JP5347121B2 - Device for collecting / dispersing magnetic particles in liquid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体中の磁性粒子の集合/分散装置に関し、特に、容器内の液体に混入して懸濁している磁性粒子を、磁気手段を移動させることにより任意の位置に集合させ、磁性粒子と液体の分離及び分散を高効率に行うようにするための新規な改良に関する。 The present invention relates to an apparatus for assembling / dispersing magnetic particles in a liquid, and in particular, magnetic particles mixed and suspended in a liquid in a container are aggregated at an arbitrary position by moving magnetic means, thereby magnetic particles The present invention relates to a novel improvement for efficiently separating and dispersing liquids and liquids.
従来、用いられていたこの種のDNA蛋白質スクリーニング装置の磁性粒子の集合分散装置としては、例えば、特許文献1及び2に開示された構成を図18に示すことができる。
すなわち、前述の特許文献1に開示された蛋白質スクリーニング装置においては、容器1内に収容されたスクリーニング対象の液体から蛋白質を抽出するために、図18に示される結合工程A、洗浄工程B及び抽出工程Cからなるスクリーニング工程が採用されている。
For example, the configuration disclosed in
That is, in the protein screening apparatus disclosed in Patent Document 1 described above, in order to extract protein from the liquid to be screened contained in the container 1, the binding step A, the washing step B and the extraction shown in FIG. A screening process consisting of process C is employed.
まず、結合工程Aにおいては、容器1内に試薬のサンプルである蛋白質あるいは化学物質と磁性微粒子を吸引手段であるチップ2でピストンポンプ3を介して注入し、撹拌した後、前記容器1の底部に磁気手段であるマグネット4を設けることによって磁性微粒子を容器1の底部に集合させて磁気による固液分離が行われる。
First, in the binding step A, a protein or chemical substance, which is a reagent sample, and magnetic fine particles are injected into a container 1 through a piston pump 3 with a
次に、固液分離した容器1内の上澄みをチップ2で吸引して外部に取出した後、洗浄工程Bにおいて、前記容器1内にピストンポンプ3を用いて洗浄液を入れ、チップ2を容器1内に挿入して吸引と吐出を反覆(ピペッティング)することによって撹拌が行われる。
その後、前記結合工程Aと同様に、容器1の底部にマグネット4を設けることにより磁気による固液分離が行われ、上澄みを吸引して外部に廃棄することによって洗浄が完了する。
Next, after the supernatant in the solid-liquid separated container 1 is sucked with the
Thereafter, similarly to the coupling step A, the magnet 4 is provided at the bottom of the container 1 to perform solid-liquid separation by magnetism, and the cleaning is completed by sucking and discarding the supernatant.
次に、抽出工程Cにおいては、前記容器1内に解離用試薬である抽出液を注入し、チップ2の吸引及び吐出によるピペッティングにより撹拌して分離が行われ、前述と同様に容器1の底部にマグネット4を設けることにより、磁気による固液分離が行われる。
この状態で、上澄みは蛋白あるいは化学物質サンプルが含まれているため、この上澄みをチップ2で吸引して取出すことにより、抽出したサンプルを回収することができる。
Next, in the extraction step C, an extraction liquid, which is a dissociation reagent, is injected into the container 1 and separated by stirring by pipetting by suction and discharge of the
In this state, since the supernatant contains a protein or chemical sample, the extracted sample can be recovered by aspirating and removing the supernatant with the
従来の液体中の磁性粒子の集合/分散装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の磁気手段を用いた各工程A,B,Cにおいて液体の吸引を行う固液分離の際、液体を吸引するチップの吸引口付近に磁性粒子があると誤って吸引してしまう可能性が高いため、磁性粒子を回収する位置はできる限りチップの吸引口から遠い液面付近が望ましい。
一方、撹拌による分離においてチップに設けたピストンポンプによる液体の吸引吐出で発生する水流を利用して磁性粒子を分散させる場合は、チップ吸引口から遠い液面付近に回収された磁性粒子位置では著しく水流が減衰してしまい分散時間が長引いてしまう懸念がある。よって液体の流れが速いチップ吸引口付近に磁性粒子が回収されていることが望ましい。以上により、「固液分離」と「分散」では理想的な磁性粒子の回収位置が異なるため、磁力位置を任意に移動させ回収位置を変えることや、回収された磁性粒子を任意の位置に誘導できる構造やプロセスを付加することができれば、工程の効率化につながるとともに液量の変化に対しても適切な位置に磁力位置を移動させることが可能であるが、容器の底部に磁気手段を接離させることしかできず、容器内における磁性粒子の磁気吸引による集合位置を種々目的に応じて変更することはできず、固液分離及び分散時間を短縮させることは困難であった。
Since the conventional apparatus for collecting / dispersing magnetic particles in a liquid is configured as described above, the following problems exist.
