(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の容器に対して特定量の培地用液を供給する分注ノズルと、
前記分注ノズルに前記培地用液を送り込むための送液駆動手段と、
前記分注ノズルと前記送液駆動手段との間の密閉された液流路を形成する分注路と、
前記容器への前記培地用液の供給量を制御するべく前記液流路を開閉するバルブ手段と、
を備えており、
前記送液駆動手段が、送液の時に脈動を発生する形態のものであり、
前記分注路に、該分注路の他の部分の流路径よりも小径の絞り部が、二カ所以上設けられたことを特徴とする分注装置。
【請求項２】
前記分注路の少なくとも一部分が弾性素材から形成され、該弾性素材からなる部分が、押さえ手段により挟み込まれることにより、前記絞り部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項３】
前記押さえ手段が、前記絞り部の絞り径を調節可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の分注装置。
【請求項４】
送液駆動手段により送液しかつ開閉バルブを開閉することにより、分注ノズルから培地用液を所定の容器に供給するときに、
前記送液駆動手段を、送液の時に脈動を発生する形態のものとし、
前記送液駆動手段から前記分注ノズルまでの液流路である分注路を密閉状態にしておくとともに、前記分注路の途中で、少なくとも二カ所にて該分注路の径を小さくする絞り込み部分を形成しながら前記培地用液を供給することを特徴とする分注方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の容器に対して所定の培地用液を供給する分注装置および分注方法に関し、特には、各種の微生物試験等に用いられる寒天培地のための培地用液（培地）を、所定量だけ分注する分注装置および分注方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えば医薬品業界における無菌性試験、菌数限度試験、環境の落下菌試験、抗生物質の力価（効能）測定、体液濃度測定等、ＧＭＰバリデーション（Ｇｏｏｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ）に関係する微生物試験や、例えば食品業界における生菌数試験、真菌数試験等、ハセップ（Ｈａｃｃｐ：Ｈａｚａｒｄ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｏｉｎｔ）に基づく有害菌による汚染防止対策に関係する微生物試験などには、寒天培地等の培地が広く用いられている。
そして、この様な各種の微生物試験は、定性試験と定量試験に大別されるが、定量試験には必ず寒天培地が使用されている。
【０００３】
培地は、通常、シャーレに注入した後、厚さが均一な平板状に延ばした状態にして、試験に供される。試験によっては、先にシャーレに注入した培地を平板状に延ばして基層培地を作成した後、固化した基層培地の上に更に培地を分注して重層培地とする場合もある。
シャーレへ培地を注入する際には、注入量を正確にすることは勿論であるが、その他、多数の厳しい条件があり、手作業で行うような熟練が要求される。更に、上記の各種試験においては、そのサンプリングの数が多く、培地の種類も複数あるような場合、検体のサンプリングならびに培地の分注に多大な時間を要する。また、上述のような培地の分注作業は無菌状態の室内等において行うことがその試験精度を高めるために必要であった。
【０００４】
このような背景から、検体のサンプリングならびに培地の分注作業を自動的に行う装置が、例えば特開平５−１５３９６１号公報、特開平４−２４８９８０号公報及び、特開平３−４９６７６号公報等に開示されている。
このような装置の構成として、例えば、培地用液を貯留する培地容器と、分注容器であるシャーレへ培地を注入するための分注ノズルと、前記培地容器内の培地用液を前記ノズルまで導く培地流路と、前記培地容器内の培地用液を順次前記培地流路に送り出すポンプ等の送液駆動手段と、これらの動作制御を行う制御装置とを備えた構成の培地分注装置が種々提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような培地の分注・混釈は、その培地が用いられる試験の種類によって処理が異なり種々の形態が用いられているが、何れにおいても、培地の正確な分注量や培地の良好な供給状態が要求される。
