JP2003344426A - Dispensation device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、検体検査などにお
いて、液体試料を吸入・吐出する分注を行う分注装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dispensing device for dispensing and injecting a liquid sample in a specimen test or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】薬液等の液体試料を分注する分注装置が
知られている。この分注装置は、例えば、各種免疫血清
検査システムなどに用いられている（組み込まれてい
る）。また、近年、多くの検体を効率的に分析する必要
性から、複数のノズルを同時に移動させ、複数のウェル
から一度に複数の液体試料を吸入採取し、分注するよう
構成された分注装置が広く用いられている。また、少量
（例えば１０μｌ程度）の検体または試薬による分析の
ニーズが高まっている。2. Description of the Related Art Dispensing devices for dispensing a liquid sample such as a drug solution are known. This dispenser is used (incorporated) in, for example, various immune serum test systems. Further, in recent years, due to the necessity of efficiently analyzing many samples, a dispensing device configured to move a plurality of nozzles at the same time to suck and collect a plurality of liquid samples at a time from a plurality of wells and dispense them. Is widely used. Further, there is an increasing need for analysis with a small amount (for example, about 10 μl) of a sample or reagent.
【０００３】ここで、少量の液体試料の分注は、ノズル
からわずか１滴程度の量であるため、分注精度の確保が
難しい。このような少量の液体試料の分注を行う場合、
分注する液体が吐出後、ノズルの上昇と共に持ち上げら
れないように，吐出後、ノズルを更に下降し、吐出先容
器、例えばマイクロプレートのウェル底面に接触させ液
滴をウェルに移動する方法が一般的に用いられている。[0003] Here, since the dispensing of a small amount of liquid sample is only about one drop from the nozzle, it is difficult to secure the dispensing accuracy. When dispensing such a small amount of liquid sample,
After the ejection, the nozzle is further lowered after the ejection so that the liquid to be dispensed is not lifted up as the nozzle rises, and the droplet is moved to the well by bringing it into contact with the ejection destination container, for example, the bottom surface of the well of the microplate. It is used for.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに吐出後のノズルに付着する液滴をウェルに移動する
ためのノズル下降を行う場合、ノズルの形状誤差や取付
け状態、およびウェルの形状の誤差などにより、ノズル
の先端開口がウェルの底面と接触せず、液滴をノズルの
上昇と共に再び持ち上げられる場合がある。However, when the nozzle descending for moving the droplets adhering to the nozzle after ejection to the well is performed as described above, the error in the shape of the nozzle, the mounting state, and the error in the shape of the well. In some cases, the tip opening of the nozzle does not come into contact with the bottom surface of the well, and the droplet may be lifted again as the nozzle rises.
【０００５】特に、濡れ性のよい液体の場合、吐出時の
ノズルの開口下端ではなくノズルの先端の周囲（外周
側）に付着するケースが多いため、ノズルからウェルに
吐出される液体試料の吐出量（またはノズル先端とウェ
ル底面との接触による液滴の移動量）が所望の液量に到
達しない場合がある。In particular, in the case of a liquid having good wettability, the liquid sample ejected from the nozzle to the well is often adhered to the periphery (outer peripheral side) of the tip of the nozzle rather than the lower end of the nozzle opening at the time of ejection. In some cases, the amount (or the amount of movement of the droplet due to the contact between the nozzle tip and the well bottom surface) does not reach the desired amount.
【０００６】以上の問題点に鑑み、本発明は、ノズルか
らウェルへ確実に所望量の液体試料を分注することので
きる分注装置を提供することを目的とする。In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a dispensing device capable of reliably dispensing a desired amount of liquid sample from a nozzle to a well.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（５）の本発明により達成される。These objects are achieved by the present invention described in (1) to (5) below.
【０００８】（１） 内部に画成されたポンプ空間の容
積を増減させることにより液体を吸入・吐出するポンプ
と、前記ポンプ空間と連通する内腔を有するノズルと、
前記ノズルを移動させる移動機構とを有する分注装置で
あって、前記ノズルを降下させ、該ノズルの先端部を吐
出先容器の底面との距離を先端開口部の直径の１／２
（半径）以下となるよう吐出先容器に挿入するノズル挿
入工程と、前記ノズルを第１の速度で所定距離上昇させ
るとともに、前記ポンプを作動させ、液体試料の吐出を
行うノズル上昇工程と、該ノズル上昇工程によって前記
ノズルが所定距離上昇した後に、前記第１の速度より高
速の第２の速度で前記ノズルの先端部を前記吐出先容器
から抜去するノズル抜去工程とを実行することを特徴と
する分注装置。(1) A pump for sucking and discharging liquid by increasing or decreasing the volume of the pump space defined inside, and a nozzle having a lumen communicating with the pump space.
