JP2006023121A - Liquid feeder - Google Patents

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Ryuji Koyama
竜二 小山
Takehiko Kitamori
武彦 北森
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Asahi Kasei Corp
Kanagawa Academy of Science and Technology
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Asahi Kasei Corp
Kanagawa Academy of Science and Technology
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized inexpensive liquid feeder suitably used in various analyzers inclusive of a POC analyzer and the like. <P>SOLUTION: The liquid feeder is equipped with a liquid housing body having a liquid storage tank and a uncompressible medium housing body for housing an uncompressible medium for transmitting pressure for causing the volumetric change of the liquid storage tank. A diaphragm deformable so as to protrude toward the inside or outside of the liquid storage tank is provided on the liquid storage tank. Further, the uncompressible medium housing body is equipped with a first medium storage tank equipped with a transforming means for producing pressure and filled with the uncompressible medium and a second medium storage tank allowed to communicate with the first medium storage tank by an uncompressible medium flow channel. The liquid storage tank and the second medium storage tank are arranged adjascent to each other so as to hold the diaphragm and the diaphragm is deformed so as to follow a change in the pressure applied to the uncompressible medium by the transforming means. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&amp;NCIPI

Description

本発明は、微量試料の分析,検出を簡便に行う分析装置等に好適に用いられる送液装置に関する。   The present invention relates to a liquid feeding device that is suitably used for an analyzer that easily analyzes and detects a trace amount of sample.

医療診断に必要な測定を患者近傍で行うベッドサイド診断用の分析(POC(point of care )分析)や、河川や廃棄物中の有害物質の分析を河川や廃棄物処理場等の現場で行うこと(POU( point of use )分析)や、食品の調理,収穫,輸入の各現場における汚染検査等のような、分析・計測が必要とされる現場若しくは現場の近傍で分析・計測を行うこと(以下、これらを「POC分析等」と総称する)の重要性が注目されている。そして、近年、このようなPOC分析等に適用される検出法や装置の開発が重要視されつつある。このようなPOC分析等は、簡便に短時間で、且つ低コストで行われることが要求される。   Analyzes for bedside diagnosis (POC (point of care) analysis) that performs measurements necessary for medical diagnosis in the vicinity of patients, and analyzes of hazardous substances in rivers and wastes at rivers and waste disposal sites (POU (point of use) analysis), and analysis and measurement at or near the site where analysis / measurement is required, such as contamination inspection at food cooking, harvesting and import sites The importance of (hereinafter collectively referred to as “POC analysis, etc.”) has attracted attention. In recent years, the development of detection methods and apparatuses applied to such POC analysis and the like is being emphasized. Such POC analysis and the like are required to be performed simply in a short time and at a low cost.

従来、微量分析には、試料をキャピラリガスクロマトグラフィー(CGC),キャピラリ液体クロマトグラフィー(CLC)等で分離した後、質量分析計で定量するGC−MS装置やLC−MS装置が広く使用されてきた。しかしながら、これらの分析装置は、質量分析計が大型であることと操作が煩雑であることから、患者のベッドサイドや汚染河川,廃棄物処理場近辺等の現場での測定に使用することには適していない。さらに、血液等を試料とする医療診断用途の分析装置は、試料が触れる部分を使い捨てにすることが望ましい。   Conventionally, for microanalysis, a GC-MS apparatus or an LC-MS apparatus, in which a sample is separated by capillary gas chromatography (CGC), capillary liquid chromatography (CLC), etc. and then quantified by a mass spectrometer, has been widely used. It was. However, these analyzers are large in mass spectrometers and cumbersome to operate, so they should not be used for on-site measurements such as patient bedsides, contaminated rivers, and near waste disposal sites. Not suitable. Furthermore, it is desirable that an analyzer for medical diagnosis using blood or the like as a sample should be disposable at the part touched by the sample.

そこで、これらの問題点を解決するために、従来利用されてきた分析装置を小型化し、極微量の液体試薬を反応させるμTAS(micro total analysis system )の技術をPOC分析等へ応用する検討が進んできた。μTASでは、血液に限らず検体量を微量にするために、10cmから数cm角程度以下のガラスやシリコン製のチップの表面に溝を形成して、その溝中に試薬溶液や検体を流して分離,反応を行って、微量試料の分析を行っている(例えば、特許文献1,2,3及び非特許文献1を参照)。この技術においては、検体量,検出に必要な試薬量,検出に用いた消耗品等の廃棄物,廃液の量がいずれも少なくなる上、検出に必要な時間もおおむね短時間で済むという利点がある。   Therefore, in order to solve these problems, studies have been made to reduce the size of a conventionally used analyzer and apply μTAS (micro total analysis system) technology for reacting a very small amount of liquid reagent to POC analysis and the like. did it. In μTAS, a groove is formed on the surface of a glass or silicon chip of about 10 cm to several centimeters or less in order to reduce the amount of a specimen, not limited to blood, and a reagent solution or specimen is allowed to flow through the groove. A small amount of sample is analyzed by performing separation and reaction (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3 and Non-Patent Document 1). This technology has the advantage that the amount of specimen, the amount of reagent necessary for detection, the amount of waste such as consumables used for detection, and the amount of waste liquid are all reduced, and the time required for detection can be reduced to a short time. is there.

本願出願人も、「混合分析装置及び混合分析方法」(特許文献4)、「キャピラリ光熱変換分析装置」(特許文献5)、「分析装置」(特許文献6)、「分析用カートリッジ及び送液制御装置」(特許文献7,8)等のμTAS関係の発明を出願している。
これらの公報又は出願明細書には、チップとして樹脂製のマイクロチップを用いることや、微量成分の検出法として熱レンズ検出法を用いることなども記載されている。
The applicant of the present application also describes “mixing analysis apparatus and mixing analysis method” (Patent Document 4), “capillary photothermal conversion analysis apparatus” (Patent Document 5), “analysis apparatus” (Patent Document 6), “analysis cartridge and liquid feeding We have filed an application related to μTAS, such as “Control Device” (Patent Documents 7 and 8).
These publications or application specifications also describe using a resin microchip as a chip and using a thermal lens detection method as a trace component detection method.

熱レンズ検出法は、励起光で液体中の試料を励起して、いわゆる熱レンズを形成させ、検出光でその熱レンズの変化を測定する光熱変換検出法であり、その原理等は以前から知られている(特許文献9,10,11及び非特許文献2,3,4,5,6等)。
キャピラリー中の成分を測定する方法としては、熱レンズ検出法の他に蛍光法や吸光度法等も用いることができるが、蛍光標識物質の導入等の操作をすることなく高い感度が実現できるので、熱レンズ検出法が適している。
The thermal lens detection method is a photothermal conversion detection method in which a sample in a liquid is excited with excitation light to form a so-called thermal lens, and the change in the thermal lens is measured with the detection light. (Patent Documents 9, 10, 11 and Non-Patent Documents 2, 3, 4, 5, 6, etc.).
As a method for measuring the components in the capillary, a fluorescence method or an absorbance method can be used in addition to the thermal lens detection method, but high sensitivity can be realized without an operation such as introduction of a fluorescent labeling substance. Thermal lens detection is suitable.

一方、チップ中で、キャピラリ電気泳動そのものや、電気浸透流を用いて電圧をかけることによって送液する方法も提案されている(特許文献12,13,14及び非特許文献3,7等)。
しかしながら、電気泳動も電気浸透流も、チップ内の液体に電極を介して電圧をかけるため、電極表面で測定試薬や測定試料の電気分解が生じて、試薬組成や試料組成が変化してしまうことがある。また、試薬や試料の電気分解生成物がキャピラリの内面に付着して、キャピラリ表面のゼータ電位を変えてしまい、送液速度が変化するといった現象が起こる場合もある。
On the other hand, there are also proposed methods for supplying liquid by applying voltage using capillary electrophoresis itself or electroosmotic flow in a chip (Patent Documents 12, 13, 14 and Non-Patent Documents 3, 7, etc.).
However, since both electrophoresis and electroosmotic flow apply a voltage to the liquid in the chip via the electrode, the reagent and sample composition change due to electrolysis of the measurement reagent and measurement sample on the electrode surface. There is. In addition, a phenomenon may occur in which the electrolytic product of the reagent or sample adheres to the inner surface of the capillary, changes the zeta potential on the capillary surface, and changes the liquid feeding speed.

また、カートリッジ内に凍結乾燥した固体試薬を入れておき、カートリッジ内に封入した溶解希釈液で血液検体を希釈し、さらに該希釈検体液で前記固体試薬を溶解して、分析反応を行い定量する方法が開示されている(特許文献15,16等)。
この方法では、送液は遠心力により行われているため、送液方向は常に遠心力の働く方向、つまり、円形カートリッジの円の中心から外方に向かう方向である。固体試薬はカートリッジ中の流路末端に位置する、円周沿いの小部屋内に置かれており、希釈された検体が各小部屋に流入して、固体試薬を溶解し反応して吸光度に変化を来すようになっている。
In addition, a solid reagent freeze-dried is placed in the cartridge, the blood sample is diluted with a lysis dilution solution enclosed in the cartridge, and the solid reagent is further dissolved in the diluted sample solution, and an analytical reaction is performed for quantification. A method is disclosed (Patent Documents 15, 16, etc.).
In this method, since liquid feeding is performed by centrifugal force, the liquid feeding direction is always the direction in which the centrifugal force works, that is, the direction from the center of the circle of the circular cartridge to the outside. The solid reagent is placed in a small chamber along the circumference located at the end of the flow path in the cartridge. The diluted specimen flows into each small chamber, dissolves the solid reagent, reacts, and changes to absorbance. Come to come.

