検査装置
【課題】異物や液体を飛散させることなく簡単な機構で異物や液体を除去し、マイクロポンプと連通するチップ接続部と検査チップとを十分に密着可能な状態にすることができる検査装置を提供する。
【解決手段】チップ搬送トレイの移動する方向に対して直交するようにチップ搬送トレイに回転軸を取り付けた清掃ローラにより、チップ搬送トレイが移動するときにチップ接続部に接触し回転しながらチップ接続部に付着した異物もしくは液体を除去することを特徴とする検査装置。
【解決手段】チップ搬送トレイの移動する方向に対して直交するようにチップ搬送トレイに回転軸を取り付けた清掃ローラにより、チップ搬送トレイが移動するときにチップ接続部に接触し回転しながらチップ接続部に付着した異物もしくは液体を除去することを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロマシン技術および超微細加工技術を駆使することにより、従来の試料調製、化学分析、化学合成などを行うための装置、手段（例えばポンプ、バルブ、流路、センサーなど）を微細化して１チップ上に集積化したシステムが開発されている（例えば、特許文献１参照）。これは、μ−ＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ：マイクロ総合分析システム）、バイオリアクタ、ラブ・オン・チップ（Ｌａｂ−ｏｎ−ｃｈｉｐｓ）、バイオチップとも呼ばれ、医療検査・診断分野、環境測定分野、農産製造分野でその応用が期待されている。現実には遺伝子検査に見られるように、煩雑な工程、熟練した手技、機器類の操作が必要とされる場合には、自動化、高速化および簡便化されたμ−ＴＡＳは、コスト、必要試料量、所要時間のみならず、時間および場所を選ばない分析を可能とすることによる恩恵は多大と言える。
【０００３】
上記のようなμ−ＴＡＳでは、マイクロポンプによって検査チップの微細流路内における試薬等の送液を行っている。
【０００４】
具体的には、特許文献２、３に開示された構成を有するピエゾ素子を用いたポンプなどをチップに複数設けたマイクロポンプユニットと、検査チップとを、例えば互いの流路開口が合致するようにマイクロポンプユニットのチップ面と検査チップのチップ面とを密着させることによって、ポンプ側の流路と検査チップ側の流路とを連通させている。
【０００５】
しかしながら、マイクロポンプユニットと検査チップとの接続部において、接続前に接触面が濡れていると、使用時にマイクロポンプ側から検査チップ側へ、この接続部を通過する駆動液などの液体が、これらの接触面の間から漏れ出す可能性がある。
【０００６】
また、マイクロポンプユニットと検査チップとの接続部において、接続前に接触面に微細な異物が付着していると、異物によってマイクロポンプユニットと検査チップとの密着が不充分となり、使用時にマイクロポンプ側から検査チップ側へこの接続部を通過する駆動液などの液体が、これらの接触面の間から漏れ出す可能性がある。
【０００７】
また、このようにマイクロポンプユニットと検査チップとの接続部において液密性が充分でない場合、外部から流路内へコンタミネーションが浸入する可能性もある。
【０００８】
このような課題を解決するため、本発明者らは、検査チップのポンプ接続部および／またはマイクロポンプユニットのチップ接続部を清掃するための清掃機構を設け、検査チップとマイクロポンプユニットとの接続部を清掃する方法を提案している（例えば、特許文献４参照）。特許文献４では、検査チップ出入り口に払拭装置を設け、検査チップを載置したチップ搬送トレイを挿入すると、検査チップの上面が払拭装置と接触することにより検査チップに付着した液体や異物を除去するように構成した清掃機構を開示している。また、昇降装置により払拭シートを降下させてポンプ接続部に付着した液体や異物を除去するように構成した清掃機構も開示している。さらに、異物もしくは液体を送風により除去する送風装置を設ける清掃機構も開示している。
【特許文献１】特開２００４−２８５８９号公報
【特許文献２】特開２００１−３２２０９９号公報
【特許文献３】特開２００４−１０８２８５号公報
【特許文献４】特開２００６−２６６９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献４に開示されているようなへら状の払拭装置を用いる方法ではスポンジなどを用いても吸水できる量が限られており液体を検査装置内の各部に飛散させるおそれがある。また、昇降装置を設ける方法では、複雑な機構が必要になり検査装置が大型になるという問題がある。送風装置を設ける方法では、検査装置が大型になるとともに異物や液体を検査装置内の各部に飛散させるおそれがある、という問題がある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、異物や液体を飛散させることなく簡単な機構で異物や液体を除去しマイクロポンプと連通するチップ接続部と検査チップとを十分に密着可能な状態にすることができる検査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】
【００１１】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
【００１２】
１．
マイクロポンプを用いて駆動液を検査チップの駆動液注入口に注入して試薬と検体を反応させ反応結果を測定する検査装置において、
前記マイクロポンプの吐出口と前記駆動液注入口とを連通させる流路の流路開口を有するチップ接続部と、
前記検査チップを載置可能な位置と、載置した前記検査チップの前記駆動液注入口と前記チップ接続部とを密着させて連通する位置と、を前記検査チップを載置して移動するチップ搬送トレイと、
前記チップ搬送トレイの移動する方向に対して直交するように前記チップ搬送トレイに回転軸を取り付けた清掃ローラと、
を有し、
前記清掃ローラは、前記チップ搬送トレイが移動するときに前記チップ接続部に接触し回転しながら前記チップ接続部に付着した異物もしくは液体を除去することを特徴とする検査装置。
【００１３】
２．
前記チップ接続部は複数の前記流路開口を有し、
複数の前記流路開口は前記清掃ローラの幅方向に対して所定以上の間隔を空けて配設されていることを特徴とする１に記載の検査装置。
【００１４】
３．
前記清掃ローラは、
前記駆動液注入口と前記チップ接続部が連通する前に前記チップ接続部を清掃するように前記チップ搬送トレイに取り付けられていることを特徴とする１または２に記載の検査装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、チップ搬送トレイに清掃ローラを設けたので、簡単な機構で異物や液体を飛散させることなくマイクロポンプと連通するチップ接続部に付着した異物や液体を除去し、検査チップと十分に密着可能な状態にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態における検査装置８０の外観図である。
【００１８】
検査装置８０は検査チップ１に予め注入された検体と、試薬との反応を自動的に検出し、表示部８４に結果を表示する装置である。検査チップ１をチップ搬送トレイ２に載置した後チップ搬送トレイ２を挿入口８３にローディングし、筐体８２の内部にセットするようになっている。８５はメモリカードスロット、８６はプリント出力口、８７は操作パネル、８８は入出力端子、８９はトレイ蓋、９１は排出ボタンである。
【００１９】
図１（ａ）はチップ搬送トレイ２が検査チップ１を載置可能な位置に排出された状態の外観図、図１（ｂ）はチップ搬送トレイ２が検査可能な位置にローディングされた状態の外観図である。
【００２０】
検査担当者は検査チップ１をチップ搬送トレイ２に載置し、排出ボタン９１を押してチップ搬送トレイ２を図１（ａ）の矢印の方向に移動させる。チップ搬送トレイ２が図１（ｂ）のように検査可能な位置まで移動すると、検査担当者は操作パネル８７を操作して検査を開始させる。
