WO2007139056A1 - 分注チップ及びそれを用いた反応キット、並びに分注チップ駆動機構 - Google Patents

Abstract

　分注チップ内のエアロゾルを介して外部や分注する溶液が汚染することを防ぐ。 　分注チップ２０は、先端部に設けられた分注ノズル１９、分注ノズル１９の基端部側に接続され、内部が空洞になっているシリンジ、及びシリンジのシリンダ２１内を摺動して分注ノズル１９での液体の吸引・吐出を行なうプランジャ２２を備えている。プランジャ２２の基端部側とシリンダ２１の基端部側間に、ノズル１９内を外部と隔てる気密性及びプランジャ２２が摺動可能な柔軟性を有する隔離部材が備えられている。

Description

明 細 書

分注チップ及びそれを用いた反応キット、並びに分注チップ駆動機構 技術分野

[0001] 本発明は生物学的分析、生化学的分析、又は化学分析一般の分野において、医 療ゃ化学の現場において各種の解析や分析を行なうのに適する分注チップとそれを 用いた反応キット、並びに分注チップ駆動機構に関するものである。

背景技術

[0002] 生化学的分析や通常の化学分析に使用する小型の反応装置としては、マイクロマ ルチチャンバ装置が使用されている。そのような装置としては、例えば平板状の基板 表面に複数のゥエルを形成したマイクロタイタープレートなどのマイクロウェル反応プ レートが用いられている。

[0003] また、それらの反応装置でサンプルや試薬などの溶液の分注のために吸引 ·吐出 用ノズル先端に取り付けられて用いられる分注チップとしては、尖端をもつ中空円錐 状のものが使用されている。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] しかし、分注チップで溶液を分注する際に、溶液の成分や反応産物が分注チップ 内力 エアロゾルを介して吸引'吐出用ノズル側へ漏れ出してしまい、コンタミや外部 への汚染を引き起こすことがある。また、逆に分注チップの内部のエアロゾルを介し て、分注しょうとする溶液を汚染することもある。

そこで本発明は、分注チップ内のエアロゾルを介して外部や分注する溶液の汚染 を防ぐことを目的とするものである。

課題を解決するための手段

[0005] 本発明の分注チップは、先端部に設けられた分注ノズル、前記分注ノズルの基端 部側に接続され、内部が空洞になっているシリンジ、及び前記シリンジのシリンダ内を 摺動して前記分注ノズルでの液体の吸引'吐出を行なうプランジャを備えており、ブラ ンジャの基端部側と前記シリンダの基端部側間に、前記ノズル内を外部と隔てる気密 性及び前記プランジャが摺動可能な柔軟性を有する隔離部材が備えられている。

[0006] 本発明の分注チップ駆動機構は、先端に液分注用の開口をもち、基端部がシリン ダとなって内部にプランジャを備えた分注チップを着脱可能に保持するとともに、ブラ ンジャの駆動も行なうものであり、分注チップがその先端を下側に向けて配置された 状態で、上側力 分注チップの基端部を着脱可能に把持するチップホルダと、チップ ホルダの内側に上下方向に摺動可能に取り付けられたスリーブと、スリーブの内側に 上下方向に摺動可能に取り付けられてプランジャの上端部を上側力 着脱可能に把 持するプランジャホルダを備えている。そして、プランジャホルダは先端にプランジャ を挟む隙間をもち、その隙間はプランジャホルダがスリーブ力も突出したときはプラン ジャの上端部の太さよりも大きく開き、プランジャホルダがスリーブ方向に対して後退 することによりその隙間が狭くなつてプランジャの上端部を把持するようにスリーブに 取り付けられており、プランジャホルダをスリーブとともに上下方向に移動させることに よりシリンダに対してプランジャを上下方向に摺動するものである。

[0007] スリーブとプランジャホルダとの間にはスリーブに対してプランジャホルダを後退さ せる方向に付勢する第 1の弾性部材が設けられていることにより、スリーブに対してプ ランジャホルダを付勢力に抗して前進させると、そのプランジャホルダの先端がスリー ブの先端力も突出するようになっているものであってもよぐまた、チップホルダとスリ ーブとの間にはチップホルダに対してスリーブを後退させる方向に付勢する第 2の弹 性部材が設けられ、その弾性部材は第 1の弾性部材よりも弾性力が弱く設定されて いることにより、チップホルダに対してスリーブがプランジャホルダとともに上下方向に 移動可能になって 、るものであってもよ 、。

[0008] シリンダを装着できるように、チップホルダの外表面には凹凸部を有し、シリンダの 内表面にはチップホルダの外表面の凹凸部に嵌め合う形状が形成されているように してちよい。

[0009] 本発明の分注チップ駆動機構で扱う分注チップは、隔離部材を備えた本発明の分 注チップに限らない。しかし、分注チップで溶液を分注する際に、溶液の成分や反応 産物が分注チップ内力もエアロゾルを介して吸引 ·吐出用ノズル側へ漏れ出してしま い、コンタミや外部への汚染を引き起こすことがあり、また、逆に分注チップの内部の エアロゾルを介して、分注しょうとする溶液を汚染することもあるので、プランジャの上 部とシリンダの上部間に、ノズル内を外部と隔てる気密性及びプランジャが摺動可能 な柔軟性を有する隔離部材を備えた本発明の分注チップとしてもよい。

[0010] 従来のマイクロウェル反応プレートは、使用時には反応プレートの上面は大気に開 放された状態となり、サンプルに外部力 異物が進入する恐れがあるし、逆に反応生 成物が外部の環境を汚染することもありうる。そこで本発明の反応キットは、反応プレ ートの外部からの異物の進入や、外部への環境汚染を防ぐため、表面側にサンプル に反応を起こさせる反応容器を備えた反応プレートと、反応プレートの表面側の上方 に配置され、先端に液分注用の開口をもち、基端部がシリンダとなって内部にプラン ジャを備えた分注チップを着脱可能に保持するとともに、プランジャの駆動も行なう分 注チップと、反応プレート上の表面側の上部プレート上空間を覆うとともに、分注チッ プをその先端部がプレート上空間の内側、基端部が外側になるようにして移動可能 に支持して 、るカバーとを備えて 、る。

[0011] プランジャを引き上げた際、プランジャ、シリンダ、及びそのプランジャの基端部側と そのシリンダの基端部側間の隔離部材により形成されるループ状空間が減圧になり 、プランジャゃ隔離部材が滑らかに動くことができない場合があるので、分注チップに はシリンダ、プランジャ及び隔離部材により形成されるループ状空間に通じる空気穴 が設けられることが好ましい。その空気穴がカバーの外側に備えられている場合、隔 離部材によってループ状空間を外部と封止した効果が薄れてしまうので、シリンダの 基端部のうちプレート上空間の内側に配置されている部位に空気穴を設け、ループ 状空間に存在する空気をカバーで被われたプレート上空間の内側との間で交換する ことが好ましい。

[0012] この反応キットの使用に際し、何らかの方法によりサンプルをカバーで覆われたプレ ート上空間内に導入しなければならない。その導入方法は特に限定されるものでは ないが、例えば、カバーの一部に密閉可能に設けられた開口を介して外部からその プレート上空間内にサンプルを注入するサンプル導入部をさらに設けておいてもよい

[0013] サンプルの反応に使用される試薬も何らかの方法によりカバーで覆われたプレート 上空間内に導入しなければならず、その方法も特に限定されるものではないが、例え ばサンプルとともにサンプル導入部から導入するようにしてもよぐ別の容器に入れて 導入するようにしてもよぐ又は予め反応プレートに収容しておいてもよい。反応プレ ートに試薬を予め収容しておく形態では、反応プレートはその表面側に試薬を収容 しフィルムで封止された試薬容器も備えて ヽるものとなる。試薬容器を被って試薬を 封止しているフィルムは分注チップで貫通可能なものである。

