(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の吸引および吐出が可能な先端部を有する少なくとも１列状に可変ピッチで列方向に沿って配列された複数本のノズル、および、該ノズルを指示により少なくとも第１のピッチおよび第２のピッチに変換可能なピッチ変換機構を有するノズルヘッドと、前記先端部が一斉に挿入可能であって、前記第１のピッチで前記列方向に沿って１もしくは複数列状に配列された複数個の収容部を有する第１の収容部群および前記第１のピッチよりも小さい第２のピッチで前記列方向に沿って１もしくは複数列状に配列された複数個の収容部を有する第２の収容部群と、前記ノズルヘッドまたは前記ノズルを、前記第１の収容部群および前記第２の収容部群に対して相対的に移動可能とする移動機構と、少なくとも前記第１のピッチまたは第２のピッチで配列された前記ノズルの前記先端部内に一斉に磁場を及ぼしかつ除去することが可能な磁力装置とを有するとともに、前記第１の収容部群または第２の収容部群のいずれかで前記列方向に沿って配列された前記収容部に磁性粒子懸濁液が収容され、
前記磁力装置は、前記ノズルヘッドに設けられ、前記各ノズルに対応して設けられた１個もしくは１組の磁石が前記列方向に少なくとも１列状に配列された磁石列と、前記ノズルの前記可変ピッチを前記第１のピッチまたは前記第２のピッチに設定した場合の前記各ノズルの前記先端部に対して対応する各磁石が一斉に接離可能とするように前記磁石列を移動させる磁石列移動機構とを有し、
前記磁石列は、前記磁石が少なくとも前記第１のピッチおよび第２のピッチで列方向に沿って少なくとも１列状に配列されるもの、または、前記磁石を前記ノズルの可変ピッチと同一の可変ピッチで少なくとも１列状に配列された可変ピッチ磁石列であって前記ピッチ変換機構によってピッチ変換されるもの、のいずれか一方である可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置。
【請求項５】
前記複数本のノズルを前記ノズルヘッドに対し相互に独立して昇降可能な独立ノズル移動機構をさらに有し、前記ピッチ変換機構は、前記ノズルの可変ピッチを第３のピッチに変換可能であって、該第３のピッチで前記列方向に沿って１または複数列状に配列された複数個の収容部を有する第３の収容部群を有し、該第３の収容部群には、採取された検体溶液を収容可能な検体収容部が前記列方向に沿って少なくとも１列状に配列された請求項１に記載の可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置。
【請求項６】
前記第３のピッチは前記第１のピッチよりも大きく、前記第１の収容部群は、前記検体溶液を反応処理する少なくとも１種類の試薬溶液を収容する収容部が前記列方向に沿って少なくとも１列状に配列され、磁性粒子懸濁液を収容する収容部が前記列方向に沿って少なくとも１列状に配列され、温度制御可能な反応容器が前記列方向に沿って少なくとも１列状に配列され、前記第２の収容部群は、光測定用のウェルが前記列方向に沿って少なくとも１列状に配列された請求項５に記載の可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置。
【請求項７】
前記各ノズルは装着用ノズルと該装着用ノズルに着脱可能に装着された先端部とからなり、前記ノズルの前記可変ピッチを前記第１のピッチ、前記第２のピッチまたは第３のピッチに設定した場合に前記装着用ノズルの下降によって、該先端部が該装着用ノズルに装着可能となる状態で、前記第１のピッチ、前記第２のピッチまたは前記第３のピッチで前記先端部を収容する先端部収容部が前記列方向に沿って少なくとも１列状に配列された先端部収容部群をさらに有する請求項１、請求項５、または請求項６のいずれかに記載の可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置。
【請求項８】
前記ノズルには、前記ピッチ可変機構による前記ノズルの可変ピッチを少なくとも第１のピッチおよび第２のピッチに変換する際に不動となる不動ノズルを含有し、前記第１の収容部群および前記第２の収容部群の配列は、前記移動機構による該不動ノズルの直線状の移動経路に沿って該不動ノズルの先端が挿入されるべき不動ノズル対応収容部が配列されるとともに、前記磁石列の前記各磁石は該不動ノズルに対応する位置を基準に配列された請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置。
【請求項９】
液体の吸引および吐出が可能な先端部を有する複数本のノズルが、指示により変換可能な可変ピッチで１もしくは複数列状に列方向に沿って配列されたノズルヘッドの前記ノズルの可変ピッチを、第１のピッチに設定する第１のピッチ設定工程と、
第１のピッチで前記列方向に沿って１もしくは複数列状に配列された複数の収容部を有する第１の収容部群に対して、前記ノズルヘッドまたは前記ノズルを相対的に移動して、吸引または吐出を行う第１の吸引吐出工程と、
前記ノズルヘッドまたは前記ノズルを前記第１の収容部群に対して、相対的に移動して前記ノズルの先端部を前記収容部から抜出し、前記ノズルの前記可変ピッチを、前記第１のピッチよりも小さい第２のピッチに設定する第２のピッチ設定工程と、
第２のピッチで１もしくは複数列状に配列された複数の収容部を有する第２の収容部群に対して、前記ノズルヘッドまたは前記ノズルを相対的に移動して、吸引または吐出を行う第２の吸引吐出工程とを有するとともに、
前記第１の収容部群または第２の収容部群のいずれかで前記列方向に沿って少なくとも１列状に配列された収容部に磁性粒子懸濁液が収容され、前記第１の吸引吐出工程または前記第２の吸引吐出工程における吸引または吐出の際に前記第１のピッチまたは第２のピッチで列方向に少なくとも１列状に配列された前記各ノズルの前記先端部内に磁場を及ぼすことによって、該先端部の内壁に前記磁性粒子を吸着させて分離する磁場分離工程、および、前記吸引または吐出の際に前記各ノズルの前記先端部内から磁場を除去することによって、前記先端部の内壁に吸着させた磁性粒子を内壁から離脱させて液中に再懸濁させる再懸濁工程をさらに有し、
前記磁場分離工程は、前記第１の吸引吐出工程または前記第２の吸引吐出工程における前記吸引または吐出の際に、前記各ノズルに対応する１個もしくは１組の磁石を少なくとも前記第１のピッチまたは第２のピッチで少なくとも１列状に前記列方向に沿って配列された磁石列を移動して前記１個もしくは１組の磁石を対応する前記各ノズルの前記先端部に一斉に接近させることによって磁場を該各先端部内部に及ぼし、前記再懸濁工程は、前記ノズルの前記先端部を介しての前記吸引または吐出の際に、前記磁石列を移動させて、該各ノズルの前記先端部から対応する前記１個もしくは１組の磁石を一斉に離間させることによって行い、
前記磁石列は、前記ノズルヘッドに設けられ前記磁石を少なくとも前記第１のピッチおよび第２のピッチで少なくとも１列状に配列されたもの、または、前記ノズルヘッドに設けられ前記磁石を前記ノズルの可変ピッチと同一の可変ピッチで少なくとも１列状に配列された可変ピッチ磁石列、のいずれか一方である可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御方法。
【請求項１３】
前記第１のピッチ設定工程の前に、前記ノズルヘッドの前記可変ピッチを、前記第１のピッチよりも大きい第３のピッチに設定する第３のピッチ設定工程と、前記第３のピッチで前記列方向に１または複数列状に配列された複数の収容部を有する第３の収容部群に対して、前記ノズルヘッドまたは前記ノズルを相対的に移動して、前記各ノズルを相互に独立して昇降させながら該第３の収容部群の前記列方向に沿って配列された収容部に収容された採取された検体溶液の吸引を行う第３の吸引吐出工程とを有し、第１の吸引吐出工程において、前記検体溶液を反応処理する少なくとも１種類の試薬溶液が収容された前記列方向に沿って少なくとも１列状に配列された前記第１の収容部群の収容部および前記磁性粒子懸濁液が収容された前記列方向に沿って少なくとも１列状に配列された該第１の収容部群の収容部に対して吸引吐出を行う工程を有し、前記第２の吸引吐出工程の後に、列方向に沿って少なくとも１列状に配列された前記第２の収容部群の光測定用のウェルに対して光の測定を行う光測定工程を有する請求項９に記載の可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御方法。
【請求項１４】
前記ノズルは、装着用ノズルと該装着用ノズルに着脱可能に装着された先端部とからなり、前記第１のピッチ設定工程の前または該工程において、前記ノズルヘッドの前記装着用ノズルの前記可変ピッチを第１のピッチ、第２のピッチまたは第１のピッチより大きな第３のピッチに設定し、該ノズルヘッドまたは前記装着用ノズルを、前記先端部が装着可能となる状態で、前記１のピッチ、第２のピッチまたは第３のピッチで配列された複数の収容部に収容された先端部収容部群にまで移動し、該装着用ノズルを下降させることによって前記装着用ノズルに前記先端部を装着させる工程を有する請求項９または請求項１３のいずれかに記載の可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御方法。
【請求項１５】
前記第１のピッチ設定工程および前記第２のピッチ設定工程において、前記ノズルヘッドに設けられた列方向に沿って少なくとも１列状に配列された複数の前記ノズルの内、ピッチ変換の際に不動となる不動ノズルについて、前記第１の吸引吐出工程および第２の吸引吐出工程における移動の際の移動経路が直線状となるように、前記第１の収容部群および第２の収容部群における前記不動ノズルが挿入されるべき不動ノズル対応収容部が前記移動経路に沿って配列されているとともに、前記分離抽出工程における、前記磁石の配列は、前記不動ノズルを基準にして配列された請求項９、請求項１３または請求項１４のいずれかに記載の可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置およびその反応制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の患者から採取した全血等の複数の検体について、種々の検査を並行して行なおうとする場合には、各検体ごとに、検査数に応じた量の検体を採取して、採血管等の検体試料用容器に収容しておくとともに、検査種類に応じた種類の試薬を複数の検体数分用意して、その検査順序に応じて分注して配列しておく必要がある。そのためには、採取した複数の検体を一旦複数個の試験管等の容器に収容し、それをマイクロプレートのウェルに予め分注してから、例えば、検体の個数に等しい本数のノズルを有するノズルヘッドを前記マイクロプレートに対して行方向または列方向に沿って順次移動させることによって処理を行なっていた（特許文献１）。【０００３】
マイクロプレートは、液を収容可能な複数のウェルがマトリクス状（行列状）に配列して設けられたものであり、例えば、4行×6列（＝24ウェル）、6行×8列（＝48ウェル）、8行×12列（＝96ウェル）、12行×16列（＝192ウェル）、16行×24列（＝384ウェル）が知られている。これらのマイクロプレートの各ウェルのピッチ（中心間の距離）は、規格化される傾向にあり、例えば、96ウェルのマイクロプレートでは、行方向と列方向のピッチは各々9mmであり、ウェル数が2倍になると、ピッチは各々4.5mmと9mmとなり、ウェル数が4倍となると、各ピッチは、4.5mmとなる。【０００４】
ところで、多数の検体（例えば、8検体）について種々の試薬を必要とする検査を行う場合、ウェル数の多いマイクロプレート（例えば96ウェル）を用いることになるが、ウェル数が増加すると、ウェル間のピッチが短くなるとともに、各ウェルの開口または容量が小さくなる。一方、検体は、複数の検査に対応するために、ある程度の量を採取することになる。また、各試薬についても、複数の検体について用いるためには、ある程度の量を試薬ボトル内に用意しておく必要がある。例えば、検体を全血とする場合には、通常、採血管としては、16mmの径のチューブを用いており、そのピッチは例えば、25mmを用いる。また、試薬ボトルとしては、例えば、25mm径の広口瓶を用いており、そのピッチは、例えば30mmである。【０００５】
その場合、分注装置を用いた処理では、前記採血管等の複数の検体試料用容器の内の１つに単一の装着用ノズルに分注チップを装着したものを移動して、前記分注チップを介して前記全血等の検体を吸引して、1または2以上のマイクロプレートの所定のウェルに移動して吐出しまたは所定量ずつ分注した後該分注チップを前記ノズルから脱着することを、複数の採血管に対して繰り返す。これによって、複数の検体試料用容器に収容した検体をマイクロプレートに配列し、さらに、前記装着用ノズルに新たな分注チップを装着し、1または2以上の試薬ボトルに収容していた試薬を前記マイクロプレートの所定のウェルに分注し、別途用意した複数のノズルに複数の分注チップを装着したものを持つノズルヘッドを移動させることによって複数の検体に対して並行して処理を行うようにしていた（特許文献２）。【０００６】
