JP2013186019A - Reaction progress device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、反応進行装置に関する。 The present invention relates to a reaction progress device.
生化学検査において抗原抗体反応等の生化学反応が利用される。例えば、抗体を含む抗体含有膜が流路の内面に定着させられ、抗原を含む試料液が流路へ供給され、試料液に含まれる抗原と抗体含有膜に含まれる抗体とが結合させられる。抗体への抗原の結合の有無、抗体への抗原の結合量等は、表面プラズモン励起蛍光分光法(SPFS)、表面プラズモン共鳴法(SPR)等により計測される。試料液が流路に供給される前又は試料液が流路に供給された後に、洗浄液、蛍光標識液等の試料液以外の液体が流路へ供給される場合もある。液体は、多くの場合において、ピペットの先端に形成された吐出/吸引口を経由して吐出/吸引される。 Biochemical reactions such as antigen-antibody reactions are used in biochemical tests. For example, an antibody-containing film containing an antibody is fixed on the inner surface of the flow path, a sample liquid containing an antigen is supplied to the flow path, and the antigen contained in the sample liquid and the antibody contained in the antibody-containing film are combined. The presence or absence of antigen binding to the antibody, the amount of antigen binding to the antibody, and the like are measured by surface plasmon excitation fluorescence spectroscopy (SPFS), surface plasmon resonance (SPR), and the like. In some cases, liquids other than the sample liquid, such as a cleaning liquid and a fluorescent labeling liquid, are supplied to the flow path before the sample liquid is supplied to the flow path or after the sample liquid is supplied to the flow path. In many cases, the liquid is discharged / sucked via a discharge / suction port formed at the tip of the pipette.
特許文献1の生化学検査装置(バイオセンサー)においては、抗体(アナライト)を含む抗原捕捉膜(リンカー層)が流路(流体流路)の内面(金属膜の表面)に定着させられ(段落0026)、抗原(タンパク質)を含む試料液(アナライト溶液)が流路へ供給され(段落0061)、試料液に含まれる抗原と抗原捕捉膜に含まれる抗体とが結合させられる(段落0061)。試料液が流路に供給される前又は試料液が流路に供給された後に、試料液以外の液体(前処理用の液体及び後処理用の液体)が流路へ供給される(段落0062)。液体は、ピペット(ピペットチップ)の先端に形成された吐出/吸引口を経由して吐出/吸引される。ピペットは、挿入孔に挿入される。 In the biochemical examination apparatus (biosensor) of Patent Document 1, an antigen capture film (linker layer) containing an antibody (analyte) is fixed on the inner surface (surface of the metal film) of the flow path (fluid flow path) ( (Paragraph 0026), a sample solution (analyte solution) containing the antigen (protein) is supplied to the flow path (paragraph 0061), and the antigen contained in the sample solution and the antibody contained in the antigen-capturing membrane are combined (paragraph 0061). ). Before the sample liquid is supplied to the flow path or after the sample liquid is supplied to the flow path, liquids other than the sample liquid (liquid for pretreatment and liquid for post-treatment) are supplied to the flow path (paragraph 0062). ). The liquid is discharged / sucked via a discharge / suction port formed at the tip of a pipette (pipette tip). The pipette is inserted into the insertion hole.
特許文献2の生化学検査装置(SPR測定装置)においては、抗体(アナライト)を含む抗原捕捉膜(リンカー層)が流路(流路)の内面(センサ面)に定着させられ(段落0028)、抗原(タンパク質)を含む試料液(アナライト溶液)が流路へ供給され(段落0034)、試料液に含まれる抗原と抗原捕捉膜に含まれる抗体とが結合させられる(段落0035)。 In the biochemical examination apparatus (SPR measurement apparatus) of Patent Document 2, an antigen capture film (linker layer) containing an antibody (analyte) is fixed on the inner surface (sensor surface) of the flow path (flow path) (paragraph 0028). ), A sample solution (analyte solution) containing the antigen (protein) is supplied to the flow path (paragraph 0034), and the antigen contained in the sample solution and the antibody contained in the antigen-capturing membrane are combined (paragraph 0035).
生化学反応の大部分は可逆反応であるため、流路から液体が回収された後に流路に残存する液体の量は、生化学反応の進行に影響する。特に、2種以上の液体が流路に順次に吐出/吸引され、2段階以上で生化学反応が進行させられる場合は、流路から液体が回収された後に流路に残存する液体の量は、生化学反応の進行に大きく影響する。 Since most of the biochemical reaction is a reversible reaction, the amount of liquid remaining in the flow channel after the liquid is recovered from the flow channel affects the progress of the biochemical reaction. In particular, when two or more kinds of liquids are sequentially discharged / sucked into the flow path and the biochemical reaction proceeds in two or more stages, the amount of liquid remaining in the flow path after the liquid is recovered from the flow path is It greatly affects the progress of biochemical reactions.
一方、ピペットの長さは、ピペットの個体ごとに異なる。ピペットの長さがピペットの個体ごとに異なる場合は、ピペットの先端がピペットの個体ごとに検出されない限り、流路から液体が回収されるときにピペットの先端が配置される位置はピペットの個体ごとに異なる。この場合は、流路から液体が回収された後に流路に残存する液体の量がピペットの個体ごとに異なる。 On the other hand, the length of the pipette is different for each individual pipette. If the pipette length is different for each individual pipette, unless the pipette tip is detected for each individual pipette, the position where the pipette tip is placed when the liquid is collected from the flow path is individual for each pipette. Different. In this case, the amount of liquid remaining in the flow path after the liquid has been collected from the flow path differs for each individual pipette.
このため、ピペットの長さがピペットの個体ごとに異なる場合は、生化学反応の進行がピペットの個体ごとに異なり、生化学検査の精度が低下する。 For this reason, when the length of the pipette is different for each individual pipette, the progress of the biochemical reaction is different for each individual pipette, and the accuracy of the biochemical test is lowered.
本発明は、この問題を解決するためになされる。本発明の主な目的は、ピペットの先端がピペットの個体ごとに検出されない場合でも生化学検査の精度が維持される生化学検査装置に用いられる反応進行装置を提供することである。 The present invention is made to solve this problem. A main object of the present invention is to provide a reaction progress device used in a biochemical test apparatus that maintains the accuracy of a biochemical test even when the tip of the pipette is not detected for each individual pipette.
本発明は、反応進行装置に向けられる。 The present invention is directed to a reaction progress device.
本発明の第1の局面においては、容器、ピペット、ポンプ、反応場提供物、構造体、保持機構、第1の制御部及び第2の制御部が設けられる。 In the first aspect of the present invention, a container, a pipette, a pump, a reaction field providing product, a structure, a holding mechanism, a first control unit, and a second control unit are provided.
容器は、液体を収容する。 The container contains a liquid.
ピペットは、先端を有する。先端には、吐出/吸引口が形成される。 The pipette has a tip. A discharge / suction port is formed at the tip.
ポンプは、ピペット装着部を備える。ピペット装着部には、ピペットが装着される。ポンプは、吐出/吸引口を経由して液体を吐出/吸引する。 The pump includes a pipette mounting part. A pipette is attached to the pipette attachment portion. The pump discharges / sucks liquid via the discharge / suction port.
反応場提供物は、反応場を提供する。反応場においては、生化学反応が進行する。 The reaction field offer provides a reaction field. In the reaction field, a biochemical reaction proceeds.
構造体には、流路及び挿入孔が形成される。流路の内部には、反応場提供物が配置される。流路及び挿入孔は、接続される。 A channel and an insertion hole are formed in the structure. A reaction field supply is disposed inside the flow path. The flow path and the insertion hole are connected.
保持機構は、ポンプを保持する。保持機構は、案内機構及びロック機構を備える。案内機構は、ピペット装着部をピペットの延在方向に案内する。ロック機構は、ピペット装着部の移動が禁止されるロック状態及び移動が許可されるロック解除状態を切り替える。 The holding mechanism holds the pump. The holding mechanism includes a guide mechanism and a lock mechanism. The guide mechanism guides the pipette mounting part in the extending direction of the pipette. The lock mechanism switches between a locked state where movement of the pipette mounting portion is prohibited and an unlocked state where movement is permitted.
搬送機構は、保持機構を搬送する。 The transport mechanism transports the holding mechanism.
ロック機構がピペット装着部をロック解除状態にするとともに搬送機構が基準面に先端が当接する位置へ保持機構を搬送する。先端が基準面に当接している間に、ロック機構がピペット装着部をロック状態にする。 The lock mechanism brings the pipette mounting portion into the unlocked state, and the transport mechanism transports the holding mechanism to a position where the tip abuts against the reference surface. While the tip is in contact with the reference surface, the lock mechanism locks the pipette mounting portion.
先端が液体に浸漬される位置へ搬送機構が保持機構を搬送し、ポンプが駆動されピペットの内部へ液体が吸引され、ピペットが挿入孔へ挿入される位置へ搬送機構が保持機構を搬送し、ポンプが駆動されピペットの内部からの液体の吐出/ピペットの内部への液体の吸引が行われる。 The transport mechanism transports the holding mechanism to a position where the tip is immersed in the liquid, the pump is driven and the liquid is sucked into the pipette, and the transport mechanism transports the holding mechanism to the position where the pipette is inserted into the insertion hole. The pump is driven to discharge the liquid from the inside of the pipette / suction the liquid into the inside of the pipette.
本発明の第2の局面は、本発明の第1の局面にさらなる事項を付加する。本発明の第2の局面においては、基準面が構造体の表面である。 The second aspect of the present invention adds further matters to the first aspect of the present invention. In the second aspect of the present invention, the reference plane is the surface of the structure.
本発明の第3の局面は、本発明の第1又は第2の局面にさらなる事項を付加する。本発明の第3の局面においては、密閉シールが構造体に設けられる。密閉シールは、挿入孔を密閉する。先端が基準面に当接する前に、ピペットが挿入孔へ挿入される位置へ搬送機構が保持機構を搬送する。 The third aspect of the present invention adds further matters to the first or second aspect of the present invention. In the third aspect of the present invention, a hermetic seal is provided on the structure. The hermetic seal seals the insertion hole. Before the tip comes into contact with the reference surface, the transport mechanism transports the holding mechanism to a position where the pipette is inserted into the insertion hole.
本発明の第4の局面は、本発明の第1から第3までのいずれかの局面にさらなる事項を付加する。本発明の第4の局面においては、案内軸及び可動物が案内機構に設けられる。可動物には、案内孔が形成される。案内孔には、案内軸が挿入される。 The fourth aspect of the present invention adds a further matter to any one of the first to third aspects of the present invention. In the fourth aspect of the present invention, the guide shaft and the movable object are provided in the guide mechanism. A guide hole is formed in the movable object. A guide shaft is inserted into the guide hole.
