專利名稱：移注器及使用其的反應(yīng)儀器套件以及移注器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在生物學(xué)分析、生化學(xué)分析、或化學(xué)分析通常的領(lǐng)域中，適合在醫(yī)療或化學(xué)的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行各種解析或分析的移注器及使用其的反應(yīng)儀器套件以及移注器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
作為在生物學(xué)分析或通常的化學(xué)分析中使用的小型反應(yīng)裝置，使用微型多室裝置。作為那樣的裝置，例如，使用在平板狀的基板表面形成了多
個(gè)孔(well)的微型滴定度板等微孔反應(yīng)板。
此外，作為用于在這些反應(yīng)裝置中樣本或試藥等溶液的移液而安裝在吸引/噴出用噴嘴前端使用的移注器(dispensingtip)使用帶有尖端的中空?qǐng)A錐狀的移注器。
但是，在使用移注器將溶液移液時(shí)，溶液成分或反應(yīng)產(chǎn)物從移注器經(jīng)由氣溶膠向吸引/噴出用噴嘴側(cè)漏出，引起污染或向外部的污染。此外，相反地有時(shí)經(jīng)由移注器的內(nèi)部的氣溶膠而污染欲移液的溶液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于防止經(jīng)由移注器內(nèi)的氣溶膠而污染外部或欲移注的溶液。
本發(fā)明的移注器，具備移注噴嘴，其設(shè)置于前端部；注射器，其連接于所述移注噴嘴的基端部側(cè)，且內(nèi)部形成為空洞；柱塞，其在所述注射器的缸體內(nèi)滑動(dòng)，通過(guò)所述移注噴嘴進(jìn)行液體的吸引和噴出，且在所述柱塞的基端部側(cè)和所述缸體的基端部側(cè)之間具備隔離部件，該隔離部件具有將所述噴嘴內(nèi)與外部隔開(kāi)的氣密性及所述柱塞能夠滑動(dòng)的弱軟性。
本發(fā)明的移注器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其能夠裝卸地保持移注器，并進(jìn)行柱塞的驅(qū)動(dòng)，該移注器在前端具有液體移注用的開(kāi)口，基端部構(gòu)成缸體，內(nèi)部具備柱塞，并具備移注器支架，其以移注器的前端朝向下側(cè)地配置所述移 注器的狀態(tài)，能夠裝卸地從上側(cè)把持移注器的基端部；套筒，其能夠在 上下方向上滑動(dòng)地安裝于移注器支架的內(nèi)側(cè)；柱塞支架，其能夠在上下方 向上滑動(dòng)地安裝于套筒的內(nèi)側(cè)，并能夠裝卸地從上側(cè)把持柱塞的上端部。 此外，柱塞支架在前端帶有夾住所述柱塞的間隙，且以如下方式安裝于所 述套筒，即當(dāng)柱塞支架從套筒突出時(shí)，該間隙擴(kuò)開(kāi)為大于柱塞的上端部 的粗細(xì)，利用柱塞支架相對(duì)于套筒方向后退，該間隙變窄，從而把持柱塞 的上端部，并通過(guò)使柱塞支架與套筒一同在上下方向上移動(dòng)，使柱塞相對(duì) 于缸體在上下方向上滑動(dòng)。
在套筒和柱塞支架之間設(shè)置有第一彈性部件，該第一彈性部件使柱塞 支架相對(duì)于套筒向后退的方向施力，由此若使柱塞支架相對(duì)于套筒克服施 與力而前進(jìn)，則該柱塞支架的前端從套筒的前端突出，此外，在移注器支 架和套筒之間設(shè)置有第二彈性部件，該第二彈性部件使套筒相對(duì)于移注器 支架向后退的方向施力，且該彈性部件的彈性力設(shè)定為比第一彈性部件的 彈性力弱，由此套筒能夠與柱塞支架一同相對(duì)于移注器支架在上下方向上 移動(dòng)。
為能夠裝配缸體，在移注器支架的外表面具有凹凸部，在缸體的內(nèi)表 面形成為與移注器支架的凹凸部相嵌合的形狀也可。
由本發(fā)明的移注器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)處置的移注器并不限于具有隔離部件的 本發(fā)明的移注器。但是，在由移注器移注溶液時(shí)，溶液的成分或反應(yīng)產(chǎn)物 從移注器內(nèi)經(jīng)由氣溶膠向吸引和噴出用噴嘴側(cè)漏出，有污染物或向外部的 污染，此外，相反經(jīng)由移注器的內(nèi)部的氣溶膠也有時(shí)污染欲移注的溶液， 所以也可在柱塞的上部和缸體的上部間具備隔離部件，該隔離部件具有將 噴嘴內(nèi)與外部隔離的氣密性及柱塞能夠滑動(dòng)的柔軟性。
現(xiàn)有的微孔反應(yīng)板在使用時(shí)，反應(yīng)板的上表面向大氣呈開(kāi)放的狀態(tài)， 有異物從外部進(jìn)入樣本之虞，相反也可能反應(yīng)產(chǎn)物污染外部的環(huán)境。因此， 本發(fā)明的反應(yīng)板為了防止異物從反應(yīng)板的外部進(jìn)入，或?yàn)榉乐瓜蛲獠康沫h(huán) 境污染，具備反應(yīng)板，其在表面?zhèn)染邆涫箻颖景l(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)容器；移 注器，其配置于反應(yīng)板的表面?zhèn)鹊纳戏?，且能夠裝卸地保持移注器，并且， 進(jìn)行柱塞的驅(qū)動(dòng)，所述移注器在前端具有液體移注用的開(kāi)口，基端部構(gòu)成缸體，內(nèi)部具備柱塞；罩，其覆蓋反應(yīng)板的上表面?zhèn)鹊陌迳喜靠臻g，并且 以移注器的前端部位于板上部空間的內(nèi)側(cè)、基端部位于外側(cè)的方式而將移 注器支撐為能夠移動(dòng)。
當(dāng)拉起柱塞時(shí)，因?yàn)橛袝r(shí)由柱塞、缸體及該柱塞的基端部側(cè)和該缸體 的基端部側(cè)間的隔離部件形成的環(huán)狀空間減壓，柱塞和隔離部件無(wú)法平滑 運(yùn)動(dòng)的情況，所以優(yōu)選在移注器上設(shè)置氣孔，該氣孔與由柱塞及隔離部件 形成的環(huán)狀空間連通。在該氣孔位于罩的外側(cè)的情況下，利用隔離部件將 環(huán)狀空間與外部密封的效果變?nèi)酰虼藘?yōu)選配置在缸體的基端部中、板上 空間的內(nèi)側(cè)的部位設(shè)置氣孔，將環(huán)狀空間內(nèi)存在的空氣與由罩覆蓋的板上 空間的內(nèi)側(cè)之間進(jìn)行交換。
在該反應(yīng)儀器套件的使用時(shí)，必須采用一種方法將樣本導(dǎo)入由罩覆蓋 的板上空間內(nèi)。該導(dǎo)入方法沒(méi)有特別限定，但也可進(jìn)一步設(shè)置樣本導(dǎo)入部， 該樣本導(dǎo)入部經(jīng)由能夠密閉地設(shè)置于罩的一部分的開(kāi)口而從外部向該板 上空間內(nèi)注入樣本。
樣本反應(yīng)所使用的試藥也必須采用一種方法導(dǎo)入由罩覆蓋的板上空 間內(nèi)，該方法沒(méi)有特別限定，但例如，也可與樣本一起從樣本導(dǎo)入部導(dǎo)入， 也可放入別的容器導(dǎo)入，或預(yù)先收容于反應(yīng)板也可。在反應(yīng)板預(yù)先收容試 藥的方式下，反應(yīng)板在其表面?zhèn)染邆涫杖菰囁幥矣杀∧っ芊獾脑囁幦萜鳌?覆蓋試藥容器而密封試藥的薄膜可由移注器貫通。
反應(yīng)板上的表面?zhèn)鹊陌迳喜靠臻g由罩覆蓋而與外部隔斷，對(duì)于樣本的 反應(yīng)在該板上部空間內(nèi)進(jìn)行。反應(yīng)后的反應(yīng)生成物的檢測(cè)也不是將反應(yīng)生 成物排出到罩外，而是在反應(yīng)生成物在罩內(nèi)的狀態(tài)下進(jìn)行。檢測(cè)后，保持 反應(yīng)生成物在罩內(nèi)的狀態(tài)而廢棄處理該反應(yīng)儀器套件。即，該反應(yīng)儀器套 件可用后廢棄。
在該反應(yīng)儀器套件以遺傳因子的分析為對(duì)象的情況下，反應(yīng)板優(yōu)選在 其表面?zhèn)染邆溥z傳因子放大部，該遺傳因子放大部進(jìn)行遺傳因子放大反 應(yīng)。遺傳因子放大部?jī)?yōu)選形成為適于以規(guī)定的溫度循環(huán)進(jìn)行溫度控制的形 狀，將反應(yīng)容器形成為此種形狀也能夠作為遺傳因子放大部，也可與反應(yīng)