その際、ノズルヘッドに、磁石を設けて、分注チップの外部から内部に磁場を及ぼして、磁性粒子に目的物質を保持させたものを分注チップの内壁に吸着させ、かつ、磁場を除去して磁性粒子を液中に再懸濁させることでウェル間を磁性粒子を移送させて処理するようにしている（特許文献１，２）。【０００７】
また、例えば、8本のノズルを持った可変ピッチのノズルヘッドを設けた分注ユニットを複数台用意して、手作業またはコンベア等の容器移送手段によって、マイクロプレートを分注ユニット間を移動させて処理するものがあった。この方法では、まず、マイクロプレートを検体分注ユニット機器に位置させ、前記ノズルヘッドの可変ピッチを25mmに設定して、前記採血管に移動して、全血を吸引した後、前記可変ピッチを9mmに設定して、マイクロプレートにまでノズルヘッドを移動させて前記検体を検査数に応じた箇所に順次吐出して分注する（検体分注工程）。次に、該マイクロプレートを試薬分注ユニット機器にまで手作業またはコンベア等の容器移送手段により移動させて、例えば、8本のノズルを持った可変ピッチを用いて前記可変ピッチを30mmに設定して、前記試薬ボトルに移動して、試薬を吸引した後、前記可変ピッチを 9mmに設定して、マイクロプレートにまでノズルヘッドを移動させて、該試薬を検査内容に応じて、該当する箇所に順次吐出して分注する（試薬分注工程）。次に、検出測定ユニット機器にまで前記マイクロプレートを手作業またはコンベア等の容器移送手段により移動させて検出または測定を行なっていた（特許文献３，４）。【０００８】
これは、可変ピッチをもったノズルヘッドは、ノズルヘッドの構造が複雑であるために、さらに複雑な構造をもつ磁力装置をノズルヘッドに設けることが困難であり、たとえ磁性粒子を用いたとしても、磁力装置は容器に磁場を及ぼして磁性粒子を容器に吸着させて用いることとなり、処理対象となる液のみを容器間を前記ノズルヘッドに設けた分注チップに導入して移送することによって液体または目的物質を移送することになるからである。【０００９】
以上説明したように、従来にあっては、単一のノズルからなるノズルヘッドを用いてピッチの異なる容器間での移送を行うとともに、固定したピッチを持った複数のノズルおよび磁石からなるノズルヘッドを用いてマイクロプレート上の処理を行うか、可変ピッチをもったノズルヘッドを用いた複数の専用のユニット機器をノズルおよび磁石に対して別々に用意するとともに、容器を各ユニット機器に手動または移送機構により移送するようにしている。前者の場合には、単一のノズルを移動する移動機構の他に、固定したピッチをもった複数のノズルを移動する移動機構を備える必要があり、後者の場合にも可変ピッチをもったノズルヘッドを用いた複数の専用のユニット機器をノズルおよび磁石に対して別々に用意する必要があり、そのために、装置構造が複雑化し、製造費用が増加し、処理が複雑でユーザの負担が大きくなるとともに、装置規模が拡大し、または、検体の取り違えミス等が発生するおそれがあるという問題点を有していた（特許文献１〜４）。【００１０】
さらに、並行して取り扱う並行処理数が増加すると、マイクロプレートのウェル数が増加して集積化の必要性が高まり、各ノズルを密接して設ける必要があるために、分注チップ間の間隔が狭まり、各分注チップの周囲に他の機能、例えば、複雑な磁力装置を付加することがますます困難となり、ピッチが小さくなると磁性粒子を取り扱うことがますます困難になるおそれがあるという問題点を有していた。特に、リアルタイムＰＣＲや化学発光イムノアッセイ等を実行するには、光測定および温度制御が必要となり、装置規模が拡大するために、マイクロプレートの集積化の必要性が特に高くなり、採取された検体から核酸の抽出とともに一貫した処理を行う場合には、使用される容器のピッチの種類が多く磁性粒子を取り扱うことがますます困難になる恐れがあるという問題点を有していた。【００１１】
ここで、「リアルタイムＰＣＲ」とは、ＰＣＲによって増幅する核酸（ＤＮＡ）をリアルタイムで蛍光物質を利用してモニタリングする方法をいう。リアルタイムＰＣＲにより、温度サイクルの途中で増幅を観測可能であること、および定量的な結果が得られるという利点を持つものである。通常蛍光物質を含有する蛍光試薬を用いて行う方法として、例えば、インターカレーション法、ハイブリダイゼーション法、およびＬＵＸ法がある（特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開ＷＯ９９／４７２６７号公報
【特許文献２】特許公報第３１１５５０１号公報
【特許文献３】特開２００７−０８５８８５号公報
【特許文献４】特開２００４−３４０９０６号公報
【特許文献５】国際公開ＷＯ２０１１／０１６５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、本願発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、その第１の目的は、装置規模を拡大することなく、種々のピッチで配列されたウェル等の収容部を有するマイクロプレート等の収容部群に対して磁性粒子を用いた反応処理（例えば、ＤＮＡの抽出、目的ＤＮＡの単離、リアルタイムＰＣＲの前処理、イムノアッセイ）に適した可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置およびその反応制御方法を提供することを目的とするものである。【００１４】
第２の目的は、検体の採取から、検体の反応処理および光測定までを、1または2以上の種類の磁性粒子を用いて、1つの装置で一貫して実行することができる自動化に適した効率性が高く、迅速に処理を行うことができる可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置およびその反応制御方法を提供することを目的とするものである。【００１５】
第３の目的は、種々のピッチで配列されたウェル等の収容部を有する場合に磁性粒子の処理を可能とする装置を、装置構造を複雑化させることなく、製造費用を増加させることなく、したがって処理を複雑化させることなく実行することができる可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置およびその反応制御方法を提供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】
【００１６】
第１の発明は、液体の吸引および吐出が可能な先端部を有する少なくとも1列状に可変ピッチで配列された複数本のノズル、および、該ノズルを指示により少なくとも第１のピッチおよび第２のピッチに変換可能なピッチ変換機構を有するノズルヘッドと、前記先端部が一斉に挿入可能であって、前記第１のピッチで前記列方向に沿って1もしくは複数列状に配列された複数個の収容部を有する第１の収容部群および前記第１のピッチよりも小さい第２のピッチで前記列方向に沿って1もしくは複数列状に配列された複数個の収容部を有する第２の収容部群と、前記ノズルヘッドまたはノズルを前記第１の収容部群および第２の収容部群に対して相対的に移動可能とする移動機構と、少なくとも前記第１のピッチまたは第２のピッチで配列された前記ノズルの前記先端部内に一斉に磁場を及ぼしかつ除去することが可能な磁力装置とを有するとともに、前記第１の収容部群または第２の収容部群のいずれかで前記列方向に沿って配列された収容部に磁性粒子懸濁液が収容される可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置である。【００１７】
ここで、「可変ピッチ」とは、同じ形のもの（例えば、容器、ウェル、ノズル等）が等間隔に配列されているとき、その配列されたものの前記間隔が指示により可変であるものをいう。【００１８】
「ノズル」とは、流体の吸引吐出がなされる部分であって、流体には、気体および液体を含む。ノズルは、プランジャを有するシリンダ、ポンプ、または蛇腹や弾性体の変形により、気体を吸引吐出する機構と連通した流路である。また、ノズルには、先端部として、装着用ノズル（の嵌合部）に装着した分注チップをも含む。「複数本のノズル」は、例えば、前記第１の収容部群および第２の収容部群の列方向に配列された収容部の個数に等しいか、その約数に等しいことが好ましい。【００１９】
「第１のピッチ」および「第２のピッチ」は、取り扱う液量、それを収容する容器の大きさ、形状、該容器の配列のピッチ、規格化されているマイクロプレートのウェルのピッチ等により定められる。これ以外の第３のピッチ等を有する収容部群が存在する場合もありうる。「収容部群」には、容器の配列、前記マイクロプレートやカートリッジ容器群を含有し得る。ノズルヘッドのノズルを所定の可変ピッチに設定した場合の配列の位相または基準位置は、ピッチ変換によって不動となる後述する不動ノズルを設けて、該不動ノズルを配列の基準とし、該不動ノズルが挿入可能な対応ウェル、液収容部、チップ収容部等の各収容部が、前記不動ノズルの一直線状の移動経路に沿って設けられた上で、列方向にそのピッチと同一のピッチで配列することが好ましい。これによって、移動が収容部群の設置方向に沿って直線状で処理を円滑に行なうことができる。なお、配列の位相または基準位置はピッチによっては複数種類あっても良い。例えば、収容部群自体が行列状（行方向と列方向の2方向）に配置されている場合である。【００２０】
「磁性粒子」とは、磁性をもつ粒子であって、その大きさは、例えば、約 1nmから数10μmである。該サイズ、質量、材料、構造（単一ドメイン、表面に種々の被覆物質で被覆等）、その性質（常磁性、超常磁性、強磁性等、フェリ磁性、磁力の大きさ）等は、その処理目的に応じて定めることができる。該材料としては、水酸化鉄、酸化鉄水和物、酸化鉄（γ-Fe2O3、Fe3O4等）、混合酸化鉄、あるいは鉄からなる。磁性粒子は、前記材料に種々の被覆物質で被覆することによって得られる。被覆物質としては、各種の官能基を生じさせる有機物質、イオンを生じさせるイオン性物質、磁場による凝集や沈澱を防ぐ表面安定化物質（脂肪族ジー、ポリカルボン酸およびこれらの置換生成物および誘導体等）、特異的結合物質（リガンド、受容体等）、薬利的活性物質等がある。または、非磁性担体、例えば、シリカ、ガラス、セラミックス、金属等の無機物、またはセルロース、アガロース・ゲル、ゴム、ナイロン等の有機物に、磁性体を付着、内蔵または結合することで磁化して磁性粒子として用いるようにしても良い。【００２１】
「リガンド」とは、特定の受容体により結合される分子であって、例えば、核酸等の遺伝物質、タンパク質、糖、糖鎖、ペプチド等の生体物質を含む。例えば、細胞膜受容体に対するアゴニストおよびアンタゴニスト、毒素（toxin および venom）、ウイルスエピトープ、ホルモン、ホルモン受容体、ペプチド、酵素、酵素基質、レクチン、糖、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、オリゴサッカライド、抗体等である。天然物質でも人工物質でも良い。「受容体」とは、前記リガンドに結合性を有するものであり、例えば、核酸等の遺伝物質、タンパク質、糖、糖鎖、ペプチド等の生体物質を含むものである。より具体的には、リガンドと受容体の組の例としては、例えば、各種の抗原と抗体、例えば、ビオチンとアビディン、ビオチンとストレプトアビディン等がある。【００２２】
第１の収容部群または第２の収容部群は、例えば、前記第１のピッチまたは第２のピッチで前記列方向に沿って前記ノズルの本数以上の複数のカートリッジ容器が配列されたカートリッジ容器群や、前記列方向に沿って前記ノズルの本数以上の複数のウェルが複数列状に配列されたマイクロプレートである。【００２３】
「マイクロプレート」は、所定個数のウェル（液収容部）が所定のピッチ（行ピッチおよび列ピッチ）でマトリクス状に配列された容器をいう。そのうち、規格化されたマイクロプレートとしては、例えば、12行×8列の96ウェルのマイクロプレート、24行×16列の384ウェルのマイクロプレート、48行×32列の1536ウェルのマイクロプレートがあり、そのピッチは、各々、9mm，4.5mm，2.25mmである。マイクロプレートの材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリビニール、アクリル等の樹脂である。【００２４】
「カートリッジ容器」とは、液を収容可能な液収容部、分注チップを収容可能なチップ収容部、チューブ状の液収容部またはチップ収容部を保持可能なホールまたは温度制御可能な反応容器等の収容部が1列状に配列されたものである。カートリッジ容器が前記列方向に所定のピッチで複数配列された場合には、各カートリッジ容器は行方向に延びることになる。【００２５】
「列方向」とは、前記複数本のノズルの配列方向を、便宜上、列方向（実施の形態上はＸ軸方向に対応）としたものである。「複数列状」の内、該列方向および行方向の２方向に沿って要素、例えば、ウェルまたはノズル等が所定の行ピッチおよび列ピッチで各々所定の行数個および列数個配列された構造を「マトリクス状」といい、前記行数および列数は各々2以上である。なお、前記列方向および行方向は、通常直交しているが必ずしもこれに限定されず斜交していてもよい。なお、マトリクス状の配列の場合、前記列方向に沿ったピッチが「行ピッチ」であり、行方向に沿ったピッチが「列ピッチ」であり、「第１のピッチでマトリクス状に配列する」とは、列方向に沿った行ピッチが第１のピッチに等しいことを意味する。なお、必ずしも、行ピッチと列ピッチとは同一である必要はない。「少なくとも有する」のであるから、「第１のピッチ」および「第２のピッチ」の他に、これらと異なる第３のピッチ等をもつ1または2以上の収容部群を有することが可能である。【００２６】