That is, in the case of solid-liquid separation in which the liquid is sucked in each of the processes A, B, and C using the magnetic means described above, if there is a magnetic particle near the suction port of the chip that sucks the liquid, it may be mistakenly sucked. Since the property is high, the position for collecting the magnetic particles is preferably near the liquid surface as far as possible from the suction port of the chip.
On the other hand, when the magnetic particles are dispersed using the water flow generated by the suction and discharge of the liquid by the piston pump provided on the tip in the separation by stirring, the position of the magnetic particles collected near the liquid surface far from the tip suction port is remarkably increased. There is a concern that the water flow is attenuated and the dispersion time is prolonged. Therefore, it is desirable that the magnetic particles are collected near the tip suction port where the liquid flow is fast. As described above, the ideal magnetic particle recovery position differs between “solid-liquid separation” and “dispersion”. Therefore, the magnetic position can be moved arbitrarily to change the recovery position, and the recovered magnetic particles can be guided to an arbitrary position. If a possible structure and process can be added, the efficiency of the process can be improved and the magnetic position can be moved to an appropriate position even with respect to changes in the liquid volume, but the magnetic means is attached to the bottom of the container. However, it is difficult to reduce the solid-liquid separation and dispersion time because the gathering position of the magnetic particles in the container by magnetic attraction cannot be changed according to various purposes.
本発明による液体中の磁性粒子の集合/分散装置は、容器内に収容された液体に磁性粒子を混入して分散させ、前記容器の外部から磁気手段を用いて前記磁性粒子を前記容器内の所定位置に移動させることにより、吸引手段を用いて前記液体の吸引を少なくとも行うことができるようにし、
前記磁気手段を前記容器に対して移動手段を介して移動させ、前記容器内の任意の位置に前記磁性粒子を集合させるようにした液体中の磁性粒子の集合/分散装置において、前記磁気手段は永久磁石よりなり、前記移動手段により前記磁気手段は前記容器の側部を移動するようにし、前記容器は、チューブ、チップの何れかよりなり、前記移動手段は、多数の容器を各保持孔に保持して有する筐体の側部に設けられ制御コントローラで制御されるモータと、前記モータに設けられたピニオンと、前記筐体の側部に上下動自在に位置し前記ピニオンと噛合するラックと、前記ラック(25)を有するラック連結体(27)と、前記ラック連結体(27)に設けられ長手方向からみてC字型をなすC字型摺動体(28)と、前記筐体(22)の前記側部(22a)に設けられ前記C字型摺動体(28)と係合する案内体(29)と、前記ラック(25)に接続部材(25a)を介して接続され先端に前記磁気手段(4)を有する保持体(30)と、からなり、前記保持体(30)は、前記ラック(25)の長手方向と同一の方向に並列配置されると共に前記筐体(22)の貫通孔(31)を貫通して前記筐体(22)内に突出し、前記磁気手段の永久磁石は、円柱又は角柱からなる構成である。
An apparatus for collecting / dispersing magnetic particles in a liquid according to the present invention mixes and disperses magnetic particles in a liquid contained in a container, and disperses the magnetic particles in the container using magnetic means from the outside of the container. By moving to a predetermined position, the liquid can be sucked at least using a suction means;
In the apparatus for collecting / dispersing magnetic particles in a liquid, wherein the magnetic means is moved with respect to the container via a moving means, and the magnetic particles are collected at an arbitrary position in the container. permanent magnet by Rinari, wherein the magnetic means by the moving means so as to move the sides of the container, the container is a tube, made more either chip, said moving means, a number of containers each a motor controlled by the controller provided on the side of the casing having been held in the holding hole, a pinion provided on the motor, and the housing front Symbol pinion located vertically movably on the side of A rack to be engaged , a rack coupling body (27) having the rack (25), a C-shaped sliding body (28) provided in the rack coupling body (27) and having a C-shape as viewed from the longitudinal direction, The C-shape provided on the side part (22a) of the housing (22) A guide body (29) engaged with the sliding body (28), and a holding body (30) connected to the rack (25) via a connecting member (25a) and having the magnetic means (4) at the tip. The holding body (30) is arranged in parallel in the same direction as the longitudinal direction of the rack (25), and penetrates the through hole (31) of the housing (22) to form the housing (22). protrude within the permanent magnet of the magnetic means is configured ing a cylindrical or square pillars.
