WO2021149464A1 - 処理装置および測定システム - Google Patents
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- B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
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- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/579—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving limulus lysate
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- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
Definitions
- the technology of the present disclosure relates to a processing device and a measuring system.
- a measurement using a lysate reagent containing a horseshoe crab blood cell extract is known.
- the amount of endotoxin and the amount of ⁇ -glucan in the sample solution can be measured.
- Endotoxin is a lipopolysaccharide that constitutes the cell wall of Gram-negative bacteria, and is a typical pyrogen that causes a biological reaction such as fever when it enters the blood even in a trace amount.
- Specimens include biological samples such as blood, as well as pharmaceuticals (for example, injections) that are directly introduced into the living body.
- a pretreatment such as heating the sample solution and then cooling the sample solution may be performed prior to the measurement, and a processing device that performs such pretreatment is known.
- a processing device that performs such pretreatment is known.
- Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-53800 provides a processing apparatus including a heating block for heating a container of a sample solution, a cooling block for cooling the container, and a transport mechanism for transporting the container heated by the heating block to the cooling block.
- the heating block and the cooling block are arranged side by side in the horizontal direction (see FIG. 4 of JP-A-2017-53800).
- the transport mechanism has a grip portion that grips the containers one by one, and the grip portion moves the container up and down in the vertical direction to move the container in and out of the heating block and the cooling block, and holds the grip portion in the horizontal direction. The moving movement moves the container from the heating block to the cooling block.
- Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-510911 discloses an apparatus for online testing of the presence of endotoxin in a fluid sample.
- the device comprises a heating system that provides heat to the assembly, a cooling system that keeps the ambient temperature of the container in the assembly cold, and a transfer mechanism that transports the container from the heating system to the cooling system.
- the transport mechanism described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-510911 also has a lifting fork that grips the containers one by one as a gripping portion, and the lifting fork performs a vertical lifting operation.
- the container is transferred from the heating system to the cooling block by the horizontal movement operation (see FIGS. 20 to 23 of JP-A-2007-510911).
- the processing apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-53800 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-510911 moves the grip portion up and down to transfer the container from the heating block (or heating system) to the cooling block (or cooling system). Since it is necessary to perform the horizontal operation in combination with the above, there is a problem that it is difficult to easily and quickly transfer the container from the heating block to the cooling block.
- the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and provides a processing device capable of easily and quickly transferring a sample container from a heating block to a cooling block, and a measurement system provided with this processing device.
- a processing device capable of easily and quickly transferring a sample container from a heating block to a cooling block, and a measurement system provided with this processing device. The purpose.
- the processing apparatus has a first storage unit for accommodating a sample container containing a sample solution, and houses a heating block for heating the sample solution in the sample container to a first temperature and a sample container.
- a cooling block having a second accommodating portion for cooling a sample solution heated to a first temperature to a second temperature lower than the first temperature, and a cooling block arranged below the heating block in the direction of gravity.
- the first accommodating portion and the second accommodating portion may accommodate the sample container in an inclined posture with respect to the direction of gravity.
- a heat insulating block arranged between the heating block and the cooling block, and has a passage for moving the sample container from the first accommodating portion to the second accommodating portion. Insulation blocks may be provided.
- the sample container is provided against gravity by providing a take-out portion arranged below the gravity direction of the cooling block and arranging a regulating portion at the bottom of the second accommodating portion of the cooling block.
- a regulated state that regulates the state of being housed in the second storage part, and a deregulation state that allows the sample container in the second storage part to descend toward the take-out part by retracting the regulation part from the bottom. May be provided with a second regulatory mechanism capable of switching.
- dew condensation that is caused by dew condensation and discharges the droplets that flow out from the second accommodating portion due to the action of gravity suppresses the outflow of the droplets from the second accommodating portion to the taking-out portion. It may be equipped with a trap.
- a plurality of first accommodating portions and a plurality of second accommodating portions may be provided.
- the first regulation mechanism may collectively switch the plurality of first accommodating portions from the regulated state to the deregulated state.
- the first regulatory mechanism may individually switch from the regulated state to the deregulated state for each of the first accommodating portions for the plurality of first accommodating portions.
- the processing apparatus of the above aspect includes a control unit that controls the first regulation mechanism to cause the first regulation mechanism to switch from the regulation state to the regulation release state at a preset time. May be good.
- the processing apparatus of the above aspect includes a heater for heating the heating block, and the temperature of the heater may be 30 ° C. or higher and 80 ° C. or lower.
- the temperature of the heater may be 60 ° C. or higher and 80 ° C. or lower.
- the processing apparatus of the above aspect includes a cooling element for cooling the cooling block, and the temperature of the cooling element may be 0 ° C. or higher and 10 ° C. or lower.
- the sample solution is a measurement target for measurement using a reagent containing a beetle crab blood cell extract
- the sample container is transferred from the heating block to the cooling block by the first regulatory mechanism.
- the process of changing the temperature of the sample solution may be a pretreatment performed before performing the measurement.
- the measurement system includes the above-mentioned processing device and a measuring device for measuring a sample solution.
- a processing device capable of easily and quickly transferring a sample container from a heating block to a cooling block, and a measurement system provided with this processing device.
- FIG. 1 is a diagram showing an outline of a measurement system 1 provided with a processing device 10 according to an embodiment of the present disclosure.
- the measuring system 1 includes a processing device 10 and a measuring device 60.
- the processing apparatus 10 performs pretreatment performed before performing endotoxin measurement on the sample solution C produced by adding the buffer solution B to the sample A such as a biological sample and diluting it.
- the measuring device 60 executes endotoxin measurement with the sample solution C after pretreatment as a measurement target.
- endotoxin is a typical pyrogen that causes a biological reaction such as fever by entering the blood even in a small amount, and sample A is directly introduced into the living body in addition to a biological sample such as blood. Pharmaceuticals (eg, injections, etc.).
- the amount of endotoxin in the sample solution C is measured, and the endotoxin in the sample A is quantified.
- the endotoxin measurement is a measurement using a reagent such as lysate reagent D containing horseshoe crab blood cell extract.
- Endotoxin measurement is a measurement utilizing the fact that endotoxin causes aggregation and coagulation of horseshoe crab blood cell extract.
- lysate reagent D containing horseshoe crab blood cell extract is added to sample solution C.
- the sample solution E is produced by stirring the sample solution C to which the lysate reagent D is added.
- the amount of endotoxin in the sample solution E is measured based on the change in the characteristics of the sample solution E.
- a lysate reagent prepared from a blood cell extract of Atlantic horseshoe crab is called a LAL (Limulus Amebocyte Lysate) reagent.
- the measuring device 60 in the measuring system 1 of the present embodiment uses the LAL reagent as the lysate reagent D, and the ratio using the change in turbidity of the sample solution E in the process of gelation of the lysate reagent D by the reaction with endotoxin as an index. Endotoxin is measured by the turbidity method.
- endotoxin measurement is performed by the turbidimetry method, pretreatment for heating and cooling the sample solution C is required prior to the measurement. As shown in FIG. 1, pretreatment is performed on the sample solution C, and endotoxin measurement is performed on the sample solution E containing the sample solution C and the lysate reagent D after the pretreatment.
- a sample solution C produced by adding a buffer solution B to a sample A and diluting the sample solution C is about.
- Heat treatment is performed to inactivate the interfering factors in endotoxin measurement by heating at a temperature of 70 ° C. for about 10 minutes.
- the sample solution C at about 70 ° C. is cooled to a temperature of about 5 ° C. to perform a cooling treatment for stopping the inactivation treatment.
- the time of the cooling process from the start of cooling to the end of cooling is, for example, about 3 minutes.
- the cooling treatment if it takes time to cool the sample solution C at about 70 ° C to a temperature of about 5 ° C., the time for the inactivation treatment for the sample solution C varies, and the accuracy of endotoxin measurement decreases. Therefore, in the pretreatment, it is necessary to rapidly cool the sample solution C, specifically, to cool the sample solution C at about 70 ° C to a temperature of about 5 ° C. in a short time.
- the processing device 10 in the measurement system 1 of the present embodiment is a device that performs the above pretreatment on the sample solution C diluted by adding the buffer solution B to the sample A.
- FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of the processing device 10.
- FIG. 4 is an exploded perspective view of the temperature adjusting unit 20.
- FIG. 5 is a cross-sectional view of the temperature adjusting unit 20.
- the processing device 10 includes a temperature adjusting unit 20, a control unit 11, and an operation unit 12.
- the sample container 5 loaded in the temperature adjusting unit 20 of the processing device 10 has a cylindrical appearance, and includes a main body 5a and a lid 5b.
- the temperature adjusting unit 20 includes a plurality of slots 20a into which the sample container 5 is inserted. As a result, the processing apparatus 10 can simultaneously perform pretreatment on the sample containers 5 inserted into the plurality of slots 20a.
- the temperature adjusting unit 20 of this example includes 10 slots 20a as an example.
- the plurality of sample containers 5 are set one by one in the plurality of slots 20a in a posture in which the tube axis direction is along the longitudinal direction of the slots 20a.
