(57)【要約】【課題】  安価かつ操作が容易で高精度のサンプル液希釈を自動で行うことができるサンプル液希釈装置の提供。【解決手段】  一対のシリンジ５，６を、シリンジ筒体間連通路２５を介して連通させた装置を使用し、両シリンジ５，６とシリンジ筒体間連通路２５によって構成される希釈攪拌液収容部内にサンプル液と希釈液とを注入し、シリンジ筒体間連通路２５をオリフィスとしこれを通じて前記両液を両シリンジ５，６内へ往復移動させることによってサンプル液と希釈液とを混合させる  。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のシリンジを、シリンジ筒体間連通路を介して連通させた装置を使用し、前記両シリンジとシリンジ筒体間連通路によって構成される希釈攪拌液収容部内にサンプル液と希釈液とを注入し、前記シリンジ筒体間連通路をオリフィスとしこれを通じて前記両液を両シリンジ内へ往復移動させることによってサンプル液と希釈液とを混合させることを特徴としてなるサンプル液希釈方法。
【請求項２】
一端が閉鎖された筒状の第一シリンジ筒体と、該シリンジ筒体内に往復動自在に挿入され、手動又は往復駆動機構によって強制往復動作されるプランジャーとからなる第1シリンジと、少なくとも一端が閉鎖された筒状の第二シリンジ筒体と、該シリンジ筒体内に往復動自在に挿入されたプランジャー又はピストンからなる第二シリンジと、前記両シリンジのシリンジ筒体閉鎖端部間を連通させるシリンジ筒体間連通路と、前記両シリンジの何れか一方内にサンプルを定量供給するサンプルインジェクターと、前記両シリンジの何れか一方内に希釈液を供給する希釈液供給手段とを備え、前記両シリンジとシリンジ筒体間連通路から構成される液収容部内に前記サンプルインジェクターからサンプル液を、希釈液供給手段から希釈液をそれぞれ注入させ、前記プランジャーを往復動作させることによって前記両液を、前記シリンジ筒体間連通路を通して両シリンジ内へ往復移動させて混合させるようにしたことを特徴としてなるサンプル液希釈装置。
【請求項３】
前記シリンジ筒体間連通路に給排液路を連通させ、該給排液路に切り換え弁を介して前記希釈液供給手段からの希釈液供給路と前記希釈混合液排出路とを切り換え連通自在としてなる請求項２に記載のサンプル液希釈装置。
【請求項４】
第二シリンジは、そのピストンによって仕切られた第二シリンジ筒体のシリンジヘッド側を液収容部とし、前記ピストンは、その背面側を復帰用加圧手段によって常時シリンジヘッド側に付勢されている請求項２又は３に記載のサンプル液希釈装置。
【請求項５】
復帰用加圧手段は、ピストンの背面側を密閉空間とし、該密閉空間内に圧力空気を充填した空気圧式加圧装置である請求項４に記載のサンプル液希釈装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプル液を、所望の分析処理に必要な状態に希釈するためのサンプル液希釈装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）や表面プラズモン共鳴法（ＳＰＲ法）を自動で行う分析機器を使用する場合、希釈操作を伴うサンプル液調整が必要となる。
【０００３】
マニュアル操作によるサンプル液希釈方法としては、サンプル液及び希釈液の計量採液手段としてマイクロピペッターと混合手段としてボルテックスミキサーとを用いる方法が一般的であるが、計量採液手段にホールピペットと混合手段にメスフラスコとを用いた単純なサンプル液希釈方法が最も高精度でより定量的な希釈を行うことが出来るのが現状である。
【０００４】
また、ラボラトリーオートメーションシステム（以降ＬＡＳ）においてのサンプル液希釈方法は、ディスペンサーによるピペッティングを行い、ボルテックスミキサーやシェイカーなどによる混合が用いられている（例えば特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１４２４８２号公報
【特許文献２】特開２０００−１４６７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述の如き従来の技術におけるマニュアル操作では、個人の技術が必要とされ、誰が行っても高精度であるとは言えず、人為的なミスなども起こりやすいという問題があった。
【０００７】
また、ＬＡＳにおいて実装されているディスペンサーは、約１０μｌ〜１０００μｌの採液容量が一般的であるが、繰り返し分注精度は０．５％以下程度であるものの、この容量範囲を超えた精度の高い分注は難しく、ＬＡＳによる１回当たりの高精度な希釈倍率は１００倍程度であり、通常、希釈を必要とする酵素免疫測定法（ＥＬＩＳＡ法）や表面プラズモン共鳴法（ＳＰＲ法）では数万倍以上の希釈が必須であり、ＬＡＳ内でこの希釈倍率を実現するには複数回の希釈が必要とされ、希釈精度が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
