JP2014119387A - 分注装置、分析装置及び分注装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】分注物質を分注対象物質に速やかに、且つ均一条件で拡散させることが可能な分注装置、分析装置及び分注装置の制御方法を提供すること。
【解決手段】本技術に係る分注装置は、分注ユニットと、駆動機構とを具備する。分注ユニットは、分注ノズルを支持し、分注ノズルに分注物質を供給して分注ノズルから分注物質を吐出させる。駆動機構は、鉛直方向を第１の方向として、水平方向の一方向である第２の方向と、第１の方向及び第２の方向に垂直な第３の方向において、ステージと分注ノズルの相対位置を変動させる。
【選択図】図１

Description

本技術は、ステージに載置された分注対象に物質を分注することが可能な分注装置、分析装置及び分注装置の制御方法に関する。

生化学実験や臨床試験では、ウェルプレート（マイクロプレート）等に試薬等の分注物質をピペット等によって分注するという操作が多く行われる。分注は、実験者または自動分注機等によって行われるが、分注対象の定点に対して物質を吐出する静止吐出が一般的である。

分注後、分注対象物質（ウェルプレートに収容された液体等）と分注物質を速やかに混合させるため、これらの混合物質を攪拌する場合がある。例えば、特許文献１や特許文献２には、容器内に分注物質が注入された後、容器に軽振動や回動等の攪拌運動を印加し、分注対象物質と分注物質の混合を促進させる分析装置や試料溶液調製装置が開示されている。

特開２００７−１３９４６３号公報 特表２００８−５２７９７３号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載のように、容器への静止吐出後に容器に攪拌運動を印加する構成では問題が生じる場合がある。即ち、分注物質が容器内の一点に集中するため、その点に位置するサンプル（細胞等）がダメージを受け、あるいは剥離する場合がある。また、分注対象物質と分注物質の親和性が小さい場合等には、容器に攪拌運動を印加しても両者が均一に混合するまでに時間を要し、その間に実験系に影響が生じる場合がある。

また、実験者がピペット等を利用して分注と同時に攪拌を行う場合も、技量が実験者によって異なるため、攪拌の程度に差異が生じ、実験条件を均一化することが困難である。同一の実験者が分注を行う場合であっても、ウェルプレート中の全てのウェルにおいて攪拌の程度が同一とならないおそれがある。

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、分注物質を分注対象物質に速やかに、且つ均一条件で拡散させることが可能な分注装置、分析装置及び分注装置の制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る分注装置は、分注ユニットと、駆動機構とを具備する。
上記分注ユニットは、分注ノズルを支持し、上記分注ノズルに分注物質を供給して上記分注ノズルから上記分注物質を吐出させる。
上記駆動機構は、鉛直方向を第１の方向として、水平方向の一方向である第２の方向と、上記第１の方向及び上記第２の方向に垂直な第３の方向において、ステージと上記分注ノズルの相対位置を変動させる。

この構成によれば、ステージに載置された分注対象物質（ウェルプレート中の液体等）に分注ノズルが接触している状態で、分注ユニットが分注ノズルを通じて分注物質を吐出させているとき、又は吐出の直後において、ステージと分注ノズルの相対位置を変動させることにより、分注物質の分注対象物質への拡散を促進させることが可能となる。特に、水平方向（第２の方向及び第３の方向）において上記相対位置を変動させることにより、分注ノズルによる拡散の効果を向上させることが可能である。また、ユーザではなく駆動機構が分注ノズルを移動させることによって、拡散の程度を均一化させることが可能である。さらに、分注物質が一点に吐出される場合と比較して分注対象物質に含まれるサンプル（細胞等）へのダメージを防止することが可能となる。

上記分注装置は、上記分注ユニット及び上記駆動機構を制御し、上記分注ノズルから上記分注物質を吐出させながら、上記第２の方向及び上記第３の方向における上記ステージと上記分注ノズルの相対位置を変動させる制御ユニットを更に具備してもよい。

制御ユニットが駆動機構と分注ユニットに対してこのような制御を行うことにより、分注ノズルとステージの相対位置を変動させながら分注を行うことが可能となる。

上記制御ユニットは、上記分注ノズルと上記ステージが上記第１の方向を回転軸として相対的に円運動を行うように上記駆動機構を制御してもよい。

この構成によれば、分注物質への分注対象物質への拡散を促進させると共に、分注ノズルのステージの相対位置を変動させる上で機械的振動の発生を抑制することが可能となる。

上記駆動機構は、上記第１の方向を軸方向とする第１の支軸と、上記第２の方向を軸方向とする第２の支軸と、上記第３の方向を軸方向とする第３の支軸とを備え、上記第３の支軸は、上記第２の支軸を上記第３の方向に駆動し、上記第２の支軸は、上記第１の支軸を上記第２の方向に駆動し、上記第１の支軸は、上記分注ユニットを上記第１の方向に駆動してもよい。

この構成によれば、第１の支軸に支持された分注ユニットの位置をステージに対して第２の方向及び第３の方向に変動させ、即ち、第２の方向及び第３の方向におけるステージと分注ノズルの相対位置を変動させることが可能となる。ステージは駆動されないため、ステージに振動が印加されることを防止することが可能である。

上記駆動機構は、上記第１の方向を軸方向とする第１の支軸と、上記第２の方向を軸方向とする第２の支軸と、上記第３の方向を軸方向とする第３の支軸とを備え、上記第３の支軸は、上記第２の支軸を上記第３の方向に駆動し、上記第２の支軸は、上記ステージを上記第２の方向に駆動し、上記第１の支軸は、上記分注ユニットを上記第１の方向に駆動してもよい。

この構成によれば、ステージの位置を分注ノズルに対して第２の方向及び第３の方向に変動させ、即ち、第２の方向及び第３の方向における分注ノズルとステージの相対位置を変動させることが可能となる。分注ユニットは第１の方向にのみ駆動されるため、分注ユニット側の駆動機構を小型、軽量化することが可能となる。

上記駆動機構は、上記第１の方向を軸方向とする第１の支軸と、上記第２の方向を軸方向とする第２の支軸と、上記第３の方向を軸方向とする第３の支軸とを備え、上記第３の支軸は、上記第１の支軸を上記第３の方向に駆動し、上記第２の支軸は、上記ステージを上記第２の方向に駆動し、上記第１の支軸は、上記分注ユニットを上記第１の方向に駆動してもよい。

この構成によれば、ステージの位置を分注ノズルに対して第２の方向に、分注ノズルの位置をステージに対して第３の方向にそれぞれ変動させ、即ち第２の方向及び第３の方向における分注ノズルとステージの相対位置を変動させることが可能となる。分注ユニットとステージに第２の支軸と第３の支軸がそれぞれ配置されるため、駆動機構をバランスよく配置することが可能となる。

上記分注装置は、上記ステージに載置された容器に収容された液体の液面を検知する液面検知ユニットをさらに具備し、上記制御ユニットは、上記液面検知ユニットの検知結果に基づいて、上記第１の方向における上記ステージと上記分注ノズルの相対位置を規定してもよい。

この構成によれば、制御ユニットは、分注ノズルが分注対象物質への液面に接触したことを把握することが可能となり、分注ノズルが分注対象物質への液面に接触した状態で、分注ノズルとステージの相対移動を変動させることが可能となる。

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る分析装置は、分注ユニットと、駆動機構と、分析ユニットとを具備する。
上記分注ユニットは、分注ノズルを支持し、上記分注ノズルに分注物質を供給して上記分注ノズルから上記分注物質を吐出させる。
上記駆動機構は、鉛直方向を第１の方向として、水平方向の一方向である第２の方向と、上記第１の方向及び上記第２の方向に垂直な第３の方向において、ステージと上記分注ノズルの相対位置を変動させる。
上記分析ユニットは、上記ステージに載置された分析対象物を分析する。

この構成によれば、分注物質の分注対象物質への拡散を促進させ、拡散の程度を均一化させることが可能であるため、均一な条件で分析対象物を分析することが可能となる。

上記分析装置は、上記分析対象物に照明光を照射する照明をさらに具備し、上記駆動機構は、上記第１の方向を軸方向とする第１の支軸と、上記第２の方向を軸方向とする第２の支軸と、上記第３の方向を軸方向とする第３の支軸とを備え、上記第３の支軸は、上記第１の支軸及び上記照明を上記第３の方向に駆動し、上記第２の支軸は、上記ステージを上記第２の方向に駆動し、上記第１の支軸は、上記分注ユニットを上記第１の方向に駆動してもよい。

この構成によれば、第３の支軸を駆動することによって、照明によって分析対象物が照明されている状態と分注ユニットによって分析対象物に分注がなされている状態を容易に切り替えることが可能である。さらに照明と分注ユニットを同一の軸に搭載することによって、分析装置の小型化が可能である。

