JP2005257704A

JP2005257704A - 分注装置及び分注方法

Info

Publication number: JP2005257704A
Application number: JP2005169160A
Authority: JP
Inventors: Akira Higuchi; 朗樋口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-06-09
Filing date: 2005-06-09
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2019-10-12
Also published as: JP4042767B2

Abstract

【課題】分注ティップの先端部の挿入精度を向上させることができる分注装置及び分注方法を提供することを目的とする。
【解決手段】ノズル１０ａの下端部に着脱自在に装着される分注ティップ８とを備え、この分注ティップ８の下端部より液体を吸入してマイクロプレートに吐出する分注装置において、分注ティップ装着部７に隣接してグリース塗布部を配設し、分注ティップ８を装着する際にグリース含浸部にノズル１０ａの下端部を挿入することによりノズル１０ａの下端部のＯリング１０ｂの装着部位にグリースを塗布する。これにより、分注ティップ８とノズル１０ａの密着性を向上させて分注ティップ８の装着精度を確保することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、生化学分野等で液状試料の分注に用いられる分注装置及び分注方法に関するものである。

生化学分野等における試験において、培養や生化学反応を行わせるための液状試料を収納する容器としてマイクロプレートが用いられる。このマイクロプレートには、同時に行われる試験で取扱うサンプル数を多くして試験の効率を向上させる目的で、試料収納用の凹部であるウェルが多数設けられている。そしてウェル内に収納された試料を分注ティップによって吸入または吐出することにより分注が行われる。

ところで、マイクロプレートのウェルは、ウェル数を増大して試験効率を向上させるとともに使用される試薬の消費量を削減するために内容積を小さくする目的で、ウェルのサイズが小型化する傾向にある。例えば、従来一般的であった９６のウェルを備えたものに加えて、ウェルサイズを従来の約半分にし、ウェル数を４倍にした３８４ウェル型のものが用いられている。これにともなって、分注ティップの先端部をウェル内に挿入する際には高度な位置精度が求められるようになっている。

しかしながら、従来の分注装置では、マイクロプレートのウェル内に液状試料を吐出する際に必要とされる分注ティップの挿入精度を確保することが困難で、分注ティップの先端部がウェル内の側壁に接触して分注精度を阻害する場合があるという問題点があった。

そこで本発明は、分注ティップの先端部の挿入精度を向上させることができる分注装置及び分注方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の分注装置は、分注ティップ装着部と、ティップ離脱部と、ノズルの下端部のＯリングが装着された部位に分注ティップを着脱自在に装着する分注ヘッドとを備え、分注ヘッドを水平方向に移動させて分注ティップによりリザーバ内の液体試料を吸引し、マイクロプレートの各ウェル内に吐出するようにした分注装置であって、グリースを含浸させたグリース含浸部を有するグリース塗布部を設け、このグリース含浸部に前記Ｏリングを接触させてグリースを塗布したノズルに前記分注ティップ装着部に備えられた分注ティップを装着するようにした。

請求項２記載の分注装置は、請求項１記載の分注装置において、前記グリース含浸部に貫通孔を設け、この貫通孔内に前記ノズルの下端部を挿通させて前記Ｏリングにグリースを塗布する。

請求項３記載の分注装置は、請求項１又は２記載の分注装置において、前記分注ティップ装着部が貫通孔を設けたティップ装着テーブルを備え、この貫通孔に前記ノズルに装着された分注ティップを挿入して、この分注ティップを前記ノズルに対して所定高さ位置まで押し込むようにした。

請求項４記載の分注方法は、請求項１に記載の分注装置を用いる分注方法であって、分注ヘッドのノズルに装着された分注ティップをティップ離脱部において離脱させ、次いで
グリース塗布部においてノズルのＯリングにグリースを塗布した後、分注装着部においてノズルの下端部に分注ティップを装着し、分注ヘッドを水平方向に移動させて分注ティップによりリザーバ内の液体試料を吸引し、マイクロプレートの各ウェル内に吐出させて分注作業を行うようにした。

本発明によれば、ノズルに前記分注ティップを装着する際にノズルの下端部にグリースを塗布するグリース塗布手段を備えることにより、分注ティップの装着精度を確保することができる。

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態における分注装置の斜視図、図２は同分注装置のグリース塗布部の斜視図、図３、図４、図５、図６、図７、図８は同分注装置による分注ティップ装着方法の工程説明図である。

まず図１を参照して分注装置の構造について説明する。図１において分注装置１のベース部２上には分注ステージ３が設けられており、分注ステージ３にはマイクロプレート４やリザーバ５が載置されている。リザーバ５内に貯溜された液状試薬をマイクロプレート４に格子状に多数設けられた小孔（ウェル）内に移すことにより分注が行われる。マイクロプレート４は搬送アーム６によってクランプされ、図示しない搬送アーム駆動機構によって、分注ステージ３と図示しないプレートストックエリアとの間で搬送される。

