JP2006322896A - Liquid feeder, liquid feed method, and measuring instrument using total reflection attenuation - Google Patents

Liquid feeder, liquid feed method, and measuring instrument using total reflection attenuation Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent contamination caused by defective liquid feeding in a pipette. <P>SOLUTION: A liquid level sensor 60 comprising an LD 61 and a PD 62 is provided in a fixing machine 10. The LD 61 emits detection light DB toward a face of a liquid injected into a flow passage 16. The PD 62 is arranged to receive the detection light DB reflected on the liquid face, when the liquid face of the liquid injected into the flow passage 16 is located in a proper position. The liquid sensor 60 detects the propriety as to the proper position of a height of the liquid face, by changing a photoreception situation of the detection light DB, in response to the height of the liquid face. The occurrence of the defective liquid feeding is recognized by an operator, by detecting the height of the liquid face by this manner, since the height of the liquid face is proportional to the liquid injected into the flow passage 16. The contamination is thereby prevented from resulting from the defective liquid feeding in the pipette. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ピペットを用いて流路内に試料溶液を送液する送液装置と、その送液方法、及びこの送液装置を備えた表面プラズモン共鳴などの全反射減衰を利用した測定装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid feeding apparatus for feeding a sample solution into a flow path using a pipette, a liquid feeding method thereof, and a measuring apparatus using total reflection attenuation such as surface plasmon resonance provided with the liquid feeding apparatus. Is.

タンパク質やDNAなどの生化学物質間における相互作用の測定や、薬品のスクリーニングなどを行う際に、全反射減衰を利用して試料の反応を測定する測定装置が知られている。   2. Description of the Related Art There are known measuring apparatuses that measure the reaction of a sample by using total reflection attenuation when measuring an interaction between biochemical substances such as proteins and DNA, screening drugs, and the like.

このような全反射減衰を利用した測定装置の1つに、表面プラズモン共鳴(Surface Plasmon Resonance)現象を利用した測定装置(以下、SPR測定装置と称す)がある。なお、表面プラズモンとは、金属中の自由電子が集団的に振動することによって生じ、その金属の表面に沿って進む自由電子の粗密波である。   One of the measuring devices that use such total reflection attenuation is a measuring device that uses a surface plasmon resonance phenomenon (hereinafter referred to as an SPR measuring device). The surface plasmon is generated by the collective vibration of free electrons in the metal, and is a density wave of free electrons traveling along the surface of the metal.

例えば、特許文献1などで知られるKretschmann配置を採用したSPR測定装置では、透明な誘電体(以下、プリズムと称す)上に形成された金属膜の表面をセンサ面として、このセンサ面上で試料を反応させた後、プリズムを介してセンサ面の裏面側から全反射条件を満たすように金属膜を照射し、その反射光を測定している。   For example, in an SPR measurement apparatus that employs a Kretschmann arrangement known from Patent Document 1 or the like, a surface of a metal film formed on a transparent dielectric (hereinafter referred to as a prism) is used as a sensor surface, and a sample is formed on the sensor surface. After reacting, the metal film is irradiated from the back side of the sensor surface through the prism so as to satisfy the total reflection condition, and the reflected light is measured.

全反射条件を満たすように金属膜に照射された光のうち、エバネッセント波と呼ばれるわずかな光は、反射せずに金属膜内を透過してセンサ面側に染み出す。この際、エバネッセント波の振動数と表面プラズモンの振動数とが一致するとSPRが発生し、反射光の強度を大きく減衰させる。また、この減衰が発生する光の入射角度(共鳴角)は、金属膜上の屈折率に応じて変化する。すなわち、SPR測定装置は、金属膜からの反射光を捉えて共鳴角を検出することにより、センサ面上の試料の反応状況を測定する。   Of the light irradiated to the metal film so as to satisfy the total reflection condition, a small amount of light called an evanescent wave passes through the metal film without being reflected and oozes out to the sensor surface side. At this time, if the frequency of the evanescent wave coincides with the frequency of the surface plasmon, SPR is generated and the intensity of the reflected light is greatly attenuated. In addition, the incident angle (resonance angle) of light at which this attenuation occurs varies depending on the refractive index on the metal film. That is, the SPR measurement device measures the reaction state of the sample on the sensor surface by capturing the reflected light from the metal film and detecting the resonance angle.

ところで、タンパク質やDNAなどの生体試料は、乾燥による変性や失活を防ぐため、生理的食塩水や純水、または各種のバッファ液などの溶媒に溶かされた試料溶液として扱われることが多い。特許文献1記載のSPR測定装置は、こうした生体試料の相互作用などを調べるものであり、センサ面の上には試料溶液を送液するための流路が設けられている。なお、この流路とプリズムは、装置本体に設けられた測定ステージに配置されており、ガラス基板上に金属膜を形成したチップ型のセンサユニットを測定ステージに装着することで、前述の測定が行われる。   By the way, biological samples such as proteins and DNA are often handled as sample solutions dissolved in a solvent such as physiological saline, pure water, or various buffer solutions in order to prevent denaturation and inactivation due to drying. The SPR measurement device described in Patent Document 1 is for examining such interaction between biological samples, and a flow path for feeding a sample solution is provided on the sensor surface. The flow path and the prism are arranged on a measurement stage provided in the apparatus main body, and the above-described measurement can be performed by mounting a chip-type sensor unit having a metal film formed on a glass substrate on the measurement stage. Done.

特許文献1では、ポンプやバルブなどに接続された配管(チューブ)を介して、試料溶液を保管する容器から直接流路に試料溶液を送り込むようにしているが、この方法では、配管内に付着した試料が後に注入する試料溶液中に混入してしまう、いわゆるコンタミネーションが生じやすいという問題があった。   In Patent Document 1, the sample solution is directly fed into the flow path from a container for storing the sample solution via a pipe (tube) connected to a pump, a valve, or the like. There is a problem that so-called contamination is likely to occur, in which the sample is mixed into a sample solution to be injected later.

この問題を解決するため、本出願人は、先端に小孔が形成された略円錐筒状のピペットチップと、このピペットチップを着脱自在に保持するヘッド部とからなるピペットを用いて、容器に保管された試料溶液などの液体を流路に送液するSPR測定装置を提案している(例えば、特願2004−287615号明細書参照)。このSPR測定装置では、送液する液体毎にピペットチップを交換することで、流路に液体を送り込む際に生じるコンタミネーションを防止することができる。   In order to solve this problem, the present applicant uses a pipette consisting of a substantially conical cylindrical pipette tip with a small hole formed at the tip and a head portion that detachably holds the pipette tip, and attaches it to the container. An SPR measurement device that sends a liquid such as a stored sample solution to a flow path has been proposed (see, for example, Japanese Patent Application No. 2004-287615). In this SPR measurement device, contamination occurring when liquid is fed into the flow path can be prevented by exchanging the pipette tip for each liquid to be fed.

また、このSPR測定装置では、流路が形成された流路部材と、上面に金属膜が形成されたプリズムと、流路部材の底面とプリズムの上面とを接合させた状態(流路と金属膜とを対面させた状態)で保持する保持部材とからなるセンサユニットを用いている。流路は、流路部材を略U字状に刳り貫いて形成される送液管であり、その両端を流路部材の上面に露呈させている。ピペットを用いて流路内に液体を送り込む際には、流路の両端部のそれぞれにピペットの先端が挿し込まれるか、あるいは押し当てられる。このように2本のピペットを接続した後、一方のピペットで吸引して流路内の液体(もしくは空気)を排出させながら、他方のピペットで液体を吐出し、流路内の流体を入れ換えるようにして行われる。
特許第3294605号公報
Further, in this SPR measurement device, the flow path member in which the flow path is formed, the prism having the metal film formed on the upper surface, and the bottom surface of the flow path member and the upper surface of the prism are joined (the flow path and the metal A sensor unit including a holding member that holds the film in a state of facing the film is used. The flow path is a liquid feed pipe formed by penetrating the flow path member in a substantially U shape, and both ends thereof are exposed on the upper surface of the flow path member. When liquid is fed into the flow path using a pipette, the tip of the pipette is inserted into or pressed against each of both ends of the flow path. After connecting the two pipettes in this way, while sucking with one pipette to discharge the liquid (or air) in the flow path, the liquid is discharged with the other pipette and the fluid in the flow path is replaced. Is done.
Japanese Patent No. 3294605

しかしながら、ピペットを用いる方法では、挿し込みや押し当ての過不足などといったピペットの接続不良、及び先端からの液漏れなどに起因して、予め決められた液量よりも多くの液体が流路に注入されてしまうことがあった。流路に注入、及び排出する液量は、本来一定となるように制御されているため、不慮に多く注入された分は、次の液体を送液する際に排出しきれず、流路内に残ってしまう。このため、前後に送液した異種の液体が流路内で混ざり合ってしまい、いわゆるコンタミネーションの要因となっていた。   However, in the method using a pipette, more liquid than the predetermined amount has flowed into the flow path due to poor connection of the pipette such as insertion and over-pressing, and liquid leakage from the tip. Sometimes it was injected. Since the amount of liquid injected into and discharged from the flow path is controlled to be essentially constant, the amount that has been inadvertently injected cannot be completely discharged when the next liquid is fed, It will remain. For this reason, different types of liquids fed before and after are mixed in the flow path, which is a cause of so-called contamination.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、ピペットの送液不良に起因したコンタミネーションを防止する送液装置と、その送液方法、及び全反射減衰を利用した測定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a liquid feeding device that prevents contamination caused by poor liquid feeding of a pipette, a liquid feeding method thereof, and a measuring device that uses total reflection attenuation. The purpose is to do.

上記課題を達成するため、本発明の送液装置は、複数の出入口を有する流路と、試料の反応を検出するためのセンサ面とが対向して設けられたセンサユニットが着脱自在にセットされ、前記各出入口の少なくとも1つに挿し込まれ、前記試料が溶解した試料溶液を前記流路に注入して前記試料を前記薄膜層に送り込むピペットと、前記試料溶液を含む液体を前記流路に注入した際に、前記ピペットが挿し込まれる前記出入口から見える液面の高さが、適正な位置か否かを検出する液面検出手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, in the liquid delivery device of the present invention, a sensor unit in which a flow path having a plurality of inlets and outlets and a sensor surface for detecting a reaction of a sample are opposed to each other is detachably set. A pipette that is inserted into at least one of the inlets and outlets, injects a sample solution in which the sample is dissolved into the flow path, and sends the sample to the thin film layer; and a liquid containing the sample solution into the flow path Liquid level detecting means for detecting whether or not the height of the liquid level seen from the inlet / outlet into which the pipette is inserted is an appropriate position when injected is provided.

なお、前記液面検出手段は、前記液面に向けて検出光を照射する発光部と、前記液面で反射した前記検出光を受光する受光部とからなることが好ましい。また、前記発光部は、指向性を有していることが好適である。   In addition, it is preferable that the said liquid level detection means consists of the light emission part which irradiates a detection light toward the said liquid level, and the light-receiving part which light-receives the said detection light reflected on the said liquid level. Moreover, it is preferable that the light emitting unit has directivity.

