JPH071267B2 - 自動マグヌス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は薬理活性物質のプライマリースクリーングに用
いられるもので、例えば、骨格筋，神経筋標本，心房並
びに平滑筋など伸縮運動を示す臓器を適当な栄養液中で
酸素と温度を与えて、その機能を維持させた状態で、こ
れに薬液を注入しながら反応を測定し複数の薬液に対す
る夫々の検体の反応を試験するマグヌス法を自動的に行
える装置を提供するものである。

〔従来の技術及び問題点〕

マグヌス法は複数の薬液に対する夫々の検体の反応を試
験するものであり、薬液の効果を正確に試験するために
は、薬液を変える度に検体を栄養液で洗浄し、シリンジ
は内部に薬液が残存しないように洗浄するか或は一度使
用したシリンジは棄却して常に新しいシリンジを使用す
るかしなければならない。

又、複数のマグヌス管に注入される薬液及び栄養液の温
度は適温に保持されていることが必要である。

以上のようなマグヌス法は正確を要する反面単純作業の
反復繰り返し作業であるため、労働条件としては好まし
いものではなく、できるだけ省力化されることが望まし
い。

本発明はかかる目的から成されたもので、マグヌス法を
自動化することにより人手作業に生じ易いケアレスミス
を防止して試験の信頼性を高めると共に、人間を苛酷な
労働条件より解放するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、複数のマグヌス管が配置された恒温槽装置
と、複数の薬液びん立てを有する冷却槽と、上記マグヌ
ス管にガスを供給するための手段と、上記マグヌス管か
ら液を排除するための手段と、上記マグヌス管に対応し
て配置され上記マグヌス管内の栄養液中に浸漬され一定
張力で懸吊された検体の伸びを電気信号に変換する信号
検出装置と、XY軸方向に移動可能な自動搬送装置と、該
自動搬送装置に搭載され、薬液びん内の薬液を所定量採
取し指定されたマグヌス管に自動供給した後に内部を洗
浄する手段を備えた薬液分注器と、上記自動搬送装置に
搭載され、栄養液を指定されたマグヌス管に自動供給す
る栄養液分注器と、上記薬液分注器或は上記栄養液分注
器のいずれかを選択的に下方に位置せしめる選択装置
と、上記薬液分注器の外部を洗浄するための洗浄部と、
上記各装置を指令する制御装置とにより自動マグヌス装
置を構成するものである。

〔作用〕

以上のような構成により、自動搬送装置により薬液びん
上に位置決めされた薬液分注器は選択装置により栄養液
分注器よりも下方に位置決めされる。

従って、自動搬送装置が下降し、薬液分注器の先端が薬
液びん内に挿入されても、栄養液分注器は薬液びん等に
干渉することはない。

薬液びんより一定量の薬液を吸入採取した薬液分注器は
自動搬送装置により指定されたマグヌス管上に位置決め
され後に下降され、採取した薬液を一定量吐出してマグ
ヌス管内に供給する。

次に、薬液分注器は洗浄液を吸入及び吐出してシリンジ
内が洗浄され、洗浄部で外部を洗浄される。

一方、自動搬送装置によりマグヌス管上に位置決めされ
た栄養液分注器は選択装置により薬液分注器よりも下方
に位置せしめられマグヌス管内に栄養液を供給する。

マグヌス管内の検体の伸びは信号検出装置により自動検
出される。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第８図において、複数のマグヌス管１は恒温槽２の底部
に設けられたマグヌス管取付栓３と恒温槽２の内側面に
固設されたマグヌス管支持板４に嵌挿されたスリーブ５
とによって恒温槽２内に適宜間隔をおいて取り付けられ
る。

恒温槽２の底部を貫通して設けられたマグヌス管１の下
部には排水管1aが設けられ、排水管1aの端部にはゴム管
６が連設される。

符号７は電磁弁で、通常はゴム管６を挟圧して管路を閉
鎖しているが通電によってゴム管６の管路を開くもので
ある。

マグヌス管１の内部には前記スリーブ５に保持された金
属パイプ８が挿入される。

この金属パイプ８には、第１図に示すように、架台Ａの
側方に設けられた酸素ボンベ76及び二酸化炭素ボンベ77
よりそれぞれ電磁弁76a及び77aを経て管路8aを通してO₂
及びCO₂ガスが供給可能となっている。

