(57)【要約】前処理装置は試料ごとに用意された前処理キットを用い、前処理項目に対応して設けられた複数の処理ポートに前処理キットを設置して、所定の前処理項目を実行する。前処理キットを保持して搬送する搬送部や各処理ポートにおいて前処理項目を実行する処理部の動作を制御する制御部は、処理状況管理手段、ランダムアクセス手段及び前処理手段を備えている。ランダムアクセス手段は、前処理キットに収容されている試料に対して実行すべき前処理項目に対応する前処理ポートの空き状況を確認し、その前処理項目に対応する処理ポートとして空いている処理ポートがあるときはその前処理キットを該処理ポートに設置するように構成されている。前処理手段は、処理ポートに前処理キットが設置されたときにその前処理キット内の試料に対し対応する前処理項目を実行する。
2016002032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料ごとに用意され試料を収容するための内部空間を有する前処理キットを保持する保持部を有し、その保持部を移動させて前記前処理キットを搬送する搬送機構と、
前記前処理キットを前記保持部の軌道に沿う位置に配置する前処理キット設置部と、
前記保持部の軌道に沿った複数の箇所に設けられた前記前処理キットを設置するための処理ポートであって、試料に対して実行すべき前処理項目に対応して設けられた処理ポートと、
前記各処理ポートに設置された前記前処理キット内の試料に対し対応する前処理項目を実行する処理部と、
前記搬送機構、前記前処理キット設置部及び前記処理部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記各処理ポートにおいて実行されている前処理の実行状況及び前記各処理ポートの空き状況を管理する処理状況管理手段と、前記前処理キットに収容されている試料に対して実行すべき前処理項目に対応する前記処理ポートの空き状況を確認し、その前処理項目に対応する前記処理ポートとして空いている前記処理ポートがあるときはその前処理キットを該処理ポートに設置するように構成されたランダムアクセス手段と、前記前処理ポートに前記前処理キットが設置されたときにその前処理キット内の試料に対し対応する前処理項目を実行する前処理手段と、を備えている前処理装置。
【請求項２】
前記前処理キットは、試料を収容する内部空間を有しその内部空間内に試料を通液させて試料中の特定成分を試料から分離させる分離剤又は分離膜、及び前記分離剤又は分離膜の下方に設けられ前記分離剤又は分離膜を通液した試料を抽出する抽出口を有する分離デバイスと、前記分離デバイスと着脱される回収容器であって、前記分離デバイスと装着されたときに前記分離デバイスの下部を収容して前記抽出口より抽出される試料を回収する内部空間を有する回収容器と、からなり、
前記分離デバイスの下部が前記回収容器に収容された状態の前記前処理キットを設置するための前記処理ポートとしての複数の濾過ポートと、
前記濾過ポートに設置された前記分離デバイス内の試料が前記分離剤又は分離膜を通じて前記抽出口から前記回収容器内へ抽出されるように、前記濾過ポートに設置された前記前処理キット内の試料に対して圧力を負荷する前記処理部としての圧力負荷部と、をさらに備えている請求項１に記載の前処理装置。
【請求項３】
前記分離デバイスと前記回収容器のそれぞれは、外周面から周方向へ広がる鍔部を有し、
前記搬送機構は、前記保持部が前記分離デバイス及び前記回収容器のそれぞれの前記鍔部と係合して前記分離デバイス及び前記回収容器のそれぞれを別々に保持して搬送し得るように構成されている請求項２に記載の前処理装置。
【請求項４】
前記濾過ポートに優先順位が設定されており、
前記ランダムアクセス手段は、複数の前記濾過ポートに空きがあるときに、優先順位の高い前記濾過ポートから順に使用するように構成されている請求項２又は３に記載の前処理装置。
【請求項５】
試料溶液を収容した前記分離デバイスを設置するための前記処理ポートとしての撹拌ポートと、
前記撹拌ポートに設置された前記分離デバイスを水平面内において周期的に運動させることにより該分離デバイス内の試料溶液を撹拌する前記処理部としての撹拌機構と、をさらに備えている請求項２から４のいずれか一項に記載の前処理装置。
【請求項６】
前記撹拌ポートが複数設けられており、前記撹拌機構は前記各撹拌ポートごとに個別に設けられている請求項５に記載の前処理装置。
【請求項７】
前記分離デバイスから抽出された試料を収容した前記回収容器を設置するための転送ポート、及び前記転送ポートを該前処理装置の外部へ移動させるポート移動機構を有し、前記転送ポートに設置された前記回収容器を該前処理装置の外部に配置することにより、該前処理装置に隣接して設けられた試料注入装置が前記回収容器から試料を吸入することを可能にする試料転送部をさらに備えている請求項２から６のいずれか一項に記載の前処理装置。
【請求項８】
前記濾過ポートに設置されている前記回収容器内に乾固ガスを個別に供給する乾固機構を前記処理部として備え、
前記前処理手段は、濃縮又は乾固を必要とする試料の抽出処理の後、前記回収容器内の試料に乾固ガスを吹き付ける乾固処理を実行するように構成されている請求項２から７のいずれか一項に記載の前処理装置。
【請求項９】
前記乾固機構は、前記各濾過ポートに対応して設けられ先端から乾固ガスを噴出する複数の乾固ガス供給ノズルを備え、
前記前処理手段は、前記乾固処理として、前記乾固ガス供給ノズルを前記搬送機構によって対応する前記濾過ポートの前記回収容器の上面開口上に配置し、前記乾固ガス供給ノズルの先端から前記回収容器内の試料に対して乾固ガスを吹き付けるように構成されている請求項８に記載の前処理装置。
【請求項１０】
前記保持部の軌道に沿う位置に設けられ、未使用の前記分離デバイスを設置するための分注ポートと、
試料を収容した複数の試料容器を保持し、試料容器を水平面内で移動させて所望の試料容器を所定のサンプリング位置に配置する試料設置部と、
前記サンプリング位置に配置された試料容器から試料を吸入し、前記分注ポートに設置された前記分離デバイスに試料を分注するサンプリング部と、をさらに備えている請求項１から９のいずれか一項に記載の前処理装置。
【請求項１１】
前記サンプリング部は、試料の吸入と分注を行なうノズルをその先端が鉛直下方向を向くように先端側で保持し、水平面内において基端部を中心に回転することによって前記ノズルが円弧状の軌道を描くように前記ノズルを移動させるサンプリングアームにより構成されている請求項１０に記載の前処理装置。
【請求項１２】
試料に添加すべき試薬を収容した複数の試薬容器を保持し、試薬容器を水平面内で移動させて所望の試薬容器を所定の試薬採取位置に配置する試薬設置部と、
前記試薬採取位置に配置された試薬容器から試薬を吸入し、前記分注ポートに設置された前記分離デバイスに試薬を分注する試薬添加部と、をさらに備えている請求項１０又は１１に記載の前処理装置。
【請求項１３】
前記試薬添加部は、試薬の吸入と分注を行なうノズルをその先端が鉛直下方向を向くように先端側で保持し、水平面内において基端部を中心に回転することによって前記ノズルが円弧上の軌道を描くように前記ノズルを移動させる試薬アームにより構成されている請求項１２に記載の前処理装置。
【請求項１４】
前記搬送機構は、先端側に前記保持部を備え、水平面内において基端部を中心に回転することによって前記保持部が円弧状の軌道を描くように前記保持部を移動させる搬送アームにより構成されている請求項１から１３のいずれか一項に記載の前処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば全血、血清、血漿、ろ紙血、尿などの生体由来試料に含まれる成分のうち、分析に不要な特定成分を除去して必要成分を試料として抽出する抽出処理などの前処理を自動的に実行する前処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生体試料などの試料の定量分析などを実行する際、その生体試料から分析に不要な特定成分を除去して必要成分を試料として抽出する処理や、抽出された試料の濃縮や乾固をする乾固処理を行なう必要がある場合がある。かかる前処理を自動的に実行する前処理装置として、従来から種々のものが提案され、実施されている（例えば、特許文献１参照。）。【０００３】
