JP5858703B2 - Multi-chip array dispenser - Google Patents
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Description
本発明は、１列状または行列状に配列された複数のノズルを有し、該ノズルに装着することで分注チップを複数配列した複数チップ配列分注装置に関するものである。 The present invention relates to a multi-chip array dispensing device that has a plurality of nozzles arranged in a line or a matrix, and a plurality of dispensing chips are arranged by being attached to the nozzles.
近年、分注チップによって処理が行われるべき対象となる液体は、カートリッジ容器に１列状に配列され、またはマイクロプレートにマトリクス状（行列状）に配列された複数のウェルに収容して処理が行われるようになった。そのために、分注チップ自体をもマイクロプレートやカートリッジ容器に対応して行列状にまたは１列状（１行状）に複数配列して一括して効率的に分注処理を行なう傾向にある。 In recent years, a liquid to be processed by a dispensing tip is stored in a plurality of wells arranged in a row in a cartridge container or in a matrix (matrix) in a microplate. Came to be done. Therefore, there is a tendency that a plurality of dispensing tips themselves are arranged in a matrix or in a single column (one row) corresponding to the microplate or cartridge container, and the dispensing process is efficiently performed collectively.
その場合、複数のノズルに装着される複数の各分注チップに対し磁石を接離可能となるようにノズルヘッドに取り付けて各分注チップ内に磁場を及ぼしかつ除去させるものがあった（文献１，２）。 In that case, there is one in which a magnet is attached to a nozzle head so as to be able to contact and separate each of a plurality of dispensing tips attached to a plurality of nozzles, and a magnetic field is applied to and removed from each dispensing tip (references). 1, 2).
これはマイクロプレートに合わせて分注チップを集積化して配列すると、各分注チップの周辺に磁石を設けかつ移動するためのスペースが小さくなるので、磁石を設けかつ移動することを各分注チップの行間隔または列間隔を利用して行なうことができるように、磁力手段として櫛歯状の部材に列間隔または行間隔に磁石を配置し、行間隔または列間隔を、列方向および行方向に沿って抜き差しすることで磁力を各分注チップ内に及ぼしかつ除去するようにした磁力手段を設けたものである。 This is because when the dispensing tips are integrated and arranged in accordance with the microplate, the space for providing and moving magnets around each dispensing chip is reduced. As a magnetic force means, magnets are arranged at column intervals or row intervals as magnetic force means, and the row intervals or column intervals are set in the column direction and the row direction. A magnetic force means is provided so that a magnetic force is applied to and removed from each dispensing tip by being inserted and removed along the line.
この場合には、分注チップの配列する個数が増加すると前記櫛歯状部材を抜き差しするための磁石の移動距離、したがって櫛歯状部材の長さが長くなり、磁力手段をＺ軸方向に移動可能なノズルヘッドに取り付ける場合には、ノズルヘッドの規模が大きくなると共に、分注チップに対する磁場を及ぼす位置が固定されるために、ノズルヘッドに装着される磁性分離用の分注チップの形状や大きさが限られることになり、また、チップラックに収容された分注チップに対して、ノズルヘッドを下降させてノズルを嵌合させることで、分注チップを装着する自動的な装着が困難となるおそれがあり、液体処理自体についても種々の制限が課せられるおそれがあった。 In this case, if the number of arrangement of the dispensing tips increases, the moving distance of the magnet for inserting / removing the comb-like member, and thus the length of the comb-like member becomes longer, and the magnetic force means moves in the Z-axis direction. When the nozzle head is attached to a nozzle head, the size of the nozzle head increases and the position of the magnetic field applied to the dispensing tip is fixed. The size is limited, and it is difficult to mount the dispensing tip automatically by lowering the nozzle head and fitting the nozzle to the dispensing tip stored in the tip rack. There is a risk that various restrictions are imposed on the liquid treatment itself.
一方、それらを避けるために、Ｚ軸方向に移動可能となるようにノズルヘッドを支持するがそれ自身Ｚ軸への移動不能な支持体に磁力手段を設ける場合には、磁力を及ぼす高さが常に固定されることになり、分注チップ内に磁力を及ぼしながら磁性体粒子を移送させる場合には水平移動に限られるおそれがあった。 On the other hand, in order to avoid them, when the magnetic head is provided on a support body that supports the nozzle head so as to be movable in the Z-axis direction but cannot move to the Z-axis itself, the height at which the magnetic force is exerted is low. When the magnetic particles are transferred while exerting a magnetic force in the dispensing tip, there is a fear that the movement is limited to horizontal movement.
さらに、複数の分注チップを配列した分注装置においては、複数の分注チップを複数のノズルに装着して用いる。装着は、ステージ上に配列して収容した複数の分注チップに前記ノズルヘッドを下降させてノズルに分注チップを嵌合させることで行うことになる。しかし、分注チップの個数が増加する場合には、ノズルの外周面と分注チップの装着部分の内壁との間の摩擦力により、ノズルヘッドに加えるべき必要な圧入力が急激に増大すると共に、ノズルに用いたOリングの破壊が生ずるおそれがあった。 Furthermore, in a dispensing device in which a plurality of dispensing tips are arranged, a plurality of dispensing tips are attached to a plurality of nozzles for use. Mounting is performed by lowering the nozzle head to a plurality of dispensing tips arranged and accommodated on the stage and fitting the dispensing tips to the nozzles. However, when the number of dispensing tips increases, the frictional force between the outer peripheral surface of the nozzle and the inner wall of the mounting portion of the dispensing tip rapidly increases the necessary pressure input to be applied to the nozzle head. There was a possibility that the O-ring used for the nozzle was broken.
そこで、本発明は以上の問題点を解決するためになされたものであり、その第１の目的は、複数の分注チップを配列した分注装置において、コンパクトで、軽量かつ簡単な構造をもつ複数チップ配列分注装置を提供することである。 Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and a first object thereof is a compact, lightweight and simple structure in a dispensing device in which a plurality of dispensing tips are arranged. It is to provide a multi-chip array dispensing device.
第２の目的は、磁性分離を可能とする分注チップの形状、大きさまたは種類の選択の幅を広げるとともに、種々の処理内容を実現することができる汎用性の高い複数チップ配列分注装置を提供することである。 The second object is to provide a versatile multi-chip array dispensing device that can expand the range of selection of the shape, size or type of dispensing tip that enables magnetic separation and can realize various processing contents. Is to provide.
第３の目的は、複数の分注チップのノズルに対する装着を円滑に行なうことができる複数チップ配列分注装置を提供することである。 A third object is to provide a multiple-chip array dispensing device that can smoothly mount a plurality of dispensing tips on nozzles.
第１の発明は、複数のノズルが配列されたノズルヘッドと、前記ノズルを介して気体の吸引吐出を行なう吸引吐出機構と、容器群と前記ノズルヘッドとの間を相対的に移動可能とする移動機構と、前記ノズルヘッドに設けられた各ノズルに装着された複数の分注チップの内部に一斉に磁場を及ぼしかつ除去することが可能となるように前記分注チップに対して相対的に接離可能となるように設けた複数個の磁石を有する磁力機器とを有するととともに、前記磁力機器の前記容器群に対する移動は、上下方向の移動を除き前記ノズルヘッドの移動に連動し、前記磁力機器の前記容器群に対する上下方向の移動は、前記ノズルヘッドまたは前記磁力機器の上下方向に沿った位置座標に応じて前記ノズルヘッドの上下方向の移動に連動しまたは連動させないように制御する連動制御機構を有する複数チップ配列分注装置である。 In the first invention, a nozzle head in which a plurality of nozzles are arranged, a suction / discharge mechanism that performs suction / discharge of gas through the nozzle, and a container group and the nozzle head are relatively movable. A magnetic field is applied to and removed from the moving mechanism and a plurality of dispensing tips attached to each nozzle provided in the nozzle head at a time relative to the dispensing tips. A magnetic device having a plurality of magnets provided so as to be able to contact and separate, and the movement of the magnetic device relative to the container group is interlocked with the movement of the nozzle head except for the vertical movement, The vertical movement of the magnetic device relative to the container group is linked to or linked to the vertical movement of the nozzle head according to the position coordinate along the vertical direction of the nozzle head or the magnetic device. A plurality of chips arranged dispensing apparatus having a synchronous control mechanism for controlling so as not to.
ここで、「容器群」としては、１列状に複数のウェルが配列されたカートリッジ状容器、または所定個数のウェルが所定の行間隔および列間隔で行列状に配列されたマイクロプレートを含む。マイクロプレートとしては、例えば、12行×8列の96ウェルのマイクロプレート、24行×16列の384ウェルのマイクロプレート、48行×32列の1536ウェルのマイクロプレートがあり、その標準規格行間隔（＝標準規格列間隔）は、各々、9mm、4.5mm、2.25mmである。マイクロプレートの材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリビニール、アクリル等の樹脂である。 Here, the “container group” includes a cartridge-like container in which a plurality of wells are arranged in one column, or a microplate in which a predetermined number of wells are arranged in a matrix at predetermined row intervals and column intervals. Microplates include, for example, 12 rows x 8 columns 96-well microplates, 24 rows x 16 columns 384 wells microplates, 48 rows x 32 columns 1536 wells microplates, and standard row spacing (= Standard row spacing) is 9 mm, 4.5 mm, and 2.25 mm, respectively. Examples of the material for the microplate include resins such as polyethylene, polypropylene, polyester, polystyrene, polyvinyl, and acrylic.
「ノズル」とは、流体の吸引吐出がなされる部分であって、流体には、気体および液体を含む。ノズルは、プランジャを有するシリンダ、または蛇腹や弾性体の変形により、流体を吸引吐出する機構と連通した流路である。また、各ノズルには、ノズル内の圧力変化を検知する圧力センサを設けるのが好ましい。 The “nozzle” is a portion where fluid is sucked and discharged, and the fluid includes gas and liquid. The nozzle is a flow path that communicates with a cylinder having a plunger, or a mechanism that sucks and discharges fluid by deformation of a bellows or an elastic body . Also, each nozzle is preferably provided a pressure sensor for detecting a pressure change in the nozzle.
