(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が導入される導入口へ注入するピペット、又は該ピペットに取り付けられるピペットチップに、着脱可能に装着される液体注入用アタッチメントであって、
先端に液体流出口を有し、後端に前記ピペット又は前記ピペットチップの先端部が挿入される挿入口を有する筒状のアタッチメント本体と、
前記アタッチメント本体の前記液体流出口の周りに設けられたゴム状弾性体からなるガスケットと、を備え、
前記アタッチメント本体の先端面に、前記液体流出口を取り囲むように凹んだ段部が設けられていると共に、該段部内に、前記ガスケットが前記アタッチメント本体の先端面から突出するように設けられていることを特徴とする液体注入用アタッチメント。
【請求項２】
前記ガスケットの軸方向の高さをｈ１、前記段部の軸方向の深さをｈ２としたとき、ｈ１＞ｈ２であり、且つ、ｈ１とｈ２の差分Δｈは、前記ガスケットの最小許容変位量と最大許容変位量の間に設定されていることを特徴とする請求項１記載の液体注入用アタッチメント。
【請求項３】
液体が導入される導入口へ注入するピペット、又は該ピペットに取り付けられるピペットチップに、着脱可能に装着される液体注入用アタッチメントであって、
先端に液体流出口を有し、後端に前記ピペット又は前記ピペットチップの先端部が挿入される挿入口を有する筒状のアタッチメント本体と、
前記アタッチメント本体の前記液体流出口の周りに設けられたゴム状弾性体からなるガスケットと、を備え、
前記アタッチメント本体の前記ガスケットの外周側に、前記液体流出口よりも先端側に突出するストッパー部を有すると共に、前記ガスケットは、前記ストッパー部の先端面よりも先端側に突出していることを特徴とする液体注入用アタッチメント。
【請求項４】
前記ガスケットの前記アタッチメント本体先端面からの突出高さをｈ３、前記ストッパー部の前記アタッチメント本体先端面からの突出高さをｈ４としたとき、ｈ３＞ｈ４であり、且つ、ｈ３とｈ４の差分Δｈは、前記ガスケットの最小許容変位量と最大許容変位量の間に設定されていることを特徴とする請求項３記載の液体注入用アタッチメント。
【請求項５】
前記ストッパー部は、前記液体流出口を取り囲むように円筒状に形成されていることを特徴とする請求項３又は４記載の液体注入用アタッチメント。
【請求項６】
前記ストッパー部は、前記液体流出口の周囲の少なくとも３箇所に分かれて部分的に形成されていることを特徴とする請求項３又は４記載の液体注入用アタッチメント。
【請求項７】
前記アタッチメント本体は合成樹脂からなることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液体注入用アタッチメント。
【請求項８】
前記アタッチメント本体の前記挿入口側の内面は、軸方向の中途部から前記挿入口に向かうに従って外側に向けて間口が広がるように傾斜するテーパー面を有していることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液体注入用アタッチメント。
【請求項９】
前記ガスケットは、前記アタッチメント本体の前記液体流出口の周りに設けられたガスケット本体の先端に、前記導入口の周囲に当接した際に潰れることによってシールするリップを備えていることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の液体注入用アタッチメント。
【請求項１０】
サンプル容器に入った液体をピペット又は該ピペットに取り付けたピペットチップにより吸引・採取する工程と、
前記ピペット又は前記ピペットチップの先端部に、液体注入用アタッチメントを装着する工程と、
前記液体注入用アタッチメントを装着した前記ピペット又は前記ピペットチップを液体が導入される導入口に向けて押し付ける工程と、
前記ピペットから供給される圧縮気体により、前記液体を前記ピペット又は前記ピペットチップから前記導入口へ注入する工程とを順次実施し、
前記液体注入用アタッチメントが、液体が導入される導入口へ注入するピペット、又は該ピペットに取り付けられるピペットチップに、着脱可能に装着される液体注入用アタッチメントであって、 先端に液体流出口を有し、後端に前記ピペット又は前記ピペットチップの先端部が挿入される挿入口を有する筒状のアタッチメント本体と、 前記アタッチメント本体の前記液体流出口の周りに設けられたゴム状弾性体からなるガスケットと、を備え、
前記ピペット又は前記ピペットチップを前記導入口に向けて押し付けたときに前記ガスケットを圧縮変形させることにより、液体注入圧に対抗し得る反力を前記ガスケットに発生させ、前記ピペット又は前記ピペットチップから前記導入口へ注入する液体をシールすることを特徴とする液体注入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体注入用アタッチメント及び液体注入方法に関し、詳しくは、液体が導入される導入口に、ピペットを用いて液体を注入する際に使用する液体注入用アタッチメント及びこれを用いた液体注入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ・トータル・アナリシス・システムズ（μＴＡＳ）またはラブ・オン・チップ（Lab-on-Chip）等の名称で知られるように、基板内に所定の形状の流路を構成するマイクロチャネルおよびポート等の微細構造を設け、該微細構造内で物質の化学反応、合成、精製、抽出、生成及び／又は分析など各種操作を行うマイクロ流体チップが注目されている。マイクロ流体チップは、ゲノム解析、ゲノム創薬、蛋白質分析、予防診断、臨床診断または薬物スクリーニング等の医療関係市場や、化学分析、食品分析または環境モニタリング等の幅広い用途への適用が期待されている。【０００３】
さらに、マイクロ流体チップは、従来型の手法と比較してサンプルおよび試薬の使用量が少なく、使い捨てすることができ、分析処理時間を大幅に短縮することができる。また検査コストを軽減し、検査結果を迅速に提示することができる。【０００４】