本発明の第5の局面は、本発明の第1から第3までのいずれかの局面にさらなる事項を付加する。本発明の第5の局面においては、案内孔形成物が案内機構に設けられ、シリンダーがポンプに設けられる。案内孔形成物には、案内孔が形成される。シリンダーは、案内孔に挿入される。 The fifth aspect of the present invention adds a further matter to any one of the first to third aspects of the present invention. In the fifth aspect of the present invention, the guide hole formation is provided in the guide mechanism, and the cylinder is provided in the pump. A guide hole is formed in the guide hole formation. The cylinder is inserted into the guide hole.
本発明の第6の局面は、本発明の第1から第5までのいずれかの局面にさらなる事項を付加する。本発明の第6の局面においては、規制機構及び弾性体が保持機構に設けられる。規制機構は、ピペット装着部が定常位置より先端の側へ移動することを規制する。弾性体は、先端の側へ付勢された状態でピペット装着部を定常位置に位置づける。 The sixth aspect of the present invention adds further matters to any one of the first to fifth aspects of the present invention. In the sixth aspect of the present invention, the regulating mechanism and the elastic body are provided in the holding mechanism. The restriction mechanism restricts the pipette mounting portion from moving from the steady position to the tip side. The elastic body positions the pipette mounting portion at a steady position in a state where it is biased toward the tip side.
本発明によれば、ピペットの長さがピペットの個体ごとに異なる場合でもピペットの先端の位置が一定の位置に調整される。ピペットの先端がピペットの個体ごとに検出されない場合でも、液体が吸引されるときにピペットの先端が一定の位置に配置される。液体が流路から安定して回収され、生化学検査の精度が維持される。 According to the present invention, the position of the tip of the pipette is adjusted to a fixed position even when the length of the pipette is different for each individual pipette. Even when the tip of the pipette is not detected for each individual pipette, the tip of the pipette is arranged at a certain position when the liquid is sucked. The liquid is stably recovered from the flow path, and the accuracy of biochemical examination is maintained.
特に、本発明の第2の局面によれば、構造体に対する基準面の位置の精度が向上する。ピペットの先端の位置が正確に調整される。液体が流路から安定して回収され、生化学検査の精度が向上する。 In particular, according to the second aspect of the present invention, the accuracy of the position of the reference plane with respect to the structure is improved. The pipette tip position is adjusted accurately. The liquid is stably recovered from the flow path, and the accuracy of biochemical examination is improved.
特に、本発明の第3の局面によれば、ピペットの先端の位置が調整される前に密閉シールが突き破られる。密閉シールを突き破る場合にピペットの先端に加わる押圧荷重によりピペットの先端の位置がずれることが防止される。 In particular, according to the third aspect of the present invention, the hermetic seal is punctured before the position of the pipette tip is adjusted. The position of the tip of the pipette is prevented from shifting due to the pressing load applied to the tip of the pipette when breaking the hermetic seal.
これらの及びこれら以外の本発明の目的、特徴、局面及び利点は、添付図面とともに考慮されたときに下記の本発明の詳細な説明によってより明白となる。 These and other objects, features, aspects and advantages of the invention will become more apparent from the following detailed description of the invention when considered in conjunction with the accompanying drawings.
{第1実施形態}
(生化学検査装置の概略)
第1実施形態は、生化学検査装置に関する。第1実施形態の生化学検査装置は、表面プラズモン励起蛍光分光法(SPFS)により生化学検査を行う。
{First embodiment}
(Outline of biochemical inspection equipment)
The first embodiment relates to a biochemical examination apparatus. The biochemical examination apparatus according to the first embodiment performs biochemical examination by surface plasmon excitation fluorescence spectroscopy (SPFS).
図1の模式図は、生化学検査装置を示す。 The schematic diagram of FIG. 1 shows a biochemical examination apparatus.
図1に示すように、生化学検査装置1000は、反応進行部1010、計測部1011、搬送機構1012、検査チップ1013及び試薬チップ1014を備える。検査チップ1013及び試薬チップ1014は、反応進行部1010に着脱される。検査チップ1013は、反応進行部1010及び計測部1011を往来する。
As shown in FIG. 1, the
図2の模式図は、反応進行部を示す。 The schematic diagram of FIG. 2 shows a reaction progress part.
図2に示すように、反応進行部1010は、送液機構1020及び送液コントローラー1021を備える。送液機構1020は、搬送機構1033及びポンプユニット1034を備える。ポンプユニット1034は、ピペット1030、ポンプ1031及び保持機構1032を備える。
As shown in FIG. 2, the
図3のブロック図は、送液コントローラーを示す。 The block diagram of FIG. 3 shows a liquid delivery controller.
図3に示すように、送液コントローラー1021は、装着制御部1040、孔あけ制御部1041、先端調整制御部1042、洗浄制御部1043、調製制御部1044、1次免疫反応制御部1045及び2次免疫反応制御部1046を備える。
As shown in FIG. 3, the
図4の模式図は、計測部を示す。 The schematic diagram of FIG. 4 shows a measurement unit.
図4に示すように、計測部1011は、照射機構1050、測定機構1051及び計測コントローラー1052を備える。照射機構1050は、レーザーダイオード1060、直線偏光板1061、ミラー1062及びミラー駆動機構1063を備える。測定機構1051は、光電子増倍管1070、ローパスフィルター1071、ローパスフィルター駆動機構1072及びフォトダイオード1073を備える。
As illustrated in FIG. 4, the
図5のブロック図は、計測コントローラーを示す。 The block diagram of FIG. 5 shows the measurement controller.
図5に示すように、計測コントローラー1052は、共鳴角検出部1080及び光量測定部1081を備える。
As shown in FIG. 5, the
図6から図8までの模式図は、検査チップを示す。図6は斜視図であり、図7及び図8は断面図である。図7は、図8のA−A断面図であり、ピペットが挿入孔に挿入され流路が液体で満たされた状態を示す。図8は、図7のB−B断面図であり、ピペットの先端が蓋の上側の面に当接した状態を示す。 The schematic diagrams from FIG. 6 to FIG. 8 show an inspection chip. 6 is a perspective view, and FIGS. 7 and 8 are cross-sectional views. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 8 and shows a state in which the pipette is inserted into the insertion hole and the flow path is filled with the liquid. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 7 and shows a state in which the tip of the pipette is in contact with the upper surface of the lid.
図6から図8までに示すように、検査チップ1013は、抗原捕捉膜1090及び構造体1091を備える。構造体1091は、複合体1100、シート1101、蓋1102、挿入孔密閉シール1103及び液だめ密閉シール1104を備える。複合体1100は、プリズム1110及び金膜1111を備える。
As shown in FIGS. 6 to 8, the
図9の模式図は、試薬チップを示す。図9は、側面図である。 The schematic diagram of FIG. 9 shows a reagent chip. FIG. 9 is a side view.
図9に示すように、試薬チップ1014は、洗浄液容器1120、検体容器1121、希釈液容器1122、試料液容器1123、蛍光標識液容器1124及びホルダー1125を備える。洗浄液容器1120には洗浄液1130が収容され、検体容器1121には検体1131が収容され、希釈液容器1122には希釈液1132が収容され、試料液容器1123には検体1131が希釈液1132で希釈された試料液1133が収容され、蛍光標識液容器1124には蛍光標識液1134が収容される。試薬チップ1014は、反応進行部1010に取り付けられた当初には、ピペット1030も備える。ピペット1030は、試薬チップ1014が反応進行部1010に取り付けられた後にポンプ1031に装着される。
As shown in FIG. 9, the
図10の模式図は、ポンプユニットを示す。図10は、断面図である。 The schematic diagram of FIG. 10 shows a pump unit. FIG. 10 is a cross-sectional view.
図10に示すように、ピペット1030は、ピペット本体1140及びつば1141を備える。ポンプ1031は、シリンダー1150、Oリング1151、ピストン1152及びモーター1153を備える。シリンダー1150は、シリンダー室形成部1160及びピペット装着部1161を備える。保持機構1032は、基体1170、案内機構1171、コイルバネ1172及びソレノイドアクチュエーター1173を備える。基体1170は、上側の固定板1175、下側の固定板1176及び規制面形成板1177を備える。案内機構1171は、案内軸1180、回転防止軸1181及び可動板1182を備える。ソレノイドアクチュエーター1173は、プランジャー1190及び励磁コイル1191を備える。
As shown in FIG. 10, the
これら以外の構成物が生化学検査装置1000に付加されてもよい。これらの構成物の一部が生化学検査装置1000から省略される場合もある。
Components other than these may be added to the
(生化学検査の概略)
SPFSによる生化学検査が行われる場合は、反応進行部1010において生化学反応が進行させられ、計測部1011において計測が行われる。反応進行部1010は、生化学反応を進行させる反応進行装置の主要部である。
(Outline of biochemical examination)
When a biochemical test by SPFS is performed, a biochemical reaction is advanced in the
図11及び図12の模式図は、生化学反応の進行を示す。 The schematic diagrams of FIGS. 11 and 12 show the progress of the biochemical reaction.
