分注装置及び全反射減衰を利用した測定装置
【課題】 ノズルに挿し込まれたピペットチップの抜けを防止する。
【解決手段】 ヘッド本体７０には、液体の吸引と吐出とを行うノズル７１が設けられている。ノズル７１には、ピペットチップ６２が挿し込まれる。ヘッド本体７０には、２枚の固定板７２が軸着されている。また、ヘッド本体７０には、ソレノイド９０と、ソレノイド９０の可動鉄心９１に接続される連結部材９２とからなる移動機構が設けられている。移動機構は、固定位置と解除位置との間で各固定板を移動させる。固定位置にある各固定板は、ピペットチップ６２を挟持固定し、ノズル７１から抜けることを防止する。
【解決手段】 ヘッド本体７０には、液体の吸引と吐出とを行うノズル７１が設けられている。ノズル７１には、ピペットチップ６２が挿し込まれる。ヘッド本体７０には、２枚の固定板７２が軸着されている。また、ヘッド本体７０には、ソレノイド９０と、ソレノイド９０の可動鉄心９１に接続される連結部材９２とからなる移動機構が設けられている。移動機構は、固定位置と解除位置との間で各固定板を移動させる。固定位置にある各固定板は、ピペットチップ６２を挟持固定し、ノズル７１から抜けることを防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の吸引と吐出とを行うノズルにピペットチップを挿し込んで液体の分注を行う分注装置と、この分注装置を備えた表面プラズモン共鳴などの全反射減衰を利用した測定装置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際に、全反射減衰を利用して試料の反応を測定する測定装置が知られている。
【０００３】
このような全反射減衰を利用した測定装置の１つに、表面プラズモン共鳴（Surface Plasmon Resonance）現象を利用した測定装置（以下、ＳＰＲ測定装置と称す）がある。なお、表面プラズモンとは、金属中の自由電子が集団的に振動することによって生じ、その金属の表面に沿って進む自由電子の粗密波である。
【０００４】
例えば、特許文献１などで知られるＫｒｅｔｓｃｈｍａｎｎ配置を採用したＳＰＲ測定装置では、透明な誘電体（以下、プリズムと称す）上に形成された金属膜の表面をセンサ面として、このセンサ面上で試料を反応させた後、プリズムを介してセンサ面の裏面側から全反射条件を満たすように金属膜を照射し、その反射光を測定している。
【０００５】
全反射条件を満たすように金属膜に照射された光のうち、エバネッセント波と呼ばれるわずかな光は、反射せずに金属膜内を透過してセンサ面側に染み出す。この際、エバネッセント波の振動数と表面プラズモンの振動数とが一致するとＳＰＲが発生し、反射光の強度を大きく減衰させる。また、この減衰が発生する光の入射角度（共鳴角）は、金属膜上の屈折率に応じて変化する。すなわち、ＳＰＲ測定装置は、金属膜からの反射光を捉えて共鳴角を検出することにより、センサ面上の試料の反応状況を測定する。
【０００６】
ところで、タンパク質やＤＮＡなどの生体試料は、乾燥による変性や失活を防ぐため、生理的食塩水や純水、または各種のバッファ液などの溶媒に溶かされた試料溶液として扱われることが多い。特許文献１記載のＳＰＲ測定装置は、こうした生体試料の相互作用などを調べるものであり、センサ面の上には試料溶液を送液するための流路が設けられている。なお、この流路とプリズムは、装置本体に設けられた測定ステージに配置されており、ガラス基板上に金属膜を形成したチップ型のセンサユニットを測定ステージに装着することで、前述の測定が行われる。
【０００７】
特許文献１では、ポンプやバルブなどに接続された配管（チューブ）を介して、試料溶液を保管する容器から直接流路に試料溶液を送り込むようにしているが、この方法では、配管内に付着した試料が後に注入する試料溶液中に混入してしまう、いわゆるコンタミネーションが生じやすいという問題があった。
【０００８】
この問題を解決するため、本出願人は、先端に小孔が形成された略円錐筒状のピペットチップと、このピペットチップを着脱自在に保持するヘッド部とからなるピペットを用いて、容器に保管された試料溶液などの液体を流路に分注するＳＰＲ測定装置を提案している（例えば、特願２００４−２８７６１５号明細書参照）。このＳＰＲ測定装置では、分注する液体毎にピペットチップを交換することで、流路に液体を送り込む際に生じるコンタミネーションを防止することができる。
【０００９】
また、このＳＰＲ測定装置では、流路が形成された流路部材と、上面に金属膜が形成されたプリズムと、流路部材の底面とプリズムの上面とを接合させた状態（流路と金属膜とを対面させた状態）で保持する保持部材とからなるセンサユニットを用いている。流路は、流路部材を略Ｕ字状に刳り貫いて形成される送液管であり、その両端を流路部材の上面に露呈させている。ピペットで流路内に液体を送り込む際には、露呈した流路の端部にピペットの先端を挿し込み、吸引した液体を吐出することによって行われる。
【特許文献１】特許第３２９４６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ピペットチップは、ヘッド部に形成されたノズルに挿し込まれ、ノズルとの機械的な嵌め合わせによってヘッド部に保持される。ところが、ピペットチップのノズルへの挿し込み方向と流路への挿し込み方向とが一致しているため、流路からピペットチップを引き抜く際に、ノズルからピペットチップが抜けて流路に刺さったままになってしまうことがあった。流路に残ったピペットチップは、オペレータ自らが引き抜きに行かなくてはならず、手間がかかるとともに、気が付かずに工程が進んでしまうと、正常な測定を行うことができないばかりか、装置やセンサユニットなどを破損させる要因にもなる。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、ピペットチップのノズルからの抜けを防止した分注装置と、この分注装置を備えた全反射減衰を利用した測定装置と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】
【００１２】
上記課題を達成するため、本発明の分注装置は、液体の吸引と吐出とを行うノズルが設けられた分注ヘッドに、前記ノズルに挿し込まれる略筒状のピペットチップの抜けを防止する抜け止め手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、前記抜け止め手段は、前記ピペットチップの前記ノズルへの挿し込み方向に略直交して配置される複数の固定板と、前記ノズルに挿し込まれた前記ピペットチップを挟持固定する固定位置と前記挟持固定を解除する解除位置との間で前記各固定板を移動させる移動機構とからなることが好ましい。
【００１４】
また、前記各固定板は、前記固定位置にある際に、前記ピペットチップを挟持固定するとともに、前記ピペットチップが抜ける方向に対して前記ピペットチップの一部を係止することが好ましい。
【００１５】
さらに、前記各固定板の前記ピペットチップを挟持固定する部位には、前記各固定板が前記固定位置にある際に、前記ピペットチップの外形形状に応じた開口となる切り欠きが形成されていることが好ましい。
【００１６】
なお、前記抜け止め手段は、前記ノズル内に移動自在に収納される略筒状の可動部材と、この可動部材を移動させる移動機構と、前記ノズルに設けられ、前記ピペットチップの前記ノズルへの挿し込みを可能にする退避位置と、前記ノズルの先端に移動した前記可動部材によって前記ノズルの側面よりも外側に押し広げられた突出位置との間で変位する弾性部材とから構成し、前記突出位置にある前記弾性部材で前記ピペットチップの内面を押さえつけて前記ピペットチップの抜けを防止するようにしてもよい。
【００１７】
また、前記突出位置にある前記弾性部材は、前記ピペットチップの内面を押さえつけるとともに、前記ピペットチップが抜ける方向に対して前記ピペットチップの一部を係止することが好ましい。
【００１８】
さらに、前記分注ヘッドに複数の前記ノズルを形成し、前記抜け止め手段は、複数の前記ノズルのそれぞれに挿し込まれる複数の前記ピペットチップの抜けを防止することが好ましい。
【００１９】
また、本発明の全反射減衰を利用した測定装置は、一面に薄膜層が形成された誘電体ブロックと、前記薄膜層に試料溶液を送液する流路が形成された流路部材とからなるセンサユニットに対して、全反射条件を満足するように光を照射する光源と、前記センサユニットからの反射光を受光して電気信号に光電変換する検出手段と、前記試料溶液の吸引と吐出とを行うノズルを有し、このノズルに挿し込まれる略筒状のピペットチップの先端を前記流路の注入口に嵌入させて前記試料溶液を注入する分注ヘッドと、この分注ヘッドに設けられ、前記ノズルに挿し込まれた前記ピペットチップの抜けを防止する抜け止め手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の分注装置、及び全反射減衰を利用した測定装置によれば、ノズルに挿し込まれるピペットチップの抜けを防止する抜け止め手段を分注ヘッドに設けたので、例えば、ピペットチップを流路に挿して流路内に液体を送り込む際に、ピペットチップが流路に嵌ってノズルから抜けてしまうことが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１に示すように、ＳＰＲを利用した測定方法は、大きく分けて、固定工程と、測定処工程（データ読み取り工程）と、データ解析工程との３つの工程からなる。ＳＰＲ測定装置は、固定工程を行う固定機１０と、測定工程を行う測定機１１と、測定機１１によって得られたデータを解析するデータ解析機とからなる。
【００２２】
測定は、ＳＰＲセンサであるセンサユニット１２を用いて行われる。センサユニット１２は、一方の面がＳＰＲが発生するセンサ面１３ａとなる金属膜（薄膜層）１３と、このセンサ面１３ａの裏面の光入射面１３ｂと接合されるプリズム（誘電体ブロック）１４と、前記センサ面１３ａと対向して配置され、リガンドやアナライトが送液される流路１６が形成された流路部材４１とを備えている。
【００２３】
金属膜１３としては、例えば、金や銀などが使用され、その膜厚は、例えば、５０ｎｍである。この膜厚は、金属膜の素材、照射される光の発光波長などに応じて適宜選択される。プリズム１４は、その上面に前記金属膜１３が形成される透明な誘電体であり、光入射面１３ｂに向けて、全反射条件を満たすように照射された光を集光する。流路１６は、略Ｕ字形に屈曲された送液管であり、液体を注入する注入口１６ａと、それを排出する排出口１６ｂとを持っている。流路１６の管径は、例えば、約１ｍｍ程度であり、注入口１６ａと排出口１６ｂの間隔は、例えば、約１０ｍｍ程度である。
【００２４】
また、流路１６の底部は、開放されており、この開放部位はセンサ面１３ａによって覆われて密閉される。これら流路１６とセンサ面１３ａによってセンサセル１７が構成される。後述するように、センサユニット１２は、こうしたセンサセル１７を複数個備えている（図３参照）。
【００２５】
固定工程は、センサ面１３ａにリガンドを固定する工程である。固定工程は、センサユニット１２を固定機１０にセットして行われる。固定機１０には、１対のピペット１９ａ、１９ｂからなるピペット対１９が設けられている。ピペット対１９は、各ピペット１９ａ、１９ｂが、注入口１６ａと排出口１６ｂのそれぞれに挿入される。各ピペット１９ａ、１９ｂは、それぞれが流路１６への液体の注入と、流路１６からの吸い出しを行う機能を備えており、一方が注入動作を行っているときには、他方が吸い出し動作を行うというように、互いに連動する。このピペット対１９を用いて、注入口１６ａから、リガンドを溶媒に溶かしたリガンド溶液２１が注入される。
【００２６】
センサ面１３ａのほぼ中央部には、リガンドと結合するリンカー膜２２が形成されている。このリンカー膜２２は、センサユニット１２の製造段階において予め形成される。リンカー膜２２は、リガンドを固定するための固定基となるので、固定するリガンドの種類に応じて適宜選択される。
【００２７】
リガンド溶液２１を注入するリガンド固定化処理を行う前には、まず、リンカー膜２２に固定用バッファ液が送液され、リンカー膜２２を湿らせてリガンドを結合しやすくするリンカー膜２２の活性化処理が施される。例えば、アミンカップリング法では、リンカー膜２２としてカルボキシメチルデキストランが使用され、リガンド内のアミノ基をこのデキストランに直接共有結合させる。この場合の活性化液としては、Ｎ’−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミドヒドロクロリド（ＥＤＣ）とＮ−ヒドロキシコハク酸イミド（ＮＨＳ）との混合液が使用される。この活性化処理の後、固定用バッファ液によって流路１６が洗浄される。
【００２８】
固定用バッファ液や、リガンド溶液２１の溶媒（希釈液）としては、例えば、各種のバッファ液（緩衝液）の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水が使用される。これらの各液の種類、ｐＨ値、混合物の種類及びその濃度などは、リガンドの種類に応じて適宜決められる。例えば、リガンドとして生体物質を使用する場合には、ｐＨを中性付近に調整した生理的食塩水が使用される場合が多い。しかし、上記アミンカップリング法では、リンカー膜２２は、カルボキシメチルデキストランにより負（マイナス）に帯電するので、このリンカー膜２２と結合しやすいようにタンパク質を陽（プラス）に帯電させるため、生理的とはいえない高濃度のリン酸塩を含む緩衝作用の強いリン酸緩衝溶液（ＰＢＳ：phosphatic−buffered，saline）などが使用される場合もある。
