自動臨床アナライザで少量で液体サンプルを吸引若しくは分配する方法および装置
過剰な液体スラグを容器からプローブ内に吸引し、この過剰な液体の一部を排出し、次いで所望体積の液体を容器内に分配することによって、生化学アナライザ内に所望体積の液体を供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少量で液体のサンプル、試薬その他の溶液を容器へ正確に分配する方法および装置に関する。特に、本発明は、自動臨床アナライザ内に見られるような電気機械環境の予測できない変化での作動結果として生じる可能性のある、吸引、分配プロセス中の液体体積の制御できない変動を最小限に抑える方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
患者の感染部、体液または膿瘍部のサンプル液の分析によって患者の診断および治療に関連した種々タイプの分析検査を実施できる。これらの評価分析には、一般的には、患者サンプルを収容しているチューブまたはバイアルを装填している自動アナライザで行われる。アナライザは、バイアルからサンプル液を抽出し、これを特殊な反応キュベットまたはチューブ内にある種々の試薬と混合する。通常、サンプル・試薬溶液は、分析の前にインキュベートまたは他の処理を受ける。サンプル・試薬組み合わせと相互作用する検査用放射線ビームを使用して、たとえば濁度読み取り、蛍光読み取り、吸収読み取りなどの分析測定を実施することが多い。これらの測定でエンドポイント値またはレイト値を決定し、この値からよく知られた較正技術を使用して患者の健康に関する被検物質の量を決定できる。
【０００３】
臨床アナライザは、被検物質を同定するために多くの異なったプロセスを使用する。これらのプロセスを通じて、患者液体サンプル、および試薬または希釈液または再水和組成物のような種々の他の液体と組み合わせたサンプルは、しばしば、高度な均一性で混合することが必要とされる。分析感度を高めるよう臨床検査室へのプレッシャが高まっていることにより、臨床アナライザの全体的な処理精度を向上させることの必要性が引き続き存在し、ますます少量の患者サンプルを使用する傾向ではなおさらである。特に、液体サンプル取り扱いは、少量であるが慣れた体積の分析用サンプル液を得るという観点からより正確である必要があり、これは、アナライザ・コストを過度に増大させたり、不釣合いなスペース量を必要としたりすることなく、高度な均一性を持つサンプル採取技術の要望を生み出している。圧送チューブ長さ、圧送ピストン変位量、閉鎖サンプル・チューブ内の真空レベル、電気機械振動などにおける制御できない変動から生じるサンプル採取システムの予測できない変化が、分析の不正確さ、特に、１マイクロリットル範囲の少量のサンプルを吸引し、次いで分析しつつある場合に分析の不正確さを生じさせる可能性がある。
【０００４】
均一で既知の少量の液体サンプルを得るために、種々の方法が歴史的に実施されてきた。米国特許第６,５８９,７９１号が、種々のサイズの液滴を分配する手段として１つまたはそれ以上の圧力センサからの測定値を使用してアクティブ・フィードバック制御のための情報を導き出す、微小流体吸引分配システムの作動を制御する状態変数フィードバック制御システムを記載している。
【０００５】
米国特許第６,２０３,７５９号は、微小体積液体取り扱いシステムを記載しており、ここでは、システム・リザーバが、その中の液体システム圧力を制御する圧力制御システムにチューブを付けることで接続されている。システム・リザーバは、分配チューブを介して１つまたはそれ以上のマイクロ・ディスペンサに接続しており、この分配チューブは各マイクロ・ディスペンサ用の分岐部分を有する。この実施形態においては、各マイクロ・ディスペンサは、それ自体の流量センサに接続しており、システム・コントローラが、各々マイクロ・ディスペンサ内の液体の流れをそれぞれ測定し、制御できるようになっている。
【０００６】
米国特許第５,９２７,５４７号は、ガラス毛細管に取り付けられた圧電トランスデューサ利用するマイクロ・ディスペンサ、呼び水を入れ、液体をマイクロ・ディスペンサに吸引するための容積式ポンプを備え、液体システムの圧力を制御し、液体移送間にマイクロ・ディスペンサを洗浄する低体積液体取り扱いシステムを記載している。圧力センサを使用して液体システム圧力を測定し、対応する電気信号を発生させる。
【０００７】
米国特許第５,９１６,５２４号が、ディスペンサ、たとえばエアゾール・ディスペンサまたは電磁弁ディスペンサと直列に接続した容積式シリンジ・ポンプを含む、正確な量の試薬を分配する装置を記載している。このポンプは、ステップ・モータ等により制御されて増分量の試薬または連続的に流れる試薬をディスペンサに与える。
【０００８】
米国特許第５,７６３,２７８号が、ピペット操作針、シリンジと共に液体アウトプットを有するダイリュータ、および弁を有し、このシリンジがピストンとピストン駆動部とを含む、少容量の液体を自動的にピペット操作する装置を記載している。
【０００９】
米国特許第５,７４３,９６０号が、ソレノイド弁ディスペンサと直列に接続した容積式シリンジ・ポンプを含む試薬分配装置を記載している。
【００１０】
米国特許第５,５５８,８３８号が、第１の剪断弁と第２の通気／吸引弁とを含む一対の弁を使用してサンプル・チューブ、反応チューブ、大気、廃棄物ポンプ、希釈ポンプの間を流れる液体流を制御するサンプル調製装置を記載している。
【００１１】
米国特許第５,２１６,９２６号が、制御システムを備えた流体駆動式アクチュエータを使用し、この制御システムが移動範囲にわたって正確な位置決めを行う自動サンプル採取装置を記載している。アクチュエータは、栓をしたサンプル容器内に収容された液体内容物を吸引する位置に置かれ、吸引前にサンプル容器内の圧力を大気圧に平衡化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、正確で既知の少量の液体溶液の吸引、分配に伴って直面した課題に対して従来技術で採用された種々のアプローチを研究すると、簡便化した、スペース効率の良い液体のサンプルミキサおよび／またはサンプル・試薬ミキサの設計に対する改良したアプローチの必要性が存在する。特に、サンプル採取プローブ内部の吸引液体スラグの上下端部に存在する可能性がある未知の変動を排除する方法の要望は引き続き存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の主目的は、サンプル採取プローブ内部の吸引液体スラグの上下端部に存在する可能性がある未知の変動を排除することによって、生化学アナライザ内において既知の制御した少量の液体を正確な所望体積で与えるための改良方法を提供することにある。液体スラグは、所望の液体体積以上の過剰な液体がプローブ内に吸引されるように意図的に過剰に引かれる。液体スラグの底端部がプローブの開放端のところで液滴を形成しかねず、またはプローブの内部にカスプ（cusp）を形成する可能性すらあるため、過剰に引かれた液体の小部分がドレインに放出され、プローブの開放端のところに液体スラグの既知の液体状態の底端部を生じさせる。次に、圧送システムを正確に作動させて、プローブ内の過剰に引かれた液体スラグに残存している体積よりも少ない、既知で正確に制御された量の所望液体を分配する。プローブ内に過剰に引かれた液体スラグの最上方部分を意図的に保持することによって、当初の過剰に引き出された液体スラグの上端部の正確な位置が分からないことによる潜在的な不正確さが排除される。
