JP2002062304A - ピペット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ピペットノズルを必要以上に長くすることな
く、ピペットノズルからピペットチップを速い速度で引
き抜く際に、ピペットノズルに試料が不当に付着する虞
れを無くすことができ、または少なくすることができる
ピペット装置を提供する。 【解決手段】内部に吸引負圧と吐出圧とを発生可能に構
成されたピペットノズル１を具備しており、かつこのピ
ペットノズル１には、ピペットチップ４が着脱可能に嵌
合されるチップ装着部１５が設けられている、ピペット
装置であって、ピペットノズル１には、チップ装着部１
５にピペットチップ４が嵌合されたときに閉塞され、か
つピペットチップ４がチップ装着部１５から取り外され
るときには、その取り外し途中において開放状態となる
ことによりピペットノズル１およびピペットチップ４の
それぞれの内部をそれらの外部に連通させる連通路１６
が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、所望の試料の定
量取り出しや移し替えといったピペッティング（Pipett
ing)作業を行うためのピペット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のとおり、人間の血液や尿などの検
査に際しては、所定の容器に収容されている多数の試料
をピペット装置を利用して分析装置の所定箇所に順次分
注していく作業を行っている。このような作業を行う場
合、ピペット装置のピペットノズルに試料が付着したま
ま、次の試料をそのピペットノズルによって取り出すこ
とは適切ではなく、このようなことは回避しなければな
らない。

【０００３】そこで、従来においては、図５（ａ）に示
すように、試料ｍのピペッティング作業を行う場合に
は、ピペットノズル８の先端部に、使い捨てタイプのピ
ペットチップ９を外嵌装着することにより、試料ｍをピ
ペットノズル８に接触させないようにピペットチップ９
内に吸引させていた。そして、試料ｍの吐出作業を終了
すると、ピペットチップ９を他の新たなピペットチップ
と交換していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、上記のような作業を行う場合に、次に述べる
ように、ピペットノズル８に試料ｍが付着する場合があ
った。

【０００５】すなわち、ピペットチップ９から試料ｍを
吐出させた場合であっても、この試料ｍの全量を完全に
外部に排出させることができない場合があり、微量の試
料ｍがピペットチップ９の内面に付着残存している場合
がある。一方、図５（ｂ）に示すように、試料ｍの吐出
後にピペットチップ９を交換しようとして、ピペットチ
ップ９をピペットノズル８から矢印Ｎ１方向に引き抜く
際には、ピペットチップ９内の空間部Ｓの体積が増大す
る。このような体積の増大を生じると、ピペットチップ
９内に負圧が生じ、ピペットチップ９内にはその先端開
口部９０ａから外部の空気が流入する現象を生じる。ピ
ペットチップ９を引き抜く速度が速い場合には、上記し
た空気の流入速度も速くなる。このため、ピペットチッ
プ９の内部に残留している試料ｍがこの空気流に乗って
ピペットノズル８まで運ばれ、ピペットノズル８に付着
する場合があった。ピペットチップ９を引き抜く前にお
いては、その内面に付着している試料ｍが時間の経過と
ともに重力によって下方に移動し、ピペットチップ９の
孔部９０を塞ぐ場合がある。このような状態においてピ
ペットチップ９がピペットノズル８から引き抜かれる場
合には、試料ｍが上記した空気流によってピペットノズ
ル８まで運ばれ易くなり、ピペットノズル８に試料ｍが
付着する可能性がより高くなっていたのである。

【０００６】なお、上記のような不具合を防止する手段
としては、ピペットチップ９の寸法を長くする手段、あ
るいはピペットチップ９の引き抜き速度を遅くする手段
が考えられる。ところが、前者の手段を採用すると、ピ
ペットチップ９内の容積が大きくなり、試料ｍの定量取
り出し精度が悪くなる。すなわち、試料ｍをピペットチ
ップ９内に所望量だけ正確に取り込むためには、ピペッ
トチップ９内の容積をできる限り小さくしておくことが
要請されるが、ピペットチップ９の寸法を長くすること
はそのような要請に反することとなる。したがって、試
料の定量取り出し精度を高くしたい場合には、ピペット
チップ９の寸法をさほど長くとることはできない。ま
た、ピペットチップ９の寸法を長くすると、ピペット装
置全体の大型化を招き、その取り扱いなどに際して種々
の不便を生じる場合もある。一方、上記後者の手段によ
れば、ピペットチップ９の交換作業に時間を要すること
となり、たとえば大量の試料のピペッティング作業を順
次行う場合には、その作業効率が悪くなるといった不具
合を生じる。

