JP2002228669A - 液体移送器及び反応容器 - Google Patents

液体移送器及び反応容器

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JP2002228669A
JP2002228669A JP2001023048A JP2001023048A JP2002228669A JP 2002228669 A JP2002228669 A JP 2002228669A JP 2001023048 A JP2001023048 A JP 2001023048A JP 2001023048 A JP2001023048 A JP 2001023048A JP 2002228669 A JP2002228669 A JP 2002228669A
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    • B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
    • B67D7/06—Details or accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/0241—Drop counters; Drop formers
    • B01L3/0262—Drop counters; Drop formers using touch-off at substrate or container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
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    • B01L3/50853—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates with covers or lids

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微量の溶液を取り扱う。 【解決手段】 溶液１５を収容した容器１７上にキャピ
ラリ１を移動させる。配管５内を周辺気圧に開放した
状態で、容器１７を上昇させ、キャピラリ１の一端１ａ
を溶液１５中に浸け、毛管現象によりキャピラリ１内に
溶液１５を導入する。容器１７を下降させてキャピラ
リ１の一端１ａを容器１７中の溶液１５から離した後、
キャピラリ１を移送先の容器１９上に移動させる。配
管５を加圧機構に接続し、配管５内を加圧してキャピラ
リ１の他端１ｂ側からキャピラリ１内を加圧し、キャピ
ラリ１内の溶液１５を容器１９内に排出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は微量の液体を取り扱
う反応容器及び液体移送器に関するものである。本発明
の液体移送器は、例えば微量分注、特に、微量の溶液を
反応容器から他の容器に移す用途に使用される。本発明
の反応容器は、例えば酵素処理、誘導体化、遺伝子増幅
反応など、あらゆる分析の前処理に使用される。
【０００２】
【従来の技術】従来、微量の液体サンプル（以下、単に
サンプルという）を取り扱う際、反応容器として、９６
穴や３８４穴などのマイクタイタープレートのウエルを
反応容器として用いている。また、反応容器としてキャ
ピラリを用い、キャピラリ内にサンプル及び試薬を封じ
込めて反応させている。また、微量のサンプルを取り扱
う液体移送器としては、シリンジなどの吸引吐出機構に
より管状のノズル内にサンプルを出し入れする分注器を
用いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】容器容量にあわせた反
応スケールだと試薬代が大きな負担となるので、例えば
種々のスクリーニングやジェノタイピング（遺伝子型解
析）等においては、反応スケールの微量化（ナノリット
ルオーダー）が進んでいる。さらに、多検体の同時処理
による効率の向上が要求されている。
【０００４】しかし、シリンジを使用した従来の液体移
送器では、シリンジ容量を起因とする微量化対応への限
界がある。また、多検体への対応への流路の増設に伴う
装置複雑化による限界がある。少数流路の繰り返し使用