【００２１】
筐体８２の内部では、制御手段の指令により図１には図示せぬマイクロポンプユニット７５が検査チップ１に駆動液等の液体を注入し、検査チップ１内の反応の検査が自動的に行われる。検査が終了すると液晶パネルなどで構成される表示部８４に結果が表示される。検査結果は操作パネル８７の操作により、プリント出力口８６よりプリントを出力したり、メモリカードスロット８５に挿入されたメモリカードに記憶することができる。また、外部入出力端子８８から例えばＬＡＮケーブルを使って、パソコンなどにデータを保存することができる。
【００２２】
検査担当者は、検査終了後、排出ボタン９１を押してチップ搬送トレイ２を図１（ａ）のように検査チップ１を取り出し可能な位置まで移動させる。検査担当者は、検査チップ１をチップ搬送トレイ２から取り出す。
【００２３】
なお、本実施形態ではモータ等の駆動手段によりチップ搬送トレイ２を移動させる例を説明するが、特に本発明の適用を限定されるものではなく手動でチップ搬送トレイ２を移動させても良い。
【００２４】
次に、検査チップ１の一例について、図２を用いて説明する。
【００２５】
図２（ａ）、図２（ｂ）は検査チップ１の外観図である。図２（ａ）において矢印は、筐体８２に検査チップ１を挿入する挿入方向であり、図２（ａ）は挿入時に検査チップ１の下面となる面を図示している。図２（ｂ）は検査チップ１の側面図である。
【００２６】
図２（ａ）の検出部の窓１１１ａと検出部の流路１１１ｂは検体と試薬の反応を光学的に検出するために設けられており、ガラスや樹脂などの透明な部材で構成されている。１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅは内部の微細流路に連通する駆動液注入口であり、各駆動液注入口１１０から駆動液を注入し内部の試薬等を駆動する。２１３は検査チップ１に検体を注入するための検体注入部である。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、検査チップ１は溝形成基板１０８と、溝形成基板１０８を覆う被覆基板１０９から構成されている。次に、検査チップ１を構成する溝形成基板１０８と被覆基板１０９に用いる材料について説明する。
【００２８】
検査チップ１は、加工成形性、非吸水性、耐薬品性、耐候性、コストなどに優れていることが望まれており、検査チップ１の構造、用途、検出方法などを考慮して、検査チップ１の材料を選択する。その材料としては従来公知の様々なものが使用可能であり、個々の材料特性に応じて通常は１以上の材料を適宜組み合わせて、基板および流路エレメントが成形される。
【００２９】
特に、多数の測定検体、とりわけ汚染、感染のリスクのある臨床検体を対象とするチップは、ディスポーサブルタイプであることが望ましい。そのため、量産可能であり、軽量で衝撃に強く、焼却廃棄が容易なプラステック樹脂、例えば、透明性、機械的特性および成型性に優れて微細加工がしやすいポリスチレンが好ましい。また、例えば分析においてチップを１００℃近くまで加熱する必要がある場合には、耐熱性に優れる樹脂（例えばポリカーボネートなど）を用いることが好ましい。また、タンパク質の吸着が問題となる場合にはポリプロピレンを用いることが好ましい。樹脂やガラスなどは熱伝導率が小さく、マイクロチップの局所的に加熱される領域に、これらの材料を用いることにより、面方向への熱伝導が抑制され、加熱領域のみ選択的に加熱することができる。
【００３０】
検出部１１１において、呈色反応の生成物や蛍光物質などの検出を光学的に行う場合は、少なくともこの部位の基板は光透過性の材料（例えばアルカリガラス、石英ガラス、透明プラスチック類）を用い、光が透過するようにする必要がある。本実施形態においては、検出部の窓１１１ａと、少なくとも検出部の流路１１１ｂを形成する溝形成基板は、光透過性の材料が用いられていて、検出部１１１を光が透過するようになっている。
【００３１】
検査チップ１には、検査、試料の処理などを行うための、微小な溝状の流路（微細流路）および機能部品（流路エレメント）が、用途に応じた適当な態様で配設されている。ここでは、これらの微細流路および流路エレメントによって検査チップ１内で行われる特定の遺伝子の増幅およびその検出を行う処理の一例を図２（ｃ）を用いて説明する。
【００３２】
図２（ｃ）は検査チップ１内部の微細流路および流路エレメントの機能を説明するための説明図である。
【００３３】
微細流路には、例えば検体液を収容する検体収容部２２１、試薬類を収容する試薬収容部２２０などが設けられており、場所や時間を問わず迅速に検査ができるよう、試薬収容部２２０には必要とされる試薬類、洗浄液、変性処理液などがあらかじめ収容されている。図２（ｃ）において、試薬収容部２２０、検体収容部２２１および流路エレメントは四角形で表し、その間の微細流路は実線と矢印で表す。
【００３４】
検査チップ１は、微細流路を形成した溝形成基板１０８と溝状の流路を覆う被覆基板１０９から構成されている。微細流路はマイクロメーターオーダーで形成されており、例えば幅は数μｍ〜数百μｍ、好ましくは１０〜２００μｍで、深さは２５〜５００μｍ程度、好ましくは２５〜２５０μｍである。
【００３５】
少なくとも検査チップ１の溝形成基板１０８には、上記の微細流路が形成されている。被覆基板１０９は、少なくとも溝形成基板の微細流路を密着して覆う必要があり、溝形成基板の全面を覆っていても良い。なお、検査チップ１の微細流路には、例えば、図示せぬ送液制御部、逆流防止部（逆止弁、能動弁など）などの送液を制御するための部位が設けられ、逆流を防止し、所定の手順で送液が行われるようになっている。
【００３６】
検体注入部２１３は検査チップ１に検体を注入するための注入部、駆動液注入口１１０は検査チップ１に駆動液を注入するための注入部である。検査チップ１による検査を行うに先立って、検査担当者は検体を検体注入部２１３から注射器などを用いて注入する。図２（ｃ）に示すように、検体注入部２１３から注入された検体は、連通する微細流路を通って検体収容部２２１に収容される。
【００３７】
次に、駆動液注入口１１０ａから駆動液を注入すると、駆動液は連通する微細流路を通って検体収容部２２１に収容されている検体を押し出し、増幅部２２２に検体を送り込む。
【００３８】
一方、駆動液注入口１１０ｂから注入された駆動液は、連通する微細流路を通って試薬収容部２２０ａに収容されている試薬ａを押し出す。試薬収容部２２０ａから押し出された試薬ａは増幅部２２２に駆動液によって送り込まれる。このときの反応条件によっては、増幅部２２２の部分を所定の温度にする必要があり、後で説明するように筐体８２の内部で加熱または吸熱して所定の温度で反応させる。
【００３９】
所定の反応時間の後、さらに駆動液により増幅部２２２から送り出された反応後の検体を含む溶液は、検出部１１１に注入される。注入された溶液は検出部１１１の流路壁に担持されている反応物質と反応し流路壁に固定化する。
【００４０】
次に、駆動液注入口１１０ｃから駆動液を注入すると、駆動液は連通する微細流路を通って試薬収容部２２０ｂに収容されている試薬ｂを押し出し、微細流路から検出部１１１に注入する。
【００４１】
同様に、駆動液注入口１１０ｄから駆動液を注入すると、駆動液は連通する微細流路を通って試薬収容部２２０ｃに収容されている試薬を押し出し、微細流路から検出部１１１に注入する。
【００４２】
最後に、駆動液注入口１１０ｅから駆動液を注入して、洗浄液収容部２２３から洗浄液を押しだし、検出部１１１に注入する。洗浄液によって検出部１１１内に残留している未反応の溶液４１を洗浄する。
【００４３】
洗浄後、検出部１１１の流路壁に吸着した反応物の濃度を光学的に測定することによって、増幅した遺伝子など被検出物を検出する。このように、駆動液注入口１１０から駆動液を順次注入することにより、検査チップ１の内部で所定の処理が行われる。
