JP2007107916A - Device for filling separation buffer liquid into microchip and microchip processor equipped therewith - Google Patents

Device for filling separation buffer liquid into microchip and microchip processor equipped therewith Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make it easy to suck a separation buffer liquid from reservoirs. <P>SOLUTION: Suction nozzles 22-1 to 22-3 are pressed against bottom parts of the reservoirs 53-1 to 53-3 by a spring 106. When further turning a ball screw 126, a plunger holding member 114 pushes a plunger 112 to cause air to be supplied from an air supply port 18. The separation buffer liquid in the reservoir 53-4 is thereby pressed into a flow path. The buffer liquid flowing over out of the flow path into the reservoirs 53-1 to 53-3 is sucked by the suction nozzles 22-1 to 22-3, respectively, and removed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は化学やライフサイエンスなどの分野において、マイクロチップ電気泳動方法や微量液体クロマトグラフィなどの分析を行なうマイクロチップ処理装置と、そのようなマイクロチップ処理装置においてマイクロチップに分離バッファ液を充填するための装置に関するものである。   The present invention relates to a microchip processing apparatus for performing analysis such as a microchip electrophoresis method and micro liquid chromatography in fields such as chemistry and life science, and for filling a microchip with a separation buffer solution in such a microchip processing apparatus. This relates to the device.

マイクロチップ電気泳動では、分離用主流路の一端側に導入されたDNA、RNA又はタンパク質などの試料をその流路の両端間に印加した電圧によりその流路の他端方向に電気泳動させることにより分離させて検出する。
マイクロチップ電気泳動において、1つの電気泳動流路を有する単一のマイクロチップを繰り返し使用して、バッファ液の充填、試料分注、電気泳動及び分離された試料成分の検出を自動で行なう装置が開発されている(特許文献1参照。)。
In microchip electrophoresis, a sample such as DNA, RNA, or protein introduced into one end of a separation main channel is electrophoresed in the direction of the other end of the channel by a voltage applied across the channel. Separate and detect.
In microchip electrophoresis, a device that automatically uses a single microchip having one electrophoresis flow path to automatically fill a buffer solution, dispense a sample, perform electrophoresis, and detect separated sample components. It has been developed (see Patent Document 1).

分析の稼働率を上げるために、複数の流路を備えた電気泳動装置も提案されている。その1つの装置は、12個の流路を備え、分離バッファ液の充填と試料分注を手動で行なった後、12個の流路から順次電気泳動を起こさせて分離してデータを得ている(非特許文献1参照。)。   In order to increase the operating rate of analysis, an electrophoresis apparatus having a plurality of flow paths has also been proposed. One of the devices is equipped with 12 channels, and after manually filling the separation buffer solution and dispensing the sample, electrophoresis is performed sequentially from the 12 channels to obtain data. (See Non-Patent Document 1).

他の装置ではキャピラリによる12個の流路を備え、分離バッファ液の充填、試料分注、電気泳動分離及びデータ取得を自動で行なうようになっている(非特許文献2参照。)。   Other apparatuses have twelve flow paths using capillaries, and automatically perform separation buffer solution filling, sample dispensing, electrophoretic separation, and data acquisition (see Non-Patent Document 2).

微量液体クロマトグラフィでは、マイクロチップは主流路として分離用カラムを含む送液流路を備えており、分離用カラムの一端側に導入された試料をその分離用カラムの他端方向に移動させることにより分離させて分析する(非特許文献3参照。)。
特開平10−246721号公報 「ぶんせき」誌、No.5,267−270頁(2002年) Electrophoresis 2003, 24, 93-95 Anal. Chem., 70, 3790 (1998)
In micro liquid chromatography, a microchip is provided with a liquid feed channel including a separation column as a main channel, and a sample introduced to one end of the separation column is moved toward the other end of the separation column. Separate and analyze (see Non-Patent Document 3).
JP-A-10-246721 “Bunseki”, No. 5, 267-270 (2002) Electrophoresis 20003, 24, 93-95 Anal. Chem., 70, 3790 (1998)

マイクロチップは流路の各端部に表面に開口したリザーバをもったものを使用し、マイクロチップ処理装置に装着するときはリザーバが上面にくるようにマイクロチップを保持する。その際、流路に分離バッファ液を充填するとき、又は分析の終わったマイクロチップの流路の分離バッファ液を交換するときは、分離バッファ液充填装置により1つのリザーバに分離バッファ液を供給し、そのリザーバ上に空気供給口を押し付けて空気を供給することにより分離バッファ液を流路に押し込み、他のリザーバから溢れた分離バッファ液を吸引ノズルから吸引する。   A microchip having a reservoir opened on the surface at each end of the flow path is used. When the microchip is mounted on the microchip processing apparatus, the microchip is held so that the reservoir is on the upper surface. At that time, when the separation buffer solution is filled in the flow channel or when the separation buffer solution in the microchip flow channel after the analysis is exchanged, the separation buffer solution is supplied to one reservoir by the separation buffer solution filling device. The separation buffer solution is pushed into the flow path by pressing the air supply port onto the reservoir to supply air, and the separation buffer solution overflowing from the other reservoir is sucked from the suction nozzle.

このとき、リザーバ上への空気供給口の押し付ける機構と空気を供給するための駆動機構は別の機構となっているのが通常であるため、装置が大型になりやすい。
そこで、本発明の第1の目的は、リザーバ上に空気供給口を押し付けて空気を供給する機構を簡略化して小型で安価な分離バッファ液充填装置を提供することである。
At this time, since the mechanism for pressing the air supply port onto the reservoir and the drive mechanism for supplying air are usually different mechanisms, the apparatus tends to be large.
Therefore, a first object of the present invention is to provide a small and inexpensive separation buffer liquid filling device by simplifying a mechanism for supplying air by pressing an air supply port onto a reservoir.

また、リザーバから吸引ノズルにより吸引して排出すべき分離バッファ液がリザーバに残ることは好ましくなく、特にマイクロチップを繰り返し使用するときは前回の分析試料による汚染が生じて分析精度が低下する。
そこで、本発明の第2の目的は、マイクロチップの流路に分離バッファ液を充填する際、排出すべき分離バッファ液をリザーバから吸引しやすくした分離バッファ液充填装置を提供することである。
本発明の第3の目的は、そのような分離バッファ液充填装置を使用したマイクロチップ処理装置を提供することである。
In addition, it is not preferable that the separation buffer solution to be sucked and discharged from the reservoir by the suction nozzle remains in the reservoir. Particularly, when the microchip is repeatedly used, the previous analysis sample is contaminated and the analysis accuracy is lowered.
Accordingly, a second object of the present invention is to provide a separation buffer solution filling device that facilitates aspiration of a separation buffer solution to be discharged from a reservoir when filling the separation buffer solution into the flow path of the microchip.
A third object of the present invention is to provide a microchip processing apparatus using such a separation buffer liquid filling apparatus.

第1の目的を達成するための本発明の分離バッファ液充填装置は、板状部材の内部に溶液が移動しつつ分析が行なわれる分離用主流路を少なくとも含む流路の各端部の表面に開口したリザーバが上面にくるように配置されたマイクロチップに対し、前記流路のいずれかの一端のリザーバで分離バッファ液が注入されたものの上に気密を保って押しつけられる空気供給口を備えてその空気供給口から空気を供給して前記流路に分離バッファ液を充填する分離バッファ液充填装置であり、前記空気供給口はエアーシリンダの先端開口であり、その開口にはシール部が設けられ、そのシール部によりリザーバ上に気密を保って押し付けられるものであり、前記エアーシリンダを上下方向に移動させるとともにそのプランジャを作動させるエアーシリンダ移動・駆動機構は、前記エアーシリンダを保持するエアーシリンダ保持部材と、前記エアーシリンダ保持部材の上方で前記プランジャを保持するプランジャ保持部材と、前記エアーシリンダ保持部材及びプランジャ保持部材を摺動可能に支持するガイドと、前記エアーシリンダ保持部材とプランジャ保持部材の間に配置された弾性部材と、前記プランジャ保持部材を上下方向に移動させる駆動機構と、前記プランジャ保持部材の上死点を規定するストッパとを備え、前記弾性部材は、前記駆動機構の作動に伴う前記プランジャ保持部材の下降過程において、前記空気供給口が前記マイクロチップに当接するまでは前記弾性部材により前記エアーシリンダ保持部材を押して下降させ、前記空気供給口が前記マイクロチップに当接した後は前記プランジャを押して前記空気供給口から空気を供給するように設定されていることを特徴とするものである。   In order to achieve the first object, the separation buffer liquid filling device of the present invention is provided on the surface of each end portion of a flow path including at least a separation main flow path in which the analysis is performed while the solution moves into the plate member. Provided with an air supply port that is pressed against the microchip arranged so that the open reservoir is on the upper surface of the reservoir at one end of the flow channel, into which the separation buffer solution is injected, while maintaining airtightness. A separation buffer liquid filling device that supplies air from the air supply port to fill the flow path with the separation buffer liquid, wherein the air supply port is an opening of a tip of an air cylinder, and a seal portion is provided in the opening. The air cylinder is pressed against the reservoir by the seal portion, and the air cylinder moves the air cylinder in the vertical direction and operates the plunger. The slider moving / driving mechanism is capable of sliding the air cylinder holding member that holds the air cylinder, the plunger holding member that holds the plunger above the air cylinder holding member, and the air cylinder holding member and the plunger holding member. A guide supported by the air cylinder, an elastic member disposed between the air cylinder holding member and the plunger holding member, a drive mechanism for moving the plunger holding member in the vertical direction, and a top dead center of the plunger holding member. A stopper, and the elastic member pushes the air cylinder holding member with the elastic member until the air supply port comes into contact with the microchip in the descending process of the plunger holding member accompanying the operation of the drive mechanism. After the air supply port comes into contact with the microchip And it is characterized in that it is configured to press the plunger to supply air from the air supply port.

第2の目的を達成するための本発明の分離バッファ液充填装置は、板状部材の内部に溶液が移動しつつ分析が行なわれる分離用主流路を少なくとも含む流路の各端部の表面に開口したリザーバが上面にくるように配置されたマイクロチップに対し、前記流路に分離バッファ液を充填するものであり、マイクロチップの流路のいずれかの一端のリザーバで分離バッファ液が注入されたものの上に気密を保って押しつけられる空気供給口と、残りの他のリザーバ全てに上方から挿入され、前記空気供給口から空気が吹き込まれて分離バッファ液が流路に押し込まれたときに流路からリザーバに溢れた分離バッファ液を吸引する吸引ノズルとを備えており、それらの吸引ノズルは上下方向に移動するノズル保持部材に摺動可能に支持され、かつ付勢手段により下方向に付勢されていることにより、前記リザーバの底部に押しつけられたとき前記付勢手段により付勢された状態となることを特徴とするものである。   In order to achieve the second object, the separation buffer liquid filling device of the present invention is provided on the surface of each end portion of the flow path including at least a separation main flow path in which the analysis is performed while the solution moves into the plate member. For the microchip arranged so that the open reservoir is on the upper surface, the flow path is filled with the separation buffer liquid, and the separation buffer liquid is injected into the reservoir at one end of the flow path of the microchip. The air supply port that is pressed airtight on the top and the other remaining reservoirs are inserted from above, and flows when air is blown from the air supply port and the separation buffer solution is pushed into the flow path. A suction nozzle for sucking the separation buffer liquid overflowing from the passage into the reservoir, and these suction nozzles are slidably supported by a nozzle holding member that moves in the vertical direction and are energized. By being biased downward by the step, and is characterized in that the energized state by the biasing means when pressed against the bottom of the reservoir.

リザーバのうち、試料供給用リザーバは他のリザーバとは別に分離バッファ液を除去したり、洗浄をしたりすることがある。そのような態様に対応するために、好ましい形態では、吸引ノズルがリザーバに挿入される前の状態において、吸引ノズルのうち試料供給用リザーバに挿入される吸引ノズルがノズル保持部材から下方に突出する長さは、他の吸引ノズルがノズル保持部材から下方に突出する長さに比べてそれらの他の吸引ノズルが挿入されるリザーバに存在する液の深さ分よりも長くなるように取りつけられている。   Among the reservoirs, the sample supply reservoir may remove the separation buffer solution or be washed separately from other reservoirs. In order to cope with such an aspect, in a preferred embodiment, in the state before the suction nozzle is inserted into the reservoir, the suction nozzle that is inserted into the sample supply reservoir projects downward from the nozzle holding member. The length is set to be longer than the length of the liquid existing in the reservoir into which the other suction nozzles are inserted, compared to the length of the other suction nozzles projecting downward from the nozzle holding member. Yes.

さらに好ましい形態では、吸引ノズルの先端の外径はそれらが挿入されるリザーバの底部の寸法よりも小さいものであり、吸引ノズルがリザーバから液を吸入するときは吸引ノズルの先端がリザーバの底部側壁部に押しつけられるようになっている。   In a further preferred form, the outer diameter of the tip of the suction nozzle is smaller than the dimension of the bottom of the reservoir into which they are inserted, and when the suction nozzle sucks liquid from the reservoir, the tip of the suction nozzle is at the bottom side wall of the reservoir It can be pressed against the part.

さらに好ましい形態では、前記空気供給口はエアーシリンダの先端開口であり、その開口にはシール部が設けられ、そのシール部によりリザーバ上に気密を保って押しつけられるものである。   In a further preferred form, the air supply port is an opening at the tip of an air cylinder, and a seal portion is provided in the opening, and the air supply port is pressed against the reservoir while maintaining airtightness.

