CN101460822A - 移注器及使用其的反应仪器套件以及移注器驱动机构 - Google Patents

Abstract

为了防止经由移注器内气溶胶污染外部或移注的溶液。移注器(20)具备：设置于前端部的移注喷嘴(19)；连接于移注喷嘴(19)的基端部侧，内部为空洞的注射器；以及在注射器的缸体(21)内滑动而通过移注喷嘴(19)进行液体的吸引和喷出的柱塞(22)。在柱塞(22)的基端部侧和缸体(21)的基端部侧间具备隔离部件，该隔离部件具有将喷嘴(19)内与外部隔离的气密性及柱塞(22)能够滑动的柔软性。

Description

移注器及使用其的反应仪器套件以及移注器驱动机构

技术领域

本发明涉及在生物学分析、生化学分析、或化学分析通常的领域中，适合在医疗或化学的现场进行各种解析或分析的移注器及使用其的反应仪器套件以及移注器驱动机构。

背景技术

作为在生物学分析或通常的化学分析中使用的小型反应装置，使用微型多室装置。作为那样的装置，例如，使用在平板状的基板表面形成了多个孔(well)的微型滴定度板等微孔反应板。

此外，作为用于在这些反应装置中样本或试药等溶液的移液而安装在吸引/喷出用喷嘴前端使用的移注器(dispensing tip)使用带有尖端的中空圆锥状的移注器。

但是，在使用移注器将溶液移液时，溶液成分或反应产物从移注器经由气溶胶向吸引/喷出用喷嘴侧漏出，引起污染或向外部的污染。此外，相反地有时经由移注器的内部的气溶胶而污染欲移液的溶液。

发明内容

本发明的目的在于防止经由移注器内的气溶胶而污染外部或欲移注的溶液。

本发明的移注器，具备：移注喷嘴，其设置于前端部；注射器，其连接于所述移注喷嘴的基端部侧，且内部形成为空洞；柱塞，其在所述注射器的缸体内滑动，通过所述移注喷嘴进行液体的吸引和喷出，且在所述柱塞的基端部侧和所述缸体的基端部侧之间具备隔离部件，该隔离部件具有将所述喷嘴内与外部隔开的气密性及所述柱塞能够滑动的弱软性。

本发明的移注器驱动机构，其能够装卸地保持移注器，并进行柱塞的驱动，该移注器在前端具有液体移注用的开口，基端部构成缸体，内部具备柱塞，并具备：移注器支架，其以移注器的前端朝向下侧地配置所述移注器的状态，能够装卸地从上侧把持移注器的基端部；套筒，其能够在上下方向上滑动地安装于移注器支架的内侧；柱塞支架，其能够在上下方向上滑动地安装于套筒的内侧，并能够装卸地从上侧把持柱塞的上端部。此外，柱塞支架在前端带有夹住所述柱塞的间隙，且以如下方式安装于所述套筒，即：当柱塞支架从套筒突出时，该间隙扩开为大于柱塞的上端部的粗细，利用柱塞支架相对于套筒方向后退，该间隙变窄，从而把持柱塞的上端部，并通过使柱塞支架与套筒一同在上下方向上移动，使柱塞相对于缸体在上下方向上滑动。

在套筒和柱塞支架之间设置有第一弹性部件，该第一弹性部件使柱塞支架相对于套筒向后退的方向施力，由此若使柱塞支架相对于套筒克服施与力而前进，则该柱塞支架的前端从套筒的前端突出，此外，在移注器支架和套筒之间设置有第二弹性部件，该第二弹性部件使套筒相对于移注器支架向后退的方向施力，且该弹性部件的弹性力设定为比第一弹性部件的弹性力弱，由此套筒能够与柱塞支架一同相对于移注器支架在上下方向上移动。

为能够装配缸体，在移注器支架的外表面具有凹凸部，在缸体的内表面形成为与移注器支架的凹凸部相嵌合的形状也可。

由本发明的移注器驱动机构处置的移注器并不限于具有隔离部件的本发明的移注器。但是，在由移注器移注溶液时，溶液的成分或反应产物从移注器内经由气溶胶向吸引和喷出用喷嘴侧漏出，有污染物或向外部的污染，此外，相反经由移注器的内部的气溶胶也有时污染欲移注的溶液，所以也可在柱塞的上部和缸体的上部间具备隔离部件，该隔离部件具有将喷嘴内与外部隔离的气密性及柱塞能够滑动的柔软性。

现有的微孔反应板在使用时，反应板的上表面向大气呈开放的状态，有异物从外部进入样本之虞，相反也可能反应产物污染外部的环境。因此，本发明的反应板为了防止异物从反应板的外部进入，或为防止向外部的环境污染，具备：反应板，其在表面侧具备使样本发生反应的反应容器；移注器，其配置于反应板的表面侧的上方，且能够装卸地保持移注器，并且，进行柱塞的驱动，所述移注器在前端具有液体移注用的开口，基端部构成缸体，内部具备柱塞；罩，其覆盖反应板的上表面侧的板上部空间，并且以移注器的前端部位于板上部空间的内侧、基端部位于外侧的方式而将移注器支撑为能够移动。

当拉起柱塞时，因为有时由柱塞、缸体及该柱塞的基端部侧和该缸体的基端部侧间的隔离部件形成的环状空间减压，柱塞和隔离部件无法平滑运动的情况，所以优选在移注器上设置气孔，该气孔与由柱塞及隔离部件形成的环状空间连通。在该气孔位于罩的外侧的情况下，利用隔离部件将环状空间与外部密封的效果变弱，因此优选配置在缸体的基端部中、板上空间的内侧的部位设置气孔，将环状空间内存在的空气与由罩覆盖的板上空间的内侧之间进行交换。

在该反应仪器套件的使用时，必须采用一种方法将样本导入由罩覆盖的板上空间内。该导入方法没有特别限定，但也可进一步设置样本导入部，该样本导入部经由能够密闭地设置于罩的一部分的开口而从外部向该板上空间内注入样本。

