JP5694813B2 - 自動分析器において分析対象物を単離かつ分析する方法及び分析システム - Google Patents
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Description
流体サンプル中に存在し得る分析対象物を単離かつ分析する方法が開示される。該方法は、自動化された以下の各段階を備えて成る:
a)上記流体サンプルを、ピペット先端部によりサンプル容器から処理容器へと移し換える段階;
b)上記処理容器のウェル内において、上記分析対象物が固体支持物質上に固定化されるのを許容するに十分な時的間隔及び条件下で、上記固体支持物質及び上記流体サンプルを相互に組み合わせる段階;
c)分離ステーションにおいて、上記流体サンプル中に存在する他の物質から上記固体支持物質を単離する段階;及び、
d)上記分離ステーションにおいて、上記固体支持物質から上記流体サンプルを分離し且つ上記物質を洗浄用緩衝液により一回以上洗浄することにより、上記分析対象物を精製する段階。
a1)第1位置においてラック内に保持された第1形式の各ピペット先端部を、第1処理ヘッドに対して係合させる段階;
a2)第1処理ヘッドに対して係合された第1形式の各ピペット先端部により、上記流体サンプルをサンプル容器から処理容器へと移し換える段階;
a3)上記各ピペット先端部を上記ラック内に載置し、且つ、各ピペット先端部を上記処理ヘッドから係合解除する段階;
a4)上記各ピペット先端部を備えて成る上記ラックと、上記処理容器とを、第2位置へと搬送する段階;
a5)上記ラック内に保持された上記第1形式の各ピペット先端部を、上記第2位置において第2処理ヘッドに対して係合させる段階;
を備えて成る。
e)上記精製済み分析対象物を、検出可能信号を獲得するために必要な試薬と反応させる段階、
を付加的に備えて成る。
a)分析対象物を含む液体サンプルを保持する第1受容器と、液体サンプルを保持するための第2受容器と、複数のピペット先端部を保持するラックと、上記第1受容器から第2受容器へと液体サンプルを移し換える第1処理ヘッドとを構成する第1位置と、
b)上記第2受容器を受容するステーションと、上記ラックを受容するラック保持ステーションとを構成する第2位置と、
c)上記第2受容器と複数のピペット先端部を保持する上記ラックとを、上記第1位置と上記第2位置との間で移送する移送システムと、
を備えて成る。
a)ピペット先端部3、4と係合する処理ヘッド35であって、該処理ヘッド35の下側表面61内に配置された位置決め要素36を備えて成るという処理ヘッド35と、
b)ピペット先端部3、4を保持する先端部用ラック60、70であって、処理ヘッド35上の位置決め要素36と機械的に係合し得る位置決め要素31、32、33、34を備えて成るという先端部用ラック60、70と、
を備えて成る。
分析対象物を単離して精製する処理モジュールであって、複数のピペット先端部を備えて成るラックを保持する保持ステーション470を備えて成るという処理モジュールであって、上記ラックは、該ラックのひとつの側壁上に配置された少なくともひとつの凹所と、該ラックの逆側の第2の側壁上に配置された少なくともひとつの凹所とを備えて成り、上記保持ステーションは、固定要素、好適には掛止クリップを備えて成り、且つ、上記固定要素、好適には掛止クリップは、上記凹所の底部に対して力を及ぼすことにより該凹所と相互作用する、という処理モジュールと、
上記精製済み分析対象物を、検出可能信号を獲得するために必要な試薬と反応させることにより、該分析対象物を分析するモジュール403と、
を備えて成る分析機器が開示される。
先端部用ラックが開示される。斯かる先端部用ラックは、複数のピペット先端部を備えて成る。先端部用ラックは通常、分析システムに対して液体を分注するための複数のピペット先端部を提供するために該システムにおいて使用される。斯かる先端部は使い捨て可能であるが、少なくとも一回は再使用され得る。上記先端部用ラックは、複数のピペット先端部を夫々収容する複数の個別チャンバを備えて成る。
