專利名稱:分注用缸體、大容量分注裝置以及大容量分注裝置的使用方法
技術領域:
本發(fā)明涉及分注用缸體,大容量分注裝置以及大容量分注裝置的使用方法,特別涉及能夠處理較大容量(約毫升程度以上)的流體的分注用缸體、大容量分注裝置以及大容量分注裝置的使用方法。
本發(fā)明可利用于進行處理較大容量的流體時要求高定量性和高精度的檢查或處理的領域。特別是對要求與DNA,RNA,mRNA,質體等遺傳物質、蛋白質、氨基酸、糖鏈等生物物質有關的檢查、提取、濃縮、解析、分析的領域,例如在工學、食品、農產、水產、制藥、保健衛(wèi)生、醫(yī)療、化學或者生物學等自然科學領域等有用。
本發(fā)明對于例如對以由真空采血管提取的大容量的血液的檢查或DNA等的提取或濃縮、來自人體等生物體的DNA等的提取或濃縮、食品(飲料、固態(tài)物質、肉、蔬菜等)作為對象的DNA等、細菌、病毒、蛋白質等的提取或濃縮等有用。
背景技術:
以往,作為分注裝置有利用較小容量(數(shù)百微升程度至數(shù)千微升程度)的多個檢體或試劑一并處理操作的分注裝置(特許第3,115,501號,國際公開WO96/29602號、國際公開WO97/44671號)。該分注裝置,在多個噴嘴上安裝具有上述程度的容量的多個吸管接頭而使用,除了具有該程度容量的多個容器,還可配置多個未使用或使用過的吸管接頭,在上述噴嘴上自動地反復進行吸管接頭的安裝卸卸而處理較小容量的液體。該分注裝置中,為了進行上述吸管接頭內的壓力的調節(jié)來進行吸引吐出,安裝在與具有分體設置的柱塞的缸體連通的噴嘴上使用,由此使吸管接頭的結構簡單化。
如上所述,處理較小容量的流體時,即使不僅配置多個容器,還配置多個吸管接頭而反復進行裝卸,由于各吸管接頭和各容器的容量比較小,因而不會要求很大的操作區(qū)域。另外即使分體設置上述吸管接頭和缸體也也不會占用很大的體積。
但是對于多個檢體等的檢查對象物,處理數(shù)十毫升程度以上的較大容量的液體時,由于使用如前述一樣的用于處理小容量的液體的分注裝置時不能一并進行處理,因而只能要把液體分成小部分后進行處理。因而需要反復多次分注而可能較難處理。另外為了自動化而需要配置多個未使用和使用過的吸管接頭或多個小容量的容器,因而存在需要龐大的操作區(qū)域的問題點。
另外對于把大容量化的吸管接頭安裝在噴嘴上而使用,用于壓力調節(jié)的空氣量達到該吸管接頭全部容量的量、噴嘴的容量的量以及連接在另行設置的缸體上的管的容量的量的總量??紤]到空氣等氣體的氣體與液體相比,容易隨著壓力或溫度而改變,因而存在隨著吸管接頭的大容量化,將要處理的空氣量的增加會使液體的吸引吐出動作的精度惡化的問題點。另外除了大容量的吸管接頭,還需要可安裝卸卸地配置用于調節(jié)該吸管接頭內的壓力的另行設置的相同程度的大容量的缸體、將要使用的多個大容量的容器以及使整個處理自動化的未使用和使用過的大容量的吸管接頭,因而存在需要龐大的操作區(qū)域的問題點。
發(fā)明內容
因此,本發(fā)明是為了解決以上問題點而作出的,其第一目的在于,提供一種分注用缸體、大容量分注裝置以及大容量分注裝置的使用方法,即使對于多個種類的檢查對象物,處理較大容量(數(shù)毫升以上,例如數(shù)十至數(shù)百毫升程度)的流體,也能夠進行定量性優(yōu)良并且可靠性高的處理。
第二目的在于,提供一種分注用缸體、大容量分注裝置以及大容量分注裝置的使用方法,即使處理大容量的流體,也能夠抑制裝置規(guī)模,并能夠有效地利用操作空間。
第三目的在于,提供一種分注用缸體、大容量分注裝置以及大容量分注裝置的使用方法,能夠可靠地防止檢查對象物等引起的交叉污染,此外能夠關照操作者的安全并且容易處理。
第四目的在于,提供一種結構簡單并且價格低廉的分注用缸體、大容量分注裝置以及大容量分注裝置的使用方法。
第五目的在于,提供一種分注用缸體、大容量分注裝置以及大容量分注裝置的使用方法,對于多種檢查對象物,對于較大容量的流體能夠進行有效的、迅速的且多樣的處理。
發(fā)明內容為了解決以上技術課題,第一發(fā)明是一種分注用缸體,其中包括細徑部;粗徑部,與該細徑部連通并能夠收容流體;滑動部,可滑動地設在該粗徑部內,并能夠通過上述細徑部相對該粗徑部吸引和吐出流體;和連接部,將該滑動部可自由裝卸地連接在用于驅動該滑動部的吸引吐出機構上。
在此優(yōu)選的是,上述滑動部沿著上述粗徑部的軸方向在該粗徑部內滑動。并且優(yōu)選的是,上述連接部設在上述滑動部中向粗徑部外側突出的部分上。上述細徑部,其前端部形成能夠插入位于其外部的容器中的形狀及大小,在不會損壞流體的吸引吐出操作的程度下形成得比上述粗徑部充分細。另外利用磁性粒子進行處理時,該細徑部的直徑優(yōu)選形成為,從該細徑部的外側施加磁場可以在該細徑部的內壁吸附上述磁性粒子,并且由此不會對流體的吸引吐出產生堵塞的程度。
該吸引吐出機構指的是設在上述分注用缸體的外側并通過上述細徑部對上述粗徑部進行流體的吸引及吐出的機構,優(yōu)選的是,在該吸引吐出機構的動作部分上連接連接部時,對于上述粗徑部,將該粗徑部卡定于上述吸引吐出機構的非動作部分上,并且將用于在驅動上述滑動部時防止上述粗徑部移動的卡定部直接設在該粗徑部上或設在粗徑部上所設置的其他部件上。作為這樣的卡定部,例如是比該粗徑部細而形成在粗徑部的外側面或粗徑部的遠離上述細徑部的一側的端部上,并且突出設置在貫通上述滑動部的滑動軸的管形部件的外側面上的一個或兩個以上的凸緣。在該凸緣之間或者該凸緣與其他部件之間嵌入吸引吐出機構的非動作部分上所設置的部件,通過夾持而卡定。
優(yōu)選的是,上述粗徑部靠近上述細徑部一側的粗徑部的端部形成前端較細的形狀、例如圓臺形狀,以防止該粗徑部內的不期望的液體的殘留,并使粗徑部和細徑部之間的液體的移動流暢地進行。
根據第一發(fā)明,在設有滑動部的粗徑部上通過細徑部直接吸引收容流體。因此,使用該分注用缸體的分注裝置中,除了收容流體的該粗徑部以外,不需要可收容相同程度體積的空氣的另行設置的缸體以及連接它們的管等。
因而吸引吐出液體時進行的分注用缸體內的壓力的調節(jié),只要對與細徑部的容量和通過滑動部的滑動而變?yōu)樽钚〉拇謴讲咳萘肯喈數(shù)牧康目諝膺M行即可。一般氣體的體積隨著溫度、壓力的變化而明顯變化。但是由于該分注用缸體,作為壓力調節(jié)對象的氣體的量可以與另行設置缸體的情況相比充分地小,因而能夠準確并精密地控制液體的吸引量和吐出量,定量性高。
本分注用缸體在進行流體的吸引吐出的粗徑部上設有滑動部。因此,在使用該分注用缸體的分注裝置中,由于除了該粗徑部以外不再需要其他具有相同程度的容量的包括活塞等機構的缸體,或連接它們的管等,因而能夠控制該分注裝置整體的規(guī)模,能夠有效地利用操作空間。因而該分注用缸體特別適合于對于多個種類的檢查對象物處理較大容量的流體的情況。
另外在分注用缸體上設有連接部,該連接部可自由裝卸地連接在用于驅動該滑動部的吸引吐出機構上。因此,滑動部可以通過吸引吐出機構自動地驅動,而不需手動,并且與具有復雜的驅動機構的該吸引吐出機構單獨設置并可相對該機構自由裝卸,因而能夠使結構簡單化并且能夠廉價而制造。因而可用作一次性使用的分注用缸體,能夠進行可靠性高的處理。
由于與吸引吐出的流體即液體、氣體接觸的部分被限定在該分注用缸體內,因而通過交換該分注用缸體來使用而能夠基本完全防止交叉污染而可進行可靠性高的處理。
