液体分注装置
【課題】実験用容器内に収容された有機溶媒である液体を、他の容器に対して非接触にて効率的な分注を実現することができる液体分注装置を提供する。
【解決手段】圧力付加用空間が形成されるように液体が収容され、さらに収容されている液体をその下面より吐出させるための吐出用流路が形成された複数の凹部であるリザーバを有する液体保存用容器において、圧力付加用空間に対して圧力が付加されていない状態では液体を通過させることなく、加圧装置により圧力が付加されることで液体が通過されるように吐出用流路を形成する。これにより、液体保存用容器を用いて、圧力付加用空間に対する圧力付加を制御することで、その下方に配置された実験用容器の各ウェルに対する非接触の微量分注を効率的に行うことができる。
【解決手段】圧力付加用空間が形成されるように液体が収容され、さらに収容されている液体をその下面より吐出させるための吐出用流路が形成された複数の凹部であるリザーバを有する液体保存用容器において、圧力付加用空間に対して圧力が付加されていない状態では液体を通過させることなく、加圧装置により圧力が付加されることで液体が通過されるように吐出用流路を形成する。これにより、液体保存用容器を用いて、圧力付加用空間に対する圧力付加を制御することで、その下方に配置された実験用容器の各ウェルに対する非接触の微量分注を効率的に行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のウェルが形成された実験用容器に、有機溶媒である液体を分注する液体分注装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
創薬プロセスにおけるスクリーニングにおいてはアッセイ系において使用される試料や検体の量を微量化し、スクリーニングにおける各ステップを自動化する、いわゆる、ＨＴＳ（High Throughput Screening）が主流となっている。このようなＨＴＳが実現されるようになったことで、膨大な数の化合物ライブラリを、自動化されたＨＴＳにより広範囲でスクリーニングし、アッセイ系にて候補物質を探索することが可能となっている。
【０００３】
近年、このような化合物ライブラリの数は、益々増加する傾向にあり、ＨＴＳにおける各ステップの効率化を図ることで、スクリーニングに要する時間の短縮化を図ることが強く望まれている。さらにスクリーニング範囲の拡大を図るために、新たに創出された合成化合物や希少な化合物などが化合物ライブラリに加えられており、このような化合物は総じて高価なものであることが多いことから、上記アッセイ系にて使用される試料や検体の微少微量化が益々進み、これらの試料や検体を無駄なく効率的に利用することも強く望まれている。
【０００４】
従来、このようなアッセイプレート（実験用容器）の各ウェル内へ所定の試料や検体が溶解された有機溶媒である液体を分注する方式としては、ティップ方式（特許文献２参照）、電磁バルブ方式（特許文献３参照）、及びピエゾ方式（特許文献４参照）が知られている。しかしながら、これらの従来方式では、分注すべき液体をノズル（ティップ）に吸引しあるいは吐出機構へ導入する必要があることからドータープレートの液体を非接触でアッセイプレートへ移すことは不可能である。すなわち、これらの従来方式では、液体を供給するためのノズル等が当該液体と接触した状態で分注が行われる方式、すなわち「接触方式」であるため、異なる種類の液体を分注する際には、クロスコンタミネーションの防止を図るためにノズルの洗浄が必要となり、多種多数の液体を分注するには、効率性の観点からは適切ではない。
【０００５】
このような背景のもと、近年、ドータープレートから完全非接触で液体を分注する方式として、超音波方式を採用する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような超音波方式は、化合物ライブラリより小分けされた状態で試料が溶解された液体を収容するドータープレートの各ウェルに対して、超音波ヘッドを用いて個別に超音波振動を付与することで、超音波ヘッドを液体に対して非接触状態に保ちながら、液体の微細な液滴をウェル内より飛翔させて、ドータープレートに近接して対向配置されたアッセイプレートの所定のウェル内へ当該液滴を付着させることで、液体の分注を行うというものである。このような超音波方式においては、超音波ヘッドが液体に対して完全非接触であるため、クロスコンタミネーションの心配がなく、接触方式にて必須の作業であるノズル洗浄作業を不要とすることができるという利点がある。
【０００６】
【特許文献１】特表２００５−５０２８６６号公報
【特許文献２】特開２００４−３２５１７０号公報
【特許文献３】特開２００５−１６８４５５号公報
【特許文献４】特開平８−２３３７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような超音波方式を採用する装置には実用上の課題が存在する。具体的には、超音波方式の分注機能におけるその分解能は、例えば液滴あたり２．５ｎｌ程度の固定された値であり、可変させることが困難である。そのため、液滴のショット数、すなわち液滴の飛翔回数を増加させることで要求される分注量を満たす必要があり、分注時間がかかりすぎ、効率的ではない。従って、このような超音波方式において、許容限度の分注時間を考慮すれば、その分注量のレンジが例えば２．５ｎｌ〜５０ｎｌ程度と非常に狭い範囲となり、実用に際して大きな制限要素となるという問題がある。
【０００８】
また、従来の接触方式のものと比較すると、超音波方式は、各ウェル内において液面サーチ等の付随的な処理が不可欠であるため、このような付随的な処理が分注処理に要する時間をさらに長くするという問題もある。
【０００９】
また、ドータープレートの各ウェルに対して、個別的に超音波を付与することで、液滴を飛翔させるという構成においては、その構造上、複数のウェルに対して同時的に分注処理を行うことが困難であり、その結果として、分注処理をマルチチャンネル化することが困難であり、その効率化には限界があるという問題がある。
【００１０】
また、このような超音波方式を採用する分注においては、ドータープレートのウェル内に少なくとも所定量以上の液体が存在していなければ、超音波振動付与により液滴を飛翔させることができないという特徴を有しているため、各ウェル内に収容されている液体を全て使い切ることが困難であり、その結果、高価な化合物を無駄にすることとなるという問題もある。
【００１１】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、実験用容器内に収容された有機溶媒である液体を、他の容器に対して非接触にて効率的な分注を実現することができる液体分注装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１３】
本発明の第１態様によれば、複数のウェルが形成された実験用容器に、有機溶媒である液体を分注する液体分注装置において、
上記液体が独立して収容される凹部である複数のリザーバと、上記各々のリザーバの底部と個別に連通されて、上記収容された液体を上記リザーバの下面より吐出可能に形成された複数の吐出用流路を有し、上記各々のリザーバにおいて、上記凹部の開口部と上記液体の液面との間に圧力付加用空間が形成されるように当該液体が収容され、上記圧力付加用空間に対して圧力が付加されない状態では、上記吐出用流路への上記液体の通過を停止させながら当該液体を保存する液体保存用容器と、
上記液体保存用容器の上記各々のリザーバの上記圧力付加用空間に対して、当該液体に接触することなく圧力を付加することで、上記吐出用流路に上記液体を通過させて上記リザーバより吐出させる加圧装置と、
上記加圧装置により上記圧力付加用空間に対して圧力付加を可能に、かつ、上記吐出用流路より吐出される上記液体を上記実験用容器の上記ウェル内へ分注可能に、上記実験用容器の上方において上記液体保存用容器を保持する保存用容器保持部とを備えることを特徴とする液体分注装置を提供する。
【００１４】
本発明の第２態様によれば、複数のウェルが形成された実験用容器に、有機溶媒である液体を分注する液体分注装置において、
上記液体が独立して収容される液体収容用凹部と、上記凹部における開口部の周部に配置され、当該凹部に収容された液体の液面上に独立した圧力付加用空間を形成する空間形成用枠部とを有する複数のリザーバと、上記各々のリザーバの底部と個別に連通されて、上記凹部に収容された液体を上記リザーバの下面より吐出可能に形成された複数の吐出用流路を有し、上記各々のリザーバにおいて、上記圧力付加用空間に対して圧力が付加されない状態では、上記吐出用流路への上記液体の通過を停止させながら当該液体を保存する液体保存用容器と、
上記液体保存用容器の上記各々のリザーバの上記圧力付加用空間に対して、当該液体に接触することなく圧力を付加することで、上記吐出用流路に上記液体を通過させて上記リザーバより吐出させる加圧装置と、
上記加圧装置により上記圧力付加用空間に対して圧力付加を可能に、かつ、上記吐出用流路より吐出される上記液体を上記実験用容器の上記ウェル内へ分注可能に、上記実験用容器の上方において上記液体保存用容器を保持する保存用容器保持部とを備えることを特徴とする液体分注装置を提供する。
【００１５】
本発明の第３態様によれば、上記加圧装置は、圧力付加用通路を有しかつ当該圧力付加用通路を通して圧力を付加する圧力付加部と、上記液体保存用容器の上記各々のリザーバの上記開口部の周囲に当接される当接部とを有し、
上記液体保存用容器の上記各々のリザーバにおいて、上記加圧装置の上記当接部が上記開口部の周囲に当接されることで、上記圧力付加部が上記収容される液体に対して非接触状態にて、上記圧力付加用空間に連通された状態で上記圧力付加用通路が配置される第１又は第２態様に記載の液体分注装置を提供する。
【００１６】
本発明の第４態様によれば、上記保存用容器保持部に保持されてその保持位置が固定された状態の上記液体保存用容器に対して、上記加圧装置を移動させて、上記圧力付加用空間に圧力を付加可能に上記加圧装置と上記リザーバとの位置決めを行う位置決め装置をさらに備える第１から第３態様のいずれか１つに記載の液体分注装置を提供する。
【００１７】
本発明の第５態様によれば、上記保存用容器保持部に保持されてその保持位置が固定された状態の上記液体保存用容器に対して、上記液体保存用容器における一の上記吐出用流路の下方に上記実験用容器における一の上記ウェルが位置されるように、上記実験用容器を保持しながら水平移動させる実験用容器保持部をさらに備える第１から第４態様のいずれか１つに記載の液体分注装置を提供する。
【００１８】
本発明の第６態様によれば、上記実験用容器保持部は、上記保存用容器保持部に保持された上記液体保存用容器に接触しない程度に上記液体保存用容器の下面に近接させた状態で、上記実験用容器を保持する第５態様に記載の液体分注装置を提供する。
【００１９】
本発明の第７態様によれば、上記液体保存用容器の上記それぞれのリザーバにおいて、上記液体収容用凹部及び上記空間形成用枠部は、一の凹部を形成するように互いに一体的に形成されている第２態様に記載の液体分注装置を提供する。
【００２０】
本発明の第８態様によれば、上記液体保存用容器の上記それぞれのリザーバにおいて、上記圧力付加用空間に対して、圧力が付加されない状態では上記液体の通過を停止させ、上記圧力が付加された状態では上記液体を通過させて上記リザーバより吐出させるようなオリフィスとしての機能を有するように、上記吐出用流路が形成されている第１から第７態様のいずれか１つに記載の液体分注装置を提供する。
【００２１】
本発明の第９態様によれば、上記液体保存用容器の上記それぞれのリザーバの上記開口部を覆うように、上記それぞれのリザーバの上面に液体保存用保護シートが配置されており、
上記加圧装置は、圧力付加用通路を有しかつ当該圧力付加用通路を通して圧力を付加する圧力付加部を備え、
上記液体保存用容器の上記各々のリザーバにおいて、上記収容される液体に対して非接触状態にて上記圧力付加部の端部が上記保護シートを貫通しするように配置されることで、上記圧力付加用空間に連通された状態で上記圧力付加用通路が配置される第１から第８態様のいずれか１つに記載の液体分注装置を提供する。
【００２２】
本発明の第１０態様によれば、上記加圧装置は、上記圧力付加用空間に連通された状態の上記圧力付加用通路の圧力を検出する圧力検出部を備え、
上記圧力検出部にて検出された圧力検出情報が入力され、当該入力された圧力検出情報に基づいて、上記圧力付加部より付加される圧力を制御することで、上記各々のリザーバにおける上記吐出用流路よりの上記液体の吐出量を制御する制御装置がさらに備えられている第３又は第９態様に記載の液体分注装置を提供する。
【００２３】
本発明の第１１態様によれば、上記液体保存用容器は、上記それぞれのリザーバの識別情報と上記収容される液体の種類の情報とを含む容器情報が読み取り可能に記録された容器情報記録部を有し、
上記液体分注装置は、
上記保存用容器保持部に保持される上記液体保存用容器の上記容器情報記録部から上記容器情報を取得する容器情報取得部と、
上記容器情報取得部により取得された上記容器情報に基づいて、上記液体保存容器における一の上記リザーバを選択するとともに、上記加圧装置と上記選択されたリザーバとの位置決めを行うように上記位置決め装置を制御する制御装置を備える第４態様に記載の液体分注装置を提供する。
【００２４】
本発明の第１２態様によれば、上記制御装置は、上記液体保存用容器より上記実験用容器に対する分注処理結果を分注結果情報として作成する分注結果情報作成部を有し、
上記液体分注装置は、上記分注結果情報作成部にて作成された上記分注結果情報を、上記液体保存用容器の上記容器情報記録部に書き込む分注結果情報出力部をさらに備える第１１態様に記載の液体分注装置を提供する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、圧力付加用空間が形成されるように液体が収容され、さらに収容されている液体をその下面より吐出させるための吐出用流路が形成された複数の凹部であるリザーバを有する液体保存用容器において、圧力付加用空間に対して圧力が付加されていない状態では液体を通過させることなく、加圧装置により圧力が付加されることで液体が通過されるように吐出用流路が形成されていることにより、このような液体保存用容器を用いて、圧力付加用空間に対する圧力付加を制御することで、その下方に配置された実験用容器の各ウェルに対する微量分注を効率的に行うことができる。また、このような圧力付加用空間に対する圧力付加は、収容されている液体に対して非接触の状態で行われるため、クロスコンタミネーションが防止された分注処理を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかる液体分注装置１００の全体構成を示す模式斜視図を図１に示す。本第１実施形態の液体分注装置１００は、複数のウェルが形成された実験用容器（アッセイプレート）の一例であるマイクロタイタープレート（以降、マイクロプレート容器とする）に、有機溶媒（例えば、ＤＭＳＯ（ジメチルスルオキシド）に化合物を溶解させたもの）である液体を分注する装置である。より具体的には、創薬プロセスのスクリーニングにおけるアッセイ系にて使用される試料や検体が溶解された有機溶媒である液体を、微小微量化された所定量だけマイクロプレート容器のウェル内に分注する装置である。
【００２８】
図１に示すように、液体分注装置１００は、上記液体が互いに独立して収容される凹部である複数のリザーバ１１を有する大略プレート状の液体保存用容器の一例であるリザーバ容器１が載置されるリザーバ容器載置部３（液体保存用容器保持部の一例である）と、このリザーバ容器載置部３の下方に配置され、リザーバ容器１内に収容されている液体が供給される凹部である複数のウェル２１を有する大略プレート状のマイクロプレート容器２が保持されるマイクロプレート容器保持部４（実験用容器保持部の一例である）と、このリザーバ容器１の１個のリザーバに対して、マイクロプレート容器２の１個のウェル２１との図示上下方向における位置決めを可能に、マイクロプレート容器保持部４を図示水平方向（すなわち、図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向）に移動させる容器保持部移動装置５と、リザーバ容器載置部３の上方に配置され、リザーバ容器１のそれぞれのリザーバ１１内に収容されている液体を、マイクロプレート容器２のそれぞれのウェル２１内に供給するための加圧を行う（その具体的な手法については後述する）加圧装置の一例である加圧ヘッド６と、この加圧ヘッド６を図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動させるヘッド移動装置７（位置決め装置の一例である）とを備えている。さらに、液体分注装置１００には、図１に示すように、それぞれの構成装置の動作制御を互いに関連付けながら統括的に行う制御装置９が備えられている。
【００２９】
まず、リザーバ容器１の構成について詳細に説明を行う。当該説明にあたって、図２（Ａ）及び（Ｂ）にリザーバ容器１の上面側の模式斜視図を示し、図３（Ａ）及び（Ｂ）に下面側の模式斜視図を示し、図４（Ａ）及び（Ｂ）に模式断面図を示す。なお、図２（Ａ）、図３（Ａ）、及び図４（Ａ）のそれぞれは、対応する図である図２（Ｂ）、図３（Ｂ）、及び図４（Ｂ）に示すリザーバ容器１が備えるそれぞれの構成を部分的に分解した状態を示す模式図となっている。
【００３０】
図２から図４に示すように、リザーバ容器１は、その内側に液体を収容可能な互いに独立した収容空間を形成する複数の凹部であるリザーバ１１が、例えば、複数行×複数列、本第１実施形態の図示の例では４行×６列の合計２４個、その上面に形成された大略プレート状の形態を有している。それぞれのリザーバ１１においては、その上面が開口部として形成されており、この開口部を通して注入された液体を、その底面及び内周側面にて囲まれた収容空間にて保持することが可能となっている。また、リザーバ１１の底面中央部分には、その底面を貫通するように形成された貫通孔である吐出用流路１２が形成されている。この吐出用流路１２は、微小な孔径にて形成されており、リザーバ１１内に収容された液体が、大気圧下においては吐出用流路１２を通過することなく、所定以上の大きさの圧力が収容されている液面に対して付加された場合に液体を通過させて、リザーバ１１の下方へと当該液体を吐出させることが可能に形成されている。
