JP7120067B2 - 洗浄装置及び洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄装置及び洗浄方法に関する。

疾病に関連付けられた特定の抗原または抗体をバイオマーカーとして検出することで、疾病の発見及び治療の効果等を定量的に分析する免疫検定法（immunoassay）が知られている。特許文献１には、複数のウェルを有する分析用ユニットを用いて、分析用基板上に抗体を固定し、この抗体に検出対象物質を特異的に結合させ、この検出対象物質に微粒子を特異的に結合させ、この微粒子をカウントすることにより、検出対象物質を定量する分析方法が記載されている。

ウェル内に抗体を含む緩衝液を注入してインキュベートさせることにより、分析用基板上に抗体を固定することができる。抗体を含む緩衝液を吸引ノズルで吸引し、さらにウェル内を洗浄液で洗浄する。洗浄液を吸引ノズルで吸引してウェル内の洗浄液を除去した後、検出対象物質を含む試料液をウェル内に注入してインキュベートさせる。これにより、検出対象物質と抗体とを特異的に結合させることができる。

検出対象物質を含む試料液を吸引ノズルで吸引し、さらにウェル内を洗浄液で洗浄する。洗浄液を吸引ノズルで吸引してウェル内の洗浄液を除去した後、微粒子を含む緩衝液を注入してインキュベートさせる。これにより、微粒子と検出対象物質とを特異的に結合させることができる。

微粒子を含む緩衝液を吸引ノズルで吸引し、さらにウェル内を洗浄液で洗浄する。洗浄液を吸引ノズルで吸引してウェル内の洗浄液を除去する。上記のプロセスにより、検出対象物質が微粒子と抗体とによってサンドイッチ捕獲された分析用基板を作製することができる。

特開２０１５－１２７６９１号公報

ウェルを洗浄した後に、吸引しきれなかった洗浄液が残留物（吸引残り）として存在する場合がある。残留物は、ウェルの底面と内周面との境界部またはその近傍に生じ易い。残留物が生じると、特異反応を阻害するなど検出感度に悪影響を及ぼすとともに、ウェル内を乾燥させるための時間が必要となるため、作業が長時間化する要因となる。緩衝液または試料液についても、洗浄液と同様に残留物が生じる場合がある。洗浄液、緩衝液、及び、試料液を総称して溶液とする。

本発明は、ウェル内における溶液の残留物の位置に限定されることなく、溶液の残留物を効率よく除去することができる洗浄装置及び洗浄方法を提供することを目的とする。

本発明は、底面と内周面とを含む穴形状を有するウェルが形成されている分析用ユニットが装着されるステージと、前記ウェル内へ溶液を吐出する吐出ノズルと前記ウェル内へ吐出された前記溶液を吸引する吸引ノズルとを有する複数のノズルユニットと、前記複数のノズルユニットが固定されているノズルヘッドと、前記溶液を前記吐出ノズルから前記ウェル内へ吐出させ、前記ウェル内へ吐出された前記溶液を前記吸引ノズルにより吸引させ、前記ステージを所定の角度単位で回転させる制御部とを備え、前記複数のノズルユニットは、それぞれが有する前記吸引ノズルが前記ウェルに対して互いに異なる位置に配置されるように、前記ノズルヘッドに固定され、前記制御部は、前記ウェル内へ吐出された前記溶液が前記吸引ノズルにより吸引された後に、前記分析用ユニットが装着されている前記ステージを前記所定の角度だけ回転させ、前記複数のノズルユニットのうち、前記所定の角度だけ回転させた位置に対応する吸引ノズルにより前記溶液の残留物を吸引させる洗浄装置を提供する。

また、本発明は、制御部が、吐出ノズルから、分析用ユニットに形成されて底面と内周面とを含む穴形状を有するウェル内へ溶液を吐出し、前記制御部が、前記ウェル内へ吐出された前記溶液を吸引ノズルにより吸引し、前記制御部が、前記分析用ユニットが装着されているステージを所定の角度だけ回転させ、前記吐出ノズルと前記吸引ノズルとを有する複数のノズルユニットのうち、前記所定の角度だけ回転させた位置に対応する吸引ノズルにより前記溶液の残留物を吸引させる洗浄方法を提供する。

本発明の洗浄装置及び洗浄方法によれば、ウェル内における溶液の残留物の位置に限定されることなく、溶液の残留物を精度よく除去することができる。

分析用ユニットの構成例を示す平面図である。 図１のＡ－Ａで切断した分析用ユニットの断面図である。 カートリッジを分析用基板より取り外した状態を示す断面図である。 図１のＢ－Ｂで切断したウェルを示す拡大斜視図である。 第１実施形態の洗浄装置の一例を示す構成図である。 分析用ユニットにおけるウェルと吐出ノズルと吸引ノズルとの相対位置の一例を示す平面図である。 ウェルと複数の吸引ノズルとの相対位置の一例を示す平面図である。 第１及び第２実施形態の洗浄方法の一例を示すフローチャートである。 ウェル内に洗浄液の残留物が生じた状態の一例を示す図である。 第２実施形態の洗浄装置の一例を示す構成図である。 分析用ユニットにおけるウェルと吐出ノズルと吸引ノズルとの相対位置の一例を示す平面図である。 ウェルと複数の吸引ノズルとの相対位置の一例を示す平面図である。