さらに好ましい形態では、エアーシリンダを上下方向に移動させるとともにそのプランジャを作動させるエアーシリンダ移動・駆動機構は、エアーシリンダを保持するエアーシリンダ保持部材と、エアーシリンダ保持部材の上方でプランジャを保持するプランジャ保持部材と、エアーシリンダ保持部材及びプランジャ保持部材を摺動可能に支持するガイドと、エアーシリンダ保持部材とプランジャ保持部材の間に配置された弾性部材と、プランジャ保持部材を上下方向に移動させる駆動機構と、プランジャ保持部材の上死点を規定するストッパとを備え、前記弾性部材は、前記駆動機構の作動に伴うプランジャ保持部材の下降過程において、前記空気供給口がマイクロチップに当接するまでは前記弾性部材によりエアーシリンダ保持部材を押して下降させ、前記空気供給口がマイクロチップに当接した後は前記プランジャを押して前記空気供給口から空気を供給するように設定されている。
さらに好ましい形態では、エアーシリンダ保持部材はノズル保持部材と一体化されている。
In a more preferred form, the air cylinder moving / driving mechanism for moving the air cylinder up and down and operating the plunger includes an air cylinder holding member that holds the air cylinder and a plunger that holds the plunger above the air cylinder holding member. A holding member, a guide for slidably supporting the air cylinder holding member and the plunger holding member, an elastic member disposed between the air cylinder holding member and the plunger holding member, and a drive for moving the plunger holding member in the vertical direction A mechanism and a stopper for defining the top dead center of the plunger holding member, and the elastic member is in the process of lowering the plunger holding member accompanying the operation of the drive mechanism until the air supply port contacts the microchip. The air cylinder holding member is pushed by the elastic member. Lowered Te, after the air supply opening comes into contact with the microchip is configured to supply air from the air supply port by pushing the plunger.
In a more preferred form, the air cylinder holding member is integrated with the nozzle holding member.

本発明が適用されるマイクロチップ処理装置は特に限定されるものではないが、好ましい一例は、板状部材の内部に溶液が移動しつつ分析が行なわれる分離用主流路を少なくとも備えたマイクロチップを保持する保持部と、前記マイクロチップの流路に分離バッファ液を充填する分離バッファ液充填装置と、試料容器又は試薬容器に上部から挿入して試料又は試薬を吸入し前記保持部に保持されたマイクロチップの所定の位置に注入するための分注プローブと、前記分注プローブを前記マイクロチップ、試料容器及び試薬容器の所定の位置の間で移動させる分注プローブ駆動機構とを少なくとも備えたマイクロチップ処理装置であり、その分離バッファ液充填装置として本発明の分離バッファ液充填装置を使用するものである。   A microchip processing apparatus to which the present invention is applied is not particularly limited, but a preferable example is a microchip including at least a separation main channel for performing analysis while a solution moves inside a plate-like member. A holding unit for holding, a separation buffer liquid filling device for filling the flow path of the microchip with the separation buffer liquid, and a sample or reagent container inserted from above to inhale a sample or reagent and held by the holding unit A micro provided with at least a dispensing probe for injecting into a predetermined position of the microchip, and a dispensing probe driving mechanism for moving the dispensing probe between predetermined positions of the microchip, the sample container, and the reagent container The chip processing apparatus uses the separation buffer liquid filling apparatus of the present invention as the separation buffer liquid filling apparatus.

そのようなマイクロチップ処理装置の好ましい一例では、保持部は主流路の数が複数個となるようにマイクロチップを保持し、主流路における前処理工程と分析工程を制御するために制御部が設けられ、分注プローブは複数の主流路で共通に使用され、それらの主流路における分析工程に先立つ前処理工程を行なうものであり、その制御部は1つの主流路における前処理工程が終了すると次の主流路の前処理工程に移行するように前処理工程を主流路ごとに独立して行ない、前処理工程が終了した複数の主流路で並行して分析工程を行なうように制御するものである。   In a preferred example of such a microchip processing apparatus, the holding unit holds the microchip so that the number of main flow paths is plural, and a control unit is provided to control the pretreatment process and the analysis process in the main flow path. The dispensing probe is commonly used in a plurality of main flow paths, and performs a pretreatment process prior to the analysis process in the main flow paths, and the control unit performs the following after the pretreatment process in one main flow path is completed. The pretreatment process is performed independently for each main flow path so as to shift to the pretreatment process of the main flow path, and the analysis process is controlled to be performed in parallel on the plurality of main flow paths after the pretreatment process is completed. .

分離バッファ液充填装置において、流路に分離バッファ液を押し込む空気を供給する空気供給口をエアーシリンダの先端開口とすれば、空気供給手段を別途設ける必要がないので、装置が小型になる。   In the separation buffer liquid filling apparatus, if the air supply port for supplying air for pushing the separation buffer liquid into the flow path is an opening at the tip of the air cylinder, it is not necessary to separately provide an air supply means, so that the apparatus becomes small.

また、そのエアーシリンダを上下方向に移動させるとともにそのプランジャを作動させるエアーシリンダ移動・駆動機構として、エアーシリンダ保持部材とプランジャ保持部材をガイドで摺動可能に支持し、エアーシリンダ保持部材とプランジャ保持部材の間に弾性部材を配置し、空気供給口がマイクロチップに当接するまではその弾性部材によりエアーシリンダ保持部材を押して下降させ、空気供給口がマイクロチップに当接した後はプランジャを押して空気供給口から空気を供給するようにすれば、エアーシリンダの上下方向の移動とプランジャの駆動を1つの駆動源で実現することができるので、エアーシリンダ移動・駆動機構が端単になり、分離バッファ液充填装置が小型で安価になる。   In addition, as an air cylinder moving / driving mechanism that moves the air cylinder up and down and actuates the plunger, the air cylinder holding member and the plunger holding member are slidably supported by the guide, and the air cylinder holding member and the plunger holding are supported. An elastic member is disposed between the members, and the air cylinder holding member is pushed down by the elastic member until the air supply port contacts the microchip. After the air supply port contacts the microchip, the plunger is pressed to If air is supplied from the supply port, the movement of the air cylinder in the vertical direction and the drive of the plunger can be realized with a single drive source. The filling device is small and inexpensive.

また、分離バッファ液充填装置において、流路に押し込まれて他のリザーバから溢れた分離バッファ液を吸引する吸引ノズルを、上下方向に移動するノズル保持部材に摺動可能に支持し、かつ付勢手段により下方向に付勢してリザーバの底部に押しつけるようにすれば、排出すべき分離バッファ液をリザーバから残さず吸引できるようになる。   In the separation buffer liquid filling device, the suction nozzle that sucks the separation buffer liquid that has been pushed into the flow channel and overflowed from the other reservoir is slidably supported by the nozzle holding member that moves in the vertical direction, and is energized. If the means is urged downward and pressed against the bottom of the reservoir, the separation buffer solution to be discharged can be sucked without remaining from the reservoir.

吸引ノズルのうち試料供給用リザーバに挿入される吸引ノズルがノズル保持部材から下方に突出する長さを、他の吸引ノズルがノズル保持部材から下方に突出する長さに比べてそれらの他の吸引ノズルが挿入されるリザーバに存在する液の深さ分よりも長くなるようにすれば、試料供給用リザーバの液のみを吸引できるようになるので、試料供給用リザーバのみの分離バッファ液を除去したり、洗浄をしたりすることができるようになる。   Of the suction nozzles, the length of the suction nozzle inserted into the sample supply reservoir protrudes downward from the nozzle holding member, and the length of the other suction nozzles protrudes downward from the nozzle holding member. If the liquid is longer than the depth of the liquid existing in the reservoir in which the nozzle is inserted, only the liquid in the sample supply reservoir can be sucked, so the separation buffer liquid in only the sample supply reservoir is removed. Or can be cleaned.

吸引ノズルがリザーバから液を吸入するときに吸引ノズルの先端をリザーバの底部側壁部に押しつけるようにすれば、リザーバの底部周囲部に残った液まで吸いだせるようになる。その結果、マイクロチップを繰り返し使用する場合には前回の測定試料による汚染(キャリーオーバー)が小さくなる。また、リザーバを洗浄する際の洗浄水量が少なくてすむようになり、洗浄時間が短縮でき、ひいては分析時間の短縮につながる。   If the tip of the suction nozzle is pressed against the bottom side wall of the reservoir when the suction nozzle sucks the liquid from the reservoir, the liquid remaining around the bottom of the reservoir can be sucked. As a result, when the microchip is repeatedly used, contamination (carry over) due to the previous measurement sample is reduced. In addition, the amount of water for washing the reservoir can be reduced, and the washing time can be shortened, leading to a reduction in analysis time.

エアーシリンダ保持部材とノズル保持部材とを一体化すれば、分離バッファ液充填装置がさらに小型で安価になる。
マイクロチップ処理装置に本発明の分離バッファ液充填装置を登載すれば、リザーバから不要な分離バッファ液や洗浄水を排出しやすくなるので、分析精度を高めることができる。
If the air cylinder holding member and the nozzle holding member are integrated, the separation buffer liquid filling device becomes smaller and less expensive.
If the separation buffer solution filling device of the present invention is mounted on the microchip processing device, unnecessary separation buffer solution and washing water can be easily discharged from the reservoir, so that the analysis accuracy can be improved.

図1は本発明をマイクロチップ電気泳動装置に適用した一実施例における制御部に関する部分を概略的に示すブロック図である。
2は分注部で、分注プローブを備えた分注プローブ駆動機構を含んでいる。分注部2の分注プローブは、シリンジポンプ4により分離バッファ液又は試料を吸入し、マイクロチップの電気泳動流路の一端に注入するものであり、複数の電気泳動流路について共通に設けられている。16は電気泳動流路の一端に注入された分離バッファ液を空気圧により電気泳動流路に充填し、不用な分離バッファ液を吸引ポンプ部23により排出する分離バッファ液充填装置であり、分離バッファ液充填装置16も、処理しようとする複数の電気泳動流路について共通に設けられている。26は電気泳動流路のそれぞれに独立して泳動用電圧を印加する電気泳動用高圧電源部である。31は電気泳動流路で分離された試料成分を検出する検出部の一例としての蛍光測定部である。38は制御部で、1つの電気泳動流路への分離バッファ液充填及び試料注入が終了すると次の電気泳動流路への分離バッファ液充填及び試料注入に移行するように分注部2の動作を制御し、試料注入が終了した電気泳動流路で泳動電圧を印加して電気泳動を起こさせるように電気泳動用高圧電源部26の動作を制御し、蛍光測定部31による検出動作を制御するものである。40はこのマイクロチップ電気泳動装置の動作を指示したり、蛍光測定部31が得たデータを取り込んで処理したりするための外部制御装置としてのパーソナルコンピュータである。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a part related to a control unit in an embodiment in which the present invention is applied to a microchip electrophoresis apparatus.
Reference numeral 2 denotes a dispensing unit which includes a dispensing probe driving mechanism provided with a dispensing probe. The dispensing probe of the dispensing unit 2 sucks the separation buffer solution or sample by the syringe pump 4 and injects it into one end of the electrophoresis channel of the microchip, and is provided in common for the plurality of electrophoresis channels. ing. Reference numeral 16 denotes a separation buffer liquid filling device that fills the electrophoresis flow path by air pressure with the separation buffer liquid injected into one end of the electrophoresis flow path, and discharges unnecessary separation buffer liquid by the suction pump unit 23. The filling device 16 is also provided in common for a plurality of electrophoresis channels to be processed. Reference numeral 26 denotes a high voltage power supply unit for electrophoresis that applies a voltage for electrophoresis independently to each of the electrophoresis channels. Reference numeral 31 denotes a fluorescence measurement unit as an example of a detection unit that detects a sample component separated in the electrophoresis channel. Reference numeral 38 denotes a control unit. When the separation buffer solution filling and sample injection into one electrophoresis channel are completed, the operation of the dispensing unit 2 is shifted to the separation buffer solution filling and sample injection into the next electrophoresis channel. And the operation of the high voltage power supply unit for electrophoresis 26 is controlled so as to cause electrophoresis by applying an electrophoresis voltage in the electrophoresis channel after the sample injection is completed, and the detection operation by the fluorescence measuring unit 31 is controlled. Is. Reference numeral 40 denotes a personal computer as an external control device for instructing the operation of the microchip electrophoretic device and for taking in and processing data obtained by the fluorescence measurement unit 31.

図2に一実施例のマイクロチップ電気泳動装置の要部を概略的に示す。マイクロチップ5−1〜5−4は保持部(図示略)に4個が保持される。マイクロチップ5−1〜5−4は後で詳しく説明するように、それぞれ1試料を処理するための1つの電気泳動流路が形成されたものである。   FIG. 2 schematically shows a main part of a microchip electrophoresis apparatus according to an embodiment. Four microchips 5-1 to 5-4 are held by a holding portion (not shown). As will be described later in detail, each of the microchips 5-1 to 5-4 is formed with one electrophoresis channel for processing one sample.

それらのマイクロチップ5−1〜5−4に分離バッファ液と試料を分注するために、分注部2は、吸引と吐出を行なうシリンジポンプ4と、分注ノズルを備えた分注プローブ8と、洗浄液用の容器10とを備えており、分注プローブ8と洗浄液用の容器10は三方電磁弁6を介してシリンジポンプ4に接続されている。分離バッファ液と試料はマイクロタイタプレート12上の穴にそれぞれ収容されて、分注部2によりマイクロチップ5−1〜5−4に分注される。なお、分離バッファ液は専用の容器に収容してマイクロタイタプレート12の近くに配置してもよい。14は分注プローブ8を洗浄するための洗浄部であり、洗浄液が溢れている。   In order to dispense the separation buffer solution and the sample into the microchips 5-1 to 5-4, the dispensing unit 2 includes a syringe pump 4 that performs suction and discharge, and a dispensing probe 8 that includes a dispensing nozzle. And a container 10 for the cleaning liquid, and the dispensing probe 8 and the container 10 for the cleaning liquid are connected to the syringe pump 4 via the three-way electromagnetic valve 6. The separation buffer solution and the sample are respectively accommodated in holes on the microtiter plate 12 and are dispensed into the microchips 5-1 to 5-4 by the dispensing unit 2. The separation buffer solution may be stored in a dedicated container and placed near the microtiter plate 12. Reference numeral 14 denotes a cleaning unit for cleaning the dispensing probe 8, and the cleaning liquid overflows.

