JP2017015691A - ゲルカードにおける免疫血液学的分析を自動的に行うための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ゲルカードにおける免疫血液学的分析を自動的に実施するための装置を提供すること。【解決手段】装置は、a)試薬、希釈剤、および試料のレセプタクルならびにゲルカードおよびゲルカードのインキュベータのためのハウジングを収容するための平坦な上方機能フロアを有する収容本体と、b)洗浄液体用ならびに廃棄物およびカードの収集用のレセプタクルを収容し、流体制御および電子制御システムを収容するための下方フロアと、c)装置の可動ヘッドを懸下状態で搬送するのに適した、装置の上方部分に関連付けられた一連の長手方向ガイドおよび横方向ガイドであって、前記ヘッドが横方向ガイド上で可動である、一連の長手方向ガイドおよび横方向ガイドと、d)穿孔およびピペット分注ならびにゲルカード輸送のそれぞれを行うための2つのヘッドと、e)2つの遠心分離機およびゲルカードリーダと、f)情報および制御を提供する折畳み式タッチスクリーンとを備える。【選択図】図1

Description

本発明は、免疫血液学的分析の分野に関し、特にゲルカードにおける血液試料の自動分析を目的とした装置に関する。

本出願人による特許番号第09380082号に記載されるものなどの免疫血液学的検査を実施するための、特にゲルカードにおいて血液試料を分析するための多数のデバイスが、当技術で知られている。

このタイプの装置の目的は、所定の仕様に従って血液試料を自動分析することである。

このタイプの機械は、とりわけ試料、試薬、希釈剤、およびゲルカードを取り扱わなければならない。種々の製品および試料の保管のためのならびに全分析プロセスの実施のための構成要素のセットは、分析プロセスに伴う一連の動作を実施し、結果を読み取り、オペレータにとって便利な方法でその読み取られた結果を提示するために、種々の機能のための機械的構成要素と、種々の操作を制御するための電子構成要素とを必要とするため、かなりの機械的複雑化をもたらす。

今日まで、これらのデバイスの機械的、電子的、および流体的な複雑性が、その動作における主要な複雑化および高額化をもたらしてきた。これは、自動免疫血液学的分析デバイスをより小規模の種々の医療センタへと適切に拡充することの妨げとなり、また現行のデバイスの設置を大型の臨床施設内の少数の特定の場所に限定してしまう。

しかし、このタイプの自動装置の使用の経験から、多数の場所およびセンタに血液試料を自動分析することが可能なデバイスを設置することが望ましいことが判明しており、このためには、全プロセス、すなわち試料の挿入時から前分析プロセスの実施に必要な時間後の検査結果の取得時までを実施することを十分に可能にしつつ、いくつかの種々の機能的特徴、寸法のさらなる縮小、移動の容易化、および経済性を実現するように、現行のデバイスの構造を変更することが必須である。

本出願人の先行特許において既に説明されているように、これらの診断技術は、一連の取扱い動作を必要とし、それらの一部は、(a)液体の取扱いに関し(試薬、希釈剤、および試料の識別、試料、試薬、希釈剤の希釈およびそれらのゲルカード内へのピペット分注)、他は、(b)ゲルカードの取扱いを伴う(必要なカードの識別、選択、および輸送、ピペット分注後のカードのインキュベーション、遠心分離機およびリーダへのカードの移送、ならびに最終的なカードの廃棄または後の再利用のためのカードの保持)。この先行特許と同様に、機械は、2つのヘッドを備え、それぞれが上述の作業(a)および(b)の各群のためのものである。しかし、これらの作業群は相互に重なり合う。なぜならば、カード取扱い作業(b)の最中に、カードは、作業(a)を実施するヘッドが分析プロセスに必要な液体をカードに分注することが可能となるように一時的に利用可能でなければならないからである。この先行特許と同様に、カードへの分注は、所要に応じてカードのインキュベーションが実施されることとなる同じ位置にて実施されることが、換言すればインキュベータが、作業(a)および(b)の実施においてヘッドに対する共有リソースとなることが好都合であると考えられてきた。さらに前の特許では、作業(b)は、装置の下方コンパートメントまたは下方レベルで実施され、その一方で作業(a)は、上方コンパートメントまたは上方レベルで実施され、このためにインキュベータは、作業(b)のための下方コンパートメントから作業(a)のための上方コンパートメントに移動し、その後、作業(b)を継続するために下方コンパートメントに戻るための垂直移動が可能である。

特許番号第09380082号

上述の問題を解決するために、本発明者らは、大幅な構造的単純化およびより安価な全体コストで装置の寸法および重量の削減を実現することを可能にし、所与の病院の種々のエリアまたはより小規模の施設での設置および使用を可能にする新たな特徴を有する血液試料自動検査のための装置の構造を提案する。さらに、この装置の寸法および重量では、所望に応じて臨床施設のあるエリアから別のエリアに、または異なる施設間において容易に移動することが可能となる。

その目的を達成するために、本発明の主題を形成する装置は、本質的に「ベンチトップ」タイプの、すなわち装置の全ての要素が座位にあるオペレータの人間工学的範囲内に位置するように作業台に装着されるように意図されたタイプの単体エンベロープ体から形成される。これは、上方フロアおよび下方フロアを有することにより単純に実現され、これらのフロアの間には、様々な要素および作動エリアが、全ての試料、希釈剤、試薬、およびゲルカードが、上方フロア内で取り扱われるように分散される。上方フロアは、これらの全ての要素を受けるための手段と、試料の希釈および装置の同上方フロア内に保管されたゲルカードに対するピペット分注を含む種々の液体のピペット分注を実施するための手段とを有する。さらに、上方フロアは、識別手段およびインキュベーション手段と、遠心分離手段へのアクセス、ゲルカードの読取り、廃棄、またはユーザに戻すための手段とをさらに備える。これらのゾーンは、前記上方フロア内に配置され、1つは、試薬、希釈剤、試料、および希釈のために左側に、1つは、カードの廃棄およびインキュベーションのために中央に、ならびに1つは、保管されるカードと遠心分離機、リーダ、および廃棄カードエリアへのアクセス手段とを収容するために右側に位置する。分析に必要な動作を制御するために、装置は、上方フロアに2つの可動ヘッドを有し、これらは、上方フロア中の割り当てゾーン全体にわたりX-Y両軸に沿って移動する。ヘッド自体は、Z軸に沿った移動を必要としない。しかし、試料管ストッパ穿孔デバイスおよびゲルカード保持クランプを移動するための機構ならびに以降で説明される他のものなどの、各ヘッドのいくつかの各要素は、Z軸に沿って移動することが可能である。

したがって、両ヘッドは、同一の作動コンパートメントに配置される。液体取扱いヘッドは、左ゾーンおよび中央インキュベータゾーンへのみのアクセスを必要とし、一方でカード取扱いヘッドは、上述の右ゾーンおよび中央インキュベータゾーンへのみのアクセスを必要とする。したがって、両ヘッドは、インキュベータゾーンを除いては、相互に干渉することなく独立しておよび同時に対応する所要の作業を果たすことが可能である。このために、ヘッドのガイドシステムおよびその設計により、液体取扱いヘッドが左ゾーンの任意の位置で(ラックおよび希釈ウェルの位置に関わらず)任意の動作を実施する場合には、インキュベータ(この構成例によるより左に位置するものを含む)内のカードのいずれのカード取扱いヘッドのアクセスの妨げにもならず、予期されるものとしては、液体取扱いヘッドがインキュベータ内に配置された(より右に位置するものを含む)どのカードに分注するために移動する場合にも、カード廃棄スロットを含む右ゾーンの要素のいずれに対するカード取扱いヘッドのアクセスの妨げにもならないことが可能となる。

試料および試薬のピペット分注ならびにカードの移動のために、装置は、上記に示すように、上方フロア内に2つの可動ヘッドを有し、これらの可動ヘッドは、上方ガイド上を移動して、2つの座標軸X、Yに沿った長手方向および横方向へのそれらの個々の移動を可能にする。

装置は、カードドロワの下に配置された2つの遠心分離機と、カードリーダとを有する。

装置の上方フロアは、試薬、希釈剤、および試料のための様々な互換的な支持体を有する。

一例では、試薬支持体は、2つの可動ラックから構成され、各可動ラックは、2つの異なるサブラックの一方を収容し、一方のサブラックは、撹拌されるべき試薬のためのものであり(17個の位置)、他方は、希釈剤(1つの位置)および撹拌されなくてもよい試薬(5つの位置)のためのものである。

