JP4740010B2 - Liquid feeding device, liquid feeding method thereof, and measuring device using total reflection attenuation - Google Patents

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Description

本発明は、ピペットを用いて流路内に試料溶液を送液する送液装置と、その送液方法、及びこの送液装置を備えた表面プラズモン共鳴などの全反射減衰を利用した測定装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid feeding apparatus for feeding a sample solution into a flow path using a pipette, a liquid feeding method thereof, and a measuring apparatus using total reflection attenuation such as surface plasmon resonance provided with the liquid feeding apparatus. Is.

タンパク質やDNAなどの生化学物質間における相互作用の測定や、薬品のスクリーニングなどを行う際に、全反射減衰を利用して試料の反応を測定する測定装置が知られている。   2. Description of the Related Art There are known measuring apparatuses that measure the reaction of a sample by using total reflection attenuation when measuring an interaction between biochemical substances such as proteins and DNA, screening drugs, and the like.

このような全反射減衰を利用した測定装置の1つに、表面プラズモン共鳴(Surface Plasmon Resonance)現象を利用した測定装置(以下、SPR測定装置と称す)がある。なお、表面プラズモンとは、金属中の自由電子が集団的に振動することによって生じ、その金属の表面に沿って進む自由電子の粗密波である。   One of the measuring devices that use such total reflection attenuation is a measuring device that uses a surface plasmon resonance phenomenon (hereinafter referred to as an SPR measuring device). The surface plasmon is generated by the collective vibration of free electrons in the metal, and is a density wave of free electrons traveling along the surface of the metal.

例えば、特許文献1などで知られるKretschmann配置を採用したSPR測定装置では、透明な誘電体(以下、プリズムと称す)上に形成された金属膜の表面をセンサ面として、このセンサ面上で試料を反応させた後、プリズムを介してセンサ面の裏面側から全反射条件を満たすように金属膜を照射し、その反射光を測定している。   For example, in an SPR measurement apparatus that employs a Kretschmann arrangement known from Patent Document 1 or the like, a surface of a metal film formed on a transparent dielectric (hereinafter referred to as a prism) is used as a sensor surface, and a sample is formed on the sensor surface. After reacting, the metal film is irradiated from the back side of the sensor surface through the prism so as to satisfy the total reflection condition, and the reflected light is measured.

全反射条件を満たすように金属膜に照射された光のうち、エバネッセント波と呼ばれるわずかな光は、反射せずに金属膜内を透過してセンサ面側に染み出す。この際、エバネッセント波の振動数と表面プラズモンの振動数とが一致するとSPRが発生し、反射光の強度を大きく減衰させる。また、この減衰が発生する光の入射角度(共鳴角)は、金属膜上の屈折率に応じて変化する。すなわち、SPR測定装置は、金属膜からの反射光を捉えて共鳴角を検出することにより、センサ面上の試料の反応状況を測定する。   Of the light irradiated to the metal film so as to satisfy the total reflection condition, a small amount of light called an evanescent wave passes through the metal film without being reflected and oozes out to the sensor surface side. At this time, if the frequency of the evanescent wave coincides with the frequency of the surface plasmon, SPR is generated and the intensity of the reflected light is greatly attenuated. In addition, the incident angle (resonance angle) of light at which this attenuation occurs varies depending on the refractive index on the metal film. That is, the SPR measurement device measures the reaction state of the sample on the sensor surface by capturing the reflected light from the metal film and detecting the resonance angle.

ところで、タンパク質やDNAなどの生体試料は、乾燥による変性や失活を防ぐため、生理的食塩水や純水、または各種のバッファ液などの溶媒に溶かされた試料溶液として扱われることが多い。特許文献1記載のSPR測定装置は、こうした生体試料の相互作用などを調べるものであり、センサ面の上には試料溶液を送液するための流路が設けられている。なお、この流路とプリズムは、装置本体に設けられた測定ステージに配置されており、ガラス基板上に金属膜を形成したチップ型のセンサユニットを測定ステージに装着することで、前述の測定が行われる。   By the way, biological samples such as proteins and DNA are often handled as sample solutions dissolved in a solvent such as physiological saline, pure water, or various buffer solutions in order to prevent denaturation and inactivation due to drying. The SPR measurement device described in Patent Document 1 is for examining such interaction between biological samples, and a flow path for feeding a sample solution is provided on the sensor surface. The flow path and the prism are arranged on a measurement stage provided in the apparatus main body, and the above-described measurement can be performed by mounting a chip-type sensor unit having a metal film formed on a glass substrate on the measurement stage. Done.

特許文献1では、ポンプやバルブなどに接続された配管(チューブ)を介して、試料溶液を保管する容器から直接流路に試料溶液を送り込むようにしているが、この方法では、配管内に付着した試料が後に注入する試料溶液中に混入してしまう、いわゆるコンタミネーションが生じやすいという問題があった。   In Patent Document 1, the sample solution is directly fed into the flow path from a container for storing the sample solution via a pipe (tube) connected to a pump, a valve, or the like. There is a problem that so-called contamination is likely to occur, in which the sample is mixed into a sample solution to be injected later.

この問題を解決するため、本出願人は、先端に小孔が形成された略円錐筒状のピペットチップと、このピペットチップを着脱自在に保持するヘッド部とからなるピペットを用いて、容器に保管された試料溶液などの液体を流路に送液するSPR測定装置を提案している(例えば、特願2004−288534号明細書参照)。このSPR測定装置では、送液する液体毎にピペットチップを交換することで、流路に液体を送り込む際に生じるコンタミネーションを防止することができる。   In order to solve this problem, the present applicant uses a pipette consisting of a substantially conical cylindrical pipette tip with a small hole formed at the tip and a head portion that detachably holds the pipette tip, and attaches it to the container. An SPR measurement device that sends a liquid such as a stored sample solution to a flow path has been proposed (see, for example, Japanese Patent Application No. 2004-288534). In this SPR measurement device, contamination occurring when liquid is fed into the flow path can be prevented by exchanging the pipette tip for each liquid to be fed.

また、このSPR測定装置では、流路が形成された流路部材と、上面に金属膜が形成されたプリズムと、流路部材の底面とプリズムの上面とを接合させた状態(流路と金属膜とを対面させた状態)で保持する保持部材とからなるセンサユニットを用いている。流路は、流路部材を略U字状に刳り貫いて形成される送液管であり、その両端を流路部材の上面に露呈させている。ピペットを用いて流路内に液体を送り込む際には、流路の両端部のそれぞれにピペットを挿し込み、一方のピペットで吸引して流路内の液体(もしくは空気)を排出させながら、他方のピペットで液体を吐出し、流路内の流体を入れ換えるようにして行われる。   Further, in this SPR measurement device, the flow path member in which the flow path is formed, the prism having the metal film formed on the upper surface, and the bottom surface of the flow path member and the upper surface of the prism are joined (the flow path and the metal A sensor unit including a holding member that holds the film in a state of facing the film is used. The flow path is a liquid feed pipe formed by penetrating the flow path member in a substantially U shape, and both ends thereof are exposed on the upper surface of the flow path member. When using a pipette to feed the liquid into the flow path, insert the pipette into each of both ends of the flow path and suck it with one pipette to discharge the liquid (or air) in the flow path while The pipette is used to discharge the liquid and replace the fluid in the flow path.

各ピペットには、シリンダとピストンとからなるシリンジポンプが設けられている。流路に挿し込まれる2本のピペットの各ピストンは、カム機構などによって一方が吸引動作をするときには他方が吐出動作をするように互いに連動しており、吸引・吐出のタイミングが一致するようにされている。
特許第3294605号公報
Each pipette is provided with a syringe pump composed of a cylinder and a piston. The pistons of the two pipettes inserted into the flow path are linked to each other so that when one performs a suction operation by a cam mechanism or the like, the other performs a discharge operation, so that the suction and discharge timings coincide with each other. Has been.
Japanese Patent No. 3294605

しかしながら、ピペットを用いる方法では、流路からピペットを引き抜く際に、ピペットの先端から少量の液体が漏れ出て、流路内に入り込んでしまうことがあった。吸引側のピペットから排出させるべき液体が流路内に入り込むと、コンタミネーションの要因となってしまう。また、流路内に水滴が滴下された際の衝撃が、検出信号のノイズとなるという問題もあり、これを防止する対策が望まれていた。   However, in the method using a pipette, when pulling out the pipette from the flow path, a small amount of liquid may leak from the tip of the pipette and enter the flow path. If the liquid to be discharged from the pipette on the suction side enters the flow path, it causes contamination. Further, there is a problem that an impact when a water droplet is dropped into the flow path becomes noise of a detection signal, and a countermeasure for preventing this is desired.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、流路からピペットを引き抜く際に、その先端から液体が漏れ出ることを防止した送液装置と、その送液方法、及び全反射減衰を利用した測定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and a liquid feeding device that prevents liquid from leaking from its tip when a pipette is pulled out from a flow path, a liquid feeding method thereof, and total reflection attenuation. An object of the present invention is to provide a measuring apparatus using the above.

上記課題を達成するため、本発明は、複数の出入口を有する流路と、試料の反応を検出するためのセンサ面とが対向して設けられたセンサユニットが着脱自在にセットされ、前記試料が溶解した試料溶液を前記流路に送液して前記センサ面に接触させる送液装置において、前記各出入口に挿し込まれる複数のピペットからなるピペット群と、前記各ピペットのそれぞれに対応して設けられ、前記各ピペット内を加圧又は減圧して前記各ピペットに前記試料溶液を吸引又は吐出させる複数のポンプと、前記各ピペットのそれぞれに加えられた圧力を電気信号に変換する複数の圧力センサと、前記各ポンプを独立に駆動させるとともに、前記各圧力センサからの前記電気信号に応じて、対応する前記各ポンプを制御する駆動制御手段と、前記流路への送液を行う際に、前記各圧力センサからの前記電気信号に基づいて、前記各ピペット内の圧力が異常か否かを判定する判定手段と、前記判定手段が少なくとも1つの前記ピペットについて異常を判定した際に、異常検出処理を行うとともに、前記異常検出処理に続いて、前記各ピペット内の圧力の異常を復帰させる復帰処理を行い、この復帰処理を行った後に前記異常検出処理を解除する異常検出処理手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a sensor unit in which a flow path having a plurality of inlets and outlets and a sensor surface for detecting a reaction of a sample are opposed to each other, are detachably set. In the liquid feeding device for feeding the dissolved sample solution to the flow path and bringing it into contact with the sensor surface, a pipette group consisting of a plurality of pipettes inserted into the respective inlets and outlets is provided corresponding to each of the pipettes. A plurality of pumps for pressurizing or depressurizing the inside of each pipette to suck or discharge the sample solution to each of the pipettes, and a plurality of pressure sensors for converting the pressure applied to each of the pipettes into an electric signal When the causes independently driven of each pump, said in response to the electrical signal from the pressure sensor, and drive control means for controlling the corresponding one of the respective pump, the flow path When the liquid is fed, determination means for determining whether or not the pressure in each pipette is abnormal based on the electrical signal from each pressure sensor, and the determination means is abnormal for at least one of the pipettes When an abnormality is detected, an abnormality detection process is performed, and following the abnormality detection process, a recovery process is performed to recover the pressure abnormality in each pipette, and the abnormality detection process is canceled after the recovery process is performed. An abnormality detection processing means is provided .

前記ピペットは、前記ピペットを保持するヘッドに形成され、配管と前記ヘッドとを介して前記ポンプに接続されるノズルと、このノズルに着脱自在に取り付けられるピペットチップとからなり、前記異常検出処理手段が行う前記復帰処理は、前記ピペットチップの交換、又は前記ポンプから前記ノズルへと至る配管経路の洗浄であることが好ましい。The pipette is formed in a head that holds the pipette, and includes a nozzle connected to the pump via a pipe and the head, and a pipette tip that is detachably attached to the nozzle. It is preferable that the return processing performed by the above is replacement of the pipette tip or cleaning of a piping path from the pump to the nozzle.

さらに、前記異常検出処理手段が行う前記異常検出処理は、前記各ポンプの停止を前記駆動制御手段に指示し、前記ピペット群による前記流路への送液を止めることであることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the abnormality detection process performed by the abnormality detection processing unit is to instruct the drive control unit to stop the pumps and stop the liquid supply to the flow path by the pipette group.

なお、前記センサユニットに複数の前記流路が設けられている場合には、前記ピペット群を、前記各流路に対応して複数設けることが好ましい。この際、前記異常検出手段は、複数ある前記ピペット群のうち、前記判定手段が異常を判定した前記ピペットを含む前記ピペット群に対してのみ前記異常検出処理を行うことが好ましい。   When a plurality of the flow paths are provided in the sensor unit, it is preferable to provide a plurality of pipette groups corresponding to the respective flow paths. At this time, it is preferable that the abnormality detection unit performs the abnormality detection process only on the pipette group including the pipette that the determination unit has determined abnormality among the plurality of pipette groups.

また、前記判定手段が異常を判定した際に、前記各ピペット内の圧力に異常が生じていることを報知する報知手段を設けるようにしてもよい。   Moreover, when the determination means determines an abnormality, a notification means for notifying that an abnormality has occurred in the pressure in each pipette may be provided.

さらに、前記異常検出処理の解除指示を前記異常検出処理手段に入力する解除指示入力手段を設け、前記異常検出処理手段は、前記解除指示が入力されるまで前記異常検出処理を続けることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that a cancellation instruction input unit is provided for inputting a cancellation instruction for the abnormality detection process to the abnormality detection processing unit, and the abnormality detection processing unit continues the abnormality detection process until the cancellation instruction is input.

なお、前記駆動制御手段は、前記各ピペットを前記各出入口から引き抜く際に、前記各ピペット内と前記流路内とが減圧状態になるように前記各ポンプを制御することが好ましい。   The drive control means preferably controls each pump so that the inside of each pipette and the inside of the flow path are in a reduced pressure state when the pipette is pulled out from each inlet / outlet.