【００３１】
ここで、リザーバ容器１におけるリザーバ１１の構成を示す模式拡大断面図を図５に示す。なお、図５に示すリザーバ１１においては、液体８が収容された状態にある。図５に示すように、リザーバ１１は、液体８を収容した状態において、開口部１１ａと液面８ａとの間に必ず圧力付加用空間Ｓが形成されるように構成されている。このような構成を言い換えると、リザーバ１１は、液体８を収容する液体収容用凹部１３と、この凹部１３の上部に配置され、液面８ａの上方に圧力付加用空間Ｓを形成する環状の空間形成用枠部１４とを備えて構成されており、図５に示すリザーバ１１においては、液体収容用凹部１３と空間形成用枠部１４とが互いに一体的な部材として形成されている。なお、リザーバ１１においては、収容されている液体８が吐出用流路１２を通して吐出されることにより、液体８の収容量が減少することとなるが、このような場合にあっては、圧力付加用空間Ｓが拡大される、すなわち、空間形成用枠部１４の占める部分が拡大され、液体収容用凹部１３の占める部分が縮小されることとなる。従って、リザーバ１１において、空間形成用枠部１４と液体収容用凹部１３との境界部分は、収容される液体８の量に応じて変わるものである。
【００３２】
また、吐出用流路１２は、リザーバ１１の液体収容用凹部１３の底部中央部分に形成されている。このような吐出用流路１２は、例えばオリフィスとしての機能を有するように形成されており、リザーバ１１の液面８ａ上に形成された圧力付加用空間Ｓが大気圧下程度の圧力、あるいはそれ以下の圧力であるような場合、すなわち、大気圧下において圧力付加用空間Ｓに圧力が付加されていないような状態においては、収容されている液体８を通過させず、液体８の保持を行うことができるように形成されている。一方、圧力付加用空間Ｓに圧力が付加された場合には、収容されている液体８が吐出用流路１２を通過してリザーバ１１より吐出するように、吐出用流路１２のオリフィスとしての機能が設定されている。このような吐出用流路１２の孔径としては、例えば、φ０．５ｍｍ〜φ０．００１ｍｍ程度に形成される。ただし、孔径はこのような場合についてのみ限定されるものではなく、大気圧下で液体を保持でき、加圧下で液体を吐出させるような機能を実現できるような孔径（あるいは流路長さも考慮して）に設定されればよい。
【００３３】
また、それぞれのリザーバ１１における吐出用流路１２は、設定された孔径や形状となるように高精度に形成されることが好ましい。例えば、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、リザーバ容器１を、それぞれのリザーバ１１に相当する部分を貫通孔として形成された本体部１ａと、この本体部１ａの底に接合されて上記それぞれの貫通孔の底部となって凹状のリザーバ１１を構成する底板１ｂとにより構成させるとともに、シリコン基材等を用いてこの底板１ｂを形成して、底板１ｂに対してエッチング加工を施すことによりそれぞれの吐出用流路１２を高精度に形成することができる。なお、このようなリザーバ容器１の形成材料としては、様々な材料を適用することができ、例えば、シリコン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、及びポリエチレンというような材料を用いることができる。
【００３４】
また、図２（Ａ）及び（Ｂ）、並びに図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、リザーバ容器１の上面には、それぞれのリザーバ１１の開口部１１ａを覆うように配置された保護シート１５が備えられている。この保護シート１５は、例えば、柔軟でありかつリザーバ容器１の上面に剥離可能に密着するように樹脂材料等により形成されている。ただし、このような場合のみに限定されるものではなく、プレート状の部材が用いられるような場合であってもよい。保護シート１５は、それぞれのリザーバ１１の開口部１１ａを覆うことで、その内部に収容されている液体に異物が混入することを防止し、リザーバ容器１における液体の保護機能を担う役目を果たすものである。
【００３５】
また、図３（Ａ）及び（Ｂ）、並びに図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、リザーバ容器１に下面には、当該下面全体を覆うプレート状の部材である液体落下防止プレート１６が脱着可能に装備されるようになっている。このプレート１６は、液体が収容された状態のリザーバ容器１を運搬あるいは保管しておくような場合において、万が一吐出用流路１２を通して収容されている液体が落下するような事態が生じても、当該液体の落下を防止する機能を有している。なお、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、プレート１６は、リザーバ容器１の底板１ｂに接触することなく、間隙を介して装備可能とされている。具体的には、本体部１ａの下部周囲に形成された枠部１ｃの内側にプレート１６の外周端部１６ａがはめ込まれることで、プレート１６が装備されるように構成されている。このように底板１ｂに接触することなくプレート１６が装備されることで、液体の落下が生じない限り、プレート１６の表面に液体が付着することを防止することができる。このようなリザーバ容器１は、いわゆる従来のドータープレートに相当する機能を有している。すなわち、リザーバ容器１は、化合物を溶解した有機溶媒である液体を保管するための容器としての機能（収容される液体の保存機能）を有しており、従来のドータープレートと同様に取り扱うことが可能となっている。また、このような液体の保存機能に加えて、リザーバ容器１は、収容されている液体の吐出機能をもさらに備えており、このような機能をも併せ持つという観点からは、従来のドータープレートとは全く異なるものであると言うことができる。
【００３６】
次に、マイクロプレート容器２の模式斜視図を図６に示す。図６に示すように、マイクロプレート容器２は、その内側に液体を収容可能な互いに独立した収容空間を形成する複数の凹部であるウェル２１が、例えば、複数行×複数列、本第１実施形態の図示の例では８行×１２列の合計９６個、その上面に形成された大略プレート状の形態を有している。それぞれのウェル２１においては、その上面が開口部として形成されており、この開口部を通して注入、すなわち分注された液体を、その底面及び内周側面にて囲まれた収容空間にて保持することが可能となっている。なお、このようなマイクロプレート容器２は、収容される液体により耐性を有する材料により形成されることが好ましく、例えば樹脂材料により形成される。また、このマイクロプレート容器２の各ウェル２１内に収容された液体に対して、スクリーニング、例えばＨＴＳによるスクリーニングが実施され、候補物質等の探索が行われる。
【００３７】
次に、加圧ヘッド６の構成について、図７及び図８に示す模式説明図（断面図）を用いて説明する。なお、図７は、リザーバ容器１のリザーバ１１に収容されている液体８が、マイクロプレート容器２のウェル２１内に、加圧ヘッド６により分注される前の状態を示す模式部分断面図であり、図８は、液体８の分注が行われている状態を示す模式部分断面図である。この加圧ヘッド６は、リザーバ１１内の圧力付加用空間Ｓに対して所定の圧力を付加することで、このリザーバ１１内に収容されている液体８を、吐出用流路１２を通じて吐出させて、その下方に位置決めされて配置されているウェル２１内に当該吐出された液体を分注させるような加圧機能を有する装置である。
【００３８】
まず、図７に示すように、加圧ヘッド６は、リザーバ１１の圧力付加用空間Ｓ内に圧力付加用通路を配置することで、当該圧力付加用通路を通じて圧力を付加可能とするヘッド本体部３０と、図示しない圧力供給源より圧力供給管４０を通じて伝達される圧力を、ヘッド本体部３０にその大きさを制御しながら遮断可能に伝達するバルブユニット３５により構成されている。
【００３９】
バルブユニット３５は、いわゆるプランジャー型ソレノイドバルブとしての機能を有するように構成されており、その一端に圧力供給管４０が接続されて伝達された圧力が常時供給された状態とされ、その他端がヘッド本体部３０に圧力を伝達可能に連通されて接続されたる圧力供給ポート４２と、圧力供給ポート４２の上記他端の連通を開放可能に遮断する弁座３２と、この弁座３２がその端部に固定されるとともに、図示上下方向に移動可能にポート４２内に配置され、磁性体により形成されたプランジャー３３と、ポート４２内に配置されたプランジャー３３の周囲に配置され、電力が印加されることで、プランジャー３３を図示上方へ移動させるような磁界を発生させるコイル３４と、ポート４２内においてプランジャー３３を常時下方に付勢して弁座３２を常時閉止状態とさせるバネ部４１とを備えている。
【００４０】
ヘッド本体部３０は、ポート４２と連通されるとともに、弁座３２によりその連通部分が開放可能に閉止されるように形成された通路であるノズル部３１と、ノズル部３１の下端と連通されて形成されるとともに、ヘッド本体部３０の下面より所定の長さだけ突出するように配置された中空ピン部材（すなわち、その軸心方向に貫通孔が形成されたピン部材）である圧力付加ピン３７とを備えている。このように、加圧ヘッド６において、バルブユニット３５とヘッド本体部３０とが備えられていることにより、圧力供給管４０を通してポート４２内に伝達された圧力が、コイル３４に電力が印加されてプランジャー３３がバネ部４１の付勢力に抗して上昇されて弁座３２が開放状態とされることで、ノズル部３１内に伝達され、さらに圧力付加ピン３７を通してその先端部より伝達（すなわち圧力伝達）させることが可能となっている。また、コイル３４への電力の印加を停止することで、バネ部４１の付勢力によりプランジャー３３を下降させて、弁座３２を閉止状態とさせ、圧力付加ピン３７よりの圧力伝達を停止させることができる。
【００４１】
また、図７に示すように、このような圧力伝達を行う際に伝達される圧力の大きさを確実に制御するために、ヘッド本体部３０のノズル部３１内の圧力を検出する圧力検出部の一例である圧力センサ３９が備えられている。この圧力センサ３９により検出された圧力情報は、例えば制御装置９に入力され、制御装置９において、伝達される圧力の大きさを制御するようにコイル３４への電力の印加時間等の制御が行われるようになっている。また、図８に示すように、ヘッド本体部３０の下面には、弾性材料により環状に形成された当接部３８が配置されている。この当接部３８は、加圧ヘッド６が下降されて圧力付加ピン３７の先端がリザーバ１１内の圧力付加用空間Ｓ内に位置された状態において、このリザーバ１１の略円形状の開口部１１ａの周囲の同じく環状の被当接部（あるいは被当接領域）１１ｂと当接されるように形成されている。言い換えれば、加圧ヘッド６の当接部３８が、リザーバ１１の被当接部１１ｂと当接状態とされることで、圧力付加ピン３７の先端が圧力付加用空間Ｓ内に位置されるようになっている。なお、図８に示すように、この圧力付加用ピン３７は、その先端が圧力付加用空間Ｓ内に位置された状態において、収容されている液体８に接触することが無いように、その先端の突出長さが設定されている。また、リザーバ容器１の上面に配置された保護シート１５を貫通させ易いように、圧力付加ピン３７の先端部は鋭端形状に形成されている。なお、このような構成の加圧ヘッド６においては、コイル３４によるプランジャー３３の移動を用いたバルブの開閉速度を、例えば０〜２Ｈｚとし、圧力源を０．５ＭＰａ前後として設定される。なお、このようなそれぞれの設定値は、このような一例としての設定に限定されるものではなく、様々な設定値を採用することができる。
【００４２】
また、図１に示すように、液体分注装置１００においては、このような構成の加圧ヘッド６を支持しながら昇降させる昇降装置１８が備えられており、この昇降装置１８はヘッド移動装置７により図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動可能に支持されている。なお、ヘッド移動装置７は、図示Ｘ軸方向において加圧ヘッド６を進退移動させるＸ軸ロボット７ａと、このＸ軸ロボット７ａをその両端部において支持しながら図示Ｙ軸方向における進退移動を行うＹ軸ロボット７ｂにより構成されている。
【００４３】
ここで、加圧ヘッド６により圧力伝達を行うための主要な圧力供給系統を図９に示す模式系統図に示す。図９に示すように、液体分注装置１００には、圧力供給源として例えば窒素ガス（Ｎ２）のような不活性ガスを所定の圧力にて加圧状態にて供給可能とする圧力源４３と、真空供給源として減圧雰囲気を伝達可能な真空源４４とが備えられている。これらの圧力源４３と真空源４４とは切り替えバルブ４６を用いて選択されることで加圧ヘッド６へそれぞれの圧力を、圧力供給管４０を通して伝達させることが可能とされている。なお、この切り替えバルブ４６は、制御装置９により制御され、通常の圧力伝達の際には圧力源４３が選択させて、加圧された窒素ガスの供給が行われるが、加圧ヘッド６において、圧力伝達経路に詰まり等が発生してその清掃を行う必要があるような場合には、真空源４４が選択することが可能とされている。さらに、制御装置９は圧力センサ３９により検出された圧力情報に基づいて、パルス発生部４５を通じてコイル３４へ印加する電圧の印加時間あるいは印加量を制御することで、加圧ヘッド６より付加される圧力の大きさ及び圧力付加時間を制御することが可能となっている。
【００４４】
また、図１に示すように、リザーバ容器載置部３は、載置されたリザーバ容器１の載置位置を解除可能に固定する機能を有している。このような固定機能を有する構成としては様々な構成を採用することができ、例えばリザーバ容器１の外周側面と係合される係合部が備えられ、両者の係合によりその載置位置の固定を行うようにすることができる。また、リザーバ容器載置部３は、リザーバ容器１の底面全体が開放されるようにリザーバ容器１を載置させることが可能とされている。すなわち、リザーバ容器１は、その下方に配置されるマイクロプレート容器２に対して、収容されている液体の分注を行う容器であるため、両者の間には遮断するような部材が配置されないように、リザーバ容器１の載置が行われる。具体的には、リザーバ容器載置部３において、載置された状態のリザーバ容器１のそれぞれのリザーバ１１に対応する下方領域には、吐出された液滴の落下が阻害されないように開口部が設けられている。
【００４５】
また、図１に示すように、マイクロプレート容器保持部４は、その上面に載置されたマイクロプレート容器２の載置位置を解除可能に固定する機能を有しており、さらにこのマイクロプレート容器保持部４は容器保持部移動装置５上に設置されて、図示Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動させることが可能となっている。なお、マイクロプレート容器保持部４は、容器保持部移動装置５によりそのＸＹ移動が行われて、リザーバ容器載置部３に載置された状態のリザーバ容器１との位置合わせが行われた状態で、マイクロプレート容器２の上面がこのリザーバ容器１の下面に接触しない程度に近接させた状態でマイクロプレート容器２を載置させるように、その載置高さが設定されていることが好ましい。このように設定することで、リザーバ１１より吐出される液体を最短距離でウェル２１内に分注させることが可能となる。
【００４６】
このように液体分注装置１００において、ヘッド移動装置７、リザーバ容器載置部３、及び容器保持部移動装置５が備えられていることにより、所望のリザーバ１１の下方に所望のウェル２１を配置させて位置決めするとともに、このリザーバ１１の上方に加圧ヘッド６を配置させて位置決めすることが可能となっている。
【００４７】
次に、本第１実施形態の液体分注装置１００において、リザーバ容器１のリザーバ１１内に収容保管された液体を、マイクロプレート容器２のウェル２１内に所定の量だけ分注する液体分注処理方法について、図１０に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、当該説明において、液体分注装置１００におけるそれぞれの構成装置の動作は、制御装置９により互いの動作が関連付けられながら統括的に制御される。
【００４８】
まず、図１０のフローチャートにおけるステップＳ１において、それぞれのリザーバ１１内に液体が収容された状態のリザーバ容器１が、リザーバ容器載置部３に載置されるとともに、その載置位置が固定される。上述したようにリザーバ容器１は、その上面に保護シート１５が配置されているとともに、その下面には液体落下防止プレート１６が配置された状態とされている。そのため、当該載置の後、リザーバ容器１より液体落下防止プレート１６が取り外される。なお、このプレート１６の取り外しは、当該載置よりも前に行われるような場合であってもよいが、確実に液体の落下を防止するという観点からは、載置後に取り外しが行われることが好ましい。また、それとともに、マイクロプレート容器２をマイクロプレート容器保持部４により保持させる。
【００４９】
次に、ステップＳ２において、制御装置９において、リザーバ容器１における一個のリザーバ１１と、マイクロプレート容器２における一個のウェル２１とが選択される。この選択にあたっては、例えば、後述する手段等によって制御装置９に入力されているそれぞれの容器のＩＤ情報（識別情報）に関連付けられた分注処理情報、すなわち、どのリザーバ１１に収容されている液体を、どのウェル２１にどれだけ分注させるかという情報に基づいて、その選択動作が行われる。
【００５０】