上記分析装置は、上記分析対象物に照明光を照射する照明をさらに具備し、上記駆動機構は、上記第１の方向を軸方向とする第１の支軸と、上記第２の方向を軸方向とする第２の支軸と、上記第３の方向を軸方向とする第３の支軸とを備え、上記第３の支軸は、上記第１の支軸を上記第３の方向に駆動し、上記第２の支軸は、上記ステージを上記第２の方向に駆動し、上記第１の支軸は、上記分注ユニットを上記第１の方向に駆動し、上記分析装置は、上記第１の支軸に支持され、上記分注ユニットを上記第１の方向から傾けるチルト機構をさらに具備してもよい。

この構成によれば、チルト機構が分注ユニットを傾けることにより、照明を移動させることなく分注ノズルを分注対象物に到達させることが可能である。照明を移動させる必要がないため、分析装置のさらなる小型化が可能である。

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る分注方法は、分注ユニットが、分注ノズルを支持し、上記分注ノズルに分注物質を供給して上記分注ノズルから上記分注物質を吐出させる。
駆動機構が、鉛直方向を第１の方向として、水平方向の一方向である第２の方向と、上記第１の方向及び上記第２の方向に垂直な第３の方向において、ステージと上記分注ノズルの相対位置を変動させる。

この方法によれば、上述のように分注物質の分注対象物質への拡散を促進させ、かつ拡散の程度を均一化させることが可能である。さらに、分注物質によるサンプルへのダメージを防止することが可能である。

以上のように、本技術によれば、分注物質を分注対象物質に速やかに、且つ均一条件で拡散させることが可能な分注装置、分析装置及び分注装置の制御方法を提供することが可能となる。

第１の実施形態に係る分注装置の模式図である。 同分注装置の動作を示す模式図である。 同分注装置の動作を示す模式図である。 第２の実施形態に係る分注装置の模式図である。 第３の実施形態に係る分注装置の模式図である。 第４の実施形態に係る分注装置の模式図である。 同分注装置の動作を示す模式図である。 第５の実施形態に係る分注装置の模式図である。 同分注装置の動作を示す模式図である。 実施例に係る測定結果のグラフである。 実施例に係る測定結果のグラフである。

［第１の実施形態］
本技術の第１の実施形態に係る分注装置について説明する。

（分注装置の構成）
図１は、本実施形態に係る分注装置１００を示す模式図である。同図に示すように、分注装置１００は、Ｘ支軸１０１、Ｙ支軸１０２、Ｚ支軸１０３、θ機構１０４、チルト機構１０５、分注ユニット１０６、分注ノズル１０７、液面検知ユニット１０８、ステージ１０９及び制御ユニット１１０を備える。また、ステージ１０９には、複数のウェル（物質収容区画）Ｗを備えるウェルプレートＰが載置されている。各ウェルＷには、分注対象物（細胞の培養液等）が収容されている。

Ｘ支軸１０１は、水平方向の一方向であるＸ方向を軸方向とする支軸である。Ｘ支軸１０１は、例えば分注装置１００の図示しない筐体に固定されているものとすることができる。Ｘ支軸１０１は、Ｙ支軸１０２を自己の軸方向（Ｘ方向）に沿って移動可能に支持する。Ｘ支軸１０１は、Ｙ支軸１０２を移動させることが可能な動力源（モータ等）を内蔵するものとすることができる。また、Ｘ支軸１０１は、制御ユニット１１０に接続され、制御ユニット１１０による制御を受けて、Ｙ支軸１０２の位置（移動量）を規定するものとすることができる。

Ｙ支軸１０２は、水平方向の一方向であって、上記Ｘ方向と直交するＹ方向を軸方向とする支軸である。上述のように、Ｙ支軸１０２は、Ｘ支軸１０１によってＸ方向に移動可能に支持されている。また、Ｙ支軸１０２は、Ｚ支軸１０３を自己の軸方向（Ｙ方向）に沿って移動可能に支持する。Ｙ支軸１０２は、Ｚ支軸を移動させることが可能な動力源（モータ等）を内蔵するものとすることができる。また、Ｙ支軸１０２は、制御ユニット１１０に接続され、制御ユニット１１０による制御を受けて、Ｚ支軸１０３の位置（移動量）を規定するものとすることができる。

Ｚ支軸１０３は、鉛直方向であるＺ方向を軸方向とする支軸である。上述のように、Ｚ支軸１０３は、Ｙ支軸１０２によってＹ方向に移動可能に支持されている。また、Ｚ支軸１０３は、分注ユニット１０６等（θ機構１０４、チルト機構１０５、分注ユニット１０６及び分注ノズル１０７）を自己の軸方向（Ｚ方向）に沿って移動可能に支持する。Ｚ支軸１０３は、分注ユニット１０６等を移動させることが可能な動力源（モータ等）を内蔵するものとすることができる。また、Ｚ支軸１０３は、制御ユニット１１０に接続され、制御ユニット１１０による制御を受けて、分注ユニット１０６等の位置（移動量）を規定するものとすることができる。

θ機構１０４は、チルト機構１０５等（チルト機構１０５、分注ユニット１０６及び分注ノズル１０７）を支持し、上記Ｘ支軸１０１及びＹ支軸１０２に替わり、チルト機構１０５等を円運動（後述）させるものとすることができる。θ機構１０４は、制御ユニット１１０に接続され、制御ユニット１１０による制御を受けるものとすることができる。

チルト機構１０５は、分注ユニット１０６等（分注ユニット１０６及び分注ノズル１０７）を支持し、分注ユニット１０６等をＺ軸方向から傾けることが可能に構成されている。チルト機構１０５は制御ユニット１１０に接続され、制御ユニット１１０による制御を受けて、分注ユニット１０６等の傾きを規定するものとすることができる。

分注ユニット１０６は、分注ノズル１０７を支持し、分注ノズル１０７に分注物質を供給し、所定量の分注物質を分注ノズル１０７から吐出させる。分注物質は試薬等の液体であるものとすることができる。分注ユニット１０６は、分注物質を貯留する構成であってもよく、別途貯留された分注物質をチューブ等を介して取得してもよい。分注ユニット１０６は、制御ユニット１１０に接続され、分注物質の吐出量や吐出タイミングの制御を受けるものとすることができる。なお、分注ユニット１０６は、分注物質の種類等に応じて適応するものに交換できるように着脱式のものが好適である。また、分注ユニット１０６は、複数が設けられてもよい

分注ノズル１０７は、分注ユニット１０６から供給された分注物質を吐出する。分注ノズル１０７は、鉛直方向（Ｚ方向）においてステージ１０９と対向するように配置される。分注ノズル１０７は、複数が設けられてもよく、例えばウェルプレートＰのウェル配列に合わせた数が設けられるものとすることが可能である。

液面検知ユニット１０８は、ウェルプレートＰのウェルＷに収容されている液体（分注対象物質）の液面を検知する。具体的には、液面検知ユニット１０８は、圧力センサと外乱用ポンプを備え、外乱用ポンプによって分注ユニット１０６の内部空間に外乱を与える構成となっている。分注ノズル１０７が分注対象物質の液面に接触すると、分注ユニット１０６の内部空間の圧力が変化するため、与えられていた外乱に変化が生じる。液面検知ユニット１０８は圧力センサによってこの外乱の変化を検出し、分注ノズル１０７が液面に接触したことを検知することができる。また、液面検知ユニット１０８は、これと異なる方法によって、液面を検知するものとすることも可能である。液面検知ユニット１０８は、分注対象物質の液面を検知すると、制御ユニット１１０に通知する。

ステージ１０９は、水平方向（Ｘ−Ｙ方向）に沿ったステージ面を有し、ステージ面に載置されたウェルプレートＰを支持する。ステージ１０９は、分注装置１００の筐体に固定されていてもよく、同筐体に対して移動可能に構成されていてもよい。また、ステージ１０９には、ウェルプレートＰを培養環境に維持する構成が設けられていてもよい。

制御ユニット１１０は、分注装置１００に組み込まれた情報処理ユニット又は分注装置１００とは独立して設けられた情報処理装置であり、少なくともＸ支軸１０１、Ｙ支軸１０２、Ｚ支軸１０３及び分注ユニット１０６に接続され、これらを制御する。具体的には、制御ユニット１１０は、Ｘ支軸１０１、Ｙ支軸１０２及びＺ支軸１０３にそれぞれ設けられた動力源を制御し、それぞれの移動量を規定するものとすることができる。これにより、分注ノズル１０７とステージ１０９の、鉛直方向（Ｚ方向）及び水平方向（Ｘ−Ｙ方向）における相対位置が規定される。

