WO2024057425A1 - 検体分析装置 - Google Patents

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WO2024057425A1
WO2024057425A1 PCT/JP2022/034309 JP2022034309W WO2024057425A1 WO 2024057425 A1 WO2024057425 A1 WO 2024057425A1 JP 2022034309 W JP2022034309 W JP 2022034309W WO 2024057425 A1 WO2024057425 A1 WO 2024057425A1
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WO
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temperature
sample container
sample
air
warm air
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/034309
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
忠雄 藪原
仁 松村
Original Assignee
株式会社日立ハイテク
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Publication date
Application filed by 株式会社日立ハイテク filed Critical 株式会社日立ハイテク
Priority to PCT/JP2022/034309 priority Critical patent/WO2024057425A1/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/36Apparatus for enzymology or microbiology including condition or time responsive control, e.g. automatically controlled fermentors
    • C12M1/38Temperature-responsive control

Definitions

  • the present invention relates to a sample analyzer that analyzes a sample.
  • the state of culture of cells or bacteria is tested based on the turbidity of samples containing cells or bacteria.
  • cell culture and bacterial culture microwell plates, petri dishes, etc. are used as sample containers.
  • a pretreated specimen, nutrients, etc. are dispensed or applied into a specimen container, and the specimen is cultured (for example, in a 35° C. environment).
  • the specimen in the specimen container is repeatedly cultured and observed over a long period of time, and during observation, morphological changes in the specimen are quantified by image analysis or turbidity, and results are output according to the quantitative value or the amount of change over time.
  • the sample container will be placed inside the device for a long time. Since the inside of the sample container becomes saturated due to evaporation of the culture solution, there is a possibility that condensation may occur on the interface between the sample container and the sample container lid.
  • an inspection device transmission observation
  • optical observation that performs optical observation of a specimen inside a specimen container from outside the specimen container, if condensation occurs on the intervening surface of a transparent member such as a lid on the top of the specimen container, light refraction may occur. This leads to deterioration of contrast and decrease in light intensity, making it difficult to accurately observe changes in the state of the specimen, leading to erroneous determination of measurement results.
  • Patent Document 1 describes temperature control when observing a specimen with a microscope. This document discloses a technique of blowing warm air onto the upper part of the observation plate in order to prevent dew condensation from occurring on the inner surface of the observation plate lid.
  • the sample analyzer places sample containers containing samples (cells, bacteria, etc.) in each of a plurality of storage chambers, and periodically observes the samples while cultivating them. If condensation occurs on the inside of the lid of the sample container, the amount of observation light may decrease due to the condensation, and measurement accuracy may decrease. Therefore, a mechanism to prevent condensation is necessary. For example, as in Patent Document 1, it is conceivable to supply warm air to the sample container.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to uniformly suppress dew condensation in each storage chamber in a sample analyzer in which a plurality of storage chambers each store a sample container.
  • the sample analyzer according to the present invention includes two or more openings that respectively supply warm air to each storage chamber, and the first air volume adjusting member equalizes the air volume supplied by each of the openings.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of the overall configuration of an analyzer 0001 according to Embodiment 1.
  • FIG. An example of the configuration of the storage section 0003 is shown.
  • An example of the shape of the air volume adjusting member 2106 and the air outlet 2111 is shown.
  • Another example of the configuration of the air volume adjustment material 2106 is shown.
  • An example of the configuration of a storage unit 0003 included in the analysis device 0001 according to the second embodiment is shown.
  • Another example of the configuration of the storage section 0003 is shown.
  • Another example of the configuration of the storage section 0003 is shown.
  • Another example of the configuration of the storage section 0003 is shown.
  • Another example of the configuration of the storage section 0003 is shown.
  • Another example of the configuration of the storage section 0003 is shown.
  • 2 is a flowchart illustrating a procedure in which the calculation unit 11 controls the temperature of each part of the analyzer 0001.
  • 2 is a flowchart illustrating a procedure in which the calculation unit 11 controls the temperature of each part of
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of the overall configuration of an analyzer 0001 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the analyzer 0001 includes a carry-in/out section 0002, a storage section 0003, a transport section 0004, a detection section 0005, and a temperature control section 0006.
  • the calculation unit 11, the storage unit 12, and the monitor 13 can be provided outside the analysis device 0001, or can be provided inside the analysis device 0001.
  • the sample container 0007 has two parts: a sample container lower part 2108 and a sample container lid 2109, which will be described later.
  • the lower part of the sample container 2108 is a container having a plurality of wells such as 96 wells and 384 wells, and a sample 2110 is placed in each well. Examples of specimens include biological specimens such as cells, blood, urine, bacteria, and tissue pieces.
  • the sample container lid 2109 may be a seal, and the sample container lower portion 2108 may be a single well.
  • the storage unit 0003 has multiple stages of sample container storage chambers 2003 that accommodate sample containers 0007.
  • the analyzer 0001 may have a plurality of storage units 0003. Details of the storage section 0003 will be described later.
  • the transport unit 0004 includes an actuator 1001, an actuator 1002, a sample container holding unit 1003, and a ball screw or belt mechanism (not shown).
  • the sample container holder 1003 is moved in the vertical direction by an actuator 1001 and moved in the depth direction by an actuator 1002 via a ball screw or a belt mechanism.
  • the sample container holding section 1003 can receive and deliver sample containers 0007 from the loading/unloading section 0002, the storage section 0003, and the measuring section 1005.
  • the measurement section 1005 in the measurement unit 1004 receives the sample container 0007 from the sample container holding section 1003, and measures the culture state of the sample in each well of the sample container 0007.
  • Measurement methods include turbidity measurement, absorbance measurement, fluorescence measurement, and image analysis.
  • the temperature control unit 0006 includes a heat source 1006, a heat sink 1007, and a fan 1008. Heat from a heat source 1006 via a heat sink 1007 is supplied into the apparatus by air from a fan 1008. As a heat source, a heater, Peltier, or the like is used to heat or cool the temperature inside the analyzer 0001. Aluminum, copper, iron, stainless steel, etc. can be used for the heat sink (radiator). The temperature control unit 0006 has the role of warming the entire analyzer 0001 so that dew condensation, which will be described later, does not occur when the sample container 0007 is removed from the storage unit 0003.
  • the analyzer 0001 When the analyzer 0001 is started, the user can install the sample container 0007 in the loading/unloading section 0002. After installation, the sample container 0007 in the loading/unloading section 0002 is transported to the measurement section 1005 of the measurement unit 1004 via the transportation section 0004. The measurement unit 1005 measures the culture state of the specimen 2110 in the specimen container 0007. The sample container 0007 after measurement is transported to the storage section 0003 via the transport section 0004. The sample measurement cycle is repeated, for example, at intervals of 20 to 30 minutes for about 18 hours. The analyzer 0001 sends the amount of change in the culture state of the specimen over time to the calculation unit 11. The calculation unit 11 outputs the measurement result estimated from the amount of change to the monitor 13 or the like.
  • the sample container 0007 is transported to the carry-in/out section 0002 via the transport section 0004.
  • the user installs the sample container 0007 in the loading/unloading section 0002, but the loading/unloading section 0002 may be eliminated and the user installs the sample container 0007 in the storage section 0003.
  • the sample container 0007 includes a sample container lower part 2108 and a sample container lid 2109.
  • a sample 2110 is placed in each well in the lower part 2108 of the sample container.
  • the thermal energy supplied to the sample 2110 in the sample container lower part 2108 from the material, air, etc. on the lower surface of the sample container lower part 2108 is greater than the thermal energy supplied to the sample container lid 2109.
  • the height increases, it causes dew condensation to occur on the interface between the sample container lower part 2108 and the sample container lid 2109.
  • FIG. 2 shows an example of the configuration of the storage section 0003.
  • the storage section 0003 includes a storage unit 2001 and a temperature control section 2002.
