試薬容器の搬送装置
【課題】試薬容器の側面に貼付された試薬コードの確実な読み取りを実現すするとともに、微小粒子を含む試薬を効率よく攪拌して濃度の一定化を図る。
【解決手段】ベース部材2に円筒体3を介して回転可能に配置されたターンテーブル4と、このターンテーブル4を回転駆動する駆動源6とを備え、該ターンテーブル4を回転駆動することによってターンテーブル4の上に配列された複数の試薬容器1をそれぞれ分注位置へと移動させる試薬容器の搬送装置において、前記ターンテーブル4の上に、試薬容器1を間隔をもって載置、配列するとともに、ターンテーブル4の回転に同期させてそれそのものが回転する容器載置用のアダプター8を設置する。前記試薬容器載置用のアダプター8に、試薬容器1の向きを常に一定としその側面に予め貼付した試薬コードRを、該試薬コードの読み取り手段に向ける位置合わせ手段8aを設ける。
【解決手段】ベース部材2に円筒体3を介して回転可能に配置されたターンテーブル4と、このターンテーブル4を回転駆動する駆動源6とを備え、該ターンテーブル4を回転駆動することによってターンテーブル4の上に配列された複数の試薬容器1をそれぞれ分注位置へと移動させる試薬容器の搬送装置において、前記ターンテーブル4の上に、試薬容器1を間隔をもって載置、配列するとともに、ターンテーブル4の回転に同期させてそれそのものが回転する容器載置用のアダプター8を設置する。前記試薬容器載置用のアダプター8に、試薬容器1の向きを常に一定としその側面に予め貼付した試薬コードRを、該試薬コードの読み取り手段に向ける位置合わせ手段8aを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、微小粒子を含む液状試薬を入れた試薬容器の搬送装置に関するものであり、該試薬容器の側面に貼付された試薬コードの確実な読み取りを実現するとともに、試薬容器の搬送過程で液状試薬を混合して均一に分散させようとするものである。
【背景技術】
【0002】
抗原抗体反応によって行われる免疫分析等においては、抗原あるいは抗体を担持する微粒子を含む試薬が用いられており、かかる試薬を用い分析法としては、血球を用いた凝集法、ラテックス粒子を用いたLPIA法、あるいは磁性粒子を用いたイムノアッセイ法等が知られている。
【0003】
上記の分析法において使用される試薬としては、具体的には血球試薬、ラテックス試薬あるいは磁性粒子固相担体等があるが、かかる試薬を分注するに当たっては、何れの場合も試薬の充分な攪拌を行って濃度の均一化が図られるようその中に含まれる微小粒子を分散させる必要がある。
【0004】
従来、微小粒子の均一な分散を図る手法としては、試薬容器内に攪拌子を配置し、この攪拌子を容器内で移動させることによって攪拌するか、あるいは、攪拌棒等の攪拌手段を試薬容器内に直接作用させて攪拌する攪拌手法が採用されている(特許文献1、特許文献2参照)。
【特許文献1】特開平4−296654号公報
【特許文献2】特開2000−46836号公報
【0005】
ところで、攪拌子や攪拌手段を用いる従来の攪拌方式では、以下に述べるような不具合があった。
【0006】
攪拌子による攪拌の場合には、攪拌子を駆動するための制御機構や部材が必要になることから、装置の構造が複雑なるうえ、装置にかかるコストの上昇が避けられない。また、攪拌子が目的どおりに作動せず、攪拌不良が発生することが懸念される。
【0007】
一方、攪拌手段による攪拌の場合には、攪拌子と同様に装置の構造の複雑化、コストの上昇が避けられない他、試薬液中に攪拌手段を浸入させなくてはならないので、とくに、ランダムアクセス分析では、試薬間で種類の異なる溶液が混入する、いわゆるコンタミネーションが避けられない。
【0008】
また、上記の従来法では、何れにおいても攪拌子や攪拌手段が試薬と直接接触するものであるから、試薬の品質劣化(結合物質の活性低下や粒子からの乖離、溶血等)が懸念される。
【0009】
攪拌子や攪拌手段を用いる場合の不具合を解決し、かつ、充分な攪拌効果を達成する手段としては、試薬容器の上部を係止し、その係止部を支点にして容器の下部を偏芯させた状態にして回転させる偏芯攪拌が知られている(特許文献3、特許文献4、特許文献5参照)。
【特許文献3】特公平6−63945号公報
【特許文献4】実公平7−25217号公報
【特許文献5】特開平11−38009号公報
【0010】
また、この他にも、試薬容器内にパイプを挿入し、このパイプにおいて加圧、減圧を繰り返し液を揺動させる方法(特許文献6参照)も提案されており、この方法では、かかる手段に従う以外に、強力な攪拌、分散を導くためのユニットに試薬容器を移送してそのユニットで別途、攪拌、分散操作を行わせることについても言及されている。
【特許文献6】特開平8−201396号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、これらの方法についても、偏芯攪拌を誘導するための手段やパイプあるいはポンプ、容器の移送手段等、攪拌操作を実施するために新たに用意しなくてはならない多くの部材を必要とし、装置の複雑化やコスト上昇を抑制することができないところに問題を残している。
【0012】
また、試薬容器は、その側面に予めバーコードラベル等の試薬コードを貼付しておき、所望の位置まで搬送してバーコードリーダー等の読み取り手段により試薬コードを読み取ることで各試薬容器に応じた適切な分注を効率的に行うことが望まれているところ、今までのところそのような搬送装置に関する提案はなされていない。
【0013】
本発明の課題は、試薬の劣化、汚染を引き起こすなしに、試薬中に含まれる微小粒子を撹拌して均一に分散させることができ、しかも、試薬容器の側面に貼付された試薬コードを、常に読み取り手段に指向させて該試薬コードを確実に読み込んで効率的な分注作業を実現し得る搬送装置を提案するところにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明は、ベース部材に円筒体を介して回転可能に配置されたターンテーブルと、このターンテーブルを回転駆動する駆動源とを備え、
