JPH0579944B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0579944B2 JPH0579944B2 JP847947A JP794784A JPH0579944B2 JP H0579944 B2 JPH0579944 B2 JP H0579944B2 JP 847947 A JP847947 A JP 847947A JP 794784 A JP794784 A JP 794784A JP H0579944 B2 JPH0579944 B2 JP H0579944B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipette
- liquid
- row
- tip
- tray
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は多数の液溜め穴列相互間に液体サンプ
ルを自動制御により移送して滴定又は稀釈処理を
連続的に実施する装置又はその装置を使用する移
動方法に関する。より詳しくは、それぞれの液溜
め穴が1/10乃至10ミリリツタ程度の微少量液体
を容れる液溜め穴列を設けた微少量滴定トレイに
最初の液体サンプルを充填し、これに対し連続し
た稀釈処理が要求されるような場合に、分離した
多数の液溜め穴列間に液体サンプルを充填しある
いは移動する処理装置に関するものである。この
連続稀釈処理システムは基本的にはサンプル液体
の混合作用を必要とするものであり、この場合に
別個の液溜め穴に含まれる稀釈剤の量が漸次増加
されて混合処理が行なわれ、これによつてサンプ
ル液体の濃度が漸次減小する如き一連の稀釈サン
プル液体が得られる。したがつて特定の性質を決
定するために、多様な濃度を持つたサンプルを試
験することができる。例えば、サンプル液体が血
清であつてもよく、どの濃度の血清が特定の物質
に作用したときに最適の結果を与えるかを決定す
るために試験が行われる。
〔従来の技術〕
当初は液体サンプルの連続稀釈操作は人手によ
つて行われた。異なつた濃度をもつ液体サンプル
が例えば注射器あるいはピペツトの助けを貸りて
各試験管内に含まれた種々の量の稀釈液剤と混合
される。この作業は多数の異なる濃度の液体サン
プルが必要とされる時には相当な時間を必要とす
る。そのために、自動的あるいは半自動的な連続
稀釈機械が開発された。この種機械の一例が米国
特許第3188181号公報に開示されている。この特
許に開示された連続稀釈機械は水平に移動可能な
担持台が設けられており、この担持台上には多数
の試験管を配列した支持棚が設けられている。こ
れには、ピペツトにそれぞれ結合された棚なし注
射器を収容する注射器用ホルダが垂直方向に運動
可能に設けられており、カム機構により上昇運動
し又は下降運動するように設置されている。これ
によつて支持棚内の試験管に貯えられた液体サン
プル内に上記ピペツトを挿入できるようにしてい
る。カム機構によつて動かされるポンプ作動ヘツ
ドが上記注射器を往復動させてピペツト内部の液
体を試験管内部の稀釈剤液体と混合させる。
混合操作完了後に稀釈液剤は試験管から取り出
され、注射器ホルダは上昇され、担持台は他の試
験管列に向つて導かれてその作動が繰返される。
例えば連続した稀釈作用が完了すると、試験管掛
棚に配列した第1番目の試験管列には稀釈されて
ない濃度をもつ液体サンプルがあり第2番目の試
験列は50%濃度の液体サンプルがあり、第3番目
の試験管列における液体サンプル濃度は25%とな
り、これらの濃度%はピペツトにより移動された
液体の量に従つて定まる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は相互汚染が無く且つ移動される
液体量に誤差がないようにして液溜め穴列間に液
体の移動を効果的に行い、且つ従来公知の前記米
国特許に記載されたよりも実質的に改善された性
能を有して極少量の液体サンプルの連続稀釈処理
を行うことのできる新規な液体サンプル移動装置
及びその装置を利用する液体サンプルの自動化移
動方法を提供する。より詳しくは、或る種類の溶
液を取扱う際には多様な濃度を有する各種の液体
サンプル間での相互混交作用を防止することが望
ましい。基本的には、この混交作用はピペツト下
側に冠着して使用する使い捨て可能なチツプを用
いた手操作により行われるものであつて、この場
合上記ピペツトは液溜め穴から液体を吸い上げて
から他の液溜め穴に稀釈液剤を混合させる作用を
もつ。
上述した各混合作動の後に、前記チツプはピペ
ツトから外されて清浄な新しいチツプと交換され
る。しかしながら従来公知の連続稀釈機械では連
続稀釈行程の各サイクル間においてその都度チツ
プを交換するという操作は付与されていなかつ
た。そのため液体相互の混交作用の防止が望まれ
る場合には、機械に組込まれたピペツト列に対し
多段式洗滌行程を付与してこれを清浄化するか、
又は稀釈行程サイクル間に洗滌張水行程(フラツ
シングプロセス)を設けなければならなかつた。
しかし、前述した多段式洗滌行程の挿入は、多
数の行程が各サイクル中に加えられるので実質的
に連続稀釈処理時間を徒らに消費しすぎる。また
一方洗滌液張水行程は大量の処理排液を発生する
欠陥がある。
したがつて本発明の要約的目的は、液体相互の
混交による汚染作用を防止する目的を以つて、サ
ンプル液体移動サイクル期間中において迅速且つ
効果的に使い捨て可能なピペツト冠着用のチツプ
を自動的に交換することができる新しいサンプル
液体移動装置及びその移動方法を提供することで
ある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の前記の目的は液体サンプルを吸入しか
つ、吐注入するピペツト列の下方位置に水平方向
に移動する担持テーブルが設けられ、該担持テー
ブル上には少くとも2個所の作業区域が区画して
設けられる。前記1個所の作業区域は担持テーブ
ルの前側に定められて、液体サンプルと稀釈液剤
を収容することのできる格子状液溜め穴列を有す
るサンプルトレイを載置する。
そして前記第2の作業区域は前記第1作業区域
の後方に間隔を距てて担持テーブルの後側に設置
される。この第2作業区域にはピペツト下端に冠
着するため使い捨て可能な新しいチツプを保持す
る支持穴列を設けたチツプトレイが載置されてい
る。これらは液体サンプルの移動毎に液体相互の
混交による汚染作用を防止するためその都度ピペ
ツト用チツプを自動操作により交換する上で必要
事項となる。更に本発明の各ピペツトの上端は圧
縮可能な追従ばねにより押圧され、ピペツト下端
がチツプ開口内に係合したとき両者の摩擦的係合
を前記ばね圧に抗して可撓的にしつくりと保持す
ることができる。
更に本発明の好ましい実施例では担持テーブル
上のサンプルトレイとチツプトレイとの中間位置
に更にもう一つの液体サンプルトレイが設けられ
微生物学的生物の充填液体や試薬用の液溜め穴に
供することができる。
更に本発明の好ましい実施例としてピペツト用
チツプの交換に際してチツプトレイ上に配列した
一例のチツプ凡てが、ピペツト列に冠着されたか
どうかを検出するための電子光学的検出装置を基
礎フレーム上に設備することが好ましい。更に本
発明に係わる凡ての機素部分の駆動源はマイクロ
プロセツサにより供給された数多の作動パルスに
よつて位置決め制御され或はチツプの冠着又は放
出作用が適切に遂行される。
又液体サンプルの自動移動方法は基本的にチツ
プトレイに保持した一列状のチツプをピペツト列
により取上げ、それらの冠着チツプをサンプルト
レイの液溜め穴列の一つに向つて挿入して、該穴
から一部の液体サンプルを吸入し、次いで該チッ
プ内液体を次の液溜め穴列内の稀釈液剤内に吐出
し、プランジヤを往復運動させて該液体を混合
し、最終的に冠着チツプの位置決め操作を行つた
後、プランジヤを作動してピペツト内に含む凡て
の液体を放出した後、該チツプをチツプトレーに
導いて一斉放出し、更に新しいチツプにその都度
交換する方法を提供する。
〔実施例〕
本発明の好ましい実施例を示す添附図面を参照
して本発明を以下に詳述する。
第1図および第2図に示すように、本発明の方
法を実施するのに適した液体サンプル稀釈のため
の自動連続移動装置は運動可能な2個の主要部分
から構成される。すなわち水平方向に運動可能な
液体サンプルの担持テーブル10と垂直方向に運
動可能なピペツト組立ヘツド12を含んでいる。
第2図により良く示されるように、前記担持テー
ブル10はその水平方向運動のために装置の前後
方向に沿つて基礎フレーム上に固定した左右一対
の案内棒14上に摺動軸受ブロツク16を介して
摺動運動自在に設けられている。該担持テーブル
10の位置決め運動はピニオン20とテーブル下
側に取付けたラツク22を介してステツプモータ
18の割出し駆動制御により実施されている。同
様にピペツト組立ヘツド12の昇降運動は該組立
ヘツド側に付属する摺動軸受ブロツク26を左右
一対の案内ロツド24上に摺動可能に設けて行な
わせている。上記ピペツト組立ヘツド12の位置
決め制御運動はピニオン30とラツク32を介し
てステツプモータ28の割出し制御により遂行さ
れる。第10図は前記ピペツト組立ヘツド12の
