JP2019515309A - 自動サンプル分析装置において高精度で液体をサンプルするためのデバイスおよび方法 - Google Patents

自動サンプル分析装置において高精度で液体をサンプルするためのデバイスおよび方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、サンプル容器に配置され、たとえば、様々な生物学的液体、特に、全血、尿などのような液体をサンプリングするためのデバイスの改良に関する。改良の結果として、サンプリング部材10を備えたサンプル容器から採取されたサンプルは、サンプルの分取を高精度でセグメント化するための分取チャンバを備えたフロー構造の入口へ直接移送される。すなわち、サンプル部分がサンプリングユニットによって分配される前に、サンプリング部材10における長い通路にわたってサンプルを導く必要はない。

Description

本発明は、サンプル容器に配置された、たとえば、生物学的液体、特に、全血、尿などのような液体をサンプリングするためのデバイスの改良に関する。特に、本発明は、自動化されたサンプル分析器具において体液をサンプリングするための高精度のサンプリングユニットおよび方法に関する。本明細書において、以降、「サンプリング」または「サンプルする」という用語は、サンプリング部材によってある量の液体サンプルをサンプル容器から採取し、次いで、試験および/または分析および/またはさらなる処理の目的で採取された少なくとも1つの正確な体積の液体サンプルを分配する技術的処理を称する。
本発明は、比較的小さな体積(たとえば、1〜30マイクロリットル)の全血および/または調製された血液サンプルを、高精度かつ自動化された手法で分配することがしばしば必要である血液学、フローサイトメトリ、および血液化学の分野において特に有用である。しかしながら、本発明は、同様の要件が満たされ得る分析化学の分野と同様に、他の体液を分析する場合にも使用され得る。
生物学的液体のサンプルに対して試験を行う際には、開口されているか、または、典型的にはゴム栓によって密閉されているかのいずれかであり、互いに近接したサンプリングトレイ上に配置されている試験管またはバイアル内の自動分析装置にサンプルを提供することが一般的である。サンプルを含む複数のバイアルを有するサンプリングトレイを受け取ると、バイアルは、好適には、サンプリング部材のチップがサンプル体積に入る分析装置自身に形成されたサンプリングステーションへ次々に搬送される。バイアルが開口されているか密封されているか、すなわち密閉されているかという状況に応じて、前記チップは、サンプリング部材の尖鋭化された部分であってもよく、または単にその突き合わせ端部によって提供されてもよい。ヒトまたは動物からの興味のある生物学的液体、特に全血を採取することを支援するために、密閉バイアルは、採取の完了後にバイアル内に部分的に残存し得るある程度の真空で製造される。これは、サンプル採取時にバイアル内の圧力値が不明であることを暗に意味する。
バイアルに対して測定を実行するために、最初に前記バイアル内のサンプルの一部が採取される。すなわち、バイアルから、サンプリング部材のチップへ吸引される。その後、吸引されたサンプルの少なくとも僅かな分取量が、混合チャンバ内に分配され、ここで、ほとんどの場合、分析の準備が整えられ、すなわち分析前に適切に希釈される。バイアルに含まれているサンプルがこぼれ落ちることを避けるために、サンプリング手順全体にわたって垂直な位置に保持される必要があるなど、開口されたバイアルのサンプリングには特別な注意を払う必要がある。
一般に、血液分析器は、ヒトまたは動物の全血における完全な血球数およびヘモグロビン測定を実行することが意図されている。実際に測定を実行するために、血液分析装置は、等張性希釈剤を使用して混合チャンバ内で約250倍に希釈することにより、バイアルから吸引された血液サンプルの、分取された量から、高精度で混合溶液を調製する。高精度を達成するために、希釈に使用される血液量も、非常に正確である必要がある。
一般に、自動血液分析装置の液体吸引および分配手段は、2つのタイプ、すなわち、(i)基本的に、サンプリング部材に接続された精密シリンジポンプを使用して、そのバイアルから血液サンプルの一部を吸引することと、次いで、その計量された分取量を、同じサンプリング部材を介して混合チャンバに分配することとの両方を行うタイプ(これは、しばしば、「サックアンドスピット」技法と称される)と、(ii)血液サンプリングバルブの一体部分として形成された、いわゆる分取チャンバを活用することによるその後の分配のために、吸引されたサンプルを、1つ以上の正確な分取量へ分割する、血液サンプリングバルブ(「BSV」)またはせん断バルブアセンブリへ、前記血液サンプルを吸引するタイプとのうちの1つである。両サンプリング技術には、いくつかの長所と、例を挙げると、(i)シリンジポンプのプランジャを反対方向に移動させる精度に実際に依存する吸引および/または分配に関する精度の問題の場合において、および(ii)下記特許文献1(米国特許第7,661,326 B2号(Liら))に詳細に議論されているように、かなりの製造コストおよび比較的大きな体積の損なわれたサンプルが役に立たないという問題の場合において、短所を有する。上で議論した技法の欠点を排除または少なくとも軽減するために、下記特許文献1は、一種の「ハイブリッド」技法を開示しており、これにしたがって、BSV技法によって提供される高精度の分取が、サックアンドスピット技術のより少ない体積のサンプル消費量と組み合わされる。
特に、下記特許文献1は、サンプリングを有効化するためのサンプリング部材と、前記サンプリング部材を選択的に前進させ、離れた異なる容器から(または、離れた異なる容器へ)液体サンプルを採取(または、分配)するための輸送システムと、サンプリング部材に動作可能に接続され、分取および分配を実行するサンプリングバルブアセンブリと、サンプリングバルブアセンブリに動作可能に接続され、(i)サンプリング部材を通って、およびバルブアセンブリを通って、液体サンプルを引き込み、その少なくとも1つの分取チャンバを充填するか、または、(ii)吸引された液体サンプルをサンプリング部材を通って、1つ以上の混合チャンバに分配するかのいずれか一方を選択的に動作可能であるポンプとを備えた自動分析器具、において使用されるハイブリッドサンプリング装置を教示している。採取された後、サンプルは、サンプリング部材の通路をその全長に含むサンプル流路のみならず、せん断バルブアセンブリを構成するバルブパッド内または表面上に形成された、相互接続されたボア孔および表面溝からなる複雑な構成に沿って、ポンプによって移動される。この構造のために、サンプルは、ハイブリッドサンプリング装置内で、サンプル容器から混合チャンバまで、比較的長い距離を移動する。あるいは、これを別の手法で表現すると、ハイブリッドサンプリング装置は、長いサンプル流路という欠点を被っている。
特に全血のような、サンプルとしての、体液の物理的/化学的特性および組成のために、サンプル容器から混合チャンバへ移送されたサンプルの一部は、流路の内壁、すなわち、移送のために使用される管材に付着する傾向がある。これは、サンプルが採取される場合における、サンプル需要を増加させる。さらに、実験的に見出されるように、体液の様々な成分は、管壁に付着する異なる傾向を有する。付着は、ひいては研究されるべきサンプルの組成、したがって、最終測定データにおける質的なひずみをもたらす可能性がある。したがって、前記サンプルがサンプリングデバイス内を流れねばならない流路が長くなるほど、前記質的なひずみの確率は高くなる。これを考慮すると、サンプリング装置内で、サンプルに沿って移動される流路の長さを短縮すること、特に、最小化することが有利であろう。
サンプル流路を短縮させる可能な手法は、サンプリング部材を、サンプリングバルブに直接組み込むことであり、そのような解決策は、上向きのポインティング位置に、サンプリング部材が固定されたBSVの形態で、先行技術において周知である。したがって、このデバイスを用いてサンプリングを実行するために、サンプルチューブを上下逆にする必要がある。明らかなように、この種のサンプリングデバイスは、開口型サンプルチューブには適用できない。このデバイスのなおさらなる欠点は、自動分析装置への適用時に発生する。そのような場合、分析装置は、サンプリングのために、個々のサンプル管を、上下逆の位置に回転させ、その後、貯蔵のために戻すための、適切な回転機構を備えていなければならないが、これは、サンプリング手順を明らかに遅らせ、サンプリングと製造との両方のコストを増大させる。
