JP7172745B2 - 分析用ユニット、洗浄装置、及び洗浄方法 - Google Patents

分析用ユニット、洗浄装置、及び洗浄方法 Download PDF

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Description

本発明は、分析用ユニット、洗浄装置、及び洗浄方法に関する。
疾病に関連付けられた特定の抗原または抗体をバイオマーカーとして検出することで、疾病の発見及び治療の効果等を定量的に分析する免疫検定法（immunoassay）が知られている。特許文献１には、複数のウェルを有する分析用ユニットを用いて、分析用基板上に抗体を固定し、この抗体に検出対象物質を結合させ、この検出対象物質に微粒子を結合させ、この微粒子をカウントすることにより、検出対象物質を定量する分析方法が記載されている。
具体的には、ウェル内に抗体を含む緩衝液を注入してインキュベートさせることにより、分析用基板上に抗体を固定することができる。抗体を固定した後、余剰の緩衝液を吸引ノズルで吸引し、ウェル内を洗浄液で洗浄する。さらに洗浄液を吸引ノズルで吸引し、ウェル内を乾燥した後、検出対象物質を含む試料液をウェル内に注入してインキュベートさせることにより、検出対象物質と抗体とを結合させることができる。
また、検出対象物質を含む試料液を吸引ノズルで吸引し、再びウェル内を洗浄液で洗浄する。洗浄液を吸引ノズルで吸引し、ウェル内を乾燥させた後、微粒子を含む緩衝液を注入してインキュベートさせる。これにより、微粒子と検出対象物質とを結合させることができる。
さらに、微粒子を含む緩衝液を吸引ノズルで吸引し、ウェル内を洗浄液で洗浄する。洗浄液を吸引ノズルで吸引し、ウェル内を乾燥させる。上記のプロセスにより、検出対象物質が微粒子と抗体とによってサンドイッチ法で捕捉した分析用基板を作製することができる。
特開２０１５－１２７６９１号公報
特許文献１に記載された洗浄工程においては、洗浄液を吐出ノズルから吐出した際に、洗浄液と前工程で用いた液体（緩衝液や試薬など）とが十分に混合されずに吸引ノズルで液体を吸引すると、ウェル内に物質（試料液に含まれる検出対象でない物質や、検出対象と結合していない微粒子など）が残存し洗浄が十分に行われない場合がある。このように、洗浄が不十分である場合には、洗浄液の流動速度を大きくすることによって洗浄液と前工程で用いた液体とを十分に混合させ、洗浄効果を向上させることが一般に知られている。しかしながら、微粒子を検出対象物質と結合させた後の洗浄では、洗浄液の流動速度を大きくすると、微粒子が洗浄液の流動によって剥がれる場合がある。
本発明は、ウェルを洗浄する際に、結合された微粒子の剥がれを低減することが可能な分析用ユニット、洗浄装置、及び洗浄方法を提供することを目的とする。
本発明は、特定の抗原を有する検出対象物質を定量するための分析用ユニットであって、開口部と内周面と底面とを含む穴形状を有するウェルと、前記内周面に接続し、前記ウェルの外周側から前記底面に対する高さが低くなるように傾斜している傾斜面を有する傾斜部とを備え、前記傾斜部は、前記傾斜部と前記開口部との接続部の周方向における所定の位置から周方向に互いに離れるに従って前記底面に対する高さが低くなるように傾斜する傾斜面を有する鞍形部を有する分析用ユニットを提供する。
また、本発明は、上記の分析用ユニットが装着されるステージと、ウェル内へ溶液を注入する吐出ノズルと、前記吐出ノズルが傾斜面に接近または離隔するように前記ステージまたは前記吐出ノズルを制御し、前記溶液を前記傾斜面へ吐出するように前記吐出ノズルを制御する制御部とを備える洗浄装置を提供する。
また、本発明は、制御部が、開口部と内周面と底面とを含む穴形状を有するウェルと、前記内周面に接続し、前記ウェルの外周側から前記底面に対する高さが低くなるように傾斜している傾斜部とを備え、前記傾斜部が、前記傾斜部と前記開口部との接続部の周方向における所定の位置から周方向に互いに離れるに従って前記底面に対する高さが低くなるように傾斜する傾斜面を有する鞍形部を有する分析用ユニットの前記傾斜部上へ吐出ノズルが位置するように、前記分析用ユニットが装着されるステージを制御し、前記制御部が、溶液を前記傾斜部へ吐出するように前記吐出ノズルを制御し、前記制御部が、前記傾斜部から前記ウェル内へ流動した前記溶液を吸引するように吸引ノズルを制御する洗浄方法を提供する。