A dispensing device having a moving mechanism for moving the nozzle, wherein the nozzle is lowered, and the distance between the tip of the nozzle and the bottom surface of the discharge destination container is ½ of the diameter of the tip opening.
A nozzle inserting step of inserting the nozzle into the discharge destination container so as to be less than or equal to (radius), a nozzle raising step of raising the nozzle at a first speed by a predetermined distance, and operating the pump to discharge a liquid sample; A nozzle withdrawing step of withdrawing the tip end portion of the nozzle from the discharge destination container at a second speed higher than the first speed after the nozzle has risen by a predetermined distance in the nozzle rising step. Dispensing device.
【０００９】（２） 前記ノズル上昇工程において、前
記ノズルが前記所定距離上昇する以前に、前記ポンプが
液体試料の吐出を完了するよう構成されている上記
（１）に記載の分注装置。(2) The dispensing apparatus according to (1) above, wherein in the nozzle raising step, the pump completes the discharge of the liquid sample before the nozzle is raised by the predetermined distance.
【００１０】（３） 前記所定距離は、前記ノズルの先
端開口の直径の１〜３倍の値に設定されている上記
（１）または（２）に記載の分注装置。(3) The dispensing device according to (1) or (2), wherein the predetermined distance is set to a value that is 1 to 3 times the diameter of the tip opening of the nozzle.
【００１１】（４） 前記第１の速度をｖ１[ｍｍ]、前
記ノズルからの液体試料の吐出速度をｖ[μｌ／ｓ]、前
記ノズルからの液体試料の吐出量をＶ[μｌ]、前記ノズ
ルの先端開口の直径を直径ｄ[ｍｍ]、定数ｎを１以上３
以下の数とした場合に、前記第１の速度ｖ１[ｍｍ]が下
記式（Ｉ）の範囲に設定される上記（１）ないし（３）
のいずれかに記載の分注装置。
ｖ１＜ｎｄｖ／Ｖ ・・・（Ｉ）(4) The first speed is v 1 [mm], the discharge speed of the liquid sample from the nozzle is v [μl / s], and the discharge amount of the liquid sample from the nozzle is V [μl], The diameter of the tip opening of the nozzle is diameter d [mm], and the constant n is 1 or more 3
When the following numbers are used, the first velocity v 1 [mm] is set within the range of the following formula (I) (1) to (3)
The dispensing device according to any one of 1. v 1 <ndv / V ... (I)
【００１２】（５） 前記ノズル先端の開口の直径は、
０．１〜１ｍｍである上記（１）ないし（４）のいずれ
かに記載の分注装置。(5) The diameter of the opening at the tip of the nozzle is
The dispensing device according to any of (1) to (4) above, which has a length of 0.1 to 1 mm.
【００１３】本発明の他の目的、構成および効果は、図
面を参照して行う以下の実施形態の説明から、より明ら
かとなるであろう。Other objects, configurations and effects of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の分注装置を添付図
面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The dispensing apparatus of the present invention will be described below in detail with reference to the preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
【００１５】図１は、本発明の分注装置の実施形態にお
ける回路および分注ヘッドの構成を示す説明図である。
図２は、ノズル挿入工程におけるノズル、ウェルおよび
液体試料の位置関係を示す断面側面図である。図３は、
ノズル上昇工程において、ノズルとウェルの両方に液体
試料が接触している状態のノズル、ウェルおよび液体試
料の位置関係を示す断面側面図である。図４は、ノズル
上昇工程において、ノズルから液体試料が離脱し、ウェ
ルに完全に移動した状態のノズル、ウェルおよび液体試
料の位置関係を示す断面側面図である。図５は、ノズル
上昇工程において、ノズルの先端に液体試料が残留した
状態のノズル、ウェルおよび液体試料の位置関係を示す
断面側面図である。図６は、内腔に１回の吐出量の数倍
の液体試料が貯留されたノズルをウェルに降下させた状
態を示す断面側面図である。以下、各部の構成について
説明する。なお、以下の説明では、図中の上側を「基
端」、下側を「先端」と言う。FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of a circuit and a dispensing head in an embodiment of the dispensing device of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional side view showing the positional relationship between the nozzle, well and liquid sample in the nozzle insertion step. Figure 3
FIG. 9 is a cross-sectional side view showing a positional relationship between the nozzle, the well and the liquid sample in a state where the liquid sample is in contact with both the nozzle and the well in the nozzle rising step. FIG. 4 is a cross-sectional side view showing a positional relationship between the nozzle, the well and the liquid sample in a state where the liquid sample is separated from the nozzle and completely moved to the well in the nozzle rising step. FIG. 5 is a cross-sectional side view showing the positional relationship among the nozzle, the well, and the liquid sample in a state where the liquid sample remains at the tip of the nozzle in the nozzle rising step. FIG. 6 is a cross-sectional side view showing a state in which the nozzle in which the liquid sample is stored in the inner cavity, which is several times as large as the discharge amount once, is lowered into the well. The configuration of each unit will be described below. In the following description, the upper side in the drawing will be referred to as the "base end" and the lower side will be referred to as the "tip end".
