JP2002250737A

JP2002250737A - ビーズと微量液体の位置制御機構

Info

Publication number: JP2002250737A
Application number: JP2001048580A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Chiba; 俊彦千葉
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-09-06

Abstract

(57)【要約】【課題】検体を結合したビーズをハンドリングし、試
薬等の微量の液体との反応を行うことが可能なビーズと
微量液体の位置制御機構を提供する。【解決手段】圧力を利用してビーズと液体を移動させ
るビーズと微量液体の位置制御機構において、ビーズ１
を導入する第１導管１０と、上記第１導管１０に接続さ
れたビーズ通路７と、上記第１導管１０に接続され、試
薬１４を導入する第２導管２６と、上記第２導管２６よ
り細径に形成され、一方の端部が第２導管２６の側壁面
に接続され、内面が疎液性の性質を有する第１細管２７
と、上記第１細管２７の他端に連通された試薬通路２３
と、一方の端部が試薬通路２３の側壁面に接続され、内
面が疎液性の性質を有する第２細管３０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発明は、ビーズと
微量液体の位置制御機構に関し、さらに、詳細には、複
数の種類のビーズと、複数の種類の微量液体を位置制御
して混合させる機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、生化学マイクロ分析システム
においては、ビーズに検体を結合させ、定量、分析する
ことは数多く提案されてきた。そして、検体を結合させ
た微量のビーズを、定量、分析するためには、微量の試
薬等の液体をハンドリングする技術が必要である。

【０００３】微量の液体をハンドリングする技術とし
た、例えば、特開２０００−２７８１３号公報が知られ
ている。この公報には、疎液性（この公報では、水をは
じく性質を「疎水性」というのに対して、液体全般に対
してはじく性質を「疎液性」と呼んでいる。）の細管に
対し起こす負の毛細管現象を利用して、液体の位置決め
や、定量の体積の移動を行うことが記載されている。ま
た、上述した技術を応用して、２種類の液体をミキシン
グする技術が、「ＭｉｃｒｏＴｏｔａｌＡｎａｌｙ
ｓｉｓＳｙｓｔｅｍｓ２０００」誌の第４８１頁〜
第４８４頁に掲載されている。

【０００４】先ず、特開２０００−２７８１３号公報で
開示されている技術の概要を、図９（Ａ）、（Ｂ）を参
照して説明する。図９（Ａ）は平面図を示しており、第
１導管１０１と第２導管１０２は、複数の細管１０３で
連通している。これらの導管１０１、１０２および複数
の細管１０３は、図９（Ｂ）の断面図で示すように、半
導体プロセス等により加工したシリコンウエハを型とし
てＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）１０４に転写
し、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）１０５の板を
蓋として張り付けて構成してある。

【０００５】上記細管１０３の内面には、フッ化炭素膜
が形成され疎液性に処理されており、液体の侵入に対し
て抵抗するが、気体は容易に通過させる。そして、第１
導管１０１には第１ポンプ１０６が、第２導管１０２に
は第２ポンプ１０７が接続され、それぞれ任意の圧力Ｐ
ａ、Ｐｂを付与することができる。

【０００６】この構成によって、液滴１０８を位置決め
制御できることを説明する。複数の細管１０３には、あ
る臨界圧力差ΔＰｃが存在し、臨界圧力差ΔＰｃ以下の
圧力差に対しては、全く液漏れを起こさない。

【０００７】すなわち、図９（Ａ）に示すような状態に
おいて、（Ｐａ−Ｐｂ）が臨界圧力差ΔＰｃ以下であれ
ば、液滴１０８は、第１導管１０１から複数の細管１０
３を通って第２導管１０２に侵入することはない。この
手段を用いて微量液体制御機構を構成したものである。

【０００８】また、上記「ＭｉｃｒｏＴｏｔａｌＡ
ｎａｌｙｓｉｓＳｙｓｔｅｍｓ２０００」誌の第４８
１頁〜第４８４頁に掲載されている技術では、上記手段
を応用して、微量液体の定量とミキシングを行ってい
る。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）を参照し
て、上記技術の概要を説明する。第３導管１０９と第４
導管１１０とは、複数の細管１１１で連通されている。
第３導管１０９と第５導管１１２は、複数の複数の細管
１１３で連通されている。第４導管１１０と第５導管１
１２は、図示しないポンプに各々接続されており、任意
の圧力を付与することができる。