また、本発明の送液方法は、上記いずれかの送液装置の送液方法であって、前記各出入口のそれぞれに前記ピペットを挿し込んで、少なくとも1つの前記ピペットから前記流路内に前記試料溶液を吐出するとともに、残りの前記ピペットのうちの少なくとも1つで前記流路内の空気又は液体を吸引して前記センサ面に前記試料溶液を送液した後、前記各ピペットに吸引させて前記各ピペット内と前記流路内とを減圧状態にして、前記各ピペットを前記各出入口から引き抜くことを特徴とする。 Further, the liquid feeding method of the present invention is the liquid feeding method of any one of the above liquid feeding devices , wherein the pipette is inserted into each of the inlets and outlets, and the pipette is inserted into the flow path from at least one of the pipettes. The sample solution is discharged, and at least one of the remaining pipettes sucks air or liquid in the flow path to send the sample solution to the sensor surface, and then sucks each pipette. The inside of each pipette and the inside of the flow path is in a reduced pressure state, and each pipette is pulled out from each entrance / exit.

なお、前記試料溶液の吐出よりも、前記流路内の空気又は液体の吸引を強くし、前記流路内を減圧状態にして前記試料溶液を送液することが好ましい。   It is preferable that the suction of air or liquid in the flow path is stronger than the discharge of the sample solution, and the flow of the sample solution is reduced in the flow path.

また、後述するリガンド固定化処理などの場合には、前記試料溶液を前記流路内に送液した後に、前記各ピペットの吸引と吐出とを交互に繰り返して、前記流路内の前記試料溶液を攪拌することが好ましい。   In addition, in the case of a ligand immobilization process to be described later, after feeding the sample solution into the flow channel, the suction and discharge of each pipette are alternately repeated, and the sample solution in the flow channel is then repeated. Is preferably stirred.

なお、本発明の全反射減衰を利用した測定装置は、複数の出入口を有する流路と、試料の反応を検出するための薄膜層を一面に形成した誘電体ブロックとが対向して設けられたセンサユニットに対して、全反射条件を満足するように光を照射する光源と、前記センサユニットからの反射光を受光して電気信号に光電変換する検出手段とを備えた全反射減衰を利用した測定装置において、前記各出入口に挿し込まれる複数のピペットからなるピペット群と、前記各ピペットのそれぞれに対応して設けられ、前記各ピペット内を加圧又は減圧して前記各ピペットに前記試料溶液を吸引又は吐出させる複数のポンプと、前記各ピペットのそれぞれに加えられた圧力を電気信号に変換する複数の圧力センサと、前記各ポンプを独立に駆動させるとともに、前記各圧力センサからの前記電気信号に応じて、対応する前記各ポンプを制御する駆動制御手段と、前記流路への送液を行う際に、前記各圧力センサからの前記電気信号に基づいて、前記各ピペット内の圧力が異常か否かを判定する判定手段と、前記判定手段が少なくとも1つの前記ピペットについて異常を判定した際に、異常検出処理を行うとともに、前記異常検出処理に続いて、前記各ピペット内の圧力の異常を復帰させる復帰処理を行い、この復帰処理を行った後に前記異常検出処理を解除する異常検出処理手段とを備えたことを特徴とする。 In the measurement apparatus using total reflection attenuation according to the present invention, a flow path having a plurality of entrances and exits and a dielectric block having a thin film layer formed on one surface for detecting a reaction of a sample are provided to face each other. A total reflection attenuation including a light source for irradiating the sensor unit with light so as to satisfy the total reflection condition and a detection unit that receives the reflected light from the sensor unit and photoelectrically converts it into an electrical signal is used. In the measuring device, a pipette group consisting of a plurality of pipettes inserted into the respective inlets and outlets, and provided for each of the pipettes, the sample solution is applied to the pipettes by pressurizing or depressurizing the pipettes. a plurality of pump for sucking or discharging, said plurality of pressure sensors for converting the electric signal of pressure applied to each of the pipettes, the when the independently driven of each pump together The in response to the electrical signal from the pressure sensor, and drive control means for controlling the corresponding one of the respective pump, when performing liquid feed to the flow channel, based the on the electrical signal from the pressure sensor Determining means for determining whether or not the pressure in each pipette is abnormal, and when the determining means determines an abnormality for at least one of the pipettes, it performs an abnormality detection process and follows the abnormality detection process. And an abnormality detection processing means for performing a recovery process for recovering the pressure abnormality in each pipette and canceling the abnormality detection process after performing the recovery process .

本発明によれば、各ピペット内を加圧又は減圧して各ピペットに試料溶液などの液体を吸引又は吐出させる複数のポンプと、各ポンプを独立に駆動させる駆動制御手段とを備えたので、例えば、流路から各ピペットを引き抜く際に、各ピペットに吸引させながら引き抜くことで、各ピペットの先端から液体が漏れ出ることを防止することができる。   According to the present invention, since each pipette is pressurized or depressurized and provided with a plurality of pumps for sucking or discharging a liquid such as a sample solution to each pipette, and a drive control means for driving each pump independently. For example, when each pipette is pulled out from the flow path, the liquid can be prevented from leaking from the tip of each pipette by pulling out while sucking each pipette.

図1に示すように、SPRを利用した測定方法は、大きく分けて、固定工程と、測定処工程(データ読み取り工程)と、データ解析工程との3つの工程からなる。SPR測定装置は、固定工程を行う固定機10と、測定工程を行う測定機11と、測定機11によって得られたデータを解析するデータ解析機とからなる。   As shown in FIG. 1, the measurement method using SPR is roughly divided into three steps: a fixing step, a measurement processing step (data reading step), and a data analysis step. The SPR measuring device includes a fixing machine 10 that performs a fixing process, a measuring machine 11 that performs a measuring process, and a data analyzer that analyzes data obtained by the measuring machine 11.

測定は、SPRセンサであるセンサユニット12を用いて行われる。センサユニット12は、一方の面がSPRが発生するセンサ面13aとなる金属膜(薄膜層)13と、このセンサ面13aの裏面の光入射面13bと接合されるプリズム(誘電体ブロック)14と、前記センサ面13aと対向して配置され、リガンドやアナライトが送液される流路16が形成された流路部材41とを備えている。   The measurement is performed using the sensor unit 12 that is an SPR sensor. The sensor unit 12 has a metal film (thin film layer) 13 whose one surface becomes a sensor surface 13a on which SPR occurs, and a prism (dielectric block) 14 bonded to the light incident surface 13b on the back surface of the sensor surface 13a. And a flow path member 41 which is disposed to face the sensor surface 13a and in which a flow path 16 through which a ligand or an analyte is fed is formed.

金属膜13としては、例えば、金や銀などが使用され、その膜厚は、例えば、50nmである。この膜厚は、金属膜の素材、照射される光の発光波長などに応じて適宜選択される。プリズム14は、その上面に前記金属膜13が形成される透明な誘電体であり、光入射面13bに向けて、全反射条件を満たすように照射された光を集光する。流路16は、略U字形に屈曲された送液管であり、液体を注入する注入口(出入口)16aと、それを排出する排出口(出入口)16bとを持っている。流路16の管径は、例えば、約1mm程度であり、注入口16aと排出口16bの間隔は、例えば、約10mm程度である。   As the metal film 13, for example, gold or silver is used, and the film thickness is, for example, 50 nm. This film thickness is appropriately selected according to the material of the metal film, the emission wavelength of the irradiated light, and the like. The prism 14 is a transparent dielectric having the metal film 13 formed on the upper surface thereof, and condenses the light irradiated so as to satisfy the total reflection condition toward the light incident surface 13b. The flow path 16 is a liquid feeding pipe bent in a substantially U shape, and has an inlet (inlet / outlet) 16a for injecting liquid and an outlet (inlet / outlet) 16b for discharging the liquid. The tube diameter of the channel 16 is, for example, about 1 mm, and the interval between the inlet 16a and the outlet 16b is, for example, about 10 mm.

また、流路16の底部は、開放されており、この開放部位はセンサ面13aによって覆われて密閉される。これら流路16とセンサ面13aによってセンサセル17が構成される。後述するように、センサユニット12は、こうしたセンサセル17を複数個備えている(図3参照)。   The bottom of the channel 16 is open, and this open part is covered and sealed with the sensor surface 13a. A sensor cell 17 is constituted by the flow path 16 and the sensor surface 13a. As will be described later, the sensor unit 12 includes a plurality of such sensor cells 17 (see FIG. 3).

固定工程は、センサ面13aにリガンドを固定する工程である。固定工程は、センサユニット12を固定機10にセットして行われる。固定機10には、1対のピペット19a、19bからなるピペット対(ピペット群)19が設けられている。ピペット対19は、各ピペット19a、19bが、注入口16aと排出口16bのそれぞれに挿入される。各ピペット19a、19bは、それぞれが流路16への液体の注入と、流路16からの吸い出しを行う機能を備えており、一方が注入動作を行っているときには、他方が吸い出し動作を行うというように、互いに連動する。このピペット対19を用いて、注入口16aから、リガンドを溶媒に溶かしたリガンド溶液21が注入される。   The fixing step is a step of fixing the ligand to the sensor surface 13a. The fixing process is performed by setting the sensor unit 12 to the fixing machine 10. The fixing machine 10 is provided with a pipette pair (a pipette group) 19 including a pair of pipettes 19a and 19b. In the pipette pair 19, the pipettes 19a and 19b are inserted into the inlet 16a and the outlet 16b, respectively. Each of the pipettes 19a and 19b has a function of injecting liquid into the flow channel 16 and sucking out from the flow channel 16, and when one of them performs the injection operation, the other performs the suction operation. So that they work together. Using this pipette pair 19, a ligand solution 21 in which a ligand is dissolved in a solvent is injected from the injection port 16a.

センサ面13aのほぼ中央部には、リガンドと結合するリンカー膜22が形成されている。このリンカー膜22は、センサユニット12の製造段階において予め形成される。リンカー膜22は、リガンドを固定するための固定基となるので、固定するリガンドの種類に応じて適宜選択される。   A linker film 22 that binds to the ligand is formed at substantially the center of the sensor surface 13a. The linker film 22 is formed in advance at the manufacturing stage of the sensor unit 12. Since the linker film 22 serves as a fixing group for fixing the ligand, it is appropriately selected according to the type of ligand to be fixed.

リガンド溶液21を注入するリガンド固定化処理を行う前には、まず、リンカー膜22に固定用バッファ液が送液され、リンカー膜22を湿らせてリガンドを結合しやすくするリンカー膜22の活性化処理が施される。例えば、アミンカップリング法では、リンカー膜22としてカルボキシメチルデキストランが使用され、リガンド内のアミノ基をこのデキストランに直接共有結合させる。この場合の活性化液としては、N’−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドヒドロクロリド(EDC)とN−ヒドロキシコハク酸イミド(NHS)との混合液が使用される。この活性化処理の後、固定用バッファ液によって流路16が洗浄される。   Before performing the ligand immobilization process for injecting the ligand solution 21, first, the immobilization buffer solution is sent to the linker film 22, and the linker film 22 is moistened to facilitate the binding of the ligand film 22. Processing is performed. For example, in the amine coupling method, carboxymethyl dextran is used as the linker film 22, and the amino group in the ligand is directly covalently bonded to the dextran. As the activation liquid in this case, a mixed liquid of N ′-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS) is used. After this activation process, the flow path 16 is washed with the fixing buffer solution.

固定用バッファ液や、リガンド溶液21の溶媒(希釈液)としては、例えば、各種のバッファ液(緩衝液)の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水が使用される。これらの各液の種類、pH値、混合物の種類及びその濃度などは、リガンドの種類に応じて適宜決められる。例えば、リガンドとして生体物質を使用する場合には、pHを中性付近に調整した生理的食塩水が使用される場合が多い。しかし、上記アミンカップリング法では、リンカー膜22は、カルボキシメチルデキストランにより負(マイナス)に帯電するので、このリンカー膜22と結合しやすいようにタンパク質を正(プラス)に帯電させるため、生理的とはいえない高濃度のリン酸塩を含む緩衝作用の強いリン酸緩衝溶液(PBS:phosphatic−buffered,saline)などが使用される場合もある。   As the buffer solution for fixing and the solvent (diluent) of the ligand solution 21, for example, various buffer solutions (buffer solutions), physiological salt solutions represented by physiological saline, and pure water are used. The The type of each of these liquids, the pH value, the type of mixture and its concentration, etc. are appropriately determined according to the type of ligand. For example, when a biological substance is used as a ligand, physiological saline whose pH is adjusted to near neutral is often used. However, in the above-described amine coupling method, the linker film 22 is negatively (negatively) charged by carboxymethyl dextran. Therefore, the protein is positively (positively) charged so as to be easily bonded to the linker film 22. In some cases, a phosphate buffer solution (PBS: phosphatic-buffered, saline) having a strong buffering action containing a high concentration of phosphate may be used.

こうした活性化処理及び洗浄が行われた後、センサセル17へリガンド溶液21が注入されてリガンド固定化処理が行われる。リガンド溶液21が流路16へ注入されると、溶液中で拡散しているリガンド21aが徐々にリンカー膜22へ近づいて、結合する。こうしてセンサ面13aにリガンド21aが固定される。固定化には、通常、約1時間程度かかり、この間、センサユニット12は、温度を含む環境条件が所定の条件に設定された状態で保管される。なお、固定化が進行している間、流路16内のリガンド溶液21を静置しておいてもよいが、流路16内のリガンド溶液21を攪拌して流動させることが好ましい。こうすることで、リガンドとリンカー膜22との結合が促進され、リガンドの固定量を増加させることができる。   After such activation processing and cleaning, the ligand solution 21 is injected into the sensor cell 17 and the ligand immobilization processing is performed. When the ligand solution 21 is injected into the flow path 16, the ligand 21 a diffusing in the solution gradually approaches the linker film 22 and binds. In this way, the ligand 21a is fixed to the sensor surface 13a. Immobilization usually takes about one hour, and during this time, the sensor unit 12 is stored in a state where environmental conditions including temperature are set to predetermined conditions. The ligand solution 21 in the channel 16 may be allowed to stand while the immobilization proceeds, but the ligand solution 21 in the channel 16 is preferably stirred and flowed. By doing so, the binding between the ligand and the linker film 22 is promoted, and the amount of the ligand immobilized can be increased.

