TWI411778B - 內封載體之管片、載體處理裝置，以及載體處理方法 - Google Patents

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Description

內封載體之管片、載體處理裝置，以及載體處理方法
本發明是有關內封載體之管片(tip)、載體處理裝置以及載體處理方法。
以往，採用一種在所謂的管柱(column)上下圓盤的中央部具有液體的引進口、排出口之圓筒狀容器中，置入稱為凝膠(gel)之粒徑10至數百微米的粒狀填充劑，並在此利用從上下的液體排出口、引進口的任一方向藉由泵等使液體流動時的溶質分子與凝膠(gel)間的相互作用以進行物質的分離‧精製之液體層析技術(liquid chromatography)原理之液體層析儀(liquid chromatograph)。現在，液體層析技術使用的凝膠，在其表面構造上，市售有種種型式者。於凝膠表面賦與有離子交換基者，係具有作為離子交換凝膠功能，利用與溶質分子的離子電荷之相互作用，藉由離子交換層析技術可分離物質。
在此，此等層析術分離系統，係運用組裝有：為了使液體流入此管柱之泵、為了容納此等液體之容器、為了適當變換通路之閥、以及為了檢測從管柱所流出之目的物等之吸光度、pH、電導度等測定儀器的複雜構成系統。
通常，於層析術中的物質分離，係採用組合數段管柱以達成所需精製純度之手法。很多是採用組合：離子交換層析術→疏水性層析術→凝膠過濾層析術等2、3段層析術的情形。然而，實際上在研究．開發用途上進行物質的探討研究等時，則以1或2段層析術即足夠的情形很多。但，即使僅實施1段層析術時，做為流體層析術系統者，恐怕存在有組裝有泵、通路變換系統、管柱、層析術展開用溶液的容器、檢測系統等龐大系統的問題。
又，即使如此龐大的系統，可處理之檢體(specimen)僅為每次1個。如此，於以往的液體層析術中，亦有處理效率低的問題。又有液體流向僅限於單方向之問題。
[非專利文獻1][液體層析術問答集](技報堂出版2000年6月，松下至著)[非專利文獻2][液體層析術的實際操作](三共出版1976年，江頭曉著)
於是，本發明之第1目的為提供能提升以往的液體層析儀或者過濾器的分離性能之內封載體之管片、載體處理裝置、以及載體處理方法所開發者。
第2目的為提供對採用以往的液體層析儀或者過濾器之處理，能以更高效率且迅速方式實施其分離．精製之內封載體之管片、載體處理裝置、以及載體處理方法而開發者。
第3目的為提供比以往的液體層析儀或者過濾器的處理，能更簡單而能實現其分離性能之內封載體之管片、載體處理裝置、以及載體處理方法而開發者。
第4目的為提供在使用液體層析儀或者過濾器的一貫處理上能容易自動化之內封載體之管片、載體處理裝置、以及載體處理方法而開發者。
第1發明，係一種內封載體之管片，其係具有：能安裝於用為氣體的吸氣排氣之噴嘴或者噴嘴所裝附之構件上的可安裝用開口部、有藉由前述氣體的吸氣排氣而能進行流體的流入及流出之口部的管片狀容器、和內封於前述管片狀容器內，可吸附或捕捉前述流體中的活體物質(bio materials)，或者能與該活體物質反應或結合之載體者。
在此，所謂「載體」，係能吸附、反應、結合、固定或捕捉流體中的活體物質之不溶性固體，而其形狀，例如，粒狀、塊狀、薄膜狀、薄板狀、膜狀、板狀或不定形狀，且該載體並不限定由1種固體所成，亦可為複數種固體所成。再者，載體的尺寸，係具有各種尺寸者，有能通過前述口部的情形與不能通過前述口部的情形。載體的材料有：橡膠、矽酮、纖維素、耐綸(Nylon)等纖維物質或樹脂、非磁性粒子、磁性粒子等金屬等所形成之凝膠、多孔質體、貫穿性多孔質、含水性者。該載體上，設置有為了活體物質的吸附、反應結合、固定或捕捉之官能基等的化學物質或活體物質。設置於該載體表面者，例如有，抗原、抗體、酵素、基質(substrate)、受體(receptor)、His－tag(希斯氏標誌)等親和配位子(affinlty ligand)或親和標誌(affinity tag)等物質等。此種載體的例，有填充劑或過濾器。做為薄膜狀載體者，例如有實施蛋白質的超過濾(ultrafiltration)之超過濾膜等。
「填充劑」，係指根據液體層析術的原理，而進行作為所謂流動相(mobile phase)的既定流體中所含有之對象活體物質的吸附而選擇之將填充於既定容器內之不溶性固定相之意。在此，填充劑，例如係在既定的載體表面保有或結合有前述物質者。
「活體物質」中，含有例如，核酸(nucleid acid)等遺傳物質、蛋白質、醣、醣鏈(saccharic chaine)、肽(peptide)、色素等活體高分子或低分子。又，作為活體物質者，含有細胞、病毒(virus)、質粒(plasmid)等。該活體物質，亦可作為配位基(ligand)將在該活體物質具有結合性之受容體的活體物質之結合加以檢測、捕捉、分離、萃取之檢測用物質使用。做為受體者，係相當於對前述核酸等遺傳物質、蛋白、醣鏈、肽等分別具有結合性之核酸等遺傳物質、蛋白、醣鏈、肽等的活體物質。又，「過濾器」，係指藉由既定細孔徑之設定或吸附而作為分離物質使用之構件之意。
在此，「貫穿性多孔質塊」，係指例如，具有三維網路(three-dimensional network)狀的骨架與其空隙(void)(亦稱通路(pass)、微細孔(micropore)、貫穿細孔(through pore))成為一體之構造者之意，而能獨立決定骨架尺寸及通路尺寸，與粒狀填充劑相比，由大的通路尺寸，即可實現低壓下的吸氣排氣。惟如增加空隙率時，則其吸附容量 或表面積會變小(生物工業(BIO INOUSTRY)，第21卷，No.11，2004年出版)。
「使該活體物質吸附或捕捉，或者與該活體物質反應或結合」，係指例如，除了藉由共有結合、化學吸附(chemisorption)的情形之外，藉由物理吸附(physisorption)或者電氣性相互作用或既定細孔徑之捕捉的情形、或者在前述載體，既定化學物質經依化學式、物理式吸附、與對該載體上固定所設置之結合物質之間的特異性反應，或以其他方法進行反應或者結合之意。又，可作成載體以多孔質性構件、凹凸性構件、纖維質性構件而形成，可以提高與含有活體物質之各種物質之間的反應能力或結合能力。為了與活體物質之間的反應或結合起見、或將相輔性的活體物質固定於載體起見，於前述載體上做成能顯現或生成官能基之方式。為此，例如將具有由「聚醯胺系高分子」所成之絹絲等、耐綸(3-耐綸、6-耐綸、6,6-耐綸、6,10-耐綸、7-耐綸、12-耐綸等)、PPTA(聚對苯伸基對苯二甲醯胺)等全芳香族聚醯胺、或含有雜環之芳香族聚合物等之肽鍵進行加水分解，顯現或生成在固定活體物質上所使用之官能基。能與活體物質結合的官能基，例如有，羧基(-COOH)、胺基(-NH2 )、或者其衍生基。在此，適合於固定活體物質的多孔直徑，例如為數微米以下。
「可裝附於噴嘴上之構件」，例如有管片(tip)或接合器(adapter)等。「管片」，係指具有粗徑管及與該粗徑管相連通而經形成之較前述粗徑管細的細徑管，而粗徑管上具 有經裝附於噴嘴或能裝附於噴嘴之安裝用開口部，細徑管上，則具有因氣體的吸氣排氣等而能進行流體的流入及流出之口部者之意。
「管片狀容器」，係指具有經裝附或能裝附於用為前述吸氣排氣之構件上之安裝用開口部及口部，並能收納載體之容器之意。管片狀容器較佳為具有粗管及細管者，惟並不限定於具有如粗徑管及細徑管等之典型管片形狀之情形。此時，較佳為在細管前端設置有口部、而在粗管的上側設置有安裝用開口部。例如，粗管亦可為不用粗徑管而具有四角柱形成之物者，細管亦可為不用細徑管而具有正方形筒狀的管。再者，前述載體，例如係被收納於相當於前述粗管之部分或者相當於粗管與細管之間的移動部之部分。前述管片狀容器的容積，較佳為能處理例如數微公升至數百微公升程度以上的流體者。又，管片狀容器上，可設置有內封並收納載體部分同時儲留從前述口部所導入之流體之儲留管。該儲留管而言，較佳為形成較前述細管粗或較前述粗管更粗之方式。細管，有與前述粗管或者儲留管一體設置之情形時，則有設置成可裝卸之情形。又，關於粗管本身，或者粗管與儲留管之間亦設置成一體之情形、有以能自由裝卸之方式設置之情形。
管片狀容器的材料，為了能光學性觀測起見，較佳為透光性的素材。管片狀容器的材料，例如有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯酸酯等樹脂、玻璃、金屬、金屬化合物等。尺寸，例如，在細管方面，係能收納數微公升至數 百微公升液體的大小。
第2發明中，前述管片狀容器，係具有收納前述載體之載體收納管、與前述載體收納管相連通而經設置於該載體收納管下側，並經形成較前述載體收納管細小之流管，而前述安裝用開口部係設置於前述載體收納管上側而前述口部係設置於前述流管前端之內封載體之管片。
同時，亦可作成於前述載體收納管上側設置與該載體收納管相連通而能儲留從前述口部所流入之流體之儲留管、而前述安裝用開口部則設置於該儲留管之上側。由此，由於可將流體導入較載體收納管為上側之故，所以可使前述通路或載體收納管的容量以上的流體與前述載體接觸。此時，儲留管較佳為形成較前述載體收容管更粗。如此，則可利用前述載體收納管與儲留管之間的段差或傾斜面、及/或該載體收容管與通路之間的段差或傾斜面，而使前述阻止載體通過之構件或載體可以確實保持卡止。
第3發明，係按能與流入前述管片狀容器內之流體接觸方式，將前述載體內封於該管片狀容器的內封部設置於該管片狀容器內之內封載體之管片。
「內封部」的例子，有組合：不使前述載體通過惟可使流體通過之貫穿性多孔質構件、篩目(mesh)狀構件等貫穿孔構件等另外設置於前述管片狀容器之外者、前述管片狀容器本身、例如將該管片狀容器的器壁加以變形或加工後所設置者、或者另設的構件及管片狀容器的牆壁等施予加工者。其他，雖可為另體設置於管片狀容器之外，但作成可動性者，雖然填充劑本身是能通過前述口部，但是其本身則不能通過口部，而經與前述載體相連結者。另外，使用管片狀容器本身者，有一種為了縮小前述管片狀容器而變細起見，設置有往管的中央方向突出之突起部等者。再者，有一種管片狀容器之外另體或者加工設置管片狀容器，並為了輔助載體內之流體能順利通過起見，按避免與管片狀容器間密貼之方式有為了內封載體的間隔片(spacer)用構件。「內封」，係指載體不會因流體的流動而從前述口部及前述安裝用開口部排出之狀態之意，有將載體安裝於前述管片狀容器之情形，或者將載體封閉於管片狀容器內的一部分領域內之情形。
