JP6610454B2 - Microchip electrophoresis device - Google Patents

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JP6610454B2 JP2016135113A JP2016135113A JP6610454B2 JP 6610454 B2 JP6610454 B2 JP 6610454B2 JP 2016135113 A JP2016135113 A JP 2016135113A JP 2016135113 A JP2016135113 A JP 2016135113A JP 6610454 B2 JP6610454 B2 JP 6610454B2
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Description

本発明は、マイクロチップ電気泳動装置に関するものである。   The present invention relates to a microchip electrophoresis apparatus.

マイクロチップ電気泳動では、板状部材の内部に分離用流路を含む流路を有する電気泳動用のマイクロチップ(以下、チップとも言う)が使用される。チップの分離用流路に導入された例えばDNA、RNA又はタンパク質などの試料は、分離用流路の両端間に電圧が印加されて分離用流路内で電気泳動されることによって分離して検出される。   In microchip electrophoresis, a microchip for electrophoresis (hereinafter also referred to as a chip) having a flow path including a separation flow path inside a plate-like member is used. Samples such as DNA, RNA, or protein introduced into the separation channel of the chip are separated and detected by applying voltage across the separation channel and electrophoresis in the separation channel. Is done.

マイクロチップは、例えば、一対の板状部材を用い、流路を内側にして貼り合わせて形成される。マイクロチップ電気泳動は、高速に核酸やタンパク質などを分離検出できる手法であるが、ランニングコストをできるだけ抑えるためには1度に多検体を処理するか、チップを繰り返し再利用することが好ましい。利便性を損なうことなくチップを繰り返し再利用するためには、チップの分析前準備(チップの洗浄、分離バッファの充填)、サンプル分注、電気泳動、分析後の後処理(サンプルや分離バッファの吸引除去、チップの洗浄)を全自動で繰り返す必要があり、複雑な機構が必要である(特許文献1参照。)。   The microchip is formed, for example, by using a pair of plate-like members and bonding them with the flow path inside. Microchip electrophoresis is a technique that can separate and detect nucleic acids, proteins, and the like at high speed. In order to keep running costs as low as possible, it is preferable to process multiple samples at a time or reuse the chip repeatedly. In order to reuse the chip repeatedly without sacrificing convenience, preparation for analysis of the chip (cleaning of the chip, filling of the separation buffer), sample dispensing, electrophoresis, post-analysis post-processing (for sample and separation buffer) It is necessary to repeat suction removal and chip cleaning in a fully automatic manner, and a complicated mechanism is required (see Patent Document 1).

特許第4375031号公報Japanese Patent No. 4375031

本発明は、マイクロチップ電気泳動装置の構成を簡略化することを目的とするものである。   An object of the present invention is to simplify the configuration of a microchip electrophoresis apparatus.

本発明に係るマイクロチップ電気泳動装置の実施形態は、内部に電気泳動により試料を分離するための分離用流路を少なくとも含む流路を備え、上記流路の各端部にそれぞれ開口したリザーバを有するマイクロチップを保持するチップ保持部と、上記リザーバに液体を分注するための分注プローブを支持するプローブ支持体と、上記リザーバ内の液体を吸引するための吸引ノズルを支持するノズル支持体と、上記プローブ支持体又はノズル支持体のいずれか一方の支持体を移動させる移動機構と、を備え、プローブ支持体とノズル支持体は着脱可能に接続された状態で移動機構によって両支持体が同時に移動されるものである。   An embodiment of a microchip electrophoresis apparatus according to the present invention includes a flow path including at least a separation flow path for separating a sample by electrophoresis, and a reservoir opened at each end of the flow path. A chip holder for holding a microchip, a probe support for supporting a dispensing probe for dispensing liquid into the reservoir, and a nozzle support for supporting a suction nozzle for sucking the liquid in the reservoir And a moving mechanism that moves one of the probe support and the nozzle support, and the probe support and the nozzle support are detachably connected to each other by the moving mechanism. They are moved at the same time.

本発明に係るマイクロチップ電気泳動装置の実施形態は、ノズル支持体とプローブ支持体とが着脱可能に接続され、いずれか一方の支持体を移動させる移動機構によって、両支持体が接続された状態で同時に移動されるように構成されているので、各支持体を移動させるためのそれぞれの駆動装置を備えている必要がなく、一方の支持体を移動させるための移動機構によって両支持体を移動させることができる。これにより、構成を簡略化することができる。   In an embodiment of a microchip electrophoresis apparatus according to the present invention, a nozzle support and a probe support are detachably connected, and both supports are connected by a moving mechanism that moves one of the supports. It is not necessary to provide each drive unit for moving each support, and both supports are moved by a moving mechanism for moving one of the supports. Can be made. Thereby, a structure can be simplified.

マイクロチップ電気泳動装置の一実施形態における制御部に関する部分を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the part regarding the control part in one Embodiment of a microchip electrophoresis apparatus. 同実施形態の模式的な斜視図である。It is a typical perspective view of the embodiment. 同実施形態の模式的な平面図である。It is a typical top view of the embodiment. 同実施形態の動作を説明するための、一部断面を含む模式的な側面図である。It is a typical side view including a partial cross section for demonstrating the operation | movement of the embodiment. マイクロチップの一例を示す図であり、(A)と(B)はマイクロチップを構成する透明板状部材を示す平面図、(C)はマイクロチップの正面図である。It is a figure which shows an example of a microchip, (A) and (B) are top views which show the transparent plate-shaped member which comprises a microchip, (C) is a front view of a microchip. 同マイクロチップの具体的な一例を示す平面図である。It is a top view which shows a specific example of the microchip. チップが搭載された状態のチップ保持部を示す概略的な平面図である。It is a schematic top view which shows the chip | tip holding | maintenance part of the state in which the chip | tip is mounted. カバーを示す概略的な平面図である。It is a schematic plan view which shows a cover. 同実施形態の動作を工程順に説明するための概略的な斜視図である。It is a schematic perspective view for demonstrating the operation | movement of the embodiment to process order. 同実施形態の続きの動作を工程順に説明するための概略的な斜視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view for explaining subsequent operations of the embodiment in order of processes. 同実施形態のさらに続きの動作を工程順に説明するための概略的な斜視図である。FIG. 22 is a schematic perspective view for explaining a subsequent operation of the embodiment in order of processes. 同実施形態のさらに続きの動作を工程順に説明するための概略的な斜視図である。FIG. 22 is a schematic perspective view for explaining a subsequent operation of the embodiment in order of processes. 同実施形態のさらに続きの動作を工程順に説明するための概略的な斜視図である。FIG. 22 is a schematic perspective view for explaining a subsequent operation of the embodiment in order of processes. 加圧送液部とチップの接続状態を模式的に一部断面で示した側面図である。It is the side view which showed the connection state of a pressurized liquid feeding part and a chip | tip typically in the partial cross section.

本発明のマイクロチップ電気泳動装置の実施形態において、上記プローブ支持体又は上記ノズル支持体のいずれか一方の支持体は鉛直下方へ伸びるように設けられたピンを備え、上記両支持体がそのピンを介して接続されるようになっていてもよい。   In an embodiment of the microchip electrophoresis apparatus of the present invention, either the probe support or the nozzle support includes a pin provided so as to extend vertically downward, and both the supports are the pins. You may come to be connected via.

上記実施形態の好ましい態様として、上記ピンは上記プローブ支持体に設けられたプレパンチピンであり、上記ノズル支持体にそのプレパンチピンの先端部が挿入される穴が設けられ、プレパンチピンがその穴に挿入されることによって上記両支持体が接続されるように構成されている態様を挙げることができる。マイクロチップ電気泳動装置に設置されるサンプル容器はサンプルの収容部分が例えばアルミニウム製や樹脂製の保護シートで覆われていることがある。そこで、マイクロチップ電気泳動装置には、保護シートに穴を開けるためのプレパンチピンが設けられることがある。この実施形態では、プローブ支持体に支持されるプレパンチピンを用いてプローブ支持体とノズル支持体が接続されるので、簡単な構成でプローブ支持体とノズル支持体を接続できる。なお、プローブ支持体とノズル支持体を接続する方法は、プレパンチピンを用いる方法に限定されず、例えばプローブ支持体に設けられた突起部又は凹部と、それに嵌め合わされるノズル支持体に設けられた凹部又は突起部を用いるなど、どのような方法であってもよい。   As a preferred aspect of the above embodiment, the pin is a pre-punch pin provided on the probe support, and the nozzle support is provided with a hole into which a tip of the pre-punch pin is inserted. The aspect comprised so that both the said support bodies may be connected by being inserted in the hole can be mentioned. The sample container installed in the microchip electrophoresis apparatus may be covered with a protective sheet made of, for example, aluminum or resin. Therefore, the microchip electrophoresis apparatus may be provided with a pre-punch pin for making a hole in the protective sheet. In this embodiment, since the probe support and the nozzle support are connected using the pre-punch pins supported by the probe support, the probe support and the nozzle support can be connected with a simple configuration. The method for connecting the probe support and the nozzle support is not limited to the method using a pre-punch pin. For example, the probe support and the nozzle support fitted to the protrusion or recess provided on the probe support are provided. Any method may be used, such as using a concave portion or a protruding portion.

また、本発明のマイクロチップ電気泳動装置の実施形態において、例えば、ノズル支持体の移動方向を案内するノズル案内機構をさらに備え、上記プローブ移動機構は、互いに直交して鉛直方向を含む3軸方向に上記プローブ支持体を移動自在に支持するプローブ支持機構と、上記プローブ支持体を上記3軸方向に移動させるための駆動装置を備え、上記ノズル案内機構は、上記3軸方向のうち上記鉛直方向を含む2軸方向に上記ノズル支持体を移動自在に支持するノズル支持機構を備えているようにしてもよい。これにより、簡単な構成でプローブ移動機構とノズル案内機構を実現できる。ここで、鉛直方向とは厳密に鉛直な方向のみならず、おおよそ鉛直な方向も含む。なお、プローブ移動機構及びノズル案内機構の構成はこれらに限定されない。例えば、プローブ移動機構は、垂直又は水平多関節ロボットなど、プローブ支持体を三次元に自在に移動できるものであってもよい。また、ノズル案内機構は、例えば、ノズル支持体を直線に沿って案内するものに限定されず、曲線に沿って案内するものであってもよい。   In the embodiment of the microchip electrophoresis apparatus of the present invention, for example, the microchip electrophoresis apparatus further includes a nozzle guide mechanism that guides the moving direction of the nozzle support, and the probe moving mechanism is a triaxial direction that is orthogonal to each other and includes a vertical direction. A probe support mechanism for movably supporting the probe support, and a drive device for moving the probe support in the three-axis direction, wherein the nozzle guide mechanism includes the vertical direction of the three-axis directions. A nozzle support mechanism that movably supports the nozzle support in the biaxial direction including Thereby, a probe moving mechanism and a nozzle guide mechanism can be realized with a simple configuration. Here, the vertical direction includes not only a strictly vertical direction but also a roughly vertical direction. The configurations of the probe moving mechanism and the nozzle guide mechanism are not limited to these. For example, the probe moving mechanism may be a mechanism that can freely move the probe support in three dimensions, such as a vertical or horizontal articulated robot. Further, the nozzle guide mechanism is not limited to the one that guides the nozzle support along a straight line, and may be one that guides along a curve.