下記特許文献2(米国特許第4,463,615号)および下記特許文献3(米国特許第4,507,977号)は同様に、サンプリング部材が、計量バルブに組み込まれている液体計量および移送バルブを教示している。
最も近い先行技術と見なされる下記特許文献4(米国特許第6,662,826 B1号)は、少なくとも2つの入口接続部を有するポートスイッチバルブディスクを備えたマルチディスク液体計量および移送バルブ、すなわち、請求項1のプリアンブルにしたがって、所与の体積の液体サンプルを分配するサンプリングユニットを開示している。前記計量および移送バルブには、比較的長いサンプリング経路が設けられている。このように、動作中、サンプリング経路の壁上におけるサンプルの付着が増加し、これは、分配されたサンプルの品質に大きな影響を及ぼす。さらに、所与の体積の液体サンプルを分配するために、前記計量および移送バルブは、動作中に、側方移動を実行する。これは、追加の空間を必要とする。
サンプリングの精度は、たとえば、自動血液分析装置のようなHPLC機器または様々な体液分析装置のような分析器具の場合には非常に重要である。ある場合には、ほんの僅かな量のサンプルしか利用可能ではない。共に供されるサンプル体積が小さいほど、分配が実行される場合に高い精度を達成することがより困難になる。分配されたサンプルを、さらなる処理の前に希釈する必要がある場合、測定または試験によって必要とされるあらかじめ設定されたある濃度を達成するために、希釈剤の量も重要であり、より少ないサンプル体積が、より少ない希釈しか必要としないことが明らかである。したがって、コストを節約するために、分析されるサンプルの体積を減少させ、可能であれば、前記体積が分配される場合に、精度のレベルを増加、少なくとも維持しながら、サンプルを効率的に(すなわち、恐らくは、無駄に使う部分をフラッシュすることなく、本質的に完全に)使い切ることは、分析における継続的な課題である。
米国特許第7,661,326 B2号明細書 米国特許第4,463,615号明細書 米国特許第4,507,977号明細書 米国特許第6,662,826 B1号明細書
前述した議論を考慮して、本発明の目的は、少量のサンプルを分配する際に、高い精度を有する改良されたサンプリングユニットを提供することであり、ここでは、サンプル流路が著しく低減され、特に、最小となる。
本発明の別の目的は、サンプル容器から採取された量のサンプルを利用する際に効率的な、サンプリングユニットを提供することである。
本発明のさらなる目的は、開口および閉鎖されたサンプル容器と共に等しく使用されるサンプリングユニットを提供することである。
本発明のなおさらなる目的は、サンプリングユニットの構造を単純化し、これによって、製造コストのみならず、複雑さをも低減することである。
上記の目的は、サンプリングユニットの斬新な構造によって達成され、ここでは、サンプリング部材を備えたサンプル容器から採取されたサンプルが、サンプルの分取を高精度でセグメント化するための分取チャンバを備えたフロー構造の入口へ直接移送され、すなわち、サンプル部分がサンプリングユニットによって分配され得る前に、サンプリング部材において、長い通路にわたってサンプルを導く必要はない。したがって、サンプリングされたときにサンプルが移動しなければならない長い通路の有害な影響は、著しく減少する。この結果、サンプルの品質が向上する。さらに、サンプリングユニットの斬新な構造によって、サンプリングおよび分配は、たとえば、前記サンプリング部材を、1次元のみ、すなわち、長手方向軸においてのみ移動させることによって分析器具によって実行され得る。すなわち、分配のために、前記長手方向軸に対して横方向に移動する必要はない。サンプリングユニットの斬新な構造によって、サンプリング部材を介した液体サンプリングバルブへのサンプルの吸引も、回避され得る。
特に、本発明は、請求項1に定義されたような自動分析器具において、サンプル容器から正確な体積の液体サンプルを分配するためのサンプリングユニットのみならず、請求項8に定義されたようにサンプリングを実行するための自動分析器具に関する。前記サンプリングユニットおよび前記分析器具のさらに好適な実施形態は、請求項2乃至7および請求項9にそれぞれ定義されている。本発明はまた、サンプル容器から正確な体積の液体サンプルを分配する方法のみならず、請求項10および請求項12にそれぞれに記載されたようにサンプル容器内に配置された体液をサンプルする方法にも関する。
本発明およびそのさらなる利点が明らかになり、添付図面を参照して自動血液分析装置において使用されるべき好適な実施形態の詳細説明から直ちに一層良く理解され得る。
異なる構成、すなわち、サンプル採取/分配/放出構成(図1A)において、本発明にしたがって改良されたサンプリングユニットを備えた、分析器具、特に、血液分析機器の一部の概略図である。 異なる構成、すなわち、サンプル充填構成(図1B)において、本発明にしたがって改良されたサンプリングユニットを備えた、分析器具、特に、血液分析機器の一部の概略図である。 立体分解図における典型的なサンプリングユニットを概略的に例示する図である。 組み立てられた状態における典型的なサンプリングユニットを図示する図である。 図2のサンプリングユニットにおいて使用される好適な液体サンプリングバルブの分解斜視図である。 図2のサンプリングユニットにおいて使用される好適な液体サンプリングバルブの分解斜視図である。 前記ユニットの部分Aの拡大図である挿入図を備えた、図2に図示されるサンプリングユニットの正断面図である。 図2のサンプリングユニットと、典型的なサンプリングユニットにおいて使用されるサンプリング部材のサンプリングチップを洗浄するための洗浄位置における別個の浄化ユニットとの組合せの立断面図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第1の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第1の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第1の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第1の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第1の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第1の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第1の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第1の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第1の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第2の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第2の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第2の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第2の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第2の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第2の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第2の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第2の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第2の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第2の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第2の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第2の変形のあるフェーズを図示する図である。 図1Aおよび図1Bに例示される分析器具において使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の第2の変形のあるフェーズを図示する図である。
