(57)【要約】【課題】マイクロチップ及び試薬カートリッジの試薬分注ピペットチップウェル上に貼付されているフィルムを、消耗品を発生させることなく繰り返し切開可能な分注装置及びフィルムの切開方法を提供する。【解決手段】生化学分析用の試薬が封入されたマイクロチップまたは試薬カートリッジから各試薬の吸引・吐出を行う分注装置であって、マイクロチップまたは試薬カートリッジを設置可能なステージ部と、試薬の吸引・吐出を行うための分注部と、マイクロチップまたは試薬カートリッジの試薬収納ウェル上に貼付されたフィルムを切開可能なカッターを有するカッター部とを備え、分注部およびカッター部と、ステージ部とは、相対的に水平面内の少なくとも１方向および鉛直方向に移動可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生化学分析用の試薬が封入されたマイクロチップまたは試薬カートリッジから各試薬の吸引・吐出を行う分注装置であって、
前記マイクロチップまたは前記試薬カートリッジを設置可能なステージ部と、
試薬の吸引・吐出を行うための分注部と、
前記マイクロチップまたは前記試薬カートリッジの試薬収納ウェル上に貼付されたフィルムを切開可能なカッターを有するカッター部とを備え、
前記分注部および前記カッター部と、前記ステージ部とは、相対的に水平面内の少なくとも１方向および鉛直方向に移動可能である、分注装置。
【請求項２】
前記分注部とカッター部とは一体的に鉛直方向に駆動可能である、請求項１記載の分注装置。
【請求項３】
前記カッターは先端幅３ｍｍ以上のブレード状になっている、請求項１または請求項２記載の分注装置。
【請求項４】
生化学分析用の試薬が封入されたマイクロチップまたは試薬カートリッジから各試薬吸引・吐出を行う分注装置を用いて前記マイクロチップまたは試薬カートリッジの試薬収納ウェル上に貼付されたフィルムを切開する方法であって、前記分注装置が備えるカッターを前記フィルム上に鉛直に降下させ、押し当てることで、前記フィルムを切開する工程を含む、フィルム切開方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微量液体の吸引・吐出を行う分注装置において、マイクロチップまたは試薬カートリッジの試薬収納ウェル上のフィルムを切開する機構を有した分注装置及びその切開方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のライフサイエンス分野において用いられている遺伝子解析操作において、患者から採取した検体から核酸を抽出し、一塩基多型のような遺伝子変異の検出を行い、その結果から特定の医薬品に対する感受性を予測することで、テーラーメイド医療の実現を目指す試みが多く見られる。
【０００３】
そのような検体から核酸を抽出する工程では、前処理試薬が充填されたマイクロチップまたは試薬カートリッジが主に用いられ、そのようなマイクロチップや試薬カートリッジの試薬収納ウェルには試薬蒸発防止用のフィルムが貼付されていることが多い。
【０００４】
試薬蒸発防止用のフィルムは、事前に剥がして用いるものもあるが、ユーザーの負担軽減のため、自動分注装置での処理工程の初期にフィルムに穴を開けて、分注時に分注ピペットチップがアクセスしやすいようにするものがある。
【０００５】
上記のような分注装置内でフィルムに穴を開ける方法として、特許文献１のように分注ヘッドにアダプタと孔開けピンを接続し、その孔開けピンにてフィルムに穴を開ける方法や、特許文献２のように、分注ピペットチップを加工して、穴開け用ピペットチップとし、それを用いてフィルムに穴を開ける方法が考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３３５０号公報
