(57)【要約】【課題】液体が気泡を含むことによってシリンジによる送液精度が低下することを防止する。【解決手段】制御部は、液体容器とシリンジとを接続してシリンジ内に液体を吸引した後、シリンジが密閉されるように切替えバルブを切り替えた状態でシリンジを吸引側へ駆動することによりシリンジ内を減圧して液体の脱泡を行なう脱泡手段を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルに反応を起こさせるための反応容器、前記反応容器に供給するサンプル又はその他の液体を収容するための液体容器、接続する流路を切り替えるための切替えバルブ、及び前記切替えバルブを介して前記液体容器、反応容器のいずれかに接続され又は前記切替えバルブによって密閉されるシリンジを備えた反応容器プレートを保持するためのプレート保持部と、
前記反応容器プレートの前記切替えバルブを駆動するためのバルブ駆動部と、
前記シリンジを駆動するためのシリンジ駆動部と、
前記バルブ駆動部及びシリンジ駆動部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記液体容器と前記シリンジとを接続して前記シリンジ内に液体を吸引した後、前記シリンジが密閉されるように前記切替えバルブを切り替えた状態で前記シリンジを吸引側へ駆動することにより前記シリンジ内を減圧して前記液体の脱泡を行なう脱泡手段を備えている反応処理装置。
【発明の詳細な説明】
【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、医療や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反応容器プレートを用いて反応処理を行なう反応処理装置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ウ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エル反応容器プレートが用いられている（例えば特許文献１を参照。）。
【０００３】
また、微量の液体を定量的に扱うことができる微量液体秤取構造として、第１流路及び第２流路と、上記第１流路の流路壁に開口する第３流路と、第２流路の流路壁に開口して第３流路の一端と第２流路を連結し第３流路よりも相対的に毛管引力が働きにくい性質を第４流路とを有する構造を備えたものがある（例えば特許文献２，３を参照。）。その微量液体秤取構造によれば、第１流路に導入された液体が第３流路内に引き込まれた後、第１流路に残存する上記液体を取り除き、第３流路の容積に応じた体積の液体を第２流路に秤取することができる。
【０００４】
従来のマイクロウエル反応容器プレートは、使用時には反応容器プレートの上面は大気に開放された状態となる。そのため、サンプルに外部から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。
また、特許文献２，３に開示された微量液体秤取構造では、第１流路の両端及び第２流路の両端に液体導入用のポートが形成されているが、それらのポートは大気に開放されており、それらのポートを介して反応生成物が外部の環境を汚染することもありうる。
【０００５】
そこで、反応容器やサンプル容器のほか、液体の吸引及び吐出を行なうシリンジ、シリンジを反応容器又はサンプル容器に切り替えて接続する切替えバルブを１枚のプレートに集積して反応容器プレート内を密閉系にすることが提案されている（特許文献４参照。）。提案の反応容器プレートによれば、反応容器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ことができる。
【特許文献１】特開２００５−１７７７４９号公報
【特許文献２】特開２００４−１６３１０４号公報
【特許文献３】特開２００５−１１４４３０号公報
【特許文献４】ＷＯ２００８／０９６４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような反応容器プレートを処理する際に問題となるのは、シリンジで吸引する液体に気泡が含まれていた場合や反応容器に注入する液体に気泡が含まれていた場合である。液体に気泡が含まれていると、シリンジを用いた分注の精度が低下し、その気泡が反応容器内に入ると反応容器内での反応測定の妨げとなる。
【０００７】
そこで本発明は、液体が気泡を含むことによってシリンジによる送液精度が低下することを防止する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】
【０００８】