マイクロ流体チップでは、試薬等の液体を、送液チューブを通じて導入口からマイクロ流体チップ内のマイクロチャネルに注入する作業が必要となる。通常、このとき送液チューブとマイクロ流体チップを導入口で繋ぎ固定するジョイントが必要となる（非特許文献１）。その際、送液チューブとマイクロ流体チップを固定する方法として接着剤を用いる方法が考案されている。しかしながら、接着剤を用いた場合、送液チューブとマイクロ流体チップの接着加工が必要であり、煩雑である。【０００５】
そこで、分注チップの先端部に、平面部を備えたアタッチメントを装着し、液体注入時に、平面部によって導入口の周囲をシールすることが提案されている（特許文献１の図３）。アタッチメントは、全体が軟性のエラストマーによって、断面円形で先端部に近づくにつれて円の径が小さくなる形状に形成され、中央部に分注チップの先端部を嵌め合わせる穴が形成されている。従って、液体の注入時に、このアタッチメントを分注チップの先端部に装着することにより、送液チューブを用いることなく、より簡便に液体の漏れが抑制された状態で注入作業を行うことができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】マイクロ化学チップの技術と応用  発行：丸善株式会社  ｐ２９９−３００
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１４７７５１号公報、図３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１記載のアタッチメントは、全体が軟質のエラストマーによって形成されているため、平面部が確実にシール性能を発揮できるようにするには、シール時にアタッチメント全体を圧縮変形させるだけの大きな荷重をかけなくてはならない。これにより、分注チップの変形や破損を招くおそれがある。また、分注チップの変形や破損を避けるために荷重を小さくするとシール性能が不安定になり易い。このため、このようなアタッチメントは、分注チップの変形や破損のおそれなく安定したシール性能を発揮させることが難しいものであった。【０００９】
そこで、本発明は、導入口への液体注入時にピペット又はピペットチップの先端部に装着するだけで、導入口への簡便な液体注入を可能にすると共に、ピペット又はピペットチップの変形や破損のおそれなく良好なシール性能を発揮して、液体注入時の液漏れを抑制することのできる液体注入用アタッチメントを提供することを課題とする。【００１０】
また、本発明は、導入口への液体注入に際し、ピペット又はピペットチップの変形や破損のおそれなく良好なシール性能を発揮して液漏れを抑制できると共に、液体注入作業を簡便に行うことのできる液体注入方法を提供することを課題とする。【００１１】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題は以下の各発明によって解決される。【００１３】
１．液体が導入される導入口へ注入するピペット、又は該ピペットに取り付けられるピペットチップに、着脱可能に装着される液体注入用アタッチメントであって、
先端に液体流出口を有し、後端に前記ピペット又は前記ピペットチップの先端部が挿入される挿入口を有する筒状のアタッチメント本体と、
前記アタッチメント本体の前記液体流出口の周りに設けられたゴム状弾性体からなるガスケットとを備えることを特徴とする液体注入用アタッチメント。【００１４】
２．前記アタッチメント本体は合成樹脂からなることを特徴とする前記１記載の液体注入用アタッチメント。【００１５】
３．前記アタッチメント本体の前記挿入口側の内面は、軸方向の中途部から前記挿入口に向かうに従って外側に向けて間口が広がるように傾斜するテーパー面を有していることを特徴とする前記１又は２記載の液体注入用アタッチメント。【００１６】
４．前記アタッチメント本体の先端面に、前記液体流出口を取り囲むように凹んだ段部が設けられていると共に、該段部内に、前記ガスケットが前記アタッチメント本体の先端面から突出するように設けられていることを特徴とする前記１、２又は３記載の液体注入用アタッチメント。【００１７】
５．前記ガスケットの軸方向の高さをｈ１、前記段部の軸方向の深さをｈ２としたとき、ｈ１＞ｈ２であり、且つ、ｈ１とｈ２の差分Δｈは、前記ガスケットの最小許容変位量と最大許容変位量の間に設定されていることを特徴とする前記４記載の液体注入用アタッチメント。【００１８】
６．前記アタッチメント本体の前記ガスケットの外周側に、前記液体流出口よりも先端側に突出するストッパー部を有すると共に、前記ガスケットは、前記ストッパー部の先端面よりも先端側に突出していることを特徴とする前記１、２又は３記載の液体注入用アタッチメント。【００１９】
７．前記ガスケットの前記アタッチメント本体先端面からの突出高さをｈ３、前記ストッパー部の前記アタッチメント本体先端面からの突出高さをｈ４としたとき、ｈ３＞ｈ４であり、且つ、ｈ３とｈ４の差分Δｈは、前記ガスケットの最小許容変位量と最大許容変位量の間に設定されていることを特徴とする前記６記載の液体注入用アタッチメント。【００２０】
８．前記ストッパー部は、前記液体流出口を取り囲むように円筒状に形成されていることを特徴とする前記６又は７記載の液体注入用アタッチメント。【００２１】
９．前記ストッパー部は、前記液体流出口の周囲の少なくとも３箇所に分かれて部分的に形成されていることを特徴とする前記６又は７記載の液体注入用アタッチメント。【００２２】
１０．前記ガスケットは、前記アタッチメント本体の前記液体流出口の周りに設けられたガスケット本体の先端に、前記導入口の周囲に当接した際に潰れることによってシールするリップを備えていることを特徴とする前記１〜９の何れかに記載の液体注入用アタッチメント。【００２３】
１１．前記ガスケット本体の軸方向の高さをｈ５、前記リップの軸方向の高さをｈ６としたとき、ｈ５＞ｈ６であることを特徴とする前記１０記載の液体注入用アタッチメント。【００２４】
