JP2014020993A

JP2014020993A - ノズル型検査洗浄装置

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Publication number: JP2014020993A
Application number: JP2012161460A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Tsukioka; 浩康月岡
Original assignee: Medicatec Inc
Current assignee: Medicatec Inc
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2014-02-03
Anticipated expiration: 2032-07-20
Also published as: EP2687856A3; US20140020724A1; EP2687856A2; US9517497B2; JP5919575B2

Abstract

【課題】精密な加工精度は必要とせず、しかもマイクロプレートでも対応できるようにしたノズル型検査洗浄装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ノズル型検査洗浄装置は、複数列の洗浄液分注用の分注通路１４と複数列の洗浄液吸引用の吸引通路とがそれぞれ独立して上下に対向配置された洗浄ヘッド１２を有する。また、洗浄ヘッド１２の上方に配置され、昇降手段によって上下動自在に制御される可動部材２０を有する。更に、可動部材２０に整列して下向に取付けられ、洗浄ヘッド１２の上方から分注通路１４及び吸引通路１６をそれぞれ貫通し、ノズル先端が洗浄ヘッド１２から下方へ突出した上下動可能な洗浄ノズル３０を有する。洗浄ノズル３０は、洗浄ノズル内部のノズル通路５２と連通し合うと共に、洗浄ノズル３０の上昇時又は下降時に、分注通路１４又は吸引通路１６のいずれか一方とそれぞれ独立して接続連通し合うノズル通路取入口５４を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は抗原・抗体反応を利用した試験を行なう際に、その抗原・抗体反応完了後のマイクロプレートのウェル（プレート穴）内に残る未反応の余剰試料を検査に先だって予め除去するためのノズル型検査洗浄装置に関する。

創薬スクリーニングなどにおいて行われる物質の生化学的反応の試験には、マイクロプレートなど液体試料を保持するための容器が用いられる。これらの試験において抗原・抗体反応を利用した試験の場合には、試験結果を評価するための観察に先立って、未反応の余剰試料除去のための洗浄が必要とされる。この洗浄は、抗原・抗体反応が進行した状態の液体試料を保持したマイクロプレートのウェル内に、洗浄用の液体を吐出、吸引することにより行われる。

この洗浄操作は、吐出、吸引の専用ヘッドを備えた専用の洗浄装置によって行われるが、この洗浄操作を効率よく行うことを目的として、マイクロプレートを移動させることなく同一位置にて液体の吐出・吸引を行う方式の洗浄装置が提案されている。このような洗浄装置には、液体吐出用の吐出ノズルと吸引用の吸引ノズルを同一ヘッドに近接して並設する構成のもの（例えば特許文献１参照）や、さらには吐出ノズルと吸引ノズルを同軸の２重管に組み込んだもの（例えば特許文献２参照）などがある。

特開平７−８３９３９号公報特開平７−１１３７２８号公報

吐出ノズルと吸引ノズルとを用いる２本一組の洗浄手段にあっては、洗浄工程時に、１つプレート穴に対して吐出ノズルと吸引ノズルの２本が臨み、吐出・吸引を交互に繰返すため、プレート穴は２本のノズルが同時に入る大きさが要求される。一般には、プレート穴の穴径が７ｍｍで隣のプレート穴までの穴ピッチが９ｍｍとなる９６穴のマイクロプレートが使用される。

しかしながら、近年は試験の多様化から３８４穴、さらにその上の１５３６穴のマイクロプレートが用いられているが、３８４穴の穴径は３．６ｍｍで穴ピッチは４．５ｍｍとなっている。また、１５３６穴の穴径にいたっては１．７ｍｍで、穴ピッチは２．２５ｍｍしかなく、特に穴径が小さくなる１５３６穴のマイクロプレートには対応できないというのが現状となっている。

一方、特許文献２に示す如く、吐出ノズルと吸引ノズルとを同軸とした２重管にする手段も公知となっているが、例えば１５３６穴のマイクロプレートに対応させるには、外側のノズル外径は１．７ｍｍ以下になることが条件となる。さらに、その内部には外側通路、内側通路を作る内側ノズルをミリ単位で正確に組付けねばならず、精密な加工精度と高度な組立技術が要求される等、加工性、組立性、加工コストの面で望ましくない。

