JP2008281365A - マイクロチップ電気泳動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プローブ駆動機構を備えたマイクロチップ電気泳動装置において、再現性の高いプローブ位置補正を自動で行なう。
【解決手段】位置補正演算部５６により駆動部１８ｘ，１８ｙ，１８ｚを制御してモータ１６ｘ，１６ｙ，１６ｚを駆動させてプローブを位置補正用のターゲット上及びその周辺で移動させる。このとき、静電容量式センサ１２はターゲット上にプローブが配置されているか否かを検知する。静電容量式センサ１２の検知信号によりターゲットの周縁部の座標位置が分かる。位置補正演算部５６は静電容量式センサ１２の検知信号に基づいてターゲットの重心位置を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明はＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質等の微量試料の分離及び分析を行なうためのマイクロチップ電気泳動装置に関するものである。

マイクロチップ電気泳動では、板状部材の内部に分離用流路を含む電気泳動流路を有するマイクロチップを使用し、その分離用流路の一端側に導入されたＤＮＡ、ＲＮＡ又はタンパク質等の微量試料をその分離用流路の両端間に印加した電圧によりその分離用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、プローブを用いてマイクロチップの所定のリザーバでバッファ液の充填や排出、試料の分注を自動で行なうために、プローブを水平方向及び高さ方向で移動させるためのプローブ駆動機構を備えた装置が開発されている（特許文献１参照。）。

一方、分注ノズル先端位置の検出及び補正機能を備えた各種溶液の分注装置が報告されている。特許文献２には、分注装置において、ノズル先端の挿入穴を有する位置ずれ検出部材と、ノズル先端が検出部材に接触したことを検出する接触検出手段を設け、ノズル先端の接触の有無によってノズル先端の位置の判定や補正を行なう分注装置が開示されている。

特許文献３には、材料塗布装置において、所定方向に伸びる光軸にノズル先端を横切らせることにより、ノズル先端の直交３軸上の位置を検知し、ノズル先端位置の基準位置からのずれ量を演算する処理部を有する材料塗布装置が開示されている。

特開２００５−１０１７９号公報 特許第３２３１２６９号公報 特開２００３−１４５００４号公報

プローブ駆動機構でのプローブ位置補正は、原点位置の調整や、粗動や微動等のマニュアル操作にて調整位置近傍に目視で調整することにより行なっていた。
しかし、目視調整であるため、個人差による誤差や再現性誤差が大きいという問題があった。また、調整工数や作業者負担が大きいという問題もあった。

特許文献２においては、ノズル先端の位置確認では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の位置確認及び補正ができるのみであり、Ｚ軸方向の位置確認はできない。特許文献３における材料塗布装置は、ノズル検知センサが光学式センサであり構成が複雑となる。

そこで本発明は、プローブ駆動機構を備えたマイクロチップ電気泳動装置において、簡便に、かつ再現性の高いプローブ位置補正を自動で行なうことを目的とするものである。

本発明にかかるマイクロチップ電気泳動装置は、液体の吸引及び吐出の少なくともいずれか一方を行なうためのプローブと、そのプローブを水平方向及び高さ方向で移動させるためのプローブ駆動機構を備え、液体の吸引、吐出又は洗浄のために上記プローブが下降されるプローブ下降位置に対して所定位置に配置された位置補正用のターゲットと、上記ターゲット上に上記プローブが配置されているか否かを検知するための検知センサと、上記プローブ駆動機構を制御して上記プローブを上記ターゲット上及びその周辺で移動させ、上記検知センサの検知信号に基づいて上記ターゲットの重心位置を算出するための位置補正演算部と、を備えたものである。
プローブ駆動機構によりプローブをターゲット上及びその周辺で移動させる。このとき、検知センサはターゲット上にプローブが配置されているか否かを検知する。検知センサの検知信号によりターゲットの周縁部の座標位置が分かる。位置補正演算部は検知センサの検知信号に基づいてターゲットの重心位置を算出する。

本発明のマイクロチップ電気泳動装置において、上記検知センサは静電容量式検出器である例を挙げることができる。
上記検知センサの他の例として、通電検出器を挙げることができる。