しかしながら、従来においては、培地用液をポンプ等の送液駆動手段によって、培地容器からシャーレに供給するときに、送液駆動手段に備えられたバルブ手段（例えば開閉弁）の開閉により供給量ならびに供給タイミングを設定している。この供給停止の間や停止した瞬間において分注ノズルからの液だれが生じることがあり、供給量にバラツキが生じたり、液だれによって次回の分注時に培地に泡が発生することがある。また、分注ノズルから培地用液が吐出される時に、送液駆動手段の脈動に影響されて、培地吐出が脈動し、さらにノズル先端の培地の形状が凹面状となって、これによって、分注が不安定になるだけでなく、培地に泡が発生し易くなる問題があった。このような泡が微少な気泡であると、測定時に菌と見誤る虞もあった。
【０００６】
従って、本発明の目的は上記課題を解消することにあり、その目的とするところは、培地の分注量が少量であっても、培地の分注量のバラツキや泡を発生する液だれや脈動吐出を防止し、培地の確実な供給を可能にする分注装置および分注方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる分注装置は、所定の容器に対して特定量の培地用液を供給する分注ノズルと、前記分注ノズルに前記培地用液を送り込むための送液駆動手段と、前記分注ノズルと前記送液駆動手段との間の密閉された液流路を形成する分注路と、前記容器への前記培地用液の供給量を制御するべく前記液流路を開閉するバルブ手段と、を備えており、前記送液駆動手段が、送液の時に脈動を発生する形態のものであり、前記分注路に、該分注路の他の部分の流路径よりも小径の絞り部が、二カ所以上設けられたことを特徴とし、これにより上記目的を達成することができる。
【０００８】
また、前記分注路の少なくとも一部分が弾性素材から形成され、該弾性素材からなる部分が、押さえ手段により挟み込まれることにより、前記絞り部が形成された構成とすることができる。
更に、前記押さえ手段が、前記絞り部の絞り径を調節可能である構成とすることもできる。
【０００９】
又、本発明に係る分注方法は、送液駆動手段により送液しかつ開閉バルブを開閉することにより、分注ノズルから培地用液を所定の容器に供給するときに、前記送液駆動手段を、送液の時に脈動を発生する形態のものとし、前記送液駆動手段から前記分注ノズルまでの液流路である分注路を密閉状態にしておくとともに、前記分注路の途中で、少なくとも二カ所にて該分注路の径を小さくする絞り込み部分を形成しながら前記培地用液を供給することを特徴とし、これにより上記目的を達成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る分注装置の一実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る分注装置の第１の実施の形態の概略説明図である。図２は、図１に示した押さえ手段が設けられた部分における液流路に沿った方向の縦断面図である。図３は、図２におけるＸ−Ｘ線部分に沿った断面図である。
【００１１】
（第１の実施の形態）
本発明に係る分注装置１は、図１乃至図３に示すように、例えばシャーレ等の所定の容器２１に対して特定量の培地用液（培地）を供給する分注ノズル７を先端に有しており、培地容器３に収納された培地用液２を、分注ノズル７に送液する構成である。
【００１２】
更に詳しくは、寒天培地等の培地用液２を貯留する培地容器３と、培地容器３内の培地用液２を撹拌する撹拌手段５と、培地容器３内の培地用液２を所望温度に加熱調整する加熱手段６と、所定の分注位置Ａと待機位置Ｂとの間で移動操作され分注容器へ培地用液２を注入するノズル７と、培地容器３内の培地用液２をノズル７まで導く培地流路となる培地送出流路としての培地送出チューブ１１と、該培地送出チューブ１１の途中に装備される分岐接続用の三つ又管継手１２と、一端が三つ又管継手１２を介して培地送出チューブ１１に分岐接続されると共に他端が培地容器３に接続されて培地用液２を培地容器３に戻す培地流路となる培地戻し流路としての培地戻しチューブ１４と、培地送出チューブ１１上で培地戻しチューブ１４の分岐位置Ｃ（即ち、三つ又管継手１２の位置）よりも上流側に装備されて培地送出チューブ１１内の培地用液の移動を行う分注ポンプ１５と、培地送出チューブ１１の分岐位置Ｃよりも下流側の区間で培地送出チューブ１１内の培地用液２を所望温度に加熱調整する補助加熱手段１６と、培地送出チューブ１１上で分岐位置Ｃよりも下流側に装備されて該培地送出チューブ１１の流路を開閉する第１の開閉弁１８と、分岐位置Ｃの下流側で該培地戻しチューブ１４上に装備されて該培地戻しチューブ１４の流路を開閉する第２の開閉弁１９と、ノズル７から培地用液２の分注を受ける分注容器であるシャーレ２１を所定の経路で分注位置Ａに搬入・搬出する容器搬送手段２３と、ノズル７の直前位置で培地送出チューブ１１の径を狭める絞り部５０、５１（図２参照）を形成する押さえ手段４０と、から構成されている。