- the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction is formed in a circular shape in the main portion of the temperature adjusting portion 20 so as to fit the outer shape of the sample container 5.
- the slots 20a are arranged in a row in the width direction of the temperature adjusting unit 20 in a posture in which their longitudinal directions are parallel to each other. Further, the temperature adjusting unit 20 is arranged in a posture in which the longitudinal direction of each slot 20a is inclined with respect to the direction of gravity.
- the tilt angle with respect to the direction of gravity is, for example, about 45 °.
- the temperature adjusting unit 20 includes an insertion unit 21, a heating block 22, a first regulating mechanism 23, a heat insulating block 24, a cooling block 25, and a second regulating mechanism 26. It is equipped with a stand 27.
- the insertion unit 21, the heating block 22, the heat insulating block 24, and the cooling block 25 are arranged in this order from the upper side to the lower side in the direction of gravity.
- the vertical direction is synonymous with the direction of gravity, and the upper or upper surface and the lower or lower surface mean the direction of gravity as a reference.
- the outer shape of the insertion portion 21, the heating block 22, the heat insulating block 24, and the cooling block 25 is a rectangular parallelepiped having the width direction of the temperature adjusting portion 20 as the longitudinal direction, and each of them is a rectangular parallelepiped of each slot 20a as described later. A part of the part is formed.
- the heating block 22, the heat insulating block 24, and the cooling block 25 are the main parts of the temperature adjusting unit 20.
- the insertion section 21 is a portion for inserting the sample container 5 when setting the sample container 5 in the temperature control section 20, and is located at the highest position in the gravity direction in the temperature control section 20.
- a container insertion hole 21a is formed in the insertion portion 21 as a portion forming a part of the slot 20a, and 10 container insertion holes 21a are provided corresponding to the 10 slots 20a in this example. ..
- the container insertion hole 21a has a semicircular cross-sectional shape in order to have a large opening for inserting the sample container 5, and the opening faces diagonally upward.
- the heating block 22 is arranged below the insertion portion 21 in the direction of gravity.
- the heating block 22 includes a block main body 40 and a heater 41 that heats the block main body 40 to a first temperature.
- the block body 40 is provided with a container passage hole 40a by forming a through hole in the base material, for example, using a block obtained by molding a material having thermal conductivity into a rectangular parallelepiped shape as a base material.
- the container passage hole 40a is a portion forming a part of the slot 20a.
- 10 container passage holes 40a are provided corresponding to 10 slots 20a.
- the container passage hole 40a has a circular cross-sectional shape.
- a notch 40b for inserting and removing the shutter 23a of the first regulation mechanism 23, which will be described later, is formed on the bottom portion on the front side facing diagonally upward (see FIG. 5).
- the container passage hole 40a functions as a first storage portion for accommodating the sample container 5 in a state where the downward movement of the sample container 5 is restricted by the first regulation mechanism 23.
- the container passage hole 40a has a circular cross-sectional shape. Therefore, when the sample container 5 is housed in the container passage hole 40a, the entire circumference of at least the lower portion of the sample container 5 in which the sample solution C is housed is covered by the container passage hole 40a. By making the container passage hole 40a function as the first storage portion, the sample container 5 can be efficiently heated.
- the material constituting the block body 40 is preferably a material having excellent thermal conductivity, rust resistance, low cost, and high workability. The reason why thermal conductivity is required is to efficiently transfer the heat of the heater 42 to the sample container 5.
- a material satisfying these conditions for example, aluminum can be used.
- the block body 40 is made of aluminum.
- the heater 41 is attached so that the heat generating surface is in direct contact with the back surface of the block body 40.
- the temperature of the heater 41 can be set to 30 ° C. or higher and 80 ° C. or lower.
- the temperature of the heater 41 is more preferably 60 ° C. or higher and 80 ° C. or lower.
- the temperature of the heater 41 is set to 70 ° C. (an example of the first temperature) based on the control from the control unit 11.
- FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the first regulation mechanism 23 as viewed from the bottom side of the block body 40.
- the first regulation mechanism 23 includes a shutter 23a which is a regulation unit and an actuator 23b for moving the shutter 23a.
- the shutter 23a is composed of a single elongated plate-shaped member having a plurality of container passage holes 40a arranged in a longitudinal direction.
- the length of the shutter 23a in the longitudinal direction has a length that covers the block main body 40 from one end to the other in the arrangement direction of the ten container passage holes 40a.
- the first regulatory mechanism 23 arranges the shutter 23a at the bottom of the container passage hole (an example of the first storage portion) 40a of the heating block 22 to allow the sample container 5 to pass through the container passage hole (first storage portion) against gravity.
- the container passage hole (an example of the first storage part) 40a by retracting the shutter 23a from the bottom and the regulated state (see FIG. 6A in the upper part of FIG. 6) that regulates the state of being housed in 40a.
- the sample container 5 is switched to a deregulation state (see FIG. 6B at the bottom of FIG. 6) that allows the sample container 5 to descend toward the container passage hole (an example of the second accommodating portion) 42a of the cooling block 25.
- the amount of the shutter 23a inserted into the slot 20a may be such that the shutter 23a covers the entire cross-sectional area of the slot 20a or a part thereof. In this example, the amount of the shutter 23a inserted into the slot 20a is such that the shutter 23a covers about half of the cross-sectional area of the slot 20a.
- the heat insulating block 24 is arranged below the heating block 22 in the direction of gravity.
- the heat insulating block 24 is provided with a container passage hole 24a by forming a through hole in the base material, for example, using a block obtained by molding a heat insulating material into a rectangular parallelepiped shape as a base material.
- the container passage hole 24a is a portion forming a part of the slot 20a.
- 10 container passage holes 24a are provided corresponding to 10 slots 20a.
- the upper surface of the heat insulating block 24 is in contact with the block body 40 of the heating block 22, and the lower surface is in contact with the block body 42 of the cooling block 25 described later.
- the cooling block 25 is arranged below the heat insulating block 24 in the direction of gravity.
- the cooling block 25 includes a block main body 42 and a cooling element 43 that cools the block main body 42 to a second temperature.
- the block body 42 has the same shape as the block body 40 of the heating block 22 and is made of the same material. Further, the block body 42 has a container passage hole 42a which is a through hole similar to the container passage hole 40a of the block body 40 of the heating block 22. That is, the block main body 42 is formed with a container passage hole 42a as a portion forming a part of the slot 20a, and 10 container passage holes 42a are provided corresponding to the 10 slots 20a in this example. ing.
- the container passage hole 42a has a circular cross-sectional shape like the container passage hole 40a of the heating block 22.
- the container passage hole 42a By making the container passage hole 42a function as the second storage portion, the sample container 5 can be efficiently cooled.
- the cooling element 43 is attached so that the cooling surface is in direct contact with the back surface of the block body 42.
- the temperature of the cooling element 43 can be set to 0 ° C. or higher and 10 ° C. or lower.
- the temperature of the cooling element 43 is set to 5 ° C. (an example of the second temperature) based on the control from the control unit 11.
- a Perche element is used as the cooling element 43.
- the second regulation mechanism 26 includes a shutter 26a, which is a regulation unit, and an actuator 26b that moves the shutter 26a.
- the configuration of the second regulation mechanism 26 is the same as the configuration of the first regulation mechanism 23 of the heating block 22 described above. Further, the function of the second regulation mechanism 26 for the cooling block 25 is the same as that of the first regulation mechanism 23 for the heating block 22.
- the second regulation mechanism 26 passes the sample container 5 through the container 5 against gravity by arranging the shutter 26a at the bottom of the container passage hole (an example of the second storage portion) 42a of the cooling block 25.
- the shutter 26a By retracting the shutter 26a from the bottom and the regulated state that regulates the state of being housed in the hole (an example of the second housing part) 42a, the sample container 5 in the container passage hole (an example of the second housing part) 42a It switches between a deregulation state that allows the base 27 to descend toward the container take-out portion 27a.
- the base 27 is arranged below the cooling block 25 in the direction of gravity.
- the base 27 has a trapezoidal shape as an example, and its upper surface is an inclined surface.
- the base 27 is formed with a container take-out portion 27a as a portion forming a part of the slot 20a, and ten container take-out portions 27a are provided corresponding to the ten slots 20a in this example. ..
- the container take-out portion 27a is formed on an inclined surface on the upper surface. Similar to the container insertion hole 21a of the insertion portion 21, the container take-out portion 27a has a semicircular cross-sectional shape and the opening faces diagonally upward. The sample container 5 is taken out from the opening.
- a dew condensation trap 27b is formed on the base 27.
- the dew condensation trap 27b discharges the dew condensation droplet L generated in the container passage hole (an example of the second accommodating portion) 42a of the block main body 42 of the cooling block 25.
- the dew condensation trap 27b discharges the droplet L flowing out from the container passage hole (that is, the second accommodating portion) 42a by the action of gravity, so that the container removal portion 27a is discharged from the container passage hole (that is, the second accommodating portion) 42a.
