(57)【要約】  本発明は、サンプル容器に配置され、たとえば、様々な生物学的液体、特に、全血、尿などのような液体をサンプリングするためのデバイスの改良に関する。改良の結果として、サンプリング部材１０を備えたサンプル容器から採取されたサンプルは、サンプルの分取を高精度でセグメント化するための分取チャンバを備えたフロー構造の入口へ直接移送される。すなわち、サンプル部分がサンプリングユニットによって分配される前に、サンプリング部材１０における長い通路にわたってサンプルを導く必要はない。
2019515309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動分析器具において、サンプル容器（５０）から正確な体積の液体サンプルを分配するためのサンプリングユニット（１００）であって、
−  第１の端部と第２の端部との間の長手方向軸に沿って延在する細長い中空のサンプリング部材（１０）であって、前記第１の端部は、サンプリングチップ（１２）を形成し、前記第２の端部（１４）は、ポンプユニットに接続可能であり、前記サンプリング部材（１０）は、第１の位置と第２の位置との間を移動するように適合され、前記サンプリングチップ（１２）は、前記第１の位置において、前記ポンプユニットによる吸引によって、前記サンプル容器からの液体サンプルで充填されるように適合された、サンプリング部材（１０）と、
−  入口および出口を有するフロー構造を備えたバルブ本体を有する液体サンプリングバルブ（２０）であって、前記フロー構造は、正確な体積の分取チャンバ（１８）を含み、
前記液体サンプリングバルブ（２０）は、
（ｉ）前記入口を通って液体サンプルが充填されるように前記フロー構造が適合されている第１のバルブ位置であって、前記液体サンプルは、前記サンプリング部材（１０）の前記第２の位置において前記サンプリングチップ（１２）から直接提供される、第１のバルブ位置、または、
（ｉｉ）前記出口を通って前記正確な体積の液体サンプルを分配するように前記フロー構造が適合されている第２のバルブ位置のいずれかにおいて選択的に動作可能である、液体サンプリングバルブ（２０）を備え、
前記液体サンプリングバルブ（２０）が、前記第１のバルブ位置から前記第２のバルブ位置へ変化するように動作された場合、前記正確な体積の液体サンプルは、前記第１のバルブ位置において前記フロー構造へ充填された前記液体サンプルをセグメント化することによって、前記分取チャンバ（１８）によって生成され、
前記サンプリングチップ（１２）は、前記第２の位置において、前記ポンプユニットによる放出によって液体サンプルを排出するように適合され、
前記液体サンプリングバルブ（２０）はさらに、前記第１のバルブ位置に、前記サンプリング部材の長手方向軸と平行に、前記バルブ本体の全体を貫通して延在する案内チャネルを備え、前記案内チャネルは、前記バルブ本体を介して、前記第１の位置と前記第２の位置との間の前記サンプリング部材（１０）の自由な移動を可能にするように構成され、
前記フロー構造の前記入口は、前記第１のバルブ位置において前記案内チャネルによって占有されている前記バルブ本体の同じ体積部分内に、前記第２のバルブ位置に位置されている、ことを特徴とするサンプリングユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のサンプリングユニットであって、前記入口の直径は、前記案内チャネルの断面サイズよりも小さい、ことを特徴とするサンプリングユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載のサンプリングユニットであって、前記入口は、前記案内チャネルに対して軸外位置に配置されている、ことを特徴とするサンプリングユニット。
【請求項４】
請求項３に記載のサンプリングユニットであって、前記入口は、前記案内チャネルの周囲に隣接して配置されている、ことを特徴とするサンプリングユニット。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のサンプリングユニットであって、
−前記バルブ本体は、対向して隣接する上部せん断バルブパッド（Ｐ１）と下部せん断バルブパッド（Ｐ２）とを備え、前記下部バルブパッド（Ｐ２）は、前記バルブ本体へ組み立てられた場合、前記第１のバルブ位置と前記第２のバルブ位置との間で、固定された前記上部バルブパッド（Ｐ１）に対して移動可能であり、
−  前記上部せん断バルブパッド（Ｐ１）は、第１および第２の平坦な面を有して形成され、
・前記第１の面と前記第２の面との間に、前記サンプリング部材（１０）の長手方向軸と平行に前記上部バルブパッド（Ｐ１）を通って延在する第１の案内孔（３２）と、
・少なくとも第１の貫通ボア（Ｂ１１）、第２の貫通ボア（Ｂ１２）、および第３の貫通ボア（Ｂ１３）が設けられ、前記ボアの各々は、前記上部バルブパッド（Ｐ１）を通って前記第１の面と前記第２の面との間に延在し、
−  前記下部せん断バルブパッド（Ｐ２）は、前記第１および第２の平坦な面で形成され、
・前記第１の面と前記第２の面との間に、前記サンプリング部材（１０）の前記長手方向軸と平行に前記下部バルブパッド（Ｐ２）を通って延在する第２の案内孔（４２）と、
・少なくとも第１の貫通ボア（Ｂ２１）、および第２の貫通ボア（Ｂ２２）が設けられ、前記ボアは、前記下部バルブパッド（Ｐ１）を通って前記第１の面と前記第２の面との間に延在し、正確な体積の前記分取チャンバ（１８）を形成するように、中空の連結要素を介して互いに流体連通しており、
前記第１のバルブ位置において、前記下部バルブパッド（Ｐ２）における前記第２の貫通ボア（Ｂ２２）が、前記第１の案内孔（３２）へ開口しており、前記下部バルブパッド（Ｐ２）における前記第１の貫通ボア（Ｂ２１）が、前記上部バルブパッド（Ｐ１）における前記第３の貫通ボア（Ｂ１３）と整列され、それによって前記入口として作用する前記第２の貫通ボア（Ｂ２２）を備えた前記連続フロー構造を生成し、
前記第２のバルブ位置において、前記上部バルブパッド（Ｐ１）における前記第１の貫通ボア（Ｂ１１）が、前記下部バルブパッド（Ｐ２）における前記第１の貫通ボア（Ｂ２１）と整列され、前記上部バルブパッド（Ｐ１）における前記第２の貫通ボア（Ｂ１２）が、前記下部バルブパッド（Ｐ２）における前記第２の貫通ボア（Ｂ２２）と整列され、それによって前記出口として作用する前記第２の貫通ボア（Ｂ１２）を備えた前記連続フロー構造を生成し、
前記第１のバルブ位置において、前記第１の案内孔（３２）が、前記第２の案内孔（４２）と整列され、それによって前記案内チャネルを生成する、ことを特徴とするサンプリングユニット。
【請求項６】
請求項５に記載のサンプリングユニットであって、前記第１の案内孔（４２）は、その下部にテーパ状の長手方向断面が形成されている、ことを特徴とするサンプリングユニット。
【請求項７】
請求項５または６に記載のサンプリングユニットであって、前記接続要素は、経時的に高い精度で一定を保つ、所与の正確な内部体積を有するＵ字状の中空管状要素として形成されている、ことを特徴とするサンプリングユニット。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のサンプリングユニット（１００）を備えたサンプル容器内に配置された体液をサンプリングすることを特徴とする自動分析器具。
【請求項９】
請求項８に記載の自動分析器具であって、前記体液が、ヒトまたは動物の全血であり、前記器具自身が、血液分析装置である、ことを特徴とする自動分析器具。
【請求項１０】
