チップホルダ
【課題】流路チップを保持すると共に、流路チップ内の流路に試料液をより容易に流すことが可能なチップホルダを提供する。
【解決手段】 チップホルダ１Ａは、流路４３を内部に有し、流路に試料液Ｗを導入する液導入孔４４及び流路から試料液を排出する液排出孔４５が形成された流路チップ４０Ａを保持する。チップホルダ１Ａは、流路チップが載置されるベース部材１０と、ベース部材に取り付けられ流路チップを押圧すると共に、液導入孔に供給する試料液を待機させるウェル２６を有するウェル部材２０と、ベース部材に取り付けられ流路チップを押圧すると共に、液排出孔に接続される第１のパイプ３３及びウェルに挿入される第２のパイプ３７を有するカバー部材３０とを備え、ウェル部材２０は、ウェルと液導入孔とを連結すると共に、ウェル内の試料液を液導入孔に流入せしめる連結部材２７を有する。
【解決手段】 チップホルダ１Ａは、流路４３を内部に有し、流路に試料液Ｗを導入する液導入孔４４及び流路から試料液を排出する液排出孔４５が形成された流路チップ４０Ａを保持する。チップホルダ１Ａは、流路チップが載置されるベース部材１０と、ベース部材に取り付けられ流路チップを押圧すると共に、液導入孔に供給する試料液を待機させるウェル２６を有するウェル部材２０と、ベース部材に取り付けられ流路チップを押圧すると共に、液排出孔に接続される第１のパイプ３３及びウェルに挿入される第２のパイプ３７を有するカバー部材３０とを備え、ウェル部材２０は、ウェルと液導入孔とを連結すると共に、ウェル内の試料液を液導入孔に流入せしめる連結部材２７を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路チップを保持するチップホルダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、流路チップとしては、例えば、特許文献１に記載の化学マイクロデバイスや、特許文献２に記載の微細流路装置などがある。特許文献１及び２に記載の流路チップは、基板と、基板上に接合される弾性部材とを有する。そして、基板と弾性部材との接合部に微細な流路が形成されており、流路内への試料液の供給及び流路内からの試料液の排出が可能なように、流路からチップ表面まで供給口（液導入孔）や排出口（液排出孔）が延びている。
【０００３】
このような流路チップでは、供給口を通して被計測対象としての試料（試料液）を流路内に供給し、例えば、特許文献１に記載されているように、流路内の試料に電圧を印加することによって電気泳動分析を実施することが可能となっている。また、特許文献２に記載されているように、流路内にＤＮＡプローブを固定してＤＮＡチップ等として利用される。
【特許文献１】特開２００４−２１９１９９号公報
【特許文献２】特開２００３−１２１３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、流路を有する流路チップを利用して、例えば、単一細胞レベルでの細胞情報伝達機能の機能解析などが求められている。細胞のような生体試料の機能解析を実施する場合、生体試料をより長く活かした状態を維持するために、流路に培養液として灌流液（試料液）を流すことが好ましい。
【０００５】
しかしながら、例えば、特許文献１に記載されているような流路チップ自体に外部から試料液供給パイプ等を接続して流路に灌流液（試料液）を流すことは困難である。そのため、流路チップを保持し、流路チップ内の流路に容易に試料液を流すことが可能なチップホルダの開発が望まれている。
【０００６】
なお、特許文献２に記載の微細流路装置では、供給口及び排出口上に、それらに連通した孔部を有する凸部を設け、凸部に嵌合する凹状のジョイント嵌合部を備えた接続装置を接続することによって、流路チップ内の流路への灌流液の供給及び流路からの灌流液の排出が可能となっている。しかしながら、流路チップ上に直接接続装置を被せるだけあるため、流路チップと接続装置との位置合わせなどが困難であり、結果として、流路チップへの灌流液の供給がしにくい場合がある。そのため、前述したようなチップホルダの開発が望まれている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、流路チップを保持すると共に、流路チップ内の流路に試料液をより容易に流すことが可能なチップホルダを提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るチップホルダは、流路を内部に有しており流路に試料液を導入する液導入孔及び流路から試料液を排出する液排出孔が形成されている流路チップを保持するチップホルダであって、（１）流路チップが載置されるベース部材と、（２）ベース部材に取り付けられ、流路チップを押圧すると共に、液導入孔に供給する試料液を待機させるウェルを有するウェル部材と、（３）ベース部材に取り付けられ、流路チップを押圧すると共に、液排出孔に接続される第１のパイプと、ウェルに挿入される第２のパイプとを有するカバー部材と、を備え、（４）ウェル部材は、ウェルと液導入孔とを連結すると共に、ウェル内の試料液を液導入孔に流入せしめる連結部材を有することを特徴とする。
【０００９】
上記チップホルダは、ベース部材、ウェル部材及びカバー部材の３つの部材を有しており、ベース部材に流路チップを載置した後、ウェル部材及びカバー部材をベース部材に取り付けることで、流路チップを押圧してチップホルダ内に保持する。このように、ウェル部材及びカバー部材がベース部材に取り付けられた場合、ウェル部材が流路チップを押圧することに伴い、ウェル部材が有する連結部材が液導入孔に接続され、ウェルと液導入孔とが連結される。これにより、ウェル内に待機されている試料液を液導入孔を通して流路に供給できることになる。また、カバー部材が流路チップを押圧することに伴い、第１のパイプが液排出孔に接続され、第２のパイプはウェル内に挿入される。そして、第１のパイプを利用して、流路内の試料液を液排出孔を通して排出すると共に、第２のパイプを利用して試料液をウェル内に供給するか、又はウェル内の試料液を吸引して、ウェル内の試料液の容量を制御できることになる。
【００１０】
従って、例えば、第１のパイプにポンプ等を接続し、第１のパイプ及び液排出孔を通して流路内を吸引することで、ウェル内に待機された試料液を流路内に流すことが可能である。また、例えば、第２のパイプにポンプ等を接続し、ウェル内に試料液を注入するか、又はウェル内の過剰の試料液を吸引してウェル外に排出することで、ウェル内の試料液の容量を所定量とするように制御することが可能である。そのため、ベース部材に流路チップを載置した後、ウェル部材及びカバー部材を取り付けるだけで、試料液を流路内に流しながらの流路チップを利用した計測等が可能となる。特に、第１のパイプ及び第２のパイプがカバー部材に設けられていることで、各パイプに接続されるチューブ等の煩雑な配管をカバー部材に集約することができるため、チップホルダの取り扱いが簡便になる。また、チップホルダでは、ウェル部材が有するウェル内に試料液を一時待機させることができるため、流路内に流す試料液の濃度調整などが容易になっている。
【００１１】
また、本発明に係るチップホルダでは、ウェル及び連結部材は液導入孔の略直上に位置することが好ましい。この構成では、連結部材と液導入孔との連結時に、液導入孔などに気泡等が入った場合であっても、連結部材及びウェルを通して気泡等が抜けやすい。
【００１２】
また、本発明に係るチップホルダでは、カバー部材は、ウェルに挿入される第３のパイプを有しており、第２のパイプ及び第３のパイプのうちの一方が、ウェルに試料液を供給するための供給パイプであり、他方がウェル内の試料液の一部を吸引するためのオーバーフローパイプであることが好ましい。この構成では、供給パイプを通してウェル内にチップホルダの外部から試料液を供給可能であり、また、オーバーフローパイプにより、ウェル内の試料液の一部が排出されるため、ウェル内から試料液があふれでることなく、所定量に制御される。
【００１３】
また、本発明に係るチップホルダでは、第１のパイプにおいて液排出孔と接続される側の端部と反対側の端部は、カバー部材から突出しており、第２及び第３のパイプにおいて、ウェルに挿入される側の端部と反対側の端部はカバー部材から突出していることが好適である。
【００１４】
この場合、第１のパイプにおいて液排出孔と接続される側と反対側の端部は、カバー部材から突出しているため、流路内の試料液を液排出孔及び第１のパイプを通して排出できることになる。更に、第２及び第３のパイプにおいてウェルに挿入される側の端部と反対側の端部がカバー部材から突出しているため、ウェル内への試料液の供給及びウェル内からの試料液の排出が容易になっている。
【００１５】
更に、カバー部材が第２のパイプ及び第３のパイプを有する本発明に係るチップホルダでは、ウェルの内側には段差部が形成されていることが好適である。前述したように、第２のパイプ及び第３のパイプのうちの一方はオーバーフローパイプである。このオーバーフローパイプでウェル内の試料液の一部を排出する際、表面張力等により試料液の水位が一定にならない傾向にあるが、上記のように、段差部を設けることでウェル内の水位を一定にすることが可能である。その結果、例えば、ウェル内に待機中の試料液に刺激薬剤などを注入する場合、刺激薬剤等の濃度の調整が容易になる。
【００１６】
更にまた、本発明に係るチップホルダでは、ベース部材及びカバー部材の少なくとも一方には、流路における被観察領域に対向する位置に窓部が形成されており、ウェル部材は、被観察領域上に位置しないようにベース部材に取り付けられることが好ましい。この構成では、窓部を通して流路チップ内の流路の被観察領域を観察できるため、例えば、光学的な計測等が可能である。
【００１７】
また、本発明に係るチップホルダでは、ベース部材に設けられており、流路チップの位置決めをする第１位置決め手段と、ベース部材及びウェル部材の少なくとも一方に設けられており、ベース部材に対してウェル部材の位置を決める第２位置決め手段と、ベース部材及びカバー部材の少なくとも一方に設けられており、ベース部材に対するカバー部材の位置を決める第３位置決め手段と、更に備えることが好適である。
【００１８】
第１位置決め手段によりベース部材に対する流路チップの位置が決定され、第２位置決め手段により、ベース部材に対するウェル部材の位置が決定され、第３位置決め手段により、カバー部材の位置が決定されるため、連結部材が確実にウェルと液導入孔とを連結でき、更に、第１のパイプと液排出孔とが接続される。
【００１９】
なお、第１位置決め手段としては、流路チップと略同形状の凹部が例示される。また、第２位置決め手段としては、ベース部材に設けられた位置決め用のピンと、ウェル部材に形成されたピンと嵌合する貫通孔が例示される。第３位置決め手段も第２位置決め手段と同様のものが例示される。
【００２０】
更にまた、本発明に係るチップホルダでは、流路チップは、流路をｎ本（ｎは２以上の整数）有しており、ｎ本の流路にそれぞれに対して液導入孔及び液排出孔が形成されており、ウェル部材はウェル及び連結部材をそれぞれｎ個有しており、カバー部材は第１及び第２のパイプをそれぞれｎ本有しており、各連結部材は対応するウェルと液導入孔とを連結し、各第１のパイプは対応する液排出孔に接続され、各第２のパイプは対応するウェルに挿入されることが好適である。
【００２１】
この場合、ｎ本の第２のパイプの各々を利用して試料液を各ウェル内に供給するか、又は各ウェル内の試料液を吸引して、各ウェル内の試料液の容量を制御できることになる。そして、ｎ個のウェルが連結部材を介して対応する液導入孔に連結されるため、各流路にそれぞれ試料液を供給することができる。また、ｎ本の第１のパイプの各々が対応する液排出孔に接続されるため、各流路から試料液を排出することが可能である。よって、ｎ本の流路にそれぞれ試料液を流すことが容易である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るチップホルダによれば、流路チップを保持しながら、流路チップ内の流路に容易に試料液を流すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明に係るチップホルダの実施形態について説明する。図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率等は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１〜図４に示すチップホルダ１Ａは、ベース部材１０と、ウェル部材２０と、カバー部材３０とを有しており、チップホルダ１Ａは流路チップ４０Ａを保持するためのものである。以下の説明では、ベース部材１０に対してカバー部材３０が位置する側を上側と称す。
【００２５】
ここで、先ず、チップホルダ１Ａで保持する流路チップ４０Ａの構成について流路チップ４０Ａの構成を示す図７を利用して説明する。図７（ａ）は流路チップの平面図である。図７（ｂ）は流路チップの側面図である。図７（ｃ）は、図７（ａ）のＶＩＩｃ―ＶＩＩｃ線に沿った断面図である。なお、図７（ｃ）は、流路チップ４０Ａの断面構成の一部を拡大して示している。
【００２６】
