(57)【要約】【課題】  吐出量が正確な自動分注装置を提供する。【解決手段】  エア圧力の変化によって試料の吸引および吐出を行うノズルと、容器中に収容された液体の液面を検出する液面検出手段と、前記エア圧力を検知する圧力検知手段と、計時手段と、ノズルに吸引された液体を容器に吐出する時、ピストンの駆動開始に基づいて前記計時手段による計時を開始し、前記圧力検知手段の検出値が最大値を経て所定値Ｐになるまでの時間Ｔを求め、この時間Ｔに基づいて吐出状態の判定を行う制御手段とを備えたことを特徴とする自動分注装置を提供する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンとピストンを駆動するためのモータとを備え、ピストンの駆動によって液体の分注を行うためのノズルと、
前記ノズル内の圧力を検知する圧力検知手段と、
計時手段と、
ノズルに吸引された液体を容器に吐出する時、ピストンの駆動開始に基づいて前記計時手段による計時を開始し、前記圧力検知手段の検出値が最大値を経て所定値Ｐになるまでの時間Ｔを求め、この時間Ｔに基づいて吐出状態の判定を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする自動分注装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記時間Ｔが所定の範囲内の場合に吐出状態が正常であると判断し、前記時間Ｔが所定の範囲外の場合に吐出状態が異常であると判断する請求項１記載の自動分注装置。
【請求項３】
前記制御手段は、ピストンの駆動開始に基づいて圧力検知手段による圧力の検出を開始する請求項１または請求項２記載の自動分注装置。
【請求項４】
前記容器に収容された液体の液面を検出するための液面検知手段を備え、液面検知手段による液面検出に基づいて、ピストンの駆動を開始する請求項１乃至３の何れか１項に記載の自動分注装置。
【請求項５】
前記ノズルは、前記ピストンおよびモータを有するノズル基部と、ノズル基部に対して着脱自在に装着されるノズルチップとからなる請求項１乃至４の何れか１項に記載の自動分注装置。
【請求項６】
ピストンとピストンを駆動するためのモータとを備え、ピストンの駆動によって液体の分注を行うためのノズルと、
前記ノズル内の圧力を検知する圧力検知手段と、
計時手段と、
容器に収容された液体の液面を検出するための液面検知手段と、
ノズルに吸引された液体を吐出する時、液面検出手段による液面の検出に基づいてピストンの駆動開始および前記計時手段の計時開始を行い、前記圧力検知手段の検出値が最大値を経て所定値Ｐになるまでの時間Ｔを求め、この時間Ｔに基づいて吐出状態の判定を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする自動分注装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記時間Ｔが所定の範囲内の場合に吐出状態が正常であると判断し、前記時間Ｔが所定の範囲外の場合に吐出状態が異常であると判断する請求項６記載の自動分注装置。
【請求項８】
前記制御手段は、ピストンの駆動開始に基づいて圧力検知手段による圧力の検出を開始する請求項６または請求項７記載の自動分注装置。
【請求項９】
前記ピストンの駆動開始に基づいて、圧力検知手段による圧力の検出を開始する請求項６乃至８の何れか１項に記載の自動分注装置。
【請求項１０】
前記ノズルは、前記ピストンおよびモータを有するノズル基部と、ノズル基部に対して着脱自在に装着されるノズルチップとからなる請求項６乃至９の何れか１項に記載の自動分注装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の自動分注装置と、容器中に収容された液体を測定する測定部と、測定部によって測定された測定結果を分析する分析部と、分析結果を表示する表示部と、を備えた自動分析装置。
【請求項１２】
前記自動分析装置が核酸の検出を行う自動核酸検出装置である請求項１１記載の自動分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体試料を吸引し、吐出する自動分注装置および自動分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体を吸引および吐出するノズルにより液体試料を吸引および吐出する自動分析装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。