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JPH11295323A - 自動分注装置および分注方法 - Google Patents

自動分注装置および分注方法

Info

Publication number
JPH11295323A
JPH11295323A JP10100767A JP10076798A JPH11295323A JP H11295323 A JPH11295323 A JP H11295323A JP 10100767 A JP10100767 A JP 10100767A JP 10076798 A JP10076798 A JP 10076798A JP H11295323 A JPH11295323 A JP H11295323A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dispensing
tip
holding member
nozzle
mounting
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.)
Pending
Application number
JP10100767A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Higuchi
朗 樋口
Eiji Watabe
英二 渡部
Naoki Miyazaki
直紀 宮崎
Kanji Yahiro
寛司 八尋
Kenichi Kuroda
健一 黒田
Hideyoshi Kitahara
秀吉 北原
Kenji Ishiyama
健二 石山
Takashi Oguro
隆 大黒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP10100767A priority Critical patent/JPH11295323A/ja
Priority to US09/289,607 priority patent/US6238626B1/en
Publication of JPH11295323A publication Critical patent/JPH11295323A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/0275—Interchangeable or disposable dispensing tips
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N2035/1027—General features of the devices
    • G01N2035/103—General features of the devices using disposable tips
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/25—Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
    • Y10T436/2575—Volumetric liquid transfer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分注チップの装着ミスを確実に検出すること
ができる自動分注装置および分注方法を提供することを
目的とする。 【解決手段】 分注ノズル３の下端部に着脱自在に装着
される分注チップ４を必要に応じて交換しながら分注作
業を行う分注方法において、未使用の分注チップ４が複
数個配列されたチップラック１１を装着ステージ１０に
載置し、分注ノズル３に分注チップ４を装着した後に、
分注ノズル３に装着されずにチップラック１１に残存す
る分注チップ４の有無を、遮光型の光センサを備えた検
出部１２により分注チップ４の下端部を検出対象部位と
して検出部１６により検出するようにした。これによ
り、液体の吸入・吐出動作に移行する前の早い段階で、
分注チップ４の装着ミスの有無を確実に検出することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生化学分野等で検
体や試薬の分注に用いられる自動分注装置および分注方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】生化学分野等で行われる試験や分析にお
いて、検体や試薬などの液体を試料容器に小分けして移
注する分注操作が行われる。この分注は、分注ノズルに
よって液体を吸入・吐出することによって行われ、分注
ノズルには、通常使い捨ての分注チップが装着される。
そして必要に応じて分注チップは新しいものと交換され
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】分注チップの装着は、
分注ノズルの下端部をピペット形状の分注チップの内部
に挿入することにより行われる。ところが、分注チップ
の分注ノズルの固定は、弾力性を有する樹脂性の分注チ
ップが分注ノズルの下端部を外側から弾性によって締め
付けることのみによって行われるため、分注チップの内