第二發(fā)明是一種分注用缸體,其中,上述滑動部具有在上述粗徑部內滑動的活塞和一端部固定設置在上述活塞上的桿,該桿的另一端部上設有上述連接部。
在此優(yōu)選的是,上述粗徑部的端部上,從該粗徑部的端部向外側同軸地而設有管,該管支撐在該端部上并具有使上述桿可動作地貫通其內部程度的直徑,使上述活塞不會從粗徑部脫離,并且使桿沿著軸線可動作而對其進行保持。上述粗徑部的端部或該管上設有由活塞隔開的粗徑部的桿側的空間與外部空氣連通的空隙。優(yōu)選的是,作為上述卡定部,例如在該管上設置凸緣,嵌入到夾在該凸緣和上述粗徑部的端部之間的管的側面而進行夾持,并通過卡定到上述吸引吐出機構的非驅動部上,由此當活塞滑動時阻止該粗徑部的移動。上述桿的直徑與上述粗徑部相比充分地細,因而上述管與粗徑部相比也充分細而形成,因而與夾持粗徑部本身相比,設置夾持上述管的機構不占空間并能夠可靠地進行夾持,而且結構簡單。
根據第二發(fā)明,由于分注缸體內的滑動部結構簡單,因而能夠進一步廉價地制造。因而可用作一次性使用的分注用缸體。從而能夠可靠地防止交叉污染,可進行可靠性高的處理。另外通過把可動作地保持桿的部分設在粗徑部上,可以可靠地進行桿的動作,并且通過把該部分用于卡定粗徑部,能夠以簡單的結構可靠地安裝到吸引吐出機構上。
第三發(fā)明是一種分注用缸體,其中,在上述分注用缸體的上述細徑部上包圍該細徑部的上部而在其外側上設置嵌合部,該嵌合部上嵌合安裝有覆蓋該細徑部的套管的開口部。
優(yōu)選的是,上述嵌合部通過設在該細徑部中的上述粗徑部附近,而形成為可以覆蓋細徑部的整體或大部分。
根據第三發(fā)明,通過在該分注用缸體上設置與套管嵌合的嵌合部,能夠使套管覆蓋細徑部而安裝。因而進行使用完的分注用缸體的卸除等時能夠避免操作者與檢體或試劑之間的接觸,因而安全。并且套管的安裝通過嵌合到嵌合部而進行,因而可通過降下細徑部自動地進行,不經過人工,因而容易處理。
第四發(fā)明是一種大容量分注裝置,其中包括一個或兩個以上的分注用缸體;上述吸引吐出機構,與上述連接部連接而用于驅動上述滑動部;安裝部,將上述粗徑部可自由裝卸地安裝到該吸引吐出機構并使該粗徑部卡定;容器配置區(qū)域,能夠配置多個容器;和移動部,使一個或兩個以上的上述分注用缸體可相對上述容器配置區(qū)域相對地進行移動,其中,所述分注用缸體包括細徑部;粗徑部,與該細徑部連通并能夠收容流體;滑動部,可滑動地設在該粗徑部內,并能夠通過上述細徑部相對該粗徑部吸引和吐出流體;連接部,將該滑動部可自由裝卸地連接在用于驅動該滑動部的吸引吐出機構上。
在此優(yōu)選的是,“移動部”的移動可在覆蓋上述容器配置區(qū)域的整個區(qū)域的范圍進行移動。該移動不僅包括容器之間的移動例如水平方向的移動,還包括用于使細徑部相對容器插入或拔出的該分注用缸體的升降移動。優(yōu)選的是,使分注用缸體進行升降移動的升降移動部通過分注用缸體的水平移動部與上述分注用缸體一起移動。
優(yōu)選的是,“安裝部”可自由裝卸地安裝,以利用上述分注用缸體的上述卡定部而使其卡定到上述吸引吐出機構的非動作部分上。
優(yōu)選的是,上述容器配置區(qū)域上不僅至少包括具有與上述粗徑部相同程度的容量的容器,而且還包括具有比該容量小的容量的容器。因而能夠進行從具有大容量的對象提取少量物質的處理,例如液體的濃縮或相反的稀釋。另外優(yōu)選的是,多個容器,以上述分注用缸體的個數(shù)的行數(shù)以及用于收容必要的試劑、檢體、洗凈液、磁性粒子懸浮液、生成物或者套管的容器、或者反應用的容器等的處理或檢查上必要的列數(shù)的矩陣形狀對容器進行配置。
根據第四發(fā)明,具有進行流體的吸引吐出的功能的分注用缸體向大容量分注裝置進行安裝卸除而使用。因而進行流體的吸引吐出時,除了該分注用缸體以外,不需要具有與該容量相當?shù)娜萘康氖褂没钊母左w、連接管等部件。
因而吸引吐出液體時進行的壓力調節(jié),只對上述分注用缸體內的氣體即空氣的量的與細徑部的容量和通過滑動部的滑動而變?yōu)樽钚〉拇謴讲康娜萘肯喈數(shù)牧窟M行即可。一般氣體的體積隨著溫度、壓力的變化而容易變化。因此,具有作為壓力調節(jié)對象的氣體的量相比處理的液體量充分地小的結構時,能夠進一步準確并精密地確定液體的吸引及吐出量。
另外在本分注裝置中使用在進行流體的吸引吐出的粗徑部上設有滑動部的分注用缸體。因此,如上所述,在本分注裝置上由于除該粗徑部以外不再需要其他具有相同程度的體積的包含活塞等機構的其他缸體、或連接它們的管等,因而能夠控制該分注裝置整體的規(guī)模,能夠有效地利用操作空間。因而該分注裝置特別適合于對于多種種類的檢查對象物處理較大容量的流體的情況。
另外由于在本分注裝置中能夠把與包含液體、氣體的流體接觸的部分全部更換使用,因而能夠大致完全地防止交叉污染而可進行可靠性高的處理。
另外由于通過手動進行缸體的裝卸,因而沒有必要把未使用或使用完的分注用缸體配置在容器操作區(qū)域上。由于縮小了必要的操作區(qū)域,因而即使處理多種類的較大容量的液體時,也能夠抑制裝置規(guī)模,并能夠有效地利用操作空間。另外對于多種檢查對象物,對于較大容量的流體能夠進行有效、迅速并多樣的處理。
另外通過把收容各種試劑或檢體的容器預先配置在容器配置區(qū)域上,對于一次處理,能夠通過該裝置從其開始到最后連貫地完成,因而操作效率高。
第五發(fā)明是一種大容量分注裝置,其中,設有空隙除去機構,用于除去上述分注用缸體的上述連接部和設在上述吸引吐出機構上并與該連接部連接的被連接部之間的空隙。
由于分注用缸體的連接部是通過操作者的手動與上述吸引吐出機構的被連接部連接的構造,因而在連接部和被連接部之間設置便于操作的空隙。在該空隙存在的狀態(tài)下將吸引吐出機構的動作傳遞到該分注用缸體的滑動部時,在連接部和被連接部之間產生松動,因而有可能不能進行準確的流體量的吸引吐出。因而設置用于除去該空隙的空隙除去機構。
根據第五發(fā)明,通過在上述分注用缸體的連接部和上述吸引吐出機構的被連接部之間設置空隙,能夠容易地進行上述連接部和被連接部之間的連接。另外通過設置用于自動地除去該空隙的空隙除去機構,可以除去連接部和被連接部之間的空隙,從而可靠地進行從上述吸引吐出機構至上述滑動部的力的傳遞。因此,由于能夠精密且準確地進行上述分注用缸體的吸引吐出量的控制,因而能夠進行可靠性高的處理。
第六發(fā)明是一種大容量分注裝置,其中,在上述分注用缸體的上述細徑部上具有從該細徑部向外側突出形成的嵌合部,在上述容器配置區(qū)域中,除了多個容器外,還以可安裝在上述細徑部上的狀態(tài)配置一個或兩個以上的套管,其通過使開口部嵌合于上述嵌合部而可安裝,并覆蓋上述分注用缸體的上述細徑部。
根據第六發(fā)明,在上述容器配置區(qū)域上,除了上述容器以外,還排列有覆蓋上述分注用缸體的細徑部而安裝的套管。該套管與該分注用缸體相比具有充分小的體積。因此,不在容器配置區(qū)域上排列該分注用缸體本身并使裝卸自動化,而是手動進行裝卸,并僅使套管的安裝自動化,以防止細徑部與操作者的手之間的直接接觸,由于可以減小分注用缸體的裝卸所使用的面積,因而能夠進一步有效地利用操作區(qū)域。
第七發(fā)明是一種大容量分注裝置,其中,在該細徑部的可升降移動的路徑附近的規(guī)定位置設置磁力部,所述磁力部能夠對上述分注用缸體的細徑部內施加或除去磁場。
