JP6848972B2 - 送液方法および送液システム - Google Patents

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Description

本発明は、ピペットチップを用いて流路チップの流路内への液体の注入および流路チップの流路内からの液体の吸引を行う送液方法および送液システム、ならびにこれらに用いられうるピペットチップに関する。
生化学検査において抗原抗体反応などの生化学反応が利用されている。たとえば、蛍光免疫測定法（以下、「ＦＩＡ」とも称する）では、被検出物質（抗原）に蛍光物質を含む標識物質を反応させる。その後、標識物質で標識された被検出物質に励起光を照射して、蛍光物質が発する蛍光を検出する。そして、検出された蛍光の強度などから、被検出物質の量を特定する。このようなＦＩＡの中でも、特に高感度に被検出物質の検出を行うことが可能な方法として、表面プラズモン励起増強蛍光分光測定法（Surface Plasmon-field enhanced Fluorescence Spectroscopy、以下「ＳＰＦＳ」とも称する）が知られている。
ＳＰＦＳでは、被検出物質に特異的に結合できる第１の捕捉体（例えば１次抗体）を金属膜上に固定して、被検出物質を捕捉するための反応場を形成する。通常、反応場は、微細な流路内に形成される。そして、この流路に被検出物質を含む試料液（検体）を注入することで、第１の捕捉体に被検出物質を結合させる（１次反応）。次いで、蛍光物質で標識された第２の捕捉体（例えば２次抗体）を含む蛍光標識液を流路に注入することで、１次抗体に結合している被検出物質に、第２の捕捉体をさらに結合させる（２次反応）。つまり、被検出物質を、間接的に蛍光物質で標識する。この状態で金属膜に励起光を照射すると、表面プラズモン共鳴（以下、「ＳＰＲ」とも称する）により増強された電場により蛍光物質が励起され、蛍光を放出する。そして、蛍光物質が放出した蛍光を検出することで、被検出物質を検出できる。
特許文献１には、ＳＰＦＳを利用して被検出物質を検出する生化学検査装置が開示されている。この生化学検査装置は、その内部に反応場が形成されている流路を有する検査チップや、それぞれ異なる種類の試薬を収容している複数の容器を有する試薬チップ、試薬チップと検査チップとの間で液体を移動させる送液機構、検査チップを移動させる搬送機構、検査チップへの励起光の照射および検査チップからの蛍光の検出を行う計測部などを有している。
図１は、特許文献１に記載の生化学検査装置における試薬チップ１０および検査チップ２０を示す模式図である。図１に示されるように、試薬チップ１０は、洗浄液を収容している洗浄液容器１１と、検体を収容している検体容器１２と、希釈液を収容している希釈液容器１３と、検体を希釈液で希釈することで得られる試料液を収容している試料液容器１４と、蛍光標識液を収容している蛍光標識液容器１５とを有している。また、試薬チップ１０には、ピペットチップ１６が取り付けられている。このピペットチップ１６は、送液機構に装着されて使用される。検査チップ２０は、流路２１と、流路２１の一端に接続されたピペットチップ挿入部（挿入孔）２２とを有している。ピペットチップ挿入部２２の開口部は、シール（挿入孔密閉シール）２３により塞がれている。特許文献１に記載の生化学検査装置では、図１に示されるように、送液機構に装着されたピペットチップ１６を試薬チップ１０の任意の容器に挿入して試薬をピペットチップ１６内に吸引した後、ピペットチップ１６を検査チップ２０のピペットチップ挿入部２２に挿入して試薬を流路２１内に注入する。最初にピペットチップ１６をピペットチップ挿入部２２に挿入したときにシール２３に貫通孔が形成されるが、ピペットチップ１６をピペットチップ挿入部２２に挿入している状態では、この貫通孔はピペットチップ１６により塞がれる。このため、ピペットチップ１６内の液体をピペットチップ挿入部２２内に注入することにより、ピペットチップ挿入部２２内の圧力が高まり、流路２１内にも液体が注入される。同様に、ピペットチップ挿入部２２内の液体をピペットチップ１６内に吸引することにより、ピペットチップ挿入部２２内の圧力が低下し、流路２１内の液体もピペットチップ１６内に吸引される。
特許文献１に記載の生化学検査装置では、基端近傍を除き、先端から基端に向かって外径が徐々に大きくなっているピペットチップ１６を使用している。基端近傍では、ピペットチップ１６の外径は一定である。ピペットチップ１６の内径は、先端から基端まで先端から基端に向かって徐々に大きくなっている。ピペットチップ１６の外面の傾斜面のテーパー角は一定であり、内面の傾斜面のテーパー角も一定である。
特許文献１に記載の生化学検査装置では、検査チップ２０のピペットチップ挿入部２２の開口部がシール２３で塞がれているが、試薬チップ１０の各容器の開口部がシールで塞がれているか否かは特に記載されていない。一方で、このような試薬を収容する容器の開口部をシールで塞ぐことは、以前から行われている。たとえば、特許文献２には、試薬収容部およびミネラルオイル収容部の開口部がフィルムで塞がれている、ＳＮＰを検出するための反応容器、およびこれを用いる反応容器処理装置が開示されている。図２は、特許文献２に記載の反応容器を示す模式図である。図２に示されるように、反応容器は、サンプル注入部３０、試薬収容部３１、ミネラルオイル収容部３２および反応部３３を有しており、試薬収容部３１およびミネラルオイル収容部３２の開口部は、フィルム３４で塞がれている。試薬収容部３１またはミネラルオイル収容部３２内の液体を使用する際には、ピペットチップ３５をフィルム３４に刺した状態でピペットチップ３５内に液体を吸引する。
特許文献２に記載の反応容器処理装置では、基端近傍を除き、先端から基端に向かって外径が徐々に大きくなっているピペットチップ３５を使用している。基端近傍では、ピペットチップ３５の外径は一定である。ピペットチップ３５の外面の傾斜面のテーパー角は一定である。
特開２０１３−１８５９６７号公報 国際公開第２００６／１０４２１３号
特許文献１に記載の生化学検査装置においても、特許文献２に記載されているように試薬チップ１０の各容器の開口部をシールで塞ぐことが考えられる。この場合、試薬チップ１０としては、第１フィルムによりその開口部が塞がれた、その内部に液体を収容する容器を使用することとなり、検査チップ２０としては、流路と、前記流路の一端に接続され、第２フィルムによりその開口部が塞がれたピペットチップ挿入部とを有する流路チップを使用することとなる。また、ピペットチップは、ピペット（送液機構）のピペットノズルに装着されて使用される。
そして、容器内の液体を流路チップの流路に注入したいときは、ピペットチップを容器の第１フィルムに刺して容器内に収容された液体をピペットチップ内に吸引し、次いでピペットチップを流路チップの第２フィルムに刺してピペットチップ内に保持された液体をピペットチップ挿入部を介して流路に注入することとなる。また、流路チップの流路内の液体を除去したいときは、ピペットチップを流路チップの第２フィルムに刺して流路内の液体をピペットチップ挿入部を介してピペットチップ内に吸引し、次いでピペットチップを使用済みの容器または空の容器（廃液入れとして使用）の第１フィルムに刺してピペットチップ内に保持された液体を容器に吐出することとなる。これらの工程を行った後は、容器の第１フィルムおよび流路チップの第２フィルムには、ピペットチップを刺したことによる貫通孔が形成されている。この後、廃液を収容している容器は廃棄される。
上記のように第１フィルムによりその開口部が塞がれた容器と、第２フィルムによりその開口部が塞がれたピペットチップ挿入部および流路を有する流路チップと、ピペットチップとを使用する場合、以下の（１）の要求を満たすことが必要であり、さらに以下の（２）および（３）の要求を満たすことが好ましい。
（１）ピペットチップを流路チップのピペットチップ挿入部に挿入したときに、ピペットチップの外面と第２フィルムとが隙間なく密着して、第２フィルムがピペットチップ挿入部内の圧力と外部の圧力とを切り分ける圧力隔壁として機能できることが必要である。第２フィルムが圧力隔壁として機能できないと、流路チップの流路への液体の注入および流路からの液体の吸引を適切に行うことができない。第２フィルムが圧力隔壁として機能するためには、ピペットチップの挿入により第２フィルムに貫通孔が形成されたときに、ピペットチップの第２フィルムに対応する部分の外径が第２フィルムの貫通孔の径よりも大きいことが必要である。