【００１６】分注装置１は、図１に示すように、ウェル
（吐出先容器）７へ液体試料を分注する分注ヘッド２
と、分注ヘッド２を上下方向に移動させる移動機構６
と、移動機構６を制御する制御手段６１とを有してい
る。As shown in FIG. 1, the dispensing device 1 includes a dispensing head 2 for dispensing a liquid sample into a well (discharge destination container) 7.
And a moving mechanism 6 for moving the dispensing head 2 in the vertical direction.
And a control means 61 for controlling the moving mechanism 6.
【００１７】以下、各部の構成について説明する。分注
ヘッド２は、図１に示すように、内部に画成されたポン
プ空間３４の容積を増減して気体を吸入・吐出するポン
プ３と、ポンプ３のポンプ空間３４に連通する内腔５１
を有するノズル５とを有している。The structure of each part will be described below. As shown in FIG. 1, the dispensing head 2 includes a pump 3 for increasing / decreasing a volume of a pump space 34 defined therein and for sucking / discharging gas, and an inner cavity 51 communicating with the pump space 34 of the pump 3.
And a nozzle 5 having.
【００１８】ポンプ３は、図１に示すようなピストンポ
ンプ（シリンジポンプ）であり、シリンダ３１と、シリ
ンダ３１の内部に設置されたピストン３２とを有してい
る。The pump 3 is a piston pump (syringe pump) as shown in FIG. 1, and has a cylinder 31 and a piston 32 installed inside the cylinder 31.
【００１９】ピストン３２は、シリンダ３１の内部をシ
リンダ３１の軸方向に沿って移動可能になっている。こ
のピストン３２の移動により、シリンダ３１とピストン
３２とで囲まれて形成された（画成された）ポンプ空間
３４の容積が増減する。ポンプ３は、このポンプ空間３
４の容積の増減により、気体（空気）を吸入・吐出す
る。The piston 32 is movable inside the cylinder 31 along the axial direction of the cylinder 31. This movement of the piston 32 increases or decreases the volume of the (defined) pump space 34 surrounded by the cylinder 31 and the piston 32. The pump 3 is this pump space 3
By increasing or decreasing the volume of 4, gas (air) is sucked in and discharged.
【００２０】また、ピストン３２は、例えば、送りネジ
（ボールネジ）と、これを回転するサーボモータ（ステ
ッピングモータ）とを有する駆動機構（図示せず）によ
り、ピストンロッド３３を介して駆動（移動）されるよ
うになっている。The piston 32 is driven (moved) via the piston rod 33 by a drive mechanism (not shown) having, for example, a feed screw (ball screw) and a servo motor (stepping motor) for rotating the feed screw. It is supposed to be done.
【００２１】シリンダ３１の先端には、中空部４１がシ
リンダ３１内部のポンプ空間３４に連通されたチューブ
（管路）４が設けられている。このチューブ４の先端に
設けられたノズル取付部４２にはノズル５が着脱自在に
取り付けられる。At the tip of the cylinder 31, a tube (pipe line) 4 having a hollow portion 41 communicating with a pump space 34 inside the cylinder 31 is provided. The nozzle 5 is detachably attached to the nozzle attachment portion 42 provided at the tip of the tube 4.
【００２２】ノズル５は、ほぼ円筒状をなし、内腔５１
と、先端開口５２と、基端開口５３とを有している。こ
のノズル５は、好ましくは、その軸方向が上下方向とな
るように設置されている。The nozzle 5 has a substantially cylindrical shape and has a lumen 51.
And a front end opening 52 and a base end opening 53. The nozzle 5 is preferably installed so that its axial direction is the vertical direction.
【００２３】このノズル５は、例えば、その基端開口５
３に前記チューブ４の先端に設けられたノズル取付部４
２が挿入、嵌合することにより、ノズル取付部４２に取
り付けられており、基端開口５３とノズル取付部４２と
の間で気密性が保たれている。このような構成により、
ノズル５の内腔５１は、チューブ４の中空部４１を介し
てポンプ空間３４に連通する。The nozzle 5 has, for example, a base end opening 5 thereof.
Nozzle mounting portion 4 provided at the tip of the tube 4
By inserting and fitting 2 into the nozzle mounting portion 42, the airtightness is maintained between the base end opening 53 and the nozzle mounting portion 42. With this configuration,
The inner cavity 51 of the nozzle 5 communicates with the pump space 34 via the hollow portion 41 of the tube 4.