容器獨(dú)立地設(shè)置遺傳因子放大容器。遺傳因子放大反應(yīng)包括PCR法或 LAMP法等。反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)生成物的分析也能夠在反應(yīng)容器內(nèi)進(jìn)行，或者也可 在反應(yīng)板上從反應(yīng)容器移動(dòng)到別的地方進(jìn)行。
在反應(yīng)容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)生成物的分析的方式的反應(yīng)儀器套件中，反應(yīng) 容器由光透過(guò)性的材質(zhì)構(gòu)成，以能夠從底部進(jìn)行光學(xué)的測(cè)定。
在從反應(yīng)容器移動(dòng)到別的場(chǎng)所進(jìn)行反應(yīng)生成物的分析的方式的反應(yīng) 儀器套件中，反應(yīng)板在其表面?zhèn)冗€具備迸行反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)生成物的分 析的分析部。
此種分析部的一例是進(jìn)行反應(yīng)生成物的電泳分離的電泳部。 此種分析部的其他的例子是在反應(yīng)生成物中含有遺傳因子的情況下
配置有與該遺傳因子反應(yīng)的探針的區(qū)域。此種探針配置區(qū)域的例子是DNA
片或雜交區(qū)域。
保持并能夠移動(dòng)地支撐移注器的構(gòu)造的一例是如隔膜或薄膜，利用帶 有氣密性且具有柔軟性的原材料來(lái)保持并能夠移動(dòng)地支撐移注器的構(gòu)造。
保持并能夠移動(dòng)地支撐移注器的構(gòu)造的其他的例子是，罩包括罩主 體，其與反應(yīng)板一體化；罩板，其配置于反應(yīng)板的表面?zhèn)鹊纳喜?，并且?br> 用密封件保持氣密且在水平面內(nèi)能夠滑動(dòng)地保持于罩主體，移注器利用其 他的密封件保持氣密且在垂直方向上能夠滑動(dòng)地保持于該罩板。
本發(fā)明的反應(yīng)儀器套件主要用于化學(xué)反應(yīng)、生化學(xué)反應(yīng)，也用于各種 反應(yīng)的測(cè)定。使用本發(fā)明的反應(yīng)儀器套件測(cè)定的樣本能夠舉出有化學(xué)物 質(zhì)、生體試料、生體由來(lái)試料等各種樣本，沒(méi)有特別限定。
本發(fā)明的移注器在注射器的柱塞基端部側(cè)和缸體的基端部側(cè)間具備 隔離部件，該隔離部件具有將移注器內(nèi)與外部隔離的氣密性及柱塞滑動(dòng)的 柔軟性，所以即使柱塞滑動(dòng)，也能夠抑制溶液的成分或反應(yīng)生成物從柱塞 與缸體的隔離部件經(jīng)由氣溶膠向外側(cè)漏出，其結(jié)果，能夠防止污染物或污染。
此外，如果設(shè)置與由缸體、柱塞及隔離部件形成的環(huán)狀空間連通的氣 孔，則當(dāng)拉起柱塞時(shí)，能夠防止環(huán)狀空間減壓，所以柱塞或隔離部件能夠 平滑地運(yùn)動(dòng)，能夠進(jìn)行正確的分析。
本發(fā)明的反應(yīng)儀器套件以反應(yīng)板的表面?zhèn)鹊陌迳峡臻g被罩覆蓋的狀 態(tài)使用，所以能夠阻止異物從外部侵入樣本，并且能夠阻止反應(yīng)生成物污染外部環(huán)境，此外，本發(fā)明的移注器能夠由簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)將移注器內(nèi)與外部' 空間完全閉鎖，所以也能夠?qū)⒎磻?yīng)容器緊湊化。
如果設(shè)置與由缸體、柱塞及隔離部件形成的環(huán)狀空間連通的氣孔，則 當(dāng)拉起柱塞時(shí)，能夠防止環(huán)狀空間減壓，所以柱塞或隔離部件能夠平滑地 運(yùn)動(dòng)，能夠進(jìn)行正確的分析。
若在缸體的基端部中、板上空間的內(nèi)側(cè)配置的部位設(shè)置氣孔，則在與 外部空間完全閉鎖的狀態(tài)下，能夠?qū)⒏左w的環(huán)狀空間內(nèi)存在的空氣與板上 空間的內(nèi)側(cè)間進(jìn)行交換，也能夠防止向外部的污染及裝置的小型化。
在還具備樣本導(dǎo)入部的情況下，容易進(jìn)行向由罩覆蓋的板上空間內(nèi)的 樣本的導(dǎo)入操作。
若將樣本的反應(yīng)所使用的試藥與樣本一起從樣本導(dǎo)入部導(dǎo)入，則該反 應(yīng)儀器套件的通用性增加。與此相反，若將試藥預(yù)先收容在反應(yīng)板，則在 處理該反應(yīng)儀器套件裝置的一側(cè)不需要準(zhǔn)備試藥，處理裝置是簡(jiǎn)單的處理 裝置即可。
若移注器具備從罩的外側(cè)操作的注射器，則不需要另外設(shè)置噴嘴機(jī)構(gòu)。
在反應(yīng)板還具備遺傳因子放大部的情況下，即使僅含有微量測(cè)定對(duì)象
的遺傳因子的樣本也能夠通過(guò)PCR法或LAMP法等遺傳因子放大反應(yīng)來(lái)
放大遺傳因子并提高分析精度。
若移注器在前端部的內(nèi)部具備過(guò)濾器，則即使移注器不具備注射器的 情況下，也能夠阻止異物從外部通過(guò)移注器侵入，并且也能夠阻止反應(yīng)生 成物通過(guò)移注器污染外部環(huán)境。
在進(jìn)行遺傳因子放大反應(yīng)的情況下，產(chǎn)生其他的DNA等從外部侵入 樣本的問(wèn)題。此外，放大后的遺傳因子也產(chǎn)生污染其他的樣本的問(wèn)題。在 本發(fā)明中，遺傳因子放大反應(yīng)也在密閉的板上空間內(nèi)進(jìn)行，分析結(jié)束后， 保持密閉于板上空間的狀態(tài)而廢棄處理，所以能夠阻止來(lái)自外部的污染， 且沒(méi)有污染其他樣本之虞。
若在反應(yīng)容器內(nèi)，或通過(guò)在離開(kāi)反應(yīng)容器的其他位置設(shè)置的電泳部或 與遺傳因子反應(yīng)的探針配置區(qū)域等進(jìn)行反應(yīng)容器中的反應(yīng)生成物的分析， 則能夠擴(kuò)展處理的試料的種類。若將保持移注器并能夠移動(dòng)地支撐移注器的構(gòu)造通過(guò)帶有氣密性且 具有柔軟性的原材料實(shí)現(xiàn)，或者將罩作為由罩主體和罩板構(gòu)成，并利用相 對(duì)于罩主體的罩板的滑動(dòng)和相對(duì)于罩板的移注器的滑動(dòng)，能夠移動(dòng)地支撐 移注器，則能夠由簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)保持移注器并能夠移動(dòng)地支撐移注器的 構(gòu)造。
本發(fā)明的移注器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具備移注器支架和柱塞支架，利用柱塞支架 的前端的間隙，當(dāng)柱塞支架從套筒突出時(shí)，把持柱塞的上端，所以能夠把 持驅(qū)動(dòng)移注器。
若在套筒和柱塞支架之間及移注器支架和套筒之間具備彈性部件，則 能夠利用彈性部件的力使其移動(dòng)，所以裝配移注器或使柱塞滑動(dòng)變得容 易。
若移注器支架和缸體的接合面形成凹凸形狀，則驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配移注器 變得容易。


圖1A是表示一個(gè)實(shí)施例的反應(yīng)儀器套件的垂直剖面圖。 圖1B是表示該實(shí)施例中的反應(yīng)板與移注器的俯視圖。 圖2是該實(shí)施例的外觀立體圖。
圖3表示移注器20及把持驅(qū)動(dòng)其的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，(A)表示將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 裝配于移注器前的狀態(tài)，(B)表示將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配于移注器后的狀態(tài)， (C)表示拉起移注器內(nèi)的柱塞的狀態(tài)的剖面圖。
圖4是表示該實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90裝配移注器20的裝配動(dòng)作(Al) ~ (A6)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)卯釋放移注器20的釋放動(dòng)作(Bl) (B2)的垂直 剖面圖。
