創薬スクリーニング装置
【課題】試験作業の効率を向上させることができるスクリーニング装置を提供することを目的とする。
【解決手段】画像計測部と該画像計測部に一体として接続されたインキュベータ部と、該インキュベータ部に配置された固定ステージと、該固定ステージ上に前記インキュベータ部のカローセルに格納されたプレートの一つを取り出す第１搬送手段と、前記固定ステージ上に取り出されたプレートを前記画像計測部に配置されたＸＹステージ上に搬送する第２搬送手段と、前記画像計測部およびインキュベータの動作を制御する制御部を備え、前記第２搬送手段は搬送ユニット支持部に水平に支持された第１搬送アームと第２搬送アームからなり、前記第１，第２搬送アームは固定ステージ上のプレートと前記ＸＹステージ上のプレートを互いに交差して搬送するように構成した。
【解決手段】画像計測部と該画像計測部に一体として接続されたインキュベータ部と、該インキュベータ部に配置された固定ステージと、該固定ステージ上に前記インキュベータ部のカローセルに格納されたプレートの一つを取り出す第１搬送手段と、前記固定ステージ上に取り出されたプレートを前記画像計測部に配置されたＸＹステージ上に搬送する第２搬送手段と、前記画像計測部およびインキュベータの動作を制御する制御部を備え、前記第２搬送手段は搬送ユニット支持部に水平に支持された第１搬送アームと第２搬送アームからなり、前記第１，第２搬送アームは固定ステージ上のプレートと前記ＸＹステージ上のプレートを互いに交差して搬送するように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生化学分野における創薬スクリーニングに用いられるスクリーニング装置に関し、詳しくはインキュベータ部に格納されたプレートを画像計測部に搬送するための搬送手段の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生化学物質から特定の対象物に対して特異な効能を有する物質を探索する創薬スクリーニングにおいては、多数の試験対象の検体に対して種々の条件を変化させた系統的な試験が行われる。このため、膨大な数の試料について精度よくかつ効率的に培養や分析などの作業を行うことが求められるため、従来様々な形態の専用のスクリーニング装置が用いられている。
【０００３】
これらのスクリーニング装置として、複数の専用装置、たとえば検体や試薬等の液状の試料を収納するプレートを格納するストッカーや、このプレートに検体や試薬を分注する分注装置、分注後のプレートを所定環境下で保管・培養を行うインキュベータなどを組み合わせたものが一般に知られている。
【０００４】
図７は特開２００２−２０２３１５号公報に記載された従来のインキュベータ付き分注装置の概要を示す斜視図（ａ）、平断面図（ｂ）、側断面図（ｃ）である。
図７（ａ）において、インキュベータ１は前面に扉３が設けられ、側面にはプレート出し入れ口４が設けられている。プレート出し入れ口４はシャッタ５を備えている。
【０００５】
インキュベータ１に隣接して分注装置６が配設されている。分注装置６の基台７上面は分注ステージ８となっており、分注ステージ８には複数のプレート９が載置されている。プレート９は、生化学物質などを含む試料を収容するウェルを多数備えた容器である。分注ステージ８上にはＸ軸テーブル１０が配設されており、Ｘ軸テーブル１０には多数の分注チップ１２が装着された分注ヘッド１１が結合されている。
【０００６】
Ｘ軸テーブル１０を駆動することにより分注ヘッド１１は分注ステージ８内を移動し、載置されたプレート９のうちの１つから試料を吸引し、他のプレート９へ吐出する分注作業を行う。
【０００７】
分注ステージ８上には、プレート搬送機構１３が設けられている。プレート搬送機構１３はＸ軸テーブル１４、Ｙ軸テーブル１５、Ｚθ軸テーブル１６およびＺθ軸テーブル１６に結合された移載ヘッド１７より構成される。プレート搬送機構１３を駆動することにより、分注ステージ８上のプレート９を移載ヘッド１７によってクランプし、インキュベータ１の内部に搬入しまたインキュベータ１から取り出す出し入れ作業を、プレート出し入れ口４を介して行うことができる。
【０００８】
図７（ｂ）において、筐体２は断熱壁を有しており、環境コントロール部である環境コントローラ（図外）によって筐体２の内部の温度や湿度、二酸化炭素濃度などの環境条件を所定の条件に維持するようになっている。
【０００９】
筐体２の前面には第１開口部２ａが設けられ、第１開口部２ａは扉３によって開閉自在となっている。筐体２の側面には第２開口部２ｂが設けられている。第２開口部２ｂはプレート９が通過できる大きさとなっており、プレート出し入れ口４として用いられる。
第２開口部２ｂには上下方向に開閉自在の第２の扉であるシャッタ５が設けられており、上下方向に自動的に開閉する。
【００１０】
筐体２内には円形の試料テーブル２１が配設されている。試料テーブル２１には複数個のプレート９が載置される。試料テーブル２１の各載置部２１ｂには位置を特定する番号が時計回りに付されている。
【００１１】
図７（ｃ）に示すように、筐体２の内部には複数の試料テーブル２１が連結部材２６によって上下に連結されて回転棚２０となっている。各試料テーブル２１には、Ａ、Ｂ、Ｃ・・の符号が付されており、この符号によって試料テーブル２１が特定される。
【００１２】
この符号Ａ、Ｂ、Ｃ・・と各試料テーブル２１の載置部２１ｂの番号を組み合わせることにより回転棚２０の各載置部２１ｂを特定する番号が設定される。回転棚２０はスプライン軸２５の廻りに回転運動を行う。昇降プレート２８は昇降動作を行う。この昇降動作は、２本のスライドガイド２２によってガイドされる。
【００１３】
Ｒ軸モータ３０、Ｚ軸モータ３５はそれぞれエンコーダ３１，３６を備えており、エンコーダ３１，３６はそれぞれＲ軸モータ３０，Ｚ軸モータ３５の回転量を示すパルス信号を発生する。したがってこれらのパルス信号をカウントすることにより、各棚番号が付された載置部２１ｂの現在位置を特定することができ、任意の棚番号の載置部２１ｂに載置されたプレート９を、プレート出し入れ口４に位置させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−２０２３１５号公報
【特許文献２】特開平１１−２８７８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来のスクリーニング装置は、上述のストッカーや分注装置などの専用装置をロボットなどの搬送手段を用いて連結し、各装置間でプレートの受け渡しを行わせるようにしたものであった。このためスクリーニング装置全体として広いスペースを要し設備コストが高いという問題点とともに、離隔した個別装置間で何度もプレートの受け渡しを行わねばならないため試験作業の効率が低いという問題点があった。
【００１６】
そこで本発明は、省スペースを図ることができて設備コストが低く、しかも試験作業の効率を向上させることができるスクリーニング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
