JP2009030987A - 液体試料分注装置、生化学反応装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プラスティック材料からなるピペットチップをピペットに装着して液体試料の分注操作を行う分注装置において、ピペットチップへの塵埃等の付着を防止することで正確に液体のハンドリングを行うことができる分注装置およびこの分注装置を備える生化学検査装置を提供すること。
【解決手段】ピペットチップを装着して用いるピペット機構を備え、１つ以上の容器に入った液体試料を分注する分注装置において、ピペットチップに帯電した静電気を除去する静電気除去装置を設けた分注装置。さらには、静電気除去装置を設けた分注装置と、反応容器を設置可能な１乃至複数の反応ユニットと、反応用の試薬を収容する試薬容器の設置台とを備える生化学検査装置。
【選択図】図１

Description

本発明は液体試料分注装置に関するものである。また、液体試料分注装置を備える生化学反応装置に関する。

生化学分野、特には遺伝子診断関連分野においては、遺伝子の増幅、ハイブリダイゼーションなど各種の処理が行われる。これらの処理は通常多くの種類の試料を系統的に処理する場合が多いため、同じ試料を分注して使用することが多い。このような操作を自動で行う装置もあり、例えば特許文献１などがあげられる。また分注だけでなく、特許文献２などで開示されているように各種試験も自動で行う装置が開示されている。さらに特許文献３では自動分析装置において、反応容器を除電する装置が開示されている。
特開２００５−６１９５７号公報 特開昭６２−２７６４６６号公報 実開平０６−０１８９６８号公報

一般にこれら処理を行う際に使用されるピペットはディスポーザブルのプラスティックピペットチップを使用する場合が多い。このようなプラスティックを用いたピペットチップは製造後の梱包、運搬などの作業工程や、自動分析装置にセットする際あるいはセットされたあとでも供給及び移送の道筋で、静電気を帯びやすいという性質をもっている。そのため帯電によってピペットチップに塵埃等の付着がおき、コンタミネーションの原因になりえた。

また、標的物質と特異的に結合可能なプローブが結合された固相担体を設置して、プローブと標的物質とを反応させるためのチャンバーを有する生化学反応カセットにおいて、カセット自身が帯電していると、注入口に標的物質を含む溶液が残り汚染の原因になる可能性があった。

本発明の目的は、ピペットチップ特にはプラスティック部材を使用したピペットチップを使用して試料等の溶液の分注、移動、混合等の操作時に、コンタミネーションを起こさない自動装置を提供することにある。さらに本発明の目的は、汚染の可能性を排除することが可能な検査装置を提供することにある。

上記課題を解決するため本発明の第一は、ピペットチップを装着して用いるピペット機構を備え、１つ以上の容器に入った液体試料を分注する分注装置であって、前記ピペットチップに帯電した静電気を除去する静電気除去装置を設けたことを特徴とする分注装置である。

本発明の第二は、反応容器の設置部位を有する１乃至複数の反応ユニットと、前記反応用の試薬を収納するための試薬容器の設置台と、本発明に係る分注装置と、を備える生化学検査装置である。

本発明の第三は、標的物質に特異的に結合可能なプローブを固定したプローブ固定領域を有し、該プローブ固定領域に試料を反応させるための反応チャンバーと、
該反応チャンバーに試料を注入するための注入口とを有する標的物質検出用の生化学反応カセットを使用する検査装置であって、
前記生化学反応カセットに帯電した静電気を除去する静電気除去装置を設けたことを特徴とする検査装置である。

本発明によれば、ピペットを使用して液体試料を分注、移動、混合等行う装置において、コンタミネーションを防止することが可能となる。また、上記装置は自動遺伝子検査装置などの生化学検査装置にも応用することが可能であり、信頼性の高い検査装置を提供することができる。

さらには生化学反応カセットの静電気を除去することで、注入口近傍の汚染を防止することが可能な検査装置を提供することが可能となった。

本発明の液体試料分注装置は、ピペットチップを装着して用いるピペット機構を備え、試料や試薬等の溶液の分注操作を行う分注装置であり、ピペットチップに帯電した静電気を除去する静電気除去装置を有する。分注操作には、ピペット機構が液体の吸引・吐出の動作を行うことによる、液体の分注、混合、さらには液体の移動が含まれる。ピペット機構は液体吸引部位（ノズル）の先端にピペットチップを装着する部位であるチップ装着部位を有する。また、液体の移動を行うために分注装置は、ピペット機構を移動させるためのピペット移動手段を備えることが好ましい。そのような態様の分注装置として、ピペット機構を筐体に固定して分注ヘッドとし、ピペット移動手段が分注ヘッド（分注ユニット）を保持して移動させる構成が好適である。