センサ面13aへのリガンド21aの固定化が完了すると、前記流路16からリガンド溶液21が排出される。リガンド溶液21は、ピペット19bによって吸い出されて排出される。固定化が完了したセンサ面13aは、流路16へ洗浄液が注入されて洗浄処理が行われる。この洗浄後、必要に応じて、ブロッキング液を流路16へ注入して、リンカー膜22のうち、リガンドが結合しなかった反応基を失活させるブロッキング処理が行われる。ブロッキング液としては、例えば、エタノールアミン−ヒドロクロライドが使用される。このブロッキング処理の後、再び流路16が洗浄される。この後、流路16には、乾燥防止液が注入される。こうして、センサユニット12は、センサ面13aが乾燥防止液に浸された状態で、測定までの間保管される。   When the immobilization of the ligand 21a on the sensor surface 13a is completed, the ligand solution 21 is discharged from the flow path 16. The ligand solution 21 is sucked and discharged by the pipette 19b. After the immobilization, the sensor surface 13a is subjected to a cleaning process by injecting a cleaning liquid into the channel 16. After this washing, if necessary, a blocking liquid is injected into the flow path 16 to perform a blocking process for inactivating the reactive group to which no ligand is bound in the linker film 22. As the blocking liquid, for example, ethanolamine-hydrochloride is used. After this blocking process, the channel 16 is washed again. Thereafter, the drying preventing liquid is injected into the flow path 16. Thus, the sensor unit 12 is stored until measurement in a state in which the sensor surface 13a is immersed in the anti-drying liquid.

測定工程は、センサユニット12を測定機11にセットして行われる。測定機11にも、固定機10のピペット対19と同様のピペット対26が設けられている。このピペット対26によって、注入口16aから、流路16へ各種の液が注入される。測定工程では、まず、流路16へ測定用バッファ液が注入される。この後、アナライトを溶媒に溶かしたアナライト溶液27を注入し、その後、再び測定用バッファ液が注入される。なお、最初に測定用バッファ液を注入する前に、いったん流路16の洗浄を行ってもよい。データの読み取りは、基準となる信号レベルを検出するために、最初に測定用バッファを注入した直後から開始され、アナライト溶液27の注入後、再び測定用バッファが注入されるまでの間行われる。これにより、基準レベル(ベースライン)の検出、アナライトとリガンドの反応状況(結合状況)、測定用バッファ液の注入による結合したアナライトとリガンドとの脱離までのSPR信号を測定することができる。   The measurement process is performed with the sensor unit 12 set on the measuring machine 11. The measuring machine 11 is also provided with a pipette pair 26 similar to the pipette pair 19 of the fixing machine 10. By the pipette pair 26, various liquids are injected into the flow path 16 from the injection port 16a. In the measurement process, first, a measurement buffer solution is injected into the flow path 16. Thereafter, an analyte solution 27 in which the analyte is dissolved in a solvent is injected, and then the measurement buffer solution is injected again. Note that the flow path 16 may be once cleaned before the measurement buffer solution is first injected. Data reading is started immediately after the measurement buffer is first injected in order to detect a reference signal level, and is performed after the analyte solution 27 is injected and until the measurement buffer is injected again. . As a result, it is possible to measure the SPR signal until detection of the reference level (baseline), reaction state (binding state) of the analyte and ligand, and desorption of the combined analyte and ligand by injection of the buffer solution for measurement. it can.

測定用バッファ液や、アナライト溶液27の溶媒(希釈液)としては、例えば、各種のバッファ液(緩衝液)の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水が使用される。これらの各液の種類、pH値、混合物の種類及びその濃度等は、リガンドの種類に応じて適宜決められる。例えば、アナライトを溶けやすくするために、生理的食塩水にDMSO(ジメチル−スルホ−オキシド)を含ませてもよい。このDMSOは、信号レベルに大きく影響する。上述したとおり測定用バッファ液は基準レベルの検出に用いられるので、アナライトの溶媒中にDMSOが含まれる場合には、そのDMSO濃度と同程度のDMSO濃度を持つ測定用バッファ液を使用することが好ましい。   As the buffer solution for measurement and the solvent (diluted solution) of the analyte solution 27, for example, various buffer solutions (buffer solutions), physiological salt solutions represented by physiological saline, and pure water are used. Is done. The type of each of these liquids, the pH value, the type of mixture, its concentration, etc. are appropriately determined according to the type of ligand. For example, DMSO (dimethyl-sulfo-oxide) may be included in physiological saline in order to facilitate the dissolution of the analyte. This DMSO greatly affects the signal level. As described above, the measurement buffer solution is used for detection of the reference level. Therefore, when DMSO is contained in the solvent of the analyte, the measurement buffer solution having a DMSO concentration similar to the DMSO concentration should be used. Is preferred.

なお、アナライト溶液27は、長期間(例えば、1年)保管されることも多く、そうした場合には、経時変化によって、初期のDMSO濃度と測定時のDMSO濃度との間に濃度差が生じてしまう場合がある。厳密な測定を行う必要がある場合には、こうした濃度差をアナライト溶液27を注入したときの参照信号(ref信号)のレベルから推定し、測定データに対して補正(DMSO濃度補正)が行われる。   The analyte solution 27 is often stored for a long period of time (for example, one year). In such a case, a concentration difference occurs between the initial DMSO concentration and the DMSO concentration at the time of measurement due to a change over time. May end up. When strict measurement is required, such a concentration difference is estimated from the level of the reference signal (ref signal) when the analyte solution 27 is injected, and correction (DMSO concentration correction) is performed on the measurement data. Is called.

ここで、参照信号(ref信号)とは、後述するように、センサ面上に設けられリガンドが固定されない参照領域に対応するSPR信号であり、リガンドが固定されアナライトとの反応を生じる測定領域の測定信号(act信号)と比較参照される信号である。測定に際しては、前記測定信号と参照信号の2つの信号が検出され、データ解析に際しては、例えば、それら2つのSPR信号の差分を取り、これを測定データとして解析がなされる。こうすることで、例えば、複数のセンサセル間の個体差や、液体の温度変化など、外乱に起因するノイズをキャンセルすることが可能となり、S/N比の良好な信号が得られるようにしている。   Here, as will be described later, the reference signal (ref signal) is an SPR signal corresponding to a reference region provided on the sensor surface where the ligand is not fixed, and a measurement region where the ligand is fixed and a reaction with the analyte occurs. It is a signal that is compared and referenced with the measurement signal (act signal). At the time of measurement, two signals of the measurement signal and the reference signal are detected, and at the time of data analysis, for example, a difference between the two SPR signals is taken and analyzed as measurement data. By doing so, for example, noise caused by disturbances such as individual differences between a plurality of sensor cells and liquid temperature changes can be canceled, and a signal with a good S / N ratio can be obtained. .

DMSO濃度補正のための補正データは、アナライト溶液27を注入する前に、DMSO濃度が異なる複数種類の測定用バッファ液をセンサセル17に注入して、このときのDMSO濃度変化に応じた、ref信号のレベルとact信号のレベルのそれぞれの変化量を調べることにより求められる。   The correction data for correcting the DMSO concentration is obtained by injecting a plurality of types of measurement buffer solutions having different DMSO concentrations into the sensor cell 17 before injecting the analyte solution 27, and changing the ref according to the change in DMSO concentration at this time. It is obtained by examining the amount of change in each of the signal level and the act signal level.

測定部31は、照明部32と検出器(検出手段)33からなる。上述したとおり、リガンドとアナライトの反応状況は、共鳴角(光入射面に対して照射された光の入射角)の変化として表れるので、照明部32は、全反射条件を満足する様々な入射角の光を光入射面13bに対して照射する。照明部32は、例えば、光源34と、集光レンズ、拡散板、偏光板を含む光学系36とからなり、配置位置および設置角度は、照明光の入射角が、上記全反射条件を満足するように調整される。   The measurement unit 31 includes an illumination unit 32 and a detector (detection means) 33. As described above, since the reaction state between the ligand and the analyte appears as a change in the resonance angle (incident angle of the light irradiated to the light incident surface), the illumination unit 32 can perform various incidents that satisfy the total reflection condition. The light of the corner is irradiated to the light incident surface 13b. The illumination unit 32 includes, for example, a light source 34 and an optical system 36 including a condensing lens, a diffuser plate, and a polarizing plate. The arrangement position and the installation angle satisfy the total reflection condition in terms of the incident angle of illumination light. To be adjusted.

光源34としては、例えば、LED(Light Emitting Diode)、LD(Laser Diode)、SLD(Super Luminescent Diode)などの発光素子が使用される。こうした発光素子を1個使用し、この単一光源から1つのセンサセル17に向けて光が照射される。なお、複数のセンサセル17を同時に測定するような場合には、単一光源からの光を分光して複数のセンサセル17に照射してもよいし、各センサセル17に対して発光素子が1つずつ割り当てられるように複数の発光素子を並べて使用してもよい。拡散板は、光源34からの光を拡散して、発光面内の光量ムラを抑える。偏光板は、照射光のうち、SPRを生じさせるp偏光のみを通過させる。なお、LDを使用する場合など、光源が発する光線自体の偏光の向きが揃っている場合には、偏光板は不要である。また、偏光が揃っている光源を使用した場合でも、拡散板を通過することにより、偏光の向きが不揃いになってしまう場合には、偏光板を使用して偏光の向きが揃えられる。こうして拡散および偏光された光は、集光レンズによって集光されてプリズム14に照射される。これにより、光強度にバラツキがなく様々な入射角を持つ光線を光入射面13bに入射させることができる。   As the light source 34, for example, a light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode), an LD (Laser Diode), or an SLD (Super Luminescent Diode) is used. One such light emitting element is used, and light is emitted from the single light source toward one sensor cell 17. When measuring a plurality of sensor cells 17 at the same time, the light from a single light source may be dispersed and irradiated to the plurality of sensor cells 17, or one light emitting element is provided for each sensor cell 17. A plurality of light emitting elements may be used side by side so as to be allocated. The diffusion plate diffuses light from the light source 34 and suppresses unevenness in the amount of light in the light emitting surface. The polarizing plate allows only p-polarized light that causes SPR to pass through. In addition, when using LD, when the direction of polarization of the light itself emitted from the light source is uniform, the polarizing plate is unnecessary. In addition, even when a light source with uniform polarization is used, if the direction of polarization becomes uneven by passing through the diffusion plate, the direction of polarization is aligned using a polarizing plate. The light thus diffused and polarized is condensed by the condenser lens and irradiated onto the prism 14. As a result, it is possible to cause the light incident surface 13b to enter the light rays having various incident angles without variation in light intensity.

検出器33は、光入射面13bで反射する光を受光して、その光強度に応じたレベルの電気信号を出力する。光入射面13bには、様々な角度で光線が入射するので、光入射面13bでは、それらの光線が、それぞれの入射角に応じて様々な反射角で反射する。検出器33は、これらの様々な反射角の光線を受光する。センサ面13a上の媒質に変化が生じると屈折率が変化して、反射光の光強度が減衰する光の入射角(SPRが発生する共鳴角)も変化する。センサ面13a上にアナライトを送液すると、アナライトとリガンドの反応状況に応じてセンサ面13a上の屈折率が変化するため、それに応じて共鳴角も変化する。   The detector 33 receives the light reflected by the light incident surface 13b and outputs an electrical signal having a level corresponding to the light intensity. Since light rays are incident on the light incident surface 13b at various angles, the light rays are reflected on the light incident surface 13b at various reflection angles according to respective incident angles. The detector 33 receives light beams having these various reflection angles. When a change occurs in the medium on the sensor surface 13a, the refractive index changes, and the incident angle (resonance angle at which SPR occurs) of the light whose reflected light intensity is attenuated also changes. When the analyte is fed onto the sensor surface 13a, the refractive index on the sensor surface 13a changes according to the reaction state between the analyte and the ligand, and the resonance angle also changes accordingly.

検出器33は、例えば、CCDエリアセンサやフォトダイオードアレイが使用され、光入射面13bにおいて様々な反射角で反射する反射光を受光し、それらを光電変換してSPR信号として出力する。リガンドとアナライトの反応状況は、この受光面内における反射光の減衰位置の推移として表れる。例えば、アナライトがリガンドと接触する前後では、センサ面13a上の屈折率が異なり、SPRが発生する共鳴角が異なる。そして、アナライトがリガンドと接触して反応を開始すると、それに応じて共鳴角が変化を開始し、前記受光面内における反射光の減衰位置が移動し始める。こうして得た反応状況を表すSPR信号が、データ解析機に出力される。データ解析工程では、測定機11で得たSPR信号を解析して、アナライトの特性を分析する。   The detector 33 uses, for example, a CCD area sensor or a photodiode array, receives reflected light reflected at various reflection angles on the light incident surface 13b, photoelectrically converts them, and outputs them as SPR signals. The reaction state of the ligand and the analyte appears as a transition of the attenuation position of the reflected light in the light receiving surface. For example, before and after the analyte contacts the ligand, the refractive index on the sensor surface 13a is different, and the resonance angle at which SPR occurs is different. When the analyte comes into contact with the ligand and starts the reaction, the resonance angle starts to change accordingly and the attenuation position of the reflected light in the light receiving surface starts to move. An SPR signal representing the reaction situation thus obtained is output to the data analyzer. In the data analysis step, the SPR signal obtained by the measuring instrument 11 is analyzed to analyze the characteristics of the analyte.

