均質器的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種均質器，包括：碎裂部件，該碎裂部件具有用于碎裂容器內的組織的攪拌器；旋轉驅動部件，用于旋轉與所述組織接觸的所述攪拌器；吸收部件，用于在所述攪拌器接觸所述組織時吸收施加于所述組織的壓力。
【專利說明】均質器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于碎裂采自人、動物或植物的組織的均質器。
技術背景
[0002]近年來基因檢查在臨床診斷領域迅速普及。所謂基因檢查是在臨床目的下分析核酸或染色體等并檢查有無遺傳性疾病的相關變異或核型等。基因檢查的例子中，有一種檢查用于判斷從生物切除的組織內是否存在來源于癌細胞的核酸。其檢查步驟主要包括前處理、核酸擴增及檢測三個步驟。
[0003]在前處理中，進行碎裂組織(均質化)的碎裂處理。這一碎裂處理中有一個廣泛使用的方法，就是使被稱為攪拌機的碎裂工具一邊旋轉一邊接觸組織的碎裂方法。美國專利8216528號中公開了一種用這種碎裂方法碎裂組織的試樣處理裝置。美國專利8216528號中公開的試樣處理裝置具有碎裂工具，該碎裂工具包括內側碎裂構件、以及由能夠將內側碎裂構件收納于內部的筒體構成的外側碎裂構件，通過馬達旋轉碎裂工具的內側碎裂構件，并使內側碎裂構件反復在上方和下方移動，以此將組織(淋巴結)碎裂到一定大小。
[0004]在美國專利8216528號所公開的試樣處理裝置中，向下方移動碎裂工具時碎裂工具的前端按壓住組織，在此狀態下碎裂工具的內側碎裂構件旋轉，以此來碎裂組織。在此，已知癌變的淋巴結比未癌變的淋巴結硬。碎裂較硬的淋巴結時，如果碎裂工具的內側碎裂構件按壓用力過度，則內側碎裂構件有可能會嵌入淋巴結，在嵌入狀態下無法旋轉，有可能造成淋巴結組織不能很好碎裂。
[0005]本發明考慮到了這種情況，其目的在于提供一種比以往裝置更好地防止組織碎裂情況不佳并能夠促進組織碎裂的均質器。
[0006]解決課題的方法
為解決上述課題，本發明第一層面的均質器包括以下(I)至(13)。
[0007](I)本發明第一層面的均質器具有:
碎裂部件，具有用于碎裂容器內的組織的攪拌器；旋轉驅動部件，用于旋轉與所述組織接觸的所述攪拌器；
吸收部件，用于在所述攪拌器接觸所述組織時吸收施加于所述組織的壓力。
[0008]以此，在旋轉攪拌器碎裂組織時就能吸收攪拌器的過度的按壓力，當組織較硬時，以適當的按壓力按壓組織并同時旋轉攪拌器，這樣就能防止因按壓力過強導致攪拌器停止旋轉并引起碎裂情況不佳，能夠促進組織的碎裂。
[0009](2)在上述形態中還可以如下設置:
所述吸收部件具有在所述攪拌器按壓容器內的組織時伸張或收縮的彈性構件。
[0010]以此，當攪拌器按壓組織時，通過彈性構件的伸張或收縮，會產生與攪拌器從組織受到的力反向的按壓力。此按壓力由彈性構件的變形量(伸縮量)所決定，因此，根據組織調節彈性構件的伸縮量，所以吸收部件的結構可以很簡單。
[0011](3)在上述形態中還可以具有:支撐所述碎裂部件并能夠向一個方向移動的支撐部件；
向所述一個方向移動所述支撐部件，并將所述碎裂部件插入容器的第二驅動部件。
[0012]以此，通過讓第二驅動部件移動支撐部件就能將碎裂部件插入容器。
[0013](4)在上述形態中還可以如下設置:
所述碎裂部件通過所述彈性構件安裝在所述支撐部件上并且能夠相對于所述支撐部件移動；
所述彈性構件設置在所述支撐部件和所述碎裂部件之間，并在所述碎裂部件相對于所述支撐部件移動時伸張或收縮。
[0014](5)在上述形態中還可以如下設置:
所述吸收部件吸收壓力，以使得所述攪拌器施加于所述組織的壓力不超過一定大小。
[0015]以此，按壓力的上限小于碎裂情況不佳時的按壓力，可以避免碎裂情況不佳。
[0016](6)在上述形態中還可以如下設置:
所述第二驅動部件使所述支撐部件向所述一個方向及其相反方向上往返移動。
[0017]當攪拌器在按壓著組織的狀態下旋轉時，組織和攪拌器有時一起旋轉，這會成為碎裂情況不佳的原因。通過上述結構，當碎裂部件向既定方向移動時攪拌器按壓組織，當碎裂部件向與既定方向相反 的方向移動時攪拌器與組織分離。在攪拌器旋轉的情況下，即使攪拌器按壓組織時組織和攪拌器一起旋轉，當攪拌器離開組織時組織和攪拌器不會一起旋轉，只有攪拌器旋轉。在此，當碎裂部件再次向既定方向移動并按壓組織時，就能避免組織和攪拌器一起旋轉，能夠較好地碎裂組織。由于這種原因，上述結構能夠更加切實地避免組織碎裂情況不佳。
[0018](7)在上述形態中還可以如下設置:
還具有控制部件，所述控制部件控制所述旋轉驅動部件和所述第二驅動部件，以便使所述攪拌器邊旋轉邊在容器內往返移動。
[0019]以此，控制部件使所述攪拌器自動進行旋轉作業，自動進行向既定方向及其相反方向的往返作業，能夠如上所述地避免碎裂情況不佳。
[0020](8)在上述形態中還可以如下設置:
所述控制部件在所述攪拌器結束碎裂組織時控制所述第二驅動部件使所述碎裂部件向所述相反方向移動，再控制所述旋轉驅動部件使所述攪拌器在離開組織的容器內的位置旋轉。
[0021]以此就能從碎裂部件除去因碎裂作業而粘附在攪拌器上的部分組織。
[0022](9)在上述形態中還可以如下設置:
還具有容器安放部件，該容器安放部件包括復數個安放容器的安放部件，與復數個安放部件相對應地設置有所述碎裂部件和所述旋轉驅動部件的組合(pair)，所述吸收部件與復數個所述碎裂部件相對應地設置。
[0023]以此就能分別獨立地調節復數個碎裂部件對組織的按壓力。
[0024](10)在上述形態中還可以如下設置:
所述攪拌器有內側刀片和外側刀片，所述旋轉驅動部件讓所述內側刀片和外側刀片中的其中之一進行相對旋轉。
[0025]通過如此結構，能夠用兩個刀片更有效地碎裂組織。[0026](11)在上述形態中還可以如下設置:
還具有控制部件以及檢測所述攪拌器的轉數的檢測部件；
在所述旋轉驅動部件驅動的所述攪拌器的轉數位于一定范圍之外時，所述控制部件控制所述旋轉驅動部件停止所述攪拌器的旋轉。
[0027]當攪拌器轉數過大時，可以認為是碎裂部件或旋轉驅動部件出現了異常。此時停止攪拌器的旋轉作業就能處理碎裂部件或旋轉驅動部件的異常。
[0028](12)在上述形態中還可以如下設置:
還具有容器安放部件，該容器安放部件包括復數個能夠安放容器的安放部件，與所述容器安放部件相應地設置有復數個所述碎裂部件與所述旋轉驅動部件的組合(pair)，當一個所述旋轉驅動部件旋轉攪拌器的轉數位于所述一定范圍之外時，所述控制部件停止該旋轉驅動部件，并讓其他所述旋轉驅動部件繼續驅動。
[0029]以此，只停止發生異常的旋轉驅動部件的運行，未發生異常的旋轉驅動部件繼續運行，這樣就能處理發生異常的碎裂部件或旋轉驅動部件，而未發生異常的碎裂部件或旋轉驅動部件能夠繼續碎裂組織。
[0030](13)在上述形態中還可以如下設置:
還具有通知異常的異常通知部件，
當所述攪拌器的轉數小于所述一定范圍的下限值時，所述控制部件繼續使所述攪拌器旋轉并控制所述異常通知部件輸出異常通知。
[0031]碎裂構件的轉數過·小可能是由于碎裂部件或旋轉驅動部件發生了異常。這雖然與碎裂部件以正常轉數旋轉時相比更難碎裂組織，但繼續進行碎裂構件的旋轉作業就能進行組織的碎裂。因此，采用如上所述結構能夠在通知異常發生的同時進行組織的碎裂處理。
[0032]本發明第二層面的均質器包括以下(14)。
[0033](14)本發明第二層面的均質器具有:
具有碎裂構件的碎裂部件，其中該碎裂構件在接觸容器中所裝有的組織的狀態下旋轉并以此碎裂所述組織；
旋轉驅動部件，用于旋轉所述碎裂部件；
調節部件，當所述碎裂部件接觸所述容器中所裝有的組織時，調節所述碎裂部件按壓所述組織的按壓力。
[0034]以此，當旋轉碎裂構件并碎裂組織時，能夠調節碎裂構件過度的按壓力，因此，當組織較硬時將按壓力調節到碎裂構件能夠旋轉的程度，或是當組織較軟時調節按壓力使碎裂部件切實接觸到組織，這樣就能邊用碎裂部件按壓邊切實地碎裂組織。特別是對于較硬的組織來說，邊以適當按壓力按壓組織邊旋轉碎裂構件，因此能夠防止因按壓力過強而導致碎裂構件停止旋轉并造成碎裂情況不佳，因此能夠促進組織的碎裂。
[0035]本發明第三層面的均質器包括以下(15)~(20)。
[0036](15)本發明第三層面的均質器具有:
碎裂部件，其縱向的前端有攪拌器；
移動部件，用于沿縱向移動所述碎裂部件并將所述攪拌器插入容器；
旋轉部件，旋轉所述攪拌器；
所述碎裂部件被施加整體向縱向伸張的作用力，當向其施加與移動方向反方向的力時，所述碎裂部件將對抗所述作用力并收縮；
所述旋轉部件在容器的底部附近旋轉攪拌器，以此碎裂夾在所述攪拌器和容器底部的組織。
[0037](16)在上述形態中還可以如下設置:
具有復數個用于安放容器的安放部件，
與各安放部件相對應地設置有所述碎裂部件和旋轉部件的組合(pair)。
[0038](17)在上述形態中還可以如下設置:
所述移動部件包含復數個碎裂部件共用的一個驅動部件，
所述驅動部件驅動后，所述復數個碎裂部件同時移動。
[0039](18)在上述形態中還可以如下設置:
所述移動部件在所述攪拌器旋轉期間讓所述碎裂部件進行往返移動。
[0040](19)在上述形態中還可以如下設置:
所述攪拌器可拆裝地安裝在所述碎裂部件的主體上。
[0041](20)在上述形態中還可以如下設置:
所述碎裂部件包含能夠產生偏斜(bias)的彈性構件。
[0042]發明效果
通過本發明能夠比以往更好地防止組織的碎裂情況不佳，促進組織碎裂。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1為實施方式的均質器的外觀斜視圖；
圖2為蓋打開狀態下的均質器外觀斜視圖；
圖3為攪拌器結構的側面部分截面圖；
圖4為用于說明攪拌器的組織碎裂作業的攪拌器側面部分截面圖；
圖5為拉出設置部件時均質器的外觀斜視圖；
圖6為碎裂部件、支撐部件和升降構件部分的結構側面圖；
圖7A為顯示碎裂部件和支撐部件的結構的側面部分截面圖；
圖7B為顯示碎裂部件和支撐部件的結構的側面部分截面圖；
圖8為實施方式中的均質器的電路結構框圖；
圖9為均質器的作業步驟的流程圖；
圖10為碎裂控制處理的步驟流程圖；
圖11為旋轉監視處理的步驟流程圖；
圖12為說明碎裂部件的作業的示意圖；
圖13為表示碎裂作業中碎裂部件的移動距離與時間的關系的圖表。
【具體實施方式】
[0044] 下面參照【專利附圖】

【附圖說明】本發明的理想實施方式。
[0045]<均質器的結構>