分注部2は、三方電磁弁6を分注プローブ8とシリンジポンプ4が接続される方向に接続して分離バッファ液又は試料を分注プローブ8に吸引し、シリンジポンプ4によりマイクロチップ5−1〜5−4のいずれかの電気泳動流路に吐出する。分注プローブ8を洗浄する際は三方電磁弁6をシリンジポンプ4と洗浄液用の容器10を接続する方向に切り替え、シリンジポンプ4に洗浄液を吸引した後、分注プローブ8を洗浄部14の洗浄液に浸し、三方電磁弁6をシリンジポンプ4と分注プローブ8を接続する側に切り替えて分注プローブ8の内部から洗浄液を吐出することにより洗浄を行なう。   The dispensing unit 2 connects the three-way electromagnetic valve 6 in the direction in which the dispensing probe 8 and the syringe pump 4 are connected, and sucks the separation buffer solution or the sample into the dispensing probe 8, and the microchip 5- It discharges to one of the electrophoresis flow paths of 1-5-4. When washing the dispensing probe 8, the three-way solenoid valve 6 is switched to a direction in which the syringe pump 4 and the washing liquid container 10 are connected, and the washing liquid is sucked into the syringe pump 4, and then the dispensing probe 8 is washed in the washing section 14. Then, the three-way solenoid valve 6 is switched to the side where the syringe pump 4 and the dispensing probe 8 are connected, and washing is performed by discharging the washing liquid from the inside of the dispensing probe 8.

マイクロチップ5−1〜5−4の電気泳動流路の一端のリザーバに分注された分離バッファ液を流路内に充填するために、4つのマイクロチップ5−1〜5−4について分離バッファ液充填装置16が共通に備えられている。分離バッファ液充填装置16はマイクロチップ5−1〜5−4のいずれかの電気泳動流路の一端のリザーバ上に空気供給口18を気密を保って押し付け、他のリザーバに吸引ノズル22を挿入し、空気供給口18から空気を吹き込んで分離バッファ液を電気泳動流路に押し込むとともに、他のリザーバから溢れた分離バッファ液をノズル22から吸引ポンプにより吸引して外部へ排出する。   Separation buffers for the four microchips 5-1 to 5-4 are used to fill the flow path with the separation buffer solution dispensed in the reservoir at one end of the electrophoresis flow paths of the microchips 5-1 to 5-4. A liquid filling device 16 is provided in common. The separation buffer solution filling device 16 presses the air supply port 18 onto the reservoir at one end of the electrophoresis flow path of any one of the microchips 5-1 to 5-4 while keeping the air tight, and inserts the suction nozzle 22 into the other reservoir. Then, air is blown from the air supply port 18 to push the separation buffer solution into the electrophoresis flow path, and the separation buffer solution overflowing from the other reservoir is sucked from the nozzle 22 by the suction pump and discharged to the outside.

各マイクロチップ5−1〜5−4の電気泳動流路に独立して泳動用の電圧を印加するために、マイクロチップ5−1〜5−4ごとに独立した電気泳動用高圧電源26(26−1〜26−4)が設けられている。   In order to apply the voltage for electrophoresis independently to the electrophoresis channel of each of the microchips 5-1 to 5-4, the high-voltage power supply for electrophoresis 26 (26 -1 to 26-4) are provided.

マイクロチップ5−1〜5−4の分離流路55で電気泳動分離された試料成分を検出するための蛍光測定部31は、マイクロチップ5−1〜5−4ごとに設けられてそれぞれの電気泳動流路の一部に励起光を照射するLED(発光ダイオード)30−1〜30−4と、電気泳動流路を移動する試料成分がLED30−1〜30−4からの励起光により励起されて発生した蛍光を受光する光ファイバ32−1〜32−4と、それらの光ファイバ32−1〜32−4からの蛍光から励起光成分を除去し、蛍光成分のみを透過させるフィルタ34を介して蛍光を受光する光電子増倍管36とを備えている。LED30−1〜30−4を互いに時間をずらして発光させることにより、1つの光電子増倍管36で4つのマイクロチップ5−1〜5−4からの蛍光を識別して検出することができる。なお、励起光の光源としては、LEDに限らずLD(レーザダイオード)を用いてもよい。   A fluorescence measuring unit 31 for detecting the sample components electrophoretically separated in the separation channels 55 of the microchips 5-1 to 5-4 is provided for each of the microchips 5-1 to 5-4. The LEDs (light emitting diodes) 30-1 to 30-4 that irradiate a part of the electrophoresis channel and the sample components that move through the electrophoresis channel are excited by the excitation light from the LEDs 30-1 to 30-4. Optical fibers 32-1 to 32-4 that receive the generated fluorescence, and a filter 34 that removes excitation light components from the fluorescence from the optical fibers 32-1 to 32-4 and transmits only the fluorescence components. And a photomultiplier tube 36 for receiving fluorescence. By causing the LEDs 30-1 to 30-4 to emit light at different times, the fluorescence from the four microchips 5-1 to 5-4 can be identified and detected by one photomultiplier tube 36. The excitation light source is not limited to the LED, and an LD (laser diode) may be used.

図3と図4はこの実施例におけるマイクロチップの一例を示したものである。本発明におけるマイクロチップは基板内に電気泳動流路が形成されたこのような電気泳動装置を指しており、必ずしもサイズの小さいものに限定される意味ではない。   3 and 4 show an example of the microchip in this embodiment. The microchip in the present invention refers to such an electrophoresis apparatus in which an electrophoresis channel is formed in a substrate, and is not necessarily limited to a small size.

図3に示されるように、このマイクロチップ5は一対の透明基板(石英ガラスその他のガラス基板や樹脂基板)51,52からなり、一方の基板52の表面に、(B)に示されるように、互いに交差する泳動用キャピラリ溝54,55を形成し、他方の基板51には、(C)に示されるように、その溝54,55の端に対応する位置にリザーバ53を貫通穴として設け、両基板51,52を(C)に示すように重ねて接合し、キャピラリ溝54,55を試料の電気泳動分離用の分離流路55と、その分離流路に試料を導入するための試料導入流路54とする。   As shown in FIG. 3, the microchip 5 is composed of a pair of transparent substrates (quartz glass or other glass substrate or resin substrate) 51, 52, and on the surface of one substrate 52, as shown in (B). The electrophoresis capillary grooves 54 and 55 intersecting each other are formed, and the reservoir 53 is provided as a through hole in the other substrate 51 at a position corresponding to the end of the grooves 54 and 55 as shown in FIG. Both substrates 51 and 52 are overlapped and joined as shown in FIG. 4C, and capillary grooves 54 and 55 are separated into a separation channel 55 for electrophoresis separation of the sample and a sample for introducing the sample into the separation channel. Let it be an introduction channel 54.

マイクロチップ5は基本的には図3に示したものであるが、取扱いを容易にするために、図4に示されるように、電圧を印加するための電極端子を予めチップ上に形成したものを使用する。図4はそのマイクロチップ5の平面図を示したものである。4つのリザーバ53は流路54,55に電圧を印加するためのポートでもある。ポート#1と#2は試料導入流路54の両端に位置するポートであり、ポート#3と#4は分離流路55の両端に位置するポートである。各ポートに電圧を印加するために、このチップ5の表面に形成された電極パターン61〜64がそれぞれのポートからマイクロチップ5の側端部に延びて形成されており、電気泳動用高圧電源部26−1〜26−4に接続されるようになっている。   The microchip 5 is basically the one shown in FIG. 3, but in order to facilitate handling, the electrode terminal for applying a voltage is previously formed on the chip as shown in FIG. Is used. FIG. 4 is a plan view of the microchip 5. The four reservoirs 53 are also ports for applying a voltage to the flow paths 54 and 55. Ports # 1 and # 2 are ports located at both ends of the sample introduction channel 54, and ports # 3 and # 4 are ports located at both ends of the separation channel 55. In order to apply a voltage to each port, electrode patterns 61 to 64 formed on the surface of the chip 5 are formed so as to extend from the respective ports to the side end portions of the microchip 5. 26-1 to 26-4.

図5はバッファ充填・排出部16における空気供給口18とマイクロチップ5の接続状態を概略的に示したものである。空気供給口18の先端にはOリング20が設けられており、空気供給口18をマイクロチップ5の1つのリザーバ上に押し当てることにより、マイクロチップ5の電気泳動流路に対し、空気供給口18を機密を保って取り付けることができ、空気供給口18から空気を加圧して流路内に送り出すことができる。他のリザーバにはノズル22が挿入され、流路から溢れ出した不用な分離バッファ液を吸入して排出する。   FIG. 5 schematically shows a connection state between the air supply port 18 and the microchip 5 in the buffer filling / discharging unit 16. An O-ring 20 is provided at the tip of the air supply port 18, and the air supply port 18 is pressed against one reservoir of the microchip 5, so that the air supply port is directed to the electrophoresis channel of the microchip 5. 18 can be attached in a secret manner, and air can be pressurized from the air supply port 18 and sent out into the flow path. A nozzle 22 is inserted into the other reservoir, and an unnecessary separation buffer solution overflowing from the flow path is sucked and discharged.

図6は一実施例における動作を詳細に示したものである。ここでは1つのマイクロチップに1つの電気泳動流路が形成されているものを使用する。したがって、この場合には1つのマイクロチップから次のマイクロチップに処理が移行することは1つの電気泳動流路から次の電気泳動流路に処理が移行することと同義である。   FIG. 6 shows the operation in one embodiment in detail. Here, a microchip in which one electrophoresis channel is formed is used. Therefore, in this case, the process transfer from one microchip to the next microchip is synonymous with the process transfer from one electrophoresis channel to the next electrophoresis channel.

(A)は前処理工程と電気泳動・測光工程が4つのマイクロチップで一部並行しながら順次行なわれていく実施例の動作を示している。
各工程は時間で設定され、前処理工程は40秒、電気泳動・測光工程は120秒に設定されており、1つのマイクロチップについての1サイクルは160秒である。
(A) shows the operation of the embodiment in which the pre-processing step and the electrophoresis / photometry step are sequentially performed by four microchips partially in parallel.
Each process is set in time, the pretreatment process is set to 40 seconds, the electrophoresis / photometry process is set to 120 seconds, and one cycle for one microchip is 160 seconds.

1つのマイクロチップについての前処理工程が終わると、そのマイクロチップでの電気泳動・測光工程の終了を待つことなく次のマイクロチップの前処理工程へと移行していく。すなわち、1番目のマイクロチップでの前処理工程の終了に伴って電気泳動が開始され、測光も開始されるとともに、2番目のマイクロチップでの前処理工程が開始される。2番目のマイクロチップでの前処理工程が終わると2番目のマイクロチップでの電気泳動が開始され、測光も開始されるとともに、3番目のマイクロチップでの前処理工程が開始される。このようにして、前処理工程はマイクロチップごとに順次行なわれていき、それとは別に前処理工程の終わったマイクロチップでは電気泳動と測光が順次開始されていき、結果として電気泳動と測光は複数のマイクロチップで並行して実行される。4番目のマイクロチップまで前処理工程が行なわれると、1番目のマイクロチップでは分析が終了しているので、1番目のマイクロチップを再度利用して同様の処理が繰り返されていく。   When the pretreatment process for one microchip is completed, the process proceeds to the pretreatment process for the next microchip without waiting for the completion of the electrophoresis / photometry process in the microchip. That is, when the pretreatment process at the first microchip is completed, electrophoresis is started, photometry is started, and the pretreatment process at the second microchip is started. When the pre-processing step with the second microchip is completed, electrophoresis in the second microchip is started, photometry is started, and the pre-processing step with the third microchip is started. In this way, the pretreatment process is sequentially performed for each microchip, and separately from the microchip after the pretreatment process, electrophoresis and photometry are started sequentially, and as a result, multiple electrophoresis and photometry are performed. Executed in parallel on a microchip. When the pre-processing step is performed up to the fourth microchip, the analysis is finished in the first microchip, and therefore the same process is repeated using the first microchip again.

電気泳動工程では、試料を試料導入流路から分離用流路との交差位置まで導くための電圧印加が行なわれ、続いて分離用流路での電圧印加による電気泳動分離が行なわれる。それとともに、検出位置ではLEDから光照射がなされ、蛍光測定が開始される。   In the electrophoresis step, a voltage is applied to guide the sample from the sample introduction channel to the crossing position with the separation channel, and then electrophoretic separation is performed by applying a voltage in the separation channel. At the same time, light is emitted from the LED at the detection position, and fluorescence measurement is started.

前処理工程を(B)に詳細に示す。
最上段の数値は時間(秒)を表わしている。「マイクロチップ」の欄は1つのマイクロチップにおける処理の内容を示したものである。「分注部」欄はシリンジポンプ4により行なわれる分注プローブ8からの分離バッファ液と試料の吸引と吐出動作を示している。
The pretreatment process is shown in detail in (B).
The numerical value at the top represents time (seconds). The “microchip” column shows the contents of processing in one microchip. The “dispensing part” column indicates the suction and discharge operations of the separation buffer solution and the sample from the dispensing probe 8 performed by the syringe pump 4.

「分離バッファ液充填装置」の欄は、マイクロチップに分注された分離バッファ液を流路に押し込む充填操作と溢れ出た分離バッファ液を吸引して排出する吸引工程を吸引ポンプにより行なう操作を示している。   In the column of “Separation Buffer Liquid Filling Device”, an operation of performing a filling operation for pushing the separation buffer liquid dispensed to the microchip into the flow path and a suction process for sucking and discharging the overflowing separation buffer liquid using a suction pump. Show.