昇降運動を行うためのラツク・ピニオン機構の平
面図を示す。
ピペツト組立ヘツド12には一列のピペツト群
36とこれと協働してポンプ運動するポンププラ
ンジヤ群40の組合せ体34を具備する。このピ
ペツトとプランジヤの組合せ体34は担持テーブ
ル10の運動方向に直交する一静止平面内におい
て横方向に配置されている。これら一列配置のピ
ペツト群36は取付けブロツク37及び結合ピン
33を用いて組立ヘツド12に取外し可能に取付
けられている。またプランジヤ機構38は一列配
置のピペツト36に対し相対的な垂直運動を行な
うために組立ヘツド12の上部に取付けられる。
プランジヤ機構38は一連のプランジヤ棒40を
具備し、各プランジヤ棒40は対応する各ピペツ
ト36の内部に挿入可能である。プランジヤ棒の
全ては垂直運動を同時に起すために共通の作動腕
42に取付けられる。作動腕42はステツプモー
タ46と送りねじ駆動箱48を通して案内棒44
に沿つて動かされる。第3図の詳細断面図におい
てよく理解されるように、ピペツト36に対する
プランジヤ棒40の相対運動は、ピペツト内部の
有効容積を変化させ、それによつてピペツト内部
に液体が吸入されたり又はピペツト外部へ液体を
射出されたりすることになる。O−リング49を
用いた気密シール部がピペツト上端面とプランジ
ヤ棒40との間に設けられそして上記O−リング
49は追従ばね45により押圧された嵌め輪形パ
ツキン47により押しつけられて保持される。各
ピペツト36は取付ブロツク37内に形成された
シリンダ35の内腔に往復的変位運動が可能に挿
入されたピストン部分39を有する。ピペツト3
6は追従ばね45の押圧作用により垂直方向の抑
制力を受ける。その結果ピペツト下側にピペツト
用チツプを冠着する行程において、各ピペツトは
上記追従ばね45の押圧力に抗してわずかな上下
方向の運動をすることができる。このことは全て
のピペツトが僅かに寸法の異なるチツプ62の冠
着操作を容易にしかつチツプ62の下端開口面が
担持テーブル上に液溜め穴に対応してこれと同一
高さに確実に保持される。
担持テーブル10の上面にはその前側に第1作
業区域50が設定されると共にその後側に第2作
業区域52が区画設定される。上記第1作業区域
50には通常使用されている滴定用トレイが載置
されサンプルトレイ54を構成する。このサンプ
ルトレイ54は液体を収容する格子状配列の液溜
め穴列を形成した液体サンプルのためのトレイで
ある。又後側に設定の第2作業区域52には使用
毎に廃棄されるピペツト用のチツプを格子状に配
列したチツプ支持用の穴列に保持せしめたチツプ
トレイ56が載置される。代表的な滴定用サンプ
ルトレイ54の例としては12×8の格子状に配置
された96個の液溜め穴列を有する。第6図に示す
ように、第1作業区域50に配置されたサンプル
トレイ54は横方向に液溜め穴を多く並べた横長
のサンプルトレイ54を示し、12×7回の連続稀
釈操作を行なうことができる。その場合格子状を
なす液溜め列の第1列は稀釈されることになるサ
ンプル液体の所定量で充たされ、残りの液溜め穴
列は所定濃度の稀釈液剤で充たされる。この場合
サンプルトレイ56は該トレイを横切る幅方向に
おいて一列に12個から成るチツプ用支持穴列を並
べるように配置される。これとは別の方法として
第7図に示されるように、サンプルトレイ54お
よびチツプ56が8×11の連続稀釈操作を行なえ
るように担持テーブル10の長手方向に向けて配
置することもできる。
第3図の詳細側面図に示されるように、各ピペ
ツト36の下方外周面はテーパーを付して形成さ
れる。本発明に係わる使用の都度廃棄可能なピペ
ツト用チツプ62の内腔は上記ピペツト外周のテ
ーパー部分に摩擦的に係合するように挿し込まれ
る。上記チツプ62は例えば非湿潤性のポリプロ
ピレン材料から作られるとよい。チツプトレイ5
6上に配列した一列のチツプ支持穴63に支持さ
れたチツプ列62は担持テーブル10が1列のチ
ツプ62を一列のピペツト下方の割出し位置に導
かれた後にピペツト組立ヘツド12がステツプモ
ータ28によつて降下されたとき、各ピペツト3
6の下側外周にチツプが係合される。既に述べた
ように、各ピペツト用チツプ62の内部容積はピ
ペツト36の胴体外側によつて形成された筒体全
容積と実質的に等しい。第4図および第5図に最
も良く示されているように、チツプトレイ56の
チツプ支持穴63内に支持された各チツプ62の
支持方法は第4図に示すようなチツプの下端面を
支持穴底面に衝合させるかあるいはチツプ62の
外側に形成された外部鰭65の下端を支持穴の開
口周縁に保持させるかのいずれかである。チツプ
支持穴63の内周壁はチツプ62のテーパー角度
のついた外側面60の中心線を正しく保持させな
がら係合する。
一列配置のピペツトから一列配置のチツプ62
を同時的一斉に外す操作はチツプ取外し機構によ
つて行われる。このチツプ一斉取外し機構は第1
図に最も良く図示されているように1個の櫛形板
64を有する。この櫛形板64は一列状に配置さ
れた各ピペツトの外周の半分を取囲む複数個の凹
み部を有し、櫛歯の凹んだ側面部分がピペツト胴
体の外周部分を180°だけ囲んでいる。櫛形板64
はピペツト組立ヘツド12の内部を上下方向に移
動可能な1対の作動桿66に連結されて支持され
ている。これらの作動桿66はピペツト組立ヘツ
ド12の頂部に載置された1対のソレノイド68
を用いて操作される。ソレノイド68が作動され
てない時には、チツプ取外し用櫛形板64は第3
図に示された上方位置に保持される。ソレノイド
が作動すると、チツプ取外し用櫛形板64を下方
に移動させて複数のチツプ62を下方に押す。こ
れによつて各ピペツト36の下側に摩擦係合によ
つて冠着されたピペツト用チツプを外部に放出で
きる。第9図にはピペツト組立ヘツド12を駆動
するためのステツプモータ46の上方にチツプ6
2を放出するための電磁ソレノイド68が搭載さ
れている平面図を示す。
前述した各ステツプモータ18,28および4
6並びに前記ソレノイド68の作動は適切なマイ
クロプロセツサ70によつて制御される。基本的
には、このマイクロプロセツサ70は前記の各運
動要素部分を作動シーケンスに従つてこれらを制
御するためのパルス発生器として作動する。かく
して前記担持テーブル10、ピペツト列組立ヘツ
ド12、プランジヤ組立体34およびチツプ取外
し用櫛形板64の相互に関連した操作運動が次々
に行われて、担持テーブル10上の前側に設けた
サンプルトレイ54における稀釈操作が行われ
る。前述した各ステツプモータはマイクロプロセ
ツサ70から送られた所定数のパルス数に応答し
た回転数を以つて回転するから、各可動要素の正
確な割出し運動はマイクロプロセツサ70によつ
て供給された作動パルス数により適切に制御され
る。
これら種々の運動要素部分に対する制御手段に
加えてマイクロプロセツサ70は更に適切に配置
された複数のセンサを介して各運動要素部分の運
動を監視している。例えば担持テーブル10に対
する監視装置は該担持テーブル10の側面から突
出するよに形成した刃状部材72と該刃状部材7
2を感知するホール効果センサ74から成る。そ
れ故、担持テーブル10が移動して予め定めた点
を通過するときセンサ74はテーブルの進行位置
を感知する。担持テーブル10が前記定点を通過
する毎にホール効果センサ74が信号をマイクロ
プロセツサ70に送り、マイクロプロセツサ70
はテーブルの位置に関する情報を修正して、新た
な位置情報を貯えることができる。従つてもしテ
ーブル割出し用のステツプモータ18がテーブル
移動中に作動パルス信号を受け損つたり、あるい
はマイクロプロセツサ70内に読み込まれたパル
ス数がテーブルの割出し位置と一致しなかつた場
合には、そのとき生じた誤動作は続いて行なわれ
るサイクル動作中には絶対持ち越されないように
なる。
基準となる上記のホール効果センサ74に加え
て、1対の限界センサ76をテーブルの移動軌道
前方始端部と後方終端部に配置することができ
る。これらの前部及び後部センサによつて送られ
た信号は担持テーブル10がその運動の始端部又
は終端部に近づいていることを表示し、ステツプ
モータ18に対する電力の供給を中断するように
するか又は遮断に関するその他の措置を取るよう
にマイクロプロセツサ70に指示する。同様な種
類のセンサ装置をピペツト組立ヘツド12と共通
作動腕42の運動を監視するために設けることが
できる。
さらにチツプトレイ56上に並ぶ一列のチツプ
凡てがピペツト列によつて取上げられたかどうか
を検知するためのチツプ用センサを装置上に設け
ることができる。第8図に示すように、このセン
サは電気光学的機構とすることができる。この機
構は発光ダイオード(LED)89あるいはこれ
に類似した発光デバイスをテーブルの片側に設け
かつこれに対面する反対側に光電素子90を設け
たものである。前記2つのセンサ素子はピペツト
列36と一直線上に整合するよう配置される。か
くして1個以上のチツプ62が上記センサと一直
線をなして整合されたチツプ支持穴63に残され
ているときには、上記発光ダイオード89からの
光束82は遮断されて光電素子90に到達しな
い。しかしながら、もし一列に並んだ全てのチツ
プがピペツト列によつて連続して一斉に取上げら