（２）容器内の液体をピペットチップ内に吸引するために容器の第１フィルムに形成される貫通孔の径はできるだけ小さいことが好ましい。第１フィルムに形成される貫通孔の径を小さくすることで、容器内に残っている試薬や容器内に後から注入した廃液などを容器外にこぼれにくくすることができる。このように容器内の液体を容器外にこぼれにくくすることは、環境汚染やバイオハザードを防止する観点からも好ましい。
（３）ピペットチップおよびピペットチップを装着されるピペットノズルの大きさはできるだけ小さいことが好ましい。ピペットチップおよびピペットノズルの大きさを小さくすることで、システム（装置）の小型化を実現することができる。
そこで、本発明の目的は、第１フィルムによりその開口部が塞がれた容器、ならびに第２フィルムによりその開口部が塞がれたピペットチップ挿入部および流路を有する流路チップと組み合わせて使用されるピペットチップであって、（１）流路チップの流路への液体の注入および流路からの液体の吸引を適切に行う、（２）容器の第１フィルムに形成される貫通孔の大きさを小さくする、ならびに（３）ピペットチップおよびピペットノズルを小さくする、の３つの要求を満たすピペットチップを提供することである。また、本発明の別の目的は、このピペットチップを用いた送液方法および送液システムを提供することである。
本発明の一実施形態に係るピペットチップは、第１フィルムによりその開口部が塞がれた容器に前記第１フィルムを貫通してピペットチップを挿入した状態で、前記容器内に収容された液体を前記ピペットチップ内に吸引する第１工程と、流路と、前記流路の一端に接続され、第２フィルムによりその開口部が塞がれたピペットチップ挿入部とを有する流路チップの前記ピペットチップ挿入部に、前記第２フィルムを貫通して前記ピペットチップを挿入した状態で、前記ピペットチップ内に保持された液体を前記流路に注入する第２工程と、前記流路チップの前記ピペットチップ挿入部に、前記第２フィルムを貫通して前記ピペットチップを挿入した状態で、前記流路内の液体を前記ピペットチップ内に吸引する第３工程と、を行い、前記第１工程において前記容器内に前記ピペットチップを最も深く挿入したときの前記ピペットチップの先端から前記第１フィルムまでの前記ピペットチップの軸方向に沿う長さをＡとし、前記第２工程および前記第３工程において前記ピペットチップ挿入部内に前記ピペットチップを最も深く挿入したときの前記ピペットチップの先端から前記第２フィルムまでの前記ピペットチップの軸方向に沿う長さをＢとしたときに、Ａ＞Ｂである、送液システムにおいて、ピペットノズルに装着されて使用される前記ピペットチップであって、前記ピペットチップの先端を含み、先端側から基端側に向けて外径が徐々に大きくなる第１部分と、前記第１部分に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が変わらないか、または外径が徐々に大きくなり、その外面のテーパー角が前記第１部分における外面のテーパー角より小さい第２部分と、前記第２部分に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が徐々に大きくなり、その外面のテーパー角が前記第１部分における外面のテーパー角より大きい第３部分と、前記第３部分に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が変わらないか、または外径が徐々に大きくなり、その外面のテーパー角が前記第３部分における外面のテーパー角より小さい第４部分と、を含む。
また、本発明の一実施形態に係る送液方法は、第１フィルムによりその開口部が塞がれた容器に前記第１フィルムを貫通してピペットチップを挿入した状態で、前記容器内に収容された液体を前記ピペットチップ内に吸引する第１工程と、流路と、前記流路の一端に接続され、第２フィルムによりその開口部が塞がれたピペットチップ挿入部とを有する流路チップの前記ピペットチップ挿入部に、前記第２フィルムを貫通して前記ピペットチップを挿入した状態で、前記ピペットチップ内に保持された液体を前記流路に注入する第２工程と、前記流路チップの前記ピペットチップ挿入部に、前記第２フィルムを貫通して前記ピペットチップを挿入した状態で、前記流路内の液体を前記ピペットチップ内に吸引する第３工程と、を含み、前記第１工程において前記容器内に前記ピペットチップを最も深く挿入したときの前記ピペットチップの先端から前記第１フィルムまでの前記ピペットチップの軸方向に沿う長さをＡとし、前記第２工程および前記第３工程において前記ピペットチップ挿入部内に前記ピペットチップを最も深く挿入したときの前記ピペットチップの先端から前記第２フィルムまでの前記ピペットチップの軸方向に沿う長さをＢとしたときに、Ａ＞Ｂであり、前記ピペットチップは、前記ピペットチップの先端を含み、先端側から基端側に向けて外径が徐々に大きくなる第１部分と、前記第１部分に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が変わらないか、または外径が徐々に大きくなり、その外面のテーパー角が前記第１部分における外面のテーパー角より小さい第２部分と、前記第２部分に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が徐々に大きくなり、その外面のテーパー角が前記第１部分における外面のテーパー角より大きい第３部分と、前記第３部分に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が変わらないか、または外径が徐々に大きくなり、その外面のテーパー角が前記第３部分における外面のテーパー角より小さい第４部分と、を含む。
また、本発明の一実施形態に係る送液システムは、第１フィルムによりその開口部が塞がれ、その内部に液体を収容している容器と、流路と、前記流路の一端に接続され、第２フィルムによりその開口部が塞がれたピペットチップ挿入部とを有する流路チップと、ピペットノズルと、前記ピペットノズルに装着されたピペットチップとを有するピペットと、を有し、前記容器に前記第１フィルムを貫通してピペットチップを挿入した状態で、前記容器内に収容された液体を前記ピペットチップ内に吸引する第１工程と、前記流路チップの前記ピペットチップ挿入部に、前記第２フィルムを貫通して前記ピペットチップを挿入した状態で、前記ピペットチップ内に保持された液体を前記流路に注入する第２工程と、前記流路チップの前記ピペットチップ挿入部に、前記第２フィルムを貫通して前記ピペットチップを挿入した状態で、前記流路内の液体を前記ピペットチップ内に吸引する第３工程と、を行い、前記第１工程において前記容器内に前記ピペットチップを最も深く挿入したときの前記ピペットチップの先端から前記第１フィルムまでの前記ピペットチップの軸方向に沿う長さをＡとし、前記第２工程および前記第３工程において前記ピペットチップ挿入部内に前記ピペットチップを最も深く挿入したときの前記ピペットチップの先端から前記第２フィルムまでの前記ピペットチップの軸方向に沿う長さをＢとしたときに、Ａ＞Ｂである、送液システムであって、前記ピペットチップは、前記ピペットチップの先端を含み、先端側から基端側に向けて外径が徐々に大きくなる第１部分と、前記第１部分に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が変わらないか、または外径が徐々に大きくなり、その外面のテーパー角が前記第１部分における外面のテーパー角より小さい第２部分と、前記第２部分に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が徐々に大きくなり、その外面のテーパー角が前記第１部分における外面のテーパー角より大きい第３部分と、前記第３部分に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が変わらないか、または外径が徐々に大きくなり、その外面のテーパー角が前記第３部分における外面のテーパー角より小さい第４部分と、を含む。
本発明によれば、（１）流路チップの流路への液体の注入および流路からの液体の吸引を適切に行う、（２）容器の第１フィルムに形成される貫通孔の大きさを小さくする、ならびに（３）ピペットチップおよびピペットノズルを小さくする、の３つの要求を満たすことができる。