［分析用ユニット］
図１、図２Ａ、図２Ｂ、及び図３を用いて、一実施形態の分析用ユニットを説明する。図１は一実施形態の分析用ユニットをカートリッジ側から見た状態を示している。図２Ａは図１のＡ－Ａで切断した分析用ユニットの断面を示している。図２Ｂはカートリッジを分析用基板より取り外した状態を示している。図３は図１のウェルをＢ－Ｂで切断した状態を部分的に拡大して示している。

図１に示すように、分析用ユニット１００は、分析用基板１１０とカートリッジ１２０とを備える。分析用基板１１０は、例えば、ブルーレイディスク（ＢＤ）、ＤＶＤ、コンパクトディスク（ＣＤ）等の光ディスクと同等の円板形状を有する。

分析用基板１１０は、例えば、一般的に光ディスクに用いられるポリカーボネート樹脂またはシクロオレフィンポリマー等の樹脂材料で形成されている。なお、分析用基板１１０は、上記の光ディスクに限定されるものではなく、他の形態または所定の規格に準拠した光ディスクを用いることもできる。

図１、図２Ａ、または図２Ｂに示すように、分析用基板１１０は、中心孔１１１と切欠き部１１２とを有する。中心孔１１１は分析用基板１１０の中心部に形成されている。切欠き部１１２は分析用基板１１０の外周部に形成されている。切欠き部１１２は、分析用基板１１０の回転方向における基準位置を識別するための基準位置識別部である。

図３に示すように、分析用基板１１０の表面には、凹部１１３と凸部１１４とが半径方向に交互に配置されたトラック領域１１５が形成されている。凹部１１３と凸部１１４とは、分析用基板１１０の内周部から外周部に向かってスパイラル状または同心円状に形成されている。凹部１１３は光ディスクのグルーブに相当する。凸部１１４は光ディスクのランドに相当する。光ディスクのトラックピッチに相当する分析用基板１１０のトラックピッチは例えば３２０ｎｍである。

図１、図２Ａ、または図２Ｂに示すように、カートリッジ１２０は、周方向に複数の円筒状の貫通孔１２１が形成されている。複数の貫通孔１２１は、それぞれの中心が同一円周上に位置するように等間隔に形成されている。カートリッジ１２０は、中心部に形成された凸部１２２と、外周部に形成された凸部１２３とを有する。

オペレータは、カートリッジ１２０を分析用基板１１０に取り付ける場合、凸部１２２を分析用基板１１０の中心孔１１１に挿入し、凸部１２３を切欠き部１１２に挿入する。これにより、カートリッジ１２０と分析用基板１１０とは互いに位置決めされる。

図２Ａまたは図３に示すように、分析用ユニット１００は、カートリッジ１２０の貫通孔１２１と分析用基板１１０の表面（トラック領域１１５）とによって形成される複数のウェル１３０を有する。ウェル１３０は、底面Ｂ１３０と内周面Ｐ１３０と開口部Ａ１３０によって構成された穴形状を有する。分析用基板１１０の表面はウェル１３０の底面Ｂ１３０を構成している。貫通孔１２１の内側の面である内周面はウェル１３０の内周面Ｐ１３０を構成している。

開口部Ａ１３０は、カートリッジ１２０において底面Ｂ１３０とは反対側の面に形成されている。ウェル１３０は試料液、緩衝液、及び、洗浄液等の溶液を溜めるための容器である。なお、図１では、一例として１６個のウェル１３０を示しているが、ウェル１３０の数はこれに限定されるものではない。

図２Ｂに示すように、カートリッジ１２０を分析用基板１１０から分離することができる。検出対象物質を標識する微粒子の検出及び計測は、カートリッジ１２０が分離された分析用基板１１０単体で行われる。

［第１実施形態］
図４を用いて、第１実施形態の洗浄装置を説明する。図４は第１実施形態の洗浄装置１の構成例を示している。洗浄装置１は、ステージ２と、ステージ駆動部３と、洗浄ユニット１０と、制御部３０とを備える。洗浄ユニット１０は、吐出ノズル１１と、吸引ノズル１２と、ノズルヘッド１３と、洗浄液吐出駆動部１４と、洗浄液吸引駆動部１５と、洗浄液用容器１６と、廃液用容器１７とを有する。

吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２は、ノズルヘッド１３に固定されている。吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２は、１組のノズルユニット１８を構成する。図１に示すように分析用ユニット１００が１６個のウェル１３０を有する場合、ノズルヘッド１３には、各ウェル１３０に対応して１６組のノズルユニット１８が固定されている。

制御部３０は、ステージ制御部３１と、吐出制御部３２と、吸引制御部３３とを有する。制御部３０として、コンピュータ機器またはＣＰＵ（central processing unit）を用いてもよい。分析用ユニット１００は、ウェル１３０とノズルユニット１８とが位置決めされてステージ２に装着される。

ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、ステージ２をノズルヘッド１３に接近させたり離隔させたりすることができる。分析用ユニット１００がステージ２に装着されている状態において、ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、分析用ユニット１００をノズルヘッド１３に接近させたり離隔させたりすることができる。ノズルヘッド１３には、ステージ２とノズルヘッド１３とが互いに接近した状態において、吸引ノズル１２の先端が、ウェル１３０の底面Ｂ１３０と内周面Ｐ１３０との境界部の近傍に位置するように、ノズルユニット１８が固定されている。

ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、ステージ２を所定の角度単位で第１の回転方向へ回転させたり、第１の回転方向とは逆向きの第２の回転方向へ回転させたりすることができる。即ち、ステージ制御部３１は、ステージ２に装着されている分析用ユニット１００を所定の角度単位で第１及び第２の回転方向へ回転させることができる。第１の回転方向は例えば時計回りの方向であり、第２の回転方向は例えば反時計回りの方向である。ステージ２及び分析用ユニット１００の回転角度については後述する。