なお、測定部31の構成が明確になるように、便宜的に、図1では、光入射面13bへの入射光線およびそこで反射する反射光線の向きが、流路16内の液体の流れ方向と平行になるように、照明部32および検出器33を配置した形態で示しているが、図2に示すように、実際には、入射光線および反射光線の向きが、前記流れ方向と直交する方向に照射されるように、照明部32および検出器33が配置される。もちろん、測定部31をこの図1に示しているように配置して測定してもよい。   For the sake of convenience, in FIG. 1, the direction of the incident light beam on the light incident surface 13 b and the reflected light beam reflected there is the flow direction of the liquid in the flow channel 16 so that the configuration of the measurement unit 31 becomes clear. Although the illumination unit 32 and the detector 33 are arranged so as to be parallel to each other, as shown in FIG. 2, the directions of the incident light beam and the reflected light beam are actually orthogonal to the flow direction. The illumination unit 32 and the detector 33 are arranged so as to be irradiated. Of course, the measurement unit 31 may be arranged and measured as shown in FIG.

図2に示すように、リンカー膜22上には、リガンドが固定されアナライトとリガンドとの反応が生じる測定領域(act領域)22aと、リガンドが固定されず、前記測定領域の信号測定に際しての参照信号を得るための参照領域(ref領域)22bとが形成される。このref領域22bは、上述したリンカー膜22を製膜する際に形成される。形成方法としては、例えば、リンカー膜22に対して表面処理を施して、リンカー膜22の半分程度の領域について、リガンドと結合する結合基を失活させる。これにより、リンカー膜22の半分がact領域22aとなり、残りの半分がref領域22bとなる。   As shown in FIG. 2, on the linker film 22, a measurement region (act region) 22 a where a ligand is immobilized and a reaction between the analyte and the ligand occurs, and the ligand is not immobilized. A reference region (ref region) 22b for obtaining a reference signal is formed. The ref region 22b is formed when the linker film 22 described above is formed. As a formation method, for example, the linker film 22 is subjected to a surface treatment, and a binding group that binds to a ligand is deactivated in a region about half of the linker film 22. Thereby, half of the linker film 22 becomes the act region 22a, and the other half becomes the ref region 22b.

検出器33は、act領域22aに対応するSPR信号をact信号として出力し、ref領域22bに対応するSPR信号をref信号として出力する。これらact信号とref信号は、基準レベルの検出から結合反応を経て脱離に至るまで、ほぼ同時に計測される。データ解析は、こうして得られたact信号とref信号の差や比を求めて行われる。データ解析機は、例えば、act信号とref信号との差分データを求め、この差分データを測定データとし、これに基づいて解析を行う。こうすることで、上述したとおり、センサユニットや各センサセルの個体差や、装置の機械的な変動や、液体の温度変化など、外乱に起因するノイズをキャンセルすることができるので、精度の高い測定が可能になる。   The detector 33 outputs an SPR signal corresponding to the act region 22a as an act signal, and outputs an SPR signal corresponding to the ref region 22b as a ref signal. The act signal and the ref signal are measured almost simultaneously from the detection of the reference level to the desorption through the binding reaction. Data analysis is performed by obtaining the difference or ratio between the act signal and the ref signal thus obtained. For example, the data analyzer obtains difference data between the act signal and the ref signal, uses the difference data as measurement data, and performs analysis based on the difference data. By doing this, as described above, noise caused by disturbances such as individual differences between sensor units and sensor cells, mechanical fluctuations of the device, and temperature changes of the liquid can be canceled. Is possible.

照明部32及び検出器33は、これら各act信号及びref信号の2チャンネルの計測を行うことができるように構成されている。例えば、照明部32を、1個の発光素子を反射ミラーなどを用いて、act領域22aとref領域22bのそれぞれに向けて入射する複数の光線に分光する。そして、各チャンネル用の複数のフォトダイオードアレイで構成した検出器33により、各光線をそれぞれ受光する。   The illumination unit 32 and the detector 33 are configured so as to be able to measure two channels of these act signals and ref signals. For example, the illuminating unit 32 splits one light emitting element into a plurality of light beams incident on the act region 22a and the ref region 22b using a reflection mirror or the like. Each light beam is received by a detector 33 constituted by a plurality of photodiode arrays for each channel.

また、検出器33として、CCDエリアセンサを用いた場合には、同時に受光した各チャンネルの反射光を画像処理によってact信号とref信号として認識することもできる。しかし、こうした画像処理による方法が難しい場合には、act領域22aとref領域22bに対して入射させるタイミングを微小時間ずらして、各チャンネルの信号を受光するようにしてもよい。入射タイミングをずらす方法としては、例えば、光路上に、配置角度が180度ずれた位置に2つの孔が形成された円板を配置し、この円板を回転させることにより、各チャンネルの入射タイミングがずらされる。各孔は、中心からの距離が各領域22a、22bの間隔だけ異なる位置に配置されており、これにより、一方の孔が光路内に進入したときには、act領域22aに光線が入射し、他方の孔が光路内に進入したときには、ref領域22bに光線が入射する。   When a CCD area sensor is used as the detector 33, the reflected light of each channel simultaneously received can be recognized as an act signal and a ref signal by image processing. However, when such a method using image processing is difficult, the timings of incidence on the act region 22a and the ref region 22b may be shifted by a minute time to receive the signal of each channel. As a method of shifting the incident timing, for example, a disk with two holes formed at a position shifted by 180 degrees on the optical path is arranged, and this disk is rotated to rotate the incident timing of each channel. Is shifted. Each hole is arranged at a position where the distance from the center is different by the distance between the regions 22a and 22b, so that when one hole enters the optical path, a light beam enters the act region 22a and the other When the hole enters the optical path, the light beam enters the ref region 22b.

図3は、センサユニット12の分解斜視図である。センサユニット12は、流路16が形成される流路部材41と、上面に金属膜13が形成されたプリズム14と、流路部材41の底面とプリズム14の上面とを接合させた状態で保持する保持部材42と、保持部材42の上方に配置される蓋部材43とからなる。   FIG. 3 is an exploded perspective view of the sensor unit 12. The sensor unit 12 is held in a state in which the flow path member 41 in which the flow path 16 is formed, the prism 14 with the metal film 13 formed on the upper surface, and the bottom surface of the flow path member 41 and the upper surface of the prism 14 are joined. And a lid member 43 disposed above the holding member 42.

流路部材41には、例えば、3つの流路16が形成されている。流路部材41は、長尺状に形成されており、3つの流路16は、その長手方向に沿って配列されている。この流路16は、その底面に接合される金属膜13とともにセンサセル17(図1参照)を構成する。そのため、流路部材41は、金属膜13との密着性を高めるために、例えば、ゴムやPDMS(ポリジメチルシロキサン)などといった弾性材料で成形されている。これにより、流路部材41の底面をプリズム14の上面に圧接すると、流路部材41が弾性変形して金属膜13との接合面の隙間を埋め、各流路16の開放された底部がプリズム14の上面によって水密に覆われる。なお、本例では、流路16の数が3つの例で説明したが、もちろん、流路16の数は、3つに限らず、1つまたは2つであってもよいし、4つ以上でもよい。   In the flow path member 41, for example, three flow paths 16 are formed. The flow path member 41 is formed in an elongated shape, and the three flow paths 16 are arranged along the longitudinal direction thereof. This flow path 16 constitutes a sensor cell 17 (see FIG. 1) together with the metal film 13 bonded to the bottom surface thereof. Therefore, the flow path member 41 is formed of an elastic material such as rubber or PDMS (polydimethylsiloxane) in order to improve the adhesion with the metal film 13. As a result, when the bottom surface of the flow path member 41 is pressed against the top surface of the prism 14, the flow path member 41 is elastically deformed to fill the gap between the joint surfaces with the metal film 13, and the open bottom of each flow path 16 is the prism. The upper surface of 14 is covered with water. In this example, the example in which the number of the flow paths 16 is three has been described. Of course, the number of the flow paths 16 is not limited to three, and may be one or two, or four or more. But you can.

プリズム14には、その上面に、蒸着によって金属膜13が形成されている。この金属膜13は、流路部材41に形成された複数の流路16と対向するように短冊状に形成される。さらに、この金属膜13の上面(センサ面13a)には、各流路16に対応する部位に、リンカー膜22が形成される。また、プリズム14の長手方向の両側面には、保持部材42の係合部42aと係合する係合爪14aが設けられている。これらの係合により、流路部材41が保持部材42とプリズム14とによって挟み込まれ、その底面とプリズム14の上面とが圧接した状態で保持される。こうして、流路部材41、金属膜13およびプリズム14が一体化される。   A metal film 13 is formed on the upper surface of the prism 14 by vapor deposition. The metal film 13 is formed in a strip shape so as to face the plurality of channels 16 formed in the channel member 41. Furthermore, a linker film 22 is formed on the upper surface (sensor surface 13 a) of the metal film 13 at a site corresponding to each flow path 16. Engaging claws 14 a that engage with the engaging portions 42 a of the holding member 42 are provided on both side surfaces of the prism 14 in the longitudinal direction. By these engagements, the flow path member 41 is sandwiched between the holding member 42 and the prism 14, and is held in a state where the bottom surface and the top surface of the prism 14 are in pressure contact with each other. Thus, the flow path member 41, the metal film 13, and the prism 14 are integrated.

また、プリズム14の短辺方向の両端部には、突部14bが設けられている。センサユニット12は、図示を省略したホルダに収納された状態で、固定機10や測定機11にセットされる。突部14bは、このホルダに形成されたスリットと嵌合することにより、センサユニット12をホルダ内の所定の収納位置に位置決めするためのものである。   In addition, protrusions 14 b are provided at both ends in the short side direction of the prism 14. The sensor unit 12 is set in the fixing device 10 or the measuring device 11 in a state of being housed in a holder (not shown). The protrusion 14b is for positioning the sensor unit 12 at a predetermined storage position in the holder by fitting with a slit formed in the holder.

なお、プリズム14には、例えば、ホウケイクラウン(BK7)やバリウムクラウン(Bak4)などに代表される光学ガラスや、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネイト(PC)、非晶性ポリオレフィン(APO)などに代表される光学プラスチックなどを用いることができる。   The prism 14 is made of, for example, optical glass such as borosilicate crown (BK7) or barium crown (Bak4), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), amorphous polyolefin (APO), or the like. Representative optical plastics can be used.

保持部材42の上面には、各流路16の注入口16aおよび排出口16bに対応する位置に、ピペット(19a、19b、26a、26b)の先端が進入する受け入れ口42bが形成されている。受け入れ口42bは、ピペットから吐出される液体が各注入口16aへ導かれるように、漏斗形状をしている。保持部材42が流路部材41を挟み込んでプリズム14と係合すると、受け入れ口42bの下面は、注入口16aおよび排出口16bと接合して、受け入れ口42bと流路16とが連結される。   On the upper surface of the holding member 42, a receiving port 42b into which the tip of the pipette (19a, 19b, 26a, 26b) enters is formed at a position corresponding to the inlet 16a and the outlet 16b of each channel 16. The receiving port 42b has a funnel shape so that the liquid discharged from the pipette is guided to each inlet 16a. When the holding member 42 sandwiches the channel member 41 and engages with the prism 14, the lower surface of the receiving port 42 b is joined to the inlet 16 a and the outlet 16 b, and the receiving port 42 b and the channel 16 are connected.

また、これら各受け入れ口42bの両脇には、円筒形のボス42cが設けられている。これらのボス42cは、蓋部材43に形成された穴43aと嵌合して、蓋部材43を位置決めするためのものである。蓋部材43は、受け入れ口42bおよびボス42cに対応する位置に穴が空けられた両面テープ44によって、保持部材42の上面に貼り付けられる。   In addition, cylindrical bosses 42c are provided on both sides of each receiving port 42b. These bosses 42 c are for fitting the holes 43 a formed in the lid member 43 to position the lid member 43. The lid member 43 is affixed to the upper surface of the holding member 42 by a double-sided tape 44 having a hole in a position corresponding to the receiving port 42b and the boss 42c.

蓋部材43は、流路16に通じる受け入れ口42bを覆うことで、流路16内の液体の蒸発を防止する。蓋部材43は、例えば、ゴムやプラスチックなどの弾性材料で成形されており、各受け入れ口42bに対応する位置に、十字形のスリット43bが形成されている。蓋部材43は、流路16内の液体の蒸発を防止するためのものであるから、受け入れ口42bを覆う必要があるが、完全に覆ってしまっては、ピペットを受け入れ口42bに挿入することができない。そこで、スリット43bを形成することで、ピペットの挿入を可能とするとともに、ピペットを挿入していない状態では、受け入れ口42bが塞がれるようにしている。スリット43bは、ピペットが押し込まれると、スリット43bの周辺が弾性変形(図1参照)して、スリット43bの口が大きく開いて、ピペットを受け入れる。そして、ピペットを抜くと、弾性力によってスリット43bが初期状態に復帰して、受け入れ口42bを塞ぐ。   The lid member 43 covers the receiving port 42 b communicating with the flow path 16, thereby preventing the liquid in the flow path 16 from evaporating. The lid member 43 is formed of, for example, an elastic material such as rubber or plastic, and a cross-shaped slit 43b is formed at a position corresponding to each receiving port 42b. Since the lid member 43 is for preventing evaporation of the liquid in the flow path 16, it is necessary to cover the receiving port 42b, but if it is completely covered, the pipette is inserted into the receiving port 42b. I can't. Therefore, by forming the slit 43b, the pipette can be inserted, and the receiving port 42b is closed when the pipette is not inserted. When the pipette is pushed into the slit 43b, the periphery of the slit 43b is elastically deformed (see FIG. 1), and the mouth of the slit 43b is wide open to receive the pipette. Then, when the pipette is pulled out, the slit 43b returns to the initial state by the elastic force and closes the receiving port 42b.