前述內封部之中，前述「貫穿性多孔質構件」，不一定需要藉由吸附等而捕捉某種物質之過濾器。但，該內封構件係過濾器、薄膜(membrane)等薄膜狀過濾器之情形，不僅能防止從口部或安裝用開口部的前述載體的流出，尚能捕捉既定物質。在此，如管片狀容器之外另體設置內封部之情形，則使用往流體流動方向經形成為單薄的薄板狀或薄膜狀之構件，或者，在填充劑不會流出之條件下，使用細孔徑大的貫穿性構件。又，如作為內封部而加工設置管片狀容器之情形，則在填充劑不會流出之條件下藉由增大開口部分，即可降低吸氣排氣所需之壓力。
第4發明，係前述內封部，具有按能與所流入之流體接觸之方式將前述管片狀容器的前述口部與前述安裝用開口部之間加以隔開之方式在管片狀容器之外另體設置有1個或2個以上的阻止載體通過構件之內封載體之管片。
在此，「阻止載體通過之構件」，係由前述管片狀容器之外另體的構件所形成者。亦可使用將該管片狀容器的器壁等，與經加工該管片狀容器之器壁等者的兩者組合物。前述阻止載體通過之構件，例如有貫穿孔，或者，於管片狀容器的內壁面之間形成有間隙而使流體通過，惟其貫穿孔或間隙大小係具有載體不能通過之大小或形狀者。例如，按車輪狀、十字型狀、一字型狀、放射狀、網狀、或者環狀將細管隔開之方式所設置之構件，或者貫穿性多孔質構件。
使用管片狀容器本身者，為了縮小前述管片狀容器而變細起見，設置有往管的中央方向突出之突起部者。又有內封部係連結於前述載體者。
前述阻止載體通過之構件個數，係為了使前述載體能防止來自前述口部的流出與來自前述安裝用開口部的流出的兩者起見，較佳為按能從口部側與前述安裝用開口部側的雙方夾住該載體之方式至少設置於2處。
在此，如採用貫穿性多孔質構件，即可對具有較細孔徑大的尺寸之各種載體，均可確實加以內封。
另外，如按能自由裝卸之方式在另體上所設置之前述阻止載體通過之構件，即可以容易實施前述載體的內封及放出。
在將前述儲留管形成較前述載體收納管粗之情形，如利用前述儲留管與前述載體收納管之間的傾斜面或段差而使前述阻述載體通過之構件卡止並保持，即能防止載體進入儲留管且能確實設置該阻止載體通過之構件。
第5發明中，前述內封部，係按能在前述安裝用開口部與前述口部之間隔開管片狀容器的內壁面之方式，於該內壁面設置有往內側方向突出之突出部、朝向口部逐漸變細的傾斜面或朝向口部而往內側方向突設之段差之載體內封管片。
因此，藉由前述管片狀容器之加工，變形而設置內封部之故，可將載體確實安裝或內封於管片狀容器中。在此，「突出部」、「段差」，亦可作成按從內壁往內側方向一樣高度，或者朝向前述口部一樣厚度突出或突設之方式形成之同時，高度方向賦與高度差、厚度方面賦與厚度差之方式形成。前述「突出部」或「段差」的往內側方向的突出或突設高度為一樣且大時，則較佳為作成內封部而夾住間隔片用構件以支持前述載體。由此，相對於載體全體可使流體的通過順利進行。
第6發明中，前述載體，係由複數個粒狀載體所成之填充劑的內封載體之管片。在此，該粒狀載體的大小，係能通過前述口部之大小，藉由前述內封部而能內封於管片狀容器內。
第7發明中，前述載體，係貫穿性多孔質的塊狀填充劑或為塊狀過濾器之內封載體之管片。在此，「塊狀」中，含有圓柱狀、四方形柱狀、球狀等。
第8發明中，前述突出部、傾斜面或段差，係將前述載體或前述阻止載體通過之構件卡止於前述管片狀容器內並保持之內封載體之管片。
第9發明中，前述管片狀容器器壁的全體或一部分，係由具有既定電阻之導電性構件所形成之內封填充劑之管片。
在此，如於前述管片收納器中設置導電性構件，即可使該導電性構件接觸到與外部所設電源電路連接之端子，並可對具有既定電阻值之該導電性構件接通電流以進行發熱。該電流值，將藉由後述之控制部，依據處理內容而加以控制。
在此，「既定電阻」，係藉由對前述導電性構件內接通既定的電流，而該導電性構件能進行為達成按照目的之溫度所需發熱之值。例如，所謂表面電阻值，係每單位面積例如，有數百Ω(歐姆)至數Ω程度，又能產生感應加熱之電阻值，例如係數Ω cm以上。導電性薄膜，例如有，由具有既定電阻之1種類物質所成之情形，或，由具有不同電阻之2種類以上物質在接合、熔合、蒸鍍、焊接、黏接、附接、貼附之情形。在前者之情形，溫度即依賴作為電磁性信號的電流值大小，而在後者之情形，則不僅依賴電流值，由於派耳帖效應(Peltier effect)，溫度亦依賴電流的流向以致不僅能進行加熱亦能進行冷卻。
「導電性構件」，例如可為金屬、金屬氧化物等金屬化合物、合金、半導體、準金屬(metalloid)、導電性樹脂等導電性物質、組合此等導電性物質與非導電性物質，例如組合陶瓷、玻璃、合成樹脂等者，或者亦可組合同為導電性物質者。例如有藉由，鋁、氧化鋁、氧化錫、鐵、鐵合金、鉻合金、由2種相異之導電性物質所形成之構件經接合、焊接、接合而加以結合之情形。如對此等構件接通電流、或在鐵、鐵合金之情形，如施加經時性變動之磁場，即可進行此等構件之感應加熱。在經接合2種導電性物質之情形，則可藉由電流方向而進行加熱及冷卻。
導電性構件的形狀，有線狀、薄膜狀、箔狀、膜狀、薄板狀、板狀、細長形狀、層狀等。亦可為了導電性構件的補強而對非電導構件經黏接、熔合、蒸鍍該導電性構件之物。該導電性構件，藉由「電磁性信號」(電氣性記號或磁氣性信號)控制於既定溫度。該電磁性信號中，由施加熱或冷氣而除去熱力學性信號。
在此，前述器壁，係其內壁面為面臨前述管片狀容器內，而其外壁面則在該管片狀容器外，其內外壁面間係形成一體之管片狀容器。亦即，被管片狀容器的內壁面與外壁面所夾住之牆壁的部分，例如按金屬、樹脂等或者結合此等之固體狀態下不會自由分割之方式形成器壁。因而，作為器壁全體或器壁的一部分所形成之導電性構件，有從器壁自由分離之導電性構件之情形，由於例如，僅為與器壁接觸之導電性構件、或使用螺絲以自由裝卸方式安裝於牆壁上之導電性構件，對以焊接等安裝於器壁之另體構件按自由裝脫之方式所安裝之導電性構件、從器壁完全離開之導電性構件係能分割之故，所以除外。因此，管片狀容器的器壁若按能成為作為管片狀容器的器壁所要求之厚度程度之方式設置導電性構件的話，則可控制管片狀容器的尺寸或裝置全體的規模，可以不感覺加熱手段的存在下操作處理。
第10發明，係內封有前述載體之管片狀容器之內，能收納流體之空間的容積係從數微公升至數百微公升程度之內封載體之管片。
在此，「能收納流體之空間」，係指大約在管片狀容器之中可收納流體之部分的內壁、與經內封載體表面之間所形成之空間之意。
如將該容積限定於此種方式，即使將微小量的液體，亦即，從數微公升至數百微公升的體積的液體吸引到管片狀容器中，仍能使該液體平均地或均勻地接觸前述載體表面。此種微小量，係在通常之活體化學，特別是在DNA(去氧核糖核酸)的領域中，從活體容易萃取而操作處理之物質的量。
第11發明中，前述管片狀容器，係由粗管、經形成較粗管細小之細管、以及粗管與細管之間的移行部所形成，而前述安裝用開口部，係於前述粗管中形成，而前述口部係於前述細管的前端形成，而前述內封部，則利用前述移行部的段差或傾斜面而經將前述載體或阻止載體通過之構件設置於前述管片狀容器中之內封載體之管片。
在此，前述粗管或移行部，係相當於前述載體收納管，而前述細管，係相當於前述通路。再者，亦可作成作為儲留管而設置成較前述粗管更粗的最粗管，並利用該粗管與最粗管間的段差或傾斜面，於該處使前述阻止載體通過之構件卡止以使保持之方式。
第12發明中，作為前述內封部，而以能在前述安裝用開口部與前述口部之間隔開前述管片狀容器的內壁面之方式，於該內壁面上，將往內側方向突出之突出部、朝向口部前端變細的傾斜面或朝向口部往內側方向突設之段差按沿著連結前述安裝用開口部與前述口部之方向並互相離間之方式至少設置2處，使用此等突出部、傾斜面或段差之中至少1個，而將前述載體內封於前述管片狀容器內之內封載體之管片。
在此，載體，例如係膜狀或薄板狀過濾器、粒狀過濾器、或者塊狀過濾器。例如，在載體係膜狀或薄板狀過濾器的情形，如使用前述突出部之後，再使用經設置於其他另體上之內封部的話，則能更為確實內封，或確實與流體的接觸。例如，作為第1的其他內封部，於用為前述過濾器的內封之管片狀容器的段差等之上側，設置具有例如，作成能與前述管片狀容器的內壁面接觸之方式以包圍前述管片狀容器中央之方式所設置之周緣部以及從該周緣部朝向中央突出之構件之而形成全體為薄板狀之間隔片用構件之後再載置前述膜狀過濾器(因應需要，將網狀構件置於下側補助)、作為第2的內封部，於前述膜狀過濾器之上側，使用在前述管片狀容器之內壁按能與其側面相接觸、且包圍前述管片狀容器的軸線之方式嵌合經安裝之筒狀的套管，並從上下作成以夾住前述薄膜狀過濾器之方式安裝於前述突出部等之上側而進行。同時，前述膜狀過濾器或薄板狀過濾器，例如，有可以吸著蛋白質之超濾過膜。在此，例如，利用前述突出部等而內封多數個粒狀載體時，則利用2個互相離間之前述突出部等，並在各個安裝能阻止粒狀載體之內封部或過濾器(例如，精密過濾膜)，然後於其2個突出部等之間內封前述粒狀載體並加以保持。由確實內封載體，不僅可藉由流體的排出同時亦可藉由吸引而使流體與載體接觸。
第13之發明，係具有：具有實施氣體的吸氣排氣之1或複數連串的噴嘴之噴嘴頭(nozzle head)、和介由該噴嘴而實施氣體的吸氣排氣之吸收排出機構、和裝附或能裝附於前述噴嘴或將裝附於噴嘴之構件，流體中的活體物質的吸附或捕捉、或者可與該活體物質反應或結合的載體內封之1或2個以上的內封載體之管片、和設置有收納或能收納各種流體之液收納部群之級段(stage)、和使前述噴嘴頭往前述液收納部群相對性移動之移動手段、和根據前述噴嘴、將裝附於噴嘴上之構件或者內封載體之管片的構造、流體中所存在之活體物質的種類、濃度、流體量、流體或載體之溫度以及包含該流體的收納位置之由座標位置所成物質條件、以及處理內容以控制前述噴嘴的吸引排出量、速度、次數、時間或位置之控制部之液體層析術分離裝置。
在此，「處理內容」，係指例如將反應、洗淨、輸送、移液(liquid transfer)、分離、萃取、加熱、冷卻、澄清、測定、混合、單離(isolation)、溶析(elution)、攪拌等、或者此等一連串之處理，對應處理目的，依從既定順序或既定時間表，在容許重複之下加以組合者。「時間」中，包含吸引排出的持續時間或時機。如設定持續時間或時機，即能實施間歇性、連續性或斷續性的吸引排出的設定。