【００１４】
吸引された液体が分析しようとしている患者サンプルであり、吸引されたサンプルを、１つまたはそれ以上の試薬のような別の液体を既に収容している反応キュベット内へ分配する場合、圧送システムを、プローブが液体受け取りキュベットの底部付近に位置したとき、プローブからの正確に制御された量の液体を分配するように作動させる。次いで、プローブを、キュベット内の液体混合物の頂部に向かって上昇させる。サンプル採取プローブがまだ液体混合物内にある間に、少量の混合物がプローブ内へ吸引され、サンプル液が安全にプローブ内に取り込まれる。次いで、キュベット内へ余分なサンプルが滴り落ちる心配をすることなく、プローブを混合マドラーとして安全に使用してサンプル・試薬混合物を混ぜ合わせることができる。別個のミキサを設けるという在来の操作の代わりに混合マドラーとして吸引プローブを用いることによって、別個の電気機械装置を排除による全体的なシステム信頼性を向上させることに加えて、製造コストならびにスペースの経済性が達成される。
【００１５】
あるいは、圧送システムは、プローブから液体を分配してから試薬液の頂部より上方へプローブを上昇させるように作動させてもよい。サンプル採取プローブが試薬混合物より上方にある間に、少量の空気をプローブに吸引させ、サンプル液を安全にプローブ内に取り込むことができる。次いで、キュベット内にサンプルが滴り落ちることを心配することなく、プローブを安全にサンプル・試薬混合物内へ下降させ、それを混合マドラーとして使ってサンプル・試薬混合物を混ぜ合わせることができる。
【００１６】
本発明は、本出願の一部をなす添付図面と関連して行う以下の詳細な説明からより完全に理解して貰えよう。
【００１７】
図１は、本発明を達成するために適合された自動アナライザの概略平面図である。
図２は、図１のアナライザの一部拡大概略平面図である。
図２Ａは、図１のアナライザを操作するのに有用な反応キュベットの斜視図である。
図３は、図１のアナライザで有用なアリコート受け器アレイの斜視図である。
図４は、図１のアナライザのアリコート受け器アレイ保管・取り扱いユニットの斜視図である。
図５は、図１のアナライザを操作するのに有用な試薬カートリッジの斜視図である。
図６Ａ〜６Ｃは、本発明による吸引、分配プロセスの概略説明図である。
図６Ｄ〜６Ｅは、本発明による混合前に有用な吸引プロセスの概略説明図である。
図７は、本発明を実施する際の有用な液体吸引・分配システムの斜視図である。
図８は、図３のアリコート受け器アレイからサンプル液を吸引している図７の液体吸引・分配システムの概略図である。
図９は、図２Ａの反応キュベットへサンプル液を分配している図８の液体吸引・分配システムの概略図である。
【００１８】
図１は、図２と共に、本発明を有利に実行できる自動化学アナライザ１０の諸要素を概略的に示している。このアナライザ１０は、キュベット・ポート２０を形成した外側回転コンベヤ１４と、受け器ポート２２を形成した内側回転コンベヤ１６とを支持している反応回転コンベヤ１２とを含む。外側回転コンベヤ１４と内側回転コンベヤ１６は開放溝１８により分離されている。キュベット・ポート２０は、図２Ａでわかるように、在来の臨床評価分析および免疫測定評価分析のための種々の試薬およびサンプル液を収容している複数の反応キュベット２４を受け入れるようになっている。一方、受け器ポート２２は、超高感度発光免疫測定専用の試薬を収容している複数の反応受け器２５を受け入れるようになっている。反応回転コンベヤ１２は、一定方向に段階的に移動するように回転可能であり、この段階的移動は一定の停止時間によって分けてあり、この停止時間中、回転コンベヤ１２は静止状態に留まり、センサ、試薬添加ステーション、混合ステーションなどのコンピュータ制御式評価分析操作デバイス１３が、必要に応じて、キュベット２４内に収容されている評価分析混合物に作用する。
【００１９】
アナライザ１０は、イリノイ州ディアフィールドのDade Behring Inc.の販売しているDimension(R)臨床化学アナライザで使用されており、コンピュータ・ベースの電気機械制御プログラミングの分野で当業者によって、広く使用されているような機械語で書かれたコンピュータ・プログラムに基づいてコンピュータ１５により実行されるソフトウェアにより制御される。コンピュータ１５は、アナライザ１０内の種々の分析手段１７によって行われる評価分析を実施するためのアプリケーション・ソフトウェア・プログラムも実行する。
【００２０】
図１でわかるように、双方向装入・送出サンプル流体チューブ移送システム３４が、サンプル流体チューブ４０のような開いたまたは閉鎖したサンプル流体容器を収容しているサンプル流体チューブ・ラック３８を入力レーン３５の第１端にあるラック入力装填位置から入力レーン３５の第２端まで白矢印３５Ａで示されるように移送する機構を含んでいる。サンプル・チューブ４０内に収容された検体液は、その上に取り付けられたバーコード記号を在来のバーコードリーダを用いて読み取ることにより識別され、項目の中でも特に患者の身元、実施すべき検査、サンプル・アリコートをアナライザ１０内に保持すべきである場合、そうであるならどのくらいの期間保持するのかという諸項目を決定する。また、サンプル・チューブ・ラック３８にバーコード記号を設け、アナライザ１０全体にわたって据え付けた多数のバーコードリーダを使用してサンプル・チューブ４０およびサンプル・チューブ・ラック３８の位置を確認、制御、追跡することもよく行われている。
【００２１】
在来の液体サンプル採取プローブ４２が入力レーン３５の第２端付近に位置しており、これは、必要な評価分析を実施するのに必要とされるサンプル流体の量に応じて、図３でわかるように、サンプル流体チューブ４０からサンプル流体のアリコート部分を吸引して、サンプル流体のアリコート部分をアリコート受け器アレイ４４における１つまたはそれ以上の複数の受け器４４Ｖ内へ分配するように作動可能であり、そしてアナライザ１０によって環境室４８内に保持すべきサンプル流体アリコートを与えるように作動可能である。サンプル流体がラック３８上のすべてのサンプル流体チューブ４０から吸引され、図４に示すアリコート受け器アレイ保管・移送システム５０内に保持されたアリコート受け器４４Ｖ内に分配された後、ラック３８は、白矢印３６Ａで示すように、オペレータがアクセス可能なアナライザ１０の前方領域に動かされ、ラック３８をアナライザ１０から降ろすことができる。
【００２２】