以下、図面を用いてマイクロチップ電気泳動装置の一実施形態について説明する。
図1はマイクロチップ電気泳動装置の一実施形態における制御部に関する部分を概略的に示すブロック図である。図2は、この実施形態の模式的な斜視図である。図3は、この実施形態の模式的な平面図である。図4は、この実施形態の動作を説明するための、一部断面を含む模式的な側面図である。
Hereinafter, an embodiment of a microchip electrophoresis apparatus will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a portion related to a control unit in one embodiment of a microchip electrophoresis apparatus. FIG. 2 is a schematic perspective view of this embodiment. FIG. 3 is a schematic plan view of this embodiment. FIG. 4 is a schematic side view including a partial cross-section for explaining the operation of this embodiment.

マイクロチップ電気泳動装置1は、大まかに、分注プローブ部2と液面検知部3とシリンジポンプ部4を有する分注プローブ機構6、チップ保持部7、加圧送液部16と吸引ポンプ部18を有する吸引ノズル機構19、電圧印加部24、検出部31及び制御部38を備えている。   The microchip electrophoresis apparatus 1 roughly includes a dispensing probe mechanism 6 having a dispensing probe section 2, a liquid level detection section 3, and a syringe pump section 4, a chip holding section 7, a pressurized liquid feeding section 16, and a suction pump section 18. A suction nozzle mechanism 19, a voltage application unit 24, a detection unit 31, and a control unit 38.

チップ保持部7に例えば1つのチップ5(マイクロチップ)が保持されている。チップ5に対向してカバー26が配置されている。カバー26はネジ27によってチップ保持部7に着脱可能に取り付けられている。チップ5については後述する。   For example, one chip 5 (microchip) is held in the chip holding unit 7. A cover 26 is disposed facing the chip 5. The cover 26 is detachably attached to the chip holding part 7 with screws 27. The chip 5 will be described later.

分注プローブ機構6は、チップ5のリザーバへの分離バッファや試薬、試料の分注や、洗浄液の供給、分離バッファや試薬の残量の検知などを行うものである。分注プローブ機構6の分注プローブ部2は、分注プローブ8と、プレパンチピン11と、プローブ支持体12と、プローブ移動機構100を備えている。   The dispensing probe mechanism 6 performs dispensing of separation buffer, reagent, and sample to the reservoir of the chip 5, supply of cleaning liquid, detection of remaining amount of separation buffer and reagent, and the like. The dispensing probe unit 2 of the dispensing probe mechanism 6 includes a dispensing probe 8, a pre-punch pin 11, a probe support 12, and a probe moving mechanism 100.

分注プローブ8はプローブ支持体12に支持されている。プレパンチピン11は係脱可能にプローブ支持体12に支持される。プレパンチピン11をプローブ支持体12に支持する機構については後述する。   The dispensing probe 8 is supported by the probe support 12. The pre-punch pin 11 is supported by the probe support 12 so as to be detachable. A mechanism for supporting the pre-punch pin 11 on the probe support 12 will be described later.

プローブ移動機構100はプローブ支持体12を移動させるものである。例えば、プローブ移動機構100は、互いに直交して鉛直方向(Z軸)を含む3軸方向(X軸、Y軸、Z軸)にプローブ支持体12を三次元移動させるものである。   The probe moving mechanism 100 moves the probe support 12. For example, the probe moving mechanism 100 moves the probe support 12 three-dimensionally in three axis directions (X axis, Y axis, Z axis) that are orthogonal to each other and include the vertical direction (Z axis).

図3及び図4に示すように、プローブ移動機構100は、上記3軸方向にプローブ支持体12を移動自在に支持するためのプローブ支持機構110,120,130と、プローブ支持体12を上記3軸方向に移動させるためのモーター111,121,131(駆動装置)を備えている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the probe moving mechanism 100 includes probe support mechanisms 110, 120, and 130 for movably supporting the probe support 12 in the three-axis directions, and the probe support 12 in the three directions. Motors 111, 121, 131 (drive devices) for moving in the axial direction are provided.

プローブ支持機構110は、X軸方向に延びるレール112と、レール112に沿って移動するスライダー113と、レール112に平行に配置されたシャフト114と、シャフト114に沿って移動するブッシュ115と、スライダー113上に直立配置されたアーム116と、ブッシュ115上に直立配置されたアーム117を備えている。レール112とシャフト114はベース面300に対して位置固定されている。   The probe support mechanism 110 includes a rail 112 extending in the X-axis direction, a slider 113 that moves along the rail 112, a shaft 114 that is arranged in parallel to the rail 112, a bush 115 that moves along the shaft 114, and a slider. The arm 116 is arranged upright on the arm 113 and the arm 117 is arranged upright on the bush 115. The rail 112 and the shaft 114 are fixed with respect to the base surface 300.

モーター111、レール112及びスライダー113はベルト駆動方式の直動案内機構を構成する。アーム116と117は、プローブ支持機構120のレール122とシャフト124を介して連結されている。モーター111の駆動によってスライダー113、ブッシュ115及びアーム116,117がX軸方向に移動される。なお、プローブ支持機構110は、アーム116,117をボールねじ駆動又はラックアンドピニオン駆動方式等で移動させる構成であってもよい。   The motor 111, the rail 112, and the slider 113 constitute a belt-driven linear motion guide mechanism. The arms 116 and 117 are connected via a rail 122 and a shaft 124 of the probe support mechanism 120. By driving the motor 111, the slider 113, the bush 115, and the arms 116 and 117 are moved in the X-axis direction. The probe support mechanism 110 may be configured to move the arms 116 and 117 by a ball screw drive or a rack and pinion drive system.

プローブ支持機構120は、Y軸方向に延びるレール122と、レール122に沿って移動するスライダー123と、レール122に平行に配置されたシャフト124と、シャフト124に沿って移動するブッシュ125と、スライダー123及びブッシュ125に連結されたZマウント126を備えている。レール122及びシャフト124の一端側はプローブ支持機構110のアーム116にそれぞれ支持され、他端側はアーム117にそれぞれ支持されている。   The probe support mechanism 120 includes a rail 122 extending in the Y-axis direction, a slider 123 that moves along the rail 122, a shaft 124 that is arranged in parallel to the rail 122, a bush 125 that moves along the shaft 124, and a slider 123 and a Z mount 126 connected to the bush 125. One end side of the rail 122 and the shaft 124 is supported by the arm 116 of the probe support mechanism 110, and the other end side is supported by the arm 117.

モーター121、レール122及びスライダー123はベルト駆動方式の直動案内機構を構成する。モーター121の駆動によってスライダー123、ブッシュ125及びZマウント126がY軸方向に移動される。なお、プローブ支持機構120は、Zマウント126をボールねじ駆動又はラックアンドピニオン駆動方式等で移動させる構成であってもよい。   The motor 121, the rail 122, and the slider 123 constitute a belt-driven linear motion guide mechanism. By driving the motor 121, the slider 123, the bush 125, and the Z mount 126 are moved in the Y-axis direction. The probe support mechanism 120 may be configured to move the Z mount 126 by a ball screw drive or a rack and pinion drive method.

プローブ支持機構130は、Z軸方向に沿って配置されたネジ軸132と、ネジ軸132に沿って移動するナットを含む可動体133を備えている。ネジ軸132はZマウント126に回転可能に軸支されている。可動体133にプローブ支持体12が取り付けられている。   The probe support mechanism 130 includes a screw shaft 132 disposed along the Z-axis direction and a movable body 133 including a nut that moves along the screw shaft 132. The screw shaft 132 is rotatably supported on the Z mount 126. The probe support 12 is attached to the movable body 133.

また、Zマウント126には、モーター131と、モーター131の回転軸に接続されたプーリー134と、ネジ軸132の上端に接続されたプーリー135と、プーリー134の回転をプーリー135に伝達するベルト136が設置されている。   The Z mount 126 includes a motor 131, a pulley 134 connected to the rotation shaft of the motor 131, a pulley 135 connected to the upper end of the screw shaft 132, and a belt 136 that transmits the rotation of the pulley 134 to the pulley 135. Is installed.

モーター131の駆動によって可動体133及びプローブ支持体12がZ軸方向に移動される。Zマウント126は、例えばシャフト114の中心軸の高さ位置をZマウント基準127とし、Zマウント基準127の高さ位置を基準として高さ位置調整される。なお、プローブ支持機構130は、プローブ支持体12をベルト駆動方式で移動させる構成であってもよい。   The movable body 133 and the probe support body 12 are moved in the Z-axis direction by driving the motor 131. For example, the height position of the center axis of the shaft 114 is set as the Z mount reference 127, and the height position of the Z mount 126 is adjusted based on the height position of the Z mount reference 127. The probe support mechanism 130 may be configured to move the probe support 12 by a belt driving method.

プローブ支持体12に分注プローブ8が支持されている。分注プローブ8は、圧縮コイルばね141が縮むことによって上下動可能にプローブ支持体12に支持されている。   A dispensing probe 8 is supported on the probe support 12. The dispensing probe 8 is supported on the probe support 12 so that the compression coil spring 141 is contracted so that the dispensing probe 8 can move up and down.

プローブ支持体12には、プレパンチピン11がプレパンチシャフト142、シャフトカバー143及び係止機構144を介して係脱可能に支持される。プレパンチシャフト142の上端側はパイプ状のシャフトカバー143内に摺動可能に配置されている。   A pre-punch pin 11 is supported on the probe support 12 via a pre-punch shaft 142, a shaft cover 143, and a locking mechanism 144 so as to be detachable. The upper end side of the pre-punch shaft 142 is slidably disposed in the pipe-shaped shaft cover 143.

シャフトカバー143は、係止機構144によってプローブ支持体12とZマウント126のいずれかに係脱可能に係止される。例えば、係止機構144は、本体がシャフトカバー143に取り付けられており、本体に移動可能に取り付けられた係止部材をプローブ支持体12又はZマウント126に係脱可能に接続することにより、シャフトカバー143をプローブ支持体12とZマウント126のいずれかに係止する。   The shaft cover 143 is detachably locked to either the probe support 12 or the Z mount 126 by a locking mechanism 144. For example, the locking mechanism 144 is configured such that the main body is attached to the shaft cover 143, and the locking member movably attached to the main body is detachably connected to the probe support 12 or the Z mount 126, thereby The cover 143 is locked to either the probe support 12 or the Z mount 126.

プレパンチシャフト142の上端側に、サンプル有無検知に用いられるセンサドグ145が固定されている。センサドグ145は、シャフトカバー143の上端面と接触することにより、プレパンチシャフト142の下方側への移動範囲を制限する機能を有する。   A sensor dog 145 used for detecting the presence / absence of a sample is fixed to the upper end side of the pre-punch shaft 142. The sensor dog 145 has a function of limiting the range of movement of the pre-punch shaft 142 downward by contacting the upper end surface of the shaft cover 143.