に関しては、洗浄の必要性やノズル移動による所要時間
の増加などの課題がある。
【０００５】一方、反応容器の容量を小さくして微量な
サンプルの反応を行なう場合、蒸発による試薬濃度の変
化や、混合不充分による反応の停止を防ぐため、容器を
密閉する必要がある。また、容器内を密閉状態にする
と、反応後の検体の取出しの際に、容器の密閉状態を破
る必要があり、微小空間での開閉の際の圧力変化による
サンプルの損失など留意すべき点が多い。
【０００６】そこで本発明は、微量の溶液を取り扱うこ
とができる液体移送器及び反応容器を提供することを目
的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる液体移送
器は、毛管現象により一端から液体を吸引するための細
管と、細管の他端側から細管内を加圧するための加圧機
構と、細管の他端を、周辺気圧に開放した状態又は加圧
機構に接続した状態のいずれかにする接続機構とを備え
ているものである。
【０００８】細管を使用し、接続機構により細管の他端
側周辺気圧に開放した状態で一端面を溶液に浸漬するこ
とで、毛管現象により細管内に溶液の吸引を行なう。吸
引量は細管の内径及び長さで定量する。その後、接続機
構により他端を加圧機構に接続し、加圧機構により細管
内を他端側から加圧して溶液の吐出を行なう。また多数
の検体についても、細管の本数を増加させることにより
簡単に対処できる。
【０００９】本発明にかかる反応容器の第１の態様は、
一表面に１又は複数の窪みが形成された容器基板と、容
器基板の窪みが形成された表面を覆い、窪みに収容され
た液体を取り出す際には細管により貫通される弾性部材
とを備えているものである。
【００１０】基板容器の窪みに溶液を収容した後、容器
基板と弾性部材を重ねあわせて密閉空間を作り反応空間
とする。反応終了後、弾性部材を細管により貫通し、弾
性部材の変形により反応空間内を加圧して細管内に溶液
を取り込む。
【００１１】本発明にかかる反応容器の第２の態様は、
一表面に１又は複数の窪みが形成された容器基板と、容
器基板の窪みが形成された表面を覆うための弾性部材と
を備え、容器基板は、窪みの底部に、弾性部材が窪み内
へ付勢されたときに圧力により破損する排出部を備えて
いるものである。
【００１２】基板容器の窪みに溶液を収容した後、容器
基板と弾性部材を重ねあわせて密閉空間を作り反応空間
とする。反応終了後、弾性部材を窪み内へ付勢すること
により反応空間内を加圧して排出部を破損させ、窪みの
底部から溶液を回収する。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の液体移送器において、接
続機構は、細管の他端と加圧機構との間に密閉空間を形
成する密閉空間形成部材と、バルブの切替えにより密閉
空間を密閉した状態又は周辺気圧に開放した状態にする
切替え機構とを備えていることが好ましい。
【００１４】本発明の液体移送器において、接続機構
は、細管の外周に密着して保持する細管支持部材と、細
管保持部材に着脱可能に配置され、細管保持部材との接
続時に細管の他端側と加圧機構との間に密閉空間を形成
する加圧ユニットとを備えていることが好ましい。
【００１５】本発明の反応容器において、窪みの位置に
対応して、細管又弾性部材を窪み内へ付勢するための付
勢部材を窪みへ導くための貫通穴を備えた案内部材をさ
らに備えていることが好ましい。
【００１６】本発明の反応容器において、反応容器を容
器基板側と弾性部材側の両方から挟み込むための一対の
熱伝導性部材をさらに備えていることが好ましい。弾性
部材側の熱伝導性部材には、窪みの位置に対応して、細
管又弾性部材を窪み内へ付勢するための付勢部材を窪み
へ導くための貫通穴が設けられていることが好ましい。
【００１７】
【実施例】図１は液体移送器の一実施例の動作を示す図
である。図２はその実施例を一部断面で示す構成図であ
る。図１では三方弁７、大気開放用流路９、加圧用流路
１１及び加圧機構１３の図示は省略されている。図１及
び図２を参照してこの実施例の構成を説明する。
【００１８】貫通孔が設けられた平板状の支持部材３が
設けられている。支持部材３の貫通孔にキャピラリ（細
管）１が一端１ａを下側、他端１ｂを上側にして固定さ
れている。キャピラリ１と支持部材３の貫通孔との間の
空間は密閉されている。キャピラリ１の他端１ｂ側の支