【００２９】
こうした活性化処理及び洗浄が行われた後、センサセル１７へリガンド溶液２１が注入されてリガンド固定化処理が行われる。リガンド溶液２１が流路１６へ注入されると、溶液中で拡散しているリガンド２１ａが徐々にリンカー膜２２へ近づいて、結合する。こうしてセンサ面１３ａにリガンド２１ａが固定される。固定化には、通常、約１時間程度かかり、この間、センサユニット１２は、温度を含む環境条件が所定の条件に設定された状態で保管される。なお、固定化が進行している間、流路１６内のリガンド溶液２１を静置しておいてもよいが、流路１６内のリガンド溶液２１を攪拌して流動させることが好ましい。こうすることで、リガンドとリンカー膜２２との結合が促進され、リガンドの固定量を増加させることができる。
【００３０】
センサ面１３ａへのリガンド２１ａの固定化が完了すると、前記流路１６からリガンド溶液２１が排出される。リガンド溶液２１は、ピペット１９ｂによって吸い出されて排出される。固定化が完了したセンサ面１３ａは、流路１６へ洗浄液が注入されて洗浄処理が行われる。この洗浄後、必要に応じて、ブロッキング液を流路１６へ注入して、リンカー膜２２のうち、リガンドが結合しなかった反応基を失活させるブロッキング処理が行われる。ブロッキング液としては、例えば、エタノールアミン−ヒドロクロライドが使用される。このブロッキング処理の後、再び流路１６が洗浄される。この後、流路１６には、乾燥防止液が注入される。こうして、センサユニット１２は、センサ面１３ａが乾燥防止液に浸された状態で、測定までの間保管される。
【００３１】
測定工程は、センサユニット１２を測定機１１にセットして行われる。測定機１１にも、固定機１０のピペット対１９と同様のピペット対２６が設けられている。このピペット対２６によって、注入口１６ａから、流路１６へ各種の液が注入される。測定工程では、まず、流路１６へ測定用バッファ液が注入される。この後、アナライトを溶媒に溶かしたアナライト溶液２７を注入し、その後、再び測定用バッファ液が注入される。なお、最初に測定用バッファ液を注入する前に、いったん流路１６の洗浄を行ってもよい。データの読み取りは、基準となる信号レベルを検出するために、最初に測定用バッファを注入した直後から開始され、アナライト溶液２７の注入後、再び測定用バッファが注入されるまでの間行われる。これにより、基準レベル（ベースライン）の検出、アナライトとリガンドの反応状況（結合状況）、測定用バッファ液の注入による結合したアナライトとリガンドとの脱離までのＳＰＲ信号を測定することができる。
【００３２】
測定用バッファ液や、アナライト溶液２７の溶媒（希釈液）としては、例えば、各種のバッファ液（緩衝液）の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水が使用される。これらの各液の種類、ｐＨ値、混合物の種類及びその濃度等は、リガンドの種類に応じて適宜決められる。例えば、アナライトを溶けやすくするために、生理的食塩水にＤＭＳＯ（ジメチル−スルホ−オキシド）を含ませてもよい。このＤＭＳＯは、信号レベルに大きく影響する。上述したとおり測定用バッファ液は基準レベルの検出に用いられるので、アナライトの溶媒中にＤＭＳＯが含まれる場合には、そのＤＭＳＯ濃度と同程度のＤＭＳＯ濃度を持つ測定用バッファ液を使用することが好ましい。
【００３３】
なお、アナライト溶液２７は、長期間（例えば、１年）保管されることも多く、そうした場合には、経時変化によって、初期のＤＭＳＯ濃度と測定時のＤＭＳＯ濃度との間に濃度差が生じてしまう場合がある。厳密な測定を行う必要がある場合には、こうした濃度差をアナライト溶液２７を注入したときの参照信号（ｒｅｆ信号）のレベルから推定し、測定データに対して補正（ＤＭＳＯ濃度補正）が行われる。
【００３４】
ここで、参照信号（ｒｅｆ信号）とは、後述するように、センサ面上に設けられリガンドが固定されない参照領域に対応するＳＰＲ信号であり、リガンドが固定されアナライトとの反応を生じる測定領域の測定信号（ａｃｔ信号）と比較参照される信号である。測定に際しては、前記測定信号と参照信号の２つの信号が検出され、データ解析に際しては、例えば、それら２つのＳＰＲ信号の差分を取り、これを測定データとして解析がなされる。こうすることで、例えば、複数のセンサセル間の個体差や、液体の温度変化など、外乱に起因するノイズをキャンセルすることが可能となり、Ｓ／Ｎ比の良好な信号が得られるようにしている。
【００３５】
ＤＭＳＯ濃度補正のための補正データは、アナライト溶液２７を注入する前に、ＤＭＳＯ濃度が異なる複数種類の測定用バッファ液をセンサセル１７に注入して、このときのＤＭＳＯ濃度変化に応じた、ｒｅｆ信号のレベルとａｃｔ信号のレベルのそれぞれの変化量を調べることにより求められる。
【００３６】
測定部３１は、照明部３２と検出器（検出手段）３３からなる。上述したとおり、リガンドとアナライトの反応状況は、共鳴角（光入射面に対して照射された光の入射角）の変化として表れるので、照明部３２は、全反射条件を満足する様々な入射角の光を光入射面１３ｂに対して照射する。照明部３２は、例えば、光源３４と、集光レンズ、拡散板、偏光板を含む光学系３６とからなり、配置位置および設置角度は、照明光の入射角が、上記全反射条件を満足するように調整される。
【００３７】
光源３４としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＤ（Laser Diode）、ＳＬＤ（Super Luminescent Diode）などの発光素子が使用される。こうした発光素子を１個使用し、この単一光源から１つのセンサセル１７に向けて光が照射される。なお、複数のセンサセル１７を同時に測定するような場合には、単一光源からの光を分光して複数のセンサセル１７に照射してもよいし、各センサセル１７に対して発光素子が１つずつ割り当てられるように複数の発光素子を並べて使用してもよい。拡散板は、光源３４からの光を拡散して、発光面内の光量ムラを抑える。偏光板は、照射光のうち、ＳＰＲを生じさせるｐ偏光のみを通過させる。なお、ＬＤを使用する場合など、光源が発する光線自体の偏光の向きが揃っている場合には、偏光板は不要である。また、偏光が揃っている光源を使用した場合でも、拡散板を通過することにより、偏光の向きが不揃いになってしまう場合には、偏光板を使用して偏光の向きが揃えられる。こうして拡散および偏光された光は、集光レンズによって集光されてプリズム１４に照射される。これにより、光強度にバラツキがなく様々な入射角を持つ光線を光入射面１３ｂに入射させることができる。
【００３８】
検出器３３は、光入射面１３ｂで反射する光を受光して、その光強度に応じたレベルの電気信号を出力する。光入射面１３ｂには、様々な角度で光線が入射するので、光入射面１３ｂでは、それらの光線が、それぞれの入射角に応じて様々な反射角で反射する。検出器３３は、これらの様々な反射角の光線を受光する。センサ面１３ａ上の媒質に変化が生じると屈折率が変化して、反射光の光強度が減衰する光の入射角（ＳＰＲが発生する共鳴角）も変化する。センサ面１３ａ上にアナライトを送液すると、アナライトとリガンドの反応状況に応じてセンサ面１３ａ上の屈折率が変化するため、それに応じて共鳴角も変化する。
【００３９】
検出器３３は、例えば、ＣＣＤエリアセンサやフォトダイオードアレイが使用され、光入射面１３ｂにおいて様々な反射角で反射する反射光を受光し、それらを光電変換してＳＰＲ信号として出力する。リガンドとアナライトの反応状況は、この受光面内における反射光の減衰位置の推移として表れる。例えば、アナライトがリガンドと接触する前後では、センサ面１３ａ上の屈折率が異なり、ＳＰＲが発生する共鳴角が異なる。そして、アナライトがリガンドと接触して反応を開始すると、それに応じて共鳴角が変化を開始し、前記受光面内における反射光の減衰位置が移動し始める。こうして得た反応状況を表すＳＰＲ信号が、データ解析機に出力される。データ解析工程では、測定機１１で得たＳＰＲ信号を解析して、アナライトの特性を分析する。
【００４０】
なお、測定部３１の構成が明確になるように、便宜的に、図１では、光入射面１３ｂへの入射光線およびそこで反射する反射光線の向きが、流路１６内の液体の流れ方向と平行になるように、照明部３２および検出器３３を配置した形態で示しているが、図２に示すように、実際には、入射光線および反射光線の向きが、前記流れ方向と直交する方向に照射されるように、照明部３２および検出器３３が配置される。もちろん、測定部３１をこの図１に示しているように配置して測定してもよい。
【００４１】
図２に示すように、リンカー膜２２上には、リガンドが固定されアナライトとリガンドとの反応が生じる測定領域（ａｃｔ領域）２２ａと、リガンドが固定されず、前記測定領域の信号測定に際しての参照信号を得るための参照領域（ｒｅｆ領域）２２ｂとが形成される。このｒｅｆ領域２２ｂは、上述したリンカー膜２２を製膜する際に形成される。形成方法としては、例えば、リンカー膜２２に対して表面処理を施して、リンカー膜２２の半分程度の領域について、リガンドと結合する結合基を失活させる。これにより、リンカー膜２２の半分がａｃｔ領域２２ａとなり、残りの半分がｒｅｆ領域２２ｂとなる。
【００４２】
検出器３３は、ａｃｔ領域２２ａに対応するＳＰＲ信号をａｃｔ信号として出力し、ｒｅｆ領域２２ｂに対応するＳＰＲ信号をｒｅｆ信号として出力する。これらａｃｔ信号とｒｅｆ信号は、基準レベルの検出から結合反応を経て脱離に至るまで、ほぼ同時に計測される。データ解析は、こうして得られたａｃｔ信号とｒｅｆ信号の差や比を求めて行われる。データ解析機は、例えば、ａｃｔ信号とｒｅｆ信号との差分データを求め、この差分データを測定データとし、これに基づいて解析を行う。こうすることで、上述したとおり、センサユニットや各センサセルの個体差や、装置の機械的な変動や、液体の温度変化など、外乱に起因するノイズをキャンセルすることができるので、精度の高い測定が可能になる。
【００４３】
照明部３２及び検出器３３は、これら各ａｃｔ信号及びｒｅｆ信号の２チャンネルの計測を行うことができるように構成されている。例えば、照明部３２を、１個の発光素子を反射ミラーなどを用いて、ａｃｔ領域２２ａとｒｅｆ領域２２ｂのそれぞれに向けて入射する複数の光線に分光する。そして、各チャンネル用の複数のフォトダイオードアレイで構成した検出器３３により、各光線をそれぞれ受光する。
【００４４】
また、検出器３３として、ＣＣＤエリアセンサを用いた場合には、同時に受光した各チャンネルの反射光を画像処理によってａｃｔ信号とｒｅｆ信号として認識することもできる。しかし、こうした画像処理による方法が難しい場合には、ａｃｔ領域２２ａとｒｅｆ領域２２ｂに対して入射させるタイミングを微小時間ずらして、各チャンネルの信号を受光するようにしてもよい。入射タイミングをずらす方法としては、例えば、光路上に、配置角度が１８０度ずれた位置に２つの孔が形成された円板を配置し、この円板を回転させることにより、各チャンネルの入射タイミングがずらされる。各孔は、中心からの距離が各領域２２ａ、２２ｂの間隔だけ異なる位置に配置されており、これにより、一方の孔が光路内に進入したときには、ａｃｔ領域２２ａに光線が入射し、他方の孔が光路内に進入したときには、ｒｅｆ領域２２ｂに光線が入射する。
【００４５】
図３は、センサユニット１２の分解斜視図である。センサユニット１２は、流路１６が形成される流路部材４１と、上面に金属膜１３が形成されたプリズム１４と、流路部材４１の底面とプリズム１４の上面とを接合させた状態で保持する保持部材４２と、保持部材４２の上方に配置される蓋部材４３とからなる。
【００４６】
流路部材４１には、例えば、３つの流路１６が形成されている。流路部材４１は、長尺状に形成されており、３つの流路１６は、その長手方向に沿って配列されている。この流路１６は、その底面に接合される金属膜１３とともにセンサセル１７（図１参照）を構成する。そのため、流路部材４１は、金属膜１３との密着性を高めるために、例えば、ゴムやＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）などといった弾性材料で成形されている。これにより、流路部材４１の底面をプリズム１４の上面に圧接すると、流路部材４１が弾性変形して金属膜１３との接合面の隙間を埋め、各流路１６の開放された底部がプリズム１４の上面によって水密に覆われる。なお、本例では、流路１６の数が３つの例で説明したが、もちろん、流路１６の数は、３つに限らず、１つまたは２つであってもよいし、４つ以上でもよい。
【００４７】
プリズム１４には、その上面に、蒸着によって金属膜１３が形成されている。この金属膜１３は、流路部材４１に形成された複数の流路１６と対向するように短冊状に形成される。さらに、この金属膜１３の上面（センサ面１３ａ）には、各流路１６に対応する部位に、リンカー膜２２が形成される。また、プリズム１４の長手方向の両側面には、保持部材４２の係合部４２ａと係合する係合爪１４ａが設けられている。これらの係合により、流路部材４１が保持部材４２とプリズム１４とによって挟み込まれ、その底面とプリズム１４の上面とが圧接した状態で保持される。こうして、流路部材４１、金属膜１３およびプリズム１４が一体化される。
【００４８】
また、プリズム１４の短辺方向の両端部には、突部１４ｂが設けられている。後述するように、センサユニット１２は、ホルダ５２（図４参照）に収納された状態で、固定が行われる。突部１４ｂは、ホルダ５２のスリットと嵌合することにより、センサユニット１２をホルダ内の所定の収納位置に位置決めするためのものである。
