(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液性の生物学的材料の処理として付着性の培養細胞が懸濁された細胞懸濁液の調製をする液体処理システムであって、
所定の作業空間内に設定された軸線回りに回動自在に設けられた胴部と、
前記胴部に設けられ少なくとも３自由度以上の自由度を有する第一腕部と、
前記胴部に設けられ少なくとも３自由度以上の自由度を有する第二腕部と、
前記作業空間内且つ前記第一腕部と前記第二腕部との少なくともいずれかの可動範囲内に配置された理化学機器と、
前記理化学機器の位置及び形状に基づいたティーチングプレイバックにより前記胴部、前記第一腕部、及び前記第二腕部をそれぞれ動作させる駆動手段と、
を備え、
前記第一腕部は前記理化学機器を取り扱うための第一ロボットハンドを備え、
前記第二腕部は前記理化学機器を取り扱うための第二ロボットハンドを備え、
前記理化学機器であって互いに異なる処理を行う複数の理化学機器が、前記第一ロボットハンドと前記第二ロボットハンドとの少なくともいずれかの可動範囲内に配置され、
前記理化学機器は、
前記培養細胞が培養される培養面を底部に有し上部が開口された培養容器と、
前記培養細胞を前記培養面からかきとるブレードが設けられたセルスクレーパーと、
を含み、
前記第一ロボットハンドは、前記開口が上に向けられた状態で前記培養容器を把持し、
前記第二ロボットハンドは、前記セルスクレーパーを把持し、
前記第一腕部及び前記第二腕部は、
前記培養面において前記培養面の中央から離間した一箇所に、前記中央と前記一箇所とを結ぶ直線と交差する方向に前記ブレードの長手方向が向くように、前記ブレードを接触させ、
前記一箇所において前記培養面に接触された前記ブレードを、前記一箇所から前記中央を通って反対側まで前記培養面に沿って移動させ、
前記反対側まで移動された前記ブレードを、前記ブレードの長手方向の延長線上であって前記ブレードの長手方向の両端よりも外側の一点を回転軸として、前記両端のうち前記一点から遠い側の端が前記培養面の外縁に位置するまで、前記培養面と前記ブレードとが接触された状態で、回転させ、
前記一点から遠い側の前記ブレードの端を前記外縁に沿わせた状態で、前記培養面に前記ブレードが接触された状態で前記ブレードを前記培養面に対して相対移動させる
ことを特徴とし、
さらに、
前記第一腕部は、
前記ブレードを前記培養面上で移動させているときには、前記培養容器内にある細胞懸濁液が前記培養容器の一部に集積されるように前記培養容器を傾斜させ、前記培養面から剥離された前記培養細胞を含む細胞懸濁液が前記培養容器に対する前記ブレードの移動方向の前方に位置するように、前記第二腕部と協調動作される
ことを特徴とする液体処理システム。
【請求項２】
液性の生物学的材料を処理する液体処理システムであって、
所定の作業空間内に設定された軸線回りに回動自在に設けられた胴部と、
前記胴部に設けられ少なくとも３自由度以上の自由度を有する第一腕部と、
前記胴部に設けられ少なくとも３自由度以上の自由度を有する第二腕部と、
前記作業空間内且つ前記第一腕部と前記第二腕部との少なくともいずれかの可動範囲内に配置された理化学機器と、
前記理化学機器の位置及び形状に基づいたティーチングプレイバックにより前記胴部、前記第一腕部、及び前記第二腕部をそれぞれ動作させる駆動手段と、
を備え、
前記第一腕部は前記理化学機器を取り扱うための第一ロボットハンドを備え、
前記第二腕部は前記理化学機器を取り扱うための第二ロボットハンドを備え、
前記理化学機器であって互いに異なる処理を行う複数の理化学機器が、前記第一ロボットハンドと前記第二ロボットハンドとの少なくともいずれかの可動範囲内に配置され、
前記理化学機器は、
容器本体部、及び可撓性のヒンジによって前記容器本体部と連結された押蓋式の蓋部、を有するマイクロチューブと、
前記マイクロチューブの底部が差し込まれる孔を有して前記マイクロチューブを保持するチューブラックと、
を含み、
前記第一ロボットハンドと前記第二ロボットハンドとの少なくとも何れかは、前記蓋部が挿入される第一凹部を有するビットを備え、
前記第一腕部と前記第二腕部とのうち前記ビットを備える少なくとも一方は、前記容器本体部に対して前記蓋部が外れた状態で前記チューブラックに保持された前記マイクロチューブの前記蓋部を前記ビットによって押圧して前記ヒンジを湾曲させ、さらに前記蓋部の一部を前記ビットによって押圧して前記容器本体部内に押し込む
ことを特徴とする液体処理システム。
【請求項３】
請求項２に記載の液体処理システムであって、
前記第一腕部と前記第二腕部とのうち前記ビットを備える少なくとも一方は、前記蓋部によって閉じられた状態で前記チューブラックに保持された前記マイクロチューブの前記蓋部のうち前記ヒンジの反対側に位置する部分を前記第一凹部に係止させて、前記ビットにおける前記第一凹部以外の一部を前記ヒンジに当接させ、前記ヒンジを支点として前記蓋部を前記容器本体部から引き抜く
ことを特徴とする液体処理システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液体処理システムであって、
前記複数の理化学機器であって前記生物学的材料の処理のうち所定の手順に従って実行される処理に用いられる全ての理化学機器が前記第一ロボットハンドと前記第二ロボットハンドとの双方の可動範囲内に配置されていることを特徴とする液体処理システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液体処理システムであって、
前記第一ロボットハンドと前記第二ロボットハンドとの相対位置を検出し、前記第一腕部と前記第二腕部とを協調動作させる
ことを特徴とする液体処理システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の液体処理システムであって、
前記第一ロボットハンドと前記第二ロボットハンドとは同形であることを特徴とする液体処理システム。
【請求項７】
請求項１に記載の液体処理システムであって、
前記第一ロボットハンドと前記第二ロボットハンドとのうち少なくとも前記第二ロボットハンドは、
開閉動作可能な一対のビットを有し、
前記一対のビットは、
前記培養容器の深さ方向における前記培養容器の外寸以上の長さを有する棒状の把持部材を４つ備え、
前記把持部材は、前記一対のビットの各々に、互いに平行に２つずつ配置されており、
各前記把持部材の先端は、同一の仮想平面内に存する
ことを特徴とし、
さらに、
前記第二ロボットハンドは、
前記培養容器の開口側から底部側へ向かって前記把持部材を移動させて前記培養容器の外周を囲むように前記把持部材を配置し、
前記一対のビットを閉じることにより、前記把持部材の先端によって前記培養容器の底部の外周を保持し、且つ前記先端よりも基端側の前記把持部材の外周面によって前記培養容器の外周面を保持する
ことを特徴とする液体処理システム。
【請求項８】
請求項２に記載の液体処理システムであって、
前記ビットは、
前記第一凹部を有する第一ビットと、
前記第一凹部と同形の第二凹部を有し前記第一ビットに対して相対移動される第二ビットと、
を有し、
前記第一ビットと前記第二ビットとは、前記第一凹部と前記第二凹部とが各々の開口が正対するように対向配置され、
前記第一ビットと前記第二ビットとは、互いに離間する２点で前記マイクロチューブの容器本体部の外周面を支持する突起部をそれぞれ備え、
前記第一凹部及び前記第二凹部は、前記マイクロチューブの蓋部及び前記容器本体部の開口端に形成されたフランジ部が、前記蓋部の厚さ方向に所定のクリアランスが残る状態で挿入されることを特徴とし、
前記ビットは、
前記マイクロチューブに振動を与えて前記マイクロチューブ内の液体を攪拌する処理において、前記突起部と前記外周面との間に隙間を有する状態で前記マイクロチューブを保持する
ことを特徴とする液体処理システム。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の液体処理システムであって、
前記第一腕部及び前記第二腕部が少なくとも６自由度以上の自由度を有することを特徴とする液体処理システム。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の液体処理システムであって、
前記第一腕部及び前記第二腕部を含め前記胴部には２以上の腕部が設けられていることを特徴とする液体処理システム。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の液体処理システムであって、
前記理化学機器には、電力の供給を受けて動作する汎用理化学機器と、単回使用の汎用容器と、前記汎用容器を保持するラックとの少なくとも何れかが含まれていることを特徴とする液体処理システム。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の液体処理システムを用いることを特徴とする液体処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液性の生物学的材料を処理する液体処理システム及びそのシステムを用いた液体処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生物学や医学の分野では、生物に由来する材料を検体とした分析が行なわれている。生物に由来する材料は、血液や尿などの生物材料や、培養細胞の懸濁液など、液性の材料であることが多い。このような液性の材料は、液体を精度よく定量することができる機器（たとえばマイクロピペッター）を用いて処理される。
【０００３】
近年、多数の検体を迅速に分析したり、人体に有害な検体を分析したりする目的で、分析機器等を操作するロボットを備えたシステムが知られている。たとえば特許文献１には、インキュベーターや遠心分離機など培養操作に必要な機器類と、これらの機器類を操作するロボットとを備えた自動細胞培養装置が記載されている。特許文献１に記載の自動細胞培養装置は、人手に代えてロボットに培養操作をさせることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５４６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の自動培養装置では、ロボットによって好適に操作可能な専用の機器類がロボットと協動するようになっているので、手作業による従来の分析と同一の機器構成及び手順を再現することが困難である。さらに、ロボット専用の機器類及びロボット専用の消耗品を要するので、装置構成が大掛かりとなり且つランニングコストが高くなるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡素な構成で精度の高い処理をすることができる液体処理システム及び液体処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の一態様は、液性の生物学的材料の処理として付着性の培養細胞が懸濁された細胞懸濁液の調製をする液体処理システムであって、所定の作業空間内に設定された軸線回りに回動自在に設けられた胴部と、前記胴部に設けられ少なくとも３自由度以上の自由度を有する第一腕部と、前記胴部に設けられ少なくとも３自由度以上の自由度を有する第二腕部と、前記作業空間内且つ前記第一腕部と前記第二腕部との少なくともいずれかの可動範囲内に配置された理化学機器と、前記理化学機器の位置及び形状に基づいたティーチングプレイバックにより前記胴部、前記第一腕部、及び前記第二腕部をそれぞれ動作させる駆動手段と、を備え、前記第一腕部は前記理化学機器を取り扱うための第一ロボットハンドを備え、前記第二腕部は前記理化学機器を取り扱うための第二ロボットハンドを備え、前記理化学機器であって互いに異なる処理を行う複数の理化学機器が、前記第一ロボットハンドと前記第二ロボットハンドとの少なくともいずれかの可動範囲内に配置され、前記理化学機器は、前記培養細胞が培養される培養面を底部に有し上部が開口された培養容器と、前記培養細胞を前記培養面からかきとるブレードが設けられたセルスクレーパーと、を含み、前記第一ロボットハンドは、前記開口が上に向けられた状態で前記培養容器を把持し、前記第二ロボットハンドは、前記セルスクレーパーを把持し、前記第一腕部及び前記第二腕部は、前記培養面において前記培養面の中央から離間した一箇所に、前記中央と前記一箇所とを結ぶ直線と交差する方向に前記ブレードの長手方向が向くように、前記ブレードを接触させ、前記一箇所において前記培養面に接触された前記ブレードを、前記一箇所から前記中央を通って反対側まで前記培養面に沿って移動させ、前記反対側まで移動された前記ブレードを、前記ブレードの長手方向の延長線上であって前記ブレードの長手方向の両端よりも外側の一点を回転軸として、前記両端のうち前記一点から遠い側の端が前記培養面の外縁に位置するまで、前記培養面と前記ブレードとが接触された状態で、回転させ、前記一点から遠い側の前記ブレードの端を前記外縁に沿わせた状態で、前記培養面に前記ブレードが接触された状態で前記ブレードを前記培養面に対して相対移動させることを特徴とし、さらに、前記第一腕部は、前記ブレードを前記培養面上で移動させているときには、前記培養容器内にある細胞懸濁液が前記培養容器の一部に集積されるように前記培養容器を傾斜させ、前記培養面から剥離された前記培養細胞を含む細胞懸濁液が前記培養容器に対する前記ブレードの移動方向の前方に位置するように、前記第二腕部と協調動作されることを特徴とする液体処理システムである。