図１は、特許文献１に記載の生化学検査装置における試薬チップおよび検査チップを示す模式図である。 図２は、特許文献２に記載の反応容器を示す模式図である。 図３は、本発明の一実施の形態に係る送液システムの構成を示す模式図である。 図４Ａは、試薬チップの平面図であり、図４Ｂは、図４ＡにおけるＢ−Ｂ線の断面図である。 図５は、流路チップの断面図である。 図６Ａは、本発明の一実施の形態に係るピペットチップの正面図であり、図６Ｂは、ピペットチップの中心軸を含む断面図である。 図７Ａは、ピペットチップを試薬チップの容器内に挿入したようすを示す模式図である。図７Ｂは、ピペットチップを流路チップのピペットチップ挿入部内に挿入したようすを示す模式図である。 図８は、本実施の形態に係る送液システムの動作を説明するためのフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、本発明に係るピペットチップ、送液方法および送液システムの一例として、ＳＰＦＳにより被検出物質を検出するシステム（例えば特許文献１参照）に適用されるピペットチップ、送液方法および送液システムについて説明するが、本発明に係るピペットチップ、送液方法および送液システムはこれに限定されない。
図３は、本発明の一実施の形態に係る送液システム１００の構成を示す模式図である。図３に示されるように、送液システム１００は、試薬チップ２００、流路チップ３００およびピペット４００を有する。
（試薬チップ）
図４Ａは、試薬チップ２００の平面図であり、図４Ｂは、図４ＡにおけるＢ−Ｂ線の断面図である。これらの図では、いくつかの容器に収容されている液体を省略している。図４Ａおよび図４Ｂに示されるように、試薬チップ２００は、複数の容器２１０ａ〜ｈと、複数の容器２１０ａ〜ｈのうちの一部の容器２１０ｂ〜ｈの開口部を塞ぐ第１フィルム２２０とを有する。
複数の容器２１０ａ〜ｈは、液体（例えば検体や試薬、廃液など）を収容できるように構成されている有底の凹部である。本実施の形態では、試薬チップ２００は、８つの容器２１０ａ〜ｈを有している。使用前の状態では、検体を収容するための第１容器２１０ａ、および廃液を回収するための第７容器２１０ｇは空であり、各種試薬を収容するための第２容器２１０ｂ、第３容器２１０ｃ、第４容器２１０ｄ、第５容器２１０ｅ、第６容器２１０ｆおよび第８容器２１０ｈには、それぞれ異なる試薬が収容されている。試薬の種類は、特に限定されず、試薬チップ２００の用途に応じて適宜選択される。ＳＰＦＳに用いられる本実施の形態に係る試薬チップ２００の各容器２１０ｂ〜ｆ，ｈには、例えば、検体を希釈するための生理食塩水や、流路チップ３００の流路３７０を洗浄するための緩衝液、反応場に捕捉されている被検出物質を蛍光標識するための蛍光標識された抗体を含む蛍光標識液、蛍光測定時に流路３７０内を満たすための緩衝液などが収容されている。
各容器２１０ａ〜ｈを構成する材料は、容器が液体を保持することが可能であり、かつ収容した液体と反応しないものであれば特に限定されない。複数の容器２１０ａ〜ｈを構成する材料は、例えば樹脂やガラス、金属などである。樹脂の例には、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）およびポリカーボネート（ＰＣ）が含まれる。
各容器２１０ａ〜ｈの形状および大きさは、この後説明するようにピペットチップ４２０を所定の深さで挿入することができれば特に限定されず（図７Ａ参照）、その内部に収容する試薬の種類および量に応じて適宜選択される。本実施の形態では、ユーザーにより提供された検体（例えば血液）を収容するための第１容器２１０ａおよび廃液を回収するための第７容器２１０ｇは、他の容器ｂ〜ｆ，ｇよりも大きい。また、内部に収容している試薬をピペット４００により吸引される容器ａ〜ｆ，ｇは、試薬を吸引しやすくするために、底に近づくほど水平方向の断面積が小さくなる形状を有している。また、本実施の形態では、複数の容器２１０ａ〜ｈは、射出成形などにより一体として形成されている。
第１フィルム２２０は、第２容器２１０ｂ、第３容器２１０ｃ、第４容器２１０ｄ、第５容器２１０ｅ、第６容器２１０ｆ、第７容器２１０ｇおよび第８容器２１０ｈの開口部を密閉する。使用前にこれらの容器２１０ｂ〜ｈに試薬が収容されていても、各容器２１０ｂ〜ｈから試薬がこぼれることが、第１フィルム２２０により防がれる。また、この後説明するように、使用後には第１フィルム２２０に１または２以上の貫通孔が形成されているものの、これらの容器２１０ｂ〜ｈ内の試薬または廃液がこぼれることも、第１フィルム２２０によりある程度防がれる。
第１フィルム２２０の材料および厚みは、容器２１０ｂ〜ｈを封止することが可能であり、かつピペットチップ４２０により貫通されることができれば特に限定されない。第１フィルム２２０の材料の例には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アルミニウム、（ＡＬ）、ポリエチレン（ＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、ナイロン（ＮＹ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が含まれる。第１フィルム２２０の厚みは、例えば１０〜２００μｍである。また、第１フィルム２２０は、複数のフィルムの積層体であってもよい。積層体フィルムの例には、オーバープリンティングコート１μｍ／ＡＬ２０μｍ／シーラントフィルム３５μｍ、ＯＰコート３μｍ／ＡＬ３０μｍ／ＣＰＰ３μｍ、ＰＥＴ１４μｍ／ＡＬ２０μｍ／シーラントフィルム８μｍが含まれる。シーラントフィルムの材料の例には、ポリエチレン（ＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）が含まれる。
第１フィルム２２０を容器２１０ｂ〜ｈに接合させる手段は、容器２１０ｂ〜ｈを封止することが可能であり、かつピペットチップ４２０を第１フィルム２２０に刺したときに剥離しない程度の接合強度を確保できれば特に限定されない。たとえば、第１フィルム２２０は、融着や両面粘着テープなどにより容器２１０ｂ〜ｈに接合される。
（流路チップ）
図５は、流路チップ３００の断面図である。図５に示されるように、流路チップ３００は、プリズム３１０、金属膜３２０、接着層３３０、流路蓋３４０、第２フィルム３５０および第３フィルム３６０を有する。
この後説明するように、流路チップ３００は、流路３７０と、流路３７０の一端に接続されたピペットチップ挿入部３８０と、流路３７０の他端に接続された貯留部３９０も有しており、第２フィルム３５０は、ピペットチップ挿入部３８０の開口部を塞いでおり、第３フィルム３６０は、貯留部３９０の開口部を塞いでいる。流路３７０、ピペットチップ挿入部３８０および第２フィルム３５０以外の流路チップ３００の構成要素は、流路チップ３００の必須の構成要素ではなく、用途に応じて適宜省略される。たとえば、プリズム３１０および金属膜３２０は、プリズム結合型のＳＰＦＳ（ＰＣ−ＳＰＦＳ）を実施するためには必須の構成要素であるが、ＰＣ−ＳＰＦＳを実施しない場合は他の部材（例えば樹脂板）に置換することができる。また、貯留部３９０は、往復送液を実施するためには必須の構成要素であるが、往復送液を実施しない場合は省略することができる。また、第３フィルム３６０は、貯留部３９０からの液体の飛散防止のために設けているが、必要ない場合は省略することができる。
プリズム３１０は、ＳＰＦＳで用いる励起光に対して透明な誘電体からなり、少なくとも入射面、反射面３１１および出射面を有する。入射面は、励起光をプリズム３１０の内部に入射させるための面である。反射面３１１は、その上に金属膜３２０が形成されている面であり、プリズム３１０の内部に入射した励起光は、反射面３１１（プリズム３１０と金属膜３２０の界面）で全反射する。出射面は、反射面３１１で反射した反射光をプリズム３１０の外部に出射させるための面である。なお、図５では、入射面および出射面は紙面の手前または奥に位置するため、図示されていない。
プリズム３１０の形状は、特に限定されない。本実施の形態では、プリズム３１０の形状は、台形を底面とする柱体である。台形の一方の底辺に対応する面が反射面３１１であり、一方の脚に対応する面が入射面であり、他方の脚に対応する面が出射面である。プリズム３１０の材料は、励起光に対して透明な誘電体であれば特に限定されない。プリズム３１０の材料の例には、樹脂およびガラスが含まれる。プリズム３１０の材料は、好ましくは、屈折率が１.４〜１.６であり、かつ複屈折が小さい樹脂である。
金属膜３２０は、プリズム３１０の反射面３１１上に配置されている。プリズム３１０の反射面３１１上に金属膜３２０を配置することにより、反射面３１１に全反射条件で入射した励起光の光子と、金属膜３２０中の自由電子との間で相互作用（ＳＰＲ）が生じ、金属膜３２０の表面上に増強電場が生じる。
