JP3763884B2

JP3763884B2 - 分注装置

Info

Publication number: JP3763884B2
Application number: JP16757396A
Authority: JP
Inventors: 雅明竹田; 徹松田
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2016-06-27
Also published as: JPH1019903A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は分注装置、特にノズル内に吸引後の試料を光学的に測定する機能を有する分注装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
分注装置は例えば血液などの試料を小分けするための装置であり、従来の分注装置では、試料の性状自体を測定する機能は基本的に具備されていない。その一方、試料の色は、その試料の特性を表す重要な指標であり、試料の色を自動的に測定したいという要求がある。
【０００３】
特開平７−２８０８１４号公報では、遠心分離後の血清に対して溶血、乳び、黄胆の有無を判定するために、血清に対して光を照射して分光測定を行う装置が開示されている。そして、その測定結果に基づき、当該試料の分注及び生化学分析の要否が判断され、その判断結果が肯定的である場合だけ、その後の分注や生化学検査を続行させている。なお、この文献には分注後の試料の分光測定についても記述されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、上記特開平７−２８０８１４号公報に開示された装置では、ある意味では試料の色の測定を行っているが、その色測定は分注動作とは切り離されており、試料の分注と同時に試料の色測定を行うことはできない。
【０００５】
分注装置では、各種の検体、試薬などが取り扱われるが、そのような分注対象の色測定をその分注動作と同時進行で行うことができれば極めて効率的である。特に、色測定結果を基礎として生化学分析の一部を担うことができれば、分析システム全体としての能率を向上させることができる。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、分注装置において一連の分注動作を行わせながら同時にノズル中の試料の色を光学的に測定することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも一部が透明性を有し、試料の吸引・吐出を行うノズルであって、ノズル基部とそれに対して着脱自在な透明性を有するノズルチップとで構成されたノズルと、前記ノズルを搬送する搬送機構と、前記ノズル中の試料の色を光学的に測定する色測定部と、を含み、前記色測定部は、前記ノズルにおけるノズルチップに対して光を照射する発光部と、前記ノズルにおけるノズルチップからの光を受光する受光部と、前記受光部の受光結果に基づいて試料の色を判定する色判定部と、を含み、前記搬送機構は、ノズルヘッドを搬送する機構と、前記ノズルヘッドに対して前記ノズルを上下方向に搬送する機構と、を含み、前記ノズルヘッドには、前記発光部及び前記受光部が設けられ、更に、前記発光部及び前記受光部を収容する遮光ケースが設けられ、前記ノズルによって試料を吸引した後に前記ノズルが上方へ引き上げられて前記ノズルチップが前記遮光ケース内を挿通した状態となり、そのノズル引き上げ状態で、試料の吐出の前に、前記色測定部によって前記ノズルにおけるノズルチップ中の試料の色測定が行われ、分注動作と同時進行で試料の色測定が行われることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、ノズルによる試料の吸引後・吐出前において、そのノズル内の試料の色が測定される。すなわち、ノズルに光を照射してその透過光を検出することにより、その検出結果から試料の色が判別される。本発明によれば、分注動作と同時進行で試料の色の測定を行えるので、色測定のために試料を移送したりあるいは容器間で試料を入れ替えたりする作業が不要である。すなわち、時間及び試料の無駄を排除できる。
【０００９】
