JP2011149853A - Dispensing method and dispenser - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dispensing method and a dispenser for discharging the total quantity of a reagent sucked into a pipette tip to the interior of a well of a microplate as an object to which a reagent is discharged when the reagent is discharged in a dispensing process. <P>SOLUTION: In the dispensing method for discharging liquid sucked into the pipette tip to the interior of the well of the microplate as the object to which the liquid is discharged, a droplet is discharged at a separation distance D between the tip of the pipette tip and the well bottom of the micro plate within a range of the minimum magnitude H2 of the droplet formed at the tip of the pipette tip in the vertical direction or smaller and the maximum magnitude H1 of the droplet discharged from the pipette tip and attached to the well bottom in the vertical direction or larger. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、分注装置により液体試料を分注する方法に関するものであり、特にピペットチップ内に吸引した液体を精度よく吐出し、更には吐出対象物の反応部以外への液体の付着等によるコンタミネーションを低減する分注方法と分注装置に関するものである。   The present invention relates to a method of dispensing a liquid sample with a dispensing device, and in particular, accurately discharges a liquid sucked into a pipette tip, and further, due to adhesion of liquid to a portion other than a reaction part of a discharge target. The present invention relates to a dispensing method and a dispensing apparatus that reduce contamination.

近年、化学反応、ＤＮＡ反応、たんぱく質反応などを、マイクロプレート上で少量の試薬を用いるだけで反応、解析を行うことが可能となってきており、従来のような大型の反応解析装置や大量の試薬を必要としない。   In recent years, it has become possible to perform chemical reactions, DNA reactions, protein reactions, etc. by simply using a small amount of reagent on a microplate. Does not require reagents.

図１に液体試料を分注する際に用いられるマイクロプレートの一例を示す。図１（ａ）は上面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ´の断面を示す図である。マイクロプレート３０には複数のウェル３１が配列されている。   FIG. 1 shows an example of a microplate used for dispensing a liquid sample. FIG. 1A is a top view, and FIG. 1B is a view showing a cross section taken along the line AA ′ of FIG. A plurality of wells 31 are arranged on the microplate 30.

前記マイクロプレートを用いた反応実験においては、通常、マイクロプレート上に規則的に配列された窪み形状をしたウェル状反応部の中に、検体を含んだ試薬が分注された状態で行われる。このウェル内への試薬分注工程においては、通常図２に示されるようなピペット３２を用いて先端に装着されたピペットチップ３３内に試験管内から試薬が吸引され、任意のウェル状反応部に試薬が分注されるといった処理がウェル毎に繰り返される。このような試薬の分注工程は近年では自動化されてきており、ピペット３２を装着したシリンジヘッド（図示せず）と前記マイクロプレートとが相対的に移動して分注作業を行うことを特徴とする液体分注装置が開発されている。   The reaction experiment using the microplate is usually performed in a state where a reagent containing a sample is dispensed in a well-shaped reaction portion having a depression shape regularly arranged on the microplate. In the reagent dispensing step into the well, the reagent is usually sucked from the test tube into the pipette tip 33 attached to the tip using a pipette 32 as shown in FIG. The process of dispensing the reagent is repeated for each well. Such a reagent dispensing process has been automated in recent years, and is characterized in that a syringe head (not shown) equipped with a pipette 32 and the microplate move relatively to perform a dispensing operation. Liquid dispensing devices have been developed.

このような試薬分注工程において、ピペットチップ内の試薬をウェル底上に吐出する際に、ピペットチップ内に吸引した試薬全量が完全にマイクロプレートのウェル底上に吐出されないことがある。また使用される試薬は一般的に粘度が高いものが多く、空中吐出による分注は難しく、その結果、マイクロプレートの各ウェルでの試薬分注量にばらつきが生じることで反応解析時にエラーが生じたり、完全吐出されていない試薬がピペットチップ先端に付着したままの状態で、ピペットを装着したシリンジヘッドが移動し、移動の際の振動によりピペットチップ先端の残留液が吐出目標となるウェル以外のところに落下することでコンタミネーション（異物混入）を引き起こしたりするなど様々な問題点がある。   In such a reagent dispensing step, when the reagent in the pipette tip is discharged onto the well bottom, the entire amount of the reagent sucked into the pipette tip may not be completely discharged onto the well bottom of the microplate. In general, many of the reagents used have high viscosity, making dispensing by air discharge difficult, and as a result, the reagent dispensing amount in each well of the microplate varies, causing errors during reaction analysis. The syringe head with the pipette moves while the reagent that has not been completely discharged remains attached to the tip of the pipette tip. However, there are various problems such as causing contamination (contamination of foreign matter) by falling.

