JP2015014528A - Position controller, position control method, antibody chip production method, program, and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位置制御装置、位置制御方法、抗体チップ生産方法、プログラム及び記録媒体に関し、特に、チップの内部に抗体を固定化して抗体チップを生産する抗体チップ生産システムにおける位置制御装置等に関する。 The present invention relates to a position control device, a position control method, an antibody chip production method, a program, and a recording medium, and more particularly to a position control device in an antibody chip production system that produces an antibody chip by immobilizing an antibody inside the chip.
食品等に有害成分の混入の有無を検査する際、有害成分と特異的に反応する抗体が固定化された抗体チップが一般に用いられている。検査対象である検体に抗原が含まれていれば、抗体チップの抗体と抗原抗体反応が生じ、検査によって陽性と判定される。 When examining the presence or absence of harmful components in food or the like, an antibody chip to which an antibody that specifically reacts with the harmful components is immobilized is generally used. If the specimen to be tested contains an antigen, an antigen-antibody reaction occurs with the antibody on the antibody chip, and the test results in a positive determination.
発明者らは、寿命の長い抗体チップを生産する生産装置等を研究開発してきた（例えば、特許文献１参照）。 The inventors have researched and developed a production apparatus for producing an antibody chip having a long lifetime (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、抗体液注入の自動化について改良の余地があり、さらに均一かつ精確に抗体液をチップに注入することが求められていた。 However, there is room for improvement in the automation of antibody solution injection, and there has been a demand for more uniformly and accurately injecting the antibody solution into the chip.
ゆえに、本発明は、チップの内部に均一かつ精確に抗体を付着させることを可能とする抗体チップ生産システムにおける位置制御装置等を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a position control device or the like in an antibody chip production system that allows an antibody to be uniformly and accurately attached to the inside of a chip.
本発明の第１の観点は、チップの内部に抗体を固定化して抗体チップを生産する抗体チップ生産システムにおける位置制御装置であって、前記抗体を含む抗体液を前記チップの注入口から注入する注入器と、前記注入口と前記注入器との位置関係が所定の位置関係となるように前記チップの配置場所を決定する配置決定手段と、前記注入口の位置及び／又は前記注入器の位置を制御して、前記注入器を前記注入口に挿入させる移動制御部とを備える、位置制御装置である。 A first aspect of the present invention is a position control device in an antibody chip production system that produces an antibody chip by immobilizing an antibody inside the chip, and injects an antibody solution containing the antibody from an injection port of the chip. An injector, arrangement determining means for determining an arrangement location of the chip such that a positional relationship between the injection port and the injector is a predetermined positional relationship, a position of the injection port and / or a position of the injector And a movement control unit that controls the insertion of the injector into the injection port.
本発明の第２の観点は、第１の観点の位置制御装置であって、前記注入器の前記注入口に挿入される先端は、テーパ形状であり、前記チップは、前記先端が前記チップに挿入される際に前記テーパ形状に合わせて前記配置場所で滑るものである。 A second aspect of the present invention is the position control apparatus according to the first aspect, wherein a tip inserted into the injection port of the injector has a tapered shape, and the tip is connected to the tip. When it is inserted, it slides at the placement location according to the taper shape.
本発明の第３の観点は、第２の観点の位置制御装置であって、前記移動制御部が前記注入器と前記注入口との距離を変化させる速度を制御する速度制御部と、前記速度制御部に速度を変化させるか否かを判定する判定部とをさらに備え、前記判定部が前記注入器と前記注入口との距離が一定値以下であると判定した場合に、前記速度制御部は、前記注入器と前記注入口との距離を変化させる速度を減少させる。 A third aspect of the present invention is the position control device according to the second aspect, wherein the movement control unit controls a speed at which a distance between the injector and the injection port is changed, and the speed A determination unit that determines whether or not to change the speed in the control unit, and when the determination unit determines that the distance between the injector and the injection port is equal to or less than a certain value, the speed control unit Reduces the rate of changing the distance between the injector and the inlet.
本発明の第４の観点は、第１から第３のいずれかの観点の位置制御装置であって、前記注入口は、自己修復体で蓋をされており、前記注入器は、前記自己修復体を貫通する針を有し、前記針は、前記抗体液が流れる針流路を有し、前記抗体液は、前記針流路を通って前記注入口から注入され、前記自己修復体は、前記針を抜いた状態では前記針が刺さっていた穴が塞がるものである。 A fourth aspect of the present invention is the position control device according to any one of the first to third aspects, wherein the injection port is covered with a self-healing body, and the injector is the self-repairing device. A needle that penetrates the body, the needle has a needle channel through which the antibody solution flows, the antibody solution is injected from the injection port through the needle channel, In the state where the needle is pulled out, the hole where the needle is stuck is closed.
本発明の第５の観点は、第４の観点の位置制御装置であって、前記移動制御部が前記注入器と前記注入口とを近接させる際に弾性エネルギーを蓄積する弾性体をさらに備え、前記弾性体は、前記自己修復体と前記針との間の摩擦力に逆らって強制的に前記針を前記注入口及び前記自己修復体から引き抜く。 A fifth aspect of the present invention is the position control device according to the fourth aspect, further comprising an elastic body that accumulates elastic energy when the movement control unit brings the injector and the injection port close to each other, The elastic body forcibly pulls out the needle from the inlet and the self-healing body against the frictional force between the self-healing body and the needle.