該ターンテーブルを回転駆動することによってターンテーブルの上に配列された複数の試薬容器をそれぞれ分注位置へと移動させる試薬容器の搬送装置であって、
前記ターンテーブルの上に、試薬容器を載置、配列するとともに、ターンテーブルの回転に同期させて試薬容器とともに回転させる容器載置用のアダプターを設置してなり、
前記容器載置用のアダプターは、試薬容器の向きを常に一定としその側面に予め貼付した試薬コードを、該試薬コードの読み取り手段に向ける位置合わせ手段を有する、ことを特徴とする試薬容器の搬送装置である。
【0015】
上記の構成になる試薬容器の搬送装置において、前記ベース部材の上端部にギアを設け、前記円筒体に、駆動源の先端部に配置されたギアを介してつながるギアを設け、さらに、前記ターンテーブルに、ベース部材の上端部に設けたギアと噛み合うとともにその回転軸を容器載置用のアダプターに連結した試薬容器の自転用ギアを設けることができる。
【0016】
また、本発明において前記試薬コードと読み取り手段との位置合わせを行うには、前記位置合わせ手段を読み取り手段の用意されている位置に近づくように一意的に決めることが好ましい。
【0017】
前記ベース部の上端部に設けたギアと前記自転用ギアのギア比は整数倍とするのがよく、さらに、前記アダプターは、ターンテーブルの周りにそれぞれ等間隔でもって二重に配列することもできる。
【発明の効果】
【0018】
試薬容器の公転、自転により容器内の試薬を効率よく攪拌できるので撹拌子や撹拌棒を用いた場合に避けられなかった試薬の劣化や汚染を伴うことなしにその中に含まれる微小粒子を確実に均一分散することが可能となり、信頼性のあるデーターが提供できる。
【0019】
また、試薬容器の向きを一意的に決めることができるので、試薬容器に貼付される試薬コードを、その読み取り手段に対して確実に向けることが可能となり、かかる試薬コードを容器の全周に設ける必要がなく、誤って隣接する試薬容器のコードを読み取ることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図1は本発明に従う試薬容器の搬送装置の実施の形態を断面で示したものである。
【0021】
図において1は微小粒子を含む液状試薬を収容する円筒状の試薬容器である。また、2は直立姿勢を保持するベース部材であり、このベース部材2の上端部にはギア2aが設けられている。
【0022】
また、3はベース部材2にベアンリングにて回転可能に保持される円筒体、4は円筒体3の上端部でベース部材2のギア2aを挟み込むようにその上下で連結するターンテーブル、5は円筒体3の下端部で連結するギアである。
【0023】
6はモーターの如き駆動源である。この駆動源6はその先端部に配置したギア6aを介してギア5につながる。
【0024】
また、7はターンテーブル4において回転可能に保持されベース部材2のギア2aと噛み合う自転用ギア、8はターンテーブル4の上で自転用ギア7の回転軸に連結する容器載置用のアダプター、9はセンサー板、10は位置検出用のセンサーである。
【0025】
試薬容器1はまず、アダプター8に載置される。ここで、駆動源6を作動させると、その回転力がギア6a、ギア5を経て円筒体3に伝達され、かかる円筒体3はベース部材2の周りで回転する。
【0026】
そうすると、この円筒体3につながるターンテーブル4は、ベース部材2の軸芯Lを中心にして回転し、試薬容器1は該軸芯Lを基準にしてその回りであたかも公転するようになる。
【0027】
ターンテーブル4において保持されるギア7はベース部材2のギア2aに噛み合っており、ターンテーブル4の回転に際してはかかるギア7が回転することになり、ギア7の軸端に取り付けたアダプター8そのものがその回転に同期して回転し、これによって容器1は公転しながら、あたかも自転するようになり、かかる公転による遠心力(もしくは向心力)の作用下に、試薬容器1内の試薬は容器壁面との摩擦力により攪拌され、その中に含まれる微小粒子は均一に分散される。このとき、ターンテーブル4の回転する向きとアダプター8が回転する向きは逆向きになる。
【0028】
図2、図3は、本発明にしたがう搬送装置の他の例をその断面および平面で示したものである。上掲図1においては、試薬容器1をターンテーブル4の回りに等間隔でもって一重に配列した例を示したが、アダプター8は図2、図3に示すように必要に応じて二重配列とすることもできる。
【0029】
試薬容器1が自転する際の回転する向きは、ベース部材2のギア2aと自転用ギア7が直接噛み合っている場合は互いに逆向きになるが、例えば図4に示すようにその相互間に別のギアを介在させることにより回転する向きを合わせることができる。
【0030】
図5〜図7はモーターの如き駆動源6によりターンテーブル4の回転軸を直接回転させる形式のものであって、図5〜7のgは固定式のギア、図7のhはアダプター8a、8bの相互間に介在させてそれらの回転する向きを調整するためのギアである。
【0031】
また、本発明では、アダプター8の回転数は複数のギアを介在させるか、あるいはベース部材2のギア2aとのギア比を変更することにより調整できる。
【0032】
試薬容器1を載置するアダプター8の底面には、試薬容器1の自転に際して空回りしないようゴム材を配置しておくことができる。また、アダプター8の底面にはその回転中心からずれた位置に図8に示すような凸部8aを設け、試薬容器1の底面に設けた凹部1aをかかる凸部8aに適合させることにより試薬容器の空回りを防止することもできる。
【0033】