生化学反応が進行させられる場合は、送液機構1020が検査チップ1013に形成された流路1200に試料液1133及び蛍光標識液1134を順次に満たす。試料液1133が流路1200に満たされた場合は、図11に示すように、試料液1133に含まれる抗原1210と抗原捕捉膜1090に固定された抗体1211とが結合し、試料液1133に含まれる抗原1210が抗原捕捉膜1090に捕捉される。蛍光標識液1134が流路1200に満たされた場合は、図12に示すように、抗原捕捉膜1090に捕捉された抗原1210と蛍光標識液1134に含まれる蛍光標識抗体1212とが結合し、抗原捕捉膜1090に捕捉された抗原1210に蛍光標識が付加される。
When the biochemical reaction is allowed to proceed, the
計測が行われる場合は、図4に示すように、照射機構1050が励起光ELをプリズム1110に照射する。照射された励起光ELは、入射面1220に入射し反射面1221に反射され出射面1222から出射する。励起光ELが反射面1221に反射された場合は、反射面1221から金膜1111の側にエバネッセント波がもれだす。もれだしたエバネッセント波の電場は、金膜1111の表面のプラズモンに共鳴し、増強される。増強された電場は、抗原捕捉膜1090に捕捉された抗原1210に付加された蛍光標識を励起する。励起された蛍光標識からは、表面プラズモン励起蛍光FLが放射される。測定機構1051は、表面プラズモン励起蛍光FLの光量を測定する。表面プラズモン励起蛍光FLの光量から、抗原1210の有無、抗原1210の捕捉量等が特定される。
When measurement is performed, as illustrated in FIG. 4, the
(検査チップ及び試薬チップの配置)
図1に示すように、生化学反応が進行させられる場合は、検査チップ1013及び試薬チップ1014が反応進行部1010に配置される。計測が行われる場合は、検査チップ1013が計測部1011に配置される。搬送機構1012は、反応進行部1010から計測部1011へ及び計測部1011から反応進行部1010へ検査チップ1013を搬送する。
(Arrangement of inspection chip and reagent chip)
As shown in FIG. 1, when a biochemical reaction is allowed to proceed, a
(液体の送液)
洗浄液1130、試料液1133、蛍光標識液1134等の液体が流路1200に満たされる場合について述べる。まず、搬送機構1033がピペット1030の先端1230を液体に浸漬し、ポンプ1031が吐出/吸引口1240を経由して液体を吸引する。液体が吸引された後に、搬送機構1033が図7に示すようにピペット1030を挿入孔1250に挿入し、ポンプ1031が吐出/吸引口1240を経由して液体を吐出する。液体が吐出された後に、ポンプ1031が吐出/吸引口1240を経由して液体を吸引する。これにより、液体が流路1200に供給される。続いて、液体が吸引されて流路1200から回収され、液体が供給されてから回収されるまで流路1200が液体で満たされる。
(Liquid feeding)
A case where the
(ピペットの先端の位置の調整の概略)
液体が送液される前に、ピペット1030の先端1230の位置が調整される。
(Outline of adjusting the position of the tip of the pipette)
Before the liquid is fed, the position of the
ピペット1030の先端1230の位置が調整される場合は、ソレノイドアクチュエーター1173がピペット装着部1161を後述するロック解除状態にするとともに、搬送機構1033が図8に示すようにピペット1030の先端1230を蓋1102の上側の面1260に当接させる。ピペット1030の先端1230が蓋1102の上側の面1260に当接する場合は、ピペット装着部1161がピペット1030の先端1230の逆の側に退避する。退避量はピペット1030が長い場合に多くなりピペット1030が短い場合に少なくなる。これにより、ピペット1030の長さがピペット1030の個体ごとに異なる場合でもピペット1030の先端1230の位置が一定の位置に調整される。
When the position of the
ピペット1030の先端1230が蓋1102の上側の面1260に当接した状態においてソレノイドアクチュエーター1173がピペット装着部1161をロック状態にする。これにより、ピペット1030の先端1230の下側の固定板1176の底面からの位置が一定の位置に調整された状態が維持される。
When the
ピペット1030の先端1230の位置の調整によれば、ピペット1030の先端1230がピペット1030の個体ごとに検出されない場合でも、蓋1102の上側の面1260と下側の固定板1176の底面との位置を一定に保つことで、液体が吸引される場合にピペット1030の先端1230が一定の位置に配置される。液体が吸引されるときに液体が流路1200から安定して回収され、生化学検査の精度が向上する。液体が流路1200から回収された後に流路1200に残存する液体の量が減少し、生化学検査の精度が向上する。ピペット1030の先端1230をピペット1030の個体ごとに検出する手順が不要である場合は、生化学検査に要する時間が短縮される。
According to the adjustment of the position of the
蓋1102の上側の面1260以外の基準面にピペット1030の先端1230が当接されてもよい。基準面は、構造体1091に対する位置が決まっている面であり、望ましくは挿入孔1250及び流路1200に対する位置が決まっている面であり、さらに望ましくは構造体1091の表面である。基準面が構造体1091の表面である場合は、構造体1091に対する基準面の位置の精度が向上し、ピペット1030の先端1230の位置が正確に調整され、液体が流路1200から安定して回収され、生化学検査の精度が向上する。ただし、基準面が構造体1091の表面以外であってもよい。例えば、反応進行部1010に固定された基準台に基準面が設けられてもよい。構造体1091に対する基準面の位置は、少なくとも鉛直方向について決まっている必要があり、望ましくは鉛直方向及び水平方向の両方について決まっている必要がある。鉛直方向は、ピペット1030及び挿入孔1250の延在方向に一致する。水平方向は、ピペット1030及び挿入孔1250の延在方向に垂直をなす。構造体1091に対する基準面の位置が決まっているとは、ピペット1030の先端1230の位置が調整されてから全ての液体の送液が終了するまで構造体1091に対する基準面の位置が変化しないことを意味する。
The
図13及び図14の模式図は、検査チップの変形例を示す。図13及び図14は、断面図である。 The schematic diagrams of FIGS. 13 and 14 show a modification of the inspection chip. 13 and 14 are cross-sectional views.
図13に示すように、プリズム1110aの反射面1221aが露出する場合はプリズム1110aの反射面1221aが基準面にされてもよい。図14に示すように金膜1111bの上側の主面1341bが露出する場合は、金膜1111bの上側の主面1341bが基準面にされてもよい。
As shown in FIG. 13, when the reflecting
(ピペット)
図10に示すように、ピペット1030は、先端1230及び後端1231を有する。ピペット本体1140には、液体収容空間1270が形成される。ピペット1030の先端1230には、吐出/吸引口1240が形成される。ピペット1030の後端1231には、装着口1241が形成される。吐出/吸引口1240及び装着口1241は、液体収容空間1270に接続される。液体収容空間1270に液体が収容された状態において液体収容空間1270が陽圧になった場合は、液体収容空間1270から吐出/吸引口1240を経由して液体が吐出される。液体収容空間1270が陰圧になった場合は、吐出/吸引口1240を経由して液体収容空間1270へ液体が吸引される。
(pipette)
As shown in FIG. 10, the
ピペット1030は、望ましくは樹脂からなる。これにより、ピペット1030が安価になる。ただし、ピペット1030が樹脂以外からなることも許される。ピペット1030は、さらに望ましくはポリプロピレンからなる。これにより、ピペット1030へのタンパク質の吸着が減少し、生化学検査の精度が向上する。
ピペット1030は、望ましくは細長形状を持つ。これにより、微量の液体が精度よく吐出/吸引され、生化学検査の精度が向上する。
ピペット1030は、望ましくは汎用品である。これにより、ピペット1030が安価になる。
The
ピペット1030が安価である場合は、生化学検査ごとにピペット1030を使い捨てにでき、コンタミネーションが抑制される。
When the
ピペット1030が樹脂からなり細長形状を持つ場合は、ピペット1030に曲がり等の変形が生じやすく、ピペット1030の長さが変化しやすい。このため、ピペット1030の長さがピペット1030の個体ごとに異なることが多い。ピペット1030が汎用品である場合は、ピペット1030の長さがピペット1030の個体が属する製造ロットごとに異なることも多い。ピペット1030の長さのばらつきは、典型的には約±0.3mmである。しかし、生化学検査装置1000においては、ピペット1030の先端1230の位置が調整され、ピペット1030の長さがピペット1030の個体ごとに異なっても液体が流路1200から安定して回収される。このため、ピペット1030が樹脂からなる場合、ピペット1030が汎用品である場合等にも大きな問題は生じない。
When the
ピペット1030は先細形状を有し、ピペット1030の先端1230の平面形状は望ましくは小さくされる。これにより、微量の液体が精度よく吐出/吸引され、生化学検査の精度が向上する。ピペット1030の先端1230の平面形状が小さい場合は、ピペット1030の先端1230に大きな押圧荷重が加わったときにピペット1030の先端1230が損傷しやすい。しかし、生化学検査装置1000においては、ピペット1030がピペット装着部1161に装着される場合に押圧荷重がつば1141に加わるので、ピペット1030の先端1230の平面形状が小さい場合にも大きな問題は生じない。
ピペット1030は、ノズル等とも呼ばれる。
(ポンプ)
ピペット装着部1161には、ピペット1030が装着される。ピペット装着部1161にピペット1030が装着される場合は、装着口1241にピペット装着部1161が圧入され、ピペット装着部1161及びピペット1030の間にOリング1151が挟まれ、ピペット装着部1161及びピペット1030の間隙がOリング1151で閉塞される。これにより、液体収容空間1270を陽圧又は陰圧に調整できる。ピペット装着部1161及びピペット1030の両方又は片方が弾性を持つ場合は、Oリング1151が省略されても、ピペット装着部1161及びピペット1030が密着しピペット装着部1161及びピペット1030の間隙が十分に閉塞される。
(pump)
A
シリンダー室形成部1160には、シリンダー室1280が形成される。シリンダー室1280には、ピストン1152が収容される。ピストン1152は、モーター1153に機械的に接続される。モーター1153は、シリンダー室1280の内部においてピストン1152を往復動させる。
A
ポンプ1031が液体を供給する場合は、モーター1153がシリンダー室1280の内部において吐出/吸引口1240へ近づく方向へピストン1152を移動させる。これにより、液体収容空間1270が陽圧になり、液体収容空間1270から吐出/吸引口1240を経由して液体が吐出される。
When the
ポンプ1031が液体を回収する場合は、モーター1153がシリンダー室1280の内部において吐出/吸引口1240から遠ざかる方向へピストン1152を移動させる。これにより、液体収容空間1270が陰圧になり、吐出/吸引口1240を経由して液体収容空間1270へ液体が吸引される。
When the
ピストン1152の往復動以外により液体収容空間1270が陽圧及び陰圧にされてもよい。
The
ポンプ1031は、保持機構1032に保持される。搬送機構1033が保持機構1032を搬送した場合は、ポンプ1031及び保持機構1032が一体的に搬送機構1033に搬送される。
The
(案内機構)
案内軸1180の下端1183及び回転防止軸1181の下端1185は、下側の固定板1176に固定される。案内軸1180の上端1184及び回転防止軸1181の上端1186は、上側の固定板1175に固定される。案内軸1180及び回転防止軸1181は、ピペット1030の延在方向に直線的に延在する。案内軸1180及び回転防止軸1181は、平行に延在する。
(Guiding mechanism)
A
可動板1182には、案内孔1290が形成される。案内孔1290は、可動板1182を貫通する。案内孔1290の断面形状は、案内軸1180の断面形状に適合する。
A
案内孔1290には、案内軸1180が挿入される。可動板1182に形成された回転防止溝1291には、回転防止軸1181が収容される。これにより、可動板1182は、案内軸1180に対して摺動するが、案内軸1180を中心として回転はしない。可動板1182は、案内軸1180及び回転防止軸1181に釣られた状態でピペット1030の延在方向に案内される。
A
