JPS63163168A

JPS63163168A - 液体分注装置

Info

Publication number: JPS63163168A
Application number: JP31039686A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kida; 泰木田
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1986-12-25
Filing date: 1986-12-25
Publication date: 1988-07-06

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】産業上の利用分野本発明は、バイオサイエンス分野などにおいて、培養液
、緩衝液、検査液などの各１液体を多数の検体、例えば
培養中の細胞を含む検体に自動的に添加する液体分注装
置に関するものである。

従来の技術従来、この種の液体分注装置としては、液体を任意の容
器から吸引するポンプと、そのポンプから供給された液
体を複数の検体へ分注する移動式の吐出器を組み合わせ
たものや、上記のようなポンプと、供給された液体を同
時に複数の検体へ分注する分岐吐出器を組み合わせたも
の等があり、使用されている。

また、ポンプとしては、チューブをローラで圧迫してし
ごくことによって液を送るものや、弁機能を持ったピス
トン／シリンダを用いたものが使われている。更に、吐
出器としては、送られてきた液を直接吐出するもの、複
数に分岐させていくつかの検体に同時に吐出するもの、
あるいは一旦液を中継容器に受け、その中継容器内の液
をシリンジポンプ（ピストンとシリンダを用いた注射器
状の吸引・吐出ポンプ）を用いて一定量を吸引して、そ
のシリンジポンプを検体の位置まで移動して液を吐出す
るものなど、いくつかの形態がある。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、従来の液体分注装置は、液の保存や使用
時の温度調整機能を有していない。

一方、生化学分野で使用される試薬や培養液などの多く
は保冷保存が必要であり、しかも培養中の細胞を含む検
体に添加する場合には細胞の培養環境を維持するために
一般に３７℃近い温度に加温する必要がある。

そこで、従来は、作業のたびに、液を容れた保存容器を
保冷庫から取出し、恒温水槽であたためてから分注装置
にセットし、また終了時にはこれを保冷庫に戻し、一方
、分注装置には蒸留水などの洗浄液をセットして洗浄す
る処理が必要であった。

この作業は、手間がかかるのみではなく、培養系に導入
する液を作業者が直接取扱うため、雑菌が混入する機会
が多かった。

そこで、本発明は、上記した従来の液体分注装置の問題
点を解決せんとするものである。

換言するならば、本発明は、液体を供給する度に液体保
存容器を保冷手段から出す必要のない液体分注装置を提
供せんとするものである。

更に、本発明は、作業者が液体保存容器などに一切触れ
ることなく、所望な液体を所望な量分性することができ
る液体分注装置を提供せんとするものである。

問題点を解決するための手段すなわち、本発明によるならば、所与の液体を収めてい
る保存容器を、前記液体が凍結しない温度で保存する保
冷手段と、前記保存容器に接続されて前記液体を通す流
路手段と、前記保存容器から前記流路手段に前記液体を
送り出す送液手段、前記流路手段の途中に設けられ、該
流路手段内を流れる前記液体を所定の温度に加温する加
温手段と、前記流路手段を介して供給される前記液体を
検体容器に一定量ずつ吐出させる液体分注手段とを具備
することを特徴とする液体分注装置が提供される。

作用以上のように構成される本発明の液体分注装置において
は、液体を容れた保存容器を保冷手段内に置いたまま、
必要な液体を取り出すことができ、且つその液体を加温
して液体分注手段に供給する。

かくして、液体分注手段は、必要な温度に温められた液
体を検体容器に供給することができる。

従って、従来のように、保存のために保冷していた各種
液体を使用時に湯浴などで加温してから使用し、必要量
使用した後には再び冷蔵保存するという手間がなくなる
。かつ、作業者が液体保存容器などに一切触れることな
く、所望な液体を所望な量分性することができるので、
雑菌が混入したりすることがない。

