(57)【要約】【課題】プローブからの試料又は試薬の吐出異常を容易に判定することができる分注装置を提供する。【解決手段】プローブから分注位置に試料又は試薬が吐出された後に（ステップＳ１０９）、液面検知部によりプローブが試料又は試薬の液面に接触しているか否かを検知する（ステップＳ１１０）。検知の結果、プローブが試料又は試薬の液面に接触していないと検知された場合には（ステップＳ１１０でＮｏ）、プローブの吐出異常と判定することにより（ステップＳ１１１）、液面検知機能を用いてプローブからの試料又は試薬の吐出異常を判定する。【選択図】  図１３Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料又は試薬を分注位置に吐出するプローブと、
前記プローブに対して通電を行う電力供給部と、
前記プローブにおける静電容量の変化に基づいて、前記分注位置に吐出された試料又は試薬の液面に前記プローブが接触しているか否かを検知する液面検知部と、
前記プローブから前記分注位置に試料又は試薬が吐出された後に、前記液面検知部により前記プローブが試料又は試薬の液面に接触していないと検知された場合に、前記プローブの吐出異常と判定する吐出異常判定部とを備えたことを特徴とする分注装置。
【請求項２】
予め定められた量の試料又は試薬が前記分注位置に吐出されれば前記プローブが試料又は試薬の液面に接触する位置に、前記プローブを移動させる移動制御部と、
前記移動制御部により前記プローブが移動された後、前記予め定められた量の試料又は試薬を前記プローブから吐出させる吐出制御部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項３】
前記吐出異常判定部により前記プローブの吐出異常と判定された場合に、その旨を報知する報知制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の分注装置。
【請求項４】
前記分注位置に吐出された試料に対して前処理を行う前処理部と、
前記吐出異常判定部により前記プローブの吐出異常と判定された場合に、前記分注位置に吐出された試料又は試薬に対する前記前処理部による前処理を中止する前処理制御部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の分注装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料又は試薬を分注位置に吐出することにより分注を行うための分注装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば血漿、血清などの生体由来の試料に含まれる成分の分析を行う際、試料に対して前処理装置により前処理を行った後、分析を行う場合がある。このような前処理装置は、試料を試料容器から分注したり、試料に混合される試薬を試薬容器から分注したりする分注装置としても機能することとなる。
【０００３】
試料又は試薬を分注する際には、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又は試薬容器内に挿入されることにより、試料又は試薬中に浸漬される。この状態でポンプを駆動させることにより、プローブ内に試料又は試薬が吸引される。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試料又は試薬が吐出される。
【０００４】
プローブ内に試料又は試薬を吸引する際には、試料又は試薬に対するプローブの高さ調整を精度よく行う必要がある。そのため、一般的な分注装置は、試料又は試薬の液面を検知するための液面検知機能を備えている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
プローブ内の試料又は試薬を分注位置に吐出する際、その分注位置には、既に他の液体が存在している場合と、他の液体が存在していない場合とがある。分注位置に他の液体が存在している状態で、当該分注位置にプローブから試料又は試薬を吐出する場合に、例えばプローブの先端部を上記液体内に浸漬させてから吐出すると、吐出後の液面が上昇することにより、プローブの先端部が広範囲にわたって液体に接触することとなる。この場合、吐出後にプローブを液体から抜き出す際、プローブの先端部に液体が付着した状態となり、液体がプローブによって持ち去られる。その結果、分注精度が悪くなるなどの問題が生じるおそれがある。
【０００７】
そこで、分注位置に存在している液体内にプローブを浸漬させない状態で、プローブから試料又は試薬を吐出させることも考えられる。しかしながら、試料又は試薬を吐出した後もプローブが分注位置の液体に接触しない場合には、プローブから吐出された試料又は試薬が、プローブの先端部に液玉状になって残る場合がある。この場合、プローブから吐出した試料又は試薬の全てが分注位置に供給されないこととなるため、分注精度が悪くなるおそれがある。分注位置に他の液体が存在していないときにも、試料又は試薬を吐出した後にプローブが分注位置の液体に接触しない場合には、上記のような問題が同様に生じることとなる。
【０００８】
このような観点から、分注位置に試料又は試薬を吐出する前はプローブの先端部が液体に接触しないが、試料又は試薬が吐出された後にはプローブの先端部が分注位置の液体に接触するような位置に、プローブの高さを制御することが考えられる。このようなプローブの高さは、例えば吐出する試料又は試薬の液量、分注位置の形状、分注位置に既に存在している液量などに基づいて算出することができる。
【０００９】
しかしながら、上記のような態様でプローブの高さを制御した場合であっても、ポンプに異常がある場合などには、分注位置に十分な量の試料又は試薬が吐出されず、吐出異常となるおそれがある。すなわち、ポンプの異常により、試料又は試薬をプローブに十分に吸引できなかったり、プローブに吸引された試料又は試薬を十分に吐出できなかったりする場合がある。また、試料又は試薬をプローブに吸引する際の液面の誤検知によっても、試料又は試薬をプローブに十分に吸引できず、吐出量不足となるおそれがある。
【００１０】
プローブからの試料又は試薬の吐出量が不足した状態で分析が行われた場合には、正常な分析結果が得られない可能性がある。この場合、分析者は、正常でない分析結果を見て初めて吐出異常に気付くこととなり、分析時間の無駄が生じたり、試料又は試薬を無駄に使用することになる。また、分析結果が正常でないことの原因が、試料又は試薬の吐出異常であると特定できない可能性もある。