また、制御ユニット１１０は、分注ユニット１０６から分注ノズル１０７への分注物質の供給タイミングや供給量を制御することによって、分注ノズル１０７による分注物質の吐出タイミングや吐出量を規定するものとすることができる。この際、制御ユニット１１０は、液面検知ユニット１０８から提供された液面の検知結果を利用することができる。加えて、制御ユニット１１０は、必要に応じてθ機構１０４やチルト機構１０５を制御し、分注ノズル１０７のステージ１０９に対する相対位置や傾斜角度を規定するものとすることも可能である。

（分注装置の動作）
以上のような構成を有する分注装置１００の動作について説明する。図２及び図３は、分注装置１００の動作を示す模式図であり、分注ユニット１０６、分注ノズル１０７及びウェルプレートＰが備えるひとつのウェルＷを示す。ウェルＷには分注対象物質Ｌが収容されている。

図２（ａ）は、ステージ１０９にウェルプレートＰが載置された状態を示す。同図に示すように、ウェルプレートＰは、ウェルＷと分注ノズル１０７がＺ方向において対向するように配置される。または、ウェルプレートＰがステージ１０９に載置された後、ユーザによってウェルＷと分注ノズル１０７の位置合わせが実施されてもよい。

分注動作が開始されると、制御ユニット１１０がＺ支軸１０３の動力源を制御し、図２に示すように、分注ノズル１０７を鉛直下方（Ｚ方向）に移動させる。同時に、分注ユニット１０６には、液面検知ユニット１０８によって外乱圧力が印加される。

図２（ｃ）に示すように、分注ノズル１０７が分注対象物質Ｌの液面に接触すると、液面検知ユニット１０８が分注ユニット１０６の内部圧力の変化を検出し、制御ユニット１１０に通知する。制御ユニット１１０は当該通知を受けて、Ｚ支軸１０３の動力源の動作を停止させ、分注ノズル１０７を静止させる。なお、ここまでの動作は、液面検知ユニット１０８と制御ユニット１１０に替わり、ユーザが実施してもよい。

続いて、制御ユニット１１０は、Ｘ支軸１０１及びＹ支軸１０２の動力源を制御し、分注ノズル１０７をステージ１０９に対して水平方向（Ｘ−Ｙ方向）に運動させる。図３（ａ）及び（ｂ）は、分注ノズル１０７の移動の様子を示す模式図であり、図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）は上面図である。同図に示すように制御ユニット１１０は、Ｘ支軸１０１及びＹ支軸１０２の動力源を、分注ノズル１０７が鉛直方向（Ｚ方向）を回転軸とする円運動を行うように制御するものとすることが可能である。

制御ユニット１１０は、分注ノズル１０７の位置を変動させると同時に、分注ユニット１０６を制御し、分注ノズル１０７から分注物質を吐出させる。図３（ａ）に、分注ノズル１０７から吐出された分注物質Ｄを示す。分注ノズル１０７が分注物質Ｄを吐出しながら円運動を行うので、分注物質Ｄは分注ノズル１０７の円運動の軌跡に沿って吐出される。

これにより、分注物質Ｄが分注対象物質Ｌ中において一箇所に固まることなく、拡散しやすくなる。また、分注ノズル１０７の円運動により、分注物質Ｄの吐出と平行して分注対象物質Ｌが攪拌され、より分注物質Ｄが混合しやすくなる。加えて、分注物質Ｄが一箇所に吐出されないため、分注物質ＤによってウェルＷの底面等に固定されているサンプル等（例えば細胞）がダメージを受けることが防止される。

仮にユーザがこのような分注動作を行うとすると、ピペット等を動かしながら分注物質を吐出させる技量が要求されるため、ユーザ毎にバラつきが生じ、実験条件の均一化が困難となる。これに対し、本実施形態に係る分注装置１００においては、分注物質の均一な吐出が可能であり、即ち実験条件の均一化が可能である。

なお、分注ノズル１０７の回転速度は、分注物質の量や分注物質と液体Ｌの親和性等に応じて適宜調整することが可能であり、例えば１〜数Ｈｚ程度とすることが可能である。詳細は後述するが、分注ノズル１０７の回転速度を向上させることにより、分注物質Ｄの分注対象物質Ｌへの混合を促進させることが可能である。

また、制御ユニット１１０は、Ｘ支軸１０１及びＹ支軸１０２に替わり、θ機構１０４を制御することによって、分注ノズル１０７を水平方向（Ｘ−Ｙ方向）において移動させるものとすることも可能である。さらに、制御ユニット１１０は、チルト機構１０５を制御し、分注ノズル１０７を鉛直方向（Ｚ方向）から傾けた状態で分注物質を吐出させるものとすることも可能である。

本実施形態に係る分注装置１００は以上のように動作する。分注装置１００においては、上述のように分注物質の吐出と分注ノズル１０７の移動が平行して行われるため、分注物質を速やかに分注対象物質に拡散させることが可能である。加えて、分注装置１００においては、分注ノズル１０７を移動させる機構がステージ１０９とは独立しており、当該機構によって分注対象物質に振動が印加されることが防止されている。

［第２の実施形態］
本技術の第２の実施形態に係る分注装置について説明する。

（分注装置の構成）
図４は、本実施形態に係る分注装置２００を示す模式図である。
同図に示すように、分注装置２００は、Ｘ支軸２０１、Ｙ支軸２０２、Ｚ支軸２０３、θ機構２０４、チルト機構２０５、分注ユニット２０６、分注ノズル２０７、液面検知ユニット２０８、ステージ２０９及び制御ユニット２１０を備える。また、ステージ２０９には、複数のウェルＷを備えるウェルプレートＰが載置されている。各ウェルＷには、分注対象物が収容されている。

Ｘ支軸２０１は、水平方向の一方向であるＸ方向を軸方向とする支軸である。Ｘ支軸２０１は、例えば分注装置２００の図示しない筐体に固定されているものとすることができる。Ｘ支軸２０１は、Ｙ支軸２０２を自己の軸方向（Ｘ方向）に沿って移動可能に支持する。Ｘ支軸２０１は、Ｙ支軸２０２を移動させることが可能な動力源（モータ等）を内蔵するものとすることができる。また、Ｘ支軸２０１は、制御ユニット２１０に接続され、制御ユニット２１０による制御を受けて、Ｙ支軸２０２の位置（移動量）を規定するものとすることができる。

Ｙ支軸２０２は、水平方向の一方向であって、上記Ｘ方向と直交するＹ方向を軸方向とする支軸である。上述のように、Ｙ支軸２０２は、Ｘ支軸２０１によってＸ方向に移動可能に支持されている。また、Ｙ支軸２０２は、ステージ２０９を自己の軸方向（Ｙ方向）に沿って移動可能に支持する。Ｙ支軸２０２は、ステージ２０９を移動させることが可能な動力源（モータ等）を内蔵するものとすることができる。また、Ｙ支軸２０２は、制御ユニット２１０に接続され、制御ユニット２１０による制御を受けて、ステージ２０９の位置（移動量）を規定するものとすることができる。

Ｚ支軸２０３は、鉛直方向であるＺ方向を軸方向とする支軸である。Ｚ支軸２０３は、分注装置２００の図示しない筐体に固定されているものとすることができる。また、Ｚ支軸２０３は、分注ユニット２０６等（θ機構２０４、チルト機構２０５、分注ユニット２０６及び分注ノズル２０７）を自己の軸方向（Ｚ方向）に沿って移動可能に支持する。Ｚ支軸２０３は、分注ユニット２０６等を移動させることが可能な動力源（モータ等）を内蔵するものとすることができる。また、Ｚ支軸２０３は、制御ユニット２１０に接続され、制御ユニット２１０による制御を受けて、分注ユニット２０６等の位置（移動量）を規定するものとすることができる。

θ機構２０４、チルト機構２０５、分注ユニット２０６、分注ノズル２０７及び液面検知ユニット２０８は、第１の実施形態と同様の構成を有するものとすることができる。即ちθ機構２０４は、チルト機構２０５等を円運動させ、チルト機構２０５は分注ユニット２０６等を鉛直方向（Ｚ方向）に対して傾けることが可能に構成されている。分注ユニット２０６は、分注ノズル２０７を支持し、制御ユニット２１０による制御を受けて分注物質を分注ノズル２０７に供給し、分注ノズル２０７から吐出させる。液面検知ユニット２０８は、ウェルプレートＰのウェルＷに収容されている液体（分注対象物質）の液面を検知し、制御ユニット２１０に通知する。