持部材３の面には、他端１ｂを覆う状態で配管５の一端
が接続されている。配管５の他端は三方弁７に接続され
ている。三方弁７には大気開放用流路９と加圧機構１３
につながる加圧用流路１１も接続されている。三方弁７
は配管５を大気開放用流路９又は加圧用流路１１に切り
替えて接続する。加圧機構１３は加圧用の気体を加圧流
路１１に供給して、三方弁７及び配管５を介してキャピ
ラリ１内を加圧するためのものであり、例えばコンプレ
ッサ、圧縮ガスボンベ、シリンジ機構などを用いること
ができる。
【００１９】本発明の液体移送器を構成する密閉空間形
成部材は支持部材３及び配管５により構成され、切替え
機構は三方弁７により構成される。本発明の液体移送器
を構成する接続機構は、支持部材３、配管５、三方弁
７、大気開放用流路９及び加圧用流路１１により構成さ
れる。
【００２０】次に、図１及び図２を参照してこの実施例
の動作を説明する。 サンプルや試薬などの移送したい溶液１５を収容した
容器１７上にキャピラリ１を移動させる。 三方弁７により配管５を大気開放用流路９に接続した
状態で、容器１７を上昇させ、キャピラリ１の一端１ａ
を溶液１５中に浸ける。毛管現象によりキャピラリ１内
に溶液１５が侵入して満たされる。キャピラリ１内に吸
引される溶液１５の液量はキャピラリ１内の容積によっ
て決定される。その後、三方弁７を切り替えて配管５を
加圧用流路１１に接続する。
【００２１】容器１７を下降させて、キャピラリ１の
一端１ａを容器１７中の溶液１５から離した後、キャピ
ラリ１を移送先の容器１９上に移動させる。 加圧機構１３により加圧用の気体を加圧流路１１に供
給して、三方弁７及び配管５を介してキャピラリ１の他
端１ｂ側からキャピラリ１内を加圧して、キャピラリ１
内の溶液１５を容器１９内に排出する。これにより、容
器１９内にはキャピラリ１内の容積によって決定される
液量の溶液１５が収容される。
【００２２】この実施例ではキャピラリ１を１本のみ備
えているが、９６ウエルや３８４ウエルのタイタープレ
ート中の液を移送する場合には、プレート上のウエル位
置に合わせて、複数本のキャピラリを配置し、キャピラ
リの管抵抗に比べて十分大きな加圧を行なえば、同時に
複数のサンプルの移送が可能である。
【００２３】キャピラリ１内の洗浄については、洗浄液
にキャピラリ１の一端１ａをつけ、キャピラリ１内に洗
浄液を満たした後、ドレインに排出する工程を繰り返す
ことにより行なうことができる。また、安価なキャピラ
リ１を弾性部材（エラストマー）により密着して挟持し
てディスポーザブルとすれば、キャピラリ１内の洗浄は
不要となる。
【００２４】図３は液体移送器の他の実施例を一部断面
で示す構成図である。この実施例はキャピラリをディス
ポーザブルとし、液排出機構としてダイヤフラムを用い
たものである。キャピラリ１を配置するための複数の貫
通孔が対応する位置に設けられたトッププレート２１と
ベースプレート２３との間にエラストマー２５が挟み込
まれて固定されている。トッププレート２１及びベース
プレート２３の貫通穴にはキャピラリ１が一端１ａを下
側、他端１ｂを上側にしてエラストマー２５を貫通して
配置されており、エラストマー２５により密着して固定
されている。トッププレート２１、ベースプレート２３
及びエラストマー２５は細管支持部材２７を構成する。
【００２５】細管支持部材２７で、トッププレート２１
のエラストマー２５とは反対側の面にＯリング２９を介
して着脱可能に密着して、各キャピラリ１の他端１ｂを
個別に覆う密閉空間を形成するための複数の加圧室３１
が設けられた加圧ユニット３３が設けられている。加圧
室３１の一壁面はダイヤフラム３５により構成されてい
る。各ダイヤフラム３５の加圧室３１とは反対側の空間
は共通の加圧室３７となっている。加圧ユニット３３に
は共通の加圧室３７を加圧機構４１に接続するための配
管３９が設けられている。共通の加圧室３７は配管３９
につながる部分を除いて密閉された空間である。加圧機
構４１は加圧用の気体を配管３９に供給して共通の加圧
室３７内を加圧するためのものであり、例えばコンプレ
ッサ、圧縮ガスボンベ、シリンジ機構などを用いること
ができる。
【００２６】本発明の液体移送器を構成する接続機構
は、トッププレート２１、ベースプレート２３及びエラ
ストマー２５を備えた細管支持部材２７、ならびにＯリ
