(57)【要約】担体・流体封入分注チップ、担体・流体封入分注チップ処理装置、および担体・流体封入分注チップ処理方法に係り、従来の液クロマトグラフまたはフィルタを用いた処理に対して、その分離・精製をより効率的かつ迅速に行うことができることを目的とし、気体の吸引吐出が行われるノズルに装着しまたはノズルに装着可能な連結管に装着して前記ノズルと連通可能な装着用開口部、および前記気体の吸引吐出によって液体の流入および流出が可能な口部を有する分注チップと、該分注チップ内に封入され、前記液体中の生体物質を吸着もしくは捕獲しまたは該生体物質と反応もしくは結合することが可能な担体と、前記分注チップ内に開封可能な状態で封入され該担体と接触する所定の液体または所定の気体からなる担体活性化維持用流体とを有することで担体活性化維持機能を付すように構成する。
2008088065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体の吸引吐出が行われるノズルに装着しまたはノズルに装着可能な連結管に装着して前記ノズルと連通可能な装着用開口部、および前記気体の吸引吐出によって液体の流入および流出が可能な口部を有する分注チップと、該分注チップ内に封入され、前記液体中の生体物質を吸着もしくは捕獲しまたは該生体物質と反応もしくは結合することが可能な担体と、前記分注チップ内に開封可能な状態で封入され該担体と接触する所定の液体または所定の気体からなる担体活性化維持用流体とを有する担体活性化維持機能をもった担体・流体封入分注チップ。
【請求項２】
前記装着用開口部は、穿孔可能な被穿孔部材または着脱可能な蓋部材によって閉塞されることによって、または、前記穿孔用針によって穿孔可能な被穿孔部材をその軸方向を横断するように設けた前記連結管に装着されることで閉塞され、前記口部は、着脱可能なキャップによって閉塞されることで、分注チップ内に前記担体活性化維持用流体が開封可能な状態で封入された請求の範囲第１項に記載の担体・流体封入分注チップ。
【請求項３】
前記分注チップは、太管と、前記太管と連通し該太管の下側に設けられ、前記太管より細く形成された細管と、太管と細管との間の移行部とからなり、前記装着用開口部は前記太管の上側に設けられ、前記口部は前記細管の先端に形成された請求の範囲第１項または請求の範囲第２項のいずれかに記載の担体・流体封入分注チップ。
【請求項４】
前記担体を該分注チップ内に封入する封入部を該分注チップに設け、該封入部は、前記装着用開口部に設けた被穿孔部材若しくは蓋部材または装着した前記連結管に設けた被穿孔部材と、前記口部に設けた前記キャップとの間に挟まれた領域内に設けられ、該分注チップ内に流入した液体および封入された前記担体活性化維持用流体が通過可能である請求の範囲第２項または請求の範囲第３項のいずれかに記載の担体・流体封入分注チップ。
【請求項５】
前記封入部は、流入した前記液体または封入した前記担体活性化維持用流体と接触可能となるように前記分注チップの前記口部と前記装着用開口部との間を仕切るように分注チップとは別体に設けた１または２以上の担体通過阻止部材を有する請求の範囲第４項に記載の担体・流体封入分注チップ。
【請求項６】
前記封入部は、前記装着用開口部と前記口部との間で前記分注チップの内壁面を仕切るように、該内壁面に、内側方向に突出する突出部、口部に向かって先細りの傾斜面または口部に向かって内側方向に突設する段差を有する請求の範囲第５項に記載の担体・流体封入分注チップ。
【請求項７】
前記突出部、傾斜面または段差は、前記担体または前記通過阻止部材を前記分注チップに係止して保持している請求の範囲第６項に記載の担体・流体封入分注チップ。
【請求項８】
前記封入部は、前記移行部の段差または傾斜面を利用して、前記担体または担体通過阻止部材を前記分注チップに設けた請求の範囲第４項に記載の担体・流体封入分注チップ。
【請求項９】
気体の吸引吐出を行う１または複数連のノズルを有するノズルヘッドと、該ノズルを介して気体の吸引吐出を行う吸引吐出機構と、前記ノズルまたはノズルと装着可能な連結管に装着してノズルと連通しまたは連通可能であって、液体中の生体物質の吸着もしくは捕獲、または該生体物質との反応もしくは結合が可能な担体を封入し、かつ該担体と接触する所定の液体または所定の気体からなる担体活性化維持用流体を開封可能状態で封入した担体活性維持機能をもった１または２以上の担体・流体封入分注チップと、前記担体・流体封入分注チップを収容しまたは収容可能なチップ収容部および種々の液体を収容しまたは収容可能な液収容部を設けた収容部群と、前記ノズルヘッドを前記収容部群に相対的に移動させる移動手段とを有する担体・流体封入分注チップ処理装置。
【請求項１０】
前記担体・流体封入分注チップは、前記ノズルに装着しまたは前記連結管に装着して前記ノズルと連通可能な装着用開口部、および前記気体の吸引吐出によって液体の流入および流出が可能な口部を有する分注チップと、該分注チップ内に封入された前記担体と、前記分注チップ内に開封可能状態で封入され、前記担体と接触する前記所定の液体または前記所定の気体からなる担体活性化維持用流体とを有し、前記担体・流体封入分注チップの装着用開口部は、穿孔可能な被穿孔部材または着脱可能な蓋部材によって閉塞され、または、穿孔可能な被穿孔部材によって軸方向を横断するように閉塞された前記連結管に装着され、前記口部が着脱可能なキャップによって閉塞されることで、分注チップ内に前記担体活性化維持用流体が開封可能状態で封入された請求の範囲第９項に記載の担体・流体封入分注チップ処理装置。
【請求項１１】
前記ノズルヘッドには、前記被穿孔部材を穿孔するための１または複数の穿孔用針を有し、該穿孔用針は、該ノズルヘッドに設けられた１または複数連の前記ノズルの連数に等しい連数およびノズル間の相互の配列間隔に等しい相互の配列間隔をもつように設けられた請求の範囲第９項または請求の範囲第１０項のいずれかに記載の担体・流体封入分注チップ処理装置。
【請求項１２】
前記ノズルヘッドに設けられた担体・流体封入分注チップに対しノズルを通して所定圧力で加圧する際に、該担体・流体封入分注チップと係合して担体・流体封入分注チップを支持しノズルからの担体・流体封入分注チップの脱落を防止するチップ脱落防止部を前記ノズルヘッドに設けた請求の範囲第９項乃至請求の範囲第１１項のいずれかに記載の担体・流体封入分注チップ処理装置。
【請求項１３】
前記ノズルヘッドに設けた前記担体・流体封入分注チップを前記ノズルから脱着するためのチップ脱着部をノズルヘッドに設けた請求の範囲第９項乃至請求の範囲第１２項のいずれかに記載の担体・流体封入分注チップ処理装置。
【請求項１４】
前記吸引吐出機構、および前記チップ脱着部または／および穿孔用針駆動部は、同一のモータを共用して駆動される請求の範囲第１３項に記載の担体・流体封入分注チップ処理装置。
【請求項１５】
前記担体・流体封入分注チップ処理装置は、穿孔用針の穿孔動作、チップ脱着部またはチップ脱落防止部を有するとともに、前記穿孔用針の穿孔動作、前記チップ脱着部または前記チップ脱落防止部の駆動時間または位置を前記物質条件、及び、処理内容に基づいて制御する請求の範囲第９項ないし請求の範囲第１４項のいずれかに記載の担体・流体封入分注チップ処理装置。
【請求項１６】
前記担体・流体封入分注チップ処理装置は、前記ノズルの下方において、ノズルの軸方向に垂直方向に沿って磁場を及ぼしかつ除去することが可能な磁力部が設けられた請求の範囲第９項乃至請求の範囲第１５項のいずれかに記載の担体・流体封入分注チップ処理装置。
【請求項１７】
気体の吸引吐出を行う１または２以上のノズルに装着しまたは該ノズルに装着可能な連結管に装着して前記ノズルと連通しまたは連通可能な装着用開口部、および前記気体の吸引吐出によって液体の流入および流出が可能な口部を有する分注チップ内に、前記液体中の生体物質の吸着もしくは捕獲、または該生体物質との反応もしくは結合が可能な担体が封入され、かつ該担体と接触する所定の液体または所定の気体からなる担体活性化維持用流体が開封可能な状態で封入された担体活性化維持機能をもった１または２以上の担体・流体封入分注チップについて、前記装着用開口部をまたは該装着用開口部に装着された前記連結管を前記ノズルに装着する工程と、装着した前記担体・流体封入分注チップを所定の液収容部に移動し、液収容部に収容されている液体の吸引または吐出によって前記担体と接触させて、該液体中の前記生体物質の吸着若しくは捕獲、または該生体物質との反応若しくは結合を行わせる接触工程と、を有する担体・流体封入分注チップ処理方法。
【請求項１８】
前記装着工程は、前記担体活性化維持用流体について前記担体・流体封入分注チップに対して開封状態にする工程を含む請求の範囲第１７項に記載の担体・流体封入分注チップ処理方法。
【請求項１９】
前記担体に結合した物質を前記担体から解離する解離工程をさらに有する請求の範囲第１７項または請求の範囲第１８項のいずれかに記載の担体・流体封入分注チップ処理方法。
【請求項２０】
前記担体・流体封入分注チップを前記ノズルから脱着した後、または担体・流体封入分注チップを前記ノズルに装着する前に該ノズルに分注チップを装着する工程と、磁性粒子が懸濁する液体を分注する工程と、該分注チップ内に外部から磁場を及ぼすことによって、該分注チップの内壁に磁性粒子を吸着させる工程をさらに有する請求の範囲第１７項乃至請求の範囲第１９項のいずれかに記載の担体・流体封入分注チップ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、担体・流体封入分注チップ、担体・流体封入分注チップ処理装置、および担体・流体封入分注チップ処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラムと呼ばれる上下円板の中央部に液体の取り入れ、取り出し口のついた円筒状の容器に、ゲルと呼ばれる粒子径１０〜数百ミクロンの粒子状充填剤を入れ、そこに上下の液体取出口、取入口のいずれかの方向から液体をポンプ等により流す時の溶質分子とゲルとの間の相互作用を利用して物質の除去を行ったり、分離・精製の処理を行っていた。【０００３】
ところで、カラムを用いた処理工程は、分離、精製すべき対象物質を含有する溶液をカラム内の充填剤に対し、一方向にて接触させながら通過させるため、大量の移送用液体（移動相）を必要とするものである。その結果、前記溶液中に含まれる物質は、充填剤に捕獲される物質と、移送用液体中に含まれて流出してくる物質とに分けられることとなる。有用な対象物質が流出してくる物質中に含有される場合には、移送用液体が大量であるために分離、精製すべき対象物質が希釈化されることによる問題点を有していた。【０００４】
例えば、血液中のタンパク処理のように、メジャータンパクを除去した後の残液から目的とする有用タンパクを分離するような場合等においては、従来のカラムを用いた処理では、カラム内に大量の移送用液体を流すため残液が希釈化され残液の濃縮化が必要となり処理が複雑になるおそれがあるという問題点を有していた。【０００５】
そのために、本願の発明者は、気体の吸引吐出が行われるノズルまたはノズルに装着可能な連結部材に装着可能な装着用開口部、及び前記気体の吸引吐出によって液体の流入及び流出が可能な口部を有する分注チップ内に、前記液体中の生体物質を吸着若しくは捕獲させ、または該生体物質と反応若しくは結合することが可能な担体を封入させて該担体と接触する液体の流れの向きを双方向となるようにした。これによって、前記分注チップに対して吸引吐出を繰り返すことで比較的少量の液体を用いた対象物質の分離を可能とした。これによって従来のカラムの処理に比較して、分離・精製をより効率的かつ迅速に行うことを可能とするとともに、より簡単で小規模の構造で対象物質の分離性能を高めることを図った（特許文献３）。【０００６】
しかしながら、アフィニティクロマトグラフィー担体等の担体をカラムまたは分注チップ内に封入する際に、ゲル粒子間に気泡が含まれている場合には、液の通過が悪く、反応しない部分が生ずるおそれがあり、ゲル粒子間の気泡を完全に追い出した状態で保管する必要があるという問題点があった。【０００７】
また、カラムや分注チップに封入されたゲルが乾燥すると、体積変化を起こす結果反応体積との相関関係にあるカラムの性能が低下するおそれや、ゲルに亀裂が生じ使用不能にあるおそれがあるという問題点があった。【０００８】
さらに、ゲルを、糸やビーズに固定した場合であっても、乾燥させると気泡が抜けなくなったり、変形や剥離の原因となるおそれがあるという問題点を有していた。【０００９】
また、タンパク、酵素、抗体等は、乾燥状態で固相し保存可能であるが、サブユニットを形成しているものの場合、例えば、金属タンパクや固ファクターを持つフラビン(flavin)等は、一旦乾燥させると解離してしまい再構成することができないおそれがあるという問題点もあった。【００１０】
さらに、タンパク等の場合には、腐敗を防ぐためにアジカナトリウムのような防腐剤中で保管する必要があった。【００１１】
【非特許文献１】「液体クロマトグラフィＱ&amp;Ａ」（技報堂出版  2000年6月、松下至著）
【非特許文献２】「液体クロマトグラフィーの実際」（三共出版  1976年、江頭暁著）
【特許文献１】国際公開第２００６／１０７３１７０号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明の第１の目的は、担体を乾燥や腐敗等の変化を防止して担体の活性化を維持した状態で封入しておくことによって、担体の分離性能を高め、その分離・精製について、信頼性のより高い処理を行うことができる担体・流体封入分注チップ、担体・流体封入分注チップ処理装置、および担体・流体封入分注チップ処理方法を提供することである。【００１３】
第２の目的は、比較的少量の担体、および移送用の液体による希釈化を被ることのない少量の液体を用いることで、高い分離性能、高い効率性をもち、かつ、規模の小さい装置を用いて処理を行うことができる担体・流体封入分注チップ、担体・流体封入分注チップ処理装置、および担体・流体封入分注チップ処理方法を提供することである。【００１４】