制御装置９において、リザーバ１１及びウェル２１の選択が行われると、ステップＳ３において、選択された一個のリザーバ１１とウェル２１との位置決めが行われる。具体的には、リザーバ容器載置部３によりその載置位置が固定された状態のリザーバ容器１に対して、マイクロプレート容器保持部４により保持された状態のマイクロプレート容器２を、容器保持部移動装置５により図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動させて、リザーバ１１とウェル２１との水平方向における位置決めが行われる。この位置決めとともに、ヘッド移動装置７により加圧ヘッド６を図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動させて、上記選択されたリザーバ１１の上方に加圧ヘッド６が位置されるように両者の位置決めが行われる。なお、この加圧ヘッド６が移動される際には、圧力付加ピン３７がリザーバ容器１と接触することがないような昇降高さ位置に、加圧ヘッド６が位置された状態とされる。
【００５１】
なお、このような位置決めが行われる際には、例えば、加圧ヘッド６にリザーバ容器１の載置位置をその画像を撮像することにより認識する認識装置（例えば撮像カメラ）を備えさせて、このような認識装置により認識処理を行った上で、載置位置の位置ズレ量等を考慮しながら、加圧ヘッド６とリザーバ１１との位置決めを高精度行うことができる。同様に、マイクロプレート容器２の保持位置を画像撮像により認識処理する認識装置を備えさせて、この認識装置による認識結果に基づいて、リザーバ１１とウェル２１との位置決めを行うことで、高精度な位置決めを行うことが可能となる。
【００５２】
このように位置決めされた状態が、図７の模式説明図に示すような状態である。なお、図７に示すように、圧力付加ピン３７の先端部は、リザーバ１１よりも上方に離間されて位置された状態であり、圧力付加ピン３７の軸心と、リザーバ１１の中心と、ウェル２１の中心とが、上下方向に一列に配置されるように、上記それぞれの位置決めが行われることが好ましい。
【００５３】
次に、ステップＳ４において、昇降装置１８により加圧ヘッド６の下降が開始される。加圧ヘッド６の下降が開始されると、まず圧力付加ピン３７の先端部がリザーバ１１の開口部１１ａを覆っている保護シート１５の表面と接触し、その後さらに下降されることにより、当該先端部が保護シート１５を貫通してリザーバ１１内の圧力付加用空間Ｓ内に位置される。一方、ヘッド本体部３０の下面に設置されている当接部３８がリザーバ１１の開口部１１ａの周囲における被当接部１１ｂと当接されることにより、圧力付加ピン３７の下降位置が規制され、昇降装置１８による加圧ヘッド６の下降が停止される（ステップＳ５）。このように下降が停止された状態が、図８の模式説明図に示すような状態である。図８に示すように、当接部３８が被当接部１１ｂに当接されることにより圧力付加ピン３７の下降位置が規定されているため、その先端部が圧力付加用空間Ｓ内に確実に位置されているものの、収容されている液体８の液面８ａより離間された位置に配置された状態とされている。なお、このような状態においては、加圧ヘッド６のバルブユニット３５において、圧力供給ポート４２の出口が弁座３２により閉止された状態とされているため、圧力付加ピン３７を通じての圧力付加は開始されていない状態である。
【００５４】
その後、ステップＳ６において、加圧ヘッド６の圧力付加ピン３７を通して、圧力付加用空間Ｓ内への圧力付加が行われる。具体的には、加圧ヘッド６において、コイル３４への電力の印加が開始され、これに伴ってプランジャー３３が上昇されて弁座３２が開放状態とされる。これにより、圧力供給管４０、圧力供給ポート４２、ノズル部３１、及び圧力付加ピン３７による一連の圧力付加通路が圧力付加用空間Ｓに連通された状態とされ、所定圧力に加圧された窒素ガスが圧力付加用空間Ｓ内に供給される。
【００５５】
これにより圧力付加用空間Ｓ内の圧力が上昇され、この上昇された圧力が収容されている液体８の液面８ａに作用して、リザーバ１１における吐出用流路１２を通してリザーバ容器１１の下方へ液体８の一部が例えば液滴として吐出される。このように吐出された液体（液滴）は、図８に示すように、リザーバ１１の下方に位置決めされているウェル２１内に落下して供給、すなわち分注されることとなる。
【００５６】
この液体分注のための圧力付加が行われる際には、加圧ヘッド６の圧力センサ３９により、ノズル部３１内の圧力、すなわち、上記一連の圧力付加通路内における圧力が検出され、その検出情報が制御装置９に入力される。制御装置９においては、上記分注処理情報に含まれる付加すべき圧力値とその圧力付加時間に基づいて、弁座３２の開度及びその開放時間の制御を行うため、所定量の液体８が吐出用流路１２を通して吐出されたウェル２１内に分注される。また、加圧ヘッド６の下面に設置されている環状の当接部３８がリザーバ１１の開口部１１ａの周囲の被当接部１１ｂと当接された状態にあるため、圧力付加用空間Ｓがヘッド本体部３０の下面と環状の当接部３８により囲まれた状態とさせることができるため、例えば保護シート１５と開口部１１ａとの間に隙間が存在するような場合であっても、圧力付加用空間Ｓをより気密な状態とさせることができる。このようにより気密な状態とさせることで、付加する圧力値と吐出用流路１２を通して吐出される液体量との相関性を高めることができ、吐出量の制御をより高精度に行うことができる。
【００５７】
その後、所定量の液体の分注が完了したものと判断されると、コイル３４への電力印加が停止されて弁座３２が閉止状態とされる。これにより上記一連の圧力付加通路が閉止された状態とされ、圧力付加ピン３７を通じての圧力付加用空間Ｓへの圧力付加が停止される。
【００５８】
その後、ステップＳ７において、昇降装置１８により加圧ヘッド６の上昇が開始され、当接部３８と被当接部１１ｂとの当接状態が解除されるとともに、圧力付加用空間Ｓ内にその先端部が配置された状態にあった圧力付加ピン３７がリザーバ１１の上方へと上昇される。圧力付加ピン３７の先端部がリザーバ容器１より離間された昇降高さ位置に達すると、加圧ヘッド６の上昇が停止される。
【００５９】
次に、ステップＳ８において、制御装置９にて上記分注処理情報に基づいて、次に分注処理を行うべきウェル２１がマイクロプレート容器２内に存在するかどうかの判断が行われる。分注処理を行うべきウェル２１が存在すると判断された場合には、ステップＳ２において、当該ウェル２１とこのウェル２１内に分注すべき液体が収容されているリザーバ１１が選択され、ステップＳ３において両者の位置決めが行われる。その後、ステップＳ４からＳ７まで同様な手順により分注処理が行われる。なお、新たに選択されたウェル２１に分注されるべき液体が、他のリザーバ容器１に収容されているような場合にあっては、リザーバ容器載置部３に載置されているリザーバ容器１の交換が行われる。
【００６０】
一方、ステップＳ８において、次に分注処理を行うべきウェル２１が存在しないと判断された場合には、ステップＳ９において、リザーバ容器載置部３からリザーバ容器１が搬出されるとともに、マイクロプレート容器保持部４から分注処理が行われたマイクロプレート２が搬出されて、分注処理が完了する。なお、リザーバ容器１のリザーバ１１において収容されている液体が残存しているような場合にあっては、液体の落下を防止すべく、液体落下防止プレート１６を取り付けた状態にてその搬出が行われることが好ましい。
【００６１】
このような分注方法によれば、加圧ヘッド６において、リザーバ１１内の圧力付加用空間Ｓ内に配置される圧力付加ピン３７は、収容されている液体８に対して非接触な状態が保たれ、さらにこの圧力付加ピン３７の先端部より圧力が付加されることでもって、吐出用流路１２を通しての液体の分注を行うことができるため、完全非接触の液体分注を効率的に行うことが可能となる。特に、従来の超音波方式において必要である液面サーチ等の付随的な処理を行う必要もなく、効率的な分注処理を実現することができる。
【００６２】
さらに、それぞれのリザーバ１１において、吐出用流路１２は、大気圧下では、収容されている液体を通過させることなくその収容状態を保持することができ、圧力付加用空間Ｓに所定以上の圧力が付加されると、液体の通過を許可して、液体を吐出させることができるような孔径にて形成されているため、付加される圧力値及び圧力付加時間を制御することで、高精度かつ微量分注に対応可能な液体分注を実現することができる。例えばこのような圧力値や圧力付加時間を制御することで、吐出用流路１２を通して吐出される液滴の大きさや間欠的に吐出される液滴の個数を制御して、このような液体分注を行うことができる。特に、圧力値や圧力付加時間を制御することで、幅広い範囲の分注量に対応することも可能となる。例えば、本第１実施形態の分注方式では、吐出される液体一滴あたり１０ｎｌ〜１００ｎｌの範囲の吐出量に対応することができ、さらに吐出される液滴数を可変させることで、１０ｎｌ〜２０００ｎｌの範囲の分注量に対応することが可能となり、実用に際して有効な分注装置を提供することができる。
【００６３】
さらに、それぞれのリザーバ１１において、少なくとも底部の吐出用流路１２を塞ぐ程度の液体８が残存していれば、圧力付加用空間Ｓに圧力付加を行うことで、液体の吐出分注を行うことができるため、高価な化合物である液体を無駄にすることもないという効果を得ることもできる。なお、例えば、リザーバ１１の凹状底面に、吐出用流路１２へと向かうような下降勾配を設けることで、液体の利用効率をさらに向上させることができる。
【００６４】
また、加圧ヘッド６により圧力付加のために供給されるガスとしては、例えば窒素ガスであるような場合について説明したが、このような場合に代えて、ヘリウム（Ｈｅ）ガスを用いることもできる。特にこのような不活性ガスを用いることで、収容されている液体に対してその保存状態に影響を与えにくいという効果を得ることができるが、このような観点からは、含有される水分量が少ないドライガスが用いられることも好ましい。
【００６５】
さらに、このリザーバ容器１は、圧力付加用空間Ｓ内に圧力が付加されない状態においては、液体保存用容器として用いることができる。すなわち、様々な種類の液体が収容保存されている容器（リザーバ容器１）を用いて、そこの収容されている液体に対して完全に非接触で微量分注を実現することが、本第１実施形態の液体分注装置１００によれば可能となる。もちろん、一度分注処理に用いられたリザーバ容器１を装置から搬出して、そのまま残存している液体をリザーバ容器１にて保存し、再び分注処理にて用いるようなことも可能となる。
【００６６】
次に、本第１実施形態の液体分注装置１００における情報の入出力に関する構成について以下に説明する。当該説明にあたって、液体分注装置１００における情報の入出力に関する構成の制御ブロック図を図１１に示す。
【００６７】
まず、このような情報入出力制御としては、例えば、リザーバ容器１やマイクロプレート容器２についての固有の識別情報の一例である容器ＩＤ情報を、それぞれの容器に設けられたＩＣタグを読み取ることで取得し、この容器ＩＤ情報に基づいて取得された分注処理情報を用いて液体分注処理を実施し、さらにその実施結果を容器のＩＣタグに記録するなどして、出力を行うという情報の取り扱いが実施可能とされている。
【００６８】
具体的には、ライブラリ情報Ａと、分注処理情報Ｂと、容器ＩＤ情報Ｃとの大きく３種類の情報が取り扱われる。まず、「ライブラリ情報Ａ」とは、リザーバ容器１の個々のリザーバ１１に収容保管されている液体の情報であり、例えば、どのリザーバ容器１のどのリザーバ１１にどのような仕様の液体が収容されているのかという情報である。次に、「分注処理情報Ｂ」とは、マイクロプレート容器２の個々のウェル２１内に分注させる液体の種類と分注量の情報であり、実験計画やスクリーニング処理計画等に基づいて作成される情報である。なお、このようなライブラリ情報Ａと分注処理情報Ｂとが、収容される液体の種類を含む容器情報の一例となっている。そして、「容器ＩＤ情報Ｃ」とは、実際に液体分注装置１００に搬入されて取り扱われるリザーバ容器１やマイクロプレート容器２に設けられているＩＣタグより読み取られる容器を他の容器から識別するための固有の識別情報である。また、このような容器ＩＤ情報Ｃは、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、リザーバ容器１の側面に設けられた容器情報記録部の一例であるＩＣタグ１９や、図６に示すように、マイクロプレート容器２の側面に設けられたＩＣタグ２９において、読み取り可能に記録されている。さらに、ライブラリ情報Ａ及び分注処理情報Ｂは、例えば、液体分注装置１００とは別個に存在する情報記憶装置であるサーバ５０に読み取り可能に保存されており、例えば、有線又は無線により構成されるネットワーク５１を通じて制御装置９より当該情報を取得することが可能となっている。
【００６９】
図１１に示すように、液体分注装置１００の制御装置９には、それぞれの容器に設けられたＩＣタグ１９及び２９を読み取ることで容器ＩＤ情報Ｃを取得する容器情報取得部の一例であるリーダ５６（図１参照）と、上述したようにネットワーク５１を通じてサーバ５０より情報を入力あるいは出力する入出力部５７と、このように取得された情報に基づいて分注処理の制御を行う分注処理制御部５２とが備えられている。分注処理制御部５２には、リーダ５６を通じて入手された容器ＩＤ情報Ｃと入出力部５７を通じて入手されたライブラリ情報Ａを照合する情報照合部５３と、照合が行われたライブラリ情報Ａと分注処理情報Ｂとに基づいて、具体的に加圧ヘッド６の制御プログラムやそれぞれの移動装置の制御プログラムを作成する制御プログラム作成部５４とが備えられている。また、制御装置９には、このような制御のための情報や制御状態を視認可能に表示するモニタ５５と、制御装置９に対する制御指示などを入力するためのキーボード等に代表される入力装置５８が備えられている。また、分注処理制御部５２は、加圧ヘッド６における圧力付加動作の制御を行う加圧ヘッドコントローラ６１と、昇降装置１８とともにヘッド移動装置７により移動動作の制御を行うヘッド移動装置コントローラ６２と、容器保持部移動装置５によるマイクロプレート容器２の移動動作の制御を行う容器保持部移動装置コントローラ６３とに制御的に接続されており、これらのコントローラの制御を制御プログラムに基づいて行うことが可能とされている。
【００７０】
このような制御構成において、分注処理が行われるマイクロプレート容器２に設けられているＩＣタグ２９をリーダ５６にて読み取り、マイクロプレート容器２の容器ＩＤ情報Ｃ２を取得し、この容器ＩＤ情報Ｃ２に基づいて、このマイクロプレート容器２についての分注処理情報Ｂをサーバ５０からネットワーク５１を通じて入出力部５７により取得する。このように取得された情報は、分注処理制御部５２に入力され、図示しない記憶部等において保持される。さらに、分注処理情報Ｂに基づいて、必要とされる種類の液体が収容されているリザーバ容器１のライブラリ情報Ａを、サーバ５０からネットワーク５１を通じて入出力部５７により取得する。
【００７１】
このように取得されたライブラリ情報Ａは、分注処理制御部５２に入力されるとともに、モニタ５５に表示される。液体分注装置１００のオペレータは、このライブラリ情報Ａを、モニタ５５を通じて参照することで、この分注処理に必要とされるリザーバ容器１を選択し、選択されたリザーバ容器１をリザーバ容器載置部３に載置する。このとき、リザーバ容器１のＩＣタグ１９をリーダ５６にて読み取ることで、リザーバ容器１の容器ＩＤ情報Ｃ１が取得される。このように取得された容器ＩＤ情報Ｃ１は、分注処理制御部５２に入力されるとともに、情報照合部５３にて、リザーバ容器１の容器ＩＤ情報Ｃ１と、ライブラリ情報Ａに含まれているリザーバ容器１を特定する情報（すなわちＩＤ情報）との照合が行われて、両者が一致していることが確認される。なお、両者の一致が確認されない場合には、モニタ５５を通じて不一致である旨がオペレータに認識可能に通知される。
【００７２】
このような照合が行われると、ライブラリ情報Ａと分注処理情報Ｂとに基づいて、制御プログラム作成部５４にて、それぞれのコントローラ６１〜６３を制御するための制御プログラムが作成される。その後、このようにして作成されたそれぞれの制御プログラムに基づいて、分注処理制御部５２によりそれぞれのコントローラ６１〜６３の制御が行われ、マイクロプレート容器２に対する分注処理が行われる。
【００７３】
なお、上述の説明においては、制御装置９に備えられたリーダ５６を通じて、それぞれの容器のＩＣタグ１９、２９を読み取るような場合について説明したが、例えば、ＩＣタグへの情報の記録手段（例えば、分注結果情報出力部）をさらに備えさせて、分注処理結果情報をＩＣタグに記録させるようにすることもできる。例えば、処理エラーが発生することなく分注処理が完了したような場合にあっては、その旨を示す情報をマイクロプレート容器２のＩＣタグ２９に書き込み、その後の実験処理等において確認できるようにする、あるいは、分注処理において処理エラーが発生したような場合にあっては、当該エラーが発生したウェル２１を特定できる情報とその処理エラーの内容とを関連づけて記録させるようにすることもできる。なお、このような分注処理の結果情報は、例えば、分注処理制御部５２に分注結果情報作成部（図示しない）を備えさせて作成することができる。また、上記説明では、容器情報記録部の一例としてＩＣタグが用いられるような場合について説明したが、このような容器情報記録部は容器ＩＤ情報を読み取り可能な形態であればよく、例えばバーコードやＩＤ番号が用いられるような場合であってもよい。
【００７４】
（第２実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第２の実施形態にかかる液体分注装置は、上記第１実施形態の液体分注装置１００が備える加圧ヘッド６とは異なる構造を有する加圧ヘッド２０６を備えている点において、上記第１実施形態とは相違している。なお、それ以外の構造については同様であるので、異なる構造を有する加圧ヘッド２０６について、図１２及び図１３に示す模式説明図（断面図）を用いて以下に説明する。なお、図１２は、加圧ヘッド２０６、リザーバ容器１、及びマイクロプレート容器２が分注処理のために位置合わせが行われた状態を示しており、図１３は、加圧ヘッド２０６がリザーバ１１上に当接配置された状態を示している。
【００７５】
