JPH10123026A - Sample-suction method and sample-suction control apparatus - Google Patents
Sample-suction method and sample-suction control apparatusInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、試料吸引方法およ
び試料吸引制御装置に関し、特に、テーパ部を有する先
細のノズルを用い、このノズルに注入された液体を引込
み移動することによってノズル先端から試料を吸引する
方法、およびこの方法に適用される制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sample suction method and a sample suction control device, and more particularly, to a method using a tapered nozzle having a tapered portion and drawing and moving a liquid injected into the nozzle from a nozzle tip. And a control device applied to the method.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、検体検査では、試験管内の試料を
ノズルに吸引し、この試料を別の検査用試験管に吐出す
るといった分注作業が行われる。この際、ノズルと分注
ポンプをチューブなどの配管系でつないだ分注装置が用
いられる。分注装置では、分注ポンプに発生した吸引力
が配管系を介してノズルへ伝達され、ノズルの先端の開
口部から試料が吸引される。以下、分注装置における試
料吸引を例にして、従来の試料吸引方法について説明す
る。2. Description of the Related Art Conventionally, in a sample test, a pipetting operation is performed in which a sample in a test tube is sucked into a nozzle and the sample is discharged to another test tube for inspection. At this time, a dispensing device in which a nozzle and a dispensing pump are connected by a piping system such as a tube is used. In the dispensing device, the suction force generated in the dispensing pump is transmitted to the nozzle via the piping system, and the sample is sucked from the opening at the tip of the nozzle. Hereinafter, a conventional sample suction method will be described by taking a sample suction in a dispensing apparatus as an example.
【0003】従来の分注装置の一種として、ノズルと分
注ポンプの間の配管系に圧力伝達用の液体を注入したも
のがある。この従来装置では、配管内の液体が、吸引力
をノズルへ伝達する媒体として機能する。すなわち、分
注ポンプに吸引力が発生すると、配管内の液体が分注ポ
ンプの方へ移動し、その結果、ノズルの先端から試料が
吸引される。[0003] As one type of conventional dispensing apparatus, there is one in which a liquid for pressure transmission is injected into a piping system between a nozzle and a dispensing pump. In this conventional device, the liquid in the pipe functions as a medium for transmitting the suction force to the nozzle. That is, when a suction force is generated in the dispensing pump, the liquid in the pipe moves toward the dispensing pump, and as a result, the sample is sucked from the tip of the nozzle.
【0004】さらに、この従来装置では、一般に、図6
に示すように、ノズル内で、圧力伝達用の液体と吸引し
た試料の間にエア等の層が形成される。以下、このエア
等の層をギャップという。ギャップの形成は、例えば、
ノズル先端まで圧力伝達用の液体を充填した状態から、
試料の吸引前にあらかじめエア等をノズル内に吸引する
ことにより行われる。そして、ギャップは、圧力伝達用
の液体と試料が混合してしまうのを防止する機能を有し
ている。Further, in this conventional apparatus, generally, FIG.
As shown in (2), a layer of air or the like is formed between the pressure transmitting liquid and the sucked sample in the nozzle. Hereinafter, this layer of air or the like is referred to as a gap. The formation of the gap, for example,
From the state where the liquid for pressure transmission is filled up to the nozzle tip,
This is performed by suctioning air or the like into the nozzle before suctioning the sample. The gap has a function of preventing the liquid for pressure transmission from mixing with the sample.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来より、検査処理速
度の向上が求められており、この要求に応えるため、吸
引時間を極力短縮することが望まれる。しかし、単に、
吸引時間の短縮のために吸引速度(単位時間当たりの吸
引量をいう)を高くすると、下記のように、ギャップが
分裂してしまうおそれがある。Conventionally, there has been a demand for an improvement in the inspection processing speed. To meet this demand, it is desired to reduce the suction time as much as possible. But simply,
If the suction speed (the amount of suction per unit time) is increased to shorten the suction time, the gap may be split as described below.
【0006】一般のノズルはテーパ部を有し、先細にな
っている。そして、吸引される試料が先端の減径部を通
過するときには、試料の流速が非常に大きくなる。した
がって、試料が減径部を過ぎてテーパ部を通過する時に
は、噴水状に渦をまくと考えられる。そして、試料の吸
引速度が高くなると、この噴水状の渦の作用によりギャ
ップの一部分が他の部分から取り残される結果、図7に
示すように、ギャップの分裂が発生すると考えられる。
図7は、ギャップが2つに分裂した場合を示しており、
一つのギャップが試料の途中に形成されている。A general nozzle has a tapered portion and is tapered. When the sample to be aspirated passes through the reduced diameter portion at the tip, the flow velocity of the sample becomes extremely large. Therefore, when the sample passes through the tapered portion after passing through the reduced diameter portion, it is considered that the sample swirls like a fountain. When the suction speed of the sample is increased, a part of the gap is left behind from the other part due to the action of the fountain-like vortex. As a result, it is considered that the gap is split as shown in FIG.