上側ラック1は、フレーム50と、該フレーム50の内側に配置された表面プレート51とを備えて成る(図9、図10)。上記表面プレート51は、貫通ボア孔23、25を備えて成る(図4)。プレート51の底部側62上にて、貫通ボア孔23、25同士の間には分離壁16及び分離薄板18が配置される。それらは、先端部3、4同士の間の汚染に対する付加的な防止機能を提供すると共に、上側ラック1上での付加的な安定性を付与する。幾つかの分離壁16は、凹所13も備えて成る。該凹所13によれば、挿入ラック14の分離壁15は、先端部4に対する先端部取り扱いの間において気泡が弾けた場合の水平飛行液滴をシールする重なり合い様式にて、上側ラック1の分離壁16に係合され得る。好適には、凹所13を備える分離薄板18は、凹所を備えない分離薄板18と交互配置される。
下側ラック2は、相互に対向して配置された2つの長寸側壁52と、相互に対向して配置された2つの短寸側壁53とを備えて成る(図5及び図6)。各短寸側壁53は両方の長寸側壁52に接触することで、フレームを形成する。上記側壁52及び53により画成される内側空間は、稜線部9を有する内側分割壁部54と、該壁部54に直交する第2壁部55とにより形成されたチャンバ19を備えて成る。チャンバ19は、好適には丸み付けされた底部21を備えて成る。
挿入ラック14は、2つの長寸前壁56及び2つの短寸側壁57を備えて成る。各短寸側壁57に対して平行に配置された複数の分離壁15により、チャンバ24が形成される(図7、図8)。これらのチャンバ24は、底部58を有すると共に、第2形式の先端部3を収容し得る。各チャンバ24間には、第1形式の先端部4のための通路17であって、下側ラック2の各チャンバ19内へと延在するという通路17が在る。チャンバ24は好適には、安定化リブ41を備えて成る。挿入ラック14は好適には、付加的な安定化リブ42、43を備えて成る。
ラック60の複数の構成部材による構成は、幾つかの利点を有する。ひとつの利点は、大容量を分注するための長寸形状を有する先端部4が、個別的で緊密に密集されたチャンバ19内に格納され得るということである。故に先端部4は、格納のためには水平面内での限られたスペースのみを必要とし乍ら、大容量の液体を保持し得る。好適実施例の各図は、図1から図24に示される。
診断の分野において使用される分析システムは、分析されるべきサンプルの処理を必要とする。斯かる処理は、容器の移送、又は、ひとつの容器から別の容器への液体サンプル及び試薬の移し換えを伴う。更に大きなスループットのためには、複数の消耗品を同時的に取り扱い得る処理デバイスにより同時的処理が実施されることが多い。処理デバイスと消耗品との係合は、適切な整列を必要とする。
流体サンプル中に存在し得る分析対象物を単離して処理する方法が開示される。該方法は、自動化された以下の各段階を備えて成る:
a)第1ステーションにおいてマルチウェル容器内に流体サンプルを提供する段階;
b)上記マルチウェル容器のウェル内において、上記分析対象物が固体支持物質上に固定化されるのを許容するに十分な時的間隔及び条件下で、上記固体支持物質及び上記流体サンプルを相互に組み合わせる段階;
c)分離ステーションにおいて、上記流体サンプル中に存在する他の物質から上記固体支持物質を単離する段階;及び、
d)上記分離ステーションにおいて、上記固体支持物質から上記流体サンプルを分離し且つ上記物質を洗浄用緩衝液により一回以上洗浄することにより、上記分析対象物を精製する段階;
上記マルチウェル容器は操作器により接触され、上記マルチウェル容器は上記操作器により複数のステーション間で搬送され、上記操作器と上記マルチウェル容器との間の上記接触は型形状繋止接触(form−locking contact)である。
分析対象物をインキュベート又は分離するマルチウェル・プレートが開示される。マルチウェル・プレートは好適には、分析システムにおいて用いられる。これにより、複数のサンプルの並行的な分離及び分析又は格納が許容される。マルチウェル・プレートは、最大量の液体取り込みに対し、又は、最大量の熱伝達に対して最適化され得る。