第３の目的は、従来のカラムを用いた一貫した処理について自動化を容易に行うことができる担体・流体封入分注チップ、担体・流体封入分注チップ処理装置、および担体・流体封入分注チップ処理方法を提供することである。【００１５】
第４の目的は、ポア径の小さいフィルタを用いた処理等の場合に比較して、より小さい加圧で済ませることで取り扱いやすく、また処理エネルギーを削減し、かつ、処理時間を短縮することができる担体・流体封入分注チップ、担体・流体封入分注チップ処理装置、および担体・流体封入分注チップ処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
第１の発明は、気体の吸引吐出が行われるノズルに装着しまたはノズルに装着可能な連結管に装着して前記ノズルと連通可能な装着用開口部、および前記気体の吸引吐出によって液体の流入および流出が可能な口部を有する分注チップと、該分注チップ内に封入され、前記液体中の生体物質を吸着もしくは捕獲しまたは該生体物質と反応もしくは結合することが可能な担体と、前記分注チップ内に開封可能な状態で封入され該担体と接触する所定の液体または所定の気体からなる担体活性化維持用流体とを有する担体活性化維持機能をもった担体・流体封入分注チップである。【００１７】
ここで、「担体」としては、液体中の生体物質を吸着、反応、結合又は捕獲可能な不溶性の固体であって、その形状は、例えば、粒子状、ブロック状、薄膜状、薄板状、膜状、板状、細棒状、糸状、紐状、または不定形状であり、該担体は、必ずしも１の固体からなる場合に限られず、複数の固体からなる場合、例えば、複数の粒子状担体からなる場合であってもよい。また、例えば、糸状の担体と、その担体を巻装するコアのように、担体と、担体を支持する支持体との組合せであってもよい。さらに、担体のサイズは、各種のサイズをもち、前記口部を通過可能な場合と通過不能な場合がある。担体の材料としては、可撓性または非可撓性の材料、例えば、ゴム、シリコーン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ウレタン、セルロース若しくはナイロン等の繊維物質、そのほか天然素材を含む有機材、または、ガラス繊維、シリカ、セラミックス、非磁性もしくは磁性の金属、金属化合物、または半導体等の無機材で形成されたものがある。また、担体は、ゲル、多孔質体、貫通性多孔質、含水性のものを含む。【００１８】
例えば、担体として、貫通性多孔質のブロック状担体、すなわち、３次元ネットワーク状の骨格とその空隙が一体となった構造をもつ担体、を用いることができる。該担体では、骨格サイズと流路サイズを独立して決定可能であり、粒子状担体に比較して、大きな流路サイズとすることによって低圧での吸引吐出が可能となる。但し、空隙率を増加させるとその吸着容量や表面積は小さくなる（ＢＩＯ  ＩＮＤＵＳＴＲＹ，第２１巻，Ｎｏ．１１，２００４）。この場合には、サイズを適当に定めることによって、前記分注チップの口部からの流出を防ぐことができるので、担体の流出を防止するための封入部を必要とせずに分注チップまたはその内部の構造を簡単化することができる。ブロック状担体は、粒子状担体と異なり、液体の流入流出によって、液体中に分散されたりまたは液体中を動き回ることはない。「ブロック状」には、円柱状、角柱状、球状等を含む。【００１９】
該担体には、生体物質の吸着、反応、結合又は捕獲のための官能基等の化学物質又は生体物質が設けられまたは発現している。前記生体物質または化学物質は、これらの官能基等と結合もしくは反応しまたは吸着することで担体に設けられる。該担体の表面に設けられている生体物質としては、例えば、抗原、抗体、酵素、基質、レセプター、His-tag等のアフィニティリガンドや、アフィニティタグ等がある。そのような担体は、液クロマトグラフィーでは充填剤といい、いわゆる移動相としての所定液体に含有される対象生体物質の吸着を図るために選択される所定の容器内に充填される不溶性固定相である。【００２０】
また、前記担体は、１種類以上の予め定めた種類の生体物質または化学物質が、１の担体上の外部から識別可能な予め定めた位置、例えば、間隔を空けて行列状、一列状等に配列した位置に、または複数の担体の外部から識別可能な予め定めた各担体、例えば、一列状に順序を定めて配列した場合の各担体、色彩で識別された各担体、もしくは蛍光物質等の発光物質で識別された各担体ごとに、固定され、または固定可能であって、これらの生体物質または化学物質が、前記位置または前記担体と予め対応付けられるものであっても良い。その場合、蛍光物質等の発光物質からなる標識物質によって標識化されこれらの生体物質との結合等の可能性がある生体物質を含有する溶液を、前記分注チップ内で、前記担体と接触させることによって、これらの生体物質との結合または反応の有無を、１の担体の各固定位置または複数の担体の各担体での発光を検出することによって測定し、これによって目的とする生体物質の構造、性質、有無、相関関係等を解析することができる。【００２１】
「生体物質」には、例えば、核酸等の遺伝物質、タンパク、糖、糖鎖、ペプチド、色素等の生体高分子または低分子を含む。また、生体物質として、細胞、細菌類（大腸菌、ブドウ球菌等）、真菌類（カビ、酵母等）、原虫（アメーバ、マラリア等）、もしくは生体組織等の微小生物、またはウィルス等を含む。該生体物質は、リガンドとして該生体物質に結合性を有する受容体としての生体物質の結合を検出し、捕獲し、分離し、抽出する検出用物質として用いることもできる。受容体としては、前記核酸等の遺伝物質、タンパク、糖鎖、ペプチド等に各々結合性を有する核酸等の遺伝物質、タンパク、糖鎖、ペプチド等の生体物質が該当する。また、「フィルタ」とは、所定のポア径を設定することによって、目的物質のサイズに基づいて目的物質の分離を行う部材である。【００２２】
「生体物質を吸着もしくは捕獲しまたは該生体物質と反応もしくは結合する」は、例えば、共有結合（例えば、カルボキシル基、アミノ基、水酸基等の官能基による）、イオン結合、疎水性相互作用、水素結合、配位結合等による化学吸着による場合の他、物理吸着、または電磁気的相互作用もしくは捕獲による場合、または、前記担体に前記吸着等により固定して設けられている結合物質との間の特異的反応（種々の受容体／リガンド、例えば、抗原／抗体、核酸／相補的核酸、マルトース結合タンパク／マルトース、IgG／プロテインＡ等の反応）、その他の方法で反応もしくは結合する場合を含む。また、該担体を、多孔質性部材、凹凸性部材、繊維質性部材で形成することによって、生体物質を含む各種物質との反応能力や結合能力を高めるようにしても良い。生体物質との間の反応または結合のために、相補的な生体物質を担体に固定しておくためには、前記担体には、官能基を発現または生成するようにする。そのためには、例えば、「ポリアミド系高分子」からなる、絹等、ナイロン（３−ナイロン、６−ナイロン、６，６−ナイロン、６，１０−ナイロン、７−ナイロン、１２−ナイロン等）、PPTA（ポリパラフェニレンテレフタルアミド）等の全芳香族ポリアミド、や、へテロ環含有芳香族ポリマー等が有するペプチド結合を加水分解することで、生体物質の固定に用いる官能基を発現または生成させる。生体物質と結合可能な官能基には、例えば、カルボキシル基-COOH、アミノ基-NH2、またはその誘導基がある。ここで、生体物質の固定に適した多孔の径は、例えば、数μm以下である。【００２３】
「連結管」は、ノズルと分注チップを連通可能に連結するために用いる管状の器具であって、その管の一方の側、例えば、内側面または一端がノズルと装着可能であり、その他方の側、例えば、外側面又は他端が分注チップと装着可能なものである。該連結管の内側面においてノズルが装着し、該連結管の外側面において分注チップが装着する場合であって、連結管の前記分注チップへの装着時に、非穿孔部材が該分注チップの内部に位置する場合には、非穿孔部材が外部のものと接触しにくいので、ノズルの汚染によるクロスコンタミネーションを防止することができる。【００２４】
「分注チップ」とは、気体の吸引吐出が行われるノズルに直接的または間接的に装着され又は装着可能な装着用開口部および気体の吸引吐出によって液体の流入および流出が可能な口部を有し、担体を収容可能な容器である。分注チップは、太径管および細径管の組合せのような典型的な分注チップの形状を有する場合に限られない。この場合、細管の先端に口部が、太管側には装着用開口部が設けられるのが好ましい。例えば、太管は太径管の代わりに、四角柱の形状をもつ物であっても良く、細管は細径管の代わりに角筒状の管であっても良い。さらに、前記担体は、例えば、細管に相当する部分、前記太管に相当する部分または太管と細管との間の移行部に相当する部分に収容される。前記分注チップの容積は、例えば、数μリットル〜数100μリットル程度以上の液体を扱うことが可能であるのが好ましい。また、分注チップには、担体を封入して収容する担体封入管（細管と太管よりなる）とともに、該担体封入管よりも太く形成され前記口部から導入された液体を貯溜する貯溜管（最太管）が設けられても良い。その場合、貯溜管の径は5mm〜10mmであって、前記担体封入管の体積は、300〜500μリットルまたは50〜200μリットルであり、高さは、例えば7〜15cmである。または、貯溜管の径が3〜6mmであって、前記担体封入管の体積は、10〜100μリットルである。細管は、前記太管または貯溜管と一体に設ける場合と、着脱可能に設ける場合がある。また、太管自体について、または太管と貯溜管との間も一体に設ける場合と、着脱自在に設ける場合がある。【００２５】
分注チップの材料は、光学的観測を可能にするために透光性の素材が好ましい。分注チップの材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル等の樹脂、ガラス、ステンレス鋼等の金属、金属化合物等がある。サイズは、例えば、細管において数μリットル〜数100μリットルの液体を収容可能な大きさである。【００２６】
「所定の液体または所定の気体からなる担体活性化維持用流体」とは、前記担体を封入しておく際に、その担体自体または担体に保持されている物質を含めた担体の機能の活性化した状態での維持のための液体または気体であって、例えば、担体がゲル粒子の場合に、ゲル粒子間の気泡を完全に追い出さなければ液の通りが悪く反応しない部分が生ずるので、ゲル粒子内部の気泡を完全にエアーを抜いた状態に維持したり、ゲルを膨潤した状態で維持し、または、ゲルに亀裂が生ずることを防止するために、殺菌作用のある２０％エタノール液であったり、担体の表面に固定された官能基が損なわれないように維持するバッファ液がある。特に、タンパク等の生体化合物を担体に固定した場合には、生体化合物を取り扱うための生理的食塩水等の塩濃度の高いバッファ液や、タンパク等の場合の腐敗を防ぐために、アジカナトリウム等のような防腐剤の溶液が適当である。また、例えば、担体に結合した官能基が、水素基や、水酸基等であるため、エアーと触れると酸化するような場合には、酸化を防止するために前記気体として、例えば、窒素ガスを用いる。該担体活性化維持用流体は、「開封可能な状態で封入され」ているので、前記担体の場合と異なり、開封されて前記分注チップから流出可能である。【００２７】
第２の発明は、前記装着用開口部は、穿孔可能な被穿孔部材または着脱可能な蓋部材によって閉塞されることによって、または、前記穿孔用針によって穿孔可能な被穿孔部材をその軸方向を横断するように設けた前記連結管に装着されることで閉塞され、前記口部は、着脱可能なキャップによって閉塞されることで、分注チップ内に前記担体活性化維持用流体が開封可能な状態で封入された担体・流体封入分注チップである。【００２８】
ここで、「被穿孔部材」は、前記分注チップまたは前記連結管と別体に設けた薄膜状のシール、またはそれらと一体に設けた薄肉部である。前記分注チップは、この被穿孔部材によって前記装着用開口部が閉塞され、かつ着脱可能なキャップによって口部が閉塞されているのでその内部に前記担体活性化維持用流体を開封可能状態で封入することができる。前記分注チップを閉塞する前記被穿孔部材は、例えば、鋭利な形状、前記被穿孔部材を貫通しうる大きさおよび被穿孔部材を穿孔できる固さをもつ穿孔用針によって穿孔可能である。【００２９】
第３の発明は、前記分注チップは、太管と、前記太管と連通し該太管の下側に設けられ、前記太管より細く形成された細管と、太管と細管との間の移行部とからなり、前記装着用開口部は前記太管の上側に設けられ、前記口部は前記細管の先端に形成された担体・流体封入分注チップである。【００３０】
なお、前記担体は、前記太管または細管に封入される。前記太管に担体を封入する場合には、該太管の上側には、該太管よりもさらに太く形成した貯溜管を設け、前記口部から流入した液体を貯溜可能とするようにしても良い。これによって、液体を担体が封入された部分よりも上側にさらに導入することができるので、前記細管や太管の容量以上の大量の液体を前記担体と接触させることができる。その際、該貯留管は、前記担体収容管よりも太く形成するのが好ましい。すると、前記担体収容管と貯溜管との間の段差や傾斜面、または／および、該担体収容管と流路との間の段差や傾斜面を利用して、前記担体通過阻止部材または担体を係止させて確実に保持することができる。【００３１】
なお、前記分注チップの壁の全体または一部は、所定電気抵抗をもつ導電性部材で形成しても良い。導電性部材を前記分注チップに設けることによって、該導電性部材に外部に設けた電源回路に接続された端子を接触させて、所定抵抗値をもつ該導電性部材に電流を流して発熱を行わしめることができる。該電流値については、後述する制御部によって、処理内容に基づいて制御されることになる。【００３２】
このように構成することによって、前記分注チップの壁の全体または一部に形成した導電性部材に電流を流すことによって、該導電性部材を発熱させて、前記分注チップに収容された担体および液体を加熱または冷却させることによって、反応の温度制御を行うことができる。【００３３】
