トップ :: B 処理操作 運輸 :: B04 物理的または化学的工程を行なうための遠心装置または機械

【発明の名称】 ランダムアクセスインキュベーター
【発明者】 【氏名】ヨハネス・ポルト

【要約】 【課題】容器、特にゲルまたはビーズタイプのカードなどの血液型決定用のカードを遠心分離するための遠心分離機および方法を提供する。

【解決手段】遠心分離機は、複数の遠心分離ディスクであって、各ディスクは、遠心分離されるべき液体を収容している容器を取り付けるための取り付け具を有する、複数の遠心分離ディスクと、このディスクに係合し、かつディスクを回転させるように位置付けられたディスクドライバと、ディスクのそれぞれを個別に動かしてディスクドライバと接触させ、かつディスクドライバとの接触を離すためのディスク係合器/係合解除器と、どのディスクがディスクドライバにより係合されるか、または係合解除されるかを制御し、かつ各ディスクが遠心分離される時間を制御するための制御装置とを含む。好適な実施形態では、容器は、血液型決定用のカードである。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
遠心分離機において、
複数の遠心分離ディスクであって、各前記ディスクは、遠心分離されるべき液体を収容している容器を取り付けるための取り付け具を有する、複数の遠心分離ディスクと、
前記ディスクに係合し、かつ前記ディスクを回転させるように位置付けられたディスクドライバと、
前記ディスクのそれぞれを個別に動かして前記ディスクドライバと接触させ、かつ前記ディスクドライバとの接触を離すための、ディスク係合器/係合解除器と、
どのディスクが前記ディスクドライバにより係合されるか、または係合解除されるかを制御し、かつ各前記ディスクが遠心分離される時間を制御するための、制御装置と、
を含む、遠心分離機。
【請求項2】
請求項1に記載の遠心分離機において、
各前記遠心分離ディスクは、スピンドルであって、前記スピンドル上での前記ディスクの回転を支持するための、スピンドルをさらに含む、遠心分離機。
【請求項3】
請求項2に記載の遠心分離機において、
前記スピンドルに回転可能に取り付けられた近位端部を有し、前記ディスクの外縁を越えて延びる、1対のアーム、
をさらに含み、
前記1対のアームの遠位端部のうち少なくとも一方は、前記ディスク係合器/係合解除器に取り付けられている、遠心分離機。
【請求項4】
請求項3に記載の遠心分離機において、
前記ディスク係合器/係合解除器は、前記アームの前記遠位端部のうちの少なくとも一方上のラックと接触するピニオンを有する、サーボモーターを含む、遠心分離機。
【請求項5】
請求項2に記載の遠心分離機において、
前記ディスク係合器/係合解除器は、旋回可能なアーム、支持部、およびソレノイドを含み、
前記アームの前記遠位端部は、前記ソレノイドと移動可能に接触し、かつ、前記スピンドルを支持し、
前記アームの前記近位端部は、前記支持部に旋回可能に取り付けられて旋回点を形成し、それにより、前記ソレノイドが作動すると、前記アームは、前記旋回点の周りを回転可能に動いて前記ディスクドライブから前記ディスクを係合解除する、遠心分離機。
【請求項6】
請求項1に記載の遠心分離機において、
前記ディスク係合器/係合解除器は、前記制御装置により制御される、遠心分離機。
【請求項7】
請求項1に記載の遠心分離機において、
前記容器は、血液型決定用のカードである、遠心分離機。
【請求項8】
遠心分離機において、
複数の遠心分離ディスクであって、各前記ディスクは、遠心分離されるべき液体を収容している容器を取り付けるための取り付け具を有する、複数の遠心分離ディスクと、
前記ディスクに係合し、かつ前記ディスクを回転させるように位置付けられた複数のディスクドライバであって、前記ディスクの回転は、前記複数のディスクドライバにより制御される、複数のディスクドライバと、
どのディスクが前記複数のディスクドライバにより回転させられるかを制御するための制御装置であって、各前記ディスクドライバを個別に制御することにより、前記ディスクが遠心分離される時間を制御するための、制御装置と、
を含む、遠心分離機。
【請求項9】
組み合わせであって、
血液型決定用のカードと、
請求項1に記載の遠心分離機と、
の組み合わせ。
【請求項10】
免疫血液学的器具において、