本発明の第６の観点は、第１から第５のいずれかの観点の位置制御装置であって、前記注入器として、互いに別々の前記注入口に挿入される第１注入器及び第２注入器と、前記抗体液を前記チップの回収口から回収する回収器とを備え、前記第１注入器が挿入される第１注入口及び前記回収器が挿入される前記回収口は、前記チップの内部で流路で接続されており、前記第２注入器が挿入される第２注入口は、前記第１注入口とも前記回収口とも前記チップの内部で接続されておらず、前記回収口と前記第２注入口は、前記回収器及び前記第２注入器を介して前記チップの外部の流路で接続されており、前記第１注入器を介して前記第１注入口から注入された抗体液が、前記回収口を経由して前記外部の流路を通って前記第２注入口に注入される。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the position control device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the first injector and the second injection inserted into the injection ports that are separate from each other as the injector. And a recovery device for recovering the antibody solution from the recovery port of the chip, wherein the first injection port into which the first injector is inserted and the recovery port into which the recovery device is inserted are provided on the chip. The second inlet into which the second injector is inserted is not connected to the inside of the chip with the first inlet and the recovery port. The second injection port is connected to the flow path outside the chip via the recovery device and the second injection device, and the antibody injected from the first injection port via the first injection device Liquid is injected into the second inlet through the external flow path via the recovery port. That.
本発明の第７の観点は、チップの内部に抗体を固定化して抗体チップを生産する抗体チップ生産システムにおける位置制御方法であって、前記抗体チップ生産システムは、前記抗体を含む抗体液を前記チップの注入口から注入する注入器と、前記注入口及び前記注入器とが所定の位置関係となるように前記チップの配置場所を決定する配置決定手段と、前記注入口の位置及び／又は前記注入器の位置を制御する移動制御部とを備え、前記移動制御部が、前記注入口の位置及び／又は前記注入器の位置を制御して、前記注入器を前記注入口に挿入させる、位置制御方法である。 A seventh aspect of the present invention is a position control method in an antibody chip production system for producing an antibody chip by immobilizing an antibody inside the chip, wherein the antibody chip production system contains the antibody solution containing the antibody as described above. An injector for injecting from the inlet of the chip, an arrangement determining means for determining an arrangement location of the chip so that the inlet and the injector are in a predetermined positional relationship, a position of the inlet and / or the A movement control unit for controlling the position of the injector, and the movement control unit controls the position of the inlet and / or the position of the injector to insert the injector into the inlet. It is a control method.
本発明の第８の観点は、チップの内部に抗体を固定化して抗体チップを生産する抗体チップ生産装置を用いる抗体チップ生産方法であって、前記抗体チップ生産装置は、前記抗体を含む抗体液を前記チップの注入口から注入する注入器と、前記チップの配置場所を決定する配置決定手段と、前記注入口の位置及び／又は前記注入器の位置を制御する移動制御部と、前記注入器を介して前記注入口から所定量の前記抗体液を前記チップに注入する流体移送部と、前記流体移送部を制御する流体移送制御部とを備え、前記移動制御部が、前記注入口の位置及び／又は前記注入器の位置を制御して、前記注入器を前記注入口に挿入させ、前記流体移送制御部が、前記流体移送部を制御して、前記抗体液を前記チップに注入させ、前記移動制御部が、前記注入口の位置及び／又は前記注入器の位置を制御して、前記注入器と前記注入口とを分離させる、抗体チップ生産方法である。 An eighth aspect of the present invention is an antibody chip production method using an antibody chip production apparatus that produces an antibody chip by immobilizing an antibody inside the chip, wherein the antibody chip production apparatus comprises an antibody solution containing the antibody. An injector for injecting from the inlet of the chip, an arrangement determining means for determining an arrangement location of the chip, a position of the inlet and / or a movement control unit for controlling the position of the injector, and the injector A fluid transfer unit that injects a predetermined amount of the antibody solution from the injection port into the chip, and a fluid transfer control unit that controls the fluid transfer unit, and the movement control unit includes a position of the injection port. And / or controlling the position of the injector so that the injector is inserted into the inlet, and the fluid transfer control unit controls the fluid transfer unit to inject the antibody solution into the chip, The movement control unit is Position of the serial inlet and / or by controlling the position of the injector, thereby separating the injector and the inlet, an antibody chip production method.
本発明の第９の観点は、コンピュータに第７の観点の位置制御方法又は第８の観点の抗体チップ生産方法を実行させるためのプログラムである。 A ninth aspect of the present invention is a program for causing a computer to execute the position control method according to the seventh aspect or the antibody chip production method according to the eighth aspect.
本発明の第１０の観点は、第９の観点のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。 A tenth aspect of the present invention is a computer-readable recording medium on which a program according to the ninth aspect is recorded.
なお、上記において、「前記注入口と前記注入器との位置関係が所定の位置関係となるように前記チップの配置場所を決定する」とは、前記注入器に対応した位置に前記注入口が位置するように前記チップの配置場所を決定することを含む。 In the above description, “determining the location of the chip so that the positional relationship between the injection port and the injector is a predetermined positional relationship” means that the injection port is positioned at a position corresponding to the injector. Determining the placement location of the chip to be located.