この場合には、予め各分注チップに最適な温度昇降体を設けることができるので、外部に、種々の条件を満足する加熱手段を設ける必要がなく、汎用性、多様性がある。または、前記担体・流体封入分注チップの前記分注チップの外側から温度昇降体を接近させることで温度制御を行うようにしてもよい。【００３４】
このように、該チップ内に担体を封入した状態で、温度制御を行うことを可能にするので、封入、反応、分離までの種々の処理を一貫して行うことができる。また、前記担体を封入した状態で温度制御を行うので、処理が効率的、かつ迅速である。【００３５】
また、前記担体が封入された分注チップの内、液体を収容可能な空間の容積は数μリットル〜数100μリットル程度であるのが好ましい。これによれば、前記分注チップの内、封入された担体の表面と該容器の内壁面との間にできる空間の容積を、処理に用いる液体の量（微小量）に押えることにより、該細管内に吸引された液体と前記担体の表面全体との間の接触を可能にして、微小量の液体に対して、信頼性の高い取り扱いを可能にする。【００３６】
ここで、「液体を収容可能な空間」とは、概ね、分注チップのうち液体が収容される部分の内壁と、封入された担体の表面との間にできる空間をいう。【００３７】
該容積をこのように限定することによって、微小量の液体、すなわち、数μリットル〜数100μリットルの体積の液体を分注チップに吸引したとしても、該液体を前記担体の表面に一様に、または均一に接触させることができる。この微小量は、通常生体化学、特にＤＮＡの分野において、生体から容易に抽出されて取り扱われる物質の量である。【００３８】
第４の発明は、前記担体を該分注チップ内に封入する封入部を該分注チップに設け、該封入部は、前記装着用開口部に設けた被穿孔部材若しくは蓋部材または装着した前記連結管に設けた被穿孔部材と、前記口部に設けた前記キャップとの間に挟まれた領域内に設けられ、該分注チップ内に流入した液体および封入された前記担体活性化維持用流体が通過可能である担体・流体封入分注チップである。【００３９】
「封入部」の例としては、前記担体を通さないが液体を通す貫通性多孔質部材、メッシュ状部材等の貫通孔部材等を前記分注チップとは別体に設けたもの、前記分注チップそのもの、例えば該分注チップの壁を変形または加工して設けたもの、または、別体の部材と分注チップの壁等に加工を施したものとを組み合わせたものがある。【００４０】
分注チップの壁の変形または加工としては、例えば、前記装着用開口部と前記口部との間で前記分注チップの内壁面を仕切るように、該内壁面に、内側方向に突出する突出部、口部に向かって先細りの傾斜面または口部に向かって内側方向に突設する段差を有する場合がある。これによって、前記分注チップを加工、変形することによって封入部を設けているので、担体を確実に分注チップに取り付けまたは封入することができる。ここで、「突出部」、「段差」は、内壁から内側方向に一様な高さで、または前記口部に向かって一様な厚さで突出もしくは突設するように形成する場合のみならず、高さに高低差または厚さに差を設けて形成するようにしても良い。前記「突出部」または「段差」の内側方向への突出もしくは突設の高さが一様で大きい場合には封入部としてスペーサ用部材を挟んで前記担体を支持させるのが好ましい。これによって、担体全体に対する液体の通過を円滑に行うことができる。【００４１】
その他、分注チップと別体に設けたものであるが、可動なものとして、担体自体は前記口部を通過可能であるが、それ自身口部を通過不能なもので、前記担体と連結したものであっても良い。なお、分注チップそのものを用いたものとしては、前記分注チップを絞るように細めるために、管の中央方向に突出する突起部等を設けたものがある。さらには、分注チップと別体または分注チップを加工して設けて、担体内における液体の円滑な通過を補助するために分注チップとの密着を避けるように担体を封入するためのスペーサ用部材がある。「封入」とは、前記口部および前記装着用開口部から担体が液体の流れによって前記分注チップから排出または流出されない状態をいい、前記分注チップに担体を取り付ける場合、または、分注チップ内の一部領域内に閉じ込める場合がある。【００４２】
前記封入部のうち、前記「貫通性多孔質部材」は、何らかの物質を吸着等により捕獲するフィルタである必要はなく、口部や装着用開口部からの前記担体の流出を防止すればよい。特に、該封入部材が薄膜状または薄板状の多孔質部材やメンブレン等である場合であって、含水性がない場合には、低圧で円滑に液体を通過させることができる。また、封入部として分注チップを加工して設けた場合には、担体が流出しない条件で開口部分を大きくすることによって、吸引吐出に必要な圧力を低減することができる。【００４３】
第５の発明は、前記封入部は、流入した前記液体または封入した前記担体活性化維持用流体と接触可能となるように前記分注チップの前記口部と前記装着用開口部との間を仕切るように分注チップとは別体に設けられた１または２以上の担体通過阻止部材を有する担体・流体封入分注チップである。【００４４】
ここで、「担体通過阻止部材」としては、前記分注チップとは別体の部材によって形成したものである。該分注チップの壁等、該分注チップの壁等を加工したものとの双方を組み合わせて用いたものであっても良い。前記担体通過阻止部材は、例えば、貫通孔を有し、または、分注チップの内壁面との間に隙間を形成することによって液体（及び気体）が通過可能であるが、その貫通孔または隙間の大きさは担体が通過できない大きさまたは形をもつものである。例えば、車輪状、十字状、一文字状、放射状、網状、もしくは環状に細管を仕切るように設けた部材または貫通性多孔質部材である。【００４５】
前記担体通過阻止部材の個数は、前記担体が、前記口部からの流出および前記装着用開口部からの流出の双方を防止するためには、該担体を口部側と、前記装着用開口部側の双方から挟むようにして少なくとも２箇所に設けるのが好ましい。【００４６】
ここで、貫通性多孔質部材を用いる場合には、そのポア径よりも大きいサイズをもつ種々の担体を確実に封入することができる。【００４７】
前記担体通過阻止部材としては、含水性のほとんどない薄いメッシュ状の薄板を用いて担体の上下を挟むようにするのが、低圧で円滑に液体を通過させることができるので好ましい。【００４８】
なお、別体に設けた前記担体通過阻止部材を着脱自在に設けることによって、前記担体の封入および抜出を容易に行うことができる。【００４９】
前述した貯溜管を前記担体収容管よりも太く形成した場合には、前記担体通過阻止部材を、前記貯溜管と前記担体収容管との間の傾斜面又は段差を用いて係止させて保持することによって、担体が貯溜管に進入することを防止しかつ確実に該担体通過阻止部材を設けることができる。【００５０】
第６の発明は、前記封入部は、前記装着用開口部と前記口部との間で前記分注チップの内壁面を仕切るように、該内壁面に、内側方向に突出する突出部、口部に向かって先細りの傾斜面または口部に向かって内側方向に突設する段差を有する担体・流体封入分注チップである。【００５１】
第７の発明は、前記突出部、傾斜面または段差は、前記担体または前記担体通過阻止部材を前記分注チップに係止して保持している担体・流体封入分注チップである。【００５２】
なお、前記封入部として、前記装着用開口部と前記口部との間で前記分注チップの内壁面を仕切るように、該内壁面に、内側方向に突出する突出部、口部に向かって先細りの傾斜面または口部に向かって内側方向に突設する段差を前記装着用開口部と前記口部を結ぶ方向に沿って相互に離間して少なくとも２箇所に設け、これらの突出部、傾斜面または段差の内の少なくとも１を用いて前記担体を前記分注チップに封入することが好ましい． 【００５３】
例えば、担体が膜状多孔質部材もしくは薄板状多孔質部材の場合には、前記突出部等を用いた上、さらに、別体に設けた他の封入部を用いれば、一層確実に封入しまたは、液体との接触を確実にすることができる。例えば、第１の他の封入部として、前記担体の封入に用いる分注チップの段差等の上側に、例えば、前記分注チップの内壁面に接するようにして前記分注チップの中央を囲むように設けられた周縁部および該周縁部から中央に向かって突出する部材を有する全体として薄板状に形成したスペーサ用部材を設けた上に前記膜状担体を載置し（必要に応じて網状部材を下側に置いて補助する）、第２の他の封入部として、前記膜状担体の上側に、前記分注チップの内壁にその側面が接し、かつ前記分注チップの軸線を囲むように嵌合して取り付けた管を用いて上下から前記薄膜状多孔質部材を挟むようにして前記突出部等の上側に取り付けることによって行う。また、例えば、多数の粒子状担体を、前記突出部等を利用して封入するには、相互に離間した前記突出部等を２つ利用して、各々に粒子状担体を阻止するような封入部または薄板状多孔質部材（例えば、薄板状メッシュ）を取り付け、その２つの突出部等の間に前記粒子状担体を封入して保持する。担体を確実に封入することによって、液体の吐出のみならず吸引によって液体と担体とを接触させることができる。【００５４】
このように前記装着用開口部と口部とを結ぶ液体の移動経路に沿って少なくとも２つの離間した所定の突出部等を設けることによって、種々の形状の担体を容易に封入することができるので、取り扱いやすく、かつ多様性、汎用性がある。特に、膜状多孔質部材もしくは薄板状多孔質部材であっても確実に封入かつ取り付けて円滑に液体を通過させることができるので、ポア径の小さい多孔質部材であっても、気体の吸引吐出によって容易に液体を通過させることができる。【００５５】
第８の発明は、前記封入部は、前記移行部の段差または傾斜面を利用して、前記担体または担体通過阻止部材を前記分注チップに設けた担体・流体封入分注チップである。【００５６】
第９の発明は、気体の吸引吐出を行う１または複数連のノズルを有するノズルヘッドと、該ノズルを介して気体の吸引吐出を行う吸引吐出機構と、前記ノズルまたはノズルと装着可能な連結管に装着してノズルと連通しまたは連通可能であって、液体中の生体物質の吸着もしくは捕獲、または該生体物質との反応もしくは結合が可能な担体を封入し、かつ該担体と接触する所定の液体または所定の気体からなる担体活性化維持用流体を開封可能状態で封入した１または２以上の担体活性化維持機能をもった１または２以上の担体・流体封入分注チップと、前記担体・流体封入分注チップを収容しまたは収容可能なチップ収容部および種々の液体を収容しまたは収容可能な液収容部を設けた収容部群と、前記ノズルヘッドを前記収容部群に相対的に移動させる移動手段とを有する担体・流体封入分注チップ処理装置である。【００５７】
該担体・流体封入分注チップ処理装置はさらに、前記ノズルの吸引もしくは吐出の量、スピード、回数、時間または位置を、前記ノズル、ノズルに装着される前記連結管もしくは前記担体・流体封入分注チップの構造、液体中に存在する物質の種類、濃度、液体の量、液体もしくは担体の温度または該液体の収容位置を含む座標位置からなる物質条件、および、処理内容に基づいて制御する制御部を有するのが好ましい。【００５８】
ここで、「処理内容」とは、例えば、反応、洗浄、移送、分注、分離、抽出、加熱、冷却、清澄、測定、混合、乖離、溶出、攪拌等、またはこれらの一連の処理を、処理目的に応じて、所定順序または所定時間スケジュールに従って、重複を含みながら組み合わせたものである。「時間」には、吸引吐出の持続時間またはタイミングを含む。持続時間またはタイミングを設定することによって、間欠的、連続的または断続的な吸引吐出の設定を可能にする。【００５９】
「反応」処理の場合には、例えば、前記物質条件に応じて、該当する試薬が収容されている容器位置において、前記条件で定まる前記吸引吐出を所定のスピードで、前記細管の担体封入領域の容積の例えば、８０％の液量で吸引吐出を繰り返す制御がされる。その吸引吐出の回数についても前記物質条件に応じて定めた制御を行う。「洗浄」処理の場合には、例えば、前記物質条件に応じて、洗浄液が収容されている容器位置において、前記吸引吐出を該処理に応じて定まる所定のスピードで、吸引吐出を所定回数繰り返すという制御がされる。同様にして、前記処理に応じた吸引吐出の制御がなされる。「スピード」としては、例えば、扱う物質がＤＮＡの場合にはそのサイズが、タンパクに比べて小さいので、ＤＮＡ同士の遭遇性を高めるためには、スピードを上げる必要がある。また、スピードは、処理の内容によって相違し、例えば、洗浄や攪拌の場合は、反応処理を行う場合に比べればその吸引吐出のスピードは大きいことになる等、合理的に決定される。また、例えば、担体が吸着型分離膜に対しては、毎時10〜50cm程度の線流速（体積流速を断面積で割った値）で吸引するのが適当である。また、担体が限外濾過膜の場合には、一方通行であるので、吐出によってまたは加圧によって液体を通過させる制御が必要である。一方、担体が充填剤の場合には、チップにより試料液の吸引をおこなうことで、充填剤を浮き上がらせて、試料中に含まれる対象物質と分離剤の適度な接触条件を生み出すことができる。また、従来のクロマトグラフィーでの分離の場合には、吸着容量、いわゆるダイナミックキャパシティは、流速に反比例し、吸着速度は低下するが、吸引吐出速度を制御することによって、バッチ吸着に近い吸着容量を実現できる。【００６０】
「担体・流体封入分注チップの構造」には、該分注チップの形状、担体の封入位置、封入された担体の形状、種類、性質、または封入部の形状等も含む。「生体物質の種類」に応じて吸引吐出の動作を定めるとは、例えば、ＤＮＡ等の遺伝物質のように、タンパクのサイズよりも一般に小さい場合には、扱う液量は小さく、また、スピードは速い方が扱いやすいことになる。これは、サイズが小さければ小さいほど、一般に遭遇性が低くなるからである。【００６１】
なお、前記担体が封入された分注チップの内、液体を収容可能な空間の容積が、数μリットル〜数100μリットル程度であるのが好ましい。したがって、前記担体・流体封入分注チップ外に設けた前記液収容部は、前記数μリットル〜数100μリットルの液体を、前記細管の口部を通して前記細管内に吸引可能となるように収容可能でなければならない。【００６２】