【０００８】
また、本発明の別の態様は、液性の生物学的材料を処理する液体処理システムであって、所定の作業空間内に設定された軸線回りに回動自在に設けられた胴部と、前記胴部に設けられ少なくとも３自由度以上の自由度を有する第一腕部と、前記胴部に設けられ少なくとも３自由度以上の自由度を有する第二腕部と、前記作業空間内且つ前記第一腕部と前記第二腕部との少なくともいずれかの可動範囲内に配置された理化学機器と、前記理化学機器の位置及び形状に基づいたティーチングプレイバックにより前記胴部、前記第一腕部、及び前記第二腕部をそれぞれ動作させる駆動手段と、を備え、前記第一腕部は前記理化学機器を取り扱うための第一ロボットハンドを備え、前記第二腕部は前記理化学機器を取り扱うための第二ロボットハンドを備え、前記理化学機器であって互いに異なる処理を行う複数の理化学機器が、前記第一ロボットハンドと前記第二ロボットハンドとの少なくともいずれかの可動範囲内に配置され、前記理化学機器は、容器本体部、及び可撓性のヒンジによって前記容器本体部と連結された押蓋式の蓋部、を有するマイクロチューブと、前記マイクロチューブの底部が差し込まれる孔を有して前記マイクロチューブを保持するチューブラックと、を含み、前記第一ロボットハンドと前記第二ロボットハンドとの少なくとも何れかは、前記蓋部が挿入される第一凹部を有するビットを備え、前記第一腕部と前記第二腕部とのうち前記ビットを備える少なくとも一方は、前記容器本体部に対して前記蓋部が外れた状態で前記チューブラックに保持された前記マイクロチューブの前記蓋部を前記ビットによって押圧して前記ヒンジを湾曲させ、さらに前記蓋部の一部を前記ビットによって押圧して前記容器本体部内に押し込むことを特徴とする液体処理システムである。
また、前記第一腕部と前記第二腕部とのうち前記ビットを備える少なくとも一方は、前記蓋部によって閉じられた状態で前記チューブラックに保持された前記マイクロチューブの前記蓋部のうち前記ヒンジの反対側に位置する部分を前記第一凹部に係止させて、前記ビットにおける前記第一凹部以外の一部を前記ヒンジに当接させ、前記ヒンジを支点として前記蓋部を前記容器本体部から引き抜いてもよい。
【０００９】
また、前記複数の理化学機器であって前記生物学的材料の処理のうち所定の手順に従って実行される処理に用いられる全ての理化学機器が前記第一ロボットハンドと前記第二ロボットハンドとの双方の可動範囲内に配置されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の液体処理システムは、前記第一ロボットハンドと前記第二ロボットハンドとの相対位置を検出し、前記第一腕部と前記第二腕部とを協調動作させることが好ましい。
【００１１】
また、前記第一ロボットハンドと前記第二ロボットハンドとは同形であることが好ましい。
【００１３】
また、前記第一ロボットハンドと前記第二ロボットハンドとのうち少なくとも前記第二ロボットハンドは、開閉動作可能な一対のビットを有し、前記一対のビットは、前記培養容器の深さ方向における前記培養容器の外寸以上の長さを有する棒状の把持部材を４つ備え、前記把持部材は、前記一対のビットの各々に、互いに平行に２つずつ配置されており、各前記把持部材の先端は、同一の仮想平面内に存する、ことを特徴とし、さらに、前記第二ロボットハンドは、前記培養容器の開口側から底部側へ向かって前記把持部材を移動させて前記培養容器の外周を囲むように前記把持部材を配置し、前記一対のビットを閉じることにより、前記把持部材の先端によって前記培養容器の底部の外周を保持し、且つ前記先端よりも基端側の前記把持部材の外周面によって前記培養容器の外周面を保持することが好ましい。
【００１５】
また、前記ビットは、前記第一凹部を有する第一ビットと、前記第一凹部と同形の第二凹部を有し前記第一ビットに対して相対移動される第二ビットと、を有し、前記第一ビットと前記第二ビットとは、前記第一凹部と前記第二凹部とが各々の開口が正対するように対向配置され、前記第一ビットと前記第二ビットとは、互いに離間する２点で前記マイクロチューブの容器本体部の外周面を支持する突起部をそれぞれ備え、前記第一凹部及び前記第二凹部は、前記マイクロチューブの蓋部及び前記容器本体部の開口端に形成されたフランジ部が、前記蓋部の厚さ方向に所定のクリアランスが残る状態で挿入されることを特徴とし、前記ビットは、前記マイクロチューブに振動を与えて前記マイクロチューブ内の液体を攪拌する処理において、前記突起部と前記外周面との間に隙間を有する状態で前記マイクロチューブを保持することが好ましい。
【００１６】
また、本発明の液体処理システムは、前記第一腕部及び前記第二腕部が少なくとも６自由度以上の自由度を有することが好ましい。
【００１７】
また、本発明の液体処理システムは、前記第一腕部及び前記第二腕部を含め前記胴部には２以上の腕部が設けられていることが好ましい。
【００１８】
また、前記理化学機器には、電力の供給を受けて動作する汎用理化学機器と、単回使用の汎用容器と、前記汎用容器を保持するラックとの少なくとも何れかが含まれていてもよい。
【００１９】
本発明の液体処理方法は、本発明の液体処理システムを用いることを特徴とする液体処理方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の液体処理システム及び液体処理方法によれば、簡素な構成で精度の高い処理をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態の液体処理システムを示す平面図である。
【図２】同液体処理システムにおけるロボットの拡大図である。
【図３】同ロボットに設けられたロボットハンドの斜視図である。
【図４】同ロボットに設けられたロボットハンドの斜視図である。
【図５】同ロボットハンドの正面図である。
【図６】同ロボットハンドの平面図である。
【図７】同ロボットハンドの下面図である。
【図８】同ロボットハンドの左側面図である。
【図９】同ロボットハンドの右側面図である。
【図１０】同ロボットハンドの背面図である。
【図１１】同ロボットハンドの一部の構成を示す拡大図である。
【図１２】本発明の液体処理方法を示すフローチャートである。
【図１３】同液体処理システムの使用時の動作を説明するための図である。
【図１４】同液体処理システムの使用時の動作を説明するための図である。
【図１５】同液体処理システムの使用時の動作を説明するための図である。
【図１６】同液体処理システムの使用時の動作を説明するための図である。
【図１７】同液体処理システムの使用時の動作を説明するための図である。
【図１８】同液体処理システムの使用時の動作を説明するための図である。
【図１９】同液体処理システムの使用時の動作を説明するための図である。
【図２０】同液体処理システムの使用時の動作を説明するための図である。
【図２１】同液体処理システムの使用時の動作を説明するための図である。
【図２２】同液体処理システムの使用時の動作を説明するための図である。
【図２３】同液体処理システムの使用時の動作を説明するための図である。
【図２４】同液体処理システムの使用時の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の一実施形態の液体処理システムについて説明する。
本実施形態の液体処理システムは、液性の生物学的材料を処理するシステムである。
本明細書において、液性の生物学的材料とは、生体を構成する物質を含有する液体、細胞や組織などの懸濁液、尿や汗などの代謝産物や分泌物等、を含み、流動性を有する材料を指す。
【００２３】
本実施形態では、液体処理システムの例として、付着性の培養細胞が懸濁された細胞懸濁液を調製し、細胞懸濁液を材料として分析用の試料を調製するシステムについて説明する。
【００２４】
まず、液体処理システムの構成について、図１ないし図１０を参照して説明する。図１は、本実施形態の液体処理システムを示す平面図である。図２は、液体処理システムにおけるロボットの拡大図である。図３及び図４は、ロボットに設けられたロボットハンドの斜視図である。図５ないし図１０は、ロボットハンドの六面図であり、順に、正面図、平面図、下面図、左側面図、右側面図、背面図である。図１１は、ロボットハンドの一部の拡大図である。
【００２５】
図１に示すように、液体処理システム１は、所定の作業空間を規定する枠体２と、枠体２内に配置された理化学機器１０及び作業台３５と、枠体２内に配置され第一腕部４５Ｌと第二腕部４５Ｒとを有するロボット４０とを備える。
【００２６】
枠体２は、作業空間を直方体状の空間として仕切り、ロボット４０の動作可能範囲を規定し、且つロボット４０と人とが接触する危険性を下げる目的で設けられている。
枠体２には、作業空間の内外の境界面に検出領域を有する光学センサ３が取り付けられている。光学センサ３は、枠体２内に物体が進入したり、枠体２内の物体が枠体２外に出たりした場合に、所定の注意喚起信号を発する。なお、液体処理システム１は、所定の注意喚起信号に基づいてシステム全体の動作を停止させるようになっていてもよい。
【００２７】
理化学機器１０は、生物学分野における実験用機器及び消耗品などを含む。たとえば、電力の供給を受けて動作する汎用理化学機器、単回使用の汎用容器及び器具や、汎用容器を保持するラックなどが本明細書における理化学機器１０に含まれる。
具体的には、本実施形態では、液体処理システム１は、電力の供給を受けて動作する理化学機器１０として、ＣＯ２インキュベータ１１、スライド式のドアを有する保冷庫１２、ローテータ１３、遠心機１４、ミキサー１５、アルミブロック恒温槽１６、及びマイクロチューブ用シェーカー１７を備える。
また、単回使用の汎用器具として、培養容器１８と、マイクロチューブ１９（汎用容器）と、ピペットチップ２０と、セルスクレーパー２１とを備える。なお、単回使用の汎用器具を洗浄して繰り返し使用することも可能である。
本実施形態では、培養容器１８は、付着性の細胞が培養される培養面１８ａを底部に有し上部が開口された所謂細胞培養ディッシュである。本実施形態では、培養容器１８の培養面１８ａは円形となっている。
【００２８】