例えば特許文献１では、試料を通液させることによって特定成分を分離させる分離剤を保持した複数のカートリッジを共通の搬送機構で保持し、搬送機構によってそれらのカートリッジを所定位置に設けられた圧力負荷機構に順次配置し、圧力負荷機構においてカートリッジに圧力を負荷することで試料の抽出を行なうことが開示されている。この場合、カートリッジからの抽出液を受ける複数の抽出液受けを、カートリッジの下方でカートリッジとは別の搬送機構によってカートリッジとは相対的に移動させ、圧力負荷機構に順次配置していくことで、試料の抽出が連続的に行なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６０４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の方式では、圧力負荷機構において試料の抽出処理が行なわれている間はカートリッジや抽出液受けの搬送機構を動かすことができないので、スループットを向上させるには限界がある。これは、圧力負荷機構の数を増加させても同じである。【０００６】
そこで、本発明は、複数の試料に対する前処理のスループットを向上させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる前処理装置は、試料ごとに用意され試料を収容するための内部空間を有する前処理キットを保持する保持部を有し、その保持部を移動させて前処理キットを搬送する搬送機構と、前処理キットを保持部の軌道に沿う位置に配置する前処理キット設置部と、保持部の軌道に沿った複数の箇所に設けられた前処理キットを設置するための処理ポートであって、試料に対して実行すべき前処理項目に対応して設けられた処理ポートと、各処理ポートに設置された前処理キット内の試料に対し対応する前処理項目を実行する処理部と、搬送機構、前処理キット設置部及び処理部の動作を制御する制御部と、を備えている。制御部は、処理状況管理手段、ランダムアクセス手段及び前処理手段を備えている。処理状況管理手段は、各処理ポートにおいて実行されている前処理の実行状況及び各処理ポートの空き状況を管理する。ランダムアクセス手段は、前処理キットに収容されている試料に対して実行すべき前処理項目に対応する前処理ポートの空き状況を確認し、その前処理項目に対応する処理ポートとして空いている処理ポートがあるときはその前処理キットを該処理ポートに設置するように構成されている。前処理手段は、処理ポートに前処理キットが設置されたときにその前処理キット内の試料に対し対応する前処理項目を実行する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の前処理装置は、試料ごとに用意された前処理キットを用い、搬送機構の保持部の軌道に沿った複数の箇所に、試料に対して実行すべき前処理項目に対応して処理ポートが設けられており、前処理キットに収容されている試料に対して実行すべき前処理項目に対応する前処理ポートの空き状況を確認し、その前処理項目に対応する処理ポートとして空いている処理ポートがあるときはその前処理キットを該処理ポートに設置してその前処理項目を実行するように構成されているので、複数の試料の前処理をそれぞれ個別に同時並行的に実行することができる。これにより、前処理のスループットが向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】前処理装置の一実施例を示す平面図である。
【図２Ａ】前処理キットの分離デバイスの一例を示す断面図である。
【図２Ｂ】前処理キットの回収容器の一例を示す断面図である。
【図２Ｃ】分離デバイスに回収容器を装着した状態の前処理キットを示す断面図である。
【図３】搬送アームの保持部の構造を示す搬送アーム先端部の斜視図である。
【図４Ａ】濾過ポートの構造を示す断面構成図である。
【図４Ｂ】濾過ポートに前処理キットを設置した状態を示す断面構成図である。
【図５】負圧負荷機構の構成を示す概略流路構成図である。
【図６Ａ】攪拌部の構造を示す断面構成図である。
【図６Ｂ】攪拌部の動作状態を示す断面構成図である。
【図７】同実施例の制御系統を示すブロック図である。
【図８】同実施例の前処理動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】前処理装置の他の実施例を示す平面図である。
【図１０Ａ】乾固機構の一部を濾過ポートとともに示す断面構成図である。
【図１０Ｂ】乾固ガス供給ノズルを回収容器上に配置した状態を示す断面図である。
【図１１】同実施例の制御系統を示すブロック図である。
【図１２】同実施例の前処理動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の前処理装置において用いられる前処理キットは、試料を収容する内部空間を有し、その内部空間内に試料を通液させて試料中の特定成分を試料から分離させる分離剤又は分離膜、及び分離剤又は分離膜の下方に設けられ分離剤又は分離膜を通液した試料を抽出する抽出口を有する分離デバイスと、分離デバイスと着脱される回収容器であって、分離デバイスと装着されたときに分離デバイスの下部を収容して抽出口より抽出される試料を回収する内部空間を有する回収容器と、からなるものであることが好ましい。その場合、分離デバイスの下部が回収容器に収容された状態の前処理キットを設置するための処理ポートとしての複数の濾過ポートと、濾過ポートに設置された分離デバイス内の試料が分離剤又は分離膜を通じて抽出口から回収容器内へ抽出されるように、濾過ポートに設置された前処理キット内の試料に対して圧力を負荷する処理部としての圧力負荷部と、をさらに備えている。これにより、複数設けられた濾過ポートにおいて試料ごとに抽出を行なうことができ、試料抽出のスループットを向上させることができる。
【００１１】
また、特許文献１に開示された構成では、抽出液受けが常にカートリッジの下方に配置された状態であるため、抽出液受けに抽出された試料を採取することが容易でなく、抽出試料を採取するためにさらに複雑な機構が必要となる。これに対し、本発明にかかる前処理キットを分離デバイスと回収容器によって構成し、回収容器を分離デバイスに対して着脱可能とすることで、分離デバイスから回収容器に試料を抽出した後、回収容器を分離デバイスから離脱させて取り扱うことができるので、抽出した試料の回収が容易になる。
【００１２】
分離デバイスと回収容器のそれぞれは、外周面から周方向へ広がる鍔部を有し、搬送機構は、保持部が分離デバイス及び回収容器のそれぞれの鍔部と係合して分離デバイス及び回収容器のそれぞれを別々に保持して搬送し得るように構成されていることが好ましい。そうすれば、搬送機構の保持部が簡単な構成で分離デバイスと回収容器のそれぞれを別々に搬送することができる。
【００１３】
複数の濾過ポートが設けられている場合の好ましい実施の態様としては、濾過ポートに優先順位が設定されており、ランダムアクセス手段は、複数の濾過ポートに空きがあるときに、優先順位の高い濾過ポートから順に使用するように構成されている。これにより、複数の濾過ポートに空きがあるときにそれらのうちいずれの濾過ポートを使用すべきかの判断が容易になる。
【００１４】
試料溶液を収容した分離デバイスを設置するための処理ポートとしての撹拌ポートと、撹拌ポートに設置された分離デバイスを水平面内において周期的に運動させることにより該分離デバイス内の試料溶液を撹拌する処理部としての撹拌機構と、をさらに備えていることが好ましい。そうすれば、分離デバイス内の試料溶液の撹拌を自動的に行なうことができる。