また、前記液面の高さが適正な位置ではないことを前記液面検出手段が検出した際に、通常の処理とは異なる異常検出処理を実施する異常制御手段を設けるようにしてもよい。この際、前記異常制御手段は、前記前記異常検出処理として、異常の報知、動作の停止、注入処理のやり直しのいずれかを実施することが好ましい。   Further, when the liquid level detection means detects that the liquid level is not at an appropriate position, an abnormality control means for performing an abnormality detection process different from a normal process may be provided. At this time, it is preferable that the abnormality control means performs any one of abnormality notification, operation stop, and injection process re-execution as the abnormality detection process.

なお、本発明の送液方法は、複数の出入口を有する流路と、試料の反応を検出するためのセンサ面とが対向して設けられたセンサユニットに対して、前記各出入口の少なくとも1つにピペットを挿し込み、このピペットによって前記試料が溶解した試料溶液を前記流路に注入した後、前記ピペットが挿し込まれる前記出入口から見える液面の高さが、適正な位置か否かを検出し、適正な位置にあると検出された際にのみ、次の前記液体を前記流路に送り込むことを特徴とする。   In the liquid feeding method of the present invention, at least one of the respective inlets and outlets is provided for a sensor unit provided with a flow path having a plurality of inlets and outlets and a sensor surface for detecting the reaction of the sample. After inserting the pipette into the pipette and injecting the sample solution in which the sample is dissolved into the flow path, it is detected whether the liquid level seen from the inlet / outlet into which the pipette is inserted is at an appropriate position. Then, only when it is detected that the liquid is in an appropriate position, the next liquid is fed into the flow path.

また、前記液体の液面の高さが適正な位置ではないと検出された際には、少なくとも、異常の報知、動作の停止、注入処理のやり直しのいずれかを含む異常検出処理を実施することが好ましい。   Further, when it is detected that the liquid level of the liquid is not an appropriate position, an abnormality detection process including at least one of an abnormality notification, an operation stop, and a reinjection process is performed. Is preferred.

さらに、本発明の全反射減衰を利用した測定装置は、複数の出入口を有する流路と、試料の反応を検出するための薄膜層を一面に形成した誘電体ブロックとが対向して設けられたセンサユニットに対して、全反射条件を満足するように光を照射する光源と、前記センサユニットからの反射光を受光して電気信号に光電変換する光検出手段と、前記各出入口の少なくとも1つに挿し込まれ、前記試料が溶解した試料溶液を前記流路に注入して前記試料を前記薄膜層に送り込むピペットと、前記試料溶液を含む液体を前記流路に注入した際に、前記ピペットが挿し込まれる前記出入口から見える液面の高さが、適正な位置か否かを検出する液面検出手段とを備えたことを特徴とする。   Furthermore, the measuring apparatus using total reflection attenuation according to the present invention is provided with a flow path having a plurality of entrances and a dielectric block on which a thin film layer for detecting a reaction of a sample is formed on one surface. A light source for irradiating the sensor unit with light so as to satisfy the total reflection condition; a light detecting means for receiving the reflected light from the sensor unit and photoelectrically converting it into an electrical signal; and at least one of the respective entrances / exits A pipette that is inserted into the flow path and injects the sample solution in which the sample is dissolved into the flow path and feeds the sample into the thin film layer; and when the liquid containing the sample solution is injected into the flow path, the pipette The liquid level detection means for detecting whether or not the height of the liquid level seen from the inlet / outlet inserted is an appropriate position is provided.

本発明では、試料溶液を含む液体を流路に注入した際に、ピペットが挿し込まれる出入口から見える液面の高さが、適正な位置か否かを液面検出手段によって検出するようにした。液面の高さは、流路に注入された液体の量に比例するので、この液面の高さが適正な位置にないときには、ピペットで液体を流路に注入する際に、送液不良が発生したと判断することができる。これにより、送液不良の発生をオペレータに認識させることが可能となるので、動作を停止させたり、送液をやり直したりすることによって、ピペットの送液不良に起因したコンタミネーションを防止することができる。   In the present invention, when the liquid containing the sample solution is injected into the flow path, the liquid level detecting means detects whether or not the height of the liquid level seen from the inlet / outlet into which the pipette is inserted is an appropriate position. . Since the height of the liquid level is proportional to the amount of liquid injected into the flow path, if the liquid level is not at the proper position, liquid feeding failure occurs when the liquid is injected into the flow path with a pipette. Can be determined to have occurred. This makes it possible for the operator to recognize the occurrence of a liquid feeding failure, so that it is possible to prevent contamination caused by a pipetting liquid feeding failure by stopping the operation or restarting the liquid feeding. it can.

図1に示すように、SPRを利用した測定方法は、大きく分けて、固定工程と、測定工程(データ読み取り工程)と、データ解析工程との3つの工程からなる。SPR測定装置は、固定工程を行う固定機10と、測定工程を行う測定機11と、測定機11によって得られたデータを解析するデータ解析機とからなる。   As shown in FIG. 1, the measurement method using SPR is roughly divided into three steps: a fixing step, a measurement step (data reading step), and a data analysis step. The SPR measuring device includes a fixing machine 10 that performs a fixing process, a measuring machine 11 that performs a measuring process, and a data analyzer that analyzes data obtained by the measuring machine 11.

測定は、SPRセンサであるセンサユニット12を用いて行われる。センサユニット12は、一方の面がSPRが発生するセンサ面13aとなる金属膜(薄膜層)13と、このセンサ面13aの裏面の光入射面13bと接合されるプリズム(誘電体ブロック)14と、前記センサ面13aと対向して配置され、リガンドやアナライトが送液される流路16が形成された流路部材41とを備えている。   The measurement is performed using the sensor unit 12 that is an SPR sensor. The sensor unit 12 has a metal film (thin film layer) 13 whose one surface becomes a sensor surface 13a on which SPR occurs, and a prism (dielectric block) 14 bonded to the light incident surface 13b on the back surface of the sensor surface 13a. And a flow path member 41 which is disposed to face the sensor surface 13a and in which a flow path 16 through which a ligand or an analyte is fed is formed.

金属膜13としては、例えば、金や銀などが使用され、その膜厚は、例えば、50nmである。この膜厚は、金属膜の素材、照射される光の発光波長などに応じて適宜選択される。プリズム14は、その上面に前記金属膜13が形成される透明な誘電体であり、光入射面13bに向けて、全反射条件を満たすように照射された光を集光する。流路16は、略U字形に屈曲された送液管であり、液体を注入する注入口(出入口)16aと、それを排出する排出口(出入口)16bとを持っている。流路16の管径は、例えば、約1mm程度であり、注入口16aと排出口16bの間隔は、例えば、約10mm程度である。   As the metal film 13, for example, gold or silver is used, and the film thickness is, for example, 50 nm. This film thickness is appropriately selected according to the material of the metal film, the emission wavelength of the irradiated light, and the like. The prism 14 is a transparent dielectric having the metal film 13 formed on the upper surface thereof, and condenses the light irradiated so as to satisfy the total reflection condition toward the light incident surface 13b. The flow path 16 is a liquid feeding pipe bent in a substantially U shape, and has an inlet (inlet / outlet) 16a for injecting liquid and an outlet (inlet / outlet) 16b for discharging the liquid. The tube diameter of the channel 16 is, for example, about 1 mm, and the interval between the inlet 16a and the outlet 16b is, for example, about 10 mm.

また、流路16の底部は、開放されており、この開放部位はセンサ面13aによって覆われて密閉される。これら流路16とセンサ面13aによってセンサセル17が構成される。後述するように、センサユニット12は、こうしたセンサセル17を複数個備えている(図3参照)。   The bottom of the channel 16 is open, and this open part is covered and sealed with the sensor surface 13a. A sensor cell 17 is constituted by the flow path 16 and the sensor surface 13a. As will be described later, the sensor unit 12 includes a plurality of such sensor cells 17 (see FIG. 3).

固定工程は、センサ面13aにリガンドを固定する工程である。固定工程は、センサユニット12を固定機10にセットして行われる。固定機10には、1対のピペット19a、19bからなるピペット対19が設けられている。ピペット対19は、各ピペット19a、19bが、注入口16aと排出口16bのそれぞれに挿入される。各ピペット19a、19bは、それぞれが流路16への液体の注入と、流路16からの吸い出しを行う機能を備えており、一方が注入動作を行っているときには、他方が吸い出し動作を行うというように、互いに連動する。このピペット対19を用いて、注入口16aから、リガンドを溶媒に溶かしたリガンド溶液21が注入される。   The fixing step is a step of fixing the ligand to the sensor surface 13a. The fixing process is performed by setting the sensor unit 12 to the fixing machine 10. The fixing machine 10 is provided with a pipette pair 19 including a pair of pipettes 19a and 19b. In the pipette pair 19, the pipettes 19a and 19b are inserted into the inlet 16a and the outlet 16b, respectively. Each of the pipettes 19a and 19b has a function of injecting liquid into the flow channel 16 and sucking out from the flow channel 16, and when one of them performs the injection operation, the other performs the suction operation. So that they work together. Using this pipette pair 19, a ligand solution 21 in which a ligand is dissolved in a solvent is injected from the injection port 16a.

センサ面13aのほぼ中央部には、リガンドと結合するリンカー膜22が形成されている。このリンカー膜22は、センサユニット12の製造段階において予め形成される。リンカー膜22は、リガンドを固定するための固定基となるので、固定するリガンドの種類に応じて適宜選択される。   A linker film 22 that binds to the ligand is formed at substantially the center of the sensor surface 13a. The linker film 22 is formed in advance at the manufacturing stage of the sensor unit 12. Since the linker film 22 serves as a fixing group for fixing the ligand, it is appropriately selected according to the type of ligand to be fixed.

リガンド溶液21を注入するリガンド固定化処理を行う前には、まず、リンカー膜22に固定用バッファ液が送液され、リンカー膜22を湿らせてリガンドを結合しやすくするリンカー膜22の活性化処理が施される。例えば、アミンカップリング法では、リンカー膜22としてカルボキシメチルデキストランが使用され、リガンド内のアミノ基をこのデキストランに直接共有結合させる。この場合の活性化液としては、N’−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドヒドロクロリド(EDC)とN−ヒドロキシコハク酸イミド(NHS)との混合液が使用される。この活性化処理の後、固定用バッファ液によって流路16が洗浄される。   Before performing the ligand immobilization process for injecting the ligand solution 21, first, the immobilization buffer solution is sent to the linker film 22, and the linker film 22 is moistened to facilitate the binding of the ligand film 22. Processing is performed. For example, in the amine coupling method, carboxymethyl dextran is used as the linker film 22, and the amino group in the ligand is directly covalently bonded to the dextran. As the activation liquid in this case, a mixed liquid of N ′-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS) is used. After this activation process, the flow path 16 is washed with the fixing buffer solution.