- the outflow of the droplet L to is suppressed.
- the droplet L collected in the dew condensation trap 27b is discharged to the outside from the discharge port 27c on the side surface of the base 27.
- the temperature adjusting unit 20 is fixed inside the housing of the processing device 10 in such a manner that the slot is inclined with respect to the direction of gravity. In each slot 20a, the sample container 5 passes through the heating block 22 and the cooling block 25 and is discharged to the base 27 by the action of gravity.
- the control unit 11 includes a CPU (Central Processing Unit) 11a, a memory 11b, and a storage 11c in which a control program is stored.
- the memory 11b is a work memory used by the CPU 11a when executing a control program, and for example, a volatile memory is used.
- the storage 11c is a non-volatile memory for storing various data, and a flash memory or the like is used.
- the control unit 11 functions as a control unit that controls each unit of the heater 41, the cooling element 43, the first regulation mechanism 23, and the second regulation mechanism 26 by executing the control program.
- the operation unit 12 is provided with an input means (not shown) such as a button or a touch panel, and receives an instruction input from the user.
- an input means such as a button or a touch panel
- FIG. 7 is a schematic view showing the configuration of the measuring device 60.
- the measuring device 60 includes an LED (Light Emitting Diode) 61 that irradiates the sample container 5 with measurement light, and a PD (Photodiode) arranged at a position facing the LED 61 across the sample container 5. ) 62 and a measurement control unit 63.
- the measurement control unit 63 measures the amount of endotoxin in the sample solution E based on the detection result of PD62. Further, the measurement control unit 63 controls the LED 61 and the PD 62.
- the sample container 5 contains a sample solution E in which the pretreated sample solution C and the lysate reagent D are mixed.
- the measurement control unit 63 includes a CPU (Central Processing Unit) 63a, a memory 63b, and a storage 63c in which a measurement control program is stored.
- the memory 63b is a work memory used by the CPU 63a when executing a measurement control program, and for example, a volatile memory is used.
- the storage 63c is a non-volatile memory for storing various data, and a flash memory or the like is used.
- the measurement control unit 63 functions as a control unit that controls each unit of the LED 61 and the PD 62 by executing the measurement control program. Further, the measurement control unit 63 functions as a measurement unit that measures the amount of endotoxin in the sample solution E based on the detection result of PD62 by executing the measurement control program.
- the turbidimetry method is a method using the change in turbidity in the process of gelation of lysate reagent D by the action of endotoxin as an index.
- the turbidity of the sample solution E changes depending on the amount of endotoxin in the sample solution E and the elapsed time from the addition of the lysate reagent D to the sample solution C after the pretreatment.
- the turbidity of the sample solution E changes, the amount of measurement light transmitted through the sample solution E changes.
- the state and transition of the turbidity of the sample solution E are measured by measuring the change over time in the amount of transmitted light with the PD62. can do.
- the measurement control unit 63 calculates the amount of endotoxin in the sample solution E based on the state and transition of the turbidity of the sample solution E.
- FIG. 8 is a flowchart for explaining the flow of preprocessing in the processing apparatus 10.
- control unit 11 starts driving the heater 41 of the heating block 22 and the cooling element 43 of the cooling block 25 (step S1).
- the control unit 11 determines whether or not the processing device 10 is in the ready state (step S2).
- the ready state is a state in which the block body 40 of the heating block 22 is at the first temperature and the block body 42 of the cooling block 25 is at the second temperature.
- the control unit 11 continues to drive the heater 41 and the cooling element 43.
- step S2 If it is determined in step S2 that the state is ready (determination result Yes), the control unit 11 displays an indicator (not shown) and notifies the user that the state is ready (step S3). After the ready state, the control unit 11 controls the heater 41 so that the block body 40 of the heating block 22 maintains the first temperature, and the block body 42 of the cooling block 25 maintains the second temperature. The cooling element 43 is controlled in this way.
- the user prepares the sample solution C by adding the buffer solution B to the sample A and diluting the sample A prior to the pretreatment. Then, when the indicator of step S3 is displayed, the user sets the sample container 5 containing the sample solution C in the slot 20a of the temperature adjusting unit 20 (step S4). Specifically, the user inserts the sample container 5 into the container insertion hole 21a of the insertion portion 21. When the sample container 5 is set in the container insertion hole 21a, the sample container 5 descends from the insertion portion 21 toward the heating block 22 by the action of gravity. As a result, the sample container 5 is housed in the container passage hole (an example of the first storage part) 40a of the heating block 22.
- the processing device 10 Since the processing device 10 has 10 slots 20a, it is possible to set a maximum of 10 sample containers 5. However, in this example, in the drawings, for convenience, an example in which only one sample container 5 is set will be described.
- the temperature adjusting unit 20 regulates both the first regulating mechanism 23 and the second regulating mechanism 26 by inserting the shutter 23a and the shutter 26a into the slot 20a. It is said to be in a state.
- step S5 the user starts the timer via the operation unit 12 (step S5).
- the heat treatment for the sample container 5 is started in the container passage hole (an example of the first storage portion) 40a of the heating block 22 (step S6).
- control unit 11 determines whether or not 10 minutes have passed from the start of the heat treatment (step S7). If it is determined in step S7 that 10 minutes have not passed (determination result No.), the control unit 11 continues the heat treatment of the sample container 5.
- step S7 When it is determined in step S7 that 10 minutes have passed (determination result Yes), the control unit 11 retracts the shutter 23a from the slot 20a to release the regulation of the first regulation mechanism 23 (step). S8).
- the sample container 5 descends toward the container passage hole (an example of the second storage portion) 42a of the cooling block 25, and as shown in FIGS. 11 and 12, the sample is sampled.
- the container 5 is accommodated in the container passage hole (an example of the second accommodating portion) 42a (step S9).
- step S10 the cooling process for the sample container 5 is started in the container passage hole (an example of the second accommodating portion) 42a of the cooling block 25 (step S10).
- step S11 determines whether or not 3 minutes have passed from the start of the cooling process. If it is determined in step S11 that 3 minutes have not passed (determination result No.), the control unit 11 continues the cooling process of the sample container 5.
- step S11 When it is determined in step S11 that 3 minutes have passed (determination result Yes), the control unit 11 retracts the shutter 26a from the slot 20a to release the regulation of the second regulation mechanism 26 (step). S12).
- the sample container 5 descends toward the container take-out portion 27a of the base 27, and the sample container 5 is placed on the container take-out portion 27a as shown in FIGS. 13 and 14 (step S13).
- the control unit 11 ends the process.
- the user takes out the sample container 5 from the container take-out unit 27a.
- the sample container 5 taken out is measured using the measuring device 60.
- the processing apparatus 10 of the present embodiment has a first container (for example, a container passage hole 40a) for accommodating the sample container 5, and brings the sample solution in the sample container 5 to the first temperature.
- a cooling block 25 having a heating block 22 for heating and a second storage portion (for example, a container passage hole 42a) for accommodating the sample container 5 and cooling the sample solution to a second temperature, the gravity of the heating block 22.
- a cooling block 25 arranged downward in the direction, a regulated state that regulates the sample container 5 to be housed in the first storage part (for example, the container passage hole 40a), and a first storage part (for example, the container passage hole 40a).
- the sample container 5 can be transferred from the heating block 22 to the cooling block 25 by using gravity. Therefore, the sample container can be easily and quickly transferred from the heating block to the cooling block as compared with the case where the sample container 5 is transferred by a handling robot that combines an ascending / descending operation and a horizontal operation as in a conventional device. It will be possible.
- the first accommodating portion for example, the container passing hole 40a
- the second accommodating portion for example, the container passing hole 42a
- the first accommodating portion for example, the container passing hole 40a
- the second accommodating portion for example, the container passing hole 42a
- the momentum when the sample container 5 is lowered can be reduced by the action of the frictional force, so that the sample container 5 can be prevented from being damaged or the like.
- a base 27 having a container take-out portion 27a formed below the cooling block 25 in the direction of gravity is provided, and the sample container 5 is regulated to be accommodated in the second accommodating portion (for example, the container passage hole 42a).
- the second regulation mechanism 26 that can switch between the deregulation state that allows the sample container 5 in the second storage portion (for example, the container passage hole 42a) to descend toward the container removal portion 27a.
- the dew condensation trap 27b for discharging the dew condensation droplet L generated in the second accommodating portion (for example, the container passage hole 42a) of the cooling block 25, the dew condensation droplet L is taken out of the container. Prevents it from staying in the portion 27a. As a result, it is possible to prevent the sample container 5 from getting wet by the droplet L at the container take-out portion 27a.
- the pretreatment of the plurality of sample containers 5 can be performed at the same time. can.
- the first regulatory mechanism 23 is configured to collectively switch from the regulated state to the deregulated state for the plurality of first accommodating portions 40a. Therefore, since the first regulation mechanism 23 can be configured by the set of the shutter 23a and the actuator 23b, the configuration of the first regulation mechanism 23 can be simplified.
- control unit 11 for switching from the regulation state to the regulation release state at a preset time is provided to automate the preprocessing. It can be carried out.