【００１５】
撹拌ポートが複数設けられており、撹拌機構は各撹拌ポートごとに個別に設けられていることが好ましい。そうすれば、試料の撹拌を行なうべき場合に、撹拌ポートに空きがあればその撹拌ポートに分離デバイスが搬送され、各撹拌ポートにおいて試料の撹拌が独立して実行されるので、複数の試料の撹拌を同時並行的にかつ独立したタイミングで行なうことができ、試料の前処理のスループットが向上する。
【００１６】
分離デバイスから抽出された試料を収容した回収容器を設置するための転送ポート、及び転送ポートを該前処理装置の外部へ移動させるポート移動機構を有し、転送ポートに設置された回収容器を該前処理装置の外部に配置することにより、該前処理装置に隣接して設けられた試料注入装置が回収容器から試料を吸入することを可能にする試料転送部をさらに備えていることが好ましい。そうすれば、前処理の終了した試料を該前処理装置に隣接する試料注入装置によって自動的に採取することができるようになり、試料の前処理から分析までを自動化することができる。
【００１７】
濾過ポートに設置されている回収容器内に乾固ガスを個別に供給する乾固機構を処理部として備え、前処理手段は、濃縮又は乾固を必要とする試料の抽出処理の後、回収容器内の試料に乾固ガスを吹き付ける乾固処理を実行するように構成されていることが好ましい。そうすれば、回収容器への試料の抽出に引き続いて試料の乾固や濃縮を濾過ポートにおいて実行することができ、前処理の効率が向上する。
【００１８】
乾固機構の好ましい実施の態様は、各濾過ポートに対応して設けられ先端から乾固ガスを噴出する複数の乾固ガス供給ノズルを備え、前処理手段は、乾固処理として、乾固ガス供給ノズルを搬送機構によって対応する濾過ポートの回収容器の上面開口上に配置し、乾固ガス供給ノズルの先端から回収容器内の試料に対して乾固ガスを吹き付けるように構成されているものである。これにより、回収容器内の試料に乾固ガスを吹き付けるための乾固ガス供給ノズルを専用の機構を設けることなく搬送機構によって回収容器上に配置することができるため、装置構成の複雑化や大型化を防止することができる。
【００１９】
保持部の軌道に沿う位置に設けられ、未使用の分離デバイスを設置するための分注ポートと、試料を収容した複数の試料容器を保持し、試料容器を水平面内で移動させて所望の試料容器を所定のサンプリング位置に配置する試料設置部と、サンプリング位置に配置された試料容器から試料を吸入し、分注ポートに設置された分離デバイスに試料を分注するサンプリング部と、をさらに備えていることが好ましい。そうすれば、分析者が手作業で分離デバイスに試料を分注する必要がない。
【００２０】
上記サンプリング部の好ましい実施の態様は、試料の吸入と分注を行なうノズルをその先端が鉛直下方向を向くように先端側で保持し、水平面内において基端部を中心に回転することによって前記ノズルが円弧状の軌道を描くようにノズルを移動させるサンプリングアームにより構成されているものである。
【００２１】
試料に添加すべき試薬を収容した複数の試薬容器を保持し、試薬容器を水平面内で移動させて所望の試薬容器を所定の試薬採取位置に配置する試薬設置部と、試薬採取位置に配置された試薬容器から試薬を吸入し、分注ポートに設置された分離デバイスに試薬を分注する試薬添加部と、をさらに備えていることが好ましい。そうすれば、分離デバイスに試料を分注した分注ポートにおいて試料に対する試薬の添加も自動的に行なわれるので、前処理のスループットがさらに向上する。
【００２２】
上記試薬添加部の好ましい実施の態様は、試薬の吸入と分注を行なうノズルをその先端が鉛直下方向を向くように先端側で保持し、水平面内において基端部を中心に回転することによってノズルが円弧上の軌道を描くようにノズルを移動させる試薬アームにより構成されているものである。
【００２３】
搬送機構の好ましい実施の態様は、先端側に保持部を備え、水平面内において基端部を中心に回転することによって保持部が円弧状の軌道を描くように保持部を移動させる搬送アームにより構成されているものである。
【００２４】
前処理装置の一実施例について図１を用いて説明する。
【００２５】
この実施例の前処理装置１は、用意された分離デバイス５０と回収容器５４の組からなる前処理キットを試料ごとに一組用いて必要な前処理項目を実行する。前処理装置１には、各前処理項目を実行するための複数の処理ポートが設けられており、試料を収容した前処理キットをいずれかの処理ポートに設置することで、その前処理キットに収容された試料に対し各処理ポートに対応する前処理項目が実行されるようになっている。各処理ポートについては後述する。前処理項目とは、分析者が指定した分析項目を実行するために必要な前処理の項目である。
【００２６】
前処理キットをなす分離デバイス５０及び回収容器５４は、搬送機構をなす搬送アーム２４によって搬送される。搬送アーム２４は先端側に分離デバイス５０及び回収容器５４を保持するための保持部２５を有し、保持部２５が円弧状の軌道を描くようにその基端部を保持する鉛直軸２９を回転中心として水平面内において回転する。分離デバイス５０及び回収容器５４の搬送先である各処理ポートやその他のポートは、すべて保持部２５が描く円弧状の軌道に沿って設けられている。
【００２７】
試料を収容した試料容器６を設置するための試料設置部２が設けられ、その近傍に試料設置部２に設置された試料容器から試料を採取するためのサンプリング部であるサンプリングアーム２０が設けられている。試料設置部２には複数の試料容器６を保持するサンプルラック４が円環状に設置される。試料設置部２はサンプルラック４をその周方向に移動させるように水平面内において回転し、試料設置部２の回転によって所望の試料容器６が所定のサンプリング位置に配置されるようになっている。サンプリング位置とは、サンプリングアーム２０の先端のサンプリングノズル２０ａの軌道に沿った位置であって、サンプリングノズル２０ａにより試料を採取する位置である。
【００２８】
サンプリングアーム２０は、基端部を鉛直軸２２が貫通し、軸２２を中心とする水平面内での回転動作及び軸２２に沿った鉛直方向への上下動を行なう。サンプリングノズル２０ａはサンプリングアーム２０の先端側でその先端が鉛直下方向を向くように保持されており、サンプリングアーム２０によって水平面内における円弧状の軌道を描く移動と鉛直方向への上下動を行なう。
【００２９】
サンプリングノズル２０ａの軌道上で、かつ搬送アーム２４の保持部２５の軌道上の位置に分注ポート３２が設けられている。分注ポート３２は未使用の分離デバイス５０に対してサンプリングノズル２０ａが試料を分注するためのポートである。未使用の分離デバイス５０は搬送アーム２４によって分注ポートに設置される。
【００３０】
試料設置部２の内側に、試薬容器１０を設置するための試薬設置部８が設けられ、試薬設置部８に設置された試薬容器から試薬を採取するための試薬アーム２６（試薬添加部）が設けられている。試薬アーム２６は基端が搬送アーム２４と共通の鉛直軸２９によって支持されており、水平面内において回転するとともに上下動を行なうようになっている。試薬アーム２６の先端部にその先端が鉛直下方向を向くようにして試薬添加ノズル２６ａが設けられており、試薬添加ノズル２６ａは搬送アーム２４の保持部２５と同一の円弧状の軌道を描く水平面内の移動と上下動を行なう。
【００３１】
試薬設置部８は試料設置部２とは独立して水平面内で回転する。試薬設置部８には複数の試薬容器１０が円環状に配置され、試薬設置部８が回転することによって試薬容器１０がその回転方向に搬送され、所望の試薬容器１０が所定の試薬採取位置に配置されるようになっている。試薬採取位置とは、試薬アーム２６の試薬添加ノズル２６ａの軌道に沿った位置であって、試薬添加ノズル２６ａにより試薬の採取を行なうための位置である。試薬添加ノズル２６ａは所定の試薬を吸入した後、分注ポート３２に設置された分離デバイス５０に対して吸入した試薬を分注することで、試料への試薬の添加を行なうものである。