样本反应所使用的试药也必须采用一种方法导入由罩覆盖的板上空间内，该方法没有特别限定，但例如，也可与样本一起从样本导入部导入，也可放入别的容器导入，或预先收容于反应板也可。在反应板预先收容试药的方式下，反应板在其表面侧具备收容试药且由薄膜密封的试药容器。覆盖试药容器而密封试药的薄膜可由移注器贯通。

反应板上的表面侧的板上部空间由罩覆盖而与外部隔断，对于样本的反应在该板上部空间内进行。反应后的反应生成物的检测也不是将反应生成物排出到罩外，而是在反应生成物在罩内的状态下进行。检测后，保持反应生成物在罩内的状态而废弃处理该反应仪器套件。即，该反应仪器套件可用后废弃。

在该反应仪器套件以遗传因子的分析为对象的情况下，反应板优选在其表面侧具备遗传因子放大部，该遗传因子放大部进行遗传因子放大反应。遗传因子放大部优选形成为适于以规定的温度循环进行温度控制的形状，将反应容器形成为此种形状也能够作为遗传因子放大部，也可与反应容器独立地设置遗传因子放大容器。遗传因子放大反应包括PCR法或LAMP法等。

反应容器内的反应生成物的分析也能够在反应容器内进行，或者也可在反应板上从反应容器移动到别的地方进行。

在反应容器内进行反应生成物的分析的方式的反应仪器套件中，反应容器由光透过性的材质构成，以能够从底部进行光学的测定。

在从反应容器移动到别的场所进行反应生成物的分析的方式的反应仪器套件中，反应板在其表面侧还具备进行反应容器内的反应生成物的分析的分析部。

此种分析部的一例是进行反应生成物的电泳分离的电泳部。

此种分析部的其他的例子是在反应生成物中含有遗传因子的情况下配置有与该遗传因子反应的探针的区域。此种探针配置区域的例子是DNA片或杂交区域。

保持并能够移动地支撑移注器的构造的一例是如隔膜或薄膜，利用带有气密性且具有柔软性的原材料来保持并能够移动地支撑移注器的构造。

保持并能够移动地支撑移注器的构造的其他的例子是，罩包括：罩主体，其与反应板一体化；罩板，其配置于反应板的表面侧的上部，并且利用密封件保持气密且在水平面内能够滑动地保持于罩主体，移注器利用其他的密封件保持气密且在垂直方向上能够滑动地保持于该罩板。

本发明的反应仪器套件主要用于化学反应、生化学反应，也用于各种反应的测定。使用本发明的反应仪器套件测定的样本能够举出有化学物质、生体试料、生体由来试料等各种样本，没有特别限定。

本发明的移注器在注射器的柱塞基端部侧和缸体的基端部侧间具备隔离部件，该隔离部件具有将移注器内与外部隔离的气密性及柱塞滑动的柔软性，所以即使柱塞滑动，也能够抑制溶液的成分或反应生成物从柱塞与缸体的隔离部件经由气溶胶向外侧漏出，其结果，能够防止污染物或污染。

此外，如果设置与由缸体、柱塞及隔离部件形成的环状空间连通的气孔，则当拉起柱塞时，能够防止环状空间减压，所以柱塞或隔离部件能够平滑地运动，能够进行正确的分析。

本发明的反应仪器套件以反应板的表面侧的板上空间被罩覆盖的状态使用，所以能够阻止异物从外部侵入样本，并且能够阻止反应生成物污染外部环境，此外，本发明的移注器能够由简单的机构将移注器内与外部空间完全闭锁，所以也能够将反应容器紧凑化。

如果设置与由缸体、柱塞及隔离部件形成的环状空间连通的气孔，则当拉起柱塞时，能够防止环状空间减压，所以柱塞或隔离部件能够平滑地运动，能够进行正确的分析。

若在缸体的基端部中、板上空间的内侧配置的部位设置气孔，则在与外部空间完全闭锁的状态下，能够将缸体的环状空间内存在的空气与板上空间的内侧间进行交换，也能够防止向外部的污染及装置的小型化。

在还具备样本导入部的情况下，容易进行向由罩覆盖的板上空间内的样本的导入操作。

若将样本的反应所使用的试药与样本一起从样本导入部导入，则该反应仪器套件的通用性增加。与此相反，若将试药预先收容在反应板，则在处理该反应仪器套件装置的一侧不需要准备试药，处理装置是简单的处理装置即可。

若移注器具备从罩的外侧操作的注射器，则不需要另外设置喷嘴机构。

在反应板还具备遗传因子放大部的情况下，即使仅含有微量测定对象的遗传因子的样本也能够通过PCR法或LAMP法等遗传因子放大反应来放大遗传因子并提高分析精度。

若移注器在前端部的内部具备过滤器，则即使移注器不具备注射器的情况下，也能够阻止异物从外部通过移注器侵入，并且也能够阻止反应生成物通过移注器污染外部环境。

在进行遗传因子放大反应的情况下，产生其他的DNA等从外部侵入样本的问题。此外，放大后的遗传因子也产生污染其他的样本的问题。在本发明中，遗传因子放大反应也在密闭的板上空间内进行，分析结束后，保持密闭于板上空间的状态而废弃处理，所以能够阻止来自外部的污染，且没有污染其他样本之虞。

若在反应容器内，或通过在离开反应容器的其他位置设置的电泳部或与遗传因子反应的探针配置区域等进行反应容器中的反应生成物的分析，则能够扩展处理的试料的种类。

若将保持移注器并能够移动地支撑移注器的构造通过带有气密性且具有柔软性的原材料实现，或者将罩作为由罩主体和罩板构成，并利用相对于罩主体的罩板的滑动和相对于罩板的移注器的滑动，能够移动地支撑移注器，则能够由简单的结构实现保持移注器并能够移动地支撑移注器的构造。

