JP2010230586A - 自動分析装置用分注ノズルとその製造方法及びそれを搭載した自動分析装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】分注ノズルの表面を化学吸着したポリエチレングリコール誘導体で被覆することで、生体高分子の吸着を抑制する分子層を形成し、分注ノズルによるキャリーオーバを低減する。
【選択図】図2
Description
(nは2以上の正の整数、R1は炭化水素基、R2はH又はCH3)
最初に、解析の信頼性を高めるため、平面基板を用いて効果の検証を行った。用いた基板の大きさは10mm×10mm×0.5mmで、効果の検証のための測定面は10mm×10mmの面を用いた。
(ポリエチレングリコール誘導体が吸着した基板の作成)
実験の工程フローを図3に示す。
具体的には、ステンレススチール基板に電解金メッキを施した。まず、ステンレススチール表面に残存する油脂を除去するため、アルカリ性の溶剤で脱脂を行った。続いて酸性活性化浴に浸漬することで表面を活性化する。メッキ溶液としてシアン金カリウム、硫酸コバルト及びクエン酸一水和物から成る溶液を用いて、金メッキを行った。膜厚が0.1μmとなるように、処理時間、溶液温度、pH及び電流密度を最適化した。電解メッキの他、無電解メッキを用いても良い。
具体的には、基板をエタノール中で15分間超音波洗浄した後、UV/エキシマ処理を5分間行った。この状態で、水に対する接触角を協和界面科学製Drop Master 500により測定した。基板表面にシリンジを利用して純水0.5μLを滴下し、着滴後1秒後の静的接触角を3点法で測定した。その結果、基板の接触角は5±1°であった。これにより表面が清浄となっていることを確認した。
具体的には、以上の清浄化処理された基板を11-Mercaptoundecanol hexaethylene glycol ether(11−メルカプトウンデカノールヘキサエチレングリコールエーテル)の2mMエタノール溶液に浸漬し、24時間静置した。11−メルカプトウンデカノールヘキサエチレングリコールエーテルの化学式を以下に示す。
具体的には、基板を溶液から取り出した後にエタノールで基板を十分に洗浄し、表面に過剰に残存する11−メルカプトウンデカノールヘキサエチレングリコールエーテルを洗い流した。その後、窒素ブローにより乾燥させた。
まず、参照用1枚目の基板処理手順について説明する。ステンレススチール基板に電解金メッキを施した。膜厚は0.1μmとした。次に、この板をエタノール中で15分間超音波洗浄した後、UV/エキシマ処理を5分間行った。この状態で水に対する接触角を上記と同様の方法により測定した。その結果、基板の水に対する接触角は5±1°であった。これにより表面が清浄となっていることを確認した。
2枚目の参照用基板は、ステンレススチール基板を1%NaOH水溶液で15分間超音波洗浄し、その後にエタノールで15分間超音波洗浄を行った。この洗浄を行ったステンレススチール基板を2枚目の参照基板とした。
HS−(CH2)11−(OCH2CH2)4−OH
HS−(CH2)11−(OCH2CH2)17−OH
HS−(CH2)11−(OCH2CH2)6−OCH3
(nは2以上の正の整数、R1は炭化水素基、R2はH又はCH3)
本実施例では、分注ノズルに実験例と同様の処理を行う場合について説明をする。まずステンレススチール製分注ノズルの表面に、実験例と同様の方法で金薄膜層を形成した。処理する領域は、図1の分注ノズルの端部105及び検体に浸漬される領域104とした。本実施例では、処理されたノズル先端部外径は0.5mm、内径は0.3mmであり、先端10mmの領域に電解メッキにより金薄膜層を形成した。分注ノズル全面を処理することも可能であるが、処理する領域を浸漬される部分に限定することでコストを低減することが出来る。
図7は、本発明による自動分析装置の構成例を示す図であり、次にその基本動作を述べる。検体収納部機構1には、一つ以上の検体容器25が配置されている。ここでは、ディスク状の機構部に搭載された検体収納部機構である検体ディスク機構の例で説明するが、検体収納部機構の他の形態としては自動分析装置で一般的に用いられている検体ラック又は検体ホルダー状の形態であってもよい。またここで言う検体とは、反応容器で反応させるために使用する被検査溶液のことを指し、採集検体原液でもよく、またそれを希釈や前処理等の加工処理をした溶液であってもよい。検体容器25内の検体は、検体供給用分注機構2の検体用分注ノズル27によって抽出され、所定の反応容器に注入される。検体用分注ノズルは、実施例1に記述した方法で11−メルカプトウンデカノールヘキサエチレングリコールエーテルにより表面処理した。試薬ディスク機構5は、多数の試薬容器6を備えている。また、機構5には、試薬供給用分注機構7が配置されており、試薬は、この機構7の試薬用分注ノズル28によって、吸引され所定の反応セルに注入される。10は分光光度計、26は集光フィルタつき光源であり、分光光度計10と集光フィルタつき光源26の間に、測定対象を収容する反応ディスク3が配置される。この反応ディスク3の外周上には、例えば、120個の反応セル4が設置されている。また、反応ディスク3の全体は、恒温槽9によって、所定の温度に保持されている。11は反応セル洗浄機構であり、洗浄剤容器13から洗浄剤が供給され、セル内の吸引は吸引ノズル12で行う。
