JP2008261731A

JP2008261731A - Micro pipetter tip edge, micro pipetter tip, and micro pipetter

Info

Publication number: JP2008261731A
Application number: JP2007104728A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Tanaka; 寿幸田中
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2007-04-12
Filing date: 2007-04-12
Publication date: 2008-10-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To omit or simplify a pre-processing process, reduce the cost, and improve the productivity by improving a micro pipetter. <P>SOLUTION: The pipetter tip edge 4 is filled with polymeric material 5 that is made of an inclusion compound including an ion or contains the inclusion compound. The polymeric material typically has a thin film shape, but may have a fiber shape. A lid body 6 having a hole is disposed on the opposite side to the edge of the pipetter tip edge 4 so that the polymeric material 5 does not flow into a pipetter tip solution storage section 3. The target ion contained in the solution is included in the polymeric material 5 when the solution is sucked, and is included in the polymeric material 5 when the solution is delivered. By selecting the material of the polymeric material 5 suitably, the target ion can be selectively removed from the solution. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、マイクロピペッタチップ先端部、マイクロピペッタチップ、及びマイクロピペッタに関するものである。 The present invention relates to a micro pipettor chip tip, a micro pipettor chip, and a micro pipetter.

血液検査をはじめとした生体検査においては、微量の被検試料液でいかに精度の高い検査が行えるかが鍵となる。そこで試料液内に含まれる不純物イオンを除去する前処理工程が必要となる。前処理工程においては、イオン交換樹脂を内部に有する装置等を用いて、不純物イオンを除去している。
特開平１０−２９０９２７号公報特開昭６１−２６６９５２号公報 In biological tests such as blood tests, the key is how highly accurate tests can be performed with a small amount of sample liquid. Therefore, a pretreatment process for removing impurity ions contained in the sample solution is required. In the pretreatment step, impurity ions are removed using an apparatus having an ion exchange resin inside.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-290927 JP-A-61-266952

しかしながら、大量の被検試料を扱う場合、このような前処理工程を設けることは、前処理工程に時間とコストがかかり生産性向上において、大きな障害となっている。 However, when dealing with a large amount of test sample, providing such a pretreatment step is time-consuming and costly for the pretreatment step, which is a major obstacle in improving productivity.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、被検試料液を吸い上げて他の場所に移す作用をするマイクロピペッタを改良することにより、前処理工程を省略、又は簡略化し、コストの削減と生産性の向上を図ることを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and by improving the micropipette that works to suck up the sample liquid and transfer it to another place, the pretreatment process can be omitted or simplified, and the cost can be reduced. The problem is to reduce production and improve productivity.

前記課題を解決するための第１の手段は、溶液を吸い上げて採取するマイクロピペッタに用いられるマイクロピペッタチップの先端部であって、内部に、包接化合物からなる、又は包接化合物を含有する高分子物質が存在することを特徴とするマイクロピペッタチップ先端部である。 A first means for solving the above problems is a tip portion of a micropipette tip used for a micropipette that sucks and collects a solution, and is composed of an inclusion compound or contains an inclusion compound. A tip portion of a micropipetta chip characterized by the presence of a polymer substance contained therein.

前記課題を解決するための第２の手段は、溶液を吸い上げて採取するマイクロピペッタに用いられるマイクロピペッタチップの先端部であって、その内壁に包接化合物の単分子膜が形成されており、かつ、包接化合物からなる、又は包接化合物を含有する高分子物質が、前記マイクロピペッタチップ先端部の内部に存在することを特徴とするマイクロピペッタチップ先端部である。 A second means for solving the above problem is a tip portion of a micropipette tip used for a micropipette for sucking and collecting a solution, and a monomolecular film of an inclusion compound is formed on the inner wall thereof. In addition, the tip of the micropipette tip is characterized in that a polymer substance made of or containing the clathrate compound is present inside the tip of the tip of the micropipette tip.

前記課題を解決するための第３の手段は、前記第２の手段であって、前記包接化合物の単分子膜が、自己組織化により形成されていることを特徴とするものである。 A third means for solving the above-mentioned problem is the second means, characterized in that the monomolecular film of the inclusion compound is formed by self-assembly.

前記課題を解決するための第４の手段は、前記第２の手段であって、前記包接化合物の単分子膜と前記マイクロピペッタチップ先端部の内壁の結合が、共有結合であることを特徴とするものである。 The fourth means for solving the above-mentioned problem is the second means, wherein the bond between the monomolecular film of the inclusion compound and the inner wall of the tip of the micropipette tip is a covalent bond. It is a feature.