固定用バッファ液や、リガンド溶液21の溶媒(希釈液)としては、例えば、各種のバッファ液(緩衝液)の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水が使用される。これらの各液の種類、pH値、混合物の種類及びその濃度などは、リガンドの種類に応じて適宜決められる。例えば、リガンドとして生体物質を使用する場合には、pHを中性付近に調整した生理的食塩水が使用される場合が多い。しかし、上記アミンカップリング法では、リンカー膜22は、カルボキシメチルデキストランにより負(マイナス)に帯電するので、このリンカー膜22と結合しやすいようにタンパク質を正(プラス)に帯電させるため、生理的とはいえない高濃度のリン酸塩を含む緩衝作用の強いリン酸緩衝溶液(PBS:phosphatic−buffered,saline)などが使用される場合もある。   As the buffer solution for fixing and the solvent (diluent) of the ligand solution 21, for example, various buffer solutions (buffer solutions), physiological salt solutions represented by physiological saline, and pure water are used. The The type of each of these liquids, the pH value, the type of mixture and its concentration, etc. are appropriately determined according to the type of ligand. For example, when a biological substance is used as a ligand, physiological saline whose pH is adjusted to near neutral is often used. However, in the above-described amine coupling method, the linker film 22 is negatively (negatively) charged by carboxymethyl dextran. Therefore, the protein is positively (positively) charged so as to be easily bonded to the linker film 22. In some cases, a phosphate buffer solution (PBS: phosphatic-buffered, saline) having a strong buffering action containing a high concentration of phosphate may be used.

こうした活性化処理及び洗浄が行われた後、センサセル17へリガンド溶液21が注入されてリガンド固定化処理が行われる。リガンド溶液21が流路16へ注入されると、溶液中で拡散しているリガンド21aが徐々にリンカー膜22へ近づいて、結合する。こうしてセンサ面13aにリガンド21aが固定される。固定化には、通常、約1時間程度かかり、この間、センサユニット12は、温度を含む環境条件が所定の条件に設定された状態で保管される。なお、固定化が進行している間、流路16内のリガンド溶液21を静置しておいてもよいが、流路16内のリガンド溶液21を攪拌して流動させることが好ましい。こうすることで、リガンドとリンカー膜22との結合が促進され、リガンドの固定量を増加させることができる。   After such activation processing and cleaning, the ligand solution 21 is injected into the sensor cell 17 and the ligand immobilization processing is performed. When the ligand solution 21 is injected into the flow path 16, the ligand 21 a diffusing in the solution gradually approaches the linker film 22 and binds. In this way, the ligand 21a is fixed to the sensor surface 13a. Immobilization usually takes about one hour, and during this time, the sensor unit 12 is stored in a state where environmental conditions including temperature are set to predetermined conditions. The ligand solution 21 in the channel 16 may be allowed to stand while the immobilization proceeds, but the ligand solution 21 in the channel 16 is preferably stirred and flowed. By doing so, the binding between the ligand and the linker film 22 is promoted, and the amount of the ligand immobilized can be increased.

センサ面13aへのリガンド21aの固定化が完了すると、前記流路16からリガンド溶液21が排出される。リガンド溶液21は、ピペット19bによって吸い出されて排出される。固定化が完了したセンサ面13aは、流路16へ洗浄液が注入されて洗浄処理が行われる。この洗浄後、必要に応じて、ブロッキング液を流路16へ注入して、リンカー膜22のうち、リガンドが結合しなかった反応基を失活させるブロッキング処理が行われる。ブロッキング液としては、例えば、エタノールアミン−ヒドロクロライドが使用される。このブロッキング処理の後、再び流路16が洗浄される。この後、流路16には、乾燥防止液が注入される。こうして、センサユニット12は、センサ面13aが乾燥防止液に浸された状態で、測定までの間保管される。   When the immobilization of the ligand 21a on the sensor surface 13a is completed, the ligand solution 21 is discharged from the flow path 16. The ligand solution 21 is sucked and discharged by the pipette 19b. After the immobilization, the sensor surface 13a is subjected to a cleaning process by injecting a cleaning liquid into the channel 16. After this washing, if necessary, a blocking liquid is injected into the flow path 16 to perform a blocking process for inactivating the reactive group to which no ligand is bound in the linker film 22. As the blocking liquid, for example, ethanolamine-hydrochloride is used. After this blocking process, the channel 16 is washed again. Thereafter, the drying preventing liquid is injected into the flow path 16. Thus, the sensor unit 12 is stored until measurement in a state in which the sensor surface 13a is immersed in the anti-drying liquid.

測定工程は、センサユニット12を測定機11にセットして行われる。測定機11にも、固定機10のピペット対19と同様のピペット対26が設けられている。このピペット対26によって、注入口16aから、流路16へ各種の液が注入される。測定工程では、まず、流路16へ測定用バッファ液が注入される。この後、アナライトを溶媒に溶かしたアナライト溶液27を注入し、その後、再び測定用バッファ液が注入される。なお、最初に測定用バッファ液を注入する前に、いったん流路16の洗浄を行ってもよい。データの読み取りは、基準となる信号レベルを検出するために、最初に測定用バッファを注入した直後から開始され、アナライト溶液27の注入後、再び測定用バッファが注入されるまでの間行われる。これにより、基準レベル(ベースライン)の検出、アナライトとリガンドの反応状況(結合状況)、測定用バッファ液の注入による結合したアナライトとリガンドとの脱離までのSPR信号を測定することができる。   The measurement process is performed with the sensor unit 12 set on the measuring instrument 11. The measuring machine 11 is also provided with a pipette pair 26 similar to the pipette pair 19 of the fixing machine 10. By the pipette pair 26, various liquids are injected into the flow path 16 from the injection port 16a. In the measurement process, first, a measurement buffer solution is injected into the flow path 16. Thereafter, an analyte solution 27 in which the analyte is dissolved in a solvent is injected, and then the measurement buffer solution is injected again. Note that the flow path 16 may be once cleaned before the measurement buffer solution is first injected. Data reading is started immediately after the measurement buffer is first injected in order to detect a reference signal level, and is performed after the analyte solution 27 is injected and until the measurement buffer is injected again. . Thus, it is possible to measure the SPR signal until detection of the reference level (baseline), the reaction state (binding state) of the analyte and the ligand, and the desorption of the bound analyte and the ligand by injection of the measurement buffer solution. it can.

測定用バッファ液や、アナライト溶液27の溶媒(希釈液)としては、例えば、各種のバッファ液(緩衝液)の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水が使用される。これらの各液の種類、pH値、混合物の種類及びその濃度等は、リガンドの種類に応じて適宜決められる。例えば、アナライトを溶けやすくするために、生理的食塩水にDMSO(ジメチル−スルホ−オキシド)を含ませてもよい。このDMSOは、信号レベルに大きく影響する。上述したとおり測定用バッファ液は基準レベルの検出に用いられるので、アナライトの溶媒中にDMSOが含まれる場合には、そのDMSO濃度と同程度のDMSO濃度を持つ測定用バッファ液を使用することが好ましい。   As the buffer solution for measurement and the solvent (diluted solution) of the analyte solution 27, for example, various buffer solutions (buffer solutions), physiological salt solutions represented by physiological saline, and pure water are used. Is done. The type of each of these liquids, the pH value, the type of mixture, its concentration, etc. are appropriately determined according to the type of ligand. For example, DMSO (dimethyl-sulfo-oxide) may be included in physiological saline in order to facilitate the dissolution of the analyte. This DMSO greatly affects the signal level. As described above, the measurement buffer solution is used for detection of the reference level. Therefore, when DMSO is contained in the solvent of the analyte, the measurement buffer solution having a DMSO concentration similar to the DMSO concentration should be used. Is preferred.

なお、アナライト溶液27は、長期間(例えば、1年)保管されることも多く、そうした場合には、経時変化によって、初期のDMSO濃度と測定時のDMSO濃度との間に濃度差が生じてしまう場合がある。厳密な測定を行う必要がある場合には、こうした濃度差をアナライト溶液27を注入したときの参照信号(ref信号)のレベルから推定し、測定データに対して補正(DMSO濃度補正)が行われる。   The analyte solution 27 is often stored for a long period of time (for example, one year). In such a case, a concentration difference occurs between the initial DMSO concentration and the DMSO concentration at the time of measurement due to a change over time. May end up. When strict measurement is required, such a concentration difference is estimated from the level of the reference signal (ref signal) when the analyte solution 27 is injected, and correction (DMSO concentration correction) is performed on the measurement data. Is called.

ここで、参照信号(ref信号)とは、後述するように、センサ面上に設けられリガンドが固定されない参照領域に対応するSPR信号であり、リガンドが固定されアナライトとの反応を生じる測定領域の測定信号(act信号)と比較参照される信号である。測定に際しては、前記測定信号と参照信号の2つの信号が検出され、データ解析に際しては、例えば、それら2つのSPR信号の差分を取り、これを測定データとして解析がなされる。こうすることで、例えば、複数のセンサセル間の個体差や、液体の温度変化など、外乱に起因するノイズをキャンセルすることが可能となり、S/N比の良好な信号が得られるようにしている。   Here, as will be described later, the reference signal (ref signal) is an SPR signal corresponding to a reference region provided on the sensor surface where the ligand is not fixed, and a measurement region where the ligand is fixed and a reaction with the analyte occurs. It is a signal that is compared and referenced with the measurement signal (act signal). At the time of measurement, two signals of the measurement signal and the reference signal are detected, and at the time of data analysis, for example, a difference between the two SPR signals is taken and analyzed as measurement data. By doing so, for example, noise caused by disturbances such as individual differences between a plurality of sensor cells and liquid temperature changes can be canceled, and a signal with a good S / N ratio can be obtained. .

DMSO濃度補正のための補正データは、アナライト溶液27を注入する前に、DMSO濃度が異なる複数種類の測定用バッファ液をセンサセル17に注入して、このときのDMSO濃度変化に応じた、ref信号のレベルとact信号のレベルのそれぞれの変化量を調べることにより求められる。   The correction data for correcting the DMSO concentration is obtained by injecting a plurality of types of measurement buffer solutions having different DMSO concentrations into the sensor cell 17 before injecting the analyte solution 27, and changing the ref according to the change in DMSO concentration at this time. It is obtained by examining the amount of change in each of the signal level and the act signal level.

測定部31は、照明部32と検出器(光検出手段)33からなる。上述したとおり、リガンドとアナライトの反応状況は、共鳴角(光入射面に対して照射された光の入射角)の変化として表れるので、照明部32は、全反射条件を満足する様々な入射角の光を光入射面13bに対して照射する。照明部32は、例えば、光源34と、集光レンズ、拡散板、偏光板を含む光学系36とからなり、配置位置および設置角度は、照明光の入射角が、上記全反射条件を満足するように調整される。   The measurement unit 31 includes an illumination unit 32 and a detector (light detection means) 33. As described above, since the reaction state between the ligand and the analyte appears as a change in the resonance angle (incident angle of the light irradiated to the light incident surface), the illumination unit 32 can perform various incidents that satisfy the total reflection condition. The light of the corner is irradiated to the light incident surface 13b. The illumination unit 32 includes, for example, a light source 34 and an optical system 36 including a condensing lens, a diffuser plate, and a polarizing plate. The arrangement position and the installation angle satisfy the total reflection condition in terms of the incident angle of illumination light. To be adjusted.