本发明的移注器驱动机构具备移注器支架和柱塞支架，利用柱塞支架的前端的间隙，当柱塞支架从套筒突出时，把持柱塞的上端，所以能够把持驱动移注器。

若在套筒和柱塞支架之间及移注器支架和套筒之间具备弹性部件，则能够利用弹性部件的力使其移动，所以装配移注器或使柱塞滑动变得容易。

若移注器支架和缸体的接合面形成凹凸形状，则驱动机构装配移注器变得容易。

附图说明

图1A是表示一个实施例的反应仪器套件的垂直剖面图。

图1B是表示该实施例中的反应板与移注器的俯视图。

图2是该实施例的外观立体图。

图3表示移注器20及把持驱动其的驱动机构，(A)表示将驱动机构装配于移注器前的状态，(B)表示将驱动机构装配于移注器后的状态，(C)表示拉起移注器内的柱塞的状态的剖面图。

图4是表示该实施例中驱动机构90装配移注器20的装配动作(A1)～(A6)和驱动机构90释放移注器20的释放动作(B1)～(B2)的垂直剖面图。

图5是表示该实施例中导入样本后的状态的垂直剖面图。

图6是表示该实施例中驱动单元的注射器驱动部与注射器的柱塞卡合的状态的垂直剖面图。

图7是表示该实施例中驱动单元的移注器保持部与移注器卡合的状态的垂直剖面图。

图8是表示该实施例中从保持部卸下移注器的状态的垂直剖面图。

图9是表示本发明的反应仪器套件中的反应生成物的检测中使用的检测单元的第一例的垂直剖面图。

图10是表示本发明的反应仪器套件中的反应生成物的检测中使用的检测单元的第二例的垂直剖面图。

图11是表示本发明的反应仪器套件中的反应生成物的检测中使用的检测单元的第三例的垂直剖面图。

图12A是表示反应仪器套件的其他的实施例的垂直剖面图。

图12B是表示该实施例中的反应板和移注器的俯视图。

图13是与反应仪器套件一同表示该实施例的反应仪器套件中的反应生成物的检测所使用的检测单元的例子的垂直剖面图。

图14A是表示反应仪器套件的进而其他实施例的垂直剖面图。

图14B是表示该实施例中反应板与移注器的俯视图。

图15是与反应仪器套件一同表示该实施例的反应仪器套件中的反应生成物的检测中使用的检测单元的例子的垂直剖面图。

图16是与反应生成物的检测所使用的检测单元的例子一同表示反应仪器套件的进而其他的实施例的垂直剖面图。

图17是表示反应仪器套件的其他的实施例的垂直剖面图。

图18A是表示反应仪器套件的进而其他实施例的垂直剖面图。

图18B是表示该实施例中的反应板和移注器的俯视图。

图18C是该实施例的外观立体图。

图19A是表示反应仪器套件的进而其他实施例的垂直剖面图。

图19B是表示该实施例中的反应板和移注器的俯视图。

图19C是该实施例的外观立体图。

图20A是表示反应仪器套件的进而其他实施例的垂直剖面图。

图20B是表示该实施例中的反应板和移注器的俯视图。

图20C是该实施例的外观立体图。

图21A是表示反应仪器套件的进而其他实施例的垂直剖面图。

图21B是表示该实施例中的反应板和移注器的俯视图。

图21C是该实施例的外观立体图。

图22是表示反应仪器套件处理装置的一实施例的内部的概略立体图。

图23是表示该反应仪器套件处理装置中的控制系的方框图。

图24是表示驱动机构装配其他的移注器的装配动作(A1)～(A6)、和驱动机构释放该移注器的释放动作(B1)～(B2)的垂直剖面图。

图中：2、2a、2b、2c—反应板；3—基板；4—反应容器；12—试药容器；14—薄膜；20—移注喷觜；21—缸体；22—柱塞；23—过滤器；24—罩；26—罩主体；28—波纹薄膜；32、32a—样本容器；36a—移注器支架；36b—柱塞支架；64、64a、71—罩板；66、68、72—密封件；90—驱动机构；92a、94a—螺旋弹簧；93—套筒；95—环状空间；96—隔离部件；98a、98b—填料；99—气孔；100、110、120—DNA片；106—电极；102—电泳分离用流路。

具体实施方式

图1A、1B是表示一实施例的反应仪器套件，图1A是垂直剖面图，图1B是表示反应板和移注器20的俯视图，图2是该实施例的立体图。如图1A所示，反应板2在基板3的表面侧具备：使样本反应的反应容器4；以及收容样本的反应中所使用的试药并用薄膜14密封的试药容器12。

反应容器4在基板3的表面设置为凹部。反应容器4在反应时从外部控制温度的情况下，为了使热传导率良好，优选其部分的反应容器4的壁厚薄。

试药容器12由在基板3形成的多个凹部构成，在这些凹部收容必要的试药，并能够由在之后说明的移注器20中贯通的薄膜14覆盖。薄膜14例如为铝箔、铝和PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜等树脂薄膜的层叠膜等，利用熔敷或粘接而贴附，以免容易剥落。

根据需要，在基板3的表面将用于混合样本和试药的混合部形成为凹部也可，这样的混合部在空的状态下能够被薄膜14覆盖。

也可以为了检测反应容器4中的反应生成物，利用从外部向反应容器4照射光的机构等，将反应容器4自身形成为检测部。另外，也可以将检测部另行独立于反应容器4设置。作为这样的独立的检测部，例如，利用移注器20将样本和试药的反应后的反应液移液，并能够将检测反应后的状态的试药分别预先配置。这样的检测部的表面也可以被能够利用移注器20贯通的薄膜覆盖。这样的薄膜也与薄膜14相同地，例如，能够形成为铝箔、铝和PET薄膜等树脂薄膜的层叠膜等，利用熔敷或粘接来贴附，以免容易剥落。

包括反应容器4的基板3的材质不特别限定，但由于该反应容器是可以用完扔掉的，因此，优选能够廉价得到的原材料。作为那样的原材料，例如，优选聚丙烯、聚碳酸酯等树脂原材料。反应容器4或另行设置的检测部利用吸光度、荧光、化学发光或生物发光等进行检测的情况下，为了能够从底面侧进行光学检测，优选由光透过性的树脂形成。尤其，在进行荧光检测的情况下，作为基板3的材质，优选由低自荧光性(来自其自身产生的荧光少的性质)且光透过性的树脂，例如，聚碳酸酯等原材料形成。基板2的厚度优选0.3～4mm，优选1～2mm。从荧光检测用的低自荧光性的观点来说，优选基板3的厚度的薄。