【０００９】図１０（Ａ）は、初期状態である。次に、
図１０（Ｂ）に示すように、第４導管１１０に負の圧力
をかけて、細管１１１を介して第３導管１０９内の空気
を吸引して、第３導管１０９内に液体１１４を導入す
る。さらに、図１０（Ｃ）は、第３導管１０９内に液体
が満たされた状態を示している。このとき、第３導管１
０９と第４導管１１０の圧力差が、図９（Ａ）で説明し
た臨界圧力差ΔＰｃ以下であれば、液体１１４が第４導
管１１０内に侵入することはない。

【００１０】次いで、図１０（Ｄ）に示すように、第５
導管１１２に正の圧力を付与して、細管１１３を介して
第３導管１０９内に空気を送り込むと、液体１１４ａを
残して液体１１４ｂは送り返される。したがって、第３
導管１０９に対して、細管１１２の位置を適当に配置す
ることで、液体１１４ａを所定の量に定量することがで
きる。また、第３導管１０９に対し、連通される第４導
管１１０、第５導管１１２を、さらに、第６導管、第７
導管と増設することで、複数の液体の定量やミキシング
も可能である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開２０００−２７８１３号公報および「ＭｉｃｒｏＴ
ｏｔａｌＡｎａｌｙｓｉｓＳｙｓｔｅｍｓ２００
０」誌の第４８１頁〜第４８４頁に記載されている方法
では、ビーズを液体に混入させて扱うことはできても、
ビーズを直接ハンドリングすることはできない。そのた
め、検体をビーズに結合させた後に希釈液に混入させて
から、試薬等との反応を検出することになる。しかし、
十分な量の検体を確保できる場合は問題ないが、少量し
か入手できない貴重な検体の場合は、希釈することで反
応等の感度が低下し、十分な分析ができないという問題
があった。

【００１２】本発明は、この点に着目し、検体を結合し
たビーズをハンドリングし、試薬等の微量の液体との反
応を行うことが可能なビーズと微量液体の位置制御機構
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
圧力を利用してビーズと液体を移動させるビーズと微量
液体の位置制御機構において、ビーズを導入する第１導
管と、上記第１導管に接続されたビーズ通路と、上記ビ
ーズ通路に圧力を付与するポンプ装置と、上記第１導管
に接続され、試薬を導入する第２導管と、上記第２導管
より細径に形成され、一方の端部が第２導管の側壁面に
接続され、内面が疎液性の性質を有する第１細管と、上
記第１細管の他端に連通された試薬通路と、上記試薬通
路に圧力を付与するポンプ装置と、一方の端部が試薬通
路の側壁面に接続され、内面が疎液性の性質を有する第
２細管と、上記第２細管に圧力を付与するポンプ装置と
を有することを特徴とする。

【００１４】請求項２記載の発明は、上記第１導管にバ
ルブを介して接続されたポンプ装置と、上記第２導管の
端部に接続され、第２導管より細径に形成されると共
に、内面が疎液性の性質を有する第３細管と、上記第３
細管にバルブを介して連通されたポンプ装置と、上記第
１導管および第２導管に接続された第３導管と、上記第
３導管にバルブを介して連通されたポンプ装置とを有す
ることを特徴とする。

【００１５】請求項３記載の発明は、上記第２導管にバ
ルブを介して連通されたポンプ装置を有することを特徴
とする。

【００１６】請求項４記載の発明は、上記第３導管にバ
ルブを介して連通されたドレインを有することを特徴と
する。

【００１７】請求項５記載の発明は、上記第１細管は、
複数本の細管により構成されていることを特徴とする。

【００１８】請求項６記載の発明は、上記第２細管は、
複数本の細管により構成されていることを特徴とする。

【００１９】請求項７記載の発明は、上記第１導管に接
続されたバルブに接続され、このバルブによって切換え
可能な洗浄液リザーバーを有することを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態につい
て、図１〜図８を参照して説明する。