「マイクロチップ」の欄において、最初の分離バッファ液吸引(B吸引)は先の分析で使用した分離バッファ液を吸引して排出する工程である。次の「W4B分注」工程で4番目のリザーバへ分離バッファ液を分注し、次の「充填・吸引」工程で分離バッファ液充填装置から加圧空気を供給してその分離バッファ液を電気泳動流路に押し込むとともに、他のリザーバから不要な分離バッファ液を吸引して排出することにより流路を新たな分離バッファ液で洗浄する。   In the “microchip” column, the first separation buffer solution suction (B suction) is a step of sucking and discharging the separation buffer solution used in the previous analysis. In the next “W4B dispensing” step, the separation buffer solution is dispensed to the fourth reservoir, and in the next “filling / suctioning” step, pressurized air is supplied from the separation buffer solution filling device to electrically discharge the separation buffer solution. The channel is washed with a new separation buffer solution by pushing into the electrophoresis channel and sucking and discharging unnecessary separation buffer solution from other reservoirs.

次の「W1B分注」工程により1番目のリザーバを洗浄するために1番目のリザーバに新たな分離バッファ液を分注し、次の「充填・吸引」工程で分離バッファ液充填装置から4番目のリザーバに加圧空気を供給してその分離バッファ液を電気泳動流路に押し込むとともに、他のリザーバから不要な分離バッファ液を吸引して排出することにより分離バッファ液を流路に充填する。その後、次の「W2,3,4バッファ分注」工程により他の2,3,4番目のリザーバからも分離バッファ液を分注する。これで電気泳動流路への分離バッファ液の充填が完了する。   In order to wash the first reservoir in the next “W1B dispensing” step, a new separation buffer solution is dispensed into the first reservoir, and in the next “filling / suctioning” step, the separation buffer solution filling device is the fourth. Pressurized air is supplied to the reservoir and the separation buffer solution is pushed into the electrophoresis channel, and unnecessary separation buffer solution is sucked and discharged from the other reservoirs to fill the separation buffer solution into the channel. Thereafter, the separation buffer solution is also dispensed from the second, third, and fourth reservoirs in the next “W2, 3, 4 buffer dispensing” step. This completes the filling of the separation buffer solution into the electrophoresis channel.

次に、試料の分注のために分注部の分注プローブに試料が吸引され、「W1S分注」工程により1番目のリザーバにその試料が吐出されて試料分注が行なわれる。試料分注後、分注部の分注プローブは洗浄された後、次の試料のための分離バッファ液の吸入に備える。これでそのマイクロチップの電気泳動流路での前処理工程が終了する。   Next, in order to dispense the sample, the sample is sucked into the dispensing probe of the dispensing unit, and the sample is discharged into the first reservoir by the “W1S dispensing” process, thereby dispensing the sample. After the sample is dispensed, the dispensing probe of the dispensing unit is cleaned, and then prepared for inhalation of the separation buffer solution for the next sample. This completes the pretreatment process in the electrophoresis channel of the microchip.

実施例のマイクロチップではクロスインジェクション方式の電気泳動流路を採用しているが、これに限らず、流路が分離流路だけのマイクロチップであってもよい。   The microchip of the embodiment employs a cross-injection type electrophoresis channel, but the present invention is not limited to this, and a microchip having only a separation channel may be used.

また、実施例のマイクロチップでは1つのマイクロチップに電気泳動流路が1つだけ設けられたものを使用しているが、1つのマイクロチップに電気泳動流路が複数形成されていてもよく、その場合には電気泳動流路を単位として本発明を適用すればよい。   In addition, although the microchip of the example uses one microchip provided with only one electrophoresis channel, a plurality of electrophoresis channels may be formed on one microchip, In that case, the present invention may be applied in units of electrophoresis channels.

検出部として蛍光を測定するものを使用しているが、蛍光を測定する以外に、吸光度を測定したり、化学発光又は生物発光を利用した検出方法を用いたりすることもできる。
検出部に関してはそれぞれのマイクロチップで独立して励起光を照射するものでなくても、全てのマイクロチップに共通に使用される測光系を用意し、その光学系を全てのマイクロチップの検出位置の間で移動させるように走査する方式のものであってもよい。
Although the thing which measures fluorescence is used as a detection part, besides measuring fluorescence, a light absorbency can also be measured and the detection method using chemiluminescence or bioluminescence can also be used.
For the detection unit, even if each microchip does not irradiate excitation light independently, a photometric system commonly used for all microchips is prepared, and the optical system is used as the detection position for all microchips. It may be of a type that scans so as to move between.

次に分注部2を詳細に説明する。
図7に拡大して示されているように、分注プローブ8は中空で先端がニードルとなっており、先端の孔から液の吸入と吐出を行なう。分注プローブ8は試料と試薬(この実施例では分離バッファ液)で共用される。図7は試料容器90に分注プローブ8の先端が挿入された状態を示している。試料容器90は、図7に示されるように、上部開口が分注プローブ8のニードルで貫通可能なセプタムなどのシール材90aで閉じられた状態でこのマイクロチップ処理装置に装着される。一方、分離バッファ液を収容した試薬容器は、外蓋が外されて上部開口が開けられた状態でこのマイクロチップ処理装置に装着される。試料分注操作の際には分注プローブ8のニードルがシール材90aを貫通して試料容器90に挿入されて試料の吸入が行なわれ、試薬分注の際には分注プローブ8のニードルが開口した試薬容器に挿入されて試薬の吸入が行なわれる。
Next, the dispensing unit 2 will be described in detail.
As shown in an enlarged view in FIG. 7, the dispensing probe 8 is hollow and has a needle at its tip, and sucks and discharges liquid from the hole at the tip. The dispensing probe 8 is shared by the sample and the reagent (in this embodiment, a separation buffer solution). FIG. 7 shows a state where the tip of the dispensing probe 8 is inserted into the sample container 90. As shown in FIG. 7, the sample container 90 is attached to the microchip processing apparatus in a state where the upper opening is closed with a sealing material 90 a such as a septum that can be penetrated by the needle of the dispensing probe 8. On the other hand, the reagent container containing the separation buffer solution is mounted on the microchip processing apparatus with the outer lid removed and the upper opening opened. At the time of sample dispensing operation, the needle of the dispensing probe 8 penetrates the sealing material 90a and is inserted into the sample container 90 to inhale the sample. At the time of reagent dispensing, the needle of the dispensing probe 8 The reagent is sucked by being inserted into the opened reagent container.

分注プローブ8はその側面に溝8bが設けられている。その溝8bは例えば幅及び深さがともに50μm〜0.6mmであり、その位置は分注プローブ8の先端が試料容器90に挿入されて試料を吸入する際に試料容器90内と大気とが連通する位置、すなわちシール材90aを貫通している位置である。これにより、分注プローブ8によって容器90内の試料を吸入しても大気が溝8bを通って容器90内に流入するので、容器90内が陰圧になるのを防止することができ、精度良く液体を吸引することができる。   The dispensing probe 8 has a groove 8b on its side surface. The groove 8b has a width and a depth of, for example, 50 μm to 0.6 mm. The position of the groove 8b is that when the tip of the dispensing probe 8 is inserted into the sample container 90 and the sample is inhaled, the inside of the sample container 90 and the atmosphere It is a position that communicates, that is, a position that penetrates the sealing material 90a. Thereby, even if the sample in the container 90 is inhaled by the dispensing probe 8, the atmosphere flows into the container 90 through the groove 8b, so that the negative pressure in the container 90 can be prevented. The liquid can be sucked well.

分注プローブ8は金属製であり、その先端部での静電容量が検出されることにより静電容量式液面センサとなっている。分注プローブ8の先端部の静電容量は、試料容器又は試薬容器に挿入されて容器中の液体に接触すると変化することにより、液面を検出する。液面センサは図1に符号92として示されているように、制御部38に接続されて、静電容量が常時監視されることにより、試料容器又は試薬容器内での液面位置が検知される。   The dispensing probe 8 is made of metal, and is a capacitance type liquid level sensor by detecting the capacitance at the tip. The capacitance at the tip of the dispensing probe 8 changes when it is inserted into the sample container or reagent container and comes into contact with the liquid in the container, thereby detecting the liquid level. As shown by reference numeral 92 in FIG. 1, the liquid level sensor is connected to the control unit 38 and the capacitance level is constantly monitored to detect the liquid level position in the sample container or the reagent container. The

制御部38はこの液面センサの出力に基づいて試料容器内又は試薬容器内の残液量を算出し、パーソナルコンピュータ(PC)40を残液量表示部として、図8に示されるように表示を行なう。(図8はその表示ではないようです。文章を修正して下さい。)
Based on the output of the liquid level sensor, the control unit 38 calculates the residual liquid amount in the sample container or the reagent container, and displays the personal computer (PC) 40 as the residual liquid amount display unit as shown in FIG. To do. (Figure 8 does not appear to be displayed. Please correct the text.)

この液面センサの出力に基づいた残液量が分析開始前に不足していた場合には、制御部38はパーソナルコンピュータ40を警報手段としてその旨を知らせるようにしてもよい。
この液面センサの出力に基づいた残液量が不足した場合には、制御部38はパーソナルコンピュータ40を警報手段としてその都度知らせるようにしてもよい。
When the remaining liquid amount based on the output of the liquid level sensor is insufficient before the analysis is started, the control unit 38 may notify the fact by using the personal computer 40 as an alarm means.
When the remaining liquid amount based on the output of the liquid level sensor is insufficient, the control unit 38 may notify the personal computer 40 as an alarm means each time.

図9には、分注部2における分注プローブ駆動機構のうち、分注プローブ8をZ方向(上下方向)に駆動するとともに、分注プローブ8が試料容器90から引き抜かれる際に試料容器90が浮き上がらないように下方向に付勢する水平方向の押さえ部材86bをもつ押さえ機構としての押さえレバー86を下端に備えたものの一例を示す。   In FIG. 9, among the dispensing probe driving mechanisms in the dispensing unit 2, the dispensing probe 8 is driven in the Z direction (vertical direction), and when the dispensing probe 8 is pulled out from the sample container 90, the sample container 90. An example is shown in which a pressing lever 86 as a pressing mechanism having a horizontal pressing member 86b that biases downward so as not to float is provided at the lower end.

押さえレバー86は分注プローブ8を保持して上下方向に移動するプローブホルダ80に摺動可能に取りつけられており、押さえレバー86をプローブホルダ80に対して下方向に付勢する付勢手段としてのバネ87と、押さえ部材86bがプローブホルダ80に対して、分注プローブ8の下端の停止位置(図9(A)の状態の位置)よりもさらに下方へ移動するのを規制するストッパ86aとを備えている。ストッパ86aはプローブホルダ80の上側で押さえレバー86に固定され、プローブホルダ80の上面に当接することにより、押さえレバー86がそれ以上に下方に移動することを規制している。バネ87は引っ張りバネであり、プローブホルダ80の上側で、押さえレバー86の上端とプローブホルダ80との間にかけられている。   The holding lever 86 is slidably attached to a probe holder 80 that holds the dispensing probe 8 and moves in the vertical direction, and serves as an urging means for urging the holding lever 86 downward with respect to the probe holder 80. And a stopper 86a for restricting the pressing member 86b from moving further downward than the stop position at the lower end of the dispensing probe 8 (the position in the state of FIG. 9A) with respect to the probe holder 80. It has. The stopper 86a is fixed to the pressing lever 86 on the upper side of the probe holder 80, and abuts against the upper surface of the probe holder 80, thereby restricting the pressing lever 86 from moving further downward. The spring 87 is a tension spring and is placed between the upper end of the holding lever 86 and the probe holder 80 on the upper side of the probe holder 80.

押さえレバー86と分注プローブ8は、プローブホルダ80を上下方向に移動させる一軸の駆動系により駆動される。この機構をさらに詳細に説明すると、分注プローブ8を駆動するための駆動部70は、この駆動部70を水平面内のX方向及びY方向に移動させるための駆動機構(図示は省略)に固定された固定軸72を備えている。固定軸72には垂直方向のリニアガイド82が固定され、プローブホルダ80はリニアガイド82に案内され、上下方向に摺動可能に支持されている。プローブホルダ80にはボールネジ76が螺合し、ボールネジ76の回転によりプローブホルダ80の上下方向の移動が駆動される。固定軸72にはまた、駆動用モータ74としてステッピングモータが取りつけられ、駆動用モータ74の回転軸とボールネジ76とがタイミングベルト78で連結されていることにより、駆動用モータ74の回転がボールネジ76に伝達される。
図9の分注部により分注プローブ8で試料を吸入する動作を説明する。
The holding lever 86 and the dispensing probe 8 are driven by a uniaxial drive system that moves the probe holder 80 in the vertical direction. Explaining this mechanism in more detail, the drive unit 70 for driving the dispensing probe 8 is fixed to a drive mechanism (not shown) for moving the drive unit 70 in the X and Y directions in the horizontal plane. The fixed shaft 72 is provided. A vertical linear guide 82 is fixed to the fixed shaft 72, and the probe holder 80 is guided by the linear guide 82 and supported so as to be slidable in the vertical direction. A ball screw 76 is screwed into the probe holder 80, and the vertical movement of the probe holder 80 is driven by the rotation of the ball screw 76. Further, a stepping motor is attached to the fixed shaft 72 as the driving motor 74, and the rotation shaft of the driving motor 74 and the ball screw 76 are connected by the timing belt 78, so that the rotation of the driving motor 74 is rotated by the ball screw 76. Is transmitted to.
The operation of sucking the sample with the dispensing probe 8 by the dispensing unit of FIG. 9 will be described.