実施例次に添付図面を参照しながら本発明による液体分注装置
の実施例を詳細に説明する。しかし、本発明は、以下に
説明する実施例に何ら限定されるものではない。

実施例１第１図は、本発明の本発明による液体分注装置の第１実
施例を模式的に示したものである。

図示の液体分注装置は、培養液、緩衝液、検査液などの
液体１０を保存する保存容器１２を、保冷庫１４に収容
している。その保冷庫１４は、例えば保存容器１２を５
℃前後に保持する。

保冷庫１４内の保存容器１２には、加圧チューブ１６が
接続されている。その加圧チューブ１６の先端は、保存
容器１２内の液体１０の液面より上で終端しており、そ
して、他端は、ガスボンベ１８に接続され、その加圧チ
ューブ１６の途中に弁２０が設けられている。

保冷庫１４内の保存容器１２には、更に、送液チューブ
２２が接続されている。その送液チューブ２２の先端は
、保存容器１２内の液体の中に延びており、その他端は
、恒温水槽２４内の熱交換細管２６の一端に接続されて
いる。従って、ガスボンベ１８から弁２０を介して保存
容器１２内にガスを供給すると、保存容器１２内のガス
圧力が上昇して、その中の液体１０が送液チューブ２２
を介して送り出される。すなわち、加圧チューブ１６、
ガスボンベ１８、弁２０、送液チューブ２２が、液体送
出機構を構成している。

熱交換細管２６は、恒温水槽２４内の、３７℃程度に保
温されている温水２８に浸漬されている。すなわら、こ
れら恒温水槽２４、熱交換細管２６、温水２８が加湿機
構を構成している。

熱交換細管２６の他端は、もう１つの送液チューブ３０
の一端に接続されている。その送液チューブ３０の途中
には、液体の吐出と停止を制御する制御弁３２が設けら
れ、その他端は、吐出管３４に接続されている。

その吐出管３４は、案内棒３６に沿って移動可能なスラ
イダ３８に固定され、案内棒３６に沿って配置されそれ
ぞれ検体を保持した多数の検査容器４０の上に移動でき
るようになっている。従って、それら送液チューブ３０
、制御弁３２、吐出管３４、案内棒３６、スライダ３８
が液体分注機構を構成している。

また、送液チューブ２２、熱交換細管２６及び送液チュ
ーブ３０が、保存容器１２内の液体を送るための流路手
段を構成している。

以上のような液体分注装置は、次のように操作する。弁
１８を開放することにより、ガスボンベ１８のガスが減
圧された上でチューブ１６を介して保存容器１２に導入
され、保存容器１２内の気圧は、大気圧より高くなり、
中の液体を送液用チューブ２２へ押し出そうとする。第
１の送液用チューブ２２は細管２６へ、細管２６は第２
の送液用チューブ３０へ、第２の送液用チューブ３０は
制御弁３２を介して吐出管３４へ接続されているから、
制御弁３２を開けば保存容器１２内の液は、細管１０を
通って吐出管３４から吐出される。制御弁３２を閉じれ
ば吐出は停止する。

吐出管３４は、案内棒３６に沿って検体容器４０上を移
動するので、制御弁３２を開いて液を適量吐出した後制
御弁３２を閉じ、さらに次の検体容器上に移動して適量
吐出するという手順をくり返すことによって、検体容器
４０の各検体に液を添加することができる。

以上のような液体１０の検体容器４０への分注において
、細管２６は恒温水槽２４によって３７℃に保された温
水２８中に浸されており、保存容器１２は保冷庫１４に
よって５℃程度に保たれている。従って、液体は保存容
器１２から押出されるときは５℃近い温度であるが、細
管２６を通る間に、細管外部の水との温度差によって熱
の移動が細管壁を通じておこなわれ、温度が上昇する。

このとき細管２６を通過する時間が十分長ければ、液温
は３７℃近くまで上昇する。しかし、熱の移動が３７℃
の水からおこっ　　　゛ているのであるから、３７℃を
越えることはない。