優(yōu)選的是,該磁力部,進而,位于該磁力部能夠施加磁場的上述可升降移動的路徑上的磁力操作區(qū)域,相對容器之間的移動,即相對該分注用缸體的水平方向的移動,設置成隨著該分注用缸體移動。由此,對于收容各種內容物的容器,能夠通過磁力使磁性粒子吸附在上述細徑部的內壁上,而進行磁性粒子的分離。另外優(yōu)選的是,上述細徑部的一部分區(qū)域,例如把細徑部分成靠近粗徑部的上部和遠離粗徑部的下部時的細徑部的上部,比其以外的細徑部的區(qū)域例如細徑部的下部形成得稍粗,并且上述磁力部引起的磁場施加到該區(qū)域例如上部。因此,使懸浮在溶液中的磁性粒子受到磁場而吸附到該區(qū)域例如上部的內壁上時,可防止磁性粒子引起的堵塞細徑部的情況。優(yōu)選的是,作為上述“規(guī)定位置”,是上述細徑部相對設在上述容器配置區(qū)域上的容器可進行流體的吸引吐出的位置。由此在流體的吸引吐出時能夠施加磁場。
根據第七發(fā)明,在細徑部的可升降移動的路徑上,能夠向細徑部內施加磁場。因而無論粗徑部的容量多大,都能夠可靠地向該細徑部內施加磁場。另外規(guī)定位置或磁力操作區(qū)域,設在可通過上述分注用缸體進行流體的吸引吐出的位置上,從而能夠在流體的吸引吐出時施加磁場,因而能夠對于包含在流體中的全部磁性粒子施加磁場,因而效率高。另外由于能夠在吸引吐出的同時施加磁場,因而能夠迅速地進行處理。
另外通過使用磁性粒子能夠迅速并容易地進行目標物質的分離、濃縮、稀釋化等多種處理。
第八發(fā)明是一種大容量分注裝置,其中,具有可用光學方法測量上述分注用缸體內的液體量的光學測量部。
在此優(yōu)選的是,上述分注用缸體的壁面用透光性或半透光性的材料形成。另外優(yōu)選的是,該光學測量部可與該分注用缸體一起向水平方向移動。另外優(yōu)選的是,該光學測量部可與上述分注用缸體獨立地在上下方向上移動。另外優(yōu)選的是,為了使上述分注用缸體內的液體量的測量變得明了,設置用于向該分注用缸體照射光的照射部。
根據第八發(fā)明,由光學方法測量通過分注用缸體進行吸引或吐出動作時的分注用缸體的液體量,從而能夠確認進行吸引或吐出后收容或殘留的液體量等的吸引吐出動作,因而具有更高的定量性,能夠進行可靠性高的處理。
第九發(fā)明是一種大容量分注裝置,其中,上述光學測量部包括具有沿著上述分注用缸體的軸方向的光軸的CCD照相機、和反射來自上述分注用缸體的光并使其入射到上述CCD照相機的反射鏡。
根據第九發(fā)明,通過設置反射鏡,能夠把來自上述分注用缸體的光改變向CCD照相機的光軸方向。因此,通過把CCD照相機的光軸設定成與上述分注用缸體的軸方向平行,能夠抑制裝置規(guī)模,并能夠有效地利用操作區(qū)域。
其中作為光學測量部,代替設置CCD照相機和反射鏡,也可以夾著上述各分注用缸體而相對每個分注用缸體設置兩對發(fā)光元件和受光元件,由此檢測粗徑部和細徑部內的液體的有無。在此由于粗徑部和細徑部上所透過的光的衰減程度不同,因而使各對受光元件的輸出電信號等級的閾值的等級不同。通過使該分注用缸體在上下方向上移動,檢測該分注用缸體的粗徑部和細徑部的液體的存在有無而測量液體量。此時與設置CCD照相機和反射鏡相比結構更簡單,并且也不需要沿著分注用缸體移動的機構,因而能夠削減裝置規(guī)模和制造成本。
第十發(fā)明是一種大容量分注裝置,其中,上述光學測量裝置相對兩個以上的上述分注用缸體可相對移動。
一個分注用缸體的容量較大時,不能同時測量兩個以上的分注用缸體,因而為了每測量一個或少數(shù)分注用缸體而進行移動。
根據第十發(fā)明,通過使上述CCD照相機相對所設置的兩個以上的上述分注用缸體可相對移動,利用一臺CCD照相機,即使對多個大容量的分注用缸體,也能夠進行各分注用缸體上必要的部分的照相。
第十一發(fā)明是一種大容量分注裝置,其中,在配置于上述容器配置區(qū)域的容器上貼附用于識別該容器的識別單元,并且具有用于讀取貼附在該容器上的識別單元的讀取部。
在此作為識別單元例如是條形碼。該讀取部能夠與上述分注用缸體一起移動,或者與分注缸體獨立地移動。優(yōu)選的是,當讀取貼附在容器側面上的識別單元時,可與上述分注用缸體獨立而在上下方向移動。讀取部的移動也可以與上述光學測量部一起進行或者獨立地進行。
根據第十一發(fā)明,通過在上述容器上貼附識別單元并讀取該識別單元,能夠不增加使用者的負擔而自動識別收容在容器中的內容物,可進行可靠性高的處理。
第十二發(fā)明是一種大容量分注裝置,其中,上述識別單元貼附在可相對上述容器自由裝卸而設置的標簽上。
根據第十二發(fā)明,由于識別單元沒有貼附在容器本身上,而是貼附在可相對該容器自由裝卸而設置的標簽上,因而識別單元的裝卸容易,并且由于能夠進行容器的再利用和識別單元的再利用,因而處理容易。
第十三發(fā)明是一種大容量分注裝置,其中,在上述容器配置區(qū)域具有用于調節(jié)所配置的容器的溫度的溫度調節(jié)部。
根據第十三發(fā)明,通過設置用于調節(jié)所配置的容器的溫度的溫度調節(jié)部,能夠利用該大容量分注裝置連貫地進行一系列的必要處理,并且能夠進行多種處理。
第十四發(fā)明是一種大容量分注裝置的使用方法,其中包括如下工序吸引吐出工序,使用一個或兩個以上的分注用缸體和配置在容器配置區(qū)域上的容器,相對該容器吸引或吐出規(guī)定的流體;和移動工序,使該分注用缸體相對上述容器配置區(qū)域相對地移動,其中,所述分注用缸體包括細徑部;粗徑部,與該細徑部連通并能夠收容流體;滑動部,可滑動地設在該粗徑部內,并能夠通過上述細徑部相對該粗徑部吸引和吐出流體;和連接部,把該滑動部可自由裝卸地連接在用于驅動該滑動部的吸引吐出機構上。
使用分注用缸體進行吸引吐出處理時,需要作如下相關的準備例如與把分注用缸體安裝到上述大容量分注裝置上相關的準備、與把安裝后的缸體的連接部連接在吸引吐出機構上相關的準備、或者與容器的配置相關的準備。
根據第十四發(fā)明,與第四發(fā)明相同地,將具有進行流體的吸引吐出的功能的分注用缸體向大容量分注裝置進行裝卸而使用。因而進行流體的吸引吐出時,除了該分注用缸體以外,不需要使用具有與該容量相當?shù)娜萘康木哂谢钊母左w,連接管等部件。
因而吸引吐出液體時所進行的壓力調節(jié),只對上述分注用缸體內的氣體即空氣的量的與細徑部的容量和通過滑動部的滑動而變?yōu)樽钚〉拇謴讲康娜萘肯喈數(shù)牧窟M行即可。一般氣體的體積隨著溫度、壓力的變化而容易變化。因此,具有作為壓力調節(jié)對象的氣體的量相比進行處理的液體量充分小的結構時,能夠進一步準確并精密地確定液體的吸引及吐出量。
另外在本分注裝置中使用進行流體的吸引吐出的粗徑部上設有滑動部的分注用缸體。因此,如上所述,在本分注裝置上由于除了該粗徑部以外不再需要其他具有相同程度的容量的具有活塞等機構的缸體以及連接它們的管等,因而能夠抑制該分注裝置整體的規(guī)模,并能夠有效地利用操作空間。因而該分注裝置特別適合于對于多種種類的檢查對象物處理較大容量的流體的情況。
另外由于在本分注裝置中能夠全部更換使用與包含液體、氣體的流體接觸的部分,因而能夠基本上完全地防止交叉污染而可進行可靠性高的處理。