  • the storage unit 2001 includes a sample container storage chamber 2003, a fan 2104, a duct 2105, and an air volume adjusting member 2106.
  • the storage unit 0003 has multiple stages of sample container storage chambers 2003, and each sample container storage chamber 2003 stores a sample container 0007, respectively.
  • the sample container storage chambers 2003 have six stages, but the number of stages may be increased or decreased, or the storage chambers may be arranged horizontally.
  • the sample container storage chamber 2003 is surrounded by a heat insulating material 2107, an air volume adjusting material 2106, a metal material 2112 on the side surface, a metal material 2113 on the top surface, a metal material 2114 on the side surface, and a metal material 2115 on the bottom surface.
  • the sample container 0007 is placed on the heat insulating material 2107.
  • the air volume adjusting member 2106 includes an air outlet 2111. The structure may be such that the heat insulating material 2107 is omitted and the sample container 0007 is placed on the metal material 2115.
  • Metal materials include aluminum, stainless steel, copper, iron, titanium, etc.
  • insulation materials include glass wool, cellulose fiber, insulation board, wool insulation, rock wool, rigid urethane foam, beaded polystyrene foam, and phenol. Examples include, but are not limited to, forms.
  • Resin may be used as the heat insulating material. Examples of the resin include, but are not limited to, nylon, POM, PEEK, PPS, PTFE, PVC, PE, PP, PS, and ABS.
  • the temperature control unit 2002 includes a heat source 2100, a heat sink 2101, a temperature sensor 2102, and a fan 2103. Heat from the heat source 2100 via the heat sink 2101 is supplied to the storage unit 2001 by air from the fan 2103.
  • a heater, Peltier, or the like can be used as the heat source 2100. Heating or cooling is controlled by a temperature sensor 2102 attached to a heat sink 2101.
  • the heat sink heat sink, heat sink
  • aluminum, copper, iron, stainless steel, etc. can be used.
  • the temperature sensor 2102 uses a thermistor, a platinum resistor, an IC chip, a thermocouple, or the like, and may be installed not only in the heat sink 2101 but also in the installation space of the temperature control section, inside the duct 2105, etc.
  • the temperature of the warm air supplied by the temperature control section 2002 is higher than the temperature of the warm air supplied by the temperature control section 0006.
  • the warm air heated by the temperature control unit 2002 is supplied into the duct 2105 via the fan 2104.
  • the warm air supplied to the duct 2105 is supplied onto the sample container lid 2109 through the outlet 2111 of the air volume adjusting member 2106 in the sample container storage chamber 2003.
  • "temperature of sample container lid 2109>temperature of sample container lower part 2108" is satisfied, and dew condensation on the interface between specimen container lower part 2108 and specimen container lid 2109 is prevented.
  • the warm air supplied from the duct 2105 in each stage is not supplied from the lower part of the sample container in each stage.
  • the relationship may be such that "air volume at the top of the sample container 0007>air volume at the bottom ⁇ 0" such that "temperature of the sample container lid 2109>temperature of the lower part of the sample container 2108". There may be warm air flowing from the top of the sample container to the bottom. In this case, since the hot air passes through the upper part, the temperature of the sample container lid 2109>the temperature of the lower part of the sample container 2108 holds true.
  • the temperature sensor 1009 that controls the temperature control section 0006 is preferably located at a position where it can relatively measure the temperature of the sample container lower part 2108 or the space in its vicinity. Further, the temperature sensor 1009 may be located at any position as long as a correlation with the temperature of the lower part of the sample container 2108 in the storage section can be obtained. For example, it may be located inside the heat sink 1007 or near the lower part of the sample container 2108. The position and number of temperature sensors 1009 are not limited.
  • the temperature sensor 2102 that controls the temperature control unit 2002 is preferably located at a position where it can relatively measure the temperature of the sample container lid 2109 or the space in its vicinity. Moreover, the temperature sensor 2102 may be located at any position as long as a correlation with the temperature of the sample container lid 2109 in the storage section can be obtained. For example, it may be located inside the heat sink 2101 or near the sample container lid 2109. It may be located inside the temperature control unit 2002, inside the duct 2116 (described later), inside the duct 2105, in a space near the heat insulating material 2119 (described later), etc. The position and number of temperature sensors 2102 are not limited.
  • FIG. 3 shows an example of the shape of the air volume adjusting member 2106 and the air outlet 2111.
  • the air volume adjusting member 2106 has an air outlet 2111.
  • the air outlet 2111 may be a square hole, an oval or circular hole, a porous hole, or the like. In other words, it is only necessary to limit the amount of air flowing into the storage chamber.
  • the air volume adjustment material 2106 makes the air volume blown out from the lower air outlet 2111 and the air volume blown out from the upper air outlet 2111 uniform, and the sample 2110 in the sample container 0007 installed in the sample container storage chamber 2003 is evaporated.
  • the amount becomes uniform from the upper stage to the lower stage (variations in the amount of evaporation are suppressed).
  • By suppressing fluctuations in the amount of evaporation it is possible to suppress changes in the concentration of culture fluids, drugs, etc., and fluctuations in the culture state of specimens, thereby reducing the risk of misjudgment of test results.
  • FIG. 4 shows another example of the configuration of the air volume adjustment material 2106.
  • the air volume adjustment material 2106 may have a circular punched metal or a mesh-like part, but if the aperture ratio can be controlled, it may be a continuous porous material, a honeycomb structure, a material cut out in a square shape, etc. But that's fine.
  • each stage is set such that the air volume at the top > the air volume at the bottom ⁇ 0 within the range where the temperature of the sample container lid 2109 > the temperature of the lower sample container 2108 is satisfied. It is desirable that the lower part of the hole should have no or few holes.
  • the air volume adjusting material 2106 in each stage may be the same or may have a different shape for each stage. Further, in order to adjust the air volume, a member having holes may be combined with another member having holes. That is, the combination of size/number/arrangement of the openings may be adjusted so that the air volume above the sample container lid 2109 is larger than the air volume below the specimen container lid 2109.
  • a temperature control section 2002 is arranged above the storage section in order to efficiently supply hot air to the top surface of the sample containers 0007 in each stage.
  • the temperature control section 2002 may be omitted and the temperature control section 0006 may be used instead.
  • the temperature control section 2002 is temperature-controlled so that the internal temperature of the apparatus near the storage section 0003 (transport section 0004) ⁇ the temperature of the air outlet 2111.
  • the analyzer 0001 has an air volume that uniformly supplies warm air such that the temperature of the sample container lid 2109 is higher than the temperature of the lower part 2108 of the sample container to each of the sample container storage chambers 2003.
  • An adjustment member 2106 is provided. Thereby, it is possible to make the dew condensation suppressing effect uniform in each storage chamber while using a simple configuration. Therefore, variations in measurement results in each storage chamber can be suppressed. Furthermore, it becomes possible to accommodate and culture a plurality of sample containers 0007, thereby improving the throughput of the apparatus and reducing the burden on the user. Furthermore, by consolidating the sample containers 0007 into the storage section 0003, it is possible to reduce the size of the apparatus.
  • FIG. 5 shows an example of the configuration of a storage section 0003 included in an analysis apparatus 0001 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • a duct 2116 is provided within the duct 2105.
  • An air volume adjusting member 2117 is arranged at the interface between the duct 2105 and the duct 2116.
  • air volume adjusting members 2106 are arranged at the entrances of the storage chambers in each stage.
  • the air volume adjusting members 2106 and 2117 may have similar configurations, or may have different aperture ratios (eg, the air volume adjusting member 2117 has a larger aperture ratio).
  • the other configurations are the same as in the first embodiment.
  • the duct 2116 has the function of adjusting the pressure of hot air.
  • the duct 2116 By providing the duct 2116, the influence of the axial flow of the fan 2104 can be suppressed, and the flow rate from the outlet 2111 can be made more uniform from the upper stage to the lower stage. This makes it possible to keep the amount of evaporation of the sample 2110 in the sample container 0007 constant from the upper stage to the lower stage, and also to prevent dew condensation.
