KR100226294B1 - 독립적으로 구동되는 복수개의 큐벳지지링을 지니는 분석기 인큐베이터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인큐베이터 (50), 및 처리 스테이션들 사이에서 액체 포함 큐벳 (C)을 각각 보지 및 이동시키는, 2개의 독립적으로 구동되는 인큐베이터링 (52, 54 ; 52A, 54A)를 사용하는 배양방법에 관한 것이다. 적어도 하나의 시약 첨가 스테이션은 2개의 링들 각각에 인접하게 영구적으로 배치된다. 그 결과, 모든 시약 첨가 스테이션들을 사용하므로서 단지 하나의 링을 사용할때보다 처리성이 향상되는 장점을 지닌다.

Description

독립적으로 구동되는 복수개의 큐벳 지지링을 지니는 분석기 인큐베이터
제1도는 본 발명의 인큐베이터를 합체한 분석기의 개략적 평면도.
제2도는 인큐베이터 자체 및 그 인큐베이터에 연관된 처리 스테이션의 개략도.
제3도는 덮개가 제거된 제2도의 인큐베이터의 평면도.
제4도는 인큐베이터의 세그먼트를 상세히 보여주는, 제2도와 유사한 부분 개략도.
제5도는 링의 원주둘레에 반복되는 4분원을 보여주는, 인큐베이터의 외측링의 부분 평면도.
제6도는 관련된 고정 트랙 및 큐벳이 점선으로 도시된, 제5도의 선 Ⅵ-Ⅵ을 따라 취한 단면도.
제7도는 큐벳을 실선을 보여주는, 제5도의 선 Ⅶ-Ⅶ을 따라 취한 단면도.
제8도는 링의 원주둘레에 반복되는 4분원으로 표시된 내측 링의 4분원의 평면도.
제9도는 관련된 트랙 및 큐벳을 점선으로 보여주는, 제8도의 선 Ⅸ-Ⅸ을 따라 취한 단면도.
제10도는 인큐베이터에 연관된 고정 트랙의 바람직한 형태의 평면도.
제11도는 제10도의 선XI-XI을 따라 취한 단면도.
제12도는 제10도의 선XII-XII을 따라 취한 단면도.
제13도는 큐벳을 인큐베이터 링에서 벗어나도록 이동시키는 이동 수단(200)의 평면도.
제14도는 제3도의 선 XIV-XIV을 따라 취한 부분 단면도.
제15도 내지 16도는 셔틀장치가 큐벳을 하나의 링으로부터 다른 링으로 이동시켜 인큐베이터 외부로 이동시키는 것을 보여주는, 부분적으로 단면으로 도시된 제4도와 유사한 입면도.
제17도는 제1도의 선 XVII-XVII을 따라 취한 단면도.
제18a도 및 18b도는 본 발명의 인큐베이터에 의해 제공되는 조작 타이밍을 보여주는 타이밍 선도.
제19도는 링이 동심원형이 아닌 인큐베이터의 변형 실시예의 평면도.
제20도는 제19도의 선 XX-XX을 따라 취한 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 분석기 12 : 샘플 공급 스테이션
30 : 큐벳 세정 수단 32 : 광도계
40 : 세정 스테이션 50 : 인큐베이터
52, 54 : 링 200 : 이송수단
C : 큐벳
[산업상 이용분야]
본 발명은 분석기 인큐베이터, 특히 액체포함 큐벳을 배양하는데 사용된 분석기 인큐베이터에 관한 것이다.
[선행기술]
티록신(T4) 및 티로이드 시뮬레이팅 호르몬(TSH)과 같은 어떠한 면역분석물들은 습윤분석물로써, 즉, 큐벳내의 액체 시약을 사용하므로써 취해지는 것이 통상적이다. 하나의 그같은 분석물로써 본래 애머샴 인터내셔날(Amersham International)에 의해 개발되어 등록상표 Amerlite로 판매되는 개선된 화학 루미네센스(chemiluminescence) 시스템에 있어서, 큐벳은 그 큐벳에 미리 점착된 타겟 항원용 항체를 지닌다. 액체 샘플이 큐벳에 첨가되어, 이후 적어도 하나의 시약이 항원에 대해 라벨된 항체를 포함하며, 그 액체 혼합물은 배양된다. 배양후에, 조(well)내의 혼합물이 흡출되며, 다중 세척 단계가 후속되어, 결합되지않은 라벨된 항체로부터 결합된 라벨된 항체를 분리한다. 그후, 적어도 하나의 신호 발생시약이 액체 형태로 첨가되어 향상된 화학 루미네센스를 유도하여 이를 판독한다.