流路チップ４０Ａは、基板としてのガラス板４１の上面４１ａに例えばＰＤＭＡからなる弾性部材４２が接合されて構成されており、板状を呈している。流路チップ４０Ａは、ガラス板４１と弾性部材４２との接合部に８本の微細な流路４３、例えば、マイクロ流路を有する。８本の流路４３は、図７（ａ）に示すように、互いに略平行に延在している被観察領域（所定領域）４３ａを有するように形成されており、各被観察領域４３ａの壁面の少なくとも一部には、図７（ｃ）に示すように、被計測対象としての細胞Ｓが付着されている。また、各流路４３の両端部からは液導入孔４４及び液排出孔４５が弾性部材４２の上面４２ｂまで延びている。
【００２７】
次に、図１〜図６を利用して、流路チップ４０Ａを保持するチップホルダ１Ａについて説明する。図１は、チップホルダ１Ａの分解斜視図である。また、図２は、チップホルダ１Ａの平面図である。図３は、チップホルダ１Ａの側断面図であり、図３では、説明の便宜のため、チップホルダ１Ａの特徴部分が現れるように示している。図１〜図３では、チップホルダ１Ａが流路チップ４０Ａを保持している状態を示している。図４は、図３の一点鎖線で囲んだ領域の拡大図である。図５は、ウェル部材２０の平面図である。更に、図６は、図５のＶＩ―ＶＩ線に沿った断面図である。
【００２８】
図１〜図３に示すように、チップホルダ１Ａは、流路チップ４０Ａが載置されるベース部材１０を有する。本実施形態では、ベース部材１０の長手方向を横方向と称し、長手方向に略直交する方向を縦方向とも称す。
【００２９】
ベース部材１０は、板状を呈しており、例えばアルミとステンレスとからなる。ベース部材１０は、ウェル部材２０及びカバー部材３０が装着される凹部１１を有し、凹部１１の底壁面には流路チップ４０Ａが装着される凹部（第１位置決め手段）１２が形成されている。凹部１２の形状は、流路チップ４０Ａと略同形状であり、凹部１２の深さは、流路チップ４０Ａの厚さと略同一である。よって、流路チップ４０Ａが凹部１２に装着されることで、ベース部材１０に対する流路チップ４０Ａの位置が確実に決定され、更に、流路チップ４０Ａの上面が凹部１１の底壁面と略同一平面上に位置することになる。凹部１２への流路チップ４０Ａの着脱を容易にするために、凹部１２の側壁面の一部が外側に切り欠かれ、切欠き部１４が形成されていることが好ましい。また、凹部１２のうち流路４３の被観察領域４３ａに対向する部分には、観察用の窓部である開口１３が形成されている。
【００３０】
また、凹部１１の底壁面において、凹部１２の両側には、ウェル部材２０及びカバー部材３０の位置決め用のピン１５，１６が設けられ、ピン１５及びピン１６がそれぞれ設けられている側には、ウェル部材２０及びカバー部材３０を螺子止めするための螺子孔１７，１８が更に形成されている。
【００３１】
ウェル部材２０は、凹部１１の側部１１ａ側に配置されており、ウェル部材２０は、ベース部材１０のピン１５に嵌合する貫通孔２２−１と螺子５１を通すための貫通孔２２−２とが形成された第１プレート部２１を有する。第１プレート部２１の縦方向の長さは凹部１１の縦方向の長さとほぼ同じである。また、第１プレート部２１の横方向の長さは、第１プレート部２１が液導入孔４４を覆う一方、開口１３を利用した被観察領域４３ａの観察が妨げられないように、端部２１ａが被観察領域４３ａ上に位置しない長さとなっている。そして、第１プレート部２１の端部２１ａ側には、縦方向に延在した第２プレート部２５が８個の液導入孔４４上に一体的に設けられている。第１プレート部２１及び第２プレート部２５は例えばアルミとステンレスとからなる。
【００３２】
図１及び図３に示すように、ウェル部材２０は流路チップ４０Ａの各液導入孔４４の直上に、流路４３に灌流させる灌流液（試料液）Ｗを待機させるためのウェル２６を有する。８個のウェル２６の形状は略同一であり、その容量としては例えば１ｍｌである。
【００３３】
図５及び図６に示すように、ウェル２６は、第２プレート部２５の上面２５ａから第１プレート部２１内部まで延びている穴部２６ａと、穴部２６ａの上端側の内壁の一部が外側に切り欠かれてなるパイプ挿入部２６ｂ，２６ｃとから構成されている。パイプ挿入部２６ｂ，２６ｃには、後述する供給パイプ３７（第２のパイプ）及びオーバーフローパイプ３８（第３のパイプ）がそれぞれ挿入される。また、パイプ挿入部２６ｂ，２６ｃの深さは、第２プレート部２５の厚さより浅いことから、ウェル２６はそれぞれ内側に段差部２６ｄを有する。
【００３４】
各ウェル２６の下端、換言すれば、穴部２６ａの下端からはステンレス製の連結パイプ（連結部材）２７がウェル部材２０の下面に向けて延びており、連結パイプ２７の下端部２７ａは、ウェル部材２０の下面から僅かに突出している。よって、各ウェル２６に連通した連結パイプ２７と、各ウェル２６に対応する液導入孔４４とが接続され、各ウェル２６と対応する液導入孔４４とが連結される。その結果、ウェル２６内に灌流液（試料液）Ｗが供給されると、灌流液Ｗは連結パイプ２７及び液導入孔４４を通って流路４３に流入することになる。また、連結パイプ２７の下端部２７ａは、ウェル部材２０の下面から僅かに突出していることから、図３及び図４に示すように、ウェル部材２０がベース部材１０に螺子止めされているとき、弾性部材４２を弾性変形させながら、連結パイプ２７と液導入孔４４とが接続されるため、連結パイプ２７と液導入孔４４との接続部からの液漏れや、気泡等の侵入が抑制されている。
【００３５】
連結パイプ２７を通して液導入孔４４に効率的に灌流液Ｗを導入させるために、ウェル２６は、連結パイプ２７に向けて先細りしたテーパ状であることが好ましい。また、多少の位置ずれを許容する観点から、連結パイプ２７の下端部２７ａは、図６に示すように、面取りされていることが好適である。
【００３６】
ここでは、ステンレス製連結パイプ２７を、ウェル２６と液導入孔４４とを連結する連結部材であるとしたが、連結部材は、例えば、パッキンとすることもできるし、材質もステンレス製に限らずゴムとすることも可能である。
【００３７】
図１〜図３に示すように、カバー部材３０は、凹部１１の側部１１ｂ側に配置されており、ベース部材１０のピン１６に嵌め合わされる貫通孔３２−１と、螺子５２を通すための貫通孔３２−２とが形成された板状の第１カバー部３１を有する。第１カバー部３１の縦方向の長さは凹部１１の縦方向の長さとほぼ同じである。また、第１カバー部３１の横方向の長さは、端部３１ａが、第１プレート部２１の端部２１ａと接する、或いは、近接するような長さである。
【００３８】
また、第１カバー部３１には、各液排出孔４５に接続され液排出孔４５を通して流路４３内の灌流液Ｗを排出するためのステンレス製の排出パイプ３３（第１のパイプ）が、各液排出孔４５の直上に配設されている。各排出パイプ３３は第１カバー部３１の厚さ方向に延在し、第１カバー部３１を貫くように設けられている。第１カバー部３１において各排出パイプ３３が配設されている部分の上面側には、図１及び図３に示すように凹部が形成されており、排出パイプ３３の上端部３３ａ側が露出するようになっている。また、排出パイプ３３の下端部３３ｂは、連結パイプ２７の場合と同様に、第１カバー部３１の下面から僅かに突出している。これにより、カバー部材３０がベース部材１０に螺子止めされているとき、弾性部材４２を弾性変形させて液排出孔４５に接続されるため、排出パイプ３３と液排出孔４５との接続部での液漏れが抑制される。
【００３９】
第１カバー部３１の端部３１ａには、板状の第２カバー部３４が一体的に設けられている。なお、第１カバー部３１及び第２カバー部３４は例えばアルミとステンレスとからなる。第２カバー部３４は、端部３１ａの上側から横方向に張り出すように第１カバー部３１に対して設けられているため、第１カバー部３１と第２カバー部３４とは段違いになっている。
【００４０】
第２カバー部３４の下面側には、第２プレート部２５を受けられるように第２プレート部２５と略同形の凹部３５が形成されている。そして、第２カバー部３４のうち各穴部２６ａの直上には、例えば分注ヘッドなどを利用して各ウェル２６に刺激薬剤を投入するための開口３６が形成されている。また、各パイプ挿入部２６ｂ，２６ｃの直上には、ステンレス製の供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８が設けられている。供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８は、第２カバー部３４の厚さ方向に延在しており、第２カバー部３４を貫くように配設されている。供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８は、その上端部３７ａ，３８ａ及び下端部３７ｂ，３８ｂが第２カバー部３４から突出しており、供給パイプ３７の下端部３７ｂは、オーバーフローパイプ３８の下端部３８ｂよりも深くウェル２６内に挿入されるように設けられている。
【００４１】
また、ベース部材１０が有する開口１３の直上であって流路４３の被観察領域４３ａと対向する位置には開口３９が形成されている。図１〜図３に示したカバー部材３０では、第１カバー部３１と第２カバー部３４との境界部にかかるように円形の開口３９が形成されている。
【００４２】
上記構成のチップホルダ１Ａで流路チップ４０Ａを保持する場合には、先ず、ベース部材１０の凹部１２に流路チップ４０Ａを装着する。凹部１２は、流路チップ４０Ａと略同一形状であるため、ベース部材１０に対して流路チップ４０Ａの位置が確実に決まる。また、凹部１２の深さと流路チップ４０Ａの厚さとはほぼ同じであることから、凹部１１の底壁面と流路チップ４０Ａの上面とが略同一平面上に位置することになる。
【００４３】
次に、貫通孔２２−１にピン１５を嵌め合わせた後、ウェル部材２０を螺子５１を利用して螺子止めする。これにより、第１プレート部２１によって流路チップ４０Ａが押圧される。その結果、連結パイプ２７が液導入孔４４に対して押しつけられるので、連結パイプ２７と液導入孔４４とが接続され、結果として、各ウェル２６と、対応する液導入孔４４とが連結される。
【００４４】
続いて、貫通孔３２−１にピン１６を嵌め合わせた後、カバー部材３０をベース部材１０に螺子５２によって螺子止めする。これにより、第１カバー部３１により流路チップ４０Ａが押圧される。その結果、排出パイプ３３が液排出孔４５に対して押しつけられるため、排出パイプ３３と液排出孔４５とが接続される。また、第２カバー部３４が有する凹部３５内に第２プレート部２５が収容され、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８が対応するパイプ挿入部２６ｂ，２６ｃに挿入される。カバー部材３０がベース部材１０に取り付けられたとき、第２プレート部２５の上面２５ａは第２カバー部３４に接するため、第２カバー部３４によって第２プレート部２５が押圧される。このカバー部材３０による第２プレート部２５への押圧によって、連結パイプ２７が更に液導入孔４４側に押圧される。その結果、連結部での液漏れや、気泡等の侵入の防止がより一層図られていることになる。
【００４５】
上記チップホルダ１Ａは、図８に示す灌流システム６０で好適に利用できる。灌流システム６０は、チップホルダ１Ａに保持された流路チップ４０Ａ内に培養液としての灌流液Ｗを灌流させながら、任意のタイミングで流路４３内に試薬としての刺激薬剤を投入し、流路４３内の細胞Ｓの刺激薬剤に対する反応を観察・計測するためのものである。ここでは、細胞Ｓに予め蛍光プローブを付けておき蛍光強度を検出するものとする。
【００４６】
図８に示すように、灌流システム６０は、灌流液タンク６１と、廃液タンク６２と、ＸＹステージ６３と、観察光学系６４と、分注ヘッド６５と、分注ヘッド駆動手段６８とを有する。なお、図８は、チップホルダ１Ａに保持された流路チップ４０Ａ内の細胞Ｓを観察・計測するときの状態を示している。
【００４７】
灌流液タンク６１には、流路４３に流す培養液としての灌流液（試料液）Ｗが貯留されている。廃液タンク６２は、流路４３から液排出孔４５を通して排出された灌流液Ｗを貯留する。また、ＸＹステージ６３は、流路チップ４０Ａが保持されたチップホルダ１Ａを載置するためのものであり、下方から流路チップ４０Ａを観察するための開口６３ａが形成されている。
【００４８】
観察光学系６４は、流路４３内に付着された細胞Ｓの刺激薬剤に対する反応を光学的に観察・計測するためのものである。観察光学系６４は、細胞Ｓに付されている蛍光プローブを励起可能な波長の励起光７１を出力する光源部６４Ａと、蛍光プローブからの蛍光７２を検出するカメラ等の検出部６４Ｂと、光源部６４Ａから出力された励起光７１を流路４３に収束光として照射すると共に、蛍光プローブからの蛍光７２を集光して検出部６４Ｂに入力する導光光学系６４Ｃとを有する。導光光学系６４Ｃとしては、例えば、対物レンズと、励起光及び蛍光のうち一方を透過し他方を反射させるダイクロイックミラーとを含んで構成されていればよい。
【００４９】
分注ヘッド６５は、８個のウェル２６に刺激薬剤を一括して注入するためのものであり、いわゆる８連分注ヘッドが例示される。分注ヘッド駆動手段６８は、分注ヘッド６５を３次元的に移動せしめると共に、分注ヘッド６５への刺激薬剤の注入及び刺激薬剤の排出を制御する。
【００５０】
次に、灌流システム６０におけるチップホルダ１Ａの使用方法を説明する。
【００５１】
先ず、蛍光プローブが付けられた細胞Ｓが流路４３内に播種・培養されている流路チップ４０Ａと、チップホルダ１Ａとを用意する。この際、チップホルダ１Ａは、ベース部材１０、ウェル部材２０及びカバー部材３０に分解しておく。