[0014] 反応プレート上の表面側のプレート上部空間はカバーで覆われて外部と遮断され ており、サンプルに対する反応はそのプレート上部空間内で行なわれる。反応後の 反応生成物の検知も反応生成物をそのカバーの外に出すことなぐ反応生成物が力 バー内にある状態で行なわれる。検知後は反応生成物がカバー内にある状態のまま でこの反応キットが廃棄処理される。すなわち、この反応キットは使い捨て可能である

[0015] この反応キットが遺伝子の分析を対象とする場合には、反応プレートはその表面側 に遺伝子増幅反応を行なう遺伝子増幅部を備えて 、ることが好ま 、。遺伝子増幅 部は所定の温度サイクルで温度制御するのに適した形状になっていることが好ましく 、反応容器をそのような形状にして遺伝子増幅部とすることもできるし、反応容器とは 別に遺伝子増幅容器を設けてもょ ヽ。遺伝子増幅反応には PCR法や LAMP法など を含む。

[0016] 反応容器での反応生成物の分析は、反応容器内で行なうこともでき、又は反応プレ ート上で反応容器力 別の場所に移動して行なうこともできる。

反応生成物の分析を反応容器内で行なうようにした形態の反応キットでは、反応容 器は底部力 光学的に測定が可能なように光透過性の材質にて構成されていること が好ましい。

[0017] 反応生成物の分析を反応容器から別の場所に移動して行なうようにした形態の反 応キットでは、反応プレートはその表面側に反応容器での反応生成物の分析を行な う分析部をさらに備えている。

[0018] そのような分析部の一例は、反応生成物の電気泳動分離を行なう電気泳動部であ る。 そのような分析部の他の例は、反応生成物に遺伝子が含まれている場合にその遺 伝子と反応するプローブが配置されて!、る領域である。そのようなプローブ配置領域 の例は、 DNAチップやハイブリダィズ領域である。

[0019] 分注チップを保持し移動可能に支持する構造の一例は、ダイヤフラムやフィルムの ように、気密性をもち柔軟性のある素材によって分注チップを保持し移動可能に支持 する構造である。

[0020] 分注チップを保持し移動可能に支持する構造の他の例は、カバーが反応プレート と一体化されたカバー本体と、反応プレートの表面側の上部に配置されカバー本体 に対してシール材により気密を保って水平面内で摺動可能に保持されたカバープレ ートと力らなるものとし、分注チップがそのカバープレートに他のシール材により気密 を保って垂直方向に摺動可能に保持されている構造である。

[0021] 本発明の反応キットは、化学反応、生化学反応を初め、種々の反応の測定に用い られるものである。本発明の反応キットを用いて測定されるサンプルは、化学物質、生 体試料、生体由来試料など種々のものを挙げることができ、特に限定されない。 発明の効果

[0022] 本発明の分注チップは、シリンジのプランジャの基端部側とシリンダの基端部側間 に分注ノズル内を外部と隔てる気密性及びプランジャが摺動可能な柔軟性を有する 隔離部材が備えられて 、るので、プランジャを摺動させてもプランジャとシリンダの隔 離部材部より外側へ溶液の成分や反応産物がエアロゾルを介して漏れ出すことを抑 制し、その結果コンタミや汚染を防止することができる。

[0023] また、シリンダ、プランジャ及び隔離部材により形成されるループ状空間に通じる空 気穴を設けるようにすれば、プランジャを引き上げた際にループ状空間が減圧になる ことを防止することができるので、プランジャゃ隔離部材は滑らかに動くことができ、正 確な分析を行なうことができるようになる。

[0024] 本発明の反応キットは、反応プレートの表面側のプレート上空間がカバーで覆われ た状態で使用されるので、外部力 サンプルに異物が侵入するのを阻止することが できるとともに、反応生成物が外部環境を汚染するのも阻止することができ、また、本 発明の分注チップはシンプルな機構で分注ノズル内を外部空間と完全閉鎖すること ができるので、反応容器をコンパクトにすることもできる。

[0025] シリンダ、プランジャ及び隔離部材により形成されるループ状空間に通じる空気穴 を設けるようにすれば、プランジャを引き上げた際にループ状空間が減圧になること を防止することができるので、プランジャゃ隔離部材は滑らかに動くことができ、正確 な分析を行なうことができるようになる。

[0026] シリンダの基端部のうちプレート上空間の内側に配置されている部位に空気穴を設 けるようにすれば、外部空間と完全閉鎖した状態でシリンダのループ状空間に存在 する空気をプレート上空間の内側との間で交換することができるようになり、外部への 汚染の防止や装置の小型化も可能になる。

[0027] サンプル導入部をさらに備えている場合には、カバーで覆われたプレート上空間内 へのサンプルの導入操作が容易になる。

[0028] サンプルの反応に使用される試薬をサンプルとともにサンプル導入部カゝら導入する ようにすれば、この反応キットの汎用性が増す。それに対し、試薬を予め反応プレート に収容しておくようにすれば、この反応キットを処理する装置の側に試薬を用意する 必要がなくなるため、処理装置が簡便なものですむようになる。

[0029] 分注チップがカバーの外側力も操作するシリンジを備えているものとすれば、ノズル 機構を別途設ける必要がなくなる。

反応プレートが遺伝子増幅部をさらに備えている場合には、測定対象の遺伝子を 微量にしか含んで!/ヽな 、サンプルでも PCR法や LAMP法など遺伝子増幅反応によ つて遺伝子を増幅して分析精度を高めることができるようになる。

[0030] 分注チップが先端部の内部にフィルタを備えているものとすれば、分注チップがシ リンジを備えて ヽな 、場合でも、分注チップを通して外部力 異物が侵入するのを阻 止することができるとともに、分注チップを通して反応生成物が外部環境を汚染する のち阻止することがでさる。

[0031] 遺伝子増幅反応を行なう場合には外部からサンプルに他の DNAなどが侵入する 問題が生じる。また、増幅された遺伝子が他のサンプルを汚染する問題も生じる。本 発明では遺伝子増幅反応も閉じたプレート上空間内で行ない、分析終了後はそのプ レート上空間に閉じたまま廃棄処理するので、外部からの汚染を阻止することができ るとともに、他のサンプルを汚染する虡もなくなる。

[0032] 反応容器での反応生成物の分析を、反応容器内で行なうようにしたり、反応容器か ら別の場所に設けられた電気泳動部や、遺伝子と反応するプローブ配置領域などで 行なうようにすれば、扱う試料の種類を広げることができる。

[0033] 分注チップを保持し移動可能に支持する構造を、気密性をもち柔軟性のある素材 によって実現したり、カバーをカバー本体とカバープレートと力 なるものとして分注 チップをカバー本体に対するカバープレートの摺動とカバープレートに対する分注チ ップの摺動とにより移動可能に支持するようにすれば、分注チップを保持し移動可能 に支持する構造を簡単な構成で実現することができる。

[0034] 本発明の分注チップ駆動機構は、チップホルダとスリーブとプランジャホルダを備え

、プランジャホルダの先端の隙間により、プランジャホルダがスリーブ力も突出したとき にプランジャの上端を把持するようにしたので、分注チップを把持して駆動できる。

[0035] スリーブとプランジャホルダの間、及びチップホルダとスリーブの間に弾性部材を備 えると、弾性部材のカを利用して移動させることができるので、分注チップを装着した りプランジャを摺動したりするのが容易になる。