【００２４】また、ノズル５は、ノズル取付部４２に対
して着脱自在になっており、異なる液体を分注する際に
は、ノズル５を交換することにより、コンタミネーショ
ン（汚染）を防止することができる。また、ノズル５
は、好ましくは、例えば各種樹脂材料等で構成されてお
り、ディスポーザブルとなっている。Further, the nozzle 5 is detachable from the nozzle mounting portion 42. When dispensing different liquids, the nozzle 5 is replaced to prevent contamination (contamination). You can Also, the nozzle 5
Is preferably made of, for example, various resin materials or the like, and is disposable.
【００２５】このノズル５の先端開口５２の直径は、特
に限定されないが、０．１〜１ｍｍであることが好まし
く、０．２〜０．８ｍｍであることがより好ましく、例
えば０．４ｍｍとすることができる。The diameter of the tip opening 52 of the nozzle 5 is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 1 mm, more preferably 0.2 to 0.8 mm, and for example 0.4 mm. be able to.
【００２６】先端開口５２の直径が前記下限値より小さ
いと、液体試料が先端開口５２を通過する抵抗が大きく
なって、液体試料の種類によっては、液体試料を吐出し
にくくなる場合がある。If the diameter of the tip opening 52 is smaller than the lower limit value, the resistance of the liquid sample to pass through the tip opening 52 increases, and it may be difficult to eject the liquid sample depending on the type of the liquid sample.
【００２７】また、先端開口５２の直径が前記上限値よ
り大きいと、液体試料の種類によっては、液体試料を精
度良く（正確な量で）吐出することができない場合があ
る。If the diameter of the tip opening 52 is larger than the upper limit value, the liquid sample may not be discharged accurately (accurate amount) depending on the type of the liquid sample.
【００２８】移動機構６は、例えば特許第２５７８２９
６号の図１に記載されている自動分注装置に用いられて
いる移動機構のように、分注ヘッド２を３次元方向に移
動するよう構成されている。The moving mechanism 6 is, for example, Japanese Patent No. 257829.
Like the moving mechanism used in the automatic dispensing apparatus described in FIG. 1 of No. 6, the dispensing head 2 is configured to move in the three-dimensional direction.
【００２９】この移動機構６により、分注ヘッド２は、
吸入位置（図示せず）と吐出位置（ウェル７）との間を
移動する。By this moving mechanism 6, the dispensing head 2 is
It moves between a suction position (not shown) and a discharge position (well 7).
【００３０】以下、分注装置１のノズル５から空のウェ
ル７に微量の液体試料を吐出する際の手順について説明
する。The procedure for discharging a small amount of liquid sample from the nozzle 5 of the dispensing device 1 to the empty well 7 will be described below.
【００３１】[１] ノズル挿入工程
分注ヘッド２を降下させ、図２に示すように、ウェル７
の底面近くにノズル５の先端開口５２を位置させる。こ
のとき、ノズル５の先端開口５２とウェル７の底面７１
との距離は、可能な限り小さく、少なくともノズル開口
部の直径の１／２（半径）以下に設定することが好まし
く、それにより、図３のようにノズル５の先端開口５２
から液体試料が吐出されるとほぼ同時にウェル７の底面
に接触し、ノズルの外周側に付着することがなく確実に
ウェル７内部に移動させることができる。[1] Nozzle Inserting Step The dispensing head 2 is lowered and, as shown in FIG.
The tip opening 52 of the nozzle 5 is located near the bottom surface of the nozzle. At this time, the tip opening 52 of the nozzle 5 and the bottom surface 71 of the well 7 are formed.
Is preferably as small as possible and is set to be at least ½ (radius) or less of the diameter of the nozzle opening, whereby the tip opening 52 of the nozzle 5 as shown in FIG.
When the liquid sample is discharged from the nozzle, the liquid sample comes into contact with the bottom surface of the well 7 almost at the same time, and can be reliably moved into the well 7 without being attached to the outer peripheral side of the nozzle.
【００３２】なお、本実施形態においては、この工程に
おいてノズル５の先端開口５２とウェル７の底面とが僅
かに離間するように分注ヘッド２を降下させているが、
これに限らず、ノズル５の先端開口５２とウェル７の底
面とが接触するように分注ヘッド２を降下させてもよ
い。In this embodiment, the dispensing head 2 is lowered so that the tip opening 52 of the nozzle 5 and the bottom surface of the well 7 are slightly separated in this step.
Not limited to this, the dispensing head 2 may be lowered so that the tip opening 52 of the nozzle 5 and the bottom surface of the well 7 are in contact with each other.
