JPH10508688A - 液体試料を取り入れるための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 液体をバッチ式に取り入れるための装置であって、それが取り入れチューブ（１０）、吸引により取り入れチューブ（１０）中に液体を引き入れるための計量ポンプ（２０）、および洗浄液を取り入れチューブ（１０）を通して液体取り入れ方向と反対の方向に、洗浄チューブ（５０）の媒介によりポンプ輸送する機能をする洗浄ポンプ（３０）を含むことを特徴とする。洗浄ポンプ（３０）は自己シール型置換ポンプである。

Description

【発明の詳細な説明】 液体試料を取り入れるための装置 本発明は液体をバッチ式に取り入れるための装置に関し、前記装置は取り入れ チューブ、吸引によりこのチューブ中に液体を引き入れるための計量ポンプ、お よび洗浄液を洗浄チューブの媒介により、取り入れチューブを通して液体が取り 入れられる方向と反対方向にポンプ輸送するように配置された洗浄ポンプを含ん でいる。 多くの異なる形式のこの種の装置が従来技術として知られている。実験室およ び／または臨床的使用のためのピペット装置および他の形式の装置、例えば種々 の形式の分析装置のための計量または自動計量装置は、しばしば種々の試料およ び試薬を取り入れるための計量ポンプ（dosing pump）、およびピペット工程ま たは分析工程の完了により装置から試料および試薬の残留物を洗い落とすために 使用される洗浄ポンプを含むであろう。洗浄ポンプは典型的にはプランジャー作 動型ポンプまたはシリンジ(syringe)ポンプである。液体を取り入れるとき洗浄 チューブの連結のために弁が必要とされ、同様に洗浄液をポンプアッブするとき 取り入れチューブを閉じるために弁が必要とされる。ある場合には、二口二位置 弁の形の、ただ一つの弁を使用することにより、装置をわずかに簡略化すること が可能であった、この弁は一つの位置において洗浄ポンプを洗浄液容器に連結し 、かくして洗浄液を取り入れ、そして他の位置に置いて洗浄ポンプを計量ポンプ および取り入れチューブに連結し、かくしてそれらを洗浄液で洗浄することがで きる。 このような装置の例は、例えば、ＷＯ ９３／１２４３２に記載されている。 この刊行物は分析システムで使用されたプローブを洗浄するための装置を記載し ている。この知られた装置の場合、プローブは液体および圧縮空気でまたはある 対応する様式で逆方向に洗浄される、すなわち液体はシリンジポンプの助けによ り二方弁の方に通される、前記弁は液体と圧縮空気の混合物をプローブの方に通 過させてそこでプローブを洗浄することが可能なように制御される。 弁および弁制御システムにより複雑になっているこの種の装置に加えて、洗浄 ポンプの洗浄能力がポンプの一作動工程においてポンプにより引き出される洗浄 液の容積により当然制限されるという問題が残る。洗浄工程中に洗浄液を繰り返 して吸引し注入することは可能なことであるけれども、かかる手順は特に時間の かかるものである。 この問題に対する今一つの解決は英国特許明細書ＧＢ １５０２６７７に記載 されている。この刊行物は液体を取り入れ、分析するための装置を記載しており 、そこでは装置を通して液体を動かすためにぜん動性（peristaltic）ボンプが 使用されている。ここでは液体は試料、可能な試薬および洗浄液を意味している 。この装置の場合、試料採取プローブは洗浄液体中に沈められ、装置を洗浄する ためにプローブオリフィスを通して洗浄液体が取り入れられる。試料および洗浄 液はかくして装置を一つのそして同じ方向にそして一つのそして同じポンプを通 して通過し、これは とりわけ装置のまずまずの洗浄には高い要求を満たす。試料を取り入れるのにぜ ん動性ポンプを使用することは取り入れられる試料の量がポンプの特別な構造に 大きく依存することを意味する。 この発明の一つの目的は効果的なそして実際的な（positive）クリーニング装 置を提供することである。 この発明の更なる目的は簡単なそして機能的に信頼性のあるクリーニング装置 を提供することである。 この発明の今一つの目的は実際的なそして反復可能な態様で取り入れる試料の 量を制御することである。 これらの目的がこの発明的装置により実現されることは以下の説明から明らか になるであろう。 前述の問題を非常に簡単な態様で、本発明に従って洗浄ポンプとして自己シー ル型置換ポンプ（self - sealingdisplacement pump）を用いることにより解決 することができた。自己シール型置換ポンプは静止状態のときはそれ自体で弁と して機能する。この種のポンプは作動時には洗浄液を連続的に引き上げることが できるので、ポンプの洗浄能力は利用できる洗浄液の量によってのみ制限される 。 この発明的装置はまた生産／技術的見地から有利であることをそれ自体で示し ている、というのもこの装置は同様な性質を持つ既知の装置より容易に製造する ことができ、かつこの新規な装置は標準設計の比較的少数の要素から構成されて いるからである。 “自己シール型置換ポンプ”はこの文書では、作動時にはこの目的のために別 個の弁の助けなしに、封入された液 体体（volumes of liquid）をポンプ輸送方向に強制的に動かし、かつ液体体を ポンプ出口を通して一定の連続的な流れに強制しまたはポンプ輸送する、ポンプ を意味する。マルチディスクポンプ（multi− disc pump）およびぜん動性ポン プはこのような自己シール型置換ポンプの例である。 本発明の一つの好ましい実施例の場合において、自己シール型置換ポンプはぜ ん動性ポンプ、すなわち弾力的に変形可能なチューブをポンプ輸送方向に作動す るチューブ圧縮装置のシステムの助けにより一緒に周期的に圧縮することにより 液体がポンプ輸送される置換ポンプ、である。例えば、ぜん動性ポンプは、その 周辺の周りに取り付けられかつ弾力的に変形可能なチューブ、この場合には洗浄 チューブに対して押圧することのできるように突出している多数のローラーを持 つポンプ車の形の回転ディスクを含むということができる。 本発明の一つの特に好ましい実施例において、ぜん動性ポンプのローラーはポ ンプが静止しているときは少なくとも一つの予定の位置に配置されることを意図 している。これはローラーはある特定の位置でのみ停止することができるほかに 、個々のローラーはそれがどれであってもこれらの位置のいずれか一つに配置さ れることを意味する。例えば、もしポンプが五つのローラーを持つなら、各ロー ラーは五つの特定の位置の一つに停止することができ、そしてポンプが六つのロ ーラーを持つときは六つの特定の位置の一つに、停止することができる、以下同 様である。この実 施例の目的は計量ポンプの助けにより再現性と高い精度を持って非常に小容量の 液体を取り入れることを可能とすることである。計量ポンプに最も近い柔軟なチ ューブを閉鎖するローラーは洗浄ポンプと計量ポンプ間の柔軟な洗浄チューブ長 が取り入れる一つの流体または液体から他の流体または液体に対して変わらない ようにするために、特定の位置で停止しなければならない。柔軟な洗浄チューブ 、または少なくともぜん動性ポンプが作動するそのチューブの部分は弾力的に変 形可能であり、これは少なくとも前記チューブ長が計量ポンプの助けにより液体 を吸い上げるとき圧縮されるであろうことを意味し、そしてそれにより前記チュ ーブ長の内容物の部分が計量ポンプ中に流れてその取り入れ容量に影響を及ぼす であろうことを意味する。最大の可能な精度を持って再現性ある取り入れを得る ために、この影響は一つのポンプ輸送シーケンスから他のシーケンスに対して本 質的に同等の大きさであらねばならず、これは逆に、洗浄ポンプと計量ポンプ間 の洗浄チューブ長が原則的にポンプ輸送シーケンス間で変わってはいけないこと を意味する。 本発明がその例示的実施例に関してかつまた添付図面に関してより詳細に記述 されるであろう、図において、 図１は本発明の一実施例により構成された装置の概略図であり； 図２はこの発明による特に好ましい洗浄ポンプ装置を示し； 図３は図２に示した装置を図の左から見たところの端面 図であり；そして 図４は図２の装置を前記図の右から見たところの端面図である。 図１に示された装置は外方チューブ端５を持つ柔軟な取り入れチューブ１０、 計量ポンプ２０、洗浄ポンプ３０および柔軟な洗浄チューブ５０を含む。装置が 休止しているときは、チューブ１０、計量ポンプ２０、洗浄ポンプ３０および洗 浄チューブ５０は全て洗浄液で満たされている。装置が使用されるときは、少量 の空気がまずチューブ端５に連結された装置（図示せず）中にポンプ輸送される 。この装置はピペットまたはＨＰＬＣ装置に付属する自動試料注入器の形を持つ ことができる。空気は計量ポンプ２０、これはこの場合はシリンジポンプ（syri nge pump）である、の助けにより、チューブ１０および洗浄チューブ５０内に減 圧を発生するために前記ポンプ２０のプランジャー２５を引き出すことにより、 装置中に引き込まれる。液体はそれから同様な態様で吸引される。ぜん動性ポン プの形で洗浄チューブ５０に作用する洗浄ポンプ３０はポンプ車６０に取り付け られたローラー４０を持つ。少なくとも一つのローラー４０は弾力的に変形可能 な材料で作られている洗浄チューブ５０に対して配置され、かつチューブを一緒 に圧縮するので、ポンプ２０によって発生した減圧に対してシールが得られ、そ れにより前記チューブ端５に連結された装置中に存在する空気または液体が取り 入れられることが可能となる。液体が取り入れられた後、その液体はポンプ２０ の助けによりポンプ排出されるか、または洗浄ポ ンプ３０の助けにより洗浄液容器（図示せず）から洗浄液を洗浄チューブ５０中 に引き出し、かつ前記液をポンプ２０、取り入れチューブ１０およびそれに連結 されたピペットまたは自動試料注入器にポンプ輸送することにより装置が直接に 洗浄される。 当然、前述の装置（ピペット、自動注入器または同様物）はチューブ端５に連 結される必要はなく、なお同等にチューブ端５と計量ポンプ２０との間のチュー ブ１０のある適当な位置に連結されることができる。 