【００４９】
なお、プリズム１４には、例えば、ホウケイクラウン（ＢＫ７）やバリウムクラウン（Ｂａｋ４）などに代表される光学ガラスや、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、非晶性ポリオレフィン（ＡＰＯ）などに代表される光学プラスチックなどを用いることができる。
【００５０】
保持部材４２の上面には、各流路１６の注入口１６ａおよび排出口１６ｂに対応する位置に、ピペット（１９ａ、１９ｂ、２６ａ、２６ｂ）の先端が進入する受け入れ口４２ｂが形成されている。受け入れ口４２ｂは、ピペットから吐出される液体が各注入口１６ａへ導かれるように、漏斗形状をしている。保持部材４２が流路部材４１を挟み込んでプリズム１４と係合すると、受け入れ口４２ｂの下面は、注入口１６ａおよび排出口１６ｂと接合して、受け入れ口４２ｂと流路１６とが連結される。
【００５１】
また、これら各受け入れ口４２ｂの両脇には、円筒形のボス４２ｃが設けられている。これらのボス４２ｃは、蓋部材４３に形成された穴４３ａと嵌合して、蓋部材４３を位置決めするためのものである。蓋部材４３は、受け入れ口４２ｂおよびボス４２ｃに対応する位置に穴が空けられた両面テープ４４によって、保持部材４２の上面に貼り付けられる。
【００５２】
蓋部材４３は、流路１６に通じる受け入れ口４２ｂを覆うことで、流路１６内の液体の蒸発を防止する。蓋部材４３は、例えば、ゴムやプラスチックなどの弾性材料で成形されており、各受け入れ口４２ｂに対応する位置に、十字形のスリット４３ｂが形成されている。蓋部材４３は、流路１６内の液体の蒸発を防止するためのものであるから、受け入れ口４２ｂを覆う必要があるが、完全に覆ってしまっては、ピペットを受け入れ口４２ｂに挿入することができない。そこで、スリット４３ｂを形成することで、ピペットの挿入を可能とするとともに、ピペットを挿入していない状態では、受け入れ口４２ｂが塞がれるようにしている。スリット４３ｂは、ピペットが押し込まれると、スリット４３ｂの周辺が弾性変形（図１参照）して、スリット４３ｂの口が大きく開いて、ピペットを受け入れる。そして、ピペットを抜くと、弾性力によってスリット４３ｂが初期状態に復帰して、受け入れ口４２ｂを塞ぐ。
【００５３】
なお、センサユニット１２のプリズム１４や保持部材４２などに、例えば、非接触式のＩＣメモリであるＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグなどを取り付けるようにしてもよい。例えば、読み込み専用のＲＦＩＤタグにセンサユニット１２毎の固有のＩＤ番号を書き込んでおき、各工程を行う前にこのＩＤ番号を読み込むことで、センサユニット１２の識別を行うことができる。これにより、複数のセンサユニット１２に対して同時に固定や測定を行う場合にも、間違ったアナライトの注入や、測定結果の取り違えなどといった問題の発生を防止することができる。さらには、読み書き可能なＲＦＩＤタグを用いて、例えば、固定したリガンドの種類やリガンドを固定させた日時、及び反応させたアナライトの種類などを、各工程毎に書き込んでいくようにしてもよい。
【００５４】
図４に示すように、固定機１０は、筐体のベースとなる筐体ベース５０上に、複数のセンサユニット１２を載置する載置スペース５１が確保されている。センサユニット１２は、この載置スペース５１に載置された状態で固定工程のすべての処理が施される。したがって、この載置スペース５１は、センサユニット１２に対して固定工程を実行する固定ステージとなる。
【００５５】
センサユニット１２は、ホルダ５２に収納された状態で固定機１０にセットされる。ホルダ５２は、センサユニット１２を複数個（例えば、８個）収納できるようになっている。ホルダ５２には、センサユニット１２の突部１４ｂと嵌合して、センサユニット１２を位置決めするスリットが設けられている。また、ホルダ５２の底部は、センサユニット１２の両端部を支持する支持部を除いて、開口になっている。測定工程において、センサユニット１２をホルダ５２から取り出す場合には、この開口から押し上げ部材を挿入してセンサユニット１２を下方から押し上げる。
【００５６】
載置スペース５１には、ホルダ５２を、例えば、１０個並べて配置することができるようになっており、その数に応じた台座５３が設けられている。各台座５３上には、ホルダ５２を位置決めする位置決め用のボスが設けられている。
【００５７】
固定機１０には、ピペット対１９を３組連装したピペットヘッド（分注ヘッド）５４が設けられている。ピペットヘッド５４は、載置スペース５１に配列された各センサユニット１２にアクセスして、液体の注入や排出を行う。ピペットヘッド５４には、ピペット対１９が３組設けられているので、１つのセンサユニット１２に含まれる３つのセンサセル１７に対して同時に液体を注入（および排出）することができる。固定機１０には、固定機１０の各部を統括的に制御するコントローラ６０が設けられており、このコントローラ６０によって、各ピペット対１９の吸い込みや吐き出しのタイミング、及び吸い込み量や吐き出し量などが制御される。
【００５８】
筐体ベース５０には、このピペットヘッド５４をＸ、Ｙ、Ｚの３方向に移動させるヘッド移動機構５６が設けられている。ヘッド移動機構５６は、例えば、搬送ベルト、プーリ、キャリッジ、モータなどから構成される周知の移動機構であり、ピペットヘッド５４を上下させる昇降機構と、この昇降機構ごとピペットヘッド５４をＹ方向へ移動自在に保持するガイドレール５８を含むＹ方向移動機構と、前記ガイドレール５８を両端で保持し、ガイドレール５８ごとピペットヘッド５４をＸ方向へ移動させるＸ方向移動機構とからなる。ヘッド移動機構５６は、コントローラ６０によって制御されており、コントローラ６０は、このヘッド移動機構５６を駆動して、ピペットヘッド５４の上下左右前後の位置を制御する。
【００５９】
筐体ベース５０の上には、流路１６へ注入する種々の液体（リガンド溶液、洗浄液、固定用バッファ液、乾燥防止液、活性化液、ブロッキング液など）を保管する複数の液保管部６１が設けられている。液保管部６１の数は、使用する液体の種類に応じて決定される。各液保管部６１には、挿入口が６個並べて設けられている。この挿入口の数および配列ピッチは、ピペットヘッド５４のピペットの数と配列ピッチに応じて決められる。ピペットヘッド５４は、センサセル１７へ液体を注入する場合には、各液保管部６１へアクセスして、所望の液体を吸い込み、その後、載置スペース５１へ移動して、センサユニット１２へ注入する。
【００６０】
また、筐体ベース５０の上には、複数ののピペットチップ６２を保管するピペットチップ保管部６３と、複数のウエル状の升がマトリックス配列されたウエルプレート６４とが設けられている。略円錐筒状に成形されたピペットチップ６２は、ピペットヘッド５４に着脱自在に取り付けられる。すなわち、各ピペット１９ａ、１９ｂは、ピペットヘッド５４にピペットチップ６２を取り付けることで構成される。ピペットチップ６２は、液体と直接接触するので、このピペットチップ６２を介して異種の液体の混液が生じないように、使用する液体毎に交換される。ウエルプレート６５は、各ピペット１９ａ、１９ｂで吸い上げた液体を一時的に保管したり、複数種類の液体を混合して混合液を調整する際に用いられる。
【００６１】
固定を開始する際には、固定機１０の筐体がカバー（図示は省略）によって覆われ、載置スペース５１を含む固定機１０の内部が、外部から遮蔽される。固定機１０内の温度は、温度調節器（図示は省略）によって調節が可能になっている。センサセル１７にリガンド２１ａを注入後、センサ面１３ａへのリガンド２１ａの固定化が完了するまでの間、センサユニット１２は、載置スペース５１上で所定時間保管される。この保管中に、必要に応じて流路１６内のリガンド溶液２１が攪拌される。この間の固定化の進行度合いは、センサユニット１２の環境条件（温度など）によって左右される。そのため、温度調節器によって固定機１０の内部温度が所定の温度に保たれる。設定される温度や静置時間などは、リガンド２１ａの種類などに応じて適宜決められる。
【００６２】
固定が完了すると、センサセル１７に対して、バッファ（洗浄液）が注入される。バッファは、センサセル１７をリガンド溶液２１で満たしたままの状態で、バッファを吸い込んだピペット１９ａをスリット４３ｂへ挿入して、センサセル１７へ注入される。バッファが注入口１６ａから流路へ吐き出されると、流路１６に注入済みのリガンド溶液２１が排出口１６ｂに向けて押し出されて、排出される。そして、ピペット１９ａの注入動作に連動して吸い込み動作を行うピペット１９ｂによって、排出されるバッファが吸い込まれる。これにより、センサセル１７内の液の置換（入れ替え）が行われる。
【００６３】
洗浄が終了した後には、上記と同様の手順によって、センサセル１７に対して、リガンド２１ａの乾燥を防止する乾燥防止液を注入してもよい。こうしておくことで、測定が開始されるまでの間、リガンドの乾燥が防止される。
【００６４】
図５は、ピペットヘッド５４の構成を示す外観斜視図である。ピペットヘッド５４は、液体の吸引と吐出とを行うノズル７１が設けられたヘッド本体７０と、ノズル７１に挿し込まれるピペットチップ６２を挟持固定する２枚の固定板７２と、ピペットチップ６２を固定する固定位置と固定を解除してピペットチップ６２の抜き挿しを可能にする解除位置との間で各固定板７２を移動させる移動機構７３とからなる。
【００６５】
ノズル７１は、ヘッド本体７０の底面から略円筒状に突出するように形成されており、その外径とピペットチップ６２の内径とがほぼ一致するようにされている。ピペットチップ６２は、このノズル７１に挿し込まれた際に、ノズル７１との機械的な嵌め合いによってヘッド本体７０に取り付けられる。ノズル７１は、Ｘ方向に６つ形成されており、それぞれにピペットチップ６２が挿し込まれることによって、３組のピペット対１９が構成される。また、ノズル７１は、ヘッド本体７０を介して図示を省略したポンプに接続されている。ノズル７１は、ポンプからの圧力変動をピペットチップ６２に伝え、ピペットチップ６２に液体の吸引と吐出とを行わせる。
【００６６】
略Ｌ字状に屈曲した各固定板７２は、固定位置（図５に示す位置）にある際に、ヘッド本体７０の側面と平行になる第１板部７５と、この第１板部７５の一端から垂直に形成され、ピペットチップ６２のノズル７１への挿し込み方向と略直交するようにヘッド本体７０の底面側に入り込む第２板部７６と、第１板部７５の他端に所定の角度傾けて形成される第３板部７７とから構成される。第１板部７５には、貫通孔が形成されたヒンジ部８０が設けられている。また、第３板部７７には、長穴８１ａが形成された板状のリンク部８１が垂直に突出するように設けられている。
【００６７】
ヘッド本体７０の四隅には、Ｙ方向に突出した略長板状の保持部８２が形成されている。各保持部８２の端部には、丸棒状の軸８３が突設されている。各軸８３は、各ヒンジ部８０の貫通孔に入り込んでいる。これにより、ヘッド本体７０は、各保持部８２、各軸８３、及び各固定板７２の各ヒンジ部８０を介して各固定板７２を回動自在に保持する。
【００６８】
ヘッド本体７０のＸ方向の両側面に設けられた移動機構７３は、ヘッド本体７０に取り付けられるソレノイド９０と、ソレノイド９０の可動鉄心９１に取り付けられる長板状の連結部材９２とから構成されている。ソレノイド９０は、例えば、固定機１０のコントローラ６０に電気的に接続され、コントローラ６０からの駆動信号に基づいて、可動鉄心９１を本体内に収納した収納位置と本体から突出させた突出位置との間で移動させる。なお、本例では、駆動信号が印加されている間、可動鉄心９１を突出させる、いわゆるプッシュ型のソレノイド９０を用いることとする。また、可動鉄心９１の各位置の制御（駆動信号のＯＮ／ＯＦＦ）は、両側面に設けられた２つのソレノイド９０が連動するように行われる。
【００６９】
連結部材９２の両端には、丸棒状の軸９３が突設されている。各軸９３は、リンク部８１の長穴８１ａに入り込んでいる。連結部材９２は、可動鉄心９１の伸縮に応じてＺ方向に移動し、各軸９３を各長穴８１ａ内で摺動させながら、各ヒンジ部８０を介してヘッド本体７０に軸着された各固定板７２を回転させる。これにより、可動鉄心９１が収納位置にある際に、図６（ａ）に示すように各固定板７２が固定位置になり、可動鉄心９１が突出位置にある際に、図６（ｂ）に示すように各固定板７２が解除位置になる。
【００７０】
各固定板７２は、固定位置にある際に、ノズル７１に挿し込まれたピペットチップ６２を挟み込む。図５に示すように、各固定板７２の各ピペットチップ６２を挟み込む部位には、半円形の切り欠き８４が形成されている。各切り欠き８４は、各固定板７２が固定位置にあって互いに対面した際に、ピペットチップ６２の胴部６２ａの外径とほぼ一致するようにされている。ピペットチップ６２には、胴部６２ａよりも一回り径が大きくされた段差部６２ｂが形成されている。図６（ａ）に示すように、固定位置にある各固定板７２は、切り欠き８４でピペットチップ６２の胴部６２ａを挟持固定するとともに、切り欠き８４で形成される円形の開口よりも大きい径を有する段差部６２ｂを第２板部７６で係止する。これにより、各固定板７２が固定位置にある際には、ノズル７１に挿し込まれたピペットチップ６２の抜けが確実に防止される。
【００７１】