  • FIG. 6 shows another configuration example of the storage section 0003.
  • the configuration example shown in FIG. 6 in addition to the configuration described in FIG.
  • the other configurations are the same as in the first embodiment.
  • FIG. 7 shows another configuration example of the storage section 0003.
  • a heat insulating material 2119 is attached to at least a portion of the inner surface (and/or at least a portion of the outer surface) of the duct 2105, thereby improving robustness against temperatures from outside the storage unit 2001. I'm letting you do it.
  • the other configurations are the same as in the first embodiment. With this structure, it is possible to supply warm air with minimal heat loss from the temperature control unit 2002 to the sample container lid 2109 from the outlet 2111.
  • the structure of FIG. 5 or 6 may be combined with a heat insulating material 2119.
  • FIG. 8 shows another example of the configuration of the storage section 0003.
  • a heat source 2120, a temperature sensor 2121 for controlling the temperature of the heat source 2120, a heat source 2122, and a temperature sensor 2123 for controlling the heat source 2122 are provided on the left and right sides of the sample container storage chamber 2003.
  • the heat sources 2120 and 2122 heaters, Peltier, or the like are used.
  • the other configurations are the same as in the first embodiment. This configuration may be combined with the configurations shown in FIGS. 5 to 7.
  • the side surface here refers to a surface that is not at least orthogonal to the path through which the warm air passes through the sample container storage chamber 2003.
  • the specimen container 0007 kept warm by the storage section 0003 needs to be kept warm at about 35° C. ⁇ 1° C. for culturing the specimen 2110, for example, if the specimen 2110 is bacteria.
  • Heat source 2120 and heat source 2122 are used to assist in heating and improve temperature control accuracy. In order to suppress dew condensation, the controlled temperature of the heat sources 2120 and 2122 is less than the controlled temperature of the heat source 2100, and the temperature sprayed onto the upper part of the sample container lid 2109 is made higher than the heat retention temperature of the sample container 0007. If the specimen 2110 is, for example, a bacterium, growth is affected at temperatures above 36°C, and for some bacterial species, culture slows down at temperatures below 34°C. According to this configuration, it is possible to control the temperatures of the temperature control unit 0006 and the temperature control unit 2002 so that the temperature of the storage unit 2001 is a temperature that does not affect the culture of the specimen 2110 (for example, 35 ⁇ 1°C). It is.
  • the temperature sensors 2121 and 2123 are preferably positioned so that they can relatively measure the temperature of the sample container 0007 or the space in its vicinity.
  • the temperature sensors 2121 and 2123 may be located at any position as long as a correlation with the temperature of the lower part 2108 of the sample container in the storage section 0003 can be obtained.
  • the metal surface inside the sample container storage chamber 2003 or the cover surface of the heat sources 2120 and 2122 may be used. That is, it is sufficient if the temperature of the specimen 2110 can be measured directly or indirectly.
  • FIG. 9 shows another configuration example of the storage section 0003.
  • the temperature control unit 2002 described in FIG. 2 is eliminated, and instead, a heat source 2201, a heat sink 2203, and a temperature sensor 2202 are provided inside the duct 2105.
  • the type, material, etc. of the heat source 2201 and the heat sink 2203 may be the same as those of the heat source 2100 and the heat sink 2101.
  • the temperature of the heat source 2201 is controlled by a temperature sensor 2202 attached to a heat sink 2203.
  • the heat source 2201 and the heat sink 2203 may be formed from one end of the array of sample container storage chambers 2003 to the other end. With this structure, even if there are a plurality of storage units 2001, stable hot air can be supplied from the air outlet 2111.
  • a heat source or the like may be placed inside the duct 2105 as in FIG. 9.
  • the temperature of the heat source 2201 is controlled by the temperature control unit 0006 so that the temperature near the transport unit 0004 is less than the temperature of the air outlet 2111.
  • the heat insulating material 2119 is attached to the surface to which the heat source 2201 is not attached.
  • the temperature of the heat source 2201 is controlled so that the temperature of the storage unit 2001 is a temperature that does not affect the culture of the specimen 2110 (for example, 35 ⁇ 1° C.).
  • FIG. 10 shows another configuration example of the storage section 0003. This structure is an example of a combination of the configuration examples described above.
  • the temperature control unit 2002 preheats the hot air, and the heat source 2201 in the duct 2105 raises the hot air to a specified temperature.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a procedure for the calculation unit 11 to control the temperature of each part of the analyzer 0001. This flowchart can be used in any configuration among FIGS. 2, 5 to 7, and 9. This flowchart is executed by the calculation unit 11 controlling each temperature control unit.
  • the temperature control of the entire analyzer 0001 by the temperature control unit 0006 (left half of the flowchart) and the temperature control by the temperature control unit 2002 (right half of the flowchart) can be performed simultaneously.
  • the temperature control by the temperature control unit 0006 is the temperature control of the entire apparatus, and in particular, the temperature control is mainly the temperature control of the lower part of the sample container 2108 (sample) in the storage unit 0003.
  • the temperature control by the temperature control unit 2002 is temperature control for the purpose of suppressing the occurrence of dew condensation on the lid by controlling the temperature of the sample container lid 2109.
  • the target temperature target temperature of the sample
  • upper limit temperature lower limit temperature of the sample container lower part 2108 in the storage section 0003
  • the temperature control section 0006 heats it.
  • the upper temperature limit and lower temperature limit may be set based on the upper and lower temperature limits that affect the growth or reaction of the specimen, or may be set based on the measurement conditions for specimen measurement determined by the measurer.
  • the upper limit temperature and lower limit temperature may be set as an allowable temperature range. There may be temperatures that are not set.
  • the temperature control unit 0006 In the heating procedure by the temperature control unit 0006, when the sample container lower part 2108 reaches or exceeds the target temperature, heating is turned off. However, the overshoot after the heating is turned off should be less than the upper limit temperature, and the undershoot should be more than the lower limit temperature. Furthermore, when the lower part 2108 of the sample container becomes lower than the target temperature, it is heated by the temperature control section 0006. Instead of measuring the temperature of the sample container lower part 2108 itself, the temperature near the sample container lower part 2108 where a correlation can be obtained may be measured. That is, it is sufficient if the temperature of the lower part 2108 of the sample container can be measured directly or indirectly.
  • a target temperature higher than the target temperature of the sample container lower part 2108
  • an upper limit temperature are set for the specimen container lid 2109, and the temperature control unit 2002 heats it.
  • the lower limit temperature of the sample container lid 2109 is set so that it can be controlled higher than the temperature of the lower portion 2108 of the sample container. In other words, it is only necessary to ensure that the temperature of the sample container lid 2109>the temperature of the sample container lower part 2108 is satisfied.
  • the temperature controller 2002 In the heating procedure by the temperature controller 2002, when the sample container lid 2109 reaches or exceeds the target temperature, heating is turned off. However, after the heating is turned off, overshoot should be kept below the upper limit temperature, and undershoot should be kept within the temperature range above the lower limit temperature. Furthermore, when the sample container lid 2109 becomes lower than the target temperature, it is heated by the temperature control section 2002. If there is a possibility that the temperature of the sample container lower part 2108 is higher than the temperature of the sample container lid 2109 depending on the temperature to be set, the temperature of the specimen container lid 2109 > the temperature of the specimen container lower part 2108 is determined by heating by the temperature control unit 2002.
  • the temperature in the vicinity of the sample container lid 2109 where a correlation can be obtained may be measured. That is, it is sufficient if the temperature of the sample container lid 2109 can be measured directly or indirectly.
  • Examples of settings for each temperature include the following: target temperature of sample container lower part 2108 35.0°C, upper limit temperature 35.3°C, lower limit temperature 34.5°C; target temperature 35 of sample container lid 2109 .6°C, upper limit temperature 36.0°C, lower limit temperature 35.3°C.