圖1為本實施方式的均質器的外觀斜視圖。本實施方式中的均質器I主要設置于醫院的病理檢查室，用于在試劑液中碎裂在手術室從患者身上采集的組織。組織是指手術中從患者身上采集的病理組織，其中從癌癥患者采集的淋巴結是一種代表性的病理組織。本實施方式的均質器I是一種下述裝置:在緩沖液中碎裂上述淋巴結并由此制備基因檢查所使用的前處理液的裝置。
[0046]均質器I具有實際為長方體形狀的裝置主體10、以及能夠安裝到此裝置主體10也能夠拆除的冷藏箱4 (參照圖2)。裝置主體10中設置有用于覆蓋其前面的一部分的蓋2。該蓋2能夠上下滑動并由此進行開關。圖1顯示了蓋2關閉的狀態。
[0047]處于關閉狀態的蓋2向上方滑動,然后變為蓋2打開的狀態。圖2是蓋2打開時的裝置主體10的外觀斜視圖。蓋2處于打開狀態時，露出裝置主體10的上下方向中央部分。此中央部分是前側凹陷的形狀，此凹陷部分有四個碎裂部件3、3、3、3。碎裂部件3具有設在凹陷的頂部的旋轉構件部分、以及充當碎裂組織的碎裂工具的攪拌器31。攪拌器31是一次性的，以防止污染，能夠安裝到旋轉構件部分也能從旋轉構件部分拆除。
[0048]攪拌器31是由基本呈圓筒形的塑料材質制成的，其上端部分能夠安裝于旋轉構件部分。以此，攪拌器31從所述凹陷的頂部垂下并以此狀態安裝于旋轉構件部分。圖3為攪拌器31的結構的側面部分截面圖。如圖3所示，攪拌器31為雙重結構，分別具有圓筒形的內側部分31a與外側部分31b。內側部分31a和外側部分31b的下端分別設有用于碎裂組織的刀片31p、31q。旋轉構件部分內置有旋轉刀片用馬達32 (參照圖8)，旋轉刀片用馬達32是無刷DC馬達，裝在旋轉構件部分上的攪拌器31在旋轉刀片用馬達32的作用下只有內側部分31a旋轉。以此，內側部分31a的刀片(以下稱“內側刀片”)31p和外側部分31b的刀片(以下稱“外側刀片”)3Iq進行同軸相對旋轉，接觸內側刀片3Ip和外側刀片3Iq的組織被切開。
[0049]此碎裂部件3、3、3、3下方配置有冷藏箱4。冷藏箱4能夠安放四個樣本容器5、5、
5、5。樣本容器5中裝有緩沖液和采自受檢者的組織。冷藏箱4上面的碎裂部件3、3、3、3的正下方位置分別設有四個開口 41、41、41、41。裝置主體10具有升降刀片用馬達33 (參照圖8)，該升降刀片用馬達33是無刷DC馬達，在升降刀片用馬達33的驅動下碎裂部件3、
3、3、3升降。當升降刀片用馬達33使碎裂部件3、3、3、3下降時，攪拌器31、31、31、31分別插入開口 41、41、41、41。
[0050]開口 41、41、41、41的下方配置著樣本容器5、5、5、5，攪拌器31、31、31、31通過下降作業就能通過開口 41、41、41、41進入樣本容器5、5、5、5內部。圖4為說明攪拌器31的組織碎裂處理的攪拌器31的側面部分截面圖。攪拌器31進入樣本容器5內部，攪拌器31的前端下降到樣本容器5底部附近。在此狀態下，內側刀片31p和外側刀片31q相對旋轉，由此樣本容器5內的組織被碎裂。
[0051]裝置主體10下部為抽屜狀，可以向前抽出。圖5為裝置主體10下部被抽出時的狀態斜視圖。裝置主體10下部是供用戶設置冷藏箱4的設置部件6。此設置部件6能夠沿軌道向前后方向滑動。
[0052]設置部件6被向前拉出，在此狀態下，用戶能夠在設置部件6安裝或拆卸冷藏箱4。冷藏箱4實際上是左右方向較長的長方體形狀，其兩側設有把手42、42。設置部件6中設有用于裝配冷藏箱4的裝配部件61。裝配部件61為略大于冷藏箱4底部的方盤形，能夠將冷藏箱4裝配在此裝配部件61上。
[0053]冷藏箱4為長方體的箱形形狀。冷藏箱4的上面有四個開口 41、41、41、41。兩個外側的兩個開口 41、41配置在內側的兩個開口 41、41的前方。即，內側的兩個開口 41、41左右排列配置，最右側的開口 41和最左側的開口 41位于內側的兩個開口 41、41的前方位置。此冷藏箱4內部裝有充當冷卻介質的碎冰(直徑ImnTlcm的粒狀的碎冰)，如上所述，冷藏箱4能夠放四個樣本容器5。以此就能在冷藏箱4冷藏樣本容器5內的組織和緩沖液。
[0054]在此詳細說明碎裂部件3的結構。圖6為碎裂部件3的結構側面圖。碎裂部件3具有旋轉構件部分38、以及既能夠安裝于該旋轉構件部分38的下端又能取下的攪拌器31。旋轉構件部分38上端設有旋轉刀片用馬達32，在此旋轉刀片用馬達32驅動下，接在旋轉構件部分38上的攪拌器31的內側刀片3Ip旋轉。四個碎裂部件3、3、3、3由一個板狀的支撐部件30支撐著。圖7A為碎裂部件3的結構的側面部分截面圖。旋轉構件部分38有圓柱形的軸34。另一方面，支撐部件30上設有四個圓環狀的支撐物36，各支撐物36的中央部分有孔36a，這些孔36a中穿插有所述軸34。軸34的直徑略小于孔36a的直徑，由此旋轉構件部分38就能相對于支撐部件30進行上下移動。
[0055]旋轉刀片用馬達32下方設有圓盤形的限制器35，上述軸34從此限制器35向下延伸。支撐物36上面配置有限制器35，支撐物36的上面與限制器35的下面接觸，以此防止碎裂部件3從支撐部件30脫落。支撐物36中設有另外一個上下貫穿的孔36b，從限制器35下面向下延伸的引導栓37插入此孔36b。以此防止碎裂部件3相對于支撐部件30旋轉。
[0056]另外，軸34上圍繞著彈簧39。軸34的下方設有直徑大于軸34的安裝部件34a，安裝部件34a能夠安裝和拆卸攪拌器31。彈簧39的上端接觸支撐部件30的下面，彈簧39的下端接觸安裝部件34a的上端面。
