プレート位置調整装置、分注装置、及び、バイオセンサー
【課題】 プレートのサイズに関わらず、適切なアクセス位置へプレートを保持することの可能なプレート位置調整装置、このプレート位置調整装置を備えた分注装置、及び、バイオセンサーを提供する。
【解決手段】 アナライト溶液プレート８４を保持するプレート保持部材８０は、アナライト溶液プレート８４を載置する載置板８１、第１調整部８２Ａ、第１付勢部８２Ｂ、第２調整部８３Ａ、第２付勢部８３Ｂ、及び、表示プレート高さ決め凸部８０Ｈを備えている。第１調整部８２Ａは、第１受部８２Ｕ、第１ねじ部８２Ｎ、及び、第１固定部８２Ｋを含んで構成され、第１ねじ部８２Ｂをねじ溝に沿って回転させることにより、第１受部８２ＵがＹ方向へ移動する。第１付勢部８２Ｂはアナライト溶液プレート８４に当接して、アナライト溶液プレート８４を第１調整部８２Ａへ向かって付勢する。
【解決手段】 アナライト溶液プレート８４を保持するプレート保持部材８０は、アナライト溶液プレート８４を載置する載置板８１、第１調整部８２Ａ、第１付勢部８２Ｂ、第２調整部８３Ａ、第２付勢部８３Ｂ、及び、表示プレート高さ決め凸部８０Ｈを備えている。第１調整部８２Ａは、第１受部８２Ｕ、第１ねじ部８２Ｎ、及び、第１固定部８２Ｋを含んで構成され、第１ねじ部８２Ｂをねじ溝に沿って回転させることにより、第１受部８２ＵがＹ方向へ移動する。第１付勢部８２Ｂはアナライト溶液プレート８４に当接して、アナライト溶液プレート８４を第１調整部８２Ａへ向かって付勢する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピペットによりアクセスされるプレートの位置を調整するプレート位置調整装置、このプレート位置調整装置を備えた分注装置、及び、バイオセンサーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タンパク質やＤＮＡなどの生化学物質間における相互作用の測定や、薬品のスクリーニングなどを行うための試料の供給を行う装置として、自動分注装置が知られている。自動分注装置では、通常、マトリクス状に多数の凹部が形成されたプレートがセットされ、ピペットにより凹部内の試料が吸入され、他の位置へ当該ピペットが移動して吸入した試料が吐出されて、分注操作が行われる（特許文献１参照）。
【０００３】
この分注操作では、ピペットをプレートの凹部へアクセスさせるため、プレートの凹部がピペットのアクセス位置と一致するように、プレートを配置する必要がある。
【０００４】
通常、この種のプレートの凹部、凹部間の間隔は同一サイズとされている。しかしながら、凹部の形成されている部分と外周端部との距離には、種々のサイズのものがあり、プレートの種類に応じて保持位置の異なる複数種類の保持部材を用意する必要があった。
【特許文献１】特開平１１−２２３６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、プレートのサイズに関わらず、適切なアクセス位置へプレートを保持することの可能なプレート位置調整装置、このプレート位置調整装置を備えた分注装置、及び、バイオセンサー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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様のプレート位置調整装置は、ピペットによりアクセスされるアクセス位置との関係が予め定められ、前記ピペットによりアクセスされる被アクセス部を有するプレートを保持する保持部材と、前記アクセス位置を示すと共に、前記保持部材に対する前記被アクセス部の配置位置を示す配置位置表示部材と、 前記保持部材に設けられ、前記配置位置へ前記被アクセス部が配置されるように、前記プレートの前記保持部材での保持位置を移動させて調整する調整手段と、を備えている。
【０００７】
上記プレート位置調整装置の保持部材は、ピペットによりアクセスされるアクセス位置との関係が予め定められている。この保持部材に、ピペットからのアクセスを受ける被アクセス部を有したプレートが保持される。配置位置表示部材は、ピペットのアクセス位置を示すと共に、保持部材に対する被アクセス部の配置位置を示す。すなわち、示された配置位置に被アクセス部が配置されると、被アクセス部にピペットが正しくアクセスされることになる。そこで、本発明では、調整手段で前記配置位置へ被アクセス部が配置されるように、プレートの保持部材での保持位置を移動させて調整する。ここでの調整は、プレートと保持部材との相対位置を移動させることにより行われる。
【０００８】
上記構成によれば、調整手段でプレートの配置位置が調整することにより、プレートのサイズに関わらず、適切なアクセス位置へプレートを保持することができる。
【０００９】
なお、第１の態様のプレート位置調整装置の調整手段は、前記プレートの第１側面に当接すると共に前記第１側面と直交する方向に移動して前記第１側面の位置を移動させる第１調整部材と、前記プレートを前記第１調整部材に向かって付勢する第１付勢部材と、前記第１側面と平行でない第２側面に当接すると共に前記第２側面と直交する方向に移動して前記第２側面の位置を移動させる第２調整部材と、前記プレートを前記第２調整部材に向かって付勢する第２付勢部材と、を含んで構成することができる。
【００１０】
上記構成の調整手段では、第１調整部材がプレートの第１側面に当接して第１側面の位置を規定する。この第１調整部材は、第１側面と直交する方向に移動可能とされている。プレートは、第１付勢部材により第１調整部材に向かって付勢されるので、第１調整部材を移動させることにより第１側面の位置も移動させることができる。一方、第２調整部材もプレートの第２側面に当接して第２側面の位置を規定する。この第２調整部材は、第２側面と直交する方向に移動可能とされている。プレートは、第２付勢部材により第２調整部材に向かって付勢されるので、第２調整部材を移動させることにより第２側面の位置も移動させることができる。
【００１１】
また、第１の態様のプレート位置調整装置の配置位置表示部材は、前記プレートの上側に被せられ前記被アクセス部を露出させる開口の形成された枠部材と、この枠部材の上面に表示されて前記配置位置を示す表示部、を備えていることを特徴とすることができる。
【００１２】
このように、枠部材をプレート上に被せ、表示部を枠部材の上面に形成することにより、表示部と被アクセス部とが見やすくなり、位置合わせを行いやすくすることができる。
【００１３】
本発明の第２の態様の分注装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のプレート位置調整装置と、前記プレート位置調整装置の保持部材に保持されたプレートの被アクセス部にアクセスするピペットの取り付けられた分注ヘッドと、前記保持部材により保持された前記プレートを、搬送する搬送手段と、を含んで構成されている。
【００１４】
上記構成の分注装置は、調整手段でプレートの配置位置が調整することにより、プレートのサイズに関わらず、適切なアクセス位置へプレートを保持することができるので、分注ヘッドの制御を簡単にすることができると共に、一定の形状の保持プレートを搬送手段で容易に搬送することができる。
【００１５】
本発明の第３の態様のバイオセンサーは、光の全反射減衰を利用して試料の反応状態を測定するバイオセンサーであって、供給口及び排出口を有する流路と、前記流路中に露出され平坦な金属膜上にリガンドが固定されたセンサ面と、を有する測定ユニットと、前記測定ユニットの前記センサ面へ前記試料を送液する請求項４に記載の分注装置と、前記センサーチップの前記金属膜へ向かって光を出射する光学部材と、前記金属膜で反射された前記光を受光する受光部材と、を含んで構成されている。
【００１６】
上記構成のバイオセンサーによれば、調整手段でプレートの配置位置が調整することにより、プレートのサイズに関わらず、適切なアクセス位置へプレートを保持することができるので、分注ヘッドの制御を簡単にすることができると共に、一定の形状の保持プレートを搬送手段で容易に搬送することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は上記構成としたので、プレートのサイズに関わらず、適切なアクセス位置へプレートを保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