図５に示すアリコート受け器移送システム５０は、アリコート受け器アレイ保管・分配モジュール５６と、反応回転コンベヤ１２に近接して設置したサンプル吸引針プローブ５４およびローラ混合アセンブリ５６（後述）の下方にある多数のアリコート受け器アレイ・トラック５７内でアリコート受け器アレイ５２を双方向に移動させるようになっている多数のリニア駆動モータ５８とを含む。サンプル吸引プローブ５４は、コンピュータ１５によって制御され、制御した量のサンプルをトラック５７内のサンプル採取位置に位置した個々の受け器５２Ｖから吸引するようになっており、次いでこれは分配位置にシャトル移動し、そこで適切な量の吸引サンプルを１つまたはそれ以上の被検物質についてアナライザ１０に検査を行わせるための１つまたはそれ以上のキュベット２４に分配する。本発明によれば、図６Ａに交差ハッチング付き楕円で示すように吸引プローブ５４内の吸引サンプル液体スラグ５４Ｓの上端部５４Ｕおよび下端部５４Ｌに存在する可能性のある未知の変動を排除するために、液体スラグ５４Ｓは、意図的に過剰に引かれ、所望のサンプル体積を超えた過剰なサンプルがプローブ５４内に吸引される。たとえば、サンプルの体積が１マイクロリットルの範囲内を所望される場合、３〜４マイクロリットルの余分な液体が吸引される。液体スラグ５４Ｓの下端部５４Ｌがプローブ５４の開放下端のところに未知体積の液滴を形成する可能性があるし、プローブ５４の内部へ未知体積のカスプを形成する可能性すらあるので、過剰に引き出された液体スラグ５４Ｓの小部分が図６Ｂに示すように約１マイクロリットルの範囲でドレイン５５に排出され、プローブ５４の開放端のところで液体スラグ５４Ｓの下端部５４Ｌに既知の液体状態を発生させる。プローブ下端部５４Ｌは、公知技術を使用して、たとえば、エア・ナイフで清浄化して再現性を向上させることができる。
【００２３】
次に、後述するポンプ・モジュール６０Ｐを正確に作動させて、図６Ｃに示すように、プローブ５４内の過剰に引かれた液体スラグ５４Ｓに残っている約３〜４マイクロリットル体積より少ない既知の制御された量の所望サンプルをキュベット２４に分配する。プローブ５４内に過剰に引かれた液体スラグ５４Ｓの上端部５４Ｕを意図的に保持することによって、当初の過剰に引かれた液体スラグ５４Ｓの上端部５４Ｕの正確な位置および形状がわからないことに伴う潜在的不正確さが除かれる。上端部５４Ｕの正確な位置および形状がわからないことに伴うさらなる変動を回避するため、第１の液体の一部が分配後にプローブ内に残ってもよい。サンプルが反応キュベット２４内に分配された後、在来の移送手段が、必要に応じて、アリコート受け器アレイ５２を、アリコート受け器アレイ移送システム５０、環境室４８、廃棄領域（図示せず）間で移動させる。
【００２４】
本発明を実施する際の有用な吸引プローブ５４は、表１に示す主機能を有する以下の構成要素、すなわち、水平方向駆動構成要素６０Ｈ、垂直方向駆動構成要素６０Ｖ、洗浄モジュール構成要素６０Ｗ、ポンプ・モジュール構成要素６０Ｐ、吸引・分配針５４および洗浄マニホルド構成要素６０Ｍと関連して図７で理解できる。図７では明瞭に示していないポンプ・モジュール構成要素６０Ｐの諸要素は図８に示してある。水平方向駆動構成要素６０Ｈおよび垂直方向駆動構成要素６０Ｖは、一般的には、コンピュータ制御のステップ・モータまたはリニア・アクチュエータであり、コンピュータ１５によって制御されて水平方向駆動構成要素６０Ｈおよび垂直方向駆動構成要素６０Ｖの正確に制御した動きを与える。
【００２５】
【表１】
【００２６】
図８は、ポンプ・モジュール６０Ｐを示しており、これは、マニホルド６０Ｍで支持されている液体担持用プローブ５４に接続したピストン式計量ポンプ６０Ｐを含み、マニホルド６０Ｍは、計量ポンプ６０Ｐとマニホルド６０Ｍの間に設置された在来の圧力測定トランスデューサ７８にチューブ７０によって接続してある。プローブ針５４は、吸引された液体スラグ５４Ｓの下端部５４Ｌのところに存在する可能性のある変動を排除する際の助けとなるように設計した平らな先端を有するのが好ましく、任意のいくつかのスクリュー状コネクタ（図示せず）を用いて洗浄マニホルド６０Ｍに連結するか、またはその代替として、恒久的に溶接するとよい。チューブ７１は、計量ポンプ６０Ｐを(１)ドレイン５５に接続したドレイン弁７２に接続し、ドレイン弁７２から（２）フラッシュ・ポンプ７４および加圧水源７６に接続したフラッシュ弁７３に接続する。計量ポンプ６０Ｐは、コンピュータ１５によって慎重に制御されて、図６Ｂ、６Ｃでわかるようにサンプル液を正確に吸引、分配する。圧送機構が所望のサンプル体積範囲内で正確に制御され得る限り、ピストン型計量ポンプ６０Ｐ以外の圧送機構を使用して本発明を実施する際に有利に利用することができる。
【００２７】
図８は、アリコート受け器５２Ｖの中に入り、そこに収容されているサンプル液内に位置しているプローブ針６０Ｎも示している。たとえばよく知られた容量性信号を使用するレベル検知手段を使用してプローブ針６０Ｎがサンプル流体６８と確実に流体連通するようにすると都合がよい。計量ポンプ６０Ｐが作動し、ピストン７８が移動する距離は、コンピュータ１５によって制御され、制御量のサンプル流体がプローブ針６０Ｎに引かれまたは吸引され、スラグ５４Ｓを形成する。吸引体積が約１マイクロリットル〜５マイクロリットルの範囲にあるように計量ポンプ６０Ｐを正確に制御するための機構は、ステップ・モータによって駆動されるピストン・シリンジ（たとえば、Cavro Co.製のもの）またはピストンがステップ・モータに連結している、密閉空洞内でのピストン変位（たとえば、Lee Co.製のもの）を含む。このプロセス中、弁７１は閉ざされている。
【００２８】
温度制御式保管領域または保管サーバ２６、２７、２８が、図５に示され、本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号０９／９４９,１３２に記載されているような複数の細長い多区画試薬カートリッジ３０を格納しており、これらの多区画試薬カートリッジ３０は、必要に応じて、多数の異なった評価分析を実施するためにウェル３２内に試薬を収容している。図９に関連して後述するように、サーバ２６は、第１の回転コンベヤ２６Ａを含む。試薬吸引針プローブ６０のアクセスのために第２の回転コンベヤ２６Ｂに移送されるまで試薬カートリッジ３０が第１回転コンベヤ２６Ａに格納されていてもよい。図９は、回転コンベヤ２６Ａおよび回転コンベヤ２６Ｂが同心の円形で、第１の回転コンベヤ２６Ａが第２の回転コンベヤ２６Ｂの内側にある有利な実施形態を示している。試薬容器３０は、それらを後述する往復動位置に自動的に並進させるようになっている装填トレイ２９に試薬容器３０を置くことによって装填され得る。
【００２９】
試薬吸引針プローブ６１、６２が、独立して装着されており、それぞれ、サーバ２７、２８、外側キュベット回転コンベヤ１４間で並進可能となっている。プローブ６１、６２は、試薬添加位置で適切な試薬カートリッジ３０にあるウェル３２から指定評価分析を行うのに必要な試薬を吸引する在来の機構を含む。その後、プローブ６１、６２は、試薬が反応キュベット２４内に分配される分配位置にシャトル移動される。
【００３０】