しかしながら、カートリッジの構造上、固体試薬は流路の最終点におかれているため、1試薬による1段反応の検出反応しか行えないこととなり、検出項目によっては、検査センターや病院の臨床検査室などで行われている、学会や官庁などで定められた推奨法による検出反応とは異なる反応及び試薬組成を採用せざるを得ない。そのため、従来の検査データとの相関性が低い場合がある。さらに、検査項目によっては、このような円形カートリッジの反応様式では分析が困難な場合も考えられる。   However, because of the structure of the cartridge, since the solid reagent is placed at the final point of the flow path, only a one-step detection reaction with one reagent can be performed. Depending on the detection item, a clinical laboratory in a test center or hospital Therefore, it is necessary to adopt a reaction and reagent composition different from the detection reaction based on the recommended method established by academic societies or government offices. Therefore, the correlation with conventional inspection data may be low. Further, depending on the inspection item, it may be difficult to analyze in such a circular cartridge reaction mode.

これに対して、密閉カプセル内での気泡による送液方法が報告されている。これには、気泡の熱膨張による送液と電解ガスの発生による送液とがある。前者は、密閉されたチャンバーと加熱材料及び充填液とにより行われる。加熱された気泡の膨張は高い圧力を発生し、早い送液が可能である。例えばNaruse Yoshihiroらの方法は、液が充填されたチャンバー内に吸光発熱材料を封入しておき、ガラスファイバーでレーザー光をチャンバー内に導くと、吸光発熱材料の発熱によりチャンバー内の気泡が膨張して送液が行われるというものである(特許文献17)。   On the other hand, a liquid feeding method using bubbles in a sealed capsule has been reported. This includes liquid feeding due to thermal expansion of bubbles and liquid feeding due to generation of electrolytic gas. The former is performed by a sealed chamber, a heating material, and a filling liquid. The expansion of the heated bubbles generates a high pressure and enables fast liquid feeding. For example, in the method of Naruse Yoshihiro et al., If a light-absorbing heat generating material is sealed in a chamber filled with liquid and the laser light is guided into the chamber with glass fiber, the bubbles in the chamber expand due to the heat generation of the light-absorbing heat generating material. Thus, the liquid is fed (Patent Document 17).

一方、後者は、密閉されたチャンバーとその中に充填された電解液とチャンバーに挿入された一対の電極とにより行われる。電極に電圧を印加することによる電解ガスの発生で圧力が生じ、送液が行われるというものである。例えば、D.A.Hopkins,Jr(特許文献18)やC.R.Neagu ら(非特許文献8)が報告しているものがある。
しかしながら、気泡は圧縮性を有するので、細いキャピラリ流路中に液を送る場合は、液の流れが始まってから安定するまでに長い時間が必要となる。場合によっては、液が流れ方向に振動して、送液がまったく安定しないという問題が発生するおそれがある。
On the other hand, the latter is performed by a sealed chamber, an electrolytic solution filled therein, and a pair of electrodes inserted in the chamber. Pressure is generated by the generation of electrolytic gas by applying a voltage to the electrodes, and liquid feeding is performed. For example, there are those reported by DAHopkins, Jr (patent document 18) and CRNeagu et al. (Non-patent document 8).
However, since bubbles have compressibility, when a liquid is sent into a narrow capillary channel, it takes a long time to stabilize after the liquid flow starts. In some cases, the liquid may vibrate in the flow direction, which may cause a problem that the liquid feeding is not stabilized at all.

さらにまた、気泡を使用することなく充填液を外部から押して液を送る方法が提案されており、例えば圧電素子による送液があげられる。圧電素子は、比較的少量のエネルギーで大きな力を発生させることが可能である。
しかしながら、圧電素子が単一の結晶で構成されていると、極小さい距離しか液を押し動かすことができない。ストロークを大きくするには通常は複数の結晶で圧電素子を構成するが、そうすると多くの部品が必要になり、結局コストがかさんでしまう。
Furthermore, a method of sending the liquid by pushing the filling liquid from the outside without using bubbles has been proposed, for example, liquid feeding by a piezoelectric element. A piezoelectric element can generate a large force with a relatively small amount of energy.
However, when the piezoelectric element is composed of a single crystal, the liquid can be pushed and moved only by a very small distance. In order to increase the stroke, the piezoelectric element is usually constituted by a plurality of crystals. However, if this is done, a large number of parts are required, resulting in an increase in cost.

また、圧電素子は小さい電流で駆動するが高い電圧を必要とするため、必ずしも今日の半導体回路に適応しているとは言えない。さらに、伸張係数の異なる材料を積層して圧電素子を構成する必要があり、しかも積層に際しては正確なクリアランスが要求されるため、微小サイズ化することが難しい。さらに、振動による往復運動であるため、送液に適した一方向の力に変換するためには、逆止弁機能を有する複数のバルブを必要としたり、複数のポンプに位相差を付ける電気的制御を必要としたりするので、システム全体が非常に複雑になるという問題があった。   In addition, since the piezoelectric element is driven with a small current but requires a high voltage, it is not necessarily adapted to the present semiconductor circuit. Furthermore, it is necessary to form piezoelectric elements by laminating materials having different expansion coefficients, and accurate clearance is required for lamination, so it is difficult to reduce the size. Furthermore, because it is a reciprocating motion due to vibration, in order to convert it into a unidirectional force suitable for liquid feeding, it is necessary to use multiple valves with check valve functions or to add phase differences to multiple pumps. There is a problem that the entire system becomes very complicated because control is required.

ディフューザーなど整流効果のあるモジュールを流路内に設置することにより送液を行うことも可能であるが、その構造上の特性により、高流速でないと整流効果は期待できない。低流速の場合には流路幅を細くすることにより高速化することも可能ではあるが、この方法では流路での圧力損失が大きくなる,チップの製作精度や流量制御精度を高める必要がある,高コストにつながる等の理由により、実用的なシステムを組むことが困難になってくる。
さらにまた、静電的な荷電反発と反対荷電の引き合いの原理に基づく送液も報告されている。例えば、 R. Zengerleらの方法では、薄い膜状電極とチップ固定電極との静電的反発によりチャンバー内の液が押し出される(非特許文献9)。
Although it is possible to perform liquid feeding by installing a module having a rectifying effect such as a diffuser in the flow path, the rectifying effect cannot be expected unless the flow rate is high due to its structural characteristics. Although it is possible to increase the speed by narrowing the flow path width at low flow rates, this method increases the pressure loss in the flow path, and it is necessary to improve the chip manufacturing accuracy and flow control accuracy. It becomes difficult to build a practical system for reasons such as high costs.
Furthermore, liquid feeding based on the principle of electrostatic charge repulsion and counter charge is reported. For example, in the method of R. Zengerle et al., The liquid in the chamber is pushed out by electrostatic repulsion between the thin membrane electrode and the chip fixing electrode (Non-patent Document 9).

しかしながら、ギャップ距離は送液に敏感なため、実際の送液では2,3μmに制限される。この狭いギャップはゴミ等による汚染に敏感で、高い電場ではゴミを引きつけやすく、このような汚染により適切な送液が阻害される。また、大きな電流は必要としないが高い電圧を必要とするので、必ずしも今日の半導体回路に適応しているとは言えない。さらに、大きな送液力を得るには大容量の荷電板が必要である。さらに、振動による往復運動であるため、送液に適した一方向の力に変換するためには、電気的に制御されるか又は逆止弁機能を有する複数のパイロットバルブが必要になり、システム全体が非常に複雑になるという問題がある。
特開平2−245655号公報 特開平3−226666号公報 特開平8−233778号公報 特願平10−181586号明細書 特開2000−2675号公報 特開2000−2677号公報 国際公開第99/64846号パンフレット 特願平11−227624号明細書 特開昭60−174933号公報 特開平10−142177号公報 特開平4−369467号公報 国際公開第96/04547号パンフレット 特開平10−142177号公報 特開平4−369467号公報 特表平10−501340号公報 特表平9−504732号公報 米国特許第5210817号明細書 米国特許第5671905号明細書 Analytical Chem. 69, 2626-2630(1997) A. C. Boccara et. al., Appl. Phys. Lett.36, 130,1980 J. Liquid Chromatography 12,2575-2585 (1989) M. Harada et. al.,ぶんせきNo.4,280-284,1997 Anal. Chem. Vol.65,2938-2940,1993 川西他,日本分析化学会第44年会講演要旨集,p119,1995 S. C. Jakobson et. al., Anal. Chem. Vol.66,4127-4132,1994 C.R.Neagu, J.G.E.Gardeniers, M.Elwenspoek, J.J.Kelly, Journal of Micro Electro Mechanical Systems, 5,1, 2-9,(1996) R. Zengerle, A. Richter, H. Sandmaier, Micro Electro Mechanical Systems '92, 4, 19, (1992)
However, since the gap distance is sensitive to liquid feeding, the actual liquid feeding is limited to a few μm. This narrow gap is sensitive to contamination by dust and the like, and easily attracts dust in a high electric field. Such contamination prevents proper liquid feeding. Moreover, since a large current is not required but a high voltage is required, it is not necessarily adapted to today's semiconductor circuits. Furthermore, a large capacity charged plate is required to obtain a large liquid feeding force. Furthermore, since the reciprocating motion is caused by vibration, a plurality of pilot valves that are electrically controlled or have a check valve function are required to convert the force into a unidirectional force suitable for liquid feeding. There is a problem that the whole becomes very complicated.
JP-A-2-245655 JP-A-3-226666 JP-A-8-233778 Japanese Patent Application No. 10-181586 JP 2000-2675 A Japanese Patent Laid-Open No. 2000-2777 International Publication No. 99/64846 Pamphlet Japanese Patent Application No. 11-227624 JP 60-174933 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-142177 JP-A-4-369467 International Publication No. 96/04547 Pamphlet Japanese Patent Laid-Open No. 10-142177 JP-A-4-369467 Japanese National Patent Publication No. 10-501340 JP 9-504732 A US Pat. No. 5,210,817 US Pat. No. 5,671,905 Analytical Chem. 69, 2626-2630 (1997) AC Boccara et. Al., Appl. Phys. Lett. 36, 130, 1980 J. Liquid Chromatography 12,2575-2585 (1989) M. Harada et. Al. 4,280-284,1997 Anal. Chem. Vol.65,2938-2940,1993 Kawanishi et al., Abstracts of the 44th Annual Meeting of the Analytical Society of Japan, p119, 1995 SC Jakobson et.al., Anal. Chem. Vol.66,4127-4132,1994 CRNeagu, JGEGardeniers, M. Elwenspoek, JJKelly, Journal of Micro Electro Mechanical Systems, 5,1, 2-9, (1996) R. Zengerle, A. Richter, H. Sandmaier, Micro Electro Mechanical Systems '92, 4, 19, (1992)