回転防止軸1181及び回転防止溝1291以外により可動板1182の回転が抑制されてもよい。例えば、回転対称性を持たない断面形状を案内軸1180に持たせることにより、可動板1182の回転が抑制されてもよい。案内機構1171の構造が変更されてもよい。例えば、可動板1182が案内溝、案内孔等に対して摺動してもよい。可動板1182が「板」とは呼びがたい形状物に置き換えられてもよい。
The rotation of the
可動板1182には、モーター1153が固定される。これにより、保持機構1032に対してモーター1153が相対移動する場合には、案内機構1171がピペット1030の延在方向にモーター1153を案内する。モーター1153に対するピペット装着部1061の位置は一定である。このため、保持機構1032に対してモーター1153が相対移動する場合には保持機構1032に対してピペット装着部1061が相対移動し、ピペット1030の延在方向にモーター1153が案内される場合にはピペット1030の延在方向にピペット装着部1061が案内される。
A
(規制機構)
規制面形成板1177には、規制面形成溝1300が形成される。規制面形成溝1300は、下側の規制面1310及び上側の規制面1311を有する。
(Regulatory mechanism)
A restriction
下側の規制面1310及び上側の規制面1311は、ピペット1030の延在方向に離れる。可動板1182は、ピペット装着部1061が定常位置に配置される場合に下側の規制面1310に当接し、ピペット装着部1061が最大退避時位置に配置される場合に上側の規制面1311に当接する。下側の規制面1310は、ピペット装着部1161が定常位置よりもピペット1030の先端1230の側へ移動することを規制する。上側の規制面1311は、ピペット装着部1161が最大退避時位置からさらに退避することを規制する。
The
ピペット装着部1161の移動可能範囲(ストローク)は、ピペット1030の長さのばらつきより広く設定される。例えば、ピペット1030の長さのばらつきが約±0.3mmである場合には、ピペット装着部1161の移動可能範囲は約1mmに設定される。これにより、ピペット1030の先端の位置が調整される場合にピペット1030の長さのばらつきが吸収される。
The movable range (stroke) of the
下側の規制面1310及び上側の規制面1311以外により規制機構が構成されてもよい。例えば、例えば、案内軸1180又は回転防止軸1181に設けられた突起により規制機構が構成されてもよい。
The regulation mechanism may be configured by a part other than the
(コイルバネ)
コイルバネ1172の下端1321は、可動板1182に当接される。コイルバネ1172の上端1320は、上側の固定板1175に当接される。コイルバネ1172の伸縮方向及びピペット1030の延在方向は一致する。コイルバネ1172は圧縮されており、コイルバネ1172が自然長に戻ろうとする復元力はピペット装着部1161が定常位置から離れるほど大きくなる。コイルバネ1172は、ピペット1030の先端1230の側へ向かって可動板1182を弾性的に押圧し、ピペット1030の先端1230の側へ付勢された状態でピペット装着部1161を定常位置に位置づける。コイルバネ1172が、可動板1182以外を押圧してもよい。例えば、コイルバネ1172が、モーター1153を押圧してもよい。より一般的には、コイルバネ1172は、ピペット装着部1161に対する位置が一定である構成物を押圧する。
(Coil spring)
A
コイルバネ1172が他の種類の弾性体からなる押圧機構に置き換えられてもよい。例えば、コイルバネ1172が板バネ、空気バネ、ゴムからなる構造物等に置き換えられてもよい。
The
(ロック機構)
ロック状態においては、プランジャー1190の先端が可動板1182の端面に当接し、保持機構1032に対して可動板1182がピペット1030の延在方向に相対移動することが禁止される。ロック解除状態においては、プランジャー1190が可動板1182に当接せず、可動板1182がピペット1030の延在方向に相対移動することが許可される。保持機構1032に対して可動板1182がピペット1030の延在方向に相対移動することが禁止又は許可される場合は、それぞれ、保持機構1032に対してピペット装着部1161がピペット1030の延在方向に相対移動することが禁止又は許可される。ソレノイドアクチュエーター1173は、移動可能範囲内の任意の位置にあるピペット装着部1161をロック状態にすることができる。
(Lock mechanism)
In the locked state, the tip of the
プランジャー1190が可動板1182に当接する状態及び当接しない状態は、励磁コイル1191に電流を通電するか否かにより切り替えられる。したがって、ロック状態及びロック解除状態は、励磁コイル1191に電流を通電するか否かにより切り替えられる。
The state in which the
ソレノイドアクチュエーター1173以外によりロック機構が構成されてもよい。例えば、クラッチによりロック機構が構成されてもよい。
A lock mechanism may be configured by components other than the
(押圧荷重)
ピペット装着部1161が定常位置から離れない場合は、ピペット装着部1161に加わる押圧荷重Fは第1の押圧荷重F1以下である(F<F1)。
(Pressing load)
When the
ピペット装着部1161が定常位置から離れるが最大退避時位置に達しない場合は、ピペット装着部1161に加わる押圧荷重Fは第1の押圧荷重F1より大きく第2の押圧荷重F2より小さい(F1<F<F2)。ピペット装着部1161に加わる押圧荷重Fは、ピペット装着部1161が定常位置から離れるほど大きくなる。
When the
ピペット装着部1161が最大退避時位置に達した場合は、ピペット装着部1161に加わる押圧荷重Fは第2の押圧荷重F2以上になる(F2≦F)。
When the
第1の押圧荷重F1は、コイルバネ1172のバネ定数k及びピペット装着部1161が定常位置に位置する場合のコイルバネ1172の自然長からの圧縮長ΔL1により設定される。第2の押圧荷重F2は、コイルバネ1172のバネ定数k及びピペット装着部1161が最大退避時位置に位置する場合のコイルバネ1172の自然長からの圧縮長ΔL2により設定される。
The first pressing load F1 is set by the spring constant k of the
ピペット1030がピペット装着部1161に装着される場合にピペット装着部1161に加わる押圧荷重Fには、ピペット1030がOリング1151に接触する場合に生じる押圧荷重(以下では「Oリング接触時荷重」という。)Fa、ピペット装着部1161がピペット1030に圧入される場合に生じる押圧荷重(以下では「圧入時荷重」という。)Fb等がある。
The pressure load F applied to the
Oリング接触時荷重Faは、圧入時荷重Fbより小さい(Fa<Fb)。 O-ring contact load Fa is smaller than press-fit load Fb (Fa <Fb).
Oリング接触時荷重Faが第1の押圧荷重F1より大きいか押圧荷重F1と等しくなり第2の押圧荷重F2より小さくなるように、第1の押圧荷重F1及び第2の押圧荷重F2は設定される(F1≦Fa<F2)。このように設定される場合は、ピペット1030がOリング1151に接触するときに、ピペット装着部1161は定常位置から離れるが最大退避時位置に達しない。Oリング接触時荷重Faが第1の押圧荷重F1より小さくなるように第1の押圧荷重F1が設定されてもよい(Fa<F1)。
The first pressing load F1 and the second pressing load F2 are set so that the load Fa at the time of O-ring contact is larger than or equal to the first pressing load F1 and smaller than the second pressing load F2. (F1 ≦ Fa <F2). In this case, when the
圧入時荷重Fbが第2の押圧荷重F2より大きくなるように第2の押圧荷重F2は設定される(F2<Fb)。このように設定される場合は、ピペット装着部1161がピペット1030に圧入されるときに、ピペット装着部1161は最大退避時位置に達する。これにより、第2の押圧荷重F2以上の押圧荷重がピペット装着部1161に加わり、圧入に必要な押圧荷重が得られる。
The second pressing load F2 is set so that the press-fitting load Fb is larger than the second pressing load F2 (F2 <Fb). In such a case, when the
(検査チップ)
図6から図8までに示すように、シート1101の下側の主面1330には複合体1100が接合され、シート1101の上側の主面1331には蓋1102が接合される。シート1101及び蓋1102は、流路1200及び挿入孔1250が形成された一体物に置き換えられてもよいし、流路1200及び挿入孔1250が形成された3個以上の構成物からなる複合物に置き換えられてもよい。金膜1111の下側の主面1340は、反射面1221に密着する。金膜1111の上側の主面1341は、定着面1350を有する。抗原捕捉膜1090は、定着面1350に定着されている。
(Inspection chip)
As shown in FIGS. 6 to 8, the composite 1100 is bonded to the lower
検査チップ1013は、センサーチップ、分析チップ、試料セル等とも呼ばれる。
The
(プリズム)
プリズム1110は、台形柱体である。プリズム1110は、望ましくは、図7に示すように断面が等脚台形の等脚台形柱体である。プリズム1110の一方の傾斜側面は入射面1220になる。プリズム1110の幅広の平行側面は反射面1221になる。プリズム1110の他方の傾斜側面は出射面1222になる。
(prism)
The
励起光ELが入射面1220へ入射し反射面1221に反射され出射面1222から出射するように入射面1220、反射面1221及び出射面1222は配置される。
The
プリズム1110の形状は、電場増強度が極大になる入射角θrで励起光ELを反射面1221へ入射できるように決定される。電場増強度が極大になる入射角θrで励起光ELが反射面1221へ入射する限り、プリズム1110が台形柱体以外でもよく、プリズム1110が「プリズム」とは呼びがたい形状物に置き換えられてもよい。例えば、プリズム1110が半円柱体であってもよく、プリズム1110が板に置き換えられてもよい。
The shape of the
プリズム1110は、励起光ELに対して透明な樹脂からなる。ただし、プリズム1110が樹脂以外からなることも許される。例えば、プリズム1110がガラスからなることも許される。一般的には、プリズム1110は、誘電体媒体であればよい。
The
プリズム1110が樹脂からなる場合は、プリズム1110は、望ましくは射出成型により成型される。ただし、プリズム1110が他の方法により成型されてもよい。
When the
(金膜)
金膜1111は、薄膜である。金膜1111の膜厚は、望ましくは100nm以下である。ただし、金膜1111の膜厚が100mmより厚くてもよい。
(Gold film)
The
金膜1111は、スパッタリング、蒸着、メッキ等により形成される。ただし、金膜1111が他の方法により形成されてもよい。
The
金膜1111が他の種類の導電体からなる導電体膜に置き換えられてもよい。例えば、金膜1111が銀、銅、アルミニウム等の金属又はこれらの金属を含む合金からなる導電体膜に置き換えられてもよい。
The
(抗原捕捉膜)
抗原捕捉膜1090は、膜形状を持つ。これにより、増強されたエバネッセント場が蛍光標識を励起しやすくなり、生化学検査の精度が向上する。
(Antigen capture membrane)
The
抗原捕捉膜1090は、流路1200の内部に配置される。これにより、洗浄液1130、試料液1133、蛍光標識液1134等の液体が流路1200に満たされた場合に、流路1200に満たされた液体が抗原捕捉膜1090に接触する。
The
抗原捕捉膜1090は、非流動体からなる。これにより、液体が抗原捕捉膜1090に接触しても、抗原捕捉膜1090が移動しない。
The
抗原捕捉膜1090は、望ましくはラバー製のアプリケーターによりパターニングされる。ただし、抗原捕捉膜1090が他の方法によりパターニングされてもよい。抗原捕捉膜1090の平面形状は、円形、多角形等である。抗原捕捉膜1090の径は、望ましくは数mmである。抗原捕捉膜1090の厚さは、望ましくは100nm以下である。
The
抗原捕捉膜1090が形成される場合は、金膜1111の上側の主面1341に自己組織化(SAM)膜が形成され、自己組織化膜上に固相支持体層が形成され、固相支持体に抗体1211が固定される。
When the
抗原捕捉膜1090には、望ましくは保存用の試薬が塗布される。これにより、抗原捕捉膜1090に固定される抗体1211がタンパク質であっても抗原1210の捕捉能力が長期間維持される。保存用の試薬は、捕捉能力を阻害しない保湿剤であり、望ましくはショ糖水溶液を主成分とする液体である。検査チップ1013は、望ましくは抗原捕捉膜1090に保存用の試薬が塗布された後に乾燥された状態で保管される。ただし、保存用の試薬の塗布が省略される場合もある。
The