洗浄装置１はヘッド駆動部４を備えていてもよく、制御部３０はヘッド制御部３４を有していてもよい。ヘッド制御部３４は、ヘッド駆動部４を制御することにより、ノズルヘッド１３をステージ２に接近させたり離隔させたりすることができる。この場合、ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、ステージ２及びステージ２に装着されている分析用ユニット１００を所定の角度単位で第１の回転方向へ回転させたり、第２の回転方向へ回転させたりする。

洗浄液用容器１６は洗浄液ＣＳを溜めるための容器である。洗浄液ＣＳとして純水を用いてもよい。吐出制御部３２は、洗浄液吐出駆動部１４を制御することにより、洗浄液用容器１６に溜められている洗浄液ＣＳをノズルヘッド１３へ供給する。分析用ユニット１００とノズルヘッド１３とが互いに接近している状態において、洗浄液ＣＳは、吐出ノズル１１からウェル１３０内へ吐出される。

吸引制御部３３は、洗浄液吸引駆動部１５を制御することにより、ウェル１３０内に吐出された洗浄液ＣＳを吸引ノズル１２で吸引する。ウェル１３０内から吸引された洗浄液ＣＳは、廃液用容器１７に溜められる。即ち、廃液用容器１７は廃液ＷＬを溜めるための容器である。洗浄液吐出駆動部１４及び洗浄液吸引駆動部１５としてポンプを用いてもよい。

図５に示すように、複数のウェル１３０は、それぞれの中心が分析用ユニット１００の中心Ｃ１００に対して同一円周上に等間隔に配置されている。図５には、例えば１６個のウェル１３０が配置されている。分析用ユニット１００の中心Ｃ１００とステージ２の回転中心Ｃ２とノズルヘッド１３の中心Ｃ１３とは一致している。なお、１６個のウェル１３０を区別するため、時計回りに、ウェル１３０ａ～ウェル１３０ｒとする。

吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２はウェル１３０に対応して配置されている。即ち、ノズルヘッド１３には１６個のウェル１３０に対応して１６組のノズルユニット１８が配置されている。１６個の吸引ノズル１２を区別するため、時計回りに、吸引ノズル１２ａ～吸引ノズル１２ｒとする。

分析用ユニット１００において、例えば１６個のウェル１３０が同一円周上に等間隔に配置されている場合、ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、分析用ユニット１００が装着されているステージ２を、例えば２２．５度ごとに第１の回転方向へ回転させたり、第２の回転方向へ回転させたりする。ここで２２．５度とは、全周３６０度をウェルの個数である１６で除算した角度である。即ち、回転する角度の単位は、３６０度をウェルの個数で除算した角度である。

ステージ２が第１の回転方向へ２２．５度だけ回転すると、例えばウェル１３０ａは、図５に示すウェル１３０ｂの位置へ移動する。即ち、ウェル１３０ａは、吸引ノズル１２ａに対応する位置から吸引ノズル１２ｂに対応する位置へ移動する。ステージ２がさらに第１の回転方向へ２２．５度だけ回転すると、ウェル１３０ａは、図５に示すウェル１３０ｂの位置からウェル１３０ｃの位置へ移動する。即ち、ウェル１３０ａは、吸引ノズル１２ｂに対応する位置から吸引ノズル１２ｃに対応する位置へ移動する。

ステージ２が第２の回転方向へ２２．５度だけ回転すると、例えばウェル１３０ａは、図５に示すウェル１３０ｒの位置へ移動する。即ち、ウェル１３０ａは、吸引ノズル１２ａに対応する位置から吸引ノズル１２ｒに対応する位置へ移動する。ステージ２がさらに第２の回転方向へ２２．５度だけ回転すると、ウェル１３０ａは、図５に示すウェル１３０ｒの位置からウェル１３０ｑの位置へ移動する。即ち、ウェル１３０ａは、吸引ノズル１２ｒに対応する位置から吸引ノズル１２ｑに対応する位置へ移動する。

図６は、分析用ユニット１００が装着されているステージ２が第１または第２の回転方向へ２２．５度単位で１５回だけ回転した場合のウェル１３０（１３０ａ）と１６組のノズルユニット１８のそれぞれの吸引ノズル１２（１２ａ～１２ｒ）との相対位置を示している。複数の吸引ノズル１２（１２ａ～１２ｒ）は、１つのウェル１３０に対して互いに異なる位置に配置されている。具体的には、複数の吸引ノズル１２（１２ａ～１２ｒ）は、ウェル１３０の内周面Ｐ１３０の近傍に位置し、かつ、内周面Ｐ１３０の周方向に対して互いに異なる位置に配置されるように、ノズルヘッド１３に固定されている。

図７に示すフローチャート、及び図８を用いて、第１実施形態の洗浄方法の一例（具体的にはウェル１３０の洗浄方法の一例）を説明する。ステージ２には分析用ユニット１００が装着されている。洗浄液用容器１６には洗浄液ＣＳが溜められている。なお、括弧内の記載は、ヘッド制御部３４がヘッド駆動部４を制御することにより、ノズルヘッド１３をステージ２に接近させたり離隔させたりする場合を示している。