「前記磁力機器の前記容器群に対する移動は、上下方向の移動を除き前記ノズルヘッドの移動に連動させ、前記磁力機器の上下方向の移動は、前記ノズルヘッドまたは前記磁力機器の上下方向に沿った位置座標に応じて前記ノズルヘッドの上下方向の移動に連動しまたは連動させないように制御する」ことによって、ノズルヘッドにとって磁力機器が必要な場合と、ノズルヘッドにとって磁力機器の存在がノズルヘッドの動作を妨害する可能性がある場合を分けて、前者の場合は連動させ、後者の場合には連動させないように制御することで、磁力機器の存在によるノズルヘッドの機能または動作の制限を緩和することができる。 “The movement of the magnetic device relative to the container group is interlocked with the movement of the nozzle head except for the vertical movement, and the vertical movement of the magnetic device is along the vertical direction of the nozzle head or the magnetic device. By controlling whether or not the nozzle head is moved in conjunction with the vertical movement of the nozzle head according to the position coordinates ”, when the magnetic device is required for the nozzle head, the presence of the magnetic device for the nozzle head The control of the nozzle head function or operation due to the presence of a magnetic device can be relaxed by controlling the case where there is a possibility of interfering with the latter, and interlocking in the former case and not in the latter case. Can do.
第２の発明は、前記連動制御機構は、前記ノズルヘッドが所定連動領域内の高さ位置にある場合には、前記磁力機器の前記容器群に対する上下方向の移動は前記ノズルヘッドの上下方向の移動に連動し、前記ノズルヘッドが前記所定連動領域よりも下側の所定非連動領域にある場合には前記ノズルヘッドの前記容器群に対する上下方向の移動に対して連動しないように制御する複数チップ配列分注装置である。 In a second aspect of the invention, the interlock control mechanism is configured such that when the nozzle head is at a height position within a predetermined interlocking region, the magnetic device moves in the vertical direction relative to the container group in the vertical direction of the nozzle head. A plurality of chips that are linked to movement and that are controlled so as not to be linked to vertical movement of the nozzle head with respect to the container group when the nozzle head is in a predetermined non-linked area below the predetermined linked area. It is an array dispensing device.
なお、前記所定連動領域を前記所定非連動領域よりも下側に設けたのは以下の理由からである。 The reason why the predetermined interlocking area is provided below the predetermined non-interlocking area is as follows.
「所定連動領域」は、例えば、ノズルヘッドが容器群に対し水平方向の移動を行なうことができる領域であって、磁力機器はノズルヘッドと連動して移動する領域であり、一般的には、ノズルヘッドに装着した分注チップの下端が前記容器群の各ウェルの上方の位置にある領域である。一方、「所定非連動領域」は、例えば、ノズルヘッドの分注チップの細管部の先端がウェル内に挿入された状態で、かつ細管部の適当な位置に前記磁力機器の磁石が接離可能に設けることが可能な領域、および前記ノズルヘッドの各ノズルを下降させて、該ノズルと嵌合可能なように容器群に設けたチップ収容部やチップラックに収容した各分注チップの装着用開口部に嵌合させることができる領域を含む。なお、この領域では、前記磁力機器は、前記容器群に対して不動な状態に置くのが好ましい。 The “predetermined interlocking area” is, for example, an area in which the nozzle head can move in the horizontal direction with respect to the container group, and the magnetic device moves in conjunction with the nozzle head. The lower end of the dispensing tip attached to the nozzle head is an area located at a position above each well of the container group. On the other hand, the “predetermined non-interlocking area” is, for example, the state where the tip of the capillary tube of the dispensing tip of the nozzle head is inserted into the well, and the magnet of the magnetic device can be contacted and separated at an appropriate position of the capillary tube For mounting the dispensing tips accommodated in the tip accommodating portion and the tip rack provided in the container group so that the nozzles of the nozzle head can be lowered and fitted with the nozzles. It includes a region that can be fitted into the opening. In this region, it is preferable to place the magnetic device in an immobile state with respect to the container group.
第３の発明は、前記移動機構によって水平方向に移動可能な水平移動体をさらに有するとともに、前記ノズルヘッドは該水平移動体に対し上下方向に移動可能に支持され、前記磁力機器は所定範囲で前記ノズルヘッドとは独立に前記水平移動体に対して上下方向に移動可能に支持されるとともに、前記連動制御機構は、前記磁力機器と連動して前記水平移動体に対して上下方向に移動可能に設けられ前記ノズルヘッドの上下方向の移動に応じて該ノズルヘッドが前記連動領域にある場合には該ノズルヘッドと係合し、前記ノズルヘッドが非連動領域にある場合には前記ノズルヘッドと係合しないノズルヘッド係合機構を有する複数チップ配列分注装置である。 The third invention further includes a horizontal moving body that is movable in the horizontal direction by the moving mechanism, the nozzle head is supported so as to be movable in the vertical direction with respect to the horizontal moving body, and the magnetic device is within a predetermined range. Independent of the nozzle head, it is supported so as to be movable in the vertical direction with respect to the horizontal moving body, and the interlock control mechanism is movable in the vertical direction with respect to the horizontal moving body in conjunction with the magnetic device. The nozzle head is engaged with the nozzle head when the nozzle head is in the interlocking area according to the vertical movement of the nozzle head, and when the nozzle head is in the non-interlocking area, It is a multiple chip arrangement dispensing device which has a nozzle head engagement mechanism which does not engage.
第４の発明は、前記ノズルヘッド係合機構は、前記ノズルヘッドに設けられた係合部と、該係合部が上下方向の所定範囲で摺動し、所定位置で係合する案内用部材とを有する複数チップ配列分注装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, the nozzle head engaging mechanism includes an engaging portion provided in the nozzle head, and a guide member that engages at a predetermined position by sliding the engaging portion in a predetermined range in the vertical direction. Is a multi-chip array dispensing device.
ここで、「係合部」とは、例えば、車輪、ローラ、突起であり、前記「案内用部材」とは、例えば、溝、長孔、レール等である。「所定位置」とは、例えば、前記所定範囲の上端である。 Here, the “engagement portion” is, for example, a wheel, a roller, or a protrusion, and the “guide member” is, for example, a groove, a long hole, a rail, or the like. The “predetermined position” is, for example, the upper end of the predetermined range.
第５の発明は、複数のノズルが配列されたノズルヘッドと、前記ノズルを介して気体の吸引吐出を行なう吸引吐出機構と、容器群と前記ノズルヘッドとの間を相対的に移動可能とする移動機構と、前記ノズルヘッドに設けられた各ノズルに装着された複数の分注チップの内部に一斉に磁場を及ぼしかつ除去することが可能となるように前記分注チップに対して相対的に接離可能となるように設けた複数個の磁石を有する磁力機器とを有するととともに、前記磁力機器の前記磁石は、前記分注チップの近傍を通り、各分注チップと交差しない曲線に沿って回転移動によって各ノズルに装着された前記分注チップに対し接離可能となるように設けられた複数チップ配列分注装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, a nozzle head in which a plurality of nozzles are arranged, a suction / discharge mechanism that performs suction / discharge of gas via the nozzle, and a container group and the nozzle head are relatively movable. A magnetic field is applied to and removed from the moving mechanism and a plurality of dispensing tips attached to each nozzle provided in the nozzle head at a time relative to the dispensing tips. A magnetic device having a plurality of magnets provided so as to be able to contact and separate, and the magnet of the magnetic device passes through the vicinity of the dispensing tip and follows a curve that does not intersect each dispensing tip. A multi-chip array dispensing device provided so as to be able to contact and separate from the dispensing tips attached to the nozzles by rotational movement.
前記曲線は、好ましくは前記ノズルの周辺においてその水平面へ投影された場合は直線を示し列方向または行方向に沿ったものであって、例えば、円弧である。直線とは無限遠から無限遠まで延びる線であるが、「沿って接近しまたは離間することができる」のはその直線の一部の線分においてである。「該ノズルに装着された分注チップと曲線の交差」には、曲線もしくはその延長部分が、該ノズルに装着された分注チップと交差し、または該ノズルに装着された分注チップを貫通し、該ノズルに装着された分注チップに突き当たり、または該ノズルに装着された分注チップと衝突する場合を含む。「ノズルに装着された分注チップの近傍」とは、ノズルに装着された分注チップ内に有効な磁場を及ぼすことができる程度の近さであって、ノズルに装着された分注チップに接する場合も含む。曲線の本数は、前記ノズルヘッドに設けられた全ノズル数よりも小さいことが好ましい。より好ましくは、前記ノズルの（行数＋１）または（列数＋１）以下である。 The curved line preferably shows a straight line when projected onto the horizontal plane around the nozzle and extends along the column direction or the row direction, for example, an arc. A straight line is a line extending from infinity to infinity, but “can be approached or separated along” is a part of the straight line. "Cross-section of dispensing tip attached to the nozzle and curve" indicates that the curve or its extension intersects the dispensing tip attached to the nozzle or penetrates the dispensing tip attached to the nozzle And the case where it hits the dispensing tip attached to the nozzle or collides with the dispensing tip attached to the nozzle. “Near the dispensing tip attached to the nozzle” means close enough to exert an effective magnetic field in the dispensing tip attached to the nozzle , and is close to the dispensing tip attached to the nozzle. Including cases of contact. The number of curves is preferably smaller than the total number of nozzles provided in the nozzle head. More preferably, it is less than (number of rows + 1) or (number of columns + 1) of the nozzle.