本発明の分析用ユニット、洗浄装置、及び洗浄方法によれば、ウェルを洗浄する際に、結合された微粒子の剥がれを低減することが可能となる。
一実施形態の分析用ユニットの構成例を示す平面図である。 図１のＡ－Ａで切断した分析用ユニットの断面図である。 カートリッジを分析用基板より取り外した状態を示す断面図である。 図１のＢ－Ｂで切断したウェルを示す拡大斜視図である。 ウェルを示す拡大斜視図である。 図４のＣ－Ｃで切断したウェルを示す拡大斜視図である。 図４のＤ－Ｄで切断したウェルを示す拡大斜視図である。 一実施形態の洗浄装置の一例を示す構成図である。 一実施形態の洗浄方法の一例を示すフローチャートである。 ウェルと吐出ノズルと吸引ノズルとの位置関係の一例を示す図である。 一実施形態の洗浄方法の一例を示すフローチャートである。 吐出ノズルと傾斜部との位置関係の一例を示す図である。 吐出ノズルと傾斜部との位置関係の一例を示す図である。 ウェルと吐出ノズルと吸引ノズルとの位置関係の一例を示す図である。 吐出ノズルとウェル及び傾斜部との位置関係の一例を示す図である。 分析用ユニットの構成例を示す平面図である。 分析用ユニットの構成例を示す平面図である。 分析用ユニットの構成例を示す平面図である。
［分析用ユニット］
図１～図６を用いて、一実施形態の分析用ユニットを説明する。図１は一実施形態の分析用ユニットをカートリッジ側から見た状態を示している。図２Ａは図１のＡ－Ａで切断した分析用ユニットの断面を示している。図２Ｂはカートリッジを分析用基板より取り外した状態を示している。図３は図１のウェルをＢ－Ｂで切断した状態を部分的に拡大して示している。図４は図１のウェルを部分的に拡大して示している。図５は図４のウェルをＣ－Ｃで切断した状態を示している。図６は図４のウェルをＤ－Ｄで切断した状態を示している。
図１に示すように、特定の抗原を有する検出対象物質を定量するための分析用ユニット１００は、分析用基板１１０とカートリッジ１２０とを備える。分析用基板１１０は、例えば、ブルーレイディスク（ＢＤ）、ＤＶＤ、コンパクトディスク（ＣＤ）等の光ディスクと同等の円板形状を有する。
分析用基板１１０は、例えば、一般的に光ディスクに用いられるポリカーボネート樹脂またはシクロオレフィンポリマー等の樹脂材料で形成されている。なお、分析用基板１１０は、上記の光ディスクに限定されるものではなく、他の形態または所定の規格に準拠した光ディスクを用いることもできる。
図１、図２Ａ、または図２Ｂに示すように、分析用基板１１０は、中心孔１１１と切欠き部１１２とを有する。中心孔１１１は分析用基板１１０の中心部に形成されている。切欠き部１１２は分析用基板１１０の外周部に形成されている。切欠き部１１２は、分析用基板１１０の回転方向における基準位置を識別するための基準位置識別部である。
図１、図２Ａ、または図２Ｂに示すように、カートリッジ１２０は、周方向に複数の円筒状の貫通孔１２１が形成されている。複数の貫通孔１２１は、それぞれの中心が同一円周上に位置するように等間隔に形成されている。カートリッジ１２０は、中心部に形成された凸部１２２と、外周部に形成された凸部１２３とを有する。
オペレータは、カートリッジ１２０を分析用基板１１０に取り付ける場合、凸部１２２を分析用基板１１０の中心孔１１１に挿入し、凸部１２３を切欠き部１１２に挿入する。これにより、カートリッジ１２０と分析用基板１１０とは互いに位置決めされる。
図２Ａまたは図３に示すように、分析用ユニット１００は、カートリッジ１２０の貫通孔１２１と分析用基板１１０の表面（トラック領域１１５）とによって形成される複数のウェル１３０を有する。トラック領域１１５には凸部１１４と凹部１１３とが交互に配置されている。ウェル１３０は、開口部Ａ１３０と内周面Ｐ１３０と底面Ｂ１３０とによって構成された穴形状を有する。分析用基板１１０の表面はウェル１３０の底面Ｂ１３０を構成している。貫通孔１２１の内側の面である内周面はウェル１３０の内周面Ｐ１３０を構成している。複数のウェル１３０は、それぞれの中心が同一円周上に位置するように等間隔に配置されている。即ち、開口部Ａ１３０と内周面Ｐ１３０とはカートリッジ１２０上に一対で複数設けられていることになる。
