JPS6329252A

JPS6329252A - 検体の自動秤量および溶解装置

Info

Publication number: JPS6329252A
Application number: JP17451686A
Authority: JP
Inventors: Toshio Amano; 天野　利夫; Isuke Imada; 今田　伊助
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1986-07-23
Filing date: 1986-07-23
Publication date: 1988-02-06

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、検体の自動秤量および溶解装置に関し、詳し
くは、アラキドン酸カスケードのリポキシゲナーセ系お
よびンクロオキンゲナーゼ系に対する作用物質のアッセ
イを測定の自動化により必要最少限の労力で各種化合物
について実施して活性データを提供し、２次スクリーニ
ング化合物の選択の資料とすることを目的とした酵素反
応自動分析システムにおいて、反応分析の前処理として
行なわれる検体の秤量、溶媒の添加および溶解を完全自
動化するものである。

従来の技術生化学分野において、酵素反応に対する諸種の物質の作
用を分析することは、生体に対する作用物質の１次スク
リーニングとして、また、作用機序の解明に極めて重要
なことである。特に、作用物質の探索においては、一定
の酵素反応に対し多数の検体の作用を分析する必要があ
る。

一般に自動分析ソステム（ラボオート）は、試料の前処
理、分析およびデータ処理・解析に分けられる。従来か
らラボオートと言えば自動分析、データ処理・解析を指
し、前処理は方法が複雑、多岐なことから余り導入され
ていなかった。

そのため、前処理工程で行う必要のある操作、例えば、
多数の試料管に投入された検体の秤量、この秤量値に応
じた所定最の溶媒の試料管への添加、検体を溶媒に溶解
するための溶解槽への入槽などを用手的手法で行ってお
り、かつ、これら操作か繁雑であるため、時間がかかり
非能率となる問題があると共に、定里性を低下させて測
定精度に問題かあった。

発明の目的本発明は上記した問題に鑑みてなされたもので、多数の
試料管に投入した検体の秤量、該秤量値に応じた所定型
の溶媒の添力しおよび検体を溶媒に溶解するための溶解
槽への入槽等の前処理工程の動作を、ロボット、コンピ
ュータおよび電子天秤等を用いて順次全自動的に行うよ
うにし、省力化、効率化および測定精度向上等を図るも
のである。

発明の構成上記した目的を達成するために、本発明は、自動ロボッ
トの周囲の異なる位置に、複数本の試料管を取出自在に
保持するラックと、電子天秤と、溶媒添加装置と、超音
波発信装置付の溶解槽とを配置し、検体を投入したラッ
ク内の試料管を自動ロボットの可動腕（アーム）に設け
たチャックで自在に把持させて、電子天秤、溶媒添加装
置および溶解槽へ順次自動的に移動させるようにし、か
つ、上記ロボットの動作の制御、電子天秤で秤量した検
体の重量に応じて演算した溶媒添加量の設定および試料
管への溶媒の添加、溶媒添加後の試料管を入槽する溶解
槽の温度など各装置を自動制御するコンピュータを設け
たことを特徴とする検体の自動秤量および溶解装置を提
供するものである。

夫寒桝以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明する
。

第１図及至第６図に示すように、ワークステーションＳ
のほぼ中央部に自動ロボットｌを配置し、該ロボット１
の周囲の動作範囲内の異なる位置に試料管保持用のラッ
ク２）電子天秤３、超音波発振装置付きの溶解槽４、溶
媒添加装置（定量分注器）５．６．７を配置しており、
ロボットＩのアーム８の先端に設けたチャック９で試料
管１０を把持して上記各装置に運搬出来るようにしてい
る。

