自動固相抽出装置
【課題】フィルタ付き容器から液体が真空吸引された状態を目視で確実に観察できる自動固相抽出装置を提供すること。
【解決手段】液体の吸引及び吐出動作が可能な分注ヘッドと、該分注ヘッドを移動させるための移送手段と、前記分注ヘッドの吸引及び吐出動作と前記移送手段による分注ヘッドの移動を制御するための制御手段を備え、該制御手段から入力された運転工程に従って動作する自動固相抽出装置において、予め任意の運転工程で装置の動作を一時停止させる一時停止設定機能を前記制御手段に設ける。より具体的には、内部を真空状態にしてフィルタ付き容器から液体を真空吸引する真空吸引手段を備え、予め設定された運転工程において装置が一時停止状態にあるとき、前記真空吸引手段を単独で運転させて前記フィルタ付き容器からの液体の真空吸引状態を目視にて確認する。
【解決手段】液体の吸引及び吐出動作が可能な分注ヘッドと、該分注ヘッドを移動させるための移送手段と、前記分注ヘッドの吸引及び吐出動作と前記移送手段による分注ヘッドの移動を制御するための制御手段を備え、該制御手段から入力された運転工程に従って動作する自動固相抽出装置において、予め任意の運転工程で装置の動作を一時停止させる一時停止設定機能を前記制御手段に設ける。より具体的には、内部を真空状態にしてフィルタ付き容器から液体を真空吸引する真空吸引手段を備え、予め設定された運転工程において装置が一時停止状態にあるとき、前記真空吸引手段を単独で運転させて前記フィルタ付き容器からの液体の真空吸引状態を目視にて確認する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医薬品、農薬、水等に含まれる有機化学物質の分析の前処理操作としての固相抽出操作を自動的に行うための自動固相抽出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医薬品や農薬等の試料溶液に含まれる有機化学物質の分析法としては、例えば液体クロマトグラフィー分析が知られている。この分析には前処理操作としての固相抽出操作が必要であるが、この固相抽出操作は、固定相となる吸着剤を詰めた長形円筒の固相抽出管（カラム）に、その上方から試料溶液を滴下させて溶質を固定相に吸着させた後、溶剤を流して固定相に吸着されている溶質を分離して目的成分を溶かし出す操作である。
【０００３】
而して、液体クロマトグラフィー分析においては、上記固相抽出操作を行った後、目的成分が含まれる溶液を液体クロマトグラフィーに掛けて成分分析が行われる。
【０００４】
ところが、前処理操作としての固相抽出操作には一般的に長時間を要し、マニュアル操作では非効率であるため、近年、処理の効率化を図るためにこれらの前処理操作を自動的に行う自動固相抽出装置が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、溶液注入用多連続ニードルホルダを装着したヘッドを所定の試験管位置に移動させて流量制御ポンプを稼働させることにより、溶剤供給源から所定の溶剤を複数の固相抽出管に対して同時に注入して各固相抽出管の固定層の活性化処理を行うようにした自動固相抽出装置が提案されており、これによれば活性化処理時間を短縮して全体の処理時間を大幅に短縮することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１６４３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の自動固相抽出装置では、固相抽出管（以下、フィルタ付き容器」と称する）から液体が確実に真空吸引されているか否かを検出することは不可能である。
【０００８】
ところで、フィルタ付き容器は複数（例えば、９６個）のウェルから成り、有機化学成分の濃度や種類によって真空吸引に要する時間が異なることが一般的に知られており、真空吸引の時間設定には十分な検討が必要である。
【０００９】
又、固相抽出を行う際は、フィルタ付き容器に試薬を吐出してから真空吸引する作業を複数回行うのが一般的であるため、真空吸引されないでフィルタ付き容器のウェルに液体が残った状態であるにも拘らず、新たに別の試薬を注入してしまうとフィルタ付き容器から液が溢れるという不具合が発生してしまう。
【００１０】
而して、上述のようにフィルタ付き容器からの液体の真空吸引が不十分であった場合、従来の自動固相抽出装置では、制御装置からの停止信号によって装置の運転を停止することによって前記不具合を回避することは容易であるが、実験者が装置を監視していなければならず、自動化のメリットが得られない。
【００１１】
従って、本発明の目的とする処は、真空吸引作業が終了した時点で装置の運転を一時停止するよう予め設定可能とすることによって、フィルタ付き容器から液体が真空吸引された状態を目視で確実に観察できる自動固相抽出装置を提供することにある。
【００１２】
又、固相抽出に限らず、液体を吸引及び吐出する作業は一般的に行われているが、複数の液体を分注する場合、例えば１回目の試薬の分注量は１００μｌ、２回目の試薬は５μｌ、３回目の試薬は１０００μｌといったように、分注量が各回で大きく異なる一連の操作が必要なときがある。一般的に１０００μｌの液体を一度に分注可能な分注ヘッドを用いて５μｌの液体を分注した場合、分注器の精度を表す正確度と再現性は悪くなる。
【００１３】
そこで、小容量分注用の分注ヘッドと大容量分注用の分注ヘッドをそれぞれ用意し、２本のロボットアームを用いて用途に応じて分注ヘッドを使い分けたり、容量の異なる２つの分注ヘッドを１本のロボットアームの先端に着脱することができる機構を設ける方法が実施されている。
【００１４】
ところが、このような方法では、全ての工程を全自動で行うことができるものの、例えば一連の工程に１時間以上の時間を要するような場合であっても、小容量の分注ヘッドは僅か数分しか使われないこともあり、投資コストに見合うメリットが得られない。当然ながら、小容量用の分注ヘッド以外にも小容量用の分注チップや試薬等も準備する必要があり、装置は大型で高価なものになってしまう。
【００１５】
又、逆に分注量が分注ヘッドの設定範囲の上限を大きく超える場合には、分注ヘッドによる分注作業を複数回繰り返す必要があり、その作業時間が長くなるという問題もあった。
【００１６】
そこで、本発明の他の目的とする処は、分注ヘッドの設定範囲（例えば５０〜１０００μl ）を外れる小容量（例えば５μl ）或は大容量（例えば、５０００μｌ）を分注させたい場合、装置の運転を一時停止させるように予め設定できるようにしておき、用手法（手作業）による１回の操作で小容量或は大容量の分注を行うことによって、小型化とコストダウンを図ることができる自動固相抽出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、液体の吸引及び吐出動作が可能な分注ヘッドと、該分注ヘッドを移動させるための移送手段と、前記分注ヘッドの吸引及び吐出動作と前記移送手段による分注ヘッドの移動を制御するための制御手段を備え、該制御手段から入力された運転工程に従って動作する自動固相抽出装置において、予め任意の運転工程で装置の動作を一時停止させる一時停止設定機能を前記制御手段に設け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、予め設定された運転工程において装置が一時停止状態にあることを知らせる機能を設けたことを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記分注ヘッドに装着された分注チップに液体を吸引及び吐出させるための容器と、液体が吐出されるフィルタ付き容器と、内部を真空状態にして前記フィルタ付き容器から液体を真空吸引する真空吸引手段を備え、予め設定された運転工程において装置が一時停止状態にあるとき、前記真空吸引手段を単独で運転させて前記フィルタ付き容器からの液体の真空吸引状態を目視にて確認することを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、装置が一時停止状態にあるときに前記真空吸引手段が単独で運転された時間に基づいて、真空吸引手段が前記フィルタ付き容器から液体を真空吸引する時間を変更可能としたことを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記分注ヘッドに装着された分注チップに液体を吸引及び吐出させるための容器を備え、予め設定された運転工程において装置が一時停止状態にあるとき、用手法で液体を前記容器に分注することを特徴とする。