前記課題を解決するための第５の手段は、前記第１の手段から第４の手段のいずれかであって、前記包接化合物がクラウンエーテル類であることを特徴とするものである。 A fifth means for solving the above-mentioned problems is any one of the first to fourth means, wherein the clathrate compound is a crown ether.

前記課題を解決するための第６の手段は、前記第１の手段から第５の手段のいずれかのマイクロピペッタチップ先端部を有することを特徴とするマイクロピペッタチップである。 A sixth means for solving the above-mentioned problem is a micropipette chip characterized by having a micropipette chip tip portion of any one of the first to fifth means.

前記課題を解決するための第７の手段は、前記第６の手段のマイクロピペッタチップを有することを特徴とするマイクロピペッタである。 A seventh means for solving the above-mentioned problems is a micropipette having the micropipetter chip of the sixth means.

本発明によれば、被検試料液を吸い上げて他の場所に移す作用をするマイクロピペッタを改良することにより、前処理工程を省略、又は簡略化し、コストの削減と生産性の向上を図ることができる。 According to the present invention, by improving the micropipette that works to suck up the sample liquid and transfer it to another place, the pretreatment process is omitted or simplified, and the cost is reduced and the productivity is improved. be able to.

以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１例であるマイクロピペッタの概要を示す図である。マイクロピペッタは、溶液を吸引する吸引機構を有する本体部１と、その先に嵌め込まれて使用されるピペッタチップ２から成り立っている。嵌め込みの機構は図示を省略しているが、太さの違う管を嵌め込む単純な機構と同じである。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a micropipette which is an example of an embodiment of the present invention. The micropipette is composed of a main body 1 having a suction mechanism for sucking a solution, and a pipettor chip 2 that is used by being fitted on the tip. Although the fitting mechanism is not shown, it is the same as a simple mechanism for fitting pipes having different thicknesses.

ピペッタチップ２は、ピペッタチップ溶液保存部３とピペッタチップ先端部４とから成り立っている。これらは一体形成される場合もあるが、この実施の形態においては、ピペッタチップ溶液保存部３にピペッタチップ先端部４を嵌め込んで使用している。ピペッタチップ溶液保存部３とピペッタチップ先端部４とを一体形成したものも本発明の範囲に含まれる。 The pipettor chip 2 includes a pipettor chip solution storage unit 3 and a pipettor chip tip 4. Although these may be integrally formed, in this embodiment, the pipettor chip tip 4 is fitted into the pipettor chip solution storage unit 3 and used. The pipetter chip solution storage unit 3 and the pipettor chip tip 4 are integrally formed within the scope of the present invention.

ピペッタチップ先端部４は、その先端が溶液中に浸漬され、溶液をピペッタチップ溶液保存部３中に汲み上げるものであり、ピペッタチップ溶液保存部３は汲み上げた溶液をその中に一時的に保存しておくものである。ピペッタチップ先端部４は、先の尖った中空円筒型をしており、ピペッタチップ溶液保存部３は、中空の裁頭円錐形をしている。汲み上げられた溶液は、本体部１中のノブを押すことによって、再びピペッタチップ先端部４を通って外部に流出する。 The tip of the pipettor tip 4 is immersed in the solution, and the solution is pumped into the pipettor tip solution storage unit 3, and the pipettor tip solution storage unit 3 temporarily stores the pumped solution therein. It is. The pipettor tip tip 4 has a pointed hollow cylindrical shape, and the pipettor tip solution storage unit 3 has a hollow truncated cone shape. The pumped solution flows out to the outside again through the pipettor tip 4 by pushing the knob in the main body 1.

図２は、本発明の実施の形態の第１の例であるピペッタチップ先端部４の概要を示す図である。ピペッタチップ先端部４の中には、イオンを包接する包接化合物からなる、又は包接化合物を含有する高分子物質５が充填されている。高分子物質は典型的には薄膜状のものであるが、繊維状のものであってもよい。ピペッタチップ先端部４の先端部と反対側には孔の空いた蓋体６が設けられ、高分子物質５がピペッタチップ溶液保存部３内に流入しないようになっている。蓋体６が無くても高分子物質５がピペッタチップ溶液保存部３内に流入する恐れがないときは、あえて蓋体６を設ける必要はない。 FIG. 2 is a diagram showing an outline of the pipettor tip end 4 which is the first example of the embodiment of the present invention. The pipette tip end portion 4 is filled with a polymer material 5 made of or containing an inclusion compound that includes ions. The polymer substance is typically in the form of a thin film, but may be in the form of a fiber. A lid 6 having a hole is provided on the opposite side of the tip end portion of the pipettor tip 4 so that the polymer substance 5 does not flow into the pipettor tip solution storage unit 3. If there is no possibility that the polymer substance 5 flows into the pipettor chip solution storage unit 3 even without the lid 6, it is not necessary to provide the lid 6.