一方、図６（ｂ）に示すように、解除位置にある各固定板７２は、連結部材９２の移動に応じて回転し、切り欠き８４による挟持固定と第２板部７６による係止とを解除してピペットチップ６２の着脱を可能にする。なお、ヘッド本体７０には、図示せぬリリース機構が設けられている。リリース機構は、各ノズル７１に挿し込まれた各ピペットチップ６２を押し下げて、各ピペットチップ６２をヘッド本体７０から取り外す。
【００７２】
次に、図７に示すフローチャートを参照しながら、上記構成による固定機１０の作用について説明する。センサユニット１２に固定工程を施す際には、まず、センサユニット１２をホルダ５２に収納し、そのホルダ５２を載置スペース５１にセットする。センサユニット１２がセットされた後、オペレータからの固定開始指示が入力されると、固定機１０が固定工程を開始する。
【００７３】
コントローラ６０は、固定開始指示に応答して各ソレノイド９０に駆動信号を印加し、可動鉄心９１を突出位置にして各固定板７２を解除位置（図６（ｂ）参照）に移動させる。各固定板７２が解除位置にされたピペットヘッド５４は、ピペットチップ保管部６３に向けて移動を開始する。ピペットチップ保管部６３に移動したピペットヘッド５４は、各ノズル７１を保管されたピペットチップ６２に挿し込み、ピペットチップ６２の取り付けを行う。ピペットヘッド５４にピペットチップ６２を取り付けさせたコントローラ６０は、各ソレノイド９０への駆動信号の印加を停止し、可動鉄心９１を収納位置に移動させる。可動鉄心９１が収納位置に移動すると、連結部材９２とリンク部８３とを介して各固定板７２が固定位置（図５、及び図６（ａ）参照）に移動する。固定位置に移動した各固定板７２は、各ノズル７１に挿し込まれた各ピペットチップ６２を固定する。
【００７４】
各ピペットチップ６２を固定したピペットヘッド５４は、リンカー膜２２の活性化液を保管する液保管部６１に移動し、各ピペット１９ａに活性化液を吸引させる。活性化液を吸引したピペットヘッド５４は、載置スペース５１にセットされたセンサユニット１２に向けて移動する。センサユニット１２に移動したピペットヘッド５４は、各流路１６の注入口１６ａ、及び排出口１６ｂに各ピペットチップ６２の先端を嵌入させ、各流路１６内に活性化液を注入して、各リンカー膜２２に活性化処理を施す。この際、各ピペットチップ６２を各固定板７２で固定したので、ピペットチップ６２を流路１６から引き抜く際に、ピペットチップ６２が各切り欠き８４で抑えられるとともに、各第２板部７６で係止され、ノズル７１からピペットチップ６２が抜けて流路１６に刺さったままになってしまうことが防止される。
【００７５】
活性化液を注入したピペットヘッド５４は、図示を省略した廃却部に移動する。ピペットヘッド５４を廃却部に移動させたコントローラ６０は、前述と同様の手順で各固定板７２を解除位置にし、各ピペットチップ６２の固定を解除させて活性化液に浸された各ピペットチップ６２を廃却部にリリースさせる。各ピペットチップ６２をリリースしたピペットヘッド５４は、再びピペットチップ保管部６３に移動してノズル７１にピペットチップ６２を挿し込み、次に注入するリガンド溶液２１のためにピペットチップ６２を交換する。この後、前述と同様の手順で再び各固定板７２を固定位置にし、各ピペットチップ６２を固定する。なお、各ピペットチップ６２をリリースする際に、各ピペットチップ６２をピペットチップ保管部６３に戻し、注入する液体毎に専用のピペットチップ６２を設けるようにしてもよい。
【００７６】
ピペットチップ６２の交換を行ったピペットヘッド５４は、リガンド溶液２１を保管する液保管部６１に移動して、各ピペット１９ａにリガンド溶液２１を吸引させる。リガンド溶液２１を吸引したピペットヘッド５４は、載置スペース５１にセットされたセンサユニット１２に向けて移動する。センサユニット１２に移動したピペットヘッド５４は、各流路１６の注入口１６ａ、及び排出口１６ｂに各ピペットチップ６２の先端を嵌入させ、各流路１６内にリガンド溶液２１を注入して、各リンカー膜２２にリガンド２１ａを固定させる固定化処理を施す。
【００７７】
なお、上記実施形態では、ソレノイド９０と連結部材９２とによって移動機構７３を構成しているが、これに限らず、例えば、モータなどを用いて各固定板７２を直接回転させるようにしてもよいし、各固定板７２をＹ方向にスライド移動させて固定位置と解除位置とを切り替えるようにしてもよい。また、各固定板７２の形状も、Ｌ字状に限ることなく、例えば、スライド移動で各位置を切り替える際には、第２板部７６の部分のみでよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、ピペットチップ６２に段差部６２ｂを形成し、胴部６２ａとの径の違いを利用して第２板部７６に係止させるようにしているが、これに限ることなく、例えば、ピペットチップのテーパ状の部分を切り欠き８４で挟み込むことにより、第２板部７６に係止させるようにしてもよい。また、切り欠き８４で胴部６２ａを挟持固定した際に生じる摩擦力が、流路１６からピペットチップ６２を引き抜く際に、流路１６とピペットチップ６２の先端部との間に生じる摩擦力に十分対抗し得るものであれば、ピペットチップ６２に段差部６２ｂなどを形成しなくてもよい。
【００７９】
なお、上記実施形態では、各固定板７２でピペットチップ６２を挟み込んで抜けを防止する例を示したが、図８に示すように、ピペットチップ６２を内側から押さえつけて抜けを防止するようにしてもよい。図８（ａ）、（ｂ）に示すように、ノズル７１の先端には、接続部材１０１を介してリング部材１００が取り付けられている。このリング部材１００の外径、及び肉厚は、ノズル７１に合わせられている。接続部材１０１によって形成されるノズル７１とリング部材１００との間の隙間には、ゴムリング（弾性部材）１０２が嵌め込まれる。このゴムリング１０２の内径は、ノズル７１やリング部材１００よりもわずかに小さくされている。また、接続部材１０１には、隙間に合わせた切り欠きが形成されている。これにより、隙間に嵌め込まれたゴムリング１０２は、ノズル７１やリング部材１００の内面よりも内側に入り込むとともに、内側に収縮して接続部材１０１に圧接した位置（請求項記載の退避位置に相当）で保持される。
【００８０】
ノズル７１の内部には、移動機構１０３によって上下動する略筒状の可動部材１０４が納められる。可動部材１０４の外径は、ノズル７１の内径に合わせられている。また、可動部材１０４の側面には、接続部材１０１を入れ込むためのスリット１０４ａが形成されている。すなわち、接続部材１０１は、ノズル７１とリング部材１００とをつなぐとともに、可動部材１０４のガイドとしても機能する。移動機構１０３は、ノズル７１内にある可動部材１０４を接続部材１０１にガイドさせながら所定の距離上下動させる。この移動機構１０３には、例えば、ソレノイドやラックアンドピニオンなどといった公知の機構を用いればよい。
【００８１】
図８（ｃ）に示すように、移動機構１０３によってノズル７１の先端に移動した可動部材１０４は、ノズル７１の内面よりも内側に入り込んだゴムリング１０２を押し広げる。このため、可動部材１０４には、ゴムリング１０２を広げやすいように、底面に向かって径が小さくなるテーパが形成されている。可動部材１０４によって押し広げられたゴムリング１０２は、その側面がノズル７１やリング部材１００の側面よりも外側に突出した位置（請求項記載の突出位置に相当）まで伸びる。突出したゴムリング１０２の側面は、ノズル７１に挿し込まれるピペットチップ１０５の内面を圧接する。これにより、ピペットチップ１０５は、内側から押さえつけられ、ノズル７１からの抜けが防止される。
【００８２】
この際、ピペットチップ１０５の挿し込み口付近には、押し広げられたゴムリング１０２の上面に係止されるように、内側に向けて突出した張出部１０５ａが形成されていることが好ましい。また、本例では、弾性部材に断面が矩形状のゴムリング１０２を用いているが、これに限ることなく、例えば、断面が円形や楕円形状のゴムリングなどを用いてもよい。さらには、可撓性のある金属や樹脂材料などによって形成される板状の部材を用いてもよい。
【００８３】
さらには、上記２つの例の他に、図９に示すように、雄ネジ１２０ａが形成されたノズル１２０と、雄ネジ１２０ａに嵌合する雌ネジ１２２ａが形成されたピペットチップ１２２とを用い、ネジ込みによってピペットチップ１２２をノズル１２０に固定して、ノズル１２０からの抜けを防止するようにしてもよい。
【００８４】
なお、上記実施形態では、誘電体ブロックとしてプリズム１４を示しているが、誘電体ブロックには、この他に、光学ガラスや光学プラスチックなどを板状にしたものや、これらの板状のものとプリズムとを光学面平滑剤（例えば、光学マッチングオイル）で一体化させたものなどを含めるものとする。
【００８５】
また、上記実施形態では、固定機１０の各ピペット対１９を構成するピペットチップ６２、１０５、１２２の抜けを防止する例を示したが、もちろん測定機１１のピペット対２６を構成するピペットチップの抜けを防止するようにしてもよい。さらには、ピペットチップを用いる他の分注装置に本発明を適用してもよい。
【００８６】
さらに、上記実施形態では、全反射減衰を利用した測定装置の一例として、ＳＰＲ測定装置を示したが、全反射減衰を利用した測定装置としては、この他に、例えば、漏洩モードセンサが知られている。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、ＳＰＲの共鳴角と同様に、センサ面上の媒質の屈折率に応じて変化する。この反射角の減衰を検出することにより、前記センサ面上の化学反応が測定される。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】ＳＰＲ測定方法の説明図である。
【図２】１つのセンサセルを抜き出して説明する説明図である。
【図３】センサユニットの概略構成を示す分解斜視図である。
【図４】固定機の構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】ピペットヘッドの構成を示す外観斜視図である。
【図６】固定板の固定位置と解除位置とを示す説明図である。
【図７】固定工程の手順を示すフローチャートである。
【図８】ピペットチップを内側から押さえる例を示す説明図である。
【図９】ピペットチップをねじ込み式で固定する例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０ 固定機
１１ 測定機
１２ センサユニット
１３ 金属膜（薄膜層）
１４ プリズム（誘電体ブロック）
３２ 照明部
３３ 検出器（検出手段）
３４ 光源
５４ ピペットヘッド（分注ヘッド）
６２、１０５、１２２ ピペットチップ
６２ｂ 段差部
７１、１２０ ノズル
７２ 固定板
７３ 移動機構
８４ 切り欠き
１０２ ゴムリング（弾性部材）
１０３ 移動機構
１０４ 可動部材
１０５ａ 張出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の吸引と吐出とを行うノズルにピペットチップを挿し込んで液体の分注を行う分注装置と、この分注装置を備えた表面プラズモン共鳴などの全反射減衰を利用した測定装置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際に、全反射減衰を利用して試料の反応を測定する測定装置が知られている。
【０００３】
このような全反射減衰を利用した測定装置の１つに、表面プラズモン共鳴（Surface Plasmon Resonance）現象を利用した測定装置（以下、ＳＰＲ測定装置と称す）がある。なお、表面プラズモンとは、金属中の自由電子が集団的に振動することによって生じ、その金属の表面に沿って進む自由電子の粗密波である。
【０００４】
例えば、特許文献１などで知られるＫｒｅｔｓｃｈｍａｎｎ配置を採用したＳＰＲ測定装置では、透明な誘電体（以下、プリズムと称す）上に形成された金属膜の表面をセンサ面として、このセンサ面上で試料を反応させた後、プリズムを介してセンサ面の裏面側から全反射条件を満たすように金属膜を照射し、その反射光を測定している。
【０００５】
全反射条件を満たすように金属膜に照射された光のうち、エバネッセント波と呼ばれるわずかな光は、反射せずに金属膜内を透過してセンサ面側に染み出す。この際、エバネッセント波の振動数と表面プラズモンの振動数とが一致するとＳＰＲが発生し、反射光の強度を大きく減衰させる。また、この減衰が発生する光の入射角度（共鳴角）は、金属膜上の屈折率に応じて変化する。すなわち、ＳＰＲ測定装置は、金属膜からの反射光を捉えて共鳴角を検出することにより、センサ面上の試料の反応状況を測定する。
【０００６】
ところで、タンパク質やＤＮＡなどの生体試料は、乾燥による変性や失活を防ぐため、生理的食塩水や純水、または各種のバッファ液などの溶媒に溶かされた試料溶液として扱われることが多い。特許文献１記載のＳＰＲ測定装置は、こうした生体試料の相互作用などを調べるものであり、センサ面の上には試料溶液を送液するための流路が設けられている。なお、この流路とプリズムは、装置本体に設けられた測定ステージに配置されており、ガラス基板上に金属膜を形成したチップ型のセンサユニットを測定ステージに装着することで、前述の測定が行われる。
【０００７】
特許文献１では、ポンプやバルブなどに接続された配管（チューブ）を介して、試料溶液を保管する容器から直接流路に試料溶液を送り込むようにしているが、この方法では、配管内に付着した試料が後に注入する試料溶液中に混入してしまう、いわゆるコンタミネーションが生じやすいという問題があった。
【０００８】
