(57)【要約】【課題】簡易な構成で試料の保冷を行う【解決手段】保冷ユニット８０は、保冷容器８２、送風ファン９０、ラジエータ９２、放熱ファン９４を備えている。保冷容器８２は、上部の開放された箱状とされている。保冷容器８２は断熱材で構成されており、内部は外部と断熱されている。保冷容器８２の内部には、底側から順に、熱交換ジャケット８４、ペルチェ部８５、アルミブロック８６、及び、断熱部材８８が収容されている。断熱部材８８は、発泡ウレタンで構成され、試料管１０２を挿通可能な挿通可能な挿通穴８８Ａがマトリクス状に形成されている。挿通穴８８Ａは、試料管１０２の径よりもわずかに大径とされており、試料管１０２が挿入される。挿通穴８８Ａは、上部にプレート１０１が載置されて試料管１０２が挿入されることにより塞がれる。【選択図】図６
2008089571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の試料管内に収容された試料を保冷する保冷ユニットであって、
断熱材により外部と断熱される内部の構成された保冷容器と、
前記保冷容器の内部に設けられ、前記保冷容器の内側に向かって冷却側が配置された冷却手段と、
前記冷却手段の冷却側に配置され、前記試料管の先端部を冷却するための冷却空間を構成し、前記冷却手段により冷却される冷却媒体部材と、
前記冷却媒体部材の上側に配置され、上側から前記試料管を挿通させると共に前記試料管により塞がれる挿通孔が形成され、断熱材を含んで構成される断熱部材と、
を備えた保冷ユニット。
【請求項２】
前記断熱部材の上方には、前記試料管の上部の空気を流動させる送風手段が設けられていること、を特徴とする請求項１に記載の保冷ユニット。
【請求項３】
前記冷却空間は前記冷却媒体部材の上部に形成された前記試料管を挿入可能な冷却穴で構成され、前記挿通孔は前記冷却穴に対応する位置に形成されていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の保冷ユニット。
【請求項４】
前記断熱部材の表面側から前記冷却媒体部材の上面までの距離が、７ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の保冷ユニット。
【請求項５】
前記冷却手段の外側に配置され、内部に液体流路の構成された熱交換部材と、
前記熱交換部材により前記冷却手段との間で交換された熱を前記保冷容器の外部へ放出する外部放出手段と、
を備えたこと、を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の保冷ユニット。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の保冷ユニットと、
前記試料管にアクセス可能な分注器と、
を備え、
生理活性物質へ前記試料管内の試料を供給して前記生理活性物質と前記試料との反応を測定する測定装置。
【請求項７】
前記保冷ユニットの保冷容器は前記測定装置の温調空間内に配置され、前記外部放出手段による熱の放出は前記温調空間外へ行われていること、を特徴とする請求項５に記載の保冷ユニットを備えた請求項６に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保冷ユニット、及び、この保冷ユニットを備えた測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生理活性物質へ試料を供給して生理活性物質と試料との反応を測定する測定装置として、種々のものが開発されている。このような測定装置で用いられる試料の中には、測定直前まで低温状態としておく必要のあるものもあるため、保冷庫を設けてその中に試料をストックしておくことが行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の生化学分析装置では、冷却容器の外側を断熱材で覆い、冷却容器の上部に形成された吸入口からピペットを挿入して内部の試薬容器へアクセスすることにより、試薬を取り出している。この方式では、ピペットのアクセス口が１箇所であるため、異なる試薬容器へアクセスするに試薬容器を移動させる機構が必要となる。特許文献１では、ターンテーブルの上に試薬容器を置き、このターンテーブルを回転させることによりアクセス口へ所望の試薬容器を移動させている。
【０００４】