【特許文献２】国際公開第２０１３／０７６９９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の方法では、フィルムに穴を開ける孔開けピンや穴開け用ピペットチップは測定毎に交換する消耗品となるため、毎測定でのコスト面でかなり不利であり、その孔開けピンや穴開け用ピペットチップを作製する手間も問題になる。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、マイクロチップまたは試薬カートリッジの試薬収納ウェル上に貼付されたフィルムを繰り返し切開可能な分注装置及びフィルムの切開方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の一局面は、生化学分析用の試薬が封入されたマイクロチップまたは試薬カートリッジから各試薬の吸引・吐出を行う分注装置であって、マイクロチップまたは試薬カートリッジを設置可能なステージ部と、試薬の吸引・吐出を行うための分注部と、マイクロチップまたは試薬カートリッジの試薬収納ウェル上に貼付されたフィルムを切開可能なカッターを有するカッター部とを備え、分注部およびカッター部と、ステージ部とは、相対的に水平面内の少なくとも１方向および鉛直方向に移動可能である、分注装置である。
【００１０】
また、本発明の他の局面は、生化学分析用の試薬が封入されたマイクロチップまたは試薬カートリッジから各試薬吸引・吐出を行う分注装置を用いてマイクロチップまたは試薬カートリッジの試薬収納ウェル上に貼付されたフィルムを切開する方法であって、分注装置が備えるカッターをフィルム上に鉛直に降下させ、押し当てることで、フィルムを切開する工程を含む、フィルム切開方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る分注装置およびフィルム切開方法によれば、測定毎に消耗品が発生せず、繰り返し、フィルムを切開可能であるため、低コストでの測定が実現でき、かつ消耗品製造の手間も省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】分注ピペットアーム部の斜視図
【図２】カッターがフィルムにアクセスする際の説明図
【図３】装置動作フロー図
【図４】本発明の適用例となる遺伝子解析装置の概略図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。なお、本実施形態は一例を示すものであり、本発明はこの形態に限られるものではない。
【００１４】
本発明に係る分注装置は、マイクロチップまたは試薬カートリッジを設置可能なステージ部と、試薬の吸引・吐出を行うための分注部と、マイクロチップまたは試薬カートリッジの試薬収納ウェル上に貼付されたフィルムを切開可能なカッターを有するカッター部とを含む。
【００１５】
本実施形態に係る分注装置の要部の斜視図を図１に示す。図示しないステージ部は、水平面内の少なくとも一方向に駆動可能であり、ステージ部の上には、マイクロチップまたは試薬カートリッジを設置することができる。
【００１６】
分注ピペットアーム部１０は、分注器イナート１と、カッター５とが装着される。分注器イナート１には分注ピペットチップ３を装着可能である。分注ピペットアーム部１０は、水平面内の少なくとも１方向と鉛直方向（図１の上下方向）に駆動可能である。分注イナート１と分注ピペットチップ３とは、試薬の吸引・吐出を行う分注部２を構成する。カッター部６は、カッター５を備えフィルムの切開を行う。なお、ステージ部と分注ピペットアーム部１０とは、互いに相対的に水平移動および鉛直移動できればよく、例えばステージ部および分注ピペットアーム部１０のいずれか一方は水平方向に駆動されなくてもよい。また駆動方法は限定されない。
【００１７】
本実施形態では、分注部２とカッター部６とは、一体的に駆動される。これにより、駆動源であるモーターが単一ですみ、かつソフトウェアを実行する制御装置からの動作受信処理部も単一でよくなり、装置製造上の手間とコストとを抑えることができる。
【００１８】
また、カッター部６の鉛直方向の長さは、分注イナート１の鉛直方向の長さより長く、かつ分注イナート１に分注ピペットチップ３を装着している分注器２の鉛直方向の長さより短くすることが望ましい。
【００１９】
