JP3746771B2

JP3746771B2 - サンプルトランスファ装置

Info

Publication number: JP3746771B2
Application number: JP2003146199A
Authority: JP
Inventors: 邦男原田; 政男釜堀; 千宗植松; 和宣岡野; 秀記神原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2023-05-23
Also published as: JP2004347513A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微量の液体を移し替える装置に係わり、極微量の液体試料を精度良く移し替える装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、微量の液体試料を精度良く移し替える装置として、光学的手法により吐出量を算出することで精度を向上し移し替える装置（特開平７−２７７７０号公報）、音響センサを用いて吸引液量を測定することで精度を向上し移し替える装置（特開平１１−１２５６３８号公報、特開平９−２６４７７２号公報）、分注チップを用いた分注装置（特開２０００−２０６１２３号公報）等が知られている。これらの方式では、液体試料の吸入吐出端に使い捨てのチップを装着して使用している。チップは内外ともに先端に行くに従い細くなった円錐形をした樹脂製品で、扱う液体試料の量により各種の大きさの物が安価に市販されている。大きさは微量用の小さいものでも外径が６ｍｍ程度、長さが３０ｍｍ程度で、その使用理由は液体試料の汚染防止のためである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２７７７０号公報
【特許文献２】
特開平１１−１２５６３８号公報
【特許文献３】
特開平９−２６４７７２号公報
【特許文献４】
特開２０００−２０６１２３号公報
【非特許文献１】
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
使い捨てのチップは、安価とはいえ１試料につき１本消費するため、大量の試料を扱う際の費用は大きく、また、使用後のチップは産業廃棄物として処理しなければならないため、処理費用もかさむ。チップは通常、ディスポーザルの注射器に注射針を取り付けるのと同様に、テーパ同士を摩擦によりシールをかねて装着する。そのため液溜まりができ、液体試料の残留や気泡の停滞により移し替え精度の低下を招く。また、前述のようにチップ外径は小さい物でも６ｍｍ程度あるため、複数の液体試料を同時に扱うためにチップを隣り合わせたとき、その間隔はチップの外径により制限され、おおよそ６ｍｍ以上になってしまい、それ以上密度は上げられない。つまり、複数の液体試料を入れた容器は約６ｍｍ以上離れた間隔で配置されていることが必要で、高密度に容器を配置したサンプルプレートへの対応を難しくしている。
【０００５】
このように上記従来技術では、使い捨てチップに掛かる費用と使用後の処理の問題、チップの構造上、移し替え精度の低下を招き、微少量の液体試料を精度良く移し替えできないという問題、チップの大きさにより制限を受け、複数の液体試料を同時に扱う場合、高密度に容器を配置したサンプルプレートへの対応が難しいという問題があった。
【０００６】
本発明は、液体試料移し替えに掛かる費用を低減するとともに、移し替え精度を向上し、微少量の液体試料を精度良く移し替えることを可能にすること、また、高密度のサンプルプレートに対応し、複数の液体試料を同時に扱い作業時間の短縮を図る手段を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、チップに代えてガラス細管の表面に光透過性のある樹脂を被覆した可撓性のあるガラスキャピラリを用いる。ガラスキャピラリの一方の端を吸引吐出部として用い、もう一方の端をシリンジポンプのシリンジもしくはシリンジの針に継手によって直接接続することで、配管と吸引吐出部とを兼用する。この方法により、使い捨てのチップを使わずに済むため、チップに掛かる費用と使用後の処理費用が不要になり、環境にも悪影響を与えずに済む。また、液体試料の残留や気泡の停滞の原因になる液溜まりを少なくすことができ、０．１μｌから２０μｌ程度の極微量の液体試料を精度良く移し替えることができる。さらに、ガラスキャピラリ外径は１ｍｍ以下であるため、吸引吐出部を高密度で配列することができ、容器間隔１ｍｍ程度のサンプルプレートに対応が可能であり、大量の試料を短時間に処理することができる。