図1Aおよび図1Bを参照すると、本発明のサンプリングユニット100は、全血サンプルを一度に分析するための、従来の自動化された器具である血液分析装置の一部として具現化されたものとして描写されている。この目的のために、分析装置は、サンプリングユニット100の一部としてのサンプリング部材10および液体サンプリングバルブ20のみならず、分析装置の通常動作のためにも必要とされるさらなる追加のユニットおよび/または要素(たとえば、様々な管材、コネクタ、バルブ等)をも含む。サンプリング部材10は、長手方向軸を有し、その一端がサンプリングチップ12で終端する中空管状の直線状の要素として形成されている。前記チップ12は、尖鋭化または突き合わされており、ある少量を吸引して保持するために、閉鎖または開口されたいずれかのサンプル容器50にそれぞれ配置された、ここでは全血である液体サンプル52へアクセスするのに役立つ。サンプリング部材10の他端14は、適切な管材を介して、分析装置の第1のポンプユニットPU1に流体的に接続されるように構成される。サンプル52にアクセスするために、サンプリング部材10は、後で議論するように、その長手方向軸に沿った垂直移動のために、この移動を可能にするように適合された前記サンプリングバルブ20のバルブ本体を貫通して、分析装置に取り付けられる。しかしながら、当業者に明らかであるように、サンプリング部材10は、そのチップ12が実際にサンプル52にアクセスする前、すなわち、サンプル52にアクセスするためにチップ12が移動する垂直方向に垂直な移動の前に、横方向の移動も実行するために取り付けられ得る。例示されるように、サンプリングバルブ20は、本質的に、両方とも、その中に戦略的に配置された複数の貫通ボア孔を有する対向して隣接する上部せん断バルブパッドP1および下部せん断バルブパッドP2を備えたバルブ本体を有するせん断バルブアセンブリである。せん断バルブパッドP1およびP2は、それぞれのボア孔を選択的に整列させるように互いに対して移動可能であり、それによって、液体は、前記バルブパッドP1およびP2の間を流れるか、または、整列されず、それによって、そのような液体の流れが完全に阻止される。図1Aにおいて、サンプリングバルブ20は、第1のポンプユニットPU1が、サンプリングチップ12の完全に前進した位置(第2の位置)にある、すなわち、前記チップ12がサンプリングバルブ20のバルブ本体を通過してサンプル52にアクセスし、サンプリング容器50と下部バルブパッドP2との間、すなわち、実質的に下部バルブパッドP2の下方に配置された場合、サンプリングチップ12内に僅かな量の血液サンプルを引込または吸引するサンプル採取構成で図示されている。サンプリングチップ12において吸引された血液が、第1のポンプユニットPU1が実際にあらかじめ決定された値で動作される吸引期間を測定し比較することによってオプションで制御されるあらかじめ定義された僅かな量/体積に達すると、分析装置に配置された、分析装置の一部であるプログラマブルロジックおよび制御ユニットLCUへ、信号が送信され、その結果、サンプル容器50から採取されたサンプルは、サンプリングチップ12の一定の体積を占めるが、他端14を超えることはない。ここで、プログラマブルロジックおよび制御ユニットLCUは、第1のポンプユニットPU1を停止させ、その後、第1の駆動ユニットDU1を作動させ、サンプルを有するサンプルチップ12を、実際に、上部バルブパッドP1の上方に位置するその開始位置(第1の位置)へ後退させ、その後、サンプリングユニット100のサンプル充填構成に対応する図1Bにおいて図示された位置へ、バルブパッドP1およびP2の相対的な位置を調節するように動作する。サンプル充填構成において、プログラマブルロジックおよび制御ユニットLCUは、その後、第1のポンプユニットPU1を起動し、以前にチップ12へ吸引された血液サンプルを、整列されたそれぞれの貫通ボアによって形成されたサンプリングバルブ20内の連続フロー構造の入口付近へ放出または供給するように動作する。サンプルをフロー構造の入口にわたって供給すると、プログラマブルロジックおよび制御ユニットLCUは、サンプリングバルブ20内の前記フロー構造の排出口と流体連通する第2のポンプユニットPU2を動作させ、血液サンプルを、フロー構造を介して前記入口からその出口へ、また、フロー構造の一部としてサンプリングバルブ20内に構築された分取チャンバ18を通じて引き込むように動作する。引き込まれた血液サンプルが、上部バルブパッドP1に到達した場合、それは、たとえば内蔵された血液検出器(図示せず)によって、または、再び時間ベースで検出され、信号が、プログラマブルロジックおよび制御ユニットLCUへ送信され、制御ユニットLCUが、その後、第2のポンプユニットPU2を停止させ、その後、バルブパッドP1およびP2の相対位置を、図1Aにも例示されているサンプリングユニット100の放出構成(破線で示す)へ調節するように動作する。この最後の動作の結果として、血液サンプルの正確な分取が、引き込まれた血液サンプルから分割または分離され、分配される準備ができてから、さらなる処理および/または分析のために、特に、たとえば血液細胞カウント測定を実行するために液体希釈材によって希釈されるために、サンプリングバルブ20から排出される。血液の正確な分取の排出は、サンプリングユニット100の実際の構成において、サンプリングバルブ20と流体連通している希釈剤ポンプDPによって、混合チャンバ70内へ行われ、前記希釈剤ポンプDPは、プログラマブルロジックおよび制御ユニットLCUによって活性化されると、サンプリングバルブ20によって液体希釈剤をポンピングすることにより、正確な分取量の血液を、前記混合チャンバ70内へ追い出す。
理解されるように、正確な分取量の血液は、一般に、下部バルブパッドP2内に形成されるフロー構造の体積によって規定される。典型的には、この体積は、1乃至10マイクロリットルであるように選択される。本発明で使用される液体サンプリングバルブの可能な実施形態では、分取チャンバ18は、下部バルブパッドP2内の2つの貫通ボア孔を接続するU字状の中空管状要素の形態で構築され、前記管状接続要素は、前記下部バルブパッドP2から突出している。当業者に明らかであるように、そのような実施形態では、分取チャンバ18の体積は、U字状の要素の内部体積によって規定され、この要素を、異なる内部体積のU字状の中空管状要素で置換することによって、容易に変更され得る。したがって、本発明にしたがって液体サンプリングバルブによって高精度で分配される血液(または他のサンプル)の正確な分取量は、実際のニーズに応じて広範囲に柔軟に現実的に変更され得る。しかしながら、高精度の分配を維持するためには、前記接続要素の内部体積は、経時的に高い精度で一定を保つ必要がある。
ここで、プログラマブルロジックおよび制御ユニットLCUは、第1のポンプユニットPU1、第2のポンプユニットPU2、サンプリングチップ12を動作(前進および後退)させる第1の駆動ユニットDU1、上部および下部のバルブパッドP1およびP2の相対移動(回転)を誘導する第2の駆動ユニットDU2のみならず、サンプル放出構成内の正確な分取サンプルを、液体サンプリングバルブ20から混合チャンバ70へ追い出す希釈ポンプDPを含むサンプリングユニット100の構成要素の動作を制御し、したがって、第1および第2の駆動ユニットDU1およびDU2、第1および第2のポンプユニットPU1およびPU2のみならず、希釈剤ポンプDPはすべて、前記プログラマブルロジックおよび制御ユニットLCUへ動作可能に接続される。さらに、第1の駆動ユニットDU1および第2の駆動ユニットDU2は、それぞれサンプリング部材10および下部バルブパッドP2へ動作可能に接続されている。