溶液中に含まれる目的のイオンは、溶液の吸入の際に高分子物質５に包接され、さらに、溶液が吐出されるときにも高分子物質５に包接される。よって、高分子物質５の物質を適当に選んでおくことにより、目的とするイオンを選択的に溶液中から除去することができる。 The target ions contained in the solution are included in the polymer material 5 when the solution is inhaled, and further included in the polymer material 5 when the solution is discharged. Therefore, the target ion can be selectively removed from the solution by appropriately selecting the polymer material 5.

図３は、本発明の実施の形態の第２の例であるピペッタチップ先端部４の概要を示す図である。これは、第１の実施の形態であるピペッタチップ先端部４の内壁に、包接化合物の単分子膜７を形成したものであり、その他の部分は第１の実施の形態と同じであるので、同じ部分の説明を省略し、異なる部分のみの説明を行う。 FIG. 3 is a diagram showing an outline of the pipettor tip end portion 4 which is the second example of the embodiment of the present invention. This is the one in which the monomolecular film 7 of the clathrate compound is formed on the inner wall of the tip end portion 4 of the pipetter chip according to the first embodiment, and the other parts are the same as in the first embodiment. The description of the same part is omitted, and only the different part is described.

包接化合物の単分子膜７は、後に実施例で示すように、少なくともその一端に包接基を有し、他端がガラスと共有結合を形成すると共に、その基同士が共有結合を形成する化合物をピペッタチップ先端部４内に浸漬することにより、自己組織化により形成され、ピペッタチップ先端部４の内壁を構成するガラスと結合される。ガラスとの結合には、配位結合、イオン結合もあるが、結合の強さの面からは、共有結合で結合させるのが有利である。 The monomolecular film 7 of the clathrate compound has an clathrate group at least at one end and forms a covalent bond with the glass at the other end, and the groups form a covalent bond with each other, as will be shown later in the examples. By immersing the compound in the pipettor tip 4, the compound is formed by self-assembly and is combined with the glass constituting the inner wall of the pipettor tip 4. Coupling with glass includes coordinate bonding and ionic bonding, but from the viewpoint of the strength of bonding, it is advantageous to bond with glass.

包接化合物単分子膜形成においてガラス基板との結合部は、加水分解によりＯＨ基を生成してガラス上のＯＨ基と反応する基であればよく、特に制限はない。この様なものとしては、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリプロピシシランなどがある。カリウムイオンを吸着する包接化合物構造式の例を以下に示す。この化合物は、ＯＨ基がガラスのＯＨ基と反応して脱水反応によりSi−ＯＨの共有結合を形成すると共に、分子同士のＯＨ基が反応して脱水反応によりSi−Ｏ−Siの共有結合を形成し、単分子膜となる。よって、ガラス表面に高分子化合物の単分子膜が形成される。

In the clathrate compound monomolecular film formation, the bonding portion with the glass substrate is not particularly limited as long as it is a group that generates an OH group by hydrolysis and reacts with the OH group on the glass. Examples of such a material include trimethoxysilane, triethoxysilane, and tripropicisilane. Examples of clathrate structural formulas that adsorb potassium ions are shown below. In this compound, OH groups react with glass OH groups to form Si—OH covalent bonds by dehydration reaction, and OH groups between molecules react to form Si—O—Si covalent bonds by dehydration reaction. Form a monomolecular film. Thus, a monomolecular film of the polymer compound is formed on the glass surface.

このように、ピペッタチップ先端部４の内壁に包接化合物の単分子膜７を設けることにより、管壁を通る溶液中のイオンが包接されやすくなる。 As described above, by providing the monomolecular film 7 of the clathrate compound on the inner wall of the tip end portion 4 of the pipetter chip, ions in the solution passing through the tube wall are easily clathrated.