【００１１】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、プローブからの試料又は試薬の吐出異常を容易に判定することができる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】
【００１２】
本発明に係る分注装置は、プローブと、電力供給部と、液面検知部と、吐出異常判定部とを備える。前記プローブは、試料又は試薬を分注位置に吐出する。前記電力供給部は、前記プローブに対して通電を行う。前記液面検知部は、前記プローブにおける静電容量の変化に基づいて、前記分注位置に吐出された試料又は試薬の液面に前記プローブが接触しているか否かを検知する。前記吐出異常判定部は、前記プローブから前記分注位置に試料又は試薬が吐出された後に、前記液面検知部により前記プローブが試料又は試薬の液面に接触していないと検知された場合に、前記プローブの吐出異常と判定する。
【００１３】
このような構成によれば、プローブから分注位置に試料又は試薬が吐出された後に、液面検知部によりプローブが試料又は試薬の液面に接触しているか否かの検知が行われる。すなわち、通常はプローブ内に試料又は試薬を吸引する際に行われる液面検知が、プローブから分注位置に試料又は試薬が吐出された後に行われる。そして、検知の結果、プローブが試料又は試薬の液面に接触していないと検知された場合には、プローブの吐出異常と判定されるため、液面検知機能を用いてプローブからの試料又は試薬の吐出異常を容易に判定することができる。
【００１４】
前記分注装置は、移動制御部と、吐出制御部とをさらに備えていてもよい。前記移動制御部は、予め定められた量の試料又は試薬が前記分注位置に吐出されれば前記プローブが試料又は試薬の液面に接触する位置に、前記プローブを移動させる。前記吐出制御部は、前記移動制御部により前記プローブが移動された後、前記予め定められた量の試料又は試薬を前記プローブから吐出させる。
【００１５】
このような構成によれば、プローブから吐出される試料又は試薬の量に応じて、吐出前に分注位置へと移動するプローブの位置が制御される。プローブが分注位置へと移動された後、プローブから試料又は試薬が吐出される前は、プローブの先端部は液体に接触しないが、予め定められた量の試料又は試薬が吐出された後には、プローブの先端部が試料又は試薬の液面に接触する。これにより、吐出された試料又は試薬に対するプローブの接触範囲を最小限に抑えつつ、吐出された試料又は試薬がプローブの先端部に液玉状になって残るのを防止することができる。したがって、分注精度を向上することができるとともに、プローブからの試料又は試薬の吐出異常を容易に判定することができる。
【００１６】
前記分注装置は、前記吐出異常判定部により前記プローブの吐出異常と判定された場合に、その旨を報知する報知制御部をさらに備えていてもよい。
【００１７】
このような構成によれば、プローブの吐出異常と判定された場合に、その旨が報知されるため、当該報知を確認した分析者は、吐出異常が生じていることを容易に認識することができる。したがって、吐出異常の報知を確認した分析者が適切に対処することにより、無駄な分析が行われるのを防止することができる。
【００１８】
前記分注装置は、前処理部と、前処理制御部とをさらに備えていてもよい。前記前処理部は、前記分注位置に吐出された試料に対して前処理を行う。前記前処理は、後段の分析に対する前処理であり、例えば液体クロマトグラフ又は質量分析装置などの分析装置により分析が行われる前の処理を意味している。前記前処理制御部は、前記吐出異常判定部により前記プローブの吐出異常と判定された場合に、前記分注位置に吐出された試料又は試薬に対する前記前処理部による前処理を中止する。
【００１９】
このような構成によれば、プローブの吐出異常と判定された場合に、分注位置に吐出された試料又は試薬に対する前処理が自動的に中止されるため、分析者が対処する手間を省くことができるとともに、不適切な前処理が行われることにより正常でない分析結果が出ることや、試料又は試薬を無駄に使用することを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、プローブから分注位置に試料又は試薬が吐出された後に行われる液面検知により、プローブが試料又は試薬の液面に接触していないと検知された場合には、プローブの吐出異常と判定されるため、液面検知機能を用いてプローブからの試料又は試薬の吐出異常を容易に判定することができる。
【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】試料分注プローブから分離容器に試料を分注する際の態様について説明するための断面図であり、試料分注前の状態を示している。
【図６Ｂ】試料分注プローブから分離容器に試料を分注する際の態様について説明するための断面図であり、試料分注後の状態を示している。
【図７Ａ】試薬分注プローブから分離容器に試薬を分注する際の態様について説明するための断面図であり、試薬分注前の状態を示している。
【図７Ｂ】試薬分注プローブから分離容器に試薬を分注する際の態様について説明するための断面図であり、試薬分注後の状態を示している。
【図８Ａ】濾過ポートの構成例を示す平面図である。
【図８Ｂ】図８ＡのＸ−Ｘ断面を示す断面図である。
【図８Ｃ】図８ＡのＹ−Ｙ断面を示す断面図である。
【図８Ｄ】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９】負圧負荷機構の構成例を示す概略図である。
【図１０】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１１】分注制御部の構成例を示すブロック図である。
【図１２Ａ】前処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２Ｂ】前処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１３Ａ】試料又は試薬を分注する際の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１３Ｂ】試料又は試薬を分注する際の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る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及びＭＳ（質量分析装置）２００を備えており、前処理装置１により前処理を実行した試料が、ＬＣ１００及びＭＳ２００に順次導入されて分析が行われる。