【００３２】
試料設置部２や試薬設置部８とは異なる位置に、前処理キット設置部１２が設けられている。前処理キット設置部１２は、未使用の分離デバイス５０と回収容器５４が重ねられた状態の複数組の前処理キットを円環状に設置するようになっている。前処理キット設置部１２は水平面内において回転して前処理キットを円周方向に移動させ、任意の一組の前処理キットを搬送アーム２４の保持部２５の軌道に沿った位置に配置する。搬送アーム２４は、保持部２５の軌道に沿った位置に配置された未使用の分離デバイス５０又は回収容器５４を保持することができる。
【００３３】
前処理キット設置部１２には、異なる分離性能をもつ分離剤が設けられた複数種類（例えば２種類）の分離デバイス５０を分析者が設置しておくことができる。これらの分離デバイス５０は試料の分析項目に応じて使い分けられ、分析者によって指定された分析項目に応じた分離デバイス５０がこの前処理キット設置部１２によって選択される。適当な分離デバイス５０の選択は、この前処理装置１の動作を制御している制御部が行なう。制御部については後述する。ここでの分析項目とは、この前処理装置１で前処理の施された試料を用いて引き続いて行なわれる分析の種類である。そのような分析を実行する分析装置としては、例えば液体クロマトグラフ（ＬＣ）や液体クロマトグラフ−質量分析計（ＬＣ／ＭＳ）などが挙げられる。
【００３４】
前処理キットをなす分離デバイス５０及び回収容器５４について、図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃを用いて説明する。
【００３５】
分離デバイス５０は、図２Ａに示されているように、試料や試薬を収容する内部空間５０ａを有する円筒状の容器である。内部空間５０ａの底部に分離剤５２が設けられている。分離剤５２とは、試料を通液させて特定成分と物理的又は化学的に反応することで、試料中の特定成分を選択的に分離させる機能を有するものである。分離剤５２としては、例えばイオン交換樹脂、シリカゲル、セルロース、活性炭などを用いることができる。なお、分離剤５２に代えて同様の特性を有する分離膜を用いることもできる。分離膜としてはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）膜、ナイロン膜、ポリプロピレン膜、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）膜、アクリル共重合体膜、混合セルロース膜、ニトロセルロース膜、ポリエーテルスルホン膜、イオン交換膜、グラスファイバー膜などを用いることができる。
【００３６】
分離デバイス５０の上面に試料や試薬を注入するための開口５０ｂが設けられ、下面に分離剤５２を通液した液を抽出するための抽出口５０ｄが設けられている。外周面の上部に、後述する搬送アーム２４の保持部２５を係合させるために周方向へ突出した鍔部５０ｃが設けられている。
【００３７】
鍔部５０ｃの下方に、周方向へ突起し、そこから下方へ一定距離だけ延びて外周面の周囲を取り囲むスカート部５１が設けられている。後述するが、スカート部５１は、処理部２８の濾過ポート３０に回収容器５４とともに収容されたときに、濾過ポート３０の縁に密接することによってスカート部５１の内側の空間を密閉空間にするためのものである。
【００３８】
回収容器５４は、図２Ｂ及び図２Ｃに示されているように、分離デバイス５０の下部を収容し、分離デバイス５０の抽出口５０ｄから抽出された抽出液を回収する円筒状の容器である。上面に分離デバイス５０の下部を挿入させる開口５０ｂを有し、内部に分離デバイス５０のスカート部５１よりも下側の部分を収容する空間５４ａを有する。外周面の上部に、分離デバイス５０と同様に、搬送アーム２４の保持部２５を係合させるために周方向へ突出した鍔部５４ｃが設けられている。
【００３９】
回収容器５４の上部は、分離デバイス５０に装着されたときにスカート部５１の内側に入り込む。分離デバイス５０の外径と回収容器５４の内径は、回収容器５４の内部空間５４ａに分離デバイス５０が収容されたときに、分離デバイス５０の外周面と回収容器５４の内周面との間に僅かな隙間が生じるように設計されている。前処理キット設置部１２には、分離デバイス５０と回収容器５４が、分離デバイス５０の下部が回収容器５４に収容された状態（図２Ｃの状態）で設置される。
【００４０】
次に、搬送アーム２４の保持部２５の構造について図３を用いて説明する。
【００４１】
保持部２５は、分離デバイス５０の鍔部５０ｃや回収容器５４の鍔部５４ｃを保持する２本の指部４６を備えている。指部４６は搬送アーム２４の先端部において搬送アーム２４に対して略垂直な方向でかつ水平方向へ突起している。２本の指部４６は互いに間隔をもって設けられており、互いがコイルバネ４７によって連結されている。２本の指部４６は自在に水平方向に開閉することができ、互いの間に挟んだ分離デバイス５０及び回収容器５４の鍔部５０ｃ又は５４ｃをコイルバネ４７の弾性力によって保持することができる。両指部４６の内側側面に、鍔部５０ｃ又は５４ｃの側縁部をスライド可能に保持する溝４６ａが設けられている。
【００４２】
両指部４６の内側側面は、両指部４６の間の間隔が、先端部で分離デバイス５０及び回収容器５４の胴体部分の外径よりも小さく、先端部と基端部の間の位置（保持位置という。）で分離デバイス５０及び回収容器５４の胴体部分の外径と同程度又はそれよりも大きくなるように、湾曲した形状となっている。また、両指部４６の先端部の内側側面は、指部４６を分離デバイス５０又は回収容器５４に押し付けたときにこの先端部が分離デバイス５０又は回収容器５４の形状に沿って摺動するように、滑らかに湾曲した形状になっている。かかる形状により、搬送アーム２４を反時計回り（左回り）に回転させながら指部４６を分離デバイス５０又は回収容器５４に押し付けるだけで、指部４６が分離デバイス５０又は回収容器５４の胴体部分の周面に沿って自動的に開き、分離デバイス５０又は回収容器５４が指部４６の先端部と基端部の間の保持位置にきたときに指部４６がコイルバネ４７の弾性力によって自動的に閉じ、分離デバイス５０又は回収容器５４を安定的に保持することができる。
【００４３】
保持した分離デバイス５０又は回収容器５４をいずれかのポートに設置する際は、保持した分離デバイス５０又は回収容器５４の下部を設置先のポートに収容した状態で搬送アーム２４を時計回り（右回り）に回転させるだけである。分離デバイス５０又は回収容器５４をポートに収容した状態で搬送アーム２４を時計回りに回転させると、両指部４６の内側の湾曲した側面形状により指部４６が分離デバイス５０又は回収容器５４の胴体部分の周面に沿って自動的に開き、分離デバイス５０又は回収容器５４の保持が解除される。
【００４４】
保持部２５がかかる構造をとるため、分離デバイス５０又は回収容器５４の搬送動作は、以下のようにして行なう。
【００４５】
まず、搬送対象の分離デバイス５０又は回収容器５４の鍔部５０ｃ又は５４ｃの側方に指部４６を配置し、鍔部５０ｃ又は５４ｃを両指部４６の内側側面の溝４６ａに沿ってスライドさせるように搬送アーム２４を反時計回りへ回転させる。これにより、保持部２５が分離デバイス５０又は回収容器５４の鍔部５０ｃ又は５４ｃを安定的に保持する。その後、搬送アーム２４を移動させて搬送先のポートに分離デバイス５０又は回収容器５４を設置する。
【００４６】
搬送先のポートに分離デバイス５０又は回収容器５４を設置した後、搬送アーム２４を時計回りへ回転させることにより分離デバイス５０又は回収容器５４の保持を解除する。これにより、分離デバイス５０又は回収容器５４の搬送が完了し、搬送先のポートに分離デバイス５０又は回収容器５４が設置される。
【００４７】
