(57)【要約】【課題】流路内の液置換を適切に行うことの可能な液置換装置、この液置換装置を備えた測定装置を提供する。【解決手段】吐出側ピペット部２１Ａの挿入先端部２３Ａは、吸引側ピペット部２１Ｂの挿入先端部２３Ｂよりも、測定スティック５０から離れた位置（高い位置）に配置されている。したがって、分注ヘッド２０をＺ方向に移動させて液体流路５５へアクセスする際には、吸引側ピペット部２１Ｂの方が吐出側ピペット部２１Ａよりも先に排出口５３Ｂへ挿入され、液体流路５５から引き抜かれる際には、吸引側ピペット部２１Ｂの挿入先端部２３Ｂが吸引側ピペット部２１Ｂの方が吐出側ピペット部２１Ａよりも先に供給口５３Ａから離れる。【選択図】図１２−２
2008082803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に開口された第１開口部及び第２開口部を有する流路中の液体を置換する液置換装置であって、
前記第１開口部への挿入及び前記第１開口部からの引き抜きが可能とされ、前記第１開口部へ挿入された状態で前記流路へ液体を吐出する吐出側ピペット部と、
前記第２開口部への挿入及び前記第２開口部からの引き抜きが可能とされ、前記第２開口部へ挿入された状態で前記流路から液体を吸引する吸引側ピペット部と、
前記吐出側ピペット部の前記第１開口部からの引き抜き、及び、前記吸引側ピペット部の前記第２開口部からの引き抜きの際に、前記吐出側ピペット部及び前記吸引側ピペット部の液体貯留空間を負圧にすると共に、いずれか一方の前記引き抜きが他方の引き抜きよりも先に行われるようにする時間差引き抜き手段と、
を備えた液置換装置。
【請求項２】
前記時間差引き抜き手段は、前記吐出側ピペット部及び前記吸引側ピペット部の各々の挿入先端部から前記第１開口部及び第２開口部までの離間距離に差異を設けたこと、を特徴とする請求項１に記載の液置換装置。
【請求項３】
前記時間差引き抜き手段は、前記吐出側ピペット部の前記第１開口部からの引き抜きが前記吸引側ピペット部の前記第２開口部からの引き抜きよりも先に行われるように構成されたこと、を特徴とする請求項１に記載の液置換装置。
【請求項４】
前記時間差引き抜き手段は、前記吐出側ピペット部の挿入先端部から前記第１開口部までの離間距離を、前記吸引側ピペット部の挿入先端部から前記第２開口部までの離間距離よりも長くしたこと、を特徴とする請求項２に記載の液置換装置。
【請求項５】
前記吐出側ピペット部を前記第１開口部へ向かって付勢する第１付勢部材、及び、前記吸引側ピペット部を前記第２開口部へ向かって付勢する第２付勢部材を備え、
前記第１付勢部材及び第２付勢部材のうち、前記第１開口部及び第２開口部までの前記離間距離が長い側のピペット部を付勢する側の付勢力を他方の付勢力よりも大きくすること、を特徴とする請求項２または請求項４に記載の液置換装置。
【請求項６】
前記流路中に露出されるセンサ面を有する測定チップと、
前記流路中の液体試料を置換する請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の液置換装置と、
前記センサ面上における反応を測定する測定手段と、
を備えた、測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路中の液体を置換するための液置換装置、及び、この液置換装置を備えた測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、固定されたリガンドを流路中に露出させ、流路にアナライトを供給してリガンドとアナライトとの相互作用を測定する測定装置が知られている。このような測定装置で測定を行う場合、流路へアナライト溶液を供給するための送液装置が用いられる。送液装置として、例えば、特許文献１に記載のようにノズルの先端に取り付けられたピペットチップを流路へ挿入して送液を行うものがある。このように、ピペットチップを流路へ挿入して送液を行う場合、ピペットチップを流路から引き抜く際に、流路部材の上面に液溜まりができることがある。
【０００３】
液溜まりができると、次の試料の供給時に、ピペットチップが液溜まりに接触して、液溜まりの試料が次の試料に混入してしまい、適切な液置換を行うことができない。
【特許文献１】特開２００６−０６４５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、流路内の液置換を適切に行うことの可能な液置換装置、この液置換装置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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１の液置換装置は、上方に開口された第１開口部及び第２開口部を有する流路中の液体を置換する液置換装置であって、前記第１開口部への挿入及び前記第１開口部からの引き抜きが可能とされ、前記第１開口部へ挿入された状態で前記流路へ液体を吐出する吐出側ピペット部と、前記第２開口部への挿入及び前記第２開口部からの引き抜きが可能とされ、前記第２開口部へ挿入された状態で前記流路から液体を吸引する吸引側ピペット部と、前記吐出側ピペット部の前記第１開口部からの引き抜き、及び、前記吸引側ピペット部の前記第２開口部からの引き抜きの際に、前記吐出側ピペット部及び前記吸引側ピペット部の液体貯留空間を負圧にすると共に、いずれか一方の前記引き抜きが他方の引き抜きよりも先に行われるようにする時間差引き抜き手段と、を備えている。