【００４４】
図３は、実施形態の検査装置８０の内部構成の一例を示す断面図である。検査装置８０は温度調節ユニット１５２、光検出部１５０、中間流路部１８０、マイクロポンプユニット７５、パッキン９０ａ、９０ｂ、チップ接続部８、駆動液タンク９１などから構成される。以下、これまでに説明した構成要素と同一の構成要素には同番号を付し、説明を省略する。
【００４５】
図３は、検査チップ１の下面をチップ接続部８に密着させ、駆動液注入口１１０とチップ接続部８の流路開口１８５とを連通している状態である。検査チップ１は、図３には図示せぬチップ搬送トレイ２に載置されており、チップ搬送トレイ２の移動に伴って紙面左右方向に移動する。駆動液注入口１１０と流路開口１８５が連通可能な位置にチップ搬送トレイ２が移動すると、図３には図示せぬ押圧板３が紙面下方向に下降し、検査チップ１の上面を押圧して駆動液注入口１１０と流路開口１８５を密着させる。また、温度調節ユニット１５２は、図３には図示せぬ押圧板３に取り付けられており、押圧板３が下降すると検査チップ１の上面に密着する。チップ搬送トレイ２、押圧板３については図４で詳しく説明する。
【００４６】
温度調節ユニット１５２は、ペルチェ素子、電源装置、温度制御装置などを内蔵し、発熱または吸熱を行って検査チップ１の上面を所定の温度に調整するユニットである。
【００４７】
所定の位置にチップ搬送トレイ２によって検査チップ１が搬送されると、検知部９５はチップ搬送トレイ２を検知し、オンになる。
【００４８】
検査チップ１の駆動液注入口１１０は、検査チップ１とチップ接続部８を密着させたときに、チップ接続部８に設けられた対応する流路開口１８５とそれぞれ連通する位置に設けられている。中間流路部１８０は、中間流路１８２の溝を設けた透明な第１基板１８４と、第１基板１８４を覆う透明な第２基板１８３から構成され、中間流路１８２の一端は流路開口１８５と連通し、他端はパッキン９０ｂの流路開口１８６と連通している。中間流路１８２は流路開口１８６を介してマイクロポンプユニット７５の入出力口１４６と連通している。
【００４９】
マイクロポンプユニット７５の吸込側には、パッキン９０ａを介して駆動液タンク９１が接続され、駆動液タンク９１に充填された駆動液をパッキン９０ａを介して吸い込むようになっている。一方、マイクロポンプユニット７５の吐出側の端面に設けられた入出力口１４６は中間流路１８２を介して検査チップ１の駆動液注入口１１０と連通しているので、マイクロポンプユニット７５から送り出された駆動液は、検査チップ１の駆動液注入口１１０から検査チップ１内に形成された流路２５０に注入される。このようにして、マイクロポンプユニット７５から駆動液注入口１１０に駆動液を注入する。
【００５０】
マイクロポンプユニット７５には少なくとも一つのマイクロポンプが設けられている。図２に図示した検査チップ１を駆動する場合は、５つの駆動液注入口１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅに対応する５つのマイクロポンプＭＰが必要である。また、５つのマイクロポンプＭＰが５つの駆動液注入口１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅにそれぞれ連通するように対応する５つの流路開口１８６、中間流路１８２、流路開口１８５が必要である。
【００５１】
検査チップ１の検出部１１１では、検体と検査チップ１内に貯蔵された試薬が反応して、例えば呈色、発光、蛍光、混濁などをおこす。本実施形態では図２で説明したように、検出部１１１でおこる試薬の反応結果を光学的に検出する。光検出部１５０は発光部１５０ａと受光部１５０ｂから成り、検査チップ１の検出部１１１を透過する光を検出できるように配置されている。
【００５２】
次に、図４、図５を用いて本発明の清掃機構について説明する。
【００５３】
図４は清掃ローラ１２を設けたチップ搬送トレイ２の平面図、図５は清掃ローラ１２を設けたチップ搬送トレイ２の側面図である。図５（ａ）はチップ搬送トレイ２が検査チップ１を載置可能な位置に移動した状態、図５（ｂ）はチップ搬送トレイ２が移動中の状態である。図５（ｃ）はチップ搬送トレイ２が載置した検査チップ１の駆動液注入口１１０とチップ接続部８とを密着させて連通する位置に移動した状態を示す。
【００５４】
図４はチップ搬送トレイ２に検査チップ１を載置した状態であり、側面図は図５（ａ）が対応する。図４に示す清掃ローラ１２の回転軸１３は、チップ搬送トレイ２に取り付けられた支持台１４に支持され、矢印で示すチップ搬送トレイ２の移動する方向に対して直交している。７は検査チップ位置決めベースであり、中間流路１８０やチップ接続部８が取り付けられている。
【００５５】
チップ搬送トレイ２が図４の矢印で示す方向に移動すると、清掃ローラ１２がチップ接続部８に接触し回転しながらチップ接続部８に付着した異物もしくは液体を除去する。
【００５６】
清掃ローラ１２の材質は特に限定されるものではないが、吸水性樹脂やスポンジを用いることができる。
【００５７】
このような吸水性樹脂としては、好ましくはポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸ヒドロキシエチル、ポリエチレングリコールを用いることができる。さらに好ましくはポリビニルアルコール／ポリアクリル酸系の高吸収性ポリマー、デンプン／ポリアクリル酸グラフト系の高吸収性ポリマーなどの吸水性樹脂を使用することができる。
【００５８】
また、スポンジの材質としては、特に限定されるものではないが、好ましくはポリウレタン、不織布、ナイロンなどから成るスポンジを用いると良い。
【００５９】
本発明では、清掃ローラ１２が回転しながらチップ接続部８を清掃するので、多数回清掃を行っても高い吸水能力を維持できる。
【００６０】
異物や液体はチップ接続部８の流路開口１８５に付着しやすく、チップ接続部８を通過した清掃ローラ１２の流路開口１８５に対応する部分に多くの異物や液体が吸着される。そのため、複数の流路開口１８５を有する場合は、流路開口１８５を清掃ローラ１２の幅方向に対して所定以上の間隔を空けて流路開口１８５を配設するようにすると、清掃ローラ１２の吸水能力を十分に発揮することができる。
【００６１】
図４に図示する例では５つの流路開口１８５ａ、１８５ｂ、１８５ｃ、１８５ｄ、１８５ｅが清掃ローラ１２と平行に等間隔ｄで配設されている。流路開口１８５ａ、１８５ｂ、１８５ｃ、１８５ｄ、１８５ｅの間隔は必ずしも等間隔である必要はないが、清掃ローラ１２の吸水能力を考慮して清掃ローラ１２の幅方向に対して所定以上の間隔を空ける必要がある。清掃ローラ１２の幅方向に対して所定以上の間隔を空ければ、流路開口１８５ａ、１８５ｂ、１８５ｃ、１８５ｄ、１８５ｅを必ずしも清掃ローラ１２と平行に配設する必要はない。
【００６２】
次に、図５を用いてチップ搬送トレイ２などを駆動する駆動機構について説明する。
【００６３】
全ての駆動機構は台板５に取り付けられている。図５（ａ）、（ｂ）では、押圧板３は押圧板３に設けられた押圧カム３ａに連通する回転カムフォロア４ａによって紙面上方向に持ち上げられ、押圧板３とチップ搬送トレイ２との間に隙間がある状態を示している。チップ搬送トレイ２はローディングピニオンギア９と噛み合うギア部を有し、モータ６によってローディングピニオンギア９を駆動すると紙面左右方向に移動可能である。
【００６４】
ここではローディング時の動作を説明する。モータ６を所定の方向に回転させると図５（ｂ）のようにチップ搬送トレイ２が紙面左方向に移動する。図５（ｂ）では清掃ローラ１２がチップ接続部８に接触した状態を示している。この後、清掃ローラ１２はチップ搬送トレイ２の移動に伴って、回転しながらチップ接続部８を乗り越え紙面左方向に移動する。