マイクロチューブ１９（図１１参照）は、一般的な樹脂製のチューブであって、押蓋式のマイクロチューブである。具体的には、マイクロチューブ１９は、容器本体部１９ａと、可撓性のヒンジ１９ｃによって容器本体部１９ａと連結された押蓋式の蓋部１９ｂとを有する。また、容器本体部１９ａの開口部分には、フランジ状に外側へ張り出したフランジ部１９ｄが形成されている。
なお、スクリューキャップ式のマイクロチューブを本実施形態の液体処理システム１用のマイクロチューブ１９として採用することもできる。
【００２９】
セルスクレーパー２１（図２１参照）は、培養容器１８の培養面１８ａから培養細胞をかきとるブレード２１ａと、ロボット４０によって把持される柄部２１ｂとを有する。ブレード２１ａは、可撓性を有する樹脂製であり、培養面１８ａに押し付けられると僅かに弾性変形して培養面１８ａに密着する。本実施形態では、後述するかきとり動作において好適に培養面１８ａ上の培養細胞をかきとる目的で、ブレード２１ａの長さは、培養容器１８の培養面１８ａの直径の１／３以上の長さとなっている。
【００３０】
また、本実施形態では、本明細書における理化学機器１０の一部として、ロボット４０によって使用されるマイクロピペッター２２が設けられている（図２０参照）。マイクロピペッター２２は、公知の構成を有する本体２２ａと、本体２２ａの把持部に固定されたアダプタ２２ｂとを有する。アダプタ２２ｂは、後述する一対のビット６４によって把持される部材であり、互いに平行に形成された外面が把持されるようになっている。
【００３１】
作業台３５上には、上記セルスクレーパー２１を保持するスタンド２３と、マイクロチューブ１９の底部が差し込まれる孔を有してマイクロチューブ１９を保持するチューブラック２４及び作業用のチューブラック２４Ａと、磁性体ビーズを吸着させるための磁石２５と、蓋付き容器２６内に貯留される試薬を保管する試薬保管ブロック２７と、蓋付き容器２６の蓋を載置する載置台２７Ａと、ミキサー１５（たとえばボルテックス（登録商標））と、液体を吸引廃棄する際に液体を貯留させるトラップ２８と、使い捨ての器具を廃棄するための廃棄容器２９（廃棄容器２９Ａ、２９Ｂ）と、マイクロピペッター２２を保持するピペッターラック３０と、マイクロピペッター２２のプッシュロッドを移動させるために作業台３５上に固定された吸引吐出用治具３１と、マイクロピペッター２２のイジェクトボタンを操作するためのイジェクト用治具３２と、マイクロピペッター２２に取り付けて使用される単回使用のピペットチップ２０が収容されたチップラック３３とがそれぞれ位置決めされて設けられている。
【００３２】
トラップ２８は、図示しないアスピレーター（吸引ポンプ）に接続されており、ロボット４０によってアスピレーターの動作が制御される。トラップ２８には、液体を吸引するための管路部材２８ａの一端が接続されており、管路部材２８ａの他端には、先端が先細に形成された筒状のアスピレーティングチップ（不図示）が取り付けられている。
イジェクト用治具３２は、廃棄容器２９の開口の上に配置されている。
なお、作業台３５上に設けられる上記各構成は、本明細書でいう理化学機器１０に含まれる。
【００３３】
以上に説明した理化学機器１０は、第一腕部４５Ｌと第二腕部４５Ｒとの少なくともいずれかの可動範囲内に配置されている。本実施形態では、これらの理化学機器１０は、ロボット４０に設けられた後述する第一ロボットハンド６０Ｌと第二ロボットハンド６０Ｒとの双方の可動範囲内に配置されている。理化学機器１０は、第一ロボットハンド６０Ｌまたは第二ロボットハンド６０Ｒによって操作される。
【００３４】
図１及び図２に示すように、ロボット４０は、胴部４１と、第一腕部４５Ｌと、第二腕部４５Ｒと、駆動手段７５とを備える。
胴部４１は、作業空間の基底面４３ａに固定された固定部４２と、固定部４２に連結された旋回部４４とを備える。本実施形態では、固定部４２は、略板状の台座４３を介して枠体２に固定されており、台座４３の上面が水平な基底面４３ａとなっている。台座４３は、床面に対する基底面４３ａの傾きを調整可能な複数の脚を有していてもよい。
固定部４２と旋回部４４とは、作業空間内に設定された軸線（本実施形態では基底面４３ａに垂直な軸線Ｏ１）回りに相対回動自在である。さらに、旋回部４４は、駆動手段７５から発せられる駆動信号に従って固定部４２に対して旋回動作されるようになっている。
【００３５】
第一腕部４５Ｌは、胴部４１に設けられ６自由度以上の自由度を有する多関節アーム４６と、多関節アーム４６の先端に設けられたロボットハンド６０とを備えている。
【００３６】
多関節アーム４６は、胴部４１側から順に、第一フレーム４７、第二フレーム４８、第三フレーム４９、第四フレーム５０、第五フレーム５１、及び第六フレーム５２を備える。
本実施形態では、多関節アーム４６が直線状態である場合の第一フレーム４７側を多関節アーム４６の基端側と表記し、同状態における第六フレーム５２側を多関節アーム４６の先端側と表記する。
【００３７】
多関節アーム４６を構成する各フレームの接続構造については、公知の接続構造を採用することができる。たとえば、国際公開第２００７／０３７１３１号明細書に開示された多関節マニピュレータを本実施形態の多関節アーム４６に適用することができる。各フレームの接続構造の一例を次に示す。
【００３８】
第一フレーム４７は、胴部４１から水平方向へ第一回転軸が延びるフレームであり、胴部４１に対して第一回転軸回りに回転する。第二フレーム４８は、第一回転軸と直交する第二回転軸回りに第一フレーム４７に対して回転するフレームである。第三フレーム４９は、第二回転軸と直交する第三回転軸回りに第二フレーム４８に対して回転するフレームである。第四フレーム５０は、第三回転軸と直交する第四回転軸回りに第三フレーム４９に対して回転するフレームである。第五フレーム５１は、第四回転軸と直交する第五回転軸回りに第四フレーム５０に対して回転するフレームである。第六フレーム５２は、第五回転軸と直交する第六回転軸回りに第五フレーム５１に対して回転するフレームである。第六フレーム５２の先端には、上記ロボットハンド６０が、第六回転軸と直交する第七回転軸回りに回転可能に接続されている。
【００３９】
本実施形態では、多関節アーム４６は、駆動手段７５によって、第一回転軸ないし第七回転軸の計７つの回転軸を個別に回転させることができる。すなわち、本実施形態の多関節アーム４６は、７自由度を有する。多関節アーム４６が６自由度を有していれば３次元空間において多関節アーム４６の先端を所望の姿勢に配置することができるが、本実施形態の液体処理システム１は、６自由度に１つの冗長軸を加えた７自由度を有するので、６自由度を有する場合よりも狭い空間内で多関節アーム４６の先端を移動させることができる。
【００４０】
図２に示すように、本実施形態では、第一腕部４５Ｌと第二腕部４５Ｒとにそれぞれ同形のロボットハンド６０（第一ロボットハンド６０Ｌ、第二ロボットハンド６０Ｒ）が設けられている。
ロボットハンド６０には、第六フレーム５２に対するロボットハンド６０の回転軸（上記第七回転軸）と直交する方向へ一対のビット６４を進退動作させるグリッパ６１と、グリッパ６１によって把持対象物が把持されたときの反力を検知する把持センサ６２と、グリッパ６１と一体に第七回転軸回りに回転されるレーザー光源及び光センサを有するレーザーセンサ６３と、を備える。
【００４１】
グリッパ６１は、板状のベース６１ａを介して第六フレーム５２に固定されている。ロボットハンド６０は、ベース６１ａと第六フレーム５２との間で着脱可能となっている。なお、本実施形態では、ロボットハンド６０を他の構造のロボットハンドに交換して作業をすることは必須ではない。
【００４２】
グリッパ６１としては、電力の供給を受けて開閉動作を行なう電動グリッパが採用されている。把持センサ６２によって反力を検知することにより、グリッパ６１は、一対のビット６４によって把持対象物を所定の把持力で把持したり、一対のビット６４に把持された把持対象物を他の物体に所定の押圧力で押し付けたりすることができる。
【００４３】
把持センサ６２は、ベース６１ａに固定されており、図示しない信号線を介してグリッパ６１と電気的に接続されている。
【００４４】
レーザーセンサ６３は、ベース６１ａに固定されている。レーザーセンサ６３は、後述するカラーマーカーを検出したことに基づいて駆動手段７５の動作を切り替える目的で設けられている。
【００４５】
一対のビット６４は、互いに向かい合わされた状態で面対称となる対称形の第一ビット６５および第二ビット７４を有している。以下では、第一ビット６５の構成を中心に説明し、第二ビット７４の構成については、対応する部分に対応する符号（添え字「−２」を有する）を必要に応じて付すことで説明を省略する。
【００４６】
図３ないし図１０に示すように、第一ビット６５は、グリッパ６１に連結される本体部材６６と、本体部材６６に固定された把持部材７３とを備える。
【００４７】
本体部材６６は、たとえば金属の板材から切り出された略板状部材であり、グリッパ６１に基端が連結され、多関節アーム４６の先端側へと突出して設けられている。本体部材６６は、グリッパ６１によって基端が平行移動され、第二ビット７４に対して平行に近接あるいは離間されることにより開閉動作する。
【００４８】
本体部材６６の基端から先端へ向かう方向における本体部材６６の寸法は、把持対象物を好適に把持できる範囲内で短いことが好ましい。これは、本体部材６６がコンパクトであるほうが作業空間内における本体部材６６の取り回しが容易となるからである。また、本実施形態では、本体部材６６を移動させるグリッパ６１からの力がかかる基端が本体部材６６における力点及び支点となり、把持対象物が把持される先端が作用点となる。このため、本体部材６６の基端から先端へ向かう方向における本体部材６６の寸法が短い方が、支点と作用点との距離を短くすることができ、本体部材６６の先端の位置精度を高めることができる。
【００４９】
本体部材６６の外面であって第二ビット７４側に向けられた面（以下、この面を「内側面６７」と称する。）には、基端から先端へ向って、大径把持部６８と小径把持部６９とがこの順に並べて形成されている。
【００５０】
大径把持部６８は、一対のビット６４の開方向へ向かって内側面６７が窪んだ形状を有している。大径把持部６８における内側面６７の形状は、本体部材６６の板厚方向に交線Ｌ１が延びる２平面（第一面及６８ａび第二面６８ｂ）を有するように曲がった面形状となっている。
大径把持部６８は、円柱形や円筒形の部材を、その部材の中心軸線が上記交線Ｌ１と平行となる向きに位置決めして把持するために最適化された形状とされている。すなわち、上記円柱形や円筒形の部材は、外周面に第一面及び第二面が同時に接触するように把持される。このとき、グリッパ６１から伝わる把持力によって、上記円柱形や円筒形の部材は、その中心軸線が上記交線Ｌ１と平行となるように位置決めして保持される。
【００５１】
小径把持部６９は、大径把持部６８の先端側に形成され一対のビット６４の開方向へ向かって内側面６７が矩形状に窪んだ矩形凹部７０（第一凹部）と、矩形凹部７０の先端側に形成された爪部７１とを有する。
【００５２】
矩形凹部７０は、本体部材６６の基端から先端に向かう方向における開口寸法が、マイクロチューブ１９の蓋部１９ｂの周縁及びフランジ部１９ｄの周縁が自在に挿脱可能となるように僅かにクリアランスを有する寸法とされている。さらに、矩形凹部７０の深さは、マイクロチューブ１９の蓋部１９ｂの周縁及びフランジ部１９ｄの周縁が矩形凹部７０に収容された状態で爪部７１の突出端がマイクロチューブ１９の容器本体部１９ａの外周面に接触可能となる深さに設定されている。
【００５３】
爪部７１は、本体部材６６を先端から基端へ向って見たときに中央が矩形状に切り取られた形状を有している。爪部７１によって、マイクロチューブ１９の蓋部１９ｂの外周面とフランジ部１９ｄの外周面をともに把持することができる。さらに、爪部７１によって、マイクロチューブ１９の容器本体部１９ａの外周面を把持することもできる。本体部材６６を先端から基端へ向かって見たときの爪部７１の突出端は、マイクロチューブ１９等の円柱あるいは円筒状の部材を把持する際にこの部材の外周面と当接する突起部７２となっている。