プレパンチシャフト142の下端側は圧縮コイルばね146内に配置されている。圧縮コイルばね146の復元力により、圧縮コイルばね146の下端面がプレパンチピン11の上端面に接触し、圧縮コイルばね146の上端面がシャフトカバー143の下端面に接触し、プレパンチシャフト142の上端側に固定されたセンサドグ145がシャフトカバー143の上端面に接触している。係止機構144によってプローブ支持体12とシャフトカバー143が同時に下降し、プレパンチピン11がサンプルチューブ上端部又は保護シートに接触すると、圧縮コイルばね146が縮むことにより、プレパンチピン11がシャフトカバー143に対して上下動し、サンプル有無検知センサ150で認識される。   The lower end side of the pre-punch shaft 142 is disposed in the compression coil spring 146. Due to the restoring force of the compression coil spring 146, the lower end surface of the compression coil spring 146 contacts the upper end surface of the pre-punch pin 11, the upper end surface of the compression coil spring 146 contacts the lower end surface of the shaft cover 143, and the pre-punch shaft 142 The sensor dog 145 fixed to the upper end side of the shaft is in contact with the upper end surface of the shaft cover 143. When the probe support 12 and the shaft cover 143 are simultaneously lowered by the locking mechanism 144 and the pre-punch pin 11 comes into contact with the upper end portion of the sample tube or the protective sheet, the compression coil spring 146 contracts, so that the pre-punch pin 11 becomes the shaft cover. 143 moves up and down and is recognized by the sample presence / absence detection sensor 150.

また、プレパンチシャフト142には、プレパンチピン11とシャフトカバー143の間の位置に、プレパンチシャフト142の上方側への移動範囲を制限するためのストッパ147が固定して取り付けられている。ストッパ147は、圧縮コイルばね146と接触して移動が妨げられないようにして、圧縮コイルばね146内に配置されている。なお、係止機構144内にプレパンチシャフト142の上端部が接触するストッパを設けてもよい。   Further, a stopper 147 for restricting the upward movement range of the pre-punch shaft 142 is fixedly attached to the pre-punch shaft 142 at a position between the pre-punch pin 11 and the shaft cover 143. The stopper 147 is disposed in the compression coil spring 146 so as not to interfere with movement by contacting the compression coil spring 146. In addition, you may provide the stopper which the upper end part of the pre punch shaft 142 contacts in the latching mechanism 144. FIG.

また、プローブ支持体12にはサンプル有無検知センサ148が設けられている。サンプル有無検知センサ148は、センサドグ145の一部分が配置されるスリットを備え、そのスリット内にセンサドグ145の一部分が位置しているか否かを例えば光学的に又は磁界の変化によって検出する。なお、サンプル有無検知センサは、センサドグ45及びサンプル有無検知センサ148を用いた構成に限定されず、例えばプレパンチピン11へのショック検知が可能なショックセンサなどであってもよい。   The probe support 12 is provided with a sample presence / absence detection sensor 148. The sample presence / absence detection sensor 148 includes a slit in which a part of the sensor dog 145 is disposed, and detects whether or not a part of the sensor dog 145 is located in the slit, for example, optically or by a change in a magnetic field. The sample presence / absence detection sensor is not limited to the configuration using the sensor dog 45 and the sample presence / absence detection sensor 148, and may be, for example, a shock sensor capable of detecting a shock to the pre-punch pin 11.

図2に示されるように、分注プローブ機構6は、例えば、計量ポンプ部4と、開閉バルブ9a,9bと、洗浄液容器10も備えている。分注プローブ8は開閉バルブ9aを介して計量ポンプ4に接続されている。洗浄液容器10は開閉バルブ9bを介して計量ポンプ4に接続されている。洗浄液容器10は洗浄液を収容している。洗浄液は例えば純水である。   As shown in FIG. 2, the dispensing probe mechanism 6 also includes, for example, a metering pump unit 4, opening / closing valves 9 a and 9 b, and a cleaning liquid container 10. The dispensing probe 8 is connected to the metering pump 4 through an open / close valve 9a. The cleaning liquid container 10 is connected to the metering pump 4 via the open / close valve 9b. The cleaning liquid container 10 contains a cleaning liquid. The cleaning liquid is pure water, for example.

また、分注プローブ機構6は、図1に示されるように、分離バッファや試薬の残量を検知するための液面検知部3を備えている。液面検知部3は、例えば、分注プローブ8全体の静電容量変化に基づいて液面を検知するセンサを備えている。   Further, as shown in FIG. 1, the dispensing probe mechanism 6 includes a liquid level detection unit 3 for detecting the remaining amount of the separation buffer and the reagent. The liquid level detection unit 3 includes, for example, a sensor that detects the liquid level based on a change in capacitance of the entire dispensing probe 8.

次に吸引ノズル機構19について説明する。吸引ノズル機構19は、チップ5のリザーバ内の分離バッファ、試料又は洗浄液の吸引除去と、チップ5の流路内への洗浄液や分離バッファの加圧送液を行うものである。   Next, the suction nozzle mechanism 19 will be described. The suction nozzle mechanism 19 sucks and removes the separation buffer, sample or cleaning liquid in the reservoir of the chip 5 and pressurizes the cleaning liquid or separation buffer into the flow path of the chip 5.

吸引ノズル機構19は、加圧送液部16と、チップ5のリザーバに対応して設けられた吸引ノズル22−1〜22−4と、加圧送液部16及び吸引ノズル22−1〜22−4を保持するノズル支持体17と、ノズル支持体17の移動方向を案内するノズル案内機構200を備えている。   The suction nozzle mechanism 19 includes a pressurized liquid feeding unit 16, suction nozzles 22-1 to 22-4 provided corresponding to the reservoirs of the chip 5, and a pressurized liquid feeding unit 16 and suction nozzles 22-1 to 22-4. And a nozzle guide mechanism 200 for guiding the moving direction of the nozzle support 17.

図14も参照して説明すると、加圧送液部16はエアーシリンダ161を備え、チップ5に対向する面に設けられた吐出口162から空気を吸引及び吐出する。
吸引ノズル22−1〜22−4は吸引ポンプ部18に設けられたポンプにそれぞれ接続されている。
Referring also to FIG. 14, the pressurized liquid feeding unit 16 includes an air cylinder 161, and sucks and discharges air from a discharge port 162 provided on a surface facing the chip 5.
The suction nozzles 22-1 to 22-4 are connected to pumps provided in the suction pump unit 18, respectively.

ノズル案内機構200は、例えば、鉛直方向(Z軸)を含む2軸方向(Y軸、Z軸)にプローブ支持体12を移動自在に支持するノズル支持機構210,220を備えている。   The nozzle guide mechanism 200 includes, for example, nozzle support mechanisms 210 and 220 that movably support the probe support 12 in two axial directions (Y-axis and Z-axis) including the vertical direction (Z-axis).

ノズル支持機構210は、Y軸方向に延びるレール211と、レール211に沿って移動するスライダー212と、レール211に平行に配置されたシャフト213と、シャフト213に沿って移動するブッシュ214と、スライダー212とブッシュ214を連結するテーブル215を備えている。レール211とシャフト213はベース面300に対して位置固定されている。   The nozzle support mechanism 210 includes a rail 211 extending in the Y-axis direction, a slider 212 that moves along the rail 211, a shaft 213 that is arranged in parallel to the rail 211, a bush 214 that moves along the shaft 213, and a slider A table 215 for connecting 212 and the bush 214 is provided. The rail 211 and the shaft 213 are fixed with respect to the base surface 300.

ノズル支持機構220は、テーブル215上に直立配置された2本のシャフト221と、シャフト221に沿って移動するブッシュ222を備えている。ブッシュ222にノズル支持体17が取り付けられている。シャフト221の上端側にストッパ223が固定されている。   The nozzle support mechanism 220 includes two shafts 221 arranged upright on the table 215, and a bush 222 that moves along the shaft 221. The nozzle support 17 is attached to the bush 222. A stopper 223 is fixed to the upper end side of the shaft 221.

テーブル215とブッシュ222の間には、シャフト221の外周に沿って圧縮コイルばね224が配置されている。圧縮コイルばね224の復元力により、圧縮コイルばね224の下端面がテーブル215の上面に接触し、圧縮コイルばね224の上端面がブッシュ222の下端面に接触し、ブッシュ222の上端面がストッパ223に接触している。圧縮コイルばね224が縮むことにより、ノズル支持体17がテーブル215に対して上下動する。   A compression coil spring 224 is disposed along the outer periphery of the shaft 221 between the table 215 and the bush 222. Due to the restoring force of the compression coil spring 224, the lower end surface of the compression coil spring 224 contacts the upper surface of the table 215, the upper end surface of the compression coil spring 224 contacts the lower end surface of the bush 222, and the upper end surface of the bush 222 is the stopper 223. Touching. As the compression coil spring 224 contracts, the nozzle support 17 moves up and down with respect to the table 215.

ノズル支持体17の上面に、プレパンチピン11の先端が嵌め込まれる穴401が設けられている。
吸引ノズル22−1〜22−4は、圧縮コイルばね402が縮むことによってノズル支持体17に対して先端位置がそれぞれノズル支持体17側へ移動できるようにして、ノズル支持体17に保持されている。なお、図4では吸引ノズル22−1のみを図示しているが、吸引ノズル22−2〜22−4も吸引ノズル22−1と同様に、先端位置がノズル支持体17側へ移動できるようになっている。
A hole 401 into which the tip of the pre-punch pin 11 is fitted is provided on the upper surface of the nozzle support 17.
The suction nozzles 22-1 to 22-4 are held by the nozzle support 17 so that the tip position of the suction nozzles 22-1 to 22-4 can move toward the nozzle support 17 with respect to the nozzle support 17 by the compression coil spring 402 contracting. Yes. Although only the suction nozzle 22-1 is shown in FIG. 4, the tip positions of the suction nozzles 22-2 to 22-4 can be moved toward the nozzle support 17 as with the suction nozzle 22-1. It has become.

図2及び図3に示されるように、マイクロチップ電気泳動装置1には、分注プローブ8を洗浄するためのプローブ洗浄部14と、吸引ノズル22−1〜22−4を洗浄するためのノズル洗浄部28が設けられている。プローブ洗浄部14とノズル洗浄部28には洗浄液が供給される。   2 and 3, the microchip electrophoresis apparatus 1 includes a probe cleaning unit 14 for cleaning the dispensing probe 8 and a nozzle for cleaning the suction nozzles 22-1 to 22-4. A cleaning unit 28 is provided. A cleaning liquid is supplied to the probe cleaning unit 14 and the nozzle cleaning unit 28.

分注プローブ8の移動範囲内に、試料を収容した例えば96穴のウェルプレート13が配置される。また、分注プローブ8の移動範囲内に設けられた試薬配置部15に試薬や分離バッファを収容した容器が配置される。なお、試薬や分離バッファはウェルプレート13の穴に収容されてもよい。   For example, a 96-well plate 13 containing a sample is disposed in the movement range of the dispensing probe 8. In addition, a container containing a reagent and a separation buffer is arranged in the reagent arrangement unit 15 provided in the movement range of the dispensing probe 8. Note that the reagent and the separation buffer may be accommodated in the holes of the well plate 13.

