JP2009186194A

JP2009186194A - Dispenser

Info

Publication number: JP2009186194A
Application number: JP2008023273A
Authority: JP
Inventors: Tomonobu Nishio; 朋宣西尾
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-02-01
Filing date: 2008-02-01
Publication date: 2009-08-20
Anticipated expiration: 2028-02-01
Also published as: JP5235434B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dispenser capable of suppressing the remaining of a liquid while suppressing the lowering of throughput. SOLUTION: The liquid sending speeds of the first pump 27 and a second pump 28 are lowered as the surface of the liquid becomes near to an absorbing and discharging port CPH when the liquid stored in a pipette tip CP is wholly discharged from the absorbing and discharging port CPH to control the first pump 27 and the second pump 28 so that the moving speed of the surface of the liquid may become a predetermined speed or below capable of suppressing the remaining of the liquid on the inner surface of the pipette tip CP. COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、分注装置に係り、特に、液体を貯留し、貯留した液体を分注する分注装置に関する。 The present invention relates to a dispensing apparatus, and more particularly to a dispensing apparatus that stores liquid and dispenses the stored liquid.

従来、溶液などの各種の液体を貯留し、貯留した液体を分注する分注装置は、生化学実験・臨床検査・薬剤の開発研究など様々な方面で用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, dispensing devices that store various liquids such as solutions and dispense the stored liquids are used in various fields such as biochemical experiments, clinical tests, and drug development research.

この種の分注装置には、液体を吸引、貯留、排出する部分としてチップを用いているものがある。このチップの内面への液体の残留を抑制する技術として、特許文献１には、チップ内面の少なくとも液体が接触する部分を水との接触角が０度の超親水性材料で被覆し、少なくともチップ先端部分の外面を水との接触角が６０度以上の樹脂により形成する技術が開示されいる。 Some dispensing apparatuses of this type use a chip as a part for sucking, storing and discharging liquid. As a technique for suppressing the remaining of liquid on the inner surface of the chip, Patent Document 1 discloses that at least a portion of the inner surface of the chip that is in contact with the liquid is coated with a superhydrophilic material having a contact angle with water of 0 degree, and A technique for forming the outer surface of the tip portion with a resin having a contact angle with water of 60 degrees or more is disclosed.

また、特許文献１には、このようにチップ内面を超親水性にした場合、液体を排出する速度に注意して液体をゆっくりと排出することでチップ内面の液体の残留量を抑えることが可能であることが記載されている。
特開２００４−１３６２３６号公報 Further, in Patent Document 1, when the chip inner surface is made super hydrophilic in this way, it is possible to suppress the remaining amount of liquid on the chip inner surface by slowly discharging the liquid while paying attention to the speed of discharging the liquid. It is described that.
JP 2004-136236 A

しかしながら、チップ内面の液体の残留量を抑えるために、チップから液体をゆっくりと排出した場合、単位時間あたりに分注することができる処理回数（所謂、スループット）が低下してしまう、という問題点があった。 However, when the liquid is slowly discharged from the chip in order to suppress the remaining amount of liquid on the inner surface of the chip, the number of treatments (so-called throughput) that can be dispensed per unit time is reduced. was there.

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであり、スループットの低下を抑えつつ、液体の残留を抑制することができる分注装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a dispensing apparatus that can suppress the residual liquid while suppressing a decrease in throughput.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、貯留された液体を排出するための排出口が形成されると共に、当該液体を貯留する貯留部の内径寸法が少なくとも前記排出口の近傍において前記排出口に向けて漸次細幅となるように形成された貯留手段と、前記貯留部に貯留された液体を前記排出口から排出させるポンプと、前記貯留部に貯留された液体を前記排出口から全て排出する際に、当該液体の液面が前記排出口に近くなるほど前記ポンプの送液速度を低下させて、当該液体の液面の移動速度が前記貯留手段内面への当該液体の残留を抑制できる所定速度以下となるように前記ポンプを制御する制御手段と、を備えている。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that a discharge port for discharging the stored liquid is formed, and an inner diameter dimension of the storage portion for storing the liquid is at least in the vicinity of the discharge port. The storage means formed so as to gradually become narrower toward the discharge port, the pump for discharging the liquid stored in the storage portion from the discharge port, and the liquid stored in the storage portion When all of the liquid is discharged from the outlet, the liquid feeding speed of the pump is reduced as the liquid level of the liquid is closer to the discharge port, and the moving speed of the liquid level of the liquid is reduced. Control means for controlling the pump so as to be equal to or lower than a predetermined speed capable of suppressing the above.

請求項１記載の発明は、貯留手段が、貯留された液体を排出するための排出口が形成されると共に、当該貯留手段の液体を貯留する貯留部の内径寸法が少なくとも排出口の近傍において排出口に向けて漸次細幅となるように形成され、ポンプにより、貯留部に貯留された液体が排出口から排出させるものとされており、制御手段により、貯留部に貯留された液体を排出口から全て排出する際に、当該液体の液面が排出口に近くなるほどポンプの送液速度を低下させて、当該液体の液面の移動速度が貯留手段内面への当該液体の残留を抑制できる所定速度以下となるようにポンプが制御される。 According to the first aspect of the present invention, the storage means is formed with a discharge port for discharging the stored liquid, and the inner diameter dimension of the storage portion for storing the liquid of the storage means is at least in the vicinity of the discharge port. It is formed so as to become gradually narrower toward the outlet, and the liquid stored in the storage part is discharged from the discharge port by the pump, and the liquid stored in the storage part is discharged by the control means. When the liquid is completely discharged, the liquid feeding speed of the pump is lowered as the liquid level of the liquid becomes closer to the discharge port, and the moving speed of the liquid level of the liquid can be suppressed to prevent the liquid from remaining on the inner surface of the storage unit. The pump is controlled to be below the speed.

このように請求項１記載の発明によれば、貯留部に貯留された液体を排出口から全て排出する際に、当該液体の液面が排出口に近くなるほどポンプの送液速度を低下させて当該液体の液面の移動速度が貯留手段内面への当該液体の残留を抑制できる所定速度以下となるようにポンプを制御しているので、スループットの低下を抑えつつ、液体の残留を抑制することができる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, when all the liquid stored in the storage portion is discharged from the discharge port, the liquid feeding speed of the pump is decreased as the liquid level of the liquid becomes closer to the discharge port. Since the pump is controlled so that the moving speed of the liquid surface of the liquid is equal to or less than a predetermined speed at which the liquid remaining on the inner surface of the storage unit can be suppressed, the liquid remaining can be suppressed while suppressing a decrease in throughput. Can do.

なお、本発明の制御手段は、請求項２記載の発明のように、前記所定速度を前記貯留部の内部形状や前記貯留部内部の表面処理、前記貯留部の材質、前記貯留部に貯留された液体の種類、含有成分、濃度の少なくとも１つに応じて変化させてもよい。 The control means of the present invention stores the predetermined speed in the internal shape of the storage part, the surface treatment inside the storage part, the material of the storage part, and the storage part as in the invention of claim 2. The liquid may be changed according to at least one of the kind of liquid, the contained component, and the concentration.

一方、上記目的を達成するため、請求項３に記載の発明は、貯留された液体を排出するための排出口が形成されると共に、当該液体を貯留する貯留部の内径寸法が少なくとも前記排出口の近傍において前記排出口に向けて漸次細幅となるように形成された貯留手段と、前記貯留部に貯留された液体を前記排出口から排出させるポンプと、前記貯留部に貯留された液体を前記排出口から全て排出する際に、前記貯留手段内面への当該液体の残留を抑制できる所定速度よりも速い速度で液体の排出を開始させ、前記排出口から全ての液体が排出される前に液体の排出を一旦所定時間停止させ、その後、残りの液体を排出させるように前記ポンプを制御する制御手段と、を備えている。 On the other hand, in order to achieve the above object, the invention according to claim 3 is characterized in that a discharge port for discharging the stored liquid is formed, and an inner diameter dimension of the storage portion for storing the liquid is at least the discharge port. A storage means formed so as to gradually become narrower toward the discharge port, a pump for discharging the liquid stored in the storage portion from the discharge port, and the liquid stored in the storage portion. When all the liquid is discharged from the discharge port, the discharge of the liquid is started at a speed higher than a predetermined speed capable of suppressing the liquid remaining on the inner surface of the storage unit, and before all the liquid is discharged from the discharge port. Control means for controlling the pump so as to temporarily stop the discharge of the liquid for a predetermined time and then discharge the remaining liquid.