光源34としては、例えば、LED(Light Emitting Diode)、LD(Laser Diode)、SLD(Super Luminescent Diode)などの発光素子が使用される。こうした発光素子を1個使用し、この単一光源から1つのセンサセル17に向けて光が照射される。なお、複数のセンサセル17を同時に測定するような場合には、単一光源からの光を分光して複数のセンサセル17に照射してもよいし、各センサセル17に対して発光素子が1つずつ割り当てられるように複数の発光素子を並べて使用してもよい。拡散板は、光源34からの光を拡散して、発光面内の光量ムラを抑える。偏光板は、照射光のうち、SPRを生じさせるp偏光のみを通過させる。なお、LDを使用する場合など、光源が発する光線自体の偏光の向きが揃っている場合には、偏光板は不要である。また、偏光が揃っている光源を使用した場合でも、拡散板を通過することにより、偏光の向きが不揃いになってしまう場合には、偏光板を使用して偏光の向きが揃えられる。こうして拡散および偏光された光は、集光レンズによって集光されてプリズム14に照射される。これにより、光強度にバラツキがなく様々な入射角を持つ光線を光入射面13bに入射させることができる。   As the light source 34, for example, a light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode), an LD (Laser Diode), or an SLD (Super Luminescent Diode) is used. One such light emitting element is used, and light is emitted from the single light source toward one sensor cell 17. When measuring a plurality of sensor cells 17 at the same time, the light from a single light source may be dispersed and irradiated to the plurality of sensor cells 17, or one light emitting element is provided for each sensor cell 17. A plurality of light emitting elements may be used side by side so as to be allocated. The diffusion plate diffuses light from the light source 34 and suppresses unevenness in the amount of light in the light emitting surface. The polarizing plate allows only p-polarized light that causes SPR to pass through. In addition, when using LD, when the direction of polarization of the light itself emitted from the light source is uniform, the polarizing plate is unnecessary. In addition, even when a light source with uniform polarization is used, if the direction of polarization becomes uneven by passing through the diffusion plate, the direction of polarization is aligned using a polarizing plate. The light thus diffused and polarized is condensed by the condenser lens and irradiated onto the prism 14. As a result, it is possible to cause the light incident surface 13b to enter the light rays having various incident angles without variation in light intensity.

検出器33は、光入射面13bで反射する光を受光して、その光強度に応じたレベルの電気信号を出力する。光入射面13bには、様々な角度で光線が入射するので、光入射面13bでは、それらの光線が、それぞれの入射角に応じて様々な反射角で反射する。検出器33は、これらの様々な反射角の光線を受光する。センサ面13a上の媒質に変化が生じると屈折率が変化して、反射光の光強度が減衰する光の入射角(SPRが発生する共鳴角)も変化する。センサ面13a上にアナライトを送液すると、アナライトとリガンドの反応状況に応じてセンサ面13a上の屈折率が変化するため、それに応じて共鳴角も変化する。   The detector 33 receives the light reflected by the light incident surface 13b and outputs an electrical signal having a level corresponding to the light intensity. Since light rays are incident on the light incident surface 13b at various angles, the light rays are reflected on the light incident surface 13b at various reflection angles according to respective incident angles. The detector 33 receives light beams having these various reflection angles. When a change occurs in the medium on the sensor surface 13a, the refractive index changes, and the incident angle (resonance angle at which SPR occurs) of the light whose reflected light intensity is attenuated also changes. When the analyte is fed onto the sensor surface 13a, the refractive index on the sensor surface 13a changes according to the reaction state between the analyte and the ligand, and the resonance angle also changes accordingly.

検出器33は、例えば、CCDエリアセンサやフォトダイオードアレイが使用され、光入射面13bにおいて様々な反射角で反射する反射光を受光し、それらを光電変換してSPR信号として出力する。リガンドとアナライトの反応状況は、この受光面内における反射光の減衰位置の推移として表れる。例えば、アナライトがリガンドと接触する前後では、センサ面13a上の屈折率が異なり、SPRが発生する共鳴角が異なる。そして、アナライトがリガンドと接触して反応を開始すると、それに応じて共鳴角が変化を開始し、前記受光面内における反射光の減衰位置が移動し始める。こうして得た反応状況を表すSPR信号が、データ解析機に出力される。データ解析工程では、測定機11で得たSPR信号を解析して、アナライトの特性を分析する。   The detector 33 uses, for example, a CCD area sensor or a photodiode array, receives reflected light reflected at various reflection angles on the light incident surface 13b, photoelectrically converts them, and outputs them as SPR signals. The reaction state of the ligand and the analyte appears as a transition of the attenuation position of the reflected light in the light receiving surface. For example, before and after the analyte contacts the ligand, the refractive index on the sensor surface 13a is different, and the resonance angle at which SPR occurs is different. When the analyte comes into contact with the ligand and starts the reaction, the resonance angle starts to change accordingly and the attenuation position of the reflected light in the light receiving surface starts to move. An SPR signal representing the reaction situation thus obtained is output to the data analyzer. In the data analysis step, the SPR signal obtained by the measuring instrument 11 is analyzed to analyze the characteristics of the analyte.

なお、測定部31の構成が明確になるように、便宜的に、図1では、光入射面13bへの入射光線およびそこで反射する反射光線の向きが、流路16内の液体の流れ方向と平行になるように、照明部32および検出器33を配置した形態で示しているが、図2に示すように、実際には、入射光線および反射光線の向きが、前記流れ方向と直交する方向に照射されるように、照明部32および検出器33が配置される。もちろん、測定部31をこの図1に示しているように配置して測定してもよい。   For the sake of convenience, in FIG. 1, the direction of the incident light beam on the light incident surface 13 b and the reflected light beam reflected there is the flow direction of the liquid in the flow channel 16 so that the configuration of the measurement unit 31 becomes clear. Although the illumination unit 32 and the detector 33 are arranged so as to be parallel to each other, as shown in FIG. 2, the directions of the incident light beam and the reflected light beam are actually orthogonal to the flow direction. The illumination unit 32 and the detector 33 are arranged so as to be irradiated. Of course, the measurement unit 31 may be arranged and measured as shown in FIG.

図2に示すように、リンカー膜22上には、リガンドが固定されアナライトとリガンドとの反応が生じる測定領域(act領域)22aと、リガンドが固定されず、前記測定領域の信号測定に際しての参照信号を得るための参照領域(ref領域)22bとが形成される。このref領域22bは、上述したリンカー膜22を製膜する際に形成される。形成方法としては、例えば、リンカー膜22に対して表面処理を施して、リンカー膜22の半分程度の領域について、リガンドと結合する結合基を失活させる。これにより、リンカー膜22の半分がact領域22aとなり、残りの半分がref領域22bとなる。   As shown in FIG. 2, on the linker film 22, a measurement region (act region) 22 a where a ligand is immobilized and a reaction between the analyte and the ligand occurs, and the ligand is not immobilized. A reference region (ref region) 22b for obtaining a reference signal is formed. The ref region 22b is formed when the linker film 22 described above is formed. As a formation method, for example, the linker film 22 is subjected to a surface treatment, and a binding group that binds to a ligand is deactivated in a region about half of the linker film 22. Thereby, half of the linker film 22 becomes the act region 22a, and the other half becomes the ref region 22b.

検出器33は、act領域22aに対応するSPR信号をact信号として出力し、ref領域22bに対応するSPR信号をref信号として出力する。これらact信号とref信号は、基準レベルの検出から結合反応を経て脱離に至るまで、ほぼ同時に計測される。データ解析は、こうして得られたact信号とref信号の差や比を求めて行われる。データ解析機は、例えば、act信号とref信号との差分データを求め、この差分データを測定データとし、これに基づいて解析を行う。こうすることで、上述したとおり、センサユニットや各センサセルの個体差や、装置の機械的な変動や、液体の温度変化など、外乱に起因するノイズをキャンセルすることができるので、精度の高い測定が可能になる。   The detector 33 outputs an SPR signal corresponding to the act region 22a as an act signal, and outputs an SPR signal corresponding to the ref region 22b as a ref signal. The act signal and the ref signal are measured almost simultaneously from the detection of the reference level to the desorption through the binding reaction. Data analysis is performed by obtaining the difference or ratio between the act signal and the ref signal thus obtained. For example, the data analyzer obtains difference data between the act signal and the ref signal, uses the difference data as measurement data, and performs analysis based on the difference data. By doing this, as described above, noise caused by disturbances such as individual differences between sensor units and sensor cells, mechanical fluctuations of the device, and temperature changes of the liquid can be canceled. Is possible.

照明部32及び検出器33は、これら各act信号及びref信号の2チャンネルの計測を行うことができるように構成されている。例えば、照明部32を、1個の発光素子を反射ミラーなどを用いて、act領域22aとref領域22bのそれぞれに向けて入射する複数の光線に分光する。そして、各チャンネル用の複数のフォトダイオードアレイで構成した検出器33により、各光線をそれぞれ受光する。   The illumination unit 32 and the detector 33 are configured so as to be able to measure two channels of these act signals and ref signals. For example, the illuminating unit 32 splits one light emitting element into a plurality of light beams incident on the act region 22a and the ref region 22b using a reflection mirror or the like. Each light beam is received by a detector 33 constituted by a plurality of photodiode arrays for each channel.

また、検出器33として、CCDエリアセンサを用いた場合には、同時に受光した各チャンネルの反射光を画像処理によってact信号とref信号として認識することもできる。しかし、こうした画像処理による方法が難しい場合には、act領域22aとref領域22bに対して入射させるタイミングを微小時間ずらして、各チャンネルの信号を受光するようにしてもよい。入射タイミングをずらす方法としては、例えば、光路上に、配置角度が180度ずれた位置に2つの孔が形成された円板を配置し、この円板を回転させることにより、各チャンネルの入射タイミングがずらされる。各孔は、中心からの距離が各領域22a、22bの間隔だけ異なる位置に配置されており、これにより、一方の孔が光路内に進入したときには、act領域22aに光線が入射し、他方の孔が光路内に進入したときには、ref領域22bに光線が入射する。   When a CCD area sensor is used as the detector 33, the reflected light of each channel simultaneously received can be recognized as an act signal and a ref signal by image processing. However, when such a method using image processing is difficult, the timings of incidence on the act region 22a and the ref region 22b may be shifted by a minute time to receive the signal of each channel. As a method of shifting the incident timing, for example, a disk with two holes formed at a position shifted by 180 degrees on the optical path is arranged, and this disk is rotated to rotate the incident timing of each channel. Is shifted. Each hole is arranged at a position where the distance from the center is different by the distance between the regions 22a and 22b, so that when one hole enters the optical path, a light beam enters the act region 22a and the other When the hole enters the optical path, the light beam enters the ref region 22b.