  • the lower limit temperature of the lower part of the sample container 2108 can be used, for example, when determining control parameters. For example, when determining the interval of one loop cycle on the left side of FIG. 11, the lower limit temperature of the sample container lower part 2108 may be used as a reference.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure for the calculation unit 11 to control the temperature of each part of the analyzer 0001. This flowchart can be used in the configuration of FIG. This flowchart is executed by the calculation unit 11 controlling each temperature control unit.
  • Temperature control of the entire analyzer 0001 by the temperature control section 0006 (left in FIG. 12), temperature control of the heat sources 2120 and 2122 (center in FIG. 12), and temperature control by the temperature control section 2002 (right in FIG. 12) can be performed at the same time. can.
  • the temperature control by the temperature control unit 0006 can be mainly performed to control the temperature of the analyzer 0001 as a whole.
  • the temperature control by the heat sources 2120 and 2122 is mainly the temperature control of the sample container lower part 2108 (sample) in the storage section 0003.
  • the temperature control by the temperature control unit 2002 is temperature control that mainly suppresses the occurrence of condensation on the lid by controlling the temperature of the sample container lid 2109. By controlling the temperature in this manner, it is possible to achieve higher temperature control accuracy than the temperature control shown in FIG.
  • the target temperature, upper limit temperature, and lower limit temperature of the analyzer 0001 are set, and the temperature control unit 0006 heats it.
  • the temperature control section Reheat according to 0006.
  • the main purpose of controlling the temperature of the lower part of the sample container 2108 is to grow the sample.
  • the target temperature (target temperature of the sample), upper limit temperature, and lower limit temperature of the lower part of the sample container 2108 are set, and the sample container is heated by heat sources 2120 and 2122.
  • the upper temperature limit and lower temperature limit may be set based on the upper and lower limits of temperatures that affect the growth of the specimen, or may be set based on the measurement conditions for specimen measurement determined by the measurer.
  • the upper limit temperature and lower limit temperature may be set as an allowable temperature range.
  • the temperature set inside the analyzer may be the same as the temperature set for the sample container lower part 2108, or may be different.
  • a target temperature of the specimen container lid 2109 (target temperature of the lower part of the specimen container, higher than the target temperature of the analyzer) and an upper limit temperature are set, and the temperature control unit 2002 heats the specimen container lid 2109.
  • the lower limit temperature of the sample container lid 2109 is set so that it can be controlled higher than the temperature of the lower portion 2108 of the sample container. In other words, it is only necessary to ensure that the temperature of the sample container lid 2109>the temperature of the lower part of the sample container 2108.
  • the heating procedure by the temperature controller 0006 when the target temperature of the analyzer 0001 is reached or higher, the heating is turned off.
  • the temperature of the lower part of the sample container 2108 reaches the lower limit temperature or lower, it is heated by the temperature control section 0006.
  • heating is turned off when the sample container lower part 2108 reaches or exceeds the target temperature.
  • the overshoot should be less than the upper limit temperature, and the undershoot should be more than the lower limit temperature.
  • the lower part 2108 of the sample container falls below the target temperature, it is heated by the heat sources 2120 and 2122. Since the heat source is located near the sample container lower part 2108, it is possible to adjust temperature changes with high precision. Therefore, the temperature can be adjusted by taking into account the temperature influence by the temperature control section 0006 and the temperature influence by the temperature control section 2002.