「接離可能」とは、対象に対して接近しおよび離間することが可能であることを意味する。「接近」は、言い換えれば、前記ノズルに装着された分注チップ近傍位置に達することである。「接離可能」とするためには、前記磁力手段を前記ノズルヘッドと異なる場所に設けて、前記移動手段を用いて磁力手段を前記ノズルに装着された分注チップに対して接近させ、離間させる場合、または、磁力手段を前記ノズルヘッドに設けて、前記移動手段とは別個に設けた接近離間手段によって行う場合、さらには、前記磁力手段を、前記移動手段の一部と、該移動手段とは異なる手段との両者を用いてノズルに装着された分注チップに対して接近させまたは離間させる場合がある。これによって、行数および列数が各々３以上、すなわち、3行以上×3列以上の行列状にノズルが配列する場合には、磁石の磁場が及ばない程度に離れた磁石の退避距離をノズル間の間隔として確保することなく、磁石が通過可能な空隙をノズル間に確保する程度に密集して集積することができることになる。なお、この磁力手段は、一般的に、ウェルが行列状に配列されたマイクロプレートと、複数のノズルが行列状に配列された１または2以上のノズルヘッドと、該ノズルを介して気体の吸引吐出を行う吸引吐出機構と、前記マイクロプレートとノズルヘッドとの間を相対的に移動可能とする移動手段とを有するマイクロプレート処理装置にも適用することができる。「対象」は、前記ノズルに装着された分注チップまたはノズルに装着された分注チップの軸線であり、ノズルに装着された分注チップの軸線はノズルに装着された分注チップの軸に沿って伸びる直線をいう。「磁石」には、永久磁石または電磁石を含む。 “Attachable / separable” means that the object can be approached and separated. In other words, “approaching” means reaching a position near the dispensing tip attached to the nozzle. In order to make it “contactable / separable”, the magnetic force means is provided at a different location from the nozzle head, and the magnetic force means is brought close to the dispensing tip attached to the nozzle by using the moving means. Or when the magnetic force means is provided in the nozzle head and the approaching / separating means is provided separately from the moving means, and further, the magnetic force means is part of the moving means and the moving means. In some cases, the dispensing tip attached to the nozzle is moved closer to or away from both using different means. As a result, when the nozzles are arranged in a matrix of 3 or more rows, that is, 3 rows or more and 3 columns or more, the distance of the magnets separated so that the magnetic field of the magnets does not reach the nozzles. Without securing as an interval between them, it is possible to accumulate as close as possible to ensure a gap through which the magnet can pass between the nozzles. This magnetic means generally includes a microplate in which wells are arranged in a matrix, one or more nozzle heads in which a plurality of nozzles are arranged in a matrix, and gas suction through the nozzles. The present invention can also be applied to a microplate processing apparatus having a suction / discharge mechanism that performs discharge and a moving unit that can relatively move between the microplate and the nozzle head. "Target" is the dispensing tip attached to the nozzle or the axis of the dispensing tip attached to the nozzle, and the axis of the dispensing tip attached to the nozzle is the axis of the dispensing tip attached to the nozzle. A straight line extending along. “Magnet” includes a permanent magnet or an electromagnet.
第６の発明は、前記複数のノズルは行列状に配列され、前記容器群は、複数のウェルが行列状に配列されたマイクロプレートであり、前記ノズルヘッドのノズルに装着された全分注チップの先端は、前記マイクロプレートの一部または全部のウェルに一斉に挿入可能に設けられ、配列された前記ノズルの行間隔および列間隔は、配列された前記ウェルの行間隔および列間隔に各々等しく設けられ、前記磁力機器は、前記行方向または列方向に沿って伸び１若しくは２の分注チップ行または分注チップ列と隣接可能であって各々列方向または行方向に沿って配列された１または２以上の前記曲線に沿って形成された櫛歯部材と、前記分注チップに対して回転可能に設けられ１または２以上の前記櫛歯部材を連結した支持部材と、隣接する１または２の前記ノズル行またはノズル列に属する各分注チップに対応する位置において前記各櫛歯部材に設けた前記磁石とを有する複数チップ配列分注装置である。 In a sixth aspect of the present invention, the plurality of nozzles are arranged in a matrix, and the container group is a microplate in which a plurality of wells are arranged in a matrix, and all dispensing tips attached to the nozzles of the nozzle head The tip of each of the microplates is provided so that it can be simultaneously inserted into some or all of the wells of the microplate, and the row spacing and column spacing of the arranged nozzles are equal to the row spacing and column spacing of the arranged wells, respectively. The magnetic device may be adjacent to one or two dispensing tip rows or dispensing tip columns extending along the row direction or the column direction, and each of the magnetic devices arranged in the column direction or the row direction. Alternatively, two or more comb-tooth members formed along the curve, a support member provided rotatably with respect to the dispensing tip and connected to one or two or more comb-tooth members, and one adjacent one or Wherein at a position corresponding to the respective dispensing chips belonging to two of the nozzle rows or the nozzle columns are a plurality of chips arranged dispensing apparatus having said magnet provided on each comb teeth members.
ここで、「行列状」とは、列方向および行方向の２方向に沿って要素、例えば、ウェルまたはノズル等が所定の行間隔および列間隔で各々所定の行数個および列数個配列された構造をいい、前記行数および列数は各々２以上であるが、好ましくは、行数および列数は各々３以上である。なお、前記列方向および行方向は、通常直交しているが必ずしもこれに限定されず斜交していてもよい。また、各隣接する行または列間で、例えば、列間隔の半分または行間隔の半分の距離だけ配列をずらせて要素が互い違いとなるようにして、最密状に配列するような場合も含む。「行間隔」とは、行列状に配列された１の要素の中心またはその要素が設けられた行の中心線と、列方向に隣接する要素の中心またはその要素が設けられた行の中心線との間の列方向の距離であり、「列間隔」とは、マトリクス状配列された１の要素の中心またはその要素が設けられた列の中心線と、行方向に隣接する要素の中心またはその要素が設けられた列の中心線との間の行方向の距離をいう。 Here, the “matrix” means that elements, for example, wells or nozzles, are arranged in a predetermined number of rows and a number of columns at predetermined row intervals and column intervals along two directions of the column direction and the row direction. The number of rows and the number of columns is each 2 or more, but preferably the number of rows and the number of columns is 3 or more. The column direction and the row direction are usually orthogonal, but are not necessarily limited thereto and may be oblique. In addition, the case where the elements are arranged in a close-packed manner by shifting the arrangement by a distance of half the column interval or half the row interval between adjacent rows or columns is also included. “Row spacing” refers to the center line of one element arranged in a matrix or the center line of a row in which the element is provided, and the center line of elements adjacent in the column direction or the center line of the row in which the element is provided. The column distance is between the center of one element arranged in a matrix or the center line of a column provided with the element and the center of an element adjacent in the row direction. The distance in the row direction from the center line of the column in which the element is provided.
ここで、「マイクロプレートの一部」の場合としては、12行×8列（＝96ウェル）のマイクロプレートの場合には、例えば、2行×8列、3行×8列、4行×8列のノズルを配列したノズルヘッドの場合がある。 Here, in the case of “part of microplate”, in the case of a microplate of 12 rows × 8 columns (= 96 wells), for example, 2 rows × 8 columns, 3 rows × 8 columns, 4 rows × There is a case of a nozzle head in which 8 rows of nozzles are arranged.
第７の発明は、前記水平移動体の下側には、前記ノズルヘッドの上昇下降に応じて前記分注チップの先端からの液垂れを防止するための液垂れ防止板を前記分注チップの下側に進退可能に設けた複数チップ配列分注装置である。 According to a seventh aspect of the present invention, a liquid dripping prevention plate for preventing liquid dripping from the tip of the dispensing tip according to the rising and lowering of the nozzle head is provided below the horizontal moving body. This is a multi-chip array dispensing device provided on the lower side so as to be able to advance and retreat.
第８の発明は、複数のノズルが配列されたノズルヘッドと、前記ノズルを介して気体の吸引吐出を行なう吸引吐出機構と、容器群と前記ノズルヘッドとの間を相対的に移動可能とする移動機構と、前記ノズルヘッドに設けられた各ノズルに装着された複数の分注チップとを有するとともに、前記ノズルヘッドは、前記ノズルの先端部の外側面に沿って設けた可撓性部材と、該ノズルの外側面であって前記可撓性部材の上側を囲みかつ摺動可能に設けたノズル摺動部と、前記ノズル摺動部または前記ノズルを相互に所定距離上下方向に移動させて前記可撓性部材を押圧可能な押圧部とをさらに有し、
押圧前の前記可撓性部材の最大外径は前記分注チップの装着用開口部に挿入可能な大きさであり、押圧後は前記可撓性部材の最大外径が、押圧前よりも増加して前記装着用開口部の内壁に密着可能な複数チップ配列分注装置である。
In an eighth aspect of the present invention, a nozzle head in which a plurality of nozzles are arranged, a suction / discharge mechanism that performs suction / discharge of gas through the nozzle, and a container group and the nozzle head can be relatively moved. A moving mechanism and a plurality of dispensing tips attached to each nozzle provided in the nozzle head, and the nozzle head includes a flexible member provided along an outer surface of a tip portion of the nozzle; A nozzle sliding portion which is an outer surface of the nozzle and surrounds the upper side of the flexible member and is slidable, and the nozzle sliding portion or the nozzle is moved up and down a predetermined distance from each other. A pressing portion capable of pressing the flexible member;
The maximum outer diameter of the flexible member before pressing is large enough to be inserted into the dispensing tip mounting opening, and after pressing, the maximum outer diameter of the flexible member is larger than before pressing. The multi-chip array dispensing device that can be brought into close contact with the inner wall of the mounting opening.
ここで、前記「可撓性部材」としては、例えば、後述する円筒状の可撓性チューブ、やＯリングがあり、ノズル本体の先端から抜け落ちないようにノズル本体の先端のフランジの軸方向の上側に設けられている。なお、前記押圧部によって押圧された前記可撓性部材は前記内壁に密着するので、前記押圧部による下方向の移動によって、前記ノズル本体が下方に移動しない。「所定距離」とは、前記可撓性部材が前記内壁に密着可能となる程度の距離であり、例えば、全長数センチから10数センチの分注チップに対して１mmから５mm程度である。なお、前記押圧部により押圧状態を維持するためには、該押圧部の保持機構を有することになる。「前記ノズル摺動部または前記ノズルを相互に所定距離上下方向に移動させる」のであるから、前押圧部は、前記ノズル摺動部を移動させる場合と、ノズルを移動させる場合の両方がある。 Here, the “flexible member” includes, for example, a cylindrical flexible tube, which will be described later, or an O-ring, and is arranged in the axial direction of the flange at the tip of the nozzle body so as not to fall off from the tip of the nozzle body. It is provided on the upper side. Since the flexible member pressed by the pressing portion is in close contact with the inner wall, the nozzle body does not move downward due to the downward movement by the pressing portion. The “predetermined distance” is a distance that allows the flexible member to be in close contact with the inner wall, and is, for example, about 1 mm to 5 mm for a dispensing tip having a total length of several centimeters to several tens of centimeters. In order to maintain the pressing state by the pressing portion, a holding mechanism for the pressing portion is provided. Since the “nozzle sliding portion or the nozzle is moved in the vertical direction by a predetermined distance from each other”, the front pressing portion has both a case where the nozzle sliding portion is moved and a case where the nozzle is moved.
第９の発明は、前記可撓性部材は、円筒状の可撓性チューブであって、前記押圧部の押圧により湾曲する複数チップ配列分注装置である。
なお、可撓性部材としては、例えば、シリコーンが好ましい。
According to a ninth aspect of the invention, in the multi-chip array dispensing device, the flexible member is a cylindrical flexible tube, and is bent by the pressing of the pressing portion.