頂部において複数の列にて配置された開口を有する複数の容器を備えて成る頂面であって、
上記各容器は、上側部分、中央部分、及び、底部部分を備えて成り、
上記上側部分は、上記マルチウェル・プレートの上記頂面に対して結合されると共に、2つの長寸側辺及び2つの短寸側辺を備えて成り、
上記中央部分は、2つの長寸側辺及び2つの短寸側辺を有する実質的に矩形状の断面を有する、
という頂面と、
対置された2つの短寸側壁、及び、対置された2つの長寸側壁と、
上記磁気的デバイス及び/又は加熱デバイスに対して当該マルチウェル・プレートを接触して載置すべく構成かつ配置された開口を備えて成る基部と、
を備えて成る。
容器内に収容された液体中の磁性粒子に結合した分析対象物を分離するデバイスが開示される。該デバイスは、当該マルチウェル・プレートの頂面における開口と閉塞された底部とを備える複数の容器を備えて成るマルチウェル・プレートを備えて成る。上記容器は、上側部分、中央部分及び底部部分を備えて成り、上記上側部分は、上記マルチウェル・プレートの上記頂面に対して結合されると共に、好適には2つの長寸側辺及び2つの短寸側辺を備えて成る。上記中央部分は、2つの長寸側辺を有する実質的に矩形状の断面を有し、上記各容器は列毎に整列される。隣り合う2つの列同士の間には、固定具上に取付けられた少なくとも一個の磁石を、少なくとも2つのZ位置において側壁に対して選択的に接触させるための連続空間が配置される。上記デバイスは更に、少なくとも一個の固定具を備えて成る磁気的分離ステーションを備えて成る。上記固定具は、磁界を生成する少なくとも一個の磁石を備えて成る。少なくとも一個の磁石を備えて成る上記少なくとも一個の固定具を、上記マルチウェル・プレートの各容器に関する少なくとも第1及び第2の位置の間において垂直に移動させる移動機構が存在する。好適には、上記容器の上記少なくとも2つのZ位置は、上記容器の側壁及び底部部分を備えて成る。上記少なくとも一個の磁石の磁界は好適には、該少なくとも一個の磁石が上記第1位置に在るときに、磁性粒子を、上記少なくとも一個の磁石の近傍である容器の内側面へと吸引する。上記磁界の効果は、上記少なくとも一個の磁石が上記第1位置に在るときよりも、上記少なくとも一個の磁石が上記第2位置にあるときの方が少ない。好適には、上記少なくとも一個の磁石を備えて成る上記固定具は、フレームを備えて成る。上記容器は、マルチウェル・プレート/処理プレートに基づいて記述された好適な特徴を有する。斯かるひとつの好適な特徴は、上記容器の少なくとも一部分が、該容器の軸心に直交する実質的に矩形状の断面を有することである。
増幅及び検出のために、マルチウェル・プレートが一般的に用いられる。斯かるプレートは特に、分析対象核酸を増幅する増幅ステーションを備えて成る自動分析システムにおいて有用である。
分析対象物を単離及び/又は分析する自動分析装置400を備えて成る分析システム440が開示される。本明細書中で用いられる“分析対象物”とは、関心対象となる任意の種類の分析対象物に関連する。好適な分析対象物は、ポリペプチド又は核酸である。更に好適には、上記分析対象物は核酸である。分析システム440は更に、一種類より多い種類の消耗品60、70、101、301、302を備えて成り、上記消耗品60、70、101、301、302は本質的に同一の設置面積を有し、且つ、任意の種類の消耗品60、70、101、301、302は一意的な表面幾何学形状601を備えて成る。更に、上記システムは、上記異なる消耗品を区別する特定の認識要素を備えて成るシステムも備えて成り、上記認識要素の内の任意のひとつの認識要素は、特定形式のひとつの消耗品の一意的な表面幾何学形状と相補的である一意的な表面幾何学形状を備えて成る。好適には、上記異なる消耗品60、70、101、301、302を区別する上記システムは、上記一意的な表面幾何学形状601を特異的に認識すべく構成かつ配置される。
優れた汚染防止機能を備えた新規な方法及びシステムが開示される。好適実施例において上記汚染防止機能は、権利請求された上記方法を、上述の公知の任意のひとつの汚染防止機能と組み合わせることにより、更に改善され得る。