このような試薬吐出時の問題を解決するために、図３（ａ）に示す吐出時の分注ノズル３４の先端面レベル３５から吐出先容器の液面レベル３７との距離（Δｈ）を図３（ｂ）に示す分注ノズルの先端に生じ得る液球３６のサイズ（ｄ）よりも小さくなるように分注ノズルの高さを位置決めし、毎回その位置にて吐出することで試薬の全量吐出を可能としている（特許文献１）。   In order to solve such a problem at the time of reagent discharge, the distance (Δh) between the tip surface level 35 of the dispensing nozzle 34 and the liquid level 37 of the discharge destination container shown in FIG. The total amount of the reagent is determined by positioning the height of the dispensing nozzle so that it is smaller than the size (d) of the liquid bulb 36 that can be generated at the tip of the dispensing nozzle shown in 3 (b) and discharging at that position each time. Discharge is enabled (Patent Document 1).

特開２００２−３４０９１５号公報JP 2002-340915 A

しかし、上記方法においては、分注ノズル先端面に生じ得る最大の液玉サイズより小さいオフセット距離（上記Δｈを指す）のみ定義しており、その距離の下限値は設定してい
ない。そのため、例えば上記のように吐出対象物が容器内の液面ではなく、マイクロプレートのウェルであった場合は、ピペットチップ先端面とマイクロプレートのウェル底との距離が接触はしないが、ピペットチップ先端面に形成される液滴の大きさより明らかに小さく近接していると、ピペットチップ先端より吐出された液滴がピペットチップ先端面によって潰され、その潰された液滴がピペットチップ先端に沿って盛り上がり、その盛り上がった液滴がピペットチップ先端の外表面にまで付着してしまう。その結果、ピペットチップと試薬との付着表面積が増大し、ピペットチップを装着したシリンジヘッドを上昇させた際にピペットチップ先端に試薬が残る可能性が高くなる。 However, in the above method, only an offset distance (pointing to the above Δh) smaller than the maximum liquid ball size that can occur on the tip surface of the dispensing nozzle is defined, and the lower limit value of the distance is not set. Therefore, for example, when the discharge target is not the liquid level in the container but the well of the microplate as described above, the distance between the tip surface of the pipette tip and the well bottom of the microplate does not contact, but the pipette tip If the size of the droplet formed is close to the tip surface, the droplet discharged from the tip of the pipette tip will be crushed by the tip of the pipette tip, and the crushed droplet will follow the tip of the pipette tip. As a result, the raised droplets adhere to the outer surface of the pipette tip. As a result, the adhesion surface area between the pipette tip and the reagent increases, and the possibility that the reagent remains at the tip of the pipette tip when the syringe head equipped with the pipette tip is raised is increased.

そこで本発明は係る問題に鑑みて、分注工程における試薬吐出時にピペットチップ内に吸引した試薬を被吐出物対象物であるマイクロプレートのウェル内に全量吐出する分注方法および分注装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention provides a dispensing method and a dispensing apparatus for discharging the entire amount of the reagent sucked into the pipette tip during the dispensing of the reagent in the dispensing step into the well of the microplate that is the object to be ejected. The purpose is to do.

本発明の請求項１に係る発明は、ピペットチップ内に吸引された液を被吐出対象物であるマイクロプレートのウェル内に吐出する分注方法において、前記ピペットチップ先端に形成される液滴の鉛直方向最小時の大きさＨ２以下で、且つ、前記ピペットチップから吐出され、前記ウェル底上に付着した液滴の鉛直方向最大時の大きさＨ１以上の範囲内で前記ピペットチップ先端と前記マイクロプレートのウェル底とを離間させた距離Ｄにて吐出することを特徴とする分注方法である。   The invention according to claim 1 of the present invention is a dispensing method for discharging a liquid sucked into a pipette tip into a well of a microplate which is a discharge target. The tip of the pipette tip and the micrometer within a range of a size H2 or less in the vertical direction minimum and within a range of the size H1 or more of the droplet discharged from the pipette tip and adhering to the well bottom in the vertical direction. The dispensing method is characterized by discharging at a distance D spaced from the well bottom of the plate.

本発明の請求項２に係る発明は、ピペットチップ先端に形成される液滴の鉛直方向最小時の大きさＨ２は、液滴の鉛直方向の大きさのばらつきを考慮して１０回以上測定した結果から得られる最小値とすることを特徴とする請求１記載の分注方法である。   In the invention according to claim 2 of the present invention, the minimum size H2 of the droplet formed at the tip of the pipette tip is measured 10 times or more in consideration of the variation in the size of the droplet in the vertical direction. The dispensing method according to claim 1, wherein the minimum value obtained from the result is used.

