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JP3582351B2 - スクリーニング装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生化学分野における創薬スクリーニングに用いられるスクリーニング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生化学物質から特定の対象物に対して特異な効能を有する物質を探索する創薬スクリーニングにおいては、多数の試験対象の検体に対して種々の条件を変化させた系統的な試験が行われる。このため、膨大な数の試料について精度よくかつ効率的に培養や分析などの作業を行うことが求められるため、従来様々な形態の専用のスクリーニング装置が用いられている。これらのスクリーニング装置として、複数の専用装置、たとえば検体や試薬等の液状の試料を収納するプレートを格納するストッカーや、このプレートに検体や試薬を分注する分注装置、分注後のプレートを所定環境下で保管・培養を行うインキュベータなどを組み合わせたものが一般に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のスクリーニング装置は、上述のストッカーや分注装置などの専用装置をロボットなどの搬送手段を用いて連結し、各装置間でプレートの受け渡しを行わせるようにしたものであった。このためスクリーニング装置全体として広いスペースを要し設備コストが高いという問題点とともに、離隔した個別装置間で何度もプレートの受け渡しを行わねばならないため試験作業の効率が低いという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、省スペースを図ることができて設備コストが低く、しかも試験作業の効率を向上させることができるスクリーニング装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のスクリーニング装置は、プレートを載置する分注ステージ及びこの分注ステージに載置されたプレートに対して分注を行なう分注手段を備えた分注部と、多数のプレートを収納するストック部と、断熱壁と開閉式の扉を備えたプレート搬出入口を有しこのプレート搬出入口より分注後の前記プレートを収容するインキュベータと、前記プレートをクランプする移載ヘッドを有しこの移載ヘッドにより前記ストック部、前記分注ステージおよび前記インキュベータの間でプレートを搬送する天井走行ロボットとを備え、前記分注部を前記ストック部と前記インキュベータの間に配置するとともに、前記インキュベータの前記プレート搬出入口を前記分注部側の側面に設け、前記ストック部のプレート搬出口を前記分注部側に設けた。
【０００６】
本発明によれば、分注手段をストック部とインキュベータの間に配置し、かつストック部およびインキュベータのプレート搬出入口を分注手段側に設けることにより、スクリーニング装置をコンパクトにできるとともに、プレートの搬送距離を最短にして各部間のプレートの搬送を効率よく行うことができる。
【０００７】
【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スクリーニング装置の正面図、図２は同スクリーニング装置の平面図、図３は同スクリーニング装置の分注ヘッドの部分斜視図である。
【０００８】
まず図１を参照してスクリーニング装置の全体構造を説明する。図１において、スクリーニング装置１は型材を組み合わせて構成されたフレーム２およびフレーム２に固着されたベースプレート３を備えている。スクリーニング装置１はフレーム２とベースプレート３によって４つの部分、すなわち分注部Ａ、ストック部Ｂ、処理部ＣおよびインキュベータＤに区分され、分注部Ａをストック部ＢとインキュベータＤの間に配置した形となっている。
【０００９】
分注部Ａはベースプレート３上に配設されており、液状の試料を収納したプレートへの分注操作を行う。ストック部Ｂは分注部Ａで用いられるプレートや分注チップをストックする。インキュベータＤは、分注後のプレートを収容して所定環境下で保管する。処理部ＣはインキュベータＤに送られ、戻って来たプレートの分析や洗浄などの処理を行う。
【００１０】