另外由于通過手動進行缸體的裝卸,因而沒有必要把未使用或使用過的分注用缸體配置在容器操作區(qū)域上。由于縮小了必要的操作區(qū)域,因而即使處理多種類的較大容量的液體時,也能夠抑制裝置規(guī)模,并能夠有效地利用操作空間。另外對于多種檢查對象物,對于較大容量的流體能夠進行有效、迅速且多樣的處理。
另外通過把收容各種試劑或檢體的容器預先配置在容器配置區(qū)域上,對于一次處理,能夠通過該裝置從其開始到最后連貫地完成,因而操作效率高。
第十五發(fā)明是一種大容量分注裝置的使用方法,其中包括套管安裝工序,把上述分注用缸體移動至上述容器配置區(qū)域中配置上述套管的位置上,降下該分注用缸體,覆蓋上述分注用缸體的上述細徑部而安裝上述套管。
操作者對經過一系列的處理而在規(guī)定容器中收容生成物后使用的缸體進行裝卸時需要進行該套管安裝工序。
根據第十五發(fā)明,與第六發(fā)明相同地,在上述容器配置區(qū)域上,除了上述容器以外,還排列有覆蓋上述分注用缸體的細徑部而安裝的套管。該套管與該分注用缸體相比具有充分小的體積。因此,不在容器配置區(qū)域上排列該分注用缸體本身并使裝卸自動化,而是手動進行裝卸,并僅使套管的安裝自動化,以防止細徑部與操作者的手之間的直接接觸,由于可以減小分注用缸體的裝卸所使用的面積,因而能夠進一步有效地利用操作區(qū)域。
第十六發(fā)明是一種大容量分注裝置的使用方法,其中包括動作確認工序,在進行上述吸引吐出工序時,通過光學方法測量上述分注用缸體內的液體量而確認吸引吐出結果。
根據第十六發(fā)明,與第八發(fā)明相同地,由光學方法測量通過分注用缸體進行吸引或吐出動作時的分注用缸體的液體量,從而能夠確認進行吸引或吐出后收容或殘留的液體量等的吸引吐出動作,因而具有更高的定量性,能夠進行可靠性高的處理。
第十七發(fā)明是一種大容量分注裝置的使用方法,其中包括容器配置確認工序,通過讀取所配置的容器的識別單元而確認上述容器配置區(qū)域的容器的配置。
根據第十七發(fā)明,與第十一發(fā)明相同地,通過在上述容器上貼附識別單元并讀取該識別單元,能夠不增加使用者的負擔而自動識別收容在容器中的內容物,可進行可靠性高的處理。
第十八發(fā)明是一種大容量分注裝置的使用方法,其中包括調節(jié)流體溫度的工序,利用上述分注用缸體將流體轉移到設有用于調節(jié)上述容器溫度的溫度調節(jié)部的容器中,從而調節(jié)該流體的溫度。
根據第十八發(fā)明,與第十三發(fā)明相同地,通過設置用于調節(jié)所配置的容器的溫度的溫度調節(jié)部,能夠利用該大容量分注裝置連貫地進行一系列的必要處理,并且能夠進行多種處理。
第十九發(fā)明是一種的大容量分注裝置的使用方法,其中包括空隙除去工序,用于除去安裝的上述分注用缸體的連接部和設在上述吸引吐出機構上并與該連接部連接的被連接部之間的空隙。
根據第十九發(fā)明,與第五發(fā)明相同地,通過在上述分注用缸體的連接部和上述吸引吐出機構的被連接部之間設置空隙,能夠容易地進行上述連接部和被連接部之間的連接。另外通過設置用于自動地除去該空隙的空隙除去機構,可以除去連接部和被連接部之間的空隙,從而可靠地進行從上述吸引吐出機構至上述滑動部的力的傳遞。因此,由于能夠精密且準確地進行上述分注用缸體的吸引吐出量的控制,因而能夠進行可靠性高的處理。
第二十發(fā)明是一種大容量分注裝置的使用方法,其中包括以下工序使分注用缸體的細徑部升降移動至設在該細徑部的可升降移動的路徑上的磁力操作區(qū)域的工序、和利用分注用缸體對懸浮有磁性粒子的溶液進行吸引或吐出時,相對位于上述磁力操作區(qū)域的上述細徑部內施加或除去磁場的工序。
在此優(yōu)選的是,上述磁力操作區(qū)域,進而,設有上述磁力部的磁力源的高度位置,設定為如下所述的距上述容器配置區(qū)域的高度范圍內,即在上述細徑部的前端部插入到容器內能夠進行液體的吸引吐出的狀態(tài)下,能夠向上述細徑部內施加磁場。另外“磁性粒子”與目標物質結合,或者可以與目標物質結合。
根據第二十發(fā)明,與第七發(fā)明相同地,在細徑部的可升降移動的路徑上,能夠向細徑部內施加磁場。因而無論粗徑部的容量多大,都能夠可靠地向該細徑部內施加磁場。另外規(guī)定位置或磁力操作區(qū)域,設在可通過上述分注用缸體進行流體的吸引吐出的位置上,從而能夠在流體的吸引吐出時施加磁場,因而能夠對于包含在流體中的全部磁性粒子施加磁場,因而效率高。另外由于能夠在吸引吐出的同時施加磁場,因而能夠迅速地進行處理。
另外通過使用磁性粒子能夠迅速并容易地進行目標物質的分離、濃縮、稀釋化等多種處理。
圖1是表示本發(fā)明實施方式的分注用缸體的圖,圖2是本發(fā)明實施方式的大容量分注裝置的透視圖,圖3是本發(fā)明實施方式的大容量分注裝置的主視圖,圖4是本發(fā)明實施方式的大容量分注裝置的側視圖,圖5是本發(fā)明實施方式的大容量分注裝置的俯視圖,圖6是表示本發(fā)明實施方式的容器和條形碼閱讀器的圖,圖7是本發(fā)明實施方式的處理流程圖,圖8是表示本發(fā)明其他實施方式的分注用缸體的圖,圖9是表示其他實施方式的具有光學測量部的大容量分注裝置的圖,圖10是本發(fā)明實施方式的多個容器收容部的透視圖,圖11是表示本發(fā)明實施方式的穿孔機構的圖,圖12是表示與本發(fā)明其他實施方式的條形碼閱讀器有關的說明圖。
具體實施例方式
對于根據本發(fā)明的實施方式的缸體、大容量分注裝置以及大容量分注裝置的使用方法,根據附圖進行說明。本實施方式的說明只要沒有特別指定,就不能解釋為限制本發(fā)明。
圖1是表示根據本發(fā)明實施方式的分注用缸體10的圖,圖1(a)表示該分注用缸體10的外觀的透視圖,圖1(b)表示該分解透視圖。
該分注用缸體10,包括前端較細的大致圓筒形的細徑部11;大致圓筒形的粗徑部12,與該細徑部11連通并可收容流體;具有緊貼在上述粗徑部12的內壁的外周的圓板形的活塞13,可滑動地設在該粗徑部12內,通過上述細徑部11可以相對該粗徑部12進行流體的吸引和吐出,相當于滑動部;桿14,其一端固定而設在該活塞13上;和正面大致形成T字形的T字形端部15,設置在位于該粗徑部12的外側的桿14的另一端上,作為連接部將該活塞13可自由裝卸地連接在驅動上述活塞13的后述的吸引吐出機構的動作部分上。
上述粗徑部12的上端部上設有覆蓋該粗徑部12的開口的蓋16,在該蓋16的中央,凸緣管17與粗徑部12同軸地向外側突出而設置。上述桿14貫通該蓋16和該凸緣管17雙方,并在上述凸緣管17的上端設有凸緣。上述桿14另一端的T字形端部15位于上述凸緣管17的外側而設置。上述凸緣管17保持上述桿14并使其可以動作,并且相當于上述卡定部,用于把上述粗徑部12安裝到上述吸引吐出機構的非動作部分上。
上述桿14,剖面成十字形,并且與上述凸緣管17之間設有空隙,由活塞13隔開的粗徑部12的桿14側的空間,通過與該凸緣管17之間的空隙而與外部空氣連通。優(yōu)選的是,上述活塞13的外周18上形成用于提高水密性的一條或多條槽。該粗徑部12的下端部19形成大致圓錐形,上述活塞13處于下死點的狀態(tài)下,那里也存在少容量的空間。因此,使用本實施方式的分注用缸體10時,相對把該下端部19的該容量與上述細徑部11的容量加起來的容量的量的空氣進行壓力的調節(jié)。另外代替與上述凸緣管17之間的空隙,也可以在上述蓋16上設置空隙。
