(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心分離機と、該遠心分離機により分離される被遠心分離検体を収めた検体容器と、該検体容器を保持する保持容器と、該保持容器を介して前記検体容器を容器ポートまで搬送する搬送手段を有する自動遠心分離装置において、
容器ポートに前記検体容器を授受する検体容器授受部と、前記保持容器を授受する保持容器授受部を設け、検体容器授受部を保持容器授受部の上方に設けたことを特徴とする自動遠心分離装置。
【請求項２】
前記容器ポートの前記検体容器授受部に２段に設けられた透過型センサーを備えたことを特徴とする請求項１記載の自動遠心分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医学・農学・薬学・理学などの分野で細胞・核酸などの有用物質の分離をいわゆるマイクロプレートを用いて遠心分離するものにおいて、マイクロプレートの厚みにかかわらず容易にハンドリング・遠心分離を可能とした自動遠心分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
血液の生化学自動分析処理に際して、検体処理の省力化、検査結果のクイックレスポンス、検体への接触処理による感染防止などの要求から、検体が搭載された容器を遠心バケットにローディングし、バケットを吊り下げるロータを回転させて遠心分離工程を終了した後に、バケットから容器をアンローディングする前処理の自動遠心分離装置が開発されてきた。
【０００３】
生化学分野においては、毎日のルーチン業務で使用され、分析機器との組合せで検体容器の形状は一定であり、特開平１０−２７７４３５の図１、２、特開平１１−２７６９３３の図７に示すように、検体が搭載された容器をライン上に移動し、特定位置で停止する方法で、容器の位置決めを実施しており、また、検体は血液の入ったチューブでありその容器は特開平１１−２７６９３３の図３に示すように縦方向にある程度の長さがあり、上部を把持して直接遠心分離機内のバケットに搬入していた。
【０００４】
一方、ＤＮＡ等の遺伝子物質を分離・抽出するには、各種の試薬を注入して化学反応させる工程と遠心分離工程を繰り返す作業があり、各種の分注工程を自動化した自動機（以後自動分注機と呼ぶ）との接続が必要である。また、遺伝子物質の分離はマイクロプレートと呼ばれる検体容器が使用され、自動分注機側から検体容器を特定の場所にセットした後に、特開２０００−１７６３１７の図１に示すように自動遠心分離装置側のハンドリング機構が、直接検体容器の搬入、遠心分離運転後の検体容器の搬出戻しを行う。
【０００５】
遺伝子物質の分離・抽出作業は、研究レベルの場合が多く、一社で全体のシステムとして構成される場合が少なく、各社の自動分注機との接続が避けられない状況にある。また、使用する検体容器（マイクロプレート）のウェル（サンプルをいれる穴）が浅い物や深い物があり、高さの違いなどにより、直接把持して遠心分離機内のバケットへの搬入を上方からすることは、困難である。各種の検体容器（マイクロプレート）に対し、バケット内での位置精度を保つために、バケットの底部と検体容器の底部との寸法差は小さくする必要がある一方、逆に検体容器を把持するハンドリング機構の動作量が制限されるために、各種の検体容器を直接上方から把持搬入することは困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、検体容器（マイクロプレート）の厚みによらず、ハンドリング機構が検体容器を処理する必要がある。ハンドリング機構が検体容器を直接把持・支持せずに検体容器の搬入を精度良く実施する必要がある。更に、装置間での検体容器の授受が正しく行われたか否かを正常に判断する必要がある。
【０００７】
これに対応するために、検体容器を直接把持するのではなく、搬送手段が支持し易い様に上部などにフックなどがついた保持容器に検体容器を搭載し、保持容器を支持して、遠心分離機内に搬入する方法を検討した。しかし、自動分注機側から保持容器に検体容器を直接搬送すると、自動遠心分離装置のハンドリング機構が保持容器に衝突し、正確な搬送が困難となる恐れがあった。
【０００８】