移動させるための機構を必要としない構成として、アクセス口を試薬容器に対応させて複数形成することも考えられるが、アクセス口は外部へ開放されているため、保冷の機能が低下してしまうということが生じる。
【特許文献１】特開２００５−２９１７３１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、簡易な構成で試料の保冷を行うことの可能な保冷ユニット、及び、この保冷ユニットを備えた測定装置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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の保冷ユニットは、長尺の試料管内に収容された試料を保冷する保冷ユニットであって、断熱材により外部と断熱される内部の構成された保冷容器と、前記保冷容器の内部に設けられ、前記保冷容器の内側に向かって冷却側が配置された冷却手段と、前記冷却手段の冷却側に配置され、前記試料管の先端部を冷却するための冷却空間を構成し、前記冷却手段により冷却される冷却媒体部材と、前記冷却媒体部材の上側に配置され、上側から前記試料管を挿通させると共に前記試料管により塞がれる挿通孔が形成され、断熱材を含んで構成される断熱部材と、を備えている。
【０００７】
本発明の保冷ユニットは、断熱材により断熱された保冷容器を備え、保冷容器の内部に冷却手段、冷却媒体部材が設けられている。
【０００８】
冷却手段としては、ペルチェ、ゼーベックなどの熱電冷却素子を用いることができる。また、冷却媒体部材としては、アルミなどの熱伝導率の高い材料を用いることができる。
【０００９】
冷却媒体部材は、冷却手段の冷却側に配置され冷却手段によって冷却される。冷却媒体部材の上側には断熱部材が配置され、断熱部材の上側から試料管がセットされる。断熱部材には試料管を挿通可能な挿通孔が形成されており、この挿入孔へ試料管を挿通させる。試料管の先端部は、断熱部材の挿通孔を貫通して冷却空間へ至り、ここで保冷される。
【００１０】
一方、断熱部材に形成された挿通孔は、試料管が挿入されることにより塞がれる。試料管の入口部分（上部開口部分）は、断熱部材の上方に開放されているため、ピペットは直接試料管へアクセスすることができる。
【００１１】
上記構成によれば、断熱部材に複数の挿通孔を形成することにより、簡易な構成で挿通孔に対応する数の試料管を保冷することができる。
【００１２】
また、試料管の入口部分と試料の貯留された先端部分との間には、断熱部材が設けられているので、入口部分の温度を外部温度に近づけることができ、入口部分の結露を抑制することができる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の保冷ユニットは、前記断熱部材の上方に、前記試料管の上部の空気を流動させる送風手段が設けられていること、を特徴とする。
【００１４】
このように、送風手段を設けることにより、試料管の入口部分における冷気の滞留を防止することができ、試料管の入口部分の結露をより確実に抑制することができる。なお、送風手段としては、ファンなどの送風装置を用いることができる。
【００１５】
本発明の請求項３に記載の保冷ユニットは、前記冷却空間は前記冷却媒体部材の上部に形成された前記試料管を挿入可能な冷却穴で構成され、前記挿通孔は前記冷却穴に対応する位置に形成されていること、を特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項４に記載の保冷ユニットは、前記断熱部材の表面側から前記冷却媒体部材の上面までの距離が、７ｍｍ以上であることを特徴とする。
断熱効果を発揮させて、保冷ユニット表面の結露を防止するために、断熱部材の表面側から冷却媒体部材の上面までの距離は、７ｍｍ以上であることが好ましく、より確実に結露を防止するためには、１０ｍｍ以上であることが好ましい。
なお、断熱部材の表面側から冷却媒体部材の上面までの距離は長いほど断熱効果に優れるが、試料の冷却効果を損なわないために、試料の液面は冷却媒体部材の上面を超えないことが好ましい。
【００１７】
このように、冷却媒体部材に冷却穴を形成し、この冷却穴に試料管の先端部分を挿入することにより、効率的に試料を冷却することができる。
【００１８】
本発明の請求項５記載の保冷ユニットは、前記冷却手段の外側に配置され、内部に液体流路の構成された熱交換部材と、前記熱交換部材により前記冷却手段との間で交換された熱を前記保冷容器の外部へ放出する外部放出手段と、を備えたこと、を特徴とする。