[0057]裝置主體10中設有上下移動支撐部件30的升降構件部分18。此升降構件部分18隔著裝置主體10的 壁部19設置在碎裂部件3、3、3、3的相反一側，即壁部19的后方，由于被壁部19擋著，因此從外部看不見升降構件部分18。升降構件部分18由傳送帶和滑輪等構成，由升降刀片用馬達33驅動。支撐部件30后方設置有連接件30a，此連接件30a通過壁部19中設置的上下方向較長的開口連接著升降構件部分18。即，支撐部件30通過連接件30a連接到升降構件部分18。以此，驅動升降刀片用馬達33，就能使支撐部件30在上下方向移動。此外，壁部19上安裝可以直線引導的導軌20，支撐部件30上安裝有能夠沿所述導軌直線移動的移動元件20a。以此就能引導支撐部件30的上下移動。
[0058]支撐部件30通過升降構件部分18上下移動，支撐部件30支撐的四個碎裂部件3也與支撐部件30 —起上下移動。因此，在碎裂部件3位于樣本容器5的上方的狀態下，支撐部件30向下移動，以此攪拌器31插入樣本容器5內部，攪拌器31的刀尖壓向組織，對組織進行碎裂。
[0059]在此，就碎裂部件3與支撐部件30的相對移動進行說明。如上所述，碎裂部件3被支撐部件30支撐著并能夠上下移動。圖7A顯示的是碎裂部件3相對于支撐部件30來說位于最下方位置時的狀態。即，如圖7A所示，限制器35的下面接觸支撐物36的上面時，碎裂部件3相對于支撐部件30所進行的向下的移動受到限制。壓縮彈簧39的作用力使支撐部件30和安裝部件34a相互離開，以此限制器35的下面抵住支撐物36的上面。
[0060]攪拌器31按壓住組織91后，碎裂部件3受到向上的力。以此彈簧39被壓縮，碎裂部件3相對于支撐部件30向上移動。圖7B是碎裂部件3相對于支撐部件30向上移動時的碎裂部件3的側面部分截面圖。如圖7B所示，碎裂部件3受到向上的力，彈簧39被壓縮，軸34在支撐物36的孔36a內滑動，限制器35離開支撐物36。當碎裂部件3相對于支撐部件30向上移動了距離T時，彈簧39產生的壓縮力F為F=k*T。其中，k為彈簧39的彈簧常數。即彈簧39被壓縮、碎裂部件3向上移動的距離是與加在攪拌器31的按壓力F成正比的距離T。
[0061]當柔軟的組織91為碎裂目標時，支撐部件30被升降構件部分18降下來，攪拌器31接觸樣本容器5中所裝有的組織91后，碎裂部件3再下降，則在攪拌器31的按壓下組織91變形。因此，碎裂部件3不進行相對于支撐部件30的上移作業，攪拌器31的刀尖深深刺入組織91，攪拌器31的內側刀片31p旋轉，以此碎裂組織91。另一方面，當如癌變的淋巴結等的堅硬組織92為碎裂目標時，支撐部件30被升降構件部分18降下來，攪拌器31觸及樣本容器5中所裝有的組織92后，碎裂部件3再下降，組織92幾乎不會變形，攪拌器31強力按壓組織92。此時，攪拌器31從組織92受到的向上的力使彈簧39壓縮，碎裂部件3向上移動。此時，碎裂部件3向上移動的距離為T時，攪拌器31以按壓力F= k*T按壓組織92。設定彈簧39的彈簧常數k時要使得此按壓力F不會大到阻礙攪拌器31的旋轉。即攪拌器31 —邊以按壓力F按壓組織92，一邊保持內側刀片31p的旋轉。因此，組織92的碎裂得到促進，組織92切實被碎裂。
[0062]圖8為本實施方式的均質器I的電路框圖。均質器I的裝置主體10具有由FPGA構成的控制部件7。控制部件7上連接著旋轉刀片用馬達32、32、32、32和升降刀片用馬達33，并能夠控制旋轉刀片用馬達32、32、32、32和升降刀片用馬達33。此外，各旋轉刀片用馬達32、32、32、32上設有轉速傳感器32a、32a、32a、32a。轉速傳感器32a用于檢測出相應的旋轉刀片用馬達32的轉速。此轉速傳感器32a連接到控制部件7，能夠向控制部件7輸出轉速的檢測信號。
[0063]裝置主體10的機箱設有用于檢測出蓋2關閉的蓋開關傳感器21，該蓋開關傳感器21是光斷路器(photo inte rrupter)。此蓋開關傳感器21連接著控制部件7,能夠向控制部件7輸出檢測信號。
[0064]裝置主體10上設置有冷藏箱設置傳感器62，該冷藏箱設置傳感器62是光斷路器，用于檢測出設置部件6上已安裝冷藏箱4。此冷藏箱設置傳感器62連接著控制部件7，能夠向控制部件7輸出檢測信號。
[0065]裝置主體10的機箱上設有開始開關72和緊急停止開關73。如圖1所示，開始開關72和緊急停止開關73是設在裝置主體10的前面的按鈕式開關，操作人員能夠對其進行操作。開始開關72和緊急停止開關73連接著控制部件7，開關的輸出信號傳送至控制部件
7。操作開始開關72后，均質器I便開始碎裂處理。在碎裂處理過程中操作緊急停止開關73則碎裂處理中斷。
[0066]裝置主體10的升降構件部分18上設有復數個光斷路器，用于檢測出支撐部件30支撐的碎裂部件3的上下方向的位置。原點傳感器14是用于檢測出碎裂部件3是否在原點位置的光斷路器，待機位置傳感器15是用于檢測出碎裂部件3是否在待機位置的光斷路器。原點位置是冷藏箱4中安放的樣本容器5的上方位置，在均質器I的初始化作業中用于設定碎裂部件3的初始位置。待機位置是位于原點位置的下方的位置，是用于在攪拌器31進行組織碎裂作業前讓碎裂部件3待命的位置。上側位置傳感器16是用于檢測出碎裂部件3是否在第二位置的光斷路器，下側位置傳感器17是用于檢測出碎裂部件3是否在第一位置的光斷路器。第一位置是攪拌器31的前端位于樣本容器5底部附近的碎裂部件3的位置，第二位置是比第一位置靠上、比待機位置靠下的位置。在攪拌器31進行組織碎裂作業時，碎裂部件3在第一位置和第二位置之間往返運動。上述原點傳感器14、待機位置傳感器15、上側位置傳感器16和下側位置傳感器17分別連接著控制部件7，能夠向控制部件7輸出檢測信號。