サンプリングユニット100が、その適切な位置で、分析装置に堅固に取り付けられた場合、上部バルブパッドP1は、支持フレーム(図示せず)によって、したがって、第1および第2のバルブパッドP1およびP2の相対的な移動によって、分析装置の器具フレームへ固定され、上部バルブパッドP1に対する下部バルブパッドP2の移動(回転)によって、流体流れが実際に実現されることが可能になる。
前記第1および第2のポンプユニットPU1およびPU2のみならず、前記希釈剤ポンプDPは、好適には、ステッパモータによって駆動される高精度シリンジポンプである。このように、第1のポンプユニットPU1によって吸引された血液の体積/量、または、第2のポンプユニットPU2によって引き込まれた血液の体積/量の測定は、代替的に、前記ステッパモータによって実行されるステップ数をカウントすることに基づくことができる。さらに、さらなる実施形態では、前記第1および第2のポンプユニットPU1およびPU2は、単一のポンプユニットによって提供される。このような場合には、必要に応じて、1つ以上の適切なクロスバルブも、上記で詳述したフローシステムに含まれる。好適には、適用されるクロスバルブはまた、プログラマブルロジックおよび制御ユニットLUCによっても制御される。
サンプリングユニット100のなおさらなる実施形態では、液体サンプリングバルブ20とサンプル容器50との間の、サンプリングユニット10が前進/後退する経路上に、浄化ユニット60が配置される。特に、浄化ユニット60には、サンプリングユニット10を一定の長さにわたって同軸に取り囲む洗浄チャネル62(図5参照)が設けられており、ここでは、サンプリングチップ12は、サンプル容器50へ前進された、または、サンプル容器50から後退されたいずれかの場合、適切な浄化液によって、好適には、いずれにせよ分析装置によって使用される希釈剤によって、フラッシュされる。好適には、浄化液を洗浄チャネル62に供給し、廃液を廃棄物貯蔵庫に排出する処理もまた、プログラマブルロジックおよび制御ユニットLCUによって制御される。
以上の説明から、様々な動作構成における分析器具の一部として図1Aおよび図1Bに例示されるサンプリングユニット100は、先行技術で一般に使用されているものよりも著しく短いサンプルフロー流路を提供することが理解され得る。特に、サンプル流路は、斬新な液体サンプリングバルブ構造の結果として、サンプリング部材のサンプリングチップへ限定され、ここでは、サンプル容器からサンプル部分を採取する動作と、前記サンプル部分を液体サンプリングバルブへ供給する動作とが、これら2つの動作の間に、前記液体サンプリングバルブの本体を通って移動するサンプリングチップによって、液体サンプリングバルブの反対側で実行される。
図2Aおよび図2Bは、上で議論したサンプル採取構成において、分解図およびその組立状態のそれぞれにおいて、概略的に、自動分析器具において使用されるサンプリングユニット100の可能な実施形態を例示する。サンプリングユニット100は、サンプリング部材10および液体サンプリングバルブ20を含む。サンプリング部材10は中空管状、好適には直線状の要素として形成され、その一端はサンプリングチップ12で終端し、他端14は、器具のポンプ手段へ接続可能である。サンプリングチップ12は、鋭利なものまたは突き合わせのいずれかであり、あるサンプル量を吸引して保持するために、閉鎖または開口されたサンプル容器(図示せず)のいずれかにそれぞれ配置された液体サンプルにアクセスするのに役立つ。サンプリング部材10は、従来の手法で、基本的に直線に沿って垂直方向に、かつ液体サンプリングバルブ20の本体を通って移動するために器具内に搭載され、液体サンプリングバルブ20の本体は、以下に議論されるように、その中に形成された適切な案内チャネルを介してサンプリング部材10のそのような移動を可能にするように適用される。また当業者に明らかであるように、サンプリング部材10の横方向の移動、すなわち垂直方向に垂直な移動もまた、器具への取り付けによって提供され得る。図面からも明らかなように、液体サンプリングバルブ20は、最も単純な設計では、対向する2つの、好適には円板状のバルブパッド、すなわち、上部バルブパッドP1および下部バルブパッドP2を備えたせん断バルブアセンブリである。使用時には、2つのバルブパッドP1、P2は、長手方向軸Oを有する中央シャフト21に隣接して配置され、中央シャフト21は、各バルブパッドにおける中央開口部22を通過する。中央シャフト21の第1の端部は、駆動手段、好適には、たとえば、分析器具のフレーム内に堅固に取り付けられたステップモータのような電気モータへ接続されている。前記中央シャフト21の他端は、中空管状端部であり、その中に雌ねじが形成されている。前記他端は、シャフトベアリング23、バルブパッドP1およびP2の中央開口部22に嵌合するパッド位置決めスリーブ24、および上部バルブパッドP1を通過し、使用時には、そのように、中心シャフト21が、その長手方向軸Oの周りを自由に回転することができる。前記中心シャフト21はまた、下部バルブパッドP2、トルク伝達アーム25を通過し、前記パッド固定機構26上に形成されたかみ合いねじ27によってパッド固定機構26と結合される。中心シャフト21は、前記トルク伝達アーム25とフィットする形状であり、このトルク伝達アーム25は、ひいてはキー部材として、下部バルブパッドP2の下面に形成された相補的な凹部(例示されず)に係合する。したがって、液体サンプリングバルブ20が組み立てられると、下部バルブパッドP2は、中央シャフト21上に堅固に固定(キーイング)され、これは、下部バルブパッドP2が中央シャフト21と共に回転できることを意味する。上部バルブパッドP1が、支持フレーム(例示されず)によって分析器の器具フレームに固定されると、下部バルブパッドP2は、中央シャフト21を作動させると、上部バルブパッドP1に対して回転する。したがって、上部および下部のバルブパッドP1、P2の制御された相対的な位置決めが可能である。
パッド固定機構(たとえば、図4における断面図参照)は、バルブパッドP1およびP2の対向面間に、所要のシールを生成するために、下部バルブパッドP2を上部バルブパッドP1に押し付けるように作用する。それは、一定レベルに付勢された固定ばね28を備える。パッド固定機構26は、長手方向軸Oに平行な力を固定ばね28にかける、固定ばね28はひいては、前記トルク伝達アーム25を介して、上部および下部のバルブパッドP1およびP2を圧縮する力を伝達する。上部および下部のパッドP1およびP2を共に圧縮する力の大きさは共に、中央シャフト21の雌ねじに螺合されるパッド固定機構26の深さによって調節され得る。
図3Aおよび図3Bは、サンプリングユニット10が両方のバルブパッドP1およびP2を通るサンプル採取動作を実行しようとしている間における、バルブパッドP1およびP2の相対的な位置を例示する上部および下部それぞれの分解斜視図である。この目的のために、上部バルブパッドP1および下部バルブパッドP2には、それぞれサンプル採取構成において完全に整列され、これによって、サンプリング部材10のための案内チャネルを、2つのバルブパッドP1およびP2の合計高さを有するバルブ本体を介して形成する貫通ボア孔32および42が提供される。このように、サンプル流路は、実際に、吸引されている間にサンプリングチップ12内のサンプルによって流れる距離まで短縮される。