本発明の請求項３に係る発明は、マイクロプレートのウェル底上に付着した液滴の鉛直方向が最大時の大きさＨ１は、液滴の鉛直方向の大きさのばらつきを考慮して１０回以上測定した結果から得られる最大値とすることを特徴とする請求１記載の分注方法である。   In the invention according to claim 3 of the present invention, the size H1 when the vertical direction of the droplet adhering to the well bottom of the microplate is maximum is 10 times in consideration of the variation in the vertical size of the droplet. The dispensing method according to claim 1, wherein the maximum value obtained from the result of the measurement is used.

本発明の請求項４に係る発明は、請求項１から３いずれかに記載の分注方法を用いてピペットチップ内に吸引された液を吐出することを特徴とする分注装置である。   The invention according to claim 4 of the present invention is a dispensing device characterized in that the liquid sucked into the pipette tip is discharged using the dispensing method according to any one of claims 1 to 3.

本発明の分注方法および分注装置によれば、試薬吐出時のピペットチップ先端面と被吐出対象物であるマイクロプレートのウェル底との距離を最適な距離に制御して吐出することが出来る。その結果、吸引されたピペットチップ内部の試薬が全量吐出され、各ウェルの分注量のばらつきを抑制することができるだけでなく、ピペットチップ先端に液が残らないため吐出目標となるウェル以外にピペットチップ先端の残留液が落下することが無く、コンタミネーションを防ぐことが可能となる。   According to the dispensing method and the dispensing device of the present invention, the distance between the tip surface of the pipette tip and the well bottom of the microplate, which is the object to be ejected, can be controlled to an optimum distance for ejection. . As a result, the entire amount of the reagent inside the aspirated pipette tip is discharged, and not only can the dispersion of the dispensed amount of each well be suppressed, but also the pipette other than the well that is the target of discharge because no liquid remains at the tip of the pipette tip. The residual liquid at the tip of the chip does not fall, and contamination can be prevented.

液体試料を分注する際に用いられるマイクロプレートの一例を示す図。The figure which shows an example of the microplate used when dispensing a liquid sample. 液体試料を分注する際に用いられるピペットを示す図。The figure which shows the pipette used when dispensing a liquid sample. 試薬吐出時の問題を解決するための先行技術を示す図。The figure which shows the prior art for solving the problem at the time of reagent discharge. ピペットチップ先端面と吐出された液滴の様子を示す図。The figure which shows the mode of a pipette tip front end surface and the discharged droplet. 本発明に係る最適吐出距離範囲を示す説明図。Explanatory drawing which shows the optimal discharge distance range which concerns on this invention. 本発明に係る液滴の形状観測時の模式図の一例を示す図。The figure which shows an example of the schematic diagram at the time of the shape observation of the droplet concerning this invention. 本発明に係る分注装置の構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of the dispensing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る分注装置で分注する場合の動作フローを示す図。The figure which shows the operation | movement flow in the case of dispensing with the dispensing apparatus which concerns on this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図４は、ピペットチップ先端面１と吐出された液滴の様子を示した説明図である。図４を用いて本発明の分注方法の一例を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 4 is an explanatory view showing the state of the pipette tip tip surface 1 and the discharged liquid droplets. An example of the dispensing method of the present invention will be described with reference to FIG.

先ず、図４（ａ）は、試薬吐出時のピペットチップ先端面１と吐出対象物であるマイクロプレートのウェル底３との距離Ｄが、マイクロプレートのウェル底３上に付着した液滴５ａの鉛直方向最大時の大きさＨ１以下の時である。この時、マイクロプレートのウェル底３上に吐出された液滴５ａは、ピペットチップ先端面１に押し潰されたような形をとる。その際、ピペットチップ先端面１によって押し潰された液滴５ａが、ピペットチップ先端の外表面に付着する。その結果、ピペットチップ先端と液滴５ａの付着表面７が肥大し、吐出動作完了後ピペットチップを装着したシリンジヘッド（図示せず）を上昇させた際、ピペットチップ先端外表面に液滴が残留し、その結果、それぞれのウェルでの分注量にばらつきが生じる。更に、ピペットチップ先端外表面に残留した液滴が、ピペットチップを装着したシリンジヘッド移動時の振動で吐出目標となるウェル以外のところに落下することでコンタミネーションを引き起こす危険性も増大する。   First, FIG. 4A shows that the distance D between the pipette tip tip surface 1 and the well bottom 3 of the microplate which is a discharge target when the reagent is discharged is that the droplet 5a adhering to the well bottom 3 of the microplate. This is when the vertical maximum size H1 or less. At this time, the droplet 5a discharged onto the well bottom 3 of the microplate takes a shape that is crushed by the tip surface 1 of the pipette tip. At that time, the droplet 5a crushed by the pipette tip end surface 1 adheres to the outer surface of the pipette tip end. As a result, the tip of the pipette tip and the attachment surface 7 of the droplet 5a are enlarged, and when the syringe head (not shown) to which the pipette tip is attached is lifted after the discharge operation is completed, the droplet remains on the outer surface of the pipette tip. As a result, the dispensing amount in each well varies. Furthermore, the risk of causing contamination due to the droplets remaining on the outer surface of the pipette tip tip falling to a place other than the well targeted for ejection due to vibration during movement of the syringe head equipped with the pipette tip is increased.