(待機状態)
図9(A)の位置は待機位置であり、待機位置ではプローブホルダ80が最も上の位置に上がっており、押さえレバー86のストッパ86aがプローブホルダ80の上面と当接してプローブホルダ80に対して押さえレバー86が最も下がった状態となっている。この待機状態では、押さえレバー86の下端にある押さえ部材86bは分注プローブ8の先端よりも下側にきている。
(Standby state)
The position shown in FIG. 9A is a standby position. In the standby position, the probe holder 80 is raised to the uppermost position, and the stopper 86a of the pressing lever 86 comes into contact with the upper surface of the probe holder 80 so as to be in contact with the probe holder 80. Thus, the holding lever 86 is in the lowest position. In this standby state, the pressing member 86 b at the lower end of the pressing lever 86 is located below the tip of the dispensing probe 8.

(試料吸入のための下降)
図9(B)は分注プローブ8が下降するときの状態を表わしたものである。駆動用モータ74の回転がタイミングベルト78を介してボールネジ76に伝達され、ボールネジ76が回転することによりプローブホルダ80が下降する。分注プローブ8はプローブホルダ80に固定されているのでプローブホルダ80とともに下降し、また押さえレバー86はバネ87によりプローブホルダ80に対して下方向に付勢されているので、押さえレバー86もプローブホルダ80と共に下降する。押さえレバー86の下端にある押さえ部材86bが試料容器90の上面に当接すると、押さえレバー86の下降が停止する。
(Descent for sample inhalation)
FIG. 9B shows a state when the dispensing probe 8 is lowered. The rotation of the driving motor 74 is transmitted to the ball screw 76 via the timing belt 78, and the probe holder 80 is lowered by the rotation of the ball screw 76. Since the dispensing probe 8 is fixed to the probe holder 80, the dispensing probe 8 is lowered together with the probe holder 80, and the holding lever 86 is urged downward with respect to the probe holder 80 by the spring 87. It descends with the holder 80. When the pressing member 86b at the lower end of the pressing lever 86 contacts the upper surface of the sample container 90, the lowering of the pressing lever 86 stops.

(試料吸入)
図9(B)の状態からさらにプローブホルダ80が下降を続ける。押さえレバー86はその下端の押さえ部材86bが試料容器と当接しているためそれ以上に下降することができず、プローブホルダ80の下降に伴なって押さえレバー86はプローブホルダ80に対し摺動し、プローブホルダ80のみが下降を続けてバネ87が伸びていく。分注プローブ8はプローブホルダ80とともに下降し、その先端が試料容器90のシールド材90aを貫通して試料容器90内に挿入される。分注プローブ8の先端は液面センサになっているので、液面センサが試料容器90内の液面を検知すると、それより所定の深さだけ試料中に侵入したところで駆動モータ74の駆動が停止され、プローブホルダ80の下降が停止される。その状態が図9(C)に示された状態であり、その状態で分注プローブ8により試料の所定量が吸入される。
(Sample inhalation)
The probe holder 80 continues to descend from the state of FIG. Since the holding member 86b at the lower end of the holding lever 86 is in contact with the sample container, the holding lever 86 cannot be lowered any further. The holding lever 86 slides with respect to the probe holder 80 as the probe holder 80 is lowered. Only the probe holder 80 continues to descend and the spring 87 extends. The dispensing probe 8 is lowered together with the probe holder 80, and the tip of the dispensing probe 8 passes through the shield material 90 a of the sample container 90 and is inserted into the sample container 90. Since the tip of the dispensing probe 8 is a liquid level sensor, when the liquid level sensor detects the liquid level in the sample container 90, the drive motor 74 is driven when it enters the sample by a predetermined depth. It stops and the descent of the probe holder 80 is stopped. The state is the state shown in FIG. 9C, and a predetermined amount of the sample is sucked by the dispensing probe 8 in this state.

次に、駆動モータ74が逆方向に回転し、プローブホルダ80が上昇を始める。プローブホルダ80の上昇にともなって分注プローブ8が上昇を始め、試料容器90から引き抜かれる。このとき押さえレバー86はバネ87によってプローブホルダ80に対し下方向に付勢されているので、プローブホルダ80が上昇を始めても押さえレバー86は図9(C)の位置に留まる。これにより分注プローブ8が試料容器90のシール材90aから引き抜かれるときに分注プローブ8とシール材90aの間の摩擦により試料容器90には上方向に引き上げようとする力が働くが、押さえ部材86bが図9(C)の位置に固定されているため、試料容器90の浮き上がりが防止される。   Next, the drive motor 74 rotates in the reverse direction, and the probe holder 80 starts to rise. As the probe holder 80 is raised, the dispensing probe 8 starts to rise and is pulled out from the sample container 90. At this time, since the holding lever 86 is urged downward with respect to the probe holder 80 by the spring 87, even if the probe holder 80 starts to rise, the holding lever 86 remains in the position of FIG. As a result, when the dispensing probe 8 is pulled out from the sealing material 90a of the sample container 90, a force is exerted on the sample container 90 by the friction between the dispensing probe 8 and the sealing material 90a. Since the member 86b is fixed at the position shown in FIG. 9C, the sample container 90 is prevented from being lifted.

やがて、プローブホルダ80が図9(B)の位置まで上昇すると、押さえレバー86に取りつけられているストッパ86aがプローブホルダ80の上面と当接し、その後さらにプローブホルダ80が上昇すると、押さえレバー86はプローブホルダ80とともに上昇する。プローブホルダ80が図9(A)の位置まで上昇すると、試料の吸入動作が終了する。
その後、駆動部70全体がマイクロチップの所定の位置まで移動させられ、分注プローブ8がマイクロチップの所定のリザーバに挿入されて試料が注入される。
When the probe holder 80 is raised to the position shown in FIG. 9B, the stopper 86a attached to the holding lever 86 comes into contact with the upper surface of the probe holder 80, and when the probe holder 80 is further raised thereafter, the holding lever 86 is It rises with the probe holder 80. When the probe holder 80 is raised to the position shown in FIG. 9A, the sample suction operation is completed.
Thereafter, the entire drive unit 70 is moved to a predetermined position of the microchip, and the dispensing probe 8 is inserted into a predetermined reservoir of the microchip to inject a sample.

分注プローブ8は試料の分注だけでなく、試薬の分注にも用いられる。試薬はこの実施例では分離バッファ液であるが、他の試薬を用いる場合も同じである。試薬容器はマイクロチップに対し繰り返し分注される試薬を収容するために試料容器よりも大型のものが使用され、開口部の蓋を取り外した状態でこのマイクロチップ処理装置に装着される。分注プローブ8は蓋が外された試薬容器に挿入されることを想定して製作されているものとする。試薬容器の蓋は例えば金属製など、試料容器90のシール材90aに比べて硬いものであり、もし試薬容器の蓋が付けられたままでこのマイクロチップ処理装置に装着されると、分注プローブ8の先端が試薬容器の蓋に押しつけられて損傷する恐れが生じる。そのような事態を防ぐための実施例として、図10には分注プローブ8が試薬容器の蓋に当たったことを検知する手段を備えたものを示している。   The dispensing probe 8 is used not only for sample dispensing but also for reagent dispensing. The reagent is a separation buffer solution in this embodiment, but the same applies when other reagents are used. A reagent container having a larger size than the sample container is used to accommodate a reagent that is repeatedly dispensed to the microchip, and the reagent container is mounted on the microchip processing apparatus with the lid of the opening portion removed. The dispensing probe 8 is assumed to be inserted into the reagent container with the lid removed. The lid of the reagent container is harder than the sealing material 90a of the sample container 90, such as metal, and if the reagent container is attached to the microchip processing apparatus with the lid of the reagent container attached, the dispensing probe 8 The tip of the tube may be pressed against the lid of the reagent container and damaged. As an embodiment for preventing such a situation, FIG. 10 shows a device provided with means for detecting that the dispensing probe 8 has hit the lid of the reagent container.

図10に示された駆動部70aは図9の駆動部70と比べると、プローブホルダ80に対する分注プローブ8を保持する機構が異なっており、分注プローブ8の先端が蓋に当たったことを検知するセンサが設けられている点で図9のものと異なる。   The drive unit 70a shown in FIG. 10 is different from the drive unit 70 of FIG. 9 in the mechanism for holding the dispensing probe 8 with respect to the probe holder 80, and that the tip of the dispensing probe 8 has hit the lid. It differs from that of FIG. 9 in that a sensor for detection is provided.

図10の駆動部70aでは、分注プローブ8はプローブホルダ80に対し摺動可能に保持されている。プローブホルダ80は上方に伸びたL字型のバネ押さえ部80aを一体として備えている。分注プローブ8はプローブホルダ80及びバネ押さえ部80aを貫通して摺動可能に支持されており、バネ押さえ部80aの下面には圧縮バネ84が挿入されて分注プローブ8をプローブホルダ80に対し下方向に付勢している。   10, the dispensing probe 8 is slidably held with respect to the probe holder 80. The probe holder 80 is integrally provided with an L-shaped spring pressing portion 80a extending upward. The dispensing probe 8 is slidably supported through the probe holder 80 and the spring holding portion 80a, and a compression spring 84 is inserted into the lower surface of the spring holding portion 80a so that the dispensing probe 8 is attached to the probe holder 80. It is energizing downward.

プローブホルダ80に対し分注プローブ8が変位したことを検出するために、分注プローブ8はプローブホルダ80の上側で突片8aが設けられている。プローブホルダ80にはその突片8aを検出するためにフォトセンサなどの位置センサ88が設けられている。突片8aと位置センサ88は、分注プローブ8が所定量だけプローブホルダ80に対し上方向に変位すると位置センサ88がオンとなるように両者の位置が定められている。   In order to detect that the dispensing probe 8 is displaced with respect to the probe holder 80, the dispensing probe 8 is provided with a protruding piece 8 a on the upper side of the probe holder 80. The probe holder 80 is provided with a position sensor 88 such as a photo sensor in order to detect the protruding piece 8a. The positions of the protruding piece 8a and the position sensor 88 are determined so that the position sensor 88 is turned on when the dispensing probe 8 is displaced upward with respect to the probe holder 80 by a predetermined amount.

図10の実施例において分注プローブ8の先端が試薬容器の蓋にあたったことを検知する動作を説明する。
試薬容器91は蓋91aが外された状態で装着されるべきものであるが、誤って蓋91aがついたままでこのマイクロチップ処理装置に装着されたものとする。
An operation for detecting that the tip of the dispensing probe 8 has hit the lid of the reagent container in the embodiment of FIG. 10 will be described.
The reagent container 91 should be attached with the lid 91a removed, but it is assumed that the reagent container 91 is accidentally attached to the microchip processing apparatus with the lid 91a still attached.

図10(A)は待機状態であり、その状態から図9で説明されているように、プローブホルダ80が下降し、図10(B)のように押さえレバー86の下端の押さえ部材86bが試薬容器91の上面と当接すると、押さえレバー86の下降は停止するが、プローブホルダ80がなお下降を続けることによって分注プローブ8の先端が試薬容器91の蓋91aに当接する。   FIG. 10A shows a standby state, from which the probe holder 80 is lowered as described in FIG. 9, and the pressing member 86b at the lower end of the pressing lever 86 is the reagent as shown in FIG. 10B. When it comes into contact with the upper surface of the container 91, the lowering of the holding lever 86 stops, but the tip of the dispensing probe 8 comes into contact with the lid 91 a of the reagent container 91 as the probe holder 80 continues to descend.

その後もなおプローブホルダ80が下降を続けるが、分注プローブ8はその先端が蓋91aを貫通することができないので、分注プローブ8は停止し、プローブホルダ80は分注プローブ8に対し摺動してさらに下降を続ける。位置センサ88はプローブホルダ80に固定されているので、プローブホルダ80とともに下降をし、やがて図10(C)に示されるように位置センサ88が突片8aの位置まで来たところで位置センサ88がオンとなって分注プローブ8の先端が硬いものに接触しているが検知される。この状態でプローブホルダ80の下降が停止され、分注動作が停止される。   Thereafter, the probe holder 80 continues to descend, but since the tip of the dispensing probe 8 cannot penetrate the lid 91a, the dispensing probe 8 stops and the probe holder 80 slides relative to the dispensing probe 8. And continue to descend further. Since the position sensor 88 is fixed to the probe holder 80, the position sensor 88 descends together with the probe holder 80, and when the position sensor 88 reaches the position of the projecting piece 8a as shown in FIG. It turns on and the tip of the dispensing probe 8 is in contact with a hard object, but it is detected. In this state, the descent of the probe holder 80 is stopped, and the dispensing operation is stopped.

このマイクロチップ処理装置においてマイクロチップは繰り返し使用されるものとした場合の処理手順を図11から図14に示し、図15のフローチャートにより説明する。図15のフローチャート中での符号(A〜U)は図11〜図14での工程の符号を意味する。ここで行なわれる処理は、前回の分析で使用されたマイクロチップを洗浄し、流路に分離バッファ液を充填し、各リザーバにも分離バッファ液を充填した状態で流路に電流が正常に流れるか否かの泳動テストを行ない、その後サンプルを分注して泳動を開始し、分注プローブと吸引ノズルを洗浄する一連の工程である。   In this microchip processing apparatus, the processing procedure when the microchip is repeatedly used is shown in FIGS. 11 to 14, and will be described with reference to the flowchart of FIG. Reference numerals (A to U) in the flowchart of FIG. 15 mean the reference numerals of the steps in FIGS. In this process, the microchip used in the previous analysis is washed, the flow path is filled with the separation buffer solution, and the current flows normally through the flow channel with each reservoir filled with the separation buffer solution. This is a series of steps in which an electrophoresis test is performed and then a sample is dispensed to start electrophoresis, and the dispensing probe and the suction nozzle are washed.