在反应板2的表面侧的上部配置有移注器20。移注器20将样本及试药，或在反应板2具备独立的检测部的情况下，还将反应后的反应液向该检测部移液。移注器20具备注射器22，从罩24的的外部驱动该注射器22，由此进行移液动作。

接下来，对移注器20及把持驱动其的驱动机构90进行说明。

图3表示移注器20及把持驱动其的驱动机构，(A)表示将驱动机构装配于移注器前的状态，(B)表示将驱动机构装配于移注器后的状态，(C)表示拉起移注器内的柱塞22的状态的剖面图。

移注器20具备：从前端进行液体的吸引/喷出的移液嘴19；连接于移液嘴的上部且内部为空洞的缸体21；通过在该缸体内上下滑动而进行液体的吸引/喷出的柱塞22。注射器组合了缸体21和在缸体21内上下滑动的柱塞22。

驱动机构90能够单独地把持柱塞22及移注器20，并具备：与柱塞22在同轴上定位的柱塞支架36b；设置于柱塞支架36b的外周且相对于柱塞支架36b能够在上下方向(与轴平行的方向)相对移动地设置的套筒93；在套筒93的外侧相对于套筒93在上下方向(与轴平行的方向)上能够相对移动地设置的移注器支架36a。

柱塞支架36b在前端具有夹住柱塞22的间隙，且以如下方式安装于套筒93，即：该间隙在柱塞支架36b从套筒93突出时，张开为大于柱塞22的上端部，通过柱塞支架36b向套筒方向后退，该间隙变窄，从而把持柱塞22的上端部。

通过使柱塞支架36b和套筒93一同在上下方向上移动，柱塞22能够相对于缸体21在上下方向上滑动。

在套筒93和柱塞支架36b之间设置有第一弹性部件92a，该第一弹性部件92a使柱塞支架36b相对于套筒93向后退的方向施力，由此若使柱塞支架36b相对于套筒93克服施与力而前进，则该柱塞支架36b的前端从套筒93的前端突出。

在移注器支架36a和套筒93之间设置有第二弹性部件94a，该第二弹性部件94a使套筒93相对于移注器支架36a向后退的方向施力，且该弹性部件的弹性力设定为比第一弹性部件的弹性力弱，由此套筒93能够与柱塞支架36b一同相对于移注器支架36a在上下方向上移动。

移注器支架36a的前端通过摩擦或固定件而装配于缸体21。例如，在移注器支架36a的外表面具有凹凸部，在缸体21的内表面具有与该凹凸部嵌合的形状即可。

以连接设置于柱塞22的上部的填料98a和设置于缸体21的上部的填料98b的方式形成有隔离部件96。作为隔离部件96优选具备气密性和柔软性，例如，可以使用隔膜或薄膜，作为具有柔软性的材料，可以使用硅酮橡胶或乙烯-丙烯橡胶(EPDM)或丁基橡胶。

利用隔离部件96、缸体21及柱塞22形成环状空间95。该环状空间95通过柱塞22的移动使体积变化。在缸体21的基端部且板上空间的内侧配置的部位设有气孔99，以能够在环状空间95和由波纹薄膜覆盖的板上空间之间进行空气交换。

图4是表示驱动机构90装配移注器20的装配动作(A1)～(A6)和驱动机构90释放移注器20的释放动作(B1)～(B2)的垂直剖面图。

(A1)是驱动机构90装配移注器20前的初始状态，柱塞支架36b收纳在套筒93内。在柱塞支架36b的前端设有如活心铅笔的前端的间隙，当柱塞支架36b从套筒93突出时，该间隙扩展，柱塞支架36b的前端的外径张开到大于柱塞22的上端部。

(A2)是将柱塞支架36b向下方按下时的状态，从套筒93内突出的柱塞支架36b的前端扩展到足够把持柱塞22的上端部的粗细。作为弹性部件的螺旋弹簧92a由于柱塞支架36b的按下而被压缩。

(A3)是前端的粗细被扩展后的柱塞支架36b暂时装配柱塞22的上端部时的状态。螺旋弹簧92a、94a具备压缩，因此，移注器支架36a与柱塞支架36b一同下降，移注器支架36a与缸体21接触并装配于缸体21。

(A4)是暂时装配有柱塞22的柱塞支架36b利用螺旋弹簧92a的伸展弹性而向上方伸长的状态，由此，柱塞支架36b的前端的间隙缩窄到仅足够把持柱塞22，从而柱塞22的前端被安装于套筒93。

(A5)是将柱塞支架36b向下方按压，同时移注器支架36a也向下方按压时的状态。设置于柱塞支架36b的前端的间隙向套筒93外突出而扩展，从柱塞22的上端把持到一定长度部分。移注器支架36a的前端压入到缸体21内而与缸体21进行主装配。移注器支架36a和缸体21例如通过凹凸部嵌合而固定。

(A6)是装配完成后，利用螺旋弹簧94a使柱塞22在上下方向上滑动的状态。若将柱塞22拉起一定量，则分取规定量的液体，若将柱塞22按下一定量，则喷出规定量的液体。

(B1)是驱动机构90装配有移注器20的状态。

(B2)是表示从驱动机构90释放移注器20的状态。对柱塞支架36b向下方施加按下力，对移注器支架36a向上方施加拉起力。柱塞支架36b的前端的粗细扩展到释放柱塞22的大小，驱动机构90释放移注器20。此外，缸体21从移注器支架36a释放。

由本发明的移注器驱动机构处理的移注器不仅限于具备图3所示的隔离部件96，也包括不具备隔离部件96的移注器。使用此种不具备隔离部件96的移注器的情况的动作若与图4对应表示的话，则如图24。动作自身与图4所示相同。