【００２２】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、装置が一時停止状態にあるときに前記制御手段から何らかの操作が行われなかった場合、一定時間経過後に一時停止状態以降の運転を継続することを特徴とする。
【００２３】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記一定時間を前記制御手段から設定可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１記載の発明によれば、予め任意の運転工程で装置の動作を一時停止させて自動運転を中断し、その間に人による操作が可能になるようにしたため、例えば液体の真空吸引状態の目視による確認や用手法による小容量の分注等が可能となる。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、実験者は予め設定された運転工程において装置が一時停止状態にあることを知ることができる。
【００２６】
請求項３記載の発明によれば、予め設定された運転工程において装置を一時停止させた状態で、真空吸引手段を単独で運転させてフィルタ付き容器からの液体の真空吸引状態を目視にて確実に確認することができる。
【００２７】
請求項４記載の発明によれば、フィルタ付き容器から液体を完全に真空吸引するに必要な真空吸引手段の運転時間を運転停止時の単独運転時間に基づいて設定し直すことができる。
【００２８】
請求項５記載の発明によれば、例えば分注ヘッドの設定範囲を外れる小容量或は大容量を分注したい場合、装置を一時停止させて用手法で小容量或は大容量の分注を１回の操作で行うことができるため、装置の小型化及びコストダウンを図ることができる。
【００２９】
請求項６記載の発明によれば、装置が一時停止状態にあるときに一定時間以上何らの操作が行われなかった場合には、一時停止状態以降の運転を継続するようにしたため、試薬の蒸発や活性度合いの低下等の不具合の発生を防ぐことができる。
【００３０】
請求項７記載の発明によれば、装置を一時停止させておく最大時間（一定時間）を、扱う液体の種類等に応じて、制御手段によって任意に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１は本発明に係る自動固相抽出装置の斜視図、図２は同自動固相抽出装置内の構成の詳細を示す斜視図である。
【００３３】
図１に示す自動固相抽出装置１は、装置本体２と、不図示の真空ポンプが内蔵された真空コントローラ１５と、これらを制御する制御装置３とで構成されている。ここで、制御装置３は、例えば汎用のパーソナル・コンピュータで構成され、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ケーブル４を介して装置本体２と真空コントローラ１５に電気的に接続されている。
【００３４】
又、装置本体２には、３次元空間を移動して位置決めが可能な移送手段であるロボット５と、このロボット５の先端に設けられた分注ヘッド６と、制御装置３に入力された条件に基づいて装置本体２を駆動する不図示の回路部が設けられている。ここで、ロボット５は、直交座標軸であるＸ軸−Ｙ軸−Ｚ軸に沿って３次元空間を移動可能であって、不図示のステッピングモータによって駆動され、所定の位置に位置決めされる。尚、ロボット５の駆動源としては、サーボモータ等、他の任意の手段を用いることができる。
【００３５】
前記分注ヘッド６は、一列に並んで配置された複数の分注チップ８を着脱可能であって、これに分注チップ８を装着することによって液体の吸引及び吐出が可能となる。即ち、分注ヘッド６に例えば１２本の分注チップ８を装着し、１２連のシリンジ（図示せず）を１つのステッピングモータで駆動することによって、分注チップ８への液体の吸引動作及び分注チップ８からの液体の吐出動作が実行される。尚、シリンジ個々の間隔はフィルタ付き容器１１のウェル間隔と同じ９ｍｍピッチに設定されている。
【００３６】
又、ロボット５に取り付けられた分注ヘッド６の可動範囲の下方には、２組の分注チップ容器９、４つのプレート容器群１０、フィルタ付き容器１１とこれを保持するキャリア１２、真空容器１３及び試薬の分注に使用されて不要となった分注チップ８を廃棄するための廃棄容器１４が配置されている。
【００３７】
上記各分注チップ容器９には、縦１２本×横８本の計９６本の分注チップ８がフィルタ付き容器１１のウェル間隔と同じ９ｍｍピッチで配置されている。又、４つのプレート容器群１０には、試薬が入った試薬容器１０ａ，１０ｂと、標準溶液が入った標準溶液容器１０ｃ及び前処理としての固相抽出を行うために予めサンプルを調製するために使用されるサンプル容器１０ｄが含まれている。尚、試薬容器１０ａ，１０ｂ内は複数の槽に区画されており、これらの槽には複数の試薬が収容されている。又、標準溶液容器１０ｃ及びサンプル容器１０ｄ内は縦１２個×横８個の計９６個のウェルに区画されており、標準溶液容器１０ｃ内には複数の標準溶液が収容されており、サンプル容器１０ｄには、固相抽出したい検体（サンプル）が予め収容されている。
【００３８】
更に、前記フィルタ付き容器１１は、真空容器１３の上部に配置された前記キャリア１２に着脱可能に装着されており、その上部左右には上向きに突出する凸部１２ａ，１２ｂが形成されている。尚、フィルタ付き容器１１には、縦８個×横１２個の計９６個のウェルが格子状に形成されている。
【００３９】
又、分注ヘッド６の左右には、キャリア１２の前記凸部１２ａ，１２ｂに当接できるような幅で下向きにフック６ａ，６ｂが取り付けられており、ロボット５を移動させてフック６ａ，６ｂを凸部１２ａ，１２ｂに係合させることによって、キャリア１２を真空容器１３の手前側１３ａと奥側１３ｂに移動させることができる。このように、キャリア１２を真空容器１３に対して前後方向に移動させるが、固相抽出においては、フィルタ付き容器１１から真空吸引される液が必要な場合と不要な場合とがある。そのため、本実施の形態では、真空容器１３の手前側１３ａを不要な液を受ける側（Ｌｏａｄ側と称す）とし、奥側１３ｂを必要な液を受ける側（Ｃｏｌｌｅｃｔ側と称す）としている。尚、Ｃｏｌｌｅｃｔ側１３ｂには回収容器１３ｃが設置されている。
【００４０】
更に、ロボット５を移動させてフック６ａ，６ｂでキャリア１２の凸部１２ａ，１２ｂを押し付けることによって、キャリア１２に装着されたフィルタ付き容器１１の下面と真空容器１３のＬｏａｄ側１３ａ又はＣｏｌｌｅｃｔ側１３ｂとで形成される空間を密閉し、前記真空コントローラ１５を駆動制御して前記空間内を選択的に真空状態とすることによって、フィルタ付き容器１１内の液体を真空容器１３のＬｏａｄ側１３ａ又はＣｏｌｌｅｃｔ側１３ｂに真空吸引する。
【００４１】
ところで、本実施の形態に係る自動固相抽出装置１においては、運転中に装置本体２の内部に手等を入れることができないように装置本体２が安全カバー１６で覆われており、万一、運転中に安全カバー１６を開けた場合には、ロボット５に供給する電源を遮断して該ロボット５の移動を停止するよう構成されている。
【００４２】
ここで、従来の自動固相抽出装置の運転例を図３に基づいて説明する。尚、従来の自動固相装置の基本構成は本発明に係る自動固相抽出装置１のそれと同じであるため、以下の説明では図１及び図２に示したものと同一要素には同一符号を用いて説明する。
［従来例］
図３は従来の具体的な運転工程例を示す図であり、本従来例は、運転の一時停止を行わない例であって、処理はＳｔｅｐ１〜Ｓｔｅｐ１２の工程を順次経て実施される。
【００４３】
先ず、自動固相抽出装置１を使用する実験者は、運転を開始する前に制御装置３を用いて予め運転工程を決定し、決定した運転工程から必要とする分注チップ８や試薬類を制御装置３の画面に表示される配置画面に従って配置しておく。
【００４４】
図３に示すＳｔｅｐ１では、標準溶液容器１０ｃに予め入れられたＭｅＯＨ（メタノール）溶媒を５０μｌ吸引し、これをサンプル容器１０ｄに吐出する処理がなされるが、その処理は下記の要領に従ってなされる。
【００４５】
即ち、先ず、ロボット５を移動させ、分注チップ容器９に収容された分注チップ８の上側開口部に、分注ヘッド６の下部先端のノズル部を圧入することによって、分注ヘッド６に分注チップ８を装着する。その後、分注ヘッド６を上方へ移動させて分注チップ８の装着を完了する。
【００４６】
次に、ＭｅＯＨ溶媒が収容された標準溶液容器１０ｃの所定の列に分注ヘッド６を移動させ、これに装着された分注チップ８の先端がＭｅＯＨ溶媒に漬かる位置まで該分注ヘッド６を下降させる。そして、不図示のシリンジを吸引方向にコントロールして分注ヘッド６に装着された分注チップ８の内部にＭｅＯＨ溶媒を５０μｌ吸引した後、分注ヘッド６を上方へ移動させてＭｅＯＨ溶媒の吸引動作を完了する。