圖5是表示該實(shí)施例中導(dǎo)入樣本后的狀態(tài)的垂直剖面圖。
圖6是表示該實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)單元的注射器驅(qū)動(dòng)部與注射器的柱塞卡合
的狀態(tài)的垂直剖面圖。
圖7是表示該實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)單元的移注器保持部與移注器卡合的狀態(tài)
的垂直剖面圖。
圖8是表示該實(shí)施例中從保持部卸下移注器的狀態(tài)的垂直剖面圖。圖9是表示本發(fā)明的反應(yīng)儀器套件中的反應(yīng)生成物的檢測(cè)中使用的檢 測(cè)單元的第一例的垂直剖面圖。
圖10是表示本發(fā)明的反應(yīng)儀器套件中的反應(yīng)生成物的檢測(cè)中使用的 檢測(cè)單元的第二例的垂直剖面圖。
圖11是表示本發(fā)明的反應(yīng)儀器套件中的反應(yīng)生成物的檢測(cè)中使用的 檢測(cè)單元的第三例的垂直剖面圖。
圖12A是表示反應(yīng)儀器套件的其他的實(shí)施例的垂直剖面圖。
圖12B是表示該實(shí)施例中的反應(yīng)板和移注器的俯視圖。
圖13是與反應(yīng)儀器套件一同表示該實(shí)施例的反應(yīng)儀器套件中的反應(yīng)
生成物的檢測(cè)所使用的檢測(cè)單元的例子的垂直剖面圖。
圖14A是表示反應(yīng)儀器套件的進(jìn)而其他實(shí)施例的垂直剖面圖。
圖14B是表示該實(shí)施例中反應(yīng)板與移注器的俯視圖。
圖15是與反應(yīng)儀器套件一同表示該實(shí)施例的反應(yīng)儀器套件中的反應(yīng)
生成物的檢測(cè)中使用的檢測(cè)單元的例子的垂直剖面圖。
圖16是與反應(yīng)生成物的檢測(cè)所使用的檢測(cè)單元的例子一同表示反應(yīng)
儀器套件的進(jìn)而其他的實(shí)施例的垂直剖面圖。
圖17是表示反應(yīng)儀器套件的其他的實(shí)施例的垂直剖面圖。 圖18A是表示反應(yīng)儀器套件的進(jìn)而其他實(shí)施例的垂直剖面圖。 圖18B是表示該實(shí)施例中的反應(yīng)板和移注器的俯視圖。 圖18C是該實(shí)施例的外觀立體圖。
圖19A是表示反應(yīng)儀器套件的進(jìn)而其他實(shí)施例的垂直剖面圖。 圖19B是表示該實(shí)施例中的反應(yīng)板和移注器的俯視圖。 圖19C是該實(shí)施例的外觀立體圖。
圖20A是表示反應(yīng)儀器套件的進(jìn)而其他實(shí)施例的垂直剖面圖。 圖20B是表示該實(shí)施例中的反應(yīng)板和移注器的俯視圖。 圖20C是該實(shí)施例的外觀立體圖。
圖21A是表示反應(yīng)儀器套件的進(jìn)而其他實(shí)施例的垂直剖面圖。 圖21B是表示該實(shí)施例中的反應(yīng)板和移注器的俯視圖。 圖21C是該實(shí)施例的外觀立體圖。
圖22是表示反應(yīng)儀器套件處理裝置的一實(shí)施例的內(nèi)部的概略立體圖。圖23是表示該反應(yīng)儀器套件處理裝置中的控制系的方框圖。
圖24是表示驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配其他的移注器的裝配動(dòng)作(Al) ~ (A6)、 和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)釋放該移注器的釋放動(dòng)作(Bl) ~ (B2)的垂直剖面圖。
圖中2、 2a、 2b、 2c—反應(yīng)板；3 —基板；4一反應(yīng)容器；12 —試藥容 器；14一薄膜；20 —移注噴觜；21—缸體；22 —柱塞；23 —過(guò)濾器；24 一罩；26 —罩主體；28 —波紋薄膜；32、 32a—樣本容器；36a—移注器 支架；36b—柱塞支架；64、 64a、 71—罩板；66、 68、 72 —密封件；90— 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；92a、 94a—螺旋彈簧；93 —套筒；95 —環(huán)狀空間；96 —隔離部 件；98a、 98b—填料;99一氣孔;100、 110、 120—DNA片;106—電極; 102—電泳分離用流路。
具體實(shí)施例方式
圖1A、 1B是表示一實(shí)施例的反應(yīng)儀器套件，圖1A是垂直剖面圖， 圖1B是表示反應(yīng)板和移注器20的俯視圖，圖2是該實(shí)施例的立體圖。如 圖1A所示，反應(yīng)板2在基板3的表面?zhèn)染邆涫箻颖痉磻?yīng)的反應(yīng)容器4; 以及收容樣本的反應(yīng)中所使用的試藥并用薄膜14密封的試藥容器12。
反應(yīng)容器4在基板3的表面設(shè)置為凹部。反應(yīng)容器4在反應(yīng)時(shí)從外部 控制溫度的情況下，為了使熱傳導(dǎo)率良好，優(yōu)選其部分的反應(yīng)容器4的壁 厚薄。
試藥容器12由在基板3形成的多個(gè)凹部構(gòu)成，在這些凹部收容必要 的試藥，并能夠由在之后說(shuō)明的移注器20中貫通的薄膜14覆蓋。薄膜14 例如為鋁箔、鋁和PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)薄膜等樹脂薄膜的層疊 膜等，利用熔敷或粘接而貼附，以免容易剝落。
根據(jù)需要，在基板3的表面將用于混合樣本和試藥的混合部形成為凹 部也可，這樣的混合部在空的狀態(tài)下能夠被薄膜14覆蓋。
也可以為了檢測(cè)反應(yīng)容器4中的反應(yīng)生成物，利用從外部向反應(yīng)容器 4照射光的機(jī)構(gòu)等，將反應(yīng)容器4自身形成為檢測(cè)部。另外，也可以將檢 測(cè)部另行獨(dú)立于反應(yīng)容器4設(shè)置。作為這樣的獨(dú)立的檢測(cè)部，例如，利用 移注器20將樣本和試藥的反應(yīng)后的反應(yīng)液移液，并能夠?qū)z測(cè)反應(yīng)后的 狀態(tài)的試藥分別預(yù)先配置。這樣的檢測(cè)部的表面也可以被能夠利用移注器20貫通的薄膜覆蓋。這樣的薄膜也與薄膜14相同地，例如，能夠形成為
鋁箔、鋁和PET薄膜等樹脂薄膜的層疊膜等，利用熔敷或粘接來(lái)貼附，以
免容易剝落。
包括反應(yīng)容器4的基板3的材質(zhì)不特別限定，但由于該反應(yīng)容器是可 以用完扔掉的，因此，優(yōu)選能夠廉價(jià)得到的原材料。作為那樣的原材料， 例如，優(yōu)選聚丙烯、聚碳酸酯等樹脂原材料。反應(yīng)容器4或另行設(shè)置的檢 測(cè)部利用吸光度、熒光、化學(xué)發(fā)光或生物發(fā)光等進(jìn)行檢測(cè)的情況下，為了 能夠從底面?zhèn)冗M(jìn)行光學(xué)檢測(cè)，優(yōu)選由光透過(guò)性的樹脂形成。尤其，在進(jìn)行 熒光檢測(cè)的情況下，作為基板3的材質(zhì)，優(yōu)選由低自熒光性(來(lái)自其自身 產(chǎn)生的熒光少的性質(zhì))且光透過(guò)性的樹脂，例如，聚碳酸酯等原材料形成。 基板2的厚度優(yōu)選0.3 4mm，優(yōu)選1 2mm。從熒光檢測(cè)用的低自熒光 性的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，優(yōu)選基板3的厚度的薄。
在反應(yīng)板2的表面?zhèn)鹊纳喜颗渲糜幸谱⑵?0。移注器20將樣本及試 藥，或在反應(yīng)板2具備獨(dú)立的檢測(cè)部的情況下，還將反應(yīng)后的反應(yīng)液向該 檢測(cè)部移液。移注器20具備注射器22，從罩24的的外部驅(qū)動(dòng)該注射器 22，由此進(jìn)行移液動(dòng)作。
接下來(lái)，對(duì)移注器20及把持驅(qū)動(dòng)其的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90進(jìn)行說(shuō)明。