図3は、センサユニット12の分解斜視図である。センサユニット12は、流路16が形成された流路部材41と、蒸着によって上面に金属膜13が形成されたプリズム14と、流路部材41の底面とプリズム14の上面とを接合させた状態で保持する保持部材42とからなる。金属膜13の表面には、リガンドを固定化するリンカー膜22が複数(本例では6つ)設けられている。各リンカー膜22は、長尺状のプリズム14と金属膜13との長手方向に沿って所定の間隔を隔てて設けられている。流路部材41は、このリンカー膜22毎に用意され、各流路16と各リンカー膜22とが対面するように金属膜13上に並べて配置される。なお、本例では、リンカー膜22及び流路部材41の数が6つの例を示しているが、これらの数は、6つに限らず、5つ以下でもよいし、7つ以上でもよい。また、本例では、1つの流路16が形成された流路部材41を6つ用いるようにしているが、6つの流路16が並べて形成された長尺状の流路部材を用いるようにしてもよい。   FIG. 3 is an exploded perspective view of the sensor unit 12. The sensor unit 12 is a state in which the flow path member 41 in which the flow path 16 is formed, the prism 14 in which the metal film 13 is formed on the upper surface by vapor deposition, and the bottom surface of the flow path member 41 and the upper surface of the prism 14 are joined. And a holding member 42 to be held. A plurality of (six in this example) linker films 22 for immobilizing ligands are provided on the surface of the metal film 13. Each linker film 22 is provided at a predetermined interval along the longitudinal direction of the long prism 14 and the metal film 13. A flow path member 41 is prepared for each linker film 22 and arranged side by side on the metal film 13 so that each flow path 16 and each linker film 22 face each other. In this example, the number of linker films 22 and flow path members 41 is six. However, the number is not limited to six, and may be five or less, or may be seven or more. In this example, six flow path members 41 each having one flow path 16 are used. However, a long flow path member in which six flow paths 16 are formed side by side is used. May be.

流路部材41は、略直方体状に成形されており、流路16は、その長手方向に沿って略U字型に形成されている。この流路16は、その底面に接合される金属膜13とともにセンサセル17(図1参照)を構成する。そのため、流路部材41は、金属膜13との密着性を高めるために、例えば、ゴムやPDMS(ポリジメチルシロキサン)などといった弾性材料で成形されている。流路部材41の底面をプリズム14の上面に圧接させると、流路部材41が弾性変形して金属膜13との接合面の隙間を埋める。これにより、流路16の開放された底部がプリズム14の上面によって水密に覆われる。   The channel member 41 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and the channel 16 is formed in a substantially U shape along the longitudinal direction thereof. This flow path 16 constitutes a sensor cell 17 (see FIG. 1) together with the metal film 13 bonded to the bottom surface thereof. Therefore, the flow path member 41 is formed of an elastic material such as rubber or PDMS (polydimethylsiloxane) in order to improve the adhesion with the metal film 13. When the bottom surface of the flow path member 41 is brought into pressure contact with the top surface of the prism 14, the flow path member 41 is elastically deformed to fill a gap in the joint surface with the metal film 13. As a result, the open bottom of the flow path 16 is covered with the upper surface of the prism 14 in a watertight manner.

プリズム14の長手方向の両側面には、保持部材42の係合部42aと係合する係合爪14aが設けられている。これらの係合により、各流路部材41が保持部材42とプリズム14とによって挟み込まれ、その底面とプリズム14の上面とが圧接された状態で保持される。また、プリズム14の短辺方向の両端部には、突部14bが設けられている。センサユニット12は、図示を省略したホルダに収納された状態で、固定機10や測定機11にセットされる。突部14bは、ホルダのスリットと嵌合することにより、センサユニット12をホルダ内の所定の収納位置に位置決めする。   Engaging claws 14 a that engage with the engaging portions 42 a of the holding member 42 are provided on both side surfaces of the prism 14 in the longitudinal direction. By these engagements, each flow path member 41 is sandwiched between the holding member 42 and the prism 14, and is held in a state where the bottom surface thereof and the upper surface of the prism 14 are pressed against each other. In addition, protrusions 14 b are provided at both ends in the short side direction of the prism 14. The sensor unit 12 is set in the fixing device 10 or the measuring device 11 in a state of being housed in a holder (not shown). The protrusion 14b engages with the slit of the holder to position the sensor unit 12 at a predetermined storage position in the holder.

なお、プリズム14には、例えば、ホウケイクラウン(BK7)やバリウムクラウン(Bak4)などに代表される光学ガラスや、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネイト(PC)、非晶性ポリオレフィン(APO)などに代表される光学プラスチックなどを用いることができる。   The prism 14 is made of, for example, optical glass such as borosilicate crown (BK7) or barium crown (Bak4), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), amorphous polyolefin (APO), or the like. Representative optical plastics can be used.

保持部材42の上面には、各流路16の注入口16aおよび排出口16bに対応する位置に、ピペット(19a、19b、26a、26b)の先端が進入する受け入れ口42bが形成されている。各受け入れ口42bは、ピペットから吐出される液体が各注入口16aへ導かれるように、漏斗形状をしている。保持部材42が各流路部材41を挟み込んでプリズム14と係合すると、各受け入れ口42bの下面は、注入口16aおよび排出口16bと接合して、各受け入れ口42bと流路16とが連結される。   On the upper surface of the holding member 42, a receiving port 42b into which the tip of the pipette (19a, 19b, 26a, 26b) enters is formed at a position corresponding to the inlet 16a and the outlet 16b of each channel 16. Each receiving port 42b has a funnel shape so that the liquid discharged from the pipette is guided to each inlet 16a. When the holding member 42 sandwiches each flow path member 41 and engages with the prism 14, the lower surface of each reception port 42 b is joined to the injection port 16 a and the discharge port 16 b, and each reception port 42 b is connected to the flow channel 16. Is done.

なお、センサユニット12のプリズム14や保持部材42などに、例えば、非接触式のICメモリであるRFID(Radio Frequency IDentification)タグなどを取り付けるようにしてもよい。例えば、読み込み専用のRFIDタグにセンサユニット12毎の固有のID番号を書き込んでおき、各工程を行う前にこのID番号を読み込むことで、センサユニット12の識別を行うことができる。これにより、複数のセンサユニット12に対して同時に固定や測定を行う場合にも、間違ったアナライトの注入や、測定結果の取り違えなどといった問題の発生を防止することができる。さらには、読み書き可能なRFIDタグを用いて、例えば、固定したリガンドの種類やリガンドを固定させた日時、及び反応させたアナライトの種類などを、各工程毎に書き込んでいくようにしてもよい。   For example, an RFID (Radio Frequency IDentification) tag that is a non-contact type IC memory may be attached to the prism 14 or the holding member 42 of the sensor unit 12. For example, the sensor unit 12 can be identified by writing a unique ID number for each sensor unit 12 in a read-only RFID tag and reading this ID number before performing each process. Thereby, even when fixing and measuring the plurality of sensor units 12 at the same time, it is possible to prevent the occurrence of problems such as erroneous injection of analytes and mistaken measurement results. Furthermore, using a readable / writable RFID tag, for example, the type of immobilized ligand, the date and time when the ligand was immobilized, and the type of analyte reacted may be written for each step. .

図4は、固定機10の構成を概略的に示す構成図である。固定機10は、略円錐筒状に形成されたピペットチップ50を着脱自在に保持するピペットヘッド51と、ピペットチップ50内を加圧又は減圧してピペットチップ50に液体の吸引と吐出とを行わせるポンプ52と、ピペットヘッド51を前後左右上下の3方向に移動させるヘッド移動機構53と、固定機10の各部を統括的に制御するコントローラ54とを有している。   FIG. 4 is a configuration diagram schematically showing the configuration of the fixing device 10. The fixing machine 10 is configured to detachably hold a pipette tip 50 formed in a substantially conical cylindrical shape, and to suck or discharge liquid into the pipette tip 50 by pressurizing or depressurizing the inside of the pipette tip 50. A pump 52, a head moving mechanism 53 that moves the pipette head 51 in three directions, front, rear, left, right, and up, and a controller 54 that controls each part of the fixing machine 10 in an integrated manner.

ピペットヘッド51には、略円筒状に突出した2つのノズル55が形成されている。各ノズル55の外径は、ピペットチップ50の内径とほぼ一致している。ピペットチップ50は、各ノズル55に挿し込まれた際に、ノズル55との機械的な嵌め合いによってピペットヘッド51に保持される。すなわち、各ピペット19a、19bは、各ノズル55にピペットチップ50を挿し込むことによって構成される。また、ピペットヘッド51には、図示を省略したリリース機構が設けられており、各ノズル55に挿し込まれたピペットチップ50を押し下げて、ピペットチップ50をピペットヘッド51から取り外す。ピペットチップ50は、送液する液体と直接接触するので、このピペットチップ50を介して異種の液体の混液が生じないように、送液毎に交換される。   The pipette head 51 is formed with two nozzles 55 protruding in a substantially cylindrical shape. The outer diameter of each nozzle 55 substantially matches the inner diameter of the pipette tip 50. When the pipette tip 50 is inserted into each nozzle 55, the pipette tip 50 is held by the pipette head 51 by mechanical fitting with the nozzle 55. That is, each pipette 19a, 19b is configured by inserting the pipette tip 50 into each nozzle 55. Further, the pipette head 51 is provided with a release mechanism (not shown), and the pipette tip 50 inserted into each nozzle 55 is pushed down to remove the pipette tip 50 from the pipette head 51. Since the pipette tip 50 is in direct contact with the liquid to be fed, the pipette tip 50 is exchanged every time the liquid is fed so as not to cause a mixed liquid of different kinds of liquids through the pipette tip 50.

各ピペット19a、19b毎に設けられた2つのポンプ52には、例えば、シリンダとピストンとからなる、いわゆるシリンジポンプを用いることができる。各ポンプ52は、配管56とピペットヘッド51とを介して、それぞれ各ノズル55に接続されている。各ポンプ52は、各ノズル55へと至る配管経路内を減圧することによって各ピペット19a、19bに液体を吸引させるとともに、配管経路内を加圧することによって各ピペット19a、19bに吸引した液体を吐出させる。また、各ポンプ52は、例えば、コントローラ54と電気的に接続されている。コントローラ54は、図示を省略したポンプドライバなどを介して各ポンプ52に駆動信号を送信し、吸い込みや吐き出しのタイミング、及び吸い込み量や吐き出し量などを制御する。   As the two pumps 52 provided for each pipette 19a, 19b, for example, a so-called syringe pump composed of a cylinder and a piston can be used. Each pump 52 is connected to each nozzle 55 via a pipe 56 and a pipette head 51. Each pump 52 causes the pipettes 19a and 19b to suck the liquid by depressurizing the inside of the pipe path leading to each nozzle 55, and discharges the liquid sucked to each pipette 19a and 19b by pressurizing the inside of the pipe path. Let Each pump 52 is electrically connected to, for example, the controller 54. The controller 54 transmits a drive signal to each pump 52 via a pump driver (not shown), and controls the suction and discharge timing, the suction amount and the discharge amount, and the like.

