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公開番号2025065047
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2024172472
出願日2024-10-01
発明の名称試料処理システム、カートリッジ、試料処理装置、およびバルブ制御方法
出願人キヤノン株式会社,キヤノンメディカルシステムズ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類C12M 1/00 20060101AFI20250410BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】細胞懸濁液などを送液する流路が組み込まれた閉鎖系のカートリッジにおいて、当該カートリッジの外部から当該流路の切り替えを実現すること。
【解決手段】実施形態に係る試料処理システムは、カートリッジと試料処理装置とを備える。カートリッジは、試料容器と、試薬容器と、混合容器と、流路と、バルブとを有する。試料容器は、試料を保持する。試薬容器は、試薬を保持する。混合容器は、試料と試薬とが混合される。流路は、試料容器、試薬容器及び混合容器を接続し、チューブを用いて形成される。バルブは、流路に対して設けられ、磁力により駆動可能な開閉部材を用いる。試料処理装置は、バルブ駆動部を有する。バルブ駆動部は、開閉部材に対する磁気相互作用により、バルブの開閉を駆動する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
試料を保持する試料容器と、試薬を保持する試薬容器と、前記試料と前記試薬とが混合される混合容器と、前記試料容器、前記試薬容器及び前記混合容器を接続し、チューブを用いて形成される流路と、前記流路に対して設けられ、磁力により駆動可能な開閉部材を用いるバルブと、を有するカートリッジと、
前記開閉部材に対する磁気相互作用により、前記バルブの開閉を駆動するバルブ駆動部を有する試料処理装置と、
を備える試料処理システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記開閉部材は、永久磁石である、
請求項１に記載の試料処理システム。
【請求項３】
前記バルブは、
前記チューブの厚みに対応する深さを有する溝で前記チューブを支持し、前記溝の開口が水平方向を向くように前記カートリッジに取り付けられ、磁性体で構成された溝ブロックと、
前記溝と前記カートリッジのカバーとの間において前記水平方向に沿って前記溝に対向するように配置され、前記開閉部材に相当する第１磁石と、
を有し、
前記バルブ駆動部は、前記カバーを介して前記第１磁石を吸着する第２磁石を有する、
請求項１または２に記載の試料処理システム。
【請求項４】
前記バルブ駆動部は、前記第２磁石を水平方向に移動可能に支持する移動支持部をさらに備え、
前記移動支持部は、前記バルブの開放に際して、前記第２磁石を前記カバーに当接させるように、前記第２磁石を移動させる、
請求項３に記載の試料処理システム。
【請求項５】
前記第２磁石が前記第１磁石に最も接近した場合、前記溝ブロックと前記第１磁石との間における第１磁力は、前記第１磁石と前記第２磁石との間における第２磁力より小さく、
前記第２磁石が前記第１磁石に最も離間した場合、前記第１磁力は、前記第２磁力より大きい、
請求項４に記載の試料処理システム。
【請求項６】
前記第２磁石の磁束密度は、前記第１磁石の磁束密度より大きい、
請求項５に記載の試料処理システム。
【請求項７】
前記バルブは、
前記チューブの厚みに対応する深さを有する溝で前記チューブを支持し、前記溝の開口が水平方向を向くように前記カートリッジに取り付けられ、非磁性体で構成された溝ブロックと、
前記溝と前記カートリッジのカバーとの間において前記水平方向に沿って前記溝に対向するように配置され、前記開閉部材に対応する第１磁石と、
を有し、
前記バルブ駆動部は、前記カバーを介して前記第１磁石と反発する第２磁石を有する、
請求項１または２に記載の試料処理システム。
【請求項８】
前記バルブ駆動部は、前記第２磁石を水平方向に移動可能に支持する移動支持部をさらに備え、
前記移動支持部は、前記バルブの閉止に際して、前記第２磁石を前記カバーに当接させるように、前記第２磁石を移動させる、
請求項７に記載の試料処理システム。
【請求項９】
前記バルブは、
前記チューブの厚みに対応する深さを有する溝で前記チューブを支持し、前記溝の開口が水平方向を向くように前記カートリッジに取り付けられ、非磁性体で構成された溝ブロックと、
前記溝と前記カートリッジのカバーとの間において前記水平方向に沿って前記溝に対向するように配置された磁石または磁性体と、
前記磁石または磁性体と前記カバーとの間の距離より長い長さを自然長とし、前記磁石または磁性体と前記カバーとを接続する弾性体と、
を有し、
前記バルブ駆動部は、前記カバーを介して前記磁石または前記磁性体を吸着する他の磁石を有する、
請求項１または２に記載の試料処理システム。
【請求項１０】
前記バルブ駆動部は、前記他の磁石を水平方向に移動可能に支持する移動支持部をさらに備え、
前記移動支持部は、前記バルブの閉止に際して、前記他の磁石を前記カバーに当接させるように、前記他の磁石を移動させる、