上記第１実施形態の加圧ヘッド６は、ヘッド本体部３０の下面より圧力付加ピン３７が突出されて配置された構成が採用されており、このように突出された圧力付加ピン３７の先端部がリザーバ１１の圧力付加用空間Ｓ内に配置されることにより、圧力付加用空間Ｓに対する圧力付加が行われるような構成が採用されている。これに対して、本第２実施形態の加圧ヘッド２０６は、上述のような圧力付加ピン３７に代えて、ヘッド本体部２３０の下面に圧力付加用孔部２３７が設けられ、この孔部２３７を通じて圧力付加が行われるように構成されている。
【００７６】
具体的には、図１２に示すように、ヘッド本体部２３０には、弁座３２によりその入り口側端部が開閉されるノズル部３１が設けられており、このノズル部３１の出口側端部（図示下方端部）には、ヘッド本体部２３０の下面まで貫通するように形成された貫通孔である圧力付加用孔部２３７が設けられている。なお、この孔部２３７は、上記下面において開口するように形成された孔部であり、当該下面より突出されるようには形成されていない。また、ヘッド本体部２３０の下面には、上記第１実施形態と同様に環状の当接部３８が設けられている。なお、加圧ヘッド２０６におけるその他の構成は、上記第１実施形態の加圧ヘッド６と同様であるので、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００７７】
また、リザーバ容器１においては、それぞれのリザーバ１１を覆うように配置されている保護シート２１５において、リザーバ１１の開口部１１ａの略中央に相当する位置にシート孔部２１５ａが形成されている。このシート孔部２１５ａは、例えば、加圧ヘッド２０６に形成されている圧力伝達用孔部２３７の孔径と略同じか、あるいはこの孔径よりもやや大きくなるように形成されている。ただし、このシート孔部２１５ａの孔径をあまり大きくしすぎると、リザーバ１１を覆ってその内部に収容されている液体を保護するという機能が阻害される場合があるので、必要以上に大きく形成することは好ましくない。なお、リザーバ容器１におけるその他の構成、及びマイクロプレート容器２の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００７８】
このような構成の加圧ヘッド２０６を用いて液体分注処理を行う場合には、まず、図１２に示すように、加圧ヘッド２０６と、リザーバ容器１において選択されたリザーバ１１と、マイクロプレート容器２において選択されたウェル２１との位置合わせを行う。このように位置合わせが行われることで、加圧ヘッド２０６の圧力伝達用孔部２３７が、リザーバ１１におけるシート孔部２１５ａの上方に位置された状態とされる。次に、加圧ヘッド２０６を下降させて、環状の当接部３８をリザーバ１１の被当接部１１ｂに当接させる。このように当接が行われると、図１３に示すように、圧力伝達用穴部２３７の下方開口端部が、保護シート２１５のシート孔部２１５ａの近傍に配置された状態とされる。その後、バルブユニット３５において、弁座３２が上昇されて圧力供給ポート４２とノズル部３１とが連通された状態とされる。これにより、圧力供給管４０、圧力供給ポート４２、ノズル部３１、圧力伝達用孔部２３７、及びシート孔部２１５ａが連通された一連の圧力付加用通路が、リザーバ１１の圧力付加用空間Ｓと連通された状態とされ、圧力供給管４０を通じて伝達される圧力が、圧力付加用空間Ｓに付加されて、吐出用流路１２より液体８の一部が吐出されて、ウェル２１への液体の分注が行われる。
【００７９】
従って、突出配置された圧力付加ピン３６が設けられないような場合であっても、圧力付加用孔部２３７を備えさせることで、リザーバ１１の圧力付加用空間Ｓへの圧力付加を行うことができ、完全非接触で、微量分注に対応可能な効率的な液体分注を行うことができる。
【００８０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態にかかる液体分注装置３００の構成を示す模式斜視図を図１４に示す。図１４に示すように、本第３実施形態の液体分注装置３００は、複数の加圧ヘッド３０６を備えている、すなわちマルチチャンネル化されている点において、上記第１実施形態の液体分注装置１００と異なる構成を有している。
【００８１】
具体的には、図１４に示すように、液体分注装置３００は、図示Ｘ軸方向に一列に配列された４つの加圧ヘッド３０６を備えており、例えばこの配列個数は、リザーバ容器１におけるＸ軸方向のリザーバ１１の配列個数と同じに設定されている。また、それぞれの加圧ヘッド３０６の配置間隔についても、リザーバ容器１におけるＸ軸方向のリザーバ１１の配置間隔と同じとなるように設定されている。
【００８２】
このようにそれぞれの加圧ヘッド３０６が装備されていることにより、液体分注装置３００をマルチチャンネル化することができ、例えば、リザーバ容器１において、Ｘ軸方向の一列のそれぞれのリザーバ１１に対してそれぞれの加圧ヘッド３０６を同時に位置合わせて、加圧ヘッド３０６の位置合わせのための移動に要する時間を短縮することができ、効率的な分注処理を行うことができる。
【００８３】
特に、本第３実施形態にように、リザーバ容器１におけるＸ軸方向のリザーバ１１の配列個数と同じ台数の加圧ヘッド３０６が備えられているような場合には、ヘッド移動装置３０７において、加圧ヘッド３０６の図示Ｘ軸方向の移動を行う装置（Ｘ軸ロボット）を無くすことも可能となり、装置構成を簡単かつ安価なものにすることも可能である。
【００８４】
上記それぞれの実施形態の説明を通じて、本発明の一形態を説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、様々な形態を採ることができる。例えば、図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示すリザーバ容器１の模式断面図に示すように、それぞれのリザーバ１１の底部に設けられた吐出用流路４１２の下方端部を底板１ｂより隆起させて突出させるように形成することもできる。このように隆起された隆起部４１２ａを形成することで、例えば、吐出された液滴の流路４１２よりの離脱性を向上させて、効率的な液体吐出（分注）を行うことができる。なお、図１５（Ｂ）は、このような吐出用流路４１２の部分拡大断面図である。
【００８５】
また、このような吐出用流路１２に、開閉弁を設けて、液体吐出可能な状態と吐出できない状態とを切り替え可能とすることもできる。あるいは、開閉弁の開度と、圧力付加用空間Ｓに付加される圧力を組み合わせて制御することで、液体分注処理が行われるような場合であってもよい。
【００８６】
また、各々のリザーバ１１に形成される吐出用流路１２の形成個数は、１個のみに限られることはなく、複数個形成されるような場合であってもよいが、微量分注の観点からは１個のみ形成されることが好ましい。
【００８７】
また、リザーバ１１内に収容された液体が吐出用流路１２を通過して、１又は複数の液滴が吐出され、液滴の大きさや個数が制御されることで液体の吐出量が制御されるような場合について説明したが、このような場合についてのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、複数の液滴が互いに連なった状態、すなわち吐出用流路１２から液体が連続的に吐出されて、その吐出時間等が制御されることで吐出量を制御することもできる。
【００８８】
また、上記それぞれの実施形態においては、リザーバ容器１においてそれぞれのリザーバ１１の開口部１１ａを覆うように保護シート１５が配置されるような構成について説明を行ったが、このような場合に代えて、保護シート１５が配置されていないような構成を採用することもできる。この保護シート１５は、リザーバ１１内に収容されている液体８に異物等が混入しないようにするためのものであり、異物混入等を問題としないような場合、あるいはその他の対策が採られているような場合にあっては、保護シートを必要としない場合もあり得るからである。
【００８９】
また、図５を用いてのリザーバ１１の構成の説明においては、液体収容用凹部１３の上部に環状の空間形成用枠部１４が配置された状態にて、両者が一体的に形成されるような場合について説明したが、本発明はこのような場合についてのみ限定されるものではない。このような場合に代えて例えば、液体収容用凹部１３の上部にリザーバ容器の上面より突出されるように空間形成用枠部１４が形成されるような場合であってもよい。さらに液体収容用凹部１３と空間形成用枠部１４とが互いに別個の部材として形成され、両者が互いに接続されることで、両者が一体的な状態とされるような場合であってもよい。
【００９０】
なお、上記それぞれの実施形態においては、リザーバ容器１のリザーバ１１を４行×６列にて構成し、マイクロプレート容器２のウェル２１を８行×１２列にて構成した場合を一例として説明したが、それぞれの容器１及び２においては、さらに多数のリザーバ１１やウェル２１を配置させることが可能である。
【００９１】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる液体分注装置の構成を示す模式斜視図。
【図２】上記第１実施形態の液体分注装置にて取り扱われるリザーバ容器の上面側よりの模式斜視図であり、（Ａ）は保護シートが部分的に剥離された状態の図、（Ｂ）は保護シートが配置された状態の図。
【図３】図２のリザーバ容器の下面側よりの模式斜視図であり、（Ａ）は液体落下防止プレートが取り外された状態の図、（Ｂ）は液体落下防止プレートが装備された状態の図。
【図４】図２のリザーバ容器の模式断面図であり、（Ａ）は保護シート及び液体落下防止プレートが取り外された状態の図、（Ｂ）は保護シート及び液体落下防止プレートが装備された状態の図。
【図５】図２のリザーバ容器におけるリザーバの模式拡大断面図。
【図６】上記第１実施形態の液体分注装置にて取り扱われるマイクロプレート容器の模式斜視図。
【図７】図１の液体分注装置が備える加圧ヘッドの構成を示す模式断面図。
【図８】図７の加圧ヘッドにより液体分注処理が行われている状態を示す模式断面図。
【図９】図１の液体分注装置における圧力供給系統図。
【図１０】上記第１実施形態の液体分注装置による液体分注処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】上記第１実施形態の液体分注装置において、情報に入出力に関する制御構成を示す制御ブロック図。
【図１２】本発明の第２実施形態にかかる液体分注装置における加圧ヘッドの構成を示す模式断面図。
【図１３】図１２の加圧ヘッドにより液体分注処理が行われている状態を示す模式断面図。
【図１４】本発明の第３実施形態にかかる液体分注装置の構成を示す模式斜視図。
【図１５】上記それぞれの実施形態の変形例にかかるリザーバ容器の構成を示す模式断面図であり、（Ａ）はリザーバ容器の模式断面図、（Ｂ）は吐出用流路付近を拡大した模式拡大断面図。
【符号の説明】
【００９３】
１ リザーバ容器
１ａ 本体部
１ｂ 底板
２ マイクロプレート容器
３ リザーバ容器載置部
４ マイクロプレート容器保持部
５ 容器保持部移動装置
６ 加圧ヘッド
７ ヘッド移動装置
８ 液体
８ａ 液面
９ 制御装置
１１ リザーバ
１１ａ 開口部
１１ｂ 被当接部
１２ 吐出用流路
１３ 液体収容用凹部
１４ 空間形成用枠部
１５ 保護シート
１６ 液体落下防止プレート
１８ 昇降装置
１９ ＩＣタグ
２１ ウェル
２９ ＩＣタグ
３０ ヘッド本体部
３１ ノズル部
３２ 弁座
３３ プランジャー
３４ コイル
３５ バルブユニット
３７ 圧力付加ピン
３８ 当接部
３９ 圧力センサ
５０ サーバ
５１ ネットワーク
５２ 分注処理制御部
５３ 情報照合部
５４ 制御プログラム作成部
５６ リーダ
５７ 入出力部
１００ 液体分注装置
Ａ ライブラリ情報
Ｂ 分注処理情報
Ｃ 容器ＩＤ情報
Ｓ 圧力付加用空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のウェルが形成された実験用容器に、有機溶媒である液体を分注する液体分注装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
創薬プロセスにおけるスクリーニングにおいてはアッセイ系において使用される試料や検体の量を微量化し、スクリーニングにおける各ステップを自動化する、いわゆる、ＨＴＳ（High Throughput Screening）が主流となっている。このようなＨＴＳが実現されるようになったことで、膨大な数の化合物ライブラリを、自動化されたＨＴＳにより広範囲でスクリーニングし、アッセイ系にて候補物質を探索することが可能となっている。
【０００３】
近年、このような化合物ライブラリの数は、益々増加する傾向にあり、ＨＴＳにおける各ステップの効率化を図ることで、スクリーニングに要する時間の短縮化を図ることが強く望まれている。さらにスクリーニング範囲の拡大を図るために、新たに創出された合成化合物や希少な化合物などが化合物ライブラリに加えられており、このような化合物は総じて高価なものであることが多いことから、上記アッセイ系にて使用される試料や検体の微少微量化が益々進み、これらの試料や検体を無駄なく効率的に利用することも強く望まれている。
【０００４】
従来、このようなアッセイプレート（実験用容器）の各ウェル内へ所定の試料や検体が溶解された有機溶媒である液体を分注する方式としては、ティップ方式（特許文献２参照）、電磁バルブ方式（特許文献３参照）、及びピエゾ方式（特許文献４参照）が知られている。しかしながら、これらの従来方式では、分注すべき液体をノズル（ティップ）に吸引しあるいは吐出機構へ導入する必要があることからドータープレートの液体を非接触でアッセイプレートへ移すことは不可能である。すなわち、これらの従来方式では、液体を供給するためのノズル等が当該液体と接触した状態で分注が行われる方式、すなわち「接触方式」であるため、異なる種類の液体を分注する際には、クロスコンタミネーションの防止を図るためにノズルの洗浄が必要となり、多種多数の液体を分注するには、効率性の観点からは適切ではない。
【０００５】
このような背景のもと、近年、ドータープレートから完全非接触で液体を分注する方式として、超音波方式を採用する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような超音波方式は、化合物ライブラリより小分けされた状態で試料が溶解された液体を収容するドータープレートの各ウェルに対して、超音波ヘッドを用いて個別に超音波振動を付与することで、超音波ヘッドを液体に対して非接触状態に保ちながら、液体の微細な液滴をウェル内より飛翔させて、ドータープレートに近接して対向配置されたアッセイプレートの所定のウェル内へ当該液滴を付着させることで、液体の分注を行うというものである。このような超音波方式においては、超音波ヘッドが液体に対して完全非接触であるため、クロスコンタミネーションの心配がなく、接触方式にて必須の作業であるノズル洗浄作業を不要とすることができるという利点がある。
【０００６】
【特許文献１】特表２００５−５０２８６６号公報
【特許文献２】特開２００４−３２５１７０号公報
【特許文献３】特開２００５−１６８４５５号公報
【特許文献４】特開平８−２３３７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような超音波方式を採用する装置には実用上の課題が存在する。具体的には、超音波方式の分注機能におけるその分解能は、例えば液滴あたり２．５ｎｌ程度の固定された値であり、可変させることが困難である。そのため、液滴のショット数、すなわち液滴の飛翔回数を増加させることで要求される分注量を満たす必要があり、分注時間がかかりすぎ、効率的ではない。従って、このような超音波方式において、許容限度の分注時間を考慮すれば、その分注量のレンジが例えば２．５ｎｌ〜５０ｎｌ程度と非常に狭い範囲となり、実用に際して大きな制限要素となるという問題がある。
【０００８】
また、従来の接触方式のものと比較すると、超音波方式は、各ウェル内において液面サーチ等の付随的な処理が不可欠であるため、このような付随的な処理が分注処理に要する時間をさらに長くするという問題もある。
【０００９】
また、ドータープレートの各ウェルに対して、個別的に超音波を付与することで、液滴を飛翔させるという構成においては、その構造上、複数のウェルに対して同時的に分注処理を行うことが困難であり、その結果として、分注処理をマルチチャンネル化することが困難であり、その効率化には限界があるという問題がある。
【００１０】
また、このような超音波方式を採用する分注においては、ドータープレートのウェル内に少なくとも所定量以上の液体が存在していなければ、超音波振動付与により液滴を飛翔させることができないという特徴を有しているため、各ウェル内に収容されている液体を全て使い切ることが困難であり、その結果、高価な化合物を無駄にすることとなるという問題もある。
【００１１】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、実験用容器内に収容された有機溶媒である液体を、他の容器に対して非接触にて効率的な分注を実現することができる液体分注装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１３】
本発明の第１態様によれば、複数のウェルが形成された実験用容器に、有機溶媒である液体を分注する液体分注装置において、
上記液体が独立して収容される凹部である複数のリザーバと、上記各々のリザーバの底部と個別に連通されて、上記収容された液体を上記リザーバの下面より吐出可能に形成された複数の吐出用流路を有し、上記各々のリザーバにおいて、上記凹部の開口部と上記液体の液面との間に圧力付加用空間が形成されるように当該液体が収容され、上記圧力付加用空間に対して圧力が付加されない状態では、上記吐出用流路への上記液体の通過を停止させながら当該液体を保存する液体保存用容器と、
上記液体保存用容器の上記各々のリザーバの上記圧力付加用空間に対して、当該液体に接触することなく圧力を付加することで、上記吐出用流路に上記液体を通過させて上記リザーバより吐出させる加圧装置と、
