(57)【要約】【課題】試薬が注入された容器に外部から液体の飛沫・ゴミなどが侵入しコンタミネーションが発生するのを防止することができる生化学反応装置を提供する。また、このような生化学反応装置において容易な構成で冷蔵部を密閉し、かつ容器を反応部へ移動した後にも冷蔵部の密閉を容易な構成で実現できる生化学反応装置を提供する。【解決手段】試薬が注入される容器５を搬送するためのキャリッジ７と、キャリッジ７を搬送する搬送部と、容器５内に注入された試薬を冷蔵する冷蔵部９とを有する生化学反応装置１において、生化学反応装置１全体がケース３内に収納されており、ケース３によって実質的に外部から遮断されている。また、冷蔵部９の壁面に形成されたキャリッジ７が通ることができる開口部を密閉する密閉部をキャリッジ７に設けており、キャリッジ７の移動により開口部を密閉できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試薬が注入される容器を搬送するためのキャリッジと、前記キャリッジを搬送する搬送部と、前記容器内に注入された試薬を冷蔵する冷蔵部とを有する生化学反応装置において、
前記生化学反応装置全体がケース内に収納されており、前記ケースによって実質的に外部から遮断されており、
前記容器を前記生化学反応装置内に搬入するための搬入部が、前記冷蔵部に外部から直接アクセス可能に設けられていることを特徴とする生化学反応装置。
【請求項２】
前記搬入部は、開閉可能に設けられた蓋を有する、請求項１に記載の生化学反応装置。
【請求項３】
前記搬入部は、前記生化学反応装置が使用される際に正面となる側に設けられている、請求項１または２に記載の生化学反応装置。
【請求項４】
試薬が注入される容器を搬送するキャリッジと、前記キャリッジを搬送する搬送部と、前記容器内の試薬を冷蔵する冷蔵部と、前記冷蔵部を覆う壁面に形成された、前記キャリッジの本体が通ることができる開口部と、を備えた生化学反応装置において、
前記キャリッジは、前記開口部を密封する密封部を有することを特徴とする生化学反応装置。
【請求項５】
前記密封部は、前記キャリッジの移動方向に伸縮する伸縮部材を介して前記キャリッジの本体に取り付けられている、請求項５に記載の生化学反応装置。
【請求項６】
前記密封部は、前記キャリッジの前方および後方に前記伸縮部材を介して取り付けられており、前記伸縮部材の付勢力によって、前記開口部の形成された壁面であって前記開口部に周辺に密着することで前記開口部を密封する、請求項５に記載の生化学反応装置。
【請求項７】
前記冷蔵部を覆う壁面に形成された、前記キャリッジの本体が通ることができる開口部をさらに有し、前記開口部にシャッタが開閉可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の生化学反応装置。
【請求項８】
前記シャッタは前記キャリッジの移動に伴い開閉する、請求項７に記載の生化学反応装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の生化学反応装置における前記冷蔵部内の空気の攪拌方法であって、
前記冷蔵部内にて前記キャリッジを移動させることで前記冷蔵部内の空気を攪拌する攪拌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試薬が注入されている容器を冷蔵する冷蔵部を有する生化学反応装置に関するものである。また、生化学反応装置における冷蔵部内の空気の攪拌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生化学反応装置では試薬によっては、試薬の劣化を防ぐために試薬を冷蔵保存する必要がある。とりわけ生化学反応を行うために重要な酵素は、常温で劣化し生化学反応に使用できなくなる場合がある。
【０００３】