【００２１】図１において、１〜３は、異なった検体を
結合させたビーズであり、１はビーズａ、２はビーズ
ｂ，３はビーズｃとする。ビーズ１、ビーズ２およびビ
ーズ３は、それぞれビーズリザーバー４、ビーズリザー
バー５およびリザーバー６にドライな状態で格納されて
いる。各ビーズリザーバー４〜６は、それぞれビーズ通
路７、ビーズ通路８およびビーズ通路９により、第１導
管１０に連通しており、上記ビーズ通路７、８および９
は、それぞれビーズ用バルブ１１、ビーズ用バルブ１２
およびビーズ用バルブ１３によって、各通路の開閉が行
われる。

【００２２】上記リザーバー４、５および６には、ポン
プ装置４ａ、５ａおよび６ａにより、それぞれ任意の正
負の圧力、Ｐｂａ、ＰｂｂおよびＰｂｃを付与すること
ができる。各リザーバー４、５および６は、上記ポンプ
装置４ａ，５ａおよび６ａにより負の圧力が付与された
場合でも、ビーズ１、２および３をリザーバー４、５お
よび６外へ出さないような、図示しないフィルターを備
えている。

【００２３】１４〜１６は、それぞれ異なった種類の液
体の試薬であり、１４は試薬ａ、１５は試薬ｂおよび１
６は試薬ｃとする。各試薬１４、１５および１６は、そ
れぞれ試薬リザーバー１７、１８および１９に格納され
ている。各試薬リザーバー１７、１８および１９から
は、それぞれ試薬バルブ２０、２１および２２を備えた
試薬通路２３、２４および２５が延設されている。

【００２４】各試薬通路２３、２４および２５の終端部
からは、第１導管１０に連通した第２導管２６に、それ
ぞれ試薬細管２７、試薬細管２８および試薬細管２９を
介して連通している。各試薬細管２７、２８および２９
の内面は、疎液性の表面処理が施されている。

【００２５】また、上記試薬通路２３、２４および２５
の終端部から、上記試薬リザーバー１７、１８および１
９側に、試薬１４、１５および１６を定量分離するため
の、定量用細管３０、３１および３２が連通されてい
る。これら定量用細管３０、３１および３２の内面も疎
液性の表面処理が施されている。これら定量用細管３
０、３１および３２の位置は、各試薬１４、１５および
１６の必要量と試薬通路２３〜２５の断面積により決定
される。また、各定量用細管３０、３１および３２は、
それぞれ定量用空気通路３３、３４および３５を介し
て、それぞれ独立したポンプ装置３３ａ、３４ａおよび
３５ａに連通しており、それぞれ任意の正負の圧力Ｐｍ
ａ、Ｐｍｂ、Ｐｍｃを付与することができる。

【００２６】同様に、上記試薬リザーバー１４、１５お
よび１６においても、独立したポンプ装置１４ａ、１５
ａおよび１６ａにより、任意の正負の圧力Ｐｓａ、Ｐｓ
ｂおよびＰｓｃを付与することができる。

【００２７】第１導管１０と第２導管２６は、それぞれ
の一端で連通されており、第１導管１０の他端は、切替
えバルブ３４に接続されている。この切替えバルブ３４
の一端には、洗浄液３５を格納した洗浄液リザーバー３
６が連通しており、他端には、搬送用空気通路３７が連
通している。上記洗浄用リザーバー３６は、ポンプ装置
３６ａにより任意の圧力Ｐｗを付与することができる。
同様に、搬送用空気通路３７にもポンプ装置３７ａによ
り任意の圧力Ｐａｌを付与することができる。したがっ
て、切替えバルブ３４を操作することにより、第１導管
１０に洗浄液３５を供給したり、搬送用の空気を送るこ
とができる。図１の切替えバルブ３４の状態は、第１導
管１０に対して閉じた状態を示している。

【００２８】また、第２導管２６の他端には、搬送用細
管３８が形成され、この搬送用細管３８は、バルブ４０
を備えた空気圧通路３９に接続されている。そして、こ
の空気圧通路３９には、ポンプ装置３９ａにより任意の
圧力Ｐａ３を付与することができる。

【００２９】さらに、第２導管の上記搬送用細管３８の
近傍側壁には、搬送用細管４１が連通されており、さら
に、この搬送用細管４１は、バルブ４２を備えた空気圧
通路４３に接続されている。そして、この空気圧通路４
３には、ポンプ装置４３ａにより、任意の圧力Ｐａ４を
付与することができる。さらに、上記搬送用細管３８お
よび４１の内面は、疎液性の表面処理が施されている。