【００１９】
上記構成の保冷ユニットは、冷却手段の外側、すなわち、冷却側と逆側の放熱側に熱交換部材が配置され、この熱交換部材によって、冷却手段との間で熱交換が行われる。熱交換部材としては、内部に流体用流路の構成されたジャケットなどを用いることができる。熱交換部材により吸収された熱は、外部放出手段により保冷容器の外部へ放出される。外部放出手段は、流体を循環させるためのポンプ、ホースなどで構成することができる。
【００２０】
上記構成によれば、冷却手段により発せられた熱を効率よく保冷容器の外部へ放出することができる。
【００２１】
本発明の請求項６に記載の測定装置は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の保冷ユニットと、前記試料管にアクセス可能な分注器と、を備え、生理活性物質へ前記試料管内の試料を供給して前記生理活性物質と前記試料との反応を測定するものである。
【００２２】
上記測定装置によれば、保冷容器側に移動機構などを設けることなく、分注器を移動させることにより複数の保冷試料に対してアクセスすることができる。
【００２３】
本発明の請求項７に記載の測定装置は、請求項５に記載の保冷ユニットを備えた測定装置であって、前記保冷ユニットの保冷容器は前記測定装置の温調空間内に配置され、前記外部放出手段による熱の放出は前記温調空間外へ行われていること、を特徴とする。
【００２４】
測定装置の温調空間に保冷容器が配置されている場合には、温調空間の温度に影響を与えないように、この温調空間の外側に熱の放出が行われることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は上記構成としたので、簡易な構成で試料の保冷を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００２７】
本発明に係る測定装置としてのバイオセンサー１０は、金属膜の表面に発生する表面プラズモン共鳴を利用して、タンパクＴａと試料Ａとの相互作用を測定する、いわゆる表面プラズモンセンサーである。このバイオセンサー１０に本発明に係る保冷ユニット８０が備えられている。
【００２８】
図１に示すように、バイオセンサー１０は、下部筐体１１及び上部筐体１２を備えている。上部筐体１２は、断熱部材で構成されており、バイオセンサー１０の上半分全体を覆っている。上部筐体１２内と、外部及び下部筐体１１内との間は、断熱されている。上部筐体１２の手前側は、上方へ開放可能とされており、把手１３が取り付けられている。上部筐体１２の外側には、ディスプレイ１４及び入力部１６が設置されている。
【００２９】
図２は、上部筐体１２を取り去って、図１と逆側からみたバイオセンサー１０の内部を示す図であり、図３は筐体の内部を上面からみた図である。
【００３０】
上部筐体１２の内部には、分注ヘッド２０、測定部３０、試料ストック部４０、ピペットチップストック部４２、バッファストック部４４、保冷部４６、測定チップストック部４８、ラジエータ６０、ラジエータ送風ファン６２、水平方向送風ファン６４が備えられている。
【００３１】
試料ストック部４０は、試料積層部４０Ａ及び試料セット部４０Ｂで構成されている。試料積層部４０Ａには、個々のセルに各々異なるアナライト溶液をストックする試料プレート４０Ｐが、Ｚ方向に積層されて収容されている。試料セット部４０Ｂには、１枚の試料プレート４０Ｐが、図示しない搬送機構により試料積層部４０Ａから搬送されてセットされる。
【００３２】
ピペットチップストック部４２は、ピペットチップ積層部４２Ａ及びピペットチップセット部４２Ｂで構成されている。ピペットチップ積層部４２Ａには、複数のピペットチップを保持するピペットチップストッカー４２Ｐが、Ｚ方向（鉛直方向）に積層されて収容されている。ピペットチップセット部４２Ｂには、１枚のピペットチップストッカー４２Ｐが、図示しない搬送機構によりピペットチップ積層部４２Ａから搬送されてセットされる。
【００３３】
バッファストック部４４は、ボトル収容部４４Ａ及びバッファ供給部４４Ｂで構成されている。ボトル収容部４４Ａには、バッファー液が貯留された複数本のボトル４４Ｃが収容されている。バッファ供給部４４Ｂには、バッファプレート４４Ｐがセットされている。バッファプレート４４Ｐは、複数筋に区画されており、各々の区画には濃度の異なるバッファー液が貯留されている。また、バッファプレート４４Ｐの上部には、分注ヘッド２０のアクセス時にピペットチップＣＰが挿入される孔が構成されている。バッファプレート４４Ｐへは、ホース４４Ｈによりボトル４４Ｃからバッファー液が供給される。