本発明のバイオセンサー１０は、金属膜の表面に発生する表面プラズモン共鳴を利用して、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。
【００２０】
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、搬送アーム７０、及び、制御部６０を備えている。
【００２１】
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。
【００２２】
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、保持部材４６、接着部材４８、及び、蒸発防止部材４９、で構成されている。
【００２３】
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、図４にも示すように金属膜５０が形成されている。この金属膜５０上に、バイオセンサー１０で解析するリガンドＤが固定される。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５０との界面で全反射された光ビームが出射される。
【００２４】
金属膜５０の表面には、図４に示すように、リンカー層５０Ａが形成されている。リンカー層５０Ａは、リガンドＤを金属膜５０上に固定化するための層である。リンカー層５０Ａ上には、リガンドＤが固定されアナライトＡとリガンドＤとの反応が生じる測定領域（Ｅ１）と、リガンドＤが固定されず、前記測定領域Ｅ１の信号測定に際しての参照信号を得るための参照領域（Ｅ２）とが形成される。この参照領域Ｅ２は、上述したリンカー層５０Ａを製膜する際に形成される。形成方法としては、例えば、リンカー層５０Ａに対して表面処理を施して、リガンドＤと結合する結合基を失活させる。これにより、リンカー層５０Ａの半分が測定領域Ｅ１となり、残りの半分が参照領域Ｅ２となる。このように、結合基を失活させるためには、上記、ブロッキングに用いたエタノールアミン−ヒドロクロライドを用いることができる。参照領域Ｅ２の別の構成方法としては、参照領域Ｅ２にカルボキシルメチルデキストランの代わりに、例えば、アルキルチオールを配するようにすれば、アルキル基を表面に配することが出来、アルキル基は、アミノカップリング法でリガンド結合させることは出来ないので、参照領域Ｅ２として使うことができる。
【００２５】
図５にも示すように、液体流路４５に露出されたリンカー層５０Ａの、参照領域Ｅ２以外の部分には、リガンドＤが固定されている。参照領域Ｅ２にはリガンドＤは固定されていない。参照領域Ｅ２、及び、参照領域Ｅ２よりも上流側に位置する測定領域Ｅ１には、各々光ビームＬ２、Ｌ１が入射される。参照領域Ｅ２は、リガンドＤ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に設けられた領域である。
【００２６】
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５２と係合される係合凸部４２Ｃが、下側の端辺に沿ってプリズム部４２Ａの上面と垂直な仮想面の延長上に構成される垂直凸部４２Ｄが、各々７箇所に形成されている。また、誘電体ブロック４２の下面の長手方向に沿った中央部には、係合溝４２Ｅが形成されている。
【００２７】
流路部材４４は、誘電体ブロック４２よりもわずかに狭幅の直方体状とされ、図３に示すように、誘電体ブロック４２の金属膜５０上に６個並べて配置されている。各々の流路部材４４の下面には流路溝４４Ａが形成されており、上面に形成された供給口４５Ａ及び排出口４５Ｂと連通されて、金属膜５０との間に、液体流路４５が構成される。したがって、１本のセンサースティック４０には、独立した６個の液体流路４５が構成される。流路部材４４の側壁には、保持部材４６の内側の図示しない凹部に圧入されて保持部材４６との密着性を確保するための凸部４４Ｂが形成されている。
【００２８】
なお、液体流路４５には、蛋白質を含む液体が供給されることが想定されるので、流路部材４４への蛋白質の固着を防止するため、流路部材４４の材料としては、蛋白質に対する非特異吸着性を有しないことが好ましい。
【００２９】
保持部材４６は、長尺とされ、上面板４６Ａ及び２枚の側面板４６Ｂで構成されている。側面板４６Ｂ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４６Ｃが形成されている。保持部材４６は、６個の流路部材４４を間に挟んで係合孔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。これにより、流路部材４４は、誘電体ブロック４２に取り付けられる。上面板４６Ａには、流路部材４４の供給口４５Ａ及び排出口４５Ｂと対向する位置に、流路部材４４に向けて狭くなるテーパー状のピペット挿入孔４６Ｄが形成されている。また、隣り合うピペット挿入孔４６Ｄとピペット挿入孔４６Ｄとの間には、位置決め用のボス４６Ｅが形成されている。
【００３０】
保持部材４６の上面には、蒸発防止部材４９が接着部材４８を介して接着されている。接着部材４８のピペット挿入孔４６Ｄと対向する位置にはピペット挿入用の孔４８Ｄが形成され、ボス４６Ｅと対向する位置には位置決め用の孔４８Ｅが形成されている。また、蒸発防止部材４９のピペット挿入孔４６Ｄと対向する位置には十字状の切り込みであるスリット４９Ｄが形成され、ボス４６Ｅと対向する位置には位置決め用の孔４９Ｅが形成されている。ボス４６Ｅを孔４８Ｅ及び４９Ｅに挿通させて、蒸発防止部材４９を保持部材５２の上面に接着することにより、蒸発防止部材４９のスリット４９Ｄと流路部材４４の供給口４５Ａ及び排出口４５Ｂとが対向するように構成される。ピペットチップＣＰの非挿入時には、スリット４９Ｄ部分が供給口４５Ａを覆い、液体流路４５に供給されている液体の蒸発が防止される。
【００３１】
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の係合溝４２Ｅ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。
【００３２】
液体吸排部２０は、ヘッド２４、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。ヘッド２４は、図６に示すように、一対のピペット部２４Ａ、２４Ｂを備えている。ピペット部２４Ａ、２４Ｂには、先端部にピペットチップＣＰが取り付けられ、個々にＺ方向の長さを調整可能とされている。
【００３３】
図１に示すように、搬送アーム７０は、対向配置された２本の挟持部７０Ａを備え、挟持部７０Ａの間でアナライト溶液プレート８４、チップストッカー１８を挟持可能とされている。搬送アーム７０は、図示しない駆動機構と接続されており、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動可能とされている。
【００３４】
容器載置台１６には、アナライト溶液プレート８４、チップストッカー１８、バッファー液ストック容器１９が載置されている。バッファー液ストック容器１９は、容器１９Ａ〜１９Ｅで構成されており、各種のバッファー液がストックされている。容器１９Ａ〜１９Ｅには、後述するピペットチップＣＰを挿入可能な開口Ｋが形成されている。
【００３５】
チップストッカー１８は、チップストック部１８Ａに複数用意されており、搬送アーム７０でチップストック部１８Ａから取り出されて容器載置台１６上の所定位置に配置される。チップストッカー１８上には、交換用のピペットチップＣＰがストックされている。
【００３６】
アナライト溶液プレート８４は、図７にも示すように、長方形板状とされ、マトリクス状に区画されて複数の凹部８４Ａが構成されている。凹部８４Ａには各種のアナライト溶液がストックされている。アナライト溶液プレート８４の長手方向に沿った１の側面を以下「第１側面８４Ｂ」とし、アナライト溶液プレート８４の短手方向に沿った１の側面を以下「第２側面８４Ｃ」とする。また、最も第１側面８４Ｂ側に構成されている凹部８４Ａのラインを「第１凹部ライン８４Ｄ」とし、最も第２側面８４Ｃ側に構成されている凹部８４Ａのラインを「第２凹部ライン８４Ｅ」とする。