請求項３記載の発明は、貯留手段が、貯留された液体を排出するための排出口が形成されると共に、当該貯留手段の液体を貯留する貯留部の内径寸法が少なくとも排出口の近傍において排出口に向けて漸次細幅となるように形成され、ポンプにより、貯留部に貯留された液体が排出口から排出させるものとされており、制御手段により、貯留部に貯留された液体を排出口から全て排出する際に、貯留手段内面への当該液体の残留を抑制できる所定速度よりも速い速度で液体の排出を開始させ、排出口から全ての液体が排出される前に液体の排出を一旦所定時間停止させ、その後、残りの液体を排出させるようにポンプが制御される。。 The invention described in claim 3 is characterized in that the storage means is formed with a discharge port for discharging the stored liquid, and the inner diameter dimension of the storage portion for storing the liquid of the storage means is at least in the vicinity of the discharge port. It is formed so as to become gradually narrower toward the outlet, and the liquid stored in the storage part is discharged from the discharge port by the pump, and the liquid stored in the storage part is discharged by the control means. When discharging all of the liquid from the discharge port, the discharge of the liquid is started at a speed higher than a predetermined speed capable of suppressing the liquid remaining on the inner surface of the storage means, and the liquid is temporarily discharged before all the liquid is discharged from the discharge port. The pump is controlled to stop for a predetermined time and then drain the remaining liquid. .

このように請求項３記載の発明によれば、貯留部に貯留された液体を排出口から全て排出する際に、貯留手段内面への当該液体の残留を抑制できる所定速度よりも速い速度で液体の排出を開始させ、排出口から全ての液体が排出される前に液体の排出を一旦所定時間停止させ、その後、残りの液体を排出させるようにポンプを制御しているので、スループットの低下を抑えつつ、液体の残留を抑制することができる。 Thus, according to the third aspect of the present invention, when all of the liquid stored in the storage portion is discharged from the discharge port, the liquid is at a speed faster than a predetermined speed that can suppress the liquid remaining on the inner surface of the storage means. Since the pump is controlled so that the liquid discharge is temporarily stopped for a predetermined time before all the liquid is discharged from the discharge port and then the remaining liquid is discharged, the throughput is reduced. It is possible to suppress the residual liquid while suppressing.

なお、本発明の制御手段は、請求項４記載の発明のように、前記残りの液体を排出する際の当該液体の液面の移動速度が前記所定速度以下となるように前記ポンプを制御してもよい。 The control means of the present invention controls the pump so that the moving speed of the liquid surface of the liquid when discharging the remaining liquid is equal to or less than the predetermined speed, as in the invention of claim 4. May be.

また、本発明の制御手段は、請求項５記載の発明のように、前記液体の排出を一旦停止させる前記所定時間を、前記貯留部の内部形状や前記貯留部内部の表面処理、前記貯留部の材質、前記貯留部に貯留された液体の種類、含有成分、濃度の少なくとも１つに応じて変化させてもよい。 Further, as in the invention according to claim 5, the control means of the present invention sets the predetermined time for temporarily stopping the discharge of the liquid to the internal shape of the storage section, the surface treatment inside the storage section, and the storage section. It may be changed according to at least one of the material, the kind of liquid stored in the storage section, the contained component, and the concentration.

このように、本発明によれば、スループットの低下を抑えつつ、液体の残留を抑制することができる、という効果が得られる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an effect that it is possible to suppress the residual liquid while suppressing a decrease in throughput.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、以下では、表面プラズモン共鳴現象（Surface Plasmon Resonance：ＳＰＲ）による全反射減衰の発生によって暗線が発生した反射角度を検出することにより、検体物質の特性を測定する測定装置に本発明を適用した場合について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the present invention is applied to a measurement apparatus that measures the characteristics of a specimen substance by detecting the reflection angle at which a dark line is generated due to the occurrence of total reflection attenuation due to surface plasmon resonance (SPR). The case will be described.

［第１の実施の形態］
本実施の形態に係る測定装置としてのバイオセンサー１０は、金属膜の表面に発生する表面プラズモン共鳴現象を利用して、タンパクＴａと試料Ａとの相互作用を測定する、いわゆる表面プラズモンセンサーである。 [First Embodiment]
The biosensor 10 as a measuring apparatus according to the present embodiment is a so-called surface plasmon sensor that measures the interaction between the protein Ta and the sample A using the surface plasmon resonance phenomenon generated on the surface of the metal film. .

図１〜図４に示すように、バイオセンサー１０は、下部筐体１１及び上部筐体１２を備えている。上部筐体１２は、断熱部材で構成されており、バイオセンサー１０の上半分全体を覆っている。上部筐体１２内と、外部及び下部筐体１１内との間は、断熱されている。上部筐体１２の手前側は、上方へ開放可能とされており、把手１３が取り付けられている。上部筐体１２の外側には、ディスプレイ１４及び入力部１６が設置されている。 As shown in FIGS. 1 to 4, the biosensor 10 includes a lower housing 11 and an upper housing 12. The upper housing 12 is made of a heat insulating member and covers the entire upper half of the biosensor 10. The interior of the upper housing 12 is insulated from the outside and the interior of the lower housing 11. The front side of the upper housing 12 can be opened upward, and a handle 13 is attached. A display 14 and an input unit 16 are installed outside the upper housing 12.

図２は、上部筐体１２を取り去って、図１の奥側からみたバイオセンサー１０の内部を示す図であり、図３は筐体の内部を上面からみた図、図４は図２の手前側からみた内部の側面図である。 2 is a view showing the inside of the biosensor 10 as seen from the back side of FIG. 1 with the upper case 12 removed, FIG. 3 is a view of the inside of the case from the top, and FIG. 4 is a front view of FIG. It is an internal side view seen from the side.

上部筐体１２の内部には、分注ヘッド２０、測定部３０、試料ストック部４０、ピペットチップストック部４２、バッファストック部４４、保冷部４６、廃液プレート４７、測定チップストック部４８、ラジエータ６０、ラジエータ送風ファン６２、水平方向送風ファン６４が備えられている。 Disposed inside the upper housing 12 are a dispensing head 20, a measurement unit 30, a sample stock unit 40, a pipette tip stock unit 42, a buffer stock unit 44, a cold insulation unit 46, a waste liquid plate 47, a measurement tip stock unit 48, and a radiator 60. A radiator blower fan 62 and a horizontal blower fan 64 are provided.

試料ストック部４０は、試料積層部４０Ａ及び試料セット部４０Ｂで構成されている。試料積層部４０Ａには、個々のセルに検体物質の特性の測定に用いる試料として各々異なるアナライト溶液をストックする試料プレート４０Ｐが、Ｚ方向（鉛直方向）に積層されて収容されている。試料セット部４０Ｂには、１枚の試料プレート４０Ｐが、図示しない搬送機構により試料積層部４０Ａから搬送されてセットされる。 The sample stock unit 40 includes a sample stacking unit 40A and a sample setting unit 40B. In the sample stacking section 40A, sample plates 40P for stocking different analyte solutions as samples used for measuring the characteristics of the specimen substance are stacked in the Z direction (vertical direction) and stored in individual cells. One sample plate 40P is transported and set from the sample stacking section 40A by a transport mechanism (not shown) to the sample setting section 40B.

ピペットチップストック部４２は、ピペットチップ積層部４２Ａ及びピペットチップセット部４２Ｂで構成されている。ピペットチップ積層部４２Ａには、複数のピペットチップを保持するピペットチップストッカー４２Ｐが、Ｚ方向に積層されて収容されている。ピペットチップセット部４２Ｂには、１枚のピペットチップストッカー４２Ｐが、図示しない搬送機構によりピペットチップ積層部４２Ａから搬送されてセットされる。 The pipette tip stock portion 42 includes a pipette tip stacking portion 42A and a pipette tip setting portion 42B. In the pipette chip stacking part 42A, pipette chip stockers 42P for holding a plurality of pipette chips are stacked and accommodated in the Z direction. One pipette chip stocker 42P is transported and set from the pipette chip stacking section 42A by a transport mechanism (not shown) to the pipette chip setting section 42B.