１２．前記ガスケットは、前記アタッチメント本体の外側面に設けられ、前記導入口の内周面との間をシールすることを特徴とする前記１、２又は３記載の液体注入用アタッチメント。【００２５】
１３．サンプル容器に入った液体をピペット又は該ピペットに取り付けたピペットチップにより吸引・採取する工程と、
前記ピペット又は前記ピペットチップの先端部に、請求項１〜１２の何れかに記載の液体注入用アタッチメントを装着する工程と、
前記液体注入用アタッチメントを装着した前記ピペット又は前記ピペットチップを液体が導入される導入口に向けて押し付ける工程と、
前記ピペットから供給される圧縮気体により、前記液体を前記ピペット又は前記ピペットチップから前記導入口へ注入する工程とを順次実施し、
前記ピペット又は前記ピペットチップを前記導入口に向けて押し付けたときに前記ガスケットを圧縮変形させることにより、液体注入圧に対抗し得る反力を前記ガスケットに発生させ、前記ピペット又は前記ピペットチップから前記導入口へ注入する液体をシールすることを特徴とする液体注入方法。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、導入口への液体注入時にピペット又はピペットチップの先端部に装着するだけで、導入口への簡便な液体注入を可能にすると共に、ピペット又はピペットチップの先端部の変形や破損のおそれなく良好なシール性能を発揮して、液体注入時の液漏れを抑制することのできる液体注入用アタッチメントを提供することができる。【００２７】
また、本発明によれば、導入口への液体注入に際し、ピペット又はピペットチップの変形や破損のおそれなく良好なシール性能を発揮して液漏れを抑制できると共に、液体注入作業を簡便に行うことのできる液体注入方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る液体注入用アタッチメントの一例を示すピペットに使用した状態の斜視図
【図２】マイクロピペット及びピペットチップのそれぞれ一例を示す図
【図３】図１に示す液体注入用アタッチメントの断面図
【図４】図１に示す液体注入用アタッチメントの作用、効果を説明する使用状態の断面図
【図５】本発明に係る液体注入用アタッチメントの他の一例を示す使用状態の断面図
【図６】本発明に係る液体注入用アタッチメントのさらに他の一例を示す使用状態の断面図
【図７】図６に示す液体注入用アタッチメントに荷重をかけた状態を示す使用状態の断面図
【図８】本発明に係る液体注入用アタッチメントのさらに他の一例を示す使用状態の断面図
【図９】図８に示す液体注入用アタッチメントを先端側から見た図
【図１０】（ａ）（ｂ）は図８に示す液体注入用アタッチメントの作用、効果を説明する使用状態の断面図
【図１１】（ａ）はストッパー部の他の一例を液体注入用アタッチメントの先端側から見た図、（ｂ）はストッパー部のさらに他の一例を示す液体注入用アタッチメントの断面図
【図１２】本発明に係る液体注入用アタッチメントのさらに他の一例を示す使用状態の断面図
【図１３】図１２に示す液体注入用アタッチメントに荷重をかけた状態を示す使用状態の断面図
【図１４】本発明に係る液体注入用アタッチメントのさらに他の一例を示す使用状態の断面図
【図１５】本発明に係る液体注入方法の一例を説明する説明図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００３０】
本発明に係る液体注入用アタッチメントは、液体が導入されるマイクロ流体チップのマイクロチャネル等の導入口に対して、ピペットを用いて液体注入作業を行う際に使用される。ピペットとしては、図１に示すように、ゴム球１０２によって液体の吸引及び注入を行うピペット１００の他、図２に示すように、マイクロリットル単位の微量の液体を吸引及び注入する際に使用されるマイクロピペット１１０があり、いずれも本発明におけるピペットに含まれる。
【００３１】
本発明に係る液体注入用アタッチメントは、これらピペット１００の先端部１０１やマイクロピペット１１０の先端部１１１に対して着脱可能に装着して使用されるものに限らない。例えば、図２に示すように、これらピペット１００やマイクロピペット１１０の先端に取り付けられるピペットチップ１２０の先端部１２１に着脱可能に装着して使用されることもできる。これらピペット１００の先端部１０１やピペットチップ１２０の先端部１２１は、熱可塑性樹脂を成形材料として射出成形法などにより作製された通常市販されているものを使用することができる。
【００３２】
以下、本明細書では、図１に示すように、ゴム球１０２によって液体の吸引及び注入を行うピペット１００の先端部１０１に液体注入用アタッチメントを着脱可能に装着する場合について説明するが、以下の説明は、図２に示すマイクロピペット１１０の先端部１１１及びピペットチップ１２０の先端部１２１に着脱可能に装着する場合にも援用することができる。
【００３３】
図１は、ピペットの先端に本発明に係る液体注入用アタッチメントの一例を装着した状態の斜視図であり、１点鎖線の円で囲った部位を拡大して示している。図３は、図１に示す液体注入用アタッチメントの断面図である。
【００３４】
液体注入用アタッチメント１は、ピペット１００の先端部１０１に装着されるアタッチメント本体１１と、このアタッチメント本体１１によって保持されるガスケット１２とを有している。
【００３５】
アタッチメント本体１１は、ピペット１００の先端部１０１の外周に着脱可能に装着されるように筒状を呈している。アタッチメント本体１１の先端（図３の下端）は、ピペット１００内の液体が流出する液体流出口１１ａであり、後端（図３の上端）は、ピペット１００の先端部１０１が挿入される挿入口１１ｂである。
【００３６】