【０００６】
上記液置換装置では、吐出側ピペット部を第１開口部へ挿入して試料などの液体を流路へ吐出すると共に、吸引側ピペット部を第２開口部へ挿入して流路中の液体を吸引することにより液置換が行われる。この液置換の終了後には、吐出側ピペット部及び吸引側ピペット部が第１開口部、第２開口部から引き抜かれる。この引き抜きの際に、第１開口部、第２開口部の周囲には液溜まりができやすく、次の試料を供給する際に液溜まりの液体が流路に混入して適切に液置換が行えない場合もある。
【０００７】
そこで、第１の態様の液置換装置では、時間差引き抜き手段により、吐出側ピペット部及び吸引側ピペット部の液体貯留空間を負圧にすると共に、いずれか一方の引き抜きが他方の引き抜きよりも先に行われるようにする。このように引き抜きのタイミングを異ならせることにより、先に引き抜かれた側に発生する液溜まりは、後に引き抜かれる側に吸引されて消滅する。したがって、少なくとも一方の開口部の液溜まりを消滅させることができる。
【０００８】
本発明の請求項２の液置換装置は、前記時間差引き抜き手段が、前記吐出側ピペット部及び前記吸引側ピペット部の各々の挿入先端部から前記第１開口部及び第２開口部までの離間距離に差異を設けたこと、を特徴とする。
【０００９】
このように、各ピペット部の挿入先端部から挿入対象となる各々の開口部までの距離を異ならせることにより、各ピペット部で流路に対して同一の引き抜き駆動源を用いての同一制御により引き抜きのタイミングを容易に異ならせることができる。
【００１０】
本発明の請求項３の液置換装置の前記時間差引き抜き手段は、前記吐出側ピペット部の前記第１開口部からの引き抜きが前記吸引側ピペット部の前記第２開口部からの引き抜きよりも先に行われるようにすること、を特徴とする。
【００１１】
吐出側ピペット部は、次回の試料を流路へ吐出する側なので、吸引側に液溜まりができた場合よりも、液混入に対する寄与度が大きい。上記構成によれば、吐出側ピペット部を先に引き抜くことにより、第１開口部付近に発生する液溜まりが解消されるので、より適切な液置換を行うことができる。
【００１２】
本発明の請求項４の液置換装置の前記時間差引き抜き手段は、前記吐出側ピペット部の挿入先端部から前記第１開口部までの離間距離を、前記吸引側ピペット部の挿入先端部から前記第２開口部までの離間距離よりも長くしたこと、を特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、各ピペット部で流路に対して同一の引き抜き駆動源を用いての同一制御により、吐出側ピペット部を容易に吸引側ピペット部よりも先に引き抜くことができる。
【００１４】
本発明の請求項５の液置換装置の前記時間差引き抜き手段は、前記吐出側ピペット部を前記第１開口部へ向かって付勢する第１付勢部材、及び、前記吸引側ピペット部を前記第２開口部へ向かって付勢する第２付勢部材を備え、前記第１付勢部材及び第２付勢部材のうち、前記第１開口部及び第２開口部までの前記離間距離が長い側のピペット部を付勢する側の付勢力を他方の付勢力よりも大きくすること、を特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、各開口部に対する押圧力の差を小さくすることができる。
【００１６】
本発明の請求項６の測定装置は、前記流路中に露出されるセンサ面を有する測定チップと、前記流路中の液体試料を置換する請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の液置換装置と、前記センサ面上における反応を測定する測定手段と、を備えている。
【００１７】
本発明の測定装置によれば、流路内の液体を適切に置換することができるので、正確な測定を行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は上記構成としたので、流路内の液置換を適切に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。本発明に係る測定スティック上にタンパクＴａを固定し、このタンパクＴａへ試料Ａを供給して信号変化を検出することにより、相互作用を測定する。
【００２１】
図１〜図３に示すように、バイオセンサー１０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、冷蔵部４６、測定スティックストック部４８、及び、ラジエータ６０を備えている。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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Ｈ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。
【００２５】
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、その隣に冷蔵部４６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。冷蔵部４６には、冷蔵の必要な試料が配置される。冷蔵部は低温とされており、この上で試料は低温状態に保たれる。
【００２６】