이같은 모든 단계들은 전체적으로 많은 시간을 소모한다. 이같은 문제가 Amerlite 시스템에서 조작을 뱃치(batch) 조작으로 함으로써 처리되는바 - 큐벳들에 샘플 및 제 1 액체 시약이 제공되어 하나의 장치에서 배양되며, 이후 쇄정을 위해 다른 장치로 전달된다. 또한, 신호 발생 시약을 첨가시키기 위해 제 3 장치가 사용되며, 판독을 위해 또다른 장치가 사용된다. 그같은 방식으로하면, 제 1 세트의 큐벳은 배양되는 동안 제 2 세트의 큐벳은 세정되며, 제 3 세트의 큐벳은 판독될수 있어, 처리능력이 향상된다.
[발명의 목적]
그같은 시스템의 한가지 결점은, 3개의 분리 스테이션이 하나의 자동 장치로 되지 않는다는 점이다. 다른 장치들은 독일 공개 특허 제3,839,080호에 개시된 바와같이 배양 및 판독을 제공하는 단일 유닛을 지니도록 공지되있는바, 큐벳이 단일 회전링(302) 상에 있는동안 모든 배양 기능이 취해진다. 즉, 큐벳(301')이 조(9페이지)에 미리 부착된 항체를 지니며, 액체 샘플 첨가, 액체 시약 첨가, 배양, 세정(스테이션 (309)) 및 광 검사(스테이션(325)) 모두가, 큐벳이 하나의 링 둘레에 유지되는동안 취해진다. 그러나, 그같은 단일 인큐베이터 링에서의 전술된 모든 기능들의 준비는 모든 단계가 단일 링상에서 취해져야 하기 때문에 처리량이 현저하게 감소되는 단점을 초래한다. 세정 단계만이 8초동안 취해질수 있다.
그러므로 본 발명의 목적은, 액체 시약을 처리하는 큐벳용 자동분석기를 제공하는데, 그 자동분석기는 시약의 첨가, 배양, 세정 및 검출을 자동적으로 수행하는 반면, 하나의 회전 지지체에서 모든 기능을 처리하는 인큐베이터에 의해 쉽게 제공될 수 없는 높은 처리 능력을 지닌다.
[목적을 해결하기 위한 수단]
본 발명자는, 전술된 문제점을 해결하는 분석기 인큐베이터 및 분석방법을 고안했다. 더 명세적으로 본 발명의 일면에 따르면, 본 발명의 목적은 검체(analyte)를 검출하기 위한 분석기내의 인큐베이터에 의해 충족되는바, 그 인큐베이터는 고정 가이드 트랙, 한정된 위치에 보지된 반응 큐벳들을, 상기 인큐베이터의 처리단계들 사이에서 운반하기위한 상기 트랙상의 복수개의 지지링으로서, 상기 위치들은 상기 링내에서 상기 반응 큐벳을 수용 및 보지하는 크기로된 개구부들을 포함하는 복수개의 지지링 ; 상기 스테이션들 사이에서, 각각의 상기 지지링들을 독립적으로 회전시키는 수단 ; 이송위치에서 하나의 지지링으로부터 다른 지지링까지 반응 큐벳을 이동시키거나, 인큐베이터내의 적절한 스테이지에서 반응 큐벳을 이동시키며, 각각의 상기 큐벳 보지 개구부로부터 상기 링상의 하역(dump) 위치까지 연장하는 통과 노치를 상기 링들중 적어도 하나의 링에서 포함하는 이동수단으로서, 상기 노치와 상기 고정 가이드 트랙을 함께 구성되어 큐벳을 상기 하역위치에 하역시키도록 구성되는 이동 수단 ; 샘플 첨가, 제 1 액체 시약 첨가, 제 2 액체 시약 첨가, 큐벳 세척, 임의의 제 3 액체 시약 첨가, 및 반응 큐벳들로부터 방출된 광을 검출하는 기능을 수행하기 위한 분리 수단들을 제공하는 상기 링들에 인접한 처리 스테이션들로서, 적어도 상기 제 1 액체 시약 첨가 스테이션은 상기 링들중 적어도 하나의 링에 인접하게 영구적으로 배치되는 반면, 적어도 상기 제 2 액체 시약 첨가 스테이션은 상기 링들중 적어도 다른 링에 인접하게 영구적으로 배치되는 처리 스테이션; 및 상기 링들 모두에 인접한 온도 제어 수단을 포함하므로써, 배양 기능들이 하나 이상의 지지링상으로 분리 및 분포되어, 시간당 검출된 검체의 수가 단지 하나의 그같은 링을 사용하여 달성된 것보다 더 많은 수로 달성된다.