金属膜３２０の材料は、ＳＰＲを生じさせうる金属であれば特に限定されない。金属膜３２０の材料の例には、金、銀、銅、アルミニウムおよびこれらの合金が含まれる。金属膜３２０の形成方法は、特に限定されない。金属膜３２０の形成方法の例には、スパッタリング、蒸着、めっきが含まれる。金属膜３２０の厚みは、特に限定されないが、３０〜７０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
接着層３３０は、プリズム３１０または金属膜３２０と、流路蓋３４０とを接着している。接着層３３０は、例えば両面粘着テープである。また、接着層３３０は、流路３７０の側面形状を規定する役割も担っている。すなわち、接着層３３０には細長い形状の貫通孔が設けられており、この貫通孔の下側の開口部がプリズム３１０または金属膜３２０により塞がれ、上側の開口部が流路蓋３４０により塞がれることで、一方の端部がこの後説明するピペットチップ挿入部３８０に開口し、他方の端部がこの後説明する貯留部３９０に開口する流路３７０が形成される。なお、プリズム３１０または金属膜３２０と、流路蓋３４０とは、接着層３３０を用いずに溶着や圧着などにより接合されてもよい。この場合は、流路蓋３４０の下面に流路３７０に対応する形状の溝を設け、流路３７０の側面形状をこの溝により規定してもよい。
流路蓋３４０は、接着層３３０（接着層３３０が省略されている場合はプリズム３１０または金属膜３２０）上に配置されている。流路蓋３４０には、２つの貫通孔が形成されている。一方の貫通孔の下側の開口部がプリズム３１０または金属膜３２０により塞がれ、上側の開口部が第２フィルム３５０により塞がれることで、この貫通孔はピペットチップ挿入部３８０となる。他方の貫通孔の下側の開口部がプリズム３１０または金属膜３２０により塞がれることで、この貫通孔は貯留部３９０となる。本実施の形態では、貯留部３９０からの液体の飛散防止のために、貯留部３９０の開口部（前記他方の貫通孔の上側の開口部）が第３フィルム３６０により塞がれている。
ピペットチップ挿入部３８０の形状および大きさは、この後説明するようにピペットチップ４２０を所定の深さで挿入することができれば特に限定されない（図７Ｂ参照）。ピペットチップ４２０内の液体を効率よく流路３７０に導入する観点からは、ピペットチップ挿入部３８０の大きさはピペットチップ４２０に対して大きすぎないことが好ましい。一方、貯留部３９０の形状および大きさは、流路３７０内において液体を往復移動させるときの液体の体積を超えれば特に限定されない。
流路蓋３４０は、ＳＰＦＳで検出される光（例えば蛍光）に対して透明な材料で形成されている。ただし、光の検出の妨げにならない限り、流路蓋３４０の一部は、光に対して不透明な材料で形成されていてもよい。また、流路チップ３００をＳＰＲ法などの他の用途で用いる場合は、流路蓋３４０は、光に対して不透明な材料で形成されていてもよい。光に対して透明な材料の例には、樹脂が含まれる。流路蓋３４０を構成する材料は、例えば樹脂やガラスなどである。樹脂の例には、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）およびポリカーボネート（ＰＣ）が含まれる。
本実施の形態では、流路３７０内に露出している金属膜３２０には、ＳＰＦＳの検出対象である被検出物質を捕捉するための捕捉体が固定されている。捕捉体は、検体中の被検出物質と特異的に結合するための認識部位を有する物質である。流路３７０内に捕捉体が固定されていると、流路３７０内に検体またはその希釈液を注入したときに、捕捉体に被検出物質が選択的に結合する。つまり、捕捉体が固定されている領域が反応場となり、被検出物質が反応場に捕捉される。ＳＰＦＳでは、この反応場において、捕捉体に捕捉された被検出物質を蛍光物質で標識する反応も行われる。この蛍光物質から放出される蛍光を検出することで被検出物質を検出することができる。捕捉体の種類は、被検出物質に特異的に結合するための認識部位を有していれば特に制限されない。捕捉体の例には、被検出物質に特異的に結合可能な抗体またはその断片、被検出物質に特異的に結合可能な酵素などが含まれる。流路３７０の幅および高さは、特に制限されず、流路チップ３００の用途などに応じて適宜選択される。
第２フィルム３５０は、ピペットチップ挿入部３８０の上側の開口部を塞ぐ。第２フィルム３５０は、ピペットチップ４２０を刺すことが可能であり、かつピペットチップ４２０を刺したときに、ピペットチップ４２０の外面に隙間なく密着することが可能なフィルムである。たとえば、第２フィルム３５０は、弾性フィルムである。第２フィルム３５０を構成する材料の例には、シリコーンゴムやウレタンゴム、フッ素ゴムなどの合成ゴム；ポリウレタンや低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などの弾性を有する樹脂が含まれる。第２フィルム３５０は、複数のフィルムの積層体であってもよい。また、第２フィルム３５０には、ピペットチップ４２０を刺しやすくするための微細な貫通孔３５１が設けられていてもよい。すなわち、第２フィルム３５０には、ピペットチップ４２０を最初に挿入される前から貫通孔３５１が設けられていてもよい。
第２フィルム３５０を流路蓋３４０に接合させる手段は、ピペットチップ４２０を第２フィルム３５０に刺したときに剥離しない程度の接合強度を確保できれば特に限定されない。たとえば、第２フィルム３５０は、接着剤や両面粘着テープ、融着などにより流路蓋３４０に接合される。
第３フィルム３６０は、貯留部３９０の上側の開口部を塞ぐ。第３フィルム３６０は、微細な通気孔３６１を有する。第３フィルム３６０の構成は、特に限定されない。たとえば、第３フィルム３６０は、前述の第２フィルム３５０と同様の弾性フィルムであってもよい。第３フィルム３６０を流路蓋３４０に接合させる手段は、特に限定されない。たとえば、第３フィルム３６０は、接着剤や両面粘着テープ、融着などにより流路蓋３４０に接合される。
この後説明するように、ピペットチップ挿入部３８０には、ピペットチップ４２０が所定の深さまで挿入される（図７Ｂ参照）。このとき、第２フィルム３５０はピペットチップ４２０の外周に隙間なく接触している。このため、ピペットチップ４２０からピペットチップ挿入部３８０内に液体を注入することで流路３７０内に液体を導入することができ、ピペットチップ挿入部３８０内の液体をピペットチップ４２０に吸引することで流路３７０内の液体を除去することができる。また、液体の注入および吸引を交互に行うことで、流路３７０内において液体を往復移動させることもできる（往復送液）。
ピペットチップ挿入部３８０から流路３７０内に流路３７０の容積を超える量の液体が導入された場合、貯留部３９０に流路３７０から液体が流入する（図７Ｂ参照）。また、流路３７０内において液体を往復移動させるときにも、貯留部３９０には液体が流入する。貯留部３９０に流入した液体は、貯留部３９０内で攪拌される。貯留部３９０内で液体が攪拌されると、流路３７０を通過する液体（例えば検体や洗浄液など）の成分（例えば被検出物質や洗浄成分など）の濃度が均一になり、流路３７０内で各種反応が生じやすくなったり、洗浄効果が高まったりする。
なお、図３〜５では、試薬チップ２００と流路チップ３００とが別体である態様を示しているが、試薬チップ２００と流路チップ３００とは一体化されていてもよい。たとえば、別途準備した枠体に試薬チップ２００および流路チップ３００を嵌め込むことで、試薬チップ２００と流路チップ３００とを一体化してもよい。
（ピペット）
ピペット４００は、試薬チップ２００の容器２１０ａ〜ｆ，ｈ内の液体（例えば検体や試薬など）を吸引し、吸引した液体を流路チップ３００の流路３７０に注入する。この後、必要に応じて、ピペット４００は、流路３７０内の液体の吸引および注入を交互に繰り返して、流路３７０内において液体を往復移動させる。また、ピペット４００は、流路チップ３００の流路３７０内の液体を吸引して流路３７０内の液体を除去し、吸引した液体（廃液）を試薬チップの第７容器２１０ｇ（廃液容器）に注入する。