アタッチメント本体１１は、液体流出口１１ａから挿入口１１ｂにかけて内径が一定の円筒状に形成することができる。しかし、先窄まり状の先端部１０１への装着性を良好にし、また、先端部１０１の過剰な挿入を防止するため、挿入口１１ｂから液体流出口１１ａへ向けて漸次縮径する先窄まりの漏斗状を呈していることが好ましい。このアタッチメント本体１１の内面は、図３に示すように、軸方向に一定角度で傾斜する漏斗状に形成されている。
【００３７】
アタッチメント本体１１は、先端部１０１に対して安定した装着状態を維持できるようにすると共に、ガスケット１２を安定して保持できるようにするため、一般にガスケット１２よりも硬質の材質によって形成される。具体的な材質は特に限定されないが、安価で成形容易な合成樹脂であることが好ましい。具体的な合成樹脂は、液体の種類によって適宜選定されるが、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
【００３８】
ガスケット１２は、ゴム状弾性体によって形成されている。ガスケット１２は、アタッチメント本体１１の液体流出口１１ａを取り囲むように、該液体流出口１１ａの回りに設けられている。ガスケット１２は断面円形のＯリングによって形成されており、液体流出口１１ａからアタッチメント本体１１の先端側（図３の下側）に向けてさらに突出している。
【００３９】
ガスケット１２は、アタッチメント本体１１とは別部材であるため、シール性能に特化したシール性が良好な材質によって形成することができる。このため、従来のようにアタッチメント全体を弾性体によって形成する場合に比べて、使用できるガスケット材の選定幅が広くなる。
【００４０】
ガスケット１２を形成するゴム状弾性体は、アタッチメント本体１１に用いられる材質や液体の種類によって自由に選定することができるが、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム等を用いることができる。ガスケット１２は、一般にアタッチメント本体１１に直接一体成形されるが、別途成形されたガスケット１２を液体流出口１１ａの回りに接着してもよい。
【００４１】
次に、液体注入用アタッチメント１の作用、効果について、図４に示すように、マイクロ流体チップ２００に形成されているマイクロチャネル２０１の導入口２０２に対して液体Ｅを注入する場合を例に挙げて説明する。
【００４２】
ピペット１００内の液体Ｅをマイクロ流体チップ２００のマイクロチャネル２０１に注入するに際し、まず、液体注入用アタッチメント１をピペット１００の先端部１０１に装着する。その後、液体注入用アタッチメント１をマイクロ流体チップ２００の上面２００ａに押し付け、ガスケット１２を導入口２０２の周囲に当接させる。
【００４３】
このとき、液体注入用アタッチメント１に対して僅かに荷重をかけることにより、ガスケット１２を圧縮変形させ、ガスケット１２に圧縮変形による反力を発生させる。本発明に係る液体注入用アタッチメント１は、液体注入時、このようにガスケット１２の圧縮変形によって発生した反力を有効利用する。すなわち、液体注入時の注入圧に対し、このガスケット１２の反力が対抗する。このため、液体注入用アタッチメント１は良好なシール性能を発揮し、液体Ｅが外部に漏れることなく、ピペット１００から液体流出口１１ａ及び導入口２０２を経て、マイクロチャネル２０１に導入される。
【００４４】
この液体注入用アタッチメント１において、圧縮変形によってシール性能を発揮する部位は、アタッチメント本体１１の先端に設けられたガスケット１２のみとなる。このため、シール時にかける荷重は、このガスケット１２のみを圧縮変形させる程度の小さな荷重で済み、全体がエラストマーからなる従来のアタッチメントのような大きな荷重をかける必要がない。また、ガスケット１２に荷重をかける際、ピペット１００の先端部１０１は筒状のアタッチメント本体１１によって外周から支持された状態となっている。従って、この液体注入用アタッチメント１によれば、液体注入時、先端部１０１の変形や破損を招くおそれなく、小さな荷重でガスケット１２を容易に圧縮変形させて良好なシール性能を発揮することができる。
【００４５】
また、液体注入用アタッチメント１は部品点数が少なく、構成も簡単であるため、製造コストも低い。さらに、液体注入用アタッチメント１は使い捨てが可能であるため、洗浄作業が不要である。従って、液体のコンタミネーションがない。
【００４６】
本実施形態に示すガスケット１２はＯリングによって形成されており、本発明において好ましい態様である。Ｏリングからなるガスケット１２は、先端が断面円弧形状のリップ１２ａとなっている。これにより、ガスケット１２がマイクロ流体チップ２００の上面２００ａに押し付けられたとき、接触面圧（シール面圧）に円弧先端（リップ１２ａ）によるピーク値が立つ。このため、従来のアタッチメントのように平面部によってシールする場合に比べて、優れたシール性能を発揮することができ、液体注入時の液漏れ抑制効果を高めることができる。
【００４７】
また、このような液体注入用アタッチメント１は、自動ピペット装置やピッペッティングロボットにも適用することができる。これにより液体注入作業の自動化も可能である。さらにマルチチャンネルピペットの各先端部にそれぞれ装着することにより、複数の導入口に同時に液体の注入を行うことも可能である。
【００４８】
図５は、本発明に係る液体注入用アタッチメントの他の一例を示す使用状態の断面図である。図１〜図４に示す液体注入用アタッチメント１と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、それらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。
【００４９】
この液体注入用アタッチメント２は、アタッチメント本体１１の挿入口１１ｂ側の内面が、外側に向けて間口がさらに広くなるテーパー状に形成されている点で、上記の液体注入用アタッチメント１と相違している。
【００５０】