上記特許文献１には、サンプリングノズルの圧力を検知する圧力センサと、上記サンプリングノズルと分注ポンプとが連通していないときの上記圧力センサからの圧力データを用いて上記サンプリングノズルと分注ポンプとが連通した際の上記被検体の吸引もしくは吐出時における上記圧力センサからの圧力データの補正を行った後、その補正後の結果を出力する演算処理手段とを有し、上記補正後の圧力データに基づいて上記サンプリングノズルの吸引、吐出状態を判別する自動化学分析装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特公平７−６９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された技術では、上記サンプリングノズルの大気オープン時および検体の吸引若しくは吐出時のそれぞれの圧力データを得て、これらの圧力データを基に測定時の大気圧に対応する補正を行った圧力データを求め、この補正後の圧力データと基準圧力データとの比較結果を得ることによりサンプリングノズルの吸引、吐出状態を判別しているだけであるため、例えば、吐出量に異常がある場合、それを検知できないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、正確な吐出量を保証することが可能な自動分注装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自動分注装置は、ピストンとピストンを駆動するためのモータとを備え、ピストンの駆動によって液体の分注を行うためのノズルと、上記ノズル内の圧力を検知する圧力検知手段と、計時手段と、ノズルに吸引された液体を容器に吐出する時、ピストンの駆動開始に基づいて上記計時手段による計時を開始し、上記圧力検知手段の検出値が最大値を経て所定値Ｐになるまでの時間Ｔを求め、この時間Ｔに基づいて吐出状態の判定を行う制御手段とを備える。上記所定値Ｐは、吐出する液体の種類や粘性に応じて最大値の近傍に設定されることが好ましい。
【０００７】
また、本発明の自動分注装置においては、上記制御手段は、上記時間Ｔが所定の範囲内の場合に吐出状態が正常であると判断し、上記時間Ｔが所定の範囲外の場合に吐出状態が異常であると判断することが好ましい。
【０００８】
また、本発明の自動分注装置においては、上記制御手段は、ピストンの駆動開始に基づいて圧力検知手段による圧力の検出を開始することが好ましい。
【０００９】
また、本発明の自動分注装置においては、上記容器に収容された液体の液面を検出するための液面検知手段を備え、液面検知手段による液面検出に基づいて、ピストンの駆動を開始することが好ましい。
【００１０】
また、本発明の自動分注装置においては、上記ノズルは、上記ピストンおよびモータを有するノズル基部と、ノズル基部に対して着脱自在に装着されるノズルチップとからなることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の自動分注装置は、ピストンとピストンを駆動するためのモータとを備え、ピストンの駆動によって液体の分注を行うためのノズルと、上記ノズル内の圧力を検知する圧力検知手段と、計時手段と、容器に収容された液体の液面を検出するための液面検知手段と、ノズルに吸引された液体を吐出する時、液面検出手段による液面の検出に基づいてピストンの駆動開始および上記計時手段の計時開始を行い、上記圧力検知手段の検出値が最大値を経て所定値Ｐになるまでの時間Ｔを求め、この時間Ｔに基づいて吐出状態の判定を行う制御手段とを備える。
【００１２】
また、本発明の自動分注装置においては、上記制御手段は、前記時間Ｔが所定の範囲内の場合に吐出状態が正常であると判断し、上記時間Ｔが所定の範囲外の場合に吐出状態が異常であると判断することが好ましい。
【００１３】
また、本発明の自動分注装置においては、上記制御手段は、ピストンの駆動開始に基づいて圧力検知手段による圧力の検出を開始することが好ましい。
【００１４】
また、本発明の自動分注装置においては、上記ピストンの駆動開始に基づいて、圧力検知手段による圧力の検出を開始することが好ましい。
【００１５】
また、本発明の自動分注装置においては、上記ノズルは、前記ピストンおよびモータを有するノズル基部と、ノズル基部に対して着脱自在に装着されるノズルチップとからなることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の自動分析装置は、上述した何れかの自動分注装置と、容器中に収容された液体を測定する測定部と、測定部によって測定された測定結果を分析する分析部と、分析結果を表示する表示部とを備えることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の自動分析装置は、核酸の検出を行う自動核酸検出装置であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、吐出状態の判定は、試料吐出開始から上記圧力検知手段の検出値が最大値を経て所定値Ｐになるまでの時間Ｔに基づいて行われるので、実際の吐出量を反映した判定が可能となる。また、本発明によれば、ピストンが正常に動作したか否かも判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の自動分注装置およびこの自動分注装置を用いた自動分析装置における最良の形態について説明する。なお、これによってこの発明が限定されるものではない。