【０００８】
シリンジポンプのシリンダ側壁に洗浄液供給ポートを開口させ、ピストンの先端が洗浄液供給ポートより手前に位置するようにピストンを引いたとき、洗浄液が洗浄液供給ポートからシリンダ内を通してキャピラリの吸引吐出部に供給されるようにする。
【０００９】
使用法の一例としては、シリンジポンプのピストンをその先端が洗浄液供給ポートを越えるまで引き、洗浄液をシリンジ及びガラスキャピラリ内に満たすと同時にガラスキャピラリを通してガラスキャピラリの吸引吐出端から吐出し、続いてシリンジポンプのピストンを、液体試料吸引可能な位置まで押すことでガラスキャピラリの吸引吐出端から洗浄液を吐出し、その後シリンジポンプのピストンを引き、ガラスキャピラリの吸引吐出端から洗浄液と液体試料とを分離するための大気を吸引した後に液体試料を吸引する。洗浄液と液体試料とを分離するために吸引する大気の量は、ガラスキャピラリの内部に入った大気の長さで表したときにガラスキャピラリの内径に比べ十分長く、シリンジポンプによる吸引吐出の分解能よりも十分多い量とし、液体試料を吐出する時に、吸引した量よりも少ない量の大気を一緒に吐出するようにしてもよい。
【００１０】
また、あらかじめガラスキャピラリ内部に満たされた純水等の液体の中に、液体試料吸引部であるガラスキャピラリ先端から特定位置に１箇所もしくは特定位置から別途特定された間隔で複数個の大気の泡を吸引しておき、該泡を検出もしくはカウントすることにより液体試料の位置もしくは液体試料の吸引量を検出するようにしてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して発明の実施の形態を説明する。
〔実施例１〕
図１は、本発明によるサンプルトランスファ装置の平面図であり、外壁を取り外した図である。図２は、その正面図であり、サンプルプレート部で断面した図である。図３は吸引吐出系１系統分の概略を示す図である。
【００１２】
本装置には、４枚の９６穴サンプルプレート１と１枚の３８４穴サンプルプレート２をセットし、それらの間で液体試料を移し替えることが出来る。液体試料の吸引吐出を行う吸引吐出端３は、ガラス細管の表面に光透過性のある樹脂を被覆した可撓性のあるガラスキャピラリ４の一方の端部であり、液体試料や洗浄液と接触する先端から数十ｍｍの範囲の外周を撥水処理してある。ガラスキャピラリ４のもう一方の端部は、シリンジポンプユニット５内のシリンジポンプ６を構成するシリンジ７に付いている針８に接続されている。本装置では、ガラスキャピラリ４とシリンジポンプ６を用いた吸引吐出系９は８系統あり、同時もしくは任意の吸引吐出系を用いて、１動作当たり最大で８ヶ所の液体試料を吸引、吐出して移し替えることが出来る。
【００１３】
８本のキャピラリ４の吸引吐出端３は、それぞれ独立して上下移動する８組のフィンガー１０に保持され、フィンガー１０は、吸引吐出端３が４枚の９６穴サンプルプレート１と１枚の３８４穴サンプルプレート２の任意の穴位置に来るように移動し、かつ、吸引吐出端３がサンプルプレートの穴内に出入りするための上下移動を行うために、Ｘステージ１１、Ｙステージ１２、Ｚステージ１３を組み合わせたＸＹＺステージ１４に固定されている。さらに、８組のフィンガー１０は、それぞれがＺ’ステージ１３’に取り付けてあり、単独で上下可能なようになっている。
【００１４】