接下来，对罩24进行说明。

罩24设置为覆盖反应板2的表面侧的上部空间。罩24由覆盖周边部的罩主体26和覆盖上部的波纹薄膜28构成，并从外部遮蔽反应板2的表面侧的空间。罩主体26的下端部固定于反应板2，或经由密封部件与反应板2一体地组装，带有刚性地维持罩24的形状。波纹薄膜28由具有柔软性的隔膜或具有柔软性的薄膜构成，并将移注器20保持为能够移动，且使其前端部朝向被罩24覆盖的空间的外侧，基端部朝向被罩24覆盖的空间的外侧。

罩24的原材料也不特别限定，只要是保持气密覆盖反应板2的表面侧的上部空间即可，但由于该反应容器可以用完扔掉，因此，优选能够廉价得到的原材料。作为那样的原材料，罩主体26优选例如聚丙烯、聚碳酸酯等树脂原材料，波纹薄膜28优选尼龙(注册商标)、聚氯化乙烯、硅酮橡胶之外的橡胶原材料等。

在罩主体26的一部分或基板3设置有用于保持使用前及使用后的移注器20的保持部件30，移注器20在移液时从保持部件30卸下，能够在反应板2的表面侧的上部自由地移动。

为了从罩24的外部向反应板2导入样本，在罩主体26的一部分设有开口31，并在该开口31能够开闭地安装有样本容器32。在样本容器32上形成有用于注入样本而向上开口的凹部。当向该凹部注入样本，并定位于罩24的内部时，在板34的内侧涂敷粘结剂，或者经由密封件夹入罩主体26，从而保持样本容器32的板34与罩主体26密接而密闭开口31。因此，开口31是能够密闭的开口。

该反应容器是能够用后丢弃的，在对一个样本进行分析后，保持反应板2由罩24覆盖的状态而废弃该反应容器整体。

接下来，对由该实施例的反应仪器套件分析样本的动作进行说明。

图5表示导入样本后的状态，驱动单元36开始移注器20与注射器22的卡合的状态。首先，如图6所示，柱塞支架36b下降，与注射器22的柱塞卡合。接着，如图7所示，移注器支架36a也下降，压入移注器20中，保持移注器20。

其次，如图8所示，从保持部30卸下移注器20。由此，移注器20能够以利用波纹薄膜28与外部隔断的状态自由地移动。

使移注器20向样本容器32的样本移动，注入样本，并向反应容器4移液。接着，移注器20向试药容器12移动，贯通薄膜14，从试药容器12向反应容器4移液试药，从而供给于反应。在该反应时，根据需要，反应容器4与外部的热源接触，控制为规定的温度。

反应中或反应结束后，进行反应生成物的检测。在此，反应生成物以存在于反应容器4的状态从反应板2的外部被光学检测。因此，在反应容器4的下方配置检测单元，利用光学或其他机构进行检测。

在上述实施例中，反应板2具备试药容器12，但反应板2也可以不具有试药容器12。在该情况下，试药与样本一同被注入样本容器32，导入该反应容器内，或将其放入未图示的其他容器，导入该反应容器内，可以如此使用。

图9～图11中示出在本发明的反应仪器套件中的反应容器中的反应生成物的检测所使用的检测单元的例子。

图9是由吸光度检测器构成的检测单元的例子。在这种情况下，反应容器4优选具备构成测定光的入射面和射出面的相互平行的一对平面。在该检测单元38a中，作为照射光学系的光源40a、将来自光源40a的光聚光，临时形成为平行光后将其聚光于反应容器4而照射的一对透镜42a、在一对透镜42a之间配置于成为平行光的部分，且从来自光源40a的光选择规定的波长光，将其作为测定光的滤光器44a、和将测定光导入反应容器4的入射面的镜46配置于光程上。作为光源40a，处从紫外区域产生可见区域的波长的光的钨灯等灯光源之外，使用发光二极管(LED)或激光器二极管(LD)等。另外，作为受光光学系，光检测器48a、将出自反应容器4的射出面的光导向光检测器48a的镜50、将所述光临时形成为平行光后，将其聚光，并使其入射于光检测器48a的一对透镜52、和在一对透镜52之间配置于形成为平行光的部分，并选择适合测定的规定的波长的滤光器54a配置于光程上。利用透镜42a、52a将各自的光临时形成为平行光是为了提高滤光器44a、54a中的波长选择的精度。

在该检测单元38a中，利用滤光器44a、54a从来自光源40a的光选择适合反应生成物的检测的波长，并测定该波长下的吸光度，从而进行反应生成物的检测。

图10是由荧光检测器构成的检测单元的例子。该检测单元38b具备：作为激励光学系的光源40b、将来自光源40b的光聚集，临时形成为平行光后，聚光于反应容器4而照射的一对透镜42b、和配置于利用透镜42b形成为平行光的光线的光程上，并从来自光源的光选择规定的激励光波长的滤光器44b。另外，作为受光光学系，具备：检测器48b、接受从反应容器4产生的荧光，并临时形成为平行光后，将其聚光而使其入射于检测器48b的一对透镜52b、和配置于利用透镜52b形成为平行光的荧光的光程上，且选择规定的荧光波长的滤光器54b。在此，利用透镜42b、52b将各自的光形成为平行光是为了提高滤光器44b、54b中的波长选择的精度。

在该检测单元38b中，利用滤光器44b从来自光源40b的光选择用于激励反应生成物的激励光的波长，将其照射于反应容器4内的反应生成物，用受光光学系接受从反应生成物产生的荧光，利用滤光器54b选择规定的荧光波长，用检测器48b检测荧光。

图11是用于检测来自反应生成物的化学发光或生物发光的检测单元的例子。该检测单元38c为了检测来自反应容器4的发光，具备：光检测器48c、用于接受来自反应容器4的发光，并导入光检测器48c的透镜52c、和从聚集的光选择规定的发光波长的滤光器54c。

在该检测单元38c中，利用透镜52c对来自反应容器4中的反应生成物的化学发光或生物发光引起的光进行聚集，利用滤光器54c选择波长，从而利用光检测器48c进行检测。