バッファストック部４４は、ボトル収容部４４Ａ及びバッファー供給部４４Ｂで構成されている。ボトル収容部４４Ａには、測定の基準となる基準試料としてのバッファー液が貯留された複数本のボトル４４Ｃが収容されている。バッファー供給部４４Ｂには、バッファプレート４４Ｐがセットされている。バッファプレート４４Ｐは、複数筋に区画されており、各々の区画には濃度の異なるバッファー液が貯留されている。また、バッファプレート４４Ｐの上部には、分注ヘッド２０のアクセス時にピペットチップＣＰが挿入される孔Ｈが構成されている。バッファプレート４４Ｐへは、ホース４４Ｈによりボトル４４Ｃからバッファー液が供給される。 The buffer stock unit 44 includes a bottle storage unit 44A and a buffer supply unit 44B. A plurality of bottles 44C storing a buffer solution as a reference sample serving as a reference for measurement are stored in the bottle storage portion 44A. A buffer plate 44P is set in the buffer supply unit 44B. The buffer plate 44P is partitioned into a plurality of muscles, and buffer solutions having different concentrations are stored in each partition. Further, a hole H into which the pipette tip CP is inserted when the dispensing head 20 is accessed is formed in the upper part of the buffer plate 44P. The buffer liquid is supplied from the bottle 44C to the buffer plate 44P through the hose 44H.

バッファー供給部４４Ｂの隣には、補正用プレート４５が配置され、その隣に保冷部４６が配置され、その隣に廃液プレート４７が配置されている。補正用プレート４５は、バッファー液の濃度調整を行うためのプレートであり、マトリクス状に複数セルが構成されている。保冷部４６には、冷蔵の必要な試料が配置される。保冷部は低温とされており、この上で試料は低温状態に保たれる。廃液プレート４７は、ホースによって図示しない廃液タンクと接続されており、廃液プレート４７に排出された溶液は、廃液タンクに収容される。 A correction plate 45 is arranged next to the buffer supply unit 44B, a cold insulation unit 46 is arranged next to it, and a waste liquid plate 47 is arranged next to it. The correction plate 45 is a plate for adjusting the concentration of the buffer solution, and a plurality of cells are formed in a matrix. A sample that needs to be refrigerated is placed in the cold insulation unit 46. The cold insulation part is set to a low temperature, and the sample is kept at a low temperature. The waste liquid plate 47 is connected to a waste liquid tank (not shown) by a hose, and the solution discharged to the waste liquid plate 47 is stored in the waste liquid tank.

測定チップストック部４８には、測定チップ収容プレート４８Ｐがセットされている。測定チップ収容プレート４８Ｐには、測定チップ５０が複数本収納されている。 In the measurement chip stock portion 48, a measurement chip accommodation plate 48P is set. A plurality of measurement chips 50 are accommodated in the measurement chip accommodation plate 48P.

測定チップストック部４８と測定部３０との間には、測定チップ搬送機構４９が備えられている。測定チップ搬送機構４９は、測定チップ５０を両側から挟み込んで保持する保持アーム４９Ａ、回転により保持アーム４９ＡをＹ方向に移動させるボールねじ４９Ｂ、Ｙ方向に配置され、測定チップ５０が載せられる搬送レール４９Ｃ、を含んで構成されている。測定の際には、１本の測定チップ５０が測定チップ搬送機構４９により測定チップ収容プレート４８Ｐから搬送レール４９Ｃ上に載せられ、保持アーム４９Ａにより挟持されつつ測定部３０へ移動してセットされる。 A measurement chip transport mechanism 49 is provided between the measurement chip stock unit 48 and the measurement unit 30. The measuring chip transport mechanism 49 includes a holding arm 49A that sandwiches and holds the measuring chip 50 from both sides, a ball screw 49B that moves the holding arm 49A in the Y direction by rotation, and a transport rail on which the measuring chip 50 is placed. 49C. At the time of measurement, one measurement chip 50 is placed on the transport rail 49C from the measurement chip storage plate 48P by the measurement chip transport mechanism 49, and is moved and set to the measurement unit 30 while being held by the holding arm 49A. .

測定チップ５０は、図５及び図６に示すように、誘電体ブロック５２、流路部材５４、及び、保持部材５６、で構成されている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the measurement chip 50 includes a dielectric block 52, a flow path member 54, and a holding member 56.

誘電体ブロック５２は、光ビームに対して透明な透明樹脂等で構成されており、断面が台形の棒状とされたプリズム部５２Ａ、及び、プリズム部５２Ａの両端部にプリズム部５２Ａと一体的に形成された被保持部５２Ｂを備えている。プリズム部５２Ａの互いに平行な２面の内の広い側の上面には、金属性の薄膜５７が形成されている。誘電体ブロック５２は、いわゆるプリズムとして機能し、バイオセンサー１０での測定の際には、プリズム部５２Ａの対向する互いに平行でない２つの側面の内の一方から光ビームが入射され、他方から薄膜５７との界面で全反射された光ビームが出射される。 The dielectric block 52 is made of a transparent resin or the like that is transparent to the light beam, and has a prism portion 52A having a trapezoidal cross section, and the prism portion 52A integrally with both ends of the prism portion 52A. A formed held portion 52B is provided. A metallic thin film 57 is formed on the upper surface on the wider side of the two parallel surfaces of the prism portion 52A. The dielectric block 52 functions as a so-called prism. When the measurement is performed by the biosensor 10, a light beam is incident from one of two opposing non-parallel sides of the prism portion 52A and the thin film 57 is incident from the other. A light beam totally reflected at the interface is emitted.

薄膜５７の表面には、測定対象とする検体物質としてタンパクＴａを薄膜５７上に付着させるための、リンカー層５７Ａが形成されている。このリンカー層５７Ａ上にタンパクＴａが付着される。 On the surface of the thin film 57, there is formed a linker layer 57A for attaching protein Ta on the thin film 57 as a sample substance to be measured. Protein Ta is attached on this linker layer 57A.

プリズム部５２Ａの両側面には、上側の端辺に沿って保持部材５６と係合される係合凸部５２Ｃが形成されている。また、プリズム部５２Ａの下側には、側端辺に沿って搬送レール４９Ｃと係合されるフランジ部５２Ｄが形成されている。 Engaging convex portions 52C that are engaged with the holding member 56 are formed along the upper side edge on both side surfaces of the prism portion 52A. Further, a flange portion 52D that is engaged with the transport rail 49C is formed along the side end side below the prism portion 52A.

図６に示すように、流路部材５４は、６個のベース部５４Ａを備え、ベース部５４Ａの各々に４本の円筒部材５４Ｂが立設されている。ベース部５４Ａは、３個のベース部５４Ａ毎に、立設された円筒部材５４Ｂのうちの１本の上部が連結部材５４Ｄによって連結されている。流路部材５４は、軟質で弾性変形可能な材料、例えば非晶質ポリオフィレンエラストマーで構成されている。このように、流路部材５４を弾性変形可能な材料で構成することにより、誘電体ブロック５２との密着性を高め、誘電体ブロック５２との間に構成される液体流路５５の密閉性を確保している。 As shown in FIG. 6, the flow path member 54 includes six base portions 54A, and four cylindrical members 54B are erected on each of the base portions 54A. In the base portion 54A, for each of the three base portions 54A, one upper portion of the standing cylindrical members 54B is connected by a connecting member 54D. The channel member 54 is made of a soft and elastically deformable material, for example, an amorphous polyolefin elastomer. In this manner, by configuring the flow path member 54 with a material that can be elastically deformed, the adhesion with the dielectric block 52 is enhanced, and the sealing performance of the liquid flow path 55 configured between the dielectric block 52 is improved. Secured.

保持部材５６は、長尺とされ、上面部材５６Ａ及び２枚の側面板５６Ｂが蓋状に構成された形状とされている。側面板５６Ｂには、誘電体ブロック５２の係合凸部５２Ｃと係合される係合孔５６Ｃ、及び、上記光ビームの光路に対応する部分に窓５６Ｄが形成されている。保持部材５６は、係合孔５６Ｃと係合凸部５２Ｃとが係合されて、誘電体ブロック５２に取り付けられる。流路部材５４は、保持部材５６と一体成形されており、保持部材５６と誘電体ブロック５２の間に配置される。上面部材５６Ａには、流路部材５４の円筒部材５４Ｂに対応する位置に、受部５９が形成されている。受部５９は略円筒状とされている。 The holding member 56 is long and has a shape in which the upper surface member 56A and the two side plates 56B are formed in a lid shape. The side plate 56B is formed with an engagement hole 56C to be engaged with the engagement protrusion 52C of the dielectric block 52, and a window 56D at a portion corresponding to the optical path of the light beam. The holding member 56 is attached to the dielectric block 52 with the engagement hole 56 C and the engagement protrusion 52 C engaged. The flow path member 54 is integrally formed with the holding member 56 and is disposed between the holding member 56 and the dielectric block 52. A receiving portion 59 is formed on the upper surface member 56A at a position corresponding to the cylindrical member 54B of the flow path member 54. The receiving part 59 is substantially cylindrical.