液体サンプリングバルブ20は、あらかじめ決定された正確な分取量の液体サンプルを最初に分配し、次にそれをさらなる処理のために排出するために、協働する上部および下部のバルブパッドP1およびP2に形成された、選択的に動作可能なフロー構造を備えている。前記フロー構造は、図面に図示されるように、上部バルブパッドP1に形成された貫通ボアB11、B12、およびB13からなる第1のセットのみならず、下部バルブパッドP2に形成された貫通ボアB21およびB22からなる第2のセットと、中空接続要素の形態で貫通ボアB21から貫通ボアB22まで延在する分取チャンバ18自身によって画定される。貫通ボアB11、B12、およびB13からなる第1のセットの各ボアには、使用時に器具の様々なポンプ手段(たとえば、図1Aおよび図1B参照)に接続可能なポートを形成するために、適切な管材が取り付けられる。特に、ボアB11、B12、およびB13の各々へ取り付けられた管材は、液体サンプリングバルブ20の入口ポート37、出口ポート38、および吸引ポート36をそれぞれ形成する。フロー構造の選択的な操作性は、貫通ボアB22が貫通ボア孔32内に開口し、貫通ボアB21を貫通ボアB13と整列させることにより、貫通ボア孔32から前記吸引ポート36までの第1の連続液体経路を形成する(i)第1のバルブ位置と、貫通ボアB11が貫通ボアB21と整列され、貫通ボアB12が貫通ボアB22と整列されることより、前記入口ポート37から前記出口ポート38への第2の連続液体経路を形成する(ii)第2のバルブ位置とへ、下部バルブパッドP2を回転させることによって、下部バルブパッドP2を上部バルブパッドP1に対して位置決めすることによって提供される。このように、使用時には、第1の連続液体経路は、サンプリングチップ12から、ある量のサンプルを、入口として作用するボアB22を介して液体サンプリングバルブ20へ供給するのに適している一方、第2の連続液体経路は、さらなる処理のために出口として作用するボアB12を介して正確な分取体積のサンプルを排出するのに適している。ここで、サンプルの分取体積を分割(または分配)することは、液体サンプリングバルブ20の長手方向軸Oの周りで、上部バルブパッドP1に対して前記下部バルブパッドP2を回転させることによって、第1のバルブ位置を第2のバルブ位置に変更することと同時に行われる。上で議論した選択的に動作可能なフロー構造によって、開口されたサンプル容器と閉鎖されたサンプル容器の両方のサンプリングのため、また、閉鎖されたサンプリング容器の場合、サンプル容器の内部の圧力と独立して、自動分析器具において使用されるべき非常に簡単な設計の液体サンプリングバルブ20が提供される。
好適には、バルブパッドP1およびP2の各々は、反応しないセラミック材料で作られ、前記パッドの平面状の対向面は、パッドが隣接して配置されている場合、液体サンプリングバルブ20に構築されているポートおよびフロー構造から液体が漏れることを防ぐために研磨される。前記ポート36、37、38は、0.5mm乃至1.0mmの範囲から選択される内径を有する非腐食性鋼またはテフロン(登録商標)管材で作られている。前記貫通ボア32および42の直径は、サンプリング部材10および/またはサンプリングチップ12の外径に対応する。1つの好適な実施形態では、たとえば、サンプリング部材10の外径は、1乃至3mmの範囲にあり、好適には約1.6mmであり、したがって、貫通ボア孔32および42は、少なくとも直径2乃至5mmであり、これによって、整列された貫通ボア孔32および42によって形成された案内チャネルを介してサンプリングチップ12を容易に前進/後退させることができる。
図4は、図2に図示されるサンプリングユニット100の平断面図であり、挿入図は、前記ユニットの部分Aの拡大図である。図4は、サンプル充填構成におけるサンプリングユニット100を描写しており、すなわち、サンプル容器から以前に採取されたサンプルが、サンプリングチップ12と共に、(第1のバルブ位置に構築された)フロー構造の入口へ送られ、その中へ放出される。一般に、貫通ボア孔32は、バルブパッドP1およびP2に形成された他のすべての貫通ボア/ボア孔と同様に、円筒形である。1つの好適な実施形態では、図4に図示されるように、貫通ボア孔32は、その下部にテーパ状の長手方向断面を有する。そのような貫通ボア孔32のテーパ構造は、サンプリングバルブへの充填が行われるときのサンプルの移動を容易にする。貫通ボアB22は、サンプリングチップ12の中央位置に対する軸外位置を占める。さらに、前記ボアB22の直径は、最も狭い部分で貫通ボア孔32の直径よりも小さく、下部バルブパッドP2に開口している。好適には、ボアB22は、その断面においてボア孔32の周囲に隣接して配置される。ボアB22の軸外位置は、ひいてはサンプルの濡れ特性(たとえば、体液は、一般に、比較的粘度が高く湿ったセラミック表面からなる)と、ボア孔32の毛細管現象のために、吸引が適用されている間、液体サンプルの厚さが、常に最大を維持する位置で、連続的に吸引が生じると、吸引ポート36を通って引き込まれている間、ボア孔32(フロー構造の入口)から液体サンプリングバルブ内へのサンプル全体の供給を容易にする。したがって、軸外設計は、実質的に、すべてのサンプルを液体サンプリングバルブに供給することによって、最適なサンプル消費を可能にする。すなわち、サンプル容器から取り出されたサンプルを極めて高く有効利用するので、廃棄率は低い。
図5は、本発明にしたがうサンプリングユニット100の可能なさらなる実施形態を概略的に例示しており、サンプリングユニット100と組み合わせて、サンプリング部材10のサンプリングチップ12を浄化し、洗浄する浄化ユニット60が提供されている一方、前記サンプリング部材10は、その作動手段によって、洗浄チャネル62を通ってサンプル容器(図示せず)内に前進、および/または、サンプル容器(図示せず)から後退される。サンプルチップ12を浄化することによって、自動分析器具内のサンプリングユニット100によるその後のサンプリングに供される様々なサンプルの偶発的な相互汚染が回避される。
図6A乃至図6Iは、図1Aおよび図1Bに例示された分析器具で使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の可能な第1の変形のステップを描写する。サンプリング処理を開始する前に、通常、器具のすべての導管/管材は、洗浄試薬または希釈剤で満たされる。これを完了した後、サンプリングユニットは、手順を開始する準備が整う。特に、図6Aに図示されるように、サンプリングユニットは、液体サンプリングバルブ20がサンプル容器50から液体サンプルを採取する準備をするサンプル採取構成に設定される。この目的のために、上部バルブパッドP1に対して下部バルブパッドP2を回転させることにより、上部および下部のバルブパッドP1およびP2のボア孔32および42がそれぞれ相互に整列され、これによって、案内チャネルの形態におけるバルブ本体における、閉塞されない変位の経路を形成し、この経路を介して、サンプリング部材10、特に、そのサンプリングチップ12は、液体サンプリングバルブ20の一方の側から他方の側へ前進し、その後、必要に応じて、サンプル容器50の閉塞手段に穴を空け、サンプル52へ入る(図6B参照)。サンプリング部材10のこの位置では、あらかじめ決定された量のサンプル52’が、外部負圧源によってサンプリングチップ12内に吸引される(図6C参照)。次に、あらかじめ決定された量のサンプル52’を有する前記サンプリングチップ12が、サンプル容器から、前記下部バルブパッドP2のボア孔42のすぐ上に位置する位置に後退され(図6D参照)、これによりサンプル充填を準備する。ここで、下部バルブパッドP2を上部バルブパッドP1に対して回転させることによって(すなわち、バルブ位置を変更することによって)、サンプリングユニットは、サンプル充填構成になり、吸引ポート36は、分取チャンバ18および貫通ボアB22を介して、貫通ボア孔32と直接的に流体連通しており(図6E参照)、これによって、第1の連続的な液体経路(またはフロー構造)を生成する。次のステップとして、あらかじめ決定された量のサンプル52’が、外部正圧源によって、サンプリングチップ12から、ボア孔32内および前記第1の液体経路の入口上に放出される(図6F参照)。ここで、サンプリングユニットの実際の構成を変更することなく、あらかじめ決定された量のサンプル52’が、分取チャンバ18が液体サンプルで完全に満たされるまで、負圧源によって吸引ポート36を通って第1の液体経路を通して引き込まれる(図6G参照)。この時点で(もちろん、制御のために、ある程度の遅れはあるが)、入口ポート37から(サンプルで満たされている)分取チャンバ18を通って液体サンプリングユニットの出口ポート38まで延在する第2の連続液体経路を生成するように、下部バルブパッドP2を上部バルブパッドP1に対して回転させることによって、サンプリングユニットを、分割/分配構成に設定することによって、サンプルの正確な分取52”の分割または分離が実行される(図6H参照)。最後に、サンプルユニットの実際の構成では、サンプルの分取52”が、さらなる処理のために、入口ポート37において第2の液体経路へ供給された液体希釈材54によって、第2の液体経路を介して混合チャンバへ追い出される(図6I参照)。