このような構造により、液は低温で保存される一方、検
体容器には３７℃近くまで加温された液体が供給される
。検体が培養中の細胞を含む場合、培養環境を乱さない
ために培養に適した温度に加温した液を添加するのが望
ましく、この適温は細胞によって異なるがほぼ３７℃前
後であることが多い。この適温から多少はずれても短時
間であれば問題はないが、低温側にはずれてた場合は細
胞の活動を一時的ににぶらせるだけであるのに対し、高
温側にはずれた場合には細胞を弱らせ、死滅させてしま
う可能性が大きい。上記した構成によれば、液を加熱し
すぎる可能性は恒温水槽が正常である限りないので、良
好な温度が完全に得られる。

上記した実施例において、保存容器を収容する保冷庫の
保冷温度５℃前後は、雑菌が混入しても繁殖しない、不
純有機物が混入しても腐敗しない、且つ、氷点より幾ら
か高いため操作上の誤りで凍ることがない等の理由から
、適当な温度であると言える。なお、該保冷庫中には２
６（１１）人付近の紫外線を放射するＵＶ線灯の類の殺
菌灯が配備してもよい。

実施例２第２図は、本発明による液体分注装置の第２実施例を模
式的に示したものである。

図示の液体分注装置は、培養液、緩衝液、検査液などの
それぞれ異なる液体１０Ａ、ＩＯＢ、ＩＯＣ。

１０Ｄを保存する保存容器１２Ａ、１２Ｂ、１２゛Ｃ１
１２Ｄと、洗浄液１０Ｅを保存する保存容器１２Ｅとを
、保冷庫１４に収容している。

保存容器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ，１２Ｄ、１２Ｅの各
々には、加圧チューブ１６Δ、１６Ｂ、１６Ｃ，１６Ｄ
、１６Ｅが接続されている。それら加圧チューブの先端
は、第１図の実施例と同様に、保存容器内の液体の液面
より上で終端し゛〔おり、そして、他端は、ガスボンベ
１８に弁２ＯＡ、２０Ｂ、２０Ｃ１２０Ｄ、２０Ｅを介
して共通接続されている。

更に、保存容器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ１１２Ｄ、１２
Ｅの各々には、送液チューブ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ１
２２Ｄ、２２Ｅが接続されている。それら送液チューブ
の先端は、第１図の実施例と同様に、各保存容器内の液
体の中に延びている。送液チューブ２２Ａ、２２Ｂ、２
２Ｃ，２２Ｄの他端は、２人力ポート切換弁４２Ａ、４
２Ｂ、４２Ｃ，４２Ｄの一方の人力ポートに接続されて
いる。送液チューブ２２Ｅの他端は、２人力ボート切換
弁４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ，４２Ｄの他方の入力ポート
に共通に接続されている。

そして、２人力ポート切換弁４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ１
４２Ｄの出口ポートは、恒温水槽２４内の熱交換細管２
６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ１２６Ｄの一端にそれぞれ接続さ
れている。熱交換細管２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ，２６Ｄ
の他端は、更に別つの送液チューブ３０Ａ、　３０Ｂ、
　３０Ｃ，３０Ｄの一端に接続されている。それら送液
チューブの途中には、液体の吐出と停止を制御する制御
弁３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ，３２Ｄが設けられ、その他
端は、中継容器４４に垂下している。

一方、案内棒４６に沿って移動可能なスライダ４８が設
けられ１．そのスライダ４８から支持部材５０が垂下し
ている。そして、その支持部材５０には、ピペット５２
が支持され、且つ垂直方向に移動可能にされている。

上記した第２図と実施例では、送液チューブ３０Ａ、３
０Ｂ、３０Ｃ１３０Ｄを介して供給された液体は、一旦
中継容器４４に吐出される。そして、ピペット５２が支
持部材５０に沿って降下して中継容器４４内の液体を一
定量吸引した後、再び上昇する。その状態で、ピペット
５２は、案内棒４６に沿って第２図においては水平方向
に移動して、液体を供給したい検体容器４６の上に停止
し、必要な場合再び降下して、吸引した液体をその検体
容器に吐出する。