ベース部５４Ａには、図７に示すように、底面側に略Ｓ字状の２本の流路溝５４Ｃが形成されている。流路溝５４Ｃは、端部の各々が１の円筒部材５４Ｂの中空部と連通されている。ベース部５４Ａは、底面が誘電体ブロック５２の上面と密着され、流路溝５４Ｃと誘電体ブロック５２の上面との間に構成される空間と前記中空部とで、液体流路５５が構成される。 As shown in FIG. 7, the base portion 54A has two substantially S-shaped channel grooves 54C formed on the bottom surface side. Each of the end portions of the flow channel 54C communicates with the hollow portion of one cylindrical member 54B. The bottom surface of the base portion 54A is in close contact with the upper surface of the dielectric block 52, and the liquid channel 55 is configured by the space formed between the channel groove 54C and the upper surface of the dielectric block 52 and the hollow portion. The

１個のベース部５４Ａには、２本の液体流路５５が構成される。各々の液体流路５５において、円筒部材５４Ｂの上端面に液体流路５５の出入口５３が構成される。 Two liquid channels 55 are formed in one base portion 54A. In each liquid channel 55, an entrance / exit 53 of the liquid channel 55 is formed on the upper end surface of the cylindrical member 54B.

ここで、２本の液体流路５５のうち、１本は測定流路５５Ａとして用いられ、他の１本は参照流路５５Ｒとして用いられる。測定流路５５Ａの薄膜５７上（リンカー層５７Ａ上）にはタンパクＴａを付着させ、参照流路５５Ｒの薄膜５７上（リンカー層５７Ａ上）にはタンパクＴａを付着させない状態で測定が行われる。 Here, one of the two liquid channels 55 is used as the measurement channel 55A, and the other one is used as the reference channel 55R. The measurement is performed in a state where the protein Ta is attached on the thin film 57 (on the linker layer 57A) of the measurement channel 55A and the protein Ta is not attached on the thin film 57 (on the linker layer 57A) of the reference channel 55R.

測定流路５５Ａ及び参照流路５５Ｒには、図７に示すように、各々光ビームＬ１、Ｌ２が入射される。光ビームＬ１、Ｌ２は、図８に示すように、ベース部５４Ａの中心線Ｍ上に配置されるＳ字の屈曲部分に照射される。以下、測定流路５５Ａにおける光ビームＬ１の照射領域を測定領域Ｅ１、参照流路５５Ｒにおける光ビームＬ２の照射領域を参照領域Ｅ２という。参照領域Ｅ２は、タンパクＴａが付着した測定領域Ｅ１から得られるデータを補正するための測定を行う領域である。 As shown in FIG. 7, light beams L1 and L2 are incident on the measurement channel 55A and the reference channel 55R, respectively. As shown in FIG. 8, the light beams L1 and L2 are applied to an S-shaped bent portion disposed on the center line M of the base portion 54A. Hereinafter, the irradiation region of the light beam L1 in the measurement channel 55A is referred to as a measurement region E1, and the irradiation region of the light beam L2 in the reference channel 55R is referred to as a reference region E2. The reference area E2 is an area for performing measurement for correcting data obtained from the measurement area E1 to which the protein Ta is attached.

図９には、分注ヘッド２０の詳細な構成が示されている。 FIG. 9 shows a detailed configuration of the dispensing head 20.

分注ヘッド２０は、１２本の分注管２０Ａを備えている。各分注管２０Ａは、Ｘ方向と直交する矢印Ｙ方向に沿って１列に配置されるように保持部材２０Ｂにより保持されている。分注管２０Ａは、隣り合う２本で一対とされ、一方が液体供給用、他方が液体排出用とされている。分注管２０Ａの先端部には、ピペットチップＣＰが取り付けられる。ピペットチップＣＰは、テーパ状に形成され、先端部に液体を吸入・排出するための吸排出口ＣＰＨ（図１０参照。）が設けられており、吸入した液体を貯留する貯留部ＣＰＴの内径寸法が吸排出口ＣＰＨに向けて漸次細幅となるように形成されている。また、ピペットチップＣＰの内面は、親水性材料で被覆されている。ピペットチップＣＰは、ピペットチップストッカー４２Ｐにストックされており、必要に応じて交換可能とされている。 The dispensing head 20 includes 12 dispensing tubes 20A. Each dispensing tube 20A is held by a holding member 20B so as to be arranged in a line along an arrow Y direction orthogonal to the X direction. Two adjacent pipes 20A are used as a pair, one for supplying liquid and the other for discharging liquid. A pipette tip CP is attached to the tip of the dispensing tube 20A. The pipette tip CP is formed in a tapered shape, and a suction / discharge port CPH (see FIG. 10) for sucking and discharging the liquid is provided at the tip, and the inner diameter of the reservoir CPT for storing the sucked liquid is set. It is formed so as to gradually become narrower toward the suction / discharge port CPH. Further, the inner surface of the pipette tip CP is covered with a hydrophilic material. The pipette tip CP is stocked in the pipette tip stocker 42P and can be exchanged as necessary.

図２に示すように、分注ヘッド２０は、上部筐体１２内の上部に設けられ、水平駆動機構２２により矢印Ｘ方向に移動可能とされている。水平駆動機構２２は、ボールねじ２２Ａ、モータ２２Ｂ、ガイドレール２２Ｃにより構成されている。ボールねじ２２Ａ及びガイドレール２２Ｃは、Ｘ方向に配置されている。ガイドレール２２Ｃは平行に２本配置され、そのうちの１本はボールねじ２２Ａの下側に所定間隔離れて配置されている。分注ヘッド２０は、モータ２２Ｂの回転駆動によってボールねじ２２Ａが回転することにより、ガイドレール２２Ｃに沿ってＸ方向に移動される。このＸ方向移動により、分注ヘッド２０は、廃液プレート４７、保冷部４６、補正用プレート４５、バッファー供給部４４Ｂ（バッファプレート４４Ｐ）、測定部３０（測定チップ５０）、試料セット部４０Ｂ（試料プレート４０Ｐ）、及びピペットチップセット部４２Ｂ（ピペットチップストッカー４２Ｐ）に対向する位置にそれぞれ移動可能とされている。 As shown in FIG. 2, the dispensing head 20 is provided in the upper part of the upper housing 12 and can be moved in the arrow X direction by the horizontal drive mechanism 22. The horizontal drive mechanism 22 includes a ball screw 22A, a motor 22B, and a guide rail 22C. The ball screw 22A and the guide rail 22C are arranged in the X direction. Two guide rails 22C are arranged in parallel, and one of them is arranged below the ball screw 22A at a predetermined interval. The dispensing head 20 is moved in the X direction along the guide rail 22C when the ball screw 22A is rotated by the rotational drive of the motor 22B. By this movement in the X direction, the dispensing head 20 causes the waste liquid plate 47, the cold insulation unit 46, the correction plate 45, the buffer supply unit 44B (buffer plate 44P), the measurement unit 30 (measurement chip 50), and the sample setting unit 40B (sample). The plate 40P) and the pipette tip set part 42B (pipette tip stocker 42P) can be moved to positions facing each other.