【００３７】
アナライト溶液プレート８４を保持するプレート保持部材８０は、アナライト溶液プレート８４を載置する長方形板状の載置板８１、第１調整部８２Ａ、第１付勢部８２Ｂ、第２調整部８３Ａ、第２付勢部８３Ｂ、及び、表示プレート高さ決め凸部８０Ｈを備えている。
【００３８】
第１調整部８２Ａは、載置板８１上の長尺の端辺に沿って２カ所に取り付けられており、第１受部８２Ｕ、第１ねじ部８２Ｎ、及び、第１固定部８２Ｋを含んで構成されている。第１固定部８２Ｋは、載置板８１上に固定され、第１ねじ部８２Ｎと螺合するねじ溝が構成されている。第１ねじ部８２Ｂは、第１固定部８２Ｋのねじ溝に螺合されており、ねじ溝に沿って回転することにより、第１側面８４Ｂと直交するＹ方向へ移動可能とされている。第１受部８２Ｕは、アナライト溶液プレート８４の第１側面８４Ｂに当接され、第１側面８４Ｂの位置を規定する。
【００３９】
第１付勢部８２Ｂは、第１調整部８２Ａと対向する載置板８１の他端辺部の長手方向中央部に設けられている。第１付勢部８２Ｂはコイルばねを含んで構成されており、アナライト溶液プレート８４に当接して、アナライト溶液プレート８４を第１調整部８２Ａへ向かって付勢する。
【００４０】
第２調整部８３Ａは、載置板８１上の短尺の端辺部の中央に取り付けられており、第２受部８３Ｕ、第２ねじ部８３Ｎ、及び、第２固定部８３Ｋを含んで構成されている。第２固定部８３Ｋは、載置板８１上に固定され、第２ねじ部８３Ｎと螺合するねじ溝が構成されている。第２ねじ部８３Ｂは、第２固定部８３Ｋのねじ溝に螺合されており、ねじ溝に沿って回転することにより、第２側面８４Ｂと直交するＸ方向へ移動可能とされている。第２受部８３Ｕは、アナライト溶液プレート８４の第２側面８４Ｃに当接され、第２側面８４Ｃの位置を規定する。
【００４１】
第２付勢部８３Ｂは、第２調整部８３Ａと対向して載置板８１の他端辺部に設けられている。第２付勢部８３Ｂもコイルばねを含んで構成されており、アナライト溶液プレート８４に当接して、アナライト溶液プレート８４を第２調整部８３Ａへ向かって付勢する。
【００４２】
表示プレート高さ決め凸部８０Ｈは、載置板８１の角部４カ所に立設されており、後述する差し込み孔８５Ｂよりも大径の下部８０Ｄと小径の上部８０Ｕとで構成されている。下部８０Ｄの高さは、取り付けられる配置位置表示部材８５の下面がアナライト溶液プレート８４に当接する高さとされている。
【００４３】
配置位置表示部材８５は、長方形板状部材の中央部にアナライト溶液プレート８４の凹部８４Ａ部分が露出される開口８５Ａが構成された枠形状とされている。配置位置表示部材８５には、ピペットチップＣＰの最も第１調整部８２Ａ側のアクセス位置の延長部分がライン状に表示されている（以下この表示を「第１アクセスライン８５Ｃ」という）。また、配置位置表示部材８５には、ピペットチップＣＰの最も第２調整部８３Ａ側のアクセス位置の延長部分がライン状に表示されている（以下この表示を「第２アクセスライン８５Ｄ」という）。また、配置位置表示部材８５の４つの角部には、表示プレート高さ決め凸部８０Ｈの上部８０Ｕが差し込まれる差し込み孔８５Ｂが形成されている。
【００４４】
アナライト溶液プレート８４は、プレート保持部材８０上に保持されると共に、配置位置表示部材８５が取り付けられ、位置合わせが完了した状態で（図８参照）、アナライト溶液プレートストック部１７にストックされている。この状態のアナライト溶液プレート８４が、搬送アーム７０によりアナライト溶液プレートストック部１７から取り出されて、容器載置台１６上の所定位置に配置される。ここでの所定位置は、ヘッド２４のピペット部２４Ａ、２４Ｂに取り付けられたピペットチップＣＰのアクセス位置との関係で、予め定められている。
【００４５】
なお、位置合わせ後に配置位置表示部材８５を取り外した状態でアナライト溶液プレートストック部１７へストックしておき、そのまま容器載置台１６の所定位置へ配置してもよい。
【００４６】
上記構成のプレート保持部材８０へのアナライト溶液プレート８４の取り付けは、以下のようにして行われる。
【００４７】
まず、アナライト溶液プレート８４を、載置板８１上に載置し、その上から配置位置表示部材８５を被せ、差し込み孔８５Ｂに表示プレート高さ決め凸部８０Ｈの上部８０Ｕを差し込む（図９（Ａ）参照）。ユーザーは、第１アクセスライン８５Ｃと第１凹部ライン８４Ｄとが一直線状になるように、第１ねじ部８２Ｎを回転させて第１受部８２Ｕを移動させる。また、第２アクセスライン８５Ｄと第２凹部ライン８４Ｅとが一直線状になるように、第２ねじ部８３Ｎを回転させて第２受部８３Ｕを移動させる（図９（Ｂ）参照）。このようにして、プレート保持部材８０上でのアナライト溶液プレート８４の位置決めを行うことができる。
【００４８】
光学測定部５４は、図１０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５０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５０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。
【００４９】
制御部６０は、バイオセンサー１０の全体を制御する機能を有し、図７に示すように、光源５４Ａ、信号処理部５４Ｅ、及び、バイオセンサー１０の図示しない駆動系と接続されている。制御部６０は、図１１示すように、バスＢを介して互いに接続される、ＣＰＵ６０Ａ、ＲＯＭ６０Ｂ、ＲＡＭ６０Ｃ、メモリ６０Ｄ、及び、インターフェースＩ／Ｆ６０Ｅ、を有し、各種の情報を表示する表示部６２、各種の指示、情報を入力するための入力部６４と接続されている。
【００５０】
メモリ６０Ｄには、バイオセンサー１０を制御するための各種プログラムや、各種データが記録されている。
【００５１】
次に、バイオセンサー１０での、測定について説明する。
【００５２】
バイオセンサー１０の載置台１２Ａには、リガンドＤが固定化され、液体流路４５に保存液Ｃが充填されたセンサースティック４０入りのトレイがセットされている。また、アナライト溶液プレート８４には、所定のアナライト溶液がセットされている。
【００５３】
まず、押上機構１２Ｄにより、１のセンサースティック４０がスティック保持部材１４Ｃの位置まで押し上げられ、スティック保持部材１４Ｃにより保持される。そして、スティック保持部材１４Ｃは、センサースティック４０を保持したまま下部ガイドレール１４Ｂに沿って移動して、センサースティック４０を測定部５６へ搬送する。測定部５６へ搬送されたセンサースティック４０は、所定の測定位置に位置決めされて押さえ部材５８により、上部から押圧され固定される。
【００５４】
入力部６４から測定開始の指示が入力されると、制御部６０では、図１２に示す測定処理が実行される。
【００５５】
まず、ステップＳ１２で、光源５４Ａへ光ビームＬの出射指示信号を出力する。これにより、光源５４Ａから光ビームＬが出射される。出射された光ビームＬは、第１光学系５４Ｂで２本の光ビームＬ１、Ｌ２となり、液体流路４５の測定領域Ｅ１、参照領域Ｅ２へ各々入射される。また、ステップＳ１４で、受光部５４Ｄ及び信号処理部５４Ｅへ、作動指示信号を出力する。これにより、測定領域Ｅ１、参照領域Ｅ２で全反射され第２光学系５４Ｃを経た光ビームＬ１、Ｌ２は、受光部５４Ｄで受光され、受光された光は、測定領域Ｅ１、参照領域Ｅ２毎に光電変換されて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、光検出信号に所定の処理が加えられ、全反射減衰角データが生成され、制御部６０へ出力される。
【００５６】
制御部６０では、ステップＳ１６で、所定時間経過したかどうかを判断し、所定時間の経過後、ステップＳ１８で、入力された全反射減衰角データをメモリ６０Ｄへ記憶する。そして、ステップＳ２０で、測定領域Ｅ１からの光検出信号により得られる全反射減衰角データを、参照領域Ｅ２からの光検出信号により得られる全反射減衰角データで補正して、リガンドＤとアナライト溶液ＹＡ中のアナライトＡとの結合状態を示す結合状態データを生成する。そして、ステップＳ２２で、結合状態データを表示部６２へ出力する。これにより、所定時間毎の結合状態データがメモリ６０Ｄへ記憶されると共に、表示部６２へ表示される。表示部６２へは、時間毎の結合状態データがグラフ化されて出力される。この測定処理は、測定処理終了信号を受けるまで継続される。