【００２０】
図１は、自動核酸検出装置（遺伝子増幅検出装置）の全体構成を示した斜視図である。自動核酸検出装置１００は、測定部１０１と、測定部１０１に接続された分析部１０２とを備えている。分析部１０２は、キーボード１０２ａ、マウス１０２ｂおよびディスプレイを含むパーソナルコンピュータからなる。
【００２１】
図２は、図１に示した自動核酸検出装置の測定部の全体構成を示した斜視図である。測定部１０１は、分注機構部１１１と、サンプル容器収納部１０５と、試薬容器収納部１０４と、チップ収納部１０３と、チップ廃棄部１０７と、Ｘ方向移動機構部１０８と、Ｙ方向移動機構部１０９と、Ｚ方向移動機構部１１０と、５つの反応検出ブロック１０６ａを備える反応検出部１０６とを備えている。また、測定部１０１は、装置全体に電源供給を行う図示しない電源部を備えている。
【００２２】
分注機構部１１１は、Ｚ軸方向（垂直方向）に移動可能なＺ方向移動機構部１１０にそれぞれ独立して２連（２本）搭載されている。これにより分注機構部１１１は、Ｚ軸方向に移動可能であるとともに、Ｘ軸方向（平面方向）に移動可能なＸ方向移動機構部１０８とＹ軸方向（平面方向）に移動可能なＹ方向移動機構部１０９により、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にも移動可能である。
【００２３】
また、サンプル容器収納部１０５には、サンプル容器収納孔１０５ａが所定の間隔を隔てて設けられている。このサンプル容器収納孔１０５ａには、予め切除組織を処理（ホモジナイズ、ろ過、希釈）して作製された可溶化抽出液（サンプル）が収容されたサンプル容器が収納される。なお、サンプル容器収納部１０５には、各サンプル容器収納孔１０５ａに収納されたサンプル容器内のサンプルを約１５℃に保つための温度調整機構が内蔵されている。
【００２４】
また、試薬容器収納部１０４には、２つのプライマ試薬容器収納孔１０４ａおよび２つの酵素試薬容器収納孔１０４ｂがそれぞれＹ軸方向に沿って所定の間隔を隔てて２つずつ設けられている。この試薬容器収納部１０４のプライマ試薬容器収納孔１０４ａおよび酵素試薬容器収納孔１０４ｂには、２種類のプライマ試薬が収容されたプライマ試薬容器およびその２種類のプライマ試薬に対応する酵素試薬が収容された酵素試薬容器とがそれぞれ各２本ずつ収納される。なお、本実施形態では、Ｙ軸方向左側のプライマ試薬容器収納孔１０４ａおよび酵素試薬容器収納孔１０４ｂに、サイトケラチン１９（ＣＫ１９）のプライマ試薬が収容されたプライマ試薬容器およびＣＫ１９の酵素試薬が収容された酵素試薬容器が配置される。また、Ｙ軸方向右側のプライマ試薬容器収納孔１０４ａおよび酵素試薬容器収納孔１０４ｂに、βアクチン（β−ａｃｔｉｎ）のプライマ試薬が収容されたプライマ試薬容器およびβ−ａｃｔｉｎの酵素試薬が収容された酵素試薬容器が配置される。なお、試薬容器収納部１０４には、各プライマ試薬容器収納孔１０４ａおよび酵素試薬容器収納孔１０４ｂに収納されたプライマ試薬容器および酵素試薬容器内のプライマ試薬および酵素試薬を約１５℃に保つための温度調整機構が内蔵されている。
【００２５】
また、チップ収納部１０３には、３０本のピペットチップを収納可能な収納孔１０３ｂが設けられている。また、チップ廃棄部１０７には、使用済みのピペットチップを廃棄するための２つのチップ廃棄孔１０７ａと、使用済みのピペットチップを収納するための廃棄チップ収納部が設けられている。
【００２６】
また、反応検出部１０６には、反応検出ブロック１０６ａがＸ軸方向に５個設けられており、各々の反応検出ブロック１０６ａには、サンプルとプライマ試薬と酵素試薬を収容した検出セルを収納するための反応検出孔１０６ｂがＹ軸方向に２個設けられている。また、各々の反応検出ブロック１０６ａには、反応検出孔１０６ｂに収納された検出セル内の液温を所定の温度に調整するための温度調整機構と、反応検出孔１０６ｂ内の液濁度をリアルタイムで検出する検出部とが内蔵されている。
【００２７】
また、分注機構部１１１は、図３に示すように、先端にピペットチップ１０３ａが取り付けられるノズル部１１１ａと、ポンプ部と、液面検知センサ１１１ｄと、圧力検知センサ１１１ｅとを備えている。ポンプ部は、モータ１１１ｂ（直動式ステッピングモータ）と、モータ１１１ｂの駆動軸の駆動により直動するピストン１１１ｃと、シリンダ１１１ｆとを備え、モータ１１１ｂの駆動に伴うピストン１１１ｃの直動動作により、吸引および吐出動作を行う。液面検知センサ１１１ｄは、静電容量式のセンサであり、導電性樹脂からなるピペットチップ１０３ａの先端が液面に接触することにより変化する静電容量を検知する。液面検知センサ１１１ｄは、後述する制御部１２０の測定制御部１１７に液面検知信号を出力する。また、圧力検知センサ１１１ｅは、分注機構部１１１（ノズル部１１１ａ）内の圧力を検知する。圧力検知センサ１１１ｅは、後述する制御部１２０の測定制御部１１７の吐出動作解析部７５に圧力検知信号を出力する。