自動分析器具におけるサンプル容器から正確な体積の液体サンプルを分配する方法であって、請求項１から７のいずれか１項に記載のサンプリングユニットが、前記分配を実行するために使用される、ことを特徴とする分配方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の分配方法であって、開口されたサンプル容器から分配が実行される、ことを特徴とする分配方法。
【請求項１２】
サンプル容器内に配置された体液をサンプリングする方法であって、前記サンプリングを実行するために、請求項８または９に記載の自動分析器具が使用される、ことを特徴とするサンプリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプル容器に配置された、たとえば、生物学的液体、特に、全血、尿などのような液体をサンプリングするためのデバイスの改良に関する。特に、本発明は、自動化されたサンプル分析器具において体液をサンプリングするための高精度のサンプリングユニットおよび方法に関する。本明細書において、以降、「サンプリング」または「サンプルする」という用語は、サンプリング部材によってある量の液体サンプルをサンプル容器から採取し、次いで、試験および／または分析および／またはさらなる処理の目的で採取された少なくとも１つの正確な体積の液体サンプルを分配する技術的処理を称する。
【０００２】
本発明は、比較的小さな体積（たとえば、１〜３０マイクロリットル）の全血および／または調製された血液サンプルを、高精度かつ自動化された手法で分配することがしばしば必要である血液学、フローサイトメトリ、および血液化学の分野において特に有用である。しかしながら、本発明は、同様の要件が満たされ得る分析化学の分野と同様に、他の体液を分析する場合にも使用され得る。
【背景技術】
【０００３】
生物学的液体のサンプルに対して試験を行う際には、開口されているか、または、典型的にはゴム栓によって密閉されているかのいずれかであり、互いに近接したサンプリングトレイ上に配置されている試験管またはバイアル内の自動分析装置にサンプルを提供することが一般的である。サンプルを含む複数のバイアルを有するサンプリングトレイを受け取ると、バイアルは、好適には、サンプリング部材のチップがサンプル体積に入る分析装置自身に形成されたサンプリングステーションへ次々に搬送される。バイアルが開口されているか密封されているか、すなわち密閉されているかという状況に応じて、前記チップは、サンプリング部材の尖鋭化された部分であってもよく、または単にその突き合わせ端部によって提供されてもよい。ヒトまたは動物からの興味のある生物学的液体、特に全血を採取することを支援するために、密閉バイアルは、採取の完了後にバイアル内に部分的に残存し得るある程度の真空で製造される。これは、サンプル採取時にバイアル内の圧力値が不明であることを暗に意味する。
【０００４】
バイアルに対して測定を実行するために、最初に前記バイアル内のサンプルの一部が採取される。すなわち、バイアルから、サンプリング部材のチップへ吸引される。その後、吸引されたサンプルの少なくとも僅かな分取量が、混合チャンバ内に分配され、ここで、ほとんどの場合、分析の準備が整えられ、すなわち分析前に適切に希釈される。バイアルに含まれているサンプルがこぼれ落ちることを避けるために、サンプリング手順全体にわたって垂直な位置に保持される必要があるなど、開口されたバイアルのサンプリングには特別な注意を払う必要がある。
【０００５】
一般に、血液分析器は、ヒトまたは動物の全血における完全な血球数およびヘモグロビン測定を実行することが意図されている。実際に測定を実行するために、血液分析装置は、等張性希釈剤を使用して混合チャンバ内で約２５０倍に希釈することにより、バイアルから吸引された血液サンプルの、分取された量から、高精度で混合溶液を調製する。高精度を達成するために、希釈に使用される血液量も、非常に正確である必要がある。
【０００６】
一般に、自動血液分析装置の液体吸引および分配手段は、２つのタイプ、すなわち、（ｉ）基本的に、サンプリング部材に接続された精密シリンジポンプを使用して、そのバイアルから血液サンプルの一部を吸引することと、次いで、その計量された分取量を、同じサンプリング部材を介して混合チャンバに分配することとの両方を行うタイプ（これは、しばしば、「サックアンドスピット」技法と称される）と、（ｉｉ）血液サンプリングバルブの一体部分として形成された、いわゆる分取チャンバを活用することによるその後の分配のために、吸引されたサンプルを、１つ以上の正確な分取量へ分割する、血液サンプリングバルブ（「ＢＳＶ」）またはせん断バルブアセンブリへ、前記血液サンプルを吸引するタイプとのうちの１つである。両サンプリング技術には、いくつかの長所と、例を挙げると、（ｉ）シリンジポンプのプランジャを反対方向に移動させる精度に実際に依存する吸引および／または分配に関する精度の問題の場合において、および（ｉｉ）下記特許文献１（米国特許第７，６６１，３２６  Ｂ２号（Ｌｉら））に詳細に議論されているように、かなりの製造コストおよび比較的大きな体積の損なわれたサンプルが役に立たないという問題の場合において、短所を有する。上で議論した技法の欠点を排除または少なくとも軽減するために、下記特許文献１は、一種の「ハイブリッド」技法を開示しており、これにしたがって、ＢＳＶ技法によって提供される高精度の分取が、サックアンドスピット技術のより少ない体積のサンプル消費量と組み合わされる。
【０００７】
特に、下記特許文献１は、サンプリングを有効化するためのサンプリング部材と、前記サンプリング部材を選択的に前進させ、離れた異なる容器から（または、離れた異なる容器へ）液体サンプルを採取（または、分配）するための輸送システムと、サンプリング部材に動作可能に接続され、分取および分配を実行するサンプリングバルブアセンブリと、サンプリングバルブアセンブリに動作可能に接続され、（ｉ）サンプリング部材を通って、およびバルブアセンブリを通って、液体サンプルを引き込み、その少なくとも１つの分取チャンバを充填するか、または、（ｉｉ）吸引された液体サンプルをサンプリング部材を通って、１つ以上の混合チャンバに分配するかのいずれか一方を選択的に動作可能であるポンプとを備えた自動分析器具、において使用されるハイブリッドサンプリング装置を教示している。採取された後、サンプルは、サンプリング部材の通路をその全長に含むサンプル流路のみならず、せん断バルブアセンブリを構成するバルブパッド内または表面上に形成された、相互接続されたボア孔および表面溝からなる複雑な構成に沿って、ポンプによって移動される。この構造のために、サンプルは、ハイブリッドサンプリング装置内で、サンプル容器から混合チャンバまで、比較的長い距離を移動する。あるいは、これを別の手法で表現すると、ハイブリッドサンプリング装置は、長いサンプル流路という欠点を被っている。
【０００８】
特に全血のような、サンプルとしての、体液の物理的／化学的特性および組成のために、サンプル容器から混合チャンバへ移送されたサンプルの一部は、流路の内壁、すなわち、移送のために使用される管材に付着する傾向がある。これは、サンプルが採取される場合における、サンプル需要を増加させる。さらに、実験的に見出されるように、体液の様々な成分は、管壁に付着する異なる傾向を有する。付着は、ひいては研究されるべきサンプルの組成、したがって、最終測定データにおける質的なひずみをもたらす可能性がある。したがって、前記サンプルがサンプリングデバイス内を流れねばならない流路が長くなるほど、前記質的なひずみの確率は高くなる。これを考慮すると、サンプリング装置内で、サンプルに沿って移動される流路の長さを短縮すること、特に、最小化することが有利であろう。
【０００９】