試薬容器1の側面に試薬コード(バーコードラベル等)Rを貼付しておき、この試薬コードRを読み取り手段(バーコードリーダー等)にて自動的に読み取れるように、試薬容器1の向きを常に一定とするためにはベース部材2のギア2aと試薬容器1の自転用ギア7のギア比は必ず整数倍となるようにする。
【0034】
試薬コードRと読み取り手段との位置合わせは、例えば、アダプター8に設けた凸部8aを位置合わせのための手段として、これが存在する位置に試薬コードRを貼付しておき、凸部8aが読み取り手段の用意されている位置に最も近づくように一意的に決めることによって実現できる。
【0035】
位置合わせ手段としては上記凸部8aの他に、試薬容器1及びアダプター8にそれぞれ印を付けておくようにしてもよく、また、試薬容器1の側面に凹部あるいは凸部を、この側面に合致するアダプター8の側面壁に容器1の側面の凹部に適合する凸部あるいは凸部に適合する凹部を設けることによって代替することもできる。
【0036】
凸部8aのような位置合わせための手段が設けられた方向に試薬コードRを貼付しておき、試薬コードRの読み取り手段に試薬容器が位置したとき、必ず試薬コードRが読み取り手段の方を向いているようにすることにより、確実に試薬容器の試薬コードを読み込むことができる。
【0037】
ターンテーブル4の任意の位置における試薬容器1がその回転中心の回りで1回転(1周)するにあたり、アダプター8に載置された試薬容器1を4回転させる場合、効果的な攪拌効果を得ることが可能となり、この時のギア比は1:3となるが、本発明では、ギア比を常に、1:3とするものではなく、使用する容器のサイズや試薬の種類等に応じて適宜に最適なギア比が選択される。
【0038】
試薬容器1には、汎用品として市場に出回っているものとして、図9に示すように、例えば容器の外径dが33mm程度、容量Vが20ml程度の円筒状ガラス瓶が適用されるが、容器のサイズや容量は適宜に変更できる。
【0039】
試薬容器1の外径Dを例えば22mm程度と細くするような場合、ギア比は1:6〜8程度(ただし整数倍)にするのが望ましい。
【0040】
試薬容器の搬送において、試薬の攪拌から分注に至るまでの一連の動作が20秒周期で行われるように設計されている場合(ギア比1:3)、試薬の分注は以下の要領で行う。
【0041】
まず、図10に示すようにターンテーブル4をその原点位置まで回転、移動させ、分注において必要とされる項目の試薬を封入した試薬容器1をターンテーブル4に載置したのち、該ターンテーブル4を分注位置まで回転、移動、搬送させ、図11に示すように分注ノズルnを試薬容器1に侵入させて試薬の所定量を分取りする。
【0042】
上記のような分注操作において、例えばターンテーブル4を3周させてから分注する場合、試薬はセットされた位置によらず、かかる試薬は最低でもターンテーブル4の3周分の攪拌と、自転による12周分の攪拌が実施されこれにより試薬中の粒子が分散され一定濃度に保たれることになる。
【0043】
ターンテーブル4が1回転するのに要する時間を1秒とすると、攪拌に要する時間は3秒あまりとなるが、実際に試薬の分注に必要な時間(ターンテーブル4の移動を含む)は10秒程度かかるものであり、攪拌に要する時間が分注動作に大きな影響を与えることはない。
【0044】
ターンテーブル4の回転する向きと、試薬容器1の回転する向きを同じにして攪拌することができる。試薬容器1の壁面と試薬液との摩擦効果が薄れて攪拌効率が低下することが懸念される場合に、ターンテーブル4を3回転させるうちの2回目でターンテーブル4を一たん停止させ、それを逆向きに回転(反転)させるようにしてもよく、これによって試薬に乱流を発生させより大きな攪拌効果を得ることができる。
【0045】
試薬中の微小粒子が完全に沈降している状態においては、ターンテーブル4を100回程度連続して回転させることにより、該微小粒子を均一に分散することができる。
【0046】
それに要する時間は2分以内であり、分析装置のイニシャライズ動作にかかる時間を考慮すると攪拌に要する時間は充分に短く、分析装置の動作に大きな影響を与えることはない。
【0047】
分析装置のイニシャライズ時にターンテーブル4を100回程度連続して回転させるとともに、試薬の分注に際して上記の要領に従い攪拌することで試薬中の微小粒子は常に均一に分散され、粒子濃度の均一な試薬を自動分析において使用することができる。
【0048】
図12は本発明に従う搬送装置のさらに他の実施の形態を示したものである。図において番号11はターンテーブル4をその全域において取り囲む格納壁である。この格納壁11はベース部材2と同心になっており、その内側の壁面には、自転用ギア7と噛み合うギアを有する円形部材12が設けられている。
【0049】
かかる構成になる搬送装置においては、格納壁11、円形部材12は固定されており、駆動源6の作動にてターンテーブル4が回転すると、円形部材12のギアに沿って自転用ギア7が同期して回転することになり、これにつながるアダプター8が回転し、その結果として試薬容器1内の試薬が攪拌されることになる。
【0050】
円形部材12において、ギアの歯数を変更することによってアダプター8の回転数を制御することができるし、種類の異なる円形部材12をいくつか組み合わせることもできる。
【0051】
図13はターンテーブル4に容器1を二重に配列することができる搬送装置の構成例を示したものである。
【0052】
この例では、内側に設けたアダプター8aにつながる自転用ギア7aはベース部材2のギア2aに係合しており、外側に設けたアダプター8bにつながる自転用ギア7bは円形部材12のギアに係合しており、ターンテーブル4が回転することにより内外2重のアダプター8a、8bが共にそれぞれ回転(自転)することになる。
【0053】
上記のような構成になる攪拌手段において内側と外側のアダプター8a、8bの回転数(自転数)を同等にするには、自転用ギア、ベース部材2のギア2a、円形部材12のギアを適宜に変更する。
