(57)【要約】【課題】微量の試料を収容した試料容器を扱えるようにする。    【解決手段】試料容器９０は上部開口が分注プローブ８のニードルで貫通可能なセプタムなどのシール材９０ａで閉じられた状態でマイクロチップ処理装置に装着される。分注プローブ８はその側面に溝８ｂが設けられており、分注プローブ８の先端が試料容器９０に挿入されて試料を吸入する際に試料容器９０内と大気とが連通して試料容器９０内が陰圧になるのを防止する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状部材の内部に溶液が移動しつつ分析が行なわれる分離用主流路を少なくとも備えたマイクロチップを保持する保持部と、試料容器又は試薬容器に上部から挿入して試料又は試薬を吸入し前記保持部に保持されたマイクロチップの所定の位置に注入するための分注プローブと、前記分注プローブを前記マイクロチップ、試料容器及び試薬容器の所定の位置の間で移動させる分注プローブ駆動機構とを少なくとも備えたマイクロチップ処理装置において、
前記分注プローブは先端がニードルとなっており、試料及び試薬で共用されるものであり、
前記試料容器はその上部開口が前記ニードルで貫通可能なシール材で閉じられた状態でこのマイクロチップ処理装置に装着され、
前記試薬容器はその上部開口が開けられた状態でこのマイクロチップ処理装置に装着され、
試料分注操作の際には前記ニードルが前記シール材を貫通して試料の吸入を行なうことを特徴とするマイクロチップ処理装置。
【請求項２】
前記分注プローブはその側面に溝を有し、その溝は先端が前記試料容器に挿入されて試料を吸入する際に試料容器内と大気とが連通する位置に配置されている請求項１に記載のマイクロチップ処理装置。
【請求項３】
前記分注プローブはその先端に液面センサを備えている請求項１又は２に記載のマイクロチップ処理装置。
【請求項４】
前記液面センサは静電容量式である請求項３に記載のマイクロチップ処理装置。
【請求項５】
前記液面センサの出力に基づいて前記試薬容器内の残液量を算出して表示する残液量表示部を備えている請求項３又は４に記載のマイクロチップ処理装置。
【請求項６】
前記液面センサの出力に基づいて前記試薬容器内の残液量を算出し、分析開始前に残液量が不足していたらその旨を知らせる警報手段を備えている請求項３から５のいずれかに記載のマイクロチップ処理装置。
【請求項７】
前記液面センサの出力に基づいて前記試薬容器内の残液量を算出し、残液量が不足したらその都度知らせる警報手段を備えている請求項３から６のいずれかに記載のマイクロチップ処理装置。
【請求項８】
前記分注プローブ駆動機構は前記分注プローブが前記試料容器から引き抜かれる際に浮き上がらないように下方向に付勢する押さえ機構を備えている請求項１から７のいずれかに記載のマイクロチップ処理装置。
【請求項９】
前記押さえ機構は前記分注プローブを保持して上下方向に移動するプローブホルダに摺動可能に取りつけられており、前記押さえ機構を下方向に付勢する付勢手段と、前記押さえ機構の下端点が分注プローブの下端よりもさらに下方へ移動するのを規制するストッパとを備えていることにより、前記押さえ機構と前記分注プローブは前記プローブホルダを上下方向に移動させる駆動系により駆動される請求項８に記載のマイクロチップ処理装置。
【請求項１０】
前記分注プローブ駆動機構は前記分注プローブを上下動するプローブホルダに摺動可能に保持しており、
前記分注プローブを前記プローブホルダに対して下方向に付勢する第２付勢手段と、前記分注プローブが前記プローブホルダに対し所定量だけ上方に変位したことを検出する位置センサとを備えている請求項１から９のいずれかに記載のマイクロチップ処理装置。
【請求項１１】
前記第２付勢手段の付勢力は、前記ニードルが前記試料容器のシール材を貫通するときは前記分注プローブが前記センサの作動する位置までは変位せず、前記ニードルが前記試料容器のシール材より硬いものに衝突したときは前記分注プローブが前記位置センサの作動する位置まで変位する強さに設定されている請求項１０に記載のマイクロチップ処理装置。