次に、図４（ｂ）は、試薬吐出時のピペットチップ先端面１と吐出対象物であるマイクロプレートのウェル底３との距離Ｄが、マイクロプレートのウェル底３上に付着した液滴５ｂの鉛直方向最大時の大きさＨ１と同じ時である。この時、マイクロプレートのウェル底３上に接触した液滴５ｂは、球形を崩すが、同じ試薬と、同じ材質、同じ表面状態のマイクロプレートを用いることで、吐出する試薬と被吐出対象物であるマイクロプレートのウェル底３との濡れ性に従って、マイクロプレートのウェル底３上に吐出された液滴５ｂは毎回ほぼ同様な形をとる。そのため、マイクロプレートのウェル底３上に吐出された液滴５ｂの鉛直方向の大きさのばらつきを考慮して、最も大きい時の大きさに合わせてピペットチップ先端面１と吐出対象物であるマイクロプレートのウェル底３との距離Ｄを設定し、液滴を吐出することで、ピペットチップ先端面１は試薬が吐出される最先端部しか液滴５ｂに触れない。そのため、ピペットチップを装着したシリンジヘッドを上昇させた際ピペットチップ先端面１には液が残留せず、完全な液切れが可能となる。その結果、それぞれのウェルでの吐出量のばらつきは抑制され、ピペットチップ先端面１に残留液が存在しないため、コンタミネーションを引き起こす危険性も無くなる。   Next, FIG. 4 (b) shows a case where the distance D between the pipette tip end surface 1 and the well bottom 3 of the microplate which is a discharge target when the reagent is discharged is a droplet 5b attached on the well bottom 3 of the microplate. This is the same time as the maximum vertical size H1. At this time, the droplet 5b that contacts the well bottom 3 of the microplate loses its spherical shape, but by using a microplate having the same reagent, the same material, and the same surface state, According to the wettability with the well bottom 3 of a certain microplate, the droplet 5b ejected onto the well bottom 3 of the microplate takes almost the same shape every time. Therefore, considering the vertical size variation of the droplets 5b ejected onto the well bottom 3 of the microplate, the pipette tip end surface 1 and the microscopic material to be ejected are matched to the largest size. By setting the distance D to the well bottom 3 of the plate and discharging the droplet, the tip end surface 1 of the pipette tip touches the droplet 5b only at the most distal portion where the reagent is discharged. Therefore, when the syringe head equipped with the pipette tip is raised, no liquid remains on the pipette tip front end surface 1 and complete liquid breakage is possible. As a result, variations in the discharge amount in each well are suppressed, and there is no risk of causing contamination because no residual liquid is present on the pipette tip end surface 1.

上記のことから、ピペットチップ先端の外表面への液滴の付着を防ぐために、ピペットチップ先端面１と吐出対象物であるマイクロプレートのウェル底３との距離Ｄは、マイクロプレートのウェル底３上に付着した液滴５ｂの鉛直方向最大時の大きさＨ１以上とするのがよい。これによって、試薬吐出時のピペットチップ先端面１によって液滴５ｂは押し潰されることなく、ピペットチップ先端の外表面への液滴の付着を防ぐことができる。   From the above, the distance D between the pipette tip tip surface 1 and the well bottom 3 of the microplate, which is a discharge target, is set to the well bottom 3 of the microplate in order to prevent droplets from adhering to the outer surface of the pipette tip tip. It is preferable that the size of the droplet 5b adhering to the top is not less than the maximum size H1 in the vertical direction. Thereby, the droplet 5b is not crushed by the pipette tip end surface 1 when the reagent is discharged, and adhesion of the droplet to the outer surface of the pipette tip end can be prevented.