可動試薬ラックは、軌道運動のために磁気偏心性を有し、ラック保持プラットフォームの下に位置する磁気クラッチモータにより駆動される、撹拌されなければならないバイアルのための撹拌機構を備える。試薬ラックは、以降で説明されるように、磁気誘導/制動システムと、ラックおよび固定システムのタイプを検出するための磁気システムとを有する。

一例では、試料支持体により、試料は、取外し可能ラックにより挿入されることも可能となる。各ドロワが、2つの同一の互換的なラックを収容し、これらの各ラックにより、12個の試料の挿入が可能となる。試薬ラックと同様に、試料ラックは、以降で説明されるように、磁気誘導/制動システムと、ラックおよび固定システムのタイプを検出するための磁気システムとを有する。

磁気誘導/制動システムに加えて、各試薬および試料ラックは、ラックのタイプを検出するための磁気システムを有し、各個別のハウジングは、そのハウジング内に各バイアルまたは管を個別に保持するためのストラップを有する。ラックのタイプの検出は、試料ラックまたは試薬ラック内に位置決めされた磁石と組み合わされたダブル磁場センサにより実施される。各タイプのラックにおける磁石の位置が異なることにより、機械内のラックのタイプを検出することが可能となる。誘導および制動は、ラックが上で移動される装置の上方フロアのベース内と、ラック自体の下方ベース内との両方における異なる極性の磁気ストリップの対のセットを設けることによって達成され、これらの磁気ストリップは、装置のフロア内のストリップと対をなすように逆の極性を有するように設定される。このようにすることで、ラックの挿入および除去は、プロファイル、タブ等の物理的ガイドを必要とせずに、磁気ストリップの相互作用によって磁気的に誘導される。これは、ラックを受けるための完全に平滑なフロアの形成を可能にする点からも有利であり、したがって、構造的単純性が大きいことに加えて、必要な場合にはいつでも効果的かつ迅速な洗浄が可能となる。

また、各ラックは、上方フロア内への休止位置にあるラックの挿入がラックロックピンの挿入を伴うように、磁気固定システムを有する。ラックを開くために、ユーザは、装置の電子コントローラを介してこの動作を要求しなければならない。これは、高レベルの取扱い安全性をもたらす。

また、上方フロアは、洗浄システムを備えた希釈ウェルを備え、この希釈ウェルにより、血液試料は、使い捨て要素を使用することなく希釈され得る。希釈を均質化するために、ウェルアセンブリは、ウェル保持プラットフォームの下に位置する磁気クラッチを有するモータ被動型磁気偏心質量から構成された軌道撹拌システムを備える。

既述のように、装置の上方フロアは、X軸およびY軸に沿ったその移動に必要な全ての懸下連結部を有する2つの可動ヘッドを収容する。これにより、装置の上方フロア内の利用可能な表面積を最適化することが可能となる。各ヘッドは、デッドゾーンを伴わずに各フロアの全表面にアクセスすることができる。

ピペット分注ヘッドは、2つのプローブを収容し、一方のプローブは、試料および試薬のピペット分注のためのものであり、一方は、試料レセプタクルのストッパを穿孔するためのものである。さらに、ピペット分注ヘッドは、バーコードを識別し、試料、試薬、および希釈剤の存在を検出するためのシステムを収容する。

ピペット分注プローブは、静電容量式液位検出システムと、正確なピペット分注を検出するためのシステムとを有する。静電容量式システムは、管内の液位を検出し、この液位は、装置の電子コントローラにより判定された体積特性を達成するために吸引針の穿通高さを計算するための基準としての役割を果たす。正確なピペット分注を検出するためのシステムは、例えば血塊等による部分閉塞などのピペット分注欠陥を引き起こし得るピペット分注動作における問題を検出するためのものであり、これは、オペレータがこの事実に気づき必要な措置を取ることが可能となるように、装置の電子コントローラにも反映される。プローブは、プローブの内部洗浄および外部洗浄を可能にする洗浄システムを通過する。

試料および試薬識別システムは、試料管の存在および直径の検出と、ラック内の試薬/希釈剤のバイアル/ボトルの存在の検出とを可能にするレーザ近接検出器と共に、ヘッドに組み込まれる。この検出器は、ヘッドのベース内に固定位置に配置される。バーコードリーダシステムもまた、ヘッドに対して垂直方向に移動する構造体と共に設けられる。この構造体内には、2つのバーコードリーダが収容され、これらは、ミラーにより、両方向への読取りが可能である。構造体の幅により、バーコードリーダのビームが管/バイアル/ボトルに向けられるように、ヘッドがラックの上方に配置された状態でこの構造体が下げられることが可能となる。

やはり装置の上方フロア中に直線状に配置された3つのインキュベータブロックは、例えば24°〜37°の間などの管理温度にてカードをインキュベーションするためのものである。

インキュベータユニットは、良好な熱伝達を可能にするためにアルミニウムから作製され、カードを挿入するための2つのハウジングを有する。反応チャンバゾーンおよびカードマイクロチューブが、インキュベータユニットにより覆われる。

温度調整は、ペルチエセルおよび2つの温度センサにより達成される。

インキュベータは、カードおよびペルチエセルを使用した加熱/冷却要素を受けるためのスロットを有する複数のモジュールを有し、前記モジュールは、ペルチエセルと接触状態にあるアルミニウム要素により一体化される。

また、装置の上方フロア内には、カード用のドロワが配置され、このドロワにより、カードは、それらの元の製造ホルダ内に挿入され得る。各ドロワは、4つのホルダを収容することが可能である。ドロワは、金属シートベースにねじ固定され、開かれると剛性になる2つの直線的ガイドによって支持される。ドロワを開くことは、装置を制御する電子コントローラに要求をサブミットすることによりドロワが開かれなければならなくなるように、電気的安全クロージャによって達成される。

遠心分離機は、カードドロワの下に配置され、各カードドロワは、ウェルの軸内でのカードの遠心分離を可能にする様々な個別の傾斜ホルダを有する。

頂部カバーは、カード輸送システムがホルダ内に各カードを配置するのを可能にする開口を有する。また、頂部カバーは、回転を与えるモータを保持する。

遠心分離機では、ロータは、モータシャフトに装着される。一例では、ロータは、ホルダ用の12個のハウジングを有する。

リーダは、第1のカードドロワの下に配置され、カードが読取り可能になるようにカード輸送システムがカードを挿入することを可能にする開口をカバーに有する。

また、カード輸送ヘッドは、上方フロア内に配置され、X軸およびY軸に沿って直線移動を有し、空間使用を最適化し、上方フロアの意図したゾーンのどこへでもアクセスを可能にするための懸下連結部を有する。このヘッドは、クランプおよびカード識別システムを有する。

装置の下方フロアは、溶液、特に2つの異なる溶液のためのハウジングと、廃液用の2つのハウジングと、廃棄カード用の1つのハウジングとを備える。これらの4つの液体ハウジングは、相互に同一であり、カード用に意図されるものは、ドラムの代わりに容器を受ける。

ハウジングは、相互に平行な直線的ガイドにより支持され、ひずみ計を有する秤量システムが、ドラム内の液体の量および廃棄ドロワ内のカードの量を確認するために使用される。

前記ハウジングのそれぞれの背後および右側には、流体システムおよびその電子コントローラが配置される。

装置の電子制御システムは、電子機器、電源、および制御コンピュータの大部分を収容する金属ドロワ内に遠心分離機の下に配置される。

流体制御ユニットは、圧力センサ、ポンプ、および管が電子制御プレートと連結された、メタクリレートブロック内に収容される。

カードドロワは、遠心分離機と共有する金属シートベースに装着される。このベースは、その後部でヒンジ固定され、複数の油圧ばねにより支持されて、その下方部分への維持管理アクセスと、ベースの下方に位置する電子制御構成要素および流体制御構成要素へのアクセスとを可能にする。

試料入口および試薬入口と、希釈ウェルおよび試薬およびウェル作動モータとをそれらの全ての電子機器と共に支持するベースは、その後部でヒンジ固定され、油圧ばねにより支持されて、ベースの下方に位置する全ての構成要素への維持管理アクセスを可能にする。

装置は、タッチスクリーンを有し、このタッチスクリーンは、ユーザの都合に適したものとなるように枢動可能になるように機械アームによって支持される。ユーザは、パラメータ値を入力し、情報および警告を読み、装置と対話することが可能となる。また、装置は、試薬ラックおよび試料ラックとゲルカードドロワとを開くための前方押しボタンパネルを備える。