図7A乃至図7Mは、図1Aおよび図1Bに例示された分析器具で使用される図2の典型的なサンプリングユニットによって実行されるサンプリング処理の可能な第2の変形のステップを示す。サンプリング処理のこの変形は、一次サンプリング誤差、すなわち、採取されたサンプル中の気泡形成および不十分な量のサンプルの採取の問題を回避するために特に有用である。したがって、サンプリング/分配の信頼性が大幅に向上する。この増加を達成するために、以下に詳細に議論されるように、サンプリングチップを介してサンプリング部材内にサンプルを吸引した後、僅かな量の空気が、まず前記チップを通ってサンプリング部材へ吸引され、次に吸入サンプル量に正圧を加えることによって、チップから除去される。
再び図7を参照して示すように、サンプリング処理を開始する前に、器具のすべての導管/管材は、洗浄試薬または希釈剤でプライミングされる。このステップの完了後、サンプリングユニットは、サンプリング手順を開始する準備が整う。特に、図7Aに図示されるように、サンプリングユニットは、液体サンプリングバルブ20がサンプル容器50から液体サンプルを採取する準備をするサンプル採取構成へ設定される。この目的のために、上部バルブパッドP1に対して下部バルブパッドP2を回転させることにより、上部および下部のバルブパッドP1およびP2のボア孔32および42がそれぞれ相互に整列され、これによって、案内チャネルの形態におけるバルブ本体における変位の、閉塞されない変位の経路を形成し、この経路を介して、サンプリング部材10、特に、そのサンプリングチップ12が、液体サンプリングバルブ20の一方の側から他方の側に前進し、その後、必要に応じて、サンプル容器50の閉塞手段に穴を空け、サンプル52へ入る(図7B参照)。サンプリング部材10のこの位置では、あらかじめ決定された量のサンプル52’が、外部負圧源によってサンプリングチップ12内に吸引される(図7C参照)。次に、あらかじめ決定された量のサンプル52’を有する前記サンプリングチップ12が、サンプル容器50内に配置されたサンプル52から、前記チップ12が未だに浄化ユニット60の下方に位置する位置へ後退される。この位置において、短時間、前記外部負圧源を動作させることによって、(エアカラムの形態で)僅かな量の空気51が、前記サンプル52’のすぐ後ろにあるサンプリングチップ12内に引き込まれる(図7D参照)。次に、サンプリング部材10が、さらに後退され、サンプリングチップ12の外面を洗浄する浄化ユニット60を通過して、浄化ユニット60の直上に位置する位置へ移動する(図7E参照)。次に、サンプリング部材10のこの静止位置において、外部正圧源を動作させることによって、空気51が、サンプリングチップ12から少量、低速度で除去される。同時に、サンプリングチップ12を洗浄する際に、浄化ユニット60の前記サンプリングチップ12の最端部に形成され得るいかなる希釈フィルム53も除去される。このように、後のサンプル充填時におけるサンプル希釈が回避される。空気51(および希釈剤フィルム53も)を除去した後、サンプリング部材10は、前記下部バルブパッドP2のボア孔42の上方に位置する位置へ後退され(図7F参照)、それによってサンプルの充填を準備する。ここで、下部バルブパッドP2を上部バルブパッドP1に対して回転させることによって(すなわち、バルブ位置を変更することによって)、サンプリングユニットは、サンプル充填構成となり、吸引ポート36は、貫通ボア孔32と共に、分取チャンバ18および貫通ボア孔B22を通して直接的に流体連通し(図7G参照)、それによって第1の連続液体経路(またはフロー構造)を形成する。次のステップとして、あらかじめ決定された量のサンプル52’が、外部正圧源によって、サンプリングチップ12から、ボア孔32内へ、および、前記第1の液体経路の入口上に放出される(図7H乃至図7J参照)。特に、まず、サンプリングチップ12が、ボア孔32内の下部バルブパッドP2へ接近し、到達する前に停止される(図7H参照)。すなわち、前記チップ12と、前記下部バルブパッドP2上面との間の接触はない。ここで、あらかじめ決定された量のサンプル52’が、サンプリングチップ12からゆっくりと放出される一方、前記チップ12は、下部バルブパッドP2と接触するように移動される(図7I参照)。このようにしてサンプル充填を実行することによって、そこに放出されたサンプル52’の下のボア孔32内の気泡形成が回避される。あらかじめ決定された量のサンプル52’を放出した後、サンプリング部材10は、下部バルブパッドP2から、ボア孔32内に後退される(図7J参照)。ここで、サンプル52’は、前記ボア孔32を(少なくとも)部分的に占有する。当業者にとって明らかなように、サンプリングチップ12に引き込まれた後に除去される空気51の量、ならびに、サンプリングチップ12からサンプル52’を放出する速度が、サンプルのタイプに依存する格納されたプリセット値と調和している分析器具自身の制御の下で実行される。
ここで、サンプリングユニットの実際の構成を変えることなく、分取チャンバ18が液体サンプルで完全に満たされるまで、あらかじめ決定された量のサンプル52’が(アプリケーションに依存して、好適には1μlのステップで)、負圧源によって、僅かな量、吸引ポート36を通って第1の液体経路を介して引き込まれる(図7K参照)。この時点で(もちろん、制御のために、ある程度の遅れはあるが)、入口ポート37から(サンプルで満たされている)分取チャンバ18を通って液体サンプリングユニットの出口ポート38まで延在する第2の連続液体経路を生成するように、下部バルブパッドP2を上部バルブパッドP1に対して回転させることによって、サンプリングユニットを、分割/分配構成に設定することによって、サンプルの正確な分取52”の分割または分離が実行される(図7L参照)。最後に、サンプルユニットの実際の構成では、サンプルの分取52”が、さらなる処理のために、入口ポート37における第2の液体経路へ供給された液体希釈材54によって、第2の液体経路を介して混合チャンバへ追い出される(図7M参照)。
上記で議論されたサンプリング処理におけるサンプリングユニットのまさに最終的なセグメント化/分配構成は、液体サンプリングバルブのフロー構造に関する限り、本質的にその初期サンプル採取構成に対応することに留意されたい。したがって、上記で議論されたサンプリング手順を再開して、同じサンプルのさらなる分取量、または、さらなるサンプル容器のサンプリングユニット100の下方のサンプリング位置に配置されたさらなるサンプルの分取量かのいずれかを採取することができる。
上記において、「負圧」および「正圧」という用語は、周辺圧力よりも低いおよび高い圧力値を称する。すなわち、上記で議論されたシステムにおける負圧源は、吸引を表し、正圧源は、放出を表す。
本発明は、特に好適な実施形態に関して詳細に記載されている。しかしながら、本発明の趣旨から逸脱することなく多くの変更および変形がなされ得、そのような変更および変形も、添付の特許請求の範囲内にあることが意図されていることが明らかである。

Claims (12)

  1. 自動分析器具において、サンプル容器(50)から正確な体積の液体サンプルを分配するためのサンプリングユニット(100)であって、
    − 第1の端部と第2の端部との間の長手方向軸に沿って延在する細長い中空のサンプリング部材(10)であって、前記第1の端部は、サンプリングチップ(12)を形成し、前記第2の端部(14)は、ポンプユニットに接続可能であり、前記サンプリング部材(10)は、第1の位置と第2の位置との間を移動するように適合され、前記サンプリングチップ(12)は、前記第1の位置において、前記ポンプユニットによる吸引によって、前記サンプル容器からの液体サンプルで充填されるように適合された、サンプリング部材(10)と、
    − 入口および出口を有するフロー構造を備えたバルブ本体を有する液体サンプリングバルブ(20)であって、前記フロー構造は、正確な体積の分取チャンバ(18)を含み、
    前記液体サンプリングバルブ(20)は、
    (i)前記入口を通って液体サンプルが充填されるように前記フロー構造が適合されている第1のバルブ位置であって、前記液体サンプルは、前記サンプリング部材(10)の前記第2の位置において前記サンプリングチップ(12)から直接提供される、第1のバルブ位置、または、