次に図２を参照して分注部Ａについて説明する。分注部Ａは、以下に述べる分注ステージと、分注手段である第１の分注ヘッドおよび第２の分注ヘッドより構成される。ベースプレート３上には、プレート４を載置する３つのステージ、すなわち分注ステージ１０、バッファステージ１１および待機ステージ１２が設けられている。分注ステージ１０には分注操作が行われる薬剤や検体のプレート４が載置される。バッファステージ１１は分注ステージ１０内に載置されるプレート４を一時的に載置するバッファの役割を果たすものである。また待機ステージ１２はベースプレート３に設けられた搬送孔３ａを介して下方の処理部Ｃへ搬送されるプレート４の待機用のステージである。
【００１１】
分注ステージ１０の側方には、スライドテーブル１３が分注ステージ１０の長手方向に沿って配設されている。スライドテーブル１３には、第１の分注ヘッド１４および第２の分注ヘッド１６が装着されており、第１の分注ヘッド１４および第２の分注ヘッド１６は駆動手段（図示せず）によってそれぞれ個別にスライドテーブル１３に沿って分注ステージ１０上を移動する。
【００１２】
次に図１および図２を参照してストック部Ｂについて説明する。図１に示すように、ストック部Ｂには、多数のプレートを収納するプレートストッカー３０が配設されている。フレーム２にはモータ３１ａを備えたＺ軸テーブル３１が固着されており、Ｚ軸テーブル３１のスライダ３２には背板３３が結合されている。背板３３には複数段の棚板３４が複数列設けられており、棚板３４上にはプレート４が載置される。プレート４の種類によって載置される棚板の列が特定されており、図２に示すように、棚板列３４Ａ，３４Ｂには希釈液を容れた希釈プレート４Ａが、棚板列３４Ｃ，３４Ｄには薬剤を容れたリザーバプレート４Ｂが、また棚板列３４Ｅ，３４Ｆには検体を容れた検体プレート４Ｃが載置される。Ｚ軸テーブル３１のモータ３１ａを駆動することにより、棚板３４上に載置された任意のプレート４を移載ヘッド（後述）がクランプ可能な高さまで上昇させ、また下降させることができる。
【００１３】
プレートストッカー３０と対向して、チップストッカー３５が配設されている。チップストッカー３５は、垂直に配設されモータ３６ａを備えたＺ軸テーブル３６に、ストックテーブル３７を結合して構成されている。ストックテーブル３７上にはチップ容器５が段積みしてストックされる。Ｚ軸テーブル３６を駆動することにより、ストックされたチップ容器５のうち、最上段のものを移載ヘッド（後述）がクランプ可能な高さまで上昇させ、また下降させることができる。
【００１４】
次に図１を参照して搬送手段である天井送行ロボット２０について説明する。天井送行ロボット２０は、Ｙ軸テーブル２１、Ｘ軸テーブル２３、昇降回転ユニット２４および移載ヘッド２６より成る。Ｙ軸テーブル２１は端部のフレーム２上に長手方向に配設されており、Ｘ軸テーブル２３はＹ軸テーブル２１に一端を駆動され、他端をフレーム２上に配列されたガイドレール２２に支持されている。昇降回転ユニット２４はＸ軸テーブル２３によって駆動され、昇降回転ユニット２４から下垂するアーム２５の下端部に移載ヘッド２６が装着されている。
【００１５】
天井送行ロボット２０は、分注部Ａとストック部Ｂとの間または分注部ＡとインキュベータＤとの間でプレート４やチップ容器５の搬送を行う。すなわち、プレートストッカー３０の棚板３４上のプレート４や、チップストッカー３５のストックテーブル上のチップ容器５を、移載ヘッド２６によってクランプし所定位置まで搬送して載置する。すなわち、ストック部Ｂのプレート搬出入口は、分注部Ａ側に設けられている。
【００１６】
次に図１を参照して処理部Ｃについて説明する。図１において、ベースプレート３の下方には分析器４０および洗浄器４１が配設されている。分析器４０はプレート４に収められた試料に関する各種の測定などの分析を行う。洗浄器４１は必要な分析が終了したプレート４の洗浄を行う。洗浄器４１の側方には、廃液タンク４９が配設されている。廃液タンク４９は、図外の処理水タンクから供給され、洗浄器４１によって洗浄処理に用いられた使用後の処理廃水を貯溜する。
【００１７】
次に、インキュベータＤについて説明する。図１において、分注部Ａの左側方にはインキュベータＤが配設されている。インキュベータＤは断熱壁５１を有する容器であり、内部に温湿度調整器５２を備えている。インキュベータＤの右側、すなわち分注部Ａ側の側面には、開閉式の扉５４を備えたプレート搬出入口である開口部５３が設けられている。インキュベータＤの内部には抽出式の棚５５が設けられており、棚５５は扉５４が開いた状態で開口部５３から出入り自在となっている。棚５５上にプレート４を載置した状態で棚５５を押し込むことにより、プレート４はインキュベータＤ内に搬入され、また棚５５を押出すことによりインキュベータＤから分注部Ａ側へ搬出される。