遠心分離機であって、
複数の遠心分離ディスクであって、各前記ディスクは、遠心分離されるべき血液を収容しているゲルカードを取り付けるための取り付け具を有する、複数の遠心分離ディスク、
前記ディスクに係合し、かつ前記ディスクを回転させるように位置付けられたディスクドライバ、
前記ディスクのそれぞれを個別に動かして前記ディスクドライバと接触させ、かつ前記ディスクドライバとの接触を離すための、ディスク係合器/係合解除器、および、
どのディスクが前記ディスクドライバにより係合されるか、または係合解除されるかを制御し、各前記ディスクが遠心分離される時間を制御するための制御装置、
を含む、遠心分離機と、
インキュベーターと、
測定機器と、
画像化機器と、
ゲルカード収納部と、
試薬貯蔵部と、
を含む、免疫血液学的器具。
【請求項11】
複数の容器を遠心分離する方法において、
請求項1に記載の遠心分離機を準備することと、
1つ以上の前記容器を1つ以上の遠心分離ディスクに取り付けることと、
遠心分離を開始するために前記遠心分離ディスクを前記ディスクドライバと係合させることと、
前記制御装置からの信号に基づいて前記遠心分離ディスクのうちの1つ以上を係合解除することと、
を含む、方法。
【請求項12】
請求項11に記載の方法において、
前記制御装置からの前記信号は、各前記容器の総遠心分離時間、またはセンサにより監視される遠心分離の程度に基づいている、方法。
【請求項13】
請求項12に記載の方法において、
前記センサは、光学センサである、方法。
【請求項14】
請求項11に記載の方法において、
前記容器は、血液型決定用のカードである、方法。
【発明の詳細な説明】【開示の内容】
【0001】
〔発明の背景〕
本発明は、容器、特にゲルまたはビーズタイプのカードなどの血液型決定用のカード(cards)を遠心分離するための遠心分離機および方法に関する。特に、本発明は、独立してアクセス可能なローターを有するランダムアクセス遠心分離機と、容器、特に血液型決定用のカードを独立して遠心分離する方法とに関する。
【0002】
既知の血液型決定用(免疫血液学)分析器は、オーソ‐クリニカル・ダイアグノスティックス・インコーポレイティッド(Ortho-Clinical Diagnostics, Inc.)によるビトロス(Vitros)(登録商標)プロビューおよびオートビュー(Provue and Autovue)などの分析器を含む。現在、免疫血液学試験の2つの方法がある。それらの方法は、手動のもの、および自動化されたものである。手動の方法は、操作者が遠心分離機の中にカードを手で装填することを必要とする。自動化された方法(プロビューおよびオートビュー)では、インキュベーション期間の後に、遠心分離機内にカードを自動的に置く。いずれの場合も、カードはバッチモードで装填される。これにより、遠心分離機は、分離処理を開始する前に、すべてのカードが装填されるまで待つ必要があり、そうすることで、遠心分離機がそのサイクルを完了するまで操作者または分析者がさらにカードを処理することを防ぐ。試験の分離操作は、10分の時点において最長である。この結果として遠心分離時間が増加し、ゆえに分析サイクル時間が全体的に増加する。
【0003】
前述の理由で、総遠心分離時間を減少させる遠心分離機および遠心分離方法に対する必要性がある。
【0004】
〔発明の概要〕
本発明は、遠心分離システムにより選択的に回転されうる複数の遠心分離ディスクまたはローターを提供することによって、過度の遠心分離時間および総サイクル時間の前述した問題を解決する器械および方法に向けられている。
【0005】
本発明の一態様は、遠心分離機に向けられており、この遠心分離機は、複数の遠心分離ディスクであって、各ディスクは、遠心分離されるべき液体を収容している容器を取り付けるための取り付け具(attachment)を有する、複数の遠心分離ディスクと、このディスクに係合し、かつディスクを回転させるように位置付けられたディスクドライバと、ディスクのそれぞれを個別に動かしてディスクドライバと接触させ、かつディスクドライバとの接触を離すためのディスク係合器/係合解除器(disc engager/disengager)と、どのディスクがディスクドライバにより係合されるか、または係合解除されるかを制御し、かつ各ディスクが遠心分離される時間を制御するための制御装置と、を含む。好ましい実施形態では、容器は、血液型決定のためのカードである。