- a heat treatment suitable for the pretreatment for endotoxin measurement by the turbidimetry method can be performed.
- the heat treatment can be performed more efficiently.
- a cooling treatment suitable for the pretreatment for endotoxin measurement by the turbidimetry method can be performed.
- the container passing hole 40a, the container passing hole 24a, and the container passing are provided as the portions constituting the slot 20a, respectively.
- the cross-sectional shape of the hole 42a is circular. By making it circular, it fits the outer shape of the sample container 5, so that the sample container 5 can be moved smoothly.
- these cross-sectional shapes do not have to be circular, and may be polygonal, for example, as long as they can cover at least the entire circumference of the lower portion of the sample container 5 in which the sample solution C is stored.
- the first regulation mechanism 23 individually provides the shutter 23c and the actuator 23d for the plurality of container passage holes 40a of the block main body 40, and regulates the plurality of slots.
- the state (upper middle A in FIG. 15) may be switched to the deregulation state (lower middle B in FIG. 15) individually for each first accommodating portion (for example, the container passage hole 40a).
- the method of activating the pretreatment timer in the processing device 10 is not limited to the mode in which the user manually activates the timer after the sample container 5 is set in the slot 20a of the temperature adjusting unit 20.
- a sensor for detecting that the sample container 5 is housed is provided in the container passage hole (an example of the first storage part) 40a of the heating block 22, and the timer is activated by the detection of the sample container 5 by this sensor as a trigger. It may be the mode to do.
- a sensor such as an actuator sensor that mechanically contacts and detects the sample container 5 may be used.
- a sensor that optically detects the sample container 5 without contact with the sample container 5 may be used.
- the lysate reagent used for endotoxin measurement is not limited to the LAL reagent, and a TAL (Tachypleus Amebocyte Lysate) reagent prepared from a blood cell extract of a horseshoe crab (Tachypleus tridentatus), which is a different species from the American horseshoe crab, may be used.
- TAL Techypleus Amebocyte Lysate
- the endotoxin test method is not limited to the turbidimetry method described in the above embodiment, but is a gelation method using the gel formation of a lysate reagent by the action of endotoxin as an index, or a color development by hydrolysis of a synthetic substrate as an index. You may use the colorimetric method.
- the measurement using the reagent containing the horseshoe crab blood cell extract is not limited to endotoxin, but may be ⁇ -glucan.
- a processing apparatus that performs pretreatment for measurement using a reagent containing horseshoe crab blood cell extract has been described as an example, but it is applied to a processing apparatus that performs pretreatment for measurement using other reagents. You may.
- the pretreatment for the sample solution is not limited to the treatment for heating for 10 minutes and then cooling for 3 minutes as described in the above embodiment, and may be appropriately changed according to the measurement performed on the sample solution.
- the temperature adjustment process for the sample solution performed by the processing device is not limited to the pretreatment performed prior to the measurement, and may be used for any purpose.
- processors for example, as the hardware structure of the processing unit (Processing Unit) that executes various processes such as the control unit 11 and the measurement control unit 63, various processors (Processors) shown below are used. Can be used.
- the circuit configuration can be changed after the manufacture of FPGA (Field Programmable Gate Array), etc.
- FPGA Field Programmable Gate Array
- a dedicated electric circuit that is a processor having a circuit configuration specially designed to execute a specific process such as a programmable logic device (PLD) and / or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Etc. are included.
- One processor may be composed of one of these various processors, or a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a combination of a plurality of FPGAs and / or a CPU and a CPU). It may be configured in combination with FPGA).
- the various processing units are configured by using one or more of the above-mentioned various processors as a hardware structure.
- an electric circuit in which circuit elements such as semiconductor elements are combined can be used.
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Abstract
処理装置は、検体容器を収容する第1収容部を有し、検体容器内の検体溶液を第1温度に加熱する加熱ブロックと、検体容器を収容する第2収容部を有し、検体溶液を第2温度に冷却する冷却ブロックであって、加熱ブロックの重力方向下方に配置された冷却ブロックと、検体容器を第1収容部に収容された状態に規制する規制状態と、第1収容部内の検体容器が冷却ブロックの第2収容部に向けて下降することを許容する規制解除状態と、を切り替え可能な第1規制機構と、を備える。