さらに、図４（ｃ）は、試薬吐出時のピペットチップ先端面１と被吐出対象物であるマイクロプレートのウェル底３との距離Ｄが、ピペットチップ先端面１に形成する液滴５ｃの鉛直方向最小時の大きさＨ２と同じ時である。この時、ピペットチップ先端面１に形成する液滴５ｃの鉛直方向の大きさはピペットチップ内に吸引した試薬量が同じであれば、毎回ほぼ同じ大きさとなる。そのため、ピペットチップ先端面１に形成する液滴５ｃの鉛直方向のばらつきを考慮して、最も小さい時の大きさに合わせてピペットチップ先端面１と被吐出対象物であるマイクロプレートのウェル底３との距離Ｄを設定することで、吐出毎にピペットチップ先端面１に形成した液滴５ｃはマイクロプレートのウェル底３に接触し、吐出される。吐出後シリンジヘッドを引き上げることによって、ピペットチップ先端の外表面に液滴が付着することが無く、その結果、シリンジヘッドが移動する際の振動でピペットチップ先端面１の残留液が吐出目標となるウェル以外のウェルに落下することが無く、コンタミネーションを引き起こす危険性が無くなる。   Furthermore, FIG. 4 (c) shows that the distance D between the pipette tip tip surface 1 during reagent discharge and the well bottom 3 of the microplate, which is the discharge target, is the vertical of the droplet 5c formed on the pipette tip tip surface 1. This is the same time as the minimum direction size H2. At this time, the vertical size of the droplet 5c formed on the tip surface 1 of the pipette tip is approximately the same every time if the amount of reagent sucked into the pipette tip is the same. Therefore, in consideration of vertical variations of the droplets 5c formed on the pipette tip end surface 1, the pipette tip end surface 1 and the well bottom 3 of the microplate which is the discharge target are matched to the smallest size. By setting the distance D, the droplet 5c formed on the pipette tip end surface 1 for each discharge comes into contact with the well bottom 3 of the microplate and is discharged. By pulling up the syringe head after discharge, no droplets adhere to the outer surface of the pipette tip, and as a result, the residual liquid on the pipette tip end surface 1 becomes the discharge target due to vibration when the syringe head moves. It will not fall into any well other than the well, eliminating the risk of contamination.

更に、試薬吐出時のピペットチップ先端面１と被吐出対象物であるマイクロプレートのウェル底３との距離Ｄが、ピペットチップ先端面１に形成する液滴５ｃの鉛直方向最小時の大きさＨ２以上の時は、ピペットチップ先端面１に形成した液滴５ｃの鉛直方向の大きさよりピペットチップ先端面１と被吐出対象物であるマイクロプレートのウェル底３との距離Ｄが大きくなる場合があるため、ピペットチップ先端面１に形成した液滴５ｃがマイクロプレートのウェル底３に接触せず、液滴５ｃが吐出されない。ゆえに、ピペットチップ先端面１に液滴５ｃが残留したままピペットチップ２３を装着したシリンジヘッド２１が上昇し移動することで、その移動時の振動によりピペットチップ先端面１の残留液が吐出目標となるウェル以外のところに落下し、コンタミネーションを引き起こしてしまう。   Further, the distance D between the pipette tip end surface 1 and the well bottom 3 of the microplate, which is the object to be ejected, when the reagent is discharged is the minimum size H2 of the droplet 5c formed on the pipette tip end surface 1. In such a case, the distance D between the pipette tip tip surface 1 and the well bottom 3 of the microplate, which is a discharge target, may be larger than the vertical size of the droplet 5c formed on the pipette tip tip surface 1. Therefore, the droplet 5c formed on the tip surface 1 of the pipette tip does not contact the well bottom 3 of the microplate, and the droplet 5c is not discharged. Therefore, the syringe head 21 attached with the pipette tip 23 is moved upward while the liquid droplet 5c remains on the pipette tip end surface 1, so that the residual liquid on the pipette tip end surface 1 becomes an ejection target due to vibration during the movement. Falls outside the well and causes contamination.

上記のことから、ピペットチップ先端面１に形成する液滴５ｃが確実にマイクロプレートのウェル底３に付着し、全量吐出されるために、ピペットチップ先端面１と被吐出対象物であるマイクロプレートのウェル底３との距離Ｄは、ピペットチップ先端面１に形成する液滴５ｃの鉛直方向最小時の大きさＨ２以下とするのがよい。   From the above, since the droplet 5c formed on the pipette tip front end surface 1 reliably adheres to the well bottom 3 of the microplate and is discharged entirely, the pipette tip front end surface 1 and the microplate that is the discharge target object. The distance D with respect to the well bottom 3 is preferably equal to or smaller than the minimum size H2 of the droplet 5c formed on the tip surface 1 of the pipette tip in the vertical direction.