１つ以上の容器に入った液体試料を分注するとは、１つの容器に入った液体試料の分注を行うだけでなく、複数の容器あるいは互いに隔てられた複数の収容部からなる容器（例えば、ウェルプレート）に入った複数の液体試料を同時並行して分注する場合を含む。複数の液体試料を分注するためにピペット機構は複数の液体を同時に吸引・吐出するために複数のノズルを有することができる。ここで、液体試料には、検査試料を含む液体だけでなく、各種試薬を含む溶液もしくは懸濁液、洗浄液、緩衝液あるいは水など液体であれば特に限定せず含まれる。さらに分注装置は、液体試料を収容する試料容器を設置するための設置台を有してもよい。

分注装置は、ピペットチップを取り換えることで、繰り返し複数の液体試料を分注可能とするために、ピペットチップの取り換え時に新たに装着する未使用のピペットチップを保持しておくピペットチップ保持部を有することが好ましい。ピペットチップ保持部の例として、ピペット移動手段の移動操作によってピペット機構のノズル部に自動的に装着できるようピペットチップを配置して保持できる形状の収納容器を装置基台に固定して設置する態様が挙げられる。また、使用済みのピペットチップを廃棄するピペットチップ廃棄容器を備えていてもよい。

ピペットチップに帯電した静電気の除去は、ピペット機構に装着されているピペットチップに対して行ってもよいし、ピペット機構に装着する前のピペットチップに対して行ってもよい。よって、静電気除去装置は、ピペット機構への装着の前後に関係なく、採用した静電気除去装置の除電できる有効範囲内でピペットチップが保持される又は通過する場所であれば、限定なく設置することができる。好ましくは、ピペット機構のチップ装着部位の近傍、ピペットチップ保持部の近傍あるいは液体試料を収納した容器の近傍、さらにはピペットチップを装着して移動するピペット機構の動線の近傍である。ピペット機構の動線は、好ましくはピペット移動手段によって移動可能な範囲におけるピペット機構の動線である。ここで、近傍とは、静電除去装置が除電できる有効範囲内となる程度に近いことであり、採用する除電方式、さらには具体的な製品の仕様により決まる。

また、本発明は、上記で説明した分注装置を備える生化学検査装置を包含する。生化学検査装置は、静電気除去装置を備える分注装置とともに、１乃至複数の反応ユニットと、反応ユニットで行う反応用の試薬を収納するための試薬容器の設置台とを少なくとも有する。反応ユニットは反応容器をセットして用いるため、反応容器の設置部位を有する。

また、反応ユニットは、反応結果を検出するために検出ユニットを兼ねる構成とすることができ、その場合は、反応容器は検出容器を兼ねる。核酸断片、ＤＮＡ、オリゴヌクレオチドなどの遺伝子情報を担う核酸試料を対象とする遺伝子検査では、ＰＣＲなどの核酸（遺伝子）増幅反応、核酸とプローブとのハイブリダイゼーション反応などの工程が含まれる。そのような反応を行うために、生化学検査装置は反応ユニットとして、遺伝子増幅ユニット、ハイブリダイゼーションユニットの少なくともいずれかを有する。生化学検査では、核酸試料だけでなく、遺伝子をコードする核酸から翻訳されたポリペプチドやタンパク質も試料として好適に用いることができる。タンパク質には、糖鎖などにより翻訳後修飾された形態も含まれる。

本発明は、標的物質検出用の生化学反応カセットを使用する検査装置であって、生化学反応カセットに帯電した静電気を除去する静電気除去装置を設けた検査装置を包含する。生化学反応カセット（以下、反応カセットと省略して記す）は、反応チャンバーと、反応チャンバーに試料を注入するための注入口とを少なくとも備える。さらに反応チャンバーから試料を排出するための排出口を有しても良い。一例を挙げると、反応チャンバーは標的物質に特異的に結合可能なプローブを固定したプローブ固定領域を有し、試料中の標的物質を検出するための反応を行うことができる反応カセットが例示できる。反応チャンバーは、プローブ固定領域として、標的物質と特異的に結合可能なプローブが結合された固相担体を設置して用いるためにプローブ固定担体設置部位を有してもよい。また、反応チャンバーはプローブ固定領域の反応を外部から検出可能とするための検出領域を有することで検出カセットを兼ねることができる。その場合上述した排出口は必ずしも必要ではない。標的物質が核酸（以下、標的核酸という）である場合は、標的物質に特異的に結合可能なプローブとして、標的核酸と相補的な配列を有する核酸断片またはオリゴヌクレオチドを好適に用いることができる。

