(57)【要約】【課題】液体ＮＭＲサンプルに対して核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定を行うためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】バイパスバルブにより、９６ウエルプレートからＮＭＲ分光計のフロースルー核磁気共鳴（ＮＭＲ）プローブへのサンプルの迅速かつ確実な順次移送が可能になる。このバイパスバルブは３つのポートを有し、それらは、フロースループローブの第１の入口に接続された注入ポート、ならびに９６ウエルプレートからニードルおよびバイパスバルブを介して保持ループの中にサンプルを取り出すことができるニードルに接続されたロードポートを含む。バイパスバルブの位置が切り換えられ、サンプルおよび一定量の押出し溶媒がバイパスバルブを介してフロースループローブの中に押し出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
核磁気共鳴測定を行うための装置であって、
ａ）複数の核磁気共鳴サンプルに磁場を加えるための磁石と、
ｂ）この磁石の内孔に配置されたフロースルー核磁気共鳴プローブであって、核磁気共鳴測定がサンプルに対して行われるようにサンプルを順次保持するために、サンプルを順次受け取るための第１のポートと、第２のポートと、上記第１のポートおよび上記第２のポートを接続する内部のサンプル管部とを含むプローブと、
ｃ）押出し溶媒を保持するための押出し溶媒貯蔵部と、
ｄ）サンプルの１つをそれぞれが保持する複数のサンプル容器との間で順次流通が可能である可動性のサンプル移送導管であって、上記サンプル容器からサンプルを順次取り出すためのサンプル移送導管と、
ｅ）サンプルを順次保持し、かつサンプルおよび押出し溶媒を順次移すための一時的なサンプル保持貯蔵部と、
ｆ）ロード位置と注入位置との間を切り換えることができるバイパスバルブであって、
上記一時的なサンプル保持貯蔵部に流体的に接続された保持ポート、
上記サンプル移送導管に流体的に接続されたロードポート、および
上記プローブの上記第１のポートに流体的に接続された注入ポートを含み、
上記ロード位置において、上記バイパスバルブは、上記サンプル移送導管と上記一時的なサンプル保持貯蔵部との間においてサンプルを順次移送可能にするために、上記ロードポートと上記保持ポートとを接続し、そして
上記注入位置において、上記バイパスバルブは、上記一時的なサンプル保持貯蔵部と上記プローブの上記第１のポートとの間におけるサンプルおよび押出し溶媒の順次移送を可能にするために、上記保持ポートと上記注入ポートとを接続するバイパスバルブと、
ｇ）上記バイパスバルブとは反対側の上記一時的なサンプル保持貯蔵部に流体的に接続され、かつ上記押出し溶媒貯蔵部に接続された二方向ポンプであって、上記押出し溶媒貯蔵部から上記押出し溶媒を順次取り出し、かつ上記サンプル移送導管と上記一時的なサンプル保持貯蔵部との間におけるサンプルの順次移送を行わせ、かつ上記一時的なサンプル保持貯蔵部と上記プローブの上記第１のポートとの間におけるサンプルおよび押出し溶媒の順次移送を行わせるための二方向ポンプと、
ｈ）加圧されたフラッシングガスを上記プローブの上記第２のポートに順次供給して、上記プローブの上記第１のポートを介して上記プローブからサンプルを順次フラッシングするための、上記プローブの上記第２のポートに流体的に接続されたフラッシングガス供給源と、
ｉ）上記二方向ポンプ、上記バイパスバルブ、および上記フラッシングガス供給源に電気的に接続された制御電子機器であって、
上記押出し溶媒貯蔵部から押出し溶媒を順次取り出すために上記二方向ポンプを制御し、
上記バイパスバルブが上記ロード位置に設定されているときに、上記サンプル容器から上記バイパスバルブを介して上記一時的なサンプル保持貯蔵部の中にサンプルを順次ロードするために上記二方向ポンプを制御し、
上記バイパスバルブが上記注入位置に設定されているときに、上記一時的なサンプル保持貯蔵部から上記バイパスバルブを介して上記プローブの上記第１のポートの中にサンプルを順次注入するために上記二方向ポンプを制御し、そして
上記プローブの上記第１のポートを介して上記プローブからサンプルを順次フラッシングするために上記フラッシングガス供給源を制御するための、制御電子機器とを含む装置。
【請求項２】
上記制御電子装置が、上記一時的なサンプル保持貯蔵部の中にサンプルを順次フラッシングするために、上記プローブからサンプルをフラッシングしている間、上記バイパスバルブを上記ロード位置に設定する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