圖3表示移注器20及把持驅(qū)動(dòng)其的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，(A)表示將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 裝配于移注器前的狀態(tài)，(B)表示將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配于移注器后的狀態(tài)，(C) 表示拉起移注器內(nèi)的柱塞22的狀態(tài)的剖面圖。
移注器20具備從前端進(jìn)行液體的吸引/噴出的移液嘴19;連接于移 液嘴的上部且內(nèi)部為空洞的缸體21;通過(guò)在該缸體內(nèi)上下滑動(dòng)而進(jìn)行液體 的吸引/噴出的柱塞22。注射器組合了缸體21和在缸體21內(nèi)上下滑動(dòng)的 柱塞22。
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90能夠單獨(dú)地把持柱塞22及移注器20，并具備與柱塞 22在同軸上定位的柱塞支架36b;設(shè)置于柱塞支架36b的外周且相對(duì)于柱 塞支架36b能夠在上下方向(與軸平行的方向)相對(duì)移動(dòng)地設(shè)置的套筒93; 在套筒93的外側(cè)相對(duì)于套筒93在上下方向(與軸平行的方向)上能夠相 對(duì)移動(dòng)地設(shè)置的移注器支架36a。
柱塞支架36b在前端具有夾住柱塞22的間隙，且以如下方式安裝于套筒93， S卩該間隙在柱塞支架36b從套筒93突出時(shí)，張開(kāi)為大于柱塞 22的上端部，通過(guò)柱塞支架36b向套筒方向后退，該間隙變窄，從而把持 柱塞22的上端部。
通過(guò)使柱塞支架36b和套筒93 —同在上下方向上移動(dòng)，柱塞22能夠 相對(duì)于缸體21在上下方向上滑動(dòng)。
在套筒93和柱塞支架36b之間設(shè)置有第一彈性部件92a，該第一彈性 部件92a使柱塞支架36b相對(duì)于套筒93向后退的方向施力，由此若使柱 塞支架36b相對(duì)于套筒93克服施與力而前進(jìn)，則該柱塞支架36b的前端 從套筒93的前端突出。
在移注器支架36a和套筒93之間設(shè)置有第二彈性部件94a，該第二彈 性部件94a使套筒93相對(duì)于移注器支架36a向后退的方向施力，且該彈 性部件的彈性力設(shè)定為比第一彈性部件的彈性力弱，由此套筒93能夠與 柱塞支架36b —同相對(duì)于移注器支架36a在上下方向上移動(dòng)。
移注器支架36a的前端通過(guò)摩擦或固定件而裝配于缸體21。例如，在 移注器支架36a的外表面具有凹凸部，在缸體21的內(nèi)表面具有與該凹凸 部嵌合的形狀即可。
以連接設(shè)置于柱塞22的上部的填料98a和設(shè)置于缸體21的上部的填 料98b的方式形成有隔離部件96。作為隔離部件96優(yōu)選具備氣密性和柔 軟性，例如，可以使用隔膜或薄膜，作為具有柔軟性的材料，可以使用硅 酮橡膠或乙烯-丙烯橡膠(EPDM)或丁基橡膠。
利用隔離部件96、缸體21及柱塞22形成環(huán)狀空間95。該環(huán)狀空間 95通過(guò)柱塞22的移動(dòng)使體積變化。在缸體21的基端部且板上空間的內(nèi)側(cè) 配置的部位設(shè)有氣孔99，以能夠在環(huán)狀空間95和由波紋薄膜覆蓋的板上 空間之間進(jìn)行空氣交換。
圖4是表示驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90裝配移注器20的裝配動(dòng)作(Al) ~ (A6)和 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90釋放移注器20的釋放動(dòng)作(Bl) ~ (B2)的垂直剖面圖。
(Al)是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90裝配移注器20前的初始狀態(tài)，柱塞支架36b收 納在套筒93內(nèi)。在柱塞支架36b的前端設(shè)有如活心鉛筆的前端的間隙， 當(dāng)柱塞支架36b從套筒93突出時(shí)，該間隙擴(kuò)展，柱塞支架36b的前端的 外徑張開(kāi)到大于柱塞22的上端部。(A2)是將柱塞支架36b向下方按下時(shí)的狀態(tài)，從套筒93內(nèi)突出的 柱塞支架36b的前端擴(kuò)展到足夠把持柱塞22的上端部的粗細(xì)。作為彈性 部件的螺旋彈簧92a由于柱塞支架36b的按下而被壓縮。
(A3)是前端的粗細(xì)被擴(kuò)展后的柱塞支架36b暫時(shí)裝配柱塞22的上 端部時(shí)的狀態(tài)。螺旋彈簧92a、 94a具備壓縮，因此，移注器支架36a與柱 塞支架36b —同下降，移注器支架36a與缸體21接觸并裝配于缸體21 。
(A4)是暫時(shí)裝配有柱塞22的柱塞支架36b利用螺旋彈簧92a的伸 展彈性而向上方伸長(zhǎng)的狀態(tài)，由此，柱塞支架36b的前端的間隙縮窄到僅 足夠把持柱塞22，從而柱塞22的前端被安裝于套筒93。
(A5)是將柱塞支架36b向下方按壓，同時(shí)移注器支架36a也向下方 按壓時(shí)的狀態(tài)。設(shè)置于柱塞支架36b的前端的間隙向套筒93外突出而擴(kuò) 展，從柱塞22的上端把持到一定長(zhǎng)度部分。移注器支架36a的前端壓入 到缸體21內(nèi)而與缸體21進(jìn)行主裝配。移注器支架36a和缸體21例如通 過(guò)凹凸部嵌合而固定。
(A6)是裝配完成后，利用螺旋彈簧94a使柱塞22在上下方向上滑 動(dòng)的狀態(tài)。若將柱塞22拉起一定量，則分取規(guī)定量的液體，若將柱塞22 按下一定量，則噴出規(guī)定量的液體。
(Bl )是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90裝配有移注器20的狀態(tài)。
(B2)是表示從驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90釋放移注器20的狀態(tài)。對(duì)柱塞支架36b 向下方施加按下力，對(duì)移注器支架36a向上方施加拉起力。柱塞支架36b 的前端的粗細(xì)擴(kuò)展到釋放柱塞22的大小，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)90釋放移注器20。此 外，缸體21從移注器支架36a釋放。
由本發(fā)明的移注器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)處理的移注器不僅限于具備圖3所示的隔 離部件96，也包括不具備隔離部件96的移注器。使用此種不具備隔離部 件96的移注器的情況的動(dòng)作若與圖4對(duì)應(yīng)表示的話，則如圖24。動(dòng)作自 身與圖4所示相同。
接下來(lái)，對(duì)罩24進(jìn)行說(shuō)明。
罩24設(shè)置為覆蓋反應(yīng)板2的表面?zhèn)鹊纳喜靠臻g。罩24由覆蓋周邊部 的罩主體26和覆蓋上部的波紋薄膜28構(gòu)成，并從外部遮蔽反應(yīng)板2的表 面?zhèn)鹊目臻g。罩主體26的下端部固定于反應(yīng)板2，或經(jīng)由密封部件與反應(yīng)板2—體地組裝，帶有剛性地維持罩24的形狀。波紋薄膜28由具有柔軟 性的隔膜或具有柔軟性的薄膜構(gòu)成，并將移注器20保持為能夠移動(dòng)，且 使其前端部朝向被罩24覆蓋的空間的外側(cè)，基端部朝向被罩24覆蓋的空 間的外側(cè)。
罩24的原材料也不特別限定，只要是保持氣密覆蓋反應(yīng)板2的表面 側(cè)的上部空間即可，但由于該反應(yīng)容器可以用完扔掉，因此，優(yōu)選能夠廉 價(jià)得到的原材料。作為那樣的原材料，罩主體26優(yōu)選例如聚丙烯、聚碳 酸酯等樹脂原材料，波紋薄膜28優(yōu)選尼龍(注冊(cè)商標(biāo))、聚氯化乙烯、硅 酮橡膠之外的橡膠原材料等。
在罩主體26的一部分或基板3設(shè)置有用于保持使用前及使用后的移 注器20的保持部件30,移注器20在移液時(shí)從保持部件30卸下，能夠在 反應(yīng)板2的表面?zhèn)鹊纳喜孔杂傻匾苿?dòng)。