より明確な理解を可能にするために、説明的および非限定的な例として本発明の好ましい実施形態のいくつかの図が添付される。

装置およびタッチスクリーンの斜視図である。 装置の左部分が維持管理および整備のためのヒンジにより上げられた状態を示す図である。 バックカバーが除去された装置およびタッチスクリーンの背面立面図である。 上方フロアの頂部部分を見ることができる装置の部分斜視図である。 装置の上方フロアの平面図である。 上方フロアのカード用の右側部の横断面図である。 遠心分離機および他の対応する要素の配置が概略的に示された、装置の上方フロアの平面図である。 装置の右部分が維持管理および整備のためにヒンジにより上げられた状態を示す図である。 上方フロアおよび下方フロアの必須構成要素を見ることができる、バックカバーを有さない装置の背面立面図である。遠心分離機およびリーダは、下に配置される。 ラック、ラック検出センサ、および撹拌のために軌道作動をもたらすモータを誘導および制動するための磁気ストリップを概略的に示す、装置の第1のフロアのカバーを有さない部分平面図である。 遠心分離機の斜視図である。 必須構成要素を示す、分解された遠心分離機の斜視図である。 装置の下方フロアの斜視図である。 撹拌されるべきでない試薬用のラックのみを示す、試薬ラック支持体の斜視図である。 試薬ラックおよび希釈剤ラックのための支持体の平面図である。 磁気誘導/制動ストリップとラック検出システムとを示す、試薬ラック支持体の底面図である。 撹拌用の作動構成要素を示す、試薬ラックの側面部分断面図である。 試薬ラックの横断面図である。 ラックが定位置にある状態の、試料ラックのための支持体の断面図である。 ラックが定位置にある状態の、試料ラックのための支持体の平面図である。 試料ラックのための支持体の下方斜視図である。 ゲルカードインキュベータデバイスの部分断面を伴う側面図である。 ゲルカードインキュベータデバイスの部分断面を伴う平面図である。 試料支持体、希釈剤ウェル、および侵入検出器を示す横断面図である。 穿孔ヘッドの右側図である。 穿孔ヘッドの左側立面図である。 穿孔ヘッドの正面図である。 装置のヘッドのガイドの下方斜視図である。 カード取扱いヘッドの側面図である。 センタリング/クランプユニットの断面を伴う正面図である。 センタリング/クランプユニットの側面図である。

本発明の主題を形成する装置は、全ての構成要素が座位にあるオペレータの高さに本質的に位置するように、取扱いが容易でありベンチトップ配置において便利である単一の本体から形成される。図1には、この装置のボックス形状本体が示され、これは、装置の機能構成要素が配置された上方動作フロア1と、洗浄溶液、廃液、および使用済みカードの収集、ならびに装置の電子制御システムおよび特に洗浄流体の制御を目的とする流体制御システムのための容器が配置された下方フロア2とを備える。

関節アーム3'を有する折畳み式タッチスクリーン3により、オペレータは、情報の受信および命令または機能要求の入力を行うことによって装置と対話することが可能となる。

図1に示すように、試薬および試料のための様々な支持体またはドロワが、装置の上方フロア1の左部分に組み込まれる。このドロワは、支持体4および5により試薬ラックおよび希釈剤ラックの収容が可能となる一例の構成を示し、さらなる2つの支持体6および7が、試料レセプタクルを収容するように設計される。装置は、試薬ラック、希釈剤ラック、または試料ラックの位置をこれらの支持体のどこでも交換することが可能となるように設計される点に留意されたい。換言すれば、いかなるものにも限定することなく、オペレータは、好ましくは2つの位置が試薬バイアルを対象とした撹拌に適したものとなるように留意しつつ、例えば試薬および希釈剤のための単一の支持体と、試料用の支持体とを有することが可能であり、または代替的には試薬および希釈剤のための2つもしくは3つの支持体を有することが可能である。

装置の上方フロアの右部分には、カードのラックのための2つのドロワ8および9が示される。前記ラックは、市販の実装形態においては、前記ドロワに設けられた種々のハウジング内に直接的に配置され得る。

種々のタイプおよびカードのラック用の支持体の示唆されたゾーンの上を移動することが可能であるこの装置は、ストッパによるチューブの穿孔および液体のピペット分注と、ゲルカードの取扱いとのそれぞれのための2つのヘッド10および11を有する。前記ヘッドは、各キャリッジ12および13上に取り付けられ、これらのキャリッジ12および13は、装置の上方部分に延在するガイドに沿って装置の長手方向に移動され得る。これらのガイドは、図1では見えず、以降でさらに詳細に説明される。同様に、ヘッド10および11は、各ヘッド、すなわち試薬ラック、希釈剤ラック、および試料ラックのためのゾーンの全体におけるならびにカードピペット分注ゾーンにおけるヘッド10と、以降で説明されるゲルカードドロワ、インキュベータ、遠心分離機充填窓、およびその他の上のヘッド11とに対応するゾーン内の上方フロアのいかなる位置でも妨げを被ることなく前記ヘッドが移動され得るように、キャリッジ12および13の横方向ガイド上を移動され得る。

図1-2は、試薬、希釈剤、および試料ならびに希釈剤ウェルのための上方フロアの部分10'の傾斜特性を示す。この傾斜は、後方部分のヒンジによって達成され、維持管理、洗浄等のためのアクセスを容易にし得る。

装置の前方ドアは、例えばギロチン式などで全体として開かれ得る。

図2は、装置の背面立面図を示し、上方支持キャリッジ12および13を有するヘッド10および11と、キャリッジ12および13を移動させるための上方長手方向ガイド14とを見ることができる。

また、図2は、関節アーム3'により、装置の一方の側部に対して折り畳まれた位置に位置決めされ得る、または前記図2に示すように非折畳み位置に位置決めされ得るタッチスクリーン3を示す。この後者の位置は、オペレータがスクリーンと対話することが可能となる装置の作動位置に対応する。

図3では、既述の構成要素の一部を有する上方フロア1のベースと、管理温度にカードを保持するために試薬および試料ゾーンとゲルカードゾーンとの間に配置されたインキュベータセット14'とが示される。また、図3は、血液試料が使い捨てアイテムを使用せずに希釈される希釈ウェル15と、部分的にのみ使用されたすなわちウェルのいくつかがまだ使用されていないカードのための支持体16とを示す。図4の平面図では、上方フロアの上述の構成要素と、インキュベータゾーン内の2つのゲルカード17および18ならびに上方フロアのフロアプレートの下に位置する遠心分離機にゲルカードを移送するための窓に対応する位置にあるさらなる2つのカード19および20の代表的な例としての構成とが示される。また、下に位置するカードリーダにアクセスするための開口20'も見ることができる。また、廃棄ビンにカードを送るための開口20''も見ることができる。

本発明の主題を形成する装置の特徴の1つは、試薬、希釈剤、および試料に対応する部分における、上方フロアのベースすなわちフロアプレートの構造である。この部分は、平滑でありかつ前記フロアプレートの下に位置する機構アセンブリに対して不透過性であり、それにより機械部分および電気または電子部分の汚染の可能性を防止し、同時に前記フロアプレートの洗浄を容易にする。この効果を実現するために、本発明の主題を形成する装置は、下方フロアに配置されたモータと上方フロア内で駆動されるように意図された構成要素との間の磁気的相互接続を特徴とする。また、前記ベースすなわちフロアプレートは、試薬ラックおよび希釈剤ラックを担持する支持体またはドロワを誘導および制動するための磁気要素と、試料レセプタクルを支持するように意図された磁気要素とを備える。この全てが、以下でさらに詳細に説明される。

図4-2は、ドロワの可撓性爪9'により一方の端部にておよび上方フロアの固定構造体の固定ラグ8'により他方の端部にてそれぞれ保持された、ホルダの端部ラグにより作業位置に保持されたカードホルダ20'を示す、カードに対応する部分の断面を示す。この構成により、カードホルダはハウジング内に安定的に保持され、カードホルダの取扱いが容易になる。

図5は、右側部すなわちゲルカードに対応する側部が概略的に示され、フロアが除去された状態の、装置の上方フロアの平面図を示す。この代表例では、遠心分離機21および22の構成が示され、これらは以降でさらに詳細に説明される。前記遠心分離機は、ゲルカードを対象とするゾーンのフロアプレートの下に位置し、図4のアイテム19および20に対応するカードの挿入のための窓23および24を備える独立した閉鎖容器内に配置される。