そうすることにより、カッター５がマイクロチップまたは試薬カートリッジの試薬収納ウェル上に貼付されたフィルムを切開に行く際には、分注イナート１に分注ピペットチップ３を装着せずにいることで、鉛直方向へカッター５が降下する際に分注イナート１がマイクロチップまたは試薬カートリッジに接触することなく、カッター５のみがフィルムに対して接触可能となり、フィルムの切開が可能である。
【００２０】
また、分注部２により、試薬の吸引・吐出を実施する際には、分注イナート１に分注ピペットチップ３を装着することにより、鉛直方向に分注部２が降下する際にカッター５が前記マイクロチップまたは試薬カートリッジに接触することなく、分注ピペットチップ３のみが前記マイクロチップまたは試薬カートリッジの試薬収納ウェルにアクセス可能となり、試薬の吸引・吐出が可能である。
【００２１】
リニアガイド７は、リニアガイドレール９に沿って鉛直方向に移動が可能である。本実施形態では、分注ピペットアーム部１０は、リニアガイド７に取付けられることによってリニアガイドレール９に沿って、鉛直方向に駆動可能である。
【００２２】
そうすることにより、分注またはフィルムの切開をするために、分注ピペットアーム部１０がマイクロチップまたは試薬カートリッジに対してアクセスする際、マイクロチップまたは試薬カートリッジが水平面上に設置してあるステージ部に対して、正確に鉛直方向からアクセス可能となる。
【００２３】
本実施形態における分注ピペットアーム部１０のカッター５がマイクロチップまたは試薬カートリッジの試薬収納ウェル上に貼付されたフィルム１５にアクセスする際の説明図を図２に示す。図２はカッター部６等を水平面内の直交する２つの方向から見た図である。
【００２４】
本実施形態に係る分注装置は、初めに、ステージ部を水平方向で駆動させることにより、ステージ部に設置したマイクロチップまたは試薬カートリッジをカッターの下に移動させる（図２の（ａ））。次に、カッター部６をフィルム上から鉛直に降下させ、フィルム１５に押し当てることで、フィルム１５を切開する（図２の（ｂ））。
【００２５】
ここで、マイクロチップまたは試薬カートリッジの試薬収納ウェル１１内の試薬１３の蒸発防止を目的として試薬収納ウェル１１上に貼付されたフィルム１５はアルミやＰＥＴフィルムなどを多層構成したものであることが多く、その厚みは２０μｍ〜１００μｍ程度であることが多い。
【００２６】
本実施形態において、カッター５は、先端幅Ｄが３ｍｍ以上のブレード状になっていることが望ましい。
【００２７】
これは、分注ピペットチップ３の一般的な先端外径が約０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであることから、最大外径の倍以上の幅で切開することで、その後の分注時に分注ピペットチップ３がフィルム切開箇所から容易に試薬収納ウェル１１内の試薬１３にアクセス可能となるからである。本実施形態では、カッター５の先端はブレード状であるが、上記のように、切開した穴の大きさが分注ピペットチップ３の最大外径の倍以上になり、分注ピペットチップ３での試薬の吸引・吐出に影響がないのであれば、カッター５の先端形状は他の形状でも良い。
【００２８】
また、カッター５の先端を例えば特許文献１のように円錐状の孔開けピンにすると、先端が先細りになっているため、試薬収納ウェル１１に貼付されたフィルム１５に穴開けに行く際、一定量孔開けピンを降下させなければ、分注ピペットチップ３が容易にアクセス可能な大きさの穴が開かないが、本実施形態のようにカッター５の先端をブレード状にすることで、カッター５先端が試薬収納ウェル１１に貼付されたフィルム１５に対して鉛直方向に降下して、フィルム１５を切開すると同時にブレード幅分の切開口がフィルム１５に形成される。
【００２９】
これにより、カッター５の先端の鉛直方向への降下量が少なくても試薬収納ウェル１１上のフィルム１５の切開が可能となり、試薬収納ウェル１１内の試薬１３にカッター５の先端が接触する可能性が非常に低くなる。
【００３０】
よって、カッター５の先端に試薬１３が付着し、その試薬１３に含まれる金属腐食成分等により、ステンレス等の金属で形成されたカッター５の先端が錆ついたり、試薬１３がカッター５の先端に付着した状態で次の試薬収納ウェル１１に対してアクセスすることで異なる試薬が混ざったり、ピペットアーム部が駆動中にカッター５先端に付着した試薬がステージ上や、マイクロチップまたは試薬カートリッジ上に落下することによるコンタミが発生したりする危険性を低くすることが可能である。