另外細徑部11上具有可插入各容器的前端部20,作為用于嵌合套管21的開口部22的嵌合部,設有具有比上述細徑部11稍大的直徑的外輪部23,所述外輪部23上設有沿著軸的一個或多個細的鋸齒紋,并從上述下端部19向下方突出設置而包圍該細徑部11的上部,為了防止上述套管21的脫落,該外輪部23上沿著外周設有與套管21的開口部的內周上設置的環(huán)形槽扣合的突條,外輪部23的直徑形成與上述套管21的開口部嵌合的大小。在此上述細徑部11、粗徑部12以及外輪部23由透光性或半透光性的部件例如玻璃或聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯等樹脂形成。該粗徑部12的容量例如為50毫升。
圖1(c)、(d)各自表示上述套管21的開口部與上述外輪部23嵌合而安裝該套管的狀態(tài)的分注用缸體10和套管21。
圖2是第二實施方式的大容量分注裝置24的部分省略的整體透視圖。
該大容量分注裝置24具有主體部26,所述主體部26包括八個的分注用缸體10,沿著在附圖中的X軸方向延伸的線而排列成一列;吸引吐出機構25,可自由裝卸地安裝八個該分注用缸體10,并且與上述各連接部15連接而用于驅動上述分注用缸體10的上述活塞13。該大容量分注裝置24還包括Y軸支架27和容器設置臺29,該主體部26、進而分注用缸體10可在上下方向(圖中的Z軸方向)移動地設置在所述Y軸支架27上,并且所述Y軸支架27使該主體部26、進而分注用缸體10可沿著附圖中的Y軸方向移動;所述容器設置臺29上設有用于設置多個容器的容器設置區(qū)域28。
另外該大容量分注裝置24,為了得知八個上述分注用缸體10的液體量而具有例如用光學方法測量液面(液レベル)的光學測量部30、用于讀取貼附在容器上的條形碼的條形碼閱讀器31、用于向上述細徑部11內施加磁場的磁力32。
上述主體部26由上述吸引吐出機構25和八個的上述分注用缸體10構成。
該吸引吐出機構25包括屬于上述動作部分的板34,其設有T字形槽33,所述T字形槽33具有與八個上述T字形端部15嵌合,通過摩擦力連接該T字形端部15的作為八個被連接部的正面大致為T字形的槽;作為上述安裝部的八組棒狀的一對夾持部件35,其具有嵌入上述凸緣管17的凸緣和上述粗徑部12的蓋16之間的厚度,通過以從其兩側彈性地對該外周面施力的狀態(tài)進行夾持來安裝上述分注用缸體10,并設在上述非動作部分上。
另外該吸引吐出機構25還包括在導向用板上切口而設置的八個半圓形的導向部36,用于與該分注用缸體10的粗徑部12的外周面接觸而引導該分注用缸體10;屬于上述動作部分的上側板37,設置在上述板34的上側,從上側覆蓋各T字形槽33地固定并安裝在該板34上,并且在與上述T字形槽33對應的位置上,設置有八個薄孔狀的沿著Y軸方向的空隙,所述空隙使上述T字形端部15能夠容易地嵌合到該T字形槽33上;和空隙除去板37a,屬于上述動作部分,為了防止由該空隙產生的該T字形端部15的上下方向的松動,使從該吸引吐出機構到上述活塞13的動力可靠傳遞,而作為除去該空隙的空隙除去機構,可以沿著上述Y軸方向在該空隙內進退地設置。由此。其中,該空隙除去板37a通過未圖示的馬達驅動,并與上述板34等一起進行上下動作。
該吸引吐出機構25包括馬達38,用于通過使屬于上述動作部分的上述板34和上述板37等在上下方向上進行動作而驅動上述活塞13;通過該馬達38轉動驅動的滾珠絲杠39;屬于非動作部分的主體框架40,其上設置有該馬達38、該滾珠絲杠39、上述夾持部件35、導向部36,安裝有上述八個分注用缸體10。
上述Y軸支架27包括框架41,在上下方向上可移動地支撐該主體部26;同步皮帶45,設在該框架41的下側,并設在上述容器設置臺29上以使該Y軸支架27能夠移動;安裝在該同步皮帶45上的腳部42;導向部44,在上述容器設置臺29上,與沿著Y軸方向設置的軌道43接觸而引導移動;Z軸升降用馬達46,固定設置在上述框架41上,用于在上下方向上驅動上述主體部26;屬于上述升降移動部的Z軸升降機構用滾珠絲杠47,設在該框架41上,被該馬達46轉動驅動,在上下方向上驅動上述主體部26。
上述光學測量部30包括X軸支架50,被沿著圖中的X軸方向固定設置在上述Y軸支架27的上述框架41上的軌道48引導,并通過沿著該軌道48而設置的同步皮帶49,可沿著X軸方向在上述Y軸支架27上移動;相對該X軸支架50可上下移動而設置的支撐框架51;用于使該支撐框架51在上下方向上移動的馬達52;安裝在該支撐框架51上的CCD照相機53和反射鏡54。上述條形碼閱讀器31,與上述CCD照相機53和反射鏡54相同地可相對上述X軸支架50上下移動而設置在該支撐框架51的下側。該CCD照相機53、反射鏡54以及條形碼閱讀器31,在與X軸方向和上下方向的移動有關的范圍內,與上述分注用缸體10彼此獨立。
上述Y軸支架27的上述框架41上設有八個棒狀的背景光部(未圖示),對應于上述各分注用缸體10,在朝向該分注用缸體10側的面上各有一個,并具有該分注用缸體10的粗徑部12程度的沿著軸方向的長度。因而能夠向上述CCD照相機53入射強光。該背景光部相當于上述照射部。
上述容器配置區(qū)域28上各自設有八列的各種容器55、56、57、58、59、60。另外在圖中,標號61是該容器配置臺29上設置的槽部,具有容器55和容器56上所貼附的上述條形碼閱讀器31可插入的大小,并且配置成可通過該條形碼閱讀器31讀取貼附在該容器55、56上的條形碼。
圖3是從正面表示該大容量分注裝置24的圖。
上述磁力部32設在上述Y軸支架27的框架41上。該磁力部32在對應進行升降移動的八個上述分注用缸體10的可升降移動的路徑的較下方的規(guī)定位置上具有磁力操作區(qū)域。該磁力操作區(qū)域設在使上述細徑部11的前端部20插入到容器配置區(qū)域內的容器中,相對容器可進行液體的吸引吐出的高度的位置上。該磁力部32包括八個磁鐵塊62,為了相對位于該磁力操作區(qū)域上的各上述細徑部11施加或除去磁場,而可在Y軸方向移動規(guī)定距離以能夠相對該各細徑部11接近或遠離;馬達63,用于驅動該磁鐵塊62,使其相對該各細徑部11接近或遠離。由于該磁力部32設在上述Y軸支架27上,因而通過Y軸支架27的移動能夠與上述分注用缸體10一起移動。
另外上述用于驅動活塞的馬達38的轉動由鏈輪(sprocket)65通過滾筒和同步皮帶傳遞到滾珠絲杠39、64上。標號66是與鏈輪一同把上述Z軸升降用馬達46的轉動傳遞到上述滾珠絲杠47的同步皮帶。
另外在圖中,標號67是用于轉動驅動同步皮帶45的馬達,所述同步皮帶45用于移動上述Y軸支架27。
圖4是表示實施方式的該大容量分注裝置24的側視圖的圖,在圖中,標號68是用于通過鏈輪轉動驅動同步皮帶49的馬達,所述同步皮帶49用于移動上述X軸支架50。
在圖中,標號69是用于使各夾持部件35移動微小距離,以使上述夾持部件35以對上述凸緣管17彈性地施力的狀態(tài)進行夾持的部件。
圖5表示實施方式的該大容量分注裝置24的俯視圖。在該圖中,標號70是用于把驅動上述同步皮帶45的馬達67的轉動驅動傳遞到設在上述容器設置臺29的相反側面上的同步皮帶45的轉動軸。
如上所述,在該容器設置臺29上配置有各容器55、56、57、58、59、60。其中,上述容器55用于收容生成物,貼附有上述作為識別單元的條形碼的標簽71可裝卸地設在該容器55上。并且收容檢體的上述容器56上也貼附有作為識別單元的條形碼。