【0054】
本発明では、この他、円形部材12を用いず、例えば、アダプター8の外側にゴム等の滑り止めを用意し、アダプター8と格納壁11の内壁と直接接するような構造を適用することもでき、図面で示したものにのみ限定されるものではなく、状況に応じて種々に変更できる。
【0055】
試薬を封入した試薬容器1をターンテーブル4のアダプター8に載置して原点となる位置まで移動させ、反時計回りでターンテーブル4を3秒間連続的に回転させたのち分注位置に搬送させた場合と、反転を入れて回転させた場合および反転に際して停止動作を入れた図14に示すような3パターン(ターンテーブルの動きのみ)で攪拌を実施した場合における粒子の分散状況を図15に示す。
【0056】
図15において粒子濃度変動比とは、液面より分注した試薬の粒子濃度と、均一分散させた試薬における粒子濃度との比であり、とくに、パターン1、3については、分析回数が120回においても、ほぼ均一に分散している。
【0057】
図16はアダプター8の自転回数(ターンテーブルの回転数)と試薬の粒子濃度変動比の関係を図示したものであるが、アダプター8の自転回数に関してはほぼ240回を過ぎてから粒子濃度変動比が1.0になる。
【0058】
本発明において用いることができる試薬としては、凝集測定等に使用される血球試薬、ゼラチン粒子試薬、ラテックス試薬や酵素免疫法、化学発光免疫法、蛍光免疫法、核酸検査等に使用される磁性粒子担体試薬等がある。
【0059】
上述した例では、反応容器として底面がほぼ平坦で円形になる円筒状の試薬容器を採用した場合について説明したが、公転による上述の作用効果を奏するような円筒状の側壁を有するものであれば、いかなる形状の容器を使用してもよい。また、本発明において円筒状とは、断面形状が円形(正円)である以外に、円形に近似した多角形のものを含むものとする。また、本発明では試薬容器の公転する向きを適宜に変更することができる他、公転速度を変化させることにより液体に対して乱流を発生させることにより攪拌作用を高めるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0060】
液状試薬を混合して均一に分散させることができ、かつ、試薬容器の側面に貼付された試薬コードの確実な読み取りを可能とする搬送装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0061】
【図1】本発明にしたがう搬送装置の実施の形態をその断面で示した図である。
【図2】本発明にしたがう搬送装置の他の実施の形態をその断面で示した図である。
【図3】図2の平面を示した図である。
【図4】ターンテーブルの平面を示した図である。
【図5】回転機構の要部を示した図である。
【図6】回転機構の要部を示した図である。
【図7】回転機構の要部を示した図である。
【図8】本発明において好適なアダプターと試薬容器の外観を示した図である。
【図9】試薬容器の外観を示した図である。
【図10】分注要領の説明図である。
【図11】分注要領の説明図である。
【図12】本発明にしたがう他の実施の形態を示した図である。
【図13】本発明にしたがう他の実施の形態を示した図である。
【図14】本発明にしたがう搬送装置を用いてタイムチャートを示した図である。
【図15】分析回数と粒子濃度変動比の関係を示したグラフである。
【図16】自転回数(ターンテーブル回転数)と粒子濃度変動比の関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【0062】
1 試薬容器
2 ベース部材
2a ギア
3 円筒部材
4 ターンテーブル
5 ギア
6 駆動手段
6a ギア
7 自転用ギア
8 アダプター
8a 凸部
9 センサー板
10 位置検出用のセンサー
11 格納壁
12 円形部材
g ギア
h ギア
R 試料コード
【技術分野】
【0001】
本発明は、微小粒子を含む液状試薬を入れた試薬容器の搬送装置に関するものであり、該試薬容器の側面に貼付された試薬コードの確実な読み取りを実現するとともに、試薬容器の搬送過程で液状試薬を混合して均一に分散させようとするものである。
【背景技術】
【0002】
抗原抗体反応によって行われる免疫分析等においては、抗原あるいは抗体を担持する微粒子を含む試薬が用いられており、かかる試薬を用い分析法としては、血球を用いた凝集法、ラテックス粒子を用いたLPIA法、あるいは磁性粒子を用いたイムノアッセイ法等が知られている。
【0003】
上記の分析法において使用される試薬としては、具体的には血球試薬、ラテックス試薬あるいは磁性粒子固相担体等があるが、かかる試薬を分注するに当たっては、何れの場合も試薬の充分な攪拌を行って濃度の均一化が図られるようその中に含まれる微小粒子を分散させる必要がある。
【0004】
従来、微小粒子の均一な分散を図る手法としては、試薬容器内に攪拌子を配置し、この攪拌子を容器内で移動させることによって攪拌するか、あるいは、攪拌棒等の攪拌手段を試薬容器内に直接作用させて攪拌する攪拌手法が採用されている(特許文献1、特許文献2参照)。
【特許文献1】特開平4−296654号公報
【特許文献2】特開2000−46836号公報
【0005】
ところで、攪拌子や攪拌手段を用いる従来の攪拌方式では、以下に述べるような不具合があった。
【0006】
攪拌子による攪拌の場合には、攪拌子を駆動するための制御機構や部材が必要になることから、装置の構造が複雑なるうえ、装置にかかるコストの上昇が避けられない。また、攪拌子が目的どおりに作動せず、攪拌不良が発生することが懸念される。
【0007】