For example, silicone is preferable as the flexible member.
第１０の発明は、前記ノズルヘッドに設けられた各ノズルに装着された複数の分注チップの内部に一斉に磁場を及ぼしかつ除去することが可能となるように前記分注チップに対して相対的に接離可能となるように設けた複数個の磁石を有する磁力機器とを有するとともに、前記磁力機器の前記容器群に対する移動は、上下方向の移動を除き前記ノズルヘッドの移動に連動し、前記磁力機器の前記容器群に対する上下方向の移動は、前記ノズルヘッドまたは前記磁力機器の上下方向に沿った位置座標に応じて前記ノズルヘッドの上下方向の移動に連動しまたは連動させないように制御する連動制御機構を有する複数チップ配列分注装置である。 According to a tenth aspect of the present invention, a magnetic field can be applied to and removed from a plurality of dispensing tips attached to the nozzles provided in the nozzle head at the same time relative to the dispensing tips. And a magnetic device having a plurality of magnets provided so as to be able to contact and separate, the movement of the magnetic device relative to the container group is interlocked with the movement of the nozzle head except for the vertical movement, The vertical movement of the magnetic device with respect to the container group is controlled so as to be linked to or not linked to the vertical movement of the nozzle head according to the position coordinate along the vertical direction of the nozzle head or the magnetic device. A multi-chip array dispensing device having an interlock control mechanism.
第１１の発明は、前記磁力機器の前記磁石は、前記分注チップの近傍を通り、各分注チップと交差しない曲線に沿って各ノズルに装着された分注チップに対して回転移動によって接離可能となるように設けられた複数チップ配列分注装置である。 In an eleventh aspect of the present invention, the magnet of the magnetic device contacts the dispensing tip attached to each nozzle along a curve that passes through the vicinity of the dispensing tip and does not intersect each dispensing tip by rotational movement. This is a multi-chip array dispensing device provided so as to be separable.
第１２の発明は、前記複数のノズルは行列状に配列され、前記容器群は、複数のウェルが行列状に配列されたマイクロプレートであり、前記ノズルヘッドのノズルに装着された全分注チップの先端は、前記マイクロプレートの一部または全部のウェルに一斉に挿入可能に設けられ、配列された前記ノズルの行間隔および列間隔は、配列された前記ウェルの行間隔および列間隔に各々等しく設けられ、前記磁力機器は、前記行方向または列方向に沿って伸び１若しくは２の分注チップ行または分注チップ列と隣接可能であって各々列方向または行方向に沿って配列された１または２以上の前記曲線に沿って形成された櫛歯部材と、前記分注チップに対して回転可能に設けられ１または２以上の前記櫛歯部材を連結した支持部材と、隣接する１または２の前記ノズル行またはノズル列に属する各分注チップに対応する位置において前記各櫛歯部材に設けた前記磁石とを有する複数チップ配列分注装置である。 In a twelfth aspect of the invention, the plurality of nozzles are arranged in a matrix, the container group is a microplate in which a plurality of wells are arranged in a matrix, and all dispensing tips attached to the nozzles of the nozzle head The tip of each of the microplates is provided so that it can be simultaneously inserted into some or all of the wells of the microplate, and the row spacing and column spacing of the arranged nozzles are equal to the row spacing and column spacing of the arranged wells, respectively. The magnetic device may be adjacent to one or two dispensing tip rows or dispensing tip columns extending along the row direction or the column direction, and each of the magnetic devices arranged in the column direction or the row direction. Alternatively, a comb-tooth member formed along two or more of the curves, a support member provided rotatably with respect to the dispensing tip, and connected to one or more of the comb-tooth members, and an adjacent one Is a plurality of chips arranged dispensing apparatus having said magnet said provided on each comb tooth member at the position corresponding to the dispensing tip belonging to the nozzle rows or the nozzle columns of two.
第１の発明によれば、複数の分注チップに対して磁力を及ぼしかつ除去することができるような磁力機器が設けられた分注装置において、ノズルが配列されたノズルヘッドの移動と磁力機器を連動させるが、ノズルヘッドの上下方向の移動に対しては、ノズルヘッドのまたは磁力機器の上下方向に沿った位置座標に応じて、磁力機器とノズルヘッドとの間の連動の有無を制御可能としているので、ノズルヘッド独自の処理については磁力機器が巨大化することによるノズルヘッドへの影響を除去するとともに、ノズルヘッドと磁力機器とが連動すべき処理については連動させるようにできるので状況に応じた最適な処理を行なうことができる。 According to the first invention, in a dispensing apparatus provided with a magnetic device capable of exerting a magnetic force on and removing a plurality of dispensing tips, the movement of the nozzle head in which the nozzles are arranged and the magnetic device. Although the nozzle head is moved in the vertical direction, the presence or absence of the linkage between the magnetic device and the nozzle head can be controlled according to the position coordinates of the nozzle head or the magnetic device along the vertical direction. As a result, with regard to the unique processing of the nozzle head, the influence on the nozzle head due to the enlargement of the magnetic device can be removed, and the processing that the nozzle head and the magnetic device should be linked can be linked. It is possible to perform optimum processing according to the response.
第２の発明によると、ノズルヘッドが所定非連動領域にある場合には磁力機器と連動しないことによって、ノズルヘッドに対して磁力機器の磁場を及ぼす位置が固定されずに、分注チップの形状や大きさに合わせて最適な位置に磁場を及ぼすように設定することができる。また、分注チップをノズルに装着させるような場合についても、磁力機器とノズルヘッドとの連動を解除することによって処理を円滑に行なうことができる。 According to the second invention, when the nozzle head is in the predetermined non-interlocking area, the position of the magnetic field of the magnetic device is not fixed to the nozzle head, and the shape of the dispensing tip is not fixed. It can be set so that the magnetic field is applied to the optimum position according to the size. Moreover, also when attaching a dispensing tip to a nozzle, a process can be smoothly performed by canceling | releasing interlocking | linkage with a magnetic device and a nozzle head.
第３の発明、第４の発明によると、連動制御機構をモータを新たに設けることなく簡単な機構的な構造によってノズルヘッドと磁力機器との間の連動の制御を行うことができるので、装置構造を簡単化し、運用コストを抑えることができる。。 According to the third invention and the fourth invention, since the interlock control mechanism can control the interlock between the nozzle head and the magnetic device with a simple mechanical structure without newly providing a motor. The structure can be simplified and operation costs can be reduced. .
第５の発明によれば、前記分注チップの近傍を通り、各分注チップと交差しない曲線に沿って各ノズルに対して回転移動によって相対的に接離可能に設けているので、前記磁石の移動距離を短縮し交差する場合に比較して磁力機器の全体的な大きさを削減することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, the magnet is provided so as to be relatively close to and away from each nozzle along a curve that passes through the vicinity of the dispensing tip and does not intersect with each dispensing tip. The overall size of the magnetic device can be reduced as compared with the case where the moving distance is shortened and crossed.
第６の発明によれば、行列状に配列された分注チップに対して、曲線に沿って形成された櫛歯部材に複数の磁石を配列し、回転移動することによって一斉に磁場を及ぼしかつ除去するようにしているので、移動可能性をもつ磁力機器およびノズルヘッドをコンパクトかつ軽量に形成することができる。したがって、移動が容易であって、全体として装置規模を軽量化かつ縮小することができる。 According to the sixth invention, with respect to the dispensing tips arranged in a matrix, a plurality of magnets are arranged on a comb tooth member formed along a curve, and a magnetic field is exerted all at once by rotating and moving. Since it removes, the magnetic equipment and nozzle head which have a movement possibility can be formed compactly and lightweight. Therefore, it is easy to move, and the overall scale of the apparatus can be reduced and reduced.
第７の発明によれば、ノズルヘッドの上昇下降に応じて、液垂れ防止板を進退可能に設けているので、ノズルヘッドが水平方向に移動する場合、すなわち、ノズルヘッドが所定連動領域の場合には、分注チップの下側に液垂れ防止板を進出させて液垂れを防止し、ノズルヘッドが所定非連動領域の場合には、分注チップが液の吸引および吐出、または分注チップの装着を行う場合には、液垂れ防止板を退避させるようにして、種々の処理を可能にする。 According to the seventh invention, since the liquid dripping prevention plate is provided so as to be able to advance and retreat in accordance with the rise and fall of the nozzle head, when the nozzle head moves in the horizontal direction, that is, when the nozzle head is in the predetermined interlocking region In order to prevent liquid dripping by advancing a liquid dripping prevention plate below the dispensing tip, and when the nozzle head is in a predetermined non-interlocking area, the dispensing tip is a suction and discharge of liquid, or a dispensing tip. When mounting is performed, the liquid dripping prevention plate is retracted to enable various processes.
第８の発明によれば、前記分注チップの装着用開口部内にノズルを挿入させた後に、該ノズルに設けた可撓性部材をノズル摺動部を介して押圧して分注チップの装着用開口部の内壁に密着させるようにしている。したがって、挿入の際に、可撓性部材を摩擦力等を超える圧入力を加える必要がなく、円滑に装着することができるとともに、該可撓性部材を挿入の際に破壊することがなく、ノズルの耐久性を高めることができ、装置寿命を伸ばすことになる。また、分注チップの装着に、強圧を必要としないので、装置の軽量化およびコンパクト化を図ることができる。したがって、装置の製造費用を削減することができる。 According to the eighth invention, after the nozzle is inserted into the dispensing tip mounting opening, the flexible member provided on the nozzle is pressed through the nozzle sliding portion to mount the dispensing tip. In close contact with the inner wall of the opening. Therefore, it is not necessary to apply a pressure input exceeding the frictional force or the like when inserting the flexible member, and the flexible member can be smoothly mounted, and the flexible member is not destroyed during the insertion. The durability of the nozzle can be increased and the life of the apparatus is extended. Moreover, since a strong pressure is not required for mounting the dispensing tip, the apparatus can be reduced in weight and size. Therefore, the manufacturing cost of the apparatus can be reduced.
第９の発明によれば、前記可撓性チューブを湾曲させることで前記分注チップの装着用開口部の内壁に密着させることができるので、圧入力を低減し、気密性を高めることができる。該チューブをシリコーンで形成することによって、よりスムーズに挿入することができて、可撓性チューブの破壊を防止することができる。 According to the ninth aspect of the invention, the flexible tube can be bent and brought into close contact with the inner wall of the opening for mounting the dispensing tip, so that the pressure input can be reduced and the air tightness can be increased. . By forming the tube with silicone, the tube can be inserted more smoothly, and the flexible tube can be prevented from being broken.
