(57)【要約】  前処理システムでは、３方バルブ８２，８３の動作により、流路９１を介して試料分注プローブ２０ａとシリンジポンプ８１とが連通する状態と、流路９１，９３，９４を介して試料分注プローブ２０ａと培養槽３０１とが連通する状態とに切り替えることができる。そのため、ユーザが培養槽３０１内の液体試料を直接サンプリングすることなく、自動的に試料分注プローブ２０ａから吐出させることができる。その結果、前処理システムにおいて、ユーザの手作業によるサンプリング作業を省くことができ、ユーザの作業を簡素化できる。
2018143208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体試料収容部からの液体試料に対して前処理を行うための前処理システムであって、
試料容器が設置される試料設置部と、
前記試料設置部に設置されている試料容器内から液体試料を吸引し、分注位置に吐出するプローブと、
前記プローブにおける液体試料の吸引及び吐出の際に駆動されるポンプと、
前記プローブを前記ポンプに連通させた状態、又は、前記プローブを前記液体試料収容部に連通させた状態に切り替える切替部とを備えることを特徴とする前処理システム。
【請求項２】
前記プローブを前記液体試料収容部に連通させた状態で、前記試料設置部に設置されている試料容器に前記プローブを介して液体試料を導入させた後、前記切替部を切り替えることにより前記プローブを前記ポンプに連通させた状態とし、この状態で前記ポンプを駆動させることにより前記試料容器内から前記プローブに液体試料を吸引させる分注制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の前処理システム。
【請求項３】
前記分注位置には、液体試料を濾過することにより液体試料中の特定の成分を分離する分離容器が設置され、
前記分注制御部は、液体試料を吸引した前記プローブを前記分注位置に移動させ、前記ポンプを駆動させることにより前記プローブから前記分離容器に液体試料を吐出させることを特徴とする請求項２に記載の前処理システム。
【請求項４】
洗浄液を収容する洗浄液収容部をさらに備え、
前記切替部は、前記プローブを前記ポンプに連通させた状態、前記プローブを前記液体試料収容部に連通させた状態、又は、前記プローブを前記洗浄液収容部に連通させた状態に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の前処理システム。
【請求項５】
前記プローブを前記洗浄液収容部に連通させた状態で、前記プローブに洗浄液を導入させることにより、前記洗浄液収容部から前記プローブまでの流路を洗浄する洗浄制御部をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の前処理システム。
【請求項６】
前記液体試料収容部は、細胞培養装置に設けられた培地収容部であることを特徴とする請求項１に記載の前処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体試料に対して前処理を行うための前処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、試料に含まれる成分の分析を行う際に、試料に対して前処理を行う前処理システムが利用されている。例えば、細胞培養装置から導入される液体試料（培地試料）に対しては、除蛋白処理などの前処理が行われる。このような前処理システムでは、液体試料が試料容器から分注され、その分注された液体試料に対して前処理が行われる。【０００３】
液体試料を分注する際には、プローブを用いた吸引動作及び吐出動作が行われる。具体的には、プローブの先端部が試料容器内に挿入されることにより、液体試料中に浸漬される。この状態でポンプを駆動させることにより、プローブ内に液体試料が吸引される。その後、プローブを分注位置まで移動させ、再びポンプを駆動させることにより、当該分注位置にプローブの先端部から液体試料が吐出される（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１２１６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来の前処理システムでは、ユーザの作業が煩雑化する可能性があった。具体的には、従来の前処理システムを用いる場合には、液体試料に対する前処理を行うために、ユーザは、液体試料を手作業で試料容器内に注入し、その試料容器を前処理システムにセットする必要がある。例えば、一定のサイクルで液体試料をサンプリングして分析を行う場合などには、ユーザは、そのサイクルごとに液体試料を試料容器にサンプリングし、試料容器を前処理システムにセットしなければならず、作業が煩雑化してしまう。【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、液体試料に対する前処理において、ユーザの作業を簡素化できる前処理システム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】
【０００７】
（１）本発明に係る前処理システムは、液体試料収容部からの液体試料に対して前処理を行うための前処理システムである。前記前処理システムは、試料設置部と、プローブと、ポンプと、切替部とを備える。前記試料設置部には、試料容器が設置される。前記プローブは、前記試料設置部に設置されている試料容器内から液体試料を吸引し、分注位置に吐出する。前記ポンプは、前記プローブにおける液体試料の吸引及び吐出の際に駆動される。前記切替部は、前記プローブを前記ポンプに連通させた状態、又は、前記プローブを前記液体試料収容部に連通させた状態に切り替える。【０００８】
このような構成によれば、切替部の動作により、プローブをポンプに連通させた状態と、プローブを液体試料収容部に連通させた状態とを切り替えることができる。すなわち、切替部の動作により、液体試料収容部から液体試料がプローブに導入される状態に切り替えることができる。【０００９】
前処理システムにおいて、切替部の動作により、液体試料収容部から液体試料がプローブに導入される状態とすれば、ユーザが液体試料収容部内の液体試料を直接サンプリングすることなく、自動的にプローブから吐出させることができる。
そのため、液体試料に対する前処理において、ユーザの手作業によるサンプリング作業を省くことができ、ユーザの作業を簡素化できる。【００１０】
（２）また、前記前処理システムは、分注制御部をさらに備えてもよい。前記分注制御部は、前記プローブを前記液体試料収容部に連通させた状態で、前記試料設置部に設置されている試料容器に前記プローブを介して液体試料を導入させた後、前記切替部を切り替えることにより前記プローブを前記ポンプに連通させた状態とし、この状態で前記ポンプを駆動させることにより前記試料容器内から前記プローブに液体試料を吸引させる。【００１１】
このような構成によれば、分注制御部の制御により、液体試料収容部から試料容器にプローブを介して液体試料を導入する動作、及び、試料容器内からプローブに液体試料を吸引させる動作を自動的に切り替えて実施することができる。
そのため、前処理システムにおける一連の動作を自動化でき、ユーザの作業を一層簡素化できる。【００１２】
（３）また、前記分注位置には、液体試料を濾過することにより液体試料中の特定の成分を分離する分離容器が設置されてもよい。前記分注制御部は、液体試料を吸引した前記プローブを前記分注位置に移動させ、前記ポンプを駆動させることにより前記プローブから前記分離容器に液体試料を吐出させてもよい。【００１３】
このような構成によれば、分注制御部によって、プローブから分離容器に液体試料を吐出させることにより、分離容器において液体試料中の特定の成分を分離できる。
そのため、前処理システムにおいて、プローブに液体試料を導入し、液体試料中の特定の成分を分離するまでの動作を自動化できる。【００１４】
（４）また、前記前処理システムは、洗浄液収容部をさらに備えてもよい。前記洗浄液収容部は、洗浄液を収容する。前記切替部は、前記プローブを前記ポンプに連通させた状態、前記プローブを前記液体試料収容部に連通させた状態、又は、前記プローブを前記洗浄液収容部に連通させた状態に切り替えてもよい。【００１５】
このような構成によれば、前処理システムにおいて、切替部の動作により、プローブをポンプに連通させた状態、又は、プローブを液体試料収容部に連通させた状態から、プローブを洗浄液収容部に連通させた状態に切り替えることができる。