すなわち、この液体注入用アタッチメント２は、上記の液体注入用アタッチメント１と同様、挿入口１１ｂから液体流出口１１ａへ向けて漸次縮径する先窄まりの漏斗状を呈しているが、アタッチメント本体１１の挿入口１１ｂ側がさらに外側に向けて広がるように形成されている。これにより、アタッチメント本体１１の内面は、軸方向の中途部で傾斜角度が変化し、該中途部から挿入口１１ｂに向かうに従って外側に向けて間口がさらに広がるように傾斜するテーパー面１１ｃを有している。このテーパー面１１ｃは、挿入口１１ｂにピペット１００の先端部１０１が挿入された際、該先端部１０１の外周面とは密接せず、アタッチメント本体１１の中途部から挿入口１１ｂ行くに従って径方向に次第に広がるように形成されている。
【００５１】
この液体注入用アタッチメント２によれば、上記の液体注入用アタッチメント１が奏する効果に加えて次の効果を奏する。液体注入用アタッチメント２は、挿入口１１ｂ側の間口が広がっているため、ピペット１００の先端部１０１に装着する際、先端部１０１の中心軸とアタッチメント本体１１の中心軸とがずれていても、先端部１０１をテーパー面１１ｃによって挿入口１１ｂ内に円滑に案内することができる。従って、先端部１０１への装着作業性が向上する効果が得られる。
【００５２】
このような効果は、この液体注入用アタッチメント２を自動ピペット装置やピッペッティングロボットを使用した自動液体注入システムに適用する場合に特に顕著である。すなわち、自動ピペット装置やピッペッティングロボットの先端部とアタッチメントとの嵌め合いを行う場合、直動機構を始めとした高い位置決め精度が要求される。場合によっては、先端部やアタッチメントの高い加工精度も求められる。このため、高価な自動ピペット装置やピペッティングロボットが必要となる場合がある。
【００５３】
しかし、この液体注入用アタッチメント２によれば、テーパー面１１ｃによって挿入口１１ｂの間口が広げられているため、先端部１０１に自動で装着する場合でも、特段高い位置決め精度や加工精度を必要とせず、先端部１０１をテーパー面１１ｃによって挿入口１１ｂ内に円滑に案内でき、低コストで先端部１０１との嵌め合いを確実に行うことができる。
【００５４】
図６は、本発明に係る液体注入用アタッチメントのさらに他の一例を示す使用状態の断面図である。図１〜図４に示す液体注入用アタッチメント１と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、それらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。
【００５５】
この液体注入用アタッチメント３は、アタッチメント本体１１へのガスケットの取り付け構造が上記の液体注入用アタッチメント１と相違している。
【００５６】
すなわち、この液体注入用アタッチメント３には、アタッチメント本体１１の液体流出口１１ａを取り囲むように段部１１ｄが設けられている。段部１１ｄは、アタッチメント本体１１の先端面１１ｅから軸方向に円形に凹んでおり、液体流出口１１ａと同芯状に形成されている。液体流出口１１ａは、この段部１１ｄの底面に開口している。
【００５７】
一方、ガスケット１３は、上記の液体注入用アタッチメント１のガスケット１２と同様のゴム状弾性体によって環状に形成され、段部１１ｄ内に接着固定されている。ガスケット１３は、このように段部１１ｄ内に収容された状態で、先端側がアタッチメント本体１１の先端面１１ｅから突出している。この突出したガスケット１３の先端は、図６に示すように円弧状に形成されることにより、上記の液体注入用アタッチメント１のＯリングからなるガスケット１２と同様のリップ１３ａを有していることが好ましい。
【００５８】
この液体注入用アタッチメント３によれば、上記の液体注入用アタッチメント１が奏する効果に加えて次の効果を奏する。液体注入時、ガスケット１３を圧縮変形させる際の荷重が大きくなりすぎた場合、図７に示すように、アタッチメント本体１１の先端面１１ｅが導入口２０２の周囲に当接し、この先端面１１ｅがストッパーの役割を果たす。従って、この液体注入用アタッチメント３によれば、ガスケット１３の過剰な圧縮変形を防止して、安定したシール性能を維持することができる。
【００５９】
このような効果は、自動ピペット装置やピッペッティングロボットを使用した自動液体注入システムに適用する場合に特に顕著である。すなわち、自動ピペット装置やピッペッティングロボットの先端部と液体注入用アタッチメントとの嵌め合いを自動で行う場合、先端部の高さ方向の位置決め制御の精度が低かったり、先端部やアタッチメント本体１１の挿入口１１ｂの加工精度が低かったりすると、アタッチメント本体１１の挿入口１１ｂに対する先端部の挿入高さにばらつきが発生する場合がある。このとき、液体注入時の荷重を一定で管理すると、ガスケットにかかる荷重もばらついてしまい、ガスケットが過剰に圧縮される場合がある。しかし、この液体注入用アタッチメント３によれば、ガスケット１３に過剰な荷重がかかった場合でも、アタッチメント本体１１の先端面１１ｅがストッパーの役割を果たして過剰な圧縮を防止できるため、安定したシール性能を維持することができる。また、高さ方向の位置を高精度に制御可能な高価な自動ピペット装置やピッペッティングロボットを使用したり、アタッチメント本体１１の挿入口１１ｂの加工精度を高度に維持したりする必要もない。
【００６０】
図６に示すように、この液体注入用アタッチメント３において、ガスケット１３の軸方向の高さをｈ１、段部１１ｄの軸方向の深さをｈ２としたとき、ｈ１＞ｈ２であり、且つ、ｈ１とｈ２の差分Δｈ（＝ｈ１−ｈ２）は、ガスケット１３の最小許容変位量と最大許容変位量の間に設定されていることが好ましい。最小許容変位量と最大許容変位量は、ガスケットのシール性能を保持できる変位量の最小値と最大値である。これにより、液体注入用アタッチメント３は、ガスケット１３が導入口２０２の周囲に当接してから先端面１１ｅが導入口２０２の周囲に当接するまでの範囲に亘って、ガスケット１３による安定したシール性能をより良好に発揮することができる。
【００６１】