電圧印加部24は、チップ5の流路端のそれぞれに所定の電圧を印加するものである。
検出部31は、チップ5内の分離用流路で分離された試料成分を例えば蛍光検出する。検出部31は、例えば、分離用流路の一部に励起光を照射するLED(発光ダイオード)30と、分離用流路を移動する試料成分がLED30からの励起光により励起されて発生した蛍光を受光する光ファイバ32を備えている。
The voltage application unit 24 applies a predetermined voltage to each of the flow path ends of the chip 5.
The detection unit 31 detects, for example, fluorescence of the sample component separated by the separation channel in the chip 5. The detection unit 31 includes, for example, an LED (light emitting diode) 30 that irradiates a part of the separation channel with excitation light, and fluorescence generated by excitation of the sample component moving through the separation channel by the excitation light from the LED 30. Is provided.

また、検出部31は、光ファイバ32からの蛍光から励起光成分を除去して蛍光成分のみを透過させるフィルタ34を介して蛍光を受光する光電子増倍管36を備えている。なお、励起光の光源としては、LEDに限らず、例えばLD(レーザダイオード)を用いてもよい。   The detection unit 31 includes a photomultiplier tube 36 that receives the fluorescence through a filter 34 that removes the excitation light component from the fluorescence from the optical fiber 32 and transmits only the fluorescence component. The excitation light source is not limited to the LED, and for example, an LD (laser diode) may be used.

制御部38は、分注プローブ機構6、吸引ノズル機構19、電圧印加部24及び検出部31の動作を制御する。制御部38は、例えば、CPU(中央演算処理装置)や記憶装置などを搭載したマイコンによって実現される。制御部38はマイクロチップ電気泳動装置1の外部に設けられたコンピュータ40に接続されている。   The control unit 38 controls operations of the dispensing probe mechanism 6, the suction nozzle mechanism 19, the voltage application unit 24, and the detection unit 31. The control unit 38 is realized by, for example, a microcomputer equipped with a CPU (Central Processing Unit) and a storage device. The control unit 38 is connected to a computer 40 provided outside the microchip electrophoresis apparatus 1.

コンピュータ40は例えばパーソナルコンピュータ(PC)や専用のコンピュータによって実現される。コンピュータ40は、マイクロチップ電気泳動装置1の動作を指示したり、検出部31が得たデータを取り込んで処理したりするための外部制御装置である。   The computer 40 is realized by, for example, a personal computer (PC) or a dedicated computer. The computer 40 is an external control device for instructing the operation of the microchip electrophoretic apparatus 1 and for capturing and processing data obtained by the detection unit 31.

図5と図6はチップ5の一例を示したものである。なお、本発明の実施形態におけるチップ(マイクロチップ)は、内部に形成された流路と流路端にそれぞれ開口したリザーバを有するチップを指しており、必ずしもサイズの小さいものに限定される意味ではない。   5 and 6 show an example of the chip 5. In addition, the chip (microchip) in the embodiment of the present invention refers to a chip having a channel formed inside and a reservoir opened at each channel end, and is not necessarily limited to a small size. Absent.

図5に示されるように、チップ5は、例えば一対の透明基板51,52からなる。透明基板51,52は例えば石英ガラスその他のガラス基板や樹脂基板で形成されている。   As shown in FIG. 5, the chip 5 includes a pair of transparent substrates 51 and 52, for example. The transparent substrates 51 and 52 are made of, for example, quartz glass, other glass substrates, or resin substrates.

一方の基板52の表面に、(B)に示されるように、互いに交差する泳動用キャピラリ溝54,55が形成されている。他方の基板51には、(A)に示されるように、その溝54,55の端に対応する位置にリザーバ53−1〜53−4としての貫通孔が形成されている。(C)に示されるように、両基板51,52が重ねられて接合されてチップ5が形成される。キャピラリ溝54,55によって、チップ5内に、試料の電気泳動分離用の分離用流路55と、分離用流路55に試料を導入するための試料導入流路54が形成される。   On the surface of one substrate 52, as shown in (B), capillary grooves 54 and 55 for electrophoresis intersecting each other are formed. The other substrate 51 has through holes as reservoirs 53-1 to 53-4 at positions corresponding to the ends of the grooves 54 and 55, as shown in FIG. As shown in (C), the two substrates 51 and 52 are overlapped and joined to form the chip 5. By the capillary grooves 54 and 55, a separation channel 55 for electrophoresis separation of the sample and a sample introduction channel 54 for introducing the sample into the separation channel 55 are formed in the chip 5.

チップ5は基本的には図5に示したものであるが、取扱いを容易にするために、図6に示されるように、電圧を印加するための電極端子を予めチップ上に形成したものを使用する。図6はチップ5の平面図を示したものである。   The chip 5 is basically the one shown in FIG. 5, but in order to facilitate the handling, as shown in FIG. 6, an electrode terminal for applying a voltage is previously formed on the chip. use. FIG. 6 is a plan view of the chip 5.

4つのリザーバ53−1〜53−4は流路54,55に電圧を印加するためのポートでもある。ポート#1と#2は試料導入流路54の両端に位置するポートである。ポート#3と#4は分離用流路55の両端に位置するポートである。   The four reservoirs 53-1 to 53-4 are also ports for applying a voltage to the flow paths 54 and 55. Ports # 1 and # 2 are ports located at both ends of the sample introduction channel 54. Ports # 3 and # 4 are ports located at both ends of the separation channel 55.

各ポートに電圧を印加するために、各ポートを構成するリザーバ53−1〜53−4の内壁面からチップ5の表面にわたって電極パターン56−1〜56−4が形成されている。電極パターン56−1〜56−4は電圧印加部24(図2を参照。)に接続されるようになっている。   In order to apply a voltage to each port, electrode patterns 56-1 to 56-4 are formed from the inner wall surface of the reservoirs 53-1 to 53-4 constituting each port to the surface of the chip 5. The electrode patterns 56-1 to 56-4 are connected to the voltage application unit 24 (see FIG. 2).

チップ5の取り扱いを容易にするために、チップ5の3辺の周縁部は、平面視が略U字型の樹脂製のチップフレーム57に保持されている。   In order to facilitate the handling of the chip 5, the peripheral portions of the three sides of the chip 5 are held by a resin-made chip frame 57 that is substantially U-shaped in plan view.

図7と図8を参照してチップ保持部とカバーについて説明する。図7は、チップが搭載された状態のチップ保持部を示す概略的な平面図である。図8は、カバーを示す概略的な平面図である。   The chip holding part and the cover will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a schematic plan view showing the chip holding portion in a state where the chip is mounted. FIG. 8 is a schematic plan view showing the cover.

図7に示されているように、チップ保持部7は、チップ5を保持するためのチップホルダ71と凹部74を備えている。チップ保持部7の対角の2ヶ所にカバー26を固定するためのネジ穴72が設けられている。図6に示されるように、カバー26の対角の2ヶ所にもネジ27を貫通させる穴62が設けられている。   As shown in FIG. 7, the chip holding unit 7 includes a chip holder 71 for holding the chip 5 and a recess 74. Screw holes 72 for fixing the cover 26 are provided at two diagonal positions of the chip holding portion 7. As shown in FIG. 6, holes 62 through which the screws 27 pass are also provided at two diagonal positions of the cover 26.

また、チップ保持部7は、吸引ノズル22−4が挿入される逃げ穴73を備えている。逃げ穴73は、Y軸方向(図2を参照)でチップ5の保持位置からずれた位置に設けられている。   Moreover, the chip | tip holding | maintenance part 7 is provided with the escape hole 73 in which the suction nozzle 22-4 is inserted. The escape hole 73 is provided at a position shifted from the holding position of the chip 5 in the Y-axis direction (see FIG. 2).

カバー26は、例えば樹脂製であり、チップ5のリザーバ53−1〜53−4に対応する位置に貫通孔64−1〜64−4を備えている。また、カバー26は、チップ保持部7の逃げ穴73に対応する位置に、吸引ノズル22−4が挿入される貫通孔からなる逃げ穴63を備えている。   The cover 26 is made of, for example, resin, and includes through holes 64-1 to 64-4 at positions corresponding to the reservoirs 53-1 to 53-4 of the chip 5. Further, the cover 26 includes a clearance hole 63 formed of a through hole into which the suction nozzle 22-4 is inserted at a position corresponding to the clearance hole 73 of the chip holding portion 7.

貫通孔64−1〜64−3及び逃げ穴63の内径は、吸引ノズル22−1〜22−4を挿入可能な大きさである。また、貫通孔64−4の内径は、加圧送液部16を挿入可能な大きさである。   The inner diameters of the through holes 64-1 to 64-3 and the escape holes 63 are such that the suction nozzles 22-1 to 22-4 can be inserted. Moreover, the internal diameter of the through-hole 64-4 is a magnitude | size which can insert the pressurized liquid feeding part 16. FIG.

カバー26の裏面側に、チップ5の電極パターン56−1〜56−4と電気的に接続される電極66−1〜66−4が設けられている。電極66−1〜66−4は電気配線によって端子接続部67に接続されている。端子接続部67は電圧印加部24(図2を参照。)に接続される。   Electrodes 66-1 to 66-4 that are electrically connected to the electrode patterns 56-1 to 56-4 of the chip 5 are provided on the back side of the cover 26. The electrodes 66-1 to 66-4 are connected to the terminal connection portion 67 by electric wiring. The terminal connection unit 67 is connected to the voltage application unit 24 (see FIG. 2).

図4を参照して、プレパンチピン11、分注プローブ8、吸引ノズル22−1の移動例を説明する。   With reference to FIG. 4, the example of a movement of the pre punch pin 11, the dispensing probe 8, and the suction nozzle 22-1 is demonstrated.

プレパンチピン11は、ウェルプレート13(サンプル容器)のサンプル収容部分を覆っている保護シート13aに対する穴開けや、サンプル有無検知、ノズル支持体17の移動などに使用される。   The pre-punch pin 11 is used for making a hole in the protective sheet 13a covering the sample storage portion of the well plate 13 (sample container), detecting the presence / absence of a sample, moving the nozzle support 17 and the like.

保護シート13aに対する穴開け動作では、まず、プローブ移動機構100のモーター111及び121が駆動されて、プレパンチピン11がウェルプレート13の穴開け対象のサンプル容器の上方に配置されるようにZマウント126が移動される。シャフトカバー143が係止機構144によってプローブ支持体12に係止されている状態で、モーター131が駆動されて、プローブ支持体12とともに、プレパンチピン11、プレパンチシャフト142、シャフトカバー143、係止機構144、センサドグ145及びサンプル有無検知センサ148が下降される。   In the punching operation for the protective sheet 13a, first, the motors 111 and 121 of the probe moving mechanism 100 are driven, and the Z-mount is performed so that the pre-punch pin 11 is disposed above the sample container to be punched in the well plate 13. 126 is moved. The motor 131 is driven in a state where the shaft cover 143 is locked to the probe support 12 by the locking mechanism 144, and together with the probe support 12, the pre-punch pin 11, the pre-punch shaft 142, the shaft cover 143, The stop mechanism 144, the sensor dog 145, and the sample presence / absence detection sensor 148 are lowered.