上述容器57用于收容上述套管21,通過插入上述分注用缸體10的細徑部11而可以安裝。上述容器58是用于收容對應上述粗徑部12的容量的具有較大容量的液體的50毫升容器。上述容器59是預先收容填充較小容量的規(guī)定試劑的15毫升的預先填充試劑盤。上述容器60是用于收容規(guī)定試劑的容器。另外在上述容器設置臺29上,用于加熱該容器60的加熱塊(未圖示)包圍該容器60而設置,或者設在其附近。
圖6(a)、(b)是表示貼附在標簽71上的條形碼72和貼附在上述容器56上的條形碼73的圖,所述標簽71可自由裝卸地安裝在上述容器55上。圖6(c)是表示上條形碼閱讀器31的圖,標號74表示能夠讀取條形碼72、73的讀取面。該讀取面74還設在該條形碼閱讀器31的內側,通過使上述槽部61向X軸方向移動而能夠讀取一次面向上述槽部61側而配置的條形碼72、73。另外在該槽部61的用于收容上述容器56的部分上,設有如上述條形碼73配置在槽部61的壁面上一樣的切口。另外上述標簽71設有上述容器55的上部可以進入的大小的孔,并且設有突起或凹處等卡定部以使該標簽71不能在容器55的周圍移動。
本實施方式的大容量分注裝置24中,此外還包括對應來自外部的指示的上述吸引吐出機構25、Y軸支架27、X軸支架50、Z軸升降機構、具有磁鐵塊62的磁力部32、背景光部、CCD照相機53、支撐框架51、進行相對條形碼31等的動作指示或各動作的監(jiān)視等的控制的控制部、相對該控制部進行數(shù)據的輸入以及動作指示等的輸入部、輸出上述各動作指示的監(jiān)視結果等的輸出部。另外還包括監(jiān)視部,根據上述CCD照相機53的測量結果,判斷上述分注用缸體10的狀態(tài),得到該判斷結果與各分注用缸體10及其動作指示結合的監(jiān)視結果。
該監(jiān)視部包括配置數(shù)據存儲部,存儲從上述配置確認部得到的配置數(shù)據;測量結果判斷部,將上述測量結果與根據預先得到的數(shù)據或實驗的正常光學模式的比較結果作為判斷結果,由此使該動作指示和與上述分注用缸體10有關的數(shù)據結合;和用于存儲該監(jiān)視結果的監(jiān)視結果存儲部。
在此上述控制部由未圖示的CPU、各種存儲器以及具有各種程序數(shù)據的信息處理裝置構成。并且上述輸入部例如由未圖示的鍵盤、鼠標、開關或通信線路等形成。并且上述輸出部可以是液晶或CRT等顯示部、打印機、CD驅動器、DVD驅動器或者具有通信線路等的部件。
接著根據圖7說明本實施方式的動作,說明從各人體的血液中一并提取DNA,RNA,mRNA等物質(以下稱為“DNA等”)的處理例。進行該處理時,使用真空采血管而提取大容量的血液(例如,10毫升、7毫升、5毫升)。
在步驟S1,作為檢體把從各人體采取的全部血液收容到八個容器56中,并把套管21收容到八個各容57中,在較大容量的容器58的第一列的八個容器中分別收容用于溶解血液中的細胞的溶解液,在第二列的八個容器中分別收容作為磁性粒子的將DNA等結合于具有磁性體的硅質顆粒上時所必要的結合用試劑,例如中和緩沖液等,在第三列的八個容器中分別收容洗凈液。另外較小容量的容器59的第一列的八個容器中分別收容具有磁性體的硅質顆粒的懸浮液,在第二列的八個容器中分別收容純水等洗提液,并將它們設置在上述容器設置臺29上。
在步驟S2,進行設置后,使上述Y軸支架27在Y軸方向上移動而位于上述槽部61內后,驅動上述馬達52,使上述支撐框架51下降而把上述條形碼閱讀器31插入該槽部61內,接著,通過移動上述X軸支架50而在X軸方向移動,依次讀取上述容器55、56各八組的條形碼,由此確認這些容器55、56是否收容了目標內容物,或者是否將要收容??梢园堰@個比較結果直接顯示在作為上述輸出部的顯示部,但是也可以直接存儲到存儲器中。
在步驟S3,把各上述分注用缸體10安裝到上述大容量分注裝置24上??捎刹僮髡呤謩舆M行該分注用缸體10的安裝。設在該分注用缸體10的桿14上端部的T字形端部15利用設在上側板34上的空隙而嵌合到上述T字形槽33上,并且通過上述導向部36引導該分注用缸體10的粗徑部12的外周面,并通過上述夾持部件35從兩側夾持上述分注用缸體10的凸緣管17而進行安裝。
在步驟S4,為了除去上述分注用缸體10的上述T字形端部15上側的空隙,其中上述分注用缸體10的上述T字形端部15安裝并通過摩擦力保持在上述T字形槽33上,使上述空隙除去板37a在該空隙內在Y軸方向滑動而插入到該空隙內,從而除去該空隙。
在步驟S5,使設有沿著X軸方向排列的八個該分注用缸體10的上述Y軸支架27同時沿著上述Y軸移動,移動至上述容器56的列位置,并驅動上述Z軸升降用馬達46而使八個該分注用缸體10同時降下而插入到容器56中,驅動上述吸引吐出機構25而使八個活塞13同時向上側方向移動,并把收容在該容器56內的作為檢體的各患者的血液同時吸引至上述分注用缸體10的各粗徑部12。
吸引后通過上述背景光部(未圖示)向該分注用缸體10的粗徑部12照射光,并利用上述CCD照相機53和上述反射鏡54對該分注用缸體10的粗徑部12照相。該CCD照相機53通過上述X軸支架50在X軸方向移動,同時依次對八個該分注用缸體10照相,由此可以確認吸引至上述粗徑部12中的上述檢體液的有無以及其量。
在步驟S6,使該分注用缸體10在Y軸方向移動,移動至上述容器58的第一列的位置,并把所吸引的血液吐出到收容在該容器58內的細胞溶解液中。通過把該細胞溶解液與上述血液混合攪拌而溶解血液中的細胞,并從液體中提取DNA等。把該溶液全部容量吸引到該分注用缸體10中并使該分注用缸體10在Y軸方向移動。
在步驟S7,把上述分注用缸體10移動至上述容器58的第二列,并把該溶液吐出到使上述DNA等容易結合于上述磁性粒子上的上述結合用試劑內。該結合用試劑,例如在上述磁性粒子為硅質顆粒的情況下為中和緩沖液。
在步驟S8,使吐出上述溶液后的空的上述分注用缸體10在Y軸方向上移動,移動至上述容器59的第一列,吸引具有磁性體的硅質顆粒的懸浮液,并在Y軸方向移動而把該懸浮液移動至上述容器58的第二列,把該懸浮液吐出到該容器58內而與上述溶液一起攪拌。
在步驟S9,使上述分注用缸體10的上述細徑部11升降移動至上述磁力部32的磁力操作區(qū)域。該細徑部11到達該區(qū)域時,為了向該細徑部施加磁場,驅動上述馬達63而使八個上述磁鐵塊62接近八個該細徑部11。在使該磁鐵塊62接近的狀態(tài)下反復進行相對上述溶液的吸引吐出。附著上述DNA等的硅質顆粒在吸附在該細徑部11的內壁上的狀態(tài)下被分離并吐出其剩余液體。
在步驟S10,在如上所述的上述磁鐵塊62向細徑部11接近的狀態(tài)下,把與上述DNA等結合的硅質顆粒吸附到上述分注用缸體10的細徑部11的內壁上,并使該分注用缸體10在Y軸方向上移動而使之位于收容有洗凈液的容器58的第三列上。在把該細徑部11插入到該容器58并使上述磁鐵塊62從該細徑部11遠離而除去磁場的狀態(tài)下,通過反復進行洗凈液的吸引吐出而使分離的硅質顆粒再次懸浮。進行規(guī)定次數(shù)的吸引吐出后,再次使磁鐵塊62接近而反復進行吸引吐出,使硅質顆粒再次被吸附到上述細徑部11的內壁上并吐出剩余液體。