一般的な臨床化学評価分析を行う際のアナライザ１０の作業中、試薬吸引針プローブ６１、６２は、制御量の試薬を吸引し、サンプル添加前に反応キュベット２４に分配するのに使用されることになる。この場合、本発明で意図されているが、プローブ５４が図９に示すように液体受け取り用キュベット２４の底付近に位置しているときにポンプ・モジュール６０Ｐを作動されてプローブ５４からの制御量のサンプル液を分配する。次いで、プローブ５４をキュベット内の液体混合物の頂部に向かって上昇させる。サンプル採取プローブ５４がまだサンプル・試薬混合物内にある間、黒っぽい長方形５４Ｍで示す少量のサンプル・試薬混合物が、図６Ｄに示すようにプローブ５４内に吸引され、サンプル液が安全にプローブ５４内に取り込まれる。次いで、プローブ５４がその下端５４Ｌにおいてサンプルに対する混合マドラーとして使われる場合にありそうな、キュベット２４に望ましくないサンプルが滴ることを心配することなく、プローブ５４をマドラーとして安全に使用してサンプル・試薬混合物を混合できる。あるいは、プローブ５４を液体混合物の頂部より上方に上昇させてもよい。白の長方形５４Ａにより示される少量の空気が図６Ｅに示すようにプローブ５４内に吸引され、サンプル液がプローブ５４内の気泡によって安全に取り込まれ得る。多数の混合運動様式のうち任意の１つを使用できる。その一例が本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号１１／０３２,３５６に開示されている。液体混合物内で２次元の放物線パターンまたはブーメラン曲線パターンを描いてプローブ５４を急速かつ繰り返し動かすと、驚くほど効果的な混合方法が得られることがわかった。溶液内で２次元のほぼ放物線パターンを描いてプローブ５４を急速かつ繰り返し動かすことによって。プローブ５４は可動アームに取り付けられる。ミキサは、第１の方向に可動アームを往復動させ、また、第１方向に対して直角の第２方向にもアームを往復動させ、その結果、プローブ５４はほぼ放物線パターンで動かされる。例示実施形態においては、プローブ５４は、ころ軸受と接触した垂直方向ローラピンを備えた突出足部を有する可動アームに取り付けられている。可動アームは、交流電磁石によって第１の方向に振動させられ、ローラピンをころ軸受の円周に沿って転がし、第１方向に対してほぼ直角の第２方向にアームを側方へ移動させる。ローラピンおよびころ軸受の直径を調節することと組み合わせて可動アームの運動量の大きさを変化させることで、プローブ５４のほぼ放物線状またはほぼブーメラン状の楕円混合パターンを発生させる。これが、時間的に驚くほど効率的であり、混合の均一性に効果的であることをわかった。別個のミキサを使用する在来の操作の代わりに混合マドラーとして吸引プローブ５４を用いることで別個の電気機械装置を排除することによって、システム全体の信頼性を向上させることに加えて、製造コストならびにスペースでの経済効果を得ることができる。
【００３１】
当業者であれば、本発明が広範囲にわたる有用性および応用が可能であることは直ちに理解するはずである。ここに開示したもの以外の本発明の多くの実施形態および適用ならびに多くの変更、修正および均等な配置が、本発明の実質または範囲から逸脱することなく本発明およびその前記の説明から明らかであり、また、それによって、合理的に示唆が与えられている。したがって、本発明を特定の実施形態に関して詳しくここに説明してきたが、当然のことながらこの開示は本発明の例示に過ぎず、単に発明の完全で、可能にする開示を提供する目的のためにのみなされたものである。前述の開示は、本発明を限定したり、さもなければいずれかの他のこのような実施形態、改作、変更、修正、均等配置を排除することを、意図するものではなく、そう解釈すべきものではなく、本発明は、本明細書に添付した特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明を達成するために適合された自動アナライザの概略平面図である。
【図２】図１のアナライザの一部拡大概略平面図である。
【図２Ａ】図１のアナライザを操作する際の有用な反応キュベットの斜視図である。
【図３】図１のアナライザで有用なアリコート受け器アレイの斜視図である。
【図４】図１のアナライザのアリコート受け器アレイ保管・取り扱いユニットの斜視図である。
【図５】図１のアナライザを操作するの有用な試薬カートリッジの斜視図である。
【図６Ａ】本発明による吸引、分配プロセスの概略説明図である。
【図６Ｂ】本発明による吸引、分配プロセスの概略説明図である。
【図６Ｃ】本発明による吸引、分配プロセスの概略説明図である。
【図６Ｄ】本発明による混合前に有用な吸引プロセスの概略説明図である。
【図６Ｅ】本発明による混合前に有用な吸引プロセスの概略説明図である。
【図７】本発明を実施するのに有用な液体吸引・分配システムの斜視図である。
【図８】図３のアリコート受け器アレイからサンプル液を吸引している図７の液体吸引・分配システムの概略図である。
【図９】図２Ａの反応キュベットへサンプル液を分配している図８の液体吸引・分配システムの概略図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少量で液体のサンプル、試薬その他の溶液を容器へ正確に分配する方法および装置に関する。特に、本発明は、自動臨床アナライザ内に見られるような電気機械環境の予測できない変化での作動結果として生じる可能性のある、吸引、分配プロセス中の液体体積の制御できない変動を最小限に抑える方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
患者の感染部、体液または膿瘍部のサンプル液の分析によって患者の診断および治療に関連した種々タイプの分析検査を実施できる。これらの評価分析には、一般的には、患者サンプルを収容しているチューブまたはバイアルを装填している自動アナライザで行われる。アナライザは、バイアルからサンプル液を抽出し、これを特殊な反応キュベットまたはチューブ内にある種々の試薬と混合する。通常、サンプル・試薬溶液は、分析の前にインキュベートまたは他の処理を受ける。サンプル・試薬組み合わせと相互作用する検査用放射線ビームを使用して、たとえば濁度読み取り、蛍光読み取り、吸収読み取りなどの分析測定を実施することが多い。これらの測定でエンドポイント値またはレイト値を決定し、この値からよく知られた較正技術を使用して患者の健康に関する被検物質の量を決定できる。
【０００３】
臨床アナライザは、被検物質を同定するために多くの異なったプロセスを使用する。これらのプロセスを通じて、患者液体サンプル、および試薬または希釈液または再水和組成物のような種々の他の液体と組み合わせたサンプルは、しばしば、高度な均一性で混合することが必要とされる。分析感度を高めるよう臨床検査室へのプレッシャが高まっていることにより、臨床アナライザの全体的な処理精度を向上させることの必要性が引き続き存在し、ますます少量の患者サンプルを使用する傾向ではなおさらである。特に、液体サンプル取り扱いは、少量であるが慣れた体積の分析用サンプル液を得るという観点からより正確である必要があり、これは、アナライザ・コストを過度に増大させたり、不釣合いなスペース量を必要としたりすることなく、高度な均一性を持つサンプル採取技術の要望を生み出している。圧送チューブ長さ、圧送ピストン変位量、閉鎖サンプル・チューブ内の真空レベル、電気機械振動などにおける制御できない変動から生じるサンプル採取システムの予測できない変化が、分析の不正確さ、特に、１マイクロリットル範囲の少量のサンプルを吸引し、次いで分析しつつある場合に分析の不正確さを生じさせる可能性がある。
【０００４】
均一で既知の少量の液体サンプルを得るために、種々の方法が歴史的に実施されてきた。米国特許第６,５８９,７９１号が、種々のサイズの液滴を分配する手段として１つまたはそれ以上の圧力センサからの測定値を使用してアクティブ・フィードバック制御のための情報を導き出す、微小流体吸引分配システムの作動を制御する状態変数フィードバック制御システムを記載している。
【０００５】