上記制御電子装置がさらに、上記バイパスバルブが上記ロード位置に設定されているとき、上記バイパスバルブおよびサンプル移送デバイスを介した上記一時的なサンプル保持貯蔵部からのサンプルの順次放出を制御する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
複数の核磁気共鳴サンプルをフロースルー核磁気共鳴プローブに順次移送するための装置であって、
ａ）サンプルの１つをそれぞれが保持する複数のサンプル容器との間で順次流通が可能であるサンプル移送導管であって、上記サンプル容器からサンプルを順次取り出すためのサンプル移送導管と、
ｂ）サンプルを順次保持するための一時的なサンプル保持貯蔵部と、
ｃ）ロード位置と注入位置との間を切り換えることができるバイパスバルブであって、
上記一時的なサンプル保持貯蔵部に流体的に接続された保持ポート、
上記サンプル移送導管に流体的に接続されたロードポート、および
上記プローブの入口ポートに流体的に接続された注入ポートを含み、
上記ロード位置において、上記バイパスバルブは、上記サンプル移送導管と上記一時的なサンプル保持貯蔵部との間におけるサンプルの順次移送を可能にするために、上記ロードポートと上記保持ポートとを接続し、そして
上記注入位置において、上記バイパスバルブは、上記一時的なサンプル保持貯蔵部と上記プローブの上記入口ポートとの間におけるサンプルの順次移送を可能にするために、上記保持ポートと上記注入ポートとを接続するバイパスバルブと、
ｄ）上記サンプル移送導管に流体的に接続されたポンプシステムであって、上記サンプル移送導管と上記一時的なサンプル保持貯蔵部との間におけるサンプルの順次移送を行わせ、かつ上記一時的なサンプル保持貯蔵部と上記プローブの上記入口ポートとの間におけるサンプルの順次移送を行わせるためのポンプシステムとを含む装置。
【請求項５】
上記プローブのフラッシングポートに流体的に接続されたフラッシング流体供給源であって、上記プローブの上記入口ポートを介して上記プローブからサンプルを順次フラッシングするために、加圧されたフラッシング流体を、内部のプローブ管部を介して上記入口ポートに接続された上記プローブのフラッシングポートに供給するためのフラッシング流体供給源をさらに含む、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
上記ポンプシステムが、上記バイパスバルブが上記注入位置に設定されているときに、上記プローブから上記一時的なサンプル保持貯蔵部の中に上記バイパスバルブを介してサンプルの順次フラッシングを行うことができ、そして、上記バイパスバルブが上記ロード位置に設定されているときに、一時的なサンプル保持貯蔵部から上記サンプル移送導管に上記バイパスバルブを介してサンプルの順次フラッシングを行うことができる、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
核磁気共鳴測定を行うための装置であって、
ａ）複数の核磁気共鳴サンプルに磁場を加えるための磁石と、
ｂ）この磁石の内孔に配置されたフロースルー核磁気共鳴プローブであって、サンプルを順次受け取るための第１のポートと、第２のポートと、上記第１のポートおよび上記第２のポートを接続する内部のサンプル管部とを含み、この内部のサンプル管部が、核磁気共鳴測定がサンプルに対して行われるようにサンプルを順次保持するためのフローセルを含む、プローブと、
ｃ）サンプルの１つをそれぞれが保持する複数のサンプル容器との間で順次流通が可能であるサンプル移送導管であって、上記サンプル容器からサンプルを順次取り出すためのサンプル移送導管と、
ｄ）サンプルのそれぞれを、これらのサンプルのそれぞれがサンプル移送デバイスによって上記サンプル容器から取り出された後、順次保持するための一時的なサンプル保持貯蔵部と、
ｅ）ロード位置と注入位置との間を切り換えることができるバイパスバルブであって、
上記サンプル移送導管に流体的に接続されたロードポート、
上記一時的なサンプル保持貯蔵部に流体的に接続された保持ポート、および
上記プローブの入口管部に流体的に接続された注入ポートを含み、
上記ロード位置において、上記ロードポートは、上記サンプル移送導管から上記一時的なサンプル保持貯蔵部にサンプルのそれぞれを通すことを可能にするために、上記保持ポートに流体的に接続され、そして
上記サンプル移送位置において、上記保持ポートは、上記サンプル保持貯蔵部から上記プローブの入口管部にサンプルのそれぞれを通すことを可能にするために、上記注入ポートに流体的に接続される、バイパスバルブとを含む装置。
【請求項８】
複数の核磁気共鳴サンプルをフロースルー核磁気共鳴プローブに順次移送するための装置であって、
ａ）マルチウエルサンプルホルダーからサンプルを順次取り出すための、可動性アームに取り付けられたサンプル取り出しニードルと、
ｂ）サンプルを順次保持するための保持ループと、