【0006】
本発明の別の態様は、遠心分離機を提供し、この遠心分離機は、複数の遠心分離ディスクであって、各ディスクは、遠心分離されるべき液体を収容している容器を取り付けるための取り付け具を有する、複数の遠心分離ディスクと、このディスクに係合し、かつディスクを回転させるように位置付けられた複数のディスクドライバであって、ディスクの回転は、この複数のディスクドライバにより制御される、複数のディスクドライバと、どのディスクが複数のディスクドライバにより回転させられるかを制御するための制御装置であって、各ディスクドライバを個別に制御することによりディスクが遠心分離される時間を制御するための、制御装置と、を含む。好ましい実施形態では、容器は、血液型決定用のカード、例えばゲルまたはビーズタイプのカードである。
【0007】
本発明の別の態様は、免疫血液学的器具(immunohematology instrument)を提供し、この器具は、遠心分離機であって、この遠心分離機は、複数の遠心分離ディスクであって、各ディスクは、遠心分離されるべき血液を収容している血液型決定カードを取り付けるための取り付け具を有する、複数の遠心分離ディスク、このディスクに係合し、かつディスクを回転させるように位置付けられたディスクドライバ、ディスクのそれぞれを個別に動かしてディスクドライバと接触させ、かつディスクドライバとの接触を離すためのディスク係合器/係合解除器、および、どのディスクがディスクドライバにより係合されるか、または係合解除されるかを制御し、かつ各ディスクが遠心分離される時間を制御するための制御装置を含む、遠心分離機と、インキュベーターと、測定機器と、画像化機器と、血液型決定カード収納部(blood typing card storage)と、試薬貯蔵部(reagent storage)と、を含む。
【0008】
本発明のさらに別の態様は、複数の容器を独立して遠心分離する方法を提供し、この方法は、前述のような遠心分離機を準備することと、1つ以上の容器を遠心分離ディスクに取り付けることと、遠心分離を開始するために遠心分離ディスクをディスクドライバと係合させることと、制御装置からの信号に基づいて遠心分離ディスクのうち1つ以上を係合解除することと、を含む。
【0009】
本発明のさらなる目的、特徴、および利点は、以下の好ましい実施形態の詳細な考察から当業者には明らかであろう。
【0010】
〔好ましい実施形態の詳細な説明〕
本発明は、複数の遠心分離ディスクが設けられているランダムアクセス遠心分離機を提供することによって、血液型決定カードなどの容器が遠心分離するのに必要な待ち時間を省く解決策に向けられている。容器が、例えば装填スロットを通して、ディスク上に置かれると、容器を備えたこのディスクは、他の容器が他のローター上に置かれるのを待つことなく、遠心分離されることができる。
【0011】
図面に示される非限定的な実施形態について説明する。図1の実施形態に示されるように、大きな直径のディスクは、独立した遠心分離機(20A〜20F)である。図1の実施形態は、6つの遠心分離ディスクを示しているが、本発明は、そのように限定的ではなく、ディスクの数は、2個から所望のあらゆる数まで変動してよい。遠心分離ディスクは、スピンドル(21)の周りで回転する。遠心分離ディスク(20F)は、装填/取り出し位置(load/unload position)にあるところが図示されている。
【0012】
容器がゲルカードである好ましい実施形態では、インキュベーター(30)がゲルカードを個々のスロット(31)内に保持している。インキュベーター(30)は、左右に動き、次に利用可能な遠心分離機とゲルカードを並べるか、または空のスロット(31)を並べて完了したゲルカード(25)を取り外す。容器を保持するために、取り付け具(22、図2)が遠心分離ディスク上に設けられている。好ましい実施形態では、この取り付け具は、ゲルカードがスライドすることができるスロットである。ゲルカードは、図2に示されるように、ピッカーブレード(picker blade)(32)により取り外されうる。カードは、プッシャーブレード(pusher blade)(33)によりインキュベーターから遠心分離ディスク内へ挿入されうる。ピッカーブレードおよびプッシャーブレード双方は、整列ブロック(34)により支持されており、この整列ブロックは、ガイドレール(35)に沿ってインキュベーター(30)と共に移動することができる。容器が装填された後、ディスクは移動して(以下で説明する)ドライバと接触し、これにより、遠心分離機が速度を増す。ディスクは、他のディスクとは別々に装填され、回転され、取り出されることができる。