管路8aは架台Ａ内に配置された栄養液タンク54に連流す
る管路54aに接続し、上記のO₂及びCO₂ガスが栄養液タン
ク54内にも供給可能となっている。

恒温槽２内には、第２図及び第３図に示すように、恒温
槽内の温水を32℃前後に保つためヒーター12及び温度調
整器12aが設けられ、温水の温度むらを小さくするため
温水循環ポンプ13の吸入側管路13aの先端13bより汲み上
げられた温水は吐出側管路13cを経由してヒーター12附
近に供給され、温水が恒温槽２内を循環させるようにな
っている。

恒温槽２の排液管2aは電磁弁2b及び管路75を経由して管
路74aに連通し、管路74aは架台Ａ内に設けられた排液タ
ンク74に通じている。

また、マグヌス管１の下方に接続されるゴム管６の他端
も管路74aに連通する。

恒温槽２の側方には信号検出装置Ｂが設けられる（第８
図参照）。

信号検出装置Ｂは、各マグヌス管１に対応して架台Ａ上
にアーム14を介してトランスジューサー16が設けられ、
トランスジューサー16の軸16aを回動支点として設けら
れたアーム14の一端には錘15が固設される。

トランスジューサー16は支持台18に支持され、トランス
ジューサー16の高さの調整はねじ18aによって調整され
る。

アーム14の先端部と金属パイプ８の先端部との間に糸10
により検体９が引張された場合には錘15により検体９に
一定の引張力が与えられ、検体９に生ずる伸び或は収縮
の量はアーム14の回動角度に変換され、更にトランスジ
ューサー16によって電気信号に変換され、本実施例で
は、外部接続されたペンレコーダー17に記録される。

マグヌス管１に分注される薬液は、第２図に示すよう
に、冷却水槽19の内部に設けられた薬液びん立てのアル
ミブロック20内に規則正しく配列された薬液びん21内に
保存され、架台Ａ内に設けられた冷却水循環器22より送
られてくる冷水により５℃前後に冷却される（第１図参
照）。

符号23は恒温槽２の長手方向に対して平行に配設された
摺動台24上を走行及び停止する自動搬送装置で、摺動台
24の端部に設けられたサーボモータ等の駆動装置によっ
て回動駆動するねじ軸に自動搬送装置23内のナットが螺
合して走行駆動される。

自動搬送装置23は、摺動台24上をＸ軸方向に走行するベ
ース上にコラム25が立設され、コラム25の側面に設けら
れた摺動面に沿って横梁26がねじ軸及びナット等の手段
によりＺ軸方向に昇降駆動される。

横梁26は自動搬送装置23の走行方向（Ｘ軸）に対して直
角をなす方向（Ｙ軸）に摺動面を有し、Ｙ軸摺動面上を
サドル27が同様の駆動手段によって移動する。

サドル27上には、第４図〜第７図に示すように、２つの
摺動レール28及び29を有する摺動ベース30が固着され、
摺動レール28及び29には薬液分注器31及び栄養液分注器
32が夫々摺動可能に嵌着される。

又、摺動ベース30には、ステッピングモーター33及び34
が固設され、ステッピングモーター33に直結された減速
装置35の出力軸に固着されたピニオン（図示しない）と
薬液分注器31の上端に固着されたラック36とが歯合し、
ステッピングモーター33の回転により薬液分注器31が昇
降する。

同様にして、ステッピングモーター34に直結された減速
装置37の出力軸に固着されたピニオン（図示しない）と
栄養液分注器32に固着されたラック38とが歯合し、ステ
ッピングモーター34の回転により栄養液分注器32が昇降
する。

そして、薬液分注器31及び栄養液分注器32は共に不使用
時には上昇限に停止しており、使用時にはいずれか一方
のみを選択的に下降せしめて使用するように制御して選
択装置を構成する。

以上記載したように、本実施例では、薬液分注器31及び
栄養液分注器32のいずれも昇降可能とし、いずれか一方
を下降して選択するようにしたが、一方に昇降装置を設
けないで固定し他方のみを昇降しても、いずれかを下方
位置に選択する選択装置とすることができる。

薬液分注器31は、第５図に示すように、自動搬送装置23
の摺動レール28に摺動可能に設けられた摺動台31aと、
摺動台31aに固着されたシリンジ31bと吸入吐出手段31c
とから構成される。

シリンジ31bは、第９図に示すように、シリンダー39
と、その中に挿入されたプランジャー40と、シリンダー
39の先端に設けられた針43とから成り、シリンダー39は
摺動台31aに固着されている。