反応容器中に収容された上記分析対象物を分析する分析区画であって、第2空気流を有するという分析区画と、
上記精製済み分析対象物を含む容器を上記処理区画から上記分析区画へと移送する移送システムとを備えて成り、
上記処理区画における上記第1空気流は上記第2空気流とは別体的である、
という分析対象物を処理する自動分析装置も開示される。
(i)分析されるべきサンプルを受容して供与する少なくともひとつのモジュール401と、
(ii)分析されるべき上記分析対象物を単離する少なくともひとつのモジュール402と、
(iii)上記分析対象物を分析する少なくともひとつのモジュール403とを備えて成り、
上記モジュール(i)〜(iii)は、ひとつの軸心に沿い配置される、
少なくとも一種類の分析対象物を単離かつ分析する分析装置400も提供される。好適実施例において、上記各モジュールはX軸に沿い配置される。第2実施例において、上記各モジュールは垂直軸心に沿い配置される。上記各モジュールはまた、Y又はZ軸に沿っても配置され得る。上記軸心はまた、部分的に円形ともされ得る。
a)サンプルを受容して分配するための第1モジュールにおいて、サンプル容器に収容されたサンプルを受容する段階と、
b)第1消耗品を、消耗品ホルダから、サンプルを受容して分配するための上記第1モジュールへと、搬送モジュールにより搬送する段階と、
c)上記サンプルを、該サンプル中に含まれる分析対象物を単離するための第1消耗品の複数の受容器内へと分配する段階と、
d)上記サンプル中に含まれる分析対象物を単離するための上記第1消耗品を、上記搬送モジュールにより、サンプルを受容して分配するための上記第1モジュールから、上記サンプル中に含まれる上記分析対象物を単離するための第2モジュールへと搬送する段階と、
e)上記分析対象物を単離するための上記第2モジュールにおいて上記分析対象物を単離する段階と、
f)分析対象物を分析するための第3モジュールにおいて、上記分析対象物を分析する段階とを備えて成る、
少なくとも一種類の分析対象物を単離かつ分析する自動化方法が開示される。
分析対象物を含む液体サンプルを第1形式のモジュールにおける処理容器へと提供する段階と;上記分析対象物を含む上記液体サンプルを第2形式のモジュールへと移送する段階と;上記第2形式のモジュールにおける上記処理容器内の上記分析対象物を単離して精製する段階と;上記精製済み分析対象物を第3形式のモジュールへと移送する段階と;上記第3形式のモジュールにおける上記分析対象物を、検出可能信号を獲得するために必要な試薬に対して該分析対象物を反応させることにより、分析する段階と;を備えて成る、自動分析器において分析対象物を単離かつ分析する方法及びシステムも開示される。ひとつの形式の任意のひとつのモジュール内における移送及び処理のタイミングは事前定義され、且つ、ひとつの形式の任意のひとつのモジュールにおける上記タイミングは、単離かつ分析される任意の一種類の分析対象物に対して同一的である。更に、任意のひとつの形式のモジュールのタイミングは、任意の他の形式のモジュールのタイミングから独立的とされ得る。故に、各モジュールは独立的に作動し得る。
所定のインタフェースを介した、必要な全ての消耗品の装填;
所定のインタフェースを介した、サンプルの装填;
分析されるべき全てのサンプル、及び、必要な全ての消耗品が装填されたときにおける試験の開始;
(たとえば、単離して精製されたサンプルなどの)処理済みサンプル、又は、測定済みデータ、又は、監視の結果、の形態における結果の出力;
使用された物質の出力又は廃棄;
分析されたサンプルの出力又は廃棄。
401 モジュール
402 モジュール
403 モジュール
480 搬送モジュール
Claims (10)
- 自動分析器において分析対象物を単離かつ分析する方法であって、
分析対象物を含む液体サンプルを第1形式のモジュールにおける処理容器へと提供する段階と、
前記分析対象物を含む前記液体サンプルを第2形式のモジュールへと移送する段階と、
前記第2形式のモジュールにおける前記処理容器内の前記分析対象物を単離して精製する段階と、