【0013】
ドライバは、遠心分離ディスクを回転させるために設けられる。好ましい実施形態では、遠心分離されているサンプルに応じて定速モーターまたは変速モーターであってよいモーター(15、図5)が、図1に示されるような小さなローラー(10)を駆動する。他の実施形態では、遠心分離ディスクは、複数のディスクドライバにより駆動されうる。これは、例えばモーターおよび滑車(18、図3)に接続されたベルト(17)によって、各セグメントを独立して駆動する複数のモーター(16A〜16D、図4)により達成されうる。代わりに、一部の実施形態では、小さなローラー(10)は、異なる速度で回転するように複数のセグメントに分割されてもよい。例えば、各ディスクセグメントは、各セグメント間で変速装置(transmissions)により回転接続されていてよく、各セグメントは、他のディスクセグメントに対して回転を増大させるか、または減らすことができる。これは、異なる速度を必要とする異なるサンプルが遠心分離されている場合に有用である。個々のディスクドライバが使用される場合、回転の速度および継続時間は、個々のディスクドライバを制御することにより制御されうる。ドライバの速度および回転の長さは、以下に説明する制御システムにより制御されうる。
【0014】
少なくとも2つの遠心分離ディスクが同じディスクドライバにより駆動される実施形態では、ディスクをドライバに係合させ、かつドライバから係合解除することが必要であろう。これを達成するために、図5に示されるようにディスク係合器/係合解除器(26)が設けられる。ディスクをドライバから取り外すためのあらゆる適切な装置が使用されてよい。図5に示される好ましい実施形態では、プッシャーソレノイド(27)がアーム(28)に取り付けられている。アーム(28)の近位端部は、ソレノイド(27)と接触しており、ディスクの回転軸を通るスピンドル(21)を支持している。アーム(28)の遠位端部は、支持部(24)に旋回可能に接続されている。ソレノイドが作動すると、アーム(28)は、このアーム(28)を旋回点(29)の周りで回転させることにより、ディスクを押してディスクドライバとの接触を離す。各ディスクについて、別々の係合器/係合解除器が設けられるのが好ましい。明瞭にするために、ただ1つの係合器/係合解除器が図示されている。
【0015】
別の実施形態では、各ディスクは、1対のアームを有し、この1対のアームは、そのアームの近位端部においてスピンドルに取り付けられ、ディスクの外縁を越えて延びている。アームの遠位端部は、制御システムからの信号によって、ディスクをディスクドライバに係合させるか、またはディスクドライバから係合解除する装置に接続されている。好ましい実施形態では、この装置は、サーボモーターであって、このサーボモーターのドライブシャフト上にピニオンを有する、サーボモーターを含む。アームの遠位端部上には、サーボモーターのピニオンと係合するラックがある。サーボモーターが作動すると、ラックは、ディスクドライバに向かって、またディスクドライバから離れるように遠心分離ディスクを進める。
【0016】
図5に(40)として図式的に示されている制御システムも設けられている。光学センサなどのセンサを有する制御システムは、当技術分野では周知であり、詳細には論じない。制御システムは、遠心分離ディスクの回転速度を制御するのに用いられてよく、遠心分離ディスクに係合するか、または係合解除し、ピッカーブレードおよびプッシャーブレードの操作、ならびにインキュベーターの動きを制御することができる。図5に示された制御システムは、制御装置からの出力41、および制御装置への入力42も図式的に例証している。
【0017】