本発明のマイクロチップ電気泳動装置において、上記位置補正演算部に以下の工程（１）から（５）を実行させて上記ターゲットの重心位置の算出をさせるプログラムを備えている例を挙げることができる。
（１）上記プローブ駆動機構を動作させて上記プローブを上記ターゲット上に配置する工程、
（２）上記プローブを上記工程（１）で配置した位置から、水平方向を構成する１軸について正及び負方向に移動させて、正及び負方向のターゲット周縁部を検知する工程、
（３）上記工程（２）で得た正及び負方向のターゲット周縁部の中心位置を算出する工程、
（４）上記工程（３）で得た中心位置において、上記ターゲットの高さ位置を検知する工程、
（５）上記工程（４）で得た前記ターゲットを検知した位置を、上記ターゲットの重心位置とする工程。

本発明のマイクロチップ電気泳動装置において、上記位置補正演算部に以下の工程（１）から（７）を実行させて上記ターゲットの重心位置の算出をさせるプログラムを備えている例を挙げることができる。
（１）上記プローブ駆動機構を動作させて上記プローブを上記ターゲット上に配置する工程、
（２）上記プローブを上記工程（１）で配置した位置から、水平方向を構成する１軸について正及び負方向に移動させて、正及び負方向のターゲット周縁部を検知する工程、
（３）上記工程（２）で得た正及び負方向のターゲット周縁部の中心位置を算出する工程、
（４）上記工程（３）で得た中心位置から、上記プローブを、水平方向を構成しかつ上記１軸と直交する軸について正及び負方向に移動させて、正及び負方向のターゲット周縁部を検知する工程、
（５）上記工程（４）で得た正及び負方向のターゲット周縁部の中心位置を算出する工程、
（６）上記（５）で得た中心位置において、上記ターゲットの高さ位置を検知する工程、
（７）上記工程（６）で得た前記ターゲットを検知した位置を、前記ターゲットの重心位置とする工程。

本発明のマイクロチップ電気泳動装置では、プローブ下降位置に対して所定位置に配置された位置補正用のターゲットと、ターゲット上にプローブが配置されているか否かを検知するための検知センサと、プローブ駆動機構を制御してプローブを上記ターゲット上及びその周辺で移動させ、検知センサの検知信号に基づいてターゲットの重心位置を算出するための位置補正演算部とを備えているようにしたので、再現性の高いプローブ位置補正を自動で行なうことができ、作業者によるプローブ位置の目視調整を無くすことにより個人差による誤差や再現性誤差を無くすことができる。

本発明のマイクロチップ電気泳動装置において、検知センサとして静電容量式検出器を用いるようにすれば、プローブをターゲットに接触させてターゲット上にプローブが配置されているか否かを検知することができる。

また、本発明のマイクロチップ電気泳動装置において、検知センサとして通電検出器を用いるようにすれば、プローブをターゲットに接触させてターゲット上にプローブが配置されているか否かを検知することができる。

また、本発明のマイクロチップ電気泳動装置において、位置補正部によるターゲットの重心位置の算出工程により、プローブの移動距離を短く、かつ、高い再現性でもってターゲット重心位置を求めることができる。
例えば、プローブ駆動機構が水平方向を構成するＸ軸、及び、高さ方向への移動のみの場合、プローブをターゲット上に確実に配置したことを確認後、プローブのＸ軸方向への移動範囲はＸ軸の正及び負方向にターゲット周縁部までの範囲となり、従来のノズル先端位置検出及び補正法より短いプローブの移動距離で済むことになる。
プローブ駆動機構が水平方向を構成し互いに直交するＸＹ軸、及び、高さ方向への移動の場合、プローブをターゲット上に確実に配置したことを確認後、ＸＹ軸方向への移動範囲は各々の軸の正及び負方向にターゲット周縁部までとなり、従来のノズル先端位置検出及び補正法より短い移動距離で済むことになる。

図１は一実施例を示すブロック図である。図２はこの実施例の構造を概略的に示す斜視図である。まず、図２を参照してこの実施例の構造について説明する。

この実施例はプローブを備えた機構として分注部２と分離バッファ充填・排出部４を備えている。分注部２はサンプルや試薬、分離バッファをマイクロチップに分注するためのものである。分離バッファ充填・排出部４はマイクロチップの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及び排出するためのものである。