【００１３】
加熱手段６は、培地容器３内の培地用液２が適正温度になるように培地容器３等の温度を監視して、図示しない温度調節装置により加熱制御される。
撹拌手段５は、培地容器３内に沈ませた培地撹拌用回転子５ａと、加熱槽６ａの内底部に沈設した培地撹拌用回転子５ｂと、これらの回転子５ａ，５ｂを非接触な磁気的手段により双方を同時に回転制御することで撹拌強度を調節する。
更に、本実施形態の場合、各チューブ１１，１４には、弾性及び耐久性に優れたシリコンチューブが使用される。
【００１４】
そして、分注ポンプ１５は、チューブ１１を押しつぶすように回転するローラ群によりチューブ内の培地用液を押し出す公知の構造のもので、ローラ群を支持しているテーブルの回転量を制御することで、培地用液の吐出量を調節する。特に無菌性が問われる流路系においては、かかる構成の分注ポンプが雑菌の混入を防止する上で有効である。
各開閉弁１８，１９は、何れも一対の挾持部材２５，２６をチューブの径方向に進退可能に装備したもので、一対の挾持部材２５，２６でチューブを押しつぶすことで流路を閉じる。図では、第１の開閉弁１８が閉じた状態、第２の開閉弁１９が開いた状態となっている。この挾持部材２５，２６は、例えばソレノイド等のアクチュエータにより駆動される構成とすることができる。
【００１５】
容器搬送手段２３は、公知の走行手段又は移動機構を使用して、シャーレ２１を所定間隔，所定速度で搬送するものである。通常は、分注位置Ａにシャーレ２１が到着すると分注作業が済むまでシャーレ２１の搬送を一時停止させ、分注後のシャーレ２１を傾斜させつつ回転させて培地を均等に延ばす構成とされるが、搬送速度が緩やかで、搬送したままでも分注作業が可能な場合には、シャーレ２１を分注位置Ａで停止させずに分注する構成としてもよい。
一方、培地容器３の上部には、市販されているメンブランフィルタとフォルダとを一体化させたディスポーザブルフィルタ２７を介して無菌状態の空気が常に容器３中に補充されている。このディスポーザブルフィルタ２７により、培地分注時に培地容器３内に補充される外気が無菌化され、培地用液２と外気との直接的な接触が防止でき、培地用液２を常に無菌状態に保持することができる。
【００１６】
本実施の形態においての特徴的な構成は、図２に示すように、チューブ１１に、該チューブ１１の他の部分の流路径よりも小径の絞り部５０、５１が、二カ所設けられた構成である。
この絞り部５０、５１は、例えば、開口４５ａを有する上板４５と開口４６ａを有する下板４６とを備えた押さえ手段４０が、分注路を構成するチューブ１１を挟み込むことにより、該開口４５ａ，４６ａの前後の位置に形成されている。この絞り部５０、５１の形状は、例えば図３に示すように、分注路であるチューブ１１が上板４５と下板４６によって押されているために、例えば通常においては、横断面形状が数ミリ程度の円形流路１１ａの最大径ｄが、その数分の１程度の偏平形状になっている。
【００１７】
押さえ手段４０は、例えば、図１に示すように、ホルダセット台３０の固定板３０ａに、下板４６が取り付けられており、この下板４６に対して、上板４５がヒンジ部４３を介して揺動自在に取り付けられている。そして、下板４６の一端には、鍔４８を有する係止ピン４７が揺動可能に取り付けられており、一方、上板４５の一端には、係止ピン４７を受容する凹部４９が形成されている。
したがって、図４の想像線にて示すように、チューブ１１を下板４６上に位置させた状態で、上板４５を閉じ（矢印Ｄ方向）、その後、係止ピン４７を凹部４９に係合させるように回動（矢印Ｅ方向）させることにより、チューブ１１を挟み込んで絞り部５０、５１（図２参照）を形成することができる。
【００１８】
また、係止ピン４７の鍔４８が、該係止ピンの軸方向に移動できるように構成（螺合などによって移動可能な構成）されていると、上下板４５、４６の間隔を調整できる。更にまた、上下板４５、４６の間隔を調整する好ましい構造としては、上板４５が図示しない付勢手段（ヒンジ部などに設けるトーションばね等）により、閉じ方向（図中において矢印Ｄ方向）へ付勢されている構造である。