更に、本実施例では、培養液、緩衝液、検査液などのそ
れぞれ異なる液体１０Ａ、ＩＯＢ、　ＩＯｃ、　１０Ｄ
を保存する保存容器１２ＡＸ１２Ｂ、１２Ｃ，１２Ｄと
、洗浄液１０Ｅを保存する保存容器１２Ｅとが保冷庫１
４に収容されており、それら保存容器内の液体が切換弁
４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ，４２Ｄにより選択されて供給
されるようになされている。

例えば、弁２ＯＡを開放し、チューブ２２Ａを熱交換細
管２６Ａに接続するように切換弁４２Ａをセットすると
、ガスボンベ１８からガスが保存容器１２Ａに導入され
、保存容器１２Ａ内の気圧は、大気圧より高くなる。そ
の結果、保存容器１２Ａ内の液体１０Ａは、送液用チュ
ーブ２２Ａ、弁４２Ａ１細管２６△、送液用チューブ３
０Ａ、制御弁３２Ａを介して、中継容器４４に供給され
る。そして、恒温水槽２４を通過する際に、その液体１
０Ａは約３７℃に加温される。

その後、ピペット５２によって中継容器４４から液体１
０Ａが一定量が吸引され、ピペット５２が、案内棒４６
に７）って移動して、液体を供給したい検体容器４６の
二に停止して、吸引した液体をその検体容器に吐出する
。

ピペット５２が、上記のような操作を繰り返して必要な
検体容器に液体１０Ａを供給し終えたならば、次のよう
にして供給流路を洗浄することもできる。

すなわち、切換弁４２Ａをチューブ２２Ｅ側に切り換え
る一方、弁２ＯＡを閉じ、弁２０Ｅを開放する。かくし
て、洗浄液１０Ｅは、容器１２Ｅから、送液用チューブ
２２Ｅ１弁４２Ａ、細管２６Ａ、送液用チューブ３０Ａ
、制御弁３２Ａを介して、中継容器４４に供給され、そ
れら流路を洗浄する。この洗浄により、加温された液体
１０Ａが長時間流路内に滞留することをなくし、変質し
た成分が流路に付着することを防止することができる。

同様にして、保存容器１２Ｂ、１２Ｃ１１２Ｄ内の液体
１０Ｂ、ＩＯＣ，ＩＯＤを、送液チューブ２２Ｂ、２２
Ｃ１２２Ｄ、２人力ポート切換弁４２Ｂ、４２Ｃ，４２
Ｄ、熱交換細管２６Ｂ、２６Ｃ，２６Ｄ、送液チューブ
３０８１３０Ｃ，３０Ｄ、制御弁３２Ｂ、３２Ｃ，３２
Ｄをそれぞれ介して、加温された状態で中継容器４４に
供給することができる。そして、ピペット５２によって
、液体を供給したい検体容器４６に供給することができ
る。

また、これら送液手段の流路も、保存容器１２Ａの液体
を供給した場合と同様、保存容器１２Ｅ内の液によって
洗浄することができる。

なお、以上のような４ネツトワークの液に対して流路は
別個に設けられているので、中継容器４４およびピペッ
ト５２の先端部を交換すれば、液は互いに混ざることは
ない。

発明の効果以上の説明から明らかなように、本発明による液体分注
装置によれば、保冷保存および分注前の加温が必要な液
体でも、その保存容器を一度装置にセットすれば、液体
がなくなるまで保存容器の取外し、再接続が不要となり
、省力化と同時に雑菌の混入する可能性を大幅に減少さ
せることができる。

従って、培養中の生細胞を含む検体への液体の添加、例
えば培養液の交換時における培養液添加などの自動化に
利用すると効果的である。

また、本発明に従うと、液体を主に生化学分野での細胞
培養、細胞分画もしくは酵素試験などに最も適した温度
である３７℃に設定することが可能であり、それも多量
に多くの検体容器に分配可能であって、大規模な培養や
実験の際に、培養液、緩衝液、検査液などの各種液体を
能率的且つ正確に多数の検体に添加することができる。