POC分析等を行う機器(以降は、POC分析機器と記すこともある)には、一般に、小型,低コスト,操作の簡便性,短い測定時間等の要求がある。例えば、診療所のような小規模の医療機関で使用するPOC分析機器には、診療所の限られたスペースでも設置できる小さな機器サイズ、設備投資負担の小さい低価格、専門の検査技師ではなくても操作可能な簡便性、患者を待たせることなく数十分以内に測定できること等の要求を満たすことが必要である。また、病状の正確な診断のために複数項目の同時測定が可能で、定量測定にも対応できることも必要である。   Devices that perform POC analysis or the like (hereinafter may be referred to as POC analysis devices) generally have requirements such as small size, low cost, simple operation, and short measurement time. For example, a POC analyzer used in a small medical institution such as a clinic cannot be installed in a limited space in a clinic, has a small equipment size, a low cost of capital investment, and is not a specialized laboratory technician. However, it is necessary to satisfy the requirements such as the ease of operation and the ability to measure within several tens of minutes without waiting for the patient. It is also necessary to be able to measure multiple items simultaneously for accurate diagnosis of medical conditions, and to be able to handle quantitative measurements.

前述のように、POC分析機器へ提供する送液技術として多くの提案がなされているが、このような小型,低コスト,簡便性,短い測定時間,多項目測定,定量性という要求のすべてに適合するものは、未だ提案されていない。
そこで、本発明の目的は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、装置が小型で平易に製造可能で、操作が煩雑でなく簡単に測定を行うことができる送液装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、検体や試薬は使い捨てカートリッジ内にのみ留まり、送液装置のカートリッジ以外の部分に触れることがなく、コンタミネーションが発生せず、検体や試薬の性状に影響されることなしに定量的に送液が可能な送液装置を提供することである。
As mentioned above, many proposals have been made as liquid feeding technology to be provided to POC analyzers. However, all of these requirements for small size, low cost, simplicity, short measurement time, multi-item measurement, and quantitativeness are required. No match has been proposed yet.
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and to provide a liquid feeding device that can be easily manufactured without being complicated and easy to manufacture. It is to be.
Another object of the present invention is that the specimen or reagent stays only in the disposable cartridge, does not touch any part other than the cartridge of the liquid feeding device, does not generate contamination, and is affected by the properties of the specimen and reagent. It is an object of the present invention to provide a liquid delivery device that can deliver liquid quantitatively without any problems.

前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項1の送液装置は、壁体に囲まれて形成された液体貯槽の容積を変化させることによって、前記液体貯槽に満たされた液体を前記液体貯槽に連結された流路に送る、又は、前記流路若しくは前記流路に連結された別の貯槽に収容された液体を前記液体貯槽に送る送液装置であって、前記液体貯槽を有する液体収容体と、前記液体貯槽の容積変化を生じさせるための圧力を伝達する非圧縮性媒体を収容する非圧縮性媒体収容体と、を備え、前記液体貯槽は、前記壁体の少なくとも一部が、前記液体貯槽の内部又は外部に向かって突出するように変形可能な弾性を有する隔膜で構成され、前記非圧縮性媒体収容体は、前記圧力を発生させる変圧手段を備え且つ前記非圧縮性媒体が満たされた第一媒体貯槽と、非圧縮性媒体流路によって前記第一媒体貯槽に連通された第二媒体貯槽と、を備え、前記液体貯槽と前記第二媒体貯槽とは、前記隔膜を挟んで隣接して配置されており、前記隔膜は、前記変圧手段により前記非圧縮性媒体に加えられた圧力変化に追随して変形するようになっていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, in the liquid feeding device according to claim 1 of the present invention, the liquid filled in the liquid storage tank is connected to the liquid storage tank by changing the volume of the liquid storage tank formed surrounded by the wall. A liquid feeding device that sends the liquid stored in the flow path or another storage tank connected to the flow path to the liquid storage tank, the liquid container having the liquid storage tank; and An incompressible medium container that contains an incompressible medium that transmits a pressure for causing a volume change of the liquid storage tank, and the liquid storage tank includes at least a part of the wall body of the liquid storage tank. The incompressible medium container includes a transforming means that generates the pressure and is filled with the incompressible medium. One medium storage tank and incompressible A second medium storage tank connected to the first medium storage tank by a body flow path, and the liquid storage tank and the second medium storage tank are disposed adjacent to each other with the diaphragm interposed therebetween, The deformation means is adapted to deform following the pressure change applied to the incompressible medium.

また、本発明に係る請求項2の送液装置は、壁体に囲まれて形成された液体貯槽の容積を変化させることによって、前記液体貯槽に満たされた液体を前記液体貯槽に連結された流路に送る、又は、前記流路若しくは前記流路に連結された別の貯槽に収容された液体を前記液体貯槽に送る送液装置であって、前記液体貯槽を有する液体収容体と、前記液体貯槽の容積変化を生じさせるための圧力を伝達する非圧縮性媒体を収容する非圧縮性媒体収容体と、を備え、前記液体貯槽は、前記壁体の少なくとも一部が、前記液体貯槽の内部又は外部に向かって突出するように変形可能な弾性を有する隔膜で構成され、前記非圧縮性媒体収容体は、前記圧力を発生させる変圧手段を備え且つ前記非圧縮性媒体が満たされた第一媒体貯槽と、非圧縮性媒体流路によって前記第一媒体貯槽に連通された第二媒体貯槽と、を備え、前記液体貯槽と前記第二媒体貯槽とは、前記隔膜と前記隔膜に接するように前記第二媒体貯槽に設けられたダイアフラム部材とを挟んで隣接して配置されており、前記ダイアフラム部材は、前記変圧手段により前記非圧縮性媒体に加えられた圧力変化に追随して、前記液体貯槽の内部又は外部に向かって突出するように変形可能であり、前記隔膜は、前記ダイアフラム部材の変形に応じて変形するようになっていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the liquid delivery device according to the present invention, the liquid filled in the liquid storage tank is connected to the liquid storage tank by changing the volume of the liquid storage tank formed by being surrounded by the wall. A liquid feeding device that sends the liquid stored in the flow path or another storage tank connected to the flow path to the liquid storage tank, the liquid container having the liquid storage tank; and An incompressible medium container that contains an incompressible medium that transmits a pressure for causing a volume change of the liquid storage tank, and the liquid storage tank includes at least a part of the wall body of the liquid storage tank. The incompressible medium container includes a transforming means that generates the pressure and is filled with the incompressible medium. One medium storage tank and incompressible medium A second medium storage tank connected to the first medium storage tank by a path, and the liquid storage tank and the second medium storage tank are provided in the second medium storage tank so as to be in contact with the diaphragm and the diaphragm. The diaphragm member is arranged adjacent to the diaphragm member, and the diaphragm member follows the pressure change applied to the incompressible medium by the transformation means and protrudes toward the inside or the outside of the liquid storage tank. The diaphragm can be deformed according to the deformation of the diaphragm member.

さらに、本発明に係る請求項3の送液装置は、請求項1又は請求項2に記載の送液装置において、前記液体収容体は、一対の平板状部材が貼り合わされて構成されており、この一対の平板状部材のうち少なくとも一方は板面に溝を備え、前記溝を備えた板面を内側にして貼り合わせることにより前記流路が形成されていることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項4の送液装置は、請求項1又は請求項2に記載の送液装置において、前記非圧縮性媒体収容体は、一対の平板状部材が貼り合わされて構成されており、この一対の平板状部材のうち少なくとも一方は板面に溝を備え、前記溝を備えた板面を内側にして貼り合わせることにより前記非圧縮性媒体流路が形成されていることを特徴とする。
Furthermore, in the liquid feeding device according to claim 3 according to the present invention, in the liquid feeding device according to claim 1 or 2, the liquid container is configured by bonding a pair of flat plate members, At least one of the pair of flat plate-like members is provided with a groove on a plate surface, and the flow path is formed by bonding the plate surface provided with the groove inside.
Furthermore, the liquid feeding device according to a fourth aspect of the present invention is the liquid feeding device according to the first or second aspect, wherein the incompressible medium container is formed by bonding a pair of flat plate members. And at least one of the pair of flat plate-like members is provided with a groove on a plate surface, and the incompressible medium flow path is formed by bonding the plate surface provided with the groove inside. Features.

このような構成から、変圧手段により発生した圧力が非圧縮性媒体を介して隔膜に伝えられ、隔膜が液体貯槽の内部又は外部に向かって突出するように変形する。そして、この隔膜の変形により液体貯槽の容積が変化するため、液体貯槽に満たされた液体が流路に送液されるか、又は、前記流路若しくは別の貯槽に収容された液体が液体貯槽に送液される。このときの液体の流量は、液体の性状には依存せず、隔膜の変形量(すなわち、非圧縮性媒体に加える変圧量)により制御可能であるので、液体収容体内の液体を定量的に送液することが可能である。   With such a configuration, the pressure generated by the transformer means is transmitted to the diaphragm via the incompressible medium, and the diaphragm is deformed so as to protrude toward the inside or the outside of the liquid storage tank. Since the volume of the liquid storage tank changes due to the deformation of the diaphragm, the liquid filled in the liquid storage tank is sent to the flow path, or the liquid stored in the flow path or another storage tank is the liquid storage tank. The liquid is sent to The flow rate of the liquid at this time does not depend on the properties of the liquid and can be controlled by the deformation amount of the diaphragm (that is, the amount of transformation applied to the incompressible medium), so that the liquid in the liquid container is quantitatively sent. It is possible to liquid.