一方、自動分注機との検体容器の授受に関して、検体容器が正しくセットされたかどうかの確認はシステムとして重要な点である。検体容器が検体容器授受部に水平方向に正しくセットされたかどうかは一個の反射型・透過型のどちらを用いても検出可能である。しかし、検体容器が保持容器授受部側に落下する形でセットされた場合、反射型センサーを用いた場合、反射信号の反射角が異なるので、検体容器なしと判断しアラームを発生することができる。しかし、一番最初から異常な状態で検体容器が存在する場合、検体容器なしとして、次の検体容器を置く動作をする可能性がある。透過型のセンサーを用いた場合、正常状態でも、落下状態でも信号が遮断状態となるので正しくセットされていると誤判断する可能性がある。
【０００９】
本発明の目的は、検体容器のサイズに拘らず精度良く搬送できるようにすると共に検体容器の有無及びセット状態を正しく検出判別することを可能として操作性の優れた自動遠心分離装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的は、容器ポートに検体容器を授受する検体容器授受部及び保持容器を授受する保持容器授受部を設け、検体容器授受部を保持容器授受部の上方に設けることにより達成される。
【００１１】
又前記容器ポートの前記検体容器授受部に２段に設けられた透過型センサーを設置し、検体容器の有無及び検体容器のセット状態の正常又は異常を検出できるようにすることにより達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は自動遠心分離装置１の斜視図、図１０は自動遠心分離装置１の一部断面図である。
自動遠心分離装置１は、遠心分離機４、保持容器１０、搬送手段５、ドア７、容器ポート８、冷凍機２５、搬入／搬出口２６を有した回転体室２７などから構成され、操作／制御部６によって制御される。
【００１３】
遠心分離機４は図示していないモータにより、図４に示すようなロータを回転することにより検体容器２２内の被分離検体の分離を行う。
搬送手段５は保持容器１０を容器ポート８と遠心分離機４内のバケット１３との間で搬送する。また、搬送手段５はドア７の開閉、および遠心分離運転時におけるドア７の固定を行っている。冷凍機２５は操作／制御部６からのＯＮ・ＯＦＦ制御により遠心分離する検体の温度制御を行っている。
詳細は図示していないが、自動遠心分離装置１は自動分注機と通信回線で制御可能な様に接続されている。
【００１４】
図２は容器ポート８を示す。容器ポート８は、自動分注機との検体容器２２の受け渡し場所としての役割をもち、検体容器２２がセットされる検体容器授受部２、保持容器１０がセットされる保持容器授受部３、検体容器２２のセットを検出する第１透過形センサー９、保持容器１０のセットを検出する第２透過形センサー２３から構成されている。なお検体容器授受部２は保持容器授受部３の上方に設けられている。
【００１５】
図３は保持容器１０を示す。保持容器１０は検体容器２２を搭載する役割を持ち、側面穴部１１、溝部１２を有したフック２４および図６に示す底面凸部２０が設けてある。側面穴部１１は遠心分離運転によって回転体室２７内に発生した風圧による曲げ応力を低減させるために設けてある。また、底面凸部２０は、バケット１３との接触面積を小さくすることにより、保持容器１０搬出の際、バケット１３に溜まった液体が原因で発生する表面張力を低減させる役割を持っている。フック２４はフィンガ１８が保持容器１０を支持する部位である。
【００１６】
図４は遠心分離機４内のロータを示す。ロータは回転体１５、バケット１３から構成されている。バケット１３は、回転体１５に固定されているピン１６によりスイング可能に支持されており、図示していないモータにより駆動される。モータの駆動により回転体１５は回転し、バケット１３は遠心力によりピン１６を中心に外周方向にスイングする。また、バケット１３には貫通穴部１４が設けてある。貫通穴部１４は、冷凍機２５の冷却による結露水や搬送時において検体容器２２からこぼれて溜まったバケット１３内の液体を遠心力によってバケット１３から外に排出するために設けてある。
【００１７】
図５は搬送手段５を示す。搬送手段５は図１０に示す２個のモータ５０、５１の駆動により前後・上下方向に移動する。またモータ１７の駆動により突起部１９を有するフィンガ１８が開閉し、保持容器１０を支持、解放する。
