ピペットチップ、液体受構造、及び、液体供給装置
【課題】劣化を抑制し、流路への液体供給を適切に行う。
【解決手段】ピペットチップ５０を凹部４９Ａへ挿入して流路部材４４へ向かって押圧すると、軟質材料で構成された円筒部材４４Ｂの上端部分が変形して、ピペットチップ５０の先端部５１が食い込み、ピペットチップ５０の外周段差部５２Ａと受部４９の内周段差部４９Ｄとが当接する。また、第１内壁部４９Ｅはピペットチップ５０の先端部５１に沿った形状とされており、ピペットチップ５０の開口５１Ａが液体流路４５の出入口４３と連通される位置に配置される。
【解決手段】ピペットチップ５０を凹部４９Ａへ挿入して流路部材４４へ向かって押圧すると、軟質材料で構成された円筒部材４４Ｂの上端部分が変形して、ピペットチップ５０の先端部５１が食い込み、ピペットチップ５０の外周段差部５２Ａと受部４９の内周段差部４９Ｄとが当接する。また、第１内壁部４９Ｅはピペットチップ５０の先端部５１に沿った形状とされており、ピペットチップ５０の開口５１Ａが液体流路４５の出入口４３と連通される位置に配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出、吸入するピペットチップ、このピペットチップを用いて液体の入出が行われる液体受構造、及び、前記ピペットチップと前記液体受構造を備えた液体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ピペットチップを用いて、液体を供給したり吸入したりすることが行われている。例えば、特許文献１では、測定装置において被検体の固定された流路にセンシング物質を含んだ試薬を供給する際、流路の入口及び出口にピペットチップの先端を差し込み、入口側のピペットチップから試薬を吐出すると共に、出口側のピペットチップで流路内のバッファー液を吸引して行っている。
【０００３】
特許文献１のように、流路にピペットチップの先端を差し込んで液体の供給を行う場合、差し込み動作と引き抜き動作を繰り返し行うと、劣化によりピペットチップの先端や、流路の差込口付近が変形してしまうことがある。
【０００４】
また、流路へのピペットチップ先端部の差し込みにより流路が押し広げられ、注入量が不安定になるため、ピペットチップを引き抜いた後の液面高さが不安定になることもある。
【０００５】
さらに、流路に差し込まれたピペットチップを引き抜く際に、引き抜きの抵抗により、液体供給のノズルに取り付けられているピペットチップがノズルから外れてしまい、流路に差し込まれたまま残ってしまうということもある。
【特許文献１】特開２００６−０６４５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、劣化しにくく、流路への液体供給を適切に行うことの可能なピペットチップ、このピペットチップにより供給される液体を受ける液体受構造、及び、前記ピペットチップ及び液体受構造を備えた液体供給装置、を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様のピペットチップは、液体を吐出または吸引する開口の形成された筒状の先端部と、外周が前記先端部よりも大径の筒状とされ、前記先端部との間に外周段差部を構成する本体部と、を備えている。
【０００８】
本発明のピペットチップは、先端部と本体部との間の外周に本体部側を大径とする外周段差部が形成されている。この外周段差部を用いて流路の開口との間の位置決めを行えば、ピペットチップの先端を流路に差し込むことなく流路への液体供給を行うことができる。
【０００９】
したがって、ピペットチップの抜き差しによるピペットチップの先端部の劣化が抑制される。また、ピペットチップを流路へ差し込まないので、流路が押し広げられることがなく、注入量を安定させることができ、ピペットチップを引き抜いた後の液面高さを一定にすることができる。
【００１０】
なお、本発明のピペットチップの前記外周段差部は、前記先端部側が小径のテーパー状とされていること、を特徴とすることができる。
【００１１】
上記構成によれば、先端部分から流路に向かって進入するピペットチップの外周段差部が、他の部材と衝突しても、差し込み方向に傾斜がつけられているため、スムーズに進入させることができる。
【００１２】
本発明の第２の態様の液体受構造は、液体を吐出または吸引する開口の形成された筒状の先端部と、外周が前記先端部よりも大径の筒状とされ、前記先端部との間に外周段差部を構成する本体部と、を備えたピペットチップを用いて液体の入出が行われる液体受構造であって、前記液体の入出が行われる出入口が形成され、前記出入口と連通された流路を構成する流路部材と、前記流路部材の外側に設けられ、前記出入口と連通する凹部が構成された受部材と、を備え、前記凹部は、前記流路部材側に配置され前記ピペットチップの前記先端部に沿った形状とされ前記ピペットチップの挿入方向の長さが前記先端部の前記ピペットチップの挿入方向の長さよりも短い第１内壁部、及び、前記第１内壁部よりも内径が大きく前記第１内壁部との間に内周段差部を構成する第２内壁部により構成され、前記ピペットチップの先端面が前記流路部材の前記出入口が形成された端面に押し当てられることにより前記ピペットチップの開口と前記流路部材の出入口とが連通されると共に、前記ピペットチップの先端面または前記流路部材の端面のいずれか一方が変形して前記内周段差部に前記外周段差部が当接されること、を特徴としている。
【００１３】
本発明の液体受構造は、流路部材及び受部材を備えている。流路部材は、液体の供給または排出の行われる出入口を有している。受部材は、流路部材の外側に設けられており、流路部材の出入口と連通する凹部が構成されている。
【００１４】
この凹部の内側は、第１内壁部及び第２内壁部により構成されている。第１内壁部は、流路部材側に配置されており、ピペットチップの先端部に沿った形状とされている。第１内壁部で囲まれた部分に、ピペットチップの先端部が進入する。また、第２内壁部は、第１内壁部よりも内径が大きく、第１内壁との間に内周段差部を構成している。
【００１５】
第１内壁部はピペットチップの挿入方向の長さが前記先端部のピペットチップの挿入方向の長さよりも短いため、ピペットチップの先端面が流路部材の出入口端面に当接されただけでは、ピペットチップの外周段差部と受部材の内周段差部とは当接されない。ピペットチップの先端面を前記端面に押し当てることにより、ピペットチップの先端面または流路部材の端面のいずれか一方が変形して内周段差部と外周段差部が当接される。これにより、ピペットチップの開口と流路部材の出入口とが連通されると共に、挿入方向の位置決めも行われ、この状態でピペットチップにより液体の吐出、吸入を行うことができる。
【００１６】
上記液体受構造によれば、ピペットチップの先端を流路に差し込むことなく流路への液体供給を行うことができる。したがって、ピペットチップの抜き差しによるピペットチップの先端部及び流路部材出入口付近の劣化が抑制される。また、ピペットチップを流路へ差し込まないので、流路が押し広げられることがなく、注入量を安定させることができ、ピペットチップを引き抜いた後の液面高さを一定にすることができる。
【００１７】
なお、本発明の液体受構造は、前記ピペットチップの前記外周段差部の前記先端部側が小径のテーパー状とされ、前記受部材の前記内周段差部が前記外周段差部に沿ったテーパー状とされていること、を特徴とすることができる。
【００１８】
上記構成によれば、先端部分から流路に向かって進入するピペットチップの外周段差部が、液体受部材の内周段差部と衝突しても、差し込み方向に傾斜がつけられているため、凹部の流路部材側へスムーズに進入させることができる。
【００１９】
また、本発明の液体受構造は、前記流路部材が、前記ピペットチップが押し当てられた際に変形可能な軟質材料で構成されていること、を特徴とすることができる。