[0036] チップホルダとシリンダの接合面に凹凸形状を形成すれば、駆動機構が分注チッ プを装着するのが容易になる。

図面の簡単な説明

[0037] [図 1A]反応キットの一実施例を表わした垂直断面図である。

[図 1B]同実施例における反応プレートと分注チップを示す平面図である。

[図 2]同実施例の外観斜視図である。

[図 3]分注チップ 20とそれを把持して駆動する駆動機構を表わしたものであり、 (A) は分注チップに駆動機構を装着する前の状態、 (B)は駆動機構を分注チップに装着 した状態、（C)は分注チップ内のプランジャを引き上げる状態の断面図を示している

[図 4]同実施例において駆動機構 90が分注チップ 20を装着する装着動作 (Al)〜（ A6)と、駆動機構 90が分注チップ 20を解放する解放動作 (B1)〜 (B2)を示す垂直 断面図である。 圆 5]同実施例においてサンプルが導入された状態を示す垂直断面図である。

[図 6]同実施例において駆動ユニットのシリンジ駆動部がシリンジのプランジャと係合 した状態を示す垂直断面図である。

圆 7]同実施例において駆動ユニットのチップ保持部が分注チップと係合した状態を 示す垂直断面図である。

圆 8]同実施例において分注チップが保持部力も取り外された状態を示す垂直断面 図である。

[図 9]本発明の反応キットにおける反応生成物の検出に用いる検出ユニットの第 1の 例を示す垂直断面図である。

[図 10]本発明の反応キットにおける反応生成物の検出に用いる検出ユニットの第 2の 例を示す垂直断面図である。

[図 11]本発明の反応キットにおける反応生成物の検出に用いる検出ユニットの第 3の 例を示す垂直断面図である。

[図 12A]反応キットの他の実施例を表わす垂直断面図である。

[図 12B]同実施例における反応プレートと分注チップを示す平面図である。

[図 13]同実施例の反応キットにおける反応生成物の検出に用いる検出ユニットの例 を反応キットとともに示す垂直断面図である。

[図 14A]反応キットのさらに他の実施例を表わす垂直断面図である。

[図 14B]同実施例における反応プレートと分注チップを示す平面図である。

[図 15]同実施例の反応キットにおける反応生成物の検出に用いる検出ユニットの例 を反応キットとともに示す垂直断面図である。

[図 16]反応キットのさらに他の実施例を反応生成物の検出に用いる検出ユニットの例 とともに示す垂直断面図である。

[図 17]反応キットの他の実施例を表わす垂直断面図である。

[図 18A]反応キットのさらに他の実施例を表わす垂直断面図である。

[図 18B]同実施例における反応プレートと分注チップを示す平面図である。

圆 18C]同実施例の外観斜視図である。

[図 19A]反応キットのさらに他の実施例を表わす垂直断面図である。 [図 19B]同実施例における反応プレートと分注チップを示す平面図である。

圆 19C]同実施例の外観斜視図である。

[図 20A]反応キットのさらに他の実施例を表わす垂直断面図である。

[図 20B]同実施例における反応プレートと分注チップを示す平面図である。

圆 20C]同実施例の外観斜視図である。

[図 21A]反応キットのさらに他の実施例を表わす垂直断面図である。

[図 21B]同実施例における反応プレートと分注チップを示す平面図である。

圆 21C]同実施例の外観斜視図である。

圆 22]反応キット処理装置の一例を示す内部の概略斜視図である。

[図 23]同反応キット処理装置における制御系を示すブロック図である。

圆 24]駆動機構が他の分注チップを装着する装着動作 (A1)〜 (A6)と、駆動機構 がその分注チップを解放する解放動作 (B1)〜 (B2)を示す垂直断面図である。 符号の説明

2, 2a, 2b, 2c 反応プレー卜

3 基板

4 反応容器

12 試薬容器

14 フィルム

19 分注ノズル

20 分注チップ

21 シリンダ

22 プランジャ

23 フイノレタ

24 カノく一

26 カバー本体

28 ベローズフイノレム

32a サンプル容器

チップホノレダ 36b プフンシャホノレグ

64, 64a, 71 カノ一プレート

66, 68, 72 シール材

90 駆動機構

92a, 94a コイルネジ

93 スリーブ

95 ループ状空間

96 隔離部材

98a, 98b パッキン

99 空気穴

100, 110, 120 DNAチップ

106 電極

102 電気泳動分離用流路

発明を実施するための最良の形態

[0039] 図 1A, 1Bは一実施例の反応キットを表わしたものであり、図 1Aは垂直断面図、図 1Bは反応プレートと分注チップ 20を示す平面図であり、図 2は同実施例の斜視図で ある。図 1 Aに示されるように、反応プレート 2は基板 3の表面側にサンプルに反応を 起こさせる反応容器 4及びサンプルの反応に使用される試薬を収容しフィルム 14で 封止された試薬容器 12を備えている。

[0040] 反応容器 4は基板 3の表面に凹部として設けられている。反応容器 4は反応に際し て外部力 温度制御されるものである場合には、熱伝導率をよくするためにその部分 の反応容器 4の肉厚が薄くなつて ヽることが好ま 、。

[0041] 試薬容器 12は基板 3に形成された複数の凹部からなり、それらの凹部に必要な試 薬が収容され、後で説明する分注チップ 20で貫通可能なフィルム 14で覆われて ヽ る。フィルム 14は、例えばアルミニウム箔、アルミニウムと PET (ポリエチレンテレフタ レート）フィルムなどの榭脂フィルムとの積層膜などであり、容易に剥がれな！/ヽように 融着ゃ接着により貼りつけられている。

[0042] 基板 3の表面には必要に応じてサンプルと試薬とを混合するための混合部も凹部と して形成しておいてもよぐそのような混合部は空の状態でフィルム 14により覆われ T ヽるちのとすることがでさる。

[0043] 反応容器 4での反応生成物を検出するために反応容器 4に外部力 光を照射する などの手段により反応容器 4自体を検知部とすることもできる。また、検知部を反応容 器 4とは別に独立して設けることもできる。そのような独立した検知部としては、例えば サンプルと試薬の反応後の反応液が分注チップ 20によって分注されるようにしたもの で、反応後の状態が検知される試薬がそれぞれ予め配置されているものとすることが できる。そのような検知部もその表面が分注チップ 20によって貫通可能なフィルムに よって覆われたものとすることができる。そのようなフィルムもフィルム 14と同様に、例 えばアルミニウム箔、アルミニウムと PETフィルムなどの榭脂フィルムとの積層膜など とすることができ、容易に剥がれないように融着ゃ接着により貼りつけることができる。

[0044] 反応容器 4を含む基板 3の材質は特に限定されるものではないが、この反応キット が使い捨て可能であることから、安価に入手可能な素材があることが好ましい。その ような素材として、例えばポリプロピレン、ポリカーボネートなどの榭脂素材が好ましい 。反応容器 4又は別途設けた検知部で検出を吸光度、蛍光、化学発光又は生物発 光などにより行なう場合には、底面側力 光学的な検出ができるようにするために光 透過性の榭脂で形成されていることが好ましい。特に蛍光検出を行なう場合には、基 板 3の材質として低自蛍光性 (それ自身からの蛍光発生が少な!/、性質のこと)で光透 過性の榭脂、例えばポリカーボネートなどの素材で形成されて 、ることが好ま 、。 基板 2の厚さは 0.3〜4mm、好ましくは l〜2mmである。蛍光検出用の低自蛍光性 の観点からは基板 3の厚さは薄 、方が好ま 、。