一方、攪拌手段による攪拌の場合には、攪拌子と同様に装置の構造の複雑化、コストの上昇が避けられない他、試薬液中に攪拌手段を浸入させなくてはならないので、とくに、ランダムアクセス分析では、試薬間で種類の異なる溶液が混入する、いわゆるコンタミネーションが避けられない。
【0008】
また、上記の従来法では、何れにおいても攪拌子や攪拌手段が試薬と直接接触するものであるから、試薬の品質劣化(結合物質の活性低下や粒子からの乖離、溶血等)が懸念される。
【0009】
攪拌子や攪拌手段を用いる場合の不具合を解決し、かつ、充分な攪拌効果を達成する手段としては、試薬容器の上部を係止し、その係止部を支点にして容器の下部を偏芯させた状態にして回転させる偏芯攪拌が知られている(特許文献3、特許文献4、特許文献5参照)。
【特許文献3】特公平6−63945号公報
【特許文献4】実公平7−25217号公報
【特許文献5】特開平11−38009号公報
【0010】
また、この他にも、試薬容器内にパイプを挿入し、このパイプにおいて加圧、減圧を繰り返し液を揺動させる方法(特許文献6参照)も提案されており、この方法では、かかる手段に従う以外に、強力な攪拌、分散を導くためのユニットに試薬容器を移送してそのユニットで別途、攪拌、分散操作を行わせることについても言及されている。
【特許文献6】特開平8−201396号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、これらの方法についても、偏芯攪拌を誘導するための手段やパイプあるいはポンプ、容器の移送手段等、攪拌操作を実施するために新たに用意しなくてはならない多くの部材を必要とし、装置の複雑化やコスト上昇を抑制することができないところに問題を残している。
【0012】
また、試薬容器は、その側面に予めバーコードラベル等の試薬コードを貼付しておき、所望の位置まで搬送してバーコードリーダー等の読み取り手段により試薬コードを読み取ることで各試薬容器に応じた適切な分注を効率的に行うことが望まれているところ、今までのところそのような搬送装置に関する提案はなされていない。
【0013】
本発明の課題は、試薬の劣化、汚染を引き起こすなしに、試薬中に含まれる微小粒子を撹拌して均一に分散させることができ、しかも、試薬容器の側面に貼付された試薬コードを、常に読み取り手段に指向させて該試薬コードを確実に読み込んで効率的な分注作業を実現し得る搬送装置を提案するところにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明は、ベース部材に円筒体を介して回転可能に配置されたターンテーブルと、このターンテーブルを回転駆動する駆動源とを備え、
該ターンテーブルを回転駆動することによってターンテーブルの上に配列された複数の試薬容器をそれぞれ分注位置へと移動させる試薬容器の搬送装置であって、
前記ターンテーブルの上に、試薬容器を載置、配列するとともに、ターンテーブルの回転に同期させて試薬容器とともに回転させる容器載置用のアダプターを設置してなり、
前記容器載置用のアダプターは、試薬容器の向きを常に一定としその側面に予め貼付した試薬コードを、該試薬コードの読み取り手段に向ける位置合わせ手段を有する、ことを特徴とする試薬容器の搬送装置である。
【0015】
上記の構成になる試薬容器の搬送装置において、前記ベース部材の上端部にギアを設け、前記円筒体に、駆動源の先端部に配置されたギアを介してつながるギアを設け、さらに、前記ターンテーブルに、ベース部材の上端部に設けたギアと噛み合うとともにその回転軸を容器載置用のアダプターに連結した試薬容器の自転用ギアを設けることができる。
【0016】
また、本発明において前記試薬コードと読み取り手段との位置合わせを行うには、前記位置合わせ手段を読み取り手段の用意されている位置に近づくように一意的に決めることが好ましい。
【0017】
前記ベース部の上端部に設けたギアと前記自転用ギアのギア比は整数倍とするのがよく、さらに、前記アダプターは、ターンテーブルの周りにそれぞれ等間隔でもって二重に配列することもできる。
【発明の効果】
【0018】
試薬容器の公転、自転により容器内の試薬を効率よく攪拌できるので撹拌子や撹拌棒を用いた場合に避けられなかった試薬の劣化や汚染を伴うことなしにその中に含まれる微小粒子を確実に均一分散することが可能となり、信頼性のあるデーターが提供できる。
【0019】
また、試薬容器の向きを一意的に決めることができるので、試薬容器に貼付される試薬コードを、その読み取り手段に対して確実に向けることが可能となり、かかる試薬コードを容器の全周に設ける必要がなく、誤って隣接する試薬容器のコードを読み取ることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図1は本発明に従う試薬容器の搬送装置の実施の形態を断面で示したものである。
【0021】
図において1は微小粒子を含む液状試薬を収容する円筒状の試薬容器である。また、2は直立姿勢を保持するベース部材であり、このベース部材2の上端部にはギア2aが設けられている。
【0022】
また、3はベース部材2にベアンリングにて回転可能に保持される円筒体、4は円筒体3の上端部でベース部材2のギア2aを挟み込むようにその上下で連結するターンテーブル、5は円筒体3の下端部で連結するギアである。
【0023】
6はモーターの如き駆動源である。この駆動源6はその先端部に配置したギア6aを介してギア5につながる。
【0024】
また、7はターンテーブル4において回転可能に保持されベース部材2のギア2aと噛み合う自転用ギア、8はターンテーブル4の上で自転用ギア7の回転軸に連結する容器載置用のアダプター、9はセンサー板、10は位置検出用のセンサーである。
【0025】
試薬容器1はまず、アダプター8に載置される。ここで、駆動源6を作動させると、その回転力がギア6a、ギア5を経て円筒体3に伝達され、かかる円筒体3はベース部材2の周りで回転する。