本発明の各観点によれば、配置決定手段及び移動制御部が注入器を精確にチップの内部に注入させ、流体移送部が所定量の抗体液をチップに注入する。そのため、均一かつ精確にチップに抗体を固定化することを可能とする位置制御装置を提供できる。また、注入器をチップの内部に挿入させるため、空気によるダメージを受けやすい抗体液をチップの外部にさらさずに抗体チップを生産することが可能となる。 According to each aspect of the present invention, the arrangement determining means and the movement control unit accurately inject the injector into the chip, and the fluid transfer unit injects a predetermined amount of the antibody solution into the chip. Therefore, it is possible to provide a position control device that makes it possible to immobilize antibodies on the chip uniformly and accurately. Further, since the injector is inserted into the chip, the antibody chip can be produced without exposing the antibody solution that is easily damaged by air to the outside of the chip.
本発明の第２の観点によれば、仮にチップの配置場所がわずかにずれていたとしても、注入器の先端が注入口に挿入される際に、チップが注入口に適切に挿入されるべくチップが配置場所で滑る。これにより、特別な制御装置を用いずに位置を微調整することが可能となる。その結果、抗体液注入の自動化がさらに容易となる。 According to the second aspect of the present invention, even if the tip placement location is slightly shifted, the tip should be properly inserted into the inlet when the tip of the injector is inserted into the inlet. The tip slides in place. As a result, the position can be finely adjusted without using a special control device. As a result, automation of antibody solution injection is further facilitated.
本発明の第３の観点によれば、注入器を自己修復体にゆっくり刺したり、自己修復体からゆっくり抜いたりすることが可能となる。このため、注入器やチップ内の抗体液等の液体が漏れることなく注入器を抜き差しすることが容易となる。特に、第２の観点のようなチップの位置の微調整は、注入器をゆっくり挿入することでさらに容易となる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to slowly stab the injector into the self-restoring body and slowly withdraw from the self-restoring body. For this reason, it becomes easy to insert and remove the injector without leakage of liquid such as the antibody solution in the injector or the chip. In particular, fine adjustment of the tip position as in the second aspect is further facilitated by slowly inserting the injector.
本発明の第４の観点によれば、針流路を通ってチップに抗体液が注入される前後は、注入口は自己修復体で蓋をされている。そのため、空気との接触からダメージを受けやすい抗体液を空気にさらさずにチップに注入することが容易となる。これにより、抗体チップを封止するステップを省くことも可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, the injection port is covered with a self-repair body before and after the antibody solution is injected into the chip through the needle channel. Therefore, it becomes easy to inject the antibody solution that is easily damaged from contact with air into the chip without being exposed to air. Thereby, it is possible to omit the step of sealing the antibody chip.
本発明の第５の観点によれば、注入後に抗体チップの自己修復体が注入器の針を締め付けていても、弾性体が強制的に針をチップから引き抜く。そのため、抗体液の注入後に、抗体チップを注入器から確実に分離することが容易となる。 According to the fifth aspect of the present invention, even if the self-repairing body of the antibody chip tightens the needle of the injector after the injection, the elastic body forcibly pulls the needle out of the chip. Therefore, it becomes easy to reliably separate the antibody chip from the injector after the injection of the antibody solution.
本発明の第６の観点によれば、複数の注入口を有するチップに抗体を固定化する際、チップ内の複数の流路をチップの外部の流路で接続する。これにより、チップ内の複数の流路における目詰まりの有無を見分けるために目視すべき箇所を減らすことが可能となり、目詰まりの有無を判断することが容易となる。 According to the sixth aspect of the present invention, when an antibody is immobilized on a chip having a plurality of injection ports, a plurality of flow paths in the chip are connected by flow paths outside the chip. As a result, it is possible to reduce the number of places to be visually checked in order to identify the presence or absence of clogging in the plurality of flow paths in the chip, and it is easy to determine the presence or absence of clogging.
以下、図面を参照して、本願発明の実施例について述べる。なお、本願発明の実施の形態は、以下の実施例に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The embodiment of the present invention is not limited to the following examples.
なお、以下では、抗体が固定されているチップを「抗体チップ」（本願請求項の「抗体チップ」の一例）と表記し、抗体が固定されていない「チップ」（本願請求項の「チップ」の一例）と区別する。 Hereinafter, a chip on which an antibody is immobilized is referred to as an “antibody chip” (an example of an “antibody chip” in the claims of the present application), and a “chip” on which an antibody is not immobilized (“chip of the claims of the present application”). And an example).
まず、図１を参照して、本実施例に係る位置制御装置２（本願請求項の「位置制御装置」の一例）を備える抗体チップ生産システム１（本願請求項の「抗体チップ生産システム」の一例）が生産する抗体チップ３の概要について述べる。図１は、本願発明に係る抗体チップ生産システム１が生産する抗体チップ３の概要を示す図である。 First, referring to FIG. 1, an antibody chip production system 1 (“antibody chip production system” in the present application claim) provided with a position control device 2 (an example of the “position control apparatus” in the present application claim) according to the present embodiment. An outline of the antibody chip 3 produced by (example) will be described. FIG. 1 is a diagram showing an outline of an antibody chip 3 produced by an antibody chip production system 1 according to the present invention.