れるならば、光束はチツプトレー56の上方を横
切つて延び光電素子90により検知される。発光
ダイオード89と光電素子90を適当に配置する
ことによつて、チツプトレイ56自体の取上げを
状態を検出することも可能である。
第12図、第13図および第14図は本発明に
係わる移動可能な担持テーブル10に設置された
上述とは異なる他の実施例を示す。この実施例で
はサンプルトレイ54とチツプトレイ56の間に
更にもう一つ別の微量滴定トレイ88が設けられ
ている。この滴定トレイ88には血清やワクチン
等の生化学的液体が含まれていてもよいし又はサ
ンプルトレー54の液溜め穴に最初に供給するた
めの試薬が含まれていてもよい。そしてこの第2
のサンプルトレイ88は、特殊な液溜め穴として
示したけれども、これは一般の供給樋または供給
皿のような形態をとつてもよい。例えば液体サン
プルの最初の充填作用はサンプルトレイ54内の
第一列目の液溜め穴列内に充填される。そして一
列に並んだチツプ列62をチツプトレイ56から
取上げて新しいチツプに交換した後に、チツプト
レイ56内に残つている残余の穴群は上記第2の
サンプルトレイ88の他の溜め穴から移送された
稀釈液剤で充たされてもよいし又は他のトレイか
らの別の供給液体で充たされてもよい。前述のよ
うに、使用後においてはピペツトチツプをチツプ
トレイ56内に配列された空の支持穴内に放出す
るようにしてもよい。しかしながら、使用済みチ
ツプの凡てを担持テーブル10上の適切な場所に
集中的に放出することも考えられる。即ち担持テ
ーブル10上にチツプ放出溝を設けると共に該テ
ーブル下方に使い捨てチツプの収集箱を配置して
多数のチツプを上記収集箱の中に落下して処理す
るようにしてもよい。あるいは又テーブル上の他
の位置に収集瓶を配置して使用ずみチツプを直接
収集瓶内に放出するようにしてもよい。
本発明に係わる自動連続移動装置は基本的に下
記のように作動する。即ち当初に担持テーブル1
0上のチツプトレイ56の一列配置のピペツトチ
ツプ列がピペツト組立ヘツド12のピペツト列下
部に位置決め整合された後、一列のチツプ群が一
斉に各ピペツト下端に冠着される。ピペツト組立
ヘツドの垂直方向作動後、担持テーブル10が後
方に移動して上記チツプ付きピペツト列がサンプ
ル液体トレー54上の液溜め穴列の一つに位置決
め整合されてチツプ付きピペツトが液溜め穴に挿
入される。次いで滴定トレーの穴から液体サンプ
ルをピペツト中に吸入し、次いで次の穴列内の稀
釈剤中にチツプを挿入して注入し、該液体を混合
するためピペツトプランジヤを往復動させる。最
後に凡てのピペツト内液体を押出すためチツプ先
端位置を穴に対して位置決めして内部液体を吐出
した後チツプトレイ56上にチツプを放出する。
本発明の作動についての詳細は連続稀釈処理操作
をマイクロプロセツサを用いて効果的に実施した
プログラムを例示して説明されよう。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an apparatus for continuously carrying out titration or dilution treatment by transferring a liquid sample between a large number of liquid reservoir hole arrays under automatic control, and a transfer method using the apparatus. More specifically, the first liquid sample is filled into a micro titration tray equipped with a row of liquid reservoir holes, each of which can hold a minute amount of liquid of about 1/10 to 10 milliliters, and then subjected to a continuous dilution process. The present invention relates to a processing device that fills or moves a liquid sample between a number of separate rows of liquid reservoir holes when such a process is required. This continuous dilution processing system basically requires a mixing action of the sample liquid, where the amount of diluent contained in a separate reservoir hole is gradually increased and the mixing processing is performed. A series of diluted sample liquids are obtained in which the concentration of the sample liquid gradually decreases. Therefore, samples with various concentrations can be tested to determine specific properties. For example, the sample liquid may be serum, and tests are performed to determine what concentration of serum will give the best results when acting on a particular substance. [Prior Art] Initially, continuous dilution of liquid samples was performed manually. Liquid samples of different concentrations are mixed with various amounts of diluent contained in each test tube, for example with the aid of a syringe or pipette. This operation requires considerable time when a large number of liquid samples of different concentrations are required. For this purpose, automatic or semi-automatic continuous dilution machines have been developed. An example of this type of machine is disclosed in US Pat. No. 3,188,181. The continuous dilution machine disclosed in this patent is provided with a horizontally movable carrier, and on this carrier is provided a support shelf on which a large number of test tubes are arranged. In this case, a syringe holder for accommodating a shelfless syringe, each connected to a pipette, is provided for vertical movement and is arranged for upward or downward movement by means of a cam mechanism. This allows the pipette to be inserted into a liquid sample stored in a test tube within the support shelf. A pump-operated head, driven by a cam mechanism, reciprocates the syringe to mix the liquid inside the pipette with the diluent liquid inside the test tube. After the mixing operation is completed, the diluent is removed from the test tube, the syringe holder is raised, the carrier is guided towards another row of test tubes, and the operation is repeated.