ヘッド移動機構53は、例えば、搬送ベルト、プーリ、キャリッジ、モータなどから構成される周知の移動機構であり、コントローラ54の制御の下、ピペットヘッド51を前後左右上下の3方向に移動させる。固定機10には、流路16へ注入する種々の液体(リガンド溶液、洗浄液、固定用バッファ液、乾燥防止液、活性化液、ブロッキング液など)を保管する複数の液保管部や、複数のピペットチップ50を保管するピペットチップ保管部など(いずれも図示は省略)が設置されている。ヘッド移動機構53は、これらの各部や固定機10にセットされたセンサユニット12などにピペットヘッド51をアクセスさせる。   The head moving mechanism 53 is a known moving mechanism including, for example, a conveyance belt, a pulley, a carriage, and a motor. The head moving mechanism 53 moves the pipette head 51 in three directions, front, rear, left, right, up and down, under the control of the controller 54. The fixing device 10 includes a plurality of liquid storage units for storing various liquids (ligand solution, washing solution, fixing buffer solution, anti-drying solution, activation solution, blocking solution, etc.) to be injected into the flow path 16. A pipette tip storage unit for storing the pipette tips 50 (not shown) is installed. The head moving mechanism 53 causes the pipette head 51 to access these parts and the sensor unit 12 set in the fixing machine 10.

また、固定機10には、レーザダイオード(請求項記載の発光部に相当、以下「LD」と称す)61と、フォトダイオード(請求項記載の受光部に相当、以下「PD」と称す)62とからなる液面センサ(液面検出手段)60が設けられている。液面センサ60は、注入口16aと排出口16bとのそれぞれに対応して設けられており、流路16に液体が注入された際に、注入口16a、及び排出口16bから見える液面の高さが適正な位置か否かを検出する。   Further, the fixing machine 10 includes a laser diode (corresponding to a light emitting unit described in claims, hereinafter referred to as “LD”) 61 and a photodiode (corresponding to a light receiving unit described in claims, hereinafter referred to as “PD”) 62. A liquid level sensor (liquid level detection means) 60 is provided. The liquid level sensor 60 is provided corresponding to each of the inlet 16a and the outlet 16b, and when the liquid is injected into the flow path 16, the liquid level that can be seen from the inlet 16a and the outlet 16b. Detects whether the height is an appropriate position.

各LD61は、保持部材42の受け入れ口42bと、注入口16a、及び排出口16bとを介して、流路16に注入された液体の液面LSに向けて検出光DBを照射する。一方、各PD62は、図5(a)に示すように、流路16に注入された液体の液面LSが適正な位置にある際に、液面LSで反射した検出光DBを受光するように配置されている。図5(b)に示すように、液面LSの高さが適正な位置よりも高いと、液面LSで反射した検出光DBが、PD62の受光面から外れる。また、図5(c)に示すように、液面LSの高さが適正な位置よりも低いと、検出光DBが保持部材42などによって遮られる。液面センサ60は、このように液面LSの高さに応じて検出光DBの受光状況を変化させることにより、液面LSの高さが適正な位置か否かを検出する。   Each LD 61 irradiates the detection light DB toward the liquid level LS of the liquid injected into the flow path 16 through the receiving port 42b of the holding member 42, the injection port 16a, and the discharge port 16b. On the other hand, as shown in FIG. 5A, each PD 62 receives the detection light DB reflected by the liquid surface LS when the liquid surface LS of the liquid injected into the flow channel 16 is at an appropriate position. Is arranged. As shown in FIG. 5B, when the height of the liquid level LS is higher than the appropriate position, the detection light DB reflected by the liquid level LS deviates from the light receiving surface of the PD 62. Further, as shown in FIG. 5C, when the height of the liquid level LS is lower than an appropriate position, the detection light DB is blocked by the holding member 42 and the like. The liquid level sensor 60 detects whether or not the height of the liquid level LS is an appropriate position by changing the light receiving state of the detection light DB in accordance with the height of the liquid level LS.

各LD61と各PD62とは、例えば、コントローラ54に電気的に接続されている。コントローラ54は、各LD61に駆動信号を送信して各LD61を発光させるとともに、各PD62の出力電圧をモニタする。PD62は、入射光量が大きいほど高い電圧を出力するので、液面LSが適正な位置にないことを検出している間は低い電圧を出力し、検出光DBを受光して液面LSが適正な位置にあることを検出したことに応じて高い電圧を出力するようになる。コントローラ54は、この出力電圧をモニタして、例えば、PD62の出力電圧が所定のしきい値以上になった際に、液面LSが適正な位置にあることを液面センサ60が検出したと判断する。なお、このような比較演算回路(コンパレータなど)を、予め液面センサ60に設けておき、適正な位置か否かをデジタル出力するようにしてもよい。   Each LD 61 and each PD 62 are electrically connected to the controller 54, for example. The controller 54 transmits a drive signal to each LD 61 to cause each LD 61 to emit light and monitor the output voltage of each PD 62. Since the PD 62 outputs a higher voltage as the amount of incident light increases, the PD 62 outputs a lower voltage while detecting that the liquid level LS is not in an appropriate position, receives the detection light DB, and the liquid level LS is appropriate. A high voltage is output in response to the detection of being in the correct position. The controller 54 monitors the output voltage. For example, when the output voltage of the PD 62 exceeds a predetermined threshold value, the liquid level sensor 60 detects that the liquid level LS is in an appropriate position. to decide. Such a comparison operation circuit (comparator or the like) may be provided in the liquid level sensor 60 in advance, and digitally output whether or not the position is appropriate.

次に、図6に示すフローチャートを参照しながら、上記構成による固定機10の作用について説明する。センサユニット12に固定工程を施す際には、まず、センサユニット12を図示せぬホルダに収納し、そのホルダを固定機10の所定の載置スペースにセットする。センサユニット12がセットされた後、オペレータからの固定開始指示が入力されると、固定機10が固定工程を開始する。   Next, the operation of the fixing machine 10 having the above configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When performing the fixing process on the sensor unit 12, first, the sensor unit 12 is stored in a holder (not shown), and the holder is set in a predetermined placement space of the fixing machine 10. After the sensor unit 12 is set, when a fixing start instruction is input from the operator, the fixing machine 10 starts the fixing process.

コントローラ54は、固定開始指示が入力されたことに応答してヘッド移動機構53を駆動し、ピペットヘッド51をリンカー膜22の活性化液を保管する液保管部に移動させる。ピペットヘッド51を液保管部に移動させたコントローラ54は、ポンプドライバを介してピペット19aのポンプ52を駆動し、ピペット19aに所定量の活性化液を吸引させる。ピペット19aに活性化液を吸引させたコントローラ54は、ピペットヘッド51をセンサユニット12に移動させ、各ピペット19a、19bのそれぞれを流路16の注入口16a、及び排出口16bに挿入する。   The controller 54 drives the head moving mechanism 53 in response to the input of the fixation start instruction, and moves the pipette head 51 to the liquid storage unit that stores the activation liquid of the linker film 22. The controller 54 that has moved the pipette head 51 to the liquid storage unit drives the pump 52 of the pipette 19a via the pump driver, and causes the pipette 19a to suck a predetermined amount of the activation liquid. The controller 54 that has caused the pipette 19a to suck the activation liquid moves the pipette head 51 to the sensor unit 12, and inserts each of the pipettes 19a and 19b into the inlet 16a and the outlet 16b of the flow path 16, respectively.

各ピペット19a、19bを流路16に挿入させたコントローラ54は、ピペット19aが吐出を行い、ピペット19bが吸引を行うように各ポンプ52を駆動させる。ピペット19aは、ピペットチップ50内に保持した活性化液を吐出して流路16に注入し、ピペット19bは、流路16内の空気、もしくは予め注入されていた洗浄液などを吸引して流路16から排出させる。これにより、流路16内の流体が、空気又は洗浄液などから活性化液に入れ換えられ、リンカー膜22が活性化される。   The controller 54 having the pipettes 19a and 19b inserted into the flow path 16 drives the pumps 52 so that the pipette 19a performs discharge and the pipette 19b performs suction. The pipette 19a discharges the activation liquid held in the pipette tip 50 and injects it into the flow path 16, and the pipette 19b sucks the air in the flow path 16 or the previously injected cleaning liquid, etc. 16 is discharged. As a result, the fluid in the flow path 16 is replaced with the activation liquid from the air or the cleaning liquid, and the linker film 22 is activated.

流路16に活性化液を注入したコントローラ54は、ヘッド移動機構53を駆動してピペットヘッド51を上昇させ、各ピペット19a、19bを流路16から引き抜く。各ピペット19a、19bを流路16から引き抜いたコントローラ54は、液面センサ60の各LD61に駆動信号を送信して各LD61を発光させるとともに、各PD62の出力電圧をモニタして、流路16に注入した活性化液の液面LSの高さが適正な位置か否かを検出する。液面LSの高さは、流路16に注入された活性化液の量に比例するので、この液面LSの高さが適正な位置にないときには、各ピペット19a、19bで活性化液を流路16に注入する際に、送液不良が発生したと判断することができる。   The controller 54 that has injected the activation liquid into the flow path 16 drives the head moving mechanism 53 to raise the pipette head 51, and pulls out the pipettes 19 a and 19 b from the flow path 16. The controller 54 that has pulled out each pipette 19a, 19b from the flow path 16 transmits a drive signal to each LD 61 of the liquid level sensor 60 to cause each LD 61 to emit light, and also monitors the output voltage of each PD 62, thereby It is detected whether or not the height of the liquid level LS of the activation liquid injected into the liquid is at an appropriate position. Since the height of the liquid level LS is proportional to the amount of the activation liquid injected into the flow path 16, when the height of the liquid level LS is not at an appropriate position, the activation liquid is supplied by the pipettes 19 a and 19 b. When injecting into the flow path 16, it can be determined that a liquid feeding failure has occurred.

液面LSの高さが適正な位置にあると各液面センサ60が検出すると、コントローラ54は、ピペットヘッド51をピペットチップ保管部に移動させる。ピペットチップ保管部に移動したピペットヘッド51は、活性化液に浸された各ピペットチップ50をリリースし、未使用のピペットチップ50を各ノズル55に挿し込む。このように、ピペットチップ50を交換することで、次に送液するリガンド溶液21と活性化液とのピペットチップ50を介したコンタミネーションが防止される。なお、流路16から排出された液体がピペット19b内に保持されている際には、ピペットチップ50の交換を行う前に、図示を省略した廃液タンクなどにピペットヘッド51を移動させ、ピペット19b内の液体を廃液タンクに吐出させる。   When each liquid level sensor 60 detects that the height of the liquid level LS is at an appropriate position, the controller 54 moves the pipette head 51 to the pipette tip storage unit. The pipette head 51 moved to the pipette tip storage unit releases each pipette tip 50 immersed in the activation liquid, and inserts an unused pipette tip 50 into each nozzle 55. In this way, by exchanging the pipette tip 50, contamination of the ligand solution 21 to be fed next and the activation liquid through the pipette tip 50 is prevented. When the liquid discharged from the flow path 16 is held in the pipette 19b, the pipette head 51 is moved to a waste liquid tank (not shown) before replacing the pipette tip 50, and the pipette 19b. The liquid inside is discharged into the waste liquid tank.