また、ワークステーションＳには、ロボット１の動作範
囲外にインターフェースユニット１１、ロボットコント
ローラ１２）ファクトリ・コンピュータ１４を配置して
おり、上記コンピュータ１４はＣＰＵ（中央処理装置）
１５、キーボード１６、ＣＲＴ（ディスプレイ装置）１
７およびフロッピーディスク１８より構成している。上
記ロボット１としては、円筒座標、極座標、直角座標、
多関節等が用いられるが、本実施例では水平型多関節ロ
ボットを用いている。該ロボット■はアーム長さが３０
５ｍｍ＋　２９５ｍｍ、動作範囲はｌ軸、２２０°、２
軸、３００°、Ｚ、１５０ｍｍ、　ＷＪ６０°であり、
最大合成速度は３２００　ｍｍ／　ｓｅｃである。この
ように、本ロボットｌはスピードが速いと共に行動範囲
が広く、かつ、精度が良いと共に多目的に操作が組み立
て易い等の利点を有するものである。該ロボット１はロ
ボットコントローラ１２により動作してアーム８を所定
位置へ移動し、該位置でチャック９の開閉作動を行うも
のである。該チャック９は第２図に示すように、チャッ
ク９に取り付けたフィンガー９ａで試料管１０の上側部
を着脱自在に把み、試料管１０の運搬を行わせている。

尚、フィンガー９ａは試料管１０をつかんだ際に試料管
１０に衝撃を与えないようにポリウレタンで形成してい
る。

上記ロボット１を動作するロボットコントローラ１２の
仕様は、制御軸数が最大同時４軸であり、経路制御方式
はＰＴＰ方式、制御方式はロータリーエンコーダーによ
るセミクローズトループ方式を採用し、位置設定数は３
０ステツプｘ１５．５０ステツプ×１の合計５００であ
り、速度は９段階可変で、出入力は入力１０、出力１０
、タイマ８（０，０１〜６０．００秒）、メモリ１０で
ある。

上記ラック２には、第３図および第４図に示すように、
その試料管立川穴に試料管１０を挿入し、縦・横並列に
多数の試料管ＩＯを保持するようにしている。該ラック
２は保持した試料管ＩＯ内に検体試料（以下、試料と略
す）を入れやすくするため、ワンタッチでワークステー
ションＳより取り外し出来るようにしている。

上記電子天秤３は、その秤量限度を３０ｇとし、０．０
１ｍｇの秤量精度とすることにより１〜３ｍｇの秤量を
可能としている。よって、天秤３の第５図に示す試料架
台２０はアルミ製として重さを２２ｇ以下に設定し、出
来るだけ軽量としている。

該電子天秤３の上部より試料管１０を出し入れするよう
にして、ロボットｌの操作がスムーズに行えるようにし
ている。また、試料管受けにはバネ２１を取り付けて、
ロボットｌが試料管１０を架台２０の上部に載せる時、
天秤に対するショックをなくし、天秤を安全に使用出来
るようにしている。また、該電子天秤３のドアの開閉は
ロボットエのチャック９のフィンガー９ａで行うように
している。

上記超音波発振装置付の溶解槽４には、温度調節器４ａ
付ヒータを取り付け、該ヒータをコンピュータ１４によ
り０Ｎ１０ＦＦの制御をして、通常槽中の温度を任意の
一定温度、例えば３７℃に保持している。また、該溶解
槽４内に試料管１０をロボット１で把持して入れると、
超音波を発振させ、試料管ＩＯを取り出すと停止するよ
うにし、超音波発振を連続的に行うことにより熱が発生
して槽中の温度が上昇することを防止している。

上記溶媒添加装置５．６．７は、第３図に示すように夫
々ノズル５ａ、６ａ、７ａより試料管１０に種類の異な
る溶媒を添加するもので、該溶媒添加装置としてディン
タルダイリュータ・ピペッタを用いている。溶媒を複数
セットするのは、試料の種類によっては１種の溶媒だけ
では溶けない場合もあるからで、本実施例では、装置５
で水、装置６でエタノール、装置７でジメチルホルムア
ミドを添加している。上記溶媒添加装置５〜７による添
加量は、電子天秤３で秤量した試料の重量に応じてコン
ピュータ１４により予め入力している分子量と濃度から
演算して設定し、該設定した量をノズルから試料管ＩＯ
に添加している。

尚、溶媒添加終了時には、ロボットｌにより試料管１０
を少し移動してノズル先端の溶媒液を試料管１０の内壁
に当接させ、所定量の溶媒が完全に試料管１０内に注入
出来るようにしている。

本装置の全体の制御ラインは第６図の構成図に示す通り
であり、インターフェースユニット１１の概略的な構成
は第７図に示す通りであり、コンピュータ１４に入力し
たプログラムは第８図のブロック図に示す通りである。