径寸法のばらつきなどにより、十分な締め付け代が確保
されない場合が生じ、この場合には分注チップが正常に
装着されずに装着ミスを生じる。
【０００４】このような分注チップの装着ミスのまま分
注ヘッドを移動させて分注動作を行わせると、分注対象
のプレートには分注が行われない部分が発生するため、
分注チップの装着ミスは試験結果の信頼性確保上許容さ
れない。従来、単体の分注チップについては、導電性材
質の分注チップを用いて導通をチェックすることにより
分注チップの存在を確保する方法や、吸引時の圧力を検
出してその結果から分注チップの存在を間接的に検出す
る方法などが用いられていたが、これらの方法を多数の
分注チップが装備された分注ヘッドに対して適用するこ
とは現実的に不可能に近い。このように、従来の自動分
注装置では、分注チップの装着ミスを確実に検出するこ
とが困難であるという問題点があった。
【０００５】そこで本発明は、分注チップの装着ミスを
確実に検出することができる自動分注装置および分注方
法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の自動分注
装置は、分注ノズルの下端部に着脱自在に装着される分
注チップを必要に応じて交換しながら分注作業を行う自
動分注装置であって、未使用の前記分注チップが複数個
配列された保持部材を載置してこの分注チップを前記分
注ノズルに装着させる装着ステージと、装着動作後に前
記分注ノズルに装着されずに前記保持部材に残存する分
注チップの有無を検出する検出手段とを備えた。
【０００７】請求項２記載の自動分注装置は、請求項１
記載の自動分注装置であって、前記検出手段が、光学的
方法で前記残存する分注チップを検出するようにした。
【０００８】請求項３記載の自動分注装置は、請求項１
記載の自動分注装置であって、前記検出手段が、前記保
持部材に配列される分注チップの並び方向と平行な光軸
を有する光センサを備えた。
【０００９】請求項４記載の自動分注装置は、請求項３
記載の自動分注装置であって、前記光軸を、この光軸と
直交する方向に前記保持部材に対して相対移動させる移
動手段を備えた。
【００１０】請求項５記載の自動分注装置は、請求項１
記載の自動分注装置であって、前記検出手段の検出対象
部位が、前記分注チップの前記保持部材の下端より下方
に突出した部分であるようにした。
【００１１】請求項６記載の分注方法は、分注ノズルの
下端部に着脱自在に装着される分注チップを必要に応じ
て交換しながら分注作業を行う分注方法であって、未使
用の前記分注チップが複数個配列された保持部材を装着
ステージに載置し、前記分注ノズルに前記分注チップを
装着した後に、前記分注ノズルに装着されずに前記保持
部材に残存する分注チップの有無を検出手段により検出
するようにした。
【００１２】請求項７記載の分注方法は、請求項６記載
の分注方法であって、前記検出手段が、光学的方法で前
記残存する分注チップを検出するようにした。
【００１３】請求項８記載の分注方法は、請求項７記載
の分注方法であって、前記光学的方法が、前記保持部材
に配列される分注チップの並び方向と平行な光軸を有す
る光センサによって分注チップを検出するようにした。
【００１４】請求項９記載の分注方法は、請求項８記載
の分注方法であって、前記光軸を、この光軸と直交する
方向に前記保持部材に対して相対的に移動させるように
した。
【００１５】請求項１０記載の分注方法は、請求項６記
載の分注方法であって、前記検出手段の検出対象部位
が、前記分注チップの前記保持部材の下端より下方に突
出した部分であるようにした。
【００１６】各請求項記載の発明によれば、分注ノズル
に分注チップを装着した後に、分注ノズルに装着されず
に保持部材に残存する分注チップの有無を検出すること
により、分注チップの装着ミスの有無を確実に検出する
ことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の自動
分注装置の側面図、図２は同自動分注装置の検出部の斜
視図、図３（ａ）、（ｂ）は同自動分注装置の検出部の
動作説明図である。
【００１８】まず図１を参照して自動分注装置の構成を
説明する。図１において、分注ヘッド１のノズルホルダ
２は、複数の分注ノズル３を備えている。分注ノズル３
には分注チップ４が装着されている。分注ヘッド１は移
動手段であるＸＹテーブル５によって水平方向（ＸＹ方
向）に移動自在となっている。
【００１９】分注ヘッド１の可動範囲内には分注ステー
ジ６が配設されている。分注ステージ６上にはリザーバ
７およびマイクロプレート９が載置される。分注ヘッド
１を移動させて分注ノズル３の位置をリザーバ７の小孔
７ａ内に挿入した状態で分注ノズル３から吸引すること
により、分注チップ４の下端部から小孔７ａ内の液体を
吸入する。次いで分注ヘッド１をマイクロプレート９の
上方に移動させ分注ノズル３の位置をマイクロプレート
９の小孔９ａに位置合せして分注ノズル３を下降させ、
分注チップ４の下端部を小孔９ａ内に挿入した状態で分
注ノズル３から吐出することにより、分注チップ４内に
吸入された液体を小孔９ａ内に吐出する。
【００２０】また、分注ヘッド１の可動範囲内には分注
チップ４の装着ステージ１０が設けられており、装着ス
テージ１０には分注チップ４の保持部であるチップラッ