画像計測部と該画像計測部に一体として接続されたインキュベータ部と、該インキュベータ部に配置された固定ステージと、該固定ステージ上に前記インキュベータ部のカローセルに格納されたプレートの一つを取り出す第１搬送手段と、前記固定ステージ上に取り出されたプレートを前記画像計測部に配置されたＸＹステージ上に搬送する第２搬送手段と、前記画像計測部およびインキュベータの動作を制御する制御部を備え、前記第２搬送手段は搬送ユニット支持部に水平に支持された第１搬送アームと第２搬送アームからなり、前記第１，第２搬送アームは固定ステージ上のプレートと前記ＸＹステージ上のプレートを互いに交差して搬送するように構成したことを特徴とする。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記第１，第２搬送アームは前記搬送ユニット支持部に沿って上下に移動可能とされ、互いの搬送アーム側に向かって前記プレートを把持するための所定の長さを有するハンドが設けられ、該ハンドは前記搬送アームに沿って水平方向に移動可能に構成したことを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記インキュベータ部内に複数のプレートを層状に載置した移載ユニットと、該移載ユニットに載置されたプレートを前記制御部からの指令により前記カローセルに取込むための第３搬送手段を設けたことを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記画像計測部側には前記プレートに配置された複数のサンプルの少なくとも一つに刺激剤を注入するための注入ステージを有する刺激剤注入手段が配置され、前記注入ステージに前記固定ステージに取出されたプレートを搬送するとともに、刺激剤を注入されたプレートを前記ＸＹステージに搬送するための第４搬送手段を備えたことを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項１及び３記載の発明において、
前記固定ステージ，注入ステージ及びＸＹステージに移動配置されるプレートの停止位置を記憶するティーチング機能を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば以下のような効果がある。請求項１及び請求項２によれば、画像計測部とインキュベータ部を一体に接続し、インキュベータ部に配置された搬送ユニット支持部に水平に支持された第１搬送アームと第２搬送アームを備え、第１，第２搬送アームを搬送ユニット支持部に沿って上下に移動可能とし、互いの搬送アーム側に向かってプレートを把持するための所定の長さを有するハンドを設け、そのハンドを搬送アームに沿って水平方向に移動可能とし、固定ステージ上のプレートとＸＹステージ上のプレートを互いに交差して搬送するようにしたので、計測されたサンプルと次回に計測すべきサンプルを搬送するための時間を少なくすることができ、省スペースを図り設備コストが低く、試験作業の効率を向上させることができる。
【００２３】
請求項３によれば、制御部からの指令により層状に載置した移載ユニットからカローセルプレートを取込むための第３手段を設けたので遅滞なく試験作業を実行することができる。
【００２４】
請求項４によれば、注入ステージを有する刺激剤注入手段と、注入ステージに固定ステージに取出されたプレートを搬送し、刺激剤を注入されたプレートをＸＹステージに搬送するための第４搬送手段を備えたので、大量のサンプルを自動的に計測可能となり刺激剤を注入した直後の変化を観察することができる。
【００２５】
請求項５によれば、固定ステージ，注入ステージ及びＸＹステージに移動配置されるプレートの停止位置を記憶するティーチング機能を設けたので、装置内の各機器間の位置の微調整を不要とし、装置の組立、メンテナンスを簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】第２搬送手段の平面図及び側面図である。
【図３】他の実施例を示す構成図である。
【図４】本発明に用いるインキュベータ部を構成するチャンバの要部構成を示す斜視図である。
【図５】図４に示すチャンバの筐体を除去した状態の要部構成を示す斜視図である。
【図６】プレート出し入れ口の詳細を示す図である。
【図７】従来例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１および図２は本発明の一実施例を示した構成図である。
図１において、インキュベータ部５１と画像計測部５２は一体として形成され、これらの装置は制御部５３により制御される。インキュベータ部は図４に示すインキュベータと同等の機能を有して形成されている。
【００２８】
インキュベータ部を構成するチャンバ１１０は、図では８角形の筒状に形成され、上部、下部及び外周に配置された加熱部材（例えばラバーヒータ）１１１により加熱される。そして、チャンバ内に配置された温度センサ１０５、湿度センサ１０６、ＣＯ２センサ１０７により監視されて生細胞にとって理想的な所定の雰囲気に維持されている。
【００２９】
なお、湿度についてはチャンバ内に水槽を設置し、水槽の水の蒸発によって１００％に近い湿度を保つ。ＣＯ２ガスについては、電磁弁を介して外部より高純度のＣＯ２を導入して、ＣＯ２ガスセンサで濃度を測定し、それに従って電磁弁を開閉する。
インキュベータ部には、タッチパネルＰＣ１０８が備えてあり、このタッチパネルＰＣにより、温度、湿度、ＣＯ２ガス濃度の設定が行われる。
【００３０】
１０１はチャンバの前面に配置された開閉扉であり、この扉を開いてチャンバ内に配置されたカローセル１０２に複数のサンプルチップ５５が配置されたプレート５４が載置される。
カローセル１０２は複数個あり、各カローセルにはプレート５４を格納する段が複数設けてある。
【００３１】
画像計測部２にはプレートに配置されたサンプルを移動させるＸＹステージ２０１、サンプルを拡大表示するオートフォーカス付き顕微鏡２０２、マイクロレンズ付きピンホールアレイディスク２０４、リレーレンズ２０５等からなる多色共焦点スキャナ２０３および複数台のカメラが格納されている。
【００３２】
図２は第２搬送手段１０４の平面図（ａ）及び側面図（ｂ）を示す図である。なお、インキュベータ部５１と画像計測部５２は要部のみを示している。
図２（ａ，ｂ）において３００は搬送ユニット支持部であり、矩形状に形成されてインキュベータ部５１側に固定されている。３０１ａは第１搬送アーム，３０１ｂは第２搬送アームであり、図２（ａ）に示すようにそれぞれのアームの中央付近が搬送ユニット支持部３００の両端付近に所定の間隔（ｅ）を隔てて配置されている。
【００３３】
３０２ａ，３０２ｂは一端が第１，第２搬送アームに取付けられたハンドである。これらのハンドは第１，第２搬送アーム３０１ａ，３０１ｂに沿って水平方向に直角に、かつ、向かい合って取付けられている。また、これらの第１，第２ハンドの他端にはプレート５４ａ，５４ｂをそれぞれ把持するための把持手段（図示省略）が形成されている。
【００３４】
そして、第１，第２搬送アーム３０１ａ，３０１ｂは搬送ユニット支持部３００に支持された状態で垂直方向に移動可能に取付けられ、第１，第２ハンドは第１，第２搬送アームに沿って移動可能に取付けられている。
なお、図２（ｂ）に示すように第１，第２ハンドを移動させるに際しては第１，第２搬送アームはハンド同士が衝突しないように所定の空間Ｂを有して行うものとする。