この問題を解決するため、本出願人は、先端に小孔が形成された略円錐筒状のピペットチップと、このピペットチップを着脱自在に保持するヘッド部とからなるピペットを用いて、容器に保管された試料溶液などの液体を流路に分注するＳＰＲ測定装置を提案している（例えば、特願２００４−２８７６１５号明細書参照）。このＳＰＲ測定装置では、分注する液体毎にピペットチップを交換することで、流路に液体を送り込む際に生じるコンタミネーションを防止することができる。
【０００９】
また、このＳＰＲ測定装置では、流路が形成された流路部材と、上面に金属膜が形成されたプリズムと、流路部材の底面とプリズムの上面とを接合させた状態（流路と金属膜とを対面させた状態）で保持する保持部材とからなるセンサユニットを用いている。流路は、流路部材を略Ｕ字状に刳り貫いて形成される送液管であり、その両端を流路部材の上面に露呈させている。ピペットで流路内に液体を送り込む際には、露呈した流路の端部にピペットの先端を挿し込み、吸引した液体を吐出することによって行われる。
【特許文献１】特許第３２９４６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ピペットチップは、ヘッド部に形成されたノズルに挿し込まれ、ノズルとの機械的な嵌め合わせによってヘッド部に保持される。ところが、ピペットチップのノズルへの挿し込み方向と流路への挿し込み方向とが一致しているため、流路からピペットチップを引き抜く際に、ノズルからピペットチップが抜けて流路に刺さったままになってしまうことがあった。流路に残ったピペットチップは、オペレータ自らが引き抜きに行かなくてはならず、手間がかかるとともに、気が付かずに工程が進んでしまうと、正常な測定を行うことができないばかりか、装置やセンサユニットなどを破損させる要因にもなる。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、ピペットチップのノズルからの抜けを防止した分注装置と、この分注装置を備えた全反射減衰を利用した測定装置と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】
【００１２】
上記課題を達成するため、本発明の分注装置は、液体の吸引と吐出とを行うノズルが設けられた分注ヘッドに、前記ノズルに挿し込まれる略筒状のピペットチップの抜けを防止する抜け止め手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、前記抜け止め手段は、前記ピペットチップの前記ノズルへの挿し込み方向に略直交して配置される複数の固定板と、前記ノズルに挿し込まれた前記ピペットチップを挟持固定する固定位置と前記挟持固定を解除する解除位置との間で前記各固定板を移動させる移動機構とからなることが好ましい。
【００１４】
また、前記各固定板は、前記固定位置にある際に、前記ピペットチップを挟持固定するとともに、前記ピペットチップが抜ける方向に対して前記ピペットチップの一部を係止することが好ましい。
【００１５】
さらに、前記各固定板の前記ピペットチップを挟持固定する部位には、前記各固定板が前記固定位置にある際に、前記ピペットチップの外形形状に応じた開口となる切り欠きが形成されていることが好ましい。
【００１６】
なお、前記抜け止め手段は、前記ノズル内に移動自在に収納される略筒状の可動部材と、この可動部材を移動させる移動機構と、前記ノズルに設けられ、前記ピペットチップの前記ノズルへの挿し込みを可能にする退避位置と、前記ノズルの先端に移動した前記可動部材によって前記ノズルの側面よりも外側に押し広げられた突出位置との間で変位する弾性部材とから構成し、前記突出位置にある前記弾性部材で前記ピペットチップの内面を押さえつけて前記ピペットチップの抜けを防止するようにしてもよい。
【００１７】
また、前記突出位置にある前記弾性部材は、前記ピペットチップの内面を押さえつけるとともに、前記ピペットチップが抜ける方向に対して前記ピペットチップの一部を係止することが好ましい。
【００１８】
さらに、前記分注ヘッドに複数の前記ノズルを形成し、前記抜け止め手段は、複数の前記ノズルのそれぞれに挿し込まれる複数の前記ピペットチップの抜けを防止することが好ましい。
【００１９】
また、本発明の全反射減衰を利用した測定装置は、一面に薄膜層が形成された誘電体ブロックと、前記薄膜層に試料溶液を送液する流路が形成された流路部材とからなるセンサユニットに対して、全反射条件を満足するように光を照射する光源と、前記センサユニットからの反射光を受光して電気信号に光電変換する検出手段と、前記試料溶液の吸引と吐出とを行うノズルを有し、このノズルに挿し込まれる略筒状のピペットチップの先端を前記流路の注入口に嵌入させて前記試料溶液を注入する分注ヘッドと、この分注ヘッドに設けられ、前記ノズルに挿し込まれた前記ピペットチップの抜けを防止する抜け止め手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の分注装置、及び全反射減衰を利用した測定装置によれば、ノズルに挿し込まれるピペットチップの抜けを防止する抜け止め手段を分注ヘッドに設けたので、例えば、ピペットチップを流路に挿して流路内に液体を送り込む際に、ピペットチップが流路に嵌ってノズルから抜けてしまうことが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１に示すように、ＳＰＲを利用した測定方法は、大きく分けて、固定工程と、測定処工程（データ読み取り工程）と、データ解析工程との３つの工程からなる。ＳＰＲ測定装置は、固定工程を行う固定機１０と、測定工程を行う測定機１１と、測定機１１によって得られたデータを解析するデータ解析機とからなる。
【００２２】
測定は、ＳＰＲセンサであるセンサユニット１２を用いて行われる。センサユニット１２は、一方の面がＳＰＲが発生するセンサ面１３ａとなる金属膜（薄膜層）１３と、このセンサ面１３ａの裏面の光入射面１３ｂと接合されるプリズム（誘電体ブロック）１４と、前記センサ面１３ａと対向して配置され、リガンドやアナライトが送液される流路１６が形成された流路部材４１とを備えている。
【００２３】
金属膜１３としては、例えば、金や銀などが使用され、その膜厚は、例えば、５０ｎｍである。この膜厚は、金属膜の素材、照射される光の発光波長などに応じて適宜選択される。プリズム１４は、その上面に前記金属膜１３が形成される透明な誘電体であり、光入射面１３ｂに向けて、全反射条件を満たすように照射された光を集光する。流路１６は、略Ｕ字形に屈曲された送液管であり、液体を注入する注入口１６ａと、それを排出する排出口１６ｂとを持っている。流路１６の管径は、例えば、約１ｍｍ程度であり、注入口１６ａと排出口１６ｂの間隔は、例えば、約１０ｍｍ程度である。
【００２４】
また、流路１６の底部は、開放されており、この開放部位はセンサ面１３ａによって覆われて密閉される。これら流路１６とセンサ面１３ａによってセンサセル１７が構成される。後述するように、センサユニット１２は、こうしたセンサセル１７を複数個備えている（図３参照）。
【００２５】
固定工程は、センサ面１３ａにリガンドを固定する工程である。固定工程は、センサユニット１２を固定機１０にセットして行われる。固定機１０には、１対のピペット１９ａ、１９ｂからなるピペット対１９が設けられている。ピペット対１９は、各ピペット１９ａ、１９ｂが、注入口１６ａと排出口１６ｂのそれぞれに挿入される。各ピペット１９ａ、１９ｂは、それぞれが流路１６への液体の注入と、流路１６からの吸い出しを行う機能を備えており、一方が注入動作を行っているときには、他方が吸い出し動作を行うというように、互いに連動する。このピペット対１９を用いて、注入口１６ａから、リガンドを溶媒に溶かしたリガンド溶液２１が注入される。
【００２６】
センサ面１３ａのほぼ中央部には、リガンドと結合するリンカー膜２２が形成されている。このリンカー膜２２は、センサユニット１２の製造段階において予め形成される。リンカー膜２２は、リガンドを固定するための固定基となるので、固定するリガンドの種類に応じて適宜選択される。
【００２７】
リガンド溶液２１を注入するリガンド固定化処理を行う前には、まず、リンカー膜２２に固定用バッファ液が送液され、リンカー膜２２を湿らせてリガンドを結合しやすくするリンカー膜２２の活性化処理が施される。例えば、アミンカップリング法では、リンカー膜２２としてカルボキシメチルデキストランが使用され、リガンド内のアミノ基をこのデキストランに直接共有結合させる。この場合の活性化液としては、Ｎ’−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミドヒドロクロリド（ＥＤＣ）とＮ−ヒドロキシコハク酸イミド（ＮＨＳ）との混合液が使用される。この活性化処理の後、固定用バッファ液によって流路１６が洗浄される。
【００２８】
固定用バッファ液や、リガンド溶液２１の溶媒（希釈液）としては、例えば、各種のバッファ液（緩衝液）の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水が使用される。これらの各液の種類、ｐＨ値、混合物の種類及びその濃度などは、リガンドの種類に応じて適宜決められる。例えば、リガンドとして生体物質を使用する場合には、ｐＨを中性付近に調整した生理的食塩水が使用される場合が多い。しかし、上記アミンカップリング法では、リンカー膜２２は、カルボキシメチルデキストランにより負（マイナス）に帯電するので、このリンカー膜２２と結合しやすいようにタンパク質を陽（プラス）に帯電させるため、生理的とはいえない高濃度のリン酸塩を含む緩衝作用の強いリン酸緩衝溶液（ＰＢＳ：phosphatic−buffered，saline）などが使用される場合もある。
【００２９】
こうした活性化処理及び洗浄が行われた後、センサセル１７へリガンド溶液２１が注入されてリガンド固定化処理が行われる。リガンド溶液２１が流路１６へ注入されると、溶液中で拡散しているリガンド２１ａが徐々にリンカー膜２２へ近づいて、結合する。こうしてセンサ面１３ａにリガンド２１ａが固定される。固定化には、通常、約１時間程度かかり、この間、センサユニット１２は、温度を含む環境条件が所定の条件に設定された状態で保管される。なお、固定化が進行している間、流路１６内のリガンド溶液２１を静置しておいてもよいが、流路１６内のリガンド溶液２１を攪拌して流動させることが好ましい。こうすることで、リガンドとリンカー膜２２との結合が促進され、リガンドの固定量を増加させることができる。
【００３０】
センサ面１３ａへのリガンド２１ａの固定化が完了すると、前記流路１６からリガンド溶液２１が排出される。リガンド溶液２１は、ピペット１９ｂによって吸い出されて排出される。固定化が完了したセンサ面１３ａは、流路１６へ洗浄液が注入されて洗浄処理が行われる。この洗浄後、必要に応じて、ブロッキング液を流路１６へ注入して、リンカー膜２２のうち、リガンドが結合しなかった反応基を失活させるブロッキング処理が行われる。ブロッキング液としては、例えば、エタノールアミン−ヒドロクロライドが使用される。このブロッキング処理の後、再び流路１６が洗浄される。この後、流路１６には、乾燥防止液が注入される。こうして、センサユニット１２は、センサ面１３ａが乾燥防止液に浸された状態で、測定までの間保管される。
【００３１】
測定工程は、センサユニット１２を測定機１１にセットして行われる。測定機１１にも、固定機１０のピペット対１９と同様のピペット対２６が設けられている。このピペット対２６によって、注入口１６ａから、流路１６へ各種の液が注入される。測定工程では、まず、流路１６へ測定用バッファ液が注入される。この後、アナライトを溶媒に溶かしたアナライト溶液２７を注入し、その後、再び測定用バッファ液が注入される。なお、最初に測定用バッファ液を注入する前に、いったん流路１６の洗浄を行ってもよい。データの読み取りは、基準となる信号レベルを検出するために、最初に測定用バッファを注入した直後から開始され、アナライト溶液２７の注入後、再び測定用バッファが注入されるまでの間行われる。これにより、基準レベル（ベースライン）の検出、アナライトとリガンドの反応状況（結合状況）、測定用バッファ液の注入による結合したアナライトとリガンドとの脱離までのＳＰＲ信号を測定することができる。
【００３２】
測定用バッファ液や、アナライト溶液２７の溶媒（希釈液）としては、例えば、各種のバッファ液（緩衝液）の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水が使用される。これらの各液の種類、ｐＨ値、混合物の種類及びその濃度等は、リガンドの種類に応じて適宜決められる。例えば、アナライトを溶けやすくするために、生理的食塩水にＤＭＳＯ（ジメチル−スルホ−オキシド）を含ませてもよい。このＤＭＳＯは、信号レベルに大きく影響する。上述したとおり測定用バッファ液は基準レベルの検出に用いられるので、アナライトの溶媒中にＤＭＳＯが含まれる場合には、そのＤＭＳＯ濃度と同程度のＤＭＳＯ濃度を持つ測定用バッファ液を使用することが好ましい。
【００３３】
なお、アナライト溶液２７は、長期間（例えば、１年）保管されることも多く、そうした場合には、経時変化によって、初期のＤＭＳＯ濃度と測定時のＤＭＳＯ濃度との間に濃度差が生じてしまう場合がある。厳密な測定を行う必要がある場合には、こうした濃度差をアナライト溶液２７を注入したときの参照信号（ｒｅｆ信号）のレベルから推定し、測定データに対して補正（ＤＭＳＯ濃度補正）が行われる。
【００３４】