본 발명의 또다른 면에 따르면, 본 발명의 목적은 분석기내에서 큐벳을 배양하는 방법에 의해 충족되는바, 그 방법은 하나의 링상에 형상의 한정위치에
a) 복수개의 지지링들중 하나의 링들의 한정된 위치에, 큐벳 및 그 큐벳내에 액체 샘플을 배치시키는 단계 ;
b) 링에 인접하게 배치된 처리 스테이션들 사이에서 하나의 축에 대해 상기 링 및 큐벳을 회전시켜 규벳의 내용물을 배야하는 단계 ;
c) 부분적인 배양이 일어나는 큐벳을 복수개의 지지링들중 다른 링으로 이송시키는 단계 ;
d) 배양하는 동안 및 적어도 하나의 시약 첨가 스테이션을 통과하는 동안 상기 다른 링 및 그 링내부에 보지된 큐벳을 축에 대해 회전시키는 단계 ; 및
e) 상기 큐벳을 상기 다른 링내의 노치를 통해 이동시켜 상기 큐벳을 인큐베이터로부터 방출시키는 단계를 포함한다.
[실시예]
반응 큐벳 및 어떠한 시약들을 사용하여 흡출에 의해 샘플 공급 스테이션으로부터 얻어진 샘플을 처리하는 바람직한 형태의 인큐베이터로서, 동심원적으로 장착된 복수개의 링들 둘레에 배치된 복수개의 처리 스테이션들을 지니는 분석기의 인큐베이터의 바람직한 실시예들에 관련하여, 본 발명의 후술될 것이다. 부가적으로, 본 발명은, 적어도 하나의 반응 첨가 스테이션이 인큐베이터의 복수개의 링들중 적어도 각각에 인접하게 영구적으로 배치되어 처리능력을 향상시키는한 분석기의 처리 스테이션의 갯수 및 형태에 관계없이, 링들이 동심원적으로 장착되든 말든 사용된 큐벳 및 시약의 형태에 관계없이, 또한 큐벳, 시약 및 샘플들이 인큐베이터에 공급되는 방식에 관계없이 유용한바, 이는 그같은 구성요건이 본 발명에 속하지 않기 때문이다. 본 원에 시용된 시약 첨가 스테이션이라는 의미는, 시약 첨가 기능이 발생하는 각각의 링에서의 위치를 뜻한다. 그같은 하나의 스테이션에 사용된 장치는, 다른 위치로도 이동할 수 있는바, 실제로 그렇게 이동하는 것이 바람직하다.
[분석기]
따라서 제 1 도에 도시된 본 발명의 인큐베이터는 샘플 공급 스테이션(12), 큐벳 공급 스테이션(14 ; 제 2 도), 시약 공급 스테이션(16 ; 제 1 도), 인큐베이터(50), 샘플 및 시약을 인큐베이터(50)의 외측링에 배치된 큐벳으로 이송시키는 수단(20, 22), 신호 신약 공급 스테이션(24), 신호시약을 인큐베이터(50)의 내측링내의 큐벳으로 이송시키는 수단(26), 큐벳 세정 스테이션(30), 및 광도계(32)를 포함하는 분석기(10)에 사용되도록 구성된다. 예컨대, 후술 구성요소들은 통상적으로 고려되는바, 공급 스테이션(2)은 샘플 이송을 위해 정렬되는 장치(13)를 내장하는 위치를 포함한다. (유용한 장치(13)는 토마소 등에 의해 트레이 및 마그네틱 콘베이어라는 명칭으로 1992년 3월 30일 출원된 본 출원인의 공동소유의 미합중국 특허 제 859,780호에 개시되고 청구된 장치들을 포함한다) 공급 스테이션(16)은 회전자(rotor ; 34)를 포함하며, 이송 수단(20, 22, 26)은 모두 피보팅 흡출기인 것이 바람직한바, 그 흡출기는 이송 수단(26)에서 2중 탐침(36)을 지닌다. 이송수단(20)은, 공급 스테이션(12) 상에서의 픽업(pick-up)을 위해 제공될 수 있는 일회용 팁들을 사용하는 것이 바람직하다. 부가적인 팁(37)들이, 희석단계동안 이송수단(20)을 사용하기 위해 턴테이블(38)상에 제공될 수 있다. 다른 한편, 이송 수단(22)용 흡출기는, 통상적으로 세정 스테이션(40)을 사용하는 더 영구적인 분배팁을 사용하는 것이 바람직하다.
큐벳들은 로우터(16)와 함께 회전하는, 예컨대 링(42)에 상기 큐벳들을 장착시키므로써 스테이션(14)으로의 분배를 위해 배치될수 있으며, 어떤 적합한 푸셔(43 ; 제 2 도)는 링(42)으로부터 인큐베이터(50)내로 큐벳을 하방으로 이동시키는데 사용된다.
어떤 큐벳이라도 사용될 수 있지만, 큐벳은 그내측 벽표면(44)에서 그벽표면에 미리 부착된 항체를 지니는 컵형 콘테이너(C)로 되는 것이 바람직하다. 항체는, 화학적 루미네센스 신호를 발생시키는 항체 - 항원 - 라벨된 항체의 복합물을 생성하는 통상의 샌드위치 분석에 유용하다.