ピペットチップ50の交換を行わせたコントローラ54は、リガンド溶液21を保管する液保管部に移動して、ピペット19aにリガンド溶液21を吸引させる。リガンド溶液21を吸引させたコントローラ54は、ピペットヘッド51をセンサユニット12に移動させ、活性化液と同様の手順で各ピペット19a、19bの流路16への挿し込み、リガンド溶液21の注入、及び各ピペット19a、19bの流路16からの引き抜きを行い、リンカー膜22にリガンド21aを固定させる固定化処理を施す。なお、各ピペット19a、19bを引き抜く前に、各ピペット19a、19bに吸引と吐出とを交互に繰り返して、流路16内に注入したリガンド溶液21を攪拌するようにしてもよい。こうすることで、リガンドとリンカー膜22との結合が促進され、リガンドの固定量を増加させることができる。   The controller 54 that has exchanged the pipette tip 50 moves to a liquid storage unit for storing the ligand solution 21 and causes the pipette 19a to aspirate the ligand solution 21. The controller 54 that has aspirated the ligand solution 21 moves the pipette head 51 to the sensor unit 12, inserts it into the flow channel 16 of each pipette 19 a, 19 b in the same procedure as the activation liquid, injects the ligand solution 21, In addition, the pipettes 19 a and 19 b are pulled out from the flow path 16, and an immobilization process for fixing the ligand 21 a to the linker film 22 is performed. In addition, before pulling out each pipette 19a, 19b, it is also possible to stir the ligand solution 21 injected into the flow path 16 by alternately repeating suction and discharge to each pipette 19a, 19b. By doing so, the binding between the ligand and the linker film 22 is promoted, and the amount of the ligand immobilized can be increased.

一方、液面LSの高さが適正な位置ではないと各液面センサ60のいずれか一方でも検出すると、コントローラ54は、例えば、警告音や警告灯などによってオペレータに異常を報知する、以降の動作を停止させる、流路16内の活性化液を一度全て排出して注入をやり直すなどといった通常の処理とは異なる異常検出処理を実施する。また、これらの他に、異常が検出されたことを、例えば、コントローラ54やセンサユニット12のRFIDタグ(図示は省略)などに記録し、異常の有無を後から判別できるようにした状態で、適正時と同様の処理を続けるようにしてもよい。   On the other hand, if any one of the liquid level sensors 60 detects that the height of the liquid level LS is not an appropriate position, the controller 54 notifies the operator of the abnormality by, for example, a warning sound or a warning light. An abnormality detection process different from a normal process, such as stopping the operation or discharging the activation liquid in the flow path 16 once and reinjecting it, is performed. In addition to these, the fact that an abnormality has been detected is recorded in, for example, the RFID tag (not shown) of the controller 54 or the sensor unit 12, and the presence or absence of the abnormality can be determined later. The same processing as when appropriate may be continued.

このように異常検出処理を実施することにより、各ピペット19a、19bが流路16に活性化液を注入する際に、送液不良を起こしたことをオペレータに認識させることができるので、各ピペット19a、19bの送液不良によって活性化液とリガンド溶液21とのコンタミネーションが生じることが防止される。もちろん、リガンド溶液21を注入した後に、リガンド溶液21の液面LSの高さが適正な位置か否かの検出を行うようにしてもよい。   By performing the abnormality detection process in this manner, when each pipette 19a, 19b injects the activation liquid into the flow path 16, it is possible to make the operator recognize that a liquid feeding failure has occurred. Contamination between the activation liquid and the ligand solution 21 due to the poor liquid feeding of 19a and 19b is prevented. Of course, after injecting the ligand solution 21, it may be detected whether the height of the liquid level LS of the ligand solution 21 is an appropriate position.

なお、上記実施形態では、注入口16aと排出口16bとのそれぞれに対応して液面センサ60を設けるようにしているが、これに限らず、1つの液面センサ60を移動させて、各注入口16a、排出口16bから見える液面LSの高さが適正な位置か否かを検出するようにしてもよい。また、上記実施形態では、注入口16aと排出口16bとのそれぞれに各ピペット19a、19bを挿し込み、各ピペット19a、19bの吐出と吸引とを互いに連動させることによって、流路16に液体を注入する固定機10を示したが、これに限ることなく、例えば、図7に示すように、注入側のみをピペットにした固定機80に、本発明を適用してもよい。なお、上記実施形態と機能・構成上同一であるものについては、同符号を付し、詳細な説明を省略する。   In the above embodiment, the liquid level sensor 60 is provided corresponding to each of the inlet 16a and the outlet 16b. However, the liquid level sensor 60 is not limited to this, and each liquid level sensor 60 is moved to You may make it detect whether the height of the liquid level LS seen from the injection port 16a and the discharge port 16b is an appropriate position. Moreover, in the said embodiment, each pipette 19a, 19b is inserted in each of the injection port 16a and the discharge port 16b, and discharge and suction | inhalation of each pipette 19a, 19b are mutually interlocked, A liquid is supplied to the flow path 16. Although the fixing device 10 for injection is shown, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to, for example, a fixing device 80 in which only the injection side is pipetted as shown in FIG. Components that are the same in function and configuration as those in the above embodiment are given the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

固定機80のピペットヘッド81は、注入口16aに対応して設けられたピペット82と、排出口16bに対応して設けられた吸引管83とを有している。ピペット82は、上記実施形態のピペット19a、19bなどと同様に、ピペットヘッド81から略円筒状に突出したノズル84と、このノズル84に交換可能に嵌入するピペットチップ85とから構成される。ピペット82は、接続されたポンプ52の駆動に応じて液体の吸引と吐出とを行い、注入口16aに挿し込まれた際に、吸引した液体を流路16に注入する。   The pipette head 81 of the fixing machine 80 includes a pipette 82 provided corresponding to the injection port 16a and a suction pipe 83 provided corresponding to the discharge port 16b. The pipette 82 includes a nozzle 84 that protrudes from the pipette head 81 in a substantially cylindrical shape, and a pipette tip 85 that is replaceably fitted into the nozzle 84, similarly to the pipettes 19 a and 19 b of the above embodiment. The pipette 82 performs suction and discharge of the liquid according to the drive of the connected pump 52, and injects the sucked liquid into the flow path 16 when inserted into the injection port 16a.

吸引管83は、ピペットヘッド81から突出した略円筒状の管であり、ピペット82と長さが略一致するように成形されている。吸引管83は、排出口16bに挿し込まれた際に、接続されたポンプ52の駆動に応じてピペット82が注入した液体を流路16から吸い出し、ポンプ52と配管86とを介して廃液タンク87に排出する。吸引管83に接続されるポンプ52は、各管内の流体を一方向に移動させるものであり、例えば、プランジャーポンプや遠心ポンプなどを用いることができる。   The suction tube 83 is a substantially cylindrical tube that protrudes from the pipette head 81, and is formed so that the length thereof is substantially the same as the pipette 82. When the suction pipe 83 is inserted into the discharge port 16 b, the liquid injected by the pipette 82 according to the drive of the connected pump 52 is sucked out from the flow path 16, and the waste liquid tank is connected via the pump 52 and the pipe 86. To 87. The pump 52 connected to the suction pipe 83 moves the fluid in each pipe in one direction. For example, a plunger pump or a centrifugal pump can be used.

ピペットヘッド81は、ピペット82と吸引管83とを、それぞれ注入口16aと排出口16bとに挿し込み、ピペット82で注入、吸引管83で排出することによって、流路16に液体を送液する。この際、ピペット82で液体を注入した後、注入口16aから見える液面の高さが適正な位置か否かを液面センサ60で検出することにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。   The pipette head 81 inserts the pipette 82 and the suction tube 83 into the injection port 16a and the discharge port 16b, respectively, injects with the pipette 82, and discharges with the suction tube 83, thereby sending the liquid to the flow path 16. . At this time, after injecting the liquid with the pipette 82, the liquid level sensor 60 detects whether the level of the liquid level seen from the injection port 16a is an appropriate position, thereby obtaining the same effect as the above embodiment. Can do.

なお、上記2つの実施形態では、液面検出手段の発光部としてLD61を用いているが、発光部としては、この他にLEDなどを用いることができる。さらには、電球や蛍光灯などを用いるようにしてもよいが、散乱光の影響を抑えるため、LDやLEDなどのように高い指向性を有する光源を用いることが好適である。   In the above two embodiments, the LD 61 is used as the light emitting part of the liquid level detecting means, but an LED or the like can be used as the light emitting part. Furthermore, although a light bulb, a fluorescent lamp, or the like may be used, it is preferable to use a light source having high directivity, such as an LD or an LED, in order to suppress the influence of scattered light.

また、上記2つの実施形態では、液面検出手段の受光部にPD62を用いているが、これに限ることなく、例えば、CCDラインセンサなどのイメージセンサを用いるようにしてもよい。PD62では、液面LSが適正な位置にある際にのみ検出光DBを受光して液面LSの高さが適正な位置か否かを検出していたが、CCDラインセンサなどを用いた際には、液面LSの高さに応じて検出光DBの受光位置を変え、この受光位置によって液面LSの高さが適正な位置か否かを検出することができる。   In the above-described two embodiments, the PD 62 is used as the light receiving unit of the liquid level detection unit. However, the present invention is not limited to this, and an image sensor such as a CCD line sensor may be used. In the PD 62, the detection light DB is received only when the liquid level LS is at an appropriate position to detect whether or not the height of the liquid level LS is at an appropriate position. However, when a CCD line sensor or the like is used. In this case, the light receiving position of the detection light DB is changed according to the height of the liquid level LS, and it is possible to detect whether or not the height of the liquid level LS is an appropriate position based on the light receiving position.

さらに、液面検出手段としては、LD61とPD62とからなる液面センサ60の他に、例えば、液面計などを用いることができる。液面計は、液面にフロートを浮かばせることによって液面の上昇・下降を指示する。この液面計を注入口16aや排出口16bから挿入して液面の高さを測定することにより、液面の高さが適正な位置か否かを検出するようにしてもよい。   Further, as the liquid level detection means, for example, a liquid level gauge can be used in addition to the liquid level sensor 60 composed of the LD 61 and the PD 62. The liquid level gauge instructs to raise or lower the liquid level by floating the float on the liquid level. It may be possible to detect whether or not the liquid level is at an appropriate position by inserting the liquid level gauge through the inlet 16a and the outlet 16b and measuring the height of the liquid level.

なお、上記2つの実施形態では、各ピペット19a、19b、82の先端を注入口16a、排出口16bに挿し込むことによって、流路16に液体を注入するようにしているが、これに限らず、各ピペット19a、19b、82の先端を注入口16a、排出口16bに押し当てた状態で流路16への注入を行うようにしてもよい。   In the two embodiments described above, the liquid is injected into the flow path 16 by inserting the tips of the pipettes 19a, 19b, and 82 into the inlet 16a and the outlet 16b. However, the present invention is not limited to this. The pipette 19a, 19b, 82 may be injected into the flow channel 16 with the tip of the pipette 19a pressed against the inlet 16a, the outlet 16b.