【００３４】
バッファ供給部４４Ｂの隣には、補正用プレート４５が配置されている。補正用プレート４５は、バッファー液の濃度調整を行うためのプレートであり、マトリクス状に複数セルが構成されている。
【００３５】
図４にも示すように、保冷部４６は、補正用プレート４５のバッファ供給部４４Ｂと逆側に配置されている。保冷部４６には、図５に示す試料プレート１００がセットされる。
【００３６】
試料プレート１００は、プレート１０１、試料管１０２、及び、蒸発防止シート１０３で構成されている。試料管１０２は長尺の円管とされ、先端部１０２Ａが略半球形状とされている。試料管１０２は、開口部１０２Ｂ側がプレート１０１に取り付けられている。
【００３７】
プレート１０１は板状とされ、試料管１０２の開口部１０２Ｂに対応した穴１０１Ａがマトリクス状に形成されている。複数の試料管１０２が、穴１０１Ａ毎に、プレート１０１に取り付けられている。
【００３８】
試料管１０２の開口部１０２Ｂは、蒸発防止シート１０３で覆われている。蒸発防止シート１０３としては、アルミ泊などを用いることができる。後述するピペットチップＣＰが試料管１０２内にアクセスする際には、ピペットチップＣＰの先端で蒸発防止シート１０３が突き破られる。
【００３９】
保冷部４６には、図６に示すように、保冷容器８２、及び、送風ファン９０が設置されている。また、下部筐体１１内には、ラジエータ９２、放熱ファン９４、及びポンプ９６が設置されている。保冷容器８２、送風ファン９０、ラジエータ９２、放熱ファン９４、ポンプ９６、及び、保冷容器８２内に収容された後述する各部材を含んで、保冷ユニット８０が構成されている。
【００４０】
保冷容器８２は、上部の開放された箱状とされている。保冷容器８２は断熱材で構成されており、内部は外部と断熱されている。保冷容器８２の内部には、底側から順に、熱交換ジャケット８４、ペルチェ部８５、アルミブロック８６、及び、断熱部材８８が収容されている。
【００４１】
熱交換ジャケット８４は、液体流路８４Ａを備えている。液体流路８４Ａの両端部には、ホース８３Ａ、８３Ｂが連結されており、ホース８３Ａ、８３Ｂの他端部は、下部筐体１１内のラジエータ９２に接続されている。なお、ポンプ９６はホース８３Ｂと接続されており、熱交換ジャケット８４及びラジエータ９２の冷却水を循環させている。ホース８３Ａ、８３Ｂを、ある程度のあそびを持った長さでラジエータ９２に接続し、また、柔軟性を有する材料で構成することにより、保冷部４６を容易に移動させることができる。
【００４２】
熱交換ジャケット８４の上側には、ペルチェ部８５が配置されている。ペルチェ部８５は、熱電冷却素子としてのペルチェ素子を含んで構成され、上面が冷却側（吸熱側）、下面が放熱側となるように配置されている。
【００４３】
ペルチェ部８５の上側には、アルミブロック８６が配置されている。アルミブロック８６の上面側には、試料管１０２の先端部１０２Ａを挿入可能な挿入穴８６Ａが形成されている。挿入穴８６Ａは、マトリクス状に配置される試料管１０２に対応した位置に形成されている。なお、ここでの先端部１０２Ａとは、球状の先端だけでなく、試料で満たされる部分を含む。また、本実施形態では、冷却媒体部材としてアルミブロックを用いているが、アルミブロックに代えて銅ブロックなどを使用することもできる。
【００４４】
アルミブロック８６の上側には、断熱部材８８が配置されている。断熱部材８８は、発泡ウレタンで構成されている。断熱部材８８には、試料管１０２を挿通可能な挿通可能な挿通穴８８Ａがマトリクス状に形成されている。挿通穴８８Ａは、試料管１０２の径よりもわずかに大径とされており、試料管１０２が挿入される。挿通穴８８Ａは、上部にプレート１０１が載置されて試料管１０２が挿入されることにより塞がれる。挿通穴８８Ａは、アルミブロック８６の挿入穴８６Ａに対応する位置に形成されている。
【００４５】
なお、本実施形態では、断熱部材８８を発泡ウレタンで構成したが、発泡ウレタン以外の部材、例えば、発砲ポリスチレンやグラスウールで構成することもできる。
【００４６】
上部筐体１２内の保冷容器８２上部には、送風ファン９０が設置されている。送風ファン９０は、保冷容器８２の上部へ送風して空気を流動させる。
【００４７】
