JPS58193465A - 生物学的、生化学的または物理化学的定量操作を実施する自動化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、生物学的、生化学的、または物理化′ｒ的・
な定植法の実施を可能にする自動化装置に関じ、特に混
濁度測定法による微生物学的定量操作に関する。

抗生物質は生きている微生物に対する抑制作用を有し、
この特性は抗生物質の製造および使用の種々の段階にお
いてその検出および定量のため利用することができる。

微生物の定植にこれまで使用されていた方法には、所謂
「希釈法」、拡散法および混濁度測定法がある。

前記のｒ＃ｉ釈法」は、精度は悪いが、ある特定の抗生
物質に対するある細菌の反応即ち感度のスペクトルの判
定には充分である。この方法を病院または医学的分析施
設において一般的かつ迅速に使用することを可能にする
種々の解決方法が提供されている。

拡散法は、それ自体の原理によって自動化が困　　　　
　□難である。この方法は、その濃度がある共通の比４
．１．５乃至２の比率で増加する抗生物質の種々の溶液
を接種を行なった寒天培養基を有する平板、−・般には
ベトリ皿の表面上に置くことからなる。培養後に円形の
抑制区域が現われるが、その直径は濃度の対数に対し直
線的な関係を示す、定線操作は、標準品について得られ
る結果とこのサンプルについて得られる結果を比較する
ことによって実施される。

混濁度測定法は、適当な微生物を接種した培養基中にあ
る共通の比率でその濃度が増加する抗生物質の一連の溶
液または発育因子（ｇｒｏｗｔｈ　ｆａｃｔ。

ｒｓ）を調製し、一定の温度におけるある培養期間後に
、あらゆる微生物の生成物により生じた混濁度の評価を
行なうことからなる。

混濁度の変化は抗生物質の濃度に反比例し、その結果中
純な数式とは一致しないＳ−カーブを得る。この方法に
よれば、抗生物質の活量単位の定ψ即ち標準品の活量に
対する抗生物質の活量の定植的な比較を行なうことが可
能となる。

混１１６にの定植方法は、下記の如く要約することがで
きる３つの自動化もしくは非自動化工程の実施を含むも
のである。即ち。

（ａ）検査の対象となる一定蓋（例えば１　ｃｃ）の試
料および標準品の溶液を一連の試験管内で調製し、その
際その濃度は抗生物質の種類に従って変化する同じ比率
（一般に、　１．１乃至１．５）で増加し、接種を行な
った一定蓋（例えば、９　ｃｃ）の培養基を各試験管に
添加し、 （ｂ）前記試験管を恒温制御された浴中で培養し、浴の
温度は一般に３７０に設定され。

（Ｃ）全てまたは一部の試料のフォトメータセル内への
移動を含む中間工程の後混濁度を適当な波長により測光
を行なうものである。

現在存在する装置は柔軟性を欠き、ある非常に精度の高
い場合にのみ妥当するに過ぎない、更に、これらの装置
は部分的な自動化しかできな１、Ｘ。

今日本方法の各段階の自動化が可能であることが判り、
この発見が本発明の主題をなすものである。このように
、特に諸取扱い操作を省くことにより、また試料および
基準剤の各溶液を一回の操作で同時に処理することによ
り誤差の諸原因を低減させることができ、これにより定
量装置内において微生物の培地の同時性の制御を行なう
。

本発明によれば、生物学的、または生化学的、または物
理化学的な定量を実施するための自動化装置が提供され
、本装置はこのような定着のための溶液の調製の自動化
機械と、測定装置と、前記１″４４動化と前記測定装置
に対し結合され、その作用サイクルを通じて自動化機械
を制御し、このように調製された溶液の調製条件を記憶
し、前記測定装置からデータを取得し、取得したデータ
の統計的な性能分析結果を出力するように構成された共
通のコンピュータとからなっている。

本発明はまた、混濁度により微生物学的な定量操作を実
施するための自動化装置を提供し、本装置は自動的な調
製装置と、乾式培養装置と、測定装置と、共通のコンピ
ュータを有し、この共通のコンピュータはその作用サイ
クルを通じて自動化機械を制御し、このように調製した
溶液の調製条件を記憶し、測定装置からの出力データを
取得してこれを出力するように構成されている。

