JP2005342641A - 液体の塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 浸透及び拡散が発生し得る平面状部材上への液体の塗布に関し、平面状部材上の規定の範囲内に繰り返し精度よく簡便に液体を塗布することができる手段を提供する。
【解決手段】 液体の塗布装置は、液体の単位時間当たりの塗布量を制御し得るディスペンサ３（液体塗布手段）と、ニトロセルロース膜１（平面状部材）を密着保持する保持手段と、保持手段を試薬２の凝固点以下に予め冷却することによりニトロセルロース膜１を冷却する金属プレート（冷却手段）とを有する。この液体の塗布装置を用い、予めニトロセルロース膜１を試薬２の凝固点以下に冷却した後に、試薬２をニトロセルロース膜１に塗布する。そして、ニトロセルロース１上の塗布規定範囲内に固定する試薬２内に含有される微粒子の個体数の管理を、塗布速度及び単位時間あたり塗布量の２つのパラメータのみによって行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体に対して毛細管現象を起し得る微細孔を有する平面状部材のある特定のエリアに対して、前記平面状部材について毛細管現象による浸透現象を起し得る液体を正確に塗布するための、液体の塗布装置及び塗布方法に関するものである。

近年、抗原抗体反応を利用した各種臨床検査においては、該抗原抗体反応を、例えばニトロセルロース膜に代表される蛋白質吸着性を持つ平面部材上で行うようにしたクロマト法が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

かかるクロマト方法で使用されるセンサを作成するにあたっては、ニトロセルロース膜上に抗原又は抗体を固定する手法により、その検査精度及び再現性が大きく左右されるが、理想的にはニトロセルロース膜上の規定範囲内に規定数の抗原又は抗体を固定することが要求される。

一般に、塗布すべき抗原又は抗体は、液状の媒体内に微粒子の形態で一様の密度で存在するが（以下、この液状の混合物「試薬」という。）、ニトロセルロース膜上に塗布された時点より、毛細管現象により試薬の浸透と拡散が始まる。このため、規定の範囲内に規定数の抗原又は抗体を固定するには、この浸透及び拡散の両現象の定量化が必要となる。

そして、従来、上記両現象の定量化は、試薬塗布直後にニトロセルロース膜上に、液体窒素に代表される寒剤を直接散布して凍結させることにより行っている。
特開平９−５４０９３号公報（段落［０００４］〜［０００６］）

しかしながら、上記従来の定量化手法においては、塗布完了から寒剤散布までの経過時間中に進行する浸透・拡散量を考慮する必要があるので、試薬塗布部の移動速度及び単位時間あたり塗布量の制御が複雑なものとなる。この問題を解決するために、例えば液体塗布口と寒剤散布口との距離を短くするなどといった手法が考えられるが、この場合、液体塗布口が凍結するなどといった、装置を構成する上での問題がある。

また、液体窒素等の寒剤の直接散布は、作業環境上好ましいものではなく、設備の管理運用も煩雑であり、設備コスト、ひいては製品コストを引き上げる要因となるといった問題もある。

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであって、浸透及び拡散が発生し得る部材上への液体の塗布に関して、該部材上の規定の範囲内に、繰り返し精度よくかつ簡便に液体を塗布することができる装置及び方法を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明にかかる液体の塗布装置は、液体に対して毛細管現象を起し得る微細孔を有する平面状部材に対して、前記平面状部材について毛細管現象による浸透現象を起し得る液体を塗布する装置において、前記液体の単位時間あたりの塗布量を制御し得る液体塗布手段と、前記平面状部材を密着保持する一方、前記液体の凝固点以下に予め冷却されて前記平面状部材を冷却する冷却手段とを有することを特徴とするものである。

また、本発明にかかる液体の塗布方法は、上記の液体の塗布装置を用いて、塗布された液体を塗布直後において前記平面状部材上で凍結させることにより、該平面状部材上での同液体の浸透幅を制御することを特徴とするものである。

本発明にかかる液体の塗布装置を用いれば、特殊寒剤を直接取り扱う必要がなくなり、安全かつ簡便に液体の塗布と塗布後の浸透幅の制御とを行うことができる。また、本発明にかかる液体の塗布方法を用いれば、塗布から凍結に至るまでに生ずる浸透及び拡散の影響を排除することができ、要求される塗布エリアに対する規定の抗原数又は抗体数を、液体の単位時間あたり塗布量の管理のみにより保証することができる。

このように、本発明によれば、液体塗布手段と冷却手段とを有する上記液体の塗布装置を用い、予め平面状部材を液体の凝固点以下に冷却した後、液体を平面状部材に塗布することにより、平面状部材上の規定範囲内に固定する液体内に含有される微粒子の個体数の管理を、塗布速度及び単位時間あたり塗布量の２つのパラメータのみによって簡易かつ安全に行うことができる。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
図１は、本発明にかかる液体の塗布装置の立面模式図である。図１において、１は、液体（試薬）に対して毛細管現象を起し得る微細孔を有する平板状のニトロセルロース膜（平面状部材）である。２は、ニトロセルロース膜１について毛細管現象による浸透現象を起し得る液状の試薬である。３は、試薬２の単位時間あたりの塗布量を制御し得る、密閉式シリンジ３ａと加圧装置３ｂとで構成されるディスペンサ（液体塗布手段）である。４は、ニトロセルロース膜１を密着保持する一方、該ニトロセルロース膜１を試薬２の凝固点以下に予め冷却する金属プレート（冷却手段）である。

なお、この実施の形態では、ニトロセルロース膜１を金属プレート４上に密着保持させる保持手段として、金属プレート４の表面に配設されたエア吸着機構を用いている。このエア吸着機構は、エア吸引（減圧）により、ニトロセルロース膜１を金属プレート４の表面に吸着する。そして、金属プレート４を冷却する手段としてペルチェ素子５が設けられている。また、ニトロセルロース膜１上の試薬２の塗布規定範囲は直線状であると仮定し、これに対応した一軸移動機構（図示せず）が設けられている。

図２（ａ）、（ｂ）は、図１に示す液体の塗布装置の動作を説明する図である。図２（ａ）、（ｂ）において、６は、前記の直線状の塗布規定範囲を示している。また、７は、ディスペンサ３の移動に伴って形成された、塗布後の液体浸透・拡散軌跡を示している。

以下、このように構成された液体の塗布装置の動作を具体的に説明する。この実施の形態における試薬２の塗布の目的は、塗布方向の単位長さあたりの塗布規定範囲６内に固定する抗原又は抗体の数を保証する（一定にする）ことである。しかしながら、ディスペンサ３の移動速度及び単位時間あたりの塗布量を一定としても、塗布後の試薬２の浸透と拡散の制御を行わなければ、上記保証は不可能である。

図２（ａ）に、この様子を示す。本発明にかかる液体の塗布装置では、このような問題を回避するため、試薬２の塗布以前に、金属プレート４を試薬２の凝固点以下に冷却しておく。そして、吸着機構（保持手段）でニトロセルロース膜１を金属プレート４に密着させることにより、ニトロセルロース膜１自体を、試薬２の凝固点以下に冷却する。この後、ディスペンサ３の移動速度と単位時間あたりの塗布量とを一定にして塗布を行えば、ニトロセルロース膜１上に接触した試薬２は順次凍結を開始する。このため、上記塗布規定範囲６内の塗布方向の単位長さあたりに固定する抗原又は抗体数を一定化することができる。図２（ｂ）に、この様子を示す。

このようにして、試薬２が凍結固定されたニトロセルロース膜１は、従来公知の技術である真空凍結乾燥法を用いて、試薬２を、再び液相に戻すことなく乾燥を行うことができる。

以上のように、本発明にかかる液体の塗布装置又は塗布方法は、抗原抗体反応を利用したクロマト法として有用であり、とくに各種臨床検査において規定数の抗原又は抗体を固定に用いるのに適している。

本発明の実施の形態にかかる液体の塗布装置のモデル図である。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施の形態にかかる液体の塗布装置の動作説明図である。

符号の説明

１ ニトロセルロース膜（平面状部材）
２ 試薬（液体）
３ ディスペンサ
３ａ 密閉式シリンジ
３ｂ 加圧装置
４ 金属プレート
５ ペルチェ素子
６ 塗布規定範囲
７ 塗布後浸透・拡散軌跡

Claims (2)

1. 液体に対して毛細管現象を起し得る微細孔を有する平面状部材に対して、前記平面状部材について毛細管現象による浸透現象を起し得る液体を塗布するための液体の塗布装置であって、
   前記液体の単位時間あたりの塗布量を制御し得る液体塗布手段と、
   前記平面状部材を密着保持する一方、前記液体の凝固点以下に予め冷却されて前記平面状部材を冷却する冷却手段とを有することを特徴とする液体の塗布装置。
2. 液体に対して毛細管現象を起し得る微細孔を有する平面状部材に対して、前記平面状部材について毛細管現象による浸透現象を起し得る液体を塗布するための液体の塗布方法であって、
   請求項１に記載された液体の塗布装置を用い、塗布された液体を塗布直後において前記平面状部材上で凍結させることにより、前記平面状部材上での前記液体の浸透幅を制御することを特徴とする液体の塗布方法。
   

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