ｃ）ロード位置と注入位置との間を切り換えることができるバイパスバルブであって、
上記保持ループに流体的に接続された保持ポート、
上記サンプル取り出しニードルに流体的に接続されたロードポート、および
上記プローブの入口ポートに流体的に接続された注入ポートを含み、
上記ロード位置において、上記バイパスバルブは、上記サンプル取り出しニードルから上記保持ループの中へのサンプルの順次移送を可能にするために、上記ロードポートと上記保持ポートとを接続し、そして
上記注入位置において、上記バイパスバルブは、上記保持ループから上記プローブの上記入口ポートへのサンプルの順次移送を可能にするために、上記保持ポートと注入ポートとを接続するバイパスバルブと、
ｄ）上記サンプル取り出しニードルに流体的に接続されたシリンジポンプであって、上記バイパスバルブが上記ロード位置に設定されているときに、上記サンプル取り出しニードルから上記保持ループの中へのサンプルの順次移送を行わせ、そして上記バイパスバルブが上記注入位置に設定されているときに、上記保持ループから上記プローブの上記入口ポートへのサンプルの順次移送を行わせるためのシリンジポンプとを含む装置。
【請求項９】
上記プローブのフラッシングポートに流体的に接続されたフラッシングガス供給源であって、上記プローブの上記入口ポートを介して上記プローブからサンプルを順次フラッシングするために、加圧されたフラッシングガスを、内部のプローブ管部を介して上記入口ポートに接続された上記プローブのフラッシングポートに供給するためのフラッシングガス供給源をさらに含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
複数のサンプルを核磁気共鳴プローブに移送する方法であって、
ａ）ロード位置に設定されたバイパスバルブを介して、サンプルのそれぞれを対応するサンプル容器から一時的な保持貯蔵部の中に取り出す工程と、
ｂ）注入位置に設定された上記バイパスバルブを介して、サンプルのそれぞれを上記一時的な保持貯蔵部から上記プローブの入口ポートに注入する工程とを含む方法。
【請求項１１】
フラッシング流体を上記プローブのフラッシングポートに供給することによってサンプルのそれぞれをフラッシングする工程をさらに含み、上記フラッシングポートが、上記入口ポートを介して上記プローブからサンプルのそれぞれをフラッシングするために、内部のプローブ管部を介して上記入口ポートに接続されている、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
サンプルのそれぞれが上記プローブ内に保持されているときに、核磁気共鳴測定を、サンプルのそれぞれに対して行う工程をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
複数の核磁気共鳴サンプルをフロースルー核磁気共鳴プローブに順次移送するための装置であって、
ａ）サンプルの１つをそれぞれが保持する複数のサンプル容器との間で順次流通が可能であるサンプル移送手段であって、サンプル容器から順次サンプルを取り出すためのサンプル移送手段と、
ｂ）サンプルを順次保持するための一時的なサンプル保持手段と、
ｃ）ロード位置と注入位置との間を切り換えることができるバイパス手段であって、
上記ロード位置において、上記バイパス手段は、上記サンプル移送手段と上記一時的なサンプル保持手段との間におけるサンプルの順次移送を可能にするために、上記サンプル移送手段を上記一時的なサンプル保持手段に接続し、そして
上記注入位置において、上記バイパス手段は、上記一時的なサンプル保持手段と上記プローブとの間におけるサンプルの順次移送を可能にするために、上記一時的なサンプル保持手段を上記プローブに接続するバイパス手段と、
ｄ）上記サンプル移送手段に流体的に接続されたポンプ手段であって、上記サンプル移送手段と上記一時的なサンプル保持手段との間におけるサンプルの順次移送を行わせ、かつ上記一時的なサンプル保持手段と上記プローブとの間におけるサンプルの順次移送を行わせるためのポンプ手段とを含む装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定を行うためのシステムおよび方法に関し、詳細には、液体ＮＭＲサンプルをフロースルーＮＭＲプローブに移送し、そして液体ＮＭＲサンプルをフロースルーＮＭＲプローブから移送するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光計は、典型的には、静磁場Ｂ0を生じさせるための超伝導磁石と、この磁石の縦方向の内孔に配置されたＮＭＲプローブとを含む。このＮＭＲプローブには、目的とする１組のサンプルにＲＦ磁場Ｂ1を加え、そして加えられた磁場に対するサンプルの反応を記録するための１つ以上のコイルが含まれる。目的とするサンプルがＮＭＲプローブに一度に１つ入れられ、そしてＮＭＲ測定がそれぞれのサンプルに対して行われる。目的とするサンプルは、典型的には液体の形態である。