抗体チップ３は、カバー層５とガラス基板７を備える。カバー層５は、樹脂であるＰＤＭＳからなる流路形成層９とシリコンゲルからなる自己修復層１１（本願請求項の「自己修復体」の一例）とを有する。自己修復層１１は、流路形成層９に形成された複数の開口である注入口１３（本願請求項の「注入口」の一例）及び回収口１４（本願請求項の「回収口」の一例）に蓋をしている。注入口１３又は回収口１４を鉛直上方に延長した自己修復層１１内の空間１５は、外力がなければふさがっている。流路形成層９には、注入口１３及び回収口１４を接続する流路１７が形成されている。この流路１７は、ガラス基板７と流路形成層９の下面（ガラス基板７に接する面）の凹みとが形成する部分を有する。流路１７は、当該部分に、ガラス基板７上に金等の金属が膜状に蒸着された抗体固定部１９を有する。流路１７に抗体液が流入されると、抗体固定部１９に抗体が固定される。 The antibody chip 3 includes a cover layer 5 and a glass substrate 7. The cover layer 5 includes a flow path forming layer 9 made of PDMS, which is a resin, and a self-healing layer 11 made of silicon gel (an example of “self-healing body” in the claims). The self-healing layer 11 includes a plurality of openings 13 formed in the flow path forming layer 9 (an example of the “injection port” in the claims of the present application) and a recovery port 14 (an example of the “collection port” in the claims of the present application). ) Is covered. A space 15 in the self-healing layer 11 in which the inlet 13 or the recovery port 14 extends vertically upward is blocked if there is no external force. A flow path 17 that connects the inlet 13 and the recovery port 14 is formed in the flow path forming layer 9. The flow path 17 has a portion formed by the glass substrate 7 and a recess on the lower surface of the flow path forming layer 9 (the surface in contact with the glass substrate 7). The flow path 17 has an antibody immobilization part 19 in which a metal such as gold is deposited on the glass substrate 7 in a film shape in the part. When the antibody solution flows into the flow path 17, the antibody is fixed to the antibody fixing portion 19.
なお、図１の自己修復層１１の表面には、流路形成層９の注入口１３及び回収口１４に対応する箇所が破線で示されているが、自己修復層１１の表面が開口しているわけではない。 Note that, on the surface of the self-healing layer 11 in FIG. 1, portions corresponding to the inlet 13 and the recovery port 14 of the flow path forming layer 9 are indicated by broken lines, but the surface of the self-healing layer 11 is opened. I don't mean.
以下、図２を参照して抗体チップ生産システム１の概要を説明する。図２は、本願発明に係る位置制御装置２を備える抗体チップ生産システム１の概要を示すブロック図である。 Hereinafter, an outline of the antibody chip production system 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing an outline of the antibody chip production system 1 including the position control device 2 according to the present invention.
抗体チップ生産システム１は、チップの内部に抗体を固定化して抗体チップ３を生産する。抗体チップ生産システム１は、位置制御装置２及び流体移送部４１（本願請求項の「流体移送部」の一例）を備える。位置制御装置２は、注入器３１（本願請求項の「注入器」の一例）と、回収器３２（本願請求項の「回収器」の一例）と、ステージ３３と、配置決定部３５（本願請求項の「配置決定手段」の一例）と、ガイド３７と、分離部３９（本願請求項の「弾性体」の一例）と、と、制御部４３とを備える。注入器３１は、針４５（本願請求項の「針」の一例）を有する。針４５は、中空となっている。この針内部の中空の部分（以下、「針流路４７」と表記する。本願請求項の「針流路」の一例である。）は、抗体液の流路となる。回収器３２も、針４６と、針流路４８とを有する。制御部４３は、移動制御部４９（本願請求項の「移動制御部」の一例）と、速度制御部５１（本願請求項の「速度制御部」の一例）と、判定部５３（本願請求項の「判定部」の一例）とを有する。 The antibody chip production system 1 produces an antibody chip 3 by immobilizing an antibody inside the chip. The antibody chip production system 1 includes a position control device 2 and a fluid transfer unit 41 (an example of a “fluid transfer unit” in the claims). The position control device 2 includes an injector 31 (an example of the “injector” in the claims of the present application), a recovery device 32 (an example of the “collector” in the claims of the present application), a stage 33, and an arrangement determining unit 35 (the present application). An example of “arrangement determining means” in the claims, a guide 37, a separation unit 39 (an example of “elastic body” in the claims of the present application), and a control unit 43. The injector 31 has a needle 45 (an example of a “needle” in the claims). The needle 45 is hollow. The hollow portion inside the needle (hereinafter referred to as “needle channel 47”, which is an example of “needle channel” in the claims of the present application) serves as a channel for the antibody solution. The collector 32 also has a needle 46 and a needle channel 48. The control unit 43 includes a movement control unit 49 (an example of the “movement control unit” in the claims of the present application), a speed control unit 51 (an example of the “speed control unit” in the claims of the present application), and a determination unit 53 (the claims of the present application). An example of the “determination unit”.