【００５２】
そして、カバー部材３０の供給パイプ３７と灌流液タンク６１とをチューブ６６ａにより連結し、カバー部材３０の排出パイプ３３及びオーバーフローパイプ３８と、廃液タンク６２とをチューブ６６ｂ及びチューブ６６ｃにより連結し、カバー部材３０を観察位置の上方に配置させておく。
【００５３】
次に、チップホルダ１Ａが有するベース部材１０の凹部１２に流路チップ４０Ａを取り付け、ウェル部材２０をベース部材１０に装着する。その後、流路チップ４０Ａ及びウェル部材２０が装着されたベース部材１０をＸＹステージ６３上にセットする。この際、ＸＹステージ６３の開口６３ａ上にベース部材１０の開口１３が位置するようにセットする。続いて、ＸＹステージ６３を駆動して、図８に示すように、観察光学系６４上の所定の観察位置まで移動させた後、ベース部材１０にカバー部材３０を螺子止めしてチップホルダ１Ａとする。
【００５４】
次に、灌流液タンク６１からチューブ６６ａ上に設けられたポンプ６７ａを駆動して灌流液Ｗを送出しながら、チューブ６６ｂ上に設けられるポンプ６７ｂを駆動してチューブ６６ｂ及び排出パイプ３３を介して流路４３内を吸引する。
【００５５】
ポンプ６７ａにより灌流液タンク６１から送出された灌流液Ｗは、供給パイプ３７を介してウェル２６内に流入した後、ウェル２６の下端部から連結パイプ２７及び液導入孔４４を介して流路４３内に流入する。流路４３内は吸引されているため、流路４３内に流入した灌流液Ｗは、液排出孔４５、排出パイプ３３及びチューブ６６ｂを介して廃液タンク６２に排出される。よって、流路４３内を灌流液Ｗが灌流する。
【００５６】
ウェル２６内に灌流液Ｗを導入する場合には、ウェル２６内から灌流液Ｗがあふれることを防止するために、チューブ６６ｃ上に設けられたポンプ６７ｃを駆動し、チューブ６６ｂ及びオーバーフローパイプ３８を介してウェル２６内から一定水位以上の灌流液Ｗを廃液タンク６２に排出しておく。
【００５７】
また、流路４３内への灌流液Ｗの灌流を開始させたときは、観察光学系６４が有する光源部６４Ａから励起光７１を出力して導光光学系６４Ｃにより励起光７１を開口６３ａ，１３及びガラス板４１を通して８本の流路４３における被観察領域４３ａ内の細胞Ｓに収束光として照射する。細胞Ｓには蛍光プローブが付けられているため、励起光７１の照射によって蛍光７２が生じることになる。発生した蛍光７２は、導光光学系６４Ｃで集められて検出部６４Ｂに入力され検出される。これにより、被観察領域４３ａ内の細胞Ｓが観察されることになる。
【００５８】
次に、分注ヘッド駆動手段６８により分注ヘッド６５を刺激薬剤を保持しているリガンドプレート（不図示）にアクセスさせ、分注ヘッド６５にリガンドプレートから刺激薬剤を吸引させる。そして、図８に示すように、分注ヘッド駆動手段６８によって分注ヘッド６５の一部をウェル２６内に開口３６を通して挿入して、刺激薬剤をウェル２６内の灌流液Ｗに注入する。刺激薬剤が注入された灌流液Ｗが、流路４３内に流入することによって、刺激薬剤に細胞Ｓが反応し、蛍光強度の変化が生じる。よって、刺激薬剤の投与による蛍光強度の変化を検出部６４Ｂで検出することで、刺激薬剤に対する細胞Ｓの応答が計測されることになる。
【００５９】
次に、チップホルダ１Ａの作用・効果について説明する。
【００６０】
チップホルダ１Ａでは、流路チップ４０Ａと略同形状の凹部１２に流路チップ４０Ａを取り付けるため、ベース部材１０に対して流路チップ４０Ａが一定の位置に固定される。また、ベース部材１０にそれぞれ設けられたピン１５，１６にウェル部材２０及びカバー部材３０の貫通孔２２−１及び貫通孔３２−１をそれぞれ嵌合させることで、ウェル部材２０及びカバー部材３０を位置合わせさせているため、ウェル部材２０及びカバー部材３０がベース部材１０の一定の位置に確実に固定される。よって、流路チップ４０Ａをベース部材１０に取り付けた後に、ウェル部材２０及びカバー部材３０をベース部材１０に装着しても、連結パイプ２７と液導入孔４４とが確実に接続され、また、排出パイプ３３と液排出孔４５とが確実に接続される。
【００６１】
従って、灌流システム６０を利用して説明したように、流路チップ４０Ａをベース部材１０に載置し、ベース部材１０にウェル部材２０を装着した後に、所定の観察位置まで搬送して予めチューブ６６ａ〜６６ｃが接続されたカバー部材３０をベース部材１０に装着するだけで、細胞Ｓの機能解明のための解析を容易に実施でき、例えば、計測の自動化を図ることも可能である。
【００６２】
また、チップホルダ１Ａは、流路４３の数に対応したウェル２６を有することから、８個のウェル２６への刺激薬剤の一括分注ができる。その結果、８本の流路４３における一括計測が可能であり、細胞Ｓの刺激薬剤に対する反応の計測を大量に実施することが可能である。
【００６３】
また、連結パイプ２７が押圧されて液導入孔４４に接続されるため、連結パイプ２７と液導入孔４４との接続部での液漏れや、気泡等の液導入孔４４への侵入が抑制されている。このように、気泡等の液導入孔４４への侵入が抑制されているが、仮に、接続時に液導入孔４４に気泡等が侵入したとしても、液導入孔４４の直上に連結パイプ２７及びウェル２６が位置することから、気泡は、連結パイプ２７及びウェル２６内を上昇して排出される。更に、液導入孔４４、連結パイプ２７及びウェル２６の上記配置関係により、ウェル２６から液導入孔４４までの経路がより短くなっているので、ウェル２６内に刺激薬剤を投入したときに、刺激薬剤が流路４３内に速やかに流入し易い。各ウェル２６への刺激薬剤の投入による各流路４３内の細胞Ｓの反応をほぼ同じタイミングで計測する観点から、各ウェル４３の下端部から液導入孔４４までの経路長は同じであることが好ましい。
【００６４】
更に、チップホルダ１Ａでは、ウェル部材２０が有するウェル２６において灌流液Ｗを待機させ、そのウェル２６内の灌流液Ｗに分注ヘッド等を利用して刺激薬剤を投入するため、刺激薬剤の濃度コントロールが容易である。
【００６５】
また、ウェル２６内に段差部２６ｄが設けられていることから、ウェル２６内に灌流液Ｗが導入された場合、灌流液Ｗの液面が一定になる。仮にウェルに段差部が形成されていないとすると、オーバーフローパイプ３８を利用してウェル２６内の灌流液Ｗの一部を吸引した際、表面張力などでウェル２６の内壁を伝ってオーバーフローパイプ３８に灌流液Ｗが流れ込み、液面が一定にならない虞がある。このように、ウェル２６内の灌流液Ｗの水位が一定でない場合には、刺激薬剤を注入した際に、濃度コントロールが困難である。これに対して、チップホルダ１Ａでは、段差部２６ｄを設けているため、ウェル２６内の液面が一定になる結果、刺激薬剤の濃度コントロールがより一層可能となっている。
【００６６】
なお、本実施形態では、穴部２６ａの上端側の縁部の一部を切り欠いて、穴部２６ａの深さより浅いパイプ挿入部２６ｂ，２６ｃを形成することによって、ウェル２６内に２箇所の段差部２６ｄを設けているが、例えば、穴部２６ａの全周に亘って段差部２６ｄを形成していてもよい。
【００６７】
また、段差部２６ｄを有することで上記のように液面が一定になりやすいため、ウェル２６内に段差部２６ｄが形成されていることが好適であるが、段差部２６ｄは形成されていなくてもよい。更に、ウェル２６内の灌流液Ｗの液量を調節するために、オーバーフローパイプ３８を設けるとしているが、ウェル２６内への灌流液Ｗの導入量や流路４３からの灌流液Ｗの排出量を制御することで、容量を調節してもよく、その場合には、オーバーフローパイプ３８は設けなくてもよい。また更に、ウェル２６内の灌流液Ｗの液量を調節するために、上記実施形態では、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８の二本のパイプを例示したが、これに限定されるのではなく、例えば、吸排出が可能なポンプ等を使用すれば、一本のパイプで液量を調節可能である。
【００６８】
（第２の実施形態）
次に、図９〜図１２を利用して、本発明に係るチップホルダの第２の実施形態について説明する。
【００６９】
図９及び図１０に示すように、チップホルダ１Ｂは、流路チップ４０Ｂを保持するためのものである。
【００７０】
本実施形態においても、図１２を利用して、流路チップ４０Ｂについて先ず説明する。流路チップ４０Ｂの構成は、８本の流路４３において、液導入孔４４から被観察領域４３ａまでの距離がほぼ一致すると共に、液排出孔４５から被観察領域４３ａまでの距離がほぼ一致するように、流路４３が形成されている点で、流路チップ４０Ａの構成と相違する。この構成では、図１２に示すように液導入孔４４及び液排出孔４５は円弧状に配列されることになる。
【００７１】
次に、流路チップ４０Ｂを保持するチップホルダ１Ｂについて説明する。チップホルダ１Ｂは、ベース部材８０にウェルプレート（ウェル部材）９０及び灌流プレート（カバー部材）１００が取り付けられて構成されている。ベース部材８０、ウェルプレート９０及び灌流プレート１００の材質は、第１の実施形態で例示したベース部材１０、ウェル部材２０及びカバー部材３０の材質と同じとすることができる。
【００７２】
ベース部材８０は、上側からみた場合の形状が略長方形状であり、ベース部材１０の場合と同様に、凹部１１を有し、凹部１１内には更に流路チップ４０Ｂと略同形状の凹部１２が形成されている。この凹部１２の中央部には観察用の窓としての開口１３が形成されている。また、凹部１１の底壁面には、灌流プレート１００の位置決めをするためのピン１６と、灌流プレート１００を螺子止めするための螺子５２を受ける螺子孔１８とが形成されている。
【００７３】
なお、本実施形態においても、ベース部材８０の長手方向を横方向と称し、長手方向に略直交する方向を縦方向とも称す。また、本実施形態において、「上側」とは、ベース部材８０に対して灌流プレート１００が配置される側である。
【００７４】
ウェルプレート９０は、端部９０ａが凹部１１の側部１１ａに接するようにベース部材８０に載置されている。図９に示すように、ウェルプレート９０の縦方向の長さは、凹部１１の縦方向の長さと略同一であるため、上記のようにベース部材８０に載置することで、ウェルプレート９０の位置が決定される。よって、凹部１１がウェルプレート９０の位置決め手段（第２位置決め手段）として機能していることになる。
【００７５】
図１１に示すように、ウェルプレート９０には、端部９０ａ側に同じ大きさの８個のウェル９１を有する。各ウェル９１は、上側からみた場合に略長方形状を有しており、各ウェル９１からは溝部９２が端部９０ｂ側に向けて液導入孔４４の直上まで延びている。各溝部９２の端部９２ａの下部からは、液導入孔４４と接続される連結パイプ２７がウェルプレート９０の下面に向けて延びており、連結パイプ２７の下端は、ウェルプレート９０の下面から僅かに突出している。
【００７６】
図９及び図１０に示すように、灌流プレート１００は、端部１００ａ側における下面の一部が、ウェルプレート９０の溝部９２と、ウェル９１のうち溝部９２との接続側とをカバー可能なように切り欠かれている。灌流プレート１００は、流路チップ４０Ｂをカバーすると共に、ウェルプレート９０のうちウェル９１の一部が露出するようにウェルプレート９０の端部９０ｂ側をカバーする。
【００７７】
灌流プレート１００には、ベース部材８０のピン１６に嵌合する貫通孔３２−１及び螺子５２を通す貫通孔３２−２が形成されている。また、灌流プレート１００のうちベース部材８０の開口１３の直上であって流路４３の被観察領域４３ａに対向する部分には開口３９が形成されている。更に、流路チップ４０Ｂの液排出孔４５の直上には、第１の実施形態の場合と同様に排出パイプ３３が配設されており、各ウェル９１の直上には、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８が、第１の実施形態と同様に配設されている。
【００７８】
上記構成のチップホルダ１Ｂでは、ベース部材８０の凹部１２内に流路チップ４０Ｂを取り付けた後、ベース部材８０に前述したようにウェルプレート９０を載置する。次に、灌流プレート１００をピン１６及び貫通孔３２−１を利用して位置決めした後、螺子止めする。
【００７９】
このようにしてチップホルダ１Ｂが組み立てられたとき、ウェル９１のうち、灌流プレート１００によってカバーされている部分に供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８の下端部３７ｂ，３８ｂが挿入される。また、灌流プレート１００がベース部材８０に螺子止めされることによって、排出パイプ３３が液排出孔４５に押しつけられて排出パイプ３３と液排出孔４５とが連結される。更に、灌流プレート１００によりウェルプレート９０が押圧されるため、連結パイプ２７が液導入孔４４に押圧されることになる。その結果、連結パイプ２７と液導入孔４４とが接続されて連結パイプ２７及び溝部９２を介して液導入孔４４とウェル２６とが連結される。
【００８０】
チップホルダ１Ｂは、第１の実施形態のチップホルダ１Ａの場合と同様に、例えば、図８に示した灌流システム６０において好適に利用される。灌流システム６０でのチップホルダ１Ｂの使用方法は、チップホルダ１Ｂを組み立てる際に、ウェルプレート９０を凹部１１の側部１１ａに接するようにして配置して位置決めした後に、灌流プレート１００でウェルプレート９０を押圧し固定する点、及び、分注ヘッド６５の一部が、ウェル９１のうち灌流プレート１００から露出している部分に挿入される点以外は、チップホルダ１Ａの場合と同様である。