[0067]裝置主體10的壁部19上有四個LED13左右排成一列(參照圖5)。這些LED13是用于通知碎裂部件3有異常的部件，分別與碎裂部件3 —一對應。即，最左側的LED13用于通知最左側的碎裂部件3有異常，左起第二個LED13用于通知左起第二個碎裂部件3有異常，左起第三個LED13用于通知左起第三個碎裂部件3有異常，最右側的LED13用于通知最右側的碎裂部件3有異常。如圖8所示，這些LED13、13、13、13分別連接著控制部件7，能夠通過控制部件7對其進行控制。
[0068]裝置主體10內部設置有一個蜂鳴器BZ (參照圖8)。均質器I在完成碎裂處理時或發生錯誤時啟動蜂鳴器。
[0069]裝置主體10中設有蓋鎖閉螺線管CS，用于在蓋2關閉的狀態下鎖住蓋2。蓋鎖閉螺線管CS在操作開始開關72時鎖住蓋2，在碎裂處理完成時開鎖。以此防止在碎裂處理中蓋2被打開，提高了安全性。
[0070]<均質器的作業>
下面就本實施方式的均質器I的作業進行說明。
[0071]圖9為本 實施方式的均質器I的作業步驟流程圖。控制部件7實施圖9所示步驟，以此驅動升降刀片用馬達33，升降碎裂部件3。首先，打開均質器I的電源，開始處理。電源打開后，控制部件7便控制升降刀片用馬達33實施初始作業(步驟S101)。在初始作業中，首先，碎裂部件3上升直至原點傳感器14運作。原點傳感器14運作后，碎裂部件3下降，直至待機位置傳感器15運作。待機位置傳感器15運作后，碎裂部件3再次上升直至原點傳感器14運作。通過初始作業確認碎裂部件3的升降作業能夠正常進行。
[0072]控制部件7判斷開始開關72是否打開(步驟S102)。工作人員打開開始開關72后，開始開關72向控制部件7發出輸出信號，以此控制部件7檢測開關是否打開。如果開始開關72未打開(步驟S102為否)，則控制部件7重復進行步驟S102。
[0073]另一方面，如果在步驟S102檢測到開始開關72打開(步驟S102為是)，控制部件7檢測蓋2是否關閉(步驟S103)。當未檢測出蓋關閉時(步驟S103為否)，控制部件7鳴響蜂鳴器BZ(步驟S105)，以此通知工作人員蓋2未關閉，并將處理返回步驟S102。當在步驟S103檢測出蓋2關閉時(步驟S103為是)，控制部件7將處理移至步驟S104。
[0074]控制部件7判斷是否已安裝冷藏箱4 (步驟S104)。如上所述，在冷藏箱4安裝在設置部件6的狀態下，設置部件6向裝置主體10移動，則冷藏箱設置傳感器62檢測出冷藏箱4，并輸出相應檢測信號。控制部件7收到此檢測信號就能檢測出冷藏箱4已安裝到裝置主體10。若在步驟S104未檢測到已安裝冷藏箱4 (在步驟S104為否)，則控制部件7鳴響蜂鳴器BZ，以通知工作人員未安裝冷藏箱4 (步驟S105)，并使處理返回步驟S102。如果冷藏箱4已安裝，則控制部件7將處理移到步驟S106，驅動碎裂部件3碎裂組織，由此實施碎裂控制處理(步驟S106)。
[0075]圖10為碎裂控制處理的步驟流程圖。碎裂控制處理開始后，首先，為了關閉蓋2，控制部件7控制蓋鎖閉螺線管CS鎖住蓋2，并使碎裂部件3下降(步驟S201)。控制部件7判斷待機位置傳感器15是否已運作(步驟S202)，當待機位置傳感器15未運作時(即碎裂部件3不在待機位置時。在步驟S202為否)，處理返回步驟S201，繼續下降碎裂部件3。另一方面，當在步驟S202中待機位置傳感器15已運作時(即碎裂部件3到達待機位置時。在步驟S202為是)，控制部件7控制升降刀片用馬達33停止碎裂部件3的下降(步驟S203)。
[0076]在碎裂部件3在待機位置停止的狀態下，控制部件7控制四個旋轉刀片用馬達32、
32、32、32開始旋轉相應的攪拌器31的內側刀片31p (步驟S204)。通過步驟S204的處理，各攪拌器31的內側刀片31p以一定轉速旋轉。
[0077]當步驟S204開始旋轉碎裂部件3時，控制部件7開始后述旋轉監視處理(S205)。旋轉監視處理與碎裂控制處理同時進行。以此，在監視攪拌器31的內側刀片31p是否旋轉正常的同時進行碎裂控制處理。
[0078]控制部件7在旋轉碎裂部件3的狀態下待機3秒鐘(步驟S206)。圖12為碎裂部件3的作業說明示意圖。攪拌器31上設置有向外突出的圓環狀凸緣311a。此凸緣311a的外徑大于樣本容器5開口的外徑。在步驟S206的待機作業中，設置在攪拌器31上的凸緣311a在定位于位于樣本容器5上端向上距離A的待機位置的狀態下停止3秒鐘。此時，攪拌器31前端部分位于樣本容器5縱向的中央部位附近，在緩沖液81液面的上方。這種待機作業是在攪拌器31的內側刀片31p不旋轉的狀態下進行的。