９６穴サンプルプレート１と３８４穴サンプルプレート２の間の位置には、液体試料を吸引吐出した後に吸引吐出端３の外周及びガラスキャピラリ４の内部を洗浄するための洗浄液を入れた洗浄液槽（Ａ）１５と洗浄液槽（Ｂ）１６、及び、洗浄液を洗い流すために純水がわずかに放流された状態で満たされている廃液槽１７が配置されている。また、キャピラリ４の内部の洗浄液を洗い流すための純水は、純水供給タンク１８から純水供給ポンプ１９により圧送され、マニホールド２０で８系統の吸引吐出系９に分岐し、シリンジ７の内部、ガラスキャピラリ４を経由して吸引吐出端３から廃液槽１７内に吐出される。
【００１５】
本装置で使用する９６穴サンプルプレート１と３８４穴サンプルプレート２は、一般的に使用されているサンプルプレートの標準的な種類であり、９６穴サンプルプレート１の穴ピッチは９ｍｍ、３８４穴サンプルプレート２の穴ピッチは４．５ｍｍである。そのため、８本の吸入吐出端を同時に用いて９６穴サンプルプレート１から３８４穴サンプルプレート２に液体試料を移し替える場合、穴ピッチ９ｍｍの９６穴サンプルプレート１で吸引した液体試料を穴ピッチ４．５ｍｍの３８４穴サンプルプレート２に吐出するときには、１穴飛ばしに吐出せざるを得ない。逆に３８４穴サンプルプレートから９６穴サンプルプレートに液体試料を移し替える場合も同様である。
【００１６】
本装置では、８本の吸入吐出端を同時に用いて９６穴サンプルプレート１から３８４穴サンプルプレート２に液体試料を移し替える場合、吸引吐出端３を保持している８個のフィンガー１０のピッチを４．５ｍｍと９ｍｍ間で可変できるようにしている。さらに、先に述べたように、吸引吐出端３を保持している８個のフィンガー１０はそれぞれ独立して上下移動可能であるため、任意の位置間で１サンプルずつランダムに移し替えが可能であり、各種移し替えパターンに高速に対応できるようになっている。
【００１７】
前述したように、本サンプルトランスファ装置では、８系統のガラスキャピラリとシリンジポンプを組み合わせた吸引吐出系を用いている。図３に、このうち１系統分の概略図を示す。
【００１８】
シリンジポンプユニット５のベース２１に固定されているシリンジ７に対し、シリンジ７のピストン２２の一端はシリンジ７内に挿入され、もう一端の挿入されていない部分に付いているボタン２３の部分は、シリンジポンプユニット５の移動部２４に固定されている。移動部２４はモータ２５によりシリンジ７の長手方向に移動し、ピストン２２を押し引きする。以後、移動部２４をモータ２５によりシリンジ７の長手方向に移動し、ピストン２２を押し、もしくは、ピストン２２を引く、と言う動作を、単に、ピストン２２を押し、もしくは、ピストン２２を引く、と省略して述べる。
【００１９】
モータ２５の回転運動を移動部２４がシリンジ７の長手方向に移動する直進運動に変換するために、ボールねじ等によるねじ送り機構（回転−直進変換機構）を用い、モータ２５の回転角度を制御することによりピストン２２の押し引き量を制御しているが、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２０】
図４（ａ）（ｂ）に、洗浄液を洗い流すための純水をシリンジ７及びキャピラリ４に供給、停止する構造を拡大して示す。本発明では、図４（ａ）（ｂ）に示すように、シリンジ７の、所望する量を吸引した時のピストン２２の先端位置とピストン２２先端がシリンジ７から引き抜けるシリンジ７の入り口の位置までの間には、シリンジ７にシリンジ７の長手方向と直角方向に純水供給ポート２７を設けている。キャピラリ４の内部の洗浄液を洗い流すための純水は、純水供給タンク１８から純水供給ポンプ１９により圧送され、マニホールド２０で８系統の吸引吐出系９に分岐し、純水供給用配管２６を通って純水供給ポート２７まで供給されているが、通常、純水供給ポート２７は図４（ａ）に示すようにピストン２２により塞がれており、シリンジ７内に純水は供給されない。しかし、ピストン２２をその先端が前記純水供給ポート２７を越えて引いた時には、ピストン２２により塞がれていた純水供給ポート２７が図４（ｂ）に示すように開かれ、シリンジ７内部及びキャピラリ４を通して吸引吐出端３に純水が供給、吐出される。
【００２１】