第１０の発明によれば、前述した効果の他、複数の分注チップがあるにも拘らず、分注チップの装着の際の圧入力を削減して装着を円滑化し、また、装着による気密性を高めることができるとともに、装置寿命を伸ばすことができるとともに、大きな磁力機器をノズルヘッドに設けた場合でも、分注処理を円滑化することができる。さらに、ノズルの装着に強圧を必要としないので、装置を軽量化し全体として装置規模を縮小し、装置の製造を容易化することができる。 According to the tenth invention, in addition to the effects described above, despite the presence of a plurality of dispensing tips, the pressure input at the time of mounting of the dispensing tips is reduced to facilitate the mounting, and the airtightness due to the mounting In addition to improving the performance, the life of the apparatus can be extended, and even when a large magnetic device is provided in the nozzle head, the dispensing process can be facilitated. Further, since no strong pressure is required for mounting the nozzle, the apparatus can be reduced in weight, the apparatus scale can be reduced as a whole, and the manufacture of the apparatus can be facilitated.
第１１の発明によれば、複数の分注チップが配列された分注装置をコンパクトに形成することができるとともに、装着を容易に行なうことができるので使用勝手が高い。 According to the eleventh aspect of the invention, a dispensing device in which a plurality of dispensing tips are arranged can be formed in a compact manner and can be easily mounted, so that it is easy to use.
第１２の発明によれば、行列状に配列された分注チップに対して、曲線に沿って形成した櫛歯部材に複数の磁石を配列することによって回転移動によって一斉に磁場を及ぼしかつ除去するようにしているので、移動可能性をもつ磁力機器およびノズルヘッドをコンパクトに形成することができる。したがって、移動が容易であって、全体として装置規模を軽量化かつ縮小することができる。さらに、ノズルの装着に強圧を必要としないので、さらに一層装置を軽量化し、全体として、一層装置規模を縮小し、装置の製造を容易化することができる。 According to the twelfth invention, a magnetic field is simultaneously exerted and removed by rotational movement by arranging a plurality of magnets on the comb-tooth members formed along the curve with respect to the dispensing tips arranged in a matrix. As a result, the magnetic device and the nozzle head having the possibility of movement can be formed compactly. Therefore, it is easy to move, and the overall scale of the apparatus can be reduced and reduced. Furthermore, since a high pressure is not required for mounting the nozzle, the apparatus can be further reduced in weight, and as a whole, the apparatus scale can be further reduced and the manufacture of the apparatus can be facilitated.
続いて、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態に係る複数チップ配列分注装置について説明する。 Subsequently, a multi-chip array dispensing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る複数チップ配列分注装置１０の全体を示す斜視図である。該複数チップ配列分注装置１０はノズルヘッド１２と、容器群１８Ｍ、１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄが設けられたステージ１４と、前記容器群１８Ｍ，１８Ａ-Ｄまたはステージ１４と前記ノズルヘッド１２との間を相対的に移動可能とする移動機構とを有する。前記移動機構は、Ｘ軸移動機構１６ｘと、Ｙ軸移動機構１６ｙと、Ｘ軸およびＹ軸に沿った水平方向に沿って移動可能な水平移動体１６上に設けられて前記ノズルヘッド１２をＺ軸に沿って移動させるＺ軸移動機構１６ｚとを有する。 FIG. 1 is a perspective view showing the entire multi-chip array dispensing apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention. The multi-chip dispensing apparatus 10 includes a nozzle head 12, a stage 14 provided with container groups 18M, 18A, 18B, 18C, 18D, the container groups 18M, 18A-D or stage 14, and the nozzle head 12. And a moving mechanism that is relatively movable between the two. The moving mechanism is provided on an X-axis moving mechanism 16x, a Y-axis moving mechanism 16y, and a horizontal moving body 16 that can move in the horizontal direction along the X-axis and the Y-axis. And a Z-axis moving mechanism 16z that moves along the axis.
前記ノズルヘッド１２は、8列×3行に配列された24本のノズル７０（図５参照）と、その下側で装着用開口部において着脱可能に装着された分注チップ２０と、該ノズルと連通するシリンダが24本収容されたノズルヘッド基部３２と、前記シリンダ内を摺動するピストンが先端に設けられたピストンロッド３３（図２参照）と結合して該ピストンロッドを上下方向に駆動する駆動板３１と、該駆動板３１と螺合しモータ２８により回転駆動されるボール螺子３０と、前記駆動板３１を案内する案内棒３５とを有する。ここで、シリンダを内蔵したノズルヘッド基部３２、ボール螺子３０、モータ２８等は、前記ノズルヘッド１２に設けられた吸引吐出機構３４に相当する。 The nozzle head 12 includes 24 nozzles 70 (see FIG. 5) arranged in 8 columns × 3 rows, a dispensing tip 20 that is detachably mounted on the mounting opening at the lower side thereof, and the nozzles The nozzle head base 32 that accommodates 24 cylinders communicating with the piston rod 33 (see FIG. 2) that is coupled to the piston rod 33 (see FIG. 2) provided at the tip of the cylinder is coupled to drive the piston rod vertically. A driving plate 31 that rotates, a ball screw 30 that is screwed to the driving plate 31 and is driven to rotate by a motor 28, and a guide bar 35 that guides the driving plate 31. Here, the nozzle head base 32 having a built-in cylinder, the ball screw 30, the motor 28, and the like correspond to the suction / discharge mechanism 34 provided in the nozzle head 12.
前記水平移動体１６には、前記ノズルヘッド基部３２と螺合して前記ノズルヘッド１２を前記容器群またはステージ１４に対してＺ軸方向に沿って移動可能とするボール螺子２４と、前記ノズルヘッド１２のＺ軸方向の移動を案内する２本の案内柱２６と、該ボール螺子２４を回転駆動するモータ２１と、これらのものが取り付けられるととともに前記移動機構１６ｘの水平移動支持体１５に吊り下げられてステージ１４上をＸ軸方向およびＹ軸移動機構１６ｙによるＹ軸方向、したがって水平方向に移動可能に支持される枠体２３とを有する。 The horizontal moving body 16 is screwed with the nozzle head base 32 so that the nozzle head 12 can move along the Z-axis direction with respect to the container group or the stage 14, and the nozzle head The two guide pillars 26 for guiding the movement of Z 12 in the Z-axis direction, the motor 21 for rotationally driving the ball screw 24, and these are mounted and suspended on the horizontal movement support 15 of the moving mechanism 16x. And a frame body 23 that is lowered and supported so as to be movable on the stage 14 in the X-axis direction and the Y-axis direction by the Y-axis moving mechanism 16y, and thus in the horizontal direction.
なお、符号３６は、Ｘ軸移動機構１６ｘに属し、前記水平移動体１６を前記水平移動支持体１５上をＸ軸方向に駆動するものである。また、前記ボール螺子２４、案内柱２６およびモータ２１は、Ｚ軸移動機構１６ｚに相当する。 Reference numeral 36 belongs to the X-axis moving mechanism 16x, and drives the horizontal moving body 16 on the horizontal moving support 15 in the X-axis direction. The ball screw 24, the guide post 26, and the motor 21 correspond to the Z-axis moving mechanism 16z.
前記水平移動体１６には、前記Ｚ軸移動機構１６ｚによる移動とは独立して、磁力機器２２が前記案内柱２６に沿ってＺ軸方向に移動可能に設けられている。
該磁力機器２２は、前記ノズルヘッド１２に設けられた各ノズル７０に装着された複数の分注チップ２０の内部に一斉に磁場を及ぼしかつ除去することが可能となるように前記分注チップ２０に対して接離可能となるように設けられた複数個（この例では24個）の磁石４０を有する。
The horizontal moving body 16 is provided with a magnetic device 22 movably in the Z-axis direction along the guide column 26 independently of the movement by the Z-axis moving mechanism 16z.
The magnetic force device 22 applies a magnetic field to the inside of the plurality of dispensing tips 20 attached to the nozzles 70 provided in the nozzle head 12 and can remove them simultaneously. A plurality (24 in this example) of magnets 40 are provided so as to be able to contact and separate from each other.
図２は、図１に示した水平移動体１６の一部、ノズルヘッド１２および磁力機器２２を含む複数チップ配列分注装置１０の主要部を拡大して示したものである。 FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the multi-chip array dispensing device 10 including a part of the horizontal moving body 16 shown in FIG. 1, the nozzle head 12 and the magnetic device 22.
ノズルヘッド１２には、ノズル７０が8列（Ｙ軸方向に沿って）×3行（Ｘ軸方向に沿って）の行列状に配列されるとともに内部に各ノズル７０と連通する24本のシリンダが内蔵されたノズルヘッド基部３２と、該各ノズル７０に装着されて、8列×3行の行列状に配列された全24本の分注チップ２０と、前記ノズルヘッド基部３２に内蔵された各シリンダと連通し前記ピストンロッド３３が貫通する24個の孔が設けられた天板２９と、該天板２９の縁に軸支されたローラ６０とを有している。 In the nozzle head 12, nozzles 70 are arranged in a matrix of 8 columns (along the Y-axis direction) × 3 rows (along the X-axis direction), and 24 cylinders communicate with each nozzle 70 inside. Are installed in the nozzle head base 32, all 24 dispensing tips 20 mounted in each nozzle 70 and arranged in a matrix of 8 columns × 3 rows, and the nozzle head base 32. The top plate 29 is provided with 24 holes that communicate with the cylinders and through which the piston rod 33 passes, and a roller 60 that is pivotally supported on the edge of the top plate 29.