(シート)
シート1101には、流路1200が形成される。流路1200は、シート1101の下側の主面1330及び上側の主面1331を貫通する。流路1200は、一方の接続端1360から他方の接続端1361へ至る。
(Sheet)
A
シート1101は、基材の下側の主面及び上側の主面に粘着層が形成された両面粘着シートである。基材は、ポリエチレンテレフタレート(PET)等からなる。粘着層は、アクリル系粘着剤等の粘着剤からなる。
The
シート1101は、複合体1100と蓋1102とを接合する接合媒体を兼ねる。シート1101が接合媒体を兼ねない場合は、複合体1100及び蓋1102は、接着、レーザー溶着、超音波溶着、クランプ圧着等により接合される。
The
シート形状を有するシート1101に流路1200が形成された場合は、流路1200の容積が小さくなり、生化学検査に必要な試料液1133が少量でよい。しかし、シート1101が「シート」とは呼びがたい形状物に置き換えられてもよい。
In the case where the
(蓋)
蓋1102には、挿入孔1250及び液だめ1251が形成される。
(lid)
An
挿入孔1250は、接続端1370及び開口1371を有する。挿入孔1250の接続端1370は、流路1200の一方の接続端1360に接続される。これにより、ピペット1030が挿入孔1250に挿入された場合に液体を流路1200へ供給でき液体を流路1200から回収できる。挿入孔1250の開口1371は、蓋1102の挿入孔密閉面1380に配置される。これにより、挿入孔密閉シール1103を突き破ってピペット1030を挿入孔1250に挿入できる。
The
挿入孔1250は、望ましくは直線的に延在する。これにより、ピペット1030を挿入孔1250に挿入することが容易になる。
The
液だめ1251は、接続端1390及び開口1391を有する。液だめ1251の接続端1390は流路1200の他方の接続端1361に接続される。液だめ1251の開口1391は蓋1102の液だめ密閉面1381に配置される。液だめ1251により、流路1200の一方の接続端1360及び他方の接続端1361の間に液体を容易に往復させることができ、生化学反応を進行させやすくなる。
The
蓋1102は、表面プラズモン励起蛍光FL及び励起光ELの散乱光SLに対して透明な樹脂からなる。ただし、蓋1102が樹脂以外からなることも許される。例えば、蓋1102がガラスからなることも許される。
The
蓋1102が樹脂からなる場合は、蓋1102は、望ましくは射出成型により成型される。ただし、蓋1102が他の方法により成型されてもよい。
When the
蓋1102が「蓋」とは呼びがたい形状物に置き換えられてもよい。
The
(密閉シール)
挿入孔密閉シール1103及び液だめ密閉シール1104は、それぞれ、挿入孔密閉面1380及び液だめ密閉面1381に貼られ、挿入孔1250の開口1371及び液だめ1251の開口1391を閉塞する。これにより、挿入孔1250、液だめ1251及び流路1200が密閉される。
(Sealing seal)
The insertion
挿入孔密閉シール1103及び液だめ密閉シール1104は、望ましくは樹脂からなる。ただし、挿入孔密閉シール1103及び液だめ密閉シール1104が樹脂以外からなることも許される。例えば、密閉シールが樹脂からなるシート及びアルミニウムからなるシートの積層体であってもよい。
The insertion
(レーザーダイオード)
図4に示すように、レーザーダイオード1060は励起光ELを放射する。
(Laser diode)
As shown in FIG. 4, the
レーザーダイオード1060が他の形式の光源に置き換えられてもよい。例えば、レーザーダイオード1060が発光ダイオード、水銀灯、レーザーダイオード以外のレーザー等に置き換えられてもよい。
The
(直線偏光板)
直線偏光板1061は、励起光ELの光路上に配置され、レーザーダイオード1060から放射された励起光ELを直線偏光へ変換する。励起光ELの偏光方向は、励起光ELが反射面1221に対してp偏光になるように選択される。これにより、エバネッセント波のもれだしが増加し、表面プラズモン励起蛍光FLの光量が増加し、生化学検査の精度が向上する。
(Linear polarizing plate)
The linearly
(ミラー)
ミラー1062は、励起光ELの光路上に配置され、直線偏光板1061を通過した励起光ELを反射する。ミラー1062により反射された励起光ELは、プリズム1110に照射される。
(mirror)
The
(ミラー駆動機構)
ミラー駆動機構1063は、ミラー1062を回転させ、ミラー1062の姿勢を調整する。また、ミラー駆動機構1063は、レーザーダイオード1060の光軸方向にミラー1062を移動させ、ミラー1062の位置を調整する。これにより、反射面1221への励起光ELの入射位置を定着面1350の裏側に維持したまま反射面1221への励起光ELの入射角θを調整できる。反射面1221への励起光ELの入射角θは、全反射条件を満たす。
(Mirror drive mechanism)
The
(光電子増倍管)
光電子増倍管1070は、表面プラズモン励起蛍光FLの光路上に配置され、表面プラズモン励起蛍光FL及び散乱光SLの光量を測定する。光電子増倍管1070が他の形式の光量センサーに置き換えられてもよい。例えば、光電子増倍管1070が電荷結合素子(CCD)センサー等に置き換えられてもよい。
(Photomultiplier tube)
The
(ローパスフィルター)
ローパスフィルター1071は、カットオフ波長より長い波長の光を透過し、カットオフ波長より短い波長の光を減衰させる。カットオフ波長は、励起光ELの波長から表面プラズモン励起蛍光FLの波長までの範囲内で選択される。
(Low-pass filter)
The
ローパスフィルター1071が表面プラズモン励起蛍光FLの光路上に配置される場合は、散乱光SLはローパスフィルター1071により減衰し、散乱光SLのごく一部が光電子増倍管1070に到達するが、表面プラズモン励起蛍光FLはローパスフィルター1071を透過し、表面プラズモン励起蛍光FLの大部分が光電子増倍管1070に到達する。これにより、相対的に光量が小さい表面プラズモン励起蛍光FLの光量が測定される場合に相対的に光量が大きい散乱光SLの影響が抑制され、生化学検査の精度が向上する。ローパスフィルター1071がバンドパスフィルターに置き換えられてもよい。
When the low-
(ローパスフィルター駆動機構)
ローパスフィルター駆動機構1072は、ローパスフィルター1071が表面プラズモン励起蛍光FLの光路上に配置された状態とローパスフィルター1071が表面プラズモン励起蛍光FLの光路上に配置されない状態とを切り替える。
(Low-pass filter drive mechanism)
The low-pass
(フォトダイオード)
フォトダイオード1073は、励起光ELの反射光RLの光路上に配置され反射光RLの光量を測定する。フォトダイオード1073が他の形式の光量センサーに置き換えられてもよい。例えば、フォトダイオード1073がフォトトランジスター、フォトレジスター等に置き換えられてもよい。電場増強度が極大になる入射角θrが散乱光SLの光量から検出される場合は、フォトダイオード1073が省略されてもよい。フォトダイオード1073が省略される場合は、望ましくは光吸収体が反射光RLの光路上に配置される。
(Photodiode)
The
(送液コントローラー及び計測コントローラー)
送液コントローラー1021及び計測コントローラー1052は、制御プログラムを実行する組み込みコンピューターである。1個の組み込みコンピューターが送液コントローラー1021及び計測コントローラー1052の機能を担ってもよいし、2個以上の組み込みコンピューターが分担して送液コントローラー1021及び計測コントローラー1052の機能を担ってもよい。ソフトウエアを伴わないハードウエアが送液コントローラー1021及び計測コントローラー1052の全部又は一部の機能を担ってもよい。ハードウエアは、例えばオペアンプ、コンパレーター等の電子回路である。
(Liquid feeding controller and measurement controller)
The
(生化学検査の手順)
図15のフローチャートは、生化学検査の手順を示す。図16の模式図は、搬送の手順を示す。生化学検査の手順の一部が、作業者の手作業により行われてもよく、生化学検査装置1000の外部において行われてもよい。
(Biochemical examination procedure)
The flowchart of FIG. 15 shows the procedure of biochemical examination. The schematic diagram of FIG. 16 shows the procedure of conveyance. Part of the biochemical test procedure may be performed manually by the operator or may be performed outside the
(検査チップ及び試薬チップの取り付け)
検査チップ1013及び試薬チップ1014が準備され反応進行部1010に取り付けられる(ステップS101)。検査チップ1013及び試薬チップ1014は、生化学検査ごとに準備される。検査チップ1013及び試薬チップ1014は、検体1131ごとに交換され、使い捨てされる。試薬チップ1014が準備される場合には、検体容器1121に検体1131が収容される。検体1131は、典型的には血液等の人間からの採取物であるが、人間以外の生物からの採取物であってもよく、非生物からの採取物であってもよい。
(Attachment of inspection chip and reagent chip)
A
(ピペットの装着)
検査チップ1013及び試薬チップ1014が反応進行部1010に取り付けられた後に、ピペット1030がピペット装着部1161に装着される(ステップS102)。
(Pipette installed)
After the
ピペット1030がピペット装着部1161に装着される場合は、搬送機構1033が装着制御部1040による制御にしたがって保持機構1032を搬送する。この制御により、ホルダー1125に保持されているピペット1030(位置P1)の装着口1241にピペット装着部1161が圧入される。
When the
ピペット1030がOリング1151に接触する前には、ピペット装着部1161は定常位置から離れない。ピペット1030がOリング1151に接触するときには、ピペット装着部1161は定常位置から離れるが最大退避時位置に達しない。ピペット装着部1161がピペット1030に圧入されるときには、ピペット装着部1161は最大退避時位置に達する。ピペット装着部1161は、ピペット1030が装着された後に定常位置に復帰する。
Before the
圧入量は、ピペット1030の延在方向についての保持機構1032の昇降量により調整される。圧入量が圧入トルクにより調整されてもよい。
The press-fitting amount is adjusted by the raising / lowering amount of the
(挿入孔密閉シールへの孔あけ)
ピペット1030がピペット装着部1161に装着された後に、挿入孔密閉シール1103に孔があけられる(ステップS103)。
(Drilling the sealing hole for the insertion hole)
After the
挿入孔密閉シール1103に孔があけられる場合は、搬送機構1033が孔あけ制御部1041による制御にしたがって保持機構1032を搬送する。この制御により、ピペット1030が挿入孔1250に挿入され(位置P9)、挿入孔密閉シール1103がピペット1030の先端1230で突き破られる。
When a hole is made in the insertion hole
ピペット1030の先端1230の位置が調整される前に挿入孔密閉シール1103に孔があけられる場合は、挿入孔密閉シール1103を突き破るときにピペット1030の先端1230に加わる押圧荷重によりピペット1030の先端1230の位置がずれることが防止される。ただし、ソレノイドアクチュエーター1173のロック能力が十分に大きく挿入孔密閉シール1103を突き破るときにピペット1030の先端1230に加わる押圧荷重によりピペット1030の先端1230の位置がずれない場合、挿入孔密閉シール1103がピペット1030の先端1230以外で突き破られる場合等は、ピペット1030の先端1230の位置が調整された後に挿入孔密閉シール1103に孔があけられてもよい。挿入孔密閉シール1103に孔があけられた後も、ピペット1030が挿入孔1250に挿入されている間は、挿入孔密閉シール1103及びピペット1030が係合し、密閉性が維持される。
When a hole is made in the insertion
(ピペットの先端の位置の調整)
挿入孔密閉シール1103に孔があけられた後に、ピペット1030の先端1230の位置が調整される(ステップS104)。
(Adjusting the pipette tip position)
After the hole is made in the insertion hole
図17から図20までの模式図は、ピペットの先端の位置が調整される場合のポンプユニットを示す。図17から図20までは、断面図である。 17 to 20 show the pump unit when the position of the pipette tip is adjusted. 17 to 20 are cross-sectional views.