以上の構造により、シリンジポンプによる液体試料の吸引吐出と、洗浄のための純水供給との切り替えを行うバルブが不要になる。通常、バルブ内には液溜りになる部分が多く、大きな気泡が溜りやすい。シリンジポンプで吸引する場合、内部の圧力を下げることにより吸引する。そのため、配管内に大きな気泡があると内部の圧力が下がると共に気泡が大きく膨らみ、正確な量を吸引することが難しくなる。
【００２２】
また、バルブの他に気泡が溜りやすい場所として継手がある。継手部分に溜る気泡の量は、継手の構造と継手の数による。気泡の溜りにくい構造にし、極力数を減らすことが重要である。本実施例による配管の構造は次の通りである。
【００２３】
シリンジポンプ６に接続されている配管類は、図３、図４、図５に示すように、純水供給用配管２６の接続には継手２８、シリンジ７に付いている針８の接続には継手２９、キャピラリ４の接続には継手３０と、いずれもテーパを締め付ける方式の継手を用い、液溜まりを極力なくすようにして配管している。図５に拡大して示す中継ブロック３１は、針８とキャピラリ４とを接続するために使用している。
【００２４】
図６に、従来の配管の構造を示す。バルブ３２とバルブ３３は、キャピラリにシリンジポンプを接続して吸引，吐出を行うか、もしくは純水を供給するかを切り替えるために用い、中継ブロック３４は、三方からの配管を接続するティーの役目を果たしている。図３による本実施例と比べると、バルブ３２、バルブ３３の、継手２８、継手３０の分だけ、４個多い継手を必要としている。何よりも、この従来の例による一番の問題は、全てのバルブと継手の液溜りが吸引精度に悪影響を及ぼすと言う点である。それに対し、本発明による実施例ではシリンジポンプの吸引精度に影響を及ぼす液溜りは、継手２９、継手３０にあるわずかな部分のみであり、継手２８の部分の液溜まりはシリンジポンプの吸引精度に影響を及ぼさない。これらの結果、０．１μｌから２０μｌ程度の極微量の液体試料を精度良く移し替えることが可能になった。
【００２５】
次に、本装置により液体試料を移し替える時の動作を、９６穴サンプルプレート１から３８４穴サンプルプレート２に、８系統の吸引吐出系を同時に用いて移す動作を例に、簡単に説明する。
【００２６】
動作開始前の初期設定として、吸引吐出端３は廃液槽１７の洗浄液内に入る位置で待機しており、シリンジポンプ６、及び、ガラスキャピラリ４の内部には、シリンジポンプ６で発生させた吸引吐出力をガラスキャピラリ４の吸引吐出端３に伝達するための媒体として純水供給ポート２７から供給された純水が満たされている。
【００２７】
吸引吐出端３が廃液槽１７の洗浄液内に入る位置で待機していた８組のフィンガー１０は、ＸＹＺステージ１４により上昇し、図１に仮想線で示すフィンガー１０’のようにピッチを９ｍｍに広げながら、かつ、シリンジポンプユニット５のピストン２２を引き、ガラスキャピラリ４の吸引吐出端３からあらかじめ指定した微量の大気を吸引しながら、９６穴サンプルプレート１の１枚目の、８穴×１２列の１列目上に移動し、吸引吐出端３を９６穴サンプルプレート１のウェル内に降下させる。次にピストン２２をさらに引き、あらかじめ指定した分量の、ウェル内の液体試料を吸引吐出端３からキャピラリ４内に吸引する。液体試料を吸引する前に微量の大気を吸引するのは、キャピラリ４内に充填されている純水と液体試料が混ざらないように分離するためである。
【００２８】
液体試料吸引後、フィンガー１０は、ＸＹＺステージ１４により上昇し、ピッチを４．５ｍｍに狭めながら３８４穴サンプルプレート２の１６穴×２４列の最初の１列目上に移動し、吸引吐出端３を３８４穴サンプルプレート２のウェル内に降下させる。次に、ピストン２２を押し、先に吸引した液体試料の全量を吐出する。さらに、液体試料を完全に吐出するため、吸引した大気をわずかに吐出する。
【００２９】
液体試料吐出後、フィンガー１０は、ＸＹＺステージ１４により上昇し、ピッチを４．５ｍｍに保ったまま廃液槽１７に移動して吐出端３を廃液槽１７内に降下させる。そこで残りの大気の全てを吐出し、さらに、大気を完全に吐出するために、あらかじめキャピラリ４内に充填してあった純水をわずかに吐出する。
【００３０】