For example, when a series of dilutions is completed, the first row of test tubes in a test tube rack will contain a liquid sample with undiluted concentration, and the second row will contain a liquid sample with a 50% concentration. , the liquid sample concentration in the third row of test tubes will be 25%, and these concentration percentages will be determined according to the amount of liquid transferred by the pipette. [Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to effectively transfer liquid between the liquid reservoir hole arrays without mutual contamination and with no error in the amount of liquid being transferred, and to solve the problem using conventional techniques. A novel liquid sample transfer device and automated transfer of liquid samples utilizing the device capable of serial dilution processing of extremely small volumes of liquid samples with substantially improved performance over that described in the aforementioned U.S. patents. provide a method. More particularly, when dealing with certain types of solutions, it is desirable to prevent intermixing effects between various liquid samples having different concentrations. Basically, this mixing action is performed manually using a disposable tip attached to the underside of the pipette, in which case the pipette draws up the liquid from the reservoir hole and then It has the effect of mixing diluting liquid into other liquid reservoir holes. After each mixing operation described above, the tip is removed from the pipette and replaced with a clean new tip. However, conventionally known continuous dilution machines do not provide an operation to replace the tip between each cycle of the continuous dilution process. Therefore, if it is desired to prevent liquids from mixing with each other, a multi-stage cleaning process is provided to the pipette row built into the machine to clean it, or
Alternatively, a flushing process had to be provided between dilution cycles. However, the insertion of multiple wash steps as described above wastes substantial continuous dilution processing time as multiple steps are added during each cycle. On the other hand, the washing liquid filling process has the drawback of generating a large amount of processing waste liquid. SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore a general object of the present invention to quickly and effectively automatically dispose disposable pipette crown tips during sample liquid transfer cycles with the aim of preventing contaminating effects due to intermixing of liquids. It is an object of the present invention to provide a new exchangeable sample liquid transfer device and a transfer method thereof. [Means for Solving the Problems] The above-mentioned object of the present invention is to provide a supporting table that moves horizontally at a position below a row of pipettes that aspirates and dispenses a liquid sample. Both areas are divided into two work areas. The single working area is defined on the front side of the carrier table and carries a sample tray having a grid-like array of reservoir holes capable of accommodating liquid samples and diluents. The second working area is installed at a distance behind the first working area and behind the carrier table. This second work area contains a tip tray with an array of support holes for holding new disposable tips for mounting on the lower end of the pipette. These requirements are necessary in order to automatically replace the pipette tip each time a liquid sample is transferred to prevent contamination caused by mixing of liquids with each other. Further, the upper end of each pipette of the present invention is pressed by a compressible follower spring to flexibly hold and hold the frictional engagement between the two against the spring pressure when the lower end of the pipette is engaged within the tip opening. can do. Furthermore, in a preferred embodiment of the invention, a further liquid sample tray is provided on the carrier table at an intermediate position between the sample tray and the chip tray, which can serve as a reservoir hole for filling liquid of microbiological organisms or for reagents. . Furthermore, as a preferred embodiment of the present invention, an electro-optical detection device is installed on the base frame to detect whether or not all of the tips arranged on the tip tray are attached to the pipette row when exchanging tips for pipettes. It is preferable to do so. Further, the driving sources of all the elements according to the present invention are positionally controlled by a large number of actuation pulses supplied by the microprocessor, or the loading or unloading operation of the chip is appropriately performed. The automatic method for moving a liquid sample is basically to pick up a row of tips held in a tip tray using a pipette row, insert the capped tips toward one of the rows of liquid reservoir holes in the sample tray, and then fill the holes. A portion of the liquid sample is aspirated from the tip, and then the liquid in the tip is discharged into the diluting liquid in the next series of reservoir holes, the plunger is reciprocated to mix the liquid, and finally the tip is poured into the capped tip. After performing a positioning operation, a plunger is operated to discharge all the liquid contained in the pipette, and then the tips are guided to a tip tray and discharged all at once, and a method is provided in which the tips are replaced with new ones each time. EXAMPLES The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate preferred embodiments of the invention. As shown in FIGS. 1 and 2, an automatic continuous displacement device for liquid sample dilution suitable for carrying out the method of the invention consists of two main movable parts. It includes a horizontally movable liquid sample carrier table 10 and a vertically movable pipette assembly head 12.
As better shown in FIG. 2, for its horizontal movement, the carrier table 10 is mounted on a pair of left and right guide rods 14 fixed on the base frame along the longitudinal direction of the device via a sliding bearing block 16. It is provided so that it can freely slide. The positioning movement of the carrier table 10 is carried out by index drive control of the step motor 18 via a pinion 20 and a rack 22 attached to the underside of the table. Similarly, the vertical movement of the pipette assembly head 12 is carried out by a sliding bearing block 26 attached to the assembly head side which is slidably mounted on a pair of left and right guide rods 24. The positioning control movement of the pipette assembly head 12 is accomplished by indexing control of the step motor 28 via the pinion 30 and rack 32. FIG. 10 shows a plan view of the rack and pinion mechanism for raising and lowering the pipette assembly head 12. The pipette assembly head 12 includes an assembly 34 of a row of pipettes 36 and pump plungers 40 for cooperative pumping motion. The pipette/plunger combination 34 is laterally arranged in a stationary plane perpendicular to the direction of movement of the carrier table 10. The rows of pipettes 36 are removably attached to the assembly head 12 using mounting blocks 37 and coupling pins 33. A plunger mechanism 38 is also mounted on top of the assembly head 12 for vertical movement relative to the in-line pipettes 36.