【００６５】
図５（ｃ）の状態は検知部９５がオンになった状態であり、チップ搬送トレイ２は検査時の位置まで移動している。また、ローディングピニオンギア９と連動して回転する押圧板駆動ギアＡ １０、押圧板駆動ギアＢ １１は回転カム４を反時計方向に回転させる。回転カムフォロア４ａは係合する押圧カム３ａを紙面下方向に押し下げ、図５（ｃ）のように押圧板３によって検査チップ１を押圧する。検査チップ１はチップ接続部８と突起部７ａに密着し、検査チップ位置決めベース７に平行に支持される。駆動液注入口１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅと対応する流路開口１８５ａ、１８５ｂ、１８５ｃ、１８５ｄ、１８５ｅはそれぞれ連通する。
【００６６】
排出時はローディング時と逆方向にモータ６を回転させ、今まで説明したローディング時と逆の動作を行う。
【００６７】
すなわち、図５（ｃ）の状態から押圧板３が上昇し、チップ搬送トレイ２が紙面右方向に移動する。清掃ローラ１２はチップ搬送トレイ２の移動に伴って、回転しながらチップ接続部８を乗り越え紙面右方向に移動する。このように、排出時にもチップ搬送トレイ２の移動に伴ってチップ接続部８を清掃することができる。
【００６８】
駆動機構の説明は以上である。
【００６９】
図６は、本発明の実施形態における反応検出装置８０の回路ブロック図である。
【００７０】
制御部９９は、ＣＰＵ９８（中央処理装置）とＲＡＭ９７（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ），ＲＯＭ９６（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成され、不揮発性の記憶部であるＲＯＭ９６に記憶されているプログラムをＲＡＭ９７に読み出し、当該プログラムに従って反応検出装置８０の各部を集中制御する。
【００７１】
以下、いままでに説明した機能と同一機能を有する機能ブロックには同番号を付し、説明を省略する。
【００７２】
機構制御部４１１はモータ６を制御し、チップ搬送トレイ２を移動させる。検知部９５は、チップ搬送トレイ２が検知部９５に当接すると検知信号をＣＰＵ９８に送信する。機構制御部４１１は検知信号を受信すると、モータ６を停止する。
【００７３】
ポンプ駆動部５００は各マイクロポンプＭＰの圧電素子１１２を駆動する駆動部である。ポンプ駆動制御部４１２はプログラムに基づいて、所定量の駆動液を注入または吸入するようにポンプ駆動部５００を制御する。ポンプ駆動部５００はポンプ駆動制御部４１２の指令を受けて、駆動電圧を発生して圧電素子１１２を駆動する。
【００７４】
ＣＰＵ９８は所定のシーケンスで検査を行い、検査結果をＲＡＭ９７に記憶する。検査結果は、操作部８７の操作によりメモリカード５０１に記憶したり、プリンタ５０３によってプリントすることができる。
【００７５】
図７はチップ搬送トレイ２の駆動制御を説明するためのフローチャートである。
【００７６】
機構制御部４１１は、排出ボタン９１の状態を一定周期で監視しているものとする。
【００７７】
Ｓ１０１：排出ボタン９１の状態を判定するステップである。
【００７８】
機構制御部４１１は、排出ボタン９１が押されたとき、現在のチップ搬送トレイ２の状態から指令内容を判定する。例えば、図５（ａ）の状態のときはローディングを指令されたと判定する。
【００７９】
排出の場合、（ステップＳ１０１；排出）、ステップＳ１０２に進む。
【００８０】
ローディングの場合、（ステップＳ１０１；ローディング）、ステップＳ１１０に進む。
【００８１】
排出ボタン９１が押されていない場合、（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、処理を終了する。
【００８２】
Ｓ１０２：チップ搬送トレイ２を排出するステップである。
【００８３】
機構制御部４１１は、モータ６をチップ搬送トレイ２を排出する方向に回転させる。
【００８４】
Ｓ１０３：チップ接続部を清掃するステップである。
【００８５】
清掃ローラ１２はチップ搬送トレイ２の移動に伴って、回転しながらチップ接続部８を乗り越え排出する方向に移動する。
【００８６】
Ｓ１０４：チップ搬送トレイ２を停止するステップである。
【００８７】
機構制御部４１１は、図示せぬ位置検出スイッチがオンになったことを検知し、モータ６を停止する。
【００８８】
排出時の処理は以上である。
【００８９】
Ｓ１１０：チップ搬送トレイ２をローディングするステップである。
【００９０】
機構制御部４１１は、モータ６をチップ搬送トレイ２をローディングする方向に回転させる。
【００９１】
Ｓ１１１：チップ接続部８を清掃するステップである。
【００９２】
清掃ローラ１２はチップ搬送トレイ２の移動に伴って、回転しながらチップ接続部８を乗り越えローディングする方向に移動する。
【００９３】
Ｓ１１２：チップ搬送トレイ２を停止するステップである。
【００９４】
機構制御部４１１は、検知部９５の検知信号を受信するとモータ６を停止する。
【００９５】
ローディング時の処理は以上である。
【００９６】
以上このように、本発明によれば、異物や液体を飛散させることなく簡単な機構で異物や液体を除去し、マイクロポンプと連通するチップ接続部と検査チップとを十分に密着可能な状態にすることができる検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施形態における検査装置８０の外観図である。
【図２】検査チップ１の一例を説明するための説明図である。
【図３】実施形態の検査装置８０の内部構成の一例を示す断面図である。
【図４】清掃ローラ１２を設けたチップ搬送トレイ２の平面図である。
【図５】清掃ローラ１２を設けたチップ搬送トレイ２の側面図である。
【図６】本発明の実施形態における反応検出装置８０の回路ブロック図である。
【図７】チップ搬送トレイ２の駆動制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００９８】
１ マイクロチップ
２ チップ搬送トレイ
３ 押圧板
４ 回転カム
５ 台板
６ モータ
７ 検査チップ位置決めベース
８ チップ接続部
９ ローディングオピニオンギア
１２ 清掃ローラ
８０ 検査装置
８２ 筐体
８３ 挿入口
８４ 表示部
９０ パッキン
９１ 駆動液タンク
１１０ 駆動液注入口
１１１ 検出部
１５０ 光検出部
１５２ 液温調節ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロマシン技術および超微細加工技術を駆使することにより、従来の試料調製、化学分析、化学合成などを行うための装置、手段（例えばポンプ、バルブ、流路、センサーなど）を微細化して１チップ上に集積化したシステムが開発されている（例えば、特許文献１参照）。これは、μ−ＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ：マイクロ総合分析システム）、バイオリアクタ、ラブ・オン・チップ（Ｌａｂ−ｏｎ−ｃｈｉｐｓ）、バイオチップとも呼ばれ、医療検査・診断分野、環境測定分野、農産製造分野でその応用が期待されている。現実には遺伝子検査に見られるように、煩雑な工程、熟練した手技、機器類の操作が必要とされる場合には、自動化、高速化および簡便化されたμ−ＴＡＳは、コスト、必要試料量、所要時間のみならず、時間および場所を選ばない分析を可能とすることによる恩恵は多大と言える。
【０００３】
上記のようなμ−ＴＡＳでは、マイクロポンプによって検査チップの微細流路内における試薬等の送液を行っている。
【０００４】