【０００３】
従来のＮＭＲプローブには、静置サンプルプローブおよびフロースループローブが含まれる。静置サンプルＮＭＲでは、各サンプルが個々のチューブまたはバイアルに入れられる。バイアルがＮＭＲプローブの中に入れられ、測定がこのサンプルに対して行われる。サンプルは、行われている測定の分解能を改善するために、チューブの円筒軸の周りに回転させられることがある。所望する測定がサンプルに対して行われた後、チューブがプローブから取り除かれ、そして新しいチューブが入れられる。サンプルチューブを入れ、そしてサンプルチューブをＮＭＲ分光計から取り出すために好適な従来システムの記載については、例えば、下記特許文献１を参照のこと。
【０００４】
フロースルーＮＭＲでは、ＮＭＲプローブは、サンプル入口、サンプル出口、および入口と出口との間に延びる内部の管部を含む。この内部の管部には、測定時にサンプルを保持するためのフローセルが含まれる。サンプルはＮＭＲプローブの中に順次入れられ、内部の管部の中を流れる。測定がサンプルに対して行われた後、サンプルは管部を通してプローブから取り除かれ、新しいサンプルが入れられる。フロースルーＮＭＲプローブの記載については、例えば、下記特許文献２を参照のこと。
【０００５】
従来、ロボット式のサンプル移送システムが、各ＮＭＲサンプルをＮＭＲフロープローブに移送するために使用されている。様々なサンプル移送システムが、例えば、Ｇｉｌｓｏｎ，Ｉｎｃ．から市販されている。そのようなシステムは、複数の試験されるサンプルを含有する９６ウエルプレートの所望するウエルにニードルを位置させるロボットアームを含む。ニードルにより、所望するサンプルが保持ループの中に取り出される。その後、ロボットアームは、ニードルを、フロースルーＮＭＲプローブに接続された注入ポートに移動させる。サンプルが注入ポートを介してフロースルーＮＭＲプローブの中に押し出され、そしてＮＭＲ測定がサンプルに対して行われた後、注入ポートを介してプローブから取り除かれる。ニードルは９６ウエルプレートの異なるウエルに移動させられ、そして上記に記載されたプロセスが、９６ウエルプレートに保持された他のサンプルについて繰り返される。サンプルをフロースルーＮＭＲプローブに移送するためのそのような従来システムは、制限された処理能および信頼性の問題で悩まされ得る。
【特許文献１】
米国特許第３，５１２，０７８号明細書
【特許文献２】
米国特許第６，１７７，７９８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、液体ＮＭＲサンプルに対して核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定を行うためのシステムおよび方法、ならびにそのようなＮＭＲサンプルをＮＭＲ分光器のフロースルーＮＭＲプローブに移送するためのシステムおよび方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のシステムは、サンプル移送導管を一時的なサンプル保持貯蔵部に、そして一時的なサンプル保持貯蔵部をＮＭＲプローブの入口ポートに交互に接続することができるバイパスバルブを含む。ロード位置において、バイパスバルブはサンプル移送導管を一時的なサンプル保持貯蔵部に接続する。注入位置において、バイパスバルブは一時的なサンプル保持貯蔵部をＮＭＲプローブの入口ポートに接続する。このバイパスバルブにより、ＮＭＲサンプルをＮＭＲプローブ内に迅速かつ確実に装填するための比較的単純かつコンパクトな流体成分の使用が可能になる。
【０００８】
詳細には、本発明は、核磁気共鳴測定を行うための装置であって、磁石と；この磁石の内孔に配置されたフロースルー核磁気共鳴プローブであって、サンプルを順次受け取るための入口ポートと、フラッシングポートと、上記入口ポートと上記フラッシングポートとを接続する内部のサンプル管部とを含むフロースルー核磁気共鳴プローブと；押出し溶媒を保持するための押出し溶媒貯蔵部と；サンプルの１つをそれぞれが保持する複数のサンプル容器との間で順次流通が可能である可動性のサンプル移送導管を含むサンプル移送デバイスと；上記に記載されるようにロード位置と注入位置との間を切り換えることができるバイパスバルブと；上記押出し溶媒貯蔵部と一時的なサンプル保持貯蔵部との間で流体的に接続された二方向ポンプと；このポンプと上記バイパスバルブとの間で流体的に接続された一時的なサンプル保持貯蔵部と；上記プローブの上記フラッシングポートに流体的に接続されたフラッシングデバイスと；下記に記載されるようにこの装置の操作を制御するための、上記ポンプ、上記バイパスバルブおよび上記フラッシングデバイスに電気的に接続された制御電子装置とを含む装置を提供する。