在「反應」處理時，例如，因應前述物質條件，收納該試藥之容器位置中，實施依前述條件所決定之前述吸引排出作業所定速度，按前述細管的內封載體領域的容積例如，80%的液量，反覆進行吸引排出作業之控制。對其吸引排出的次數，亦實施因應前述物質條件所定之控制。在「洗淨」處理時，例如，因應前述物質條件，收納有洗淨液之容器位置中，因應前述吸引排出作業之該處理所決定的速度，反覆進行吸引排出作業所定次數之控制。同樣，實施因應前述處理之吸引排出作業之控制。「速度」，例如，所處理之物質為DNA之情形時，由於其尺寸係較蛋白質者小之故，為了提高DNA互相間的遭遇性，需要提高速度。又，速度會因處理內容而互為不相同，如在洗淨或攪拌時，將較實施反應處理時之吸引排出的速度小。又，例如，在載體為吸附型分離膜時，以每時10至50cm程度的線流速(體積流速除以斷面積之值)吸引較適當。又，在載體為超濾膜時，由於單向通行之故，需要藉由排出或加壓控制流體之通過。另一方面，在載體為填充劑時，實施藉由管片之試料液的吸引即可使填充劑浮上而產生試料中所含對象物質與分離劑的適度接觸條件。又，在以往的層析術的分離時，吸附容量、所謂動態容量(dynamic capacity)會對流速成反比例而吸附速度會降低，惟藉由吸引排出速度之控制，即可實現接近分批式(batch)吸附之吸附容量。
「管片的構造」中，包含管片的形狀，而「內封載體之管片的構造」中，包含該管片狀容器的形狀、經內封之載體的位置、經收納之載體的形狀、種類、性質、或者內封部的形狀等。因應「活體物質的種類」而決定吸引排出的動作，係指例如DNA等遺傳物質，在此蛋白質的尺寸一般較小時，所處理之液量小，又，速度較快者較好處理。此原因，係由於尺寸愈小者，一般遭逢性愈會降低。
第14之發明，係內封有前述載體之管片狀容器之內，能收納流體之空間的容積係從數微公升至數百微公升程度之載體處理裝置。
因而，於前述內封載體之管片外所設之前述液收納部，需要為能將前述數微公升至數百微公升的液體作成能通過前述細管的口部而吸引至前述細管內之方式來收納。
第15之發明，係於前述內封載體之管片的前述管片狀容器外側，按接近或能接近之方式設置有藉由自外部之信號而使溫度升降之溫度升降體之載體處理裝置。
在此，「溫度升降體」，係指能因應來自外部之信號而使其溫度上升或下降之構件之意。「信號」，係指如前述溫度升降體為導電性構件時，為電磁性信號，亦即電氣或磁氣所引起之信號。亦能測知溫度升降體所示溫度，並根據該溫度可以發生信號。
在此，前述溫度升降體，較佳為設置成對前述內封載體之管片能相對性地移動。又，此時，前述控制部，除吸引排出的控制之外，尚根據處理內容，變成控制溫度的控制。
第16之發明中，前述噴嘴頭，係沿著橫排方向排列有經橫排方向排列之複數連串的成批噴嘴及1個個別噴嘴，而前述吸引排出機構，係對前述噴嘴頭的成批噴嘴及個別噴嘴一齊進行氣體的吸氣排氣，前述移動手段，係具有使前述噴嘴頭對前述液收納部群相對性方式沿著前述直列方向移動之噴嘴移動手段、以及含有在前述成批噴嘴的移動路徑上沿著前述橫排方向之橫排搬運路徑，及在前述個別的移動路徑上而沿著前述直列方向之直列搬運路徑之搬運路徑，並具有將分別能收納從前述成批噴嘴所裝卸之管片狀容器或前述成批噴嘴頭所排出之液體沿著前述搬運路徑搬運之直列橫排路徑搬運手段之載體處理裝置。
在此，前述「橫排方向」及「直列方向」不一定需要為如X方向(橫方向)及Y方向(縱方向)之垂直相交，亦可為斜向相交的情形。可為能對前述成批噴嘴頭及個別噴嘴頭獨立移動。又，前述直列橫排路徑搬運手段，如具有在前述噴嘴頭的移動路徑上之直列搬運路徑及橫排搬運路徑的話，則可為具有例如，四角形狀或多角形狀等閉環之搬運路徑之情形，亦可為具有開環之搬運路徑之情形。
在此，「搬運收納部」，係在前述搬運手段中收納管片或液體之部分，而較佳為至少具有與成批噴嘴頭的噴嘴數相同數目的搬運收容部。
第17之發明，係於沿著前述直列橫排路徑搬運手段的前述搬運路徑之既定位置，設置有能接受來自所裝卸之前述管片狀容器或前述管子(tube)內的光線之受光手段之載體處理裝置。
第18之發明，係具有：於具有能裝附於實施氣體的吸氣排氣之1或複數連串的噴嘴或經裝附於該噴嘴之構件上之安裝用開口部及藉由氣體的吸氣排氣而能進行流體的流入流出之口部的管片狀容器內，內封能進行流體中的活體物質的吸附或捕捉，或者與該活體物質反應或結合之載體，並裝附於該容器的安裝用開口部中前述吸引排出機構用之構件之內封步驟、和將裝附有前述管片狀容器並用為前述吸引排出機構之構件，移動至既定的液收納部，將由前述吸引排出量、速度、次數、時間以及位置所成吸引排出的動作，根據前述噴嘴、經裝附於該噴嘴之構件或內封載體之管片的構造、存在於流體中之活體物質之種類、濃度、液體量，由含有該液體的收容位置之座標位置所成物質條件、以及根據處理內容加以控制，藉以使前述填充劑與經收納於液收納部之液體接觸並使其反應之反應步驟之載體處理方法。
第19之發明係一種載體處理方法，其中前述反應步驟，係具有接受來自前述管片的光線之有測定步驟之載體處理方法。
第20之發明係一種載體處理方法，其中前述反應步驟，係藉由從前述內封載體之管片的前端，將液體吸引到前述內封載體之管片內所實施者。
如採用第1之發明，則可將載體內封於能詳細控制之實施氣體的吸氣排氣之噴嘴或噴嘴所裝附之構件上，例如，具有對管片的安裝用開口部及口部之管片狀容器內，並可設定有關處理目的、對該管片狀容器及載體之吸氣排氣之最適當條件。又，流體的流動方向並非單向通孔而係能雙方向者。因而，可提高載體之分離、萃取、精製性能、處理效率。
再者，在管片狀容器中內封有載體之狀態下，選擇吸引在外部之任意流體，即能使前述載體與流體接觸。因而，如將載體的處理，取代為該內封載體之管片與在外部之容器之間的相對移動及與吸引排出之控制，則可使處理自動化、泛用化、多樣化。
由於採用內封有載體之內封載體之管片、及有噴嘴之吸引排出機構，而可抑制裝置的規模。
又，如採用本發明的話，由於僅實施在填充劑等載體內封於管片狀容器內之狀態下，進行流體之吸引排出、及該管片狀容器之移動，可實施液體層析術的處理，例如，反應、洗淨、溫度控制、分離、攪拌、移液、澄清、單離、溶析、萃取之故，所以可以高效率、迅速且容易進行。
又，如採用本發明，則藉由選擇因應處理目的之流體速度、適合之處理流體量之管片狀容器，因可對應於各種處理之故，故有泛用性、多樣性。
再者，如採用本發明，由於噴嘴、或經裝附於噴嘴上所裝附之管片等之管片狀容器中內封有載體之內封載體之管片之使用、或者對於噴嘴由裝卸方式裝附有內封載體之管片或其他移液管片之故，可使用同一噴嘴以進行載體處理。因而，可以高效率、迅速且容易方式進行各種處理。
如依第2之發明，則以具有前述載體收納管及形成較該載體收納管細小之通路之方式設置有前述管片狀容器。因而，由於能對應各種容器或種種液量之故，所以有泛用性。又，利用該載體收納管與通路之間的移動部，而卡止載體或阻止載體通過之構件而可以確實保持。
如依第3之發明，由於作成藉由前述內封部而將載體內封於管片狀容器中之故，使用因應各種載體之內封部而可使用各種載體，故具有泛用性、多樣性。
如依第4之發明，則前述管片狀容器之外，另體設置有阻止載體通過之構件。因而，如將該阻止載體通過之構件安裝於管片狀容器，則可容易內封前述載體。又，如作成按自由裝卸之方式安裝該阻止載體通過之構件，則能再使用管片狀構件、或直接萃取或回收載體上所吸附之物質。
第5之發明中，作為前述內封部而設置有使前述管片狀容器的壁面突出之突出部、傾斜面或段差。因而，可減少部材件數以節省製造費用，同時，可確實內封前述載體。
第6之發明中，作為載體而使用由複數個粒狀載體所成之填充劑。因而，由於通過前述口部而可將載體導入內封載體之管片，故容易處理。
第7之發明中，作為載體而使用貫穿性多孔質性的塊狀填充劑或塊狀過濾器。因而，藉由適當決定該塊狀填充劑或塊狀過濾器之尺寸，即可防止從前述管片狀容器口部的流出，所以不需要為了防止流出之內封部，可簡化管片狀容器或其內部構造。
又，塊狀填充劑，係與粒狀填充劑不相同，不會因流體的吸引排出而被分散於液中或在液中游盪且構造不會變化。因此，可達成再現性良好的分離。
又，藉由改變塊狀填充劑或塊狀過濾器的細孔徑及吸引排出的速度等，即能實施多樣的處理。
第8之發明中，載體或阻止載體通過之構件，係藉由前述突出部、傾斜面或者段差所保持者。因而，載體變成由被管片狀容器所保持，可以確實進行內封。
如採用第9之發明，藉由在前述管片狀容器的器壁的全體或一部分所形成之導電性構件流通電流，即可使該導電性構件發熱，並使在前述管片狀容器內所收納之載體及液體加熱或冷卻，即可實施反應的溫度控制。
因而，如與在管片狀容器的器壁外側設置加熱器等加熱手段之情形比較時，由於直接與管片狀容器接觸之故，可防止因器壁所引起熱的反射而可以更有效率在管片狀容器內傳達熱量，熱效率較高，而能實施正確的溫度控制。
再者，由於使用導電性構件以形成管片狀容器的器壁之故，熱效率較高，不需要在管片狀容器外側設置金屬塊等的過分大的加熱手段，並在外部，僅設置其驅動裝置即足夠。因而，可使外部構造單純化而縮小全體裝置規模。
可預先於各管片狀容器設置最適當的溫度升降體之故，不需要在外部設置能滿足種種條件之加熱手段，故具有泛用性、多樣性。
由於導電性構件直接與管片狀容器內接觸之故，可在高精密度且忠實的回應性下實施該液體的溫度控制。
又，可縮短對該管片狀容器及導電性構件從賦予對前述液體之加熱或冷卻信號之後至液溫成為均等的溫度分佈為止的時間，而可以迅速且高效率地實施處理。
如採用第10之發明或第14之發明，於前述管片狀容器之中，將所內封之載體的表面與該容器的內壁面之間所產生之空間容積，藉由擠壓成用於處理之液體量(微小量)，即能產生被吸引於該細管內之液體與前述載體的表面全體之間的接觸，並能對微小量的液體，實施信賴性高的操作處理。
第11之發明中，係作成利用從管片狀容器的細管至粗管的移行部的段差、傾斜面，而將前述載體或阻止載體通過之構件保持於前述管片狀容器之方式。因而，管片狀容器不需要特別加工，即能容易且確實卡止並保持載體。
第12之發明中，由於設置沿著連結前述安裝用開口部與口部之流體移動路徑之至少2個分離之既定突出部等，因可容易內封各種形狀的載體，故容易操作處理、且具有多樣性、泛用性。特別是，即使在膜狀過濾器或薄板狀過濾器能確實內封且安裝，以使流體能順利通過，即使在超濾膜般的細孔徑小的過濾器，仍可藉由氣體的吸氣排氣而容易使流體通過。