【００５７】
一方、入力部６４からアナライト供給開始の指示が入力されると、制御部６０では、図１３に示すアナライト供給処理が実行される。
【００５８】
まず、ステップＳ３０で、アナライト溶液ＹＡをピペットチップＣＰＡへ吸引することにより、アナライト溶液ＹＡを取得する。すなわち、ヘッド２４をアナライト溶液ＹＡのセットされたアナライト溶液プレート８４の上部に移動させ、ピペット部２４Ａを下側に下降させて、ピペット部２４Ａに取り付けられているピペットチップＣＰＡの先端のみをアナライト溶液ＹＡが貯留されたセルへ挿入する。ピペットチップＣＰＡ内にアナライト溶液ＹＡを吸引する。
【００５９】
このとき、アナライト溶液プレート８４は、プレート保持部材８０上で正確に位置決めされているので、ピペットチップＣＰを正確に所定の凹部８４Ａへアクセスさせることができる。
【００６０】
次に、ステップＳ３１で、ヘッド２４をセンサースティック４０上へ移動させ、ステップＳ３２で、ピペットチップＣＰＡを供給口４５Ａへ挿入し、ピペットチップＣＰＢを排出口４５Ｂへ挿入する。
【００６１】
ステップＳ３３で、ピペットチップＣＰＡからアナライト溶液ＹＡを吐出させると共に、ピペットチップＣＰＢへ液体流路４５に充填されていたバッファー液を吸引する。これにより、液体流路４５内のバッファー液がアナライト溶液ＹＡに置換される。
【００６２】
ステップＳ３４で、所定時間が経過するまで待機する。ここでの所定時間は、アナライトＡとリガンドＤとの反応のために十分な時間で設定される。所定時間経過後に、本処理を終了する。
【００６３】
本実施形態によれば、プレート保持部材８０上でアナライト溶液プレート８４の位置を調整できるので、同一のプレート保持部材８０を様々なサイズのアナライト溶液プレート８４に対応させて使用することができる。したがって、複数種類のプレート保持部材を用意する必要がなく、コストダウンを図ることができる。
【００６４】
なお、本実施形態では、アナライト溶液プレート８４上に、配置位置表示部材８５を被せて位置決めを行っているが、配置位置の表示は、図１４に示すように、プレート保持部材８０上に直接、第１アクセスライン８５Ｃ及び第２アクセスライン８５Ｄの位置に対応するリブ８０Ｊ、８０Ｋを設け、このリブと第１凹部ライン８４Ｄ、第２凹部ライン８４Ｅとを一致させるようにして位置決めを行ってもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、バイオセンサーとして、表面プラズモンセンサーを一例として説明したが、バイオセンサーとしては、表面プラズモンセンサーに限定されるものではない。その他の例えば、水晶発振子マイクロバランス（ＱＣＭ）測定技術、金のコロイド粒子から超微粒子までの機能化表面を使用した光学的測定技術など、あらゆるバイオセンサーを用いてのアナライトの回収に本発明は適用することができる。
【００６６】
また、全反射減衰を利用する他のバイオセンサーとしては、漏洩モード検出器をあげることができる。漏洩モードセンサは、誘電体と、この上に順に層設されたクラッド層と光導波層とによって構成された薄膜とからなり、この薄膜の一方の面がセンサ面となり、他方の面が光入射面となる。光入射面に全反射条件を満たすように光を入射させると、その一部が前記クラッド層を透過して前記光導波層に取り込まれる。そして、この光導波層において、導波モードが励起されると、前記光入射面における反射光が大きく減衰する。導波モードが励起される入射角は、表面プラズモン共鳴角と同様に、センサ面上の媒質の屈折率に応じて変化する。この反射光の減衰を検出することにより、前記センサ面上の反応を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【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の測定領域及び参照領域へ光ビームが入射している状態を示す図である。
【図６】本実施形態の液体吸排部の概略構成図である。
【図７】本実施形態のプレート保持部材、アナライト溶液プレート、配置位置表示部材の関係を示す分解斜視図である。
【図８】本実施形態のプレート保持部材にアナライト溶液プレート、配置位置表示部材が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図９】（Ａ）は位置合わせ前のアナライト溶液プレート、（Ｂ）は位置合わせ後のアナライト溶液プレートがプレート保持部材に取り付けられた状態を示す上面図である。本
【図１０】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１１】本実施形態の制御部とその周辺の概略ブロック図である。
【図１２】本実施形態の測定処理のフローチャートである。
【図１３】本実施形態のアナライト供給処理のフローチャートである。
【図１４】本実施形態のプレート保持部材の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０ バイオセンサー
１６ 容器載置台
１７ アナライト溶液プレートストック部
２４Ａ ピペット部
２４Ｂ ピペット部
２４ ヘッド
４０ センサースティック
５０ 金属膜
５４ 光学測定部
５４Ａ 光源
５４Ｄ 受光部
５４Ｅ 信号処理部
７０ 搬送アーム
８０ プレート保持部材
８０Ｊ リブ
８０Ｋ リブ
８１ 載置板
８２Ａ 第１調整部
８２Ｂ 第１付勢部
８３Ａ 第２調整部
８３Ｂ 第２付勢部
８４ アナライト溶液プレート
８４Ａ 凹部
８４Ｂ 第１側面
８４Ｃ 第２側面
８５Ｃ 第１アクセスライン
８５Ｄ 第２アクセスライン
８５ 配置位置表示部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピペットによりアクセスされるプレートの位置を調整するプレート位置調整装置、このプレート位置調整装置を備えた分注装置、及び、バイオセンサーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タンパク質やＤＮＡなどの生化学物質間における相互作用の測定や、薬品のスクリーニングなどを行うための試料の供給を行う装置として、自動分注装置が知られている。自動分注装置では、通常、マトリクス状に多数の凹部が形成されたプレートがセットされ、ピペットにより凹部内の試料が吸入され、他の位置へ当該ピペットが移動して吸入した試料が吐出されて、分注操作が行われる（特許文献１参照）。
【０００３】
この分注操作では、ピペットをプレートの凹部へアクセスさせるため、プレートの凹部がピペットのアクセス位置と一致するように、プレートを配置する必要がある。
【０００４】
通常、この種のプレートの凹部、凹部間の間隔は同一サイズとされている。しかしながら、凹部の形成されている部分と外周端部との距離には、種々のサイズのものがあり、プレートの種類に応じて保持位置の異なる複数種類の保持部材を用意する必要があった。
【特許文献１】特開平１１−２２３６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、プレートのサイズに関わらず、適切なアクセス位置へプレートを保持することの可能なプレート位置調整装置、このプレート位置調整装置を備えた分注装置、及び、バイオセンサー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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様のプレート位置調整装置は、ピペットによりアクセスされるアクセス位置との関係が予め定められ、前記ピペットによりアクセスされる被アクセス部を有するプレートを保持する保持部材と、前記アクセス位置を示すと共に、前記保持部材に対する前記被アクセス部の配置位置を示す配置位置表示部材と、 前記保持部材に設けられ、前記配置位置へ前記被アクセス部が配置されるように、前記プレートの前記保持部材での保持位置を移動させて調整する調整手段と、を備えている。