ング２９、加圧室３１、ダイヤフラム３５、共通の加圧
室３７及び配管３９を備えた加圧ユニット３３により構
成される。
【００２７】図４は、図３の実施例の動作を示す図であ
る。 キャピラリ１の配列に対応して配列され、移送したい
溶液１５を収容した複数の容器１７上に、加圧ユニット
３３を分離した状態の細管支持部材２７を移動させてキ
ャピラリ１を容器１７上に位置させる。 容器１７を上昇させ、キャピラリ１の一端１ａを溶液
１５中に浸ける。毛管現象によりキャピラリ１内に溶液
１５が侵入して満たされる。キャピラリ１内に吸引され
る溶液１５の液量はキャピラリ１内の容積によって決定
される。
【００２８】容器１７を下降させて、キャピラリ１の
一端１ａを容器１７中の溶液１５から離した後、キャピ
ラリ１の配列に対応して配列された移送先の容器１９上
に細管支持部材２７を移動させてキャピラリ１をそれぞ
れ容器１９上に位置させる。 Ｏリング２９を介して加圧ユニット３３を細管支持機
構２７に装着する。 加圧機構４１により、配管３９を介して加圧用の気体
を共通の加圧室３７へ供給して共通の加圧室３７内を加
圧する。共通の加圧室３７内を加圧することによりダイ
ヤフラム３５を加圧室３１側へ付勢して加圧室３１内を
加圧する。加圧室３１内を加圧することによりキャピラ
リ１内を他端１ｂ側から加圧し、キャピラリ１内の溶液
１５を容器１９内に排出する。これにより、容器１９内
にはキャピラリ１内の容積によって決定される液量の溶
液１５が収容される。
【００２９】この実施例では、ダイヤフラム３５により
キャピラリ１の他端１ｂを覆う加圧室３１内を加圧する
ので、排出後にキャピラリ１の一端１ａから過剰な気体
の流出を抑制して、容器１９内に収容した溶液１５内に
泡が発生したり、溶液１５の蒸発が起こったりするのを
抑制することができる。また、この実施例では、共通の
加圧室３７内を加圧して複数のキャピラリ１について同
時に液排出を行なっているが、各加圧室３１に対応して
ダイヤフラム３５を介して個別の加圧空間を設けるよう
にすれば、任意のキャピラリ１内の液排出を選択でき
る。また、１本のキャピラリのみに対応する加圧ユニッ
トを設けるようにすれば、任意のキャピラリ１内の液排
出を選択できる。
【００３０】図３及び図４の実施例では、加圧用の気体
によりダイヤフラム３５を加圧室３１側へ付勢している
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばソ
レノイドやピエゾ素子でダイヤフラム３５を上下させて
もよい。図５は液体移送器のさらに他の実施例の動作を
示す側面断面図である。図３及び図４と同じ機能を果た
す部分には同じ符号を付す。この実施例は、加圧機構と
して、ダイヤフラム３５を加圧室３１側へ付勢するため
のソレノイドを備えたものである。
【００３１】トッププレート２１、ベースプレート２３
及びエラストマー２５からなる細管支持部材２７が設け
られている。細管支持部材２７には、図３の実施例と同
様にして、複数本のキャピラリ１が配置されている。細
管支持部材２７で、トッププレート２１のエラストマー
２５とは反対側の面にＯリング２９を介して着脱可能に
密着して、各キャピラリ１の他端１ｂを個別に覆う密閉
空間を形成するための複数の加圧室３１が設けられた加
圧ユニット３３ａが設けられている。加圧室３１の一壁
面はダイヤフラム３５により構成されている。
【００３２】加圧ユニット３３ａには、ダイヤフラム３
５の加圧室３１とは反対の各加圧室３１に対応する位置
に、加圧機構としてのソレノイド３４がそれぞれ配置さ
れている。ソレノイド３４は、ダイヤフラム３５を加圧
室３１側へ付勢するための磁性を帯びた芯部材３４ａ
と、芯部材３４ａを摺動させるためのコイル３４ｂ及び
バネ３４ｃと、コイル３４ｂに電流を流すための電源３
４ｄと、コイル３４ｂへの通電を制御するためのスイッ
チ３５ｅを備えている。スイッチ３５ｅがオフでありコ
イル３４ｂに電流が流れていない状態では、バネ３４ｃ
により芯部材３４ａがコイル３４ｂ側へ付勢され、スイ
ッチ３５ｅがオンでありコイル３４ｂに電流が流れてい
る状態では、コイル３４ｂで発生する磁界により芯部材
３４ａがダイヤフラム３５側へ付勢される。
【００３３】本発明の液体移送器を構成する接続機構
は、トッププレート２１、ベースプレート２３及びエラ