【００３０】第１導管１０と第２導管２６の導管接続部
４５には、さらに第３導管４６が接続されている。この
第３導管４６の長手方向に直交して、バルブ４７を備え
た空気通路４８が接続されており、この空気圧通路４８
にも、ポンプ装置４８ａにより、任意の圧力Ｐａ２を付
与することができる。また、上記第３導管４６の終端に
は、バルブ４９と任意の圧力Ｐｄｌを付与できるドレイ
ン５０が直列に接続されている。

【００３１】なお、図１において、全てのバルブ１１〜
１３、２０〜２２、４０、４２、４７および４９と切替
えバルブ３４は、閉じた状態を示している。

【００３２】図２を参照して、上記バルブ１１〜１３、
２０〜２２、４０、４２、４７および４９と切替えバル
ブ３４の開閉状態を、摸式的に説明する。

【００３３】図２（Ａ）は、導管５１中でバルブ５２を
閉じた状態を示しており、図２（Ｂ）は、導管５１中で
バルブ５２を開いた状態を示している。

【００３４】図２（Ｃ）、（Ｄ）および（Ｅ）におい
て、切替えバルブ５３に導管５４、５５および５６がＴ
字状に接続されている。図２（Ｃ）は、導管５４、５５
および５６が、全て閉じた状態を示しており、図２
（Ｄ）は、切替えバルブ５３を切替えて、導管５４と導
管５５を連通させ、導管５６を閉じた状態を示してお
り、さらに図２（Ｅ）は、切替えバルブ５３を切替え
て、導管５５と導管５６を連通させ、導管５４を閉じた
状態を示している。

【００３５】上記の構成において、ビーズリザーバー４
に格納されたビーズ１と試薬リザーバー１７に格納され
た試薬１４をハンドリングして、反応の検出を行うビー
ズ１と試薬１４の制御方法について説明する。

【００３６】図３に示すように、ビーズリザーバー４内
にポンプ装置４ａにより正の圧力Ｐｂａを付与し、第２
導管２６の一端側に配置された空気圧通路３９には、負
の圧力Ｐａ３を付与する。また、第１導管１０の一端に
配置した搬送用空気通路３７と第３導管４６に接続した
空気圧通路４７にも、ポンプ装置３７ａおよび４６ａに
よって、それぞれ正の圧力Ｐａ１、Ｐａ２を付与する。

【００３７】そして、空気圧通路３９のバルブ４０およ
び空気圧通路４８のバルブ４７を開とし、搬送用空気通
路３７の切替えバルブ３４を第１導管１０に対して開と
する。次いで、ビーズリザーバー４のビーズ通路７のビ
ーズ用バルブ１１を、所定の時間だけ開とした後に閉じ
る。以上の操作により、ビーズリザーバー４から適当数
のビーズ１が、第２導管２６に導入され、正の圧力Ｐａ
１、Ｐａ２および負の圧力Ｐａ３により、ビーズａ１は
第２導管２６の一端に連接された搬送用細管３８に引寄
せられる。図３において、矢印は空気の流れを示してい
る。

【００３８】この状態にするために、搬送用空気通路３
７の正の圧力Ｐａ１と、空気圧通路４８の正の圧力Ｐａ
２を用いたが、ビーズリザーバー４の圧力Ｐｂａと空気
圧通路３９の圧力Ｐａ３の圧力により、ビーズ１が第２
導管２６内に送り込まれてしまえば、搬送用空気通路３
７の圧力Ｐａ１、空気圧通路４８の圧力Ｐａ２またはド
レイン５０に正の圧力Ｐｄ１を加えて、いずれかの圧力
を利用しても構わない。もしくは、これらの圧力を利用
することなく、大気に開放の状態において、負の圧力Ｐ
ａ３だけでビーズ１を搬送することもできる。