吸入吐出手段31cは、摺動台31aに固設されたステッピン
グモーター41と、該ステッピングモーター41の出力軸に
固着されたピニオン（図示せず）に歯合するラック42と
該ラック42の上端と上記プランジャー40との間に接合さ
れた連結部材51とから成っている。

そして、ステッピングモーター41の回転により、プラン
ジャー40が昇降し、中空の針43を介してシリンダー39に
液体（薬液又は洗浄液）を吸入或は吐出を行うことがで
きる。

従って、薬液の分注量はステッピングモーター41の回転
量を変えることにより自由に選定することができる。

プランジャー40は、第９図に示すように、シリンダー39
の内周面に摺動可能に挿入された中心部に開孔44aを有
するプランジャー頭部44と、プランジャー頭部44に着設
され圧縮空気導入管45を有する空気管46と、空気管46の
上部に装着された電磁ソレノイド47と、空気管46内に設
けられ、且つ上端部が電磁ソレノイド47に取付けられ先
端に開孔44a開閉する弁体48を有する弁棒49と、弁棒49
を押圧するばね50とによって構成される。

電磁ソレノイド47はコイル47aとその中心部に配設され
た鉄心棒47bとから成る。

圧縮空気導入管45には、架台Ａ内に設けられたエアコン
プレッサー70から管路71及び電磁弁71aにより圧縮空気
が供給可能となっている。

そして、電磁ソレノイド47のコイル47aが励磁される
と、鉄心棒47bにより弁棒49はばね50の押圧力に抗して
ばね50方向に変位し、弁体48がプランジャー頭部44に設
けられた開孔44aを閉鎖するが、コイル47が消磁される
と弁体48はばね50の押圧力により針43側に変位して圧縮
空気導入管45から注入される空気が開孔44aを経由して
シリンダー39内に進入して針43より大気へ放出されるの
で、シリンダー39内周面に残留する微量の薬液を排出す
ることができる。

栄養液分注器32は、第７図に示すように、リボンヒータ
ー52が巻回された分注管53を有し、更にその周囲を一点
鎖線で示す保温材52aで保温される。

第１図に示すように、栄養液タンク54から栄養液ポンプ
55を経由して分注器53に接続される管路56は、恒温槽２
内に配管されているため管路56内の栄養液は恒温槽２内
で加温され、更にその先端の分注器53においてリボンヒ
ーター52で再加熱され、分注時に32℃前後に保たれるよ
うになっている。

薬液分注器31の外部を洗浄する洗浄部Ｃは、架台Ａ内に
設けられた洗浄液タンク57及び洗浄水ポンプ58と、架台
上に設けられた洗浄容器62及び洗浄水容器66とから主と
して構成されている。

洗浄液タンク57内の洗浄水は洗浄水ポンプ58及びストッ
プ弁59を経由し、更に三方電磁弁60を経由する管路61を
通って後述する環状筒68に至り、一方、電磁弁63及びス
トップ弁64を経由する枝管の管路65を通って洗浄水容器
66に至る。

管路61及び65が閉鎖されている場合には洗浄水は三方電
磁弁60を経由して洗浄液タンク57に戻される。

洗浄容器62の構造は、第10図に示すように、漏斗形状を
成した容器67とその内部中央に洗浄水吹出口を内側に有
する環状筒68と同じく内側に空気吹出口を有する環状筒
69が配設される。

環状筒68は管路61に連通し、管路61を流れる洗浄水は洗
浄水吹出口より噴出し薬液分注器31の針43の外周に付着
した薬液を洗い落とす。

環状筒68はエアコンプレッサー70の吐口側管路71の枝管
72に連通し、枝管72を流れる空気は空気吐出口より噴出
し洗浄を終った針43の外周に付着する洗浄水を吹き飛ば
す。

薬液分注器31の針43を洗浄した水は、容器67の下端部に
連通する管路73及び74aを通って排液タンク74に回収さ
れる。

洗浄水容器66は薬液分注器31の内部を洗浄するための洗
浄水を収容するもので、洗浄水の中に針43を漬けてプラ
ンジャー40を上昇すると、洗浄水はシリンダー39内に吸
引され洗浄容器62上に移動した薬液分注器31のプランジ
ャー40を下降して洗浄水を排出して薬液分注器31の内部
を洗浄する。