なお、爪部７１は、矩形状に中央が切り取られた形状であることに代えて、Ｖ字状に中央が切り取られた形状であっても構わない。
【００５４】
本体部材６６の板厚方向から爪部７１を見たときに、爪部７１における内側面６７は、本体部材６６の基端から先端へ向う直線（以下「長手軸線Ｘ１」と称する。）と平行とされている。爪部７１と矩形凹部７０との境界部分は、本体部材６６の板厚方向から見たときに、一対のビット６４の開閉方向に沿う直線（以下、「幅軸線Ｙ１」と称する。）と上記長手軸線Ｘ１との双方に交差するように傾斜して形成されている。
【００５５】
把持部材７３は、培養容器１８を把持するために最適化された部材である。把持部材７３は、本体部材６６の板厚方向の両面のうちの一方（以下、この面を「本体部材６６の表面」と称する。）から、本体部材６６の板厚方向に延びる棒状部材であり、本体部材６６の内側面６７よりも一対のビット６４の開方向側にオフセットされた位置に設けられている。
把持部材７３は、一対のビット６４の各々に、互いに平行に２つずつ配置されている。第一ビット６５に配置された２つの把持部材７３は、本体部材６６の板厚方向から見たときに、長手軸線Ｘ１と平行な直線上に各把持部材７３の中心軸線がともに位置するように配置されている。
【００５６】
本体部材６６の表面から把持部材７３の突出端まで本体部材６６の板厚方向に測った寸法は、培養容器１８の深さ方向における培養容器１８の外寸と等しいか、当該外寸よりもわずかに長い。また、２つの把持部材７３の当該寸法は互いに等しい。
【００５７】
第二ビット７４は、第一ビット６５に形成された大径把持部６８及び小径把持部６９と面対称な形状を有する大径把持部６８−２及び小径把持部６９−２を有する。また、小径把持部６９−２には、第一ビット６５の矩形凹部７０と面対称に形成された矩形凹部７０−２（第二凹部）が設けられている。さらに、第二ビット７４は、２つの上記把持部材７３を備える。
第一ビット６５及び第二ビット７４に設けられた計４つの把持部材７３は、先端が同一の仮想平面内に存する。
【００５８】
図１１に示すように、本実施形態では、第一ビット６５の矩形凹部７０（第一凹部）と第二ビット７４の矩形凹部７０−２（第二凹部）とのいずれも、蓋部１９ｂによって閉じられた状態のマイクロチューブ１９のフランジ部１９ｄ及びヒンジ１９ｃ部分をともに挿入可能な寸法となっている。
【００５９】
図２に示すように、第二腕部４５Ｒは、第一腕部４５Ｌと左右対称に構成され第一腕部４５Ｌと同様の接続構造を有する多関節アーム４６と、第一ロボットハンド６０Ｌと同形の第二ロボットハンド６０Ｒとを備える。第二腕部４５Ｒの構成は、第一腕部４５Ｌと左右対称な形状である点以外は第一腕部４５Ｌと同一である。本明細書では、第二腕部４５Ｒの構成要素について、対応する部分に対応する符号（添え字「Ｒ」を有する）を必要に応じて付すことで説明を省略する。
第二腕部４５Ｒに設けられたロボットハンド６０（第二ロボットハンド６０Ｒ）は、第一腕部４５Ｌに設けられたロボットハンド６０（第一ロボットハンド６０Ｌ）と同一である。このため、対応する部分に対応する符号（添え字「Ｒ」を有する）を必要に応じて付すことで説明を省略する。
【００６０】
図１に示す駆動手段７５は、胴部４１、第一腕部４５Ｌ、及び第二腕部４５Ｒをそれぞれ動作させるアクチュエータ（不図示）と、アクチュエータに対して所定の駆動信号を出力する制御手段７６とを備える。
本実施形態では、アクチュエータとして、サーボ機構を有する電動モータが採用されている。このため、エアシリンダ等の流体圧駆動によるアクチュエータと比較して、位置精度が高く、駆動開始時及び駆動終了時の振動が少ない。
【００６１】
制御手段７６は、胴部４１、第一腕部４５Ｌ、及び第二腕部４５Ｒの動作手順を入力するためのコントローラを接続することができるようになっており、コントローラを介してロボット４０に対してティーチング（教示）により動作手順を記憶させることができる。なお、所謂ダイレクトティーチングによって動作手順を記憶させてもよい。制御手段７６は、記憶された動作手順に基づいて各アクチュエータに出力する駆動信号を生成して各アクチュエータを動作させる。すなわち、ロボット４０は、理化学機器１０の位置及び形状に基づいたティーチングプレイバックにより駆動手段７５が各アクチュエータを動作させ、ティーチングによって記憶された動作を再生する。
【００６２】
また、制御手段７６は、第一腕部４５Ｌ及び第二腕部４５Ｒに設けられた各アクチュエータのサーボ機構による変位量の情報に基づいて、第一ロボットハンド６０Ｌと第二ロボットハンド６０Ｒとの相対位置を検出し、上述のティーチングに従って、第一ロボットハンド６０Ｌと第二ロボットハンド６０Ｒとを協調動作させることができる。
さらに、制御手段７６は、レーザーセンサ６３からの所定の出力を受信し、理化学機器１０の位置に対応した位置にロボットハンド６０を位置決めするようになっている。
【００６３】
次に、液体処理システム１を用いて液性の生物学的材料を処理する本実施形態の液体処理方法について、液体処理方法を実施するための液体処理システム１の動作とともに、図１２ないし図２４を参照して説明する。図１２は、本実施形態の液体処理方法を示すフローチャートである。図１３ないし図２４は、液体処理システム１の使用時の動作を説明するための図である。
【００６４】
まず、液体処理システム１が稼働状態にある場合のシステムレイアウトについて説明する。
図１に示すように、液体処理システム１における各理化学機器１０は、枠体２の内側あるいは枠体２と隣接した位置に設置される。たとえば、本実施形態では、ローテータ１３が内部に配置された保冷庫１２のみ枠体２の外側に設置され、他の理化学機器１０は枠体２の内側に設置されている。
【００６５】
電力によって駆動される理化学機器１０はすべて通電可能状態とされている。本実施形態では、電力によって駆動される理化学機器１０に対する制御は、すべてロボット４０を介して行なわれる。なお、状況によっては液体処理システム１による処理に全く使用されない可能性がある理化学機器１０をシステム内に有していても良く、この場合には、使用されない理化学機器１０の制御がロボット４０によって行なわれる必要がない場合がある。
【００６６】
また、本実施形態では、遠心機１４には、ローターの重量バランスをとるためのバランスチューブが取り付けられており、バランスチューブには、レーザーセンサ６３によって検出されるカラーマーカーが設けられている。
また、ローテータ１３には、マイクロチューブ１９が取り付けられるチューブ取付部１３ａにカラーマーカーが設けられている。
【００６７】
また、作業台３５上に固定されたチューブラック２４には、予め複数のマイクロチューブ１９がセットされている。本実施形態では、初期状態では、マイクロチューブ１９の蓋部１９ｂは閉じられている。なお、マイクロチューブ１９の蓋が初期状態では開いているものとしてロボット４０に教示すれば、マイクロチューブ１９の蓋部１９ｂが開いた状態でマイクロチューブ１９がチューブラック２４にセットされていてもよい。また、詳細な説明は省略するが、バルク品として供給されるマイクロチューブ１９の袋内からマイクロチューブ１９を取り出してチューブラック２４にセットするまでの動作をロボット４０にさせてもよい。
【００６８】
さらに、作業台３５上に固定された試薬保管ブロック２７には、一連の処理に必要となる液性の試薬類が所定の温度で保管されている。試薬保管ブロック２７に保管される試薬は、液体処理システム１に適用される処理の種類に応じて適宜選択される。一例を挙げれば、このような試薬類としては、細胞回収液、細胞溶解液、洗浄液、緩衝液などが挙げられる。
【００６９】
また、アルミブロック恒温槽１６は０℃ないし４℃程度の温度に設定されており、当該温度範囲にて保管される液性の試薬類がセットされている。アルミブロック恒温槽１６に保管される試薬類としては、抗体が固定された磁性体ビーズ、溶出液、その他酵素類であり、マイクロチューブ１９等に分注されている。
【００７０】
次に、培養細胞に含まれる所定のタンパク質を回収して精製する手技を例に、液体処理システム１の動作をステップごとに説明する。以下に例示する手技は、質量分析によりタンパク質の構造等を決定するためにタンパク質が精製された分析用試料を得るために用いられる手技である。
なお、以下の説明では、液体処理システム１による動作が共通若しくは類似するステップについては、詳細がすでに説明されたステップの符号を付すことで重複する説明を省略する。
【００７１】
（ステップＳ１：細胞回収用のマイクロチューブの準備）
ロボット４０は、マイクロチューブ１９がセットされたチューブラック２４まで第一ロボットハンド６０Ｌを移動させる。さらに、蓋部１９ｂが閉じられることで屈曲状態となっているヒンジ１９ｃに一対のビット６４の一部が接触する状態でマイクロチューブ１９の整列方向に第一ロボットハンド６０Ｌを直線移動させる。これにより、チューブラック２４におけるマイクロチューブ１９の向きが揃う。
【００７２】
ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌに設けられた一対のビット６４をグリッパ６１によって開き、第一ロボットハンド６０Ｌの長手軸線Ｘ１を鉛直方向に向けた状態で、マイクロチューブ１９の側方から一対のビット６４をマイクロチューブ１９に近づける。一対のビット６４に形成された矩形凹部７０にマイクロチューブ１９の蓋部１９ｂが挿入される位置で、ロボット４０は第一ロボットハンド６０Ｌの移動を停止させる。
【００７３】
さらに、ロボット４０は、グリッパ６１によって一対のビット６４を閉じる。マイクロチューブ１９の容器本体部１９ａの外周面と一対のビット６４の爪部７１とが接触すると、接触センサによって反力が検知される。接触センサが反力を検知したら、ロボット４０はグリッパ６１による一対のビット６４の閉動作を停止させる。このとき、ロボット４０は、一対のビット６４の間にマイクロチューブ１９のヒンジ１９ｃが位置するように、蓋部１９ｂ及びフランジ部１９ｄが矩形凹部７０内に挿入された状態でマイクロチューブ１９を把持している。さらに、マイクロチューブ１９は、爪部７１によって外周面が把持された状態となる。
【００７４】
ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌを上昇させ、チューブラック２４からマイクロチューブ１９を引き抜く。さらに、ロボット４０は、作業用のチューブラック２４Ａへと第一ロボットハンド６０Ｌを移動させ、マイクロチューブ１９をチューブラック２４Ａに載置する。
【００７５】
ロボット４０は、グリッパ６１により一対のビット６４を開動作させ、さらに、グリッパ６１を９０度回転させ、再び一対のビット６４を閉動作させる。このとき、図１３に示すように、一対のビット６４の長手軸線Ｘ１は、垂直状態から僅かに傾斜される。そして、第一ビット６５と第二ビット７４との一方の先端はヒンジ１９ｃの上部に当接し、蓋部１９ｂにおいてヒンジ１９ｃと反対側の部分は第一ビット６５と第二ビット７４との他方の矩形凹部（矩形凹部７０若しくは矩形凹部７０−２）の内部に挿入される。ロボット４０は、蓋部１９ｂとヒンジ１９ｃとをそれぞれ前述の通り矩形凹部７０に係止させて、ヒンジ１９ｃを回動中心としてロボットハンド６０を回動させ、蓋部１９ｂを容器本体部１９ａから引き抜く。これにより、蓋部１９ｂはヒンジ１９ｃを支点として回動され、マイクロチューブ１９の蓋が僅かに開く。
【００７６】
さらに、図１４に示すように、ロボット４０（図２参照）は、開けられた蓋の内面側を一対のビット６４によって押圧して、屈曲状態で曲がり癖が付いたヒンジ１９ｃを伸ばし、蓋を完全に開く。蓋が完全に開いている状態とは、容器本体部１９ａの開口の上部が蓋部１９ｂに覆われていない状態を指す。
【００７７】