第２の発明は、前記磁力装置は、前記ノズルヘッドに設けられ、前記各ノズルに対応して設けられた1個もしくは1組の磁石が少なくとも前記第１のピッチまたは前記第２のピッチで前記列方向に沿って少なくとも1列状に配列された磁石列と、前記ノズルの前記可変ピッチを前記第１のピッチまたは前記第２のピッチに設定した場合の前記各ノズルの先端部に対して対応する前記各磁石が一斉に接離可能とするように前記磁石列を移動させる磁石列移動機構と、を有する可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置である。【００２７】
ここで、「接離可能」とは、接近可能および離間可能を意味する。「各ノズルに対応して設けられた1個もしくは1組の磁石」とは、前記配列されたノズルへの一斉の接近によって、該ノズルに磁力の影響を最も与える1個もしくは1組の磁石（例えば永久磁石）であって、1組の磁石の場合には複数の磁石（これらの磁石は必ずしも相互に同一の形状、磁力を有する磁石である必要はない）が含まれる。1個もしくは1組の磁石は、各ノズルの先端部に均質で強力な磁力を及ぼすためには、各ノズルに対して同一の構造（例えば、含まれる磁石が、同一の形状、同一または対称の配置（位置関係）、または同一の磁力の大きさをもつ）をもつものが好ましい。特に、1個または1組の磁石の磁極（Ｎ極、Ｓ極）については、配列した磁石の隣接する磁石間で及ぼし合う斥力または引力を緩和して、磁石の設置を安定化させるように、隣接する1個の磁石間で磁極を交互に反転させ、または隣接する1組の磁石間で磁極の配置を交互に反転させることが好ましい（すなわち、Ｎ極とＳ極を交互に入れ替えるように並べる）。なお、磁石の総個数または総組数は、1個もしくは1組の磁石が前記接近によって主として１のノズルに対して磁力を与える場合では、ノズルの本数と等しい。もし、1個または1組の磁石が2以上のノズルに各々同等な磁力を与える場合等では、磁石の総個数または総組数は、ノズルの本数よりも小さい場合があり、１のノズルに対して、磁力の均等性を保つためにノズル列の外側に余分の磁石を配置するような場合等では、磁石の総個数または総組数はノズルの本数よりも大きい場合がある。【００２８】
前記「磁石列」は、例えば、前記各ノズルと交差しない直線（または曲線）に沿って（例えば、各磁石の重心位置を、前記ノズルの前記列方向と平行に）磁石を所定ピッチで配列したもので、例えば、1または複数列状のノズルの列方向に沿って延びる1または複数本の磁石支持用部材に各磁石を動かないように固定して設けられる。複数本の磁石支持用部材を用いる場合には、その一端で前記磁石列移動機構と接続された連結支持体に櫛歯状に取り付けられる。前記磁石列移動機構は、これらの磁石をノズルに対し前記列方向に沿ってまたは該列方向に直交または斜交する方向に沿って相対的に一斉に移動させて、接離させるようにする。【００２９】
該「磁石列」は、前記ノズルヘッドの可変ピッチが変換された場合でも、列方向（ノズルの配列方向）の前記磁石列自体の移動なしに、例えば、行方向の前記磁石列自体の移動のみで前記ノズルの先端部に磁場を及ぼすことが可能であることが望ましい。【００３０】
第３の発明は、前記磁石列は、前記各ノズルに対応する前記1個もしくは1組の磁石が、前記第１のピッチおよび第２のピッチで列方向に沿って少なくとも1列状に配列され、前記磁石列移動機構は、前記ノズルの前記可変ピッチを前記第１のピッチおよび前記第２のピッチに設定した場合の前記各ノズルの先端部に対して対応する前記各磁石を一斉に接離可能とするように前記磁石列を移動させる可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置である。【００３１】
ここで、第１のピッチｐ１および第２のピッチｐ２の前記磁石の配列は、所定のノズルを基準にして該ノズルに対応する磁石を共通として列方向に沿って少なくとも共通の磁石列として１列状に併合して配列することが好ましい。この場合には、第１のピッチと第２のピッチで共通する磁石位置がある場合には、対応する磁石の一方を省略することができるので、第１のピッチと第２のピッチとで別個の磁石列を設ける場合に比較して磁石の個数を削減し、かつ1の磁石配列で足りるので装置規模の複雑化を防止することができることになる。【００３２】
例えば、1個もしくは1組の磁石を、前記ピッチ変換で位置の変わらないノズル（例えば、後述する不動ノズル）に対応する磁石を共通にして、列方向に沿って、同じ磁石列として第１のピッチｐ１および第２のピッチｐ２で該磁石を1列状に、併合して配列する場合には、なるべく磁石の個数を少なくするため、例えば、前記第１のピッチｐ１が、第２のピッチｐ２の有理数ν倍である場合が好ましい。この場合、後述する所定の共通最大ピッチｐを求めて、該ｐを単位にした座標位置の内、第１のピッチｐ１および第２のピッチｐ２に相当する座標位置であって、前記ノズルの本数に相当する分の磁石を配列する。すなわち、ｐ１／ｐ２＝ａ・ｐ／ｂ・ｐ＝ν＞1（ａ，ｂはａ＞ｂとなる自然数であって、互いに素である。ｐを共通最大ピッチという）の場合である。１番目の磁石位置を第１のピッチｐ１の配列と第２のピッチｐ２の配列とで共通にした場合には、ａとｂの公倍数番目の座標位置で、磁石が共通となるので、磁石の個数を削減することができる。また、前記ノズルの本数（ｍ＞１、自然数）の前記有理数倍（ｍ×ν）が自然数となる場合が、磁石の個数の削減上好ましい。こうして、第１のピッチｐ１および第２のピッチｐ２のいずれのピッチにノズルを設定した場合でも、該各ノズルの先端部内に磁場を及ぼすことが可能であり、かつ磁石の個数も最少で済むことになる。なお、ピッチｐが大きくて、隣接する磁力の影響が小さい場合には、前述したように、前記座標位置の内第１のピッチｐ１および第２のピッチｐ２に相当する座標位置にのみ磁石を設け、ピッチｐの間隔を開けた前記各座標位置に連続的に配列する必要はない。一方、ピッチｐが小さくて、隣接する磁力の影響が大きい場合には、各ノズルに及ぼされる磁場の均質性を考慮すると、例えば、磁石列の全長（ｍ−１）×ｐ１に亘って、前記座標位置に対して連続的にまたは第１のピッチｐ１および第２のピッチｐ２以外の座標位置にも磁石を設けることが好ましい場合がある（さらに外側に均質性のために1個ずつまたは適当な個数の磁石を各外側に前記ピッチｐで設ける場合もある）。それでも磁石列は1列で済むので、該磁石列を支持する磁石支持用部材の個数を削減し、ノズルヘッドの構造を簡単化することができる。なお、この場合の磁石列にあっても、隣接する磁石の磁極または磁極の配置を交互に反転させることが好ましい。【００３３】
特に、νが自然数ｎである場合には、第１のピッチｐ１および第２のピッチｐ２以外の（ｎ−２）種類（ｎ＞２）のピッチの設定が可能である。この場合には、ｐ２が前記最大共通ピッチｐということになる。磁石の個数は、例えば、（ｍ−１）×ｎ＋１である。磁石列の両端の磁石が、該ノズルの先端列の両端に相当する場合には、磁場の均質性を保つために、両端の磁石のさらに外側に少なくとも１の磁石を設けるようにするのが好ましい。したがって、この場合の個数は、例えば、（ｍ−１）×ｎ＋３ということになる。なお、1個もしくは1組の磁石の配列は後述する前記不動ノズルに対応する磁石を基準にして配列することが構造の簡単化に寄与する。なお、以上は、第１のピッチ、第２のピッチについてのみ説明したが、それ以上のピッチがある場合についても、上記主旨に基づいて、併合して1列状とし、例えばｐ３＝ｃ・ｐ（ａ，ｂ，ｃは互いに素）として、共通最大ピッチｐを求めることで、拡張することができる。【００３４】
第４の発明は、前記磁力装置は、前記ノズルヘッドに設けられ、前記各ノズルに対応して設けられた1個もしくは1組の磁石を前記ノズルの可変ピッチと同一の可変ピッチで少なくとも1列状に配列された可変ピッチ磁石列と、配列された該各磁石を対応する前記ノズルの各先端部に対して一斉に接離可能とするように該磁石列を移動させる磁石列移動機構とを有し、該可変ピッチ磁石列は、前記ノズルとともに前記ピッチ変換機構によってピッチ変換される可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置である。なお、この場合の磁石列にあっても、隣接する磁石の磁極または磁極の配置を交互に反転させることが好ましい。【００３５】
前記可変ピッチ磁石列としては、例えば、前記各ノズルと交差しない直線（または曲線）に沿って（例えば、前記ノズルの配列方向と平行に）磁石を所定の可変ピッチで配列して設ける（例えば、1または複数列状のノズルの列方向に沿って配列された前記ノズルの本数に相当する個数の可変ピッチで配列された磁石支持用部材に設ける。）。この可変ピッチ磁石列をノズルに対し、例えば、該配列方向に直交する行方向に沿って相対的に一斉に移動可能に設けて接離させるようにした磁石列移動機構を有するものである。なお、この場合には、各磁石と各ノズルは１対１に対応し、磁石の総個数または総組数Ｎとノズルの本数ｍとは等しいことになる。【００３６】
第５の発明は、前記複数本のノズルを前記ノズルヘッドに対し相互に独立して昇降可能な独立ノズル移動機構をさらに有し、前記ピッチ変換機構は、前記ノズルの可変ピッチを第３のピッチに変換可能であって、前記第３のピッチで前記列方向に沿って1または複数列状に配列された複数個の収容部を有する第３の収容部群を有し、該第３の収容部群には、採取された検体溶液を収容可能な検体収容部が前記列方向に沿って少なくとも1列状に配列された可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置である。【００３７】
ここで、「第３のピッチ」は、必ずしも、第１のピッチ、第２のピッチと異なる場合に限られない。
前記各ノズルが相互に独立して昇降可能な独立ノズル移動機構（Ｚ軸独立移動機構）を設けたのは、前記検体収容部内の採取された検体溶液量は、被検体によりばらつきがあり、相互に異なることが通常であり、したがって、各検体収容部に収容された検体溶液の液面が異なる。すると、検体収容部内から、検査に必要な共通の所定量の液量を吸引するには、各ノズルごとに前記検体溶液の液面を検知し、液面が検知された後、所定時間、所定圧力で吸引することが必要になるからである。したがって、前記ノズルには、液面検知センサが設けられていることになる。【００３８】
第６の発明は、前記第３のピッチは前記第１のピッチよりも大きく、前記第１の収容部群は、前記検体溶液を反応処理する少なくとも1種類の試薬溶液を収容する収容部が前記列方向に沿って少なくとも1列状に配列され、磁性粒子懸濁液を収容する収容部が前記列方向に沿って少なくとも1列状に配列され、温度制御可能な反応容器が前記列方向に沿って少なくとも1列状に配列され、前記第２の収容部群は、光測定用のウェルが前記列方向に沿って少なくとも1列状に配列された可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置である。【００３９】
温度制御可能な反応容器としては、例えば、前記ノズルの前記可変ピッチを前記第１のピッチまたは前記第２のピッチに設定した場合に前記ノズルの各前記先端部が挿入可能となるように前記第１のピッチまたは前記第２のピッチで配列された収容部またはウェルと、該収容部またはウェルを挿入可能な複数の挿入部が設けられた温度制御ブロックとを有するものである。【００４０】
第７の発明は、前記各ノズルは装着用ノズルと該装着用ノズルに着脱可能に装着された先端部とからなり、前記ノズルの前記可変ピッチを前記第１のピッチ、前記第２のピッチまたは第３のピッチに設定した場合に前記装着用ノズルの下降によって、該先端部が該装着用ノズルに装着可能となる状態で、前記第１のピッチ、前記第２のピッチまたは前記第３のピッチで前記先端部を収容する先端部収容部が前記列方向に沿って少なくとも1列状に配列された先端部収容部群をさらに有する可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置である。
なお、ノズルヘッドまたはステージ上には、前記先端部を脱着するための脱着用部材をさらに設けるのが好ましい。ここで、「先端部」は、後述する分注チップに相当する。【００４１】
第８の発明は、前記ノズルには、前記ピッチ可変機構によるノズルの可変ピッチを少なくとも第１のピッチおよび第２のピッチに変換する際に不動となる不動ノズルを含有し、前記第１の収容部群および前記第２の収容部群の配列は、前記移動機構による該不動ノズルの直線状の移動経路に沿って該不動ノズルの先端が挿入されるべき不動ノズル対応収容部が配列されるとともに、前記磁石列の前記各磁石は該不動ノズルに対応する位置を基準に配列された可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置である。【００４２】
前記不動ノズルが挿入されるべき不動ノズル対応収容部が、不動ノズルの直線状の移動経路に沿って（「行方向」に相当する）配列される場合で、列方向に沿って前記ノズルの本数と等しい複数の収容部が配列される場合には、前記ノズルヘッドの列方向の移動なしに、行方向のノズルヘッドの相対的な移動のみで前記ノズルの先端部が前記各収容部に挿入可能となる。【００４３】