【００４７】
次に、サンプル容器１０ｄの指定されたエリアに分注ヘッド６を移動させ、シリンジを吐出方向にコントロールして分注チップ８内のＭｅＯＨ溶媒をサンプル容器１０ｄに吐出する。
【００４８】
上記ＭｅＯＨ溶媒の吸引及び吐出作業を指定された回数だけ繰り返した後、分注ヘッド６を廃棄容器１４の上方へと移動させ、不図示の分注チップ取り外し機構を駆動して不要となった分注チップ８を分注ヘッド６から取り外して廃棄容器１４内に廃棄すことによってＳｔｅｐ１の工程を終了する。
【００４９】
Ｓｔｅｐ２〜Ｓｔｅｐ６の工程は、試薬が異なることによる吸引位置の違いや、分注量に違いがあるものの、分注チップ８の装着から試薬の吸引と吐出を経て分注チップ８の廃棄に至るまでの流れは前述Ｓｔｅｐ１の流れと同様である。
【００５０】
次に、Ｓｔｅｐ７においては、先ず、キャリア１２が真空容器１３のＬｏａｄ側１３ａに移動せしめられる。ここで、キャリア１２がＬｏａｄ側１３ａにない場合、分注ヘッド６のフック６ａ，６ｂをキャリア１２の凸部１２ａ，１２ｂに係合させてキャリア１２をＬｏａｄ側１３ａに移動させる。この場合、分注ヘッド６に分注チップ８を装着した状態では、フック６ａ，６ｂが凸部１２ａ，１２ｂに接触する前に分注チップ８がフィルタ付き容器１１に衝突してしまうため、分注チップ８を装着する前にキャリア１２の移動を行うようにしている。
【００５１】
Ｓｔｅｐ１の場合と同様に、ロボット５を移動させ、分注チップ容器９に収容された分注チップ８の上端開口部に、分注ヘッド６の下側先端のノズル部を圧入することによって、分注ヘッド６に分注チップ８を装着する。その後、分注ヘッド６を上方へ移動させて分注チップ８の装着を完了する。
【００５２】
次に、分注する試薬ＭｅＯＨが収容された試薬容器１０ａ又は１０ｂの列に分注ヘッド６を移動させ、分注チップ８の先端がＭｅＯＨに漬かる位置まで分注ヘッド６を下降させる。そして、不図示のシリンジを吸引方向にコントロールして分注ヘッド６に装着された分注チップ８の内部にＭｅＯＨを５００μｌ吸引した後、分注ヘッド６を上方に移動させてＭｅＯＨの吸引動作を完了する。
【００５３】
次に、Ｌｏａｄ側１３ａに移動しているキャリア１２に装着されたフィルタ付き容器１１の指定されたエリアに分注ヘッド６を移動させ、シリンジを吐出方向にコントロールして分注チップ８内のＭｅＯＨをフィルタ付き容器１１に吐出する。
【００５４】
上記ＭｅＯＨの吸引及び吐出動作を指定された回数だけ繰り返した後、分注ヘッド６を廃棄容器１４の上方へと移動させ、不図示の分注チップ取り外し機構を駆動して不要となった分注チップ８を分注チップ６から取り外して廃棄容器１４内に廃棄する。
【００５５】
次に、ロボット５を移動させてフック６ａ，６ｂで凸部１２ａ，１２ｂを下方へ押し付けることによって、Ｌｏａｄ側１３ａにあるキャリア１２内に装着されたフィルタ付き容器１１の下面と真空容器１３のＬｏａｄ側１３ａとで形成される空間を密閉する。そして、この状態から、真空コントローラ１５内の真空ポンプを駆動し、密閉された前記空間内を真空状態（減圧状態）にしてフィルタ付き容器１１内の液体を真空容器１３のＬｏａｄ側１３ａに真空吸引する。この状態を１分間保持した後、真空コントローラ１５は真空ポンプの運転を停止し、分注ヘッド６を上方に移動させてＳｔｅｐ７の工程を終了する。
【００５６】
Ｓｔｅｐ８〜Ｓｔｅｐ１２の工程は、吸引する位置（試薬容器１０ａ又は１０ｂ、サンプル容器１０ｄ）や分注量及びフィルタ付き容器１１の位置（即ち、キャリア１２の位置）が異なるものの、キャリア１２の移動、分注チップ８の装着、試薬の吸引と吐出、分注チップ８の廃棄、キャリア１２の凸部１２ａ，１２ｂの押し付け、真空コントローラ１５の制御に至るまでの流れは前記Ｓｔｅｐ７の流れと同様である。
【００５７】
そして最終的に、Ｓｔｅｐ１２でフィルタ付き容器１１が載っているキャリア１２をＣｏｌｌｅｃｔ側１３ｂ側に移動させ、真空容器１３のＣｏｌｌｅｃｔ側１３ｂで真空吸引し、真空吸引された液が固相抽出した結果として回収容器１３ｃに回収され、この液を検出器（例えば、示差屈折検出器、紫外吸収検出器、紫外分光光度計、蛍光光度計）に掛けて成分を分析する。
【００５８】
以上が自動固相抽出装置１の運転の流れである。
【００５９】
次に、本発明に係る自動固相抽出装置１を用いた固相抽出操作の実施例について説明する。
【実施例１】
【００６０】
前記従来においては、Ｓｔｅｐ７でＭｅＯＨ（メタノール）及びＳｔｅｐ８でＨ２ Ｏ（水）をフィルタ付き容器１１に分注しているが、この作業はフィルタ付き容器１１を活性化するために必要な作業であって、この時点ではフィルタ付き容器１１にサンプル（検体）は混入していないため、分注した溶液の密度には差がなく、フィルタ付き容器１１から真空吸引することは容易であって、フィルタ付き容器１１の各ウェル毎の吸引が終了するまでの時間のばらつきは殆どない。
【００６１】
次に、Ｓｔｅｐ９でサンプル容器１０ｄからフィルタ付き容器１１にサンプルを含む液体が分注されるが、このときの真空吸引は、サンプルの種類や濃度によっては真空吸引しにくい場合があり、特に注意する必要がある。
【００６２】
そこで、本実施例では、図４に示す運転工程のように、制御装置３から予め運転を停止させたい工程に一時停止のＳｔｅｐを設定できるようにした。本実施例では、図４に示すように、Ｓｔｅｐ９の「サンプル容器１０ｄ→Ｌｏａｄ側１３ａのフィルタ付き容器１１に分注→真空吸引」の処理が終了後にＳｔｅｐ９’として「一時停止」を設定している。
【００６３】
このようにＳｔｅｐ９’に「一時停止」を設定すると、自動固相抽出装置１はＳｔｅｐ１〜Ｓｔｅｐ９の「サンプル容器１０ｄに→Ｌｏａｄ側１３ａのフィルタ付き容器１１に分注→真空吸引」までの運転を行い、ロボット５が停止した状態を保持する。
【００６４】
ところで、自動固相抽出装置１を一時停止状態のまま放置しておくことは、当然ながら時間の無駄である。又、自動固相抽出装置１が一時停止状態になるのを実験者が常に気にしていては自動化の意味が薄れてしまう。
【００６５】
そこで、制御装置３には一時停止状態であることを示す画面を表示し、ブザー機能によって実験者に一時停止状態であることを知らせることとしている。尚、装置本体２に表示灯やブザーを設け、これらによって実験者に一時停止状態であることを知らせる方法を採用しても良い。
【００６６】
図５に自動固相抽出装置１の一時停止状態から運転再開までの処理フローを示す。
【００６７】
先ず、自動固相抽出装置１が一時停止状態にあるとき（ステップ５１）、ロボット５は完全に停止しているために安全カバー１６を開けてもエラーにはならず、又、ロボット５に供給する電源を遮断しているために安全に作業することができる。
【００６８】
従って、実験者は、安全カバー１６を開け（ステップ５２）、フィルタ付き容器１１から液体が真空吸引されているか否かを目視で確認することができる（ステップ５３）。液体の真空吸引が良好になされている場合（ステップ５３での判断結果がＯＫの場合）には、安全カバー１６を閉め（ステップ５４）、制御装置３からの指令によって運転を再開する（ステップ５５）。本実施例では、運転再開後、Ｓｔｅｐ１０〜Ｓｔｅｐ１２の運転を行って処理を終了する。
【００６９】
他方、目視で確認した結果、液体の真空吸引が不十分であると判断した場合（ステップ５３での判断結果がＮＧの場合）には、真空コントローラ１５を単独で運転して真空吸引を行い（ステップ５６）、フィルタ付き容器１１から液体が真空吸引されているか否かを再び目視で確認し（ステップ５３）、液体の真空吸引が十分なされていることが確認されるまで真空吸引を継続する。尚、真空コントローラ１５の運転は、安全カバー１６を開けた状態のままでも可能であるよう設定されている。
【００７０】
図６に真空コントローラ１５の単独運転画面６０のモデルを示す。
【００７１】
実験者は、一時停止状態においてフィルタ付き容器１１からの真空吸引が不十分であると判断した場合、制御装置３上で単独運転画面６０を立ち上げ、Ｌｏａｄ６１又はＣｏｌｌｅｃｔ６２の何れかを選択する。図４に示すＳｔｅｐ９’における一時停止状態の場合には、キャリア１２の位置はＬｏａｄ側１３ａであるため、Ｌｏａｄ６１にチェックマークを付ける。安全カバー１６が開いた状態ではロボット５は運転できないため、実験者がキャリア１２の凸部１２ａ，１２ｂを手で下方に押し付けてＬｏａｄ側１３ａにあるキャリア１２に装着されたフィルタ付き容器１１の下面と真空容器１３のＬｏａｄ側１３ａで形成される空間を密閉する。この状態で単独運転画面６０のＳｔａｒｔボタン６３を押すことによって真空コントローラ１５が真空ポンプを駆動し、フィルタ付き容器１１から真空容器１３のＬｏａｄ側１３ａに液を真空吸引する。