Description
本開示の技術は、処理装置および測定システムに関する。
生体試料などの検体を分析するために、検体に含まれる種々の物質を測定することが行われている。このような測定として、カブトガニ血球抽出物を含むライセート試薬を用いた測定が知られている。ライセート試薬を用いることにより、検体溶液中のエンドトキシン量およびβ-グルカン量の測定を行うことができる。エンドトキシンは、グラム陰性菌の細胞壁を構成するリポ多糖であり、微量でも血中に入ることで、発熱などの生体反応を引き起こす代表的な発熱物質である。検体は、血液などの生体試料の他、生体内に直接導入される医薬品(例えば、注射剤など)などがある。このようなライセート試薬を用いた測定を行う際には、測定に先立って、検体溶液を加熱した後、検体溶液を冷却するといった前処理を行う場合があり、こうした前処理を行う処理装置が知られている(例えば、特開2017-53800号公報および2)。
特開2017-53800号公報には、検体溶液の容器を加熱する加熱ブロックと、容器を冷却する冷却ブロックと、加熱ブロックで加熱された容器を冷却ブロックに搬送する搬送機構とを備えた処理装置が開示されている。加熱ブロックと冷却ブロックは水平方向に並べて配置されている(特開2017-53800号公報の図4参照)。搬送機構は、容器を1個ずつ把持する把持部を有し、把持部によって容器を垂直方向に昇降させる昇降動作によって加熱ブロックおよび冷却ブロックに対する容器の出し入れを行い、かつ、把持部を水平方向に移動する移動動作によって、加熱ブロックから冷却ブロックへ容器を移送する。
また、特表2007-510911号公報には、流体試料中のエンドトキシンの存在をオンライン試験する装置が開示されている。この装置は、アセンブリに熱を提供する加熱システムと、アセンブリ内の容器の周囲の温度を冷温に維持する冷却システムと、加熱システムから冷却システムに容器を搬送する搬送機構とを備えている。特表2007-510911号公報に記載の搬送機構も、特開2017-53800号公報と同様に、把持部として容器を1個ずつ把持する持ち上げフォークを有し、持ち上げフォークによる垂直方向の昇降動作と水平方向の移動動作によって、加熱システムから冷却ブロックへ容器を移送している(特表2007-510911号公報の図20から図23参照)。
しかしながら、特開2017-53800号公報および特表2007-510911号公報に記載の処理装置は、加熱ブロック(または加熱システム)から冷却ブロック(または冷却システム)への容器の移送を把持部の昇降動作と水平動作を組み合わせて行わなければならないため、加熱ブロックから冷却ブロックに容器を簡易かつ迅速に移送することが難しいという問題があった。
高い測定精度を得るためには、検体溶液を加熱した後に迅速に冷却しなければならない場合もある。また、装置構成を複雑にするとコストが嵩み、市場によっては受け入れられにくいという問題もある。そのため、簡易かつ迅速な処理装置が求められていた。
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、検体容器を加熱ブロックから冷却ブロックに簡易かつ迅速に移送させることが可能な処理装置およびこの処理装置を備えた測定システムを提供することを目的とする。
本開示の一態様に係る処理装置は、検体溶液が入った検体容器を収容する第1収容部を有し、検体容器内の検体溶液を第1温度に加熱する加熱ブロックと、検体容器を収容する第2収容部を有し、第1温度に加熱された検体溶液を第1温度よりも低い第2温度に冷却する冷却ブロックであって、加熱ブロックの重力方向下方に配置された冷却ブロックと、加熱ブロックの第1収容部の底部に規制部を配置することにより、重力に抗して検体容器を第1収容部に収容された状態に規制する規制状態と、規制部を底部から退避させることにより、第1収容部内の検体容器が冷却ブロックの第2収容部に向けて下降することを許容する規制解除状態と、を切り替え可能な第1規制機構と、を備える。
上記態様の処理装置においては、第1収容部および第2収容部は、重力方向に対して傾斜した姿勢で検体容器を収容してもよい。
また、上記態様の処理装置においては、加熱ブロックと冷却ブロックとの間に配置された断熱ブロックであって、第1収容部から第2収容部に向けて検体容器が移動するための通路を有する断熱ブロックを備えてもよい。
また、上記態様の処理装置においては、冷却ブロックの重力方向下方に配置された取出部を備え、冷却ブロックの第2収容部の底部に規制部を配置することにより、重力に抗して検体容器を第2収容部に収容された状態に規制する規制状態と、規制部を底部から退避させることにより、第2収容部内の検体容器が取出部に向けて下降することを許容する規制解除状態と、を切り替え可能な第2規制機構を備えてもよい。
また、上記態様の処理装置においては、結露によって生じ、重力の作用によって第2収容部から流出する液滴を排出することにより、第2収容部から取出部への液滴の流出を抑制する結露トラップを備えてもよい。
また、上記態様の処理装置においては、第1収容部および第2収容部は、それぞれ複数設けられていてもよい。
また、上記態様の処理装置においては、第1規制機構は、複数の第1収容部について、規制状態から規制解除状態への切り替えを一括して行ってもよい。
また、上記態様の処理装置においては、第1規制機構は、複数の第1収容部について、規制状態から規制解除状態への切り替えを第1収容部毎に個別に行ってもよい。
また、上記態様の処理装置においては、第1規制機構を制御することにより、第1規制機構に対して規制状態から規制解除状態への切り替えを予め設定された時間に行わせる制御部を備えてもよい。
また、上記態様の処理装置においては、加熱ブロックを加熱するためのヒーターを備え、ヒーターの温度は、30℃以上80℃以下であってもよい。なお、ヒーターの温度は、60℃以上80℃以下であってもよい。
また、上記態様の処理装置においては、冷却ブロックを冷却するための冷却素子を備え、冷却素子の温度は、0℃以上10℃以下であってもよい。
また、上記態様の処理装置においては、検体溶液は、カブトガニ血球抽出物を含む試薬を用いた測定の測定対象であり、第1規制機構により加熱ブロックから冷却ブロックへ検体容器を移送させることによって、検体溶液の温度を変化させる処理は、測定を実行する前に行われる前処理であってもよい。
本開示の一態様に係る測定システムは、上記処理装置と、検体溶液に対する測定を行う測定装置と、を備える。
本開示の技術によれば、検体容器を加熱ブロックから冷却ブロックに簡易かつ迅速に移送させることが可能な処理装置およびこの処理装置を備えた測定システムを提供することができる。
[測定システムの全体構成]
図1は、本開示の一実施形態に係る処理装置10を備えた測定システム1の概要を示す図である。図1に示すように、測定システム1は、処理装置10と、測定装置60とを備えている。処理装置10は、生体試料などの検体Aに緩衝液Bを加えて希釈することにより生成した検体溶液Cに対して、エンドトキシン測定を実行する前に行われる前処理を行う。測定装置60は、前処理後の検体溶液Cを測定対象として、エンドトキシン測定を実行する。
図1は、本開示の一実施形態に係る処理装置10を備えた測定システム1の概要を示す図である。図1に示すように、測定システム1は、処理装置10と、測定装置60とを備えている。処理装置10は、生体試料などの検体Aに緩衝液Bを加えて希釈することにより生成した検体溶液Cに対して、エンドトキシン測定を実行する前に行われる前処理を行う。測定装置60は、前処理後の検体溶液Cを測定対象として、エンドトキシン測定を実行する。
上述したとおり、エンドトキシンは、微量でも血中に入ることで、発熱などの生体反応を引き起こす代表的な発熱物質であり、検体Aは、血液などの生体試料の他、生体内に直接導入される医薬品(例えば、注射剤など)などである。エンドトキシン測定では、検体溶液C中のエンドトキシン量が測定され、検体A中のエンドトキシンの定量化が行われる。エンドトキシン測定は、カブトガニ血球抽出物を含むライセート試薬Dなどの試薬を用いた測定である。エンドトキシン測定は、エンドトキシンによりカブトガニ血球抽出物の凝集および凝固が起こることを利用した測定である。エンドトキシン測定では、先ず、カブトガニ血球抽出物を含むライセート試薬Dが検体溶液Cに添加される。ライセート試薬Dが添加された検体溶液Cが攪拌されることにより、検体溶液Eが生成される。次に、検体溶液Eの特性の変化に基づいて、検体溶液E中のエンドトキシン量が測定される。
ライセート試薬Dの原料となるカブトガニとして、アメリカカブトガニ(Limulus polyphemus)の血球抽出物から調製されるライセート試薬は、LAL(Limulus Amebocyte Lysate)試薬と呼ばれる。
本実施形態の測定システム1における測定装置60は、ライセート試薬DとしてLAL試薬を使用し、エンドトキシンとの反応によりライセート試薬Dがゲル化する過程での検体溶液Eの濁度変化を指標とする比濁法によりエンドトキシン測定を行う。比濁法によりエンドトキシン測定を行う場合、測定に先立って検体溶液Cに対して加熱および冷却を行う前処理が必要である。図1に示すとおり、検体溶液Cに対して前処理が行われ、前処理後の検体溶液Cとライセート試薬Dとを含む検体溶液Eに対してエンドトキシン測定が行われる。
比濁法によりエンドトキシン測定を行う場合の前処理は、具体的には、図2のグラフに示すように、先ず、検体Aに緩衝液Bを加えて希釈することにより生成した検体溶液Cを約70℃の温度で約10分間加熱することにより、エンドトキシン測定における干渉因子を不活化する加熱処理を行う。その後、約70°の検体溶液Cを約5℃の温度まで冷却することにより、不活化処理を停止する冷却処理を行う。冷却開始から冷却終了までの冷却処理の時間は例えば約3分間である。冷却処理において、約70°の検体溶液Cを約5℃の温度まで冷却するのに時間がかかると、検体溶液Cに対する不活化処理の時間にバラツキが生じて、エンドトキシン測定の精度が低下する。そのため、前処理において、検体溶液Cの冷却は急激に、具体的には、約70°の検体溶液Cを約5℃の温度まで冷却する時間を短時間で行う必要がある。
本実施形態の測定システム1における処理装置10は、検体Aに緩衝液Bを加えて希釈した検体溶液Cに対し、上記前処理を行う装置である。
<処理装置>
図3は、処理装置10の構成を示す概略図である。図4は、温度調整部20の分解斜視図である。図5は、温度調整部20の断面図である。
図3は、処理装置10の構成を示す概略図である。図4は、温度調整部20の分解斜視図である。図5は、温度調整部20の断面図である。
図3に示すように、処理装置10は、温度調整部20と、制御部11と、操作部12と、を備える。処理装置10の温度調整部20に装填される検体容器5は、外観が円筒形状であり、本体5aと蓋体5bとを備えている。