【００２３】
すなわち、本実施形態に係る分析システムは、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。
【００２４】
前処理装置１は、例えば血漿、血清、カフェイン水溶液などの試料や、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。
【００２５】
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から導入された試料をイオン化するイオン化部２０１と、イオン化された試料を分析する質量分析部２０２とを備えている。
【００２６】
前処理装置１には、例えばタッチパネルを含む操作表示部１ａが備えられている。分析者は、操作表示部１ａの表示画面に対する操作により、前処理装置１の動作に関する入力を行うことができるとともに、操作表示部１ａの表示画面に表示された前処理装置１の動作に関する情報を確認することができる。ただし、タッチパネル式の操作表示部１ａが設けられた構成に限らず、例えば液晶表示器により構成される表示部と、操作キーなどにより構成される操作部とが、別々に設けられた構成であってもよい。
【００２７】
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、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から試料が分注される。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から試料が吸引される。試料容器６内の試料は、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に対する試料の吐出量は、例えば１０〜１００μＬ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、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、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、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５４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、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及び図６Ｂは、試料分注プローブ２０ａから分離容器５０に試料を分注する際の態様について説明するための断面図であり、図６Ａは試料分注前の状態、図６Ｂは試料分注後の状態をそれぞれ示している。分離容器５０内に試料を分注する際には、試料分注プローブ２０ａが分離容器５０の上方まで水平移動された後、鉛直下方に移動されることにより、試料分注プローブ２０ａの先端部が分離容器５０内に挿入される。
【００６０】
このとき、図６Ａに示すように、試料分注プローブ２０ａの先端部が分離容器５０内における分離層５２の直上方まで下降されるが、分離層５２には接触しないように位置調整される。この状態で、試料分注プローブ２０ａ内に吸引されている試料が分離容器５０内に吐出されると、図６Ｂに示すように、分離容器５０内の液体（試料）の液面２０ｂに試料分注プローブ２０ａの先端部が接触する。
【００６１】
このように、本実施形態では、予め定められた量の試料が分離容器５０内に吐出されれば試料分注プローブ２０ａが分離容器５０内の液体（試料）に接触する位置に、試料分注プローブ２０ａが移動された上で、上記予め定められた量の試料が試料分注プローブ２０ａから吐出されるようになっている。なお、予め定められた量は、一定量であってもよいし、任意に設定されてもよい。
【００６２】
試料の一例である血漿は、血液から血球を取り除いたものであり、約９１％が水により構成されている。また、血清は、血漿から凝固成分を取り除いたものである。そのため、血漿及び血清は、分注の観点からは基本的に水として扱うことができるが、粘度については、疾患による蛋白質の増加などにより高くなる場合がある。
【００６３】
具体的には、水は表面張力が７３ｍＮ／ｍ、粘度が２０℃において１．００ｃＰ、比重が１．００、蒸気圧が２０℃において２．３ｋＰａである。血漿及び血清についても、表面張力、比重及び蒸気圧は水とほぼ同様であるが、粘度については２０℃において１．４ｃＰ程度であり、水よりも粘度が高い。このように試料の粘度が高い場合には、吐出速度が速いときに、試料分注プローブ２０ａの中心部分の試料の移動速度よりも試料分注プローブ２０ａの内壁に接触している試料の移動速度が遅くなり、試料分注プローブ２０ａの内壁に試料が残りやすいという特性がある。
【００６４】
図７Ａ及び図７Ｂは、試薬分注プローブ２６ａから分離容器５０に試薬を分注する際の態様について説明するための断面図であり、図７Ａは試薬分注前の状態、図７Ｂは試薬分注後の状態をそれぞれ示している。分離容器５０内に試薬を分注する際には、試薬分注プローブ２６ａが分離容器５０の上方まで水平移動された後、鉛直下方に移動されることにより、試薬分注プローブ２６ａの先端部が分離容器５０内に挿入される。
【００６５】
このとき、図７Ａに示すように、試薬分注プローブ２６ａの先端部が分離容器５０内における試料の液面２０ｂの直上方まで下降されるが、試料の液面２０ｂには接触しないように位置調整される。この状態で、試薬分注プローブ２６ａ内に吸引されている試薬が分離容器５０内に吐出されると、図７Ｂに示すように、分離容器５０内の液体（試料及び試薬）の液面２６ｂに試薬分注プローブ２６ａの先端部が接触する。
【００６６】
このように、本実施形態では、予め定められた量の試薬が分離容器５０内に吐出されれば試薬分注プローブ２６ａが分離容器５０内の液体（試料及び試薬）に接触する位置に、試薬分注プローブ２６ａが移動された上で、上記予め定められた量の試薬が試薬分注プローブ２６ａから吐出されるようになっている。なお、予め定められた量は、一定量であってもよいし、任意に設定されてもよい。
【００６７】