第一ロボットハンド６０Ｌによってマイクロチューブ１９の蓋を開ける動作と平行して、ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒを、ＣＯ２インキュベータ１１の前まで移動させる。このとき、ロボット４０は、一対のビット６４の姿勢を、把持部材７３の先端（突出端）が下向きとなる姿勢にする。
ＣＯ２インキュベータ１１の開口シャッタ１１ａは、第二ロボットハンド６０Ｒが開口シャッタの前に配置されたときにロボット４０から発せられる所定の信号に基づいて開放される。
【００７８】
図１５に示すように、ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒのグリッパ６１によって一対のビット６４を開動作させる。このとき、グリッパ６１は、グリッパ６１の稼働範囲として設定された最大値まで一対のビット６４を開く。また、ロボット４０は、４つの把持部材７３が培養容器１８の外周を囲む位置となるように一対のビット６４を配置し、培養容器１８が載置されている面に４つの把持部材７３の先端が接するまで第二ロボットハンド６０Ｒを下降させる。養容器が載置されている面に４つの把持部材７３の先端が接する状態で、ロボット４０は、グリッパ６１によって一対のビット６４を閉動作させる。一対のビット６４が閉動作されると、一対のビット６４に設けられた４つの把持部材７３の先端は、培養容器１８の底の外周に接し、培養容器１８の底部の外周を保持する。さらに、把持部材７３の先端よりも基端側（一対のビット６４との取付部側）では、把持部材７３の外周面によって培養容器１８の外周面が保持される。
【００７９】
ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒの一対のビット６４によって培養容器１８が把持された状態で、ＣＯ２インキュベータ１１の開口シャッタ１１ａを通じて培養容器１８を取り出す。ＣＯ２インキュベータ１１の開口シャッタ１１ａを通じて培養容器１８が取り出されたときには、第一ロボットハンド６０Ｌを用いてマイクロチューブ１９の蓋を開ける動作は終了している。
【００８０】
図１６に示すように、ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌの一対のビット６４に設けられた把持部材７３の先端が上側を向くように、第一ロボットハンド６０Ｌの姿勢を制御する。さらに、ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒによって把持されている培養容器１８の大きさよりも僅かに大きく第一ロボットハンド６０Ｌの一対のビット６４を開く。
【００８１】
続いて、第二ロボットハンド６０Ｒは、第一ロボットハンド６０Ｌに設けられた把持部材７３の内側に培養容器１８を載置する。第一ロボットハンド６０Ｌは、培養容器１８が載置された後、グリッパ６１によって一対のビット６４を閉動作させ、培養容器１８を把持する。これにより、第一ロボットハンド６０Ｌは、培養容器１８の開口が上に向けられた状態で培養容器１８の底面を支持しつつ培養容器１８を把持する。培養容器１８の底面が支持されている状態なので、培養容器１８の開口を通じて器具等を培養容器１８内に挿入するのが容易となる。
【００８２】
（ステップＳ２：培養液の除去）
ＣＯ２インキュベータ１１内から取り出された培養容器１８内には、培養細胞と、培養細胞に栄養を供給するための培養液とが入っている。
ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌによって培養容器１８を把持し、第二ロボットハンド６０Ｒは何も把持していない状態となっている。また、第一ロボット４０は、培養容器１８の底面を傾斜させ、培養容器１８内の培養液を容器の一部に移動させる。
【００８３】
ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒによって、トラップ２８から伸びる管路部材２８ａを把持する。ロボット４０は、使い捨てのアスピレーティングチップを管路部材２８ａの端部に差し込んで、管路部材２８ａにアスピレーティングチップを取り付ける。続いて、ロボット４０は、トラップ２８内に負圧を生じさせるために、アスピレーターの駆動を開始させる信号をアスピレーターに出力する。なお、アスピレーターは常時駆動されていても構わない。
【００８４】
ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒを第一ロボットハンド６０Ｌの上まで移動させ、管路部材２８ａの先端に取り付けられたアスピレーティングチップの先端を、培養容器１８内で培養液が貯留されている部分（傾斜された培養容器１８の最下端）に差し入れる。
これにより、培養容器１８内の培養液は、管路部材２８ａを通じてトラップ２８内へ廃棄される。
【００８５】
ロボット４０は、所定時間だけアスピレーティングチップの先端を培養容器１８の最下端に差し入れて保持し、所定時間の経過後に、アスピレーティングチップを培養容器１８から引き抜く。さらに、ロボット４０は、アスピレーティングチップの先端が上に向くように第二ロボットハンド６０Ｒを回動させ、管路部材２８ａ内に残っている培養液をトラップ２８へと移動させる。その後、ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒによって把持されている管路部材２８ａを元の位置に戻す。
【００８６】
（ステップＳ３：細胞回収液の添加）
ロボット４０は、培養液が除去された培養容器１８を第一ロボットハンド６０Ｌによって把持し、第二ロボットハンド６０Ｒは何も把持していない状態となっている。また、第一ロボット４０は、培養容器１８の底面を水平状態とする。
【００８７】
図１及び図１７に示すように、ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒを、試薬保管ブロック２７まで移動させる。さらに、ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒの一対のビット６４の長手軸線Ｘ１が鉛直方向に向くように第二ロボットハンド６０Ｒの姿勢を制御する。さらに、細胞回収液が収容された蓋付き容器２６の蓋の外周面を、第二ロボットハンド６０Ｒの一対のビット６４の爪部７１によって把持する。さらに、ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒを載置台２７Ａまで移動させ、蓋付き容器２６の蓋を載置台２７Ａに載せる。
【００８８】
続いて、ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒによって、マイクロピペッター２２のアダプタ２２ｂを把持し、ピペッターラック３０からマイクロピペッター２２を取り外す。さらに、ピペットチップ２０をマイクロピペッター２２に取り付ける。
【００８９】
続いて、図１８に示すように、ロボット４０は、蓋が外された蓋付き容器２６の開口の上部まで第二ロボットハンド６０Ｒを移動させる。このとき、ロボット４０は、ピペットチップ２０の先端が下向きとなるようにマイクロピペッター２２を立てた状態で、第二ロボットハンド６０Ｒによりマイクロピペッター２２を保持している。
【００９０】
ピペットチップ２０が蓋付き容器２６の開口の上部まで移動されたら、培養容器１８を保持した状態の第一ロボットハンド６０Ｌを第二ロボットハンド６０Ｒの上方へ移動させる。その後、第一ロボットハンド６０Ｌを下降させ、マイクロピペッター２２のプッシュロッドを第一ロボットハンド６０Ｌの外面の一部によって押圧する。
【００９１】
本実施形態では、手作業で液体の定量操作をするためのマイクロピペッター２２と同一のマイクロピペッター２２が採用されており、プッシュロッドには、軽い動作で進退動作可能な第一領域と、第一領域よりも動作に力を要する第二領域とが設定されている。ロボット４０は、プッシュロッドを、第一領域と第二領域との境界（第一ストップ位置）まで押圧する。
【００９２】
その後、ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌと第二ロボットハンド６０Ｒとの相対位置が固定された状態を維持しつつ、第一ロボットハンド６０Ｌ及び第二ロボットハンド６０Ｒを下降させる。ピペットチップ２０の先端が細胞回収液の液面より僅かに下となる位置で、ロボット４０は第一ロボットハンド６０Ｌ及び第二ロボットハンド６０Ｒを停止させ、その後、第一ロボットハンド６０Ｌのみを上昇させる。これにより、プッシュロッドが上昇し、ピペットチップ２０内に細胞回収液が吸引される。
【００９３】
ピペットチップ２０内に細胞回収液が吸引された後、図１９に示すように、ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌと第二ロボットハンド６０Ｒとを、第二ロボットハンド６０Ｒが第一ロボットハンド６０Ｌの上方になるように相対移動させる。このとき、ピペットは立てられた向きで保持され、ピペットチップ２０の先端が培養容器１８の培養面１８ａに向けられた状態とされる。
【００９４】
ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌと第二ロボットハンド６０Ｒとの相対位置が固定された状態で、第一ロボットハンド６０Ｌ及び第二ロボットハンド６０Ｒを、吸引吐出用治具３１の下方へ移動させる。さらに、ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌ及び第二ロボットハンド６０Ｒを上昇させてプッシュロッドを吸引吐出用治具３１に接触させ、プッシュロッドを押してピペットチップ２０内の細胞回収液を培養容器１８内に吐出させる。第一ロボットハンド６０Ｌと第二ロボットハンド６０Ｒとの相対位置が固定された状態で細胞回収液を吐出させるので、細胞回収液を吐出している間、培養容器１８の培養面１８ａとピペットチップ２０の先端との距離は一定に保たれている。
【００９５】
細胞回収液が培養容器１８内に吐出されたら、図２０に示すように第二ロボットハンド６０Ｒはイジェクト用治具３２の下へと移動され、第二ロボットハンド６０Ｒが移動されることによって、マイクロピペッター２２のイジェクトボタン２２ｃがイジェクト用治具３２に押される。これにより、マイクロピペッター２２からピペットチップ２０が外れ、廃棄容器２９（図１参照）内に落下する。
【００９６】
さらに、ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒによってピペットチップ２０を外している動作と平行して、第一ロボットハンド６０Ｌを水平面内で旋回動作させ、培養容器１８内に吐出された細胞回収液を培養面１８ａに広げる。なお、ロボット４０は、細胞回収液を培養面１８ａに広げるステップにおいて、培養面１８ａを僅かに傾斜させるように第一ロボットハンド６０Ｌを傾斜させつつ旋回させてもよい。
【００９７】
ピペットチップ２０を外すステップが終了した後、第二ロボットハンド６０Ｒは、マイクロピペッター２２を元の位置に戻す。
【００９８】
（ステップＳ４：細胞のかきとり）
ロボット４０は、細胞回収液が入っている培養容器１８を第一ロボットハンド６０Ｌによって把持し、第二ロボットハンド６０Ｒは何も把持していない状態となっている。また、第一ロボットハンド６０Ｌは、培養面１８ａ上の細胞が乾燥するのを防止するために、培養容器１８の底面を水平状態とする。
【００９９】
図２１に示すように、第二ロボットハンド６０Ｒは、スタンド２３に保持されたセルスクレーパー２１を把持し、第一ロボットハンド６０Ｌに把持された培養容器１８の培養面１８ａにブレード２１ａを接触させる。このとき、第一ロボットハンド６０Ｌは、培養容器１８の培養面１８ａを水平状態から一方向に傾ける。
【０１００】