在步驟S11,移動該分注用缸體10而使之位于收容有用于從該硅質顆粒分離上述DNA等的洗提液的上述容器59的第二列,并吸引該液體而在Y軸方向上移動,在使上述磁鐵塊62離開的狀態(tài)下,與上述硅質顆粒一起吐出于設有加熱塊的上述容器60,并進行保溫。
在步驟S12,經過規(guī)定時間后在使磁鐵塊62接近的狀態(tài)下吸引全部容量,并在Y軸上移動,移動至上述容器55,并在該狀態(tài)下吐出。因此,硅質顆粒吸附在該細徑部11的內壁上而得到剩余液體即DNA等的懸浮液體。
結束處理后,在步驟S13,把該分注用缸體10移動至收容有上述套管21的上述容器57,并通過降下上述細徑部11而把該套管21嵌合到上述外輪部23上,由此把套管21安裝到細徑部11上。
在步驟S14,操作者可以抓住該套管21而從該大容量分注裝置24卸除該分注用缸體10,并進行廢棄。
由于操作者的手不附著試劑等就能夠卸除上述分注用缸體10,因此操作者不會被試劑或檢體等污染,因而安全。其中優(yōu)選的是,在步驟S3、步驟S5、步驟S6、步驟S7、步驟S10、步驟S12的各工序中,利用上述CCD照相機53對各分注用缸體10的狀態(tài)進行照相,由此在結束處理后確認其動作。因而可進行可靠性高的處理。
圖8是表示其他實施方式的大容量分注裝置(如圖9的標號124所示)中使用的分注用缸體80的圖。并且在以下說明中與圖1至圖6相同的部分使用同一標號,并省略其說明。該分注用缸體80,包括前端較細的大致圓筒形的細徑部81;大致圓筒形的粗徑部12,與該細徑部81連通并可收容流體;圓板形的活塞(未圖示),其相當于滑動部,可滑動地設在該粗徑部12內,通過該細徑部81可相對該粗徑部12進行流體的吸引和吐出;其一端固定設置在該活塞上的桿(未圖示);形成大致球形的球形端部85,位于該粗徑部12的外側上的桿的另一端上,作為連接部而把該活塞可自由裝卸地連接到用于驅動上述活塞的上述吸引吐出機構的動作部分上。并且設有八個作為被連接部的具有正面大致呈圓形的槽的圓筒形槽,與該球形端部85嵌合而通過摩擦力連接該球形端部85,因而本實施方式的上述大容量分注裝置(圖9的標號124)與上述大容量分注裝置24不同。
在本實施方式中,上述細徑部81由上部細徑部84和下部細徑部88構成,上部細徑部84,雖然其直徑比粗徑部12形成得充分小,但是比下部細徑部88的直徑較大而形成。因而雖然上部細徑部84能夠使內部充分地受到磁場,但是即使在磁性粒子吸附在上部細徑部84的內壁上的情況下,也不會由于該吸附的磁性粒子而阻礙流體的流動。另外標號86是蓋,標號87是凸緣管。
圖9是表示上述大容量分注裝置124的液體量檢測機構的圖。本實施方式的大容量分注裝置124中,代替可沿著X軸方向移動的X軸支架50和該X軸支架50上所設置的上述CCD照相機53和反射鏡54,可相對八個的分注用缸體80,分別隔著各分注用缸體80,垂直于軸方向而將兩對發(fā)光元件91、受光元件93以及發(fā)光元件92、受光元件94固定設置于支持板90上。在此分別設定從受光元件輸出的電信號等級的閾值,以使一方的一對檢測粗徑部12內的液體的有無,另一方的一對檢測細徑部81內的液體的有無。使上述分注用缸體80在上下方向移動的同時,測量粗徑部和細徑部中的液體的有無而可以測量液體量。根據本實施方式,由于沒有必要設置CCD照相機、反射鏡、背景光和X軸支架的移動機構,因而能夠抑制裝置規(guī)模,并能夠削減制造成本。
圖10(a)是表示本實施方式的大容量分注裝置124中使用的多個容器收容部100的圖。該多個容器收容部100具有作為收容或可收容各種試劑的多個(該例中為七個)容器的瓶體(bottle)101、和以列狀收容該瓶體101的箱體102。該箱體內的該瓶體102的側面上貼附有作為識別單元的條形碼103,所述條形碼103顯示與該多個容器收容部100有關的信息例如有效期限、試劑的種類、檢查的種類、識別號碼、負責人等信息。
收容在上述箱體102內的瓶體101的容量有多種,圖10(b)是表示該瓶體的一個例子的圖。該瓶體101包括頭部104、主體部105以及前端較細形狀的底部106,上述主體部105上設有卡定爪107而阻止上述箱體102內的該瓶體101的松動。
圖11是表示設在上述大容量分注裝置124上的穿孔機構的圖。
作為該穿孔機構進行穿孔的對象,是用可預先穿孔的蓋子封閉上述多個容器收容部108的上述瓶體109的開口部的情況。該穿孔機構包括貫通孔112,設在板111的上述磁鐵塊62的后方,所述板111上安裝有磁鐵塊62,并可進行移動以使上述磁鐵塊62接近或者遠離上述分注用缸體80;穿孔用銷110,貫通該貫通孔112而延伸至板111的下側;上述穿孔用銷110的上端部113,設有在將上述套管21安裝于上述分注用缸體80的狀態(tài)下收容其前端的凹處;管114,包圍上述貫通孔112并突出設置在上述板111的下側;和彈簧115,其一端安裝在該管114上,另一端安裝在上述穿孔用銷110上,向上側方向彈性地對該穿孔用銷110施力。使用該穿孔機構對上述瓶體109的蓋子進行穿孔時,移動上述板111而使上述穿孔用銷110的上端部113位于上述分注用缸體80的前端部89的正下方。接著,向Z軸方向的下側移動該分注用缸體80而使上端部113與套管21的前端接觸,在此狀態(tài)下,使上述穿孔用銷110向下方移動而對上述瓶體109的蓋子進行穿孔。結束穿孔時,向上方移動上述分注用缸體80,并使上述套管21的前端從上端部113脫離,從而使上述穿孔用銷110也位于瓶體109的上方。
圖12是對上述大容量分注裝置124中作為讀取部的條形碼閱讀器131進行說明的圖。圖12(a)是表示條形碼閱讀器131和貼附有條形碼閱讀器131所要讀取的條形碼的容器組的側視圖,圖12(b)是條形碼閱讀器131和上述容器組的俯視圖。本實施方式的大容量分注裝置124上,沒有設置使條形碼閱讀器與上述CCD照相機和反射鏡一起在X軸方向移動的機構。而在相當于上述槽部61的空間部分上設有使上述條形碼閱讀器131在X軸方向上移動的機構。
如圖12(b)所示,該條形碼閱讀器131在X軸方向上平行移動并使上述容器55、容器56以及多個容器收容部108上分別貼附的條形碼72、73、103的讀取面相對上述容器的排列方向成規(guī)定角度,由此無遺漏地進行讀取。
在此,標號120是用于安裝上述容器55、56以及多個容器收容部108的安裝用板,標號121是用于連接該安裝用板的連接用孔。另外這些容器組設在相當于上述大容量分注裝置24的容器設置臺29的上述大容量分注裝置124的部分上。
在圖8至圖12所示的實施方式的大容量分注裝置中,在前述的步驟S2中,由于條形碼閱讀器131預先設在相當于上述槽部61的空間內,因而由該條形碼閱讀器131進行的條形碼的讀取,可僅通過使條形碼閱讀器131在X軸方向上移動而進行,而不需要使上述Y軸支架27在Y軸方向上移動而插入到上述槽部61的工序。另外在步驟S5,液體量的檢測,可利用設在各分注用缸體80上的兩對發(fā)光元件91、92、受光元件93、94而分別檢測粗徑部12和細徑部81的液體的有無,從而檢測液體的有無和液體量,而不需要通過背景光部的照射、通過CCD照相機53和反射鏡54進行照相的工序以及使CCD照相機53在X軸方向上移動的工序。
以上說明的各實施方式是為了更好地理解本發(fā)明而具體說明的,而不限定其他方式。因而在不改變發(fā)明的主旨的范圍內可以變更。例如,上述實施方式中使用的各個部件的個數(shù)、大小或形狀不限定于這些說明。例如,容器或分注用缸體的個數(shù)不限定于八個或八列,例如也可以是包括一個或一列的其他個數(shù)。