[0079]待機3秒鐘后，控制部件7判斷碎裂部件3的升降次數是否達到了既定值(步驟S207)。在本實施方式中，此既定值為15次。若升降次數未達到既定值(步驟S207為否)，則控制部件7將處理推進到步驟S208。在步驟S208，控制部件7通過控制升降刀片用馬達33讓碎裂部件3下降(步驟S208)。即，在攪拌器31的內側刀片31p旋轉的狀態下碎裂部件3下降。控制部件7判斷下側·位置傳感器17是否已運作(步驟S209)，當下側位置傳感器17未運作時(即碎裂部件3不在第一位置時。步驟S209為否)，處理返回步驟S208，繼續下降碎裂部件3。另一方面，當步驟S209中下側位置傳感器17已運作時(即碎裂部件3到達第一位置時。步驟S209為是)，控制部件7通過控制升降刀片用馬達33來讓碎裂部件3停止下降(步驟S210)。控制部件7在此狀態下待機I秒(步驟S211)。
[0080]下面通過圖12說明上述作業。在第一位置，攪拌器31的前端位于樣本容器5底部附近。因此，攪拌器31的內側刀片31p和外側刀片31q與組織82接觸，通過內側刀片31p和外側刀片31q的相對旋轉來碎裂組織82。在第一位置，攪拌器31的凸緣311a接觸樣本容器5的上端。即，凸緣311a堵塞了樣本容器5的開口，防止在攪拌器31的旋轉作業中組織和緩沖液的混合物從樣本容器5飛濺出來。
[0081]當碎裂對象是堅硬的組織時，即使碎裂部件3下降到第一位置，如上所述，彈簧39被壓縮，攪拌器31的位置也會被調節。即，即使升降刀片用馬達33的輸出使碎裂部件3以很大力量下降，彈簧39的收縮會使攪拌器31相對于支撐部件30上升，攪拌器31將以F=k.T這一適當按壓力按壓住組織，因此，不會出現組織夾在攪拌器31與樣本容器5底部之間并阻礙攪拌器31旋轉的情況。因此，攪拌器31的內側刀片31p在攪拌器31以適當按壓力按壓組織的狀態下旋轉，組織的碎裂得到促進，組織切實得到碎裂。
[0082]步驟S211的I秒鐘待機之后，控制部件7控制升降刀片用馬達33，讓碎裂部件3上升(步驟S212)。即，在攪拌器31的內側刀片31p旋轉的狀態下使碎裂部件3上升。控制部件7判斷上側位置傳感器16是否已經運作(步驟S213)，當上側位置傳感器16未運作時(即碎裂部件3不在第二位置時。步驟S213為否)，處理返回步驟S212，繼續使碎裂部件3上升。另一方面，當在步驟S213中上側位置傳感器16已經運作時(即碎裂部件3到達第二位置時。步驟S213為是)，控制部件7控制升降刀片用馬達33，以此讓碎裂部件3停止上升(步驟S214)。控制部件7在此狀態下待機I秒(步驟S215)。
[0083]用圖12說明上述作業。在第二位置，攪拌器31的前端位于樣本容器5底部的上方、且位于緩沖液液面的下方。因此，碎裂的組織片與緩沖液混和，防止組織堵塞內側刀片31p和外側刀片31q。攪拌器31中在凸緣311a下方設有圓環狀的凸緣311b。此凸緣311b的外徑略小于樣本容器5的內徑。當碎裂部件3位于第二位置時，凸緣311b位于樣本容器5的上端。即，樣本容器5的開口實際上被凸緣311b封閉，防止組織和緩沖液的混合物因攪拌器31的旋轉作業而從樣本容器5飛濺出來。
[0084]經過了步驟S215的I秒鐘待機之后，控制部件7使處理返回步驟S207，再次判斷碎裂部件3的升降次數是否達到既定值(步驟S207)。在碎裂部件3的升降次數達到既定值之前，反復進行步驟S208到S215的處理。當在步驟S207中升降次數達到既定值時(步驟S207為是)，控制部件7結束與碎裂控制處理同時進行的旋轉監視處理(步驟S216)，控制旋轉刀片用馬達32、32、32、32，以此停止攪拌器31的內側刀片31p的旋轉(步驟S217)，并使處理返回主程序。
[0085]圖13為碎裂部件3在碎裂作業中的升降情況的說明圖。在圖中，縱坐標表示攪拌器31的位置，橫坐標表示時間。如圖所示，攪拌器31在最下點的第一位置靜止約I秒鐘，然后從第一位置移動距離B到達上方的第二位置。攪拌器31在最上點的第二位置靜止約I秒鐘，然后下降到第一位置。在碎裂作業中，這種碎裂部件3的升降作業反復進行既定次數(15次)。在此期間，攪拌器31的內側刀片31p繼續旋轉。此碎裂作業進行60秒。
[0086]在碎裂作業中，如上所述，攪拌器31邊在第一位置和第二位置之間往返邊旋轉，因此，攪拌器31的內側刀片31 p和外側刀片31q不會停留在一定位置，組織和緩沖液的混合物得到充分混合。還防止了組織片粘附在樣本容器5內壁并殘留下來，能夠使碎裂的組織片的大小更均勻。
[0087]在碎裂部件3位于第一位置的狀態下，攪拌器31的內側刀片31p按壓著組織并旋轉，有時組織會與內側刀片31p —起旋轉，這會成為碎裂情況不佳的原因。如上所述，反復升降碎裂部件3，當碎裂部件3下降時攪拌器31按壓組織，當碎裂部件3上升時攪拌器31離開組織。在攪拌器31按壓組織時，即使攪拌器31的內側刀片31p與組織一起旋轉，在攪拌器31離開組織時，攪拌器31的內側刀片31p與組織的同時旋轉會被解除，只有攪拌器31在旋轉。此時，碎裂部件3再次下降并按壓組織時，攪拌器31的內側刀片31p不會與組織一起旋轉，能夠較好地碎裂組織。
[0088]在此，就控制部件7的旋轉監視處理進行說明。圖11為旋轉監視處理的步驟流程圖。旋轉監視處理的目的是監視碎裂控制處理中碎裂部件的旋轉是否正常，該處理與碎裂控制處理同時進行。四個旋轉刀片用馬達32、32、32、32分別單獨進行此旋轉監視處理。控制部件7在內置存儲器的部分區域有四個旋轉異常標識。各個旋轉異常標識分別對應著旋轉刀片用馬達32、32、32、32，用于存放表示相應的旋轉刀片用馬達32有無異常的信息。在初始值中，各旋轉異常標識設為表示無異常的關閉狀態，當檢測出旋轉刀片用馬達32的異常時，各旋轉異常標識被設為表示發生了異常的打開狀態。