[0045] 反応プレート 2の表面側の上部には分注チップ 20が配置されている。分注チップ 2 0はサンプル及び試薬、又は反応プレート 2が独立した検知部を備えたものである場 合にはさらに反応後の反応液をその検知部に分注するものである。分注チップ 20は プランジャ 22を備えており、カバー 24の外部からこのプランジャ 22を駆動することに よって分注動作を行なう。

[0046] 次に分注チップ 20及びそれを把持して駆動する駆動機構 90につ 、て説明する。

図 3は分注チップ 20とそれを把持して駆動する駆動機構を表わしたものであり、 (A )は分注チップに駆動機構を装着する前の状態、 (B)は駆動機構を分注チップに装 着した状態、 (C)は分注チップ内のプランジャ 22を引き上げる状態の断面図を示し ている。

[0047] 分注チップ 20は、先端から液体の吸引 ·吐出を行なう分注ノズル 19と、分注ノズル 19の上部に接続し、内部が空洞になっているシリンダ 21と、そのシリンダ 21内を上 下に摺動することにより液体の吸引'吐出を行なうプランジャ 22とを備えている。シリ ンジは、シリンダ 21とシリンダ 21内を上下に摺動するプランジャ 22を合わせたもので ある。

[0048] 駆動機構 90はプランジャ 22及び分注チップ 20を別個に把持することが可能なもの であり、プランジャ 22と同軸上に位置決めされるプランジャホルダ 36bと、プランジャ ホルダ 36bの外周部に設けられ、プランジャホルダ 36bに対して上下方向（軸に平行 な方向）に相対的に移動可能に設けられたスリーブ 93と、スリーブ 93の外側でスリー ブ 93に対して上下方向（軸に平行な方向）に相対的に移動可能に設けられたチップ ホルダ 36aを備えて!/、る。

[0049] プランジャホルダ 36bは先端にプランジャ 22を挟む隙間をもち、その隙間はプラン ジャホルダ 36bがスリーブ 93から突出したときはプランジャ 22の上端部の太さよりも 大きく開き、プランジャホルダ 36bがスリーブ方向に後退することによりその隙間が狭 くなつてプランジャ 22の上端部を把持するようにスリーブ 93に取り付けられている。 プランジャホルダ 36bをスリーブ 93とともに上下方向に移動させることによりシリンダ 21に対してプランジャ 22を上下方向に摺動させることができる。

[0050] スリーブ 93とプランジャホルダ 36bとの間にはスリーブ 93に対してプランジャホルダ 36bを後退させる方向に付勢する第 1の弾性部材 92aが設けられて 、ることにより、ス リーブ 93に対してプランジャホルダ 36bを付勢力に抗して前進させると、そのプラン ジャホルダ 36bの先端がスリーブ 93の先端力も突出するようになっている。

チップホルダ 36aとスリーブ 93との間にはチップホルダ 36aに対してスリーブ 93を 後退させる方向に付勢する第 2の弾性部材 94aが設けられ、その弾性部材は第 1の 弾性部材よりも弾性力が弱く設定されていることにより、チップホルダ 36aに対してスリ ーブ 93がプランジャホルダ 36bとともに上下方向に移動可能になっている。 [0051] チップホルダ 36aの先端は、摩擦又は止め具等によって、シリンダ 21を装着するよ うになつている。例えば、チップホルダ 36aの外表面に凹凸部を有し、シリンダ 21の 内表面にはその凹凸部に嵌めあう形状を有するようにすればよい。

[0052] プランジャ 22の上部に設けられているパッキン 98aとシリンダ 21の上部に設けられ て 、るパッキン 98bを繋ぐように隔離部材 96が形成されて 、る。隔離部材 96としては 気密性及び柔軟性を備えているものが好ましぐ例えば、ダイヤフラムや薄いフィル ムを用いることができる。柔軟性のある素材として、シリコーンゴムやエチレンプロピレ ンゴム（EPDM)、又はブチルゴムなどを用いることができる。

[0053] 隔離部材 96、シリンダ 21及びプランジャ 22によってループ状空間 95が形成されて いる。このループ状空間 95はプランジャ 22の移動により体積が変化する。ループ状 空間 95とべローズフィルム 28により覆われているプレート上空間との間で空気が交 換できるように、シリンダ 21の基端部のうちプレート上空間の内側に配置されている 部位には空気穴 99が設けられている。

[0054] 図 4は駆動機構 90が分注チップ 20を装着する装着動作 (A1)〜 (A6)と、駆動機 構 90が分注チップ 20を解放する解放動作 (B1)〜 (B2)を示す垂直断面図である。

[0055] (A1)は駆動機構 90が分注チップ 20を装着する前の初期状態であり、プランジャ ホルダ 36bは、スリーブ 93内に収められている。プランジャホルダ 36bの先端にはシ ヤープペンシルの先端のような隙間が設けられており、プランジャホルダ 36bがスリー ブ 93から突出した際にその隙間は広くなり、プランジャホルダ 36bの先端の外径はプ ランジャ 22の上端部の太さよりも大きく開くようになって 、る。

[0056] (A2)はプランジャホルダ 36bを下方に押し下げていくときの状態であり、スリーブ 9 3内から突出したプランジャホルダ 36bの先端は、プランジャ 22の上端部を把持する のに充分な太さにまで広がる。弾性部材としてのコイルパネ 92aはプランジャホルダ 3 6bの押下げによって縮められる。

[0057] (A3)は先端の太さが広げられたプランジャホルダ 36bがプランジャ 22の上端部を 仮装着したときの状態である。コイルパネ 92a, 94aはともに縮んでいるので、チップ ホルダ 36aもプランジャホルダ 36bとともに降下し、チップホルダ 36aはシリンダ 21に 接触して装着に備えている。 [0058] (A4)はプランジャ 22を仮装着したプランジャホルダ 36bが、コイルパネ 92aの伸び 弾性によって上方に引き伸ばされる状態であり、これによりプランジャホルダ 36bの先 端の隙間はプランジャ 22を把持するのに充分なだけ狭くなり、プランジャ 22の先端 はスリーブ 93に取り付けられる。

[0059] (A5)はプランジャホルダ 36bを下方に押し下げながらチップホルダ 36aも下方に 押し下げたときの状態である。プランジャホルダ 36bの先端に設けられた隙間はスリ ーブ 93の外に突出することで広げられ、プランジャ 22の上端力も一定長さ部分まで を把持するようになる。チップホルダ 36aの先端はシリンダ 21内に押し込められてシリ ンダ 21と本装着する。チップホルダ 36aとシリンダ 21は、例えば凹凸部により嵌め合 つて固定されている。

[0060] (A6)は装着終了後、プランジャ 22をコイルパネ 94aにより上下方向に摺動させて いる状態である。プランジャ 22を一定量引き上げると所定量の液体を分取し、プラン ジャ 22を一定量下げると所定量の液体を吐出する。

[0061] (B1)は駆動機構 90が分注チップ 20を装着して 、る状態である。

(B2)は駆動機構 90から分注チップ 20を解放する状態を示している。プランジャホ ノレダ 36bには下方に押し下げる力を加え、チップホノレダ 36aには上方に引き上げる 力をカ卩える。プランジャホルダ 36bの先端の太さはプランジャ 22を解放する大きさま で広がり、駆動機構 90は分注チップ 20を解放する。また、シリンダ 21はチップホルダ 36aから解放される。

[0062] 本発明の分注チップ駆動機構で扱う分注チップは図 3に示されたように隔離部材 9 6を備えたものに限らず、隔離部材 96を備えていない分注チップも含む。そのような 、隔離部材 96を備えていない分注チップを用いた場合の動作は、図 4に対応して示 すと、図 24のようになる。動作自体は図 4に示したものと同じである。