なお、センサユニット12のプリズム14や保持部材42などに、例えば、非接触式のICメモリであるRFID(Radio Frequency IDentification)タグなどを取り付けるようにしてもよい。例えば、読み込み専用のRFIDタグにセンサユニット12毎の固有のID番号を書き込んでおき、各工程を行う前にこのID番号を読み込むことで、センサユニット12の識別を行うことができる。これにより、複数のセンサユニット12に対して同時に固定や測定を行う場合にも、間違ったアナライトの注入や、測定結果の取り違えなどといった問題の発生を防止することができる。さらには、読み書き可能なRFIDタグを用いて、例えば、固定したリガンドの種類やリガンドを固定させた日時、及び反応させたアナライトの種類などを、各工程毎に書き込んでいくようにしてもよい。   For example, an RFID (Radio Frequency IDentification) tag that is a non-contact type IC memory may be attached to the prism 14 or the holding member 42 of the sensor unit 12. For example, the sensor unit 12 can be identified by writing a unique ID number for each sensor unit 12 in a read-only RFID tag and reading this ID number before performing each process. Thereby, even when fixing and measuring the plurality of sensor units 12 at the same time, it is possible to prevent the occurrence of problems such as erroneous injection of analytes and mistaken measurement results. Furthermore, using a readable / writable RFID tag, for example, the type of immobilized ligand, the date and time when the ligand was immobilized, and the type of analyte reacted may be written for each step. .

図4は、固定機10の構成を概略的に示す構成図である。固定機10は、略円錐筒状に形成されたピペットチップ50を着脱自在に保持するピペットヘッド51と、ピペットチップ50内を加圧又は減圧してピペットチップ50に液体の吸引と吐出とを行わせるポンプ52と、このポンプ52を駆動するポンプドライバ53と、ピペットヘッド51を前後左右上下の3方向に移動させるヘッド移動機構54と、固定機10の各部を統括的に制御するコントローラ55とを有している。   FIG. 4 is a configuration diagram schematically showing the configuration of the fixing device 10. The fixing machine 10 is configured to detachably hold a pipette tip 50 formed in a substantially conical cylindrical shape, and to suck or discharge liquid into the pipette tip 50 by pressurizing or depressurizing the inside of the pipette tip 50. A pump 52 that drives the pump 52, a head moving mechanism 54 that moves the pipette head 51 in three directions, front, rear, left, right, and up, and a controller 55 that controls each part of the fixing machine 10 in an integrated manner. Have.

ピペットヘッド51には、略円筒状に突出した2つのノズル60が形成されている。各ノズル60の外径は、ピペットチップ50の内径とほぼ一致している。ピペットチップ50は、各ノズル60に挿し込まれた際に、ノズル60との機械的な嵌め合いによってピペットヘッド51に保持される。すなわち、各ピペット19a、19bは、各ノズル60にピペットチップ50を挿し込むことによって構成される。また、ピペットヘッド51には、図示を省略したリリース機構が設けられており、各ノズル60に挿し込まれたピペットチップ50を押し下げて、ピペットチップ50をピペットヘッド51から取り外す。ピペットチップ50は、送液する液体と直接接触するので、このピペットチップ50を介して異種の液体の混液が生じないように、送液毎に交換される。   The pipette head 51 is formed with two nozzles 60 protruding in a substantially cylindrical shape. The outer diameter of each nozzle 60 substantially matches the inner diameter of the pipette tip 50. When the pipette tip 50 is inserted into each nozzle 60, it is held by the pipette head 51 by mechanical fitting with the nozzle 60. That is, each pipette 19a, 19b is configured by inserting the pipette tip 50 into each nozzle 60. The pipette head 51 is provided with a release mechanism (not shown), and the pipette tip 50 inserted into each nozzle 60 is pushed down to remove the pipette tip 50 from the pipette head 51. Since the pipette tip 50 is in direct contact with the liquid to be fed, the pipette tip 50 is exchanged every time the liquid is fed so as not to cause a mixed liquid of different kinds of liquids through the pipette tip 50.

各ピペット19a、19b毎に設けられた2つのポンプ52には、例えば、シリンダとピストンとからなる、いわゆるシリンジポンプを用いることができる。各ポンプ52は、配管61、62と、ピペットヘッド51とを介して、それぞれ各ノズル60に接続されている。各ポンプ52は、各ノズル60へと至る配管経路内を減圧することによって各ピペット19a、19bに液体を吸引させるとともに、配管経路内を加圧することによって各ピペット19a、19bに吸引した液体を吐出させる。また、配管61と配管62との間には、三又の分岐配管63が設けられている。各分岐配管63は、各ポンプ52による圧力変動を2方向に分け、一方を配管62を介してピペットヘッド51に伝えるとともに、他方を配管64を介して各圧力センサ65に伝える。   As the two pumps 52 provided for each pipette 19a, 19b, for example, a so-called syringe pump composed of a cylinder and a piston can be used. Each pump 52 is connected to each nozzle 60 via pipes 61 and 62 and a pipette head 51. Each pump 52 causes the pipettes 19a and 19b to suck the liquid by depressurizing the inside of the pipe path leading to each nozzle 60, and discharges the liquid sucked to each pipette 19a and 19b by pressurizing the inside of the pipe path. Let A trifurcated branch pipe 63 is provided between the pipe 61 and the pipe 62. Each branch pipe 63 divides pressure fluctuations by the respective pumps 52 in two directions, and transmits one to the pipette head 51 via the pipe 62 and the other to the pressure sensors 65 via the pipe 64.

各圧力センサ65は、各ポンプ52によって各配管内に加えられる圧力を電気信号に変換し、この電気信号(以下、「圧力測定信号」と称す)をコントローラ55に出力する。なお、圧力センサ65には、例えば、半導体ダイアフラム式圧力センサや静電容量式圧力センサなどの周知の圧力センサを用いればよい。   Each pressure sensor 65 converts the pressure applied to each pipe by each pump 52 into an electrical signal, and outputs this electrical signal (hereinafter referred to as “pressure measurement signal”) to the controller 55. The pressure sensor 65 may be a known pressure sensor such as a semiconductor diaphragm pressure sensor or a capacitance pressure sensor.

コントローラ55は、各ポンプ52の駆動信号をポンプドライバ53に送信し、吸い込みや吐き出しのタイミング、及び吸い込み量や吐き出し量などを制御する。ポンプドライバ53は、コントローラ55からの駆動信号に基づいて各ポンプ52をそれぞれ独立に駆動させ、各ピペット19a、19bに液体の吸引・吐出を行わせる。すなわち、請求項記載の駆動制御手段は、ポンプドライバ53とコントローラ55とによって構成される。この際、コントローラ55は、各圧力センサ65からの圧力測定信号を基に、各ポンプ52の駆動信号にフィードバックをかける。これにより、目標とした圧力値で各ピペット19a、19bに液体の吸引・吐出を正確に行わせることができる。   The controller 55 transmits a drive signal for each pump 52 to the pump driver 53, and controls the suction and discharge timing, the suction amount and the discharge amount, and the like. The pump driver 53 drives each pump 52 independently based on a drive signal from the controller 55, and causes each pipette 19a, 19b to suck and discharge liquid. That is, the drive control means described in the claims includes the pump driver 53 and the controller 55. At this time, the controller 55 applies feedback to the drive signal of each pump 52 based on the pressure measurement signal from each pressure sensor 65. As a result, it is possible to cause each pipette 19a, 19b to accurately suck and discharge the liquid at the target pressure value.

また、コントローラ55は、各圧力センサ65からの圧力測定信号を基に、各ピペット19a、19b内の圧力が異常か否かを判定する。例えば、ピペットチップ50の各挿し込み部分などで液漏れが発生していると、目標とした圧力値よりもかなり低い圧力値が測定される。反対に、ピペットチップ50が目詰まりなどを起こしていると、目標とした圧力値よりも高い圧力値が測定される。このように、圧力測定信号を測定することによって、液漏れなどの送液異常を検出することもできる。なお、各ピペット19a、19bの圧力異常は、例えば、測定した圧力値が、目標とした圧力値に対して所定の誤差範囲内にあるか否かを調べればよい。   Further, the controller 55 determines whether or not the pressure in each pipette 19a, 19b is abnormal based on the pressure measurement signal from each pressure sensor 65. For example, when liquid leakage occurs at each insertion portion of the pipette tip 50, a pressure value that is considerably lower than the target pressure value is measured. On the contrary, when the pipette tip 50 is clogged, a pressure value higher than the target pressure value is measured. In this manner, by measuring the pressure measurement signal, it is possible to detect liquid feeding abnormality such as liquid leakage. In addition, the pressure abnormality of each pipette 19a, 19b should just investigate whether the measured pressure value exists in the predetermined | prescribed error range with respect to the target pressure value, for example.

コントローラ55には、警告灯(報知手段)66と操作入力部(解除指示入力手段)67とが接続されている。コントローラ55は、測定した圧力値が異常であると判定した際に、警告灯66を点灯させ、各ピペット19a、19b内の圧力に異常が生じたことを報知する。なお、警告灯66は、例えば、各ピペット19a、19bに応じた2つの光源を設け、各ピペット19a、19bのどちらに異常が生じたかが分かるようにしておくことが好ましい。操作入力部67は、例えば、キーボードやマウス、及びタッチパネルなどの周知の入力手段であり、固定機10に種々の操作指示を入力する。   The controller 55 is connected to a warning light (notification means) 66 and an operation input unit (release instruction input means) 67. When the controller 55 determines that the measured pressure value is abnormal, the controller 55 turns on the warning lamp 66 to notify that the pressure in each pipette 19a, 19b has become abnormal. The warning light 66 is preferably provided with, for example, two light sources corresponding to the pipettes 19a and 19b so that it can be determined which of the pipettes 19a and 19b is abnormal. The operation input unit 67 is a well-known input unit such as a keyboard, a mouse, and a touch panel, for example, and inputs various operation instructions to the fixed machine 10.

ヘッド移動機構54は、例えば、搬送ベルト、プーリ、キャリッジ、モータなどから構成される周知の移動機構であり、コントローラ55の制御の下、ピペットヘッド51を前後左右上下の3方向に移動させる。固定機10には、流路16へ注入する種々の液体(リガンド溶液、洗浄液、固定用バッファ液、乾燥防止液、活性化液、ブロッキング液など)を保管する複数の液保管部や、複数のピペットチップ50を保管するピペットチップ保管部など(いずれも図示は省略)が設置されており、ヘッド移動機構54は、これらの各部や固定機10にセットされたセンサユニット12などにピペットヘッド51をアクセスさせる。   The head moving mechanism 54 is a known moving mechanism including, for example, a conveyance belt, a pulley, a carriage, and a motor, and moves the pipette head 51 in three directions, front, back, left, right, up and down, under the control of the controller 55. The fixing device 10 includes a plurality of liquid storage units for storing various liquids (ligand solution, washing solution, fixing buffer solution, anti-drying solution, activation solution, blocking solution, etc.) to be injected into the flow path 16. A pipette chip storage section for storing the pipette chip 50 (all of which are not shown) is installed, and the head moving mechanism 54 attaches the pipette head 51 to each of these sections, the sensor unit 12 set in the fixing machine 10, and the like. Make it accessible.

次に、図5に示すフローチャートを参照しながら、上記構成による固定機10の作用について説明する。センサユニット12に固定工程を施す際には、まず、センサユニット12を図示せぬホルダに収納し、そのホルダを固定機10の所定の載置スペースにセットする。センサユニット12がセットされた後、操作入力部67を介してオペレータからの固定開始指示が入力されると、固定機10が固定工程を開始する。   Next, the operation of the fixing machine 10 having the above configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When performing the fixing process on the sensor unit 12, first, the sensor unit 12 is stored in a holder (not shown), and the holder is set in a predetermined placement space of the fixing machine 10. After the sensor unit 12 is set, when a fixing start instruction is input from the operator via the operation input unit 67, the fixing machine 10 starts the fixing process.

コントローラ55は、固定開始指示が入力されたことに応答してヘッド移動機構54を駆動し、ピペットヘッド51をリンカー膜22の活性化液を保管する液保管部に移動させる。ピペットヘッド51を液保管部にアクセスさせたコントローラ55は、ポンプドライバ53を介してピペット19aのポンプ52を駆動し、ピペット19aに所定量の活性化液を吸引させる。ピペット19aに活性化液を吸引させたコントローラ55は、ピペットヘッド51をセンサユニット12に移動させ、ピペット対19を流路16の注入口16a、及び排出口16bに挿入する。   The controller 55 drives the head moving mechanism 54 in response to the input of the fixation start instruction, and moves the pipette head 51 to the liquid storage unit that stores the activation liquid of the linker film 22. The controller 55 having accessed the pipette head 51 to the liquid storage unit drives the pump 52 of the pipette 19a via the pump driver 53, and causes the pipette 19a to suck a predetermined amount of the activation liquid. The controller 55 that has caused the pipette 19a to suck the activation liquid moves the pipette head 51 to the sensor unit 12, and inserts the pipette pair 19 into the inlet 16a and outlet 16b of the flow path 16.