第１０の発明は、前記担体・流体封入分注チップは、前記ノズルに装着しまたは前記連結管に装着して前記ノズルと連通可能な装着用開口部、および前記気体の吸引吐出によって液体の流入および流出が可能な口部を有する分注チップと、該分注チップ内に封入された前記担体と、前記分注チップ内に開封可能状態で封入され、前記担体と接触する前記所定の液体または前記所定の気体からなる担体活性化維持用流体とを有し、前記担体・流体封入分注チップの装着用開口部は、穿孔可能な被穿孔部材または着脱可能な蓋部材によって閉塞され、または、穿孔可能な被穿孔部材によって軸方向を横断するように閉塞された前記連結管に装着され、前記口部が着脱可能なキャップによって閉塞されることで、分注チップ内に前記担体活性化維持用流体が開封可能状態で封入された担体・流体封入分注チップ処理装置である。【００６３】
第１１の発明は、前記ノズルヘッドには、前記被穿孔部材を穿孔するための１または複数の穿孔用針を有し、該穿孔用針は、該ノズルヘッドに設けられた１または複数連の前記ノズルの連数に等しい連数およびノズル間の相互の配列間隔に等しい相互の配列間隔をもつように設けられた担体・流体封入分注チップ処理装置である。【００６４】
ここで、穿孔用針の軸方向は、担体・流体封入分注チップと同様に上下方向に沿うように前記ノズルヘッドに設けるのが好ましい。「配列」としては、１列状の他、マトリクス状の場合もあり得る。また、前記穿孔用針を上下方向に移動させるためには、前記ノズルヘッドに固定して設けるとともに、該ノズルヘッドを前記移動手段によって上下方向に移動させる場合と、前記穿孔用針を前記ノズルヘッドに対して、移動させる穿孔用針駆動部を設ける場合がある。「配列間隔」は、配列されるべきものの中心間距離である。なお、前記収容部群には、前記配列間隔に等しい配列間隔をもって配列されたチップ収容部及び液収容部が設けられていることになる。【００６５】
第１２の発明は、前記ノズルヘッドに設けられた担体・流体封入分注チップに対しノズルを通して所定圧力で加圧する際に、該担体・流体封入分注チップと係合して担体・流体封入分注チップを支持しノズルからの担体・流体封入分注チップの脱落を防止するチップ脱落防止部を前記ノズルヘッドに設けた担体・流体封入分注チップ処理装置である。【００６６】
ここで、「所定圧力で加圧する際」とは、例えば、担体・流体封入分注チップ内に封入された担体の粒子径が小さい場合に、該担体を封入するために用いる通過阻止部材のポア径が小さい場合等、前記吸引吐出機構による吐出に大きな圧力を必要とする場合である。しかし、該ポア径は100nmよりは十分大きい場合である。【００６７】
チップ脱落防止部は、担体・流体封入分注チップとの係合が不必要または不都合である場合、例えば、チップ脱着部による担体・流体封入分注チップの脱着操作や、使用者による担体・流体封入分注チップの除去を行う場合には、前記担体・流体封入分注チップに対して接離可能に設けた部材を、前記担体・流体封入分注チップから離間させることで、前記操作や除去を可能または容易にする。【００６８】
第１３の発明は、前記ノズルヘッドに設けた前記担体・流体封入分注チップを前記ノズルから脱着するためのチップ脱着部をノズルヘッドに設けた担体・流体封入分注チップ処理装置である。【００６９】
ここで、「チップ脱着部」は、前記チップ脱落防止部を担体・流体封入分注チップから離間させて、係合状態を解除して行うことになる。【００７０】
第１４の発明は、前記吸引吐出機構、および前記チップ脱着部または／および穿孔用針駆動部は、同一のモータを共用して駆動される担体・流体封入分注チップ処理装置である。【００７１】
第１５の発明は、前記担体・流体封入分注チップ処理装置は、穿孔用針、チップ脱着部またはチップ脱落防止部を有するとともに、前記穿孔用針の穿孔動作、前記チップ脱着部または前記チップ脱落防止部の駆動時間または駆動位置を前記物質条件、及び、処理内容に基づいて制御する担体・流体封入分注チップ処理装置である。
ここで、「駆動時間」には、駆動タイミングをも含む。【００７２】
第１６の発明は、前記担体・流体封入分注チップ処理装置は、前記ノズルの下方において、ノズルの軸方向に垂直方向に沿って磁場を及ぼしかつ除去することが可能な磁力部が設けられた担体・流体封入分注チップ処理装置である。
なお、「磁力部」は、前記チップ脱落防止部と共通のモータで駆動することで、装置構造を簡単化し、装置規模の拡大を抑制し、その製造費用を削減することができる。【００７３】
第１７の発明は、気体の吸引吐出を行う１または２以上のノズルに装着しまたは該ノズルに装着可能な連結管に装着して前記ノズルと連通しまたは連通可能な装着用開口部、および前記気体の吸引吐出によって液体の流入および流出が可能な口部を有する分注チップ内に、前記液体中の生体物質の吸着もしくは捕獲、または該生体物質との反応もしくは結合が可能な担体が封入され、かつ該担体と接触する所定の液体または所定の気体とからなる担体活性化維持用流体が開封可能な状態で封入された担体活性化維持機能をもった１または２以上の担体・流体封入分注チップについて、前記装着用開口部をまたは該装着用開口部に装着された前記連結管を前記ノズルに装着する工程と、装着した前記担体・流体封入分注チップを所定の液収容部に移動し、液収容部に収容されている液体の吸引または吐出によって前記担体と接触させて、該液体中の前記生体物質の吸着若しくは捕獲、または該生体物質との反応若しくは結合を行わせる接触工程と、を有する担体・流体封入分注チップ処理方法である。【００７４】
なお、前記接触工程は、前記吸引もしくは吐出の量、スピード、回数、時間または位置からなる吸引吐出の動作を、前記ノズル、該ノズルに装着された連結管もしくは前記担体・流体封入分注チップの構造、液体中に存在する生体物質の種類、濃度、液体の量、前記担体もしくは液体の温度または該液体の収容位置を含む座標位置からなる物質条件、および、処理内容に基づいて制御するのが好ましい。【００７５】
第１８の発明は、前記装着工程は、前記担体活性化維持用流体について前記担体・流体封入分注チップに対して開封状態にする工程を含む担体・流体封入分注チップ処理方法である。【００７６】
ここで、「開封状態にする」には、例えば、前記装着用開口部が所定の穿孔用針によって穿孔可能な薄肉部または着脱可能な蓋部材によって被覆されまたはその軸方向を横断するように前記穿孔用針によって穿孔可能な薄肉部を設けた前記連結管に装着されることによって閉塞され、前記口部が着脱可能なキャップによって閉塞される担体・流体封入分注チップの場合には、前記穿孔用針によって穿孔しまたは前記蓋部材を除去し、前記担体・流体封入分注チップの前記装着用開口部または前記連結管を前記ノズルに装着した後に、前記キャップを除去することによって行う。前記担体・流体封入分注チップを前記ノズルに装着した後、除去の際に前記担体・流体封入分注チップ内を負圧にすると内部の前記担体活性化維持用流体の飛び出しを防止することができる。また、前記チップ脱落防止部を適用することで、キャップの除去の際に、担体・流体封入分注チップの脱落を防止することができる。【００７７】
第１９の発明は、前記担体に結合した物質を前記担体から解離する解離工程をさらに有する担体・流体封入分注チップ処理方法である。【００７８】
第２０の発明は、前記担体・流体封入分注チップを前記ノズルから脱着した後、または担体・流体封入分注チップを前記ノズルに装着する前に該ノズルに分注チップを装着する工程と、磁性粒子が懸濁する液体を分注する工程と、該分注チップ内に外部から磁場を及ぼすことによって、該分注チップの内壁に磁性粒子を吸着させる工程をさらに有する担体・流体封入分注チップ処理方法である。【００７９】
ここで、前記分注チップは、その内部には担体が封入されていない。
【発明の効果】
【００８０】
第１の発明、第９の発明または第１７の発明によると、担体および担体と接触する前記担体活性化維持用流体を予め分注チップに封入した担体・流体封入分注チップを、詳細な制御により気体の吸引吐出が行われるノズルに直接的または間接的に装着することで使用する。【００８１】
したがって、活性化が維持されていた担体は、直ちに処理を開始することができる。また、分注チップの装着用開口部および口部が閉塞することで前記担体活性化維持用流体を予め開封可能な状態で封入しているので、担体としてゲル粒子を用いた場合であっても、予めゲル粒子間の気泡を完全に追い出した状態を保ち、液体がゲル粒子間を円滑に通過して反応効率を高めることができる。また、ゲル等の担体の乾燥を防止し、担体の性能の低下や、担体の変形または損傷を防止することができる。【００８２】
液体の流れが一方向ではなく、双方向を可能としているので、担体の量、または、液体との接液表面積を一定にした場合には、吸引吐出を繰り返すことによって、より効率的に担体と接触することができる。したがって、担体に関して、分離、抽出、精製性能、処理効率を高めることができる。【００８３】
さらに、担体を分注チップに封入した状態で、外部にある任意の液体を選択して吸引することで前記担体と液体との接触を可能としている。したがって、担体の処理を該担体・流体封入分注チップと外部にある容器との間の相対移動と吸引吐出との制御に置き換えるによって、処理を自動化、汎用化、多様化することができる。【００８４】
担体を封入した担体・流体封入分注チップと、ノズルを有する吸引吐出機構とを用いることで、担体と液体との接触効率を高めることができるので、必要な液量、必要な担体の量を削減することができ、全体としての装置規模を抑制することができる。すなわち、同一の効率を得るためには、従来の担体の量よりも削減することができることになる。【００８５】
また、本発明によれば、充填剤等の担体を分注チップ内に封入したまま、液体を流入流出することと、該分注チップを移動することだけで、除去、反応、洗浄、温度制御、分離、攪拌、分注、清澄、単離、溶出、抽出を行うことができるので、処理を効率的、迅速かつ容易に行うことができる。【００８６】
また、本発明によれば、処理目的に応じた液体の流入流出のスピード、扱うべき液体の量に適した分注チップ、担体の量、液量等を選択することによって、種々の処理に対応させることができるので、汎用性、多様性がある。【００８７】
さらに、本発明によれば、ノズルまたはノズルに装着したチップ等に装着した分注チップに担体が封入された担体・流体封入分注チップを用いることによって、ノズル等に対して、担体・流体封入分注チップまたは他の分注チップを脱着および装着することによって、同一のノズルを用いて処理を行うことができる。したがって、多様な処理を効率的かつ迅速に行うことができる。【００８８】
第２の発明、第１０の発明または第１８の発明によると、担体活性化維持用流体を装着の際に開封状態とすることによって、外部からの液体と担体との接触を迅速かつ確実に行うことができる。また、分注チップの装着用開口部を穿孔可能な被穿孔部材または着脱可能な蓋部材によって、かつ口部を着脱自在のキャップによって閉塞しているので、容易に分注チップの内部に封入されている担体と、外部からの液体との接触を行うことができ、最適な状態にある担体を封入する作業を省略して、担体・流体封入分注チップを容易かつ迅速に使用することができる。【００８９】
第３の発明によると、前記分注チップを、前記太管と、該太管よりも細く形成した細管とを有するように設けている。したがって、種々の容器または種々の液量に対応することができるので汎用性がある。また、該担体収容管と流路との間の移行部を利用して、担体や担体通過阻止部材を係止して確実に担体を封入することができる。【００９０】
第４の発明によると、前記封入部を、前記被穿孔部材若しくは蓋部材又は装着した連結管に設けた被穿孔部材と、前記口部に設けたキャップとの間に挟まれた領域内に設けることによって担体を分注チップに封入するようにしているので、ノズルに装着された後も、液体または気体は前記口部を通って流入流出できるが、担体は口部またはノズルを通って流出することがなく、被穿孔部材または蓋部材等を確実に除去することができて、円滑に処理を行うことができる。【００９１】
第５の発明によれば、担体通過阻止部材を前記分注チップと別体に設けている。したがって、前記担体を容易に封入することができる。また、該担体通過阻止部材を着脱自在に取り付けるようにすれば、チップ状部材を再使用し、または担体に吸着した物質を直接に抽出または回収することが可能となる。【００９２】
第６の発明によれば、前記封入部として、前記分注チップの壁面を突出させた突出部、傾斜面または段差を設けている。したがって、部品点数を減らして製造費用を削減するとともに、確実に前記担体を封入することができる。【００９３】
第７の発明によれば、担体又は担体通過阻止材が、前記突出部、傾斜面または段差によって保持されている。したがって、担体が分注チップによって保持されることになり、封入を確実に行うことができる。【００９４】
第８の発明によれば、分注チップの細管から太管への移行部の段差、傾斜面を利用して、前記担体又は担体通過阻止部材を前記分注チップに保持するようにしている。したがって、分注チップを特に加工することなく、容易にかつ確実に担体を係止して保持することができる。【００９５】
第９の発明または第１７の発明によれば、前記分注チップ内に担体が封入された担体・流体封入分注チップをノズル又はノズルに装着したチップ等の吸引吐出機構に用いられる部材に装着し、該ノズルに対する吸引吐出の量、スピード、回数または位置を、その分注チップの構造等に基づいて制御することができる。【００９６】
したがって、本発明によれば、所定の構造をもった担体・流体封入分注チップを用いるとともに、吸引吐出についてきめ細かな制御を行うことによって、該チップ内に封入した担体と、所定の生体物質を含有する溶液との間の反応、攪拌、洗浄等の処理を容易に、一貫して、かつ高い信頼性をもって、迅速かつ効率的に行うことができる。また、本発明によれば、制御の内容を変えることによって、種々の処理に対応することができるので、汎用性、多様性がある。【００９７】