そのため、洗浄液収容部の洗浄液を自動的にプローブに導入できる。【００１６】
（５）また、前記前処理システムは、洗浄制御部をさらに備えてもよい。前記洗浄制御部は、前記プローブを前記洗浄液収容部に連通させた状態で、前記プローブに洗浄液を導入させることにより、前記洗浄液収容部から前記プローブまでの流路を洗浄する。【００１７】
このような構成によれば、前処理システムにおいて、プローブに洗浄液を導入し、洗浄液収容部からプローブまでの流路を洗浄する動作を自動化できる。【００１８】
（６）また、前記液体試料収容部は、細胞培養装置に設けられた培地収容部であってもよい。【００１９】
このような構成によれば、細胞培養装置内の培地（液体試料）に対する前処理において、ユーザの手作業によるサンプリング作業を省くことができ、ユーザの作業を簡素化できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、切替部の動作により、プローブをポンプに連通させた状態から、プローブを液体試料収容部に連通させた状態に切り替えることができる。そのため、ユーザが液体試料収容部内の液体試料を直接サンプリングすることなく、自動的にプローブから吐出させることができる。その結果、液体試料に対する前処理において、ユーザの作業を簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る前処理システムを含む分析システムの構成例を示す概略正面図である。
【図２】前処理装置の構成例を示す平面図である。
【図３Ａ】分離容器の構成例を示す側面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの分離容器の平面図である。
【図３Ｃ】図３ＢのＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４Ａ】回収容器の構成例を示す側面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの回収容器の平面図である。
【図４Ｃ】図４ＢのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図５】分離容器及び回収容器が重ね合せられた状態の前処理キットを示す断面図である。
【図６Ａ】濾過ポートの構成例を示す平面図である。
【図６Ｂ】図６ＡのＸ−Ｘ断面を示す断面図である。
【図６Ｃ】図６ＡのＹ−Ｙ断面を示す断面図である。
【図６Ｄ】濾過ポートに前処理キットを設置した状態を示す断面図である。
【図７】負圧負荷機構の構成例を示す概略図である。
【図８】前処理システムの構成例を概略的に示した図である。
【図９】分析システムの電気的構成の一例を示すブロック図である。
【図１０Ａ】前処理システムの構成例を概略的に示した図であって、液体試料が培養槽から試料容器に導入される状態を示している。
【図１０Ｂ】前処理システムの構成例を概略的に示した図であって、試料容器内から試料分注プローブに液体試料が吸引される状態を示している。
【図１０Ｃ】前処理システムの構成例を概略的に示した図であって、液体試料が試料分注プローブから分離容器に吐出される状態を示している。
【図１０Ｄ】前処理システムの構成例を概略的に示した図であって、洗浄液収容部から試料分注プローブまでの流路が洗浄される状態を示している。
【図１０Ｅ】前処理システムの構成例を概略的に示した図であって、試料分注プローブの外表面が洗浄される状態を示している。
【図１０Ｆ】前処理システムの構成例を概略的に示した図であって、培養槽から試料分注プローブにわたって液体試料が充填される状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
１．分析システムの全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る前処理システムを含む分析システムの構成例を示す概略正面図である。この分析システムは、前処理装置１、ＬＣ（液体クロマトグラフ）１００、ＭＳ（質量分析装置）２００及び細胞培養装置３００を備えている。この分析システムでは、細胞培養装置３００内の液体試料が前処理装置１に導入され、前処理装置１において、その液体試料に対して前処理が実行される。そして、前処理が施された液体試料がＬＣ１００及びＭＳ２００に順次導入されて分析が行われる。この分析システムでは、前処理装置１及び細胞培養装置３００によって、前処理システムが構成されている。
【００２３】
細胞培養装置３００は、培地で細胞を培養するための装置であって、細胞が培養された培地が液体試料として前処理装置１に導入され、前処理装置１において前処理が施される。
【００２４】
分析システムでは、前処理装置１に液体クロマトグラフ質量分析装置（ＬＣ／ＭＳ）が接続された構成となっている。ただし、このような構成に限らず、ＬＣ１００又はＭＳ２００のいずれか一方が省略されることにより、前処理装置１により前処理を実行した液体試料が、ＬＣ１００又はＭＳ２００のいずれか一方にのみに導入されるような構成であってもよい。
【００２５】
前処理装置１は、液体試料や、液体試料に混合する試薬を分注位置に分注する分注装置として機能するものであり、分注位置に分注された液体試料及び試薬に対して、濾過、攪拌、温調といった各種の前処理を行う。これらの前処理が行われた後の液体試料は、ＬＣ１００に備えられたオートサンプラ１０１を介してＬＣ１００に導入される。
【００２６】
ＬＣ１００には、カラム（図示せず）が備えられており、当該カラム内を液体試料が通過する過程で分離された試料成分が、ＭＳ２００に順次導入される。ＭＳ２００は、ＬＣ１００から導入された液体試料をイオン化するイオン化部２０１と、イオン化された液体試料を分析する質量分析部２０２とを備えている。
【００２７】
２．前処理装置の構成
図２は、前処理装置１の構成例を示す平面図である。この前処理装置１では、分離容器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１組用いて、各前処理キットに対して設定された前処理（濾過、攪拌、温調など）が実行される。
【００２８】
前処理装置１には、分注位置としての分注ポート３２の他、分注ポート３２に分注された液体試料に対して前処理を実行するための複数の処理ポートが設けられている。これにより、液体試料が収容され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ている液体試料に対して、各処理ポートに対応する前処理が実行されるようになっている。
【００２９】
処理ポートとしては、各前処理に対応付けて、濾過ポート３０、廃棄ポート３４、攪拌ポート３６ａ、温調ポート３８，４０、転送ポート４３及び洗浄ポート４５などが設けられている。これらの各処理ポートは、複数種類の前処理をそれぞれ実行する複数の前処理部を構成している。
【００３０】
前処理キットを構成する分離容器５０及び回収容器５４は、搬送部としての搬送アーム２４によって各処理ポート間で搬送される。搬送アーム２４の先端側には、分離容器５０及び回収容器５４を保持するための保持部２５が形成されている。搬送アーム２４の基端部側は、鉛直軸２９を中心に回転可能に保持されている。搬送アーム２４は水平方向に延びており、鉛直軸２９を中心に回転することにより、保持部２５が水平面内で円弧状の軌道を描くように移動する。分離容器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、全て保持部２５が描く円弧状の軌道上に設けられている。
【００３１】
前処理キットには、試料容器６から液体試料が分注される。液体試料が収容された試料容器６は、試料設置部２に複数設置することができ、試料分注アーム２０を用いて各試料容器６から試料が順次採取される。試料設置部２には、複数の試料容器６を保持する試料ラック４が、円環状に並べて複数設置される。試料設置部２は、水平面内で回転することにより、各試料ラック４を周方向に移動させる。これにより、所定の試料採取位置に各試料容器６を順次移動させることができる。
【００３２】
ここで、試料採取位置は、試料分注アーム２０の先端部に設けられた、プローブの一例としての試料分注プローブ２０ａの軌道上に位置しており、当該試料採取位置において試料分注プローブ２０ａにより試料容器６から液体試料が吸引される。試料容器６内の液体試料は、試料分注プローブ２０ａにより吸引された後、分注ポート３２に設置された分離容器５０に対して吐出される。分離容器５０に対する液体試料の吐出量は、例えば、１０〜１００μＬ程度であり、好ましくは、５０μＬ程度である。