[0063] 次にカバー 24について説明する。

カバー 24は反応プレート 2の表面側の上部空間を覆うように設けられている。カバ 一 24は周辺部を覆うカバー本体 26と、上部を覆うベローズフィルム 28とからなって おり、反応プレート 2の表面側の空間を外部力も遮断している。カバー本体 26は下端 部が反応プレート 2に固着されている力、又はシール材を介して反応プレート 2と一体 として組み立てられており、剛性をもってカバー 24の形状を維持している。ベローズ フィルム 28は柔軟性のあるダイヤフラムや柔軟性のあるフィルム力もなり、分注チッ プ 20をその先端部がカバー 24で覆われた空間の内側、基端部がカバー 24で覆わ れた空間の外側になるようにして移動可能に保持して!/ヽる。

[0064] カバー 24の素材も特に限定されるものではなぐ反応プレート 2の表面側の上部空 間を気密を保って覆うことができるものであればよいが、この反応キットが使い捨て可 能であることから、安価に入手可能な素材があることが好ましい。そのような素材とし て、カバー本体 26には例えばポリプロピレン、ポリカーボネートなどの榭脂素材、ベロ ーズフィルム 28にはナイロン (登録商標）、ポリ塩ィ匕ビニール、シリコーンゴムその他 のゴム素材などが好まし 、。

[0065] カバー本体 26の一部又は基板 3には使用前及び使用後の分注チップ 20を保持す るための保持部材 30が設けられており、分注チップ 20は分注時には保持部材 30か ら取り外されて反応プレート 2の表面側の上部を自由に移動できるようになる。

[0066] カバー 24の外部から反応プレート 2にサンプルを導入するためにカバー本体 26の 一部に開口 31力設けられ、その開口 31にはサンプル容器 32が開閉可能に取りつけ られている。サンプル容器 32にはサンプルを注入するために上に開いた凹部が形成 されている。その凹部にサンプルを注入し、カバー 24の内部に位置決めすると、サン プル容器 32を保持しているプレート 34がカバー本体 26に密着して開口 31を密閉す るように、プレート 34の内側に粘着剤が塗布されている力、又はシール材を介して力 バー本体 26に挟み込まれるようになつている。したがって、開口 31は密閉可能な開 口となっている。

この反応キットは使い捨て可能なものであり、 1つのサンプルについて分析を行なつ た後は反応プレート 2がカバー 24で覆われた状態のままでこの反応キット全体を破 棄する。

[0067] 次に、この実施例の反応キットによりサンプルを分析する動作を説明する。

分析に先立ち、サンプルは開口 31からサンプル容器 32に注入され、その後サンプ ル容器 32により開口 31が閉じられることによってカバー本体 26にサンプル容器 32 が固着されて、サンプルがこの反応キットのカバー 24で覆われた空間内に導入され た状態で外部と遮断される。

[0068] 図 5はサンプルが導入された状態で、駆動ユニット 36が分注チップ 20とシリンダ 21 との係合を開始する状態を示している。まず、図 6に示されるように、プランジャホルダ 36bが下降してシリンジのプランジャ 22と係合する。続いて、図 7に示されるように、チ ップホルダ 36aも下降して分注チップ 20に圧入されて分注チップ 20を保持する。

[0069] 次に、図 8に示されるように、分注チップ 20が保持部 30から取り外される。これで分 注チップ 20はべローズフィルム 28によって外部と遮断された状態で自由に移動でき るよつになる。

[0070] 分注チップ 20はサンプル容器 32のサンプルへ移動させられ、サンプルを注入して 反応容器 4へ分注する。続いて分注チップ 20は試薬容器 12へ移動させられ、フィル ム 14を貫通して試薬容器 12から試薬を反応容器 4へ分注して、反応に供される。こ の反応時に、必要に応じて反応容器 4が外部の熱源と接触させられ、所定の温度に 制御される。

[0071] 反応中又は反応終了後、反応生成物の検知が行なわれる。ここでは、反応生成物 が反応容器 4にある状態で反応プレート 2の外部力 光学的に検知されるものとする 。そのため、反応容器 4の下方には検出ユニットが配置されて光学的又は他の手段 により検出が行なわれる。

[0072] 上記の実施例では反応プレート 2は試薬容器 12を備えているが、反応プレート 2は 試薬容器 12を備えないものとすることもできる。その場合、試薬はサンプルとともにサ ンプル容器 32に注入してこの反応キット内に導入したり、又は図示していない別の容 器に入れてこの反応キット内に導入したりするように使用することができる。

[0073] 図 9から図 11に本発明の反応キットにおける反応容器での反応生成物の検出に用 いる検出ユニットの例を示す。

[0074] 図 9は吸光度検出器力もなる検出ユニットの例である。この場合、反応容器 4は測 定光の入射面と出射面となる互いに平行な一対の平面を備えて 、ることが好ま 、。 この検出ユニット 38aには、照射光学系として光源 40aと、光源 40aからの光を集光し 、いったん平行光にした後に反応容器 4に集光して照射する一対のレンズ 42aと、一 対のレンズ 42a間で平行光にされた部分に配置されて光源 40aからの光力 所定の 波長光を選択して測定光とするフィルタ 44aと、測定光を反応容器 4の入射面に導く ミラー 46とが光路上に配置されている。光源 40aとしては、紫外領域から可視領域の 波長の光を発生するタングステンランプなどのランプ光源のほか、発光ダイオード (L ED)やレーザダイオード (LD)などを使用する。また、受光光学系として、光検出器 4 8aと、反応容器 4の出射面を出た光を光検出器 48aに導くミラー 50と、その光をいつ たん平行光にした後に集光し光検出器 48aに入射させる一対のレンズ 52と、一対の レンズ 52間で平行光にされた部分に配置されて測定に適した所定の波長を選択す るフィルタ 54aとが光路上に配置されている。レンズ 42a, 52aでそれぞれの光をいつ たん平行光にするのは、フィルタ 44a, 54aにおける波長選択の精度を高めるためで ある。

[0075] この検出ユニット 38aでは光源 40aからの光力も反応生成物の検出に適した波長を フィルタ 44a, 54aにより選択し、その波長での吸光度を測定して反応生成物の検出 を行なう。

[0076] 図 10は蛍光検出器力もなる検出ユニットの例である。この検出ユニット 38bは励起 光学系として光源 40bと、光源 40bからの光^^めていつたん平行光とした後、反応 容器 4に集光して照射するための一対のレンズ 42bと、レンズ 42bで平行光とされた 光線の光路に配置されて光源からの光力 所定の励起光波長を選択するフィルタ 4 4bとを備えている。また、受光光学系として光検出器 48bと、反応容器 4から発生す る蛍光を受光し、いったん平行光とした後、集光して検出器 48bに入射させる一対の レンズ 52bと、レンズ 52bにより平行光とされた蛍光の光路に配置され、所定の蛍光 波長を選択するフィルタ 54bとを備えている。ここでも、レンズ 42b, 52bでそれぞれ の光をいつたん平行光にするのは、フィルタ 44b, 54bにおける波長選択の精度を高 めるためである。

[0077] この検出ユニット 38bでは光源 40bからの光力もフィルタ 44bにより反応生成物を励 起するための励起光の波長を選択して反応容器 4内の反応生成物に照射し、反応 生成物から発生した蛍光を受光光学系で受光し、フィルタ 54bにより所定の蛍光波 長を選択して光検出器 48bで蛍光を検出する。

[0078] 図 11は反応生成物からの化学発光又は生物発光を検出するための検出ユニット の例である。この検出ユニット 38cは、反応容器 4からの発光を検出するために、光検 出器 48cと、反応容器 4力もの発光を受光して光検出器 48cに導くためのレンズ 52c と、集められた光力も所定の発光波長を選択するフィルタ 54cを備えて 、る。