保持容器１０の搬出方法は、初めに搬送手段５が保持容器１０のフック２４と衝突しないようにフィンガ１８を開いた状態で、遠心分離機４内および容器ポート８の保持容器１０の掴み・放し位置に移動する。次にフィンガ１８を閉じ上方向に移動し、フィンが１８がフック２４を支持して保持容器１０を持ち上げる。この時フィンガ１８の突起部１９は、保持容器１０の溝部１２に収まる。また、保持容器１０の搬入方法は、保持容器１０の搬出方法の逆の手順で行われている。突起部１９と溝部１２の嵌合は、搬送手段５の前後方向移動に伴う慣性力による保持容器１０の移動を抑えている。
【００１８】
図７はドア７の断面図を示す。ドア７の底には凸部２１を設けてある。凸部２１はドア７閉鎖時において回転体室２７の搬入／搬出口２６に収まり、回転体室２７に対してできるだけ凹部が小さく平滑となる形状となっている。これは、遠心分離運転時に回転体室２７内で発生する空気の攪拌に伴う摩擦熱の発生を、低減させる為である。
【００１９】
図８は検体容器２２の斜視図である。
図９は高さ方向の長い検体容器２２ａ、および、高さ方向の短い検体容器２２ｂを搭載した保持容器１０の搬送状態を示している。検体容器２２の高さ方向の寸法の違いにかかわらず同じ条件で搬送が可能となっている（検体容器２２はいろいろな種類があり、縦横の寸法はほぼ同じであるが、高さ方向の寸法は１４ｍｍから５４ｍｍと幅広い）。
【００２０】
次に装置の具体的な動作例について説明する。
まず、保持容器１０は運転前に予めバケット１３に載置しておく。
図示していない自動分注機側（以下自動分注機側）より第１指令が発せられ、自動遠心分離装置１は、搬送手段５を移動させ、フィンガ１８にてドア７をスライドさせて搬入／搬出口２６を開放する。次に搬送手段５は、遠心分離機４内の保持容器１０を保持容器授受部３に搬送した後、搬送手段５は自動分注機側の図示しない搬送手段と衝突しない位置に待機する。搬送後、第２透過型センサー２３の信号により保持容器１０のセットを確認し、自動分注機に対し指令完了を送信する。自動分注機側では、前記分注機側の搬送手段により検体容器２２を検体容器授受部２にセットし、第２指令２を送信する。自動遠心分離装置１側では、第１透過型センサー９にて検体容器２２のセットを確認する。正しくセットされていれば、搬送手段５を用いて保持容器１０を遠心分離機４内のバケット１３に搬送する。この時に、検体容器授受部２の検体容器２２は保持容器１０に搭載されるので検体容器２２も同時に搬送される。搬送後、搬送手段５は、遠心分離機４およびドア７が干渉しない位置まで移動して第２指令の完了を送信する。当該第１指令、第２指令に伴う動作すなわち保持容器１０の搬入を偶数回実施して、遠心分離機４内のバランスを保つ。
【００２１】
自動分注機側から第３指令が発せられると、自動遠心分離装置１は搬送手段５を移動させ、フィンガ１８にてドア７をスライドさせて搬入／搬出口２６を閉鎖する。閉鎖後、搬送手段５はフィンガ１８底面が、ドア７の上面中央部に接触する位置に移動しドア７を押さえる。ドア７押さえ動作は、遠心分離運転によって回転室２７内に発生する風圧によるドア７の浮き上がり防止、および、回転体１５駆動に伴う搬送手段５の振動防止の役割を果たしている。次に自動分注機から既に発せられた第３指令での運転条件（回転速度、遠心速度、設定温度）に従い、遠心分離運転を開始する。遠心分離運転が終了すると、自動遠心分離装置１は搬送手段５を移動し、フィンガ１８にてドア７をスライドさせ、搬入／搬出口２６を開放し、第３指令完了を送信する。
【００２２】
自動分注機側から第４指令が発せられると、自動遠心分離装置１は、搬送手段５を用いて、遠心分離機４内のバケット１３から保持容器１０を保持容器授受部３に搬送する。途中、保持容器１０に搭載されている検体容器２２は、検体容器授受部２にセットされる。
その後、搬送手段５は自動分注機と干渉しない位置に待機し、自動分注機に対し第４指令完了を送信する。
自動分注機側では、前記搬送手段により検体容器２２を検体容器授受部２から搬出し、第５指令を送信する。
【００２３】
自動遠心分離装置１は、搬送手段５を用いて、保持容器１０を保持容器授受部３から遠心分離機４内のバケット１３に搬送し、第５指令完了を送信する。
当該第４，５指令を偶数回実施し自動遠心分離装置１側の全ての検体容器２２を搬出する。