【００８１】
また、チップホルダ１Ｂの作用・効果は、チップホルダ１Ａの場合と同様である。すなわち、チップホルダ１Ｂにおいても、ベース部材８０に対して流路チップ４０Ｂ、ウェルプレート９０及び灌流プレート１００の位置が決定されるため、チップホルダ１Ｂを組み立てることで、連結パイプ２７と液導入孔４４とが確実に接続され、排出パイプ３３と液排出孔４５とが確実に接続される。また、灌流プレート１００がベース部材８０に螺子止めされることで、ウェルプレート９０が押圧され、連結パイプ２７と液導入孔４４とが接続される。その結果、連結パイプ２７と液導入孔４４との接続部において、液漏れが防止され、更に、気泡等が流路４３内に侵入することが抑制されている。
【００８２】
また、チップホルダ１Ｂは、ウェル９１において灌流液Ｗを待機させ、そのウェル９１内の灌流液Ｗに分注ヘッド等を利用して刺激薬剤を投入するため、刺激薬剤の濃度コントロールが容易である。このような濃度コントロールを更に容易にする観点から、ウェル９１の内側に段差部を形成することは好適である。また、各ウェル９１への刺激薬剤の投入による各流路４３内の細胞Ｓの反応をほぼ同様のタイミングで計測する観点から、各ウェル９１から対応する液導入孔４４までの経路長は同じであることが好ましい。
【００８３】
なお、チップホルダ１Ｂにおいて、カバー部材としての灌流プレート１００は、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８を有するとしたが、灌流プレート１００は、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８のいずれかを有しない構成とすることも可能である。この場合は、灌流プレート１００で覆われていないウェル９１の部分に供給パイプ又はオーバーフローパイプを直接挿入すればよい。この場合でも、例えば、流路チップ４０Ｂの液導入孔４４に供給パイプ又はオーバーフローパイプを直接接続する場合よりも、流路４３への灌流液Ｗの供給は容易である。また更に、ウェル９１内の灌流液Ｗの液量を調節するために、上記実施形態では、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８の二本のパイプを例示したが、これに限定されるのではなく、例えば、吸排出が可能なポンプ等を使用すれば、一本のパイプで液量を調節可能である。
【００８４】
以上、本発明のチップホルダの好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。第１の実施形態では、８本の連結パイプ（連結部材）２７は直線上に配列されているが、例えば、図１２に示した流路チップ４０Ｂを利用する場合には、図１３に示すように連結パイプ２７の配列状態も円弧状にしておけばよい。なお、第１の実施形態のチップホルダ１Ａにおいて、流路チップ４０Ｂを保持する場合には、流路チップ４０Ｂの液排出孔４５の配列状態にあわせて、排出パイプ３３の配列状態も円弧状にしておく。また、第２の実施形態のチップホルダ１Ｂにおいて、流路チップ４０Ａを保持する場合には、ウェルプレート９０に設けられる連結パイプ２７及び灌流プレート１００に設けられた排出パイプ３３の配列状態は直線状にすればよい。
【００８５】
更に、第１の実施形態の場合、ウェル２６は液導入孔４４の直上に位置するとしたがこれに限定されない。ウェル２６が対応する液導入孔４４の直上に位置しない場合には、第２の実施形態のように溝部を設けて、ウェル２６と連結パイプ２７とを繋げても良いし、屈曲させた連結パイプ（連結部材）２７を利用することで、ウェル２６と液導入孔４４とを連結することも可能である。また、供給パイプ３７、オーバーフローパイプ３８及び排出パイプ３３は、直線状としたが屈曲していてもよい。
【００８６】
更にまた、チップホルダ１Ａ，１Ｂでは、灌流システム６０が有する観察光学系６４による光学的な観察・計測に利用できるように、窓部としての開口１３，３９を有するとしたが、光学的な観察・計測を実施しない場合、例えば、チップホルダ１Ａ，１ＢでＤＮＡチップとしての流路チップを保持する場合には、開口１３，３９は設けなくてもよい。
【００８７】
また、光学的な観察をする場合であっても、開口１３，３９の何れか一方が形成されていればよい。なお、開口１３，３９が形成されている方が、開口１３，３９のうちの一方の開口を通して入射された励起光のうち蛍光プローブに吸収されなかった光が他方の開口を通してチップホルダ１Ａ，１Ｂから抜けるため、より高感度に検出できるので好ましい。また、窓部は開口１３，３９としたがこれに限定されず、流路チップ４０Ａ，４０Ｂを観察できるような透明部材から構成されていてもよい。
【００８８】
更に、チップホルダ１Ａでは、ウェル２６、連結パイプ２７、排出パイプ３３、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８の数は、流路チップ４０Ａが有する流路４３の数と同じ数だけ有していればよく、例えば、流路４３が１本である場合には、ウェル２６は１個でよく、また、連結パイプ２７、排出パイプ３３、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８はそれぞれ１本あればよい。また、流路４３がｎ本（ｎは２以上の整数）である場合には、ウェル２６はｎ個でよく、また、連結パイプ２７、排出パイプ３３、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８はそれぞれｎ本あればよい。チップホルダ１Ｂについても同様である。
【００８９】
また、連結部材２７の下端部２７ａは、ウェル部材２０の下面から突出するとしたが、液導入孔４４と接続できればよい。排出パイプ３３についても同様である。
【００９０】
更に、流路チップ４０Ａ，４０Ｂを位置決めする第１位置決め手段は凹部１２としたが、流路チップ４０Ａ，４０Ｂをベース部材１０の所定位置に配置できれば特に限定されず、例えば、流路チップ４０Ａ，４０Ｂの角部の位置を規定するような隆起部がベース部材１０に形成されていてもよい。更に、第１の実施形態において第２位置決め手段は、ピン１６と貫通孔２２−１とからなるとしたが、第２の実施形態で示したように凹部１１を利用することも可能である。また、第３位置決め手段も、ピン１６と貫通孔３２−１に限定されず、例えば、凹部１１を利用することも可能である。
【００９１】
また、灌流システム６０を利用して例えば計測の自動化を図るという観点からは、第１位置決め手段、第２位置決め手段及び第３位置決め手段を備えることが好ましいが、必ずしも備えなくてもよい。例えば、ベース部材１０の所定位置にマークをつけておき、そのマークに応じて流路チップ４０Ａ，４０Ｂを配置した後、ウェル部材２０，９０及びカバー部材３０，１００を、例えば、螺子５１，５２を利用して固定すれば、連結パイプ２７と液導入孔４４及び排出パイプ３３と液排出孔４５をそれぞれ接続できる。
【００９２】
更にまた、第１の実施形態のチップホルダ１Ａでは螺子５１，５２を利用してウェル部材２０及びカバー部材３０をベース部材１０に螺子止めすることで、ウェル部材２０及びカバー部材３０を流路チップ４０Ａ，４０Ｂに押圧している。しかしながら、例えば、灌流システム６０がウェル部材２０及びカバー部材３０を押圧する押圧手段を有する場合は、必ずしも螺子止めによる固定に限定されない。また、チップホルダ１Ｂについても同様である。
【００９３】
更に、チップホルダ１Ａ，１Ｂで保持する流路チップ４０Ａ，４０Ｂの上面は平面状としているが、例えば、特許文献２に記載されているように、液導入孔４４及び液排出孔４５に連通する孔部を有する凸部が設けられていても良い。この場合には、ウェル部材２０，９０及びカバー部材３０，１００において対応する箇所に、流路チップ４０Ａ，４０Ｂ上に設けられた凸部を受ける凹部を形成しておけばよい。
【００９４】
また、試料液Ｗは、培養液としての灌流液Ｗとしたが、前述したようにＤＮＡチップとしての流路チップ４０Ａ，４０Ｂを使用する場合には、検出する試料（ＤＮＡ）を含んだ溶液とすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明に係るチップホルダの一実施形態の分解斜視図である。
【図２】図１に示したチップホルダの平面図である。
【図３】図１に示したチップホルダの側断面図である。
【図４】図３の一点鎖線で囲んだ領域の拡大図である。
【図５】図１示したチップホルダが有するウェル部材の平面図である。
【図６】図５のＶＩ―ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】図１に示したチップホルダが保持する流路チップを示す図である。
【図８】灌流システムの概略構成図である。
【図９】本発明に係るチップホルダの他の実施形態の平面図である。
【図１０】図９に示したチップホルダの側断面図である。
【図１１】図９に示したチップホルダが有するウェル部材の平面図である。
【図１２】図９に示したチップホルダが保持する流路チップの平面図である。
【図１３】図５に示したウェル部材の他の例の平面図である。
【符号の説明】
【００９６】
１Ａ，１Ｂ…チップホルダ、１０…ベース部材、１１…凹部（第２位置決め手段）、１２…凹部（第１位置決め手段）、１３，３９…開口（窓部）、１５…ピン（第２位置決め手段）、１６…ピン（第３位置決め手段）、２０…ウェル部材、２２−１…貫通孔（第２位置決め手段）、２６…ウェル、２６ｄ…段差部、２７…連結パイプ（連結部材）、３０…カバー部材、３２−１…貫通孔（第３の位置決め手段）、３３…排出パイプ（第１のパイプ）、３３ａ…上端部（液排出孔と接続される側と反対側の端部）、３７…供給パイプ（第２のパイプ）、３７ａ…上端部（ウェルに挿入される側と反対側の端部）、３８…オーバーフローパイプ（第３のパイプ）、３８ａ…上端部（ウェルに挿入される側と反対側の端部）、４０Ａ，４０Ｂ…流路チップ、４３…流路、４３ａ…被観察領域、４４…液導入孔、４５…液排出孔、８０…ベース部材、９０…ウェルプレート（ウェル部材）、９１…ウェル、１００…灌流プレート（カバー部材）、Ｗ…灌流液（試料液）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路チップを保持するチップホルダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、流路チップとしては、例えば、特許文献１に記載の化学マイクロデバイスや、特許文献２に記載の微細流路装置などがある。特許文献１及び２に記載の流路チップは、基板と、基板上に接合される弾性部材とを有する。そして、基板と弾性部材との接合部に微細な流路が形成されており、流路内への試料液の供給及び流路内からの試料液の排出が可能なように、流路からチップ表面まで供給口（液導入孔）や排出口（液排出孔）が延びている。
【０００３】
このような流路チップでは、供給口を通して被計測対象としての試料（試料液）を流路内に供給し、例えば、特許文献１に記載されているように、流路内の試料に電圧を印加することによって電気泳動分析を実施することが可能となっている。また、特許文献２に記載されているように、流路内にＤＮＡプローブを固定してＤＮＡチップ等として利用される。
【特許文献１】特開２００４−２１９１９９号公報
【特許文献２】特開２００３−１２１３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、流路を有する流路チップを利用して、例えば、単一細胞レベルでの細胞情報伝達機能の機能解析などが求められている。細胞のような生体試料の機能解析を実施する場合、生体試料をより長く活かした状態を維持するために、流路に培養液として灌流液（試料液）を流すことが好ましい。
【０００５】
しかしながら、例えば、特許文献１に記載されているような流路チップ自体に外部から試料液供給パイプ等を接続して流路に灌流液（試料液）を流すことは困難である。そのため、流路チップを保持し、流路チップ内の流路に容易に試料液を流すことが可能なチップホルダの開発が望まれている。
【０００６】
なお、特許文献２に記載の微細流路装置では、供給口及び排出口上に、それらに連通した孔部を有する凸部を設け、凸部に嵌合する凹状のジョイント嵌合部を備えた接続装置を接続することによって、流路チップ内の流路への灌流液の供給及び流路からの灌流液の排出が可能となっている。しかしながら、流路チップ上に直接接続装置を被せるだけあるため、流路チップと接続装置との位置合わせなどが困難であり、結果として、流路チップへの灌流液の供給がしにくい場合がある。そのため、前述したようなチップホルダの開発が望まれている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、流路チップを保持すると共に、流路チップ内の流路に試料液をより容易に流すことが可能なチップホルダを提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るチップホルダは、流路を内部に有しており流路に試料液を導入する液導入孔及び流路から試料液を排出する液排出孔が形成されている流路チップを保持するチップホルダであって、（１）流路チップが載置されるベース部材と、（２）ベース部材に取り付けられ、流路チップを押圧すると共に、液導入孔に供給する試料液を待機させるウェルを有するウェル部材と、（３）ベース部材に取り付けられ、流路チップを押圧すると共に、液排出孔に接続される第１のパイプと、ウェルに挿入される第２のパイプとを有するカバー部材と、を備え、（４）ウェル部材は、ウェルと液導入孔とを連結すると共に、ウェル内の試料液を液導入孔に流入せしめる連結部材を有することを特徴とする。