サンプル流路を短縮させる可能な手法は、サンプリング部材を、サンプリングバルブに直接組み込むことであり、そのような解決策は、上向きのポインティング位置に、サンプリング部材が固定されたＢＳＶの形態で、先行技術において周知である。したがって、このデバイスを用いてサンプリングを実行するために、サンプルチューブを上下逆にする必要がある。明らかなように、この種のサンプリングデバイスは、開口型サンプルチューブには適用できない。このデバイスのなおさらなる欠点は、自動分析装置への適用時に発生する。そのような場合、分析装置は、サンプリングのために、個々のサンプル管を、上下逆の位置に回転させ、その後、貯蔵のために戻すための、適切な回転機構を備えていなければならないが、これは、サンプリング手順を明らかに遅らせ、サンプリングと製造との両方のコストを増大させる。
【００１０】
下記特許文献２（米国特許第４，４６３，６１５号）および下記特許文献３（米国特許第４，５０７，９７７号）は同様に、サンプリング部材が、計量バルブに組み込まれている液体計量および移送バルブを教示している。
【００１１】
最も近い先行技術と見なされる下記特許文献４（米国特許第６，６６２，８２６  Ｂ１号）は、少なくとも２つの入口接続部を有するポートスイッチバルブディスクを備えたマルチディスク液体計量および移送バルブ、すなわち、請求項１のプリアンブルにしたがって、所与の体積の液体サンプルを分配するサンプリングユニットを開示している。前記計量および移送バルブには、比較的長いサンプリング経路が設けられている。このように、動作中、サンプリング経路の壁上におけるサンプルの付着が増加し、これは、分配されたサンプルの品質に大きな影響を及ぼす。さらに、所与の体積の液体サンプルを分配するために、前記計量および移送バルブは、動作中に、側方移動を実行する。これは、追加の空間を必要とする。
【００１２】
サンプリングの精度は、たとえば、自動血液分析装置のようなＨＰＬＣ機器または様々な体液分析装置のような分析器具の場合には非常に重要である。ある場合には、ほんの僅かな量のサンプルしか利用可能ではない。共に供されるサンプル体積が小さいほど、分配が実行される場合に高い精度を達成することがより困難になる。分配されたサンプルを、さらなる処理の前に希釈する必要がある場合、測定または試験によって必要とされるあらかじめ設定されたある濃度を達成するために、希釈剤の量も重要であり、より少ないサンプル体積が、より少ない希釈しか必要としないことが明らかである。したがって、コストを節約するために、分析されるサンプルの体積を減少させ、可能であれば、前記体積が分配される場合に、精度のレベルを増加、少なくとも維持しながら、サンプルを効率的に（すなわち、恐らくは、無駄に使う部分をフラッシュすることなく、本質的に完全に）使い切ることは、分析における継続的な課題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第７，６６１，３２６  Ｂ２号明細書
【特許文献２】米国特許第４，４６３，６１５号明細書
【特許文献３】米国特許第４，５０７，９７７号明細書
【特許文献４】米国特許第６，６６２，８２６  Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前述した議論を考慮して、本発明の目的は、少量のサンプルを分配する際に、高い精度を有する改良されたサンプリングユニットを提供することであり、ここでは、サンプル流路が著しく低減され、特に、最小となる。
【００１５】
本発明の別の目的は、サンプル容器から採取された量のサンプルを利用する際に効率的な、サンプリングユニットを提供することである。
【００１６】
本発明のさらなる目的は、開口および閉鎖されたサンプル容器と共に等しく使用されるサンプリングユニットを提供することである。
【００１７】
本発明のなおさらなる目的は、サンプリングユニットの構造を単純化し、これによって、製造コストのみならず、複雑さをも低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の目的は、サンプリングユニットの斬新な構造によって達成され、ここでは、サンプリング部材を備えたサンプル容器から採取されたサンプルが、サンプルの分取を高精度でセグメント化するための分取チャンバを備えたフロー構造の入口へ直接移送され、すなわち、サンプル部分がサンプリングユニットによって分配され得る前に、サンプリング部材において、長い通路にわたってサンプルを導く必要はない。したがって、サンプリングされたときにサンプルが移動しなければならない長い通路の有害な影響は、著しく減少する。この結果、サンプルの品質が向上する。さらに、サンプリングユニットの斬新な構造によって、サンプリングおよび分配は、たとえば、前記サンプリング部材を、１次元のみ、すなわち、長手方向軸においてのみ移動させることによって分析器具によって実行され得る。すなわち、分配のために、前記長手方向軸に対して横方向に移動する必要はない。サンプリングユニットの斬新な構造によって、サンプリング部材を介した液体サンプリングバルブへのサンプルの吸引も、回避され得る。
【００１９】
特に、本発明は、請求項１に定義されたような自動分析器具において、サンプル容器から正確な体積の液体サンプルを分配するためのサンプリングユニットのみならず、請求項８に定義されたようにサンプリングを実行するための自動分析器具に関する。前記サンプリングユニットおよび前記分析器具のさらに好適な実施形態は、請求項２乃至７および請求項９にそれぞれ定義されている。本発明はまた、サンプル容器から正確な体積の液体サンプルを分配する方法のみならず、請求項１０および請求項１２にそれぞれに記載されたようにサンプル容器内に配置された体液をサンプルする方法にも関する。
【００２０】
本発明およびそのさらなる利点が明らかになり、添付図面を参照して自動血液分析装置において使用されるべき好適な実施形態の詳細説明から直ちに一層良く理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】異なる構成、すなわち、サンプル採取／分配／放出構成（図１Ａ）において、本発明にしたがって改良されたサンプリングユニットを備えた、分析器具、特に、血液分析機器の一部の概略図である。
【図１Ｂ】異なる構成、すなわち、サンプル充填構成（図１Ｂ）において、本発明にしたがって改良されたサンプリングユニットを備えた、分析器具、特に、血液分析機器の一部の概略図である。
【図２Ａ】立体分解図における典型的なサンプリングユニットを概略的に例示する図である。
【図２Ｂ】組み立てられた状態における典型的なサンプリングユニットを図示する図である。
【図３Ａ】図２のサンプリングユニットにおいて使用される好適な液体サンプリングバルブの分解斜視図である。
【図３Ｂ】図２のサンプリングユニットにおいて使用される好適な液体サンプリングバルブの分解斜視図である。
【図４】前記ユニットの部分Ａの拡大図である挿入図を備えた、図２に図示されるサンプリングユニットの正断面図である。
【図５】図２のサンプリングユニットと、典型的なサンプリングユニットにおいて使用されるサンプリング部材のサンプリングチップを洗浄するための洗浄位置における別個の浄化ユニットとの組合せの立断面図である。