ここで、参照信号（ｒｅｆ信号）とは、後述するように、センサ面上に設けられリガンドが固定されない参照領域に対応するＳＰＲ信号であり、リガンドが固定されアナライトとの反応を生じる測定領域の測定信号（ａｃｔ信号）と比較参照される信号である。測定に際しては、前記測定信号と参照信号の２つの信号が検出され、データ解析に際しては、例えば、それら２つのＳＰＲ信号の差分を取り、これを測定データとして解析がなされる。こうすることで、例えば、複数のセンサセル間の個体差や、液体の温度変化など、外乱に起因するノイズをキャンセルすることが可能となり、Ｓ／Ｎ比の良好な信号が得られるようにしている。
【００３５】
ＤＭＳＯ濃度補正のための補正データは、アナライト溶液２７を注入する前に、ＤＭＳＯ濃度が異なる複数種類の測定用バッファ液をセンサセル１７に注入して、このときのＤＭＳＯ濃度変化に応じた、ｒｅｆ信号のレベルとａｃｔ信号のレベルのそれぞれの変化量を調べることにより求められる。
【００３６】
測定部３１は、照明部３２と検出器（検出手段）３３からなる。上述したとおり、リガンドとアナライトの反応状況は、共鳴角（光入射面に対して照射された光の入射角）の変化として表れるので、照明部３２は、全反射条件を満足する様々な入射角の光を光入射面１３ｂに対して照射する。照明部３２は、例えば、光源３４と、集光レンズ、拡散板、偏光板を含む光学系３６とからなり、配置位置および設置角度は、照明光の入射角が、上記全反射条件を満足するように調整される。
【００３７】
光源３４としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＤ（Laser Diode）、ＳＬＤ（Super Luminescent Diode）などの発光素子が使用される。こうした発光素子を１個使用し、この単一光源から１つのセンサセル１７に向けて光が照射される。なお、複数のセンサセル１７を同時に測定するような場合には、単一光源からの光を分光して複数のセンサセル１７に照射してもよいし、各センサセル１７に対して発光素子が１つずつ割り当てられるように複数の発光素子を並べて使用してもよい。拡散板は、光源３４からの光を拡散して、発光面内の光量ムラを抑える。偏光板は、照射光のうち、ＳＰＲを生じさせるｐ偏光のみを通過させる。なお、ＬＤを使用する場合など、光源が発する光線自体の偏光の向きが揃っている場合には、偏光板は不要である。また、偏光が揃っている光源を使用した場合でも、拡散板を通過することにより、偏光の向きが不揃いになってしまう場合には、偏光板を使用して偏光の向きが揃えられる。こうして拡散および偏光された光は、集光レンズによって集光されてプリズム１４に照射される。これにより、光強度にバラツキがなく様々な入射角を持つ光線を光入射面１３ｂに入射させることができる。
【００３８】
検出器３３は、光入射面１３ｂで反射する光を受光して、その光強度に応じたレベルの電気信号を出力する。光入射面１３ｂには、様々な角度で光線が入射するので、光入射面１３ｂでは、それらの光線が、それぞれの入射角に応じて様々な反射角で反射する。検出器３３は、これらの様々な反射角の光線を受光する。センサ面１３ａ上の媒質に変化が生じると屈折率が変化して、反射光の光強度が減衰する光の入射角（ＳＰＲが発生する共鳴角）も変化する。センサ面１３ａ上にアナライトを送液すると、アナライトとリガンドの反応状況に応じてセンサ面１３ａ上の屈折率が変化するため、それに応じて共鳴角も変化する。
【００３９】
検出器３３は、例えば、ＣＣＤエリアセンサやフォトダイオードアレイが使用され、光入射面１３ｂにおいて様々な反射角で反射する反射光を受光し、それらを光電変換してＳＰＲ信号として出力する。リガンドとアナライトの反応状況は、この受光面内における反射光の減衰位置の推移として表れる。例えば、アナライトがリガンドと接触する前後では、センサ面１３ａ上の屈折率が異なり、ＳＰＲが発生する共鳴角が異なる。そして、アナライトがリガンドと接触して反応を開始すると、それに応じて共鳴角が変化を開始し、前記受光面内における反射光の減衰位置が移動し始める。こうして得た反応状況を表すＳＰＲ信号が、データ解析機に出力される。データ解析工程では、測定機１１で得たＳＰＲ信号を解析して、アナライトの特性を分析する。
【００４０】
なお、測定部３１の構成が明確になるように、便宜的に、図１では、光入射面１３ｂへの入射光線およびそこで反射する反射光線の向きが、流路１６内の液体の流れ方向と平行になるように、照明部３２および検出器３３を配置した形態で示しているが、図２に示すように、実際には、入射光線および反射光線の向きが、前記流れ方向と直交する方向に照射されるように、照明部３２および検出器３３が配置される。もちろん、測定部３１をこの図１に示しているように配置して測定してもよい。
【００４１】
図２に示すように、リンカー膜２２上には、リガンドが固定されアナライトとリガンドとの反応が生じる測定領域（ａｃｔ領域）２２ａと、リガンドが固定されず、前記測定領域の信号測定に際しての参照信号を得るための参照領域（ｒｅｆ領域）２２ｂとが形成される。このｒｅｆ領域２２ｂは、上述したリンカー膜２２を製膜する際に形成される。形成方法としては、例えば、リンカー膜２２に対して表面処理を施して、リンカー膜２２の半分程度の領域について、リガンドと結合する結合基を失活させる。これにより、リンカー膜２２の半分がａｃｔ領域２２ａとなり、残りの半分がｒｅｆ領域２２ｂとなる。
【００４２】
検出器３３は、ａｃｔ領域２２ａに対応するＳＰＲ信号をａｃｔ信号として出力し、ｒｅｆ領域２２ｂに対応するＳＰＲ信号をｒｅｆ信号として出力する。これらａｃｔ信号とｒｅｆ信号は、基準レベルの検出から結合反応を経て脱離に至るまで、ほぼ同時に計測される。データ解析は、こうして得られたａｃｔ信号とｒｅｆ信号の差や比を求めて行われる。データ解析機は、例えば、ａｃｔ信号とｒｅｆ信号との差分データを求め、この差分データを測定データとし、これに基づいて解析を行う。こうすることで、上述したとおり、センサユニットや各センサセルの個体差や、装置の機械的な変動や、液体の温度変化など、外乱に起因するノイズをキャンセルすることができるので、精度の高い測定が可能になる。
【００４３】
照明部３２及び検出器３３は、これら各ａｃｔ信号及びｒｅｆ信号の２チャンネルの計測を行うことができるように構成されている。例えば、照明部３２を、１個の発光素子を反射ミラーなどを用いて、ａｃｔ領域２２ａとｒｅｆ領域２２ｂのそれぞれに向けて入射する複数の光線に分光する。そして、各チャンネル用の複数のフォトダイオードアレイで構成した検出器３３により、各光線をそれぞれ受光する。
【００４４】
また、検出器３３として、ＣＣＤエリアセンサを用いた場合には、同時に受光した各チャンネルの反射光を画像処理によってａｃｔ信号とｒｅｆ信号として認識することもできる。しかし、こうした画像処理による方法が難しい場合には、ａｃｔ領域２２ａとｒｅｆ領域２２ｂに対して入射させるタイミングを微小時間ずらして、各チャンネルの信号を受光するようにしてもよい。入射タイミングをずらす方法としては、例えば、光路上に、配置角度が１８０度ずれた位置に２つの孔が形成された円板を配置し、この円板を回転させることにより、各チャンネルの入射タイミングがずらされる。各孔は、中心からの距離が各領域２２ａ、２２ｂの間隔だけ異なる位置に配置されており、これにより、一方の孔が光路内に進入したときには、ａｃｔ領域２２ａに光線が入射し、他方の孔が光路内に進入したときには、ｒｅｆ領域２２ｂに光線が入射する。
【００４５】
図３は、センサユニット１２の分解斜視図である。センサユニット１２は、流路１６が形成される流路部材４１と、上面に金属膜１３が形成されたプリズム１４と、流路部材４１の底面とプリズム１４の上面とを接合させた状態で保持する保持部材４２と、保持部材４２の上方に配置される蓋部材４３とからなる。
【００４６】
流路部材４１には、例えば、３つの流路１６が形成されている。流路部材４１は、長尺状に形成されており、３つの流路１６は、その長手方向に沿って配列されている。この流路１６は、その底面に接合される金属膜１３とともにセンサセル１７（図１参照）を構成する。そのため、流路部材４１は、金属膜１３との密着性を高めるために、例えば、ゴムやＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）などといった弾性材料で成形されている。これにより、流路部材４１の底面をプリズム１４の上面に圧接すると、流路部材４１が弾性変形して金属膜１３との接合面の隙間を埋め、各流路１６の開放された底部がプリズム１４の上面によって水密に覆われる。なお、本例では、流路１６の数が３つの例で説明したが、もちろん、流路１６の数は、３つに限らず、１つまたは２つであってもよいし、４つ以上でもよい。
【００４７】
プリズム１４には、その上面に、蒸着によって金属膜１３が形成されている。この金属膜１３は、流路部材４１に形成された複数の流路１６と対向するように短冊状に形成される。さらに、この金属膜１３の上面（センサ面１３ａ）には、各流路１６に対応する部位に、リンカー膜２２が形成される。また、プリズム１４の長手方向の両側面には、保持部材４２の係合部４２ａと係合する係合爪１４ａが設けられている。これらの係合により、流路部材４１が保持部材４２とプリズム１４とによって挟み込まれ、その底面とプリズム１４の上面とが圧接した状態で保持される。こうして、流路部材４１、金属膜１３およびプリズム１４が一体化される。
【００４８】
また、プリズム１４の短辺方向の両端部には、突部１４ｂが設けられている。後述するように、センサユニット１２は、ホルダ５２（図４参照）に収納された状態で、固定が行われる。突部１４ｂは、ホルダ５２のスリットと嵌合することにより、センサユニット１２をホルダ内の所定の収納位置に位置決めするためのものである。
【００４９】
なお、プリズム１４には、例えば、ホウケイクラウン（ＢＫ７）やバリウムクラウン（Ｂａｋ４）などに代表される光学ガラスや、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、非晶性ポリオレフィン（ＡＰＯ）などに代表される光学プラスチックなどを用いることができる。
【００５０】
保持部材４２の上面には、各流路１６の注入口１６ａおよび排出口１６ｂに対応する位置に、ピペット（１９ａ、１９ｂ、２６ａ、２６ｂ）の先端が進入する受け入れ口４２ｂが形成されている。受け入れ口４２ｂは、ピペットから吐出される液体が各注入口１６ａへ導かれるように、漏斗形状をしている。保持部材４２が流路部材４１を挟み込んでプリズム１４と係合すると、受け入れ口４２ｂの下面は、注入口１６ａおよび排出口１６ｂと接合して、受け入れ口４２ｂと流路１６とが連結される。
【００５１】
また、これら各受け入れ口４２ｂの両脇には、円筒形のボス４２ｃが設けられている。これらのボス４２ｃは、蓋部材４３に形成された穴４３ａと嵌合して、蓋部材４３を位置決めするためのものである。蓋部材４３は、受け入れ口４２ｂおよびボス４２ｃに対応する位置に穴が空けられた両面テープ４４によって、保持部材４２の上面に貼り付けられる。
【００５２】
蓋部材４３は、流路１６に通じる受け入れ口４２ｂを覆うことで、流路１６内の液体の蒸発を防止する。蓋部材４３は、例えば、ゴムやプラスチックなどの弾性材料で成形されており、各受け入れ口４２ｂに対応する位置に、十字形のスリット４３ｂが形成されている。蓋部材４３は、流路１６内の液体の蒸発を防止するためのものであるから、受け入れ口４２ｂを覆う必要があるが、完全に覆ってしまっては、ピペットを受け入れ口４２ｂに挿入することができない。そこで、スリット４３ｂを形成することで、ピペットの挿入を可能とするとともに、ピペットを挿入していない状態では、受け入れ口４２ｂが塞がれるようにしている。スリット４３ｂは、ピペットが押し込まれると、スリット４３ｂの周辺が弾性変形（図１参照）して、スリット４３ｂの口が大きく開いて、ピペットを受け入れる。そして、ピペットを抜くと、弾性力によってスリット４３ｂが初期状態に復帰して、受け入れ口４２ｂを塞ぐ。
【００５３】
なお、センサユニット１２のプリズム１４や保持部材４２などに、例えば、非接触式のＩＣメモリであるＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグなどを取り付けるようにしてもよい。例えば、読み込み専用のＲＦＩＤタグにセンサユニット１２毎の固有のＩＤ番号を書き込んでおき、各工程を行う前にこのＩＤ番号を読み込むことで、センサユニット１２の識別を行うことができる。これにより、複数のセンサユニット１２に対して同時に固定や測定を行う場合にも、間違ったアナライトの注入や、測定結果の取り違えなどといった問題の発生を防止することができる。さらには、読み書き可能なＲＦＩＤタグを用いて、例えば、固定したリガンドの種類やリガンドを固定させた日時、及び反応させたアナライトの種類などを、各工程毎に書き込んでいくようにしてもよい。
【００５４】
図４に示すように、固定機１０は、筐体のベースとなる筐体ベース５０上に、複数のセンサユニット１２を載置する載置スペース５１が確保されている。センサユニット１２は、この載置スペース５１に載置された状態で固定工程のすべての処理が施される。したがって、この載置スペース５１は、センサユニット１２に対して固定工程を実行する固定ステージとなる。
【００５５】
センサユニット１２は、ホルダ５２に収納された状態で固定機１０にセットされる。ホルダ５２は、センサユニット１２を複数個（例えば、８個）収納できるようになっている。ホルダ５２には、センサユニット１２の突部１４ｂと嵌合して、センサユニット１２を位置決めするスリットが設けられている。また、ホルダ５２の底部は、センサユニット１２の両端部を支持する支持部を除いて、開口になっている。測定工程において、センサユニット１２をホルダ５２から取り出す場合には、この開口から押し上げ部材を挿入してセンサユニット１２を下方から押し上げる。