ストマー２５を備えた細管支持部材２７、ならびにＯリ
ング２９、加圧室３１及びダイヤフラム３５を備えた加
圧ユニット３３ａにより構成される。
【００３４】この実施例の動作を説明する。 （Ａ）図４の工程から工程と同様にして、キャピラ
リ１内に溶液１５を吸引し、移送先の容器１９上に細管
支持部材２７を移動させた後、Ｏリング２９を介して加
圧ユニット３３ａを細管支持機構２７に装着する。この
とき、ソレノイド３４のスイッチ３４ｅはオフであり、
芯部材３４ａはバネ３４ｃによりコイル３４ｂ側へ付勢
されている。
【００３５】（Ｂ）スイッチ３４ｅをオンにしてコイル
３４ｂに電流を流してコイル３４ｂに磁界を発生させて
芯部材３４ａをダイヤフラム３５側へ移動させ、芯部材
３４ａによりダイヤフラム３５を加圧室３１側へ付勢し
て加圧室３１内を加圧する。加圧室３１内を加圧するこ
とによりキャピラリ１内を他端１ｂ側から加圧し、キャ
ピラリ１内の溶液１５を容器１９内に排出する。これに
より、容器１９内にはキャピラリ１内の容積によって決
定される液量の溶液１５が収容される。この実施例で
は、所望のキャピラリ１に対応するスイッチ３４ｅをオ
ンにすることにより、任意のキャピラリ１内の液排出を
選択できる。
【００３６】図６は液体移送器のさらに他の実施例を示
す図であり、（Ａ）は側面断面図、（Ｂ）は側面図であ
る。図１と同じ部分には同じ符号を付し、その説明は省
略する。支持部材３の貫通孔にキャピラリ１が一端１ａ
を下側、他端１ｂを上側にして固定されている。キャピ
ラリ１と支持部材３の貫通孔との間の空間は密閉されて
いる。キャピラリ１の他端１ｂ側の支持部材３の面に
は、他端１ｂを覆う加圧室部材４３がＯリング４５を介
して着脱可能に配置されている。加圧室部材４３の外壁
にはヒータ４７が取り付けられている。ヒータ４７には
電源４９が電気的に接続されている。ヒータ４７及び電
源４９により形成される回路には、ヒータ４７への通電
を制御するためのスイッチ５０が設けられている。
【００３７】この実施例では、毛管現象によりキャピラ
リ１内に液を吸引した後、加圧室部材４３を支持部材３
にスイッチ５０をオフにした状態で装着する。スイッチ
５０をオンにしてヒータ４７に通電し、ヒータの熱によ
り加圧室部材４３の内圧を高めてキャピラリの一端１ｂ
側からキャピラリ１の内部を加圧して、キャピラリ１内
の溶液１５を容器１９内に排出する。
【００３８】このように、本発明の液体移送器ではキャ
ピラリを用い、毛管現象によりキャピラリ内に溶液の吸
引を行ない、吸引量は細管の内径及び長さで定量するの
で、微量の溶液を取り扱うことができる。特に、分析系
の所定の前処理への応用など、取り扱う液量が固定され
ている場合には、簡単な構造で、微量サンプルに対応し
た効率のよい液移送を実現できる。
【００３９】図７は反応容器の一実施例を示す断面図で
ある。例えばガラスやシリコン、シリコーンラバーなど
からなる容器プレート（容器基板）５１が設けられてい
る。容器プレート５１の一表面に、溶液１５を収容する
ためのテーパ状の窪み５３が複数形成されている。容器
プレート５１の窪み５３が形成された面に、例えばシリ
コーンラバーなどのエラストマーからなる蓋プレート５
５が密着されている。窪み５３の上部が蓋プレート５５
により密閉されることにより窪み５３は密閉された反応
空間となる。蓋プレート５５の材料としてエラストマー
を使用することにより密閉空間を簡単に作れる。
【００４０】容器プレート５１及び蓋プレート５５は一
対の金属プレート（熱伝導性部材）５７，５９により挟
み込まれている。蓋プレート５５側の金属プレート５７
には窪み５３に対応する位置に、キャピラリを導くため
の貫通穴５７ａが形成されている。図示は省略するが、
金属プレート５７，５９には温度調節を行なう加熱・冷
却機構としてのペルチエ素子が取り付けられている。金
属プレート５７は、本発明の反応容器を構成する案内部
材を兼ねるものである。
【００４１】この反応容器を用いたサンプルの調製時の
操作の一例を説明する。 容器プレート５１の窪み５３にサンプルと試薬などの
混合液を分注する。この分注には図１から図６に示した
本発明の液体移送機構を用いることができる。 容器プレート５１の窪み５３が形成された表面に蓋プ
レート５５を配置する。 金属プレート５７，５９により容器プレート５１及び