【図６Ａ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第１の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図６Ｂ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第１の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図６Ｃ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第１の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図６Ｄ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第１の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図６Ｅ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第１の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図６Ｆ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第１の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図６Ｇ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第１の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図６Ｈ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第１の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図６Ｉ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第１の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図７Ａ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第２の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図７Ｂ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第２の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図７Ｃ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第２の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図７Ｄ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第２の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図７Ｅ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第２の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図７Ｆ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第２の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図７Ｇ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第２の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図７Ｈ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第２の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図７Ｉ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第２の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図７Ｊ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第２の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図７Ｋ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第２の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図７Ｌ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第２の変形のあるフェーズを図示する図である。
【図７Ｍ】図１Ａおよび図１Ｂに例示される分析器具において使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第２の変形のあるフェーズを図示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、本発明のサンプリングユニット１００は、全血サンプルを一度に分析するための、従来の自動化された器具である血液分析装置の一部として具現化されたものとして描写されている。この目的のために、分析装置は、サンプリングユニット１００の一部としてのサンプリング部材１０および液体サンプリングバルブ２０のみならず、分析装置の通常動作のためにも必要とされるさらなる追加のユニットおよび／または要素（たとえば、様々な管材、コネクタ、バルブ等）をも含む。サンプリング部材１０は、長手方向軸を有し、その一端がサンプリングチップ１２で終端する中空管状の直線状の要素として形成されている。前記チップ１２は、尖鋭化または突き合わされており、ある少量を吸引して保持するために、閉鎖または開口されたいずれかのサンプル容器５０にそれぞれ配置された、ここでは全血である液体サンプル５２へアクセスするのに役立つ。サンプリング部材１０の他端１４は、適切な管材を介して、分析装置の第１のポンプユニットＰＵ１に流体的に接続されるように構成される。サンプル５２にアクセスするために、サンプリング部材１０は、後で議論するように、その長手方向軸に沿った垂直移動のために、この移動を可能にするように適合された前記サンプリングバルブ２０のバルブ本体を貫通して、分析装置に取り付けられる。しかしながら、当業者に明らかであるように、サンプリング部材１０は、そのチップ１２が実際にサンプル５２にアクセスする前、すなわち、サンプル５２にアクセスするためにチップ１２が移動する垂直方向に垂直な移動の前に、横方向の移動も実行するために取り付けられ得る。例示されるように、サンプリングバルブ２０は、本質的に、両方とも、その中に戦略的に配置された複数の貫通ボア孔を有する対向して隣接する上部せん断バルブパッドＰ１および下部せん断バルブパッドＰ２を備えたバルブ本体を有するせん断バルブアセンブリである。せん断バルブパッドＰ１およびＰ２は、それぞれのボア孔を選択的に整列させるように互いに対して移動可能であり、それによって、液体は、前記バルブパッドＰ１およびＰ２の間を流れるか、または、整列されず、それによって、そのような液体の流れが完全に阻止される。図１Ａにおいて、サンプリングバルブ２０は、第１のポンプユニットＰＵ１が、サンプリングチップ１２の完全に前進した位置（第２の位置）にある、すなわち、前記チップ１２がサンプリングバルブ２０のバルブ本体を通過してサンプル５２にアクセスし、サンプリング容器５０と下部バルブパッドＰ２との間、すなわち、実質的に下部バルブパッドＰ２の下方に配置された場合、サンプリングチップ１２内に僅かな量の血液サンプルを引込または吸引するサンプル採取構成で図示されている。