【００７２】
又、真空コントローラ１５を運転している間はその運転時間を運転時間表示欄６５に表示する。Ｓｔｏｐボタン６４を押すと、真空コントローラ１５が真空ポンプの動作を停止させる。この状態でフィルタ付き容器１１内の液が真空吸引されているか否かを確認し、真空吸引状態が不十分であれば前記と同様の操作を繰り返し、真空吸引状態が十分であると判断すれば安全カバー１６を閉め（図５のステップ５４）、制御装置３からの指令によって運転を再開する（ステップ５５）。
【００７３】
図６に示す単独運転画面６０において、真空コントローラ１５を制御した時間は運転時間表示欄６５に表示されているため、この時間と図４に示すＳｔｅｐ９で真空吸引した時間の和が、Ｓｔｅｐ９での真空吸引に本来必要とされる時間になる。つまり、Ｓｔｅｐ９の真空吸引時間１分に、単独運転画面６０から真空吸引させた時間（図６においては、１分３６秒）を足した２分３６秒が真空吸引に必要な時間ということになる。
【００７４】
従って、以後は全く同じサンプルを用いて同じ運転工程に従って運転を行う場合には、Ｓｔｅｐ９の真空吸引時間を１分ではなく、２分３６秒（例えば余裕を見て３分）と設定しておけば、一時停止状態からの目視チェック（図５のステップ５３）において真空吸引状態が不十分であると判断される可能性は低くなる。
【００７５】
尚、本実施例では、図４に示すＳｔｅｐ９の「サンプル容器１０ｄ→Ｌｏａｄ側１３ａのフィルタ付き容器１１に分注→真空吸引」の処理の後にＳｔｅｐ９’として一時停止を予め設定しているが、当然ながら一時停止を設定するポイントは任意であり、実験者が目視で確認しておきたい工程の後に一時停止を設定すれば良い。
【実施例２】
【００７６】
予め任意の工程に一時停止を設定することによって以下に示すような使用方法も考えられる。
【００７７】
図３に示す運転工程例のように、Ｓｔｅｐ１〜Ｓｔｅｐ５での分注量が５０μｌであるのに対し、Ｓｔｅｐ６〜Ｓｔｅｐ１２での分注量は５００μｌ以上となっている。本実施の形態に係る自動固相抽出装置１は、１つの分注ヘッド６と１種類の分注チップ８だけで５０μｌ〜１０００μｌの分注が可能であるために問題はない。
【００７８】
しかしながら、実験の内容によっては、数μｌの液体も一連の作業として行わなければならない場合がある。例えば図７に示す運転工程例のような場合について説明する。
【００７９】
図７に示す運転工程例が図３に示す運転工程例と異なる点は、Ｓｔｅｐ５の内部標準液の分注量が５μｌになっている点である。前述のように、本発明の実施の形態に係る自動固相抽出装置１での分注範囲は５０μｌ〜１０００μｌであるため、本装置１では運転ができないことになってしまう。この場合、小容量と大容量の分注ヘッド６と分注チップ８をそれぞれ装置内部に組み込み、２つのロボット５に装着して制御を行うか、１つのロボット５に小容量と大容量の２種類の分注ヘッド６を着脱可能とする構造を採用する方法が考えられる。このような方法は何れも装置の大型化及び高コスト化を招くことは前述の通りである。
【００８０】
そこで、上述のような場合には、図８に示す運転工程例のように、Ｓｔｅｐ５を一時停止として設定しておけば良い。この場合、実験者は、Ｓｔｅｐ５において自動固相抽出装置１が一時停止状態になると、安全カバー１６を開け、用手法で内部標準液を５μｌだけサンプル容器１０ｄに分注し、安全カバー１６を閉じて制御装置３から運転を再開することができる。
【００８１】
尚、本実施例では、分注量が分注ヘッド６の設定範囲（５０μｌ〜１０００μｌ）の下限（５０μｌ）を下回る小容量（５μｌ）を用手法（手作業）で分注する例について説明したが、逆に分注量が例えば５０００μｌと分注ヘッド６の設定範囲の上限（１０００μｌ）を大きく超える場合にも、装置の運転を一時停止し、用手法（手作業）による１回の操作で大容量の分注を行うことができ、分注ヘッド６による分注作業を複数回繰り返す必要がなくなり、作業時間を短縮することができる。
【００８２】
本実施例の一時停止機能は、図４に示す運転工程例や図８に示す運転工程例での一時停止状態において、実験者が制御装置３から何らかの操作を行えるようにすることを特徴としている。
【００８３】
しかしながら、一時停止状態において何らかの作業が全く行われないで時間が経過してしまうと、試薬の蒸発や活性度合いの低下等の別の要因に伴う不具合を誘発してしまう。又、運転工程の中で時間が重要な要素となる薬物代謝試験のような用途に使用する場合、一時停止状態で必要以上に放置するとその試験工程自体が無駄になってしまうことが考えられる。
【００８４】
そこで、一時停止状態のままで或る一定時間が経過したにも拘らず、何らかの操作が全く行われなかった場合は、一時停止以降の運転工程を自動的に継続して行うことも可能である。この場合、制御装置３から一時停止状態を設定する際、前記一定時間を設けるか否かを設定する手段を設け、一定時間を設ける場合には、その時間を設定可能とすることによって前記不具合の発生を防ぐことができる。即ち、装置を一時停止させておく最大時間（一定時間）を、扱う液体の種類等に応じて、制御装置３によって任意に設定することができる。尚、一定時間を設けない場合には、実験者が運転を継続させるまで一時停止状態を保持することになる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、創薬スクリーニング、バイオテクノロジー、医学分野等における化学成分分析に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る自動固相抽出装置の斜視図である。
【図２】本発明に係る自動固相抽出装置内の構成の詳細を示す斜視図である。
【図３】従来の自動固相抽出装置における固相抽出運転例を示す図である。
【図４】本発明に係る自動固相抽出装置の実施例１における固相抽出運転例を示す図である。
【図５】本発明に係る自動固相抽出装置の実施例１における一時停止状態から運転再開までの手順を示すフローチャートである。
【図６】真空コントローラの単独運転画面の表示例を示す図である。
【図７】本発明に係る自動固相抽出装置の実施例２における固相抽出運転例（微量分注が必要な場合）を示す図である。
【図８】本発明に係る自動固相抽出装置の実施例２における固相抽出運転例（微量分注を一時停止とする）を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ 自動固相抽出装置
２ 自動固相抽出装置本体
３ 制御装置（制御手段）
４ 通信ケーブル
５ ロボット（移送手段）
６ 分注ヘッド
８ 分注チップ
９ 分注チップ容器
１０ プレート容器群
１１ フィルタ付き容器
１２ キャリア
１３ 真空容器
１３ａ Ｌｏａｄ側真空容器
１３ｂ Ｃｏｌｌｅｃｔ側真空容器
１３ｃ 回収容器
１４ 廃棄容器
１５ 真空コントローラ
１６ 安全カバー
６０ 単独運転画面
６１ Ｌｏａｄ選択
６２ Ｃｏｌｌｅｃｔ選択
６３ Ｓｔａｒｔボタン
６４ Ｓｔｏｐボタン
６５ 運転時間表示欄
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医薬品、農薬、水等に含まれる有機化学物質の分析の前処理操作としての固相抽出操作を自動的に行うための自動固相抽出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医薬品や農薬等の試料溶液に含まれる有機化学物質の分析法としては、例えば液体クロマトグラフィー分析が知られている。この分析には前処理操作としての固相抽出操作が必要であるが、この固相抽出操作は、固定相となる吸着剤を詰めた長形円筒の固相抽出管（カラム）に、その上方から試料溶液を滴下させて溶質を固定相に吸着させた後、溶剤を流して固定相に吸着されている溶質を分離して目的成分を溶かし出す操作である。
【０００３】
而して、液体クロマトグラフィー分析においては、上記固相抽出操作を行った後、目的成分が含まれる溶液を液体クロマトグラフィーに掛けて成分分析が行われる。
【０００４】
ところが、前処理操作としての固相抽出操作には一般的に長時間を要し、マニュアル操作では非効率であるため、近年、処理の効率化を図るためにこれらの前処理操作を自動的に行う自動固相抽出装置が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、溶液注入用多連続ニードルホルダを装着したヘッドを所定の試験管位置に移動させて流量制御ポンプを稼働させることにより、溶剤供給源から所定の溶剤を複数の固相抽出管に対して同時に注入して各固相抽出管の固定層の活性化処理を行うようにした自動固相抽出装置が提案されており、これによれば活性化処理時間を短縮して全体の処理時間を大幅に短縮することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１６４３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の自動固相抽出装置では、固相抽出管（以下、フィルタ付き容器」と称する）から液体が確実に真空吸引されているか否かを検出することは不可能である。