図１に戻って説明を続ける。前処理キットを収容して特定の前処理項目を実行するための処理ポートとして、濾過ポート３０、撹拌ポート３６ａ、分離デバイス５０用の温調ポート３８及び回収容器５４用の温調ポート４０が設けられている。濾過ポート３０は前処理キット設置部１２の内側の２ヶ所の位置に設けられている。撹拌ポート３６ａは、前処理キット設置部１２の近傍に設けられた撹拌部３６に３つ設けられている。温調ポート３８及び４０はそれぞれ４つずつ円弧上に並んで配置されている。
【００４８】
濾過ポート３０には圧力負荷部としての負圧負荷機構５５（図４Ａ及び図４Ｂ参照。）が接続されており、濾過ポート３０に設置された前処理キットに対して負圧を付加するように構成されている。撹拌部３６は各撹拌ポート３６ａを個別に水平面内で周期的に動作させる機構を有し、各撹拌ポート３６ａに配置された分離デバイス５０内の試料溶液を撹拌するものである。温調ポート３８及び４０は、例えばヒータとペルチェ素子により温度制御された熱伝導性のブロックに設けられ、分離デバイス５０又は回収容器５４を収容して分離デバイス５０又は回収容器５４の温度を一定温度に調節するものである。
【００４９】
濾過ポート３０について図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。
【００５０】
濾過ポート３０は、回収容器５４に分離デバイス５０の下部が収容された状態の分離デバイス５０及び回収容器５４を収容する凹部によって構成されている。濾過ポート３０の縁に弾力性を有するリング状の封止部材６０が設けられている。封止部材６０の材質は、例えばシリコーンゴムやＥＰＤＭ（エチレン-プロピレン-ジエンゴム）などの弾性材料である。図４Ｂに示されているように、濾過ポート３０に回収容器５４に分離デバイス５０の下部が収容された状態の分離デバイス５０及び回収容器５４が収容されたときに、分離デバイス５０のスカート部５１の下端が封止部材６０に当接し、スカート部５０の内側側面と濾過ポート３０の内側側面によって囲まれた空間が密閉される。
【００５１】
濾過ポート３０の内側側面は流路５６を介して負圧負荷機構５５と接続されている。負圧負荷機構５５の具体的な構成については後述するが、負圧負荷機構５５は真空ポンプによって濾過ポート３０側に負圧を負荷するものである。
【００５２】
濾過ポート３０に分離デバイス５０及び回収容器５４が収容された状態で負圧負荷機構５５によってその濾過ポート３０に負圧を負荷することで、スカート部５０の内側側面と濾過ポート３０の内側側面によって囲まれた空間が減圧状態となる。この減圧状態の空間には回収容器５４の内部空間５４ａが通じている。分離デバイス５０の上面は大気開放されているため、分離デバイス５０の内部空間５０ａと回収容器５４の内部空間５４ａとの間に分離剤５２を介して圧力差が生じ、分離デバイス５０の内部空間５０ａに収容されている試料溶液のうち分離剤５２を通過することができる成分のみがその圧力差によって回収容器５４の内部空間５４ａ側へ抽出される。
【００５３】
負圧負荷機構５５の一例を図５に示す。
【００５４】
２つの濾過ポート３０は共通の真空タンク６６に接続されている。各濾過ポート３０と真空タンク６６の間を接続するそれぞれの流路５７は、圧力センサ６２及び３方バルブ６４を備えている。圧力センサ６２により濾過ポート３０の圧力が検知される。３方バルブ６４は、濾過ポート３０と真空タンク６２の間を接続した状態、流路５７のうち濾過ポート３０側を大気開放した状態（図の状態）、又は流路５７のうち濾過ポート３０側の端部を密閉した状態のいずれかの状態にすることができる。
【００５５】
真空タンク６６には、圧力センサ６８が接続されているとともに、３方バルブ７０を介して真空ポンプ５８が接続されており、必要に応じて真空タンク６６に真空ポンプ５８を接続し、真空タンク６６内の圧力を調節することができる。
【００５６】
いずれかの濾過ポート３０において試料の抽出処理を実行する際は、その濾過ポート３０と真空タンク６６の間を接続し、その濾過ポート３０の圧力を検知する圧力センサ６２の値が所定値になるように調節した後、流路５７のうち濾過ポート３０側の端部を密閉した状態にする。これにより、濾過ポート３０内が密閉系となり、濾過ポート３０内の減圧状態が維持され、試料の抽出が行なわれる。
【００５７】
次に、攪拌部３６の構造について図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。図６Ａ及び図６Ｂは撹拌部３６の一つの撹拌ポート３６ａについて示している。
【００５８】
攪拌部３６の撹拌ポート３６ａは分離デバイス５０を収容する容器である。撹拌ポート３６ａはその下方に設けられた撹拌機構によって駆動される。
【００５９】
撹拌ポート３６ａを駆動する撹拌機構について説明する。撹拌ポート３６ａの下方に回転体７６が配置され、回転体７６の上面の中心からずれた位置に鉛直向きに配置された駆動軸７４が取り付けられている。駆動軸７４の上端は撹拌ポート３６ａの下面に設けられた支持穴７２に挿入されている。回転体７６はモータ８０によって回転させられる回転軸７８に支持されており、モータ８０の駆動により回転体７６が回転し、それに伴なって駆動軸７４が水平面内で旋回するようになっている。
【００６０】
モータ８０に支持フレーム８２が取り付けられている。支持フレーム８２はモータ８０側から鉛直上向きに延びた側壁を有し、その側壁の上端に例えばコイルバネなどの弾性部材８３の一端が取り付けられている。弾性部材８３の他端は撹拌ポート３６ａの上部外面に取り付けられており、撹拌ポート３６ａの上部を弾性的に保持している。弾性部材８３は撹拌ポート３６ａの周囲の均等な複数箇所（例えば４箇所）に設けられている。
【００６１】
撹拌ポート３６ａに試料と試薬を収容した分離デバイス５０を収容してモータ８０を駆動すると、図６Ｂに示されているように、駆動軸７４が水平面内で旋回することにより、回収容器７２の下端部がそれに伴なって旋回する。これにより、撹拌ポート３６ａに収容された分離デバイス５０内が攪拌され、試料と試薬が混合される。
【００６２】
図１に戻って、この前処理装置１は回収容器５４に抽出された試料をこの前処理装置１に隣接配置された試料注入装置（例えば、オートサンプラなど）側へ転送するための試料転送部４２を、筐体側縁部に備えている。試料転送部４２はラックピニオン機構を有する駆動機構により水平面内で一方向（図１の矢印の方向）へ移動する移動部４４を備えている。移動部４４の上面に、抽出試料を収容する回収容器５４を設置するための転送ポート４３が設けられている。
【００６３】
試料注入装置側への試料の転送を行なっていないときは、転送ポート４３が搬送アーム２４の保持部２５の軌道に沿う位置（図の実践で示されている位置）に配置され、この位置において、搬送アーム２４による転送ポート４３への回収容器５４の設置や転送ポート４３からの回収容器５４の回収が行われる。
【００６４】
試料注入装置側への試料の転送を行なう際は、抽出試料を収容した回収容器５４が転送ポート４３に設置された後、移動部４４がこの前処理装置１の外側方向へ移動し、転送ポート４３が隣接する試料注入装置側の位置（図の破線で示されている位置）に配置される。この位置において、試料注入装置に設けられたサンプリング用のノズルが回収容器５４内の試料を吸入する。試料注入装置による試料吸入が終了すると、移動部４４は元の位置（図の実践で示されている位置）に戻り、搬送アーム２４によって回収容器５４が回収される。使用済みの回収容器５４は、搬送アーム２４によって廃棄ポート３４に搬送されて廃棄される。
【００６５】
この前処理装置１は、分注ポート３２の近傍で搬送アーム２４の保持部２５の軌道に沿う位置に、使用済みの分離デバイス５０及び回収容器５４を廃棄するための廃棄ポート３４を備えている。また、サンプリングノズル２０ａの軌道に沿う位置に、サンプリングノズル２０ａの洗浄を行なうための洗浄ポート４５を備えている。図示は省略されているが、試薬ノズル２６ａの軌道に沿う位置に、試薬ノズル２６ａの洗浄を行なうための洗浄ポートが設けられている。