[0079] この検出ユニット 38cでは反応容器 4中の反応生成物からの化学発光又は生物発 光による光がレンズ 52cで集められ、フィルタ 54cで波長が選択されて光検出器 48c で検出される。

[0080] 図 12から図 16は反応プレートの構造が異なる他の実施例を表わしたものである。

以上の実施例の反応プレートでは反応生成物の検出を反応容器 4で行なうようにし ているが、図 12から図 16に示す実施例では反応プレートは反応生成物の分析を行 なう分析部をさらに備えている。

[0081] 図 12A,図 12Bの実施例における反応プレート 2aは、分析部として電気泳動部を 備えている。その電気泳動部の一例が電気泳動チップ 100であり、電気泳動チップ 1 00は、反応生成物の注入部 103、電気泳動分離用流路 102及び泳動電圧印加用 電極 106a〜106dを備えている。ここでは、電気泳動分離用流路 102のほかに、電 気泳動分離用流路 102と交差し、電気泳動分離用流路 102に試料を導入するため の試料導入用流路 104も備えている力 電気泳動分離用流路 102の一端に直接に 試料を導入するように構成されたものであってもよ 1ヽ。電気泳動チップ 100は裏面側 から蛍光検出するために、低自蛍光性で光透過性の榭脂、例えばポリカーボネート など、ガラス又は石英などの素材で形成されて 、る。

[0082] 反応プレート 2aは、その表面側に、流路 102, 104に注入される分離バッファ液を 収容し分注チップ 20の先端で挿入可能なフィルムで封止された分離バッファ液容器 15も備えている。

[0083] 泳動電圧印加用電極 106a〜106dはそれぞれ流路 102, 104の端部に接続され 、この反応キットの外部に設けられた電源装置に接続できるように、カバー 24の外側 に導かれている。流路 102, 104の端にはリザーバが設けられ、分離バッファ液容器 15に収容された分離バッファ液はそれらのリザーバに入れられる。

[0084] この実施例を遺伝子の分析に使用する場合の一例を示すと、試薬容器 12には PC R反応試薬を収容しておく。反応容器 4は PCR反応容器となる。この実施例の反応キ ットで遺伝子試料を測定する場合は、試料をサンプル容器 32から導入し、反応キット を処理装置に装着する。その処理装置内で、分注チップ 20によってサンプル容器 3 2から反応容器 4へ分注し、さらに分注チップ 20によって試薬容器 12から PCR反応 試薬を反応容器 4へ分注し、さらにその上に図示して ヽな ヽミネラルオイルを重層し た後、反応容器 4の反応液を所定の温度サイクルになるように制御して PCR反応を 起こさせる。電気泳動チップ 100では、分注チップ 20によって分離バッファ液を分離 ノ ッファ液容器 15から電気泳動チップ 100のリザーバを介して流路 102, 104に供 給する。

[0085] PCR反応終了後の反応液を試料として分注チップ 20によって反応容器 4から分離 バッファ液供給すみの電気泳動チップ 100の注入部 103に注入する。その後、処理 装置に設けられた電源装置 101 (図 13参照。）から電極 106a〜106dにより流路 10 2, 104に電圧を印加して、試料を電気泳動分離用流路 102へ導入し、その後電気 泳動分離用流路 102を泳動させて分離する。電気泳動分離された試料成分を検出 するために、処理装置には検出ユニット 38dが設けられている。ここでは、反応容器 4 を PCR反応容器として使用しているが、反応容器 4とは別に PCR反応容器を設けて ちょい。

[0086] その検出ユニット 38dを図 13に示す。この検出ユニット 38dは励起光学系と蛍光受 光光学系を備えて、電気泳動分離用流路 102の所定の位置を通過する試料成分の 蛍光検出を行なう。検出ユニット 38dは固定された位置を通過する試料成分の蛍光 検出を行なうので、検出ユニット 38dは移動させる必要はない。

[0087] その励起光学系は光源 40cと、光源 40cからの光を集めて平行光とするレンズ 42c と、レンズ 42cで平行光とされた光線の光路に配置されて光源力 の光力 所定の励 起光波長を選択するフィルタ 44cとを備えて 、る。

[0088] 励起光学系からの励起光を電気泳動チップ 100の裏面から電気泳動分離用流路 102の所定の位置に照射し、その位置から発生した蛍光を受光して平行光にするた めにダイクロイツクミラー 53と対物レンズ 55を備えている。ダイクロイツクミラー 53はこ の実施例で使用する励起光波長の光を反射し、蛍光波長の光を透過させるように分 光波長が設定されている。 [0089] 蛍光受光光学系は対物レンズ 55により平行光とされてダイクロイツクミラー 53を透 過した蛍光を受光する位置に配置されており、ダイクロイツクミラー 53を透過した蛍光 力 所定の蛍光波長を選択するフィルタ 54cと、フィルタ 54cにより波長選択された蛍 光を集光して検出器 48cに入射させるレンズ 52cとを備えている。ここでも、レンズ 42 C 55でそれぞれの光をいつたん平行光にするのは、フィルタ 44c, 54cにおける波 長選択の精度を高めるためである。

[0090] この検出ユニット 38dでは光源 40cからの光からフィルタ 44cにより反応生成物を励 起するための励起光の波長を選択して電気泳動分離用流路 102の所定の位置を通 過する反応生成物に照射し、反応生成物から発生した蛍光を受光光学系で受光し、 フィルタ 54cにより所定の蛍光波長を選択して光検出器 48cで蛍光を検出する。

[0091] 図 14A,図 14Bの実施例における反応プレート 2bは、分析部として DNAチップ 11 0を備えている。 DNAチップ 110には、反応生成物に遺伝子が含まれている場合に その遺伝子と反応するプローブが固定されている。 DNAチップ 110は裏面側力 蛍 光検出するために、低自蛍光性で光透過性の榭脂、例えばポリカーボネートなど、 又はガラスで形成されて 、る。

[0092] 反応プレート 2aは、その表面側に、 DNAチップ 110においてプローブと結合した 反応生成物から結合しな力つた反応生成物を分離して除去するための洗浄液を収 容し分注チップ 20の先端で挿入可能なフィルムで封止された洗浄液容器 17も備え ている。

[0093] この実施例を遺伝子の分析に使用する場合の一例を示すと、試薬容器 12には PC R反応試薬を収容しておく。反応容器 4は PCR反応容器となる。この実施例の反応キ ットで遺伝子試料を測定する場合は、試料をサンプル容器 32から導入し、反応キット を処理装置に装着する。その処理装置内で、分注チップ 20によってサンプル容器 3 2から反応容器 4へ分注し、さらに分注チップ 20によって試薬容器 12から PCR反応 試薬を反応容器 4へ分注し、さらにその上に図示して ヽな ヽミネラルオイルを重層し た後、反応容器 4の反応液を所定の温度サイクルになるように制御して PCR反応を 起こさせる。

[0094] PCR反応終了後の反応液を試料として分注チップ 20によって反応容器 4から DN Aチップ 110に注入する。インキュベーションの後、分注チップ 20によって洗浄液容 器 17から洗浄液を DNAチップ 110に注入し、プローブと結合しなかった反応生成物 を分注チップ 20によって洗浄液とともに吸入して除去する。

[0095] 反応生成物は蛍光物質によって標識しておくことにより、プローブと結合した反応 生成物を蛍光により検出することができる。それにより、蛍光が検出された位置のプロ ーブに対応した遺伝子がその試料中に含まれていたことが検出される。分注チップ 2 0でプローブと結合した反応生成物を検出するために、処理装置には検出ユニット 3 8eが設けられている。