第９の発明は、液体の吸引および吐出が可能な先端部を有する複数本のノズルが、指示により変換可能な可変ピッチで1もしくは複数列状に配列されたノズルヘッドの該ノズルの可変ピッチを、第１のピッチに設定する第１のピッチ設定工程と、第１のピッチで前記列方向に沿って1もしくは複数列状に配列された複数の収容部を有する第１の収容部群に対して、前記ノズルヘッドまたはノズルを相対的に移動して、吸引または吐出を行う第１の吸引吐出工程と、前記ノズルヘッドまたはノズルを前記第１の収容部群に対して、相対的に移動して前記ノズルの先端部を前記収容部から抜出し、前記ノズルの前記可変ピッチを、前記第１のピッチよりも小さい第２のピッチに設定する第２のピッチ設定工程と、第２のピッチで1もしくは複数列状に配列された複数の収容部を有する第２の収容部群に対して、前記ノズルヘッドまたはノズルを相対的に移動して、吸引または吐出を行う第２の吸引吐出工程とを有するとともに、前記第１の収容部群または第２の収容部群のいずれかで前記列方向に沿って少なくとも1列状に配列された収容部に磁性粒子懸濁液が収容され、前記第１の吸引吐出工程または前記第２の吸引吐出工程における吸引または吐出の際に前記第１のピッチまたは第２のピッチで列方向に少なくとも1列状に配列された前記各ノズルの前記先端部内に磁場を及ぼすことによって、該先端部の内壁に前記磁性粒子を吸着させて分離する磁場分離工程、および、前記吸引または吐出の際に各ノズルの前記先端部内から磁場を除去することによって、前記先端部の内壁に吸着させた磁性粒子を内壁から離脱させて液中に再懸濁させる再懸濁工程をさらに有する可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御方法である。【００４４】
第１０の発明は、前記磁場分離工程は、前記第１の吸引吐出工程または前記第２の吸引吐出工程における前記吸引または吐出の際に、各ノズルに対応する1個もしくは1組の磁石を少なくとも前記第１のピッチまたは前記第２のピッチで少なくとも1列状に前記列方向に沿って配列された磁石列を移動して前記1個もしくは1組の磁石を対応する各ノズルの前記先端部に一斉に接近させることによって磁場を該各先端部内部に及ぼし、前記再懸濁工程は、前記ノズルの前記先端部を介しての前記吸引または吐出の際に、前記磁石列を移動させて、該各ノズルの前記先端部から対応する前記1個もしくは1組の磁石を一斉に離間させることによって行う可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御方法である。【００４５】
第１１の発明は、前記第１の吸引吐出工程および前記第２の吸引吐出工程における前記吸引または吐出の際に、各ノズルに対応する1個もしくは1組の磁石を少なくとも前記第１のピッチおよび第２のピッチで少なくとも1列状に配列された磁石列を移動させて前記1個もしくは1組の前記磁石を対応する前記各ノズルの先端部に一斉に接近させることによって磁場を該各先端部内に及ぼす可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御方法である。【００４６】
第１２の発明は、前記磁場分離工程は、前記第１の吸引吐出工程または前記第２の吸引吐出工程における前記吸引または吐出の際に、前記ノズルヘッドに設けられ、前記各ノズルに対応して設けられた1個もしくは1組の磁石を前記ノズルの可変ピッチと同一の可変ピッチで少なくとも1列状に配列された可変ピッチ磁石列を移動させて前記1個もしくは1組の磁石を対応する各ノズルの前記先端部に一斉に接近させることによって磁場を該各先端部内部に及ぼし、前記再懸濁工程は、前記ノズルの前記先端部を介しての前記吸引または吐出の際に、前記磁石列を移動させて、該各ノズルの前記先端部から対応する前記1個もしくは1組の磁石を一斉に離間させることによって行う可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御方法である。【００４７】
第１３の発明は、前記第１のピッチ設定工程の前に、前記ノズルヘッドの前記可変ピッチを、前記第１のピッチよりも大きい第３のピッチに設定する第３のピッチ設定工程と、前記第３のピッチで前記列方向に1または複数列状に配列された複数の収容部を有する第３の収容部群に対して、前記ノズルヘッドまたは前記ノズルを相対的に移動して、各ノズルを相互に独立して昇降させながら該第３の収容部群の前記列方向に沿って配列された収容部に収容された採取された検体溶液の吸引を行う第３の吸引吐出工程とを有し、第１の吸引吐出工程において、前記検体溶液を反応処理する少なくとも1種類の試薬溶液が収容された前記列方向に沿って少なくとも1列状に配列された前記第１の収容部群の収容部および前記磁性粒子懸濁液が収容された前記列方向に沿って少なくとも1列状に配列された該第１の収容部群の収容部に対して吸引吐出を行う工程を有し、前記第２の吸引吐出工程の後に、列方向に沿って少なくとも1列状に配列された前記第２の収容部群の光測定用のウェルに対して光の測定を行う光測定工程を有する可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御方法である。【００４８】
第１４の発明は、前記ノズルは、装着用ノズルと該装着用ノズルに着脱可能に装着された先端部とからなり、前記第１のピッチ設定工程の前または該工程において、前記ノズルヘッドの前記装着用ノズルの前記可変ピッチを第１のピッチ、第２のピッチまたは第１のピッチより大きな第３のピッチに設定し、該ノズルヘッドまたは前記装着用ノズルを、前記先端部が装着可能となる状態で、前記１のピッチ、第２のピッチまたは第３のピッチで配列された複数の収容部に収容された先端部収容部群にまで移動し、該装着用ノズルを下降させることによって前記装着用ノズルに前記先端部を装着させる工程を有する可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御方法である。
なお、ノズルの先端部を装着する装着工程の後に、該ノズルの先端部を脱着する脱着工程を有することが好ましい。【００４９】
第１５の発明は、前記第１のピッチ設定工程および前記第２のピッチ設定工程において、前記ノズルヘッドに設けられた列方向に沿って少なくとも1列状に配列された複数のノズルの内、ピッチ変換の際に不動となる不動ノズルについて、前記第１の吸引吐出工程および第２の吸引吐出工程における移動の際の移動経路が直線状となるように、前記第１の収容部群および第２の収容部群における前記不動ノズルが挿入されるべき不動ノズル対応収容部が前記移動経路に沿って配列されているとともに、前記分離抽出工程における、前記磁石の配列は、前記不動ノズルを基準にして配列された可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御方法である。
【発明の効果】
【００５０】
第１の発明または第９の発明によれば、少なくとも第１のピッチで配列された第１の収容部群と、第１のピッチよりも小さい第２のピッチで配列された第２の収容部群とを設けるとともに、少なくとも第１のピッチまたは第２のピッチで配列されたノズルに磁力を及ぼすことができる磁力装置が設けられた可変ピッチのノズルヘッドを用いて処理を行なうようにしている。したがって、1の共通のノズルヘッドによって、異なるピッチを持つ収容部群に対して磁性粒子を用いて目的物質のみを移送して不必要な液体を各容器に残留させながら処理を行なうことができるので、効率的で信頼性の高い処理を行うことができる。また、ノズルヘッドまたはノズルを移動させて第１のピッチおよび第２のピッチを持つ収容部群に対して処理を行うことができるので、移動機構を簡略化して部品点数を削減し、装置規模を縮小し、製造費用を削減し、効率的かつ迅速に処理を行なうことができる。【００５１】
また、処理内容に応じてユーザが取り扱いやすいピッチで収容部を配列して用いることができる。例えば、患者からの検体の採取には、種々の検査に検体を用いることを考慮した量を収容できる比較的大きな容器を使用することができる。これらの容器から、検査に必要な少量の検体を吸引して、少量の試薬を用いて処理を行なうために多数の容器を比較的小さなピッチで配列して集積化して作業面積を削減し、効率的に取り扱うことができる。【００５２】
このように、１つのステージ上に処理に必要な各種のサイズの容器を設けて、磁力装置が設けられた１の共通のノズルヘッドを用いて、磁性粒子の反応制御を一貫して効率良く、迅速に行なうことができる。【００５３】
第２の発明または第１０の発明によれば、第１のピッチまたは第２のピッチで1または複数列状に配列された各ノズルに対応して設けられた1個もしくは1組の磁石を少なくとも前記第１のピッチまたは第２のピッチで列方向に沿って1列状に配列された磁石列を移動させて前記磁石を一斉に対応する前記ノズルの先端部に対して接離可能とする磁石列移動機構をノズルヘッドに設けたものである。これによって、各ノズルに可変ピッチを持たせたにも拘らず、磁石列および磁石列移動機構については可変ピッチをもたせることなく、第１のピッチまたは第２のピッチの間隔で磁石が配列された磁石列を用いることで、第１のピッチまたは第２のピッチで配列されたノズルに対して、均質で強力な磁力を及ぼすことができ、かつノズルヘッドの構造を簡単化することができる。【００５４】
第３の発明または第１１の発明によれば、前記各ノズルに対応する前記1個もしくは1組の磁石を前記第１のピッチおよび第２のピッチで列方向に沿って少なくとも1列状に配列した磁石列を用いているので、前記ノズルの前記可変ピッチを前記第１のピッチおよび前記第２のピッチに設定した双方の場合の前記ノズルの先端部に対して、均質で強力な磁力を及ぼすことができる。また、磁石の個数もしくは組数は、共通の配列位置にある磁石を共有することができて、磁石の個数を削減してノズルヘッドの構造を簡単化することができる。【００５５】
なお、第１のピッチを第２のピッチの自然数倍（ｎ＞１）とし、かつ磁石の個数もしくは組数Ｎを前記ノズルの本数（ｍ）の前記自然数倍設けることによって、前記ノズルを第１のピッチおよび第２のピッチに設定した場合のみならず、ｎ種類（ｎ＞２）のピッチにも対応することができる。【００５６】
第４の発明または第１２の発明によると、磁石列はノズルと同じ可変ピッチで1または複数列状に各ノズルに対応する1個もしくは1組の磁石が配列された可変ピッチ磁石列を移動させて、該磁石を一斉に対応する前記ノズルの先端部に対して接離可能とする磁石列移動機構を有するものである。したがって、必要な磁石の個数もしくは組数は前記ノズルの本数に対応する数で足りるだけでなく、ノズルおよび磁石は可変ピッチを持たせる必要はあるが、磁石列移動機構については可変ピッチをもたせる必要がないので、ノズルヘッドの構造が簡単化されることになる。【００５７】
第５の発明によれば、複数本のノズルを相互に独立して昇降可能に設けることによって、検体溶液等の液量が不定量の場合であって、収容部のピッチが大きい場合について、所定量の吸引を実行することができる。【００５８】
第６の発明または第１３の発明によれば、ピッチの最も大きい第３の収容部には、検体溶液を収容し、次にピッチの大きい第１の収容部には、検体の反応に用いる試薬や磁性粒子懸濁液、反応容器を配列し、最もピッチの小さい第２の収容部は、測定に用いるようにしている。また、ノズルは独立して上下動することができるので、複数の検査に必要とされる検体量を確保しておくことができるとともに、可変ピッチで独立して上下動するノズルにより、検査に用いるだけの所定量の検体を吸引して、試薬等と反応させて、測定にまで一貫して前記ノズルを取り換えることなく、円滑な流れで迅速に処理を実行することができるとともに、効率の良い容器の配列により作業スペースや装置規模を拡大することなく処理を実行することができることになる。【００５９】
第７の発明または第１４の発明によれば、ノズルの先端部を着脱可能に設けるとともに、前記先端部が装着可能となるように第１のピッチ、第２のピッチまたは第３のピッチで先端部収容部群に収容している。したがって、ノズルヘッドまたはノズルを移動させることによって、自動的にノズルの先端部をノズルに装着することができるので、クロスコンタミネーションを確実に防止して、１の検体に対して複数の検査を行なったり、１の検査において複数の検体についての処理を行なうことができる。また、第１のピッチまたは第２のピッチで収容部に収容しかつ装着するようにする場合には、ステージ上での作業面積をより削減して、作業効率を高めることになる。【００６０】
また、人手を介することなく、自動的に先端部の装着を行なうことができるので、処理を一貫して自動的に行なうことができる。【００６１】