  • the temperature controller 2002 In the heating procedure by the temperature controller 2002, when the sample container lid 2109 reaches or exceeds the target temperature, heating is turned off. However, after the heating is turned off, the overshoot is controlled so that it is below the upper limit temperature, and the undershoot is controlled so that it is above the lower limit temperature. Furthermore, when the sample container lid 2109 becomes lower than the target temperature, it is heated by the temperature control section 2002. If the temperature of the sample container lower part 2108 becomes higher than the temperature of the sample container lid 2109 depending on the temperature to be set, it is necessary to heat the sample container with the temperature control unit 2002 so that the temperature of the specimen container lid 2109 > the temperature of the sample container lower part 2108. There is.
  • Examples of settings for each temperature include the following: target temperature of analyzer 0001: 35.0°C, upper limit temperature: 35.3°C, lower limit temperature: 34.5°C; target temperature of sample container lower part 2108: 35.0°C. 0°C, upper limit temperature 35.3°C, lower limit temperature 34.5°C; target temperature of sample container lid 2109 35.6°C, upper limit temperature 36.0°C, lower limit temperature 35.3°C.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, and includes various modifications.
  • the above-described embodiments have been described in detail to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to having all the configurations described.
  • the air outlet 2111 is configured by opening the entire surface of the sample container storage chamber 2003, and the size and position of the opening of the air volume adjusting material (2106, etc.) are adjusted to open the sample container lid 2109.
  • the temperature can also be higher than the temperature of the sample container lower portion 2108. That is, it is only necessary that the combination of the air outlet 2111 and the air volume adjusting member (2106, etc.) can achieve the same effect as the above embodiment.
  • the calculation unit 11 may display the temperature measured by each temperature sensor, the air volume (and/or wind pressure) of each part, etc. on the monitor 13. Other information useful to the user may also be presented.
  • the arithmetic unit 11 can be configured by hardware such as a circuit device that implements the function, or software that implements the function is executed by an arithmetic unit such as a CPU (Central Processing Unit). It can also be configured by

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Abstract

本発明は、複数の収納室がそれぞれ検体容器を格納する場合において、各収納室において均一に結露を抑制することを目的とする。本発明に係る検体分析装置は、各収納室に対してそれぞれ温風を供給する2つ以上の開口を備え、第1風量調節材により、各前記開口が供給する前記風量を均一化する(図2参照)。

Description

検体分析装置
 本発明は、検体を分析する検体分析装置に関する。
 医療研究機関や病院などにおいては、細胞または細菌などを含む検体の濁度に基づき、細胞または細菌の培養状態を検査する。細胞培養や細菌培養においては、検体容器としてマイクロウェルプレート、シャーレなどを用いる。検体容器内に前処理した検体および栄養素などを分注あるいは塗布し、検体の培養(例えば35℃環境下)を実施する。検体容器内の検体は、長時間にわたって、培養、観察を繰り返し、観察時に検体の形態変化を画像解析あるいは濁度により定量化し、その定量値あるいは経時的な変化量に応じて結果を出力する。
 この検査において、検体容器は装置内に長時間設置することとなる。検体容器内は培養液などの蒸発により飽和状態となるので、検体容器と検体容器蓋との間の境界面に結露が発生する可能性がある。検体容器外部から、検体容器内部の検体に対して光学的観察を実施する検査装置(透過観察)において、介在する検体容器上面の蓋などの透過部材面上に結露が発生すると、光の屈折が生じ、コントラスト悪化、光量低下へと繋がり検体の状態変化を正確に観察することが困難となり、測定結果の誤判定へと繋がる。
 特許文献1は、検体を顕微鏡によって観察する際の温度制御について記載している。同文献は、観察皿蓋内面における結露発生を防止するべく観察皿上部に対して温風を吹きかける技術を開示している。
特許第4116780号公報
 検体分析装置は例えば、検体(細胞、細菌など)を収容した検体容器を複数の収納室それぞれに載置し、検体を培養しながら定期的に観察する。検体容器の蓋の内側に結露が発生すると、その結露によって観察光の光量が低下し、測定精度が低下する可能性がある。したがって結露を防止するための仕組みが必要である。例えば特許文献1のように、検体容器に対して温風を供給することが考えられる。
 ただし各収納室に対するその温風の影響がばらつくと、結露を抑制する効果も収納室ごとにばらつくことになる。これに起因して、収納室ごとに測定結果のばらつきが発生する可能性がある。
 本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、複数の収納室がそれぞれ検体容器を格納する検体分析装置において、各収納室内の結露を均一に抑制することを目的とする。
 本発明に係る検体分析装置は、各収納室に対してそれぞれ温風を供給する2つ以上の開口を備え、第1風量調節材により、各前記開口が供給する前記風量を均一化する。
 本発明に係る検体分析装置によれば、複数の収納室がそれぞれ検体容器を格納する場合において、各収納室の結露を均一に抑制することができる。本発明のその他の構成、課題、効果などについては、以下の実施形態の説明によって明らかとなる。
実施形態1に係る分析装置0001の全体構成の概略図を示す。 収納部0003の構成例を示す。 風量調節材2106と吹き出し口2111の形状例を示す。 風量調節材2106の別構成例を示す。 実施形態2に係る分析装置0001が備える収納部0003の構成例を示す。 収納部0003の別構成例を示す。 収納部0003の別構成例を示す。 収納部0003の別構成例を示す。 収納部0003の別構成例を示す。 収納部0003の別構成例を示す。 演算部11が分析装置0001の各部温度を制御する手順を説明するフローチャートである。 演算部11が分析装置0001の各部温度を制御する手順を説明するフローチャートである。
<実施の形態1>
 図1は、本発明の実施形態1に係る分析装置0001の全体構成の概略図を示す。分析装置0001は、搬入出部0002、収納部0003、搬送部0004、検出部0005、温調部0006を備える。演算部11、記憶部12、モニタ13は、分析装置0001の外部に備えることもできるし、分析装置0001内に備えることもできる。
 ユーザは搬入出部0002において、検体容器0007を図示されてない扉から取り入れ・取り出すことが可能である。検体容器0007は、後述する検体容器下部2108と検体容器蓋2109の2パーツを有する。検体容器下部2108は、96ウェル、384ウェルなどの複数のウェルを有する容器であり、各ウェルに検体2110を接取する。検体としては、細胞、血液、尿、細菌、組織片などの生体検体が挙げられる。検体容器蓋2109はシール状のものでもよく、検体容器下部2108は単一ウェルのものでもよい。
 収納部0003は、検体容器0007を収納する検体容器収納室2003を複数段有する。分析装置0001内に収納部0003を複数個有してもよい。収納部0003の詳細については後述する。