又、架台Ａの側方には制御部（図示しない）が設けられ
ており、前記自動搬送装置23のXYZ軸方向の各駆動装
置、ステッピングモーター33,34並びに41,電磁ソレノイ
ド47,温水循環ポンプ13,冷却水循環器22,エアコンプレ
ッサー70,電磁弁2b,7,60,63,71a,76a及び77aに対してあ
らかじめ設定された順序に従って制御信号を発するよう
になっている。

第３図及び第４図に示すカバー11は架台Ａの上部前面に
設けられ、上下方向に開閉可能となっている。

以上のように構成された自動マグヌス装置の動作を説明
する。

恒温槽２のヒーター12と温水循環ポンプ13のスイッチを
入れると、恒温槽２内の水は循環しながら温度が上昇
し、32℃前後の均一な温水に保たれる。

又、冷却槽19内には薬液びん21が配置され金属パイプ８
とアーム14の間には糸10により検体９が引張される。

マグヌス管１内には金属パイプ８からO₂及びCO₂が供給
されている。

次に、指定されたマグヌス管１上に栄養液分注器32が位
置するように自動搬送装置23がＸ軸,Y軸及びＺ軸に走行
し指定位置に位置決めされる。

選択装置により栄養液分注器32のみが下降し、更に、自
動搬送装置23のサドル27が分注位置まで下降する。

このとき、薬液分注器31は上昇位置にあるため他のマグ
ヌス管等と干渉することはない。

栄養液ポンプ55が作動し、栄養液タンク54から栄養液が
分注管53に送られ、一定量の栄養液がマグヌス管１に入
る。

このとき、栄養液はリボンヒーター52で再加熱されて32
℃前後に保たれているため、マグヌス管１と略同一温度
に保たれてマグヌス管１に注入される。

以上の動作をくり返して他のマグヌス管１にも栄養液が
分注される。

すべてのマグヌス管１に栄養液が分注されると、自動搬
送装置23は停止し、栄養液分注器32は上昇位置に復帰す
る。

次に、電算機で初期値設定を行いスタートキーを押す
と、データーサンプリングが開始されて、トランスジュ
ーサー16からの信号はコントロールアンプを通してペン
レコーダー17に送られて記録を開始する。

次に、自動搬送装置23がＸ軸走行,Y軸移動及びＺ軸昇降
を行ない、薬液分注器31が指定された薬液びん21上に位
置決めされる。

選択装置により薬液分注器31のみが下降し栄養液分注器
32は上昇限にあるため栄養液分注器32が他の薬液びん21
に干渉することはない。

サドル27が更に下降し、薬液吸入吐出手段31cより、薬
液びん21内に進入した針43から薬液を一定量吸引する。

そして、薬液分注器31は分注指令を受けたマグヌス管１
上に位置決めされ、設定した量の薬液を分注する。

このようにして、各マグヌス管１内には、設定された薬
液が注入され、薬液に対する検体９の反応がデーターサ
ンプリングされる。

全部のマグヌス管１に分注が終ると、薬液分注器31は洗
浄容器62の位置に移動する。

薬液分注器31の針43が洗浄容器内に入ると、コイル47が
消磁されて弁体48が弁座44aを開き、圧縮空気がシリン
ダー39内に流入し内部の残留薬液が排出される。

次に、環状管68の洗浄水吹出口より洗浄水が吹出し針43
の外面に付着した薬液が洗い落される。

薬液分注器31の針43が上昇し始めると、環状管69の圧縮
空気吹出口より圧縮空気が吹き出して針43の外面に付着
した水滴が落とされる。

次に、薬液分注器31は洗浄水容器66上に移動し、洗浄水
を吸引する。

吸引が終ると、薬液分注器31は洗浄容器62上に移動し、
吸引した洗浄水を排出する。

この内部洗浄動作を数回繰り返して行うことにより薬液
分注器31の内部を完全洗浄する。

薬液分注器31の洗浄が完了すると、薬液分注器31は選択
装置の上昇降位置に復帰する。

薬液サンプリングが終了したマグヌス管１は電磁弁７の
励磁により下方のゴム管６が開かれ、薬液及び栄養液が
排出され、栄養液分注器32から注入される栄養液にて洗
浄され更に電磁弁７の消磁により下方のゴム管６が閉鎖
されて新らたな栄養液がマグヌス管内に補充される。