図５は、最適吐出距離範囲を示す説明図である。上記で挙げたようにピペットチップ内に吸引した試薬の全量を完全吐出するためには、この図５に示すように、ピペットチップ先端面１と被吐出対象物であるマイクロプレートのウェル底３との距離Ｄがマイクロプレートのウェル底３上に付着した液滴５ｂの鉛直方向最大時の大きさＨ１以上であり、ピペットチップ先端面１に形成する液滴５ｃの鉛直方向最小時の大きさＨ２以下であるＨ１≦Ｄ≦Ｈ２で表される最適な吐出距離になるようピペットチップ先端面を位置決めをする。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing the optimum discharge distance range. In order to completely discharge the entire amount of the reagent sucked into the pipette tip as mentioned above, as shown in FIG. 5, the pipette tip end surface 1 and the well bottom 3 of the microplate which is the discharge target object The distance D is equal to or greater than the maximum vertical size H1 of the droplet 5b attached on the well bottom 3 of the microplate, and the minimum vertical size H2 of the droplet 5c formed on the tip surface 1 of the pipette tip. The tip surface of the pipette tip is positioned so that the optimum discharge distance represented by H1 ≦ D ≦ H2 is satisfied.

図６は、液滴５ｃの形状観測時の模式図の一例である。図のように、ピペットチップ先端面１に形成する液滴５ｃを水平方向からマイクロカメラ９にて観察することで、ピペットチップ先端面１に形成する液滴５ｃの鉛直方向の大きさを知ることができる。その鉛直方向の大きさをマイクロカメラ９にて撮影した画像から測長ソフト１１を介して測定する。この測定を少なくとも１０回以上行い、この時のピペットチップ先端面１に形成する液滴５ｃの鉛直方向最小時の大きさをＨ２として定義する。ピペットチップ先端面１に形成する液滴５ｃの大きさを測定することで、ピペットチップ先端面１の液滴５ｃがマイクロプレートのウェル底３に付着するために必要な、ピペットチップ先端面１とマイクロプレートのウェル底３との距離Ｄを知ることができる。   FIG. 6 is an example of a schematic diagram when observing the shape of the droplet 5c. As shown in the figure, the vertical size of the droplet 5c formed on the pipette tip end surface 1 is known by observing the droplet 5c formed on the tip end surface 1 of the pipette tip with the micro camera 9 from the horizontal direction. Can do. The size in the vertical direction is measured from the image taken by the micro camera 9 via the length measurement software 11. This measurement is performed at least 10 times, and the size of the droplet 5c formed on the tip surface 1 of the pipette tip at this time is defined as H2 at the minimum size in the vertical direction. By measuring the size of the droplet 5c formed on the pipette tip end surface 1, the pipette tip end surface 1 required for the droplet 5c on the pipette tip end surface 1 to adhere to the well bottom 3 of the microplate The distance D from the well bottom 3 of the microplate can be known.

また、上記の方法と同様にピペットチップ先端面１から吐出され、マイクロプレートのウェル底３上に付着した液滴５ｂの鉛直方向の大きさも測定することができる。この測定を少なくとも１０回以上行い、この時のマイクロプレートのウェル底３上に付着した液滴５ｂの鉛直方向最大時の大きさをＨ１として定義する。マイクロプレートのウェル底３上に付着した液滴５ｂの鉛直方向の大きさを測定することで、ピペットチップ先端面１によってマイクロプレートのウェル底３上に付着した液滴５ｂが潰されることで、ピペットチップの先端面１の外表面に液滴が付着しないために必要な、ピペットチップ先端面１とマイクロプレートのウェル底３との距離Ｄを知ることができる。   Similarly to the above method, the vertical size of the droplet 5b discharged from the tip surface 1 of the pipette tip and attached on the well bottom 3 of the microplate can also be measured. This measurement is performed at least 10 times, and the size in the vertical direction of the droplet 5b adhering to the well bottom 3 of the microplate at this time is defined as H1. By measuring the vertical size of the droplet 5b attached on the well bottom 3 of the microplate, the droplet 5b attached on the well bottom 3 of the microplate is crushed by the tip surface 1 of the pipette tip. It is possible to know the distance D between the pipette tip tip surface 1 and the well bottom 3 of the microplate, which is necessary for preventing droplets from adhering to the outer surface of the tip surface 1 of the pipette tip.

その他にも測長センサーやレーザー変位計を用いて液滴の鉛直方向の大きさを測定することができる。その場合についても上記と同様に、形成した液滴を少なくとも１０回以上測定し、ピペットチップ先端面１に形成する液滴５ｃの鉛直方向最小値の大きさをＨ２、マイクロウェルプレートのウェル底３上に付着した液滴５ｂの鉛直方向最大時の大きさをＨ１として定義することも可能である。   In addition, the vertical size of the droplet can be measured using a length measuring sensor or a laser displacement meter. Also in this case, the formed droplet is measured at least 10 times in the same manner as described above, the size of the minimum value in the vertical direction of the droplet 5c formed on the tip surface 1 of the pipette tip is H2, and the well bottom 3 of the microwell plate It is also possible to define the size of the droplet 5b adhering to the top in the vertical direction as H1.