上記加圧装置により上記圧力付加用空間に対して圧力付加を可能に、かつ、上記吐出用流路より吐出される上記液体を上記実験用容器の上記ウェル内へ分注可能に、上記実験用容器の上方において上記液体保存用容器を保持する保存用容器保持部とを備えることを特徴とする液体分注装置を提供する。
【００１４】
本発明の第２態様によれば、複数のウェルが形成された実験用容器に、有機溶媒である液体を分注する液体分注装置において、
上記液体が独立して収容される液体収容用凹部と、上記凹部における開口部の周部に配置され、当該凹部に収容された液体の液面上に独立した圧力付加用空間を形成する空間形成用枠部とを有する複数のリザーバと、上記各々のリザーバの底部と個別に連通されて、上記凹部に収容された液体を上記リザーバの下面より吐出可能に形成された複数の吐出用流路を有し、上記各々のリザーバにおいて、上記圧力付加用空間に対して圧力が付加されない状態では、上記吐出用流路への上記液体の通過を停止させながら当該液体を保存する液体保存用容器と、
上記液体保存用容器の上記各々のリザーバの上記圧力付加用空間に対して、当該液体に接触することなく圧力を付加することで、上記吐出用流路に上記液体を通過させて上記リザーバより吐出させる加圧装置と、
上記加圧装置により上記圧力付加用空間に対して圧力付加を可能に、かつ、上記吐出用流路より吐出される上記液体を上記実験用容器の上記ウェル内へ分注可能に、上記実験用容器の上方において上記液体保存用容器を保持する保存用容器保持部とを備えることを特徴とする液体分注装置を提供する。
【００１５】
本発明の第３態様によれば、上記加圧装置は、圧力付加用通路を有しかつ当該圧力付加用通路を通して圧力を付加する圧力付加部と、上記液体保存用容器の上記各々のリザーバの上記開口部の周囲に当接される当接部とを有し、
上記液体保存用容器の上記各々のリザーバにおいて、上記加圧装置の上記当接部が上記開口部の周囲に当接されることで、上記圧力付加部が上記収容される液体に対して非接触状態にて、上記圧力付加用空間に連通された状態で上記圧力付加用通路が配置される第１又は第２態様に記載の液体分注装置を提供する。
【００１６】
本発明の第４態様によれば、上記保存用容器保持部に保持されてその保持位置が固定された状態の上記液体保存用容器に対して、上記加圧装置を移動させて、上記圧力付加用空間に圧力を付加可能に上記加圧装置と上記リザーバとの位置決めを行う位置決め装置をさらに備える第１から第３態様のいずれか１つに記載の液体分注装置を提供する。
【００１７】
本発明の第５態様によれば、上記保存用容器保持部に保持されてその保持位置が固定された状態の上記液体保存用容器に対して、上記液体保存用容器における一の上記吐出用流路の下方に上記実験用容器における一の上記ウェルが位置されるように、上記実験用容器を保持しながら水平移動させる実験用容器保持部をさらに備える第１から第４態様のいずれか１つに記載の液体分注装置を提供する。
【００１８】
本発明の第６態様によれば、上記実験用容器保持部は、上記保存用容器保持部に保持された上記液体保存用容器に接触しない程度に上記液体保存用容器の下面に近接させた状態で、上記実験用容器を保持する第５態様に記載の液体分注装置を提供する。
【００１９】
本発明の第７態様によれば、上記液体保存用容器の上記それぞれのリザーバにおいて、上記液体収容用凹部及び上記空間形成用枠部は、一の凹部を形成するように互いに一体的に形成されている第２態様に記載の液体分注装置を提供する。
【００２０】
本発明の第８態様によれば、上記液体保存用容器の上記それぞれのリザーバにおいて、上記圧力付加用空間に対して、圧力が付加されない状態では上記液体の通過を停止させ、上記圧力が付加された状態では上記液体を通過させて上記リザーバより吐出させるようなオリフィスとしての機能を有するように、上記吐出用流路が形成されている第１から第７態様のいずれか１つに記載の液体分注装置を提供する。
【００２１】
本発明の第９態様によれば、上記液体保存用容器の上記それぞれのリザーバの上記開口部を覆うように、上記それぞれのリザーバの上面に液体保存用保護シートが配置されており、
上記加圧装置は、圧力付加用通路を有しかつ当該圧力付加用通路を通して圧力を付加する圧力付加部を備え、
上記液体保存用容器の上記各々のリザーバにおいて、上記収容される液体に対して非接触状態にて上記圧力付加部の端部が上記保護シートを貫通しするように配置されることで、上記圧力付加用空間に連通された状態で上記圧力付加用通路が配置される第１から第８態様のいずれか１つに記載の液体分注装置を提供する。
【００２２】
本発明の第１０態様によれば、上記加圧装置は、上記圧力付加用空間に連通された状態の上記圧力付加用通路の圧力を検出する圧力検出部を備え、
上記圧力検出部にて検出された圧力検出情報が入力され、当該入力された圧力検出情報に基づいて、上記圧力付加部より付加される圧力を制御することで、上記各々のリザーバにおける上記吐出用流路よりの上記液体の吐出量を制御する制御装置がさらに備えられている第３又は第９態様に記載の液体分注装置を提供する。
【００２３】
本発明の第１１態様によれば、上記液体保存用容器は、上記それぞれのリザーバの識別情報と上記収容される液体の種類の情報とを含む容器情報が読み取り可能に記録された容器情報記録部を有し、
上記液体分注装置は、
上記保存用容器保持部に保持される上記液体保存用容器の上記容器情報記録部から上記容器情報を取得する容器情報取得部と、
上記容器情報取得部により取得された上記容器情報に基づいて、上記液体保存容器における一の上記リザーバを選択するとともに、上記加圧装置と上記選択されたリザーバとの位置決めを行うように上記位置決め装置を制御する制御装置を備える第４態様に記載の液体分注装置を提供する。
【００２４】
本発明の第１２態様によれば、上記制御装置は、上記液体保存用容器より上記実験用容器に対する分注処理結果を分注結果情報として作成する分注結果情報作成部を有し、
上記液体分注装置は、上記分注結果情報作成部にて作成された上記分注結果情報を、上記液体保存用容器の上記容器情報記録部に書き込む分注結果情報出力部をさらに備える第１１態様に記載の液体分注装置を提供する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、圧力付加用空間が形成されるように液体が収容され、さらに収容されている液体をその下面より吐出させるための吐出用流路が形成された複数の凹部であるリザーバを有する液体保存用容器において、圧力付加用空間に対して圧力が付加されていない状態では液体を通過させることなく、加圧装置により圧力が付加されることで液体が通過されるように吐出用流路が形成されていることにより、このような液体保存用容器を用いて、圧力付加用空間に対する圧力付加を制御することで、その下方に配置された実験用容器の各ウェルに対する微量分注を効率的に行うことができる。また、このような圧力付加用空間に対する圧力付加は、収容されている液体に対して非接触の状態で行われるため、クロスコンタミネーションが防止された分注処理を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかる液体分注装置１００の全体構成を示す模式斜視図を図１に示す。本第１実施形態の液体分注装置１００は、複数のウェルが形成された実験用容器（アッセイプレート）の一例であるマイクロタイタープレート（以降、マイクロプレート容器とする）に、有機溶媒（例えば、ＤＭＳＯ（ジメチルスルオキシド）に化合物を溶解させたもの）である液体を分注する装置である。より具体的には、創薬プロセスのスクリーニングにおけるアッセイ系にて使用される試料や検体が溶解された有機溶媒である液体を、微小微量化された所定量だけマイクロプレート容器のウェル内に分注する装置である。
【００２８】
図１に示すように、液体分注装置１００は、上記液体が互いに独立して収容される凹部である複数のリザーバ１１を有する大略プレート状の液体保存用容器の一例であるリザーバ容器１が載置されるリザーバ容器載置部３（液体保存用容器保持部の一例である）と、このリザーバ容器載置部３の下方に配置され、リザーバ容器１内に収容されている液体が供給される凹部である複数のウェル２１を有する大略プレート状のマイクロプレート容器２が保持されるマイクロプレート容器保持部４（実験用容器保持部の一例である）と、このリザーバ容器１の１個のリザーバに対して、マイクロプレート容器２の１個のウェル２１との図示上下方向における位置決めを可能に、マイクロプレート容器保持部４を図示水平方向（すなわち、図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向）に移動させる容器保持部移動装置５と、リザーバ容器載置部３の上方に配置され、リザーバ容器１のそれぞれのリザーバ１１内に収容されている液体を、マイクロプレート容器２のそれぞれのウェル２１内に供給するための加圧を行う（その具体的な手法については後述する）加圧装置の一例である加圧ヘッド６と、この加圧ヘッド６を図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動させるヘッド移動装置７（位置決め装置の一例である）とを備えている。さらに、液体分注装置１００には、図１に示すように、それぞれの構成装置の動作制御を互いに関連付けながら統括的に行う制御装置９が備えられている。
【００２９】
まず、リザーバ容器１の構成について詳細に説明を行う。当該説明にあたって、図２（Ａ）及び（Ｂ）にリザーバ容器１の上面側の模式斜視図を示し、図３（Ａ）及び（Ｂ）に下面側の模式斜視図を示し、図４（Ａ）及び（Ｂ）に模式断面図を示す。なお、図２（Ａ）、図３（Ａ）、及び図４（Ａ）のそれぞれは、対応する図である図２（Ｂ）、図３（Ｂ）、及び図４（Ｂ）に示すリザーバ容器１が備えるそれぞれの構成を部分的に分解した状態を示す模式図となっている。
【００３０】
図２から図４に示すように、リザーバ容器１は、その内側に液体を収容可能な互いに独立した収容空間を形成する複数の凹部であるリザーバ１１が、例えば、複数行×複数列、本第１実施形態の図示の例では４行×６列の合計２４個、その上面に形成された大略プレート状の形態を有している。それぞれのリザーバ１１においては、その上面が開口部として形成されており、この開口部を通して注入された液体を、その底面及び内周側面にて囲まれた収容空間にて保持することが可能となっている。また、リザーバ１１の底面中央部分には、その底面を貫通するように形成された貫通孔である吐出用流路１２が形成されている。この吐出用流路１２は、微小な孔径にて形成されており、リザーバ１１内に収容された液体が、大気圧下においては吐出用流路１２を通過することなく、所定以上の大きさの圧力が収容されている液面に対して付加された場合に液体を通過させて、リザーバ１１の下方へと当該液体を吐出させることが可能に形成されている。
【００３１】
ここで、リザーバ容器１におけるリザーバ１１の構成を示す模式拡大断面図を図５に示す。なお、図５に示すリザーバ１１においては、液体８が収容された状態にある。図５に示すように、リザーバ１１は、液体８を収容した状態において、開口部１１ａと液面８ａとの間に必ず圧力付加用空間Ｓが形成されるように構成されている。このような構成を言い換えると、リザーバ１１は、液体８を収容する液体収容用凹部１３と、この凹部１３の上部に配置され、液面８ａの上方に圧力付加用空間Ｓを形成する環状の空間形成用枠部１４とを備えて構成されており、図５に示すリザーバ１１においては、液体収容用凹部１３と空間形成用枠部１４とが互いに一体的な部材として形成されている。なお、リザーバ１１においては、収容されている液体８が吐出用流路１２を通して吐出されることにより、液体８の収容量が減少することとなるが、このような場合にあっては、圧力付加用空間Ｓが拡大される、すなわち、空間形成用枠部１４の占める部分が拡大され、液体収容用凹部１３の占める部分が縮小されることとなる。従って、リザーバ１１において、空間形成用枠部１４と液体収容用凹部１３との境界部分は、収容される液体８の量に応じて変わるものである。
【００３２】
また、吐出用流路１２は、リザーバ１１の液体収容用凹部１３の底部中央部分に形成されている。このような吐出用流路１２は、例えばオリフィスとしての機能を有するように形成されており、リザーバ１１の液面８ａ上に形成された圧力付加用空間Ｓが大気圧下程度の圧力、あるいはそれ以下の圧力であるような場合、すなわち、大気圧下において圧力付加用空間Ｓに圧力が付加されていないような状態においては、収容されている液体８を通過させず、液体８の保持を行うことができるように形成されている。一方、圧力付加用空間Ｓに圧力が付加された場合には、収容されている液体８が吐出用流路１２を通過してリザーバ１１より吐出するように、吐出用流路１２のオリフィスとしての機能が設定されている。このような吐出用流路１２の孔径としては、例えば、φ０．５ｍｍ〜φ０．００１ｍｍ程度に形成される。ただし、孔径はこのような場合についてのみ限定されるものではなく、大気圧下で液体を保持でき、加圧下で液体を吐出させるような機能を実現できるような孔径（あるいは流路長さも考慮して）に設定されればよい。
【００３３】
また、それぞれのリザーバ１１における吐出用流路１２は、設定された孔径や形状となるように高精度に形成されることが好ましい。例えば、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、リザーバ容器１を、それぞれのリザーバ１１に相当する部分を貫通孔として形成された本体部１ａと、この本体部１ａの底に接合されて上記それぞれの貫通孔の底部となって凹状のリザーバ１１を構成する底板１ｂとにより構成させるとともに、シリコン基材等を用いてこの底板１ｂを形成して、底板１ｂに対してエッチング加工を施すことによりそれぞれの吐出用流路１２を高精度に形成することができる。なお、このようなリザーバ容器１の形成材料としては、様々な材料を適用することができ、例えば、シリコン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、及びポリエチレンというような材料を用いることができる。
【００３４】
また、図２（Ａ）及び（Ｂ）、並びに図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、リザーバ容器１の上面には、それぞれのリザーバ１１の開口部１１ａを覆うように配置された保護シート１５が備えられている。この保護シート１５は、例えば、柔軟でありかつリザーバ容器１の上面に剥離可能に密着するように樹脂材料等により形成されている。ただし、このような場合のみに限定されるものではなく、プレート状の部材が用いられるような場合であってもよい。保護シート１５は、それぞれのリザーバ１１の開口部１１ａを覆うことで、その内部に収容されている液体に異物が混入することを防止し、リザーバ容器１における液体の保護機能を担う役目を果たすものである。
【００３５】
また、図３（Ａ）及び（Ｂ）、並びに図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、リザーバ容器１に下面には、当該下面全体を覆うプレート状の部材である液体落下防止プレート１６が脱着可能に装備されるようになっている。このプレート１６は、液体が収容された状態のリザーバ容器１を運搬あるいは保管しておくような場合において、万が一吐出用流路１２を通して収容されている液体が落下するような事態が生じても、当該液体の落下を防止する機能を有している。なお、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、プレート１６は、リザーバ容器１の底板１ｂに接触することなく、間隙を介して装備可能とされている。具体的には、本体部１ａの下部周囲に形成された枠部１ｃの内側にプレート１６の外周端部１６ａがはめ込まれることで、プレート１６が装備されるように構成されている。このように底板１ｂに接触することなくプレート１６が装備されることで、液体の落下が生じない限り、プレート１６の表面に液体が付着することを防止することができる。このようなリザーバ容器１は、いわゆる従来のドータープレートに相当する機能を有している。すなわち、リザーバ容器１は、化合物を溶解した有機溶媒である液体を保管するための容器としての機能（収容される液体の保存機能）を有しており、従来のドータープレートと同様に取り扱うことが可能となっている。また、このような液体の保存機能に加えて、リザーバ容器１は、収容されている液体の吐出機能をもさらに備えており、このような機能をも併せ持つという観点からは、従来のドータープレートとは全く異なるものであると言うことができる。
【００３６】
次に、マイクロプレート容器２の模式斜視図を図６に示す。図６に示すように、マイクロプレート容器２は、その内側に液体を収容可能な互いに独立した収容空間を形成する複数の凹部であるウェル２１が、例えば、複数行×複数列、本第１実施形態の図示の例では８行×１２列の合計９６個、その上面に形成された大略プレート状の形態を有している。それぞれのウェル２１においては、その上面が開口部として形成されており、この開口部を通して注入、すなわち分注された液体を、その底面及び内周側面にて囲まれた収容空間にて保持することが可能となっている。なお、このようなマイクロプレート容器２は、収容される液体により耐性を有する材料により形成されることが好ましく、例えば樹脂材料により形成される。また、このマイクロプレート容器２の各ウェル２１内に収容された液体に対して、スクリーニング、例えばＨＴＳによるスクリーニングが実施され、候補物質等の探索が行われる。
【００３７】
次に、加圧ヘッド６の構成について、図７及び図８に示す模式説明図（断面図）を用いて説明する。なお、図７は、リザーバ容器１のリザーバ１１に収容されている液体８が、マイクロプレート容器２のウェル２１内に、加圧ヘッド６により分注される前の状態を示す模式部分断面図であり、図８は、液体８の分注が行われている状態を示す模式部分断面図である。この加圧ヘッド６は、リザーバ１１内の圧力付加用空間Ｓに対して所定の圧力を付加することで、このリザーバ１１内に収容されている液体８を、吐出用流路１２を通じて吐出させて、その下方に位置決めされて配置されているウェル２１内に当該吐出された液体を分注させるような加圧機能を有する装置である。