本発明の送液装置は、隔膜の変形量により液体の流量を制御することが可能であるので、液体を定量的に送液することが可能である。   Since the liquid feeding device of the present invention can control the flow rate of the liquid according to the deformation amount of the diaphragm, the liquid can be quantitatively fed.

以下に、本発明に係る送液装置及び該送液装置を備える分析装置の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以降の各図においては、同一又は相当する部分には同一の符号を付してある。また、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明はこれに限定されるものではない。
図1に、非圧縮性媒体収容体の平面図、及び、該平面図のA−A’断面図を示す。非圧縮性媒体収容体1は板状の構造であって、第一媒体貯槽8、第二媒体貯槽10,11,12、及び第一媒体貯槽8と第二媒体貯槽10,11,12とを連通する非圧縮性媒体流路9(9a,9b,9c,9d)とを備え、第一媒体貯槽8、第二媒体貯槽10,11,12、及び非圧縮性媒体流路9は非圧縮性媒体17で満たされている。第二媒体貯槽10,11,12の開口部は、弾性変形可能なダイアフラム部材13,14,15で覆われ閉口している。第一媒体貯槽8には、チューブコネクタ16によりチューブ4の一端が接続されていて、チューブ4の他端はシリンジポンプ(図示せず)に接続されている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a liquid feeding device and an analyzer equipped with the liquid feeding device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. Moreover, this embodiment shows an example of this invention, Comprising: This invention is not limited to this.
In FIG. 1, the top view of an incompressible medium container and AA 'sectional drawing of this top view are shown. The incompressible medium container 1 has a plate-like structure, and includes a first medium storage tank 8, second medium storage tanks 10, 11, and 12, and a first medium storage tank 8 and second medium storage tanks 10, 11, and 12. Incompressible medium flow path 9 (9a, 9b, 9c, 9d) communicating, the first medium storage tank 8, the second medium storage tank 10, 11, 12, and the incompressible medium flow path 9 are incompressible. Filled with medium 17. The openings of the second medium storage tanks 10, 11, 12 are covered and closed by elastically deformable diaphragm members 13, 14, 15. One end of the tube 4 is connected to the first medium storage tank 8 by a tube connector 16, and the other end of the tube 4 is connected to a syringe pump (not shown).

非圧縮性媒体収容体1の大きさは特に限定されるものではないが、本発明は特に微量の液体を取り扱う際に優れた効果を発揮するため、例えば、非圧縮性媒体流路9は幅及び深さが1μmから数mmの範囲であり、第一媒体貯槽8及び第二媒体貯槽10,11,12の容積は0.1μLから数mLである。
非圧縮性媒体収容体1は、非圧縮性媒体17に負荷される圧力に対して、ダイアフラム部材13,14,15以外は変形しない程度の強度を有する材料で製造されていることが好ましい。例えば、ガラス,金属,硬質ポリマー材料が用いられる。ポリマーとしては、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリメチルペンテン、1,3−シクロヘキサジエン系重合体等があげられる。
Although the size of the incompressible medium container 1 is not particularly limited, the present invention exhibits an excellent effect particularly when handling a very small amount of liquid. The depth is in the range of 1 μm to several mm, and the volume of the first medium storage tank 8 and the second medium storage tanks 10, 11, and 12 is 0.1 μL to several mL.
The incompressible medium container 1 is preferably made of a material having a strength that does not deform other than the diaphragm members 13, 14, and 15 with respect to the pressure applied to the incompressible medium 17. For example, glass, metal, or hard polymer material is used. Examples of the polymer include polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate, polystyrene, polysulfone, polyethersulfone, polyetherimide, polyarylate, polymethylpentene, and 1,3-cyclohexadiene polymer.

非圧縮性媒体17としては、長期間安定で不活性な液体,ゲル,弾性変形性の高い固体が好ましい。また、シリコーンオイル,ポリエチレングリコール,高分子ゲル,ポリジメチルシロキサン(PDMS)等の弾性高分子ポリマー等を用いることもできる。
ダイアフラム部材13,14,15は弾性材料で構成されており、シリコーンゴムフィルム等を用いることができる。また、ガス透過性を有し、且つ、非圧縮性媒体17に対しては透過性を持たない材料であれば、非圧縮性媒体17を封入する作業が容易になるので好ましい。例えば、ポリ四フッ化エチレン(PTFE)多孔質膜やPDMS膜を用いることができる。
The incompressible medium 17 is preferably a liquid that is stable and inert for a long period of time, a gel, or a solid that is highly elastic and deformable. In addition, an elastic polymer such as silicone oil, polyethylene glycol, polymer gel, and polydimethylsiloxane (PDMS) can be used.
The diaphragm members 13, 14, and 15 are made of an elastic material, and a silicone rubber film or the like can be used. A material that has gas permeability and does not have permeability to the incompressible medium 17 is preferable because the operation of sealing the incompressible medium 17 becomes easy. For example, a polytetrafluoroethylene (PTFE) porous film or a PDMS film can be used.

非圧縮性媒体17が液状ではなく、高分子ポリマーのような固体状の物質である場合は、ダイアフラム部材13,14,15を用いる必要はない。また、非圧縮性媒体収容体1と後述する液体収容体2とをセットした後に、非圧縮性媒体17を収容する場合も、必ずしもダイアフラム部材13,14,15を用いる必要はない。
シリンジポンプによりシリンジ内の非圧縮性媒体を吐出すると、非圧縮性媒体はチューブ4を介して非圧縮性媒体収容体1に流れ込み、非圧縮性媒体収容体1内の圧力が上昇する。非圧縮性媒体収容体1は、加えられた圧力に対してダイアフラム部材13,14,15以外は変形しない強度を有する材料で構成されているため、結局、弾性変形可能なダイアフラム部材13,14,15が外側に膨らむ(第二媒体貯槽10,11,12の外部に向かって突出するように変形する)。図2に、図1の断面図のダイアフラム部材14が外側に膨らんだ状態を拡大して示す。
When the incompressible medium 17 is not liquid but is a solid substance such as a high molecular weight polymer, the diaphragm members 13, 14, and 15 need not be used. Further, when the incompressible medium 17 is accommodated after the incompressible medium container 1 and the liquid container 2 described later are set, the diaphragm members 13, 14, and 15 are not necessarily used.
When the incompressible medium in the syringe is discharged by the syringe pump, the incompressible medium flows into the incompressible medium container 1 through the tube 4 and the pressure in the incompressible medium container 1 increases. Since the incompressible medium container 1 is made of a material having a strength that does not deform except for the diaphragm members 13, 14, 15 with respect to the applied pressure, the diaphragm members 13, 14, 15 bulges outward (deforms so as to protrude toward the outside of the second medium storage tank 10, 11, 12). FIG. 2 shows an enlarged view of the diaphragm member 14 in the cross-sectional view of FIG.

ダイアフラム部材13,14,15には、内側から等しい圧力が付与される。適当な弾性強度を持つダイアフラム材料を選べば、ダイアフラム部材13,14,15の外側、すなわち液体収容体2の隔膜から受ける反力よりも、内圧を十分大きくすることができ、各ダイアフラム部材13,14,15の受ける反力の差を無視することができる。この場合、各ダイアフラム部材13,14,15の外側に膨らんだ分の体積比は、液体収容体2の流路設計や収容されている液体の性状によらず、第二媒体貯槽10,11,12の大きさにより制御することができる。また、非圧縮性媒体を使用しているので、シリンジポンプの吐出量とダイアフラム部材13,14,15の外側に膨らんだ分の体積の合計は等しい。すなわち、液体収容体2に流れる流量も、シリンジポンプの吐出量により、定量的に制御することができる。   Equal pressure is applied to the diaphragm members 13, 14, and 15 from the inside. If a diaphragm material having an appropriate elastic strength is selected, the internal pressure can be made sufficiently larger than the reaction force received from the outside of the diaphragm members 13, 14, 15, that is, from the diaphragm of the liquid container 2, and each diaphragm member 13, The difference in reaction force received by 14 and 15 can be ignored. In this case, the volume ratio of the amount swelled to the outside of each diaphragm member 13, 14, 15 does not depend on the flow path design of the liquid container 2 or the properties of the stored liquid, and the second medium storage tanks 10, 11, It can be controlled by a size of 12. Moreover, since the incompressible medium is used, the sum of the discharge amount of the syringe pump and the volume swelled outside the diaphragm members 13, 14, 15 is equal. That is, the flow rate flowing through the liquid container 2 can also be quantitatively controlled by the discharge amount of the syringe pump.

この特徴は、粘度等の液性状の異なる未知の測定対象を分析し、液体収容体2を測定毎の使い捨てとするPOC分析装置に適したものである。流量比が液体収容体2の流路形状に依存しないので、液体収容体2の製造時の寸法精度要求も緩和される。
上記の例では、変圧手段としてシリンジポンプを用いたが、その他の手段を用いることもできる。例えば、図3のような押圧機構を使用できる。すなわち、第一媒体貯槽8の上に弾性膜18を設置し、弾性膜18上に密閉容器20を設け、密閉容器20内を非圧縮性媒体21で満たす。ピン19をアクチュエーターにより押し下げることにより弾性膜18が下方に押圧され、非圧縮性媒体収容体1内の非圧縮性媒体17が変圧される。
This feature is suitable for a POC analyzer that analyzes unknown measurement objects having different liquid properties such as viscosity and makes the liquid container 2 disposable for each measurement. Since the flow rate ratio does not depend on the flow path shape of the liquid container 2, the dimensional accuracy requirement at the time of manufacturing the liquid container 2 is eased.
In the above example, the syringe pump is used as the transformer means, but other means can also be used. For example, a pressing mechanism as shown in FIG. 3 can be used. That is, the elastic film 18 is installed on the first medium storage tank 8, the sealed container 20 is provided on the elastic film 18, and the inside of the sealed container 20 is filled with the incompressible medium 21. When the pin 19 is pushed down by the actuator, the elastic film 18 is pressed downward, and the incompressible medium 17 in the incompressible medium container 1 is transformed.