検査装置は好ましくは生化学反応カセットを設置するための部位（カセット設置部位）を有する１乃至複数の反応ユニットを備える。反応ユニットは、複数の反応カセットを設置できるように複数のカセット設置部位を有しても良い。また、反応カセットを設置する部位を有する反応ユニットは、反応カセットを移動させずに反応結果を検出することができるために検出ユニットを兼ねる構成とすることができ、その場合は、反応カセットは検出カセットを兼ねる。

検査装置は反応カセットを移動させるための手段であるカセット移動手段を有することが好ましい。カセット移動手段はカセット設置部位に設置された反応カセットを取り外して異なる場所に移動することができる。また、カセット設置部位と異なる場所から反応カセットを移動させて、カセット設置部位に取り付けることができる。検査装置は、連続して検査を行うためにカセット移動手段により使用済みの反応カセットを取り外して、未使用の反応カセットを補充する操作を行うことでき、そのために未使用の反応カセットを保持する反応カセット保持部を備えることが好ましい。また、検査装置が使用済みの生化学反応カセットを収納する領域を備える場合は、使用済みの生化学反応カセットをカセット設置部位から取り外して、当該収納する領域へ移動させるためにカセット移動手段を用いてもよい。さらに、複数の反応ユニットを有する検査装置において反応ユニット間で生化学反応カセットを移動させるために用いてもよい。

生化学反応カセットに帯電した静電気の除去は、反応ユニットのカセット設置部位に設置されている反応カセットに対して行ってもよいし、カセット設置部位に設置する前の反応カセットに対して行ってもよい。よって、静電気除去装置は、カセット設置部位への取り付けの前後に関係なく、採用した静電気除去装置の除電できる有効範囲内で反応カセットが保持される又は通過する場所であれば、限定なく設置することができる。好ましくは、反応カセットの注入口の近傍、反応カセット保持部の近傍あるいは反応カセットの動線の近傍である。反応カセットの動線は、好ましくはカセット移動手段によって移動可能な範囲における反応カセットの動線である。ここで、近傍とは、静電除去装置が除電できる有効範囲内となる程度に近いことであり、採用する除電方式、さらには具体的な製品の仕様により決まる。

以下、図面に基づいて本発明にかかる実施例について説明する。

（実施例１）
図１及び図２は本発明の実施例に係る自動分注装置全体の構造を説明する斜視図である。

分注装置はその用途に応じて、マイクロチューブからマイクロチューブへ、あるいはウェルプレートへ分注する場合、１つの試料を複数の容器（マイクロチューブやウェルプレートなど）に分注する場合など、多くのバリエーションがある。ここでは、マイクロチューブに含まれる液体試料をウェルプレートに分注する装置を例に挙げて説明する。

マイクロチューブ（１）に含まれる液体試料をピペット（２）によってウェルプレート（３）に分注する。この場合ピペット（２）は、不図示の機構によってＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に可動である。また、不図示の機構によって試料溶液を吸引あるいは吐出が可能である。

ピペットチップはポリプロピレンなどプラスティック製の市販のピペットチップを使用する。プラスティックは通常絶縁性のため帯電しやすく、例えば製造工程、流通工程、あるいは装置へセットする工程などで帯電する可能性が高い。吸引あるいは吐出した際に帯電していると、液組成あるいはピペットチップの材質などにもよるが、図３のようにピペットチップ（９）外のところに液滴（１０）が回り込むことがある。このように液滴が回り込むと、ピペット移動時に意図しないところに液滴が垂れてしまい、コンタミネーションあるいは装置を汚染してしまう可能性がある。これを防止するために本発明では静電気除去装置（５）を内蔵する。静電気除去装置（５）を搭載する場所としては、図１のようにピペットチップを格納しているピペットチップ収納容器（４）の近傍、図２のようにピペットチップを装着するピペット（２）近傍、あるいはピペットチップの動く動線上やその近傍などがあげられる。搭載場所は特にこれらに限定される物ではないが、静電気を除去可能で、他の動作の邪魔にならないところであって、静電気除去装置の清掃あるいはメンテナンスのしやすい位置が好ましい。