ピペット1030の先端1230の位置が調整される場合は、搬送機構1033が先端調整制御部1042による制御にしたがって保持機構1032を搬送し、ソレノイドアクチュエーター1173が先端調整制御部1042による制御にしたがってプランジャー1190を駆動する。
When the position of the
この制御により、図17に示すように、ピペット装着部1161がロック解除状態にされ、保持機構1032が搬送され、ピペット1030の先端1230が蓋1102の上側の面1260に対向させられる(位置P7)。このとき、ピペット装着部1161は、定常位置に配置される。
By this control, as shown in FIG. 17, the
続いて、図18に示すように、ピペット装着部1161がロック解除状態にされたまま、保持機構1032が下降させられ、ピペット1030の先端1230が蓋1102の上側の面1260に当接させられる(位置P8)。
Subsequently, as shown in FIG. 18, the
このとき、ピペット装着部1161は、ピペット1030の先端1230の逆の側へ退避し、定常位置から離れる。下降量は、ピペット1030の長さがばらつきの下限であってもピペット1030の先端1230が蓋1102の上側の面1260に当接し、ピペット1030の長さがばらつきの上限であってもピペット装着部1161が最大退避時位置に達しないように設定される。ピペット装着部1161の退避量は、ピペット1030が長い場合は大きくなり、ピペット1030が短い場合は小さくなる。しかし、ピペット装着部1161は、最大退避時位置には達しない。これにより、ピペット1030の先端1230に過大な押圧荷重が加わることが抑制され、ピペット1030の損傷が抑制される。
At this time, the
続いて、図19に示すように、保持機構1032が停止させられ、ピペット1030の先端1230が蓋1102の上側の面1260に当接している間に、プランジャー1190が駆動されて可動板1182が固定され、ピペット装着部1161がロック状態にされる。これにより、ピペット1030の先端1230の位置が保持機構1032及び検査チップ1014の両方に対して一定の位置に調整され、保持機構1032に対するピペット1030の先端1230の位置が固定される。すなわち、ピペット1030の長短によるピペット1030の先端1230の位置のばらつきが解消する。
Subsequently, as shown in FIG. 19, while the
ピペット装着部1161がロック状態になった後は、ピペット1030の長短によらず、保持機構1032が停止させられた位置に対する保持機構1032の位置によりピペット1030の先端1230の位置が管理され、ピペット1030の先端1230が所望の位置に配置される。このとき、ピペット1030の先端1230の位置等を監視しながら昇降量を決めるクローズドループ制御は不要であり、昇降量が一定に維持されるオープンループ制御で足りる。ロック状態及びロック解除状態の切り替えは、励磁コイル1191に電流を通電するか否かにより容易に切り替えられ、上記のクローズドループ制御と比較して簡便である。
After the
続いて、図20に示すように、ピペット装着部1161がロック状態にされたまま、保持機構1032が上昇させられ、ピペット1030の先端1230が蓋1102の上側の面1260から離される。ピペット1030の先端1230が蓋1102の上側の面1260から離されても、保持機構1032に対するピペット1030の先端1230の位置は維持される。
Subsequently, as shown in FIG. 20, the
(検査チップの洗浄)
ピペット1030の先端1230の位置が調整された後に、検査チップ1013が洗浄される(ステップS105)。
(Inspection chip cleaning)
After the position of the
検査チップ1013が洗浄される場合は、搬送機構1033が洗浄制御部1043による制御にしたがって保持機構1032を搬送し、ポンプ1031が洗浄制御部1043による制御にしたがって洗浄液1130を吐出/吸引する。この制御により、ピペット1030の先端1230が洗浄液1130に浸漬され(位置P2)、洗浄液1130が吸引され、ピペット1030が挿入孔1250に挿入され(位置P9)、洗浄液1130が吐出される。洗浄に必要な時間が経過した後に、洗浄液1130が吸引され、ピペット1030が挿入孔1250から抜去される。これにより、流路1200へ洗浄液1130が供給された後に流路1200から洗浄液1130が回収される。洗浄液1130が供給されてから回収されるまでの間は流路1200に洗浄液1130が満たされ、流路1200及び抗原捕捉膜1090の汚染物、抗原捕捉膜1090に塗布されている保存用の試薬等が除去される。
When the
ピペット1030が挿入孔1250に挿入される場合は、保持機構1032が搬送され、ピペット1030の先端1230及び挿入孔1250の開口1371が対向させられる。このとき、ピペット1030の延在方向及び挿入孔1250の延在方向は一致させられている。続いて、保持機構1032が下降させられ、ピペット1030が挿入孔1250に挿入される。
When the
洗浄液1130が吸引される場合には、ピペット1300の先端1230は、挿入孔1250の接続端1370の近傍又は流路1200の内部に配置され、望ましくは流路1200の内部に配置され、さらに望ましくは挿入孔1250の接続端1370に対向する対向面1351からピペット1300の先端1230までの距離が0.3mm以下になる位置に配置される。ピペット1300の先端1230の位置は調整済であるので、ピペット1300の先端1230が対向面1351に近づけられてもピペット1300の先端1230が対向面1351に衝突する危険は小さい。
When the cleaning liquid 1130 is sucked, the
洗浄液1130が吐出される場合は、ピペット1300の先端1230は、洗浄液1130が吸引される場合と同じ位置に配置されてもよいし、洗浄液1130が吸引される場合と異なる位置に配置されてもよい。
When the cleaning liquid 1130 is discharged, the
保持機構1032の搬送量は、一定であっても十分である。ただし、検査チップ1013に対する基準面の位置が生化学検査ごとに測定され、測定結果に応じて保持機構1032の搬送量が微調整されてもよい。検査チップ1013に対する基準面の位置は、別途設けられた測定機構により測定されてもよい。例えば、検査チップが使用者により設置させられる位置からピペットと係合し吸引/吐出を受ける位置との間にあり、この移動の間に基準面距離を測定する測定装置等が考えられる。
Even if the conveyance amount of the
ピペット1030の先端1230は挿入孔1250又は流路1200の内部の一定の位置に配置され、洗浄液1130は流路1200から安定して回収される。ピペット1030の先端1230が対向面1351に近づけられた場合は、洗浄液1130が流路1200から回収された後に流路1200に残存する洗浄液1130の量は十分に少ない。このため、検査チップ1013が洗浄された後に流路1200に供給される液体は洗浄液1130にほとんど希釈されず、後の生化学反応が平衡反応であっても、洗浄液1130が後の生化学反応に与える影響は小さい。
The
流路1200及び抗原捕捉膜1090が清浄であり、かつ、保存用の試薬等が抗原捕捉膜1090に塗布されない場合は、検査チップ1013の洗浄が省略されてもよい。検査チップ1013の洗浄が2回以上繰り返されてもよい。
When the
(試料液の調製)
検査チップ1013が洗浄された後に試料液1133が調製される(ステップS106)。
(Preparation of sample solution)
After the
試料液1133が調製される場合は、搬送機構1033が調製制御部1044による制御にしたがって保持機構1032を搬送し、ポンプ1031が調製制御部1044による制御にしたがって液体を吐出/吸引する。この制御により、ピペット1030の先端1230が検体1131に浸漬され(位置P3)、検体1131が吸引され、ピペット1030の先端1230が試料液容器1123の内部に配置され(位置P5)、検体1131が吐出される。これにより、検体容器1121から試料液容器1123へ検体1131が送液される。また、ピペット1030の先端1230が希釈液1132に浸漬され(位置P4)、希釈液1132が吸引され、ピペット1030の先端1230が試料液容器1123の内部に配置され(位置P5)、希釈液1132が吐出される。これにより、希釈液容器1122から試料液容器1123へ希釈液1132が送液される。検体1131及び希釈液1132は、試料液容器1123において混合され、試料液1133になる。
When the
試料液1133が操作者の手作業により調製されてもよく生化学検査装置1000の外部において調製されてもよい。検体1131がそのまま試料液1133とされてもよい。希釈に代えて又は希釈に加えて、希釈以外の前処理が行われてもよい。例えば、血球分離、試薬の混合等が行われてもよい。
The
(1次免疫反応)
試料液1133が調製された後に1次免疫反応(抗原抗体反応)が進行させられる(ステップS107)。
(Primary immune response)
After the
1次免疫反応が進行させられる場合は、搬送機構1033が1次免疫反応制御部1045による制御にしたがって保持機構1032を搬送し、ポンプ1031が1次免疫反応制御部1045による制御にしたがって試料液1133を吐出/吸引する。この制御により、ピペット1030の先端1230が試料液1133に浸漬され(位置P5)、試料液1133が吸引され、ピペット1030が挿入孔1250に挿入され(位置P9)、試料液1133が吐出される。1次免疫反応に必要な時間が経過した後に、試料液1133が吸引され、ピペット1030が挿入孔1250から抜去される。これにより、流路1200へ試料液1133が供給された後に流路1200から試料液1133が回収される。試料液1133が供給されてから回収されるまでの間は流路1200に試料液1133が満たされ、試料液1133が抗原捕捉膜1090に接触し、試料液1133に含まれる抗原1210及び抗原捕捉膜1090に固定された抗体1211が結合する。これにより、抗原1210が抗原捕捉膜1090に捕捉され、1次免疫反応が完了する。
When the primary immune reaction is advanced, the
試料液1133が吐出/吸引される場合のピペット1030の先端1230の位置についても、洗浄液1130が吐出/吸引される場合と同じことがいえる。試料液1133が吐出/吸引される場合の保持機構1032の搬送量についても、洗浄液1130が吐出/吸引される場合と同じことがいえる。
The same can be said for the position of the
ピペット1030の先端1230は挿入孔1250又は流路1200の内部の一定の位置に配置され、試料液1133は流路1200から安定して回収される。ピペット1030の先端1230が対向面1351に近づけられた場合は、試料液1133が流路1200から回収された後に流路1200に残存する試料液1133の量は十分に少ない。このため、1次免疫反応の後に流路1200に供給される液体は試料液1133にほとんど希釈されず、後の生化学反応が平衡反応であっても、試料液1133が後の生化学反応に与える影響は小さい。
The
(電場増強度が極大になる入射角θrの検出)
1次免疫反応が完了した後に電場増強度が極大になる入射角(共鳴角)θrが検出される(ステップS108)。
(Detection of incident angle θr at which electric field enhancement is maximized)
An incident angle (resonance angle) θr at which the electric field enhancement becomes maximum after the completion of the primary immune reaction is detected (step S108).