細胞をかきとる動作を開始するときの第一腕部４５Ｌ及び第二腕部４５Ｒの初期位置は、培養面１８ａの中央を回転中心として培養容器１８を回転させることができる可動範囲が残る姿勢で第一腕部４５Ｌが培養容器１８を保持し、培養面１８ａの中央部を回転中心としてセルスクレーパー２１を回転させることができる可動範囲が残る姿勢で第二腕部４５Ｒがセルスクレーパー２１を保持する位置関係となる。さらに、第一腕部４５Ｌ及び第二腕部４５Ｒの初期位置は、培養面１８ａの中央部を回転中心として培養容器１８に対してセルスクレーパー２１が３６０度相対回転することができるように設定される。
【０１０１】
細胞のかきとり動作の詳細について図２２を参照して説明する。
図２２に示すように、第一腕部４５Ｌ及び第二腕部４５Ｒ（図２参照）は、まず、培養面１８ａにおいて培養面１８ａの中央から離間した一箇所Ｐ１にブレード２１ａを接触させる。このときのブレード２１ａの向きは、培養面１８ａの中央と前記一箇所とを結ぶ直線と交差する方向にブレード２１ａの長手方向が向く向きとなっている。ブレード２１ａは培養面１８ａに押し付けられ、ブレード２１ａは僅かに弾性変形して培養面１８ａと密着される。
【０１０２】
続いて、前記一箇所において培養面１８ａに接触されたブレード２１ａを、前記一箇所から培養面１８ａの中央を通って反対側まで培養面１８ａに沿って移動させる。これにより、培養面１８ａの中央部分に付着している細胞がブレード２１ａによってかきとられる。また、培養面１８ａの中央部分の細胞をかきとるステップでは、傾けられた培養容器１８の上側から下側へ向ってブレード２１ａを移動させて細胞をかきとる。これにより、ブレード２１ａによってかきとられた細胞は、細胞回収液とともに培養容器１８の下端に集められる。
【０１０３】
さらに、培養面１８ａの中央部分に付着している細胞がかきとられた状態で、第一腕部４５Ｌ及び第二腕部４５Ｒは、ブレード２１ａの長手方向の延長線上であってブレード２１ａの長手方向の両端のうちの一方若しくは両端よりも外側の一点（符号Ｐ２で示す）を回転軸として、ブレード２１ａの両端のうち回転軸となる一点から遠い側の端Ｐ３が培養面１８ａの外縁に位置するまでブレード２１ａを回転させる。これにより、培養面１８ａに沿って移動されるブレード２１ａの進行方向がブレード２１ａ上の何れの位置でも反転することなく、ブレード２１ａが捻られるような外力をかけることなくブレード２１ａの向きを変えることができる。
【０１０４】
続いて、ブレード２１ａの回転軸となる上記一点から遠い側のブレード２１ａの端Ｐ３を培養面１８ａの外縁に沿わせた状態で、培養面１８ａにブレード２１ａが接触された状態を維持しつつ、ブレード２１ａを培養面１８ａに対して相対移動させる。このとき、第一腕部４５Ｌは、ブレード２１ａを培養面１８ａ上で移動させているときには、培養容器１８内にある細胞回収液と細胞との混合物（細胞懸濁液）が培養容器１８の一部に集積されるように、培養容器１８の傾斜状態を順次変更する。具体的には、培養面１８ａから剥離された培養細胞を含む細胞懸濁液が、培養容器１８に対するブレード２１ａの移動方向の前方に位置するように、培養容器１８の傾斜状態が変更される。このとき、培養面１８ａに沿ってブレード２１ａを移動させる動作も同時に行なわれており、第一腕部４５Ｌと第二腕部４５Ｒとは、培養容器１８及びセルスクレーパー２１の相対位置が三次元的に相対移動するように協調動作される。
【０１０５】
ブレード２１ａが培養面１８ａの外縁に沿って３６０度回転動作された後、第二ロボットハンド６０Ｒは、セルスクレーパー２１を回転させて、セルスクレーパー２１の進行方向前方にある細胞を、傾斜された培養容器１８の最下端に回収する。その後、第二ロボットハンド６０Ｒは、セルスクレーパー２１を廃棄容器２９に廃棄する。
【０１０６】
（ステップＳ５：細胞の回収）
ロボット４０は、細胞回収液が入っている培養容器１８を第一ロボットハンド６０Ｌによって把持し、第二ロボットハンド６０Ｒは何も把持していない状態となっている。また、第一ロボットハンド６０Ｌは、細胞のかきとりが終了したときの培養容器１８の位置から培養容器１８の位置関係を変えることなく、培養容器１８の一箇所に細胞懸濁液を保持している。
【０１０７】
第二ロボットハンド６０Ｒは、上記ステップＳ３と同様に、マイクロピペッター２２を把持して新たなピペットチップ２０をマイクロピペッター２２に取り付ける。さらに、ピペットチップ２０の先端が培養面１８ａに向けれた状態となるように、第一ロボットハンド６０Ｌの上方に第二ロボットハンド６０Ｒを移動させる。
【０１０８】
さらに、ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌと第二ロボットハンド６０Ｒとを、吸引吐出用治具３１の下へと移動させる（図１９参照）。第一ロボットハンド６０Ｌと第二ロボットハンド６０Ｒとが吸引吐出用治具３１の下へと到着した後、ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒを上昇させ、マイクロピペッター２２のプッシュロッドを上記第一ストップ位置まで押し下げる。その後、第一ロボットハンド６０Ｌを上昇させ、細胞懸濁液内にピペットチップ２０の先端を差し入れる。ピペットチップ２０の先端は、傾斜された培養容器１８の最下端に位置決めされる。ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌと第二ロボットハンド６０Ｒとの相対位置が固定された状態で第一ロボットハンド６０Ｌと第二ロボットハンド６０Ｒとを下降させる。これにより、プッシュロッドを押圧していた吸引吐出用治具３１はプッシュロッドから離間し、ピペットチップ２０内には細胞懸濁液が吸引される。
【０１０９】
ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒを、作業用のチューブラック２４Ａに配置されたマイクロチューブ１９の開口の上方へと移動させる。さらに、マイクロチューブ１９の容器本体部１９ａ内にピペットチップ２０を差し入れる。本実施形態では、マイクロチューブ１９の容器本体部１９ａにピペットチップ２０を差し入れる動作において、まず、マイクロピペッター２２を垂直に立てた状態でマイクロピペッター２２を下降させ、マイクロチューブ１９の容器本体部１９ａ内にピペットチップ２０の先端を挿入する。その後、マイクロピペッター２２が垂直軸からわずかに傾斜するように第二ロボットハンド６０Ｒを傾斜させる。これにより、ピペットチップ２０の先端は容器本体部１９ａの内側の側面へと向けられる。
【０１１０】
ロボット４０は、上記ステップＳ３と同様の手順によって、第一ロボットハンド６０Ｌの一部によってプッシュロッドを押圧し、細胞懸濁液をピペットチップ２０から吐出させる。ピペットチップ２０から吐出された細胞懸濁液は、容器本体部１９ａの内面に沿って容器本体部１９ａの底へと流れ込む。
【０１１１】
ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒのグリッパ６１に連結された一対のビット６４を、蓋が開けられた状態のマイクロチューブ１９に当接させ、一対のビット６４によって蓋部１９ｂを押圧してマイクロチューブ１９のヒンジ１９ｃを湾曲させる。さらに、一対のビット６４によって蓋部１９ｂを押圧して容器本体部１９ａ内に蓋部１９ｂを押し込む。
これにより、マイクロチューブ１９の蓋が閉められる。
【０１１２】
なお、第二ロボットハンド６０Ｒによってマイクロチューブ１９の蓋が閉められるのと平行して、第一ロボットハンド６０Ｌは、廃棄容器２９の上に移動され、廃棄容器２９の上で、把持部材７３の先端が下に向けられるように第一ロボットハンド６０Ｌが回転され、さらにグリッパ６１によって一対のビット６４が開動作される。これにより、培養容器１８は、廃棄容器２９内に落下する。
【０１１３】
（ステップＳ６：細胞の分離）
ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌ、第二ロボットハンド６０Ｒともに何も把持していない状態となっている。
ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌと第二ロボットハンド６０Ｒとの何れか一方（本実施形態では第一ロボットハンド６０Ｌ）によって、マイクロチューブ１９を把持する。このとき、ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌの長手軸線Ｘ１が鉛直方向を向き一対のビット６４の先端が下を向くように第一ロボットハンド６０Ｌの姿勢を制御する。また、ロボット４０は、細胞懸濁液が内部に収容されたマイクロチューブ１９の上に一対のビット６４が位置するように第一ロボットハンド６０Ｌの位置を移動させる。さらに、ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌのグリッパ６１によって一対のビット６４を開動作させてから、矩形凹部７０の高さがマイクロチューブ１９の蓋部１９ｂ及びフランジ部１９ｄの高さと一致するまで第一ロボットハンド６０Ｌを下降させる。
【０１１４】
矩形凹部７０の高さがマイクロチューブ１９の蓋部１９ｂ及びフランジ部１９ｄの高さと一致している状態で、ロボット４０はグリッパ６１により一対のビット６４を閉じる。これにより、マイクロチューブ１９は、爪部７１によって容器本体部１９ａの外周面が保持された状態で一対のビット６４によって把持される。
【０１１５】
ロボット４０は、作業用のチューブラック２４Ａからマイクロチューブ１９を引き抜くように第一ロボットハンド６０Ｌを上昇させ、胴部４１の旋回部４４を固定部４２に対して回動させて、旋回部４４の正面を遠心機１４へ向ける。旋回部４４の正面が遠心機１４に向けられている状態では、ロボット４０の第一腕部４５Ｌ及び第二腕部４５Ｒはともに遠心機１４を操作しやすい位置関係になる。
【０１１６】
ロボット４０は、マイクロチューブ１９を把持している第一腕部４５Ｌ以外の腕部（第二腕部４５Ｒ）によって、遠心機１４の蓋を開ける。本実施形態では、遠心機１４の蓋は、ヒンジによって遠心機１４の本体と連結された蓋である。ロボット４０は、遠心機１４の蓋の上面を第二ロボットハンド６０Ｒの一対のビット６４によって押下して、蓋のロックを解除する。さらに、第二ロボットハンド６０Ｒの把持部材７３の一部を遠心機１４の蓋の下面に係合させ、第二ロボットハンド６０Ｒを上昇させて遠心機１４の蓋を開ける。第二ロボットハンド６０Ｒは、蓋が開くときの蓋の軌跡に沿って蓋を移動させる。
【０１１７】
本実施形態では、遠心機１４のローターには、細胞懸濁液が収容されたマイクロチューブ１９の重量と略等しいバランスチューブが予め取り付けられている。ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒに取り付けられたレーザーセンサ６３により、ローター内におけるバランスチューブの位置を検出する。バランスチューブの位置が検出されたら、第二ロボットハンド６０Ｒによって、ローター若しくはバランスチューブを把持して、バランスチューブが遠心機１４の正面側に位置するようにローターを回転移動させる。
【０１１８】
第一ロボットハンド６０Ｌは、回転軸を間に挟んでバランスチューブと反対側に、第一ロボットハンド６０Ｌによって把持されたマイクロチューブ１９を取り付ける。本実施形態では、マイクロチューブ１９を取り付ける部分が遠心機１４の奥側となるようにローターを回転させるので、アングルローター式の遠心機１４であっても、第一ロボットハンド６０Ｌによってマイクロチューブ１９をローターに取り付けやすい。
【０１１９】
ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒを用いて、遠心機１４の蓋を開けたときの動作とは逆順で遠心機１４の蓋を閉め、遠心機１４の回転数及び動作時間を決定するボタンに対して所定の値の入力し、遠心機１４の動作を開始させる。本実施形態では、ロボット４０は、遠心機１４の制御パネルに設けられた押しボタンスイッチを押すことによって入力を行なうようになっている。