    (ii)前記出口を通って前記正確な体積の液体サンプルを分配するように前記フロー構造が適合されている第2のバルブ位置のいずれかにおいて選択的に動作可能である、液体サンプリングバルブ(20)を備え、
    前記液体サンプリングバルブ(20)が、前記第1のバルブ位置から前記第2のバルブ位置へ変化するように動作された場合、前記正確な体積の液体サンプルは、前記第1のバルブ位置において前記フロー構造へ充填された前記液体サンプルをセグメント化することによって、前記分取チャンバ(18)によって生成され、
    前記サンプリングチップ(12)は、前記第2の位置において、前記ポンプユニットによる放出によって液体サンプルを排出するように適合され、
    前記液体サンプリングバルブ(20)はさらに、前記第1のバルブ位置に、前記サンプリング部材の長手方向軸と平行に、前記バルブ本体の全体を貫通して延在する案内チャネルを備え、前記案内チャネルは、前記バルブ本体を介して、前記第1の位置と前記第2の位置との間の前記サンプリング部材(10)の自由な移動を可能にするように構成され、
    前記フロー構造の前記入口は、前記第1のバルブ位置において前記案内チャネルによって占有されている前記バルブ本体の同じ体積部分内に、前記第2のバルブ位置に位置されている、ことを特徴とするサンプリングユニット。
  2. 請求項1に記載のサンプリングユニットであって、前記入口の直径は、前記案内チャネルの断面サイズよりも小さい、ことを特徴とするサンプリングユニット。
  3. 請求項1または2に記載のサンプリングユニットであって、前記入口は、前記案内チャネルに対して軸外位置に配置されている、ことを特徴とするサンプリングユニット。
  4. 請求項3に記載のサンプリングユニットであって、前記入口は、前記案内チャネルの周囲に隣接して配置されている、ことを特徴とするサンプリングユニット。
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載のサンプリングユニットであって、
    −前記バルブ本体は、対向して隣接する上部せん断バルブパッド(P1)と下部せん断バルブパッド(P2)とを備え、前記下部バルブパッド(P2)は、前記バルブ本体へ組み立てられた場合、前記第1のバルブ位置と前記第2のバルブ位置との間で、固定された前記上部バルブパッド(P1)に対して移動可能であり、
    − 前記上部せん断バルブパッド(P1)は、第1および第2の平坦な面を有して形成され、
    ・前記第1の面と前記第2の面との間に、前記サンプリング部材(10)の長手方向軸と平行に前記上部バルブパッド(P1)を通って延在する第1の案内孔(32)と、
    ・少なくとも第1の貫通ボア(B11)、第2の貫通ボア(B12)、および第3の貫通ボア(B13)が設けられ、前記ボアの各々は、前記上部バルブパッド(P1)を通って前記第1の面と前記第2の面との間に延在し、
    − 前記下部せん断バルブパッド(P2)は、前記第1および第2の平坦な面で形成され、
    ・前記第1の面と前記第2の面との間に、前記サンプリング部材(10)の前記長手方向軸と平行に前記下部バルブパッド(P2)を通って延在する第2の案内孔(42)と、
    ・少なくとも第1の貫通ボア(B21)、および第2の貫通ボア(B22)が設けられ、前記ボアは、前記下部バルブパッド(P1)を通って前記第1の面と前記第2の面との間に延在し、正確な体積の前記分取チャンバ(18)を形成するように、中空の連結要素を介して互いに流体連通しており、
    前記第1のバルブ位置において、前記下部バルブパッド(P2)における前記第2の貫通ボア(B22)が、前記第1の案内孔(32)へ開口しており、前記下部バルブパッド(P2)における前記第1の貫通ボア(B21)が、前記上部バルブパッド(P1)における前記第3の貫通ボア(B13)と整列され、それによって前記入口として作用する前記第2の貫通ボア(B22)を備えた前記連続フロー構造を生成し、
    前記第2のバルブ位置において、前記上部バルブパッド(P1)における前記第1の貫通ボア(B11)が、前記下部バルブパッド(P2)における前記第1の貫通ボア(B21)と整列され、前記上部バルブパッド(P1)における前記第2の貫通ボア(B12)が、前記下部バルブパッド(P2)における前記第2の貫通ボア(B22)と整列され、それによって前記出口として作用する前記第2の貫通ボア(B12)を備えた前記連続フロー構造を生成し、
    前記第1のバルブ位置において、前記第1の案内孔(32)が、前記第2の案内孔(42)と整列され、それによって前記案内チャネルを生成する、ことを特徴とするサンプリングユニット。
  6. 請求項5に記載のサンプリングユニットであって、前記第1の案内孔(42)は、その下部にテーパ状の長手方向断面が形成されている、ことを特徴とするサンプリングユニット。
  7. 請求項5または6に記載のサンプリングユニットであって、前記接続要素は、経時的に高い精度で一定を保つ、所与の正確な内部体積を有するU字状の中空管状要素として形成されている、ことを特徴とするサンプリングユニット。
  8. 請求項1から7のいずれか1項に記載のサンプリングユニット(100)を備えたサンプル容器内に配置された体液をサンプリングすることを特徴とする自動分析器具。
  9. 請求項8に記載の自動分析器具であって、前記体液が、ヒトまたは動物の全血であり、前記器具自身が、血液分析装置である、ことを特徴とする自動分析器具。
  10. 自動分析器具におけるサンプル容器から正確な体積の液体サンプルを分配する方法であって、請求項1から7のいずれか1項に記載のサンプリングユニットが、前記分配を実行するために使用される、ことを特徴とする分配方法。
  11. 請求項10に記載の分配方法であって、開口されたサンプル容器から分配が実行される、ことを特徴とする分配方法。
  12. サンプル容器内に配置された体液をサンプリングする方法であって、前記サンプリングを実行するために、請求項8または9に記載の自動分析器具が使用される、ことを特徴とするサンプリング方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10768192B2 (en) 2016-05-11 2020-09-08 Diatron Mi Zrt. Device and method to sample liquids with high-precision in an automated sample analyzer
WO2023127646A1 (ja) * 2021-12-28 2023-07-06 株式会社堀場製作所 洗浄装置、試料分析装置、および洗浄方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210025910A1 (en) * 2017-12-29 2021-01-28 Beckman Coulter, Inc. Probe Washing Arrangement With Multiple Configurations For Sample Analyzer And Method Of Using

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5131669Y1 (ja) * 1970-12-31 1976-08-07
JPS56160361U (ja) * 1980-04-24 1981-11-30
JPS589072A (ja) * 1981-07-10 1983-01-19 Seishin Seiyaku Kk オ−トサンプラ−
JPS5892822A (ja) * 1981-10-19 1983-06-02 ク−ルタ−・エレクトロニクス・インコ−ポレ−テツド 液体計量・移送弁組立体
JPS59122955A (ja) * 1982-12-29 1984-07-16 Shimadzu Corp 生化学自動分析装置
JPS6197570A (ja) * 1984-10-19 1986-05-16 Hitachi Ltd 生体試料分析装置
JPH0335160A (ja) * 1989-06-30 1991-02-15 Shimadzu Corp 自動試料導入装置