電場増強度が極大になる入射角θrが検出される場合は、流路1200がバッファー液に満たされた状態において、照射機構1050がプリズム1110に励起光ELを照射し、光電子増倍管1070が散乱光SLの光量を測定する。ローパスフィルター駆動機構1072は、共鳴角検出部1080による制御にしたがって表面プラズモン励起蛍光FLの光路からローパスフィルター1071を退避させる。ミラー駆動機構1063は、共鳴角検出部1080による制御にしたがって入射角θを走査する。共鳴角検出部1080は、散乱光SLの光量の測定結果を取得し、散乱光SLの光量が極大になる入射角θを検出する。散乱光SLの光量が極大になる入射角θは、電場増強度が極大になる入射角θrとみなされる。フォトダイオード1073が反射光RLの光量を測定し、共鳴角検出部1080が反射光RLの光量が極小になる入射角θを検出してもよい。検出された入射角θに微小角を加算又は減算する補正が行われてもよい。
When the incident angle θr at which the electric field enhancement is maximized is detected, the
(2次免疫反応の進行)
電場増強度が極大になる入射角θrが検出された後に2次免疫反応(抗原抗体反応)が進行させられる(ステップS109)。
(Progress of secondary immune reaction)
The secondary immune reaction (antigen-antibody reaction) is allowed to proceed after the incident angle θr at which the electric field enhancement is maximized is detected (step S109).
2次免疫反応が進行させられる場合は、搬送機構1033が2次免疫反応制御部1046による制御にしたがって保持機構1032を搬送し、ポンプ1031が2次免疫反応制御部1046による制御にしたがって蛍光標識液1134を吐出/吸引する。この制御により、ピペット1030の先端1230が蛍光標識液1134に浸漬され(位置P6)、蛍光標識液1134が吸引され、ピペット1030が挿入孔1250に挿入され(P9)、蛍光標識液1134が吐出される。2次免疫反応に必要な時間が経過した後に、蛍光標識液1134が吸引され、ピペット1030が挿入孔1250から抜去される。これにより、流路1200へ蛍光標識液1134が供給された後に流路1200から蛍光標識液1134が回収される。蛍光標識液1134が供給されてから回収されるまでの間は流路1200に蛍光標識液1134が満たされ、蛍光標識液1134が抗原捕捉膜1090に接触し、蛍光標識液1134に含まれる蛍光標識抗体1212及び抗原捕捉膜1090に捕捉された抗原1210が結合する。これにより、蛍光標識が抗原1210に付加され、2次免疫反応が完了する。
When the secondary immune reaction is allowed to proceed, the
蛍光標識液1134が吐出/吸引される場合のピペット1030の先端1230の位置についても、洗浄液1130が吐出/吸引される場合と同じことがいえる。蛍光標識液1134が吐出/吸引される場合の保持機構1032の搬送量についても、洗浄液1130が吐出/吸引される場合と同じことがいえる。
The same can be said for the position of the
ピペット1030の先端1230は挿入孔1250又は流路1200の内部の一定の位置に配置され、蛍光標識液1134は流路1200から安定して回収される。ピペット1030の先端1230が対向面1351に近づけられた場合は、蛍光標識液1134が流路1200から回収された後に流路1200に残存する蛍光標識液1134の量は十分に少ない。このため、2次免疫反応の後に流路1200に供給される液体は蛍光標識液1134にほとんど希釈されず、蛍光標識液1134が後の生化学反応に与える影響は小さい。
The
(表面プラズモン励起蛍光の光量の測定)
2次免疫反応が完了した後に表面プラズモン励起蛍光FLの光量が測定される(ステップS110)。
(Measurement of light intensity of surface plasmon excitation fluorescence)
After the secondary immune reaction is completed, the light amount of the surface plasmon excitation fluorescence FL is measured (step S110).
表面プラズモン励起蛍光FLの光量が測定される場合は、流路1200がバッファー液に満たされた状態において、照射機構1050がプリズム1110に励起光ELを照射し、光電子増倍管1070が表面プラズモン励起蛍光FLの光量を測定する。ローパスフィルター駆動機構1072は、光量測定部1081による制御にしたがって表面プラズモン励起蛍光FLの光路へローパスフィルター1071を配置する。ミラー駆動機構1063は、光量測定部1081による制御にしたがって入射角θを電場増強度が極大になる入射角θrに設定する。光量測定部1081は、表面プラズモン励起蛍光FLの光量の測定結果を取得する。
When the light quantity of the surface plasmon excitation fluorescence FL is measured, the
(廃棄)
液体の供給/回収が全て終わった後に、ピペット1030が廃棄される(ステップS111)。
(Disposal)
After all the liquid supply / recovery is completed, the
ピペット1030が廃棄される場合は、ピペット1030の先端1230が廃棄箱の内部に配置される。この状態において、ピペット装着部1161がロック解除状態にされ、ピペット装着部1161が定常位置に復帰する。ピペット1030は、ピペット装着部1161から取り外される。保持機構1032は初期位置へ復帰する。
When the
(生化学検査の方法)
生化学検査装置1000が表面プラズモン共鳴法(SPR)により生化学検査を行ってもよい。生化学検査装置1000がSPRにより生化学検査を行う場合は、蛍光標識液1134の送液が省略され、抗原1210が捕捉される前後における電場増強度が極大になる入射角θrの変化が計測される。
(Biochemical testing method)
The
計測部1011が置き換えられ、生化学検査装置1000がエライザ(ELISA)、イムノクロマトグラフィー等により生化学検査を行ってもよい。
The
生化学検査の方法によっては、抗原捕捉膜1090が、膜形状を持たないが生化学反応が進行する反応場を提供する単なる反応場提供物で足りる場合もある。プリズム1110及び金膜1111を備える複合体1100が不要になり、複合体1100に代えて定着面1350を有する定着面形成物が設けられる場合もある。
Depending on the method of biochemical examination, the antigen-capturing
生化学検査の方法によっては、流路1200に満たされる液体の種類、数等も変化する。
Depending on the method of biochemical examination, the type, number, and the like of the liquid filled in the
{第2実施形態}
第2実施形態は、第1実施形態のポンプユニットを置き換えるポンプユニットに関する。第1実施形態においては1個のピペット装着部に1個のピペットが装着されたが、第2実施形態においては3個のピペット装着部の各々に1個のピペットが装着され3個のピペット装着部に合計3個のピペットが装着される。第1実施形態においては案内軸によりポンプの全体が案内されたが、第2実施形態においては案内孔によりシリンダーのみが案内される。第2実施形態において、第1実施形態の構成又はその変形が援用されてもよい。
{Second Embodiment}
The second embodiment relates to a pump unit that replaces the pump unit of the first embodiment. In the first embodiment, one pipette is mounted on one pipette mounting section. In the second embodiment, one pipette is mounted on each of the three pipette mounting sections, and three pipettes are mounted. A total of three pipettes are attached to the section. In the first embodiment, the entire pump is guided by the guide shaft, but in the second embodiment, only the cylinder is guided by the guide hole. In 2nd Embodiment, the structure of 1st Embodiment or its deformation | transformation may be used.
図21から図23までの模式図は、第2実施形態のポンプユニットを示す。図21は図22及び図23のC−C断面図であり、図22は図21及び図23のD−D断面図であり、図23は図21及び図22のE−E断面図である。 The schematic diagrams from FIG. 21 to FIG. 23 show the pump unit of the second embodiment. 21 is a sectional view taken along the line CC in FIGS. 22 and 23, FIG. 22 is a sectional view taken along the line DD in FIGS. 21 and 23, and FIG. 23 is a sectional view taken along the line EE in FIGS. .
図21から図23までに示すように、ポンプユニット2034は、ピペット1030、ポンプ2031及び保持機構2032を備える。
As shown in FIGS. 21 to 23, the
ポンプ2031は、3個のシリンダー2150、3個のOリング2151、3個のピストン2152及びモーター2153を備える。Oリング2151及びピストン2152は、3個のシリンダー2150の各々に対して1個ずつ設けられる。シリンダー2150、Oリング2151及びピストン2152は、増減されてもよく、1個であってもよい。シリンダー2150の各々は、シリンダー室形成部2160及びピペット装着部2161を備える。
The
保持機構2032は、基体2170、3個のコイルバネ2172及びソレノイドアクチュエーター2173を備える。コイルバネ2172は、3個のシリンダー2150の各々に対して1個ずつ設けられる。シリンダー2150が増減される場合は、シリンダー2150にあわせてコイルバネ2172も増減される。基体2170は、モーター保持板2500、案内孔形成板2501、規制面形成板2502及び接続板2503を備える。ソレノイドアクチュエーター2173は、プランジャー2190及び励磁コイル2191を備える。
The
これら以外の構成物がポンプユニット2034に付加されてもよい。これらの構成物の一部がポンプユニット2034から省略される場合もある。
Components other than these may be added to the
3個のピペット装着部2161の各々には、ピペット1030が1個ずつ装着される。ピペット装着部2161にピペット1030が装着される場合は、ピペット1030の装着口1241にピペット装着部2161が圧入され、ピペット装着部2161及びピペット1030の間にOリング2151が挟まれ、ピペット装着部2161及びピペット1030の間隙がOリング2151で閉塞される。ピペット装着部2161には、第1実施形態と同じピペット1030が装着されるが、第1実施形態と異なるピペットが装着されてもよい。
One
シリンダー室形成部2160には、シリンダー室2280が形成される。シリンダー室2280には、ピストン2152が収容される。ピストン2152は、モーター2153に接続される。
A
ポンプ2031が液体を供給する場合は、モーター2153がシリンダー室2280の内部において吐出/吸引口1240へ近づく方向へ3個のピストン2152を移動させる。これにより、液体収容空間1270が陽圧になり、吐出/吸引口1240を経由して液体収容空間1270から液体が吐出される。
When the
ポンプ2031が液体を回収する場合は、モーター2153がシリンダー室2280の内部において吐出/吸引口1240から遠ざかる方向へ3個のピストン2152を移動させる。これにより、液体収容空間1270が陰圧になり、吐出/吸引口1240を経由して液体収容空間1270へ液体が吸引される。
When the
ポンプ2031は、保持機構2032に保持される。モーター2153は、モーター保持板2500に固定される。
The
(案内機構)
案内孔形成板2501には、3個の案内孔2510が形成される。3個の案内孔2510の各々には、シリンダー室形成部2160が1個ずつ挿入される。案内孔2510の断面形状は、シリンダー室形成部2160の断面形状に適合する。シリンダー室形成部2160は、案内孔2510に対して摺動する。これにより、ピペット1030の延在方向にシリンダー2150が案内され、ピペット1030の延在方向にピペット装着部2161が案内される。この場合は、ピペット装着部2161は、保持機構2032に対して相対移動する。案内孔形成板2501は、ピペット1030の延在方向にピペット装着部2161を案内する案内機構になる。案内孔形成板2501が「板」とは呼びがたい形状物に置き換えられてもよい。
(Guiding mechanism)
Three
(規制機構)
規制面形成板2502は、規制面2310を有する。シリンダー2150は、定常位置に配置された場合に規制面2310に当接する。規制面2310は、ピペット装着部2161が定常位置よりもピペット1030の先端1230の側へ移動することを規制する。
(Regulatory mechanism)
The restriction
(コイルバネ)
コイルバネ2172の上端2320は、案内孔形成板2501に当接される。コイルバネ2172の下端2321はシリンダー2150に当接される。コイルバネ2172の伸縮方向及びピペット1030の延在方向は一致する。コイルバネ2172は圧縮されており、コイルバネ2172が自然長に戻ろうとする復元力はシリンダー2150が定常位置から離れるほど大きくなる。コイルバネ2172は、ピペット1030の先端1230の側にシリンダー室形成部2160を押圧し、ピペット1030の先端1230の側へ付勢された状態でピペット装着部2161を定常位置に位置づける。
(Coil spring)
The
コイルバネ2172が他の種類の弾性体に置き換えられてもよい。例えば、コイルバネ2172が板バネ、空気バネ、ゴムからなる構造物等に置き換えられてもよい。
The
(ロック機構)
ロック状態においては、プランジャー2190の先端がシリンダー室形成部2160の側面に当接し、保持機構2032に対してシリンダー室形成部2160がピペット1030の延在方向に相対移動することが禁止される。ロック解除状態においては、プランジャー2190がシリンダー室形成部2160に当接せず、シリンダー室形成部2160がピペット1030の延在方向に相対移動することが許可される。保持機構2032に対してシリンダー室形成部2160がピペット1030の延在方向に相対移動することが禁止又は許可される場合は、それぞれ、保持機構2032に対してピペット装着部2161がピペット1030の延在方向に相対移動することが禁止又は許可される。
(Lock mechanism)
In the locked state, the tip of the
プランジャー2190がシリンダー室形成部2160に当接する状態及び当接しない状態は、励磁コイル2191に電流を通電するか否かにより切り替えられる。これにより、ロック状態及びロック解除状態が切り替えられる。
The state in which the
ロック状態及びロック解除状態は、3個のピペット装着部2161の全部について同期して切り替えられる。ロック状態及びロック解除状態が、3個のピペット装着部2161の全部又は一部について非同期で切り替えられてもよい。ソレノイドアクチュエーター2173は、移動可能範囲内の任意の位置にあるピペット装着部2161をロック状態にすることができる。
The locked state and the unlocked state are switched synchronously for all of the three
(ピペットの先端の位置の調整の手順)
図24から図27までは、ピペットの先端の位置が調整される場合のポンプユニットを示す。図24から図27までは、図23と同じE−E断面図である。
(Procedure for adjusting the position of the tip of the pipette)
24 to 27 show the pump unit when the position of the pipette tip is adjusted. 24 to 27 are the same EE sectional views as FIG.