【００６６】
次に、前処理装置１の制御系統について図７を用いて説明する。以下の説明おいて「ポート」とは、分離デバイス５０又は回収容器５４が設置される濾過ポート３０、分注ポート３２、撹拌ポート３６ａ、温調ポート３８，４０及び転送ポート４３のうちのいずれかのポートを意味する。
【００６７】
前処理装置１に設けられている試料設置部２、試薬設置部８、前処理キット設置部１２、サンプリングアーム２０、搬送アーム２４、試薬アーム２６、攪拌部３６、試料転送部４２、及び負圧負荷機構５５の動作は、制御部８４により制御される。制御部８４は、前処理装置１内に設けられたコンピュータ及びそのコンピュータによって実行されるソフトウェアによって実現される。制御部８４には、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）や専用のコンピュータによって実現される演算処理装置８６が接続されており、分析者は演算処理装置８６を介してこの前処理装置１を管理する。演算処理装置８６には、前処理装置１で前処理が施された試料の分析を行なう液体クロマトグラフなどの分析装置（図示は省略。）やその分析装置への試料の注入を行なう試料注入装置９０が接続されており、それらの装置が前処理装置１の動作と連動するようになっている。
【００６８】
制御部８４は、前処理手段８４ａ、処理状況管理手段８４ｂ及びランダムアクセス手段８４ｃを備えている。これらの各手段は、制御部８４をなすコンピュータがソフトウェアを実行することによって得られる機能である。既述のように、試料設置部２には複数の試料容器が設置されており、それらの試料容器に収容されている試料が分離デバイス５０に順次分注され、その試料に対して実行されるべき前処理項目に対応したポートに搬送される。
【００６９】
ランダムアクセス手段８４ｃは、各試料に対して次に行なうべき処理項目を確認し、その処理項目に対応したポートの空き状況を確認し、空きがあればその試料を収容した分離デバイス５０又は回収容器５４をそのポートへ搬送するように構成されている。また、その処理項目に対応するポートに空きがない場合には、そのポートが空き次第、対象の分離デバイス５０又は回収容器５４をそのポートへ搬送する。ランダムアクセス手段８４ｃは、各ポートにおける処理の状況を確認し、そのポートでの処理が終了した分離デバイス５０を次の処理を行なうためのポートに搬送するように搬送アーム２４を制御するように構成されている。
【００７０】
処理状況管理手段８４ｂは、各ポートの空き状況や各ポートでの処理状況を管理するように構成されている。各ポートの空き状況は、どのポートに分離デバイス５０又は回収容器５４を設置したかを記憶しておくことにより管理することができる。また、各ポートに分離デバイス５０又は回収容器５４が設置されているか否かを検知するセンサを設け、そのセンサからの信号に基づいて各ポートの空き状況を管理してもよい。各ポートにおける処理状況は、そのポートに分離デバイス５０又は回収容器５４が設置されてからそのポートで実行される処理に要する時間が経過したか否かにより管理することができる。転送ポート４３における処理（試料注入装置９０による試料吸入）の状況については、試料注入装置９０側から試料吸入が終了した旨の信号を受けたか否かにより管理してもよい。
【００７１】
各ポートに分離デバイス５０又は回収容器５４が設置されたときに、そのポートにおける所定の処理を実行するように構成されている。
【００７２】
ここで、濾過ポート３０は２つ、撹拌ポート３６ａは３つ、温調ポート３８，４０はそれぞれ４つずつ設けられているが、これらの同じ処理を実行するために設けられたポート間には優先順位が設定されており、ランダムアクセス手段８４ｃは優先順位の高いポートから順に使用するように構成されている。例えば、試料の濾過を実行する際に２つの濾過ポート３０のいずれも空いている場合には、優先順位の高い濾過ポート３０に回収容器５４を設置し、その回収容器５４上に分離デバイス５０を設置する。
【００７３】
図１とともに図８のフローチャートを用いて、この実施例の１つの試料についての前処理動作の一例について説明する。図８のフローチャートは１つの試料についての前処理の流れのみを示しており、この前処理の動作は他の試料の前処理動作とは同時並行的にかつ独立して実行される。「前処理を同時並行的にかつ独立して実行する」とは、ある試料について濾過ポート３０や撹拌ポート３６ａなどのポートで濾過処理や撹拌処理を行なっている間も、搬送アーム２４が別の試料を収容した分離デバイス５０又は回収容器５４を他のポートに搬送し、その試料の処理を独立して実行することをいう。
【００７４】
まず、試料に対して分析者が予め指定した分析項目を確認し（ステップＳ１）、その分析項目を実行するために必要な前処理項目を割り出す。分注ポート３２が空いているか否かを確認し、分注ポート３２が空いていれば、搬送アーム２４がその試料を収容するための未使用の分離デバイス５０を前処理キット設置部１２から取り出して分注ポート３２に設置する（ステップＳ２，Ｓ３）。前処理キット設置部１２には分離デバイス５０と回収容器５４とは重ねられた状態（図２Ｃの状態。）で設置されているが、搬送アーム２４は上側の分離デバイス５０のみを保持部２５で保持して分注部３２へ搬送する。
【００７５】
サンプリングノズル２０ａによって試料をその分離デバイス５０に分注する（ステップＳ４）。試料を分離デバイス５０に分注したサンプリングノズル２０ａはその後洗浄ポート４５において洗浄を行ない、次の試料の分注に備える。分離デバイス５０に分注された試料に対して実行すべき前処理に応じた試薬を試薬分注ノズル２６ａによって試薬容器１０から採取し、分注ポート３２の分離デバイス５０に分注する（ステップＳ５）。なお、分離デバイス５０への試薬の分注を試料の分注の前に実行してもよい。また、試薬を分注するための試薬分注用ポートを分注ポート３２とは別の位置に設けておき、搬送アーム２４によってその試薬分注用ポートに分離デバイス５０を設置し、その位置において試薬の分注を行なってもよい。
【００７６】
分離デバイス５０に試料と試薬を分注した後、撹拌ポート３６ａの空き状況を確認する（ステップＳ６）。撹拌ポート３６ａに空きがあれば、搬送アーム２４によって分注ポート３２の分離デバイス５０を空いている撹拌ポート３６ａに設置して撹拌を行なう（ステップＳ７）。この攪拌処理は予め設定された一定時間行なわれ、これによって分離デバイス５０内の試料と試薬が混合される。この撹拌処理中に、濾過ポート３０の空き状況を確認し（ステップＳ８）、濾過ポート３０に空きがある場合は搬送アーム２４によって回収容器５４を濾過ポート３０に設置する（ステップＳ９）。濾過ポート３０に設置する回収容器５４は、撹拌ポート３６ａにおいて撹拌中の分離デバイス５０と対をなす回収容器５４であり、前処理キット設置部１２において撹拌中の分離デバイス５０と重ねられて設置されていた回収容器５４である。なお、この攪拌処理中に、搬送アーム２４は別の試料の分離デバイス５０や回収容器５４の搬送を行なうこともできる。
【００７７】
攪拌部３６における攪拌処理が終了すると、搬送アーム２４は、分離デバイス５０を濾過ポート３０の回収容器５４上に設置し、図４Ｂに示された状態にする（ステップＳ１０）。分離デバイス５０及び回収容器５４を収容した濾過ポート３０に対し、負圧負荷機構５５によって所定の負圧を負荷する。濾過ポート３０に負圧が負荷された状態で一定時間維持されることにより、分離デバイス５０の試料が濾過され回収容器５４に試料が抽出される（ステップＳ１１）。この濾過処理中にも、搬送アーム２４は他の分離デバイス５０や回収容器５４の搬送を行なうことができる。
【００７８】
なお、この前処理動作には組み込まれていないが、分離デバイス５０内の試料の撹拌後に分離デバイス５０内の試料を一定の時間一定温度下に置いておくという温度処理が組み込まれる場合もある。その場合、撹拌処理の終了後、温調ポート４０の空き状況を確認し、空きがあれば分離デバイス５０を空いている温調ポート３８に設置する。そして、一定時間が経過した後で温調ポート３８の分離デバイス５０を濾過ポート３０の回収容器５４上に設置する。