図７において、ステージ制御部３１（ヘッド制御部３４）は、ステップＳ１１にて、ステージ駆動部３（ヘッド駆動部４）を制御することにより、ステージ２（ノズルヘッド１３）をノズルヘッド１３（ステージ２）へ接近させる。これにより、ノズルユニット１８は、ウェル１３０内へ挿入される。ステージ２とノズルヘッド１３とが互いに接近した状態では、吸引ノズル１２の先端は、ウェル１３０の底面Ｂ１３０と内周面Ｐ１３０との境界部の近傍に位置する。

吐出制御部３２は、ステップＳ１２にて、洗浄液吐出駆動部１４を制御することにより、洗浄液用容器１６に溜められている洗浄液ＣＳを、吐出ノズル１１からウェル１３０内へ吐出させる。吸引制御部３３は、洗浄液吸引駆動部１５を制御することにより、ウェル１３０内に吐出された洗浄液ＣＳを吸引ノズル１２で吸引する。これにより、ウェル１３０は、洗浄液ＣＳによって洗浄される。

吐出ノズル１１の先端は、ウェル１３０の底面Ｂ１３０に対して、吸引ノズル１２の先端よりも高い位置に配置されていることが望ましい。吐出ノズル１１の先端の位置を高くすることにより、ウェル１３０を洗浄することによって汚れた洗浄液ＣＳ（廃液ＷＬ）が吐出ノズル１１の先端に付着することを防止または低減させることができる。

ウェル１３０の洗浄において、吐出制御部３２及び吸引制御部３３は、吐出ノズル１１から洗浄液ＣＳを吐出しながら、吸引ノズル１２で洗浄液ＣＳを吸引する洗浄処理を所定の時間だけ実行してもよいし、吐出ノズル１１から洗浄液ＣＳを吐出した後、ウェル１３０内に溜まった洗浄液ＣＳを吸引ノズル１２で吸引する洗浄処理を所定の回数だけ実行してもよい。また、これらの洗浄処理を組み合わせてもよい。吐出制御部３２及び吸引制御部３３は、ステップＳ２における洗浄処理を所定の回数だけ繰り返し実行してもよい。

ウェル１３０の洗浄が終了した後、吐出制御部３２及び吸引制御部３３は、洗浄液吐出駆動部１４及び洗浄液吸引駆動部１５を制御することにより、洗浄液ＣＳの吐出を停止させた後、洗浄液ＣＳの吸引を停止させる。ステージ制御部３１（ヘッド制御部３４）は、ステップＳ１３にて、ステージ駆動部３（ヘッド駆動部４）を制御することにより、ステージ２（ノズルヘッド１３）をノズルヘッド１３（ステージ２）から離隔させる。

図８に示すように、ステップＳ１２においてウェル１３０内の洗浄液ＣＳを吸引ノズル１２で吸引した後（洗浄後）、ウェル１３０内に、液玉と称される洗浄液ＣＳの残留物ＲＳ（吸引残り）が生じる場合がある。ウェル１３０内に残留物ＲＳが存在すると、特異反応を阻害するなど検出感度に悪影響を及ぼすとともに、ウェル１３０内を乾燥させる時間が長くなるため、作業効率を悪化させる要因となる。残留物ＲＳは、通常、ウェル１３０の底面Ｂ１３０と内周面Ｐ１３０との境界部に生じやすく、内周面Ｐ１３０の周方向においては不規則に生じる。

ステージ制御部３１は、ステップＳ１４にて、ステージ２が所定の方向（例えば第１の回転方向）へ所定の回数（例えば１５回）だけ回転したか否かを判定する。ステップＳ１４においてステージ２が所定の方向へ所定の回数だけ回転していない（ＮＯ）と判定された場合、ステージ制御部３１は、ステップＳ１５にて、ステージ駆動部３を制御することにより、ステージ２を、分析用ユニット１００が装着されている状態で所定の角度（例えば２２．５度）だけ所定の方向へ回転させる。

ステージ制御部３１（ヘッド制御部３４）は、ステップＳ１６にて、ステージ駆動部３（ヘッド駆動部４）を制御することにより、ステージ２（ノズルヘッド１３）をノズルヘッド１３（ステージ２）へ接近させる。

吸引制御部３３は、ステップＳ１７にて、洗浄液吸引駆動部１５を制御することにより、ウェル１３０内において吸引ノズル１２に対応する位置またはその近傍の領域を吸引ノズル１２で吸引する。ウェル１３０内において吸引ノズル１２に対応する位置またはその近傍の領域に残留物ＲＳが存在している場合、残留物ＲＳは吸引ノズル１２によって吸引される。洗浄装置１は、処理をステップＳ１４へ戻す。ステップＳ１４においてステージ２が所定の方向へ所定の回数だけ回転した（ＹＥＳ）と判定された場合、洗浄装置１は、洗浄処理を終了する。

第１実施形態の洗浄装置１及び洗浄方法では、例えば図６に示すように、複数の吸引ノズル１２（１２ａ～１２ｒ）が、ウェル１３０の内周面Ｐ１３０の近傍に位置し、かつ、内周面Ｐ１３０の周方向に対して互いに異なる位置に配置されるように、ノズルヘッド１３に固定されている。洗浄液ＣＳの残留物ＲＳがウェル１３０の内周面Ｐ１３０の周方向において不規則に存在していても、ステージ２が所定の方向へ所定の角度（例えば２２．５度）だけ回転するごとに、吸引ノズル１２で洗浄液ＣＳの残留物ＲＳを吸引することにより、残留物ＲＳを精度よく吸引することができる。従って、第１実施形態の洗浄装置１及び洗浄方法によれば、ウェル１３０を洗浄した後に生じるウェル１３０内の洗浄液ＣＳの残留物ＲＳを複数の吸引ノズル１２により精度よく除去することができる。