図4に、液体収容体2の平面図、及び、該平面図のB−B’断面図を示す。液体収容体2は板状の構造で、非圧縮性媒体収容体1の第二媒体貯槽10,11,12に対応する位置に液体貯槽22,23,24が設けられている。さらに、廃液貯槽26、及び、液体貯槽22,23,24と廃液貯槽26とを連通する流路25を有する。
液体収容体2の大きさは特に限定されないが、本発明は特に微量の液体を取り扱う際に優れた効果を発揮するため、例えば、流路25は幅及び深さが1μmから数mmの範囲であり、液体貯槽22,23,24の容積は0.1μLから数mLの範囲である。
In FIG. 4, the top view of the liquid container 2 and BB 'sectional drawing of this top view are shown. The liquid container 2 has a plate-like structure, and liquid storage tanks 22, 23 and 24 are provided at positions corresponding to the second medium storage tanks 10, 11 and 12 of the incompressible medium storage body 1. Furthermore, it has the waste liquid storage tank 26 and the flow path 25 which connects the liquid storage tanks 22, 23, and 24 with the waste liquid storage tank 26.
Although the size of the liquid container 2 is not particularly limited, the present invention exhibits an excellent effect particularly when handling a small amount of liquid. For example, the flow path 25 has a width and depth in the range of 1 μm to several mm. The volume of the liquid storage tanks 22, 23, 24 ranges from 0.1 μL to several mL.

液体収容体2の材質は、収納する液体に対して化学的に不活性なものが好ましく、液体によりガラス,金属,ポリマー等を使用することができる。ポリマーとしては、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリメチルペンテン、1,3−シクロヘキサジエン系重合体等の硬質プラスチックや、ポリジメチルシロキサン(PDMS)等の弾性ポリマー等があげられる。液体収容体2内の液体を熱レンズ等の光学的検出手段を用いて測定する場合は、透明で測定波長に対して吸収を持たない材料を用いることが望ましい。   The material of the liquid container 2 is preferably chemically inert to the liquid to be stored, and glass, metal, polymer, or the like can be used depending on the liquid. Examples of the polymer include rigid plastic such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate, polystyrene, polysulfone, polyethersulfone, polyetherimide, polyarylate, polymethylpentene, and 1,3-cyclohexadiene polymer, Examples thereof include elastic polymers such as dimethylsiloxane (PDMS). When measuring the liquid in the liquid container 2 using an optical detection means such as a thermal lens, it is desirable to use a material that is transparent and does not absorb the measurement wavelength.

液体貯槽22,23,24の開口部は、隔膜27,28,29によってそれぞれ覆われ、密閉されている。液体貯槽22,23,24の使用法により、隔膜27,28,29はあらかじめ液体収容体2に固定されている場合と、使用時に液体貯槽22,23,24に液体を入れてから貼り付けて固定する場合がある。隔膜27,28,29はガス透過性を有し、且つ、液体貯槽22,23,24に収納する液体に対しては透過性を持たない、変形可能なシート状のものであればよい。PTFE多孔質膜や様々な素材の多孔膜が使用可能である。ただし、液体が隔膜27,28,29を透過しないためには、疎水性の有機ポリマーや無機素材を用いることが好ましい。   The openings of the liquid storage tanks 22, 23, 24 are covered and sealed with the diaphragms 27, 28, 29, respectively. Depending on how the liquid storage tanks 22, 23, 24 are used, the diaphragms 27, 28, 29 are fixed to the liquid container 2 in advance, and when the liquid storage tanks 22, 23, 24 are put in use, they are pasted. May be fixed. The diaphragms 27, 28, and 29 may be in the form of a deformable sheet that has gas permeability and does not have permeability to the liquid stored in the liquid storage tanks 22, 23, and 24. PTFE porous membranes and porous membranes of various materials can be used. However, it is preferable to use a hydrophobic organic polymer or an inorganic material so that the liquid does not pass through the diaphragms 27, 28, and 29.

疎水性の有機ポリマーは、臨界表面張力が20℃で約0.04N/m以下であることが好ましく、例としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、シリコーン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリメチルペンテン、1,3−シクロヘキサジエン系重合体があげられる。   The hydrophobic organic polymer preferably has a critical surface tension of about 0.04 N / m or less at 20 ° C., for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), silicone, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride , Polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyarylate, polymethylpentene, and 1,3-cyclohexadiene polymer.

セルロースアセテート膜のようなものも使用できる場合もあるが、界面活性剤が添加された試薬液の場合は、PTFE,シリコーン,ポリエチレン等の疎水性の強い膜の方が液体の透過を防ぐ耐水圧が大きいので好ましい。
耐水圧が大きい膜ほど高い圧力で送液できるが、本発明における液体収容体2に使用できる膜の耐水圧は、発明を実施するための最良の形態の項で述べるような流路構成では9.8kPa以上が好ましい。膜の平均孔径は0.1μmから5μmが好ましく、孔径が小さいほど耐水圧が高く透過空気量が僅かであることを考慮すると、0.1μm程度が最も好ましい。膜厚は25〜300μmが好ましい。
Cellulose acetate membranes may be used, but in the case of a reagent solution to which a surfactant is added, a highly hydrophobic membrane such as PTFE, silicone, polyethylene, etc. is more resistant to water permeation. Is preferable because it is large.
A membrane having a higher water pressure resistance can be fed at a higher pressure. However, the water pressure resistance of the membrane that can be used for the liquid container 2 in the present invention is 9 in the flow channel configuration as described in the section of the best mode for carrying out the invention. .8 kPa or more is preferable. The average pore diameter of the membrane is preferably from 0.1 μm to 5 μm. Considering that the smaller the pore diameter, the higher the water pressure resistance and the smaller the amount of permeated air, the most preferred is about 0.1 μm. The film thickness is preferably 25 to 300 μm.

なお、液体収容体2は、一つの部材から構成されるものであってもよいし、複数の部材から構成されるものであってもよい。後者の例としては、例えば以下のようなものがあげられる。液体収容体2は、一対の平板状部材が貼り合わされて構成されており、この一対の平板状部材のうち少なくとも一方は板面に溝を備え、この溝を備えた板面を内側にして貼り合わせることにより流路25が形成されている。非圧縮性媒体収容体1についても同様であり、一対の平板状部材が貼り合わされて構成され、溝を備えた板面を内側にして貼り合わせることにより流路9が形成されているようなものでもよい。   In addition, the liquid container 2 may be composed of one member or may be composed of a plurality of members. Examples of the latter include the following. The liquid container 2 is configured by bonding a pair of flat plate members, and at least one of the pair of flat plate members is provided with a groove on the plate surface, and the plate surface provided with the groove is attached inside. The flow path 25 is formed by combining them. The same applies to the incompressible medium container 1, in which a pair of flat plate members are bonded to each other, and the flow path 9 is formed by bonding the plate surfaces provided with the grooves on the inside. But you can.

図5に、本発明の送液装置を備える分析装置の構成を示す。図1に示した非圧縮生媒体収容体1には3つの第二媒体貯槽が設けられ、各第二媒体貯槽のダイアフラム部材は、それぞれ液体収容体2に設けられた3つの液体貯槽に接するように配置されている。各ダイアフラム部材が液体貯槽内の液体と直接触れないように、各液体貯槽の開口部には隔膜が貼られている。液体収容体2は、温度制御機能を備えたステージ7上に置かれている。化学反応(生化学反応)の種類によっては、温度制御機能はなくてもよい。   FIG. 5 shows the configuration of an analyzer equipped with the liquid delivery device of the present invention. The uncompressed raw medium container 1 shown in FIG. 1 is provided with three second medium storage tanks, and the diaphragm members of the respective second medium storage tanks are in contact with the three liquid storage tanks provided in the liquid container 2, respectively. Is arranged. A diaphragm is attached to the opening of each liquid storage tank so that each diaphragm member does not directly contact the liquid in the liquid storage tank. The liquid container 2 is placed on a stage 7 having a temperature control function. Depending on the type of chemical reaction (biochemical reaction), the temperature control function may not be provided.

液体収容体2の流路25内での化学反応(生化学反応)を測定するために、流路25を照射できる位置にレーザー出射部5を配置し、照射された流路25からの信号を検出できる位置に光学検出部6を備える。図5では、熱レンズ信号測定のようにレーザー出射部5と光学検出部6が流路25を挟んで同軸上に対向する位置に配置されているが、蛍光測定の場合には同軸上である必要はない。また、レーザー出射部5と光学検出部6の位置関係が反転していてもよい。   In order to measure a chemical reaction (biochemical reaction) in the flow path 25 of the liquid container 2, the laser emitting unit 5 is arranged at a position where the flow path 25 can be irradiated, and a signal from the irradiated flow path 25 is received. An optical detection unit 6 is provided at a position where it can be detected. In FIG. 5, the laser emission unit 5 and the optical detection unit 6 are arranged on the same axis facing each other across the flow path 25 as in the thermal lens signal measurement. There is no need. Further, the positional relationship between the laser emitting unit 5 and the optical detecting unit 6 may be reversed.