また、図９に示すように、分注ヘッド２０には、分注ヘッド２０を矢印Ｚ方向に移動させる鉛直駆動機構２４が設けられている。鉛直駆動機構２４は、モータ２４Ａ及びＺ方向に配置された駆動軸２４Ｂを含んで構成され、モータ２４Ａの回転駆動によって駆動軸２４Ｂが回転することにより、分注ヘッド２０をＺ方向に移動させる。このＺ方向移動により、分注ヘッド２０は、ピペットチップセット部４２Ｂにセットされたピペットチップストッカー４２Ｐ、試料セット部４０Ｂにセットされた試料プレート４０Ｐ、バッファー供給部４４Ｂにセットされたバッファプレート４４Ｐ、補正用プレート４５、保冷部４６にセットされたプレート、及び測定部３０にセットされた測定チップ５０などにアクセス可能となっている。 As shown in FIG. 9, the dispensing head 20 is provided with a vertical drive mechanism 24 that moves the dispensing head 20 in the arrow Z direction. The vertical drive mechanism 24 includes a motor 24A and a drive shaft 24B disposed in the Z direction, and the drive shaft 24B is rotated by the rotational drive of the motor 24A, thereby moving the dispensing head 20 in the Z direction. By this movement in the Z direction, the dispensing head 20 has a pipette tip stocker 42P set in the pipette tip setting portion 42B, a sample plate 40P set in the sample setting portion 40B, a buffer plate 44P set in the buffer supply portion 44B, The correction plate 45, the plate set in the cold insulation unit 46, the measurement chip 50 set in the measurement unit 30, and the like can be accessed.

図１０に示されるように、分注ヘッド２０には、吸排駆動部２６が接続されている。吸排駆動部２６は、第１ポンプ２７、第２ポンプ２８を備えている。第１ポンプ２７及び第２ポンプ２８は、前述の一対の分注管２０Ａに各々対応して設けられている。第１ポンプ２７は、シリンジポンプで構成されており、第１シリンダ２７Ａ、第１ピストン２７Ｂ、及び、第１ピストン２７Ｂを駆動させる第１モータ２７Ｃを備えている。第１シリンダ２７Ａは、配管２７Ｈを介して分注ヘッド２０と接続されている。また、第２ポンプ２８も、シリンジポンプで構成されており、第２シリンダ２８Ａ、第２ピストン２８Ｂ、及び、第２ピストン２８Ｂを駆動させる第２モータ２８Ｃを備えている。第２シリンダ２８Ａは、配管２８Ｈを介して分注ヘッド２０と接続されている。 As shown in FIG. 10, a suction / discharge drive unit 26 is connected to the dispensing head 20. The intake / exhaust drive unit 26 includes a first pump 27 and a second pump 28. The first pump 27 and the second pump 28 are provided corresponding to the pair of dispensing pipes 20A described above. The first pump 27 includes a syringe pump, and includes a first cylinder 27A, a first piston 27B, and a first motor 27C that drives the first piston 27B. The first cylinder 27A is connected to the dispensing head 20 via a pipe 27H. The second pump 28 is also a syringe pump, and includes a second cylinder 28A, a second piston 28B, and a second motor 28C that drives the second piston 28B. The second cylinder 28A is connected to the dispensing head 20 via a pipe 28H.

分注ヘッド２０は、第１モータ２７Ｃ及び第２モータ２８Ｃの回転駆動が各々制御されて第１ピストン２７Ｂ及び第２ピストン２８Ｂの駆動が制御されることにより、吸引、排出する溶液の液量、及び吸引、排出する際の溶液の速度が調整可能とされている。 The dispensing head 20 controls the rotational drive of the first motor 27C and the second motor 28C, and controls the drive of the first piston 27B and the second piston 28B. In addition, the speed of the solution when sucking and discharging is adjustable.

一方、図４に示すように、測定部３０は、光学定盤３２、光出射部３４、受光部３６を含んで構成されている。光学定盤３２には、側方向から見て、上部中央の水平平面で構成される上部台３２Ａ、上部台３２Ａから離れる方向に向かって低くなる出射傾斜部３２Ｂ、上部台３２Ａを挟んで出射傾斜部３２Ｂと逆側に配置される受光傾斜部３２Ｃが形成されている。上部台３２Ａには、Ｙ方向沿って測定チップ５０がセットされるものとされている。光学定盤３２の出射傾斜部３２Ｂには、測定チップ５０へ向かって光ビームＬ１、Ｌ２を出射する光出射部３４が設置されている。また、受光傾斜部３２Ｃには、受光部３６が設置されている。光学定盤３２の隣には、光学定盤３２を冷却する水冷ジャケット３２Ｊが設けられている。 On the other hand, as shown in FIG. 4, the measuring unit 30 includes an optical surface plate 32, a light emitting unit 34, and a light receiving unit 36. The optical surface plate 32 has an upper base 32A composed of a horizontal plane in the upper center as viewed from the side, an outgoing inclined portion 32B that decreases in a direction away from the upper base 32A, and an outgoing slope across the upper base 32A. A light receiving inclined portion 32C disposed on the side opposite to the portion 32B is formed. The measurement chip 50 is set on the upper base 32A along the Y direction. A light emitting portion 34 that emits the light beams L 1 and L 2 toward the measurement chip 50 is installed on the emission inclined portion 32 B of the optical surface plate 32. In addition, a light receiving portion 36 is installed in the light receiving inclined portion 32C. Next to the optical surface plate 32, a water cooling jacket 32J for cooling the optical surface plate 32 is provided.

図１１に示すように、光出射部３４には、光源３４Ａ、レンズユニット３４Ｂが備えられている。また、受光部３６には、レンズユニット３６Ａ、ＣＣＤ３６Ｂが備えられている。ＣＣＤ３６Ｂは、バイオセンサー１０の全体の制御を司る制御部７０が接続された画像処理部３８と接続されている。 As shown in FIG. 11, the light emitting unit 34 includes a light source 34A and a lens unit 34B. Further, the light receiving unit 36 includes a lens unit 36A and a CCD 36B. The CCD 36B is connected to an image processing unit 38 to which a control unit 70 that controls the entire biosensor 10 is connected.

光源３４Ａからは、発散状態の光ビームＬが出射される。レンズユニット３４Ｂは、偏光ビームスプリッタを内蔵しており、光源３４Ａから入射する光ビームＬのＰ偏光成分とＳ偏光成分に分離し、光ビームＬのＰ偏光成分をＺ方向に対して一定の幅を持った比較的太い２本の平行な光ビームＬ１、Ｌ２に分ける。そして、レンズユニット３４Ｂは、この２本の平行な光ビームＬ１、Ｌ２を薄膜５７と誘電体ブロック５２との界面の測定領域Ｅ１と参照領域Ｅ２に対して全反射角以上の種々の入射角で測定領域Ｅ１と参照領域Ｅ２において収束光状態となるように入射させる。よって、測定領域Ｅ１及び参照領域Ｅ２に入射する光ビームＬ１、Ｌ２は、誘電体ブロック５２と薄膜５７との界面において種々の反射角で全反射される。この全反射された光ビームＬ１、Ｌ２は、レンズユニット３６Ａを経てＣＣＤ３６Ｂに結像される。ＣＣＤ３６Ｂは、全反射された２本の光ビームＬ１、Ｌ２を共に受光可能な面積の受光面を有するエリアセンサとされており、受光面に結像した像を示す画像情報を生成して出力する。この出力された画像情報は画像処理部３８に入力される。画像処理部３８では、入力された画像情報に基づいて所定の処理を行なって、測定領域Ｅ１及び参照領域Ｅ２での屈折率変化データを導出する。導出された屈折率変化データは、制御部７０へ出力される。 A divergent light beam L is emitted from the light source 34A. The lens unit 34B has a built-in polarization beam splitter, which separates the P-polarized component and the S-polarized component of the light beam L incident from the light source 34A. The P-polarized component of the light beam L has a certain width with respect to the Z direction. Are divided into two relatively thick parallel light beams L1 and L2. The lens unit 34B then applies the two parallel light beams L1 and L2 at various incident angles that are greater than the total reflection angle with respect to the measurement region E1 and the reference region E2 at the interface between the thin film 57 and the dielectric block 52. Incident light is incident on the measurement region E1 and the reference region E2 so as to be in a convergent light state. Therefore, the light beams L1 and L2 incident on the measurement region E1 and the reference region E2 are totally reflected at various reflection angles at the interface between the dielectric block 52 and the thin film 57. The totally reflected light beams L1 and L2 are focused on the CCD 36B through the lens unit 36A. The CCD 36B is an area sensor having a light receiving surface having an area capable of receiving both of the totally reflected light beams L1 and L2, and generates and outputs image information indicating an image formed on the light receiving surface. . The output image information is input to the image processing unit 38. The image processing unit 38 performs predetermined processing based on the input image information to derive refractive index change data in the measurement region E1 and the reference region E2. The derived refractive index change data is output to the control unit 70.