［第２実施形態］
図９を用いて、第２実施形態の洗浄装置を説明する。図９は第２実施形態の洗浄装置２０１の構成例を示している。説明をわかりやすくするために、第１実施形態の洗浄装置１と同じ構成部には同じ符号を付す。

洗浄装置２０１は、ステージ２と、ステージ駆動部３と、洗浄ユニット２１０と、制御部３０とを備える。洗浄ユニット２１０は、吐出ノズル１１と、吸引ノズル１２と、ノズルヘッド１３と、洗浄液吐出駆動部１４と、洗浄液吸引駆動部１５と、洗浄液用容器１６と、廃液用容器１７とを有する。

吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２は、ノズルヘッド１３に固定されている。１個の吐出ノズル１１と２個の吸引ノズル１２とにより、１組のノズルユニット２１８が構成される。図１に示すように分析用ユニット１００が１６個のウェル１３０を有する場合、ノズルヘッド１３には、各ウェル１３０に対応して１６組のノズルユニット２１８が固定されている。

制御部３０は、ステージ制御部３１と、吐出制御部３２と、吸引制御部３３とを有する。分析用ユニット１００は、ウェル１３０とノズルユニット２１８とが位置決めされてステージ２に装着される。洗浄装置２０１はヘッド駆動部４を備えていてもよく、制御部３０はヘッド制御部３４を有していてもよい。

吐出制御部３２は、洗浄液吐出駆動部１４を制御することにより、洗浄液用容器１６に溜められている洗浄液ＣＳをノズルヘッド１３へ供給する。分析用ユニット１００とノズルヘッド１３とが互いに接近している状態において、洗浄液ＣＳは、吐出ノズル１１からウェル１３０内へ吐出される。

吸引制御部３３は、洗浄液吸引駆動部１５を制御することにより、ウェル１３０内に吐出された洗浄液ＣＳを吸引ノズル１２で吸引する。ウェル１３０内から吸引された洗浄液ＣＳは、廃液用容器１７に溜められる。

図１０に示すように、複数のウェル１３０は、それぞれの中心が分析用ユニット１００の中心Ｃ１００に対して同一円周上に等間隔に配置されている。図１０には、例えば１６個のウェル１３０が配置されている。分析用ユニット１００の中心Ｃ１００とステージ２の回転中心Ｃ２とノズルヘッド１３の中心Ｃ１３とは一致している。なお、１６個のウェル１３０を区別するため、時計回りに、ウェル１３０ａ～ウェル１３０ｒとする。

１個の吐出ノズル１１と２個の吸引ノズル１２とはウェル１３０に対応して配置されている。即ち、ノズルヘッド１３には１６組のノズルユニット２１８が１６個のウェル１３０に対応して配置されている。１６組の吸引ノズル１２を区別するため、時計回りに、吸引ノズル１２ａ～吸引ノズル１２ｒとする。

分析用ユニット１００において、例えば１６個のウェル１３０が同一円周上に等間隔に配置されている場合、ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、分析用ユニット１００が装着されているステージ２を、例えば２２．５度単位で第１の回転方向へ回転させたり、第２の回転方向へ回転させたりする。

ステージ２が第１の回転方向へ２２．５度だけ回転すると、例えばウェル１３０ａは、図１０に示すウェル１３０ｂの位置へ移動する。即ち、ウェル１３０ａは、吸引ノズル１２ａに対応する位置から吸引ノズル１２ｂに対応する位置へ移動する。ステージ２がさらに第１の回転方向へ２２．５度だけ回転すると、ウェル１３０ａは、図１０に示すウェル１３０ｂの位置からウェル１３０ｃの位置へ移動する。即ち、ウェル１３０ａは、吸引ノズル１２ｂに対応する位置から吸引ノズル１２ｃに対応する位置へ移動する。

ステージ２が第２の回転方向へ２２．５度だけ回転すると、例えばウェル１３０ａは、図１０に示すウェル１３０ｒの位置へ移動する。即ち、ウェル１３０ａは、吸引ノズル１２ａに対応する位置から吸引ノズル１２ｒに対応する位置へ移動する。ステージ２がさらに第２の回転方向へ２２．５度だけ回転すると、ウェル１３０ａは、図１０に示すウェル１３０ｒの位置からウェル１３０ｑの位置へ移動する。即ち、ウェル１３０ａは、吸引ノズル１２ｒに対応する位置から吸引ノズル１２ｑに対応する位置へ移動する。

図１１は、１つのウェル１３０に対する複数の吸引ノズル１２の相対位置を示している。例えば、ウェル１３０ａに着目すると、図１１に示すウェル１３０ａは、図１０に示すウェル１３０ａを、ウェル１３０ａの中心を回転中心として反時計回りに９０度だけ回転させた状態に相当する。なお、説明をわかりやすくするために、図１１には吸引ノズル１２のみを示している。