下部筐体１１には、ラジエータ９２、放熱ファン９４、及びポンプ９６が設置されている。熱交換ジャケット８４と連結されたホース８３Ａの他端部は、ラジエータ９２に接続され、ホース８３Ｂは、ポンプ９６を介してラジエータ９２と接続されている。ポンプ９６により、ラジエータ９２内の冷却水が熱交換ジャケット８４との間で循環される。ラジエータ９２には、ラジエータ９２で放熱された空気を外部へ排出するための放熱ファン９４が設けられている。
【００４８】
測定チップストック部４８には、測定チップ収容プレート４８Ｐがセットされている。測定チップ収容プレート４８Ｐには、測定チップ５０が複数本収納されている。
【００４９】
測定チップストック部４８と測定部３０との間には、測定チップ搬送機構４９が備えられている。測定チップ搬送機構４９は、測定チップ５０を両側から挟み込んで保持する保持アーム４９Ａ、回転により保持アーム４９ＡをＹ方向に移動させるボールねじ４９Ｂ、Ｙ方向に配置され、測定チップ５０が載せられるレール４９Ｃ、を含んで構成されている。測定の際には、１本の測定チップ５０が測定チップ搬送機構４９により測定チップ収容プレート４８Ｐからレール４９Ｃ上に載せられ、保持アーム４９Ａにより挟持されつつ測定部３０へ移動してセットされる。
【００５０】
測定チップ５０は、図７及び図８に示すように、誘電体ブロック５２、流路部材５４、及び、保持部材５６、で構成されている。
【００５１】
誘電体ブロック５２は、光ビームに対して透明な透明樹脂等で構成されており、断面が台形の棒状とされたプリズム部５２Ａ、及び、プリズム部５２Ａの両端部にプリズム部５２Ａと一体的に形成された被保持部５２Ｂを備えている。プリズム部５２Ａの互いに平行な２面の内の広い側の上面には、金属膜５７が形成されている。誘電体ブロック５２は、いわゆるプリズムとして機能し、バイオセンサー１０での測定の際には、プリズム部５２Ａの対向する互いに平行でない２つの側面の内の一方から光ビームが入射され、他方から金属膜５７との界面で全反射された光ビームが出射される。
【００５２】
金属膜５７の表面には、タンパクＴａを金属膜５７上に固定化するための、リンカー層５７Ａが形成されている。
【００５３】
プリズム部５２Ａの両側面には、上側の端辺に沿って保持部材５６と係合される係合凸部５２Ｃが形成されている。また、プリズム部４２Ａの下側には、側端辺に沿って搬送用レール４９Ｃと係合されるフランジ部４２Ｄが形成されている。
【００５４】
図８に示すように、流路部材５４は、６個のベース部５４Ａを備え、ベース部５４Ａの各々に４本の円筒部材５４Ｂが立設されている。ベース部５４Ａは、３個のベース部５４Ａ毎に、立設された円筒部材５４Ｂのうちの１本の上部が連結部材５４Ｄによって連結されている。流路部材５４は、軟質で弾性変形可能な材料、例えば非晶質ポリオフィレンエラストマーで構成されている。
【００５５】
ベース部５４Ａには、図９及び図１０に示すように、底面側に略Ｓ字状の２本の流路溝５４Ｃが形成されている。流路溝５４Ｃは、端部の各々が１の円筒部材５４Ｂの中空部と連通されている。ベース部５４Ａは、底面が誘電体ブロック５２の上面と密着され、流路溝５４Ｃと誘電体ブロック５２の上面との間に構成される空間と前記中空部とで、液体流路５５が構成される。１個のベース部５４Ａには、２本の液体流路５５が構成される。各々の液体流路５５において、円筒部材５４Ｂの上端面に液体流路５５の出入口５３が構成される。
【００５６】
ここで、２本の液体流路５５のうち、１本は測定流路５５Ａとして用いられ、他の１本は参照流路５５Ｒとして用いられる。測定流路５５Ａの金属膜５７上にはタンパクＴａが固定され、参照流路５５Ｒの金属膜５７上にはタンパクＴａが固定されない状態で測定が行われる。測定流路５５Ａ及び参照流路５５Ｒには、図９に示すように、各々光ビームＬ１、Ｌ２が入射される。光ビームＬ１、Ｌ２は、図１０に示すように、ベース部５４Ａの中心線Ｍ上に配置されるＳ字の屈曲部分に照射される。以下、測定流路５５Ａにおける光ビームＬ１の照射領域を測定領域Ｅ１、参照流路５５Ｒにおける光ビームＬ２の照射領域を参照領域Ｅ２という。参照領域Ｅ２は、タンパクＴａの固定された測定領域Ｅ１から得られるデータを補正するための測定を行う領域である。
【００５７】