【００３５】
３０３はインキュベータ部５１側のプレート出し入れ口の近傍に配置され取出されたプレートを載置する固定ステージ、２０１は画像計測部側に配置されプレートに収納されたサンプルを所定の場所に移動させるためのたＸＹステージである。
【００３６】
図１において、プレート５４はカローセル１０２の回転により、チャンバ１１０の側面に形成されたプレート出し入れ口１０３まで運ばれ、矢印A方向に駆動される第１搬送手段（点線で示す）４０１により固定ステージ３０３上に載置される。
【００３７】
図２において、固定ステージ３０３上に載置されたプレート５４ｂは例えば第１ハンド３０２aに把持されて所定の高さに持ち上げられる。その間に第２ハンド３０２ｂは測定が終了してＸＹステージ２０１上に載置されたプレート５４ａを把持して第１ハンド３０２ａの高さと異なる所定（ハンド同士が交差した際に衝突しない）の高さに持ち上げられる。
【００３８】
ハンド同士がそれぞれの搬送アームに沿って水平方向に移動して固定ステージ３０３上に測定が終了したプレート５４ａが載置され、ＸＹステージ２０１上に測定すべきプレート５４ｂが載置される。
そしてＸＹステージ上の測定すべきプレート５４ｂが測定されている間に固定ステージ３０３上のプレート５４aは矢印A方向に駆動される第１搬送手段（点線で示す）４０１によりチャンバ１１０内の所定のカローセルに搬送され、その後、新たなプレートが固定ステージ３０３上に載置される。
【００３９】
上述のように２本のアームとハンドを持つメリットは、搬送のスループットを上げられることにある。すなわち、複数のサンプルプレートを順次測定する際、例えば、第１のアームとハンドで次に測定するプレートを、第２のアームとハンドで現在測定終了したプレートを把持し、プレートを引き上げた後に、水平方向に交差（クロス）移動して、プレートを交換する。このような動作により、アームが１本しかない機器に比べて、装置のスループットを格段に上げることができる。
【００４０】
ところでこのような創薬スクリーニング装置においては、プレートにあるサンプル（細胞）を長時間に渡ってトラッキング（追跡）解析などをするため、プレートをインキュベータ部５１から取出して画像計測部５２に送り、画像計測部で測定してからインキュベータ部に戻す動作が繰返し行われる。
【００４１】
従って細胞のトラッキングを確実にするため、サンプルを搬送する際の繰り返し位置精度を確保する必要がある。この位置精度の確保は、画像計測部にあるＸＹステージ２０１、インキュベータ部にある固定ステージ３０３、および２つのハンドがプレートをＸＹステージ２０１、固定ステージ３０３にセットする時の停止位置の調整で達成する。
【００４２】
本発明では、第１，第２ハンドの停止位置に合わせて、ＸＹステージ２０１の位置をティーチングする方式を用いる。具体的には、可動機構を持たない固定ステージ３０３を基準に、可動機構を持つハンドの停止位置を調整し、固定ステージ３０３に合わせる。
次に、第１，第２アームがプレートを搬送して、ＸＹステージ２０１の上でプレートを放した際の位置にあわせて、ＸＹステージ２０１の受け取る停止位置を記憶し、その停止位置を決定する。
【００４３】
このようなティーチング機能を持たせることによって機構的にステージやハンドの位置を微調することなく、組立時間を大幅に短縮できる。なお、機械の経時的な変化があった場合やメンテナンスの際にはＸＹステージのティーチングを再度行えばよい（インキュベータ部にとっては、プレート５４をＸＹ方向に移動する必要はないため、固定ステージ３０３は通常、ＸＹ方向の可動機構はない）。
【００４４】
図３は図１に示す装置にプレート移載ユニットとこの移載ユニットに載置された複数のプレートをインキュベータとの間で出し入れする第３搬送手段４０２および第４搬送手段４０３を含む薬剤注入手段を追加した他の実施例を示す構成説明図である。
この実施例においては、プレート移載ユニット１２０はインキュベータ５１の背面側（開閉扉１０１の反対側）に設けられる。
【００４５】
そして、第３搬送手段（点線で示す）４０２によりプレート取出し口（図示省略）を介して矢印Ｃ方向にプレートを出し入れする。どのタイミングでどのカローセルに出し入れするかは制御手段５３の指令によって行われる。
【００４６】
薬剤注入手段２１４は画像計測部５２に設けられる。薬剤注入手段を構成するディスペンサ２１０はディスポーザブル型で、チップ２１３はチップストッカ２１１から補充される。具体的には、装置背面からオペレータが段積みになっているチップ２１３をチップストッカにセットする。
【００４７】
ディスペンサ２１０にはＸＹＺ方向に移動する機構（図示省略）が設けられており、ＸＹＺ機構により、ディスペンサ先端にチップ２１３を装着する。次に、注入ステージ２１２から、化合物などの刺激剤を吸引し、第４搬送手段４０３によりＸＹステージ２０１上にあるプレート５４まで運び、化合物を滴下する。その後、プレート５４にある細胞の変化を画像に取り込む。前記動作を繰返し行い、プレートの全てのサンプルについて画像取込み実行する。
【００４８】
なお、インキュベータ部５１にプレート移載ユニット１２０を設置するに際しては。オペレータは装置背面から段積みになっている複数枚のプレートをプレート移載ユニットにセットする。その後制御部からの指令によりプレート移載ユニット１２０は下から順に一枚ずつプレートを取り出し、チャンバ内のカローセル１０２に移送される。
【００４９】
プレート移載ユニット１２０にセットするのは細胞サンプルプレートでも、化合物プレートでも良い。例えば、細胞プレートをＸＹステージ２０１に、化合物プレートを注入ステージ２１２に搬送して、ディスペンサ２１０を用いて、化合物プレートから細胞プレートに化合物を滴下して、個々のサンプルの細胞の変化の画像を計測する。
【００５０】
上述のプレート移載ユニット１２０および薬剤注入手段を付加することにより、大量なサンプルを自動で測定可能となり、化合物を滴下してからの直後の変化を観察できるメリットが得られる。
【００５１】
図４、図５、図６はインキュベータ部を構成するチャンバの概要とプレート出し入れ口の構成を示す斜視図である。なお、図１、図３ではチャンバを８角形で示したが、図４、図５では矩形として表示し、チャンバ１１０ａ内に４個の試料テーブル２１ａを収納した状態を示している。
【００５２】
チャンバ１１０ａはラバーヒータ１１１と断熱材４１２で構成され、チャンバの上部には回転棚２０ａを制御部５３（図３参照）からの指令に基づいて矢印Ｄ方向（図５参照）に回転させるための回転ユニット４１３が設けられている。なお、チャンバ１１０ａ内は温度、湿度、ＣＯ２ガス濃度などの環境管理が行われているものとする。
【００５３】
図４、図５において、回転棚２０ａは所定の間隔を隔てて縦方向に配置された複数層の試料テーブル２１ａで構成され、試料テーブ２１ａ上にはそれぞれプレート５４が載置されている。
回転棚２０ａは回転ユニット４１３により回転され、４個の回転棚のうちのいずれか一つがプレート出し入れ口１０３（図１参照）に位置したとき、回転棚２０ａは多段扉ブロック４１４と向き合った状態となる。
ガイドレール４０５はチャンバ１１０ａの側面に形成された長方形状の孔（図示せず）の両端に沿って配置されている。