蓋プレート５５を挟み込んで窪み５３を密閉する。 金属プレート５７，５９に取り付けられているペルチ
エ素子（図示は省略）により温度サイクルをかけ、窪み
５３内でサンプルと試薬の反応を促進させる。
【００４２】図８は図７の反応容器の窪み内から溶液を
取り出す工程の一例を示す断面図である。キャピラリ１
を金属プレート５７に設けられた貫通穴５７ａを通して
蓋プレート５５に突き刺して貫通させる。その際、エラ
ストマーからなる蓋プレート５５の変形による窪み５３
内の圧力の上昇及びキャピラリの毛管現象により、窪み
５３内の溶液をキャピラリ１内に取り込む。キャピラリ
１内に導入したサンプルはキャピラリ１内を加圧するこ
とにより任意の場所に取り出せる。
【００４３】蓋プレート５５の材料としてエラストマー
を使用することにより、窪み５３内に収容した溶液の取
出しの際、蓋プレート５５をキャピラリ１により貫通し
てサンプルへの接触が可能となり、密閉空間を形成して
いる蓋プレート５５を外す必要がないので、窪み５３内
の溶液の損失が防げる。窪み５３内の溶液の取出しに、
本発明の液体移送器を用いることができる。また、キャ
ピラリ１を複数本配置すれば、多数のサンプルの処理を
同時に行なうことができる。
【００４４】次に、エラストマーからなる容器プレート
５１の作成方法の一例を説明する。 シリコンウエハ上に例えばケミカルエッチングにより
凸型の鋳型を作成する。 後工程での容器プレートの剥離を容易にするために、
鋳型表面にシラン処理を施す。シラン処理は、3%(v/v)d
imethyloctadecylchlorosilane/0.025% H2O in toluene
（トルエンに０.０２５％の体積比で水が加えられた溶
液に、３％の体積比でdimethyloctadecylchlorosilane
が添加された溶液）を用いて２時間行なった。 鋳型を型枠内に固定する。 ポリマー材と硬化材を型に流し込む。Sylgard 184（D
ow Corning社（米国）製品、SylgardはDow Corning社の
登録商標）とその硬化材を重量比で１０：１の割合で混
合し、６５℃で４時間の条件で硬化させた。 硬化したポリマー材を鋳型から剥がし取る。これによ
り、鋳型の凸部が転写された窪みを備えた容器プレート
を形成する。また、平面上で同様に作成したＰＤＭＳ
（poly(dimethylsiloxane)）のプレートを蓋プレート５
５として使用する。
【００４５】エラストマーによる微細加工は、エッチン
グではなく鋳型によるレプリカ法で加工できるため、非
常に安価な反応容器を作成できる。これにより、反応容
器をディスポーザブルとして、洗浄工程の省略や、コン
タミネーションの危険を解消できる。容器プレート５１
及び蓋プレート５５を温調する際の熱伝導効率の安定
や、サンプル取り出し時のキャピラリ１による蓋プレー
ト５５の貫通のために、上記作成方法において、ポリマ
ーの厚さを制御する必要があるので、鋳型へのポリマー
材の流し込みにスピンコートを使用することが好まし
い。
【００４６】また、容器プレート５１の他の作成方法と
しては、シリコン基板やガラス基板の表面に光リソグラ
フィー技術及びエッチング技術を用いて窪み５３を形成
する方法が挙げられる。この方法によれば、微小な窪み
の集積率を高めることが容易である。また、鋳型を形成
する際に光リソグラフィー技術及びエッチング技術を用
いれば、凸部の集積率、引いては微小な窪みの集積率を
高めることが容易になる。
【００４７】図９は、図７の反応容器の窪み内から溶液
を取り出す工程の他の例を示す断面図である。これは窪
み５３の溶液の取出しの際に、窪み５３の内圧を強制的
に高め、キャピラリ１内への溶液の導入を確実に行なえ
るようにしたものである。金属プレート５７を取り外し
た後、窪み５３の形状に合わせて先端６０ａを加工した
スリーブ６０を通したキャピラリ１により蓋プレート５
５を貫通した後、スリーブ６０により蓋プレート５５を
窪み５３側へ付勢して変形させ、窪み５３の内圧を上昇
させてキャピラリ１内に溶液を導入する。スリーブ６０
の位置を保持したままキャピラリ１を抜けば窪み５３内
の溶液を窪み５３から取り出せる。このようなスリーブ
６０は本発明の液体移送器に装着することができる。
【００４８】図１０は反応容器の他の実施例を示す断面
図である。例えばガラスやシリコン、シリコーンラバー