【００２８】
図４は、図１に示した自動核酸検出装置１００のブロック図である。入力部（キーボード１０２ａおよびマウス１０２ｂ）から入力される測定項目やサンプル情報等を受けて分析部１０２は制御部１２０が備える測定制御部１１７に制御信号を出力する。測定制御部１１７は、その制御信号に基づいて試薬容器収納部１０４、サンプル容器収納部１０５、反応検出部１０６、Ｘ方向移動機構部１０８、Ｙ方向移動機構部１０９、Ｚ方向移動機構部１１０および分注機構部１１１の動作を制御する。また、測定制御部１１７は、液面検知センサ１１１ｄの液面検知信号に基づいて、Ｚ方向移動機構部１１０および分注機構部１１１の動作を制御する。そして、分析部１０２は反応検出部１０６の検出信号の分析を行う。
【００２９】
図５は、制御部１２０が備える吐出動作解析部７５のブロック図である。吐出動作解析部７５は、圧力検知センサ１１１ｅにより検出された圧力と予め設定された圧力の閾値とを比較し、ロジック処理回路７３へ比較結果信号を出力する圧力信号比較器７１と、圧力検知センサ１１１ｅにより検知された圧力のアナログ値をディジタル値に変換するＡ/Ｄ変換器７６と、常時一定の周期でクロックパルス信号を発振するクロック発振器７２と、ロジック処理回路７３とを備える。また、ロジック処理回路７３による処理結果とＡ/Ｄ変換器７６からの圧力のディジタル値は、吐出状態の判定を行うための判定用マイクロコンピュータ７４へ出力される。なお、吐出動作解析部７５が行う吐出状態の解析については後述する。
【００３０】
次に、図６を用いて、自動核酸検出装置１００の分注動作について説明する。まず、操作者（ユーザ）により、サンプル容器が、サンプル容器収納孔１０５ａに収納される。このサンプル容器には、予め切除組織を処理（ホモジナイズ、ろ過、希釈）することにより作製された可溶化抽出液（サンプル）が収容されている。また、Ｙ軸方向左側のプライマ試薬容器収納孔１０４ａおよび酵素試薬容器収納孔１０４ｂに、ＣＫ１９（サイトケラチン１９）のプライマ試薬が収容されたプライマ試薬容器およびＣＫ１９の酵素試薬が収容された酵素試薬容器が収納され、Ｙ軸方向右側のプライマ試薬容器収納孔１０４ａおよび酵素試薬容器収納孔１０４ｂに、β−ａｃｔｉｎ（βアクチン）のプライマ試薬が収容されたプライマ試薬容器およびβ−ａｃｔｉｎの酵素試薬が収容された酵素試薬容器が収納される。次に、チップ収納部１０３に３０本の使い捨て用ピペットチップ１０３ａが収納され、各反応検出孔１０６ｂに検出セルが収納される。
分析部１０２のディスプレイ上においてキーボード１０２ａおよびマウス１０２ｂにより、測定項目やサンプル情報等の入力が行われた後、登録が行われ、その後ディスプレイに表示された測定開始キーが操作されることにより測定部１０１の動作がスタートする。
【００３１】
測定部１０１の動作がスタートすると、まず、分注機構部１１１がチップ廃棄部１０７の上方の初期位置からチップ収納部１０３の上方位置に移動した後、分注機構部１１１が下方向に移動する。これにより、２つのノズル部１１１ａの先端が２つのピペットチップ１０３ａの上部開口部内に圧入されるので、２つのノズル部１１１ａの先端にピペットチップ１０３ａが自動的に装着される（ステップＳ５０１）。そして、分注機構部１１１が上方に移動した後、試薬容器収納部１０４に収納されたＣＫ１９およびβ−ａｃｔｉｎのプライマ試薬が収容された２つのプライマ試薬容器の上方位置に向かってＸ軸方向に移動する。そして、分注機構部１１１が下方向に移動することにより、２つのピペットチップ１０３ａの先端が、それぞれ、２つのプライマ試薬容器内のＣＫ１９およびβ−ａｃｔｉｎのプライマ試薬の液面に挿入される。そして、ポンプ部により２つのプライマ試薬容器内のＣＫ１９およびβ−ａｃｔｉｎのプライマ試薬が吸引される（ステップＳ５０２）。
【００３２】
プライマ試薬を吸引した分注機構部１１１は、上方に移動した後、チップ廃棄部１０７に隣接する反応検出ブロック１０６ａの上方に移動する。この場合、分注機構部１１１は、他の反応検出ブロック１０６ａの上方を通過しないように移動する。そしてＺ軸移動機構部１１０により２つの分注機構部１１１が下方向に移動し、ピペットチップ１０３ａが反応検出孔１０６ｂに収納されたそれぞれ２つの検出セル内に挿入される。そして、ピペットチップ１０３ａの先端が検出セルの内底より約２ｍｍ上方に到達すると、分注機構部１１１の下方向への移動が停止し、プライマ試薬が吐出される（ステップＳ５０３）。
【００３３】
プライマ試薬を吐出した分注機構部１１１は上方に移動した後、チップ廃棄部１０７の上方に向かってＸ軸方向に移動する。そして、チップ廃棄部１０７において、ピペットチップ１０３ａの廃棄が行われる（ステップＳ５０４）。
【００３４】