(A)はマイクロチップ5を示している。マイクロチップ5は図3及び図4に示されたものであり、分離流路55と試料導入流路54が交差するように設けられ、各流路54,55の端部にリザーバ53が形成されたものである。図4の1番から4番までのリザーバをここでは符号53−1〜53−4で示す。   (A) shows the microchip 5. The microchip 5 is the one shown in FIGS. 3 and 4, and is provided so that the separation channel 55 and the sample introduction channel 54 intersect each other, and a reservoir 53 is formed at the end of each channel 54, 55. It is a thing. The reservoirs No. 1 to No. 4 in FIG. 4 are denoted by reference numerals 53-1 to 53-4 here.

(B)前のサンプルの分析が終了した状態であり、流路及び各リザーバには分離バッファ液が残っており、その分離バッファ液内に分離された試料も残っている。   (B) The analysis of the previous sample is completed, and the separation buffer solution remains in the flow path and each reservoir, and the separated sample also remains in the separation buffer solution.

(C)まず試料注入用リザーバ53−1を洗浄するために、吸引ノズル22−1のみがリザーバ53−1に挿入される。吸引ノズル22−2と吸引ノズル22−3も吸引ノズル22−1と同時に上下動するものであるが、吸引ノズル22−1の長さが他の吸引ノズル22−2,22−3よりも長くなっているために、吸引ノズル22−1のみがリザーバ53−1に挿入されてそのリザーバ53−1の底部に押しつけられた状態となるが、他の吸引ノズル22−2,22−3はそれぞれの対応するリザーバ53−2,53−3には挿入されない。その状態で吸引ノズル22−1から吸引されることによりリザーバ53−1内の分離バッファ液が吸引されて除去される。   (C) First, in order to wash the sample injection reservoir 53-1, only the suction nozzle 22-1 is inserted into the reservoir 53-1. The suction nozzle 22-2 and the suction nozzle 22-3 also move up and down simultaneously with the suction nozzle 22-1, but the length of the suction nozzle 22-1 is longer than the other suction nozzles 22-2 and 22-3. Therefore, only the suction nozzle 22-1 is inserted into the reservoir 53-1, and is pressed against the bottom of the reservoir 53-1, but the other suction nozzles 22-2 and 22-3 are respectively Are not inserted into the corresponding reservoirs 53-2 and 53-3. By being sucked from the suction nozzle 22-1 in this state, the separation buffer solution in the reservoir 53-1 is sucked and removed.

(D)リザーバ53−1に分注プローブ8から洗浄水が供給される。
(E)再びリザーバ53−1に吸引ノズル22−1が挿入され、洗浄水が吸引されて排出される。
(F)リザーバ53−1に分注プローブ8から再び洗浄水が供給される。
(D) Wash water is supplied from the dispensing probe 8 to the reservoir 53-1.
(E) The suction nozzle 22-1 is again inserted into the reservoir 53-1, and the washing water is sucked and discharged.
(F) Washing water is supplied again from the dispensing probe 8 to the reservoir 53-1.

(G)次に、リザーバ53−1〜53−3にそれぞれ吸引ノズル22−1〜22−3が挿入される。このとき3つの吸引ノズル22−1〜22−3はそれぞれのリザーバ53−1〜53−3に挿入され、押しつけられることによってそれぞれのリザーバの底に当接する。それらの3つの吸引ノズル22−1〜22−3から同時に液が吸引されて除去される。分注プローブ8はリンスポート100に挿入されて分注プローブ8内の洗浄水の全量が吐出されるとともに、分注プローブ8の内外が洗浄される。   (G) Next, the suction nozzles 22-1 to 22-3 are inserted into the reservoirs 53-1 to 53-3, respectively. At this time, the three suction nozzles 22-1 to 22-3 are inserted into the respective reservoirs 53-1 to 53-3 and are pressed against each other to come into contact with the bottoms of the respective reservoirs. The liquid is simultaneously sucked and removed from the three suction nozzles 22-1 to 22-3. The dispensing probe 8 is inserted into the rinse port 100 to discharge the entire amount of washing water in the dispensing probe 8 and the inside and outside of the dispensing probe 8 are washed.

(H)他の一つのリザーバ53−4に4番目の吸引ノズル22−4が挿入される。この吸引ノズル22−4は3本の吸引ノズル22−1〜22−3とは別に設けられ、後で説明する図15に示された空気供給口用のシリンダの近くに配置されたものである。吸引ノズル22−4も押しつけられることによりリザーバ53−4の底に当接する。吸引ノズル22−4からリザーバ53−4内の分離バッファ液が吸引されて除去される。分注プローブ8はバッファ液を入れた試薬容器91から分離バッファ液を吸引する。   (H) The fourth suction nozzle 22-4 is inserted into the other reservoir 53-4. The suction nozzle 22-4 is provided separately from the three suction nozzles 22-1 to 22-3, and is disposed near a cylinder for an air supply port shown in FIG. . The suction nozzle 22-4 is also pressed against the bottom of the reservoir 53-4. The separation buffer solution in the reservoir 53-4 is sucked and removed from the suction nozzle 22-4. The dispensing probe 8 aspirates the separation buffer solution from the reagent container 91 containing the buffer solution.

(I)分注プローブ8をリザーバ53−4へ移動し、分離バッファ液を分注する。
(J)リザーバ53−4上に空気供給口18が気密を保って押しつけられ、後で図15に示すシリンダが駆動されて空気がリザーバ53−4から流路に供給される。他のリザーバ53−1〜53−3にはそれぞれ吸引ノズル22−1〜22−3が挿入され、流路からそれぞれのリザーバ53−1〜53−3に溢れ出した分離バッファ液が吸引されて除去される。
(I) The dispensing probe 8 is moved to the reservoir 53-4, and the separation buffer solution is dispensed.
(J) The air supply port 18 is pressed on the reservoir 53-4 while maintaining airtightness, and the cylinder shown in FIG. 15 is driven later to supply air from the reservoir 53-4 to the flow path. Suction nozzles 22-1 to 22-3 are inserted into the other reservoirs 53-1 to 53-3, respectively, and the separation buffer solution overflowing from the flow paths to the respective reservoirs 53-1 to 53-3 is sucked. Removed.

(K)リザーバ53−4に吸引ノズル22−4が挿入され、そのリザーバ53−4の分離バッファ液が吸引されて除去される。これにより流路内にのみ分離バッファ液が残る状態となる。
(L)〜(O)リザーバ53−1〜53−4に分注プローブ8により分離バッファ液が順次分注される。
(K) The suction nozzle 22-4 is inserted into the reservoir 53-4, and the separation buffer solution in the reservoir 53-4 is sucked and removed. As a result, the separation buffer solution remains only in the flow path.
(L) to (O) The separation buffer solution is sequentially dispensed to the reservoirs 53-1 to 53-4 by the dispensing probe 8.

(P)それぞれのリザーバに電極が挿入され、泳動テストが行なわれる。ここでは電極間の電流値を検出することにより流路にゴミや気泡が混入していないかどうかを確認する。ここで流路に印加する電圧は、試料を分離するための泳動電圧と同じであってもよいが、それよりも低電圧としてもよい。
分離バッファ液を分注した分注プローブ8はリンスポート100に挿入され、分注プローブ8内の分離バッファ液が全量吐出されるとともに分注プローブ8の内外が洗浄される。
(P) An electrode is inserted into each reservoir and a migration test is performed. Here, it is confirmed whether dust or bubbles are mixed in the flow path by detecting the current value between the electrodes. Here, the voltage applied to the flow path may be the same as the electrophoresis voltage for separating the sample, but may be lower than that.
The dispensing probe 8 into which the separation buffer solution has been dispensed is inserted into the rinse port 100, and the entire amount of the separation buffer solution in the dispensing probe 8 is discharged and the inside and outside of the dispensing probe 8 are washed.

この泳動テスト工程で流路への分離バッファの充填が正常に行なわれたと判定されたときは、サンプルを注入して分析を行なうために次の工程(Q)へ進むが、流路への分離バッファの充填が正常に行なわれたと判定されなかったときは、流路への分離バッファ液の充填をし直すために工程(B)に戻る。   If it is determined in this migration test step that the separation buffer is normally filled into the flow path, the process proceeds to the next step (Q) to inject the sample for analysis. If it is not determined that the buffer is normally filled, the process returns to step (B) to refill the flow path with the separation buffer solution.

流路への分離バッファ液の充填のし直しを許容する回数(N)を予め設定しておき、その回数だけ分離バッファ液の充填し直しを行なっても流路への分離バッファの充填が正常に行なわれたと判定されないときは、別のマイクロチップに交換した後、工程(B)に戻る。分離バッファ液の充填のし直し許容する回数Nは特に限定されるものではないが、例えば2又は3が適当である。   The number of times (N) that allows the refilling of the separation buffer liquid into the flow path is set in advance, and the separation buffer is normally filled into the flow path even if the separation buffer liquid is refilled by that number of times. If it is not determined that the process has been performed, the process returns to step (B) after replacing with another microchip. The number N of allowable refilling of the separation buffer solution is not particularly limited, but 2 or 3 is suitable, for example.

(Q)試料供給用リザーバ53−1にのみ吸引ノズル22−1が挿入され、そのリザーバリザーバ53−1の分離バッファ液が吸引されて除去される。
(R)そのリザーバ53−1に分注プローブ8から試料が注入される。
(S)それぞれのリザーバ53−1〜53−4に電極が挿入されて試料導入用の電圧が印加され、試料が流路54と55の交差位置へ導かれる。
(Q) The suction nozzle 22-1 is inserted only into the sample supply reservoir 53-1, and the separation buffer solution in the reservoir reservoir 53-1 is sucked and removed.
(R) A sample is injected from the dispensing probe 8 into the reservoir 53-1.
(S) An electrode is inserted into each of the reservoirs 53-1 to 53-4, a voltage for introducing a sample is applied, and the sample is guided to the intersection of the flow paths 54 and 55.

(T)印加電圧が泳動分離用の電圧に切り換えられ、試料が分離流路55でリザーバ53−4の方向に電気泳動されて分離する。
(U)分析終了後、各吸引ノズル22−1〜22−4がリンスプール102に挿入されて洗浄液が吸引され、ノズル内外が洗浄されるとともに、プローブ8がリンスポート100に挿入されて内外が洗浄される。
(T) The applied voltage is switched to the voltage for electrophoretic separation, and the sample is electrophoresed in the direction of the reservoir 53-4 in the separation channel 55 and separated.
(U) After the analysis is completed, each of the suction nozzles 22-1 to 22-4 is inserted into the phosphorus spool 102, the cleaning liquid is sucked, the inside and outside of the nozzle is cleaned, and the probe 8 is inserted into the rinse port 100 so Washed.

次に、図16と図17により、分離バッファ液充填装置の一実施例を説明する。
3本の吸引ノズル22−1〜22−3はノズル保持部材104に摺動可能に保持され、図17に拡大して示されるように、上下方向の移動範囲が上下のストッパ105,107により規制されており、バネ106によりノズル保持部材104から下方向に付勢されている。これらの吸引ノズル22−1〜22−3はリザーバに押しつけられることによりバネ106に抗して上方向に移動することができる。
Next, an embodiment of the separation buffer liquid filling device will be described with reference to FIGS.
The three suction nozzles 22-1 to 22-3 are slidably held by the nozzle holding member 104, and the vertical movement range is restricted by the upper and lower stoppers 105 and 107 as shown in an enlarged view in FIG. It is biased downward from the nozzle holding member 104 by the spring 106. These suction nozzles 22-1 to 22-3 can be moved upward against the spring 106 by being pressed against the reservoir.

図16(A)に示されるように、吸引ノズルがリザーバに挿入される前の状態においては、吸引ノズル22−1は他の吸引ノズル22−2,22−3に比べてノズル保持部材104から下方に突出する長さがリザーバに存在する液の深さ分よりも長く設定されている。このことは、吸引ノズル22−1が下方向に突出した状態でその先端がリザーバ53−1の底に当接した時点では、吸引ノズル22−2,22−3はまだリザーバ53−2,53−3内の液面には到達しないことを意味する。ノズル保持部材104がさらに下方向に移動すると、いずれ全ての吸引ノズル22−1〜22−3がリザーバの底面に当接する。   As shown in FIG. 16A, in a state before the suction nozzle is inserted into the reservoir, the suction nozzle 22-1 is separated from the nozzle holding member 104 as compared with the other suction nozzles 22-2 and 22-3. The length protruding downward is set longer than the depth of the liquid present in the reservoir. This is because the suction nozzles 22-2 and 22-3 are still in the reservoirs 53-2 and 53 when the tip of the suction nozzle 22-1 protrudes downward and comes into contact with the bottom of the reservoir 53-1. It means that the liquid level in -3 is not reached. When the nozzle holding member 104 moves further downward, any of the suction nozzles 22-1 to 22-3 comes into contact with the bottom surface of the reservoir.

この実施例では、ノズル保持部材104はエアーシリンダ保持部材も兼ねており、ノズル保持部材104にシリンダ108が固定されている。シリンダ108の先端開口部にはシール部110が設けられ、そのシール部をもつ開口が空気供給口18となっている。シリンダ108はその上側にプランジャ112をもち、プランジャ112の上下動によりシリンダから空気が吐出される。プランジャ112はプランジャ保持部材114に固定されている。   In this embodiment, the nozzle holding member 104 also serves as an air cylinder holding member, and the cylinder 108 is fixed to the nozzle holding member 104. A seal portion 110 is provided at the opening at the tip of the cylinder 108, and the opening having the seal portion serves as the air supply port 18. The cylinder 108 has a plunger 112 on its upper side, and air is discharged from the cylinder by the vertical movement of the plunger 112. The plunger 112 is fixed to the plunger holding member 114.