測定スティックストック部４８には、測定スティック収容プレート４８Ｐがセットされている。測定スティック収容プレート４８Ｐには、測定チップとしての測定スティック５０が複数本収納されている。
【００２７】
測定スティックストック部４８と測定部３０との間には、測定スティック搬送機構４９が備えられている。測定スティック搬送機構４９は、測定スティック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、測定スティック５０が載せられる搬送用レール４９Ｃ、を含んで構成されている。測定の際には、１本の測定スティック５０が測定スティック搬送機構４９により測定スティック収容プレート４８Ｐから搬送用レール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。
【００２８】
測定スティック５０は、図４及び図５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。
【００２９】
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。
【００３０】
プリズム部５２Ａの互いに平行な２面の内の広い側の測定面には、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。
【００３１】
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。このリンカー層５７Ａ上にタンパクＴａが固定される。
【００３２】
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５２Ａ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５２Ｄが形成されている。
【００３３】
図５に示すように、流路部材５４は、６個のベース部材５４Ａを備えている。ベース部材５４Ａの各々には４本の円筒部材５４Ｂが立設されている。ベース部材５４Ａは、３個のベース部材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することができる。弾性変形可能な材料で構成することにより、誘電体ブロック５２との密着性を高め、誘電体ブロック５２との間に構成される液体流路５５の密閉性を確保することができる。
【００３４】
ベース部材５４Ａには、図６及び図７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の端部の各々は１の円筒部材５４Ｂの中空部と連通されている。ベース部材５４Ａは、底面が誘電体ブロック５２の測定面（上面）と密着されることにより、流路溝５４Ｃと誘電体ブロック５２の測定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個のベース部材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。
【００３５】
流路部材５４は、測定スティック押さえ８２によって押圧されることにより誘電体ブロック５２と密着されて、液体流路５５の密閉性が確保される。
【００３６】
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（リンカー層５７Ａ上）にはタンパクＴａが固定され、参照流路５５Ｒの金属膜５７上（リンカー層５７Ａ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６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７に示すように、ベース部材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。
【００３７】
測定スティック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。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。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。
【００３８】
図１及び図３に示すように、分注ヘッド２０は、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。
【００３９】
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８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。
【００４０】
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。測定時には、分注管２０Ａにより、測定スティック５０へ試料やバッファー液が供給される。分注管２０Ａは、隣り合う２本で一対とされ、１の液体流路５５の出入り口に１本ずつ対応させて使用される。分注管２０Ａの先端には、ピペットチップＣＰが取り付けられている。分注管２０ＡとピペットチップＣＰにより、ピペット部２１が構成されている。
【００４１】