【０００８】
ところで、フィルタ付き容器は複数（例えば、９６個）のウェルから成り、有機化学成分の濃度や種類によって真空吸引に要する時間が異なることが一般的に知られており、真空吸引の時間設定には十分な検討が必要である。
【０００９】
又、固相抽出を行う際は、フィルタ付き容器に試薬を吐出してから真空吸引する作業を複数回行うのが一般的であるため、真空吸引されないでフィルタ付き容器のウェルに液体が残った状態であるにも拘らず、新たに別の試薬を注入してしまうとフィルタ付き容器から液が溢れるという不具合が発生してしまう。
【００１０】
而して、上述のようにフィルタ付き容器からの液体の真空吸引が不十分であった場合、従来の自動固相抽出装置では、制御装置からの停止信号によって装置の運転を停止することによって前記不具合を回避することは容易であるが、実験者が装置を監視していなければならず、自動化のメリットが得られない。
【００１１】
従って、本発明の目的とする処は、真空吸引作業が終了した時点で装置の運転を一時停止するよう予め設定可能とすることによって、フィルタ付き容器から液体が真空吸引された状態を目視で確実に観察できる自動固相抽出装置を提供することにある。
【００１２】
又、固相抽出に限らず、液体を吸引及び吐出する作業は一般的に行われているが、複数の液体を分注する場合、例えば１回目の試薬の分注量は１００μｌ、２回目の試薬は５μｌ、３回目の試薬は１０００μｌといったように、分注量が各回で大きく異なる一連の操作が必要なときがある。一般的に１０００μｌの液体を一度に分注可能な分注ヘッドを用いて５μｌの液体を分注した場合、分注器の精度を表す正確度と再現性は悪くなる。
【００１３】
そこで、小容量分注用の分注ヘッドと大容量分注用の分注ヘッドをそれぞれ用意し、２本のロボットアームを用いて用途に応じて分注ヘッドを使い分けたり、容量の異なる２つの分注ヘッドを１本のロボットアームの先端に着脱することができる機構を設ける方法が実施されている。
【００１４】
ところが、このような方法では、全ての工程を全自動で行うことができるものの、例えば一連の工程に１時間以上の時間を要するような場合であっても、小容量の分注ヘッドは僅か数分しか使われないこともあり、投資コストに見合うメリットが得られない。当然ながら、小容量用の分注ヘッド以外にも小容量用の分注チップや試薬等も準備する必要があり、装置は大型で高価なものになってしまう。
【００１５】
又、逆に分注量が分注ヘッドの設定範囲の上限を大きく超える場合には、分注ヘッドによる分注作業を複数回繰り返す必要があり、その作業時間が長くなるという問題もあった。
【００１６】
そこで、本発明の他の目的とする処は、分注ヘッドの設定範囲（例えば５０〜１０００μl ）を外れる小容量（例えば５μl ）或は大容量（例えば、５０００μｌ）を分注させたい場合、装置の運転を一時停止させるように予め設定できるようにしておき、用手法（手作業）による１回の操作で小容量或は大容量の分注を行うことによって、小型化とコストダウンを図ることができる自動固相抽出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、液体の吸引及び吐出動作が可能な分注ヘッドと、該分注ヘッドを移動させるための移送手段と、前記分注ヘッドの吸引及び吐出動作と前記移送手段による分注ヘッドの移動を制御するための制御手段を備え、該制御手段から入力された運転工程に従って動作する自動固相抽出装置において、予め任意の運転工程で装置の動作を一時停止させる一時停止設定機能を前記制御手段に設け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、予め設定された運転工程において装置が一時停止状態にあることを知らせる機能を設けたことを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記分注ヘッドに装着された分注チップに液体を吸引及び吐出させるための容器と、液体が吐出されるフィルタ付き容器と、内部を真空状態にして前記フィルタ付き容器から液体を真空吸引する真空吸引手段を備え、予め設定された運転工程において装置が一時停止状態にあるとき、前記真空吸引手段を単独で運転させて前記フィルタ付き容器からの液体の真空吸引状態を目視にて確認することを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、装置が一時停止状態にあるときに前記真空吸引手段が単独で運転された時間に基づいて、真空吸引手段が前記フィルタ付き容器から液体を真空吸引する時間を変更可能としたことを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記分注ヘッドに装着された分注チップに液体を吸引及び吐出させるための容器を備え、予め設定された運転工程において装置が一時停止状態にあるとき、用手法で液体を前記容器に分注することを特徴とする。
【００２２】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、装置が一時停止状態にあるときに前記制御手段から何らかの操作が行われなかった場合、一定時間経過後に一時停止状態以降の運転を継続することを特徴とする。
【００２３】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記一定時間を前記制御手段から設定可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１記載の発明によれば、予め任意の運転工程で装置の動作を一時停止させて自動運転を中断し、その間に人による操作が可能になるようにしたため、例えば液体の真空吸引状態の目視による確認や用手法による小容量の分注等が可能となる。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、実験者は予め設定された運転工程において装置が一時停止状態にあることを知ることができる。
【００２６】
請求項３記載の発明によれば、予め設定された運転工程において装置を一時停止させた状態で、真空吸引手段を単独で運転させてフィルタ付き容器からの液体の真空吸引状態を目視にて確実に確認することができる。
【００２７】
請求項４記載の発明によれば、フィルタ付き容器から液体を完全に真空吸引するに必要な真空吸引手段の運転時間を運転停止時の単独運転時間に基づいて設定し直すことができる。
【００２８】
請求項５記載の発明によれば、例えば分注ヘッドの設定範囲を外れる小容量或は大容量を分注したい場合、装置を一時停止させて用手法で小容量或は大容量の分注を１回の操作で行うことができるため、装置の小型化及びコストダウンを図ることができる。
【００２９】
請求項６記載の発明によれば、装置が一時停止状態にあるときに一定時間以上何らの操作が行われなかった場合には、一時停止状態以降の運転を継続するようにしたため、試薬の蒸発や活性度合いの低下等の不具合の発生を防ぐことができる。
【００３０】
請求項７記載の発明によれば、装置を一時停止させておく最大時間（一定時間）を、扱う液体の種類等に応じて、制御手段によって任意に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１は本発明に係る自動固相抽出装置の斜視図、図２は同自動固相抽出装置内の構成の詳細を示す斜視図である。
【００３３】
図１に示す自動固相抽出装置１は、装置本体２と、不図示の真空ポンプが内蔵された真空コントローラ１５と、これらを制御する制御装置３とで構成されている。ここで、制御装置３は、例えば汎用のパーソナル・コンピュータで構成され、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ケーブル４を介して装置本体２と真空コントローラ１５に電気的に接続されている。
【００３４】
又、装置本体２には、３次元空間を移動して位置決めが可能な移送手段であるロボット５と、このロボット５の先端に設けられた分注ヘッド６と、制御装置３に入力された条件に基づいて装置本体２を駆動する不図示の回路部が設けられている。ここで、ロボット５は、直交座標軸であるＸ軸−Ｙ軸−Ｚ軸に沿って３次元空間を移動可能であって、不図示のステッピングモータによって駆動され、所定の位置に位置決めされる。尚、ロボット５の駆動源としては、サーボモータ等、他の任意の手段を用いることができる。