温度調整部20は、検体容器5が挿入される複数のスロット20aを備えている。これにより、処理装置10においては、複数のスロット20aに挿入される検体容器5に対して同時に前処理を行うことができるようになっている。本例の温度調整部20は、一例として10個のスロット20aを備えている。複数の検体容器5は、管軸方向をスロット20aの長手方向に沿う姿勢で、複数のスロット20aに1つずつセットされる。各スロット20aにおいて、長手方向と直交する横断面形状は、検体容器5の外形とフィットするように、温度調整部20の主要部分においては円形で形成されている。温度調整部20において、各スロット20aは、それぞれの長手方向が平行になる姿勢で、温度調整部20の幅方向に一列に配列されている。また、温度調整部20は、各スロット20aの長手方向が重力方向に対して傾斜した姿勢で配置される。重力方向に対する傾斜角度は、例えば、約45°である。
図3~5に示すように、温度調整部20は、挿入部21と、加熱ブロック22と、第1規制機構23と、断熱ブロック24と、冷却ブロック25と、第2規制機構26と、基台27と、を備えている。温度調整部20において、挿入部21、加熱ブロック22、断熱ブロック24および冷却ブロック25は、重力方向の上方側から下方側に向けてこの順で配列されている。ここで、上下方向は重力方向と同義であり、上方または上面、下方または下面は重力方向を基準とした意味である。
挿入部21、加熱ブロック22、断熱ブロック24および冷却ブロック25は、それぞれの外形が、温度調整部20の幅方向を長手方向とする直方体であり、それぞれには、後述するように各スロット20aの一部を構成する部位が形成されている。温度調整部20において、加熱ブロック22、断熱ブロック24および冷却ブロック25が主要部分である。
挿入部21は、温度調整部20に検体容器5をセットする際に検体容器5を挿入するための部分であり、温度調整部20において重力方向の最上位に位置する。挿入部21には、スロット20aの一部を構成する部位として容器挿入孔21aが形成されており、容器挿入孔21aは、本例では10個のスロット20aに対応して10個設けられている。容器挿入孔21aは、検体容器5を挿入する挿入用の開口部を大きくとるために、横断面形状が半円形となっており、開口部が斜め上方を向いている。
加熱ブロック22は、重力方向において挿入部21の下方側に配置されている。加熱ブロック22は、ブロック本体40と、ブロック本体40を第1温度に加熱するヒーター41と、を備えている。
ブロック本体40は、例えば、熱伝導性を有する材料を直方体形状に成形したブロックを基材として用い、基材に対して貫通孔を形成することにより容器通過孔40aを設けたものである。容器通過孔40aは、スロット20aの一部を構成する部位である。容器通過孔40aは、本例では10個のスロット20aに対応して10個設けられている。容器通過孔40aは横断面形状が円形である。ブロック本体40において、斜め上方を向いた前面側の底部には、後述の第1規制機構23のシャッター23aを挿抜させるための切欠き部40bが形成されている(図5参照)。容器通過孔40aは、第1規制機構23により検体容器5の下方への移動を規制された状態において、検体容器5を収容する第1収容部として機能する。
横断面形状が半円形の挿入部21の容器挿入部21aと異なり、容器通過孔40aは横断面形状が円形である。そのため、検体容器5が容器通過孔40aに収容された状態では、検体容器5のうち少なくとも検体溶液Cが収容されている下方部分については全周が容器通過孔40aによって覆われる。容器通過孔40aを第1収容部として機能させることで、検体容器5を効率的に加熱することができる。
ブロック本体40を構成する材料は、熱伝導性に優れ、さびにくく、安価で、加工性が高い材料であることが好ましい。熱伝導性が要求される理由は、ヒーター42の熱を効率よく検体容器5に伝えるためである。これらの条件を満たす材料としては、例えばアルミニウムを用いることができる。本実施形態において、ブロック本体40は、アルミニウムにより構成されている。
ヒーター41は、発熱面がブロック本体40の背面に直接接触するように取り付けられている。比濁法によりエンドトキシン測定を行う場合の検体溶液Cに対する前処理としては、30℃以上80℃以下で加熱することが好ましい。そのため、ヒーター41の温度は、30℃以上80℃以下に設定可能である。なお、ヒーター41の温度は、60℃以上80℃以下とすることがより好ましい。本実施形態では、制御部11からの制御に基づいて、ヒーター41の温度は、70℃(第1温度の一例)に設定される。
図6は、第1規制機構23をブロック本体40の底部側から見た状態での概略構成図である。図5および図6に示すように、第1規制機構23は、規制部であるシャッター23aと、シャッター23aを移動させるアクチュエータ23bと、を備えている。シャッター23aは、一例として、複数の容器通過孔40aの配列方向を長手方向とする一枚の細長い板状部材により構成されている。シャッター23aの長手方向の長さは、ブロック本体40における10個の容器通過孔40aの配列方向の端から端までをカバーする長さを有する。
第1規制機構23は、加熱ブロック22の容器通過孔(第1収容部の一例)40aの底部にシャッター23aを配置することにより、重力に抗して検体容器5を容器通過孔(第1収容部の一例)40aに収容された状態に規制する規制状態(図6の上段の図6A参照)と、シャッター23aを底部から退避させることにより、容器通過孔(第1収容部の一例)40a内の検体容器5が冷却ブロック25の容器通過孔(第2収容部の一例)42aに向けて下降することを許容する規制解除状態(図6の下段の図6B参照)と、を切り替える。
シャッター23aのスロット20a内への挿入量は、シャッター23aによってスロット20aの断面積の全部を覆う程度でもよいし、一部を覆う程度でもよい。本例においては、シャッター23aのスロット20a内への挿入量は、シャッター23aによってスロット20aの断面積の半分程度を覆う量である。
断熱ブロック24は、重力方向において加熱ブロック22の下方側に配置されている。断熱ブロック24は、例えば、断熱性を有する材料を直方体形状に成形したブロックを基材として用い、基材に対して貫通孔を形成することにより容器通過孔24aを設けたものである。容器通過孔24aは、スロット20aの一部を構成する部位である。容器通過孔24aは、本例では10個のスロット20aに対応して10個設けられている。
断熱ブロック24は、上面が加熱ブロック22のブロック本体40と接触し、下面が後述する冷却ブロック25のブロック本体42と接触する。断熱ブロック24は、加熱ブロック22と冷却ブロック25との間に配置されることで、加熱ブロック22と冷却ブロック25との間の熱の伝導を抑制する。
冷却ブロック25は、重力方向において断熱ブロック24の下方側に配置されている。冷却ブロック25は、ブロック本体42と、ブロック本体42を第2温度に冷却する冷却素子43と、を備えている。
ブロック本体42は、一例として、加熱ブロック22のブロック本体40と同じ形状で、かつ同じ材料で構成されている。また、ブロック本体42は、加熱ブロック22のブロック本体40の容器通過孔40aと同様の貫通孔である容器通過孔42aを有する。すなわち、ブロック本体42には、スロット20aの一部を構成する部位として容器通過孔42aが形成されており、容器通過孔42aは、本例では10個のスロット20aに対応して10個設けられている。容器通過孔42aは、加熱ブロック22の容器通過孔40aと同様に横断面形状が円形である。
そのため、検体容器5が容器通過孔42aに収容された状態では、検体容器5のうち少なくとも検体溶液Cが収容されている下方部分については全周が容器通過孔42aによって覆われる。容器通過孔42aを第2収容部として機能させることで、検体容器5を効率的に冷却することができる。
冷却素子43は、冷却面がブロック本体42の背面に直接接触するように取り付けられている。比濁法によりエンドトキシン測定を行う場合の検体溶液Cに対する前処理としては、0℃以上10℃以下で冷却することが好ましい。そのため、冷却素子43の温度は、0℃以上10℃以下に設定可能である。本実施形態では、制御部11からの制御に基づいて、冷却素子43の温度は、5℃(第2温度の一例)に設定される。冷却素子43としては、ペルチェ素子を用いる。
第2規制機構26は、規制部であるシャッター26aと、シャッター26aを移動させるアクチュエータ26bと、を備えている。第2規制機構26の構成は、上記の加熱ブロック22の第1規制機構23の構成と同様である。また、冷却ブロック25に対する第2規制機構26の機能も、加熱ブロック22に対する第1規制機構23と同様である。
具体的には、第2規制機構26は、冷却ブロック25の容器通過孔(第2収容部の一例)42aの底部にシャッター26aを配置することにより、重力に抗して検体容器5を容器通過孔(第2収容部の一例)42aに収容された状態に規制する規制状態と、シャッター26aを底部から退避させることにより、容器通過孔(第2収容部の一例)42a内の検体容器5が基台27の容器取出部27aに向けて下降することを許容する規制解除状態と、を切り替える。
基台27は、重力方向において冷却ブロック25の下方側に配置されている。基台27は、一例として台形状をしており、上面が傾斜面となっている。基台27には、スロット20aの一部を構成する部位として容器取出部27aが形成されており、容器取出部27aは、本例では10個のスロット20aに対応して10個設けられている。容器取出部27aは、上面の傾斜面に形成されている。容器取出部27aは、挿入部21の容器挿入孔21aと同様に、横断面形状は半円形であり、かつ、開口部が斜め上方を向いている。検体容器5は開口部から取り出される。
また、基台27は、結露トラップ27bが形成されている。結露トラップ27bは、冷却ブロック25のブロック本体42の容器通過孔(第2収容部の一例)42a内で発生する結露の液滴Lを排出する。結露トラップ27bは、重力の作用によって容器通過孔(すなわち、第2収容部)42aから流出する液滴Lを排出することにより、容器通過孔(すなわち、第2収容部)42aから容器取出部27aへの液滴Lの流出を抑制する。結露トラップ27b内に溜まった液滴Lは、基台27の側面の排出口27cから外部に排出される。
図5に示すように、挿入部21の容器挿入孔21aと、加熱ブロック22のブロック本体40の容器通過孔40aと、断熱ブロック24の容器通過孔24aと、冷却ブロック25のブロック本体42の容器通過孔42aと、基台27の容器取出部27aとが連通し、検体容器5を挿入するスロット20aが形成される。温度調整部20は、スロットが重力方向に対して傾斜した姿勢となる態様で、処理装置10の筐体内部で固定される。検体容器5は、各スロット20aにおいて、重力の作用によって、加熱ブロック22および冷却ブロック25を通過して基台27に排出される。
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)11aと、メモリ11bと、制御用プログラムが格納されたストレージ11cと、を備えている。メモリ11bは、CPU11aが制御用プログラムを実行する際に使用するワークメモリであり、例えば揮発性メモリが使用される。ストレージ11cは、種々のデータを格納するための不揮発性メモリであり、フラッシュメモリなどが使用される。制御部11は、制御用プログラムを実行することにより、ヒーター41、冷却素子43、第1規制機構23、および第2規制機構26の各部を制御する制御部として機能する。