FIG. 7 shows the case where the gap splits into two,
One gap is formed in the middle of the sample.
【0007】ギャップの分裂が発生した状態で試料を吐
出した場合、分注量が、規定量に対して、分裂して取り
残されたギャップの体積に応じて少なくなる。従って、
規定量の試料を分注するためには、ギャップ分裂の発生
を防止する必要がある。従来技術において、試料の吸引
速度は、テーパ部分でギャップの分裂が発生しないよう
な限界速度以下に制限されていた。そのため、試料の吸
引時間を短縮することは困難であった。[0007] When a sample is discharged in a state in which a gap has been split, the dispensed amount becomes smaller than the specified amount in accordance with the volume of the gap that has been split and left behind. Therefore,
In order to dispense a specified amount of sample, it is necessary to prevent the occurrence of gap splitting. In the prior art, the suction speed of the sample has been limited to a speed lower than a limit speed at which no gap split occurs at the tapered portion. Therefore, it has been difficult to shorten the sample suction time.
【0008】特に、ノズルの減径部と通常部分の内径差
が大きい場合には、上記の限界速度が低い。この限界速
度以下で試料を吸引しなければならないので、吸引時間
が長くなり、その結果、単位時間当たりの処理数が少な
くなるという問題があった。In particular, when the inner diameter difference between the reduced diameter portion and the normal portion of the nozzle is large, the above-mentioned limit speed is low. Since the sample must be sucked at a speed lower than this limit speed, there is a problem that the suction time becomes longer, and as a result, the number of processes per unit time is reduced.
【0009】本発明の目的は、上記の課題に対応し、ギ
ャップの分裂を発生させることなく、試料の吸引時間を
短縮することが可能な試料吸引方法および試料吸引制御
装置を提供することにある。そして、ノズルのテーパ部
前後の内径差が大きい場合でも、吸引時間が長くなるこ
とのない試料吸引方法および試料吸引制御装置を提供す
ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a sample suction method and a sample suction control apparatus which can solve the above-mentioned problems and can reduce the sample suction time without causing a gap split. . Further, it is an object of the present invention to provide a sample suction method and a sample suction control device in which the suction time does not become long even when the inner diameter difference before and after the tapered portion of the nozzle is large.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、テーパ部を有
する先細のノズルを用い、このノズルに注入されたノズ
ル内液を引込み移動することによってノズル先端から試
料を吸引し、この吸引は前記ノズル内液と試料の間に気
体層を介在させながら行われる試料吸引方法であって、
前記気体層が前記テーパ部を通過する際に分裂しない限
界速度以下の吸引速度で試料を吸引する低速吸引工程
と、前記気体層が前記テーパ部を通過した後、吸引速度
を高速側に切り替えて試料を吸引する高速吸引工程とを
含む。According to the present invention, a tapered nozzle having a tapered portion is used, and the liquid in the nozzle injected into the nozzle is drawn and moved to suck a sample from the tip of the nozzle. A sample suction method performed while interposing a gas layer between the liquid in the nozzle and the sample,
A low-speed suction step of sucking a sample at a suction speed equal to or lower than a limit speed at which the gas layer does not split when passing through the tapered portion, and after the gas layer passes through the tapered portion, switching the suction speed to a high speed side. A high-speed suction step of sucking the sample.
【0011】ここで、気体層とは、従来技術に説明した
エア等のギャップのことである。本発明によれば、気体
層が分裂しやすい箇所であるテーパ部を通過する際は、
気体層が分裂しない限界速度以下の吸引速度で試料を吸
引する。そして、気体層がテーパ部を通過した後、吸引
速度を高速側に切り替えて試料を吸引する。従って、気
体層の分裂を発生させることなく、試料の吸引時間が短
縮される。Here, the gas layer is a gap of air or the like described in the prior art. According to the present invention, when the gas layer passes through the tapered portion, which is a location that is easily split,
The sample is sucked at a suction speed less than the limit speed at which the gas layer does not split. Then, after the gas layer has passed through the tapered portion, the suction speed is switched to the high speed side to suck the sample. Therefore, the time for aspirating the sample is reduced without causing the gas layer to split.
【0012】特に、ノズルのテーパ部前後の内径差が大
きく、気体層が分裂しない限界速度が低い場合におい
て、吸引工程の一部分のみの吸引速度を低く設定すれば
よい。従って、上記の限界速度の制約により吸引時間が
長くなってしまうことが回避される。In particular, when the difference in inner diameter before and after the tapered portion of the nozzle is large and the limit speed at which the gas layer does not split is low, the suction speed of only a part of the suction step may be set low. Therefore, it is possible to prevent the suction time from being lengthened due to the limitation of the limit speed.