プレパンチピン11の先端が保護シート13aに接触し、さらにプローブ支持体12が下降されると、圧縮コイルばね146が縮み、プローブ支持体12、シャフトカバー143及びサンプル有無検知センサ148がウェルプレート13に接近される。このとき、ウェルプレート13に対するプレパンチピン11、プレパンチシャフト142及びセンサドグ145の位置(高さ位置)は変化しない。これにより、センサドグ145がプローブ支持体12及びサンプル有無検知センサ148に対して押し上げられてサンプル有無検知センサ148のスリットから離れ、保護シート13aの存在(サンプルが有ること)が検知される。   When the tip of the pre-punch pin 11 comes into contact with the protective sheet 13 a and the probe support 12 is further lowered, the compression coil spring 146 contracts, and the probe support 12, the shaft cover 143, and the sample presence / absence detection sensor 148 are replaced with the well plate 13. Approached. At this time, the positions (height positions) of the pre-punch pin 11, the pre-punch shaft 142, and the sensor dog 145 with respect to the well plate 13 do not change. As a result, the sensor dog 145 is pushed up with respect to the probe support 12 and the sample presence / absence detection sensor 148 to leave the slit of the sample presence / absence detection sensor 148, and the presence of the protective sheet 13a (the presence of a sample) is detected.

さらにプローブ支持体12が下降されると、圧縮コイルばね146がさらに縮み、プレパンチシャフト142に固定されたストッパ147がシャフトカバー143に接触し、プレパンチシャフト142及びプレパンチピン11が下降されて保護シート13aに貫通穴が形成される。貫通穴の形成後、プローブ支持体12が上昇され、次の穴開け対象のサンプル容器の上方にプレパンチピン11が移動され、保護シート13aの穴開け及びサンプル有無検知が行われる。   When the probe support 12 is further lowered, the compression coil spring 146 further contracts, the stopper 147 fixed to the pre-punch shaft 142 comes into contact with the shaft cover 143, and the pre-punch shaft 142 and the pre-punch pin 11 are lowered. A through hole is formed in the protective sheet 13a. After the through hole is formed, the probe support 12 is raised, the pre-punch pin 11 is moved above the sample container to be drilled next, and the protective sheet 13a is drilled and the presence / absence of the sample is detected.

なお、プレパンチピン11が下降される位置にサンプル容器や保護シート13aが配置されていない場合や、保護シート13aにすでに貫通穴が開けられている場合には、プレパンチピン11、プレパンチシャフト142及びセンサ部材145がプローブ支持体12、シャフトカバー143及びサンプル有無検知センサ148に対して押し上げられることはなく、センサ部材145はサンプル有無検知センサ148のスリットに配置されたままである。これにより、その位置にはサンプルが無いことが検知される。   If the sample container or the protective sheet 13a is not disposed at the position where the pre-punch pin 11 is lowered, or if the protective sheet 13a has already been through-holed, the pre-punch pin 11 and the pre-punch shaft 142 and the sensor member 145 are not pushed up with respect to the probe support 12, the shaft cover 143, and the sample presence / absence detection sensor 148, and the sensor member 145 remains disposed in the slit of the sample presence / absence detection sensor 148. Thereby, it is detected that there is no sample at that position.

次にノズル支持体17の移動について説明する。
ノズル支持体17の移動動作では、まず、モーター111及び121が駆動されて、プレパンチピン11がノズル支持体17の穴401の上方に配置されるようにZマウント126が移動される。シャフトカバー143が係止機構144によってプローブ支持体12に係止されている状態でモーター131が駆動されて、プローブ支持体12とともにプレパンチピン11等が下降される。
Next, the movement of the nozzle support 17 will be described.
In the movement operation of the nozzle support 17, first, the motors 111 and 121 are driven to move the Z mount 126 so that the pre-punch pin 11 is disposed above the hole 401 of the nozzle support 17. The motor 131 is driven in a state where the shaft cover 143 is locked to the probe support 12 by the locking mechanism 144, and the pre-punch pins 11 and the like are lowered together with the probe support 12.

プレパンチピン11の先端が穴401内に挿入される。これにより、ノズル支持体17は、プレパンチピン11、プレパンチシャフト142、シャフトカバー143及び係止機構144を介してプローブ支持体12に接続される。   The tip of the pre-punch pin 11 is inserted into the hole 401. As a result, the nozzle support 17 is connected to the probe support 12 via the pre-punch pin 11, the pre-punch shaft 142, the shaft cover 143, and the locking mechanism 144.

このとき、ストッパ147がシャフトカバー143に接触しない程度にプローブ支持体12を下降させてもよいし、ストッパ147がシャフトカバー143に接触する程度にプローブ支持体12を下降させてもよい。ただし、ストッパ147をシャフトカバー143に接触させる場合、プローブ支持体12が圧縮コイルばね146の復元力によって下降することがないように、圧縮コイルばね146の復元力と圧縮コイルばね224の復元力が選定される。   At this time, the probe support 12 may be lowered so that the stopper 147 does not contact the shaft cover 143, or the probe support 12 may be lowered so that the stopper 147 contacts the shaft cover 143. However, when the stopper 147 is brought into contact with the shaft cover 143, the restoring force of the compression coil spring 146 and the restoring force of the compression coil spring 224 are such that the probe support 12 does not descend due to the restoring force of the compression coil spring 146. Selected.

プレパンチピン11の先端が穴401内に挿入されてノズル支持体17がプローブ支持体12に接続されている状態でプローブ移動機構100のモーター111が駆動されてZマウント126がY軸方向に移動される。それにともなってプローブ支持体12及びノズル支持体17がY軸方向に移動されてノズル支持体17が所望の位置に配置される。例えば、チップ5の上に吸引ノズル22−1〜22−3及び加圧送液部16が配置され、吸引ノズル22−4が逃げ穴73上に配置されるように、Zマウント126及びノズル支持体17が移動される。   With the tip of the pre-punch pin 11 inserted into the hole 401 and the nozzle support 17 connected to the probe support 12, the motor 111 of the probe moving mechanism 100 is driven to move the Z mount 126 in the Y-axis direction. Is done. Accordingly, the probe support 12 and the nozzle support 17 are moved in the Y-axis direction, and the nozzle support 17 is disposed at a desired position. For example, the Z mount 126 and the nozzle support so that the suction nozzles 22-1 to 22-3 and the pressurized liquid feeding unit 16 are disposed on the chip 5 and the suction nozzle 22-4 is disposed on the escape hole 73. 17 is moved.

ノズル支持体17がプローブ支持体12に接続されている状態でプローブ移動機構100のモーター131が駆動されてプローブ支持体12とともにプレパンチピン11等が下降され、ノズル支持体17が押し下げられ、ノズル支持体17とともに吸引ノズル22−1〜22−4及び加圧送液部16が所定量だけ下降される。このとき、ノズル支持体17を正確な量だけ下降させるために、ストッパ147がシャフトカバー143に接触された状態が維持されるように圧縮コイルばね146の復元力と圧縮コイルばね224の復元力が選定されることが好ましい。   With the nozzle support 17 connected to the probe support 12, the motor 131 of the probe moving mechanism 100 is driven, the pre-punch pins 11 and the like are lowered together with the probe support 12, the nozzle support 17 is pushed down, and the nozzle The suction nozzles 22-1 to 22-4 and the pressurized liquid feeding unit 16 are lowered together with the support 17 by a predetermined amount. At this time, in order to lower the nozzle support 17 by an accurate amount, the restoring force of the compression coil spring 146 and the restoring force of the compression coil spring 224 are maintained so that the stopper 147 is kept in contact with the shaft cover 143. It is preferable to be selected.

ノズル支持体17が下降された状態で所望の処理が行われた後、モーター131が駆動されてプローブ支持体12が所定量だけ上昇されることにより、圧縮コイルばね224の復元力によってノズル支持体17が上昇する。その後、モーター121が駆動されてプローブ支持体12及びノズル支持体17がY軸方向に移動される。   After a desired process is performed in a state where the nozzle support 17 is lowered, the motor 131 is driven to raise the probe support 12 by a predetermined amount, whereby the nozzle support is supported by the restoring force of the compression coil spring 224. 17 goes up. Thereafter, the motor 121 is driven to move the probe support 12 and the nozzle support 17 in the Y-axis direction.

このように、吸引ノズル22−1〜22−4及び加圧送液部16はノズル支持体17がプローブ支持体12に着脱可能に接続された状態でプローブ移動機構100の駆動によって移動されるので、マイクロチップ電気泳動装置1はノズル支持体17を移動させるための専用の駆動装置を備えていない。これにより、吸引ノズル22−1〜22−4を例えば水平方向(Y軸方向)及び鉛直方向(Z軸方向)で移動させるための駆動軸が不要になり、マイクロチップ電気泳動装置1の構成を簡略化及び小型化することができる。   Thus, the suction nozzles 22-1 to 22-4 and the pressurized liquid feeding unit 16 are moved by driving the probe moving mechanism 100 in a state where the nozzle support 17 is detachably connected to the probe support 12. The microchip electrophoresis apparatus 1 does not include a dedicated drive device for moving the nozzle support 17. This eliminates the need for a drive shaft for moving the suction nozzles 22-1 to 22-4 in, for example, the horizontal direction (Y-axis direction) and the vertical direction (Z-axis direction), and thus the configuration of the microchip electrophoresis apparatus 1 is eliminated. Simplification and miniaturization can be achieved.

また、Zマウント126の位置決め精度(分注プローブ8のXYZ軸方向の位置決め)がそのまま吸引ノズル22−1〜22−4の位置決め精度になるので、吸引ノズル22−1〜22−4を移動させるための駆動軸が設けられている場合と比較して、位置決め調整が容易になる。   Further, since the positioning accuracy of the Z mount 126 (positioning of the dispensing probe 8 in the XYZ-axis directions) becomes the positioning accuracy of the suction nozzles 22-1 to 22-4 as they are, the suction nozzles 22-1 to 22-4 are moved. As compared with the case where the drive shaft for this is provided, positioning adjustment becomes easy.

次に分注プローブ8の移動について説明する。
分注プローブ8は、サンプルや試薬、分離バッファの吸引及び分注や、洗浄液の分注などに使用される。分注プローブ8が使用される際、まず、プローブ移動機構100のモーター111及び121が駆動されて、分注プローブ8が所望の位置、例えばウェルプレート13の目的のサンプル容器の上方に配置されるようにZマウント126が移動される。
Next, the movement of the dispensing probe 8 will be described.
The dispensing probe 8 is used for sucking and dispensing a sample, a reagent, a separation buffer, dispensing a cleaning liquid, and the like. When the dispensing probe 8 is used, first, the motors 111 and 121 of the probe moving mechanism 100 are driven to place the dispensing probe 8 at a desired position, for example, above the target sample container of the well plate 13. Thus, the Z mount 126 is moved.