吸引ノズル１２ａ～１２ｄは、内周面Ｐ１３０の周方向に対して互いに異なる位置に配置され、第１の吸引ノズルセットを構成する。吸引ノズル１２ｅ～１２ｈは、内周面Ｐ１３０の周方向に対して互いに異なる位置に配置され、第２の吸引ノズルセットを構成する。吸引ノズル１２ｉ～１２ｍは、内周面Ｐ１３０の周方向に対して互いに異なる位置に配置され、第３の吸引ノズルセットを構成する。吸引ノズル１２ｎ～１２ｒは、内周面Ｐ１３０の周方向に対して互いに異なる位置に配置され、第４の吸引ノズルセットを構成する。即ち、ノズルヘッド１３には４つの吸引ノズルセットが固定され、さらに隣接するノズルユニット２１８が有するそれぞれの吸引ノズル１２は、ウェル１３０に対して互いに異なる位置に配置されるように固定されている。

例えばウェル１３０ａに着目すると、ステージ２が第１の回転方向へ２２．５度だけ回転することにより、２つの吸引ノズル１２ｂは、２つの吸引ノズル１２ａに対して、ウェル１３０ａの中心を回転中心として反時計回りに４５度だけ回転させた位置に配置されることになる。さらに、ステージ２が第１の回転方向へ２２．５度だけ回転することにより、２つの吸引ノズル１２ｃは、２つの吸引ノズル１２ａに対して、ウェル１３０ａの中心を回転中心として反時計回りに９０度だけ回転させた位置に配置されることになる。さらに、ステージ２が第１の回転方向へ２２．５度だけ回転することにより、２つの吸引ノズル１２ｄは、２つの吸引ノズル１２ａに対して、ウェル１３０ａの中心を回転中心として反時計回りに１３５度だけ回転させた位置に配置されることになる。

即ち、分析用ユニット１００が装着されているステージ２を第１の回転方向へ２２．５度単位で３回だけ回転させることにより、図１１に示すように、ウェル１３０ａは吸引ノズル１２ａ～１２ｄにより８箇所で吸引されることになる。従って、全てのウェル１３０は、対応する吸引ノズルセットにより、それぞれ８箇所で吸引されることになる。

図７に示すフローチャート、及び図８を用いて、第２実施形態の洗浄方法の一例（具体的にはウェル１３０の洗浄方法の一例）を説明する。ステージ２には分析用ユニット１００が装着されている。洗浄液用容器１６には洗浄液ＣＳが溜められている。なお、括弧内の記載は、ヘッド制御部３４がヘッド駆動部４を制御することにより、ノズルヘッド１３をステージ２に接近させたり離隔させたりする場合を示している。

図７において、ステージ制御部３１（ヘッド制御部３４）は、ステップＳ２１にて、ステージ駆動部３（ヘッド駆動部４）を制御することにより、ステージ２（ノズルヘッド１３）をノズルヘッド１３（ステージ２）へ接近させる。これにより、ノズルユニット２１８は、ウェル１３０内へ挿入される。ステージ２とノズルヘッド１３とが互いに接近した状態では、吸引ノズル１２の先端は、ウェル１３０の底面Ｂ１３０と内周面Ｐ１３０との境界部の近傍に位置する。

吐出制御部３２は、ステップＳ２２にて、洗浄液吐出駆動部１４を制御することにより、洗浄液用容器１６に溜められている洗浄液ＣＳを、吐出ノズル１１からウェル１３０内へ吐出させる。吸引制御部３３は、洗浄液吸引駆動部１５を制御することにより、ウェル１３０内に吐出された洗浄液ＣＳを吸引ノズル１２で吸引する。これにより、ウェル１３０は、洗浄液ＣＳによって洗浄される。

吐出ノズル１１の先端は、ウェル１３０の底面Ｂ１３０に対して、吸引ノズル１２の先端よりも高い位置に配置されていることが望ましい。吐出ノズル１１の先端の位置を高くすることにより、ウェル１３０を洗浄することによって汚れた洗浄液ＣＳ（廃液ＷＬ）が吐出ノズル１１の先端に付着することを防止または低減させることができる。

ウェル１３０の洗浄において、吐出制御部３２及び吸引制御部３３は、吐出ノズル１１から洗浄液ＣＳを吐出しながら、吸引ノズル１２で洗浄液ＣＳを吸引する洗浄処理を所定の時間だけ実行してもよいし、吐出ノズル１１から洗浄液ＣＳを吐出した後、ウェル１３０内に溜まった洗浄液ＣＳを吸引ノズル１２で吸引する洗浄処理を所定の回数だけ実行してもよい。また、これらの洗浄処理を組み合わせてもよい。吐出制御部３２及び吸引制御部３３は、ステップＳ２２における洗浄処理を所定の回数だけ繰り返し実行してもよい。

ウェル１３０の洗浄が終了した後、吐出制御部３２及び吸引制御部３３は、洗浄液吐出駆動部１４及び洗浄液吸引駆動部１５を制御することにより、洗浄液ＣＳの吐出を停止させた後、洗浄液ＣＳの吸引を停止させる。ステージ制御部３１（ヘッド制御部３４）は、ステップＳ２３にて、ステージ駆動部３（ヘッド駆動部４）を制御することにより、ステージ２（ノズルヘッド１３）をノズルヘッド１３（ステージ２）から離隔させる。ステージ２（ノズルヘッド１３）をノズルヘッド１３（ステージ２）から離隔させた後に、吸引制御部３３が洗浄液吸引駆動部１５を制御することにより、洗浄液ＣＳの吸引を停止させてもよい。