分注部２は、分注プローブ６と、シリンジポンプ８と、洗浄液を収容するための洗浄液容器１０と、分注プローブ６を水平方向（ＸＹ方向）及び高さ方向（Ｚ方向）で移動させるための分注プローブ駆動機構（図２での図示は省略）を備えている。分注プローブ６は導体からなり、分注プローブ６の基端部側に静電容量式センサ（静電容量式検出器）１２が取り付けられている。図示は省略するが、分注プローブ６の下降時に分注プローブ６の先端が物体に衝突したのを検知するための衝突検知センサも備えている。分注プローブ６と洗浄液容器１０は三方電磁弁１４を介してシリンジポンプ８に接続されている。三方電磁弁１４はシリンジポンプ８を分注プローブ６又は洗浄液容器１０を切り替えて接続する。分注プローブ駆動機構は、図１に示すように、Ｘ軸モータ１６ｘ、Ｙ軸モータ１６ｙ及びＺ軸モータ１６ｚと、それらのモータの駆動を制御するためのＸ軸駆動部１８ｘ、Ｙ軸駆動部１８ｙ、Ｚ軸駆動部１８ｚを備えている。

分離バッファ充填・排出部４は、３本の吸引プローブ２０と、吸引プローブ２０に接続されたペリスタポンプ（図示は省略）と、空気吐出口２２と、空気吐出口２２に接続されたエアーポンプと、吸引プローブ２０及び空気吐出口２２を水平方向（Ｙ方向）及び高さ方向（Ｚ方向）で移動させるための吸引プローブ駆動機構（図２での図示は省略）を備えている。吸引プローブ２０及び空気吐出口２２の先端は、後述で詳細に説明するマイクロチップ３２のリザーバ４４の位置に合わせて配置されている。吸引プローブ２０は導体からなり、少なくとも、後述する吸引プローブの位置補正（以下ティーチングという）動作時に用いられる吸引プローブ２０は接地電位に接続されている。吸引プローブ駆動機構は、図１に示すように、Ｙ軸モータ２４ｙ及びＺ軸モータ２４ｚと、それらのモータの駆動を制御するためのＹ軸駆動部２６ｙ及びＺ軸駆動部２６ｚを備えている。

分注プローブ６の移動範囲内に、マイクロタイタプレート２８と、分注プローブ洗浄部３０と、４つのマイクロチップ３２と、分注プローブ用ターゲット３４と、試薬を収容するための試薬用容器（図示は省略）が配置されている。マイクロチップ３２の配置位置は吸引プローブ２０及び空気吐出口２２の移動範囲内でもある。マイクロタイタプレート２８、分注プローブ洗浄部３０、マイクロチップ３２及び試薬用容器の配置位置はプローブ下降位置を構成する。

マイクロタイタプレート２８は試料を含む溶液を収容するための複数の凹部を備えている。分注プローブ洗浄部３０は分注プローブ６を洗浄するためのものである。分注プローブ洗浄部３０には洗浄液が溢れている。分注プローブ用ターゲット３４は例えば平面形状が円形の導体からなり、接地電位に接続されている。分注プローブ用ターゲット３４の周囲に絶縁体３６が配置されている。分注プローブ用ターゲット３４の上面の重心位置はマイクロタイタプレート２８、分注プローブ洗浄部３０、マイクロチップ３２及び試薬用容器に対して所定位置に配置されている。マイクロタイタプレート２８及びマイクロチップ３２は着脱可能に配置されている。ここで、マイクロタイタプレートに代わり、試料を含む溶液を収容するための試料容器を直接電気泳動装置に設置できる試料容器設置部を設けてもよい。この場合も、試料容器設置部は分注プローブ６の移動範囲内に設ける。

図３はマイクロチップの一例を示す図である。本発明のマイクロチップ電気泳動装置に用い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ものであり、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。
図３に示すように、マイクロチップ３２は一対の透明基板（例えば石英ガラスその他のガラス基板や樹脂基板）３８ａ，３８ｂからなる。一方の基板３８ａの表面に、（Ｂ）に示すように、互いに交差する泳動用キャピラリ溝４０，４２が形成されている。他方の基板３８ｂに、（Ｃ）に示すように、キャピラリ溝４０，４２の端部に対応する位置に貫通穴からなるリザーバ４４が形成されている。（Ｃ）に示すように、両基板３８ａ，３８ｂが重ねられて接合され、例えばキャピラリ溝４０により試料の電気泳動分離用の分離流路が形成され、キャピラリ溝４２により分離流路に試料を導入するための試料導入流路が形成される。