図5は、左部分について図1-2で示したものと同様の様式の上方フロアの右側部分の傾斜構成体を示す。

後方カバーが除去された状態にある装置の代表的な背面立面図を示した図6では、遠心分離機21の中の1つ、ゲルカード用の上方ドロワ、希釈ウェル15、ならびに試薬ラック支持体、希釈剤ラック支持体、および試料ラック支持体のための隣接ゾーンの相対位置が示される。また、この図では、カードリーダ25の配置を見ることができ、ゲルカード26が読取り位置にて概略的に示される。

同図では、装置内で取り扱われる液体および任意の洗浄溶液のための、27、28、29、30などの下方フロアの複数のレセプタクルと、廃棄カード用のレセプタクルとの一部を見ることが可能である。ゾーン31は、装置の電気構成要素および電子構成要素を収容するように意図される。

図7は、試薬支持体4および希釈剤支持体5ならびに試料支持体6、7を収容する上方フロアのゾーンの部分平面図を示す。先述のように、この図では番号32で示される上方フロアのベースプレートは、番号33、34、35、および36で示されるものなどの一連の長手方向磁気ストリップを備える。磁気ストリップは、図13および図17にて以降で示されるように各試薬支持体4および希釈剤支持体5ならびに試料支持体6、7の底部部分に配置された他のストリップと対をなす異なる極性の隣接し合うストリップから構成される。このようにすることで、各取外し可能支持体(試薬および希釈剤のためのまたは試料のための)と上方フロアのベースプレート32の対応する磁気ストリップとの間の磁気的相互作用により、支持体が挿入された場合の上方フロア内における各支持体の効果的な長手方向誘導が得られると共に、前記支持体に対する制動が得られ、それにより各支持体(試薬および希釈剤のためのまたは試料のための)に配置された種々の液体の容器の振動が回避される。

さらに、図7の図では、振動されなければならない試薬ラックの支持体を撹拌するための磁気クラッチモータ37および38が示される。プレート32の下に配置された前記モータ37および38は、前記プレート32を通した磁気結合により、液体漏れの可能性を伴わずに対応する試薬ラックの撹拌を可能にする。前記モータ37および38により撹拌されなければならない試薬ラックは、図11〜図14に関連して以降で説明される。

同図7では、プレート32に各試薬支持体および試料支持体を装着するための複数の要素39、40、41、および42が一方の側部に沿って示される。

また、前記支持体がプレート32の対応する空洞部内に挿入および配置された後の、試薬支持体または試料支持体のタイプを磁気検出するための複数のセンサ43、44、45、および46を見ることが可能である。以降で示すように、各試薬支持体および各試料支持体は、あるタイプの支持体またはその他の存在を示唆するセンサ43、44、45、および46により各支持体が対応的に識別されるのを可能にする磁気識別子を備える。

また、同図7では、対応するモータ37および38により作動される試薬ラックの移動を制御するためのセンサ37'および38'の設置を見ることが可能である。前記センサは、各試薬ラックの回転部分と組み合わされて機能することにより、対応する試薬ラックが実際に回転しているか否かを検出することが可能となる。図14に示すように、各試薬ラックの前記回転部分と組み合わされる前記センサ37'および38'の機能は、以降でさらに詳細に説明される。

図7に示すように、上方フロアは、本発明の主題を形成する装置の動作中の、試薬支持体および/または試料支持体のための任意の占有されていない空洞部内へのユーザの手または他の同様の物体の不適切な侵入を検出するためのシステムをさらに備える。前記システムは、上方フロアの背面に位置し、隣接し合う試薬ラックおよび/または試料ラックの各対のためのハウジング間の空間に合わせて配置された複数の赤外線エミッタ48を備える。また、前記赤外線エミッタ48は、図3および図19にも示される。

同様に、上方フロアの前方部分は、装置の動作中に許可されない侵入の検出を可能にするように、各赤外線エミッタ48とそれぞれ合わせた複数の赤外線光線リフレクタ47を備える。許可されない侵入の一例は、装置の動作中に装置の前方部分から試薬支持体および/または試料支持体のための占められていない空洞部を通して手を伸ばそうとし、隣接し合う試薬支持体および/または試料支持体内の試薬、希釈剤、および/または試料の容器に不適切にアクセスするユーザの手である。

図8および図9は、図8では組立位置にある、および図9ではその主要構成要素へと分解された、遠心分離機を示す。遠心分離機21は、遠心分離機内にゲルカードを挿入するための以前に説明した窓23を有する事実上閉鎖された構造体を有し、旋回モータ49および頂部カバー50を備える。ロータ51が、モータ49に装着され、前記ロータは、種々のゲルカード52のための各傾斜支持体を担持し、これらのゲルカード52は、窓23を通して上から充填され、遠心分離機の動作中に実質的に水平の位置においてウェル内に留まる。図示する実施形態では、各遠心分離機は12個のカードを収容することが可能である。

図10は、洗浄溶液用のならびに廃液および廃棄カード用のハウジングを収容する下方フロア2を示す。示した図では、4つの同一のハウジング53、54、55、および56が見える。好ましい一実施形態では、溶液Aは、洗浄用であり、溶液Bは、リンス用である。好ましい一実施形態では、ユーザは、2つの組合せの間で選択することが可能であり、それらの一方では溶液A用のハウジング53および溶液B用のハウジング54が存在し、ハウジング55および56は、廃棄用である。第2の構成では、ハウジング53および54は、溶液Aのために使用され、ハウジング55および56は、溶液Bのために使用され、この場合には外部リザーバまたはドレインに廃液を搬送するための図2に示す出口2'が設けられる。

液体用に意図された4つのハウジングは、相互に同一である。

図10の同図では、流体システムおよびその電子コントローラを収容するためのゾーン58と、リーダ用のハウジング58'とが示される。

図11、図12、および図13は、試薬ラックおよび希釈剤ラックのための支持体のそれぞれ斜視図、上面図、および底面図を示す。図1、図2、および図3に示すものと対応するように、支持体は、番号4で示され、これは前方ハンドルに対応する。この支持体は、第1の試薬モジュールすなわち第1の試薬ラック59を受け(図12を参照)、この第1の試薬モジュールすなわち第1の試薬ラック59は、図示する実施形態では位置60などの17個の位置を有し、前記第1のラック59は、撹拌されなければならない試薬のためのものであり、そのため、撹拌を生じさせるために磁気結合により上方フロアのベースプレート32の下に位置するモータ(37、38)の一方と組み合わされる。第2のモジュール61は、撹拌される必要のない試薬のためのものであり、別のハウジング62が、希釈剤を受けるように意図される。

図11では、撹拌されなくてもよい試薬用のモジュール61を有する試薬剤ラックおよび希釈剤ラックのための同支持体と、撹拌されなければならない試薬ラック(図示せず)用のベース63とが示される。前記ベース63は、偏心質量64の動作を被り、この偏心質量64は、図7で以前に示したような第1のフロアのプレート32の下に位置する磁気結合によりモータ(37、38)の一方の動作を被る。

図13では、試薬ラック用の支持体の下方部分が示され、図7に示す対応する直線状磁気ストリップ33、34との組合せで動作する直線状磁気ストリップ65および66を示す。さらに、試薬ラックおよび希釈剤ラック用の支持体の下方部分は、支持体のタイプを識別するための識別子4'を備える。前記識別子4'は、試薬支持体がプレート32上の支持体用の空洞部の中の任意の1つに挿入された場合に、図7に関連して以前に説明した各センサ43、44、45、および46により、磁気結合によって挿入された支持体のタイプの検出が可能となるように、支持体の下方部分の特定のゾーンに配置された磁気要素である。

図14は、試薬ラック用の支持体の全体的な位置決めの代表的な図を示し、撹拌されなければならない試薬用のモジュール59および撹拌されなくてもよい試薬用のモジュール61を有するバイアル94と、撹拌用偏心質量64と、上方フロアのベースの下に配置されたモータ(37、38)の一方との磁気結合により前記偏心質量を作動させるための被動ディスク67とを示す。さらに、ディスク67は、前記ディスク67の端部ゾーンに配置された磁気要素67'を備え、この磁気要素67'は、プレート32の下に配置されたセンサ37'および38'の一方との組合せにおいて、前記ディスク67が各磁気クラッチモータ(37、38)の動作により動かされているか否かを検出することを可能にする。