 搬送部0004は、アクチュエータ1001、アクチュエータ1002、検体容器保持部1003、図示しないボールねじあるいはベルト機構を備える。検体容器保持部1003は、ボールねじあるいはベルト機構を介して、アクチュエータ1001により鉛直方向に移動し、アクチュエータ1002により奥行き方向に移動する。検体容器保持部1003は、搬入出部0002、収納部0003、測定部1005から検体容器0007の受け取り、受け渡しが可能である。
 検出部0005において、測定ユニット1004内の測定部1005は、検体容器保持部1003から検体容器0007を受け取り、検体容器0007の各ウェル内の検体の培養状態を測定する。測定方法としては、濁度測定、吸光度測定、蛍光測定、画像解析などがある。
 温調部0006は、熱源1006、ヒートシンク1007、ファン1008を備える。ヒートシンク1007を介した熱源1006の熱をファン1008からの風により装置内へ供給する。熱源としては、ヒータ、ペルチェなどを使用し、分析装置0001内の温度の加熱あるいは冷却を実施する。ヒートシンク(放熱器)には、アルミ、銅、鉄、ステンレスなどを用いることができる。温調部0006は、検体容器0007を収納部0003から出したとき、後述する結露が発生しないように、分析装置0001全体を温めておく役割を有する。
 分析装置0001をスタートさせると、ユーザは検体容器0007を搬入出部0002へ設置することが可能となる。設置後、搬入出部0002の検体容器0007は搬送部0004を介し、測定ユニット1004の測定部1005まで搬送される。測定部1005は、検体容器0007内の検体2110の培養状態を測定する。測定後の検体容器0007は搬送部0004を介して収納部0003へ搬送される。検体の測定サイクルは、例えば20~30分の間隔で約18時間繰り返す。分析装置0001は、経時的な検体の培養状態の変化量などを演算部11へ送る。演算部11は、その変化量から推測される測定結果をモニタ13などに出力する。測定終了後の検体容器0007は搬送部0004を介し、搬入出部0002へ搬出される。本実施形態においては、ユーザが搬入出部0002に検体容器0007を設置しているが、搬入出部0002をなくし、ユーザが収納部0003に対して検体容器0007を設置する構造としてもよい。
 前述のとおり検体容器0007は、検体容器下部2108と検体容器蓋2109を備える。検体2110を検体容器下部2108内の各ウェルに接取する。収納部0003内に検体容器0007を設置すると、検体容器下部2108下面の材料、空気などから検体容器下部2108内の検体2110へ供給される熱エネルギーが検体容器蓋2109へ供給される熱エネルギーよりも高くなったとき、検体容器下部2108と検体容器蓋2109との間の境界面に結露が発生する原因となる。
 図2は、収納部0003の構成例を示す。収納部0003は、収納ユニット2001、温調部2002、を備える。収納ユニット2001は、検体容器収納室2003、ファン2104、ダクト2105、風量調節材2106を有する。収納部0003は、検体容器収納室2003を複数段有し、各検体容器収納室2003はそれぞれ検体容器0007を収納する。図中では検体容器収納室2003を6段としているが、この限りではなく段数を増減してもよいし、収納室を水平方向に配列してもよい。
 検体容器収納室2003は、断熱材2107、風量調節材2106、側面の金属材2112、上面の金属材2113、側面の金属材2114、下面の金属材2115で囲われている。検体容器0007は断熱材2107上に載置される。風量調節材2106は吹き出し口2111を備える。断熱材2107を省略し、金属材2115の上に検体容器0007を設置する構造としてもよい。金属材としては、アルミ、ステンレス、銅、鉄、チタンなどが挙げられ、断熱材としては、グラスウール、セルローズファイバー、インシュレーションボード、羊毛断熱材、ロックウール、硬質ウレタンフォーム、ビーズ法ポリスチレンフォーム、フェノールフォームなどが挙げられるがこれに限るものではない。断熱材として樹脂を用いてもよい。樹脂としてはナイロン、POM、PEEK、PPS、PTFE、PVC、PE、PP、PS、ABSなどがあげられるがこれに限るものではない。
 温調部2002は、熱源2100、ヒートシンク2101、温度センサ2102、ファン2103を備える。ヒートシンク2101を介した熱源2100の熱をファン2103からの風により収納ユニット2001へ供給する。熱源2100としては、ヒータ、ペルチェなどを使用することができる。ヒートシンク2101に取り付けられた温度センサ2102により加熱あるいは冷却を制御する。ヒートシンク(放熱器、放熱板)としては、アルミ、銅、鉄、ステンレスなどを用いることができる。温度センサ2102はサーミスタ、白金抵抗体、ICチップ、熱電対などを用い、設置場所は、ヒートシンク2101以外にも、温調部の設置空間、ダクト2105内などでもよい。温調部2002が供給する温風の温度は、温調部0006が供給する温風の温度よりも高い。
 温調部2002により加熱された温風は、ファン2104を介しダクト2105内へ供給される。ダクト2105へ供給された温風は、検体容器収納室2003における風量調節材2106の吹き出し口2111を介し、検体容器蓋2109の上へ供給される。これにより、『検体容器蓋2109の温度>検体容器下部2108の温度』となり、検体容器下部2108と検体容器蓋2109との間の境界面の結露を防止する。より効率よく温風を検体容器蓋2109に供給するために、吹き出し口2111を検体容器蓋2109よりも上方に設置することが望ましい。
 各段においてダクト2105から供給される温風は、各段の検体容器下部方向から供給されないことが望ましい。または、『検体容器蓋2109の温度>検体容器下部2108の温度』となるように、『検体容器0007の上部の風量>下部の風量≧0』の関係であってもよい。検体容器上部から下部に流れ込む温風はあってよい。この場合、温風は上部を経由しているので、検体容器蓋2109の温度>検体容器下部2108の温度が成り立つ。
 温調部0006を制御する温度センサ1009の位置は、検体容器下部2108あるいはその近傍の空間の温度を相対的に測れる位置が好ましい。また、収納部内の検体容器下部2108の温度との相関が得られるのであれば、どの位置に温度センサ1009があってもよい。例えば、ヒートシンク1007内や、検体容器下部2108の近傍にあってもよい。温度センサ1009の位置や数は限定するものではない。
 温調部2002を制御する温度センサ2102の位置は、検体容器蓋2109あるいはその近傍の空間の温度を相対的に測れる位置が好ましい。また、収納部内の検体容器蓋2109の温度との相関が得られるのであれば、どの位置に温度センサ2102があってもよい。例えば、ヒートシンク2101内や検体容器蓋2109の近傍にあってよい。温調部2002内、ダクト2116(後述)内、 ダクト2105内、断熱材2119(後述)近傍の空間、などにあってもよい。温度センサ2102の位置や数は限定するものではない。
 図3は、風量調節材2106と吹き出し口2111の形状例を示す。検体容器収納室2003の上段から下段まで均一に温風を供給するために、風量調節材2106は吹き出し口2111を有する。吹き出し口2111は、角穴、楕円や円等の穴、多孔質の穴、などでもよい。すなわち収納室に対して流れ込む風量を制限できればよい。風量調節材2106によって、下段の吹き出し口2111から吹き出される風量と上段の吹き出し口2111から吹き出される風量が均一になり、検体容器収納室2003内に設置した検体容器0007内の検体2110の蒸発量が、上段から下段にわたって均一となる(蒸発量の変動が抑制される)。蒸発量の変動を抑えることによって、培養液、薬剤などの濃度変化、検体の培養状態の変動を抑え、検査結果の誤判定リスクを下げることが可能になる。
 図4は、風量調節材2106の別構成例を示す。風量調節材2106は、円形のパンチングメタル、メッシュ状の部分を備えている場合もあるが、開口率を制御できれば、連続多孔質体のもの、ハニカム構造、四角形状などの形状にきり抜いた物でもよい。各段のプレート上部と下部に対する風量の供給量について、上述した検体容器蓋2109の温度>検体容器下部2108の温度が成り立つ範囲で、上部の風量>下部の風量≧0となるように、各段の下部は孔が無いか少ないものが望ましい。各段の風量調節材2106は同一でもよいし段毎に異なる形状であってもよい。また、風量を調節するために、孔のある部材と他の孔のある部材とを組み合わせてもよい。すなわち、検体容器蓋2109の上方の風量が検体容器蓋2109の下方の風量よりも大きくなるように、開口のサイズ/個数/配置の組み合わせが調整されていればよい。
 図2においては、各段の検体容器0007上面に対して温風を効率よく供給するために、収納部上部に温調部2002を配置している。温調部2002を省略し、温調部0006を温調部2002として代用してもよい。温調部2002と温調部0006をともに用いる場合は、収納部0003近傍(搬送部0004)の装置内温度<吹き出し口2111の温度となるように、温調部2002を温度制御する。
<実施の形態1:まとめ>
 本実施形態に係る分析装置0001は、検体容器蓋2109の温度が検体容器下部2108の温度よりも高くなるような温風を、検体容器収納室2003それぞれに対して均一に供給するように、風量調節材2106を備える。これにより、簡易な構成を用いつつ、各収納室における結露抑制効果を均一に揃えることができる。したがって、各収納室における測定結果のばらつきを抑制することができる。また、複数の検体容器0007を収容・培養することが可能となり、装置の処理能力向上およびユーザ負担軽減を実現する。さらに、検体容器0007を収納部0003へ集約することにより、装置サイズの小型化が可能となる。
<実施の形態2>
 図5は、本発明の実施形態2に係る分析装置0001が備える収納部0003の構成例を示す。図5に示す構成例においては、ダクト2105内にダクト2116を備える。ダクト2105とダクト2116との間の境界面には、風量調節材2117が配置されている。各段の収納室の入口部分には、実施形態1と同様に風量調節材2106が配置されている。風量調節材2106と2117は同様の構成を有してもよいし、開口率が異なってもよい(例:風量調節材2117のほうが開口率が大きい)。その他の構成は実施形態1と同様である。