ここで、この屈折率変化データは、測定チップ５０に試料及びバッファー液をそれぞれ個別に供給してそれぞれ光出射部３４から光ビームＬを出射させて測定領域Ｅ１及び参照領域Ｅ２に光ビームＬ１、Ｌ２を照射し、測定領域Ｅ１及び参照領域Ｅ２において全反射された光ビームＬ１、Ｌ２に暗線が発生する反射角度をそれぞれ求めた場合の、測定領域Ｅ１において試料及びバッファー液で暗線が発生する反射角度の角度差と、参照領域Ｅ２において試料及びバッファー液で暗線が発生する反射角度の角度差との差に基づいて求められるものである。薄膜５７と誘電体ブロック５２との界面に特定の入射角で入射した光ビームＬ１、Ｌ２は、界面に表面プラズモンを励起させ、これにより、特定の入射角で入射した光ビームＬ１、Ｌ２の反射光の強度が鋭く低下して暗線として観察される。この暗線となる光ビームＬ１、Ｌ２の入射角が全反射減衰角θ_ＳＰであり、測定領域Ｅ１及び参照領域Ｅ２において検出される全反射減衰角θ_ＳＰの変化（角度差）の差が屈折率変化データとなる。 Here, the refractive index change data is obtained by supplying the sample and the buffer solution individually to the measurement chip 50 and emitting the light beam L from the light emitting unit 34, respectively, to the measurement region E1 and the reference region E2. When the reflection angles at which dark lines are generated in the light beams L1 and L2 that are irradiated with L2 and are totally reflected in the measurement region E1 and the reference region E2 are obtained, the reflections in which dark lines are generated in the sample and the buffer solution in the measurement region E1 This is obtained based on the difference between the angle difference and the angle difference between the reflection angles at which dark lines are generated in the reference region E2 in the sample and the buffer solution. The light beams L1 and L2 incident on the interface between the thin film 57 and the dielectric block 52 at a specific incident angle excite surface plasmons on the interface, thereby reflecting the light beams L1 and L2 incident on the specific incident angle. The intensity of light sharply decreases and is observed as a dark line. A light beam L1, L2 incident angle ATR angle theta _SP of the dark lines, the difference in refractive index of the change in the attenuated total reflection angle theta _SP detected in the measurement region E1 and the reference region E2 (angular difference) Change data.

図１２には、バイオセンサー１０の動作を制御する制御系の機能構成を示すブロック図が示されている。 FIG. 12 is a block diagram showing a functional configuration of a control system that controls the operation of the biosensor 10.

同図に示されるように、制御部７０には、ディスプレイ１４及び入力部１６が接続されている。 As shown in the figure, the display unit 14 and the input unit 16 are connected to the control unit 70.

また、制御部７０には、上記モータ２２Ｂ、モータ２４Ａ、第１モータ２７Ｃ、及び第２モータ２８Ｃが接続されている。 The controller 70 is connected to the motor 22B, the motor 24A, the first motor 27C, and the second motor 28C.

制御部７０は、モータ２２Ｂ及びモータ２４Ａの回転駆動を制御することにより、分注ヘッド２０のＸ方向及びＺ方向への移動を制御する。また、制御部７０は、第１モータ２７Ｃ、及び第２モータ２８Ｃの回転駆動を制御することにより、分注ヘッド２０の各分注管２０Ａに取り付けられたピペットチップＣＰへの試料やバッファー液の吸引や排出を制御する。 The control unit 70 controls the movement of the dispensing head 20 in the X direction and the Z direction by controlling the rotational drive of the motor 22B and the motor 24A. In addition, the control unit 70 controls the rotational drive of the first motor 27C and the second motor 28C, so that the sample and buffer liquid can be applied to the pipette tip CP attached to each dispensing tube 20A of the dispensing head 20. Control suction and discharge.

制御部７０では、入力部１６を介してオペレータにより入力されたバイオセンサー１０に対する動作指示に応じて測定チップ５０の各液体流路５５への試料やバッファー液などの溶液の注入、屈折率データの取得、解析等を含む測定処理が実行される。また、制御部７０は、画像処理部３８より入力する屈折率変化データに基づいて、タンパクＴａと試料Ａとの反応状態を測定し、測定結果をディスプレイ１４に表示させる。 In the control unit 70, injection of a solution such as a sample or a buffer solution into each liquid channel 55 of the measurement chip 50 according to an operation instruction to the biosensor 10 input by the operator via the input unit 16, and refractive index data Measurement processing including acquisition, analysis, etc. is executed. The control unit 70 measures the reaction state between the protein Ta and the sample A based on the refractive index change data input from the image processing unit 38 and displays the measurement result on the display 14.

次に、タンパクＴａの特性を測定する際の本実施の形態に係るバイオセンサー１０の作用について説明する。 Next, the action of the biosensor 10 according to the present embodiment when measuring the characteristics of the protein Ta will be described.

バイオセンサー１０は、測定チップ５０の各液体流路５５に試料やバッファー液などの溶液の供給する場合、分注ヘッド２０を、供給対象とする溶液が保存された保冷部４６や、試料セット部４０Ｂ、バッファー供給部４４Ｂ上へ移動させ、一対の分注管２０Ａの液体供給用側に取り付けられた計６本のピペットチップＣＰで溶液を吸引する。このときの吸引量は、一対の液体流路５５Ａ、５５Ｒに供給するため、２本分の量である。そして、溶液を吸引した液体供給用側の６本のピペットチップＣＰを、測定チップ５０の測定流路５５Ａ側の片方の出入口５３（以下「供給口５３Ａ」という）へ挿入すると共に、液体排出用側の６本のピペットチップＣＰを他方の出入口５３（以下「排出口５３Ｂ」という）へ挿入する。そして、液体供給用側の分注管２０Ａから供給口５３Ａに半量の溶液を供給すると共に、液体排出用側の分注管２０Ａで排出口５３Ｂから液体を吸入することにより行われる。続いて、参照流路５５Ｒ側へも、同様にしてピペットチップＣＰの残り半量の溶液が供給される。 When the biosensor 10 supplies a solution such as a sample or a buffer solution to each liquid channel 55 of the measurement chip 50, the biosensor 10 uses the dispensing head 20 as a cold storage unit 46 in which the solution to be supplied is stored, or a sample setting unit. 40B, moved onto the buffer supply unit 44B, and the solution is sucked with a total of six pipette tips CP attached to the liquid supply side of the pair of dispensing tubes 20A. Since the suction amount at this time is supplied to the pair of liquid flow paths 55A and 55R, the suction amount is two. Then, the six pipette tips CP on the liquid supply side that sucked the solution are inserted into one of the inlet / outlet ports 53 (hereinafter referred to as “supply ports 53A”) on the measurement flow channel 55A side of the measurement chip 50, and for liquid discharge. The six pipette tips CP on the side are inserted into the other inlet / outlet 53 (hereinafter referred to as “exhaust port 53B”). Then, a half amount of the solution is supplied from the dispensing pipe 20A on the liquid supply side to the supply port 53A, and the liquid is sucked from the discharge port 53B through the dispensing pipe 20A on the liquid discharge side. Subsequently, the remaining half of the solution of the pipette tip CP is also supplied to the reference channel 55R side in the same manner.

一方、バイオセンサー１０は、液体排出用側のピペットチップＣＰに吸引した溶液や、液体供給用側のピペットチップＣＰに残った溶液を廃棄する場合、分注ヘッド２０を、廃液プレート４７上へ移動させ、ピペットチップＣＰ内に貯留された溶液を全て排出する。 On the other hand, the biosensor 10 moves the dispensing head 20 onto the waste liquid plate 47 when discarding the solution sucked into the pipette tip CP on the liquid discharge side or the solution remaining on the pipette tip CP on the liquid supply side. And discharge all the solution stored in the pipette tip CP.