【0013】本発明の一態様において、前記高速吸引工
程は、前記気体層の下面が前記テーパ部よりも所定距離
だけ上昇した位置で、吸引速度を切り替える。気体層が
分裂する要因の影響は、気体層がテーパ層を通過しても
残ることがある。上記構成では、気体層の分裂要因の影
響がなくなる安全領域に達してから速度切替えが行われ
るので、気体層の分裂を確実に防止できる。In one aspect of the present invention, in the high-speed suction step, the suction speed is switched at a position where the lower surface of the gas layer has risen a predetermined distance above the tapered portion. The effect of the factor of the gas layer splitting may remain even when the gas layer passes through the tapered layer. In the above configuration, the speed is switched after reaching the safety region where the influence of the splitting factor of the gas layer is eliminated, so that the splitting of the gas layer can be reliably prevented.
【0014】また本発明は、テーパ部を有する先細のノ
ズルを用い、このノズルに注入されたノズル内液を引込
み移動することによってノズル先端から試料を吸引し、
この吸引は前記ノズル内液と試料の間に気体層を介在さ
せながら行われる試料吸引制御装置であって、前記ノズ
ル内液の引込み移動の移動量と移動速度を制御すること
によって試料の吸引量と吸引速度を調整する制御手段を
有し、この制御手段は、前記気体層が前記テーパ部を通
過する際に分裂しない限界速度以下の吸引速度で試料を
吸引させる低速吸引手段と、前記気体層が前記テーパ部
を通過した後、吸引速度を高速側に切り替えて試料を吸
引させる高速吸引手段とを含む。この構成によっても、
上記の試料吸引方法と同様の作用効果が得られる。Further, the present invention uses a tapered nozzle having a tapered portion, and draws and moves the liquid in the nozzle injected into the nozzle, thereby sucking a sample from the nozzle tip,
This suction is a sample suction control device in which a gas layer is interposed between the liquid in the nozzle and the sample, and the suction amount of the sample is controlled by controlling the moving amount and moving speed of the drawing movement of the liquid in the nozzle. Control means for adjusting the suction speed, the control means comprising: a low-speed suction means for sucking a sample at a suction speed less than a limit speed at which the gas layer does not split when the gas layer passes through the tapered portion; and And high-speed suction means for switching the suction speed to a high-speed side after passing through the tapered portion and sucking the sample. With this configuration,
The same operation and effect as those of the sample suction method described above can be obtained.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の試料
吸引方法および試料吸引制御装置について、図面を参照
し説明する。ここでは、本発明が、図1に示す構成の分
注装置に適用された場合について説明する。この分注装
置は、図示しない基台上に備えられ、基台上の載置され
た分注元の試験管からノズルに試料を吸引し、このノズ
ルを分注先の試験管に移動して試料を吐出する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a sample suction method and a sample suction control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a case where the present invention is applied to a dispensing apparatus having the configuration shown in FIG. 1 will be described. This dispensing apparatus is provided on a base (not shown), aspirates a sample from a dispensing source test tube placed on the base to a nozzle, and moves the nozzle to a dispensing destination test tube. Discharge the sample.
【0016】図1において、ノズル1は、ステンレス製
のノンディスポーザブルタイプノズルである。ノズル1
は、内径2mm程度の試料保持部3を有し、先端部に内
径約0.5mm、長さ約6mmの吸引部5を有する。そ
して、試料保持部3と吸引部5は、円錐形のテーパ部7
でつながれている。ノズル1内には、分注用の試料を数
百μlまで吸引することができる。ノズル1は、XYZ
ロボット10によって、試料吸引位置や試料吐出位置、
ノズル洗浄位置へと移動する。また、ノズル1は、ポリ
マー製のチューブ13によって切替え弁11と連通され
ている。チューブ13の内径は約2mmである。In FIG. 1, a nozzle 1 is a non-disposable type nozzle made of stainless steel. Nozzle 1
Has a sample holding section 3 having an inner diameter of about 2 mm, and a suction section 5 having an inner diameter of about 0.5 mm and a length of about 6 mm at the tip. Then, the sample holding unit 3 and the suction unit 5 are connected to a conical tapered portion 7.
It is connected by. In the nozzle 1, a sample for dispensing can be sucked up to several hundred μl. Nozzle 1 is XYZ
By the robot 10, a sample suction position, a sample discharge position,
Move to nozzle cleaning position. The nozzle 1 is communicated with the switching valve 11 by a polymer tube 13. The inner diameter of the tube 13 is about 2 mm.