【００１８】
このスクリーニング装置は上記のように構成されており、以下その動作を説明する。図１において、チップストッカー３５にストックされたチップ容器５を移載ヘッド２６により保持し、分注ステージ１０に載置する。次に第１の分注ヘッド１４および第２の分注ヘッド１６を、順次ステージ１０のチップ容器５上に位置させ、次いでチップ容器５に対して下降させて、図３に示すように第１の分注ヘッド１４および第２の分注ヘッド１６に分注チップ１５を装着する。
【００１９】
これと並行して、分注ステージ１０には検体プレート４Ｃおよび希釈プレート４Ａがそれぞれプレートストッカー３０の各棚板から搬送されて載置される。そして第１の分注ヘッド１４（または第２の分注ヘッド１６）を移動させて希釈プレート４Ａに対して下降させ、分注チップ１５内に希釈薬液を吸入する。次いで第１の分注ヘッド１４（または第２の分注ヘッド１６）を再び移動させて、検体プレート４Ｃに分注チップ１５内の希釈薬液を吐出させて分注を行う。
【００２０】
この後、所定の希釈薬液が注入された検体プレート４Ｃは、移載ヘッド２６によって分注ステージ１０から搬出され、インキュベータＤに渡される。そして所定の時間インキュベータＤ内に保管された検体プレート４Ｃは、再び移載ヘッド２６によって受け取られ、待機ステージ１２に載置されて待機する。この検体プレート４Ｃは、第２の搬送手段（図示せず）によって開口部３ａを通過して処理部Ｃへ搬送され分析器４０に渡される。
【００２１】
この後、所定の分析操作を終了した検体プレート４Ｃのうち、更に試験操作が行われるものは再び第２の搬送手段によって分注部Ａまで搬送され、次いで移載ヘッド２６によりストック部Ｂのプレートストッカー３０の所定の棚板３４まで搬送される。また、試験操作を終了した検体プレート４Ｃは、処理部Ｃの洗浄器４１に渡され、洗浄処理を行った後にプレートストッカー３０の所定の棚板３４に収納される。
【００２２】
上記説明のように、分注部Ａをプレートやその他の分注材料を格納するストック部ＢとインキュベータＤの間に配置し、ストック部ＢとインキュベータＤのプレート搬出入口を分注部Ａの側に設けることにより、従来のスクリーニング装置と比較して装置全体のコンパクト化、省コスト化を図ることができるとともに、プレートの搬送を最短距離で行うことができ、各部の間で頻繁にプレートの受け渡しを必要とするスクリーニング作業を効率よく行うことができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、分注手段をストック部とインキュベータの間に配置し、かつストック部およびインキュベータのプレート搬出入口を分注手段側に設けたので、従来のスクリーニング装置と比較して装置全体のコンパクト化、省コスト化を図ることができるとともに、スクリーニングにおいて煩雑に繰り返されるプレート受け渡し時のプレートの搬送距離を最短にして、スクリーニングでの試験・分析作業を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のスクリーニング装置の正面図
【図２】本発明の一実施の形態のスクリーニング装置の平面図
【図３】本発明の一実施の形態のスクリーニング装置の分注ヘッドの部分斜視図
【符号の説明】
１ スクリーニング装置
４ プレート
５ チップ容器
１０ 分注ステージ
１４ 第１の分注ヘッド
１５ 分注チップ
１６ 第２の分注ヘッド
２０ 天井走行ロボット
２６ 移載ヘッド
３０ プレートストッカー
３５ チップストッカー
Ａ 分注部
Ｂ ストック部
Ｃ 処理部
Ｄ インキュベータ

Claims (1)

  1. プレートを載置する分注ステージ及びこの分注ステージに載置されたプレートに対して分注を行なう分注手段を備えた分注部と、多数のプレートを収納するストック部と、断熱壁と開閉式の扉を備えたプレート搬出入口を有しこのプレート搬出入口より分注後の前記プレートを収容するインキュベータと、前記プレートをクランプする移載ヘッドを有しこの移載ヘッドにより前記ストック部、前記分注ステージおよび前記インキュベータの間でプレートを搬送する天井走行ロボットとを備え、前記分注部を前記ストック部と前記インキュベータの間に配置するとともに、前記インキュベータの前記プレート搬出入口を前記分注部側の側面に設け、前記ストック部のプレート搬出口を前記分注部側に設けたことを特徴とするスクリーニング装置。
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