【００３３】[２] ノズル上昇工程
図２に示す位置からノズル５を第１の速度で所定距離上
昇させるとともに、ポンプ３を作動させ、液体試料の吐
出を行う。[2] Nozzle Lifting Step The nozzle 5 is lifted at a first speed for a predetermined distance from the position shown in FIG. 2, and the pump 3 is operated to discharge the liquid sample.
【００３４】ここで、ノズル５からの液体試料の吐出速
度をｖ[μｌ／ｓ]、ノズル５からの液体試料の吐出量を
Ｖ[μｌ]とすると、ノズル５が液体試料の吐出を開始し
てから、終了するまでの時間ｔは次式（II）で表され
る。When the discharge speed of the liquid sample from the nozzle 5 is v [μl / s] and the discharge amount of the liquid sample from the nozzle 5 is V [μl], the nozzle 5 starts discharging the liquid sample. The time t from the end to the end is represented by the following equation (II).
【００３５】ｔ＝Ｖ／ｖ[ｓ] ・・・（II）T = V / v [s] (II)
【００３６】ここで、好ましくは、吐出開始から吐出完
了までの間のノズル５の上昇距離がノズル５の先端開口
５２の直径ｄ[ｍｍ]のｎ倍（ｎは１以上３以下の数）で
あることから、第１の速度ｖ１[ｍｍ]は、次式（III）
で表される。Here, it is preferable that the ascending distance of the nozzle 5 from the start of discharge to the completion of discharge is n times the diameter d [mm] of the tip opening 52 of the nozzle 5 (n is 1 or more and 3 or less). Therefore, the first velocity v 1 [mm] is calculated by the following equation (III).
It is represented by.
【００３７】ｖ１＜ｎｄ／ｔ ・・・（II
I）V 1 <nd / t (II
I)
【００３８】（III）式のｔを（II）式のｖ、Ｖに置き
換えると第１の速度ｖ１[ｍｍ]は、次式（IV）で表され
る。When t in the equation (III) is replaced with v and V in the equation (II), the first velocity v 1 [mm] is represented by the following equation (IV).
【００３９】ｖ１＜ｎｄｖ／Ｖ ・・・（IV）V 1 <ndv / V (IV)
【００４０】したがって、第１の速度ｖ１を式（IV）の
範囲に定めることにより、ノズル５から数滴程度のごく
微量の液体試料をウェル７に吐出する際、図３に示すよ
うに、ノズル５の先端開口５２から吐出されると同時
に、ウェル７の底面にも接触している状態の液体試料
が、図４に示すように、ノズル５が所定位置（ウェル７
底面からノズル開口部直径の１〜３倍）まで低速で上昇
している間にノズル５の先端から所定分注量が吐出され
る。さらにノズル５が後述の第２速度で上昇すれば、吐
出液体がノズル５の先端から離脱し、ウェル７へと移動
する。Therefore, by setting the first velocity v 1 within the range of the formula (IV), when a very small amount of liquid sample such as a few drops is ejected from the nozzle 5 to the well 7, as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the liquid sample in the state of being discharged from the tip opening 52 of the nozzle 5 and being in contact with the bottom surface of the well 7 at the predetermined position (well 7
A predetermined amount is dispensed from the tip of the nozzle 5 while slowly rising from the bottom surface to 1 to 3 times the nozzle opening diameter). When the nozzle 5 further rises at a second speed described below, the ejected liquid separates from the tip of the nozzle 5 and moves to the well 7.
【００４１】このように、第１の速度を前述した範囲に
設定することで、ノズル５の形状、装着状態、ウェル形
状の誤差などによってノズル５の先端開口５２がウェル
７の底面７１によって閉塞された場合にも、本工程にお
けるノズル５の上昇により、ウェル７の底面７１による
ノズル５の先端開口５２の閉塞が解除されるため、ノズ
ル５からウェル７への液体試料の吐出動作を確実に完了
させることができる。As described above, by setting the first speed within the above-mentioned range, the tip opening 52 of the nozzle 5 is blocked by the bottom surface 71 of the well 7 due to an error in the shape of the nozzle 5, the mounting state, the well shape, or the like. Also in this case, since the nozzle 5 is lifted in this step, the closing of the tip opening 52 of the nozzle 5 by the bottom surface 71 of the well 7 is released, so that the operation of ejecting the liquid sample from the nozzle 5 to the well 7 is surely completed. Can be made.
【００４２】そのため、図５に示すように、ノズル５先
端に液体試料が残留し、残留した液体試料が移動中に他
のウェル７に混入してしまったり、液体試料の吐出量が
不足したりするおそれがない。Therefore, as shown in FIG. 5, the liquid sample remains at the tip of the nozzle 5, and the remaining liquid sample mixes into other wells 7 during movement, or the discharge amount of the liquid sample becomes insufficient. There is no danger of
【００４３】また、本工程においては、ノズル５が前記
所定距離上昇する以前にポンプ３による液体試料の吐出
が完了するようになっている。Further, in this step, the discharge of the liquid sample by the pump 3 is completed before the nozzle 5 is raised by the predetermined distance.