【００３３】
試料分注アーム２０は、基端部側に設けられた鉛直軸２２を中心に水平面内で回転可能であるとともに、鉛直軸２２に沿って鉛直方向に上下動可能である。試料分注プローブ２０ａは、試料分注アーム２０の先端部において鉛直下方に向かって延びるように保持されており、試料分注アーム２０の動作に応じて、水平面内で円弧状の軌道を描く移動又は鉛直方向への上下動が行われる。
【００３４】
分注ポート３２は、試料分注プローブ２０ａの軌道上で、かつ搬送アーム２４の保持部２５の軌道上となる位置に設けられている。分注ポート３２は、未使用の分離容器５０に対して試料分注プローブ２０ａから試料を分注するためのポートである。未使用の分離容器５０は、搬送アーム２４によって分注ポート３２に搬送される。
【００３５】
試料ラック４が円環状に並べて配置された試料設置部２の中央部には、試薬容器１０を設置するための試薬設置部８が設けられている。試薬設置部８に設置された試薬容器１０内の試薬は、試薬分注アーム２６を用いて採取される。試薬分注アーム２６は、その基端部が搬送アーム２４と共通の鉛直軸２９によって支持されており、当該鉛直軸２９を中心に水平面内で回転可能であるとともに、鉛直軸２９に沿って鉛直方向に上下動可能である。
【００３６】
試薬分注アーム２６の先端部には、試薬分注プローブ２６ａが鉛直下方に向かって延びるように保持されている。当該試薬分注プローブ２６ａは、試薬分注アーム２６の動作に応じて、水平面内で搬送アーム２４の保持部２５と同一の円弧状の軌道を描く移動又は鉛直方向への上下動が行われる。
【００３７】
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可能となっている。試薬設置部８には、複数の試薬容器１０が円環状に並べて配置され、試薬設置部８が回転することによって各試薬容器１０が周方向に移動する。これにより、所定の試薬採取位置に所望の試薬容器１０を移動させることができる。
【００３８】
ここで、試薬採取位置は、試薬分注アーム２６の先端部に設けられた試薬分注プローブ２６ａの軌道上に位置しており、当該試薬採取位置において試薬分注プローブ２６ａにより試薬容器１０から試薬が吸引される。試薬容器１０内の試薬は、試薬分注プローブ２６ａにより吸引された後、分注ポート３２に設置された分離容器５０に対して吐出されることにより、当該分離容器５０内の試料に添加される。
【００３９】
分離容器５０及び回収容器５４は、試料設置部２や試薬設置部８とは異なる位置に設けられた容器保持部１２により保持されている。容器保持部１２には、未使用の分離容器５０及び回収容器５４が重ねられた状態の複数組の前処理キットが、円環状に並べて配置される。容器保持部１２には、水平面内で回転する回転部１４と、当該回転部１４に対して着脱可能な複数の容器ラック１６とが備えられている。
【００４０】
各容器ラック１６には、複数の前処理キットを保持することができる。複数の容器ラック１６は、回転部１４上に円環状に並べて設置される。円環状に並べて配置された複数の容器ラック１６により、複数の前処理キットを保持する円環状の保持領域が形成される。回転部１４は、水平面内で回転することにより、各容器ラック１６を保持領域の周方向に変位させる。これにより、複数の前処理キットを所定の搬送位置に順次移動させることができる。ここで、搬送位置は、搬送アーム２４の先端部に設けられた保持部２５の軌道上に位置しており、当該搬送位置において保持部２５により分離容器５０又は回収容器５４が保持され、搬送先のポートへと搬送される。
【００４１】
このように、複数の容器ラック１６に分割して前処理キットを保持することにより、各容器ラック１６を回転部１４に対して個別に着脱することが可能になる。これにより、いずれかの容器ラック１６に保持された分離容器５０又は回収容器５４に対する処理が行われている場合であっても、他の容器ラック１６を着脱して別の作業を行うことができるため、前処理効率を向上させることができる。
【００４２】
ただし、分離容器５０及び回収容器５４は、容器ラック１６を介して容器保持部１２により保持されるような構成に限らず、例えば、容器保持部１２に直接保持されるような構成であってもよい。また、分離容器５０及び回収容器５４は、互いに重ね合せられた状態で容器保持部１２により保持されるような構成に限らず、分離容器５０及び回収容器５４が個別に保持されるような構成であってもよい。さらに、複数の容器ラック１６は、円環状に並べて配置されるような構成に限らず、例えば、円弧状に並べて配置されるような構成であってもよい。この場合は、円環状ではなく、円弧状の保持領域に複数の分離容器５０及び回収容器５４が保持される。
【００４３】
容器保持部１２には、異なる分離性能を有する分離層が設けられた複数種類（例えば２種類）の分離容器５０を分析者が設置しておくことができる。これらの分離容器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容器５０が容器保持部１２から選択されて搬送される。ここで、分析項目とは、前処理装置１で前処理が施された試料を用いて引き続き行われる分析の種類であり、例えばＬＣ１００又はＭＳ２００により実行される分析の種類である。
【００４４】
図３Ａは、分離容器５０の構成例を示す側面図である。図３Ｂは、図３Ａの分離容器５０の平面図である。図３Ｃは、図３ＢのＡ−Ａ断面を示す断面図である。図４Ａは、回収容器５４の構成例を示す側面図である。図４Ｂは、図４Ａの回収容器５４の平面図である。図４Ｃは、図４ＢのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。図５は、分離容器５０及び回収容器５４が重ね合せられた状態の前処理キットを示す断面図である。
【００４５】
分離容器５０は、液体試料を濾過することにより液体試料中の特性の成分を分離するためのものであって、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、液体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の内径は、例えば５〜１０ｍｍ、好ましくは６〜７ｍｍ程度である。内部空間５０ａの底部には、分離層５２が設けられている。分離層５２とは、例えば、試料を通過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分離剤又は分離膜である。
【００４６】
分離層５２を構成する分離剤としては、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。また、分離膜としては、例えば、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。
【００４７】
試料中の蛋白質を濾過によって取り除くための除蛋白フィルタ（分離膜）としては、ＰＴＦＥ、アクリル共重合体膜などを用いることができる。この場合、除蛋白フィルタの目詰まりを防止するために、分離層５２の上側にプレフィルタ（図示せず）を設けてもよい。このようなプレフィルタとしては、例えば、ナイロン膜、ポリプロピレン膜、グラスファイバー膜などを用いることができる。プレフィルタは、試料中から粒径の比較的大きい不溶物質や異物を取り除くためのものである。このプレフィルタにより、除蛋白フィルタが粒径の比較的大きい不溶物質や異物によって目詰まりするのを防止することができる。
【００４８】
分離容器５０の上面には、液体試料や試薬を注入するための開口５０ｂが形成されている。また、分離容器５０の下面には、分離層５２を通過した試料を抽出するための抽出口５０ｄが形成されている。分離容器５０の外周面の上部には、搬送アーム２４の保持部２５を係合させるための鍔部５０ｃが周方向に突出するように形成されている。
【００４９】
分離容器５０の外周面の中央部には、当該分離容器５０が回収容器５４とともに濾過ポート３０に収容されたときに濾過ポート３０の縁に接触するスカート部５１が設けられている。スカート部５１は、分離容器５０の外周面から周方向に突出し、そこから下方に延びるように断面Ｌ字状に形成されることにより、分離容器５０の外周面との間に一定の空間を形成している。
【００５０】
回収容器５４は、図４Ａ〜図４Ｃ及び図５に示すように、分離容器５０の下部を収容し、分離容器５０の抽出口５０ｄから抽出された液体試料を回収する有底円筒状の容器である。回収容器５４の上面には、分離容器５０の下部を挿入させる開口５４ｂが形成されている。回収容器５４の内部には、分離容器５０におけるスカート部５１よりも下側の部分を収容する内部空間５４ａが形成されている。回収容器５４の外周面の上部には、分離容器５０と同様に、搬送アーム２４の保持部２５を係合させるための鍔部５４ｃが周方向に突出するように形成されている。