前記水平移動体１６は、前記枠体２３と、該枠体２３に取り付けられた裏板５６と、該枠体２３と連結した底板５３の下側に設けられ、前記ノズルヘッド１２のノズル７０に装着した分注チップ２０の下側に液垂れ防止板５１を進退可能に支持する液垂れ防止板支持レール５４と、前記磁力機器２２をその下側で支持して、Ｚ軸移動機構１６ｚの前記ボール螺子２４とは接触せずに貫通する貫通孔２５が設けられ前記案内柱２６に案内されてＺ軸方向に移動可能に設けられた磁力機器支持板４８と、前記案内柱２６を囲むように前記底板５３に設けられて前記磁力機器支持板４８に空けられた該案内柱２６が貫通する孔よりも大きな外径をもち該磁力機器支持板４８をその下限位置で停止させる停止用管５２とを有している。 The horizontal moving body 16 is provided below the frame body 23, a back plate 56 attached to the frame body 23, and a bottom plate 53 connected to the frame body 23, and is attached to the nozzle 70 of the nozzle head 12. A liquid dripping prevention plate support rail 54 that supports the liquid dripping prevention plate 51 so as to be able to advance and retreat on the lower side of the mounted dispensing tip 20, and the magnetic device 22 are supported on the lower side thereof, and the Z axis moving mechanism 16 z of the above-mentioned. A magnetic device support plate 48 provided with a through-hole 25 penetrating without contacting the ball screw 24 and guided by the guide column 26 so as to be movable in the Z-axis direction, and so as to surround the guide column 26. A stop pipe 52 that is provided on the bottom plate 53 and has a larger outer diameter than a hole through which the guide column 26 pierced in the magnetic device support plate 48 passes, and stops the magnetic device support plate 48 at its lower limit position; have.
前記磁力機器支持板４８には、前記ノズルヘッド１２に設けられた係合部としての前記ローラ６０が挿入されて該ローラ６０を、前記Ｚ軸移動機構による移動とは独立であってＺ軸方向の所定範囲の相対的な移動のみに規制するように、Ｚ軸方向に沿った長孔５８ａが穿設された案内用部材５８の下端で取り付けられる。ここで、「所定範囲」とは、長孔５８ａの長手方向の長さの範囲である。 The magnetic device supporting plate 48 is inserted with the roller 60 as an engaging portion provided in the nozzle head 12 so that the roller 60 is independent of the movement by the Z-axis moving mechanism and in the Z-axis direction. It is attached at the lower end of the guide member 58 provided with a long hole 58a along the Z-axis direction so as to be restricted only to relative movement within a predetermined range. Here, the “predetermined range” is a range of the length of the long hole 58a in the longitudinal direction.
前記磁力機器２２は、前記磁力機器支持板４８に固定して取り付けられ、磁力を及ぼす際には24本の装着された分注チップ２０群を囲むように設けられた多角形状の２枚の側板４２と、該２枚の側板４２を連結する連結棒４９、連結板４６、および連結枠６４（図５等参照）と、該側板４２に取り付けられた磁石回転用モータ４４とを有する。 The magnetic device 22 is fixedly attached to the magnetic device support plate 48, and when exerting a magnetic force, two polygonal side plates provided so as to surround a group of 24 mounted dispensing tips 20 are provided. 42, a connecting rod 49 that connects the two side plates 42, a connecting plate 46, a connecting frame 64 (see FIG. 5 and the like), and a magnet rotation motor 44 attached to the side plate 42.
さらに該磁力機器２２は、前記列方向（または行方向）に沿って伸び２の分注チップ列（または分注チップ行）と隣接可能であって各々列方向（または行方向）に沿って１列おきに配列された複数個（この例では４個）の円弧状に沿って形成された櫛歯部材３８と、該分注チップ２０の細管部２０ａに対して前記磁石回転用モータ４４によって回転軸４３と連結されて回転駆動され複数個（この例では４個）の櫛歯部材３８を連結した支持部材６６（図３等参照）と、隣接する２の前記ノズル列（またはノズル行）に属する各分注チップ２０の細管部２０ａに対応する位置において前記各櫛歯部材３８に設けた磁石４０とを有する。すなわち、前記磁石４０は、各櫛歯部材３８に、複数個（この例では3個）ずつ行間隔（または列間隔）で配列されていることになる。 Further, the magnetic device 22 can be adjacent to two dispensing tip rows (or dispensing tip rows) extending along the column direction (or row direction), and 1 in each column direction (or row direction). The comb rotation member 44 is rotated by the magnet rotating motor 44 with respect to the comb teeth member 38 formed along a plurality of arcuate shapes (four in this example) arranged in every row and the thin tube portion 20a of the dispensing tip 20. A support member 66 (see FIG. 3 etc.) connected to the shaft 43 and driven to rotate and connected to a plurality of (four in this example) comb teeth members 38, and two adjacent nozzle rows (or nozzle rows). And a magnet 40 provided on each comb tooth member 38 at a position corresponding to the thin tube portion 20a of each dispensing tip 20 to which it belongs. That is, the magnets 40 are arranged on each comb-tooth member 38 by a plurality (three in this example) with a row interval (or column interval).
ここで、前記側板４２の裏側には、磁石４０が前記各分注チップ２０から離れていることを検知する磁石離間センサ６２と、前記櫛歯部材３８の回転を所定の中心角の範囲に限定するために前記支持部材６６と係合して櫛歯部材の回転を阻止する２個のストッパ４７とが設けられている。なお、図２は、前記磁石４０が各分注チップ２０の細管部２０ａに接近している状態を示す。 Here, on the back side of the side plate 42, the magnet separation sensor 62 for detecting that the magnet 40 is separated from each dispensing tip 20 and the rotation of the comb-tooth member 38 are limited to a predetermined central angle range. For this purpose, two stoppers 47 are provided which engage with the support member 66 and prevent the comb-tooth member from rotating. FIG. 2 shows a state where the magnet 40 is approaching the narrow tube portion 20a of each dispensing tip 20.
図３は、図２において、前記磁力機器２２の２枚の前記側板４２、連結棒４９、連結板４６、および案内用部材５８を除去し、前記液垂れ防止板支持レール５４を切除して示す拡大斜視図である。符号５１は液垂れ防止板であり、ノズルヘッド１２の上昇下降に連動するリンク機構２７によって自動的に進退可能である。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the magnetic force device 22 shown in FIG. 2 with the two side plates 42, the connecting rod 49, the connecting plate 46, and the guide member 58 removed, and the dripping prevention plate support rail 54 removed. It is an expansion perspective view. Reference numeral 51 denotes a liquid dripping prevention plate, which can be automatically advanced and retracted by a link mechanism 27 interlocked with the rising and lowering of the nozzle head 12.
図３は、図２と同様に、前記磁力機器２２の円弧状櫛歯部材３８に設けられた各磁石４０が前記分注チップ２０の各細管部２０ａに接近して前記各細管部２０ａ内部に磁力を及ぼす状態を示すものである。ここで符号６６は、4個の前記櫛歯部材３８を連結した支持部材を示すものである。 3, as in FIG. 2, each magnet 40 provided on the arcuate comb-tooth member 38 of the magnetic force device 22 approaches each thin tube portion 20 a of the dispensing tip 20 and enters each thin tube portion 20 a. It shows the state of applying a magnetic force. Here, reference numeral 66 denotes a support member in which the four comb teeth members 38 are connected.
分注チップ２０は、先端に口部２０ｃが設けられた細管部２０ａ、前記細管部２０ａと連通し前記ノズル７０が装着する装着用開口部２０ｄを有する太管部２０ｂとを有し、前記磁石４０は、前記細管部２０ａに磁力を及ぼしかつ除去することが可能である。 The dispensing tip 20 includes a thin tube portion 20a having a mouth portion 20c provided at a tip thereof, a large tube portion 20b having a mounting opening portion 20d that is connected to the thin tube portion 20a and is attached to the nozzle 70, and the magnet. 40 can exert and remove magnetic force on the thin tube portion 20a.
符号５１は液垂れ防止板であって、24本の前記分注チップ２０群の下方に進出して前記ノズルヘッド１２の移動の際に前記分注チップ２０の先端に設けた口部２０ｃからの液垂れを防止し、前記マイクロプレート等の容器群に対して液体を吸引吐出する際には、前記分注チップ２０の下方から退出するように、前記リンク機構２７を用いて、前記ノズルヘッド１２の上昇および下降に応じて自動的に機構的に制御するものである。 Reference numeral 51 denotes a liquid dripping prevention plate, which extends below the group of 24 dispensing tips 20 and comes from a mouth portion 20c provided at the tip of the dispensing tip 20 when the nozzle head 12 is moved. When the liquid is prevented from dripping and the liquid is sucked and discharged to the group of containers such as the microplate, the nozzle head 12 is used by using the link mechanism 27 so as to retreat from below the dispensing tip 20. It is mechanically controlled automatically according to the rise and fall of the.
図４は、図３と同様に、図２において、前記磁力機器２２の２枚の前記側板４２、連結棒４９、連結板４６、および案内用部材５８を除去し、前記液垂れ防止板支持レール５４を切り欠いて示す拡大斜視図である。 4 is similar to FIG. 3, except that the two side plates 42, the connecting rod 49, the connecting plate 46, and the guide member 58 of the magnetic device 22 are removed in FIG. It is an expansion perspective view which cuts and shows 54. FIG.
図４は、図３と異なり、前記磁力機器２２の円弧状櫛歯部材３８を前記モータ４４により回転して各磁石４０を前記分注チップ２０の各細管部２０ａから離間させて細管部２０ａ内部から磁力を除去した状態を示す。符号５０は前記モータ４４の回転軸４３と前記支持部材６６との連結部を示す。 4 differs from FIG. 3 in that the arc-shaped comb-tooth member 38 of the magnetic force device 22 is rotated by the motor 44 so that the magnets 40 are separated from the thin tube portions 20a of the dispensing tips 20 and the inside of the thin tube portion 20a. The state which removed the magnetic force from is shown. Reference numeral 50 denotes a connecting portion between the rotating shaft 43 of the motor 44 and the support member 66.
図５は、前記磁力機器２２およびノズルヘッドの分解斜視図である。
前記磁力機器支持板４８は、前記水平移動体１６に対してＺ軸方向に移動可能に設けられており、該磁力機器支持板４８には、前記磁力機器２２と、前記案内用部材５８が固定して設けられており、該案内用部材５８に設けた長孔５８ａには、前記ノズルヘッド１２の基部３２に設けられた前記係合部としてのローラ６０が摺動可能に設けられている。図５に示す前記ノズルヘッド１２のＺ座標よりも大きなＺ座標を持つ位置では、前記磁力機器支持板４８、したがって前記磁力機器２２は、前記ノズルヘッド１２と連動することになる。すなわち、図５で示した前記ローラ６０の位置より高い位置は、連動領域であり、前記ノズルヘッド１２がそれ未満のＺ座標位置で、前記長孔５８ａの下端までは、前記ノズルヘッド１２の移動に前記磁力機器２２は連動せず、非連動領域ということになる。
FIG. 5 is an exploded perspective view of the magnetic device 22 and the nozzle head.