注入器３１は、抗体を含む抗体液をチップの注入口１３から注入する。針４５は、自己修復層１１を貫通し、注入口１３に挿入される。同様に、針４６は、自己修復層１１を貫通し、回収口１４に挿入される。ステージ３３は、チップを安定に置くためのものである。配置決定部３５は、ステージ３３上のチップの配置場所を決定する。ガイド３７は、少なくともカバー層５を通過させる一方、ステージ３３を通過させないものである。分離部３９は、注入器３１と抗体チップ３とを分離させるためのものである。流体移送部４１は、注入口１３に挿入された注入器３１を介して、所定量の抗体液を注入口１３からチップに注入する。制御部４３は、ステージ３３の移動等を制御する。移動制御部４９は、注入口１３の位置及び／又は注入器３１の位置を制御して、注入器３１を注入口１３に挿入させる。速度制御部５１は、移動制御部４９が注入器３１と注入口１３との距離を変化させる速度を制御する。判定部５３は、注入器３１と注入口１３との距離が一定値以下であるか否かを判定する。 The injector 31 injects an antibody solution containing an antibody from the inlet 13 of the chip. The needle 45 passes through the self-repairing layer 11 and is inserted into the injection port 13. Similarly, the needle 46 penetrates the self-healing layer 11 and is inserted into the recovery port 14. The stage 33 is for stably placing the chip. The placement determination unit 35 determines the placement location of the chip on the stage 33. The guide 37 passes at least the cover layer 5 but does not pass the stage 33. The separation unit 39 is for separating the injector 31 and the antibody chip 3. The fluid transfer unit 41 injects a predetermined amount of antibody solution from the injection port 13 into the chip via the injector 31 inserted into the injection port 13. The control unit 43 controls the movement of the stage 33 and the like. The movement control unit 49 controls the position of the injection port 13 and / or the position of the injection device 31 to insert the injection device 31 into the injection port 13. The speed control unit 51 controls the speed at which the movement control unit 49 changes the distance between the injector 31 and the injection port 13. The determination unit 53 determines whether or not the distance between the injector 31 and the injection port 13 is equal to or less than a certain value.
続いて、図３及び図４を参照して、抗体チップ生産システム１を用いた本願発明の実施例に係る抗体チップ生産方法について説明する。図３は、チップに抗体液を均一かつ精確に注入するための注入機構の概要を説明する図である。図４は、本願発明の実施例に係る抗体チップ生産方法の生産フローの概要を説明する図である。 Subsequently, an antibody chip production method according to an embodiment of the present invention using the antibody chip production system 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram for explaining an outline of an injection mechanism for injecting an antibody solution uniformly and accurately into a chip. FIG. 4 is a diagram for explaining the outline of the production flow of the antibody chip production method according to the embodiment of the present invention.
図３を参照して、まず、チップが、表面がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等によりフッ素加工されたステージ３３の上に置かれる（図４のステップＳＴ００１）。ここで、ステージ３３にはチップを置くべき場所がマークしてある。このマークは、配置決定部３５の一例である。 Referring to FIG. 3, first, a chip is placed on stage 33 whose surface is fluorine-processed with polytetrafluoroethylene (PTFE) or the like (step ST001 in FIG. 4). Here, the stage 33 is marked with a place where the chip should be placed. This mark is an example of the arrangement determining unit 35.
続いて、移動制御部４９がステージ３３を制御して、注入器３１の針４５が流路形成層９の注入口１３に挿入されるようにステージ３３を移動させる（ステップＳＴ００２）。このとき、針４５は、自己修復層１１を貫通する。 Subsequently, the movement control unit 49 controls the stage 33 to move the stage 33 so that the needle 45 of the injector 31 is inserted into the injection port 13 of the flow path forming layer 9 (step ST002). At this time, the needle 45 penetrates the self-healing layer 11.
ここで、図５を参照して、注入器３１の針４５を確実に注入口１３に挿入する機構について説明する。図５は、本願発明の実施例に係る位置制御装置２を用いた、チップ位置を微調整する機構の概要を説明する図である。 Here, with reference to FIG. 5, a mechanism for reliably inserting the needle 45 of the injector 31 into the injection port 13 will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating an outline of a mechanism for finely adjusting the chip position using the position control device 2 according to the embodiment of the present invention.
チップをステージ３３上に置いた際、置き場所の多少のずれにより、針４５がきれいに注入口１３に入らない場合も考えられる。しかし、ガイド３７が大まかにカバー層の位置合わせを可能とする。しかも、ステージ３３の少なくともガラス基板７と接する面がフッ素加工されているため、ステージ３３とチップとの静止摩擦力は小さい。そのため、ガイド３７に接触した際にチップがステージ３３で滑ることにより、チップは自動的に大まかな位置合わせが行われる。しかも、図５に示すように、針４５の先端はテーパ形状（本願請求項に記載の「テーパ形状」の一例）である。このテーパ形状は、針４５の先端がチップに接触した際にチップに及ぼす水平成分の力（ステージ３３に平行な方向成分の力）が、チップとステージ３３との間の静止摩擦力を上回るように設計される。そのため、ＰＤＭＳでできた流路形成層９の注入口１３に差し込まれる際にさらに位置の微調整が自動的に行われる。結果として、針４５が自動的に精確に注入口１３に挿入される（自動調針）。 When the chip is placed on the stage 33, there may be a case where the needle 45 does not enter the injection port 13 cleanly due to a slight shift in the place of placement. However, the guide 37 can roughly align the cover layer. Moreover, since at least the surface of the stage 33 in contact with the glass substrate 7 is processed with fluorine, the static frictional force between the stage 33 and the chip is small. For this reason, when the tip slides on the stage 33 when it contacts the guide 37, the tip is automatically roughly aligned. Moreover, as shown in FIG. 5, the tip of the needle 45 has a tapered shape (an example of a “tapered shape” described in the claims of the present application). This taper shape is such that when the tip of the needle 45 comes into contact with the tip, the force of the horizontal component exerted on the tip (the force in the direction component parallel to the stage 33) exceeds the static friction force between the tip and the stage 33. Designed to. Therefore, fine adjustment of the position is further automatically performed when it is inserted into the inlet 13 of the flow path forming layer 9 made of PDMS. As a result, the needle 45 is automatically and accurately inserted into the injection port 13 (automatic needle adjustment).