第１１の発明によれば、被穿孔部材を穿孔するための１または複数の穿孔用針を有し、前記ノズルヘッドの移動手段または穿孔用針を前記ノズルヘッドに対して移動させる穿孔用針駆動手段を用いて、自動的に一斉に担体・流体封入分注チップを穿孔することができるので、人手を用いることなく、迅速にかつ確実に担体・流体封入分注チップをノズルに装着して、かつ吸引吐出機構を用いて、液体を担体と接触させて信頼性の高い処理を行うことができる。【００９８】
第１２の発明によれば、担体・流体封入分注チップに対し、ノズルを通して所定圧力で加圧する際に、該担体・流体封入分注チップと係合することで担体・流体封入分注チップを支持しノズルからの担体・流体封入分注チップの脱落を防止する。したがって、担体・流体封入分注チップ内に封入されているポア径の小さい担体が担体・流体封入分注チップを軸方向に仕切るように設けられていても、液体を通過させることができる。したがって、担体に限外濾過膜や精密濾過膜を採用することができるので、タンパクの処理等に使用することができて汎用性がある。【００９９】
第１３の発明によれば、担体・流体封入分注チップをノズルから脱着させるチップ脱着部を設けることによって、ノズルヘッドに対して人手に触れることなく、担体・流体封入分注チップの脱着を行うことができるので、クロスコンタミネーションを確実に防止し、かつ、担体・流体封入分注チップの処理を自動的に一貫して行うことができる。【０１００】
第１４の発明によれば、吸引吐出機構と、チップ脱着部または／および穿孔用針駆動部とを同一のモータを用いて駆動するようにしているので、部品点数を削減し、装置規模を縮小することができるとともに安価に製造することができる。【０１０１】
第１５の発明によれば、穿孔用針の穿孔動作、チップ脱着部またはチップ脱落防止部を、物質条件、及び処理内容に基づいて制御することによって、処理を一貫して自動化することができる。【０１０２】
第１６の発明によれば、前記担体・流体封入分注チップ処理装置のノズルにチップ状ノズルを装着し、その分注チップ内に導入された磁性粒子に磁場を及ぼすことができるので、１台の担体・流体封入分注チップ処理装置を用いて、磁性粒子が捕獲した目的物質の分離、抽出、再懸濁、移送等の多様な処理を組み合わせて、一連の処理を連続して自動化することができる。【０１０３】
第１９の発明によれば、担体・流体封入分注チップに封入された担体と反応または結合した物質を前記担体から解離することによって、その物質の回収、再利用、解析を行うことができて便利である。【０１０４】
第２０の発明によれば、前記分注チップを前記担体・流体封入分注チップに用いた分注チップと同一または一部同一のものを用いることによって、担体・流体封入分注チップと共通のノズルを用いることができるので、担体・流体封入分注チップによる処理と、分注チップを用いた分離処理とを、一貫して連続して行うことができるため、処理の迅速化、多様化および自動化を図ることができる。また、非磁性の担体による処理と、磁性担体による処理とを組み合わせることによって多様な処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る担体・流体封入分注チップを示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る担体・流体封入分注チップを示す図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る担体・流体封入分注チップを示す図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る担体・流体封入分注チップを示す図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係る担体・流体封入分注チップ処理装置を示す図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態に係る担体・流体封入分注チップ処理装置を示す図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る担体・流体封入分注チップ処理装置における担体・流体封入分注チップの穿孔操作を示す図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る担体・流体封入分注チップ処理装置における担体・流体封入分注チップの装着操作を示す図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態に係る担体・流体封入分注チップ処理装置における脱落防止操作を示す図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態に係る担体・流体封入分注チップ処理装置における他の脱落防止操作を示す図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態に係る担体・流体封入分注チップ処理装置における脱落防止操作を示す図である。
【図１２】本発明の第７の実施の形態に係る担体・流体封入分注チップを示す図である。
【図１３】本発明の第８の実施の形態に係る処理流れ図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０６】
続いて、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。各実施の形態の説明は、特に指定のない限り、本発明を制限するものと解釈してはならない。【０１０７】
図１（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る３種類の担体・流体封入分注チップ１１，４１，５１を示す図である。各担体・流体封入分注チップ１１，４１，５１は、粒子状担体として複数（この例では、４３個）の粒子１９が分注チップ２０内に封入されている。【０１０８】
各粒子１９は、一列状に配列した順番によって、種々の色彩によって、または種々の蛍光物質等の発光物質もしくは複数の発光物質およびその量比の組み合わせによって外部から識別可能となるように標識化され、各粒子１９を該粒子１９に固定された種々の生体物質または化学物質と予め対応付けておく。したがって、前記標識物質とは識別可能な異なる蛍光物質等の発光物質からなる他の標識物質によって識別可能に標識化され前記生体物質または化学物質と結合性のある目的生体物質または目的化学物質との反応、結合によって前記標識物質の発光が生じた粒子１９を特定することで、その粒子１９の順番、色彩または前記発光物質等の標識物質の種類または量から、対応する固定された生体物質または化学物質を特定することができる。【０１０９】
該分注チップ２０は、略円筒状の太径管１３と、該太径管１３と連通し、該太径管１３よりも細く形成されるとともに該粒子１９が収容された略円筒状の細径管１７と、前記太径管１３の下側部分で、前記細径管１７との間に形成された略漏斗状の移行部１５とを有するものである。【０１１０】
前記細径管１７は、その上端部２３において、前記移行部１５の下端部１６に嵌合され、取り付けられている。該細径管１７内に前記粒子状担体を封入した後は、例えば、接着剤、超音波溶着、熱溶着等によって固着するのが好ましい。ここで、前記粒子１９は、前記担体・流体封入分注チップ１１，４１，５１内に導入される液体中の生体物質を吸着若しくは捕獲させまたは該生体物質と反応若しくは結合することが可能である。【０１１１】
前記太径管１３の上側は、気体の吸引吐出が行われる図示しないノズルに装着されるべき、又は該ノズルに装着可能な連結管２９，５３に装着されるべき円筒状の内壁面をもつ装着用開口部１４が設けられている。図１（ａ），（ｃ）は、各々、前記連結管２９，５３に装着され、図１（ｂ）は、前記ノズルに直接装着される場合を示している。【０１１２】
前記細径管１７の先端には、前記ノズルによる気体の吸引吐出によって液体の流出入が可能な口部２５が設けられている。該細径管１７には、前記粒子１９が直列状に収容されている。該粒子１９の各粒子径は、例えば、数10μm程度〜数mm程度であり、細径管１７の内径は、粒子径よりもやや大きく形成されている。該粒子１９が収容されている細径管１７の下側および上側の内壁面には、前記封入部として、前記装着用開口部１４と口部２５との間で前記分注チップ２０の内壁面を仕切るように、内側方向に突出する上下に離間した２つの突出部３９，３７を設け、その間に挟まれるようにして前記複数の粒子１９が封入されている。該突出部３９，３７は、前記細径管１７の対向する両壁面を外部から細径管１７の半径方向に陥没させることで突出させている。その際、突出部３９と、突出部３７の前記陥没させる方向は、相互に９０度の角度をなしている。【０１１３】
各分注チップ２０において、その細径管１７の先端にある口部２５は、着脱可能なキャップ２７によって閉塞されている。一方、その装着用開口部１４に関しては、図１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、担体・流体封入分注チップ１１，４１，５１で閉塞のやり方が異なっている。ここで、符号２１は、前記分注チップ２０の上部に軸方向に沿って形成した複数個の突条である。後述する加圧時に分注チップ２０のノズルからの落下を防止するために、落下防止部材と係合して、担体・流体封入分注チップ１１，４１，５１を支持する部分である。【０１１４】
担体・流体封入分注チップ１１では、図１（ａ）に示すように、前記太径管１３の前記装着用開口部１４は、後述する穿孔用針１５５によって穿孔可能な被穿孔部材としてのシール３３によって上側から帖着されて覆われた孔３１が底壁面３４の中央に設けられた前記連結管２９によって閉塞されている。該連結管２９の上端は、半径方向に突出する環状のフランジ３６が設けられ該連結管２９を前記装着用開口部１４に挿入した際に、前記分注チップ２０の上端に当接する。前記キャップ２７と、前記シール３３とに挟まれた領域内に、前記担体活性化維持用流体としての前記担体活性化維持用液体３２が、前記キャップ２７およびシール３３に関して開封可能状態で封入されている。【０１１５】
担体・流体封入分注チップ４１については、図１（ｂ）に示すように、前記太径管１３の前記装着用開口部１４は、後述する穿孔用針１５５によって穿孔可能なまたは手動で剥離可能な被穿孔部材としてのシール４３によって被覆されることで閉塞されている。該シール４３には、手動で剥離する際に把持可能なように前記装着用開口部１４を被覆する円形部分から半径方向に延びた把持部４５を有している。前記キャップ２７と、前記シール４３とに挟まれた領域内に、前記担体活性化維持用液体３２が、前記キャップ２７および前記シール４３に関して開封可能状態で封入されている。【０１１６】
担体・流体封入分注チップ５１については、図１（ｃ）に示すように、前記太径管１３の前記装着用開口部１４は、後述する穿孔用針１５５によって穿孔可能な被穿孔部材としてのシール５７によって上側から帖着されて覆われた孔５５が底壁面５２の中央に設けられた前記連結管５３によって閉塞されている。該連結管５３の側面は、半径方向に突出する環状の鍔６０が設けられ該連結管５３を前記装着用開口部１４に挿入した際に、前記分注チップ２０の上端に当接する。前記キャップ２７と、前記シール５７とに挟まれた領域内に、前記担体活性化維持用液体３２が、前記キャップ２７および前記シール５７に関して開封可能状態で封入されている。符号５４は、該連結管５３の外側面の上側に、軸方向に沿って形成した複数個の突条である。【０１１７】
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る３種類の担体・流体封入分注チップ６１，７３，７５を示す図である。ただし、図１と同じの符号は同一のものを示すのでその説明を省略する。【０１１８】
図２に示すように、担体・流体封入分注チップ６１，７３，７５は、担体として１個の球形のブロック状担体６９が分注チップ７０内に封入されている。該分注チップ７０は、前記ブロック状担体６９が封入された略円筒状の太径管６３と、該太径管６３と連通し、該太径管６３よりも細く形成された略円筒状の細径管６５と、前記太径管６３と前記細径管６５との間に形成された略漏斗状の移行部６７とを有するものである。なお、符号６８は、分注チップ７０の上部に軸方向に沿って設けた複数本の突条であって、加圧時に、後述する脱落防止部の水平係合板や回転係合板と係合してノズルに装着した該担体・流体封入分注チップ６１，７３，７５を支持して、ノズルからの脱落を防止するために用いられる。【０１１９】
前記太径管６３の上側は、気体の吸引吐出が行われる図示しないノズルに装着されるべき、又は該ノズルに装着可能な連結管２９，５３に装着されるべき円筒状の内壁面を持つ装着用開口部６２が設けられている。図２（ａ），（ｃ）は、各々、前記連結管２９，５３に装着され、図２（ｂ）は、前記ノズルに直接装着される場合を示している。前記太径管６３には、前記ブロック状担体６９が１個収容されている。該ブロック状担体６９の径は、例えば、数mm〜10数mm程度であり、太径管６３の内径は、該ブロック状担体６９の径よりもやや大きく形成されている。該ブロック状担体６９が収容されている太径管６３には、前記封入部として、該内壁面に、内側方向に突出するように、周方向に沿って離間して複数個所、例えば、２から８箇所突出部７１を設けて、該ブロック状担体６９を保持する。【０１２０】
各分注チップ７０において、その細径管６５の先端にある口部６４は、着脱可能なキャップ２７によって閉塞されている。一方、その装着用開口部６２に関しては、図２（ａ），（ｃ）に示すように連結管２９，５３を介してノズルに装着される担体・流体封入分注チップ６１，７５の場合と、図２（ｂ）に示すように、ノズルに直接装着される担体・流体封入分注チップ７３の場合の、３種類の担体・流体封入分注チップ６１，７３，７５がある。該担体・流体封入分注チップ６１，７３，７５において、前記担体活性化維持用液体３２を封入するために用いるキャップ２７および装着用開口部６２に設けられる連結管２９，５３、およびシール４３は第１の実施の形態で説明した分注チップ２０に設ける場合と同様なので、説明を省略する。【０１２１】