【０００７】
上記プレート位置調整装置の保持部材は、ピペットによりアクセスされるアクセス位置との関係が予め定められている。この保持部材に、ピペットからのアクセスを受ける被アクセス部を有したプレートが保持される。配置位置表示部材は、ピペットのアクセス位置を示すと共に、保持部材に対する被アクセス部の配置位置を示す。すなわち、示された配置位置に被アクセス部が配置されると、被アクセス部にピペットが正しくアクセスされることになる。そこで、本発明では、調整手段で前記配置位置へ被アクセス部が配置されるように、プレートの保持部材での保持位置を移動させて調整する。ここでの調整は、プレートと保持部材との相対位置を移動させることにより行われる。
【０００８】
上記構成によれば、調整手段でプレートの配置位置が調整することにより、プレートのサイズに関わらず、適切なアクセス位置へプレートを保持することができる。
【０００９】
なお、第１の態様のプレート位置調整装置の調整手段は、前記プレートの第１側面に当接すると共に前記第１側面と直交する方向に移動して前記第１側面の位置を移動させる第１調整部材と、前記プレートを前記第１調整部材に向かって付勢する第１付勢部材と、前記第１側面と平行でない第２側面に当接すると共に前記第２側面と直交する方向に移動して前記第２側面の位置を移動させる第２調整部材と、前記プレートを前記第２調整部材に向かって付勢する第２付勢部材と、を含んで構成することができる。
【００１０】
上記構成の調整手段では、第１調整部材がプレートの第１側面に当接して第１側面の位置を規定する。この第１調整部材は、第１側面と直交する方向に移動可能とされている。プレートは、第１付勢部材により第１調整部材に向かって付勢されるので、第１調整部材を移動させることにより第１側面の位置も移動させることができる。一方、第２調整部材もプレートの第２側面に当接して第２側面の位置を規定する。この第２調整部材は、第２側面と直交する方向に移動可能とされている。プレートは、第２付勢部材により第２調整部材に向かって付勢されるので、第２調整部材を移動させることにより第２側面の位置も移動させることができる。
【００１１】
また、第１の態様のプレート位置調整装置の配置位置表示部材は、前記プレートの上側に被せられ前記被アクセス部を露出させる開口の形成された枠部材と、この枠部材の上面に表示されて前記配置位置を示す表示部、を備えていることを特徴とすることができる。
【００１２】
このように、枠部材をプレート上に被せ、表示部を枠部材の上面に形成することにより、表示部と被アクセス部とが見やすくなり、位置合わせを行いやすくすることができる。
【００１３】
本発明の第２の態様の分注装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のプレート位置調整装置と、前記プレート位置調整装置の保持部材に保持されたプレートの被アクセス部にアクセスするピペットの取り付けられた分注ヘッドと、前記保持部材により保持された前記プレートを、搬送する搬送手段と、を含んで構成されている。
【００１４】
上記構成の分注装置は、調整手段でプレートの配置位置が調整することにより、プレートのサイズに関わらず、適切なアクセス位置へプレートを保持することができるので、分注ヘッドの制御を簡単にすることができると共に、一定の形状の保持プレートを搬送手段で容易に搬送することができる。
【００１５】
本発明の第３の態様のバイオセンサーは、光の全反射減衰を利用して試料の反応状態を測定するバイオセンサーであって、供給口及び排出口を有する流路と、前記流路中に露出され平坦な金属膜上にリガンドが固定されたセンサ面と、を有する測定ユニットと、前記測定ユニットの前記センサ面へ前記試料を送液する請求項４に記載の分注装置と、前記センサーチップの前記金属膜へ向かって光を出射する光学部材と、前記金属膜で反射された前記光を受光する受光部材と、を含んで構成されている。
【００１６】
上記構成のバイオセンサーによれば、調整手段でプレートの配置位置が調整することにより、プレートのサイズに関わらず、適切なアクセス位置へプレートを保持することができるので、分注ヘッドの制御を簡単にすることができると共に、一定の形状の保持プレートを搬送手段で容易に搬送することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は上記構成としたので、プレートのサイズに関わらず、適切なアクセス位置へプレートを保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
本発明のバイオセンサー１０は、金属膜の表面に発生する表面プラズモン共鳴を利用して、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。
【００２０】
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、搬送アーム７０、及び、制御部６０を備えている。
【００２１】
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。
【００２２】
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、保持部材４６、接着部材４８、及び、蒸発防止部材４９、で構成されている。
【００２３】
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、図４にも示すように金属膜５０が形成されている。この金属膜５０上に、バイオセンサー１０で解析するリガンドＤが固定される。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５０との界面で全反射された光ビームが出射される。
【００２４】
金属膜５０の表面には、図４に示すように、リンカー層５０Ａが形成されている。リンカー層５０Ａは、リガンドＤを金属膜５０上に固定化するための層である。リンカー層５０Ａ上には、リガンドＤが固定されアナライトＡとリガンドＤとの反応が生じる測定領域（Ｅ１）と、リガンドＤが固定されず、前記測定領域Ｅ１の信号測定に際しての参照信号を得るための参照領域（Ｅ２）とが形成される。この参照領域Ｅ２は、上述したリンカー層５０Ａを製膜する際に形成される。形成方法としては、例えば、リンカー層５０Ａに対して表面処理を施して、リガンドＤと結合する結合基を失活させる。これにより、リンカー層５０Ａの半分が測定領域Ｅ１となり、残りの半分が参照領域Ｅ２となる。このように、結合基を失活させるためには、上記、ブロッキングに用いたエタノールアミン−ヒドロクロライドを用いることができる。参照領域Ｅ２の別の構成方法としては、参照領域Ｅ２にカルボキシルメチルデキストランの代わりに、例えば、アルキルチオールを配するようにすれば、アルキル基を表面に配することが出来、アルキル基は、アミノカップリング法でリガンド結合させることは出来ないので、参照領域Ｅ２として使うことができる。
【００２５】
図５にも示すように、液体流路４５に露出されたリンカー層５０Ａの、参照領域Ｅ２以外の部分には、リガンドＤが固定されている。参照領域Ｅ２にはリガンドＤは固定されていない。参照領域Ｅ２、及び、参照領域Ｅ２よりも上流側に位置する測定領域Ｅ１には、各々光ビームＬ２、Ｌ１が入射される。参照領域Ｅ２は、リガンドＤ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に設けられた領域である。
【００２６】
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５２と係合される係合凸部４２Ｃが、下側の端辺に沿ってプリズム部４２Ａの上面と垂直な仮想面の延長上に構成される垂直凸部４２Ｄが、各々７箇所に形成されている。また、誘電体ブロック４２の下面の長手方向に沿った中央部には、係合溝４２Ｅが形成されている。
【００２７】