開口部Ａ１３０は、カートリッジ１２０において底面Ｂ１３０とは反対側の面に形成されている。ウェル１３０は試料液、緩衝液、及び、洗浄液等の溶液を溜めるための容器である。なお、図１では、一例として８つのウェル１３０を示しているが、ウェル１３０の数はこれに限定されるものではない。
図２Ｂに示すように、カートリッジ１２０を分析用基板１１０から分離することができる。検出対象物質を標識する微粒子の検出及び計測は、カートリッジ１２０が分離された分析用基板１１０単体で行われる。
図１及び図４～図６に示すように、分析用ユニット１００は、ウェル１３０（具体的にはウェル１３０の内周面）に接続する傾斜部１４０を有する。傾斜部１４０は、カートリッジ１２０の貫通孔１２１（具体的には貫通孔１２１の内周面）に接続して形成されている。傾斜部１４０は、ウェル１３０の開口部Ａ１３０側に形成され、ウェル１３０の底面Ｂ１３０に対して傾斜している。図１では、傾斜部１４０は、それぞれの中心が同一円周上に位置するように、等間隔に、かつ、同じ円周方向に配置されている状態を示している。
傾斜部１４０は、ウェル１３０の底面Ｂ１３０に対して、ウェル１３０の半径方向に傾斜している傾斜面を有する。具体的には、傾斜部１４０は、ウェル１３０の中心から見て開口部Ａ１３０の外側近傍の一部、即ち外周側から底面Ｂ１３０に対する高さが低くなるように傾斜している傾斜面を有する。図４～図６では、傾斜面は、ウェル１３０の外周側から底面Ｂ１３０の中心側に向かって傾斜している形状を示している。この傾斜は、ウェル１３０の外周側から底面Ｂ１３０に向かう傾きである限り、一様の傾きをもって傾斜していてもよく、また部分ごとに異なる傾きをもって傾斜していてもよい。
傾斜面は、ウェル１３０の底面Ｂ１３０に対して、ウェル１３０の内周面Ｐ１３０における周方向に傾斜している。具体的には、傾斜面は、傾斜部１４０と開口部Ａ１３０との接続部において、ウェル１３０の周方向における中心部から互いに離れるに従ってウェル１３０の底面Ｂ１３０に近づくように傾斜している鞍形の傾斜面（鞍形部）となっている。図４～図６では、鞍形部は、ウェル１３０の周方向における中心部から互いに離れるに従ってウェル１３０の底面Ｂ１３０に対する高さが連続的に低くなるように傾斜している形状を示している。鞍形部の形状は、ウェル１３０の周方向における中心部から互いに離れるに従って底面Ｂ１３０に近づく傾きである限り、部分ごとに異なる傾きをもって傾斜していてもよい。また、鞍形部の形状はウェル１３０の周方向における中心部からずれた部分から互いに離れるに従って同様に傾斜していてもよい。
図６に示すように、傾斜部１４０は、ウェル１３０の周方向において左右対称の形状を有する。傾斜部１４０は、ウェル１３０の半径方向に異なる幅を有する。具体的には、傾斜部１４０は、ウェル１３０の外周側から中心側に向かって幅が広くなる形状を有する。図４～図６では、傾斜部１４０は、ウェル１３０の外周側から中心側に向かって幅が連続的に広くなる形状を示している。傾斜部１４０におけるウェル１３０の中心側の幅は、ウェル１３０（貫通孔１２１）の直径以下である。
［洗浄装置］
図７を用いて、一実施形態の洗浄装置を説明する。図７は一実施形態の洗浄装置１の構成例を示している。洗浄装置１は、ステージ２と、ステージ駆動部３と、洗浄ユニット１０と、制御部３０とを備える。洗浄ユニット１０は、吐出ノズル１１と、吸引ノズル１２と、ノズルヘッド１３と、洗浄液吐出駆動部１４と、洗浄液吸引駆動部１５と、洗浄液用容器１６と、廃液用容器１７とを有する。
吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２は、ノズルヘッド１３に固定されている。吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２は、１組のノズルユニット１８を構成する。図１に示すように分析用ユニット１００が８つのウェル１３０を有する場合、ノズルヘッド１３には、各ウェル１３０に対応して８組のノズルユニット１８が固定されている。