制御部７０は、この貯留された溶液を吸排出口ＣＰＨから全て排出する際に、第１モータ２７Ｃ、及び第２モータ２８Ｃの回転駆動を制御することにより、ピペットチップＣＰ内の溶液の液面が吸排出口ＣＰＨに近くなるほど第１ポンプ２７、第２ポンプ２８の送液速度を低下させて当該溶液の液面の移動速度が貯留部ＣＰＴ内面への当該溶液の残留を抑制できる所定速度以下となるように制御する。この上記所定速度は、ピペットチップＣＰの内部形状やピペットチップＣＰ内部の表面処理、材質、貯留された溶液の種類、含有成分、濃度等によって異なるが、予め実験等によって溶液の残留を防止するのに十分な速度として求められる。 The controller 70 controls the rotational drive of the first motor 27C and the second motor 28C when discharging all of the stored solution from the suction / discharge port CPH, so that the liquid level of the solution in the pipette tip CP is adjusted. The closer to the inlet / outlet port CPH, the lower the liquid feeding speed of the first pump 27 and the second pump 28, and the moving speed of the liquid level of the solution becomes lower than a predetermined speed that can suppress the remaining of the solution on the inner surface of the reservoir CPT. To control. This predetermined speed varies depending on the internal shape of the pipette tip CP, the surface treatment inside the pipette tip CP, the material, the kind of the stored solution, the contained components, the concentration, etc. Required as a sufficient speed.

すなわち、本実施の形態に係るピペットチップＣＰは、貯留部ＣＰＴが吸排出口ＣＰＨに向けて漸次細幅に形成されている。このため、図１３（Ａ）に示すように、排出開始から排出終了まで第１ポンプ２７、第２ポンプ２８から一定の送液速度で送液した場合は、吸排出口ＣＰＨから単位時間あたりの一定の液量で溶液が排出されるため、図１３（Ｂ）に示すように、吸排出口ＣＰＨ（排出終了）に近くなるほど溶液の液面の移動速度が速くなる。 That is, in the pipette tip CP according to the present embodiment, the storage portion CPT is gradually formed narrower toward the intake / exhaust port CPH. For this reason, as shown in FIG. 13A, when the liquid is fed from the first pump 27 and the second pump 28 at a constant liquid feeding speed from the discharge start to the discharge end, a constant per unit time is obtained from the suction / discharge port CPH. Since the solution is discharged in the amount of the liquid, as shown in FIG. 13B, the moving speed of the liquid surface of the solution becomes faster as it approaches the suction / discharge port CPH (discharge end).

一方、本実施の形態によれば、図１４（Ａ）に示すように、排出開始後、第１ポンプ２７、第２ポンプ２８の送液速度を連続的に減少させて、ピペットチップＣＰ内の溶液の液面が吸排出口ＣＰＨに近くなるほど第１ポンプ２７、第２ポンプ２８の送液速度を低下させる。これにより、吸排出口ＣＰＨに近くなるほど吸排出口ＣＰＨから排出される単位時間あたりの液量が減り、図１４（Ｂ）に示すように、液面の移動速度が速まることを抑えることができるため、貯留部ＣＰＴの内面に溶液が付着して残留することを抑制することができる。 On the other hand, according to the present embodiment, as shown in FIG. 14 (A), after the discharge is started, the liquid feeding speeds of the first pump 27 and the second pump 28 are continuously decreased, so that As the liquid level of the solution becomes closer to the suction / discharge port CPH, the liquid feeding speed of the first pump 27 and the second pump 28 is decreased. As a result, the closer to the suction / discharge port CPH, the smaller the amount of liquid discharged from the suction / discharge port CPH per unit time, and as shown in FIG. It can suppress that a solution adheres and remains on the inner surface of the storage part CPT.

また、本実施の形態によれば、ピペットチップＣＰ内の溶液の液面が吸排出口ＣＰＨから遠く、液面の面積が広いときは、吸排出口ＣＰＨから排出される溶液の液量が多いため、スループットの低下を抑えることもできる。 Further, according to the present embodiment, when the liquid level of the solution in the pipette tip CP is far from the suction / discharge port CPH and the area of the liquid surface is wide, the amount of the solution discharged from the suction / discharge port CPH is large. A decrease in throughput can also be suppressed.

なお、本実施の形態では、図１４（Ａ）に示すように、第１ポンプ２７、第２ポンプ２８の送液速度を連続的に減少させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図１５の実線に示すように、第１ポンプ２７、第２ポンプ２８の送液速度を段階的に減少させるものとしてもよい。これにより、第１ポンプ２７、第２ポンプ２８の制御が容易となる。なお、図１５では図１４（Ａ）の実線を破線で示している。 In the present embodiment, as shown in FIG. 14A, the case where the liquid feeding speeds of the first pump 27 and the second pump 28 are continuously reduced has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown by the solid line in FIG. 15, the liquid feeding speeds of the first pump 27 and the second pump 28 may be decreased stepwise. Thereby, control of the 1st pump 27 and the 2nd pump 28 becomes easy. In FIG. 15, the solid line in FIG. 14A is indicated by a broken line.

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態に係るバイオセンサー１０の構成は、上記第１の実施の形態（図１、図１〜図１２参照）と同一であるので、ここでの説明は省略する。 [Second Embodiment]
Since the configuration of the biosensor 10 according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment (see FIGS. 1 and 1 to 12), description thereof is omitted here.

本実施の形態では、制御部７０は、貯留された溶液を全て排出する際に、第１モータ２７Ｃ、及び第２モータ２８Ｃの回転駆動を制御することにより、図１６に示すように、ピペットチップＣＰ内面への溶液の残留を抑制できる所定速度よりも速い速度で溶液の排出を開始させ、吸排出口ＣＰＨから全ての溶液が排出される前に溶液の排出を一旦所定時間停止させ、その後、残りの溶液を排出させるように制御するしている。なお、この溶液の排出を一旦させるタイミングは、全ての溶液が排出される排出終了のタイミングに近いほど好ましい。 In the present embodiment, the control unit 70 controls the rotational drive of the first motor 27C and the second motor 28C when discharging all the stored solution, and as shown in FIG. Start discharging the solution at a speed higher than the predetermined speed that can suppress the remaining of the solution on the inner surface of the CP, and temporarily stop discharging the solution for a predetermined time before all the solution is discharged from the suction / discharge port CPH. It is controlled to discharge the solution. The timing at which the solution is once discharged is preferably closer to the discharge end timing at which all the solutions are discharged.

この上記所定時間は、予め実験等によって求めた、ピペットチップＣＰの内面に付着した溶液が落ちるのに十分な時間とされている。 This predetermined time is set to a time sufficient for the solution attached to the inner surface of the pipette tip CP to be obtained in advance through experiments or the like.

このように、本実施の形態によれば、溶液の残留を抑制できる所定速度よりも速い速度で溶液の排出することで、ピペットチップＣＰ内面への溶液の残留するが、全ての溶液が排出される前に排出を一旦停止させることにより、ピペットチップＣＰの内面に残留した溶液が落ちて収集されるため、貯留部ＣＰＴの内面に残留することを抑制することができる。 Thus, according to the present embodiment, the solution remains on the inner surface of the pipette tip CP by discharging the solution at a speed faster than a predetermined speed capable of suppressing the remaining of the solution, but all the solution is discharged. Since the solution remaining on the inner surface of the pipette tip CP is dropped and collected by temporarily stopping the discharge before being discharged, it can be suppressed from remaining on the inner surface of the reservoir CPT.

また、本実施の形態によれば、排出を一旦停止させるまで、上記所定速度よりも速い速度で溶液の排出することで、スループットの低下を抑えることもできる。 Further, according to the present embodiment, it is possible to suppress a decrease in throughput by discharging the solution at a speed higher than the predetermined speed until the discharge is temporarily stopped.

なお、第２の実施形態は、制御部７０にＲＯＭやＨＤＤ等の記憶部を設けて、内部形状や内部の表面処理、材質の異なるピペットチップＣＰの種類毎や、溶液の種類、含有成分、濃度毎に、ピペットチップＣＰの内面に付着した当該溶液が落ちる時間を記憶させておき、制御部７０が、排出を一旦停止させる所定時間を、ピペットチップＣＰの種類や、ピペットチップＣＰに貯留された液体の種類、含有成分、濃度に応じて変化させるようにしてもよい。 In the second embodiment, the control unit 70 is provided with a storage unit such as a ROM or an HDD, and the internal shape, the internal surface treatment, the types of pipette tips CP of different materials, the types of solutions, the contained components, For each concentration, the time during which the solution attached to the inner surface of the pipette tip CP falls is stored, and the control unit 70 stores the predetermined time for temporarily stopping the discharge, the type of the pipette tip CP and the pipette tip CP. The liquid may be changed according to the type, content, and concentration of the liquid.