【０００９】
サンプル移送導管は、所望するサンプル容器の内部に配置される。ポンプは、一定量の液体の押出し溶媒を押出し溶媒貯蔵部から取り出し、そして選択されたＮＭＲサンプルを対応するサンプル容器から一時的なサンプル保持貯蔵部の中に取り出す。ロード工程の間、バイパスバルブはロード位置に設定され、サンプルがサンプル移送導管およびバイパスバルブを通過する。その後、バイパスバルブは注入位置に設定され、ポンプが、サンプルおよび一定量の押出し溶媒を、一時的なサンプル保持貯蔵部およびバイパスバルブを介してプローブの入口ポートの中に注入する。
【００１０】
サンプルがプローブ内に保持されると、磁石により、磁場がサンプルに加えられ、ＮＭＲ測定がサンプルに対して行われる。測定が完了した後、プローブの入口ポートを介してサンプルおよび押出し溶媒をプローブからフラッシングするために、フラッシングデバイスにより、加圧されたフラッシング流体がプローブのフラッシングポートに供給され、そして、ポンプにより、液体がプローブから取り出される。サンプルは、バイパスバルブが注入位置にある間に、一時的なサンプル保持貯蔵部の中に移され、その後、バイパスバルブがロード位置にある間に、サンプル移送デバイスを介して押し出される。上記に記載された工程は、サンプル移送デバイス、ポンプ、バイパスバルブおよびフラッシングデバイスに対して制御電子装置により送られる適切な制御シグナルの使用によって達成される。
【００１１】
本発明の前記の局面および利点は、下記の詳細な説明を読んだとき、および図面を参照したとき、より十分に理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
下記の説明において、第１の要素と第２の要素との間における示された流体的接続はどれも、第１の要素と第２の要素との間における直接的な接続、および第１の要素と第２の要素との間に配置された管部またはバルブなどの介在する構造体を介する間接的な接続を包含する。示された要素はどれも、少なくとも１つの要素を示すことが理解される。１組の要素は、１つ以上の要素を含むことが理解される。用語「管部」は、任意の流体導管を包含することが理解され、一般には、円形の断面を有する導管に限定されない。操作が複数のサンプルに対して順次行われることの言及は、その操作が一度に１つのサンプルに対して行われることを意味することが理解される。別途示されない限り、用語「ポンプ」および用語「ポンプシステム」は、単一のポンプ、ならびに２つ以上のポンプを包含することが理解される。
【００１３】
下記の記載は、必ずしも限定としてでなく、例として本発明の様々な実施形態を例示する。
図１に、本発明の好ましい実施形態による、核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定を行うための装置１０を示す。装置１０は、従来のＮＭＲ分光計１２と、複数の液体ＮＭＲサンプルを分光計１２に順次移送し、そして分光計１２からそのサンプルを回収するためのフロースローＮＭＲサンプル移送システム１６とを含む。
【００１４】
分光計１２には、目的とする各サンプルに縦方向の静磁場Ｂ0を加えるための磁石１８、および磁石１８の内孔に配置されたフロースルーＮＭＲプローブ２０が含まれる。プローブ２０は、ＮＭＲサンプルをサンプル移送システム１６を送り、そしてＮＭＲサンプルをサンプル移送システム１６から受け取るために、サンプル移送システム１６に流体的に接続されている。図１には、プローブ２０に向かって流れる例示的なＮＭＲサンプル１９が示されている。
【００１５】
プローブ２０は、サンプル入口ポート２２、サンプルフラッシングポート２４、およびこれらのサンプルポート２２、２４の間に渡って延び、これらを接続する内部のサンプル管部２６を有する。それぞれのサンプルポート２２、２４は、下記においてさらに詳しく説明されるように、サンプル移送システム１６に接続される。サンプル管部２６には、ＮＭＲ測定がサンプルに対して行われているとき、各ＮＭＲサンプルを保持するための、磁石１８内の中心に配置されるサンプル分析領域を有する従来のＮＭＲフローセルが含まれる。本発明の実施において、サンプル分析領域の容積および分析される各ＮＭＲサンプルの容積は６０□ｌまたは１２０□ｌであり得る。プローブ２０には、目的とするサンプルに高周波の横方向の磁場Ｂ1を加え、および／または加えられた磁場に対するサンプルの反応を測定するための１つ以上の高周波（ＲＦ）コイルが含まれる。
【００１６】