なお、具体的な数値は特に限定されないが、一例を挙げれば、ｈ１＝２ｍｍ、ｈ２＝１．６ｍｍとした場合、差分Δｈ＝０．４ｍｍとなる。この場合のガスケット１３の最大変位量は２０％となり、十分にシール性能を発揮することができる。
【００６２】
なお、この液体注入用アタッチメント３には、上記の液体注入用アタッチメント２と同様、アタッチメント本体１１の挿入口１１ｂ側の内面に、外側に向けて間口がさらに広くなるテーパー面１１ｃ（図５）を形成してもよいことはもちろんである。
【００６３】
図８は、本発明に係る液体注入用アタッチメントのさらに他の一例を示す使用状態の断面図、図９は、図８に示す液体注入用アタッチメントを先端側から見た図である。図１〜図４に示す液体注入用アタッチメント１と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、それらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。
【００６４】
この液体注入用アタッチメント４Ａは、アタッチメント本体１１に傾き防止用のストッパー部１１ｆを有する点で、上記の液体注入用アタッチメント１と相違している。
【００６５】
すなわち、この液体注入用アタッチメント４Ａのアタッチメント本体１１には、ガスケット１２の外周側に、液体流出口１１ａよりも先端側に突出するストッパー部１１ｆが設けられている。
【００６６】
本実施形態に示すストッパー部１１ｆは円筒状に形成されており、ガスケット１２の外周側に一定の距離をおいて、該ガスケット１２を取り囲むように、アタッチメント本体１１と同芯状に形成されている。ストッパー部１１ｆは、適宜数の連結部１１ｇによってアタッチメント本体１１と連結されている。また、ストッパー部１１ｆの先端面１１ｈは、アタッチメント本体１１の先端面１１ｅよりも先端側に突出した位置に配置されていると共に、ガスケット１２は、このストッパー部１１ｆの先端面１１ｈよりもさらに先端側に突出している。
【００６７】
この液体注入用アタッチメント４Ａによれば、上記の液体注入用アタッチメント１が奏する効果に加えて次の効果を奏する。液体注入時、液体注入用アタッチメント４Ａを導入口２０２の周囲に当接させる際、図１０（ａ）に示すように、ピペット１００及び液体注入用アタッチメント４Ａがマイクロ流体チップ２００の上面２００ａに対して垂直でなく、荷重重心が傾いてしまった場合、ガスケット１２の外周側でストッパー部１１ｆの先端面１１ｈが上面２００ａに当接する。これによりストッパー部１１ｆは、傾いた液体注入用アタッチメント４Ａを支持し、それ以上過度に傾くことを抑制する。そして、上面２００ａに当接したストッパー部１１ｆの先端面１１ｈを支点にして、ピペット１００及び液体注入用アタッチメント４Ａの傾きを容易に修正することができる。このため、マイクロ流体チップ２００の上面２００ａに対して、ピペット１００及び液体注入用アタッチメント４Ａを常に好ましい姿勢に維持した状態でガスケット１２を圧縮変形させ、液体の注入を行うことができるようになる。従って、液体の注入時の良好なシール性能をより向上させることができる。
【００６８】
また、このストッパー部１１ｆは、ガスケット１２の圧縮変形時に荷重が大きくなりすぎた場合、図１０（ｂ）に示すように、先端面１１ｈが導入口２０２の周囲に当接してストッパーの役割も果たす。このため、この液体注入用アタッチメント４Ａによれば、ガスケット１３の過剰な圧縮を防止して、安定したシール性能を維持することもできる。
【００６９】
このような効果は、自動ピペット装置やピッペッティングロボットを使用した自動液体注入システムに適用する場合に特に顕著である。すなわち、液体注入用アタッチメント３において説明したように、先端部１０１に対するアタッチメント本体１１の挿入高さのばらつきによって過剰な荷重がかかった場合でも、この液体注入用アタッチメント４Ａによれば、図１０（ｂ）に示すように、ストッパー部１１ｆの先端面１１ｈがストッパーの役割を果たす。このため、ガスケット１２の過剰な圧縮を防止し、安定したシール性能を維持することができる。また、高さ方向の位置を高精度に制御可能な高価な自動ピペット装置やピッペッティングロボットを使用したり、アタッチメント本体１１の挿入口１１ｂの加工精度を高度に維持したりする必要もない。
【００７０】
図８に示すように、この液体注入用アタッチメント４Ａにおいて、ガスケット１２のアタッチメント本体１１の先端面１１ｅからの突出高さをｈ３、ストッパー部１１ｆのアタッチメント本体１１の先端面１１ｅからの突出高さをｈ４としたとき、ｈ３＞ｈ４であり、且つ、ｈ３とｈ４の差分Δｈ（＝ｈ３−ｈ４）は、ガスケット１２の最小許容変位量と最大許容変位量の間に設定されていることが好ましい。この最小許容変位量と最大許容変位量は、ガスケットのシール性能を保持できる変位量の最小値と最大値である。これにより、液体注入用アタッチメント４Ａは、ガスケット１２が導入口２０２の周囲に当接してからストッパー部１１ｆの先端面１１ｈが導入口２０２の周囲に当接するまでの範囲に亘って、ガスケット１２による安定したシール性能をより良好に発揮することができる。
【００７１】
なお、具体的な数値は特に限定されないが、一例を挙げれば、ｈ３＝２ｍｍ、ｈ４＝１．６ｍｍとした場合、差分Δｈ＝０．４ｍｍとなる。この場合のガスケット１２の最大変位量は２０％となり、十分にシール性能を維持することができる。
【００７２】
図８、図９に示したストッパー部１１ｆは円筒状に形成されている。これによれば、ピペット１００及び液体注入用アタッチメント４Ａが３６０°どの方向に傾いても容易に垂直に復帰させることができるため、好ましい態様である。しかし、ストッパー部１１ｆは、例えば図１１（ａ）に示す液体注入用アタッチメント４Ｂのように、液体流出口１１ａの周囲に均等な角度となるように少なくとも３箇所に分かれて部分的に配置されるものであってもよい。
【００７３】