分注ステージ３には分注ティップ装着部７が設けられている。分注ティップ装着部７では、ティップラック７ａに所定数が配列収納された分注ティップ８が分注ヘッド１０のノズルに装着される。分注ティップ装着部７に隣接してティップ離脱部９が配設されている。ティップ離脱部９には串歯状のティップ離脱部材を備えたティップ離脱ユニット１３が設けられている。

分注ステージ３の上方には、多数の分注ティップ８が格子状に装着された分注ヘッド１０がＸテーブル１２、Ｙテーブル１１によって水平方向に移動可能に配設されている。分注ヘッド１０をリザーバ５上に位置させた状態でリザーバ５に対して分注ヘッド１０を下降させ分注ティップ８の先端部をリザーバ５内に挿入した状態で図示しない吸引機構を駆動することにより、分注ティップ８はリザーバ５内の液状試料を吸引する。

この後分注ヘッド１０を上昇させ、マイクロプレート４上に移動させてマイクロプレート４に対して下降させることにより、分注ティップ８の先端部はマイクロプレート４の各ウェル内に挿入され、分注ティップ８から液状試料を吐出させることにより分注が行われる。

分注ティップ装着部７の後方にはグリース塗布部１４が配設されている。グリース塗布部１４には、グリース塗布テーブル１５およびティップ装着テーブル１６が水平方向にスライド自在に収納されている。グリース塗布テーブル１５、ティップ装着テーブル１６をスライドさせ水平方向に突出させた状態では、これらのテーブルは分注ティップ装着部７の上方に、すなわち分注ヘッド１０の下方に位置する。

図２（ａ）に示すように、グリース塗布テーブル１５の内側にはグリース含浸部１５ａが設けられており、グリース含浸部１５ａはスポンジ様の多孔性樹脂材にグリース成分を含浸させたものである。グリース含浸部１５ａには分注ティップ８の配列に対応した位置に貫通孔１５ｂが設けられている。この貫通孔１５ｂ内に分注ヘッド１０の下部に設けられたノズル１０ａを挿通させることにより、ノズル１０ａはグリース含浸部１５ａに接触
しグリース成分が塗布される。グリース塗布テーブル１５は、ノズル１０ａにグリースを塗布するグリース塗布手段となっている。

図２（ｂ）は塗布テーブル１５を後退させて、ティップ装着テーブル１６を突出させた状態を示している。ティップ装着テーブル１６には同様に分注ティップ８の配列に対応して貫通孔１６ａが設けられており、貫通孔１６ａ内にノズル１０ａを挿入して所定高さ位置まで分注ヘッド１０を下降させることにより、分注ティップ８をノズル１０ａに対して所定装着高さ位置まで押し込む機能を有している。

次に図３〜図７を参照して、分注ヘッド１０への分注ティップ８の装着について説明する。この装着操作に先立って、既に使用され分注ヘッド１０に装着された状態の分注ティップ８の除去が行われる。この除去操作は、分注ヘッド１０をティップ離脱部９上に位置させ、ティップ離脱ユニット１３を進出させて、串歯部材を分注ティップ８の間に挿入した状態で分注ヘッド１０を上昇させることにより行われる。これにより、ノズル１０ａからは使用済みの分注ティップ８が離脱し、ティップ離脱部９に設けられたティップ回収孔内に落下して回収される。

この後、ティップ装着操作が行われる。まず図３に示すように、分注ティップ８がノズル１０ａから除去されシール用のＯリング１０ｂが露呈された状態の分注ヘッド１０を分注ティップ装着部７上に位置させる。このとき、ティップ装着部７にはティップラック７ａが載置されており、ティップラック７ａには新しい分注ティップ８が配列状態で収納されている。

次いで、グリース塗布部１４からグリース塗布テーブル１５をスライドさせて突出させ、ティップラック７ａ上に位置させる。このとき、分注ヘッド１０のノズル１０ａ、グリース塗布テーブル１５の貫通孔１５ｂの位置がティップラック７ａの分注ティップ８の配列位置と合致するように位置合わせされる。

次に図４に示すように、分注ヘッド１０を下降させてノズル１０ａの下部のＯリング１０ｂが装着された部位を塗布テーブルの貫通孔１０ｂ内に挿入する。これにより、ノズル１０ａのＯリング１０ｂにはグリース成分が塗布される。この後、分注ヘッド１０が上昇し、次いでグリース塗布テーブル１５はグリース塗布部１４内に収納される。

この後、図５に示すように、分注ヘッド１０を下降させてノズル１０ａの下部をティップラック７ａに収納された状態の分注ティップ８の装着孔内に挿入する。このとき、ノズル１０ａにはグリース成分が塗布されているので、分注ティップ８の装着がスムースに行われるとともに、ノズル１０ａ下端のテーパ部分と分注ティップ８内面との密着性がグリース成分の存在によって向上する。これにより分注ティップ８の装着状態での姿勢不良が防止される。