精製済み前記分析対象物を第3形式のモジュールへと移送する段階と、
前記第3形式のモジュールにおける前記分析対象物を、検出可能信号を獲得するために必要な試薬に対して前記分析対象物を反応させることにより分析する段階と、
を含み、
前記第3形式のモジュールが増幅モジュールであり、
ひとつの形式の各モジュール内における移送及び処理のタイミングが事前定義され、任意のひとつの形式のモジュールのタイミングが、任意の他の形式のモジュールのタイミングから独立的とされ、且つ、ひとつの形式の各モジュールにおける前記タイミングが、単離かつ分析される任意の分析対象物に対して同一であり、且つ、
前記自動分析器が、第3形式の少なくとも2つのモジュールを具備する方法。 - 前記自動分析器において単離かつ分析された第1分析対象物、及び、前記自動分析器において単離かつ分析された第2分析対象物を含み、
前記第1分析対象物及び前記第2分析対象物が並行して単離かつ分析され、
前記第1分析対象物が第3形式の複数のモジュールの内のひとつのモジュールにおいて分析され且つ前記第2分析対象物が第3形式の複数のモジュールの内の第2のモジュールにおいて分析され、且つ、
前記第1分析対象物及び前記第2分析対象物を単離かつ分析する時間が同一である請求項1に記載の方法。 - 前記自動分析器が第2形式の少なくとも2つのモジュールを具備する請求項1又は2に記載の方法。
- 前記自動分析器が第3形式の少なくとも4つのモジュールを具備する請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも二種類の分析対象物を含む少なくとも96個のサンプルが、並行して単離かつ精製される請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも二種類の分析対象物を含む少なくとも192個のサンプルが、第2形式の2つの別体的なモジュールにおいて並行して単離かつ精製されると共に、第3形式の4つの別体的なモジュールにおいて分析され、
第2形式の各モジュールの内の任意のひとつのモジュールにおける処理時間が同一であり、且つ、第3形式の各モジュールの内の任意のひとつのモジュールにおける処理時間が同一である請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記移送が自動化される請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 任意の一種類の分析対象物を単離かつ精製かつ分析する時間が、他の任意の種類の分析対象物を単離かつ精製かつ分析する時間と同一である請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも一種類の分析対象物を提供かつ単離して精製するプロセスが、反応混合物を単離かつ精製して調製するプロセスが終了したときにおける第3形式のモジュールの利用可能性を条件として開始される請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 処理容器と、該処理容器に対して液体サンプルを提供する分注ユニットとを有する第1形式のモジュールと、
前記液体サンプル中の分析対象物を単離する分離デバイスを有する第2形式のモジュールと、
信号を獲得するために必要な試薬に対して前記分析対象物を反応させる温度制御式のインキュベータを有する第3形式の少なくとも2つのモジュールと、
各モジュール間で複数の容器を移送する移送モジュールと、を具備し、
前記第3形式のモジュールが増幅モジュールであり、
ひとつの形式の各モジュール内における移送及び処理のタイミングが事前定義され、任意のひとつの形式のモジュールのタイミングが、任意の他の形式のモジュールのタイミングから独立的とされ、且つ、ひとつの形式の各モジュールにおける前記タイミングが、単離かつ分析される任意の一種類の分析対象物に対して同一である分析システム。
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