マイクロチップ３２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に示すように、電圧を印加するための電極パターンからなる端子を予めチップ上に形成したものを使用する。
図４はマイクロチップの他の例の平面図を示す。
各リザーバ４４に電圧を印加するためにマイクロチップ３２の表面に電極パターン４６が形成されている。電極パターン４６はリザーバ４４ごとに設けられている。

図５は分離バッファ充填・排出部４における空気供給口２２とマイクロチップ３２の接続状態を概略的に示す断面図である。
空気供給口２２の先端にはＯリング等のシール２２ａが設けられている。空気供給口２２はマイクロチップ３２の１つのリザーバ４４上に押し当てられることにより、マイクロチップ３２の電気泳動流路に対して気密を保って取り付けられる。これにより空気供給口２２からエアー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４４には吸引プローブ２０が挿入され、流路から溢れ出した不用な分離バッファ液は吸入されて排出される。

図示は省略するが、この実施例のマイクロチップ電気泳動装置には、マイクロチップ３２の電気泳動流路で分離された試料成分を検出するための検出部や、マイクロチップ３２の流路に所定の電圧を印加するための電気泳動用高圧電源部も設けられている。

図６に示すように、分離バッファ充填・排出部４の吸引プローブ２０及び空気吐出口２２のティーチング時にはマイクロチップ３２に替えて治具チップ４８が配置される。治具チップ４８はマイクロチップ３２と同じ平面サイズをもつ絶縁体からなる。治具チップ４８の表面に２つの吸引プローブ用ターゲット５０が配置されている。吸引プローブ用ターゲット５０は、吸引プローブ２０が挿入される３つのリザーバ４４のうち１つのリザーバ４４と、空気吐出口２２が押し当てられるリザーバ４４に対応して設けられている。吸引プローブ用ターゲット５０は対応するリザーバ４４の中心位置と同じ位置に重心位置をもつ。吸引プローブ用ターゲット５０は導体からなり、電圧・電流モニタ部（通電検出器）５２に電気的に接続されている。電圧・電流モニタ部５２は吸引プローブ用ターゲット５０に高電圧を印加し、電圧変化及び電流変化を検出する。

図１に示すように、Ｘ軸駆動部１８ｘ、Ｙ軸駆動部１８ｙ、Ｚ軸駆動部１８ｚ、Ｙ軸駆動部２６ｙ及びＺ軸駆動部２６ｚを制御するための演算装置５４を備えている。演算装置５４には静電容量式センサ１２及び電圧・電流モニタ部５２も接続されている。演算装置５４は分注動作時や分離バッファ排出動作等に駆動部１８ｘ，１８ｙ，１８ｚ，２６ｙ，２６ｚを制御するための演算部（図示は省略）と分注プローブティーチング時ならびに吸引プローブティーチング時に駆動部１８ｘ，１８ｙ，１８ｚ，２６ｙ，２６ｚを制御するための位置補正演算部５６を備えている。

図７はこの実施例の分注プローブティーチングの動作を説明するためのフローチャートである。図１、図２及び図７を参照してこの実施例を説明する。

（ステップＳ１）位置補正演算部５６により駆動部１８ｘ，１８ｙ，１８ｚを制御してモータ１６ｘ，１６ｙ，１６ｚを駆動させて分注プローブ６をＸ軸座標、Ｙ軸座標、Ｚ軸座標について原点位置に復帰させる。

（ステップＳ２）分注プローブ６をＸ軸座標、Ｙ軸座標について分注プローブ用ターゲット３４の重心位置座標（設計値）へ移動させる。
（ステップＳ３）分注プローブ６を下降させる。このとき、静電容量式センサ１２はターゲット３４の検知動作を行なう。

（ステップＳ４）位置補正演算部５６は静電容量式センサ１２の検知信号に基づき、静電容量式センサ１２がターゲット３４を検知したかどうかを判断する。
（ステップＳ５）ステップＳ４で静電容量式センサ１２がターゲット３４を検知しなかったと判断した場合（いいえ）、位置補正演算部５６はエラー処理を行なう。