更に、本発明に従うと比較的大規模な培養や実験の下準
備を、比較的低コストの装置、維持で実施することが可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による液体分注装置の第１実施例の概
略構成図である。第２図は、本発明による液体分注装置の第２実施例の概
略構成図である。（主な参照番号）１０、ＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣ，ＩＯＤ・・液体、１０
Ｅ・・洗浄液１２．１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ，１２Ｄ、１２Ｅ・・保
存容器、１４・・保冷庫、１６．１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ，１６Ｄ、１６Ｅ・・加
圧チューブ、１８・・ガスボンベ、２０．２ＯＡ、２０Ｂ、２０Ｃ，２０Ｄ、２０Ｅ・・弁
、２２．２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ，２２Ｄ、２２Ｅ・・
送液チューブ、２４・・恒温水槽、２６．２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ１２６Ｄ・・熱交換細管
、３０．３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ，３０Ｄ・・送液チュ
ーブ、４０・・検体容器、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ，４２Ｄ・・２人力ボート切換
弁、４４・・中継容器、　４６・・案内棒、４８・・ス
ライダ、　５０・・支持部材、５２・・ピペット

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所与の液体を収めている保存容器を、前記液体が
凍結しない温度で保存する保冷手段と、前記保存容器に
接続されて前記液体を通す流路手段と、前記保存容器から前記流路手段に前記液体を送り出す送
液手段、前記流路手段の途中に設けられ、該流路手段内を流れる
前記液体を所定の温度に加温する加温手段と、前記流路手段を介して供給される前記液体を検体容器に
一定量ずつ吐出させる液体分注手段とを具備することを
特徴とする液体分注装置。
（２）前記保冷手段は保冷庫であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の液体分注装置。
（３）前記保冷庫は、前記保存容器ひいては前記液体を
５℃前後に保持することを特徴とする特許請求の範囲第
２項に記載の液体分注装置。
（４）前記加温手段は、温水を入れた恒温水槽であり、
前記流路手段は、該恒温水槽内の温水内に熱交換可能に
通されているいることを特徴とする特許請求の範囲第１
項から第３項までのいずれか１項に記載の液体分注装置
。
（５）前記恒温水槽は、内部の温水を約３７℃に保持す
るように制御されることを特徴とする特許請求の範囲第
４項に記載の液体分注装置。
（６）前記保冷手段は、各々異なる液体を収めている複
数の保存容器を収納した保冷庫を有しており、保冷庫内
の各保存容器には、それぞれ弁を介して前記流路手段が
接続されており、それら弁を選択的に開閉することによ
り、選択した保存容器内の液体が供給されるようになさ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
５項までのいずれか１項に記載の液体分注装置。
（７）前記弁の各々は、少なくとも２つの入力ポートを
有する切換弁であり、その一方の入力ポートは、付属す
る保存容器に接続され、他方の入力ポートは、特定の保
存容器に共通接続されていることを特徴とする特許請求
の範囲第６項に記載の液体分注装置。
（８）前記送液手段は、前記保存容器内の圧力を高くす
る加圧手段であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項から第７項までのいずれか１項に記載の液体分注装置
。
（９）前記加圧手段は、ガスボンベであることを特徴と
する特許請求の範囲第８項に記載の液体分注装置。
（１０）前記液体分注手段は、開閉弁を介して前記流路
手段に接続され、該開閉弁の開閉により前記液体を検体
容器に一定量ずつ吐出させるようになされていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項から第９項までのいず
れか１項に記載の液体分注装置。
（１１）前記液体分注手段は、吐出管を有し、該吐出管
は、配列された複数の検体容器上を移動して、各検体容
器に前記液体を分注することができるようになされてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載の液
体分注装置。
（１２）前記液体分注手段は、前記流路手段を介して供
給された液体を受ける中継容器と、該中継容器内の液体
を一定量ずつ吸引して検体容器に吐出させるシリンジポ
ンプとを有し、該シリンジポンプは、配列された複数の
検体容器上を移動して、各検体容器に前記液体を分注す
ることができるようになされていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項から第９項までのいずれか１項に記
載の液体分注装置。