試料やバッファー液などの液体の液体流路５５への供給は、一対のピペット部２１の一方を液体流路５５の供給口５３Ａへ挿入し、他方を排出口５３Ｂへ挿入して、供給口５３Ａ側のピペット部（以下「吐出側ピペット部２１Ａ」という）から液体を吐出すると共に、排出口５３Ｂ側のピペット部（以下「吸引側ピペット部２１Ｂ」という）液体を吸引することにより行う。
【００４２】
吐出側ピペット部２１Ａの挿入先端部２３Ａと吸引側ピペット部２１Ｂの挿入先端部２３Ｂとは、測定スティック５０からの距離を違えて配置されている。吐出側ピペット部２１Ａの挿入先端部２３Ａは、吸引側ピペット部２１Ｂの挿入先端部２３Ｂよりも、測定スティック５０から離れた位置（高い位置）に配置されている。したがって、分注ヘッド２０をＺ方向に移動させて液体流路５５へアクセスする際には、吸引側ピペット部２１Ｂの方が吐出側ピペット部２１Ａよりも先に排出口５３Ｂへ挿入され、液体流路５５から引き抜かれる際には、吸引側ピペット部２１Ｂの挿入先端部２３Ｂが吸引側ピペット部２１Ｂの方が吐出側ピペット部２１Ａよりも先に供給口５３Ａから離れる。
【００４３】
吐出側ピペット部２１Ａ、及び、吸引側ピペット部２１Ｂの、分注管２０Ａは、図９に示すように、先端部付近に環状リブ部２０Ｂを備えている。環状リブ部２０Ｂと分注ヘッド２０との間には、スプリング２５が配置されている。スプリング２５は、一端が環状リブ部２０Ｂに当接すると共に他端が分注ヘッド２０に当接し、分注ヘッド２０に対して分注管２０Ａを下向き（測定スティック５０へ向かう方向）へ付勢している。吐出側ピペット部２１Ａ側のスプリングを吐出側スプリング２５Ａ、吸引側ピペット部２１Ｂ側のスプリングを吸引側スプリング２５Ｂとすると、吐出側スプリング２５Ａの付勢力は吸引側スプリング２５Ｂの付勢力よりも大きく設定されている。具体的には、吐出側ピペット部２１Ａ、及び、吸引側ピペット部２１Ｂの両方が液体流路５５へ挿入されている際に、測定スティック５０への押圧力が略同じとなるように設定されている。
【００４４】
分注管２０Ａに取り付けられたピペットチップ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。
【００４５】
分注ヘッド２０には、図９に示すように、吸排駆動部２６が接続されている。吸排駆動部２６は、吐出ポンプ２７、吸引ポンプ２８で構成されている。吐出ポンプ２７は、シリンジポンプで構成されており、吐出シリンダ２７Ａ、吐出ピストン２７Ｂ、及び、吐出ピストン２７Ｂを駆動させる吐出モータ２７Ｃを備えている。また、吸引ポンプ２８も、シリンジポンプで構成されており、吸引シリンダ２８Ａ、吸引ピストン２８Ｂ、及び、吸引ピストン２８Ｂを駆動させる吸引モータ２８Ｃを備えている。吐出モータ２７Ｃ及び吸引モータ２８Ｃは、後述する制御部７０内の吐出用ドライバ７０Ｄ、吸引用ドライバ７０Ｅと接続されている。
【００４６】
図１０に示すように、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。図１０では、測定スティック５０の誘電体ブロック５２と流路部材５４以外の部材は省略されている。光学定盤３２には、側方向から見て、上部中央の水平平面で構成される定盤レール部３２Ｌ、定盤レール部３２Ｌから離れる方向に向かって低くなる出射傾斜部３２Ｂ、定盤レール部３２Ｌ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。定盤レール部３２Ｌには、Ｙ方向沿って測定スティック５０がセットされる。光学定盤３２の出射傾斜部３２Ｂには、測定スティック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。
【００４７】
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。
【００４８】
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の一対の測定領域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。
【００４９】
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。
【００５０】
制御部７０は、バイオセンサー１０の全体を制御する機能を有し、図１０に示すように、光源３４Ａ、信号処理部３８、及び、バイオセンサー１０の図示しない駆動系と接続されている。
【００５１】
また、制御部７０は、図１１に示すように、ＣＰＵ７０Ａ、ＲＯＭ７０Ｂ、ＲＡＭ７０Ｃ、吐出用ドライバ７０Ｄ、吸引用ドライバ７０Ｅ、メモリ７０Ｆ、インターフェース７０Ｈ、７０Ｉ、７０Ｊを備え、これらは、バス７０Ｇで互いに接続されている。吐出用ドライバ７０Ｄは吐出モータ２７Ｃと接続され、吸引用ドライバ７０Ｅは吸引モータ２８Ｃと接続されている。制御部７０は、インターフェース７０Ｈを介して、各種の情報を表示する表示部７２、各種の指示、情報を入力するための入力部７４と接続され、インターフェース７０Ｉを介して、信号処理部３８、光源３４Ａが接続され、インターフェース７０Ｊを介して分注ヘッド２０が接続されている。ＲＯＭ７０Ｂには、分注ヘッド２０、吐出ポンプ２７、及び、吸引ポンプ２８の制御用プログラム等が格納されている。
【００５２】
バイオセンサー１０には、ラジエータ６０が設けられている。ラジエータ６０には、循環ホース６６が連結されサーキュレータ６８と連結されている。サーキュレータ６８により温調水の循環が行われている。
【００５３】