ステージ２０９は、水平方向（Ｘ−Ｙ方向）に沿ったステージ面を有し、ステージ面に載置されたウェルプレートＰを支持する。ステージ２０９は、Ｙ支軸２０２に支持され、Ｙ支軸２０２によってＹ支軸２０２の軸方向（Ｙ方向）に沿って移動可能に構成されている。また、ステージ２０９には、ウェルプレートＰを培養環境に維持する構成が設けられていてもよい。

制御ユニット２１０は、分注装置２００に組み込まれた情報処理ユニット又は分注装置２００とは独立して設けられた情報処理装置であり、少なくともＸ支軸２０１、Ｙ支軸２０３、Ｚ支軸２０３及び分注ユニット２０６に接続され、これらを制御する。具体的には、制御ユニット２１０は、Ｘ支軸２０１、Ｙ支軸２０２及びＺ支軸２０３にそれぞれ設けられた動力源を制御し、それぞれの移動量を規定するものとすることができる。これにより、分注ノズル２０７とステージ２０９の、鉛直方向（Ｚ方向）及び水平方向（Ｘ−Ｙ方向）における相対位置が規定される。

また、制御ユニット２１０は、分注ユニット２０６から分注ノズル２０７への分注物質の供給タイミングや供給量を制御することによって、分注ノズル２０７による分注物質の吐出タイミングや吐出量を規定するものとすることができる。この際、制御ユニット２１０は、液面検知ユニット２０８から提供された液面の検知結果を利用することができる。加えて、制御ユニット２１０は、必要に応じてθ機構２０４やチルト機構２０５を制御し、分注ノズル２０７のステージ２０９に対する位置や傾斜角度を規定するものとすることも可能である。

（分注装置の動作）
以上のような構成を有する分注装置２００の動作について説明する。第１の実施形態と同様に、分注動作が開始されると、制御ユニット２１０がＺ支軸２０３の動力源を制御し、分注ノズル２０７を鉛直下方（Ｚ方向）移動させる。制御ユニット２１０は、液面検知ユニット２０８によって、分注ノズル２０７が分注対象物質の液面に接触するまで、分注ノズル２０７を移動させる。

続いて、制御ユニット２１０は、Ｘ支軸２０１及びＹ支軸２０２の動力源を制御し、ステージ２０９を水平方向（Ｘ−Ｙ平面方向）に移動させる。制御ユニット２１０は、Ｘ支軸２０１及びＹ支軸２０２の動力源を、ステージ２０９が分注ノズル２０７に対して鉛直方向（Ｚ方向）を回転軸とする円運動を行うように制御するものとすることが可能である。

制御ユニット２１０は、ステージ２０９の位置を変動させると同時に、分注ユニット２０６を制御し、分注ノズル２０７から分注物質を吐出させる。分注ノズル２０７が分注物質を吐出している状態で、ステージ２０９が円運動を行うので、分注物質はステージ２０９の円運動の軌跡に沿って吐出される。

また、制御ユニット２１０は、Ｘ支軸２０１及びＹ支軸２０２に替わり、θ機構２０４を制御することによって、分注ノズル２０７を水平方向（Ｘ−Ｙ方向）において移動させるものとすることも可能である。さらに、制御ユニット２１０は、チルト機構２０５を制御し、分注ノズル２０７を鉛直方向（Ｚ方向）から傾けた状態で分注物質を吐出させるものとすることも可能である。

本実施形態に係る分注装置２００は以上のように動作する。第１の実施形態と同様に、分注装置２００においては、分注物質の吐出とステージ２０９の移動が平行して行われるため、分注物質を速やかに分注対象物質に拡散させることが可能である。加えて、分注装置２００においては、ステージ２０９側にステージ２０９を水平方向（Ｘ−Ｙ方向）に移動させる機構が設けられ、分注ユニット２０６側には分注ユニット２０６を鉛直方向（Ｚ方向）に移動させる機構のみが設けられる。このため、分注ノズル２０７側の駆動機構を小型化、軽量化することが可能である。

［第３の実施形態］
本技術の第３の実施形態に係る分注装置ついて説明する。

（分注装置の構成）
図５は、本実施形態に係る分注装置３００を示す模式図である。同図に示すように、分注装置３００は、Ｘ支軸３０１、Ｙ支軸３０２、Ｚ支軸３０３、θ機構３０４、チルト機構３０５、分注ユニット３０６、分注ノズル３０７、液面検知ユニット３０８、ステージ３０９及び制御ユニット３１０を備える。また、ステージ３０９には、複数のウェルＷを備えるウェルプレートＰが載置されている。各ウェルＷには、分注対象物が収容されている。

Ｘ支軸３０１は、水平方向の一方向であるＸ方向を軸方向とする支軸である。Ｘ支軸３０１は、例えば分注装置３００の図示しない筐体に固定されているものとすることができる。Ｘ支軸３０１は、Ｚ支軸３０３を自己の軸方向（Ｘ方向）に沿って移動可能に支持する。Ｘ支軸３０１は、Ｚ支軸３０３を移動させることが可能な動力源（モータ等）を内蔵するものとすることができる。また、Ｘ支軸３０１は、制御ユニット３１０に接続され、制御ユニット３１０による制御を受けて、Ｚ支軸３０３の位置（移動量）を規定するものとすることができる。

Ｙ支軸３０２は、水平方向の一方向であって、上記Ｘ方向と直交するＹ方向を軸方向とする支軸である。Ｙ支軸３０２は、例えば分注装置３００の図示しない筐体に固定されているものとすることができる。また、Ｙ支軸３０２は、ステージ３０９を自己の軸方向（Ｙ方向）に沿って移動可能に支持する。Ｙ支軸３０２は、ステージ３０９を移動させることが可能な動力源（モータ等）を内蔵するものとすることができる。また、Ｙ支軸３０２は、制御ユニット３１０に接続され、制御ユニット３１０による制御を受けて、ステージ３０９の位置（移動量）を規定するものとすることができる。

Ｚ支軸３０３は、鉛直方向であるＺ方向を軸方向とする支軸である。上述のように、Ｚ支軸３０３は、Ｚ支軸３０１によってＸ方向に移動可能に支持されている。また、Ｚ支軸３０３は、分注ユニット３０６等（θ機構３０４、チルト機構３０５、分注ユニット３０６及び分注ノズル３０７）を自己の軸方向（Ｚ方向）に沿って移動可能に支持する。Ｚ支軸３０３は、分注ユニット３０６等を移動させることが可能な動力源（モータ等）を内蔵するものとすることができる。また、Ｚ支軸３０３は、制御ユニット３１０に接続され、制御ユニット３１０による制御を受けて、分注ユニット３０６等の位置（移動量）を規定するものとすることができる。

θ機構３０４、チルト機構３０５、分注ユニット３０６、分注ノズル３０７及び液面検知ユニット３０８は、第１の実施形態と同様の構成を有するものとすることができる。即ちθ機構３０４は、チルト機構３０５等を円運動させ、チルト機構３０５は分注ユニット３０６等を鉛直方向（Ｚ方向）に対して傾けることが可能に構成されている。分注ユニット３０６は、分注ノズル３０７を支持し、制御ユニット３１０による制御を受けて分注物質を分注ノズル３０７に供給し、分注ノズル３０７から吐出させる。液面検知ユニット３０８は、ウェルプレートＰのウェルＷに収容されている液体（分注対象物質）の液面を検知し、制御ユニット３１０に通知する。

ステージ３０９は、水平方向（Ｘ−Ｙ方向）に沿ったステージ面を有し、ステージ面に載置されたウェルプレートＰを支持する。ステージ３０９は、Ｙ支軸３０２に支持され、Ｙ支軸３０２によってＹ支軸３０２の軸方向（Ｙ方向）に沿って移動可能に構成されている。また、ステージ３０９には、ウェルプレートＰを培養環境に維持する構成が設けられていてもよい。

制御ユニット３１０は、分注装置３００に組み込まれた情報処理ユニット又は分注装置３００とは独立して設けられた情報処理装置であり、少なくともＸ支軸３０１、Ｙ支軸３０３、Ｚ支軸３０３及び分注ユニット３０６に接続され、これらを制御する。具体的には、制御ユニット３１０は、Ｘ支軸３０１、Ｙ支軸３０２及びＺ支軸３０３にそれぞれ設けられた動力源を制御し、それぞれの移動量を規定するものとすることができる。これにより、分注ノズル３０７とステージ３０９の、鉛直方向（Ｚ方向）及び水平方向（Ｘ−Ｙ方向）における相対位置が規定される。