[인큐베이터]
본 발명에 따르면, 인큐베이터(50)는 (어떤 푸셔수단(43)에 의해 먼저 링(52)으로 전달되는 것이 바람직한) 큐벳(C)을 수용 및 이송시키기 위해 동신원적으로 장착된 2개의 링(52, 54), 링(52, 54)을 공통축(55)에 대해 독립적으로 회전시키는 수단, 큐벳을 제 2 도의 화살표(56) 방향으로 링(52)으로부터 링(54)까지 이동시키기 위한, 후술될 이동수단(200 ; 제 3 도), 링 둘레의 처리 스케이션, 및 링(52, 54)상에서 큐벳의 내용물을 배양하기 위한 가열수단을 포함한다. 링(52, 54)은, 관련된 구성요소들에 연관하여 제 2 도에 개략적으로 도시되어 있다. 링 회전 수단들은 피니언기어(66, 68)에 의해 구동되는 각각의 링(52, 54)상에 배치된 기어치(62, 64)를 포함하는 것이 바람직하다.
전술된 바와같이, 여러개의 처리 스테이션들이 링(52, 54)의 원주 둘레에, 부가적으로 큐벳(C)용 입구포트(70)에 배치된다. 그 스테이션들은 제 1 도 및 2 도에 따른다. 스테이션(72)은 링(52)상에 영구적으로 배치되며, 흡출기(20 ; 제 2 도에는 도시되지 않았음)의 분배팁(37)이 샘플을 링(52)내의 큐벳내로 분배하도록 하강하는 곳에 배치된다. 제 1 시약 첨가 스테이션(74)이 적어도 링(52)상에 영구적으로 배치되므로써 흡출기(52)의 영구팁이 링(52)내의 큐벳내로 적어도 제 1 시약을 분배할 수 있다. 선택적으로, 흡출기(52)는 제 2 시약, 즉, 복합시약 또한 분배하는데 사용될 수 있다. 신호 시약을 위한 제 2 시약 첨가 스테이션(76)은 적어도 내측링(54)상에 영구적으로 배치되어, 신호 시약을 링(54) 내의 큐벳내로 전한다. 세정 분배 스테이션(78)은, 세정 분배기(30)를 사용하여 큐벳을 세정하기 위해 링(54)상에 영구적으로 배치된다. 광도계(32)가 화학루미네센스 판독을 위해 링(54)상에 영구적으로 배치된다. 최종적으로, 이송수단(200 ; 제 3 도 및 14 내지 16 도)은 링(52)으로부터 링(54)까지 제 2 도의 화살표를 따라, 이후 링(54)으로부터 하역 위치까지 화살표(82)를 따라, 또는 순간적으로 링(52)으로 큐벳을 이송시키도록 스테이션(80)에 배치된다. 도시되지는 않았지만, 시약 첨가 스테이션(74, 76)이 양 링들을 연결하도록 구성될수 있으며, 원한다면, 비록 분리 시이퀸스라도 각각의 이송 수단이 시약을 양 링에 공급하도록 구성될 수 있다.
링(52, 54)의 온도 조절장치는 점선으로 도시된 덮개 플레이트(90) 및 예컨대 후술될 2개의 링 하부에 배치된 트랙(100)과 같은 고정 지지 트랙에 배치된 가열기 요소(도시되지 않았음)와 같은 통상의 가열장치를 포함한다. 덮개 플레이트(90)에는 처리 스테이션에서, 입구 포트(70), 스테이션(74)용의 출입 포트(104), 및 스테이션(76, 78) 및 광도계(32)용으로 필요한 덮개 플레이트의 잔여부에 도시되지 않은 다른 포트들과 같은 구멍들이 천공되어 있다. 부가적으로, 덮개 플레이트(70)는 스테이션(80)의 홈(104)에서 제거되어 후술되는 이송 수단(200)을 수용한다.
다른 링(52 ; 제 3 도 내지 6 도) 이 축(55 ; 제 5 도)으로부터 연장되어 외측반경(R1)을 지니는 연속 외측 쇼울더(110 ; 제 4 도 내지 6 도)에 의해 주변에 형성된 환형부를 포함한다. 각각의 큐벳용 슬롯(112)을 형성하기 위해 노치들이 만곡부(R2)의 내측반경을 지니는 환형부의 내측표면(114)으로부터 환형부내에 형성된다. 노치들이 축(55)을 향해 개방되므로써, 큐벳(C ; 점선으로 표시됨)이 외측링(52)으로부터 내측 링까지 또한 필요시 그역으로 이동될 수 있다. 각각의 노치들(112) 사이사이에는, 링(52)의 상부상에 큐벳(C)을 지지하는 형상으로된 스포크 부분(116)이 위치한다(제 7 도). 스포크(116)들이 여러 가지 단면을 지닐수 있지만, 큐벳(C)의 상부(t)가 고정된 쇼울더(118)들 사이에 보지되어 지점(120)에 대해 화살표(122)방향으로 피보트되는 것을 방지하도록 역T자형으로 ㅜ되는 것이 바람직하다. 쇼울더(118)들은 트랙(100)이 도시된 바와같은 임의의 리브(160)를 구비한다면 특히 유용한바, 따라서 쇼울더(118)는 초래될수 있는 요동운동(122)을 감소시킨다.