图12～图16表示反应板的结构不同的其他的实施例。在以上的反应容器的反应板中，利用反应容器4进行反应生成物的检测，但在图12～图16所示的实施例中，反应板还具备进行反应生成物的分析的分析部。

图12A、图12B的实施例中的反应板2a具备电泳部作为分析部。该电泳部的一例为电泳片100，电泳片100如下构成，即具备：反应生成物的注入部103、电泳分离用流路102及电泳电压施加用电极106a～106d。在此，除了电泳分离用流路102之外，还具备与电泳分离用流路102交叉，用于将试料导入电泳分离用流路102的试料导入用流路104，但也可以直接向电泳分离用流路102的一端导入试料。电泳片100为了从背面侧检测荧光，由低自荧光性且光透过性的树脂，例如，聚碳酸酯等玻璃或石英等原材料形成。

反应板2a在其表面侧还具备：收容注入流路102、104的分离缓冲液，由能够用移注器20的前端插入的薄膜密封的分离缓冲液容器15。

泳动电压施加用电极106a～106d分别连接于流路102、104的端部，为了能够与设置于该反应容器的外部的电源装置连接，导向罩24的外侧。在流路102、104的一端设置有贮存器，收容于分离缓冲液容器15的分离缓冲液进入这些贮存器中。

若示出将该实施例使用于遗传因子的分析的情况下的一例，则在试药容器12收容PCR反应试药，反应容器4成为PCR反应部。在用该实施例的反应仪器套件测定遗传因子试料的情况下，将试料从样本容器32导入，将反应仪器套件装配于处理装置。在所述处理装置内，利用移注器20从样本容器32向反应容器4移液，进而利用移注器20从试药容器12将PCR反应试药向反应容器4移液，进而，在其上重叠未图示的矿物油，然后将反应容器4的反应液成为规定的温度循环地进行控制，进行PCR反应。在电泳片100中，利用移注器20将分离缓冲液从分离缓冲液容器15经由电泳片100的贮存器供给于流路102、104。

将PCR反应结束后的反应液作为试料利用移注器20从反应容器4注入已供给分离缓冲液的电泳片100的注入部103。然后，从设置于处理装置的电源装置101(参照图11)利用电极106a～106d向流路102、104施加电压，将试料向电泳分离用流路102导入，然后使电泳分离用流路102泳动而分离。为了检测电泳分离的试料成分，在处理装置设置有检测单元38d。在此，将反应容器4作为PCR反应部使用，但独立于反应容器4设置PCR反应部也可。

图13中示出该检测单元38d。该检测单元38d具备激励光学系和荧光受光光学系，进行通过电泳分离用流路102的规定的位置的试料成分的荧光检测。检测单元38d进行通过固定的位置的试料成分的荧光检测，因此，检测单元38d不需要移动。

该激励光学系具备：光源40c、聚集来自光源40c的光而形成为平行光的透镜42c、和配置于利用透镜42c形成为平行光的光线的光程上，且从来此光源的光选择规定的激励光波长的滤光器44c。

具备：将来自激励光学系的激励光从电泳片100的背面向电泳分离用流路102的规定的位置照射，接受从该位置产生的荧光并形成为平行光的分色镜53和物镜55。分色镜53设定有分光波长，以反射在该实施例中使用的激励光波长的光，并使荧光波长的光透过。

荧光受光光学系具备：配置于接受利用物镜55形成为平行光且透过分色镜53的荧光的位置，并从透过了分色镜53的荧光选择规定的荧光波长的滤光器54c；和将利用滤光器54c选择波长的荧光聚光，并使其入射检测器48c的透镜52c。在此，利用透镜42c、55临时使各自的光形成为平行光也是为了提高滤光器44c、54c中的波长选择的精度。

在该检测单元38d中，从来自光源40c的光利用滤光器44c选择用于激励反应生成物的激励光的波长，向通过电泳分离用流路102的规定的位置的反应生成物照射，并用受光光学系接受从反应生成物产生的荧光，利用滤光器54c选择规定的荧光波长，用光检测器48c检测荧光。

图14A、图14B的实施例中的反应板2b具备DNA片110作为分析部。在反应生成物中含有遗传因子的情况下，在DNA片110固定有与该遗传因子反应的探针(プロ—ブ)。DNA片110为了从背面侧检测荧光，由低自荧光性且光透过性的树脂，例如，聚碳酸酯等或玻璃形成。

反应板2a在其表面侧还具备：收容从在DNA片110中与探针结合的反应生成物分离并除去没有结合的反应生成物的清洗液，且由能够用移注器20的前端插入的薄膜密封的清洗液容器17。

若示出将该反应容器使用于遗传因子的分析的情况下的一例，则PCR反应试药收容于试药容器12。反应容器4作为PCR反应部。在该反应容器中测定遗传因子的情况下，从样本容器32导入试料，将反应容器装配于处理装置。在所述处理装置内，利用移注器20从样本容器32向反应容器4移液，进而利用移注器20从试药容器12将PCR反应试药向反应容器4移液，进而在其上重叠未图示的矿物油，然后将反应容器4的反应液控制为规定的温度循环，并引起PCR反应。

将PCR反应结束后的反应液作为试料并利用移注器20从反应容器4注入DNA片110。在培养后，利用移注器20从清洗液容器17将清洗液注入DNA片110，利用移注器20将没有与探针结合的反应生成物与清洗液一同吸入并除去。

反应生成物利用荧光物质标识，由此能够利用荧光检测与探针结合的反应生成物。由此，检测与检测荧光的位置对应的遗传因子含于所述试料中的情况。为了检测在移注器20中与探针结合的反应生成物，在处理装置设置有检测单元38e。

图15中示出该检测单元38e。该检测单元38e的光学系的结构与图11中示出的检测单元38d相同，因此，省略说明。该检测单元38e必须在配置于DNA片110的探针的位置上移动，因此，在支撑为能够移动这一点上，与图11所示的检测单元38d不相同。该移动如之后的图20所示，能够通过工作台82的X方向的移动和该检测单元38e的Y方向的移动来实现。