【００４４】このように、ノズル５が前記所定距離上昇
する以前にポンプ３による液体試料の吐出を完了させる
ことで、本工程の液体試料の吐出動作の完了から、次の
工程における第２の速度でのノズル５の移動の開始まで
の間に、時間的な間隔を置くことができ、ノズル５から
の液体試料の吐出を確実に完了させることができる。By thus completing the discharge of the liquid sample by the pump 3 before the nozzle 5 is raised by the predetermined distance, the second speed in the next step from the completion of the liquid sample discharge operation in this step. It is possible to set a time interval before the start of the movement of the nozzle 5 in (3), and it is possible to reliably complete the discharge of the liquid sample from the nozzle 5.
【００４５】なお、本実施形態では、第１速度ｖ１を式
（IV）の範囲であれば、実動距離は所定距離ｎｄより長
くても良い。In this embodiment, the actual moving distance may be longer than the predetermined distance nd as long as the first speed v 1 is within the range of the formula (IV).
【００４６】また、本実施形態の手順では、ノズル５の
上昇開始と同時にポンプ３を作動させて液体試料の吐出
を行っているが、これに限らず、ノズル５の上昇開始前
からポンプ３を作動させ、ポンプ３が作動している途中
でノズル５の上昇を開始してもよい。また、吐出動作が
完了してからノズル５の上昇を開始してもよい。Further, in the procedure of the present embodiment, the pump 3 is operated to discharge the liquid sample at the same time when the nozzle 5 is started to be raised, but the present invention is not limited to this, and the pump 3 is started before the nozzle 5 is started to be raised. The nozzle 5 may be activated and the ascent of the nozzle 5 may be started while the pump 3 is operating. Further, the rising of the nozzle 5 may be started after the ejection operation is completed.
【００４７】なお、本実施形態においては、空のウェル
７に対して液体試料を吐出する場合の手順について説明
しているが、予め液体試料が注入されたウェル７にノズ
ル５から液体試料を吐出する場合にも、本実施形態と同
様の手順で液体の吐出を行うことができる。なお、予め
液体試料が注入されたウェル７に対して液体試料を吐出
する場合には、液体試料の液面から前述した所定距離離
間した位置にノズル５を上昇させればよい。In the present embodiment, the procedure for ejecting the liquid sample to the empty well 7 has been described, but the liquid sample is ejected from the nozzle 5 to the well 7 into which the liquid sample has been previously injected. Also in this case, the liquid can be ejected by the same procedure as in the present embodiment. When ejecting the liquid sample to the well 7 into which the liquid sample has been injected in advance, the nozzle 5 may be raised to a position separated from the liquid surface of the liquid sample by the above-mentioned predetermined distance.
【００４８】また、本実施形態においては、ノズル５内
のごく微量の液体試料をウェル７に全て吐出する場合の
手順について説明しているが、図６に示すように、ノズ
ル５中に１回の吐出量の数倍の量の液体試料を貯留して
おき、複数個のウェル７に複数回にわたって液体試料の
吐出を行う場合にも、本実施形態の手順と同様の手順で
吐出を行うことができる。In this embodiment, the procedure for ejecting a very small amount of the liquid sample in the nozzle 5 to the well 7 is explained, but as shown in FIG. Even when the liquid sample is stored in an amount that is several times the discharge amount of the above, and the liquid sample is discharged into the plurality of wells 7 a plurality of times, the same procedure as the procedure of the present embodiment should be performed. You can
【００４９】また、本実施形態においては、ノズル５か
ら液体試料を吐出する場合の手順について説明している
が、ノズル５に液体試料を吸入する場合にも、本実施形
態の手順と同様に、ノズル５を低速で上昇させながらポ
ンプ３を作動させて吸入を行うことが好ましい。そし
て、そのような手順で吸入を行うことにより、ノズル５
の先端開口５２がウェル７の底面によって閉塞され、所
定量の液体試料がノズル５に吸入されないままノズル５
がウェル７から抜去されることが防止される。In the present embodiment, the procedure for ejecting the liquid sample from the nozzle 5 has been described. However, when the liquid sample is sucked into the nozzle 5, the procedure is similar to that of the present embodiment. It is preferable to operate the pump 3 while raising the nozzle 5 at a low speed to perform suction. Then, by inhaling in such a procedure, the nozzle 5
The front end opening 52 of the nozzle 5 is closed by the bottom surface of the well 7, and a predetermined amount of liquid sample is not sucked into the nozzle 5
Are prevented from being removed from the well 7.