静電気除去装置は針状の放電電極へ電解を集中させてコロナ放電を発生させ、イオン化した空気で除電するコロナ放電式と、微弱な軟Ｘ線を使用する軟Ｘ線方式などがある。後者は短時間で広い範囲を除電できるメリットがあるが、人体に影響があることや十分な管理と遮蔽設備が必要なことから、コロナ放電式を用いることが望ましい。コロナ放電方式でもＡＣ方式は交流電源を高電圧（４ＫＶ〜７ＫＶなど）に昇圧し、一定のサイクルで正負を切り替える方式である。この方式は一般的で取扱いが比較的容易であるが、電極からの有効範囲は狭い。これに対してＤＣ方式は、プラス、マイナスそれぞれでの電極を使用する方式である。この方式は、イオン拡散がよく帯電物との距離が離れていても有効である。除電方式については装置にあった方式を選択すればよく、特に限定される物ではない。また、タイプとしてはブロアタイプ（ファン）、バータイプ、小スポットタイプなどのタイプが市販されており、装置にあわせて選択することが可能である。ブロアタイプは広範囲を除電できるメリットはあるが、塵埃等を巻き上げないようにする機構あるいは巻き上げても影響のない構造にする必要がある。

コロナ放電式の静電気除去装置を備える分注装置を用いて分注を行う場合、未使用のピペットチップを格納している部分にあるイオナイザー（５）によって除電されている（図１）。あるいはピペットに装着された際に除電される（図２）。これにより除電されたピペットチップは液がピペットチップの外側に回り込むことがない。このピペットチップを使用してマイクロチューブ（１）内に含まれる試料溶液を吸引する。この時液だれを防ぐ目的でサックバックを行うことも好ましい。次に不図示の機構によってピペットチップをウェルプレート（３）上に移動する。ウェルプレート（３）に吐出することで分注を行う。

（実施例２）
次に生化学検査装置について例を示しながら説明する。

図４は本発明の実施例に係るＤＮＡ自動検査装置全体の構造を説明する斜視図である。

まず、図４を用いてＤＮＡ自動検査装置全体の構造について説明する。ＤＮＡ自動検査装置（１１）は分注ユニット（１２）、増幅ユニット（１３）、ハイブリダイゼーションユニット（１４）が基台（１５）上に配置された構成からなる。また、増幅ユニット（１３）の上流側には検査するためのサンプル溶液を置くための検体ステージ（１７）が備えられている。

分注ユニット（１２）は分注ユニットＸ軸（１６）と分注ユニットＺ軸（２１）によって支えられており、増幅ユニット（１３）・ハイブリダイゼーションユニット（１４）上の空間をＸＺ方向に移動可能となっている。分注ユニット（１２）は筐体（２２）にピペット機構（２４）が固定されており、ピペット機構（２４）の先端にピペットチップを装着可能なノズル部（２５）が備えられている。ノズル部（２５）はＹ方向に等間隔で並んでいる。このピペット機構（２４）を駆動させると、ノズル部（２５）に装着されたピペットチップに液体を導入したり、ピペットチップから液体を排出したりすることができる。また、分注ユニット（１２）の筐体（２２）には穴あけＺ軸（２３）が取り付けられており、穴あけＺ軸（２３）の先端には穴あけ機構（２６）がノズル部（２５）と同じ間隔でＹ方向に並んで備えられている。これにより、分注ユニット（１２）のＺ方向の駆動とは別に、単独で穴あけ機構（２６）をＺ方向に駆動させることができる。つまり、ノズル部（２５）よりも穴あけ機構（２６）を上方に配置させたり、下方に配置させたりすることが可能となる。また、穴あけ機構（２６）の数はノズル部（２５）と同数であり、かつ、Ｙ方向の位置が一致している。これによって、ノズル部（２５）で分注する位置に穴あけを行うことができる。

増幅ユニット（１３）は増幅ユニットＹ軸（３１）の上に増幅ステージ（３２）が搭載された構成からなる。増幅ステージ（３２）は増幅ユニットＹ軸（３１）によりＹ方向に移動可能である。これにより手前で増幅プレート（３３）とピペットチップケース（３５）を配置した後所定の位置まで移動できる。また分注ユニットのノズル部（２５）を増幅プレート（３３）とピペットチップケース（３５）の偶数列、奇数列に位置させることができる。

増幅ステージ（３２）上には増幅プレート（３３）とピペットチップケース（３５）を配置することができる。ピペットチップケース（３５）の近傍にはピペットチップ（３６）を除電するためのイオナイザー（５）を設置する。増幅プレート（３３）は市販されているポリプロピレン製の９６穴のウェルプレートであり、８×１２個の増幅ウェル（３４）が備えられている。増幅ウェル（３４）には１ｓｔＰＣＲ・精製・２ｎｄＰＣＲで使用する試薬・洗浄液が予め入っており、不純物が混入することを防ぐため図示しない保護シートを増幅ウェル（３４）上面に貼り付けている。ピペットチップケース（３５）には１２本のピペットチップ（３６）がＹ方向に１列となるように収納されている。ここで、増幅ウェル（３３）の１２列とピペットチップの１２列はＹ方向で一致している。

