JP5096238B2 - 液体吸引装置 - Google Patents

Description

この発明は、試薬の有無を液センサで検出することができる液体吸引装置に関するものである。

従来、試薬容器内の液量を検知するには、試薬を吸引したサンプリングノズルに光を照射し、透過した光の光学的な変化により、試薬の有無を検知する方法や、試薬を吸引したサンプリングノズル内に通電し、その抵抗値の変化により、試薬の有無を検知する方法や、試薬を吸引したサンプリングノズル内の温度変化や圧力変化等により、試薬の有無を検知する方法等が用いられている。

そして、特許文献１には、これらの方法を用いて、試薬容器内の液体を吸引する際に、流路内の定点を通過する液体の先端から終端までの通過時間を、予め求めておいた予測時間と比較することにより、前記試薬容器内の液量を測定する方法が開示されている。

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、液体の種類によって粘度や密度等が異なると、液体の通過時間が変化し正確な試薬の液量が測定できないという問題がある。
特開２００４−３３３４３９

しかし、分析に使用する試薬の液量は分析結果に大きく影響する。そのため分析に供する試薬液量の確認及び試薬切れの検知をすることは分析精度保障の上からも重要である。

そこで本発明は、容器内の試薬液量を正確に測定することが可能な液体吸引装置を提供すべく図ったものである。

すなわち本発明に係る液体吸引装置は、一端が開口している流路と、前記流路上に設けられた液センサと、前記流路内に流体を吸引する吸引機構と、前記流路の開口端を上下に移動する駆動機構と、所定の容器内から所定量の流体を前記流路内に吸引した後、当該所定量の流体の前記流路内における末端部が前記液センサ内の検出位置に位置するような量の気体を前記流路内に吸引するように制御する制御部と、を備えていることを特徴とする。

このようなものであれば、前記容器内から試薬を所定量吸引した後、前記流路内に吸引した試薬の末端部が液センサ内の検出位置に位置するような量の空気を吸引することにより、前記容器内の試薬の有無や目的量の試薬をサンプリングできたかどうかの判定を行なうことができる。このため、本発明によれば、液体の粘度や密度等に影響されずに正確な試薬液量の確認及び試薬切れの検知を行なうことができる。

前記流路内に吸引した試薬の末端部が液センサ内の検出位置に位置するような空気量の吸引は、１回で行なってもよいが、複数回に分割して行なってもよい。このように複数回に分割して吸引すれば、１回吸引するごとに流路内の検出位置における試薬の有無を検知するように液センサを作動させることにより、試薬中への気泡の混入を検出したり、吸引した試薬量を算出したりすることも可能となる。

更に、一端が開口している流路と、前記流路上に設けられた液センサと、前記流路内に流体を吸引する吸引機構と、前記流路の開口端を上下に移動する駆動機構と、を備えている液体吸引装置を用いて、容器内の液体量を検知する方法であって、所定の容器内から所定量の流体を前記流路内に吸引した後、当該所定量の流体の前記流路内における末端部が前記液センサ内の検出位置に位置するような量の気体を前記流路内に吸引する液体検知方法もまた、本発明の１つである。

このように本発明によれば、試薬液量の測定や試薬切れの検知を高い精度で行なうことができる。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る液体吸引装置１は、図１及び図２に示すように、一端が開口していて、その開口端にはノズル２１が設けてある流路２と、流路２上に設けられた液センサ３と、流路３内に測定対象である試薬を吸引するための吸引機構４と、ノズル２１を保持するためのアーム６と、吸引機構４等を制御する情報処理装置５と、を備えている。

以下に各部を説明する。流路２は、光を透過する材質からなる管状体から構成され、その開口端にはノズル２１が設けてあるものであり、ノズル２１の先端開口部から流路２内に試薬Ｒを導入する。

液センサ３は、図示しない光源と光検出器とを備えていて、検出位置Ｄにおいて、流路２に対して発光し、流路２を透過する光量を検出して、発光量と透過光量との差から流路２内の液体の有無を検出するものである。

吸引機構４は、流路３内に測定対象である試薬Ｒを吸引するためのものであり、例えば、シリンジ等からなるものである。

アーム６は、パルスモータ等の駆動源を備えていて、上下に移動可能にノズル２１を保持するものであり、試薬吸引時には、図１に示すように、ノゾル２１を下降させて容器Ｃ内に挿入し、空気吸引時には、図２に示すように、ノズル２１を上昇させて容器Ｃから引き上げるものである。

情報処理装置５は、ＣＰＵの他に、メモリ、キーボード等の入力手段、ディスプレイ等の出力手段等を備えた汎用乃至専用のものであり、メモリに所定のプログラムを格納し、当該プログラムに従ってＣＰＵやその周辺機器を協働動作させることによって、吸引制御部５１、液センサ制御部５２、アーム制御部５３、結果表示部５４等としての機能を発揮するように構成してある。

吸引制御部５１は、容器Ｃ内から所定量の試薬Ｒを吸引した後、当該試薬Ｒの流路２内における末端部が液センサ３内の検出位置Ｄに位置するような量の空気を吸引するように、吸引機構４を制御するものである。

液センサ制御部５２は、吸引制御部５１と協動して、空気吸引後に、液センサ３内の検出位置Ｄにおける試薬Ｒの有無を検知するよう、液センサ３を制御するものである。

アーム制御部５３は、吸引制御部５１と協動して、試薬吸引時には、図１に示すように、ノゾル２１を下降させて容器Ｃ内に挿入し、空気吸引時には、図２に示すように、ノズル２１を上昇させて容器Ｃから引き上げるように、アーム６を制御するものである。