【００５４】
図６は扉４１１とガイドレールの一部詳細を示す拡大図である。
図６において、ガイドレール４０５は断面が凹状に形成され、凹部４０５ａを形成する外側の凸部４０５ｂは内側の凸部４０５ｃより低く形成されている。複数の扉４１１には両端付近にガイドレール側に向かって凸部４１１ａが形成されている。扉４１１は図４、図５に示すように例えば１６個（Ａ〜Ｒ）が配置されている。
【００５５】
扉４１１の凸部４１１ａはガイドレールの凹部４０５ａに挿入され、挿入された状態で隙間４１０が生じた状態となっている。この隙間４１０にはチャンバ内の気体が侵入するが、扉の左右に形成された庇４１１ｂとガイドレールの外側の凸部４０５ｂとの間にシール部材４０６を配置することによりチャンバ内の環境管理された気体が外部に漏れない構成とされている。
【００５６】
蓋４１１ｃには上辺に上部切欠き４１１ｅ、下辺に下部切欠き４１１ｆが形成されており、扉４１１のそれぞれにねじ４１１ｄにより取り付けられている。上部切欠き４１１ｅと下部切欠き４１１ｆはそれぞれが入り組んだ状態で取り付けられ、チャンバ内の気体が外部に漏れない構成とされている。扉４１１の下辺の両端付近には爪溝４０８が形成されている。
【００５７】
図４、図５に示すように、多段扉ブロック４１４の下方には平行に直立した２本の支持軸４０７ａを有するエアシリンダ４０７が配置されている。扉４１１の両端付近（プレートの横幅Ｓより外側）にはこの支持軸４０７ａが貫通する貫通孔（図示せず）が形成されており、通常は複数の扉４１１（Ａ〜Ｒ）はエアシリンダ４０７をオンにすることにより上方に持ち上げられてチャンバ１１０ａの側面に形成された長方形状の孔の全面を覆った状態となって試料テーブルに載置されたプレート５４の出入りを阻止している。
【００５８】
上述の構成において、制御部５３（図１参照）の指令に基づいて、例えば扉４１１のＭに対応するプレートの出し入れをしようとした場合、第１搬送手段（図１参照）４０１を構成するロボットの爪（図示せず）が扉Mより一つ上段に位置する扉Ｌの爪溝に挿入される。
【００５９】
その状態でエアシリンダ４０７をオフにするとＡ〜Ｌの扉は現状を維持するが、Ｍ〜Ｒまでの扉が一段分下方に下落する。その結果、扉Mが位置していた部分が開となって対応するプレートの出し入れが可能となる。第１搬送手段を構成するロボット（図示せず）はプレートを取出し、図２に示す固定ステージ３０３に搬送する。プレートを取出した後はエアシリンダをオンにして扉M〜Ｒを一段分押し上げて初期の状態に戻す。
【００６０】
上述の構成によれば、所望の試料テーブルに載置されたプレートに対応する扉のみを開いてプレートの出し入れができるのでチャンバ内の温度や湿度などの変化を最小限に留めることができる。なお、一定周期ごとに回転棚２０ａを回転させることによりチャンバ内の気体を攪拌しプレート５４の環境を一定に保つことも可能である。
【００６１】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。実施例ではチャンバの形状を８角形および矩形として示したが円形であっても良い。また、チャンバを加熱する過熱手段はラバーヒータに限ることなく、他の加熱手段であってもよい。
【００６２】
また、多段扉ブロック４１４を構成する扉（Ａ〜Ｒ）のそれぞれの側面にエアシリンダを埋め込み制御部５３（図１参照）の指令に基づいた位置のエアシリンダを動作させて扉を開閉する構成にしてもよい（実施例で示した自重落下方式よりも開閉の信頼性が向上する）。
また、多段扉ブロック４１４の下側に扉（Ａ〜Ｒ）の重量を支えるばね又はエアーばねを設け、制御部の指令に基づいた位置の扉を上下に開くようにしてもよい。
また、扉（Ａ〜Ｒ）にヒータを埋め込むことにより温度分布改善と結露の防止を図ることも可能である。
【００６３】
またプレート移載ユニットを開閉扉の背面に配置したが側面であってもよい。また、カメラは３台として表示したが１台以上であれば何台でも良い。従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
【符号の説明】
【００６４】
２０ 回転棚
２１ 試料テーブル
５１ インキュベータ部
５２ 画像計測部
５３ 制御部（計測ワークステーション）
５４ プレート
５５ サンプル
１０１ 開閉扉
１０２ カローセル
１０３ プレート出し入れ口
１０４ 第２搬送手段
１０５ 温度センサ
１０６ 湿度センサ
１０７ ＣＯ２センサ
１０８ タッチパネルＰＣ
１１０ チャンバ
１１１ ラバーヒータ
１２０ プレート移載ユニット
２０１ ＸＹステージ
２０２ オートフォーカス付き顕微鏡
２０３ 多色共焦点スキャナ
２０４ マイクロレンズ付きピンホールアレイディスク
２０５ リレーレンズ
２１０ ディスペンサ
２１１ チップストッカ
２１２ 注入ステージ
３００ 搬送ユニット支持部
３０１ａ 第１搬送アーム
３０１ｂ 第２搬送アーム
３０２ａ 第１ハンド
３０２ｂ 第２ハンド
３０３ 固定ステージ
４０１ 第１搬送手段
４０２ 第３搬送手段
４０３ 第４搬送手段
４０５ ガイドレール
４０５ａ 凹部
４０５ｂ 外側の凸部
４０５ｃ 内側の凸部
４０６ シール部材
４０７ エアシリンダ
４０７ａ 支持軸
４０８ 爪溝
４０９ シール部材
４１０ 隙間
４１１ 扉
４１１ａ 凸部
４１１ｂ 庇
４１１ｃ 蓋
４１１ｄ ねじ
４１１ｅ 上部切欠き
４１１ｆ 下部切欠き
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生化学分野における創薬スクリーニングに用いられるスクリーニング装置に関し、詳しくはインキュベータ部に格納されたプレートを画像計測部に搬送するための搬送手段の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生化学物質から特定の対象物に対して特異な効能を有する物質を探索する創薬スクリーニングにおいては、多数の試験対象の検体に対して種々の条件を変化させた系統的な試験が行われる。このため、膨大な数の試料について精度よくかつ効率的に培養や分析などの作業を行うことが求められるため、従来様々な形態の専用のスクリーニング装置が用いられている。
【０００３】
これらのスクリーニング装置として、複数の専用装置、たとえば検体や試薬等の液状の試料を収納するプレートを格納するストッカーや、このプレートに検体や試薬を分注する分注装置、分注後のプレートを所定環境下で保管・培養を行うインキュベータなどを組み合わせたものが一般に知られている。
【０００４】
図７は特開２００２−２０２３１５号公報に記載された従来のインキュベータ付き分注装置の概要を示す斜視図（ａ）、平断面図（ｂ）、側断面図（ｃ）である。
図７（ａ）において、インキュベータ１は前面に扉３が設けられ、側面にはプレート出し入れ口４が設けられている。プレート出し入れ口４はシャッタ５を備えている。
【０００５】
インキュベータ１に隣接して分注装置６が配設されている。分注装置６の基台７上面は分注ステージ８となっており、分注ステージ８には複数のプレート９が載置されている。プレート９は、生化学物質などを含む試料を収容するウェルを多数備えた容器である。分注ステージ８上にはＸ軸テーブル１０が配設されており、Ｘ軸テーブル１０には多数の分注チップ１２が装着された分注ヘッド１１が結合されている。