また、上記2つの実施形態では、誘電体ブロックとしてプリズム14を示しているが、誘電体ブロックには、この他に、光学ガラスや光学プラスチックなどを板状にしたものや、これらの板状のものとプリズムとを光学面平滑剤(例えば、光学マッチングオイル)で一体化させたものなどを含めるものとする。   In the above-described two embodiments, the prism 14 is shown as the dielectric block. However, in addition to the dielectric block, optical glass, optical plastic, or the like, or those plate-like shapes are used. It is intended to include those obtained by integrating an object and a prism with an optical surface smoothing agent (for example, optical matching oil).

さらに、上記2つの実施形態では、全反射減衰を利用した測定装置の一例として、SPR測定装置を示したが、全反射減衰を利用した測定装置としては、この他に、例えば、漏洩モードセンサが知られている。漏洩モードセンサは、誘電体と、この上に順に層設されたクラッド層と光導波層とによって構成された薄膜とからなり、この薄膜の一方の面がセンサ面となり、他方の面が光入射面となる。光入射面に全反射条件を満たすように光を入射させると、その一部が前記クラッド層を透過して前記光導波層に取り込まれる。そして、この光導波層において、導波モードが励起されると、前記光入射面における反射光が大きく減衰する。導波モードが励起される入射角は、SPRの共鳴角と同様に、センサ面上の媒質の屈折率に応じて変化する。この反射角の減衰を検出することにより、前記センサ面上の化学反応が測定される。   Furthermore, in the above two embodiments, an SPR measurement device is shown as an example of a measurement device using total reflection attenuation. However, as a measurement device using total reflection attenuation, for example, a leakage mode sensor is used. Are known. The leakage mode sensor is composed of a dielectric, and a thin film composed of a clad layer and an optical waveguide layer that are sequentially layered thereon. One surface of the thin film serves as a sensor surface, and the other surface receives light. It becomes a surface. When light is incident on the light incident surface so as to satisfy the total reflection condition, a part of the light is transmitted through the cladding layer and taken into the optical waveguide layer. In this optical waveguide layer, when the waveguide mode is excited, the reflected light at the light incident surface is greatly attenuated. The incident angle at which the waveguide mode is excited changes according to the refractive index of the medium on the sensor surface, similar to the resonance angle of SPR. By detecting the attenuation of the reflection angle, the chemical reaction on the sensor surface is measured.

SPR測定方法の説明図である。It is explanatory drawing of a SPR measuring method. 1つのセンサセルを抜き出して説明する説明図である。It is explanatory drawing which extracts and demonstrates one sensor cell. センサユニットの概略構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows schematic structure of a sensor unit. 固定機の構成を概略的に示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of a fixing machine roughly. 液面の高さに応じたPDの受光状況の変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change of the light reception condition of PD according to the height of a liquid level. 固定工程の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of a fixing process. 固定機の他の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows other embodiment of a fixing machine.

符号の説明Explanation of symbols

10、80 固定機
11 測定機
12 センサユニット
13 金属膜(薄膜層)
14 プリズム(誘電体ブロック)
16 流路
16a 注入口(出入口)
16b 排出口(出入口)
19 ピペット対
19a ピペット
19b ピペット
32 照明部
33 検出器(光検出手段)
34 光源
54 コントローラ(異常制御手段)
60 液面センサ(液面検出手段)
61 レーザダイオード(発光部)
62 フォトダイオード(受光部)
82 ピペット
83 吸引管
10, 80 Fixing machine 11 Measuring machine 12 Sensor unit 13 Metal film (thin film layer)
14 Prism (dielectric block)
16 Channel 16a Inlet (entrance / exit)
16b Outlet (entrance / exit)
19 Pipette pair 19a Pipette 19b Pipette 32 Illumination part 33 Detector (light detection means)
34 Light source 54 Controller (Abnormal control means)
60 Liquid level sensor (Liquid level detection means)
61 Laser diode (light emitting part)
62 Photodiode (light receiving part)
82 Pipette 83 Suction tube

Claims (8)

複数の出入口を有する流路と、試料の反応を検出するためのセンサ面とが対向して設けられたセンサユニットが着脱自在にセットされ、前記各出入口の少なくとも1つに挿し込まれるピペットによって、前記試料が溶解した試料溶液を前記流路に注入することにより、前記試料を前記センサ面に送り込む送液装置において、
前記試料溶液を含む液体を前記流路に注入した際に、前記ピペットが挿し込まれる前記出入口から見える液面の高さが、適正な位置か否かを検出する液面検出手段を設けたことを特徴とする送液装置。
A sensor unit provided with a flow path having a plurality of inlets and outlets and a sensor surface for detecting the reaction of the sample facing each other is detachably set, and by a pipette inserted into at least one of the inlets and outlets, In a liquid feeding device for feeding the sample to the sensor surface by injecting the sample solution in which the sample is dissolved into the flow path,
When a liquid containing the sample solution is injected into the flow path, liquid level detection means is provided for detecting whether or not the height of the liquid level seen from the inlet / outlet into which the pipette is inserted is an appropriate position. A liquid feeding device characterized by.
前記液面検出手段は、前記液面に向けて検出光を照射する発光部と、前記液面で反射した前記検出光を受光する受光部とからなることを特徴とする請求項1記載の送液装置。   2. The transmission according to claim 1, wherein the liquid level detection unit includes a light emitting unit that emits detection light toward the liquid level and a light receiving unit that receives the detection light reflected by the liquid level. Liquid device. 前記発光部は、指向性を有することを特徴とする請求項2記載の送液装置。   The liquid delivery device according to claim 2, wherein the light emitting unit has directivity. 前記液面の高さが適正な位置ではないことを前記液面検出手段が検出した際に、通常の処理とは異なる異常検出処理を実施する異常制御手段を設けたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の送液装置。   The abnormality control means for performing an abnormality detection process different from a normal process when the liquid level detection means detects that the height of the liquid level is not an appropriate position. 4. The liquid feeding device according to any one of 1 to 3. 前記異常制御手段は、前記異常検出処理として、異常の報知、動作の停止、注入処理のやり直しのいずれかを実施することを特徴とする請求項4記載の送液装置。   5. The liquid feeding device according to claim 4, wherein the abnormality control means performs any of abnormality notification, operation stop, and injection process re-execution as the abnormality detection process. 複数の出入口を有する流路と、試料の反応を検出するためのセンサ面とが対向して設けられたセンサユニットに対して、前記各出入口の少なくとも1つにピペットを挿し込み、このピペットによって前記試料が溶解した試料溶液を前記流路に注入することにより、前記試料を前記センサ面に送り込む送液方法において、
前記流路に前記試料溶液を含む液体を注入した後、前記ピペットが挿し込まれる前記出入口から見える液面の高さが、適正な位置か否かを検出し、
適正な位置にあると検出された際にのみ、次の前記液体を前記流路に送り込むことを特徴とする送液方法。
A pipette is inserted into at least one of the inlets and outlets with respect to a sensor unit provided with a flow path having a plurality of inlets and outlets and a sensor surface for detecting the reaction of the sample. In the liquid feeding method of feeding the sample to the sensor surface by injecting the sample solution in which the sample is dissolved into the flow path,
After injecting the liquid containing the sample solution into the flow path, detect whether the height of the liquid level seen from the inlet / outlet into which the pipette is inserted is an appropriate position,
Only when it is detected that the liquid is in an appropriate position, the next liquid is fed into the flow path.
前記液体の液面の高さが適正な位置ではないと検出された際には、少なくとも、異常の報知、動作の停止、注入処理のやり直しのいずれかを含む異常検出処理を実施することを特徴とする請求項6記載の送液方法。   When it is detected that the liquid level of the liquid is not an appropriate position, an abnormality detection process including at least one of an abnormality notification, an operation stop, and a reinjection process is performed. The liquid feeding method according to claim 6. 複数の出入口を有する流路と、試料の反応を検出するための薄膜層を一面に形成した誘電体ブロックとが対向して設けられたセンサユニットに対して全反射条件を満足するように光を照射する光源と、前記センサユニットからの反射光を受光して電気信号に光電変換する光検出手段と、前記各出入口の少なくとも1つに挿し込まれ、前記試料が溶解した試料溶液を前記流路に注入して前記試料を前記薄膜層に送り込むピペットとを備えた全反射減衰を利用した測定装置において、
前記試料溶液を含む液体を前記流路に注入した際に、前記ピペットが挿し込まれる前記出入口から見える液面の高さが、適正な位置か否かを検出する液面検出手段を設けたことを特徴とする全反射減衰を利用した測定装置。
Light is applied so that the total reflection condition is satisfied with respect to a sensor unit in which a flow path having a plurality of entrances and exits and a dielectric block having a thin film layer for detecting a reaction of a sample formed on one surface are opposed to each other. A light source for irradiating; a light detecting means for receiving reflected light from the sensor unit and photoelectrically converting it into an electrical signal; and a sample solution in which the sample is dissolved and inserted into at least one of the inlets and outlets. In a measuring device using total reflection attenuation, comprising a pipette that is injected into the pipette and feeds the sample into the thin film layer,
When a liquid containing the sample solution is injected into the flow path, liquid level detection means is provided for detecting whether or not the height of the liquid level seen from the inlet / outlet into which the pipette is inserted is an appropriate position. Measuring device using total reflection attenuation.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011027851A1 (en) * 2009-09-07 2011-03-10 コニカミノルタホールディングス株式会社 Liquid feeding system for microchip, sample detection device, and liquid feeding method for liquid feeding system for microchip
JP2016004022A (en) * 2014-06-19 2016-01-12 コニカミノルタ株式会社 Detecting device, detecting method, and detecting chip
JP2016153805A (en) * 2016-04-21 2016-08-25 ソニー株式会社 Sample liquid-sending device, flow cytometer and sample liquid-sending method
US10184877B2 (en) 2012-05-17 2019-01-22 Sony Corporation Sample feeding apparatus, flow cytometer, and sample feeding method
CN113210024A (en) * 2021-06-03 2021-08-06 北京中科生仪科技有限公司 Continuous liquid inlet device based on PCR

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011027851A1 (en) * 2009-09-07 2011-03-10 コニカミノルタホールディングス株式会社 Liquid feeding system for microchip, sample detection device, and liquid feeding method for liquid feeding system for microchip
US9375713B2 (en) 2009-09-07 2016-06-28 Konica Minolta, Inc. Liquid feeding system for microchip, sample detection device, and liquid feeding method for liquid feeding system for microchip
US10184877B2 (en) 2012-05-17 2019-01-22 Sony Corporation Sample feeding apparatus, flow cytometer, and sample feeding method
JP2016004022A (en) * 2014-06-19 2016-01-12 コニカミノルタ株式会社 Detecting device, detecting method, and detecting chip
JP2016153805A (en) * 2016-04-21 2016-08-25 ソニー株式会社 Sample liquid-sending device, flow cytometer and sample liquid-sending method
CN113210024A (en) * 2021-06-03 2021-08-06 北京中科生仪科技有限公司 Continuous liquid inlet device based on PCR
CN113210024B (en) * 2021-06-03 2022-04-08 北京中科生仪科技有限公司 Continuous liquid inlet device based on PCR

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