JPH11183472A (ja) * 1997-12-22 1999-07-09 Sysmex Corp 血液分析装置
US6662826B1 (en) * 2002-10-07 2003-12-16 Abbott Laboratories Liquid metering and transfer valve assembly with port switch
JP2007127535A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Fujifilm Corp 液体供給装置、及び、光学式バイオセンサー

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5131669B2 (ja) 1972-10-05 1976-09-08
JPS589072B2 (ja) 1974-09-20 1983-02-18 新日本製鐵株式会社 ガンシンタイカレンガ ノ セイゾウホウホウ
US4152391A (en) * 1977-12-16 1979-05-01 Coulter Electronics, Inc. Liquid transfer valve
JPS5657986A (en) 1979-10-18 1981-05-20 Genshi Nenryo Kogyo Support grid for nuclear fuel assembly
US4463615A (en) * 1980-04-24 1984-08-07 Beckman Instruments, Inc. Liquid transfer valve
US4507977A (en) * 1981-10-19 1985-04-02 Coulter Electronics, Inc. Liquid metering and transfer valve assembly
CH674580A5 (ja) * 1983-10-06 1990-06-15 Contraves Ag
JPH0335160Y2 (ja) 1986-03-27 1991-07-25
US4896546A (en) * 1987-10-26 1990-01-30 Coulter Electronics, Inc. Liquid metering and transfer valve assembly
US4948565A (en) * 1989-04-25 1990-08-14 Fisher Scientific Company Analytical system
US5158751A (en) * 1990-12-13 1992-10-27 Coulter Corporation Liquid metering and transfer valve assembly
US5616300A (en) * 1993-06-01 1997-04-01 Optimize Technologies, Inc. Priming and injection valve for analytical instruments
US6322752B1 (en) * 1999-09-08 2001-11-27 Coulter International Corp. Method and apparatus for aspirating and dispensing liquids
US6890489B2 (en) * 2000-04-26 2005-05-10 Rheodyne, L.P. Mass rate attenuator
US6852291B1 (en) * 2000-10-11 2005-02-08 Innovadyne Technologies, Inc. Hybrid valve apparatus and method for fluid handling
AU2003222704A1 (en) * 2002-05-24 2003-12-12 Epr Labautomation Ag Method and device for dosing small volumes of liquid
US7661326B2 (en) * 2006-10-26 2010-02-16 Beckman Coulter, Inc. Apparatus for aspirating and dispensing liquids in an automated analyzer
JP5045860B1 (ja) 2012-02-15 2012-10-10 ネット株式会社 遊技機
JP5892822B2 (ja) 2012-03-22 2016-03-23 株式会社ジェイテクト グリース組成物および転動装置
JP6197570B2 (ja) 2013-10-21 2017-09-20 岩崎電気株式会社 街路灯
FR3018116B1 (fr) * 2014-02-28 2017-06-16 Horiba Abx Sas Vanne d'echantillonnage rotative et dispositif equipe d'une telle vanne
EP3244214B1 (en) 2016-05-11 2019-11-06 Diatron MI Zrt. Device to sample liquids with high-precision in an automated sample analyzer

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5131669Y1 (ja) * 1970-12-31 1976-08-07
JPS56160361U (ja) * 1980-04-24 1981-11-30
JPS589072A (ja) * 1981-07-10 1983-01-19 Seishin Seiyaku Kk オ−トサンプラ−
JPS5892822A (ja) * 1981-10-19 1983-06-02 ク−ルタ−・エレクトロニクス・インコ−ポレ−テツド 液体計量・移送弁組立体
JPS59122955A (ja) * 1982-12-29 1984-07-16 Shimadzu Corp 生化学自動分析装置
JPS6197570A (ja) * 1984-10-19 1986-05-16 Hitachi Ltd 生体試料分析装置
JPH0335160A (ja) * 1989-06-30 1991-02-15 Shimadzu Corp 自動試料導入装置
JPH11183472A (ja) * 1997-12-22 1999-07-09 Sysmex Corp 血液分析装置
US6662826B1 (en) * 2002-10-07 2003-12-16 Abbott Laboratories Liquid metering and transfer valve assembly with port switch
JP2007127535A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Fujifilm Corp 液体供給装置、及び、光学式バイオセンサー

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10768192B2 (en) 2016-05-11 2020-09-08 Diatron Mi Zrt. Device and method to sample liquids with high-precision in an automated sample analyzer
WO2023127646A1 (ja) * 2021-12-28 2023-07-06 株式会社堀場製作所 洗浄装置、試料分析装置、および洗浄方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20190145998A1 (en) 2019-05-16
RU2018142993A (ru) 2020-06-11
ES2770711T3 (es) 2020-07-02
EP3244214A1 (en) 2017-11-15
RU2730922C2 (ru) 2020-08-26
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