また、制御ユニット３１０は、分注ユニット３０６から分注ノズル３０７への分注物質の供給タイミングや供給量を制御することによって、分注ノズル３０７による分注物質の吐出タイミングや吐出量を規定するものとすることができる。この際、制御ユニット３１０は、液面検知ユニット３０８から提供された液面の検知結果を利用することができる。加えて、制御ユニット３１０は、必要に応じてθ機構３０４やチルト機構３０５を制御し、分注ノズル３０７のステージ３０９に対する位置や傾斜角度を規定するものとすることも可能である。

（分注装置の動作）
以上のような構成を有する分注装置３００の動作について説明する。第１の実施形態と同様に、分注動作が開始されると、制御ユニット３１０がＺ支軸３０３の動力源を制御し、分注ノズル３０７を鉛直下方（Ｚ方向）移動させる。制御ユニット３１０は、液面検知ユニット３０８によって、分注ノズル３０７が分注対象物質の液面に接触するまで、分注ノズル３０７を移動させる。

続いて、制御ユニット３１０は、Ｘ支軸３０１及びＹ支軸３０２の動力源を制御し、分注ノズル３０７及びステージ３０９を水平方向（Ｘ−Ｙ平面方向）に移動させる。制御ユニット３１０は、Ｘ支軸３０１及びＹ支軸３０２の動力源を、分注ノズル３０７とステージ３０９が相対的に鉛直方向（Ｚ方向）を回転軸とする円運動を行うように制御するものとすることが可能である。

制御ユニット３１０は、分注ノズル３０７及びステージ３０９の位置を変動させると同時に、分注ユニット３０６を制御し、分注ノズル３０７から分注物質を吐出させる。分注ノズル３０７が分注物質を吐出している状態で、分注ノズル３０７及びステージ３０９が相対的な円運動を行うので、分注物質はこの円運動の軌跡に沿って吐出される。

また、制御ユニット３１０は、Ｘ支軸３０１及びＹ支軸３０２に替わり、θ機構３０４を制御することによって、分注ノズル３０７を水平方向（Ｘ−Ｙ方向）において移動させるものとすることも可能である。さらに、制御ユニット３１０は、チルト機構３０５を制御し、分注ノズル３０７を鉛直方向（Ｚ方向）から傾けた状態で分注物質を吐出させるものとすることも可能である。

本実施形態に係る分注装置３００は以上のように動作する。第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、分注装置３００においては、分注物質の吐出と分注ノズル３０７及びステージ３０９の移動が平行して行われるため、分注物質を速やかに分注対称物質に拡散させることが可能である。加えて、分注装置３００においては、分注ユニット３０６側にＸ支軸３０１が、ステージ３０９側にＹ支軸３０２がそれぞれ配置されるため、駆動機構をバランスよく配置することが可能となる。

［第４の実施形態］
本技術の第４の実施形態に係る分析装置ついて説明する。

（分析装置の構成）
図６は、本実施形態に係る分析装置４００を示す模式図である。同図に示すように、分析装置４００は、Ｘ支軸４０１、Ｙ支軸４０２、Ｚ支軸４０３、θ機構４０４、チルト機構４０５、分注ユニット４０６、分注ノズル４０７、液面検知ユニット４０８、ステージ４０９、制御ユニット４１０、照明４１１及び顕微鏡光学系４１２を備える。また、ステージ４０９には、複数のウェルＷを備えるウェルプレートＰが載置されている。各ウェルＷには、分析対象物（細胞等）及び分注対象物質（細胞の培養液等）が収容されている。

Ｘ支軸４０１は、水平方向の一方向であるＸ方向を軸方向とする支軸である。Ｘ支軸４０１は、例えば分析装置４００の図示しない筐体に固定されているものとすることができる。Ｘ支軸４０１は、Ｚ支軸４０３及び照明４１１を自己の軸方向（Ｘ方向）に沿って移動可能に支持する。Ｘ支軸４０１は、Ｚ支軸４０３及び照明４１１を移動させることが可能な動力源（モータ等）を内蔵するものとすることができる。当該動力源は、Ｚ支軸４０３と照明４１１を両者の相対位置を維持したまま移動させるものとすることができる。また、Ｘ支軸４０１は、制御ユニット４１０に接続され、制御ユニット４１０による制御を受けて、Ｚ支軸４０３及び照明４１１の位置（移動量）を規定するものとすることができる。

Ｙ支軸４０２及びＺ支軸４０３は、第３の実施形態と同様の構成とすることが可能である。即ち、Ｙ支軸４０２は、ステージ４０９を自己の軸方向（Ｙ方向）に沿って移動可能に支持し、Ｚ支軸４０３は、分注ユニット４０６等を自己の軸方向（Ｚ方向）に沿って移動可能に支持する。Ｙ支軸４０２及びＺ支軸４０３はそれぞれ、制御ユニット４１０によって移動量の制御を受ける動力源を内蔵するものとすることができる。

θ機構４０４、チルト機構４０５、分注ユニット４０６、分注ノズル４０７及び液面検知ユニット４０８は、第１の実施形態と同様の構成を有するものとすることができる。即ちθ機構４０４は、チルト機構４０５等を円運動させ、チルト機構４０５は分注ユニット４０６等を鉛直方向（Ｚ方向）に対して傾けることが可能に構成されている。分注ユニット４０６は、分注ノズル４０７を支持し、制御ユニット４１０による制御を受けて分注物質を分注ノズル４０７に供給し、分注ノズル４０７から吐出させる。液面検知ユニット４０８は、ウェルプレートＰのウェルＷに収容されている液体（分注対象物質）の液面を検知し、制御ユニット４１０に通知する。

ステージ４０９は、水平方向（Ｘ−Ｙ方向）に沿ったステージ面を有し、ステージ面に載置されたウェルプレートＰを支持する。ステージ４０９は、Ｙ支軸４０２に支持され、Ｙ支軸４０２の軸方向（Ｙ方向）に沿って移動可能に構成されている。また、ステージ４０９には、ウェルプレートＰを培養環境に維持する構成が設けられていてもよい。

制御ユニット４１０は、分析装置４００に組み込まれた情報処理ユニット又は分注装置４００とは独立して設けられた情報処理装置であり、少なくともＸ支軸４０１、Ｙ支軸４０３、Ｚ支軸４０３及び分注ユニット４０６に接続され、これらを制御する。具体的には、制御ユニット４１０は、Ｘ支軸４０１、Ｙ支軸４０２及びＺ支軸４０３にそれぞれ設けられた動力源を制御し、それぞれの移動量を規定するものとすることができる。これにより、分注ノズル４０７とステージ４０９の、鉛直方向（Ｚ方向）及び水平方向（Ｘ−Ｙ方向）における相対位置が規定される。さらに、本実施形態においては、制御ユニット４１０によって、Ｘ支軸４０１に支持された照明４１１のステージ４０９に対するＸ方向における位置も規定される。

また、制御ユニット４１０は、分注ユニット４０６から分注ノズル４０７への分注物質の供給タイミングや供給量を制御することによって、分注ノズル４０７による分注物質の吐出タイミングや吐出量を規定するものとすることができる。この際、制御ユニット４１０は、液面検知ユニット４０８から提供された液面の検知結果を利用することができる。加えて、制御ユニット４１０は、必要に応じてθ機構４０４やチルト機構４０５を制御し、分注ノズル４０７のステージ４０９に対する位置や傾斜角度を規定するものとすることも可能である。

照明４１１は、Ｘ支軸４０１に支持され、照明光をウェルプレートＰに照射する。照明４１１は、ハロゲンランプ等の任意の照明手段であるものとすることができる。照明４１１は、Ｘ支軸４０１によって移動可能に構成され、Ｚ支軸４０３と相対位置を維持したままステージ４０９に対して移動するものとすることができる。

顕微鏡光学系４１２は、照明４１１から照射され、ウェルプレートＰ（に収容された分析対象物質）を透過した照明光を拡大する。顕微鏡光学系４１２の構成は特に限定されない。なお、顕微鏡光学系４１２に替わり、他の分析手段を利用することも可能である。

（分析装置の動作）
以上のような構成を有する分析装置４００の動作について説明する。図７は、分析装置４００の動作を示す模式図である。

図７（ａ）に示すように、制御ユニット４１０によってＸ支軸４０１の動力源が制御され、照明４１１がウェルプレートＰに対向する位置に移動される。この状態で照明４１１から照明光がウェルプレートＰに照射され、顕微鏡光学系４１２による分析対象物の観察が可能となる。

ウェルＷの分注対象物質に対する分注動作が開始されると、制御ユニット４１０がＸ支軸４０１の動力源を制御し、図７（ｂ）に示すように照明４１１とＺ支軸４０３を移動させる。制御ユニット４１０は、照明４１１をウェルプレートＰと対向しない位置に、Ｚ支軸４０３を分注ノズル４０７がウェルプレートＰと対向する位置に、それぞれ移動させる。