次に、分注機構部１１１は、再び、チップ収納部１０３に移動し、上記と同様の動作により、２つのノズル部１１１ａの先端に新しい２つのピペットチップ１０３ａを装着する（ステップＳ５０５）。そして、分注機構部１１１は、試薬容器収納部１０４に収納されたＣＫ１９およびβ−ａｃｔｉｎの２つの酵素試薬がそれぞれ収容された２つの酵素試薬容器の上方位置に向かってＸ軸方向に移動する。その後、分注機構部１１１が下方向に移動することにより、２つのピペットチップ１０３ａの先端が、それぞれ、２つの酵素試薬容器内のＣＫ１９およびβ−ａｃｔｉｎの酵素試薬の液面に挿入される。そして、ポンプ部により２つの酵素試薬容器内のＣＫ１９およびβ−ａｃｔｉｎの酵素試薬が吸引される（ステップＳ５０６）。
【００３５】
酵素試薬を吸引した分注機構部１１１が上方に移動した後、チップ廃棄部１０７に隣接する反応検出ブロック１０６ａの上方に移動する。この場合、分注機構部１１１は、他の反応検出ブロック１０６ａの上方を通過しないように移動する。そして、Ｚ軸移動機構部１１０により２つの分注機構部１１１が下方向に移動し、ピペットチップ１０３ａが検出セル内に挿入される。そして、ピペットチップ１０３ａの先端がプライマ試薬の液面に接触したことが液面検知センサ１１１ｄにより検知されると、分注機構部１１１の下方向への移動が停止し、酵素試薬が吐出される（ステップＳ５０７）。
【００３６】
酵素試薬を吐出した分注機構部１１１は上方に移動した後、チップ廃棄部１０７の上方に向かってＸ軸方向に移動する。そして、ピペットチップ１０３ａの廃棄が行われる（ステップＳ５０８）。
【００３７】
次に、分注機構部１１１が、再び、チップ収納部１０３に移動された後、ノズル部１１１ａの先端に新しい２つのピペットチップ１０３ａが自動的に装着される（ステップＳ５０９）。そして、分注機構部１１１は、サンプルが収容されたサンプル容器の上方位置に向かってＸ軸方向に移動する。その後、分注機構部１１１が下方向に移動することにより、ピペットチップ１０３ａの先端がそれぞれサンプルの液面に挿入される。そして、ポンプ部によりサンプルを吸引する（ステップＳ５１０）。
【００３８】
サンプルを吸引した分注機構部１１１が上方に移動した後、チップ廃棄部１０７に隣接する反応検出ブロック１０６ａの上方に移動する。この場合、分注機構部１１１は、他の反応検出ブロック１０６ａの上方を通過しないように移動する。そして、Ｚ軸移動機構部１１０により２つの分注機構部１１１が下方向に移動し、ピペットチップ１０３ａが検出セル内に挿入される。そして、ピペットチップ１０３ａの先端が液面に接触したことが液面検知センサ１１１ｄにより検知されると、分注機構部１１１の下方向への移動が停止し、サンプルが吐出される（ステップＳ５１１）。
【００３９】
２つの検出セルにサンプルを吐出した後、ポンプ部を用いて吸引および吐出動作を複数回繰り返すことにより、２つの反応検出孔１０６ｂ内に収容されたプライマ試薬と酵素試薬とサンプルとが撹拌される（ステップＳ５１２）。撹拌後、検出セル内の液温が約２０℃から約６５℃に加温され、標的遺伝子が増幅される。そして、増幅に伴い生成される増幅生成物（ピロリン酸マグネシウム）による白濁が比濁法により検出される。
また、撹拌の終了後、分注機構部１１１は上方に移動し、次いでチップ廃棄部１０７の上方に移動し、ピペットチップ１０３ａの廃棄が行われる（ステップＳ５１３）。
【００４０】
その後、次に測定するサンプルの情報等が登録されているか、あるいは登録されていないかの判定が行われる（ステップＳ５１４）。次に測定するサンプルの情報等が登録されていなければ、分注動作は終了し、登録されていれば、チップ廃棄部１０７に隣接する反応検出ブロック１０６ａの隣りの反応検出ブロック１０６ａを用いて測定を行うために、ノズル部１１１ａの先端に新しい２つのピペットチップ１０３ａの装着が行われる（ステップＳ５０１）。
【００４１】
ここで、図７のフローチャートを用いて、プライマ試薬の吐出動作について説明する。
Ｚ軸移動機構部１１０により２つの分注機構部１１１が下方向に移動し、２つのピペットチップ１０３ａが反応検出孔１０６ｂに収納されたそれぞれ２つの検出セル内に挿入される（ステップＳ１００１）。そして、ピペットチップ１０３ａの先端が検出セルの内底より約２ｍｍ上方の位置に到達すると、分注機構部１１１は下方向への移動を停止する（ステップＳ１００２）。測定制御部１１７はモータ１１１ｂに駆動信号を出力し、モータ１１１ｂは、その駆動軸に接合されたピストン１１１ｃを駆動する。これにより２つの分注機構部１１１はそれぞれ２つの検出セルにＣＫ１９およびβ−ａｃｔｉｎのプライマ試薬を吐出する。そして、ロジック処理回路７３は、測定制御部１１７からのモータ１１１ｂへの駆動信号出力に基づいて、クロック発振器７２からのクロック信号の計数と、圧力検知センサ１１１ｅの圧力検知とを開始する（ステップＳ１００３）。なお、モータ１１１ｂは、測定制御部１１７から予め設定された所定数のパルス数が出力されている間駆動する。
【００４２】