【0026】
そうすると、この円筒体3につながるターンテーブル4は、ベース部材2の軸芯Lを中心にして回転し、試薬容器1は該軸芯Lを基準にしてその回りであたかも公転するようになる。
【0027】
ターンテーブル4において保持されるギア7はベース部材2のギア2aに噛み合っており、ターンテーブル4の回転に際してはかかるギア7が回転することになり、ギア7の軸端に取り付けたアダプター8そのものがその回転に同期して回転し、これによって容器1は公転しながら、あたかも自転するようになり、かかる公転による遠心力(もしくは向心力)の作用下に、試薬容器1内の試薬は容器壁面との摩擦力により攪拌され、その中に含まれる微小粒子は均一に分散される。このとき、ターンテーブル4の回転する向きとアダプター8が回転する向きは逆向きになる。
【0028】
図2、図3は、本発明にしたがう搬送装置の他の例をその断面および平面で示したものである。上掲図1においては、試薬容器1をターンテーブル4の回りに等間隔でもって一重に配列した例を示したが、アダプター8は図2、図3に示すように必要に応じて二重配列とすることもできる。
【0029】
試薬容器1が自転する際の回転する向きは、ベース部材2のギア2aと自転用ギア7が直接噛み合っている場合は互いに逆向きになるが、例えば図4に示すようにその相互間に別のギアを介在させることにより回転する向きを合わせることができる。
【0030】
図5〜図7はモーターの如き駆動源6によりターンテーブル4の回転軸を直接回転させる形式のものであって、図5〜7のgは固定式のギア、図7のhはアダプター8a、8bの相互間に介在させてそれらの回転する向きを調整するためのギアである。
【0031】
また、本発明では、アダプター8の回転数は複数のギアを介在させるか、あるいはベース部材2のギア2aとのギア比を変更することにより調整できる。
【0032】
試薬容器1を載置するアダプター8の底面には、試薬容器1の自転に際して空回りしないようゴム材を配置しておくことができる。また、アダプター8の底面にはその回転中心からずれた位置に図8に示すような凸部8aを設け、試薬容器1の底面に設けた凹部1aをかかる凸部8aに適合させることにより試薬容器の空回りを防止することもできる。
【0033】
試薬容器1の側面に試薬コード(バーコードラベル等)Rを貼付しておき、この試薬コードRを読み取り手段(バーコードリーダー等)にて自動的に読み取れるように、試薬容器1の向きを常に一定とするためにはベース部材2のギア2aと試薬容器1の自転用ギア7のギア比は必ず整数倍となるようにする。
【0034】
試薬コードRと読み取り手段との位置合わせは、例えば、アダプター8に設けた凸部8aを位置合わせのための手段として、これが存在する位置に試薬コードRを貼付しておき、凸部8aが読み取り手段の用意されている位置に最も近づくように一意的に決めることによって実現できる。
【0035】
位置合わせ手段としては上記凸部8aの他に、試薬容器1及びアダプター8にそれぞれ印を付けておくようにしてもよく、また、試薬容器1の側面に凹部あるいは凸部を、この側面に合致するアダプター8の側面壁に容器1の側面の凹部に適合する凸部あるいは凸部に適合する凹部を設けることによって代替することもできる。
【0036】
凸部8aのような位置合わせための手段が設けられた方向に試薬コードRを貼付しておき、試薬コードRの読み取り手段に試薬容器が位置したとき、必ず試薬コードRが読み取り手段の方を向いているようにすることにより、確実に試薬容器の試薬コードを読み込むことができる。
【0037】
ターンテーブル4の任意の位置における試薬容器1がその回転中心の回りで1回転(1周)するにあたり、アダプター8に載置された試薬容器1を4回転させる場合、効果的な攪拌効果を得ることが可能となり、この時のギア比は1:3となるが、本発明では、ギア比を常に、1:3とするものではなく、使用する容器のサイズや試薬の種類等に応じて適宜に最適なギア比が選択される。
【0038】
試薬容器1には、汎用品として市場に出回っているものとして、図9に示すように、例えば容器の外径dが33mm程度、容量Vが20ml程度の円筒状ガラス瓶が適用されるが、容器のサイズや容量は適宜に変更できる。
【0039】
試薬容器1の外径Dを例えば22mm程度と細くするような場合、ギア比は1:6〜8程度(ただし整数倍)にするのが望ましい。
【0040】
試薬容器の搬送において、試薬の攪拌から分注に至るまでの一連の動作が20秒周期で行われるように設計されている場合(ギア比1:3)、試薬の分注は以下の要領で行う。
【0041】
まず、図10に示すようにターンテーブル4をその原点位置まで回転、移動させ、分注において必要とされる項目の試薬を封入した試薬容器1をターンテーブル4に載置したのち、該ターンテーブル4を分注位置まで回転、移動、搬送させ、図11に示すように分注ノズルnを試薬容器1に侵入させて試薬の所定量を分取りする。
【0042】
上記のような分注操作において、例えばターンテーブル4を3周させてから分注する場合、試薬はセットされた位置によらず、かかる試薬は最低でもターンテーブル4の3周分の攪拌と、自転による12周分の攪拌が実施されこれにより試薬中の粒子が分散され一定濃度に保たれることになる。
【0043】
ターンテーブル4が1回転するのに要する時間を1秒とすると、攪拌に要する時間は3秒あまりとなるが、実際に試薬の分注に必要な時間(ターンテーブル4の移動を含む)は10秒程度かかるものであり、攪拌に要する時間が分注動作に大きな影響を与えることはない。
【0044】
ターンテーブル4の回転する向きと、試薬容器1の回転する向きを同じにして攪拌することができる。試薬容器1の壁面と試薬液との摩擦効果が薄れて攪拌効率が低下することが懸念される場合に、ターンテーブル4を3回転させるうちの2回目でターンテーブル4を一たん停止させ、それを逆向きに回転(反転)させるようにしてもよく、これによって試薬に乱流を発生させより大きな攪拌効果を得ることができる。