吸引した大気及び液体試料を完全に吐出した後、フィンガー１０は、ＸＹＺステージ１４により上昇し、ピッチを４．５ｍｍに保ったまま洗浄液槽（Ａ）１５もしくは洗浄液槽（Ｂ）１６に移動して降下し、吸引吐出端３を洗浄液内に浸す。この位置で吸引吐出端３の外部を洗浄すると共に洗浄液を吸引し、ガラスキャピラリ４の内部を洗浄する。この時吸引する洗浄液の量は、洗浄前に吸引した液体試料の量よりもわずかに多く設定する。
【００３１】
洗浄液を吸引した後、フィンガー１０は、ＸＹＺステージ１４により上昇し、ピッチを４．５ｍｍに保ったまま廃液槽１７に移動して降下し、吐出端３を廃液槽１７内に降下させる。この位置でピストン２２を押し、洗浄液槽（Ａ）１５もしくは洗浄液槽（Ｂ）１６にて吸引した洗浄液を全量吐出する。続いてピストン２２を引き、廃液槽１７内に満たされている純水を吸引するが、この時、ピストン２２の先端が純水供給ポート２７を超える位置まで引き、ピストン２２により塞がれていた純水供給ポート２７を開く。
【００３２】
純水供給ポート２７が開かれたことを確認したら、純水供給ポンプ１９を起動し、純水供給タンク１８から純水を供給する。純水は、マニホールド２０で８系統の吸引吐出系９に分岐し、それぞれのシリンジポンプ６の内部、ガラスキャピラリ４を経由して吸引吐出端３から廃液槽１７内に吐出される。同時にこの位置では、吐出端３の外部に付いた洗浄液を廃液槽１７内に放流されている純水で洗い流される。ガラスキャピラリ４の内部が十分に洗浄され、かつ、純水で洗い流された後、次の液体試料吸引のためにピストン２２を押す。
【００３３】
以上の動作を、９６穴サンプルプレート１の１枚目の、８穴×１２列の最初の１列目から順に位置を変え、４枚の９６穴サンプルプレート１内の液体試料を全て３８４穴サンプルプレート２の所定の位置に移し替えるまで繰り返し、移し替え動作を終了する。
【００３４】
上記説明では、８系統の吸引吐出系９を同時に動かし、９６穴サンプルプレート１の液体試料を順番に３８４穴サンプルプレート２の所定の位置に移し替える動作を行っているため、フィンガー１０の上昇、降下をＸＹＺステージ１４により行っているが、９６穴サンプルプレート１の任意の位置の液体試料を３８４穴サンプルプレート２の任意の位置に移し替える場合は、フィンガー１０の上昇、降下を、必要に応じてＺ’ステージ１４’により単独または複数同時に行うことが可能である。
【００３５】
また、上記説明では９６穴サンプルプレート１から３８４穴サンプルプレート２に液体試料を移し替えているが、３８４穴サンプルプレート２から９６穴サンプルプレート１に移し替える場合も同様である。
【００３６】
次に、シリンジポンプの内部構造について図７を用いて説明する。
本発明に用いているシリンジポンプは、先に述べたようにシリンジにその長手方向と直角方向に純水供給ポートを設けており、ピストンをその先端が前記純水供給ポートを越えて引いた時にのみ、ピストンにより塞がれていた純水供給ポートが開かれ、シリンジ内部及びキャピラリを通して吸引吐出端に純水が供給、吐出されるような、バルブ機能をもたせた構造になっている。シリンジポンプを構成するシリンジとピストン間のシールの構造は、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示す４種類が考えられる。それぞれの図はシリンジの内径とピストンの外径、及び、シール部を誇張して描いた略図である。
【００３７】
図７（ａ）は、シリンジ７の内径とピストン２２の外径が、その間で液体が漏れることなくシール可能なように概略同一であり、かつ、ピストン２２は少なくとも該シリンダの長さ以上の範囲が同一外径であるため、ピストン２２を、その先端が純水供給ポート２７を超えて引くまで、純水供給ポート２２に供給される純水を塞ぐことが出来る。
【００３８】
図７（ｂ）は、ピストン２２の先端とシリンジ７の入り口部分の２ヶ所でシールされる構造であるため、図７（ａ）と同様に、ピストン２２を、その先端が純水供給ポート２７を超えて引くまで、純水供給ポート２２に供給される純水を塞ぐことが出来る。しかし、２ヶ所のシールに挟まれた空間の体積が変化するという問題がある。
【００３９】