速度制御部５１は、チップと注入器３１とが離れている間は、作動時間短縮のためにステージ３３を速く移動させる。しかし、判定部５３がチップと注入器３１との距離が所定値以下であると判定した場合、速度制御部５１は、ステージ３３の移動速度を低下させる。これにより、針４５の抜き差しの際の衝撃を緩和し、注入器３１やチップからの抗体液等の漏れを防ぐことが可能となる。また、チップがガイド３７や注入器３１と接触した際に、ステージ３３で滑ることが容易となる。 The speed control unit 51 moves the stage 33 quickly to shorten the operation time while the tip and the injector 31 are separated. However, when the determination unit 53 determines that the distance between the tip and the injector 31 is equal to or less than a predetermined value, the speed control unit 51 decreases the moving speed of the stage 33. Thereby, it is possible to alleviate the impact when the needle 45 is inserted and removed, and to prevent leakage of the antibody solution or the like from the injector 31 or the chip. Further, when the tip comes into contact with the guide 37 or the injector 31, it becomes easy to slide on the stage 33.
さらに、流体移送部４１は、注入器３１を介して抗体液をチップに注入する（ステップＳＴ００３）。ここで、図３に示すように、抗体チップ生産システム１は、複数の注入口１３１、１３２、１３３、１３４（以下、まとめて「注入口１３」と表記することがある）に対応して、注入器３１１、３１２、３１３、３１４（以下、まとめて「注入器３１」と表記することがある）を備える。同様に、複数の回収口１４１、１４２、１４３、１４４（以下、まとめて「回収口１４」と表記することがある）に対応して、回収器３２１、３２２、３２３、３２４（以下、まとめて「回収器３２」と表記することがある）を備える。注入器３１１を介して注入口１３１から注入された抗体液は、回収口１４１から回収器３２１を経由し、さらに注入器３１２を介して注入口１３２から再度チップに注入される。同様に、抗体液は、流路形成層９内の複数の流路、複数の注入口、複数の注入器、複数の回収口、複数の回収器を経由して、最終的に回収口１４４から回収器３２４を経由して抗体チップ生産システム１に回収される。このように、チップ内の流路を全体で１つの流路とすることにより、詰まりの有無を見分けることが容易となる。最終的な出口である回収器３２４から液体が流れてくるかどうかだけを確認すればよいからである。 Furthermore, the fluid transfer unit 41 injects the antibody solution into the chip via the injector 31 (step ST003). Here, as shown in FIG. 3, the antibody chip production system 1 includes a plurality of injection ports 13 1 , 13 2 , 13 3 , and 13 4 (hereinafter sometimes collectively referred to as “injection ports 13”). Correspondingly, injectors 31 1 , 31 2 , 31 3 , 31 4 (hereinafter, sometimes collectively referred to as “injector 31”) are provided. Similarly, corresponding to the plurality of recovery ports 14 1 , 14 2 , 14 3 , 14 4 (hereinafter sometimes collectively referred to as “recovery ports 14”), the recovery devices 32 1 , 32 2 , 32 3 , 32 4 (hereinafter may be collectively referred to as “collector 32”). Antibody solution injected from the injection port 13 1 through the injector 31 1 via the recovery unit 32 1 via the recovery port 14 1, and further injector 31 injecting 2 again chips from the inlet 13 2 via the The Similarly, antibody solution, a plurality of the flow path of the flow channel layer 9, a plurality of inlets, a plurality of injectors, a plurality of recovery ports via a plurality of collector, finally recovered port 14 4 via the collector 32 4 from being collected in the antibody chip production system 1. Thus, by making the flow path in the chip as one flow path as a whole, it becomes easy to distinguish the presence or absence of clogging. This is because only may be confirmed whether the recovery device 32 4 is the final outlet coming fluid flow.
このようにして抗体チップ３が生産された後、移動制御部４９は、ステージ３３を注入器３１から遠ざける。これにより、注入器３１と注入口１３とが分離される（ステップＳＴ００４）。 After the antibody chip 3 is produced in this way, the movement control unit 49 moves the stage 33 away from the injector 31. Thereby, injector 31 and inlet 13 are separated (step ST004).
ここで、自己修復層１１が針４５を締め付けるため、抗体チップ３がステージ３３から遊離して注入器３１に残ってしまう可能性がある。そこで、抗体チップ生産システム１は、抗体チップ３と注入器３１とを確実に分離するため、分離部３９１及び３９２（以下、まとめて「分離部３９」と表記することがある）を備える。弾性体を含む分離部３９は、ステージ３３が注入器３１に近接した際に、ガラス基板７に接触して押し込まれる。このとき、分離部３９は、弾性エネルギーを蓄積する。一方、ステージ３３が注入器３１から離れると、分離部３９を押し込んでいた力が弱くなり、分離部３９がガラス基板７をステージ３３側に押し返す弾性力が相対的に強まる。そのため、抗体チップ３は、針４５から強制的に分離される。 Here, since the self-healing layer 11 tightens the needle 45, the antibody chip 3 may be released from the stage 33 and remain in the injector 31. Therefore, the antibody chip production system 1 includes separation units 39 1 and 39 2 (hereinafter sometimes collectively referred to as “separation unit 39”) in order to reliably separate the antibody chip 3 and the injector 31. . The separation part 39 including an elastic body is pushed in contact with the glass substrate 7 when the stage 33 approaches the injector 31. At this time, the separation unit 39 accumulates elastic energy. On the other hand, when the stage 33 is separated from the injector 31, the force that has pushed the separation part 39 is weakened, and the elastic force by which the separation part 39 pushes the glass substrate 7 back to the stage 33 side is relatively strong. Therefore, the antibody chip 3 is forcibly separated from the needle 45.