[0096] その検出ユニット 38eを図 15に示す。この検出ユニット 38eの光学系の構成は図 1 3に示された検出ユニット 38dと同じであるので、説明は省略する。この検出ユニット 3 8eは、 DNAチップ 110に配置されたプローブの位置にわたって移動しなければなら ないので、移動可能に支持されている点で図 13に示された検出ユニット 38dと異なる 。その移動は、後の図 22に示されるように、テーブル 82の X方向の移動と、この検出 ユニット 38eの Y方向の移動により実現することができる。

[0097] 図 16の実施例における反応プレート 2cは、分析部として DNAチップ 120を備えて いる。 DNAチップ 120は検出を蛍光検出ではなぐ電気的に行なう点で図 14の実施 例の DNAチップ 110と異なる。プローブへの試料遺伝子の結合の有無によりプロ一 ブの電流値が変化する現象を利用する。 DNAチップ 120は光学的な検出を行なわ ないので、光透過性の材質である必要はなぐ絶縁性であればよい。

[0098] DNAチップ 120には反応生成物に遺伝子が含まれている場合にその遺伝子と反 応するプローブが固定されている。それらの各プローブからは裏面側に電極が取り 出され、各フローブの電流値が測定されるようになっている。この実施例では、試料を 蛍光物質で標識しておく必要はな 、。

[0099] DNAチップ 120での測定を行なうために、各プローブ力も裏面側に取り出された 電極は、処理装置に設けられた検出器 122に接続され、各プローブの電流値が測定 される。

[0100] 反応プレート 2cも、その表面側に、 DNAチップ 120においてプローブと結合した反 応生成物から結合しな力つた反応生成物を分離して除去するための洗浄液を収容し 分注チップ 20の先端で挿入可能なフィルムで封止された洗浄液容器 17を備えて ヽ る。試薬容器 12には PCR反応試薬を収容しておく。反応容器 4は PCR反応容器と なる。

[0101] この実施例の反応キットで遺伝子試料を測定する場合は、試料をサンプル容器 32 力 導入し、反応キットを処理装置に装着する。その処理装置内で、分注チップ 20に よってサンプル容器 32から反応容器 4へ分注し、さらに分注チップ 20によって試薬 容器 12から PCR反応試薬を反応容器 4へ分注し、さらにその上に図示して ヽな ヽミ ネラルオイルを重層した後、反応容器 4の反応液を所定の温度サイクルになるように 制御して PCR反応を起こさせる。

[0102] PCR反応終了後の反応液を試料として分注チップ 20によって反応容器 4から DN Aチップ 120に注入する。その後、分注チップ 20によって洗浄液容器 17から洗浄液 を DNAチップ 120に注入し、プローブと結合しなかった反応生成物を分注チップ 20 によって洗浄液とともに吸入して除去する。

[0103] 分注チップ 20でプローブと結合した反応生成物を検出するために、処理装置には 検出器 122が設けられており、プローブと結合しな力つた反応生成物を除去し、検出 器 122により各プローブの電流値を測定する。

[0104] 図 14又は図 16の実施例において、 DNAチップ 110, 120をノヽイブリダィズ用の領 域に替えても同様に遺伝子を測定することができる。

[0105] 図 17はカバーの構造が異なる他の実施例を表わしたものである。分注チップ 20を 移動可能に支持し、反応プレート 2の上部を覆うためのカバーの一部力 図 1の実施 例ではべローズフィルム 28であったのに対し、図 17の実施例では柔軟に変形するフ イルム状の素材 28aになっている点で異なる。フィルム状の素材 28aとしては、ベロ ーズフィルム 28と同様に、ナイロン（登録商標）、ポリ塩ィ匕ビニール、シリコーンゴムそ の他のゴム素材などが好まし 、。

[0106] また、サンプル容器として図 1の実施例ではその一辺がカバー本体 26に回動可能 に支持されているのに対し、図 17の実施例におけるサンプル容器 32aは、カバー本 体 26に対しスライド可能に取りつけられている点で異なる。このようなサンプル容器 3 2aにおいても、サンプル容器 32aはカバー本体 26から外部に引き出すことによりサ ンプル容器 32aに試料を分注することができる。また、サンプル容器 32aのプレート 3 4の内側に粘着剤が塗布されており、サンプル容器 32aをカバー本体 26の内部に押 し込むことによりプレート 34の内側で開口 31を密閉したり、シール材により開口 31を 密閉したりすることができる点は図 1の実施例のものと同じである。

[0107] これらの検出ユニット 38a, 38b, 38cはこの反応キットの処理を行なう処理装置に おいて、反応キットが処理装置に装着された状態で、反応プレート 2の下側にくるよう に配置されている。

[0108] 図 18A〜図 18Cは反応キットのさらに他の実施例を表わしたものである。図 18Aは 垂直断面図、図 18Bは水平断面図、図 18Cは外観斜視図である。この実施例では 分注チップ 20を移動可能に支持するカバーが剛性をもった素材で構成されている。 カバー 24aのカバー本体 60は反応プレート 2の上方に開口 62をもち、その開口 62 にはその開口 62の範囲内で分注チップ 20を移動可能に支持するためのカバープレ ート 64が設けられている。カバー本体 60は開口部 62の周辺が隙間をもつ二重構造 になっており、カバープレート 64はその周辺にシール材 66を備え、シール材 66が力 バー本体 60の開口部 62の周辺の二重構造の隙間に挟まれて X方向に移動すること により、カバープレート 64が水平面内で X方向に移動することができる。カバープレ ート 64には分注チップ 20が他のシール材 68を介して垂直方向（Z方向）に摺動可能 に支持されている。

[0109] この実施例では、カバープレート 64がシール材 66とカバー本体 60の上部の二重 構造の隙間とのシール構造により気密を保たれながら水平面内で移動し、分注チッ プ 20がシール材 68で気密を保たれながら上下方向に移動することにより、分注チッ プ 20が反応プレート 2の上部空間を上下及び水平面内の両方向に自由に移動する ことができる。

[0110] 図 19A〜図 19Cはさらに他の実施例を表わしたものである。図 18A〜図 18Cの実 施例と比較すると、カバープレート 64が X, Yの両方向に移動できるようになつていて 、反応プレート 2における試薬容器 12の数が増えている点で異なり、他の構造は同じ である。

[0111] 図 20A〜図 20Cはさらに他の実施例を表わす。この実施例では分注チップ 20を面 内方向で移動させるために、カバーの上部部材を構成するカバープレート 64aが面 内方向で回転可能に支持されている点で図 18の実施例と異なる。カバープレート 64 aは円板形であり、その周囲にシール材 66が取りつけられている。シール材 66は力 バー本体 60の上部に設けられた二重構造の隙間に支持され、カバープレート 64aを 気密を保って回転可能に支持している。分注チップ 20はカバープレート 64aにシー ル材 68により垂直方向に移動可能に支持され、その支持されている位置はカバープ レート 64aの回転中心力も外れた位置である。

[0112] カバープレート 64aが回転することにより分注チップ 20の位置はカバープレート 64 aの回転中心を中心とする円周上を移動する。反応プレート 2ではその分注チップ 20 の移動軌跡上に反応容器 4、試薬容器 12及びサンプル容器 32が位置するようにそ れぞれの配置が定められている。

[0113] 図 21A〜図 21Cはさらに他の実施例を表わしたものである。図 20A〜図 20Cの実 施例と比較すると、カバープレート 64aも開口 70をもち、その開口 70の周辺が二重 構造となってその二重構造の隙間にシール材 72を介して他のカバープレート 71が 移動可能に支持されている。分注チップ 20は他のシール材 68によりカバープレート 71に垂直方向に移動可能に支持されて 、る。