本発明は、複数の容器を独立して遠心分離する方法も提供する。容器は、遠心分離ディスクに取り付けられている。本発明の1つの利点は、遠心分離をする前に、すべての容器を遠心分離機に取り付けるのを待つ必要がないことである。本発明では、いったん容器が遠心分離ディスクに取り付けられると、サンプルを備えた他の容器が準備されている間に、遠心分離を始めることができる。本方法は、異なる遠心分離時間を必要とする異なるサンプルを同時に遠心分離するのにも有用である。制御システムは、各サンプルが遠心分離された時間を測定することができ、特定のサンプルについて適切な時間にその特定の遠心分離ディスクを停止させるか、または係合解除することができる。
【0018】
前述のとおり、本発明は、オーソ‐クリニカル・ダイアグノスティックス・インコーポレイティッドにより販売され、血液型決定に使用されるオートビュー(登録商標)およびプロビュー(登録商標)などの免疫血液学的器具のための、ゲルまたはビーズタイプなどのカードに特に有用である。カードは、米国特許第5,650,068号、および同第5,552,064号に記載されており、これら特許文献は参照により本明細書に組み込まれる。遠心分離機に加えて、免疫血液学的器具は、インキュベーター、測定機器、画像化機器、ゲルカード収納部、および試薬貯蔵部を含み、これらはすべて当技術分野では周知である。
【0019】
複数の容器、特にゲルカードを、独立して遠心分離する方法は、当技術分野で既知のとおり、コンピュータ可読のプログラムコードを有し、分析器のコンピュータ制御装置とインターフェースで接続しているコンピュータプログラムにより実行されてもよい。
【0020】
さまざまな修正および変更が、本発明の方法および器械に対して行われうることは、当業者には明らかであろう。したがって、そのような修正および変更が添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲内に入るならば、本発明はそれらの修正および変更を含むことが意図されている。
【0021】
前述のすべての刊行物の開示は、それぞれが参照により個別に組み込まれたのと同程度で、それらの全体が参照により本明細書に明らかに組み込まれる。
【0022】
〔実施の態様〕
(1) 遠心分離機において、
複数の遠心分離ディスクであって、各前記ディスクは、遠心分離されるべき液体を収容している容器を取り付けるための取り付け具を有する、複数の遠心分離ディスクと、
前記ディスクに係合し、かつ前記ディスクを回転させるように位置付けられたディスクドライバと、
前記ディスクのそれぞれを個別に動かして前記ディスクドライバと接触させ、かつ前記ディスクドライバとの接触を離すための、ディスク係合器/係合解除器と、
どのディスクが前記ディスクドライバにより係合されるか、または係合解除されるかを制御し、かつ各前記ディスクが遠心分離される時間を制御するための、制御装置と、
を含む、遠心分離機。
(2) 実施態様1に記載の遠心分離機において、
各前記遠心分離ディスクは、スピンドルであって、前記スピンドル上での前記ディスクの回転を支持するための、スピンドルをさらに含む、遠心分離機。
(3) 実施態様2に記載の遠心分離機において、
前記スピンドルに回転可能に取り付けられた近位端部を有し、前記ディスクの外縁を越えて延びる、1対のアーム、
をさらに含み、
前記1対のアームの遠位端部のうち少なくとも一方は、前記ディスク係合器/係合解除器に取り付けられている、遠心分離機。
(4) 実施態様3に記載の遠心分離機において、
前記ディスク係合器/係合解除器は、前記アームの前記遠位端部のうちの少なくとも一方上のラックと接触するピニオンを有する、サーボモーターを含む、遠心分離機。
(5) 実施態様2に記載の遠心分離機において、
前記ディスク係合器/係合解除器は、旋回可能なアーム、支持部、およびソレノイドを含み、
前記アームの前記遠位端部は、前記ソレノイドと移動可能に接触し、かつ、前記スピンドルを支持し、
前記アームの前記近位端部は、前記支持部に旋回可能に取り付けられて旋回点を形成し、それにより、前記ソレノイドが作動すると、前記アームは、前記旋回点の周りを回転可能に動いて前記ディスクドライブから前記ディスクを係合解除する、遠心分離機。
(6) 実施態様1に記載の遠心分離機において、
前記ディスク係合器/係合解除器は、前記制御装置により制御される、遠心分離機。
(7) 実施態様1に記載の遠心分離機において、
前記容器は、血液型決定用のカードである、遠心分離機。
【0023】
(8) 遠心分離機において、