（ステップＳ６）ステップＳ４で静電容量式センサ１２がターゲット３４を検知したと判断した場合（はい）、位置補正演算部５６は分注プローブ６を現在の分注プローブ座標位置からＸ軸（＋）方向に所定距離だけ移動させた後に分注プローブ６を下降させる。

（ステップＳ７）位置補正演算部５６は静電容量式センサ１２の検知信号に基づき、ステップＳ６で静電容量式センサ１２がターゲット３４を検知したかどうかを判断する。静電容量式センサ１２がターゲット３４を検知したと判断した場合（はい）、ステップＳ６に戻る。

（ステップＳ８）ステップＳ７で位置補正演算部５６は静電容量式センサ１２がターゲット３４を検知しなかったと判断した場合（いいえ）、位置補正演算部５６は現在の分注プローブ６のＸ軸座標位置（Temp-X11）を記憶する。Ｘ軸座標位置（Temp-X11）はターゲット３４の重心位置座標（設計値）に対するＸ軸（＋）方向の周縁部に対応する。

（ステップＳ９）分注プローブ６をＸ軸座標についてターゲット３４の重心位置座標（設計値）へ移動させる。
（ステップＳ１０）分注プローブ６を現在の分注プローブ座標位置からＸ軸（−）方向に所定距離だけ移動させた後に分注プローブ６を下降させる。

（ステップＳ１１）位置補正演算部５６は静電容量式センサ１２の検知信号に基づき、ステップＳ１０で静電容量式センサ１２がターゲット３４を検知したかどうかを判断する。静電容量式センサ１２がターゲット３４を検知したと判断した場合（はい）、ステップＳ１０に戻る。

（ステップＳ１２）ステップＳ１１で位置補正演算部５６は静電容量式センサ１２がターゲット３４を検知しなかったと判断した場合（いいえ）、位置補正演算部５６は現在の分注プローブ６のＸ軸座標位置（Temp-X12）を記憶する。Ｘ軸座標位置（Temp-X12）はターゲット３４の重心位置座標（設計値）に対するＸ軸（−）方向の周縁部に対応する。

（ステップＳ１３）位置補正演算部５６はＸ軸中心座標を算出する。
Ｘ軸中心座標＝（（Temp-X11）＋（Temp-X12））／２
分注プローブ６をＸ軸中心座標に移動させる。

（ステップＳ１４）位置補正演算部５６は分注プローブ６を現在の分注プローブ座標位置からＹ軸（＋）方向に所定距離だけ移動させた後に分注プローブ６を下降させる。
（ステップＳ１５）位置補正演算部５６は静電容量式センサ１２の検知信号に基づき、ステップＳ１４で静電容量式センサ１２がターゲット３４を検知したかどうかを判断する。静電容量式センサ１２がターゲット３４を検知したと判断した場合（はい）、ステップＳ１４に戻る。

（ステップＳ１６）ステップＳ１５で位置補正演算部５６は静電容量式センサ１２がターゲット３４を検知しなかったと判断した場合（いいえ）、位置補正演算部５６は現在の分注プローブ６のＹ軸座標位置（Temp-Y11）を記憶する。Ｙ軸座標位置（Temp-Y11）はターゲット３４のＸ軸中心座標でのＹ軸（＋）方向の周縁部に対応する。

（ステップＳ１７）分注プローブ６をＹ軸座標についてターゲット３４の重心位置座標（設計値）へ移動させる。
（ステップＳ１８）分注プローブ６を現在の分注プローブ座標位置からＹ軸（−）方向に所定距離だけ移動させた後に分注プローブ６を下降させる。

（ステップＳ１９）位置補正演算部５６は静電容量式センサ１２の検知信号に基づき、ステップＳ１８で静電容量式センサ１２がターゲット３４を検知したかどうかを判断する。静電容量式センサ１２がターゲット３４を検知したと判断した場合（はい）、ステップＳ１８に戻る。