従来の保冷部を有する生化学反応装置としては、保冷室・分注機・加温機・検出器などを有する装置が知られている（例えば特許文献１参照）。そのような装置では装置内に容器内の試料及び試薬を保存する保冷室が設けられている。試料及び試薬が入っている容器を装置内に設けられた加温機に設置することにより容器内の試料及び試薬を任意の温度で任意の時間保持することができ、酵素反応及び生化学反応を制御することが出来る。容器は搬送機により保冷室・分注機・加温機・検出器へ持ち上げて搬送される構成となっている。
【特許文献１】特開平７−１０７９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上に説明したように、従来の生化学反応装置では試薬の注入された容器を冷蔵部から反応部へ搬送機により移動する構成が示されている。特許文献１では、搬送機は自動組立ライン等で用いられるごく一般的なロボットアームとなっている。しかし、装置を簡略化しコストダウンを実現するためには更に構成を改良する必要がある。搬送レール上に試薬が注入された容器を搭載し、保冷後に試薬を反応させるために試薬が注入された容器を搬送レール上を移動させる構成とすることで装置構成を簡略化することは可能である。搬送レールにて試薬が注入された容器を移動する場合、冷蔵部内では、容器を冷却し、反応部では容器に試薬注入・容器内の試薬攪拌・加温等の動作を行う必要がある。このような構成を実現するために、容易な構成で冷蔵部を密閉し、かつ容器を反応部へ移動した後にも冷蔵部の密閉を容易な構成で実現することが望まれていた。
【０００５】
また生化学反応装置内にて、試薬が注入された容器に装置外から液体の飛沫・ゴミなどが侵入しコンタミネーションが発生するのを防止することが望まれていた。さらに、冷蔵部内の空気を攪拌する必要があるが、攪拌装置を設けるのは装置の簡略化およびコストダウンといった要請に反するものであり、解決策が望まれていた。
【０００６】
そこで、本発明は、試薬が注入された容器に装置外から液体の飛沫・ゴミなどが侵入しコンタミネーションが発生するのを防止することができる生化学反応装置を提供することを第１の目的とする。
【０００７】
また、このような生化学反応装置において容易な構成で冷蔵部を密閉し、かつ容器を反応部へ移動した後にも冷蔵部の密閉を容易な構成で実現できる生化学反応装置を提供することを第２の目的とする。
【０００８】
また、このような生化学反応装置において別途攪拌装置を設けることなく、冷蔵部内の空気を攪拌することができる攪拌方法を提供することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の生化学反応装置は、試薬が注入される容器を搬送するためのキャリッジと、キャリッジを搬送する搬送部と、容器内に注入された試薬を冷蔵する冷蔵部とを有する生化学反応装置において、生化学反応装置全体がケース内に収納されており、ケースによって実質的に外部から遮断されていることを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の生化学反応装置は、冷蔵部を覆う壁面に形成されたキャリッジの本体が通ることができる開口部を備えた生化学反応装置において、キャリッジに開口部を密閉する密閉部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の攪拌方法は、本発明の生化学反応装置における冷蔵部内の空気の攪拌方法であって、冷蔵部内にてキャリッジを移動させることで冷蔵部内の空気を攪拌する攪拌方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、生化学反応装置全体がケース内に収納され、実質的に外部から遮断されることで、外部からの液体の飛沫・ゴミなどの侵入によるコンタミネーションを削減できる。
【００１３】
また、容器を搬送するキャリッジに冷蔵部に設けた開口部を密閉する密閉部が設けられ、キャリッジの移動により冷蔵部に設けた開口部を密閉でき、冷蔵部内の保冷を容易な構成で実現でき装置のコストダウンが可能となる。
【００１４】
また、冷蔵部内にてキャリッジを移動させることで冷蔵部内の空気を攪拌でき、別途攪拌装置を設けることなく冷蔵部内の空気を攪拌し冷蔵部内の空気温度を均一化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施例について説明する。