複数の遠心分離ディスクであって、各前記ディスクは、遠心分離されるべき液体を収容している容器を取り付けるための取り付け具を有する、複数の遠心分離ディスクと、
前記ディスクに係合し、かつ前記ディスクを回転させるように位置付けられた複数のディスクドライバであって、前記ディスクの回転は、前記複数のディスクドライバにより制御される、複数のディスクドライバと、
どのディスクが前記複数のディスクドライバにより回転させられるかを制御するための制御装置であって、各前記ディスクドライバを個別に制御することにより、前記ディスクが遠心分離される時間を制御するための、制御装置と、
を含む、遠心分離機。
(9) 組み合わせであって、
血液型決定用のカードと、
請求項1に記載の遠心分離機と、
の組み合わせ。
(10) 免疫血液学的器具において、
遠心分離機であって、
複数の遠心分離ディスクであって、各前記ディスクは、遠心分離されるべき血液を収容しているゲルカードを取り付けるための取り付け具を有する、複数の遠心分離ディスク、
前記ディスクに係合し、かつ前記ディスクを回転させるように位置付けられたディスクドライバ、
前記ディスクのそれぞれを個別に動かして前記ディスクドライバと接触させ、かつ前記ディスクドライバとの接触を離すための、ディスク係合器/係合解除器、および、
どのディスクが前記ディスクドライバにより係合されるか、または係合解除されるかを制御し、各前記ディスクが遠心分離される時間を制御するための制御装置、
を含む、遠心分離機と、
インキュベーターと、
測定機器と、
画像化機器と、
ゲルカード収納部と、
試薬貯蔵部と、
を含む、免疫血液学的器具。
【0024】
(11) 複数の容器を遠心分離する方法において、
請求項1に記載の遠心分離機を準備することと、
1つ以上の前記容器を1つ以上の遠心分離ディスクに取り付けることと、
遠心分離を開始するために前記遠心分離ディスクを前記ディスクドライバと係合させることと、
前記制御装置からの信号に基づいて前記遠心分離ディスクのうちの1つ以上を係合解除することと、
を含む、方法。
(12) 実施態様11に記載の方法において、
前記制御装置からの前記信号は、各前記容器の総遠心分離時間、またはセンサにより監視される遠心分離の程度に基づいている、方法。
(13) 実施態様12に記載の方法において、
前記センサは、光学センサである、方法。
(14) 実施態様11に記載の方法において、
前記容器は、血液型決定用のカードである、方法。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】図1は、本発明の第1の実施形態にしたがった、個々に制御可能な遠心分離ディスクを有する遠心分離機の概略斜視図である。
【図2】図2は、本発明の第2の実施形態にしたがった、個々に制御可能な遠心分離ディスクを有する遠心分離機の概略斜視図である。
【図3】図3は、本発明の第3の実施形態にしたがった、個々に制御可能な遠心分離ディスクを有する遠心分離機の概略斜視図である。
【図4】図4は、本発明の第3の実施形態にしたがった、個々に制御可能な遠心分離ディスクを有する遠心分離機の概略斜視図である。
【図5】図5は、本発明の第2の実施形態にしたがった、個々に制御可能な遠心分離ディスクを有する遠心分離機の概略斜視図である。
【出願人】 【識別番号】501131014
【氏名又は名称】オーソ−クリニカル・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Ortho−Clinical Diagnostics, Inc.
【住所又は居所原語表記】100 Indigo Creek Drive, Rochester, NY 14626−5101, U.S.A.
【出願日】 平成20年1月29日(2008.1.29)
【代理人】 【識別番号】100088605
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 公延

【識別番号】100123434
【弁理士】
【氏名又は名称】田澤 英昭

【識別番号】100101133
【弁理士】
【氏名又は名称】濱田 初音


【公開番号】 特開2008−279430(P2008−279430A)
【公開日】 平成20年11月20日(2008.11.20)
【出願番号】 特願2008−17290(P2008−17290)