図７は、本発明に係る分注装置の構成を示す概略図である。分注装置はピペットチップ２３を含むピペット２２と、ピペット２２を装着したシリンジヘッド２１と、シリンジヘ
ッド２１を移動する移動部１９と、移動部１９を移動制御する移動制御部１７と、ピペット２２の位置を記憶する位置記憶部１５と、操作パネルを含む入力部１３を備えている。 FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the dispensing apparatus according to the present invention. The dispensing device includes a pipette 22 including a pipette tip 23, a syringe head 21 equipped with the pipette 22, a moving unit 19 that moves the syringe head 21, a movement control unit 17 that controls movement of the moving unit 19, A position storage unit 15 for storing the position and an input unit 13 including an operation panel are provided.

上記分注装置で分注する場合の動作フローを図８に示す。   FIG. 8 shows an operation flow in the case of dispensing with the above dispensing apparatus.

先ず、上記定義したピペットチップ先端面１とマイクロプレートのウェル底３との距離Ｄにて吐出するために、開始（Ｓ１）後、上記形状観測によって決定したピペットチップ先端面１からマイクロプレートのウェル底３の距離Ｄの上限値であるピペットチップ先端面１に形成する液滴５ｃの鉛直方向最小時の大きさＨ２と、下限値であるピペットチップ先端面１から吐出されマイクロプレートのウェル底３上に付着した液滴５ｂの鉛直方向最大時の大きさＨ１の位置データを入力部１３より入力し（Ｓ２）、そのデータをピペットチップ２３を装着したシリンジヘッド２１のＺ軸移動のデータとして位置記憶部１５に記憶させる（Ｓ３）。次に、位置記憶部１５から移動制御部１７へ試薬吐出時のＺ軸移動停止位置の上限値と下限値のデータを転送させる（Ｓ４）。ピペットチップに試薬を吸引した後（Ｓ５）、更に、試薬吐出時のＺ軸移動停止位置の上限値と下限値の範囲内で、望ましくは上限値と下限値の中間位置にてピペットチップ先端面１が停止するように移動制御部１７から移動部１９へ指令する（Ｓ６）。最後に、移動部１９が試薬吐出時のＺ軸移動停止位置の上限値と下限値の範囲内にて吐出時のピペットチップ先端面１が移動完了するようにピペット２２を装着したシリンジヘッド２１を移動させ（Ｓ７）、その位置で試薬を吐出し（Ｓ８）、吐出後、シリンジヘッドを上昇し（Ｓ９）、全ウェルへの吐出を終了した場合（（Ｓ１０）のＹＥＳ）は、直ちに終了する（Ｓ１１）。一方、全ウェルへの吐出を終了ていない場合（（Ｓ１０）のＮＯ）は、ステップ（Ｓ５）に戻る。   First, in order to discharge at a distance D between the pipette tip end surface 1 defined above and the well bottom 3 of the microplate, after the start (S1), from the pipette tip end surface 1 determined by the shape observation to the well of the microplate. The minimum size H2 of the droplet 5c formed on the tip end surface 1 of the pipette tip that is the upper limit of the distance D of the bottom 3 and the bottom bottom 3 of the microplate that is discharged from the tip end surface 1 of the pipette tip that is the lower limit. Position data of the maximum size H1 of the droplet 5b adhering to the top in the vertical direction is input from the input unit 13 (S2), and the data is used as data for Z-axis movement of the syringe head 21 to which the pipette tip 23 is attached. It memorize | stores in the memory | storage part 15 (S3). Next, the upper limit value and lower limit data of the Z-axis movement stop position at the time of reagent ejection are transferred from the position storage unit 15 to the movement control unit 17 (S4). After aspirating the reagent into the pipette tip (S5), the pipette tip end surface is within the range between the upper limit value and lower limit value of the Z-axis movement stop position when the reagent is discharged, preferably at an intermediate position between the upper limit value and the lower limit value. 1 is instructed from the movement control unit 17 to the moving unit 19 so as to stop 1 (S6). Finally, the syringe head 21 to which the pipette 22 is attached so that the movement of the pipette tip end surface 1 during discharge is completed within the range between the upper limit value and the lower limit value of the Z-axis movement stop position during reagent discharge. The reagent head is moved (S7), the reagent is discharged at that position (S8), and after the discharge, the syringe head is raised (S9), and when the discharge to all the wells is completed (YES in (S10)), the process ends immediately. (S11). On the other hand, when the discharge to all the wells has not been completed (NO in (S10)), the process returns to step (S5).