混濁度により微生物学的な定量を行なうため例えば本発
明による装置を使用することによって、直接標準品の活
量と試料の活量を比較すること、または微生物の増殖を
５０％だけ減少させる一度を知ることにより抗生物質の
活量を決定することが口Ｔ能となる。定量装置は、例え
ば２４本の試験管からなり、調製工程から測光工程まで
無変更の状況を維持するものである。

もしこの定量装置を用いて試料の観察を行なうならば、
すなわちある試料の活量を標準品の活線と比較するなら
ば、試験管内に下記のものを分散することが必要となる
。即ち、 １つの溶液から始めて適当に選択した共通の割合（１，
１乃至１．５）の試料の例えば４つの濃度範囲、および 同じ共通の割合における標準品の例えば４つの濃Ｉｆ範
囲、誤差の諸原因、特に微生物の増殖における不規則性
の故の原因を減少させるため各濃度範囲をある回数、例
えば３回反復し、結果の以後における統計的な分析（確
率化）を可能にするため各試験管を不規則に配置するも
のである。

各溶液は、各試験管が同量の溶液（例えば。

３　ｃｃ）を保有するように、各試料に対しである昔の
希釈剤、例えば蒸留水を添加することにより同ψに調製
される。

最後に、各試験管は、接種を行なった同！（例えば、２
．７　ｃｃ）の培養液を添加することにより準備される
。

もし定量装置が未知の活量の試料の強さの定量のため使
用されるばならば、より広い濃度範囲を調製することが
必要となる。即ち、 抗生物質を含まない対照における７つの濃度範囲の調製
、各濃度範囲を３回反復することができる。

しかし、この場合には精度は必ずしも要求されないため
各濃度を反復することは必要でなく、この場合同時に３
つの異なる生成物の活量を同時に定着することかり能で
ある。

本発明によれば、定量装置は、８１ａ類の希釈装置と転
換装置の組合せからなる自動機械の助けにより自動的に
提供することができる。

この自動調製装置は下記の機能を実施しなければならな
い。即ち、 ・＃当に選択された共通な割合における抗生物質の溶液
量の増加の除去 ・例えば、抗生物質溶液と希釈剤の合計着が０．３　ｃ
ｃとなるように余分櫃の希釈剤の除去・＋４℃の温度に
保持されたある量、例えば２．７　ｃｃの接種を行なっ
た培養基の除去・８値の試験管内への分散 ・分散度の確率化、および ・前述の全てのデータの格納。

全ての除去および分散機能は８つの希釈装置により実施
され、他の機能は転換装置により実施されるが、この装
置は適当な場合にはニードルを除去位置に定置するため
のニードル選択装置を含んでいる。

本発明を更に容易に理解するため、図面を参照して単に
例示として以ｆの記述を行なう。

まず第１図において、図示の装置は支持フレーム１２Ｅ
に取付けられた略々水平なテーブルｌＯを有し、このテ
ーブルｌＯは右側から２４本の試験管を支持する棚部１
４と、４本の機部１８を含む区域１６、洗浄ステーショ
ン２０と、ニードル清拭ステーション２２とを含んでい
る。

図示した本装置は唯１つのステーションしか含んでいな
いが、一方は図示の如く右側に他方は左側にニードル洗
浄／清拭ステーションの付近において第１のステーショ
ンの如く４木の機部と２４本の試験管を保有する１つの
棚部を設けた部分を含む２つの対称的な作用ステーショ
ンを設けることができる。

本調製装置のテーブル１０の上方には、キャリッジ２６
に固定され、水平方向および垂直方向の面内でマイクロ
プロセッサにより制御される２つの歩進モータによって
運動可能なニードル支持ヘッド２５を含むセレクタ２４
が存在する。このヘッドは８本のニードル２８を支持し
、その各々は前記マイクロプロセッサにより制御される
電磁石（図示せず）に対し固定されている。８本のニー
ドル２８は、Ｘ域！６に配置された機部１８の軸心に対
し平行な垂直面内に配置され、これらのニードルはそれ
ぞれ以ドに述べる希釈装置３２に対して管路３０により
結合されている。ニードル２８は通常はより低い位置に
あり、この位置においてニードルは機部１８からの抗生
物質または希釈剤を除去することかできる。電磁石の１
つの付勢により、その関連するニードルを約ＪＩＯ層−
の高さだけト昇させる。この上昇位置においては、この
ニードルはもはや抗生物質または希釈剤の溶液を保有す
る機部１８内には浸漬しない、この操作は、不正確な不
要の撤去動作、または拡散による内部の汚染、または抗
生物質の１つの溶液から他方の溶液への通過による外部
汚染を避けるものである。