米国特許第６,２０３,７５９号は、微小体積液体取り扱いシステムを記載しており、ここでは、システム・リザーバが、その中の液体システム圧力を制御する圧力制御システムにチューブを付けることで接続されている。システム・リザーバは、分配チューブを介して１つまたはそれ以上のマイクロ・ディスペンサに接続しており、この分配チューブは各マイクロ・ディスペンサ用の分岐部分を有する。この実施形態においては、各マイクロ・ディスペンサは、それ自体の流量センサに接続しており、システム・コントローラが、各々マイクロ・ディスペンサ内の液体の流れをそれぞれ測定し、制御できるようになっている。
【０００６】
米国特許第５,９２７,５４７号は、ガラス毛細管に取り付けられた圧電トランスデューサ利用するマイクロ・ディスペンサ、呼び水を入れ、液体をマイクロ・ディスペンサに吸引するための容積式ポンプを備え、液体システムの圧力を制御し、液体移送間にマイクロ・ディスペンサを洗浄する低体積液体取り扱いシステムを記載している。圧力センサを使用して液体システム圧力を測定し、対応する電気信号を発生させる。
【０００７】
米国特許第５,９１６,５２４号が、ディスペンサ、たとえばエアゾール・ディスペンサまたは電磁弁ディスペンサと直列に接続した容積式シリンジ・ポンプを含む、正確な量の試薬を分配する装置を記載している。このポンプは、ステップ・モータ等により制御されて増分量の試薬または連続的に流れる試薬をディスペンサに与える。
【０００８】
米国特許第５,７６３,２７８号が、ピペット操作針、シリンジと共に液体アウトプットを有するダイリュータ、および弁を有し、このシリンジがピストンとピストン駆動部とを含む、少容量の液体を自動的にピペット操作する装置を記載している。
【０００９】
米国特許第５,７４３,９６０号が、ソレノイド弁ディスペンサと直列に接続した容積式シリンジ・ポンプを含む試薬分配装置を記載している。
【００１０】
米国特許第５,５５８,８３８号が、第１の剪断弁と第２の通気／吸引弁とを含む一対の弁を使用してサンプル・チューブ、反応チューブ、大気、廃棄物ポンプ、希釈ポンプの間を流れる液体流を制御するサンプル調製装置を記載している。
【００１１】
米国特許第５,２１６,９２６号が、制御システムを備えた流体駆動式アクチュエータを使用し、この制御システムが移動範囲にわたって正確な位置決めを行う自動サンプル採取装置を記載している。アクチュエータは、栓をしたサンプル容器内に収容された液体内容物を吸引する位置に置かれ、吸引前にサンプル容器内の圧力を大気圧に平衡化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、正確で既知の少量の液体溶液の吸引、分配に伴って直面した課題に対して従来技術で採用された種々のアプローチを研究すると、簡便化した、スペース効率の良い液体のサンプルミキサおよび／またはサンプル・試薬ミキサの設計に対する改良したアプローチの必要性が存在する。特に、サンプル採取プローブ内部の吸引液体スラグの上下端部に存在する可能性がある未知の変動を排除する方法の要望は引き続き存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の主目的は、サンプル採取プローブ内部の吸引液体スラグの上下端部に存在する可能性がある未知の変動を排除することによって、生化学アナライザ内において既知の制御した少量の液体を正確な所望体積で与えるための改良方法を提供することにある。液体スラグは、所望の液体体積以上の過剰な液体がプローブ内に吸引されるように意図的に過剰に引かれる。液体スラグの底端部がプローブの開放端のところで液滴を形成しかねず、またはプローブの内部にカスプ（cusp）を形成する可能性すらあるため、過剰に引かれた液体の小部分がドレインに放出され、プローブの開放端のところに液体スラグの既知の液体状態の底端部を生じさせる。次に、圧送システムを正確に作動させて、プローブ内の過剰に引かれた液体スラグに残存している体積よりも少ない、既知で正確に制御された量の所望液体を分配する。プローブ内に過剰に引かれた液体スラグの最上方部分を意図的に保持することによって、当初の過剰に引き出された液体スラグの上端部の正確な位置が分からないことによる潜在的な不正確さが排除される。
【００１４】
吸引された液体が分析しようとしている患者サンプルであり、吸引されたサンプルを、１つまたはそれ以上の試薬のような別の液体を既に収容している反応キュベット内へ分配する場合、圧送システムを、プローブが液体受け取りキュベットの底部付近に位置したとき、プローブからの正確に制御された量の液体を分配するように作動させる。次いで、プローブを、キュベット内の液体混合物の頂部に向かって上昇させる。サンプル採取プローブがまだ液体混合物内にある間に、少量の混合物がプローブ内へ吸引され、サンプル液が安全にプローブ内に取り込まれる。次いで、キュベット内へ余分なサンプルが滴り落ちる心配をすることなく、プローブを混合マドラーとして安全に使用してサンプル・試薬混合物を混ぜ合わせることができる。別個のミキサを設けるという在来の操作の代わりに混合マドラーとして吸引プローブを用いることによって、別個の電気機械装置を排除による全体的なシステム信頼性を向上させることに加えて、製造コストならびにスペースの経済性が達成される。
【００１５】
あるいは、圧送システムは、プローブから液体を分配してから試薬液の頂部より上方へプローブを上昇させるように作動させてもよい。サンプル採取プローブが試薬混合物より上方にある間に、少量の空気をプローブに吸引させ、サンプル液を安全にプローブ内に取り込むことができる。次いで、キュベット内にサンプルが滴り落ちることを心配することなく、プローブを安全にサンプル・試薬混合物内へ下降させ、それを混合マドラーとして使ってサンプル・試薬混合物を混ぜ合わせることができる。
【００１６】
本発明は、本出願の一部をなす添付図面と関連して行う以下の詳細な説明からより完全に理解して貰えよう。
【００１７】
図１は、本発明を達成するために適合された自動アナライザの概略平面図である。
図２は、図１のアナライザの一部拡大概略平面図である。
図２Ａは、図１のアナライザを操作するのに有用な反応キュベットの斜視図である。
図３は、図１のアナライザで有用なアリコート受け器アレイの斜視図である。
図４は、図１のアナライザのアリコート受け器アレイ保管・取り扱いユニットの斜視図である。
図５は、図１のアナライザを操作するのに有用な試薬カートリッジの斜視図である。
図６Ａ〜６Ｃは、本発明による吸引、分配プロセスの概略説明図である。
図６Ｄ〜６Ｅは、本発明による混合前に有用な吸引プロセスの概略説明図である。
図７は、本発明を実施する際の有用な液体吸引・分配システムの斜視図である。
図８は、図３のアリコート受け器アレイからサンプル液を吸引している図７の液体吸引・分配システムの概略図である。
図９は、図２Ａの反応キュベットへサンプル液を分配している図８の液体吸引・分配システムの概略図である。
【００１８】
図１は、図２と共に、本発明を有利に実行できる自動化学アナライザ１０の諸要素を概略的に示している。このアナライザ１０は、キュベット・ポート２０を形成した外側回転コンベヤ１４と、受け器ポート２２を形成した内側回転コンベヤ１６とを支持している反応回転コンベヤ１２とを含む。外側回転コンベヤ１４と内側回転コンベヤ１６は開放溝１８により分離されている。キュベット・ポート２０は、図２Ａでわかるように、在来の臨床評価分析および免疫測定評価分析のための種々の試薬およびサンプル液を収容している複数の反応キュベット２４を受け入れるようになっている。一方、受け器ポート２２は、超高感度発光免疫測定専用の試薬を収容している複数の反応受け器２５を受け入れるようになっている。反応回転コンベヤ１２は、一定方向に段階的に移動するように回転可能であり、この段階的移動は一定の停止時間によって分けてあり、この停止時間中、回転コンベヤ１２は静止状態に留まり、センサ、試薬添加ステーション、混合ステーションなどのコンピュータ制御式評価分析操作デバイス１３が、必要に応じて、キュベット２４内に収容されている評価分析混合物に作用する。