などからなる容器プレート６１が設けられている。容器
プレート５１の一表面に、溶液１５を収容するためのテ
ーパ状の窪み６３が複数形成されている。窪み６３の底
部は厚みが薄く形成されており、排出部６３ａを構成す
る。容器プレート６１の窪み６３が形成された面に、例
えばシリコーンラバーなどのエラストマーからなる蓋プ
レート６５が密着されている。窪み６３の上部が蓋プレ
ート６５により密閉されることにより、窪み６３は密閉
された反応空間となる。
【００４９】蓋プレート６５の容器プレート６１とは反
対側にガイドプレート（案内部材）６７が配置されてい
る。ガイドプレート６７には、蓋プレート６５を窪み６
３内へ付勢するための加圧シャフト（付勢部材）６８を
窪み６３へ案内するための貫通穴６７ａが窪み６３の位
置に対応して複数形成されている。加圧シャフト６８の
先端は窪み６３の形状に沿って丸めて形成されている。
容器プレート６１の窪み６３が形成された面とは反対側
の面にリザーバプレート６９が配置されている。リザー
バプレート６９には、窪み６３の排出部６３ａの位置に
対応してリザーバ６９ａとしての凹部が複数形成されて
いる。容器プレート６１及び蓋プレート６５は、ガイド
プレート６７及びリザーバプレート６９により挟み込ま
れている。
【００５０】窪み６３内の溶液を取り出す際、ガイドプ
レート６７の貫通穴６７ａに加圧シャフト６８を挿入
し、蓋プレート６５を窪み６３内へ付勢して窪み６３内
の空間を圧縮する。これにより、窪み６３の内圧が上昇
し、窪み６３の内壁で最も薄い排出部６３ａが破損し、
窪み６３内の溶液がリザーバ６９ａに吐出される。この
実施例によれば、密閉空間を形成している蓋プレート６
５を外す必要がないので、窪み６３内の溶液の損失が防
げる。また、ガイドプレート６７の材料として熱伝導性
材料を用いれば、本発明の反応容器を構成する熱伝導性
部材を兼ねることができる。
【００５１】図１０に示した容器プレート６１を、エラ
ストマーからなる容器プレート５１の上記作成方法の一
例と同様にして作成する際、窪み６３の底部の厚み、す
なわち排出部６３ａの厚みは、鋳型の凸部の高さと、容
器プレート６１の厚みの差により決定される。鋳型の凸
部の高さは、鋳型作成時に決まるから、鋳型に流し込む
ポリマー材の厚さをスピンコーティングにより制御すれ
ば、安定した排出部６３ａの厚みを得ることができる。
【００５２】以上、本発明にかかる液体移送器及び反応
容器の実施例を説明したが、本発明はこれに限定される
ものでははく、特許請求の範囲に記載の本発明の範囲内
で種々の変更が可能である。
【００５３】
【発明の効果】本発明にかかる液体移送器は、毛管現象
により一端から液体を吸引するための細管と、細管の他
端側から細管内を加圧するための加圧機構と、細管の他
端を、周辺気圧に開放した状態又は加圧機構に接続した
状態のいずれかにする接続機構とを備えているので、毛
管現象により細管内に溶液の吸引を行ない、吸引量は細
管の内径及び長さで定量することができ、微量の溶液を
取り扱うことができる。特に、分析系の所定の前処理へ
の応用など、取り扱う液量が固定されている場合には、
簡単な構造で、微量サンプルに対応した効率のよい液移
送を実現できる。
【００５４】本発明にかかる反応容器の第１の態様は、
一表面に１又は複数の窪みが形成された容器基板と、容
器基板の窪みが形成された表面を覆い、窪みに収容され
た液体を取り出す際には細管により貫通される弾性部材
とを備えているので、容器基板と弾性部材を重ねあわせ
て、微量な溶液を反応させるための密閉された反応空間
を形成できる。さらに弾性部材を細管により貫通するこ
とにより、窪み内の溶液を細管内に取り込むことができ
る。
【００５５】本発明にかかる反応容器の第２の態様は、
一表面に１又は複数の窪みが形成された容器基板と、容
器基板の窪みが形成された表面を覆うための弾性部材と
を備え、容器基板は、窪みの底部に、弾性部材が窪み内
へ付勢されたときに圧力により破損する排出部を備えて
いるので、容器基板と弾性部材を重ねあわせて、微量な
溶液を反応させるための密閉された反応空間を形成でき
る。さらに弾性部材を窪み内へ付勢することにより反応
空間内を加圧して排出部を破損させ、窪みの底部から溶
液を回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 液体移送器の一実施例の動作を示す図であ