測定チップ５０の保持部材５６は、長尺とされ、上面部材５６Ａ及び２枚の側面板５６Ｂが蓋状に構成された形状とされている。側面板５６Ｂには、誘電体ブロック５２の係合凸部５２Ｃと係合される係合孔５６Ｃ、及び、光ビームＬ１、Ｌ２の光路に対応する部分に窓５６Ｄが形成されている。保持部材５６は、係合孔５６Ｃと係合凸部５２Ｃとが係合されて、誘電体ブロック５２に取り付けられる。なお、流路部材５４は、保持部材５６と一体成形されており、保持部材５６と誘電体ブロック５２の間に配置される。
【００５８】
上面部材５６Ａには、流路部材５４の円筒部材５４Ｂに対応する位置に、受部５９が形成されている。受部５９は略円筒状とされている。
【００５９】
分注ヘッド２０は、図２に示すように、上部筐体１２内の上部に設けられ、水平駆動機構２２により矢印Ｘ方向に移動可能とされている。水平駆動機構２２は、ボールねじ２２Ａ、モータ２２Ｂ、ガイドレール２２Ｃにより構成されている。ボールねじ２２Ａ及びガイドレール２２Ｃは、Ｘ方向に配置されている。ガイドレール２２Ｃは平行に２本配置され、そのうちの１本はボールねじ２２Ａの下側に所定間隔離れて配置されている。分注ヘッド２０は、ボールねじ２２Ａの回転により、ガイドレール２２Ｃに沿ってＸ方向に移動される。
【００６０】
分注ヘッド２０には、分注ヘッド２０を矢印Ｚ方向に移動させる鉛直駆動機構２４が設けられている。鉛直駆動機構２４は、図１１に示すように、モータ２４Ａ及びＺ方向に配置された駆動軸２４Ｂを含んで構成され、分注ヘッド２０をＺ方向に移動させる。分注ヘッド２０によりアクセスされる、保冷部４６（試料プレート１００）、補正用プレート４５、バッファ供給部４４Ｂ（バッファプレート４４Ｐ）、測定部３０（測定チップ５０）、試料セット部４０Ｂ（試料プレート４０Ｐ）、及びピペットチップセット部４２Ｂ（ピペットチップストッカー４２Ｐ）は、この順にＸ方向（分注ヘッド２０の移動方向）に配置されている。
【００６１】
分注ヘッド２０は、１２本の分注管２０Ａを備えている。分注管２０Ａは、Ｘ方向と直交する矢印Ｙ方向に沿って１列に配置されている。分注管２０Ａは、隣り合う２本で一対とされ、一方が液体供給用、他方が液体排出用とされている。分注管２０Ａの先端部には、ピペットチップＣＰが取り付けられる。ピペットチップＣＰは、ピペットチップストッカー４２Ｐにストックされており、必要に応じて交換可能とされている。
【００６２】
測定時には、分注管２０Ａにより、測定チップ５０へ試料やバッファー液が供給される。これらの液体の供給は、分注ヘッド２０を、保冷部４６、試料セット部４０Ａ、バッファ供給部４４Ｂ上へ移動させ、液体供給用の６本の分注管２０Ａに取り付けられたピペットチップＣＰで試料やバッファー液を吸引する。このときの吸引量は、２本分の流路に供給するための量である。そして、試料やバッファー液を吸引した６本の分注管２０Ａ側のピペットチップＣＰを、測定チップ５０の測定流路５５Ａ側の片方の出入口５３（以下「供給口５３Ａ」という）へ挿入すると共に、排出用の６本の分注管２０Ａに取り付けられたピペットチップＣＰを他方の出入口５３（以下「排出口５３Ｂ」という）へ挿入する。そして、供給口５３Ａ側の分注管２０Ａから半量の液体を吐出すると共に、排出口５３Ｂ側の分注管２０Ａで液体を吸入することにより行われる。続いて、参照流路５５Ｒ側へも、同様にしてピペットチップＣＰの残り半量の液体が供給される。
【００６３】
測定部３０は、光学定盤３２、光出射部３４、受光部３６を含んで構成されている。光学定盤３２には、図４に示すように、側方向から見て、上部中央の水平平面で構成される上部台３２Ａ、上部台３２Ａから離れる方向に向かって低くなる出射傾斜部３２Ｂ、上部台３２Ａを挟んで出射傾斜部３２Ｂと逆側に配置される受光傾斜部３２Ｃが形成されている。上部台３２Ａには、Ｙ方向沿って測定チップ５０がセットされる。光学定盤３２の出射傾斜部３２Ｂには、測定チップ５０へ向かって光ビームＬ１、Ｌ２を出射する光出射部３４が設置されている。また、受光傾斜部３２Ｃには、受光部３６が設置されている。光学定盤３２の隣には、光学定盤３２を冷却する水冷ジャケット３２Ｊが設けられている。
【００６４】
図１２に示すように、光出射部３４には、光源３４Ａ、レンズユニット３４Ｂが備えられている。また、受光部３６には、レンズユニット３６Ａ、ＣＣＤ３６Ｂが備えられている。光源３４Ａは制御部７０と接続され、ＣＣＤ３６Ｂは信号処理部３８及び制御部７０と接続されている。
【００６５】