【０００９】
上記チップホルダは、ベース部材、ウェル部材及びカバー部材の３つの部材を有しており、ベース部材に流路チップを載置した後、ウェル部材及びカバー部材をベース部材に取り付けることで、流路チップを押圧してチップホルダ内に保持する。このように、ウェル部材及びカバー部材がベース部材に取り付けられた場合、ウェル部材が流路チップを押圧することに伴い、ウェル部材が有する連結部材が液導入孔に接続され、ウェルと液導入孔とが連結される。これにより、ウェル内に待機されている試料液を液導入孔を通して流路に供給できることになる。また、カバー部材が流路チップを押圧することに伴い、第１のパイプが液排出孔に接続され、第２のパイプはウェル内に挿入される。そして、第１のパイプを利用して、流路内の試料液を液排出孔を通して排出すると共に、第２のパイプを利用して試料液をウェル内に供給するか、又はウェル内の試料液を吸引して、ウェル内の試料液の容量を制御できることになる。
【００１０】
従って、例えば、第１のパイプにポンプ等を接続し、第１のパイプ及び液排出孔を通して流路内を吸引することで、ウェル内に待機された試料液を流路内に流すことが可能である。また、例えば、第２のパイプにポンプ等を接続し、ウェル内に試料液を注入するか、又はウェル内の過剰の試料液を吸引してウェル外に排出することで、ウェル内の試料液の容量を所定量とするように制御することが可能である。そのため、ベース部材に流路チップを載置した後、ウェル部材及びカバー部材を取り付けるだけで、試料液を流路内に流しながらの流路チップを利用した計測等が可能となる。特に、第１のパイプ及び第２のパイプがカバー部材に設けられていることで、各パイプに接続されるチューブ等の煩雑な配管をカバー部材に集約することができるため、チップホルダの取り扱いが簡便になる。また、チップホルダでは、ウェル部材が有するウェル内に試料液を一時待機させることができるため、流路内に流す試料液の濃度調整などが容易になっている。
【００１１】
また、本発明に係るチップホルダでは、ウェル及び連結部材は液導入孔の略直上に位置することが好ましい。この構成では、連結部材と液導入孔との連結時に、液導入孔などに気泡等が入った場合であっても、連結部材及びウェルを通して気泡等が抜けやすい。
【００１２】
また、本発明に係るチップホルダでは、カバー部材は、ウェルに挿入される第３のパイプを有しており、第２のパイプ及び第３のパイプのうちの一方が、ウェルに試料液を供給するための供給パイプであり、他方がウェル内の試料液の一部を吸引するためのオーバーフローパイプであることが好ましい。この構成では、供給パイプを通してウェル内にチップホルダの外部から試料液を供給可能であり、また、オーバーフローパイプにより、ウェル内の試料液の一部が排出されるため、ウェル内から試料液があふれでることなく、所定量に制御される。
【００１３】
また、本発明に係るチップホルダでは、第１のパイプにおいて液排出孔と接続される側の端部と反対側の端部は、カバー部材から突出しており、第２及び第３のパイプにおいて、ウェルに挿入される側の端部と反対側の端部はカバー部材から突出していることが好適である。
【００１４】
この場合、第１のパイプにおいて液排出孔と接続される側と反対側の端部は、カバー部材から突出しているため、流路内の試料液を液排出孔及び第１のパイプを通して排出できることになる。更に、第２及び第３のパイプにおいてウェルに挿入される側の端部と反対側の端部がカバー部材から突出しているため、ウェル内への試料液の供給及びウェル内からの試料液の排出が容易になっている。
【００１５】
更に、カバー部材が第２のパイプ及び第３のパイプを有する本発明に係るチップホルダでは、ウェルの内側には段差部が形成されていることが好適である。前述したように、第２のパイプ及び第３のパイプのうちの一方はオーバーフローパイプである。このオーバーフローパイプでウェル内の試料液の一部を排出する際、表面張力等により試料液の水位が一定にならない傾向にあるが、上記のように、段差部を設けることでウェル内の水位を一定にすることが可能である。その結果、例えば、ウェル内に待機中の試料液に刺激薬剤などを注入する場合、刺激薬剤等の濃度の調整が容易になる。
【００１６】
更にまた、本発明に係るチップホルダでは、ベース部材及びカバー部材の少なくとも一方には、流路における被観察領域に対向する位置に窓部が形成されており、ウェル部材は、被観察領域上に位置しないようにベース部材に取り付けられることが好ましい。この構成では、窓部を通して流路チップ内の流路の被観察領域を観察できるため、例えば、光学的な計測等が可能である。
【００１７】
また、本発明に係るチップホルダでは、ベース部材に設けられており、流路チップの位置決めをする第１位置決め手段と、ベース部材及びウェル部材の少なくとも一方に設けられており、ベース部材に対してウェル部材の位置を決める第２位置決め手段と、ベース部材及びカバー部材の少なくとも一方に設けられており、ベース部材に対するカバー部材の位置を決める第３位置決め手段と、更に備えることが好適である。
【００１８】
第１位置決め手段によりベース部材に対する流路チップの位置が決定され、第２位置決め手段により、ベース部材に対するウェル部材の位置が決定され、第３位置決め手段により、カバー部材の位置が決定されるため、連結部材が確実にウェルと液導入孔とを連結でき、更に、第１のパイプと液排出孔とが接続される。
【００１９】
なお、第１位置決め手段としては、流路チップと略同形状の凹部が例示される。また、第２位置決め手段としては、ベース部材に設けられた位置決め用のピンと、ウェル部材に形成されたピンと嵌合する貫通孔が例示される。第３位置決め手段も第２位置決め手段と同様のものが例示される。
【００２０】
更にまた、本発明に係るチップホルダでは、流路チップは、流路をｎ本（ｎは２以上の整数）有しており、ｎ本の流路にそれぞれに対して液導入孔及び液排出孔が形成されており、ウェル部材はウェル及び連結部材をそれぞれｎ個有しており、カバー部材は第１及び第２のパイプをそれぞれｎ本有しており、各連結部材は対応するウェルと液導入孔とを連結し、各第１のパイプは対応する液排出孔に接続され、各第２のパイプは対応するウェルに挿入されることが好適である。
【００２１】
この場合、ｎ本の第２のパイプの各々を利用して試料液を各ウェル内に供給するか、又は各ウェル内の試料液を吸引して、各ウェル内の試料液の容量を制御できることになる。そして、ｎ個のウェルが連結部材を介して対応する液導入孔に連結されるため、各流路にそれぞれ試料液を供給することができる。また、ｎ本の第１のパイプの各々が対応する液排出孔に接続されるため、各流路から試料液を排出することが可能である。よって、ｎ本の流路にそれぞれ試料液を流すことが容易である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るチップホルダによれば、流路チップを保持しながら、流路チップ内の流路に容易に試料液を流すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明に係るチップホルダの実施形態について説明する。図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率等は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１〜図４に示すチップホルダ１Ａは、ベース部材１０と、ウェル部材２０と、カバー部材３０とを有しており、チップホルダ１Ａは流路チップ４０Ａを保持するためのものである。以下の説明では、ベース部材１０に対してカバー部材３０が位置する側を上側と称す。
【００２５】
ここで、先ず、チップホルダ１Ａで保持する流路チップ４０Ａの構成について流路チップ４０Ａの構成を示す図７を利用して説明する。図７（ａ）は流路チップの平面図である。図７（ｂ）は流路チップの側面図である。図７（ｃ）は、図７（ａ）のＶＩＩｃ―ＶＩＩｃ線に沿った断面図である。なお、図７（ｃ）は、流路チップ４０Ａの断面構成の一部を拡大して示している。
【００２６】
流路チップ４０Ａは、基板としてのガラス板４１の上面４１ａに例えばＰＤＭＡからなる弾性部材４２が接合されて構成されており、板状を呈している。流路チップ４０Ａは、ガラス板４１と弾性部材４２との接合部に８本の微細な流路４３、例えば、マイクロ流路を有する。８本の流路４３は、図７（ａ）に示すように、互いに略平行に延在している被観察領域（所定領域）４３ａを有するように形成されており、各被観察領域４３ａの壁面の少なくとも一部には、図７（ｃ）に示すように、被計測対象としての細胞Ｓが付着されている。また、各流路４３の両端部からは液導入孔４４及び液排出孔４５が弾性部材４２の上面４２ｂまで延びている。
【００２７】
次に、図１〜図６を利用して、流路チップ４０Ａを保持するチップホルダ１Ａについて説明する。図１は、チップホルダ１Ａの分解斜視図である。また、図２は、チップホルダ１Ａの平面図である。図３は、チップホルダ１Ａの側断面図であり、図３では、説明の便宜のため、チップホルダ１Ａの特徴部分が現れるように示している。図１〜図３では、チップホルダ１Ａが流路チップ４０Ａを保持している状態を示している。図４は、図３の一点鎖線で囲んだ領域の拡大図である。図５は、ウェル部材２０の平面図である。更に、図６は、図５のＶＩ―ＶＩ線に沿った断面図である。
【００２８】
図１〜図３に示すように、チップホルダ１Ａは、流路チップ４０Ａが載置されるベース部材１０を有する。本実施形態では、ベース部材１０の長手方向を横方向と称し、長手方向に略直交する方向を縦方向とも称す。
【００２９】
ベース部材１０は、板状を呈しており、例えばアルミとステンレスとからなる。ベース部材１０は、ウェル部材２０及びカバー部材３０が装着される凹部１１を有し、凹部１１の底壁面には流路チップ４０Ａが装着される凹部（第１位置決め手段）１２が形成されている。凹部１２の形状は、流路チップ４０Ａと略同形状であり、凹部１２の深さは、流路チップ４０Ａの厚さと略同一である。よって、流路チップ４０Ａが凹部１２に装着されることで、ベース部材１０に対する流路チップ４０Ａの位置が確実に決定され、更に、流路チップ４０Ａの上面が凹部１１の底壁面と略同一平面上に位置することになる。凹部１２への流路チップ４０Ａの着脱を容易にするために、凹部１２の側壁面の一部が外側に切り欠かれ、切欠き部１４が形成されていることが好ましい。また、凹部１２のうち流路４３の被観察領域４３ａに対向する部分には、観察用の窓部である開口１３が形成されている。
【００３０】
また、凹部１１の底壁面において、凹部１２の両側には、ウェル部材２０及びカバー部材３０の位置決め用のピン１５，１６が設けられ、ピン１５及びピン１６がそれぞれ設けられている側には、ウェル部材２０及びカバー部材３０を螺子止めするための螺子孔１７，１８が更に形成されている。
【００３１】
ウェル部材２０は、凹部１１の側部１１ａ側に配置されており、ウェル部材２０は、ベース部材１０のピン１５に嵌合する貫通孔２２−１と螺子５１を通すための貫通孔２２−２とが形成された第１プレート部２１を有する。第１プレート部２１の縦方向の長さは凹部１１の縦方向の長さとほぼ同じである。また、第１プレート部２１の横方向の長さは、第１プレート部２１が液導入孔４４を覆う一方、開口１３を利用した被観察領域４３ａの観察が妨げられないように、端部２１ａが被観察領域４３ａ上に位置しない長さとなっている。そして、第１プレート部２１の端部２１ａ側には、縦方向に延在した第２プレート部２５が８個の液導入孔４４上に一体的に設けられている。第１プレート部２１及び第２プレート部２５は例えばアルミとステンレスとからなる。
【００３２】
図１及び図３に示すように、ウェル部材２０は流路チップ４０Ａの各液導入孔４４の直上に、流路４３に灌流させる灌流液（試料液）Ｗを待機させるためのウェル２６を有する。８個のウェル２６の形状は略同一であり、その容量としては例えば１ｍｌである。
【００３３】
図５及び図６に示すように、ウェル２６は、第２プレート部２５の上面２５ａから第１プレート部２１内部まで延びている穴部２６ａと、穴部２６ａの上端側の内壁の一部が外側に切り欠かれてなるパイプ挿入部２６ｂ，２６ｃとから構成されている。パイプ挿入部２６ｂ，２６ｃには、後述する供給パイプ３７（第２のパイプ）及びオーバーフローパイプ３８（第３のパイプ）がそれぞれ挿入される。また、パイプ挿入部２６ｂ，２６ｃの深さは、第２プレート部２５の厚さより浅いことから、ウェル２６はそれぞれ内側に段差部２６ｄを有する。
【００３４】