【０００６】
Ｘ軸テーブル１０を駆動することにより分注ヘッド１１は分注ステージ８内を移動し、載置されたプレート９のうちの１つから試料を吸引し、他のプレート９へ吐出する分注作業を行う。
【０００７】
分注ステージ８上には、プレート搬送機構１３が設けられている。プレート搬送機構１３はＸ軸テーブル１４、Ｙ軸テーブル１５、Ｚθ軸テーブル１６およびＺθ軸テーブル１６に結合された移載ヘッド１７より構成される。プレート搬送機構１３を駆動することにより、分注ステージ８上のプレート９を移載ヘッド１７によってクランプし、インキュベータ１の内部に搬入しまたインキュベータ１から取り出す出し入れ作業を、プレート出し入れ口４を介して行うことができる。
【０００８】
図７（ｂ）において、筐体２は断熱壁を有しており、環境コントロール部である環境コントローラ（図外）によって筐体２の内部の温度や湿度、二酸化炭素濃度などの環境条件を所定の条件に維持するようになっている。
【０００９】
筐体２の前面には第１開口部２ａが設けられ、第１開口部２ａは扉３によって開閉自在となっている。筐体２の側面には第２開口部２ｂが設けられている。第２開口部２ｂはプレート９が通過できる大きさとなっており、プレート出し入れ口４として用いられる。
第２開口部２ｂには上下方向に開閉自在の第２の扉であるシャッタ５が設けられており、上下方向に自動的に開閉する。
【００１０】
筐体２内には円形の試料テーブル２１が配設されている。試料テーブル２１には複数個のプレート９が載置される。試料テーブル２１の各載置部２１ｂには位置を特定する番号が時計回りに付されている。
【００１１】
図７（ｃ）に示すように、筐体２の内部には複数の試料テーブル２１が連結部材２６によって上下に連結されて回転棚２０となっている。各試料テーブル２１には、Ａ、Ｂ、Ｃ・・の符号が付されており、この符号によって試料テーブル２１が特定される。
【００１２】
この符号Ａ、Ｂ、Ｃ・・と各試料テーブル２１の載置部２１ｂの番号を組み合わせることにより回転棚２０の各載置部２１ｂを特定する番号が設定される。回転棚２０はスプライン軸２５の廻りに回転運動を行う。昇降プレート２８は昇降動作を行う。この昇降動作は、２本のスライドガイド２２によってガイドされる。
【００１３】
Ｒ軸モータ３０、Ｚ軸モータ３５はそれぞれエンコーダ３１，３６を備えており、エンコーダ３１，３６はそれぞれＲ軸モータ３０，Ｚ軸モータ３５の回転量を示すパルス信号を発生する。したがってこれらのパルス信号をカウントすることにより、各棚番号が付された載置部２１ｂの現在位置を特定することができ、任意の棚番号の載置部２１ｂに載置されたプレート９を、プレート出し入れ口４に位置させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−２０２３１５号公報
【特許文献２】特開平１１−２８７８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来のスクリーニング装置は、上述のストッカーや分注装置などの専用装置をロボットなどの搬送手段を用いて連結し、各装置間でプレートの受け渡しを行わせるようにしたものであった。このためスクリーニング装置全体として広いスペースを要し設備コストが高いという問題点とともに、離隔した個別装置間で何度もプレートの受け渡しを行わねばならないため試験作業の効率が低いという問題点があった。
【００１６】
そこで本発明は、省スペースを図ることができて設備コストが低く、しかも試験作業の効率を向上させることができるスクリーニング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
画像計測部と該画像計測部に一体として接続されたインキュベータ部と、該インキュベータ部に配置された固定ステージと、該固定ステージ上に前記インキュベータ部のカローセルに格納されたプレートの一つを取り出す第１搬送手段と、前記固定ステージ上に取り出されたプレートを前記画像計測部に配置されたＸＹステージ上に搬送する第２搬送手段と、前記画像計測部およびインキュベータの動作を制御する制御部を備え、前記第２搬送手段は搬送ユニット支持部に水平に支持された第１搬送アームと第２搬送アームからなり、前記第１，第２搬送アームは固定ステージ上のプレートと前記ＸＹステージ上のプレートを互いに交差して搬送するように構成したことを特徴とする。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記第１，第２搬送アームは前記搬送ユニット支持部に沿って上下に移動可能とされ、互いの搬送アーム側に向かって前記プレートを把持するための所定の長さを有するハンドが設けられ、該ハンドは前記搬送アームに沿って水平方向に移動可能に構成したことを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記インキュベータ部内に複数のプレートを層状に載置した移載ユニットと、該移載ユニットに載置されたプレートを前記制御部からの指令により前記カローセルに取込むための第３搬送手段を設けたことを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記画像計測部側には前記プレートに配置された複数のサンプルの少なくとも一つに刺激剤を注入するための注入ステージを有する刺激剤注入手段が配置され、前記注入ステージに前記固定ステージに取出されたプレートを搬送するとともに、刺激剤を注入されたプレートを前記ＸＹステージに搬送するための第４搬送手段を備えたことを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項１及び３記載の発明において、
前記固定ステージ，注入ステージ及びＸＹステージに移動配置されるプレートの停止位置を記憶するティーチング機能を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば以下のような効果がある。請求項１及び請求項２によれば、画像計測部とインキュベータ部を一体に接続し、インキュベータ部に配置された搬送ユニット支持部に水平に支持された第１搬送アームと第２搬送アームを備え、第１，第２搬送アームを搬送ユニット支持部に沿って上下に移動可能とし、互いの搬送アーム側に向かってプレートを把持するための所定の長さを有するハンドを設け、そのハンドを搬送アームに沿って水平方向に移動可能とし、固定ステージ上のプレートとＸＹステージ上のプレートを互いに交差して搬送するようにしたので、計測されたサンプルと次回に計測すべきサンプルを搬送するための時間を少なくすることができ、省スペースを図り設備コストが低く、試験作業の効率を向上させることができる。
【００２３】
請求項３によれば、制御部からの指令により層状に載置した移載ユニットからカローセルプレートを取込むための第３手段を設けたので遅滞なく試験作業を実行することができる。
【００２４】
請求項４によれば、注入ステージを有する刺激剤注入手段と、注入ステージに固定ステージに取出されたプレートを搬送し、刺激剤を注入されたプレートをＸＹステージに搬送するための第４搬送手段を備えたので、大量のサンプルを自動的に計測可能となり刺激剤を注入した直後の変化を観察することができる。