【００１９】
分注ノズル７は、例えば、ホルダセット台３０の上端側に、ノズルホルダ７ａを介して固定される。この分注ノズル７の近傍に容器搬送手段２３が配置されており、この容器搬送手段２３によって、シャーレ２１が連続的に搬送される。
また、ホルダセット台３０は、図示しない駆動シリンダにより前後移動できるように構成されている。
【００２０】
次に、本実施の形態の分注装置１の動作を参照して説明する。
上述の分注装置１によって分注する場合には、シャーレ等の容器供給部（図示しない）から供給されたシャーレ２１を、容器搬送手段２３によって所定の位置（分注ノズルが配置された領域）まで搬送する。
【００２１】
所定の位置に搬送されたシャーレ２１は、図示しない蓋保持機構によってシャーレ２１の蓋を取り外された後、予め生菌を含有させた所定量（約５ｃｃ）の培地用液が、培地分注ノズル７から分注される。
この分注の際、第２開閉弁１９は閉じ状態としておき、第１開閉弁１８を開閉することにより、培地用液２が所定量だけ供給される。このように、分注ノズル７から培地用液２所定のシャーレ２１に供給するときは、送液駆動手段であるポンプ１５から分注ノズル７までの液流路であるチューブ１１は、密閉状態になっている。そして、チューブ１１の途中で、二カ所において、該チューブ１１の径が絞り込みまれていることで、液だれが全く発生せず、液切れを良くすることができた。
また、ポンプ１５は、送液の時に脈動を発生する形態のものであるが、該ポンプ１５の脈動は、分注ノズル７からの培地用液吐出には発生しなかった。
【００２２】
（他の実施の形態）
本発明に係る分注装置の他の実施形態として、チューブ１１において、絞り部を３つ並びに４つ形成した場合について、全く同じ条件にて分注テストした。
この結果、これらの場合においても、液だれの発生は全くなく、また、培地用液吐出の脈動も全く発生せず、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができた。
【００２３】
一方、比較テストとして、チューブ１１において、絞り部が１つある場合ならびに無い場合について分注テストを行った。
これらのテストの場合においては、絞り部以外については全く同じ条件で分注テストした。
この結果、絞り部が１つある場合ならびに無い場合の何れの場合においても、液だれ及び培地用液吐出時の脈動が発生した。
【００２４】
なお、本発明に係る分注装置においては、分注路などの培地流路がシリコンチューブにて構成されたものを使用したが、特に、これに限定されるものではなく、また、開閉弁やポンプについても種々変更可能である。
また、絞り部の間隔（Ｌ）についても、特に特定されるものではなく、適宜設定し得るものである。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る分注装置および分注方法によれば、寒天培地のように液だれし易いものであっても、分注路に、該分注路の他の部分の流路径よりも小径の絞り部が、二カ所以上設けられたことにより、分注ノズルからの培地用液の液だれを完全に回避することができ、培地の正確な供給並びに培地の分注時における泡の発生を無くすことができる。
したがって、泡の発生による検査精度の低下や培地の供給ムラによる検査条件の不均一性を回避でき、検査精度及び信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である培地用液の分注装置の概略説明図である。
【図２】図１に示した押さえ手段が設けられた部分における液流路に沿った方向の縦断面図である。
【図３】図２におけるＸ−Ｘ線部分に沿った断面図である。
【符号の説明】
１  培地分注装置
２  培地用液
３  培地容器
５  撹拌手段
６  加熱手段
７  分注ノズル
１１  培地送出チューブ
１２  三つ又管継手
１４  培地戻しチューブ
１５  分注ポンプ
１６  補助加熱手段
１８  第１の開閉弁
１９  第２の開閉弁
２１  シャーレ（分注容器）
２３  容器搬送手段
２７  ディスポーザブルフィルタ
３０    ホルダセット台
４０    押さえ手段
４２    ポンプ（送液駆動手段）
４３    ヒンジ部
４５    上板
４６    下板
４７    係止ピン
４９    凹部
５０、５１  絞り部
Ａ  分注位置
Ｂ  待機位置
Ｃ  分岐位置
【図１】
0003587345.tif 000002
【図２】
0003587345.tif 000003
【図３】
0003587345.tif 000004