制御部３０は、ステージ制御部３１と、吐出制御部３２と、吸引制御部３３とを有する。制御部３０として、コンピュータ機器またはＣＰＵ（central processing unit）を用いてもよい。分析用ユニット１００は、ウェル１３０とノズルユニット１８とが位置決めされてステージ２に装着される。
ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、ステージ２をノズルヘッド１３に接近させたり離隔させたりすることができる。分析用ユニット１００がステージ２に装着されている状態において、ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、分析用ユニット１００をノズルヘッド１３に接近させたり離隔させたりすることができる。
ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、ステージ２を設定された角度だけ第１の回転方向へ回転させたり、第１の回転方向とは逆向きの第２の回転方向へ回転させたりすることができる。即ち、ステージ制御部３１は、ステージ２に装着されている分析用ユニット１００を第１及び第２の回転方向へ設定された角度だけ回転させることができる。第１の回転方向は例えば時計回りの方向であり、第２の回転方向は例えば反時計回りの方向である。ステージ２及び分析用ユニット１００の回転角度については後述する。
洗浄装置１はヘッド駆動部４を備えていてもよく、制御部３０はヘッド制御部３４を有していてもよい。ヘッド制御部３４は、ヘッド駆動部４を制御することにより、ノズルヘッド１３をステージ２に接近させたり離隔させたりすることができる。この場合、ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、ステージ２及びステージ２に装着されている分析用ユニット１００を設定された角度だけ第１の回転方向へ回転させたり、第２の回転方向へ回転させたりする。
洗浄液用容器１６は洗浄液ＣＳを溜めるための容器である。洗浄液ＣＳとして純水を用いてもよい。吐出制御部３２は、洗浄液吐出駆動部１４を制御することにより、洗浄液用容器１６に溜められている洗浄液ＣＳをノズルヘッド１３へ供給する。分析用ユニット１００とノズルヘッド１３とが互いに接近している状態において、洗浄液ＣＳは、吐出ノズル１１からウェル１３０内へ吐出される。
吸引制御部３３は、洗浄液吸引駆動部１５を制御することにより、ウェル１３０内に吐出された洗浄液ＣＳを吸引ノズル１２で吸引する。ウェル１３０内から吸引された洗浄液ＣＳは、廃液用容器１７に溜められる。即ち、廃液用容器１７は廃液ＷＬを溜めるための容器である。洗浄液吐出駆動部１４及び洗浄液吸引駆動部１５としてポンプを用いてもよい。
図８～図１４を用いて、一実施形態の洗浄方法を説明する。具体的には、ウェル１３０の洗浄方法の一例を説明する。図９及び図１１～図１３に示す矢印は、洗浄液ＣＳが流動する方向を模式的に示している。
一般的に、洗浄液ＣＳの流動速度を大きくすることにより、洗浄効果を向上させることができる。例えば、洗浄液ＣＳの流動速度を大きくすることにより、分析用基板１１０上に非特異的に結合している検出対象物質及び微粒子を効率よく除去することができる。そのため、分析用基板１１０上に抗体を固定させた後の洗浄、及び、検出対象物質と抗体とを特異的に結合させた後の洗浄では、洗浄液ＣＳの流動速度を大きくすることが望ましい。
それに対して、微粒子を検出対象物質と特異的に結合させた後の洗浄では、洗浄液ＣＳの流動速度を大きくすると、微粒子が洗浄液の流動によって剥がれる場合がある。微粒子が剥がれやすい理由として、抗体及び検出対象物質と比較して、微粒子のサイズまたは重量が大きいことが考えられる。そのため、微粒子を検出対象物質と特異的に結合させた後の洗浄では、洗浄液ＣＳの流動速度を小さくすることが望ましい。
洗浄装置１（具体的には制御部３０）は、予め設定されたプログラム、または、オペレータの指示に基づいて、ウェル１３０を、洗浄液ＣＳの流動速度を相対的に大きくして洗浄するか小さくして洗浄するかのいずれかを選択することができる。