本発明の反応処理装置は、サンプルに反応を起こさせるための反応容器、反応容器に供給するサンプル又はその他の液体を収容するための液体容器、接続する流路を切り替えるための切替えバルブ、及び切替えバルブを介して液体容器、反応容器のいずれかに接続され又は切替えバルブによって密閉されるシリンジを備えた反応容器プレートを保持するためのプレート保持部と、反応容器プレートの切替えバルブを駆動するためのバルブ駆動部と、シリンジを駆動するためのシリンジ駆動部と、バルブ駆動部及びシリンジ駆動部を制御する制御部と、を備え、制御部は、液体容器とシリンジとを接続してシリンジ内に液体を吸引した後、シリンジが密閉されるように切替えバルブを切り替えた状態でシリンジを吸引側へ駆動することによりシリンジ内を減圧して液体の脱泡を行なう脱泡手段を備えているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、反応容器、反応容器に供給するサンプル又はその他の液体を収容するための液体容器、切替えバルブ、及び切替えバルブを介して液体容器、反応容器のいずれかに接続され又は切替えバルブによって密閉されるシリンジを備えた反応容器プレートを用い、液体容器とシリンジとを接続してシリンジ内に液体を吸引した後、シリンジが密閉されるように切替えバルブを切り替えた状態でシリンジを吸引側へ駆動することによりシリンジ内を減圧して液体の脱泡を行なうようになっているので、シリンジ内で反応容器に注入する液体の脱泡が行なわれ、シリンジから液体を吐出する際の気泡による吐出精度の低下を防止できる。さらには、反応容器に注入する液体の脱気をシリンジ内で行なうことができるので、反応容器内での気泡の発生が抑制され、気泡が反応測定に与える影響を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は一実施例の反応処理装置を概略的に示すブロック図である。
この実施例の反応処理装置で扱う反応容器プレートは、反応容器のほか、反応容器に注入する液体を収容するための液体容器、液体や気体の吸引と吐出を行なうためのシリンジ、流路の接続を切り替えるための切替えバルブなどを１枚のプレートに備えたものである。そのような反応容器プレートを扱うために、反応処理装置は、反応容器プレート７を保持するためのプレート保持部１、反応容器プレートに設けられているシリンジを駆動するためのシリンジ駆動部２及び切替えバルブを駆動するためのバルブ駆動部３を備えている。
【００１１】
シリンジ駆動部２及びバルブ駆動部３の動作は制御部５によって制御される。制御部５はシリンジに吸引した液体の脱泡を行なうための脱泡手段を備えている。なお、この実施例では図示していないが、反応処理装置としては、反応容器プレート７の反応容器温度を調節するための温度調節部や反応容器内の反応を測定するための反応測定部などを備えていてもよい。
【００１２】
本発明の反応処理装置で扱う反応容器プレートについて図２を参照しながら概略的に説明する。図２は同実施例の反応処理装置が対象とする反応容器プレートの一例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ位置での断面図、（Ｃ）はシリンジをサンプル容器に接続したときのＡ−Ａ位置での断面図である。なお、同図（Ａ）及び（Ｂ）はシリンジがいずれの容器や流路に接続されずに密閉されている状態を示している。
【００１３】
反応容器プレート７にはシリンジ及び切替えバルブの一部をなすローター４０がシールプレート４２を介して回転可能に取り付けられている。ローター４０はその回転中心にシリンジを構成するシリンダとなる空間４０ａを備え、その内部にプランジャ４０ｃが配置されている。ローター４０は、シリンダ４０ａに繋がり一端が反応容器プレート７の下面との接触面に引き出されたシリンジ接続流路４０ｂと、反応容器プレート７の下面との接触面に設けられた円弧状流路４０ｄを備えている。ローター４０の回転に応じてこれらの流路４０ｂ，４０ｄがその回転方向に移動し、反応容器プレート７下面に引き出された所定の流路に接続されるようになっている。
【００１４】
反応容器プレート７のローター４０取付け位置とは異なる位置に複数の反応容器１０が上面を封止された状態で配列された領域が設けられている。この領域に主流路１３や反応容器エアー抜き流路２１等も設けられている。主流路１３の上流端１３ａは反応容器プレート７の下面側のシリンジ接続流路４０ｂへ接続されうる位置に引き出されている。反応容器エアー抜き流路２１の下流端は反応容器プレート７の下面側の円弧状流路４０ｄへ接続されうる位置に引き出されている。
【００１５】
ローター４０取付け位置の周囲に液体容器としてのサンプル容器３５及び試薬容器３７と、エアー吸引用容器３９が設けられている。これらの容器３５，３７及び３９の上面は封止されており、サンプル容器３５の上面は弾性部材からなるセプタムを含む密閉部材で密閉されている。これらの容器３５，３７及び３９はそれぞれ流路３５ａ，３７ａ及び３９ａを介して反応容器プレート７の下面側のシリンジ接続流路４０ｂへ接続されうる位置に引き出されている。また、これらの容器３５，３７及び３９内の圧力変化を緩和するためのエアー抜き流路３５ｂ，３７ｂ，３９ｂも設けられており、エアー抜き流路３５ｂ，３７ｂ，３９ｂは反応容器プレート７の下面側の円弧状流路４０ｄに接続されうる位置に引き出されている。
【００１６】
このほか、反応容器プレート７には受動的に内部容量を変化させるベローズ５３も設けられており、ベローズ５３の内部空間に繋がる流路が反応容器プレート７の下面側の円弧状流路４０ｄに接続されうる位置に引き出されている。
【００１７】
図３は反応処理装置の概略構成断面図である。
シリンジ駆動部２は反応容器プレート７の上方に配置されてローター４０内のプランジャ４０ｃを把持し、例えばステッピングモータ等の駆動によってプランジャ４０ｃを上下方向に任意の距離だけ移動させることができる。バルブ駆動部３は接続流路の切替え時にローター４０の裏面に設けられた凹部からなる爪部４０ｅに凹部を挿入して回転することにより、ローター４０を平面内方向に任意の角度だけ回転させることができる。