具体的には、特許文献２、３に開示された構成を有するピエゾ素子を用いたポンプなどをチップに複数設けたマイクロポンプユニットと、検査チップとを、例えば互いの流路開口が合致するようにマイクロポンプユニットのチップ面と検査チップのチップ面とを密着させることによって、ポンプ側の流路と検査チップ側の流路とを連通させている。
【０００５】
しかしながら、マイクロポンプユニットと検査チップとの接続部において、接続前に接触面が濡れていると、使用時にマイクロポンプ側から検査チップ側へ、この接続部を通過する駆動液などの液体が、これらの接触面の間から漏れ出す可能性がある。
【０００６】
また、マイクロポンプユニットと検査チップとの接続部において、接続前に接触面に微細な異物が付着していると、異物によってマイクロポンプユニットと検査チップとの密着が不充分となり、使用時にマイクロポンプ側から検査チップ側へこの接続部を通過する駆動液などの液体が、これらの接触面の間から漏れ出す可能性がある。
【０００７】
また、このようにマイクロポンプユニットと検査チップとの接続部において液密性が充分でない場合、外部から流路内へコンタミネーションが浸入する可能性もある。
【０００８】
このような課題を解決するため、本発明者らは、検査チップのポンプ接続部および／またはマイクロポンプユニットのチップ接続部を清掃するための清掃機構を設け、検査チップとマイクロポンプユニットとの接続部を清掃する方法を提案している（例えば、特許文献４参照）。特許文献４では、検査チップ出入り口に払拭装置を設け、検査チップを載置したチップ搬送トレイを挿入すると、検査チップの上面が払拭装置と接触することにより検査チップに付着した液体や異物を除去するように構成した清掃機構を開示している。また、昇降装置により払拭シートを降下させてポンプ接続部に付着した液体や異物を除去するように構成した清掃機構も開示している。さらに、異物もしくは液体を送風により除去する送風装置を設ける清掃機構も開示している。
【特許文献１】特開２００４−２８５８９号公報
【特許文献２】特開２００１−３２２０９９号公報
【特許文献３】特開２００４−１０８２８５号公報
【特許文献４】特開２００６−２６６９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献４に開示されているようなへら状の払拭装置を用いる方法ではスポンジなどを用いても吸水できる量が限られており液体を検査装置内の各部に飛散させるおそれがある。また、昇降装置を設ける方法では、複雑な機構が必要になり検査装置が大型になるという問題がある。送風装置を設ける方法では、検査装置が大型になるとともに異物や液体を検査装置内の各部に飛散させるおそれがある、という問題がある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、異物や液体を飛散させることなく簡単な機構で異物や液体を除去しマイクロポンプと連通するチップ接続部と検査チップとを十分に密着可能な状態にすることができる検査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】
【００１１】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
【００１２】
１．
マイクロポンプを用いて駆動液を検査チップの駆動液注入口に注入して試薬と検体を反応させ反応結果を測定する検査装置において、
前記マイクロポンプの吐出口と前記駆動液注入口とを連通させる流路の流路開口を有するチップ接続部と、
前記検査チップを載置可能な位置と、載置した前記検査チップの前記駆動液注入口と前記チップ接続部とを密着させて連通する位置と、を前記検査チップを載置して移動するチップ搬送トレイと、
前記チップ搬送トレイの移動する方向に対して直交するように前記チップ搬送トレイに回転軸を取り付けた清掃ローラと、
を有し、
前記清掃ローラは、前記チップ搬送トレイが移動するときに前記チップ接続部に接触し回転しながら前記チップ接続部に付着した異物もしくは液体を除去することを特徴とする検査装置。
【００１３】
２．
前記チップ接続部は複数の前記流路開口を有し、
複数の前記流路開口は前記清掃ローラの幅方向に対して所定以上の間隔を空けて配設されていることを特徴とする１に記載の検査装置。
【００１４】
３．
前記清掃ローラは、
前記駆動液注入口と前記チップ接続部が連通する前に前記チップ接続部を清掃するように前記チップ搬送トレイに取り付けられていることを特徴とする１または２に記載の検査装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、チップ搬送トレイに清掃ローラを設けたので、簡単な機構で異物や液体を飛散させることなくマイクロポンプと連通するチップ接続部に付着した異物や液体を除去し、検査チップと十分に密着可能な状態にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態における検査装置８０の外観図である。
【００１８】
検査装置８０は検査チップ１に予め注入された検体と、試薬との反応を自動的に検出し、表示部８４に結果を表示する装置である。検査チップ１をチップ搬送トレイ２に載置した後チップ搬送トレイ２を挿入口８３にローディングし、筐体８２の内部にセットするようになっている。８５はメモリカードスロット、８６はプリント出力口、８７は操作パネル、８８は入出力端子、８９はトレイ蓋、９１は排出ボタンである。
【００１９】
図１（ａ）はチップ搬送トレイ２が検査チップ１を載置可能な位置に排出された状態の外観図、図１（ｂ）はチップ搬送トレイ２が検査可能な位置にローディングされた状態の外観図である。
【００２０】
検査担当者は検査チップ１をチップ搬送トレイ２に載置し、排出ボタン９１を押してチップ搬送トレイ２を図１（ａ）の矢印の方向に移動させる。チップ搬送トレイ２が図１（ｂ）のように検査可能な位置まで移動すると、検査担当者は操作パネル８７を操作して検査を開始させる。
【００２１】
筐体８２の内部では、制御手段の指令により図１には図示せぬマイクロポンプユニット７５が検査チップ１に駆動液等の液体を注入し、検査チップ１内の反応の検査が自動的に行われる。検査が終了すると液晶パネルなどで構成される表示部８４に結果が表示される。検査結果は操作パネル８７の操作により、プリント出力口８６よりプリントを出力したり、メモリカードスロット８５に挿入されたメモリカードに記憶することができる。また、外部入出力端子８８から例えばＬＡＮケーブルを使って、パソコンなどにデータを保存することができる。
【００２２】
検査担当者は、検査終了後、排出ボタン９１を押してチップ搬送トレイ２を図１（ａ）のように検査チップ１を取り出し可能な位置まで移動させる。検査担当者は、検査チップ１をチップ搬送トレイ２から取り出す。
【００２３】
なお、本実施形態ではモータ等の駆動手段によりチップ搬送トレイ２を移動させる例を説明するが、特に本発明の適用を限定されるものではなく手動でチップ搬送トレイ２を移動させても良い。
【００２４】
次に、検査チップ１の一例について、図２を用いて説明する。
【００２５】
図２（ａ）、図２（ｂ）は検査チップ１の外観図である。図２（ａ）において矢印は、筐体８２に検査チップ１を挿入する挿入方向であり、図２（ａ）は挿入時に検査チップ１の下面となる面を図示している。図２（ｂ）は検査チップ１の側面図である。
【００２６】
図２（ａ）の検出部の窓１１１ａと検出部の流路１１１ｂは検体と試薬の反応を光学的に検出するために設けられており、ガラスや樹脂などの透明な部材で構成されている。１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅは内部の微細流路に連通する駆動液注入口であり、各駆動液注入口１１０から駆動液を注入し内部の試薬等を駆動する。２１３は検査チップ１に検体を注入するための検体注入部である。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、検査チップ１は溝形成基板１０８と、溝形成基板１０８を覆う被覆基板１０９から構成されている。次に、検査チップ１を構成する溝形成基板１０８と被覆基板１０９に用いる材料について説明する。