【0045】
試薬中の微小粒子が完全に沈降している状態においては、ターンテーブル4を100回程度連続して回転させることにより、該微小粒子を均一に分散することができる。
【0046】
それに要する時間は2分以内であり、分析装置のイニシャライズ動作にかかる時間を考慮すると攪拌に要する時間は充分に短く、分析装置の動作に大きな影響を与えることはない。
【0047】
分析装置のイニシャライズ時にターンテーブル4を100回程度連続して回転させるとともに、試薬の分注に際して上記の要領に従い攪拌することで試薬中の微小粒子は常に均一に分散され、粒子濃度の均一な試薬を自動分析において使用することができる。
【0048】
図12は本発明に従う搬送装置のさらに他の実施の形態を示したものである。図において番号11はターンテーブル4をその全域において取り囲む格納壁である。この格納壁11はベース部材2と同心になっており、その内側の壁面には、自転用ギア7と噛み合うギアを有する円形部材12が設けられている。
【0049】
かかる構成になる搬送装置においては、格納壁11、円形部材12は固定されており、駆動源6の作動にてターンテーブル4が回転すると、円形部材12のギアに沿って自転用ギア7が同期して回転することになり、これにつながるアダプター8が回転し、その結果として試薬容器1内の試薬が攪拌されることになる。
【0050】
円形部材12において、ギアの歯数を変更することによってアダプター8の回転数を制御することができるし、種類の異なる円形部材12をいくつか組み合わせることもできる。
【0051】
図13はターンテーブル4に容器1を二重に配列することができる搬送装置の構成例を示したものである。
【0052】
この例では、内側に設けたアダプター8aにつながる自転用ギア7aはベース部材2のギア2aに係合しており、外側に設けたアダプター8bにつながる自転用ギア7bは円形部材12のギアに係合しており、ターンテーブル4が回転することにより内外2重のアダプター8a、8bが共にそれぞれ回転(自転)することになる。
【0053】
上記のような構成になる攪拌手段において内側と外側のアダプター8a、8bの回転数(自転数)を同等にするには、自転用ギア、ベース部材2のギア2a、円形部材12のギアを適宜に変更する。
【0054】
本発明では、この他、円形部材12を用いず、例えば、アダプター8の外側にゴム等の滑り止めを用意し、アダプター8と格納壁11の内壁と直接接するような構造を適用することもでき、図面で示したものにのみ限定されるものではなく、状況に応じて種々に変更できる。
【0055】
試薬を封入した試薬容器1をターンテーブル4のアダプター8に載置して原点となる位置まで移動させ、反時計回りでターンテーブル4を3秒間連続的に回転させたのち分注位置に搬送させた場合と、反転を入れて回転させた場合および反転に際して停止動作を入れた図14に示すような3パターン(ターンテーブルの動きのみ)で攪拌を実施した場合における粒子の分散状況を図15に示す。
【0056】
図15において粒子濃度変動比とは、液面より分注した試薬の粒子濃度と、均一分散させた試薬における粒子濃度との比であり、とくに、パターン1、3については、分析回数が120回においても、ほぼ均一に分散している。
【0057】
図16はアダプター8の自転回数(ターンテーブルの回転数)と試薬の粒子濃度変動比の関係を図示したものであるが、アダプター8の自転回数に関してはほぼ240回を過ぎてから粒子濃度変動比が1.0になる。
【0058】
本発明において用いることができる試薬としては、凝集測定等に使用される血球試薬、ゼラチン粒子試薬、ラテックス試薬や酵素免疫法、化学発光免疫法、蛍光免疫法、核酸検査等に使用される磁性粒子担体試薬等がある。
【0059】
上述した例では、反応容器として底面がほぼ平坦で円形になる円筒状の試薬容器を採用した場合について説明したが、公転による上述の作用効果を奏するような円筒状の側壁を有するものであれば、いかなる形状の容器を使用してもよい。また、本発明において円筒状とは、断面形状が円形(正円)である以外に、円形に近似した多角形のものを含むものとする。また、本発明では試薬容器の公転する向きを適宜に変更することができる他、公転速度を変化させることにより液体に対して乱流を発生させることにより攪拌作用を高めるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0060】
液状試薬を混合して均一に分散させることができ、かつ、試薬容器の側面に貼付された試薬コードの確実な読み取りを可能とする搬送装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0061】
【図1】本発明にしたがう搬送装置の実施の形態をその断面で示した図である。
【図2】本発明にしたがう搬送装置の他の実施の形態をその断面で示した図である。
【図3】図2の平面を示した図である。
【図4】ターンテーブルの平面を示した図である。
【図5】回転機構の要部を示した図である。
【図6】回転機構の要部を示した図である。
【図7】回転機構の要部を示した図である。
【図8】本発明において好適なアダプターと試薬容器の外観を示した図である。
【図9】試薬容器の外観を示した図である。
【図10】分注要領の説明図である。
【図11】分注要領の説明図である。
【図12】本発明にしたがう他の実施の形態を示した図である。
【図13】本発明にしたがう他の実施の形態を示した図である。
【図14】本発明にしたがう搬送装置を用いてタイムチャートを示した図である。
【図15】分析回数と粒子濃度変動比の関係を示したグラフである。