本発明による液体中の磁性粒子の集合/分散装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、容器における磁気手段の対応位置を移動手段を介して任意に変更することができるため、固液分離及び分散の工程に対して最適な位置に磁気手段を移動させることができ、固液分離、分散の工程を短縮することができる。同時に、液量の変化にも応じて追従できるため、特に、粒径の小さい磁性粒子を用いた時に問題であった工程の時間を短縮することができる。また、本発明によれば、永久磁石が円柱、角柱の何れかであるため、あらゆる容器内における磁性粒子の集合/分散を行うことができる。
Since the apparatus for collecting / dispersing magnetic particles in a liquid according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
That is, since the corresponding position of the magnetic means in the container can be arbitrarily changed via the moving means, the magnetic means can be moved to an optimum position for the solid-liquid separation and dispersion process, and the solid-liquid separation The dispersion process can be shortened. At the same time, since it is possible to follow the change in the liquid amount, the time of the process, which was a problem when using magnetic particles having a small particle size, can be shortened. Further, according to the present invention, since the permanent magnet is cylindrical, it is one of the corner posts, it is possible to perform collection / distribution of the magnetic particles in any vessel.
本発明は、容器内の液体に混入して懸濁している磁性粒子を磁気手段を移動させることにより任意の位置に集合させ、磁性粒子と液体の分離及び分散を高効率に行うようにした液体中の磁性粒子の集合/分散装置を提供することを目的とする。 The present invention is a liquid in which magnetic particles mixed and suspended in a liquid in a container are gathered at an arbitrary position by moving a magnetic means, and separation and dispersion of magnetic particles and liquid are performed with high efficiency. It is an object to provide an apparatus for collecting / dispersing magnetic particles therein.
以下、図面と共に本発明による液体中の磁性粒子の集合/分散装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図1は本発明における固液分離工程における理想的な磁性粒子の集合(すなわち、容器1内の特定位置へ集合させること)位置を示すもので、容器1の液体10の上面近くに磁気手段(永久磁石からなる)4を移動させ、チップからなる吸引手段2の先端の吸引口2aを容器1の底部に位置させ、磁性粒子11を吸引することなく、液体10のみを短時間に効率よく吸引し、容器1内に磁性粒子11のみを残留させることができる。
Hereinafter, preferred embodiments of an apparatus for collecting / dispersing magnetic particles in a liquid according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to a part the same as that of a prior art example, or an equivalent part.
FIG. 1 shows an ideal position of magnetic particles in the solid-liquid separation process according to the present invention (that is, gathering to a specific position in the container 1), and magnetic means (near the upper surface of the liquid 10 in the container 1). permanent magnet or Ranaru) 4 is moved and the tip of the suction port 2a of the suction means 2 consisting of chip is positioned on the bottom of the container 1, without sucking the magnetic particles 11, the efficiency only the liquid 10 in a short time It can be sucked well and only the magnetic particles 11 can remain in the container 1.
図2は、前記磁気手段4を容器1の底部側へ移動させて分散工程における理想的な磁性粒子の集合(すなわち、容器1内の特定位置へ集合させること)位置を示している。
従って、図2の位置では、磁性粒子11が容器1の底部側へ集合されると共に、吸引手段2の先端の吸引口2aが磁性粒子11の近傍に位置しているため、吸引口2aから液体10の吸引と吐出を反覆する(ピペッティング)ことにより、液体10と磁性粒子11の撹拌による分散を短時間で迅速に達成することができる。
FIG. 2 shows the ideal magnetic particle collection position (that is, collection at a specific position in the container 1) in the dispersion process by moving the magnetic means 4 to the bottom side of the container 1.