ハイブリダイゼーションユニット（１４）はハイブリダイゼーションＹ軸（４１）にハイブリダイゼーションステージ（４２）が搭載された構成からなる。ハイブリダイゼーションステージ（４２）はハイブリダイゼーションＹ軸（４１）によりＹ方向に移動可能である。ハイブリダイゼーションステージ（４２）にはハイブリダイゼーションプレート（４３）と検出カセット（４５）を配置することができる。ハイブリダイゼーションプレート（４３）は市販されているポリプロピレン製の９６穴のウェルプレートから切り出されたものであり、３×１２個のハイブリダイゼーションウェル（４４）が備えられている。

次に、ＤＮＡ自動検査装置の動作について説明する。まず、ピペットチップ（３６）の静電気を除去するためにイオナイザー（５）を作動させる。そして、ノズル部（２５）とピペットチップ（３６）のＸ方向の位置が一致するように分注ユニットＸ軸を移動させ、さらに分注ユニットＺ軸（２１）で分注ユニット（１２）を下降させる。これによって、ノズル部（２５）とピペットチップ（３６）が勘合させ、イオナイザー（５）は停止させる。

ノズル部（２５）は同一形状の物が６個Ｙ方向に等間隔で並んでいる。ここで、ノズル部（２５）は６個としているが、６個に限定されるものではなく、複数がＹ方向に並んでいれば良い。穴あけ機構（２６）は穴あけＺ軸（２３）によってノズル部（２５）よりも上方に配置される。これによって、ピペットチップ装着動作の際、穴あけ機構（２６）が増幅ステージ（３２）等に衝突して動作を阻害するということがない。

次に穴あけ動作について説明する。増幅プレート（３３）およびハイブリダイゼーションプレート（４３）の上面には不純物の混入を防ぐため図示しない保護シートが貼られている。よって、増幅ウェル（３４）およびハイブリダイゼーションウェル（４４）に入っている試薬・洗浄液を使用する場合、保護シートに穴をあける必要である。

一例として、ある６個の増幅ウェル（３４）に穴を開ける場合について説明する。まず、穴あけ機構（２６）を穴あけ軸（２３）によってノズル部（２５）に装着されたピペットチップよりも下方に持ってくる。これによって、ノズル部（２５）に装着されたピペットチップが増幅ステージ（３２）等に触れることはない。

分注ユニットＸ軸（６）を駆動し、穴あけ機構（２６）を増幅ウェル（３４）に穴を開ける場所に移動する。この状態で、分注ユニットＺ軸（２１）を下降させると穴あけ機構（２６）が増幅プレート（３３）上面の保護シートを突き破り、６箇所の増幅ウェル（３４）の上面に穴があく。最後に分注ユニットＺ軸（２１）で分注ユニット（１２）を上昇させ、穴あけ機構（２６）を増幅プレート（３３）から引き抜いて穴あけ動作が完了する。

分注動作について説明する。一例として、検体ステージ（１７）に配置された検体ウェル（１８）に入っているサンプル溶液を、６個の増幅ウェル（３４）に移動する場合について説明する。まず、穴あけ機構（２６）は穴あけＺ軸によりノズル部（２５）よりも上方に持っていき、穴あけ機構（２６）が増幅ステージ（３２）等に衝突して動作を阻害することを防ぐ。

分注ユニットＸ軸（１６）および分注ユニットＺ軸（２１）を駆動させて、ノズル部（２５）に装着されたピペットチップの先端を検体ウェル（１８）のサンプル溶液に接触させる。ピペット機構（２４）を動作させ、ピペットチップ内にサンプル溶液を導入させる。サンプル溶液をピペットチップ内に保持した状態で、分注ユニットＺ軸（２１）を駆動させてピペットチップを検体ウェル（１８）から抜く。

分注ユニットＸ軸（１６）を駆動させてノズル部（２５）を増幅ウェル（３４）に移動する。分注ユニットＺ軸（２１）でノズル部（２５）に装着されたピペットチップの先端を増幅ウェル（３４）に挿入する。ピペット機構（２４）を動作させ、ピペットチップ内のサンプル溶液を増幅ウェル（３４）に排出することで、サンプル溶液と増幅ウェル（３４）に入っていた試薬とが混合される。最後に分注ユニットＺ軸（２１）で分注ユニット（１２）を上昇させ、ピペットチップを増幅プレート（３３）から引き抜いて穴あけ動作が完了する。

ここで、増幅プレート（３３）およびハイブリダイゼーションプレート（４３）に保持された試薬・洗浄液について説明する。増幅ウェル（３４）およびハイブリダイゼーションウェル（４４）の１列に１検体を扱うために必要な試薬・洗浄液が入っている。