さらに、グリース成分により分注ティップ８の内壁とＯリング１０ｂとの摺動抵抗が少なくなるため、分注ヘッド１０を分注ティップ８側へ押し込む力（押し込み力）を小さくすることができる。これは本実施の形態のように多数のノズル１０ａに分注ティップ８を同時に装着するような場合に顕著な効果として現れるものであり、分注ヘッド１０を支持する構造物の剛性を小さくして装置全体の小型化、軽量化を実現することができる。

この後、図６に示すように、再び分注ヘッド１０を上昇させる。これによりノズル１０ａは装着された分注ティップ８とともに上昇する。この状態では、分注ティップ８のノズル１０ａに対する装着高さ位置は必ずしも正確に確保されていないため、装着テーブル１６を用いた装着高さ位置の矯正を行う。

まず装着テーブル１６を塗布部１４からスライドさせて分注ティップ８が装着された分注ヘッド１０の下方に位置させる。この状態では、分注ティップ８の位置は装着テーブル１６の貫通孔１６ａと合致している。次いで、図７に示すように、分注ヘッド１０を下降させて分注ティップ８を貫通孔１６ａ内に挿入し、分注ティップ８の装着部８ａの段差部分を装着テーブル１６の上面に押し付けるまで分注ヘッド１０を下降させる。そしてこの後に再び分注ヘッド１０を上昇させる。これにより各分注ティップ８はノズル１０ａに対して均一に押し込まれ、正しい装着高さ位置に装着される。この場合も、分注ヘッド１０の押し込み力はグリース成分によって小さくて済む。

この結果分注ティップ８の装着孔の内面がノズル１０ａのテーパ部に密着することにより、図８に示すように分注ティップ８の先端部の配列ピッチＰは均一に保たれる。したがって、分注対象のマイクロプレートのウェルの配列ピッチが小さい場合にあっても、ウェル内への分注ティップ８の先端部の挿入位置精度が確保される。これにより分注ティップ８の位置ずれによるウェルへの挿入ミスや先端部がウェルの側壁に接触することによる分注精度の低下を防止できる。

本発明は、分注ティップの装着精度を確保し、分注ティップ先端部のピッチを正しく保つことができ、分注容器への分注ティップの挿入精度を確保することができるので、生化学分野等で液状試料の分注に用いられる分注装置や分注方法として有用である。

本発明の一実施の形態における分注装置の斜視図本発明の一実施の形態の分注装置のグリース塗布部の斜視図本発明の一実施の形態の分注装置による分注ティップ装着方法の工程説明図本発明の一実施の形態の分注装置による分注ティップ装着方法の工程説明図本発明の一実施の形態の分注装置による分注ティップ装着方法の工程説明図本発明の一実施の形態の分注装置による分注ティップ装着方法の工程説明図本発明の一実施の形態の分注装置による分注ティップ装着方法の工程説明図本発明の一実施の形態の分注装置による分注ティップ装着方法の工程説明図

符号の説明

３分注ステージ
４マイクロプレート
５リザーバ
８分注ティップ
１０分注ヘッド
１４グリース塗布部
１５グリース塗布テーブル

Claims

分注ティップ装着部と、ティップ離脱部と、ノズルの下端部のＯリングが装着された部位に分注ティップを着脱自在に装着する分注ヘッドとを備え、分注ヘッドに装着した分注ティップによりリザーバ内の液体試料を吸引し、マイクロプレートの各ウェル内に吐出するようにした分注装置であって、グリースを含浸させたグリース含浸部を有するグリース塗布部を設け、このグリース含浸部に前記Ｏリングを接触させてグリースを塗布したノズルに前記分注ティップ装着部に備えられた分注ティップを装着するようにしたことを特徴とする分注装置。
前記グリース含浸部に貫通孔を設け、この貫通孔内に前記ノズルの下端部を挿通させて前記Ｏリングにグリースを塗布することを特徴とする請求項１記載の分注装置。
前記分注ティップ装着部が貫通孔を設けたティップ装着テーブルを備え、この貫通孔に前記ノズルに装着された分注ティップを挿入して、この分注ティップを前記ノズルに対して所定高さ位置まで押し込むようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の分注装置。
請求項１に記載の分注装置を用いる分注方法であって、分注ヘッドのノズルに装着された分注ティップをティップ離脱部において離脱させ、次いでグリース塗布部においてノズルのＯリングにグリースを塗布した後、分注装着部においてノズルの下端部に分注ティップを装着し、分注ヘッドに装着した分注ティップによりリザーバ内の液体試料を吸引し、マイクロプレートの各ウェル内に吐出させて分注作業を行うようにしたことを特徴とする分注方法。