如依第13之發明或第18之發明，將前述管片狀容器內內封有載體之內封載體之管片，安裝於噴嘴或經安裝於噴嘴之管片等用於吸引排出機構之構件，並根據其管片狀容器的構造等，控制對該噴嘴之吸引排出量、速度、次數或位置。
因而，如採用本發明，而使用具有既定構造之內封載體之管片之同時，就吸引排出實施極細緻的控制，即可容易並一連貫地且以高度信賴性之下，迅速且有效進行經內封於該管片之載體、與含有既定活體物質之溶液之間的反應、攪拌、洗淨等處理。又，如採用本發明，藉由改變控制的內容，即可對應於各種處理，故具有泛用性、多樣性。
第15之發明或第19之發明，係使溫度升降體從前述內封載體之管片的前述管片狀容器的外側接近之方式實施溫度控制。因而，由於在內封載體於該管片內之狀態下，實施溫度控制之故，可一連貫地實施內封、反應、分離為止的各種處理。又，由於在內封前述載體之狀態下實施溫度控制，故能進行高效率且迅速的處理。
第16之發明，係一種設置有複數連串的噴嘴之噴嘴頭，在使用一齊進行吸引排出及移動之裝置之下，將其複數連串的噴嘴內的一部分作為成批噴嘴，而將其一部分作為個別噴嘴按輪流排他不相容之方式使用。亦即，在使用中的噴嘴安裝有管片或管片狀容器，而對未使用之噴嘴則不安裝管片或管片狀容器下使用。因而，雖然使用中的噴嘴以及未使用之噴嘴之雙方均一齊進行氣體的吸氣排氣，但不會因此而發生未使用之噴嘴所引起之對應容器的動作。因而，雖然在使用具有成批進行吸引排出之複數連串的噴嘴裝置下，仍然能對各噴嘴的移動路徑上之容器個別進行吸引排出。因此，可實施多樣化的處理。
又，本發明中，於前述成批噴嘴及個別噴嘴的移動路徑上設置有具有經設置前述橫排搬運路徑及直行搬運路徑之搬運路徑之直列橫排路徑搬運手段。因而，由於藉由該搬運手段而使用成批噴嘴及個別噴嘴的任一種均能處理之故，不致於將多數個噴嘴或吸引排出機構配置為直列橫排狀，使用少數個噴嘴之簡單且小型的構造，即能實施多樣且複雜的處理。
又，當多數個處理對象實施吸引排出處理時，對共通之處理事項係使用成批噴嘴而成批實施處理，對需要個別實施處理之處理事項，則使用個別噴嘴而個別加以處理，即可高效率且迅速地實施多樣處理。
特別是，適合於個別實施測定時在開始測定之前添加所需試藥的情形，或個別實施之處理之前，添加必需保持於既定溫度的試藥情形。
第17之發明及第19之發明中，由於在前述直列橫排路徑搬運手段的前述搬運路徑上的至少1個處所，設置有受光手段，以複數連串的噴嘴等所處理之對應於各噴嘴之處理，並由於光線之受光，且觀測其反應的情形，即可確實明瞭反應結果。又，使用少數的受光手段，可以順序實施測定。因而，可簡化裝置。特別是，由於將僅在前述受光手段之即將受光前需要之試藥，藉由個別噴嘴頭而在即將受光之前順序投入之故，可實施高效率且信賴性高的受光。如採用第20之發明，由於不需要將內封載體之管片從噴嘴裝卸，在安裝於噴嘴之狀態下，可將液體吸引至管片內，同時能與載體接觸之故，所以可實施高效率的處理。
本發明，係將填充劑等載體內封於管片狀容器內後，利用吸引排出功能，作成所謂流動相(mobile phase)而將既定的流體等對該管片狀容器，在設定既定量、速度、時間、次數等之條件下實施高精密度的吸引或排出，即能達成更進一步高效率、迅速且有信賴性的分離、精製者。
接著，就本發明的實施形態，根據圖面說明。各實施形態的說明，除非另有註明，係不可解釋為限制本發明者。
第1圖，係表示有關本發明的第1實施形態之內封載體之管片11的剖面圖者。該內封載體之管片11，作為載體而於管片狀容器12內內封有粒狀填充劑18。該管片狀容器12，係具有：收納該粒狀填充劑18之作為載體收納管的略圓筒狀的粗徑管13、和與該粗徑管13相連通而經形成為較該粗徑管13及將裝附於噴嘴(未圖示)或前述粗徑管13為細小之略圓筒狀的細徑管15、和形成於前述粗徑管13與前述細徑管15之間之略漏斗狀的移行部17者。
於前述粗徑管13上側，設置有實施氣體的吸氣排氣之未圖示之噴嘴或經裝附於管片之圓筒狀的安裝用開口部14。於前述細徑管15前端，設置有藉由前述噴嘴所引起之氣體的吸氣排氣而能使流體的流入流出之口部16。本身為該載體收容管之粗徑管13中，收納有前述粒狀填充劑18。該粒狀填充劑18的各粒徑，例如係，數μ m程度、約5 μ m或約2 μ m、3 μ m。於收納有該粒狀填充劑18之部分的下側及上側，作為前述內封部的阻止載體通過構件，而按夾住該粒狀填充劑18之方式設置有具有較前述粒徑小的網眼之網狀薄板19、21。在下側所設置之前述網狀薄板19，係藉由嵌合在前述移行部17之略圓錐梯狀的薄板保持部20，而安裝於該管片狀容器12。該薄板保持部20，具有：與前述移行部17嵌合之略漏斗狀的嵌合管20b、及沿著該嵌合管20b的中心軸方向從該嵌合管20b往下側突出之方式所形成，以沿著中心軸引導所排出之流體用的心軸24、及按放射狀朝向該心軸24延伸之複數個板狀肋棱20a。
再者，於前述粒狀填充劑20上側所設置之前述網狀薄板21，係於其上側設置有經往半徑方向賦與彈性勢能之C狀的間隔片23，藉以保持與在其上側所設置之空氣過濾器22之間的間隔為一定之方式。
第2圖，係表示有關本發明的第2實施形態之內封載體之管片25者。該內封載體之管片25，係管片狀容器26中內封有作為載體的粒狀填充劑32者。該管片狀容器26，係具有：作為收納該粒狀填充劑32之載體收納管而形成為略圓筒狀之粗徑管27、和與該粗徑管27相連通而形成較該粗徑管27及安裝之噴嘴(未圖示)為細小之方式之略圓筒狀的細徑管29、和設置於前述粗徑管27與細徑管29之間之略漏斗狀的移行部31者。
於前述粗徑管27上側，設置有實施氣體的吸氣排氣之未圖示之噴嘴或安裝於裝附於噴嘴上之管片的圓筒狀安裝用開口部28。於前述細徑管29前端，設置有藉由前述噴嘴之氣體的吸氣排氣而能發生液體的流入流出之口部30。在相當於該載體收納管之粗徑管27中，收納有前述粒狀填充劑32。該粒狀填充劑32的各粒徑，係與有關第1實施形態之粒狀填充劑18同樣，各粒徑，例如為數μ m程度、約5 μ m或約2 μ m、3 μ m。於收納有該粒狀填充劑32之部分的下側，作為前述內封部的阻止載體通過之構件，而設置有具有較前述粒徑細小的網眼之網狀薄板35。該網狀薄板35，係按被前述移行部31所支持之方式，且隔開前述安裝用開口部28及口部30之間之方式所設置者。於前述網狀薄板35下側，按與前述移行部31的內壁相接觸之方式設置有複數片的板狀肋棱33。又，於前述粗徑管27上部，按隔開前述安裝用開口部28與口部30之間之方式設置有能通過氣體之空氣過濾器34。
第3圖，係表示有關本發明的第3實施形態之內封載體之管片36者。該內封載體之管片36，係於管片狀容器37內內封有作為載體之粒狀填充劑44者。該管片狀容器37，係具有：將收納該粒狀填充劑44而作為載體收納管的略圓筒狀的粗徑管40、和在該粗徑管40上側相連通之最粗徑管38、和在前述粗徑管40下側相連通之細徑管41、和經形成於前述粗徑管40與前述最粗管38之間之段差38a，和經形成於前述粗徑管40與前述細徑管41之間之略漏斗狀的移行部43者。在此，前述最粗徑管38，係相當於前述儲留管，而用為暫時儲留所導入之流體者。
於前述最粗徑管38上側，設置有能安裝於未圖示之噴嘴或經裝附於噴嘴之管片的圓筒狀安裝用開口部39。於前述細徑管41前端，設置有藉由前述噴嘴之氣體吸氣排氣而能發生流體的流入流出之口部42。於本身為該載體收納管之前述粗徑管40中，收納有前述粒狀填充劑44。該粒狀填充劑44的各粒徑，係與有關第1實施形態或第2實施形態之粒狀填充劑18、23者相同。
於收納有該粒狀填充劑44之部分的下側，作為前述內封部的阻止載體通過之構件，而設置有具有較前述粒徑細小的網眼之網狀薄板45。該網狀薄板45，係按被前述移行部43所支持之方式，且以隔開前述安裝用開口部39及口部42之間之方式設置者。於前述網狀薄板45下側，按與前述移行部43的內壁接觸之方式設置有複數片的板狀肋棱48。又，於該粗徑管40與前述最粗徑管38之間的前述段差38a，作為前述內封部的阻止載體通過之構件而具有較前述粒徑細小的網眼之網狀薄板46，係按隔開前述安裝用開口部39與前述口部42之間之方式設置於前述最粗徑管38。又，於該最粗徑管38上部，能通過氣體之空氣過濾器47，係按隔開前述安裝用開口部39與前述口部42之間之方式設置於最粗管38。如依本實施形態，由於前述最粗徑管38之設置，而可使前述粒狀填充劑44、與超過前述粗徑管40或前述細徑管41的容量之大容量流體進行接觸。
又，如第3圖(b)所示，前述管片狀容器37的粗徑管40的外側壁，係由導電性薄膜40a所被覆者。如使電極接觸於該導電性薄膜40a並接通電流，即可實施溫度控制。
第4圖，係表示有關本發明的第4實施形態之內封載體之管片51者。該內封載體之管片51，係管片狀容器52內內封有作為載體的粒狀填充劑58者。該管片狀容器52，係具有：將收納該粒狀填充劑58為作為載體收納管的粗徑管55、和在該粗徑管55上側相連通之最粗徑管53、和在前述粗徑管55下側相連通之細徑管56、和經形成於前述粗徑管55與前述最粗徑管53之間之段差53a、以及形成於前述粗徑管55與前述細徑管56之間之略漏斗狀的移行部55a者。在此，該最粗徑管53，係用為暫時儲留從後述之口部57所導入之流體者。
於前述最粗徑管53上側，設置有用為實施氣體的吸氣排氣之吸引排出機構之構件，例如，能安裝於未圖示之噴嘴或經裝附於噴嘴之管片之圓筒狀的安裝用開口部54。於前述細徑管56前端，設置有藉由因前述噴嘴所引起之氣體的吸氣排出而能發生流體的流入流出之口部57。於本身為該載體收納管之前述粗徑管55中，收納有前述粒狀填充劑58。該粒徑填充劑58的各粒徑，係具有關第1、第2或第3實施形態之粒狀填充劑18、32、44者相同。於按略能裝滿該粗徑管55內之方式收納有該粒狀填充劑58之部分的下側，作為前述內封部的阻止載體通過之構件，而設置有具有較前述粒徑細小的孔之貫穿性多孔質薄板59。
該貫穿性多孔質薄板59，係按被前述移行部55a所支持之方式，且按隔開前述安裝用開口部54與口部57之間之方式而設置者。於前述貫穿性多孔質薄板59下側，按與前述移行部55a內壁之方式，設置有複數片的板狀肋棱60。又，於前述粗徑管55與前述最粗徑管53之間的前述段差53a，作為前述內封部的阻止載體通過之構件，而按隔開前述安裝用開口部54與前述口部57之方式，於最粗徑管53中設置有具有較前述粒徑細小的孔之貫穿性多孔質薄膜61。又，於最粗徑管53上部，按隔開前述安裝用開口部54與前述口部57之間之方式，於前述最粗徑管53中設置有能通過氣體之空氣過濾器62。藉此，可使超過前述粗徑管55或前述細徑管56的容量之大容量流體與前述粒狀填充劑58接觸。