図４は、本発明の実施の形態の第３の例であるピペッタチップ先端部４の概要を示す図である。これは、第２の実施の形態であるピペッタチップ先端部４の変形例である。この実施の形態においては、ピペッタチップ先端部４の中全体に高分子物質５が設けられておらず、孔の空いた下部ストッパ８が設けられており、蓋体６と下部ストッパ８との間に高分子物質５が充填されている。その作用効果は、第２の実施の形態であるピペッタチップ先端部４と同じである。又、この例から包接化合物の単分子膜７を取り去れば、第１の実施の形態であるピペッタチップ先端部４の変形例となり、その作用効果は第１の実施の形態であるピペッタチップ先端部４と同じである。 FIG. 4 is a diagram showing an outline of the pipettor tip end 4 which is the third example of the embodiment of the present invention. This is a modification of the pipettor tip end portion 4 according to the second embodiment. In this embodiment, the polymer material 5 is not provided in the entire tip of the pipettor tip 4, and a lower stopper 8 having a hole is provided, and the gap between the lid 6 and the lower stopper 8 is provided. The polymer material 5 is filled. The operational effect is the same as that of the pipettor tip end 4 according to the second embodiment. Further, if the monomolecular film 7 of the clathrate compound is removed from this example, it becomes a modified example of the pipettor tip end part 4 according to the first embodiment, and its effect is the pipettor tip end part according to the first embodiment. Same as 4.

なお、以上の実施の形態のピペッタチップ先端部４において、包接化合物の包接基は、鎖の先端部にある必要はなく、鎖の途中に存在するようなものであってもよい。また、高分子化合物は、包接化合物のみからなるもので無くてもよく、包接化合物と他の化合物の混合物からなるものであってもよい。 In the pipettor tip end portion 4 of the above embodiment, the inclusion group of the inclusion compound does not need to be at the end portion of the chain, and may be present in the middle of the chain. In addition, the polymer compound may not be composed only of the inclusion compound, and may be composed of a mixture of the inclusion compound and another compound.

このようなピペッタチップ先端部４は、単独でも製造販売可能であり、ピペッタチップ溶液保存部３と組み合わせて製造したり、ピペッタチップ溶液保存部３と組み合わせて販売したりすることができる。又、使用に際しては、ピペッタチップ溶液保存部３及び本体部１と組み合わせて使用されることは言うまでもない。ピペッタチップ先端部４は、包接化合物の単分子膜７を形成しないときは、ガラスやポリプロピレンで製造可能であるが、包接化合物の単分子膜７を形成する場合には、ガラスを用いることが好ましい。又、ピペッタチップ溶液保存部３は、通常、ポリプロピレンで製造される。 Such a pipettor chip tip 4 can be manufactured and sold independently, and can be manufactured in combination with the pipettor chip solution storage unit 3 or sold in combination with the pipettor chip solution storage unit 3. Needless to say, the pipettor chip solution storage unit 3 and the main unit 1 are used in combination. The pipettor tip 4 can be made of glass or polypropylene when the clathrate monolayer 7 is not formed, but glass can be used when the clathrate monolayer 7 is formed. preferable. The pipettor chip solution storage unit 3 is usually made of polypropylene.

代表的で好ましい包接化合物としては、クラウンエーテル化合物がある。クラウンエーテル化合物として、12-crown-4, 15-crown-5, 18-crown-6, Benzo-12-crown-4, Benzo-15-crown-5, Benzo-18-crown-6, Dicyclohexyl 18-crown-6, Dibenzo -18-crown-6などがある。 A typical and preferred inclusion compound is a crown ether compound. As crown ether compounds, 12-crown-4, 15-crown-5, 18-crown-6, Benzo-12-crown-4, Benzo-15-crown-5, Benzo-18-crown-6, Dicyclohexyl 18- Crown-6, Dibenzo-18-crown-6, etc.

上記のクラウンエーテル類が捕捉するイオンとしては、Liイオン、Naイオン、Ｋイオン、Pbイオン、Srイオン、Baイオンが挙げられる。一例として、Naイオン検査時におけるＫイオンの分離除去に本発明のピペッタチップを用いる例を説明する。 Examples of ions captured by the crown ethers include Li ions, Na ions, K ions, Pb ions, Sr ions, and Ba ions. As an example, an example in which the pipettor tip of the present invention is used for separating and removing K ions during Na ion inspection will be described.

18-crown-6とＫイオンとの錯形成反応は以下の式で表され、その錯安定度定数をＫとすると、Log Ｋ = 2.1となり、18-crown-6とNaイオンのLog Ｋ = 0.8に比べて高く、選択的なイオン吸着が可能となる。

The complex formation reaction between 18-crown-6 and K ions is expressed by the following formula. When the complex stability constant is K, Log K = 2.1, and 18-crown-6 and Na ions Log K = 0.8 As compared with the above, it is possible to selectively adsorb ions.