図８に示すフローチャート及び図９を用いて、洗浄液ＣＳの流動速度を相対的に大きくしてウェル１３０を洗浄する方法を説明する。洗浄液用容器１６には洗浄液ＣＳが溜められている。制御部３０は、予め設定されたプログラム、または、オペレータの指示に基づいて、ウェル１３０を、洗浄液ＣＳの流動速度を相対的に大きくして洗浄する方法を選択する。なお、括弧内の記載は、ヘッド制御部３４がヘッド駆動部４を制御することにより、ノズルヘッド１３をステージ２に接近させたり離隔させたりする場合を示している。
図８において、ステージ２とノズルヘッド１３とが位置合わせされている状態（初期状態）で、ステージ制御部３１（ヘッド制御部３４）は、ステップＳ１１にて、ステージ駆動部３（ヘッド駆動部４）を制御することにより、ステージ２とノズルヘッド１３とを接近させる。
図９に示すように、吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２は、それぞれの先端がウェル１３０の底面Ｂ１３０の近傍に位置するように、ウェル１３０内へ挿入される。即ち、ステージ２とノズルヘッド１３とが位置合わせされている状態とは、吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２がウェル１３０の底面Ｂ１３０の上方に位置している状態である。
吐出制御部３２は、ステップＳ１２にて、洗浄液吐出駆動部１４を制御することにより、洗浄液用容器１６に溜められている洗浄液ＣＳを、吐出ノズル１１からウェル１３０内へ吐出させる。吸引制御部３３は、洗浄液吸引駆動部１５を制御することにより、ウェル１３０内に吐出された洗浄液ＣＳを吸引ノズル１２により吸引する。これにより、ウェル１３０は、洗浄液ＣＳによって洗浄される。
ウェル１３０の洗浄において、吐出制御部３２及び吸引制御部３３は、吐出ノズル１１から洗浄液ＣＳを吐出しながら、吸引ノズル１２により洗浄液ＣＳを吸引する洗浄処理を所定の時間だけ実行してもよいし、吐出ノズル１１から洗浄液ＣＳを吐出した後、ウェル１３０内に溜まった洗浄液ＣＳを吸引ノズル１２により吸引する洗浄処理を所定の回数だけ実行してもよい。また、これらの洗浄処理を組み合わせてもよい。吐出制御部３２及び吸引制御部３３は、ステップＳ２における洗浄処理を所定の回数だけ繰り返し実行してもよい。これらの洗浄処理は、予め設定されたプログラム、または、オペレータの指示に基づいて実行される。
ウェル１３０の洗浄が終了した後、吐出制御部３２及び吸引制御部３３は、洗浄液吐出駆動部１４及び洗浄液吸引駆動部１５を制御することにより、洗浄液ＣＳの吐出を停止させた後、洗浄液ＣＳの吸引を停止させる。ステージ制御部３１（ヘッド制御部３４）は、ステップＳ１３にて、ステージ駆動部３（ヘッド駆動部４）を制御することにより、ステージ２（ノズルヘッド１３）をノズルヘッド１３（ステージ２）から離隔させる。
なお、ステージ２（ノズルヘッド１３）をノズルヘッド１３（ステージ２）から離隔させた後に、吸引制御部３３が洗浄液吸引駆動部１５を制御することにより、洗浄液ＣＳの吸引を停止させてもよい。ステップＳ１１～Ｓ１３により、ウェル１３０を、洗浄液ＣＳの流動速度を相対的に大きくして洗浄することができる。
図１０に示すフローチャート及び図１１～図１３を用いて、洗浄液ＣＳの流動速度を相対的に小さくしてウェル１３０を洗浄する方法を説明する。洗浄液用容器１６には洗浄液ＣＳが溜められている。制御部３０は、予め設定されたプログラム、または、オペレータの指示に基づいて、ウェル１３０を、洗浄液ＣＳの流動速度を相対的に小さくして洗浄する方法を選択する。なお、括弧内の記載は、ヘッド制御部３４がヘッド駆動部４を制御することにより、ノズルヘッド１３をステージ２に接近させたり離隔させたりする場合を示している。
図１０において、ステージ制御部３１は、ステップＳ２１にて、ステージ駆動部３を制御することにより、ステージ２とノズルヘッド１３とが位置合わせされている状態（初期状態）から、ステージ２を第１または第２の回転方向へ設定された角度だけ回転（移動）させる。分析用ユニット１００が図１に示す形状を有する場合、ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、ステージ２を第２の回転方向（反時計回りの方向）へ設定された角度だけ回転させる。