さらに、現在ＬＡＳを用いての全自動ＥＬＩＳＡシステムは数多く販売されているが、非常に高価であり、上述の理由から高精度も期待できない。
【０００９】
本発明は、上述の如き従来の問題を鑑み、安価かつ操作が容易で高精度のサンプル液希釈を自動で行うことができるサンプル液希釈方法及びその装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、一対のシリンジを、シリンジ筒体間連通路を介して連通させた装置を使用し、前記両シリンジとシリンジ筒体間連通路によって構成される希釈攪拌液収容部内にサンプル液と希釈液とを注入し、前記シリンジ筒体間連通路をオリフィスとしこれを通じて前記両液を両シリンジ内へ往復移動させることによってサンプル液と希釈液とを混合させることを特徴としてなるサンプル液希釈方法にある。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、一端が閉鎖された筒状の第一シリンジ筒体と、該シリンジ筒体内に往復動自在に挿入され、手動又は往復駆動機構によって強制往復動作されるプランジャーとからなる第1シリンジと、少なくとも一端が閉鎖された筒状の第二シリンジ筒体と、該シリンジ筒体内に往復動自在に挿入されたプランジャー又はピストンからなる第二シリンジと、前記両シリンジのシリンジ筒体閉鎖端部間を連通させるシリンジ筒体間連通路と、前記両シリンジの何れか一方内にサンプルを定量供給するサンプルインジェクターと、前記両シリンジの何れか一方内に希釈液を供給する希釈液供給手段とを備え、前記両シリンジとシリンジ筒体間連通路から構成される液収容部内に前記サンプルインジェクターからサンプル液を、希釈液供給手段から希釈液をそれぞれ注入させ、前記プランジャーを往復動作させることによって前記両液を、前記シリンジ筒体間連通路を通して両シリンジ内へ往復移動させて混合させるようにしたことを特徴としてなるサンプル液希釈装置にある。
【００１２】
請求項３に記載の発明の特徴は、請求項２の構成に加え、前記シリンジ筒体間連通路に給排液路を連通させ、該給排液路に切り換え弁を介して前記希釈液供給手段からの希釈液供給路と前記希釈混合液排出路とを切り換え連通自在としたことにある。
【００１３】
請求項４に記載の発明の特徴は、請求項２又は３の何れか１項の構成に加え、第二シリンジは、そのピストンによって仕切られた第二シリンジ筒体のシリンジヘッド側を液収容部とし、前記ピストンは、その背面側を復帰用加圧手段によって常時シリンジヘッド側に付勢されていることにある。
【００１４】
請求項５に記載の発明の特徴は、請求項４の構成に加え、復帰用加圧手段は、ピストンの背面側を密閉空間とし、該密閉空間内に圧力空気を充填した空気圧式加圧装置であることにある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、一対のシリンジを、シリンジ筒体間連通路を介して連通させた装置を使用し、前記両シリンジとシリンジ筒体間連通路によって構成される希釈攪拌液収容部内にサンプル液と希釈液とを注入し、前記シリンジ筒体間連通路をオリフィスとしこれを通じて前記両液を両シリンジ内へ往復移動させることによってサンプル液と希釈液とを混合させるようにしたことにより、希釈液とサンプル液との混合液が、オリフィスから何れかのシリンジ内に流入する際に、激しい渦流が生じ、希釈液に対するサンプル液量が微少な、大希釈率である場合にあっても、均一な混合状態が短時間で容易に得られることとなり、希釈精度が向上する。
【００１６】
また、本発明は、一端が閉鎖された筒状の第一シリンジ筒体と、該シリンジ筒体内に往復動自在に挿入され、手動又は往復駆動機構によって強制往復動作されるプランジャーとからなる第1シリンジと、少なくとも一端が閉鎖された筒状の第二シリンジ筒体と、該シリンジ筒体内に往復動自在に挿入されたプランジャー又はピストンからなる第二シリンジと、前記両シリンジのシリンジ筒体閉鎖端部間を連通させるシリンジ筒体間連通路と、前記両シリンジの何れか一方内にサンプルを定量供給するサンプルインジェクターと、前記両シリンジの何れか一方内に希釈液を供給する希釈液供給手段とを備え、前記両シリンジとシリンジ筒体間連通路から構成される液収容部内に前記サンプルインジェクターからサンプル液を、希釈液供給手段から希釈液をそれぞれ注入させ、前記プランジャーを往復動作させることによって前記両液を、前記シリンジ筒体間連通路を通して両シリンジ内へ往復移動させて混合させるようにしたことによって、簡易で製造コストが低い装置によって高精度の希釈がなされる。
【００１７】
更に、本発明では、前記シリンジ筒体間連通路に給排液路を連通させ、該給排液路に切り換え弁を介して前記希釈液供給手段からの希釈液供給路と前記希釈混合液排出路とを切り換え連通自在としたことにより、流路構成が簡略化され、装置の製造が容易となる。