【００５１】
図５のように分離容器５０及び回収容器５４が重ね合せられた状態では、回収容器５４の上部がスカート部５１の内側に入り込む。分離容器５０の外径は、回収容器５４の内径よりも小さく形成されている。これにより、回収容器５４の内部空間５４ａに収容された分離容器５０の外周面と、回収容器５４の内周面との間に、僅かな隙間が形成される。容器保持部１２には、分離容器５０の下部が回収容器５４内に収容された状態（図５の状態）で、分離容器５０及び回収容器５４が設置される。
【００５２】
回収容器５４の上面の縁には、３つの切欠き５４ｄが形成されている。したがって、図５のように分離容器５０及び回収容器５４が重ね合せられることにより、回収容器５４の上面がスカート部５１の内面に当接した状態であっても、切欠き５４ｄを介して、回収容器５４の内側と外側とを連通させることができる。ただし、切欠き５４ｄの数は、３つに限らず、２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよい。また、切欠き５４ｄに限らず、例えば小穴が形成された構成などであってもよい。
【００５３】
再び図２を参照すると、濾過ポート３０は、容器保持部１２の内側に設けられている。すなわち、濾過ポート３０の外周に並べて配置された複数の容器ラック１６により、円環状又は円弧状の保持領域が形成されており、当該保持領域に複数の分離容器５０及び回収容器５４が保持されている。このように、分離容器５０及び回収容器５４の保持領域が円環状又は円弧状に形成され、その中央部の空きスペースに濾過ポート３０の設置スペースを確保することによって、よりコンパクトな構成とすることができる。
【００５４】
特に、本実施形態では、分離容器５０及び回収容器５４が重ねられた状態で保持領域に保持されるため、分離容器５０及び回収容器５４の保持領域を別々に設ける必要がない。したがって、より多くの分離容器５０及び回収容器５４を小さい保持領域で保持することができる。これにより、分離容器５０及び回収容器５４の保持領域を小さくすることができ、さらにコンパクトな構成とすることができる。
【００５５】
また、円環状又は円弧状に形成された保持領域の中央部に濾過ポート３０を設けることにより、保持領域に保持されている複数の分離容器５０及び回収容器５４と濾過ポート３０の距離を比較的短くすることができる。これにより、分離容器５０及び回収容器５４を濾過ポート３０に搬送する時間を短縮することができるため、前処理効率を向上させることができる。
【００５６】
濾過ポート３０は、分離容器５０内の試料に圧力を付与することにより分離層５２で液体試料を分離させる濾過部を構成している。本実施形態では、例えば、２つの濾過ポート３０が搬送アーム２４の保持部２５の軌道上に並べて設けられている。分離容器５０及び回収容器５４は、図５のように重ね合せられた状態で各濾過ポート３０に設置され、負圧によって分離容器５０内の分離層５２で分離された試料が、回収容器５４内に回収されるようになっている。ただし、分離容器５０及び回収容器５４は、互いに重ね合せられた状態で各濾過ポート３０に設置されるような構成に限らず、分離容器５０及び回収容器５４が個別に設置されるような構成であってもよい。また、濾過ポート３０の数は、２つに限らず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【００５７】
攪拌ポート３６ａは、容器保持部１２の近傍に設けられた攪拌部３６に、例えば、搬送アーム２４の保持部２５の軌道上に並べて３つ設けられている。攪拌部３６は、各攪拌ポート３６ａを個別に水平面内で周期的に動作させる機構を有している。このような機構により、各攪拌ポート３６ａに配置された分離容器５０内の試料を攪拌することができる。ただし、攪拌ポート３６ａの数は、３つに限らず、２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよい。
【００５８】
温調ポート３８，４０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ており、温調ポート３８，４０に収容された分離容器５０又は回収容器５４の温度が一定温度に調節される。温調ポート３８は、分離容器５０用であり、例えば、搬送アーム２４の保持部２５の軌道上に並べて４つ配置されている。温調ポート４０は、回収容器５４用であり、分離容器５０用の温調ポート３８と同様に、例えば、搬送アーム２４の保持部２５の軌道上に並べて４つ配置されている。ただし、温調ポート３８，４０の数は、それぞれ４つに限らず、３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。
【００５９】
図６Ａは、濾過ポート３０の構成例を示す平面図である。図６Ｂは、図６ＡのＸ−Ｘ断面を示す断面図である。図６Ｃは、図６ＡのＹ−Ｙ断面を示す断面図である。図６Ｄは、濾過ポート３０に前処理キットを設置した状態を示す断面図である。
【００６０】
濾過ポート３０は、例えば、凹部からなり、当該凹部が前処理キットを設置するための設置空間３０ａを構成している。すなわち、搬送アーム２４により容器保持部１２から搬送された分離容器５０及び回収容器５４が、図６Ｄに示すように、互いに重ねられた状態で設置空間３０ａ内に設置される。このとき、設置空間３０ａには、まず回収容器５４が収容され、その後に回収容器５４の内部空間５４ａに分離容器５０の下部が収容される。
【００６１】
濾過ポート３０内には、回収容器５４を挟み込むように保持する保持部材３１が設けられている。保持部材３１は、例えば、上方が開放されたＵ字状の金属部材であり、上方に延びた２本の腕部が濾過ポート３０の内径方向へ弾性的に変位可能な２本の板ばねを構成している。保持部材３１の２本の板ばね部分は、例えば、上端部と下端部の間の部分において、互いの間隔が最も狭くなるように内側に窪んだ湾曲形状又は屈曲形状となっている。２本の板ばね部分の間隔は、上端部及び下端部では回収容器５４の外径よりも大きく、最も間隔が狭い部分では回収容器５４の外径よりも小さくなっている。
【００６２】
上記のような保持部材３１の形状により、濾過ポート３０の設置空間３０ａ内に回収容器５４が差し込まれた場合には、回収容器５４が下降するのに応じて保持部材３１の２本の板ばね部分が開き、その弾性力によって回収容器５４が設置空間３０ａに保持される。回収容器５４は、保持部材３１の２本の板ばね部分により、互いに対向する２方向から均等に押圧され、設置空間３０ａの中央部に保持される。保持部材３１は、設置空間３０ａ内に固定されており、回収容器５４が取り出される際に回収容器５４とともに浮き上がらないようになっている。
【００６３】
濾過ポート３０の上面開口部の縁には、弾性力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は、例えば、濾過ポート３０の上面開口部の縁に設けられた窪みに嵌め込まれている。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。濾過ポート３０の設置空間３０ａ内に回収容器５４及び分離容器５０が設置された場合には、分離容器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５１によって設置空間３０ａが密閉された状態となる。ただし、分離容器５０における封止部材６０との接触部分は、スカート部５１のような形状の部材により構成されるものに限らず、例えば、フランジ部などの他の各種形状の接触部により構成することができる。
【００６４】
設置空間３０ａには、濾過ポート３０の底面から減圧用の流路５６が連通している。流路５６には、負圧負荷機構５５の流路５７が接続されている。負圧負荷機構５５は、例えば、真空ポンプを含み、設置空間３０ａ内に負圧を負荷する負圧負荷部を構成している。濾過ポート３０に分離容器５０及び回収容器５４が収容された状態で、負圧負荷機構５５により設置空間３０ａ内を減圧すれば、設置空間３０ａ内が負圧になる。
【００６５】