〔第１の実施例〕
本発明の第１実施例を図１〜図８を用いて以下に説明する。
【００１６】
図１は本発明の生化学反応装置の上面図である。生化学反応装置１はケース３で覆われており、回動して開閉するカバー２が設けられている。
【００１７】
図２は生化学反応装置の側面図であり、図３は図２のＢ−Ｂ断面図である。ケース３内に収納された生化学反応装置１は、試薬注入部６内の試料及び試薬を保存する冷蔵部９と、試薬注入部６内に試薬を注入するための分注部１１と、容器５内の試薬攪拌・加温等を行う反応部（加温部）１０とを有する。
【００１８】
図３において、容器５はキャリッジ７に挿入された状態にある。容器５には試薬注入部６が９ヶ所設けられている。図３ではキャリッジ７は冷蔵部９内に位置している。
【００１９】
キャリッジ７は駆動軸２７とレール８に支持されている。キャリッジ７には駆動軸２７のガイドが形成されている。駆動軸２７には駆動手段としてのモータ２６が連結されている。モータ２６を駆動させることで駆動軸２７が回転し、キャリッジ７はレール８上を移動し冷蔵部９と反応部１０の間を移動する。
【００２０】
試薬注入部６内の試薬を移動・攪拌するために分注部１１が設けられている。分注部１１にはピペットチップ１２が取付けられている。
【００２１】
図４は図１のＡ−Ａ断面図である。図４においてキャリッジ７は冷蔵部９内に位置している。キャリッジ７が位置しているその下方には冷却部１４が設けられている。冷却部１４により冷蔵部９内を冷却し試薬注入部６内の試薬を冷却保存している。また、キャリッジ７をモータ２６にて微動させることで冷蔵部９内の空気がキャリッジ７により攪拌され冷蔵部９内の空気温度を均一化することが可能である。本実施形態の場合、移動可能なキャリッジ７を攪拌装置として機能させるため、別途攪拌装置を設ける必要がなく、装置を簡単化およびコストダウンを図ることができる。
【００２２】
冷蔵部９の上方に配置されたカバー２は回動軸１３を中心に回動することで開閉する構成となっている。すなわち、生化学反応装置１は、開閉可能なカバー２の部分を除いて、ケース３によって実質的に外部から遮断された構成となっている。これにより、装置外からの液体の飛沫・ゴミなどの侵入によるコンタミネーションを削減できる。
【００２３】
図５は容器５をキャリッジ７に挿入するときの図１のＡ−Ａ断面図である。ユーザがカバー２を回動軸１３周りに回動させてカバー２を開け、容器５を冷蔵部９内に位置するキャリッジ７へと搬入する。容器５をキャリッジ７に挿入した後は、カバー２を回動軸１３周りに回動させてカバー２を閉じる。つまり、本実施形態の構成は、容器搬入部以外は装置内部空間と装置外部空間をケース３によって遮断するものである。また、カバー２を設けることで装置外部と装置内部の連通を必要最小限に構成できる。よって、装置外からの液体の飛沫・ゴミなどの侵入によるコンタミネーションを削減できる。また、冷蔵部９は生化学反応装置１が使用される際にユーザ側に対して正面となる側（図１〜図８に示された生化学反応装置１の左側がユーザに対して正面となる）に設けられているので装置の操作性が向上する。すなわち、ユーザは容器５を設置する部分が明確に認識することができるとともに、冷蔵部９のカバー２を開けて容器５を装置内に容易に搬入出することができる。
【００２４】
図６は容器５をキャリッジ７へ挿入後にカバー２を回動しカバー２を閉じた状態の図１のＡ−Ａ断面図である。また、図７はキャリッジ７を冷蔵部９から反応部（加温部）１０上へ移動中の図１のＡ−Ａ断面図である。また、図８はキャリッジ７を反応部（加温部）１０上へ移動した状態の図１のＡ−Ａ断面図である。
【００２５】
冷蔵部ケース１８は、冷却部１４を収納し、上面にカバー２を備え、反応部（加温部）１０側には開口部１５が形成されている。キャリッジ７は開口部１５を介して冷蔵部９側と反応部（加温部）１０との間を移動する（図７参照）。
【００２６】