サンプリングチップ１２において吸引された血液が、第１のポンプユニットＰＵ１が実際にあらかじめ決定された値で動作される吸引期間を測定し比較することによってオプションで制御されるあらかじめ定義された僅かな量／体積に達すると、分析装置に配置された、分析装置の一部であるプログラマブルロジックおよび制御ユニットＬＣＵへ、信号が送信され、その結果、サンプル容器５０から採取されたサンプルは、サンプリングチップ１２の一定の体積を占めるが、他端１４を超えることはない。ここで、プログラマブルロジックおよび制御ユニットＬＣＵは、第１のポンプユニットＰＵ１を停止させ、その後、第１の駆動ユニットＤＵ１を作動させ、サンプルを有するサンプルチップ１２を、実際に、上部バルブパッドＰ１の上方に位置するその開始位置（第１の位置）へ後退させ、その後、サンプリングユニット１００のサンプル充填構成に対応する図１Ｂにおいて図示された位置へ、バルブパッドＰ１およびＰ２の相対的な位置を調節するように動作する。サンプル充填構成において、プログラマブルロジックおよび制御ユニットＬＣＵは、その後、第１のポンプユニットＰＵ１を起動し、以前にチップ１２へ吸引された血液サンプルを、整列されたそれぞれの貫通ボアによって形成されたサンプリングバルブ２０内の連続フロー構造の入口付近へ放出または供給するように動作する。サンプルをフロー構造の入口にわたって供給すると、プログラマブルロジックおよび制御ユニットＬＣＵは、サンプリングバルブ２０内の前記フロー構造の排出口と流体連通する第２のポンプユニットＰＵ２を動作させ、血液サンプルを、フロー構造を介して前記入口からその出口へ、また、フロー構造の一部としてサンプリングバルブ２０内に構築された分取チャンバ１８を通じて引き込むように動作する。引き込まれた血液サンプルが、上部バルブパッドＰ１に到達した場合、それは、たとえば内蔵された血液検出器（図示せず）によって、または、再び時間ベースで検出され、信号が、プログラマブルロジックおよび制御ユニットＬＣＵへ送信され、制御ユニットＬＣＵが、その後、第２のポンプユニットＰＵ２を停止させ、その後、バルブパッドＰ１およびＰ２の相対位置を、図１Ａにも例示されているサンプリングユニット１００の放出構成（破線で示す）へ調節するように動作する。この最後の動作の結果として、血液サンプルの正確な分取が、引き込まれた血液サンプルから分割または分離され、分配される準備ができてから、さらなる処理および／または分析のために、特に、たとえば血液細胞カウント測定を実行するために液体希釈材によって希釈されるために、サンプリングバルブ２０から排出される。血液の正確な分取の排出は、サンプリングユニット１００の実際の構成において、サンプリングバルブ２０と流体連通している希釈剤ポンプＤＰによって、混合チャンバ７０内へ行われ、前記希釈剤ポンプＤＰは、プログラマブルロジックおよび制御ユニットＬＣＵによって活性化されると、サンプリングバルブ２０によって液体希釈剤をポンピングすることにより、正確な分取量の血液を、前記混合チャンバ７０内へ追い出す。
【００２３】
理解されるように、正確な分取量の血液は、一般に、下部バルブパッドＰ２内に形成されるフロー構造の体積によって規定される。典型的には、この体積は、１乃至１０マイクロリットルであるように選択される。本発明で使用される液体サンプリングバルブの可能な実施形態では、分取チャンバ１８は、下部バルブパッドＰ２内の２つの貫通ボア孔を接続するＵ字状の中空管状要素の形態で構築され、前記管状接続要素は、前記下部バルブパッドＰ２から突出している。当業者に明らかであるように、そのような実施形態では、分取チャンバ１８の体積は、Ｕ字状の要素の内部体積によって規定され、この要素を、異なる内部体積のＵ字状の中空管状要素で置換することによって、容易に変更され得る。したがって、本発明にしたがって液体サンプリングバルブによって高精度で分配される血液（または他のサンプル）の正確な分取量は、実際のニーズに応じて広範囲に柔軟に現実的に変更され得る。しかしながら、高精度の分配を維持するためには、前記接続要素の内部体積は、経時的に高い精度で一定を保つ必要がある。
【００２４】
ここで、プログラマブルロジックおよび制御ユニットＬＣＵは、第１のポンプユニットＰＵ１、第２のポンプユニットＰＵ２、サンプリングチップ１２を動作（前進および後退）させる第１の駆動ユニットＤＵ１、上部および下部のバルブパッドＰ１およびＰ２の相対移動（回転）を誘導する第２の駆動ユニットＤＵ２のみならず、サンプル放出構成内の正確な分取サンプルを、液体サンプリングバルブ２０から混合チャンバ７０へ追い出す希釈ポンプＤＰを含むサンプリングユニット１００の構成要素の動作を制御し、したがって、第１および第２の駆動ユニットＤＵ１およびＤＵ２、第１および第２のポンプユニットＰＵ１およびＰＵ２のみならず、希釈剤ポンプＤＰはすべて、前記プログラマブルロジックおよび制御ユニットＬＣＵへ動作可能に接続される。さらに、第１の駆動ユニットＤＵ１および第２の駆動ユニットＤＵ２は、それぞれサンプリング部材１０および下部バルブパッドＰ２へ動作可能に接続されている。
【００２５】
サンプリングユニット１００が、その適切な位置で、分析装置に堅固に取り付けられた場合、上部バルブパッドＰ１は、支持フレーム（図示せず）によって、したがって、第１および第２のバルブパッドＰ１およびＰ２の相対的な移動によって、分析装置の器具フレームへ固定され、上部バルブパッドＰ１に対する下部バルブパッドＰ２の移動（回転）によって、流体流れが実際に実現されることが可能になる。
【００２６】
前記第１および第２のポンプユニットＰＵ１およびＰＵ２のみならず、前記希釈剤ポンプＤＰは、好適には、ステッパモータによって駆動される高精度シリンジポンプである。このように、第１のポンプユニットＰＵ１によって吸引された血液の体積／量、または、第２のポンプユニットＰＵ２によって引き込まれた血液の体積／量の測定は、代替的に、前記ステッパモータによって実行されるステップ数をカウントすることに基づくことができる。さらに、さらなる実施形態では、前記第１および第２のポンプユニットＰＵ１およびＰＵ２は、単一のポンプユニットによって提供される。このような場合には、必要に応じて、１つ以上の適切なクロスバルブも、上記で詳述したフローシステムに含まれる。好適には、適用されるクロスバルブはまた、プログラマブルロジックおよび制御ユニットＬＵＣによっても制御される。
【００２７】
サンプリングユニット１００のなおさらなる実施形態では、液体サンプリングバルブ２０とサンプル容器５０との間の、サンプリングユニット１０が前進／後退する経路上に、浄化ユニット６０が配置される。特に、浄化ユニット６０には、サンプリングユニット１０を一定の長さにわたって同軸に取り囲む洗浄チャネル６２（図５参照）が設けられており、ここでは、サンプリングチップ１２は、サンプル容器５０へ前進された、または、サンプル容器５０から後退されたいずれかの場合、適切な浄化液によって、好適には、いずれにせよ分析装置によって使用される希釈剤によって、フラッシュされる。好適には、浄化液を洗浄チャネル６２に供給し、廃液を廃棄物貯蔵庫に排出する処理もまた、プログラマブルロジックおよび制御ユニットＬＣＵによって制御される。
【００２８】
以上の説明から、様々な動作構成における分析器具の一部として図１Ａおよび図１Ｂに例示されるサンプリングユニット１００は、先行技術で一般に使用されているものよりも著しく短いサンプルフロー流路を提供することが理解され得る。特に、サンプル流路は、斬新な液体サンプリングバルブ構造の結果として、サンプリング部材のサンプリングチップへ限定され、ここでは、サンプル容器からサンプル部分を採取する動作と、前記サンプル部分を液体サンプリングバルブへ供給する動作とが、これら２つの動作の間に、前記液体サンプリングバルブの本体を通って移動するサンプリングチップによって、液体サンプリングバルブの反対側で実行される。