第８の発明または第１５の発明によれば、ノズル間のピッチ変換の際に不動となる不動ノズルをノズルの１つに含め、該不動ノズルの移動経路を直線状とするように、該不動ノズル対応収容部を該移動経路に沿って配列することで、複数種類のピッチの異なる収容部群の存在にも拘らず、恰もピッチが固定されているノズルのように、処理を円滑化かつ迅速化し、また収容部の空間的な配列を効率化し、さらに磁力装置の構造、特に移動機構や、移動の制御を簡単化、容易化することができるので、装置構成の単純化、装置規模の削減、および製造費用の削減とともに、作業面積を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る可変ピッチ分注装置の外観を示す概念斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る可変ピッチ分注装置の主要部の斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッドの主要部の斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る磁力装置の主要部の斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る第１のピッチ状態におけるピッチ変換機構を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る第２のピッチ状態におけるピッチ変換機構を示す斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る第３のピッチ状態におけるピッチ変換機構を示す斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る可変ピッチ分注装置の全体を示す平面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る可変ピッチ分注装置の動作を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッドの主要部の第１のピッチ状態を示す模式図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッドの主要部の第１のピッチ状態の分注チップに磁場を及ぼす場合の模式図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッドの主要部の第２のピッチ状態の分注チップに磁場を及ぼす場合の模式図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るノズルヘッドの主要部の第１のピッチ状態の分注チップに磁場を及ぼす場合の斜視図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係るノズルヘッドの主要部の側面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係るノズルヘッドの主要部の第２のピッチ状態の分注チップに磁場を及ぼす場合の斜視図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係るノズルヘッドの主要部の第３のピッチ状態の分注チップに磁場を及ぼす場合の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
続いて、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態に係る可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置およびその反応制御方法について説明する。
【００６４】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置１０の全体を示す。
該可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置１０は、先端部としての分注チップ１８が装着可能な12本のノズル（装着用ノズルに相当する）、隣接する該ノズル間のピッチを指示により変更可能なピッチ変換機構、前記ノズルに装着された分注チップ１８の内部に磁場を及ぼすことが可能な磁力装置２０、および前記ノズルをＺ軸方向に沿って独立して移動可能とする独立ノズル昇降機構に相当するＺ軸独立移動機構が設けられたノズルヘッド７０と、第３のピッチｐ３を持って配列された収容部を有する第３の収容部群３０と、第３のピッチｐ３よりも小さい第１のピッチｐ１を持って配列された収容部を有する第１の収容部群４０と、第１のピッチｐ１よりも小さい第２のピッチｐ２をもって配列された第２の収容部群５０と、前記12本のノズルと流路を介して連通し、該各ノズルに対して気体の吸引および吐出を行うことで前記ノズルに装着された分注チップ１８への液体の流入流出を可能とする12個のポンプ１５と、前記第２の収容部群５０で行われるリアルタイムＰＣＲ法に基づく処理に関して、温度制御および光学測定を行うリアルタイムＰＣＲ法処理装置９０とを有し、これらがステージ９９上に設けられ全体として筐体９８内に組み込まれている。
【００６５】
前記可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置１０の前記筐体９８内には、前記ステージ９１上を前記ノズルヘッド７０をＹ軸方向（行方向）に移動可能とするＹ軸移動機構を有し、ボール螺子、該ボール螺子に螺合するナット部、該ボール螺子の回転用モータ等が設けられている。前記収容部群３０，４０，５０の各収容部は、前記ノズルに装着された分注チップ１８が前記Ｙ軸移動機構によって各収容部の上方を通過可能となるように、前記ノズル１２１〜１２１２のＹ軸方向の移動経路に沿って配列されている。なお、Ｙ軸移動機構は、ノズルヘッド７０の移動機構に相当し、Ｚ軸独立移動機構８０とＹ軸移動機構とを合わせたものは、前記各ノズルの移動機構に相当する。
【００６６】
図２は、図１に示す該第１の実施の形態に係る可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置１０の主要部を、拡大してより詳細に示すものである。
前述したように、前記ノズルヘッド７０には、12本のノズル１２１〜１２１２（装着用ノズルに相当する）と、磁力装置２０と、少なくとも前記第１のピッチｐ１、第２のピッチｐ２、第３のピッチｐ３の間のピッチ変換を可能とするピッチ変換機構６０とを有し、前記ノズル１２１〜１２１２は、その上側に流路１３が設けられ、前記各ポンプ１５の切換え弁１６を通してシリンダ１４と連通して、内部を気体が通過する。シリンダ１４内にはプランジャが摺動可能に設けられ、符号１７は、該ポンプ１５の回路基盤が内蔵されているポンプ駆動部である。前記ノズル１２１〜１２１２の下端には、嵌合部１２ａが設けられ前記各分注チップ１８の装着用開口部１８ｆと嵌合して連結可能である。該各ノズル１２１〜１２１２には、圧力センサが設けられていて装着された前記分注チップ１８内の圧力を測定して容器内の液面を検知することが可能である（説明上、１本の分注チップ１８が装着された状態を示しているが、12本の分注チップ１８を一斉に装着可能である）。
ここで、後述する理由から、前記第１のピッチは前記第２のピッチのｎ倍（ここでは２倍）に設定し、第３のピッチｐ３は、これらの第１のピッチｐ１および第２のピッチｐ２とは無関係な任意のピッチである。
【００６７】
各ノズル１２１〜１２１２は、支持プレート８１１〜８１１２を上下方向（Ｚ軸方向）に縦貫する縦孔内に保持され、該12枚の支持プレート８１１〜８１１２は、その厚み方向がＸ軸方向に沿うように配列され、該12枚の支持プレート８１１〜８１１２の厚みを貫くようにＸ軸方向に沿って各々穿設された支持用横孔を貫通する案内用レール６６ａ，６６ｂによって摺動可能に支持され、該案内用レール６６ａ，６６ｂの前記支持プレート８１１側の一端は、該ノズルヘッド７０の基板７１に設けられた側板７３に支持され、他端は、後述するように、前記基板７１に支持されて固定された支持プレート８１１２自体に支持されている。
【００６８】
隣接する支持プレート８１１〜８１１２は、後述するように、12本のリンク６１またはリンク６２を介して、リンク６１，６２に設けられた所定の節点で回り対偶で結合されている。さらに、12枚の前記支持プレート８１１〜８１１２の内、前記支持プレート８１１２を除く11枚の支持プレート８１１〜８１１２を前記Ｘ軸方向に移動させるためのタイミングベルト６５ｂ、タイミングベルト６５ｂが架け渡された2個のプーリ６５ａが該ノズルヘッド７０の基板７１に支持されて設けられている。
【００６９】
該ノズルヘッド７０は、前記12枚の支持プレート８１１〜８１１２の下側に磁力装置２０が設けられている。該磁力装置２０は、Ｘ軸方向に沿って第２のピッチで配列された23個の磁石２２が交互に磁極を反転させながら（すなわち、Ｓ極とＮ極がノズルに対向する側に交互に並んでいる状態で）配列された磁石列と、該磁石列を固定して保持する磁石支持用部材としての磁石支持用ブロック２５と、前記ノズル１２１〜１２１２に装着された分注チップ１８の細管１８ｃに対して該各磁石列をＹ軸方向に沿って一斉に接近または離間可能となるように該磁石列を進退動作可能なＹ軸方向に延びるシャフト２６ｂと、前記ノズルヘッド７０の基板７１に支持された壁部７２に取り付けられ前記シャフト２６ｂを介して前記磁石２２をＹ軸方向に沿って駆動するリニアモータ２７と、前記壁部７２に取り付けられ、Ｙ軸方向に沿って延びる２本の案内用ロッド２６ａとを有する。また、前記磁石支持用ブロック２２の下側に、前記磁石２２の磁極面よりも突出し前記ノズル１２１〜１２１２からの分注チップ１８の脱着を可能とする脱着用部材２１が設けられている。ここで、前記シャフト２６ｂ、リニアモータ２７および案内用ロッド２６ａは前記磁石列移動機構に相当する。
【００７０】
前記第１のピッチｐ１を持つ第１の収容部群４０は、12本の前記分注チップ１８を装着用開口部１８ｆを上にして、前記ノズル１２１〜１２１２の下降によって該ノズル１２１〜１２１２の下端の嵌合部１２ａが嵌合して装着可能となるようにＸ軸方向に前記第１のピッチｐ１で配列された12個の孔部４２ａを有する先端部収容部群としてのチップラック４２と、Ｙ軸方向に延びるように形成された12本のカートリッジ容器４１を第１のピッチｐ１でＸ軸方向に沿って配列したカートリッジ容器４１群とを有する。各カートリッジ容器４１には、各種試薬が収容されまたは収容可能なウェル４３を有する各種試薬収容部群４４と、各容量の反応容器を有する反応容器群４６とを有する。ここで、第１のピッチｐ１は、例えば、18mmである。
【００７１】
前記第３のピッチｐ３を持つ第３の収容部群３０は、12本の採血管のような検体収容部３１、および12本の該検体収容部３１をＸ軸方向に沿って第３のピッチｐ３で配列した検体収容部群３２を有する。ここで、第３のピッチｐ３は、例えば、22mmピッチである。
【００７２】
前記第２のピッチｐ２をもつ第２の収容部群５０は、8行×12列のウェル５２が行列状に配列されたマイクロプレート５１を有する。第２のピッチとは、例えば9mmである。したがって、この場合、第１のピッチｐ１と第２のピッチｐ２との前記所定の共通最大ピッチｐは、9mmに相当し、ｐ１／ｐ２= 2（自然数）に相当する。
【００７３】
図３は、前記ノズルヘッド７０に設けられた12本のノズル１２１〜１２１２を、Ｚ軸方向に沿って独立に昇降可能なＺ軸独立移動機構８０を示すものである。12枚の前記各支持プレート８１１〜８１１２には、前記ノズル１２１〜１２１２が各々内部に保持された上下方向に縦貫する縦孔を有し、該縦孔の両側に該各支持プレート８１１〜８１１２をＸ軸方向に横貫する6個ずつの横孔８２を前記縦孔の外側に沿ってその近傍に接触しないように並進対称性をもつように配列されている。なお、両端の２枚の支持プレート８１１、８１１２のみは、他の１０枚の支持プレート８１２〜８１１１と異なるプレート形状をしている。これらの支持プレート８１１〜８１１２を前記案内用レール６６ａ、６６ｂに摺動可能に支持した状態では、前記支持プレート８１１〜８１１２に設けられた同じＹ軸座標およびＺ軸座標で特定される前記各横孔８２は、Ｘ軸方向に沿って同軸となるように配列されていることになる。したがって、断面が六角形の12本の六角シャフト８５によって12枚の前記支持プレート８１１〜８１１２が前記各横孔８２の部分で貫通可能となっている。
【００７４】
該支持プレート８１１〜８１１２に保持されている円筒状の12本の各ノズル１２１〜１２１２の表面には、ラック８４の歯としての山および谷が周方向に沿って平行に繰り返し形成されている。また各支持プレート８１１〜８１１２に設けた12個の前記横孔８２の１つであって各支持プレート８１１〜８１１２ごとに異なる位置にあるものを対応させ、その横孔内に、該横孔の内径よりも大きい内径をもつ同軸の孔であって前記縦孔と部分的に重複するものを形成しそこに前記ラック８４とかみ合うピニオン８３を回転可能に収納する。該ピニオン８３の中央部には、同軸に六角筒状の横孔が穿設され、前記12本の六角シャフト８５と嵌合可能である。図３に示すように、12本の該六角シャフト８５が12個の横孔８２をＸ軸方向に沿って貫通するように設けられている。これらの六角シャフト８５は、各々別の12個のモータ（図示せず）と連結して独立に回転可能に設けられている。したがって、いずれかの六角シャフト８５を回転させることによって、対応するピニオン８３が設けられた支持プレート８１１〜８１１２に保持されている前記ラック８４が設けられたノズル１２１〜１２１２が上下方向に移動することになる。
【００７５】
前記分注チップ１８は、導入した液体を貯溜可能な太管１８ｂと、該太管１８ｂと連通し該太管１８ｂよりも細く形成され先端に設けられた口部１８ａを介しての液体の流入および流出が可能な細管１８ｃと、該太管１８ｂと細管１８ｃとの間を結ぶ移行部１８ｅとを有し、前記太管１８ｂの上側には、前記装着用開口部１８ｆが設けられ、その外側には、前記太管１８ｂよりも外側に張り出すように縦方向に延びる複数の突条１８ｄが設けられている。前記チップラック４２の前記孔部４２ａの内径は、前記突条１８ｄまたは装着用開口部１８ｆの外径よりも小さく前記太管１８ｂの外径よりも大きく形成されている。