ピペット４００は、ピペットノズル４１０と、ピペットノズル４１０の先端に装着されたピペットチップ４２０を有する（図３参照）。通常、ピペット４００は、ピペットノズル４１０に接続されたシリンジポンプ（図示せず）や、シリンジポンプの駆動装置（図示せず）、ピペットノズル４１０の移動装置（図示せず）なども有する。シリンジポンプの駆動装置は、シリンジポンプのプランジャーを往復運動させるための装置であり、例えばステッピングモーターを含む。シリンジポンプ内のプランジャーの往復運動によって、ピペットチップ４２０内への液体の吸引およびピペットチップ４２０内からの液体の吐出が定量的に行われる。ピペットノズル４１０の移動装置は、ピペットノズル４１０を垂直方向および水平方向に自在に動かす。ピペットノズル４１０の移動装置は、例えば、ステッピングモーターを含む駆動装置、ロボットアーム、２軸ステージ、または上下動自在なターンテーブルによって構成される。
ピペットチップ４２０は、その基端がピペットノズル４１０に装着されて使用される。ピペットチップ４２０の先端は、試薬チップ２００の容器２１０ａ〜ｈ内および流路チップ３００のピペットチップ挿入部３８０に挿入するため、他の部分よりも細く形成されている。一方、ピペットチップ４２０の基端は、その内部にピペットノズル４１０が挿入されるため、他の部分よりも太く形成されている。したがって、全体としては、ピペットチップ４２０は、先端側から基端側に向けて太くなる形状を有している。また、ピペットチップ４２０の形状は、液体の吸引および吐出方向に沿う軸を中心軸とする回転対称（好ましくは円対称）である。本実施の形態では、ピペットチップ４２０の形状は、この後説明するリブを除いては円対称であり、ピペットチップ４２０の軸に直交する断面形状は、外面および内面いずれも円である。
図６Ａは、本実施の形態に係るピペットチップ４２０の正面図であり、図６Ｂは、本実施の形態に係るピペットチップ４２０の中心軸を含む断面図である。これらの図に示されるように、本実施の形態に係るピペットチップ４２０は、先端側から基端側に向けて順番に、第１部分４２１、第２部分４２２、第３部分４２３、第４部分４２４および第５部分４２５を有する。
第１部分４２１は、ピペットチップ４２０の先端を含み、先端側から基端側に向けて外径が徐々に大きくなる部分である。先端の外径は、試薬チップ２００の容器２１０ａ〜ｈ内および流路チップ３００のピペットチップ挿入部３８０に挿入することができれば特に限定されない。ピペットチップ４２０の先端の外径は、例えば０.８〜２.５ｍｍである。第１部分４２１の基端の外径は、例えば１.２〜３.０ｍｍである。第１部分４２１の軸方向に沿う長さは、特に限定されないが、この後説明するように、ピペットチップ４２０を試薬チップ２００の容器２１０ｂ〜ｈ内に最も深く挿入したときに、第１フィルム２２０と同じ高さに第２部分４２２が位置することができ（図７Ａ参照）、かつピペットチップ４２０を流路チップ３００のピペットチップ挿入部３８０内に最も深く挿入したときに、第２フィルム３５０が第２部分４２２に接触することができる（図７Ｂ参照）ような長さであることが好ましい。第１部分４２１の軸方向に沿う長さは、例えば３〜１３ｍｍである。第１部分４２１の外面のテーパー角は、例えば８°以上４０°未満である。このように最も先端側に位置する第１部分４２１の外面のテーパー角を大きくすることで、先端近傍を除くピペットチップ４２０の大部分の外径を第２フィルム３５０がピペットチップ４２０の外面に隙間なく密着するために必要な大きさ以上とすることができる。その結果、ピペットチップ４２０を流路チップ３００のピペットチップ挿入部３８０内に挿入したときに、ピペットチップ４２０の位置が多少ずれても、第２フィルム３５０がピペットチップ４２０の外面に隙間なく密着することができ、流路３７０内への液体の注入および流路３７０からの液体の吸引を適切に行うことができるようになる。なお、本明細書において「テーパー角」とは、ピペットチップ４２０の中心軸を含む断面において、対象となる傾斜面（円錐台面）の断面を構成する２つの直線がなす角度を意味する。
第２部分４２２は、第１部分４２１に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が変わらないか、または外径が徐々に大きくなる部分である。第２部分４２２の外面のテーパー角は、第１部分４２１の外面のテーパー角より小さい。第２部分４２２の先端の外径は、第１部分４２１の基端の外径と同じであり、例えば１.２〜３.０ｍｍである。第２部分４２２の基端の外径は、例えば１.２５〜４.０ｍｍである。第２部分４２２の軸方向に沿う長さは、特に限定されないが、この後説明するように、ピペットチップ４２０を試薬チップ２００の容器２１０ｂ〜ｈ内に最も深く挿入したときに、第１フィルム２２０と同じ高さに第２部分４２２が位置することができ（図７Ａ参照）、かつピペットチップ４２０を流路チップ３００のピペットチップ挿入部３８０内に最も深く挿入したときに、第２フィルム３５０が第２部分４２２に接触することができる（図７Ｂ参照）ような長さであることが好ましい。第２部分４２２の軸方向に沿う長さは、例えば３〜２０ｍｍである。第２部分４２２のテーパー角は、例えば０.５°以上５°以下である。ピペットチップ４２０を流路チップ３００のピペットチップ挿入部３８０内に挿入したときに、第２部分４２２と第２フィルム３５０とでピペットチップ挿入部３８０を密閉するためには、第２部分４２２の外径は先端側から基端側に亘り大きく変わらないことが好ましく、第２部分４２２の外面のテーパー角は、５°以下であることが好ましい。第２部分４２２の外面のテーパー角を５°以下とすることで、ピペットチップ４２０を試薬チップ２００の容器２１０ｂ〜ｈ内に挿入したときに第１フィルム２２０に形成される貫通孔の大きさを抑えることもできる。前述のとおり、第２部分４２２の外面は、ピペットチップ４２０の中心軸に対して傾斜してなくてもよいが、離型の観点からはわずかに傾斜していることが好ましい。
第３部分４２３は、第２部分４２２に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が徐々に大きくなる部分である。第３部分４２３の外面のテーパー角は、第１部分４２１および第２部分４２２の外面のテーパー角より大きい。第３部分４２３の先端の外径は、第２部分４２２の基端の外径と同じであり、例えば１.２５〜４.０ｍｍである。第３部分４２３の基端の外径は、例えば３.０〜１０.０ｍｍである。第３部分４２３の軸方向に沿う長さは、例えば１〜１５ｍｍである。第３部分４２３のテーパー角は、例えば１０°以上４０°以下である。このように第３部分４２３の外面のテーパー角を大きくすることで、ピペットチップ４２０の容積を大きくすることができる。
第４部分４２４は、第３部分４２３に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が変わらないか、または外径が徐々に大きくなる部分である。第４部分４２４の外面のテーパー角は、第３部分４２３の外面のテーパー角より小さい。第４部分４２４の先端の外径は、第３部分４２３の基端の外径と同じであり、例えば５.０〜１０.０ｍｍである。第４部分４２２の基端の外径は、ピペットノズル４１０の形状に応じて設定され、例えば５.０〜１５.０ｍｍである。第４部分４２４の軸方向に沿う長さは、特に限定されない。第４部分４２４のテーパー角は、例えば０.５°以上４０°未満である。このように第４部分４２４の外面のテーパー角を小さくすることで、ピペットノズル４１０と嵌合するための第５部分４２５の外径および内径が大きくなることを抑制できる。その結果、ピペットノズル４１０の大型化、ひいてはピペット４００を含む送液システム１００全体の大型化を防止することができる。前述のとおり、第４部分４２４の外面は、ピペットチップ４２０の中心軸に対して傾斜してなくてもよいが、離型の観点からは傾斜していることが好ましい。
第５部分４２５は、ピペットノズル４１０が挿入される部分である。第５部分４２５は、第４部分４２４に隣接して基端側に配置され、ピペットノズル４１０の形状に対応して先端側から基端側に向けて外径および内径が徐々に大きくなる。第５部分４２５の外面および内面のテーパー角は、ピペットノズル４１０の形状に応じて設定される。本実施の形態では、第５部分４２５の外面には、強度を高めるためのリブが設けられている。なお、本実施の形態では、第５部分４２５がピペットノズル４１０の被挿入部となっているが、ピペットノズル４１０の被挿入部は、第４部分４２４に隣接する必要はない。たとえば、本実施の形態におけるピペットチップ４２０においても、第４部分４２４と第５部分４２５（ピペットノズル４１０の被挿入部）との間に、第４部分４２４および第５部分４２５と異なるテーパー角を有する部分がさらに挿入されていてもよい。