 ダクト2116は、温風の圧力を調整する作用を有する。ダクト2116を設けることにより、ファン2104の軸流などの影響を抑え、上段から下段にわたって、吹き出し口2111からの流量をより均一化することができる。これにより、上段から下段までにわたって、検体容器内0007内の検体2110の蒸発量を一定にし、結露も防止することが可能となる。
 図6は、収納部0003の別構成例を示す。図6に示す構成例においては、図5で説明した構成に加えて、ダクト2116と吹き出し口2111との間の境界面に風量調節材2118を備える。その他の構成は実施形態1と同様である。風量調節材2118の開口率<風量調節材2117の開口率とすることにより、上段から下段にわたって、吹き出し口2111から供給する流量を図5よりもさらに均一に供給することが可能となる。
 図7は、収納部0003の別構成例を示す。図7に示す構成例においては、ダクト2105内面のうち少なくとも一部(および/または外面のうち少なくとも一部)に断熱材2119を貼付し、これにより収納ユニット2001外からの温度に対するロバスト性を向上させている。その他の構成は実施形態1と同様である。本構造により、温調部2002からの熱量損失を最小限に抑えた温風を吹き出し口2111から検体容器蓋2109へ供給することが可能となる。図5または図6の構造において断熱材2119を組み合わせてもよい。
 図8は、収納部0003の別構成例を示す。図8に示す構成例においては、検体容器収納室2003左右側面に、熱源2120、熱源2120の温度制御用の温度センサ2121、熱源2122、熱源2122制御用の温度センサ2123を有する。熱源2120と2122としてはヒータやペルチェなどを用いる。その他の構成は実施形態1と同様である。図5~図7の構成において本構成を組み合わせてもよい。ここでいう側面とは、温風が検体容器収納室2003内を通過する経路に対して少なくとも直交しない面のことである。
 収納部0003が保温する検体容器0007は、検体2110培養のため、例えば検体2110が細菌の場合、35℃±1℃程度に保温する必要がある。熱源2120および熱源2122は、その加温を補助し、温調精度を上げるために用いられる。結露を抑制するために、熱源2120および熱源2122の制御温度<熱源2100の制御温度とし、検体容器蓋2109上部へ吹きかかる温度の方が検体容器0007の保温温度より高くなるようにする。検体2110が例えば細菌の場合、36℃以上で生育に影響があり、34℃以下では培養が遅くなる菌種もある。本構成によれば、収納ユニット2001の温度が検体2110の培養へ影響しない温度(例えば、35±1℃)となるように、温調部0006と温調部2002の温度を制御することが可能である。
 温度センサ2121と2123の位置は、検体容器0007あるいはその近傍の空間の温度を相対的に測れる位置が好ましい。収納部0003内の検体容器下部2108の温度との相関が得られるのであれば、どの位置に温度センサ2121と2123があってもよい。検体容器収納室2003内部の金属表面あるいは、熱源2120と2122のカバー表面であってもよい。すなわち、検体2110の温度を直接または間接に測定することができればよい。
 図9は、収納部0003の別構成例を示す。図9に示す構成例においては、図2で説明した温調部2002をなくし、代わりにダクト2105内に、熱源2201、ヒートシンク2203、温度センサ2202を備える。熱源2201、ヒートシンク2203の種類、材質等は熱源2100、ヒートシンク2101と同じでよい。熱源2201はヒートシンク2203に取り付けられた温度センサ2202により温度制御をする。熱源2201およびヒートシンク2203は、検体容器収納室2003の配列の一端から他端までにわたって形成されていてもよい。本構造にすることにより、収納ユニット2001が複数個あった場合でも、安定した温風を吹き出し口2111から供給することが可能となる。
 図5~図8の構造において、図9と同様に、ダクト2105内に熱源などを配置してもよい。ただしこの場合、温調部0006による搬送部0004近傍の温度<吹き出し口2111の温度となるように熱源2201の温度を制御する。断熱材2119は熱源2201が付いていない面に貼付する。熱源2120と熱源2122の制御温度<熱源2201の制御温度とする。熱源2201の制御温度は、収納ユニット2001の温度が検体2110の培養へ影響しない温度(例えば、35±1℃)となるように制御する。
 図10は、収納部0003の別構成例を示す。本構造は、以上説明した構成例を組み合わせた1例である。図10の構成例においては、温調部2002が温風をプレヒートし、ダクト2105内の熱源2201が温風を指定温度まで上昇させる。
<実施の形態3>
 図11は、演算部11が分析装置0001の各部温度を制御する手順を説明するフローチャートである。本フローチャートは、図2、図5~図7、図9のうちいずれかの構成において用いることができる。本フローチャートは、演算部11が各温調部を制御することにより実施される。
 温調部0006による分析装置0001全体の温調(フローチャート左半分)と温調部2002による温調(フローチャート右半分)は同時に実施することができる。温調部0006による温調は、装置全体の温調であり、特に収納部0003内の検体容器下部2108(検体)の温調を主とした温度制御である。温調部2002による温調は、検体容器蓋2109の温調により、蓋の結露発生抑制を目的とした温度制御である。
 装置全体の温調手順においては、収納部0003内の検体容器下部2108の目標温度(検体の目標温度)、上限温度、下限温度を設定し、温調部0006により加熱する。上限温度や下限温度は、検体の生育や反応に影響がある温度の上限、下限を基に設定する場合や、測定者が決定する検体測定の測定条件によって設定する場合がある。上限温度、下限温度は許容温度範囲として設定する場合があってもよい。設定しない温度があってもよい。
 温調部0006による加熱手順においては、検体容器下部2108が目標温度以上になると、加熱がオフとなる。ただし、加熱オフ後のオーバーシュートは上限温度未満、アンダーシュートは下限温度以上となるようにする。さらに検体容器下部2108が目標温度以下となると、温調部0006により加熱される。検体容器下部2108の温度そのものを測定することに代えて、相関が得られる検体容器下部2108の近傍の温度を測定してもよい。すなわち、検体容器下部2108の温度を直接または間接に測定することができればよい。
 検体容器蓋2109の温度制御においては、検体容器蓋2109の目標温度(検体容器下部2108の目標温度よりも高い)、上限温度を設定し、温調部2002により加熱する。検体容器蓋2109の下限温度については、検体容器下部2108の温度より高く制御できるように設定する。すなわち、検体容器蓋2109の温度>検体容器下部2108の温度となることが確実に実現できればよい。
 温調部2002による加熱手順においては、検体容器蓋2109が目標温度以上になると、加熱がオフとなる。ただし、加熱オフ後のオーバーシュートは上限温度以下、アンダーシュートは下限温度以上の温度領域に収まるようにする。さらに検体容器蓋2109が目標温度以下となると、温調部2002により加熱される。設定する温度によって、検体容器蓋2109の温度より検体容器下部2108の温度が高くなる可能性がある場合は、温調部2002による加熱によって、検体容器蓋2109の温度>検体容器下部2108の温度となるように制御する必要がある。検体容器蓋2109の温度そのものを測定することに代えて、相関が得られる検体容器蓋2109の近傍の温度を測定してもよい。すなわち、検体容器蓋2109の温度を直接または間接に測定することができればよい。
 各温度の設定例としては、例えば以下のものが挙げられる:検体容器下部2108の目標温度35.0℃、上限温度35.3℃、下限温度34.5℃;検体容器蓋2109の目標温度35.6℃、上限温度36.0℃、下限温度35.3℃。
 検体容器下部2108の下限温度は、例えば制御パラメータを定める際に用いることができる。例えば図11左側のループサイクル1回のインターバルを定める際に、検体容器下部2108の下限温度を参考としてもよい。
 図12は、演算部11が分析装置0001の各部温度を制御する手順を説明するフローチャートである。本フローチャートは、図8の構成において用いることができる。本フローチャートは、演算部11が各温調部を制御することにより実施される。
 温調部0006による分析装置0001全体の温調(図12左)、熱源2120と2122の温調(図12中央)、温調部2002による温調(図12右)、は同時に実施することができる。温調部0006による温調は、分析装置0001全体としての温調を主とすることが可能である。熱源2120と2122による温調は、収納部0003内の検体容器下部2108(検体)の温調を主とした制御である。温調部2002による温調は、検体容器蓋2109の温度制御により、蓋の結露発生抑制を主とした温度制御である。このような温調をすることにより、図11の温度制御に比べ、より高い温調精度を実現することが可能である。
 装置全体の温調手順においては、分析装置0001の目標温度、上限温度、下限温度を設定し、温調部0006により加熱する。検体容器0007を収納部0003から搬出したとき検体容器0007の温度が低下して結露が発生することを抑制するために、装置温度が検体容器下部2018の下限温度以下となったとき、温調部0006によって再加熱する。
 検体容器下部2108の温調は、検体を生育することを主な目的とする。検体容器下部2108の目標温度(検体の目標温度)、上限温度、下限温度を設定し、熱源2120と2122により加熱する。上限温度や下限温度は、検体の生育に影響がある温度の上限、下限を基に設定する場合や、測定者が決定する検体測定の測定条件によって設定する場合がある。上限温度、下限温度は許容温度範囲として設定する場合があってもよい。分析装置内の設定する温度は、検体容器下部2108について設定する温度と同じでもよいし、異なっていてもよい。
 検体容器蓋2109の温度制御においては、検体容器蓋2109の目標温度(検体容器下部の目標温度、分析装置の目標温度よりも高い)、上限温度を設定し、温調部2002により加熱する。検体容器蓋2109の下限温度は、検体容器下部2108の温度より高く制御できるように設定する。すなわち、検体容器蓋2109の温度>検体容器下部2108の温度であることが確実に実現できればよい。