ピペット1030の先端1230の位置が調整される場合は、搬送機構1033が先端調整制御部1042による制御にしたがって保持機構2032を搬送し、ソレノイドアクチュエーター2173が先端調整制御部1042による制御にしたがってプランジャー2190を駆動する。
When the position of the
この制御により、図24に示すように、ピペット装着部2161がロック解除状態にされ、ピペット1030の先端1230が蓋1102の上側の面1260に対向させられる。このとき、ピペット装着部2161は、定常位置に配置される。
By this control, as shown in FIG. 24, the
続いて、図25に示すように、ピペット装着部2161がロック解除状態にされたまま、ピペット1030の先端1230が蓋1102の上側の面1260に当接させられる。このとき、ピペット装着部2161は、ピペット1030の先端1230の逆の側へ退避し、定常位置から離れる。ピペット装着部2161の退避量は、ピペット1030が長い場合は大きくなり、ピペット1030が短い場合は小さくなる。
Subsequently, as shown in FIG. 25, the
続いて、図26に示すように、ピペット1030の先端1230が蓋1102の上側の面1260に当接している間に、プランジャー2190がシリンダ室形成部2160の側面に当接させられ、ピペット装着部2161がロック状態にされる。これにより、ピペット1030の先端1230の位置が保持機構2032に対して一定の位置に調整される。このとき、ピペット装着部2161は、定常位置から離れたままである。
Subsequently, as shown in FIG. 26, while the
続いて、図27に示すように、ピペット装着部2161がロック状態にされたまま、ピペット1030の先端1230が蓋1102の上側の面1260から離される。ピペット1030の先端1230が蓋1102の上側の面から離されても、ピペット1030の先端1230の位置が保持機構2032に対して一定の位置に調整された状態は維持される。
Subsequently, as shown in FIG. 27, the
ポンプユニット2034は、主に3個の検査チップ1013を用いて生化学検査が行われる場合に用いられる。ポンプユニット2034によれば、3個の検査チップ1013を用いて生化学検査を平行して行う場合でも、3個のピペット1030を個別に搬送せず3個のピペット1030の先端1230を個別に検出しなくても、3個のピペット1030の先端1230の位置が適切に調整され、3個の検査チップ1013のいずれにおいても液体が流路1200から安定して回収される。このため、生化学検査に要する時間を短縮するために生化学検査を平行して行う場合でも、生化学検査装置を複雑にすることなく、生化学検査の精度が維持される。
The
本発明は詳細に示され記述されたが、上記の記述は全ての局面において例示であって限定的ではない。しがって、本発明の範囲からはずれることなく無数の修正及び変形が案出されうると解される。 While the invention has been shown and described in detail, the above description is illustrative in all aspects and not restrictive. Thus, it will be appreciated that numerous modifications and variations can be devised without departing from the scope of the invention.
1000 生化学検査装置
1010 反応進行部
1013 検査チップ
1014 試薬チップ
1020 送液機構
1030 ピペット
1031,2031 ポンプ
1032,2032 保持機構
1033 搬送機構
1161,2161 ピペット装着部
1173,2173 ソレノイドアクチュエーター
1000
Claims (6)
液体を収容する容器と、
吐出/吸引口が形成される先端を有するピペットと、
前記ピペットが装着されるピペット装着部を備え、前記吐出/吸引口を経由して前記液体を吐出/吸引するポンプと、
生化学反応が進行する反応場を提供する反応場提供物と、
流路及び挿入孔が形成され、前記流路の内部に前記反応場提供物が配置され、前記挿入孔が前記流路に接続される構造体と、
前記ポンプを保持し、案内機構及びロック機構を備え、前記案内機構が前記ピペット装着部を前記ピペットの延在方向に案内し、前記ピペット装着部の移動が禁止されるロック状態及び前記移動が許可されるロック解除状態が前記ロック機構により切り替えられる保持機構と、
前記保持機構を搬送する搬送機構と、
前記搬送機構及び前記ロック機構を制御し、前記ロック機構に前記ピペット装着部を前記ロック解除状態にさせるとともに前記搬送機構に前記先端が基準面に当接する位置へ前記保持機構を搬送させ、前記先端が前記基準面に当接している間に前記ロック機構に前記ピペット装着部を前記ロック状態にさせる第1の制御部と、
前記ポンプ及び前記搬送機構を制御し、前記搬送機構に前記先端が前記液体に浸漬される位置へ前記保持機構を搬送させ、前記ポンプを駆動して前記ピペットの内部へ前記液体を吸引させ、前記搬送機構に前記ピペットが前記挿入孔に挿入される位置へ前記保持機構を搬送させ、前記ポンプを駆動して前記ピペットの内部からの前記液体の吐出及び/又は前記ピペットの内部への前記液体の吸引を行わせる第2の制御部と、
を備える反応進行装置。 A reaction progress device,
A container containing a liquid;
A pipette having a tip where a discharge / suction port is formed;
A pump that has a pipette mounting portion to which the pipette is mounted, and that discharges / sucks the liquid via the discharge / suction port;
A reaction field providing that provides a reaction field in which a biochemical reaction proceeds;
A structure in which a flow path and an insertion hole are formed, the reaction field providing material is disposed inside the flow path, and the insertion hole is connected to the flow path;
The pump is held and includes a guide mechanism and a lock mechanism. The guide mechanism guides the pipette mounting portion in the extending direction of the pipette, and the locked state in which the movement of the pipette mounting portion is prohibited and the movement is permitted. A holding mechanism in which the unlocked state to be switched is switched by the lock mechanism;
A transport mechanism for transporting the holding mechanism;
The transport mechanism and the lock mechanism are controlled to cause the lock mechanism to place the pipette mounting portion in the unlocked state, and to cause the transport mechanism to transport the holding mechanism to a position where the front end abuts on a reference surface. A first control unit that causes the lock mechanism to place the pipette mounting unit in the locked state while abuts against the reference surface;
Controlling the pump and the transport mechanism, causing the transport mechanism to transport the holding mechanism to a position where the tip is immersed in the liquid, driving the pump to suck the liquid into the pipette, A transport mechanism transports the holding mechanism to a position where the pipette is inserted into the insertion hole, and drives the pump to discharge the liquid from the inside of the pipette and / or to discharge the liquid into the pipette. A second control unit for performing suction;
A reaction progress device comprising:
前記基準面が前記構造体の表面である
反応進行装置。 The reaction progressing device of claim 1,
A reaction advancing device in which the reference surface is the surface of the structure.
前記構造体は、
前記挿入孔を密閉する密閉シール
を備え、
前記先端が前記基準面に当接する前に、前記搬送機構を制御し、前記搬送機構に前記ピペットが前記挿入孔に挿入される位置へ前記保持機構を搬送させる第3の制御部
をさらに備える
反応進行装置。 In the reaction proceeding apparatus according to claim 1 or 2,
The structure is
A hermetic seal for sealing the insertion hole;
The reaction further includes a third control unit that controls the transport mechanism before the tip abuts on the reference surface, and causes the transport mechanism to transport the holding mechanism to a position where the pipette is inserted into the insertion hole. Progressive device.
前記案内機構は、
案内軸と、
前記案内軸が挿入される案内孔が形成される可動物と、
を備える
反応進行装置。 In the reaction proceeding apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The guide mechanism is
A guide shaft;
A movable object in which a guide hole into which the guide shaft is inserted is formed;
A reaction progress device comprising:
前記案内機構は、
案内孔が形成される案内孔形成物、
をさらに備え、
前記ポンプは、
前記案内孔に挿入されるシリンダー
をさらに備える
反応進行装置。 In the reaction proceeding apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The guide mechanism is
A guide hole formation in which guide holes are formed,
Further comprising
The pump is
A reaction progress device further comprising a cylinder inserted into the guide hole.
前記保持機構は、
前記ピペット装着部が定常位置より前記先端の側へ移動することを規制する規制機構と、
前記先端の側へ付勢された状態で前記ピペット装着部を前記定常位置に位置づける弾性体と、
をさらに備える反応進行装置。 In the reaction proceeding apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The holding mechanism is
A regulation mechanism that regulates movement of the pipette mounting part from the steady position to the tip side;
An elastic body that positions the pipette mounting portion at the steady position in a state of being biased toward the tip side;
Further comprising a reaction progress device.
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