上記のとおり、第１部分４２１および第２部分４２２は、互いに隣接しており、かつ第２部分４２２の外面のテーパー角は、第１部分４２１の外面のテーパー角より小さい。したがって、第１部分４２１および第２部分４２２の境界には、外側に対して凸形状の変曲部（角）ａが設けられる。また、第２部分４２２および第３部分４２３は、互いに隣接しており、かつ第３部分４２３の外面のテーパー角は、第２部分４２２の外面のテーパー角より大きい。したがって、第２部分４２２および第３部分４２３の境界には、外側に対して凹形状の変曲部（角）ｂが設けられる。また、第３部分４２３および第４部分４２４は、互いに隣接しており、かつ第４部分４２４の外面のテーパー角は、第３部分４２３の外面のテーパー角より小さい。したがって、第３部分４２３および第４部分４２４の境界には、外側に対して凸形状の変曲部（角）ｃが設けられる。なお、これらの変曲部ａ〜ｃは、面取りされていてもよいし、面取りされていなくてもよい。
図７Ａは、ピペットチップ４２０を試薬チップ２００の第５容器２１０ｅ内に挿入したようすを示す模式図である。図７Ｂは、ピペットチップ４２０を流路チップ３００のピペットチップ挿入部３８０内に挿入したようすを示す模式図である。
本実施の形態に係る送液システム１００では、図７Ａに示されるように、試薬チップ２００の容器２１０ｂ〜ｆ，ｈ内の液体を吸引するために、試薬チップ２００の容器２１０ｂ〜ｆ，ｈ内にピペットチップ４２０を挿入したときのピペットチップ４２０の先端から第１フィルム２２０の下面までのピペットチップ４２０の軸方向に沿う長さをＡとし、図７Ｂに示されるように、流路３７０内に液体を注入するために、または流路３７０内の液体を吸引するために、流路チップ３００のピペットチップ挿入部３８０内にピペットチップ４２０を挿入したときのピペットチップ４２０の先端から第２フィルム３５０の下面までのピペットチップ４２０の軸方向に沿う長さをＢとしたときに、Ａ＞Ｂが満たされる。すなわち、本実施の形態に係る送液システム１００では、流路チップ３００のピペットチップ挿入部３８０に挿入するときよりも、試薬チップ２００の容器２１０ｂ〜ｆ，ｈに挿入するときの方が、ピペットチップ４２０はより深く挿入される。
なお、上記ＡおよびＢは、容器２１０ｂ〜ｆ，ｈまたはピペットチップ挿入部３８０内にピペットチップ４２０を最も深く挿入したときの長さを意味する。ピペットチップ４２０内に液体を吸引するときは、残液量を減らす観点からは、ピペットチップ４２０の先端は容器２１０ｂ〜ｆ，ｈまたはピペットチップ挿入部３８０の底に近いことが好ましいが、ピペットチップ４２０の先端が容器２１０ｂ〜ｆ，ｈまたはピペットチップ挿入部３８０の底に近すぎると、却って液体を吸引することができなくなる。したがって、通常は、ピペットチップ４２０の先端が容器２１０ｂ〜ｆ，ｈまたはピペットチップ挿入部３８０の底とが離れた状態で、ピペットチップ４２０内への液体の吸引が行われる。同様に、ピペットチップ４２０の先端が容器２１０ｂ〜ｈまたはピペットチップ挿入部３８０の底とが離れた状態で、容器２１０ｂ〜ｈまたはピペットチップ挿入部３８０内への液体の注入が行われる。なお、流路３７０内に液体を注入するときと、流路３７０内の液体を吸引するときとでは、ピペットチップ挿入部３８０内に挿入されたピペットチップ４２０の位置が異なっていてもよい。この場合は、上記Ｂは、ピペットチップ挿入部３８０内にピペットチップ４２０をより深く挿入したときの長さを意味する。通常は、流路３７０内に液体を注入するときよりも流路３７０内の液体を吸引するときの方が、ピペットチップ４２０はピペットチップ挿入部３８０内により深くまで挿入される。同様に、容器２１０ｂ〜ｆ，ｈ内の液体を吸引するときと、容器２１０ｂ〜ｈ内に液体を吐出するときとでは、容器２１０ｂ〜ｈ内に挿入されたピペットチップ４２０の位置が異なっていてもよい。通常は、容器２１０ｂ〜ｆ，ｈ内の液体を吸引するときよりも容器２１０ｂ〜ｈ内に液体を吐出するときの方が、ピペットチップ４２０は容器２１０ｂ〜ｈ内により浅く挿入される。
また、図７Ａに示されるように、試薬チップ２００の容器２１０ｂ〜ｆ，ｈ内の液体を吸引するために、ピペットチップ４２０を試薬チップ２００の容器２１０ｂ〜ｆ，ｈ内に最も深く挿入したときに、第１フィルム２２０は、テーパー角が小さい第２部分４２２と同じ高さに位置することが好ましい。すなわち、試薬チップ２００の容器２１０ｂ〜ｆ，ｈ内にピペットチップ４２０を挿入したときのピペットチップ４２０の先端から第１フィルム２２０の下面までのピペットチップ４２０の軸方向に沿う長さをＡとし、ピペットチップ４２０の先端から第１部分４２１と第２部分４２２との境界までのピペットチップ４２０の軸方向に沿う長さをＣとしたとき、Ｃ＜Ａが満たされることが好ましい。また、ピペットチップ４２０の先端から第２部分４２２と第３部分４２３との境界までのピペットチップ４２０の軸方向に沿う長さをＤとしたとき、Ｄ＞Ａが満たされることが好ましい。第１フィルム２２０が第１部分４２１ではなく第２部分４２２と同じ高さに位置するように容器２１０ｂ〜ｆ，ｈ内にピペットチップ４２０を挿入することで、容器２１０ｂ〜ｆ，ｈの底部近傍の液体も吸引することができる。また、第１フィルム２２０がテーパー角が大きい第３部分４２３ではなくテーパー角が小さい第２部分４２２と同じ高さに位置するように容器２１０ｂ〜ｆ，ｈ内にピペットチップ４２０を挿入することで、ピペットチップ４２０の挿入により第１フィルム２２０に形成される貫通孔の大きさを抑えることができる。
第１フィルム２２０に形成される貫通孔の大きさを抑える観点からは、ピペットチップ４２０の先端から長さＡの部分の最大外径は、３ｍｍ以下であることが好ましい。このようにすることで、第１フィルム２２０に形成される貫通孔の最大径は、４ｍｍ以下となる。なお、ピペットチップ４２０の外径よりも貫通孔の内径が大きいのは、貫通孔の周囲に亀裂などが生じることがあるからである。
また、図７Ｂに示されるように、流路３７０内に液体を注入するために、または流路３７０内の液体を吸引するために、流路チップ３００のピペットチップ挿入部３８０内にピペットチップ４２０を最も深く挿入したときに、第２フィルム３５０は、テーパー角が小さい第２部分４２２に接触することが好ましい。すなわち、流路チップ３００のピペットチップ挿入部３８０内にピペットチップ４２０を挿入したときのピペットチップ４２０の先端から第２フィルム３５０の下面までのピペットチップ４２０の軸方向に沿う長さをＢとし、ピペットチップ４２０の先端から第１部分４２１と第２部分４２２との境界までのピペットチップ４２０の軸方向に沿う長さをＣとしたとき、Ｃ＜Ｂが満たされることが好ましい。なお、Ａ＞Ｂであることから、上記のようにＤ＞Ａが満たされればＤ＞Ｂも満たされる。第２フィルム３５０が外径が小さい第１部分４２１ではなく外径がある程度大きい第２部分４２２に接触するようにピペットチップ挿入部３８０内にピペットチップ４２０を挿入することで、第２フィルム３５０がピペットチップ４２０の外面に隙間なく密着することが容易となる。また、第２フィルム３５０がテーパー角が大きい第３部分４２３ではなくテーパー角が小さい第２部分４２２に接触するようにピペットチップ挿入部３８０内にピペットチップ４２０を挿入することで、第２フィルム３５０がピペットチップ４２０の外面に隙間なく密着することが容易となる。
上記のとおり、第１部分４２１の外面および第２部分４２２の外面は互いにテーパー角が異なり、第２部分４２２の外面および第３部分４２３の外面も互いにテーパー角が異なり、第３部分４２３の外面および第４部分４２４の外面も互いにテーパー角が異なる。したがって、ピペットチップ４２０の外面において、ピペットチップ４２０の先端から第４部分４２４の基端までの間には、３つの変曲部（角）ａ〜ｃが存在する。一方で、ピペットチップ４２０の外面のテーパー角と内面のテーパー角とは一致する必要はない。ピペットチップ４２０の外面のテーパー角は、上記のとおり、第１フィルム２２０および第２フィルム３５０との位置関係を考慮して設定されるが、ピペットチップ４２０の内面のテーパー角は、液体の吸引および吐出時の定量性を考慮して設定される。