（ステップＳ２０）ステップＳ１９で位置補正演算部５６は静電容量式センサ１２がターゲット３４を検知しなかったと判断した場合（いいえ）、位置補正演算部５６は現在の分注プローブ６のＹ軸座標位置（Temp-Y12）を記憶する。Ｙ軸座標位置（Temp-Y12）はターゲット３４のＸ軸中心座標でのＹ軸（−）方向の周縁部に対応する。

（ステップＳ２１）位置補正演算部５６はＹ軸中心座標を算出する。
Ｙ軸中心座標＝（（Temp-Y11）＋（Temp-Y12））／２
分注プローブ６をＹ軸中心座標に移動させる。これにより、ターゲット３４のＸ軸中心座標及びＹ軸中心座標を得る。分注プローブ６はＸ軸中心座標及びＹ軸中心座標に配置される。

（ステップＳ２２）分注プローブ６を下降させて、衝突検知センサによりターゲット３４上面のＺ軸座標を検知する。
（ステップＳ２３）位置補正演算部５６はターゲット３４上面のＸ軸中心座標、Ｙ軸中心座標及びＺ軸座標、すなわち、ターゲット３４の重心位置座標（補正値）を記憶する。
（ステップＳ２４）分注プローブ６をＸ軸座標、Ｙ軸座標、Ｚ軸座標について原点位置に復帰させて分注プローブティーチング動作を終了する。ターゲット３４上面のＸ軸中心座標、Ｙ軸中心座標及びＺ軸座標に基づいて、マイクロタイタプレート２８の凹部や分注プローブ洗浄部３０、試薬用容器の位置を計算により求める。

このとき、ターゲット３４の平面形状としては、円形に限定されるものではなく、ＸＹ平面に略平行な面を有し、少なくともステップＳ６での移動方向であるＸ軸と直交する軸、すなわちＹ軸に対して対称の形状であればよく、円形のほか、例えば矩形などが挙げられる。このような形状とすることで、ステップＳ４でターゲットを検知した位置が、ターゲット上のいかなる位置であっても、常に一定した位置のターゲット重心位置を算出することができる。

図８はこの実施例の吸引プローブティーチングの動作を説明するためのフローチャートである。図１、図６及び図８を参照してこの実施例を説明する。

（ステップＳ３１）マイクロチップ３２の配置位置にマイクロチップ３２に替えて治具チップ４８を配置する。図６は１つの治具チップ４８を配置した状態を示す。位置補正演算部５６により駆動部２６ｙ，２６ｚを制御してモータ２４ｙ，２４ｚを駆動させて吸引プローブ２０及び空気吐出口２２をＹ軸座標、Ｚ軸座標について原点位置に復帰させる。

（ステップＳ３２）検知対象とする吸引プローブ２０がＹ軸座標について吸引プローブ用ターゲット５０の重心位置座標（設計値）に位置するように吸引プローブ２０及び空気吐出口２２を移動させる。

（ステップＳ３３）吸引プローブ２０及び空気吐出口２２を下降させる。このとき、電圧・電流モニタ部５２はターゲット５０に電圧を印加し、電圧変化及び電流変化を検出する。吸引プローブ２０がターゲット５０に接触すると電流が流れる。このとき、ターゲット５０に印加する電圧としては、プローブ２０がターゲット５０に接触して流れる電流が一定の検知レベルに達し、かつ過大とならない範囲で当業者により適宜選択することができる。

（ステップＳ３４）位置補正演算部５６は電圧・電流モニタ部５２の検知信号に基づき、電圧・電流モニタ部５２が吸引プローブ２０を検知したかどうかを判断する。
（ステップＳ３５）ステップＳ３４で電圧・電流モニタ部５２が吸引プローブ２０を検知しなかったと判断した場合（いいえ）、位置補正演算部５６はエラー処理を行なう。

（ステップＳ３６）ステップＳ３４で電圧・電流モニタ部５２が吸引プローブ２０を検知したと判断した場合（はい）、位置補正演算部５６は吸引プローブ２０を現在の吸引プローブ座標位置からＹ軸（＋）方向に所定距離だけ移動させた後に吸引プローブ２０を下降させる。

（ステップＳ３７）位置補正演算部５６は電圧・電流モニタ部５２の検知信号に基づき、電圧・電流モニタ部５２が吸引プローブ２０を検知したかどうかを判断する。電圧・電流モニタ部５２が吸引プローブ２０を検知したと判断した場合（はい）、ステップＳ３６に戻る。