試薬としては、例えばメタノールの他、メタノールを水で希釈した３０％メタノールや、アセトニトリルなどを用いることができる。メタノールは、表面張力が２３ｍＮ／ｍ、粘度が２０℃において０．６１ｃＰ、比重が０．７９、蒸気圧が２０℃において１２．３ｋＰａである。一方、アセトニトリルは、表面張力が２９ｍＮ／ｍ、粘度が２０℃において０．３７ｃＰ、比重が０．７８、蒸気圧が２０℃において９．７ｋＰａである。
【００６８】
すなわち、本実施形態で用いられる試薬は、表面張力、粘度及び比重が試料よりも小さく、蒸気圧が試料よりも大きい。試薬の表面張力が小さい場合には、吸引時に試薬分注プローブ２６ａの外壁に触れた試薬や吐出した試薬が、試薬分注プローブ２６ａの外壁に馴染み、試薬が試薬分注プローブ２６ａの外壁を伝って上がることにより、吐出時の試薬分注プローブ２６ａの先端の液滴の液量が増減しやすいという特性がある。また、比重が大きく、表面張力が小さい場合には、試薬分注プローブ２６ａの先端の液滴の重さが表面張力よりも大きくなると、意図せず液滴が落下しやすいという特性がある。
【００６９】
試薬分注プローブ２６ａの内部は、未使用時に先端まで水で満たされている。試薬を吸引する際には、吸引する試薬と水が混ざらないように少量の空気を吸引してから試薬を吸引する場合がある。このとき、吸引した試薬の蒸気圧が高い場合、すなわち試薬の揮発性が高い場合には、吸引した空気の体積に、吸引した試薬から蒸発した気体が加わるため体積が大きくなり、試薬分注プローブ２６ａから吸引した試薬がこぼれやすいという特性がある。
【００７０】
ただし、試料分注プローブ２０ａ及び試薬分注プローブ２６ａの両方が、上記のような態様で位置調整されるような構成に限らず、いずれか一方のみが上記のような態様で位置調整されるような構成であってもよい。また、分離容器５０内に試料が分注された後に試薬が分注されるような構成に限らず、分離容器５０内に試薬が分注された後に試料が分注されるような構成であってもよい。また、分離容器５０内に試料及び試薬が同時に分注されたり、試料及び試薬が混合された上で分離容器５０内に分注されてもよい。
【００７１】
図８Ａは、濾過ポート３０の構成例を示す平面図である。図８Ｂは、図８ＡのＸ−Ｘ断面を示す断面図である。図８Ｃは、図８ＡのＹ−Ｙ断面を示す断面図である。図８Ｄ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。
【００７２】
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８Ｄ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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
図９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９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。
【００７９】
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。
【００８０】
いずれかの濾過ポート３０において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。
【００８１】
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。
【００８２】
オートサンプラ１０１側への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。
【００８３】
オートサンプラ１０１側への試料の転送を行う際には、抽出された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内の試料が吸引される。
【００８４】
オートサンプラ１０１による試料吸引が終了すると、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。
【００８５】
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。
【００８６】
図１０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。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。
【００８７】
前処理装置１に備えられている操作表示部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及び負圧負荷機構５５の動作は、制御部８４により制御される。制御部８４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８４ａ、処理状況管理部８４ｂ、ランダムアクセス部８４ｃ及び分注制御部８４ｄなどとして機能する。
【００８８】
制御部８４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。
【００８９】
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に収容されている試料が分離容器５０に順次分注され、その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８４ａ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。
【００９０】
ランダムアクセス部８４ｃ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８４ｃは、各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８４ｃ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。
【００９１】
処理状況管理部８４ｂは、各ポートの空き状況や各ポートでの処理状況を管理する。各ポートの空き状況は、どのポートに分離容器５０又は回収容器５４を設置したかを記憶することにより管理することができる。また、各ポートに分離容器５０又は回収容器５４が設置されているか否かを検知するセンサを設け、そのセンサからの信号に基づいて各ポートの空き状況を管理してもよい。
【００９２】