【００５０】[３] ノズル抜去工程
[２]の工程によってノズル５が所定距離上昇した後に、
第１の速度より高速の第２の速度でノズル５の先端開口
５２をウェル７から抜去する。[3] After the nozzle 5 is raised by a predetermined distance in the step of removing nozzle [2],
The tip opening 52 of the nozzle 5 is removed from the well 7 at a second speed that is higher than the first speed.
【００５１】すなわち、［２］の工程において、ノズル
５が所定距離上昇し、ノズル５からの液体試料の吐出が
完了した時点で、移動機構６は、ノズル５の移動速度を
速め、ノズル５の先端開口５２をウェル７から抜去す
る。That is, in the step [2], when the nozzle 5 moves up by a predetermined distance and the discharge of the liquid sample from the nozzle 5 is completed, the moving mechanism 6 speeds up the moving speed of the nozzle 5 to move the nozzle 5. The tip opening 52 is removed from the well 7.
【００５２】ウェル７から抜去されたノズル５は、移動
機構６によって液体試料の吸入位置等へ移動される。本
実施形態の分注装置１は、上記［１］〜［３］の手順で
分注を行う。The nozzle 5 removed from the well 7 is moved to a suction position of the liquid sample by the moving mechanism 6. The dispensing device 1 of the present embodiment dispenses in the procedure of [1] to [3].
【００５３】以上、本発明の分注装置を図示の実施形態
について説明したが、本発明は、これに限定されるもの
ではなく、分注装置を構成する各部は、同様の機能を発
揮し得る任意の構成のものと置換することができる。The dispensing apparatus of the present invention has been described above with reference to the illustrated embodiment, but the present invention is not limited to this, and each unit constituting the dispensing apparatus can exhibit the same function. It can be replaced with an arbitrary configuration.
【００５４】例えば、ポンプのピストンを駆動する機構
は、図示の構成に限らず、ピストンを往復動させること
が可能なものであればいかなるものでもよい。また、制
御手段や移動機構等の構成も特に限定されない。For example, the mechanism for driving the piston of the pump is not limited to the structure shown in the figure, and any mechanism capable of reciprocating the piston may be used. Further, the configurations of the control means, the moving mechanism, and the like are not particularly limited.
【００５５】[0055]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ノ
ズルを上昇させながら吐出動作を行うよう構成されてい
るため、ノズルの先端開口がウェルの底面によって閉塞
されたまま吐出動作が完了するおそれがなく、ノズルか
らウェルへ確実に所望量の液体試料を分注することがで
きる。As described above, according to the present invention, since the ejection operation is performed while the nozzle is elevated, the ejection operation is completed while the tip opening of the nozzle is closed by the bottom surface of the well. It is possible to surely dispense a desired amount of the liquid sample from the nozzle to the well without any fear of the above.
【図１】本発明の分注装置の実施形態における回路およ
び分注ヘッドの構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a circuit and a dispensing head in an embodiment of a dispensing device of the present invention.
【図２】ノズル挿入工程におけるノズル、ウェルおよび
液体試料の位置関係を示す断面側面図である。FIG. 2 is a cross-sectional side view showing a positional relationship among a nozzle, a well and a liquid sample in a nozzle inserting step.
【図３】ノズル上昇工程において、ノズルとウェルの両
方に液体試料が接触している状態のノズル、ウェルおよ
び液体試料の位置関係を示す断面側面図である。FIG. 3 is a sectional side view showing a positional relationship between the nozzle, the well and the liquid sample in a state where the liquid sample is in contact with both the nozzle and the well in the nozzle rising step.
【図４】ノズル上昇工程において、ノズルから液体試料
が離脱し、ウェルに完全に移動した状態のノズル、ウェ
ルおよび液体試料の位置関係を示す断面側面図である。FIG. 4 is a cross-sectional side view showing the positional relationship between the nozzle, the well and the liquid sample in a state where the liquid sample is separated from the nozzle and completely moved to the well in the nozzle rising step.
【図５】ノズル上昇工程において、ノズルの先端に液体
試料が残留した状態のノズル、ウェルおよび液体試料の
位置関係を示す断面側面図である。FIG. 5 is a cross-sectional side view showing a positional relationship among the nozzle, the well, and the liquid sample in a state where the liquid sample remains at the tip of the nozzle in the nozzle rising step.
【図６】内腔に１回の吐出量の数倍の液体試料が貯留さ
れたノズルをウェルに降下させた状態を示す断面側面図
である。FIG. 6 is a cross-sectional side view showing a state in which a nozzle, in which a liquid sample several times as large as a single discharge amount is stored in an inner cavity, is lowered into a well.