ク１１が載置されている。チップラック１１は、多数の
分注チップ４を垂直姿勢で分注ノズル３の配列に対応し
た位置に格納する。分注チップ４が除去された分注ヘッ
ド１を装着ステージ１０上に位置させ、分注ノズル３の
位置を合わせた状態で分注ヘッド１を下降させることに
より、分注ノズル３の下端部には新しい分注チップ４が
装着される。
【００２１】次に図２を参照して検出手段である分注ノ
ズルの検出部１２について説明する。図２において、装
着ステージ１０の載置台１３に載置されたチップラック
１１の下方には、分注ノズルの検出部１２が配設されて
いる。検出部１２は発光部１２ａおよび受光部１２ｂよ
り構成された遮光型の光センサを備えており、光センサ
の光軸ａがチップラック１１の下端から下方に突出した
分注チップ４の下端部に位置するような高さ位置に配設
されている。また光センサ１２の光軸ａは、チップラッ
ク１１に保持されている分注チップ４の並び方向と平行
になっており、発光部１２ａから照射される光を受光部
１２ｂで受光することにより、分注チップ４の１つの並
びにおいて、いずれかの分注チップ４が光軸ａ上に存在
するか否かを検出部１６にて検出する。検出された結果
は制御部１８に送られ、制御部１８は検出結果に応じて
駆動部１７を介してＸＹテーブル５に分注チップ４の再
装着動作や廃棄動作などの所定動作を行わせる。
【００２２】発光部１２ａおよび受光部１２ｂは、移動
手段としての可動テーブル１５に装着されたブラケット
１４に取付けられ、可動テーブル１５を駆動することに
より、光軸ａは光軸ａと直交する水平方向にチップラッ
ク１１に対して相対移動し、チップラック１１の分注チ
ップ４の各並び列について分注チップ４の有無を検出す
る。
【００２３】この自動分注装置は上記の様に構成され、
以下動作を説明する。図１において、装着ステージ１０
には図外のストック部から、未使用の分注チップ４を保
持したチップラック１１が搬送されて載置される。次い
で、予め使用済の分注チップ４が既に取外された分注ヘ
ッド１をチップラック１１上に位置させ、分注ノズル３
の位置を分注チップ４に合わせる。そして図３（ａ）に
示すように分注ヘッド１を下降させて、分注ノズル３の
下端部を分注チップ４に挿入する。これにより、分注チ
ップ４は分注ノズル３に装着される。この後、図３
（ｂ）に示すように分注ヘッド１を上昇させるが、この
とき、分注チップ４の寸法のばらつきにより、分注チッ
プ４が分注ノズル３に正常に装着されず、チップラック
１１に残存する場合がある。
【００２４】このような残存チップを検出するため、光
センサの光軸ａの位置を分注チップ４各列の位置に一致
させる。発光部１２ａから光を照射し受光部１３ｂの受
光量を計測することにより、光軸ａ上に、すなわちチッ
プラック１１に残存する分注チップ４の有無を検出部１
６が検出する。そして可動テーブル１４を駆動して光軸
ａを順次分注チップ４の各列位置に移動させることによ
り、分注ノズル３に装着されずにチップラック１１に残
存する分注チップ４を全ての分注チップ４の列について
検出する。
【００２５】このとき、光軸ａはチップラック１１の下
端部から下方に突出する分注チップ４の下端部に位置す
るよう検出対象部位が設定されているので、分注チップ
装着後分注ヘッド１が上昇を開始した直後に、当該装着
動作において分注ノズル３への分注チップ４の装着ミス
の有無を検出することができる。このようなタイミング
で早期に装着ミスを検出することにより、装着ミスのま
ま分注動作に移行して無駄な動作時間を発生することな
く、以下に述べるようないくつかの選択肢の中から実際
の状況に最も適した処置を選択することができるという
利点がある。
【００２６】まず、分注チップ４の品質精度が保証され
ており、装着ミスの原因が分注チップ４以外にあると考
えられるような場合には、そのまま分注ヘッド１を再度
下降させる再装着動作を行わせる。これにより、残存し
た分注チップ４の再装着を行うことができる。ここで所
定回数装着ミスが繰り返し発生すれば分注チップ不良と
して新たなチップラックと交換される。
【００２７】また分注チップ４に寸法のばらつきが存在
することが明白で、ある頻度で装着ミスが生じることが
明らかな場合には、最初の装着動作で装着ミスが生じた
ならば直ちに分注チップ４の寸法不良とみなして、当該
動作時の分注チップ４を全て廃棄し新たなチップラック
１１と取り替える動作を選択することも可能である。
【００２８】もちろん、装着ミスと判定された分注ヘッ
ド１に対して作業者がチェックを行い、人手によって分
注チップ４の装着ミスを是正するような処置をしてもよ
い。いずれの場合も、装着ミスに対する処置が液体の吸
入・吐出動作に移行する前であることから、部分的に分
注ヘッド未装着のまま液体を吸入・吐出させて試料とし
て採用できないプレートを発生させることなどの、装着
ミスに起因する資材的あるいは時間的な無駄を最小限に
軽減することができる。
【００２９】この装着ミスチェック工程にて、チップラ
ック１１に分注ノズル４の残存が検出されないならば、
分注ノズル３には全て正常に分注チップ４が装着された
と判定され、分注ヘッド１を分注ステージ６に移動さ
せ、そこでマイクロプレート９に対して分注が行われ