撹拌すべき試薬のラック59の軌道撹拌を実施しようとする場合に、磁気クラッチを有するモータ(37、38)は、各ディスク67に磁気結合することによって作動し、さらに各ディスク67により、撹拌すべき試薬の各ラック59を作動させる偏心質量64の軌道撹拌が可能となる。通常の撹拌動作では、各センサ37'および38'は、要素67'もまた撹拌されているか否かを検出する。アセンブリ(ディスク67および偏心質量64)の任意のブロックが生じた場合には、各センサ37'および38'は、要素67'が振動を停止したことと、したがって異常が前記アセンブリ(ディスク67および偏心質量64)に発生し、それにより試料のラック59の撹拌が防止されたこととを検出する。

バイアル94は、垂直に対してある特定の角度に配置され、それによってより良好なピペット分注が可能となる。図14-2の断面図は、支持体の構成を示し、各ハウジングのベース106の傾斜を示す。

図15および図16は、2つのラックが定位置にある、試料ラック用の支持体を例として示す。前記支持体は、図1に対応するように番号7で示され、これらの図面では、支持体は、各ハウジングが1つの試料ラック70用のものである2つのハウジング68および69を備え、図示する例では、試料ラック70は、12個の試料管を収容するように意図されるのが示される。支持体は、試薬支持体に関して記載されるのと同様に取外し可能であり、磁気誘導および制動システムと、ラックのタイプを検出するためのシステムと、以降でさらに詳細に説明される固定システムとを備える。

図17は、試料ラック用の支持体の底面図を示し、以前に説明したものと同様に固定磁気ストリップと組み合わせて動作する磁気ストリップ71を示す。さらに、試料ラック用の支持体の下方部分は、支持体のタイプを識別するための識別子7'を備える。前記識別子7'は、試料支持体がプレート32上の支持体用の空洞のいずれか1つに挿入された場合に、図7に関連して以前に説明した各センサ43、44、45、および46により、磁気結合によって挿入された支持体のタイプの検出が可能となるように、支持体の下方部分のある特定のゾーンに配置された磁気要素である。標準化のために、種々のタイプの支持体すなわち試薬支持体および希釈剤支持体4ならびに試料支持体は、同一寸法を有する点と、試薬ラックおよび希釈剤ラックのための支持体4の識別子4'は、試料支持体7の識別子7'の位置とは異なる位置を有する点とに留意されたい。

図18および図18-2は、ゲルカード72'用の複数の支持体72と、ゲルカード72'を加熱/冷却するためのペルチエユニット73とを有するインキュベータデバイス14'を示す。前記支持体72は、U字形状と同様の構造を有するアルミニウムフレーム74および容易な熱伝導を可能にする中心アーム75を有するアルミニウムフレーム74に組み込まれる。

図19は、番号15で以前に示した希釈ウェルを示す。ウェルにより、血液試料は、使い捨て要素の使用を伴わずに希釈することが可能となる。なぜならば、ウェルは、液体入口および液体出口(図示せず)を備えるボウル95を備える自動希釈後洗浄システムを備えるからである。ウェルは、磁気クラッチモータ15''により作動される上方磁気ディスク15'を備える軌道撹拌システムを有し、全てが、ウェルを保持するプラットフォーム76の下に位置する。前記回転ディスクは、位置および回転センサを備える。

図20〜図22は、穿孔およびピペット分注ヘッドを斜視図、正面立面図、および側方立面図で示す。前記ヘッド10は、横にヘッドを移動させ得る図1および図2に示すキャリッジ12と、以降で説明される長手方向ガイドとにより、装置の支持フレーム上の上方部分によって懸下および誘導されるように意図される。これにより、前記ヘッドが作動しなければならない装置の上方フロア内の空間の最適化が可能となり、それにより前記ヘッドは、デッドゾーンまたは除外ゾーンを伴わずに各フロアの全表面にアクセスすることが可能となる。

ヘッドは、固有の作動モータにより垂直スピンドル上を移動する可動アセンブリ77を有する。前記可動アセンブリ77は、中間磁気クラッチ78を備え、この中間磁気クラッチ78により、押さえプレートユニット88を担持する可動アセンブリの下方部分の連結解除が可能となる。中間磁気クラッチ78は、2つの同心プローブ、すなわち試料管のゴムストッパを穿孔するための一方のプローブ80と、ピペット分注するための第2の同心プローブ81とのためのガイド手段を有する。初めに、試料管のゴムストッパを穿孔するプローブ80が、前記可動アセンブリ77の押さえプレートユニット88により垂直に圧迫されつつ作動され、次いで、ピペット分注プローブ81が、番号83で全体的に示される固有の手段により上方端部によって移動されつつ移動することが可能となる。これにより、ストッパを保持する管上に位置する穿孔ヘッドが作動することが可能となり、それにより押さえプレートユニット88により管を押圧し、次いで外方プローブ80の穿孔が引き起こされ、この外方プローブ80は、ストッパを貫通し、液体をピペット分注するためのプローブ81の後の通過を容易にする。この穿孔は、試料管の内部の液位を判定し、ピペット分注すべき量のサイズを決定することとなる分析サイクルで使用されなければならない量を計算した後に、装置の電子コントローラの命令に従って実施される。ヘッドは、試料および試薬の識別のためのシステムを組み込む。

各作動サイクル後に、穿孔プローブおよびピペット分注プローブは共に洗浄されなければならない。このために、洗浄液体が使用され、これは、経時的な不連続性を伴わずに洗浄後に即座に収集される。これにより、プローブに接触し前記プローブが洗浄された直後の洗浄液体の送達および吸引が同時に実施されるため、洗浄液体用の貯蔵空間を有することが不要となる。図20から図22では、ピペット分注針の洗浄ユニット84が示され、洗浄液体の入口および出口のための継手85および86が示される。押さえプレートユニット88には、また連続回路内で即座に回復される洗浄液体を受ける穿孔プローブの洗浄デバイスが組み込まれる。液体継手の一方が、図20に示され、ここでは番号87で示される。

押さえプレートユニット88は、動作対象となる試料管のストッパ付きヘッドと形状的に実質的に対合する下方ハウジングを有し、またゲルカードをセンタリングするための手段を有する。なぜならば、ヘッドは、ピペット分注動作においてゲルカードに対してやはり作動しなければならないからである。そのため、押さえプレートユニット88は、2対のセンタリングラグ88'(それらの一方のみが図22では見える)を有し、このセンタリングラグ88'により、プローブの挿入動作および除去動作の最中にゲルカードを定位置に保持することが可能となり、それにより前記カードの移動が防止される。

ピペット分注プローブ81は、静電容量式液位検出システムと、正確なピペット分注を検出するための別のシステムとに関連付けられる。先述のような液位検出システムの目的は、分析サイクルのための取り除かれなければならない量についての基準を有するために、試料管内の流体の液位を判定することである。正確なピペット分注検出器は、流体制御に対してピペット分注を制御するように設計され、汚損により生じるピペット分注エラーまたは他の因子を示唆する。

また、穿孔およびピペット分注ヘッドは、本体79内に収容されたレーザ近接検出器を有する試料および試薬識別システムを備える。このレーザ近接検出器は、ヘッドのベース内の固定位置に位置している試料管およびドロワ内の試薬/希釈剤のバイアル/ボトルの存在を検出可能にする。また、ヘッドは、鏡により両方向への読取りが可能である2つのバーコードリーダを収容した垂直移動要素89および90を有する構造体を備えるバーコード読取りシステムを備える。この構造体の全幅により、この構造体は、バーコードリーダのビームが管/バイアル/ボトルに送られるように、ヘッドがラックの上に配置された状態で下げられ得る。

一方が穿孔用であり他方がピペット分注用である2つの別個のプローブを設けることは、汚損がストッパに生じないように確保することと、血液による血清の汚染を防止することとを意図したものであることに留意されたい。穿孔プローブは、試料管のゴムストッパを穿孔し、また管の内部と大気圧との間の圧力を調整することが可能である。

押さえプレートは、穿孔プローブと共に移動して、プローブが引き抜かれる間は管を支持し、先述のように穿孔プローブの内部および外部を洗浄するための手段を有する。

押さえプレートおよび穿孔プローブは、図20および図22において番号78で示した磁気クラッチ機構の動作によって移動され、この磁気クラッチ機構は、押さえプレートがストッパ付き管に到達すると分離する。