そこで、本発明にあっては、精密な加工精度は必要とせず、しかも、９６穴のマイクロプレートは無論として、３８４穴、１５３６穴のマイクロプレートでも対応できるようにしたノズル型検査洗浄装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１発明に係るノズル型検査洗浄装置は、装置本体に昇降自在に装着され、水平方向に連続した複数列の洗浄液分注用の分注通路と複数列の洗浄液吸引用の吸引通路とがそれぞれ独立して上下に対向配置された洗浄ヘッドと、前記洗浄ヘッドの上方に配置され、昇降手段によって上下動自在に制御される可動部材と、前記可動部材に縦・横に整列して下向に取付けられ、前記洗浄ヘッドの上方から前記分注通路及び吸引通路をそれぞれ貫通し、ノズル先端が洗浄ヘッドから下方へ突出した上下動可能な洗浄ノズルとを備え、前記洗浄ノズルは、その洗浄ノズル内部のノズル通路と連通し合うと共に、前記洗浄ノズルの上昇時又は下降時に、前記分注通路又は前記吸引通路のいずれか一方とそれぞれ独立して接続連通し合うノズル通路取入口を有していることを特徴とする。

また、本発明の第２発明に係るノズル型検査洗浄装置は、装置本体に装着され、水平方向に連続した連絡通路を挟んで複数列の洗浄液分注用の分注通路と複数列の洗浄液吸引用の吸引通路とがそれぞれ独立して上下に対向配置された洗浄ヘッドと、前記洗浄ヘッドに縦・横に整列して下向きに取付けられ、ノズル通路取入口が前記連絡通路を介して前記分注通路及び前記吸引通路とそれぞれ接続連通し合う洗浄ノズルと、前記各連絡通路内にスライド自在に配置され、往復動可能なシャッターとを備え、前記各シャッターは、スライド往動時又はスライド復動時に、前記洗浄ノズルのノズル通路取入口が前記分注通路又は前記吸引通路のいずれか一方とそれぞれ独立して接続連通し合うように切換制御する通路切換弁を有していることを特徴とする。

本発明によれば、洗浄ノズルは、高い加工精度や組付性を必要とすることなく１つのプレート穴に対して１本の洗浄ノズルで分注動作、吸引動作を行うことができる。しかも、９６穴、３８４穴、１５３６穴の各マイクロプレートに対しても何等支障なく対応することができる。

第１実施形態のノズル型検査洗浄装置の斜視図である。第１実施形態のノズル型検査洗浄装置の構成を示す側面断面図である。第１実施形態のノズル型検査洗浄装置の要部断面図である。図４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、第１実施形態で、（ａ）は分注時、（ｂ）は停止時、（ｃ）は吸引時の洗浄ノズルの位置を示す要部断面図である。図５（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、第２実施形態で、（ａ）は分注時、（ｂ）は吸引時の洗浄ノズルの位置を示す要部断面図である。第２実施形態のノズル型検査洗浄装置の要部平面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、すでに説明したものと同一または類似の構成要素には同一または類似の符号を付し、その詳細な説明を適宜省略している。

また、図面は模式的なものであり、寸法比などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法比などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための例示であって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。この発明の実施の形態は、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。図１〜図４に示すように、本実施形態のノズル型検査洗浄装置１０は、装置本体に昇降自在に装着された洗浄ヘッド１２を備える。洗浄ヘッド１２には、水平方向に連続した複数列の洗浄液分注用の分注通路１４と複数列の洗浄液吸引用の吸引通路１６とがそれぞれ独立して上下に対向配置されている。

また、ノズル型検査洗浄装置１０は、洗浄ヘッド１２の上方に配置され、可動部材昇降手段１８によって上下動自在に制御される可動部材２０を備える。ここで、ノズル型検査洗浄装置１０は、洗浄ヘッド１２を保持するヘッド支持部材２２を有しており、可動部材昇降手段１８はヘッド支持部材２２に支えられている。可動部材昇降手段１８は、ヘッド支持部材２２に固定された正逆両方向に回転可能なモータ２４と、モータ２４によって回転されるボールネジ２６と、を備えており、ボールネジ２６は、可動部材２０を貫通する雌ネジ部にネジ係合している。