ピペット対19を流路16に挿入させたコントローラ55は、ピペット19aが吐出し、ピペット19bが吸引するように各ポンプ52を駆動させる。ピペット19aは、ピペットチップ50内に保持した活性化液を吐出して流路16に注入し、ピペット19bは、流路16内の空気、もしくは予め注入されていた洗浄液などを吸引して流路16から排出させる。これにより、流路16内の流体が、空気又は洗浄液などから活性化液に入れ換えられ、リンカー膜22が活性化される。この際、図6の矢線A区間に示すように、排出側であるピペット対19bの吸引力を若干強めにして、流路内の空気や洗浄液などを積極的に吸い出すようにしてもよい。これにより、流路内にある流体が確実に排出されるようになるので、例えば、洗浄液などの液体が吸い出しきれずに流路内に残って、次に送液される液体と混ざり合ってしまうことが防止される。   The controller 55 having the pipette pair 19 inserted into the flow path 16 drives each pump 52 so that the pipette 19a discharges and the pipette 19b sucks. The pipette 19a discharges the activation liquid held in the pipette tip 50 and injects it into the flow path 16, and the pipette 19b sucks the air in the flow path 16 or the previously injected cleaning liquid, etc. 16 is discharged. As a result, the fluid in the flow path 16 is replaced with the activation liquid from the air or the cleaning liquid, and the linker film 22 is activated. At this time, as shown in the section indicated by an arrow A in FIG. 6, the suction force of the pipette pair 19b on the discharge side may be slightly increased to actively suck out air, cleaning liquid, or the like in the flow path. As a result, the fluid in the flow path is surely discharged, so that, for example, the liquid such as the cleaning liquid cannot be completely sucked out and remains in the flow path and is mixed with the liquid to be fed next. It is prevented.

コントローラ55は、ピペット対19に吸引・吐出させると同時に各圧力センサ65からの圧力測定信号をモニタし、ピペット19aの吐出、及びピペット19bの吸引が目標の圧力値で行われるように各ポンプ52の駆動信号にフィードバックをかける。これにより、各ピペット19a、19bによる液体の吸引・吐出が、目標とした圧力値で正確に行われ、送液する液体の流速や送液時間などを厳密に管理することができるようになる。また、コントローラ55は、各圧力センサ65からの圧力測定信号を基に、各ピペット19a、19b内の圧力が異常か否かを判定し、液漏れなどの送液異常を検出する。   The controller 55 causes the pipette pair 19 to suck and discharge, and simultaneously monitors the pressure measurement signal from each pressure sensor 65, and discharges the pipette 19a and sucks the pipette 19b at the target pressure value. Apply feedback to the drive signal. As a result, the suction and discharge of the liquid by the pipettes 19a and 19b are accurately performed at the target pressure value, and the flow rate of the liquid to be fed and the liquid feeding time can be strictly managed. Further, the controller 55 determines whether or not the pressure in each pipette 19a, 19b is abnormal based on the pressure measurement signal from each pressure sensor 65, and detects a liquid feeding abnormality such as liquid leakage.

この際、各ピペット19a、19bの一方にでも異常を検出したコントローラ55は、ポンプドライバ53に各ポンプ52の停止を指示し、流路16への送液を止めるとともに、警告灯66を点灯させて異常が生じていることをオペレータなどに報知する。すなわち、コントローラ55は、駆動制御手段、及び判定手段として機能するとともに、異常検出処理手段としても機能する。   At this time, the controller 55 that has detected an abnormality in one of the pipettes 19a and 19b instructs the pump driver 53 to stop each pump 52, stops liquid feeding to the flow path 16, and turns on the warning lamp 66. The operator is notified that an abnormality has occurred. That is, the controller 55 functions as a drive control unit and a determination unit, and also functions as an abnormality detection processing unit.

このように、異常検出処理を行って、異常をオペレータに認識させることで、異常が生じたことに気付かぬまま固定工程を終了してしまうことを防止することができる。また、各部の点検や修理などといった対応を迅速に取ることができるので、無意味に時間を費やしてしまうことも防ぐことができる。なお、各ピペット19a、19bや流路16に過大な圧力が加わらないように、各ポンプ52に圧力の上限を制御するリミッタなどを設けるようにしてもよい。   In this way, by performing the abnormality detection process and causing the operator to recognize the abnormality, it is possible to prevent the fixing process from being completed without noticing that the abnormality has occurred. In addition, since it is possible to quickly take measures such as inspection and repair of each part, it is possible to prevent time from being used meaninglessly. It should be noted that each pump 52 may be provided with a limiter for controlling the upper limit of the pressure so that an excessive pressure is not applied to each pipette 19a, 19b or the flow path 16.

流路16への活性化液の注入が終了すると、コントローラ55は、図6の矢線B区間に示すように、各ピペット19a、19bの両方に弱めの吸引力を与えて各ピペット19a、19b、及び流路16を減圧状態にする。コントローラ55は、各部を減圧状態にした状態でヘッド移動機構54を駆動させ、流路16から各ピペット19a、19bを引き抜く。各ピペット19a、19bには、吸引力が与えられているので、引き抜いた際に各ピペット19a、19bの先端から液体が漏れ出ることが防止される。また、減圧状態にある流路16が大気圧に戻る際に、各流路16内の液面が空気によって押し下げられるので、各ピペット19a、19bとの液切れがよくなり、外面に付着した液体の滴下も抑えることができる。   When the injection of the activation liquid into the flow path 16 is completed, the controller 55 applies a weak suction force to both the pipettes 19a and 19b as shown by the arrow B section in FIG. And the flow path 16 is brought into a reduced pressure state. The controller 55 drives the head moving mechanism 54 in a state where each part is in a reduced pressure state, and pulls out the pipettes 19 a and 19 b from the flow path 16. Since a suction force is applied to each pipette 19a, 19b, liquid is prevented from leaking from the tip of each pipette 19a, 19b when it is pulled out. In addition, when the flow path 16 in the reduced pressure state returns to the atmospheric pressure, the liquid level in each flow path 16 is pushed down by the air, so that the liquid with the pipettes 19a and 19b is improved and the liquid adhering to the outer surface is improved. Can also be suppressed.

各ピペット19a、19bを流路16から引き抜いたコントローラ55は、ピペットヘッド51を廃却部に移動させ、活性化液に浸された各ピペットチップ50をリリースさせる。各ピペットチップ50をリリースさせたコントローラ55は、ピペットヘッド51をピペットチップ保管部に移動させ、各ノズル60に未使用のピペットチップ50を挿し込んで、次に注入するリガンド溶液21のためにピペットチップ50を交換する。なお、各ピペットチップ50をリリースする際に、各ピペットチップ50をピペットチップ保管部に戻し、注入する液体毎に専用のピペットチップ50を設けるようにしてもよい。   The controller 55 that has pulled out the pipettes 19a and 19b from the flow path 16 moves the pipette head 51 to the discarding section, and releases the pipette tips 50 immersed in the activation liquid. The controller 55 that has released each pipette tip 50 moves the pipette head 51 to the pipette tip storage section, inserts an unused pipette tip 50 into each nozzle 60, and then pipettes the ligand solution 21 to be injected next. The chip 50 is replaced. When each pipette tip 50 is released, each pipette tip 50 may be returned to the pipette tip storage unit, and a dedicated pipette tip 50 may be provided for each liquid to be injected.

ピペットチップ50の交換を行わせたコントローラ55は、リガンド溶液21を保管する液保管部にピペットヘッド51を移動させて、各ピペット19aにリガンド溶液21を吸引させる。リガンド溶液21を吸引させたコントローラ55は、ピペットヘッド51をセンサユニット12に移動させ、活性化液と同様の手順で各ピペット19a、19bの流路16への挿し込み、リガンド溶液21の注入、送液異常の検出、及び各ピペット19a、19bの流路16からの引き抜きを行って、リンカー膜22にリガンド21aを固定させる固定化処理を施す。なお、各ピペット19a、19bを引き抜く前に、各ピペット19a、19bに吸引と吐出とを交互に繰り返させて、流路16内に注入したリガンド溶液21を攪拌することが好ましい。こうすることで、リガンドとリンカー膜22との結合が促進され、リガンドの固定量を増加させることができる。   The controller 55 that has exchanged the pipette tip 50 moves the pipette head 51 to the liquid storage section that stores the ligand solution 21 and causes each pipette 19a to aspirate the ligand solution 21. The controller 55 that has aspirated the ligand solution 21 moves the pipette head 51 to the sensor unit 12 and inserts it into the channel 16 of each pipette 19a, 19b in the same procedure as the activation liquid, An immobilization process for immobilizing the ligand 21a on the linker film 22 is performed by detecting an abnormality in liquid feeding and extracting the pipettes 19a and 19b from the flow path 16. Before pulling out each pipette 19a, 19b, it is preferable to stir the ligand solution 21 injected into the flow path 16 by alternately sucking and discharging each pipette 19a, 19b. By doing so, the binding between the ligand and the linker film 22 is promoted, and the amount of the ligand immobilized can be increased.

図7は、ピペット群としてのピペット対19を複数設けた例を示す説明図である。なお、上記実施形態と機能・構成上同一のものについては、同符号を付し、詳細な説明を省略する。図7の固定機100には、センサユニット12の各流路16に合わせた3組のピペット対19を有するピペットヘッド102と、各ピペット19a、19bに液体の吸引と吐出とを行わせるポンプ52と、これらの各ポンプ52を駆動するポンプドライバ53と、ピペットヘッド102を前後左右上下の3方向に移動させるヘッド移動機構54と、固定機100の各部を統括的に制御するコントローラ104とが設けられている。また、コントローラ104には、上記実施形態と同様に、警告灯66と操作入力部67とが接続されている。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example in which a plurality of pipette pairs 19 as a pipette group are provided. Note that the same functions and configurations as those of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. 7 includes a pipette head 102 having three pairs of pipettes 19 matched to each flow path 16 of the sensor unit 12, and a pump 52 that causes each pipette 19a, 19b to suck and discharge liquid. A pump driver 53 that drives each of these pumps 52, a head moving mechanism 54 that moves the pipette head 102 in three directions, front, rear, left, right, and up, and a controller 104 that comprehensively controls each part of the fixing machine 100. It has been. Moreover, the warning lamp 66 and the operation input part 67 are connected to the controller 104 like the said embodiment.

操作入力部67を介して固定開始指示が入力された固定機100のコントローラ104は、上述のようにリンカー膜22の活性化、及びリガンドの固定化を行う。この際、固定機100は、センサユニット12に含まれる各流路16に各ピペット対19をそれぞれ挿し込み、各センサセル17に対して同時に固定化処理を行う。上記実施形態では、ピペットヘッド51に1組のピペット対19が設けられているだけである。一方、本例では、各センサセル17に対して同時に固定化処理を行うことができるので、固定化処理に掛かる時間を短縮することができる。   The controller 104 of the fixing machine 100 to which the fixing start instruction is input via the operation input unit 67 activates the linker film 22 and fixes the ligand as described above. At this time, the fixing machine 100 inserts each pipette pair 19 into each flow path 16 included in the sensor unit 12, and simultaneously performs the fixing process on each sensor cell 17. In the above embodiment, only one pipette pair 19 is provided on the pipette head 51. On the other hand, in this example, since the immobilization process can be simultaneously performed on each sensor cell 17, the time required for the immobilization process can be shortened.

コントローラ104は、各流路16に送液を行う際、各圧力センサ65からの圧力測定信号を基に、各ピペット19a、19b内の圧力が異常か否かを判定し、液漏れなどの送液異常を検出する。異常を検出したコントローラ104は、各ピペット対19のうち、異常が検出されたピペット19a、19bを含むピペット対19の送液を停止するとともに、警告灯66を点灯させて異常が生じていることをオペレータなどに報知する。   The controller 104 determines whether or not the pressure in each pipette 19a, 19b is abnormal based on the pressure measurement signal from each pressure sensor 65 when liquid is supplied to each flow path 16, and supplies liquid leakage or the like. Detect liquid abnormality. The controller 104 that has detected the abnormality stops the liquid feeding of the pipette pair 19 including the pipettes 19a and 19b in which the abnormality is detected, and the abnormality is caused by turning on the warning lamp 66. To the operator or the like.

また、コントローラ104は、操作入力部67から解除指示が入力されるまで異常検出処理を続け、異常が検出されたピペット対19を停止させたままにする。これにより、例えば、複数のセンサユニット12に続けて固定化処理を行う場合などに、異常のあるピペット対19によって不用意に送液が行われることを防止することができる。異常のあるピペット対19で送液を行ってしまうと、コントローラ104によって再び異常が判定されるまでの間に、液体が流路16内に送り込まれ、その液体によってリンカー膜22の結合基の変性や失活を招いてしまう恐れがある。   Further, the controller 104 continues the abnormality detection process until a cancel instruction is input from the operation input unit 67, and keeps the pipette pair 19 in which the abnormality is detected stopped. Thereby, for example, when immobilization processing is performed subsequently to the plurality of sensor units 12, it is possible to prevent inadvertent liquid feeding by the abnormal pipette pair 19. If liquid feeding is performed by the pipette pair 19 having an abnormality, the liquid is fed into the flow channel 16 until the abnormality is again determined by the controller 104, and the bonding group of the linker film 22 is denatured by the liquid. There is a risk of inactivity.

リンカー膜22の結合基が変性又は失活してしまうと、後で固定化処理をやり直したとしても、正常に測定を行うことができない。このように、異常が検出されたピペット対19を停止させたままにしておくことによって、測定不具合を未然に防止し、信頼性の高い固定機100を提供することができる。なお、解除指示は、異常を解消した後、操作入力部67を介してオペレータが入力するようにすればよい。   If the bonding group of the linker film 22 is denatured or deactivated, measurement cannot be performed normally even if the immobilization process is performed again later. Thus, by leaving the pipette pair 19 in which an abnormality is detected to be stopped, measurement defects can be prevented in advance, and the highly reliable fixing device 100 can be provided. The cancellation instruction may be input by the operator via the operation input unit 67 after the abnormality is resolved.