増幅プレートおよびハイブリダイゼーションプレートの紙面手前側から２列目〜６列目の増幅ウェル（３４）およびハイブリダイゼーションウェル（４４）には、増幅プレートおよびハイブリダイゼーションプレートの紙面手前側から１列目の増幅ウェル（３４）およびハイブリダイゼーションウェル（４４）と同様の試薬・洗浄液が入っている。また、増幅プレートおよびハイブリダイゼーションプレートの紙面手前側から８列目〜１２列目の増幅ウェル（３４）およびハイブリダイゼーションウェル（４４）には、増幅プレートおよびハイブリダイゼーションプレートの紙面手前側から７列目の増幅ウェル（３４）およびハイブリダイゼーションウェル（４４）と同様の試薬・洗浄液が入っている。これによって、複数検体の同一処理を並行して行うことができる。

以上で説明した除電、ピペットチップ装着・ピペットチップ取り外し・穴あけ・分注の動作を行いながら、増幅・精製・ハイブリの各工程を進めていく。これより、工程の順序に従って装置の動作について説明する。

まず、サンプル溶液を入れた検体ウェル（１８）を検体ステージ（１７）上に配置する。使用する増幅プレート（３３）、ピペットチップケース（３５）、ハイブリダイゼーションプレート（４３）、生化学反応カセット（４５）をＤＮＡ検査装置（１１）上にセットする。ここでＤＮＡ検査装置（１１）をスタートさせることで、ＤＮＡ検査工程が開始される。

最初にノズル部（２５）にイオナイザー（５）で除電されたピペットチップ（３６）を装着させる。この後、１ｓｔＰＣＲ試薬が入った増幅ウェル（３４）の上面に穴をあけ、サンプル溶液を検体ウェル（１８）から１ｓｔＰＣＲ試薬が入った増幅ウェル（３４）に分注ユニット（１２）で移動させる。１ｓｔＰＣＲ試薬とサンプル溶液を混合したら、図示しない温度制御手段で混合溶液の入った増幅ウェル（３４）に温度サイクルをかける。これにより１ｓｔＰＣＲが進行する。

１ｓｔＰＣＲ終了後、精製工程は標的核酸以外の不純物を取り除く精製工程に入る。標的核酸が特異的に吸着する磁性粒子を増幅ウェル（３４）に入れておく。１ｓｔＰＣＲ産物を磁性粒子が入った増幅ウェル（３４）に移して標的核酸を磁性粒子に吸着させる。図示しない磁力発生手段によって磁性粒子を増幅ウェル（３４）の底面に固定し、その他の溶液を分注ユニット（１２）で取り除く。さらに、磁性粒子を複数の洗浄液で数回洗浄する。洗浄液を磁性粒子が入った増幅ウェル（３４）に分注ユニット（１２）で移動させ、混合する。磁性粒子を図示しない磁力発生手段によって増幅ウェル（３４）の底面に固定し、使用した洗浄液を分注ユニット（１２）で取り除く。

磁性粒子の洗浄が終わったら標的核酸を取り出すが、ここで不純物が混入していると、判定に悪影響を及ぼす。これまで使用していたピペットチップを使い続けると、不純物が混入してしまう可能性がある。よって、精製工程において、ピペットチップを交換することが好ましい。ピペットチップの交換は、ピペットチップケース（３５）の空いている収納部にピペットチップを返却し、除電された未使用のピペットチップ（３６）をノズル部（２５）に装着すればよい。

新しいピペットチップで磁性粒子の入った増幅ウェル（３４）に溶出液を移動させる。溶出液によって標的核酸の磁性粒子への吸着が外れる。図示しない磁力発生手段によって磁性粒子を増幅ウェル（３４）の底面に固定し、標的核酸の入った溶液を分注ユニット（１２）で移動させる。これで精製工程が終了する。

精製工程が終了した溶液を増幅ウェル（３４）に入っている２ｎｄＰＣＲ試薬と混合し、図示しない温度調整手段で温度サイクルをかける。これにより２ｎｄＰＣＲが進行する。温度サイクルをかけ終わったら増幅工程は終了である。