為了從罩24的外部向反應(yīng)板2導(dǎo)入樣本，在罩主體26的一部分設(shè)有 開(kāi)口 31，并在該開(kāi)口 31能夠開(kāi)閉地安裝有樣本容器32。在樣本容器32 上形成有用于注入樣本而向上開(kāi)口的凹部。當(dāng)向該凹部注入樣本，并定位 于罩24的內(nèi)部時(shí)，在板34的內(nèi)側(cè)涂敷粘結(jié)劑，或者經(jīng)由密封件夾入罩主 體26，從而保持樣本容器32的板34與罩主體26密接而密閉開(kāi)口 31。因 此，開(kāi)口 31是能夠密閉的開(kāi)口。
該反應(yīng)容器是能夠用后丟棄的，在對(duì)一個(gè)樣本進(jìn)行分析后，保持反應(yīng) 板2由罩24覆蓋的狀態(tài)而廢棄該反應(yīng)容器整體。
接下來(lái)，對(duì)由該實(shí)施例的反應(yīng)儀器套件分析樣本的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
圖5表示導(dǎo)入樣本后的狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)單元36開(kāi)始移注器20與注射器22 的卡合的狀態(tài)。首先，如圖6所示，柱塞支架36b下降，與注射器22的 柱塞卡合。接著，如圖7所示，移注器支架36a也下降，壓入移注器20 中，保持移注器20。
其次，如圖8所示，從保持部30卸下移注器20。由此，移注器20能 夠以利用波紋薄膜28與外部隔斷的狀態(tài)自由地移動(dòng)。
使移注器20向樣本容器32的樣本移動(dòng)，注入樣本，并向反應(yīng)容器4 移液。接著，移注器20向試藥容器12移動(dòng)，貫通薄膜14，從試藥容器 12向反應(yīng)容器4移液試藥，從而供給于反應(yīng)。在該反應(yīng)時(shí)，根據(jù)需要，反應(yīng)容器4與外部的熱源接觸，控制為規(guī)定的溫度。
反應(yīng)中或反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行反應(yīng)生成物的檢測(cè)。在此，反應(yīng)生成物以
存在于反應(yīng)容器4的狀態(tài)從反應(yīng)板2的外部被光學(xué)檢測(cè)。因此，在反應(yīng)容器4的下方配置檢測(cè)單元，利用光學(xué)或其他機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。
在上述實(shí)施例中，反應(yīng)板2具備試藥容器12，但反應(yīng)板2也可以不具有試藥容器12。在該情況下，試藥與樣本一同被注入樣本容器32，導(dǎo)入該反應(yīng)容器內(nèi)，或?qū)⑵浞湃胛磮D示的其他容器，導(dǎo)入該反應(yīng)容器內(nèi)，可以如此使用。
圖9 圖11中示出在本發(fā)明的反應(yīng)儀器套件中的反應(yīng)容器中的反應(yīng)生成物的檢測(cè)所使用的檢測(cè)單元的例子。
圖9是由吸光度檢測(cè)器構(gòu)成的檢測(cè)單元的例子。在這種情況下，反應(yīng)容器4優(yōu)選具備構(gòu)成測(cè)定光的入射面和射出面的相互平行的一對(duì)平面。在該檢測(cè)單元38a中，作為照射光學(xué)系的光源40a、將來(lái)自光源40a的光聚光，臨時(shí)形成為平行光后將其聚光于反應(yīng)容器4而照射的一對(duì)透鏡42a、在一對(duì)透鏡42a之間配置于成為平行光的部分，且從來(lái)自光源40a的光選擇規(guī)定的波長(zhǎng)光，將其作為測(cè)定光的濾光器44a、和將測(cè)定光導(dǎo)入反應(yīng)容器4的入射面的鏡46配置于光程上。作為光源40a，處從紫外區(qū)域產(chǎn)生可見(jiàn)區(qū)域的波長(zhǎng)的光的鎢燈等燈光源之外，使用發(fā)光二極管(LED)或激光器二極管(LD)等。另外，作為受光光學(xué)系，光檢測(cè)器48a、將出自反應(yīng)容器4的射出面的光導(dǎo)向光檢測(cè)器48a的鏡50、將所述光臨時(shí)形成為平行光后，將其聚光，并使其入射于光檢測(cè)器48a的一對(duì)透鏡52、和在一對(duì)透鏡52之間配置于形成為平行光的部分，并選擇適合測(cè)定的規(guī)定的波長(zhǎng)的濾光器54a配置于光程上。利用透鏡42a、 52a將各自的光臨時(shí)形成為平行光是為了提高濾光器44a、 54a中的波長(zhǎng)選擇的精度。
在該檢測(cè)單元38a中，利用濾光器44a、 54a從來(lái)自光源40a的光選擇適合反應(yīng)生成物的檢測(cè)的波長(zhǎng)，并測(cè)定該波長(zhǎng)下的吸光度，從而進(jìn)行反應(yīng)生成物的檢測(cè)。
圖IO是由熒光檢測(cè)器構(gòu)成的檢測(cè)單元的例子。該檢測(cè)單元38b具備:作為激勵(lì)光學(xué)系的光源40b、將來(lái)自光源40b的光聚集，臨時(shí)形成為平行光后，聚光于反應(yīng)容器4而照射的一對(duì)透鏡42b、和配置于利用透鏡42b形成為平行光的光線的光程上，并從來(lái)自光源的光選擇規(guī)定的激勵(lì)光波長(zhǎng)的濾光器44b。另外，作為受光光學(xué)系，具備檢測(cè)器48b、接受從反應(yīng)容器4產(chǎn)生的熒光，并臨時(shí)形成為平行光后，將其聚光而使其入射于檢測(cè)
器48b的一對(duì)透鏡52b、和配置于利用透鏡52b形成為平行光的熒光的光程上，且選擇規(guī)定的熒光波長(zhǎng)的濾光器54b。在此，利用透鏡42b、 52b將各自的光形成為平行光是為了提高濾光器44b、 54b中的波長(zhǎng)選擇的精度。
在該檢測(cè)單元38b中，利用濾光器44b從來(lái)自光源40b的光選擇用于激勵(lì)反應(yīng)生成物的激勵(lì)光的波長(zhǎng)，將其照射于反應(yīng)容器4內(nèi)的反應(yīng)生成物，用受光光學(xué)系接受從反應(yīng)生成物產(chǎn)生的熒光，利用濾光器54b選擇規(guī)定的熒光波長(zhǎng)，用檢測(cè)器48b檢測(cè)熒光。
圖11是用于檢測(cè)來(lái)自反應(yīng)生成物的化學(xué)發(fā)光或生物發(fā)光的檢測(cè)單元的例子。該檢測(cè)單元38c為了檢測(cè)來(lái)自反應(yīng)容器4的發(fā)光，具備:光檢測(cè)器48c、用于接受來(lái)自反應(yīng)容器4的發(fā)光，并導(dǎo)入光檢測(cè)器48c的透鏡52c、和從聚集的光選擇規(guī)定的發(fā)光波長(zhǎng)的濾光器54c。
在該檢測(cè)單元38c中，利用透鏡52c對(duì)來(lái)自反應(yīng)容器4中的反應(yīng)生成物的化學(xué)發(fā)光或生物發(fā)光引起的光進(jìn)行聚集，利用濾光器54c選擇波長(zhǎng)，從而利用光檢測(cè)器48c進(jìn)行檢測(cè)。
圖12 圖16表示反應(yīng)板的結(jié)構(gòu)不同的其他的實(shí)施例。在以上的反應(yīng)容器的反應(yīng)板中，利用反應(yīng)容器4進(jìn)行反應(yīng)生成物的檢測(cè)，但在圖12 圖16所示的實(shí)施例中，反應(yīng)板還具備進(jìn)行反應(yīng)生成物的分析的分析部。
圖12A、圖12B的實(shí)施例中的反應(yīng)板2a具備電泳部作為分析部。該電泳部的一例為電泳片100，電泳片100如下構(gòu)成，即具備反應(yīng)生成物的注入部103、電泳分離用流路102及電泳電壓施加用電極106a 106d。在此，除了電泳分離用流路102之外，還具備與電泳分離用流路102交叉，用于將試料導(dǎo)入電泳分離用流路102的試料導(dǎo)入用流路104，但也可以直接向電泳分離用流路102的一端導(dǎo)入試料。電泳片100為了從背面?zhèn)葯z測(cè)熒光，由低自熒光性且光透過(guò)性的樹脂，例如，聚碳酸酯等玻璃或石英等原材料形成。
反應(yīng)板2a在其表面?zhèn)冗€具備收容注入流路102、 104的分離緩沖液，由能夠用移注器20的前端插入的薄膜密封的分離緩沖液容器15。
泳動(dòng)電壓施加用電極106a 106d分別連接于流路102、 104的端部，為了能夠與設(shè)置于該反應(yīng)容器的外部的電源裝置連接，導(dǎo)向罩24的外側(cè)。在流路102、 104的一端設(shè)置有貯存器，收容于分離緩沖液容器15的分離緩沖液進(jìn)入這些貯存器中。