続いて、図３は、本発明の第３の実施の形態に係る３種類の担体・流体封入分注チップ７７，１０１，１０３を示す図である。ただし、図１または図２と同じ符号は同一のものを示すのでその説明を省略する。【０１２２】
図３に示すように、担体・流体封入分注チップ７７，１０１，１０３は、担体として１本の紐状担体９１が支持体としての円管状のコア９５に巻装された巻装体８５が分注チップ８０内に封入されている。該分注チップ８０は、前記巻装体８５が封入された略円筒状の太径管７９と、該太径管７９と連通し、該太径管７９よりも細く形成された略円筒状の細径管８１と、前記太径管７９と前記細径管８１との間に形成された略漏斗状の移行部８３とを有するものである。なお、符号８２は、分注チップ８０の上部に軸方向に沿って設けた複数本の突条であって、後述する脱落防止部の水平係合板、回転係合板と係合して該担体・流体封入分注チップ７７，１０１，１０３を支持して、ノズルからの脱落を防止するために用いられる。【０１２３】
前記太径管７９の上側は、気体の吸引吐出が行われる図示しないノズルに装着されるべき、又は該ノズルに装着可能な連結管２９，５３に装着されるべき円筒状の内壁面をもつ装着用開口部８４が設けられている。図３（ａ），（ｃ）は、各々、前記連結管２９，５３に装着され、図３（ｂ）は、前記ノズルに直接装着される場合を示している。【０１２４】
前記細径管８１の先端には、前記ノズルによる気体の吸引吐出によって液体の流出入が可能な口部９９が設けられ、該口部９９は、着脱可能なキャップ２７によって閉塞されている。一方、その装着用開口部８４に関しては、連結管２９，５３を介してノズルに装着される場合と、ノズルに直接装着される場合があり、ここでは、３種類の担体・流体封入分注チップ７７，１０１，１０３を図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示している。【０１２５】
前記巻装体８５は、紐状担体９１が側面においてその軸線を囲むように巻装される円筒状の前記コア９５と、該コア９５の上端には、封入部として、流入した液体又は封入された前記担体活性化維持用液体と接触可能となるように、前記分注チップ８０の前記口部９９と前記装着用開口部８４との間を仕切るように前記分注チップ８０とは別体に設けた通過阻止部材８７，９３を設けている。【０１２６】
該通過阻止部材８７は、下部において前記コア９５の中空部９７に嵌装可能な棒状部材９０と、該棒状部材９０の半径方向に突出して前記太径管７９の内壁に当接する複数の歯が間隔を空けて設けられた歯付環状段部８９と、該歯付環状段部８９の下方に設けられ前記内壁面に当接しない高さをもつ環状段部９２とを有する。該通過阻止部材８７の下部は、前記環状段部９２とコア９５の上端との間にＯリング９４を介在させて前記中空部９７に嵌装されている。【０１２７】
前記通過阻止部材９３は、上部において前記コア９５の中空部９７に嵌装可能な棒状部材９３と、該棒状部材９３の下部において、前記分注チップ８０の内壁面とその半径方向において当接し間隔をおいて設けられた複数の凸部９６とを有する。また、該凸部９６の上端は前記コア９５の下端と当接し、該凸部９６の上端とコア９５との下端の間に、前記紐状担体９１の先端を挟むことで紐状担体９１の巻装状態を維持する。【０１２８】
分注チップ８０は、その細径管８１の先端にある口部９９は、着脱可能なキャップ２７によって閉塞されている。一方、その装着用開口部８４に関しては、図３（ａ），（ｃ）に示すように、連結管２９，５３を介してノズルに装着される担体・流体封入分注チップ７７，１０３の場合と、図３（ｂ）に示すように、ノズルに直接装着される担体・流体封入分注チップ１０１の場合の３種類の担体・流体封入分注チップ７７，１０１，１０３がある。該担体・流体封入分注チップ７７，１０１，１０３において、前記担体活性化維持用液体３２を開封可能状態で封入するために用いるキャップ２７および装着用開口部８４に設けられる連結管２９，５３、およびシール４３は第１および第２の実施の形態で説明した分注チップ２０，７０の場合と同様なので、説明を省略する。【０１２９】
さらに、図４は、本発明の第４の実施の形態に係る３種類の担体・流体封入分注チップ１０５，１２１，１２３を示す図である。ただし、図１、図２、または図３と同じ符号は同一のものを示すのでその説明を省略する。【０１３０】
図４に示すように、担体・流体封入分注チップ１０５，１２１，１２３は、担体として円筒ブロック状担体１１３が分注チップ１１０内に封入されている。該分注チップ１１０は、前記円筒ブロック状担体１１３が封入された略円筒状の太径管１０６と、該太径管１０６よりも細く形成された略円筒状の細径管１０９と、該太径管１０６と前記細径管１０９との間に形成された段差状の移行部１１１とを有する。前記太径管１０６は、その下側に設けられ、前記円筒ブロック状担体１１３を収容する担体収容管１０８と、その上側に設けられ、前記担体収容管１０８よりも太く形成され液体を貯溜可能な貯溜管１０７と、該担体収容管１０８と前記貯溜管１０７との間に形成された段差１１５とを有する。なお、符号１１２は、分注チップ１１０の上部に軸方向に沿って設けた複数本の突条であって、後述する脱落防止部の部材と係合して該担体・流体封入分注チップ１０５，１２１，１２３を支持して、ノズルからの脱落を防止するために用いられる。【０１３１】
前記太径管１０６の上側、したがって、前記担体収容管１０８の上側には、気体の吸引吐出が行われる図示しないノズルに装着されるべき、又は該ノズルに装着可能な連結管２９，５３に装着されるべき円筒状の内壁面をもつ装着用開口部１０４が設けられている。図４（ａ），（ｃ）は、各々、前記連結管２９，５３に装着され、図４（ｂ）は、前記ノズルに直接装着される場合を示している。【０１３２】
前記細径管１０９の先端には、前記ノズルによる気体の吸引吐出によって液体の出入が可能な口部１１８が設けられ、該口部１１８は、着脱可能なキャップ２７によって閉塞されている。一方、その装着用開口部１０４に関しては、前記連結管２９，５３を介してノズルに装着される場合と、ノズルに直接装着される場合があり、ここでは、３種類の担体・流体封入分注チップ１０５，１２１，１２３を図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示している。【０１３３】
前記封入部として、前記円筒ブロック状担体１１３を収容する担体収容管１０８の下底には、前記移行部１１１の段差に液体の通過が可能な円板状の多孔質部材１１７を係止して保持し、その上部においては前記段差１１５に液体の通過が可能な円板状の多孔質部材１１９を係止して保持する。【０１３４】
分注チップ１１０は、その細径管１０９の先端にある口部１１８は、着脱可能なキャップ２７によって閉塞されている。一方、その装着用開口部１０４に関しては、図４（ａ），（ｃ）に示すように、連結管２９，５３を介してノズルに装着される担体・流体封入分注チップ１０５，１２３の場合と、図４（ｂ）に示すように、ノズルに直接装着される担体・流体封入分注チップ１２１の場合の３種類の担体・流体封入分注チップ１０５，１２１，１２３がある。該担体・流体封入分注チップ１０５，１２１，１２３において、前記担体活性化維持用液体３２を封入するために用いるキャップ２７および装着用開口部１０４に設けられた連結管２９，５３、およびシール４３は第１乃至第３の実施の形態で説明した分注チップ２０，７０，８０の場合と同様なので、説明を省略する。【０１３５】
次に、図５は、第５の実施の形態に係る担体・流体封入分注チップ処理装置１０を示す斜視図および側面図である。【０１３６】
該担体・流体封入分注チップ処理装置１０は、気体の吸引吐出機構を有し、例えば、前記担体・流体封入分注チップ１２３を装着して、該担体・流体封入分注チップ１２３に対して吸引吐出処理を行う複数連（この例では１２連）のノズル（図８中の符号１９９に相当）を有するノズルヘッド１２５と、前記担体・流体封入分注チップ１２３内に吸引しまたは担体・流体封入分注チップ１２３から吐出されるべき種々の検体や試薬等を含有する溶液を収容する種々の液収容部又は前記担体・流体封入分注チップを収容するチップ収容部を行列状に配列した収容部群１２７と、前記ノズルヘッド１２５と前記収容部群１２７との間を水平方向（この例では、Ｘ軸方向）および垂直方向（Ｚ軸方向）に相対的に移動させるための移動手段としての移動機構１２９とを有する。【０１３７】
前記ノズルヘッド１２５には、１２本の担体・流体封入分注チップ１２３について、その連結管５３を介して装着される１列状（Ｙ軸方向に沿った）に配列された１２連のノズルが設けられている。該ノズルの上方には、該ノズルと各々連通する１２本のシリンダ１５１が設けられ、１２本の各シリンダ１５１内にはプランジャ（図示せず）が各々摺動可能に設けられ、１２本のロッド１３１によって一斉に上下方向に駆動される。【０１３８】
１２本の前記ロッド１３１の上端のロッド頭部１３３は駆動板１３５の上側に突き抜けた状態で該駆動板１３５に固定支持されている。該駆動板１３５には、１２本の六角柱状の六角支柱１５３が、前記ロッド１３１がＹ軸方向に沿って配列されたロッド列からＸ軸方向に沿って所定距離離れた位置であって、かつ前記ロッド１３１と同一の配列間隔でＹ軸方向に沿って配列されかつ下方に伸びるように取り付けられている。該六角支柱１５３の下端には、前記担体・流体封入分注チップ１２３のシール５７を穿孔するための穿孔用針１５５が下方向に突設されている。【０１３９】
該駆動板１３５は、前記担体・流体封入分注チップ処理装置１０の固定された基部１６５にＺ軸方向に移動可能に支持されたＺ軸移動体１４６に設けられた吸引吐出用モータ１４５によって回転駆動されるボール螺子１４７に螺合し、該ボール螺子１４７の回転によって上下動するナット部１３７に固定されている。該ボール螺子１４７は、該Ｚ軸移動体１４６に設けたベアリング１３６および、前記Ｚ軸移動体１４６の下側に設けたボール螺子受け１３９によって軸支されている。【０１４０】
前記駆動板１３５には、垂直方向に伸びる光遮蔽板１４１が設けられ、前記駆動板１３５がロッド１３１の上限位置に達した場合に、前記基部１６５に設けた発光素子からの光を遮断して受光素子に到達しないようにする。【０１４１】
前記各シリンダ１５１の下方には、ノズルは通過可能であるが、前記担体・流体封入分注チップ１２３の連結管５３または分注チップ１１０が通過不能な大きさの孔（図示せず）がその水平板１５６の長手方向に沿って設けられた断面Ｌ字状板１５４が設けられている。該水平板１５６の両端には、前記チップ脱着部としての該Ｌ字状板１５４を支える管状の支柱１５２が各々設けられている。１２本の前記シリンダ１５１は、その上端でシリンダ支持部材１４８に固定され、そこから下方に伸びるように支持され、２本の前記支柱１５２は、該シリンダ支持部材１４８を貫通してその上側に突き抜け、その各上端には、フランジ１４９が形成されている。【０１４２】
前記駆動板１３５は、気体の吸引吐出を行う場合、または、前記穿孔用針１５５を用いて担体・流体封入分注チップ１２３のシール５７を穿孔する場合には、前記ロッド１３１を前記上限位置と前記フランジ１４９との間を往復することによって行っているが、前記駆動板１３５は、前記フランジ１４９のレベルよりもさらに下降して下限位置にまで達することができる。その場合には、前記駆動板１３５は、前記フランジ１４９とともに下降し、それによって支柱１５２が押されて前記Ｌ字状板１５４が下降して、前記担体・流体封入分注チップ１２３がノズルからしごき落とされることになる。【０１４３】
なお、担体・流体封入分注チップ１２３をノズルに装着させる場合については後述する。ここで、前記ノズル、シリンダ１５１、ロッド１３１、吸引吐出用モータ１４５、ボール螺子１４７、ナット部１３７等は前記吸引吐出機構に相当する。【０１４４】
前記担体・流体封入分注チップ処理装置１０の前記基部１６５は、前記ノズルヘッド１２５の前記Ｚ軸移動体１４６を上下方向に移動させるための前記移動機構１２９としての、Ｚ軸モータ１５７と、前記収容部群１２７として、前記担体・流体封入分注チップ１２３の細径管１０９が挿入可能な複数（この例では、１２個）の収容部が設けられたカートリッジ状容器１７６を１２列載置するとともに、２４本の担体・流体封入分注チップ１２３を収容可能なチップ収容部１７７が、１２本の前記ノズルのＸ軸方向に沿った移動軌跡に沿って設けられたステージをＸ軸方向に移動させる移動機構（図示せず）が設けられている。【０１４５】
また、前記基部１６５には、前記ノズルに装着した１２本の各担体・流体封入分注チップ１２３に対して、Ｘ軸方向に沿って接離可能に設けた逆Ｌ字状に形成された脱落防止部１６０およびその下側に設けた磁力部１６２、該脱落防止部１６０および磁力部１６２をＸ軸方向に沿って移動させるアクチュエータ１６３、および該アクチュエータを駆動するモータ（図示せず）を有している。前記磁力部１６２は、Ｙ軸方向に延びた角柱状部材に沿って前記担体・流体封入分注チップ１２３と同一の配列間隔で配列された１２個の溝に磁石１６１が埋め込まれ、接離する磁石１６１と各々対応する担体・流体封入分注チップ１２３とを結ぶ方向はＸ軸方向である。前記脱落防止部１６０は、前記担体・流体封入分注チップ１２３とＹ軸方向に沿った同一位置および同一の配列間隔（中心間距離）で配列された１２個の略半円状の切欠き部１６７を有する水平係合板１５９を有する。該半円の直径は、前記担体・流体封入分注チップ１２３の太径管１０６の貯溜管１０７よりも大きいが、前記突条１１２の高さを含めた径よりも小さく形成されている。【０１４６】
収容部群１２７は、箱体１７１と、該箱体１７１の下部のＹ軸方向に沿った両側に設けられた４個のスライダー１７２と、該スライダー１７２と係合して箱体１７１をＸ軸方向に沿って移動可能に案内する２本のガイドレール１６９とを有している。【０１４７】