【００７９】
試料の濾過処理が終了した後、３方バルブ６４（図５参照。）を切り替えて濾過ポート３０内を大気圧にし、使用済みの分離デバイス５０を搬送アーム２４の保持部２５で濾過ポート３０から取り出して廃棄ポート３４に廃棄する（ステップＳ１２）。
【００８０】
その後、転送ポート４３の空き状況を確認し、転送ポート４３が空いていれば、搬送アーム２４によって濾過ポート３０の回収容器５４を転送部４２へ搬送して転送ポート４３に設置する。転送ポート４３に回収容器５４が設置されると、移動部４４が隣接配置された試料注入装置９０（図７参照。）側の位置（図１の破線で示された位置）へ移動することで、回収容器５４が試料吸入装置９０側へ転送される（ステップＳ１４）。試料注入装置９０側では、転送部４２によって転送されてきた回収容器５４内に対してサンプリング用ノズルによる試料の吸入が行われる（ステップＳ１５）。移動部４４は試料注入装置９０における試料吸入が終了するまで試料注入装置９０側の位置で停止しており、試料吸入が終了した旨の信号を試料吸入装置９０から受け取ると元の位置（図１の実線で示された位置）に戻る。
【００８１】
試料の転送が終了した後、搬送アーム２４によって使用済みの回収容器５４を転送ポート４３から回収し、その回収容器５４を廃棄ポート３４へ廃棄する。
【００８２】
なお、試料の濾過処理が終了した後、回収容器５４に抽出された試料を一定の時間一定温度下に置いておくという温度処理が行われる場合がある。その場合は、温調ポート４０の空き状況を確認し、空きがあれば回収容器５４を空いている温調ポート４０に設置する。そして、一定時間が経過した後で温調ポート４０の回収容器５４を転送ポート４３に設置し、試料の転送を行なう。
【００８３】
前処理装置の他の実施例について図９を用いて説明する。なお、図９において図１と共通する構成には同一の符号を付しており、以下の説明においてそれらの構成についての説明は省略する。
【００８４】
この前処理装置１００は、前処理キット設置部として、分離デバイス供給部１１２と回収容器供給部１１６を備えている。
【００８５】
分離デバイス供給部１１２は、搬送アーム２４の保持部２５の軌道に沿い、かつサンプリングアーム２０のサンプリングノズル２０ａの軌道に沿う位置に設けられた分離デバイス設置ポート１１３に分離デバイス５０を自動的に設置する。分離デバイス供給部１１２は、未使用の分離デバイス５０を複数保持しておく分離デバイス保持部１１４を備えている。分離デバイス保持部１１４は分離デバイス設置ポート１１３よりも高い位置に配置されており、分離デバイス保持部１１４と分離デバイス設置ポート１１３との間に、分離デバイス保持部１１４から分離デバイス設置ポート１１３に向かって下降するように傾斜したスロープ１１５が設けられている。分離デバイス保持部１１４が保持している１つの分離デバイス５０の保持を解除すると、放された分離デバイス５０が重力によってスロープ１１５をスライドし、分離デバイス設置ポート１１３に設置される。
【００８６】
回収容器供給部１１６は、搬送アーム２４の保持部２５の軌道に沿う位置に設けられた回収容器設置ポート１１７に回収容器５４を自動的に設置する。回収容器供給部１１６は、未使用の回収容器５４を複数保持しておく回収容器保持部１１８を備えている。回収容器保持部１１８は回収容器設置ポート１１７よりも高い位置に配置されており、回収容器保持部１１８と回収容器設置ポート１１７との間に、回収容器保持部１１８から回収容器設置ポート１１７に向かって下降するように傾斜したスロープ１１９が設けられている。回収容器保持部１１８が保持している１つの回収容器５４の１つの保持を解除すると、放された回収容器５４が重力によってスロープ１１９をスライドし、回収容器設置ポート１１７に設置される。
【００８７】
この実施例では、搬送アーム２４の保持部２５の軌道に沿う複数の位置に濾過ポート３０を備え、さらに各濾過ポート３０のそれぞれの近傍で搬送アーム２４の保持部２５の軌道に沿う位置に、乾固ガス供給ノズル１３２が配置されている。乾固ガス供給ノズル１３２は、濾過ポート３０において回収容器５４に抽出された試料に乾固用ガスである窒素ガスを吹き付けることにより試料の乾固を行なう乾固機構１３１の一部をなすものである。各乾固ガス供給ノズル１３２には、乾固ガス供給流路１３４を通じて窒素供給部１４０からの窒素ガスが必要に応じて供給されるようになっている。窒素供給部１４０からの窒素ガスの供給量はバルブ１３６によって制御される。
【００８８】
乾固ガス供給ノズル１３２の一例について図１０Ａ及び図１０Ｂを用いて説明する。
【００８９】
各濾過ポート３０の近傍にノズル設置ポート１３３が設けられている。ノズル設置ポート１３３は、乾固機構１３１の乾固ガス供給ノズル１３２の先端部を挿入する穴１３３ａとその縁に設けられた窪み１３３ｂからなる。乾固ガス供給ノズル１３２は、先端側に窪み１３３ｂに嵌め込まれる形状の先端側胴体部１３２ｄを備え、その先端側胴体部１３２ｄが窪み１３３ｂに嵌め込まれることで、ノズル設置ポート１３３においてノズル先端が鉛直下方向を向いた状態で設置される。
【００９０】
乾固ガス供給ノズル１３２は乾固ガス供給流路１３４をなすチューブが装着された配管１３２ａの基端側に、搬送アーム２４の保持部２５の指部４６（図３参照。）と係合する第１鍔部１３２ｃを備え、その鍔部１３２ｃよりもノズル先端側に基端側胴体部１３２ｂ、さらにノズル先端側に第２鍔部１３２ｅを備えている。搬送アーム２４の保持部２５は指部２６で第１鍔部１３２ｃを保持してこの乾固ガス供給ノズル１３２を搬送する。
【００９１】
回収容器５４内の試料の乾固を行なう際は、図１０Ｂに示されているように、搬送アーム２４によって乾固ガス供給ノズル１３２を回収容器５４の上面開口部に設置し、回収容器５４内の試料に対して鉛直向きに窒素ガスを吹き付ける。乾固ガス供給ノズル１３２を回収容器５４の上面開口部に設置すると、乾固ガス供給ノズル１３２の第２鍔部１３２ｅが回収容器５４の開口部の縁に当接するので、乾固ガス供給ノズル１３２の基端側胴体部１３２ｂ及び第１鍔部１３２ｃが回収容器５４よりも上方に露出した状態で維持される。これにより、乾固処理が終了した後、搬送アーム２４の保持部２５が乾固ガス供給ノズル１３２を保持してノズル設置ポート１３３に戻すことができる。
【００９２】
乾固ガス供給ノズル１３２は、分離デバイス５０から抽出された試料に対して窒素ガスを吹き付けることで、試料の濃縮又は乾固（以下、ともに乾固処理という。）を行なうためのものである。乾固処理が行なわれる際は、図１０Ｂに示されているように、乾固ガス供給ノズル１３２の鍔部１３２ｅが回収容器５４の上面の縁に当接するように、搬送アーム２４によって乾固ガス供給ノズル１３２が回収容器５４上まで搬送される。これにより、搬送アーム２４が乾固ガス供給ノズル１３２を保持しなくても乾固ガス供給ノズル１３２の先端が鉛直下向きになった状態で維持される。この状態で試料の乾固処理が行なわれ、この処理中に搬送アーム２４が他の処理を実行することができる。
【００９３】
図１１にこの実施例の制御系統を示す。
【００９４】
制御部１５０は、試料設置部２、試薬設置部８、前処理キット設置部１２、サンプリングアーム２０、搬送アーム２４、試薬アーム２６、攪拌部３６、試料転送部４２、負圧負荷機構５５のほか、分離デバイス供給部１１２、回収容器供給部１１６及び乾固機構１３１の動作を制御する。制御部１５０は、前処理装置１００内に設けられたコンピュータ及びそのコンピュータによって実行されるソフトウェアによって実現される。制御部１５０には、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）や専用のコンピュータによって実現される演算処理装置１５２が接続されており、分析者は演算処理装置１５２を介してこの前処理装置１００を管理する。演算処理装置１５２には試料注入装置９０が接続されている。