【００３９】次に、図４において、ビーズリザーバー４
に負の圧力Ｐｂａを付与し、空気圧通路４３に正の圧力
Ｐａ４を付与する。ビーズ通路７のバルブ１１と空気圧
通路４３のバルブ４２を開にすると、第２導管２６内の
空気の流れが、矢印で示すように逆転する。しかし、搬
送用細管３８も負の圧力Ｐａ３で吸引されているため、
第２導管２６に連接した搬送用細管３８と搬送用細管４
１の間の空間の１個のビーズ１が、第２導管２６の底部
に残留し、それ以外のビーズ１は、第２導管２６内の空
気の流れによって、ビーズリザーバーａ４に回収され
る。このとき、第２導管２６の断面積と、ビーズ１の直
径および第２導管２６に対する搬送用細管４１の位置に
よっては、任意の数のビーズ１を第２導管内に残留させ
ることができる。

【００４０】次いで、開放されている全てのバルブ１
１、４０、４２および４７および切替えバルブ３４を閉
じる。

【００４１】本実施の形態の説明を分かりやすくするた
め、ここで一旦全ての空気圧通路等に付与してある圧力
を開放する。すなわち、図５、６および７において、圧
力を示す不要な矢印を削除するために行うものであ
る。。

【００４２】続いて、図５に示すように、空気圧通路３
９に負の圧力Ｐａ３を付与するか、圧力Ｐａ３を大気に
開放状態にして、バルブ４０を開にする。次に、試薬１
４が格納された試薬リザーバー１７に正の圧力Ｐｓａを
付与する。このとき、圧力ＰｓａとＰａ３の関係は、従
来の技術で説明した細管にとっての臨界圧力差ΔＰｃ
（本発明の実施の形態の説明において、どの細管におい
ても、臨界圧力差は、統一してΔＰｃとして説明す
る。）と関連させて、０＜（Ｐｓａ−Ｐａ３）＜ΔＰｃ
とする。このとき、バルブ２０を開にすれば、試薬１４
は、試薬通路２３に侵入するが、試薬細管２７および定
量用細管３０に侵入することはない。

【００４３】次に、図６に示すように、試薬リザーバー
１７に付与していた正の圧力Ｐｓａを大気に開放の状態
にし、定量用空気通路３３に正の圧力Ｐｍａを付与す
る。ここで、０＜Ｐｍａ−Ｐａ３＜ΔＰｃとすると、定
量用細管３０から空気が試薬通路２３内に流れ込み、試
薬通路２３の定量用細管３０より試薬細管２７側の試薬
１４ｂを残して、試薬通路２３から試薬１４を排除す
る。この状態でバルブ２０を閉にする。

【００４４】さらに、図７に示すように、定量用空気通
路３３の圧力Ｐｍａを（Ｐｍａ−Ｐａ３）＞Ｐｃ）とな
るように調整する。（Ｐｍａ−Ｐａ３）が試薬細管２７
の臨界圧力差ΔＰｃを超えれば、試薬１４ｂは、試薬細
管２７を通って、第２導管２６に導入する。この導入さ
れた試薬１４ｂは、第２導管２６において、負圧もしく
は大気へ開放となっている搬送用細管３８に向かって移
動する。このままの圧力の状態、すなわち、（Ｐｍａ−
Ｐａ３）＞ΔＰｃでは、試薬１４ｂは、搬送用細管３８
にも侵入してしまうため、試薬１４ｂが搬送用細管３８
に達する前に、０＜（Ｐｍａ−Ｐａ３）＜ΔＰｃとなる
ように、ＰｍａもしくはＰａ３の圧力を調整する。

【００４５】したがって、上記搬送用細管３８により第
２導管２６内のビーズ１の空気を全て除去され、試薬１
４ｂにビーズ１が取り込まれる。これにより、ビーズ１
表面に結合された検体と試薬１４ｂとを反応させること
ができる。

【００４６】顕微鏡等を使用した蛍光発光等の反応の検
出は、図７に示した第２導管２６の搬送用細管３８の位
置で行っても良いが、第２導管２６と第３導管４６を経
由してドレイン５０に至るまでの適当な位置で行っても
良い。

【００４７】また、ビーズ１と試薬１４ｂの排出は、図
８に示すように、定量用空気通路３３の圧力Ｐｍａを大
気開放とし、ドレイン５０のバルブ４９を開にして、空
気圧通路３９に正の圧力Ｐａ3を付与する。（このと
き、先に述べたように切替えバルブ３４は閉じた状態に
ある。）このようにすることで、ビーズ１と試薬１４ｂ
は、第２導管２６から第３導管４６を経由して、ドレイ
ン５０に排出される。