本発明の好適な態様では、前記測定された試料の色に基づいて試料を分析する分析部を有する。すなわち、測定された色は試料の性質を指標するデータであり、それ自体を出力してもよいが、そのデータに基づいて更に分析を行ってもよい。
【００１０】
本発明の好適な態様では、前記色測定部は、前記ノズルに対して光を照射する発光部と、前記ノズルを透過した光を受光する受光部と、前記受光部の受光信号に基づいて試料の色を判定する色判定部と、を含む。ここで、発光部は例えば各色ごとのＬＥＤ又は白色光源で構成され、受光部は各色ごとの受光センサなどで構成される。上記構成では、透過光を利用しているが、反射光を利用しても試料の色を測定することは可能である。試料吸引時の吸引量は分注装置本体で制御されているため、ノズル内での試料の収容範囲は常に把握可能であり、その範囲内で光が照射される。
【００１１】
本発明の好適な態様では、前記発光部及び前記受光部は、前記ノズルを保持して昇降させるノズルヘッドに設けられ、試料の吸引後かつ吐出前において試料の色測定が行われる。かかる構成によれば、ノズルを引き上げた時点で色測定を行え、色測定のためにノズルを特別に搬送する必要がない。
【００１３】
本発明の好適な態様では、前記ノズルは、ノズル基部とそれに対して着脱自在な透明性を有するノズルチップとで構成される。ディスポーザブルとして使用されるノズルチップは、一定の品質で管理された透明な部材であり、そのチップの両側で発光及び受光を行って試料の色測定を行うものである。通常ノズルチップには、ラベルなどは貼付されておらず、その意味でも色測定に支障はない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１には、本発明に係る分注装置の好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を示すブロック図である。
【００１６】
本実施形態の分注装置は、ノズルチップ１０内に吸引された試料の色を測定する色測定部１２を有する。ノズルチップ１０は金属性のノズル基部１４に着脱自在に装着されるものであり、いわゆるディスポーザブルチップである。ノズルチップ１０は例えば透明な樹脂で構成される。ノズルチップ１０及びノズル基部１４はそれら一体として分注ノズルを構成する。
【００１７】
ノズルヘッド１６は、後に図２にその詳細を示すように、その搬送を行うためのＸ駆動部１８及びＹ駆動部２０によって支持されており、Ｘ方向及びＹ方向に移動自在にされている。ノズルヘッド１６にはＺ駆動部２２が設けられており、このＺ駆動部２２はノズル基部１４の搬送を行っておりそれを上下動自在に保持している。Ｘ駆動部１８、Ｙ駆動部２０及びＺ駆動部２２によってノズル搬送機構２４が構成されている。
【００１８】
ノズル基部１４にエアホース２６を介して分注ポンプ２８が接続されており、この分注ポンプ２８の作用により試料の吸引及び吐出が行われる。
【００１９】
分注制御部３０は、この分注ポンプ２８、ノズル搬送機構２４及び色測定部１２の制御を行なうものであり、さらに複数の試験管３２を保持したラック３４の搬送の制御も行なっている。
【００２０】
次に、色測定部１２について詳述する。ノズルヘッド１６において、引き上げられたノズルチップ１０の一方側には発光部３６が固定配置され、ノズルチップ１０の他方側には受光部３８が固定配置されている。この発光部３６には電源４０から駆動信号が供給され、これにより発光部３６から所定の測定光が放射される。その測定光はノズルチップ１０を透過してその透過光が受光部３８で受光される。発光部３６及び受光部３８の構成としては各種の構成を採用でき、具体的な構成については後に図２を用いて説明する。
【００２１】
受光部３８から出力された受光信号はアンプ４２によって増幅された後に、Ａ／Ｄ変換器４４においてデジタル信号に変換される。そのデジタル信号に変換された受光信号はデータ処理部４６に送られ、その受光信号に基づいて試料の色が判定される。また、その判定された色に基づいて試料についての各種の分析も行われている。その分析の中には、乳び、溶血、黄疸の有無やその度合いの分析が含まれる。データ処理部４６の分析結果は表示器４８に表示され、また必要に応じて例えば生化学分析装置などに出力される。その出力経路が図１において符号１００で示されている。