【００３５】
前記分注ヘッド６は、一列に並んで配置された複数の分注チップ８を着脱可能であって、これに分注チップ８を装着することによって液体の吸引及び吐出が可能となる。即ち、分注ヘッド６に例えば１２本の分注チップ８を装着し、１２連のシリンジ（図示せず）を１つのステッピングモータで駆動することによって、分注チップ８への液体の吸引動作及び分注チップ８からの液体の吐出動作が実行される。尚、シリンジ個々の間隔はフィルタ付き容器１１のウェル間隔と同じ９ｍｍピッチに設定されている。
【００３６】
又、ロボット５に取り付けられた分注ヘッド６の可動範囲の下方には、２組の分注チップ容器９、４つのプレート容器群１０、フィルタ付き容器１１とこれを保持するキャリア１２、真空容器１３及び試薬の分注に使用されて不要となった分注チップ８を廃棄するための廃棄容器１４が配置されている。
【００３７】
上記各分注チップ容器９には、縦１２本×横８本の計９６本の分注チップ８がフィルタ付き容器１１のウェル間隔と同じ９ｍｍピッチで配置されている。又、４つのプレート容器群１０には、試薬が入った試薬容器１０ａ，１０ｂと、標準溶液が入った標準溶液容器１０ｃ及び前処理としての固相抽出を行うために予めサンプルを調製するために使用されるサンプル容器１０ｄが含まれている。尚、試薬容器１０ａ，１０ｂ内は複数の槽に区画されており、これらの槽には複数の試薬が収容されている。又、標準溶液容器１０ｃ及びサンプル容器１０ｄ内は縦１２個×横８個の計９６個のウェルに区画されており、標準溶液容器１０ｃ内には複数の標準溶液が収容されており、サンプル容器１０ｄには、固相抽出したい検体（サンプル）が予め収容されている。
【００３８】
更に、前記フィルタ付き容器１１は、真空容器１３の上部に配置された前記キャリア１２に着脱可能に装着されており、その上部左右には上向きに突出する凸部１２ａ，１２ｂが形成されている。尚、フィルタ付き容器１１には、縦８個×横１２個の計９６個のウェルが格子状に形成されている。
【００３９】
又、分注ヘッド６の左右には、キャリア１２の前記凸部１２ａ，１２ｂに当接できるような幅で下向きにフック６ａ，６ｂが取り付けられており、ロボット５を移動させてフック６ａ，６ｂを凸部１２ａ，１２ｂに係合させることによって、キャリア１２を真空容器１３の手前側１３ａと奥側１３ｂに移動させることができる。このように、キャリア１２を真空容器１３に対して前後方向に移動させるが、固相抽出においては、フィルタ付き容器１１から真空吸引される液が必要な場合と不要な場合とがある。そのため、本実施の形態では、真空容器１３の手前側１３ａを不要な液を受ける側（Ｌｏａｄ側と称す）とし、奥側１３ｂを必要な液を受ける側（Ｃｏｌｌｅｃｔ側と称す）としている。尚、Ｃｏｌｌｅｃｔ側１３ｂには回収容器１３ｃが設置されている。
【００４０】
更に、ロボット５を移動させてフック６ａ，６ｂでキャリア１２の凸部１２ａ，１２ｂを押し付けることによって、キャリア１２に装着されたフィルタ付き容器１１の下面と真空容器１３のＬｏａｄ側１３ａ又はＣｏｌｌｅｃｔ側１３ｂとで形成される空間を密閉し、前記真空コントローラ１５を駆動制御して前記空間内を選択的に真空状態とすることによって、フィルタ付き容器１１内の液体を真空容器１３のＬｏａｄ側１３ａ又はＣｏｌｌｅｃｔ側１３ｂに真空吸引する。
【００４１】
ところで、本実施の形態に係る自動固相抽出装置１においては、運転中に装置本体２の内部に手等を入れることができないように装置本体２が安全カバー１６で覆われており、万一、運転中に安全カバー１６を開けた場合には、ロボット５に供給する電源を遮断して該ロボット５の移動を停止するよう構成されている。
【００４２】
ここで、従来の自動固相抽出装置の運転例を図３に基づいて説明する。尚、従来の自動固相装置の基本構成は本発明に係る自動固相抽出装置１のそれと同じであるため、以下の説明では図１及び図２に示したものと同一要素には同一符号を用いて説明する。
［従来例］
図３は従来の具体的な運転工程例を示す図であり、本従来例は、運転の一時停止を行わない例であって、処理はＳｔｅｐ１〜Ｓｔｅｐ１２の工程を順次経て実施される。
【００４３】
先ず、自動固相抽出装置１を使用する実験者は、運転を開始する前に制御装置３を用いて予め運転工程を決定し、決定した運転工程から必要とする分注チップ８や試薬類を制御装置３の画面に表示される配置画面に従って配置しておく。
【００４４】
図３に示すＳｔｅｐ１では、標準溶液容器１０ｃに予め入れられたＭｅＯＨ（メタノール）溶媒を５０μｌ吸引し、これをサンプル容器１０ｄに吐出する処理がなされるが、その処理は下記の要領に従ってなされる。
【００４５】
即ち、先ず、ロボット５を移動させ、分注チップ容器９に収容された分注チップ８の上側開口部に、分注ヘッド６の下部先端のノズル部を圧入することによって、分注ヘッド６に分注チップ８を装着する。その後、分注ヘッド６を上方へ移動させて分注チップ８の装着を完了する。
【００４６】
次に、ＭｅＯＨ溶媒が収容された標準溶液容器１０ｃの所定の列に分注ヘッド６を移動させ、これに装着された分注チップ８の先端がＭｅＯＨ溶媒に漬かる位置まで該分注ヘッド６を下降させる。そして、不図示のシリンジを吸引方向にコントロールして分注ヘッド６に装着された分注チップ８の内部にＭｅＯＨ溶媒を５０μｌ吸引した後、分注ヘッド６を上方へ移動させてＭｅＯＨ溶媒の吸引動作を完了する。
【００４７】
次に、サンプル容器１０ｄの指定されたエリアに分注ヘッド６を移動させ、シリンジを吐出方向にコントロールして分注チップ８内のＭｅＯＨ溶媒をサンプル容器１０ｄに吐出する。
【００４８】
上記ＭｅＯＨ溶媒の吸引及び吐出作業を指定された回数だけ繰り返した後、分注ヘッド６を廃棄容器１４の上方へと移動させ、不図示の分注チップ取り外し機構を駆動して不要となった分注チップ８を分注ヘッド６から取り外して廃棄容器１４内に廃棄すことによってＳｔｅｐ１の工程を終了する。
【００４９】
Ｓｔｅｐ２〜Ｓｔｅｐ６の工程は、試薬が異なることによる吸引位置の違いや、分注量に違いがあるものの、分注チップ８の装着から試薬の吸引と吐出を経て分注チップ８の廃棄に至るまでの流れは前述Ｓｔｅｐ１の流れと同様である。
【００５０】
次に、Ｓｔｅｐ７においては、先ず、キャリア１２が真空容器１３のＬｏａｄ側１３ａに移動せしめられる。ここで、キャリア１２がＬｏａｄ側１３ａにない場合、分注ヘッド６のフック６ａ，６ｂをキャリア１２の凸部１２ａ，１２ｂに係合させてキャリア１２をＬｏａｄ側１３ａに移動させる。この場合、分注ヘッド６に分注チップ８を装着した状態では、フック６ａ，６ｂが凸部１２ａ，１２ｂに接触する前に分注チップ８がフィルタ付き容器１１に衝突してしまうため、分注チップ８を装着する前にキャリア１２の移動を行うようにしている。
【００５１】
Ｓｔｅｐ１の場合と同様に、ロボット５を移動させ、分注チップ容器９に収容された分注チップ８の上端開口部に、分注ヘッド６の下側先端のノズル部を圧入することによって、分注ヘッド６に分注チップ８を装着する。その後、分注ヘッド６を上方へ移動させて分注チップ８の装着を完了する。
【００５２】
次に、分注する試薬ＭｅＯＨが収容された試薬容器１０ａ又は１０ｂの列に分注ヘッド６を移動させ、分注チップ８の先端がＭｅＯＨに漬かる位置まで分注ヘッド６を下降させる。そして、不図示のシリンジを吸引方向にコントロールして分注ヘッド６に装着された分注チップ８の内部にＭｅＯＨを５００μｌ吸引した後、分注ヘッド６を上方に移動させてＭｅＯＨの吸引動作を完了する。
【００５３】
次に、Ｌｏａｄ側１３ａに移動しているキャリア１２に装着されたフィルタ付き容器１１の指定されたエリアに分注ヘッド６を移動させ、シリンジを吐出方向にコントロールして分注チップ８内のＭｅＯＨをフィルタ付き容器１１に吐出する。
【００５４】
上記ＭｅＯＨの吸引及び吐出動作を指定された回数だけ繰り返した後、分注ヘッド６を廃棄容器１４の上方へと移動させ、不図示の分注チップ取り外し機構を駆動して不要となった分注チップ８を分注チップ６から取り外して廃棄容器１４内に廃棄する。
【００５５】
次に、ロボット５を移動させてフック６ａ，６ｂで凸部１２ａ，１２ｂを下方へ押し付けることによって、Ｌｏａｄ側１３ａにあるキャリア１２内に装着されたフィルタ付き容器１１の下面と真空容器１３のＬｏａｄ側１３ａとで形成される空間を密閉する。そして、この状態から、真空コントローラ１５内の真空ポンプを駆動し、密閉された前記空間内を真空状態（減圧状態）にしてフィルタ付き容器１１内の液体を真空容器１３のＬｏａｄ側１３ａに真空吸引する。この状態を１分間保持した後、真空コントローラ１５は真空ポンプの運転を停止し、分注ヘッド６を上方に移動させてＳｔｅｐ７の工程を終了する。
