けられた前記トラフの前記内面のくぼみと、 ｅ）前記ラッチ機構の穴に適合する形状の、前記トラフの内面の突起と、 ｆ）前記トラフの前記外面の突起に一致する前記トラフの前記内面のくぼみと を含み、 前記排液ゾーンは、前記トラフの他のゾーンより深く、前記トラフの内面 は前記排液ゾーンに向けて幅が狭くなるテーパ状であり、これにより緩衝液が前 記トラフから吸引により実質的に完全に排出される、試薬セグメント。 ２０ 複数の細管と、試薬を分配するためのディスペンサープローブと、少なく とも２つの穴に制御可能に真空を付与するための真空手段を有する移送手段と、 少なくとも１つの位置合わせスロットを有する保持手段と、細管に近接してセグ メントを固定するための少なくとも１つの穴を有するラッチ機構とを含む自動細 管電気泳動装置に有用な試薬セグメントであって、 ａ）リムを有する弧状の細長い本体と、 ｂ）該本体に設けられた開放された連続的な細長いトラフであって、内表面及 び外表面を有し、前記複数の細管を受け入れるために十分に長くかつ幅広いトラ フと、 ｃ）前記トラフの底部にある排液ゾーンと、 ｄ）前記ディスペンサープローブを受け入れるために十分に幅広い、前記トラ フの充填セクションと、 ｅ）前記排液ゾーンに向かって狭くなるように傾斜しかつ前記排水ゾーンに設 けられたくぼみを有する前記トラフの前記内面と、 ｆ）前記排液ゾーンにおいて前記トラフの外面に設けられたラッチノブと、 ｇ）前記トラフの外面と前記本体のリムとの間の少なくとも１つの位置合わせ リブとを含み、 前記ラッチノブはラッチ機構の穴及び前記トラフの外面に設けられた少な くとも２つの円錐形の突起と適合する形状を有し、前記円錐形の突起はそれぞれ 前記突起の端部に開口部をもつ中空のコアを有し、前記突起は間隔を置いて配置 されかつ前記移送手段の穴内に受け入れられる寸法を有し、前記リブは前記保持 手段の位置合わせスロットに挿入可能である、試薬セグメント。