各ウェル２６の下端、換言すれば、穴部２６ａの下端からはステンレス製の連結パイプ（連結部材）２７がウェル部材２０の下面に向けて延びており、連結パイプ２７の下端部２７ａは、ウェル部材２０の下面から僅かに突出している。よって、各ウェル２６に連通した連結パイプ２７と、各ウェル２６に対応する液導入孔４４とが接続され、各ウェル２６と対応する液導入孔４４とが連結される。その結果、ウェル２６内に灌流液（試料液）Ｗが供給されると、灌流液Ｗは連結パイプ２７及び液導入孔４４を通って流路４３に流入することになる。また、連結パイプ２７の下端部２７ａは、ウェル部材２０の下面から僅かに突出していることから、図３及び図４に示すように、ウェル部材２０がベース部材１０に螺子止めされているとき、弾性部材４２を弾性変形させながら、連結パイプ２７と液導入孔４４とが接続されるため、連結パイプ２７と液導入孔４４との接続部からの液漏れや、気泡等の侵入が抑制されている。
【００３５】
連結パイプ２７を通して液導入孔４４に効率的に灌流液Ｗを導入させるために、ウェル２６は、連結パイプ２７に向けて先細りしたテーパ状であることが好ましい。また、多少の位置ずれを許容する観点から、連結パイプ２７の下端部２７ａは、図６に示すように、面取りされていることが好適である。
【００３６】
ここでは、ステンレス製連結パイプ２７を、ウェル２６と液導入孔４４とを連結する連結部材であるとしたが、連結部材は、例えば、パッキンとすることもできるし、材質もステンレス製に限らずゴムとすることも可能である。
【００３７】
図１〜図３に示すように、カバー部材３０は、凹部１１の側部１１ｂ側に配置されており、ベース部材１０のピン１６に嵌め合わされる貫通孔３２−１と、螺子５２を通すための貫通孔３２−２とが形成された板状の第１カバー部３１を有する。第１カバー部３１の縦方向の長さは凹部１１の縦方向の長さとほぼ同じである。また、第１カバー部３１の横方向の長さは、端部３１ａが、第１プレート部２１の端部２１ａと接する、或いは、近接するような長さである。
【００３８】
また、第１カバー部３１には、各液排出孔４５に接続され液排出孔４５を通して流路４３内の灌流液Ｗを排出するためのステンレス製の排出パイプ３３（第１のパイプ）が、各液排出孔４５の直上に配設されている。各排出パイプ３３は第１カバー部３１の厚さ方向に延在し、第１カバー部３１を貫くように設けられている。第１カバー部３１において各排出パイプ３３が配設されている部分の上面側には、図１及び図３に示すように凹部が形成されており、排出パイプ３３の上端部３３ａ側が露出するようになっている。また、排出パイプ３３の下端部３３ｂは、連結パイプ２７の場合と同様に、第１カバー部３１の下面から僅かに突出している。これにより、カバー部材３０がベース部材１０に螺子止めされているとき、弾性部材４２を弾性変形させて液排出孔４５に接続されるため、排出パイプ３３と液排出孔４５との接続部での液漏れが抑制される。
【００３９】
第１カバー部３１の端部３１ａには、板状の第２カバー部３４が一体的に設けられている。なお、第１カバー部３１及び第２カバー部３４は例えばアルミとステンレスとからなる。第２カバー部３４は、端部３１ａの上側から横方向に張り出すように第１カバー部３１に対して設けられているため、第１カバー部３１と第２カバー部３４とは段違いになっている。
【００４０】
第２カバー部３４の下面側には、第２プレート部２５を受けられるように第２プレート部２５と略同形の凹部３５が形成されている。そして、第２カバー部３４のうち各穴部２６ａの直上には、例えば分注ヘッドなどを利用して各ウェル２６に刺激薬剤を投入するための開口３６が形成されている。また、各パイプ挿入部２６ｂ，２６ｃの直上には、ステンレス製の供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８が設けられている。供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８は、第２カバー部３４の厚さ方向に延在しており、第２カバー部３４を貫くように配設されている。供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８は、その上端部３７ａ，３８ａ及び下端部３７ｂ，３８ｂが第２カバー部３４から突出しており、供給パイプ３７の下端部３７ｂは、オーバーフローパイプ３８の下端部３８ｂよりも深くウェル２６内に挿入されるように設けられている。
【００４１】
また、ベース部材１０が有する開口１３の直上であって流路４３の被観察領域４３ａと対向する位置には開口３９が形成されている。図１〜図３に示したカバー部材３０では、第１カバー部３１と第２カバー部３４との境界部にかかるように円形の開口３９が形成されている。
【００４２】
上記構成のチップホルダ１Ａで流路チップ４０Ａを保持する場合には、先ず、ベース部材１０の凹部１２に流路チップ４０Ａを装着する。凹部１２は、流路チップ４０Ａと略同一形状であるため、ベース部材１０に対して流路チップ４０Ａの位置が確実に決まる。また、凹部１２の深さと流路チップ４０Ａの厚さとはほぼ同じであることから、凹部１１の底壁面と流路チップ４０Ａの上面とが略同一平面上に位置することになる。
【００４３】
次に、貫通孔２２−１にピン１５を嵌め合わせた後、ウェル部材２０を螺子５１を利用して螺子止めする。これにより、第１プレート部２１によって流路チップ４０Ａが押圧される。その結果、連結パイプ２７が液導入孔４４に対して押しつけられるので、連結パイプ２７と液導入孔４４とが接続され、結果として、各ウェル２６と、対応する液導入孔４４とが連結される。
【００４４】
続いて、貫通孔３２−１にピン１６を嵌め合わせた後、カバー部材３０をベース部材１０に螺子５２によって螺子止めする。これにより、第１カバー部３１により流路チップ４０Ａが押圧される。その結果、排出パイプ３３が液排出孔４５に対して押しつけられるため、排出パイプ３３と液排出孔４５とが接続される。また、第２カバー部３４が有する凹部３５内に第２プレート部２５が収容され、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８が対応するパイプ挿入部２６ｂ，２６ｃに挿入される。カバー部材３０がベース部材１０に取り付けられたとき、第２プレート部２５の上面２５ａは第２カバー部３４に接するため、第２カバー部３４によって第２プレート部２５が押圧される。このカバー部材３０による第２プレート部２５への押圧によって、連結パイプ２７が更に液導入孔４４側に押圧される。その結果、連結部での液漏れや、気泡等の侵入の防止がより一層図られていることになる。
【００４５】
上記チップホルダ１Ａは、図８に示す灌流システム６０で好適に利用できる。灌流システム６０は、チップホルダ１Ａに保持された流路チップ４０Ａ内に培養液としての灌流液Ｗを灌流させながら、任意のタイミングで流路４３内に試薬としての刺激薬剤を投入し、流路４３内の細胞Ｓの刺激薬剤に対する反応を観察・計測するためのものである。ここでは、細胞Ｓに予め蛍光プローブを付けておき蛍光強度を検出するものとする。
【００４６】
図８に示すように、灌流システム６０は、灌流液タンク６１と、廃液タンク６２と、ＸＹステージ６３と、観察光学系６４と、分注ヘッド６５と、分注ヘッド駆動手段６８とを有する。なお、図８は、チップホルダ１Ａに保持された流路チップ４０Ａ内の細胞Ｓを観察・計測するときの状態を示している。
【００４７】
灌流液タンク６１には、流路４３に流す培養液としての灌流液（試料液）Ｗが貯留されている。廃液タンク６２は、流路４３から液排出孔４５を通して排出された灌流液Ｗを貯留する。また、ＸＹステージ６３は、流路チップ４０Ａが保持されたチップホルダ１Ａを載置するためのものであり、下方から流路チップ４０Ａを観察するための開口６３ａが形成されている。
【００４８】
観察光学系６４は、流路４３内に付着された細胞Ｓの刺激薬剤に対する反応を光学的に観察・計測するためのものである。観察光学系６４は、細胞Ｓに付されている蛍光プローブを励起可能な波長の励起光７１を出力する光源部６４Ａと、蛍光プローブからの蛍光７２を検出するカメラ等の検出部６４Ｂと、光源部６４Ａから出力された励起光７１を流路４３に収束光として照射すると共に、蛍光プローブからの蛍光７２を集光して検出部６４Ｂに入力する導光光学系６４Ｃとを有する。導光光学系６４Ｃとしては、例えば、対物レンズと、励起光及び蛍光のうち一方を透過し他方を反射させるダイクロイックミラーとを含んで構成されていればよい。
【００４９】
分注ヘッド６５は、８個のウェル２６に刺激薬剤を一括して注入するためのものであり、いわゆる８連分注ヘッドが例示される。分注ヘッド駆動手段６８は、分注ヘッド６５を３次元的に移動せしめると共に、分注ヘッド６５への刺激薬剤の注入及び刺激薬剤の排出を制御する。
【００５０】
次に、灌流システム６０におけるチップホルダ１Ａの使用方法を説明する。
【００５１】
先ず、蛍光プローブが付けられた細胞Ｓが流路４３内に播種・培養されている流路チップ４０Ａと、チップホルダ１Ａとを用意する。この際、チップホルダ１Ａは、ベース部材１０、ウェル部材２０及びカバー部材３０に分解しておく。
【００５２】
そして、カバー部材３０の供給パイプ３７と灌流液タンク６１とをチューブ６６ａにより連結し、カバー部材３０の排出パイプ３３及びオーバーフローパイプ３８と、廃液タンク６２とをチューブ６６ｂ及びチューブ６６ｃにより連結し、カバー部材３０を観察位置の上方に配置させておく。
【００５３】
次に、チップホルダ１Ａが有するベース部材１０の凹部１２に流路チップ４０Ａを取り付け、ウェル部材２０をベース部材１０に装着する。その後、流路チップ４０Ａ及びウェル部材２０が装着されたベース部材１０をＸＹステージ６３上にセットする。この際、ＸＹステージ６３の開口６３ａ上にベース部材１０の開口１３が位置するようにセットする。続いて、ＸＹステージ６３を駆動して、図８に示すように、観察光学系６４上の所定の観察位置まで移動させた後、ベース部材１０にカバー部材３０を螺子止めしてチップホルダ１Ａとする。
【００５４】
次に、灌流液タンク６１からチューブ６６ａ上に設けられたポンプ６７ａを駆動して灌流液Ｗを送出しながら、チューブ６６ｂ上に設けられるポンプ６７ｂを駆動してチューブ６６ｂ及び排出パイプ３３を介して流路４３内を吸引する。
【００５５】
ポンプ６７ａにより灌流液タンク６１から送出された灌流液Ｗは、供給パイプ３７を介してウェル２６内に流入した後、ウェル２６の下端部から連結パイプ２７及び液導入孔４４を介して流路４３内に流入する。流路４３内は吸引されているため、流路４３内に流入した灌流液Ｗは、液排出孔４５、排出パイプ３３及びチューブ６６ｂを介して廃液タンク６２に排出される。よって、流路４３内を灌流液Ｗが灌流する。
【００５６】
ウェル２６内に灌流液Ｗを導入する場合には、ウェル２６内から灌流液Ｗがあふれることを防止するために、チューブ６６ｃ上に設けられたポンプ６７ｃを駆動し、チューブ６６ｂ及びオーバーフローパイプ３８を介してウェル２６内から一定水位以上の灌流液Ｗを廃液タンク６２に排出しておく。
【００５７】
また、流路４３内への灌流液Ｗの灌流を開始させたときは、観察光学系６４が有する光源部６４Ａから励起光７１を出力して導光光学系６４Ｃにより励起光７１を開口６３ａ，１３及びガラス板４１を通して８本の流路４３における被観察領域４３ａ内の細胞Ｓに収束光として照射する。細胞Ｓには蛍光プローブが付けられているため、励起光７１の照射によって蛍光７２が生じることになる。発生した蛍光７２は、導光光学系６４Ｃで集められて検出部６４Ｂに入力され検出される。これにより、被観察領域４３ａ内の細胞Ｓが観察されることになる。
【００５８】
次に、分注ヘッド駆動手段６８により分注ヘッド６５を刺激薬剤を保持しているリガンドプレート（不図示）にアクセスさせ、分注ヘッド６５にリガンドプレートから刺激薬剤を吸引させる。そして、図８に示すように、分注ヘッド駆動手段６８によって分注ヘッド６５の一部をウェル２６内に開口３６を通して挿入して、刺激薬剤をウェル２６内の灌流液Ｗに注入する。刺激薬剤が注入された灌流液Ｗが、流路４３内に流入することによって、刺激薬剤に細胞Ｓが反応し、蛍光強度の変化が生じる。よって、刺激薬剤の投与による蛍光強度の変化を検出部６４Ｂで検出することで、刺激薬剤に対する細胞Ｓの応答が計測されることになる。
【００５９】
次に、チップホルダ１Ａの作用・効果について説明する。
【００６０】
チップホルダ１Ａでは、流路チップ４０Ａと略同形状の凹部１２に流路チップ４０Ａを取り付けるため、ベース部材１０に対して流路チップ４０Ａが一定の位置に固定される。また、ベース部材１０にそれぞれ設けられたピン１５，１６にウェル部材２０及びカバー部材３０の貫通孔２２−１及び貫通孔３２−１をそれぞれ嵌合させることで、ウェル部材２０及びカバー部材３０を位置合わせさせているため、ウェル部材２０及びカバー部材３０がベース部材１０の一定の位置に確実に固定される。よって、流路チップ４０Ａをベース部材１０に取り付けた後に、ウェル部材２０及びカバー部材３０をベース部材１０に装着しても、連結パイプ２７と液導入孔４４とが確実に接続され、また、排出パイプ３３と液排出孔４５とが確実に接続される。
【００６１】
従って、灌流システム６０を利用して説明したように、流路チップ４０Ａをベース部材１０に載置し、ベース部材１０にウェル部材２０を装着した後に、所定の観察位置まで搬送して予めチューブ６６ａ〜６６ｃが接続されたカバー部材３０をベース部材１０に装着するだけで、細胞Ｓの機能解明のための解析を容易に実施でき、例えば、計測の自動化を図ることも可能である。
【００６２】