【0017】切替え弁11は、さらに、シリンジポンプ
15とチューブ17によって連通され、また、洗浄液タ
ンク19とチューブ21によって連通されている。チュ
ーブ17およびチューブ21は、ともにポリマー製であ
って、内径約2mmである。切替え弁11は、弁モータ
12によって駆動されることにより、切替え動作する。
そして、ノズル1とシリンジポンプ15を連通し、ま
た、シリンジポンプ15と洗浄液タンク19を連通す
る。The switching valve 11 is further connected to a syringe pump 15 and a tube 17, and is connected to a cleaning liquid tank 19 and a tube 21. The tube 17 and the tube 21 are both made of polymer and have an inner diameter of about 2 mm. The switching valve 11 performs a switching operation by being driven by a valve motor 12.
Then, the nozzle 1 communicates with the syringe pump 15, and the syringe pump 15 communicates with the cleaning liquid tank 19.
【0018】シリンジポンプ15は円筒形のシリンジ2
3を有し、このシリンジ23にピストン25が内挿さ
れ、シリンジ23とピストン25によりシリンジ室27
が形成されている。そして、シリンジ23は、端面の開
口部29にて前述のチューブ17と接続されている。ピ
ストン25は、ポンプモータ31により、シリンジ23
内で往復するように駆動される。シリンジ室27には、
後述するように洗浄液が注入される。ピストン25が開
口部29の方向に移動すると洗浄液が開口部29から押
し出され、また、ピストン25が開口部29と反対方向
に移動すると洗浄液が吸い込まれる。以下、前者のピス
トン移動を押出し移動といい、後者のピストン移動を引
込み移動という。The syringe pump 15 is a cylindrical syringe 2
3, a piston 25 is inserted into the syringe 23, and a syringe chamber 27 is formed by the syringe 23 and the piston 25.
Are formed. The syringe 23 is connected to the tube 17 at an opening 29 on the end face. The piston 25 is connected to the syringe 23 by the pump motor 31.
It is driven to reciprocate within. In the syringe room 27,
A cleaning liquid is injected as described below. When the piston 25 moves in the direction of the opening 29, the cleaning liquid is pushed out of the opening 29, and when the piston 25 moves in the direction opposite to the opening 29, the cleaning liquid is sucked. Hereinafter, the former piston movement is referred to as push-out movement, and the latter piston movement is referred to as retracting movement.
【0019】洗浄液タンク19には、洗浄液が貯められ
ている。本実施形態では、洗浄液が、ノズルなどを洗浄
するための液体として機能する他に、従来技術に説明し
た圧力伝達用の液体として機能する。洗浄液は、切替え
弁11の切替え動作と、シリンジポンプ15の駆動によ
って、分注装置全体へ供給される。The cleaning liquid tank 19 stores a cleaning liquid. In this embodiment, the cleaning liquid functions as a liquid for pressure transmission described in the related art, in addition to functioning as a liquid for cleaning nozzles and the like. The cleaning liquid is supplied to the entire dispensing device by the switching operation of the switching valve 11 and the driving of the syringe pump 15.
【0020】図2は、ノズル1、切替え弁11、シリン
ジポンプ15を駆動するための制御システムの構成を示
すブロック図である。同図において、制御部35は、主
としてコンピュータからなり、入力部37から制御部3
5へ、分注量や、分注処理数、試験管の配置などの設定
条件が入力される。また、制御部35は、試験管内の試
料の液面位置を検出する液面検出器39と接続されてい
る。制御部35は、入力された設定条件に従った駆動信
号を出力することにより、XYZロボット10および弁
モータ12を駆動させる。また、制御部35は、ポンプ
モータ31の駆動を制御して、シリンジポンプ15のピ
ストン25の移動量と移動速度を調整する。この際、制
御部35は、ポンプモータ31へ供給する駆動信号のパ
ルスレートを変更することにより、ピストン25の移動
速度を調整する。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control system for driving the nozzle 1, the switching valve 11, and the syringe pump 15. In the figure, a control unit 35 is mainly composed of a computer,
In 5, setting conditions such as the dispensing amount, the number of dispensing processes, and the arrangement of test tubes are input. Further, the control unit 35 is connected to a liquid level detector 39 that detects a liquid level position of the sample in the test tube. The control unit 35 drives the XYZ robot 10 and the valve motor 12 by outputting a drive signal according to the input setting conditions. Further, the control unit 35 controls the driving of the pump motor 31 to adjust the moving amount and the moving speed of the piston 25 of the syringe pump 15. At this time, the control unit 35 adjusts the moving speed of the piston 25 by changing the pulse rate of the drive signal supplied to the pump motor 31.