針４５が自己修復層１１から抜けた後は、針４５が自己修復層１１に空けた穴がふさがる。このため、抗体チップ３内に固定化された抗体は、外部の空気に触れてダメージを受けることがなく、さらに封止をするステップを省くことが可能となる。 After the needle 45 is removed from the self-healing layer 11, the hole formed in the self-healing layer 11 is blocked. For this reason, the antibody fixed in the antibody chip 3 is not damaged by touching the external air, and it is possible to omit the sealing step.
なお、ステップＳＴ００１において、チップをステージ上に置く方法は、人手により置くものでもよいし、自動化されてもよい。 In step ST001, the method of placing the chip on the stage may be manually placed or may be automated.
また、自己修復層１１は、シリコンゴムのような弾性材料からなるものであってもよいし、他の自己修復機能を有する材料からなるものであってもよい。さらに、自己修復層１１は、なくてもよい。ただし、この場合、抗体をチップに固定化させたのちに抗体がダメージを受けないように生産された抗体チップを封止することが望ましい。 The self-healing layer 11 may be made of an elastic material such as silicon rubber or may be made of another material having a self-healing function. Furthermore, the self-healing layer 11 may be omitted. In this case, however, it is desirable to seal the produced antibody chip so that the antibody is not damaged after the antibody is immobilized on the chip.
１・・・抗体チップ生産システム、２・・・位置制御装置、３・・・抗体チップ、５・・・カバー層、９・・・流路形成層、１１・・・自己修復層、１３・・・注入口、１４・・・回収口、１７・・・流路、１９・・・抗体固定部、３１・・・注入器、３２・・・回収器、３３・・・ステージ、３５・・・配置決定部、３７・・・ガイド、３９・・・分離部、４１・・・流体移送部、４３・・・制御部、４５及び４６・・・針、４７及び４８・・・針流路、４９・・・移動制御部、５１・・・速度制御部、５３・・・判定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Antibody chip production system, 2 ... Position control apparatus, 3 ... Antibody chip, 5 ... Cover layer, 9 ... Channel formation layer, 11 ... Self-healing layer, 13. ······························· 14 ···························································································· Arrangement determining unit, 37 ... guide, 39 ... separating unit, 41 ... fluid transfer unit, 43 ... control unit, 45 and 46 ... needle, 47 and 48 ... needle channel 49 ... Movement control unit, 51 ... Speed control unit, 53 ... Determination unit
Claims (10)
前記抗体を含む抗体液を前記チップの注入口から注入する注入器と、
前記注入口と前記注入器との位置関係が所定の位置関係となるように前記チップの配置場所を決定する配置決定手段と、
前記注入口の位置及び／又は前記注入器の位置を制御して、前記注入器を前記注入口に挿入させる移動制御部とを備える、位置制御装置。 A position control device in an antibody chip production system for producing an antibody chip by immobilizing an antibody inside the chip,
An injector for injecting an antibody solution containing the antibody from the inlet of the chip;
An arrangement determining means for determining an arrangement location of the chip such that a positional relationship between the injection port and the injector is a predetermined positional relationship;
A position control device comprising: a movement control unit configured to control the position of the injection port and / or the position of the injection device and to insert the injection device into the injection port.
前記チップは、前記先端が前記チップに挿入される際に前記テーパ形状に合わせて前記配置場所で滑るものである、請求項１記載の位置制御装置。 The tip inserted into the injection port of the injector has a tapered shape,
The position control device according to claim 1, wherein the tip slides at the placement location in accordance with the tapered shape when the tip is inserted into the tip.
前記速度制御部に速度を変化させるか否かを判定する判定部とをさらに備え、
前記判定部が前記注入器と前記注入口との距離が一定値以下であると判定した場合に、前記速度制御部は、前記注入器と前記注入口との距離を変化させる速度を減少させる、請求項２記載の位置制御装置。 A speed control unit for controlling a speed at which the movement control unit changes a distance between the injector and the injection port;
A determination unit for determining whether to change the speed in the speed control unit;
When the determination unit determines that the distance between the injector and the injection port is a certain value or less, the speed control unit decreases the speed of changing the distance between the injector and the injection port, The position control device according to claim 2.
前記注入器は、前記自己修復体を貫通する針を有し、
前記針は、前記抗体液が流れる針流路を有し、
前記抗体液は、前記針流路を通って前記注入口から注入され、
前記自己修復体は、前記針を抜いた状態では前記針が刺さっていた穴が塞がるものである、請求項１から３のいずれかに記載の位置制御装置。 The inlet is capped with a self-healing body;
The injector has a needle that penetrates the self-healing body;
The needle has a needle channel through which the antibody solution flows,
The antibody solution is injected from the injection port through the needle channel,
The position control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the self-repairing body closes a hole in which the needle is stuck in a state where the needle is pulled out.