若示出將該實(shí)施例使用于遺傳因子的分析的情況下的一例，則在試藥容器12收容PCR反應(yīng)試藥，反應(yīng)容器4成為PCR反應(yīng)部。在用該實(shí)施例的反應(yīng)儀器套件測(cè)定遺傳因子試料的情況下，將試料從樣本容器32導(dǎo)入，將反應(yīng)儀器套件裝配于處理裝置。在所述處理裝置內(nèi)，利用移注器20從樣本容器32向反應(yīng)容器4移液，進(jìn)而利用移注器20從試藥容器12將PCR反應(yīng)試藥向反應(yīng)容器4移液，進(jìn)而，在其上重疊未圖示的礦物油，然后將反應(yīng)容器4的反應(yīng)液成為規(guī)定的溫度循環(huán)地進(jìn)行控制，進(jìn)行PCR反應(yīng)。在電泳片100中，利用移注器20將分離緩沖液從分離緩沖液容器15經(jīng)由電泳片100的貯存器供給于流路102、 104。
將PCR反應(yīng)結(jié)束后的反應(yīng)液作為試料利用移注器20從反應(yīng)容器4注入已供給分離緩沖液的電泳片100的注入部103。然后，從設(shè)置于處理裝置的電源裝置101 (參照?qǐng)D11)利用電極106a 106d向流路102、 104施加電壓，將試料向電泳分離用流路102導(dǎo)入，然后使電泳分離用流路102泳動(dòng)而分離。為了檢測(cè)電泳分離的試料成分，在處理裝置設(shè)置有檢測(cè)單元38d。在此，將反應(yīng)容器4作為PCR反應(yīng)部使用，但獨(dú)立于反應(yīng)容器4設(shè)置PCR反應(yīng)部也可。
圖13中示出該檢測(cè)單元38d。該檢測(cè)單元38d具備激勵(lì)光學(xué)系和熒光受光光學(xué)系，進(jìn)行通過(guò)電泳分離用流路102的規(guī)定的位置的試料成分的熒光檢測(cè)。檢測(cè)單元38d進(jìn)行通過(guò)固定的位置的試料成分的熒光檢測(cè)，因此,檢測(cè)單元38d不需要移動(dòng)。
該激勵(lì)光學(xué)系具備光源40c、聚集來(lái)自光源40c的光而形成為平行光的透鏡42c、和配置于利用透鏡42c形成為平行光的光線的光程上，且從來(lái)此光源的光選擇規(guī)定的激勵(lì)光波長(zhǎng)的濾光器44c。
具備將來(lái)自激勵(lì)光學(xué)系的激勵(lì)光從電泳片100的背面向電泳分離用流路102的規(guī)定的位置照射，接受從該位置產(chǎn)生的熒光并形成為平行光的分色鏡53和物鏡55。分色鏡53設(shè)定有分光波長(zhǎng)，以反射在該實(shí)施例中使用的激勵(lì)光波長(zhǎng)的光，并使熒光波長(zhǎng)的光透過(guò)。
熒光受光光學(xué)系具備配置于接受利用物鏡55形成為平行光且透過(guò)分色鏡53的熒光的位置，并從透過(guò)了分色鏡53的熒光選擇規(guī)定的熒光波長(zhǎng)的濾光器54c;和將利用濾光器54c選擇波長(zhǎng)的熒光聚光，并使其入射檢測(cè)器48c的透鏡52c。在此，利用透鏡42c、 55臨時(shí)使各自的光形成為平行光也是為了提高濾光器44c、 54c中的波長(zhǎng)選擇的精度。
在該檢測(cè)單元38d中，從來(lái)自光源40c的光利用濾光器44c選擇用于激勵(lì)反應(yīng)生成物的激勵(lì)光的波長(zhǎng)，向通過(guò)電泳分離用流路102的規(guī)定的位置的反應(yīng)生成物照射，并用受光光學(xué)系接受從反應(yīng)生成物產(chǎn)生的熒光，利用濾光器54c選擇規(guī)定的熒光波長(zhǎng)，用光檢測(cè)器48c檢測(cè)熒光。
圖14A、圖14B的實(shí)施例中的反應(yīng)板2b具備DNA片110作為分析部。在反應(yīng)生成物中含有遺傳因子的情況下，在DNA片110固定有與該遺傳因子反應(yīng)的探針(7°口一:/)。 DNA片110為了從背面?zhèn)葯z測(cè)熒光，由低自熒光性且光透過(guò)性的樹脂，例如，聚碳酸酯等或玻璃形成。
反應(yīng)板2a在其表面?zhèn)冗€具備收容從在DNA片110中與探針結(jié)合的反應(yīng)生成物分離并除去沒(méi)有結(jié)合的反應(yīng)生成物的清洗液，且由能夠用移注器20的前端插入的薄膜密封的清洗液容器17。
若示出將該反應(yīng)容器使用于遺傳因子的分析的情況下的一例，則PCR反應(yīng)試藥收容于試藥容器12。反應(yīng)容器4作為PCR反應(yīng)部。在該反應(yīng)容器中測(cè)定遺傳因子的情況下，從樣本容器32導(dǎo)入試料，將反應(yīng)容器裝配于處理裝置。在所述處理裝置內(nèi)，利用移注器20從樣本容器32向反應(yīng)容器4移液，進(jìn)而利用移注器20從試藥容器12將PCR反應(yīng)試藥向反應(yīng)容器4移液，進(jìn)而在其上重疊未圖示的礦物油，然后將反應(yīng)容器4的反應(yīng)液控制為規(guī)定的溫度循環(huán)，并引起PCR反應(yīng)。
將PCR反應(yīng)結(jié)束后的反應(yīng)液作為試料并利用移注器20從反應(yīng)容器4注入DNA片110。在培養(yǎng)后，利用移注器20從清洗液容器17將清洗液注入DNA片110，利用移注器20將沒(méi)有與探針結(jié)合的反應(yīng)生成物與清洗液一同吸入并除去。
反應(yīng)生成物利用熒光物質(zhì)標(biāo)識(shí)，由此能夠利用熒光檢測(cè)與探針結(jié)合的反應(yīng)生成物。由此，檢測(cè)與檢測(cè)熒光的位置對(duì)應(yīng)的遺傳因子含于所述試料 中的情況。為了檢測(cè)在移注器20中與探針結(jié)合的反應(yīng)生成物，在處理裝
置設(shè)置有檢測(cè)單元38e。
圖15中示出該檢測(cè)單元38e。該檢測(cè)單元38e的光學(xué)系的結(jié)構(gòu)與圖11 中示出的檢測(cè)單元38d相同，因此，省略說(shuō)明。該檢測(cè)單元38e必須在配 置于DNA片IIO的探針的位置上移動(dòng)，因此，在支撐為能夠移動(dòng)這一點(diǎn) 上，與圖11所示的檢測(cè)單元38d不相同。該移動(dòng)如之后的圖20所示，能 夠通過(guò)工作臺(tái)82的X方向的移動(dòng)和該檢測(cè)單元38e的Y方向的移動(dòng)來(lái)實(shí) 現(xiàn)。
圖16的實(shí)施例中的反應(yīng)板2c具備DNA片120作為分析部。DNA片 120在不進(jìn)行利用熒光檢測(cè)的檢測(cè)，而進(jìn)行電方面檢測(cè)這一點(diǎn)上與圖12 的實(shí)施例的DNA片IIO不相同。利用試料遺傳因子向探針的結(jié)合的有無(wú) 而探針的電流值變化的現(xiàn)象。DNA片120不進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)，因此，不需 要光透過(guò)性的材質(zhì)，只要具有絕緣性即可。
在反應(yīng)生成物中含有遺傳因子的情況下，在DNA片120固定有與該 遺傳因子反應(yīng)的探針。從這些各探針的背面?zhèn)热〕鲭姌O，測(cè)定各探針的電 流值。在該實(shí)施例中，不需要用熒光物質(zhì)標(biāo)識(shí)試料。
為了進(jìn)行DNA片120中的測(cè)定，從各探針取出到背面?zhèn)鹊碾姌O與設(shè) 置于處理裝置的檢測(cè)器122連接，測(cè)定各探針的電流值。
反應(yīng)板2c也在其表面?zhèn)染邆涫杖輳腄NA片120中與探針結(jié)合的反 應(yīng)生成物分離并除去沒(méi)有結(jié)合的反應(yīng)生成物的清洗液，且由能夠用移注器 20的前端插入的薄膜密封的清洗液容器17。在試藥容器12收容PCR反 應(yīng)試藥。反應(yīng)容器4成為PCR反應(yīng)部。
在用該實(shí)施例的反應(yīng)儀器套件測(cè)定遺傳因子試料的情況下，將試料從 樣本容器32導(dǎo)入，并將反應(yīng)容器裝配于處理裝置。在所述處理裝置內(nèi)， 利用移注器20從樣本容器32向反應(yīng)容器4移液，進(jìn)而利用移注器20從 試藥容器12將PCR反應(yīng)試藥向反應(yīng)容器4移液，進(jìn)而，在其上重疊未圖 示的礦物油，然后將反應(yīng)容器4的反應(yīng)液控制為規(guī)定的溫度循環(huán)，并進(jìn)行 PCR反應(yīng)。