（１）包接化合物単分子膜の作成
まず中空のガラス製５ml用ピペッタチップ先端部を、１wt％のBenzo-18-crown-6 末端修飾シリカ（化1として示された化合物）のメタノール溶液に、Dip Coaterを利用して30 s浸漬し、600 mm/minで引き上げた。Dip後のガラス基板を100℃で２時間乾燥機を用いて乾燥させことにより、結合を進行させ、管壁への包接化合物単分子膜形成を行った。 (1) Preparation of clathrate monolayer First, the tip of a hollow glass 5ml pipettor tip is placed in a methanol solution of 1wt% Benzo-18-crown-6 end-modified silica (compound shown as chemical formula 1). It was immersed for 30 s using a Dip Coater and pulled up at 600 mm / min. The glass substrate after the dip was dried at 100 ° C. for 2 hours using a dryer, so that the bonding proceeded, and the inclusion compound monomolecular film was formed on the tube wall.

（２）包接化合物含有高分子膜の作成
18-crown-6、ポリ塩化ビニル、セバシン酸ジオクチル、テトラヒドラフランを混合して、混合液を乾燥させることにより、Benzo-18-crown6を含有する高分子膜を作成した。 (2) Creation of inclusion compound-containing polymer film
A polymer film containing Benzo-18-crown6 was prepared by mixing 18-crown-6, polyvinyl chloride, dioctyl sebacate, and tetrahydrafuran and drying the mixture.

（３）ピペッタチップの形成
（１）で形成したピペッタチップ先端部の内部に（２）で形成した高分子膜を充填し、図２に示すようなピペッタチップ先端部を完成させた。そして、５ml用ピペッタチップの溶液保存部に嵌め込み、ピペッタチップを完成させた。 (3) Formation of pipettor chip The inside of the pipettor chip tip formed in (1) was filled with the polymer film formed in (2) to complete the pipettor chip tip as shown in FIG. Then, the pipetter chip was completed by fitting into the solution storage part of the 5 ml pipettor chip.

（４）不純物イオン除去方法及び除去確認
上記において作成した５ml用ピペッターチップを市販のピペッターに取り付け、１mol/lのNaイオンとＫイオンの混合溶液をピペッターを用いて10 ml採取し、別容器への吐出を行った。吐出後の溶液について、市販のカリウムセンサーによりＫイオン濃度を測定すると、0.01mol/lであった。99％のＫイオンが除去されていることが確認された。Naイオン量は変化がないことが確認された。 (4) Impurity ion removal method and removal confirmation Attach the 5 ml pipettor tip prepared above to a commercially available pipettor and collect 10 ml of 1 mol / l Na ion and K ion mixed solution using a pipetter and put into a separate container. Was discharged. With respect to the solution after ejection, the K ion concentration measured by a commercially available potassium sensor was 0.01 mol / l. It was confirmed that 99% of K ions were removed. It was confirmed that the amount of Na ions did not change.

本発明の実施の形態の１例であるマイクロピペッタの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the micropipette which is an example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第１の例であるピペッタチップ先端部の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the pipetter tip front-end | tip part which is the 1st example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第２の例であるピペッタチップ先端部の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the pipetter tip front-end | tip part which is the 2nd example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第３の例であるピペッタチップ先端部の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the pipetter tip front-end | tip part which is the 3rd example of embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１…本体部、２…ピペッタチップ、３…ピペッタチップ溶液保存部、４…ピペッタチップ先端部、５…高分子物質、６…蓋体、７…包接化合物の単分子膜、８…下部ストッパ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main-body part, 2 ... Pipetter chip | tip, 3 ... Pipetter chip | tip solution preservation | save part, 4 ... Pipetter chip | tip tip part, 5 ... High molecular substance, 6 ... Lid body, 7 ... Monomolecular film of inclusion compound, 8 ... Lower stopper

Claims

A tip of a micropipette tip used for a micropipette for sucking up and collecting a solution, characterized in that a polymer substance made of or containing an inclusion compound exists inside Micropipetta tip tip.

A tip portion of a micropipette tip used for a micropipette that sucks and collects a solution, and a monomolecular film of an inclusion compound is formed on the inner wall thereof, and is made of an inclusion compound or is an inclusion A tip of a micropipette tip, wherein a polymer substance containing a compound is present in the tip of the tip of the micropipette tip.

The tip portion of the micropipetta chip according to claim 2, wherein the monomolecular film of the clathrate compound is formed by self-assembly.

The micropipette tip end portion according to claim 2 or 3, wherein the monomolecular film of the clathrate compound and the inner wall of the micropipette tip end portion are covalent bonds.

The micropipetta tip end portion according to any one of claims 1 to 4, wherein the clathrate compound is a crown ether.

A micropipette tip having the tip portion of the micropipette tip according to any one of claims 1 to 5.

A micropipette having the micropipetta chip according to claim 6.