제 6 도에 도시된 바와같이, 기어 치(62)는 링(52)의 기부에 따르는 것이 바람직하다.
내측링(54)은, 제 4, 8 및 9 도에 도시된 바와같이, 원주둘레에 완전히 연장되고 축(55)으로부터 측정된 내측 곡률반경(R3)을 지니는 기부 환형부(130)를 포함한다(제 8 도). 환형부(130)의 내부에는 기어 치(64)를 갖는 스커트가 장착되는 것이 바람직하다(제 9 도). 큐벳(C ; 점선으로 도시되었음)을 수용 및 운반하는 형상으로된 노치(142)들을 형성하도록 이격되어 형성된 광폭 플랜지(134) 및 좁은 플랜지(136)가 일정간격으로 외측반경(R4) 크기로 환형부(130)로부터 상방 및 외방으로 연장된다. 노치(142)들은 좁은 플랜지(136)에 의해 각각의 쌍으로 나눠지는 쌍들로 되는 것이 가장 바람직하다. 각각의 모든 다른 쌍들 사이의 피치(P1)는 스테이션(76, 78, 32)의 원주둘레의 환형간격에 일치하도록 조절된다. 중간 세트의 쌍에 대한 피치(P2)는 피치(P1)와 동일하지만, 그것의 인접쌍으로 부터 각각의 쌍을 일치시키는 간격(d1, d2)은 같을 필요는 없다.
각각의 플랜지(134, 136)는 링(52)의 스포크(116)들과 유사한 역 T자형 단면으로 형성되어(제 7 도), 큐벳(점선으로 표시되었음)의 상부(t)를 지지하는 쇼울더(144)를 제공한다.
중요하게, 노치(142)들은, 축(55)으로부터 벗어나거나 그축을 향하는 양방향으로 개방된다는 점에서 링(52)의 노치(112)와는 구별된다. (제 4 및 9도). 이는 큐벳을 링(52)으로부터 링(54) 내로 이동되게 하고, 이후 제 1 도의 화살표 방향(82)으로 하역위치, 즉, 내측환형부(130)내로 이동하게 할 필요가 있다.
각각의 링(52, 54)은, 홈(home) 위치 또는 각각의 큐벳위치를 통상의 센서로 감지할 수 있는 플랙 수단(flag means ; 도시되지 않았음)을 포함한다.
나란히 회전하는 고정 트랙(100, 100' ; 제 11 및 12 도)들은 다양한 표면 형상을 지닐수 있다. 큐벳(C)들이 일부의 다른 장치에 의해 링(52, 54)에 있는 동안 요동된다면, 트랙(100)들의 상부표면은 후술될 레인(150, 154)을 제외하고는 스므드하게 될 수 있다. 각각의 트랙의 상부표면에는 리브(160)들이 제공되어 있어 큐벳(C)을 용동시키는 것이 바람직하다. 더 명세적으로 제 10 도 및 17 도에서와 같이, 트랙(100, 100') 에는, 링(52)에 의해 운반된 큐벳(C)들의 경로의 외측을 따라 구동하는 외측가이드 레일(150)이 제공된다 (제 17 도). 트랙 (100') 에는, 링(54)에 의해 운반된 큐벳(C)들의 경로의 내측을 따라 구동하는 내부가이드 레일(152)이 제공되며, 가이드 레일(154)은 전술된 2개의 트랙들 사이, 그에 따라 링(52, 54) 사이에 배치된다. 레일(150, 152, 154)은 큐벳이 축(55)으로부터 옆으로, 축을 향해 또는 벗어나게 배치되는 것으로부터 큐벳을 보유하는 역할을 한다. 그러나 제 10 도에서는 가이드 레일(150)만이 트랙(100)의 주변둘레로 완전히 연장된다. 가이드 레일(152)은 스테이션(80)에서 노치(156)를 제외하고는 연속적이므로, 제 16 도에서 큐벳(C')은 링(54)으로부터 하역될 수 있다. 가이드 레일(154)은 레일(152)과 동일한바 - 이 레일(154)은 스테이션(80)에서 노치(158)를 제외하고는 연속적이므로 큐벳(158)을 링(52)으로부터 링(54)까지 이동시킬 수 있다.