これにより、図１１に示すように、吐出ノズル１１は、傾斜部１４０の上方へ移動する。即ち、ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、吐出ノズル１１を傾斜部１４０の上方へ移動させる。なお、吐出ノズル１１が傾斜部１４０の上方に位置している状態を初期状態としてもよい。この場合、ステップＳ２１を省略することができる。
ステージ制御部３１（ヘッド制御部３４）は、ステップＳ２２にて、ステージ駆動部３（ヘッド駆動部４）を制御することにより、ステージ２とノズルヘッド１３とを接近させる。図１１または図１２に示すように、吐出ノズル１１は、その先端が傾斜部１４０（具体的には傾斜部１４０の中心部）の近傍に位置するように、ウェル１３０内へ挿入される。
吐出制御部３２は、ステップＳ２３にて、洗浄液吐出駆動部１４を制御することにより、洗浄液用容器１６に溜められている洗浄液ＣＳを、吐出ノズル１１から傾斜部１４０上へ吐出させる。吐出ノズル１１から吐出された洗浄液ＣＳは、傾斜部１４０によって傾斜部１４０の幅方向へ広がり、ウェル１３０の内周面Ｐ１３０を流動して底面ｂ１３０へ到達する。即ち、吐出ノズル１１から傾斜部１４０上へ吐出させた洗浄液ＣＳは、ウェル１３０内へ流動する。言い換えれば、吐出制御部３２は洗浄液ＣＳを、吐出ノズル１１から傾斜部１４０上へ吐出し、ウェル１３０へ注入するように制御する。吐出制御部３２は、洗浄液ＣＳが予め設定された量または時間だけ吐出されたときに、洗浄液吐出駆動部１４を制御して、洗浄液ＣＳの吐出を停止させる。
傾斜部１４０は、ウェル１３０の半径方向または周方向における傾斜度合い、または、幅の広がり度合い等に応じて、洗浄液ＣＳの流動速度を調整することができる。即ち、傾斜部１４０は、洗浄液ＣＳの流動速度を調整する流動速度調整部として機能する。
ステージ制御部３１は、ステップＳ２４にて、ステージ駆動部３を制御することにより、ステップＳ２１において回転させた回転方向とは逆向きの回転方向へ設定された角度だけ回転（移動）させる。分析用ユニット１００が図１に示す形状を有する場合、ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、ステージ２を第１の回転方向（時計回りの方向）へ設定された角度だけ回転させる。
これにより、吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２は、それぞれの先端がウェル１３０の底面Ｂ１３０の上方に位置するように移動する。即ち、ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２をウェル１３０の底面Ｂ１３０の上方へ移動させる。
吸引制御部３３は、ステップＳ２５にて、洗浄液吸引駆動部１５を制御することにより、吸引ノズル１２による吸引を開始する。ステージ制御部３１（ヘッド制御部３４）は、ステップＳ２５にて、ステージ駆動部３（ヘッド駆動部４）を制御することにより、ステージ２とノズルヘッド１３とをさらに接近させる。
図１３に示すように、吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２の先端はウェル１３０の底面Ｂ１３０の近傍に位置する。即ち、ステージ制御部３１（ヘッド制御部３４）は、吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２の先端がウェル１３０の底面Ｂ１３０の近傍に位置するように、ステージ駆動部３（ヘッド駆動部４）を制御する。ウェル１３０内に吐出された洗浄液ＣＳは吸引ノズル１２により吸引される。
ステージ制御部３１（ヘッド制御部３４）は、ステップＳ２７にて、ステージ駆動部３（ヘッド駆動部４）を制御することにより、ステージ２（ノズルヘッド１３）をノズルヘッド１３（ステージ２）から離隔させる。
吸引制御部３３は、ステップＳ２８にて、洗浄液吸引駆動部１５を制御することにより、洗浄液ＣＳの吸引を停止させる。ステップＳ２１～Ｓ２８により、ウェル１３０を、洗浄液ＣＳの流動速度を相対的に小さくして洗浄することができる。ステップＳ２１～Ｓ２８の洗浄処理を所定の回数だけ繰り返し実行してもよい。上記の洗浄処理は、予め設定されたプログラム、または、オペレータの指示に基づいて実行される。