確率化、即ち試験管３１．３２．３３（第２図）内の種
々の溶液の無作為の分配量がマイクロプロセッサにより
計算されて格納され、統計計算による結果の分析の前に
生成物の凝集度および濃度を再び確保する。

各希釈装置（第２図）は、正確な５ｃｃの注射器３５で
あるポンプを含み、その上端部は２つの作用位置を有す
る３路弁３６に接続さ杵ている。この注射器３５のピス
トン３７の運動はモータ３８によって制御されるが、弁
３ｅの運動はモータ３３により制御される。モータ３８
と３９の操作は、本例の場合には番号４０で示されるマ
イクロプロセッサによって行なわれる。

前記弁は最初管路４２を介して注射器３５に接続され、
次いで管路４４を経て温度が約＋４℃の値に保持された
培養液の供給源４Ｂ（第１図も参照）に対し接続され、
また各ニードル２８に接続された管路３０と接続される
。

希釈装置の使用に際しては、管路４４は培養液で充填さ
れ、抗生物質および希釈剤の溶液の連続的な除去操作が
実施される。弁が切換えられた後、一定量の培養基が除
去される。弁の再切換えの後、除去された全量が定量装
置の試験管に対して供給されるのである。

連続する除去操作の間拡散による混合を避けるため１本
の除去量を次の除去量と分離するように、５乃至１０ｐ
ｕの容量の気泡が導入される。更に、ニードル支持ヘッ
ドの運動中その端部において飛沫となりやすい液滴の形
成を除去するため。

気泡がニードル端部に導入される。

各希釈装置は独立しており、マイクロプロセッサ４０に
よって個々に制御される。

表■は、例示として、自動調製装置の各部材の制御状態
を示すものである。

このように準備された定量装置を、予め定めた時間だけ
サーモスタットで制御された乾式加熱装置（その温度は
予め設定されている）を備えた恒温器内に設置する。

培養が終了すると、ホルムアルデヒドを一滴添加するこ
とにより微生物の増殖を停止させる。検討した溶液の光
学的濃度の直接的な測定が可能な自動フォトメータ内に
前記定量装置を設置し、各試験管の位置に光源から光電
池への光線を透過させる窓部を有する棚部の壁面を設け
る。

例えば、市販される装置でよいフォトメータは１個々の
２４個の測光チャネルを有する分析装置である。キセノ
ン・ランプからの光を２４本の石英の光ファイバにより
２４個の測定用電池に誘導する。しかし、２４木の光線
間の混濁度測定にはバラ付きがあり、これを補正する必
要がある。

異なる微生物および異なる混濁度レベルについて得た実
験値の記録により、各光チャネルについて補ＩＦ因子を
計算することが可能になる。これらの全ての補正因子は
コンピュータープログラムにより記憶される。

コンピュータに対して転送されコンピュータにより補正
された実験データは従来の統計プログラムに従って分析
され、その結果は表および回帰曲線の形態でプリンタに
より提示される。

更に、コンピュータの機能について見れば、下記の如く
である。即ち、 ・転換装置、希釈装置およびニードル・セレクタに関し
て表Ｉにおいて述べた如き命　令のシーケンスに従って
自動調製装置を実行させ。