【００２０】
流路部材を軟質材料で構成することにより、ピペットチップの先端面が押しつけられた時に容易に流路部材を変形させることができる。
【００２１】
本発明の第３の態様の液体供給装置は、液体を吐出または吸引する開口の形成された筒状の先端部と、外周が前記先端部よりも大径の筒状とされ、前記先端部との間に外周段差部を構成する本体部と、を備えたピペットチップと、液体の入出が行われる出入口が形成され、前記出入口と連通された流路を構成する流路部材と、前記流路部材の外側に設けられ、前記出入口と連通する凹部が構成された受部材と、を有し、前記凹部は、前記ピペットチップの前記先端部に沿った形状とされると共に前記ピペットチップの挿入方向の長さが前記先端部の前記ピペットチップの挿入方向の長さよりも短い第１内壁部、及び、前記第１内壁部よりも内径が大きく前記第１内壁部との間に内周段差部を構成する第２内壁部により構成され、前記ピペットチップの先端面が前記流路部材の前記出入口が形成された端面に押し当てられることにより前記ピペットチップの先端面または前記流路部材の端面のいずれか一方が変形して前記内周段差部に前記外周段差部が当接されること、を特徴とする。
【００２２】
本発明の液体供給装置は、第１の態様のピペットチップ及び第２の態様の液体受構造を備えているので、ピペットチップを流路に差し込むことなく、ピペットチップでの流路への液体供給を行うことができる。したがって、ピペットチップの抜き差しによるピペットチップの先端部及び流路部材出入口付近の劣化が抑制される。また、ピペットチップを流路へ差し込まないので、流路が押し広げられることがなく、注入量を安定させることができ、ピペットチップを引き抜いた後の液面高さを一定にすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は上記構成としたので、ピペットチップ、及び、ピペットチップにより液体の供給される流路を構成する流路部材の劣化を抑制できるとともに、流路への液体供給を適切に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００２５】
本発明の液体供給装置は、バイオセンサー１０に適用されている。バイオセンサー１０は、金属膜の表面に発生する表面プラズモン共鳴を利用して、リガンドＤとアナライトＡとの相互作用を測定する、いわゆる表面プラズモンセンサーである。
【００２６】
図１に示すように、バイオセンサー１０は、トレイ保持部１２、搬送部１４、容器載置台１６、液体吸排部２０、光学測定部５４、及び、制御部６０を備えている。
【００２７】
トレイ保持部１２は、載置台１２Ａ、及び、ベルト１２Ｂを含んで構成されている。載置台１２Ａは、矢印Ｙ方向に架け渡されたベルト１２Ｂに取り付けられており、ベルト１２Ｂの回転により矢印Ｙ方向に移動可能とされている。載置台１２Ａ上には、トレイＴが載置される。トレイＴには、センサースティック４０が収納されている。センサースティック４０は、リガンドＤの固定されるチップであり、詳細については後述する。載置台１２Ａの下には、センサースティック４０を後述するスティック保持部材１４Ｃの位置まで押し上げる、押上機構１２Ｄが配置されている。
【００２８】
センサースティック４０は、図２及び図３に示すように、誘電体ブロック４２、流路部材４４、及び、保持部材４６、で構成されている。
【００２９】
誘電体ブロック４２は、光ビームに対して透明な透明樹脂等で構成されており、断面が台形の棒状とされたプリズム部４２Ａ、及び、プリズム部４２Ａの両端部にプリズム部４２Ａと一体的に形成された被保持部４２Ｂを備えている。プリズム部４２Ａの互いに平行な２面の内の広い側の上面には、金属膜５７が形成されている。誘電体ブロック４２は、いわゆるプリズムとして機能し、バイオセンサー１０での測定の際には、プリズム部４２Ａの対向する互いに平行でない２つの側面の内の一方から光ビームが入射され、他方から金属膜５７との界面で全反射された光ビームが出射される。
【００３０】
金属膜５７の表面には、図４に示すように、リンカー層５７Ａが形成されている。リンカー層５７Ａは、タンパクＴａを金属膜５７上に固定化するための層である。
【００３１】
プリズム部４２Ａの両側面には、上側の端辺に沿って保持部材４６と係合される係合凸部４２Ｃが形成されている。また、プリズム部４２Ａの下側には、側端辺に沿って図示しない搬送用レールと係合されるフランジ部４２Ｄが形成されている。
【００３２】
図３に示すように、流路部材４４は、６個のベース部４４Ａを備え、ベース部４４Ａの各々に４本の円筒部材４４Ｂが立設されている。ベース部４４Ａは、３個のベース部４４Ａ毎に、立設された円筒部材４４Ｂのうちの１本の上部が連結部材４４Ｄによって連結されている。流路部材４４は、軟質で弾性変形可能な材料、例えば非晶質ポリオフィレンエラストマーで構成されている。
【００３３】
ベース部４４Ａには、図５及び図６に示すように、底面側に略Ｓ字状の２本の流路溝４４Ｃが形成されている。流路溝４４Ｃは、端部の各々が１の円筒部材４４Ｂの中空部と連通されている。ベース部４４Ａは、底面が誘電体ブロック４２の上面と密着され、流路溝４４Ｃと誘電体ブロック４２の上面との間に構成される空間と前記中空部とで、液体流路４５が構成される。１個のベース部４４Ａには、２本の液体流路４５が構成される。各々の液体流路４５において、円筒部材４４Ｂの上端面に液体流路４５の出入口４３が構成される。
【００３４】
ここで、２本の液体流路４５のうち、１本は測定流路４５Ａとして用いられ、他の１本は参照流路４５Ｒとして用いられる。測定流路４５Ａの金属膜５７上にはタンパクＴａが固定され、参照流路４５Ｒの金属膜５７上にはタンパクＴａが固定されない状態で測定が行われる。測定流路４５Ａ及び参照流路４５Ｒには、図５に示すように、各々光ビームＬ１、Ｌ２が入射される。光ビームＬ１、Ｌ２は、図６に示すように、ベース部４４Ａの中心線Ｍ上に配置されるＳ字の屈曲部分に照射される。以下、流路４５Ａにおける光ビームＬ１の照射領域を測定領域Ｅ１、流路４５Ｒにおける光ビームＬ２の照射領域を参照領域Ｅ２という。参照領域Ｅ２は、タンパクＴａの固定された測定領域Ｅ１から得られるデータを補正するための測定を行う領域である。
【００３５】
保持部材４６は、長尺とされ、上面部材４７及び２枚の側面板４８が蓋状に構成された形状とされている。側面板４８には、誘電体ブロック４２の係合凸部４２Ｃと係合される係合孔４８Ｃ、及び、光ビームＬ１、Ｌ２の光路に対応する部分に窓４８Ｄが形成されている。保持部材４６は、係合孔４６Ｃと係合凸部４２Ｃとが係合されて、誘電体ブロック４２に取り付けられる。なお、流路部材４４は、後述するように保持部材４６と一体成形されており、保持部材４６と誘電体ブロック４２の間に配置される。
【００３６】
上面部材４７には、流路部材４４の円筒部材４４Ｂに対応する位置に、受部４９が形成されている。受部４９は、図４に示すように、略円筒状とされ、中空の下部分に円筒部材４４Ｂが配置されている。また、前記中空の円筒部材４４Ｂよりも上側に、出入口４３と連通する凹部４９Ａが構成されている。凹部４９Ａには、ピペットチップ５０が挿入される。
【００３７】
保持部材４６は、流路部材４４よりも硬質の材料、例えば、晶質ポリオフィレンで構成されている。
【００３８】
ピペットチップ５０は、図７に示すように、略錐筒状とされ、先端部５１、本体部５２、及び保持部５３で構成されている。先端部５１は円筒状とされ、挿入方向の最先端に液体を吐出または吸入する開口５１Ａが構成されている。本体部５２は、先端部５１より外周が大径の錐筒状とされ、先端部５１との間に外周段差部５２Ａが構成されている。外周段差部５２Ａは、先端部５１側が小径のテーパー状とされている。保持部５３は、本体部５２よりも外周が大径とされ、本体部５２との間に保持段差部５３Ａが構成されている。保持段差部５３Ａは、不図示の保持孔の構成された上面板を有するピペットチップストッカにピペットチップ５０を保持する際に用いられる部分である。