【００２５】
請求項５によれば、固定ステージ，注入ステージ及びＸＹステージに移動配置されるプレートの停止位置を記憶するティーチング機能を設けたので、装置内の各機器間の位置の微調整を不要とし、装置の組立、メンテナンスを簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】第２搬送手段の平面図及び側面図である。
【図３】他の実施例を示す構成図である。
【図４】本発明に用いるインキュベータ部を構成するチャンバの要部構成を示す斜視図である。
【図５】図４に示すチャンバの筐体を除去した状態の要部構成を示す斜視図である。
【図６】プレート出し入れ口の詳細を示す図である。
【図７】従来例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１および図２は本発明の一実施例を示した構成図である。
図１において、インキュベータ部５１と画像計測部５２は一体として形成され、これらの装置は制御部５３により制御される。インキュベータ部は図４に示すインキュベータと同等の機能を有して形成されている。
【００２８】
インキュベータ部を構成するチャンバ１１０は、図では８角形の筒状に形成され、上部、下部及び外周に配置された加熱部材（例えばラバーヒータ）１１１により加熱される。そして、チャンバ内に配置された温度センサ１０５、湿度センサ１０６、ＣＯ２センサ１０７により監視されて生細胞にとって理想的な所定の雰囲気に維持されている。
【００２９】
なお、湿度についてはチャンバ内に水槽を設置し、水槽の水の蒸発によって１００％に近い湿度を保つ。ＣＯ２ガスについては、電磁弁を介して外部より高純度のＣＯ２を導入して、ＣＯ２ガスセンサで濃度を測定し、それに従って電磁弁を開閉する。
インキュベータ部には、タッチパネルＰＣ１０８が備えてあり、このタッチパネルＰＣにより、温度、湿度、ＣＯ２ガス濃度の設定が行われる。
【００３０】
１０１はチャンバの前面に配置された開閉扉であり、この扉を開いてチャンバ内に配置されたカローセル１０２に複数のサンプルチップ５５が配置されたプレート５４が載置される。
カローセル１０２は複数個あり、各カローセルにはプレート５４を格納する段が複数設けてある。
【００３１】
画像計測部２にはプレートに配置されたサンプルを移動させるＸＹステージ２０１、サンプルを拡大表示するオートフォーカス付き顕微鏡２０２、マイクロレンズ付きピンホールアレイディスク２０４、リレーレンズ２０５等からなる多色共焦点スキャナ２０３および複数台のカメラが格納されている。
【００３２】
図２は第２搬送手段１０４の平面図（ａ）及び側面図（ｂ）を示す図である。なお、インキュベータ部５１と画像計測部５２は要部のみを示している。
図２（ａ，ｂ）において３００は搬送ユニット支持部であり、矩形状に形成されてインキュベータ部５１側に固定されている。３０１ａは第１搬送アーム，３０１ｂは第２搬送アームであり、図２（ａ）に示すようにそれぞれのアームの中央付近が搬送ユニット支持部３００の両端付近に所定の間隔（ｅ）を隔てて配置されている。
【００３３】
３０２ａ，３０２ｂは一端が第１，第２搬送アームに取付けられたハンドである。これらのハンドは第１，第２搬送アーム３０１ａ，３０１ｂに沿って水平方向に直角に、かつ、向かい合って取付けられている。また、これらの第１，第２ハンドの他端にはプレート５４ａ，５４ｂをそれぞれ把持するための把持手段（図示省略）が形成されている。
【００３４】
そして、第１，第２搬送アーム３０１ａ，３０１ｂは搬送ユニット支持部３００に支持された状態で垂直方向に移動可能に取付けられ、第１，第２ハンドは第１，第２搬送アームに沿って移動可能に取付けられている。
なお、図２（ｂ）に示すように第１，第２ハンドを移動させるに際しては第１，第２搬送アームはハンド同士が衝突しないように所定の空間Ｂを有して行うものとする。
【００３５】
３０３はインキュベータ部５１側のプレート出し入れ口の近傍に配置され取出されたプレートを載置する固定ステージ、２０１は画像計測部側に配置されプレートに収納されたサンプルを所定の場所に移動させるためのたＸＹステージである。
【００３６】
図１において、プレート５４はカローセル１０２の回転により、チャンバ１１０の側面に形成されたプレート出し入れ口１０３まで運ばれ、矢印A方向に駆動される第１搬送手段（点線で示す）４０１により固定ステージ３０３上に載置される。
【００３７】
図２において、固定ステージ３０３上に載置されたプレート５４ｂは例えば第１ハンド３０２aに把持されて所定の高さに持ち上げられる。その間に第２ハンド３０２ｂは測定が終了してＸＹステージ２０１上に載置されたプレート５４ａを把持して第１ハンド３０２ａの高さと異なる所定（ハンド同士が交差した際に衝突しない）の高さに持ち上げられる。
【００３８】
ハンド同士がそれぞれの搬送アームに沿って水平方向に移動して固定ステージ３０３上に測定が終了したプレート５４ａが載置され、ＸＹステージ２０１上に測定すべきプレート５４ｂが載置される。
そしてＸＹステージ上の測定すべきプレート５４ｂが測定されている間に固定ステージ３０３上のプレート５４aは矢印A方向に駆動される第１搬送手段（点線で示す）４０１によりチャンバ１１０内の所定のカローセルに搬送され、その後、新たなプレートが固定ステージ３０３上に載置される。
【００３９】
上述のように２本のアームとハンドを持つメリットは、搬送のスループットを上げられることにある。すなわち、複数のサンプルプレートを順次測定する際、例えば、第１のアームとハンドで次に測定するプレートを、第２のアームとハンドで現在測定終了したプレートを把持し、プレートを引き上げた後に、水平方向に交差（クロス）移動して、プレートを交換する。このような動作により、アームが１本しかない機器に比べて、装置のスループットを格段に上げることができる。
【００４０】
ところでこのような創薬スクリーニング装置においては、プレートにあるサンプル（細胞）を長時間に渡ってトラッキング（追跡）解析などをするため、プレートをインキュベータ部５１から取出して画像計測部５２に送り、画像計測部で測定してからインキュベータ部に戻す動作が繰返し行われる。
【００４１】
従って細胞のトラッキングを確実にするため、サンプルを搬送する際の繰り返し位置精度を確保する必要がある。この位置精度の確保は、画像計測部にあるＸＹステージ２０１、インキュベータ部にある固定ステージ３０３、および２つのハンドがプレートをＸＹステージ２０１、固定ステージ３０３にセットする時の停止位置の調整で達成する。
【００４２】
本発明では、第１，第２ハンドの停止位置に合わせて、ＸＹステージ２０１の位置をティーチングする方式を用いる。具体的には、可動機構を持たない固定ステージ３０３を基準に、可動機構を持つハンドの停止位置を調整し、固定ステージ３０３に合わせる。
次に、第１，第２アームがプレートを搬送して、ＸＹステージ２０１の上でプレートを放した際の位置にあわせて、ＸＹステージ２０１の受け取る停止位置を記憶し、その停止位置を決定する。
【００４３】