前記弾性体は、前記自己修復体と前記針との間の摩擦力に逆らって強制的に前記針を前記注入口及び前記自己修復体から引き抜く、請求項４記載の位置制御装置。 An elastic body for storing elastic energy when the movement control unit brings the injector and the injection port close to each other;
The position control device according to claim 4, wherein the elastic body forcibly pulls out the needle from the inlet and the self-repairing body against a frictional force between the self-repairing body and the needle.
前記抗体液を前記チップの回収口から回収する回収器とを備え、
前記第１注入器が挿入される第１注入口及び前記回収器が挿入される前記回収口は、前記チップの内部で流路で接続されており、
前記第２注入器が挿入される第２注入口は、前記第１注入口とも前記回収口とも前記チップの内部で接続されておらず、
前記回収口と前記第２注入口は、前記回収器及び前記第２注入器を介して前記チップの外部の流路で接続されており、
前記第１注入器を介して前記第１注入口から注入された抗体液が、前記回収口を経由して前記外部の流路を通って前記第２注入口に注入される、請求項１から５のいずれかに記載の位置制御装置。 As the injector, a first injector and a second injector that are inserted into the injection ports that are separate from each other;
A recovery device for recovering the antibody solution from the recovery port of the chip;
The first injection port into which the first injector is inserted and the recovery port into which the recovery device is inserted are connected by a flow path inside the chip,
The second inlet into which the second injector is inserted is not connected to the first inlet or the recovery port inside the chip,
The recovery port and the second injection port are connected via a flow path outside the chip via the recovery unit and the second injection unit,
The antibody solution injected from the first injection port via the first injector is injected into the second injection port through the external flow path via the recovery port. 6. The position control device according to any one of 5 above.
前記抗体チップ生産システムは、
前記抗体を含む抗体液を前記チップの注入口から注入する注入器と、
前記注入口及び前記注入器とが所定の位置関係となるように前記チップの配置場所を決定する配置決定手段と、
前記注入口の位置及び／又は前記注入器の位置を制御する移動制御部とを備え、
前記移動制御部が、前記注入口の位置及び／又は前記注入器の位置を制御して、前記注入器を前記注入口に挿入させる、位置制御方法。 A position control method in an antibody chip production system for producing an antibody chip by immobilizing an antibody inside the chip,
The antibody chip production system includes:
An injector for injecting an antibody solution containing the antibody from the inlet of the chip;
An arrangement determining means for determining an arrangement location of the chip so that the injection port and the injector have a predetermined positional relationship;
A movement control unit for controlling the position of the inlet and / or the position of the injector;
The position control method, wherein the movement control unit controls the position of the injection port and / or the position of the injection device to insert the injection device into the injection port.
前記抗体チップ生産装置は、
前記抗体を含む抗体液を前記チップの注入口から注入する注入器と、
前記チップの配置場所を決定する配置決定手段と、
前記注入口の位置及び／又は前記注入器の位置を制御する移動制御部と、
前記注入器を介して前記注入口から所定量の前記抗体液を前記チップに注入する流体移送部と、
前記流体移送部を制御する流体移送制御部とを備え、
前記移動制御部が、前記注入口の位置及び／又は前記注入器の位置を制御して、前記注入器を前記注入口に挿入させ、
前記流体移送制御部が、前記流体移送部を制御して、前記抗体液を前記チップに注入させ、
前記移動制御部が、前記注入口の位置及び／又は前記注入器の位置を制御して、前記注入器と前記注入口とを分離させる、抗体チップ生産方法。 An antibody chip production method using an antibody chip production apparatus for producing an antibody chip by immobilizing an antibody inside the chip,
The antibody chip production apparatus comprises:
An injector for injecting an antibody solution containing the antibody from the inlet of the chip;
An arrangement determining means for determining an arrangement location of the chip;
A movement controller for controlling the position of the inlet and / or the position of the injector;
A fluid transfer unit for injecting a predetermined amount of the antibody solution into the chip from the injection port via the injector;
A fluid transfer control unit for controlling the fluid transfer unit,
The movement control unit controls the position of the inlet and / or the position of the injector, and inserts the injector into the inlet,
The fluid transfer control unit controls the fluid transfer unit to inject the antibody solution into the chip;
The antibody chip production method, wherein the movement control unit controls the position of the injection port and / or the position of the injection device to separate the injection device and the injection port.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6150626U (en) * | 1984-09-07 | 1986-04-05 | ||
| JP2005189034A (en) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Arkray Inc | Pipette device and analyzer equipped with the same |
| JP2009543616A (en) * | 2006-07-20 | 2009-12-10 | オキュペイショナル・アンド・メディカル・イノベイションズ・リミテッド | Disposable syringe |
| WO2011161894A1 (en) * | 2010-06-22 | 2011-12-29 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | Liquid-delivery device and test chip used in said device |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6150626U (en) * | 1984-09-07 | 1986-04-05 | ||
| JP2005189034A (en) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Arkray Inc | Pipette device and analyzer equipped with the same |
| JP2009543616A (en) * | 2006-07-20 | 2009-12-10 | オキュペイショナル・アンド・メディカル・イノベイションズ・リミテッド | Disposable syringe |
| WO2011161894A1 (en) * | 2010-06-22 | 2011-12-29 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | Liquid-delivery device and test chip used in said device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112504189A (en) * | 2020-11-24 | 2021-03-16 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | Three-dimensional adjusting method for precision hole system position measurement clamp |
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