図23は、X軸およびY軸に沿ったヘッドの移動を可能にする装置の上方ガイドを示す。穿孔およびピペット分注ヘッドならびにこの図には示さないカード輸送ヘッドは、各キャリッジ12および13に沿って移動し、これらのキャリッジ12および13は、各横方向ガイド91および92を有し、これらの横方向ガイド91および92に沿って、各ヘッドが、対応するモータおよび歯付きベルトまたは同様のものによって駆動されて移動し得る。

キャリッジ12および13は、図2にも示す長手方向ガイド14に沿って可動であり、それにより他の座標軸に沿ったヘッドの移動が可能となることによって、割り当てゾーン内の任意の位置にヘッドを到達させることが可能となる。

カード取扱いヘッド11は、ゲルカードをセンタリングおよびクランプ固定するための要素を備える垂直可動ユニット96を有する。前記ユニット96は、相互に対向側に位置する2つのクランプを有し、その中の一方のクランプ97のみが図25に示される。前記クランプは、ゲルカードの上方エッジによりゲルカードを保持するのに適しており、前記ユニット96に組み込まれた磁気デバイス98により動作される。収納可能アーム99および100は、ゲルカードの側部エッジによりゲルカードをセンタリングするのに適しており、保持クランプ97の後の動作のためにこのゲルカードを安定化させる。前記ユニット96は、底部表面101上に、ゲルカードをセンタリングするための番号102および103で示される2対の端部ラグと、さらにゲルカードの平坦な上方面に対して作用するのに適した2対の収納可能先鋭ピン104および105とを有する。また、図25には、チャネル102'を通してビームを発し、カードの表面を検出することにより、クランプがカードを保持していることを確認し、ドロワ、遠心分離機、およびインキュベータ内のカードの可搬式在庫管理の実施機能を果たすように意図されたレーザエミッタ/レシーバ96'が示される。ビームは、チャネル101'を通してエミッタ/レシーバに戻る。

特に穿孔およびピペット分注ヘッドならびにカード輸送ヘッドの両方により構成される試料および試薬識別手段などの、装置が備える手段により、装置が自動的に動作することが可能となり、それにより多数の機能制御および安全制御が得られる。これにより、作動開始時に、装置は管、バイアル、ボトル、またはカードのそれぞれを個別に認識することが可能となり、それにより電子コントローラは、作動に利用できる要素およびそれらの正確な位置を正確に認識する。この情報は、分析サイクルの過程で実施される各移動ごとに更新され、そのため各試料について実施されることとなる分析サイクルに応じて、装置は、サイクルの全動作、すなわち試料、試薬、および希釈剤のピペット分注、該当する場合には希釈の遂行、カードの分注、該当する場合には前記カードのインキュベーション、遠心分離、カードの読取りおよびタッチスクリーンまたは他の手段によるオペレータへの結果の通知を実施するための手段を有する。結果が明白でない場合には、装置は、それに応じてオペレータに警告し、目視検査のためにカードを戻すための手段を有する。分析が正常に完了した場合には、カードは、除去され、廃棄レセプタクルに廃棄される。分析サイクルの完了時にカードのウェルのいくつかが使用されていない場合には、装置は、待機ゾーンにカードを自動的に配置し、そこから、新たな分析サイクルの実施のために未使用ウェルのいずれかを使用することができるときカードが自動的に取り出されることになる。この進行方法は、材料の節減に役立ち、装置のエコロジカルな性能全般に影響を及ぼし、一部の機械では部分的回復が可能であるにも関わらず分析サイクル後に廃棄されていたカードラックを装填するための装置の外部から装置の内部へと実施される取扱い動作を軽減するのを可能にする。

さらに明確にするために要言すれば、装置は以下のものを、すなわち、一態様によれば、試薬、希釈剤、および試料のレセプタクルを収容するための平坦な上方機能フロア、ならびにゲルカード用のハウジングおよびゲルカード用のインキュベータを有する収容本体と;洗浄液体ならびに廃棄物およびカードの収集のための、ならびに流体制御/電子制御システムを収容するためのレセプタクルを収容する下方フロアと;装置の可動ヘッドを懸下状態で搬送するのに適した装置の上方部分と関連付けられる一連の長手方向ガイドおよび横方向ガイドであって、前記ヘッドが横方向ガイド上を可動である、一連の長手方向ガイドおよび横方向ガイドと;穿孔およびピペット分注ならびにゲルカード輸送のそれぞれのための2つのヘッドと;2つの遠心分離機およびゲルカードリーダと、情報および制御をもたらす折畳み式タッチスクリーンとを備える。

別の態様によれば、装置の上方フロアのベースは、液体に対して不透過性になされ、液体が電気部分予備電子部分に到達するのを防止し洗浄を容易にするために平坦な全体構造を有する。また、上方フロアは、試料、希釈剤、および試薬のレセプタクル支持体を収容するためのゾーンと、ゲルカードを収容するための別のゾーンとを有し、前記ゾーンは、カードインキュベータにより占められる中間ゾーンによって分離される。

試薬レセプタクル、希釈剤レセプタクル、および試料レセプタクルのための支持体の直線的誘導およびそれらの挿入完了時の制動のために、上方フロアのベースは、各支持体により占められることとなるゾーン内に、前記試薬レセプタクル、希釈剤レセプタクル、および試料レセプタクルのための可動支持体のベースに配置された対をなす極性の平坦な磁気ストリップを備え、前記支持体のそれぞれの挿入および取出しの最中の直線的磁気誘導をもたらし、前記支持体の挿入完了時に前記支持体を制動して、前記支持体用の機械的ガイドの必要性を回避させる。

試薬レセプタクル、希釈剤レセプタクル、および試料レセプタクルのための支持体は、
試薬の撹拌するための手段を備える、試薬バイアル用の支持体を受けるためのゾーンと、
撹拌されなくてもよい試薬レセプタクル用の支持体を受けるためのゾーンと、
希釈液用のレセプタクルを受けるための別のゾーンと
を備え、
試薬レセプタクルおよび希釈剤レセプタクルのための各支持体は、前記支持体の磁気誘導および制動を可能にするために、その下方ベースに装置のフロアの極性と対になるのに適した極性の磁気ストリップを備え、さらに、試薬レセプタクルおよび希釈剤レセプタクルのための各支持体は、支持体の最大挿入位置にて自動的に作動され、作動停止し開くことを可能にするためにはタッチスクリーンからの命令を必要とする磁気固定デバイスを有する。

別の態様によれば、試薬レセプタクルは、垂直に対して若干傾斜される。これを実現するための試薬レセプタクル用のハウジングの底部は、レセプタクルに傾斜を与えるように若干傾斜される。

別の態様によれば、上方フロアは、管理外の侵入を検出して任意のかかる侵入があった場合に警告信号を始動させるために、低壁部に赤外線エミッタシステムと、装置の前方に隣接する壁部にセンサとを備える。

別の態様によれば、ゲルカード遠心分離デバイスは、カードドロワの下に装置の上方フロアのベースから懸下状態で結合され、前記遠心分離デバイスのそれぞれに開口を有し、前記遠心分離デバイスは、装置の上方フロアのベースの対応する開口を通りカード取扱いヘッドにアクセス可能である。

試薬ゾーン、希釈剤ゾーン、および試料ゾーンと、カードゾーンとの間に配置されたインキュベータは、カードとペルチエセルを使用した加熱/冷却要素とを受けるためのスロットを有する複数のモジュールを有し、前記モジュールは、ペルチエセルおよびカード受けスロットのキャリアと接触状態にあるアルミニウム要素により一体化される。

試料管ラック用の各支持体は、2つのハウジングを収容するベースを備え、これらのハウジングはそれぞれ、複数の試料管用の各ラックを受けるためのものであり、前記支持体は、その下方面に、前記支持体の長手方向誘導および挿入完了時の前記支持体の制動のために、上方フロアのベースの磁気ストリップと対をなす長手方向磁気ストリップを有し、また、前記支持体は、支持体の挿入後に自動的に作動され、タッチスクリーンを介して作動停止され得る磁気固定具を有する。

2つの座標軸に沿ったヘッドの移動を誘導するためのガイドシステムは、装置の頂部部分に装着された長手方向ガイドから構成され、穿孔およびピペット分注ヘッドならびにカード輸送ヘッドのための各キャリッジが、これらの長手方向ガイド上で各作動手段により駆動されて移動し得る。これらのキャリッジは、前記キャリッジの各ガイド上において固有の作動手段により可動であり、横方向に配置され、そのため、ヘッド同士は共に、それぞれに割り当てられた平面のゾーンの全てにわたる二方向移動を実施することが可能である。