・除去操作の確率化を行ない。

・定−装置の前記諸機能および識別結果を記憶し、 ・測光結果を取得し。

・これらの測定結果に対する補正を行なってその統計的
分析を実施し、 Φその結果を編集してファイルすること、である。

更に、コンピュータは、この組をなす諸機能およびプロ
グラムを選択された形式の定量および前記定量操作の実
施のための手順の変更に適用することを＝ｉ（能にする
。

本発明の主題をなす定量操作のシーケンスは。

混濁度による微生物の定量のみ詐りでなく、その濃度が
反復操作によるかあるいはこれによらない確率化が可能
な構成に従って変化する溶液の、ｉｉ＊を必要とする全
ての定量操作においても、あるいは変更Ｏｆ能かつプロ
グラム可能な割合の異なる試薬の添加を必要としかつ酵
素作用的、免疫学的、血清学的、化学的または生化学的
反応に関与する全ての定量操作においても適用力〈可能
であるのである。

人−−Ｊ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の一実施例を示す斜視図、お
よび第２図は第１図の装置において使用される希釈装置
の概略図である。 】０・・・テーブル、１２・・・支持フレーム、１４・
・・棚部、１６・・・区域、１８・・・棚部、２０・・
・洗浄ステーション、２２・・・ニードル払拭ステーシ
ョン、２４・・・セレクタ。 ２５・・・ニードル支持ヘッド、２６・・・キャリッジ
、２８・・・ニードル、３０・・・管路、３１・・・試
験管、３２・・・希釈装置、３３・・・試験管、３５・
・・注射器、３６・・・・３路弁、３７・・・ピストン
、３８．３９・・・モータ、４０・・・マイクロプロセ
ンサ、４２．４４・・・管路、４６・・・培ｉ液の供給
源。 特Ａ１出願人　ローン−ブーランψニスＯア手続補正書
（自発） 昭和５８年５月１７日 特許庁長官　　若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１８２５３号 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 名称　ローン−ブーラン・ニス・ア

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、生物学的、生化学的または物理化学的定量操作を実
   施する自動化装置において、前記諸操作のための溶液の
   調製のための自動化装置と、測定装置と、前記自動化装
   置および前記測定装置に対して接続され、作用サイクル
   を通じて前記自動化装置を制御し、このように調製され
   た溶液の調製条件を記憶し、前記測定装置からデータを
   取得して取得データの統計的性能分析を出力するように
   構成された共通のコンピュータとを設けることを特徴と
   する自動化装置。 ２、混濁度により微生物学的定置操作を実施する自動化
   装置において、自動化装置と、乾式恒温器と、測定装置
   と、共通のコンピュータとを設け、該共通コンピュータ
   は、前記自動化装置の作用サイクルを通じて該装置を制
   御し、このように調製された溶液の調製条件を記憶し、
   測定装置からデータを取得してこれを出力するように構
   成されることを特徴とする自動化装置。 ３、生物学的または物理化学的定量操作のための自動化
   装置において、希釈装置と、転換装置と、複数のニード
   ルを保持するニードル選択装置と、前記希釈装置と転換
   装置とニードル選択装置とを制御するよう構成されたコ
   ンピュータとの組合せからなり、前記希釈装置は、 （ａ）ある共通の割合で増加する６皺における定植を実
   施すべき生成物の溶液および（または）標準品の溶液を
   除去し、 （ｂ）希釈剤の添加により前記溶液を一定値に補給し、 （Ｃ）定量操作のため必要なある６普の液体を除去して
   分配することを可能にし、前記ニードル選択装置と関連
   する転換装置は、人手の介入を要することなく前記自動
   化装置に定置された試験管内の溶液の除去および配分の
   連続する機能を実施することを可能にすることを特徴と
   する自動化装置。 ４、前記ニードル選択装置および前記希釈装置と関連す
   る前記転換装置は、無作為法に従って試験管内の除去お
   よび配分操作を実施することを可能にするように配置さ
   れている特許請求の範囲第３項記載の自動化装置。 ５、混濁度測定法または比色法による微生物学的定量操
   作のため抗生物質または培養剤の溶液を調製するための
   特許請求の範囲第３項記載の自動化調製装置の使用方法
   。 ６、＠素作用的、化学的、生化学的、免疫学的または自
   涜学的な定帰操作の実施のため異なる試薬および（また
   は）溶液の変更可能かつプログラム可能な割合で混合物
   を調製するための特許請求の範囲ｌ１Ｓ３項記載の自動
   化調製装置の使用方法。