キャリッジ７の両側には開口部１５を塞ぐための密閉部Ａ１６および密閉部Ｂ１７が設けられている。密閉部Ａ１６はキャリッジ７が冷蔵部９内に配置されているとき、開口部１５を塞ぐ（図６参照）。一方、密閉部Ｂ１７はキャリッジ７が反応部（加温部）１０上に配置されているとき、開口部１５を塞ぐ（図８参照）。このように、キャリッジ７の移動により開口部１５を塞ぐ構成とすることで、冷蔵部９の密閉・冷蔵部内の保冷を簡単な構成で実現でき装置のコストダウンが可能となる。
【００２７】
キャリッジ７が反応部（加温部）１０上に配置されると、分注部１１に設けられた不図示の機構によりピペットチップ取付部１９が試薬注入部６上に移動する。ピペットチップ１２を試薬注入部６上に移動し不図示の機構により上下動させ試薬を移動したり試薬の攪拌を行う。
【００２８】
以上、本実施形態によれば、容器搬入部に開閉可能なカバーを設け、装置内部空間と装置外部空間を遮断するケースを設けた結果、装置外部と装置内部の連通部を必要最小限に構成でき、装置外からの液体の飛沫・ゴミなどの侵入によるコンタミネーションを削減できる。またユーザが容器を設置する部分が明確になり装置の操作性が向上する。
〔第２の実施例〕
本発明の第２実施例を図９〜図１１を用いて以下に説明する。本実施例は、第１の実施例に対してキャリッジに設けた密閉部の構成が異なるが、その他の基本的な構成は第１の実施例と同様である。よって、その他の部分の説明は省略する。また、説明に用いる符号は、第１の実施例と同一の構成要素については第１の実施例と同一の符号を用いて説明するものとする。
【００２９】
図９は本発明の第２の実施例の主要部断面図である。
【００３０】
冷蔵部ケース１８の壁面であって、冷蔵部９側と反応部（加温部）１０側とを仕切る壁面には開口部１５が形成されている。本実施例の冷蔵部ケース１８にはこの開口部１５を塞ぐための上部シャッタ２０・下部シャッタ２１が設けられている。図９では、上部シャッタ２０・下部シャッタ２１は開口部１５を塞ぐ位置に移動している。
【００３１】
上部シャッタ２０・下部シャッタ２１は不図示の機構により図９中矢印で示す上下方向に移動する。シャッタ２０、２１は不図示のセンサがキャリッジ７を検知し、この信号に基づいて開閉するものであってもよい。また、これら上部シャッタ２０・下部シャッタ２１はキャリッジ７に押されることで開閉する構成としても良い。この場合、例えば以下のような構成としてもよい。キャリッジ７の前後にテーパ形状の部材を装着しておく。キャリッジ７が開口部１５方向に移動することで、このテーパ形状の部材が上部シャッタ２０・下部シャッタ２１の合わせ目に進入し、シャッタを押し広げる。押し広げられたシャッタはキャリッジ７が開口部１５を通過した後に、バネ等の不図示の付勢部材によって閉じるようにしておく。また、シャッタ２０、２１は上下方向にスライドして開閉するのではなく、キャリッジ７の移動方向に倒れることで開閉する構造のものであってもよい。この場合、上記のテーパ形状の部材を装着せずとも、キャリッジ７の本体がシャッタ２０、２１を押し倒すことでシャッタが開く。押し倒されることで開いたシャッタは、キャリッジ７の通過後、不図示の付勢部材によって閉じる構成とする。このように、シャッタの開閉により冷蔵部９の密閉・冷蔵部内の保冷を簡単な構成で実現でき装置のコストダウンが可能となる。
【００３２】
図１０は上部シャッタ２０を上方向へ移動し、下部シャッタ２１を下方向へ移動した状態を示している。上部シャッタ２０・下部シャッタ２１を移動することでキャリッジ７が開口部１５を通過可能となる。図１０ではキャリッジ７は冷蔵部９から反応部（加温部）１０方向へ移動中である。図１１はキャリッジ７が反応部（加温部）１０上へ移動終了後の状態である。上部シャッタ２０は下方向へ移動し下部シャッタ２１は上方向へ移動し開口部１５を塞いでいる。そのため冷蔵部９は密閉され冷蔵部９内の冷却された空気が冷蔵部９外へ移動しない。
〔第３の実施例〕
本発明の第３実施例を図１２〜図１４を用いて以下に説明する。本実施例は、第１・第２の実施例に対して冷蔵部の開口部の密閉方法が異なるが、その他の基本的な構成は第１・第２の実施例と同様である。よって、その他の部分の説明は省略する。また、説明に用いる符号は、第１・第２の実施例と同一の構成要素については第１・第２の実施例と同一の符号を用いて説明するものとする。