試薬管、希釈剤管、および試料管に穿孔およびピペット分注するためのヘッドは、試料管のゴムストッパを穿孔するように意図された固有の駆動手段を備えた外方管状プローブを有し、この外方管状プローブは、独立的に軸方向に作動されるピペット分注プローブを自体の中に収容し、それにより、レセプタクル内の液位を検出し次いで前記液体をピペット分注するために、ゴムストッパの穿孔とピペット分注プローブの後の移動とを別個に実施することが可能となる。ピペット分注プローブは、レセプタクル内の液位を検出するための手段と、ピペット分注を制御するための手段とに関連付けられ、前記液位検出手段は、静電容量式液位検出デバイスである。

別の態様によれば、穿孔およびピペット分注ヘッドの可動アセンブリは、押さえプレートが試料管に到達した場合にアセンブリの分離を可能にする磁気クラッチを備える。

穿孔ヘッドは、穿孔およびピペット分注の動作中に試料管のストッパを押圧するのに適した押さえプレートユニットを有し、前記押さえプレートユニットは、ピペット分注がゲルカードに実施される場合に、前記カードを固定するために前記カードの上方エッジと対合するように形状設定された突出部を有する。

穿孔およびピペット分注ヘッドならびにカード輸送ヘッドは共に、試薬、希釈剤、および試料の各バイアルならびにカードを識別するための手段を有し、前記レセプタクル識別手段は、装置の上方フロアのベースの使用可能な全てのレセプタクルを識別する第1のステップを可能にし、この情報は、各位置における可搬式在庫管理の実施のために中央電子コントローラに組み込まれる。

タッチスクリーンは、装置の一方の側において関節アームにより支持体上に配置され、操作を可能にするために広げるまたは装置の側部に対して折り畳むことが可能であり、したがって占有空間を削減する。

別の態様によれば、カード輸送ヘッドは、カードの輸送前および輸送中にカードをクランプ固定およびセンタリングするための手段を担持する垂直可動ユニットを有し、この垂直可動ユニットは、カードがクランプにより輸送される最中にカードの存在を検出し、カードドロワ、インキュベータ、および遠心分離機の中のカードを検出して、対応する高さにクランプを配置するためのレーザ検出システムと、上方ベースのエッジによりゲルカードを保持するのに適した2つの磁気作動クランプとを備え、さらに先行センタリングを行うための収納可能手段と、ゲルカードを固定するための手段と、ゲルカードをセンタリングするための固定ポストとを有し、先行センタリングポストは、戻りばねにより収納可能となり、カードを保持するための磁気作動ポストの作動の前にゲルカードの上方ベースの両側部に適合するのに適したものであり、ヘッドの可動ユニットの下方面に関連付けられたカード固定手段は、取り扱われるゲルカードの上方面に対して作用するのに適した対の収納可能先鋭ピンから構成される。さらに、下方面は、ゲルカードの上方ベースの端部によりゲルカードをセンタリングするための可動ユニットの端部付近に固定ポストの各対を有する。

本発明の主題を形成する免疫血液学的分析のための装置が、代表的な実施形態に基づき説明および図示されたが、前記実施形態は、本発明をいかなる意味でも限定しない点を理解すべきであり、したがって添付の特許請求の範囲の内容と直接的にまたは等価であることにより範囲に含まれる全ての変更が、本発明の範囲に含まれるものと見なされるべきである。

1 上方動作フロア
2 下方フロア
3 折畳み式タッチスクリーン
3' 関節アーム
4 支持体
4' 識別子
5 支持体
6 支持体
7 支持体
7' 識別子
8 ドロワ
8' 固定ラグ
9 ドロワ
9' 可撓性爪
10 ヘッド
10' 部分
11 ヘッド
12 キャリッジ
13 キャリッジ
14 上方長手方向ガイド
14' インキュベータセット
15 希釈ウェル
15' 上方磁気ディスク
16 支持体
17 ゲルカード
18 ゲルカード
19 カード
20 カード
20' カードホルダ
20'' 開口
21 遠心分離機
22 遠心分離機
23 窓
24 窓
25 カードリーダ
26 ゲルカード
27 レセプタクル
28 レセプタクル
29 レセプタクル
30 レセプタクル
31 ゾーン
32 ベースプレート
33 長手方向磁気ストリップ
34 長手方向磁気ストリップ
35 長手方向磁気ストリップ
36 長手方向磁気ストリップ
37 磁気クラッチモータ
37' センサ
38 磁気クラッチモータ
38' センサ
39 要素
40 要素
41 要素
42 要素
43 センサ
44 センサ
45 センサ
46 センサ
47 赤外線光線リフレクタ
48 赤外線エミッタ
49 旋回モータ
50 頂部カバー
51 ロータ
52 ゲルカード
53 ハウジング
54 ハウジング
55 ハウジング
56 ハウジング
58 ゾーン
58' ハウジング
59 第1の試薬モジュールすなわち第1の試薬ラック
60 位置
61 第2のモジュール
62 ハウジング
63 ベース
64 偏心質量
65 直線状磁気ストリップ
66 直線状磁気ストリップ
67 ディスク
67' 磁気要素
68 ハウジング
69 ハウジング
70 試料ラック
71 磁気ストリップ
72 支持体
72' ゲルカード
73 ペルチエユニット
74 アルミニウムフレーム
75 中心アーム
76 プラットフォーム
77 可動アセンブリ
78 中間磁気クラッチ
79 本体
80 プローブ
81 第2の同心プローブ
83 手段
84 洗浄ユニット
85 継手
86 継手
87 液体継手
88 押さえプレートユニット
88' センタリングラグ
89 垂直移動要素
90 垂直移動要素
91 横方向ガイド
92 横方向ガイド
94 バイアル
95 ボウル
96 垂直可動ユニット
96' レーザエミッタ/レシーバ
97 クランプ
98 磁気デバイス
99 収納可能アーム
100 収納可能アーム
101 底部表面
101' チャネル
102 端部ラグ
102' チャネル
103 端部ラグ
104 収納可能先鋭ピン
105 収納可能先鋭ピン
106 ベース

Claims (30)