（ステップＳ３８）ステップＳ３７で位置補正演算部５６は電圧・電流モニタ部５２が吸引プローブ２０を検知しなかったと判断した場合（いいえ）、位置補正演算部５６は現在の吸引プローブ２０のＹ軸座標位置（Temp-Y21）を記憶する。Ｙ軸座標位置（Temp-Y21）はターゲット５０の重心位置座標（設計値）に対するＹ軸（＋）方向の周縁部に対応する。

（ステップＳ３９）吸引プローブ２０をＹ軸座標についてターゲット５０の重心位置座標（設計値）へ移動させる。
（ステップＳ４０）吸引プローブ２０を現在の吸引プローブ座標位置からＹ軸（−）方向に所定距離だけ移動させた後に吸引プローブ２０を下降させる。

（ステップＳ４１）位置補正演算部５６は電圧・電流モニタ部５２の検知信号に基づき、ステップＳ４０で電圧・電流モニタ部５２がターゲット５０を検知したかどうかを判断する。電圧・電流モニタ部５２がターゲット５０を検知したと判断した場合（はい）、ステップＳ４０に戻る。

（ステップＳ４２）ステップＳ４１で位置補正演算部５６は電圧・電流モニタ部５２がターゲット５０を検知しなかったと判断した場合（いいえ）、位置補正演算部５６は現在の吸引プローブ２０のＹ軸座標位置（Temp-Y22）を記憶する。Ｙ軸座標位置（Temp-Y22）はターゲット５０の重心位置座標（設計値）に対するＹ軸（−）方向の周縁部に対応する。

（ステップＳ４３）位置補正演算部５６はＹ軸中心座標を算出する。
Ｙ軸中心座標＝（（Temp-Y21）＋（Temp-Y22））／２
吸引プローブ２０をＹ軸中心座標に移動させる。これにより、ターゲット５０のＹ軸中心座標を得る。

（ステップＳ４４）吸引プローブ２０を下降させて、電圧・電流モニタ部５２によりターゲット５０上面のＺ軸座標を検知する。
（ステップＳ４５）位置補正演算部５６はターゲット５０上面のＹ軸中心座標及びＺ軸座標、すなわち、ターゲット５６の重心位置座標（補正値）を記憶する。
（ステップＳ４６）吸引プローブ２０をＹ軸座標、Ｚ軸座標について原点位置に復帰させて吸引プローブティーチング動作を終了する。

このとき、ターゲット５０の平面形状としては、円形に限定されるものではなく、ＸＹ平面に略平行な面を有し、周縁部の位置から重心位置を求めることができる形状であればよい。例えば矩形など、他の形状であってもよい。

この吸引プローブティーチング動作を１箇所のマイクロチップ配置位置について行なってその吸引プローブ位置補正情報に基づいて他のマイクロチップ配置位置のリザーバ位置を得るようにしてもよいし、すべてのマイクロチップ配置位置について治具チップ４８を配置して吸引プローブティーチング動作を行なってもよい。

また、治具チップ４８を用いてマイクロチップ３２のリザーバ４４の位置に対する分注プローブティーチングを行なう。そのとき、治具チップ４８のターゲット５０を接地電位にし、図１、図２及び図７を参照して説明したターゲット３４に対する分注プローブティーチング動作と同様にしてマイクロチップ３２のリザーバ４４の位置に対する分注プローブティーチングを行なう。
なお、マイクロチップ３２のリザーバ４４の位置は分注プローブ用ターゲット３４の重心位置座標に基づいて算出することもできる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、形状、材料、配置などは一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
例えば、上記分注プローブティーチングにおいて、Ｘ軸中心座標とＹ軸中心座標の算出順序は問わない。
また、上記分注プローブティーチングにおいて、例えば、Ｘ座標位置（Temp-X11）を求める際には、プローブのＸ方向へターゲットと接触移動させながら、静電容量検出器の検出値を測定し、検出値に変化が生じた位置を（Temp-X11）としてもよい。

例えば、上記実施例ではターゲット３４，５０として導体からなるものを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ターゲットは絶縁体からなり、ターゲット周囲に導体が配置されている構成でもよい。
また、ターゲット３４，５０の個数は実施例に限定されるものではなく、２つ以上の分注プローブ用ターゲットを備えていてもよいし、１つ又は３つ以上の吸引プローブ用ターゲットを備えていてもよい。