図8に、本実施例で用いる自動分析装置の概略図を示す。まず、検体用分注ノズル27を第一処理液槽401に回転移動し、下降して第一処理液に浸漬する。この際の浸漬領域は、分注時に検体用分注ノズル27が検体に浸漬する領域よりも十分に大きい。第一処理液としては、ポリエチレングリコール誘導体として11−メルカプトウンデカノールヘキサエチレングリコールエーテルと、実験例に一般式1で示した一連の分子群から選ばれる少なくとも一つの分子の溶液を用いることが出来る。ここでは11−メルカプトウンデカノールヘキサエチレングリコールエーテルの2mMエタノール溶液を用いた。浸漬する時間は、浸漬頻度に応じて変化する。例えば分注に際して毎回浸漬する場合には1秒程度で十分である。また、一日の分析終了後に浸漬する場合には24時間程度浸漬する。次に、分注ノズル27を第二処理液槽402に回転移動し、下降して第二処理液に浸漬する。この際、浸漬領域は、先の第一処理液に浸漬した領域よりも十分に大きい。第二処理液槽402で用いる溶液としては、先の第一処理液槽401での処理液に溶媒として用いられたエタノールを用いる。
Claims (9)
- それぞれが検体を収納する複数の検体容器と、
それぞれが試薬を収納する複数の試薬容器と、
検体と試薬が注入される複数の反応セルと、
前記検体容器中の検体を前記反応セルに注入する検体分注機構と、
前記試薬容器中の試薬を前記反応セルに注入する試薬分注機構とを有し、
前記検体分注機構は、数平均分子量100〜20000のポリエチレングリコール誘導体が表面に化学吸着した分注ノズルを備えることを特徴とする自動分析装置。 - 請求項1に記載の自動分析装置において、前記ポリエチレングリコール誘導体が化学吸着している前記分注ノズルの領域は、分注動作時に前記分注ノズルが検体に浸漬される領域よりも大きいことを特徴とする自動分析装置。
- 請求項1に記載の自動分析装置において、前記分注ノズルは表面に金薄膜層を有し、その金薄膜層に対して下記一般式で示される片末端にチオール基を有する前記ポリエチレングリコール誘導体が化学吸着していることを特徴とする自動分析装置。
HS−R1−(OCH2CH2)n−O−R2
(nは2以上の正の整数、R1は2価の炭化水素基、R2はH又はCH3) - 請求項1に記載の自動分析装置において、前記分注ノズルに対して前記ポリエチレングリコール誘導体を化学吸着させる表面処理を行う機構を備えることを特徴とする自動分析装置。
- 請求項4に記載の自動分析装置において、前記ポリエチレングリコール誘導体は下記一般式で表されることを特徴とする自動分析装置。
HS−R1−(OCH2CH2)n−O−R2
(nは2以上の正の整数、R1は2価の炭化水素基、R2はH又はCH3) - 請求項3に記載の自動分析装置において、前記ポリエチレングリコール誘導体が単分子膜を形成していることを特徴とする自動分析装置。
- 数平均分子量100〜20000のポリエチレングリコール誘導体が表面に化学吸着していることを特徴とする自動分析装置用分注ノズル。
- 請求項7に記載の自動分析装置用分注ノズルにおいて、前記ポリエチレングリコール誘導体が下記一般式で表されることを特徴とする自動分析装置用分注ノズル。
HS−R1−(OCH2CH2)n−O−R2
(nは2以上の正の整数、R1は2価の炭化水素基、R2はH又はCH3) - 検体容器中の検体を反応セルに注入するのに用いられる自動分析装置用分注ノズルの製造方法において、
電解メッキ又は無電解メッキを用いて分注ノズルの表面に金薄膜層を形成する工程と、
前記金薄膜層をエタノールで洗浄し、その後にUV/エキシマ処理で洗浄する工程と、
洗浄した前記分注ノズルを下記一般式
HS−R1−(OCH2CH2)n−O−R2
(nは2以上の正の整数、R1は2価の炭化水素基、R2はH又はCH3)
で表される数平均分子量100〜20000のポリエチレングリコール誘導体の溶液に浸漬する工程と、
前記分注ノズルの処理された表面を溶媒で洗浄する工程と、
表面を乾燥する工程と
を有することを特徴とする自動分析装置用分注ノズルの製造方法。
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