【００３９】
受部４９の凹部４９Ａは、流路部材４４側の第１内壁部４９Ｂ及び、第２内壁部４９Ｃで囲まれて構成されている。第１内壁部４９Ｂは、ピペットチップ５０の挿入方向Ｚが、ピペットチップ５０の先端部５１の同方向の長さよりも僅かに短く、先端部５１の外径よりも僅かに大径とされ、先端部５１に沿った形状とされている。
【００４０】
第２内壁部４９Ｃは、第１内壁部４９Ｂとの間の内周段差部４９Ｄ、内周段差部４９Ｄと隣接する中央内壁部４９Ｅ、最上部の上部内壁部４９Ｆで構成されている。内周段差部４９Ｄは、第１内壁部４９Ｂから連続され、ピペットチップ５０の外周段差部５２Ａに沿って上方が大径となるテーパー状とされている。中央内壁部４９Ｅは、内周段差部４９Ｄと連続され、ピペットチップ５０の上方が大径となるテーパー状とされている。上部内壁部４９Ｆは、中央内壁部４９Ｅと連続され、ピペットチップ５０の上方がさらに大径となるテーパー状とされている。
【００４１】
保持部材４６と流路部材４４とは、同一金型内で異材料同士を組み合わせて成形する、いわゆる二色成形法（ダブルモールド）によって一体成形されている。
【００４２】
図１に示すように、バイオセンサー１０の搬送部１４は、上部ガイドレール１４Ａ、下部ガイドレール１４Ｂ、及び、スティック保持部材１４Ｃ、を含んで構成されている。上部ガイドレール１４Ａ及び下部ガイドレール１４Ｂは、トレイ保持部１２及び光学測定部５４の上部で、矢印Ｙ方向と直交する矢印Ｘ方向に水平に配置されている。上部ガイドレール１４Ａには、スティック保持部材１４Ｃが取り付けられている。スティック保持部材１４Ｃは、センサースティック４０の両端部の被保持部４２Ｂを保持可能とされていると共に、上部ガイドレール１４Ａに沿って移動可能とされている。スティック保持部材１４Ｃに保持されたセンサースティック４０のフランジ部４２Ｄと下部ガイドレール１４Ｂとが係合され、スティック保持部材１４Ｃが矢印Ｘ方向に移動することにより、センサースティック４０が光学測定部５４上の測定部５６に搬送される。また、測定部５６には、測定時にセンサースティック４０を押さえる押さえ部材５８が備えられている。押さえ部材５８は、図示しない駆動機構によりＺ方向に移動可能とされ、測定部５６に配置されたセンサースティック４０を上側から押圧する。
【００４３】
容器載置台１６には、アナライト溶液プレート１７、バッファー液ストック容器１８、廃液容器１９が載置されている。アナライト溶液プレート１７は、マトリクス状に区画されており、各種のアナライト溶液がストックされている。バッファー液ストック容器１８は、複数の容器で構成されており、複数種類の異なる屈折率のバッファー液がストックされている。バッファー液ストック容器１８には、後述するピペットチップ５０を挿入可能な開口Ｋが形成されている。廃液容器１９は、複数の容器で構成されており、バッファー液ストック容器と同様にピペットチップ５０を挿入可能な開口Ｋが形成されている。
【００４４】
液体吸排部２０は、図１に示すように、ヘッド２４、及び、吸排駆動部２６を含んで構成されている。ヘッド２４は、図示しない搬送レールに沿って矢印Ｙ方向（図１参照）に移動可能とされている。また、ヘッド２４は、ヘッド２４内部の図示しない駆動機構により、鉛直方向（矢印Ｚ方向）にも移動可能とされている。
【００４５】
ヘッド２４は、図８にも示すように、一対のノズル２４Ｂを備えている。ノズル２４Ｂには、弾性リング２３を介してピペットチップ５０が取り付けられる。なお、ここでの弾性リングは、いわゆるＯリングを含むがこれに限定されず、弾性を有しノズルとピペットチップとに接触してシーリングの機能を有するものであれば、いかなるものであってもよい。
【００４６】
吸排駆動部２６は、不図示のポンプを備えており、加圧または減圧により、ピペットチップ５０から液体を吐出させたり、ピペットチップ５０内へ液体を吸引したりする。ノズル２４Ｂには、ピペットチップ５０からの力を受けるばね２４Ｃが取り付けられている。
【００４７】
光学測定部５４は、図９に示すように、光源５４Ａ、第１光学系５４Ｂ、第２光学系５４Ｃ、受光部５４Ｄ、信号処理部５４Ｅ、を含んで構成されている。光源５４Ａからは、発散状態の光ビームＬが出射される。光ビームＬは、第１光学系５４Ｂを介して、２本の光ビームＬ１、Ｌ２となり、測定部５６に配置された誘電体ブロック４２の測定領域Ｅ１と参照領域Ｅ２に入射される。測定領域Ｅ１及び参照領域Ｅ２において、光ビームＬ１、Ｌ２は、金属膜５７と誘電体ブロック４２との界面に対して種々の入射角成分を含み、かつ全反射角以上の角度で入射される。光ビームＬ１、Ｌ２は、誘電体ブロック４２と金属膜５７との界面で全反射される。全反射された光ビームＬ１、Ｌ２も、種々の反射角成分をもって反射される。この全反射された光ビームＬ１、Ｌ２は、第２光学系５４Ｃを経て受光部５４Ｄで受光されて、各々光電変換され、光検出信号が信号処理部５４Ｅへ出力される。信号処理部５４Ｅでは、入力された光検出信号に基づいて所定の処理が行なわれ、測定領域Ｅ１及び参照領域Ｅ２の全反射減衰角のデータ（以下「全反射減衰角データ」という）が求められる。この全反射減衰角データが制御部６０へ出力される。
【００４８】
次に、バイオセンサー１０での、測定について説明する。測定は、測定流路４５ＡにタンパクＴａの固定されたセンサースティック４０へアナライト溶液ＹＡを供給し、その時の測定領域Ｅ１における信号変化を検出することにより行われる。
【００４９】
センサースティック４０が搬送されて測定部５６に配置されると、測定領域Ｅ１、参照領域Ｅ２の各々に、光ビームＬ１、Ｌ２が各々照射される。これらの光ビームＬ１、Ｌ２は、測定領域Ｅ１、参照領域Ｅ２で全反射され、発散しながら誘電体ブロック４２のプリズム面を通って外部に射出される。外部に射出された光ビームＬ１、Ｌ２は、第２光学系５４Ｃを経て受光部５４Ｄで受光されて、各々光電変換され、光検出信号が信号処理部５４Ｅへ出力される。信号処理部５４Ｅでは、入力された光検出信号に基づいて所定の処理が行なわれ、測定領域Ｅ１及び参照領域Ｅ２の全反射減衰角データが求められ、全反射減衰角データが制御部６０へ出力される。
【００５０】
ここで、液体流路４５に上記タンパクＴａと反応しない液体を流した場合の測定領域Ｅ１における全反射減衰角データと参照領域Ｅ２における全反射減衰角データとは略等しくなる。液体流路４５にアナライト溶液ＹＡを流したときの、測定領域Ｅ１における全反射減衰角データの変化分から、参照領域Ｅ２における全反射減衰角データの変化分を差し引いた角度差が、測定領域Ｅ１のタンパクＴａとアナライト溶液ＹＡのアナライトＡとの結合量に対応する。
【００５１】
信号処理部５４Ｅからは、連続的に制御部６０へ全反射減衰角データが出力され、制御部６０では、この全反射減衰角データに基づいて、結合量としての測定データが算出され記憶されている。
【００５２】
なお、測定データの値は、測定領域Ｅ１のタンパクＴａとアナライトＡとの単位面積当りの結合量を示すものであり、その測定データの値の単位はＲＵ（レゾナンス・ユニット）である。この結合量を示す測定データの取得に関しては、｛永田和宏、半田宏 共編、「生体物質相互作用のリアルタイム解析実験法」、発行所：シュプリンガー・フェアラー
ク東京株式会社｝等を参照することができる。
【００５３】
測定部５６にセンサースティック４０が配置され、光ビームＬ１、Ｌ２の照射が行われて全反射減衰角データの出力が開始されると、アナライト溶液プレート１７に収容されたアナライト溶液ＹＡを、ヘッド２４に取り付けられた一方のピペットチップ５０に吸入する。そして、図１０（Ａ）に示すようにピペットチップ５０をセンサースティック４０上に移動して、図１０（Ｂ）に示すように、ピペットチップ５０を、受部４９の凹部４９Ａへ挿入する。