另外分注用缸體的排列方法不僅可以線形排列,還能夠以矩陣形、環(huán)形等排列。另外容器的排列也可以對應分注用缸體的個數(shù)和排列而變更。分注用缸體或容器的容量不限定于50毫升?;瑒硬康男螤钜膊幌薅ㄓ趯嵤┓绞街姓f明的形狀。
另外在上述說明中,雖然說明了進行從血液提取DNA等的處理,但是并不限定于該處理或處理順序。除了該處理以外,還能夠適用于抗原、抗體等蛋白質的提取等處理;從人體等生物組織的質體、DNA等的提取;來自食品(飲料、固態(tài)物質、肉、蔬菜等)的DNA等、細菌、病毒、蛋白質等的提取、濃縮;從少量的檢體得到大容量的溶液的處理等各種的生物化學處理。
另外對于上述分注用缸體的連接部T字形端部或球形端部,不僅可以連接在作為被連接部的設置于板上的T字形槽或圓形槽上,而且還可以是具有其他各種形狀的部件之間的連接。另外對于上述嵌合部的形狀,不限定于上述外輪形狀,也可以是角柱形。另外也可以形成斜面,以使外輪部23的下端能夠容易地插入套管。
另外以上各構成要素、部件、裝置等,例如分注用缸體、滑動部、大容量分注裝置、吸引吐出機構、光學測量部、磁力部、Y軸支架、X軸支架、安裝部、卡定部、連接部、讀取部等可適當變形而任意地組合。
權利要求
1.一種分注用缸體,其中包括細徑部;粗徑部,與該細徑部連通并能夠收容流體;滑動部,可滑動地設在該粗徑部內,并能夠通過所述細徑部相對該粗徑部吸引和吐出流體;和連接部,將該滑動部可自由裝卸地連接在用于驅動該滑動部的吸引吐出機構上。
2.根據權利要求1所述的分注用缸體,其中,所述滑動部具有在所述粗徑部內滑動的活塞和一端部固定設置在所述活塞上的桿,該桿的另一端部上設有所述連接部。
3.根據權利要求1或2中任一項所述的分注用缸體,其中,在所述分注用缸體的所述細徑部上包圍該細徑部的上部而在其外側上設置嵌合部,該嵌合部上嵌合安裝有覆蓋該細徑部的套管的開口部。
4.一種大容量分注裝置,其中包括一個或兩個以上的分注用缸體;所述吸引吐出機構,與所述連接部連接而用于驅動所述滑動部;安裝部,將所述粗徑部可自由裝卸地安裝到該吸引吐出機構并使該粗徑部卡定于吸引吐出機構;容器配置區(qū)域,能夠配置多個容器;和移動部,使一個或兩個以上的所述分注用缸體可相對所述容器配置區(qū)域相對地進行移動,其中,所述分注用缸體包括細徑部;粗徑部,與該細徑部連通并能夠收容流體;滑動部,可滑動地設在該粗徑部內,并能夠通過所述細徑部相對該粗徑部吸引和吐出流體;和連接部,將該滑動部可自由裝卸地連接在用于驅動該滑動部的吸引吐出機構上。
5.根據權利要求4所述的大容量分注裝置,其中,設有空隙除去機構,用于除去所述分注用缸體的所述連接部和設在所述吸引吐出機構上并與該連接部連接的被連接部之間的空隙。
6.根據權利要求4或5中任一項所述的大容量分注裝置,其中,在所述分注用缸體的所述細徑部上具有從該細徑部向外側突出形成的嵌合部,在所述容器配置區(qū)域中,除了多個容器外,還以可安裝在所述細徑部上的狀態(tài)配置一個或兩個以上的套管,其通過使開口部嵌合于所述嵌合部而可安裝,并覆蓋所述分注用缸體的所述細徑部。
7.根據權利要求4至6中任一項所述的大容量分注裝置,其中,在該細徑部的可升降移動的路徑附近的規(guī)定位置設置磁力部,所述磁力部能夠對所述分注用缸體的細徑部內施加或除去磁場。
8.根據權利要求4至7中任一項所述的大容量分注裝置,其中,具有可用光學方法測量所述分注用缸體內的液體量的光學測量部。
9.根據權利要求7所述的大容量分注裝置,其中,所述光學測量部包括具有沿著所述分注用缸體的軸方向的光軸的CCD照相機、和反射來自所述分注用缸體的光并使其入射到所述CCD照相機的反射鏡。
10.根據權利要求8或9中任一項所述的大容量分注裝置,其中,所述光學測量裝置相對兩個以上的所述分注用缸體可相對移動。
11.根據權利要求4所述的大容量分注裝置,其中,在配置于所述容器配置區(qū)域的容器上貼附用于識別該容器的識別單元,并且具有用于讀取貼附在該容器上的識別單元的讀取部。
12.根據權利要求11所述的大容量分注裝置,其中,所述識別單元貼附在可相對所述容器自由裝卸而設置的標簽上。
13.根據權利要求4、11或12中任一項所述的大容量分注裝置,其中,在所述容器配置區(qū)域具有用于調節(jié)所配置的容器的溫度的溫度調節(jié)部。
14.一種大容量分注裝置的使用方法,其中包括如下工序吸引吐出工序,使用一個或兩個以上的分注用缸體和配置在容器配置區(qū)域上的容器,相對該容器吸引或吐出規(guī)定的流體;和移動工序,使該分注用缸體相對所述容器配置區(qū)域相對地移動,其中,所述分注用缸體包括細徑部;粗徑部,與該細徑部連通并能夠收容流體;滑動部,可滑動地設在該粗徑部內,并能夠通過所述細徑部相對該粗徑部吸引和吐出流體;和連接部,將該滑動部可自由裝卸地連接在用于驅動該滑動部的吸引吐出機構上。
15.根據權利要求14所述的大容量分注裝置的使用方法,其中,包括套管安裝工序,將所述分注用缸體移動至所述容器配置區(qū)域中配置所述套管的位置上,降下該分注用缸體,覆蓋所述分注用缸體的所述細徑部而安裝所述套管。
16.根據權利要求14所述的大容量分注裝置的使用方法,其中,包括動作確認工序,在進行所述吸引吐出工序時,通過光學方法測量所述分注用缸體內的液體量而確認吸引吐出結果。
17.根據權利要求14至16中任一項所述的大容量分注裝置的使用方法,其中,包括容器配置確認工序,通過讀取所配置的容器的識別單元而確認所述容器配置區(qū)域的容器的配置。
18.根據權利要求14至17中任一項所述的大容量分注裝置的使用方法,其中,包括調節(jié)流體溫度的工序,利用所述分注用缸體將流體轉移到設有用于調節(jié)所述容器溫度的溫度調節(jié)部的容器中,從而調節(jié)該流體的溫度。
19.根據權利要求14至18中任一項所述的大容量分注裝置的使用方法,其中,包括空隙除去工序,用于除去安裝的所述分注用缸體的連接部和設在所述吸引吐出機構上并與該連接部連接的被連接部之間的空隙。
20.根據權利要求14至19中任一項所述的大容量分注裝置的使用方法,其中包括以下工序使分注用缸體的細徑部升降移動至設在該細徑部的可升降移動的路徑上的磁力操作區(qū)域的工序、和利用分注用缸體對懸浮有磁性粒子的溶液進行吸引或吐出時,相對位于所述磁力操作區(qū)域的所述細徑部內施加或除去磁場的工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及分注用缸體、大容量分注裝置以及大容量分注裝置的使用方法,其目的在于提供對于多個種類的檢查對象物,處理較大容量的流體時,也能提高定量性,并且能夠抑制裝置規(guī)模,有效地利用操作空間的分注用缸體、大容量分注裝置以及大容量分注裝置的使用方法。包括細徑部;粗徑部,與該細徑部連通并能夠收容流體;滑動部,可滑動地設在該粗徑部內,并能夠通過所述細徑部對于該粗徑部吸引和吐出流體;連接部,將該滑動部可自由裝卸地連接在用于驅動該滑動部的吸引吐出機構上。
文檔編號G01N35/10GK1774622SQ20048001027
公開日2006年5月17日 申請日期2004年4月15日 優(yōu)先權日2003年4月15日
發(fā)明者田島秀二, 平原善直 申請人:環(huán)球生物研究株式會社