洗浄処理を所定の回数だけ繰り返し実行する場合、制御部３０は、ステップＳ２９にて、洗浄処理が所定の回数だけ実行されたか否かを判定する。洗浄処理が所定の回数だけ実行されていない（ＮＯ）と判定された場合、洗浄装置１はステップＳ２１へ処理を戻す。洗浄処理が所定の回数だけ実行された（ＹＥＳ）と判定された場合、洗浄装置１は洗浄処理を終了する。
図１４は、吐出ノズル１１とウェル１３０の底面Ｂ１３０と傾斜部１４０との位置関係を示している。制御部３０は、予め設定されたプログラム、または、オペレータの指示に基づいて、吐出ノズル１１を複数の位置Ｐ１～Ｐ３へ移動させることができる。具体的には、ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、ステージ２に装着されている分析用ユニット１００を第１及び第２の回転方向へ、予め設定された複数の角度のうち、選択された角度だけ回転させることができる。なお、位置Ｐ１と位置Ｐ２と位置Ｐ３とは、厳密には分析用ユニット１００の回転方向に沿って曲線（円弧）上に位置しているが、図１４に示すように、直線上に位置していてもよい。
分析用ユニット１００が図１に示す形状を有する場合、ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、ステージ２を第１の回転方向へ第１の角度だけ回転させる。これにより、吐出ノズル１１を第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２へ移動させることができる。ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、ステージ２を第１の回転方向へ第２の角度だけ回転させる。これにより、吐出ノズル１１を第１の位置Ｐ１から第３の位置Ｐ３へ移動させることができる。ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、ステージ２を第１の回転方向へ第３の角度だけ回転させることにより、吐出ノズル１１を第２の位置Ｐ２から第３の位置Ｐ３へ移動させてもよい。
吐出ノズル１１から洗浄液ＣＳを第１の位置Ｐ１で吐出させることにより、洗浄液ＣＳの流動速度を相対的に大きくすることができる。傾斜部１４０におけるウェル１３０の半径方向の吐出位置に応じて、吐出ノズル１１から吐出される洗浄液ＣＳの圧力を分散させる度合いを調整することができる。そのため、吐出ノズル１１から洗浄液ＣＳを第３の位置Ｐ３で吐出させることにより、洗浄液ＣＳの流動速度を相対的に小さくすることができる。
吐出ノズル１１から洗浄液ＣＳを第２の位置Ｐ２で吐出させることにより、第１の位置Ｐ１で吐出される洗浄液ＣＳの流動速度よりも小さく、かつ、第３の位置Ｐ３で吐出される洗浄液ＣＳの流動速度よりも大きい流動速度にすることができる。即ち、傾斜部１４０におけるウェル１３０の半径方向の吐出位置に応じて、吐出ノズル１１から吐出される洗浄液ＣＳの圧力を分散させる度合いを調整することができる。これにより、傾斜部１４０におけるウェル１３０の半径方向の吐出位置に応じて、洗浄液ＣＳの流動速度を調整することができる。
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
図１５に示すように、分析用ユニット１００は、複数の傾斜部１４０が複数のウェル１３０に対してそれぞれ同じ方向に配置されていてもよい。図１５は、複数の傾斜部１４０が複数のウェル１３０に対して上方向に配置されている状態を示している。この場合、ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、分析用ユニット１００が装着されているステージ２を下方向へ予め設定された距離だけ移動させる。これにより、洗浄液ＣＳの吐出位置を調整できるため、洗浄液ＣＳの流動速度を調整することができる。なお、複数の傾斜部１４０は、複数のウェル１３０に対してそれぞれ同じ方向に配置されていれば、上方向以外の方向に配置されていてもよい。
分析用ユニット１００（カートリッジ１２０を分析用基板１１０）は図１に示す形状に限定されるものではない。図１６に示すように、分析用ユニット１００は、直方体であってもよく、それ以外の形状であってもよい。複数のウェル１３０は、直線上に配置されていてもよいし、図１６に示すように、第１の直線上及び第１の直線と直交する第２の直線上にマトリスク状に配置されていてもよい。