【００２９】
図２Ａおよび図２Ｂは、上で議論したサンプル採取構成において、分解図およびその組立状態のそれぞれにおいて、概略的に、自動分析器具において使用されるサンプリングユニット１００の可能な実施形態を例示する。サンプリングユニット１００は、サンプリング部材１０および液体サンプリングバルブ２０を含む。サンプリング部材１０は中空管状、好適には直線状の要素として形成され、その一端はサンプリングチップ１２で終端し、他端１４は、器具のポンプ手段へ接続可能である。サンプリングチップ１２は、鋭利なものまたは突き合わせのいずれかであり、あるサンプル量を吸引して保持するために、閉鎖または開口されたサンプル容器（図示せず）のいずれかにそれぞれ配置された液体サンプルにアクセスするのに役立つ。サンプリング部材１０は、従来の手法で、基本的に直線に沿って垂直方向に、かつ液体サンプリングバルブ２０の本体を通って移動するために器具内に搭載され、液体サンプリングバルブ２０の本体は、以下に議論されるように、その中に形成された適切な案内チャネルを介してサンプリング部材１０のそのような移動を可能にするように適用される。また当業者に明らかであるように、サンプリング部材１０の横方向の移動、すなわち垂直方向に垂直な移動もまた、器具への取り付けによって提供され得る。図面からも明らかなように、液体サンプリングバルブ２０は、最も単純な設計では、対向する２つの、好適には円板状のバルブパッド、すなわち、上部バルブパッドＰ１および下部バルブパッドＰ２を備えたせん断バルブアセンブリである。使用時には、２つのバルブパッドＰ１、Ｐ２は、長手方向軸Ｏを有する中央シャフト２１に隣接して配置され、中央シャフト２１は、各バルブパッドにおける中央開口部２２を通過する。中央シャフト２１の第１の端部は、駆動手段、好適には、たとえば、分析器具のフレーム内に堅固に取り付けられたステップモータのような電気モータへ接続されている。前記中央シャフト２１の他端は、中空管状端部であり、その中に雌ねじが形成されている。前記他端は、シャフトベアリング２３、バルブパッドＰ１およびＰ２の中央開口部２２に嵌合するパッド位置決めスリーブ２４、および上部バルブパッドＰ１を通過し、使用時には、そのように、中心シャフト２１が、その長手方向軸Ｏの周りを自由に回転することができる。前記中心シャフト２１はまた、下部バルブパッドＰ２、トルク伝達アーム２５を通過し、前記パッド固定機構２６上に形成されたかみ合いねじ２７によってパッド固定機構２６と結合される。中心シャフト２１は、前記トルク伝達アーム２５とフィットする形状であり、このトルク伝達アーム２５は、ひいてはキー部材として、下部バルブパッドＰ２の下面に形成された相補的な凹部（例示されず）に係合する。したがって、液体サンプリングバルブ２０が組み立てられると、下部バルブパッドＰ２は、中央シャフト２１上に堅固に固定（キーイング）され、これは、下部バルブパッドＰ２が中央シャフト２１と共に回転できることを意味する。上部バルブパッドＰ１が、支持フレーム（例示されず）によって分析器の器具フレームに固定されると、下部バルブパッドＰ２は、中央シャフト２１を作動させると、上部バルブパッドＰ１に対して回転する。したがって、上部および下部のバルブパッドＰ１、Ｐ２の制御された相対的な位置決めが可能である。
【００３０】
パッド固定機構（たとえば、図４における断面図参照）は、バルブパッドＰ１およびＰ２の対向面間に、所要のシールを生成するために、下部バルブパッドＰ２を上部バルブパッドＰ１に押し付けるように作用する。それは、一定レベルに付勢された固定ばね２８を備える。パッド固定機構２６は、長手方向軸Ｏに平行な力を固定ばね２８にかける、固定ばね２８はひいては、前記トルク伝達アーム２５を介して、上部および下部のバルブパッドＰ１およびＰ２を圧縮する力を伝達する。上部および下部のパッドＰ１およびＰ２を共に圧縮する力の大きさは共に、中央シャフト２１の雌ねじに螺合されるパッド固定機構２６の深さによって調節され得る。
【００３１】
図３Ａおよび図３Ｂは、サンプリングユニット１０が両方のバルブパッドＰ１およびＰ２を通るサンプル採取動作を実行しようとしている間における、バルブパッドＰ１およびＰ２の相対的な位置を例示する上部および下部それぞれの分解斜視図である。この目的のために、上部バルブパッドＰ１および下部バルブパッドＰ２には、それぞれサンプル採取構成において完全に整列され、これによって、サンプリング部材１０のための案内チャネルを、２つのバルブパッドＰ１およびＰ２の合計高さを有するバルブ本体を介して形成する貫通ボア孔３２および４２が提供される。このように、サンプル流路は、実際に、吸引されている間にサンプリングチップ１２内のサンプルによって流れる距離まで短縮される。
【００３２】
液体サンプリングバルブ２０は、あらかじめ決定された正確な分取量の液体サンプルを最初に分配し、次にそれをさらなる処理のために排出するために、協働する上部および下部のバルブパッドＰ１およびＰ２に形成された、選択的に動作可能なフロー構造を備えている。前記フロー構造は、図面に図示されるように、上部バルブパッドＰ１に形成された貫通ボアＢ１１、Ｂ１２、およびＢ１３からなる第１のセットのみならず、下部バルブパッドＰ２に形成された貫通ボアＢ２１およびＢ２２からなる第２のセットと、中空接続要素の形態で貫通ボアＢ２１から貫通ボアＢ２２まで延在する分取チャンバ１８自身によって画定される。貫通ボアＢ１１、Ｂ１２、およびＢ１３からなる第１のセットの各ボアには、使用時に器具の様々なポンプ手段（たとえば、図１Ａおよび図１Ｂ参照）に接続可能なポートを形成するために、適切な管材が取り付けられる。特に、ボアＢ１１、Ｂ１２、およびＢ１３の各々へ取り付けられた管材は、液体サンプリングバルブ２０の入口ポート３７、出口ポート３８、および吸引ポート３６をそれぞれ形成する。フロー構造の選択的な操作性は、貫通ボアＢ２２が貫通ボア孔３２内に開口し、貫通ボアＢ２１を貫通ボアＢ１３と整列させることにより、貫通ボア孔３２から前記吸引ポート３６までの第１の連続液体経路を形成する（ｉ）第１のバルブ位置と、貫通ボアＢ１１が貫通ボアＢ２１と整列され、貫通ボアＢ１２が貫通ボアＢ２２と整列されることより、前記入口ポート３７から前記出口ポート３８への第２の連続液体経路を形成する（ｉｉ）第２のバルブ位置とへ、下部バルブパッドＰ２を回転させることによって、下部バルブパッドＰ２を上部バルブパッドＰ１に対して位置決めすることによって提供される。このように、使用時には、第１の連続液体経路は、サンプリングチップ１２から、ある量のサンプルを、入口として作用するボアＢ２２を介して液体サンプリングバルブ２０へ供給するのに適している一方、第２の連続液体経路は、さらなる処理のために出口として作用するボアＢ１２を介して正確な分取体積のサンプルを排出するのに適している。ここで、サンプルの分取体積を分割（または分配）することは、液体サンプリングバルブ２０の長手方向軸Ｏの周りで、上部バルブパッドＰ１に対して前記下部バルブパッドＰ２を回転させることによって、第１のバルブ位置を第２のバルブ位置に変更することと同時に行われる。上で議論した選択的に動作可能なフロー構造によって、開口されたサンプル容器と閉鎖されたサンプル容器の両方のサンプリングのため、また、閉鎖されたサンプリング容器の場合、サンプル容器の内部の圧力と独立して、自動分析器具において使用されるべき非常に簡単な設計の液体サンプリングバルブ２０が提供される。
【００３３】