また、チップホルダ１Ａは、流路４３の数に対応したウェル２６を有することから、８個のウェル２６への刺激薬剤の一括分注ができる。その結果、８本の流路４３における一括計測が可能であり、細胞Ｓの刺激薬剤に対する反応の計測を大量に実施することが可能である。
【００６３】
また、連結パイプ２７が押圧されて液導入孔４４に接続されるため、連結パイプ２７と液導入孔４４との接続部での液漏れや、気泡等の液導入孔４４への侵入が抑制されている。このように、気泡等の液導入孔４４への侵入が抑制されているが、仮に、接続時に液導入孔４４に気泡等が侵入したとしても、液導入孔４４の直上に連結パイプ２７及びウェル２６が位置することから、気泡は、連結パイプ２７及びウェル２６内を上昇して排出される。更に、液導入孔４４、連結パイプ２７及びウェル２６の上記配置関係により、ウェル２６から液導入孔４４までの経路がより短くなっているので、ウェル２６内に刺激薬剤を投入したときに、刺激薬剤が流路４３内に速やかに流入し易い。各ウェル２６への刺激薬剤の投入による各流路４３内の細胞Ｓの反応をほぼ同じタイミングで計測する観点から、各ウェル４３の下端部から液導入孔４４までの経路長は同じであることが好ましい。
【００６４】
更に、チップホルダ１Ａでは、ウェル部材２０が有するウェル２６において灌流液Ｗを待機させ、そのウェル２６内の灌流液Ｗに分注ヘッド等を利用して刺激薬剤を投入するため、刺激薬剤の濃度コントロールが容易である。
【００６５】
また、ウェル２６内に段差部２６ｄが設けられていることから、ウェル２６内に灌流液Ｗが導入された場合、灌流液Ｗの液面が一定になる。仮にウェルに段差部が形成されていないとすると、オーバーフローパイプ３８を利用してウェル２６内の灌流液Ｗの一部を吸引した際、表面張力などでウェル２６の内壁を伝ってオーバーフローパイプ３８に灌流液Ｗが流れ込み、液面が一定にならない虞がある。このように、ウェル２６内の灌流液Ｗの水位が一定でない場合には、刺激薬剤を注入した際に、濃度コントロールが困難である。これに対して、チップホルダ１Ａでは、段差部２６ｄを設けているため、ウェル２６内の液面が一定になる結果、刺激薬剤の濃度コントロールがより一層可能となっている。
【００６６】
なお、本実施形態では、穴部２６ａの上端側の縁部の一部を切り欠いて、穴部２６ａの深さより浅いパイプ挿入部２６ｂ，２６ｃを形成することによって、ウェル２６内に２箇所の段差部２６ｄを設けているが、例えば、穴部２６ａの全周に亘って段差部２６ｄを形成していてもよい。
【００６７】
また、段差部２６ｄを有することで上記のように液面が一定になりやすいため、ウェル２６内に段差部２６ｄが形成されていることが好適であるが、段差部２６ｄは形成されていなくてもよい。更に、ウェル２６内の灌流液Ｗの液量を調節するために、オーバーフローパイプ３８を設けるとしているが、ウェル２６内への灌流液Ｗの導入量や流路４３からの灌流液Ｗの排出量を制御することで、容量を調節してもよく、その場合には、オーバーフローパイプ３８は設けなくてもよい。また更に、ウェル２６内の灌流液Ｗの液量を調節するために、上記実施形態では、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８の二本のパイプを例示したが、これに限定されるのではなく、例えば、吸排出が可能なポンプ等を使用すれば、一本のパイプで液量を調節可能である。
【００６８】
（第２の実施形態）
次に、図９〜図１２を利用して、本発明に係るチップホルダの第２の実施形態について説明する。
【００６９】
図９及び図１０に示すように、チップホルダ１Ｂは、流路チップ４０Ｂを保持するためのものである。
【００７０】
本実施形態においても、図１２を利用して、流路チップ４０Ｂについて先ず説明する。流路チップ４０Ｂの構成は、８本の流路４３において、液導入孔４４から被観察領域４３ａまでの距離がほぼ一致すると共に、液排出孔４５から被観察領域４３ａまでの距離がほぼ一致するように、流路４３が形成されている点で、流路チップ４０Ａの構成と相違する。この構成では、図１２に示すように液導入孔４４及び液排出孔４５は円弧状に配列されることになる。
【００７１】
次に、流路チップ４０Ｂを保持するチップホルダ１Ｂについて説明する。チップホルダ１Ｂは、ベース部材８０にウェルプレート（ウェル部材）９０及び灌流プレート（カバー部材）１００が取り付けられて構成されている。ベース部材８０、ウェルプレート９０及び灌流プレート１００の材質は、第１の実施形態で例示したベース部材１０、ウェル部材２０及びカバー部材３０の材質と同じとすることができる。
【００７２】
ベース部材８０は、上側からみた場合の形状が略長方形状であり、ベース部材１０の場合と同様に、凹部１１を有し、凹部１１内には更に流路チップ４０Ｂと略同形状の凹部１２が形成されている。この凹部１２の中央部には観察用の窓としての開口１３が形成されている。また、凹部１１の底壁面には、灌流プレート１００の位置決めをするためのピン１６と、灌流プレート１００を螺子止めするための螺子５２を受ける螺子孔１８とが形成されている。
【００７３】
なお、本実施形態においても、ベース部材８０の長手方向を横方向と称し、長手方向に略直交する方向を縦方向とも称す。また、本実施形態において、「上側」とは、ベース部材８０に対して灌流プレート１００が配置される側である。
【００７４】
ウェルプレート９０は、端部９０ａが凹部１１の側部１１ａに接するようにベース部材８０に載置されている。図９に示すように、ウェルプレート９０の縦方向の長さは、凹部１１の縦方向の長さと略同一であるため、上記のようにベース部材８０に載置することで、ウェルプレート９０の位置が決定される。よって、凹部１１がウェルプレート９０の位置決め手段（第２位置決め手段）として機能していることになる。
【００７５】
図１１に示すように、ウェルプレート９０には、端部９０ａ側に同じ大きさの８個のウェル９１を有する。各ウェル９１は、上側からみた場合に略長方形状を有しており、各ウェル９１からは溝部９２が端部９０ｂ側に向けて液導入孔４４の直上まで延びている。各溝部９２の端部９２ａの下部からは、液導入孔４４と接続される連結パイプ２７がウェルプレート９０の下面に向けて延びており、連結パイプ２７の下端は、ウェルプレート９０の下面から僅かに突出している。
【００７６】
図９及び図１０に示すように、灌流プレート１００は、端部１００ａ側における下面の一部が、ウェルプレート９０の溝部９２と、ウェル９１のうち溝部９２との接続側とをカバー可能なように切り欠かれている。灌流プレート１００は、流路チップ４０Ｂをカバーすると共に、ウェルプレート９０のうちウェル９１の一部が露出するようにウェルプレート９０の端部９０ｂ側をカバーする。
【００７７】
灌流プレート１００には、ベース部材８０のピン１６に嵌合する貫通孔３２−１及び螺子５２を通す貫通孔３２−２が形成されている。また、灌流プレート１００のうちベース部材８０の開口１３の直上であって流路４３の被観察領域４３ａに対向する部分には開口３９が形成されている。更に、流路チップ４０Ｂの液排出孔４５の直上には、第１の実施形態の場合と同様に排出パイプ３３が配設されており、各ウェル９１の直上には、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８が、第１の実施形態と同様に配設されている。
【００７８】
上記構成のチップホルダ１Ｂでは、ベース部材８０の凹部１２内に流路チップ４０Ｂを取り付けた後、ベース部材８０に前述したようにウェルプレート９０を載置する。次に、灌流プレート１００をピン１６及び貫通孔３２−１を利用して位置決めした後、螺子止めする。
【００７９】
このようにしてチップホルダ１Ｂが組み立てられたとき、ウェル９１のうち、灌流プレート１００によってカバーされている部分に供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８の下端部３７ｂ，３８ｂが挿入される。また、灌流プレート１００がベース部材８０に螺子止めされることによって、排出パイプ３３が液排出孔４５に押しつけられて排出パイプ３３と液排出孔４５とが連結される。更に、灌流プレート１００によりウェルプレート９０が押圧されるため、連結パイプ２７が液導入孔４４に押圧されることになる。その結果、連結パイプ２７と液導入孔４４とが接続されて連結パイプ２７及び溝部９２を介して液導入孔４４とウェル２６とが連結される。
【００８０】
チップホルダ１Ｂは、第１の実施形態のチップホルダ１Ａの場合と同様に、例えば、図８に示した灌流システム６０において好適に利用される。灌流システム６０でのチップホルダ１Ｂの使用方法は、チップホルダ１Ｂを組み立てる際に、ウェルプレート９０を凹部１１の側部１１ａに接するようにして配置して位置決めした後に、灌流プレート１００でウェルプレート９０を押圧し固定する点、及び、分注ヘッド６５の一部が、ウェル９１のうち灌流プレート１００から露出している部分に挿入される点以外は、チップホルダ１Ａの場合と同様である。
【００８１】
また、チップホルダ１Ｂの作用・効果は、チップホルダ１Ａの場合と同様である。すなわち、チップホルダ１Ｂにおいても、ベース部材８０に対して流路チップ４０Ｂ、ウェルプレート９０及び灌流プレート１００の位置が決定されるため、チップホルダ１Ｂを組み立てることで、連結パイプ２７と液導入孔４４とが確実に接続され、排出パイプ３３と液排出孔４５とが確実に接続される。また、灌流プレート１００がベース部材８０に螺子止めされることで、ウェルプレート９０が押圧され、連結パイプ２７と液導入孔４４とが接続される。その結果、連結パイプ２７と液導入孔４４との接続部において、液漏れが防止され、更に、気泡等が流路４３内に侵入することが抑制されている。
【００８２】
また、チップホルダ１Ｂは、ウェル９１において灌流液Ｗを待機させ、そのウェル９１内の灌流液Ｗに分注ヘッド等を利用して刺激薬剤を投入するため、刺激薬剤の濃度コントロールが容易である。このような濃度コントロールを更に容易にする観点から、ウェル９１の内側に段差部を形成することは好適である。また、各ウェル９１への刺激薬剤の投入による各流路４３内の細胞Ｓの反応をほぼ同様のタイミングで計測する観点から、各ウェル９１から対応する液導入孔４４までの経路長は同じであることが好ましい。
【００８３】
なお、チップホルダ１Ｂにおいて、カバー部材としての灌流プレート１００は、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８を有するとしたが、灌流プレート１００は、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８のいずれかを有しない構成とすることも可能である。この場合は、灌流プレート１００で覆われていないウェル９１の部分に供給パイプ又はオーバーフローパイプを直接挿入すればよい。この場合でも、例えば、流路チップ４０Ｂの液導入孔４４に供給パイプ又はオーバーフローパイプを直接接続する場合よりも、流路４３への灌流液Ｗの供給は容易である。また更に、ウェル９１内の灌流液Ｗの液量を調節するために、上記実施形態では、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８の二本のパイプを例示したが、これに限定されるのではなく、例えば、吸排出が可能なポンプ等を使用すれば、一本のパイプで液量を調節可能である。
【００８４】
以上、本発明のチップホルダの好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。第１の実施形態では、８本の連結パイプ（連結部材）２７は直線上に配列されているが、例えば、図１２に示した流路チップ４０Ｂを利用する場合には、図１３に示すように連結パイプ２７の配列状態も円弧状にしておけばよい。なお、第１の実施形態のチップホルダ１Ａにおいて、流路チップ４０Ｂを保持する場合には、流路チップ４０Ｂの液排出孔４５の配列状態にあわせて、排出パイプ３３の配列状態も円弧状にしておく。また、第２の実施形態のチップホルダ１Ｂにおいて、流路チップ４０Ａを保持する場合には、ウェルプレート９０に設けられる連結パイプ２７及び灌流プレート１００に設けられた排出パイプ３３の配列状態は直線状にすればよい。
【００８５】
更に、第１の実施形態の場合、ウェル２６は液導入孔４４の直上に位置するとしたがこれに限定されない。ウェル２６が対応する液導入孔４４の直上に位置しない場合には、第２の実施形態のように溝部を設けて、ウェル２６と連結パイプ２７とを繋げても良いし、屈曲させた連結パイプ（連結部材）２７を利用することで、ウェル２６と液導入孔４４とを連結することも可能である。また、供給パイプ３７、オーバーフローパイプ３８及び排出パイプ３３は、直線状としたが屈曲していてもよい。
【００８６】
更にまた、チップホルダ１Ａ，１Ｂでは、灌流システム６０が有する観察光学系６４による光学的な観察・計測に利用できるように、窓部としての開口１３，３９を有するとしたが、光学的な観察・計測を実施しない場合、例えば、チップホルダ１Ａ，１ＢでＤＮＡチップとしての流路チップを保持する場合には、開口１３，３９は設けなくてもよい。
【００８７】
また、光学的な観察をする場合であっても、開口１３，３９の何れか一方が形成されていればよい。なお、開口１３，３９が形成されている方が、開口１３，３９のうちの一方の開口を通して入射された励起光のうち蛍光プローブに吸収されなかった光が他方の開口を通してチップホルダ１Ａ，１Ｂから抜けるため、より高感度に検出できるので好ましい。また、窓部は開口１３，３９としたがこれに限定されず、流路チップ４０Ａ，４０Ｂを観察できるような透明部材から構成されていてもよい。