【００１８】
シリンジ駆動部２及びバルブ駆動部３の動作は制御部５によって制御される。制御部５はサンプル分注工程等の各工程に応じて各部の動作制御を行なうためのプログラムを保持している。そのプログラムの一例として、シリンジ５１内に吸引した液体の脱泡を行なうための脱泡手段が挙げられる。
【００１９】
図４は同実施例の反応処理装置によるサンプル分注動作の一例を示すフローチャートである。以下にこのフローチャートとともに図５〜図７を参照しながら反応処理時の動作について説明する。なお、反応処理装置による反応処理を開始する前に、分析者による前処理として、注射器などの分注器具によりサンプル液がサンプル容器３５内に注入された状態の反応容器プレート７が装置に設置される。
【００２０】
バルブ駆動部３でローター４０を回転させ、シリンジ接続流路４０ｂをサンプル容器３５に接続し（ステップＳ１）（図５参照）、プランジャ４０ｃを吸引方向と吐出方向へ複数回往復駆動することによりサンプル容器３５内を攪拌する（ステップＳ２）。サンプル容器３５内には分析者によって注入されたサンプル液と試薬が封入されており、これらの液体が混合される。その後、混合液をシリンダ４０ａ内に例えば１０μＬだけ吸引する（ステップＳ３）。
【００２１】
バルブ駆動部３でローター４０を回転させ、シリンジ接続流路４０ｂがいずれの流路にも接続されない状態（例えば図２（ｂ）の状態）にしてシリンダ４０ａ内を密閉し、プランジャ４０ｃを吸引側へさらに駆動してシリンダ４０ａ内の圧力を例えば１０〜４０Ｔｏｒｒ程度、望ましくは１〜１０Ｔｏｒｒ程度にすることにより、シリンダ４０ａ内の混合液の脱泡を行なう（ステップＳ４）。
【００２２】
次に、バルブ駆動部３でローター４０を回転させ、シリンジ接続流路４０ｂを試薬容器３７に接続する（ステップＳ５）（図６参照。）。試薬容器３７には例えば１９０μＬの希釈水が予め収容されている。シリンジ駆動部２によってプランジャ４０ｃを吐出側へ駆動し、シリンダ４０ａ内の混合液を試薬容器３７内に注入する（ステップＳ６）。さらに、プランジャ４０ｃを吸引方向と吐出方向へ往復駆動して試薬容器３７内を攪拌し、注入した混合液と希釈水とを混合する（ステップＳ７）。混合後、プランジャ４０ｃを吸引方向へ駆動してその希釈混合液を例えば２００μＬ（全部）吸引する（ステップＳ８）。
【００２３】
バルブ駆動部３でローター４０を回転させ、シリンジ接続流路４０ｂがいずれの流路にも接続されない状態（例えば図２（ｂ）の状態）にしてシリンダ４０ａ内を密閉し、プランジャ４０ｃを吸引側へさらに駆動してシリンダ４０ａ内の圧力を例えば１０〜４０Ｔｏｒｒ程度、望ましくは１〜１０Ｔｏｒｒ程度にすることにより、シリンダ４０ａ内に吸引した希釈混合液の脱泡を行なう（ステップＳ９）。
【００２４】
バルブ駆動部３でローター４０を回転させ、シリンジ接続流路４０ｂを主流路１３の上流端１３ａに接続する（ステップＳ１０）（図７参照。）。シリンジ駆動部３によってプランジャ４０ｃを吐出方向に駆動し、シリンダ４０ａ内の希釈混合液を主流路１３に注入する（ステップＳ１１）。
【００２５】
その後、主流路１３に注入した希釈混合液は、エアー吸引用容器３９からエアーをシリンダ４０ａ内に吸引して主流路１３に送り込むことにより、希釈混合液の主流路１３内からのパージと各反応容器１０への注入を行なう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】一実施例の反応処理装置を概略的に示すブロック図である。
【図２】反応容器プレートの一実施例を示す図であり（Ａ）は概略的な平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ位置での断面図、（Ｃ）はシリンジをサンプル容器に接続したときのＡ−Ａ位置での断面図である。
【図３】反応処理装置の概略構成断面図である。
【図４】反応処理装置の反応処理時の動作の一例を概略的に示すフローチャートである。
【図５】反応処理装置の反応処理時の動作の一例を説明するための１つの工程を示す平面図である。
【図６】図５に続く動作を説明するための平面図である。
【図７】図６に続く動作を説明するための平面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  プレート保持部
２  シリンジ駆動部
３  バルブ駆動部
５  制御部
６  脱泡手段
７  反応容器プレート
１０  反応容器
１３  主流路
１５  計量流路
１７  注入流路
１９，２１  反応容器エアー抜き流路
３５  サンプル容器
３５ａ  サンプル容器流路
３５ｂ  サンプル容器エアー抜き流路
３７  試薬容器
３７ａ  試薬容器流路
３７ｂ  試薬容器エアー抜き流路
３９  エアー吸引用容器
３９ａ  エアー吸引用容器流路
３９ｂ  エアー吸引用容器エアー抜き流路
４０  ローター
４０ａ  シリンダ
４０ｂ  シリンジ接続流路
４０ｃ  プランジャ
４０ｄ  円弧状流路
４０ｅ  爪部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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