好適には、バルブパッドＰ１およびＰ２の各々は、反応しないセラミック材料で作られ、前記パッドの平面状の対向面は、パッドが隣接して配置されている場合、液体サンプリングバルブ２０に構築されているポートおよびフロー構造から液体が漏れることを防ぐために研磨される。前記ポート３６、３７、３８は、０．５ｍｍ乃至１．０ｍｍの範囲から選択される内径を有する非腐食性鋼またはテフロン(登録商標）管材で作られている。前記貫通ボア３２および４２の直径は、サンプリング部材１０および／またはサンプリングチップ１２の外径に対応する。１つの好適な実施形態では、たとえば、サンプリング部材１０の外径は、１乃至３ｍｍの範囲にあり、好適には約１．６ｍｍであり、したがって、貫通ボア孔３２および４２は、少なくとも直径２乃至５ｍｍであり、これによって、整列された貫通ボア孔３２および４２によって形成された案内チャネルを介してサンプリングチップ１２を容易に前進／後退させることができる。
【００３４】
図４は、図２に図示されるサンプリングユニット１００の平断面図であり、挿入図は、前記ユニットの部分Ａの拡大図である。図４は、サンプル充填構成におけるサンプリングユニット１００を描写しており、すなわち、サンプル容器から以前に採取されたサンプルが、サンプリングチップ１２と共に、（第１のバルブ位置に構築された）フロー構造の入口へ送られ、その中へ放出される。一般に、貫通ボア孔３２は、バルブパッドＰ１およびＰ２に形成された他のすべての貫通ボア／ボア孔と同様に、円筒形である。１つの好適な実施形態では、図４に図示されるように、貫通ボア孔３２は、その下部にテーパ状の長手方向断面を有する。そのような貫通ボア孔３２のテーパ構造は、サンプリングバルブへの充填が行われるときのサンプルの移動を容易にする。貫通ボアＢ２２は、サンプリングチップ１２の中央位置に対する軸外位置を占める。さらに、前記ボアＢ２２の直径は、最も狭い部分で貫通ボア孔３２の直径よりも小さく、下部バルブパッドＰ２に開口している。好適には、ボアＢ２２は、その断面においてボア孔３２の周囲に隣接して配置される。ボアＢ２２の軸外位置は、ひいてはサンプルの濡れ特性（たとえば、体液は、一般に、比較的粘度が高く湿ったセラミック表面からなる）と、ボア孔３２の毛細管現象のために、吸引が適用されている間、液体サンプルの厚さが、常に最大を維持する位置で、連続的に吸引が生じると、吸引ポート３６を通って引き込まれている間、ボア孔３２（フロー構造の入口）から液体サンプリングバルブ内へのサンプル全体の供給を容易にする。したがって、軸外設計は、実質的に、すべてのサンプルを液体サンプリングバルブに供給することによって、最適なサンプル消費を可能にする。すなわち、サンプル容器から取り出されたサンプルを極めて高く有効利用するので、廃棄率は低い。
【００３５】
図５は、本発明にしたがうサンプリングユニット１００の可能なさらなる実施形態を概略的に例示しており、サンプリングユニット１００と組み合わせて、サンプリング部材１０のサンプリングチップ１２を浄化し、洗浄する浄化ユニット６０が提供されている一方、前記サンプリング部材１０は、その作動手段によって、洗浄チャネル６２を通ってサンプル容器（図示せず）内に前進、および／または、サンプル容器（図示せず）から後退される。サンプルチップ１２を浄化することによって、自動分析器具内のサンプリングユニット１００によるその後のサンプリングに供される様々なサンプルの偶発的な相互汚染が回避される。
【００３６】
図６Ａ乃至図６Ｉは、図１Ａおよび図１Ｂに例示された分析器具で使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の可能な第１の変形のステップを描写する。サンプリング処理を開始する前に、通常、器具のすべての導管／管材は、洗浄試薬または希釈剤で満たされる。これを完了した後、サンプリングユニットは、手順を開始する準備が整う。特に、図６Ａに図示されるように、サンプリングユニットは、液体サンプリングバルブ２０がサンプル容器５０から液体サンプルを採取する準備をするサンプル採取構成に設定される。この目的のために、上部バルブパッドＰ１に対して下部バルブパッドＰ２を回転させることにより、上部および下部のバルブパッドＰ１およびＰ２のボア孔３２および４２がそれぞれ相互に整列され、これによって、案内チャネルの形態におけるバルブ本体における、閉塞されない変位の経路を形成し、この経路を介して、サンプリング部材１０、特に、そのサンプリングチップ１２は、液体サンプリングバルブ２０の一方の側から他方の側へ前進し、その後、必要に応じて、サンプル容器５０の閉塞手段に穴を空け、サンプル５２へ入る（図６Ｂ参照）。サンプリング部材１０のこの位置では、あらかじめ決定された量のサンプル５２’が、外部負圧源によってサンプリングチップ１２内に吸引される（図６Ｃ参照）。次に、あらかじめ決定された量のサンプル５２’を有する前記サンプリングチップ１２が、サンプル容器から、前記下部バルブパッドＰ２のボア孔４２のすぐ上に位置する位置に後退され（図６Ｄ参照）、これによりサンプル充填を準備する。ここで、下部バルブパッドＰ２を上部バルブパッドＰ１に対して回転させることによって（すなわち、バルブ位置を変更することによって）、サンプリングユニットは、サンプル充填構成になり、吸引ポート３６は、分取チャンバ１８および貫通ボアＢ２２を介して、貫通ボア孔３２と直接的に流体連通しており（図６Ｅ参照）、これによって、第１の連続的な液体経路（またはフロー構造）を生成する。次のステップとして、あらかじめ決定された量のサンプル５２’が、外部正圧源によって、サンプリングチップ１２から、ボア孔３２内および前記第１の液体経路の入口上に放出される（図６Ｆ参照）。ここで、サンプリングユニットの実際の構成を変更することなく、あらかじめ決定された量のサンプル５２’が、分取チャンバ１８が液体サンプルで完全に満たされるまで、負圧源によって吸引ポート３６を通って第１の液体経路を通して引き込まれる（図６Ｇ参照）。この時点で（もちろん、制御のために、ある程度の遅れはあるが）、入口ポート３７から（サンプルで満たされている）分取チャンバ１８を通って液体サンプリングユニットの出口ポート３８まで延在する第２の連続液体経路を生成するように、下部バルブパッドＰ２を上部バルブパッドＰ１に対して回転させることによって、サンプリングユニットを、分割／分配構成に設定することによって、サンプルの正確な分取５２”の分割または分離が実行される（図６Ｈ参照）。最後に、サンプルユニットの実際の構成では、サンプルの分取５２”が、さらなる処理のために、入口ポート３７において第２の液体経路へ供給された液体希釈材５４によって、第２の液体経路を介して混合チャンバへ追い出される（図６Ｉ参照）。
【００３７】
図７Ａ乃至図７Ｍは、図１Ａおよび図１Ｂに例示された分析器具で使用される図２の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の可能な第２の変形のステップを示す。サンプリング処理のこの変形は、一次サンプリング誤差、すなわち、採取されたサンプル中の気泡形成および不十分な量のサンプルの採取の問題を回避するために特に有用である。したがって、サンプリング／分配の信頼性が大幅に向上する。この増加を達成するために、以下に詳細に議論されるように、サンプリングチップを介してサンプリング部材内にサンプルを吸引した後、僅かな量の空気が、まず前記チップを通ってサンプリング部材へ吸引され、次に吸入サンプル量に正圧を加えることによって、チップから除去される。
【００３８】