請求項９に記載の試料処理システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書及び図面に開示の実施形態は、試料処理システム、カートリッジ、試料処理装置、およびバルブ制御方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、人工多能性幹細胞（以下、ｉＰＳ（ｉｎｄｕｃｅｄｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔｓｔｅｍｃｅｌｌ）細胞と呼ぶ）の作製は、例えば、安全キャビネット等の設備のもとで、技能を有する作業者による手作業で行われている。具体的には、ｉＰＳ細胞の作製において、細胞培養等の所定の工程を自動化した閉鎖系の細胞作製装置や、ユーザが任意の工程を組むことができる細胞加工装置は、知られている。しかしながら、血球分離工程等を含めたｉＰＳ細胞作製の全工程を完全閉鎖系で行う装置は市場に存在しない。このため、結局、ｉＰＳ細胞の作製には、安全キャビネット等の設備が必要となっている。
【０００３】
このため、ｉＰＳ細胞の作製には多額の費用が必要となり、臨床応用のための障壁の一つとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３－２６９６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、細胞懸濁液などの試料を送液する流路が組み込まれた閉鎖系のカートリッジにおいて、当該カートリッジの外部から当該流路の切り替えを実現することにある。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る試料処理システムは、カートリッジと試料処理装置とを備える。カートリッジは、試料容器と、試薬容器と、混合容器と、流路と、バルブとを有する。試料容器は、試料を保持する。試薬容器は、試薬を保持する。混合容器は、前記試料と前記試薬とが混合される。流路は、前記試料容器、前記試薬容器及び前記混合容器を接続し、チューブを用いて形成される。バルブは、前記流路に対して設けられ、磁力により駆動可能な開閉部材を用いる。試料処理装置は、バルブ駆動部を有する。バルブ駆動部は、前記開閉部材に対する磁気相互作用により、前記バルブの開閉を駆動する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、第１実施形態に係る試料処理システムの外観の一例を示す図。
図２は、第１実施形態に係る試料処理装置の構成の一例を示す図。
図３は、第１実施形態に係り、Ｘ方向から見たカートリッジの内部構成の一例を示す図。
図４は、第１実施形態に係り、カートリッジとカートリッジに近接された状態におけるバルブ駆動装置との構成の一例を示す図。
図５は、第１実施形態に係り、バルブとバルブ駆動装置との断面の一例を示す断面図。
図６は、第１実施形態に係り、バルブ開閉処理の手順の一例を示すフローチャート。
図７は、第１実施形態の第１変形例に係り、バルブとバルブ駆動装置との断面の一例を示す断面図。
図８は、第１実施形態の第２変形例に係り、バルブとバルブ駆動装置との断面の一例を示す断面図。
図９は、第２実施形態に係る試料処理装置の構成の一例を示す図。
図１０は、第２実施形態に係るバルブ駆動装置の外観の一例を示す斜視図。
図１１は、第２実施形態に係り、磁性体を支持する移動支持機構と第２磁石を支持する移動支持機構との交換を実現する構成の一例を示す図。
図１２は、第２実施形態に係る異常検出処理の手順の一例を示すフローチャート。
図１３は、第２実施形態に係り、ステップＳ１２２からステップＳ１２４までのエアシリンダの動作の一例を示す図。
図１４は、第２実施形態に係り、ステップＳ１２２からステップＳ１２４までのエアシリンダの動作の一例を示す図。
図１５は、第２実施形態に係り、ステップＳ１２２、ステップＳ１２５乃至ステップＳ１２８までのエアシリンダの動作の一例を示す図。
図１６は、第２実施形態に係り、ステップＳ１２２、ステップＳ１２５乃至ステップＳ１２８までのエアシリンダの動作の一例を示す図。
図１７は、第２実施形態の応用例に係り、カートリッジとカートリッジに近接された状態におけるバルブ駆動装置との構成の一例を示す図。
図１８は、第２実施形態の応用例に係る原因特定処理の手順の一例を示すフローチャート。
図１９は、第２実施形態の応用例に係り、バルブの異常の原因に関する処理の一例を示す図。
図２０は、第２実施形態の応用例に係り、圧力の増大に対する異常の原因の一例を示す図。
図２１は、第２実施形態の応用例に係り、ディスプレイに表示される検査結果のリストの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、試料処理システム、カートリッジ、試料処理装置、およびバルブ制御方法について説明する。以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作を行うものとして、重複する説明は適宜省略する。また、一つの実施形態に記載した内容は、原則として変形例、応用例等にも同様に適用される。
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る試料処理システム１の外観の一例を示す図である。図１に示すように、試料処理システム１は、カートリッジ３と、試料処理装置５とを備える。カートリッジ３は、操作者（ユーザ）ＯＰにより、試料処理装置５に挿入される。カートリッジ３には、試料処理装置５への挿入前において、操作者ＯＰにより予め試料および試薬が充填される。
【００１０】
図２は、試料処理装置５の構成の一例を示す図である。図２に示すように、試料処理装置５は、入力インターフェース５１と、出力インターフェース５３と、メモリ５５と、移動装置５７と、冷却装置５９と、バルブ駆動装置６１と、送液装置６３と、インキュベータ６５と、処理回路６７とを有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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