【００１８】
更に、本発明では、第二シリンジは、そのピストンによって仕切られた第二シリンジ筒体のシリンジヘッド側を液収容部とし、前記ピストンは、その背面側を復帰用加圧手段によって常時シリンジヘッド側に付勢させることにより、一方のシリンジのプランジャー飲みの操作によって、両シリンジ間への混合液の移動が効率よくなされる。
【００１９】
更に、本発明は、前記復帰用加圧手段として、ピストンの背面側を密閉空間とし、該密閉空間内に圧力空気を充填した空気圧式加圧装置を使用することによって、構造が簡略化された装置とできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るサンプル希釈装置の概略を示す流路図である。
【図２】同上のサンプルインジェクターのサンプル液計量状態を示す部分流路図である。
【図３】同上のサンプル液注入状態を示す流路図である。
【図４】同上の希釈液吸引状態を示す流路図である。
【図５】同上の希釈済み液排出状態を示す流路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の態様を図面に示した実施例に基づいて説明する。図において１は混合攪拌部であり、２はサンプルインジェクター、３は希釈液供給部である。
【００２２】
混合攪拌部１には、第一シリンジ５及び第二シリンジ６とからなる  一対のシリンジを有している。第一シリンジ５は、円筒状をした第一シリンジ筒体１０とプランジャー１１とから構成されている。プランジャー１１は、第一シリンジ筒体１０内を気密性を維持させて仕切るピストン１１ａとこれに先端が固定された操作軸部１１ｂとからなっている。
【００２３】
第二シリンジ６は、円筒状の第二シリンジ筒体１３と、その内部を気密性を維持させて仕切るピストン１４と、該ピストン１４を後述するシリンジヘッド２０側に付勢するための復帰用加圧手段である空気圧室１５とから構成されている。空気圧室１５には圧縮空気が充填され、ピストン１４の背面を常時加圧している。
【００２４】
両シリンジ５，６は、それぞれの先端が第一シリンジ筒体１０と第二シリンジ筒体１３が共通のシリンジヘッド２０と一体となっており、後端が共通のフランジブロック２１と一体となっている。第一シリンジ筒体１０の後端はフランジブロック２１の背面に開放され、その開口部よりプランジャー１１が挿入されている。第二シリンジ筒体１３の後端は栓体２２によって閉鎖された密閉空間となっている。栓体２２には逆止弁つきの空気注入口２３が備えられている。
【００２５】
尚、この実施例ではピストン１４の背面を押圧する復帰用加圧手段として空気圧を利用しているが、この他コイルスプリングなどの弾性材を使用しても良い。
【００２６】
シリンジヘッド２０には、両シリンジ筒体１０，１３の閉鎖端部間を連通させるシリンジ筒体間連通路２５が形成されている。このシリンジ筒体間連通路２５は、両シリンジ筒体１０，１３の内径に比べては小径に形成され両シリンジ筒体１０，１３を連通させるオリフィス（絞り流路）を構成している。このシリンジ筒体間連通路２５と両シリンジ５，６内が希釈攪拌液収容部となっている。
【００２７】
シリンジ筒体間連通路２５にはその中央部分を開閉弁２６によって開閉できるようになっているとともに、その第一シリンジ筒体１０側に給排液路２７が連通され、第二シリンジ筒体１３側にはサンプル注入路２８が連通されている。尚、サンプル注入路２８はシリンジ筒体間連通路２５ではなく、直接第二シリンジ筒体１３の閉鎖端部に連通させても良い。
【００２８】
サンプルインジェクター２は、ステータ３０内に回転可能に収容しロータ３１を有し、ロータ３１には計量ループ３２が備えられ、その両端がロータ外周に開口されている。ステータ３０には計量ループ３２の両端が整合する２つのサンプル計量用のポート３２ａ，３２ｂ及びサンプル送出用のポート３３ａ，３３ｂが備えられ、サンプル計量用の一方のポート３２ａにはサンプルを注入するためのサンプルシリンジ３４が連通され、他方のポート３２ｂには余剰サンプル収容容器３５に通じる余剰サンプル排出流路３６が連通されている。
【００２９】
また、サンプル送出用の一方のポート３３ａにはサンプル送出シリンジ３７が連通され、他方のポート３３ｂにはサンプル注入路２８が連通されている。サンプル注入路２８には３方切り換え弁３８を介して排液容器３９に通じる排液路４０が連通されるようになっている。
【００３０】
このように構成されるサンプルインジェクター２は、図２に示す状態で、サンプルシリンジ３４によりサンプル液を注入して計量ループ３２内にサンプル液を満たし、次いでロータを図３の状態に旋回させて送出シリンジ３７より希釈液を注入することによって計量ループ３２内のサンプル液がサンプル注入路２８を通じて第二シリンジ筒体１３内に注入されるようになっている。
【００３１】