【0021】次に、この分注装置の動作を、「試料吸
引」「試料吐出」および「洗浄」に分けて説明する。Next, the operation of the dispensing apparatus will be described separately for "sample suction", "sample discharge" and "washing".
【0022】「試料吸引」ここでは、基台上に載置され
た分注元の試験管からノズル1に試料を吸引する。図3
は、ノズル1および試験管の拡大図であって、本装置の
吸引方法を時系列に従って示している。吸引開始時、ノ
ズル1は、XYZロボット10によって分注元の試験管
の上方に移動される。また、切替え弁11は、ノズル1
とシリンジポンプ15を連通するように切り替えられ
る。そして、シリンジポンプ15のピストン25はシリ
ンジ内で所定のスタート位置にある。また、シリンジ室
27、チューブ17、13、ノズル1には洗浄液が満た
されている。このとき、図3(a)に示すように、洗浄
液はノズル1の先端まで満たされている。[Specimen Suction] In this case, a sample is sucked into the nozzle 1 from the dispensing source test tube placed on the base. FIG.
Is an enlarged view of the nozzle 1 and the test tube, and shows a suction method of the present apparatus in a time series. At the start of suction, the nozzle 1 is moved by the XYZ robot 10 above the dispensing source test tube. Further, the switching valve 11 is connected to the nozzle 1
And the syringe pump 15 are communicated. Then, the piston 25 of the syringe pump 15 is at a predetermined start position in the syringe. The syringe chamber 27, the tubes 17, 13 and the nozzle 1 are filled with a cleaning liquid. At this time, the cleaning liquid is filled up to the tip of the nozzle 1 as shown in FIG.
【0023】まず、ノズル口9が試験管内の試料に挿入
されない状態で、ピストン25を引き込み移動する。ピ
ストン25の移動に対応してシリンジ室27の容積が拡
大し、この容積変化に対応する量の洗浄液がノズル1か
らシリンジポンプ15の方へ移動する。この洗浄液の移
動によって、ノズル口9から、図3(b)に示すように
空気が吸引される。First, the piston 25 is pulled and moved in a state where the nozzle port 9 is not inserted into the sample in the test tube. The volume of the syringe chamber 27 increases in response to the movement of the piston 25, and the amount of cleaning liquid corresponding to the change in the volume moves from the nozzle 1 to the syringe pump 15. By the movement of the cleaning liquid, air is sucked from the nozzle port 9 as shown in FIG.
【0024】次に、ノズル1が下方に移動され、試料に
挿入される。この時、図2の液面検出器39は、試料の
液面位置を検出して制御部35に入力する。制御部35
は、液面の位置に基づいてXYZロボット10を制御す
る。そして、XYZロボット10は、液面から約1〜2
mm程度の深さまでノズル1を挿入し、この状態でノズ
ル1を保持する。図3(c)は、このときの状態を示し
ている。Next, the nozzle 1 is moved downward and inserted into the sample. At this time, the liquid level detector 39 in FIG. 2 detects the liquid level position of the sample and inputs the same to the control unit 35. Control unit 35
Controls the XYZ robot 10 based on the position of the liquid level. Then, the XYZ robot 10 moves about 1-2
The nozzle 1 is inserted to a depth of about mm, and the nozzle 1 is held in this state. FIG. 3C shows the state at this time.
【0025】次に、ピストン25をさらに引込み移動す
る。このピストン移動に応じて洗浄液がシリンジポンプ
15の方へ移動し、先に吸引された空気の部分が負圧と
なる。そして、この負圧の作用により、試料がノズル口
9から吸引される。Next, the piston 25 is further retracted and moved. The cleaning liquid moves toward the syringe pump 15 in accordance with the movement of the piston, and the portion of the air previously sucked has a negative pressure. Then, the sample is sucked from the nozzle port 9 by the action of the negative pressure.
【0026】図4は、試料吸引速度の設定を示してお
り、横軸は、ノズル先端を基準にしたギャップの下面
(すなわち、吸引される試料の上面)の位置であり、縦
軸は試料吸引速度である。FIG. 4 shows the setting of the sample suction speed. The horizontal axis indicates the position of the lower surface of the gap (that is, the upper surface of the sample to be sucked) with respect to the nozzle tip, and the vertical axis indicates the sample suction speed. Speed.
【0027】図4において、位置A、Bは、それぞれノ
ズル1のテーパ部7が開始、終了する位置である。そし
て、位置Cは、テーパ部が終了してから所定距離だけ過
ぎた位置である。試料の吸引開始からギャップの下面が
位置Cに達するまでは、吸引速度がVaに設定されてい
る。この吸引速度Vaは、ギャップがテーパ部7を通過
するときにギャップの分裂が発生しない限界速度よりも
低く設定されている。なお、この限界速度は、吸引部5
の内径や吸引部5内での試料の流速、テーパ部7のテー
パ角度などに応じて異なった値になる。In FIG. 4, positions A and B are positions where the tapered portion 7 of the nozzle 1 starts and ends, respectively. The position C is a position that is a predetermined distance after the end of the tapered portion. The suction speed is set to Va from the start of the suction of the sample until the lower surface of the gap reaches the position C. The suction speed Va is set lower than the limit speed at which the gap does not split when the gap passes through the tapered portion 7. Note that this limit speed is determined by the suction unit 5.