ノズル保持部材(エアーシリンダ保持部材)104とプランジャ保持部材114はリニアガイド116に摺動可能に支持され、ノズル保持部材104とプランジャ保持部材114との間にはコイルバネ118が挿入されている。ノズル保持部材104から上方向に伸びるストッパ120が設けられており、ストッパ120はプランジャ保持部材114の上死点を規定している。   The nozzle holding member (air cylinder holding member) 104 and the plunger holding member 114 are slidably supported by the linear guide 116, and a coil spring 118 is inserted between the nozzle holding member 104 and the plunger holding member 114. A stopper 120 extending upward from the nozzle holding member 104 is provided, and the stopper 120 defines the top dead center of the plunger holding member 114.

この分離バッファ液充填装置は支持体122に固定され、支持体122が水平方向の移動機構に取りつけられていることにより、この分離バッファ液充填装置が横方向に移動可能になっている。ノズル保持部材104とプランジャ保持部材114を上下方向に移動させるための機構として、支持体122に駆動モータ124としてステッピングモータが取りつけられ、プランジャ保持部材114にはボールネジ126が螺合している。モータ124とボールネジ126の間にはタイミングベルト128がかけられ、モータ124の回転がタイミングベルト128を介してボールネジ126に伝達される。ボールネジ126の回転によりプランジャ保持部材114が上下方向に移動させられる。この実施例では、ノズル保持部材104がエアリシンダ保持部材を兼用しているので、吸引ノズル22−1〜22−3の駆動とエアーシリンダ108の移動及び駆動機構を一つの駆動モータ124により駆動することができる。   The separation buffer solution filling device is fixed to the support 122, and the support member 122 is attached to a horizontal moving mechanism, so that the separation buffer solution filling device is movable in the lateral direction. As a mechanism for moving the nozzle holding member 104 and the plunger holding member 114 in the vertical direction, a stepping motor is attached to the support 122 as a drive motor 124, and a ball screw 126 is screwed to the plunger holding member 114. A timing belt 128 is applied between the motor 124 and the ball screw 126, and the rotation of the motor 124 is transmitted to the ball screw 126 via the timing belt 128. The plunger holding member 114 is moved in the vertical direction by the rotation of the ball screw 126. In this embodiment, since the nozzle holding member 104 also serves as an air rinser holding member, the driving of the suction nozzles 22-1 to 22-3 and the movement and driving mechanism of the air cylinder 108 are driven by a single driving motor 124. Can do.

図16において、ノズル保持部材104が吸引ノズル22−1〜22−3を備えていない形態、すなわち部材104がノズル保持部材の機能を果たさずに単にエアーシリンダ保持部材として機能している形態も本発明の一実施例となるものである。   In FIG. 16, the mode in which the nozzle holding member 104 does not include the suction nozzles 22-1 to 22-3, that is, the mode in which the member 104 simply functions as an air cylinder holding member without performing the function of the nozzle holding member. This is one embodiment of the invention.

次に、図16によりマイクロチップ5に分離バッファ液を充填する動作を説明する。この動作は図12(I)でリザーバ53−4に分離バッファ液が供給されたのち、(J)で空気供給口18により空気が供給されて分離バッファ液が加圧して圧入されるとともに、流路から溢れ出た分離バッファ液が吸引ノズル22−1〜22−3で吸引されて排出されるまでの工程に該当するものである。   Next, the operation of filling the microchip 5 with the separation buffer solution will be described with reference to FIG. In FIG. 12 (I), after the separation buffer solution is supplied to the reservoir 53-4 in FIG. 12 (I), air is supplied from the air supply port 18 in (J), and the separation buffer solution is pressurized and press-fitted. This corresponds to the process until the separation buffer liquid overflowing from the path is sucked by the suction nozzles 22-1 to 22-3 and discharged.

(A):図16(A)は待機状態であり、プランジャ保持部材114が上死点にある。この状態ですでにマイクロチップのリザーバ53−4に分離バッファ液が供給されている。   (A): FIG. 16A is in a standby state, and the plunger holding member 114 is at the top dead center. In this state, the separation buffer solution has already been supplied to the microchip reservoir 53-4.

(B):ボールネジ126が回転してプランジャ保持部材114を下げ、コイルバネ118を介してノズル保持部材104を押し下げる。図16(B)に示されるように、シリンダ108のシール部110がリザーバ53−4上に気密を保って当接させられ、同時に3つの吸引ノズル22−1〜22−3はそれぞれのリザーバに挿入されてリザーバ53−1〜53−3の底部に押しつけられた状態となる。   (B): The ball screw 126 rotates to lower the plunger holding member 114, and the nozzle holding member 104 is pushed down via the coil spring 118. As shown in FIG. 16 (B), the seal portion 110 of the cylinder 108 is brought into contact with the reservoir 53-4 in an airtight manner, and at the same time, the three suction nozzles 22-1 to 22-3 are placed in the respective reservoirs. It is inserted and pressed against the bottom of the reservoirs 53-1 to 53-3.

(C):ボールネジ126をさらに回転させてプランジャ保持部材114を下降させると、ノズル保持部材104はシリンダ108の下端がマイクロチップ5に当接していることによりそれ以上の下降は規制されているが、図16(C)に示されるように、コイルバネ118が縮むことによってプランジャ保持部材114がストッパ120から離れてさらに下降し、プランジャ112を押して空気供給口18から空気を供給する。これにより、リザーバ53−4内の分離バッファ液が流路内に圧入され、流路からリザーバ53−1〜53−3に溢れ出た分離バッファ液はそれぞれの吸引ノズル22−1〜22−3により吸引されて除去される。   (C): When the ball screw 126 is further rotated to lower the plunger holding member 114, the nozzle holding member 104 is restricted from further lowering because the lower end of the cylinder 108 is in contact with the microchip 5. As shown in FIG. 16C, when the coil spring 118 contracts, the plunger holding member 114 further moves down from the stopper 120 and pushes the plunger 112 to supply air from the air supply port 18. As a result, the separation buffer solution in the reservoir 53-4 is press-fitted into the flow path, and the separation buffer liquid overflowing from the flow path to the reservoirs 53-1 to 53-3 is sucked into the respective suction nozzles 22-1 to 22-3. Is removed by suction.

図16(C)の状態で分離バッファ液を流路に圧入した後、ボールネジ126が逆方向に回転し、図16(B)の状態に戻る。その後、さらにボールネジ126が逆方向に回転すると、プランジャ保持部材114がストッパ120に当たることによってノズル保持部材104引き上げ、図16(A)の待機状態に戻る。   After the separation buffer solution is press-fitted into the flow path in the state of FIG. 16C, the ball screw 126 rotates in the reverse direction and returns to the state of FIG. Thereafter, when the ball screw 126 further rotates in the reverse direction, the plunger holding member 114 comes into contact with the stopper 120, thereby pulling up the nozzle holding member 104 and returning to the standby state shown in FIG.

図16の分離バッファ液充填装置において、吸引ノズル22−1の先端がリザーバ53−1の底面に到達した時点でボールネジ126の回転を停止すると、吸引ノズル22−1のみがリザーバ53−1に挿入され、他の吸引ノズル22−2,22−3はそれぞれのリザーバ53−2,53−3の液面に到達しない位置で停止することになる。この状態は図11(E)及び図13(Q)の工程に使用される状態である。   In the separation buffer liquid filling device of FIG. 16, when the rotation of the ball screw 126 is stopped when the tip of the suction nozzle 22-1 reaches the bottom surface of the reservoir 53-1, only the suction nozzle 22-1 is inserted into the reservoir 53-1. Then, the other suction nozzles 22-2 and 22-3 are stopped at positions where they do not reach the liquid levels of the respective reservoirs 53-2 and 53-3. This state is a state used in the steps of FIGS. 11 (E) and 13 (Q).

図16には示されていないが、他の一本の吸引ノズル22−4はシリンダ108の近傍に設けられており、他の吸引ノズル22−1〜22−3と同様にバネにより下方向に付勢されている。その吸引ノズル22−4をリザーバ53−4に挿入するときは支持体122が水平方向に移動しているため、他の吸引ノズル22−1〜22−3はそれぞれの対応するリザーバ53−1〜53−3には挿入されない。   Although not shown in FIG. 16, the other suction nozzle 22-4 is provided in the vicinity of the cylinder 108 and is moved downward by a spring in the same manner as the other suction nozzles 22-1 to 22-3. It is energized. When the suction nozzle 22-4 is inserted into the reservoir 53-4, since the support body 122 is moved in the horizontal direction, the other suction nozzles 22-1 to 22-3 are respectively associated with the corresponding reservoirs 53-1 to 53-1. It is not inserted into 53-3.

図18は吸引ノズル22(22−1〜22−4)がリザーバ53(53−1〜53−4)の底部周辺部以外の場所、例えば中央部に当接したとした場合のリザーバ内の液の吸引除去の状態を示したものである。   FIG. 18 shows the liquid in the reservoir when the suction nozzle 22 (22-1 to 22-4) is in contact with a place other than the peripheral portion of the bottom of the reservoir 53 (53-1 to 53-4), for example, the central portion. This shows the state of suction removal.

吸引ノズル22の先端の外径はリザーバ53の底部の寸法よりも小さく、吸引ノズル22の先端は斜めにカットされており、リザーバ底面と吸引ノズル先端の隙間から液を吸引する。吸引ノズル22がリザーバ底部の側壁部以外の場所、例えば中央部に当接したとき、液130がリザーバ底部の周囲部にドーナツ状に残る。特に、このリザーバ53が試料供給用リザーバである場合は充分に洗浄を行なわないと次の分析に対するキャリーオーバの原因となる。そのためリザーバ底部周囲部に液が残る場合にはリザーバを洗浄する水量が多くなったり、洗浄回数を多くしたりしなければならなくなり、洗浄時間が長くなって、結果として分析時間全体が長くなる。   The outer diameter of the tip of the suction nozzle 22 is smaller than the dimension of the bottom of the reservoir 53, the tip of the suction nozzle 22 is cut obliquely, and the liquid is sucked from the gap between the reservoir bottom and the tip of the suction nozzle. When the suction nozzle 22 comes into contact with a place other than the side wall portion of the reservoir bottom, for example, the central portion, the liquid 130 remains in a donut shape around the reservoir bottom. In particular, when the reservoir 53 is a sample supply reservoir, if it is not sufficiently washed, it causes a carry-over for the next analysis. For this reason, when the liquid remains around the bottom of the reservoir, the amount of water for washing the reservoir must be increased or the number of times of washing must be increased, resulting in a longer washing time, resulting in a longer overall analysis time.

そこで、好ましい実施例として、図19に示されるように、吸引ノズル22をリザーバ53の底部周壁部に押しつけるように挿入する。このように吸引ノズル22の位置を調節することによってリザーバ53に液を残すことなく吸引して除去することができる。その結果、キャリーオーバが小さくなって、洗浄水が少なくてすむようになったり、洗浄時間が短かくなって、結果として分析時間を短縮することができる。また同じ洗浄条件であればキャリーオーバが小さくなることによって分析精度が向上する。   Therefore, as a preferred embodiment, as shown in FIG. 19, the suction nozzle 22 is inserted so as to press against the bottom peripheral wall portion of the reservoir 53. By adjusting the position of the suction nozzle 22 in this manner, the liquid can be sucked and removed without leaving the reservoir 53. As a result, the carry-over is reduced and less washing water is required, and the washing time is shortened. As a result, the analysis time can be shortened. Also, the analysis accuracy is improved by reducing the carry-over under the same cleaning conditions.

本発明が適用される一例のマイクロチップ電気泳動装置における制御部に関する部分を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the part regarding the control part in the microchip electrophoresis apparatus of an example to which this invention is applied. 同マイクロチップ電気泳動装置の要部を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly the principal part of the microchip electrophoresis apparatus. マイクロチップの一例を示す図であり、(A)と(B)はマイクロチップを構成する透明板状部材を示す平面図、(C)はマイクロチップの正面図である。It is a figure which shows an example of a microchip, (A) and (B) are top views which show the transparent plate-shaped member which comprises a microchip, (C) is a front view of a microchip. マイクロチップの具体的な一例を示す平面図である。It is a top view which shows a specific example of a microchip. 同マイクロチップ電気泳動装置において分離バッファ液を充填する際の空気供給口とマイクロチップの接続状態を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly the connection state of the air supply port at the time of filling the separation buffer liquid in the microchip electrophoresis apparatus, and a microchip. 同マイクロチップ電気泳動装置の動作を示すタイムチャート図である。It is a time chart figure which shows operation | movement of the microchip electrophoresis apparatus. 一実施例における分注プローブを示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows the dispensing probe in one Example. 試薬容器内の残液量を表示する表示画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the display screen which displays the residual liquid amount in a reagent container. 一実施例における分注プローブ駆動機構を示す正面図であり、(A)は待機位置、(B)は試料吸入のための下降過程、(C)は試料吸入位置をそれぞれ表わす。It is a front view which shows the dispensing probe drive mechanism in one Example, (A) is a standby position, (B) is the descent | fall process for sample inhalation, (C) represents a sample inhalation position, respectively. 他の実施例における分注プローブ駆動機構を示す正面図であり、(A)は待機位置、(B)は試薬吸入のための下降過程、(C)は異物に当接したことを検知した状態をそれぞれ表わす。It is a front view which shows the dispensing probe drive mechanism in another Example, (A) is a stand-by position, (B) is the descent | fall process for reagent inhalation, (C) is the state which detected having contacted the foreign material Represents each. 一実施例の動作を工程順に示す斜視図である。It is a perspective view which shows operation | movement of one Example in order of a process. 同実施例の動作をその後の工程順に示す斜視図である。It is a perspective view which shows operation | movement of the Example in order of a subsequent process. 同実施例の動作をさらにその後の工程順に示す斜視図である。It is a perspective view which shows operation | movement of the Example further in order of a subsequent process. 同実施例の動作をさらにその後の工程順に示す斜視図である。It is a perspective view which shows operation | movement of the Example further in order of a subsequent process. 同実施例の動作における処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence in operation | movement of the Example. 一実施例における分離バッファ液充填装置を示す正面図であり、(A)は待機位置、(B)は空気供給口と吸引ノズルをマイクロチップに押し当てた状態、(C)は分離バッファ液を流路に圧入する工程をそれぞれ表わす。It is a front view which shows the separation buffer liquid filling apparatus in one Example, (A) is a standby position, (B) is the state which pressed the air supply port and the suction nozzle against the microchip, (C) is the separation buffer liquid. Each of the steps of press-fitting into the flow path is represented. 同分離バッファ液充填装置における吸引ノズル部分を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the suction nozzle part in the separation buffer liquid filling apparatus. 吸引ノズルによりリザーバから液を吸引する状態を示す図であり、(A)は平面図、(B)は断面図である。It is a figure which shows the state which attracts | sucks a liquid from a reservoir with a suction nozzle, (A) is a top view, (B) is sectional drawing. 吸引ノズルによりリザーバから液を吸引する改良された方法を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing an improved method of sucking liquid from a reservoir by a suction nozzle.