【００５４】
このとき、凹部４９Ａの最上部を構成する上部内壁部４９Ｆ、及び、中央内壁部４９Ｅは、テーパー状とされているので、図１１（Ａ）に示すように、ピペットチップ５０の差し込み位置が多少ずれても、先端部５１側からスムーズに中央へ誘い込むことができる。また、内周段差部４９Ｄもテーパー状とされているので、図１１（Ｂ）に示すように先端部５１と内周段差部４９Ｄとの接触による衝撃を小さくすることができ、先端部５１をスムーズに流路部材４４側へ挿入することができる。
【００５５】
ピペットチップ５０を凹部４９Ａへ挿入して流路部材４４へ向かって押圧すると、図１１（Ｃ）に示すように、軟質材料で構成された円筒部材４４Ｂの上端部分が変形して、ピペットチップ５０の先端部５１が食い込み、外周段差部５２Ａと内周段差部４９Ｄとが当接する。また、第１内壁部４９Ｅはピペットチップ５０の先端部５１に沿った形状とされており、ピペットチップ５０の開口５１Ａが液体流路４５の出入口４３と連通される位置に配置される。このようにして、ピペットチップ５０の開口５１Ａと液体流路４５の出入口４３との間の上下方向、及び、面方向の位置決めが行われ、ピペットチップ５０の内部と液体流路４５との間でアナライト溶液ＹＡ等の液体を吐出、吸入するための連通路が構成される。この状態で、図１０（Ｂ）に示すように、一方のピペットチップ５０からアナライト溶液ＹＡを吐出すると共に、他方のピペットチップ５０で液体流路４５内のバッファー液を吸入することにより、液体流路４５へアナライト溶液ＹＡを供給することができる。
【００５６】
本実施形態では前述のように、ピペットチップ５０を液体流路４５内に差し込まず、第１内壁部４９Ｅ内へ先端部５１を挿入して、内周段差部４９Ｄと外周段差部５２Ａとを当接させることにより位置決めを行い、液体流路４５の出入口４３にピペットチップ５０の開口５１Ａを配置して液体の供給を行う。したがって、ピペットチップ５０を液体流路４５に差し込んで液体を供給する場合に生じる、抜き差しによる先端部５１の劣化が抑制される。
【００５７】
また、ピペットチップ５０を液体流路４５へ差し込まないので、液体流路４５が押し広げられることがなく、注入量を安定させることができ、ピペットチップ５０を引き抜いた後の液面高さを一定にすることができる。
また、流路部材４４が軟質材料で構成され、ピペットチップ５０の先端部５１により押圧されて変形するので、ピペットチップ５０と受部４９とを密着させることができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、流路部材４４を軟質材料で構成し、ピペットチップ５０をこれよりも硬質の材料で構成した例について説明したが、流路部材４４を硬質材料で構成し、ピペットチップ５０を軟質材料で構成して、ピペットチップ５０側を変形させてもよい。
【００５９】
また、ピペットチップ５０を液体流路４５へ差し込まないので、ピペットチップ５０が液体流路４５に差し込まれたままになり、ノズル２４Ａ、２４Ｂから外れてしまうということも防止することができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、バイオセンサーに本発明の液体供給装置を適用した例について説明したが、他の装置、特に、少量の液体をピペットチップを用いて流路へ供給するあらゆる装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施形態のバイオセンサーの全体斜視図である。
【図２】本実施形態のセンサースティックの斜視図である。
【図３】本実施形態のセンサースティックの分解斜視図である。
【図４】本実施形態のセンサースティックの１の液体流路部分の断面図である。
【図５】本実施形態のセンサースティックへ光ビームが入射している状態を示す図である。
【図６】本実施形態の１の流路部材の下面図である。
【図７】本実施形態のピペットチップの斜視図である
【図８】本実施形態の液体吸排部の概略構成図である。
【図９】本実施形態のバイオセンサーの光学測定部付近の概略図である。
【図１０】本実施形態の１の受部にピペットチップが（Ａ）挿入される前、（Ｂ）は挿入された状態を示す図である。
【図１１】本実施形態の受部にピペットチップが挿入される過程の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０ バイオセンサー
２０ 液体吸排部
２３ リング
４０ センサースティック
４３ 出入口
４４ 流路部材
４４Ａ ベース部
４４Ｂ 円筒部材
４４Ｄ 連結部材
４５ 液体流路
４９ 受部
４９Ａ 凹部
４９Ｂ 第１内壁部
４９Ｃ 第２内壁部
４９Ｄ 内周段差部
４９Ｅ 中央内壁部
４９Ｆ 上部内壁部
５０ ピペットチップ
５２Ａ 外周段差部
５２ 本体部
Ｄ リガンド
Ｅ１ 測定領域
Ｅ２ 参照領域
Ｋ 開口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出、吸入するピペットチップ、このピペットチップを用いて液体の入出が行われる液体受構造、及び、前記ピペットチップと前記液体受構造を備えた液体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ピペットチップを用いて、液体を供給したり吸入したりすることが行われている。例えば、特許文献１では、測定装置において被検体の固定された流路にセンシング物質を含んだ試薬を供給する際、流路の入口及び出口にピペットチップの先端を差し込み、入口側のピペットチップから試薬を吐出すると共に、出口側のピペットチップで流路内のバッファー液を吸引して行っている。
【０００３】
特許文献１のように、流路にピペットチップの先端を差し込んで液体の供給を行う場合、差し込み動作と引き抜き動作を繰り返し行うと、劣化によりピペットチップの先端や、流路の差込口付近が変形してしまうことがある。
【０００４】
また、流路へのピペットチップ先端部の差し込みにより流路が押し広げられ、注入量が不安定になるため、ピペットチップを引き抜いた後の液面高さが不安定になることもある。
【０００５】
さらに、流路に差し込まれたピペットチップを引き抜く際に、引き抜きの抵抗により、液体供給のノズルに取り付けられているピペットチップがノズルから外れてしまい、流路に差し込まれたまま残ってしまうということもある。
【特許文献１】特開２００６−０６４５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、劣化しにくく、流路への液体供給を適切に行うことの可能なピペットチップ、このピペットチップにより供給される液体を受ける液体受構造、及び、前記ピペットチップ及び液体受構造を備えた液体供給装置、を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様のピペットチップは、液体を吐出または吸引する開口の形成された筒状の先端部と、外周が前記先端部よりも大径の筒状とされ、前記先端部との間に外周段差部を構成する本体部と、を備えている。
【０００８】
本発明のピペットチップは、先端部と本体部との間の外周に本体部側を大径とする外周段差部が形成されている。この外周段差部を用いて流路の開口との間の位置決めを行えば、ピペットチップの先端を流路に差し込むことなく流路への液体供給を行うことができる。
【０００９】
したがって、ピペットチップの抜き差しによるピペットチップの先端部の劣化が抑制される。また、ピペットチップを流路へ差し込まないので、流路が押し広げられることがなく、注入量を安定させることができ、ピペットチップを引き抜いた後の液面高さを一定にすることができる。