以降は第３の実施形態と同様に、制御ユニット４１０がＺ支軸４０３の動力源を制御し、分注ノズル４０７を鉛直下方（Ｚ方向）移動させる。制御ユニット４１０は、液面検知ユニット４０８によって、分注ノズル４０７が分注対象物質の液面に接触するまで、分注ノズル４０７を移動させる。

続いて、制御ユニット４１０は、Ｘ支軸４０１及びＹ支軸４０２の動力源を制御し、分注ノズル４０７及びステージ４０９を水平方向（Ｘ−Ｙ平面方向）に移動させる。制御ユニット４１０は、Ｘ支軸４０１及びＹ支軸４０２の動力源を、分注ノズル４０７とステージ４０９が相対的に鉛直方向（Ｚ方向）を回転軸とする円運動を行うように制御するものとすることが可能である。

制御ユニット４１０は、分注ノズル４０６及びステージ４１０の位置を変動させると同時に、分注ユニット４０６を制御し、分注ノズル４０７から分注物質を吐出させる。分注ノズル４０７が分注物質を吐出している状態で、分注ノズル４０７及びステージ４０９が相対的な円運動を行うので、分注物質はこの円運動の軌跡に沿って吐出される。

制御ユニット４１０は、分注動作の完了後、再びＺ支軸４０３及び照明４１１を元の位置（図７（ａ））に移動させることが可能である。これにより、継続して顕微鏡光学系４１２による分析対象物質の観察が可能となる。このため、分析装置４００は、サンプル（分析対象物）への試薬の投与とその後のサンプルの観察等に適している。

また、制御ユニット４１０は、Ｘ支軸４０１及びＹ支軸４０２に替わり、θ機構４０４を制御することによって、分注ノズル４０７を水平方向（Ｘ−Ｙ方向）において移動させるものとすることも可能である。さらに、制御ユニット４１０は、チルト機構４０５を制御し、分注ノズル４０７を鉛直方向（Ｚ方向）から傾けた状態で分注物質を吐出させるものとすることも可能である。

本実施形態に係る分析装置４００は以上のように動作する。第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、分析装置４００においては、分注物質の吐出と分注ノズル４０７及びステージ４０９の移動が平行して行われるため、分注物質を速やかに分注対象物質に拡散させることが可能である。また、分析装置４００においては、照明４１１と分注ユニット４０６を共にＸ支軸４０１に搭載することが可能であるので、分析装置４００の小型化が可能である。

［第５の実施形態］
本技術の第５の実施形態に係る分析装置について説明する。

（分析装置の構成）
図８は、本実施形態に係る分析装置５００を示す模式図である。同図に示すように、分析装置５００は、Ｘ支軸５０１、Ｙ支軸５０２、Ｚ支軸５０３、θ機構５０４、チルト機構５０５、分注ユニット５０６、分注ノズル５０７、液面検知ユニット５０８、ステージ５０９、制御ユニット５１０、照明５１１及び顕微鏡光学系５１２を備える。また、ステージ５０９には、複数のウェルＷを備えるウェルプレートＰが載置されている。各ウェルＷには、分析対象物（細胞等）及び分注対象物質（細胞の培養液等）が収容されている。

Ｘ支軸５０１は、水平方向の一方向であるＸ方向を軸方向とする支軸である。以下、Ｘ支軸５０１の軸方向をＸ方向とする。Ｘ支軸５０１は、例えば分析装置５００の図示しない筐体に固定されているものとすることができる。Ｘ支軸５０１は、照明５１１を支持すると共に、Ｚ支軸５０３を自己の軸方向（Ｘ方向）に沿って移動可能に支持する。Ｘ支軸５０１は、Ｚ支軸５０３を移動させることが可能な動力源（モータ等）を内蔵するものとすることができる。本実施形態においては、Ｘ支軸５０１は、照明５１１を移動させる動力源を有しないものとすることができる。Ｘ支軸５０１は、制御ユニット５１０に接続され、制御ユニット５１０による制御を受けて、Ｚ支軸５０３の位置（移動量）を規定するものとすることができる。

Ｙ支軸５０２及びＺ支軸５０３は、第３の実施形態と同様の構成とすることが可能である。即ち、Ｙ支軸５０２は、ステージ５０９を自己の軸方向（Ｙ方向）に沿って移動可能に支持し、Ｚ支軸５０３は、分注ユニット５０６等を自己の軸方向（Ｚ方向）に沿って移動可能に支持する。Ｙ支軸５０２及びＺ支軸５０３はそれぞれ、制御ユニット５１０によって移動量の制御を受ける動力源を内蔵するものとすることができる。

θ機構５０４、チルト機構５０５、分注ユニット５０６、分注ノズル５０７及び液面検知ユニット５０８は、第１の実施形態と同様の構成を有するものとすることができる。即ちθ機構５０４は、チルト機構５０５等を円運動させ、チルト機構５０５は分注ユニット５０６等を鉛直方向（Ｚ方向）に対して傾けることが可能に構成されている。分注ユニット５０６は、分注ノズル５０７を支持し、制御ユニット５１０による制御を受けて分注物質を分注ノズル５０７に供給し、分注ノズル５０７から吐出させる。液面検知ユニット５０８は、ウェルプレートＰのウェルＷに収容されている液体（分注対象物質）の液面を検知し、制御ユニット５１０に通知する。

ステージ５０９は、水平方向（Ｘ−Ｙ方向）に沿ったステージ面を有し、ステージ面に載置されたウェルプレートＰを支持する。ステージ５０９は、Ｙ支軸５０２に支持され、Ｙ支軸５０２によってＹ支軸５０２の軸方向（Ｙ方向）に沿って移動可能に構成されている。また、ステージ５０９には、ウェルプレートＰを培養環境に維持する構成が設けられていてもよい。

制御ユニット５１０は、分析装置５００に組み込まれた情報処理ユニット又は分析装置５００とは独立して設けられた情報処理装置であり、少なくともＸ支軸５０１、Ｙ支軸５０３、Ｚ支軸５０３、チルト機構５０５及び分注ユニット５０６に接続され、これらを制御する。具体的には、制御ユニット５１０は、Ｘ支軸５０１、Ｙ支軸５０２及びＺ支軸５０３にそれぞれ設けられた動力源を制御し、それぞれの移動量を規定するものとすることができる。これにより、分注ノズル５０７の、ステージ５０９に対する鉛直方向（Ｚ方向）及び水平方向（Ｘ−Ｙ方向）における位置が規定される。さらに、本実施形態においては、制御ユニット５１０がチルト機構５０５を制御し、分注ノズル５０７の鉛直方向（Ｚ方向）に対する傾斜角度が規定されるものとすることができる。

また、制御ユニット５１０は、分注ユニット５０６から分注ノズル５０７への分注物質の供給タイミングや供給量を制御することによって、分注ノズル５０７による分注物質の吐出タイミングや吐出量を規定するものとすることができる。この際、制御ユニット５１０は、液面検知ユニット５０８から提供された液面の検知結果を利用することができる。加えて、制御ユニット５１０は、必要に応じてθ機構５０４を制御し、分注ノズル５０７のステージ５０９に対する位置を規定するものとすることも可能である。

（分析装置の動作）
以上のような構成を有する分析装置５００の動作について説明する。図９は、分析装置５００の動作を示す模式図である。

図９（ａ）に示すように、照明５１１がウェルプレートＰに対向している状態で、照明５１１から照明光がウェルプレートＰに照射され、顕微鏡光学系５１２によるサンプルの観察が可能となる。

ウェルＷの分注対象物質に対する分注動作が開始されると、制御ユニット５１０がＸ支軸５０１の動力源を制御し、図９（ｂ）に示すように分注ユニット５０６を分注ノズル５０７がウェルプレートＰに近接する位置に移動させる。同時に制御ユニット５１０はチルト機構５０５を制御し、分注ノズル５０７がウェルＷの直上となるように分注ノズル５０７を傾斜させる。

以降は第３の実施形態と同様に、制御ユニット５１０がＺ支軸５０３の動力源を制御し、分注ノズル５０７を鉛直下方（Ｚ方向）移動させる。制御ユニット５１０は、液面検知ユニット５０８によって、分注ノズル５０７が分注対象物質の液面に接触するまで、分注ノズル５０７を移動させる。

続いて、制御ユニット５１０は、Ｘ支軸５０１及びＹ支軸５０２の動力源を制御し、分注ノズル５０７及びステージ５０９を水平方向（Ｘ−Ｙ平面方向）に移動させる。制御ユニット５１０は、Ｘ支軸５０１及びＹ支軸５０２の動力源を、分注ノズル５０７とステージ５０９が相対的に鉛直方向（Ｚ方向）を回転軸とする円運動を行うように制御するものとすることが可能である。