このようなティーチング機能を持たせることによって機構的にステージやハンドの位置を微調することなく、組立時間を大幅に短縮できる。なお、機械の経時的な変化があった場合やメンテナンスの際にはＸＹステージのティーチングを再度行えばよい（インキュベータ部にとっては、プレート５４をＸＹ方向に移動する必要はないため、固定ステージ３０３は通常、ＸＹ方向の可動機構はない）。
【００４４】
図３は図１に示す装置にプレート移載ユニットとこの移載ユニットに載置された複数のプレートをインキュベータとの間で出し入れする第３搬送手段４０２および第４搬送手段４０３を含む薬剤注入手段を追加した他の実施例を示す構成説明図である。
この実施例においては、プレート移載ユニット１２０はインキュベータ５１の背面側（開閉扉１０１の反対側）に設けられる。
【００４５】
そして、第３搬送手段（点線で示す）４０２によりプレート取出し口（図示省略）を介して矢印Ｃ方向にプレートを出し入れする。どのタイミングでどのカローセルに出し入れするかは制御手段５３の指令によって行われる。
【００４６】
薬剤注入手段２１４は画像計測部５２に設けられる。薬剤注入手段を構成するディスペンサ２１０はディスポーザブル型で、チップ２１３はチップストッカ２１１から補充される。具体的には、装置背面からオペレータが段積みになっているチップ２１３をチップストッカにセットする。
【００４７】
ディスペンサ２１０にはＸＹＺ方向に移動する機構（図示省略）が設けられており、ＸＹＺ機構により、ディスペンサ先端にチップ２１３を装着する。次に、注入ステージ２１２から、化合物などの刺激剤を吸引し、第４搬送手段４０３によりＸＹステージ２０１上にあるプレート５４まで運び、化合物を滴下する。その後、プレート５４にある細胞の変化を画像に取り込む。前記動作を繰返し行い、プレートの全てのサンプルについて画像取込み実行する。
【００４８】
なお、インキュベータ部５１にプレート移載ユニット１２０を設置するに際しては。オペレータは装置背面から段積みになっている複数枚のプレートをプレート移載ユニットにセットする。その後制御部からの指令によりプレート移載ユニット１２０は下から順に一枚ずつプレートを取り出し、チャンバ内のカローセル１０２に移送される。
【００４９】
プレート移載ユニット１２０にセットするのは細胞サンプルプレートでも、化合物プレートでも良い。例えば、細胞プレートをＸＹステージ２０１に、化合物プレートを注入ステージ２１２に搬送して、ディスペンサ２１０を用いて、化合物プレートから細胞プレートに化合物を滴下して、個々のサンプルの細胞の変化の画像を計測する。
【００５０】
上述のプレート移載ユニット１２０および薬剤注入手段を付加することにより、大量なサンプルを自動で測定可能となり、化合物を滴下してからの直後の変化を観察できるメリットが得られる。
【００５１】
図４、図５、図６はインキュベータ部を構成するチャンバの概要とプレート出し入れ口の構成を示す斜視図である。なお、図１、図３ではチャンバを８角形で示したが、図４、図５では矩形として表示し、チャンバ１１０ａ内に４個の試料テーブル２１ａを収納した状態を示している。
【００５２】
チャンバ１１０ａはラバーヒータ１１１と断熱材４１２で構成され、チャンバの上部には回転棚２０ａを制御部５３（図３参照）からの指令に基づいて矢印Ｄ方向（図５参照）に回転させるための回転ユニット４１３が設けられている。なお、チャンバ１１０ａ内は温度、湿度、ＣＯ２ガス濃度などの環境管理が行われているものとする。
【００５３】
図４、図５において、回転棚２０ａは所定の間隔を隔てて縦方向に配置された複数層の試料テーブル２１ａで構成され、試料テーブ２１ａ上にはそれぞれプレート５４が載置されている。
回転棚２０ａは回転ユニット４１３により回転され、４個の回転棚のうちのいずれか一つがプレート出し入れ口１０３（図１参照）に位置したとき、回転棚２０ａは多段扉ブロック４１４と向き合った状態となる。
ガイドレール４０５はチャンバ１１０ａの側面に形成された長方形状の孔（図示せず）の両端に沿って配置されている。
【００５４】
図６は扉４１１とガイドレールの一部詳細を示す拡大図である。
図６において、ガイドレール４０５は断面が凹状に形成され、凹部４０５ａを形成する外側の凸部４０５ｂは内側の凸部４０５ｃより低く形成されている。複数の扉４１１には両端付近にガイドレール側に向かって凸部４１１ａが形成されている。扉４１１は図４、図５に示すように例えば１６個（Ａ〜Ｒ）が配置されている。
【００５５】
扉４１１の凸部４１１ａはガイドレールの凹部４０５ａに挿入され、挿入された状態で隙間４１０が生じた状態となっている。この隙間４１０にはチャンバ内の気体が侵入するが、扉の左右に形成された庇４１１ｂとガイドレールの外側の凸部４０５ｂとの間にシール部材４０６を配置することによりチャンバ内の環境管理された気体が外部に漏れない構成とされている。
【００５６】
蓋４１１ｃには上辺に上部切欠き４１１ｅ、下辺に下部切欠き４１１ｆが形成されており、扉４１１のそれぞれにねじ４１１ｄにより取り付けられている。上部切欠き４１１ｅと下部切欠き４１１ｆはそれぞれが入り組んだ状態で取り付けられ、チャンバ内の気体が外部に漏れない構成とされている。扉４１１の下辺の両端付近には爪溝４０８が形成されている。
【００５７】
図４、図５に示すように、多段扉ブロック４１４の下方には平行に直立した２本の支持軸４０７ａを有するエアシリンダ４０７が配置されている。扉４１１の両端付近（プレートの横幅Ｓより外側）にはこの支持軸４０７ａが貫通する貫通孔（図示せず）が形成されており、通常は複数の扉４１１（Ａ〜Ｒ）はエアシリンダ４０７をオンにすることにより上方に持ち上げられてチャンバ１１０ａの側面に形成された長方形状の孔の全面を覆った状態となって試料テーブルに載置されたプレート５４の出入りを阻止している。
【００５８】
上述の構成において、制御部５３（図１参照）の指令に基づいて、例えば扉４１１のＭに対応するプレートの出し入れをしようとした場合、第１搬送手段（図１参照）４０１を構成するロボットの爪（図示せず）が扉Mより一つ上段に位置する扉Ｌの爪溝に挿入される。
【００５９】
その状態でエアシリンダ４０７をオフにするとＡ〜Ｌの扉は現状を維持するが、Ｍ〜Ｒまでの扉が一段分下方に下落する。その結果、扉Mが位置していた部分が開となって対応するプレートの出し入れが可能となる。第１搬送手段を構成するロボット（図示せず）はプレートを取出し、図２に示す固定ステージ３０３に搬送する。プレートを取出した後はエアシリンダをオンにして扉M〜Ｒを一段分押し上げて初期の状態に戻す。
【００６０】
上述の構成によれば、所望の試料テーブルに載置されたプレートに対応する扉のみを開いてプレートの出し入れができるのでチャンバ内の温度や湿度などの変化を最小限に留めることができる。なお、一定周期ごとに回転棚２０ａを回転させることによりチャンバ内の気体を攪拌しプレート５４の環境を一定に保つことも可能である。
【００６１】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。実施例ではチャンバの形状を８角形および矩形として示したが円形であっても良い。また、チャンバを加熱する過熱手段はラバーヒータに限ることなく、他の加熱手段であってもよい。
【００６２】
また、多段扉ブロック４１４を構成する扉（Ａ〜Ｒ）のそれぞれの側面にエアシリンダを埋め込み制御部５３（図１参照）の指令に基づいた位置のエアシリンダを動作させて扉を開閉する構成にしてもよい（実施例で示した自重落下方式よりも開閉の信頼性が向上する）。