【００７６】
図４は、前記ノズルヘッド７０であって、前記12枚の支持プレート８１１〜８１１２の下側に設けられた磁力装置２０を詳細に示すものである。
該磁力装置２０は、25個のＸ軸方向（列方向）に沿って第２のピッチｐ２で配列された磁石列２２，２２ａ，２２ｂを有する。これは、第１のピッチｐ１が第２のピッチｐ２のｎ倍（この例では2倍）である場合に、第１のピッチｐ１および第２のピッチｐ２の双方について、ｍ個（この例では、12個）の前記分注チップ１８内に磁場を均質に及ぼすことを可能にするためには、少なくとも磁石の個数は、（ｍ−１）×ｎ＋１個あることが必要であるだけでなく、ｍ個の分注チップ１８（ノズル）の両端での磁場での均質性を図るためにその外側に少なくとも1個ずつの磁石を配したものである。図３において、磁石２２ａと、磁石２２ｂが両端のノズル１２１，１２１２の磁場調整用の磁石である。したがって、磁石列としては、（ｍ−１）×ｎ＋３個の磁石が必要となる。その場合の磁石列の端から端までの長さは｛（ｍ−１）×ｎ＋２｝×ｐ２ということになる。したがって、ｍ＝１２、ｎ＝２の場合には、磁石列２２，２２ａ，２２ｂの全個数は25個になり、磁石列の端から端までの長さは24ｐ２または24ｐとなる。なお、この場合の磁石列にあっても、隣接する磁石の磁極または磁極の配置を交互に反転させることが好ましい。
【００７７】
図４に示すように、前記磁石列２２，２２ａ，２２ｂは磁石支持用部材としての磁石支持用ブロック２５に設けられ、該磁石支持用ブロック２５は、前記駆動用シャフト２６ｂによって、Ｙ軸方向に沿って進退動作可能に設けられ、前記ノズル１２１〜１２１２に装着された分注チップ１８の細管１８ｃに対して接離可能である。なお該磁石支持用ブロック２５の上側には、前記ノズル１２１〜１２１２に装着された分注チップ１８の先端の口部１８ａからの液垂れを防止するための液垂れ防止用プレート（図６，７参照）を設けるようにしても良い。
【００７８】
該磁力装置２０の磁石列の下側には、前述したようにプレート状の脱着用部材２１が設けられて、前記シャフト２６ｂによって分注チップ１８に対して接離可能に設けられている。該脱着用部材２１の前記プレートには、前記第１のピッチｐ１の前記磁石２２の位置で、半円状の切欠き部２３が櫛歯状に配列されている。該切欠き部２３の内径は、前記分注チップ１８の前記装着用開口部１８ｆの外径または該装着用開口部１８ｆの外表面に形成された突条１８ｄの外径よりも小さいが、前記ノズル１２１〜１２１２の外径よりも大きく形成する。したがって、該切欠き部２３を前記ノズル１２１〜１２１２の該表面に接触させる位置にまで前進させておき、該ノズル１２１〜１２１２を上方に移動させることによって前記分注チップ１８を該ノズル１２１〜１２１２からこそぎ落とすことで脱着することができることになる。
【００７９】
続いて、図５は、前記ノズルヘッド７０に設けられたピッチ変換機構６０を示すものである。
該ピッチ変換機構６０は、前記案内用レール６６ａ，６６ｂに支持された前記支持プレート８１１〜８１１２の内、支持プレート８１１２は、ピッチ変換で位置の変化しない不動ノズル１２１２を支持し、ノズルヘッド７０を含むシステム全体の基準位置となる。該支持プレート８１１２を除き他の支持プレート８１１〜８１１１は、Ｘ軸方向に沿って摺動可能に支持されている。これらの支持プレート８１１〜８１１２は、前述したように12本のリンク６１，６２を介してピッチ変換可能に連結されている。
【００８０】
リンク６２（長さ2ａ＋2α）より短く形成されたリンク６１（長さａ＋2α）には、2つの節点６３，６４が所定距離ａをおいて各先端に設けられ、節点６３は、連結具６９を介して支持プレート８１１と回り対偶で結合され、節点６４において隣接するリンク６２と回り対偶で結合されている。該リンク６２は、中央の節点６３、および該節点６３から前記所定距離ａにある両先端の２つの節点６４を有し、節点６３により支持プレート８１２と回り対偶で結合し、一方の節点６４で、前記リンク６１と回り対偶で結合し、他方の節点６４で、隣接する次のリンク６２と回り対偶で結合している。同様にして、順次隣接する前記支持プレート８１１〜８１１２間の間隔が可変に連結されることになる。10本目のリンク６２の節点６４は、２本目のリンク６１と節点６４を介して回り対偶で結合し、該節点６４から所定距離ａにある他の節点６３は前記支持プレート８１１２と回り対偶で結合している。
【００８１】
前記支持プレート８１１は、可動プレート６７にその下端部で連結され、該可動プレート６７は前記タイミングベルト６５ｂと連結され、前記プーリ６５ａの回転によってＸ軸方向に沿って移動可能である。符号６５ｃは、前記プーリ６５ａを回転駆動するモータである。前記支持プレート８１１２は、前記ノズルヘッド７０の基板７１と連結された不動プレート６８に取り付けられており、前記ノズルヘッド７０に対してＸ軸方向の位置が固定されていることになる。なお、図５は、前記ノズル１２１〜１２１２間が第１のピッチｐ１、ここでは18mmピッチの場合に相当する。
【００８２】
図６は、前記ノズルヘッド７０に設けられたピッチ変換機構６０が、前記ノズル１２１〜１２１２のピッチを第２のピッチ（この場合には18mmピッチ）に設定した場合の前記支持プレート、リンク６１，６２、および可動プレート６７の状態を示すものである。なお基板７１および不動プレート６８の位置は変更がなく、したがって、不動ノズル１２１２は、ピッチ変換の際に、不動であることが示されている。
【００８３】
図７は、前記ノズルヘッド７０に設けられたピッチ変換機構６０が、前記ノズル１２１〜１２１２のピッチを第３のピッチ（この場合には22mmピッチ）に設定した場合の前記支持プレート、リンク６１，６２、および可動プレート６７の状態を示すものである。前記基板７１および不動プレート６８の位置は変更がなく、したがって、不動ノズル１２１２は、やはり不動であることが示されている。
【００８４】
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置１０の全体平面図を示す。該可変ピッチ分注装置のノズルヘッド７０は、前記収容部群３０，４０，５０に対してＹ軸方向についてのみ移動可能としているため、該ノズルヘッド７０に配列された前記不動ノズルに相当するノズル１２１２のＸ座標位置（基準Ｘ座標位置）は、ピッチの変更によっても変動しないため、不動ノズルとしての該ノズル１２１２のＹ軸方向に沿った移動経路上（行方向に沿う）に、前記不動ノズル対応収容部として、前記第１のピッチの第１の収容部群４０の先端部収容部群としてのチップラック４２の前記ノズル１２１２に装着されるべき分注チップ１８の収容部、第３のピッチの第３の収容部群３０の該ノズル１２１２によって吸引されるべき採血管等の検体収容部３１１２、該ノズル１２１２によって吸引吐出されるべき第１の収容部群４０のカートリッジ容器４１１２の有する収容部、該ノズル１２１２によって吸引吐出されるべき第２のピッチの第２の収容部群５０のマイクロプレート５１のウェル５２の収容部列５１１２がくるように配置されている。すなわち、図８中、収容部３１１２，４１１２，５１１２が不動ノズル対応収容部に相当する。
【００８５】
図８において、前記第１の収容部群４０には、前述したように、前記第１のピッチｐ１で未使用の各分注チップ１８が、前記ノズル１２１〜１２１２の下降によって、該ノズル１２１〜１２１２に装着可能となるように装着用開口部１８ｆを上側にしてＸ軸方向に沿って1列状に配列するように収容する孔部４２ａを有するチップラック４２と、第１のピッチｐ１でＸ軸方向に沿って配列された12個のカートリッジ容器４１が設けられ、該カートリッジ容器４１には、試薬収容部群４４と反応容器群４６を有する。
【００８６】
該カートリッジ容器４１の試薬収容部群４４には、主として分離抽出用溶液が収容されており、収容部４４ａには、Lysis 1を40μリットル、収容部４４ｂには、Lysis 2を200μリットル、収容部４４ｃには、結合バッファ液（NaCl, SDS, isopropanol）500μリットル、収容部４４ｄには核酸（ＤＮＡ等）を捕獲可能なシリカで被覆された第１の磁性粒子懸濁液、収容部４４ｅには、洗浄液１（NaCl, SDS, isopropanol）を700μリットル、収容部４４ｆには、洗浄液２（水50％、isopropanol 50％）を700μリットル、収容部４４ｇには、解離液として蒸留水500μリットル、収容部４４ｈには、蒸留水500μリットル、収容部４４ｉには、目的の核酸を捕獲可能な目的の核酸と相補性を有する塩基配列が固定された第２の磁性粒子懸濁液が収容され、収容部４４ｊには、ＤＮＡ等のハイブリダイズ用試薬が収容されている。前記反応容器群４６は、温度制御可能であって、反応容器保持用孔４６ａと、反応容器４６ｂとを有し、その下側には、第１のピッチで挿入部が各々配列された温度制御ブロックが設けられて、前記反応容器４６ｂおよび反応用チューブが挿入可能である。なお、前記イソプロピルアルコール（isopropanol）は、タンパク質分離抽出用溶液の一部として、タンパク質の除去に用いるものである。
【００８７】
第２の収容部群５０には、前記マイクロプレート５１と、該マイクロプレート５１をリアルタイムＰＣＲ処理装置９０に対してＹ軸方向に沿って搬送するキャリッジ５３と、該キャリッジ５３の移動を案内するレール５４とを有する。
前記マイクロプレート５１のウェル列５２ａには洗浄液３が収容され、ウェル列５２ｂには、二本鎖の核酸を一本鎖に解離する為の解離用液（アルカリ性液）が収容され、ウェル列５２ｃには洗浄液４が収容され、ウェル列５２ｄには、リアルタイム用増幅用試薬、例えば、酵素、バッファ、蛍光標識化プライマー等からなるマスタミックス（ＳＹＢＲ（登録商標）Ｇｒｅｅｎ  Ｍｉｘ）を70μリットルが収容され、ウェル列５２ｅ〜５２ｈは空のウェル列であって、前記リアルタイムＰＣＲ処理装置９０によって温度制御が可能である。
【００８８】
前記第３の収容部群３０には、前述したように、前記第３のピッチｐ３で各採血管等の検体収容部３１がＸ軸方向に沿って１列状に配列された検体収容部群３２が設けられている。なお必要ならば、不必要な液を廃棄する廃棄口が前記可変ピッチの変換によって影響を受けないように設けられた廃棄槽を有するのが好ましい。前記検体収容部３１には、例えば、12人の被験者から直接採取した全血の他、尿、種々の場所で採取した汚水等が各々収容されている容器である。
【００８９】
なお、図示していないが、本装置１０には、吸引吐出機構としてのポンプ１５、ピッチ変換機構６０およびＺ軸移動機構を有する前記ノズルヘッド７０、前記磁力装置２０、温度制御器、並びにＹ軸移動装置等を制御するための制御部を有している。該制御部は、例えば、ＣＰＵおよびメモリからなる情報処理装置、マウス、キーボード、液晶パネル、タッチパネル等のデータ入力表示装置、プリンタ等のデータ出力装置、通信手段、またはＣＤやＤＶＤ等の外部メモリ等の駆動装置等を有している。
【００９０】
続いて、図８乃至図１２に基づいて、本発明の第１の実施の形態に係る可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置１０の動作について説明する。
ステップＳ１で、前記ノズルヘッド７０の可変ピッチを前記ピッチ変換機構６０を用いて第１のピッチｐ１（この例では、例えば18mm）に設定する。その際、前記ピッチ変換機構６０は、前記制御部からの指示があると、前記モータ６５ｃを駆動させて前記プーリ６５ａを回転させて前記タイミングベルト６５ｂを走行させて該タイミングベルト６５ｂに取り付けられた可動プレート６７を移動させることで前記各支持プレート８１１〜８１１２をＸ軸方向に沿って移動させノズル１２１〜１２１２間の可変ピッチを第１のピッチｐ１に設定する。その際、前記ノズル１２１２は、不動プレート６８に固定されていてピッチ変換によって移動しない不動ノズルである。このノズル１２１２のＸ軸座標位置がＸ軸基準位置に相当する。
【００９１】
ステップＳ２で、次に、Ｙ軸移動機構によって該ノズルヘッド７０を移動させて、12個のノズル１２１〜１２１２およびそれらの嵌合部１２ａがＹ軸方向に沿って移動して前記第１の収容部群４０に設けられた前記チップラック４２の上方にまで移動する。
【００９２】
ステップＳ３で、前記Ｚ軸独立移動機構８０として、前記ノズルヘッド７０の12枚の前記支持プレート８１１〜８１１２に設けられた12個の横孔８２を貫通するように設けられた12本の前記六角シャフト８５と各々接続された12個のモータを一斉に回転駆動することによって、各六角シャフト８５と嵌合して接続された前記支持プレート８１１〜８１１２ごとに1の異なる横孔８２内に設けられたピニオン８３を回転させ、該ピニオン８３と対応する前記ノズル１２１〜１２１２に設けられたラック８４と噛み合って、該ノズル１２１〜１２１２を一斉に下降させることで、前記チップラック４２に収容された未使用の各分注チップ１８の前記装着用開口部１８ｆに前記ノズル１２１〜１２１２の先端の前記嵌合部１２ａを挿入して装着させる。
【００９３】