將PCR反應(yīng)結(jié)束后的反應(yīng)液作為試料并利用移注器20從反應(yīng)容器4注入DNA片120。然后，利用移注器20從清洗液容器17將清洗液注入 DNA片120，利用移注器20將沒(méi)有與探針結(jié)合的反應(yīng)生成物與清洗液一 同吸入并除去。
為了檢測(cè)在移注器20與探針結(jié)合的反應(yīng)生成tl，在處理裝置設(shè)置有 檢測(cè)器122，除去沒(méi)有與探針結(jié)合的反應(yīng)生成物，利用檢測(cè)器122測(cè)定各 探針的電流值。
在圖14或圖16的實(shí)施例中，將DNA片110、120代替為雜交用區(qū)域， 也能夠同樣測(cè)定遺傳因子。
圖17表示罩的結(jié)構(gòu)不同的其他的實(shí)施例。用于將移注器20支撐為能 夠移動(dòng)且覆蓋反應(yīng)板2的上部的罩的一部分在圖1的實(shí)施例中為波紋薄膜 28，相對(duì)于此，在圖15的反應(yīng)容器中為柔軟地變形的薄膜狀的原材料28a 這一點(diǎn)上不同。作為薄膜狀原材料28a，與波紋薄膜28相同地，優(yōu)選尼龍 (注冊(cè)商標(biāo))、聚氯化乙烯、硅酮橡膠之外的橡膠原材料等。
另外，作為樣本容器，在圖l的實(shí)施例中，其一邊能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐于 罩主體26，相對(duì)于此，圖15的實(shí)施例中的樣本容器32a相對(duì)于罩主體26 能夠滑動(dòng)地安裝這一點(diǎn)不同。在這樣的樣本容器32a中，樣本容器32a也 能夠通過(guò)從罩主體26向外部拉出而將試料向樣本容器32a移液。另外， 設(shè)置有在罩上貼附的條形碼標(biāo)簽134 (參照?qǐng)D1)，以使在向樣本容器32a 由罩覆蓋的空間內(nèi)注入樣本的狀態(tài)下使開(kāi)口 31密閉。利用條形碼標(biāo)簽134 密閉開(kāi)口 31的方法與圖1的實(shí)施例相同。
這些檢測(cè)單元38a、 38b、 38c在進(jìn)行該反應(yīng)容器的處理的處理裝置中， 以反應(yīng)容器裝配于處理裝置的狀態(tài)配置為位于反應(yīng)板2的下側(cè)。
圖18A 圖18C是表示反應(yīng)儀器套件的進(jìn)而其他實(shí)施例的圖。圖18(A) 是垂直剖面圖，圖18 (B)是水平剖面圖，圖18 (C)是外觀立體圖。在 該實(shí)施例中，將移注器20支撐為能夠移動(dòng)的罩由具有剛性的原材料構(gòu)成。 罩24a的罩主體60在反應(yīng)板2的上方具有開(kāi)口 62，在該開(kāi)口 62設(shè)置有罩 板64，以支撐移注器20，使其在該開(kāi)口 62的范圍內(nèi)能夠移動(dòng)。罩主體60 形成為開(kāi)口部62的周邊具有間隙的雙重結(jié)構(gòu)，罩板64在其周邊具備密封 件66，密封件66夾在罩主體60的開(kāi)口部62的周邊的雙重結(jié)構(gòu)的間隙， 在X方向上移動(dòng)，由此罩板64能夠在水平面內(nèi)沿X方向移動(dòng)。在罩板64支撐有移注器20，且其經(jīng)由其他密封件68沿垂直方向(Z方向)能夠滑
動(dòng)移動(dòng)。
在該實(shí)施例中，罩板64利用密封件66和罩主體60的上部的雙重結(jié) 構(gòu)的間隙的密封結(jié)構(gòu)保持氣密，同時(shí)在水平面內(nèi)移動(dòng)，移注器20利用密 封件68保持氣密，同時(shí)，在上下方向上移動(dòng)，由此，移注器20能夠在反 應(yīng)板2的上部空間中沿上下及水平面內(nèi)的兩方向上自由地移動(dòng)。
圖19A 圖19C表示進(jìn)而其他的實(shí)施例。若與圖18A 圖18C的實(shí)施例 比較，則罩板64能夠沿X、 Y方向移動(dòng)，反應(yīng)板2中的試藥容器12的數(shù) 量增加這一點(diǎn)上不同，其他結(jié)構(gòu)相同。
圖20A 圖20C表示進(jìn)而其他的反應(yīng)容器。在該實(shí)施例中，為了使移 注器20能夠在面內(nèi)方向上移動(dòng)，使構(gòu)成罩的上部部件的罩板64a被支撐 為能夠在面內(nèi)方向上旋轉(zhuǎn)這一點(diǎn)上與圖18的實(shí)施例不同。罩板64a為圓 板形，在其周圍安裝有密封件66。密封件66支撐于在罩主體60的上部設(shè) 置的雙重結(jié)構(gòu)的間隙，將保持罩板64a支撐為保持氣密并能夠旋轉(zhuǎn)。移注 器20利用密封件68支撐于罩板64a,且能夠沿垂直方向移動(dòng)，其被支撐 的位置為從罩板64a的旋轉(zhuǎn)中心偏離的位置。
通過(guò)罩板64a旋轉(zhuǎn)，移注器20的位置在以罩板64a的旋轉(zhuǎn)中心為中心 的圓周上移動(dòng)。以在反應(yīng)板2中，反應(yīng)容器4、試藥容器12及樣本容器 32位于所述移注器20的移動(dòng)軌跡上的方式確定各自的位置。
圖21A 圖21C表示進(jìn)而其他反應(yīng)容器。若與圖20A 圖20C的實(shí)施例 比較，則罩板64a也具有開(kāi)口 70，該開(kāi)口 70的周邊成為雙重結(jié)構(gòu)，在該 雙重結(jié)構(gòu)的間隙中經(jīng)由密封件72支撐其他罩板71 ，并使罩板71能夠移動(dòng)。 移注器20利用其他的密封件68支撐于罩板71 ，且能夠沿垂直方向移動(dòng)。
移注器20還能夠利用密封件72在面內(nèi)方向上移動(dòng)。因此，移注器20 的移動(dòng)范圍通過(guò)罩板64a的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的圓周、和小的罩板71利用密封件 72能夠移動(dòng)的水平面內(nèi)的移動(dòng)范圍兩者，能夠在以罩板64a的旋轉(zhuǎn)中心為 中心的環(huán)狀范圍內(nèi)移動(dòng)。這樣，通過(guò)擴(kuò)大移注器20的移動(dòng)范圍，能夠增 加配置于所述移動(dòng)范圍的反應(yīng)容器4及試藥容器12的數(shù)量，提高還包括 樣本容器32的這些容器的配置上的自由度。
圖22是概略表示處理本發(fā)明的反應(yīng)儀器套件的處理裝置的一實(shí)施例的內(nèi)部的立體圖。80表示上述實(shí)施例所示的反應(yīng)儀器套件。反應(yīng)儀器套件
80裝配于作為反應(yīng)容器裝配部的工作臺(tái)82上。工作臺(tái)82在反應(yīng)儀器套件 80的下表面?zhèn)染哂虚_(kāi)口，在工作臺(tái)82的下部配置有光學(xué)檢測(cè)反應(yīng)儀器套 件82的反應(yīng)容器4的反應(yīng)生成物的檢測(cè)單元38。在工作臺(tái)82上配置有進(jìn) 行反應(yīng)儀器套件82的溫度控制的溫度調(diào)節(jié)(溫度調(diào)節(jié))單元83。在利用 反應(yīng)容器的反應(yīng)容器4或另外設(shè)置的遺傳因子放大反應(yīng)部進(jìn)行遺傳因子放 大反應(yīng)的情況下，溫度調(diào)節(jié)單元83進(jìn)行用于所述遺傳因子放大反應(yīng)的溫 度控制。另外，在反應(yīng)儀器套件具備需要溫度控制的分析部的情況下，溫 度調(diào)節(jié)單元83進(jìn)行所述分析部的溫度控制。溫度調(diào)節(jié)單元83還包括具備 這兩者的功能的單元。檢測(cè)單元38如圖9 圖11所示。工作臺(tái)82沿前后 方向(X方向)移動(dòng)，另一方面，檢測(cè)單元38被支撐為沿與其正交的橫 向(Y方向)移動(dòng)。
在工作臺(tái)82的附近安裝有驅(qū)動(dòng)移注器20的驅(qū)動(dòng)單元36，且該驅(qū)動(dòng)單 元36能夠沿Y方向和Z方向移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)單元36如圖3所示，在同軸上具 備與移注器20的基端部卡合并保持移注器20的片保持部36a、和與設(shè) 置于移注器20的注射器22的柱塞卡合并驅(qū)動(dòng)注射器的注射器驅(qū)動(dòng)部36b， 能夠進(jìn)行移注器20的移動(dòng)和注射器22的驅(qū)動(dòng)兩者。