【００１０】
なお、本発明のピペットチップの前記外周段差部は、前記先端部側が小径のテーパー状とされていること、を特徴とすることができる。
【００１１】
上記構成によれば、先端部分から流路に向かって進入するピペットチップの外周段差部が、他の部材と衝突しても、差し込み方向に傾斜がつけられているため、スムーズに進入させることができる。
【００１２】
本発明の第２の態様の液体受構造は、液体を吐出または吸引する開口の形成された筒状の先端部と、外周が前記先端部よりも大径の筒状とされ、前記先端部との間に外周段差部を構成する本体部と、を備えたピペットチップを用いて液体の入出が行われる液体受構造であって、前記液体の入出が行われる出入口が形成され、前記出入口と連通された流路を構成する流路部材と、前記流路部材の外側に設けられ、前記出入口と連通する凹部が構成された受部材と、を備え、前記凹部は、前記流路部材側に配置され前記ピペットチップの前記先端部に沿った形状とされ前記ピペットチップの挿入方向の長さが前記先端部の前記ピペットチップの挿入方向の長さよりも短い第１内壁部、及び、前記第１内壁部よりも内径が大きく前記第１内壁部との間に内周段差部を構成する第２内壁部により構成され、前記ピペットチップの先端面が前記流路部材の前記出入口が形成された端面に押し当てられることにより前記ピペットチップの開口と前記流路部材の出入口とが連通されると共に、前記ピペットチップの先端面または前記流路部材の端面のいずれか一方が変形して前記内周段差部に前記外周段差部が当接されること、を特徴としている。
【００１３】
本発明の液体受構造は、流路部材及び受部材を備えている。流路部材は、液体の供給または排出の行われる出入口を有している。受部材は、流路部材の外側に設けられており、流路部材の出入口と連通する凹部が構成されている。
【００１４】
この凹部の内側は、第１内壁部及び第２内壁部により構成されている。第１内壁部は、流路部材側に配置されており、ピペットチップの先端部に沿った形状とされている。第１内壁部で囲まれた部分に、ピペットチップの先端部が進入する。また、第２内壁部は、第１内壁部よりも内径が大きく、第１内壁との間に内周段差部を構成している。
【００１５】
第１内壁部はピペットチップの挿入方向の長さが前記先端部のピペットチップの挿入方向の長さよりも短いため、ピペットチップの先端面が流路部材の出入口端面に当接されただけでは、ピペットチップの外周段差部と受部材の内周段差部とは当接されない。ピペットチップの先端面を前記端面に押し当てることにより、ピペットチップの先端面または流路部材の端面のいずれか一方が変形して内周段差部と外周段差部が当接される。これにより、ピペットチップの開口と流路部材の出入口とが連通されると共に、挿入方向の位置決めも行われ、この状態でピペットチップにより液体の吐出、吸入を行うことができる。
【００１６】
上記液体受構造によれば、ピペットチップの先端を流路に差し込むことなく流路への液体供給を行うことができる。したがって、ピペットチップの抜き差しによるピペットチップの先端部及び流路部材出入口付近の劣化が抑制される。また、ピペットチップを流路へ差し込まないので、流路が押し広げられることがなく、注入量を安定させることができ、ピペットチップを引き抜いた後の液面高さを一定にすることができる。
【００１７】
なお、本発明の液体受構造は、前記ピペットチップの前記外周段差部の前記先端部側が小径のテーパー状とされ、前記受部材の前記内周段差部が前記外周段差部に沿ったテーパー状とされていること、を特徴とすることができる。
【００１８】
上記構成によれば、先端部分から流路に向かって進入するピペットチップの外周段差部が、液体受部材の内周段差部と衝突しても、差し込み方向に傾斜がつけられているため、凹部の流路部材側へスムーズに進入させることができる。
【００１９】
また、本発明の液体受構造は、前記流路部材が、前記ピペットチップが押し当てられた際に変形可能な軟質材料で構成されていること、を特徴とすることができる。
【００２０】
流路部材を軟質材料で構成することにより、ピペットチップの先端面が押しつけられた時に容易に流路部材を変形させることができる。
【００２１】
本発明の第３の態様の液体供給装置は、液体を吐出または吸引する開口の形成された筒状の先端部と、外周が前記先端部よりも大径の筒状とされ、前記先端部との間に外周段差部を構成する本体部と、を備えたピペットチップと、液体の入出が行われる出入口が形成され、前記出入口と連通された流路を構成する流路部材と、前記流路部材の外側に設けられ、前記出入口と連通する凹部が構成された受部材と、を有し、前記凹部は、前記ピペットチップの前記先端部に沿った形状とされると共に前記ピペットチップの挿入方向の長さが前記先端部の前記ピペットチップの挿入方向の長さよりも短い第１内壁部、及び、前記第１内壁部よりも内径が大きく前記第１内壁部との間に内周段差部を構成する第２内壁部により構成され、前記ピペットチップの先端面が前記流路部材の前記出入口が形成された端面に押し当てられることにより前記ピペットチップの先端面または前記流路部材の端面のいずれか一方が変形して前記内周段差部に前記外周段差部が当接されること、を特徴とする。
【００２２】
本発明の液体供給装置は、第１の態様のピペットチップ及び第２の態様の液体受構造を備えているので、ピペットチップを流路に差し込むことなく、ピペットチップでの流路への液体供給を行うことができる。したがって、ピペットチップの抜き差しによるピペットチップの先端部及び流路部材出入口付近の劣化が抑制される。また、ピペットチップを流路へ差し込まないので、流路が押し広げられることがなく、注入量を安定させることができ、ピペットチップを引き抜いた後の液面高さを一定にすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は上記構成としたので、ピペットチップ、及び、ピペットチップにより液体の供給される流路を構成する流路部材の劣化を抑制できるとともに、流路への液体供給を適切に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００２５】
本発明の液体供給装置は、バイオセンサー１０に適用されている。バイオセンサー１０は、金属膜の表面に発生する表面プラズモン共鳴を利用して、リガンドＤとアナライトＡとの相互作用を測定する、いわゆる表面プラズモンセンサーである。
【００２６】
図１に示すように、バイオセンサー１０は、トレイ保持部１２、搬送部１４、容器載置台１６、液体吸排部２０、光学測定部５４、及び、制御部６０を備えている。
【００２７】
トレイ保持部１２は、載置台１２Ａ、及び、ベルト１２Ｂを含んで構成されている。載置台１２Ａは、矢印Ｙ方向に架け渡されたベルト１２Ｂに取り付けられており、ベルト１２Ｂの回転により矢印Ｙ方向に移動可能とされている。載置台１２Ａ上には、トレイＴが載置される。トレイＴには、センサースティック４０が収納されている。センサースティック４０は、リガンドＤの固定されるチップであり、詳細については後述する。載置台１２Ａの下には、センサースティック４０を後述するスティック保持部材１４Ｃの位置まで押し上げる、押上機構１２Ｄが配置されている。
【００２８】
センサースティック４０は、図２及び図３に示すように、誘電体ブロック４２、流路部材４４、及び、保持部材４６、で構成されている。
【００２９】
誘電体ブロック４２は、光ビームに対して透明な透明樹脂等で構成されており、断面が台形の棒状とされたプリズム部４２Ａ、及び、プリズム部４２Ａの両端部にプリズム部４２Ａと一体的に形成された被保持部４２Ｂを備えている。プリズム部４２Ａの互いに平行な２面の内の広い側の上面には、金属膜５７が形成されている。誘電体ブロック４２は、いわゆるプリズムとして機能し、バイオセンサー１０での測定の際には、プリズム部４２Ａの対向する互いに平行でない２つの側面の内の一方から光ビームが入射され、他方から金属膜５７との界面で全反射された光ビームが出射される。