シャフトカバー143が係止機構144によってZマウント126に係止されている状態でモーター131が駆動されて、プローブ支持体12とともに分注プローブ8が降下される。このとき、プレパンチピン11、プレパンチシャフト142、シャフトカバー143等は下降されない。このように、分注プローブ8は、プレパンチピン11等に妨げられることなく、所望の位置に下降される。分注プローブ8が、ウェルプレート13のサンプル容器の底に接触された後、さらにプローブ支持体12が下降されると、圧縮コイルばね141が縮み、センサードグ150がチップ有無検知/サンプル容器底付検知センサ150のスリットから離れ、サンプル容器の底位置が検知される。これにより、サンプル容器内の微量サンプルを確実に吸引することが可能になる。   The motor 131 is driven in a state where the shaft cover 143 is locked to the Z mount 126 by the locking mechanism 144, and the dispensing probe 8 is lowered together with the probe support 12. At this time, the pre-punch pin 11, the pre-punch shaft 142, the shaft cover 143, etc. are not lowered. Thus, the dispensing probe 8 is lowered to a desired position without being obstructed by the pre-punch pin 11 or the like. After the dispensing probe 8 is brought into contact with the bottom of the sample container of the well plate 13, when the probe support 12 is further lowered, the compression coil spring 141 is contracted, and the sensor dog 150 detects the presence / absence of the tip / sample container bottom detection. The bottom position of the sample container is detected away from the slit of the sensor 150. As a result, it is possible to reliably suck a small amount of sample in the sample container.

図9から図13を参照して、マイクロチップ電気泳動装置1の動作について説明する。マイクロチップ電気泳動装置1において、チップ5は移動されずにチップ保持部7に固定された状態で繰り返し使用されるものである。ここで説明する動作は、前回の分析で使用されたチップを洗浄し、流路及び各リザーバに分離バッファを充填し、その後試料を分注して電気泳動を行って分析を行う一連の工程である。これらの動作はマイクロチップ電気泳動装置1の制御部38による制御によって行われる。なお、図9から図13において、カバー26の図示は省略されている。また、図9から図13において、加圧送液部16の図示は説明が必要な場合を除いて省略されている。また、図9〜図13の(A)〜(U)は、以下に説明する工程(A)〜(U)に対応している。   The operation of the microchip electrophoresis apparatus 1 will be described with reference to FIGS. In the microchip electrophoresis apparatus 1, the chip 5 is repeatedly used while being fixed to the chip holder 7 without being moved. The operation described here is a series of steps of washing the chip used in the previous analysis, filling the flow path and each reservoir with a separation buffer, then dispensing the sample, performing electrophoresis, and performing analysis. is there. These operations are performed under the control of the control unit 38 of the microchip electrophoresis apparatus 1. 9 to 13, the cover 26 is not shown. 9 to 13, the illustration of the pressurized liquid feeding unit 16 is omitted except where it is necessary to explain. Moreover, (A)-(U) of FIGS. 9-13 respond | corresponds to process (A)-(U) demonstrated below.

(A)は1つのチップ5を示している。チップ5は図5及び図6に示されたものと同等である。分離用流路55と試料導入流路54が交差するように設けられ、各流路54,55の端部にリザーバ53−1〜53−4が形成されている。ここで、チップ5は前の試料の分析が終了した状態であり、流路及び各リザーバには分離バッファや試料溶液が残っている。また、流路55内の分離バッファに、分離された試料が残っている。   (A) shows one chip 5. The chip 5 is equivalent to that shown in FIGS. The separation channel 55 and the sample introduction channel 54 are provided so as to intersect with each other, and reservoirs 53-1 to 53-4 are formed at the ends of the channels 54 and 55, respectively. Here, the chip 5 is in a state where the analysis of the previous sample is completed, and the separation buffer and the sample solution remain in the flow path and each reservoir. Further, the separated sample remains in the separation buffer in the flow channel 55.

(B)まず、試料収容用のリザーバ53−1に収容されている試料溶液を除去するために、ノズル支持体17がチップ5の上に移動された後に下降されて、吸引ノズル22−1が貫通孔64−1(図8を参照。)を介してリザーバ53−1に挿入される。上述のように、吸引ノズル22−1〜22−4の移動は、ノズル支持体17がプローブ支持体12に着脱可能に接続された状態でプローブ移動機構100のモーター121,131が駆動されて行われる。   (B) First, in order to remove the sample solution stored in the sample storage reservoir 53-1, the nozzle support 17 is moved down onto the chip 5, and then the suction nozzle 22-1 is moved. It is inserted into the reservoir 53-1 through the through hole 64-1 (see FIG. 8). As described above, the suction nozzles 22-1 to 22-4 are moved by driving the motors 121 and 131 of the probe moving mechanism 100 while the nozzle support 17 is detachably connected to the probe support 12. Is called.

また、図2に示されるように、吸引ノズル22−1の長さは吸引ノズル22−2,22−3よりも長くなっている。また、吸引ノズル22−4の長さは吸引ノズル22−1よりも長くなっている。また、加圧送液部16の下端面は吸引ノズル22−2,22−3の先端よりもノズル支持体12側に配置されている。さらに、吸引ノズル22−1〜22−4及び加圧送液部16は、吸引ノズル22−1〜22−3及び加圧送液部16がリザーバ53−1〜53−4(貫通孔64−1〜64−4)の上方に配置されたときに、吸引ノズル22−4が逃げ穴63,73(図7及び図8も参照。)の上方に配置されるように、ノズル支持体17に保持されている。   Further, as shown in FIG. 2, the length of the suction nozzle 22-1 is longer than that of the suction nozzles 22-2 and 22-3. The length of the suction nozzle 22-4 is longer than that of the suction nozzle 22-1. Moreover, the lower end surface of the pressurized liquid feeding part 16 is arrange | positioned rather than the front-end | tip of the suction nozzles 22-2 and 22-3 at the nozzle support body 12 side. Further, the suction nozzles 22-1 to 22-4 and the pressurized liquid feeding unit 16 are connected to the reservoirs 53-1 to 53-4 (through holes 64-1 to 64-4) is held by the nozzle support 17 so that the suction nozzle 22-4 is arranged above the escape holes 63, 73 (see also FIGS. 7 and 8). ing.

このような吸引ノズル22−1〜22−4及び加圧送液部16の構成により、吸引ノズル22−1の先端がリザーバ53−1に挿入されてリザーバ53−1の底部に押しつけられ、吸引ノズル22−2,22−3の先端がリザーバ53−2,53−3には挿入されておらず、かつ、吸引ノズル22−4の先端が逃げ穴63,73に挿入されている状態を形成できる。また、加圧送液部16の下端面はチップ5に接触していない。   With the configuration of the suction nozzles 22-1 to 22-4 and the pressurized liquid feeding unit 16, the tip of the suction nozzle 22-1 is inserted into the reservoir 53-1, and pressed against the bottom of the reservoir 53-1, so that the suction nozzle It is possible to form a state in which the tips of 22-2 and 22-3 are not inserted into the reservoirs 53-2 and 53-3, and the tip of the suction nozzle 22-4 is inserted into the escape holes 63 and 73. . Further, the lower end surface of the pressurized liquid feeding part 16 is not in contact with the chip 5.

その状態で、吸引ポンプ部18(図2を参照。)が動作されることにより、リザーバ53−1内の分離バッファが吸引ノズル22−1を介して吸引除去される。このとき、吸引ポンプ部18において、例えば吸引ノズル22−1に接続されているポンプのみが動作される。   In this state, when the suction pump unit 18 (see FIG. 2) is operated, the separation buffer in the reservoir 53-1 is removed by suction through the suction nozzle 22-1. At this time, in the suction pump unit 18, for example, only the pump connected to the suction nozzle 22-1 is operated.

なお、この状態で、吸引ノズル22−2,22−3及び加圧送液部16の先端は貫通孔64−2,64−3,64−4(図8を参照。)の内部に位置していてもよいし、貫通孔64−2,64−3,64−4の上方に配置されていてもよい。   In this state, the suction nozzles 22-2 and 22-3 and the tip of the pressurized liquid feeding unit 16 are located inside the through holes 64-2, 64-3 and 64-4 (see FIG. 8). It may be arranged above the through holes 64-2, 64-3, 64-4.

また、逃げ穴73に挿入された吸引ノズル22−4の先端は、逃げ穴73の底に接触していてもよいし、接触していなくてもよい。ただし、吸引ノズル22−4の先端の汚染を考慮すると、吸引ノズル22−4の先端は逃げ穴73の底に接触しないことが好ましい。また、逃げ穴73は底を有するものであってもよいし、貫通孔であってもよい。   Further, the tip of the suction nozzle 22-4 inserted into the escape hole 73 may or may not be in contact with the bottom of the escape hole 73. However, considering the contamination of the tip of the suction nozzle 22-4, it is preferable that the tip of the suction nozzle 22-4 does not contact the bottom of the escape hole 73. The escape hole 73 may have a bottom or a through hole.

(C)吸引ノズル22−1〜22−4がノズル洗浄部28に移動されて少なくとも吸引ノズル22−1が洗浄された後、分注プローブ8が貫通孔64−1(図8を参照。)を介してリザーバ53−1に挿入される。そして、リザーバ53−1に分注プローブ8から所定量の洗浄液が供給される。分注プローブ8からの洗浄液の供給は、図2を参照して説明すると、開閉バルブ9aを閉じ、開閉バルブ9bを開いた状態で計量ポンプ4を吸引動作させて計量ポンプ4内に洗浄液容器10から洗浄液を吸引した後、開閉バルブ9bを閉じ、開閉バルブ9aを開いた状態に切り替えて、計量ポンプ4を吐出動作させることにより行われる。   (C) After the suction nozzles 22-1 to 22-4 are moved to the nozzle cleaning unit 28 and at least the suction nozzle 22-1 is cleaned, the dispensing probe 8 passes through the through-hole 64-1 (see FIG. 8). Is inserted into the reservoir 53-1. Then, a predetermined amount of cleaning liquid is supplied from the dispensing probe 8 to the reservoir 53-1. The supply of the cleaning liquid from the dispensing probe 8 will be described with reference to FIG. 2. When the opening / closing valve 9 a is closed and the opening / closing valve 9 b is opened, the metering pump 4 is aspirated to bring the cleaning liquid container 10 into the metering pump 4. Then, after the cleaning liquid is sucked, the open / close valve 9b is closed, the open / close valve 9a is switched to the open state, and the metering pump 4 is discharged.

(D)分注プローブ8が移動された後、再びリザーバ53−1に吸引ノズル22−1が挿入され、洗浄液が吸引除去される。
(E)リザーバ53−1に分注プローブ8から再び洗浄液が供給される。
(D) After the dispensing probe 8 is moved, the suction nozzle 22-1 is again inserted into the reservoir 53-1, and the cleaning liquid is sucked and removed.
(E) The cleaning liquid is supplied again from the dispensing probe 8 to the reservoir 53-1.