【００３３】
図１２は本発明の第３の実施例の主要部断面図である。
【００３４】
キャリッジ７の反応部（加温部）１０側（図１２中キャリッジ７の右側）には、伸縮可能な伸縮部材Ａ２２を介して密閉カバーＡ２４が取り付けられている。また、キャリッジ７の冷蔵部９左側（図１２中キャリッジ７の左側）には、伸縮可能な伸縮部材Ｂ２３を介して密閉カバーＢ２５が取り付けられている。
【００３５】
図１２に示すように、キャリッジ７が冷蔵部９内に位置する状態では、密閉カバーＡ２４は伸縮部材Ａ２２により図面の左方向へ付勢され冷蔵部ケース１８に密着している。そのため開口部１５は密閉されている。
【００３６】
図１３はキャリッジ７が冷蔵部９から反応部（加温部）１０方向へ移動中の状態を示している。キャリッジ７が冷蔵部９から反応部（加温部）１０方向へ移動することで伸縮部材Ａ２２と密閉カバーＡ２４はキャリッジ７と共に移動する。これにより、伸縮部材Ａ２２によって付勢されることで冷蔵部ケース１８に密着していた密閉カバーＡ２４はその密着力が除々に弱められていく。キャリッジ７が所定の距離を移動すると、冷蔵部ケース１８と密閉カバーＡ２４との密着は完全に解除され、密閉カバーＡ２４によって塞がれていた開口部１５が開く。
【００３７】
図１４はキャリッジ７が反応部（加温部）１０上へ移動終了後の状態である。密閉カバーＢ２５は伸縮部材Ｂ２３にてキャリッジ７に連結されている。密閉カバーＢ２５は伸縮部材Ｂ２３により図面の右方向へ付勢され冷蔵部ケース１８に密着している。そのため開口部１５は密閉されており冷蔵部９は密閉され冷蔵部９内の冷却された空気が冷蔵部９外へ移動しない。
【００３８】
本実施形態の場合、伸縮部材Ａ２２、Ｂ２３によって密閉カバーＡ２４、Ｂ２５が付勢されて冷蔵部ケース１８に密着するので、確実に開口部１５を密閉して高い気密性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施例の生化学反応装置の上面図である。
【図２】本発明の第１の実施例の生化学反応装置の側面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】容器をキャリッジに挿入するときの図１のＡ−Ａ断面図である。
【図６】カバーを閉じた状態の図１のＡ−Ａ断面図である。
【図７】キャリッジを冷蔵部から反応部へ移動中の図１のＡ−Ａ断面図である。
【図８】キャリッジを反応部へ移動した状態の図１のＡ−Ａ断面図である。
【図９】本発明の第２の実施例の生化学反応装置の主要部断面図である。
【図１０】図９においてキャリッジを冷蔵部から反応部へ移動中の主要部断面図である。
【図１１】図９においてキャリッジを反応部へ移動した状態の主要部断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施例の生化学反応装置の主要部断面図である。
【図１３】図１２においてキャリッジを冷蔵部から反応部へ移動中の主要部断面図である。
【図１４】図１２においてキャリッジを反応部へ移動した状態の主要部断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    生化学反応装置
３    ケース
５    容器
７    キャリッジ
８    レール
９    冷蔵部
１５    開口部
【図１】
2007089416.tif 000003
【図２】
2007089416.tif 000004
【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】
2007089416.tif 000012
【図１１】
2007089416.tif 000013
【図１２】
2007089416.tif 000014
【図１３】
2007089416.tif 000015
【図１４】
2007089416.tif 000016