サンプル移送システム１６は、複数の液体ＮＭＲサンプルを保持するための多容器サンプルホルダー３０と、測定のためにＮＭＲサンプルをプローブ２０に順次移し、そしてプローブ２０から順次移すための構成成分とを含む。サンプルホルダー３０は複数のサンプル容器またはサンプルウエル３２を有する。それぞれの容器３２は、分析されるＮＭＲサンプルの１つを保持し、そしてその内容物に対するアクセスを可能にするためのその上部表面に沿った開口部を有する。本発明の実施において、サンプルホルダー３０は従来の９６ウエルプレートである。
【００１７】
可動性のサンプル移送（取り出し）デバイス３４が、ＮＭＲサンプルをサンプル容器３２に順次移し、そしてＮＭＲサンプルをサンプル容器３２から順次移すために、サンプル容器３２の開口部に面して配置される。サンプル移送デバイス３４には、可動性のロボットアーム３８に取り付けられたニードル３６などのサンプル移送導管が含まれる。ニードル３６は、サンプル容器３２にアクセスするための開口部４０を末端に有する。ニードル３６は、アーム３８の動きに従って、一度にいずれか１つのサンプル容器３２にアクセスすることができる。アーム３８はニードル３６をｘおよびｙの（水平の）方向に沿って動かすことができ、そしてサンプル容器３２の任意の選択された１つの中にニードル３６を下げることができる。
【００１８】
三ポートバイパスバルブ５０が、移送デバイス３４の近接端に取り付けられており、末端の開口部４０とは反対側でサンプル移送デバイス３４に流体的に接続されている。バイパスバルブ５０は、ロードポート５２ａ、保持ポート５２ｂ、および注入ポート５２ｃを有する。ロードポート５２ａは、ニードル３６を介して液体を容器３２に送り／液体を容器３２から受けるために、ニードル３６に流体的に接続されている。注入ポート５２ｃは、プローブの入口管部５３を介してプローブ２０の第１のサンプルポート２２に流体的に接続されている。
【００１９】
バイパスバルブ５０は、図２−Ａおよび図２−Ｂにそれぞれ示されるように、ロード位置と注入位置との間を切り換えることができる。図２−Ａに示されるロード位置において、ロードポート５２ａは保持ポート５２ｂに接続され、一方、注入ポート５２ｃはそれ以外の２つのポートには接続されない。図２−Ｂに示される注入位置において、保持ポート５２ｂは注入ポート５２ｃに接続され、一方、ロードポート５２ａはそれ以外の２つのポートには接続されない。
【００２０】
バイパスバルブ５０は、好ましくは、実質的にゼロの死容積を有する。バイパスバルブ５０の死容積が各サンプルの容積よりもはるかに小さくない場合、移送システム１６およびプローブ２６の複数回の洗浄サイクルが、サンプルの交差汚染を防止するために必要とされ得る。バイパスバルブ５０の切り換え時間は数十ミリ秒〜数百ミリ秒の程度（例えば、２０ｍｓ〜３０ｍｓ）であり得る。バイパスバルブ５０のポート直径は数ミリメートルの程度（例えば、約１．５ｍｍ）であり得る。バイパスバルブ５０の内部は、好ましくは、バイパスバルブ５０を通過する流体との反応を防止し、かつバイパスバルブ５０の内部形状の変化（例えば、膨潤）を防止するために、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）または他の不活性かつ機械的に安定な材料で内張り（ライニング）される。好適なバイパスバルブが、例えば、ＮＲｅｓｅａｒｃｈ  Ｉｎｃ．（Ｗｅｓｔ  Ｃａｌｄｗｅｌｌ、Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）から市販されている。
【００２１】
図１に戻って、保持ループ５４などの一時的なサンプル保持貯蔵部が保持ポート５２ｂに接続されている。保持ループ５４の内部容積は、各ＮＭＲサンプルを保持するためには十分に大きい。保持ループ５４は、下記においてさらに詳しく記載されるように、各ＮＭＲサンプルを一時的に保持し、かつ押出し溶媒の通過を可能にするために役立つ。
シリンジポンプ５８などの二方向の流体工学的な送液デバイスまたは送液システムが、ポンプの入口／出口選択バルブ６５を介して保持ループ５４に流体的に接続されている。選択バルブ６５は、シリンジポンプ５８の一部として提供することができる。シリンジポンプ５８は、バイパスバルブ５０の保持ポート５２ｂとは反対側の保持ループの端部において、保持ループ５４に接続されている。シリンジポンプ５８は、ポンプハウジング６２と、ポンプハウジング６２内での二方向の移動が可能であるプランジャー６０とを含む。液体貯蔵チャンバー６４が、下記においてさらに詳しく説明されるように、プランジャー６０の移動によって取り出された押出し溶媒を貯蔵するためにポンプハウジング６２内に規定される。プランジャー６０の移動によって、シリンジポンプ５８は、シリンジポンプ５８に対していずれかの方向でシステム１６の内部管部を通る液体の流れを生じさせることができる。プランジャー６０の移動は、各ＮＭＲサンプルおよび対応する量の押出し溶媒を、サンプル移送システム１６およびＮＭＲプローブ２０を介して、ＮＭＲプローブ２０に、そしてＮＭＲプローブ２０から移動させる圧力勾配を生じさせる。プランジャー６０の移動は、各ＮＭＲサンプルをＮＭＲプローブ２０のフローセルの内部に正確に配置することを可能にするために十分に正確に制御することができる。好ましくは、プランジャー６０の移動は、フローセル内に各サンプルを正確に配置することを保証するために事前に校正される。