図２から図４は本発明装置における洗浄ポンプとして使用されるぜん動性ポン プのポンプ車６０を示し、前記ポンプ車は四つのローラー４０を備えている。ポ ンプ車６０は軸７０を経由して電気モータ８０により駆動される。例示の場合に おいて、電気モータは製品番号ＨＹ２００−１７１７（MAE ,Milano ,Ita1yによ り製造された）を持つステッピングモーターである。軸７０はモータ８０の他側 面にディスク９０を有し、これには四つのスロット１００が設けられている。デ ィスク９０上のスロット１００の位置はポンプ車６０上のローラー４０の位置に 対応する。ディスク９０はいわゆる光学読み取りフォーク（optical reading fo rk）または光しゃ断機（optobreaker）１１０の隙間内を走行する、前記読み取 りフォークはシャープ株式会社（日本国、大阪）によって製造され、GP1A06と名 づけられた種類のものである。読み取りフォークはコンピュータ１２０に連結さ れており、それはまた導体１２５を通してモータ８０に供給する電力を制御する 。ポンプが作動してい るときは、洗浄液の必要容積の送出はポンプ車６０が回転する回転数により制御 される。逆に、ポンプ車の回転数は、光しや断器１１０の助けにより制御され、 光しゃ断器はスロット１００が光しゃ断器１１０の足１１５の間を通過し、光が 一つの足から他の足へ通過する毎にコンピュータ１２０に信号を送り、そこで各 信号はコンピュータ１２０により以前に受けたそれらの信号に追加される。この ようにして作られた信号の数が所定の予めプログラムされた値、すなわち車６０ の希望の回転数に対応し、かつそれにより洗浄液の希望の容量に対応する値、に 達すると、コンピュータはモータ８０への電力供給のスイッチを切り、車６０お よびディスク９０はスロット１００の一つが光しゃ断器１１０の足１１５の間に 位置する位置で停止する。 この発明は前述のかつ例示されたその例示的実施例に限定されないことは理解 されるであろう。例えば、マイクロスイッチまたはホール素子（Hall element） のような適当な如何なる検出手段または感知素子も、およびそのような検出器ま たは感知素子と共に使用するための適当なディスクも例示された光学読み取りフ ォークおよびスロット付きディスクの代わりに用いることができる。同様に、例 示された実施例の他の要素も適当な代替物で置き換えることができる。また例示 され記述された実施例は以下の請求の範囲内で更に展開することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｋ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．バッチ式に液体を取り入れるための装置であって、更にその装置が柔軟な 取り入れチューブ（１０）、吸引によりチューブ（１０）中に液体を引き入れる ための計量ポンプ（２０）、および洗浄液を取り入れチューブ（１０）を通して 液体取り入れ方向と反対の方向に、柔軟な洗浄チューブ（５０）の媒介によりポ ンプ輸送する機能をする洗浄ポンプ（３０）を含むものにおいて、取り入れチュ ーブ（１０）と洗浄チューブ（５０）が互いに連結されかつチューブシステムの 端部を形成し、更に計量ポンプ（２０）が好ましくは前記ホース（１０，５０） の互いに対向する端部に隣接して置かれており、そして更に洗浄ポンプ（３０） がポンプが不作動のとき洗浄チューブを密封的に閉鎖する機能をする置換ポンプ であることを特徴とする装置。 ２．置換ポンプ（３０）がぜん動性ポンプであることを特徴とする請求の範囲 １に記載の装置。 ３．請求の範囲２に記載の装置であって、更にぜん動性ポンプがその周辺に取 り付けられた少なくとも一つのローラー（４０）を有するポンプ車（６０）を含 むものにおいて、ローラーまたは複数のローラーがぜん動性ポンプが洗浄液のポ ンプ輸送の不作動状態にあるときに予定の位置に位置するようにポンプ車（６０ ）のセッティングを調節するポンプ制御手段を備えているものであることを特徴 とする装置。 ４．計量ポンプ（２０）が往復置換ポンプであることを特徴とする請求の範囲 １−３の何れか一つに記載の装置。 ５．装置が実験室および／または臨床的使用を予定されていることを特徴とす る請求の範囲１−４のいずれか一つに記載の装置。 ６．液体のバッチ式取り入れのための装置における洗浄ポンプのような、ポン プが不作動のときに柔軟な洗浄チューブを密封的に閉鎖することを意図する置換 ポンプの使用において、前記装置が柔軟な取り入れチューブ（１０）、吸引によ り取り入れチューブ（１０）中に液体を引き入れるための計量ポンプ（２０）、 および洗浄液を取り入れチューブ（１０）を通して液体の取り入れ方向と反対の 方向に、柔軟な洗浄チューブ（５０）の媒体によりポンプ輸送する機能をする洗 浄ポンプ（３０）を含むことを特徴とする置換ポンプの使用。 ７．置換ポンプがぜん動性ポンプであることを特徴とする請求の範囲６に記載 の置換ポンプの使用。