液体の吸引および吐出時の定量性を向上させる観点からは、ピペットチップ４２０の内面における変曲部（角）の数は、少ないことが好ましい。具体的には、ピペットチップ４２０の先端から第４部分４２４の基端までの部分における内面の変曲部（角）の数は、０〜２つであることが好ましい。変曲部の数が０の場合は、ピペットチップ４２０の先端から第４部分４２４の基端までの間のテーパー角は一定である。変曲部の数が１つまたは２つの場合は、ピペットチップ４２０の先端から第４部分４２４の基端までの間でテーパー角が１回または２回変わる。本実施の形態では、ピペットチップ４２０の先端から第４部分４２４の基端までの間には、２つの変曲部ｄ〜ｅが存在する。具体的には、第２部分４２２の内面のテーパー角は、第１部分４２１の内面のテーパー角と同じである。したがって、第１部分４２１および第２部分４２２の境界には、変曲部（角）は存在しない。また、第３部分４２３の内面のテーパー角は、第２部分４２２の内面のテーパー角より大きい。したがって、第２部分４２２および第３部分４２３の境界には、内側に対して凸形状の変曲部（角）ｄが設けられる。また、第４部分４２４の内面のテーパー角は、第３部分４２３の内面のテーパー角より小さい。したがって、第３部分４２３および第４部分４２４の境界には、内側に対して凹形状の変曲部（角）ｅが設けられる。なお、これらの変曲部ｄ，ｅは、面取りされていてもよいし、面取りされていなくてもよい。
また、ピペットチップ４２０の内面における内部に対して凹形状の変曲部（角）には、液滴が残りやすく、液体の吸引および吐出時の定量性を低下させやすい。したがって、液体の吸引および吐出時の定量性を向上させる観点からは、ピペットチップ４２０の内面における内部に対して凹形状の変曲部の数は、特に少ないことが好ましい。具体的には、ピペットチップ４２０の先端から第４部分４２４の基端までの部分の内面における内部に対して凹形状の変曲部（先端側から基端側に向けて内面のテーパー角が小さくなる変曲部）の数は、０または１つであることが好ましい。本実施の形態では、ピペットチップ４２０の先端から第４部分４２４の基端までの間では、内部に対して凹形状の変曲部は、第３部分４２３および第４部分４２４の境界に１つだけ設けられている（変曲部ｅ）。
さらに、液体の吸引および吐出時の定量性を向上させる観点からは、ピペットチップ４２０の先端側の容積（内部空間の体積）が５０μＬの部分の内面において、内部に対して凹形状の変曲部（先端側から基端側に向けて内面のテーパー角が小さくなる変曲部）がないことが好ましい。本実施の形態では、図６Ｂに示されるように、ピペットチップ４２０の先端側の容積が５０μＬの部分には、第１部分４２１と、第２部分４２２と、第３部分４２３の先端側の一部とが該当する。したがって、ピペットチップ４２０の先端側の容積が５０μＬの部分には、内部に対して凹形状の変曲部は存在しない。
ピペットチップ４２０を構成する材料は、特に限定されない。通常、ピペットチップ４２０は、樹脂製の使い切りのピペットチップである。ピペットチップ４２０を構成する樹脂の例には、ポリプロピレン（ＰＰ）およびポリスチレン（ＰＳ）が含まれる。
（送液方法）
次に、本実施の形態に係る送液システムの動作（本実施の形態に係る送液方法）について説明する。図８は、本実施の形態に係る送液システムの動作（本実施の形態に係る送液方法）を説明するためのフローチャートである。
まず、試薬チップ２００の容器２１０ｂ〜ｆ，ｈのいずれかに収容された試薬をピペットチップ４２０内に吸引する（工程Ｓ１０）。具体的には、まず、ピペットチップ４２０を第１フィルム２２０に刺して、所定の深さまで容器２１０ｂ〜ｆ，ｈ内にピペットチップ４２０を挿入する（図７Ａ参照）。前述のとおり、第１フィルム２２０が第２部分４２２と同じ高さに位置するように、すなわち上記Ｃ＜Ａ＜Ｄの式（図７Ａ参照）が満たされるように、ピペットチップ４２０を容器２１０ｂ〜ｆ，ｈ内に挿入することが好ましい。この状態で、前記容器２１０ｂ〜ｆ，ｈ内に収容された液体をピペットチップ４２０内に吸引する。このようにすることで、第１フィルム２２０に形成される貫通孔の大きさを抑えつつも、容器２１０ｂ〜ｆ，ｈ内の試薬をピペットチップ４２０内に適切に吸引することができる。
次いで、工程Ｓ１０でピペットチップ４２０内に吸引された試薬を流路チップ３００の流路３７０内に注入する（工程Ｓ２０）。具体的には、まず、ピペットチップ４２０を第２フィルム３５０に刺して、所定の深さまでピペットチップ挿入部３８０内にピペットチップ４２０を挿入する（図７Ｂ参照）。前述のとおり、第２フィルム３５０が第２部分４２２に接触するように、すなわち上記Ｃ＜Ｂ＜Ｄの式（図７Ｂ参照）が満たされるように、ピペットチップ４２０をピペットチップ挿入部３８０内に挿入することが好ましい。この状態で、ピペットチップ４２０内の液体をピペットチップ挿入部３８０内に注入すると、ピペットチップ挿入部３８０内の圧力が高まるため、流路３７０にも液体が注入される。このようにすることで、第２フィルム３５０がピペットチップ４２０の外面に隙間なく密着した状態で、ピペットチップ４２０内の液体を流路３７０に適切に注入することができる。この後、この状態で、吸引および吐出を繰り返すことで、流路３７０において液体を往復させてもよい。
次いで、工程Ｓ２０で流路３７０内に注入された試薬をピペットチップ４２０内に吸引する（工程Ｓ３０）。具体的には、まず、ピペットチップ４２０を第２フィルム３５０に刺して、所定の深さまでピペットチップ挿入部３８０内にピペットチップ４２０を挿入する（図７Ｂ参照）。前述のとおり、第２フィルム３５０が第２部分４２２に接触するように、すなわち上記Ｃ＜Ｂ＜Ｄの式（図７Ｂ参照）が満たされるように、ピペットチップ４２０をピペットチップ挿入部３８０内に挿入することが好ましい。また、工程Ｓ２０と連続して工程Ｓ３０を行う場合は、ピペットチップ４２０はピペットチップ挿入部３８０内に挿入されたままなので、改めてピペットチップ４２０をピペットチップ挿入部３８０内に挿入する必要はない。この状態で、ピペットチップ挿入部３８０内の液体をピペットチップ４２０内に吸引すると、ピペットチップ挿入部３８０内の圧力が低下するため、流路３７０内の液体も吸引される。このようにすることで、第２フィルム３５０がピペットチップ４２０の外面に隙間なく密着した状態で、流路３７０内の液体をピペットチップ４２０に適切に吸引することができる。
最後に、任意工程として、工程Ｓ３０でピペットチップ４２０内に吸引された試薬を試薬チップ２００の第７容器２１０ｇ内に吐出する（工程Ｓ４０）。具体的には、まず、ピペットチップ４２０を第１フィルム２２０に刺して、所定の深さまで第７容器２１０ｇ内にピペットチップ４２０を挿入する。このとき、工程Ｓ１０においてピペットチップ４２０を容器２１０ｂ〜ｆ，ｈ内に挿入したときの深さと同じか、それよりも浅い位置までピペットチップ４２０を挿入する。この状態で、ピペットチップ４２０内の液体を第７容器２１０ｇ内に吐出する。このようにすることで、第１フィルム２２０に形成される貫通孔の大きさを抑えつつも、ピペットチップ４２０内の液体を第７容器２１０ｇ内に適切に吐出することができる。
以上の手順により、容器２１０ｂ〜ｆ，ｈ内の試薬を流路チップ３００の流路３７０内に注入するとともに、流路チップ３００の流路３７０内の試薬を除去することができる。
（効果）
以上のように、本実施の形態に係るピペットチップ４２０では、ピペットチップ４２０の中で最も先端側に位置する第１部分４２１の外面のテーパー角が大きいため、ピペットチップ４２０の大部分の外径が、第２フィルム３５０がピペットチップ４２０の外面に隙間なく密着するために必要な大きさ以上となっている。このため、ピペットチップ４２０を流路チップ３００のピペットチップ挿入部３８０内に挿入したときに、第２フィルム３５０がピペットチップ４２０の外面に隙間なく密着することができ、流路３７０内への液体の注入および流路３７０からの液体の吸引が適切に行われる。
また、本実施の形態に係るピペットチップ４２０では、第１部分４２１の次に先端側に位置する第２部分４２２の外面のテーパー角が小さいため、ピペットチップ４２０を試薬チップ２００の容器２１０ｂ〜ｈ内に挿入したときに第１フィルム２２０に形成される貫通孔の大きさが抑えられる。その結果、容器２１０ｂ〜ｈ内の液体がこぼれにくくなる。
また、本実施の形態に係るピペットチップ４２０では、第１部分４２１および第２部分４２２の次に先端側に位置する第３部分４２３の外面のテーパー角が大きいため、ピペットチップ４２０の容積を大きくすることができる。一方で、第３部分４２３の次に先端側に位置する第４部分４２４の外面のテーパー角が小さいため、ピペットノズル４１０と嵌合するための第５部分４２５の外径および内径が大きくなることが抑制される。その結果、ピペットチップ４２０およびピペットノズル４１０の大型化、ひいてはピペット４００を含む送液システム１００全体の大型化が防止される。
したがって、本実施の形態に係る送液システム１００によれば、容器２１０ｂ〜ｆ，ｈ内の試薬を用いて流路チップ３００の流路３７０内において所定の反応を適切に行うことができるとともに、容器２１０ｂ〜ｈの第１フィルム２２０に形成される貫通孔の大きさを抑えて容器２１０ｂ〜ｈ内の液体をこぼれにくくすることもできる。