１ 分注装置 ２ 分注ヘッド ３ ポンプ ３１ シリンダ ３２ ピストン ３３ ピストンロッド ３４ ポンプ空間 ４ チューブ ４１ 中空部 ４２ ノズル取付部 ５ ノズル ５１ 内腔 ５２ 先端開口 ５３ 基端開口 ６ 移動機構 ６１ 制御手段 ７ ウェル ７１ 底面 1 dispensing device 2 dispensing heads 3 pumps 31 cylinders 32 pistons 33 Piston rod 34 Pump space 4 tubes 41 hollow 42 Nozzle mount 5 nozzles 51 Lumen 52 Tip opening 53 Base end opening 6 moving mechanism 61 control means 7 wells 71 Bottom
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 共之 東京都三鷹市牟礼６丁目22番１号 アロカ 株式会社内 (72)発明者 藤間 慎太郎 東京都三鷹市牟礼６丁目22番１号 アロカ 株式会社内 Ｆターム(参考） 2G058 EA02 ED07 ED35 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kyoyuki Yoshimura 6-22-1, Mure, Mitaka City, Tokyo Aloka Within the corporation (72) Inventor Shintaro Fujima 6-22-1, Mure, Mitaka City, Tokyo Aloka Within the corporation F-term (reference) 2G058 EA02 ED07 ED35
Claims (5)
減させることにより液体を吸入・吐出するポンプと、 前記ポンプ空間と連通する内腔を有するノズルと、 前記ノズルを移動させる移動機構とを有する分注装置で
あって、 前記ノズルを降下させ、該ノズルの先端部を吐出先容器
の底面との距離を先端開口部の直径の１／２（半径）以
下となるよう吐出先容器に挿入するノズル挿入工程と、 前記ノズルを第１の速度で所定距離上昇させるととも
に、前記ポンプを作動させ、液体試料の吐出を行うノズ
ル上昇工程と、 該ノズル上昇工程によって前記ノズルが所定距離上昇し
た後に、前記第１の速度より高速の第２の速度で前記ノ
ズルの先端部を前記吐出先容器から抜去するノズル抜去
工程とを実行することを特徴とする分注装置。1. A pump that sucks and discharges a liquid by increasing and decreasing the volume of a pump space defined inside, a nozzle having a lumen communicating with the pump space, and a moving mechanism that moves the nozzle. A dispensing device having a nozzle, the nozzle is lowered, and the tip of the nozzle is placed in the discharge destination container so that the distance from the bottom surface of the discharge destination container is ½ (radius) or less of the diameter of the tip opening. A nozzle inserting step of inserting, a nozzle raising step of raising the nozzle at a first speed by a predetermined distance and operating the pump to discharge a liquid sample, and the nozzle raising step raises the nozzle by a predetermined distance. And a nozzle withdrawing step of withdrawing the tip of the nozzle from the discharge destination container at a second speed that is higher than the first speed.
ルが前記所定距離上昇する以前に、前記ポンプが液体試
料の吐出を完了するよう構成されている請求項１に記載
の分注装置。2. The dispensing device according to claim 1, wherein, in the nozzle raising step, the pump completes the discharge of the liquid sample before the nozzle is raised by the predetermined distance.
の直径の１〜３倍の値に設定されている請求項１または
２に記載の分注装置。3. The dispensing device according to claim 1, wherein the predetermined distance is set to a value that is 1 to 3 times the diameter of the tip opening of the nozzle.
ルからの液体試料の吐出速度をｖ[μｌ／ｓ]、前記ノズ
ルからの液体試料の吐出量をＶ[μｌ]、前記ノズルの先
端開口の直径を直径ｄ[ｍｍ]、定数ｎを１以上３以下の
数とした場合に、前記第１の速度ｖ１[ｍｍ]が下記式
（Ｉ）の範囲に設定される請求項１ないし３のいずれか
に記載の分注装置。 ｖ１＜ｎｄｖ／Ｖ ・・・（Ｉ）4. The first speed is v 1 [mm], the discharge speed of the liquid sample from the nozzle is v [μl / s], and the discharge amount of the liquid sample from the nozzle is V [μl], When the diameter of the tip opening of the nozzle is a diameter d [mm] and the constant n is a number of 1 or more and 3 or less, the first velocity v 1 [mm] is set within the range of the following formula (I). Item 4. The dispensing device according to any one of Items 1 to 3. v 1 <ndv / V ... (I)
〜１ｍｍである請求項１ないし４のいずれかに記載の分
注装置。5. The diameter of the opening at the tip of the nozzle is 0.1.
The dispensing device according to any one of claims 1 to 4, which has a size of 1 mm.
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|---|---|---|---|
| JP2002148433A JP2003344426A (en) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | Dispensation device |
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