符号の説明Explanation of symbols

2 分注部
4 シリンジポンプ
5,5−1〜5−4 マイクロチップ
8 分注プローブ
8b 溝
16 分離バッファ液充填装置
22−1〜22−4 吸引ノズル
26(26−1〜26−4) 電気泳動用高圧電源部
38 制御部
70,70a 駆動部
74 駆動用モータ
76 ボールネジ
80 プローブホルダ
80a バネ押さえ部
82 リニアガイド
84 圧縮バネ
86 押さえレバー
86b 押さえ部材
87 バネ
88 位置センサ
90 試料容器
90a シール材
92 液面センサ
104 ノズル保持部材
106 バネ
108 シリンダ
110 シール部
112 プランジャ
114 プランジャ保持部材
116 リニアガイド
118 コイルバネ
120 ストッパ
124 駆動モータ
126 ボールネジ
2 Dispensing part 4 Syringe pump 5,5-1 to 5-4 Microchip 8 Dispensing probe 8b Groove 16 Separation buffer liquid filling device 22-1 to 22-4 Suction nozzle 26 (26-1 to 26-4) Electricity Electrophoresis high voltage power supply unit 38 Control unit 70, 70a Driving unit 74 Driving motor 76 Ball screw 80 Probe holder 80a Spring pressing unit 82 Linear guide 84 Compression spring 86 Pressing lever 86b Holding member 87 Spring 88 Position sensor 90 Sample container 90a Sealing material 92 Liquid level sensor 104 Nozzle holding member 106 Spring 108 Cylinder 110 Seal part 112 Plunger 114 Plunger holding member 116 Linear guide 118 Coil spring 120 Stopper 124 Drive motor 126 Ball screw

Claims (9)

板状部材の内部に溶液が移動しつつ分析が行なわれる分離用主流路を少なくとも含む流路の各端部の表面に開口したリザーバが上面にくるように配置されたマイクロチップに対し、前記流路のいずれかの一端のリザーバで分離バッファ液が注入されたものの上に気密を保って押しつけられる空気供給口を備えてその空気供給口から空気を供給して前記流路に分離バッファ液を充填する分離バッファ液充填装置において、
前記空気供給口はエアーシリンダの先端開口であり、その開口にはシール部が設けられ、そのシール部によりリザーバ上に気密を保って押し付けられるものであり、
前記エアーシリンダを上下方向に移動させるとともにそのプランジャを作動させるエアーシリンダ移動・駆動機構は、前記エアーシリンダを保持するエアーシリンダ保持部材と、前記エアーシリンダ保持部材の上方で前記プランジャを保持するプランジャ保持部材と、前記エアーシリンダ保持部材及びプランジャ保持部材を摺動可能に支持するガイドと、前記エアーシリンダ保持部材とプランジャ保持部材の間に配置された弾性部材と、前記プランジャ保持部材を上下方向に移動させる駆動機構と、前記プランジャ保持部材の上死点を規定するストッパとを備え、
前記弾性部材は、前記駆動機構の作動に伴う前記プランジャ保持部材の下降過程において、前記空気供給口が前記マイクロチップに当接するまでは前記弾性部材により前記エアーシリンダ保持部材を押して下降させ、前記空気供給口が前記マイクロチップに当接した後は前記プランジャを押して前記空気供給口から空気を供給するように設定されていることを特徴とする分離バッファ液充填装置。
The microfluidic chip is arranged such that a reservoir opened at the surface of each end portion of the flow path including at least the main flow path for separation in which the analysis is performed while the solution moves inside the plate-like member is placed on the upper surface. An air supply port that keeps airtight pressure on the one where the separation buffer solution is injected in the reservoir at one end of the channel is filled with the separation buffer solution by supplying air from the air supply port. In the separation buffer liquid filling device,
The air supply port is a tip opening of an air cylinder, and a seal portion is provided in the opening, and the seal portion is pressed against the reservoir while keeping airtightness,
The air cylinder moving / driving mechanism for moving the air cylinder in the vertical direction and operating the plunger includes an air cylinder holding member for holding the air cylinder, and a plunger holding for holding the plunger above the air cylinder holding member. A member, a guide for slidably supporting the air cylinder holding member and the plunger holding member, an elastic member disposed between the air cylinder holding member and the plunger holding member, and moving the plunger holding member in the vertical direction A drive mechanism for causing the plunger holding member to have a top dead center,
The elastic member pushes and lowers the air cylinder holding member by the elastic member until the air supply port comes into contact with the microchip in the lowering process of the plunger holding member accompanying the operation of the drive mechanism. The separation buffer liquid filling device is configured to supply air from the air supply port by pushing the plunger after the supply port comes into contact with the microchip.
板状部材の内部に溶液が移動しつつ分析が行なわれる分離用主流路を少なくとも含む流路の各端部の表面に開口したリザーバが上面にくるように配置されたマイクロチップに対し、前記流路に分離バッファ液を充填する分離バッファ液充填装置において、
前記マイクロチップの流路のいずれかの一端のリザーバで分離バッファ液が注入されたものの上に気密を保って押しつけられる空気供給口と、残りの他のリザーバ全てに上方から挿入され、前記空気供給口から空気が吹き込まれて分離バッファ液が流路に押し込まれたときに流路からリザーバに溢れた分離バッファ液を吸引する吸引ノズルとを備え、
前記吸引ノズルは上下方向に移動するノズル保持部材に摺動可能に支持され、かつ付勢手段により下方向に付勢されていることにより、前記リザーバの底部に押しつけられたとき前記付勢手段により付勢された状態となることを特徴とする分離バッファ液充填装置。
The microfluidic chip is arranged such that a reservoir opened at the surface of each end portion of the flow path including at least the main flow path for separation in which the analysis is performed while the solution moves inside the plate-like member is placed on the upper surface. In the separation buffer liquid filling device for filling the path with the separation buffer liquid,
An air supply port that is pressed airtightly on the one of the reservoirs at one end of the flow path of the microchip where the separation buffer solution is injected, and is inserted into the other remaining reservoirs from above, and the air supply A suction nozzle that sucks the separation buffer liquid overflowing from the flow path into the reservoir when air is blown from the mouth and the separation buffer liquid is pushed into the flow path;
The suction nozzle is slidably supported by a nozzle holding member that moves in the vertical direction, and is urged downward by the urging means, so that when it is pressed against the bottom of the reservoir, the urging means A separation buffer solution filling device, wherein the separation buffer solution filling device is energized.
前記吸引ノズルが前記リザーバに挿入される前の状態において、前記吸引ノズルのうち試料供給用リザーバに挿入される吸引ノズルが前記ノズル保持部材から下方に突出する長さは、他の吸引ノズルが前記ノズル保持部材から下方に突出する長さに比べてそれらの他の吸引ノズルが挿入されるリザーバに存在する液の深さ分よりも長くなるように取りつけられている請求項2に記載の分離バッファ液充填装置。 In a state before the suction nozzle is inserted into the reservoir, the length of the suction nozzle that is inserted into the sample supply reservoir among the suction nozzles so as to protrude downward from the nozzle holding member is such that the other suction nozzles 3. The separation buffer according to claim 2, wherein the separation buffer is installed so as to be longer than the length of the liquid existing in the reservoir into which the other suction nozzles are inserted as compared to the length protruding downward from the nozzle holding member. Liquid filling device. 前記吸引ノズルの先端の外径はそれらが挿入される前記リザーバの底部の寸法よりも小さいものであり、
前記吸引ノズルが前記リザーバから液を吸入するときは吸引ノズルの先端がリザーバの底部側壁部に押しつけられる請求項2又は3に記載の分離バッファ液充填装置。
The outer diameter of the tip of the suction nozzle is smaller than the size of the bottom of the reservoir into which they are inserted,
4. The separation buffer liquid filling device according to claim 2, wherein when the suction nozzle sucks the liquid from the reservoir, the tip of the suction nozzle is pressed against the bottom side wall of the reservoir.
前記空気供給口はエアーシリンダの先端開口であり、その開口にはシール部が設けられ、そのシール部によりリザーバ上に気密を保って押し付けられるものである請求項2から4のいずれかに記載の分離バッファ液充填装置。 5. The air supply port according to claim 2, wherein the air supply port is a front end opening of an air cylinder, and a seal portion is provided in the opening, and the air supply port is pressed against the reservoir while maintaining airtightness. Separation buffer liquid filling device. 前記エアーシリンダを上下方向に移動させるとともにそのプランジャを作動させるエアーシリンダ移動・駆動機構は、
前記エアーシリンダを保持するエアーシリンダ保持部材と、
前記エアーシリンダ保持部材の上方で前記プランジャを保持するプランジャ保持部材と、
前記エアーシリンダ保持部材及びプランジャ保持部材を摺動可能に支持するガイドと、
前記エアーシリンダ保持部材とプランジャ保持部材の間に配置された弾性部材と、
前記プランジャ保持部材を上下方向に移動させる駆動機構と、
前記プランジャ保持部材の上死点を規定するストッパと、
を備え、
前記弾性部材は、前記駆動機構の作動に伴う前記プランジャ保持部材の下降過程において、前記空気供給口が前記マイクロチップに当接するまでは前記弾性部材により前記エアーシリンダ保持部材を押して下降させ、前記空気供給口が前記マイクロチップに当接した後は前記プランジャを押して前記空気供給口から空気を供給するように設定されている請求項5に記載の分離バッファ液充填装置。
The air cylinder moving / driving mechanism for moving the air cylinder in the vertical direction and operating the plunger is as follows:
An air cylinder holding member for holding the air cylinder;
A plunger holding member for holding the plunger above the air cylinder holding member;
A guide for slidably supporting the air cylinder holding member and the plunger holding member;
An elastic member disposed between the air cylinder holding member and the plunger holding member;
A drive mechanism for moving the plunger holding member in the vertical direction;
A stopper for defining a top dead center of the plunger holding member;
With
The elastic member pushes and lowers the air cylinder holding member by the elastic member until the air supply port comes into contact with the microchip in the lowering process of the plunger holding member accompanying the operation of the drive mechanism. 6. The separation buffer liquid filling device according to claim 5, wherein after the supply port comes into contact with the microchip, the plunger is pushed to supply air from the air supply port.
前記エアーシリンダ保持部材は前記ノズル保持部材と一体化されている請求項6に記載の分離バッファ液充填装置。 The separation buffer liquid filling apparatus according to claim 6, wherein the air cylinder holding member is integrated with the nozzle holding member. 板状部材の内部に溶液が移動しつつ分析が行なわれる分離用主流路を少なくとも備えたマイクロチップを保持する保持部と、前記マイクロチップの流路に分離バッファ液を充填する分離バッファ液充填装置と、試料容器又は試薬容器に上部から挿入して試料又は試薬を吸入し前記保持部に保持されたマイクロチップの所定の位置に注入するための分注プローブと、前記分注プローブを前記マイクロチップ、試料容器及び試薬容器の所定の位置の間で移動させる分注プローブ駆動機構とを少なくとも備えたマイクロチップ処理装置において、
前記分離バッファ液充填装置として請求項1から7のいずれかに記載のものを使用することを特徴とするマイクロチップ処理装置。
A holding unit for holding a microchip having at least a separation main channel for performing analysis while the solution moves inside the plate-like member, and a separation buffer solution filling device for filling the separation buffer solution in the channel of the microchip A dispensing probe for inserting the sample or reagent into the sample container or reagent container from above and injecting the sample or reagent into a predetermined position of the microchip held by the holding unit; and the dispensing probe for the microchip In a microchip processing apparatus comprising at least a dispensing probe driving mechanism for moving between a predetermined position of a sample container and a reagent container,
A microchip processing apparatus using the separation buffer liquid filling apparatus according to any one of claims 1 to 7.
前記保持部は前記主流路の数が複数個となるようにマイクロチップを保持し、
前記主流路における前処理工程と分析工程を制御するために制御部が設けられ、
前記分注プローブは前記複数の主流路で共通に使用され、それらの主流路における分析工程に先立つ前処理工程を行なうものであり、
前記制御部は1つの主流路における前処理工程が終了すると次の主流路の前処理工程に移行するように前処理工程を主流路ごとに独立して行ない、前処理工程が終了した複数の主流路で並行して分析工程を行なうように制御する請求項8に記載のマイクロチップ処理装置。
The holding unit holds the microchip so that the number of the main flow paths is plural,
A control unit is provided to control the pretreatment process and the analysis process in the main channel,
The dispensing probe is commonly used in the plurality of main flow paths, and performs a pretreatment process prior to the analysis process in the main flow paths,
The control unit performs the pretreatment process independently for each main flow path so that the process proceeds to the pretreatment process of the next main flow path when the pretreatment process in one main flow path is completed. The microchip processing apparatus according to claim 8, wherein the microchip processing apparatus is controlled so as to perform the analysis process in parallel on the road.
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