これらに対し、図７（ｃ）は、純水が針８の方に送られないように塞ぐことは出来るが、純水供給ポートに供給されている純水が外部に漏れ出てしまうと言う問題がある。また、図７（ｄ）は、従来技術の項で述べた特開２０００−２０６１２３号公報などで使用されている構造で、シリンジ７に挿入するピストン２２の体積分だけの量を吸引、吐出する方式であり、シリンジ７の長手方向と直角方向に設けた純水供給ポートに供給する純水を別のバルブ３５で塞ぐ必要がある。よって、本発明に適した構造は図７（ａ）であるが、図７（ｂ）も液体試料の吸引，吐出精度に悪影響を及ぼすことは無いので使用可能である。本実施例で採用しているのは図７（ａ）の構造である。
【００４０】
本実施例に使用しているガラスキャピラリ４の長さは、１本あたり約８００ｍｍである。この長さは、吸引吐出端３の移動範囲と固定端の位置関係により決定される。本実施例では、ガラスキャピラリ４の一端はシリンジポンプユニット５に固定されており、もう一端の吸引吐出端３は、フィンガー１０と共にＸＹＺステージ１４等により、およそ１６０ｍｍ×７００ｍｍ×６０ｍｍの範囲を移動する。移動範囲と固定端の位置関係は図１、図２に示す通りであり、これらにガラスキャピラリ４の可撓性を考慮し、長さを決定している。また、ガラスキャピラリ４の内径は、ガラスキャピラリ４の長さと液体試料の吸引量、粘度、及び、吸引吐出速度から、５０μｍから３００μｍの物を選択して使用している。ガラスキャピラリ４の外径は、選択した内径と入手のし易さから、１５０μｍから４００μｍの物を選択して使用している。
【００４１】
〔実施例２〕
実施例１では、モータ２５の回転角度を制御することによりピストン２２の押し引き量を制御して、オープンループで吸引吐出量を制御しているが、本実施例では、図８に示すような系で吸引量を検出しモータ２５にフィードバックすることで、より精度の高い吸引吐出を行っている。
【００４２】
すなわち、図８及び図９の検出部の拡大図に示すように、吸引吐出に用いているガラスキャピラリ４の吸引吐出端３側に、吸引吐出系１系統あたり１組もしくは複数組の、半導体光源３６と半導体受光素子３７による検出器３８を設け、液体試料とあらかじめキャピラリ内に満たされている純水とが混ざらないように分離するために吸引した微量の大気３９を検出し、吸引吐出端３の先端から検出位置までの距離とガラスキャピラリの内径から求められる吸引量を確認した結果をコントローラ４０を介してモータ２５にフィードバックし制御している。尚、大気３９の検出は、吸引した液体試料と吸引した微量の大気３９の境目である液面を検出し、より高い検出精度を得るようにしている。検出器３８は透過型を用いているが、反射型による検出でも可能であり、また、光による検出のみならず、超音波等を用いた検出方法も使用可能である。
【００４３】
液体試料の吸引量によっては、検出器３８を配置する位置が吸引吐出端３の先端付近になり、検出器３８の配置が不可能になる場合がある。その場合、大気３９を吸引する前に、あらかじめ大気３９’を吸引して廃液槽１７内の純水をガラスキャピラリ４内で一定長さが得られる量だけ吸引しておき、大気３９’を検出する。
【００４４】
上記実施例では、大気３９が検出器３８により検出されるまでモータ２５を制御し、液体試料の量を一定に制御している。吸引量が変る場合は検出器３８の取り付け位置を移動するか、検出器３８を複数取り付けて対応する。吸引量を微調整する場合は、図１０に示すように幅の広い光軸４１を投射できる半導体光源３６’とラインセンサ４２により、液面の位置を検出しフィードバックする。
【００４５】