各ポートにおける処理状況は、そのポートに分離容器５０又は回収容器５４が設置されてから、当該ポートで実行される前処理に要する時間が経過したか否かにより管理することができる。転送ポート４３における処理（オートサンプラ１０１による試料吸引）の状況については、オートサンプラ１０１側から試料吸引が終了した旨の信号を受信したか否かにより管理してもよい。
【００９３】
ここで、濾過ポート３０は２つ、攪拌ポート３６ａは３つ、温調ポート３８，４０はそれぞれ４つずつ設けられているが、これらの同じ前処理を実行するポート間には優先順位が設定されており、ランダムアクセス部８４ｃは優先順位の高いポートから順に使用するように構成されている。例えば、試料の濾過を実行する際に、２つの濾過ポート３０がいずれも空いている場合には、優先順位の高い濾過ポート３０に回収容器５４が設置され、その回収容器５４上に分離容器５０が設置される。
【００９４】
分注制御部８４ｄは、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、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。
【００９５】
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。
【００９６】
このとき、分析者は、操作表示部１ａを操作することにより、各前処理についてのパラメータを設定することができる。例えば、試料や試薬の分注処理については分注量、攪拌処理については攪拌時間又は攪拌速度、濾過処理については濾過時間又は使用する分離容器５０の種類などのパラメータが設定される。
【００９７】
前処理制御部８４ａ、処理状況管理部８４ｂ、ランダムアクセス部８４ｃ及び分注制御部８４ｄは、各前処理についてのパラメータの設定に基づいて、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及び試薬分注アーム２６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。
【００９８】
すなわち、複数種類の前処理に対応する各ポートには、それぞれ異なる試料が収容された分離容器５０又は回収容器５４が逐次搬送され、各試料に対する前処理が並行して実行される。前処理制御部８４ａ及びランダムアクセス部８４ｃは、処理状況管理部８４ｂによる管理に基づいて、異なる試料について同一のポートで同時に前処理が実行されることがないように制御を行う。なお、同一の前処理について複数のポートが設けられている場合には、各ポートが個別の前処理部を構成している。
【００９９】
このように、本実施形態では、複数のポート（前処理部）に対して、搬送アーム２４により任意の分離容器５０又は回収容器５４を順次搬送し、各ポートにおいて同時並行的に前処理を実行させることができる。これにより、いずれかの試料に対する前処理に時間がかかった場合であっても、他の試料の前処理を先に進めることが可能となり、無駄な待ち時間の発生を抑制することができる。
【０１００】
また、試料ごとに複数種類の前処理、及び、各前処理のパラメータを設定することができるため、各試料に対してバリエーションに富んだ複数種類の前処理を実行することができる。このような場合であっても、複数のポートに対して、搬送アーム２４により任意の分離容器５０又は回収容器５４を順次搬送して前処理を実行させることができるとともに、異なる試料について同一のポートで同時に前処理が実行されることがないように制御されるため、前処理の設定の自由度が高く、かつ、前処理効率を向上させることができる。
【０１０１】
図１１は、分注制御部８４ｄの構成例を示すブロック図である。分注制御部８４ｄは、移動制御部８４１、ポンプ制御部８４２、液面検知部８４３、吐出異常判定部８４４及び報知制御部８４５などとして機能する。
【０１０２】
試料分注アーム２０及び試薬分注アーム２６は、例えばモータ（図示せず）を含むアーム駆動部８２の駆動により、水平面内で回転したり、鉛直方向に移動したりすることができる。試料分注プローブ２０ａ及び試薬分注プローブ２６ａにはポンプ８６が接続されており、当該ポンプ８６の駆動によって、試料分注プローブ２０ａにおける試料の吸引及び吐出、並びに、試薬分注プローブ２６ａにおける試薬の吸引及び吐出が行われる。
【０１０３】
移動制御部８４１は、アーム駆動部８２の動作を制御することにより、試料分注アーム２０及び試薬分注アーム２６の移動を制御する。本実施形態では、試料分注プローブ２０ａから吐出される試料の量、及び、試薬分注プローブ２６ａから吐出される試薬の量に応じて、吐出前に分離容器５０内へと移動する試料分注プローブ２０ａ及び試薬分注プローブ２６ａの位置が制御されるようになっている。
【０１０４】
具体的には、試料分注プローブ２０ａから分離容器５０に試料を分注する際には、図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明したように、予め定められた量の試料が分離容器５０内に吐出されれば試料分注プローブ２０ａが分離容器５０内の液体（試料）の液面２０ｂに接触する位置に、試料分注プローブ２０ａが移動される。また、試薬分注プローブ２６ａから分離容器５０に試薬を分注する際には、図７Ａ及び図７Ｂを用いて説明したように、予め定められた量の試薬が分離容器５０内に吐出されれば試薬分注プローブ２６ａが分離容器５０内の液体（試料及び試薬）の液面２６ｂに接触する位置に、試薬分注プローブ２６ａが移動される。
【０１０５】
ポンプ制御部８４２は、ポンプ８６の動作を制御することにより、試料及び試薬の吸引を制御する吸引制御部、並びに、試料及び試薬の吐出を制御する吐出制御部として機能する。ポンプ制御部８４２の制御によって、試料分注プローブ２０ａには試料容器６内から試料が吸引され、移動制御部８４１により試料分注プローブ２０ａが分離容器５０内に移動された後、予め定められた量の試料が試料分注プローブ２０ａから吐出される。また、ポンプ制御部８４２の制御によって、試薬分注プローブ２６ａには試薬容器１０内から試薬が吸引され、移動制御部８４１により試薬分注プローブ２６ａが分離容器５０内に移動された後、予め定められた量の試薬が試薬分注プローブ２６ａから吐出される。
【０１０６】
試料分注プローブ２０ａ及び試薬分注プローブ２６ａは、それぞれ静電容量式の液面検知機能を備えている。具体的には、試料分注プローブ２０ａ及び試薬分注プローブ２６ａは、それぞれ外筒内に内筒が設けられた構成となっており、これらの外筒及び内筒に対して電力供給部８８により通電が行われる。これにより、試料分注プローブ２０ａ及び試薬分注プローブ２６ａが液体に浸漬されたときには、それぞれの外筒と内筒との間の静電容量が変化するようになっている。