Plunger mechanism 38 includes a series of plunger rods 40, each plunger rod 40 being insertable within a respective respective pipette 36. All of the plunger rods are attached to a common actuation arm 42 for simultaneous vertical movement. The operating arm 42 is connected to the guide rod 44 through the step motor 46 and the feed screw drive box 48.
be moved along. As best seen in the detailed cross-sectional view of FIG. 3, the relative movement of the plunger rod 40 with respect to the pipette 36 changes the effective volume inside the pipette, thereby causing liquid to be drawn into the pipette or out of the pipette. Liquid may be ejected. An airtight seal using an O-ring 49 is provided between the top surface of the pipette and the plunger rod 40, and the O-ring 49 is held against a ring-shaped packing 47 which is pressed by a follower spring 45. Each pipette 36 has a piston portion 39 inserted for reciprocating displacement into the bore of a cylinder 35 formed in a mounting block 37. pipette 3
6 receives a restraining force in the vertical direction due to the pressing action of the follower spring 45. As a result, in the process of attaching the pipette tip to the lower side of the pipette, each pipette can make a slight vertical movement against the pressing force of the following spring 45. This makes it easier for all pipettes to cap tips 62 of slightly different dimensions and ensures that the bottom open surface of the tips 62 is held on the carrier table at the same level as the corresponding reservoir hole. Ru. A first work area 50 is set on the front side of the upper surface of the carrier table 10, and a second work area 52 is defined on the rear side. A commonly used titration tray is placed in the first working area 50 to constitute a sample tray 54 . This sample tray 54 is a tray for liquid samples in which a lattice-like array of liquid reservoir holes is formed to accommodate liquid. A tip tray 56 is placed in a second working area 52 set on the rear side, in which tips for pipettes that are discarded after each use are held in a row of holes for supporting tips arranged in a grid. A typical titration sample tray 54 has 96 liquid reservoir hole rows arranged in a 12×8 grid. As shown in FIG. 6, the sample tray 54 arranged in the first working area 50 is a horizontally long sample tray 54 with many liquid reservoir holes arranged in the horizontal direction, and 12×7 continuous dilution operations are performed. I can do it. The first row of the grid-shaped reservoirs is then filled with a predetermined amount of the sample liquid to be diluted, and the remaining reservoir holes are filled with a diluent of a predetermined concentration. In this case, the sample tray 56 is arranged so that a row of 12 chip support holes are arranged in a row in the width direction across the tray. Alternatively, as shown in FIG. 7, the sample tray 54 and tips 56 can be arranged along the length of the carrier table 10 to provide 8.times.11 serial dilution operations. As shown in the detailed side view of FIG. 3, the lower outer peripheral surface of each pipette 36 is tapered. The inner lumen of the pipette tip 62, which is disposable after each use in accordance with the present invention, is inserted into a tapered portion of the outer periphery of the pipette so as to frictionally engage it. The chip 62 may be made of a non-wettable polypropylene material, for example. Chip tray 5
After the carrier table 10 guides the row of tips 62 to an indexed position below the row of pipettes, the pipette assembly head 12 is moved by the step motor 28. each pipette 3 when lowered by
A tip is engaged with the lower outer periphery of 6. As previously mentioned, the internal volume of each pipette tip 62 is substantially equal to the total volume of the barrel formed by the outer body of the pipette 36. As best shown in FIGS. 4 and 5, each chip 62 supported in the chip support hole 63 of the chip tray 56 is supported by moving the lower end surface of the chip through the support hole as shown in FIG. Either the tip 62 is brought into contact with the bottom surface, or the lower end of the external fin 65 formed on the outside of the tip 62 is held at the opening periphery of the support hole. The inner circumferential wall of the tip support hole 63 engages with the tapered outer surface 60 of the tip 62 while maintaining its center line correctly. From a single row of pipettes to a single row of tips 62
The simultaneous removal of the chips is performed by a chip removal mechanism. This chip removal mechanism is the first
It has one comb-shaped plate 64 as best illustrated in the figure. The comb-shaped plate 64 has a plurality of recesses surrounding half of the outer circumference of each pipette arranged in a row, and the recessed side portions of the comb teeth surround the outer circumference of the pipette body by 180°. Comb-shaped plate 64
are connected to and supported by a pair of actuating rods 66 that are movable up and down inside the pipette assembly head 12. These actuation rods 66 are connected to a pair of solenoids 68 mounted on top of the pipette assembly head 12.
operated using. When the solenoid 68 is not activated, the tip removal comb plate 64 is
It is held in the upper position shown in the figure. When the solenoid is actuated, it moves the tip removal comb plate 64 downwardly and pushes the plurality of tips 62 downwardly. As a result, the pipette tip attached to the underside of each pipette 36 by frictional engagement can be discharged to the outside. FIG. 9 shows a tip 6 mounted above the step motor 46 for driving the pipette assembly head 12.
FIG. 2 shows a plan view in which an electromagnetic solenoid 68 for emitting 2 is mounted. Each step motor 18, 28 and 4 mentioned above
6 as well as the operation of the solenoid 68 is controlled by a suitable microprocessor 70. Basically, the microprocessor 70 operates as a pulse generator for controlling each of the aforementioned motion elements according to an operating sequence. Thus, the interrelated operating movements of the carrier table 10, the pipette row assembly head 12, the plunger assembly 34 and the tip removal comb plate 64 are carried out one after the other so that the sample tray 54 located on the front side of the carrier table 10 is A dilution operation is performed. Since each of the aforementioned step motors rotates at a number of revolutions responsive to a predetermined number of pulses sent from the microprocessor 70, the precise indexing motion of each movable element is provided by the microprocessor 70. It is controlled appropriately by the number of actuation pulses. In addition to the control means for these various motion element sections, the microprocessor 70 also monitors the movement of each motion element section via a plurality of appropriately positioned sensors. For example, the monitoring device for the carrier table 10 includes a blade-shaped member 72 formed to protrude from the side surface of the carrier table 10 and a blade-shaped member 7
It consists of a Hall effect sensor 74 that senses 2. Therefore, as carrier table 10 moves past a predetermined point, sensor 74 senses the table's advancing position. Each time the carrier table 10 passes the fixed point, the Hall effect sensor 74 sends a signal to the microprocessor 70.