[0089]開始旋轉監視處理后，控制部件7根據轉速傳感器32a的輸出信號判斷旋轉刀片用馬達32的轉速是否在第一標準值(在本實施方式為9500轉/秒)以下(步驟S301)。如果旋轉刀片用馬達32的轉速在第一標準值以下(步驟S301為是)，則控制部件7判斷該旋轉刀片用馬達32發生了異常，將與該旋轉刀片用馬達相應的旋轉異常標識設為開(步驟S302)，并使處理返回步驟S301。
[0090]另一方面，如果旋轉刀片用馬達32的轉速高于第一標準值(步驟S301為否)，則控制部件7根據轉速傳感器32a的輸出信號判斷旋轉刀片用馬達32的轉速是否在第二標準值(在本實施方式為10500轉/秒)以上(步驟S303)。如果旋轉刀片用馬達32的轉速在第二標準值以上(步驟S303為是)，則控制部件7控制該旋轉刀片用馬達32來停止碎裂部件3的旋轉(步驟S304)，判斷該旋轉刀片用馬達32發生了異常，將與該旋轉刀片用馬達相應的旋轉異常標識 設為開(步驟S305 )，并中斷同時進行的碎裂控制處理(步驟S306 )，然后結束處理。
[0091 ] 如果旋轉刀片用馬達32的轉速低于第二標準值(步驟S303為否)，則控制部件7將處理返回步驟S301，并繼續監視各攪拌器31的內側刀片31p的旋轉。因此，步驟S301~303的監視會持續進行，直至在碎裂控制處理的步驟S216結束旋轉監視處理或是在步驟S306強制結束旋轉監視處理與碎裂控制處理。
[0092]返回圖9所示碎裂部件升降控制處理的說明。上述碎裂控制處理(及旋轉監視處理)結束后，控制部件7控制旋轉刀片用馬達32、32、32、32及升降刀片用馬達33來進行液體除去作業(步驟S107)。在此液體除去作業中，碎裂部件3上升，在定位于待機位置的狀態下，攪拌器31的內側刀片31p旋轉(參照圖12)。此時，攪拌器31的前端位于樣本容器5的縱向的中央部位附近，且位于緩沖液的液面上方。因此，粘附在內側刀片31p和外側刀片31q的組織片和緩沖液從攪拌器31除去，還防止了組織片和緩沖液濺到樣本容器5外側。這種液體除去作業進行4秒。
[0093]然后，控制部件7參考旋轉異常標識判斷是否有設置為開的旋轉異常標識(步驟S108)。如果有設置為開的旋轉異常標識(步驟S108為是)，則控制部件7控制設置為開的旋轉異常標識所對應的LED13，點亮該LED13(步驟S109)。即，比如最右側的旋轉刀片用馬達32所對應的旋轉異常標識為開，則最右側的LED13點亮，以此來通知此旋轉刀片用馬達異常。步驟S109的處理結束后，控制部件7將處理移至步驟SI 10。如果步驟S108中所有旋轉異常標識均設為關(步驟S108為否)，控制部件7也會將處理移至步驟S110。
[0094]在步驟S110，控制部件7控制升降刀片用馬達33，以此使碎裂部件3上升(步驟S110)。控制部件7判斷原點傳感器14是否已經運作(步驟S111)，當原點傳感器14未運作時(即碎裂部件3不在原點時。步驟Slll為否)，處理返回步驟S110，碎裂部件3繼續上升。另一方面，如果步驟Slll中原點傳感器14已經運作(即碎裂部件3到達原點時。步驟Slll為是)，則控制部件7控制升降刀片用馬達33，以此停止碎裂部件3的上升作業(步驟S112)。控制部件7鳴響蜂鳴器BZ，以此通知工作人員一系列碎裂處理已經完成，同時解除蓋鎖閉螺線管CS的鎖閉狀態，將處理返回步驟S102。
[0095](其他實施方式)
在上述實施方式中，支撐部件30和碎裂部件3之間有彈簧39，以此吸收攪拌器31對組織的按壓力，從而調節按壓力，但不限于此。比如也可以如下設置:在支撐部件30和碎裂部件3之間設置橡膠彈性體，當攪拌器31按壓組織時，該橡膠彈性體伸長或收縮，以此來調節攪拌器31對組織的按壓力。還可以如下設置:在支撐部件30和碎裂部件3之間設置拉伸彈簧，當攪拌器31按壓組織時，該拉伸彈簧伸長，以此調節攪拌器31對組織的按壓力。
[0096]也可以不使用彈性體來調節按壓力，而是用微處理器等來控制按壓力。比如可以如下設置:設置一個檢測作用于攪拌器31的壓力的壓力傳感器，根據此壓力傳感器檢測出的壓力控制升降刀片用馬達33的作業，當檢測出的壓力大于一定值時，控制升降刀片用馬達33，使攪拌器31上升，當檢測出的壓力小于一定值時，控制升降刀片用馬達33，使攪拌器31下降或停止。
[0097]還可以如下設置:適當設定碎裂部件3的重量，讓碎裂部件3通過自身重量調節攪拌器31對組織的按壓力，而不必設置彈簧39。此時，如果對象是柔軟組織，則通過碎裂部件3的自身重量使攪拌器31的刀尖插入組織，使組織變形，這樣碎裂部件3就不會產生過大的按壓力，如果對象是堅硬組織，則碎裂部件3抗衡其自重并相對于支撐部件30上升，在不使用升降刀片用馬達的過大按壓力的情況下，攪拌器31憑借碎裂部件3的自身重量按壓組織。
[0098]在上述實施方式中，在各個碎裂部件3中分別設置了彈簧39，但不限于此。也可以如下設置:碎裂部件3、3、3、3彼此固定在一起，彼此固定在一起的碎裂部件3、3、3、3所組成的單元由支撐部件支撐且能夠上下移動，在碎裂部件3、3、3、3所組成的單元與支撐部件之間設置彈性體。此時，一個碎裂部件3從組織受到過大力量時，即使其他碎裂部件3、3、3沒有受到過大力量,彈性體也會變形并使碎裂部件3、3、3、3的單元相對于支撐部件上升，調節碎裂部件3、3、3、3的 按壓力。