また、多段扉ブロック４１４の下側に扉（Ａ〜Ｒ）の重量を支えるばね又はエアーばねを設け、制御部の指令に基づいた位置の扉を上下に開くようにしてもよい。
また、扉（Ａ〜Ｒ）にヒータを埋め込むことにより温度分布改善と結露の防止を図ることも可能である。
【００６３】
またプレート移載ユニットを開閉扉の背面に配置したが側面であってもよい。また、カメラは３台として表示したが１台以上であれば何台でも良い。従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
【符号の説明】
【００６４】
２０ 回転棚
２１ 試料テーブル
５１ インキュベータ部
５２ 画像計測部
５３ 制御部（計測ワークステーション）
５４ プレート
５５ サンプル
１０１ 開閉扉
１０２ カローセル
１０３ プレート出し入れ口
１０４ 第２搬送手段
１０５ 温度センサ
１０６ 湿度センサ
１０７ ＣＯ２センサ
１０８ タッチパネルＰＣ
１１０ チャンバ
１１１ ラバーヒータ
１２０ プレート移載ユニット
２０１ ＸＹステージ
２０２ オートフォーカス付き顕微鏡
２０３ 多色共焦点スキャナ
２０４ マイクロレンズ付きピンホールアレイディスク
２０５ リレーレンズ
２１０ ディスペンサ
２１１ チップストッカ
２１２ 注入ステージ
３００ 搬送ユニット支持部
３０１ａ 第１搬送アーム
３０１ｂ 第２搬送アーム
３０２ａ 第１ハンド
３０２ｂ 第２ハンド
３０３ 固定ステージ
４０１ 第１搬送手段
４０２ 第３搬送手段
４０３ 第４搬送手段
４０５ ガイドレール
４０５ａ 凹部
４０５ｂ 外側の凸部
４０５ｃ 内側の凸部
４０６ シール部材
４０７ エアシリンダ
４０７ａ 支持軸
４０８ 爪溝
４０９ シール部材
４１０ 隙間
４１１ 扉
４１１ａ 凸部
４１１ｂ 庇
４１１ｃ 蓋
４１１ｄ ねじ
４１１ｅ 上部切欠き
４１１ｆ 下部切欠き
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像計測部と該画像計測部に一体として接続されたインキュベータ部と、該インキュベータ部に配置された固定ステージと、該固定ステージ上に前記インキュベータ部のカローセルに格納されたプレートの一つを取り出す第１搬送手段と、前記固定ステージ上に取り出されたプレートを前記画像計測部に配置されたＸＹステージ上に搬送する第２搬送手段と、前記画像計測部およびインキュベータの動作を制御する制御部を備え、前記第２搬送手段は搬送ユニット支持部に水平に支持された第１搬送アームと第２搬送アームからなり、前記第１，第２搬送アームは固定ステージ上のプレートと前記ＸＹステージ上のプレートを互いに交差して搬送するように構成したことを特徴とする創薬スクリーニング装置。
【請求項２】
前記第１，第２搬送アームは前記搬送ユニット支持部に沿って上下に移動可能とされ、互いの搬送アーム側に向かって前記プレートを把持するための所定の長さを有するハンドが設けられ、該ハンドは前記搬送アームに沿って水平方向に移動可能に構成したことを特徴とする請求項１記載の創薬スクリーニング装置。
【請求項３】
前記インキュベータ部内に複数のプレートを層状に載置した移載ユニットと、該移載ユニットに載置されたプレートを前記制御部からの指令により前記カローセルに取込むための第３搬送手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の創薬スクリーニング装置。
【請求項４】
前記画像計測部側には前記プレートに配置された複数のサンプルの少なくとも一つに刺激剤を注入するための注入ステージを有する刺激剤注入手段が配置され、前記注入ステージに前記固定ステージに取出されたプレートを搬送するとともに、刺激剤を注入されたプレートを前記ＸＹステージに搬送するための第４搬送手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の創薬スクリーニング装置。
【請求項５】
前記固定ステージ，注入ステージ及びＸＹステージに移動配置されるプレートの停止位置を記憶するティーチング機能を設けたことを特徴とする請求項１又は４記載の創薬スクリーニング装置。
【請求項１】
画像計測部と該画像計測部に一体として接続されたインキュベータ部と、該インキュベータ部に配置された固定ステージと、該固定ステージ上に前記インキュベータ部のカローセルに格納されたプレートの一つを取り出す第１搬送手段と、前記固定ステージ上に取り出されたプレートを前記画像計測部に配置されたＸＹステージ上に搬送する第２搬送手段と、前記画像計測部およびインキュベータの動作を制御する制御部を備え、前記第２搬送手段は搬送ユニット支持部に水平に支持された第１搬送アームと第２搬送アームからなり、前記第１，第２搬送アームは固定ステージ上のプレートと前記ＸＹステージ上のプレートを互いに交差して搬送するように構成したことを特徴とする創薬スクリーニング装置。
【請求項２】
前記第１，第２搬送アームは前記搬送ユニット支持部に沿って上下に移動可能とされ、互いの搬送アーム側に向かって前記プレートを把持するための所定の長さを有するハンドが設けられ、該ハンドは前記搬送アームに沿って水平方向に移動可能に構成したことを特徴とする請求項１記載の創薬スクリーニング装置。
【請求項３】
前記インキュベータ部内に複数のプレートを層状に載置した移載ユニットと、該移載ユニットに載置されたプレートを前記制御部からの指令により前記カローセルに取込むための第３搬送手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の創薬スクリーニング装置。
【請求項４】
前記画像計測部側には前記プレートに配置された複数のサンプルの少なくとも一つに刺激剤を注入するための注入ステージを有する刺激剤注入手段が配置され、前記注入ステージに前記固定ステージに取出されたプレートを搬送するとともに、刺激剤を注入されたプレートを前記ＸＹステージに搬送するための第４搬送手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の創薬スクリーニング装置。
【請求項５】
前記固定ステージ，注入ステージ及びＸＹステージに移動配置されるプレートの停止位置を記憶するティーチング機能を設けたことを特徴とする請求項１又は４記載の創薬スクリーニング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２１０２３７（Ｐ２０１０−２１０２３７Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５００６５（Ｐ２００９−５００６５）
【出願日】平成２１年３月４日（２００９．３．４）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月４日（２００９．３．４）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【Ｆターム（参考）】
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