負圧になった設置空間３０ａには、回収容器５４の切欠き５４ｄ、及び、回収容器５４の内周面と分離容器５０の外周面との隙間を介して、回収容器５４の内部空間５４ａが連通している。分離容器５０の上面は大気開放されているため、分離容器５０の内部空間５０ａと回収容器５４の内部空間５４ａとの間に分離層５２を介して圧力差が生じる。したがって、分離容器５０の内部空間５０ａに収容されている試料のうち分離層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分離層５２で分離され、回収容器５４の内部空間５４ａ側に抽出される。
【００６６】
図７は、負圧負荷機構５５の構成例を示す概略図である。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との間は、それぞれ流路５７により接続されており、各流路５７には圧力センサ６２及び３方バルブ６４が設けられている。各濾過ポート３０の設置空間３０ａ内の圧力は、各圧力センサ６２により検知される。各３方バルブ６４は、濾過ポート３０と真空タンク６６と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７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に切り替えることができる。
【００６７】
真空タンク６６には、圧力センサ６８が接続されるとともに、３方バルブ７０を介して真空ポンプ５８が接続されている。したがって、３方バルブ７０を切り替えることにより、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。
【００６８】
いずれかの濾過ポート３０において液体試料の抽出処理を実行する際には、その濾過ポート３０と真空タンク６６との間を接続し、当該濾過ポート３０の設置空間３０ａ内の圧力を検知する圧力センサ６２の値が所定値となるように調節する。その後、流路５７のうち当該濾過ポート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の設置空間３０ａが密閉系となり、設置空間３０ａ内の減圧状態が維持されることによって、試料の抽出が行われる。
【００６９】
再び図２を参照すると、この前処理装置１には、回収容器５４に抽出された液体試料をオートサンプラ１０１側に転送するための試料転送部４２が備えられている。試料転送部４２は、水平面内で一方向（図２の矢印方向）に移動する移動部４４を備えており、当該移動部４４の上面に、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。移動部４４は、例えば、ラックピニオン機構を有する駆動機構の動作により移動する。
【００７０】
オートサンプラ１０１側への液体試料の転送を行っていないときには、搬送アーム２４の保持部２５の軌道上（図２に実線で示されている位置）に転送ポート４３が配置される。この状態で、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。
【００７１】
オートサンプラ１０１側への液体試料の転送を行う際には、抽出された液体試料を収容している回収容器５４が転送ポート４３に設置された後、移動部４４が前処理装置１の外側方向へ移動し、転送ポート４３がオートサンプラ１０１に隣接する位置（図２に破線で示されている位置）に配置される。この状態で、オートサンプラ１０１に設けられたサンプリング用のプローブにより、回収容器５４内の液体試料が吸引される。
【００７２】
オートサンプラ１０１による液体試料の吸引が終了すると、移動部４４は元の位置（図２に実線で示されている位置）に戻され、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、廃棄される。廃棄ポート３４は、搬送アーム２４の保持部２５の軌道上における分注ポート３２の近傍に配置されており、使用済みの分離容器５０及び回収容器５４が廃棄される。
【００７３】
試料分注プローブ２０ａの軌道上には、当該試料分注プローブ２０ａの洗浄を行うための洗浄ポート４５が設けられている。なお、図示は省略されているが、試薬分注プローブ２６ａの軌道上には、当該試薬分注プローブ２６ａの洗浄を行うための洗浄ポートが設けられている。
【００７４】
３．前処理システムの構成
図８は、前処理システムの構成例を概略的に示した図である。
前処理システムは、上記したように、前処理装置１及び細胞培養装置３００（培養槽３０１）を含んでいる。この前処理システムは、細胞培養装置３００内の液体試料に対する前処理を自動化して行うためのシステムである。
【００７５】
前処理装置１は、上記した試料分注プローブ２０ａ及び洗浄ポート４５に加えて、ポンプの一例としてのシリンジポンプ８１と、３方バルブ８２，８３と、洗浄液収容部８４と、チューブポンプ８５とを備えている。
【００７６】
試料分注プローブ２０ａは、試料分注アーム２０（図２参照）の動作により、試料容器６、分離容器５０及び洗浄ポート４５のそれぞれにおいて各種処理を行う位置まで移動可能である。
洗浄ポート４５には、不要な液体を廃棄するためのドレイン４５ａと、洗浄液を貯留可能な凹部４５ｂが形成されている。
【００７７】
シリンジポンプ８１は、試料分注プローブ２０ａから液体試料を吐出させ、又は、試料分注プローブ２０ａに液体試料を吸引させるためのポンプである。シリンジポンプ８１には、流路９１の一端が接続されており、試料分注プローブ２０ａには、流路９１の他端が接続されている。流路９１の途中部には、３方バルブ８２が介在されている。
【００７８】
洗浄液収容部８４は、内部に洗浄液を収容している。洗浄液は、例えば、純水である。洗浄液収容部８４内には、流路９２の一端が配置されている。流路９２の他端は、３方バルブ８３に接続されている。
３方バルブ８３には、流路９３の一端が接続されている。流路９３の他端は、３方バルブ８２に接続されている。
【００７９】
チューブポンプ８５は、流路９３の途中部に介在されている。チューブポンプ８５は、洗浄液収容部８４内の洗浄液、又は、細胞培養装置３００に設けられた培養槽３０１内の液体試料を送出するためのポンプである。培養槽３０１が、培地収容部の一例である。
【００８０】
培養槽３０１には、液体試料としての培地が収容されている。培養槽３０１には、流路９４の一端が接続されている。流路９４の他端は、３方バルブ８３に接続されている。
【００８１】
前処理システムでは、３方バルブ８２，８３が切替部を構成している。３方バルブ８２は、流路９１を介して試料分注プローブ２０ａとシリンジポンプ８１とが連通する状態（第１状態）、又は、流路９１と流路９３とが連通する状態（第２状態）に切り替えられるように動作される。また、３方バルブ８３は、流路９３と流路９２とが連通する状態（第３状態）、又は、流路９３と流路９４とが連通する状態（第４状態）に切り替えられるように動作される。
【００８２】
すなわち、前処理システムでは、３方バルブ８２が第１状態となることで、流路９１を介して試料分注プローブ２０ａとシリンジポンプ８１とが連通する状態に切り替えられる。また、３方バルブ８２が第２状態となり、３方バルブ８３が第４状態となることで、流路９１，９３，９４を介して試料分注プローブ２０ａと培養槽３０１とが連通する状態に切り替えられられる。また、３方バルブ８２が第２状態となり、３方バルブ８３が第３状態となることで、流路９１，９３，９２を介して試料分注プローブ２０ａと洗浄液収容部８４とが連通する状態に切り替えられられる。
【００８３】
４．分析システムの電気的構成
図９は、分析システムの電気的構成の一例を示すブロック図である。この分析システムには、前処理システム（細胞培養装置３００及び前処理装置１）が含まれている。
【００８４】
以下の説明において「ポート」とは、分離容器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、攪拌ポート３６ａ、温調ポート３８，４０及び転送ポート４３などの複数種類のポートのうちのいずれかを意味している。
前処理装置１は、上記した構成に加えて、操作表示部１ａ及び制御部８６を備えている。操作表示部１ａは、例えば、タッチパネルを含んでいる。
【００８５】
操作表示部１ａ、試料設置部２、試薬設置部８、容器保持部１２、試料分注アーム２０、搬送アーム２４、試薬分注アーム２６、攪拌部３６、試料転送部４２、負圧負荷機構５５、シリンジポンプ８１、３方バルブ８２，８３及びチューブポンプ８５の動作は、制御部８６により制御される。
【００８６】
制御部８６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含み、当該ＣＰＵがプログラムを実行することにより、前処理制御部８６ａ、ランダムアクセス部８６ｂ、分注制御部８６ｃ及び洗浄制御部８６ｄなどとして機能する。