ステップＳ４で、該ノズルヘッド７０の前記各六角シャフト８５を逆回転させて該六角シャフト８５と嵌合するピニオン８３と対応する前記ノズル１２１〜１２１２に設けられたラック８４とかみ合って、該ノズル１２１〜１２１２を一斉に上昇させて、該ノズル１２１〜１２１２に装着された前記分注チップ１８の下端が前記チップラック４２の上方に位置させる。
【００９４】
ステップＳ５で、次に、前記ノズルヘッド７０の可変ピッチを前記ピッチ変換機構６０を用いて第３のピッチｐ３（この例では、例えば22mm）に変換する。その際、前記ピッチ変換機構６０は、前記制御部からの指示があると、前記モータ６５ｃを駆動させて前記プーリ６５ａを回転させてタイミングベルト６５ｂを走行させて該タイミングベルト６５ｂに取り付けられた可動プレート６７を移動させることで前記各支持プレート８１１〜８１１２をＸ軸方向に沿って移動させノズル間の可変ピッチを第３のピッチｐ３に変換する。
【００９５】
ステップＳ６で、前記Ｙ軸移動機構によって該ノズルヘッド７０をＹ軸方向に移動させて、12本の前記分注チップ１８が前記第３のピッチで配列された検体収容部３１の上方に位置するまで移動する。
【００９６】
ステップＳ７で、前記ノズルヘッド７０の12枚の前記支持プレート８１１〜８１１２に設けられた12個の横孔８２を貫通するように設けられた12本の前記六角シャフト８５と各々接続された12個のモータを一斉に回転駆動することによって、各六角シャフト８５と嵌合して接続された前記支持プレート８１１〜８１１２ごとに１の異なる横孔８２内に設けられたピニオン８３を回転させ、該ピニオン８３と対応する前記ノズル１２１〜１２１２に設けられたラック８４とかみ合って、該ノズル１２１〜１２１２を一斉に下降させて前記採血管等の検体収容部３１内に前記分注チップ１８の細管１８ｃを挿入させる。
【００９７】
その際、前記各ノズル１２１〜１２１２に設けられた圧力センサによって、前記採血管等の検体収容部３１内に挿入された各分注チップ１８の圧力を検知することで、その採血管等の検体収容部３１内の液面を検知しながら前記検体収容部３１内を前記分注チップ１８の細管１８ｃを他の分注チップ１８と独立に下降させる。これは、各検体収容部３１内には、被験者から採取した全血が収容されているが、その体積にはばらつきがあり、その液面は、各検体収容部３１毎に異なっている。そのため、各分注チップ１８ごとに処理に必要な一定体積の全血を使用するために、各採血管等の検体収容部３１ごとにその液面を検知してから前記ポンプ１５を一定時間一定圧力で駆動させて所定量の全血を吸引する必要があるからである。すると、図９（ａ）に示すように、各分注チップ１８は、液面を検知するまで下降することになるため、各分注チップ１８の高さが異なることになる。また、このステップでは、磁力装置２０を利用することはないので、磁石は各分注チップ１８からは離間した状態となっている。
【００９８】
液面の検知は、例えば、前記ポンプ１５を用いて、前記分注チップ１８内の圧力を負圧にしておき、前記分注チップ１８の先端の口部１８ａが前記液面に接触したときの圧力の変化を検知することによって行う。
【００９９】
ステップＳ８で、前記ポンプ１５を駆動してポンプ１５がノズルの気体を吸引することで前記分注チップ１８内の一定量の全血を吸引した各該分注チップ１８を各高さ位置（採血管等の検体収容部３１に応じて異なる）に応じて前記六角シャフト８５を回転させて、前記分注チップ１８を前記検体収容部３１の上方の一定位置にまで上昇させる。
【０１００】
ステップＳ９で、前記ピッチ変換機構６０を用いて、第３のピッチｐ３に配列された前記ノズル１２に装着され前記全血を前記細管１８ｃおよび太管１８ｂに保持した状態の分注チップ１８の間隔を、第１のピッチｐ１にまで戻す。その際、前記ピッチ変換機構６０は、前記制御部からの指示があると、前記モータ６５ｃを駆動させて前記プーリ６５ａを回転させて前記タイミングベルト６５ｂを所定距離走行させて該タイミングベルト６５ｂに取り付けられた可動プレート６７を基準Ｘ座標位置方向に移動させることで前記各支持プレート８１１〜８１１２をＸ軸方向に沿って移動させて可変ピッチを第３のピッチｐ３から第１のピッチｐ１にまでピッチ変換を行う。
【０１０１】
図１０は、第１のピッチｐ１に前記分注チップ１８間の可変ピッチを変換した状態を模式的に示すものである。ここで、磁石支持用ブロック２５には、第２のピッチｐ２で配列された23個の磁石２２と、各分注チップ１８に及ぼされる磁場の均質性を調整するための調整用の磁石２２ａ，２２ｂが前記磁石２２と同じ第２のピッチでその両側に1個ずつ設けられた磁石列を有している（図１０上、点をつけた長方形部分が磁石を表す。図１１、図１２においても同じ。）。したがって、磁石列の磁石の総個数は25個である。また、第1のピッチｐ１は第２のピッチｐ２の2倍の長さを持っている。なお、符号２４は、磁石支持用ブロック２５の上側に設けられた液垂れ防止用プレートであり、ノズルヘッド７０の前記分注チップ１８内に液体が保持された場合に、該分注チップ１８の前記口部１８ａから垂れるかもしれない液を受けるために、該分注チップ１８の下側に位置させるように前記磁石支持用ブロック２５を前記モータ２７等を用いて移動させるものである。  
【０１０２】
ステップＳ１０で、前記全血を保持したままの前記分注チップ１８が装着されたノズル１２１〜１２１２を有する前記ノズルヘッド７０をＹ軸方向に移動させて、前記第１のピッチの第１の収容部群４０の前記収容部４４ａの上方にまで移動する。該収容部４４ａには、Lysis 1（酵素）が収容されている。
【０１０３】
ステップＳ１１で、前記ノズルヘッド７０に設けられた前記六角シャフト８５を回転させることによって、前記分注チップ１８の先端の口部１８ａを前記各収容部４４ａ内に挿入して、前記ポンプ１５を駆動して、該各分注チップ１８内に保持されている全血を前記Lysis 1と混合し、必要ならば前記ポンプ１５を用いて吸引吐出を繰り返すことで撹拌する。
【０１０４】
ステップＳ１２で、撹拌した前記液の全量を、分注チップ１８によって吸引し、前記温度制御部によって５５℃に設定された前記ホール４６ａに収容した反応用チューブに収容してインキュベーションを行う。これによって、前記全血に含まれるタンパク質を変性する。所定時間経過後、該反応液を前記反応用チューブに残したまま、前記分注チップ１８を前記Ｙ軸移動機構によって収容部４４ｂにまで移動し、前記六角シャフト８５および前記ポンプ１５を用いて、収容部４４ｂに収容されている液の全量を吸引し、前記Ｙ軸移動機構、前記六角シャフト８５および前記ポンプ１５を用いて、前記反応チューブにまで移動して吐出し、その全量を反応溶液として前記収容部４４ｃに吐出する。これによって、タンパク質を破壊して低分子化する。なお、前記収容部４４ｂには、Lysis 2 が収容され、前記収容部４４ｃには、結合バッファ液が収容されている。
【０１０５】
ステップＳ１３で、該収容部４４ｃ内に収容されている分離抽出溶液としての結合バッファ液と、前記反応溶液とを撹拌して、可溶化したタンパク質をさらに脱水させ、核酸またはその断片を溶液中に分散させる。
【０１０６】
ステップＳ１４で、前記分注チップ１８およびポンプ１５を用いて、その全量を吸引して前記六角シャフト８５を用いて該分注チップ１８を上昇させ、該反応溶液を、前記Ｙ軸移動機構を用いて収容部４４ｄの上方にまで移動し、前記六角シャフト８５を用いて該分注チップ１８の口部１８ａを該収容部４４ｄ内に挿入して、前記ポンプ１５を用いて、該収容部４４ｄ内に収容されている第１の磁性粒子懸濁液と前記反応溶液とを撹拌し、該磁性粒子懸濁液内に含まれる磁性粒子の表面に形成された水酸基にNa＋イオンが結合するカチオン構造が形成されている。そのために負に帯電したＤＮＡが磁性粒子に捕獲される。
【０１０７】
ステップＳ１５で、図９（ｂ）または図１１に示すように、第１のピッチｐ１で配列された前記分注チップ１８の口部１８ａを前記収容部４４ｄ内に挿入した状態で（図９（ｂ）では収容部４４ａとなっているが）、前記磁石支持用ブロック２５に設けられた磁石列を該分注チップ１８の細管１８ｃに接近させると、第１のピッチｐ１は第２のピッチｐ２の2倍の長さであって23個の磁石２２と、両側の調整用磁石２２ａ，２２ｂがあるために、12本の分注チップ１８のいずれの細管１８ｃについても1の磁石２２が接近し、その両側が2つの磁石で挟まれることになり、均質性が高いことになる。
【０１０８】
ステップＳ１６で、このように各分注チップ１８に磁場をかけた状態で、前記ポンプ１５によって吸引吐出を繰り返して液体を吐出することによって、前記分注チップ１８の細管１８ｃの内壁に前記核酸を捕獲した第１の磁性粒子を吸着させて液内から分離する。該磁石２２等を該分注チップ１８の細管１８ｃに接近させたまま、該第１の磁性粒子を、該細管１８ｃの内壁に吸着した状態で、前記Ｙ軸移動機構によって、該ノズルヘッド７０を次の収容部４４ｅの上方にまでＹ軸方向に沿って移動させる。該収容部４４ｅには、前記洗浄液１（NaCl, SDS, isopropanol）が収容されている。
【０１０９】
ステップＳ１７で、前記分注チップ１８の口部１８ａを該収容部４４ｅ内に挿入した状態で、かつ前記磁石２２を有する磁石列を該分注チップ１８から離間させて磁場を除去した状態で、前記ポンプ１５を駆動して液体の吸引吐出を繰り返すことで前記磁性粒子を前記内壁から離脱させて洗浄液１中で撹拌することでタンパク質を除去させる。その後、前記磁石２２を再び分注チップ１８の細管１８ｃに接近させることで該磁性粒子を細管の内壁に吸着させた状態で、前記分注チップ１８を、Ｙ軸移動機構を用いて、収容部４４ｆにまで移動させる。該収容部４４ｆには、洗浄液２が収容されている。
【０１１０】
ステップＳ１８で、前記六角シャフト８５を用いて該分注チップ１８を下降させ、かつ前記磁石２２を分注チップ１８から離間させて磁場を除去した状態で、前記収容部４４ｆ内に収容されている洗浄液２（isopropanol）についてポンプ１５を用いて吸引吐出を繰り返すことで、前記磁性粒子を液中で撹拌させ NaCl および SDS を除去し、タンパク質を洗浄する。その後、前記磁力装置２０の磁石列（磁石２２等）を再び前記分注チップ１８の細管１８ｃに接近させることで、前記磁性粒子を細管の内壁に吸着させた状態で、前記分注チップ１８を、前記六角シャフト８５により上昇させた後、前記Ｙ軸移動機構により、収容部４４ｇに移動させる。収容部４４ｇには、解離液としての蒸留水が収容されている。
【０１１１】
ステップＳ１９で、前記六角シャフト８５によって、前記分注チップ１８を下降させ、前記磁力を前記分注チップ１８内に及ぼした状態で、蒸留水の吸引吐出を繰り返すことで、洗浄液２を水と置き換えて除去する。その後、前記磁石列の磁石２２を前記分注チップ１８から一斉に離間させて磁力を除去した状態で前記磁性粒子を前記解離液としての蒸留水中で吸引吐出を繰り返すことで撹拌して、前記磁性粒子が保持していた核酸またはその断片を磁性粒子から液中に解離（溶出）する。その後、前記磁石列の磁石２２を該分注チップ１８に接近させることで磁性粒子を内壁に吸着させ、該収容部４４ｇには、前記解離した前記核酸を含有する溶液を残留させる。
【０１１２】
ステップＳ２０で、前記Ｙ軸移動機構により、磁性粒子を保持した前記分注チップ１８を前記収容部４４ｈの上方に位置させる。該収容部４４ｈには、蒸留水が収容されている。
前記六角シャフト８５によって、前記分注チップ１８を下降させ前記磁石２２を該分注チップ１８から離間させて磁力を該分注チップ１８内から除去した状態で、蒸留水の吸引吐出を繰り返すことで、前記磁性粒子を該蒸留水で再懸濁して該収容部４４ｈ内に吐出して磁性粒子を除去する。
【０１１３】
ステップＳ２１で、六角シャフト８５によって前記分注チップ１８を上昇させ、前記Ｙ軸移動機構によって、前記収容部４４iの上方に位置させる。該収容部には、第２の磁性粒子懸濁液が収容されており、前記ポンプ１５により該磁性粒子懸濁液を吸引し、前記磁石２２を該分注チップ１８の細管１８ｃに接近させた状態で、Ｙ軸移動機構により前記反応容器４６ｂの上方に位置させ、六角シャフト８５により、該分注チップ１８を下降させ前記磁石２２を離間させた状態で該第２の磁性粒子懸濁液を吐出する。
【０１１４】
ステップＳ２２で、六角シャフト８５を用いて該分注チップ１８を上昇させ該Ｙ軸移動機構を用いて、該分注チップを前記収容部４４ｇにまで戻り該収容部４４ｇ内に収容されていた核酸を含有する溶液を吸引した後、同様にしてＹ軸移動機構により前記反応容器４６ｂの上方にまで移動し、六角シャフト８５によって該分注チップ１８を下降させて該溶液を前記反応容器４６ｂ内に吐出する。
【０１１５】
ステップＳ２３で、Ｙ軸移動機構によって、前記分注チップ１８を前記収容部４４ｊの上方にまで移動する。該収容部４４ｊには、ＤＮＡ等のハイブリダイズ用試薬が収容されている。六角シャフト８５によって下降して該試薬を吸引した後、上昇し、前記Ｙ軸移動機構により前記反応容器４６ｂの上方にまで移動し、六角シャフト８５によって該分注チップ１８を下降させて該試薬を前記反応容器４６ｂ内に吐出する。前記ポンプ１５を用いて吸引吐出を繰り返すことでこれらの液を混合撹拌し、一定時間インキュベーションを行う。これによって、前記第２の磁性粒子の表面に固定された核酸またはその断片に、相補性のある目的核酸またはその断片を結合させる。
【０１１６】