る。
【図２】 同実施例を一部断面で示す構成図である。
【図３】 液体移送器の他の実施例を一部断面で示す構
成図である。
【図４】 同実施例の動作を示す図である。
【図５】 液体移送器のさらに他の実施例の動作を示す
側面断面図である。
【図６】 液体移送器のさらに他の実施例を示す図であ
り、（Ａ）は側面断面図、（Ｂ）は側面図である。
【図７】 反応容器の一実施例を示す断面図である。
【図８】 同実施例の窪み内から溶液を取り出す工程の
一例を示す断面図である。
【図９】 同実施例の窪み内から溶液を取り出す工程の
他の例を示す断面図である。
【図１０】 反応容器の他の実施例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
１ キャピラリ １ａ キャピラリの一端 １ｂ キャピラリの他端 ３ 支持部材 ５ 配管 ７ 三方弁 ９ 大気開放用流路 １１ 加圧用流路 １３ 加圧機構 １５ 溶液 １７ 移送元の容器 １９ 移送先の容器 ５１ 容器プレート ５３ 窪み ５５ 蓋プレート ５７，５９ 金属プレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G052 AB27 AC30 AD06 AD26 AD46 BA02 BA14 CA04 CA18 CA28 CA39 DA06 DA22 EB11 EB13 EC14 FB02 HC02 HC07 HC27 JA07 2G058 AA09 BB02 BB09 BB19 BB27 CC01 CC11 CC19 EA02 EA04 EB11 EB15 EB19 ED10 ED12 ED18 ED35 FA01

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 毛管現象により一端から液体を吸引する
    ための細管と、 前記細管の他端側から前記細管内を加圧するための加圧
    機構と、 前記細管の他端を、周辺気圧に開放した状態又は前記加
    圧機構に接続した状態のいずれかにする接続機構と、を
    備えた液体移送器。
  2. 【請求項２】 前記接続機構は、前記細管の他端と前記
    加圧機構との間に密閉空間を形成する密閉空間形成部材
    と、バルブの切替えにより前記密閉空間を密閉した状態
    又は周辺気圧に開放した状態にする切替え機構とを備え
    ている請求項１に記載の液体移送器。
  3. 【請求項３】 前記接続機構は、前記細管の外周に密着
    して保持する細管支持部材と、前記細管保持部材に着脱
    可能に配置され、前記細管保持部材との接続時に前記細
    管の他端側と前記加圧機構との間に密閉空間を形成する
    加圧ユニットとを備えている請求項１に記載の液体移送
    器。
  4. 【請求項４】 一表面に１又は複数の窪みが形成された
    容器基板と、前記容器基板の前記窪みが形成された表面
    を覆い、前記窪みに収容された液体を取り出す際には細
    管により貫通される弾性部材とを備えている反応容器。
  5. 【請求項５】 一表面に１又は複数の窪みが形成された
    容器基板と、前記容器基板の前記窪みが形成された表面
    を覆うための弾性部材とを備え、前記容器基板は、前記
    窪みの底部に、前記弾性部材が前記窪み内へ付勢された
    ときに圧力により破損する排出部を備えている反応容
    器。
  6. 【請求項６】 前記窪みの位置に対応して、細管又前記
    弾性部材を前記窪み内へ付勢するための付勢部材を前記
    窪みへ導くための貫通穴を備えた案内部材をさらに備え
    ている請求項４又は５に記載の反応容器。
  7. 【請求項７】 反応容器を前記容器基板側と前記弾性部
    材側の両方から挟み込むための一対の熱伝導性部材をさ
    らに備えている請求項４又は５に記載の反応容器。
  8. 【請求項８】 前記弾性部材側の前記熱伝導性部材に
    は、前記窪みの位置に対応して、細管又前記弾性部材を
    前記窪み内へ付勢するための付勢部材を前記窪みへ導く
    ための貫通穴が設けられている請求項７に記載の反応容
    器。
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