【０１０７】
液面検知部８４３は、電力供給部８８から試料分注プローブ２０ａ及び試薬分注プローブ２６ａに印加される電圧を検出することにより、試料分注プローブ２０ａ及び試薬分注プローブ２６ａにおける静電容量の変化に基づいて、分離容器５０内の液体の液面検知を行う。すなわち、図６Ａ及び図６Ｂのように試料分注プローブ２０ａから分離容器５０に試料が吐出されたときには、試料分注プローブ２０ａが分離容器５０内の液体（試料）の液面２０ｂに接触しているか否かが検知される。また、図７Ａ及び図７Ｂのように試薬分注プローブ２６ａから分離容器５０に試薬が吐出されたときには、試薬分注プローブ２６ａが分離容器５０内の液体（試料及び試薬）の液面２６ｂに接触しているか否かが検知される。
【０１０８】
図６Ａのような態様で試料分注プローブ２０ａが分離容器５０内へと移動された場合、試料が吐出される前は試料分注プローブ２０ａの先端部が液体に接触しないが、 その後の試料分注プローブ２０ａからの試料の吐出が正常であれば、 図６Ｂのように試料分注プローブ２０ａの先端部が液体（試料）の液面２０ｂに接触する。しかし、試料分注プローブ２０ａからの試料の吐出が異常であり、正常な量の試料が吐出されなかった場合には、試料分注プローブ２０ａから試料が吐出された後に、液面検知部８４３により試料分注プローブ２０ａが液体（試料）の液面２０ｂに接触していないと検知される。
【０１０９】
同様に、図７Ａのような態様で試薬分注プローブ２６ａが分離容器５０内へと移動された場合、試薬が吐出される前は試薬分注プローブ２６ａの先端部が液体（試料）に接触しないが、 その後の試薬分注プローブ２６ａからの試薬の吐出が正常であれば、 図７Ｂのように試薬分注プローブ２６ａの先端部が液体（試料及び試薬）の液面２６ｂに接触する。しかし、試薬分注プローブ２６ａからの試薬の吐出が異常であり、正常な量の試薬が吐出されなかった場合には、試薬分注プローブ２６ａから試薬が吐出された後に、液面検知部８４３により試薬分注プローブ２６ａが液体（試料及び試薬）の液面２６ｂに接触していないと検知される。
【０１１０】
上記のように、液面検知部８４３により試料分注プローブ２０ａが液体（試料）の液面２０ｂに接触していないと検知された場合には、吐出異常判定部８４４が、試料分注プローブ２０ａの吐出異常と判定する。また、液面検知部８４３により試薬分注プローブ２６ａが液体（試料及び試薬）の液面２６ｂに接触していないと検知された場合には、吐出異常判定部８４４が、試薬分注プローブ２６ａの吐出異常と判定する。
【０１１１】
このように、本実施形態では、通常は試料分注プローブ２０ａ内又は試薬分注プローブ２６ａ内に試料又は試薬を吸引する際に行われる液面検知が、試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａから分離容器５０内に試料又は試薬が吐出された後に行われる。そして、検知の結果、試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａが試料又は試薬の液面に接触していないと検知された場合には、試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａの吐出異常と判定されるため、液面検知機能を用いて試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａからの試料又は試薬の吐出異常を容易に判定することができる。
【０１１２】
特に、本実施形態では、試料分注プローブ２０ａからの試料の吐出、及び、試薬分注プローブ２６ａからの試薬の吐出が正常であれば、吐出後に試料分注プローブ２０ａ及び試薬分注プローブ２６ａの先端部が分離容器５０内の液体に接触する。そのため、吐出された試料又は試薬に対する試料分注プローブ２０ａ及び試薬分注プローブ２６ａの接触範囲を最小限に抑えつつ、吐出された試料又は試薬が試料分注プローブ２０ａ及び試薬分注プローブ２６ａの先端部に液玉状になって残るのを防止することができる。したがって、分注精度を向上することができるとともに、試料分注プローブ２０ａ及び試薬分注プローブ２６ａからの試料又は試薬の吐出異常を容易に判定することができる。
【０１１３】
報知制御部８４５は、吐出異常判定部８４４により試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａの吐出異常と判定された場合に、その旨を操作表示部１ａに表示させることにより報知する。これにより、上記報知を確認した分析者は、吐出異常が生じていることを容易に認識することができる。したがって、吐出異常の報知を確認した分析者が適切に対処することにより、無駄な分析が行われたり、試料又は試薬を無駄に使用することを防止することができる。ただし、吐出異常の報知は、操作表示部１ａに対する表示に限らず、音声などの他の任意の態様で行うことができる。
【０１１４】
本実施形態では、吐出異常判定部８４４により試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａの吐出異常と判定された場合に、前処理制御部８４ａが、分離容器５０内に吐出された試料及び試薬に対する各ポートでの前処理を中止するようになっている。すなわち、濾過、撹拌、温調といった各ポートにおける前処理が中止され、吐出異常と判定された分離容器５０及び回収容器５４は廃棄ポート３４に廃棄されるようになっている。
【０１１５】
このように、試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａの吐出異常と判定された場合に、分離容器５０内に吐出された試料又は試薬に対する前処理が自動的に中止されるため、分析者が対処する手間を省くことができるとともに、不適切な前処理が行われることにより正常でない分析結果が出ることや、試料又は試薬を無駄に使用することを確実に防止することができる。
【０１１６】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、前処理装置１の動作の一例を示すフローチャートである。図１２Ａ及び図１２Ｂでは、１つの試料についての前処理の流れのみを示しており、この前処理の動作は他の試料の前処理動作と同時並行的にかつ独立して実行される。「前処理が同時並行的にかつ独立して実行される」とは、ある試料について各ポートで前処理が行われている間も、別の試料を収容した分離容器５０又は回収容器５４が搬送アーム２４により他のポートに搬送され、その試料の前処理が独立して実行されることを意味している。