増幅産物を含んだ液体をハイブリダイゼーション試薬の入ったハイブリダイゼーションウェル（４４）に分注ユニット（１２）で移動させる。増幅産物をハイブリダイゼーション試薬と混合したら、その混合液を生化学反応カセット（４５）に移す。生化学反応カセット（４５）には液体試料を注入するための注入口（４６）があり、ここに混合液を分注ユニット（１２）で移動させる。注入口（４６）の反対側には液体試料の排出口であって吸引して排出するための吸引口（４７）があり、ここに図示しない吸引機構を密着させ、混合液を生化学反応カセット（４５）内に注入口（４６）から導入させる。この時、生化学反応カセット（４５）に帯電していると、注入口周辺を汚染させ、さらに装置の汚染につながり、ひいてはコンタミネーションの原因となりうる。また生化学反応カセット内の空気が残存してしまい、反応に影響を及ぼすおそれもある。このため生化学反応カセットも除電しておく。除電の方法は上述したピペットチップの除電の方法と同様に既存の方法から適当な方法を選択できる。設置する場所も反応カセットのセッティングや、ピペッティング、除電装置のメンテナンスに支障のないところが好ましいが、特に限定されるものではない。

これにより、混合液を生化学反応カセット（４５）内の図示しないＤＮＡマイクロアレイと正確に接触させることができる。さらに、図示しない温度調整手段で生化学反応カセット（４５）内の混合液の温度を上昇させ、ハイブリダイゼーション反応を進行させる。

この分注ユニット（１２）での移動を行う際、生化学反応カセット（４５）が所定数セットされていないと移動されてきた混合液がもれて検査装置内を汚染してしまう。

ハイブリダイゼーション反応が終了したら、吸引口（４７）から空気を引いて混合液を生化学反応カセット（４５）内の図示しない廃液チャンバーに移動させる。次に、ＤＮＡマイクロアレイの表面を洗浄する。ハイブリダイゼーションウェル（４４）には数種類の洗浄液が保持されている。これを分注ユニット（１２）で生化学反応カセット（４５）の注入口（４６）まで運び、吸引口（４７）から空気を引くことでＤＮＡマイクロアレイ表面を洗浄液が通過する。これを数回繰り返すことで、ＤＮＡマイクロアレイ表面が完全に洗浄される。

ハイブリダイゼーション反応が終了した生化学反応カセット（４５）は図示しない検査ユニットによって標的核酸の有無を判定する。

（実施例３）
実施例２では、装置に各反応や検出ユニットを設け、検査を行う例を示した。一方で、サンプルを少量にする、ディスポーザブルにするといった目的で、試薬、反応、場合によっては検出に必要な機構や試薬を集積したμＴＡＳ（Micro Total Analysis System）が開発されている。μＴＡＳを用いた検査では、ほとんどの部材がディスポーザブルであるため、自動連続検査にも好適である。

図６は本発明の実施例に係る生化学検査装置の構造を説明する斜視図である。μＴＡＳからなる生化学反応カセット（４５）は、例えば特表平１１−５０９０９４号公報に開示されているように、ＤＮＡアレイを含む生化学反応カートリッジ内に複数のチャンバーを配した生化学反応カセットなどを利用できる。この生化学反応カセットは血液や唾液などの検体を入れ、差圧によって溶液を移動させ、カセット内部で検体中のＤＮＡの抽出或いは増幅、又はハイブリダイゼーションなどの反応を可能とした生化学反応カセットである。

検体ウェル（１８）に患者などの被験者から採取した血液などの検体、ピペットチップ（３５）をセットする。また生化学反応カセット（４５）を未使用生化学反応カセット収納容器（５２）にセットする。

本装置は検体を生化学反応カセット（４５）に投入する。その際に生化学反応カセット（４５）に静電気が残存しているとこれまで説明してきたようにコンタミや装置汚染の原因となったり、液体試料の投入量のバラツキの要因となる。本実施例では未使用生化学反応カセット収納容器（５２）に静電気除去装置（５）を配置したが、検体投入前に生化学反応カセット（４５）の静電気を除去可能である場所であれば特に限定されるものではなく、メンテナンスのしやすさなどその他の設計事項を加味して配置すればよい。

未使用生化学反応カセット収納容器（５２）内で静電気除去された生化学反応カセット（４５）は、生化学反応カセット移動機構（５０）によって反応ユニット（５１）に移動される。そして分注ユニット（１２）によって、液体試料である検体が生化学反応カセット（４５）に投入される。この際にピペットチップ（３５）の静電気を除去する方法については上述した方法を適用できる。

不図示の方法で差圧を発生させて液を移動させ、必要によって不図示の温度調整機構によって反応を行い、不図示の方法で結果を検出する。なお送液方法や温調に関しては、既存の方法から適宜最適な方法を選択可能であり、本発明を限定するものではない。

最後に、検査に使用された生化学反応カセット（４５）は生化学反応カセット移動機構（５０）によって使用済み生化学反応カセット収納容器（５３）に運ばれる。

以上、分注装置、遺伝子検査装置等の装置を例に挙げて本発明の有効性を説明してきた。しかしながら本発明はこれらに限定されるものではなく、例えば抗原抗体反応を使用した生化学検査装置あるいは生化学反応カセットなどにも応用できる。