【００２２】
したがって、図１に示す分注装置によれば、分注と同時進行でノズルチップ１０内に収容された試料の色を測定でき、その測定結果に基づいて各種の分析を行なうことができる。なお、本発明の範囲には、試料の色を測定する場合のほか、試料の特定色の濃度を測定するものも含まれる。この濃度の測定は光学的に上記同様の原理に基づいて行なうことができる。
【００２３】
図２には、ノズルヘッド１６の一例が示されている。上述したようにノズル基部１４はノズルヘッド１６に設けられたＺ駆動部２２により昇降自在に保持されている。ノズル基部１４の先端には、ノズルチップ１０が着脱自在に装着されている。なお、図２にはノズルチップ１０が上方に引き上げられた状態が示されている。発光部３６及び受光部３８並びに後述の遮光ケース６２は図示のようにノズルヘッドに設けられてそれと共に搬送される。図示されるように、ノズルチップ１０の引き上げ状態で遮光ケース６２内をノズルチップ１０が挿通した状態となる。
【００２４】
この実施形態において、発光部３６は、互いに異なる波長の光を放射する３つのＬＥＤ５０，５２，５４で構成されている。ＬＥＤ５０は赤色の光を放射するものであり、ＬＥＤ５２は青色の光を放射するものであり、ＬＥＤ５４は緑色の光を放射するものである。これらの３つのＬＥＤに対応して、受光部３８は３つの受光センサ５６，５８，６０で構成されている。すなわち、受光センサ５６は赤色の透過光を検出するものであり、受光センサ５８は青色の透過光を検出するものであり、受光センサ６０は緑色の透過光を検出するものである。なお、本実施形態ではこのように３つのＬＥＤや３つの受光センサを縦に並べて配置しているが、もちろん横に並べることもできる。その場合には、そのような並びに対応してノズルチップ１０を横方向に移動させる制御を行なえばよい。また、本実施例では３つのＬＥＤを利用しているが、もちろん１つのＬＥＤを利用してフィルタを切り換えることによって各波長の光を選択的に受光させてもよく、あるいは特定波長すなわち特定の色についての濃度などを測定するための専用のＬＥＤを配置してもよい。
【００２５】
図２に示されるように、本実施形態では、３つのＬＥＤ及び３つの受光センサは遮光ケース６２内に収容されており、外部からの光の影響を排除している。なお、受光部３８として一次元配列されたＣＣＤなどを用いることもできる。
【００２６】
図３には、発光部３６の他の実施形態が示されており、図３に示される例では白色光源６４によって発生された白色の光が回折格子（グレーティング）６６に照射され、この回折格子６６によって特定波長の光のみが回折・散乱されている。このような構成によって特定波長の光を生成してもよい。あるいは、図４に示すように白色光源６４からの光を光学フィルタ６８に通すことによって特定波長の光を選択的に生成してもよい。なお、白色光源６４としてはハロゲンランプや重水素放電管などを利用することもできる。ちなみに、光源としては白色光源６４を利用して光を発散的に照射させ、受光部において複数の波長に分離して検出を行なってもよい。
【００２７】
本実施形態の分注装置では、ノズルチップ１０内に収容された試料に対して色測定を行なっているので、試料の無駄や時間の無駄といった問題を解消できる。また、ノズルチップ１０は一定の品質で厳格に管理されており、また通常ノズルチップにラベルなどは貼られないため、良好な条件で試料の色測定を行なうことができる。ちなみに、本発明において試料の概念には検体及び試薬などのノズル内に吸引される液体のすべてが含まれる。
【００２８】
次に、図５を用いて本実施形態の分注装置の動作について説明する。
【００２９】
Ｓ１０１では、ノズル基部１４に対して自動的にノズルチップ１０が装着される。Ｓ１０２では、試料を収容した試験管３２の上方からノズルチップ１０が下方へ引き下ろされる。そしてＳ１０３では、ノズルチップ１０によって従来同様に試料の吸引が行なわれ、Ｓ１０４では試料吸引後のノズルチップ１０が上方へ引き上げられる。
【００３０】
Ｓ１０５では、上述したように測定光によってノズルチップ内に収容された試料の色が測定される。
【００３１】