【００３０】
金属膜５７の表面には、図４に示すように、リンカー層５７Ａが形成されている。リンカー層５７Ａは、タンパクＴａを金属膜５７上に固定化するための層である。
【００３１】
プリズム部４２Ａの両側面には、上側の端辺に沿って保持部材４６と係合される係合凸部４２Ｃが形成されている。また、プリズム部４２Ａの下側には、側端辺に沿って図示しない搬送用レールと係合されるフランジ部４２Ｄが形成されている。
【００３２】
図３に示すように、流路部材４４は、６個のベース部４４Ａを備え、ベース部４４Ａの各々に４本の円筒部材４４Ｂが立設されている。ベース部４４Ａは、３個のベース部４４Ａ毎に、立設された円筒部材４４Ｂのうちの１本の上部が連結部材４４Ｄによって連結されている。流路部材４４は、軟質で弾性変形可能な材料、例えば非晶質ポリオフィレンエラストマーで構成されている。
【００３３】
ベース部４４Ａには、図５及び図６に示すように、底面側に略Ｓ字状の２本の流路溝４４Ｃが形成されている。流路溝４４Ｃは、端部の各々が１の円筒部材４４Ｂの中空部と連通されている。ベース部４４Ａは、底面が誘電体ブロック４２の上面と密着され、流路溝４４Ｃと誘電体ブロック４２の上面との間に構成される空間と前記中空部とで、液体流路４５が構成される。１個のベース部４４Ａには、２本の液体流路４５が構成される。各々の液体流路４５において、円筒部材４４Ｂの上端面に液体流路４５の出入口４３が構成される。
【００３４】
ここで、２本の液体流路４５のうち、１本は測定流路４５Ａとして用いられ、他の１本は参照流路４５Ｒとして用いられる。測定流路４５Ａの金属膜５７上にはタンパクＴａが固定され、参照流路４５Ｒの金属膜５７上にはタンパクＴａが固定されない状態で測定が行われる。測定流路４５Ａ及び参照流路４５Ｒには、図５に示すように、各々光ビームＬ１、Ｌ２が入射される。光ビームＬ１、Ｌ２は、図６に示すように、ベース部４４Ａの中心線Ｍ上に配置されるＳ字の屈曲部分に照射される。以下、流路４５Ａにおける光ビームＬ１の照射領域を測定領域Ｅ１、流路４５Ｒにおける光ビームＬ２の照射領域を参照領域Ｅ２という。参照領域Ｅ２は、タンパクＴａの固定された測定領域Ｅ１から得られるデータを補正するための測定を行う領域である。
【００３５】
保持部材４６は、長尺とされ、上面部材４７及び２枚の側面板４８が蓋状に構成された形状とされている。側面板４８には、誘電体ブロック４２の係合凸部４２Ｃと係合される係合孔４８Ｃ、及び、光ビームＬ１、Ｌ２の光路に対応する部分に窓４８Ｄが形成されている。保持部材４６は、係合孔４６Ｃと係合凸部４２Ｃとが係合されて、誘電体ブロック４２に取り付けられる。なお、流路部材４４は、後述するように保持部材４６と一体成形されており、保持部材４６と誘電体ブロック４２の間に配置される。
【００３６】
上面部材４７には、流路部材４４の円筒部材４４Ｂに対応する位置に、受部４９が形成されている。受部４９は、図４に示すように、略円筒状とされ、中空の下部分に円筒部材４４Ｂが配置されている。また、前記中空の円筒部材４４Ｂよりも上側に、出入口４３と連通する凹部４９Ａが構成されている。凹部４９Ａには、ピペットチップ５０が挿入される。
【００３７】
保持部材４６は、流路部材４４よりも硬質の材料、例えば、晶質ポリオフィレンで構成されている。
【００３８】
ピペットチップ５０は、図７に示すように、略錐筒状とされ、先端部５１、本体部５２、及び保持部５３で構成されている。先端部５１は円筒状とされ、挿入方向の最先端に液体を吐出または吸入する開口５１Ａが構成されている。本体部５２は、先端部５１より外周が大径の錐筒状とされ、先端部５１との間に外周段差部５２Ａが構成されている。外周段差部５２Ａは、先端部５１側が小径のテーパー状とされている。保持部５３は、本体部５２よりも外周が大径とされ、本体部５２との間に保持段差部５３Ａが構成されている。保持段差部５３Ａは、不図示の保持孔の構成された上面板を有するピペットチップストッカにピペットチップ５０を保持する際に用いられる部分である。
【００３９】
受部４９の凹部４９Ａは、流路部材４４側の第１内壁部４９Ｂ及び、第２内壁部４９Ｃで囲まれて構成されている。第１内壁部４９Ｂは、ピペットチップ５０の挿入方向Ｚが、ピペットチップ５０の先端部５１の同方向の長さよりも僅かに短く、先端部５１の外径よりも僅かに大径とされ、先端部５１に沿った形状とされている。
【００４０】
第２内壁部４９Ｃは、第１内壁部４９Ｂとの間の内周段差部４９Ｄ、内周段差部４９Ｄと隣接する中央内壁部４９Ｅ、最上部の上部内壁部４９Ｆで構成されている。内周段差部４９Ｄは、第１内壁部４９Ｂから連続され、ピペットチップ５０の外周段差部５２Ａに沿って上方が大径となるテーパー状とされている。中央内壁部４９Ｅは、内周段差部４９Ｄと連続され、ピペットチップ５０の上方が大径となるテーパー状とされている。上部内壁部４９Ｆは、中央内壁部４９Ｅと連続され、ピペットチップ５０の上方がさらに大径となるテーパー状とされている。
【００４１】
保持部材４６と流路部材４４とは、同一金型内で異材料同士を組み合わせて成形する、いわゆる二色成形法（ダブルモールド）によって一体成形されている。
【００４２】
図１に示すように、バイオセンサー１０の搬送部１４は、上部ガイドレール１４Ａ、下部ガイドレール１４Ｂ、及び、スティック保持部材１４Ｃ、を含んで構成されている。上部ガイドレール１４Ａ及び下部ガイドレール１４Ｂは、トレイ保持部１２及び光学測定部５４の上部で、矢印Ｙ方向と直交する矢印Ｘ方向に水平に配置されている。上部ガイドレール１４Ａには、スティック保持部材１４Ｃが取り付けられている。スティック保持部材１４Ｃは、センサースティック４０の両端部の被保持部４２Ｂを保持可能とされていると共に、上部ガイドレール１４Ａに沿って移動可能とされている。スティック保持部材１４Ｃに保持されたセンサースティック４０のフランジ部４２Ｄと下部ガイドレール１４Ｂとが係合され、スティック保持部材１４Ｃが矢印Ｘ方向に移動することにより、センサースティック４０が光学測定部５４上の測定部５６に搬送される。また、測定部５６には、測定時にセンサースティック４０を押さえる押さえ部材５８が備えられている。押さえ部材５８は、図示しない駆動機構によりＺ方向に移動可能とされ、測定部５６に配置されたセンサースティック４０を上側から押圧する。
【００４３】
容器載置台１６には、アナライト溶液プレート１７、バッファー液ストック容器１８、廃液容器１９が載置されている。アナライト溶液プレート１７は、マトリクス状に区画されており、各種のアナライト溶液がストックされている。バッファー液ストック容器１８は、複数の容器で構成されており、複数種類の異なる屈折率のバッファー液がストックされている。バッファー液ストック容器１８には、後述するピペットチップ５０を挿入可能な開口Ｋが形成されている。廃液容器１９は、複数の容器で構成されており、バッファー液ストック容器と同様にピペットチップ５０を挿入可能な開口Ｋが形成されている。
【００４４】
液体吸排部２０は、図１に示すように、ヘッド２４、及び、吸排駆動部２６を含んで構成されている。ヘッド２４は、図示しない搬送レールに沿って矢印Ｙ方向（図１参照）に移動可能とされている。また、ヘッド２４は、ヘッド２４内部の図示しない駆動機構により、鉛直方向（矢印Ｚ方向）にも移動可能とされている。
【００４５】
ヘッド２４は、図８にも示すように、一対のノズル２４Ｂを備えている。ノズル２４Ｂには、弾性リング２３を介してピペットチップ５０が取り付けられる。なお、ここでの弾性リングは、いわゆるＯリングを含むがこれに限定されず、弾性を有しノズルとピペットチップとに接触してシーリングの機能を有するものであれば、いかなるものであってもよい。