The magnetic device support plate 48 is provided so as to be movable in the Z-axis direction with respect to the horizontal moving body 16, and the magnetic device 22 and the guide member 58 are fixed to the magnetic device support plate 48. In the long hole 58a provided in the guide member 58, a roller 60 as the engaging portion provided in the base portion 32 of the nozzle head 12 is slidably provided. At a position having a Z coordinate larger than the Z coordinate of the nozzle head 12 shown in FIG. 5, the magnetic device support plate 48, and thus the magnetic device 22, is interlocked with the nozzle head 12. That is, the position higher than the position of the roller 60 shown in FIG. 5 is an interlocking region, and the nozzle head 12 is moved to the lower end of the long hole 58a at the Z coordinate position less than that. In addition, the magnetic device 22 is not linked and is a non-linked region.
図６は、第１の実施の形態例に係る複数チップ配列分注装置１０のノズルヘッド１２および水平移動体１６の側面図を示す。 FIG. 6 shows a side view of the nozzle head 12 and the horizontal moving body 16 of the multi-chip array dispensing apparatus 10 according to the first embodiment.
図６（ａ）は、前記ノズルヘッド１２のノズル７０を下降させて24本の分注チップ２０を前記ノズル７０に装着した場合を示すものであり、前記ノズルヘッド１２のローラ６０は前記案内用部材５８の長孔５８ａの下端、すなわち、該ノズルヘッド１２の最下端位置を示すものである。この位置で、前記ローラ６０は係止して更なる下降は不可能になる。 FIG. 6A shows a case where the nozzle 70 of the nozzle head 12 is lowered and 24 dispensing tips 20 are attached to the nozzle 70, and the roller 60 of the nozzle head 12 is used for the guide. The lower end of the long hole 58a of the member 58, that is, the lowest end position of the nozzle head 12 is shown. In this position, the roller 60 is locked and cannot be lowered further.
図６（ｂ）は前記ノズルヘッド１２をＺ軸に沿って上昇させた後、Ｙ軸方向に移動させてマイクロプレート１８Ｍの8列×12行に配列された96個のウェルの内、8列×3行分のウェルに前記分注チップ２０の細管部２０ａの口部２０ｃを一斉に下降かつ挿入して、液体の吸引および吐出を一斉に行なう場合を示している。この分注チップ２０の形状および長さを用いた場合には、前記ノズルヘッド１２の前記ローラ６０は前記案内用部材５８の長孔５８ａの中央辺りに位置することになる。 FIG. 6 (b) shows that the nozzle head 12 is raised along the Z axis and then moved in the Y axis direction, and 8 columns of 96 wells arranged in 8 columns × 12 rows of the microplate 18M. A case is shown in which the mouth portions 20c of the thin tube portions 20a of the dispensing tips 20 are lowered and inserted all at once into the wells for three rows and the liquid is sucked and discharged all at once. When the shape and length of the dispensing tip 20 are used, the roller 60 of the nozzle head 12 is positioned around the center of the long hole 58a of the guide member 58.
図６（ｃ）では、前記ノズルヘッド１２をさらに、Ｚ軸方向に沿って上昇させて、前記案内用部材５８に穿設した長孔５８ａの上端よりやや低い位置に到達した状態を示す。この位置は、分注チップ２０の細管部２０ａの長さに依存して定められる磁力を及ぼす領域である。この位置で、前記磁力機器２２の前記円弧状に湾曲した櫛歯部材３８を回転させて前記各細管部２０ａに接近させることで該細管部２０ａに磁力を及ぼしまたは除去する。磁力機器２２によって前記細管部２０ａ内に磁力を及ぼすことができるＺ軸方向に沿った領域は、前記分注チップ２０の細管部２０ａの長さや形状にも依存する。この図６（ａ），図６（ｂ）、図６（ｃ）の前記ノズルヘッド１２のＺ軸に沿った位置は、磁力機器２２とノズルヘッド１２とが連動しない非連動領域に相当する。 FIG. 6C shows a state in which the nozzle head 12 is further raised along the Z-axis direction to reach a position slightly lower than the upper end of the long hole 58a drilled in the guide member 58. This position is a region that exerts a magnetic force determined depending on the length of the thin tube portion 20a of the dispensing tip 20. At this position, the comb-tooth member 38 curved in the arc shape of the magnetic device 22 is rotated to approach each of the thin tube portions 20a, thereby exerting or removing a magnetic force on the thin tube portions 20a. The region along the Z-axis direction in which the magnetic force device 22 can exert a magnetic force in the thin tube portion 20a also depends on the length and shape of the thin tube portion 20a of the dispensing tip 20. The position along the Z axis of the nozzle head 12 in FIGS. 6A, 6B, and 6C corresponds to a non-interlocking region where the magnetic device 22 and the nozzle head 12 are not interlocked.
図６（ｄ）では、前記ノズルヘッド１２をさらに、Ｚ軸方向に沿って上昇させた状態であって、前記ノズルヘッド１２の前記ローラ６０は、前記案内用部材５８に空けた長孔５８ａの上端に位置し、前記ローラ６０は前記長孔５８ａと係合し、更なるノズルヘッド１２の上昇によって前記磁力機器支持板４８は該ローラ６０に吊り下げられることになる。したがって、前記磁力機器２２は、前記ノズルヘッド１２の上下方向の移動に連動することになる。この図６（ｄ）の前記ノズルヘッド１２のＺ軸に沿った位置は、磁力機器２２とノズルヘッド１２とが連動する連動領域に相当する。 In FIG. 6 (d), the nozzle head 12 is further raised along the Z-axis direction, and the roller 60 of the nozzle head 12 has a long hole 58 a formed in the guide member 58. Located at the upper end, the roller 60 engages with the elongated hole 58 a, and the magnetic device support plate 48 is suspended from the roller 60 by further raising of the nozzle head 12. Therefore, the magnetic device 22 is interlocked with the vertical movement of the nozzle head 12. The position along the Z-axis of the nozzle head 12 in FIG. 6D corresponds to an interlocking region where the magnetic device 22 and the nozzle head 12 are interlocked.
なお、前記液垂れ防止板５１は、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）においては、前記リンク機構２７によって前記ノズルヘッド１２の24個の分注チップ２０群の下側の領域から退避された位置にあり、図６（ｄ）では、前記リンク機構２７によって前記ノズルヘッド１２の24個の分注チップ２０群の下側の領域に進出した位置にあり、前記各分注チップ２０からの液垂れを防止することができることになる。 6A, 6B, and 6C, the liquid dripping prevention plate 51 is moved from the lower region of the group of 24 dispensing tips 20 of the nozzle head 12 by the link mechanism 27. 6 (d), the link mechanism 27 has advanced to the lower region of the 24 dispensing tips 20 group of the nozzle head 12, and each dispensing tip 20 is in the retracted position. It is possible to prevent the liquid from dripping.
図７は、本発明の実施の形態に係る2個のノズル７０を示す断面図である。
この例では、該ノズル７０は全体としては24個が、8列×3行の行列状に前記基部３２の内部に設けられた基板３２ａに取り付けられている。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing two nozzles 70 according to the embodiment of the present invention.
In this example, 24 nozzles 70 as a whole are attached to a substrate 32 a provided inside the base portion 32 in a matrix of 8 columns × 3 rows.
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、該ノズル７０は、内部を気体が通過可能なノズル本体７２と、該ノズル本体７２の先端部の外側面を囲むように設けた可撓性部材であるシリコーンで形成された可撓性チューブ７８とを有する。さらに、該ノズル本体７２の外側面であって前記可撓性チューブ７８の上側を囲みかつ摺動可能に設けたノズル摺動部７４と、前記移動機構１６ｘ、１６ｙ、１６ｚの移動とは独立に、複数の前記ノズル摺動部７４を前記ノズル７０に対して所定距離上下方向に摺動させて前記可撓性チューブ７８を押圧可能な押圧部８０とをノズルヘッド１２に設ける。 As shown in FIGS. 7A and 7B, the nozzle 70 can be provided so as to surround a nozzle main body 72 through which gas can pass and an outer surface of the tip of the nozzle main body 72. And a flexible tube 78 formed of silicone which is a flexible member. Further, the nozzle sliding portion 74 which is an outer surface of the nozzle body 72 and surrounds the upper side of the flexible tube 78 and is slidable is independent of the movement of the moving mechanisms 16x, 16y and 16z. The nozzle head 12 is provided with a pressing portion 80 capable of pressing the flexible tube 78 by sliding the plurality of nozzle sliding portions 74 in a vertical direction with respect to the nozzle 70 by a predetermined distance.
前記押圧部８０は、図示しないモータ、カム機構、リンク機構と連結して上下方向に移動可能とし、前記ノズル摺動部７４と前記ノズル本体７２との間に設けた圧縮ばね７６によって、上方向の原点に復帰させる。または、圧縮ばね７６を用いずに、モータを用いて前記ノズル摺動部７４を上下方向に移動させる機構を設ける。 The pressing portion 80 is connected to a motor, a cam mechanism, and a link mechanism (not shown) so as to be movable in the vertical direction, and is pressed upward by a compression spring 76 provided between the nozzle sliding portion 74 and the nozzle body 72. Return to the origin. Alternatively, a mechanism for moving the nozzle sliding portion 74 in the vertical direction using a motor without using the compression spring 76 is provided.
図７（ａ）は、前記ノズル摺動部７４が原点にある状態を示し、前記可撓性チューブ７８は伸張した状態を表す。この状態において、前記分注チップの装着用開口部内に前記ノズル７０のノズル本体７２の先端部を挿入させる。すると、可撓性チューブ７８は分注チップの装着用開口部の内壁と接触して、摩擦力を生ずることなく、前記ノズル本体７２の先端部を前記分注チップの装着用開口部内に円滑に挿入させることができる。 FIG. 7A shows a state in which the nozzle sliding portion 74 is at the origin, and the flexible tube 78 is in an expanded state. In this state, the tip of the nozzle body 72 of the nozzle 70 is inserted into the opening for mounting the dispensing tip. Then, the flexible tube 78 comes into contact with the inner wall of the dispensing tip mounting opening, and the tip of the nozzle body 72 is smoothly brought into the dispensing tip mounting opening without generating a frictional force. Can be inserted.