전술된 바와같이, 상으로된 레일들(150, 152)과 레일(154) 사이의 트랙(100, 100')은 스므드하지만, 리브(160)를 구비하는 것이 더 바람직한바 제 11 및 12 도에 더 상세히 도시되어 있다. 피치(p) 및 높이(h)가 큐벳(C, C')의 내용물에 요동을 제공하도록 조절되어 큐벳으로부터 액체가 누출되지 않고 혼합된다. 피치(p) 및 높이(h)의 값은, 리브상에서의 이송 속도 및 큐벳의 높이뿐아니라 소기의 혼합량에 의존한다. 더욱이, 피치(p)는 이송 속도가 다르다면 각각의 트랙에 대해 다르게 될 수 있다. 하나의 예로서 이송 속도가 20㎝/sec 내지 60㎝/sec이고 큐벳 높이가 12㎜라면, 높이(h)는 0.6㎜ 내지 30㎜로 변할수 있으며, 피치(p)는 1㎜ 내지 5.0㎜로 변할수 있고, 각(α ; 제 12 도)은 40°내지 50°로 될 수 있다. 쇼울더(118, 144)를 구속하기 때문에, 큐벳들은 덮개 플레이트(90)의 범위내에서 리브를 지나 융기부(bump)로 유도된다. (제 17 도). 즉, 제 7 도 및 17 도에서 덮개(90)는 큐벳이 그들의 노치로부터 너무 멀리 상승하는 것을 저지하는데 일조한다.
큐벳을 링(52)에서 링(54)까지 이동시켜 링(54)으로부터 하역시키는 수단이 필요하다. 그같은 목적을 위해 스테이션(80)에 이송수단(200)이 제공된다 (제 13 내지 16 도). 그같은 이송수단은 외측 및 내측 링(52, 54) 상에서 횡단 왕복이동하도록 각각 장착된 푸쉬로드(202, 204)를 포함하는 것이 바람직하다. 각각의 로드는 그 로드가 축(55)을 향해 당겨질 때 그곳에 정렬되는 어떤 큐벳을 구속하기 충분하게 아래로 늘어지는 터미널 팁(206 ; 제 14 내지 16 도)을 지닌다. 각각의 로드를 왕복시키기 위해, 각각의 로드를 위해 구동기가 제공될수 있다. 그러나 로드(204)만이 계단식 모터(210)에 의해 구동되는 유도나사(208)와 계합하도록 내부에 나사가 형성되는 로드에 의해 (트랙(205)을 따라 ; 제 13 도) 구동된다. 다른한편, 로드(202)는 탭(214, 216)을 지니는 트랙(212)상에 활주가능하고 자유롭게 장착되는 종동 로드로 되므로써, 로드(20)를 포위하는 로드(204)상의 칼라(218)에 의해 구속된다 (제 14 내지 16 도).
이송 수단(200)의 작동은 상기 설명으로부터 용이하게 이해될 것이다. 제 14 도 내지 16 도에 도시된 바와같이, 점선으로 표시된 큐벳은 스테이션(80)에서 링(52)으로부터 링(54)까지 이동되어야하며, 푸쉬로드(204)는 칼라(218)가 탭(214)과 계합할때까지 유도나사(208)에 의해 화살표(220) 방향으로 하강된다. 이같은 로드(202)를 점선으로 표시된 위치로부터 축(55)을 향해 횡단시키므로써 그 로드의 립(206)으로 하여금 큐벳(C)을 링(54)상의 실선위치로 이동시키게 한다. 이동 사이클의 후속부분(제 15 도)은 양 로드를 각각의 링들의 외측으로 이동시키는 부분이며, 이는 칼라(218)가 탭(216)을 가압하여 실선위치에서 점선위치까지 (큐벳에 의해 점유되는 공간사이) 로드를 밀어낼때까지 유도나사(208) 및 로드(204)를 축(55)으로부터 이격전진시키므로써 취해진다. 이동 사이클의 마지막 부분은 큐벳(C')을 링(54)으로부터 스테이션(80)의 하역위치까지 이동시키는데 사용된 부분이다. 유도나사(208)는 간단하게 로드(204)의 립(206)이 큐벳(C')을 링(54) 밖으로 당기기에 충분히 후퇴한다.
노치(142)들중 하나가 큐벳이 없는 상태로 유지되어 립(206)이 링들사이에서 이동하도록 간극을 제공하는 것으로 이행될 것이다.
선택적으로, 어떤 분석에 있어서, 큐벳은 세정 및 판독을 위한 링(54)으로 복귀되기전에 또다른 시역 첨가 및 배양을 위한 외측링(52)을 향해 뒤로 이동된다.