【００４６】
吸排駆動部２６は、不図示のポンプを備えており、加圧または減圧により、ピペットチップ５０から液体を吐出させたり、ピペットチップ５０内へ液体を吸引したりする。ノズル２４Ｂには、ピペットチップ５０からの力を受けるばね２４Ｃが取り付けられている。
【００４７】
光学測定部５４は、図９に示すように、光源５４Ａ、第１光学系５４Ｂ、第２光学系５４Ｃ、受光部５４Ｄ、信号処理部５４Ｅ、を含んで構成されている。光源５４Ａからは、発散状態の光ビームＬが出射される。光ビームＬは、第１光学系５４Ｂを介して、２本の光ビームＬ１、Ｌ２となり、測定部５６に配置された誘電体ブロック４２の測定領域Ｅ１と参照領域Ｅ２に入射される。測定領域Ｅ１及び参照領域Ｅ２において、光ビームＬ１、Ｌ２は、金属膜５７と誘電体ブロック４２との界面に対して種々の入射角成分を含み、かつ全反射角以上の角度で入射される。光ビームＬ１、Ｌ２は、誘電体ブロック４２と金属膜５７との界面で全反射される。全反射された光ビームＬ１、Ｌ２も、種々の反射角成分をもって反射される。この全反射された光ビームＬ１、Ｌ２は、第２光学系５４Ｃを経て受光部５４Ｄで受光されて、各々光電変換され、光検出信号が信号処理部５４Ｅへ出力される。信号処理部５４Ｅでは、入力された光検出信号に基づいて所定の処理が行なわれ、測定領域Ｅ１及び参照領域Ｅ２の全反射減衰角のデータ（以下「全反射減衰角データ」という）が求められる。この全反射減衰角データが制御部６０へ出力される。
【００４８】
次に、バイオセンサー１０での、測定について説明する。測定は、測定流路４５ＡにタンパクＴａの固定されたセンサースティック４０へアナライト溶液ＹＡを供給し、その時の測定領域Ｅ１における信号変化を検出することにより行われる。
【００４９】
センサースティック４０が搬送されて測定部５６に配置されると、測定領域Ｅ１、参照領域Ｅ２の各々に、光ビームＬ１、Ｌ２が各々照射される。これらの光ビームＬ１、Ｌ２は、測定領域Ｅ１、参照領域Ｅ２で全反射され、発散しながら誘電体ブロック４２のプリズム面を通って外部に射出される。外部に射出された光ビームＬ１、Ｌ２は、第２光学系５４Ｃを経て受光部５４Ｄで受光されて、各々光電変換され、光検出信号が信号処理部５４Ｅへ出力される。信号処理部５４Ｅでは、入力された光検出信号に基づいて所定の処理が行なわれ、測定領域Ｅ１及び参照領域Ｅ２の全反射減衰角データが求められ、全反射減衰角データが制御部６０へ出力される。
【００５０】
ここで、液体流路４５に上記タンパクＴａと反応しない液体を流した場合の測定領域Ｅ１における全反射減衰角データと参照領域Ｅ２における全反射減衰角データとは略等しくなる。液体流路４５にアナライト溶液ＹＡを流したときの、測定領域Ｅ１における全反射減衰角データの変化分から、参照領域Ｅ２における全反射減衰角データの変化分を差し引いた角度差が、測定領域Ｅ１のタンパクＴａとアナライト溶液ＹＡのアナライトＡとの結合量に対応する。
【００５１】
信号処理部５４Ｅからは、連続的に制御部６０へ全反射減衰角データが出力され、制御部６０では、この全反射減衰角データに基づいて、結合量としての測定データが算出され記憶されている。
【００５２】
なお、測定データの値は、測定領域Ｅ１のタンパクＴａとアナライトＡとの単位面積当りの結合量を示すものであり、その測定データの値の単位はＲＵ（レゾナンス・ユニット）である。この結合量を示す測定データの取得に関しては、｛永田和宏、半田宏 共編、「生体物質相互作用のリアルタイム解析実験法」、発行所：シュプリンガー・フェアラー
ク東京株式会社｝等を参照することができる。
【００５３】
測定部５６にセンサースティック４０が配置され、光ビームＬ１、Ｌ２の照射が行われて全反射減衰角データの出力が開始されると、アナライト溶液プレート１７に収容されたアナライト溶液ＹＡを、ヘッド２４に取り付けられた一方のピペットチップ５０に吸入する。そして、図１０（Ａ）に示すようにピペットチップ５０をセンサースティック４０上に移動して、図１０（Ｂ）に示すように、ピペットチップ５０を、受部４９の凹部４９Ａへ挿入する。
【００５４】
このとき、凹部４９Ａの最上部を構成する上部内壁部４９Ｆ、及び、中央内壁部４９Ｅは、テーパー状とされているので、図１１（Ａ）に示すように、ピペットチップ５０の差し込み位置が多少ずれても、先端部５１側からスムーズに中央へ誘い込むことができる。また、内周段差部４９Ｄもテーパー状とされているので、図１１（Ｂ）に示すように先端部５１と内周段差部４９Ｄとの接触による衝撃を小さくすることができ、先端部５１をスムーズに流路部材４４側へ挿入することができる。
【００５５】
ピペットチップ５０を凹部４９Ａへ挿入して流路部材４４へ向かって押圧すると、図１１（Ｃ）に示すように、軟質材料で構成された円筒部材４４Ｂの上端部分が変形して、ピペットチップ５０の先端部５１が食い込み、外周段差部５２Ａと内周段差部４９Ｄとが当接する。また、第１内壁部４９Ｅはピペットチップ５０の先端部５１に沿った形状とされており、ピペットチップ５０の開口５１Ａが液体流路４５の出入口４３と連通される位置に配置される。このようにして、ピペットチップ５０の開口５１Ａと液体流路４５の出入口４３との間の上下方向、及び、面方向の位置決めが行われ、ピペットチップ５０の内部と液体流路４５との間でアナライト溶液ＹＡ等の液体を吐出、吸入するための連通路が構成される。この状態で、図１０（Ｂ）に示すように、一方のピペットチップ５０からアナライト溶液ＹＡを吐出すると共に、他方のピペットチップ５０で液体流路４５内のバッファー液を吸入することにより、液体流路４５へアナライト溶液ＹＡを供給することができる。
【００５６】
本実施形態では前述のように、ピペットチップ５０を液体流路４５内に差し込まず、第１内壁部４９Ｅ内へ先端部５１を挿入して、内周段差部４９Ｄと外周段差部５２Ａとを当接させることにより位置決めを行い、液体流路４５の出入口４３にピペットチップ５０の開口５１Ａを配置して液体の供給を行う。したがって、ピペットチップ５０を液体流路４５に差し込んで液体を供給する場合に生じる、抜き差しによる先端部５１の劣化が抑制される。
【００５７】
また、ピペットチップ５０を液体流路４５へ差し込まないので、液体流路４５が押し広げられることがなく、注入量を安定させることができ、ピペットチップ５０を引き抜いた後の液面高さを一定にすることができる。
また、流路部材４４が軟質材料で構成され、ピペットチップ５０の先端部５１により押圧されて変形するので、ピペットチップ５０と受部４９とを密着させることができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、流路部材４４を軟質材料で構成し、ピペットチップ５０をこれよりも硬質の材料で構成した例について説明したが、流路部材４４を硬質材料で構成し、ピペットチップ５０を軟質材料で構成して、ピペットチップ５０側を変形させてもよい。
【００５９】
また、ピペットチップ５０を液体流路４５へ差し込まないので、ピペットチップ５０が液体流路４５に差し込まれたままになり、ノズル２４Ａ、２４Ｂから外れてしまうということも防止することができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、バイオセンサーに本発明の液体供給装置を適用した例について説明したが、他の装置、特に、少量の液体をピペットチップを用いて流路へ供給するあらゆる装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施形態のバイオセンサーの全体斜視図である。
【図２】本実施形態のセンサースティックの斜視図である。
【図３】本実施形態のセンサースティックの分解斜視図である。