【００８７】
制御部８６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り構成される演算処理装置９０が接続されており、分析者は演算処理装置９０を介して前処理装置１を管理することができる。演算処理装置９０には、前処理装置１だけでなく、前処理装置１で前処理が施された試料の分析を行うＬＣ１００及びＭＳ２００や、ＬＣ１００への試料の注入を行うオートサンプラ１０１などが接続されており、演算処理装置９０により、これらの装置を連動させて自動制御することができるようになっている。
【００８８】
既述の通り、試料設置部２には複数の試料容器６が設置されており、それらの試料容器６に収容されている液体試料が分離容器５０に順次分注され、その液体試料に対して実行されるべき前処理に対応するポートに分離容器５０及び回収容器５４が搬送される。前処理制御部８６ａは、各ポートに分離容器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前処理を実行する。
【００８９】
ランダムアクセス部８６ｂは、各ポートにおける前処理の状況を確認し、そのポートでの前処理が終了した分離容器５０及び回収容器５４を次の前処理を行うためのポートに搬送するように、搬送アーム２４の動作を制御する。すなわち、ランダムアクセス部８６ｂは、各液体試料に対して次に行うべき前処理を確認し、その前処理に対応するポートの空き状況を確認し、空きがあればその液体試料を収容した分離容器５０又は回収容器５４を当該ポートに搬送させる。また、各液体試料に対して次に行うべき前処理に対応するポートの空きがない場合には、ランダムアクセス部８６ｂは、そのポートが空き次第、対象の分離容器５０又は回収容器５４を当該ポートに搬送させる。
【００９０】
分注制御部８６ｃは、液体試料及び試薬の分注動作に関する制御を行う。当該分注動作には、細胞培養装置３００内から試料分注プローブ２０ａに液体試料を吸引して試料容器６内に吐出する動作、試料容器６内から試料分注プローブ２０ａに試料を吸引して分離容器５０内に吐出する動作、及び、試薬容器１０内から試薬分注プローブ２６ａに試薬を吸引して分離容器５０内に吐出する動作が含まれる。
洗浄制御部８６ｄは、試料分注プローブ２０ａ及び試料分注プローブ２０ａに連通する流路の洗浄動作に関する制御を行う。
【００９１】
試料の分析を行う際には、分析者が操作表示部１ａを操作することにより試料の分析項目を選択する。分析項目は、例えばＬＣ１００やＭＳ２００における分析対象となる成分名により選択される。そして、分析者は、さらに操作表示部１ａを操作することによって、選択された分析項目について、その分析項目を実行するために必要な前処理の設定及び選択を行うことができる。すなわち、選択された分析項目について、任意の前処理を１つ又は複数選択して、前処理装置１において実行されるように設定することができる。
【００９２】
前処理制御部８６ａ、ランダムアクセス部８６ｂ及び分注制御部８６ｃは、設定内容にに基づいて、各ポートにより構成される前処理部、試料分注アーム２０、搬送アーム２４、試薬分注アーム２６、シリンジポンプ８１、３方バルブ８２，８３及びチューブポンプ８５などを制御する。このとき、異なる試料についてそれぞれ設定された複数種類の前処理を同時並行的に実行するように制御が行われる。また、洗浄制御部８６ｄは、シリンジポンプ８１、３方バルブ８２，８３及びチューブポンプ８５などを制御して、適宜、試料分注アーム２０などを洗浄する。
【００９３】
５．制御部のよる制御動作
以下では、制御部８６の制御動作、及び、前処理システムにおける各部材の動作について説明する。
分析者によって、各種設定が行われると、まず、ランダムアクセス部８６ｂの制御によって、分注ポート３２が空いているか否かが確認される。分注ポート３２が空いていれば、ランダムアクセス部８６ｂの制御によって、液体試料を収容するための未使用の分離容器５０が搬送アーム２４により容器保持部１２から取り出され、分注ポート３２に設置される。これにより、分離容器５０は、分注位置に配置される。このとき、試料設置部２には、未使用の試料容器６がセットされている。
【００９４】
なお、容器保持部１２には分離容器５０と回収容器５４が重ねられた状態（図５の状態）で設置されているが、搬送アーム２４は、上側の分離容器５０のみを保持部２５で保持して分注ポート３２へ搬送する。
【００９５】
この状態から、分注制御部８６ｃは、図１０Ａに示すように、培養槽３０１内の液体試料を試料分注プローブ２０ａから吐出させて、試料容器６内に導入する。
図１０Ａは、前処理システムの構成例を概略的に示した図であって、液体試料が培養槽３０１から試料容器６に導入される状態を示している。
【００９６】
具体的には、分注制御部８６ｃの制御によって、３方バルブ８２が動作されて、流路９１と流路９３とが連通する状態（第２状態）に切り替えられるとともに、３方バルブ８３が動作されて、流路９３と流路９４とが連通する状態（第４状態）に切り替えられる。これにより、流路９１，９３，９４を介して試料分注プローブ２０ａと培養槽３０１とが連通する状態になる。また、分注制御部８６ｃの制御によって、試料分注プローブ２０ａが試料設置部２に設置されている試料容器６上に移動される。
【００９７】
そして、分注制御部８６ｃの制御によって、チューブポンプ８５が駆動されて、培養槽３０１内の液体試料が、流路９４、流路９３及び流路９１を介して試料分注プローブ２０ａから吐出されて、試料容器６内に導入される。
【００９８】
このとき、試料分注プローブ２０ａの先端と、試料容器６内に貯留される液体試料の液面とが接触しない状態で、予め定められた量の液体試料が試料容器６内に導入される。例えば、試料容器６内には、５００μＬ程度の液体試料が導入される。
次いで、図１０Ｂに示すように、分注制御部８６ｃの制御によって、試料分注プローブ２０ａに液体試料が吸引される。
図１０Ｂは、前処理システムの構成例を概略的に示した図であって、試料容器６内から試料分注プローブ２０ａに液体試料が吸引される状態を示している。
【００９９】
具体的には、分注制御部８６ｃの制御によって、３方バルブ８２が動作されて、流路９１を介して試料分注プローブ２０ａとシリンジポンプ８１とが連通される状態（第１状態）に切り替えられる。これにより、流路９１を介して試料分注プローブ２０ａとシリンジポンプ８１とが連通する状態となる。なお、３方バルブ８３は、動作されずに、流路９３と流路９４とが連通する状態（第４状態）が維持される。
【０１００】
また、分注制御部８６ｃの制御によって、試料分注プローブ２０ａが下降される。試料分注プローブ２０ａは、静電容量式の液面検知機能を備えている。分注制御部８６ｃは、この試料分注プローブ２０ａの液面検知機能により、試料分注プローブ２０ａの先端部が、試料容器６内の液体試料の液面に接触するまで、試料分注プローブ２０ａを下降させる。
そして、分注制御部８６ｃの制御によって、シリンジポンプ８１が駆動されて、試料容器６内の液体試料が試料分注プローブ２０ａに吸引される。
その後、図１０Ｃに示すように、分注制御部８６ｃの制御によって、試料分注プローブ２０ａから液体試料が吐出される。
図１０Ｃは、前処理システムの構成例を概略的に示した図であって、液体試料が試料分注プローブ２０ａから分離容器５０に吐出される状態を示している。
【０１０１】
具体的には、分注制御部８６ｃの制御によって、試料分注プローブ２０ａが分注位置に配置される分離容器５０上に移動される。そして、分注制御部８６ｃによって、シリンジポンプ８１が駆動されて、試料分注プローブ２０ａから液体試料が吐出され、その液体試料が分離容器５０に導入される。
このとき、分離容器５０には、予め定められた量の液体試料が導入される。例えば、分離容器５０内には、５０μＬ程度の液体試料が導入される。
次いで、図１０Ｄに示すように、洗浄制御部８６ｄの制御によって、試料分注プローブ２０ａに連通する流路が洗浄される。
図１０Ｄは、前処理システムの構成例を概略的に示した図であって、洗浄液収容部から試料分注プローブまでの流路が洗浄される状態を示している。
【０１０２】
具体的には、洗浄制御部８６ｄの制御によって、３方バルブ８２が動作されて、流路９１と流路９３とが連通される状態（第２状態）に切り替えられるとともに、３方バルブ８３が動作されて、流路９３と流路９２とが連通される状態（第３状態）に切り替えられる。これにより、流路９１，９３，９２を介して試料分注プローブ２０ａと洗浄液収容部８４とが連通する状態になる。また、洗浄制御部８６ｄの制御によって、試料分注プローブ２０ａが洗浄ポート４５のドレイン４５ａ上に移動される。