【００８８】
更に、チップホルダ１Ａでは、ウェル２６、連結パイプ２７、排出パイプ３３、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８の数は、流路チップ４０Ａが有する流路４３の数と同じ数だけ有していればよく、例えば、流路４３が１本である場合には、ウェル２６は１個でよく、また、連結パイプ２７、排出パイプ３３、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８はそれぞれ１本あればよい。また、流路４３がｎ本（ｎは２以上の整数）である場合には、ウェル２６はｎ個でよく、また、連結パイプ２７、排出パイプ３３、供給パイプ３７及びオーバーフローパイプ３８はそれぞれｎ本あればよい。チップホルダ１Ｂについても同様である。
【００８９】
また、連結部材２７の下端部２７ａは、ウェル部材２０の下面から突出するとしたが、液導入孔４４と接続できればよい。排出パイプ３３についても同様である。
【００９０】
更に、流路チップ４０Ａ，４０Ｂを位置決めする第１位置決め手段は凹部１２としたが、流路チップ４０Ａ，４０Ｂをベース部材１０の所定位置に配置できれば特に限定されず、例えば、流路チップ４０Ａ，４０Ｂの角部の位置を規定するような隆起部がベース部材１０に形成されていてもよい。更に、第１の実施形態において第２位置決め手段は、ピン１６と貫通孔２２−１とからなるとしたが、第２の実施形態で示したように凹部１１を利用することも可能である。また、第３位置決め手段も、ピン１６と貫通孔３２−１に限定されず、例えば、凹部１１を利用することも可能である。
【００９１】
また、灌流システム６０を利用して例えば計測の自動化を図るという観点からは、第１位置決め手段、第２位置決め手段及び第３位置決め手段を備えることが好ましいが、必ずしも備えなくてもよい。例えば、ベース部材１０の所定位置にマークをつけておき、そのマークに応じて流路チップ４０Ａ，４０Ｂを配置した後、ウェル部材２０，９０及びカバー部材３０，１００を、例えば、螺子５１，５２を利用して固定すれば、連結パイプ２７と液導入孔４４及び排出パイプ３３と液排出孔４５をそれぞれ接続できる。
【００９２】
更にまた、第１の実施形態のチップホルダ１Ａでは螺子５１，５２を利用してウェル部材２０及びカバー部材３０をベース部材１０に螺子止めすることで、ウェル部材２０及びカバー部材３０を流路チップ４０Ａ，４０Ｂに押圧している。しかしながら、例えば、灌流システム６０がウェル部材２０及びカバー部材３０を押圧する押圧手段を有する場合は、必ずしも螺子止めによる固定に限定されない。また、チップホルダ１Ｂについても同様である。
【００９３】
更に、チップホルダ１Ａ，１Ｂで保持する流路チップ４０Ａ，４０Ｂの上面は平面状としているが、例えば、特許文献２に記載されているように、液導入孔４４及び液排出孔４５に連通する孔部を有する凸部が設けられていても良い。この場合には、ウェル部材２０，９０及びカバー部材３０，１００において対応する箇所に、流路チップ４０Ａ，４０Ｂ上に設けられた凸部を受ける凹部を形成しておけばよい。
【００９４】
また、試料液Ｗは、培養液としての灌流液Ｗとしたが、前述したようにＤＮＡチップとしての流路チップ４０Ａ，４０Ｂを使用する場合には、検出する試料（ＤＮＡ）を含んだ溶液とすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明に係るチップホルダの一実施形態の分解斜視図である。
【図２】図１に示したチップホルダの平面図である。
【図３】図１に示したチップホルダの側断面図である。
【図４】図３の一点鎖線で囲んだ領域の拡大図である。
【図５】図１示したチップホルダが有するウェル部材の平面図である。
【図６】図５のＶＩ―ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】図１に示したチップホルダが保持する流路チップを示す図である。
【図８】灌流システムの概略構成図である。
【図９】本発明に係るチップホルダの他の実施形態の平面図である。
【図１０】図９に示したチップホルダの側断面図である。
【図１１】図９に示したチップホルダが有するウェル部材の平面図である。
【図１２】図９に示したチップホルダが保持する流路チップの平面図である。
【図１３】図５に示したウェル部材の他の例の平面図である。
【符号の説明】
【００９６】
１Ａ，１Ｂ…チップホルダ、１０…ベース部材、１１…凹部（第２位置決め手段）、１２…凹部（第１位置決め手段）、１３，３９…開口（窓部）、１５…ピン（第２位置決め手段）、１６…ピン（第３位置決め手段）、２０…ウェル部材、２２−１…貫通孔（第２位置決め手段）、２６…ウェル、２６ｄ…段差部、２７…連結パイプ（連結部材）、３０…カバー部材、３２−１…貫通孔（第３の位置決め手段）、３３…排出パイプ（第１のパイプ）、３３ａ…上端部（液排出孔と接続される側と反対側の端部）、３７…供給パイプ（第２のパイプ）、３７ａ…上端部（ウェルに挿入される側と反対側の端部）、３８…オーバーフローパイプ（第３のパイプ）、３８ａ…上端部（ウェルに挿入される側と反対側の端部）、４０Ａ，４０Ｂ…流路チップ、４３…流路、４３ａ…被観察領域、４４…液導入孔、４５…液排出孔、８０…ベース部材、９０…ウェルプレート（ウェル部材）、９１…ウェル、１００…灌流プレート（カバー部材）、Ｗ…灌流液（試料液）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を内部に有しており前記流路に試料液を導入する液導入孔及び前記流路から前記試料液を排出する液排出孔が形成されている流路チップを保持するチップホルダであって、
前記流路チップが載置されるベース部材と、
前記ベース部材に取り付けられ、前記流路チップを押圧すると共に、前記液導入孔に供給する前記試料液を待機させるウェルを有するウェル部材と、
前記ベース部材に取り付けられ、前記流路チップを押圧すると共に、前記液排出孔に接続される第１のパイプと、前記ウェルに挿入される第２のパイプとを有するカバー部材と、
を備え、
前記ウェル部材は、前記ウェルと前記液導入孔とを連結すると共に、前記ウェル内の前記試料液を前記液導入孔に流入せしめる連結部材を有することを特徴とするチップホルダ。
【請求項２】
前記ウェル及び前記連結部材は前記液導入孔の略直上に位置することを特徴とする請求項１に記載のチップホルダ。
【請求項３】
前記カバー部材は、前記ウェルに挿入される第３のパイプを有しており、
前記第２のパイプ及び前記第３のパイプのうちの一方が、前記ウェルに前記試料液を供給するための供給パイプであり、他方が前記ウェル内の前記試料液の一部を吸引するためのオーバーフローパイプである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のチップホルダ。
【請求項４】
前記第１のパイプにおいて前記液排出孔と接続される側の端部と反対側の端部は、前記カバー部材から突出しており、
前記第２及び第３のパイプにおいて、前記ウェルに挿入される側の端部と反対側の端部は前記カバー部材から突出していることを特徴とする請求項３に記載のチップホルダ。
【請求項５】
前記ウェルの内側には段差部が形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のチップホルダ。
【請求項６】
前記ベース部材及び前記カバー部材の少なくとも一方には、前記流路における被観察領域に対向する位置に窓部が形成されており、
前記ウェル部材は、前記被観察領域上に位置しないように前記ベース部材に取り付けられることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のチップホルダ。
【請求項７】
前記ベース部材に設けられており、前記流路チップの位置決めをする第１位置決め手段と、
前記ベース部材及び前記ウェル部材の少なくとも一方に設けられており、前記ベース部材に対して前記ウェル部材の位置を決める第２位置決め手段と、
前記ベース部材及び前記カバー部材の少なくとも一方に設けられており、前記ベース部材に対する前記カバー部材の位置を決める第３位置決め手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のチップホルダ。
【請求項８】
前記流路チップは、前記流路をｎ本（ｎは２以上の整数）有しており、ｎ本の前記流路それぞれに対して前記液導入孔及び前記液排出孔が形成されており、
前記ウェル部材は前記ウェル及び前記連結部材をそれぞれｎ個有しており、
前記カバー部材は前記第１及び第２のパイプをそれぞれｎ本有しており、
前記各連結部材は対応する前記ウェルと前記液導入孔とを連結し、
前記各第１のパイプは対応する前記液排出孔に接続され、
前記各第２のパイプは対応する前記ウェルに挿入されることを特徴とする請求項１に記載のチップホルダ。
【請求項１】
流路を内部に有しており前記流路に試料液を導入する液導入孔及び前記流路から前記試料液を排出する液排出孔が形成されている流路チップを保持するチップホルダであって、
前記流路チップが載置されるベース部材と、
前記ベース部材に取り付けられ、前記流路チップを押圧すると共に、前記液導入孔に供給する前記試料液を待機させるウェルを有するウェル部材と、
前記ベース部材に取り付けられ、前記流路チップを押圧すると共に、前記液排出孔に接続される第１のパイプと、前記ウェルに挿入される第２のパイプとを有するカバー部材と、
を備え、
前記ウェル部材は、前記ウェルと前記液導入孔とを連結すると共に、前記ウェル内の前記試料液を前記液導入孔に流入せしめる連結部材を有することを特徴とするチップホルダ。
【請求項２】
前記ウェル及び前記連結部材は前記液導入孔の略直上に位置することを特徴とする請求項１に記載のチップホルダ。
【請求項３】
前記カバー部材は、前記ウェルに挿入される第３のパイプを有しており、
前記第２のパイプ及び前記第３のパイプのうちの一方が、前記ウェルに前記試料液を供給するための供給パイプであり、他方が前記ウェル内の前記試料液の一部を吸引するためのオーバーフローパイプである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のチップホルダ。
【請求項４】
前記第１のパイプにおいて前記液排出孔と接続される側の端部と反対側の端部は、前記カバー部材から突出しており、
前記第２及び第３のパイプにおいて、前記ウェルに挿入される側の端部と反対側の端部は前記カバー部材から突出していることを特徴とする請求項３に記載のチップホルダ。
【請求項５】
前記ウェルの内側には段差部が形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のチップホルダ。
【請求項６】
前記ベース部材及び前記カバー部材の少なくとも一方には、前記流路における被観察領域に対向する位置に窓部が形成されており、
前記ウェル部材は、前記被観察領域上に位置しないように前記ベース部材に取り付けられることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のチップホルダ。
【請求項７】
前記ベース部材に設けられており、前記流路チップの位置決めをする第１位置決め手段と、
前記ベース部材及び前記ウェル部材の少なくとも一方に設けられており、前記ベース部材に対して前記ウェル部材の位置を決める第２位置決め手段と、
前記ベース部材及び前記カバー部材の少なくとも一方に設けられており、前記ベース部材に対する前記カバー部材の位置を決める第３位置決め手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のチップホルダ。
【請求項８】
前記流路チップは、前記流路をｎ本（ｎは２以上の整数）有しており、ｎ本の前記流路それぞれに対して前記液導入孔及び前記液排出孔が形成されており、
前記ウェル部材は前記ウェル及び前記連結部材をそれぞれｎ個有しており、
前記カバー部材は前記第１及び第２のパイプをそれぞれｎ本有しており、
前記各連結部材は対応する前記ウェルと前記液導入孔とを連結し、
前記各第１のパイプは対応する前記液排出孔に接続され、
前記各第２のパイプは対応する前記ウェルに挿入されることを特徴とする請求項１に記載のチップホルダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−８２７７２（Ｐ２００８−８２７７２Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６１０４８（Ｐ２００６−２６１０４８）
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（０００２３６４３６）浜松ホトニクス株式会社 (1,479)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（０００２３６４３６）浜松ホトニクス株式会社 (1,479)
【Ｆターム（参考）】
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