【図16】自転回数(ターンテーブル回転数)と粒子濃度変動比の関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【0062】
1 試薬容器
2 ベース部材
2a ギア
3 円筒部材
4 ターンテーブル
5 ギア
6 駆動手段
6a ギア
7 自転用ギア
8 アダプター
8a 凸部
9 センサー板
10 位置検出用のセンサー
11 格納壁
12 円形部材
g ギア
h ギア
R 試料コード
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベース部材に円筒体を介して回転可能に配置されたターンテーブルと、このターンテーブルを回転駆動する駆動源とを備え、
該ターンテーブルを回転駆動することによってターンテーブルの上に配列された複数の試薬容器をそれぞれ分注位置へと移動させる試薬容器の搬送装置であって、
前記ターンテーブルの上に、試薬容器を載置、配列するとともに、ターンテーブルの回転に同期させて試薬容器とともに回転させる試薬容器載置用のアダプターを設置してなり、
前記容器載置用のアダプターは、試薬容器の向きを常に一定としその側面に予め貼付した試薬コードを、該試薬コードの読み取り手段に向ける位置合わせ手段を有する、ことを特徴とする試薬容器の搬送装置。
【請求項2】
前記ベース部材の上端部にギアを設け、
前記円筒体に、駆動源の先端部に配置されたギアを介してつながるギアを設け、
前記ターンテーブルに、ベース部材の上端部に設けたギアと噛み合うとともにその回転軸を容器載置用のアダプターに連結した試薬容器の自転用ギアを設けた、ことを特徴とする請求項1に記載の試薬容器の搬送装置。
【請求項3】
前記試薬コードと試薬コードの読み取り手段との位置合わせは、前記位置合わせ手段を読み取り手段の用意されている位置に最も近づくように一意的に決めることによって行う、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の試薬容器の搬送装置。
【請求項4】
前記ベース部の上端部に設けたギアと前記自転用ギアとのギア比は整数倍である、ことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の試薬容器の搬送装置。
【請求項5】
前記アダプターは、ターンテーブルの周りにそれぞれ等間隔でもって二重に配列されたものである、ことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の試薬容器の搬送装置。
【請求項1】
ベース部材に円筒体を介して回転可能に配置されたターンテーブルと、このターンテーブルを回転駆動する駆動源とを備え、
該ターンテーブルを回転駆動することによってターンテーブルの上に配列された複数の試薬容器をそれぞれ分注位置へと移動させる試薬容器の搬送装置であって、
前記ターンテーブルの上に、試薬容器を載置、配列するとともに、ターンテーブルの回転に同期させて試薬容器とともに回転させる試薬容器載置用のアダプターを設置してなり、
前記容器載置用のアダプターは、試薬容器の向きを常に一定としその側面に予め貼付した試薬コードを、該試薬コードの読み取り手段に向ける位置合わせ手段を有する、ことを特徴とする試薬容器の搬送装置。
【請求項2】
前記ベース部材の上端部にギアを設け、
前記円筒体に、駆動源の先端部に配置されたギアを介してつながるギアを設け、
前記ターンテーブルに、ベース部材の上端部に設けたギアと噛み合うとともにその回転軸を容器載置用のアダプターに連結した試薬容器の自転用ギアを設けた、ことを特徴とする請求項1に記載の試薬容器の搬送装置。
【請求項3】
前記試薬コードと試薬コードの読み取り手段との位置合わせは、前記位置合わせ手段を読み取り手段の用意されている位置に最も近づくように一意的に決めることによって行う、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の試薬容器の搬送装置。
【請求項4】
前記ベース部の上端部に設けたギアと前記自転用ギアとのギア比は整数倍である、ことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の試薬容器の搬送装置。
【請求項5】
前記アダプターは、ターンテーブルの周りにそれぞれ等間隔でもって二重に配列されたものである、ことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の試薬容器の搬送装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【公開番号】特開2007−147658(P2007−147658A)
【公開日】平成19年6月14日(2007.6.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−67312(P2007−67312)
【出願日】平成19年3月15日(2007.3.15)
【分割の表示】特願2000−396685(P2000−396685)の分割
【原出願日】平成12年12月27日(2000.12.27)
【出願人】(000000376)オリンパス株式会社 (11,466)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年6月14日(2007.6.14)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年3月15日(2007.3.15)
【分割の表示】特願2000−396685(P2000−396685)の分割
【原出願日】平成12年12月27日(2000.12.27)
【出願人】(000000376)オリンパス株式会社 (11,466)
【Fターム(参考)】
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