更に、ノズル型検査洗浄装置１０は、ノズル先端が洗浄ヘッド１２から下方へ突出した上下動可能な洗浄ノズル３０を備える。洗浄ノズル３０は、可動部材２０に縦・横に整列して下向に取付けられ、洗浄ヘッド１２の上方から分注通路１４及び吸引通路１６をそれぞれ貫通し、下端となる先端は前記した如く下方へ突出している。

そして、図２に示すように、ノズル型検査洗浄装置１０は、装置本体に、ヘッド支持部材２２を昇降動させるヘッド昇降手段３８を有する。ヘッド昇降手段３８は、正逆両方向に回転可能なモータ４４と、モータ４４によって回転されるボールネジ４６と、ボールネジ４６にネジ係合しているナット４８と、一端でナット４８に連結され他端でヘッド支持部材２２を保持している支持アーム５０と、を備える。

図３、図４に示すように、洗浄ノズル３０は、洗浄ノズル３０内部のノズル通路５２と連通し合うと共に、洗浄ノズル３０の上昇時又は下降時に、分注通路１４又は吸引通路１６のいずれか一方とそれぞれ独立して接続連通し合うノズル通路取入口５４を有している。そして、分注通路１４と吸引通路１６とに挟まれた平板状の中間層５６は、洗浄ノズル３０のノズル通路取入口５４が位置した時に、そのノズル通路取入口５４を閉塞する取入口閉塞部５６ｓを備えている。取入口閉塞部５６ｓは、例えばゴム材で構成されている。なお、中間層５６には、分注通路１４に連通して下方に延びるリング状の空洞部５７（図４参照）が形成されている。

ここで、分注通路１４は吸引通路１６よりも上側に位置している。分注通路１４は分注接続ノズル６０によって分注用の液供給ライン６２に接続されており、分注通路１４の圧力は、分注する際に洗浄ノズル３０に適切な圧力が加えられるように調整されている。吸引通路１６は吸引接続ノズル６４によって吸引ライン６６に接続されており、吸引通路１６の圧力も、吸引する際に洗浄ノズル３０に適切な圧力が加えられるように調整されている。

分注接続ノズル６０と液供給ライン６２との接続形態としては、例えば、分注接続ノズル６０の外周側にリング状の突部が形成され、液供給ライン６２の内周側にこの突起を係止するリング状の凹部が形成された構成にして、係止される際にクリック音が発せられる構成にしてもよい。これにより、組み付ける際に作業者が係止を確実に認識することができる。吸引接続ノズル６４と吸引ライン６６との接続形態についても同様である。

（作用、効果）
以下、本実施形態の作用、効果について説明する。検査者（オペレータ）は、各洗浄ノズル３０から分注液を注入、吸引されるチップを配列したチップケース（何れも図示せず）を、ノズル型検査洗浄装置１０のマイクロプレート１０ｍ（図１参照）上に載置する。

そして、ヘッド昇降手段３８でヘッド支持部材２２を下降させることで、洗浄ヘッド１２および可動部材２０を下降させて各洗浄ノズル３０を各チップ内に入れる。

更に、可動部材昇降手段１８で可動部材２０を下降させ、高さ方向位置を可動部材昇降手段１８で調整することにより、洗浄ノズル３０で各チップに対して分注や吸引を行う（図４（ａ）〜（ｃ）参照）。

以上説明したように、本実施形態によれば、可動部材２０を昇降動させることで、各洗浄ノズル３０に関し、分注と吸引とを同じノズルで切り換えることができる。従って、洗浄ノズル３０の精密な加工精度は必要とされず、９６穴のマイクロプレートは無論として、３８４穴、１５３６穴のマイクロプレートでも対応可能であり、しかも、装置構成が簡単で切り換え作業が極めて容易である。

また、分注通路１４と吸引通路１６とに挟まれた中間層５６は、洗浄ノズル３０のノズル通路取入口５４が位置した時に、そのノズル通路取入口５４を閉塞する取入口閉塞部５６ｓを有する。これにより、中間層５６に取入口閉塞部５６ｓとしての機能を持たせることができ、部品点数を削減できるとともに装置構成を簡素にできる。