【０１０３】
そして、洗浄制御部８６ｄの制御によって、チューブポンプ８５が駆動されて、洗浄液収容部８４内の洗浄液が、流路９２、流路９３及び流路９１を介して試料分注プローブ２０ａに導入される。これにより、流路９２、流路９３及び流路９１に充填されていた液体試料が洗浄液とともに、洗浄ポート４５のドレイン４５ａに排出される。そして、流路９２、流路９３、流路９１及び試料分注プローブ２０ａの内部が洗浄液によって洗浄される。
【０１０４】
その後、図１０Ｅに示すように、試料分注プローブ２０ａ（試料分注プローブ２０ａの外表面）が洗浄される。
図１０Ｅは、前処理システムの構成例を概略的に示した図であって、試料分注プローブ２０ａの外表面が洗浄される状態を示している。
【０１０５】
具体的には、洗浄制御部８６ｄの制御によって、試料分注プローブ２０ａが洗浄ポート４５の凹部４５ｂ上に移動される。このとき、試料分注プローブ２０ａの先端部は、洗浄ポート４５の凹部４５ｂの内部空間に配置されている。
【０１０６】
そして、洗浄制御部８６ｄの制御によって、チューブポンプ８５が駆動されて、洗浄液収容部８４内の洗浄液が、流路９２、流路９３及び流路９１を介して試料分注プローブ２０ａから吐出される。これにより、洗浄ポート４５の凹部４５ｂに洗浄液が貯留される。そして、試料分注プローブ２０ａが貯留された洗浄液に浸漬される。これにより、試料分注プローブ２０ａの外表面が洗浄される。
【０１０７】
なお、シリンジポンプ８１に対して別の洗浄液収容部が接続されていて、試料分注プローブ２０ａの洗浄後に、この洗浄液収容部によって、シリンジポンプ８１を洗浄する動作が行われてもよい。
【０１０８】
次いで、図１０Ｆに示すように、試料分注プローブ２０ａに液体試料が充填される。
図１０Ｆは、前処理システムの構成例を概略的に示した図であって、培養槽３０１から試料分注プローブ２０ａにわたって液体試料が充填される状態を示している。
【０１０９】
具体的には、分注制御部８６ｃの制御によって、３方バルブ８２が動作されて、流路９１と流路９３とが連通する状態（第２状態）に切り替えられるとともに、３方バルブ８３が動作されて、流路９３と流路９４とが連通する状態（第４状態）に切り替えられる。これにより、流路９１，９３，９４を介して試料分注プローブ２０ａと培養槽３０１とが連通する状態になる。また、分注制御部８６ｃによって、試料分注プローブ２０ａが洗浄ポート４５のドレイン４５ａ上に移動される。
【０１１０】
そして、分注制御部８６ｃの制御によって、チューブポンプ８５が駆動されて、培養槽３０１内の液体試料が、流路９４、流路９３及び流路９１を介して試料分注プローブ２０ａから吐出される。これにより、流路９２、流路９３及び流路９１に充填されていた洗浄液が、洗浄ポート４５のドレイン４５ａに排出される。そして、流路９２、流路９３、流路９１及び試料分注プローブ２０ａの内部に液体試料が充填される。
その後は、別の未使用の試料容器６に対して、上記した動作が行われる。
【０１１１】
なお、液体試料が導入された分離容器５０内には、分注制御部８６ｃの制御によって、試薬分注プローブ２６ａが移動された後、予め定められた量の試薬が吐出される。そして、ランダムアクセス部８６ｂの制御によって、分注ポート３２内の分離容器５０が、攪拌ポート３６ａへと搬送アーム２４により搬送される。また、前処理制御部８６ａの制御によって、攪拌ポート３６ａにおいて、攪拌処理が行われる。この攪拌処理は、予め設定された一定時間だけ行われ、これにより分離容器５０内の試料と試薬が混合される。
【０１１２】
さらに、ランダムアクセス部８６ｂの制御によって、回収容器５４が濾過ポート３０へと搬送アーム２４により搬送される。このとき濾過ポート３０に設置される回収容器５４は、攪拌ポート３６ａにおいて攪拌中の分離容器５０と対をなす回収容器５４であり、容器保持部１２において当該分離容器５０と重ねた状態で設置されていた回収容器５４である。
【０１１３】
攪拌部３６（攪拌ポート３６ａ）における攪拌処理が終了すると、ランダムアクセス部８６ｂの制御によって、搬送アーム２４により攪拌ポート３６ａから濾過ポート３０へと分離容器５０が搬送され、図６Ｄのように濾過ポート３０内の回収容器５４上に分離容器５０が設置される。このとき、封止部材６０がスカート部５１の下端により押し潰されるため、スカート部５１の下端と封止部材６０との間の気密性が向上する。
【０１１４】
そして、負圧負荷機構５５が動作されて、分離容器５０及び回収容器５４が設置された濾過ポート３０の設置空間３０ａに所定の負圧が負荷される。濾過ポート３０の設置空間３０ａ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、分離容器５０の液体試料が濾過され、回収容器５４に液体試料が抽出される。
【０１１５】
試料の濾過処理が終了した後、３方バルブ６４（図９参照）が切り替えられることにより、濾過ポート３０の設置空間３０ａ内が大気圧とされる。そして、使用済みの分離容器５０は、搬送アーム２４の保持部２５により濾過ポート３０から取り出され、廃棄ポート３４に廃棄される。
【０１１６】
その後、濾過ポート３０内の回収容器５４が搬送アーム２４により試料転送部４２へと搬送され、転送ポート４３上に設置される。そして、移動部４４が、隣接配置されたオートサンプラ１０１側の位置（図２で破線で示された位置）へ移動することにより、回収容器５４がオートサンプラ１０１側へ転送される。オートサンプラ１０１側では、試料転送部４２から転送された回収容器５４内に対して、サンプリング用のプローブによる液体試料の吸引が行われる。
【０１１７】
移動部４４は、オートサンプラ１０１における試料吸引が終了するまでオートサンプラ１０１側の位置で停止しており、試料吸引が終了した旨の信号をオートサンプラ１０１から受信すると、元の位置（図２に実線で示された位置）に戻る。液体試料の転送が終了した後、使用済みの回収容器５４は、搬送アーム２４により転送ポート４３から回収され、廃棄ポート３４に廃棄される。
【０１１８】
６．作用効果
（１）本実施形態では、３方バルブ８２，８３の動作により、流路９１を介して試料分注プローブ２０ａとシリンジポンプ８１とが連通する状態（図１０Ｂ参照）と、流路９１，９３，９４を介して試料分注プローブ２０ａと培養槽３０１とが連通する状態（図１０Ａ参照）とに切り替えることができる。すなわち、３方バルブ８２，８３の動作により、培養槽３０１から液体試料が試料分注プローブ２０ａに導入される状態に切り替えることができる。
【０１１９】
そのため、ユーザが培養槽３０１内の液体試料を直接サンプリングすることなく、自動的に試料分注プローブ２０ａから吐出させることができる。
その結果、前処理システムにおいて、ユーザの手作業によるサンプリング作業を省くことができ、ユーザの作業を簡素化できる。
【０１２０】
（２）また、本実施形態では、分注制御部８６ｃは、図１０Ａに示すように、３方バルブ８２，８３を動作させて、流路９１，９３，９４を介して試料分注プローブ２０ａと培養槽３０１とが連通する状態とし、チューブポンプ８５を駆動させて、培養槽３０１内の液体試料を試料分注プローブ２０ａから試料容器６内に導入させる。そして、分注制御部８６ｃは、図１０Ｂに示すように、３方バルブ８２，８３を動作させて、流路９１を介して試料分注プローブ２０ａとシリンジポンプ８１とが連通する状態とし、この状態でシリンジポンプ８１を駆動させて、試料容器６内の液体試料を試料分注プローブ２０ａに吸引させる。
【０１２１】
そのため、分注制御部８６ｃの制御により、培養槽３０１から試料容器６に試料分注プローブ２０ａを介して液体試料を導入する動作、及び、試料容器６内から試料分注プローブ２０ａに液体試料を吸引させる動作を自動的に切り替えて実施することができる。
その結果、前処理システムにおける一連の動作を自動化でき、ユーザの作業を一層簡素化できる。
【０１２２】
（３）また、本実施形態では、分注制御部８６ｃは、試料分注プローブ２０ａを分注位置に配置される分離容器５０上に移動させた後、シリンジポンプ８１を駆動させて、試料分注プローブ２０ａから液体試料を分離容器５０に吐出させる。
【０１２３】
すなわち、分注制御部８６ｃの制御によって、試料分注プローブ２０ａから分離容器５０に液体試料を吐出させることにより、分離容器５０において液体試料中の特定の成分を分離できる。
そのため、前処理システムにおいて、試料分注プローブ２０ａに液体試料を導入し、液体試料中の特定の成分を分離するまでの動作を自動化できる。
【０１２４】