該コンピュータ１４にはプログラムのスタート時に予め
試料総数、試料番号、分子中、溶解濃度および溶媒名の
試料情報を入力しておき、よって、任意の溶解を可能と
している。

次に、上記装置（こよる秤量および溶解操作について説
明する。該操作は第９図に示す順序で行なイつれるもの
で、プログラムスタート前に、ロボットｌのアーム８を
原点に戻しておくと共に、ランク２に空の試料管１０を
並べる。

■試料情報をコンピュータ１４に入力する。

即ち、上記試料総数、ロット番号、分子量、溶解濃度、
使用溶媒を入力する ■試料管１０の空秤量を行う。

即ち、ロボットｌのチャック９のフィンガー９ａにより
、電子天秤３のスライドガラスを開ける。

（尚、以下の作動は全てロボット１のチャック９のフィ
ンガー９ａで行う。）−試料管１０をラック２から天秤
３に移し、架台２０にのせる。−スライドカラスを閉め
る。−試料管１０の秤量をする。

（風袋秤量）→スライドガラスを開ける。−試料管ＩＯ
を天秤３からラック２に移す。−全ての試料管１０につ
き上記操作を繰り返し行う。

■次に、各試料管１０に検体試料を１〜３ｍｇマニュア
ルで添加する。

■次に、試料秤量を行う。

該秤量は上記風袋の秤量と同様で、試料管１０をロボッ
ト１のチャック９でラック２から電子天秤３に移して秤
重し、秤量後にラック２に戻し、該操作を全ての試料管
１０について繰り返し行う。

上記天秤３による秤量データはコンピュータ１４に入力
され、予めコンピュータＩ４に入力している分子型と濃
度とから演算して添加する溶媒の種類とその添加型とを
設定する。

■次に、溶媒添加を行う。

即ち、ラック２より試料管ＩＯをロボット１のチャック
９のフィンガー９ａで把持して、指定された溶媒添加装
置５．６．７のいずれかのノズル先端に移し、計算され
た時間分注して設定量の溶媒を添加する。分注終了後、
ロボットＩのアーム８を少し移動してノズル先端の液を
試料管１０の内壁に当接し、設定量を完全に添加する。

２種類あるいは３種類の溶媒の添加が必要な時は、１つ
の添加装置で添加終了後に他の添加装置に移して添加す
る。溶媒添加後にラック２に戻し、この操作を総ての試
料管で繰り返し行う。

０次に、試料の溶解を行う。

即ち、ラック２内の試料管ＩＯをロボット１で超音波発
振装置付き溶解槽４に移し、試料管１０の一部を浸す。

該溶解槽４内で３０秒間放置して溶媒により試料を溶か
す。該溶解槽４は通常３７°Ｃに保持しており、かつ、
試料管１０を入れると超音波を発振させ、試料管を取り
出すと超音波を停止させている。該溶解槽４から取り出
した試料管１０はろ紙にあて付着水をとり、ロボット１
によりラック２の元の場所に戻す。この操作を全ての試
料管ＩＯに対して行い、総ての試料を溶解する。

上記各操作の表示は、第９図のＯ型枠に示すように、Ｃ
ＲＴ　Ｉ　７で表示される。また、上記の如き各試験管
の試験結果を一定の用紙にプリンターでプリントアウト
するようにすると、試験結果を容易に確認することがで
きる。