また、ストッパー部１１ｆは、アタッチメント本体１１に一体に成形されるものに限らない。例えば図１１（ｂ）に示す液体注入用アタッチメント４Ｃのように、ストッパー部１１ｆはアタッチメント本体１１と別体に形成されたものであってもよい。この場合、ストッパー部１１ｆは、アタッチメント本体１１の外周面に着脱可能であることが好ましい。必要に応じてストッパー部１１ｆを設けることができるため、ストッパー部１１ｆの無駄な使用をなくすことができる。
【００７４】
なお、これらの液体注入用アタッチメント４Ａ〜４Ｃにも、上記の液体注入用アタッチメント２と同様、アタッチメント本体１１の挿入口１１ｂ側の内面に、外側に向けて間口がさらに広くなるテーパー面１１ｃ（図５）を形成してもよいことはもちろんである。
【００７５】
図１２は、本発明に係る液体注入用アタッチメントのさらに他の一例を示す使用状態の断面図である。図１〜図４に示す液体注入用アタッチメント１と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、それらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。
【００７６】
この液体注入用アタッチメント５は、ガスケットの形状が上記の液体注入用アタッチメント１のガスケット１２と相違している。
【００７７】
すなわち、この液体注入用アタッチメント５のガスケット１４は、上記の液体注入用アタッチメント１のガスケット１２と同様の弾性体によって形成されているが、ガスケット本体１４ａの先端に、荷重がかけられた際に容易に潰れることによってシールするリップ１４ｂを一体に備えた構造を有している点で相違している。
【００７８】
ガスケット本体１４ａは断面矩形の環状体であり、アタッチメント本体１１の液体流出口１１ａの周りに設けられている。このガスケット本体１４ａの先端面１４ｃは平坦面となっている。一方、リップ１４ｂは、ガスケット本体１４ａの先端面１４ｃの一部から一体に突出する環状の突条からなる。
【００７９】
この液体注入用アタッチメント５によれば、上記の液体注入用アタッチメント１が奏する効果に加えて次の効果を奏する。ガスケット１４の先端に突出状のリップ１４ｂを有しているため、液体の注入時、このリップ１４ｂが導入口２０２の周囲の上面２００ａに当接する。そして、ガスケット１４に荷重がかけられた際、図１３に示すように、リップ１４ｂが容易に潰れて導入口２０２の周囲をシールする。このため、シール面圧を高めることができ、シール性能をより向上させることができる。ガスケット１４全体から見た場合、リップ１４ｂは容積が極めて小さいため、潰し容積も小さい。このため、シール時にかける荷重もより小さな荷重で済む。
【００８０】
また、この液体注入用アタッチメント５は、複数のピペットによって同時に液体注入を行う自動ピペット装置や分注装置に適用した場合に特に優れた効果を発揮する。すなわち、自動ピペット装置や分注装置では、装置の高さ方向の制御精度だけでなく、複数のピペットそれぞれの高さ方向の公差が、各ガスケットの潰し量に影響してくる。この場合、装置の高さ方向の精度や各ピペットの高さ方向の精度が低いと、各ガスケットの潰し量が異なるだけでなく、マイクロ流体チップに押し当てた際の反力にもばらつきが生じ、液体注入用アタッチメント毎にシール性能がばらつく場合がある。
【００８１】
しかし、この液体注入用アタッチメント５によれば、ガスケット本体１４ａから所定の高さで突出するリップ１４ｂによって、装置や複数ピペットの高さ方向のばらつきに起因する潰し量のばらつきを吸収することができ、また、マイクロ流体チップ２００からの反力のばらつきも吸収することができる。このため、装置の高さ方向の精度や各ピペットの高さ方向の精度が低い場合でも、リップ１４ｂによって液体注入用アタッチメント５毎のシール性能のばらつきをなくし、安定したシール性能を維持することが可能となる。
【００８２】
ガスケット１４は、図１２に示すように、ガスケット本体１４ａの軸方向の高さをｈ５、リップ１４ｂの軸方向の高さをｈ６としたとき、ｈ５＞ｈ６であることが好ましい。高さの高い（厚みが厚い）ガスケット本体１４ａがリップ１４ｂの根元に配置されるため、リップ１４ｂの倒れ込みを抑制できる。また、ガスケット本体１４ａに比べてリップ１４ｂの容積が十分に小さくなるため、リップ１４ｂを圧縮変形させた際の反力も小さくなる。このため、リップ１４ｂは、小さな荷重でも確実なシール性能を発揮することができる。
【００８３】
図１２に示すリップ１４ｂは断面三角形状に形成されているが、リップ１４ｂの具体的な断面形状は特に限定されない。また、リップ部１４ｂの具体的な寸法も特に限定されない。寸法の一例を挙げれば、リップ１４ｂの先端のＲ（曲率半径）は０．１〜０．４ｍｍ、好ましくは０．１〜０．３ｍｍとすることができる。また、リップ１４ｂの先端の角度θは０〜６０°、好ましくは１５〜４５°とすることができる。さらに、リップ１４ｂの高さｈ６は０．０５〜１．０ｍｍ、好ましくは０．１〜０．３ｍｍとすることができる。
【００８４】
なお、この液体注入用アタッチメント５のガスケット１４は、上記の液体注入用アタッチメント２、３、４Ａ〜４Ｃのガスケット１２、１３に代えて使用することもできる。
【００８５】
図１４は、本発明に係る液体注入用アタッチメントのさらに他の一例を示す使用状態の断面図である。図１〜図４に示す液体注入用アタッチメント１と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、それらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。
【００８６】
この液体注入用アタッチメント６は、マイクロ流体チップ２００の導入口２０２の口径がアタッチメント本体１１の先端の外径より大きい場合に好ましく適用できる構造を示している。
【００８７】
すなわち、この液体注入用アタッチメント６のガスケット１５は、アタッチメント本体１１の先端部の外側面に設けられ、導入口２０２の内周面（立ち上がりの側面）２０２ａとの間をシールするようになっている。
【００８８】