図７（ｂ）は、前記ノズル摺動部７４を前記押圧部８０によって、前記ノズル摺動部７４を所定距離下方向に移動させて押圧した状態を示し、前記可撓性チューブ７８は湾曲した状態を表す。この状態において、前記可撓性チューブ７８の外側面が前記分注チップの装着用開口部の内壁に密着することになる。 FIG. 7B shows a state where the nozzle sliding portion 74 is pressed by the pressing portion 80 by moving the nozzle sliding portion 74 downward by a predetermined distance, and the flexible tube 78 is curved. Represents a state. In this state, the outer surface of the flexible tube 78 is in close contact with the inner wall of the dispensing tip mounting opening.
図８は、分注チップ１２０に本実施の形態に係るノズル７０を装着する前で前記可撓性チューブ７８が湾曲していない状態を示す。図９は、分注チップ１２０を装着した後、前記押圧部８０を下方向に移動させて可撓性チューブ７８を膨らませて分注チップの装着用開口部１２０ｄの内壁に密着させた状態を示す。 FIG. 8 shows a state in which the flexible tube 78 is not curved before the nozzle 70 according to the present embodiment is attached to the dispensing tip 120. FIG. 9 shows a state in which after the dispensing tip 120 is mounted, the pressing portion 80 is moved downward to inflate the flexible tube 78 so as to be in close contact with the inner wall of the dispensing tip mounting opening 120d. .
以上説明した各実施の形態は、本発明をより良く理解するために具体的に説明したものであって、別形態を制限するものではない。したがって、発明の主旨を変更しない範囲で変更可能である。例えば、行列状として8列×12行のマイクロプレートについてのみ説明したが、これに限られるものではなく、種々の規格を持つマイクロプレートに対応することができる。また、ノズルの配列についても8列×3行についてのみ説明したがこれに限られるものでもない。なお、「行」と「列」とは便宜的なものであって、取り替えて適用することができる。 Each embodiment described above is specifically described in order to better understand the present invention, and does not limit other embodiments. Therefore, changes can be made without changing the gist of the invention. For example, the description has been made only for the microplate of 8 columns × 12 rows as a matrix, but the present invention is not limited to this, and microplates having various standards can be handled. In addition, although only 8 columns × 3 rows have been described for the arrangement of nozzles, the present invention is not limited to this. Note that “row” and “column” are for convenience and can be applied interchangeably.
押圧部は、ノズル摺動部のみを移動させる場合について説明したが、この場合に限られず、ノズル本体を移動させる場合もある。可撓性部材としては、可撓性チューブについてのみ説明したが、Oリングを用いることもできる。連動制御機構についても、１例を挙げたものであって、係合部、係合部の取り付け位置、案内用部材についてもこれらに限定されるものではない。 Although the case where the pressing portion moves only the nozzle sliding portion has been described, it is not limited to this case, and the nozzle body may be moved. As the flexible member, only the flexible tube has been described, but an O-ring can also be used. The interlock control mechanism is also an example, and the engaging portion, the attachment position of the engaging portion, and the guide member are not limited to these examples.
本発明に係る複数チップ配列分注装置は、種々の溶液の処理が要求される分野、例えば、工業分野、食品、農産、水産加工等の農業分野、製薬分野、衛生、保険、免疫、疾病、遺伝等を扱う医療分野、化学若しくは生物学等の分野等、あらゆる分野に関係するものである。本発明は、特に、多数の対象に対して、並行して多数の試薬や物質を用いた一連の処理を所定の順序で連続的に実行する場合に有効である。 The multi-chip array dispensing device according to the present invention is a field where processing of various solutions is required, for example, the industrial field, the agricultural field such as food, agriculture, fishery processing, the pharmaceutical field, hygiene, insurance, immunity, disease, It relates to all fields such as medical fields dealing with genetics, chemistry or biology. The present invention is particularly effective when a series of processes using a large number of reagents and substances are performed in parallel in a predetermined order for a large number of objects.
１０ 複数チップ配列分注装置
１２ ノズルヘッド
１４ ステージ
１６ 水平移動体
１６ｘ、１６ｙ、１６ｚ Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸移動機構
１８Ｍ、１８Ａ−１８Ｄ 容器群
２０，１２０ 分注チップ
２２ 磁力機器
２４ ボール螺子
３２ ノズルヘッド基部
３８ 櫛歯部材
４０ 磁石
５１ 液垂れ防止板
５８ 案内用部材
６０ ローラ（係合部）
７０ ノズル
７８ 可撓性チューブ（可撓性部材）
８０ 押圧部
10 Multi-chip array dispensing device 12 Nozzle head 14 Stage 16 Horizontal moving body 16x, 16y, 16z X-axis, Y-axis, Z-axis moving mechanism 18M, 18A-18D Container group 20, 120 Dispensing tip 22 Magnetic device 24 Ball screw 32 Nozzle head base 38 Comb member 40 Magnet 51 Liquid dripping prevention plate 58 Guide member 60 Roller (engagement portion)
70 Nozzle 78 Flexible tube (flexible member)
80 Pressing part
Claims (11)
前記磁力機器の前記容器群に対する移動は、上下方向の移動を除き前記ノズルヘッドの移動に連動し、前記磁力機器の前記容器群に対する上下方向の移動は、前記ノズルヘッドまたは前記磁力機器の上下方向に沿った位置座標に応じて前記ノズルヘッドの上下方向の移動に連動しまたは連動させないように制御する連動制御機構を有する複数チップ配列分注装置。 A nozzle head in which a plurality of nozzles are arranged, a suction / discharge mechanism for sucking and discharging gas through the nozzle, and a movement that enables the container group and the nozzle head to move relative to each other in the horizontal and vertical directions. A magnetic field is applied to and removed from the mechanism and a plurality of the dispensing tips attached to each nozzle provided in the nozzle head so as to be removed relative to the dispensing tips. And having a magnetic device having a plurality of magnets provided so as to be separable,
The movement of the magnetic device with respect to the container group is interlocked with the movement of the nozzle head except for the vertical movement, and the vertical movement of the magnetic device with respect to the container group is performed in the vertical direction of the nozzle head or the magnetic device. A multi-chip array dispensing device having an interlock control mechanism that controls to interlock or not interlock with the vertical movement of the nozzle head according to the position coordinates along.
前記磁力機器は、前記行方向または列方向に沿って伸び１若しくは２の分注チップ行または分注チップ列と隣接可能であって各々列方向または行方向に沿って配列された１または２以上の前記曲線に沿って形成された櫛歯部材と、前記分注チップに対して回転可能に設けられ１または２以上の前記櫛歯部材を連結した支持部材と、隣接する１または２の前記ノズル行またはノズル列に属する各分注チップに対応する位置において前記各櫛歯部材に設けた前記磁石とを有する請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の複数チップ配列分注装置。 The plurality of nozzles are arranged in a matrix, and the container group is a microplate in which a plurality of wells are arranged in a matrix, and the tip of all the dispensing tips attached to the nozzles of the nozzle head is the microplate. The nozzles are arranged so that they can be inserted simultaneously into some or all wells of the plate, and the row intervals and column intervals of the arranged nozzles are respectively equal to the row intervals and column intervals of the arranged wells.
The magnetic device may be adjacent to one or two dispensing tip rows or dispensing tip columns extending along the row direction or the column direction, and one or more arranged in the column direction or the row direction, respectively. A comb-tooth member formed along the curve, a support member provided rotatably with respect to the dispensing tip and connected to one or more comb-tooth members, and the adjacent one or two nozzles The multi-chip array dispensing device according to any one of claims 1 to 5, further comprising the magnet provided on each comb tooth member at a position corresponding to each dispensing tip belonging to a row or a nozzle row.
前記ノズルヘッドは、前記ノズルの先端部の外側面に沿って設けた可撓性部材と、該ノズルの外側面であって前記可撓性部材の上側を囲みかつ摺動可能に設けたノズル摺動部と、前記ノズル摺動部または前記ノズルを相互に所定距離上下方向に摺動させて前記可撓性部材を押圧可能な押圧部とをさらに有し、
押圧前の前記可撓性部材の最大外径は前記分注チップの装着用開口部に挿入可能な大きさであり、押圧後の前記可撓性部材の最大外径が、押圧前よりも増加して前記装着用開口部の内壁に密着可能な請求項１に記載の複数チップ配列分注装置。 And having a plurality of dispensing chip mounted on the nozzle provided in front Symbol nozzle head,
The nozzle head includes a flexible member provided along an outer surface of the tip of the nozzle, and a nozzle slide provided on the outer surface of the nozzle and surrounding the upper side of the flexible member and slidable. A moving part and a pressing part capable of pressing the flexible member by sliding the nozzle sliding part or the nozzle in a vertical direction with respect to each other by a predetermined distance;
The maximum outer diameter of the flexible member before pressing is large enough to be inserted into the dispensing tip mounting opening, and the maximum outer diameter of the flexible member after pressing is larger than that before pressing. The multi-chip array dispensing device according to claim 1, wherein the multi-chip array dispensing device can be in close contact with the inner wall of the mounting opening.
前記磁力機器は、前記行方向または列方向に沿って伸び１若しくは２の分注チップ行または分注チップ列と隣接可能であって各々列方向または行方向に沿って配列された１または２以上の前記曲線に沿って形成された櫛歯部材と、前記分注チップに対して回転可能に設けられ１または２以上の前記櫛歯部材を連結した支持部材と、隣接する１または２の前記ノズル行またはノズル列に属する各分注チップに対応する位置において前記各櫛歯部材に設けた前記磁石とを有する請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載の複数チップ配列分注装置。 The plurality of nozzles are arranged in a matrix, and the container group is a microplate in which a plurality of wells are arranged in a matrix, and the tip of all the dispensing tips attached to the nozzles of the nozzle head is the microplate. The nozzles are arranged so that they can be inserted simultaneously into some or all wells of the plate, and the row intervals and column intervals of the arranged nozzles are respectively equal to the row intervals and column intervals of the arranged wells.
The magnetic device may be adjacent to one or two dispensing tip rows or dispensing tip columns extending along the row direction or the column direction, and one or more arranged in the column direction or the row direction, respectively. A comb-tooth member formed along the curve, a support member provided rotatably with respect to the dispensing tip and connected to one or more comb-tooth members, and the adjacent one or two nozzles multiple tip arrangement dispensing device according to any one of claims 8 to 10 having said magnet provided to the each comb teeth members at positions corresponding to the dispensing tip belonging to rows or nozzle columns.
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