JP6638721B2 - 検出方法および反応装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る表面プラズモン励起増強蛍光分析装置(SPFS装置)100の構成を示す模式図である。
図2は、検出チップ10の構成を示す図である。図2Aは、検出チップ10の平面図であり、図2Bは、図2Aに示されるA−A線の断面図であり、図2Cは、図2Aに示されるB−B線の断面図である。図3は、検出チップ10の他の形態を示す断面模式図である。
次に、本実施の形態に係るSPFS装置100の各構成部材について説明する。前述したように、SPFS装置100は、送液部110、搬送部120、位置情報取得部130、光照射部140、光検出部150および制御部160を有する。検出チップ10は、搬送部120のチップホルダー121に保持されうる。
次に、実施の形態1に係るピペットチップ170の先端の位置情報を検出する検出方法を含むSPFS装置100の被検出物質の検出動作について説明する。図4は、SPFS装置100の動作手順の一例を示すフローチャートである。図5Aは、第1位置情報を取得する工程(図4における工程S120)の内容を示すフローチャートであり、図5Bは、第2位置情報を取得する工程(図4における工程S130)の内容を示すフローチャートである。この例では、捕捉体として1次抗体が金属膜30上に固定化されている。また、蛍光標識に使用する捕捉体として、蛍光物質で標識された2次抗体を使用している。さらに、第1基準部180aは、流路60の底面とし、第2基準部180bは、凹部46に貯留されている液体の液面とした(図2B参照)。
以上のように、本実施の形態に係るSPFS装置100は、ピペットチップ170の先端の位置に関する第1位置情報に基づいてピペットチップ170を操作しているため、高精度にピペットチップ170の先端の位置を制御することができる。また、これにより、流路60内の残液量を一定にすることで、検出結果の精度を向上させることができる。
実施の形態2に係るSPFS装置は、第1基準部180aが実施の形態1に係るSPFS装置100と異なる。そこで、実施の形態1に係るSPFS装置100と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
図6Aは、実施の形態2に係るSPFS装置の一部の構成を示す図である。
次に、実施の形態2に係る検出方法を含むSPFS装置の検出動作について、実施の形態1に係るSPFS装置100の検出動作と異なる工程を中心に説明する。
以上のように、実施の形態2に係るSPFS装置は、実施の形態1に係るSPFS装置100と同様の効果を有する。
実施の形態3に係るSPFS装置は、第1基準部180aが実施の形態1に係るSPFS装置100と異なる。そこで、実施の形態1に係るSPFS装置100と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
図7Aは、実施の形態3に係るSPFS装置の一部の構成を示す図である。
次に、実施の形態3に係る検出方法を含むSPFS装置の検出動作について、実施の形態1に係るSPFS装置100の検出動作と異なる工程を中心に説明する。
以上のように、実施の形態3に係るSPFS装置は、実施の形態1に係るSPFS装置100と同様の効果を有する。
実施の形態4に係るSPFS装置は、第1基準部180aが実施の形態1に係るSPFS装置100と異なる。そこで、実施の形態1に係るSPFS装置100と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
図8Aは、実施の形態4に係るSPFS装置の一部の構成を示す図である。
次に、実施の形態4に係る検出方法を含むSPFS装置の検出動作について、実施の形態1に係るSPFS装置100の検出動作と異なる工程を中心に説明する。
以上のように、実施の形態4に係るSPFS装置は、実施の形態1に係るSPFS装置100と同様の効果を有する。
実施の形態5に係るSPFS装置は、第1基準部180aが実施の形態1に係るSPFS装置100と異なる。そこで、実施の形態1に係るSPFS装置100と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
図9Aは、実施の形態5に係るSPFS装置の一部の構成を示す図である。
次に、実施の形態5に係る検出方法を含むSPFS装置の検出動作について、実施の形態1に係るSPFS装置100の検出動作と異なる工程を中心に説明する。
以上のように、実施の形態5に係るSPFS装置は、実施の形態1に係るSPFS装置100と同様の効果を有する。
次いで、上記各実施の形態に係るSPFS装置について、ピペットチップ170の先端の位置を検出できることを確認するために、以下の実験を行った。本実験では、図1に示されるSPFS装置100における送液部110と同様に構成した実験装置を使用した。
実験1では、ピペットノズル116に装着されたピペットチップ170を固体の第1基準部180aに向けて移動させたときに、ピペットノズル116に接続された空気圧センサー131の出力値が変化するか否かについて調べた。
次いで、実験1における空気圧センサー131の出力値の上昇が、ピペットチップ170の先端がゲージブロック700の表面(第1基準部180a)に近接したことによるものか否かについて調べた。
実験3では、図2に示す検出チップ10の流路60の底面を第1基準部180aとして、ピペットノズル116に装着されたピペットチップ170を第1基準部180aに向けて移動させたときに、ピペットノズル116に接続された空気圧センサー131の出力値が変化するか否かについて調べた。その他の実験条件は、実験1と同様とした。
実験4では、流路60の底面およびピペットチップ170の先端の間の距離と、流路60内に残留する液体の量との関係について調べた。
20 プリズム
21 入射面
22 成膜面
23 出射面