上記のように本発明に係る分注装置によれば、試薬吐出時の位置を制御し、ピペット２２を装着したシリンジヘッド２１を移動させることで、ピペットチップ先端面１とマイクロプレートのウェル底３との距離Ｄが、Ｈ１≦Ｄ≦Ｈ２の範囲内において試薬を吐出することが可能となる。その結果、ピペットチップ先端面１の最先端部または外表面に残留液が存在することなく全量を吐出することができる。   As described above, according to the dispensing apparatus according to the present invention, the position at the time of reagent discharge is controlled, and the syringe head 21 to which the pipette 22 is attached is moved, so that the tip surface 1 of the pipette tip and the well bottom 3 of the microplate. And the distance D within the range of H1 ≦ D ≦ H2 can be discharged. As a result, the entire amount can be discharged without the presence of residual liquid at the most distal portion or the outer surface of the pipette tip front end surface 1.

本発明により、各ウェルへの分注精度が向上し、またコンタミネーションの低減が可能となり、その結果、マイクロプレートなどを用いた生化学実験や分析の成功率の向上を図ることが出来る。   According to the present invention, dispensing accuracy into each well can be improved and contamination can be reduced. As a result, the success rate of biochemical experiments and analyzes using a microplate or the like can be improved.

１・・・ピペットチップ先端面
３・・・マイクロプレートのウェル底
５ａ・・・吐出後ピペットチップ先端面によって形の潰れた液滴
５ｂ・・・吐出後マイクロプレートのウェル底に付着した液滴
５ｃ・・・ピペットチップ先端より吐出される液滴
７・・・ピペットチップ先端と液滴が接触する外表面
９・・・マイクロカメラ
１１・・・測長ソフト
１３・・・入力部
１５・・・位置記憶部
１７・・・移動制御部
１９・・・移動部
２１・・・シリンジヘッド
２２・・・ピペット
２３・・・ピペットチップ
３０・・・マイクロプレート
３１・・・ウェル
３２・・・ピペット
３３・・・ピペットチップ
３４・・・分注ノズル
３５・・・先端面レベル
３６・・・液球
３７・・・吐出先容器の液面レベル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pipette tip front end surface 3 ... Well bottom 5a of microplate ... Droplet 5b collapsed by tip end surface of pipette tip after discharge ... Droplet attached to well bottom of microplate after discharge 5c: Droplet discharged from the tip of the pipette tip 7 ... Outer surface 9 in contact with the tip of the pipette tip 9 ... Micro camera 11 ... Measuring software 13 ... Input unit 15 ... Position memory unit 17 Movement control unit 19 Movement unit 21 Syringe head 22 Pipette 23 Pipette tip 30 Microplate 31 Well 32 Pipette 33 ... Pipette tip 34 ... Dispensing nozzle 35 ... Tip surface level 36 ... Liquid ball 37 ... Liquid level of the discharge destination container

Claims (4)

ピペットチップ内に吸引された液を被吐出対象物であるマイクロプレートのウェル内に吐出する分注方法において、前記ピペットチップ先端に形成される液滴の鉛直方向最小時の大きさＨ２以下で、且つ、前記ピペットチップから吐出され、前記ウェル底上に付着した液滴の鉛直方向最大時の大きさＨ１以上の範囲内で前記ピペットチップ先端と前記マイクロプレートのウェル底とを離間させた距離Ｄにて吐出することを特徴とする分注方法。   In the dispensing method for discharging the liquid sucked into the pipette tip into the well of the microplate which is the discharge target, the size of the droplet formed at the tip of the pipette tip is not more than the minimum size H2 in the vertical direction, Further, a distance D in which the tip of the pipette tip and the well bottom of the microplate are separated from each other within the range of the maximum vertical size H1 of the droplet discharged from the pipette tip and attached to the well bottom. Dispensing method characterized by discharging at a flow rate. ピペットチップ先端に形成される液滴の鉛直方向最小時の大きさＨ２は、液滴の鉛直方向の大きさのばらつきを考慮して１０回以上測定した結果から得られる最小値とすることを特徴とする請求１記載の分注方法。   The minimum vertical size H2 of the droplet formed at the tip of the pipette tip is the minimum value obtained from the result of measurement 10 times or more in consideration of the variation in the vertical size of the droplet. The dispensing method according to claim 1. マイクロプレートのウェル底上に付着した液滴の鉛直方向が最大時の大きさＨ１は、液滴の鉛直方向の大きさのばらつきを考慮して１０回以上測定した結果から得られる最大値とすることを特徴とする請求１記載の分注方法。   The size H1 when the vertical direction of the droplet adhering to the well bottom of the microplate is maximum is the maximum value obtained from the result of measurement 10 times or more in consideration of the variation in the vertical size of the droplet. The dispensing method according to claim 1. 請求項１から３いずれかに記載の分注方法を用いてピペットチップ内に吸引された液を吐出することを特徴とする分注装置。   A dispensing apparatus that discharges the liquid sucked into the pipette tip using the dispensing method according to claim 1.
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