次に、本実施形態での液体流路５５内の液置換動作について説明する。
まず、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、一対の分注管２０Ａの吐出側ピペット部２１Ａ（計６本）のピペットチップ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、分注ヘッド２０を測定スティック５０上に移動させ、下降させる。
すると、図１２（Ａ）に示すように、まず、吸引側ピペット部２１Ｂの挿入先端部２３Ｂが排出口５３Ｂへ挿入され、続いて図１２（Ｂ）に示すように、吐出側ピペット部２１Ａの挿入先端部２３Ａが供給口５３Ａへ挿入される。挿入された吐出側ピペット部２１Ａ、吸引側ピペット部２１Ｂは、吐出側スプリング２５Ａ、吸引側スプリング２５Ｂによって、各々測定スティック５０を押圧する。このとき、吐出側スプリング２５Ａの付勢力は吸引側スプリング２５Ｂの付勢力よりも大きく設定されており、測定スティック５０は、両者によってほぼ同一の押圧力で押圧される。
この状態で、吐出側ピペット部２１Ａから半量の液体を吐出すると共に、吸引側ピペット部２１Ｂで液体を吸入して液体流路５５の液置換を行う。このとき、吐出側の液体吐出量よりも吸引側の液体吸入量をわずかに多くすることにより、吐出側ピペット部２１Ａ、及び、吸引側ピペット部２１Ｂの内部を負圧にする。
その後、分注ヘッド２０を上昇させると、図１２（Ｃ）に示すように、まず、吐出側ピペット部２１Ａの挿入先端部２３Ａが供給口５３Ａから先に離れる。すると、供給口５３Ａ付近に液溜まりＱが生じても、負圧になっている吸引側ピペット部２１Ｂにより吸引されて、液溜まりは消滅する。そして図１２（Ｄ）に示すように、吸引側ピペット部２１Ｂの挿入先端部２３Ｂが排出口５３Ｂから離れる。
続いて、参照流路５５Ｒ側へも、同様にして残り半量の液体が供給される。
【００５４】
本実施形態によれば、供給口５３Ａ付近に生じた液溜まりを消滅させることができるので、次のプロセスで液体流路５５へ供給される試料などの液体に液溜まりの液体が混入することを防止でき、適切な液置換を行うことができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、吐出側ピペット部２１Ａの挿入先端部２３Ａが先に離れる例について説明したが、吸引側ピペット部２１Ｂの挿入先端部２３Ａが先に離れるように構成してもよい。この場合には、排出口５３Ｂ側の液溜まりを消滅させることができる。特に、本実施形態のように構成することにより、液溜まりの発生があるとすれば排出口５３Ｂ側になるため（図１２（Ｄ）液溜まりＱ２参照）、次のプロセスでの液置換の際に、液溜まりの液体を吸引側ピペット部２１Ｂで吸引することができ、液体混入をより適切に防止することができる。
【００５６】
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。
【００５７】
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。漏洩モードセンサーは、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。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施形態のバイオセンサーの内部の斜視図である。
【図２】本実施形態のバイオセンサーの内部の上面図である。
【図３】本実施形態のバイオセンサーの内部の側面図である。
【図４】本実施形態の測定スティックの斜視図である。
【図５】本実施形態の測定スティックの分解斜視図である。
【図６】本実施形態の測定スティック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７】本実施形態の測定スティックの１の流路部材を下側からみた図である。
【図８】本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９】本実施形態のバイオセンサーの吸排駆動部の概略図である。
【図１０】本実施形態のバイオセンサーの測定部付近の概略図である。
【図１１】本実施形態のバイオセンサーの制御系の概略ブロック図である。
【図１２−１】本実施形態のバイオセンサーでの液置換の動作を示す説明図である。
【図１２−２】本実施形態のバイオセンサーでの液置換の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０   バイオセンサー
２０   分注ヘッド
２０Ａ 分注管
２１Ｂ 吸引側ピペット部
２１Ａ 吐出側ピペット部
２３Ａ 挿入先端部
２３Ｂ 挿入先端部
２５Ｂ 吸引側スプリング
２５Ａ 吐出側スプリング
３０   測定部
３４Ａ 光源
３６   受光部
３８   信号処理部
５０   測定スティック
５３Ａ 供給口
５３Ｂ 排出口
５４   流路部材
５５   液体流路
７０   制御部
ＣＰ   ピペットチップ
【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１２−１】
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【図１２−２】
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