ガスケット１５は、上記の液体注入用アタッチメント１のガスケット１２と同様の弾性体によって、アタッチメント本体１１の外周面から径方向に突出するように設けられている。このガスケット１５の外径は、導入口２０２の内周面２０２ａの内径よりも僅かに大径となるように形成されている。このガスケット１５は断面円弧状に形成されているが、径方向に突出する形状であれば、断面台形状、断面三角形状等であってもよい。
【００８９】
これにより、液体注入時、この液体注入用アタッチメント６は、マイクロ流体チップ２００の導入口２０２内に嵌り込んだ際、ガスケット１５がリップの役目をなし、接触面圧（シール面圧）に先端（リップ先端）によるピーク値が立ち、導入口２０２の内周面２０２ａとの間を良好にシールすることができる。
【００９０】
次に、かかる液体注入用アタッチメントを使用した本発明に係る液体注入方法の一例について図１５を用いて説明する。
【００９１】
ここでは、図１〜図４に示した液体注入用アタッチメント１を使用して、マイクロ流体チップ２００のマイクロチャネル２０１へ液体を注入する場合を例に挙げて説明する。しかし、本発明に係る液体注入方法は、以上説明した液体注入用アタッチメント２、３、４Ａ〜４Ｃ、５、６についても同様に使用して液体の注入を行うことができる。
【００９２】
まず、マイクロチューブ、サンプルチューブ、バイアル、試験管、スピッツ管またはコニカルチューブ等のサンプル容器Ｃに入った試薬等の液体Ｅを、ピペット１００の先端部１０１により吸引・採取する（図１５（ａ））。この時点では、液体注入用アタッチメント１は未だピペット１００の先端部１０１に装着されていない。液体Ｅを吸引・採取した後、サンプル容器Ｃからピペット１００を引き上げる（図１５（ｂ））。
【００９３】
次に、ピペット１００の先端部１０１を、液体注入用アタッチメント１の挿入口１１ｂに挿入することにより、該先端部１０１に液体注入用アタッチメント１を装着する（図１５（ｃ））。液体注入用アタッチメント１の装着は、アタッチメント本体１１の内周面と先端部１０１の外周面とが密接し、それ以上の挿入が阻止されることによって完了する。この液体注入用アタッチメント１の装着完了時、先端部１０１の先端面１０１ａは、液体注入用アタッチメント１のガスケット１２よりもやや挿入口１１ｂ側に位置している。このため、先端部１０１がガスケット１２と衝突し、ガスケット１２がアタッチメント本体１１から外れてしまうおそれはない。
【００９４】
次に、ピペット１００を、マイクロ流体チップ２００のマイクロチャネル２０１に液体を導入するための導入２０２に向けて押し付ける。すなわち、ピペット１００の先端部１０１に装着された液体注入用アタッチメント１のガスケット１２を、マイクロ流体チップ２００の上面２００ａに有する導入口２０２の周囲に当接させる（図１５（ｄ））。このガスケット１２は、導入口２０２の口径よりも大径となるように形成されているため、ガスケット１２は、導入口２０２の開口周縁部を取り囲むようにマイクロ流体チップ２００の上面２００ａに当接してシールする。
【００９５】
次に、ピペット１００の注入圧によって、ピペット１００内の液体Ｅをマイクロ流体チップ２００のマイクロチャネル２０１へ注入する。このとき、液体注入用アタッチメント１のガスケット１２が圧縮変形し、反力が発生している。これにより、液体Ｅは外部に漏れることなく、ピペット１００から液体注入用アタッチメント１の液体流出口１１ａ及び導入口２０２を経て、マイクロチャネル２０１に導入される。
【００９６】
この液体注入方法によれば、液体注入用アタッチメント１をピペット１００による導入口２０２への液体の注入に際し、ピペット１００の先端部１０１に装着するだけで、ピペット１００や先端部１０１の変形や破損のおそれなく良好なシール性能を発揮して、ガスケット１２によるシール作用で液漏れを抑制することができると共に、液体注入作業も簡便に行うことができる。ピペット１００や先端部１０１は、ガスケットを備えない市販品をそのまま利用することができる。
【００９７】
また、サンプル容器Ｃに入った液体Ｅを吸引・採取する工程では未だ液体注入用アタッチメント１がピペット１００の先端部１０１に装着されていないため、液体注入用アタッチメント１やこれに保持されたガスケット１２はサンプル容器Ｃ内の液体Ｅに浸漬されない。このため、浸漬に伴う液垂れが発生しない。
【００９８】
さらに、この液体注入方法は、ピペット１００の先端部１０１と液体注入用アタッチメント１の嵌め合いや、ピペット１００のマイクロ流体チップ２００への押し付けに、自動ピペット装置やピッペッティングロボットを使用することが可能であり、簡素なシステム構成で液体を注入することができる。また、注入の自動化も可能である。さらにマルチチャンネルピペットを使用することにより、複数枚のマイクロ流体チップ２００に同時に液体を注入することも可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１、２、３、４Ａ〜４Ｃ、５、６：液体注入用アタッチメント
１１：アタッチメント本体
１１ａ：液体流出口
１１ｂ：挿入口
１１ｃ：テーパー面
１１ｄ：段部
１１ｅ：先端面
１１ｆ：ストッパー部
１１ｇ：連結部
１１ｈ：先端面
１２〜１５：ガスケット
１２ａ、１３ａ：リップ
１４ａ：ガスケット本体
１４ｂ：リップ
１４ｃ：先端面
１００：ピペット
１０１：先端部
１０１ａ：先端面
１１０：マイクロピペット
１２０：ピペットチップ
１２１：先端部
２００：マイクロ流体チップ
２００ａ：上面
２０１：マイクロチャネル
２０２：導入口
Ｃ：サンプル容器
Ｅ：試薬等の液体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0006549037.tif 000012
【図１２】
0006549037.tif 000013
【図１３】
0006549037.tif 000014
【図１４】
0006549037.tif 000015
【図１５】
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