【００１９】
アナライザ１０は、イリノイ州ディアフィールドのDade Behring Inc.の販売しているDimension(R)臨床化学アナライザで使用されており、コンピュータ・ベースの電気機械制御プログラミングの分野で当業者によって、広く使用されているような機械語で書かれたコンピュータ・プログラムに基づいてコンピュータ１５により実行されるソフトウェアにより制御される。コンピュータ１５は、アナライザ１０内の種々の分析手段１７によって行われる評価分析を実施するためのアプリケーション・ソフトウェア・プログラムも実行する。
【００２０】
図１でわかるように、双方向装入・送出サンプル流体チューブ移送システム３４が、サンプル流体チューブ４０のような開いたまたは閉鎖したサンプル流体容器を収容しているサンプル流体チューブ・ラック３８を入力レーン３５の第１端にあるラック入力装填位置から入力レーン３５の第２端まで白矢印３５Ａで示されるように移送する機構を含んでいる。サンプル・チューブ４０内に収容された検体液は、その上に取り付けられたバーコード記号を在来のバーコードリーダを用いて読み取ることにより識別され、項目の中でも特に患者の身元、実施すべき検査、サンプル・アリコートをアナライザ１０内に保持すべきである場合、そうであるならどのくらいの期間保持するのかという諸項目を決定する。また、サンプル・チューブ・ラック３８にバーコード記号を設け、アナライザ１０全体にわたって据え付けた多数のバーコードリーダを使用してサンプル・チューブ４０およびサンプル・チューブ・ラック３８の位置を確認、制御、追跡することもよく行われている。
【００２１】
在来の液体サンプル採取プローブ４２が入力レーン３５の第２端付近に位置しており、これは、必要な評価分析を実施するのに必要とされるサンプル流体の量に応じて、図３でわかるように、サンプル流体チューブ４０からサンプル流体のアリコート部分を吸引して、サンプル流体のアリコート部分をアリコート受け器アレイ４４における１つまたはそれ以上の複数の受け器４４Ｖ内へ分配するように作動可能であり、そしてアナライザ１０によって環境室４８内に保持すべきサンプル流体アリコートを与えるように作動可能である。サンプル流体がラック３８上のすべてのサンプル流体チューブ４０から吸引され、図４に示すアリコート受け器アレイ保管・移送システム５０内に保持されたアリコート受け器４４Ｖ内に分配された後、ラック３８は、白矢印３６Ａで示すように、オペレータがアクセス可能なアナライザ１０の前方領域に動かされ、ラック３８をアナライザ１０から降ろすことができる。
【００２２】
図５に示すアリコート受け器移送システム５０は、アリコート受け器アレイ保管・分配モジュール５６と、反応回転コンベヤ１２に近接して設置したサンプル吸引針プローブ５４およびローラ混合アセンブリ５６（後述）の下方にある多数のアリコート受け器アレイ・トラック５７内でアリコート受け器アレイ５２を双方向に移動させるようになっている多数のリニア駆動モータ５８とを含む。サンプル吸引プローブ５４は、コンピュータ１５によって制御され、制御した量のサンプルをトラック５７内のサンプル採取位置に位置した個々の受け器５２Ｖから吸引するようになっており、次いでこれは分配位置にシャトル移動し、そこで適切な量の吸引サンプルを１つまたはそれ以上の被検物質についてアナライザ１０に検査を行わせるための１つまたはそれ以上のキュベット２４に分配する。本発明によれば、図６Ａに交差ハッチング付き楕円で示すように吸引プローブ５４内の吸引サンプル液体スラグ５４Ｓの上端部５４Ｕおよび下端部５４Ｌに存在する可能性のある未知の変動を排除するために、液体スラグ５４Ｓは、意図的に過剰に引かれ、所望のサンプル体積を超えた過剰なサンプルがプローブ５４内に吸引される。たとえば、サンプルの体積が１マイクロリットルの範囲内を所望される場合、３〜４マイクロリットルの余分な液体が吸引される。液体スラグ５４Ｓの下端部５４Ｌがプローブ５４の開放下端のところに未知体積の液滴を形成する可能性があるし、プローブ５４の内部へ未知体積のカスプを形成する可能性すらあるので、過剰に引き出された液体スラグ５４Ｓの小部分が図６Ｂに示すように約１マイクロリットルの範囲でドレイン５５に排出され、プローブ５４の開放端のところで液体スラグ５４Ｓの下端部５４Ｌに既知の液体状態を発生させる。プローブ下端部５４Ｌは、公知技術を使用して、たとえば、エア・ナイフで清浄化して再現性を向上させることができる。
【００２３】
次に、後述するポンプ・モジュール６０Ｐを正確に作動させて、図６Ｃに示すように、プローブ５４内の過剰に引かれた液体スラグ５４Ｓに残っている約３〜４マイクロリットル体積より少ない既知の制御された量の所望サンプルをキュベット２４に分配する。プローブ５４内に過剰に引かれた液体スラグ５４Ｓの上端部５４Ｕを意図的に保持することによって、当初の過剰に引かれた液体スラグ５４Ｓの上端部５４Ｕの正確な位置および形状がわからないことに伴う潜在的不正確さが除かれる。上端部５４Ｕの正確な位置および形状がわからないことに伴うさらなる変動を回避するため、第１の液体の一部が分配後にプローブ内に残ってもよい。サンプルが反応キュベット２４内に分配された後、在来の移送手段が、必要に応じて、アリコート受け器アレイ５２を、アリコート受け器アレイ移送システム５０、環境室４８、廃棄領域（図示せず）間で移動させる。
【００２４】
本発明を実施する際の有用な吸引プローブ５４は、表１に示す主機能を有する以下の構成要素、すなわち、水平方向駆動構成要素６０Ｈ、垂直方向駆動構成要素６０Ｖ、洗浄モジュール構成要素６０Ｗ、ポンプ・モジュール構成要素６０Ｐ、吸引・分配針５４および洗浄マニホルド構成要素６０Ｍと関連して図７で理解できる。図７では明瞭に示していないポンプ・モジュール構成要素６０Ｐの諸要素は図８に示してある。水平方向駆動構成要素６０Ｈおよび垂直方向駆動構成要素６０Ｖは、一般的には、コンピュータ制御のステップ・モータまたはリニア・アクチュエータであり、コンピュータ１５によって制御されて水平方向駆動構成要素６０Ｈおよび垂直方向駆動構成要素６０Ｖの正確に制御した動きを与える。
【００２５】
【表１】
【００２６】
図８は、ポンプ・モジュール６０Ｐを示しており、これは、マニホルド６０Ｍで支持されている液体担持用プローブ５４に接続したピストン式計量ポンプ６０Ｐを含み、マニホルド６０Ｍは、計量ポンプ６０Ｐとマニホルド６０Ｍの間に設置された在来の圧力測定トランスデューサ７８にチューブ７０によって接続してある。プローブ針５４は、吸引された液体スラグ５４Ｓの下端部５４Ｌのところに存在する可能性のある変動を排除する際の助けとなるように設計した平らな先端を有するのが好ましく、任意のいくつかのスクリュー状コネクタ（図示せず）を用いて洗浄マニホルド６０Ｍに連結するか、またはその代替として、恒久的に溶接するとよい。チューブ７１は、計量ポンプ６０Ｐを(１)ドレイン５５に接続したドレイン弁７２に接続し、ドレイン弁７２から（２）フラッシュ・ポンプ７４および加圧水源７６に接続したフラッシュ弁７３に接続する。計量ポンプ６０Ｐは、コンピュータ１５によって慎重に制御されて、図６Ｂ、６Ｃでわかるようにサンプル液を正確に吸引、分配する。圧送機構が所望のサンプル体積範囲内で正確に制御され得る限り、ピストン型計量ポンプ６０Ｐ以外の圧送機構を使用して本発明を実施する際に有利に利用することができる。