流路部材４４は、誘電体ブロック４２よりもわずかに狭幅の直方体状とされ、図３に示すように、誘電体ブロック４２の金属膜５０上に６個並べて配置されている。各々の流路部材４４の下面には流路溝４４Ａが形成されており、上面に形成された供給口４５Ａ及び排出口４５Ｂと連通されて、金属膜５０との間に、液体流路４５が構成される。したがって、１本のセンサースティック４０には、独立した６個の液体流路４５が構成される。流路部材４４の側壁には、保持部材４６の内側の図示しない凹部に圧入されて保持部材４６との密着性を確保するための凸部４４Ｂが形成されている。
【００２８】
なお、液体流路４５には、蛋白質を含む液体が供給されることが想定されるので、流路部材４４への蛋白質の固着を防止するため、流路部材４４の材料としては、蛋白質に対する非特異吸着性を有しないことが好ましい。
【００２９】
保持部材４６は、長尺とされ、上面板４６Ａ及び２枚の側面板４６Ｂで構成されている。側面板４６Ｂ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４６Ｃが形成されている。保持部材４６は、６個の流路部材４４を間に挟んで係合孔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。これにより、流路部材４４は、誘電体ブロック４２に取り付けられる。上面板４６Ａには、流路部材４４の供給口４５Ａ及び排出口４５Ｂと対向する位置に、流路部材４４に向けて狭くなるテーパー状のピペット挿入孔４６Ｄが形成されている。また、隣り合うピペット挿入孔４６Ｄとピペット挿入孔４６Ｄとの間には、位置決め用のボス４６Ｅが形成されている。
【００３０】
保持部材４６の上面には、蒸発防止部材４９が接着部材４８を介して接着されている。接着部材４８のピペット挿入孔４６Ｄと対向する位置にはピペット挿入用の孔４８Ｄが形成され、ボス４６Ｅと対向する位置には位置決め用の孔４８Ｅが形成されている。また、蒸発防止部材４９のピペット挿入孔４６Ｄと対向する位置には十字状の切り込みであるスリット４９Ｄが形成され、ボス４６Ｅと対向する位置には位置決め用の孔４９Ｅが形成されている。ボス４６Ｅを孔４８Ｅ及び４９Ｅに挿通させて、蒸発防止部材４９を保持部材５２の上面に接着することにより、蒸発防止部材４９のスリット４９Ｄと流路部材４４の供給口４５Ａ及び排出口４５Ｂとが対向するように構成される。ピペットチップＣＰの非挿入時には、スリット４９Ｄ部分が供給口４５Ａを覆い、液体流路４５に供給されている液体の蒸発が防止される。
【００３１】
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の係合溝４２Ｅ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。
【００３２】
液体吸排部２０は、ヘッド２４、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。ヘッド２４は、図６に示すように、一対のピペット部２４Ａ、２４Ｂを備えている。ピペット部２４Ａ、２４Ｂには、先端部にピペットチップＣＰが取り付けられ、個々にＺ方向の長さを調整可能とされている。
【００３３】
図１に示すように、搬送アーム７０は、対向配置された２本の挟持部７０Ａを備え、挟持部７０Ａの間でアナライト溶液プレート８４、チップストッカー１８を挟持可能とされている。搬送アーム７０は、図示しない駆動機構と接続されており、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動可能とされている。
【００３４】
容器載置台１６には、アナライト溶液プレート８４、チップストッカー１８、バッファー液ストック容器１９が載置されている。バッファー液ストック容器１９は、容器１９Ａ〜１９Ｅで構成されており、各種のバッファー液がストックされている。容器１９Ａ〜１９Ｅには、後述するピペットチップＣＰを挿入可能な開口Ｋが形成されている。
【００３５】
チップストッカー１８は、チップストック部１８Ａに複数用意されており、搬送アーム７０でチップストック部１８Ａから取り出されて容器載置台１６上の所定位置に配置される。チップストッカー１８上には、交換用のピペットチップＣＰがストックされている。
【００３６】
アナライト溶液プレート８４は、図７にも示すように、長方形板状とされ、マトリクス状に区画されて複数の凹部８４Ａが構成されている。凹部８４Ａには各種のアナライト溶液がストックされている。アナライト溶液プレート８４の長手方向に沿った１の側面を以下「第１側面８４Ｂ」とし、アナライト溶液プレート８４の短手方向に沿った１の側面を以下「第２側面８４Ｃ」とする。また、最も第１側面８４Ｂ側に構成されている凹部８４Ａのラインを「第１凹部ライン８４Ｄ」とし、最も第２側面８４Ｃ側に構成されている凹部８４Ａのラインを「第２凹部ライン８４Ｅ」とする。
【００３７】
アナライト溶液プレート８４を保持するプレート保持部材８０は、アナライト溶液プレート８４を載置する長方形板状の載置板８１、第１調整部８２Ａ、第１付勢部８２Ｂ、第２調整部８３Ａ、第２付勢部８３Ｂ、及び、表示プレート高さ決め凸部８０Ｈを備えている。
【００３８】
第１調整部８２Ａは、載置板８１上の長尺の端辺に沿って２カ所に取り付けられており、第１受部８２Ｕ、第１ねじ部８２Ｎ、及び、第１固定部８２Ｋを含んで構成されている。第１固定部８２Ｋは、載置板８１上に固定され、第１ねじ部８２Ｎと螺合するねじ溝が構成されている。第１ねじ部８２Ｂは、第１固定部８２Ｋのねじ溝に螺合されており、ねじ溝に沿って回転することにより、第１側面８４Ｂと直交するＹ方向へ移動可能とされている。第１受部８２Ｕは、アナライト溶液プレート８４の第１側面８４Ｂに当接され、第１側面８４Ｂの位置を規定する。
【００３９】
第１付勢部８２Ｂは、第１調整部８２Ａと対向する載置板８１の他端辺部の長手方向中央部に設けられている。第１付勢部８２Ｂはコイルばねを含んで構成されており、アナライト溶液プレート８４に当接して、アナライト溶液プレート８４を第１調整部８２Ａへ向かって付勢する。
【００４０】
第２調整部８３Ａは、載置板８１上の短尺の端辺部の中央に取り付けられており、第２受部８３Ｕ、第２ねじ部８３Ｎ、及び、第２固定部８３Ｋを含んで構成されている。第２固定部８３Ｋは、載置板８１上に固定され、第２ねじ部８３Ｎと螺合するねじ溝が構成されている。第２ねじ部８３Ｂは、第２固定部８３Ｋのねじ溝に螺合されており、ねじ溝に沿って回転することにより、第２側面８４Ｂと直交するＸ方向へ移動可能とされている。第２受部８３Ｕは、アナライト溶液プレート８４の第２側面８４Ｃに当接され、第２側面８４Ｃの位置を規定する。
【００４１】
第２付勢部８３Ｂは、第２調整部８３Ａと対向して載置板８１の他端辺部に設けられている。第２付勢部８３Ｂもコイルばねを含んで構成されており、アナライト溶液プレート８４に当接して、アナライト溶液プレート８４を第２調整部８３Ａへ向かって付勢する。
【００４２】
表示プレート高さ決め凸部８０Ｈは、載置板８１の角部４カ所に立設されており、後述する差し込み孔８５Ｂよりも大径の下部８０Ｄと小径の上部８０Ｕとで構成されている。下部８０Ｄの高さは、取り付けられる配置位置表示部材８５の下面がアナライト溶液プレート８４に当接する高さとされている。
【００４３】
配置位置表示部材８５は、長方形板状部材の中央部にアナライト溶液プレート８４の凹部８４Ａ部分が露出される開口８５Ａが構成された枠形状とされている。配置位置表示部材８５には、ピペットチップＣＰの最も第１調整部８２Ａ側のアクセス位置の延長部分がライン状に表示されている（以下この表示を「第１アクセスライン８５Ｃ」という）。また、配置位置表示部材８５には、ピペットチップＣＰの最も第２調整部８３Ａ側のアクセス位置の延長部分がライン状に表示されている（以下この表示を「第２アクセスライン８５Ｄ」という）。また、配置位置表示部材８５の４つの角部には、表示プレート高さ決め凸部８０Ｈの上部８０Ｕが差し込まれる差し込み孔８５Ｂが形成されている。
【００４４】
アナライト溶液プレート８４は、プレート保持部材８０上に保持されると共に、配置位置表示部材８５が取り付けられ、位置合わせが完了した状態で（図８参照）、アナライト溶液プレートストック部１７にストックされている。この状態のアナライト溶液プレート８４が、搬送アーム７０によりアナライト溶液プレートストック部１７から取り出されて、容器載置台１６上の所定位置に配置される。ここでの所定位置は、ヘッド２４のピペット部２４Ａ、２４Ｂに取り付けられたピペットチップＣＰのアクセス位置との関係で、予め定められている。