第5圖，係表示有關本發明的第5實施形態之內封載體之管片63者。該內封載體之管片63，係作為載體之略圓筒狀的貫穿性多孔質的塊狀填充劑69為內封於管片狀容器64內者。該管片狀容器64，係具有：收納該塊狀填充劑69而作為載體收納管的略圓筒狀的粗徑管66、和與該粗徑管66相連通而經形成為較該粗徑管66及裝附之噴嘴(未圖示)細小之方式之略圓筒狀的細徑管67、和經設置於前述粗徑管66與細徑管67之間之略漏斗狀的移行部66a者。
於前述粗徑管66上側，設置有能安裝於未圖示之噴嘴或裝附於噴嘴之管片圓筒狀的安裝用開口部65。於前述細徑管67前端，設置有藉由前述噴嘴之氣體的吸氣排氣而能發生流體的流入流出之口部68。在本身為該載體收納管之前述粗徑管66中，收納有前述塊狀填充劑69。該塊狀填充劑69的大小，係形成為不能通過前述細徑管67之大小。
在此，貫穿性多孔質的塊狀填充劑69，係具有三維網路狀的骨幹與其空隙成為一體之構造而能獨立方式決定骨架尺寸及通路尺寸者，如作成較粒狀填充劑為大的通路尺寸，即能進行低壓下的吸引排出。
再者，於前述粗徑管66上部，按隔開前述安裝用開口部65及前述口部68之間之方式設置有能通過氣體之空氣過濾器70。在此，本例中雖然未設置內封部，但亦可作成例如，從上下夾進前述塊狀填充劑69之方式而設置為安裝於前述粗徑管66內用的2片網狀薄板。
第6圖中，表示有關第6實施形態之內封載體管片71。該內封載體之管片71，係作為載體的略圓錐梯狀的貫穿性多孔質的塊狀過濾器82內封於管片狀容器72內者。該管片狀容器72，係具有：相當於前述儲留管之略圓筒狀的粗徑管76、和與該粗徑管76相連通而形成為較該粗徑管76及裝附之噴嘴(未圖示)細小之方式之略圓筒狀的細徑管77、和作為收納前述塊狀過濾器82之載體收納管而經設置於前述粗徑管76與該細徑管77之間之略漏斗狀的移行部79者。
於前述粗徑管76上側，設置有能安裝於未圖示之噴嘴或經裝附於噴嘴之管片之圓筒狀的安裝用開口部73。於前述細徑管77前端，設置有藉由前述噴嘴之氣體的吸氣排氣而能發生流體的流入流出之口部78。在相當於前述儲留管之前述粗徑管76上部，設置有能通過氣體之前述空氣過濾器80。
於作為前述載體收納管的移行部79，按嵌合之方式設置有前述塊狀過濾器82。該塊狀過濾器82，係由與粗徑管76嵌合之圓柱狀的粗徑嵌合部82a、和與移行部79嵌合之圓錐台狀的移行嵌合部82b、和與細徑管77嵌合之圓柱狀的細徑嵌合部82c所成。該塊狀過濾器82上側，係藉由向半徑方向賦與彈性勢能之C狀環81所壓住。
在此，內封部，係相當於略漏斗狀的移行部79及作為阻止載體通過之構件的環81。
依據第7圖，說明有關第7實施形態之內封載體之管片83。該內封載體之管片83，係將作為載體之薄膜狀過濾器84內封在有關第1實施形態之管片狀容器12內者。與第1圖相同的符號係表示與第1圖中所說明者相同。該管片狀容器12，係具有：相當於前述儲留管之略圓筒狀的粗徑管13、和與該粗徑管13相連通而形成為較該粗徑管13及裝附之噴嘴(未圖示)細小之略圓筒狀的細徑管15、和作為收納前述薄膜狀過濾器84之載體收納管而經設置於前述粗徑管13與該細徑管15之間之略漏斗狀的移行部17者。
於前述粗徑管13上側，設置有能安裝於未圖示之噴嘴或經裝附於管片之圓筒狀的安裝用開口部14。於前述細徑管15前端，設置有藉由前述噴嘴之氣體的吸氣排氣而能使流體的流入流出之口部16。於相當於前述儲留管之前述粗徑管13上部，設置有能通過氣體之空氣過濾器22。
於作為前述載體收納管之移行部17，按隔開前述安裝用開口部14與前述口部16之間之方式設置有前述薄膜狀過濾器84，而於該薄膜狀過濾器84下側，係藉由與前述移行部17嵌合之略圓錐梯狀的薄板保持部20而安裝於該管片狀容器12。由於該薄板保持部20係如同前述者之故，在此省略其說明。
再者，於前述薄膜狀過濾器84上側，設置有為擠壓該薄膜狀過濾器84用之向半徑方向賦與勢能之C狀的環85。
第8圖中，表示有關第8實施形態之內封載體之管片86。如第8圖(a)及表示AA線的剖面圖之第8圖(b)所示，該內封載體之管片86，係將做為載體之圓筒狀的貫穿性多孔質的塊狀過濾器95內封於管片狀容器87內者。該管片狀容器87，係具有：相當於前述儲留管之略圓筒狀的最粗徑管88、和與該最粗徑管88相連通而形成為較該最粗徑管88細小，並持以與前述塊狀過濾器95略相同大小及形狀略緊密地收納之相當於前述載體收納管之粗徑管90、和形成為較該粗徑管90更細小之略圓筒狀的細徑管91、和設置於前述最粗徑管88與前述粗徑管90間之段差94、和經設置於前述細徑管91與前述粗徑管90間而作為移行部之段差93者。
於前述最粗徑管88上側，設置有實施氣體的吸氣排氣之未圖示的能安裝於噴嘴或裝附於噴嘴之管片圓筒狀的安裝用開口部89。於前述細徑管91前端，設置有藉由前述噴嘴之氣體吸引排出而能發生流體的流入流出的口部92。
如經放大第8圖(b)的B部分之第8圖(c)所示，於前述塊狀過濾器95下側，設置有作為內封前述塊狀過濾器95並固定用的貫穿性多孔薄板96。於該薄板96下側，設置有薄板狀的肋96a，於防止該薄板96的孔被堵塞之同時，卡止於前述段差93並加以保持。再者，於該塊狀過濾器95上側，按被卡止於前述最粗徑管88與前述粗徑管90之間的段差94之方式而設置有貫穿性多孔薄板97，將前述塊狀過濾器95固定且內封於前述粗徑管90。又，於該粗徑管90的外側壁，係以導電性薄膜90a所被覆。如使該導電性薄膜90a接觸電極並接通電流，即可實施溫度控制。
第9圖中，表示有關第9實施形態之內封載體之管片98。該內封載體之管片98，係將作為載體的薄膜狀過濾器106內封於管片狀容器99內者。該管片狀容器99，係具有：相當於前述儲留管而按互相自由裝卸之方式所設置之下側粗徑管100及上側粗徑管102、和經形成為較該粗徑管100、102細小之同時，對前述下側粗徑管100按自由裝卸方式所設置之細徑管103、和於前述下側粗徑管100所設置之作為移行部的段差105者。
又，於前述上側粗徑管102，如第9圖(c)、(d)所示，設置有能安裝於實施氣體的吸氣排氣之噴嘴107或經裝附於該噴嘴之防止交錯污染(cross contamination)用的帽蓋狀的接合器(adapter)108之安裝用開口部101。又，於前述細徑部103前端，按具有對軸方向傾斜之傾斜面之方式形成有藉由前述噴嘴107之氣體的吸氣排氣而能發生流體的流入流出之口部104。
第9圖(b)，係表示前述內封載體之管片98的分解斜視圖者。於該內封載體之管片98的前述上側粗徑管102，具有形成較上側粗徑管102的本體稍微細小而將嵌合並裝附於前述下側粗徑管100內之嵌合管102a。於該嵌合管102a前端與前述粗徑管100上所設置之段差105的內底部分存有間隙，而於其間隙中，插入有下述構件。亦即，作為前述載體的膜(membrane)、薄膜狀過濾器106從上側賦與彈性勢能之橡膠製的O型環106a、及本身為具有較該網眼稍微粗大尺寸的網眼之網狀薄板106b，而主要用為按無鬆弛之方式支持該薄膜狀薄板106者，以及設置於該網狀薄板106b下側，而具有較該網狀薄板106b更粗大尺寸的網眼並用為防止前述薄膜狀過濾器106堵塞之網狀薄板106c。此等薄膜狀過濾器106、網狀薄板106b、106c，係設置為隔開前述安裝用開口部101與前述口部104之間之方式。在此，前述薄膜狀過濾器106，例如係，一種超濾膜，而前述網狀薄板106b，例如係，一種不銹鋼製，而網眼孔徑在50 μ m程度者，前述網狀薄板106c、則例如，一種不銹鋼製，而網眼密度在40m/s者。
第9圖(c)、(d)中，表示介由管狀的前述接合器108而將噴嘴107安裝於前述安裝用開口部101之斜視圖及其剖面圖。前述噴嘴107，係經嵌合於前述接合器108內所裝附者。該接合器108內，設置有能通過氣體之空氣過濾器108a，而前述噴嘴107前端，係按接近或接觸該空氣過濾器108a上端或安裝該空氣過濾器108a之網狀薄板之狀態所裝附者。於前述噴嘴107前端近旁，設置有O型環107a，以防止氣體的漏洩。
前述接合器108，係藉由設置於前述安裝用開口部101上部的開口近旁之橡膠製O型102b而賦與勢能後嵌合裝附於前述安裝用開口部101。
第10圖中，表示有關第10實施形態之內封載體之管片111。如第10圖(a)所示，該內封載體之管片111，係將作為載體之膜狀過濾器、薄板狀過濾器載薄膜狀過濾器118(例如，超濾膜)內封於管片狀容器112內者。該管片狀容器112係具有：粗徑管113、及在該粗徑管113上側相連通之最粗徑管117、以及在前述粗徑管113之下側相連通之細徑管115者。
前述粗徑管113中，具有：形成於與前述細徑管115之段差113a、和前述薄膜狀過濾器118以前述段差113a所支持而能收納之下側圓筒領域113b、和能收納粒狀載體(本例中，則並未收納)之設置於上側而往下方向按前端稍微變細之方式所形成之傾斜圓筒領域113c。
前述最粗徑管117中，具有：經形成於與前述粗徑管113之間之段差117a、及薄膜狀過濾器以前述段差117a所支持而能收納(本例中，則並未收納)之下側的圓筒領域117b、以及設置於上側而往下方向按前端稍微變細的傾斜圓筒領域117c。於該傾斜圓筒領域117c上側，設置有能安裝於未圖示之噴嘴之安裝用開口部114。
第10圖(c)，係表示第10圖(a)的AA線剖面圖者。如第10圖(c)所示，於前述傾斜圓筒領域117c的中央附近，沿著其內壁面而沿著對軸方向成為垂直方向，設置有作為前述突出部的環狀突起117e(參考第10圖(d))。在其環狀突起117e的直接上面存在有圓筒領域117d，而以前述環狀突起117e所支持而設置有能通過空氣之空氣過濾器117f。在此，符號114a，係在前述最粗徑管117上側的外側面，按沿著其軸方向所設置之複數個突條。
於前述細經管115前端，設置有藉由前述噴嘴之氣體的吸氣排氣而能發生流體的流入流出的口部116。因而，於有關第10實施形態之內封載體之管片111的管片狀容器中，在該裝附用開口部114與前述口部116之間按隔離內壁之方式設置，朝向口部並往內側方向突設之段差113a、117a以及往內側方向突出之作為前述突出部的環狀突起117e的3個以連結前述安裝用開口部114與前述口部116之方向，按相互離間方式設置。