かくして、薬液サンプリングの１サイクルが終了する。

〔効果〕

本発明は、多数配設されたマグヌス管内にそれぞれ検体
を懸吊し、複数のサンプリングを同時に平行して行うこ
とができるため、極めて効率的であり、しかも、薬液分
注器による分注並びに薬液分注器の洗浄と、栄養液分注
器による分注とを完全自動化することができるようにな
ったため、マグヌス法の単純繰り返し作業に従事してい
た検査員を苛酷な労働条件より解放することができる。

又、分注量は指令通りに機械的に行われるため正確であ
り、薬液分注器の洗浄も常に同一条件にてばらつきなく
行われ、しかも、人手作業に生じ易いケアレスミスは生
じないため、試験の信頼性が高められる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第11図は本発明の実施例を示し、 第１図は自動マグヌス装置及び配管の系統図、 第２図は自動マグヌス装置の平面図、 第３図は同上の正面図、 第４図は同上の側面図、 第５図は薬液分注器及び栄養液分注器の正面図、 第６図は薬液分注器の側面図、 第７図は栄養液分注器の側面図、 第８図は恒温槽及び信号検出装置の正面図（要部断面
図）、 第９図は薬液分注器のシリンジの縦断面図、 第10図は洗浄容器の正面図（要部断面図）、 第11図は同上の平面図である。 Ａ……架台、Ｂ……信号検出装置、Ｃ……洗浄部、１…
…マグヌス管、２……恒温槽、６……ゴム栓、７……電
磁弁、８……金属パイプ、９……検体、12……ヒータ
ー、13……温水循環ポンプ、14……アーム、16……トラ
ンスジューサー、17……ペンレコーダー、18……支持
台、19……恒温水槽、20……アルミブロック、21……薬
液びん、22……冷却水循環器、23……自動搬送装置、2
8,29……レール、30……摺動ベース、31……薬液分注
器、32……栄養液分注器、33,34……ステッピングモー
ター、36,38……ラック、39……シリンダー、40……プ
ランジャー、41……ステッピングモーター、43……針、
45……圧縮空気導入管、47……電磁ソレノイド、48……
弁体、50……ばね、52……リボンヒーター、53……分注
管、54……栄養液タンク、55……栄養液ポンプ、57……
洗浄水タンク、58……洗浄水ポンプ、62……洗浄容器、
66……洗浄水容器、68,69……環状筒、70……エアコン
プレッサー、74……排液タンク、76……酸素ボンベ、77
……二酸化炭素ボンベ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 秋月 美紀子 (56)参考文献 特開 昭50−160095（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のマグヌス管が配置された恒温槽装置
   と、複数の薬液びん立てを有する冷却槽と、上記マグヌ
   ス管にガスを供給するための手段と、上記マグヌス管か
   ら液を排除するための手段と、上記マグヌス管に対応し
   て配置され上記マグヌス管内の栄養液中に浸漬され一定
   張力で懸吊された検体の伸びを電気信号に変換する信号
   検出装置と、XY軸方向に移動可能な自動搬送装置と、該
   自動搬送装置に搭載され、薬液びん内の薬液を所定量採
   取し指定されたマグヌス管に自動供給した後に内部を洗
   浄する手段を備えた薬液分注器と、上記自動搬送装置に
   搭載され、栄養液を指定されたマグヌス管に自動供給す
   る栄養液分注器と、上記薬液分注器或は上記栄養液分注
   器のいずれかを選択的に下方に位置せしめる選択装置
   と、上記薬液分注器の外部を洗浄するための洗浄部と、
   上記各装置を指令する制御装置とにより構成される自動
   マグヌス装置。
2. 【請求項２】上記選択装置は、並設された２個の摺動面
   上に上記薬液分注器及び栄養液分注器のうち少くとも一
   方を昇降可能に装着し、上記薬液分注器及び栄養液分注
   器のいずれか一方のみを選択的に下方に位置せしめるよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に
   記載の自動マグヌス装置。
3. 【請求項３】上記薬液分注器は、シリンジのシリンダー
   を固着するシリンジ取付金具に対して昇降する昇降装置
   に上記シリンジのプランジャーを装着し、該プランジャ
   ーの昇降により薬液或は洗浄液を吸引吐出し、薬液の分
   注或はシリンジの内部洗浄することを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項に記載の自動マグヌス装置。
4. 【請求項４】上記栄養液分注器は栄養送給ポンプの出口
   管に連通する分注管の先端部近傍に上記分注管を一定温
   度に保つ加熱器を有することを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項に記載の自動マグヌス装置。