図８に示すように、ステップＳ２２においてウェル１３０内の洗浄液ＣＳを吸引ノズル１２で吸引した後（洗浄後）、ウェル１３０内に、液玉と称される洗浄液ＣＳの残留物ＲＳ（吸引残り）が生じる場合がある。ウェル１３０内に残留物ＲＳが存在すると、特異反応を阻害するなど検出感度に影響を及ぼすとともに、ウェル１３０内を乾燥させる時間が長くなるため、作業効率を悪化させる要因となる。残留物ＲＳは、ウェル１３０の底面Ｂ１３０と内周面Ｐ１３０との境界部に生じやすく、内周面Ｐ１３０の周方向においては不規則に生じる。

ステージ制御部３１は、ステップＳ２４にて、ステージ２が所定の方向（例えば第１の回転方向）へ所定の回数（例えば３回）だけ回転したか否かを判定する。ステップＳ２４においてステージ２が所定の方向へ所定の回数だけ回転していない（ＮＯ）と判定された場合、ステージ制御部３１は、ステップＳ２５にて、ステージ駆動部３を制御することにより、ステージ２を、分析用ユニット１００が装着されている状態で所定の角度（例えば２２．５度）だけ所定の方向へ回転させる。

ステージ制御部３１（ヘッド制御部３４）は、ステップＳ２６にて、ステージ駆動部３（ヘッド駆動部４）を制御することにより、ステージ２（ノズルヘッド１３）をノズルヘッド１３（ステージ２）へ接近させる。

吸引制御部３３は、ステップＳ２７にて、洗浄液吸引駆動部１５を制御することにより、ウェル１３０内において吸引ノズル１２に対応する位置またはその近傍の領域を吸引ノズル１２で吸引する。ウェル１３０内において吸引ノズル１２に対応する位置またはその近傍の領域に残留物ＲＳが存在している場合、残留物ＲＳは吸引ノズル１２によって吸引される。洗浄装置２０１は、処理をステップＳ２４へ戻す。ステップＳ２４においてステージ２が所定の方向へ所定の回数だけ回転した（ＹＥＳ）と判定された場合、洗浄装置２０１は、洗浄処理を終了する。

第２実施形態の洗浄装置２０１及び洗浄方法では、例えば図１１に示すように、複数の吸引ノズル１２（１２ａ～１２ｒ）が、ウェル１３０の内周面Ｐ１３０の近傍に位置するようにノズルヘッド１３に固定されている。複数の吸引ノズル１２（１２ａ～１２ｄ、１２ｅ～１２ｈ、１２ｉ～１２ｍ、及び１２ｎ～１２ｒ）は、内周面Ｐ１３０の周方向に対して互いに異なる位置に配置されている。

洗浄液ＣＳの残留物ＲＳがウェル１３０の内周面Ｐ１３０の周方向において不規則に存在していても、ステージ２が所定の方向へ所定の角度（例えば２２．５度）だけ回転するごとに、吸引ノズル１２で洗浄液ＣＳの残留物ＲＳを吸引することにより、残留物ＲＳを精度よく吸引することができる。従って、第２実施形態の洗浄装置２０１及び洗浄方法によれば、ウェル１３０を洗浄した後に生じるウェル１３０内の洗浄液ＣＳの残留物ＲＳを複数の吸引ノズル１２により精度よく除去することができる。

第１実施形態の洗浄装置１及び洗浄方法では、例えば図６に示すようにウェル１３０内の１６箇所を吸引ノズル１２で吸引することになる。吸引箇所が多いほど残留物ＲＳを吸引する確度が向上する。第２実施形態の洗浄装置２０１及び洗浄方法では、例えば図１１に示すようにウェル１３０内の８箇所を、複数（例えば２個）の吸引ノズル１２で吸引することになる。第２実施形態の洗浄装置２０１及び洗浄方法は、第１実施形態の洗浄装置１及び洗浄方法と比較して、少ない吸引回数で残留物ＲＳを吸引するため、吸引による作業時間を短縮することができる。吸引箇所、吸引ノズル１２、及び吸引回数は、ウェル１３０内の洗浄液ＣＳの残留物ＲＳを精度よく吸引できる条件に適宜設定されるものである。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

第１実施形態では、ステージ２を２２．５度単位で１５回だけ回転させ、１６回の吸引作業を行っている。例えばステージ２を４５度単位で７回だけ回転させ、８回の吸引作業を行ってもよいし、ステージ２を９０度単位で３回だけ回転させ、４回の吸引作業を行ってもよい。即ち、ステージ２を回転させる角度は、複数のウェル１３０のうちの互いに隣接する２つのウェル１３０が成す角度の整数倍であればよい。２つのウェル１３０が成す角度とは、一方のウェル１３０（第１のウェル）の中心とステージ２の回転中心とを通る中心線（第１の中心線）と、他方のウェル１３０（第２のウェル）の中心とステージ２の回転中心とを通る中心線（第２の中心線）とが成す角度である。

吸引ノズル１２ａ～１２ｒは、図５及び図１０に示す配置に限定されるものではなく、ウェル１３０の内周面Ｐ１３０の近傍に位置し、かつ、内周面Ｐ１３０の周方向に対して互いに異なる位置に配置されていればよい。

洗浄装置１及び２０１は、ステップＳ１２及びＳ２２において、吐出ノズル１１から洗浄液ＣＳをウェル１３０内へ吐出させた後、ステージ２とノズルヘッド１３とを離隔させ、ステージ２を第１の回転方向と第２の回転方向とに交互に回転させてもよい。