光源３４Ａからは、発散状態の光ビームＬが出射される。光ビームＬは、レンズユニット３４Ｂを介して、２本の光ビームＬ１、Ｌ２となり、光学定盤３２上に配置された誘電体ブロック５２の測定領域Ｅ１と参照領域Ｅ２に入射される。測定領域Ｅ１及び参照領域Ｅ２において、光ビームＬ１、Ｌ２は、金属膜５７と誘電体ブロック５２との界面に対して種々の入射角成分を含み、かつ全反射角以上の角度で入射される。光ビームＬ１、Ｌ２は、誘電体ブロック５２と金属膜５７との界面で全反射される。全反射された光ビームＬ１、Ｌ２も、種々の反射角成分をもって反射される。この全反射された光ビームＬ１、Ｌ２は、レンズユニット３６Ａを経てＣＣＤ３６Ｂで受光されて、各々光電変換され、光検出信号が信号処理部３８へ出力される。信号処理部３８では、入力された光検出信号に基づいて所定の処理が行なわれ、測定領域Ｅ１及び参照領域Ｅ２での屈折率変化データが求められる。
【００６６】
ここでの屈折率変化データは、全反射された光ビームＬ１、Ｌ２の暗線位置に基づいて求められるものである。金属膜５７の界面に、特定の入射角で入射した光ビームＬ１、Ｌ２は、金属膜５７とタンパクＴａとの界面に表面プラズモンを励起させ、これにより、この入射角で入射した光ビームＬ１、Ｌ２の反射光の強度が鋭く低下して暗線として観察される。この暗線となる光ビームＬ１、Ｌ２の入射角が全反射減衰角θＳＰであり、タンパクＴａと試料Ａとの反応に応じた全反射減衰角θＳＰの変化が、屈折率変化データとなる。屈折率変化データが制御部７０へ出力され、タンパクＴａと試料Ａとの反応が測定される。
【００６７】
上部筐体１２内部の上方の角部のＸ方向に沿った上部筐体１２の内側には、ラジエータ６０が設けられ、ラジエータ６０の上部筐体１２と逆側には、ラジエータ送風ファン６２が設けられている。ラジエータ送風ファン６２により、ラジエータ６０で熱交換された空気が、上部筐体１２のＹ方向内側へ送り込まれる。また、ラジエータ６０の設置された位置に隣接するＹ方向に沿った上部筐体１２の内側には、水平方向送風ファン６４が設けられている。水平方向送風ファン６４により、ラジエータ６０側からの空気が、上部筐体１２のＸ方向内側へ送り込まれる。これにより、上部筐体１２内の空気が攪拌され、上部筐体１２内の全体が均一な温度とされている。
【００６８】
次に、本実施形態の保冷ユニット８０での冷却、及び、結露防止について説明する。
【００６９】
保冷ユニット８０の保冷容器８２内のペルチェ部８５の上側が冷却されると、アルミブロック８６も冷却される。アルミブロック８６は、熱伝導率が高いため、図６の温度勾配ラインＴＬに示すように、アルミブロック８６の全体がほぼ同温度のＴ１℃となる。
【００７０】
冷却されたアルミブロック８６は、断熱部材８８により外部と断熱されて低温が保たれる。一方、断熱部材８８は、図６に示すように、アルミブロック８６側と外部（上部筐体１２内）に露出された上面側との間で温度勾配を有しており、上面温度は上部筐体１２内の温度Ｔ３℃に近いＴ２℃となっている。これにより、断熱部材８８の上側にセットされる試料プレート１００の結露が抑制される。
ところで、断熱部材８８の厚みには限界があるため、断熱部材８８の上面温度の方が上部筐体１２内の温度よりも低温となることがある（Ｔ２＜Ｔ３）。この場合には、試料プレート１００に結露が発生してしまう。試料プレート１００の蒸発防止シート１０３に結露が発生すると、ピペットチップＣＰで蒸発防止シート１０３を破って試料管１０２内の試料にアクセスする際に、水滴が入り込んでしまって試料の濃度が変化してしまうという不都合が生じる。そこで、本実施形態では、送風ファン９０により断熱部材８８の上側へ送風して、低温の空気が滞留することを防止する。これにより、試料プレート１００への結露の発生を防止することができる。
なお、本実施形態では、保冷ユニット８０のアルミブロック８６に挿入穴８６Ａを形成して冷却空間を構成したが、図１３に示すように、アルミブロック８６と断熱部材８８との間に隙間８６Ｂを構成し、この隙間８６Ｂを冷却空間としてもよい。
【００７１】
また、本実施形態では、測定装置として、表面プラズモンセンサーを一例として説明したが、測定装置としては、表面プラズモンセンサーに限定されるものではない。その他の例えば、水晶発振子マイクロバランス（ＱＣＭ）測定技術、金のコロイド粒子から超微粒子までの機能化表面を使用した光学的測定技術など、あらゆるバイオセンサーに本発明は適用することができる。
【００７２】