【００５６】
載置スペース５１には、ホルダ５２を、例えば、１０個並べて配置することができるようになっており、その数に応じた台座５３が設けられている。各台座５３上には、ホルダ５２を位置決めする位置決め用のボスが設けられている。
【００５７】
固定機１０には、ピペット対１９を３組連装したピペットヘッド（分注ヘッド）５４が設けられている。ピペットヘッド５４は、載置スペース５１に配列された各センサユニット１２にアクセスして、液体の注入や排出を行う。ピペットヘッド５４には、ピペット対１９が３組設けられているので、１つのセンサユニット１２に含まれる３つのセンサセル１７に対して同時に液体を注入（および排出）することができる。固定機１０には、固定機１０の各部を統括的に制御するコントローラ６０が設けられており、このコントローラ６０によって、各ピペット対１９の吸い込みや吐き出しのタイミング、及び吸い込み量や吐き出し量などが制御される。
【００５８】
筐体ベース５０には、このピペットヘッド５４をＸ、Ｙ、Ｚの３方向に移動させるヘッド移動機構５６が設けられている。ヘッド移動機構５６は、例えば、搬送ベルト、プーリ、キャリッジ、モータなどから構成される周知の移動機構であり、ピペットヘッド５４を上下させる昇降機構と、この昇降機構ごとピペットヘッド５４をＹ方向へ移動自在に保持するガイドレール５８を含むＹ方向移動機構と、前記ガイドレール５８を両端で保持し、ガイドレール５８ごとピペットヘッド５４をＸ方向へ移動させるＸ方向移動機構とからなる。ヘッド移動機構５６は、コントローラ６０によって制御されており、コントローラ６０は、このヘッド移動機構５６を駆動して、ピペットヘッド５４の上下左右前後の位置を制御する。
【００５９】
筐体ベース５０の上には、流路１６へ注入する種々の液体（リガンド溶液、洗浄液、固定用バッファ液、乾燥防止液、活性化液、ブロッキング液など）を保管する複数の液保管部６１が設けられている。液保管部６１の数は、使用する液体の種類に応じて決定される。各液保管部６１には、挿入口が６個並べて設けられている。この挿入口の数および配列ピッチは、ピペットヘッド５４のピペットの数と配列ピッチに応じて決められる。ピペットヘッド５４は、センサセル１７へ液体を注入する場合には、各液保管部６１へアクセスして、所望の液体を吸い込み、その後、載置スペース５１へ移動して、センサユニット１２へ注入する。
【００６０】
また、筐体ベース５０の上には、複数ののピペットチップ６２を保管するピペットチップ保管部６３と、複数のウエル状の升がマトリックス配列されたウエルプレート６４とが設けられている。略円錐筒状に成形されたピペットチップ６２は、ピペットヘッド５４に着脱自在に取り付けられる。すなわち、各ピペット１９ａ、１９ｂは、ピペットヘッド５４にピペットチップ６２を取り付けることで構成される。ピペットチップ６２は、液体と直接接触するので、このピペットチップ６２を介して異種の液体の混液が生じないように、使用する液体毎に交換される。ウエルプレート６５は、各ピペット１９ａ、１９ｂで吸い上げた液体を一時的に保管したり、複数種類の液体を混合して混合液を調整する際に用いられる。
【００６１】
固定を開始する際には、固定機１０の筐体がカバー（図示は省略）によって覆われ、載置スペース５１を含む固定機１０の内部が、外部から遮蔽される。固定機１０内の温度は、温度調節器（図示は省略）によって調節が可能になっている。センサセル１７にリガンド２１ａを注入後、センサ面１３ａへのリガンド２１ａの固定化が完了するまでの間、センサユニット１２は、載置スペース５１上で所定時間保管される。この保管中に、必要に応じて流路１６内のリガンド溶液２１が攪拌される。この間の固定化の進行度合いは、センサユニット１２の環境条件（温度など）によって左右される。そのため、温度調節器によって固定機１０の内部温度が所定の温度に保たれる。設定される温度や静置時間などは、リガンド２１ａの種類などに応じて適宜決められる。
【００６２】
固定が完了すると、センサセル１７に対して、バッファ（洗浄液）が注入される。バッファは、センサセル１７をリガンド溶液２１で満たしたままの状態で、バッファを吸い込んだピペット１９ａをスリット４３ｂへ挿入して、センサセル１７へ注入される。バッファが注入口１６ａから流路へ吐き出されると、流路１６に注入済みのリガンド溶液２１が排出口１６ｂに向けて押し出されて、排出される。そして、ピペット１９ａの注入動作に連動して吸い込み動作を行うピペット１９ｂによって、排出されるバッファが吸い込まれる。これにより、センサセル１７内の液の置換（入れ替え）が行われる。
【００６３】
洗浄が終了した後には、上記と同様の手順によって、センサセル１７に対して、リガンド２１ａの乾燥を防止する乾燥防止液を注入してもよい。こうしておくことで、測定が開始されるまでの間、リガンドの乾燥が防止される。
【００６４】
図５は、ピペットヘッド５４の構成を示す外観斜視図である。ピペットヘッド５４は、液体の吸引と吐出とを行うノズル７１が設けられたヘッド本体７０と、ノズル７１に挿し込まれるピペットチップ６２を挟持固定する２枚の固定板７２と、ピペットチップ６２を固定する固定位置と固定を解除してピペットチップ６２の抜き挿しを可能にする解除位置との間で各固定板７２を移動させる移動機構７３とからなる。
【００６５】
ノズル７１は、ヘッド本体７０の底面から略円筒状に突出するように形成されており、その外径とピペットチップ６２の内径とがほぼ一致するようにされている。ピペットチップ６２は、このノズル７１に挿し込まれた際に、ノズル７１との機械的な嵌め合いによってヘッド本体７０に取り付けられる。ノズル７１は、Ｘ方向に６つ形成されており、それぞれにピペットチップ６２が挿し込まれることによって、３組のピペット対１９が構成される。また、ノズル７１は、ヘッド本体７０を介して図示を省略したポンプに接続されている。ノズル７１は、ポンプからの圧力変動をピペットチップ６２に伝え、ピペットチップ６２に液体の吸引と吐出とを行わせる。
【００６６】
略Ｌ字状に屈曲した各固定板７２は、固定位置（図５に示す位置）にある際に、ヘッド本体７０の側面と平行になる第１板部７５と、この第１板部７５の一端から垂直に形成され、ピペットチップ６２のノズル７１への挿し込み方向と略直交するようにヘッド本体７０の底面側に入り込む第２板部７６と、第１板部７５の他端に所定の角度傾けて形成される第３板部７７とから構成される。第１板部７５には、貫通孔が形成されたヒンジ部８０が設けられている。また、第３板部７７には、長穴８１ａが形成された板状のリンク部８１が垂直に突出するように設けられている。
【００６７】
ヘッド本体７０の四隅には、Ｙ方向に突出した略長板状の保持部８２が形成されている。各保持部８２の端部には、丸棒状の軸８３が突設されている。各軸８３は、各ヒンジ部８０の貫通孔に入り込んでいる。これにより、ヘッド本体７０は、各保持部８２、各軸８３、及び各固定板７２の各ヒンジ部８０を介して各固定板７２を回動自在に保持する。
【００６８】
ヘッド本体７０のＸ方向の両側面に設けられた移動機構７３は、ヘッド本体７０に取り付けられるソレノイド９０と、ソレノイド９０の可動鉄心９１に取り付けられる長板状の連結部材９２とから構成されている。ソレノイド９０は、例えば、固定機１０のコントローラ６０に電気的に接続され、コントローラ６０からの駆動信号に基づいて、可動鉄心９１を本体内に収納した収納位置と本体から突出させた突出位置との間で移動させる。なお、本例では、駆動信号が印加されている間、可動鉄心９１を突出させる、いわゆるプッシュ型のソレノイド９０を用いることとする。また、可動鉄心９１の各位置の制御（駆動信号のＯＮ／ＯＦＦ）は、両側面に設けられた２つのソレノイド９０が連動するように行われる。
【００６９】
連結部材９２の両端には、丸棒状の軸９３が突設されている。各軸９３は、リンク部８１の長穴８１ａに入り込んでいる。連結部材９２は、可動鉄心９１の伸縮に応じてＺ方向に移動し、各軸９３を各長穴８１ａ内で摺動させながら、各ヒンジ部８０を介してヘッド本体７０に軸着された各固定板７２を回転させる。これにより、可動鉄心９１が収納位置にある際に、図６（ａ）に示すように各固定板７２が固定位置になり、可動鉄心９１が突出位置にある際に、図６（ｂ）に示すように各固定板７２が解除位置になる。
【００７０】
各固定板７２は、固定位置にある際に、ノズル７１に挿し込まれたピペットチップ６２を挟み込む。図５に示すように、各固定板７２の各ピペットチップ６２を挟み込む部位には、半円形の切り欠き８４が形成されている。各切り欠き８４は、各固定板７２が固定位置にあって互いに対面した際に、ピペットチップ６２の胴部６２ａの外径とほぼ一致するようにされている。ピペットチップ６２には、胴部６２ａよりも一回り径が大きくされた段差部６２ｂが形成されている。図６（ａ）に示すように、固定位置にある各固定板７２は、切り欠き８４でピペットチップ６２の胴部６２ａを挟持固定するとともに、切り欠き８４で形成される円形の開口よりも大きい径を有する段差部６２ｂを第２板部７６で係止する。これにより、各固定板７２が固定位置にある際には、ノズル７１に挿し込まれたピペットチップ６２の抜けが確実に防止される。
【００７１】
一方、図６（ｂ）に示すように、解除位置にある各固定板７２は、連結部材９２の移動に応じて回転し、切り欠き８４による挟持固定と第２板部７６による係止とを解除してピペットチップ６２の着脱を可能にする。なお、ヘッド本体７０には、図示せぬリリース機構が設けられている。リリース機構は、各ノズル７１に挿し込まれた各ピペットチップ６２を押し下げて、各ピペットチップ６２をヘッド本体７０から取り外す。
【００７２】
次に、図７に示すフローチャートを参照しながら、上記構成による固定機１０の作用について説明する。センサユニット１２に固定工程を施す際には、まず、センサユニット１２をホルダ５２に収納し、そのホルダ５２を載置スペース５１にセットする。センサユニット１２がセットされた後、オペレータからの固定開始指示が入力されると、固定機１０が固定工程を開始する。
【００７３】
コントローラ６０は、固定開始指示に応答して各ソレノイド９０に駆動信号を印加し、可動鉄心９１を突出位置にして各固定板７２を解除位置（図６（ｂ）参照）に移動させる。各固定板７２が解除位置にされたピペットヘッド５４は、ピペットチップ保管部６３に向けて移動を開始する。ピペットチップ保管部６３に移動したピペットヘッド５４は、各ノズル７１を保管されたピペットチップ６２に挿し込み、ピペットチップ６２の取り付けを行う。ピペットヘッド５４にピペットチップ６２を取り付けさせたコントローラ６０は、各ソレノイド９０への駆動信号の印加を停止し、可動鉄心９１を収納位置に移動させる。可動鉄心９１が収納位置に移動すると、連結部材９２とリンク部８３とを介して各固定板７２が固定位置（図５、及び図６（ａ）参照）に移動する。固定位置に移動した各固定板７２は、各ノズル７１に挿し込まれた各ピペットチップ６２を固定する。
【００７４】
各ピペットチップ６２を固定したピペットヘッド５４は、リンカー膜２２の活性化液を保管する液保管部６１に移動し、各ピペット１９ａに活性化液を吸引させる。活性化液を吸引したピペットヘッド５４は、載置スペース５１にセットされたセンサユニット１２に向けて移動する。センサユニット１２に移動したピペットヘッド５４は、各流路１６の注入口１６ａ、及び排出口１６ｂに各ピペットチップ６２の先端を嵌入させ、各流路１６内に活性化液を注入して、各リンカー膜２２に活性化処理を施す。この際、各ピペットチップ６２を各固定板７２で固定したので、ピペットチップ６２を流路１６から引き抜く際に、ピペットチップ６２が各切り欠き８４で抑えられるとともに、各第２板部７６で係止され、ノズル７１からピペットチップ６２が抜けて流路１６に刺さったままになってしまうことが防止される。
【００７５】
活性化液を注入したピペットヘッド５４は、図示を省略した廃却部に移動する。ピペットヘッド５４を廃却部に移動させたコントローラ６０は、前述と同様の手順で各固定板７２を解除位置にし、各ピペットチップ６２の固定を解除させて活性化液に浸された各ピペットチップ６２を廃却部にリリースさせる。各ピペットチップ６２をリリースしたピペットヘッド５４は、再びピペットチップ保管部６３に移動してノズル７１にピペットチップ６２を挿し込み、次に注入するリガンド溶液２１のためにピペットチップ６２を交換する。この後、前述と同様の手順で再び各固定板７２を固定位置にし、各ピペットチップ６２を固定する。なお、各ピペットチップ６２をリリースする際に、各ピペットチップ６２をピペットチップ保管部６３に戻し、注入する液体毎に専用のピペットチップ６２を設けるようにしてもよい。
【００７６】
ピペットチップ６２の交換を行ったピペットヘッド５４は、リガンド溶液２１を保管する液保管部６１に移動して、各ピペット１９ａにリガンド溶液２１を吸引させる。リガンド溶液２１を吸引したピペットヘッド５４は、載置スペース５１にセットされたセンサユニット１２に向けて移動する。センサユニット１２に移動したピペットヘッド５４は、各流路１６の注入口１６ａ、及び排出口１６ｂに各ピペットチップ６２の先端を嵌入させ、各流路１６内にリガンド溶液２１を注入して、各リンカー膜２２にリガンド２１ａを固定させる固定化処理を施す。
【００７７】