本発明の送液装置を備える分析装置は、光学的測定手段を有するものに限定されるわけではなく、電気的な測定手段を利用したものであってもよい。例えば、図11のような流路25中に電極35,36を備えた液体収容体2により、流路25内の化学反応(生化学反応)を電気的に測定することができる。
分析装置は、送液装置の機能を制御,駆動するための電気回路を備えている。また、シリンジポンプ3の駆動,流量制御のためのアクチュエーター駆動回路及び制御回路、ステージ温度制御のためのヒーター駆動回路及び温度制御回路、反応測定のための検出系制御回路等を備え、さらにそれらを協調動作,制御するための統括制御CPUを備えている。検出系に関しては、例えば、熱レンズ信号測定の場合は、レーザー照射のための光源駆動回路、レーザー強度を変調させるための光源変調回路、光センサーからの信号を検出する光検出回路、信号の増幅回路及び信号処理回路等を備えている。
また、分析装置外のパーソナルコンピューター等から分析装置の各機能を制御し、分析装置内の制御回路の全部あるいは一部を省略することもできる。この場合は、分析装置にパーソナルコンピューターとの信号インターフェースが備えられる。
The analyzer provided with the liquid feeding device of the present invention is not limited to the one having the optical measuring means, and may be one using an electrical measuring means. For example, the chemical reaction (biochemical reaction) in the flow path 25 can be electrically measured by the liquid container 2 including the electrodes 35 and 36 in the flow path 25 as shown in FIG.
The analyzer includes an electric circuit for controlling and driving the function of the liquid feeding device. In addition, an actuator drive circuit and control circuit for driving the syringe pump 3 and controlling the flow rate, a heater drive circuit and temperature control circuit for controlling the stage temperature, a detection system control circuit for measuring the reaction, etc. An overall control CPU is provided for cooperative operation and control. As for the detection system, for example, in the case of thermal lens signal measurement, a light source drive circuit for laser irradiation, a light source modulation circuit for modulating laser intensity, a light detection circuit for detecting a signal from an optical sensor, and signal amplification A circuit, a signal processing circuit, and the like.
It is also possible to control each function of the analyzer from a personal computer or the like outside the analyzer and omit all or part of the control circuit in the analyzer. In this case, the analyzer is provided with a signal interface with a personal computer.

図6の(1)〜(6)の平面図及び断面図を用いて、この分析装置を用いた分析の操作手順を説明する。
図6の(1)に示すように、はじめに、液体収容体2の液体貯槽23に検体を、液体貯槽22,24に検体分析反応の試薬溶液を滴下する。この例では、2試薬分析反応の例を示しており、液体貯槽22,24にはそれぞれ異なる試薬が入る。滴下量は厳密である必要はない。また、液体貯槽22,23,24にあらかじめ乾燥試薬を封入しておいて、溶解バッファーを滴下してもよい。
An operation procedure of analysis using this analyzer will be described with reference to plan views and cross-sectional views of (1) to (6) in FIG.
As shown in (1) of FIG. 6, first, the specimen is dropped into the liquid storage tank 23 of the liquid container 2, and the reagent solution for the specimen analysis reaction is dropped into the liquid storage tanks 22 and 24. In this example, an example of a two-reagent analysis reaction is shown, and different reagents enter the liquid storage tanks 22 and 24, respectively. The amount of dripping need not be exact. Alternatively, a dry reagent may be enclosed in advance in the liquid storage tanks 22, 23, and 24, and the lysis buffer may be dropped.

次に、図6の(2)に示すように、各液体貯槽22,23,24の開口部に隔膜27,28,29をぞれぞれ貼り付けて密封する。次に、図6の(3)に示すように、流路25の出口に接続する廃液槽26にマイクロシリンジ33を接続し、空気を流路25内に注入する。すると、液体収容体2の流路25内の圧力が高まり、各液体貯槽22,23,24に収容された液体が隔膜27,28,29の方に押される。隔膜27,28,29は疎水性の多孔質弾性膜であるので、隔膜27,28,29と液体貯槽22,23,24に収容されている液体との間に存在する気体のみが透過し、液体は外に漏出しない。よって、隔膜27,28,29と収容された液体との間には、気体が存在しない状態になる。   Next, as shown in (2) of FIG. 6, the diaphragms 27, 28, and 29 are attached to the openings of the liquid storage tanks 22, 23, and 24, respectively, and sealed. Next, as shown in FIG. 6 (3), the microsyringe 33 is connected to the waste liquid tank 26 connected to the outlet of the channel 25, and air is injected into the channel 25. Then, the pressure in the flow path 25 of the liquid container 2 is increased, and the liquid stored in each liquid storage tank 22, 23, 24 is pushed toward the diaphragms 27, 28, 29. Since the diaphragms 27, 28, 29 are hydrophobic porous elastic films, only the gas existing between the diaphragms 27, 28, 29 and the liquid stored in the liquid storage tanks 22, 23, 24 is transmitted. Liquid does not leak out. Therefore, there is no gas between the diaphragms 27, 28, and 29 and the contained liquid.

次に、図6の(4)に示すように、液体収容体2の上に非圧縮性媒体収容体1を接触させ、固定する。このとき、液体収容体2の各液体貯槽22,23,24上の隔膜27,28,29と、非圧縮性媒体収容体1の各第二媒体貯槽10,11,12に設けたダイアフラム部材13,14,15とが接するように配置する。さらに、図6の(5)に示すように、図示しないシリンジポンプによりシリンジから非圧縮性媒体を吐出すると、非圧縮性媒体がチューブ4を介して非圧縮性媒体収容体1に流れ込み、非圧縮性媒体収容体1内の圧力が上昇する。各第二媒体貯槽10,11,12に設けたダイアフラム部材13,14,15が外側に膨らみ(第二媒体貯槽10,11,12の外部に向かって突出するように変形する)、接触している液体収容体2の液体貯槽22,23,24上の隔膜27,28,29を下方に押圧する。そのため、液体貯槽22,23,24内の液体が流路25に押し出され、流路25内に流れ出す。この様子を、図6の(6)に拡大して図示した。
図6の(5)で、流路25内に流れ出した検体及び試薬は、非圧縮性媒体収容体1の設計により決まる所定の流量比で混合,反応する。また、総流量もシリンジポンプにより正確に制御される。流路25の下流側に位置する測定点32において、レーザーが照射され、信号検出することにより定量測定を行う。
Next, as shown in FIG. 6 (4), the incompressible medium container 1 is brought into contact with the liquid container 2 and fixed. At this time, the diaphragms 27, 28, 29 on the respective liquid storage tanks 22, 23, 24 of the liquid container 2 and the diaphragm members 13 provided in the respective second medium storage tanks 10, 11, 12 of the incompressible medium container 1. , 14 and 15 are arranged in contact with each other. Further, as shown in (5) of FIG. 6, when the non-compressible medium is discharged from the syringe by a syringe pump (not shown), the non-compressible medium flows into the non-compressible medium container 1 through the tube 4 and is not compressed. The pressure in the porous medium container 1 increases. Diaphragm members 13, 14, 15 provided in the respective second medium storage tanks 10, 11, 12 swell outward (deform so as to protrude toward the outside of the second medium storage tanks 10, 11, 12) and come into contact with each other. The diaphragms 27, 28, 29 on the liquid storage tanks 22, 23, 24 of the liquid container 2 are pressed downward. Therefore, the liquid in the liquid storage tanks 22, 23, 24 is pushed out into the flow path 25 and flows out into the flow path 25. This state is illustrated in an enlarged manner in (6) of FIG.
In FIG. 6 (5), the specimen and reagent that have flowed into the flow path 25 are mixed and reacted at a predetermined flow ratio determined by the design of the incompressible medium container 1. The total flow rate is also accurately controlled by the syringe pump. At a measurement point 32 located on the downstream side of the flow path 25, a laser is irradiated and quantitative measurement is performed by detecting a signal.

次に、実施例及び参考例によって、本発明をより詳細に説明する。
〔実施例1〕
非圧縮性媒体収容体1として、図7に示すPMMA製マイクロチップ1を用意した。非圧縮性媒体流路9の幅は200μmで、深さは100μmである。非圧縮性媒体流路9aは長さが20mmであり、非圧縮性媒体流路9e,9f,9gはすべて長さが25.7mmである。第二媒体貯槽10,11,12の直径はそれぞれ3mm、2.5mm、5mmである。第二媒体貯槽10,11,12の開口部には、シリコーンゴム・メンブレンがそれぞれ接着されている。第一媒体貯槽8には、チューブコネクター16を介してPEEK製チューブ4の一端が接続していて、チューブ4の他端は図示しないシリンジポンプに接続している。第一媒体貯槽8、第二媒体貯槽10,11,12及び非圧縮性媒体流路9は、水で満たされていて、残留気泡はない。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples and reference examples.
[Example 1]
A PMMA microchip 1 shown in FIG. 7 was prepared as the incompressible medium container 1. The incompressible medium flow path 9 has a width of 200 μm and a depth of 100 μm. The incompressible medium flow path 9a has a length of 20 mm, and the incompressible medium flow paths 9e, 9f, and 9g all have a length of 25.7 mm. The diameters of the second medium storage tanks 10, 11, and 12 are 3 mm, 2.5 mm, and 5 mm, respectively. Silicone rubber membranes are bonded to the openings of the second medium storage tanks 10, 11 and 12, respectively. One end of a PEEK tube 4 is connected to the first medium storage tank 8 via a tube connector 16, and the other end of the tube 4 is connected to a syringe pump (not shown). The first medium storage tank 8, the second medium storage tanks 10, 11, 12 and the incompressible medium flow path 9 are filled with water and there are no residual bubbles.

液体収容体2として、図8に示すPMMA製マイクロチップ2を用意した。流路25の幅は200μmで、深さは100μmである。合流点30から合流点31までの長さは100mmであり、合流点31から測定点32までの長さは130mmである。液体貯槽22,23,24の直径は、それぞれ3mm、2.5mm、5mmであり、深さは2mmである。   A PMMA microchip 2 shown in FIG. 8 was prepared as the liquid container 2. The channel 25 has a width of 200 μm and a depth of 100 μm. The length from the junction 30 to the junction 31 is 100 mm, and the length from the junction 31 to the measurement point 32 is 130 mm. The diameters of the liquid storage tanks 22, 23, and 24 are 3 mm, 2.5 mm, and 5 mm, respectively, and the depth is 2 mm.