モータ１１１ｂの駆動が停止すると、判定用マイクロコンピュータ７４は吐出状態の判定を行う（ステップＳ１００５）。ここで、ステップＳ１００５における吐出状態の判定について説明する。図８は、プライマ試薬の吐出時の圧力検知センサ１１１ｅの出力をグラフに示したもので、縦軸は圧力、横軸は時間を表している。Ｐ１は、プライマ試薬の粘性等に応じて予め設定された閾値を表しており、圧力の最大値の近傍の値に設定されている。横軸上のｔ１は、モータ１１１ｂの駆動が開始される時刻である。ｔ２は、プライマ試薬の吐出により検出セル内の液面が増加し、この液面にピペットチップ１０３ａの先端が接触する時刻である。ｔ３は、圧力がＰ１を超えて更に増加した後、減少し、再度Ｐ１になった時刻である。ｔ４は、モータ１１１ｂの駆動が停止した時刻である。
【００４３】
まず、ｔ１においてモータ１１１ｂが駆動を開始すると、ピペットチップ１０３ａの先端にプライマ試薬の滴が形成され、次第に成長し、やがて滴下される。その後直ちに次のプライマ試薬の滴が形成、成長、滴下される。このようにプライマ試薬の滴の形成、成長、滴下が繰り返されることにより、滴下されたプライマ試薬により形成される液面が上昇し、ｔ２すなわちプライマ試薬の液面にピペットチップ１０３ａの先端が接触する時刻になる。また、ｔ１からｔ２までの間に、滴下される滴の数に等しい回数の圧力の増減が発生する。
【００４４】
ｔ２以後は、液中にプライマ試薬の吐出が行われる。ピペットチップ１０３ａ内のプライマ試薬が完全に吐出されると、その後はエアが吐出され始め、ピペットチップ１０３ａの先端に気泡が形成される。その後、気泡は成長し、ピペットチップ１０３ａの先端から気泡が離れた後、モータ１１１ｂの駆動が停止する。
また、ｔ２以後は、圧力は増加を続け、圧力検知センサ１１１ｅの出力がＰ１になったとき、図９に示されるように、圧力信号比較器７１は立ち下がり信号（パルス信号）をロジック処理回路７３へ出力する。その後、圧力は最大値になった後、減少し、再びＰ１になる。圧力が再びＰ１になると、圧力信号比較器７１は立ち上がり信号（パルス信号）をロジック処理回路７３へ出力する。このように、圧力信号比較器７１が立ち上がり信号をロジック処理回路７３へ出力する時刻がｔ３である。また、モータ１１１ｂの駆動が停止する時刻がｔ４である。
【００４５】
プライマ試薬の吐出状態の判定は、判定用マイクロコンピュータ７４により以下のように行われる。まず、ロジック処理回路７３が、ｔ１からｔ３の間に計数されたクロック発振器７２からのクロック信号数を判定用マイクロコンピュータ７４に出力する。また、ロジック処理回路７３は、圧力のディジタル値を判定用マイクロコンピュータ７４に出力する。次に、判定用マイクロコンピュータ７４は、ロジック処理回路７３により出力されたクロック信号数（計数値）と、予め設定されたクロック信号数（デフォルト値）とを比較する。計数値がデフォルト値に対して所定の範囲内（本実施形態においては±１０％以内）であれば、吐出状態は正常であると判定される。図８は正常な吐出状態の場合の圧力検知センサ１１１ｅの出力を示すグラフである。
【００４６】
次に、吐出動作が正常でない場合について図１０乃至図１３を用いて説明する。なお、図１０乃至図１３の全てのグラフにおいて、縦軸、横軸、Ｐ１およびｔ１からｔ４の時刻は図８と同様の意味を持つ。
図１０においては、ｔ１からｔ４の間において、圧力がＰ１を超えない。これは、モータ１１１ｂのトルク減少等により吐出動作が遅くなったことが原因として考えられる。なお、本実施形態においては時刻がｔ４に達した時点でモータ１１１ｂは駆動を停止するが、図１０においては説明のためｔ４以降もモータ１１１ｂを動作させた場合の圧力検知センサ１１１ｅの出力を示している。
【００４７】
図１１においては、ｔ１からｔ３までに要した時間（計数値）がデフォルト値に比べて短くなっている。これは、プライマ試薬の吸引時において気泡が混入し、プライマ試薬を吐出している途中で気泡を吐出したことが原因として考えられる。
【００４８】
図１２においては、Ｐ１を超えた後もなお圧力が増加を続け、第２の閾値Ｐ２を超えた場合を示している。ここで、Ｐ２は、Ｐ１より高い圧力値として設定されており、正常な吐出においては圧力がＰ２を超えることはない。これは、ピペットチップ１０３ａの先端の詰まりが原因として考えられる。
【００４９】
図１３は、圧力変動が全く起こらない場合を示している。これは、断線等の物理的要因によりモータ１１１ｂが全く動作しないことが原因として考えられる。
【００５０】
上述したように、判定の結果、正常に吐出が行われていれば吐出動作は終了されるとともに次の動作へ移行される。また、正常に吐出が行われていない場合は、分析部１０２のディスプレイに、「プライマ試薬が正常に分注されませんでした」というエラーメッセージが表示されるとともに測定部１０１の動作が中断される。その後、操作者によりエラー復帰処理がなされる。
【００５１】
次に、図１４のフローチャートを用いて、酵素試薬の吐出動作について説明する。