【０００７】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、ピペットノズルを必要以上に長
くすることなく、ピペットノズルからピペットチップを
速い速度で引き抜く際に、ピペットノズルに試料が不当
に付着する虞れを無くすことができ、または少なくする
ことができるピペット装置を提供することをその課題と
している。

【０００８】

【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。

【０００９】本願発明によって提供されるピペット装置
は、内部に吸引負圧と吐出圧とを発生可能に構成された
ピペットノズルを具備しており、かつこのピペットノズ
ルには、先端に開口部を有する中空状のピペットチップ
が着脱可能に嵌合されるチップ装着部が設けられてい
る、ピペット装置であって、上記ピペットノズルには、
上記チップ装着部に上記ピペットチップが嵌合されたと
きに閉塞され、かつ上記ピペットチップが上記チップ装
着部から取り外されるときには、その取り外し途中にお
いて開放状態となることにより上記ピペットノズルおよ
び上記ピペットチップのそれぞれの内部をそれらの外部
に連通させる連通路が設けられていることを特徴として
いる。

【００１０】このような構成を有するピペット装置にお
いては、上記ピペットノズルに上記ピペットチップを嵌
合させているときには、上記連通路は閉塞状態にあり、
上記ピペットノズルと上記ピペットチップとのそれぞれ
の内部は上記連通路を介して外部と連通した状態とはな
らない。したがって、上記ピペットノズルの内部および
上記ピペットチップの内部には、所定の吸入負圧と吐出
圧とを適切に発生させることが可能であり、上記ピペッ
トノズルに上記連通路を設けたことに起因して上記ピペ
ットチップ内への試料の吸入動作と吸入された試料の吐
出動作とに不具合が生じることはない。一方、上記ピペ
ットチップを上記ピペットノズルから抜き取る際には、
その抜き取り途中において上記連通路が開放状態とな
り、上記ピペットノズルおよび上記ピペットチップのそ
れぞれの内部がそれらの外部と連通するために、それら
ピペットノズルおよびピペットチップの内部の圧力を大
気圧とすることができる。したがって、従来とは異な
り、上記ピペットノズルから上記ピペットチップを高速
で抜き取る場合であっても、上記ピペットチップの先端
の開口部から上記ピペットチップ内に外部の空気が急速
に流入しないようにすることができる。その結果、上記
ピペットチップを抜き取る際に、このピペットチップ内
に残存している試料が上記ピペットノズルに付着しない
ようにすることができる。

【００１１】本願発明の好ましい実施の形態において
は、上記連通路は、上記ピペットノズルの先端部から基
端部に向けて延びるように上記チップ装着部の外面に設
けられた凹溝であり、かつ上記ピペットチップは、上記
凹溝の開口部分を塞ぐようにして上記チップ装着部に外
嵌可能である。

【００１２】このような構成によれば、上記ピペットノ
ズルに上記ピペットチップを外嵌させたときには、この
ピペットチップによって上記凹溝の開口部分を塞ぐこと
により、上記ピペットノズルおよび上記ピペットチップ
のそれぞれの内部が上記凹溝を介して外部と連通しない
ようにすることができる。その一方、上記ピペットチッ
プを上記ピペットノズルから抜き取る際には、上記凹溝
の開口部分が外部に開放されることとなり、この凹溝を
介して上記ピペットチップおよび上記ピペットノズルの
それぞれの内部をそれらの外部と連通させることができ
る。したがって、本願発明が意図する作用が簡易な構造
によって適切に得られることとなる。

【００１３】本願発明の他の好ましい実施の形態におい
ては、上記連通路は、上記チップ装着部をその外面から
上記ピペットノズルの内部に向けて貫通する貫通孔であ
る。

【００１４】このような構成によれば、上記ピペットノ
ズルに上記ピペットチップを嵌合させたときには、この
ピペットチップによって上記貫通孔の開口部を塞ぐこと
ができ、上記ピペットノズルおよび上記ピペットチップ
のそれぞれの内部が上記貫通孔を介して外部と連通しな
いようにすることができる。その一方、上記ピペットチ
ップを上記ピペットノズルから抜き取る際には、上記貫
通孔の上記開口部が塞がれた状態が解除されることとな
り、この貫通孔を介して上記ピペットノズルおよび上記
ピペットチップのそれぞれの内部をそれらの外部と連通
させることができる。したがって、この場合において
も、本願発明が意図する作用が簡易な構造によって適切
に得られることとなる。