る。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、分注ノズルに分注チッ
プを装着した後に、分注ノズルに装着されずに保持部材
に残存する分注チップの有無を検出するようにしたの
で、分注チップの装着ミスの有無を液体の吸入・吐出動
作に移行する前の早い段階で確実に検出することがで
き、装着ミスに起因する資材的あるいは時間的な無駄を
最小限に軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の自動分注装置の側面図
【図２】本発明の一実施の形態の自動分注装置の検出部
の斜視図
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態の自動分注装置の
検出部の動作説明図 （ｂ）本発明の一実施の形態の自動分注装置の検出部の
動作説明図
【符号の説明】
１ 分注ヘッド ３ 分注ノズル ４ 分注チップ １０ 装着ステージ １１ チップラック １２ 検出部 １２ａ 発光部 １２ｂ 受光部 １５ 可動テーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八尋 寛司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 黒田 健一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 北原 秀吉 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 石山 健二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大黒 隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】分注ノズルの下端部に着脱自在に装着され
    る分注チップを必要に応じて交換しながら分注作業を行
    う自動分注装置であって、未使用の前記分注チップが複
    数個配列された保持部材を載置してこの分注チップを前
    記分注ノズルに装着させる装着ステージと、装着動作後
    に前記分注ノズルに装着されずに前記保持部材に残存す
    る分注チップの有無を検出する検出手段とを備えたこと
    を特徴とする自動分注装置。
  2. 【請求項２】前記検出手段が、光学的方法で前記残存す
    る分注チップを検出することを特徴とする請求項１記載
    の自動分注装置。
  3. 【請求項３】前記検出手段が、前記保持部材に配列され
    る分注チップの並び方向と平行な光軸を有する光センサ
    を備えたことを特徴とする請求項１記載の自動分注装
    置。
  4. 【請求項４】前記光軸を、この光軸と直交する方向に前
    記保持部材に対して相対移動させる移動手段を備えたこ
    とを特徴とする請求項３記載の自動分注装置。
  5. 【請求項５】前記検出手段の検出対象部位が、前記分注
    チップの前記保持部材の下端部より下方に突出した部分
    であることを特徴とする請求項１記載の自動分注装置。
  6. 【請求項６】分注ノズルの下端部に着脱自在に装着され
    る分注チップを必要に応じて交換しながら分注作業を行
    う分注方法であって、未使用の前記分注チップが複数個
    配列された保持部材を装着ステージに載置し、前記分注
    ノズルに前記分注チップを装着した後に、前記分注ノズ
    ルに装着されずに前記保持部材に残存する分注チップの
    有無を検出手段により検出することを特徴とする分注方
    法。
  7. 【請求項７】前記検出手段が、光学的方法で前記残存す
    る分注チップを検出することを特徴とする請求項６記載
    の分注方法。
  8. 【請求項８】前記光学的方法が、前記保持部材に配列さ
    れる分注チップの並び方向と平行な光軸を有する光セン
    サによって分注チップを検出することを特徴とする請求
    項７記載の分注方法。
  9. 【請求項９】前記光軸を、この光軸と直交する方向に前
    記保持部材に対して相対的に移動させることを特徴とす
    る請求項８記載の分注方法。
  10. 【請求項１０】前記検出手段の検出対象部位が、前記分
    注チップの前記保持部材の下端より下方に突出した部分
    であることを特徴とする請求項６記載の分注方法。
JP10100767A 1998-04-13 1998-04-13 自動分注装置および分注方法 Pending JPH11295323A (ja)

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JP10100767A JPH11295323A (ja) 1998-04-13 1998-04-13 自動分注装置および分注方法
US09/289,607 US6238626B1 (en) 1998-04-13 1999-04-12 Automatic distribution apparatus and method of distribution

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