前記箱体１７１は、担体・流体封入分注チップ１２３内に対して吸引し又は吐出されるべき種々の検体や試薬等を含有する溶液を収容する液収容部１７８（例えば、ウェルｗ１からウェルｗ１０の１０個のウェルを有する）、温度制御を可能とする収容部１７４、および測定を可能とする測定用収容部１８２が１列状に設けられた１２個のカートリッジ状容器１７６がその長手方向をＸ軸方向と一致させてＹ軸方向に沿って各前記ノズルの配列間隔と同一の配列間隔で配列された容器ラック１６４と、前記担体・流体封入分注チップ１２３および分注チップ１１０を収容するチップ収容部１７７がＹ軸方向に沿って１２個が前記配列間隔と同一の配列間隔の配列をもって２列配列されたチップラック１６６とを有する。前記容器ラック１６４、前記チップラック１６６には、各々把持用の取手１７９，１６８が設けられている。なお、図示していないが、前記測定用収容部内またはチップ内の発光を測定する光測定器を有している。【０１４８】
続いて、図６に基づいて、第６の実施の形態に係る担体・流体封入分注チップ処理装置１８０を説明する。図５と同一の符号または同一の線図部分は同一のものを示すので説明を省略する。【０１４９】
本実施の形態に係る担体・流体封入分注チップ処理装置１８０は、気体の吸引吐出機構を有し、例えば、前記担体・流体封入分注チップ１２３を装着して、該担体・流体封入分注チップ１２３に対して吸引吐出処理を行う複数連（この例では１２連）のノズル（図８参照、１９９）を有するノズルヘッド１９７と、前記収容部群１２７と、前記移動機構１２９とを有するものである。【０１５０】
前記ノズルヘッド１９７は、前述したノズルヘッド１２５と相違し、ノズルヘッド１９７自体に、脱落防止部１８４が設けられている。該脱落防止部１８４は、Ｙ軸方向に沿って、前記担体・流体封入分注チップ１２３と同一の配列間隔でＹ軸方向に配列された１２個の略半円状の切欠き部１８３を有する回転係合板１８１と、該回転係合板１８１の両端で各々その一端が固定され、該回転係合板１８１から各々直交する方向に延びかつ各々他端に回転中心１８９を有する２本のアーム１８５と、該アーム１８５を回転させるためのモータを収容したモータ収容部１８７とを有する。【０１５１】
一方、前記担体・流体封入分注チップ処理装置１８０の基部１９５には、前記ノズルに装着した１２本の各担体・流体封入分注チップ１２３に対して、Ｘ軸方向に沿って接離可能に設けた磁力部１６２、該磁力部１６２をＸ軸方向に沿って移動させるアクチュエータ１６３、および該アクチュエータを駆動するモータ（図示せず）を有している。前記磁力部１６２には、前述した角柱状部材に沿って前記担体・流体封入分注チップ１２３と同一の配列間隔で配列された１２個の溝に磁石１６１が埋め込まれ、該担体・流体封入分注チップ１２３に対して、前記磁石１６１はＸ軸方向に沿って接離する。【０１５２】
図７には、前記第５または第６の実施の形態に係る担体・流体封入分注チップ処理装置１０，１８０に設けられた穿孔用針１５５と、前記担体・流体封入分注チップ１０５，１２１，１２３との関係を示すものである。【０１５３】
図８には、前記第５（または第６）の実施の形態に係る担体・流体封入分注チップ処理装置１０，１８０のノズル１９９に担体・流体封入分注チップ１０５，１２１，１２３を装着する場合の例を示す。担体・流体封入分注チップ１０５，１２１，１２３を装着するには、前記収容部群１２７のチップラック１６６に配列された１２個のチップ収容部１７７に予め前記担体・流体封入分注チップ１０５，１２１，１２３のいずれかの種類（もちろん、他の担体・流体封入分注チップ１１，４１，５１，６１，７３，７５，７７，１０１，１０３でも可能である）を１２本を収容しておく。【０１５４】
該箱体１７１をＸ軸方向に移動させて、１２本の担体・流体封入分注チップ１０５（１２１，１２３）を、前記担体・流体封入分注チップ処理装置１０の１２本の穿孔用針１５５の下方に位置させる。次に、前記基部１６５に設けたＺ軸モータ１５７を回転駆動させて、前記Ｚ軸移動体１４６を下降させて、穿孔用針１５５の前記駆動板１３５を用いて、前記各担体・流体封入分注チップ１０５の上端に設けた連結管２９のシール３３に届き得る高さまで下降させる。次に、前記駆動板１３５を下降させて、１２本の前記穿孔用針１５５によって、１２本の各担体・流体封入分注チップ１０５に設けられた１２枚の前記シール３３を一斉に穿孔する。【０１５５】
次に、穿孔された前記シール３３が設けられた前記チップ収容部１７７に収容された１２本の前記担体・流体封入分注チップ１０５を、前記担体・流体封入分注チップ処理装置１０の前記ノズル１９９の直下にまで移動機構１２９を用いて移動させる。次に、前記Ｚ軸移動体１４６を前記Ｚ軸モータ１５７を駆動することによって前記ノズル１９９を下降させて前記連結管２９内に挿入させて嵌合させて装着する。【０１５６】
続いて、図９に基づいて、前記担体・流体封入分注チップ処理装置１０を用いて、前記ノズルに装着された前記担体・流体封入分注チップ１２３内を加圧する場合について説明する。【０１５７】
担体・流体封入分注チップ１２３内を加圧する場合には、担体・流体封入分注チップ１２３が装着されたノズルと連通するシリンダ１５１内に収容されたプランジャを前記ロッド１３１に連結した駆動板１３５（図５参照）を前記吸引吐出用モータ１４５（図５参照）を回転駆動することによって、下動させる。その際に、前記脱落防止部１６０を前記担体・流体封入分注チップ１２３に対して、斜め上方向に移動させることによって接近させ、前記水平係合板１５９の前記半円状の切欠き部１６７（図５参照）が、担体・流体封入分注チップ１２３の太径管１０６の貯溜管１０７と係合し、該水平係合板１５９の上表面が前記担体・流体封入分注チップ１２３に設けた突条１１２の下端と係合することによって、前記担体・流体封入分注チップ１２３を支持する。【０１５８】
一方、図１０に示す場合では、前記加圧の際には、前記脱落防止部１６０を前記担体・流体封入分注チップ１２３に対して、水平方向に移動させることによって接近させ、前記水平係合板１５９の前記半円状の切欠き部１６７が、担体・流体封入分注チップ１２３の太径管１０６の貯溜管１０７と係合した後、該担体・流体封入分注チップ１２３を下降させることによって、前記突条１１２の下端と係合させることによって、前記担体・流体封入分注チップ１２３を支持する。【０１５９】
続いて、図１１に基づいて、前記担体・流体封入分注チップ処理装置１８０を用いて、前記ノズルに装着された前記担体・流体封入分注チップ１２３内を加圧する場合について説明する。【０１６０】
加圧の際には、前記脱落防止部１８４の前記回転係合板１８１を、前記モータ収容部１８７に収容されたモータを用いて略９０度回転させることによって、担体・流体封入分注チップ１２３に対して接近させ、前記回転係合板１８１の前記半円状の切欠き部１８３が、担体・流体封入分注チップ１２３の太径管１０６の貯溜管１０７と係合し、かつ前記回転係合板１８１の回転中心側の面と前記担体・流体封入分注チップ１２３の突条１１２の下端と係合させることによって該担体・流体封入分注チップ１２３を支持する。【０１６１】
続いて、図１２、および図１３を用いて、前記担体・流体封入分注チップ２０１を用いて具体的に全血から、アルブミン、免疫グロブリン等のメジャータンパク等を分離または除去等を行って有用タンパクを分離するタンパクの分別処理を説明する。ヒトの血漿（プラズマ）プロテオームは、疾病の診断や治療の監視に有用な臨床マーカー（例えば、ガン関連抗体等）を発見する研究手法として重要であると考えられてきている。血漿は主要な診断試料であり、ヒト臨床プロテオーム解析の対象として、臨床マーカーの探索が行われている。血漿には、様々な「血漿タンパク」が含まれるが、その濃度は血漿タンパクの種類による幅広い分布を示す。血液中に最も多量に含まれるのは、1mリットルの血液中に30〜50mg含まれる血清アルブミンである。また、血液中には、多数の異なる免疫グロブリン（IgM, IgG, IgA, IgE, IgD）が含まれている。血漿中の微量タンパクを解析する場合、アルブミンのように多量に含まれるタンパクは、微量タンパクの検出・定量を妨害することになるので、解析を行う場合には、これらのメジャータンパクを何らかの方法で除去する必要がある。【０１６２】
ここで、担体・流体封入分注チップ２０１は、前述した分注チップ１１０の太径管１０６の担体収容管１０８に、前述した円筒ブロック状担体１１３に代えて、多数のマイクロ粒子２０９の表面にIgY（Chiken-IgY 鳥類の抗体）を結合させた粒子状担体を封入する。該マイクロ粒子２０９の径として、ここでは、約数100μmのものを採用する。前記太径管１０６の下側の移行部１１１の段差に、液体の通過が可能であるが前記マイクロ粒子２０９の通過不能となる円板状のポア径が80〜100μmを有する直径5mmのポリエチレンで形成された多孔質部材２０５を係止させ、ステンレスのストッパ２０７を用いて上から押さえて保持させる。また、太径管１０６の上側においては、太径管１０６の先細りの傾斜面を利用して、液体の通過が可能であるが前記マイクロ粒子２０９の通過が不能となる円板状でポア径が80〜100μmで直径が7mmのポリエチレンで形成された多孔質部材２０３を係止保持させている。その多孔質部材２０３，２０５の間にIgYが結合したマイクロ粒子２０９が多数封入されている。また、前記装着用開口部１０４にはシール４３によって被覆されることで閉塞されている。その先端の口部１１８がキャップで閉塞されており、その間に前記担体活性化維持用流体としての所定のバッファ液が封入され、前記マイクロ粒子２０９は前記多孔質部材２０３，２０５間に存在する前記バッファ液中に懸濁され、全体として約500μリットルの体積を持つことになる。【０１６３】
図１３に基づいて、前記担体・流体封入分注チップ２０１をノズルに装着した担体・流体封入分注チップ処理装置１０を用いた前記タンパクの分別処理について説明する。
ステップＳ１において、１２人の被験者から全血を採取し、予め、前記担体・流体封入分注チップ処理装置のノズルに分注チップを装着してまたは他の分注装置を用いて20μリットルを吸引して、前記担体・流体封入分注チップ処理装置１０の収容部群１２７の液収容部１７８の中のＹ軸方向に沿って一列状に配列された１２個のウェルｗ１に分注しておく。次に、希釈用バッファ、例えば、Tris バッファで処理された食塩水、Ph7.4(TBS)を該ウェルｗ１に分注して全体として500μリットルに希釈する。【０１６４】
ステップＳ２において、前記ノズルヘッド１２５に対して、前記収容部群１２７の前記箱体１７１をＸ軸方向に移動させて、１２本の前記担体・流体封入分注チップ２０１が収容されている１２個のチップ収容部１７７に前記穿孔用針１５５をその上方に位置させる。次に、前記基部１６５に設けたＺ軸モータ１５７を回転駆動させて、前記Ｚ軸移動体１４６を下降させて、前記穿孔用針１５５の前記駆動板１３５を用いて、前記各担体・流体封入分注チップ２０１の上端に設けたシール４３に届き得る高さまで下降させる。次に、前記駆動板１３５を下降させて、１２本の前記穿孔用針１５５を下降させて、１２本の各担体・流体封入分注チップ２０１に設けた１２枚の前記シール４３を通過するようにして一斉に穿孔する。【０１６５】
次に、穿孔された前記シール４３が設けられた１２本の前記担体・流体封入分注チップ２０１を収容した前記チップ収容部１７７が前記担体・流体封入分注チップ処理装置１０の前記ノズル１９９の直下にくるように前記移動機構１２９を用いて移動させる。続いて、前記Ｚ軸移動体１４６を前記Ｚ軸モータ１５７を駆動することによって前記ノズル１９９を下降させて前記装着用開口部１０４内に前記ノズル１９９を一斉に挿入させて、１２本の担体・流体封入分注チップ２０１を１２本のノズル１９９に一斉に装着する。【０１６６】
次に、前記各担体・流体封入分注チップ２０１の下端からキャップ２０１を手動によって下方向に引っ張ることで除去する。その際に、前記脱落防止部１６０の前記水平係合板１５９を前記担体・流体封入分注チップ２０１に接近させ係合することで担体・流体封入分注チップ２０１を前記突条１１２の下側で支持して、ノズル１９９からの脱落を防止する。また、前記担体・流体封入分注チップ２０１内から前記担体活性化維持用液体が飛び出さないように、前記ノズル１９９を通して内部を負圧に保っておく。【０１６７】
次に、前記脱落防止部１６０の前記水平係合板１５９を前記担体・流体封入分注チップ２０１から離間させた後に、前記箱体１７１を移動させて、装着した担体・流体封入分注チップ２０１の真下に前記測定用収容部１８２が来るように位置させた後、前記Ｚ軸移動体１４６を下降させて、担体・流体封入分注チップ２０１の細径管１０９を前記測定用収容部１８２内に挿入させた後、前記駆動板１３５を上下動させることによって、１５分間吸引吐出を繰り返す。その際には、前記脱落防止部１６０の前記水平係合板１５９が前記担体・流体封入分注チップ２０１に接近し係合することで担体・流体封入分注チップ２０１が支持されている。これによって、前記担体・流体封入分注チップ２０１内の前記マイクロ粒子２０９の表面のIgYに除去しようとする血液中のメジャータンパク、例えば、前記アルブミン、免疫グロブリン等を結合させて、血液中から除去する。【０１６８】
ステップＳ３において、前記担体・流体封入分注チップ２０１を前記測定用収容部１８２から上方に移動させて抜出した後、Ｘ軸方向に前記箱体１７１を移動させて液収容部１７８の中のＹ軸方向に沿って配列された１２個のウェルｗ２の真上に来るように位置させる。該ウェルｗ２には、洗浄液として、中和用バッファ、0.1M  Tris-HCl, pH8.0が収容されており、８回吸引吐出を繰り返すことで洗浄する。ステップＳ１０において、その途中経過を示すために一部を他容器に分注する。同様にして、ステップＳ４においても、ウェルｗ３において、洗浄液として、中和用バッファ、0.1M  Tris-HCl, pH8.0が各々収容されており、８回ずつ吸引吐出を繰り返す。これによって、前記マイクロ粒子２０９には、結合したアルブミン以外の物質を洗浄して除去する。【０１６９】
ステップＳ５において、前記担体・流体封入分注チップ２０１を各ウェルｗ４の真上に相対的に移動させながら、前記細径管１０９を各ウェルｗ４に挿入させる。各ウェルｗ４には、各々解離用バッファ液、例えば、0.1M Glycine-HCl, pH2.5が収容されており、８回吸引吐出を繰り返す。【０１７０】