【００１５】本願発明のその他の特徴および利点につい
ては、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明
らかになるであろう。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００１７】図１〜図３は、本願発明に係るピペット装
置の一実施形態を示している。本実施形態のピペット装
置Ａは、シリンジポンプ一体型のものであり、ピペット
ノズル１と、シリンジポンプ２と、ジョイント管３とを
具備して構成されている。これらの構成部材は、いずれ
もステンレスやその他の耐食性に優れた材質とされてい
る。

【００１８】ピペットノズル１は、その内部に軸長方向
に延びる貫通孔１０が設けられた筒状であり、その上部
（基部）には、ジョイント管３との連結を図るためのネ
ジ部１１やフランジ部１２が設けられている。このピペ
ットノズル１の長手方向中間部の外周面には、凹溝１３
が設けられており、この凹溝１３にはＯリング１４が装
着されている。このＯリング１４は、後述するピペット
チップ４の装着を確実にするためのものである。ピペッ
トノズル１のＯリング１４の装着箇所からこのピペット
ノズル１の先端部にわたる領域は、ピペットチップ４を
装着するためのチップ装着部１５となっている。

【００１９】チップ装着部１５の外面には、たとえば２
つの凹溝１６が形成されている。各凹溝１６は、本願発
明でいう連通路の一例に相当し、図２によく表われてい
るように、ピペットノズル１の先端部から凹溝１３の近
傍までこのピペットノズル１の軸長方向に延びている。
本実施形態においては、凹溝１６の総数が２つとされて
いるが、本願発明はこれに限定されず、その具体的な数
は問わない。

【００２０】ピペットチップ４は、先端に開口部４０を
有する中空状であり、ピペットノズル１のチップ装着部
１５に対して着脱自在に外嵌可能な第１の管状部４１
と、この第１の管状部４１に連設され、かつこの第１の
管状部４１よりも小径に形成された第２の管状部４２と
を具備している。第１の管状部４１の内周面には、この
ピペットチップ４をチップ装着部１５に装着したときに
Ｏリング１４に嵌合させるための凹溝４２が設けられて
いる。

【００２１】ジョイント管３は、ピペットノズル１とシ
リンジポンプ２とを連結するためのものである。このジ
ョイント管３には、分岐管３０が設けられており、この
分岐管３０に圧力計（図示略）を取り付けることにより
ピペットノズル１内の圧力を測定できるようになってい
る。もちろん、このような圧力測定の必要がない場合に
は、ジョイント管３を用いることなく、ピペットノズル
１とシリンジポンプ２とを直接連結させた構造にするこ
ともできる。また、後述するように、ピペットノズル１
とシリンジポンプ２とを可撓性を有するホースによって
連結した構成とすることもできる。

【００２２】シリンジポンプ２は、シリンダ２０と、こ
のシリンダ２０内において往復動可能なプランジャ２１
とを具備して構成されており、プランジャ２１が往復動
することによりピペットノズル１の内部（貫通孔１０
内）には、試料を吸引するための負圧と、吸引した試料
を吐出するための吐出圧とが発生するようになってい
る。プランジャ２１の往復動は、たとえば図示されてい
ないモータを利用して行われる。

【００２３】上記構成のピペット装置Ａは、適当なホル
ダ（図示略）に保持されるなどして、所定の箇所におけ
る昇降動作や水平方向への往復移動が行えるように構成
されている。

【００２４】次に、上記構成のピペット装置Ａの作用に
ついて説明する。

【００２５】まず、所望の試料のピペッティング作業を
行うには、図１に示したように、予めピペットチップ４
をピペットノズル１のチップ装着部１５に外嵌させてお
く。この場合、ピペットチップ４をその凹溝４２がＯリ
ング１４と嵌合する高さまで押し込む。凹溝４２がＯリ
ング１４に嵌合するときには、クリック感が得られ、ピ
ペットチップ４が適切に装着された旨を明確に認識する
ことが可能となる。また、凹溝４２とＯリング１４との
嵌合は、ピペットチップ４の脱落を防止し得る効果をも
発揮する。