【図４】本実施形態のセンサースティックの１の液体流路部分の断面図である。
【図５】本実施形態のセンサースティックへ光ビームが入射している状態を示す図である。
【図６】本実施形態の１の流路部材の下面図である。
【図７】本実施形態のピペットチップの斜視図である
【図８】本実施形態の液体吸排部の概略構成図である。
【図９】本実施形態のバイオセンサーの光学測定部付近の概略図である。
【図１０】本実施形態の１の受部にピペットチップが（Ａ）挿入される前、（Ｂ）は挿入された状態を示す図である。
【図１１】本実施形態の受部にピペットチップが挿入される過程の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０ バイオセンサー
２０ 液体吸排部
２３ リング
４０ センサースティック
４３ 出入口
４４ 流路部材
４４Ａ ベース部
４４Ｂ 円筒部材
４４Ｄ 連結部材
４５ 液体流路
４９ 受部
４９Ａ 凹部
４９Ｂ 第１内壁部
４９Ｃ 第２内壁部
４９Ｄ 内周段差部
４９Ｅ 中央内壁部
４９Ｆ 上部内壁部
５０ ピペットチップ
５２Ａ 外周段差部
５２ 本体部
Ｄ リガンド
Ｅ１ 測定領域
Ｅ２ 参照領域
Ｋ 開口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出または吸引する開口の形成された筒状の先端部と、
外周が前記先端部よりも大径の筒状とされ、前記先端部との間に外周段差部を構成する本体部と、
を備えたピペットチップ。
【請求項２】
前記外周段差部は、前記先端部側が小径のテーパー状とされていること、を特徴とする請求項１に記載のピペットチップ。
【請求項３】
液体を吐出または吸引する開口の形成された筒状の先端部と、外周が前記先端部よりも大径の筒状とされ、前記先端部との間に外周段差部を構成する本体部と、を備えたピペットチップを用いて液体の入出が行われる液体受構造であって、
前記液体の入出が行われる出入口が形成され、前記出入口と連通された流路を構成する流路部材と、
前記流路部材の外側に設けられ、前記出入口と連通する凹部が構成された受部材と、
を備え、
前記凹部は、前記流路部材側に配置され前記ピペットチップの前記先端部に沿った形状とされ前記ピペットチップの挿入方向の長さが前記先端部の前記ピペットチップの挿入方向の長さよりも短い第１内壁部、及び、前記第１内壁部よりも内径が大きく前記第１内壁部との間に内周段差部を構成する第２内壁部により構成され、
前記ピペットチップの先端面が前記流路部材の前記出入口が形成された端面に押し当てられることにより前記ピペットチップの開口と前記流路部材の出入口とが連通されると共に、前記ピペットチップの先端面または前記流路部材の端面のいずれか一方が変形して前記内周段差部に前記外周段差部が当接されること、
を特徴とする液体受構造。
【請求項４】
前記ピペットチップの前記外周段差部は前記先端部側が小径のテーパー状とされ、前記受部材の前記内周段差部は前記外周段差部に沿ったテーパー状とされていること、を特徴とする請求項３に記載の液体受構造。
【請求項５】
前記流路部材は、前記ピペットチップが押し当てられた際に変形可能な軟質材料で構成されていること、を特徴とする請求項３または請求項４に記載の液体受構造。
【請求項６】
液体を吐出または吸引する開口の形成された筒状の先端部と、外周が前記先端部よりも大径の筒状とされ、前記先端部との間に外周段差部を構成する本体部と、を備えたピペットチップと、
液体の入出が行われる出入口が形成され、前記出入口と連通された流路を構成する流路部材と、前記流路部材の外側に設けられ、前記出入口と連通する凹部が構成された受部材と、
を有し、
前記凹部は、前記ピペットチップの前記先端部に沿った形状とされると共に前記ピペットチップの挿入方向の長さが前記先端部の前記ピペットチップの挿入方向の長さよりも短い第１内壁部、及び、前記第１内壁部よりも内径が大きく前記第１内壁部との間に内周段差部を構成する第２内壁部により構成され、前記ピペットチップの先端面が前記流路部材の前記出入口が形成された端面に押し当てられることにより前記ピペットチップの先端面または前記流路部材の端面のいずれか一方が変形して前記内周段差部に前記外周段差部が当接されること、を特徴とする液体供給装置。
【請求項１】
液体を吐出または吸引する開口の形成された筒状の先端部と、
外周が前記先端部よりも大径の筒状とされ、前記先端部との間に外周段差部を構成する本体部と、
を備えたピペットチップ。
【請求項２】
前記外周段差部は、前記先端部側が小径のテーパー状とされていること、を特徴とする請求項１に記載のピペットチップ。
【請求項３】
液体を吐出または吸引する開口の形成された筒状の先端部と、外周が前記先端部よりも大径の筒状とされ、前記先端部との間に外周段差部を構成する本体部と、を備えたピペットチップを用いて液体の入出が行われる液体受構造であって、
前記液体の入出が行われる出入口が形成され、前記出入口と連通された流路を構成する流路部材と、
前記流路部材の外側に設けられ、前記出入口と連通する凹部が構成された受部材と、
を備え、
前記凹部は、前記流路部材側に配置され前記ピペットチップの前記先端部に沿った形状とされ前記ピペットチップの挿入方向の長さが前記先端部の前記ピペットチップの挿入方向の長さよりも短い第１内壁部、及び、前記第１内壁部よりも内径が大きく前記第１内壁部との間に内周段差部を構成する第２内壁部により構成され、
前記ピペットチップの先端面が前記流路部材の前記出入口が形成された端面に押し当てられることにより前記ピペットチップの開口と前記流路部材の出入口とが連通されると共に、前記ピペットチップの先端面または前記流路部材の端面のいずれか一方が変形して前記内周段差部に前記外周段差部が当接されること、
を特徴とする液体受構造。
【請求項４】
前記ピペットチップの前記外周段差部は前記先端部側が小径のテーパー状とされ、前記受部材の前記内周段差部は前記外周段差部に沿ったテーパー状とされていること、を特徴とする請求項３に記載の液体受構造。
【請求項５】
前記流路部材は、前記ピペットチップが押し当てられた際に変形可能な軟質材料で構成されていること、を特徴とする請求項３または請求項４に記載の液体受構造。
【請求項６】
液体を吐出または吸引する開口の形成された筒状の先端部と、外周が前記先端部よりも大径の筒状とされ、前記先端部との間に外周段差部を構成する本体部と、を備えたピペットチップと、
液体の入出が行われる出入口が形成され、前記出入口と連通された流路を構成する流路部材と、前記流路部材の外側に設けられ、前記出入口と連通する凹部が構成された受部材と、
を有し、
前記凹部は、前記ピペットチップの前記先端部に沿った形状とされると共に前記ピペットチップの挿入方向の長さが前記先端部の前記ピペットチップの挿入方向の長さよりも短い第１内壁部、及び、前記第１内壁部よりも内径が大きく前記第１内壁部との間に内周段差部を構成する第２内壁部により構成され、前記ピペットチップの先端面が前記流路部材の前記出入口が形成された端面に押し当てられることにより前記ピペットチップの先端面または前記流路部材の端面のいずれか一方が変形して前記内周段差部に前記外周段差部が当接されること、を特徴とする液体供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２９２７３７（Ｐ２００７−２９２７３７Ａ）
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６６０５０（Ｐ２００７−６６０５０）
【出願日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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