(F)吸引ノズル22−1〜22−3が貫通孔64−1〜64−3(図8を参照。)を介してリザーバ53−1〜53−3に挿入される。ノズル支持体17が下降されて吸引ノズル22−1の先端がリザーバ53−1の底に接触して押し付けられた後、さらにノズル支持体17が下降されて吸引ノズル22−2,22−3の先端がリザーバ53−2,53−3の底に接触して押し付けられる。また、吸引ノズル22−4は逃げ穴63,73に挿入される。このとき、加圧送液部16の下端面は、チップ5とは間隔をもって配置されてもよいし、チップ5に接触していてもよい。   (F) The suction nozzles 22-1 to 22-3 are inserted into the reservoirs 53-1 to 53-3 through the through holes 64-1 to 64-3 (see FIG. 8). After the nozzle support 17 is lowered and the tip of the suction nozzle 22-1 is pressed against the bottom of the reservoir 53-1, the nozzle support 17 is further lowered and the suction nozzles 22-2 and 22-3 are moved. The tip is pressed against the bottom of the reservoirs 53-2 and 53-3. The suction nozzle 22-4 is inserted into the escape holes 63 and 73. At this time, the lower end surface of the pressurized liquid feeding unit 16 may be disposed with a space from the chip 5 or may be in contact with the chip 5.

吸引ポンプ部18が動作されて、リザーバ53−1内の洗浄液とリザーバ53−2,53−3内の分離バッファが吸引ノズル22−1〜22−3を介して吸引除去される。このとき、吸引ポンプ部18において、例えば吸引ノズル22−1〜22−3に接続されているポンプのみが動作される。   The suction pump unit 18 is operated, and the cleaning liquid in the reservoir 53-1 and the separation buffer in the reservoirs 53-2 and 53-3 are removed by suction through the suction nozzles 22-1 to 22-3. At this time, in the suction pump unit 18, for example, only pumps connected to the suction nozzles 22-1 to 22-3 are operated.

(G)ノズル支持体17が移動されて、吸引ノズル22−4が貫通孔64−4(図8を参照。)を介してリザーバ53−4に挿入され、吸引ノズル22−4の先端がリザーバ53−4の底に押し付けられる。このとき、吸引ノズル22−1〜22−3はリザーバ53−1〜53−3には挿入されない。吸引ノズル22−1〜22−3及び加圧送液部16の先端は、カバー26の上方に配置されてもよいし、カバー26に逃げ穴を別途設けてその逃げ穴に挿入されるようにしてもよい。   (G) The nozzle support 17 is moved, the suction nozzle 22-4 is inserted into the reservoir 53-4 via the through hole 64-4 (see FIG. 8), and the tip of the suction nozzle 22-4 is the reservoir Pressed against the bottom of 53-4. At this time, the suction nozzles 22-1 to 22-3 are not inserted into the reservoirs 53-1 to 53-3. The suction nozzles 22-1 to 22-3 and the tip of the pressurized liquid feeding section 16 may be disposed above the cover 26, or a relief hole is separately provided in the cover 26 so as to be inserted into the relief hole. Also good.

リザーバ53−4に吸引ノズル22−4が挿入された状態で、吸引ポンプ部18が動作されてリザーバ53−4内の分離バッファが吸引ノズル22−4を介して吸引除去される。このとき、吸引ポンプ部18において、例えば吸引ノズル22−4に接続されているポンプのみが動作される。   In a state where the suction nozzle 22-4 is inserted into the reservoir 53-4, the suction pump unit 18 is operated, and the separation buffer in the reservoir 53-4 is removed by suction through the suction nozzle 22-4. At this time, in the suction pump unit 18, for example, only the pump connected to the suction nozzle 22-4 is operated.

(H)リザーバ53−4に分注プローブ8から所定量の洗浄液が供給される。
(I)ノズル支持体17が移動されて、吸引ノズル22−1〜22−3がリザーバ53−1〜53−3に挿入され、加圧送液部16の下端面がリザーバ53−4の周囲のチップ5表面に接触される。加圧送液部16からリザーバ53−4に空気を加圧供給し、リザーバ53−4内の洗浄液を流路54,55内に加圧送液して、流路54,55内を洗浄する。流路54,55内の液体はリザーバ53−1〜53−3に押し出される。また、流路54,55内に供給された洗浄液は、リザーバ53−4の容量に対して過剰量の空気が加圧送液部16からリザーバ53−4に加圧供給されることによって流路54,55内からリザーバ53−1〜53−3に押し出される。リザーバ53−1〜53−3に押し出された液体は吸引ノズル22−1〜22−3を介して吸引除去される。
(H) A predetermined amount of cleaning liquid is supplied from the dispensing probe 8 to the reservoir 53-4.
(I) The nozzle support 17 is moved, the suction nozzles 22-1 to 22-3 are inserted into the reservoirs 53-1 to 53-3, and the lower end surface of the pressurized liquid feeding unit 16 is located around the reservoir 53-4. It contacts the surface of the chip 5. Air is pressurized and supplied from the pressurized liquid feeding unit 16 to the reservoir 53-4, and the cleaning liquid in the reservoir 53-4 is pressurized and fed into the flow paths 54 and 55 to clean the flow paths 54 and 55. The liquid in the flow paths 54 and 55 is pushed out to the reservoirs 53-1 to 53-3. In addition, the cleaning liquid supplied into the flow paths 54 and 55 is supplied to the reservoir 53-4 from the pressurized liquid feeding section 16 with an excessive amount of air with respect to the capacity of the reservoir 53-4. , 55 is pushed out to the reservoirs 53-1 to 53-3. The liquid pushed out to the reservoirs 53-1 to 53-3 is removed by suction through the suction nozzles 22-1 to 22-3.

図14は加圧送液部16とチップ5の接続状態を模式的に一部断面で示した側面図である。
加圧送液部16はシリンジポンプ161を備えており、下端面に設けられた吐出口162から空気を吸引及び吐出する。加圧送液部16の下端面に、リザーバ53−4の周囲を囲んでチップ5の表面に密着される、弾性体からなる気密保持部材、例えばOリング163が設けられている。また、加圧送液部16は、圧縮コイルばね403が縮むことによってノズル支持体17に対して下端面位置がノズル支持体17側へ移動可能なようにしてノズル支持体17に保持されている。
FIG. 14 is a side view schematically showing a partial cross-section of the connection state between the pressurized liquid feeding section 16 and the chip 5.
The pressurized liquid feeding unit 16 includes a syringe pump 161 and sucks and discharges air from a discharge port 162 provided on the lower end surface. An airtight holding member made of an elastic body, for example, an O-ring 163, is provided on the lower end surface of the pressurized liquid feeding unit 16 so as to be in close contact with the surface of the chip 5 around the reservoir 53-4. Further, the pressurized liquid feeding section 16 is held by the nozzle support 17 so that the lower end surface position can be moved toward the nozzle support 17 with respect to the nozzle support 17 by the compression coil spring 403 contracting.

加圧送液部16の下端面がチップ5のリザーバ53−4の周囲に押し付けられることにより、チップ5の流路55に対して加圧送液部16のシリンジポンプ161が気密を保って取り付けられる。なお、加圧送液部16の下端面がチップ5とは間隔をもっている状態でOリング163がチップ5に押し付けられることにより、加圧送液部16とチップ5の間の気密を確保することも可能である。   By pressing the lower end surface of the pressurized liquid feeding unit 16 around the reservoir 53-4 of the chip 5, the syringe pump 161 of the pressurized liquid feeding unit 16 is attached to the flow path 55 of the chip 5 while keeping airtightness. The O-ring 163 is pressed against the chip 5 while the lower end surface of the pressurized liquid feeding unit 16 is spaced from the chip 5, so that airtightness between the pressurized liquid feeding unit 16 and the chip 5 can be secured. It is.

上記工程(H)と(I)の動作又は上記工程(G)から(I)の動作が複数回、例えば12回繰り返されてチップ5の流路54,55内及びリザーバ53−1〜53−4内が洗浄される。   The operations of the steps (H) and (I) or the operations of the steps (G) to (I) are repeated a plurality of times, for example, 12 times, so that the inside of the channels 54 and 55 of the chip 5 and the reservoirs 53-1 to 53- The inside of 4 is cleaned.

(J)流路54,55内及びリザーバ53−1〜53−4内が洗浄された後、リザーバ53−4内に吸引ノズル22−4が挿入されて、リザーバ53−4内に残存する洗浄液が吸引除去される。   (J) After the channels 54 and 55 and the reservoirs 53-1 to 53-4 are cleaned, the suction nozzle 22-4 is inserted into the reservoir 53-4, and the cleaning liquid remaining in the reservoir 53-4 Is removed by suction.

(K)分注プローブ8内に分離バッファが吸引された後、リザーバ53−4に分注プローブ8が挿入される。分注プローブ8から所定量の分離バッファが吐出されてリザーバ53−4内に分注される。   (K) After the separation buffer is sucked into the dispensing probe 8, the dispensing probe 8 is inserted into the reservoir 53-4. A predetermined amount of separation buffer is discharged from the dispensing probe 8 and dispensed into the reservoir 53-4.

(L)上記工程(I)と同様に、吸引ノズル22−1〜22−3がリザーバ53−1〜53−3に挿入され、加圧送液部16の下端面がリザーバ53−4の周囲のチップ5表面に接触される。加圧送液部16からリザーバ53−4に空気が加圧供給され、リザーバ53−4内の分離バッファが流路54,55内に加圧送液されて充填される。過剰量の分離バッファはリザーバ53−1〜53−3に流出し、吸引ノズル22−1〜22−3を介して吸引除去される。流路54,55内に分離バッファが充填されるように、加圧送液部16からリザーバ53−4に加圧供給される空気量が調節される。   (L) In the same manner as in the above step (I), the suction nozzles 22-1 to 22-3 are inserted into the reservoirs 53-1 to 53-3, and the lower end surface of the pressurized liquid feeding unit 16 is positioned around the reservoir 53-4. It contacts the surface of the chip 5. Air is pressurized and supplied from the pressurized liquid feeding unit 16 to the reservoir 53-4, and the separation buffer in the reservoir 53-4 is pressurized and fed into the flow paths 54 and 55 and filled. An excessive amount of the separation buffer flows into the reservoirs 53-1 to 53-3 and is removed by suction through the suction nozzles 22-1 to 22-3. The amount of air supplied under pressure from the pressurized liquid feeding section 16 to the reservoir 53-4 is adjusted so that the separation buffers are filled in the flow paths 54 and 55.

(M)流路54,55内に分離バッファが充填された後、リザーバ53−4に吸引ノズル22−4が挿入され、リザーバ53−4内に残っている分離バッファが吸引除去される。これにより流路54,55内にのみ分離バッファが残っている状態となる。   (M) After the separation buffer is filled in the flow paths 54 and 55, the suction nozzle 22-4 is inserted into the reservoir 53-4, and the separation buffer remaining in the reservoir 53-4 is removed by suction. As a result, the separation buffer remains in the flow paths 54 and 55 only.

(N)〜(Q)分注プローブ8によりリザーバ53−1〜53−4に所定量の分離バッファが順次分注される。なお、リザーバ53−1〜53−4に分離バッファが分注される順序は、工程(N)〜(Q)の順序に限定されず、特に限定されない。   (N) to (Q) The dispensing probe 8 sequentially dispenses a predetermined amount of separation buffer into the reservoirs 53-1 to 53-4. The order in which the separation buffers are dispensed into the reservoirs 53-1 to 53-4 is not limited to the order of the steps (N) to (Q), and is not particularly limited.