ステップＳ２４で、前記磁力装置２０の前記磁石２２を前記分注チップ１８の細管１８ｃに接近させて、前記ポンプ１５を用いて吸引吐出を繰り返し、前記目的核酸またはその断片を結合した第２の磁性粒子を前記細管１８ｃの内壁に吸着させ、残液は反応容器４６ｂ内に吐出する。前記六角シャフト８５を用いて分注チップ１８を上昇させる。
【０１１７】
ステップＳ２５で、前記ピッチ変換機構６０を用いて、第１のピッチｐ１に配列された前記ノズル１２に装着され前記目的核酸を捕獲した第２の磁性粒子を細管１８ｃの内壁に吸着させた分注チップ１８の間隔を、第２のピッチｐ２まで縮小する。その際、前記ピッチ変換機構６０は、前記制御部からの指示があると、前記モータ６５ｃを駆動させて前記プーリ６５ａを回転させて前記タイミングベルト６５ｂを所定距離走行させて該タイミングベルト６５ｂに取り付けられた可動プレート６７を基準Ｘ座標位置方向に移動させることで前記各支持プレート８１をＸ軸方向に沿って移動させてノズル間の可変ピッチを第１のピッチｐ１から第２のピッチｐ２にピッチ変換を行う。
【０１１８】
図９（ｃ）および図１２は、第２のピッチｐ２に前記分注チップ１８間の可変ピッチを変換した状態であって、前記Ｙ軸移動機構および六角シャフト８５を用いて、第１の収容部群４０から、第２の収容部群５０のマイクロプレート５１の1列状のウェル列５２ａに前記分注チップ１８の口部１８ａを挿入した状態を示すものである。12本のノズルは、不動のノズル１２１２に寄せられて第２のピッチｐ２で配列され、磁石列の23個の磁石２２のうち、隣接する12個の磁石２２とその外側の磁石２２ａおよび磁石２２の磁場が主として各ノズルに影響を与えることになる。前記ウェル列５２ａには、洗浄液３が収容されており、前記ポンプ１５を用いて吸引吐出を繰り返して前記第２の磁性粒子を洗浄して夾雑物を除去する。
【０１１９】
ステップＳ２６で、前記Ｙ軸移動機構によって、該分注チップ１８をウェル列５２ｂの上方にまで移動し、六角シャフト８５によって下降させる。該ウェル列５２ｂには、解離用液が収容され、前記磁石２２を前記分注チップ１８の細管１８ｃから離間させた状態で、前記ポンプ１５により吸引吐出または温度制御により前記第２の磁性粒子から目的の核酸または断片を解離させる。その後、前記磁石列の磁石２２を該細管１８ｃに接近させて磁場を及ぼし、前記磁性粒子を細管１８ｃの内壁に吸着させた状態で、前記残液を該ウェル列５２ｂに吐出させた後、上昇し、Ｙ軸移動機構によってウェル列５２ｃの上方にまで移動し、前記磁石列の磁石２２を離間させた状態で、前記ウェル列５２ｃに収容されている洗浄液４について前記ポンプ１５を用いて吸引吐出を繰り返すことで、該第２の磁性粒子を再懸濁して該ウェル列５２ｃに吐出して除去する。
【０１２０】
ステップＳ２７で、前記Ｙ軸移動機構および六角シャフト８５を用いて、前記ウェル列５２ｂにまで戻り前記目的核酸またはその断片を含有する液を吸引して上昇し、ウェル列５２ｅにまで移送して吐出する。同様に、前記Ｙ軸移動機構および六角シャフト８５を用いてウェル列５２ｄにまで移動し、前記マスタミックスを吸引して前記ウェル列５２ｅに吐出し、混合撹拌する。
【０１２１】
ステップＳ２８で、このマイクロプレート５１は全体として前記キャリッジ５３によって前記リアルタイムＰＣＲ装置９０内に搬送され、ＰＣＲ法に基づく温度制御がされるとともに得られた目的核酸に関して、さらに目的とする所定の塩基配列を有するか否か、またその量を測定するためのリアルタイムＰＣＲ処理が実行されることになる。例えば、前記所定の塩基配列を含むＰＣＲプライマーに加え、蛍光物質で標識化した前記核酸を用いて、目的のＰＣＲ産物を検出することになる。
【０１２２】
続いて、図１３乃至図１６に基づいて、本発明の第２の実施の形態に係る可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置１００について説明する。なお、第１の実施の形態と同一の符号は同一のものを表すので説明を省略する。
図１３乃至図１６に示すように、第２の実施の形態に係る可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置１００は、第１の実施の形態に係る可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置１０において、ノズルヘッド７０の代わりに、ノズルヘッド７００を用いたものである。
【０１２３】
該ノズルヘッド７００は、ノズルヘッド７０と同様に、12本の前記ノズル１２１〜１２１２と、前記ピッチ変換機構６０とを有する一方、ノズルヘッド７０の磁力装置２０の代わりに、磁力装置２００を有するものである。該磁力装置２００は、前記12枚の支持プレート８１１〜８１１２の下側に設けられ、Ｘ軸方向に沿って前記ノズル１２１〜１２１２と同一のピッチで交互に磁極が反転するように（交互にＳ極とＮ極とがノズルに対向する側に並ぶように）配列された12個の磁石２２０を有する可変ピッチ磁石列と、該可変ピッチ磁石列の12個の磁石２２０を一斉に前記分注チップ１８の細管１８ｃに押し付けることが可能なＹ軸方向に沿って進退動作可能でＸ軸方向に延びる磁石押圧部材２６０と、該磁石押圧部材２６０に取り付けられ該磁石押圧部材２６０をＹ軸方向に沿って進退動作可能とするＹ軸方向に延びるシャフト２６０ｂ（図１４、図１５参照）と、前記ノズルヘッド７００の基板に取り付けられた壁部７２に取り付けられ前記シャフト２６０ｂを介して前記磁石列（磁石２２０）をＹ軸方向に沿って駆動するリニアモータ２７０と、前記壁部７２に取り付けられ、Ｙ軸方向に沿って延び前記磁石押圧部材２６０をＹ軸方向に案内する2本の案内用ロッド２６０ａと、を有する。また、該磁石列の下側に、該磁石２２０の磁極面よりも突出し前記ノズル１２１〜１２１２からの分注チップ１８の脱着を可能とする脱着用部材を設けるようにしても良い。なお、ノズル１２１２が不動ノズルである点は、第１の実施の形態と同様である。
【０１２４】
さらに可変ピッチ磁石列としての12個の前記各磁石２２０は、12枚の前記支持プレート８１１〜８１１２に対応して設けられ、前記支持プレート８１１〜８１１２、すなわち、前記ノズル１２１〜１２１２と同一の可変ピッチを有する。該磁石２２０は、前記各磁石支持用部材として、前記各支持プレート８１１〜８１１２の下側に取り付けられた上側横棒２６３と、該上側横棒２６３の両端に設けられた2つの節点で回り対偶で各々接合された2本の平行に設けられたリンク２６１ａ，２６１ｂと、該2本のリンクの下端に設けられた各節点２６４で回り対偶でその両端の節点が接続された下側横棒２６２を有し、可変ピッチ磁石列として、前記各支持プレート８１１〜８１１２に支持されている。前記磁石２２０は、該下側横棒２６２の下側で該下側横棒２６２から外側に突出するように該下側横棒２６２の一端に取り付けられており、前記磁石押圧部材２６０は、該下側横棒２６２の他端と接触可能に設けられ、前記下側横棒２６２は前記分注チップ１８から離間するように常時弾性的に付勢されている。
【０１２５】
第２の実施の形態に係る可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置１００によると、磁石２２０は、各分注チップ１８ごとに設けられ、ノズル１２１〜１２１２の可変ピッチと同一の可変ピッチで磁石２２０が配列されている。したがって、原則的に、分注チップ１８の個数と必要な磁石２２０の個数が同一で済み、磁石の個数を削減することができることになる。
【０１２６】
以上説明した各実施の形態は、本発明をより良く理解するため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、ノズルとして、装着用ノズルに装着された分注チップの場合についてのみ説明したが、これに限られることなく、分注チップが装着されないノズルを用いても良く、また、吸引吐出機構としてポンプを用いた場合についてのみ説明したが、ノズルヘッド自体に設けられている場合であっても良い。また、壁面で囲まれた内部に液体および気体を収容可能であって、その壁面の所定の変形が可能な変形壁面を前記壁面の一部に有する収容部および該収容部と連通し該変形壁面の変形による前記内部の膨張および収縮によって吸引吐出される液体が流入流出可能な口部を有するようなべローズ式分注チップで、該分注チップを変形させる機構とともに用いるようにしても良い。
【０１２７】
さらに、以上の説明では、ノズルヘッドの移動機構としては、Ｙ軸移動機構のみについて説明したが、Ｘ軸移動機構やＺ軸移動機構を有する場合であっても良い。さらに、ノズルヘッドではなく、第１の収容部群および第２の収容部群等をＹ軸方向またはＸ軸方向に沿って移動可能としても良く、また双方が移動可能であっても良い。
【０１２８】
また、以上の説明では、ピッチ変換機構として、12本のリンクを用いた場合についてのみ説明したが、該場合に限られることなく、例えば、1列状に配列した各分注チップの装着用ノズルやシリンダを各配列位置で列方向に沿って変位可能に前記支持部に支持させる。かつ、複数の同一形状の棒状部材を、2本ごとにその中央の支点において回転可能に接続したクロス状部材を、その2本の棒状部材の各先端に設けた各支点で他のクロス状部材と回転可能に接続することで4本の棒状部材で1の菱形枠を形成しながら、前記中央同士の各支点が前記装着用ノズル等の個数個（始支点から終支点まで12個であって、始支点または終支点のいずれか一方は前記支持部に固定され、他方は列方向に移動可能となっている）が1列状に配列されるように前記菱形枠が11個形成されて、列方向に伸縮可能となるように組み合わせた伸縮接続機構であって、前記中央の各支点に前記各分注チップの装着用ノズルやシリンダを連結したピッチ可変機構である。または、前記各隣接する分注チップまたは装着用ノズルやシリンダ間に各々カムを設けるとともに、各隣接する分注チップ間をばねで狭まる方向に常時付勢しておき、回転機構によって前記カムを一斉に回転させてピッチを変換させるピッチ変換機構であっても良い。
【０１２９】
また、以上の説明では、12本のノズル、12本のカートリッジ容器や96ウェルのマイクロプレート、25個または12個の磁石を用いた場合についてのみ説明したが、これらの場合に限られるわけではなく、ノズルの本数に応じて（例えば、4個、8個、10個等）、種々の個数のカートリッジ容器やウェル数をもつマイクロプレートや、その他の個数の磁石に対応することができる。また、処理例として、核酸抽出の処理およびリアルタイムＰＣＲ処理について説明したが、該処理に限定されるわけではない。なお、「行」と「列」とは便宜的なものであって、取り替えて使用することができる。さらに、本出願内の、「上方」、「下方」、「内部」、「外部」、「行方向」、「列方向」、「Ｘ軸」、「Ｙ軸」、「Ｚ軸」等の空間的な表示は、図解のためのみであって、前記構造の特定の空間的な方向また配置に制限するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明に係る可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置およびその制御方法は、種々の溶液の処理が要求される分野、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、保険、免疫、疾病、遺伝等を扱う医療分野、化学もしくは生物学等の分野等、あらゆる分野に関係するものである。本発明は、特に、多数の対象に対して、並行して多数の試薬や物質を用いた一連の処理を所定の順序で連続的に実行する場合に有効である。  
【符号の説明】
【０１３１】
１０，１００                可変ピッチ分注装置を利用した磁性粒子反応制御装置
１２１〜１２１２              ノズル
１２１２                     不動ノズル    
１８                        分注チップ（ノズルの先端部）
２０，２００                磁力装置
２１                        脱着用部材
２２，２２０                磁石（磁石列）
２４                        液垂れ防止用プレート
２５                        磁石支持用ブロック（磁石支持用部材）
３０                        第３の収容部群
４０                        第１の収容部群
５０                        第２の収容部群
６０                        ピッチ変換機構
７０，７００                ノズルヘッド
８０                        Ｚ軸独立移動機構（独立ノズル移動機構）
９０                        リアルタイムＰＣＲ処理装置
【図１】
0006563927.tif 000002
【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】
0006563927.tif 000009
【図９】
0006563927.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0006563927.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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