1. ゲルカードにおける自動免疫血液学的分析を行うための装置であって、
   a)試薬、希釈剤、および試料のレセプタクルならびに前記ゲルカードおよび前記ゲルカードのインキュベータのためのハウジングを収容するための平坦で機能的な上方フロアを有する収容本体と、
   b)洗浄液体用ならびに廃棄物およびカードの収集用のレセプタクルを担持し、流体および電子制御システムを収容するための下方フロアと、
   c)前記装置の可動ヘッドを懸下状態で搬送するのに適した、前記装置の上方部分に関連付けられた長手方向ガイドおよび横方向ガイドのセットであって、前記可動ヘッドは前記横方向ガイド上で可動である、長手方向ガイドおよび横方向ガイドのセットと、
   d)穿孔およびピペット分注ならびに前記カードの輸送のそれぞれを行うための2つのヘッドと、
   e)2つの遠心分離機およびゲルカードリーダと、
   f)情報および制御のための折畳み式のタッチスクリーンと
   を備えることを特徴とする、装置。
2. 前記機能的な上方フロアは、全ての作業のための単一の作動レベルを備え、側部の一方に試薬、希釈剤、試料、および希釈ウェルに関連する要素を、ならびに側部の他方にカードドロワ、遠心分離機へのアクセス部、カードリーダへのアクセス部、および廃棄カードならびに最終的な再利用のためのカードの一時的保管のためのビンへのアクセス部を有することを特徴とする、請求項1に記載の装置。
3. 前記インキュベータは、試薬、希釈剤、試料、および希釈ウェルに関連する作業のためのゾーンと、カードドロワ、遠心分離機へのアクセス部、カードリーダへのアクセス部、および廃棄カードおよびカードの一時的保管のためのビンへのアクセス部のゾーンとの間の中心エリアに沿って配置されることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
4. 前記装置の前記上方フロアのベースが、液体に対して不透過性になされ、電気部分および電子部分に液体が到達するのを防止し、洗浄を容易にするために平坦な全体構造を有することを特徴とする、請求項1に記載の装置。
5. 前記上方フロアは、試料、希釈剤、および試薬のレセプタクルのための支持体を収容するためのゾーンと、前記ゲルカードを収容するための別のゾーンとを有し、両方のゾーンは、前記カードのインキュベータにより占められる中間ゾーンにより分離されることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
6. 試薬レセプタクル、希釈剤レセプタクル、および試料レセプタクルのための支持体の直線的誘導ならびに前記支持体の挿入完了時の制動のために、前記上方フロアのベースは、各支持体により占められることとなるゾーンに平坦な磁気ストリップを備え、前記平坦な磁気ストリップは、前記試薬レセプタクル、前記希釈剤レセプタクル、および前記試料レセプタクルのための可動支持体の前記ベースに位置する対をなす極性の平坦な磁気ストリップと組み合わされて、前記支持体のそれぞれの挿入および取出し時の直線的磁気誘導と、前記支持体の挿入完了時の前記支持体の制動とを可能にし、それにより前記支持体のための機械的ガイドの必要性を回避させることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
7. 試薬レセプタクル、希釈剤レセプタクル、および試料レセプタクルのための支持体は、
   撹拌用の手段を備える試薬バイアル用の支持体を受けるためのゾーンと、
   撹拌されなくてもよい試薬レセプタクル用の支持体を受けるためのゾーンと、
   希釈液用のレセプタクルを受けるための別のゾーンと
   を有することを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記試薬レセプタクルは、垂直に対して若干傾斜されることを特徴とする、請求項7に記載の装置。
9. 前記試薬レセプタクル用の前記ハウジングの底部が、前記レセプタクルに傾斜を与えるために若干傾斜されることを特徴とする、請求項8に記載の装置。
10. 試薬レセプタクルおよび希釈剤レセプタクルのための各支持体が、前記支持体の磁気誘導および制動を可能にするために、前記装置のフロアの極性と対をなすのに適した極性の磁気ストリップを前記支持体の下方ベースに備えることを特徴とする、請求項7に記載の装置。
11. 試薬レセプタクルおよび希釈剤レセプタクルのための各支持体が、前記支持体の最大挿入位置にて自動的に作動され、作動停止し開くことを可能にするためには前記タッチスクリーンからの命令を必要とする磁気閉鎖デバイスを有することを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記上方フロアは、許可されない侵入を検出しそれによりかかる侵入の発生時に警告信号を始動させるために、底壁部に赤外線エミッタシステムを、および前記装置の前方に隣接する壁部にセンサを備えることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
13. 前記ゲルカードの遠心分離デバイスは、前記カードのドロワの下に前記装置の前記上方フロアのベースから懸下状態で結合され、前記装置の前記上方フロアの前記ベースの対応する穴を通って前記カードを取扱うヘッドにアクセス可能である開口を前記遠心分離デバイスのそれぞれについて有することを特徴とする、請求項1に記載の装置。
14. 前記試薬、前記希釈剤、および試料ゾーンとカードゾーンとの間に配置された前記インキュベータは、カードとペルチエセルを使用する加熱/冷却要素とを受けるためのスロットを有する複数のモジュールを有し、前記モジュールは、前記ペルチエセルおよび前記カードを受けるための前記スロットのキャリアと接触状態にあるアルミニウム要素によって一体化されることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
15. 試料管ラック用の支持体のそれぞれが、2つのハウジングを収容するベースを備え、これらのハウジングはそれぞれ、複数の試料管用の各ラックを受けるためのものであり、前記支持体は、前記支持体の長手方向誘導および挿入完了時の前記支持体の制動のために前記上方フロアの前記ベースの磁気ストリップと対をなす長手方向磁気ストリップをその下方面に有し、また前記支持体は、前記支持体の挿入後に自動的に作動されるおよび前記タッチスクリーンを介して作動停止され得る磁気固定具を有することを特徴とする、請求項1に記載の装置。
16. 2つの座標軸に沿った前記ヘッドの移動を誘導するためのガイドシステムが、前記装置の頂部部分に装着された長手方向ガイドから構成され、前記穿孔およびピペット分注を行うためのヘッドならびに前記カードの輸送を行うためのヘッドのための各キャリッジは、これらの長手方向ガイド上で各作動手段により駆動されて移動することが可能であり、前記キャリッジは、前記キャリッジの各ガイド上において固有の作動手段により可動であり、横方向に配置され、そのため、前記ヘッド同士は共に、それぞれに割り当てられた平面のゾーンの全てにわたる二方向移動を実施することが可能であることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
17. 試薬管、希釈剤管、および試料管に穿孔およびピペット分注を行うための前記ヘッドは、前記試料管のゴムのストッパを穿孔するように意図された固有の駆動手段を備えた外方管状プローブを有し、前記外方管状プローブは、独立的に軸方向に作動されるピペット分注プローブを自体の中に収容し、それにより、前記レセプタクル内の液位を検出し次いで液体をピペット分注するために、前記ゴムのストッパの穿孔と前記ピペット分注プローブの後の移動とを別個に実施することを可能にすることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
18. 前記ピペット分注プローブは、前記レセプタクル内の液位を検出するための手段と、前記ピペット分注を制御するための手段とに関連付けられることを特徴とする、請求項17に記載の装置。
19. 液位検出手段は、静電容量式液位検出デバイスからなることを特徴とする、請求項16に記載の装置。
20. 前記穿孔およびピペット分注ヘッドの可動アセンブリが、押さえプレートが試料管に到達した場合に前記可動アセンブリの分離を可能にする磁気クラッチを備えることを特徴とする、請求項1または17に記載の装置。
21. 前記穿孔を行うためのヘッドは、穿孔およびピペット分注の動作中に前記試料管の前記ストッパを押圧するのに適した押さえプレートユニットを有することを特徴とする、請求項17に記載の装置。
22. 前記押さえプレートユニットは、前記ピペット分注がゲルカードに実施される場合に、前記カードを固定するために前記ゲルカードの上方エッジと対合するように形状設定された突出部をさらに有することを特徴とする、請求項20に記載の装置。
23. 前記穿孔およびピペット分注を行うためのヘッドならびに前記カードの輸送を行うためのヘッドは共に、試薬、希釈剤、および試料の各バイアルならびにカードを識別するための手段を有することを特徴とする、請求項1に記載の装置。
24. レセプタクル識別の前記手段は、前記装置の前記上方フロアの使用可能な全てのレセプタクルを識別する第1のステップを可能にし、この情報は、各位置における可搬式在庫管理の実施のために中央電子コントローラに組み込まれることを特徴とする、請求項23に記載の装置。
25. 前記タッチスクリーンは、前記装置の一方の側において関節アームにより支持体上に配置され、操作を可能にするために広げるまたは前記装置の側部に対して折り畳むことが可能であり、したがって占有空間を削減することを特徴とする、請求項1に記載の装置。
26. 前記カードの輸送を行うためのヘッドは、前記カードの輸送前および輸送中に前記カードをクランプ固定およびセンタリングするための手段を担持する垂直可動ユニットを有し、前記垂直可動ユニットは、前記カードがクランプにより輸送される最中に前記カードの存在を検出し、前記カードのドロワ、前記インキュベータ、および前記遠心分離機の中の前記カードを検出して、対応する高さに前記クランプを配置するためのレーザ検出システムと、上方ベースのエッジにより前記ゲルカードを保持するのに適した2つの磁気作動クランプとを備え、さらに先行センタリングを行うための収納可能手段と、前記ゲルカードを固定するための手段と、前記ゲルカードをセンタリングするための固定ラグとを有することを特徴とする、請求項1に記載の装置。
27. 前記先行センタリングのラグは、戻りばねにより収納可能となり、前記カードを保持するために磁気作動ポストの作動の前に前記ゲルカードの前記上方ベースの両側部に適合するのに適したものであることを特徴とする、請求項26に記載の装置。
28. 前記ヘッドの前記垂直可動ユニットの下方面に関連付けられた前記カードを固定するための手段は、取り扱われる前記ゲルカードの上方面に対して作用するのに適した対の収納可能先鋭ピンから構成されることを特徴とする、請求項26に記載の装置。
29. 前記ゲルカードの前記上方ベースの端部により前記ゲルカードをセンタリングするために、前記垂直可動ユニットの端部付近に固定ピンの各対が設けられることを特徴とする、請求項26に記載の装置。
30. 前記カードのラックは、前記ラックの端部ラグにより作動位置に保持され、前記端部ラグは、一方の端部にてドロワの可撓性爪により、および他方の端部にて前記上方フロアの固定構造体の固定ラグにより保持されることを特徴とする、請求項1に記載の装置。

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