【０１１７】
まず、試料に対して分析者が予め指定した分析項目の確認が行われ（ステップＳ１）、その分析項目を実行するために必要な前処理が割り出される。そして、分注ポート３２が空いているか否かが確認され、分注ポート３２が空いていれば（ステップＳ２でＹｅｓ）、その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、当該分注ポート３２に設置される（ステップＳ３）。このとき、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。
【０１１８】
その後、分注ポート３２内の分離容器５０に対して、試料分注プローブ２０ａにより試料が分注される（ステップＳ４）。分離容器５０に試料を分注した試料分注プローブ２０ａは、洗浄ポート４５において洗浄が行われた後、次の試料の分注に備えることとなる。試料が分注された分離容器５０には、その試料に対して実行すべき前処理に応じた試薬が試薬分注プローブ２６ａにより試薬容器１０から分注される（ステップＳ５）。ただし、試薬を分注するための試薬分注用ポートを分注ポート３２とは別の位置に設けて、その試薬分注用ポートに搬送アーム２４で分離容器５０を搬送し、当該試薬分注用ポートにおいて試薬の分注が行われるような構成であってもよい。
【０１１９】
このようにして分離容器５０に試料及び試薬が分注された後、攪拌ポート３６ａの空き状況が確認される（ステップＳ６）。そして、攪拌ポート３６ａに空きがあれば（ステップＳ６でＹｅｓ）、分注ポート３２内の分離容器５０が、その空いている攪拌ポート３６ａへと搬送アーム２４により搬送され、攪拌処理が行われる（ステップＳ７）。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。
【０１２０】
攪拌処理中には、濾過ポート３０の空き状況が確認される（ステップＳ８）。そして、濾過ポート３０に空きがあれば（ステップＳ８でＹｅｓ）、搬送アーム２４により回収容器５４を濾過ポート３０へと搬送する（ステップＳ９）。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。なお、この攪拌処理中に、搬送アーム２４により別の分離容器５０や回収容器５４を搬送することもできる。
【０１２１】
攪拌部３６における攪拌処理が終了すると、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８Ｄ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（ステップＳ１０）。このとき、分離容器５０のスカート部５１の下端が濾過ポート３０の周囲に設けられた封止部材６０の上面の高さよりも僅かに（例えば０．１ｍｍ程度）低くなるまで、分離容器５０が搬送アーム２４により設置空間３０ａ側に押圧される。これにより、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。
【０１２２】
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には、負圧負荷機構５５によって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の試料が濾過され、回収容器５４に試料が抽出される（ステップＳ１１）。この濾過処理中にも、搬送アーム２４により別の分離容器５０や回収容器５４を搬送することができる。
【０１２３】
なお、この前処理動作には組み込まれていないが、分離容器５０内の試料の攪拌処理後に、分離容器５０内の試料を一定時間だけ一定温度下で維持する温調処理が組み込まれている場合もある。その場合には、攪拌処理の終了後、温調ポート３８の空き状況が確認され、空きがあれば、その空いている温調ポート３８に分離容器５０が搬送される。そして、一定時間が経過した後、温調ポート３８内の分離容器５０が濾過ポート３０へと搬送され、当該濾過ポート３０内の回収容器５４上に設置される。
【０１２４】
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（ステップＳ１２）。
【０１２５】
その後、転送ポート４３の空き状況が確認され、転送ポート４３が空いていれば（ステップＳ１３でＹｅｓ）、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（ステップＳ１４）。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試料の吸引が行われる。
【０１２６】
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（ステップＳ１５でＹｅｓ）、元の位置（図２に実線で示された位置）に戻る。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（ステップＳ１６）。
【０１２７】
なお、この前処理動作には組み込まれていないが、試料の濾過処理後に、回収容器５４に抽出された試料を一定時間だけ一定温度下で維持する温調処理が組み込まれている場合もある。その場合には、温調ポート４０の空き状況が確認され、空きがあれば、その空いている温調ポート４０に回収容器５４が搬送される。そして、一定時間が経過した後、温調ポート４０内の回収容器５４が転送ポート４３へと搬送され、試料の転送が行われる。
【０１２８】
図１３Ａ及び図１３Ｂは、試料又は試薬を分注する際の動作の一例を示すフローチャートである。試料又は試薬を分注する際には、まず、試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａが試料容器６上又は試薬容器１０上に移動される（ステップＳ１０１）。そして、試料又は試薬の液面が検知されるまで（ステップＳ１０３でＹｅｓとなるまで）、試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａが下降されることにより（ステップＳ１０２）、試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａの先端部が試料又は試薬に浸漬される。
【０１２９】