本発明の実施例に係る自動分注装置を説明する斜視図である。 本発明の実施例に係る自動分注装置を説明する斜視図である。 ピペットチップ使用時の模式図である。 本発明の実施例に係るＤＮＡ自動検査装置の構造を説明する斜視図である。 生化学反応カセットの構造を説明する平面図である。 本発明の実施例に係る生化学検査装置の構造を説明する斜視図である。

符号の説明

１ マイクロチューブ
２ ピペットチップ
３ ウェルプレート
４ ピペットチップ収納容器
５ イオナイザー（静電気除去装置）
６ 分注装置
９ ピペットチップ
１０ 液滴
１１ ＤＮＡ自動検査装置
１２ 分注ユニット
１３ 増幅ユニット
１４ ハイブリダイゼーションユニット
１５ 基台
１６ 分注ユニットＸ軸
１７ 検体ステージ
１８ 検体ウェル
２１ 分注ユニットＺ軸
２２ 筐体
２３ 穴あけＺ軸
２４ ピペット機構
２５ ノズル部
２６ 穴あけ機構
３１ 増幅ユニットＹ軸
３２ 増幅ステージ
３３ 増幅プレート
３４ 増幅ウェル
３５ ピペットチップケース
３６ ピペットチップ
４１ ハイブリダイゼーションユニットＹ軸
４２ ハイブリダイゼーションステージ
４３ ハイブリダイゼーションプレート
４４ ハイブリダイゼーションウェル
４５ 検出カセット（生化学反応カセット）
４６ 注入口
４７ 吸引口
４８ ハイブリダイゼーション空間
４９ DNAチップ
５０ 生化学反応カセット移動機構
５１ 反応ユニット
５２ 未使用生化学反応カセット収納容器
５３ 使用済み生化学反応カセット収納容器

Claims (16)

1. ピペットチップを装着して用いるピペット機構を備え、１つ以上の容器に入った液体試料を分注する分注装置であって、
   前記ピペットチップに帯電した静電気を除去する静電気除去装置を設けたことを特徴とする分注装置。
2. 前記ピペット機構を移動するための手段を具備したことを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
3. 複数の未使用のピペットチップを保持するピペットチップ保持部を具えたことを特徴とする請求項２に記載の分注装置。
4. 前記静電気除去装置が、前記液体試料を収納した容器の近傍に具備されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の分注装置。
5. 前記静電気除去装置が、前記ピペット機構の動線の近傍に具備されていることを特徴とする請求項２または３に記載の分注装置。
6. 前記静電気除去装置が、前記ピペットチップ保持部の近傍に具備されていることを特徴とする請求項３に記載の分注装置。
7. 反応容器の設置部位を備える１乃至複数の反応ユニットと、
   前記反応用の試薬を収納するための試薬容器の設置台と、
   請求項３乃至６のいずれかに記載の分注装置と、
   を備える生化学検査装置。
8. 遺伝子検査に用いるための請求項７に記載の生化学検査装置であって、
   前記反応ユニットとして、遺伝子増幅ユニットおよびハイブリダイゼーションユニットのうち少なくともいずれかを具えたことを特徴とする生化学検査装置。
9. 前記液体試料が、核酸断片、ＤＮＡ、オリゴヌクレオチドからなる群から選択される少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項８に記載の生化学検査装置。
10. 標的物質に特異的に結合可能なプローブを固定したプローブ固定領域を有し、該プローブ固定領域に試料を反応させるための反応チャンバーと、
    該反応チャンバーに試料を注入するための注入口とを有する標的物質検出用の生化学反応カセットを使用する検査装置であって、
    前記生化学反応カセットに帯電した静電気を除去する静電気除去装置を設けたことを特徴とする検査装置。
11. 前記生化学反応カセットを移動するための手段を具備したことを特徴とする請求項１０に記載の検査装置。
12. 複数の未使用の前記生化学反応カセットを保持する反応カセット保持部を具えたことを特徴とする請求項１１に記載の検査装置。
13. 前記静電気除去装置が、前記生化学反応カセットの注入口の近傍に具備されていることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の検査装置。
14. 前記静電気除去装置が、前記生化学反応カセットの動線の近傍に具備されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の検査装置。
15. 前記静電気除去装置が、前記反応カセット保持部の近傍に具備されていることを特徴とする請求項１２に記載の検査装置。
16. 前記プローブがオリゴヌクレオチドまたは核酸断片であることを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれかに記載の検査装置。

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