なお、上記実施形態では、ソレノイド９０と連結部材９２とによって移動機構７３を構成しているが、これに限らず、例えば、モータなどを用いて各固定板７２を直接回転させるようにしてもよいし、各固定板７２をＹ方向にスライド移動させて固定位置と解除位置とを切り替えるようにしてもよい。また、各固定板７２の形状も、Ｌ字状に限ることなく、例えば、スライド移動で各位置を切り替える際には、第２板部７６の部分のみでよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、ピペットチップ６２に段差部６２ｂを形成し、胴部６２ａとの径の違いを利用して第２板部７６に係止させるようにしているが、これに限ることなく、例えば、ピペットチップのテーパ状の部分を切り欠き８４で挟み込むことにより、第２板部７６に係止させるようにしてもよい。また、切り欠き８４で胴部６２ａを挟持固定した際に生じる摩擦力が、流路１６からピペットチップ６２を引き抜く際に、流路１６とピペットチップ６２の先端部との間に生じる摩擦力に十分対抗し得るものであれば、ピペットチップ６２に段差部６２ｂなどを形成しなくてもよい。
【００７９】
なお、上記実施形態では、各固定板７２でピペットチップ６２を挟み込んで抜けを防止する例を示したが、図８に示すように、ピペットチップ６２を内側から押さえつけて抜けを防止するようにしてもよい。図８（ａ）、（ｂ）に示すように、ノズル７１の先端には、接続部材１０１を介してリング部材１００が取り付けられている。このリング部材１００の外径、及び肉厚は、ノズル７１に合わせられている。接続部材１０１によって形成されるノズル７１とリング部材１００との間の隙間には、ゴムリング（弾性部材）１０２が嵌め込まれる。このゴムリング１０２の内径は、ノズル７１やリング部材１００よりもわずかに小さくされている。また、接続部材１０１には、隙間に合わせた切り欠きが形成されている。これにより、隙間に嵌め込まれたゴムリング１０２は、ノズル７１やリング部材１００の内面よりも内側に入り込むとともに、内側に収縮して接続部材１０１に圧接した位置（請求項記載の退避位置に相当）で保持される。
【００８０】
ノズル７１の内部には、移動機構１０３によって上下動する略筒状の可動部材１０４が納められる。可動部材１０４の外径は、ノズル７１の内径に合わせられている。また、可動部材１０４の側面には、接続部材１０１を入れ込むためのスリット１０４ａが形成されている。すなわち、接続部材１０１は、ノズル７１とリング部材１００とをつなぐとともに、可動部材１０４のガイドとしても機能する。移動機構１０３は、ノズル７１内にある可動部材１０４を接続部材１０１にガイドさせながら所定の距離上下動させる。この移動機構１０３には、例えば、ソレノイドやラックアンドピニオンなどといった公知の機構を用いればよい。
【００８１】
図８（ｃ）に示すように、移動機構１０３によってノズル７１の先端に移動した可動部材１０４は、ノズル７１の内面よりも内側に入り込んだゴムリング１０２を押し広げる。このため、可動部材１０４には、ゴムリング１０２を広げやすいように、底面に向かって径が小さくなるテーパが形成されている。可動部材１０４によって押し広げられたゴムリング１０２は、その側面がノズル７１やリング部材１００の側面よりも外側に突出した位置（請求項記載の突出位置に相当）まで伸びる。突出したゴムリング１０２の側面は、ノズル７１に挿し込まれるピペットチップ１０５の内面を圧接する。これにより、ピペットチップ１０５は、内側から押さえつけられ、ノズル７１からの抜けが防止される。
【００８２】
この際、ピペットチップ１０５の挿し込み口付近には、押し広げられたゴムリング１０２の上面に係止されるように、内側に向けて突出した張出部１０５ａが形成されていることが好ましい。また、本例では、弾性部材に断面が矩形状のゴムリング１０２を用いているが、これに限ることなく、例えば、断面が円形や楕円形状のゴムリングなどを用いてもよい。さらには、可撓性のある金属や樹脂材料などによって形成される板状の部材を用いてもよい。
【００８３】
さらには、上記２つの例の他に、図９に示すように、雄ネジ１２０ａが形成されたノズル１２０と、雄ネジ１２０ａに嵌合する雌ネジ１２２ａが形成されたピペットチップ１２２とを用い、ネジ込みによってピペットチップ１２２をノズル１２０に固定して、ノズル１２０からの抜けを防止するようにしてもよい。
【００８４】
なお、上記実施形態では、誘電体ブロックとしてプリズム１４を示しているが、誘電体ブロックには、この他に、光学ガラスや光学プラスチックなどを板状にしたものや、これらの板状のものとプリズムとを光学面平滑剤（例えば、光学マッチングオイル）で一体化させたものなどを含めるものとする。
【００８５】
また、上記実施形態では、固定機１０の各ピペット対１９を構成するピペットチップ６２、１０５、１２２の抜けを防止する例を示したが、もちろん測定機１１のピペット対２６を構成するピペットチップの抜けを防止するようにしてもよい。さらには、ピペットチップを用いる他の分注装置に本発明を適用してもよい。
【００８６】
さらに、上記実施形態では、全反射減衰を利用した測定装置の一例として、ＳＰＲ測定装置を示したが、全反射減衰を利用した測定装置としては、この他に、例えば、漏洩モードセンサが知られている。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、ＳＰＲの共鳴角と同様に、センサ面上の媒質の屈折率に応じて変化する。この反射角の減衰を検出することにより、前記センサ面上の化学反応が測定される。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】ＳＰＲ測定方法の説明図である。
【図２】１つのセンサセルを抜き出して説明する説明図である。
【図３】センサユニットの概略構成を示す分解斜視図である。
【図４】固定機の構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】ピペットヘッドの構成を示す外観斜視図である。
【図６】固定板の固定位置と解除位置とを示す説明図である。
【図７】固定工程の手順を示すフローチャートである。
【図８】ピペットチップを内側から押さえる例を示す説明図である。
【図９】ピペットチップをねじ込み式で固定する例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０ 固定機
１１ 測定機
１２ センサユニット
１３ 金属膜（薄膜層）
１４ プリズム（誘電体ブロック）
３２ 照明部
３３ 検出器（検出手段）
３４ 光源
５４ ピペットヘッド（分注ヘッド）
６２、１０５、１２２ ピペットチップ
６２ｂ 段差部
７１、１２０ ノズル
７２ 固定板
７３ 移動機構
８４ 切り欠き
１０２ ゴムリング（弾性部材）
１０３ 移動機構
１０４ 可動部材
１０５ａ 張出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の吸引と吐出とを行うノズルが設けられた分注ヘッドを備えた分注装置において、
前記分注ヘッドは、前記ノズルに挿し込まれる略筒状のピペットチップの抜けを防止する抜け止め手段を有することを特徴とする分注装置。
【請求項２】
前記抜け止め手段は、前記ピペットチップの前記ノズルへの挿し込み方向に略直交して配置される複数の固定板と、前記ノズルに挿し込まれた前記ピペットチップを挟持固定する固定位置と前記挟持固定を解除する解除位置との間で前記各固定板を移動させる移動機構とからなることを特徴とする請求項１記載の分注装置。
【請求項３】
前記各固定板は、前記固定位置にある際に、前記ピペットチップを挟持固定するとともに、前記ピペットチップが抜ける方向に対して前記ピペットチップの一部を係止することを特徴とする請求項２記載の分注装置。
【請求項４】
前記各固定板の前記ピペットチップを挟持固定する部位には、前記各固定板が前記固定位置にある際に、前記ピペットチップの外形形状に応じた開口となる切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の分注装置。
【請求項５】
前記抜け止め手段は、前記ノズル内に移動自在に収納される略筒状の可動部材と、この可動部材を移動させる移動機構と、前記ノズルに設けられ、前記ピペットチップの前記ノズルへの挿し込みを可能にする退避位置と、前記ノズルの先端に移動した前記可動部材によって前記ノズルの側面よりも外側に押し広げられた突出位置との間で変位する弾性部材とからなり、前記突出位置にある前記弾性部材で前記ピペットチップの内面を押さえつけて前記ピペットチップの抜けを防止することを特徴とする請求項１記載の分注装置。
【請求項６】
前記突出位置にある前記弾性部材は、前記ピペットチップの内面を押さえつけるとともに、前記ピペットチップが抜ける方向に対して前記ピペットチップの一部を係止することを特徴とする請求項５記載の分注装置。
【請求項７】
前記分注ヘッドには、複数の前記ノズルが形成されており、
前記抜け止め手段は、複数の前記ノズルのそれぞれに挿し込まれる複数の前記ピペットチップの抜けを防止することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の分注装置。
【請求項８】
一面に薄膜層が形成された誘電体ブロックと、前記薄膜層に試料溶液を送液する流路が形成された流路部材とからなるセンサユニットに対して、全反射条件を満足するように光を照射する光源と、前記センサユニットからの反射光を受光して電気信号に光電変換する検出手段とを備えた全反射減衰を利用した測定装置において、
前記試料溶液の吸引と吐出とを行うノズルを有し、このノズルに挿し込まれる略筒状のピペットチップの先端を前記流路の注入口に嵌入させて前記試料溶液を注入する分注ヘッドと、
この分注ヘッドに設けられ、前記ノズルに挿し込まれた前記ピペットチップの抜けを防止する抜け止め手段とを有することを特徴とする全反射減衰を利用した測定装置。
【請求項１】
液体の吸引と吐出とを行うノズルが設けられた分注ヘッドを備えた分注装置において、
前記分注ヘッドは、前記ノズルに挿し込まれる略筒状のピペットチップの抜けを防止する抜け止め手段を有することを特徴とする分注装置。
【請求項２】
前記抜け止め手段は、前記ピペットチップの前記ノズルへの挿し込み方向に略直交して配置される複数の固定板と、前記ノズルに挿し込まれた前記ピペットチップを挟持固定する固定位置と前記挟持固定を解除する解除位置との間で前記各固定板を移動させる移動機構とからなることを特徴とする請求項１記載の分注装置。
【請求項３】
前記各固定板は、前記固定位置にある際に、前記ピペットチップを挟持固定するとともに、前記ピペットチップが抜ける方向に対して前記ピペットチップの一部を係止することを特徴とする請求項２記載の分注装置。
【請求項４】
前記各固定板の前記ピペットチップを挟持固定する部位には、前記各固定板が前記固定位置にある際に、前記ピペットチップの外形形状に応じた開口となる切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の分注装置。
【請求項５】
前記抜け止め手段は、前記ノズル内に移動自在に収納される略筒状の可動部材と、この可動部材を移動させる移動機構と、前記ノズルに設けられ、前記ピペットチップの前記ノズルへの挿し込みを可能にする退避位置と、前記ノズルの先端に移動した前記可動部材によって前記ノズルの側面よりも外側に押し広げられた突出位置との間で変位する弾性部材とからなり、前記突出位置にある前記弾性部材で前記ピペットチップの内面を押さえつけて前記ピペットチップの抜けを防止することを特徴とする請求項１記載の分注装置。
【請求項６】
前記突出位置にある前記弾性部材は、前記ピペットチップの内面を押さえつけるとともに、前記ピペットチップが抜ける方向に対して前記ピペットチップの一部を係止することを特徴とする請求項５記載の分注装置。
【請求項７】
前記分注ヘッドには、複数の前記ノズルが形成されており、
前記抜け止め手段は、複数の前記ノズルのそれぞれに挿し込まれる複数の前記ピペットチップの抜けを防止することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の分注装置。
【請求項８】
一面に薄膜層が形成された誘電体ブロックと、前記薄膜層に試料溶液を送液する流路が形成された流路部材とからなるセンサユニットに対して、全反射条件を満足するように光を照射する光源と、前記センサユニットからの反射光を受光して電気信号に光電変換する検出手段とを備えた全反射減衰を利用した測定装置において、
前記試料溶液の吸引と吐出とを行うノズルを有し、このノズルに挿し込まれる略筒状のピペットチップの先端を前記流路の注入口に嵌入させて前記試料溶液を注入する分注ヘッドと、
この分注ヘッドに設けられ、前記ノズルに挿し込まれた前記ピペットチップの抜けを防止する抜け止め手段とを有することを特徴とする全反射減衰を利用した測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２９２５９２（Ｐ２００６−２９２５９２Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１４９５９（Ｐ２００５−１１４９５９）
【出願日】平成１７年４月１２日（２００５．４．１２）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１２日（２００５．４．１２）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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