【００３８】
まず、図７に示すように、加圧ヘッド６は、リザーバ１１の圧力付加用空間Ｓ内に圧力付加用通路を配置することで、当該圧力付加用通路を通じて圧力を付加可能とするヘッド本体部３０と、図示しない圧力供給源より圧力供給管４０を通じて伝達される圧力を、ヘッド本体部３０にその大きさを制御しながら遮断可能に伝達するバルブユニット３５により構成されている。
【００３９】
バルブユニット３５は、いわゆるプランジャー型ソレノイドバルブとしての機能を有するように構成されており、その一端に圧力供給管４０が接続されて伝達された圧力が常時供給された状態とされ、その他端がヘッド本体部３０に圧力を伝達可能に連通されて接続されたる圧力供給ポート４２と、圧力供給ポート４２の上記他端の連通を開放可能に遮断する弁座３２と、この弁座３２がその端部に固定されるとともに、図示上下方向に移動可能にポート４２内に配置され、磁性体により形成されたプランジャー３３と、ポート４２内に配置されたプランジャー３３の周囲に配置され、電力が印加されることで、プランジャー３３を図示上方へ移動させるような磁界を発生させるコイル３４と、ポート４２内においてプランジャー３３を常時下方に付勢して弁座３２を常時閉止状態とさせるバネ部４１とを備えている。
【００４０】
ヘッド本体部３０は、ポート４２と連通されるとともに、弁座３２によりその連通部分が開放可能に閉止されるように形成された通路であるノズル部３１と、ノズル部３１の下端と連通されて形成されるとともに、ヘッド本体部３０の下面より所定の長さだけ突出するように配置された中空ピン部材（すなわち、その軸心方向に貫通孔が形成されたピン部材）である圧力付加ピン３７とを備えている。このように、加圧ヘッド６において、バルブユニット３５とヘッド本体部３０とが備えられていることにより、圧力供給管４０を通してポート４２内に伝達された圧力が、コイル３４に電力が印加されてプランジャー３３がバネ部４１の付勢力に抗して上昇されて弁座３２が開放状態とされることで、ノズル部３１内に伝達され、さらに圧力付加ピン３７を通してその先端部より伝達（すなわち圧力伝達）させることが可能となっている。また、コイル３４への電力の印加を停止することで、バネ部４１の付勢力によりプランジャー３３を下降させて、弁座３２を閉止状態とさせ、圧力付加ピン３７よりの圧力伝達を停止させることができる。
【００４１】
また、図７に示すように、このような圧力伝達を行う際に伝達される圧力の大きさを確実に制御するために、ヘッド本体部３０のノズル部３１内の圧力を検出する圧力検出部の一例である圧力センサ３９が備えられている。この圧力センサ３９により検出された圧力情報は、例えば制御装置９に入力され、制御装置９において、伝達される圧力の大きさを制御するようにコイル３４への電力の印加時間等の制御が行われるようになっている。また、図８に示すように、ヘッド本体部３０の下面には、弾性材料により環状に形成された当接部３８が配置されている。この当接部３８は、加圧ヘッド６が下降されて圧力付加ピン３７の先端がリザーバ１１内の圧力付加用空間Ｓ内に位置された状態において、このリザーバ１１の略円形状の開口部１１ａの周囲の同じく環状の被当接部（あるいは被当接領域）１１ｂと当接されるように形成されている。言い換えれば、加圧ヘッド６の当接部３８が、リザーバ１１の被当接部１１ｂと当接状態とされることで、圧力付加ピン３７の先端が圧力付加用空間Ｓ内に位置されるようになっている。なお、図８に示すように、この圧力付加用ピン３７は、その先端が圧力付加用空間Ｓ内に位置された状態において、収容されている液体８に接触することが無いように、その先端の突出長さが設定されている。また、リザーバ容器１の上面に配置された保護シート１５を貫通させ易いように、圧力付加ピン３７の先端部は鋭端形状に形成されている。なお、このような構成の加圧ヘッド６においては、コイル３４によるプランジャー３３の移動を用いたバルブの開閉速度を、例えば０〜２Ｈｚとし、圧力源を０．５ＭＰａ前後として設定される。なお、このようなそれぞれの設定値は、このような一例としての設定に限定されるものではなく、様々な設定値を採用することができる。
【００４２】
また、図１に示すように、液体分注装置１００においては、このような構成の加圧ヘッド６を支持しながら昇降させる昇降装置１８が備えられており、この昇降装置１８はヘッド移動装置７により図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動可能に支持されている。なお、ヘッド移動装置７は、図示Ｘ軸方向において加圧ヘッド６を進退移動させるＸ軸ロボット７ａと、このＸ軸ロボット７ａをその両端部において支持しながら図示Ｙ軸方向における進退移動を行うＹ軸ロボット７ｂにより構成されている。
【００４３】
ここで、加圧ヘッド６により圧力伝達を行うための主要な圧力供給系統を図９に示す模式系統図に示す。図９に示すように、液体分注装置１００には、圧力供給源として例えば窒素ガス（Ｎ２）のような不活性ガスを所定の圧力にて加圧状態にて供給可能とする圧力源４３と、真空供給源として減圧雰囲気を伝達可能な真空源４４とが備えられている。これらの圧力源４３と真空源４４とは切り替えバルブ４６を用いて選択されることで加圧ヘッド６へそれぞれの圧力を、圧力供給管４０を通して伝達させることが可能とされている。なお、この切り替えバルブ４６は、制御装置９により制御され、通常の圧力伝達の際には圧力源４３が選択させて、加圧された窒素ガスの供給が行われるが、加圧ヘッド６において、圧力伝達経路に詰まり等が発生してその清掃を行う必要があるような場合には、真空源４４が選択することが可能とされている。さらに、制御装置９は圧力センサ３９により検出された圧力情報に基づいて、パルス発生部４５を通じてコイル３４へ印加する電圧の印加時間あるいは印加量を制御することで、加圧ヘッド６より付加される圧力の大きさ及び圧力付加時間を制御することが可能となっている。
【００４４】
また、図１に示すように、リザーバ容器載置部３は、載置されたリザーバ容器１の載置位置を解除可能に固定する機能を有している。このような固定機能を有する構成としては様々な構成を採用することができ、例えばリザーバ容器１の外周側面と係合される係合部が備えられ、両者の係合によりその載置位置の固定を行うようにすることができる。また、リザーバ容器載置部３は、リザーバ容器１の底面全体が開放されるようにリザーバ容器１を載置させることが可能とされている。すなわち、リザーバ容器１は、その下方に配置されるマイクロプレート容器２に対して、収容されている液体の分注を行う容器であるため、両者の間には遮断するような部材が配置されないように、リザーバ容器１の載置が行われる。具体的には、リザーバ容器載置部３において、載置された状態のリザーバ容器１のそれぞれのリザーバ１１に対応する下方領域には、吐出された液滴の落下が阻害されないように開口部が設けられている。
【００４５】
また、図１に示すように、マイクロプレート容器保持部４は、その上面に載置されたマイクロプレート容器２の載置位置を解除可能に固定する機能を有しており、さらにこのマイクロプレート容器保持部４は容器保持部移動装置５上に設置されて、図示Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動させることが可能となっている。なお、マイクロプレート容器保持部４は、容器保持部移動装置５によりそのＸＹ移動が行われて、リザーバ容器載置部３に載置された状態のリザーバ容器１との位置合わせが行われた状態で、マイクロプレート容器２の上面がこのリザーバ容器１の下面に接触しない程度に近接させた状態でマイクロプレート容器２を載置させるように、その載置高さが設定されていることが好ましい。このように設定することで、リザーバ１１より吐出される液体を最短距離でウェル２１内に分注させることが可能となる。
【００４６】
このように液体分注装置１００において、ヘッド移動装置７、リザーバ容器載置部３、及び容器保持部移動装置５が備えられていることにより、所望のリザーバ１１の下方に所望のウェル２１を配置させて位置決めするとともに、このリザーバ１１の上方に加圧ヘッド６を配置させて位置決めすることが可能となっている。
【００４７】
次に、本第１実施形態の液体分注装置１００において、リザーバ容器１のリザーバ１１内に収容保管された液体を、マイクロプレート容器２のウェル２１内に所定の量だけ分注する液体分注処理方法について、図１０に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、当該説明において、液体分注装置１００におけるそれぞれの構成装置の動作は、制御装置９により互いの動作が関連付けられながら統括的に制御される。
【００４８】
まず、図１０のフローチャートにおけるステップＳ１において、それぞれのリザーバ１１内に液体が収容された状態のリザーバ容器１が、リザーバ容器載置部３に載置されるとともに、その載置位置が固定される。上述したようにリザーバ容器１は、その上面に保護シート１５が配置されているとともに、その下面には液体落下防止プレート１６が配置された状態とされている。そのため、当該載置の後、リザーバ容器１より液体落下防止プレート１６が取り外される。なお、このプレート１６の取り外しは、当該載置よりも前に行われるような場合であってもよいが、確実に液体の落下を防止するという観点からは、載置後に取り外しが行われることが好ましい。また、それとともに、マイクロプレート容器２をマイクロプレート容器保持部４により保持させる。
【００４９】
次に、ステップＳ２において、制御装置９において、リザーバ容器１における一個のリザーバ１１と、マイクロプレート容器２における一個のウェル２１とが選択される。この選択にあたっては、例えば、後述する手段等によって制御装置９に入力されているそれぞれの容器のＩＤ情報（識別情報）に関連付けられた分注処理情報、すなわち、どのリザーバ１１に収容されている液体を、どのウェル２１にどれだけ分注させるかという情報に基づいて、その選択動作が行われる。
【００５０】
制御装置９において、リザーバ１１及びウェル２１の選択が行われると、ステップＳ３において、選択された一個のリザーバ１１とウェル２１との位置決めが行われる。具体的には、リザーバ容器載置部３によりその載置位置が固定された状態のリザーバ容器１に対して、マイクロプレート容器保持部４により保持された状態のマイクロプレート容器２を、容器保持部移動装置５により図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動させて、リザーバ１１とウェル２１との水平方向における位置決めが行われる。この位置決めとともに、ヘッド移動装置７により加圧ヘッド６を図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動させて、上記選択されたリザーバ１１の上方に加圧ヘッド６が位置されるように両者の位置決めが行われる。なお、この加圧ヘッド６が移動される際には、圧力付加ピン３７がリザーバ容器１と接触することがないような昇降高さ位置に、加圧ヘッド６が位置された状態とされる。
【００５１】
なお、このような位置決めが行われる際には、例えば、加圧ヘッド６にリザーバ容器１の載置位置をその画像を撮像することにより認識する認識装置（例えば撮像カメラ）を備えさせて、このような認識装置により認識処理を行った上で、載置位置の位置ズレ量等を考慮しながら、加圧ヘッド６とリザーバ１１との位置決めを高精度行うことができる。同様に、マイクロプレート容器２の保持位置を画像撮像により認識処理する認識装置を備えさせて、この認識装置による認識結果に基づいて、リザーバ１１とウェル２１との位置決めを行うことで、高精度な位置決めを行うことが可能となる。
【００５２】
このように位置決めされた状態が、図７の模式説明図に示すような状態である。なお、図７に示すように、圧力付加ピン３７の先端部は、リザーバ１１よりも上方に離間されて位置された状態であり、圧力付加ピン３７の軸心と、リザーバ１１の中心と、ウェル２１の中心とが、上下方向に一列に配置されるように、上記それぞれの位置決めが行われることが好ましい。
【００５３】
次に、ステップＳ４において、昇降装置１８により加圧ヘッド６の下降が開始される。加圧ヘッド６の下降が開始されると、まず圧力付加ピン３７の先端部がリザーバ１１の開口部１１ａを覆っている保護シート１５の表面と接触し、その後さらに下降されることにより、当該先端部が保護シート１５を貫通してリザーバ１１内の圧力付加用空間Ｓ内に位置される。一方、ヘッド本体部３０の下面に設置されている当接部３８がリザーバ１１の開口部１１ａの周囲における被当接部１１ｂと当接されることにより、圧力付加ピン３７の下降位置が規制され、昇降装置１８による加圧ヘッド６の下降が停止される（ステップＳ５）。このように下降が停止された状態が、図８の模式説明図に示すような状態である。図８に示すように、当接部３８が被当接部１１ｂに当接されることにより圧力付加ピン３７の下降位置が規定されているため、その先端部が圧力付加用空間Ｓ内に確実に位置されているものの、収容されている液体８の液面８ａより離間された位置に配置された状態とされている。なお、このような状態においては、加圧ヘッド６のバルブユニット３５において、圧力供給ポート４２の出口が弁座３２により閉止された状態とされているため、圧力付加ピン３７を通じての圧力付加は開始されていない状態である。
【００５４】
その後、ステップＳ６において、加圧ヘッド６の圧力付加ピン３７を通して、圧力付加用空間Ｓ内への圧力付加が行われる。具体的には、加圧ヘッド６において、コイル３４への電力の印加が開始され、これに伴ってプランジャー３３が上昇されて弁座３２が開放状態とされる。これにより、圧力供給管４０、圧力供給ポート４２、ノズル部３１、及び圧力付加ピン３７による一連の圧力付加通路が圧力付加用空間Ｓに連通された状態とされ、所定圧力に加圧された窒素ガスが圧力付加用空間Ｓ内に供給される。
【００５５】
これにより圧力付加用空間Ｓ内の圧力が上昇され、この上昇された圧力が収容されている液体８の液面８ａに作用して、リザーバ１１における吐出用流路１２を通してリザーバ容器１１の下方へ液体８の一部が例えば液滴として吐出される。このように吐出された液体（液滴）は、図８に示すように、リザーバ１１の下方に位置決めされているウェル２１内に落下して供給、すなわち分注されることとなる。
【００５６】
この液体分注のための圧力付加が行われる際には、加圧ヘッド６の圧力センサ３９により、ノズル部３１内の圧力、すなわち、上記一連の圧力付加通路内における圧力が検出され、その検出情報が制御装置９に入力される。制御装置９においては、上記分注処理情報に含まれる付加すべき圧力値とその圧力付加時間に基づいて、弁座３２の開度及びその開放時間の制御を行うため、所定量の液体８が吐出用流路１２を通して吐出されたウェル２１内に分注される。また、加圧ヘッド６の下面に設置されている環状の当接部３８がリザーバ１１の開口部１１ａの周囲の被当接部１１ｂと当接された状態にあるため、圧力付加用空間Ｓがヘッド本体部３０の下面と環状の当接部３８により囲まれた状態とさせることができるため、例えば保護シート１５と開口部１１ａとの間に隙間が存在するような場合であっても、圧力付加用空間Ｓをより気密な状態とさせることができる。このようにより気密な状態とさせることで、付加する圧力値と吐出用流路１２を通して吐出される液体量との相関性を高めることができ、吐出量の制御をより高精度に行うことができる。
【００５７】
その後、所定量の液体の分注が完了したものと判断されると、コイル３４への電力印加が停止されて弁座３２が閉止状態とされる。これにより上記一連の圧力付加通路が閉止された状態とされ、圧力付加ピン３７を通じての圧力付加用空間Ｓへの圧力付加が停止される。
【００５８】
その後、ステップＳ７において、昇降装置１８により加圧ヘッド６の上昇が開始され、当接部３８と被当接部１１ｂとの当接状態が解除されるとともに、圧力付加用空間Ｓ内にその先端部が配置された状態にあった圧力付加ピン３７がリザーバ１１の上方へと上昇される。圧力付加ピン３７の先端部がリザーバ容器１より離間された昇降高さ位置に達すると、加圧ヘッド６の上昇が停止される。
【００５９】
次に、ステップＳ８において、制御装置９にて上記分注処理情報に基づいて、次に分注処理を行うべきウェル２１がマイクロプレート容器２内に存在するかどうかの判断が行われる。分注処理を行うべきウェル２１が存在すると判断された場合には、ステップＳ２において、当該ウェル２１とこのウェル２１内に分注すべき液体が収容されているリザーバ１１が選択され、ステップＳ３において両者の位置決めが行われる。その後、ステップＳ４からＳ７まで同様な手順により分注処理が行われる。なお、新たに選択されたウェル２１に分注されるべき液体が、他のリザーバ容器１に収容されているような場合にあっては、リザーバ容器載置部３に載置されているリザーバ容器１の交換が行われる。
【００６０】
一方、ステップＳ８において、次に分注処理を行うべきウェル２１が存在しないと判断された場合には、ステップＳ９において、リザーバ容器載置部３からリザーバ容器１が搬出されるとともに、マイクロプレート容器保持部４から分注処理が行われたマイクロプレート２が搬出されて、分注処理が完了する。なお、リザーバ容器１のリザーバ１１において収容されている液体が残存しているような場合にあっては、液体の落下を防止すべく、液体落下防止プレート１６を取り付けた状態にてその搬出が行われることが好ましい。
【００６１】
このような分注方法によれば、加圧ヘッド６において、リザーバ１１内の圧力付加用空間Ｓ内に配置される圧力付加ピン３７は、収容されている液体８に対して非接触な状態が保たれ、さらにこの圧力付加ピン３７の先端部より圧力が付加されることでもって、吐出用流路１２を通しての液体の分注を行うことができるため、完全非接触の液体分注を効率的に行うことが可能となる。特に、従来の超音波方式において必要である液面サーチ等の付随的な処理を行う必要もなく、効率的な分注処理を実現することができる。
【００６２】