【００４８】もし、より単純な構成が必要であれば、ド
レイン５０等、第３導管４６に係わる部分を省略して、
第１導管１０の切替えバルブ３４から、排出することも
できる。

【００４９】次いで、第１導管１０、第２導管２６およ
び第３導管４６内部の洗浄は、洗浄液リザーバー３６内
部に正の圧力Ｐｗを付与し、切替えバルブ３４を第１導
管１０に連通させ、各空気圧通路３９、４３および４
８、搬送用空気通路３７に負または正の圧力を適当に与
える。その結果、上記第１導管１０、第２導管２６およ
び第３導管４６の内部に洗浄液３５が導入され、移動し
て、最終的には、ドレイン５０から排出することによっ
て、洗浄することができる。

【００５０】以上説明した試薬とビーズの位置制御機構
においては、検体をビーズに結合させたドライな状態
で、試薬と反応させることができるので、検体を希釈液
で希釈して使用するときのような、濃度の低下による検
出感度の低下を防ぐことができる。この点は、検体が少
量しか入手できないような貴重な検体の場合は、特に有
効である。また、導管とビーズの径、そして細管の配置
を最適化することで、ビーズ１個レベルから必要量を定
量して、試薬と反応させることが可能である。

【００５１】また、十分な量の検体を確保できる場合
は、検体を結合させたビーズを希釈液に混入させてか
ら、試薬等との反応を行うこともできるものである。

【００５２】さらに、ビーズは定量後にリザーバーに回
収することができるので、貴重な検体を結合させたビー
ズを有効に活用することがきる。同様に、試薬に関して
も、最低限の必要量を定量してビーズと反応させるの
で、試薬を最大限有功に活用することができる。さら
に、複数の試薬とビーズを任意の組み合せで反応させる
ことが出来、分析効率の向上にもつながる。

【００５３】なお、第１の実施の形態では、ビーズ１と
試薬１４の位置を制御する場合について述べたが、当然
ビーズ１、ビーズ２およびビーズ３と、試薬１４、試薬
１５および試薬１６を、それぞれ任意に組合わせて、制
御することも可能である。また、本実施の形態では、ビ
ーズ１の定量に搬送用細管４１を用いたが、これに限定
されることなく、この搬送用細管４１に相当する搬送用
細管を、搬送用細管４１の近傍に複数設けることで、定
量するビーズの量を複数種類設定することも可能であ
る。

【００５４】さらに、数種類のビーズを個々に定量して
まとめて扱うことも可能である。このことは、試薬に関
しても同様であり、定量用細管を複数設けることで、試
薬の量を可変することができる。

【００５５】さらに、図７において、ビーズ１と試薬１
４の反応を検出後、搬送用細管３８からの吸引圧力を臨
界圧力差ΔＰｃ以上として、試薬１４のみを吸引し、そ
の後にバルブ等を適当に操作し、洗浄液を導入してビー
ズ１を洗浄し、同様に搬送用細管３８から洗浄液を排出
し、別の試薬で分析することも可能である。

【００５６】さらに、ビーズ１と試薬１４の反応の検出
を、図８に示すように、第２導管２６と第３導管４６を
経由してドレイン５０に至るまでの適当な場所で行って
も良い。次に、その方法を説明する。

【００５７】ビーズ１と試薬１４排出は、図７の状態か
ら定量用空気通路３３の圧力Ｐｍａを大気開放とし、ド
レイン５０のバルブ４９を開にして、空気圧通路３９に
正の圧力Ｐａ３を付与する。このとき、上述したように
切替えバルブ３４は、閉じた状態にある。したがって、
ビーズ１と試薬１４は、第２導管２６から第３導管４６
を経由して、ドレイン５０に排出される。

【００５８】さらに、ドレイン５０から排出する代わり
に、ドレイン５０、空気用通路４８、バルブ４７および
４９等、第３導管に係わる部分を省略して、第１導管１
０の切替えバルブ３４から排出することも可能である。