can modify the table's position information and store new position information. Therefore, if the step motor 18 for indexing the table fails to receive the operating pulse signal while the table is moving, or if the number of pulses read into the microprocessor 70 does not match the index position of the table, In this case, the malfunction that occurs at that time will never be carried over during the subsequent cycle operation. In addition to the reference Hall effect sensor 74 described above, a pair of limit sensors 76 can be placed at the front start and rear end of the table travel path. The signals sent by these front and rear sensors indicate that the carrier table 10 is nearing the beginning or end of its movement and cause power to the step motor 18 to be interrupted. or instructs the microprocessor 70 to take other measures regarding shutdown. A similar type of sensor arrangement may be provided to monitor the movement of pipette assembly head 12 and common actuation arm 42. Additionally, a tip sensor may be provided on the device to detect whether all of the tips in a row on the tip tray 56 have been picked up by the pipette row. As shown in FIG. 8, this sensor can be an electro-optic mechanism. This arrangement includes a light emitting diode (LED) 89 or similar light emitting device on one side of the table and a photoelectric element 90 on the opposite side. The two sensor elements are arranged in alignment with the pipette row 36. Thus, when one or more chips 62 are left in the chip support hole 63 aligned with the sensor, the light beam 82 from the light emitting diode 89 is blocked and does not reach the photoelectric element 90. However, if all the tips in a row are picked up simultaneously by the pipette row, the beam will extend across the top of the tip tray 56 and be detected by the photoelectric element 90. By appropriately arranging the light emitting diode 89 and the photoelectric element 90, it is also possible to detect the state in which the chip tray 56 itself is picked up. 12, 13 and 14 show other embodiments of the invention installed on a movable carrier table 10, different from those described above. In this embodiment, another microtitration tray 88 is provided between the sample tray 54 and the tip tray 56. The titration tray 88 may contain a biochemical liquid such as serum or vaccine, or may contain reagents for initial application to the reservoir holes of the sample tray 54. And this second
Although the sample tray 88 of is shown as a specialized sump hole, it may also take the form of a general feed trough or feed pan. For example, the first filling operation of a liquid sample is to fill the first row of reservoir holes in the sample tray 54. After the chip array 62 is removed from the chip tray 56 and replaced with a new chip, the remaining holes remaining in the chip tray 56 are filled with diluted chips transferred from the other reservoir holes of the second sample tray 88. It may be filled with liquid or with another supply of liquid from another tray. As previously mentioned, after use, the pipette tips may be ejected into empty support holes arranged in the tip tray 56. However, it is also conceivable to discharge all the used chips centrally at a suitable location on the carrier table 10. That is, a chip discharging groove may be provided on the carrier table 10, and a collection box for disposable chips may be arranged below the table so that a large number of chips can be dropped into the collection box and disposed of. Alternatively, the collection bottle may be placed elsewhere on the table and used chips may be discharged directly into the collection bottle. The automatic continuous movement device according to the present invention basically operates as follows. That is, initially carrying table 1
After the rows of pipette tips in the tip tray 56 on the tip tray 56 are aligned and aligned with the lower portions of the pipette rows in the pipette assembly head 12, the rows of tips are collectively mounted on the lower end of each pipette. After vertical movement of the pipette assembly head, the carrier table 10 is moved rearward to position and align the tipped pipette row with one of the rows of reservoir holes on the sample liquid tray 54, so that the tipped pipette is placed in the reservoir hole. inserted. The liquid sample is then drawn into the pipette through the holes in the titration tray, and the pipette plunger is then reciprocated to mix the liquid by inserting the tip into the diluent in the next row of holes. Finally, in order to push out all the liquid in the pipette, the tip end position is positioned with respect to the hole, and after discharging the internal liquid, the tip is discharged onto the tip tray 56.
Details of the operation of the present invention will be described by way of example of a program that effectively implements continuous dilution processing operations using a microprocessor.
【表】
下方に動かせ ルを凡て排出する
[Table] Move downward to eject all
【表】
前記サイクルは実施される稀釈の回数に等しい
回数だけ繰返えされる。もしチツプの交換が必要
とされないならば、前記サイクルの間でステツプ
001〜004とステツプ018〜022が省略される。
連続稀釈作動の開始に先立つて、各サイクル内
のプロセス中に移動されることなく液体量は予め
マイクロプロセツサ70のプログラム中に読込ま
れている。この液体移動量はプランジヤ棒40が
前記プログラムのステツプ007の間に上へあげら
れる行程長を決定する。逆にこの操作はサンプル
トレイ54の続けて配置されている液溜め穴列内
のサンプル液体の濃度を決定する。例えば、1つ
の穴列液体の濃度が先行する穴列液体濃度の半分
となるような稀釈濃度帯を得るためには、液溜め
穴の第1列には100マイクロリツタの液体サンプ
ルが充たされると共に、他の凡ての液溜め穴列に
はそれぞれ50マイクロリツタの稀釈液剤が充たさ
れるようにする。マイクロプロセツサ70は各サ
イクル中に50マイクロリツタを前記の液溜め穴列
から次に続く液溜め穴列へ移すように設定され
る。
ステツプ011では、プランジヤ棒40は充分な
混合作用を行なわせるために約5回の上下往復運
動が行なわれる。
連続した稀釈行程の各サイクルの始めに、プラ
ンジヤ棒40はピペツト内に定めた検量点に配置
される。担持テーブル10に関して前述した形式
に類似のホール効果センサがプランジヤ棒40の
位置を監視するために用いることができる。プロ
グラムステツプ番号014において、液体サンプル
と稀釈液剤がステツプ011において混合された後
で、プランジヤとチツプが上昇されてチツプ下端
が液溜め穴内の液面から丁度離れるように持ち上
げられそしてプランジヤは検量点に戻されてピペ
ツト内部の液体を押し出す(ステツプ番号013)。
このときのチツプ下端は液溜め穴内に溜る液体の
メニスガス直上の点にまで丁度上昇される。次い
でプランジヤを下方に検量点を越えて突出すこと
によつて、全ての液体はピペツトから排出され
る。この作用はピペツト内に押し込められた幾分
かの空気を同時に吐き出すことによつて、液体を
ピペツト外に効果的に吹き出し、そして液体に作
用する表面張力による毛細管作用によりチツプの
中に残つており且つチツプと容器の間に介在する
どのような液体をも引出すことが可能となる。こ
のような排出作用は前述のように好ましい材料と
される非湿潤性プラスチツク材料から前記チツプ
から作られている場合に特に効果的である。
前述したステツプは別々に述べられているけれ
ども、それらのうちのいくつかのステツプは同時
に実施することができる。例えばステツプ016と
ステツプ017とは同時に操作可能である。
本発明は本発明の精神、すなわち本発明の本質
的な特徴から逸脱することなしに他の形態で実施
できることは当業者において容易に理解しうるこ
とであろう。したがつて、この明細書に開示され
た実施例は全て説明のためのものであつて限定す
るためのものでないと考えられるべきである。例
えば担持テーブル、ピペツト組立ヘツドおよびプ
ランジヤ機構に対する駆動手段の好ましい実施例
としてステツプモータが記載されているが、直流
サーボモータのような他の正確な位置決め手段が
用いられてもよい。したがつて本発明の範囲は前
述の説明よりも特許請求の範囲によつて定めら
れ、前記特許請求の範囲と同等の範囲内での全て
の変更は本発明の範囲に含まれるべきものであ
る。TABLE The cycle is repeated a number of times equal to the number of dilutions performed. If chip replacement is not required, step
Steps 001 to 004 and steps 018 to 022 are omitted. Prior to the initiation of a serial dilution operation, the liquid volume is preloaded into the program of the microprocessor 70 without being moved during the process within each cycle. The amount of liquid displacement determines the stroke length that plunger rod 40 is raised during step 007 of the program. Conversely, this operation determines the concentration of the sample liquid in successive arrays of reservoir holes in the sample tray 54. For example, to obtain a dilution concentration band in which the concentration of one hole row liquid is half the concentration of the preceding hole row liquid, the first row of reservoir holes is filled with 100 microliters of liquid sample and , all other reservoir hole rows are each filled with 50 microliters of diluent solution. Microprocessor 70 is configured to transfer 50 microliters from one series of sump holes to the next successive series of sump holes during each cycle. In step 011, the plunger rod 40 is reciprocated up and down approximately five times to achieve a sufficient mixing action. At the beginning of each cycle of successive dilution strokes, plunger rod 40 is placed in the pipette at a defined calibration point. A Hall effect sensor similar to the type described above with respect to carrier table 10 can be used to monitor the position of plunger rod 40. In program step number 014, after the liquid sample and diluent have been mixed in step 011, the plunger and tip are raised so that the lower end of the tip is just clear of the liquid level in the sump hole, and the plunger is brought to the calibration point. Return to push out the liquid inside the pipette (step number 013).