また、全反射減衰を利用する他のバイオセンサーとしては、漏洩モード検出器をあげることができる。漏洩モードセンサは、誘電体と、この上に順に層設されたクラッド層と光導波層とによって構成された薄膜とからなり、この薄膜の一方の面がセンサ面となり、他方の面が光入射面となる。光入射面に全反射条件を満たすように光を入射させると、その一部が前記クラッド層を透過して前記光導波層に取り込まれる。そして、この光導波層において、導波モードが励起されると、前記光入射面における反射光が大きく減衰する。導波モードが励起される入射角は、表面プラズモン共鳴角と同様に、センサ面上の媒質の屈折率に応じて変化する。この反射光の減衰を検出することにより、前記センサ面上の反応を測定することができる。
【実施例】
【００７３】
上記実施形態で説明した保冷ユニット８０を用いて、室温３１℃の環境で、試料Ａの冷却を行い、試料管１０２の先端部Ｂから試料プレート１００の表面Ｓまでの温度勾配を測定した。図１４に示すように、試料管１０２の長さＨ＝３０ｍｍ、断熱部材８８の厚み（隙間距離Ｘ）＝１０ｍｍ、アルミブロック８６での冷却温度を２℃に設定した場合、先端部Ｂ〜液面Ｑの温度は２℃、アルミブロック８６と断熱部材８８の界面部分Ｒの温度は２．１℃、表面Ｓの温度（以下「表面温度ＳＴ」という）は２７．１℃となった。表面温度ＳＴは、室温３１℃とした場合の露点ラインＤ＝２６．０℃よりも高いことから、結露が防止されている。
次に、隙間距離Ｘを変えた場合の、表面温度ＳＴの変化について測定した。送風ファン９０での送風ありの場合と送風なしの場合の各々について、また、試料管１０２の長さＨが、３０ｍｍの場合と２０ｍｍの場合の各々について測定した。図１５（Ａ）に、隙間距離Ｘ＝０ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ（Ｈ＝３０ｍｍの場合のみ）とした場合の表面温度ＳＴの測定結果を示す。図１５（Ｂ）に示すように、試料管１０２の長さＨにかかわらず、隙間距離Ｘと表面温度ＳＴとの関係は、ほぼ一致した。図１５（Ｂ）から、送風ありの条件で隙間距離Ｘが約７ｍｍを超えたときに、表面温度ＳＴは露点ラインＤよりも高くなることがわかる。したがって、隙間距離Ｘは、７ｍｍ以上であることが好ましく、１０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。また、試料Ａを確実に冷却させるために、試料Ａの液面Ｑは界面部分Ｒよりも低い位置であることが好ましい。したがって、液面Ｑ〜界面部分Ｒの距離Ｙは、０以上であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る実施形態のバイオセンサー全体の斜視図である。
【図２】本発明に係る実施形態のバイオセンサーの内部の斜視図である。
【図３】本発明に係る実施形態のバイオセンサーの内部の上面図である。
【図４】本発明に係る実施形態のバイオセンサーの内部の側面図である。
【図５】本発明に係る実施形態の試料プレートと保冷容器の斜視図である。
【図６】本発明に係る実施形態の保冷ユニットの概略構成図である。
【図７】本発明に係る実施形態の測定チップの斜視図である。
【図８】本発明に係る実施形態の測定チップの分解斜視図である。
【図９】本発明に係る実施形態の測定チップの測定領域及び参照領域へ光ビームが入射している状態を示す図である。
【図１０】本発明に係る実施形態の測定チップの１の流路部材を下側からみた図である。
【図１１】本発明に係る実施形態のバイオセンサーの分注ヘッドの鉛直駆動機構を示す斜視図である。
【図１２】本発明に係る実施形態のバイオセンサーの光学測定部付近の概略図である。
【図１３】本発明に係る実施形態の保冷ユニットの変形例の概略構成図である。
【図１４】本発明に係る実施形態の保冷ユニットの温度勾配を示す図である。
【図１５】保冷ユニットの表面温度と隙間距離との関係を示す（Ａ）は表であり、（Ｂ）はグラフである。
【符号の説明】
【００７５】
１０  バイオセンサー
１１  下部筐体
１２ 上部筐体
４６ 保冷部
５０ 測定チップ
８０ 保冷ユニット
８２ 保冷容器
８４ 熱交換ジャケット
８５ ペルチェ部
８６ アルミブロック
８６Ｂ  隙間
８６Ａ  挿入穴
８８Ａ  挿通穴
８８  断熱部材
９０ 送風ファン
９２ ラジエータ
９４ 放熱ファン
９６ ポンプ
１００  試料プレート
１０２  試料管
１０３  蒸発防止シート
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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