再者，如第10圖(b)所示，在本實施形態之前述段差113a，係在其內底面側部分119，設置有與前述圓筒領域113b的內壁面相接觸且按包圍該圓筒領域113b的軸線之方式所設置之周緣部119b、以及從該周緣部119b朝向軸線並往半徑方向突出之3支突起119a，而段差的厚度並不相同。在此，前述內底面側部分119，可作為薄板狀的間隔片用構件亦可作成前述管片狀容器之外之另體設置。
相接連於該內底面側部分119上側而按隔開前述安裝用開口部114與口部116之間之方式設置有作為前述載體的薄膜狀過濾器118。在此，如該薄膜狀過濾器118的剛性低時，則作成在前述內底面側部分119之上載置支持用的網狀構件(第1其他內封部)後，設置前述薄膜狀過濾器118。
再者，於其上側，按押壓前述薄膜狀過濾器118的周緣部分、以及前述周緣部119b之方式設置有作為前述第2其他內封部之作為阻止載體通過構件的圓筒狀的套筒129。在此，亦可作成於該薄膜狀過濾器118的周緣部分載置O型環後再設置該套筒129之方式。作成利用在前述最粗徑部117的下端之前述段差117a之方式，或作成使用如前述般的密封部並夾住膜狀過濾之方式亦能支持。
該最粗徑管117之中，前述環狀突起117e下側及前述圓筒領域117b以及傾斜圓筒領域113c，係相當於儲留管，而前述圓筒領域113b則相當於載體收納管。但，如於傾斜圓筒領域113c中收納載體時，該傾斜圓筒領域113c即相當於載體收納管。
接著，第11圖，係表示有關本發明的第11實施形態之載體處理裝置10的全體之平面模式圖。
該載體處理裝置10，係具有：具有氣體的吸氣排氣機構，例如，具有將前述內封載體之管片36裝附於噴嘴，並對該管片36實施吸引排出處理之複數連串的噴嘴之內封載體之管片處理裝置180、和含有種種活體或試藥等之溶液吸引或排出於前述內封載體之管片36內，藉以實施為了對所內封之前述載體之預先所製備之溶液的吸引、排出、對外部容器的移液、攪拌、洗淨、萃取、輸送、反應等的載體處理領域181、和使用前述內封載體之管片處理裝置180所具有之1個個別用噴嘴而於前述內封載體之管片36內進行主要為測定用等為了處理前所需要之試藥之移液之試藥移液領域182、和為了實施測定含有內封於前述內封載體之管片36之載體物質，取得光資訊(optical information)之測定領域183。
第11圖、第12圖中所示前述內封載體之管片處理裝置180，係具有往橫排方向(圖面內之縱向方向)排列之具有複數個(本例中為9連串)噴嘴107之噴嘴頭184，而對該噴嘴頭184，將一齊進行吸引排出之操作。在此，9連串的噴嘴107之中，邊端的1個噴嘴107，係一種個別噴嘴，而如其位置(第11圖的符號2126的位置)所示，設置於稍為從8連串的噴嘴107、亦即成批噴嘴的位置(符號212a的位置)離開之位置。
如第12圖所示，前述吸引排出機構中，具有：於前述各噴嘴107的稍為上部設置之粗徑管216、和為了在與該各噴嘴107相連結之汽缸(cylinder)215內滑動柱塞(plunger)212a之桿212。再者，9支前述桿212，係按對設置於能一齊上下運動之驅動板223的邊緣之9個個別的各缺口部，掛上較桿212的直徑大的直徑朝半徑方向突出之8連串的端部212a及1個端部212b之方式所安裝者。另外，前述噴嘴頭184，則將朝直徑方向(即圖面上朝橫方向或左右方向)移動。
又，如第12圖所示，該驅動板223，係連結於與鋼球螺釘(ball screw)214螺合之螺母(nut)部213。前述各桿212，係藉由前述汽缸212所設置之彈簧而常朝下方向賦與勢能。因此，前述各桿212，在朝上方向動作時，係藉由前述各螺母部213而提上，惟朝下方向降下時，則並不是因該螺母部213而是藉由前述彈簧勢能而降下者。該鋼球螺釘214，係藉由剖面ㄈ字形的支持構件211上所設置之馬達210而旋轉驅動，由此，前述驅動板223及9支前述桿213即一齊開始上下動。
在此，由於9連串的噴嘴107之中，前述個別噴嘴係設置於前述噴嘴頭184上之故，與其他8連串的成批噴嘴一起，一齊進行吸引排出之動作，又，在升降機構，對朝直列方向的水平移動(即第11圖的左右方向)亦一齊進行。但，該個別噴嘴，係在前述試藥移液領域182中，對前述內封載體之管片36內進行測定用的試藥之移液而使用者。如使用該個別噴嘴時，則成為從其他的成批噴嘴去除內封載體之管片之狀態。又，如使用成批噴嘴時，則成為該個別噴嘴上未裝附管片等的狀態。
第12圖中，箱體187內，具有：鋼球螺釘219、於一端具有與該鋼球螺釘219螺合之螺母220及安裝於該螺母220之前述支持構件211之支持體221。又，在該箱體187上，設置有使前述鋼球螺釘219旋轉驅動之馬達188。藉由從此等零件所構成之上下移動機構，即能使前述噴嘴107一齊進行上下移動。
在箱體187下方，設置有溫度升降手段171。該溫度升降手段171，係按具有能接近或接觸安裝於9連串的噴嘴之9支前述管片高度及寬度之方式，沿著橫排方向所形成，而具有：內部具有加熱器之加熱板173、和安裝於該加熱板173上，而以從兩側分別夾住前述各管片之方式突出所設置之內部具有加熱器之10片加熱壁172；此等加熱板173較佳為形成具有適合成為溫度控制對象之管片形狀之形狀。在此，前述加熱板173及加熱壁172，係相當於前述溫度升降體。
該溫度升降手段171，具有：接近或接觸安裝於前述噴嘴頭184的前述噴嘴107之前述管片，並能進行該管片加熱用的馬達174，藉由該馬達174所旋轉驅動之鋼球螺釘176a，以及與該鋼球螺釘176a螺合之螺母部175，本身為與該螺母部175相連結而能朝圖上左右方向移動者，而亦與前述加熱壁172及加熱板173相連結之移動用桿176b。
於前述溫度升降手段171下側，具有：梳(comb)狀的爪(nib)222a及9個磁石222b，及使朝圖上左右方向移動以去除安裝於前述噴嘴107上之前述管片36，並為了能使磁場普及的馬達189，藉由該馬達189而能朝左右方向移動之移動用支持板190及安裝於該移動用支持板190上之移動用桿191a、191b。
另外，該內封載體之管片處理裝置180，係經設置為能從上側吊下之方式，並按能涵蓋前述處理裝置10的全區及其他必需領域之方式，藉由利用未圖示之直接聯動機構(direct－acting mechanism)之X軸(直列方行)移動機構而設置為能移動之方式。
又，返回參考第11圖，前述載體處理領域181中，具有：具有收納含有對象物質之溶液之8連串的對象物質收納井(well)192a之卡匣(cartridige)容器192，及收納井橫排196、197之同時，具有收納生成物之井橫排199之具有5橫排×8橫排的井之矩陣(matrix)狀容器195，以及具有為了收納實施該處理上所需的各種試藥或物質或者處理結果物用而能預先包裝(prepack)之井220a之8個卡匣容器200。該卡匣容器200之中，符號200b，係設置有加熱塊(heat block)之恆溫箱(incubator)用井。
再者，於前述對象物質收納井192a上，分別附有表示有關其對象物質之資訊之條碼(bar code)192b。該條碼192b，係讀取條碼192b之條碼讀取部193按掃瞄之方式移動中讀取者。符號193a，係一種驅動該條碼讀取部193之移動機構。
按包圍8連串的前述卡匣容器200周圍之方式，設置有：於前述內封載體之管片處理裝置180的前述8連串的成批噴嘴107的移動路徑上，具有沿著對8連串的噴嘴的排列方向成為平行的橫排方向(即圖面上的縱向、Y軸方向)之橫排搬運路徑203a、203c，及沿著前述個別噴嘴107的移動路徑上的直列方向(圖面上之橫向、X軸方向)之能沿著四角形狀的搬運路徑移動之輸送機(conveyor)203。該輸送機203，係相當於前述直列橫排路徑搬運手段，而該輸送機203，係按與前述噴嘴間的間隔一致之方式全部計有32個管片收納部或管子(tube)202，與該輸送機203一起，能移動之方式所連結。因而，於如第11圖所示位置，可藉由前述內封載體之管片處理裝置180的8連串的噴嘴，而對排列在橫排搬送路徑203a、203c之2橫排的管子202群進行液體的吸引排出。又，藉由在前述處理裝置10的前述成批噴嘴107的前述8連串的噴嘴群相離開之處所設置之前述個別噴嘴107，而可對作為前述直列橫排路徑搬運手段而排列為四方形狀之搬運路徑之中，下邊的直列橫排路徑203b，亦即，在前述試藥移液領域182內之所選擇之管片收納部或管子202，進行按照目的之試藥，例如，化學發光(chemiluminescene)時之基質液(substrate liquid)等之移液。
再者，本身係在前述測定領域183內，而在前述直列橫排路徑搬運手段的四方形狀的搬運路徑之內設置測定點204，在該測定點204，從觸發光源(trigger light source)205，對前述內封載體之管片內照射激發光(excitation light)，並作成將所發生之光在受光部206受光以進行測定之方式。由此，即可對各管片實施按照處理目的之處理。
另外，雖然未圖示，為了控制此等載體處理裝置10，具有為了輸入來自使用者的指示或資料的輸入裝置、實施各種演算等處理之CPU(中央處理單元)、顯示裝置、各種記憶體、傳輸手段等之資料處理裝置，將對前述內封載體之管片處理裝置180的吸引排出機構、或移動機構、直列橫排路徑搬運手段、測定領域183內的裝置等給予指示，或接受來自此等裝置的信號。該資訊處理裝置中，設置有依據前述噴嘴、安裝於噴嘴之構件或內封載體之管片的構造、含有流體中所存在之物質種類、濃度、流體量、流體或載體溫度或者該流體的收納位置之座標位置所成之物質條件、以及處理內容進行控制前述噴嘴的吸引或排出量、速度、次數、時間或位置之控制部。
接著，依據第13圖，就使用有關第12實施形態之前述內封載體之管片36之處理加以說明。在此，舉出使用蛋白質A進行老鼠IgG(immunogloblin G，免疫球蛋白G，抗體)的分離精製之例並加以說明。
在步驟S1，於前述內封載體之管片36內，作為前述載體而使用粒狀填充劑44，具體而言，使用親合配位子(抗體、抗原、色素、酵素等)，在此，使用本身為存在於黃色葡萄球菌的細胞壁之蛋白質，而對來自各種動物宿主(host)的IgG具有特性者。使用將該蛋白質A固定於交聯瓊脂糖(cross－link agarose)基材的層析凝膠(chromatogel)者。將該蛋白質A於表面封入固定之層析凝膠，並裝附於前述噴嘴頭184的噴嘴107。