(R)電圧印加部24によって電極パターン56−1〜56−4及び電極66−1〜66−4(図2、図6及び図8を参照。)を介してリザーバ53−1〜53−4に所定のテスト用電圧が印加されて、泳動テストが行なわれる。この泳動テストでは、例えば、電極パターン間の電流値を検出することにより流路にゴミや気泡が混入していないかどうかが確認される。ここでテスト用電圧は、試料を分離するための泳動電圧と同じであってもよいが、それよりも低電圧としてもよい。   (R) The reservoirs 53-1 to 53-4 are provided by the voltage application unit 24 via the electrode patterns 56-1 to 56-4 and the electrodes 66-1 to 66-4 (see FIGS. 2, 6, and 8). A predetermined test voltage is applied to the electrophoretic test. In this migration test, for example, it is confirmed whether dust or bubbles are mixed in the flow path by detecting a current value between the electrode patterns. Here, the test voltage may be the same as the migration voltage for separating the sample, but may be a lower voltage than that.

この泳動テスト工程で流路への分離バッファの充填が正常に行なわれたと判定されたときは、試料を注入して分析を行なうために次の工程(S)へ進む。また、流路への分離バッファの充填が正常に行なわれたと判定されなかったときは、流路への分離バッファの充填をやり直すために工程(J)に戻る。   If it is determined in this electrophoresis test step that the separation buffer is normally filled into the flow path, the process proceeds to the next step (S) in order to inject the sample for analysis. If it is not determined that the separation buffer is normally filled into the flow path, the process returns to step (J) to refill the flow path with the separation buffer.

例えば、流路54,55への分離バッファの充填のやり直しを許容する回数を予め設定しておく。その回数だけ分離バッファの充填のやり直しを行なっても流路54,55への分離バッファの充填が正常に行なわれたと判定されないときは、そのチップ5をチップ保持部7から取り外し、別のチップ5に交換する。分離バッファの充填のやり直しを許容する回数は特に限定されるものではないが、例えば2回又は3回が適当である。   For example, the number of times that the refilling of the separation buffer into the flow paths 54 and 55 is allowed is set in advance. If it is not determined that the separation buffer has been normally filled into the flow paths 54 and 55 even if the separation buffer is refilled the same number of times, the chip 5 is removed from the chip holding unit 7 and another chip 5 is removed. Replace with. The number of times that the refilling of the separation buffer is allowed is not particularly limited, but for example, 2 or 3 times is appropriate.

(S)試料収容用のリザーバ53−1に吸引ノズル22−1が挿入され、リザーバ53−1内の分離バッファが吸引除去される。   (S) The suction nozzle 22-1 is inserted into the sample storage reservoir 53-1, and the separation buffer in the reservoir 53-1 is removed by suction.

(T)リザーバ53−1に分注プローブ8から所定量の試料溶液が分注される。試料溶液の分注量は、チップ5ごとに設定された量である。   (T) A predetermined amount of sample solution is dispensed from the dispensing probe 8 into the reservoir 53-1. The dispensing amount of the sample solution is an amount set for each chip 5.

(U)電圧印加部24によって電極パターン56−1〜56−4及び電極66−1〜66−4(図2、図6及び図8を参照。)を介してリザーバ53−1〜53−4に所定の試料導入用の電圧が印加されて、試料が流路54と55の交差位置(図6を参照。)へ導かれる。その後、印加電圧が所定の泳動分離用の電圧に切り換えられて、試料がリザーバ53−4側に向かって分離用流路55内へ導かれ、分離用流路55内で分離される。分離された試料は検出部31(図2を参照。)によって検出される。   (U) The reservoirs 53-1 to 53-4 are connected by the voltage application unit 24 via the electrode patterns 56-1 to 56-4 and the electrodes 66-1 to 66-4 (see FIGS. 2, 6, and 8). A predetermined voltage for introducing the sample is applied to the sample, and the sample is guided to the intersection of the flow paths 54 and 55 (see FIG. 6). Thereafter, the applied voltage is switched to a predetermined voltage for electrophoretic separation, and the sample is guided toward the reservoir 53-4 into the separation channel 55 and separated in the separation channel 55. The separated sample is detected by the detection unit 31 (see FIG. 2).

以上、本発明の一実施形態を説明したが、実施形態における構成、配置、数値、材料等は一例であり、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。   Although one embodiment of the present invention has been described above, the configuration, arrangement, numerical values, materials, and the like in the embodiment are examples, and the present invention is not limited to this, and the present invention described in the claims. Various modifications are possible within the scope of the invention.

例えば、ノズル支持体17とプローブ支持体12を着脱可能に接続する方法は、プレパンチピン11を用いる方法に限定されず、どのような方法であってもよい。例えば、ノズル支持体17に突起部又は凹部が設けられ、それに嵌め合わされる凹部又は突起部がプローブ支持体12に設けられ、その突起部と凹部を用いてノズル支持体17とプローブ支持体12が着脱可能に接続されてもよい。   For example, the method of detachably connecting the nozzle support 17 and the probe support 12 is not limited to the method using the pre-punch pin 11, and any method may be used. For example, the nozzle support 17 is provided with a protrusion or a recess, and the probe support 12 is provided with a recess or a protrusion fitted to the nozzle support 17, and the nozzle support 17 and the probe support 12 are formed using the protrusion and the recess. You may connect so that attachment or detachment is possible.

また、上記実施形態では、1つのチップ5がマイクロチップ電気泳動装置1に配置されているが、1つのマイクロチップ電気泳動装置に配置されるチップ数は2つ以上であってもよい。複数のチップが1つのマイクロチップ電気泳動装置に配置される場合、それらのチップは、ノズル案内機構によって案内されるノズル支持体の移動方向に沿って配置される。   In the above embodiment, one chip 5 is arranged in the microchip electrophoresis apparatus 1, but the number of chips arranged in one microchip electrophoresis apparatus may be two or more. When a plurality of chips are arranged in one microchip electrophoresis apparatus, the chips are arranged along the moving direction of the nozzle support guided by the nozzle guide mechanism.

また、本発明の実施形態のマイクロチップ電気泳動装置で用いられるチップは、図5や図6に示された構成に限定されず、内部に電気泳動により試料を分離するための分離用流路を少なくとも含む流路を備え、上記流路の各端部にそれぞれ開口したリザーバを有するチップであればよい。例えば、チップは、チップ5に対して試料導入流路54及びリザーバ54−1,54−2が設けられていない構成であってもよい。   Further, the chip used in the microchip electrophoresis apparatus of the embodiment of the present invention is not limited to the configuration shown in FIGS. 5 and 6, and has a separation channel for separating a sample by electrophoresis inside. Any chip may be used as long as it has at least a flow path and has a reservoir opened at each end of the flow path. For example, the chip may have a configuration in which the sample introduction channel 54 and the reservoirs 54-1 and 54-2 are not provided for the chip 5.

1 マイクロチップ電気泳動装置
5 チップ(マイクロチップ)
7 チップ保持部
8 分注プローブ
12 プローブ支持体
11 プレパンチピン
17 ノズル支持体
22−1〜22−4 吸引ノズル
53−1〜53−4 リザーバ
54 流路
55 分離用流路
100 プローブ移動機構
110,120,130 プローブ支持機構
111,121,131 駆動装置
200 ノズル案内機構
210,220 ノズル支持機構
1 Microchip electrophoresis device 5 Chip (microchip)
7 Tip holder 8 Dispensing probe 12 Probe support 11 Pre-punch pin 17 Nozzle supports 22-1 to 22-4 Suction nozzles 53-1 to 53-4 Reservoir 54 Channel 55 Separation channel 100 Probe moving mechanism 110 , 120, 130 Probe support mechanism 111, 121, 131 Drive device 200 Nozzle guide mechanism 210, 220 Nozzle support mechanism

Claims (4)

内部に電気泳動により試料を分離するための分離用流路を少なくとも含む流路を備え、前記流路の各端部にそれぞれ開口したリザーバを有するマイクロチップを保持するチップ保持部と、
前記リザーバに液体を分注するための分注プローブを支持するプローブ支持体と、
前記リザーバ内の液体を吸引するための吸引ノズルを支持するノズル支持体と、
前記プローブ支持体又は前記ノズル支持体のいずれか一方の支持体を移動させる移動機構と、を備え、
前記プローブ支持体と前記ノズル支持体は互いに着脱可能に接続された状態で前記移動機構によって前記両支持体が同時に移動されるマイクロチップ電気泳動装置。
A chip holding part for holding a microchip having a flow path including at least a separation flow path for separating a sample by electrophoresis inside and having a reservoir opened at each end of the flow path;
A probe support for supporting a dispensing probe for dispensing liquid into the reservoir;
A nozzle support for supporting a suction nozzle for sucking the liquid in the reservoir;
A moving mechanism for moving any one of the probe support and the nozzle support; and
A microchip electrophoresis apparatus in which the probe support and the nozzle support are detachably connected to each other, and the supports are moved simultaneously by the moving mechanism.
前記プローブ支持体又は前記ノズル支持体のいずれか一方の支持体は鉛直下方へ伸びるように設けられたピンを備え、前記両支持体が前記ピンを介して接続される請求項1に記載のマイクロチップ電気泳動装置。   2. The micro of claim 1, wherein one of the probe support and the nozzle support includes a pin provided so as to extend vertically downward, and the two supports are connected via the pin. Chip electrophoresis device. 前記ピンは前記プローブ支持体から下方へ伸びるように設けられてサンプル容器の保護シートに穴をあけるためのプレパンチピンであり、前記ノズル支持体に前記プレパンチピンの先端部が挿入される穴が設けられ、前記プレパンチピンが前記穴に挿入されることによって前記両支持体が接続されるように構成されている請求項2に記載のマイクロチップ電気泳動装置。 The pin is a pre-punch pin provided so as to extend downward from the probe support and is used to make a hole in the protective sheet of the sample container. The hole into which the tip of the pre-punch pin is inserted into the nozzle support The microchip electrophoresis apparatus according to claim 2, wherein the support is connected by inserting the pre-punch pin into the hole. 前記ノズル支持体の移動方向を案内するノズル案内機構をさらに備え、
前記プローブ移動機構は、互いに直交して鉛直方向を含む3軸方向に前記プローブ支持体を移動自在に支持するプローブ支持機構と、前記プローブ支持体を前記3軸方向に移動させるための駆動装置を備え、
前記ノズル案内機構は、前記3軸方向のうち前記鉛直方向を含む2軸方向に前記ノズル支持体を移動自在に支持するノズル支持機構を備えている請求項3に記載のマイクロチップ電気泳動装置。
A nozzle guide mechanism for guiding the moving direction of the nozzle support;
The probe moving mechanism includes a probe support mechanism that movably supports the probe support in three axial directions including a vertical direction perpendicular to each other, and a drive device for moving the probe support in the three axial directions. Prepared,
The microchip electrophoresis apparatus according to claim 3, wherein the nozzle guide mechanism includes a nozzle support mechanism that movably supports the nozzle support in two axial directions including the vertical direction out of the three axial directions.
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