制御ユニット５１０は、分注ノズル５０７及びステージ５０９を移動させると同時に、分注ユニット５０６を制御し、分注ノズル５０７から分注物質を吐出させる。分注ノズル５０７が分注物質を吐出している状態で、分注ノズル５０７及びステージ５０９が相対的な円運動を行うので、分注物質はこの円運動の軌跡に沿って吐出される。

制御ユニット５１０は、分注動作の完了後、再びＺ支軸５０３を元の位置（図９（ａ））に移動させることが可能である。これにより、継続して顕微鏡光学系５１２による分析対象物質の観察が可能となる。このため、分析装置５００は、サンプル（分析対象物）への試薬の投与とその後のサンプルの観察等に適している。

また、制御ユニット５１０は、Ｘ支軸５０１及びＹ支軸５０２に替わり、θ機構５０４を制御することによって、分注ノズル５０７を水平方向（Ｘ−Ｙ方向）において移動させるものとすることも可能である。

本実施形態に係る分析装置５００は以上のように動作する。第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、分析装置５００においては、分注物質の吐出と分注ノズル５０７及びステージ５０９の移動が平行して行われるため、分注物質を速やかに分注対象物質に拡散させることが可能である。また、分析装置５００においては、照明５１１を移動させる機構が必要ではないので、分析装置５００の小型化が可能である。

本技術は、上記各実施形態にのみ限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において変更することが可能である。

上記各実施形態においては、分注ノズルとステージが鉛直方向（Ｚ方向）を回転軸として相対的に円運動を行っている状態で分注物質が吐出されるものとしたが、分注ノズルとステージの相対運動はこれに限られず、水平方向における楕円状、矩形状、直線状等の運動であってもよい。ただし、円運動の場合には機械的な振動が生じにくく、好適である。また、この相対運動は水平方向と鉛直方向の運動を組み合わせてもよい。さらに、分注物質の吐出は相対運動と同時でなくてもよく、分注物質の吐出直後に相対運動が開始されるものとすることも可能である。

本技術の実施例について説明する。本技術に係る分注方法の有効性を確認するため、次のような実験を行った。

実験器具として、ウェルプレート：24well bio-coated plate(collagenn Ｉ）、ピペット（Gilson社製）、試薬：ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、サンプル：心筋拍動細胞（iCell cardiomyocyte（ＣＤＩ社製））、撮像装置：Ｃラボライブセルイメージングシステムを利用した。

心筋拍動細胞（iCell)を播種したウェルプレートを撮像装置に載置し、３７℃、５〜７％ＣＯ_２環境に維持した。ウェルプレートの各ウェルにおける培地は５００μｍとした。撮像装置によって心筋拍動動画像（投与後０分とする）を撮像した。

ピペット先端をウェル内の培地に接触させ、２．５μｌのＤＭＳＯを次のようにしてウェルに分注した。０Ｈｚ：ウェルの中央においてピペットを固定し、２．５μｌ／ｓの速度で分注した。１Ｈｚ：ピペットを、ウェルの中央を中心として円を描くように（図３と同様に）１Ｈｚで回転させながら、２．５μｌ／ｓの測度で分注した。２．５Ｈｚ：ピペットを、ウェルの中央を中心として円を描くように（図３と同様に）２Ｈｚで回転させながら、１．２５μｌ／ｓの測度で分注した。なお、ＤＭＳＯ投与量の２．５μｌは全培地量対０．５％であり、通常は０．１％以下が細胞に影響しない許容％である。

各回転数においてＤＭＳＯを投与したウェルについて、心筋細胞の拍動動画像を投与後１分と投与後５分に撮像した。撮像箇所はウェルの中央部と周縁部である。撮像された拍動動画像をＣＳＡｎａｌｙｓｅｒによって分析し、各動画像における心筋細胞の拍動数・収縮／弛緩速度を比較した。図１０及び図１１は、その分析結果を示すグラフである。

図１０は、ウェル中央部（ＤＭＳＯ投与箇所）の心筋細胞の分析結果を示す。図１０（ａ）は収縮速度変化率、図１０（ｂ）は拍動数変化率、図１０（ｃ）は弛緩速度変化率をそれぞれ示す。いずれのグラフにおいても、ＤＭＳＯ未投与（投与後０分）における値から外れるほどＤＭＳＯによる影響が大きいことを示す。

図１０（ａ）〜（ｃ）のいずれにおいても、ピペットを回転させなかった場合（０Ｈｚ）、投与後１分の時点において変化率が０となっており、ＤＭＳＯ投与箇所における心筋細胞に投与による急性的な効果が生じていることがわかる。一方、ピペットを回転させた場合（１Ｈｚ、２Ｈｚ）、投与後１分の時点においてわずかに投与による影響が生じているものの、時間の経過と共にその影響が低減している。即ち、ピペットを回転させたことによって、投与したＤＭＳＯが投与箇所から速やかに拡散していることがわかる。また、ピペットの回転速度が大きい（２Ｈｚ）方がＤＭＳＯによる影響が小さく、ＤＭＳＯの拡散がより促進されていることがわかる。

図１１は、ウェル周辺部（ＤＭＳＯ投与箇所から離れた箇所）の心筋細胞の分析結果を示す。図１１（ａ）は収縮速度変化率、図１１（ｂ）は心筋細胞の拍動数変化率、図１１（ｃ）は弛緩速度変化率をそれぞれ示す。いずれのグラフにおいても、ＤＭＳＯ未投与（投与後０分）における値から外れるほどＤＭＳＯによる影響が大きいことを示す。

図１１（ａ）〜（ｃ）のいずれにおいても、ピペットを回転させなかった場合（０Ｈｚ）、値のバラつきが大きくなった。これは、ＤＭＳＯの到達が拡散速度に依存するためと考えられる。一方、ピペットを回転させた場合（１Ｈｚ、２Ｈｚ）、回転させなかった場合と比べて値のバラつきが小さくなっており、回転によりＤＭＳＯが細胞全体に均一な濃度で投与されていることがわかる。また、ピペットの回転速度が大きい（２Ｈｚ）方がバラつきが小さく、即ち、回転によってＤＭＳＯの拡散が促進されていることがわかる。

以上のように、上記実施形態において説明した本技術に係る分注方法、即ち分注ノズルとステージの相対位置を変動させながら分注を行う方法によって、分注物質の分注対象物質への拡散が促進されること及び回転速度が大きい方がその効果が高いことが実験によって示された。

なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。

（１）
分注ノズルを支持し、上記分注ノズルに分注物質を供給して上記分注ノズルから上記分注物質を吐出させる分注ユニットと、
鉛直方向を第１の方向として、水平方向の一方向である第２の方向と、上記第１の方向及び上記第２の方向に垂直な第３の方向において、ステージと上記分注ノズルの相対位置を変動させる駆動機構と
を具備する分注装置。

（２）
上記（１）に記載の分注装置であって、
上記分注ユニット及び上記駆動機構を制御し、上記分注ノズルから上記分注物質を吐出させながら、上記第２の方向及び上記第３の方向における上記ステージと上記分注ノズルの相対位置を変動させる制御ユニット
を更に具備する分注装置。

（３）
上記（１）又は（２）に記載の分注装置であって、
上記制御ユニットは、上記分注ノズルと上記ステージが上記第１の方向を回転軸として相対的に円運動を行うように上記駆動機構を制御する
分注装置。

（４）
上記（１）から（３）のいずれか一つに記載の分注装置であって、
上記駆動機構は、上記第１の方向を軸方向とする第１の支軸と、上記第２の方向を軸方向とする第２の支軸と、上記第３の方向を軸方向とする第３の支軸とを備え、
上記第３の支軸は、上記第２の支軸を上記第３の方向に駆動し、
上記第２の支軸は、上記第１の支軸を上記第２の方向に駆動し、
上記第１の支軸は、上記分注ユニットを上記第１の方向に駆動する
分注装置。

（５）
上記（１）から（４）のいずれか一つに記載の分注装置であって、
上記駆動機構は、上記第１の方向を軸方向とする第１の支軸と、上記第２の方向を軸方向とする第２の支軸と、上記第３の方向を軸方向とする第３の支軸とを備え、
上記第３の支軸は、上記第２の支軸を上記第３の方向に駆動し、
上記第２の支軸は、上記ステージを上記第２の方向に駆動し、
上記第１の支軸は、上記分注ユニットを上記第１の方向に駆動する
分注装置。