（４）また、本実施形態では、３方バルブ８２，８３の動作により、流路９１，９３，９２を介して試料分注プローブ２０ａと洗浄液収容部８４とが連通する状態（図１０Ｄ及び図１０Ｅ参照）に切り替えられる。
【０１２５】
そのため、試料分注プローブ２０ａと洗浄液収容部８４とが連通する状態において、チューブポンプ８５を駆動させることにより、洗浄液収容部８４内の洗浄液を自動的に試料分注プローブ２０ａに導入できる。
【０１２６】
（５）また、本実施形態では、洗浄制御部８６ｄは、図１０Ｄ及び図１０Ｅに示すように、３方バルブ８２，８３を動作させて、流路９１，９３，９２を介して試料分注プローブ２０ａと洗浄液収容部８４とが連通する状態とし、チューブポンプ８５を駆動させて、洗浄液収容部８４内の洗浄液を試料分注プローブ２０ａに導入させることにより、流路９２、流路９３、流路９１及び試料分注プローブ２０ａの内部を洗浄する。
【０１２７】
そのため、前処理システムにおいて、流路９２、流路９３、流路９１及び試料分注プローブ２０ａの内部を洗浄する動作を自動化できる。
【０１２８】
（６）また、本実施形態では、細胞培養装置３００の培養槽３０１の培地に対して前処理を行う。
そのため、細胞培養装置３００の培養槽３０１の培地に対する前処理において、ユーザの手作業によるサンプリング作業を省くことができ、ユーザの作業を簡素化できる。
【０１２９】
７．変形例
以上の実施形態では、チューブポンプ８５が駆動されることにより培養槽３０１内の液体試料、及び、洗浄液収容部８４内の洗浄液が送出され、シリンジポンプ８１が駆動されることにより、試料容器６内の液体試料が試料分注プローブ２０ａに吸引されて吐出されるとして説明した。しかし、チューブポンプ８５及びシリンジポンプ８１が１つのポンプにより構成され、この１つのポンプが駆動されることにより、これらの動作が行われてもよい。
【０１３０】
また、以上の実施形態では、濾過ポート３０の設置空間３０ａ内を負圧とすることにより、分離容器５０内の試料が分離されるような構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、分離容器５０内を加圧することにより、分離容器５０内の試料が分離されるような構成であってもよい。
【０１３１】
また、前処理装置１の制御部８６と演算処理装置９０は、別々に設けられた構成に限らず、１つの制御部によって分析システム全体の動作が制御されるような構成であってもよい。また、前処理装置１により前処理が施された後の試料は、ＬＣ１００又はＭＳ２００に導入される構成に限らず、他の装置に導入されるような構成であってもよい。
【０１３２】
また、試料設置部２に設置される各試料容器６は、使用後に廃棄されてもよい。そして、各試料容器６が廃棄されるたびに、新しい試料容器６が試料設置部２に設置されてもよい。
【０１３３】
また、以上の実施形態では、試料設置部２に設置された複数の試料容器６のうちの１つの試料容器６に対して液体試料を導入し、その試料容器６から液体試料を吸引する動作を繰り返すとして説明した。しかし、複数の試料容器６のそれぞれに液体試料を導入し、その後、各試料容器６内の液体試料を順次吸引する動作を行ってもよい。
【０１３４】
また、以上の実施形態では、切替部は、３方バルブ８２，８３によって構成されるとして説明した。しかし、切替部は、各流路の連通状態を切り替えることができる構成であればよく、２つの３方バルブからなる構成に限られない。
【０１３５】
また、以上の実施形態では、分注位置には、分離容器５０が設置されるとして説明した。しかし、分注位置には、回収容器５４に分離容器５０が重ねられた状態の前処理キットが設置され、その状態の分離容器５０に対して液体試料が導入されてもよい。この場合には、各処理を行うたびに前処理キット自体（分離容器５０及び回収容器５４）が搬送されることが望ましい。
【０１３６】
また、以上の実施形態では、細胞培養装置３００の培養槽３０１が液体試料収容部であるとして説明した。しかし、液体試料収容部は、細胞培養装置３００の培養槽３０１に限らず、例えば、測定対象試料を扱う他の装置に設けられた液体試料収容部であってもよい。
【符号の説明】
【０１３７】
２      試料設置部
６      試料容器
２０ａ  試料分注プローブ
５０    分離容器
８１    シリンジポンプ
８２，８３    ３方バルブ
８４    洗浄液収容部
８６    制御部
８６ｃ  分注制御部
８６ｄ  洗浄制御部
９１，９２，９３    流路
３００  細胞培養装置
３０１  培養槽３０１
【図１】
2018143208.tif 000003
【図２】
2018143208.tif 000004
【図３Ａ】
2018143208.tif 000005
【図３Ｂ】
2018143208.tif 000006
【図３Ｃ】
2018143208.tif 000007
【図４Ａ】
2018143208.tif 000008
【図４Ｂ】
2018143208.tif 000009
【図４Ｃ】
2018143208.tif 000010
【図５】
2018143208.tif 000011
【図６Ａ】
2018143208.tif 000012
【図６Ｂ】
2018143208.tif 000013
【図６Ｃ】
2018143208.tif 000014
【図６Ｄ】
2018143208.tif 000015
【図７】
2018143208.tif 000016
【図８】
2018143208.tif 000017
【図９】
2018143208.tif 000018
【図１０Ａ】
2018143208.tif 000019
【図１０Ｂ】
2018143208.tif 000020
【図１０Ｃ】
2018143208.tif 000021
【図１０Ｄ】
2018143208.tif 000022
【図１０Ｅ】
2018143208.tif 000023
【図１０Ｆ】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年5月20日(2019.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体試料収容部からの液体試料に対して前処理を行うための前処理システムであって、
試料容器が設置される試料設置部と、
前記試料設置部に設置されている試料容器内から液体試料を吸引し、分注位置に吐出するプローブと、
前記プローブにおける液体試料の吸引及び吐出の際に駆動されるポンプと、
前記プローブを前記ポンプに連通させた状態、又は、前記プローブを前記液体試料収容部に連通させた状態に切り替える切替部と、
洗浄液を収容する洗浄液収容部とを備え、
前記切替部は、前記プローブを前記ポンプに連通させた状態、前記プローブを前記液体試料収容部に連通させた状態、又は、前記プローブを前記洗浄液収容部に連通させた状態に切り替え、
前記液体試料収容部は、細胞培養装置に設けられた培地収容部であり、
前記切替部と前記培地収容部との間の流路に介在され、前記培地収容部内の液体試料を前記プローブに向けて送出する際に駆動されるチューブポンプをさらに備えることを特徴とする前処理システム。
【請求項２】
前記プローブを前記液体試料収容部に連通させた状態で、前記試料設置部に設置されている試料容器に前記プローブを介して液体試料を導入させた後、前記切替部を切り替えることにより前記プローブを前記ポンプに連通させた状態とし、この状態で前記ポンプを駆動させることにより前記試料容器内から前記プローブに液体試料を吸引させる分注制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の前処理システム。
【請求項３】
前記分注位置には、液体試料を濾過することにより液体試料中の特定の成分を分離する分離容器が設置され、
前記分注制御部は、液体試料を吸引した前記プローブを前記分注位置に移動させ、前記ポンプを駆動させることにより前記プローブから前記分離容器に液体試料を吐出させることを特徴とする請求項２に記載の前処理システム。
【請求項４】
前記プローブを前記洗浄液収容部に連通させた状態で、前記プローブに洗浄液を導入させることにより、前記洗浄液収容部から前記プローブまでの流路を洗浄する洗浄制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の前処理システム。
【国際調査報告】
2018143208.tif 000025
2018143208.tif 000026
2018143208.tif 000027
2018143208.tif 000028