The value varies depending on the inner diameter of the sample, the flow rate of the sample in the suction section 5, the taper angle of the tapered section 7, and the like.
【0028】ギャップの下面が位置Cに達した時点で、
図4に示すように、吸引速度が高速側に切り替えられて
Vbになる。図4において位置Cより引込み移動側の領
域は、試料の上面に発生しギャップ分裂の要因となる渦
の影響(図7参照)がない安全領域にある。従って、吸
引速度を引き上げても、ギャップの分裂が発生しない。
吸引速度の切り替え後、この吸引速度Vbを維持し、所
定の吸引量が吸引されるまでピストン25の引込み移動
を継続する。図3(d)は、ギャップの下面が位置Cに
あり、速度切替え時の状態を示している。また、図3
(e)は、吸引速度Vbで試料が吸引され、吸引が終了
した状態を示している。When the lower surface of the gap reaches the position C,
As shown in FIG. 4, the suction speed is switched to the high speed side and becomes Vb. In FIG. 4, the area on the retraction movement side from the position C is in a safe area where there is no influence of a vortex (see FIG. 7) generated on the upper surface of the sample and causing a gap split. Therefore, even if the suction speed is increased, no gap split occurs.
After switching the suction speed, the suction speed Vb is maintained, and the retraction movement of the piston 25 is continued until a predetermined suction amount is sucked. FIG. 3D shows a state in which the lower surface of the gap is at the position C and the speed is switched. FIG.
(E) shows a state where the sample is sucked at the suction speed Vb and the suction is completed.
【0029】なお、制御部35は、図4の設定に従って
ピストン25を移動させる。すなわち、吸引初期には、
吸引速度Vaが得られるようにピストン25の移動速度
を設定する。そして、速度切替え時、吸引速度VbとV
aの速度差に応じて駆動信号のパルスレートを引き上
げ、ピストン25の移動速度を切り替える。The control unit 35 moves the piston 25 in accordance with the settings shown in FIG. That is, at the beginning of suction,
The moving speed of the piston 25 is set so that the suction speed Va is obtained. At the time of speed switching, the suction speeds Vb and V
The pulse rate of the drive signal is raised according to the speed difference a, and the moving speed of the piston 25 is switched.
【0030】「試料吐出」ここでは、ノズル1に吸引し
た試料を分注先の試験管に吐出する。XYZロボット1
0が、ノズル1を分注先の試験管へ移動し、さらに試験
管の中へノズル1の先端部分を挿入し、ノズル口9が空
中にある状態でノズル1を保持する。そして、シリンジ
ポンプ15のピストン25が、ポンプモータ31に駆動
されて押出し移動する。この押出し移動により、シリン
ジ室27の容積を分注量に対応して小さくする。その結
果、分注量分の洗浄液がノズル1の方へ移動し、試料が
ノズル口9から試験管内へ吐出される。[Specimen Discharge] Here, the sample sucked by the nozzle 1 is discharged to a test tube of a dispensing destination. XYZ robot 1
0 moves the nozzle 1 to the dispensing test tube, inserts the tip of the nozzle 1 into the test tube, and holds the nozzle 1 with the nozzle port 9 in the air. Then, the piston 25 of the syringe pump 15 is driven by the pump motor 31 and pushes out. By this pushing movement, the volume of the syringe chamber 27 is reduced corresponding to the dispensed amount. As a result, the washing liquid corresponding to the dispensed amount moves toward the nozzle 1 and the sample is discharged from the nozzle port 9 into the test tube.
【0031】「洗浄」試料の吐出終了後、XYZロボッ
ト10は、洗浄槽が設けられた洗浄位置へノズル1を移
動する。そして、シリンジポンプ15のピストン25を
押出し移動し、数百μlの洗浄液を洗浄槽へ吐出する。
この際、同時にノズル1の外側にも洗浄液をかける。こ
れにより、ノズル1の内外面が洗浄される。After the “washing” of the sample is completed, the XYZ robot 10 moves the nozzle 1 to a washing position where a washing tank is provided. Then, the piston 25 of the syringe pump 15 is pushed out and moved, and several hundred μl of the cleaning liquid is discharged to the cleaning tank.