Ｚ軸移動機構部１１０により２つの分注機構部１１１が下方向に移動し、２つのピペットチップ１０３ａがそれぞれ２つの検出セル内に挿入される（ステップＳ２００１）。そして、ピペットチップ１０３ａの先端がプライマ試薬の液面に接触したことを液面検知センサ１１１ｄが検知すると、分注機構部１１１は下方向への移動を停止する（ステップＳ２００２）。測定制御部１１７は液面検知信号に基づいてモータ１１１ｂに駆動信号を出力し、モータ１１１ｂの駆動軸に接合されたピストン１１１ｃを駆動する。２つの分注機構部１１１は、それぞれ２つの検出セルにＣＫ１９およびβ−ａｃｔｉｎの酵素試薬の吐出を開始する。また、ロジック処理回路７３は、モータ１１１ｂの駆動信号に基づいて、クロック発振器７２からのクロック信号の計数と、圧力検知センサ１１１ｅの圧力検知とを開始する（ステップＳ２００３）。なお、モータ１１１ｂは、測定制御部１１７から予め設定された所定数のパルスが出力されている間駆動する。
【００５２】
モータ１１１ｂの駆動が停止すると（ステップＳ２００４）、判定用マイクロコンピュータ７４は吐出動作の判定を行う（ステップＳ２００５）。ここで、酵素試薬の吐出状態の判定について説明する。図１５は、酵素試薬の吐出時の圧力検知センサ１１１ｅの出力をグラフに示したもので、縦軸は圧力、横軸は時間を表している。Ｐ３は酵素試薬の粘性等に応じて予め設定された閾値を表しており、圧力の最大値の近傍の値に設定されている。横軸上のＴ１は、モータ１１１ｂの駆動が開始される時刻である。Ｔ２は、圧力がＰ３を超えて更に増加した後、減少し、再度Ｐ３になった時刻である。Ｔ３は、モータ１１１ｂの駆動が停止した時刻である。
【００５３】
まず、Ｔ１においてモータ１１１ｂが駆動を開始すると、ピペットチップ１０３ａから酵素試薬が吐出され始める。ピペットチップ１０３ａ内の酵素試薬が完全に吐出されると、その後はエアが吐出され始め、ピペットチップ１０３ａの先端に気泡が形成される。その後、気泡は成長し、ピペットチップ１０３ａの先端から気泡が離れた後、モータ１１１ｂの駆動が停止する。
また、Ｔ１以後は、圧力は増加し、圧力検知センサ１１１ｅの出力がＰ３になったとき、図１６に示されるように、圧力信号比較器７１は立ち下がり信号（パルス信号）をロジック処理回路７３へ出力する。その後、圧力は最大値になった後、減少し、再びＰ３になる。圧力が再びＰ３になると、圧力信号比較器７１は立ち上がり信号（パルス信号）をロジック処理回路７３へ出力する。このように、圧力信号比較器７１が立ち上がり信号をロジック処理回路７３へ出力する時刻がＴ２である。また、モータ１１１ｂの駆動が停止する時刻がＴ３である。
【００５４】
酵素試薬の吐出状態の判定は、判定用マイクロコンピュータ７４により以下のように行われる。まず、ロジック処理回路７３が、吐出時間中に計数されたクロック発振器７２からのクロック信号数を判定用マイクロコンピュータ７４に出力する。また、ロジック処理回路７３は、圧力のディジタル値を判定用マイクロコンピュータ７４に出力する。次に、判定用マイクロコンピュータ７４は、ロジック処理回路７３により出力されたクロック信号数（計数値）と、予め設定されたクロック信号数（デフォルト値）とを比較する。計数値がデフォルト値の範囲内（本実施形態においては±１０％以内）であれば、吐出状態は正常であると判断される。図１５のグラフには正常な吐出状態が示されている。
【００５５】
次に、吐出動作が正常でない場合について図１７乃至図２０を用いて説明する。なお、図１７乃至図２０の全てのグラフにおいて、縦軸、横軸、Ｐ３およびＴ１からＴ３の時刻は図１５と同様の意味を持つ。
図１７においては、Ｔ１からＴ３の間において、圧力がＰ３を超えない。これは、モータ１１１ｂのトルク減少等により吐出動作が遅くなったことが原因として考えられる。なお、本実施形態においては時刻がＴ３に達した時点でモータ１１１ｂは駆動を停止するが、図１７においては説明のため、Ｔ３以降もモータ１１１ｂを動作させた場合の圧力検知センサ１１１ｅの出力を示している。
【００５６】
図１８においては、Ｔ１からＴ２までに要した時間（計数値）がデフォルト値に比べて短くなっている。これは、酵素試薬の吸引時において気泡が混入し、酵素試薬を吐出している途中で気泡を吐出したことが原因として考えられる。
【００５７】
図１９においては、Ｐ３を超えた後もなお圧力が増加を続け、第２の閾値Ｐ４を超えた場合を示している。ここで、Ｐ４は、Ｐ３より高い圧力値として設定されており、正常な吐出においては圧力がＰ４を超えることはない。これは、ピペットチップ１０３ａの先端の詰まりが原因として考えられる。
【００５８】
図２０においては、圧力変動が全く起こらない場合を示している。これは、断線等の物理的要因によりモータ１１１ｂが全く動作しないことが原因として考えられる。
【００５９】