結果表示部５４は、液センサ３で検出された検出位置Ｄにおける試薬Ｒの有無の結果を、文字、画像、音声等として出力するものである。

次に、液体吸引装置１を用いて容器Ｃ内から試薬Ｒを吸引してその有無を検知する手順を図３のフローチャートを参照して説明する。

まず、アーム制御部５３が制御信号を送信し、当該制御信号を受信したアーム６が、ノズル２１を下降させて、試薬Ｒが収容されている容器Ｃ内に挿入する（ステップＳ１）。

次いで、吸引制御部５１が制御信号を送信し、当該制御信号を受信した吸引機構４がノズル２１から流路２内に所定量の試薬Ｒを吸引する（ステップＳ２）。

続いて、アーム制御部５３が制御信号を送信し、当該制御信号を受信したアーム６が、ノズル２１を上昇させて、容器Ｃ内から引き上げる（ステップＳ３）。

次に、吸引制御部５１が制御信号を送信し、当該制御信号を受信した吸引機構４がノズル２１から流路２内に所定量の空気を吸引する（ステップＳ４）。

そして、液センサ制御部５２が制御信号を送信し、当該制御信号を受信した液センサ３が、光源から流路２に光を発し、流路２を透過する光量を検出して、発光量と透過光量との差から、検出位置Ｄにおける流路２内の試薬Ｒの有無を検出する（ステップＳ５）。

このとき、容器Ｃ内に所定量以上の試薬Ｒがあれば、図４（ａ）に示すように、流路２内に吸引した試薬Ｒの末端部が液センサ３内の検出位置Ｄに位置し、所定量の試薬Ｒが吸引されたことが検知される。一方、容器Ｃ内に所定量未満の試薬Ｒしかないと、試薬Ｒが足りなかった分だけ空気Ａが吸引されるので、図４（ｂ）に示すように、液センサ３内の検出位置Ｄには空気Ａが存在して、試薬Ｒが所定量未満しかなかったことが検知される。

最後に、結果表示部５４が液センサ３から検出結果を取得して、文字、画像、音声等として出力する（ステップＳ６）。

したがって、このように構成した液体吸引装置１によれば、容器Ｃ内から流路２内に所定量の試薬Ｒを吸引した後、引き続いて吸引する空気の量を、先に流路２内に吸引した所定量の試薬Ｒの末端部が液センサ３内の検出位置Ｄに位置するように設定してあるので、容器Ｃ内の試薬Ｒの有無や目的量の試薬Ｒをサンプリングできたかどうかの判定を、試薬Ｒの粘度や密度等に影響されずに正確に行なうことができる。

なお、吸引試薬量の変化には、流路２内における検出位置Ｄの位置（液センサ３設置位置）や、吸引機構４のストローク量を調節する等して吸引空気量の設定を変えることにより、対応することができる。

また、複数種類の試薬からなるキットに関しては、最初に消費される試薬の有無を液体吸引装置１で検知することにより、キットの交換時期を知ることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、液センサ制御部５２の設定を変えて、試薬吸引後に空気を吸引するときの吸引機構４の１ストロークをＮ回に分割し、１回ごとに流路２内の検出位置Ｄにおける試薬Ｒの有無を検知するように液センサ３を作動させれば、気泡の混入を検出したり、吸引した試薬量を算出したりすることも可能となる。

液センサ３は、光学的センサに限定されず、流路２内の液体の有無を識別できれば電磁式センサや超音波センサ等であってもよく、この場合、液センサ３は流路２に固定されなくてもよく、流路２を構成する管状体の材質も光透過性のものに限定されない。

本発明は、その他、前述した実施形態や変形実施形態の一部又は全部を適宜組み合わせてもよく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

本発明の一実施形態に係る液体吸引装置の機器構成図。 同実施形態に係る液体吸引装置の機器構成図。 同実施形態における検知方法を示すフローチャート。 同実施形態における液センサ近傍の拡大図。

符号の説明

１・・・液体吸引装置
２・・・流路
３・・・液センサ
４・・・吸引機構
５１・・・吸引制御部
５２・・・液センサ制御部
５３・・・アーム制御部

Claims (3)

1. 一端が開口している流路と、
   前記流路上に設けられた液センサと、
   前記流路内に流体を吸引する吸引機構と、
   前記流路の開口端を上下に移動する駆動機構と、
   所定の容器内から予め設定した所定量の流体を前記流路内に吸引した後、当該流体が所定量吸引されたならばその末端部が前記液センサ内の検出位置に位置するように予め設定した量の気体を前記流路内に吸引するように制御する制御部と、を備えており、
   前記液センサが、前記気体の吸引後に前記検出位置における流路内の流体の有無を検出する液体吸引装置。
2. 前記所定量の気体の吸引を複数回に分割して行なう請求項１記載の液体吸引装置。
3. 一端が開口している流路と、前記流路上に設けられた液センサと、前記流路内に流体を吸引する吸引機構と、前記流路の開口端を上下に移動する駆動機構と、を備えている液体吸引装置を用いて、容器内の液体量を検知する方法であって、
   所定の容器内から予め設定した所定量の流体を前記流路内に吸引した後、当該流体が所定量吸引されたならばその末端部が前記液センサ内の検出位置に位置するように予め設定した量の気体を前記流路内に吸引し、前記検出位置における流路内の流体の有無を検出する液体検知方法。