將該內封載體之管片36與該噴嘴184一起，朝向直列方向，並移動至含有精製對象物120，例如，含有老鼠IgG之培養上清液的試料溶液之容器。於步驟S2至步驟S4中，介由前述噴嘴107反覆收納於前述容器中之該試料溶液之吸引排出，以混合攪拌該試料與前述層析凝膠。此時，由於蛋白質A配位子對IgG之締合常數(association constant)小之故，例如，速度在以每小時1000cm的高速流動時，仍具有高的吸附能力。如以移液管片進行操作時，則能在每小時300cm至500cm的線流速下的運用。藉此，可使本身為前述精製對象物120之老鼠IgG與層析凝膠的粒狀填充劑44表面的親合配位子進行結合或吸附。此種步驟，需要耗費約5分鐘。
其次，於步驟S5中，使前述噴嘴頭184移動，並移動至收納適合作為洗淨液溶劑之容器。作為相當於洗淨液之載體，藉由吸引排出之實施而加以洗淨。洗淨液係使用亦可作為試料稀釋液使用之緩衝液(buffering solution)、20mM的磷酸納pH7.0。至少該洗淨液換洗2次以反覆洗淨。由此去除殘留於前述管片內之本身為試料溶液之培養上清液。在此，將導入於前述內封載體之管片36內之緩衝液(buffering solution)的量，係控制為能成為內封於前述內封載體之管片36內之載體量的3倍方式。此時，可作成在前述測定領域183中監視(monitor)前述管片內的吸光度之下，反覆進行洗淨液的吸引排出至吸光度成為某值以下為止。此時，如第11圖所示，在該管片36載置於作為前述直行橫排路徑搬運手段的輸送機203以搬運，在測定點204反覆測定之下進行吸引排出之操作。
步驟S6中，使前述內封載體之管片36移動至收納有從前述層析凝膠表面所吸附之目的對象物選擇性溶出溶劑之容器為止，並反覆吸引排出之操作。該溶出液，使用例如，0.1M(莫耳)檸檬酸－NaOH(苛性鈉)，pH3.0。另外，亦可使用胺基乙酸緩衝液(glycine buffe)、醋酸緩衝液。此時，pH係約2.5至4的範圍。該步驟約需要5分鐘。
步驟S7中，使本身為目的對象物之老鼠IgG溶出於溶液中，並排出於既定的容器內。溶出之情形，係作為吸光度(A280)的峰值加以觀察。由於此IgG的溶出峰值部分係目的之精製抗體(IgG)之故，在注意A280的上升之下進行此峰值部分之差示回收(differential recovery)。溶出操作完畢後，為了使被酸性緩衝液所溶出之IgG溶液的pH值恢復中性，適量添加1M Tris－HCl(參鹽酸)(pH8)。
再者，於含有所溶出之IgG之溶液中，因尚含有溶出液成分或高濃度的Tris－HCl，故需要使用適當緩衝劑，例如，PBS(phosphate－buffered saline，磷酸緩衝鹽水)並實施超過濾以取代溶液。為此，準備例如第9圖中所示內封載體之管片98而作為薄膜狀載體採用超過濾膜者，並且按第11圖的管片收納橫排179排列。
然後，去除前述噴嘴184之前述內封載體之管片36，並新裝附移液管片，使適當的移液吸引前述所溶出之含有IgG之溶液，例如，藉由前述噴嘴頭184移動至前述管片收納橫排179，從該內封載體之管片98的安裝用開口部101排出前述溶液後加以收納。其次，從該噴嘴107去除前述移液管片，並介由前述接合器108而將前述內封載體之管片98裝附於安裝用開口部101，再使用前述吸引排出機構實施加壓前述溶液以使其通過超濾膜之處理。
以上的處理，係就將1個噴嘴作為內封載體之管片36之情形加以說明者，惟如使用複數連串的噴嘴，即可同時實施複數次處理。因而，如採用有關本實施形態之處理，則與以往的液體層析儀等相比較時，由於可以小規模的裝置同時處理多數個活體，故效率很高。
接著，依據第14圖，就有關第13實施形態之目的於合成並生成蛋白質之處理加以說明。步驟S11中，混合並生成反應溶液。為此，對前述載體處理裝置10的前述內封載體之管片處理裝置180的噴嘴頭184裝附8支移液管片121，並移動該噴嘴頭184後，在設置於前述載體處理領域181內之井192內，吸引收納於8連串的卡匣容器200的井中之各試藥等，亦即，作為目的之蛋白質，而含有為合成DHFR(dihydrofolate reductase，二氫葉酸還原酶)之用的模板(template)DNA之含有正控制(positive control)(DHFR)用液0.5微克之2.5微升、及Puresystem Sol.A(純系統A液)(註冊商標)25微升、及Puresystem Sol.B(純系統B液)(註冊商標)10微升、以及無核酸分解酶水(Nuclease Free Water)12.5微升，作成既定的混合後計50微升之方式在控制之下進行移液。
在此，Puresystem(純系統)的各溶液中，含有轉錄(transcription)、轉譯(translation)、以及能量再生所需要的蛋白因子(protein factor)全部分別加以調製，生成後再構成者。亦即，起始子(initiator)、延伸因子(elongation factor)、終止因子(terminator)、核糖體再循環因子(ribosome recycling factor)、對應於20種胺基酸之胺醯基轉移核糖核酸合成酶(aminoacyl tRNA synthetic enzyme)等。又，核糖體蛋白質(ribosomal protein)以外的構成蛋白質均為將His－tag附加於N(氮)末端或C(碳)末端之狀態下而調製者。
此時，前述井192，係在冷卻之狀態，例如，使冰塊接近之狀態下實施。由此，前述井192內，如第14圖所示，即可製得含有模板DNA122、核糖體123、以及付有His－tag之因子等124之反應溶液。吸引該反應溶液後將前述噴嘴頭184移動至在37℃的恆溫狀態下之井196，並排出前述反應溶液後收納於該井196內，進行作為目的之蛋白質的合成反應1小時。
於步驟S12中，從前述井196吸引前述反應溶液後使前述噴嘴頭184移動，再排出於前述井192內，再在使冰塊接近之狀態下加以冷卻。在其狀態下，從收納有以金屬親合樹脂被覆之磁性粒子125之井200，吸引浮懸有該磁性粒子125之溶液10微升，並排出於前述井192內，使其混合攪拌。為此，按既定速度(例如，數十微升/秒)反覆吸引排出之操作約10分鐘。
在步驟S13中，在冷卻前述井之狀態下，對安裝於前述噴嘴184之移液管片121，使前述內封載體之管片處理裝置180的磁石222b從移液管片121的外側接近，在施加磁場之狀態下，按既定速度(例如，數十微升/秒)進行吸引排出之操作，藉以使前述磁性粒子125吸附於前述移液管片的內壁而加以分離(B/F分離)。
於是，於該磁性粒子125上，由於結合有前述His－tag因子之故，如去除該磁性粒子，即可去除目的之合成蛋白質以外的蛋白質。
在步驟S14，使用前述移液管片121，從前述井192吸引上清液1.5毫升，使噴嘴184移動至井橫排199並使其排出，對該井橫井199添加無核酸分解酶水50微升而作成合計100微升。
於步驟S15中，將該溶液吸引到前述移液管片121，並排出於收容於前述管片收納橫排179中之前述內封載體之管片98的前述安裝用開口部101中。由此，該反應溶液，即被收納於該內封載體之管片98的粗徑管內。在此，作為該內封載體之管片98的載體，係內封有超濾膜。
於步驟S16中，使用梳形狀的前述爪222a從該噴嘴頭184的各噴嘴107刮落前述移液管片121之後，介由既定接合器108而將各噴嘴插入於前述內封載體之管片98的前述裝附用開口部101以將該內封載體之管片98安裝於前述噴嘴107。其次，在裝附有該內封載體之管片98之狀態下，將前述噴嘴頭184移動至第11圖上右側的井橫排199，並在該內封載體之管片98的細徑部103插入於該井橫排199之狀態下，藉由該內封載體之管片處理裝置180的吸引排出機構，而使氣體排氣，從收納於前述粗徑管100內之反應溶液上側加壓，並使其通過本身為前述超濾膜之薄膜狀過濾器106。由此，即可於前述井橫排199內，製得去除核糖體(ribosome)之作為目的之含有合成蛋白質126之溶液。如採用有關本實施形態之處理，則與以往的液體層析等相比較時，由於可以小規模的製置同時處理多數個活體，故效率很高。
在此，以上的步驟係僅提示一例者，例如，依步驟S12及步驟S13之使用磁性粒子125以去除His－tag因子的步驟，亦可作成從步驟S14至步驟S16止的核糖體去除之步驟之後再實施之方式。
以上所說明之各實施形態，係為能更充分明瞭本發明起見，具體加以說明者，而並不特別限制其他形態者。因而，不變更發明的主旨之範圍內，能加以變更。例如，在前述實施形態中，主要係僅就蛋白質的情形加以說明者，但可為DNA物質，RNA、醣鏈等。又，粒狀載體，僅就球形的粒狀載體的情形加以說明者，但並不限制於此種情形，亦可為圓柱狀、長方體狀。又，亦可適用於不定形載體。又，在以上說明中所用數值、次數、形狀、個數、量等方面，亦並不限定。
又，以上的各構成要素、各內封載體之管片、載體、管片狀容器、內封部、噴嘴等，加熱手段等各裝置，可在適當變形之下任意加以組合。再者，配位子方面，亦不限定於DNA，亦可包括：寡核苷酸(oligonucleiotide)、RNA等遺傳物質、免疫物質、蛋白質、醣鏈、以及信息素(pheromone)、異種傳信素(allomone)、線粒體(mitochondria)、病毒、質粒等。
又，前述之試藥或物質係作為例子而列舉者，亦能使用其他試藥或物質。又，亦可將捕捉有DNA等之載體從前述細管等取出，而作為保存、其他處理的對象。再者，前述突出部、傾斜面以及段差，係就於管片狀容器內設置1、2或3處的情形所說明者，惟並不限定而可設置為4處以上之方式。
[產業上的利用可能性]
本發明係有關內封載體之管片、載體處理裝置、載體處理方法。本發明有關需要處理基因(gene)、免疫性、胺基酸、蛋白質、糖等活體高分子、活體低分子之領域、例如，工業領域、食品、農產、水產加工農業領域、製藥領域、衛生、保健、免疫、疾病、遺傳等醫療領域、化學或生物學等理學領域等，所有領域者。本發明係特別在使用多數試藥或物質之一連串的處理按既定次序連續實施時為有效的方法。
10．．．載體處理裝置
11、25、36、51、63、71、83、86、98、111．．．內封載體之管片
12、26、37、52、64、72、87、99、112．．．管片狀容器
13、66、76、88、90、100、102、113、117、116、216．．．粗徑管
14、28、39、54、65、73、89、101、114．．．開口部
15、29、41、56、67、77、91、103、115．．．細徑管
16、30、42、57、68、78、92、104、116．．．口部
17、31、43、55a、66a、79、93、105．．．移行部
18、32、44、58．．．粒子狀充填劑
19、21、35、45、46、59、61、96、97、106b、106c、118．．．網狀薄板
20．．．薄板保持部
24．．．心軸
20b、80b、80c、102a．．．箝合管
20a、48、33、60、96a．．．板狀肋棱
22、34、47、62、70、80、108a、117f．．．空氣過濾器
23．．．間隔片
38a、53a、93、94、105、113a、117a．．．段差
40a、90a．．．導電性薄膜
69．．．多孔質塊狀填充劑
82、95．．．多孔質塊狀過濾器
84、106、118．．．薄膜狀過濾器
107、117．．．噴嘴
108．．．接合器
113b、113c、117c、117d．．．圓筒領域
117e．．．環狀突起部
119．．．內底面側
119a．．．突起部
119b．．．周部
121．．．移液管片
122．．．模板DNA
123．．．核糖體
124．．．His－tag之因子
125．．．磁性粒子
129．．．套筒
171．．．溫度升降手段
172．．．加熱壁
173．．．加熱板
174、188、189、210．．．驅動馬達
175、195、213、220．．．螺母
176a、214、219．．．螺釘
180．．．管片處理裝置
181．．．載體處理領域
182．．．試藥分注(移動)領域
183．．．測定領域
184．．．噴嘴頭
187．．．筐體
192、195、200．．．卡匣容器
191a、191b．．．移動桿
192a、196、197、199．．．收納井
211、221．．．支撐部
202．．．收容管子
203．．．輸送機
203a、203b、203c．．．搬運路徑
204．．．測定點
205．．．觸發光源
206．．．受光部
212．．．桿
215．．．汽缸
220．．．包裝井
222a．．．磁石
222b．．．爪子
223．．．驅動板
S．．．步驟
第1圖(a)及(b)係表示有關本發明的第1實施形態之內封載體之管片圖。
第2圖(a)及(b)係表示有關本發明的第2實施形態之內封載體之管片圖。
第3圖(a)及(b)係表示有關本發明的第3實施形態之內封載體之管片圖。
第4圖(a)及(b)係表示有關本發明的第4實施形態之內封載體之管片圖。
第5圖(a)及(b)係表示有關本發明的第5實施形態之內封載體之管片圖。
第6圖(a)及(b)係表示有關本發明的第6實施形態之內封載體之管片圖。
第7圖(a)及(b)係表示有關本發明的第7實施形態之內封載體之管片圖。
第8圖(a)至(c)係表示有關本發明的第8實施形態之內封載體之管片圖。
第9圖(a)至(d)係表示有關本發明的第9實施形態之內封載體之管片圖。
第10圖(a)至(d)係表示有關本發明的第10實施形態之內封載體之管片圖。
第11圖係表示有關本發明的第11實施形態之載體處理裝置圖。
第12圖係表示有關本發明的第11實施形態之內封載體之管片處理裝置圖。
第13圖係有關本發明的第12實施形態之載體處理流程圖。
第14圖係有關本發明的第13實施形態之載體處理流程圖。
11、25．．．內封載體之管片
12．．．管片狀容器
13．．．粗徑管
14．．．開口部
15．．．細徑管
16．．．口部
17．．．移行部
18．．．粒子狀充填劑
19、21．．．網狀薄板
20．．．薄板保持部
20a．．．板狀肋棱
20b．．．箝合管
22．．．空氣過濾器
23．．．間隔片
24．．．心軸

Claims (20)

  1. 一種內封載體之管片，係具有：一端具有能裝附於用為氣體的吸氣排氣之噴嘴或者裝附於噴嘴之構件之安裝用開口部、另一端具有藉由前述氣體的吸氣排氣而能進行流體的流入及流出之口部的管片狀容器、和作為經內封於前述管片狀容器內以吸附或捕捉前述流體中的活體物質或者能與該活體物質反應或結合之載體之不溶性固體者。
  2. 如申請專利範圍第1項之內封載體之管片，其中，前述管片狀容器係具有將收納前述載體之載體收納管、與前述載體收納管相連通而設置於該載體收納管下側並經形成較前述載體收納管細小之流管，而前述安裝用開口部係設置於前述載體收納管上側，而前述口部係設置於前述流管之前端。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之內封載體之管片，其中，以能與流入前述管片狀容器內之流體接觸之方式，將前述載體內封於該管片狀容器內之內封部設置於該管片狀容器內。
  4. 如申請專利範圍第3項之內封載體之管片，其中，前述內封部係具有以能與所流入之流體接觸之方式將前述管片狀容器的前述口部與前述安裝用開口部之間加以隔開之方式在管片狀容器之外獨立地作為另體設置有1或2個以上的阻止載體通過之構件。
  5. 如申請專利範圍第3項之內封載體之管片，其中，前述 內封部係以能在前述安裝用開口部與前述口部之間隔開前述管片狀容器的內壁面之方式，於該內壁面設置有往內側方向突出之突出部、朝向口部前端變細的傾斜面或朝向口部而往內側方向突設之段差。
  6. 如申請專利範圍第1項之內封載體之管片，其中，前述載體係由複數個粒狀載體所成之填充劑。
  7. 如申請專利範圍第1項之內封載體之管片，其中，前述載體係貫穿性多孔質的塊狀填充劑或塊狀過濾器。
  8. 如申請專利範圍第5項之內封載體之管片，其中，前述突出部、傾斜面或段差係將前述載體或前述阻止載體通過之構件卡止保持於前述管片狀容器。
  9. 如申請專利範圍第1項之內封載體之管片，其中，前述管片狀容器的器壁全體或一部分係由具有預定電阻之導電性構件所形成。
  10. 如申請專利範圍第1項之內封載體之管片，其中，內封有前述載體之管片狀容器之內，能收納流體之空間的容積係在數微公升至數百微公升程度。
  11. 如申請專利範圍第3項之內封載體之管片，其中，前述管片狀容器係由粗管、經形成較粗管細小之細管、以及粗管與細管之間的移行部所成，而前述安裝用開口部係形成於前述粗管，而前述口部係形成於前述細管的前端，而前述內封部則利用前述移行部的段差或傾斜面，而經將前述載體或阻止載體通過之構件設置於前述管片狀容器中。
  12. 如申請專利範圍第3項之內封載體之管片，其中，作為前述內封部，以能在前述安裝用開口部與前述口部之間隔開前述管片狀容器的內壁面之方式，於該內壁面上，將往內側方向突出之突出部、朝向口部前端變細的傾斜面或朝向口部往內側方向突設之段差以沿著連結前述安裝用開口部與前述口部之方向並互相離間之方式至少設置2處，使用此等突出部、傾斜面或段差之中的至少1個，而將前述載體內封於前述管片狀容器內。
  13. 一種載體處理裝置，係具有：具有實施氣體的吸氣排氣之1個或複數連串的噴嘴之噴嘴頭；通過該噴嘴而實施氣體的吸氣排氣之吸收排出機構；裝附或能裝附於前述噴嘴或裝附於噴嘴之構件，而內封於能實施流體中的活體物質的吸附或捕捉，或者與該活體物質反應或結合的載體之1或2個以上的內封載體之管片；設置有收納或能收納各種液體之液收納部群之級段；使前述噴嘴頭針對於前述液收納部群移動之移動手段；以及根據前述噴嘴、將裝附於噴嘴上之構件或者內封載體之管片的構造、流體中所存在之物質的種類、濃度、流體量、流體或者載體溫度或包含該流體的收納位置之座標位置所成之物質條件、以及處理內容，控制前述噴嘴的吸引或排出量、速度、次數、時間或位置之控制部。
  14. 如申請專利範圍第13項之載體處理裝置，其中，內封有前述載體之管片狀容器之內，能收納流體之空間的容積係在從數微公升至數百微公升程度。
  15. 如申請專利範圍第13項或第14項之載體處理裝置，其中於前述內封載體之管片的前述管片狀容器外側，按接近或能接近之方式設置有根據來自外部之信號而使溫度升降之溫度升降體。
  16. 如申請專利範圍第13項至第14項中任一項之載體處理裝置，其中，前述噴嘴頭係沿著橫排方向排列有在橫排方面排列之複數連串的成批噴嘴及1個個別噴嘴，而前述吸引排出機構，係對前述噴嘴頭的成批噴嘴及個別噴嘴一齊進行氣體的吸氣排氣，前述移動手段係具有使噴嘴頭針對前述液收納部群相對性地沿著前述直列方向移動之噴嘴頭移動手段、再者，含有在前述成批噴嘴的移動路徑上沿著前述橫排方向之橫排搬運路徑、及在前述個別噴嘴的移動路徑上而沿著前述直列方向之直列搬運路徑之搬運路徑，並具有將分別能收納從前述成批噴嘴所裝卸之管片狀容器或前述成批噴嘴頭所排出之液體的搬送收容部沿著前述搬運路徑搬運之直列橫排路徑搬運手段。
  17. 如申請專利範圍第16項之載體處理裝置，其中於沿著前述直列橫排路徑搬運手段的前述搬運路徑之預定位置，設置有能接受來自所裝卸之前述管片狀容器或前述管子內的光線之受光手段。
  18. 一種載體處理方法，係具有：於具有能裝附於實施氣體的吸氣排氣之1個或複數連串的噴嘴或裝附於該噴嘴之構件上之安裝用開口部及藉由氣體的吸氣排氣而能 進行流體的流入流出之口部之管片狀容器內，內封能進行流體中的活體物質的吸附或捕捉，或者與該活體物質反應或結合之載體，並裝附於該容器的安裝用開口部中用為前述吸引排出機構之構件之內封步驟；及將裝附有前述管片狀容器之噴嘴在預定的液收容部移動，將由前述吸引排出量、速度、次數、時間以及位置所成吸引排出的動作，根據前述噴嘴、裝附於該噴嘴之構件或內封載體之管片的構造、存在於流體中之活體物質種類、濃度、液體量、由前述載體或流體的溫度或者含有該液體的收容位置之座標位置所成物質條件、以及處理內容加以控制，藉以使前述載體與經收容於液收容部之液體接觸並使其反應之反應步驟。
  19. 如申請專利範圍第18項之載體處理方法，其中，前述反應步驟係具有接受來自前述內容載體之管片內的光線之測定步驟。
  20. 如申請專利範圍第18項之載體處理方法，其中，前述反應步驟係藉由從前述內封載體之管片的前端，進行將液體吸引到前述內封載體之管片內而實施者。
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