 温調部0006による加熱手順においては、分析装置0001の目標温度以上に達すると、加熱がオフとなる。検体容器下部2108の下限温度以下に達すると、温調部0006により加熱される。検体の搬送や測定時における装置内温度による影響を考慮した場合、検体容器下部2108の下限温度以下に達した場合の加熱設定が好ましい。検体の搬送や測定時における温度影響を考慮しないのであれば、分析装置0001の目標温度以下で加熱するようにしてもよい。したがって、使用者の条件設定により、図12最下段左のステップは、「検体容器下部の下限温度以下」でもよいし「分析装置の目標温度以下」でもよい。
 熱源2120と2122による加熱手順においては、検体容器下部2108が目標温度以上になると、加熱がオフとなる。ただし、加熱オフ後のオーバーシュートは上限温度未満、アンダーシュートは下限温度以上の温度となるようにする。さらに検体容器下部2108が目標温度以下となると、熱源2120と2122により加熱される。熱源が検体容器下部2108の近傍に位置しているので、温度変化を高精度に調整することが可能である。したがって、温調部0006による温度影響や温調部2002による温度影響も加味して温度調整が可能である。
 温調部2002による加熱手順においては、検体容器蓋2109が目標温度以上になると、加熱がオフとなる。ただし、加熱オフ後のオーバーシュートは上限温度以下、アンダーシュートは下限温度以上の温度領域となるように制御する。さらに検体容器蓋2109が目標温度以下となると、温調部2002により加熱される。設定する温度によって、検体容器蓋2109の温度より検体容器下部2108の温度が高くなる場合は、検体容器蓋2109の温度>検体容器下部2108の温度となるように、温調部2002によって加熱する必要がある。
 各温度の設定例としては、例えば以下のものが挙げられる:分析装置0001の目標温度35.0℃、上限温度35.3℃、下限温度34.5℃;検体容器下部2108の目標温度35.0℃、上限温度35.3℃、下限温度34.5℃;検体容器蓋2109の目標温度35.6℃、上限温度36.0℃、下限温度35.3℃。
<本発明の変形例について>
 本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
 以上の実施形態において、検体容器収納室2003を全面開口とすることによって吹き出し口2111を構成するとともに、風量調節材(2106など)の開口のサイズと位置を調整することにより、検体容器蓋2109の温度を検体容器下部2108の温度よりも高くすることもできる。すなわち、吹き出し口2111と風量調節材(2106など)の組み合わせによって、以上の実施形態と同等の効果を発揮できればよい。
 以上の実施形態において、演算部11は、各温度センサが計測した温度、各部の風量(および/または風圧)、などをモニタ13上に提示してもよい。ユーザにとって有用なその他情報を提示してもよい。
 以上の実施形態において、演算部11は、その機能を実装した回路デバイスなどのハードウェアによって構成することもできるし、その機能を実装したソフトウェアをCPU(Central Processing Unit)などの演算装置が実行することによって構成することもできる。
0001 分析装置
0002 搬入出部
0003 収納部
0004 搬送部
0005 検出部
0006 温調部
0007 検体容器
1001 アクチュエータ
1002 アクチュエータ
1003 検体容器保持部
1004 測定ユニット
1005 測定部
1006 熱源
1007 ヒートシンク
1008 ファン
1009 温度センサ
2001 収納ユニット
2002 温調部
2003 検体容器収納室
2100 熱源
2101 ヒートシンク
2102 温度センサ
2103 ファン
2104 ファン
2105 ダクト
2106 風量調節材
2107 断熱材
2108 検体容器下部
2109 検体容器蓋
2110 検体
2111 吹き出し口
2112 金属材
2113 金属材
2114 金属材
2115 金属材
2116 ダクト
2117 風量調節材
2118 風量調節材
2119 断熱材
2120 熱源
2121 温度センサ
2122 熱源
2123 温度センサ
2201 熱源
2202 温度センサ
2203 ヒートシンク

Claims (14)

  1.  検体を分析する検体分析装置であって、
     前記検体を収容する検体容器を格納する収納部、
     温風を生成する温調部、
     前記温風が通過する第1ダクト、
     前記第1ダクトを通過する前記温風を前記収納部に対して供給する吹出口、
     前記吹出口が前記収納部に対して供給する前記温風の風量を調整する第1風量調節材、
     を備え、
     前記収納部の内部には、前記検体容器を格納する2つ以上の収納室が隣接して配置されており、
     前記吹出口は、各前記収納室に対してそれぞれ前記温風を供給する2つ以上の開口によって構成されており、
     前記第1風量調節材は、各前記開口が供給する前記風量を均一化するように構成されている
     ことを特徴とする検体分析装置。
  2.  前記検体容器は、検体容器下部と、前記検体容器下部の上面を覆う検体容器蓋とを有し、
     前記吹出口は、前記検体容器蓋の上方を前記温風が通過するように構成されている
     ことを特徴とする請求項1記載の検体分析装置。
  3.  前記吹出口は、
      前記温風が前記収納室に対して、前記検体容器蓋よりも上方の位置から導入される、
      または、
      前記検体容器蓋の上方を通過する前記温風の風量が、前記検体容器蓋の下方を通過する前記温風の風量よりも大きい、
     のうち少なくともいずれかとなるように構成されている
     ことを特徴とする請求項2記載の検体分析装置。
  4.  前記開口は、
      前記収納室に対して前記温風が導入される入口面のうち、前記検体容器蓋よりも上方の部分においてのみ設けられている、
      または、
      前記収納室に対して前記温風が導入される入口面のうち、前記検体容器蓋よりも上方の部分において設けられている前記開口の総面積が、前記検体容器蓋よりも下方の部分において設けられている前記開口の総面積よりも大きい、
     のうち少なくともいずれかとなるように構成されている
     ことを特徴とする請求項2記載の検体分析装置。
  5.  前記温調部は、
      前記検体分析装置の筐体内に対して前記温風を供給することにより前記温風を前記収納部に対して供給する第1温調装置、
      または、
      前記検体分析装置の筐体内に対して温風を供給する装置とは別に設けられ、前記収納部に対して前記温風を供給する第2温調装置、
     のうちいずれかによって構成されている
     ことを特徴とする請求項1記載の検体分析装置。
  6.  前記検体分析装置はさらに、
      前記第1ダクトが前記収納部に対して供給する前記温風の圧力を調整する第2ダクト、
      前記第1ダクトと前記第2ダクトとの間に配置され、前記温風の風量を調整する、第2風量調節材
     を備える
     ことを特徴とする請求項1記載の検体分析装置。
  7.  前記第1風量調節材の開口率は、前記第2風量調節材の開口率とは異なる
     ことを特徴とする請求項6記載の検体分析装置。
  8.  前記検体分析装置はさらに、前記第2ダクトと前記吹出口との間に配置され、前記温風の風量を調整する、第3風量調節材を備え、
     前記第2風量調節材の開口率は、前記第3風量調節材の開口率よりも大きい
     ことを特徴とする請求項6記載の検体分析装置。
  9.  前記第1ダクトの内面のうち少なくとも一部または前記第1ダクトの外面のうち少なくとも一部は、断熱材によって覆われている
     ことを特徴とする請求項1記載の検体分析装置。
  10.  前記温調部は、前記温風を加熱する第1熱源を備え、
     前記収納部は、前記温風が前記吹出口から導入される方向に対して直交しない側面上に、第2熱源および前記第2熱源の温度を測定する温度センサを備え、
     前記第1熱源の制御温度は、前記第2熱源の制御温度よりも高い
     ことを特徴とする請求項1記載の検体分析装置。
  11.  前記検体分析装置はさらに、各前記収納室にわたる風流を前記第1ダクト内に発生させる風流発生装置を備え、
     前記温調部は、第1熱源を備え、
     前記第1熱源は、前記第1ダクト内に配置され、前記風流を加熱することにより前記温風を発生させるように構成されている
     ことを特徴とする請求項1記載の検体分析装置。
  12.  前記温調部は、第2熱源を備え、
     前記第2熱源は、前記第1ダクト外に配置され、前記風流発生装置に対して第1温度まで加熱された温風を供給するように構成されており、
     前記第1熱源は、前記風流を、前記第1温度よりも高い第2温度まで加熱する
     ことを特徴とする請求項11記載の検体分析装置。
  13.  前記温調部は、
      前記検体分析装置の筐体内に対して温風を供給することにより前記検体容器下部の温度を制御する第1温調装置、
      前記収納部に対して前記温風を供給することにより前記検体容器蓋の温度を制御する第2温調装置、
     を備え、
     前記検体分析装置はさらに、前記温調部を制御する演算部を備え、
     前記演算部は、前記検体容器蓋の温度が前記検体容器下部の温度よりも高くなるように前記温調部を制御する
     ことを特徴とする請求項2記載の検体分析装置。
  14.  前記検体容器は、検体容器下部と、前記検体容器下部の上面を覆う検体容器蓋とを有し、
     前記温調部は、
      前記検体分析装置の筐体内に対して温風を供給することにより前記検体容器下部の温度を制御する第1温調装置、
      前記第1熱源を用いて前記収納部に対して前記温風を供給することにより前記検体容器蓋の温度を制御する第2温調装置、
     を備え、
     前記検体分析装置はさらに、前記温調部と前記第2熱源を制御する演算部を備え、
     前記演算部は、前記検体容器蓋の温度が前記検体容器下部の温度よりも高くなるように前記温調部と前記第2熱源を制御する
     ことを特徴とする請求項10記載の検体分析装置。
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