【００２７】
図８は、アリコート受け器５２Ｖの中に入り、そこに収容されているサンプル液内に位置しているプローブ針６０Ｎも示している。たとえばよく知られた容量性信号を使用するレベル検知手段を使用してプローブ針６０Ｎがサンプル流体６８と確実に流体連通するようにすると都合がよい。計量ポンプ６０Ｐが作動し、ピストン７８が移動する距離は、コンピュータ１５によって制御され、制御量のサンプル流体がプローブ針６０Ｎに引かれまたは吸引され、スラグ５４Ｓを形成する。吸引体積が約１マイクロリットル〜５マイクロリットルの範囲にあるように計量ポンプ６０Ｐを正確に制御するための機構は、ステップ・モータによって駆動されるピストン・シリンジ（たとえば、Cavro Co.製のもの）またはピストンがステップ・モータに連結している、密閉空洞内でのピストン変位（たとえば、Lee Co.製のもの）を含む。このプロセス中、弁７１は閉ざされている。
【００２８】
温度制御式保管領域または保管サーバ２６、２７、２８が、図５に示され、本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号０９／９４９,１３２に記載されているような複数の細長い多区画試薬カートリッジ３０を格納しており、これらの多区画試薬カートリッジ３０は、必要に応じて、多数の異なった評価分析を実施するためにウェル３２内に試薬を収容している。図９に関連して後述するように、サーバ２６は、第１の回転コンベヤ２６Ａを含む。試薬吸引針プローブ６０のアクセスのために第２の回転コンベヤ２６Ｂに移送されるまで試薬カートリッジ３０が第１回転コンベヤ２６Ａに格納されていてもよい。図９は、回転コンベヤ２６Ａおよび回転コンベヤ２６Ｂが同心の円形で、第１の回転コンベヤ２６Ａが第２の回転コンベヤ２６Ｂの内側にある有利な実施形態を示している。試薬容器３０は、それらを後述する往復動位置に自動的に並進させるようになっている装填トレイ２９に試薬容器３０を置くことによって装填され得る。
【００２９】
試薬吸引針プローブ６１、６２が、独立して装着されており、それぞれ、サーバ２７、２８、外側キュベット回転コンベヤ１４間で並進可能となっている。プローブ６１、６２は、試薬添加位置で適切な試薬カートリッジ３０にあるウェル３２から指定評価分析を行うのに必要な試薬を吸引する在来の機構を含む。その後、プローブ６１、６２は、試薬が反応キュベット２４内に分配される分配位置にシャトル移動される。
【００３０】
一般的な臨床化学評価分析を行う際のアナライザ１０の作業中、試薬吸引針プローブ６１、６２は、制御量の試薬を吸引し、サンプル添加前に反応キュベット２４に分配するのに使用されることになる。この場合、本発明で意図されているが、プローブ５４が図９に示すように液体受け取り用キュベット２４の底付近に位置しているときにポンプ・モジュール６０Ｐを作動されてプローブ５４からの制御量のサンプル液を分配する。次いで、プローブ５４をキュベット内の液体混合物の頂部に向かって上昇させる。サンプル採取プローブ５４がまだサンプル・試薬混合物内にある間、黒っぽい長方形５４Ｍで示す少量のサンプル・試薬混合物が、図６Ｄに示すようにプローブ５４内に吸引され、サンプル液が安全にプローブ５４内に取り込まれる。次いで、プローブ５４がその下端５４Ｌにおいてサンプルに対する混合マドラーとして使われる場合にありそうな、キュベット２４に望ましくないサンプルが滴ることを心配することなく、プローブ５４をマドラーとして安全に使用してサンプル・試薬混合物を混合できる。あるいは、プローブ５４を液体混合物の頂部より上方に上昇させてもよい。白の長方形５４Ａにより示される少量の空気が図６Ｅに示すようにプローブ５４内に吸引され、サンプル液がプローブ５４内の気泡によって安全に取り込まれ得る。多数の混合運動様式のうち任意の１つを使用できる。その一例が本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号１１／０３２,３５６に開示されている。液体混合物内で２次元の放物線パターンまたはブーメラン曲線パターンを描いてプローブ５４を急速かつ繰り返し動かすと、驚くほど効果的な混合方法が得られることがわかった。溶液内で２次元のほぼ放物線パターンを描いてプローブ５４を急速かつ繰り返し動かすことによって。プローブ５４は可動アームに取り付けられる。ミキサは、第１の方向に可動アームを往復動させ、また、第１方向に対して直角の第２方向にもアームを往復動させ、その結果、プローブ５４はほぼ放物線パターンで動かされる。例示実施形態においては、プローブ５４は、ころ軸受と接触した垂直方向ローラピンを備えた突出足部を有する可動アームに取り付けられている。可動アームは、交流電磁石によって第１の方向に振動させられ、ローラピンをころ軸受の円周に沿って転がし、第１方向に対してほぼ直角の第２方向にアームを側方へ移動させる。ローラピンおよびころ軸受の直径を調節することと組み合わせて可動アームの運動量の大きさを変化させることで、プローブ５４のほぼ放物線状またはほぼブーメラン状の楕円混合パターンを発生させる。これが、時間的に驚くほど効率的であり、混合の均一性に効果的であることをわかった。別個のミキサを使用する在来の操作の代わりに混合マドラーとして吸引プローブ５４を用いることで別個の電気機械装置を排除することによって、システム全体の信頼性を向上させることに加えて、製造コストならびにスペースでの経済効果を得ることができる。
【００３１】
当業者であれば、本発明が広範囲にわたる有用性および応用が可能であることは直ちに理解するはずである。ここに開示したもの以外の本発明の多くの実施形態および適用ならびに多くの変更、修正および均等な配置が、本発明の実質または範囲から逸脱することなく本発明およびその前記の説明から明らかであり、また、それによって、合理的に示唆が与えられている。したがって、本発明を特定の実施形態に関して詳しくここに説明してきたが、当然のことながらこの開示は本発明の例示に過ぎず、単に発明の完全で、可能にする開示を提供する目的のためにのみなされたものである。前述の開示は、本発明を限定したり、さもなければいずれかの他のこのような実施形態、改作、変更、修正、均等配置を排除することを、意図するものではなく、そう解釈すべきものではなく、本発明は、本明細書に添付した特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明を達成するために適合された自動アナライザの概略平面図である。
【図２】図１のアナライザの一部拡大概略平面図である。
【図２Ａ】図１のアナライザを操作する際の有用な反応キュベットの斜視図である。
【図３】図１のアナライザで有用なアリコート受け器アレイの斜視図である。
【図４】図１のアナライザのアリコート受け器アレイ保管・取り扱いユニットの斜視図である。
【図５】図１のアナライザを操作するの有用な試薬カートリッジの斜視図である。
【図６Ａ】本発明による吸引、分配プロセスの概略説明図である。
【図６Ｂ】本発明による吸引、分配プロセスの概略説明図である。