また、分注プローブ用ターゲット３４は装置に固定されたものに限定されるものではなく、例えばマイクロタイタプレート２８の凹部位置に対応するターゲットを備えた治具プレートをマイクロタイタプレート２８に替えて配置するなど、分注プローブ用ターゲットは着脱可能なものであってもよい。
また、吸引プローブ用ターゲット５０は着脱可能なものに限定されるものではなく、予め装置に固定されていてもよい。

一実施例を示すブロック図である。 同実施例の装置全体の構造を概略的に示す斜視図である。 マイクロチップの一例を示す図であり、（Ａ），（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図である。 マイクロチップの他の例を示す平面図である。 分離バッファ充填・排出部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。 治具チップを装着した状態の装置全体の構造を概略的に示す斜視図である。 分注プローブティーチングの動作を説明するためのフローチャートである。 吸引プローブティーチングの動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

２ 分注部
４ 分離バッファ充填・排出部
６ 分注プローブ
１２ 静電容量式センサ
２０ 吸引プローブ
３４ 分注プローブ用ターゲット
５０ 吸引プローブ用ターゲット
５２ 電圧・電流モニタ部
５６ 位置補正演算部

Claims (4)

1. 液体の吸引及び吐出の少なくともいずれか一方を行なうためのプローブと、そのプローブを水平方向及び高さ方向で移動させるためのプローブ駆動機構を備えたマイクロチップ電気泳動装置において、
   液体の吸引、吐出又は洗浄のために前記プローブが下降されるプローブ下降位置に対して所定位置に配置された位置補正用のターゲットと、
   前記ターゲット上に前記プローブが配置されているか否かを検知するための検知センサと、
   前記プローブ駆動機構を制御して前記プローブを前記ターゲット上及びその周辺で移動させ、前記検知センサの検知信号に基づいて前記ターゲットの重心位置を算出するための位置補正演算部と、を備えたことを特徴とするマイクロチップ電気泳動装置。
2. 前記検知センサは静電容量式検出器もしくは通電検出器である請求項１に記載のマイクロチップ電気泳動装置。
3. 前記位置補正演算部に以下の工程（１）から（５）を実行させて前記ターゲットの重心位置の算出をさせるプログラムを備えた請求項１又は２に記載のマイクロチップ電気泳動装置。
   （１）前記プローブ駆動機構を動作させて前記プローブを前記ターゲット上に配置する工程、
   （２）前記プローブを前記工程（１）で配置した位置から、水平方向を構成する１軸について正及び負方向に移動させて、正及び負方向のターゲット周縁部を検知する工程、
   （３）前記工程（２）で得た正及び負方向のターゲット周縁部の中心位置を算出する工程、
   （４）前記工程（３）で得た中心位置において、前記ターゲットの高さ位置を検知する工程、
   （５）前記工程（４）で得た前記ターゲットを検知した位置を前記ターゲットの重心位置とする工程。
4. 前記位置補正演算部に以下の工程（１）から（７）を実行させて前記ターゲットの重心位置の算出をさせるプログラムを備えた請求項１又は２に記載のマイクロチップ電気泳動装置。
   （１）前記プローブ駆動機構を動作させて前記プローブを前記ターゲット上に配置する工程、
   （２）前記プローブを前記工程（１）で配置した位置から、水平方向を構成する１軸について正及び負方向に移動させて、正及び負方向のターゲット周縁部を検知する工程、
   （３）前記工程（２）で得た正及び負方向のターゲット周縁部の中心位置を算出する工程、
   （４）前記工程（３）で得た中心位置から、前記プローブを、水平方向を構成しかつ前記１軸と直交する軸について正及び負方向に移動させて、正及び負方向のターゲット周縁部を検知する工程、
   （５）前記工程（４）で得た正及び負方向のターゲット周縁部の中心位置を算出する工程、
   （６）前記工程（５）で得た中心位置において、前記ターゲットの高さ位置を検知する工程、
   （７）前記工程（６）で得た前記ターゲットを検知した位置を、前記ターゲットの重心位置とする工程。

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