（６）
上記（１）から（５）のいずれか一つに記載の分注装置であって、
上記駆動機構は、上記第１の方向を軸方向とする第１の支軸と、上記第２の方向を軸方向とする第２の支軸と、上記第３の方向を軸方向とする第３の支軸とを備え、
上記第３の支軸は、上記第１の支軸を上記第３の方向に駆動し、
上記第２の支軸は、上記ステージを上記第２の方向に駆動し、
上記第１の支軸は、上記分注ユニットを上記第１の方向に駆動する

（７）
上記（１）から（６）のいずれか１つに記載の分注装置であって、
上記ステージに載置された容器に収容された液体の液面を検知する液面検知ユニットをさらに具備し、
上記制御ユニットは、上記液面検知ユニットの検知結果に基づいて、上記第１の方向における上記ステージと上記分注ノズルの相対位置を規定する
分注装置。

（８）
分注ノズルを支持し、上記分注ノズルに分注物質を供給して上記分注ノズルから上記分注物質を吐出させる分注ユニットと、
鉛直方向を第１の方向として、水平方向の一方向である第２の方向と、上記第１の方向及び上記第２の方向に垂直な第３の方向において、ステージと上記分注ノズルの相対位置を変動させる駆動機構と、
上記ステージに載置された分析対象物を分析する分析ユニットと
を具備する分析装置。

（９）
上記（８）に記載の分析装置であって、
上記分析装置は、上記分析対象物に照明光を照射する照明をさらに具備し、
上記駆動機構は、上記第１の方向を軸方向とする第１の支軸と、上記第２の方向を軸方向とする第２の支軸と、上記第３の方向を軸方向とする第３の支軸とを備え、
上記第３の支軸は、上記第１の支軸及び上記照明を上記第３の方向に駆動し、
上記第２の支軸は、上記ステージを上記第２の方向に駆動し、
上記第１の支軸は、上記分注ユニットを上記第１の方向に駆動する
分析装置。

（１０）
上記（８）又は（９）に記載の分析装置であって、
上記分析装置は、上記分析対象物に照明光を照射する照明をさらに具備し、
上記駆動機構は、上記第１の方向を軸方向とする第１の支軸と、上記第２の方向を軸方向とする第２の支軸と、上記第３の方向を軸方向とする第３の支軸とを備え、
上記第３の支軸は、上記第１の支軸を上記第３の方向に駆動し、
上記第２の支軸は、上記ステージを上記第２の方向に駆動し、
上記第１の支軸は、上記分注ユニットを上記第１の方向に駆動し、
上記分析装置は、上記第１の支軸に支持され、上記分注ユニットを上記第１の方向から傾けるチルト機構をさらに具備する
分析装置。

（１１）
分注ユニットが、分注ノズルを支持し、分注ノズルに分注物質を供給して上記分注ノズルから上記分注物質を吐出させ、
駆動機構が、鉛直方向を第１の方向として、水平方向の一方向である第２の方向と、上記第１の方向及び上記第２の方向に垂直な第３の方向において、ステージと上記分注ノズルの相対位置を変動させる
分注装置の制御方法。

１００、２００、３００…分注装置
４００、５００…分析装置
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１…Ｘ支軸
１０２、２０２、３０２、４０３、５０３…Ｙ支軸
１０３、２０３、３０３、４０３、５０４…Ｚ支軸
１０４、２０４、３０４、４０４、５０４…θ機構
１０５、２０５、３０５、４０５、５０５…チルト機構
１０６、２０６、３０６、４０６、５０６…分注ユニット
１０７、２０７、３０７、４０７、５０７…分注ノズル
１０８、２０８、３０８、４０８、５０８…液面検知ユニット
１０９、２０９、３０９、４０９、５０９…ステージ
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０…制御ユニット
４１１、５１１…照明
４１２、５１２…顕微鏡光学系

Claims (11)

1. 分注ノズルを支持し、前記分注ノズルに分注物質を供給して前記分注ノズルから前記分注物質を吐出させる分注ユニットと、
   鉛直方向を第１の方向として、水平方向の一方向である第２の方向と、前記第１の方向及び前記第２の方向に垂直な第３の方向において、ステージと前記分注ノズルの相対位置を変動させる駆動機構と
   を具備する分注装置。
2. 請求項１に記載の分注装置であって、
   前記分注ユニット及び前記駆動機構を制御し、前記分注ノズルから前記分注物質を吐出させながら、前記第２の方向及び前記第３の方向における前記ステージと前記分注ノズルの相対位置を変動させる制御ユニット
   を更に具備する分注装置。
3. 請求項２に記載の分注装置であって、
   前記制御ユニットは、前記分注ノズルと前記ステージが前記第１の方向を回転軸として相対的に円運動を行うように前記駆動機構を制御する
   分注装置。
4. 請求項１に記載の分注装置であって、
   前記駆動機構は、前記第１の方向を軸方向とする第１の支軸と、前記第２の方向を軸方向とする第２の支軸と、前記第３の方向を軸方向とする第３の支軸とを備え、
   前記第３の支軸は、前記第２の支軸を前記第３の方向に駆動し、
   前記第２の支軸は、前記第１の支軸を前記第２の方向に駆動し、
   前記第１の支軸は、前記分注ユニットを前記第１の方向に駆動する
   分注装置。
5. 請求項１に記載の分注装置であって、
   前記駆動機構は、前記第１の方向を軸方向とする第１の支軸と、前記第２の方向を軸方向とする第２の支軸と、前記第３の方向を軸方向とする第３の支軸とを備え、
   前記第３の支軸は、前記第２の支軸を前記第３の方向に駆動し、
   前記第２の支軸は、前記ステージを前記第２の方向に駆動し、
   前記第１の支軸は、前記分注ユニットを前記第１の方向に駆動する
   分注装置。
6. 請求項１に記載の分注装置であって、
   前記駆動機構は、前記第１の方向を軸方向とする第１の支軸と、前記第２の方向を軸方向とする第２の支軸と、前記第３の方向を軸方向とする第３の支軸とを備え、
   前記第３の支軸は、前記第１の支軸を前記第３の方向に駆動し、
   前記第２の支軸は、前記ステージを前記第２の方向に駆動し、
   前記第１の支軸は、前記分注ユニットを前記第１の方向に駆動する
   分注装置。
7. 請求項２に記載の分注装置であって、
   前記分注装置は、前記ステージに載置された容器に収容された液体の液面を検知する液面検知ユニットをさらに具備し、
   前記制御ユニットは、前記液面検知ユニットの検知結果に基づいて、前記第１の方向における前記ステージと前記分注ノズルの相対位置を規定する
   分注装置。
8. 分注ノズルを支持し、前記分注ノズルに分注物質を供給して前記分注ノズルから前記分注物質を吐出させる分注ユニットと、
   鉛直方向を第１の方向として、水平方向の一方向である第２の方向と、前記第１の方向及び前記第２の方向に垂直な第３の方向において、ステージと前記分注ノズルの相対位置を変動させる駆動機構と、
   前記ステージに載置された分析対象物を分析する分析ユニットと
   を具備する分析装置。
9. 請求項８に記載の分析装置であって、
   前記分析装置は、前記分析対象物に照明光を照射する照明をさらに具備し、
   前記駆動機構は、前記第１の方向を軸方向とする第１の支軸と、前記第２の方向を軸方向とする第２の支軸と、前記第３の方向を軸方向とする第３の支軸とを備え、
   前記第３の支軸は、前記第１の支軸及び前記照明を前記第３の方向に駆動し、
   前記第２の支軸は、前記ステージを前記第２の方向に駆動し、
   前記第１の支軸は、前記分注ユニットを前記第１の方向に駆動する
   分析装置。
10. 請求項８に記載の分析装置であって、
    前記分析装置は、前記分析対象物に照明光を照射する照明をさらに具備し、
    前記駆動機構は、前記第１の方向を軸方向とする第１の支軸と、前記第２の方向を軸方向とする第２の支軸と、前記第３の方向を軸方向とする第３の支軸とを備え、
    前記第３の支軸は、前記第１の支軸を前記第３の方向に駆動し、
    前記第２の支軸は、前記ステージを前記第２の方向に駆動し、
    前記第１の支軸は、前記分注ユニットを前記第１の方向に駆動し、
    前記分析装置は、前記第１の支軸に支持され、前記分注ユニットを前記第１の方向から傾けるチルト機構をさらに具備する
    分析装置。
11. 分注ユニットが、分注ノズルを支持し、前記分注ノズルに分注物質を供給して前記分注ノズルから前記分注物質を吐出させ、
    駆動機構が、鉛直方向を第１の方向として、水平方向の一方向である第２の方向と、前記第１の方向及び前記第２の方向に垂直な第３の方向において、ステージと前記分注ノズルの相対位置を変動させる
    分注装置の制御方法。

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