30 金属膜
40 流路蓋
41 反応領域
42 試薬貯留領域
43 流路溝
44 第1貫通孔
45 第2貫通孔
46 凹部
60 流路
60’ ウェル
70 注入部
80 貯留部
100 SPFS装置
110 送液部
111 ピペット
112 ピペット移動部
113 送液ポンプ駆動機構
114 シリンジ
115 プランジャー
116 ピペットノズル
120 搬送部
121 チップホルダー
122 搬送ステージ
130 位置情報取得部
131 空気圧センサー
140 光照射部
141 光源ユニット
142 角度調整機構
143 光源制御部
150 光検出部
151 受光ユニット
152 位置切り替え機構
153 センサー制御部
154 第1レンズ
155 光学フィルター
156 第2レンズ
157 受光センサー
160 制御部
170 ピペットチップ
180a 第1基準部
180b 第2基準部
650 配置面
700 ゲージブロック
α 励起光
β 反射光
γ プラズモン散乱光
δ 蛍光
Claims (10)
- ピペットノズルに装着された、液体を吸引または排出するためのピペットチップの先端位置を検出する検出方法であって、
前記ピペットチップの先端と固体の基準部とを離間させた状態で、前記ピペットチップの先端から気体を吸引または排出したときの前記ピペットチップ内の第1圧力を測定する第1工程と、
前記ピペットチップの先端と前記基準部とを前記第1工程よりも短い距離で離間させた状態で、前記ピペットチップの先端から気体を吸引または排出したときの前記ピペットチップ内の第2圧力を測定する第2工程と、
前記第1工程および前記第2工程の後、前記第1工程で測定された前記第1圧力と前記第2工程で測定された前記第2圧力との差に基づいて、前記基準部に対する前記ピペットチップの先端位置を検出する第3工程と、を含む、
検出方法。 - 前記基準部は、前記ピペットチップ内に吸入した液体を収容するための天面に開口を含む収容部を有する収容チップにおける前記収容部の底面である、請求項1に記載の検出方法。
- 前記基準部は、前記ピペットチップ内に吸入した液体を収容するための天面に開口を含む収容部と、前記開口を封止するシールとを有する収容チップにおける前記シールである、請求項1に記載の検出方法。
- 前記基準部は、前記ピペットチップ内に吸入した液体を収容するための天面に開口を含む収容部を有する収容チップにおける前記天面である、請求項1に記載の検出方法。
- 前記基準部は、前記ピペットチップ内に吸入した液体を収容するための収容部を有する収容チップを搬送するための搬送ステージである、請求項1に記載の検出方法。
- 前記基準部は、前記ピペットチップ内に吸入した液体を収容するための収容部を有する収容チップを搬送するための搬送ステージを設置する設置面である、請求項1に記載の検出方法。
- ピペットノズルに装着されたピペットチップと、液体を収容するための収容部を有する反応チップとを使用して、前記反応チップ内において2以上の物質を反応させる反応装置であって、
前記反応チップを保持するチップホルダーと、
前記ピペットチップを着脱可能なピペットノズルを含むピペットと、
前記ピペットノズルに接続された前記ピペットチップ内の空気圧を測定する空気圧センサーを含み、前記ピペットチップの先端の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記ピペットを移動させるピペット移動部と、を有し、
前記位置情報取得部は、前記ピペット移動部が、前記ピペットチップの先端と固体の第1基準部との間隔を変えつつ離間させた状態で、前記ピペットが前記ピペットチップの先端から気体を吸引または排出したときの前記ピペットチップ内の空気圧の変化を前記空気圧センサーで測定することで、前記第1基準部に対する前記ピペットチップの先端の第1位置情報を取得し、
前記ピペット移動部は、前記位置情報取得部が前記第1位置情報を取得した後に、前記反応チップ内において2以上の物質を反応させるために、前記第1位置情報に基づいて前記ピペットを移動させる、
反応装置。 - 前記位置情報取得部は、前記ピペット移動部が、前記ピペットチップの先端と前記収容部に収容された液体の第2基準部との間隔を変えつつ離間させた状態で、前記ピペットが前記ピペットチップの先端から気体を吸入または排出したときの前記ピペットチップ内の空気圧の変化を前記空気圧センサーで測定することで、前記第2基準部に対する前記ピペットチップの先端の第2位置情報をさらに取得し、
前記ピペット移動部は、前記位置情報取得部が前記第1位置情報および前記第2位置情報を取得した後に、前記反応チップ内において2以上の物質を反応させるために、前記第1位置情報および前記第2位置情報に基づいて前記ピペットを移動させる、
請求項7に記載の反応装置。 - 前記第1位置情報を取得する操作における前記ピペットチップの先端から吸入または排出する気体の圧力は、前記第2位置情報を取得する操作における前記ピペットチップの先端から吸入または排出する気体の圧力と異なる、請求項8に記載の反応装置。
- 前記位置情報取得部が前記第1位置情報および前記第2位置情報を取得する場合に、前記ピペットが前記ピペットチップの先端から気体を吸引するときは、前記第1位置情報を取得する操作における前記ピペットチップの先端から吸引する気体の圧力は、前記第2位置情報を取得する操作における前記ピペットチップの先端から吸引する気体の圧力より低く、
前記位置情報取得部が前記第1位置情報および前記第2位置情報を取得する場合に、前記ピペットが前記ピペットチップの先端から気体を排出するときは、前記第1位置情報を取得する操作における前記ピペットチップの先端から排出する気体の圧力は、前記第2位置情報を取得する操作における前記ピペットチップの先端から排出する気体の圧力より高い、
請求項9に記載の反応装置。
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