これによって、前記マイクロ粒子２０９に結合していた除去目的のアルブミン等をマイクロ粒子２０９から液中に解離させる。解離したアルブミン等を含有する溶液は、ステップＳ１１で、他容器に移送される。【０１７１】
ステップＳ６において、前記担体・流体封入分注チップ２０１を前記チップ収容部１７７の１列目にまで相対的に移動させて、１２連の担体・流体封入分注チップ２０１を前記ノズル１９９から前記チップ脱着部としての前記Ｌ字状板１５４を前記駆動板１３５を下降させることによって下降させてチップ収容部１７７の１列目において一斉に脱着した後、１２連の前記ノズル１９９を１２本の分注チップ１１０が収容されている前記チップ収容部１７７の２列目にまで相対的に移動し、該ノズル１９９を前記Ｚ軸モータ１５７を用いて前記Ｚ軸移動体１４６を下降させることによって装着用開口部に押し込むように装着する。該分注チップ１１０を用いて前記ウェルｗ１の残液を吸引してウェルｗ５にまで移送して吐出する。また、所定の結合用の物質、例えば、抗原または抗体等が固定された多数の磁性粒子を含有する懸濁液を所定容器からウェルｗ４内にまで移送して吐出して混合する。【０１７２】
ステップＳ７では、該ウェルｗ５において吸引吐出を繰り返すことによって、前記磁性粒子に前記アルブミン等を除去した残液の中から、さらに目的とするタンパク、例えば、ガン関連抗体等を前記磁性粒子に捕獲させる。その際、前記ガン関連抗体等と結合可能な抗原または抗体を蛍光物質または化学発光物質等の発光物質で標識化したものを同時に懸濁させて、前記目的タンパクと反応または結合させておく。前記磁力部１６２を一斉に前記分注チップ１１０の細径管１０９に接近させて磁場を及ぼし、該細管部の内壁に前記磁性粒子を吸着して分離する。ステップＳ８では、磁場を及ぼした状態で前記内壁に前記磁性粒子を吸着したまま分注チップ１１０を装着中和用バッファ、0.1M  Tris-HCl, pH8.0を収容されたウェルｗ６の真上に、前記分注チップ１１０を移動して、１２本の前記細径管１０９を１２個のウェルｗ５に一斉に挿入させて、１０回ずつ吸引吐出を繰り返すことで前記分注チップ１１０内の夾雑物を除去する。【０１７３】
ステップＳ９では、前記磁力部１６２を接近させて磁場を及ぼし前記磁性粒子を吸着したまま分注チップ１１０を所定の発光用液（化学発光の場合は基質液、蛍光物質の場合には測定に適した種々の液体）が収容され、外部からの光を遮断する測定用収容部１８２にまで移送し、または磁性粒子を再懸濁した状態で、前記測定用収容部１８２内の化学発光等を測定することで前記ガン関連抗体等の捕獲を確認することができる。【０１７４】
以上説明した各実施の形態は、本発明をより良く理解させる為に具体的に説明したものであって、別形態を制限するものではない。したがって、発明の主旨を変更しない範囲で変更可能である。例えば、前記実施の形態では、主としてタンパクの場合のみについて説明したが、ＤＮＡ物質、ＲＮＡ、糖鎖等であっても良い。また、粒子状担体としては、球形の粒子状担体の場合のみについて説明したが、この場合に限られず、円柱状、直方体状であっても良い。また、不定形担体にも適用できる。また、以上の説明で用いた数値、回数、形状、個数、量等についてもこれらの場合に限定されるものではない。【０１７５】
また、以上の各構成要素、各担体・流体封入分注チップ、担体、分注チップ、封入部、ノズル等、または各装置は、適当に変形しながら任意に組み合わせることができる。【０１７６】
また、前述した試薬や物質は例を示すものであって、他の試薬や物質を使用することも可能である。また、ＤＮＡ等を捕獲した担体を前記細管等から取り出して、保存、他の処理の対象とすることができる。さらに、前記突出部、傾斜面および段差は、分注チップ内に１、２、または３箇所設ける場合について説明したが、これらの場合に限られることなく、４箇所以上設けるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１７７】
本発明は、流体封入担体・流体封入分注チップ、流体封入担体・流体封入分注チップ処理装置、流体封入担体・流体封入分注チップ処理方法に関する。本発明は、遺伝子、免疫系、アミノ酸、蛋白質、糖等の生体高分子、生体低分子の扱いが要求される分野、例えば、工業分野、食品、農産、水産加工等の農業分野、製薬分野、衛生、保健、免疫、疾病、遺伝等の医療分野、化学もしくは生物学等の理学の分野等、あらゆる分野に関係するものである。本発明は、特に、多数の試薬や物質を用いた一連の処理を所定の順序に連続的に実行する場合に有効な方法である。
【符号の説明】
【０１７８】
１０，１８０    担体・流体封入分注チップ処理装置
１１，４１，５１，６１，７３，７５，７７，１０１，１０３，１０５，１２１，１２３，２０１    担体・流体封入分注チップ
１９（粒子），６９，８５（巻装体），１１３，２０９（マイクロ粒子）    担体
２０，７０，８０，１１０    分注チップ
２９，５３    連結管
３２    担体活性化維持用液体（担体活性化維持用流体）
３３，４３，５７    シール
【図１】
2008088065.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2008088065.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月14日(2008.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体の吸引吐出が行われるとともに、種々の液体を収容しまたは収容可能な液収容部を有する収容部群に相対的に移動可能なノズルに装着しまたはノズルに装着可能な連結管に装着して前記ノズルと連通可能な装着用開口部、および前記気体の吸引吐出によって液体の流入および流出が可能な口部を有する分注チップと、該分注チップ内に封入され、前記液体中の生体物質を吸着もしくは捕獲しまたは該生体物質と反応もしくは結合することが可能な担体と、前記分注チップ内に開封可能な状態で封入され該担体と接触する所定の液体または所定の気体からなる担体活性化維持用流体とを有するとともに、
前記装着用開口部は、穿孔可能な被穿孔部材または着脱可能な蓋部材によって閉塞されることによって、または、前記被穿孔部材をその軸方向を横断するように設けた前記連結管に装着されることで閉塞され、前記口部は、着脱可能なキャップによって閉塞されることで、分注チップ内に前記担体活性化維持用流体が開封可能な状態で封入された担体活性化維持機能をもった担体・流体封入分注チップ。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記分注チップは、太管と、前記太管と連通し該太管の下側に設けられ、前記太管より細く形成された細管と、太管と細管との間の移行部とからなり、前記装着用開口部は前記太管の上側に設けられ、前記口部は前記細管の先端に形成された請求の範囲第１項に記載の担体・流体封入分注チップ。
【請求項４】
前記担体を該分注チップ内に封入する封入部を該分注チップに設け、該封入部は、前記装着用開口部に設けた前記被穿孔部材若しくは前記蓋部材または装着した前記連結管に設けた前記被穿孔部材と、前記口部に設けた前記キャップとの間に挟まれた領域内に設けられ、該分注チップ内に流入した液体および封入された前記担体活性化維持用流体が通過可能である請求の範囲第１項または請求の範囲第３項のいずれかに記載の担体・流体封入分注チップ。
【請求項５】
前記封入部は、流入した前記液体または封入した前記担体活性化維持用流体と接触可能となるように前記分注チップの前記口部と前記装着用開口部との間を仕切るように分注チップとは別体に設けた１または２以上の担体通過阻止部材を有する請求の範囲第４項に記載の担体・流体封入分注チップ。
【請求項６】
前記封入部は、前記装着用開口部と前記口部との間で前記分注チップの内壁面を仕切るように、該内壁面に、内側方向に突出する突出部、口部に向かって先細りの傾斜面または口部に向かって内側方向に突設する段差を有する請求の範囲第５項に記載の担体・流体封入分注チップ。
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
気体の吸引吐出を行う１または複数連のノズルを有するノズルヘッドと、該ノズルを介して気体の吸引吐出を行う吸引吐出機構と、前記ノズルまたはノズルと装着可能な連結管に装着してノズルと連通しまたは連通可能であって、液体中の生体物質の吸着もしくは捕獲、または該生体物質との反応もしくは結合が可能な担体を封入し、かつ該担体と接触する所定の液体または所定の気体からなる担体活性化維持用流体を開封可能状態で封入した担体活性維持機能をもった１または２以上の担体・流体封入分注チップと、前記担体・流体封入分注チップを収容しまたは収容可能なチップ収容部および種々の液体を収容しまたは収容可能な液収容部を設けた収容部群と、前記ノズルヘッドを前記収容部群に相対的に移動させる移動手段とを有するとともに、
前記担体・流体封入分注チップは、前記ノズルに装着しまたは前記連結管に装着して前記ノズルと連通可能な装着用開口部、および前記気体の吸引吐出によって液体の流入および流出が可能な口部を有する分注チップと、該分注チップ内に封入された前記担体と、前記分注チップ内に開封可能状態で封入され、前記担体と接触する前記所定の液体または前記所定の気体からなる担体活性化維持用流体とを有し、前記担体・流体封入チップの装着用開口部は、穿孔可能な被穿孔部材または着説可能な蓋部材によって閉塞され、または、穿孔可能な被穿孔部材によって軸方向を横断するように閉塞された前記連結管に装着され、前記口部が着脱可能なキャップによって閉塞されることで、分注チップ内に前記担体活性化維持用流体が開封可能状態で封入された担体・流体封入分注チップ処理装置。
【請求項１０】
（削除）
【請求項１１】
前記ノズルヘッドには、前記被穿孔部材を穿孔するための１または複数の穿孔用針を有し、該穿孔用針は、該ノズルヘッドに設けられた１または複数連の前記ノズルの連数に等しい連数およびノズル間の相互の配列間隔に等しい相互の配列間隔をもつように設けられた請求の範囲第９項に記載の担体・流体封入分注チップ処理装置。
【請求項１２】
前記ノズルヘッドに設けられた担体・流体封入分注チップに対しノズルを通して所定圧力で加圧する際に、該担体・流体封入分注チップと係合して担体・流体封入分注チップを支持しノズルからの担体・流体封入分注チップの脱落を防止するチップ脱落防止部を前記ノズルヘッドに設けた請求の範囲第９項または請求の範囲第１１項のいずれかに記載の担体・流体封入分注チップ処理装置。
【請求項１３】
前記ノズルヘッドに設けた前記担体・流体封入分注チップを前記ノズルから脱着するためのチップ脱着部をノズルヘッドに設けた請求の範囲第９項、請求の範囲第１１項または請求の範囲第１２項のいずれかに記載の担体・流体封入分注チップ処理装置。
【請求項１４】
前記吸引吐出機構、および前記チップ脱着部または／および穿孔用針駆動部は、同一のモータを共用して駆動される請求の範囲第１３項に記載の担体・流体封入分注チップ処理装置。
【請求項１５】
前記担体・流体封入分注チップ処理装置は、穿孔用針の穿孔動作、チップ脱着部またはチップ脱落防止部を有するとともに、前記穿孔用針の穿孔動作、前記チップ脱着部または前記チップ脱落防止部の駆動時間または位置を前記物質条件、及び、処理内容に基づいて制御する請求の範囲第９項、請求の範囲第１１項乃至請求の範囲第１４項のいずれかに記載の担体・流体封入分注チップ処理装置。
【請求項１６】
前記担体・流体封入分注チップ処理装置は、前記ノズルの下方において、ノズルの軸方向に垂直方向に沿って磁場を及ぼしかつ除去することが可能な磁力部が設けられた請求の範囲第９項、請求の範囲第１１項乃至請求の範囲第１５項のいずれかに記載の担体・流体封入分注チップ処理装置。
【請求項１７】
気体の吸引吐出を行うとともに種々の液体を収容しまたは収容可能な液収容部を有する収容部群に相対的に移動可能な１または２以上のノズルに装着しまたは該ノズルに装着可能な連結管に装着して前記ノズルと連通しまたは連通可能な装着用開口部、および前記気体の吸引吐出によって液体の流入および流出が可能な口部を有する分注チップ内に、前記液体中の生体物質の吸着もしくは捕獲、または該生体物質との反応もしくは結合が可能な担体が封入され、かつ該担体と接触する所定の液体または所定の気体からなる担体活性化維持用流体が開封可能な状態で封入された担体活性化維持機能をもった１または２以上の担体・流体封入分注チップについて、前記装着用開口部をまたは該装着用開口部に装着された前記連結管を前記ノズルに装着する工程と、装着した前記担体・流体封入分注チップを所定の液収容部に移動し、液収容部に収容されている液体の吸引または吐出によって前記担体と接触させて、該液体中の前記生体物質の吸着若しくは捕獲、または該生体物質との反応若しくは結合を行わせる接触工程と、を有するとともに、
前記装着工程は、穿孔可能な被穿孔部材または着脱可能な蓋部材によって閉塞され、または穿孔可能な被穿孔部材によって軸方向に横断するように閉塞された連結管に装着され、前記口部が着脱可能なキャップによって閉塞された前記担体・流体封入分注チップに対して、前記担体活性化維持用流体について開封状態にする工程を含む担体・流体封入分注チップ処理方法。
【請求項１８】
（削除）
【請求項１９】
前記担体に結合した物質を前記担体から解離する解離工程をさらに有する請求の範囲第１７項に記載の担体・流体封入分注チップ処理方法。
【請求項２０】
前記担体・流体封入分注チップを前記ノズルから脱着した後、または担体・流体封入分注チップを前記ノズルに装着する前に該ノズルに分注チップを装着する工程と、磁性粒子が懸濁する液体を分注する工程と、該分注チップ内に外部から磁場を及ぼすことによって、該分注チップの内壁に磁性粒子を吸着させる工程をさらに有する請求の範囲第１７項または請求の範囲第１９項のいずれかに記載の担体・流体封入分注チップ処理方法。
【国際調査報告】
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