【０１２０】
遠心機１４の動作が停止したら、ロボット４０は、再び第二ロボットハンド６０Ｒを用いて遠心機１４の蓋を開ける。続いて、ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒに取り付けられたレーザーセンサ６３により、ローター内におけるバランスチューブの位置を検出する。バランスチューブの位置が検出されたら、マイクロチューブ１９をローターに取り付ける際の上記動作と同様にバランスチューブを正面側へと移動させ、細胞懸濁液が収容されたマイクロチューブ１９を第一ロボットハンド６０Ｌの一対のビット６４によって把持する。
【０１２１】
このとき、図２３に示すように、第一ロボットハンド６０Ｌは、一対のビット６４の爪部７１がマイクロチューブ１９の蓋部１９ｂおよびフランジ部１９ｄの外周面に当接するようにしてマイクロチューブ１９を把持する。これは、本実施形態で例示する遠心機１４のローターが、マイクロチューブ１９のうち蓋部１９ｂ、ヒンジ１９ｃ、及びフランジ部１９ｄを除いた全てがローター内に入り込む孔によってマイクロチューブ１９を保持してるので、一動作で容器本体部１９ａの外周面を把持するのが難しいことが理由である。
【０１２２】
一対のビット６４の爪部７１によってマイクロチューブ１９の蓋部１９ｂおよびフランジ部１９ｄの外周面が把持された状態で、胴部４１の旋回部４４は固定部４２に対して旋回されて再び作業台３５に向けられる。
遠心機１４による処理後のマイクロチューブ１９内は、細胞のペレットが底部に張り付き、細胞回収液が細胞のペレットに重層された状態となっている。
【０１２３】
ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌを移動させ、細胞のペレットを有するマイクロチューブ１９を作業用のチューブラック２４Ａに載置する。さらに、上述のステップＳ１と同様の手順により、マイクロチューブ１９の蓋を開ける。その後、上記ステップＳ５と同様の手順により、吸引吐出用治具３１を使用して、マイクロチューブ１９内の細胞回収液を回収して、ピペットチップ２０とともに廃棄容器２９に廃棄する。
【０１２４】
（ステップＳ７：細胞溶解液の添加）
ロボット４０は、細胞のペレットが収容され蓋が開いた状態のマイクロチューブ１９が第一ロボットハンド６０Ｌによって把持され、マイクロピペッター２２が第二ロボットハンド６０Ｒに把持された状態となっている。
ロボット４０は、試薬保管ブロック２７において細胞溶解液が収容された蓋付き容器２６の蓋を上記ステップＳ３で説明したのと同様の動作により開け、細胞溶解液をピペットチップ２０内に吸引し、ピペットチップ２０内に吸引された細胞溶解液をマイクロチューブ１９内に吐出させる。さらに、ロボット４０は、マイクロチューブ１９を作業用のチューブラック２４Ａに載置し、上記ステップＳ５で説明したのと同様の動作によってマイクロチューブ１９の蓋を閉める。
【０１２５】
（ステップＳ８：試料の攪拌）
ロボット４０は、細胞のペレット及び細胞溶解液が収容され蓋が閉じられた状態のマイクロチューブ１９が第一ロボットハンド６０Ｌによって把持された状態となっている。第二ロボット４０の状態については特に限定されない。
【０１２６】
ロボット４０は、上記ステップＳ６で説明したのと同様の動作により、マイクロチューブ１９の蓋部１９ｂおよびフランジ部１９ｄが矩形凹部７０内に入り込む位置関係で、第一ロボットハンド６０Ｌの一対のビット６４によってマイクロチューブ１９を保持する。
【０１２７】
このとき、上記ステップＳ６における動作とは異なり、第一ロボット４０の一対のビット６４は、容器本体部１９ａの外周面を爪部７１が押圧している状態よりもわずかに開いた状態でマイクロチューブ１９を保持している。さらに、一対のビット６４は、蓋部１９ｂの厚さ方向にわずかにクリアランスが残るように矩形凹部７０の寸法が設定されている。このため、一対のビット６４に保持されたマイクロチューブ１９は、蓋部１９ｂ及びフランジ部１９ｄの近傍を支点として揺動可能となっている。
【０１２８】
ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌをミキサー１５（ボルテックスミキサー１５（登録商標））の上まで移動させ、マイクロチューブ１９の底が下になる状態で第一ロボットハンド６０Ｌを下降させる。マイクロチューブ１９の底がミキサー１５に接触するとミキサー１５のスイッチが入り、マイクロチューブ１９内の細胞ペレット及び細胞溶解液は攪拌される。
【０１２９】
（ステップＳ９：アルミブロック恒温槽による静置）
ロボット４０は、細胞のペレット及び細胞溶解液が収容され蓋が閉じられた状態のマイクロチューブ１９が第一ロボットハンド６０Ｌによって把持された状態となっている。なお、第二ロボットハンド６０Ｒは何も把持していない状態となっている。
【０１３０】
ミキサー１５によって攪拌されたマイクロチューブ１９は、第一ロボットハンド６０Ｌによって保持されている。この状態で、胴部４１の旋回部４４が固定部４２に対して旋回し、旋回部４４の正面がアルミブロック恒温槽１６に向けられる。ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒによってアルミブロック恒温槽１６の蓋を把持して当該蓋を開ける。
【０１３１】
アルミブロック恒温槽１６の蓋が開けられたら、第一ロボットハンド６０Ｌが移動され、第一ロボットハンド６０Ｌに把持されたマイクロチューブ１９がアルミブロックに取り付けられる。
ロボット４０は、アルミブロック恒温槽１６の蓋を開ける手順と逆順で蓋を閉め、細胞溶解液に溶解された細胞ペレットを、所定の温度で所定時間だけ静置する。
【０１３２】
所定時間が経過した後、ロボット４０は、アルミブロック恒温槽１６の蓋を再び開け、第一ロボットハンド６０Ｌの爪部７１によってマイクロチューブ１９の蓋部１９ｂおよびフランジ部１９ｄの外周面を把持し、マイクロチューブ１９を作業用のチューブラック２４Ａに載置する。
【０１３３】
（ステップＳ１０：細胞残滓の除去及び磁性体ビーズの添加）
ロボット４０は、アルミブロック恒温槽１６によって冷却された細胞のペレット及び細胞溶解液が収容されたマイクロチューブ１９が第一ロボットハンド６０Ｌによって把持された状態となっている。なお、第二ロボットハンド６０Ｒは何も把持していない状態となっている。
【０１３４】
細胞残滓の除去は、アルミブロック恒温槽１６によって冷却された細胞のペレット及び細胞溶解液が収容されたマイクロチューブ１９を遠心分離（上記ステップＳ６参照）し、マイクロチューブ１９内の上清をマイクロピペッター２２を用いて回収（上記ステップＳ５参照）することにより行なわれる。細胞残滓は、上清を取り終えたマイクロチューブ１９の底にペレット状になっており、マイクロチューブ１９ごと廃棄容器２９に廃棄される。
【０１３５】
磁性体ビーズの添加は、回収された上清を、磁性体ビーズが収容されたマイクロチューブ１９内に吐出することにより行なわれる。なお、磁性体ビーズが収容されたマイクロチューブ１９は、アルミブロック恒温槽１６内に保管されているものを取り出して利用することができる。
【０１３６】
（ステップＳ１１：試料とビーズとの混和）
ロボット４０は、第一ロボットハンド６０Ｌ及び第二ロボットハンド６０Ｒが何も把持していない状態となっている。
ロボット４０は、作業用のチューブラック２４Ａに載置されたマイクロチューブ１９を、第二ロボットハンド６０Ｒの一対のビット６４によって上から把持する（上記ステップＳ６参照）。さらに、第二ロボットハンド６０Ｒによって把持されたマイクロチューブ１９は第一ロボットハンド６０Ｌに受け渡される。具体的には、図２４に示すように、第二ロボットハンド６０Ｒによって蓋部１９ｂ及びフランジ部１９ｄの近傍が把持されたマイクロチューブ１９は、第一ロボットハンド６０Ｌの一対のビット６４によって、対向する矩形凹部７０の間に容器本体部１９ａの外周面が挟まれるように把持される。
【０１３７】
次に、ロボット４０は、旋回部４４の正面が保冷庫１２に向くように、固定部４２に対して旋回部４４を旋回動作させる。なお、ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒから第一ロボットハンド６０Ｌへのマイクロチューブ１９の受け渡しをしながら旋回部４４が旋回されるようになっていてもよい。
【０１３８】
次に、ロボット４０は、保冷庫１２のドアを第二ロボットハンド６０Ｒを用いて移動させ、保冷庫１２内に配置されたローテータ１３にマイクロチューブ１９を取り付ける。ローテータ１３は、ロボット４０が発する駆動信号によって電源が入り、チューブ取付部１３ａが回転するようになっている。
ロボット４０は、チューブ取付部１３ａを回転させ、又は第一ロボットハンド６０Ｌを回転させるとともに、レーザーセンサ６３によってチューブ取付部１３ａ上のカラーマーカーを検出することにより、チューブ取付部１３ａを所定の初期位置にセットし、初期位置にセットされたチューブ取り付け部にマイクロチューブ１９を取り付ける。
【０１３９】
その後、ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒを用いて保冷庫１２のドアを閉め、ローテータ１３を回転させる駆動信号を発する。これにより、上清と磁性体ビーズとはローテータ１３によって混合される。
ローテータ１３によって所定の時間だけ混合操作がなされたら、ロボット４０によって、ローテータ１３が停止され、第一ロボットハンド６０Ｌ若しくは第二ロボットハンド６０Ｒによって、取り付け時とは逆順でチューブ取付部１３ａからマイクロチューブ１９が取り外される。さらに、マイクロチューブ１９は、作業用のチューブラック２４Ａに載置される。
【０１４０】
（ステップＳ１２：ビーズの洗浄）
ロボット４０は、ローテータ１３から取り外されて作業用のチューブラック２４Ａに載置されたマイクロチューブ１９の蓋を開け（上記ステップＳ１参照）、作業台３５に設けられた磁石２５までマイクロチューブ１９を搬送し、当該マイクロチューブ１９を磁石２５に取り付ける。これにより、磁性体ビーズは磁石２５に吸着される。
【０１４１】
ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒによってマイクロピペッター２２を把持し、第一ロボットハンド６０Ｌによってプッシュロッドを操作することにより、マイクロチューブ１９内の液体を吸引して液体を廃棄する。さらに、蓋付き容器２６内に収容された洗浄液をマイクロピペッター２２を用いてマイクロチューブ１９内に加える。
【０１４２】
その後、ロボット４０は、マイクロチューブ１９の蓋を閉め（上記ステップＳ５参照。）、第一ロボットハンド６０Ｌによって磁石２５からマイクロチューブ１９を取り外して保持する。その後、第一腕部４５Ｌを動作させることにより、第一ロボットハンド６０Ｌを上下反転させる動作を複数回繰り返し、第一ロボットハンド６０Ｌに保持されたマイクロチューブ１９内の洗浄液と磁性体ビーズとを転倒混和する。
【０１４３】
ステップＳ１２においては、たとえば洗浄液による洗浄操作を複数回（たとえば３回）繰り返すことが好ましい。これにより、磁性体ビーズは洗浄液によって洗浄される。
最後の洗浄操作の後、磁石２５によって磁性体ビーズを吸着させた状態で、ロボット４０によってマイクロピペッター２２を操作して洗浄液を除去する。
【０１４４】
（ステップＳ１３：タンパク質の溶出）
ロボット４０は、上記ステップＳ１２において洗浄液が除去されたビーズに、溶出液を添加する。本実施形態では、溶出液は、アルミブロック恒温槽１６内に配置されたマイクロチューブ１９内に配置されており、ロボット４０は、マイクロチューブ１９の蓋を開け、マイクロチューブ１９内の溶出液をピペットチップ２０内に吸引して用いる（上記ステップＳ１及びステップＳ３参照）。