なお、本実施の形態では、複数の容器２１０ａ〜ｈが一体化されていたが、容器の数は１つであってもよいし、複数の容器が別体であってもよい。
本出願は、２０１６年７月２６日出願の特願２０１６−１４６３８７に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
本発明に係るピペットチップ、送液方法および送液システムによれば、容器内の液体を用いて流路チップの流路内において所定の反応を適切に行うことができるとともに、容器の第１フィルムに形成される貫通孔の大きさを抑えて容器内の液体をこぼれにくくすることもできる。たとえば、本発明に係るピペットチップ、送液方法および送液システムは、臨床検査などに有用である。
１０ 試薬チップ
１１ 洗浄液容器
１２ 検体容器
１３ 希釈液容器
１４ 試料液容器
１５ 蛍光標識液容器
１６ ピペットチップ
２０ 検査チップ
２１ 流路
２２ ピペットチップ挿入部
２３ シール
３０ サンプル注入部
３１ 試薬収容部
３２ ミネラルオイル収容部
３３ 反応部
３４ フィルム
３５ ピペットチップ
１００ 送液システム
２００ 試薬チップ
２１０ａ 第１容器
２１０ｂ 第２容器
２１０ｃ 第３容器
２１０ｄ 第４容器
２１０ｅ 第５容器
２１０ｆ 第６容器
２１０ｇ 第７容器
２１０ｈ 第８容器
２２０ 第１フィルム
３００ 流路チップ
３１０ プリズム
３１１ 反射面
３２０ 金属膜
３３０ 接着層
３４０ 流路蓋
３５０ 第２フィルム
３５１ 貫通孔
３６０ 第３フィルム
３６１ 通気孔
３７０ 流路
３８０ ピペットチップ挿入部
３９０ 貯留部
４００ ピペット
４１０ ピペットノズル
４２０ ピペットチップ
４２１ 第１部分
４２２ 第２部分
４２３ 第３部分
４２４ 第４部分
４２５ 第５部分
ａ 第１部分および第２部分の間の凸形状の変曲部
ｂ 第２部分および第３部分の間の凹形状の変曲部
ｃ 第３部分および第４部分の間の凸形状の変曲部

Claims (9)

  1. 第１フィルムによりその開口部が塞がれ、その内部に液体を収容している容器と、
    流路と、前記流路の一端に接続され、第２フィルムによりその開口部が塞がれたピペットチップ挿入部とを含む流路チップと、
    ピペットノズルと、前記ピペットノズルに装着されたピペットチップとを含むピペットと、
    を有する送液システムであって、
    前記ピペットチップは、
    前記ピペットチップの先端を含み、先端側から基端側に向けて外径が徐々に大きくなる第１部分と、
    前記第１部分に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が変わらないか、または外径が徐々に大きくなり、その外面のテーパー角が前記第１部分における外面のテーパー角より小さい第２部分と、
    前記第２部分に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が徐々に大きくなり、その外面のテーパー角が前記第１部分における外面のテーパー角より大きい第３部分と、
    前記第３部分に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が変わらないか、または外径が徐々に大きくなり、その外面のテーパー角が前記第３部分における外面のテーパー角より小さい第４部分と、
    を有し、
    前記送液システムは、
    前記容器に前記第１フィルムを貫通して前記ピペットチップを挿入した状態で、前記容器内に収容された液体を前記ピペットチップ内に吸引する第１工程と、
    前記流路チップの前記ピペットチップ挿入部に、前記第２フィルムを貫通して前記ピペットチップを挿入した状態で、前記ピペットチップ内に保持された液体を前記流路に注入する第２工程と、
    前記流路チップの前記ピペットチップ挿入部に、前記第２フィルムを貫通して前記ピペットチップを挿入した状態で、前記流路内の液体を前記ピペットチップ内に吸引する第３工程と、を行うように構成され、
    前記第１工程において前記容器内に前記ピペットチップを前記第１フィルムと前記第２部分とが接触し、かつ最も深く挿入したときの前記ピペットチップの先端から前記第１フィルムまでの前記ピペットチップの軸方向に沿う長さＡは、前記第２工程および前記第３工程において前記ピペットチップ挿入部内に前記ピペットチップを前記第２フィルムと前記第２部分とが接触し、かつ最も深く挿入したときの前記ピペットチップの先端から前記第２フィルムまでの前記ピペットチップの軸方向に沿う長さＢよりも大きい、
    送液システム。
  2. 前記ピペットチップの先端から長さＡの部分の最大外径は、３ｍｍ以下である、請求項１に記載の送液システム。
  3. 前記第１工程において前記ピペットチップを前記第１フィルムに刺すことにより前記第１フィルムに形成される貫通孔の、前記ピペットチップを抜いた後の最大径は、４ｍｍ以下である、請求項１に記載の送液システム。
  4. 前記ピペットチップの先端から前記第４部分の基端までの部分における内面のテーパー角は、前記先端から前記第４部分の基端まで一定であるか、または前記先端から前記第４部分の基端までの間で１〜２回変わる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の送液システム。
  5. 前記先端から前記第４部分の基端までの部分の内面において、先端側から基端側に向けて内面のテーパー角が小さくなる変曲部の数は、０または１つである、請求項４に記載の送液システム。
  6. 先端側の容積が５０μＬの部分の内面において、先端側から基端側に向けて内面のテーパー角が小さくなる変曲部はない、請求項５に記載の送液システム。
  7. 前記第２部分における外面のテーパー角は、５°以下である、請求項１に記載の送液システム。
  8. 前記ピペットチップを最初に挿入される前の時点において、前記第２フィルムは、貫通孔を有している、請求項１〜７のいずれか一項に記載の送液システム。
  9. 第１フィルムによりその開口部が塞がれた容器に前記第１フィルムを貫通してピペットチップを挿入した状態で、前記容器内に収容された液体を前記ピペットチップ内に吸引する第１工程と、
    流路と、前記流路の一端に接続され、第２フィルムによりその開口部が塞がれたピペットチップ挿入部とを有する流路チップの前記ピペットチップ挿入部に、前記第２フィルムを貫通して前記ピペットチップを挿入した状態で、前記ピペットチップ内に保持された液体を前記流路に注入する第２工程と、
    前記流路チップの前記ピペットチップ挿入部に、前記第２フィルムを貫通して前記ピペットチップを挿入した状態で、前記流路内の液体を前記ピペットチップ内に吸引する第３工程と、
    を含み、
    前記ピペットチップは、
    前記ピペットチップの先端を含み、先端側から基端側に向けて外径が徐々に大きくなる第１部分と、
    前記第１部分に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が変わらないか、または外径が徐々に大きくなり、その外面のテーパー角が前記第１部分における外面のテーパー角より小さい第２部分と、
    前記第２部分に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が徐々に大きくなり、その外面のテーパー角が前記第１部分における外面のテーパー角より大きい第３部分と、
    前記第３部分に隣接して基端側に配置され、先端側から基端側に向けて外径が変わらないか、または外径が徐々に大きくなり、その外面のテーパー角が前記第３部分における外面のテーパー角より小さい第４部分と、
    を含み、
    前記第１工程において前記容器内に前記ピペットチップを前記第１フィルムと前記第２部分とが接触し、かつ最も深く挿入したときの前記ピペットチップの先端から前記第１フィルムまでの前記ピペットチップの軸方向に沿う長さをＡとし、前記第２工程および前記第３工程において前記ピペットチップ挿入部内に前記ピペットチップを前記第２フィルムと前記第２部分とが接触し、かつ最も深く挿入したときの前記ピペットチップの先端から前記第２フィルムまでの前記ピペットチップの軸方向に沿う長さをＢとしたときに、Ａ＞Ｂである、
    送液方法。
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