具体的には、吐出制御部３２は、洗浄液吐出駆動部１４を制御することにより、洗浄液用容器１６に溜められている洗浄液ＣＳを、吐出ノズル１１からウェル１３０内へ吐出させる。ステージ制御部３１（ヘッド制御部３４）は、ステージ駆動部３（ヘッド駆動部４）を制御することにより、ステージ２（ノズルヘッド１３）をノズルヘッド１３（ステージ２）から離隔させる。ステージ制御部３１は、ステージ駆動部３を制御することにより、ステージ２を第１の回転方向と第２の回転方向とに交互に所定の回数または所定の時間だけ回転させる。これにより、分析用ユニット１００は振盪されるため、ウェル１３０に対する洗浄効果を向上させることができる。

複数のノズルユニット１８を用いてウェル１３０を複数回洗浄してもよい。具体例として、ウェル１３０を複数回洗浄する洗浄方法の一例を説明する。洗浄装置１または２０１は、ウェル１３０ａを吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２ａを用いて洗浄（第１の洗浄）する。洗浄装置１または２０１は分析用ユニット１００を回転させ、ウェル１３０ａを吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２ｂを用いて洗浄（第２の洗浄）する。さらに、洗浄装置１または２０１は分析用ユニット１００を回転させ、ウェル１３０ａを吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２ｃを用いて洗浄（第３の洗浄）する。

ウェル１３０と吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２との相対位置が固定されている状態でウェル１３０を複数回洗浄すると、吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２の先端の領域、即ち洗浄液ＣＳが吐出されたり吸引されたりする領域で、分析用基板１１０上に捕獲された検出対象物質、微粒子、及び抗体が、洗浄液ＣＳによって剥がれる場合がある。検出対象物質、微粒子、及び抗体の剥がれは、検出対象物質の検出精度を悪化させる要因となる。

複数のノズルユニット１８を用いてウェル１３０を複数回洗浄する場合、第１及び第２実施形態の洗浄装置１及び２０１、及び洗浄方法によれば、ウェル１３０と吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２との相対位置を洗浄ごとに異ならせることができる。従って、ウェル１３０と吐出ノズル１１及び吸引ノズル１２との相対位置が固定されている状態でウェル１３０を複数回洗浄する場合と比較して、検出対象物質、微粒子、及び抗体の剥がれを防止または低減させることができるため、検出対象物質の検出精度の悪化を抑制することができる。

第１及び第２実施形態では、洗浄液の吸引について説明したが、本発明は、抗体または微粒子を含む緩衝液、及び、検出対象物質を含む、または含んでいる可能性を有する試料液の吸引についても適用することができる。

１，２０１ 洗浄装置
２ ステージ
１１ 吐出ノズル
１２，１２ａ～１２ｒ 吸引ノズル
１３ ノズルヘッド
１８，２１８ ノズルユニット
３０ 制御部
１００ 分析用ユニット
１３０，１３０ａ～１３０ｒ ウェル
ＣＳ 洗浄液
ＲＳ 残留物

Claims (5)

1. 底面と内周面とを含む穴形状を有するウェルが形成されている分析用ユニットが装着されるステージと、
   前記ウェル内へ溶液を吐出する吐出ノズルと前記ウェル内へ吐出された前記溶液を吸引する吸引ノズルとを有する複数のノズルユニットと、
   前記複数のノズルユニットが固定されているノズルヘッドと、
   前記溶液を前記吐出ノズルから前記ウェル内へ吐出させ、前記ウェル内へ吐出された前記溶液を前記吸引ノズルにより吸引させ、前記ステージを所定の角度単位で回転させる制御部と、
   を備え、
   前記複数のノズルユニットは、それぞれが有する前記吸引ノズルが前記ウェルに対して互いに異なる位置に配置されるように、前記ノズルヘッドに固定され、
   前記制御部は、前記ウェル内へ吐出された前記溶液が前記吸引ノズルにより吸引された後に、前記分析用ユニットが装着されている前記ステージを前記所定の角度だけ回転させ、前記複数のノズルユニットのうち、前記所定の角度だけ回転させた位置に対応する吸引ノズルにより前記溶液の残留物を吸引させる、
   洗浄装置。
2. 前記制御部は、前記ステージと前記ノズルヘッドとが接近するように少なくともいずれかを移動させ、
   前記ノズルヘッドは、前記ステージと前記ノズルヘッドとが接近した状態において、前記吸引ノズルの先端が前記ウェルの前記底面及び前記内周面の近傍に位置するように、前記ノズルユニットが固定されている、
   請求項１に記載の洗浄装置。
3. 前記穴形状を有する複数のウェルが、前記分析用ユニットの中心に対して同一円周上に等間隔で配置され、
   前記所定の角度は、前記複数のウェルのうち隣接する２つウェルが成す角度の整数倍である、
   請求項１または２に記載の洗浄装置。
4. 前記ノズルユニットのそれぞれは、複数の吸引ノズルを有し、前記複数の吸引ノズルは、隣接するノズルユニットが有する複数の吸引ノズルのいずれとも前記ウェルに対して互いに異なる位置に配置されるように、前記ノズルヘッドに固定されている、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の洗浄装置。
5. 制御部が、吐出ノズルから、分析用ユニットに形成されて底面と内周面とを含む穴形状を有するウェル内へ溶液を吐出し、
   前記制御部が、前記ウェル内へ吐出された前記溶液を吸引ノズルにより吸引し、
   前記制御部が、前記分析用ユニットが装着されているステージを所定の角度だけ回転させ、前記吐出ノズルと前記吸引ノズルとを有する複数のノズルユニットのうち、前記所定の角度だけ回転させた位置に対応する吸引ノズルにより前記溶液の残留物を吸引させる、
   洗浄方法。

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