本実施例では、８系統のガラスキャピラリとシリンジポンプを組み合わせた吸引吐出系を用いている。前記半導体光源３６と半導体受光素子３７による検出器３８を、吸引吐出系１系統あたり１組もしくは複数組設けると、設置場所や費用の問題が出てくる。そこで、図１１のように、１個の半導体受光素子に対し、１本のガラスキャピラリと１個の半導体光源から成る組み合わせを複数組用い、全ての半導体光源から照射される光が、該組み合わされるガラスキャピラリを透過もしくは反射した後１個の半導体受光素子上に照射されるように配置し、それぞれの半導体光源を時分割で点灯することにより、それぞれのガラスキャピラリの液体位置を検出することで、設置場所と費用の削減に効果がある。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、使い捨てチップを用いることなく、ガラス細管の表面に光透過性のある樹脂を被覆した可撓性のあるガラスキャピラリを用いることで、液体試料の残留や気泡の停滞の原因になる液溜まりをほぼ無くすことができ、移し替え精度を向上することができた。さらに、吸引吐出部を高密度で配列することができ、大量の試料を短時間に処理することに対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるサンプルトランスファ装置の一例を示す平面図。
【図２】本発明によるサンプルトランスファ装置の一例の正面図。
【図３】本発明によるサンプルトランスファ装置の吸引吐出系１系統分の概略図。
【図４】純水をシリンジ及びキャピラリに供給、停止する構造を示す拡大図。
【図５】中継ブロックの拡大図。
【図６】従来の配管の構造を示す図。
【図７】シリンジポンプの内部構造を示す略図。
【図８】液体試料の吸引検出及び制御系を表す略図。
【図９】検出部の拡大図。
【図１０】ラインセンサによる液面検出方法を表す略図。
【図１１】１個の半導体受光素子で複数のガラスキャピラリの液面を検出する方法を表す略図。
【符号の説明】
１…９６穴サンプルプレート、２…３８４穴サンプルプレート、３…吸引吐出端、４…ガラスキャピラリ、５…シリンジポンプユニット、６…シリンジポンプ、７…シリンジ、８…針、９…吸引吐出系、１０…フィンガー、１０’…フィンガー、１１…Ｘステージ、１２…Ｙステージ、１３…Ｚステージ、１４…ＸＹＺステージ、１３’…Ｚ’ステージ、１５…洗浄液槽（Ａ）、１６…洗浄液槽（Ｂ）、１７…廃液槽、１８…純水供給タンク、１９…純水供給ポンプ、２０…マニホールド、２１…ベース、２２…ピストン、２３…ボタン、２４…移動部、２５…モータ、２６…純水供給用配管、２７…純水供給ポート、２８…継手、２９…継手、３０…継手、３１…中継ブロック、３２…バルブ、３３…バルブ、３４…中継ブロック、３５…バルブ、３６…半導体光源、３６’…半導体光源、３７…半導体受光素子、３８…検出器、３９…大気、３９’…大気、４０…コントローラ、４１…幅の広い光軸、４２…ラインセンサ

Claims

液体サンプルを吸引・吐出する吸引吐出部と、前記吸引吐出部に吸引吐出力を発生するシリンジポンプと、前記吸引吐出部と前記シリンジポンプとの間を接続する配管とを有するサンプルトランスファ装置において、
前記配管として可撓性のあるキャピラリを用い、当該キャピラリの一方の端部を前記吸引吐出部として用い、他方の端部を前記シリンジポンプのシリンジもしくはシリンジの針に継手によって接続し、
前記シリンジポンプはシリンダと当該シリンダの内部をシールしてスライドするピストンとを備え、前記シリンダは側壁に洗浄液供給管に接続された洗浄液供給ポートが開口しており、前記ピストンの先端が前記洗浄液供給ポートより手前に位置するように前記シリンダから前記ピストンを引いたとき、洗浄液が前記洗浄液供給ポートから前記シリンダ内を通して前記キャピラリの前記吸引吐出部に供給されることを特徴とするサンプルトランスファ装置。
請求項１記載のサンプルトランスファ装置において、前記ピストンは、当該ピストンを前記シリンダの奥まで押し込んだとき前記洗浄液供給ポートを塞ぐ位置から先端までの長さ部分が、前記シリンダの内径と略同一の同じ外径を有することを特徴とするサンプルトランスファ装置。
請求項１又は２記載のサンプルトランスファ装置において、前記キャピラリは内径が５０μｍから３００μｍ、外径が１５０μｍから４００μｍのガラスキャピラリであることを特徴とするサンプルトランスファ装置。
請求項１又は２記載のサンプルトランスファ装置において、前記キャピラリは前記吸入吐出端の端面及び前記吸入吐出端から所定長さの外周面が撥水処理されていることを特徴とするサンプルトランスファ装置。