なお、本例では、コントローラ104が圧力の異常を判定した際に、異常が検出されたピペット19a、19bを含むピペット対19の送液のみを停止するようにしているが、少なくとも1つのピペット19a、19bに異常が検出されたことに応じて、全てのピペット対19を停止させるようにしてもよい。但し、本例で示すように、異常が検出されたピペット19a、19bを含むピペット対19の送液のみを停止させることで、正常に動作している他のピペット対19に影響を与えることなく固定化処理を進めることができるので、全てのピペット対19を停止させる場合と比較して、より迅速に処理を進めることができる。   In this example, when the controller 104 determines a pressure abnormality, only the liquid feeding of the pipette pair 19 including the pipettes 19a and 19b in which the abnormality is detected is stopped. However, at least one pipette 19a , 19b, all pipette pairs 19 may be stopped in response to the detection of an abnormality. However, as shown in this example, by stopping only the liquid feeding of the pipette pair 19 including the pipettes 19a and 19b in which the abnormality is detected, the other pipette pairs 19 that are operating normally are not affected. Since the immobilization process can proceed, the process can proceed more quickly than in the case where all the pipette pairs 19 are stopped.

また、本例では、操作入力部67を介して解除指示が入力されたことに応じて異常検出処理を解除するようにしているが、これに限ることなく、例えば、各ピペット19a、19bの異常を復帰させる復帰処理をコントローラ104に行せ、この復帰処理を行った後にコントローラ104に異常検出処理を解除させるようにしてもよい。この際、復帰処理としては、例えば、ピペットチップ50の交換やポンプ52からノズル60へと至る各配管経路の洗浄などが挙げられる。   In this example, the abnormality detection process is canceled in response to the input of the cancellation instruction via the operation input unit 67. However, the present invention is not limited to this. For example, the abnormality of each pipette 19a, 19b is detected. It is also possible to perform a return process for returning the error to the controller 104 and cause the controller 104 to cancel the abnormality detection process after performing the return process. At this time, examples of the return process include replacement of the pipette tip 50 and cleaning of each piping path from the pump 52 to the nozzle 60.

各ピペット19a、19bの圧力異常が、ピペットチップ50の目詰まりやピペットチップ50の装着不良などによるものであれば、ピペットチップ50の交換を行うことで異常を復帰させることができる。一方、各ピペット19a、19bの圧力異常が、配管経路に付着した異物などによるものであれば、配管経路の洗浄を行うことで異常を復帰させることができる。なお、配管経路の洗浄は、例えば、各ピペット19a、19bから洗浄液などを吸引し、各配管内を流して再び各ピペット19a、19bから吐出させればよい。   If the pressure abnormality of each pipette 19a, 19b is due to clogging of the pipette tip 50, poor mounting of the pipette tip 50, etc., the abnormality can be restored by replacing the pipette tip 50. On the other hand, if the pressure abnormality of each pipette 19a, 19b is due to foreign matter or the like adhering to the piping path, the abnormality can be recovered by cleaning the piping path. For example, the pipe path may be washed by sucking a cleaning liquid from the pipettes 19a and 19b, flowing through the pipes, and discharging the pipettes 19a and 19b again.

このように復帰処理を行うことによって、オペレータの手を煩わせることなく、各ピペット19a、19bの圧力異常を自動で復帰させ、次のセンサユニット12などに対して正常に固定化処理を行うことができるようになる。なお、復帰処理を行うタイミングは、コントローラ104が圧力の異常を判定した直後でもよいし、異常が判定されたセンサユニット12への固定化処理が終わった後でもよい。また、復帰処理による異常検出処理の解除と、操作入力部67による異常検出処理の解除とを択一的に選択できるようにしてもよい。   By performing the return process in this manner, the pressure abnormality of each pipette 19a, 19b is automatically recovered without troublesome operator, and the next sensor unit 12 or the like is normally fixed. Will be able to. Note that the timing of performing the return process may be immediately after the controller 104 determines a pressure abnormality, or may be after the immobilization process on the sensor unit 12 in which the abnormality has been determined. Further, the cancellation of the abnormality detection process by the return process and the cancellation of the abnormality detection process by the operation input unit 67 may be alternatively selected.

なお、上記各実施形態では、測定された圧力値が異常であることをコントローラが判定した際に、各ポンプ52の駆動を停止し、流路16への送液を止めることを異常検出処理としているが、これに限ることなく、例えば、異常が生じたピペット、時間、動作タイミング(どの液体を送液していたときか)などといった情報の記録を異常検出処理として行うようにしてもよい。このように記録を残し、異常のあったセンサセル17を後から識別できるようにしておけば、前述と同様に、異常が生じたことに気付かぬまま固定工程を終了してしまうことなどを防止することができる。   In each of the above embodiments, when the controller determines that the measured pressure value is abnormal, the abnormality detection process is to stop driving each pump 52 and stop the liquid supply to the flow path 16. However, the present invention is not limited to this, and for example, recording of information such as a pipette in which an abnormality has occurred, time, operation timing (which liquid was being delivered), and the like may be performed as an abnormality detection process. If recording is made in this way so that the sensor cell 17 having an abnormality can be identified later, it is possible to prevent the fixing process from being terminated without noticing that an abnormality has occurred, as described above. be able to.

また、上記各実施形態では、報知手段として警告灯66を示しているが、これに限ることなく、例えば、スピーカなどから警告音を発するようにしてもよいし、液晶表示器などに警告メッセージを表示するようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the warning light 66 is shown as the notification means. However, the present invention is not limited to this. For example, a warning sound may be emitted from a speaker or a warning message may be displayed on a liquid crystal display or the like. You may make it display.

また、上記各実施形態では、注入口16aと排出口16bとの2つの出入口を有する流路16を用い、2つのピペット19a、19bを有するピペット対19をピペット群として示しているが、流路に含まれる出入口の数やピペット群に含まれるピペットの数は、これに限ったものではない。例えば、図8に示すように、出入口とピペットとをそれぞれ3つずつ設けるようにしてもよい。センサユニット120の流路部材121には、3つの出入口122a、122b、122cを有する流路122が形成されている。一方、ピペットヘッド123には、3つのノズル124が設けられており、各ノズル124のそれぞれにピペットチップ125が挿し込まれて3つのピペット126a、126b、126cからなるピペット群126が構成されている。センサユニット120には、各出入口122a、122b、122cの間にそれぞれ位置するように、2つのリンカー膜127が形成されており、各ピペット126a、126b、126cの組み合わせによって各リンカー膜127に一度に送液することもできるし、個別に送液することもできる。   In each of the above embodiments, the flow channel 16 having two inlets and outlets 16a and 16b is used, and the pipette pair 19 having two pipettes 19a and 19b is shown as a pipette group. The number of entrances / exits included in and the number of pipettes included in the pipette group are not limited to this. For example, as shown in FIG. 8, three entrances and three pipettes may be provided. The flow path member 121 of the sensor unit 120 is formed with a flow path 122 having three entrances 122a, 122b, and 122c. On the other hand, the pipette head 123 is provided with three nozzles 124, and a pipette tip 125 is inserted into each nozzle 124 to form a pipette group 126 including three pipettes 126a, 126b, and 126c. . In the sensor unit 120, two linker films 127 are formed so as to be positioned between the respective inlets / outlets 122a, 122b, 122c, and each linker film 127 is formed at a time by a combination of the pipettes 126a, 126b, 126c. The liquid can be sent or can be sent individually.

さらに、上記各実施形態では、固定機のピペット対19に本発明を適用した例を示したが、もちろん測定機11のピペット対26に本発明を適用してもよい。さらには、ピペットチップを用いる他の送液装置、例えば、図9に示すようなハンドヘルドタイプのピペッターなどに本発明を適用してもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the example in which the present invention is applied to the pipette pair 19 of the stationary machine has been shown, but the present invention may of course be applied to the pipette pair 26 of the measuring machine 11. Furthermore, the present invention may be applied to other liquid feeding devices using a pipette tip, such as a hand-held pipetter as shown in FIG.

図9は、ピペッター140の構成を示す外観斜視図である。ピペッター140は、液体を吸引・吐出する6つのノズル141が形成されたヘッド部142と、各ノズル141の吸引・吐出などを制御するコントローラ143などを収納した本体部144と、ヘッド部142と本体部144とを接続する接続部145とからなる。接続部145は、略筒状に形成されており、ヘッド部142と本体部144とを機械的に接続するとともに、その内部に各種の配線を収容してヘッド部142と本体部144とを電気的にも接続する。   FIG. 9 is an external perspective view showing the configuration of the pipetter 140. The pipetter 140 includes a head part 142 in which six nozzles 141 for sucking and discharging liquid are formed, a main body part 144 for storing a controller 143 for controlling suction and discharge of each nozzle 141, and the like. A connecting portion 145 for connecting the portion 144. The connecting portion 145 is formed in a substantially cylindrical shape, mechanically connects the head portion 142 and the main body portion 144, and houses various wirings therein to electrically connect the head portion 142 and the main body portion 144. Also connect.

各ノズル141には、略円錐筒状のピペットチップ146が挿し込まれる。各ピペットチップ146は、各ノズル141に嵌入し、着脱自在にヘッド部142に保持される。ヘッド部142の内部には、各ノズル141のそれぞれに対応して、シリンダ148とピストン149とからなるシリンジポンプ147が設けられている。ピストン149には、図示を省略したスライド移動機構が接続されている。スライド移動機構は、コントローラ143からの駆動信号に応じて、ピストン149をスライド移動させ、シリンダ148内の圧力を変動させる。ノズル141は、この圧力変動に応じて液体の吸引・吐出を行う。なお、スライド移動機構には、ラックアンドピニオンなどの周知の機構を用いればよい。各シリンジポンプ147は、三又の分岐配管150を介して各ノズル141に接続されている。各分岐配管150は、各シリンジポンプ147による圧力変動を2方向に分け、一方をノズル141に伝えるとともに、他方を圧力センサ151に伝える。圧力センサ151は、シリンジポンプ147によって加えられる圧力を電気信号に変換し、この信号をコントローラ143に出力する。   Each nozzle 141 is inserted with a pipette tip 146 having a substantially conical cylindrical shape. Each pipette tip 146 is fitted into each nozzle 141 and is detachably held by the head portion 142. A syringe pump 147 including a cylinder 148 and a piston 149 is provided inside the head portion 142 so as to correspond to each nozzle 141. A slide movement mechanism (not shown) is connected to the piston 149. The slide moving mechanism slides the piston 149 in accordance with a drive signal from the controller 143, and changes the pressure in the cylinder 148. The nozzle 141 performs liquid suction / discharge according to the pressure fluctuation. A known mechanism such as a rack and pinion may be used as the slide movement mechanism. Each syringe pump 147 is connected to each nozzle 141 via a trifurcated branch pipe 150. Each branch pipe 150 divides the pressure fluctuation by each syringe pump 147 into two directions, and transmits one to the nozzle 141 and the other to the pressure sensor 151. The pressure sensor 151 converts the pressure applied by the syringe pump 147 into an electrical signal and outputs this signal to the controller 143.

本体部144には、操作入力部155と、スタートボタン156と、LCDパネル157とが設けられている。操作入力部155には、各種のボタン155aが配設されており、これらのボタン155aを押圧操作することによって、例えば、ピペッター140の動作モードなどといった設定項目を入力することができる。なお、ピペッター140の動作モードには、例えば、設定した容量の液体をピペットチップ146内に吸引させて一度に吐出するピペッティングモードや、ピペットチップ146内の液体を等量に分注する等量連続分注モードなどがある。   The main body 144 is provided with an operation input unit 155, a start button 156, and an LCD panel 157. Various buttons 155a are arranged in the operation input unit 155, and setting items such as an operation mode of the pipetter 140 can be input by pressing these buttons 155a. The operation mode of the pipetter 140 includes, for example, a pipetting mode in which a set volume of liquid is sucked into the pipette tip 146 and discharged at one time, or an equal amount in which the liquid in the pipette tip 146 is dispensed into equal amounts. There is a continuous dispensing mode.

LCDパネル157には、メニューリストなどが表示される。オペレータは、このLCDパネル157を見ながら、前述の動作モードなどを設定することができる。スタートボタン156は、その押圧操作に応じてコントローラ143に送液動作の開始を入力する。コントローラ143は、スタートボタン156の押圧操作に応答し、予め設定された動作モードに基づいて各シリンジポンプ147の駆動を制御する。また、オペレータが本体部144を手で持ってピペッター140に送液動作を行わせる際に、不慮の落下を防止するため、本体部144には、フック158が形成されている。   A menu list or the like is displayed on the LCD panel 157. The operator can set the above-described operation mode while looking at the LCD panel 157. The start button 156 inputs the start of the liquid feeding operation to the controller 143 according to the pressing operation. In response to the pressing operation of the start button 156, the controller 143 controls the driving of each syringe pump 147 based on a preset operation mode. Further, a hook 158 is formed on the main body 144 in order to prevent accidental dropping when the operator holds the main body 144 by hand and causes the pipetter 140 to perform a liquid feeding operation.

例えば、センサユニット12の各流路16に各ピペットチップ146の先端を挿し込んで送液動作させることにより、このように構成されたピペッター140でも、上述した固定機10と同様の効果を得ることができる。   For example, by inserting the tip of each pipette tip 146 into each flow path 16 of the sensor unit 12 and performing a liquid feeding operation, the same effect as the above-described fixing machine 10 can be obtained even with the pipetter 140 configured in this way. Can do.

なお、上記各実施形態では、誘電体ブロックとしてプリズム14を示しているが、誘電体ブロックには、この他に、光学ガラスや光学プラスチックなどを板状にしたものや、これらの板状のものとプリズムとを光学面平滑剤(例えば、光学マッチングオイル)で一体化させたものなどを含めるものとする。   In each of the above-described embodiments, the prism 14 is shown as the dielectric block. However, the dielectric block may be a plate of optical glass or optical plastic, or a plate of these. And a prism integrated with an optical surface smoothing agent (for example, optical matching oil).