图16的实施例中的反应板2c具备DNA片120作为分析部。DNA片120在不进行利用荧光检测的检测，而进行电方面检测这一点上与图12的实施例的DNA片110不相同。利用试料遗传因子向探针的结合的有无而探针的电流值变化的现象。DNA片120不进行光学检测，因此，不需要光透过性的材质，只要具有绝缘性即可。

在反应生成物中含有遗传因子的情况下，在DNA片120固定有与该遗传因子反应的探针。从这些各探针的背面侧取出电极，测定各探针的电流值。在该实施例中，不需要用荧光物质标识试料。

为了进行DNA片120中的测定，从各探针取出到背面侧的电极与设置于处理装置的检测器122连接，测定各探针的电流值。

反应板2c也在其表面侧具备：收容从DNA片120中与探针结合的反应生成物分离并除去没有结合的反应生成物的清洗液，且由能够用移注器20的前端插入的薄膜密封的清洗液容器17。在试药容器12收容PCR反应试药。反应容器4成为PCR反应部。

在用该实施例的反应仪器套件测定遗传因子试料的情况下，将试料从样本容器32导入，并将反应容器装配于处理装置。在所述处理装置内，利用移注器20从样本容器32向反应容器4移液，进而利用移注器20从试药容器12将PCR反应试药向反应容器4移液，进而，在其上重叠未图示的矿物油，然后将反应容器4的反应液控制为规定的温度循环，并进行PCR反应。

将PCR反应结束后的反应液作为试料并利用移注器20从反应容器4注入DNA片120。然后，利用移注器20从清洗液容器17将清洗液注入DNA片120，利用移注器20将没有与探针结合的反应生成物与清洗液一同吸入并除去。

为了检测在移注器20与探针结合的反应生成物，在处理装置设置有检测器122，除去没有与探针结合的反应生成物，利用检测器122测定各探针的电流值。

在图14或图16的实施例中，将DNA片110、120代替为杂交用区域，也能够同样测定遗传因子。

图17表示罩的结构不同的其他的实施例。用于将移注器20支撑为能够移动且覆盖反应板2的上部的罩的一部分在图1的实施例中为波纹薄膜28，相对于此，在图15的反应容器中为柔软地变形的薄膜状的原材料28a这一点上不同。作为薄膜状原材料28a，与波纹薄膜28相同地，优选尼龙(注册商标)、聚氯化乙烯、硅酮橡胶之外的橡胶原材料等。

另外，作为样本容器，在图1的实施例中，其一边能够转动地支撑于罩主体26，相对于此，图15的实施例中的样本容器32a相对于罩主体26能够滑动地安装这一点不同。在这样的样本容器32a中，样本容器32a也能够通过从罩主体26向外部拉出而将试料向样本容器32a移液。另外，设置有在罩上贴附的条形码标签134(参照图1)，以使在向样本容器32a由罩覆盖的空间内注入样本的状态下使开口31密闭。利用条形码标签134密闭开口31的方法与图1的实施例相同。

这些检测单元38a、38b、38c在进行该反应容器的处理的处理装置中，以反应容器装配于处理装置的状态配置为位于反应板2的下侧。

图18A～图18C是表示反应仪器套件的进而其他实施例的图。图18(A)是垂直剖面图，图18(B)是水平剖面图，图18(C)是外观立体图。在该实施例中，将移注器20支撑为能够移动的罩由具有刚性的原材料构成。罩24a的罩主体60在反应板2的上方具有开口62，在该开口62设置有罩板64，以支撑移注器20，使其在该开口62的范围内能够移动。罩主体60形成为开口部62的周边具有间隙的双重结构，罩板64在其周边具备密封件66，密封件66夹在罩主体60的开口部62的周边的双重结构的间隙，在X方向上移动，由此罩板64能够在水平面内沿X方向移动。在罩板64支撑有移注器20，且其经由其他密封件68沿垂直方向(Z方向)能够滑动移动。

在该实施例中，罩板64利用密封件66和罩主体60的上部的双重结构的间隙的密封结构保持气密，同时在水平面内移动，移注器20利用密封件68保持气密，同时，在上下方向上移动，由此，移注器20能够在反应板2的上部空间中沿上下及水平面内的两方向上自由地移动。

图19A～图19C表示进而其他的实施例。若与图18A～图18C的实施例比较，则罩板64能够沿X、Y方向移动，反应板2中的试药容器12的数量增加这一点上不同，其他结构相同。

图20A～图20C表示进而其他的反应容器。在该实施例中，为了使移注器20能够在面内方向上移动，使构成罩的上部部件的罩板64a被支撑为能够在面内方向上旋转这一点上与图18的实施例不同。罩板64a为圆板形，在其周围安装有密封件66。密封件66支撑于在罩主体60的上部设置的双重结构的间隙，将保持罩板64a支撑为保持气密并能够旋转。移注器20利用密封件68支撑于罩板64a，且能够沿垂直方向移动，其被支撑的位置为从罩板64a的旋转中心偏离的位置。

通过罩板64a旋转，移注器20的位置在以罩板64a的旋转中心为中心的圆周上移动。以在反应板2中，反应容器4、试药容器12及样本容器32位于所述移注器20的移动轨迹上的方式确定各自的位置。

图21A～图21C表示进而其他反应容器。若与图20A～图20C的实施例比较，则罩板64a也具有开口70，该开口70的周边成为双重结构，在该双重结构的间隙中经由密封件72支撑其他罩板71，并使罩板71能够移动。移注器20利用其他的密封件68支撑于罩板71，且能够沿垂直方向移动。

移注器20还能够利用密封件72在面内方向上移动。因此，移注器20的移动范围通过罩板64a的旋转产生的圆周、和小的罩板71利用密封件72能够移动的水平面内的移动范围两者，能够在以罩板64a的旋转中心为中心的环状范围内移动。这样，通过扩大移注器20的移动范围，能够增加配置于所述移动范围的反应容器4及试药容器12的数量，提高还包括样本容器32的这些容器的配置上的自由度。