上述したように、判定の結果、正常に吐出が行われていれば吐出動作は終了されるとともに次の動作へ移行される。また、正常に吐出が行われていない場合は、分析部１０２のディスプレイに、「酵素試薬が正常に分注されませんでした」というエラーメッセージが表示されるとともに測定部１０１の動作が中断される。その後、操作者によりエラー復帰処理がなされる。
【００６０】
図２１は、サンプルの吐出動作を示すフローチャートである。サンプルの吐出動作は、圧力値の閾値がサンプルの粘性等に応じて予め設定されていることと、正常に吐出が行われていない場合に分析部１０２のディスプレイに表示されるエラーメッセージが「サンプルが正常に分注されませんでした」であること以外は酵素試薬の吐出動作と同様であるため、説明を省略する。
【００６１】
本実施形態においては、吐出開始時点において検出セルに液がない場合すなわち吐出開始時点において液面検知センサ１１１ｄにより液面が検知されない場合の液体の吐出動作における圧力の検知は、吐出開始と同時に開始されるが（図６のフローチャートに示されたプライマ試薬の吐出動作）、液体の吐出が開始されて検出セル内の液面が増加し、ピペットチップ１０３ａの先端が液面を検知した時点より開始しても良い。
【００６２】
また、本実施形態においては、上述したように、ロジック処理回路７３によるクロック発振器７２からのクロック信号の計数と圧力検知センサ１１１ｅによるノズル部１１１ａ内の圧力検知は、測定制御部１１７からのモータ１１１ｂへの駆動信号出力に基づいて開始されるが、液面検知センサ１１１ｄにより測定制御部１１７へ出力される液面検知信号に基づいて開始されるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態による自動核酸検出装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示した自動核酸検出装置の全体構成を示した斜視図である。
【図３】図１に示した自動核酸検出装置の分注機構部を示す図である。
【図４】図１に示した自動核酸検出装置の全体構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示した自動核酸検出装置の制御部が備える吐出動作解析部を示す図である。
【図６】図１に示した自動核酸検出装置の分注動作を示すフローチャートである。
【図７】図３に示した分注機構部におけるプライマ試薬の吐出動作の流れを示すフローチャートである。
【図８】プライマ試薬の吐出動作が正常に行われたときの圧力変化の一例を示すグラフである。
【図９】プライマ試薬の吐出動作における圧力変化と、圧力信号比較器７１により出力される出力信号との関係を示す図である。
【図１０】プライマ試薬の吐出動作に異常があったときの圧力変化の一例を示すグラフである。
【図１１】プライマ試薬の吐出動作に異常があったときの圧力変化の他の例を示すグラフである。
【図１２】プライマ試薬の吐出動作に異常があったときの圧力変化の他の例を示すグラフである。
【図１３】プライマ試薬の吐出動作に異常があったときの圧力変化の他の例を示すグラフである。
【図１４】図３に示した分注機構部における酵素試薬の吐出動作の流れを示すフローチャートである。
【図１５】酵素試薬の吐出動作が正常に行われたときの圧力変化の一例を示すグラフである。
【図１６】酵素試薬の吐出動作における圧力変化と、圧力信号比較器７１により出力される出力信号との関係を示す図である。
【図１７】酵素試薬の吐出動作に異常があったときの圧力変化の一例を示すグラフである。
【図１８】酵素試薬の吐出動作に異常があったときの圧力変化の他の例を示すグラフである。
【図１９】酵素試薬の吐出動作に異常があったときの圧力変化の他の例を示すグラフである。
【図２０】酵素試薬の吐出動作に異常があったときの圧力変化の他の例を示すグラフである。
【図２１】図３に示した分注機構部におけるサンプルの吐出動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
７１          圧力信号比較器
７２          クロック発振器
７３          ロジック処理回路
７４          判定用マイクロコンピュータ
７５          吐出動作解析部
７６          Ａ/Ｄ変換器
１００        自動核酸検出装置
１０１        測定部
１０２        分析部
１０３ａ      ピペットチップ
１１１        分注機構部
１１１ａ      ノズル部
１１１ｂ      モータ
１１１ｃ      ピストン
１１１ｄ      液面検知センサ
１１１ｅ      圧力検知センサ
１１１ｆ      シリンダ
１５０        自動分注装置
【図１】
2005233787.tif 000003
【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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