At this time, the cleaning liquid is also applied to the outside of the nozzle 1 at the same time. Thereby, the inner and outer surfaces of the nozzle 1 are cleaned.
【0032】洗浄終了後、適宜、洗浄液がシリンジポン
プ15に補充される。この補充では、切替え弁11が切
替え動作して、シリンジポンプ15と洗浄液タンク19
を連通する。そして、ピストン25が引込み移動するこ
とにより、洗浄タンク19の洗浄液がシリンジポンプ1
5の方へ移動する。After the washing is completed, the washing liquid is supplied to the syringe pump 15 as appropriate. In this replenishment, the switching valve 11 performs a switching operation, and the syringe pump 15 and the cleaning liquid tank 19 are switched.
To communicate. When the piston 25 retracts, the cleaning liquid in the cleaning tank 19 is supplied to the syringe pump 1.
Move to 5.
【0033】以上、本発明の実施形態について説明し
た。本実施形態の試料吸引時、試料の上面が図4の位置
Cに達するまでのギャップ分裂が発生しやすい区間で
は、吸引速度が低速(Va)に設定されている。そし
て、試料の上面が位置Cを過ぎた後に吸引速度が高速側
に切り替えられる(Vb)。The embodiment of the present invention has been described above. In the sample suction according to the present embodiment, the suction speed is set to a low speed (Va) in a section in which gap splitting easily occurs until the upper surface of the sample reaches the position C in FIG. Then, after the upper surface of the sample has passed the position C, the suction speed is switched to the high speed side (Vb).
【0034】図5は、試料の吸引速度が変化する様子を
時間の経過とともに示している。同図では、本実施形態
の吸引方法と従来の吸引方法により同一量の試料を吸引
した場合の吸引速度の変化が対比して示されている。従
来技術では、点線で示すように、吸引速度が台形状に変
化するように設定されている。一方、本実施形態では、
実線で示すように、吸引速度が2段階に切り替わり、ギ
ャップ下面が速度切替え地点(図4の位置C)に達する
時点tcまでは従来よりも低い吸引速度(Va)で吸引
が行われる。従って、ギャップ分裂の発生が従来よりも
確実に防止されている。そして、時点tcにて吸引速度
が急激に切り替えられ、従来よりも大幅に高くなる(V
b)。その結果、トータルの吸引時間は、従来よりも大
幅に短縮されている。このように、本実施形態によれ
ば、ギャップ分裂の発生を確実に防止することができる
るとともに、全体の吸引時間を短縮することができる。FIG. 5 shows how the suction speed of the sample changes over time. In the same drawing, a change in the suction speed when the same amount of sample is suctioned by the suction method of the present embodiment and the conventional suction method is shown in comparison. In the prior art, as shown by a dotted line, the suction speed is set so as to change to a trapezoidal shape. On the other hand, in the present embodiment,
As shown by the solid line, the suction speed is switched in two stages, and suction is performed at a lower suction speed (Va) than the conventional one until time tc when the lower surface of the gap reaches the speed switching point (position C in FIG. 4). Therefore, the occurrence of gap splitting is more reliably prevented than before. Then, at time tc, the suction speed is rapidly switched, and becomes significantly higher than in the past (V
b). As a result, the total suction time is greatly reduced as compared with the conventional case. As described above, according to the present embodiment, the occurrence of gap splitting can be reliably prevented, and the entire suction time can be reduced.
【0035】特に、本実施形態では、試料保持部3の内
径(2mm)と吸引部5の内径(0.5mm)の差が大
きい。従って、テーパ部7におけるギャップの分裂発生
の限界速度が低い。この限界速度以下で従来のように一
定速度で吸引を行ったのでは、吸引時間が長くなり、単
位時間当たりの処理数が少なくなる。しかし、本実施形
態では、図4に示すような吸引速度の切替えにより、吸
引初期の吸引速度のみを低く設定しているので、吸引時
間が長くなることが回避されている。In particular, in this embodiment, the difference between the inner diameter (2 mm) of the sample holder 3 and the inner diameter (0.5 mm) of the suction unit 5 is large. Therefore, the limit speed of the splitting of the gap in the tapered portion 7 is low. If the suction is performed at a constant speed below the limit speed as in the related art, the suction time becomes longer, and the number of processes per unit time is reduced. However, in the present embodiment, since only the suction speed at the beginning of suction is set low by switching the suction speed as shown in FIG. 4, the suction time is prevented from becoming long.
【0036】また、特に吸引量が多い場合には、試料の
上面がテーパ部7を過ぎた後に、まだ多量の試料が吸引
される。従って、本実施形態の速度切り替えにより、吸
引時間が大幅に短縮される。When the suction amount is particularly large, a large amount of the sample is still sucked after the upper surface of the sample has passed the tapered portion 7. Therefore, the suction time is greatly reduced by the speed switching of the present embodiment.