【００２８】
検査チップ１は、加工成形性、非吸水性、耐薬品性、耐候性、コストなどに優れていることが望まれており、検査チップ１の構造、用途、検出方法などを考慮して、検査チップ１の材料を選択する。その材料としては従来公知の様々なものが使用可能であり、個々の材料特性に応じて通常は１以上の材料を適宜組み合わせて、基板および流路エレメントが成形される。
【００２９】
特に、多数の測定検体、とりわけ汚染、感染のリスクのある臨床検体を対象とするチップは、ディスポーサブルタイプであることが望ましい。そのため、量産可能であり、軽量で衝撃に強く、焼却廃棄が容易なプラステック樹脂、例えば、透明性、機械的特性および成型性に優れて微細加工がしやすいポリスチレンが好ましい。また、例えば分析においてチップを１００℃近くまで加熱する必要がある場合には、耐熱性に優れる樹脂（例えばポリカーボネートなど）を用いることが好ましい。また、タンパク質の吸着が問題となる場合にはポリプロピレンを用いることが好ましい。樹脂やガラスなどは熱伝導率が小さく、マイクロチップの局所的に加熱される領域に、これらの材料を用いることにより、面方向への熱伝導が抑制され、加熱領域のみ選択的に加熱することができる。
【００３０】
検出部１１１において、呈色反応の生成物や蛍光物質などの検出を光学的に行う場合は、少なくともこの部位の基板は光透過性の材料（例えばアルカリガラス、石英ガラス、透明プラスチック類）を用い、光が透過するようにする必要がある。本実施形態においては、検出部の窓１１１ａと、少なくとも検出部の流路１１１ｂを形成する溝形成基板は、光透過性の材料が用いられていて、検出部１１１を光が透過するようになっている。
【００３１】
検査チップ１には、検査、試料の処理などを行うための、微小な溝状の流路（微細流路）および機能部品（流路エレメント）が、用途に応じた適当な態様で配設されている。ここでは、これらの微細流路および流路エレメントによって検査チップ１内で行われる特定の遺伝子の増幅およびその検出を行う処理の一例を図２（ｃ）を用いて説明する。
【００３２】
図２（ｃ）は検査チップ１内部の微細流路および流路エレメントの機能を説明するための説明図である。
【００３３】
微細流路には、例えば検体液を収容する検体収容部２２１、試薬類を収容する試薬収容部２２０などが設けられており、場所や時間を問わず迅速に検査ができるよう、試薬収容部２２０には必要とされる試薬類、洗浄液、変性処理液などがあらかじめ収容されている。図２（ｃ）において、試薬収容部２２０、検体収容部２２１および流路エレメントは四角形で表し、その間の微細流路は実線と矢印で表す。
【００３４】
検査チップ１は、微細流路を形成した溝形成基板１０８と溝状の流路を覆う被覆基板１０９から構成されている。微細流路はマイクロメーターオーダーで形成されており、例えば幅は数μｍ〜数百μｍ、好ましくは１０〜２００μｍで、深さは２５〜５００μｍ程度、好ましくは２５〜２５０μｍである。
【００３５】
少なくとも検査チップ１の溝形成基板１０８には、上記の微細流路が形成されている。被覆基板１０９は、少なくとも溝形成基板の微細流路を密着して覆う必要があり、溝形成基板の全面を覆っていても良い。なお、検査チップ１の微細流路には、例えば、図示せぬ送液制御部、逆流防止部（逆止弁、能動弁など）などの送液を制御するための部位が設けられ、逆流を防止し、所定の手順で送液が行われるようになっている。
【００３６】
検体注入部２１３は検査チップ１に検体を注入するための注入部、駆動液注入口１１０は検査チップ１に駆動液を注入するための注入部である。検査チップ１による検査を行うに先立って、検査担当者は検体を検体注入部２１３から注射器などを用いて注入する。図２（ｃ）に示すように、検体注入部２１３から注入された検体は、連通する微細流路を通って検体収容部２２１に収容される。
【００３７】
次に、駆動液注入口１１０ａから駆動液を注入すると、駆動液は連通する微細流路を通って検体収容部２２１に収容されている検体を押し出し、増幅部２２２に検体を送り込む。
【００３８】
一方、駆動液注入口１１０ｂから注入された駆動液は、連通する微細流路を通って試薬収容部２２０ａに収容されている試薬ａを押し出す。試薬収容部２２０ａから押し出された試薬ａは増幅部２２２に駆動液によって送り込まれる。このときの反応条件によっては、増幅部２２２の部分を所定の温度にする必要があり、後で説明するように筐体８２の内部で加熱または吸熱して所定の温度で反応させる。
【００３９】
所定の反応時間の後、さらに駆動液により増幅部２２２から送り出された反応後の検体を含む溶液は、検出部１１１に注入される。注入された溶液は検出部１１１の流路壁に担持されている反応物質と反応し流路壁に固定化する。
【００４０】
次に、駆動液注入口１１０ｃから駆動液を注入すると、駆動液は連通する微細流路を通って試薬収容部２２０ｂに収容されている試薬ｂを押し出し、微細流路から検出部１１１に注入する。
【００４１】
同様に、駆動液注入口１１０ｄから駆動液を注入すると、駆動液は連通する微細流路を通って試薬収容部２２０ｃに収容されている試薬を押し出し、微細流路から検出部１１１に注入する。
【００４２】
最後に、駆動液注入口１１０ｅから駆動液を注入して、洗浄液収容部２２３から洗浄液を押しだし、検出部１１１に注入する。洗浄液によって検出部１１１内に残留している未反応の溶液４１を洗浄する。
【００４３】
洗浄後、検出部１１１の流路壁に吸着した反応物の濃度を光学的に測定することによって、増幅した遺伝子など被検出物を検出する。このように、駆動液注入口１１０から駆動液を順次注入することにより、検査チップ１の内部で所定の処理が行われる。
【００４４】
図３は、実施形態の検査装置８０の内部構成の一例を示す断面図である。検査装置８０は温度調節ユニット１５２、光検出部１５０、中間流路部１８０、マイクロポンプユニット７５、パッキン９０ａ、９０ｂ、チップ接続部８、駆動液タンク９１などから構成される。以下、これまでに説明した構成要素と同一の構成要素には同番号を付し、説明を省略する。
【００４５】
図３は、検査チップ１の下面をチップ接続部８に密着させ、駆動液注入口１１０とチップ接続部８の流路開口１８５とを連通している状態である。検査チップ１は、図３には図示せぬチップ搬送トレイ２に載置されており、チップ搬送トレイ２の移動に伴って紙面左右方向に移動する。駆動液注入口１１０と流路開口１８５が連通可能な位置にチップ搬送トレイ２が移動すると、図３には図示せぬ押圧板３が紙面下方向に下降し、検査チップ１の上面を押圧して駆動液注入口１１０と流路開口１８５を密着させる。また、温度調節ユニット１５２は、図３には図示せぬ押圧板３に取り付けられており、押圧板３が下降すると検査チップ１の上面に密着する。チップ搬送トレイ２、押圧板３については図４で詳しく説明する。
【００４６】
温度調節ユニット１５２は、ペルチェ素子、電源装置、温度制御装置などを内蔵し、発熱または吸熱を行って検査チップ１の上面を所定の温度に調整するユニットである。
【００４７】
所定の位置にチップ搬送トレイ２によって検査チップ１が搬送されると、検知部９５はチップ搬送トレイ２を検知し、オンになる。
【００４８】
検査チップ１の駆動液注入口１１０は、検査チップ１とチップ接続部８を密着させたときに、チップ接続部８に設けられた対応する流路開口１８５とそれぞれ連通する位置に設けられている。中間流路部１８０は、中間流路１８２の溝を設けた透明な第１基板１８４と、第１基板１８４を覆う透明な第２基板１８３から構成され、中間流路１８２の一端は流路開口１８５と連通し、他端はパッキン９０ｂの流路開口１８６と連通している。中間流路１８２は流路開口１８６を介してマイクロポンプユニット７５の入出力口１４６と連通している。