【００２２】
異なる押出し溶媒をそれぞれが収容する１組の押出し溶媒貯蔵部６８ａ〜ｂが、押出し溶媒をシリンジポンプ５８に供給するために、ポンプ選択バルブ６５を介してシリンジポンプ５８に流体的に接続されている。溶媒選択バルブ６７が、溶媒貯蔵部６８ａ〜ｂの１つだけをポンプ選択バルブ６５に選択的に接続するために、ポンプ選択バルブ６５と溶媒貯蔵部６８ａ〜ｂとの間に配置されている。貯蔵部６８およびシリンジポンプ５８は、入口端が溶媒貯蔵部６８の押出し溶媒の中に入れられ、そして出口端がシリンジポンプ５８につながれた管部によって接続される。溶媒貯蔵部６８から取り出された押出し溶媒は、サンプル移送システム１６の管部およびＮＭＲプローブ２０を介して各ＮＭＲサンプルを押し出すために役立つ。
【００２３】
フラッシングデバイス７８が、加圧されたフラッシング流体をサンプルポート２４に供給するために、サンプルポート２４に接続されている。フラッシング流体により、サンプルおよび押出し溶媒がプローブ２０およびサンプル移送システム１６の内部の管部からフラッシングされる。フラッシングデバイス７８は、ガス供給源８０と、ガス供給源８０およびサンプルポート２４を接続する二ポートガスバルブ８２とを含んでもよい。ガス供給源８０は、好ましくは、内蔵される空気圧縮装置に対する接続を含む。ガス供給源８０はまた、空気タンクもしくは窒素タンク、または圧縮装置自体を含んでもよい。本発明の実施において、ガス供給源８０は、好ましくは、５０ｐｓｉ〜６８ｐｓｉの空気をサンプルポート２４に供給することができる。フラッシング流体は、プローブ２６のフローセルにおけるフラッシング流体と分析中のサンプルとの何らかの混合を最小限に抑えるためには、好ましくは、液体ではなくガスである。
【００２４】
制御システム（制御電子装置）８８が、サンプル移送システム１６の操作を制御するために、シリンジポンプ５８、ポンプ選択バルブ６５、溶媒選択バルブ６７、アーム３８、バイパスバルブ５０、およびガスバルブ８２に電気的に接続されている。制御システム８８はまた、分光計１２の制御電子装置にも接続されている。制御システム８８は、ハードウエアおよびソフトウエアの任意の好適な組み合わせを使用して実施することができる。例えば、制御システム８８は、適切にプログラムされた汎用コンピューター、または専用の特別目的のハードウエアを含んでもよい。制御システム８８は、下記において詳しく記載されるように、サンプル移送システム１６の操作を制御する。
【００２５】
図１を参照して、溶媒選択バルブ６７およびポンプ選択バルブ６５は、容器６８ａをチャンバー６４に接続するように設定される。シリンジポンプ５８は、一定量の押出し溶媒を選択された容器（例えば、容器６８ａ）からチャンバー６４の中に取り出すように制御される。バイパスバルブ５０は、図２−Ａに示されるロード位置に設定され、一方、ポンプ選択バルブ６５は、チャンバー６４を保持ループ５４に接続するように設定される。押出し溶媒は、通常、このとき、保持ループ５４、バイパスバルブ５０およびニードル３６の中に存在する。アーム３８は、そのとき、ニードル３６を所望するサンプルウエル３２の上方に配置させるように制御される。ニードル３６は、所望するウエルの中に下げられ、そしてシリンジポンプ５８が、サンプルをウエルから保持ループ５４の中に取り出すように制御される。サンプルの近接端は押出し溶媒と接する。
【００２６】
その後、バイパスバルブ５０は、その後のサンプル注入工程のために、図２−Ｂに示される注入位置に設定される。図１に戻ると、シリンジポンプ５８により、サンプルおよび対応する量の押出し溶媒がバイパスバルブ５０および入口ポート２２を介してプローブ２０の中に押し出される。プランジャー６０の移動は、プローブ２０内におけるサンプルの最適な配置に対応する事前に校正された位置で停止される。その後、分光計１２が、好適な静磁場およびＲＦ磁場をサンプルに加えるために、そして加えられた磁場に対するサンプルの応答を記録するために使用される。
【００２７】