[0114] 分注チップ 20はシール材 72により面内方向においても移動することができるように なっている。そのため分注チップ 20の移動範囲はカバープレート 64aの回転による 円周と、小さいカバープレート 71がシール材 72により移動できる水平面内の移動範 囲の両方により、カバープレート 64aの回転中心を中心とするドーナツ状の範囲を移 動することができる。このように分注チップ 20の移動範囲が広まることにより、その移 動範囲に配置される反応容器 4及び試薬容器 12の数を増やすことができ、サンプル 容器 32も含めてそれらの容器の配置に対する自由度が高まる。

[0115] 図 22は本発明による反応キットを処理する処理装置の一例の内部を概略的に示し た斜視図である。 80は上記の実施例に示される反応キットを表わしている。反応キッ ト 80は反応キット装着部であるテーブル 82上に装着される。テーブル 82は反応キッ ト 80の下面側に開口をもち、テーブル 82の下部には反応キット 82の反応容器 4の反 応生成物を光学的に検出する検出ユニット 38が配置されている。テーブル 82上に は反応キット 82の温度制御を行なう温調 (温度調節）ユニット 83も配置されて ヽる。 反応キットの反応容器 4又は別に設けた遺伝子増幅反応容器により遺伝子増幅反応 を行なうものである場合には、温調ユニット 83はその遺伝子増幅反応のための温度 制御を行なうものとなる。また、反応キットが温度制御を必要とする分析部を備えてい る場合には、温調ユニット 83はその分析部の温度制御を行なうものとなる。温調ュ- ット 83はそれらの両方の機能を備えたものであるものも含む。検出ユニット 38は図 9 〜図 11に示されたものなどである。テーブル 82は前後方向（X方向）に移動し、一方 、検出ユニット 38はそれに直交する横方向（Y方向）に移動するように支持されている

[0116] テーブル 82の近くには分注チップ 20を駆動する駆動ユニット 36が Y方向と Z方向 に移動可能に取りつけられている。駆動ユニット 36は、図 3に示されているように、分 注チップ 20の基端部と係合して分注チップ 20を保持するチップ保持部（チップホル ダ 36a)と、分注チップ 20に設けられたシリンジのプランジャ 22と係合してプランジャ 2 2を駆動するプランジャホルダ 36bを同軸上に備えており、分注チップ 20の移動とプ ランジャ 22の駆動の両方を行なうことができるものである。

[0117] 図 23は反応キット処理装置の一例における制御系を示したブロック図である。テー ブル 82に装着された反応キット 80に対する処理動作を制御するために、専用のコン ピュータ（CPU)又は汎用のパーソナルコンピュータからなる制御部 84が設けられて いる。制御部 84は分注チップ 20の基端部と係合した駆動ユニット 36による分注チッ プ 20の移動と分注動作、温調ユニット 83による温度制御、及び反応キット 80の反応 容器 4に測定光又は励起光を照射して反応生成物を光学的に検出する検出ユニット 38による検出動作を制御する。

[0118] 制御部 84を外部力 操作する入力部として使用したり、検査結果を表示するモニタ 一として使用したりするために、制御部 84に外部コンピュータとして、例えばパーソナ ルコンピュータ（PC) 86を接続してもよい。

産業上の利用可能性

[0119] 本発明は種々の化学反応や生物化学反応の測定に利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 先端部に設けられた分注ノズルと、

前記分注ノズルの基端部側に接続され、内部が空洞になって 、るシリンジと、 前記シリンジのシリンダ内を摺動して前記分注ノズルでの液体の吸引 ·吐出を行な うプランジャと、

前記プランジャの基端部側と前記シリンダの基端部側間に、前記ノズル内を外部と 隔てる気密性及び前記プランジャが摺動可能な柔軟性を有する隔離部材と を備えた分注チップ。

[2] 前記シリンダ、前記プランジャ及び前記隔離部材により形成されるループ状空間に 通じる空気穴が設けられて 、る請求項 1に記載の分注チップ。

[3] 表面側にサンプルに反応を起こさせる反応容器を備えた反応プレートと、

前記反応プレートの表面側の上方に配置された請求項 1に記載の分注チップと、 前記反応プレート上の表面側のプレート上部空間を覆うとともに、前記分注チップ をその先端部が前記プレート上部空間の内側、基端部が外側になるようにして移動 可能に支持して 、るカバーと、

を備えた反応キット。

[4] 前記分注チップには前記シリンダ、前記プランジャ及び前記隔離部材により形成さ れるループ状空間に通じる空気穴が設けられており、前記空気穴は前記カバーで被 われたプレート上空間の内側に配置されている請求項 3に記載の反応キット。

[5] 前記カバーの一部に密閉可能に設けられた開口を介して外部力も前記プレート上 空間内にサンプルを注入するサンプル導入部をさらに備えた請求項 3に記載の反応 やット。

[6] 前記反応プレートはその表面側にサンプルの反応に使用される試薬を収容しフィ ルムで封止された試薬容器も備えている請求項 3に記載の反応キット。

[7] 前記分注チップは先端部の内部にフィルタを備えて!/、る請求項 3に記載の反応キ ッ卜。

[8] 前記反応プレートはその表面側に遺伝子増幅反応を行なう遺伝子増幅部を備えて いる請求項 3に記載の反応キット。

[9] 前記反応容器は底部力 光学的に測定が可能なように光透過性の材質にて構成 されている請求項 3に記載の反応キット。

[10] 前記反応プレートはその表面側に前記反応容器での反応生成物の分析を行なう 分析部をさらに備えている請求項 3に記載の反応キット。

[11] 前記分析部は反応生成物の電気泳動分離を行なう電気泳動部である請求項 10に 記載の反応キット。

[12] 前記分析部は反応生成物に遺伝子が含まれている場合にその遺伝子と反応する プローブが配置されている領域である請求項 10に記載の反応キット。

[13] 前記カバーは気密性をもち柔軟性のある素材によって前記分注チップを保持し移 動可能に支持している請求項 3に記載の反応キット。

[14] 前記カバーは前記反応プレートと一体化されたカバー本体と、前記反応プレートの 表面側の上部に配置され、前記カバー本体に対してシール材により気密を保って水 平面内で摺動可能に保持されたカバープレートとからなり、

前記分注チップが前記カバープレートに他のシール材により気密を保って垂直方 向に摺動可能に保持されている請求項 3に記載の反応キット。

[15] 先端に液分注用の開口をもち基端部がシリンダとなって内部にプランジャを備えた 分注チップを、その先端を下側に向けて配置された状態で、上側から該分注チップ の基端部を着脱可能に把持するチップホルダと、

前記チップホルダの内側に上下方向に摺動可能に取り付けられたスリーブと、 前記スリーブの内側に上下方向に摺動可能に取り付けられて前記プランジャの上 端部を上側力 着脱可能に把持するプランジャホルダと、を備え、

前記プランジャホルダは先端に前記プランジャを挟む隙間をもち、該隙間は前記プ ランジャホルダが前記スリーブ力 突出したときは前記プランジャの上端部の太さより も大きく開き、前記プランジャホルダ力 Sスリーブに対して後退することによりその隙間 が狭くなつて前記プランジャの上端部を把持するように前記スリーブに取り付けられ ており、

前記プランジャホルダを前記スリーブとともに上下方向に移動させることにより前記 シリンダに対して前記プランジャを上下方向に摺動するものである分注チップ駆動機 /v:/ O /-08090/-0sfcl£ 9S062/-0SAV∞^