图22是概略表示处理本发明的反应仪器套件的处理装置的一实施例的内部的立体图。80表示上述实施例所示的反应仪器套件。反应仪器套件80装配于作为反应容器装配部的工作台82上。工作台82在反应仪器套件80的下表面侧具有开口，在工作台82的下部配置有光学检测反应仪器套件82的反应容器4的反应生成物的检测单元38。在工作台82上配置有进行反应仪器套件82的温度控制的温度调节(温度调节)单元83。在利用反应容器的反应容器4或另外设置的遗传因子放大反应部进行遗传因子放大反应的情况下，温度调节单元83进行用于所述遗传因子放大反应的温度控制。另外，在反应仪器套件具备需要温度控制的分析部的情况下，温度调节单元83进行所述分析部的温度控制。温度调节单元83还包括具备这两者的功能的单元。检测单元38如图9～图11所示。工作台82沿前后方向(X方向)移动，另一方面，检测单元38被支撑为沿与其正交的横向(Y方向)移动。

在工作台82的附近安装有驱动移注器20的驱动单元36，且该驱动单元36能够沿Y方向和Z方向移动。驱动单元36如图3所示，在同轴上具备：与移注器20的基端部卡合并保持移注器20的片保持部36a、和与设置于移注器20的注射器22的柱塞卡合并驱动注射器的注射器驱动部36b，能够进行移注器20的移动和注射器22的驱动两者。

图23是表示反应容器处理装置的一实施例中的控制系的方框图。为了控制对装配于工作台82的反应仪器套件80的处理动作，设置有专用计算机(CPU)或通用个人计算机构成的控制部84。控制部84控制由与移注器20的基端部卡合的驱动单元36进行的移注器20的移动和移液动作、由温度调节单元83进行的温度控制、及向反应仪器套件80的反应容器4照射测定光或激励光，从而光学检测反应生成物的检测单元38进行的检测动作。

为了将控制部84作为从外部操作的输入部来使用，或作为显示检查结果的监视器来使用，在控制部84例如连接个人计算机(PC)86作为外部计算机也可。

产业上的可利用性

本发明能够利用于各种化学反应或生化学反应的测定。

Claims (15)

1.一种移注器，其中，具备：

移注喷嘴，其设置于前端部；

注射器，其连接于所述移注喷嘴的基端部侧，且内部形成为空洞；

柱塞，其在所述注射器的缸体内滑动，通过所述移注喷嘴进行液体的吸引和喷出；

隔离部件，其在所述柱塞的基端部侧和所述缸体的基端部侧之间，具有将所述喷嘴内与外部隔离的气密性及所述柱塞能够滑动的弱软性。

2.根据权利要求1所述的移注器，其中，

所述移注器设有气孔，且该气孔与由所述缸体、所述柱塞及所述隔离部件形成的环状空间连通。

3.一种反应仪器套件，其中，具备：

反应板，其在表面侧具备使样本发生反应的反应容器；

如权利要求1所述的移注器，其配置在所述反应板的表面侧的上方；

罩，其覆盖所述反应板的上表面侧的板上部空间，并且以所述移注器的前端部位于所述板上部空间的内侧、基端部位于外侧的方式而将所述移注器支撑为能够移动。

4.根据权利要求3所述的反应仪器套件，其中，

在所述移注器上设有气孔，且该气孔与由所述缸体、所述柱塞及所述隔离部件形成的环状空间连通，所述气孔配置在由所述罩覆盖的板上空间的内侧。

5.根据权利要求3所述的反应仪器套件，其中，

所述反应仪器套件还具备样本导入部，该样本导入部经由能够密闭地设置于所述罩的一部分的开口而从外部向所述板上空间内注入样本。

6.根据权利要求3所述的反应仪器套件，其中，

所述反应板在其表面侧还具备试药容器，该试药容器收容样本的反应所使用的试药并由薄膜密封。

7.根据权利要求3所述的反应仪器套件，其中，

所述移注器在前端部的内部具备过滤器。

8.根据权利要求3所述的反应仪器套件，其中，

所述反应板在其表面侧具备遗传因子放大部，该遗传因子放大部进行遗传因子放大反应。

9.根据权利要求3所述的反应仪器套件，其中，

所述反应容器由光透过性的材质构成，以能够从底部进行光学的测定。

10.根据权利要求3所述的反应仪器套件，其中，

所述反应板在其表面侧还具备分析部，该分析部进行所述反应容器内的反应生成物的分析。

11.根据权利要求10所述的反应仪器套件，其中，

所述分析部是进行反应生成物的电泳分离的电泳部。

12.根据权利要求10所述的反应仪器套件，其中，

在反应生成物含有遗传因子的情况下，所述分析部配置有与该遗传因子反应的探针。

13.根据权利要求3所述的反应仪器套件，其中，

所述罩利用带有气密性且具有柔软性的原材料来保持所述移注器，并将所述移注器支撑为能够移动。

14.根据权利要求3所述的反应仪器套件，其中，

所述罩包括：罩主体，其与所述反应板一体化；罩板，其配置于所述反应板的表面侧的上部，并且利用密封件保持气密且在水平面内能够滑动地保持于所述罩主体，

所述移注器利用其他的密封件保持气密且在垂直方向上能够滑动地保持于所述罩板。

15.一种移注器驱动机构，其中，

具备：移注器支架，其以移注器的前端朝向下侧地配置所述移注器的状态，能够装卸地从上侧把持该移注器的基端部，且所述移注器在前端具有液体移注用的开口，基端部构成缸体，内部具备柱塞；

套筒，其能够在上下方向上滑动地安装于所述移注器支架的内侧；

柱塞支架，其能够在上下方向上滑动地安装于所述套筒的内侧，并能够装卸地从上侧把持所述柱塞的上端部，

所述柱塞支架在前端带有夹住所述柱塞的间隙，且以如下方式安装于所述套筒，即：当所述柱塞支架从所述套筒突出时，该间隙扩开为大于所述柱塞的上端部的粗细，利用所述柱塞支架相对于套筒后退，该间隙变窄，从而把持所述柱塞的上端部，

通过使所述柱塞支架与所述套筒一同在上下方向上移动，使所述柱塞相对于所述缸体在上下方向上滑动。

Images