【００２６】ピペットノズル１にピペットチップ４を装
着した状態においては、ピペットノズル１の各凹溝１６
の開口部分がピペットチップ４の第１の管状部４１によ
って塞がれる。したがって、この状態においては、ピペ
ットノズル１やピペットチップ４の内部が各凹溝１６を
介して外部と連通した状態にはなっていない。このた
め、シリンジポンプ２を動作させることにより、ピペッ
トチップ４の内部には吸引負圧や吐出圧を適切に発生さ
せることができ、ピペットチップ４内への試料の取り込
み動作や、その試料の外部への吐出動作をその先端の開
口部４０を介して適切に行わせることができる。

【００２７】１つの試料のピペッティング作業を終えた
後には、ピペットチップ４をピペットノズル１から抜き
外す。ピペットチップ４を、図３の矢印Ｎａ方向に抜き
始めると、各凹溝１６の符号ｎ１で示す上端部が開放状
態となる。すると、ピペットチップ４の内部およびピペ
ットノズル１の内部は、各凹溝１６を介してそれらの外
部と連通し、ピペットチップ４内には各凹溝１６を介し
て外部の空気が流入する。したがって、ピペットチップ
４をピペットノズル１から高速で引き抜く場合であって
も、ピペットチップ４の先端開口部４０からピペットチ
ップ４内に外部の空気が急速に流入しないようにするこ
とができる。

【００２８】その結果、ピペットチップ４内に、仮に前
回の試料ｍが残存していても、この試料ｍがピペットチ
ップ４の先端開口部４０からの空気流によってピペット
ノズル１に向けて運ばれるといったことはなく、ピペッ
トノズル１の汚染を防止することができる。ピペットチ
ップ４内には各凹溝１６を通過して外部の空気が流入す
るが、この空気流の向きはピペットチップ４内に残存し
ている試料ｍをピペットノズル１から遠ざける向きであ
り、この空気流が試料ｍをピペットノズル１に付着させ
ることはない。

【００２９】このように、本実施形態においては、ピペ
ットノズル１に試料ｍが付着することを防止することが
できるために、その後新たなピペットチップをピペット
ノズル１に装着して次の試料のピペッティング作業を行
う場合に、その試料に前回の試料ｍが混入しないように
することができる。また、上記したような原理によれ
ば、ピペットチップ４の寸法を比較的短くした場合であ
っても、ピペットノズル１の汚染を防止することができ
る。したがって、試料ｍをごく微量だけ定量取り出しす
るような場合には、ピペットチップ４として比較的短寸
のもの（小容積のもの）を使用することにより、その定
量取り出しを高精度に行うことが可能となる。

【００３０】図４は、本願発明に係るピペット装置の他
の実施形態を示している。なお、同図においては、上記
実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と
同一符号を付している。

【００３１】図４（ａ）に示すピペット装置において
は、ピペットノズル１のチップ装着部１５に、たとえば
２つの貫通孔１６Ａが設けられている。各貫通孔１６Ａ
は、本願発明でいう連通路の他の例に相当し、チップ装
着部１５の外面からピペットノズル１の貫通孔１０に向
けてチップ装着部１５の壁部を貫通している。本実施形
態における貫通孔１６Ａについても、上記実施形態の凹
溝１６と同様に、その具体的な数は問わず、１以上設け
られていればよい。

【００３２】このような構成のピペット装置において
は、同図（ａ）に示すように、チップ装着部１５にピペ
ットチップ４を外嵌させたときには、各貫通孔１６Ａの
一端開口部がピペットチップ４の第１の管状部４１によ
って塞がれる。したがって、この状態においては、ピペ
ットノズル１の内部やピペットチップ４の内部が各貫通
孔１６Ａを介してそれらの外部と連通することはなく、
それらの内部にはピペッティング動作に必要とされる吸
引負圧と吐出圧とを適切に発生させることができる。こ
れに対し、同図（ｂ）に示すように、ピペットチップ４
をピペットノズル１から抜き始めると、各貫通孔１６Ａ
の一端開口部の閉塞状態が解消される。このため、ピペ
ットノズル１の内部やピペットチップ４の内部は、各貫
通孔１６Ａを介して外部と連通し、大気圧となる。した
がって、ピペットチップ４を高速で引き抜く場合であっ
ても、ピペットチップ４の先端開口部４０から外部の空
気が急速に流入しないようにして、ピペットチップ４内
に付着残存している試料がピペットノズル１に付着しな
いようにすることができる。