その後、ポンプ８６が駆動されることにより、試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａに試料又は試薬が吸引される（ステップＳ１０４）。吸引後は、試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａが上昇され（ステップＳ１０５）、分注ポート３２上に移動される（ステップＳ１０６）。このとき、分注ポート３２（分離容器５０）に吐出される試料又は試薬の量に応じて、その後の試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａの下降量が算出される（ステップＳ１０７）。当該下降量は、例えば吐出する試料又は試薬の液量、分離容器５０内の形状、分離容器５０内に既に存在している液量などに基づいて算出することができる。
【０１３０】
試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａは、算出された下降量だけ下降されることにより分離容器５０内に挿入される（ステップＳ１０８）。この時点では、試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａが分離容器５０内の液体に接触することはない。その後、予め定められた量の試料又は試薬が吐出され（ステップＳ１０９）、試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａにより液面が検知された場合には（ステップ１１０でＹｅｓ）、試料又は試薬の吐出が正常に行われたと判断されて、試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａが上昇され（ステップＳ１１４）、次の処理へと移行する。
【０１３１】
一方、試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａにより液面が検知されなかった場合には（ステップＳ１１０でＮｏ）、試料又は試薬の吐出異常と判定される（ステップＳ１１１）。この場合、吐出異常である旨が操作表示部１ａに表示されることにより報知されるとともに（ステップＳ１１２）、試料又は試薬が吐出された分離容器５０に対する前処理が中止された上で（ステップＳ１１３）、試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａが上昇される（ステップＳ１１４）。
【０１３２】
以上の実施形態では、試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａから吐出される試料又は試薬の分注位置が、分注ポート３２上の分離容器５０内である場合について説明した。しかし、上記実施形態のような分離容器５０に限らず、他の構成を有する分離容器に試料又は試薬が分注される際や、分離容器以外の分注位置に試料又は試薬が分注される際に、試料分注プローブ２０ａ又は試薬分注プローブ２６ａの吐出異常が判定されるような構成であってもよい。
【０１３３】
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。
【０１３４】
前処理装置１の制御部８４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。
【０１３５】
また、本発明は、試料容器６から分注された試料に対して前処理を行う前処理装置１に限らず、分注された試料に対して前処理を行わない分注装置、すなわち試料又は試薬を単に分注するだけの分注装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１３６】
１    前処理装置
１ａ  操作表示部
２    試料設置部
４    試料ラック
６    試料容器
８    試薬設置部
１０    試薬容器
１２    容器保持部
１４    回転部
１６    容器ラック
２０    試料分注アーム
２０ａ  試料分注プローブ
２０ｂ  液面
２２    鉛直軸
２４    搬送アーム
２５    保持部
２６    試薬分注アーム
２６ａ  試薬分注プローブ
２６ｂ  液面
２９    鉛直軸
３０    濾過ポート
３０ａ  設置空間
３１    保持部材
３２    分注ポート
３４    廃棄ポート
３６    攪拌部
３６ａ  攪拌ポート
３８    温調ポート
４０    温調ポート
４２    試料転送部
４３    転送ポート
４４    移動部
４５    洗浄ポート
５０    分離容器
８２    アーム駆動部
８４    制御部
８４ａ  前処理制御部
８４ｂ  処理状況管理部
８４ｃ  ランダムアクセス部
８４ｄ  分注制御部
８６    ポンプ
８８    電力供給部
９０    演算処理装置
１００    ＬＣ
１０１    オートサンプラ
２００    ＭＳ
８４１    移動制御部
８４２    ポンプ制御部
８４３    液面検知部
８４４    吐出異常判定部
８４５    報知制御部
【図１】
2016205998.tif 000003
【図２】
2016205998.tif 000004
【図３Ａ】
2016205998.tif 000005
【図３Ｂ】
2016205998.tif 000006
【図３Ｃ】
2016205998.tif 000007
【図４Ａ】
2016205998.tif 000008
【図４Ｂ】
2016205998.tif 000009
【図４Ｃ】
2016205998.tif 000010
【図５】
2016205998.tif 000011
【図６Ａ】
2016205998.tif 000012
【図６Ｂ】
2016205998.tif 000013
【図７Ａ】
2016205998.tif 000014
【図７Ｂ】
2016205998.tif 000015
【図８Ａ】
2016205998.tif 000016
【図８Ｂ】
2016205998.tif 000017
【図８Ｃ】
2016205998.tif 000018
【図８Ｄ】
2016205998.tif 000019
【図９】
2016205998.tif 000020
【図１０】
2016205998.tif 000021
【図１１】
2016205998.tif 000022
【図１２Ａ】
2016205998.tif 000023
【図１２Ｂ】
2016205998.tif 000024
【図１３Ａ】
2016205998.tif 000025
【図１３Ｂ】
2016205998.tif 000026