【００４５】
なお、位置合わせ後に配置位置表示部材８５を取り外した状態でアナライト溶液プレートストック部１７へストックしておき、そのまま容器載置台１６の所定位置へ配置してもよい。
【００４６】
上記構成のプレート保持部材８０へのアナライト溶液プレート８４の取り付けは、以下のようにして行われる。
【００４７】
まず、アナライト溶液プレート８４を、載置板８１上に載置し、その上から配置位置表示部材８５を被せ、差し込み孔８５Ｂに表示プレート高さ決め凸部８０Ｈの上部８０Ｕを差し込む（図９（Ａ）参照）。ユーザーは、第１アクセスライン８５Ｃと第１凹部ライン８４Ｄとが一直線状になるように、第１ねじ部８２Ｎを回転させて第１受部８２Ｕを移動させる。また、第２アクセスライン８５Ｄと第２凹部ライン８４Ｅとが一直線状になるように、第２ねじ部８３Ｎを回転させて第２受部８３Ｕを移動させる（図９（Ｂ）参照）。このようにして、プレート保持部材８０上でのアナライト溶液プレート８４の位置決めを行うことができる。
【００４８】
光学測定部５４は、図１０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５０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５０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。
【００４９】
制御部６０は、バイオセンサー１０の全体を制御する機能を有し、図７に示すように、光源５４Ａ、信号処理部５４Ｅ、及び、バイオセンサー１０の図示しない駆動系と接続されている。制御部６０は、図１１示すように、バスＢを介して互いに接続される、ＣＰＵ６０Ａ、ＲＯＭ６０Ｂ、ＲＡＭ６０Ｃ、メモリ６０Ｄ、及び、インターフェースＩ／Ｆ６０Ｅ、を有し、各種の情報を表示する表示部６２、各種の指示、情報を入力するための入力部６４と接続されている。
【００５０】
メモリ６０Ｄには、バイオセンサー１０を制御するための各種プログラムや、各種データが記録されている。
【００５１】
次に、バイオセンサー１０での、測定について説明する。
【００５２】
バイオセンサー１０の載置台１２Ａには、リガンドＤが固定化され、液体流路４５に保存液Ｃが充填されたセンサースティック４０入りのトレイがセットされている。また、アナライト溶液プレート８４には、所定のアナライト溶液がセットされている。
【００５３】
まず、押上機構１２Ｄにより、１のセンサースティック４０がスティック保持部材１４Ｃの位置まで押し上げられ、スティック保持部材１４Ｃにより保持される。そして、スティック保持部材１４Ｃは、センサースティック４０を保持したまま下部ガイドレール１４Ｂに沿って移動して、センサースティック４０を測定部５６へ搬送する。測定部５６へ搬送されたセンサースティック４０は、所定の測定位置に位置決めされて押さえ部材５８により、上部から押圧され固定される。
【００５４】
入力部６４から測定開始の指示が入力されると、制御部６０では、図１２に示す測定処理が実行される。
【００５５】
まず、ステップＳ１２で、光源５４Ａへ光ビームＬの出射指示信号を出力する。これにより、光源５４Ａから光ビームＬが出射される。出射された光ビームＬは、第１光学系５４Ｂで２本の光ビームＬ１、Ｌ２となり、液体流路４５の測定領域Ｅ１、参照領域Ｅ２へ各々入射される。また、ステップＳ１４で、受光部５４Ｄ及び信号処理部５４Ｅへ、作動指示信号を出力する。これにより、測定領域Ｅ１、参照領域Ｅ２で全反射され第２光学系５４Ｃを経た光ビームＬ１、Ｌ２は、受光部５４Ｄで受光され、受光された光は、測定領域Ｅ１、参照領域Ｅ２毎に光電変換されて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、光検出信号に所定の処理が加えられ、全反射減衰角データが生成され、制御部６０へ出力される。
【００５６】
制御部６０では、ステップＳ１６で、所定時間経過したかどうかを判断し、所定時間の経過後、ステップＳ１８で、入力された全反射減衰角データをメモリ６０Ｄへ記憶する。そして、ステップＳ２０で、測定領域Ｅ１からの光検出信号により得られる全反射減衰角データを、参照領域Ｅ２からの光検出信号により得られる全反射減衰角データで補正して、リガンドＤとアナライト溶液ＹＡ中のアナライトＡとの結合状態を示す結合状態データを生成する。そして、ステップＳ２２で、結合状態データを表示部６２へ出力する。これにより、所定時間毎の結合状態データがメモリ６０Ｄへ記憶されると共に、表示部６２へ表示される。表示部６２へは、時間毎の結合状態データがグラフ化されて出力される。この測定処理は、測定処理終了信号を受けるまで継続される。
【００５７】
一方、入力部６４からアナライト供給開始の指示が入力されると、制御部６０では、図１３に示すアナライト供給処理が実行される。
【００５８】
まず、ステップＳ３０で、アナライト溶液ＹＡをピペットチップＣＰＡへ吸引することにより、アナライト溶液ＹＡを取得する。すなわち、ヘッド２４をアナライト溶液ＹＡのセットされたアナライト溶液プレート８４の上部に移動させ、ピペット部２４Ａを下側に下降させて、ピペット部２４Ａに取り付けられているピペットチップＣＰＡの先端のみをアナライト溶液ＹＡが貯留されたセルへ挿入する。ピペットチップＣＰＡ内にアナライト溶液ＹＡを吸引する。
【００５９】
このとき、アナライト溶液プレート８４は、プレート保持部材８０上で正確に位置決めされているので、ピペットチップＣＰを正確に所定の凹部８４Ａへアクセスさせることができる。
【００６０】
次に、ステップＳ３１で、ヘッド２４をセンサースティック４０上へ移動させ、ステップＳ３２で、ピペットチップＣＰＡを供給口４５Ａへ挿入し、ピペットチップＣＰＢを排出口４５Ｂへ挿入する。
【００６１】
ステップＳ３３で、ピペットチップＣＰＡからアナライト溶液ＹＡを吐出させると共に、ピペットチップＣＰＢへ液体流路４５に充填されていたバッファー液を吸引する。これにより、液体流路４５内のバッファー液がアナライト溶液ＹＡに置換される。
【００６２】
ステップＳ３４で、所定時間が経過するまで待機する。ここでの所定時間は、アナライトＡとリガンドＤとの反応のために十分な時間で設定される。所定時間経過後に、本処理を終了する。
【００６３】
本実施形態によれば、プレート保持部材８０上でアナライト溶液プレート８４の位置を調整できるので、同一のプレート保持部材８０を様々なサイズのアナライト溶液プレート８４に対応させて使用することができる。したがって、複数種類のプレート保持部材を用意する必要がなく、コストダウンを図ることができる。
【００６４】
なお、本実施形態では、アナライト溶液プレート８４上に、配置位置表示部材８５を被せて位置決めを行っているが、配置位置の表示は、図１４に示すように、プレート保持部材８０上に直接、第１アクセスライン８５Ｃ及び第２アクセスライン８５Ｄの位置に対応するリブ８０Ｊ、８０Ｋを設け、このリブと第１凹部ライン８４Ｄ、第２凹部ライン８４Ｅとを一致させるようにして位置決めを行ってもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、バイオセンサーとして、表面プラズモンセンサーを一例として説明したが、バイオセンサーとしては、表面プラズモンセンサーに限定されるものではない。その他の例えば、水晶発振子マイクロバランス（ＱＣＭ）測定技術、金のコロイド粒子から超微粒子までの機能化表面を使用した光学的測定技術など、あらゆるバイオセンサーを用いてのアナライトの回収に本発明は適用することができる。
【００６６】