尚、３方切り換え弁３８は、サンプル液を第二シリンジ筒体１３内に注入した後、送出シリンジ３７内に希釈液を廃液容器３９側に流すことによって計量ループ３２内を洗浄する際に使用する。
【００３２】
希釈液供給部３には、希釈液容器４１が備えられ、該容器内の希釈液をデガッサ４６を通して前述した混合攪拌部１の給排液路２７に通じる希釈液供給路４２を有している。希釈液供給路４２は、給排液路２７に対して切り換え連通されるように３方切り換え弁４３の一方の切り換えポートに連通されている。この３方切り換え弁３４の他方の切り換えポートには、希釈混合済み液を収容するための希釈済み液容器４４に通じる希釈混合液排出路４５が連通されている。
【００３３】
このように構成される装置を使用したサンプル液希釈方法について説明する。先ず、図３に示すように、第一シリンジ５のプランジャー１１及び第二シリンジ６のピストン１４が最もシリンジヘッド側に押し込まれた状態とする。この時、３方切り換え弁３８は、サンプル注入流路２８トポート３３ｂが連通される側に動作させ、開閉弁２６を閉じた状態とする。
【００３４】
この状態で送出シリンジ３７を操作し、予め計量ループ３２内に収容されているサンプル液を第二シリンジ６内に注入する。注入完了後切り換え弁３８を操作してサンプル注入路２８を閉じる。
【００３５】
次いで、図４に示すように３方切り換え弁４３を希釈液流路４２側が給排液路２７に通じる側に向け、第一シリンジ５のプランジャー１１を後退させる方向に動作させ、これによって希釈液容器４１内の希釈液を第一シリンジ５内に吸引する。
【００３６】
このようにしてサンプル液と希釈液とを第一、第二のシリンジ５，６内に所望の希釈割合となるように収容した後、図１に示すように、３方切り換え弁４３を廃液流路２７が閉じられる側に動作させるとともに開閉弁２６を開ける。
【００３７】
この状態で、プランジャー１１を押し込むことにより第一シリンジ５内の希釈液を第二シリンジ６内に注入する。この時シリンジ筒体間連通路２５がオリフィスとなり、第二シリンジ筒体内入って急激に拡開されるため渦流が発生し、第二シリンジ６内にあるサンプル液と混合されて攪拌されることとなる。この時ピストン１４はその背面の空気圧に抗して後退する。
【００３８】
このようにして第二シリンジ６内に希釈液が移動された後、プランジャー１１を後退方向に動作させることによって、第二シリンジ６内の混合液が第一シリンジ５内に移動され、オリフィスとなっている連通路２５から第一シリンジ筒体１０内に流入する際に攪拌がなされる。このプランジャー１１の操作を複数回行うことによって希釈液とサンプル液とが均一に混合される。
【００３９】
この混合操作が終了した後、プランジャー１１を後退側に動作させて混合液を第一シリンジ５内側に移動させた状態で図５に示すように、開閉弁２６を閉じ、３方切り換え弁４３を給排液路２７が希釈混合液排出路４４に通じるように操作し、しかる後プランジャー１１を押し込み方向に動作させる。これによって第一シリンジ５内の混合液は、希釈済み液容器４３内に送り出される。
【００４０】
尚、希釈混合液の希釈済み液容器４３内への押し出しは、第二シリンジ６内に混合液を移動させた状態で、３方切り換え弁４３を操作することによって、ピストン１４に対するその背面の空気圧によって押し出させるようにしても良い。
【００４１】
また、この実施例では、プランジャー１１を手動によって操作させる場合を示しているが、例えば、ステッピングモータとクランク機構とを組み合わせた電動駆動機構を使用してプランジャーを動作させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  混合攪拌部
２  サンプルインジェクター
３  希釈液供給部
５  第一シリンジ
６  第二シリンジ
１０  第一シリンジ筒体
１１  プランジャー
１１ａ  ピストン
１１ｂ  操作軸部
１３  第二シリンジ筒体
１４  ピストン
１５  空気圧室
２０  シリンジヘッド
２１  フランジブロック
２２  栓体
２３  空気注入口
２５  シリンジ筒体間連通路
２６  開閉弁
２７  給排液路
２８  サンプル注入路
３０  ステータ
３１  ロータ
３２  計量ループ
３２，３２ｂ  サンプル計量用のポート
３３ａ，３３ｂ  サンプル送出用のポート
３４  サンプルシリンジ
３５  余剰サンプル収容容器
３６  余剰サンプル排出流路
３７  サンプル送出シリンジ
３８  ３方切り換え弁
４０  排液路
４１  希釈液容器
４２  希釈液供給路
４３  ３方切り換え弁
４４  希釈済み液容器
４５  希釈混合液排出路
４６  デガッサ
【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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