【００５６】
Ｓｔｅｐ８〜Ｓｔｅｐ１２の工程は、吸引する位置（試薬容器１０ａ又は１０ｂ、サンプル容器１０ｄ）や分注量及びフィルタ付き容器１１の位置（即ち、キャリア１２の位置）が異なるものの、キャリア１２の移動、分注チップ８の装着、試薬の吸引と吐出、分注チップ８の廃棄、キャリア１２の凸部１２ａ，１２ｂの押し付け、真空コントローラ１５の制御に至るまでの流れは前記Ｓｔｅｐ７の流れと同様である。
【００５７】
そして最終的に、Ｓｔｅｐ１２でフィルタ付き容器１１が載っているキャリア１２をＣｏｌｌｅｃｔ側１３ｂ側に移動させ、真空容器１３のＣｏｌｌｅｃｔ側１３ｂで真空吸引し、真空吸引された液が固相抽出した結果として回収容器１３ｃに回収され、この液を検出器（例えば、示差屈折検出器、紫外吸収検出器、紫外分光光度計、蛍光光度計）に掛けて成分を分析する。
【００５８】
以上が自動固相抽出装置１の運転の流れである。
【００５９】
次に、本発明に係る自動固相抽出装置１を用いた固相抽出操作の実施例について説明する。
【実施例１】
【００６０】
前記従来においては、Ｓｔｅｐ７でＭｅＯＨ（メタノール）及びＳｔｅｐ８でＨ２ Ｏ（水）をフィルタ付き容器１１に分注しているが、この作業はフィルタ付き容器１１を活性化するために必要な作業であって、この時点ではフィルタ付き容器１１にサンプル（検体）は混入していないため、分注した溶液の密度には差がなく、フィルタ付き容器１１から真空吸引することは容易であって、フィルタ付き容器１１の各ウェル毎の吸引が終了するまでの時間のばらつきは殆どない。
【００６１】
次に、Ｓｔｅｐ９でサンプル容器１０ｄからフィルタ付き容器１１にサンプルを含む液体が分注されるが、このときの真空吸引は、サンプルの種類や濃度によっては真空吸引しにくい場合があり、特に注意する必要がある。
【００６２】
そこで、本実施例では、図４に示す運転工程のように、制御装置３から予め運転を停止させたい工程に一時停止のＳｔｅｐを設定できるようにした。本実施例では、図４に示すように、Ｓｔｅｐ９の「サンプル容器１０ｄ→Ｌｏａｄ側１３ａのフィルタ付き容器１１に分注→真空吸引」の処理が終了後にＳｔｅｐ９’として「一時停止」を設定している。
【００６３】
このようにＳｔｅｐ９’に「一時停止」を設定すると、自動固相抽出装置１はＳｔｅｐ１〜Ｓｔｅｐ９の「サンプル容器１０ｄに→Ｌｏａｄ側１３ａのフィルタ付き容器１１に分注→真空吸引」までの運転を行い、ロボット５が停止した状態を保持する。
【００６４】
ところで、自動固相抽出装置１を一時停止状態のまま放置しておくことは、当然ながら時間の無駄である。又、自動固相抽出装置１が一時停止状態になるのを実験者が常に気にしていては自動化の意味が薄れてしまう。
【００６５】
そこで、制御装置３には一時停止状態であることを示す画面を表示し、ブザー機能によって実験者に一時停止状態であることを知らせることとしている。尚、装置本体２に表示灯やブザーを設け、これらによって実験者に一時停止状態であることを知らせる方法を採用しても良い。
【００６６】
図５に自動固相抽出装置１の一時停止状態から運転再開までの処理フローを示す。
【００６７】
先ず、自動固相抽出装置１が一時停止状態にあるとき（ステップ５１）、ロボット５は完全に停止しているために安全カバー１６を開けてもエラーにはならず、又、ロボット５に供給する電源を遮断しているために安全に作業することができる。
【００６８】
従って、実験者は、安全カバー１６を開け（ステップ５２）、フィルタ付き容器１１から液体が真空吸引されているか否かを目視で確認することができる（ステップ５３）。液体の真空吸引が良好になされている場合（ステップ５３での判断結果がＯＫの場合）には、安全カバー１６を閉め（ステップ５４）、制御装置３からの指令によって運転を再開する（ステップ５５）。本実施例では、運転再開後、Ｓｔｅｐ１０〜Ｓｔｅｐ１２の運転を行って処理を終了する。
【００６９】
他方、目視で確認した結果、液体の真空吸引が不十分であると判断した場合（ステップ５３での判断結果がＮＧの場合）には、真空コントローラ１５を単独で運転して真空吸引を行い（ステップ５６）、フィルタ付き容器１１から液体が真空吸引されているか否かを再び目視で確認し（ステップ５３）、液体の真空吸引が十分なされていることが確認されるまで真空吸引を継続する。尚、真空コントローラ１５の運転は、安全カバー１６を開けた状態のままでも可能であるよう設定されている。
【００７０】
図６に真空コントローラ１５の単独運転画面６０のモデルを示す。
【００７１】
実験者は、一時停止状態においてフィルタ付き容器１１からの真空吸引が不十分であると判断した場合、制御装置３上で単独運転画面６０を立ち上げ、Ｌｏａｄ６１又はＣｏｌｌｅｃｔ６２の何れかを選択する。図４に示すＳｔｅｐ９’における一時停止状態の場合には、キャリア１２の位置はＬｏａｄ側１３ａであるため、Ｌｏａｄ６１にチェックマークを付ける。安全カバー１６が開いた状態ではロボット５は運転できないため、実験者がキャリア１２の凸部１２ａ，１２ｂを手で下方に押し付けてＬｏａｄ側１３ａにあるキャリア１２に装着されたフィルタ付き容器１１の下面と真空容器１３のＬｏａｄ側１３ａで形成される空間を密閉する。この状態で単独運転画面６０のＳｔａｒｔボタン６３を押すことによって真空コントローラ１５が真空ポンプを駆動し、フィルタ付き容器１１から真空容器１３のＬｏａｄ側１３ａに液を真空吸引する。
【００７２】
又、真空コントローラ１５を運転している間はその運転時間を運転時間表示欄６５に表示する。Ｓｔｏｐボタン６４を押すと、真空コントローラ１５が真空ポンプの動作を停止させる。この状態でフィルタ付き容器１１内の液が真空吸引されているか否かを確認し、真空吸引状態が不十分であれば前記と同様の操作を繰り返し、真空吸引状態が十分であると判断すれば安全カバー１６を閉め（図５のステップ５４）、制御装置３からの指令によって運転を再開する（ステップ５５）。
【００７３】
図６に示す単独運転画面６０において、真空コントローラ１５を制御した時間は運転時間表示欄６５に表示されているため、この時間と図４に示すＳｔｅｐ９で真空吸引した時間の和が、Ｓｔｅｐ９での真空吸引に本来必要とされる時間になる。つまり、Ｓｔｅｐ９の真空吸引時間１分に、単独運転画面６０から真空吸引させた時間（図６においては、１分３６秒）を足した２分３６秒が真空吸引に必要な時間ということになる。
【００７４】
従って、以後は全く同じサンプルを用いて同じ運転工程に従って運転を行う場合には、Ｓｔｅｐ９の真空吸引時間を１分ではなく、２分３６秒（例えば余裕を見て３分）と設定しておけば、一時停止状態からの目視チェック（図５のステップ５３）において真空吸引状態が不十分であると判断される可能性は低くなる。
【００７５】
尚、本実施例では、図４に示すＳｔｅｐ９の「サンプル容器１０ｄ→Ｌｏａｄ側１３ａのフィルタ付き容器１１に分注→真空吸引」の処理の後にＳｔｅｐ９’として一時停止を予め設定しているが、当然ながら一時停止を設定するポイントは任意であり、実験者が目視で確認しておきたい工程の後に一時停止を設定すれば良い。
【実施例２】
【００７６】
予め任意の工程に一時停止を設定することによって以下に示すような使用方法も考えられる。
【００７７】
図３に示す運転工程例のように、Ｓｔｅｐ１〜Ｓｔｅｐ５での分注量が５０μｌであるのに対し、Ｓｔｅｐ６〜Ｓｔｅｐ１２での分注量は５００μｌ以上となっている。本実施の形態に係る自動固相抽出装置１は、１つの分注ヘッド６と１種類の分注チップ８だけで５０μｌ〜１０００μｌの分注が可能であるために問題はない。
【００７８】
しかしながら、実験の内容によっては、数μｌの液体も一連の作業として行わなければならない場合がある。例えば図７に示す運転工程例のような場合について説明する。
【００７９】
図７に示す運転工程例が図３に示す運転工程例と異なる点は、Ｓｔｅｐ５の内部標準液の分注量が５μｌになっている点である。前述のように、本発明の実施の形態に係る自動固相抽出装置１での分注範囲は５０μｌ〜１０００μｌであるため、本装置１では運転ができないことになってしまう。この場合、小容量と大容量の分注ヘッド６と分注チップ８をそれぞれ装置内部に組み込み、２つのロボット５に装着して制御を行うか、１つのロボット５に小容量と大容量の２種類の分注ヘッド６を着脱可能とする構造を採用する方法が考えられる。このような方法は何れも装置の大型化及び高コスト化を招くことは前述の通りである。
【００８０】
そこで、上述のような場合には、図８に示す運転工程例のように、Ｓｔｅｐ５を一時停止として設定しておけば良い。この場合、実験者は、Ｓｔｅｐ５において自動固相抽出装置１が一時停止状態になると、安全カバー１６を開け、用手法で内部標準液を５μｌだけサンプル容器１０ｄに分注し、安全カバー１６を閉じて制御装置３から運転を再開することができる。