また、全反射減衰を利用する他のバイオセンサーとしては、漏洩モード検出器をあげることができる。漏洩モードセンサは、誘電体と、この上に順に層設されたクラッド層と光導波層とによって構成された薄膜とからなり、この薄膜の一方の面がセンサ面となり、他方の面が光入射面となる。光入射面に全反射条件を満たすように光を入射させると、その一部が前記クラッド層を透過して前記光導波層に取り込まれる。そして、この光導波層において、導波モードが励起されると、前記光入射面における反射光が大きく減衰する。導波モードが励起される入射角は、表面プラズモン共鳴角と同様に、センサ面上の媒質の屈折率に応じて変化する。この反射光の減衰を検出することにより、前記センサ面上の反応を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【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の測定領域及び参照領域へ光ビームが入射している状態を示す図である。
【図６】本実施形態の液体吸排部の概略構成図である。
【図７】本実施形態のプレート保持部材、アナライト溶液プレート、配置位置表示部材の関係を示す分解斜視図である。
【図８】本実施形態のプレート保持部材にアナライト溶液プレート、配置位置表示部材が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図９】（Ａ）は位置合わせ前のアナライト溶液プレート、（Ｂ）は位置合わせ後のアナライト溶液プレートがプレート保持部材に取り付けられた状態を示す上面図である。本
【図１０】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１１】本実施形態の制御部とその周辺の概略ブロック図である。
【図１２】本実施形態の測定処理のフローチャートである。
【図１３】本実施形態のアナライト供給処理のフローチャートである。
【図１４】本実施形態のプレート保持部材の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０ バイオセンサー
１６ 容器載置台
１７ アナライト溶液プレートストック部
２４Ａ ピペット部
２４Ｂ ピペット部
２４ ヘッド
４０ センサースティック
５０ 金属膜
５４ 光学測定部
５４Ａ 光源
５４Ｄ 受光部
５４Ｅ 信号処理部
７０ 搬送アーム
８０ プレート保持部材
８０Ｊ リブ
８０Ｋ リブ
８１ 載置板
８２Ａ 第１調整部
８２Ｂ 第１付勢部
８３Ａ 第２調整部
８３Ｂ 第２付勢部
８４ アナライト溶液プレート
８４Ａ 凹部
８４Ｂ 第１側面
８４Ｃ 第２側面
８５Ｃ 第１アクセスライン
８５Ｄ 第２アクセスライン
８５ 配置位置表示部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピペットによりアクセスされるアクセス位置との関係が予め定められ、前記ピペットによりアクセスされる被アクセス部を有するプレートを保持する保持部材と、
前記アクセス位置を示すと共に、前記保持部材に対する前記被アクセス部の配置位置を示す配置位置表示部材と、
前記保持部材に設けられ、前記配置位置へ前記被アクセス部が配置されるように、前記プレートの前記保持部材での保持位置を移動させて調整する調整手段と、
を備えたプレート位置調整装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記プレートの第１側面に当接すると共に前記第１側面と直交する方向に移動して前記第１側面の位置を移動させる第１調整部材と、前記プレートを前記第１調整部材に向かって付勢する第１付勢部材と、前記第１側面と平行でない第２側面に当接すると共に前記第２側面と直交する方向に移動して前記第２側面の位置を移動させる第２調整部材と、前記プレートを前記第２調整部材に向かって付勢する第２付勢部材と、を含んで構成されていること、を特徴とする請求項１に記載のプレート位置調整装置。
【請求項３】
前記配置位置表示部材は、前記プレートの上側に被せられ前記被アクセス部を露出させる開口の形成された枠部材と、この枠部材の上面に表示されて前記配置位置を示す表示部、を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプレート位置調整装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のプレート位置調整装置と、
前記プレート位置調整装置の保持部材に保持されたプレートの被アクセス部にアクセスするピペットの取り付けられた分注ヘッドと、
前記保持部材により保持された前記プレートを、搬送する搬送手段と、
を備えた分注装置。
【請求項５】
光の全反射減衰を利用して試料の反応状態を測定するバイオセンサーであって、
供給口及び排出口を有する流路と、前記流路中に露出され平坦な金属膜上にリガンドが固定されたセンサ面と、を有する測定ユニットと、
前記測定ユニットの前記センサ面へ前記試料を送液する請求項４に記載の分注装置と、
前記センサーチップの前記金属膜へ向かって光を出射する光学部材と、
前記金属膜で反射された前記光を受光する受光部材と、
を備えた、バイオセンサー。
【請求項１】
ピペットによりアクセスされるアクセス位置との関係が予め定められ、前記ピペットによりアクセスされる被アクセス部を有するプレートを保持する保持部材と、
前記アクセス位置を示すと共に、前記保持部材に対する前記被アクセス部の配置位置を示す配置位置表示部材と、
前記保持部材に設けられ、前記配置位置へ前記被アクセス部が配置されるように、前記プレートの前記保持部材での保持位置を移動させて調整する調整手段と、
を備えたプレート位置調整装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記プレートの第１側面に当接すると共に前記第１側面と直交する方向に移動して前記第１側面の位置を移動させる第１調整部材と、前記プレートを前記第１調整部材に向かって付勢する第１付勢部材と、前記第１側面と平行でない第２側面に当接すると共に前記第２側面と直交する方向に移動して前記第２側面の位置を移動させる第２調整部材と、前記プレートを前記第２調整部材に向かって付勢する第２付勢部材と、を含んで構成されていること、を特徴とする請求項１に記載のプレート位置調整装置。
【請求項３】
前記配置位置表示部材は、前記プレートの上側に被せられ前記被アクセス部を露出させる開口の形成された枠部材と、この枠部材の上面に表示されて前記配置位置を示す表示部、を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプレート位置調整装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のプレート位置調整装置と、
前記プレート位置調整装置の保持部材に保持されたプレートの被アクセス部にアクセスするピペットの取り付けられた分注ヘッドと、
前記保持部材により保持された前記プレートを、搬送する搬送手段と、
を備えた分注装置。
【請求項５】
光の全反射減衰を利用して試料の反応状態を測定するバイオセンサーであって、
供給口及び排出口を有する流路と、前記流路中に露出され平坦な金属膜上にリガンドが固定されたセンサ面と、を有する測定ユニットと、
前記測定ユニットの前記センサ面へ前記試料を送液する請求項４に記載の分注装置と、
前記センサーチップの前記金属膜へ向かって光を出射する光学部材と、
前記金属膜で反射された前記光を受光する受光部材と、
を備えた、バイオセンサー。
【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１４】
【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１４】
【公開番号】特開２００７−９３４４３（Ｐ２００７−９３４４３Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８４５２８（Ｐ２００５−２８４５２８）
【出願日】平成１７年９月２９日（２００５．９．２９）
【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４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２９日（２００５．９．２９）
【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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