가열된 덮개(90) 및 고정 트랙(100, 100')에 부가하여 부가적인 절연 포위체가 제공되어 (제 17 도), 인큐베이터(50)의 배양을 위한 열을 유지한다. 즉, 하우징(300)이 절연재료로 형성된 기부(302)상에 장착되며 인큐베이터로의 출입을 위해 적절한 구멍(304)이 배치된다. 이 구멍들은 덮개(90) 구멍과 정렬되는 것이 일반적이다 (제 2 도). 구멍(304)들은 도어(310)에 의해 제거가능하게 덮여지는바, 그 도어는 캠 종동기(316)를 도어상에 계합시키도록 모터(314)에 의해 구동되는 캠(312)과 같은 적합한 수단에 의해 작동될 수 있는 것이 가장 바람직하다. 모터(314)의 구동 샤프트(320)는 축(55) 상에 있는 것이 가장 바람직하다 (제 17 도).
인큐베이터(50) 내에서의 온도의 실제적인 조절은 원하는 반응에 따라 가변적이다. 외측 링(52)의 온도는, 대부분의 배양이 링상에 있는동안 취해질 때 예컨대 37°의 원하는 온도에 대해 0.5℃ 편차내에서 바람작하게 유지되는 것이 가장 바람직하다. 한편 내측링(54)은 원하는 타겟 온도에 대해 2℃의 편차내로 될 수 있으며, ±0.5℃가 가장 바람직하다.
물론 인큐베이터의 작동을 위한 타이밍 시이퀀스는 용이하게 명백하게될 a) 인큐베이터의 링들에 대한 각각의 처리 스테이션의 각 위치, 및 b) 해당 면역분석의 화학적 성질을 포함하는 인자들의 큰 변수에 따를 것이다.
전형적인 타이밍 다이아그램이 제 18a 도 및 18b 도에 제공되어 있다. 이같은 다이아그램에 있어서, 시약 이송 수단(22)이 2개의 다른 시약에 대해 시약 공급 스테이션(16 ; 제 1 도)으로 2회 이동한 것으로 취해졌다. 제 1의 15가지 기능이 외측링(52)상에 관계되는 작동으로 정의되는 반면, 나머지는 내측링(54)에 대해 정의됐다.
인큐베이터의 전체적인 작동을 고려하면, 그 인큐베이터는 통상의 컴퓨터 수단(도시되지 않았음)의 제어하에서 다음 단계를 따라 수행된다 (단계 번호는 제 18a 및 18b 도에 괄호에 표시되며, SGR은 신호시약에 대한 약자임).
단계 1 : 큐벳(C)이 외측링(52)내의 노치내로 하강한다.
단계 2 : 링(52)은 스테이션(72 ; 제 2 도)에서 샘플 액체를 수용하기 위해 제 1 위치내로 큐벳을 이동시키도록 회전된다.
단계 3 : 샘플이 스테이션(72)에 분배된다.
단계 4 : 링(52)은 큐벳을 시약첨가 스테이션(제 2 도)으로 이동시키도록 회전된다.
단계 5 : 이송 수단(22)을 사용하여 시약을 스테이션(74)에 분배한다.
단계 5′: 상기 큐벳을 배양하고 요동시키는 동안 다른 큐벳상에서의 또 다른 작동을 위해 링(52)을 회전시킨다.
단계 6 : 임의의 공액 시약 첨가를 위해 큐벳을 스테이션(74)으로 후퇴이동시키도록 링(52)을 회전시킨다.
단계 7 : 필요시 제 2 시약을 분배한다.
단계 8 (제 18 도에는 표시되지 않았음) : 최소 15분동안 배양 및 교반시킨다.
단계 9 : 큐벳을 스테이션(80)에 배치시키도록 링(52) ( 및 링(54))을 회전시킨다.
단계 10 : 큐벳을 링(52)으로부터 링(54)까지 이동시키기 위해 이송수단(200)을 작동시킨다.
단계 11 : 큐벳의 세정을 위한 스테이션(78)에서 링(54)상에 큐벳을 정렬시킨다.
단계 12 : 스테이션(78)에서 큐벳을 세정시킨다.
단계 13 : 큐벳이 스테이션(76)에 위치할때까지 정렬단계(11)를 반복한다.
단계 14 : 스테이션(74)에 신호시약을 분배한다.
단계 15 : 큐벳이 판독 스테이션(32)에 위치할때까지 정렬단계(11)를 반복한다.
단계 16 : 광도계로 큐벳을 판독한다.
단계 17 : 큐벳이 스테이션(80)에 위치할때까지 단계(11)를 반복한다.
단계 18 : 큐벳을 하역하도록 푸쉬로드(204)를 작동시킨다.