[0099]也可以如下設置:在樣本容器5和裝置主體10之間設置彈性體，以此調節碎裂部件3的按壓力。此時，碎裂部件3按壓組織時，樣本容器5和裝置主體10的相對位置關系發生變化(即，樣本容器5相對于裝置主體10下降)，彈性體變形，碎裂部件3的按壓力得到調節。
[0100]在上述實施方式所述結構中，樣本容器5垂直安放在冷藏箱4內，讓碎裂部件3垂直下降，使碎裂部件3進入樣本容器5內，但不限于此。也可以如下設置:樣本容器相對于垂直方向有一定傾斜，并由此安放在冷藏箱內，使碎裂部件以與樣本容器傾斜角度相同的角度斜向移動，讓碎裂部件進入傾斜的樣本容器內。
【權利要求】
1.一種均質器,包括: 碎裂部件，該碎裂部件具有用于碎裂容器內的組織的攪拌器； 旋轉驅動部件，用于旋轉與所述組織接觸的所述攪拌器； 吸收部件，用于在所述攪拌器接觸所述組織時吸收施加于所述組織的壓力。
2.根據權利要求1所述的均質器，其特征在于: 所述吸收部件具有在所述攪拌器按壓容器內的組織時伸張或收縮的彈性構件。
3.根據權利要求2所述的均質器，還具有: 支撐所述碎裂部件并能夠向一個方向移動的支撐部件； 向所述一個方向移動所述支撐部件，并將所述碎裂部件插入容器的第二驅動部件。
4.根據權利要求3所述的均質器，其特征在于: 所述碎裂部件通過所述彈性構件安裝在所述支撐部件上并且能夠相對于所述支撐部件移動； 所述彈性構件設置在所述支 撐部件和所述碎裂部件之間，并在所述碎裂部件相對于所述支撐部件移動時伸張或收縮。
5.根據權利要求4所述的均質器，其特征在于: 所述吸收部件吸收壓力，以使得所述攪拌器施加于所述組織的壓力不超過一定大小。
6.根據權利要求3所述的均質器，其特征在于: 所述第二驅動部件使所述支撐部件在所述一個方向及其相反方向上往返移動。
7.根據權利要求5所述的均質器，其特征在于: 該均質器還具有控制部件，所述控制部件控制所述旋轉驅動部件和所述第二驅動部件，以便使所述攪拌器邊旋轉邊在容器內往返。
8.根據權利要求7所述的均質器，其特征在于: 所述控制部件在所述攪拌器結束碎裂組織時控制所述第二驅動部件使所述碎裂部件向所述相反方向移動，再控制所述旋轉驅動部件使所述攪拌器在離開組織的容器內的位置旋轉。
9.根據權利要求1所述的均質器，其特征在于: 該均質器還具有容器安放部件，該容器安放部件包括數個安放容器的安放部件，與數個安放部件相對應地設置有所述碎裂部件和所述旋轉驅動部件的組合，所述吸收部件與數個所述碎裂部件相對應地設置。
10.根據權利要求1所述的均質器，其特征在于: 所述攪拌器有內側刀片和外側刀片，所述旋轉驅動部件讓所述內側刀片和外側刀片中的其中之一進行相對旋轉。
11.根據權利要求1所述的均質器，其特征在于: 該均質器還具有控制部件以及檢測所述攪拌器的轉數的檢測部件； 在所述旋轉驅動部件驅動的所述攪拌器的轉數位于一定范圍之外時，所述控制部件控制所述旋轉驅動部件停止所述攪拌器的旋轉。
12.根據權利要求11所述的均質器，其特征在于: 該均質器還具有容器安放部件，該容器安放部件包括數個能夠安放容器的安放部件，與所述容器安放部件相應地設置有數個所述碎裂部件與所述旋轉驅動部件的組合；當一個所述旋轉驅動部件旋轉攪拌器的轉數位于所述一定范圍之外時，所述控制部件停止該旋轉驅動部件，并讓其他所述旋轉驅動部件繼續驅動。
13.根據權利要求11或12所述的均質器，其特征在于: 該均質器還具有通知異常的異常通知部件， 當所述攪拌器的轉數小于所述一定范圍的下限值時，所述控制部件繼續使所述攪拌器旋轉并控制所述異常通知部件輸出異常通知。
14.一種均質器,包括: 具有碎裂構件的碎裂部件，其中該碎裂構件在接觸容器中所裝有的組織的狀態下旋轉并以此碎裂所述組織； 旋轉驅動部件，用于旋轉所述碎裂部件； 調節部件，當所述碎裂部件接觸所述容器中所裝有的組織時，調節所述碎裂部件按壓所述組織的按壓力。
15.—種均質器,包括: 碎裂部件，其縱向的前端有攪拌器； 移動部件，用于沿縱向移動所述碎裂部件并將所述攪拌器插入容器； 旋轉部件，用于旋轉所述攪拌器； 所述碎裂部件被施加整體向縱向伸張的作用力，當向其施加與移動方向反方向的力時，所述碎裂部件將對抗所述作用力并收縮； 所述旋轉部件在容器的底部附近旋轉攪拌器，以此碎裂夾在所述攪拌器和容器底部的組織。
16.根據權利要求15所述的均質器，其特征在于: 該均質器還具有數個用于安放容器的安放部件， 與各個安放部件相對應地設置有所述碎裂部件和旋轉部件的組合。
17.根據權利要求16所述的均質器，其特征在于: 所述移動部件包含數個碎裂部件共用的一個驅動部件， 所述驅動部件驅動后，所述數個碎裂部件同時移動。
18.根據權利要求15所述的均質器，其特征在于: 所述移動部件在所述攪拌器旋轉期間讓所述碎裂部件進行往返移動。
19.根據權利要求15所述的均質器，其特征在于: 所述攪拌器可拆裝地安裝在所述碎裂部件的主體上。
20.根據權利要求15所述的均質器，其特征在于: 所述碎裂部件包含能夠產生偏斜的彈性構件。
【文檔編號】C12M1/33GK103627630SQ201310363163
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月20日 優先權日:2012年8月21日
【發明者】陳東克彥, 大井義規, 朝田祥一郎, 尾日向大樹 申請人:希森美康株式會社