【００３３】上述の実施形態から理解されるように、本
願発明でいう連通路としては、貫通孔として形成される
場合（図４に示す実施形態）と、凹溝として形成される
場合（図１〜図３に示す実施形態）とのいずれであって
もよい。また、連通路を、上記した貫通孔や凹溝とは異
なる構成のものに形成してもかまわない。本願発明でい
う連通路は、ピペットノズルからピペットチップを取り
外す途中においてピペットノズルやピペットチップの内
部を外部に連通させるように開放状態になればよく、必
ずしも、ピペットチップの取り外しを開始した直後に開
放状態にならなくてもかまわない。ピペットチップ内の
空間部の体積は、ピペットチップを取り外すときのピペ
ットチップの移動ストロークが長くなるに連れて徐々に
増加し、これに伴って外部の空気がピペットチップの先
端開口部からピペットチップ内に流入する現象を生じる
ため、要は、そのような先端開口部から空気が高速で流
入し始める以前の段階において上記連通路が開放状態に
なればよい。

【００３４】本願発明に係るピペット装置の各部の具体
的な構成は、上述の実施形態に限定されるものではな
く、種々に設計変更自在である。

【００３５】本願発明においては、既述したとおり、ピ
ペットノズルとシリンジポンプとを可撓性を有するホー
スによって連結した構造とすることもできる。このよう
な構造においては、シリンジポンプを一定箇所に固定し
て設けた上で、ピペットノズルのみを適当な動作手段に
よって所定位置において昇降させ、あるいは水平方向に
往復動させることができる。むろん、シリンジポンプに
よって発生される吸引負圧や吐出圧は、上記ホースを介
してピペットノズルに伝達させることができる。ただ
し、本願発明においては、ピペットノズルの内部に所定
の吸引負圧や吐出圧を発生させる手段として、シリンジ
ポンプとは異なる手段を用いることが可能である。本願
発明は、手動操作によって吸引負圧と吐出圧とを発生さ
せる手動式のピペット装置に適用することも可能であ
る。

【００３６】また、ピペットチップとしては、種々の形
状、サイズおよび材質のものを用いることが可能であ
り、その具体的な構成も限定されない。さらに、本願発
明に係るピペット装置は、人体の血液や尿などのピペッ
ティング作業用途に限定されるものでもなく、試料の種
類や具体的な使用用途も問わない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係るピペット装置の一実施形態を示
す断面図である。

【図２】図１に示すピペット装置に組み込まれているピ
ペットノズルの斜視図である。

【図３】図１に示すピペット装置の作用を示す要部断面
図である。

【図４】（ａ）は、願発明に係るピペット装置の他の実
施形態を示す要部断面図であり、（ｂ）は、その作用を
示す要部断面図である。

【図５】（ａ），（ｂ）は、従来技術を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

Ａ ピペット装置 ｍ 試料 １ ピペットノズル ４ ピペットチップ １５ チップ装着部 １６ 凹溝（連通路） １６Ａ 貫通孔（連通路）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に吸引負圧と吐出圧とを発生可能に
   構成されたピペットノズルを具備しており、かつこのピ
   ペットノズルには、先端に開口部を有する中空状のピペ
   ットチップが着脱可能に嵌合されるチップ装着部が設け
   られている、ピペット装置であって、 上記ピペットノズルには、上記チップ装着部に上記ピペ
   ットチップが嵌合されたときに閉塞され、かつ上記ピペ
   ットチップが上記チップ装着部から取り外されるときに
   は、その取り外し途中において開放状態となることによ
   り上記ピペットノズルおよび上記ピペットチップのそれ
   ぞれの内部をそれらの外部に連通させる連通路が設けら
   れていることを特徴とする、ピペット装置。
2. 【請求項２】 上記連通路は、上記ピペットノズルの先
   端部から基端部に向けて延びるように上記チップ装着部
   の外面に設けられた凹溝であり、かつ上記ピペットチッ
   プは、上記凹溝の開口部分を塞ぐようにして上記チップ
   装着部に外嵌可能である、請求項１に記載のピペット装
   置。
3. 【請求項３】 上記連通路は、上記チップ装着部をその
   外面から上記ピペットノズルの内部に向けて貫通する貫
   通孔である、請求項１に記載のピペット装置。