【００４９】
マイクロポンプユニット７５の吸込側には、パッキン９０ａを介して駆動液タンク９１が接続され、駆動液タンク９１に充填された駆動液をパッキン９０ａを介して吸い込むようになっている。一方、マイクロポンプユニット７５の吐出側の端面に設けられた入出力口１４６は中間流路１８２を介して検査チップ１の駆動液注入口１１０と連通しているので、マイクロポンプユニット７５から送り出された駆動液は、検査チップ１の駆動液注入口１１０から検査チップ１内に形成された流路２５０に注入される。このようにして、マイクロポンプユニット７５から駆動液注入口１１０に駆動液を注入する。
【００５０】
マイクロポンプユニット７５には少なくとも一つのマイクロポンプが設けられている。図２に図示した検査チップ１を駆動する場合は、５つの駆動液注入口１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅに対応する５つのマイクロポンプＭＰが必要である。また、５つのマイクロポンプＭＰが５つの駆動液注入口１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅにそれぞれ連通するように対応する５つの流路開口１８６、中間流路１８２、流路開口１８５が必要である。
【００５１】
検査チップ１の検出部１１１では、検体と検査チップ１内に貯蔵された試薬が反応して、例えば呈色、発光、蛍光、混濁などをおこす。本実施形態では図２で説明したように、検出部１１１でおこる試薬の反応結果を光学的に検出する。光検出部１５０は発光部１５０ａと受光部１５０ｂから成り、検査チップ１の検出部１１１を透過する光を検出できるように配置されている。
【００５２】
次に、図４、図５を用いて本発明の清掃機構について説明する。
【００５３】
図４は清掃ローラ１２を設けたチップ搬送トレイ２の平面図、図５は清掃ローラ１２を設けたチップ搬送トレイ２の側面図である。図５（ａ）はチップ搬送トレイ２が検査チップ１を載置可能な位置に移動した状態、図５（ｂ）はチップ搬送トレイ２が移動中の状態である。図５（ｃ）はチップ搬送トレイ２が載置した検査チップ１の駆動液注入口１１０とチップ接続部８とを密着させて連通する位置に移動した状態を示す。
【００５４】
図４はチップ搬送トレイ２に検査チップ１を載置した状態であり、側面図は図５（ａ）が対応する。図４に示す清掃ローラ１２の回転軸１３は、チップ搬送トレイ２に取り付けられた支持台１４に支持され、矢印で示すチップ搬送トレイ２の移動する方向に対して直交している。７は検査チップ位置決めベースであり、中間流路１８０やチップ接続部８が取り付けられている。
【００５５】
チップ搬送トレイ２が図４の矢印で示す方向に移動すると、清掃ローラ１２がチップ接続部８に接触し回転しながらチップ接続部８に付着した異物もしくは液体を除去する。
【００５６】
清掃ローラ１２の材質は特に限定されるものではないが、吸水性樹脂やスポンジを用いることができる。
【００５７】
このような吸水性樹脂としては、好ましくはポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸ヒドロキシエチル、ポリエチレングリコールを用いることができる。さらに好ましくはポリビニルアルコール／ポリアクリル酸系の高吸収性ポリマー、デンプン／ポリアクリル酸グラフト系の高吸収性ポリマーなどの吸水性樹脂を使用することができる。
【００５８】
また、スポンジの材質としては、特に限定されるものではないが、好ましくはポリウレタン、不織布、ナイロンなどから成るスポンジを用いると良い。
【００５９】
本発明では、清掃ローラ１２が回転しながらチップ接続部８を清掃するので、多数回清掃を行っても高い吸水能力を維持できる。
【００６０】
異物や液体はチップ接続部８の流路開口１８５に付着しやすく、チップ接続部８を通過した清掃ローラ１２の流路開口１８５に対応する部分に多くの異物や液体が吸着される。そのため、複数の流路開口１８５を有する場合は、流路開口１８５を清掃ローラ１２の幅方向に対して所定以上の間隔を空けて流路開口１８５を配設するようにすると、清掃ローラ１２の吸水能力を十分に発揮することができる。
【００６１】
図４に図示する例では５つの流路開口１８５ａ、１８５ｂ、１８５ｃ、１８５ｄ、１８５ｅが清掃ローラ１２と平行に等間隔ｄで配設されている。流路開口１８５ａ、１８５ｂ、１８５ｃ、１８５ｄ、１８５ｅの間隔は必ずしも等間隔である必要はないが、清掃ローラ１２の吸水能力を考慮して清掃ローラ１２の幅方向に対して所定以上の間隔を空ける必要がある。清掃ローラ１２の幅方向に対して所定以上の間隔を空ければ、流路開口１８５ａ、１８５ｂ、１８５ｃ、１８５ｄ、１８５ｅを必ずしも清掃ローラ１２と平行に配設する必要はない。
【００６２】
次に、図５を用いてチップ搬送トレイ２などを駆動する駆動機構について説明する。
【００６３】
全ての駆動機構は台板５に取り付けられている。図５（ａ）、（ｂ）では、押圧板３は押圧板３に設けられた押圧カム３ａに連通する回転カムフォロア４ａによって紙面上方向に持ち上げられ、押圧板３とチップ搬送トレイ２との間に隙間がある状態を示している。チップ搬送トレイ２はローディングピニオンギア９と噛み合うギア部を有し、モータ６によってローディングピニオンギア９を駆動すると紙面左右方向に移動可能である。
【００６４】
ここではローディング時の動作を説明する。モータ６を所定の方向に回転させると図５（ｂ）のようにチップ搬送トレイ２が紙面左方向に移動する。図５（ｂ）では清掃ローラ１２がチップ接続部８に接触した状態を示している。この後、清掃ローラ１２はチップ搬送トレイ２の移動に伴って、回転しながらチップ接続部８を乗り越え紙面左方向に移動する。
【００６５】
図５（ｃ）の状態は検知部９５がオンになった状態であり、チップ搬送トレイ２は検査時の位置まで移動している。また、ローディングピニオンギア９と連動して回転する押圧板駆動ギアＡ １０、押圧板駆動ギアＢ １１は回転カム４を反時計方向に回転させる。回転カムフォロア４ａは係合する押圧カム３ａを紙面下方向に押し下げ、図５（ｃ）のように押圧板３によって検査チップ１を押圧する。検査チップ１はチップ接続部８と突起部７ａに密着し、検査チップ位置決めベース７に平行に支持される。駆動液注入口１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅと対応する流路開口１８５ａ、１８５ｂ、１８５ｃ、１８５ｄ、１８５ｅはそれぞれ連通する。
【００６６】
排出時はローディング時と逆方向にモータ６を回転させ、今まで説明したローディング時と逆の動作を行う。
【００６７】
すなわち、図５（ｃ）の状態から押圧板３が上昇し、チップ搬送トレイ２が紙面右方向に移動する。清掃ローラ１２はチップ搬送トレイ２の移動に伴って、回転しながらチップ接続部８を乗り越え紙面右方向に移動する。このように、排出時にもチップ搬送トレイ２の移動に伴ってチップ接続部８を清掃することができる。
【００６８】
駆動機構の説明は以上である。
【００６９】
図６は、本発明の実施形態における反応検出装置８０の回路ブロック図である。
【００７０】
制御部９９は、ＣＰＵ９８（中央処理装置）とＲＡＭ９７（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ），ＲＯＭ９６（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成され、不揮発性の記憶部であるＲＯＭ９６に記憶されているプログラムをＲＡＭ９７に読み出し、当該プログラムに従って反応検出装置８０の各部を集中制御する。
【００７１】
以下、いままでに説明した機能と同一機能を有する機能ブロックには同番号を付し、説明を省略する。
【００７２】