さらに、それぞれのリザーバ１１において、吐出用流路１２は、大気圧下では、収容されている液体を通過させることなくその収容状態を保持することができ、圧力付加用空間Ｓに所定以上の圧力が付加されると、液体の通過を許可して、液体を吐出させることができるような孔径にて形成されているため、付加される圧力値及び圧力付加時間を制御することで、高精度かつ微量分注に対応可能な液体分注を実現することができる。例えばこのような圧力値や圧力付加時間を制御することで、吐出用流路１２を通して吐出される液滴の大きさや間欠的に吐出される液滴の個数を制御して、このような液体分注を行うことができる。特に、圧力値や圧力付加時間を制御することで、幅広い範囲の分注量に対応することも可能となる。例えば、本第１実施形態の分注方式では、吐出される液体一滴あたり１０ｎｌ〜１００ｎｌの範囲の吐出量に対応することができ、さらに吐出される液滴数を可変させることで、１０ｎｌ〜２０００ｎｌの範囲の分注量に対応することが可能となり、実用に際して有効な分注装置を提供することができる。
【００６３】
さらに、それぞれのリザーバ１１において、少なくとも底部の吐出用流路１２を塞ぐ程度の液体８が残存していれば、圧力付加用空間Ｓに圧力付加を行うことで、液体の吐出分注を行うことができるため、高価な化合物である液体を無駄にすることもないという効果を得ることもできる。なお、例えば、リザーバ１１の凹状底面に、吐出用流路１２へと向かうような下降勾配を設けることで、液体の利用効率をさらに向上させることができる。
【００６４】
また、加圧ヘッド６により圧力付加のために供給されるガスとしては、例えば窒素ガスであるような場合について説明したが、このような場合に代えて、ヘリウム（Ｈｅ）ガスを用いることもできる。特にこのような不活性ガスを用いることで、収容されている液体に対してその保存状態に影響を与えにくいという効果を得ることができるが、このような観点からは、含有される水分量が少ないドライガスが用いられることも好ましい。
【００６５】
さらに、このリザーバ容器１は、圧力付加用空間Ｓ内に圧力が付加されない状態においては、液体保存用容器として用いることができる。すなわち、様々な種類の液体が収容保存されている容器（リザーバ容器１）を用いて、そこの収容されている液体に対して完全に非接触で微量分注を実現することが、本第１実施形態の液体分注装置１００によれば可能となる。もちろん、一度分注処理に用いられたリザーバ容器１を装置から搬出して、そのまま残存している液体をリザーバ容器１にて保存し、再び分注処理にて用いるようなことも可能となる。
【００６６】
次に、本第１実施形態の液体分注装置１００における情報の入出力に関する構成について以下に説明する。当該説明にあたって、液体分注装置１００における情報の入出力に関する構成の制御ブロック図を図１１に示す。
【００６７】
まず、このような情報入出力制御としては、例えば、リザーバ容器１やマイクロプレート容器２についての固有の識別情報の一例である容器ＩＤ情報を、それぞれの容器に設けられたＩＣタグを読み取ることで取得し、この容器ＩＤ情報に基づいて取得された分注処理情報を用いて液体分注処理を実施し、さらにその実施結果を容器のＩＣタグに記録するなどして、出力を行うという情報の取り扱いが実施可能とされている。
【００６８】
具体的には、ライブラリ情報Ａと、分注処理情報Ｂと、容器ＩＤ情報Ｃとの大きく３種類の情報が取り扱われる。まず、「ライブラリ情報Ａ」とは、リザーバ容器１の個々のリザーバ１１に収容保管されている液体の情報であり、例えば、どのリザーバ容器１のどのリザーバ１１にどのような仕様の液体が収容されているのかという情報である。次に、「分注処理情報Ｂ」とは、マイクロプレート容器２の個々のウェル２１内に分注させる液体の種類と分注量の情報であり、実験計画やスクリーニング処理計画等に基づいて作成される情報である。なお、このようなライブラリ情報Ａと分注処理情報Ｂとが、収容される液体の種類を含む容器情報の一例となっている。そして、「容器ＩＤ情報Ｃ」とは、実際に液体分注装置１００に搬入されて取り扱われるリザーバ容器１やマイクロプレート容器２に設けられているＩＣタグより読み取られる容器を他の容器から識別するための固有の識別情報である。また、このような容器ＩＤ情報Ｃは、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、リザーバ容器１の側面に設けられた容器情報記録部の一例であるＩＣタグ１９や、図６に示すように、マイクロプレート容器２の側面に設けられたＩＣタグ２９において、読み取り可能に記録されている。さらに、ライブラリ情報Ａ及び分注処理情報Ｂは、例えば、液体分注装置１００とは別個に存在する情報記憶装置であるサーバ５０に読み取り可能に保存されており、例えば、有線又は無線により構成されるネットワーク５１を通じて制御装置９より当該情報を取得することが可能となっている。
【００６９】
図１１に示すように、液体分注装置１００の制御装置９には、それぞれの容器に設けられたＩＣタグ１９及び２９を読み取ることで容器ＩＤ情報Ｃを取得する容器情報取得部の一例であるリーダ５６（図１参照）と、上述したようにネットワーク５１を通じてサーバ５０より情報を入力あるいは出力する入出力部５７と、このように取得された情報に基づいて分注処理の制御を行う分注処理制御部５２とが備えられている。分注処理制御部５２には、リーダ５６を通じて入手された容器ＩＤ情報Ｃと入出力部５７を通じて入手されたライブラリ情報Ａを照合する情報照合部５３と、照合が行われたライブラリ情報Ａと分注処理情報Ｂとに基づいて、具体的に加圧ヘッド６の制御プログラムやそれぞれの移動装置の制御プログラムを作成する制御プログラム作成部５４とが備えられている。また、制御装置９には、このような制御のための情報や制御状態を視認可能に表示するモニタ５５と、制御装置９に対する制御指示などを入力するためのキーボード等に代表される入力装置５８が備えられている。また、分注処理制御部５２は、加圧ヘッド６における圧力付加動作の制御を行う加圧ヘッドコントローラ６１と、昇降装置１８とともにヘッド移動装置７により移動動作の制御を行うヘッド移動装置コントローラ６２と、容器保持部移動装置５によるマイクロプレート容器２の移動動作の制御を行う容器保持部移動装置コントローラ６３とに制御的に接続されており、これらのコントローラの制御を制御プログラムに基づいて行うことが可能とされている。
【００７０】
このような制御構成において、分注処理が行われるマイクロプレート容器２に設けられているＩＣタグ２９をリーダ５６にて読み取り、マイクロプレート容器２の容器ＩＤ情報Ｃ２を取得し、この容器ＩＤ情報Ｃ２に基づいて、このマイクロプレート容器２についての分注処理情報Ｂをサーバ５０からネットワーク５１を通じて入出力部５７により取得する。このように取得された情報は、分注処理制御部５２に入力され、図示しない記憶部等において保持される。さらに、分注処理情報Ｂに基づいて、必要とされる種類の液体が収容されているリザーバ容器１のライブラリ情報Ａを、サーバ５０からネットワーク５１を通じて入出力部５７により取得する。
【００７１】
このように取得されたライブラリ情報Ａは、分注処理制御部５２に入力されるとともに、モニタ５５に表示される。液体分注装置１００のオペレータは、このライブラリ情報Ａを、モニタ５５を通じて参照することで、この分注処理に必要とされるリザーバ容器１を選択し、選択されたリザーバ容器１をリザーバ容器載置部３に載置する。このとき、リザーバ容器１のＩＣタグ１９をリーダ５６にて読み取ることで、リザーバ容器１の容器ＩＤ情報Ｃ１が取得される。このように取得された容器ＩＤ情報Ｃ１は、分注処理制御部５２に入力されるとともに、情報照合部５３にて、リザーバ容器１の容器ＩＤ情報Ｃ１と、ライブラリ情報Ａに含まれているリザーバ容器１を特定する情報（すなわちＩＤ情報）との照合が行われて、両者が一致していることが確認される。なお、両者の一致が確認されない場合には、モニタ５５を通じて不一致である旨がオペレータに認識可能に通知される。
【００７２】
このような照合が行われると、ライブラリ情報Ａと分注処理情報Ｂとに基づいて、制御プログラム作成部５４にて、それぞれのコントローラ６１〜６３を制御するための制御プログラムが作成される。その後、このようにして作成されたそれぞれの制御プログラムに基づいて、分注処理制御部５２によりそれぞれのコントローラ６１〜６３の制御が行われ、マイクロプレート容器２に対する分注処理が行われる。
【００７３】
なお、上述の説明においては、制御装置９に備えられたリーダ５６を通じて、それぞれの容器のＩＣタグ１９、２９を読み取るような場合について説明したが、例えば、ＩＣタグへの情報の記録手段（例えば、分注結果情報出力部）をさらに備えさせて、分注処理結果情報をＩＣタグに記録させるようにすることもできる。例えば、処理エラーが発生することなく分注処理が完了したような場合にあっては、その旨を示す情報をマイクロプレート容器２のＩＣタグ２９に書き込み、その後の実験処理等において確認できるようにする、あるいは、分注処理において処理エラーが発生したような場合にあっては、当該エラーが発生したウェル２１を特定できる情報とその処理エラーの内容とを関連づけて記録させるようにすることもできる。なお、このような分注処理の結果情報は、例えば、分注処理制御部５２に分注結果情報作成部（図示しない）を備えさせて作成することができる。また、上記説明では、容器情報記録部の一例としてＩＣタグが用いられるような場合について説明したが、このような容器情報記録部は容器ＩＤ情報を読み取り可能な形態であればよく、例えばバーコードやＩＤ番号が用いられるような場合であってもよい。
【００７４】
（第２実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第２の実施形態にかかる液体分注装置は、上記第１実施形態の液体分注装置１００が備える加圧ヘッド６とは異なる構造を有する加圧ヘッド２０６を備えている点において、上記第１実施形態とは相違している。なお、それ以外の構造については同様であるので、異なる構造を有する加圧ヘッド２０６について、図１２及び図１３に示す模式説明図（断面図）を用いて以下に説明する。なお、図１２は、加圧ヘッド２０６、リザーバ容器１、及びマイクロプレート容器２が分注処理のために位置合わせが行われた状態を示しており、図１３は、加圧ヘッド２０６がリザーバ１１上に当接配置された状態を示している。
【００７５】
上記第１実施形態の加圧ヘッド６は、ヘッド本体部３０の下面より圧力付加ピン３７が突出されて配置された構成が採用されており、このように突出された圧力付加ピン３７の先端部がリザーバ１１の圧力付加用空間Ｓ内に配置されることにより、圧力付加用空間Ｓに対する圧力付加が行われるような構成が採用されている。これに対して、本第２実施形態の加圧ヘッド２０６は、上述のような圧力付加ピン３７に代えて、ヘッド本体部２３０の下面に圧力付加用孔部２３７が設けられ、この孔部２３７を通じて圧力付加が行われるように構成されている。
【００７６】
具体的には、図１２に示すように、ヘッド本体部２３０には、弁座３２によりその入り口側端部が開閉されるノズル部３１が設けられており、このノズル部３１の出口側端部（図示下方端部）には、ヘッド本体部２３０の下面まで貫通するように形成された貫通孔である圧力付加用孔部２３７が設けられている。なお、この孔部２３７は、上記下面において開口するように形成された孔部であり、当該下面より突出されるようには形成されていない。また、ヘッド本体部２３０の下面には、上記第１実施形態と同様に環状の当接部３８が設けられている。なお、加圧ヘッド２０６におけるその他の構成は、上記第１実施形態の加圧ヘッド６と同様であるので、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００７７】
また、リザーバ容器１においては、それぞれのリザーバ１１を覆うように配置されている保護シート２１５において、リザーバ１１の開口部１１ａの略中央に相当する位置にシート孔部２１５ａが形成されている。このシート孔部２１５ａは、例えば、加圧ヘッド２０６に形成されている圧力伝達用孔部２３７の孔径と略同じか、あるいはこの孔径よりもやや大きくなるように形成されている。ただし、このシート孔部２１５ａの孔径をあまり大きくしすぎると、リザーバ１１を覆ってその内部に収容されている液体を保護するという機能が阻害される場合があるので、必要以上に大きく形成することは好ましくない。なお、リザーバ容器１におけるその他の構成、及びマイクロプレート容器２の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００７８】
このような構成の加圧ヘッド２０６を用いて液体分注処理を行う場合には、まず、図１２に示すように、加圧ヘッド２０６と、リザーバ容器１において選択されたリザーバ１１と、マイクロプレート容器２において選択されたウェル２１との位置合わせを行う。このように位置合わせが行われることで、加圧ヘッド２０６の圧力伝達用孔部２３７が、リザーバ１１におけるシート孔部２１５ａの上方に位置された状態とされる。次に、加圧ヘッド２０６を下降させて、環状の当接部３８をリザーバ１１の被当接部１１ｂに当接させる。このように当接が行われると、図１３に示すように、圧力伝達用穴部２３７の下方開口端部が、保護シート２１５のシート孔部２１５ａの近傍に配置された状態とされる。その後、バルブユニット３５において、弁座３２が上昇されて圧力供給ポート４２とノズル部３１とが連通された状態とされる。これにより、圧力供給管４０、圧力供給ポート４２、ノズル部３１、圧力伝達用孔部２３７、及びシート孔部２１５ａが連通された一連の圧力付加用通路が、リザーバ１１の圧力付加用空間Ｓと連通された状態とされ、圧力供給管４０を通じて伝達される圧力が、圧力付加用空間Ｓに付加されて、吐出用流路１２より液体８の一部が吐出されて、ウェル２１への液体の分注が行われる。
【００７９】
従って、突出配置された圧力付加ピン３６が設けられないような場合であっても、圧力付加用孔部２３７を備えさせることで、リザーバ１１の圧力付加用空間Ｓへの圧力付加を行うことができ、完全非接触で、微量分注に対応可能な効率的な液体分注を行うことができる。
【００８０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態にかかる液体分注装置３００の構成を示す模式斜視図を図１４に示す。図１４に示すように、本第３実施形態の液体分注装置３００は、複数の加圧ヘッド３０６を備えている、すなわちマルチチャンネル化されている点において、上記第１実施形態の液体分注装置１００と異なる構成を有している。
【００８１】
具体的には、図１４に示すように、液体分注装置３００は、図示Ｘ軸方向に一列に配列された４つの加圧ヘッド３０６を備えており、例えばこの配列個数は、リザーバ容器１におけるＸ軸方向のリザーバ１１の配列個数と同じに設定されている。また、それぞれの加圧ヘッド３０６の配置間隔についても、リザーバ容器１におけるＸ軸方向のリザーバ１１の配置間隔と同じとなるように設定されている。
【００８２】
このようにそれぞれの加圧ヘッド３０６が装備されていることにより、液体分注装置３００をマルチチャンネル化することができ、例えば、リザーバ容器１において、Ｘ軸方向の一列のそれぞれのリザーバ１１に対してそれぞれの加圧ヘッド３０６を同時に位置合わせて、加圧ヘッド３０６の位置合わせのための移動に要する時間を短縮することができ、効率的な分注処理を行うことができる。
【００８３】
特に、本第３実施形態にように、リザーバ容器１におけるＸ軸方向のリザーバ１１の配列個数と同じ台数の加圧ヘッド３０６が備えられているような場合には、ヘッド移動装置３０７において、加圧ヘッド３０６の図示Ｘ軸方向の移動を行う装置（Ｘ軸ロボット）を無くすことも可能となり、装置構成を簡単かつ安価なものにすることも可能である。
【００８４】
上記それぞれの実施形態の説明を通じて、本発明の一形態を説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、様々な形態を採ることができる。例えば、図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示すリザーバ容器１の模式断面図に示すように、それぞれのリザーバ１１の底部に設けられた吐出用流路４１２の下方端部を底板１ｂより隆起させて突出させるように形成することもできる。このように隆起された隆起部４１２ａを形成することで、例えば、吐出された液滴の流路４１２よりの離脱性を向上させて、効率的な液体吐出（分注）を行うことができる。なお、図１５（Ｂ）は、このような吐出用流路４１２の部分拡大断面図である。
【００８５】
また、このような吐出用流路１２に、開閉弁を設けて、液体吐出可能な状態と吐出できない状態とを切り替え可能とすることもできる。あるいは、開閉弁の開度と、圧力付加用空間Ｓに付加される圧力を組み合わせて制御することで、液体分注処理が行われるような場合であってもよい。
【００８６】
また、各々のリザーバ１１に形成される吐出用流路１２の形成個数は、１個のみに限られることはなく、複数個形成されるような場合であってもよいが、微量分注の観点からは１個のみ形成されることが好ましい。
【００８７】
また、リザーバ１１内に収容された液体が吐出用流路１２を通過して、１又は複数の液滴が吐出され、液滴の大きさや個数が制御されることで液体の吐出量が制御されるような場合について説明したが、このような場合についてのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、複数の液滴が互いに連なった状態、すなわち吐出用流路１２から液体が連続的に吐出されて、その吐出時間等が制御されることで吐出量を制御することもできる。
【００８８】
また、上記それぞれの実施形態においては、リザーバ容器１においてそれぞれのリザーバ１１の開口部１１ａを覆うように保護シート１５が配置されるような構成について説明を行ったが、このような場合に代えて、保護シート１５が配置されていないような構成を採用することもできる。この保護シート１５は、リザーバ１１内に収容されている液体８に異物等が混入しないようにするためのものであり、異物混入等を問題としないような場合、あるいはその他の対策が採られているような場合にあっては、保護シートを必要としない場合もあり得るからである。