液体貯槽22,23,24の開口部に、それぞれPTFEメンブレン27,28,29を貼り付け、流路25の出口にある廃液槽26にコネクターを介してチューブを接続した(いずれも図示せず)。チューブの他端に図示しないシリンジをつなぎ、このシリンジから直径1μmのポリスチレン・ビーズの懸濁液をマイクロチップ2に流し込んだ。液体貯槽22,23,24内の気泡が完全になくなるまで、懸濁液を注入した。そして、シリンジをチューブからはずし、替わりに内径100μmのガラスキャピラリーを接続した。   PTFE membranes 27, 28, and 29 were attached to the openings of the liquid storage tanks 22, 23, and 24, respectively, and a tube was connected to the waste liquid tank 26 at the outlet of the flow path 25 via a connector (none shown). . A syringe (not shown) was connected to the other end of the tube, and a suspension of polystyrene beads having a diameter of 1 μm was poured into the microchip 2 from this syringe. The suspension was injected until the bubbles in the liquid storage tanks 22, 23, and 24 were completely eliminated. Then, the syringe was removed from the tube, and a glass capillary with an inner diameter of 100 μm was connected instead.

図7のマイクロチップ1と図8のマイクロチップ2とを、図5のように重ねてステージ上に固定した。マイクロチップ1とマイクロチップ2とは、マイクロチップ1の第二媒体貯槽10,11,12上のダイアフラム部材13,14,15と、マイクロチップ2の液体貯槽22,23,24上の隔膜27,28,29とが互いに接するように配置した。   The microchip 1 in FIG. 7 and the microchip 2 in FIG. 8 were stacked and fixed on the stage as shown in FIG. The microchip 1 and the microchip 2 are the diaphragm members 13, 14, 15 on the second medium storage tanks 10, 11, 12 of the microchip 1, and the diaphragm 27 on the liquid storage tanks 22, 23, 24 of the microchip 2, 28 and 29 were placed in contact with each other.

シリンジポンプより水を吐出すると、マイクロチップチップ1上のダイアフラム部材13,14,15が外側に膨らみ、それによりマイクロチップ2上の隔膜27,28,29は押されて、液体貯槽22,23,24の内部に突出するように変形する。このため、液体貯槽22,23,24内のビーズ懸濁液は流路25内に流れ出す。液体貯槽22,23,24からの送液量の合計は、ガラスキャピラリーのメニスカスの移動量から算出した。シリンジポンプの吐出量とマイクロチップ2内の送液量との関係について測定した結果を、図9に示す。シリンジポンプの吐出量とマイクロチップ2内の送液量とは比例していて、5%以内の精度で一致した。
マイクロチップ2を10枚用意して同様の実験を行い、シリンジポンプで同じ液量を吐出した時のマイクロチップ2内の送液量のばらつきは、1.4%以内であった。懸濁液の流れを光学顕微鏡で観察したところ、シリンジポンプの吐出速度が0.1μL/minでも脈動がなく、スムーズな液流れになっていた。
When water is discharged from the syringe pump, the diaphragm members 13, 14, 15 on the microchip chip 1 are expanded outward, whereby the diaphragms 27, 28, 29 on the microchip 2 are pushed and the liquid storage tanks 22, 23, It deform | transforms so that it may protrude inside 24. For this reason, the bead suspension in the liquid storage tanks 22, 23, 24 flows into the flow path 25. The total amount of liquid fed from the liquid storage tanks 22, 23, 24 was calculated from the amount of movement of the meniscus of the glass capillary. FIG. 9 shows the results of measurement of the relationship between the discharge amount of the syringe pump and the liquid feed amount in the microchip 2. The discharge amount of the syringe pump and the liquid feed amount in the microchip 2 were proportional and matched with an accuracy of 5% or less.
Ten microchips 2 were prepared and the same experiment was performed. When the same liquid amount was discharged with a syringe pump, the variation in the liquid feeding amount in the microchip 2 was within 1.4%. When the flow of the suspension was observed with an optical microscope, there was no pulsation even when the discharge speed of the syringe pump was 0.1 μL / min, and the liquid flow was smooth.

〔実施例2〕
実施例1で使用したものと同じ形状の非圧縮性媒体収容体1と液体収容体2とを用意して、マイクロチップ2の液体貯槽22又は液体貯槽23に蛍光色素溶液を封入した。実施例1と同様にマイクロチップ1とマイクロチップ2とを重ねて、ステージ上に固定し、マイクロチップ1に接続しているシリンジポンプから水を吐出させた。マイクロチップ2の流路25の合流点30又は合流点31において、液体の流れを光学顕微鏡で観測した。各液体貯槽22,23,24からの流量比は、蛍光色素により液体が可視化されるため測定可能である。その結果、実験範囲であるシリンジポンプの吐出量0μLから25μLの間で、流量比は常に一定に保たれていた。
なお、液体貯槽23にさらにデキストランを添加し、液体の粘度を変えてみたが、粘度0.9mPa・sから10mPa・sの範囲では、流量比に変化は見られなかった。
[Example 2]
An incompressible medium container 1 and a liquid container 2 having the same shape as those used in Example 1 were prepared, and a fluorescent dye solution was sealed in the liquid storage tank 22 or the liquid storage tank 23 of the microchip 2. Similarly to Example 1, the microchip 1 and the microchip 2 were stacked, fixed on the stage, and water was discharged from the syringe pump connected to the microchip 1. The liquid flow was observed with an optical microscope at the confluence 30 or the confluence 31 of the flow path 25 of the microchip 2. The flow ratio from each liquid storage tank 22, 23, 24 can be measured because the liquid is visualized by the fluorescent dye. As a result, the flow rate ratio was always kept constant between the discharge amount of 0 μL and 25 μL of the syringe pump, which was the experimental range.
In addition, although dextran was further added to the liquid storage tank 23 and the viscosity of the liquid was changed, no change was observed in the flow rate ratio in the viscosity range of 0.9 mPa · s to 10 mPa · s.

〔実施例3〕
次に、実際の血液分析に適用した例について説明する。検体として、マルチリピッドキャリブレーター(和光純薬工業株式会社製)を使用した。蒸留水で希釈比率を調整し、総コレステロール濃度0〜320mg/dLの間で6段階の濃度のサンプルを用意した。試薬溶液はLタイプワコーCHO・H(和光純薬工業株式会社製)を使用した。非圧縮性媒体収容体と液体収容体は実施例1で使用したものと同じ形状のものを使用した。
Example 3
Next, an example applied to actual blood analysis will be described. A multi-lipid calibrator (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as a specimen. The dilution ratio was adjusted with distilled water, and samples having 6 levels of concentration between 0 to 320 mg / dL of total cholesterol were prepared. L type Wako CHO · H (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as the reagent solution. The incompressible medium container and the liquid container had the same shape as that used in Example 1.

マイクロチップ2の液体貯槽23に、検体をさらに1/10の濃度に希釈したものを10μL、液体貯槽22に酵素発色液Aを40μL、液体貯槽24に酵素発色液Bを15μLそれぞれ滴下した。そして、液体貯槽22,23,24の開口部に、それぞれPTFEメンブレン27,28,29を貼り付け、封止した。
廃液槽26にシリンジを接続し、マイクロチップ2の流路25内に空気を送り込み、内圧を上昇させた。液体貯槽22,23,24のPTFEメンブレンと検体,試薬液との間の気泡はメンブレンから外に押し出され、気泡が存在しない状態になった。
In the liquid storage tank 23 of the microchip 2, 10 μL of the specimen further diluted to 1/10 concentration, 40 μL of the enzyme coloring liquid A in the liquid storage tank 22 and 15 μL of the enzyme coloring liquid B in the liquid storage tank 24 were dropped. Then, PTFE membranes 27, 28, and 29 were attached to the openings of the liquid storage tanks 22, 23, and 24, respectively, and sealed.
A syringe was connected to the waste liquid tank 26, and air was sent into the flow path 25 of the microchip 2 to increase the internal pressure. Bubbles between the PTFE membranes of the liquid storage tanks 22, 23, and 24 and the specimen and reagent solution were pushed out of the membranes, and no bubbles were present.

マイクロチップ1及びマイクロチップ2を、図5に示すように分析装置にセットした。温調ステージは、マイクロチップ2の流路25内が37℃になるように温度コントロールした。そして、シリンジポンプより2.4μL/minの速度で水を吐出させた。この流速では、検体と酵素発色液Aとの反応溶液が合流点30と合流点31との間を通過するのに約1分を要し、さらに酵素液Bを加えた反応溶液が合流点31と測定点32との間を通過するのに約1分を要した。独自に構成した熱レンズ信号測定装置(励起光の波長630nm、変調周波数1kHz、プローブ光の波長780nm)を用いて、測定点32において熱レンズ信号の測定を行った。
分析結果を図10に示す。グラフからわかるように、調整した希釈検体中のコレステロール濃度と、熱レンズ測定により得られた熱レンズ信号の出力とには、高い相関性があった。この結果から、該マイクロチップにより血液生化学分析が実施可能であることが明らかとなった。
The microchip 1 and the microchip 2 were set in the analyzer as shown in FIG. The temperature control stage was temperature-controlled so that the inside of the flow path 25 of the microchip 2 was 37 ° C. Then, water was discharged from the syringe pump at a speed of 2.4 μL / min. At this flow rate, it takes about 1 minute for the reaction solution of the specimen and the enzyme coloring solution A to pass between the junction 30 and the junction 31, and the reaction solution to which the enzyme solution B is further added is the junction 31. It took about 1 minute to pass between and the measurement point 32. The thermal lens signal was measured at the measurement point 32 by using a thermal lens signal measuring device (excitation light wavelength 630 nm, modulation frequency 1 kHz, probe light wavelength 780 nm) that was uniquely configured.
The analysis results are shown in FIG. As can be seen from the graph, there was a high correlation between the cholesterol concentration in the adjusted diluted specimen and the output of the thermal lens signal obtained by the thermal lens measurement. From this result, it was revealed that blood biochemical analysis can be performed with the microchip.