また、上記各実施形態では、全反射減衰を利用した測定装置の一例として、SPR測定装置を示したが、全反射減衰を利用した測定装置としては、この他に、例えば、漏洩モードセンサが知られている。漏洩モードセンサは、誘電体と、この上に順に層設されたクラッド層と光導波層とによって構成された薄膜とからなり、この薄膜の一方の面がセンサ面となり、他方の面が光入射面となる。光入射面に全反射条件を満たすように光を入射させると、その一部が前記クラッド層を透過して前記光導波層に取り込まれる。そして、この光導波層において、導波モードが励起されると、前記光入射面における反射光が大きく減衰する。導波モードが励起される入射角は、SPRの共鳴角と同様に、センサ面上の媒質の屈折率に応じて変化する。この反射角の減衰を検出することにより、前記センサ面上の化学反応が測定される。   In each of the above embodiments, an SPR measurement device is shown as an example of a measurement device using total reflection attenuation. However, for example, a leak mode sensor is known as a measurement device using total reflection attenuation. It has been. The leakage mode sensor is composed of a dielectric, and a thin film composed of a clad layer and an optical waveguide layer that are sequentially layered thereon. One surface of the thin film serves as a sensor surface, and the other surface receives light. It becomes a surface. When light is incident on the light incident surface so as to satisfy the total reflection condition, a part of the light is transmitted through the cladding layer and taken into the optical waveguide layer. In this optical waveguide layer, when the waveguide mode is excited, the reflected light at the light incident surface is greatly attenuated. The incident angle at which the waveguide mode is excited changes according to the refractive index of the medium on the sensor surface, similar to the resonance angle of SPR. By detecting the attenuation of the reflection angle, the chemical reaction on the sensor surface is measured.

SPR測定方法の説明図である。It is explanatory drawing of a SPR measuring method. 1つのセンサセルを抜き出して説明する説明図である。It is explanatory drawing which extracts and demonstrates one sensor cell. センサユニットの概略構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows schematic structure of a sensor unit. 固定機の構成を概略的に示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of a fixing machine roughly. 固定工程の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of a fixing process. 圧力センサの出力信号の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the output signal of a pressure sensor. ピペット対を複数設けた例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example which provided multiple pipette pairs. ピペットヘッドとセンサユニットの他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of a pipette head and a sensor unit. ピペッターの構成を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the structure of a pipettor.

符号の説明Explanation of symbols

10、100 固定機
11 測定機
12、80 センサユニット
13 金属膜(薄膜層)
14 プリズム(誘電体ブロック)
16、82 流路
16a 注入口(出入口)
16b 排出口(出入口)
19 ピペット対(ピペット群)
19a ピペット
19b ピペット
32 照明部
33 検出器(検出手段)
34 光源
52 ポンプ
53 ポンプドライバ(駆動制御手段)
55、104 コントローラ(駆動制御手段、判定手段、異常検出処理手段)
65 圧力センサ
66 警告灯(報知手段)
67 操作入力部(解除指示入力手段)
126 ピペット群
126a ピペット
126b ピペット
126c ピペット
140 ピペッター
143 コントローラ
147 シリンジポンプ
151 圧力センサ
10, 100 Fixing machine 11 Measuring machine 12, 80 Sensor unit 13 Metal film (thin film layer)
14 Prism (dielectric block)
16, 82 Channel 16a Inlet (entrance / exit)
16b Outlet (entrance / exit)
19 Pipette pairs (Pipettes)
19a Pipette 19b Pipette 32 Illumination part 33 Detector (detection means)
34 Light source 52 Pump 53 Pump driver (drive control means)
55, 104 controller (drive control means, determination means, abnormality detection processing means)
65 Pressure sensor 66 Warning light (notification means)
67 Operation input section (release instruction input means)
126 Pipette group 126a Pipette 126b Pipette 126c Pipette 140 Pipetter 143 Controller 147 Syringe pump 151 Pressure sensor

Claims (12)

複数の出入口を有する流路と、試料の反応を検出するためのセンサ面とが対向して設けられたセンサユニットが着脱自在にセットされ、前記試料が溶解した試料溶液を前記流路に送液して前記センサ面に接触させる送液装置において、
前記各出入口に挿し込まれる複数のピペットからなるピペット群と、
前記各ピペットのそれぞれに対応して設けられ、前記各ピペット内を加圧又は減圧して前記各ピペットに前記試料溶液を吸引又は吐出させる複数のポンプと、
前記各ピペットのそれぞれに加えられた圧力を電気信号に変換する複数の圧力センサと、
前記各ポンプを独立に駆動させるとともに、前記各圧力センサからの前記電気信号に応じて、対応する前記各ポンプを制御する駆動制御手段と、
前記流路への送液を行う際に、前記各圧力センサからの前記電気信号に基づいて、前記各ピペット内の圧力が異常か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が少なくとも1つの前記ピペットについて異常を判定した際に、異常検出処理を行うとともに、前記異常検出処理に続いて、前記各ピペット内の圧力の異常を復帰させる復帰処理を行い、この復帰処理を行った後に前記異常検出処理を解除する異常検出処理手段とを備えたことを特徴とする送液装置。
A sensor unit having a flow path having a plurality of inlets and outlets and a sensor surface for detecting the reaction of the sample facing each other is detachably set, and the sample solution in which the sample is dissolved is sent to the flow path. Then, in the liquid feeding device for contacting the sensor surface,
A group of pipettes consisting of a plurality of pipettes inserted into the doorways;
A plurality of pumps provided corresponding to each of the pipettes, pressurizing or depressurizing the inside of the pipettes, and sucking or discharging the sample solution to the pipettes;
A plurality of pressure sensors for converting the pressure applied to each of the pipettes into an electrical signal;
Drive control means for driving each pump independently and controlling each corresponding pump according to the electrical signal from each pressure sensor ;
A determination means for determining whether or not the pressure in each pipette is abnormal based on the electrical signal from each pressure sensor when liquid is supplied to the flow path;
When the determination means determines an abnormality for at least one of the pipettes, an abnormality detection process is performed, and following the abnormality detection process, a return process for recovering an abnormality in the pressure in each pipette is performed. An abnormality detection processing means for canceling the abnormality detection process after performing the process .
前記ピペットは、前記ピペットを保持するヘッドに形成され、配管と前記ヘッドとを介して前記ポンプに接続されるノズルと、このノズルに着脱自在に取り付けられるピペットチップとからなり、The pipette is formed on a head that holds the pipette, and includes a pipe connected to the pump via a pipe and the head, and a pipette tip that is detachably attached to the nozzle.
前記異常検出処理手段が行う前記復帰処理は、前記ピペットチップの交換、又は前記ポンプから前記ノズルへと至る配管経路の洗浄であることを特徴とする請求項1記載の送液装置。2. The liquid feeding device according to claim 1, wherein the return processing performed by the abnormality detection processing means is replacement of the pipette tip or cleaning of a piping path from the pump to the nozzle.
前記異常検出処理手段が行う前記異常検出処理は、前記各ポンプの停止を前記駆動制御手段に指示し、前記ピペット群による前記流路への送液を止めることであることを特徴とする請求項1又は2記載の送液装置。 Claims wherein the abnormality detecting processing means the abnormality detection processing carried out, the stopping of the pump directs to the drive control means, and characterized in that to stop feeding liquid to the flow path by the pipette unit 3. The liquid feeding device according to 1 or 2 . 前記センサユニットには、複数の前記流路が設けられており、
前記ピペット群は、前記各流路に対応して複数設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の送液装置。
The sensor unit is provided with a plurality of the flow paths,
4. The liquid feeding device according to claim 1 , wherein a plurality of the pipette groups are provided corresponding to the respective flow paths. 5.
前記異常検出処理手段は、複数ある前記ピペット群のうち、前記判定手段が異常を判定した前記ピペットを含む前記ピペット群に対してのみ前記異常検出処理を行うことを特徴とする請求項4記載の送液装置。 The abnormality detection processing unit, among the plurality of the pipettes group, according to claim 4, characterized in that the abnormality detection processing only on the pipette group including the pipette which the determination means determines an abnormality Liquid delivery device. 前記判定手段が異常を判定した際に、前記各ピペット内の圧力に異常が生じていることを報知する報知手段を設けたことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の送液装置。 The informing means according to any one of claims 1 to 5 , further comprising an informing means for informing that an abnormality has occurred in the pressure in each pipette when the judging means judges an abnormality. Liquid delivery device. 前記異常検出処理の解除指示を前記異常検出処理手段に入力する解除指示入力手段を有し、
前記異常検出処理手段は、前記解除指示が入力されるまで前記異常検出処理を続けることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の送液装置。
A cancellation instruction input means for inputting the abnormality detection processing cancellation instruction to the abnormality detection processing means;
The liquid feeding device according to claim 1, wherein the abnormality detection processing unit continues the abnormality detection processing until the cancellation instruction is input.
前記駆動制御手段は、前記各ピペットを前記各出入口から引き抜く際に、前記各ピペット内と前記流路内とが減圧状態になるように前記各ポンプを制御することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の送液装置。 Said drive control means, when withdrawing the respective pipette from each doorway claim 1, wherein within each pipette and the flow channel is characterized by controlling the respective pump so that the vacuum state 8. The liquid feeding device according to any one of 7 above . 請求項1から8のいずれか記載の送液装置の送液方法であって、
前記各出入口のそれぞれに前記ピペットを挿し込んで、少なくとも1つの前記ピペットから前記流路内に前記試料溶液を吐出するとともに、残りの前記ピペットのうちの少なくとも1つで前記流路内の空気又は液体を吸引して前記センサ面に前記試料溶液を送液した後、
前記各ピペットに吸引させて前記各ピペット内と前記流路内とを減圧状態にして、前記各ピペットを前記各出入口から引き抜くことを特徴とする送液方法。
It is a liquid feeding method of the liquid feeding apparatus in any one of Claim 1 to 8, Comprising:
The pipette is inserted into each of the inlets and outlets to discharge the sample solution from the at least one pipette into the flow path, and at least one of the remaining pipettes uses air in the flow path or After sucking the liquid and feeding the sample solution to the sensor surface,
A liquid feeding method, wherein each pipette is aspirated to reduce the pressure in each pipette and the flow path, and each pipette is pulled out from each inlet / outlet.
前記試料溶液の吐出よりも、前記流路内の空気又は液体の吸引を強くし、前記流路内を減圧状態にして前記試料溶液を送液することを特徴とする請求項9記載の送液方法。 10. The liquid feeding according to claim 9 , wherein the suction of air or liquid in the flow path is stronger than the discharge of the sample solution, and the sample solution is fed in a reduced pressure state in the flow path. Method. 前記試料溶液を前記流路内に送液した後、前記各ピペットの吸引と吐出とを交互に繰り返して、前記流路内の前記試料溶液を攪拌することを特徴とする請求項9又は10記載の送液方法。 After feeding the sample solution to the flow channel, wherein the discharge and suction of the pipette repeatedly alternately, claim 9 or 10, wherein the agitating said sample solution in the channel Liquid feeding method. 複数の出入口を有する流路と、試料の反応を検出するための薄膜層を一面に形成した誘電体ブロックとが対向して設けられたセンサユニットに対して、全反射条件を満足するように光を照射する光源と、前記センサユニットからの反射光を受光して電気信号に光電変換する検出手段とを備えた全反射減衰を利用した測定装置において、
前記各出入口に挿し込まれる複数のピペットからなるピペット群と、
前記各ピペットのそれぞれに対応して設けられ、前記各ピペット内を加圧又は減圧して前記各ピペットに前記試料溶液を吸引又は吐出させる複数のポンプと、
前記各ピペットのそれぞれに加えられた圧力を電気信号に変換する複数の圧力センサと、
前記各ポンプを独立に駆動させるとともに、前記各圧力センサからの前記電気信号に応じて、対応する前記各ポンプを制御する駆動制御手段と、
前記流路への送液を行う際に、前記各圧力センサからの前記電気信号に基づいて、前記各ピペット内の圧力が異常か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が少なくとも1つの前記ピペットについて異常を判定した際に、異常検出処理を行うとともに、前記異常検出処理に続いて、前記各ピペット内の圧力の異常を復帰させる復帰処理を行い、この復帰処理を行った後に前記異常検出処理を解除する異常検出処理手段とを備えたことを特徴とする全反射減衰を利用した測定装置。
For a sensor unit provided with a flow path having a plurality of entrances and a dielectric block having a thin film layer for detecting the reaction of the sample on one surface, light is transmitted so as to satisfy the total reflection condition. In a measuring device using total reflection attenuation, comprising: a light source that irradiates light; and a detecting means that receives reflected light from the sensor unit and photoelectrically converts the reflected light into an electrical signal.
A group of pipettes consisting of a plurality of pipettes inserted into the doorways;
A plurality of pumps provided corresponding to each of the pipettes, pressurizing or depressurizing the inside of the pipettes, and sucking or discharging the sample solution to the pipettes;
A plurality of pressure sensors for converting the pressure applied to each of the pipettes into an electrical signal;
Drive control means for driving each pump independently and controlling each corresponding pump according to the electrical signal from each pressure sensor ;
A determination means for determining whether or not the pressure in each pipette is abnormal based on the electrical signal from each pressure sensor when liquid is supplied to the flow path;
When the determination means determines an abnormality for at least one of the pipettes, an abnormality detection process is performed, and following the abnormality detection process, a return process for recovering an abnormality in the pressure in each pipette is performed. A measuring apparatus using total reflection attenuation , comprising: an abnormality detection processing means for canceling the abnormality detection processing after performing the processing .
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