圖23是表示反應(yīng)容器處理裝置的一實(shí)施例中的控制系的方框圖。為 了控制對(duì)裝配于工作臺(tái)82的反應(yīng)儀器套件80的處理動(dòng)作，設(shè)置有專用計(jì) 算機(jī)(CPU)或通用個(gè)人計(jì)算機(jī)構(gòu)成的控制部84?？刂撇?4控制由與移 注器20的基端部卡合的驅(qū)動(dòng)單元36進(jìn)行的移注器20的移動(dòng)和移液動(dòng)作、 由溫度調(diào)節(jié)單元83進(jìn)行的溫度控制、及向反應(yīng)儀器套件80的反應(yīng)容器4 照射測(cè)定光或激勵(lì)光，從而光學(xué)檢測(cè)反應(yīng)生成物的檢測(cè)單元38進(jìn)行的檢 測(cè)動(dòng)作。
為了將控制部84作為從外部操作的輸入部來(lái)使用，或作為顯示檢查 結(jié)果的監(jiān)視器來(lái)使用，在控制部84例如連接個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC) 86作為外 部計(jì)算機(jī)也可。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明能夠利用于各種化學(xué)反應(yīng)或生化學(xué)反應(yīng)的測(cè)定。
權(quán)利要求
1. 一種移注器，其中，具備移注噴嘴，其設(shè)置于前端部；注射器，其連接于所述移注噴嘴的基端部側(cè)，且內(nèi)部形成為空洞；柱塞，其在所述注射器的缸體內(nèi)滑動(dòng)，通過(guò)所述移注噴嘴進(jìn)行液體的吸引和噴出；隔離部件，其在所述柱塞的基端部側(cè)和所述缸體的基端部側(cè)之間，具有將所述噴嘴內(nèi)與外部隔離的氣密性及所述柱塞能夠滑動(dòng)的弱軟性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的移注器，其中，所述移注器設(shè)有氣孔，且該氣孔與由所述缸體、所述柱塞及所述隔離 部件形成的環(huán)狀空間連通。
3. —種反應(yīng)儀器套件，其中，具備反應(yīng)板，其在表面?zhèn)染邆涫箻颖景l(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)容器；如權(quán)利要求1所述的移注器，其配置在所述反應(yīng)板的表面?zhèn)鹊纳戏剑徽?，其覆蓋所述反應(yīng)板的上表面?zhèn)鹊陌迳喜靠臻g，并且以所述移注器的前端部位于所述板上部空間的內(nèi)側(cè)、基端部位于外側(cè)的方式而將所述移注器支撐為能夠移動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)儀器套件，其中，在所述移注器上設(shè)有氣孔，且該氣孔與由所述缸體、所述柱塞及所述 隔離部件形成的環(huán)狀空間連通，所述氣孔配置在由所述罩覆蓋的板上空間 的內(nèi)側(cè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)儀器套件，其中，所述反應(yīng)儀器套件還具備樣本導(dǎo)入部，該樣本導(dǎo)入部經(jīng)由能夠密閉地 設(shè)置于所述罩的一部分的開(kāi)口而從外部向所述板上空間內(nèi)注入樣本。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)儀器套件，其中， 所述反應(yīng)板在其表面?zhèn)冗€具備試藥容器，該試藥容器收容樣本的反應(yīng)所使用的試藥并由薄膜密封。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)儀器套件，其中， 所述移注器在前端部的內(nèi)部具備過(guò)濾器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)儀器套件，其中， 所述反應(yīng)板在其表面?zhèn)染邆溥z傳因子放大部，該遺傳因子放大部進(jìn)行遺傳因子放大反應(yīng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)儀器套件，其中， 所述反應(yīng)容器由光透過(guò)性的材質(zhì)構(gòu)成，以能夠從底部進(jìn)行光學(xué)的測(cè)定。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)儀器套件，其中， 所述反應(yīng)板在其表面?zhèn)冗€具備分析部，該分析部進(jìn)行所述反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)生成物的分析。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的反應(yīng)儀器套件，其中， 所述分析部是進(jìn)行反應(yīng)生成物的電泳分離的電泳部。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的反應(yīng)儀器套件，其中， 在反應(yīng)生成物含有遺傳因子的情況下，所述分析部配置有與該遺傳因子反應(yīng)的探針。
13. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)儀器套件，其中， 所述罩利用帶有氣密性且具有柔軟性的原材料來(lái)保持所述移注器，并將所述移注器支撐為能夠移動(dòng)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)儀器套件，其中，所述罩包括罩主體，其與所述反應(yīng)板一體化；罩板，其配置于所述 反應(yīng)板的表面?zhèn)鹊纳喜?，并且利用密封件保持氣密且在水平面?nèi)能夠滑動(dòng) 地保持于所述罩主體，所述移注器利用其他的密封件保持氣密且在垂直方向上能夠滑動(dòng)地 保持于所述罩板。
15. —種移注器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，具備移注器支架，其以移注器的前端朝向下側(cè)地配置所述移注器的 狀態(tài)，能夠裝卸地從上側(cè)把持該移注器的基端部，且所述移注器在前端具 有液體移注用的開(kāi)口，基端部構(gòu)成缸體，內(nèi)部具備柱塞；套筒，其能夠在上下方向上滑動(dòng)地安裝于所述移注器支架的內(nèi)側(cè)； 柱塞支架，其能夠^E上下方向上滑動(dòng)地安裝于所述套筒的內(nèi)側(cè)，并能 夠裝卸地從上側(cè)把持所述柱塞的上端部，所述柱塞支架在前端帶有夾住所述柱塞的間隙，且以如下方式安裝于 所述套筒，目卩當(dāng)所述柱塞支架從所述套筒突出時(shí)，該間隙擴(kuò)開(kāi)為大于所 述柱塞的上端部的粗細(xì)，利用所述柱塞支架相對(duì)于套筒后退，該間隙變窄， 從而把持所述柱塞的上端部，通過(guò)使所述柱塞支架與所述套筒一同在上下方向上移動(dòng)，使所述柱塞 相對(duì)于所述缸體在上下方向上滑動(dòng)。
全文摘要
為了防止經(jīng)由移注器內(nèi)氣溶膠污染外部或移注的溶液。移注器(20)具備設(shè)置于前端部的移注噴嘴(19)；連接于移注噴嘴(19)的基端部側(cè)，內(nèi)部為空洞的注射器；以及在注射器的缸體(21)內(nèi)滑動(dòng)而通過(guò)移注噴嘴(19)進(jìn)行液體的吸引和噴出的柱塞(22)。在柱塞(22)的基端部側(cè)和缸體(21)的基端部側(cè)間具備隔離部件，該隔離部件具有將噴嘴(19)內(nèi)與外部隔離的氣密性及柱塞(22)能夠滑動(dòng)的柔軟性。
文檔編號(hào)G01N1/00GK101460822SQ20078002036
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日
發(fā)明者稻實(shí)淳史, 花房信博, 高橋智一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島津制作所