本発明の送液装置は、微量の液体を精密に送液することができ、しかも液体収容体以外の部分に液体が接触することはないので、試料間の汚染を嫌う微量分析装置に好適である。本発明の送液装置を分析装置に適用すれば、POC分析等をはじめとする種々の分析を簡便且つ正確に行うことができる。   The liquid feeding device of the present invention can precisely feed a small amount of liquid, and since the liquid does not come into contact with parts other than the liquid container, it is suitable for a microanalysis device that dislikes contamination between samples. is there. When the liquid delivery device of the present invention is applied to an analyzer, various analyzes including POC analysis can be performed easily and accurately.

本発明の非圧縮性媒体収容体の一例を示す平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing which show an example of the incompressible medium container of this invention. 図1の非圧縮性媒体収容体の第二媒体貯槽周辺部分を拡大して示した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which expanded and showed the 2nd medium storage tank peripheral part of the incompressible medium container of FIG. 媒体変位機構の変形例を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the modification of a medium displacement mechanism. 本発明の液体収容体の一例を示す平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing which show an example of the liquid container of this invention. 本発明の送液装置を用いた分析装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the analyzer which used the liquid feeding apparatus of this invention. 本発明の送液装置による送液操作の手順を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the procedure of liquid feeding operation by the liquid feeding apparatus of this invention. 実施例で用いた非圧縮性媒体収容体の流路形状を示す平面図である。It is a top view which shows the flow-path shape of the incompressible medium container used in the Example. 実施例で用いた液体収容体の流路形状を示す平面図である。It is a top view which shows the flow-path shape of the liquid container used in the Example. シリンジポンプの吐出量と液体収容体内の液体の送液量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the discharge amount of a syringe pump, and the liquid feeding amount of the liquid in a liquid container. 実施例2で測定した標準血清中の総コレステロール濃度と熱レンズ信号値との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the total cholesterol concentration in standard serum measured in Example 2 and the thermal lens signal value. 流路内の化学反応(生化学反応)を電気的に測定するための電極を備えた液体収容体の一例を示す平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing which show an example of the liquid container provided with the electrode for electrically measuring the chemical reaction (biochemical reaction) in a flow path.

符号の説明Explanation of symbols

1 非圧縮性媒体収容体
2 液体収容体
3 シリンジポンプ
4 チューブ
5 レーザー出射部
6 光学検出部
7 温度調節ステージ
8 第一媒体貯槽
9,9a,9b,9c,9d 非圧縮性媒体流路
10,11,12 第二媒体貯槽
13,14,15 ダイアフラム部材
16 チューブコネクター
17 非圧縮性媒体
18 弾性膜
19 ピン
20 密閉容器
21 非圧縮性媒体
22,23,24 液体貯槽
25 流路
26 廃液槽
27,28,29 隔膜
30,31 合流点
32 測定点
33 マイクロシリンジ
35,36 電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Incompressible medium container 2 Liquid container 3 Syringe pump 4 Tube 5 Laser emission part 6 Optical detection part 7 Temperature control stage 8 First medium storage tank 9, 9a, 9b, 9c, 9d Incompressible medium flow path 10, 11, 12 Second medium storage tank 13, 14, 15 Diaphragm member 16 Tube connector 17 Incompressible medium 18 Elastic film 19 Pin 20 Sealed container 21 Incompressible medium 22, 23, 24 Liquid storage tank 25 Channel 26 Waste liquid tank 27, 28, 29 Diaphragm 30, 31 Junction point 32 Measurement point 33 Micro syringe 35, 36 Electrode

Claims (4)

壁体に囲まれて形成された液体貯槽の容積を変化させることによって、前記液体貯槽に満たされた液体を前記液体貯槽に連結された流路に送る、又は、前記流路若しくは前記流路に連結された別の貯槽に収容された液体を前記液体貯槽に送る送液装置であって、
前記液体貯槽を有する液体収容体と、前記液体貯槽の容積変化を生じさせるための圧力を伝達する非圧縮性媒体を収容する非圧縮性媒体収容体と、を備え、
前記液体貯槽は、前記壁体の少なくとも一部が、前記液体貯槽の内部又は外部に向かって突出するように変形可能な弾性を有する隔膜で構成され、
前記非圧縮性媒体収容体は、前記圧力を発生させる変圧手段を備え且つ前記非圧縮性媒体が満たされた第一媒体貯槽と、非圧縮性媒体流路によって前記第一媒体貯槽に連通された第二媒体貯槽と、を備え、
前記液体貯槽と前記第二媒体貯槽とは、前記隔膜を挟んで隣接して配置されており、前記隔膜は、前記変圧手段により前記非圧縮性媒体に加えられた圧力変化に追随して変形するようになっていることを特徴とする送液装置。
By changing the volume of the liquid storage tank surrounded by the wall, the liquid filled in the liquid storage tank is sent to the flow path connected to the liquid storage tank, or to the flow path or the flow path. A liquid feeding device for sending a liquid stored in another connected storage tank to the liquid storage tank,
A liquid container having the liquid storage tank, and an incompressible medium container for storing an incompressible medium that transmits a pressure for causing a volume change of the liquid storage tank,
The liquid storage tank is composed of a diaphragm having elasticity that is deformable so that at least a part of the wall body protrudes toward the inside or the outside of the liquid storage tank,
The incompressible medium container includes a first medium storage tank that includes a transformer for generating the pressure and is filled with the incompressible medium, and is communicated with the first medium storage tank by an incompressible medium flow path. A second medium storage tank,
The liquid storage tank and the second medium storage tank are disposed adjacent to each other with the diaphragm interposed therebetween, and the diaphragm deforms following the pressure change applied to the incompressible medium by the transformer. A liquid feeding device characterized by being configured as described above.
壁体に囲まれて形成された液体貯槽の容積を変化させることによって、前記液体貯槽に満たされた液体を前記液体貯槽に連結された流路に送る、又は、前記流路若しくは前記流路に連結された別の貯槽に収容された液体を前記液体貯槽に送る送液装置であって、
前記液体貯槽を有する液体収容体と、前記液体貯槽の容積変化を生じさせるための圧力を伝達する非圧縮性媒体を収容する非圧縮性媒体収容体と、を備え、
前記液体貯槽は、前記壁体の少なくとも一部が、前記液体貯槽の内部又は外部に向かって突出するように変形可能な弾性を有する隔膜で構成され、
前記非圧縮性媒体収容体は、前記圧力を発生させる変圧手段を備え且つ前記非圧縮性媒体が満たされた第一媒体貯槽と、非圧縮性媒体流路によって前記第一媒体貯槽に連通された第二媒体貯槽と、を備え、
前記液体貯槽と前記第二媒体貯槽とは、前記隔膜と前記隔膜に接するように前記第二媒体貯槽に設けられたダイアフラム部材とを挟んで隣接して配置されており、前記ダイアフラム部材は、前記変圧手段により前記非圧縮性媒体に加えられた圧力変化に追随して、前記液体貯槽の内部又は外部に向かって突出するように変形可能であり、前記隔膜は、前記ダイアフラム部材の変形に応じて変形するようになっていることを特徴とする送液装置。
By changing the volume of the liquid storage tank surrounded by the wall, the liquid filled in the liquid storage tank is sent to the flow path connected to the liquid storage tank, or to the flow path or the flow path. A liquid feeding device for sending a liquid stored in another connected storage tank to the liquid storage tank,
A liquid container having the liquid storage tank, and an incompressible medium container for storing an incompressible medium that transmits a pressure for causing a volume change of the liquid storage tank,
The liquid storage tank is composed of a diaphragm having elasticity that is deformable so that at least a part of the wall body protrudes toward the inside or the outside of the liquid storage tank,
The incompressible medium container includes a first medium storage tank that includes a transformer for generating the pressure and is filled with the incompressible medium, and is communicated with the first medium storage tank by an incompressible medium flow path. A second medium storage tank,
The liquid storage tank and the second medium storage tank are disposed adjacent to each other across the diaphragm and a diaphragm member provided in the second medium storage tank so as to be in contact with the diaphragm. Following the pressure change applied to the incompressible medium by a transforming means, the diaphragm can be deformed so as to protrude toward the inside or the outside of the liquid storage tank, and the diaphragm can be changed according to the deformation of the diaphragm member. A liquid feeding device characterized by being deformed.
前記液体収容体は、一対の平板状部材が貼り合わされて構成されており、この一対の平板状部材のうち少なくとも一方は板面に溝を備え、前記溝を備えた板面を内側にして貼り合わせることにより前記流路が形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の送液装置。   The liquid container is configured by bonding a pair of flat plate members, and at least one of the pair of flat plate members is provided with a groove on the plate surface, and the plate surface including the groove is attached inside. The liquid feeding device according to claim 1, wherein the flow path is formed by combining them. 前記非圧縮性媒体収容体は、一対の平板状部材が貼り合わされて構成されており、この一対の平板状部材のうち少なくとも一方は板面に溝を備え、前記溝を備えた板面を内側にして貼り合わせることにより前記非圧縮性媒体流路が形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の送液装置。   The incompressible medium container is configured by bonding a pair of flat plate members, and at least one of the pair of flat plate members includes a groove on the plate surface, and the plate surface including the groove on the inside. The liquid feeding device according to claim 1, wherein the incompressible medium flow path is formed by bonding together.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010230529A (en) * 2009-03-27 2010-10-14 Univ Of Tsukuba Automatic solution injection device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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