操作部12は、ボタンまたはタッチパネル等の不図示の入力手段を備え、ユーザーからの指示入力を受け付ける
<測定装置>
図7は、測定装置60の構成を示す概略図である。図7に示すように、測定装置60は、検体容器5に対して測定光を照射するLED(Light Emitting Diode)61と、検体容器5を挟んでLED61と対向する位置に配されたPD(Photodiode)62と、測定制御部63と、を備える。測定制御部63は、PD62の検出結果に基づいて検体溶液E中のエンドトキシン量の測定を行う。また、測定制御部63は、LED61およびPD62を制御する。検体容器5内には、前処理後の検体溶液Cとライセート試薬Dとが混合された検体溶液Eが収容される。
図7は、測定装置60の構成を示す概略図である。図7に示すように、測定装置60は、検体容器5に対して測定光を照射するLED(Light Emitting Diode)61と、検体容器5を挟んでLED61と対向する位置に配されたPD(Photodiode)62と、測定制御部63と、を備える。測定制御部63は、PD62の検出結果に基づいて検体溶液E中のエンドトキシン量の測定を行う。また、測定制御部63は、LED61およびPD62を制御する。検体容器5内には、前処理後の検体溶液Cとライセート試薬Dとが混合された検体溶液Eが収容される。
測定制御部63は、CPU(Central Processing Unit)63aと、メモリ63bと、測定制御用プログラムが格納されたストレージ63cと、を備えている。メモリ63bは、CPU63aが測定制御用プログラムを実行する際に使用するワークメモリであり、例えば揮発性メモリが使用される。ストレージ63cは、種々のデータを格納するための不揮発性メモリであり、フラッシュメモリなどが使用される。測定制御部63は、測定制御用プログラムを実行することにより、LED61およびPD62の各部を制御する制御部として機能する。また、測定制御部63は、測定制御用プログラムを実行することにより、PD62の検出結果に基づいて検体溶液E中のエンドトキシン量の測定を行う測定部として機能する。
測定装置60におけるエンドトキシン測定の手法としては、上述のとおり比濁法が用いられる。比濁法は、エンドトキシンの作用によりライセート試薬Dがゲル化する過程での濁度変化を指標とする手法である。検体溶液E中のエンドトキシンの量と、前処理後の検体溶液Cに対してライセート試薬Dを添加してからの経過時間とに応じて、検体溶液Eの濁度に変化が生じる。検体溶液Eの濁度が変化すると、検体溶液Eを透過する測定光の光量が変化するため、PD62により透過光量の経時変化を測定することにより、検体溶液Eの濁度の状態および推移を測定することができる。測定制御部63は、検体溶液Eの濁度の状態および推移に基づいて、検体溶液E中のエンドトキシン量の演算を行う。
[前処理の流れ]
図8は、処理装置10における前処理の流れを説明するためのフローチャートである。
図8は、処理装置10における前処理の流れを説明するためのフローチャートである。
先ず、処理装置10に対してユーザーによって準備動作の開始指示が入力されると、制御部11は、加熱ブロック22のヒーター41および冷却ブロック25の冷却素子43の駆動を開始する(ステップS1)。
次に、制御部11は、処理装置10がレディ状態となったか否かの判定を行う(ステップS2)。レディ状態は、加熱ブロック22のブロック本体40が第1温度になり、かつ、冷却ブロック25のブロック本体42が第2温度となる状態である。ステップS2において、レディ状態となっていないと判定された場合(判定結果No)、制御部11は、ヒーター41および冷却素子43の駆動を継続する。
ステップS2において、レディ状態となったと判定された場合(判定結果Yes)、制御部11は、不図示のインジケーターを表示し、ユーザーにレディ状態となったことを通知する(ステップS3)。なお、レディ状態となった以降、制御部11は、加熱ブロック22のブロック本体40が第1温度を維持するようにヒーター41を制御し、冷却ブロック25のブロック本体42が第2温度を維持するように冷却素子43を制御する。
ユーザーは、前処理に先だって、検体Aに緩衝液Bを加えて希釈することにより検体溶液Cを生成しておく。そして、ステップS3のインジケーターが表示されたら、ユーザーは、検体溶液Cが収容された検体容器5を、温度調整部20のスロット20aにセットする(ステップS4)。具体的には、ユーザーは、挿入部21の容器挿入孔21aに検体容器5を挿入する。容器挿入孔21aに検体容器5がセットされると、検体容器5は、重力の作用により挿入部21から加熱ブロック22に向けて下降する。これにより、検体容器5は、加熱ブロック22の容器通過孔(第1収容部の一例)40a内に収容される。
処理装置10は、10個のスロット20aを有しているため、最大で10個の検体容器5をセットすることが可能である。しかし、本例においては、図面においては、便宜上、検体容器5を1つだけセットする例で説明する。
図9および図10に示すように、温度調整部20は、初期状態では、シャッター23a及びシャッター26aがスロット20a内に挿入されることにより、第1規制機構23および第2規制機構26ともに、規制状態とされている。
次に、ユーザーは、操作部12を介してタイマーをスタートさせる(ステップS5)。
これにより、加熱ブロック22の容器通過孔(第1収容部の一例)40a内において、検体容器5に対する加熱処理が開始される(ステップS6)。
制御部11は、加熱処理が開始されると、加熱処理の開始から10分が経過したか否かの判定を行う(ステップS7)。ステップS7において、10分が経過していないと判定された場合(判定結果No)、制御部11は、検体容器5の加熱処理を継続する。
ステップS7において、10分が経過したと判定された場合(判定結果Yes)、制御部11は、シャッター23aをスロット20a内から退避させることにより、第1規制機構23を規制解除状態とする(ステップS8)。
第1規制機構23による規制が解除されると、検体容器5が冷却ブロック25の容器通過孔(第2収容部の一例)42aに向けて下降し、図11および図12に示すように、検体容器5が容器通過孔(第2収容部の一例)42a内に収容される(ステップS9)。
これにより、冷却ブロック25の容器通過孔(第2収容部の一例)42a内において、検体容器5に対する冷却処理が開始される(ステップS10)。
次に、制御部11は、冷却処理が開始されると、冷却処理の開始から3分が経過したか否かの判定を行う(ステップS11)。ステップS11において、3分が経過していないと判定された場合(判定結果No)、制御部11は、検体容器5の冷却処理を継続する。
ステップS11において、3分が経過したと判定された場合(判定結果Yes)、制御部11は、シャッター26aをスロット20a内から退避することにより、第2規制機構26を規制解除状態とする(ステップS12)。
これにより、検体容器5が基台27の容器取出部27aに向けて下降し、図13および図14に示すように、検体容器5が容器取出部27aに載置される(ステップS13)。以上により、制御部11は、処理を終了する。ユーザーは、容器取出部27aから検体容器5を取り出す。取り出された検体容器5に対しては測定装置60を用いた測定が行われる。
[作用効果]
本実施形態の処理装置10は、以上で説明したように、検体容器5を収容する第1収容部(一例として容器通過孔40a)を有し、検体容器5内の検体溶液を第1温度に加熱する加熱ブロック22と、検体容器5を収容する第2収容部(一例として容器通過孔42a)を有し、検体溶液を第2温度に冷却する冷却ブロック25であって、加熱ブロック22の重力方向下方に配置された冷却ブロック25と、検体容器5を第1収容部(一例として容器通過孔40a)に収容された状態に規制する規制状態と、第1収容部(一例として容器通過孔40a)内の検体容器5が冷却ブロック25の第2収容部(一例として容器通過孔42a)に向けて下降することを許容する規制解除状態と、を切り替え可能な第1規制機構23と、を備える。
本実施形態の処理装置10は、以上で説明したように、検体容器5を収容する第1収容部(一例として容器通過孔40a)を有し、検体容器5内の検体溶液を第1温度に加熱する加熱ブロック22と、検体容器5を収容する第2収容部(一例として容器通過孔42a)を有し、検体溶液を第2温度に冷却する冷却ブロック25であって、加熱ブロック22の重力方向下方に配置された冷却ブロック25と、検体容器5を第1収容部(一例として容器通過孔40a)に収容された状態に規制する規制状態と、第1収容部(一例として容器通過孔40a)内の検体容器5が冷却ブロック25の第2収容部(一例として容器通過孔42a)に向けて下降することを許容する規制解除状態と、を切り替え可能な第1規制機構23と、を備える。
このような構成とすることにより、加熱ブロック22から冷却ブロック25への検体容器5の移送を、重力を利用して行うことができる。そのため、従来の装置のように、昇降動作と水平動作を組み合わせて行うハンドリングロボットにより検体容器5を移送する場合と比較して、検体容器を加熱ブロックから冷却ブロックに簡易かつ迅速に移送させることが可能となる。
また、第1収容部(一例として容器通過孔40a)および第2収容部(一例として容器通過孔42a)は、重力方向に対して傾斜した姿勢で検体容器5を収容する構成としているため、検体容器5に作用する重力の一部は、検体容器5とスロット20aとの間の摩擦力を発生させるために消費される。そのため、検体容器5が垂直落下する場合と比較して、検体容器5が下降する際の勢いを摩擦力の作用によって軽減することができるため、検体容器5の破損等を防ぐことができる。
また、加熱ブロック22と冷却ブロック25との間に断熱ブロック24を備えることにより、加熱ブロック22と冷却ブロック25との間の熱の伝導を抑制することができる。
また、冷却ブロック25の重力方向下方に容器取出部27aが形成された基台27を備え、検体容器5を第2収容部(一例として容器通過孔42a)に収容された状態に規制する規制状態と、第2収容部(一例として容器通過孔42a)内の検体容器5が容器取出部27aに向けて下降することを許容する規制解除状態と、を切り替え可能な第2規制機構26と、を備えることにより、冷却処理後の検体容器5の取り出しを容易にすることができる。
また、上記構成において、冷却ブロック25の第2収容部(一例として容器通過孔42a)内で発生する結露の液滴Lを排出する結露トラップ27bを設けることにより、結露の液滴Lが容器取出部27aに滞留することを防ぐ。これにより、容器取出部27aにおいて検体容器5が液滴Lによって濡れるのを防ぐことができる。
また、第1収容部(一例として容器通過孔40a)および第2収容部(一例として容器通過孔42a)は、それぞれ複数設けられているため、複数の検体容器5の前処理を同時に行うことができる。