Ｓ１０６では、吸引された試料を他の容器へ小分けするために当該他の容器の上方からノズルチップ１０が下方に引き下ろされ、Ｓ１０７において所定量の試料が容器内に吐出される。Ｓ１０８では試料吐出後のノズルチップ１０が上方へ引き上げられる。Ｓ１０９では他の容器に対する吐出を行なうか否かが判断され、他の容器に対する吐出を行なう場合にはＳ１０６からの各工程が繰り返し実行される。
【００３２】
Ｓ１００では、分注が終了したノズルチップ１０がノズル基部から取り外され、Ｓ１１１においては、次の検体に対する分注を行うか否かが判断され、その分注を行なう場合にはＳ１０１からの各工程が繰り返し実行される。
【００３３】
一方、Ｓ１０５で実行された色測定結果は、Ｓ１１２においてデータ解析され、これにより試料の色が実際に判定される。また、その判定された色に基づいて上述したように乳び、溶血、黄疸の有無やその度合いが自動的に分折される。Ｓ１１３では、その分析結果が出力される。
【００３４】
上述したように、本実施形態では３つの互いに異なる波長を利用して色の測定が行われており、例えば各波長ごとの吸光度の組み合わせによって試料の色が特定される。その場合には例えばテーブルなどを利用してもよい。
【００３５】
次に参考例について説明する。上述した実施形態では、発光部及び受光部がノズルヘッドに設けられていたが、もちろんノズル搬送機構によってノズルを搬送可能なエリア内に発光部及び受光部が存在していれば、上記同様にノズル内に収納された試料の色を測定することが可能である。この場合には、図５に示されるように、Ｓ１２０において発光部及び受光部を設けられた位置へノズルを移動させ、Ｓ１２１において色測定を行ない、さらにＳ１２２においてさらに必要な場所へノズルを移動させる。例えばこのようなＳ１２０〜Ｓ１２２の工程は吸引を行なった容器から吐出を行なう容器へノズルが移動している間に行なうことが望ましく、かかる構成によれば色測定のために特別な動作が不要となり、分注時間を増大させることなく色測定を行なえるという利点がある。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば分注装置において一連の分注動作を行なわせながら同時に試料の色を光学的に測定することができる。よって、本発明によれば色測定のために試料を移送したりあるいは容器間で試料の入替えを行なったりする作業が不要となり、時間及び試料の無駄を排除できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る分注装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】ノズルヘッドの具体的な構成を示す図である。
【図３】発光部の他の実施形態を示す図である。
【図４】発光部の他の実施形態を示す図である。
【図５】分注装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ノズルチップ、１２色測定部、１４ノズル基部、１６ノズルヘッド、２４ノズル搬送機構、３６発光部、３８受光部、４６データ処理部。

Claims

少なくとも一部が透明性を有し、試料の吸引・吐出を行うノズルであって、ノズル基部とそれに対して着脱自在な透明性を有するノズルチップとで構成されたノズルと、
前記ノズルを搬送する搬送機構と、
前記ノズル中の試料の色を光学的に測定する色測定部と、
を含み、
前記色測定部は、
前記ノズルにおけるノズルチップに対して光を照射する発光部と、
前記ノズルにおけるノズルチップからの光を受光する受光部と、
前記受光部の受光結果に基づいて試料の色を判定する色判定部と、
を含み、
前記搬送機構は、
ノズルヘッドを搬送する機構と、
前記ノズルヘッドに対して前記ノズルを上下方向に搬送する機構と、
を含み、
前記ノズルヘッドには、前記発光部及び前記受光部が設けられ、更に、前記発光部及び前記受光部を収容する遮光ケースが設けられ、
前記ノズルによって試料を吸引した後に前記ノズルが上方へ引き上げられて前記ノズルチップが前記遮光ケース内を挿通した状態となり、そのノズル引き上げ状態で、試料の吐出の前に、前記色測定部によって前記ノズルにおけるノズルチップ中の試料の色測定が行われ、
分注動作と同時進行で試料の色測定が行われることを特徴とする分注装置。
請求項１記載の装置において、
前記測定された試料の色に基づいて試料を分析する分析部を有することを特徴とする分注装置。