【００３１】
また、分注装置内部、またはマイクロチップまたは試薬カートリッジにカッター５の先端を拭きあげ可能なスポンジ等を有していても良い。そのスポンジにてフィルム１５への切開後、毎回カッター５先端を拭きあげることにより、もしフィルム切開時にカッター５先端に試薬１３が付着した場合でも、その試薬を除去できるため、よりコンタミネーションの危険性を低くすることが可能である。
【００３２】
本実施形態では、カッター部６を１つ具備する例を挙げたが、カッター部６やカッター５を複数具備していても良い。この場合、カッター部６の少なくとも１つは、図１に示すように分注部２と一体に駆動されることが好ましい。複数のカッター部６やカッター５を具備することで、試薬収納部ウェル１１等が複数ある場合、フィルム１５を効率的に切開することが可能となり、切開時間を短縮できる。
【００３３】
また、本実施形態では一例としてカッター５に刃を設けたが、カッター５の先端を鋭角にしただけで刃を形成していないものでも良い。この場合であっても、分注ピペットアーム部１０やカッター部６の降下により、カッター５の先端がフィルム１５を押圧することで、フィルム１５を切開可能である。このように構成することで、もし装置操作者の過失による誤操作等があっても、カッター５の刃による、装置操作者の怪我などの危険性を減少させることができる。
【００３４】
本実施形態における装置動作フローを図３を参照して説明する。
【００３５】
処理開始直後にまずマイクロチップまたは試薬カートリッジの試薬収納ウェル１１全てに対して、分注ピペットアーム部１０が順次アクセスおよび鉛直降下し、カッター５で上部に貼付されたフィルム１５を１つずつ切開する。全てのフィルムを切開後、分注ピペットアーム部１０が分注ピペットチップ３が収納された位置に移動し、分注イナート１に分注ピペットチップ３を装着する。その後、試薬収納ウェル１１全てに対して、分注ピペットアーム部１０が順次アクセスおよび鉛直降下し、分注部２で分注動作を実施する。
【００３６】
本実施形態に係る分注装置の一適用例である遺伝子解析装置の機能ブロックの概略図を図４に示す。
【００３７】
遺伝子解析装置１７は、マイクロチップまたは試薬カートリッジ内の試薬を吸引・吐出することで、各試薬を混合・攪拌等実施し、核酸抽出物を取り出す前処理部１９、核酸抽出物から検出したい遺伝子を増幅するための温調反応を実施する温調部２１、増幅した遺伝子を検出するための検出部２３を有した遺伝子解析装置であって、分注装置は前処理部１９の分注ユニットに搭載し、利用することが可能である。
【００３８】
本発明に係る分注装置、またはそれを用いたフィルム切開方法によれば、測定毎に消耗品が発生せず、繰り返しフィルムを切開可能であるため、低コストでの測定が実現でき、かつ消耗品製造の手間も省くことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係るマイクロチップまたは試薬カートリッジ上のフィルム切開装置及び方法は、生化学分析装置において、毎回消耗品を出すことなく、ローコストでフィルムを切開し、容易に分注ピペットチップが試薬収納ウェル内にアクセス可能となる分注装置として利用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１    分注イナート
２    分注部
３    分注ピペットチップ
５    カッター
６    カッター部
７    リニアガイド
９    リニアガイドレール
１０    分注ピペットアーム部
１１  試薬収納ウェル
１３  試薬
１５  フィルム
１７  遺伝子解析装置
１９  前処理部
２１  温調部
２３  検出部
【図１】
2015222211.tif 000003
【図２】
2015222211.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015222211.tif 000006