Therefore, at the position of FIG. 2, the magnetic particles 11 are gathered to the bottom side of the container 1 and the suction port 2 a at the tip of the suction means 2 is located in the vicinity of the magnetic particles 11. By reversing the suction and discharge of 10 (pipetting), dispersion by stirring of the liquid 10 and the magnetic particles 11 can be achieved quickly in a short time.
前述の図1及び図2で示したように、前記磁気手段4を前記容器1の側部に沿って、例えば、その長手方向に沿って移動させる場合、例えば、図3及び図4で示される移動手段20が用いられる。
前記移動手段20は、多数の容器1を各保持孔21に保持して有する筐体22の側部22aに設けられ制御コントローラCで制御されるモータ23と、前記モータ23に設けられたピニオン24と、前記筐体22の側部側に上下動自在に位置し前記ピニオン24と噛合するラック25と、前記ラック25を上下動自在に案内するため前記筐体22の前記側部22a側に位置するラック案内体26と、よりなり、前記ラック案内体26は、前記ラック25を有しその長手方向からみてC字型をなすC字型摺動体28を備えたラック連結体27と、前記筐体22の側部22aに設けられ前記C字型摺動体28と係合する案内体29と、後述の前記ラック25に接続部材25aを介して接続され先端に前記磁気手段4を有する保持体30と、から構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the magnetic means 4 is moved along the side of the container 1, for example, along its longitudinal direction, as shown in FIGS. A moving means 20 is used.
The moving means 20 includes a motor 23 which is controlled a large number of containers 1 in the controller C is provided on the
前記ラック25に接続部材25aを介して接続された前述の保持体30は、前記ラック25の長手方向と同一の方向に並列配置されると共に、前記筐体22の貫通孔31を貫通して前記筐体22内に突出し、前記保持体30の先端には永久磁石からなる磁気手段4が設けられている。
The rack 25 to the connecting
前記モータ23の回転により、ピニオン24及びラック25を介して保持体30が上下動することにより、磁気手段4が矢印Aの方向に移動され、筐体22に設けられた容器1の側部に対して、図1又は図2の位置に磁気手段4を任意に移動させることができる。尚、前記ラック連結体27の移動位置は、周知の光式又は磁気式の検出を行う位置センサ40で検出されるように構成されている。
By rotating the motor 23, the holding body 30 moves up and down via the pinion 24 and the rack 25, so that the magnetic means 4 is moved in the direction of arrow A, and is moved to the side of the container 1 provided in the housing 22. On the other hand, the magnetic means 4 can be arbitrarily moved to the position shown in FIG. The moving position of the
また、図5から図7は、磁気手段4の他の形態を示すもので、図5は、チューブからなる容器1に対して円柱又は角柱の永久磁石を用いている。
また、図6は、チューブ状の容器1に、円柱、角柱の永久磁石を用いる場合を示している。
また、図7は、周知のチップからなる容器1の側部に、円柱又は角柱からなる永久磁石を用いた磁気手段4を上下動させる構成を示している。
Further, FIG. 5 or et Figure 7 shows another embodiment of the
FIG. 6 shows a case where a cylindrical or prismatic permanent magnet is used for the tubular container 1.
FIG. 7 shows a configuration in which the magnetic means 4 using a permanent magnet made of a cylinder or a prism is moved up and down on the side of the container 1 made of a known chip.
図8は、容器1の側部に位置する磁気手段4を、容器1の下部近くに位置させ、磁性粒子11を下部へ集合させる状態を示し、前記磁気手段4をA位置から上部のB位置に移動することにより、磁性粒子11が液面近くのB位置に集合する状態を示している。 FIG. 8 shows a state in which the magnetic means 4 located on the side of the container 1 is located near the lower part of the container 1 and the magnetic particles 11 are gathered to the lower part. The magnetic means 4 is moved from the A position to the upper B position. This shows a state in which the magnetic particles 11 gather at the position B near the liquid surface.
図9は、固液分離工程から再分散工程に変化する状態を示している。
すなわち、固液分離工程では、磁気手段4が上部のB位置に移動するため、磁性粒子11は上部に移動していることにより、チップ2による液体の吸引が下部から可能となり、磁気手段4をC位置へ下げることにより、磁性粒子11は容器1の下部へ集合して誘導され、さらに、磁気手段11を容器1の下部からさらに離れた位置へ退避させることによって、液体10内の磁性粒子11は集合状態から分散状態となる。
FIG. 9 shows a state of changing from the solid-liquid separation step to the redispersion step.