しかも、分注、吸引の何れも行わないとき（図４（ｂ）参照）に洗浄ノズル３０の先端から液ダレを防止する上で好ましい。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。図５、図６に示すように、本実施形態のノズル型検査洗浄装置は、装置本体に装着された洗浄ヘッド７２を備える。洗浄ヘッド７２には、水平方向に連続した連絡通路７３を挟んで複数列の洗浄液分注用の分注通路７４と複数列の洗浄液吸引用の吸引通路７６とがそれぞれ独立して上下に対向配置されている。ここで、ノズル型検査洗浄装置は、洗浄ヘッド７２を保持するヘッド支持部材８２を有している。

また、ノズル型検査洗浄装置は洗浄ノズル８０を備える。洗浄ノズル８０は洗浄ヘッド７２に縦・横に整列して下向きに取付けられ、ノズル通路取入口８４が連絡通路７３を介して分注通路７４及び吸引通路７６とそれぞれ接続連通し合う。

更に、ノズル型検査洗浄装置は、各連絡通路７３内にスライド自在に配置され、往復動可能な細長状のシャッター８６を備える。各シャッター８６は、スライド往動時又はスライド復動時に、洗浄ノズル８０のノズル通路取入口８４が分注通路７４又は吸引通路７６のいずれか一方とそれぞれ独立して接続連通し合うように切換制御する通路切換弁８８を有している。本実施形態では、通路切換弁８８はゴム材で構成されている。

本実施形態では、ノズル型検査洗浄装置は、各シャッター８６の端部に設けられシャッター８６と同方向に延びるラックギア９０と、ラックギア９０に噛み合うピニオンギア９２と、ピニオンギア９２を回転させる正逆両方向に回転可能なモータ９４と、を有する。

本実施形態では、シャッター８６をスライド移動させることで、各洗浄ノズル８０で液の分注と吸引との切り換えを行うことができる。従って、第１実施形態と同様の効果を奏することに加え、切り換えを行う際に洗浄ノズル８０の高さ位置を変えなくても済むという効果も奏する。

１０ノズル型検査洗浄装置
１２洗浄ヘッド
１４分注通路
１６吸引通路
１８可動部材昇降手段（昇降手段）
２０可動部材
３０洗浄ノズル
５２ノズル通路
５４ノズル通路取入口
５４中間層
５６ｓ取入口閉塞部
７２洗浄ヘッド
７３連絡通路
７４分注通路
７６吸引通路
８０洗浄ノズル
８４ノズル通路取入口
８６シャッター
８８通路切換弁

Claims

装置本体に昇降自在に装着され、水平方向に連続した複数列の洗浄液分注用の分注通路と複数列の洗浄液吸引用の吸引通路とがそれぞれ独立して上下に対向配置された洗浄ヘッドと、
前記洗浄ヘッドの上方に配置され、昇降手段によって上下動自在に制御される可動部材と、
前記可動部材に縦・横に整列して下向に取付けられ、前記洗浄ヘッドの上方から前記分注通路及び吸引通路をそれぞれ貫通し、ノズル先端が洗浄ヘッドから下方へ突出した上下動可能な洗浄ノズルとを備え、
前記洗浄ノズルは、その洗浄ノズル内部のノズル通路と連通し合うと共に、前記洗浄ノズルの上昇時又は下降時に、前記分注通路又は前記吸引通路のいずれか一方とそれぞれ独立して接続連通し合うノズル通路取入口を有していることを特徴とするノズル型検査洗浄装置。
前記分注通路と前記吸引通路とに挟まれた中間層は、前記洗浄ノズルのノズル通路取入口が位置した時に、そのノズル通路取入口を閉塞する取入口閉塞部となっていることを特徴とする請求項１記載のノズル型検査洗浄装置。
装置本体に装着され、水平方向に連続した連絡通路を挟んで複数列の洗浄液分注用の分注通路と複数列の洗浄液吸引用の吸引通路とがそれぞれ独立して上下に対向配置された洗浄ヘッドと、
前記洗浄ヘッドに縦・横に整列して下向きに取付けられ、ノズル通路取入口が前記連絡通路を介して前記分注通路及び前記吸引通路とそれぞれ接続連通し合う洗浄ノズルと、
前記各連絡通路内にスライド自在に配置され、往復動可能なシャッターとを備え、
前記各シャッターは、スライド往動時又はスライド復動時に、前記洗浄ノズルのノズル通路取入口が前記分注通路又は前記吸引通路のいずれか一方とそれぞれ独立して接続連通し合うように切換制御する通路切換弁を有していることを特徴とするノズル型検査洗浄装置。