【００９５】
制御部１５０は、前処理手段１５０ａ、処理状況管理手段１５０ｂ、ランダムアクセス手段１５０ｃ及び容器供給手段１５０ｄを備えている。これらの各手段は、制御部１５０をなすコンピュータがソフトウェアを実行することによって得られる機能である。前処理手段１５０ａ、処理状況管理手段１５０ｂ及びランダムアクセス手段１５０ｃは、図７における前処理手段８４ａ、処理状況管理手段８４ｂ及びランダムアクセス手段８４ｃと同一の機能である。容器供給手段１５０ｄは、適当なタイミングで、分離デバイス５０が分離デバイス設置ポート１１３に設置され、回収容器５４が回収容器設置ポート１１７に設置されるように、分離デバイス供給部１１２及び回収容器供給部１１６を制御するように構成されている。
【００９６】
図９とともに図１２のフローチャートを用いて、この実施例の１つの試料についての前処理動作の一例について説明する。図１２のフローチャートは、図８のフローチャートと同様に、１つの試料についての前処理の流れのみを示しており、この前処理の動作は他の試料の前処理動作と同時並行的にかつ独立して実行される。
【００９７】
まず、試料に対して分析者が予め指定した分析項目を確認し（ステップＳ１０１）、その分析項目を実行するために必要な前処理項目を割り出す。分離デバイス供給部１１２によって分離デバイス設置ポート１１３に未使用の分離デバイス５０を設置し、サンプリングノズル２０ａによって試料をその分離デバイス５０に分注する（ステップＳ１０２）。試料を分離デバイス５０に分注したサンプリングノズル２０ａはその後洗浄ポート４５において洗浄を行ない、次の試料の分注に備える。分離デバイス５０に分注された試料に対して実行すべき前処理に応じた試薬を試薬分注ノズル２６ａによって試薬容器１０から採取し、分離デバイス設置ポート１１３の分離デバイス５０に分注する（ステップＳ１０３）。
【００９８】
なお、分離デバイス５０への試薬の分注を試料の分注の前に実行してもよい。また、試薬を分注するための試薬分注用ポートを別の位置に設けておき、搬送アーム２４によってその試薬分注用ポートに分離デバイス５０を設置し、その位置において試薬の分注を行なってもよい。
【００９９】
分離デバイス５０に試料と試薬を分注した後、撹拌ポート３６ａの空き状況を確認する（ステップＳ１０４）。撹拌ポート３６ａに空きがあれば、搬送アーム２４によって分離デバイス設置ポート１１３の分離デバイス５０を空いている撹拌ポート３６ａに設置して撹拌を行なう（ステップＳ１０５）。この攪拌処理は予め設定された一定時間行なわれ、これによって分離デバイス５０内の試料と試薬が混合される。この撹拌処理中に、濾過ポート３０の空き状況を確認し（ステップＳ１０６）、濾過ポート３０に空きがある場合は搬送アーム２４によって回収容器設置ポート１１７に設置された未使用の回収容器５４を濾過ポート３０へ搬送して設置する（ステップＳ１０７）。この攪拌処理中に、搬送アーム２４は別の試料の分離デバイス５０や回収容器５４の搬送を行なうこともできる。
【０１００】
攪拌部３６における攪拌処理が終了すると、搬送アーム２４は、分離デバイス５０を濾過ポート３０の回収容器５４上に設置する（ステップＳ１０８）。分離デバイス５０及び回収容器５４を収容した濾過ポート３０に対し、負圧負荷機構５５によって所定の負圧を負荷する。濾過ポート３０に負圧が負荷された状態で一定時間維持されることにより、分離デバイス５０の試料が濾過され回収容器５４に試料が抽出される（ステップＳ１０９）。この濾過処理中にも、搬送アーム２４は他の分離デバイス５０や回収容器５４の搬送を行なうことができる。
【０１０１】
試料の濾過処理が終了した後、３方バルブ６４（図５参照。）を切り替えて濾過ポート３０内を大気圧にし、使用済みの分離デバイス５０を搬送アーム２４の保持部２５で濾過ポート３０から取り出して廃棄ポート３４に廃棄する（ステップＳ１１０）。その後、回収容器５４に抽出された試料の乾固を行なう場合には、乾固ガス供給ノズル１３２を回収容器５４の上面開口部に設置して乾固を実行する（ステップＳ１１１，Ｓ１１２）。この乾固処理中にも、搬送アーム２４は他の試料の分離デバイス５０や回収容器５４の搬送を行なうことができる。
【０１０２】
試料の乾固を行なわない場合には試料の濾過処理が終了した後、試料の乾固を行なう場合は試料の乾固が終了した後、転送ポート４３の空き状況を確認し、転送ポート４３が空いていれば、搬送アーム２４によって濾過ポート３０の回収容器５４を転送部４２へ搬送して転送ポート４３に設置する。その後の試料転送動作及び回収容器５４の廃棄動作は図８のフローチャートを用いて説明した前処理動作と同じである。
【０１０３】
以上において説明した実施例は本発明の好ましい態様の一例にすぎず、濾過ポート３０や撹拌ポート３６ａ、温調ポート３８，４０、転送ポート４３などのポートの位置や個数を必要に応じて適宜変更することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１，１００      前処理装置
２      試料設置部
４      サンプルラック
６      試料容器
８      試薬設置部
１０      試薬容器
１２      前処理キット設置部
２０      サンプリングアーム
２０ａ      サンプリングノズル
２２、２９  軸
２４      搬送アーム
２５      保持部
２６      試薬アーム
２６ａ      試薬アーム
３０      濾過ポート
３２      分注ポート
３４      廃棄ポート
３６      撹拌部
３６ａ      撹拌ポート
３８      分離デバイス用温調ポート
４０      回収容器用温調ポート
４２      転送部
４３      転送ポート
４４      移動部
４５      洗浄ポート
５０      分離デバイス
５０ａ      分離デバイスの内部空間
５０ｂ      分離デバイスの開口
５０ｃ      分離デバイスの鍔部
５０ｄ      抽出口
５１      スカート部
５２      分離剤
５４      回収容器
５４ａ      回収容器の内部空間
５４ｂ      回収容器の開口
５４ｃ      回収容器の鍔部
５５      圧力負荷機構
５６      孔
５７      配管
５８      真空ポンプ
６０      封止部材
６２，６８      圧力センサ
６４，７０      ３方バルブ
７２      支持穴
７３      撹拌ポート上端部
７４      駆動軸
７６      回転体
７８      回転軸
８０      モータ
８２      支持フレーム
８３      弾性部材
８４，１５０      制御部
８４ａ，１５０ａ      前処理手段
８４ｂ，１５０ｂ      処理状況管理手段
８４ｃ，１５０ｃ      ランダムアクセス手段
８６，１５２      演算処理装置
９０      試料注入装置
１１２      分離デバイス供給部
１１３      分離デバイス設置ポート
１１４      分離デバイス保持部
１１５，１１９      スロープ
１１６      回収容器供給部
１１８      回収容器保持部
１３１      乾固機構
１３２      乾固ガス供給ノズル
１３３      ノズル設置ポート
１３４      ノズル供給用の配管
１３６      乾固ガス流量制御用のバルブ
１４０      窒素供給部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2016002032.tif 000021
2016002032.tif 000022
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