That is, in the solid-liquid separation step, since the magnetic means 4 moves to the upper B position, the magnetic particles 11 are moved upward, so that the liquid can be sucked by the
1 容器
2 吸引手段(チップ)
2a 吸引口
3 ピストンポンプ
4 磁気手段
10 液体
11 磁性粒子
20 移動手段
21 保持孔
22 筐体
23 モータ
24 ピニオン
25 ラック
25a 接続部材
26 ラック案内体
27 ラック連結体
28 C字型摺動体
29 案内体
30 保持体
30a 取付孔
31 貫通孔
C 制御コントローラ
40 位置センサ
1
2a Suction port 3 Piston pump 4 Magnetic means 10 Liquid 11 Magnetic particles 20 Moving means 21 Holding hole 22 Housing 23 Motor 24 Pinion 25
Claims (1)
前記磁気手段(4)を前記容器(1)に対して移動手段(20)を介して移動させ、前記容器(1)内の任意の位置に前記磁性粒子(11)を集合させるようにした液体中の磁性粒子の集合/
分散装置において、
前記磁気手段(4)は永久磁石よりなり、前記移動手段(20)により前記磁気手段(4)は前記容器(1)の側部を移動するようにし、
前記容器(1)は、チューブ、チップの何れかよりなり、
前記移動手段(20)は、多数の容器(1)を各保持孔(21)に保持して有する筐体(22)の側部(22a)に設けられ制御コントローラ(C)で制御されるモータ(23)と、前記モータ(23)に設けられたピニオン(24)と、前記筐体(22)の側部(22a)側に上下動自在に位置し前記ピニオン(24)と噛合するラック(25)と、前記ラック(25)を有するラック連結体(27)と、前記ラック連結体(27)に設けられ長手方向からみてC字型をなすC字型摺動体(28)と、前記筐体(22)の前記側部(22a)に設けられ前記C字型摺動体(28)と係合する案内体(29)と、前記ラック(25)に接続部材(25a)を介して接続され先端に前記磁気手段(4)を有する保持体(30)と、からなり、
前記保持体(30)は、前記ラック(25)の長手方向と同一の方向に並列配置されると共に前記筐体(22)の貫通孔(31)を貫通して前記筐体(22)内に突出し、
前記磁気手段(4)の永久磁石は、円柱又は角柱からなることを特徴とする液体中の磁性粒子の集合/分散装置。 The magnetic particles (11) are mixed and dispersed in the liquid (10) contained in the container (1), and the magnetic particles (11) are separated from the outside of the container (1) using magnetic means (4). By moving the container (1) to a predetermined position, the liquid (10) can be sucked at least using the suction means (2),
A liquid in which the magnetic means (4) is moved relative to the container (1) via a moving means (20), and the magnetic particles (11) are gathered at an arbitrary position in the container (1). Aggregation of magnetic particles /
In the dispersion device,
It said magnetic means (4) is permanently magnet by Rinari, wherein the magnetic means by the moving means (20) (4) so as to move the sides of the container (1),
The container (1) is made more either tube, the chip,
The moving means (20) is a motor provided on the side (22a) of the housing (22) having a number of containers (1) held in the holding holes (21) and controlled by a controller (C). and (23), a pinion (24) provided in the motor (23) meshes with the previous SL pinion (24) located vertically movably on the side portion (22a) side of the housing (22) racks (25) , a rack coupling body (27) having the rack (25), a C-shaped sliding body (28) provided in the rack coupling body (27) and having a C-shape as viewed from the longitudinal direction, A guide body (29) provided on the side portion (22a) of the housing (22) and engaged with the C-shaped sliding body (28), and connected to the rack (25) via a connection member (25a) A holding body (30) having the magnetic means (4) at the tip,
The holding body (30) is arranged in parallel in the same direction as the longitudinal direction of the rack (25) and penetrates the through hole (31) of the housing (22) into the housing (22). Protruding,
The permanent magnet of the magnetic means (4) is a set / dispersing apparatus of the magnetic particles in a liquid, characterized in Rukoto such a cylindrical or square pillars.
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