【００５９】以上説明してきた導管や細管は、特開２０
００−２７８１３号公報に記載されているように、半導
体プロセス等により、シリコンウエハを加工して型と
し、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）１０４に転写
し、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）１０５の板を
蓋として張り付けて構成することが可能である。しか
し、それ以外に、直接シリコンに導管や細管を形成して
も良いし、素材としてガラス類を用いても良い。

【００６０】また、細管内部の疎液性の表面処理は、特
開平２０００−２７８１３号公報に記載のように、フッ
化炭素膜を形成しても良いが、それに限定されるもので
はない。さらに、バルブや切替えバルブも、試薬により
腐食したり、逆に試薬にコンタミネーションを与えるも
のでなければ、その種類は限定されない。

【００６１】さらに、ビーズや試薬の搬送等に空気を用
いたが、ひつようにおいては、適宜気体の種類を選択す
ることは可能である。

【００６２】本実施の形態においては、ビーズに検体を
結合させて試薬との反応を蛍光反応により検出する方法
を説明したが、ビーズと流体を用いた検定等、マイクロ
ＴＡＳ（ＭｉｃｒｏＴｏｔａｌＡｎａｌｙｓｉｓ
Ｓｙｓｔｅｍｓ）全般に利用することが可能である。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、ビーズと微量液体の位
置制御機構において、検体を結合したビーズをハンドリ
ングし、試薬等の微量の液体との反応を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る構成線図。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る操作を説明す
る図。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る操作を説明す
る図。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る操作を説明す
る図。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る操作を説明す
る図。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係る操作を説明す
る図。

【図７】本発明の第１の実施の形態に係る操作を説明す
る図。

【図８】本発明の第１の実施の形態に係る操作を説明す
る図。

【図９】従来の技術の説明図であり、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は断面図。

【図１０】従来の技術の説明図であり、（Ａ）は初期状
態の説明図、（Ｂ）は液体を導入した状態の説明図、
（Ｃ）は液体を導入した状態の説明図、（Ｄ）は液体を
定量した状態の説明図。

【符号の説明】

１ビーズ７ビーズ通路１０第１導管１４試薬２３試薬通路２６第２導管２７第１細管３０第２細管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力を利用してビーズと液体を移動させ
るビーズと微量液体の位置制御機構において、ビーズを
導入する第１導管と、上記第１導管に接続されたビーズ
通路と、上記ビーズ通路に圧力を付与するポンプ装置
と、上記第１導管に接続され、試薬を導入する第２導管
と、上記第２導管より細径に形成され、一方の端部が第
２導管の側壁面に接続され、内面が疎液性の性質を有す
る第１細管と、上記第１細管の他端に連通された試薬通
路と、上記試薬通路に圧力を付与するポンプ装置と、一
方の端部が試薬通路の側壁面に接続され、内面が疎液性
の性質を有する第２細管と、上記第２細管に圧力を付与
するポンプ装置とを有することを特徴とするビーズと微
量液体の位置制御機構。
【請求項２】上記第１導管にバルブを介して接続された
ポンプ装置と、上記第２導管の端部に接続され、第２導
管より細径に形成されると共に、内面が疎液性の性質を
有する第３細管と、上記第３細管にバルブを介して連通
されたポンプ装置と、上記第１導管および第２導管に接続された第３導管と、
上記第３導管にバルブを介して連通されたポンプ装置と
を有することを特徴とする請求項１記載のビーズと微量
液体の位置制御機構。
【請求項３】上記第２導管にバルブを介して連通された
ポンプ装置を有することを特徴とする請求項１記載のビ
ーズと微量液体の位置制御機構。
【請求項４】上記第３導管にバルブを介して連通された
ドレインを有することを特徴とする請求項１記載のビー
ズと微量液体の位置制御機構。
【請求項５】上記第１細管は、複数本の細管により構
成されていることを特徴とする請求項１記載のビーズと
微量液体の位置制御機構。
【請求項６】上記第２細管は、複数本の細管により構
成されていることを特徴とする請求項１記載のビーズと
微量液体の位置制御機構。
【請求項７】上記第１導管に接続されたバルブに接続
され、このバルブによって切換え可能な洗浄液リザーバ
ーを有することを特徴とする請求項３記載のビーズと微
量液体の位置制御機構。