At this time, the lower end of the tip is raised to a point just above the meniscus gas of the liquid accumulated in the liquid reservoir hole. All liquid is then expelled from the pipette by projecting the plunger downwardly past the calibration point. This action effectively blows the liquid out of the pipette by simultaneously expelling some of the air that was forced into the pipette, and which remains inside the tip due to capillary action due to the surface tension acting on the liquid. Moreover, it becomes possible to draw out any liquid that is present between the tip and the container. Such evacuation is particularly effective when the chip is made from a non-wettable plastic material, which is the preferred material as mentioned above. Although the steps described above are mentioned separately, some of them can be performed simultaneously. For example, step 016 and step 017 can be operated at the same time. It will be readily apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other forms without departing from the spirit or essential characteristics of the invention. Accordingly, any embodiments disclosed in this specification should be considered illustrative and not restrictive. For example, although a step motor is described as the preferred embodiment of the drive means for the carrier table, pipette assembly head, and plunger mechanism, other precision positioning means may be used, such as a DC servo motor. Therefore, the scope of the present invention is determined by the claims rather than the foregoing description, and all changes within the range equivalent to the claims are to be included within the scope of the present invention. .
第1図は本発明の特徴を具備する連続稀釈装置
の斜視図、第2図は第1図の線2−2に沿う連続
稀釈装置の垂直側部断面図、第3図はプランジヤ
機構とピペツト組立ヘツドとの関係を示す拡大側
断面図、第4図はチツプトレイ上に設けたチツプ
支持穴内に支えられたピペツトチツプの好ましい
実施例の拡大側断面図、第5図はチツプトレイ上
に設けたチツプ支持穴の開口縁に支えられたピペ
ツトチツプの他の実施例を示す拡大側部断面図、
第6図は12×7回の稀釈処理を行なうために配置
されたトレイの相関配置に関するテーブルの平面
図、第7図は8×11回の稀釈処理を行なうため配
置されたトレイの相関配置に関するテーブルの平
面図、第8図は第1図の線8−8を含む自動連続
稀釈装置の垂直断面正面図、第9図は本発明の装
置の部分平面図、第10図は第8図の線10−1
0を含む水平断面を示す平面図、第11図は第8
図の線11−11を含む水平断面平面図、第12
図はチツプトレイとサンプルトレイとの中間位置
に更に1個の液体移送伝用又は供給用液体を溜め
る第2のサンプルトレイを設置した連続稀釈装置
の変形実施例の斜視図、第13図は第12図に示
した実施例の平面図、第14図は第13図の線1
4−14を含む垂直側部断面図、である。
10……担持テーブル、12……ピペツト組立
ヘツド。
1 is a perspective view of a serial diluter incorporating features of the present invention; FIG. 2 is a vertical side cross-sectional view of the serial diluter taken along line 2--2 of FIG. 1; and FIG. 3 is a plunger mechanism and pipette. 4 is an enlarged side sectional view of the preferred embodiment of the pipette tips supported in tip support holes on the tip tray; FIG. an enlarged side cross-sectional view showing another embodiment of a pipette tip supported on the opening edge of the hole;
Figure 6 is a plan view of a table relating to the relative arrangement of trays arranged to perform 12 x 7 dilutions, and Fig. 7 is a plan view of a table relating to the relative arrangement of trays arranged to perform 8 x 11 dilutions. 8 is a vertical cross-sectional front view of the automatic serial diluter including line 8--8 of FIG. 1; FIG. 9 is a partial plan view of the apparatus of the invention; FIG. line 10-1
A plan view showing a horizontal section including 0, FIG. 11 is the 8th
Horizontal cross-sectional plan view, including line 11-11 in Figure 12.
The figure is a perspective view of a modified embodiment of the continuous dilution device in which a second sample tray for storing one liquid for liquid transfer or supply is installed at an intermediate position between the tip tray and the sample tray. A plan view of the embodiment shown in the figure, FIG. 14 is line 1 of FIG. 13.
4-14, a vertical side cross-sectional view. 10... Carrying table, 12... Pipette assembly head.
Claims (1)
釈液剤を自動的に移動する装置が水平方向に運動
可能な担持テーブルと上下方向に運動可能なピペ
ツト組立ヘツドとを具備し、前記担持テーブル上
には多数の液溜め穴列を有する少くとも一つのサ
ンプルトレイが載置されて該テーブルは固定の基
礎フレーム上にその前後水平方向に沿つて割出し
位置決め可能に搭載されると共に前記ピペツト組
立ヘツドは液体を吸入しかつ射出するピペツトの
列を組込んでテーブルの運動経路に直交する一静
止垂直平面を含んで基礎フレーム上に固設の直立
支柱に沿つて割出し昇降可能に搭載されたもので
あり、更に前記組立ヘツドにはピペツト列と共
に、該ピペツト列に協働するポンププランジヤ機
構と、各ピペツト下端に冠着したチツプと、該冠
着した各チツプの凡てを一斉に放出するためのチ
ツプ取外し機構とを具備し、また前記の各運動要
素に対する各駆動源がマイクロプロセツサにより
自動操作されるようにした液体自動移動装置にお
いて、前記担持テーブル10の前側に定めた第1
作業区域50には滴定又は稀釈処理等に供する液
溜め穴列を形成したサンプルトレイ54が載置さ
れると共に前記第1作業区域50の後側に間隔を
距てて定めた第2作業区域52にはピペツト36
下端に冠着すべきチツプ62を保持するチツプ支
持穴列を有するチツプトレイ56が載置され、更
に前記ピペツト組立ヘツド12内に組込まれた各
ピペツト36の上端が圧縮された追従ばね45の
押圧作用を受けて支持されこれによつてピペツト
下端に対するチツプの冠着作用を容易にしている
ことを特徴とする液溜め穴列相互におけるサンプ
ル液体の自動移動装置。 2 前記担持テーブル10の前側載置のサンプル
トレイ54と後側載置のチツプトレイ56との中
間位置に液溜め穴列を有する第2のサンプルトレ
イ88を配置して生物学的薬液剤又は試薬の収容
に供するようにした特許請求の範囲第1項記載の
装置。 3 前記チツプトレイ56上に保持された一列状
配置のチツプ群の凡てがチツプの冠着行程におい
て取り残すことなくピペツト列側へ取上げられた
かどうかを検出するための電子光学的検出装置8
9,90が基礎フレーム上に装備され、前記検出
装置はピペツト列に整合する横方向の透視線をも
つように配置されている特許請求の範囲第1項記
載の装置。 4 水平方向に運動可能な担持テーブル10を上
下に運動可能なピペツト列の下方に割出し位置決
めして、前記担持テーブル上に保持した液溜め穴
列相互に液体サンプルを自動的に移動し又は該液
体を稀釈する自動的移動方法は次の各行程から成
り、即ち (a) 当初に担持テーブル10の第1作業区域50
におけるサンプルトレイ54上の1個又は複数
の液溜め穴に予め定めた量の液体を充填し、 (b) 前記テーブルの第2作業区域52に設けたチ
ツプトレイ56上に少くも一列のチツプを支持
配列し、 (c) 前記担持テーブル10を移動して、チツプト
レイ56上のチツプ列をピペツト列下方に割出
し位置決めにより整合させ、 (d) 次いで前記ピペツト列36を降下させること
により該ピペツト列と整合位置に置かれた各チ
ツプを追従ばね45の押圧作用のもとにピペツ
ト下端に冠着し、 (e) 次いで担持テーブル10を移動し、その第1
作業区域50におけるサンプルトレイ54上の
液溜め穴列をピペツト列下方に割出し位置決め
し、 (f) 次いでピペツト列下方に位置決めした担持テ
ーブル10のサンプルトレイ54上の液溜め穴
列に向つて前記冠着したチツプを没入して液体
の少くとも一部をピペツト内部に吸入させ、 (g) 次いでピペツト列を上昇させ、 (h) 担持テーブル10を移動してピペツト列を他
の液溜め穴列に割出し位置決めし、 (i) 前記ピペツト列を降下して該各ピペツト内に
吸入した液体部分を前記の他の液溜め穴内に向
けて吐出して液体相互の混合作用を促進させ、 (j) 次いでピペツト列を上昇させ、 (k) 前記担持テーブル10を移動して、その第2
作業区域52上に選択した場所を前記ピペツト
列下方に導き、 (l) 第2作業区域52の前記選択場所に使用済み
チツプを放出する、 前記(a)乃至(l)の各行程から成り、そのうち行程(b)
から(k)にいたる各行程は滴定又は稀釈の作業処理
が完了するまで複数回繰返し続行されるようにし
たことを特徴とする液溜め穴列相互における液体
サンプルの自動移動方法。 5 前記行程(i)において他の液溜め穴列内に液体
を吐出した後、該液溜め穴内の液体をピペツト内
部に向けて少くとも一回は吸入して他の液溜め穴
に含まれた液体と付加液体相互間の混合作用を促
進するようにしたこと特許請求の範囲第4項記載
の方法。 6 前記行程(i)におけるピペツト内における液体
の吐出作用は各ピペツト内におけるプランジヤの
作動により吐出されるが、この場合前記チツプは
液溜め穴内における液体メニスカスの丁度直上に
保持され、これによりチツプと液溜め穴壁間の液
体に生ずる毛細管現象に基く付着力により残存す
る凡ての液体を放出可能にする特許請求の範囲第
4項記載の方法。 7 前記行程(d)において、一列に支持配列された
凡てのチツプが効果的にピペツト側へ抓み上げら
れたかどうかを確かめる検出行程が含まれている
特許請求の範囲第4項記載の方法。 8 前記行程(l)において凡てのチツプがピペツト
列から取外されたかどうかを確める検出行程が後
続して行われるようにした特許請求の範囲第4項