測定がサンプルに対して行われた後、ガスバルブ８２が開く。サンプルおよび押出し溶媒が、ガス供給源８０およびシリンジポンプ５８の作用により生じる空気圧によって、バイパスバルブ５０を介して保持ループ５４の中に戻される。バイパスバルブ５０は、その後、そのロード位置に再び設定される。ニードル３６が、所望するウエル３２に配置され、そして使用されたサンプルが、シリンジポンプ５８によって、バイパスバルブ５０を介して、所望するウエル３２の中に押し出される。あるいは、ニードル３６は、ウエル３２の代わりに、洗浄装置に移動させることができる。その場合、システム１６およびプローブ２０の流体工学部分を洗浄装置において洗浄することができる。異なる押出し溶媒（例えば、容器６８ｂに存在する溶媒）がその後のサンプルのために使用されることになる場合、その溶媒もまた、その後のサンプルのロードに先立って、システム１６およびプローブ２０の流体工学部分を洗浄するために使用することができる。
【００２８】
上記に記載されたシステムおよび方法は、サンプルがサンプル容器から取り出された後、ニードルをサンプル容器とＮＭＲプローブの注入ポートとの間で移動させることを要求する従来のシステムに対して改善された処理能を可能にする。バイパスバルブは、ニードルを保持するロボットアームの不必要な前方への移動および後方への移動を減少させる。そのような移動は、通常、数秒程度を要する。そのような移動をなくすることによって節約される時間は、サンプルを分析するために要求される総時間に対して顕著であり得る。サンプルあたりの総時間は、特定のＮＭＲ適用および要求される測定に依存するが、一般には、数秒〜数十秒の間で変化する。
【００２９】
上記に記載されたシステムおよび方法は、新しいサンプルがプローブ内に入れられる毎に、新しいシールをニードルとプローブの固定された注入ポートとの間に形成する必要性を除くことによって、サンプル移送の信頼性の改善を可能にする。ニードルがサンプル容器とプローブの固定された注入ポートとの間で移動するシステムでは、ニードルと注入ポートとの間に形成されるシールが不完全になる場合があり、従って、サンプルがプローブから回収されるとき、空気が保持ループ内に吸い込まれ得る。さらに、そのようなシステムにおいてニードルと注入ポートとの間に形成されるシールの性状により、ニードルを通る流速が、ニードルと注入ポートとの間のシールを破らないために制限され得る。
【００３０】
さらに、上記に記載されたシステムおよび方法は、ニードルを保持するロボットアームの寿命の増大を可能にし、そして迅速かつ信頼できるサンプル移送を提供するための比較的少数かつ単純な流体工学的構成要素の使用を可能にする。単純な構成要素の使用は、コストの削減および信頼性の改善をもたらすので好都合である。さらに、上記に記載されたシステムおよび方法は、サンプル容器とプローブの注入ポートとの間におけるニードルおよびロボットアームのさらなる移動を要求する対応するシステムよりも短い管部の使用を可能にする。管部が短くなることにより、押出し溶媒が切り換えられたとき、フラッシングして除かなければならない押出し溶媒の量の削減が可能になる。
【００３１】
本発明による好適なサンプル移送システムは、Ｇｉｌｓｏｎ  Ｉｎｃ．から入手可能なＧｉｌｓｏｎ２１５液体操作装置を改変することによって組み立てることができる。Ｇｉｌｓｏｎ２１５液体操作装置は、上記に記載されるようなバイパスバルブを付加および接続し、そして上記に設計された操作工程を達成するために液体操作装置の操作を制御するソフトウエアを適正に設計することによって改変することができる。
【００３２】
上記の実施形態は、本発明の範囲から逸脱することなく、多くの点で変化させることができることは当業者には明かである。示されたポンプまたは流体工学的な送液デバイスはいずれも、ＮＭＲプローブに向かう流体の流れおよびＮＭＲプローブからの流体の流れを生じさせるために単一の二方向ポンプの代わりに、２つ以上の独立したポンプを含むことができる。２つのポンプは、サンプル移送システムの管部に、交互に、または共通して接続することができる。さらなる管部およびバルブをサンプル移送システム内に入れることができる。従って、本発明の範囲は特許請求の範囲およびそれらの法上の均等物によって決定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の好ましい実施形態による核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定を行うための装置の概略図である。
【図２−Ａ】本発明による、ロード位置における図１の装置のバイパスバルブの概略図を示す。
【図２−Ｂ】本発明による、注入位置における図２−Ａのバイパスバルブの概略図を示す。
【図１】
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【図２−Ａ】
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【図２−Ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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