【００８９】
また、図５を用いてのリザーバ１１の構成の説明においては、液体収容用凹部１３の上部に環状の空間形成用枠部１４が配置された状態にて、両者が一体的に形成されるような場合について説明したが、本発明はこのような場合についてのみ限定されるものではない。このような場合に代えて例えば、液体収容用凹部１３の上部にリザーバ容器の上面より突出されるように空間形成用枠部１４が形成されるような場合であってもよい。さらに液体収容用凹部１３と空間形成用枠部１４とが互いに別個の部材として形成され、両者が互いに接続されることで、両者が一体的な状態とされるような場合であってもよい。
【００９０】
なお、上記それぞれの実施形態においては、リザーバ容器１のリザーバ１１を４行×６列にて構成し、マイクロプレート容器２のウェル２１を８行×１２列にて構成した場合を一例として説明したが、それぞれの容器１及び２においては、さらに多数のリザーバ１１やウェル２１を配置させることが可能である。
【００９１】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる液体分注装置の構成を示す模式斜視図。
【図２】上記第１実施形態の液体分注装置にて取り扱われるリザーバ容器の上面側よりの模式斜視図であり、（Ａ）は保護シートが部分的に剥離された状態の図、（Ｂ）は保護シートが配置された状態の図。
【図３】図２のリザーバ容器の下面側よりの模式斜視図であり、（Ａ）は液体落下防止プレートが取り外された状態の図、（Ｂ）は液体落下防止プレートが装備された状態の図。
【図４】図２のリザーバ容器の模式断面図であり、（Ａ）は保護シート及び液体落下防止プレートが取り外された状態の図、（Ｂ）は保護シート及び液体落下防止プレートが装備された状態の図。
【図５】図２のリザーバ容器におけるリザーバの模式拡大断面図。
【図６】上記第１実施形態の液体分注装置にて取り扱われるマイクロプレート容器の模式斜視図。
【図７】図１の液体分注装置が備える加圧ヘッドの構成を示す模式断面図。
【図８】図７の加圧ヘッドにより液体分注処理が行われている状態を示す模式断面図。
【図９】図１の液体分注装置における圧力供給系統図。
【図１０】上記第１実施形態の液体分注装置による液体分注処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】上記第１実施形態の液体分注装置において、情報に入出力に関する制御構成を示す制御ブロック図。
【図１２】本発明の第２実施形態にかかる液体分注装置における加圧ヘッドの構成を示す模式断面図。
【図１３】図１２の加圧ヘッドにより液体分注処理が行われている状態を示す模式断面図。
【図１４】本発明の第３実施形態にかかる液体分注装置の構成を示す模式斜視図。
【図１５】上記それぞれの実施形態の変形例にかかるリザーバ容器の構成を示す模式断面図であり、（Ａ）はリザーバ容器の模式断面図、（Ｂ）は吐出用流路付近を拡大した模式拡大断面図。
【符号の説明】
【００９３】
１ リザーバ容器
１ａ 本体部
１ｂ 底板
２ マイクロプレート容器
３ リザーバ容器載置部
４ マイクロプレート容器保持部
５ 容器保持部移動装置
６ 加圧ヘッド
７ ヘッド移動装置
８ 液体
８ａ 液面
９ 制御装置
１１ リザーバ
１１ａ 開口部
１１ｂ 被当接部
１２ 吐出用流路
１３ 液体収容用凹部
１４ 空間形成用枠部
１５ 保護シート
１６ 液体落下防止プレート
１８ 昇降装置
１９ ＩＣタグ
２１ ウェル
２９ ＩＣタグ
３０ ヘッド本体部
３１ ノズル部
３２ 弁座
３３ プランジャー
３４ コイル
３５ バルブユニット
３７ 圧力付加ピン
３８ 当接部
３９ 圧力センサ
５０ サーバ
５１ ネットワーク
５２ 分注処理制御部
５３ 情報照合部
５４ 制御プログラム作成部
５６ リーダ
５７ 入出力部
１００ 液体分注装置
Ａ ライブラリ情報
Ｂ 分注処理情報
Ｃ 容器ＩＤ情報
Ｓ 圧力付加用空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のウェルが形成された実験用容器に、有機溶媒である液体を分注する液体分注装置において、
上記液体が独立して収容される凹部である複数のリザーバと、上記各々のリザーバの底部と個別に連通されて、上記収容された液体を上記リザーバの下面より吐出可能に形成された複数の吐出用流路を有し、上記各々のリザーバにおいて、上記凹部の開口部と上記液体の液面との間に圧力付加用空間が形成されるように当該液体が収容され、上記圧力付加用空間に対して圧力が付加されない状態では、上記吐出用流路への上記液体の通過を停止させながら当該液体を保存する液体保存用容器と、
上記液体保存用容器の上記各々のリザーバの上記圧力付加用空間に対して、当該液体に接触することなく圧力を付加することで、上記吐出用流路に上記液体を通過させて上記リザーバより吐出させる加圧装置と、
上記加圧装置により上記圧力付加用空間に対して圧力付加を可能に、かつ、上記吐出用流路より吐出される上記液体を上記実験用容器の上記ウェル内へ分注可能に、上記実験用容器の上方において上記液体保存用容器を保持する保存用容器保持部とを備えることを特徴とする液体分注装置。
【請求項２】
複数のウェルが形成された実験用容器に、有機溶媒である液体を分注する液体分注装置において、
上記液体が独立して収容される液体収容用凹部と、上記凹部における開口部の周部に配置され、当該凹部に収容された液体の液面上に独立した圧力付加用空間を形成する空間形成用枠部とを有する複数のリザーバと、上記各々のリザーバの底部と個別に連通されて、上記凹部に収容された液体を上記リザーバの下面より吐出可能に形成された複数の吐出用流路を有し、上記各々のリザーバにおいて、上記圧力付加用空間に対して圧力が付加されない状態では、上記吐出用流路への上記液体の通過を停止させながら当該液体を保存する液体保存用容器と、
上記液体保存用容器の上記各々のリザーバの上記圧力付加用空間に対して、当該液体に接触することなく圧力を付加することで、上記吐出用流路に上記液体を通過させて上記リザーバより吐出させる加圧装置と、
上記加圧装置により上記圧力付加用空間に対して圧力付加を可能に、かつ、上記吐出用流路より吐出される上記液体を上記実験用容器の上記ウェル内へ分注可能に、上記実験用容器の上方において上記液体保存用容器を保持する保存用容器保持部とを備えることを特徴とする液体分注装置。
【請求項３】
上記加圧装置は、圧力付加用通路を有しかつ当該圧力付加用通路を通して圧力を付加する圧力付加部と、上記液体保存用容器の上記各々のリザーバの上記開口部の周囲に当接される当接部とを有し、
上記液体保存用容器の上記各々のリザーバにおいて、上記加圧装置の上記当接部が上記開口部の周囲に当接されることで、上記圧力付加部が上記収容される液体に対して非接触状態にて、上記圧力付加用空間に連通された状態で上記圧力付加用通路が配置される請求項１又は２に記載の液体分注装置。
【請求項４】
上記保存用容器保持部に保持されてその保持位置が固定された状態の上記液体保存用容器に対して、上記加圧装置を移動させて、上記圧力付加用空間に圧力を付加可能に上記加圧装置と上記リザーバとの位置決めを行う位置決め装置をさらに備える請求項１から３のいずれか１つに記載の液体分注装置。
【請求項５】
上記保存用容器保持部に保持されてその保持位置が固定された状態の上記液体保存用容器に対して、上記液体保存用容器における一の上記吐出用流路の下方に上記実験用容器における一の上記ウェルが位置されるように、上記実験用容器を保持しながら水平移動させる実験用容器保持部をさらに備える請求項１から４のいずれか１つに記載の液体分注装置。
【請求項６】
上記実験用容器保持部は、上記保存用容器保持部に保持された上記液体保存用容器に接触しない程度に上記液体保存用容器の下面に近接させた状態で、上記実験用容器を保持する請求項５に記載の液体分注装置。
【請求項７】
上記液体保存用容器の上記それぞれのリザーバにおいて、上記液体収容用凹部及び上記空間形成用枠部は、一の凹部を形成するように互いに一体的に形成されている請求項２に記載の液体分注装置。
【請求項８】
上記液体保存用容器の上記それぞれのリザーバにおいて、上記圧力付加用空間に対して、圧力が付加されない状態では上記液体の通過を停止させ、上記圧力が付加された状態では上記液体を通過させて上記リザーバより吐出させるようなオリフィスとしての機能を有するように、上記吐出用流路が形成されている請求項１から７のいずれか１つに記載の液体分注装置。
【請求項９】
上記液体保存用容器の上記それぞれのリザーバの上記開口部を覆うように、上記それぞれのリザーバの上面に液体保存用保護シートが配置されており、
上記加圧装置は、圧力付加用通路を有しかつ当該圧力付加用通路を通して圧力を付加する圧力付加部を備え、
上記液体保存用容器の上記各々のリザーバにおいて、上記収容される液体に対して非接触状態にて上記圧力付加部の端部が上記保護シートを貫通しするように配置されることで、上記圧力付加用空間に連通された状態で上記圧力付加用通路が配置される請求項１から８のいずれか１つに記載の液体分注装置。
【請求項１０】
上記加圧装置は、上記圧力付加用空間に連通された状態の上記圧力付加用通路の圧力を検出する圧力検出部を備え、
上記圧力検出部にて検出された圧力検出情報が入力され、当該入力された圧力検出情報に基づいて、上記圧力付加部より付加される圧力を制御することで、上記各々のリザーバにおける上記吐出用流路よりの上記液体の吐出量を制御する制御装置がさらに備えられている請求項３又は９に記載の液体分注装置。
【請求項１１】
上記液体保存用容器は、上記それぞれのリザーバの識別情報と上記収容される液体の種類の情報とを含む容器情報が読み取り可能に記録された容器情報記録部を有し、
上記液体分注装置は、
上記保存用容器保持部に保持される上記液体保存用容器の上記容器情報記録部から上記容器情報を取得する容器情報取得部と、
上記容器情報取得部により取得された上記容器情報に基づいて、上記液体保存容器における一の上記リザーバを選択するとともに、上記加圧装置と上記選択されたリザーバとの位置決めを行うように上記位置決め装置を制御する制御装置を備える請求項４に記載の液体分注装置。
【請求項１２】
上記制御装置は、上記液体保存用容器より上記実験用容器に対する分注処理結果を分注結果情報として作成する分注結果情報作成部を有し、
上記液体分注装置は、上記分注結果情報作成部にて作成された上記分注結果情報を、上記液体保存用容器の上記容器情報記録部に書き込む分注結果情報出力部をさらに備える請求項１１に記載の液体分注装置。
【請求項１】
複数のウェルが形成された実験用容器に、有機溶媒である液体を分注する液体分注装置において、
上記液体が独立して収容される凹部である複数のリザーバと、上記各々のリザーバの底部と個別に連通されて、上記収容された液体を上記リザーバの下面より吐出可能に形成された複数の吐出用流路を有し、上記各々のリザーバにおいて、上記凹部の開口部と上記液体の液面との間に圧力付加用空間が形成されるように当該液体が収容され、上記圧力付加用空間に対して圧力が付加されない状態では、上記吐出用流路への上記液体の通過を停止させながら当該液体を保存する液体保存用容器と、
上記液体保存用容器の上記各々のリザーバの上記圧力付加用空間に対して、当該液体に接触することなく圧力を付加することで、上記吐出用流路に上記液体を通過させて上記リザーバより吐出させる加圧装置と、
上記加圧装置により上記圧力付加用空間に対して圧力付加を可能に、かつ、上記吐出用流路より吐出される上記液体を上記実験用容器の上記ウェル内へ分注可能に、上記実験用容器の上方において上記液体保存用容器を保持する保存用容器保持部とを備えることを特徴とする液体分注装置。
【請求項２】
複数のウェルが形成された実験用容器に、有機溶媒である液体を分注する液体分注装置において、
上記液体が独立して収容される液体収容用凹部と、上記凹部における開口部の周部に配置され、当該凹部に収容された液体の液面上に独立した圧力付加用空間を形成する空間形成用枠部とを有する複数のリザーバと、上記各々のリザーバの底部と個別に連通されて、上記凹部に収容された液体を上記リザーバの下面より吐出可能に形成された複数の吐出用流路を有し、上記各々のリザーバにおいて、上記圧力付加用空間に対して圧力が付加されない状態では、上記吐出用流路への上記液体の通過を停止させながら当該液体を保存する液体保存用容器と、
上記液体保存用容器の上記各々のリザーバの上記圧力付加用空間に対して、当該液体に接触することなく圧力を付加することで、上記吐出用流路に上記液体を通過させて上記リザーバより吐出させる加圧装置と、
上記加圧装置により上記圧力付加用空間に対して圧力付加を可能に、かつ、上記吐出用流路より吐出される上記液体を上記実験用容器の上記ウェル内へ分注可能に、上記実験用容器の上方において上記液体保存用容器を保持する保存用容器保持部とを備えることを特徴とする液体分注装置。
【請求項３】
上記加圧装置は、圧力付加用通路を有しかつ当該圧力付加用通路を通して圧力を付加する圧力付加部と、上記液体保存用容器の上記各々のリザーバの上記開口部の周囲に当接される当接部とを有し、
上記液体保存用容器の上記各々のリザーバにおいて、上記加圧装置の上記当接部が上記開口部の周囲に当接されることで、上記圧力付加部が上記収容される液体に対して非接触状態にて、上記圧力付加用空間に連通された状態で上記圧力付加用通路が配置される請求項１又は２に記載の液体分注装置。
【請求項４】
上記保存用容器保持部に保持されてその保持位置が固定された状態の上記液体保存用容器に対して、上記加圧装置を移動させて、上記圧力付加用空間に圧力を付加可能に上記加圧装置と上記リザーバとの位置決めを行う位置決め装置をさらに備える請求項１から３のいずれか１つに記載の液体分注装置。
【請求項５】
上記保存用容器保持部に保持されてその保持位置が固定された状態の上記液体保存用容器に対して、上記液体保存用容器における一の上記吐出用流路の下方に上記実験用容器における一の上記ウェルが位置されるように、上記実験用容器を保持しながら水平移動させる実験用容器保持部をさらに備える請求項１から４のいずれか１つに記載の液体分注装置。
【請求項６】
上記実験用容器保持部は、上記保存用容器保持部に保持された上記液体保存用容器に接触しない程度に上記液体保存用容器の下面に近接させた状態で、上記実験用容器を保持する請求項５に記載の液体分注装置。
【請求項７】
上記液体保存用容器の上記それぞれのリザーバにおいて、上記液体収容用凹部及び上記空間形成用枠部は、一の凹部を形成するように互いに一体的に形成されている請求項２に記載の液体分注装置。
【請求項８】
上記液体保存用容器の上記それぞれのリザーバにおいて、上記圧力付加用空間に対して、圧力が付加されない状態では上記液体の通過を停止させ、上記圧力が付加された状態では上記液体を通過させて上記リザーバより吐出させるようなオリフィスとしての機能を有するように、上記吐出用流路が形成されている請求項１から７のいずれか１つに記載の液体分注装置。
【請求項９】
上記液体保存用容器の上記それぞれのリザーバの上記開口部を覆うように、上記それぞれのリザーバの上面に液体保存用保護シートが配置されており、
上記加圧装置は、圧力付加用通路を有しかつ当該圧力付加用通路を通して圧力を付加する圧力付加部を備え、
上記液体保存用容器の上記各々のリザーバにおいて、上記収容される液体に対して非接触状態にて上記圧力付加部の端部が上記保護シートを貫通しするように配置されることで、上記圧力付加用空間に連通された状態で上記圧力付加用通路が配置される請求項１から８のいずれか１つに記載の液体分注装置。
【請求項１０】
上記加圧装置は、上記圧力付加用空間に連通された状態の上記圧力付加用通路の圧力を検出する圧力検出部を備え、
上記圧力検出部にて検出された圧力検出情報が入力され、当該入力された圧力検出情報に基づいて、上記圧力付加部より付加される圧力を制御することで、上記各々のリザーバにおける上記吐出用流路よりの上記液体の吐出量を制御する制御装置がさらに備えられている請求項３又は９に記載の液体分注装置。
【請求項１１】
上記液体保存用容器は、上記それぞれのリザーバの識別情報と上記収容される液体の種類の情報とを含む容器情報が読み取り可能に記録された容器情報記録部を有し、
上記液体分注装置は、
上記保存用容器保持部に保持される上記液体保存用容器の上記容器情報記録部から上記容器情報を取得する容器情報取得部と、
上記容器情報取得部により取得された上記容器情報に基づいて、上記液体保存容器における一の上記リザーバを選択するとともに、上記加圧装置と上記選択されたリザーバとの位置決めを行うように上記位置決め装置を制御する制御装置を備える請求項４に記載の液体分注装置。
【請求項１２】
上記制御装置は、上記液体保存用容器より上記実験用容器に対する分注処理結果を分注結果情報として作成する分注結果情報作成部を有し、
上記液体分注装置は、上記分注結果情報作成部にて作成された上記分注結果情報を、上記液体保存用容器の上記容器情報記録部に書き込む分注結果情報出力部をさらに備える請求項１１に記載の液体分注装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【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１５】
【公開番号】特開２００７−２９２６２９（Ｐ２００７−２９２６２９Ａ）
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２１６９９（Ｐ２００６−１２１６９９）
【出願日】平成１８年４月２６日（２００６．４．２６）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２６日（２００６．４．２６）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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