再び図７を参照して示すように、サンプリング処理を開始する前に、器具のすべての導管／管材は、洗浄試薬または希釈剤でプライミングされる。このステップの完了後、サンプリングユニットは、サンプリング手順を開始する準備が整う。特に、図７Ａに図示されるように、サンプリングユニットは、液体サンプリングバルブ２０がサンプル容器５０から液体サンプルを採取する準備をするサンプル採取構成へ設定される。この目的のために、上部バルブパッドＰ１に対して下部バルブパッドＰ２を回転させることにより、上部および下部のバルブパッドＰ１およびＰ２のボア孔３２および４２がそれぞれ相互に整列され、これによって、案内チャネルの形態におけるバルブ本体における変位の、閉塞されない変位の経路を形成し、この経路を介して、サンプリング部材１０、特に、そのサンプリングチップ１２が、液体サンプリングバルブ２０の一方の側から他方の側に前進し、その後、必要に応じて、サンプル容器５０の閉塞手段に穴を空け、サンプル５２へ入る（図７Ｂ参照）。サンプリング部材１０のこの位置では、あらかじめ決定された量のサンプル５２’が、外部負圧源によってサンプリングチップ１２内に吸引される（図７Ｃ参照）。次に、あらかじめ決定された量のサンプル５２’を有する前記サンプリングチップ１２が、サンプル容器５０内に配置されたサンプル５２から、前記チップ１２が未だに浄化ユニット６０の下方に位置する位置へ後退される。この位置において、短時間、前記外部負圧源を動作させることによって、（エアカラムの形態で）僅かな量の空気５１が、前記サンプル５２’のすぐ後ろにあるサンプリングチップ１２内に引き込まれる（図７Ｄ参照）。次に、サンプリング部材１０が、さらに後退され、サンプリングチップ１２の外面を洗浄する浄化ユニット６０を通過して、浄化ユニット６０の直上に位置する位置へ移動する（図７Ｅ参照）。次に、サンプリング部材１０のこの静止位置において、外部正圧源を動作させることによって、空気５１が、サンプリングチップ１２から少量、低速度で除去される。同時に、サンプリングチップ１２を洗浄する際に、浄化ユニット６０の前記サンプリングチップ１２の最端部に形成され得るいかなる希釈フィルム５３も除去される。このように、後のサンプル充填時におけるサンプル希釈が回避される。空気５１（および希釈剤フィルム５３も）を除去した後、サンプリング部材１０は、前記下部バルブパッドＰ２のボア孔４２の上方に位置する位置へ後退され（図７Ｆ参照）、それによってサンプルの充填を準備する。ここで、下部バルブパッドＰ２を上部バルブパッドＰ１に対して回転させることによって（すなわち、バルブ位置を変更することによって）、サンプリングユニットは、サンプル充填構成となり、吸引ポート３６は、貫通ボア孔３２と共に、分取チャンバ１８および貫通ボア孔Ｂ２２を通して直接的に流体連通し（図７Ｇ参照）、それによって第１の連続液体経路（またはフロー構造）を形成する。次のステップとして、あらかじめ決定された量のサンプル５２’が、外部正圧源によって、サンプリングチップ１２から、ボア孔３２内へ、および、前記第１の液体経路の入口上に放出される（図７Ｈ乃至図７Ｊ参照）。特に、まず、サンプリングチップ１２が、ボア孔３２内の下部バルブパッドＰ２へ接近し、到達する前に停止される（図７Ｈ参照）。すなわち、前記チップ１２と、前記下部バルブパッドＰ２上面との間の接触はない。ここで、あらかじめ決定された量のサンプル５２’が、サンプリングチップ１２からゆっくりと放出される一方、前記チップ１２は、下部バルブパッドＰ２と接触するように移動される（図７Ｉ参照）。このようにしてサンプル充填を実行することによって、そこに放出されたサンプル５２’の下のボア孔３２内の気泡形成が回避される。あらかじめ決定された量のサンプル５２’を放出した後、サンプリング部材１０は、下部バルブパッドＰ２から、ボア孔３２内に後退される（図７Ｊ参照）。ここで、サンプル５２’は、前記ボア孔３２を（少なくとも）部分的に占有する。当業者にとって明らかなように、サンプリングチップ１２に引き込まれた後に除去される空気５１の量、ならびに、サンプリングチップ１２からサンプル５２’を放出する速度が、サンプルのタイプに依存する格納されたプリセット値と調和している分析器具自身の制御の下で実行される。
【００３９】
ここで、サンプリングユニットの実際の構成を変えることなく、分取チャンバ１８が液体サンプルで完全に満たされるまで、あらかじめ決定された量のサンプル５２’が（アプリケーションに依存して、好適には１μｌのステップで）、負圧源によって、僅かな量、吸引ポート３６を通って第１の液体経路を介して引き込まれる（図７Ｋ参照）。この時点で（もちろん、制御のために、ある程度の遅れはあるが）、入口ポート３７から（サンプルで満たされている）分取チャンバ１８を通って液体サンプリングユニットの出口ポート３８まで延在する第２の連続液体経路を生成するように、下部バルブパッドＰ２を上部バルブパッドＰ１に対して回転させることによって、サンプリングユニットを、分割／分配構成に設定することによって、サンプルの正確な分取５２”の分割または分離が実行される（図７Ｌ参照）。最後に、サンプルユニットの実際の構成では、サンプルの分取５２”が、さらなる処理のために、入口ポート３７における第２の液体経路へ供給された液体希釈材５４によって、第２の液体経路を介して混合チャンバへ追い出される（図７Ｍ参照）。
【００４０】
上記で議論されたサンプリング処理におけるサンプリングユニットのまさに最終的なセグメント化／分配構成は、液体サンプリングバルブのフロー構造に関する限り、本質的にその初期サンプル採取構成に対応することに留意されたい。したがって、上記で議論されたサンプリング手順を再開して、同じサンプルのさらなる分取量、または、さらなるサンプル容器のサンプリングユニット１００の下方のサンプリング位置に配置されたさらなるサンプルの分取量かのいずれかを採取することができる。
【００４１】
上記において、「負圧」および「正圧」という用語は、周辺圧力よりも低いおよび高い圧力値を称する。すなわち、上記で議論されたシステムにおける負圧源は、吸引を表し、正圧源は、放出を表す。
【００４２】
本発明は、特に好適な実施形態に関して詳細に記載されている。しかしながら、本発明の趣旨から逸脱することなく多くの変更および変形がなされ得、そのような変更および変形も、添付の特許請求の範囲内にあることが意図されていることが明らかである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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【図６Ｈ】
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【図６Ｉ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図７Ｇ】
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【図７Ｈ】
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【図７Ｉ】
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【図７Ｊ】
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【図７Ｋ】
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【図７Ｌ】
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【図７Ｍ】
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【国際調査報告】
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