【００８１】
尚、本実施例では、分注量が分注ヘッド６の設定範囲（５０μｌ〜１０００μｌ）の下限（５０μｌ）を下回る小容量（５μｌ）を用手法（手作業）で分注する例について説明したが、逆に分注量が例えば５０００μｌと分注ヘッド６の設定範囲の上限（１０００μｌ）を大きく超える場合にも、装置の運転を一時停止し、用手法（手作業）による１回の操作で大容量の分注を行うことができ、分注ヘッド６による分注作業を複数回繰り返す必要がなくなり、作業時間を短縮することができる。
【００８２】
本実施例の一時停止機能は、図４に示す運転工程例や図８に示す運転工程例での一時停止状態において、実験者が制御装置３から何らかの操作を行えるようにすることを特徴としている。
【００８３】
しかしながら、一時停止状態において何らかの作業が全く行われないで時間が経過してしまうと、試薬の蒸発や活性度合いの低下等の別の要因に伴う不具合を誘発してしまう。又、運転工程の中で時間が重要な要素となる薬物代謝試験のような用途に使用する場合、一時停止状態で必要以上に放置するとその試験工程自体が無駄になってしまうことが考えられる。
【００８４】
そこで、一時停止状態のままで或る一定時間が経過したにも拘らず、何らかの操作が全く行われなかった場合は、一時停止以降の運転工程を自動的に継続して行うことも可能である。この場合、制御装置３から一時停止状態を設定する際、前記一定時間を設けるか否かを設定する手段を設け、一定時間を設ける場合には、その時間を設定可能とすることによって前記不具合の発生を防ぐことができる。即ち、装置を一時停止させておく最大時間（一定時間）を、扱う液体の種類等に応じて、制御装置３によって任意に設定することができる。尚、一定時間を設けない場合には、実験者が運転を継続させるまで一時停止状態を保持することになる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、創薬スクリーニング、バイオテクノロジー、医学分野等における化学成分分析に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る自動固相抽出装置の斜視図である。
【図２】本発明に係る自動固相抽出装置内の構成の詳細を示す斜視図である。
【図３】従来の自動固相抽出装置における固相抽出運転例を示す図である。
【図４】本発明に係る自動固相抽出装置の実施例１における固相抽出運転例を示す図である。
【図５】本発明に係る自動固相抽出装置の実施例１における一時停止状態から運転再開までの手順を示すフローチャートである。
【図６】真空コントローラの単独運転画面の表示例を示す図である。
【図７】本発明に係る自動固相抽出装置の実施例２における固相抽出運転例（微量分注が必要な場合）を示す図である。
【図８】本発明に係る自動固相抽出装置の実施例２における固相抽出運転例（微量分注を一時停止とする）を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ 自動固相抽出装置
２ 自動固相抽出装置本体
３ 制御装置（制御手段）
４ 通信ケーブル
５ ロボット（移送手段）
６ 分注ヘッド
８ 分注チップ
９ 分注チップ容器
１０ プレート容器群
１１ フィルタ付き容器
１２ キャリア
１３ 真空容器
１３ａ Ｌｏａｄ側真空容器
１３ｂ Ｃｏｌｌｅｃｔ側真空容器
１３ｃ 回収容器
１４ 廃棄容器
１５ 真空コントローラ
１６ 安全カバー
６０ 単独運転画面
６１ Ｌｏａｄ選択
６２ Ｃｏｌｌｅｃｔ選択
６３ Ｓｔａｒｔボタン
６４ Ｓｔｏｐボタン
６５ 運転時間表示欄
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の吸引及び吐出動作が可能な分注ヘッドと、該分注ヘッドを移動させるための移送手段と、前記分注ヘッドの吸引及び吐出動作と前記移送手段による分注ヘッドの移動を制御するための制御手段を備え、該制御手段から入力された運転工程に従って動作する自動固相抽出装置において、
予め任意の運転工程で装置の動作を一時停止させる一時停止設定機能を前記制御手段に設けたことを特徴とする自動固相抽出装置。
【請求項２】
予め設定された運転工程において装置が一時停止状態にあることを知らせる機能を設けたことを特徴とする請求項１記載の自動固相抽出装置。
【請求項３】
前記分注ヘッドに装着された分注チップに液体を吸引及び吐出させるための容器と、液体が吐出されるフィルタ付き容器と、内部を真空状態にして前記フィルタ付き容器から液体を真空吸引する真空吸引手段を備え、予め設定された運転工程において装置が一時停止状態にあるとき、前記真空吸引手段を単独で運転させて前記フィルタ付き容器からの液体の真空吸引状態を目視にて確認することを特徴とする請求項１又は２記載の自動固相抽出装置。
【請求項４】
装置が一時停止状態にあるときに前記真空吸引手段が単独で運転された時間に基づいて、真空吸引手段が前記フィルタ付き容器から液体を真空吸引する時間を変更可能としたことを特徴とする請求項３記載の自動固相抽出装置。
【請求項５】
前記分注ヘッドに装着された分注チップに液体を吸引及び吐出させるための容器を備え、予め設定された運転工程において装置が一時停止状態にあるとき、用手法で液体を前記容器に分注することを特徴とする請求項１又は２記載の自動固相抽出装置。
【請求項６】
装置が一時停止状態にあるときに前記制御手段から何らかの操作が行われなかった場合、一定時間経過後に一時停止状態以降の運転を継続することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の自動固相抽出装置。
【請求項７】
前記一定時間を前記制御手段から設定可能であることを特徴とする請求項６記載の自動固相抽出装置。
【請求項１】
液体の吸引及び吐出動作が可能な分注ヘッドと、該分注ヘッドを移動させるための移送手段と、前記分注ヘッドの吸引及び吐出動作と前記移送手段による分注ヘッドの移動を制御するための制御手段を備え、該制御手段から入力された運転工程に従って動作する自動固相抽出装置において、
予め任意の運転工程で装置の動作を一時停止させる一時停止設定機能を前記制御手段に設けたことを特徴とする自動固相抽出装置。
【請求項２】
予め設定された運転工程において装置が一時停止状態にあることを知らせる機能を設けたことを特徴とする請求項１記載の自動固相抽出装置。
【請求項３】
前記分注ヘッドに装着された分注チップに液体を吸引及び吐出させるための容器と、液体が吐出されるフィルタ付き容器と、内部を真空状態にして前記フィルタ付き容器から液体を真空吸引する真空吸引手段を備え、予め設定された運転工程において装置が一時停止状態にあるとき、前記真空吸引手段を単独で運転させて前記フィルタ付き容器からの液体の真空吸引状態を目視にて確認することを特徴とする請求項１又は２記載の自動固相抽出装置。
【請求項４】
装置が一時停止状態にあるときに前記真空吸引手段が単独で運転された時間に基づいて、真空吸引手段が前記フィルタ付き容器から液体を真空吸引する時間を変更可能としたことを特徴とする請求項３記載の自動固相抽出装置。
【請求項５】
前記分注ヘッドに装着された分注チップに液体を吸引及び吐出させるための容器を備え、予め設定された運転工程において装置が一時停止状態にあるとき、用手法で液体を前記容器に分注することを特徴とする請求項１又は２記載の自動固相抽出装置。
【請求項６】
装置が一時停止状態にあるときに前記制御手段から何らかの操作が行われなかった場合、一定時間経過後に一時停止状態以降の運転を継続することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の自動固相抽出装置。
【請求項７】
前記一定時間を前記制御手段から設定可能であることを特徴とする請求項６記載の自動固相抽出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−７０８３（Ｐ２００６−７０８３Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８７３８０（Ｐ２００４−１８７３８０）
【出願日】平成１６年６月２５日（２００４．６．２５）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２５日（２００４．６．２５）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
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