発明の効果以上の説明より明らかのように、本発明によれは、検体
試料の秤量および溶解を自動的に行っているため、時間
の大幅な短縮が図れ、具体的には従来の手作業に比較し
て１／３になった。また、測定精度の高い電子天秤を用
いて秤量し、該秤量値に応じて溶媒添加型が設定され、
かつ、該溶媒の添加時間か自動化で正確となったため、
溶媒添加型の精度が向上した。具体的には、測定値の精
度において、変動係数が従来の手作業の１／２に改良さ
れた。また、ロボットを使用して人間の手と同じように
使うため、あらゆる複雑多岐の操作に対応して行わせる
ことが出来、かつ操作変更に対しても簡単に対応させる
ことが出来る。特に、水平型多関節ロボットを用いると
、スピードが速いため、時間の大幅な短縮が図れるなど
の種々の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略平面図、第２図はロ
ボットのチャック部を示しくＡ）は正面図（Ｂ）は平面
図、第３図は第１図のラック、ノズルおよび溶解槽の平
面図、第４図は第３図の正面図、第５図は電子天秤の試
料架台を示しくＡ）は正面図（Ｂ）は側面図（Ｃ）は天
秤の皿の上に載せた状態を示す平面図、第６図は本装置
の制御システムを示す概略図、第７図はインターフェー
スユニットの概略構成図、第８図は本装置のコンピュー
タに入力するプログラムのブロック図、第９図は本装置
による秤量および溶解操作のフローノートである。１・・ロボット　２・・ラック。３・・電子天秤、　４・・溶解槽。５．６．７・・溶媒添加装置、　８・・可動腕。９・・チャック、　１０・・試料管、　　　１１・・イ
ンターフェースユニット１１２・・ロボットコントローラ。１４・・コンピュータ特許出願人　武田薬品工業株式会社代理人弁理士　前出　葆　ほか２名吟ＩＥ唖手続補正書特許庁長官殿　　　昭和６２年　８月２５日１　事件の
表示昭和　６１年特許願第　　１７４５１６　号３　補正を
する者事件との関係　特許出願人住所　大阪府大阪市東区道修町２丁目２７番地名称　（
２９３）武田薬品工業株式会社４代理人住所　〒５４０　大阪府大阪市東区域見２丁目１番６１
号特許請求の範囲［（１）自動ロボットの周囲の異なる位置に、複数本の
試料管を取出自在に保持するラックと、電子天秤と、溶
媒添加装置と、溶解槽とを配置して、検体を投入したラ
ック内の試料管を自動ロボットの可動腕に設けたチャッ
クで自在に把持させて、電子天秤、溶媒添加装置および
溶解槽へ順次自動的に移動させるようにし、かっ、上記ロボットの動作の制御、電子天秤で秤量した
検体の重量に応じて演算した溶媒添加糸の設定および試
料管への溶媒の添加、溶媒添加後の試料管を入槽する溶
解槽など各装置を自動制御するコンピュータを設けたこ
とを特徴とする検体の自動秤量および溶解装置。（２）特許請求の範囲（１）記載の装置において、上記
自動ロボットとして水平型多関節ロボットを用いたこと
を特徴とする検体の自動秤量および溶解装置。（３）特許請求の範囲（１）記載の装置において、上記
溶媒添加装置には複数の種類の溶媒をセットしているこ
とを特徴とする検体の自動秤量および溶解装置。（４）特許請求の範囲（１）記載の装置において、超音
波発信装置付溶解槽内に、ヒータを取り付け、該ヒータ
をコンピュータで制御できる構成としたことを特徴とす
る検体の自動秤量および溶解装置。」

Claims

【特許請求の範囲】

（１）自動ロボットの周囲の異なる位置に、複数本の試
料管を取出自在に保持するラックと、電子天秤と、溶媒
添加装置と、溶解槽とを配置して、検体を投入したラッ
ク内の試料管を自動ロボットの可動腕に設けたチャック
で自在に把持させて、電子天秤、溶媒添加装置および溶
解槽へ順次自動的に移動させるようにし、かつ、上記ロボットの動作の制御、電子天秤で秤量した
検体の重量に応じて演算した溶媒添加量の設定および試
料管への溶媒の添加、溶媒添加後の試料管を入槽する溶
解槽など各装置を自動制御するコンピュータを設けたこ
とを特徴とする検体の自動秤量および溶解装置。
（２）特許請求の範囲（１）記載の装置において、上記
自動ロボットとしてスカラロボットを用いたことを特徴
とする検体の自動秤量および溶解装置。
（３）特許請求の範囲（１）記載の装置において、上記
溶媒添加装置には複数の種類の溶媒をセットしているこ
とを特徴とする検体の自動秤量および溶解装置。
（４）特許請求の範囲（１）記載の装置において、超音
波発信装置付溶解槽内に、ヒータを取り付け、該ヒータ
をコンピュータで制御できる構成としたことを特徴とす
る検体の自動秤量および溶解装置。