【図６Ｃ】本発明による吸引、分配プロセスの概略説明図である。
【図６Ｄ】本発明による混合前に有用な吸引プロセスの概略説明図である。
【図６Ｅ】本発明による混合前に有用な吸引プロセスの概略説明図である。
【図７】本発明を実施するのに有用な液体吸引・分配システムの斜視図である。
【図８】図３のアリコート受け器アレイからサンプル液を吸引している図７の液体吸引・分配システムの概略図である。
【図９】図２Ａの反応キュベットへサンプル液を分配している図８の液体吸引・分配システムの概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ内に第１の容器から第１の液体のスラグを吸引し、該スラグは所望体積を超える過剰な第１の液体を有し、過剰な第１の液体の一部を排出し、次いで所望体積の第１の液体を第２の容器に分配することによって生化学アナライザ内に所望体積の第１の液体を供給する方法。
【請求項２】
分配後にプローブ内に第１の液体の一部が残る、請求項１記載の方法。
【請求項３】
第２の容器が第２の液体を有し、所望体積の第１の液体を第２の容器に分配することが、プローブを第２の容器の底付近に位置させること、所望体積の第１の液体を分配すること、まだ第１、第２の液体の混合物内にある間にプローブを第２の容器の頂部に向かって上昇させること、及びこの小体積分をプローブ内に吸引することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
さらに、プローブを或る混合パターンで急速に動かすことによって第２の容器内の第１、第２の液体の混合物を混合することを含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
第２の容器が第２の液体を有し、所望体積の第１の液体を第２の容器内に分配することが、プローブを第２の容器の底付近に位置させること、所望体積の第１の液体を分配すること、プローブを第２の容器上方に上昇させること、小体積の空気をプローブ内に吸引することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
さらに、プローブを第２の容器内へ下降させ、プローブを混合パターンで急速に動かすことによって第２の容器内で第１、第２の液体の混合物を混合することを含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
第１の液体が、患者の感染部、体液または膿瘍部から採った液体サンプルであり、第２の液体が試薬である、請求項３記載の方法。
【請求項８】
所望体積の第１の液体が１〜３マイクロリットルの範囲にある、請求項１記載の方法。
【請求項９】
プローブを急速に混合パターンで動かすことが、液体混合物内でプローブをほぼ放物線状またはほぼブーメラン状の楕円混合パターンで急速かつ繰り返し動かすことを含む、請求項６記載の方法。
【請求項１】
プローブ内に第１の容器から第１の液体のスラグを吸引し、該スラグは所望体積を超える過剰な第１の液体を有し、過剰な第１の液体の一部を排出し、次いで所望体積の第１の液体を第２の容器に分配することによって生化学アナライザ内に所望体積の第１の液体を供給する方法。
【請求項２】
分配後にプローブ内に第１の液体の一部が残る、請求項１記載の方法。
【請求項３】
第２の容器が第２の液体を有し、所望体積の第１の液体を第２の容器に分配することが、プローブを第２の容器の底付近に位置させること、所望体積の第１の液体を分配すること、まだ第１、第２の液体の混合物内にある間にプローブを第２の容器の頂部に向かって上昇させること、及びこの小体積分をプローブ内に吸引することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
さらに、プローブを或る混合パターンで急速に動かすことによって第２の容器内の第１、第２の液体の混合物を混合することを含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
第２の容器が第２の液体を有し、所望体積の第１の液体を第２の容器内に分配することが、プローブを第２の容器の底付近に位置させること、所望体積の第１の液体を分配すること、プローブを第２の容器上方に上昇させること、小体積の空気をプローブ内に吸引することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
さらに、プローブを第２の容器内へ下降させ、プローブを混合パターンで急速に動かすことによって第２の容器内で第１、第２の液体の混合物を混合することを含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
第１の液体が、患者の感染部、体液または膿瘍部から採った液体サンプルであり、第２の液体が試薬である、請求項３記載の方法。
【請求項８】
所望体積の第１の液体が１〜３マイクロリットルの範囲にある、請求項１記載の方法。
【請求項９】
プローブを急速に混合パターンで動かすことが、液体混合物内でプローブをほぼ放物線状またはほぼブーメラン状の楕円混合パターンで急速かつ繰り返し動かすことを含む、請求項６記載の方法。
【図１】
【図２】
【図２Ａ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図２Ａ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図７】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２００８−５３９４４０（Ｐ２００８−５３９４４０Ａ）
【公表日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５０９１０３（Ｐ２００８−５０９１０３）
【出願日】平成１８年４月２５日（２００６．４．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１５９３８
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１１６５５５
【国際公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【出願人】（５０００２９７１８）デイド・ベーリング・インコーポレイテッド (20)
【氏名又は名称原語表記】ＤＡＤＥ ＢＥＨＲＩＮＧ ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２５日（２００６．４．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１５９３８
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１１６５５５
【国際公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【出願人】（５０００２９７１８）デイド・ベーリング・インコーポレイテッド (20)
【氏名又は名称原語表記】ＤＡＤＥ ＢＥＨＲＩＮＧ ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
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