溶出液が添加された後、ロボット４０はマイクロチューブ１９の蓋を閉め（上記ステップＳ５参照）、ミキサー１５により攪拌する（上記ステップＳ８参照）。さらに、ロボット４０は、ミキサー１５による攪拌操作がなされたマイクロチューブ１９を、アルミブロック恒温槽１６に取り付けて、所定時間だけ静置する（上記ステップＳ９参照）。
ステップＳ１３では、磁性体ビーズの抗体からタンパク質が外れ、溶出液中に溶出される。
【０１４５】
（ステップＳ１４：ビーズの除去及びタンパク質の回収）
ステップＳ１４では、マイクロチューブ１９を磁石２５に取り付け、上記ステップＳ１３においてタンパク質が溶出された溶出液をマイクロピペッター２２を使用して回収し、新たなマイクロチューブ１９へと溶出液を移す。これで、磁性体ビーズと溶出液とが分離される。
【０１４６】
ロボット４０は、磁性体ビーズから分離された溶出液が収容されたマイクロチューブ１９に、タンパク質を沈殿させるための所定の試薬を加え、アルミブロック恒温槽１６によって所定の時間だけ冷却状態で静置し（上記ステップＳ９参照）、冷却された溶出液が収容されたマイクロチューブ１９を遠心機１４に取り付けて遠心分離する（上記ステップＳ６参照）。遠心分離されることにより、溶出液中のタンパク質はペレットとしてマイクロチューブ１９の底に集められる。
【０１４７】
（ステップＳ１５：上清の廃棄およびペレットの洗浄）
ステップＳ１５では、ロボット４０は、第二ロボットハンド６０Ｒによってマイクロピペッター２２を把持し、第一ロボットハンド６０Ｌでマイクロチューブ１９を把持し、マイクロピペッター２２を用いてマイクロチューブ１９内の上清を廃棄する。
続いて、上記ステップＳ１２にて使用された洗浄液とは組成が異なる他の洗浄液を、マイクロチューブ１９に加える。その後、第一腕部４５Ｌによって第一ロボットハンド６０Ｌを反転させて、洗浄液とペレットとを転倒混和する。
その後、マイクロチューブ１９を遠心機１４に取り付けてペレットを再びマイクロチューブ１９の底に沈殿させる（上記ステップＳ６参照）。
その後、洗浄液を除去し、ペレットを溶解させる再溶解液をマイクロチューブ１９に加え、マイクロチューブ用シェーカー１７にマイクロチューブ１９を取り付けてペレットと再溶解液とを混合させる。
ステップＳ１５により、ペレットが再溶解液に溶解された再溶解試料が生じる。
【０１４８】
（ステップＳ１６：酵素消化）
ステップＳ１５では、ロボット４０は、マイクロチューブ用シェーカー１７からマイクロチューブ１９を取り出し、タンパク質を分解する所定の酵素液をマイクロチューブ１９に加える。
その後、ミキサー１５によって酵素液と再溶解試料とを混合し（上記ステップＳ８参照）、遠心機１４によって飛沫をマイクロチューブ１９の底部に回収し（上記ステップＳ６参照）、試薬保管ブロック２７若しくはＣＯ２インキュベータ１１内など、所定の温度に設定された機器によって所定温度で静置する。
以上の各ステップによって、質量分析に使用される分析用試料が精製される。
【０１４９】
以上説明したように、本実施形態の液体処理システム１及び液体処理方法によれば、複数の腕部（第一腕部４５Ｌ及び第二腕部４５Ｒ）を有するロボット４０を用いて理化学機器１０を操作するので、多数のロボット４０をシステム内に備えるシステムと比較して構成を簡素にすることができる。
【０１５０】
また、本実施形態の液体処理システム１は、液体の処理に用いられる全ての理化学機器１０が第一ロボットハンド６０Ｌと第二ロボットハンド６０Ｒとの双方の可動範囲内に配置されているので、一台のロボット４０によって一連の処理を行うことができる。
【０１５１】
また、第一ロボットハンド６０Ｌと第二ロボットハンド６０Ｒとが同形なので、ロボットハンド６０の左右によらず同じ処理ができる。このため、旋回部４４を旋回させる範囲に制限が生じるような狭い作業空間においても好適に処理を行うことができる。
【０１５２】
また、本実施形態の液体処理システム１は、従来手作業で行っていた分析用試料の調製を、人手で行なうのと同様の理化学機器１０を用いて自動化することができる。このため分析用試料を調製するだけのために専用の理化学機器を設計して採用する場合と比較して、システムを安価に構築することができる。
【０１５３】
また、アダプタ２２ｂを設ける程度で一般的な理化学機器１０を用いたシステムを構築することができ、人間と同等の自由度を有するロボット４０によって各理化学機器１０を制御できるので、手作業を想定して考案されたプロトコール（作業手順）を容易に自動化することができる。また、論文等に記載されたとおりの機器構成やプロトコールに基づいたシステムを容易に構築することができる。
【０１５４】
また、本実施形態における細胞のかきとり動作では、セルスクレーパー２１のブレード２１ａを培養面１８ａから離すことなく一筆書きにより細胞をかきとることができる。このため、細胞にかかる外力を最小限に抑えることができ、細胞を用いて精製された試料の品質を高めることができる。
【０１５５】
また、細胞のかきとり動作においてブレード２１ａの進行方向が反転することがないので、ブレード２１ａが捻れたりしてブレード２１ａと培養面１８ａとの間に隙間が生じる可能性を低く抑えることができる。これにより、細胞の回収率を安定させることができる。
【０１５６】
また、ブレード２１ａの進行方向の前方に細胞懸濁液を集めながら細胞をかきとるようにブレード２１ａが移動されるので、かきとられた細胞は直ちに液体中に分散する。このため、細胞の一部が乾いてしまう可能性を低く抑えることができ、作業ごとの細胞のコンディションのばらつきを低く抑えることができる。
【０１５７】
また、上述の細胞のかきとり動作のように手作業で行なう場合には無理な姿勢となる動作でも、ロボット４０によれば無理なく繰り返し実行できるので、手作業によって作業を行なう場合と比較して高品質の分析用試料を再現性良く調製することができる。
【０１５８】
また、ロボット４０の多関節アーム４６が７自由度を有しているので、狭い空間内でロボットハンド６０を容易に所望の姿勢にすることができる。その結果、理化学機器１０が高い密度で配置された空間であってもロボット４０を動作させることができ、システムを小型化することができる。また、ロボット４０の胴部４１の周囲で胴部４１に近い位置でもロボットハンド６０を好適に動作させることができるので、システム内のデッドスペースが少ない。
【０１５９】
また、本実施形態では、多関節アーム４６が７自由度を有しているので、理化学機器１０のレイアウトの一部が変更された場合でも、理化学機器１０が占有する空間を避けてロボット４０を動作させるためのティーチングが容易である。
【０１６０】
また、各ロボットハンド６０に設けられた一対のビット６４は、マイクロチューブ１９を姿勢が異なる３通りの持ち方で把持することができる。このため、理化学機器１０の形状に応じて最適な持ち方を選択することができる。また、マイクロチューブ１９の蓋部１９ｂ及びフランジ部１９ｄが矩形凹部７０内に挿入された状態でマイクロチューブ１９を把持した場合に、容器本体部１９ａをとの間に僅かな隙間を空けて緩く掴む持ち方をすることができるので、ミキサー１５を使用した場合にマイクロチューブ１９の内容物がよく攪拌される。
【０１６１】
また、マイクロチューブ１９の蓋を開ける際に、ヒンジ１９ｃに一対のビット６４の一部を当接させているので、ヒンジ１９ｃの弾力によって蓋部１９ｂが開こうとするのを、ヒンジ１９ｃに当接された一対のビット６４によって支えることができる。これにより、蓋部１９ｂが勢いよく開いてマイクロチューブ１９が振動する可能性を低く抑え、マイクロチューブ１９内に収容された試料に振動が伝わりにくくなる。その結果、高品質の分析用試料を再現性良く調製することができる。
【０１６２】
また、第一ロボットハンド６０Ｌと第二ロボットハンド６０Ｒとがいずれも一対のビット６４を有しているので、第一ロボットハンド６０Ｌと第二ロボットハンド６０Ｒとの間でマイクロチューブ１９の受け渡しをしてマイクロチューブ１９の持ち方を変えることができる。これにより、マイクロチューブ１９と一旦載置してから別の持ち方で掴みなおすよりも素早く持ち方を変えることができる。さらに、旋回部４４を旋回動作させている間に持ち替えを完了させることもでき、異なる理化学機器１０間でマイクロチューブ１９を移載する処理速度が速い。
【０１６３】
また、４つの把持部材７３によって培養容器１８の底部の外周を保持することができるので、培養容器１８の外周面を構成する壁部に大きな力がかからない。このため、培養容器１８が変形したり割れたりするのを防止することができる。
なお、培養容器１８の培養面１８ａが湾曲した状態で把持されていると、セルスクレーパー２１のブレード２１ａと培養面１８ａとの密着状態が安定せずかきとり動作ごとに細胞の回収率や細胞のコンディションにばらつきが生じるおそれがある。これに対して、本実施形態では、培養容器１８の底部の外周を把持部材７３によって保持することにより、培養容器１８の底部が湾曲するのを抑えることができ、細胞の回収率や細胞のコンディションを安定させることができる。
【０１６４】
また、本実施形態では、押蓋式のマイクロチューブの蓋部を開閉することができるので、スクリューキャップ式のマイクロチューブを必要とする場合よりも消耗品のコストが低い。
【０１６５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
たとえば、上述の実施形態では、ロボット４０は、第一腕部４５Ｌと第二腕部４５Ｒとの２つの腕部を備えている例を示したが、３以上の腕部を同一の胴部４１に備えるロボット４０とすることもできる。この場合、一人の手作業では困難な処理をロボット４０にさせることができる。
【０１６６】
上述の実施形態では、第一腕部４５Ｌおよび第二腕部４５Ｒは７自由度を有する多関節アーム４６を備えている例を示したが、７自由度未満の自由度とすることもできる。この場合、各腕部の動作の制限は増えるが、ロボット４０の構成をシンプルにすることができる。
また、上述の実施形態及び変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。
【符号の説明】
【０１６７】
１  液体処理システム
２  枠体
３  光学センサ
１０  理化学機器
１１  ＣＯ２インキュベータ
１２  保冷庫
１３  ローテータ
１４  遠心機
１５  ミキサー
１６  アルミブロック恒温槽
１７  マイクロチューブ用シェーカー
１８  培養容器
１８ａ  培養面
１９  マイクロチューブ
１９ａ  容器本体部
１９ｂ  蓋部
１９ｃ  ヒンジ
１９ｄ  フランジ部
２０  ピペットチップ
２１  セルスクレーパー
２１ａ  ブレード
２１ｂ  柄部
２２  マイクロピペッター
２２ａ  本体
２２ｂ  アダプタ
２２ｃ  イジェクトボタン
２３  スタンド
２４、２４Ａ  チューブラック
２５  磁石
２６  蓋付き容器
２７  試薬保管ブロック
２７Ａ  載置台
２８  トラップ
２８ａ  管路部材
２９、２９Ａ  廃棄容器
３０  ピペッターラック
３１  吸引吐出用治具
３２  イジェクト用治具
３３  チップラック
３５  作業台
４０  ロボット
４１  胴部
４２  固定部
４３  台座
４３ａ  基底面
４４  旋回部
４５Ｌ  第一腕部
４５Ｒ  第二腕部
４６  多関節アーム
６０  ロボットハンド
６０Ｌ  第一ロボットハンド
６０Ｒ  第二ロボットハンド
６１  グリッパ
６２  把持センサ
６３  レーザーセンサ
６４  一対のビット
６５  第一ビット
６６  本体部材
６７  内側面
６８  大径把持部
６９  小径把持部
７０  矩形凹部
７１  爪部
７２  突起部
７３  把持部材
７４  ビット
７５  駆動手段
７６  制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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