また、第1規制機構23は、複数の第1収容部40aについて、規制状態から規制解除状態への切り替えを一括して行うように構成されている。そのため、一組のシャッター23aおよびアクチュエータ23bにより、第1規制機構23を構成することができるため、第1規制機構23の構成を簡素化することができる。
また、第1規制機構23および第2規制機構26を制御することにより、規制状態から規制解除状態への切り替えを予め設定された時間に行わせる制御部11を備えることにより、前処理の自動化を行うことができる。
また、加熱ブロック22のヒーター41の温度を30℃以上80℃以下に設定することにより、比濁法によるエンドトキシン測定用の前処理に適した加熱処理を行うことができる。なお、ヒーター41の温度を60℃以上80℃以下に設定することにより、加熱処理をより効率的に行うことができる。
また、冷却ブロック25の冷却素子43の温度を0℃以上10℃以下に設定することにより、比濁法によるエンドトキシン測定用の前処理に適した冷却処理を行うことができる。
[変形例]
上記実施形態は、一例であり、以下に示すように種々の変形が可能である。
上記実施形態は、一例であり、以下に示すように種々の変形が可能である。
上記実施形態において、温度調整部20の主要部分である、加熱ブロック22、断熱ブロック24および冷却ブロック25において、スロット20aを構成する部位としてそれぞれ設けられる容器通過孔40a、容器通過孔24aおよび容器通過孔42aの横断面形状を円形としている。円形とすることにより、検体容器5の外形とフィットするため、検体容器5をスムーズに移動させることができる。しかし、これらの横断面形状は円形でなくてもよく、検体容器5において少なくとも検体溶液Cが収容された下方部分の全周を覆うことができる形状であれば、例えば多角形でもよい。
また、処理装置10は、第1規制機構23は、図15に示すように、ブロック本体40の複数の容器通過孔40aに対して個別にシャッター23cとアクチュエータ23dを設け、複数のスロットについて、規制状態(図15中上段A)から規制解除状態(図15中下段B)への切り替えを第1収容部(一例として容器通過孔40a)毎に個別に行うように構成してもよい。このような構成とすることにより、スロット20a毎に異なる時間の加熱処理を行わせたり、あるいは、スロット20a毎に加熱処理の開始タイミングを変化させることも可能となる。なお、第2規制機構26についても同様である。
また、処理装置10において、前処理のタイマーを起動する方法については、検体容器5が温度調整部20のスロット20aにセットされてから、ユーザーがタイマーを手動で起動する態様に限らない。例えば、加熱ブロック22の容器通過孔(第1収容部の一例)40a内に検体容器5が収容されたことを検出するセンサーを設け、このセンサーによる検体容器5の検出をトリガーとして、タイマーを起動する態様としてもよい。この場合に用いるセンサーについては、例えば、アクチュエーターセンサー等、検体容器5に対して機械的に接触して検出するセンサーを用いてもよい。また、検体容器5と非接触で、検体容器5を光学的に検出するセンサーを用いてもよい。
また、エンドトキシン測定に用いるライセート試薬としては、LAL試薬に限らず、アメリカカブトガニとは別種のカブトガニ(Tachypleus tridentatus)の血球抽出物から調製されるTAL(Tachypleus Amebocyte Lysate)試薬を用いてもよい。
また、エンドトキシン試験の手法としては、上記実施形態で説明した比濁法に限らず、エンドトキシンの作用によるライセート試薬のゲル形成を指標とするゲル化法、または、合成基質の加水分解による発色を指標にする比色法を用いてもよい。
また、カブトガニ血球抽出物を含む試薬を用いた測定は、エンドトキシンに限らず、β-グルカンでもよい。
また、本開示の処理装置として、カブトガニ血球抽出物を含む試薬を用いた測定の前処理を行う処理装置を例に説明したが、他の試薬を用いた測定の前処理を行う処理装置に適用してもよい。
また、検体溶液に対する前処理は、上記実施形態で説明した、10分加熱後に3分冷却する処理に限らず、検体溶液に対して行う測定に合わせて、適宜変更してもよい。
また、処理装置で行う検体溶液への温度調整処理は、測定に先だって行われる前処理に限らず、どのような用途であってもよい。
また、上記実施形態において、例えば、制御部11および測定制御部63等の各種の処理を実行する処理部(Processing Unit)のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ(Processor)を用いることができる。各種のプロセッサには、ソフトウェアを実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるCPU(Central Processing Unit)に加えて、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device :PLD)、および/またはASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
1つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種または異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせ、および/または、CPUとFPGAとの組み合わせ)で構成されてもよい。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの1つ以上を用いて構成される。
さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路(circuitry)を用いることができる。
なお、以上に示した記載内容および図示内容は、本開示の技術に係る部分についての詳細な説明であり、本開示の技術の一例に過ぎない。例えば、上記の構成、機能、作用、および効果に関する説明は、本開示の技術に係る部分の構成、機能、作用、および効果の一例に関する説明である。よって、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容および図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりしてもよいことはいうまでもない。また、錯綜を回避し、本開示の技術に係る部分の理解を容易にするために、以上に示した記載内容および図示内容では、本開示の技術の実施を可能にする上で特に説明を要しない技術常識などに関する説明は省略されている。
2020年1月24日に出願された日本出願特願2020-010375の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (14)
- 検体溶液が入った検体容器を収容する第1収容部を有し、前記検体容器内の前記検体溶液を第1温度に加熱する加熱ブロックと、
前記検体容器を収容する第2収容部を有し、前記第1温度に加熱された前記検体溶液を前記第1温度よりも低い第2温度に冷却する冷却ブロックであって、前記加熱ブロックの重力方向下方に配置された冷却ブロックと、
前記加熱ブロックの前記第1収容部の底部に規制部を配置することにより、重力に抗して前記検体容器を前記第1収容部に収容された状態に規制する規制状態と、前記規制部を前記底部から退避させることにより、前記第1収容部内の前記検体容器が前記冷却ブロックの前記第2収容部に向けて下降することを許容する規制解除状態と、を切り替え可能な第1規制機構と、
を備える処理装置。 - 前記第1収容部および前記第2収容部は、重力方向に対して傾斜した姿勢で前記検体容器を収容する
請求項1に記載の処理装置。 - 前記加熱ブロックと前記冷却ブロックとの間に配置された断熱ブロックであって、前記第1収容部から前記第2収容部に向けて前記検体容器が移動するための通路を有する断熱ブロックを備える
請求項1または2に記載の処理装置。 - 前記冷却ブロックの重力方向下方に配置された取出部を備え、
前記冷却ブロックの前記第2収容部の底部に規制部を配置することにより、重力に抗して前記検体容器を前記第2収容部に収容された状態に規制する規制状態と、前記規制部を前記底部から退避させることにより、前記第2収容部内の前記検体容器が前記取出部に向けて下降することを許容する規制解除状態と、を切り替え可能な第2規制機構を備える
請求項1から3のいずれか1項に記載の処理装置。 - 結露によって生じ、重力の作用によって前記第2収容部から流出する液滴を排出することにより、前記第2収容部から前記取出部への前記液滴の流出を抑制する結露トラップを備える
請求項4に記載の処理装置。 - 前記第1収容部および前記第2収容部は、それぞれ複数設けられている
請求項1から5のいずれか1項に記載の処理装置。 - 前記第1規制機構は、複数の前記第1収容部について、前記規制状態から前記規制解除状態への切り替えを一括して行う
請求項6に記載の処理装置。 - 前記第1規制機構は、複数の前記第1収容部について、前記規制状態から前記規制解除状態への切り替えを前記第1収容部毎に個別に行う
請求項6に記載の処理装置。 - 前記第1規制機構を制御することにより、前記第1規制機構に対して前記規制状態から前記規制解除状態への切り替えを予め設定された時間に行わせる制御部を備える
請求項1から8のいずれか1項に記載の処理装置。 - 前記加熱ブロックを加熱するためのヒーターを備え、
前記ヒーターの温度は、30℃以上80℃以下である
請求項1から9のいずれか1項に記載の処理装置。 - 前記ヒーターの温度は、60℃以上80℃以下である
請求項10項に記載の処理装置。 - 前記冷却ブロックを冷却するための冷却素子を備え、
前記冷却素子の温度は、0℃以上10℃以下である
請求項1から11のいずれか1項に記載の処理装置。 - 前記検体溶液は、カブトガニ血球抽出物を含む試薬を用いた測定の測定対象であり、
前記第1規制機構により前記加熱ブロックから前記冷却ブロックへ前記検体容器を移送させることによって、前記検体溶液の温度を変化させる処理は、前記測定を実行する前に行われる前処理である
請求項1から12のいずれか1項に記載の処理装置。 - 請求項1から13のいずれか1項に記載の処理装置と、
前記検体溶液に対する測定を行う測定装置と、を備える測定システム。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20915381 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2021573037 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
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NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20915381 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |