JP2009008411A - Trace amount supply nozzle and reagent treatment apparatus equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、試料を載せたプレート上で、この試料を試薬によって処理する試薬処理システムに関し、特に試薬の供給に関する。 The present invention relates to a reagent processing system for processing a sample with a reagent on a plate on which the sample is placed, and more particularly to supply of the reagent.
生物試料のハイブリダイゼーションなど、試料を、スライドガラス等の処理用プレート上で試薬と反応させて処理を行う処理方法が知られている。処理に用いる試料は、非常に高価なものがあり、また実際に必要な量は微量である場合がある。試料の、処理用プレート上への供給を、分注装置によりノズルから滴下して行う場合、液滴の大きさよりも少ない量の供給は難しい。そこで、試料の微量の供給は、マイクロピペットを用いて手作業で行っていた。また、下記特許文献1には、試料が貼付されたプレートを収容部の中に起立状態に保持し、プレートと収容部の壁との間で生じる毛細管現象により、収容部の底に溜められた微量の試薬を試料に接触させる試薬処理ユニットが記載されている。 A processing method is known in which a sample is processed by reacting with a reagent on a processing plate such as a slide glass, such as hybridization of a biological sample. Some samples used for processing are very expensive, and the amount actually required may be very small. When the sample is supplied onto the processing plate by dropping from a nozzle by a dispensing device, it is difficult to supply an amount smaller than the size of the droplet. Therefore, a small amount of sample was supplied manually using a micropipette. Further, in Patent Document 1 below, a plate to which a sample is attached is held in an upright state in the housing portion, and is stored at the bottom of the housing portion by capillary action that occurs between the plate and the wall of the housing portion. A reagent processing unit for contacting a sample with a trace amount of reagent is described.
また、微量の液体を供給するものとして、下記特許文献2,3に記載された修正ペンがある。 Moreover, there exists a correction pen described in the following patent documents 2 and 3 as what supplies a trace amount liquid.
高価な試薬を用いる場合、その使用量を極力少なくすることが望まれる。また、マイクロピペットの操作は、慎重な動作が必要であり、作業性が良くなかった。本発明は、微量の試薬の供給の作業性を改善することを一つの目的とする。また、微量の試薬の供給を自動化することを目的の一つとする。 When using an expensive reagent, it is desired to reduce the amount used as much as possible. Also, the operation of the micropipette required careful operation, and the workability was not good. An object of the present invention is to improve the workability of supplying a small amount of reagent. Another object is to automate the supply of a small amount of reagent.
本発明の微量供給ノズルは、試薬を収容する容器と、容器の端に備えられ、収容された試薬を、試料を載せた処理用プレート上に供給する試薬供給部と、試薬供給部に設けられ、試薬供給部が処理用プレート上面に接触することにより、微量の試薬の供給を許容する供給制御部と、を有する。試薬供給部を接触させてプレート上に試薬を付着させることで、供給される試薬の量について液滴の大きさによる制限がなくなり、微量の試薬を容易に供給することができる。 The minute supply nozzle of the present invention is provided in a container for storing a reagent, a reagent supply unit provided at an end of the container, and supplying the stored reagent onto a processing plate on which a sample is placed, and the reagent supply unit. A supply control unit that allows a small amount of reagent to be supplied when the reagent supply unit contacts the upper surface of the processing plate. By contacting the reagent supply unit and attaching the reagent onto the plate, the amount of the supplied reagent is not limited by the size of the droplet, and a trace amount of reagent can be easily supplied.
また、前記供給制御部は、試薬が流通するノズル孔を有するノズルチップと、前記試薬供給部の接触により前記ノズル孔を開放する弁体と、を有するものとすることができる。 The supply control unit may include a nozzle chip having a nozzle hole through which a reagent circulates and a valve body that opens the nozzle hole by contact with the reagent supply unit.
また、前記容器には、容器より流出した試薬の分、容器内に空気を導入するための空気孔を設けることができる。 The container may be provided with an air hole for introducing air into the container by the amount of the reagent that has flowed out of the container.
また、前記容器を、少なくとも前記空気孔およびその周囲を、前記空気孔を塞ぐキャップで覆うようにできる。 Moreover, the said container can be covered with the cap which plugs up the said air hole at least the said air hole and its circumference | surroundings.
本発明の他の態様である試薬処理装置は、上記の微量供給ノズルを備え、処理用プレート上で試料の試薬処理を行う試薬処理装置であって、試料を載せた処理用プレートを保持する台座と、前記微量供給ノズルを保持し、搬送する搬送機構と、を有し、搬送機構が、微量供給ノズルの前記試薬供給部を処理用プレートに接触させて、試薬を供給する。 A reagent processing apparatus according to another aspect of the present invention is a reagent processing apparatus that includes the above-described minute supply nozzle and performs a reagent processing of a sample on the processing plate, and holds a processing plate on which the sample is placed. And a transport mechanism that holds and transports the micro supply nozzle, and the transport mechanism supplies the reagent by bringing the reagent supply unit of the micro supply nozzle into contact with the processing plate.
また、前記搬送装置は、微量供給ノズルの試薬供給部を、処理用プレートに接触させた状態で、処理用プレートの上面に沿って、供給する試薬の量に応じた所定の長さ移動させるようにできる。 In addition, the transport device moves the reagent supply unit of the minute supply nozzle along the upper surface of the processing plate by a predetermined length according to the amount of the reagent to be supplied while being in contact with the processing plate. Can be.
また、試薬処理装置は、処理用プレート上を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により得られた画像から、処理用プレート上の試料の位置を算出する試料位置算出手段と、を有するものとでき、前記搬送装置は、算出された試料位置に基づき、試料の側方の処理用プレート上に、前記微量供給ノズルの試薬供給部を接触させるようにできる。 In addition, the reagent processing apparatus can include an imaging device that images the processing plate, and a sample position calculation unit that calculates the position of the sample on the processing plate from the image obtained by the imaging device. Based on the calculated sample position, the transport device can bring the reagent supply unit of the minute supply nozzle into contact with the processing plate on the side of the sample.
また、処理用プレート上に供給された試薬を延ばして試料上に展開する展開部材を設けることができる。 Further, it is possible to provide a developing member that extends the reagent supplied on the processing plate and develops it on the sample.
微量供給ノズルの試薬供給部が、処理用プレートに接触することで、処理用プレート上に試薬を供給することができ、液滴の大きさに制限されずに、微量の試薬の供給が達成される。 The reagent supply part of the minute supply nozzle comes into contact with the processing plate, so that the reagent can be supplied onto the processing plate, and the supply of the minute amount of reagent is achieved without being limited by the size of the droplet. The
以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図1は本実施形態の微量供給ノズル10の外観を示す斜視図、図2は長手方向の軸を含む断面図、図3はノズルの先端の詳細を示す断面図を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a
略円筒形状の容器12は、その内部の空間に試薬を収容することができる。容器12の円筒の一端(図2において下側の端)は開放しており、ここにノズル先端部14が結合されている。容器12とノズル先端部14の結合部分にねじを形成し、ねじ結合によりこれらを結合するようにできる。容器12のもう一方の端は、空気孔16が明けられた端面板18により閉じられている。ノズル先端部14は、容器12と結合する略円筒形の結合部20と、全体として先細形状となっているテーパ部22を有している。テーパ部22の先端には、図3によく示されるように、容器12の内部と外部とを繋ぐノズル孔24が明けられており、このノズル孔24内にボール26が配置される。ボール26は、ノズル孔24内で軸方向、すなわち図3において上下の方向に所定の範囲での動きが許容されている。ノズル孔24の先端は、内径がやや狭く、ボール26はこの狭い部分を通り抜けることができない。これによりボール26がノズル先端部14より脱落することがない。また、ノズル孔24の容器12側には、仕切り板28が形成されている。仕切り板28には並列する2本のスリットが形成され、このスリットの間の部分が板ばね30となっている。板ばね30は、ボール26をノズルの先端方向に付勢する。ボール26がノズル孔内の可動範囲の先端側に位置するとき、ノズル孔24を完全に塞ぎ、収容された試薬が漏れないようにしている。ボール26が先端側から押されると、板ばね30の付勢力に抗して、容器12の方向に押し込まれる。このときには、ノズル孔24の内径と、ボール26との間には若干の隙間が形成され、この隙間と、板ばね30を切り出したスリットと介して、容器内部と外部が連通された状態になる。これにより、試薬が流出する。このように、ボール26は、ノズル孔24を開閉する弁体として機能する。
The substantially
図4および図5は、微量供給ノズル10の保管時の様子を示している。容器12の端面板18側の端には、頂部キャップ32が被せられている。図5の断面図に示されるように、頂部キャップ32の内側には、空気孔16に対応する位置に、シールピン34が設けられており、空気孔16を塞いで試薬が外部に漏れないように、また蒸発等しないようにしている。ノズル先端部14には、これを覆うように先端キャップ36が装着されている。先端キャップ36は、先端部分、特にボール26を保護し、またボール周辺に残った試薬の蒸発を抑制する。
4 and 5 show a state in which the
容器12に試薬を充填する際には、容器12の開放している端を上に向け、ノズル先端部14が取り外された状態で行われる。このとき、容器12には頂部キャップ32が装着されており、空気孔16から試薬が漏出することを防止している。ノズル先端部14をねじ込み、更に先端キャップ36を装着する。または、先端キャップ36があらかじめ装着されたノズル先端部14を容器12に結合するようにしてもよい。頂部キャップ32および先端キャップ36を装着した状態で、微量供給ノズル10を高速遠心機にかけて、容器12の内面に付着した試薬を先端側に集めるようにしてもよい。
When the
試薬供給時には、頂部キャップ32、先端キャップ36を外して、微量供給ノズル10のノズル先端部14のボール26を、試料の置かれたスライドガラス等の供給対象に押し付けるように接触させる。これによりノズル孔24内でボール26が移動し、これらの間に隙間が形成されて、試薬が流れ出し、供給対象上に供給される。微量供給ノズル10を供給対象に接触させた状態で移動させると、その軌跡に沿って試薬が供給される。このときの移動距離と試薬の供給量は、ほぼ比例する関係となるので、移動距離を調節することで試薬の供給量の調整を行うことができる。
At the time of reagent supply, the
図6および図7は、前述の微量供給ノズル10を用いた試薬供給装置40の概要を示す図である。テーブル42上には、少なくとも1枚のスライドガラス等の処理用プレート44を収容可能な反応槽46と、複数の微量供給ノズル10を保持可能なノズル保持ラック48が載置されている。反応槽46は、処理用プレート44が置かれる台座を含む。反応槽46とノズル保持ラック48を挟むように、また図6において紙面を貫く方向に、一対のX方向レール50が配置される。さらに、X方向レール50に橋渡しされるようにY方向レール52が配置されている。Y方向レール52は、不図示の駆動機構によりX方向レール50上を、このレール50が延びる方向に沿って移動可能となっている。Y方向レール52上には、試薬供給ヘッド54が支持されており、不図示の駆動機構でY方向レール52上を、このレール52が延びる方向に沿って移動可能となっている。試薬供給ヘッド54は、微量供給ノズル10を掴んで保持するノズル保持アーム56を有し、さらにこのアーム56を上下、すなわち、前述のX方向とY方向に直交するZ方向に移動させる駆動機構を内蔵している。このように、微量供給ノズル10は、X、Y、Zの直交する3方向に搬送可能となっている。
6 and 7 are diagrams showing an outline of the
ノズル保持アーム56に、試薬を加熱するヒータを内蔵することもできる。また、試薬供給ヘッド54内には、処理用プレート44の画像を取得する撮影装置、例えばCCDカメラを搭載することができる。撮影装置により取得された画像を、解析して処理用プレート44上に置かれた試料片の位置を特定し、試料片の位置から試薬を供給する位置、すなわち微量供給ノズル10を接触させる位置を決定する。試薬を供給する位置は、例えば試料片の縁から所定距離離れている位置とし、供給すべき試薬の量に応じて、複数箇所とすることができる。また、ノズル10を処理用プレート44に接触させた状態で移動させ、このときの移動量を調整することによっても、試薬の供給量を調整できる。反応槽46は、供給された試薬が、処理中に乾燥しないように蓋を備えている。この蓋には、個々の処理用プレート44の上方位置にシャッタが設けられており、試薬供給時、すなわち微量供給ノズル10が降下してくる際に、このシャッタが開いてノズル10のアクセスを可能としている。
A heater for heating the reagent may be incorporated in the
更に、試薬供給ヘッド54には、処理用プレート44上に供給された試薬を、試料片上に展開する展開手段を設けることができる。展開手段は、例えば図8に示すように、試料片60および試薬62を供給した位置を覆うような展開板58を、処理用プレート44上の試料片60およびその周囲に押し当てる装置として実現できる。ノズル保持アーム56が退避した後、図8(a)に示すように、別のアームに支持された展開板58を試料片60および供給された試薬62の液滴に押し当て、展開板58と処理用プレート44の隙間に、試薬62を展開して試料片60に試薬が行き渡るようにする。このとき、展開板58は処理用プレートに平行な状態で押し当てられるようにすることができる。また、図8(b)に示すように、斜めの状態で近接させ、展開板58の一端をまず接触させその後、全体を押し当てるようにすることもできる。このときには、試薬62は、試料片60の、展開板58が最初に接する位置側の近傍に供給する。
Furthermore, the
また、展開手段は、試料片60と、わずかの間隔を開けた状態で、処理用プレート44上を平行に移動する棒状部材(展開バー)64を含むものとすることができる(図9参照)。この展開バー64は断面が円であり、軸方向の2カ所に他の部分より直径の太い部分66が設けられている。この太い部分66は、棒状部材の移動に際して、試料片60を避ける位置に配置され、また太い部分66とこの他の細い部分の径の差により、細い部分が試料片60と接しないような間隔が、処理用プレート44との間に形成される。展開バー64を移動させる機構も、試薬供給ヘッド54に搭載するようにできる。展開バーを用いて展開する際には、展開バーの移動方向において、試料片60より上流位置に試薬62が供給される必要がある。前述の撮影装置で捉えた映像に基づき試料片60の位置を特定し、この試料片より、展開バー移動方向上流側に微量供給ノズルが接触するように、試薬供給ヘッド54をX,Y方向に移動させる。
Further, the developing means may include a
試薬供給装置40の動作について説明する。あらかじめ試薬が充填されている微量供給ノズル10の頂部キャップ32をはずして、このノズル10をノズル保持ラック48にセットする。先端キャップ36は、ノズル保持ラック48にしっかり把持され、ノズル10を引き上げると、ノズル10のみが持ち上げられ、キャップはラック上に残る。試薬を複数使用する場合は、ノズル保持ラック48上の位置と、そこに保持された微量供給ノズル10に充填された試薬の種類の関係が制御装置に記憶される。
The operation of the
試薬供給ヘッド54は、制御装置の制御に従って、X,Y方向に駆動され、必要な試薬が充填された微量供給ノズル10の上方に移動し、そこからノズル保持アーム56を下降させて微量供給ノズル10を保持する。そして、微量供給ノズル10を保持した状態でノズル保持アーム56を上昇させ、再度X、Y方向に移動することにより、微量供給ノズル10を対象の処理用プレート44上方へ搬送する。このとき撮影装置により処理用プレート44上を撮影し、取得された画像から制御装置は試料片の位置を特定する。そして、試料片60の近傍、かつ展開手段による展開が効果的に行われる位置に、微量供給ノズル10を降下させて、処理用プレート44上に接触させて試薬の液滴を付着させる。。次に、展開手段により、試薬の液滴を展開して試料に接触させる。使用済みの微量供給ノズル10は、ノズル保持ラック48に戻される。反応槽46のシャッタを閉めた状態で、反応に必要な時間が経過するのを待つ。所定の時間が経過した後、次の試薬が必要な場合は、再度上記の動作を繰り返す。
上記の微量供給ノズルの弁体は、ボールすなわち球形状であるが、棒状など他の形状であってもよい。また、弁体を付勢するばねは、板ばね以外の形状、例えばコイルばねなどであってもよい。
The
The valve body of the above-described minute supply nozzle has a ball shape, that is, a spherical shape, but may have another shape such as a rod shape. In addition, the spring that biases the valve body may have a shape other than the leaf spring, such as a coil spring.
10 微量供給ノズル、12 容器、14 ノズル先端部、16 空気孔、24 ノズル孔、26 ボール、32 頂部キャップ、34 シールピン、36 先端キャップ、40 試薬供給装置、44 処理用プレート、46 反応槽、48 ノズル保持ラック、54 試薬供給ヘッド、56 ノズル保持アーム、62 試薬。 10 Trace supply nozzle, 12 Container, 14 Nozzle tip, 16 Air hole, 24 Nozzle hole, 26 Ball, 32 Top cap, 34 Seal pin, 36 Tip cap, 40 Reagent supply device, 44 Processing plate, 46 Reaction tank, 48 Nozzle holding rack, 54 reagent supply head, 56 nozzle holding arm, 62 reagents.
Claims (8)
容器の端に備えられ、収容された試薬を、試料を載せた処理用プレート上に供給する試薬供給部と、
試薬供給部に設けられ、試薬供給部が処理用プレート上面に接触することにより、微量の試薬の供給を許容する供給制御部と、
を有する、微量供給ノズル。 A container for containing a reagent;
A reagent supply unit that is provided at the end of the container and supplies the contained reagent onto the processing plate on which the sample is placed;
A supply control unit that is provided in the reagent supply unit and allows the supply of a small amount of reagent by contacting the reagent supply unit with the upper surface of the processing plate;
Having a micro-feed nozzle.
前記供給制御部は、試薬が流通するノズル孔を有するノズルチップと、前記試薬供給部の接触により前記ノズル孔を開放する弁体と、を有する、
微量供給ノズル。 The micro supply nozzle according to claim 1,
The supply control unit includes a nozzle chip having a nozzle hole through which a reagent flows, and a valve body that opens the nozzle hole by contact of the reagent supply unit.
Trace supply nozzle.
試料を載せた処理用プレートを保持する台座と、
前記微量供給ノズルを保持し、搬送する搬送機構と、
を有し、
搬送機構が、微量供給ノズルの試薬供給部を処理用プレートに接触させて、試薬を供給する、試薬処理装置。 A reagent processing apparatus comprising the micro supply nozzle according to any one of claims 1 to 4, and performing a reagent processing of a sample on a processing plate,
A pedestal for holding a processing plate on which a sample is placed;
A transport mechanism for holding and transporting the minute supply nozzle;
Have
A reagent processing apparatus in which a transport mechanism supplies a reagent by bringing a reagent supply unit of a minute supply nozzle into contact with a processing plate.
前記搬送装置は、微量供給ノズルの試薬供給部を、処理用プレートに接触させた状態で、処理用プレートの上面に沿って、供給する試薬の量に応じた所定の長さ移動させる、
試薬処理装置。 The reagent processing apparatus according to claim 5,
The transport device moves the reagent supply unit of the minute supply nozzle by a predetermined length according to the amount of the reagent to be supplied along the upper surface of the processing plate while being in contact with the processing plate.
Reagent processing device.
処理用プレート上を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により得られた画像から、処理用プレート上の試料の位置を算出する試料位置算出手段と、
を有し、
前記搬送装置は、算出された試料位置に基づき、試料の側方の処理用プレート上に、前記微量供給ノズルの試薬供給部を接触させる、
試薬処理装置。 The reagent processing apparatus according to claim 5 or 6, wherein
An imaging device for imaging the processing plate;
Sample position calculating means for calculating the position of the sample on the processing plate from the image obtained by the imaging device;
Have
The transport device, based on the calculated sample position, contacts the reagent supply unit of the trace supply nozzle on the processing plate on the side of the sample,
Reagent processing device.
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JP2012032310A (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Sysmex Corp | Specimen processing device |
US9459686B2 (en) | 2011-06-17 | 2016-10-04 | Sony Corporation | Electronic device, control method of electronic device, and program |
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