ウェル１３０（貫通孔１２１）は図１に示す形状に限定されるものではない。図１７に示すように、平面形状が四角であってもよく、それ以外の形状であってもよい。
本実施形態の分析用ユニット１００、洗浄装置１、及び洗浄方法では、分析用ユニット１００には、ウェル１３０に接続する傾斜部１４０が形成されている。洗浄装置１は吐出ノズル１１を傾斜部１４０上へ移動させ、吐出ノズル１１から洗浄液ＣＳを傾斜部１４０上へ吐出する。洗浄液ＣＳは傾斜部１４０により圧力が分散されてウェル１３０内へ流動する。
本実施形態の分析用ユニット１００、洗浄装置１、及び洗浄方法によれば、洗浄液ＣＳを傾斜部１４０を介してウェル１３０内へ吐出させる、または、傾斜部１４０において洗浄液ＣＳを吐出させる位置を調整することにより、ウェル１３０を洗浄するための洗浄液ＣＳの流動速度を調整することができる。
本実施形態では、洗浄液の吐出について説明したが、本発明は、抗体または微粒子を含む緩衝液、及び、検出対象物質を含む、または含んでいる可能性を有する試料液等の溶液全般の吐出についても適用することができる。洗浄液、緩衝液、及び、試料液を総称して溶液とする。
１ 洗浄装置
２ ステージ
１１ 吐出ノズル
１２ 吸引ノズル
３０ 制御部
１００ 分析用ユニット
１３０ ウェル
１４０ 傾斜部
Ａ１３０ 開口部
Ｂ１３０ 底面
ＣＳ 洗浄液（溶液）
Ｐ１３０ 内周面

Claims (5)

  1. 特定の抗原を有する検出対象物質を定量するための分析用ユニットであって、
    開口部と内周面と底面とを含む穴形状を有するウェルと、
    前記内周面に接続し、前記ウェルの外周側から前記底面に対する高さが低くなるように傾斜している傾斜面を有する傾斜部と、
    を備え、
    前記傾斜部は、前記傾斜部と前記開口部との接続部の周方向における所定の位置から周方向に互いに離れるに従って前記底面に対する高さが低くなるように傾斜する傾斜面を有する鞍形部を有する
    分析用ユニット。
  2. 前記分析用ユニットは、凸部と凹部とが交互に配置されたトラック領域が形成された分析用基板と、前記分析用基板に取り付けられたカートリッジとからなり、
    前記底面は、前記分析用基板の表面であり、
    前記開口部と前記内周面とは前記カートリッジ上に一対で複数設けられている
    請求項１に記載の分析用ユニット。
  3. 請求項１または２に記載の分析用ユニットが装着されるステージと、
    前記ウェル内へ溶液を注入する吐出ノズルと、
    前記吐出ノズルが傾斜面に接近または離隔するように前記ステージまたは前記吐出ノズルを制御し、前記溶液を前記傾斜面へ吐出するように前記吐出ノズルを制御する制御部と、
    を備える洗浄装置。
  4. 前記ウェル内の溶液を吸引する吸引ノズル及び前記吐出ノズルが固定されたノズルヘッドと、
    前記吐出ノズルが前記傾斜面に接近または離隔するように前記ノズルヘッドまたは前記ステージを制御し、前記溶液を前記傾斜部へ吐出するように前記吐出ノズルを制御し、前記ウェル内の溶液を吸引するように前記吸引ノズルを制御する制御部と、
    をさらに備える請求項３に記載の洗浄装置。
  5. 制御部が、開口部と内周面と底面とを含む穴形状を有するウェルと、前記内周面に接続し、前記ウェルの外周側から前記底面に対する高さが低くなるように傾斜している傾斜部とを備え、前記傾斜部が、前記傾斜部と前記開口部との接続部の周方向における所定の位置から周方向に互いに離れるに従って前記底面に対する高さが低くなるように傾斜する傾斜面を有する鞍形部を有する分析用ユニットの前記傾斜部上へ吐出ノズルが位置するように、前記分析用ユニットが装着されるステージを制御し、
    前記制御部が、溶液を前記傾斜部へ吐出するように前記吐出ノズルを制御し、
    前記制御部が、前記傾斜部から前記ウェル内へ流動した前記溶液を吸引するように吸引ノズルを制御する
    洗浄方法。
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