機構制御部４１１はモータ６を制御し、チップ搬送トレイ２を移動させる。検知部９５は、チップ搬送トレイ２が検知部９５に当接すると検知信号をＣＰＵ９８に送信する。機構制御部４１１は検知信号を受信すると、モータ６を停止する。
【００７３】
ポンプ駆動部５００は各マイクロポンプＭＰの圧電素子１１２を駆動する駆動部である。ポンプ駆動制御部４１２はプログラムに基づいて、所定量の駆動液を注入または吸入するようにポンプ駆動部５００を制御する。ポンプ駆動部５００はポンプ駆動制御部４１２の指令を受けて、駆動電圧を発生して圧電素子１１２を駆動する。
【００７４】
ＣＰＵ９８は所定のシーケンスで検査を行い、検査結果をＲＡＭ９７に記憶する。検査結果は、操作部８７の操作によりメモリカード５０１に記憶したり、プリンタ５０３によってプリントすることができる。
【００７５】
図７はチップ搬送トレイ２の駆動制御を説明するためのフローチャートである。
【００７６】
機構制御部４１１は、排出ボタン９１の状態を一定周期で監視しているものとする。
【００７７】
Ｓ１０１：排出ボタン９１の状態を判定するステップである。
【００７８】
機構制御部４１１は、排出ボタン９１が押されたとき、現在のチップ搬送トレイ２の状態から指令内容を判定する。例えば、図５（ａ）の状態のときはローディングを指令されたと判定する。
【００７９】
排出の場合、（ステップＳ１０１；排出）、ステップＳ１０２に進む。
【００８０】
ローディングの場合、（ステップＳ１０１；ローディング）、ステップＳ１１０に進む。
【００８１】
排出ボタン９１が押されていない場合、（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、処理を終了する。
【００８２】
Ｓ１０２：チップ搬送トレイ２を排出するステップである。
【００８３】
機構制御部４１１は、モータ６をチップ搬送トレイ２を排出する方向に回転させる。
【００８４】
Ｓ１０３：チップ接続部を清掃するステップである。
【００８５】
清掃ローラ１２はチップ搬送トレイ２の移動に伴って、回転しながらチップ接続部８を乗り越え排出する方向に移動する。
【００８６】
Ｓ１０４：チップ搬送トレイ２を停止するステップである。
【００８７】
機構制御部４１１は、図示せぬ位置検出スイッチがオンになったことを検知し、モータ６を停止する。
【００８８】
排出時の処理は以上である。
【００８９】
Ｓ１１０：チップ搬送トレイ２をローディングするステップである。
【００９０】
機構制御部４１１は、モータ６をチップ搬送トレイ２をローディングする方向に回転させる。
【００９１】
Ｓ１１１：チップ接続部８を清掃するステップである。
【００９２】
清掃ローラ１２はチップ搬送トレイ２の移動に伴って、回転しながらチップ接続部８を乗り越えローディングする方向に移動する。
【００９３】
Ｓ１１２：チップ搬送トレイ２を停止するステップである。
【００９４】
機構制御部４１１は、検知部９５の検知信号を受信するとモータ６を停止する。
【００９５】
ローディング時の処理は以上である。
【００９６】
以上このように、本発明によれば、異物や液体を飛散させることなく簡単な機構で異物や液体を除去し、マイクロポンプと連通するチップ接続部と検査チップとを十分に密着可能な状態にすることができる検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施形態における検査装置８０の外観図である。
【図２】検査チップ１の一例を説明するための説明図である。
【図３】実施形態の検査装置８０の内部構成の一例を示す断面図である。
【図４】清掃ローラ１２を設けたチップ搬送トレイ２の平面図である。
【図５】清掃ローラ１２を設けたチップ搬送トレイ２の側面図である。
【図６】本発明の実施形態における反応検出装置８０の回路ブロック図である。
【図７】チップ搬送トレイ２の駆動制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００９８】
１ マイクロチップ
２ チップ搬送トレイ
３ 押圧板
４ 回転カム
５ 台板
６ モータ
７ 検査チップ位置決めベース
８ チップ接続部
９ ローディングオピニオンギア
１２ 清掃ローラ
８０ 検査装置
８２ 筐体
８３ 挿入口
８４ 表示部
９０ パッキン
９１ 駆動液タンク
１１０ 駆動液注入口
１１１ 検出部
１５０ 光検出部
１５２ 液温調節ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロポンプを用いて駆動液を検査チップの駆動液注入口に注入して試薬と検体を反応させ反応結果を測定する検査装置において、
前記マイクロポンプの吐出口と前記駆動液注入口とを連通させる流路の流路開口を有するチップ接続部と、
前記検査チップを載置可能な位置と、載置した前記検査チップの前記駆動液注入口と前記チップ接続部とを密着させて連通する位置と、を前記検査チップを載置して移動するチップ搬送トレイと、
前記チップ搬送トレイの移動する方向に対して直交するように前記チップ搬送トレイに回転軸を取り付けた清掃ローラと、
を有し、
前記清掃ローラは、前記チップ搬送トレイが移動するときに前記チップ接続部に接触し回転しながら前記チップ接続部に付着した異物もしくは液体を除去することを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記チップ接続部は複数の前記流路開口を有し、
複数の前記流路開口は前記清掃ローラの幅方向に対して所定以上の間隔を空けて配設されていることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記清掃ローラは、
前記駆動液注入口と前記チップ接続部が連通する前に前記チップ接続部を清掃するように前記チップ搬送トレイに取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の検査装置。
【請求項１】
マイクロポンプを用いて駆動液を検査チップの駆動液注入口に注入して試薬と検体を反応させ反応結果を測定する検査装置において、
前記マイクロポンプの吐出口と前記駆動液注入口とを連通させる流路の流路開口を有するチップ接続部と、
前記検査チップを載置可能な位置と、載置した前記検査チップの前記駆動液注入口と前記チップ接続部とを密着させて連通する位置と、を前記検査チップを載置して移動するチップ搬送トレイと、
前記チップ搬送トレイの移動する方向に対して直交するように前記チップ搬送トレイに回転軸を取り付けた清掃ローラと、
を有し、
前記清掃ローラは、前記チップ搬送トレイが移動するときに前記チップ接続部に接触し回転しながら前記チップ接続部に付着した異物もしくは液体を除去することを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記チップ接続部は複数の前記流路開口を有し、
複数の前記流路開口は前記清掃ローラの幅方向に対して所定以上の間隔を空けて配設されていることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記清掃ローラは、
前記駆動液注入口と前記チップ接続部が連通する前に前記チップ接続部を清掃するように前記チップ搬送トレイに取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−９２４５５（Ｐ２００９−９２４５５Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６１８６１（Ｐ２００７−２６１８６１）
【出願日】平成１９年１０月５日（２００７．１０．５）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月５日（２００７．１０．５）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]