【００２４】
検体容器２２が正しくセットされたかどうかの検出判断に関して以下説明する。検体容器授受部２には２段に構成された第１透過型センサー９が設けられている。上段の第１透過型センサー９は検体容器２２が正常位置にある場合の検体容器２２の側面部に光が発せられる位置にあり、検体容器２２の有無を検出することができる。下段の第１透過型センサー９は検体容器２２が正常位置にある場合に正常位置から下方に光が発せられ、検体容器２２が正常位置にある場合には透過するようになっている。しかし、検体容器２２が振動又は自動分注機側の異常動作で正常にセットされず、保持容器授受部３側に落下状態となった場合、下段の第１透過センサー９の光が遮断される。
【００２５】
従って、上段の第１透過型センサー９が遮断、下側の第１透過型センサー９が透過で正常、上段の第１透過型センサー９に関係なく、下段の第１透過センサー９が遮断のときは異常、上下段の第１透過型センサー９が共に透過のときは検体容器２２が無いと判断でき、上下２段の第１透過型センサー９の検出信号で、検体容器２２の有無の確認と、正常位置にセットされたかどうか確認でき、異常時に対して、的確にアラームを発することができる。
【００２６】
上記実施形態によれば、容器ポート８の保持容器授受部３に保持容器１０をセットすれば検体容器２２は保持容器授受部３の上方にある検体容器授受部２に自動的にセットされるので、自動分注機側での検体容器２２の搬出が容易になる。又自動分注機側で検体容器２２を検体容器授受部２にセットすれば、遠心分離機側では保持容器１０を搬入すれば検体容器２２も同時に搬入されるようになるので、高さ寸法の異なる検体容器２２の搬入及び搬出が確実かつ容易に行われるようになる。
【００２７】
又検体容器２２の有無及びセット状態の正常・異常を２段に設けられた第１透過型センサー９により検出されるので、次段の遠心分離運転や分注作業をスムーズに行うことが可能となり、結果として操作性の良い自動遠心分離装置を提供できるようになる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、検体容器の寸法に関係なく検体容器を確実に搬送できるようになると共に検体容器の有無及び検体容器のセット状態の異常を確実に検出できるようになるので、遠心分離運転及び分注作業を支障なく行うことが可能となり、結果として、操作性の良い自動遠心分離装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明自動遠心分離装置の一実施形態を示す斜視図。
【図２】検体容器と検体保持容器とのセット部である容器ポート８の一実施形態を示す斜視図。
【図３】保持容器の一実施形態を示す斜視図。
【図４】遠心分離機のロータ部の一例を示す斜視図。
【図５】搬送手段の一例を示す斜視図。
【図６】保持容器の側面図。
【図７】ドアの断面図。
【図８】検体容器の一例を示す斜視図。
【図９】検体容器を搭載した保持容器の状態を示す側面図。
【図１０】本発明自動遠心分離装置の一実施形態を示す横断面図。
【符号の説明】
図において、１は自動遠心分離装置、２は検体容器授受部、３は保持容器授受部、４は遠心分離機、５は搬送手段、６は操作／制御部、７はドア、８は容器ポート、９は第１透過型センサー、１０は保持容器、１１は保持容器側面穴部、１２は保持容器フック溝部、１３はバケット、１４はバケット貫通穴部、１５は回転体、１６はピン、１７はモータ、１８はフィンガ、１９はフィンガ突起部、２０は保持容器底面凸部、２１はドア凸部、２２は検体容器、２２ａは厚い検体容器、２２ｂは薄い検体容器、２３は第２透過型センサー、２４は保持容器フック部、２５は冷凍機、２６は回転体室の搬入／搬出口、２７は回転体室である。５０、５１はモータ。
【図１】
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【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】
0003951864.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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