記載の方法。 9 前記(e)から(j)にいたる各行程が繰返し数回行
なわれ、続いて前記(k)と(l)の各行程が遂行される
ようにした特許請求の範囲第4項記載の方法。[Scope of Claims] 1. A device for automatically moving a liquid sample and a diluent between the arrays of liquid reservoir holes, comprising a horizontally movable support table and a vertically movable pipette assembly head; At least one sample tray having a large number of liquid reservoir hole rows is placed on the support table, and the table is mounted on a fixed base frame so as to be indexable and positionable along the front and rear horizontal directions thereof, and The pipette assembly head incorporates a row of pipettes for aspirating and ejecting liquid, and includes a stationary vertical plane perpendicular to the path of motion of the table, and is indexable and adjustable along upright columns fixed on the base frame. Furthermore, the assembly head is equipped with a pipette row, a pump plunger mechanism that cooperates with the pipette row, a tip attached to the lower end of each pipette, and all of the tips attached to the tip at the same time. In the automatic liquid transfer device, the liquid displacing device is provided with a tip removal mechanism for discharging chips to 1st
In the working area 50, a sample tray 54 having a row of liquid reservoir holes for use in titration or dilution processing is placed, and a second working area 52 is provided at a distance behind the first working area 50. pipette 36 for
A tip tray 56 having a row of tip support holes for holding tips 62 to be mounted is placed on the lower end thereof, and the upper end of each pipette 36 incorporated in the pipette assembly head 12 is pressed by a compressed follower spring 45. 1. A device for automatically moving a sample liquid between a series of liquid reservoir holes, the apparatus being characterized in that the sample liquid is supported thereon, thereby facilitating the capping of the tip against the lower end of the pipette. 2. A second sample tray 88 having a liquid reservoir hole array is arranged at an intermediate position between the sample tray 54 placed on the front side of the carrier table 10 and the chip tray 56 placed on the rear side, and a biological drug solution or reagent is placed therein. 2. The device according to claim 1, which is adapted for storage. 3. Electro-optical detection device 8 for detecting whether or not all of the chips arranged in a row held on the tip tray 56 have been picked up to the pipette row side without leaving anything behind during the chip capping process.
9. Apparatus according to claim 1, in which the detection device is arranged with a lateral line of sight aligned with the pipette row. 4. A horizontally movable carrier table 10 is indexed and positioned below a vertically movable pipette row to automatically move liquid samples between the reservoir hole rows held on said carrier table or to The automatic transfer method for diluting a liquid consists of the following steps: (a) initially moving the first working area 50 of the carrier table 10;
(b) supporting at least one row of chips on a chip tray 56 provided in a second working area 52 of said table; (c) moving the carrier table 10 to align the tip row on the tip tray 56 below the pipette row by indexing; and (d) then lowering the pipette row 36 to align it with the pipette row. Each tip placed in the aligned position is attached to the lower end of the pipette under the pressure action of the follower spring 45, (e) then the carrier table 10 is moved and its first
indexing and positioning the row of reservoir holes on the sample tray 54 in the working area 50 below the pipette row; (f) then indexing and positioning the row of reservoir holes on the sample tray 54 of the carrier table 10 positioned below the pipette row; (g) then raising the pipette row; (h) moving the carrier table 10 to move the pipette row to another reservoir hole row; (i) lowering the pipette row and discharging the liquid portion sucked into each pipette into the other liquid reservoir hole to promote mutual mixing of the liquids; ) Then raise the pipette row, and (k) move the carrier table 10 to its second position.
(l) discharging the used tips to the selected location on the second working area 52; Itinerary (b)
A method for automatically moving a liquid sample between arrays of liquid reservoir holes, characterized in that each process from (k) to (k) is repeated multiple times until the titration or dilution process is completed. 5 After discharging the liquid into the other liquid reservoir hole array in the step (i), draw the liquid in the liquid reservoir hole at least once toward the inside of the pipette so that the liquid is contained in the other liquid reservoir hole. 5. A method as claimed in claim 4, characterized in that the mixing action between the liquid and the additional liquid is promoted. 6. In step (i), the liquid in the pipette is discharged by the operation of a plunger in each pipette, and in this case, the tip is held just above the liquid meniscus in the liquid reservoir hole, thereby causing the tip and 5. The method according to claim 4, wherein any remaining liquid can be discharged by adhesion forces based on capillarity that occur in the liquid between the walls of the liquid reservoir hole. 7. The method according to claim 4, wherein the step (d) includes a detection step of checking whether all the chips supported and arranged in a line have been effectively picked up toward the pipette. . 8. A method according to claim 4, characterized in that step (l) is followed by a detection step for determining whether all tips have been removed from the pipette row. 9. The method according to claim 4, wherein each step from (e) to (j) is repeated several times, and then each step (k) and (l) is performed. .
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| US45997383A | 1983-01-21 | 1983-01-21 |
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| JPS59147268A JPS59147268A (en) | 1984-08-23 |
| JPH0579944B2 true JPH0579944B2 (en) | 1993-11-05 |
Family
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