【図1】 本発明の実施形態の分注装置の構成を示す説
明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a dispensing device according to an embodiment of the present invention.
【図2】 図1の装置のノズル、切替え弁およびシリン
ジポンプを駆動するための制御システムの構成を示すブ
ロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control system for driving a nozzle, a switching valve, and a syringe pump of the apparatus of FIG.
【図3】 図1の装置の分注動作を時系列に従って示す
ノズルの拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a nozzle showing a dispensing operation of the apparatus of FIG. 1 in chronological order.
【図4】 図1の装置における、試料吸引時の吸引速度
の設定を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing setting of a suction speed at the time of sucking a sample in the apparatus of FIG. 1;
【図5】 図1の装置における、試料吸引吸引速度の時
間変化を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a time change of a sample suction / suction speed in the apparatus of FIG. 1;
【図6】 試料を吸引した状態を示すノズルの断面図で
ある。FIG. 6 is a cross-sectional view of a nozzle showing a state where a sample is sucked.
【図7】 ノズル内でギャップの分裂が発生した状態を
示すノズルの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the nozzle showing a state in which a gap split has occurred in the nozzle.
1 ノズル、3 試料保持部、5 吸引部、7 テーパ
部、9 ノズル口、10 XYZロボット、11 切替
え弁、12 弁モータ、13、17、21 チューブ、
15 シリンジポンプ、19 洗浄液タンク、23 シ
リンジ、25ピストン、27 シリンジ室、31 ポン
プモータ1 nozzle, 3 sample holding section, 5 suction section, 7 taper section, 9 nozzle port, 10 XYZ robot, 11 switching valve, 12 valve motor, 13, 17, 21 tube,
15 syringe pump, 19 cleaning liquid tank, 23 syringe, 25 piston, 27 syringe chamber, 31 pump motor
Claims (3)
このノズルに注入されたノズル内液を引込み移動するこ
とによってノズル先端から試料を吸引し、この吸引は前
記ノズル内液と試料の間に気体層を介在させながら行わ
れる試料吸引方法であって、 前記気体層が前記テーパ部を通過する際に分裂しない限
界速度以下の吸引速度で試料を吸引する低速吸引工程
と、 前記気体層が前記テーパ部を通過した後、吸引速度を高
速側に切り替えて試料を吸引する高速吸引工程と、 を含むことを特徴とする試料吸引方法。1. A tapered nozzle having a tapered portion,
A sample is sucked from the nozzle tip by drawing and moving the liquid in the nozzle injected into the nozzle, and this suction is a sample suction method performed while a gas layer is interposed between the liquid in the nozzle and the sample, A low-speed suction step of sucking a sample at a suction speed equal to or lower than a limit speed at which the gas layer does not split when passing through the tapered portion, and after the gas layer passes through the tapered portion, switching the suction speed to a high speed side. A high-speed suction step of sucking a sample, comprising:
よりも所定距離だけ上昇した位置で、吸引速度を切り替
えることを特徴とする試料吸引方法。2. The method according to claim 1, wherein in the high-speed suction step, the suction speed is switched at a position where the lower surface of the gas layer rises by a predetermined distance from the tapered portion. Method.
このノズルに注入されたノズル内液を引込み移動するこ
とによってノズル先端から試料を吸引し、この吸引は前
記ノズル内液と試料の間に気体層を介在させながら行わ
れる試料吸引制御装置であって、 前記ノズル内液の引込み移動の移動量と移動速度を制御
することによって試料の吸引量と吸引速度を調整する制
御手段を有し、 この制御手段は、前記気体層が前記テーパ部を通過する
際に分裂しない限界速度以下の吸引速度で試料を吸引さ
せる低速吸引手段と、 前記気体層が前記テーパ部を通過した後、吸引速度を高
速側に切り替えて試料を吸引させる高速吸引手段と、 を含むことを特徴とする試料吸引制御装置。3. A tapered nozzle having a tapered portion,
A sample suction control device which draws and moves the liquid in the nozzle injected into the nozzle to suction the sample from the nozzle tip, and the suction is performed while a gas layer is interposed between the liquid in the nozzle and the sample. A control unit that adjusts a suction amount and a suction speed of the sample by controlling a movement amount and a movement speed of the drawing movement of the liquid in the nozzle, wherein the control unit causes the gas layer to pass through the tapered portion. A low-speed suction means for sucking the sample at a suction speed equal to or lower than the limit speed that does not split, A sample suction control device characterized by including:
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JP27813196A JP3410306B2 (en) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | Sample suction method and sample suction control device |
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1996
- 1996-10-21 JP JP27813196A patent/JP3410306B2/en not_active Expired - Fee Related
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