전술된 바와같이, 복수개의 링들이 반드시 동심원적으로 장착될 필요가 없는바 실제로 그 링들은 다른링내에 하나의 링이 있을 필요가 없다 (제 19 도 및 20 도). 전술된 부품과 유사한 부품에는 구별 첨자(A)를 첩부하여 표시했다. 따라서 링(52A, 54A)은 기어(66A, 68A)에 의해 개별축에 대해 나란히 개별적으로 회전될 수 있다 (제 19 도). 여러 스테이션(14A, 72A, 74A)이 전술된 바와 같이 링(52A)에 인접하게 배치되는 반면 스테이션(32A, 76A, 78A)은 링(54A)에 인접하게 배치된다. 각각의 링(52A, 54A ; 제 20 도)이 각각 부분(112A, 142A)에 노치되므로써, 노치들이 단지 외향으로만 개방되어 스테이션(80A)에서 큐벳(C)이 이송수단(200A)에 의해 링들사이를 이동하게 한다. 각각의 링들만을 포위하는 분리환형부들이 트랙(100A, 100'A)에 고정된다.
[발명의 효과]
본 발명의 유리한 기술적 효과는, 액체 시약(들) 및 샘플을 큐벳에 첨가하고 큐벳의 내용물을 쇄정하는 반면 큐벳의 온도를 조절하는 모든 배양기능들이 자동적으로 취해질 수 있는 반면 높은 처리성을 획득할 수 있다는 것이다.
본 발명에 관련된 유리한 기술적 효과는, 배양의 큐벳 세정기능이 제 1 액체 시약을 따르는 배양에 대해 독립적으로 취해질 수 있다는 점이다.
본 발명에 또다른 기술적 효과는, 배양기능들이 인큐베이터의 2개의 독립적으로 구동되는 부분으로 분리되며, 2개의 부분들 사이의 이동이 신속하고 효과적으로 달성된다는 점이다.
본원에 개시된 발명은, 본원에 구체적으로 설명되지 않은 어떤 구성요소 없이도 실행될 수 있다.

Claims (2)

  1. 분석물을 검출하기 위한 분석기의 인큐베이터로서,
    고정 가이드 트랙 ;
    한정된 위치들에 보지된 반응 큐벳들을, 상기 인큐베이터의 처리 스테이션 사이에서 운반하기위해 상기 트랙상에 배치된 복수개의 지지링으로서, 상기 위치들은 상기 링들내에서 상기 반응 큐벳을 수용 및 보지하는 크기로된 개구부들을 포함하는 지지링 ;
    상기 스테이션들 사이에서, 각각의 상기 지지링들을 톡립적으로 회전시키는 수단 ;
    이송위치에서 상기 큐벳을 하나의 지지링으로부터 다른 지지링까지 이동시키거나 인큐베이터내의 적절한 스테이지에서 상기 링들을 벗겨내며, 상기 링들중 적어도 하나의 링에서 각각의 상기 큐벳 보지 개구부로부터 상기 링상의 하역위치(dump position)까지 연장되는 통로 노치(notch)를 포함하는 이동수단으로, 상기 노치와 상기 고정 가이드 트랙은 큐벳이 상기 하역위치에 하역되도록 구성되는 이동 수단 ;
    샘플의 첨가, 제 1 액체 시약 첨가, 제 2 액체 시약 첨가, 큐벳 세척, 임의의 제 3 액체 시약 첨가, 시약 큐벳으로부터 방출된 광의 검출기능을 위한 분리적 수단들을 제공하기위해 상기 링들에 인접한 처리 스테이션들로서, 적어도 상기 제 1 액체 반응 첨가 스테이션은 상기 링들중 적어도 하나의 링에 인접하게 영구적으로 배치되며, 적어도 상기 제 2 액체 시약 첨가 스테이션은 상기 링들중 적어도 다른 링에 인접하게 영구적으로 배치되는 처리 스테이션 ; 및
    상기 양(兩) 링들 모두에 인접 배치된 온도 조절 수단을 포함하므로써, 배양기능들이 하나 이상의 지지링상으로 분리 및 분포되어, 시간당 검출된 분석물의 수가 하나의 링을 사용하여 달성된 것보다 더 많이 달성되는, 분석물을 검출하기 위한 분석기의 인큐베이터.
  2. 분석물을 큐벳을 배양하는 방법으로서,
    a) 복수개의 지지링들중 하나의 링들의 한정된 위치에, 큐벳 및 큐벳내의 액체 샘플을 배치시키는 단계 ;
    b) 큐벳의 내용물을 배양하는 동안 상기 링에 인접 배치된 처리 스테이션들 사이에서 하나의 축에 대해 상기 하나의 링 및 큐벳을 회전시키는 단계 ;
    c) 부분 배양이 일어나는 하나의 큐벳을 복수개의 지지링들중 다른 링으로 이송시키는 단계 ;
    d) 배양 및 적어도 하나의 시약첨가 스테이션을 통과하는 동안 다른 링 및 그 링에 보지된 큐벳들을 상기 축에 대해 회전시키는 단계 ; 및
    e) 큐벳을 상기 다른 링내의 노치를 통해 이동시켜 인큐베이터로부터 방출시키는 단계 ; 를 포함하는 분석기내의 큐벳을 배양하는 방법.
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