また、制御部７０は、残りの溶液が少ない場合、当該残りの溶液を排出する際の当該溶液の液面の移動速度が上記所定速度よりも速するように制御してもよい。 In addition, when the remaining solution is small, the control unit 70 may control the moving speed of the liquid surface of the solution when the remaining solution is discharged to be faster than the predetermined speed.

また、上記各実施の形態では、ピペットチップＣＰの内面が親水性材料で被覆されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ピペットチップＣＰの内面が疎水性材料で被覆されている場合でも界面活性剤が添加された溶液であれば、同様の送液の制御を行うことにより、スループットの低下を抑えつつ、液体の残留を抑制することができる。 In each of the above embodiments, the case where the inner surface of the pipette tip CP is coated with a hydrophilic material has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the inner surface of the pipette tip CP is hydrophobic. Even in the case of coating with a functional material, if the solution is a solution to which a surfactant is added, the liquid can be suppressed while suppressing a decrease in throughput by performing the same liquid feeding control.

その他、本実施の形態では、表面プラズモンセンサーを一例として説明したが、分注装置としては、これに限定されるものではない。 In addition, in this Embodiment, although the surface plasmon sensor was demonstrated as an example, as a dispensing apparatus, it is not limited to this.

実施の形態に係るバイオセンサー全体の斜視図である。It is a perspective view of the whole biosensor which concerns on embodiment. 実施の形態に係るバイオセンサーの内部の斜視図である。It is a perspective view inside the biosensor which concerns on embodiment. 実施の形態に係るバイオセンサーの内部の上面図である。It is a top view inside the biosensor which concerns on embodiment. 実施の形態に係るバイオセンサーの内部の側面図である。It is an internal side view of the biosensor which concerns on embodiment. 実施の形態に係る測定チップの斜視図である。It is a perspective view of the measurement chip concerning an embodiment. 実施の形態に係る測定チップの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the measuring chip concerning an embodiment. 実施の形態に係る測定チップの測定領域及び参照領域へ光ビームが入射している状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which the light beam is injecting into the measurement area | region and reference area of the measurement chip which concerns on embodiment. 実施の形態に係る測定チップの流路部材を下側からみた図である。It is the figure which looked at the flow path member of the measuring chip concerning an embodiment from the lower side. 実施の形態に係るバイオセンサーの分注ヘッドの鉛直駆動機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the vertical drive mechanism of the dispensing head of the biosensor which concerns on embodiment. 実施形態に係るバイオセンサーの液体吸排部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the liquid suction / discharge part of the biosensor according to the embodiment. 実施の形態に係るバイオセンサーの光学測定部付近の概略図である。It is the schematic of the optical measurement part vicinity of the biosensor which concerns on embodiment. 実施の形態に係るバイオセンサーの制御部とその周辺の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the control part of the biosensor which concerns on embodiment, and its periphery. （Ａ）は送液速度の変化を示すグラフであり、（Ｂ）は（Ａ）の送液速度で送液した場合の溶液の液面の移動速度の変化を示すグラフである。(A) is a graph which shows the change of a liquid feeding speed, (B) is a graph which shows the change of the moving speed of the liquid level of a solution at the time of liquid feeding at the liquid feeding speed of (A). （Ａ）は第１の実施の形態に係る送液速度の変化を示すグラフであり、（Ｂ）は第１の実施の形態に係る送液速度で送液した場合の溶液の液面の移動速度の変化を示すグラフである。(A) is a graph which shows the change of the liquid feeding speed which concerns on 1st Embodiment, (B) is the movement of the liquid level of the solution at the time of liquid feeding at the liquid feeding speed which concerns on 1st Embodiment. It is a graph which shows the change of speed. 第１の実施の形態に係る送液速度の変化の別な例を示すグラフである。It is a graph which shows another example of the change of the liquid feeding speed which concerns on 1st Embodiment. 第２の実施の形態に係る溶液の液面の移動速度の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the moving speed of the liquid level of the solution which concerns on 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０バイオセンサー
２０分注ヘッド
ＣＰピペットチップ（貯留手段）
ＣＰＨ吸排出口（排出口）
ＣＰＴ貯留部
２７第１ポンプ
２８第２ポンプ
７０制御部（制御手段） 10 Biosensor 20 Dispensing head CP Pipette tip (storage means)
CPH intake / exhaust port (exhaust port)
CPT storage part 27 1st pump 28 2nd pump 70 Control part (control means)

Claims

貯留された液体を排出するための排出口が形成されると共に、当該液体を貯留する貯留部の内径寸法が少なくとも前記排出口の近傍において前記排出口に向けて漸次細幅となるように形成された貯留手段と、
前記貯留部に貯留された液体を前記排出口から排出させるポンプと、
前記貯留部に貯留された液体を前記排出口から全て排出する際に、当該液体の液面が前記排出口に近くなるほど前記ポンプの送液速度を低下させて、当該液体の液面の移動速度が前記貯留手段内面への当該液体の残留を抑制できる所定速度以下となるように前記ポンプを制御する制御手段と、
を備えた分注装置。 A discharge port for discharging the stored liquid is formed, and the inner diameter of the storage unit for storing the liquid is formed so as to gradually narrow toward the discharge port at least in the vicinity of the discharge port. Storage means,
A pump for discharging the liquid stored in the storage part from the discharge port;
When discharging all of the liquid stored in the storage part from the discharge port, the liquid feed rate of the pump is decreased as the liquid level of the liquid becomes closer to the discharge port, and the moving speed of the liquid level of the liquid Control means for controlling the pump so as to be below a predetermined speed capable of suppressing the liquid remaining on the inner surface of the storage means,
Dispensing device equipped with.

前記制御手段は、前記所定速度を前記貯留部の内部形状や前記貯留部内部の表面処理、前記貯留部の材質、前記貯留部に貯留された液体の種類、含有成分、濃度の少なくとも１つに応じて変化させる
請求項１記載の分注装置。 The control means sets the predetermined speed to at least one of an internal shape of the storage part, a surface treatment inside the storage part, a material of the storage part, a type of liquid stored in the storage part, a contained component, and a concentration. The dispensing apparatus according to claim 1, wherein the dispensing apparatus is changed in response.

貯留された液体を排出するための排出口が形成されると共に、当該液体を貯留する貯留部の内径寸法が少なくとも前記排出口の近傍において前記排出口に向けて漸次細幅となるように形成された貯留手段と、
前記貯留部に貯留された液体を前記排出口から排出させるポンプと、
前記貯留部に貯留された液体を前記排出口から全て排出する際に、前記貯留手段内面への当該液体の残留を抑制できる所定速度よりも速い速度で液体の排出を開始させ、前記排出口から全ての液体が排出される前に液体の排出を一旦所定時間停止させ、その後、残りの液体を排出させるように前記ポンプを制御する制御手段と、
を備えた分注装置。 A discharge port for discharging the stored liquid is formed, and the inner diameter of the storage unit for storing the liquid is formed so as to gradually narrow toward the discharge port at least in the vicinity of the discharge port. Storage means,
A pump for discharging the liquid stored in the storage part from the discharge port;
When all the liquid stored in the storage unit is discharged from the discharge port, the discharge of the liquid is started at a speed higher than a predetermined speed capable of suppressing the remaining of the liquid on the inner surface of the storage unit. Control means for controlling the pump to temporarily stop the discharge of the liquid for a predetermined time before all the liquid is discharged, and then to discharge the remaining liquid;
Dispensing device equipped with.

前記制御手段は、前記残りの液体を排出する際の当該液体の液面の移動速度が前記所定速度以下となるように前記ポンプを制御する
請求項３記載の分注装置。 The dispensing device according to claim 3, wherein the control unit controls the pump so that a moving speed of a liquid surface of the liquid when the remaining liquid is discharged is equal to or lower than the predetermined speed.

前記制御手段は、前記液体の排出を一旦停止させる前記所定時間を、前記貯留部の内部形状や前記貯留部内部の表面処理、前記貯留部の材質、前記貯留部に貯留された液体の種類、含有成分、濃度の少なくとも１つに応じて変化させる
請求項３又は請求項４記載の分注装置。 The control means, the predetermined time for temporarily stopping the discharge of the liquid, the internal shape of the storage unit and the surface treatment inside the storage unit, the material of the storage unit, the type of liquid stored in the storage unit, The dispensing device according to claim 3 or 4, wherein the dispensing device is changed according to at least one of the contained component and the concentration.