【請求項１２】
前記分注プローブ駆動機構は試薬分注の際に前記位置センサが作動したときは分注動作を停止するように制御される請求項１０又は１１に記載のマイクロチップ処理装置。
【請求項１３】
板状部材の内部に溶液が移動しつつ分析が行なわれる分離用主流路を少なくとも備えたマイクロチップを保持する保持部と、試料容器又は試薬容器に上部から挿入して試料又は試薬を吸入し前記保持部に保持されたマイクロチップの所定の位置に注入するための分注プローブと、前記分注プローブを前記マイクロチップ、試料容器及び試薬容器の所定の位置の間で移動させる分注プローブ駆動機構とを少なくとも備えたマイクロチップ処理装置において、
前記分注プローブはその先端に液面センサを備えていることを特徴とするマイクロチップ処理装置。
【請求項１４】
前記液面センサは静電容量式である請求項１３に記載のマイクロチップ処理装置。
【請求項１５】
前記液面センサの出力に基づいて前記試薬容器内の残液量を算出して表示する残液量表示部を備えている請求項１３又は１４に記載のマイクロチップ処理装置。
【請求項１６】
前記液面センサの出力に基づいて前記試薬容器内の残液量を算出し、分析開始前に残液量が不足していたらその旨を知らせる警報手段を備えている請求項１３から１５のいずれかに記載のマイクロチップ処理装置。
【請求項１７】
前記液面センサの出力に基づいて前記試薬容器内の残液量を算出し、残液量が不足したらその都度知らせる警報手段を備えている請求項１３から１６のいずれかに記載のマイクロチップ処理装置。
【請求項１８】
前記保持部は前記主流路の数が複数個となるようにマイクロチップを保持し、
前記主流路における前処理工程と分析工程を制御するために制御部が設けられ、
前記分注プローブは前記複数の主流路で共通に使用され、それらの主流路における分析工程に先立つ前処理工程を行なうものであり、
前記制御部は１つの主流路における前処理工程が終了すると次の主流路の前処理工程に移行するように前処理工程を主流路ごとに独立して行ない、前処理工程が終了した複数の主流路で並行して分析工程を行なうように制御する請求項１から１７のいずれかに記載のマイクロチップ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は化学やライフサイエンスなどの分野において、マイクロチップ電気泳動方法や微量液体クロマトグラフィなどの分析を行なうマイクロチップ処理装置に関するものであり、板状部材の内部に溶液が移動しつつ分析が行なわれる分離用主流路を少なくとも備えたマイクロチップを保持する保持部と、試料容器又は試薬容器に上部から挿入して試料又は試薬を吸入し前記保持部に保持されたマイクロチップの所定の位置に注入するための分注プローブと、前記分注プローブを前記マイクロチップ、試料容器及び試薬容器の所定の位置の間で移動させる分注プローブ駆動機構とを少なくとも備えたマイクロチップ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロチップ電気泳動では、分離用主流路の一端側に導入されたＤＮＡ、ＲＮＡ又はタンパク質などの試料をその流路の両端間に印加した電圧によりその流路の他端方向に電気泳動させることにより分離させて検出する。
マイクロチップ電気泳動において、１つの電気泳動流路を有する単一のマイクロチップを繰り返し使用して、バッファ液の充填、試料分注、電気泳動及び分離された試料成分の検出を自動で行なう装置が開発されている（特許文献１参照。）。
【０００３】
分析の稼働率を上げるために、複数の流路を備えた電気泳動装置も提案されている。その１つの装置は、１２個の流路を備え、分離バッファ液の充填と試料分注を手動で行なった後、１２個の流路から順次電気泳動を起こさせて分離してデータを得ている（非特許文献１参照。）。
【０００４】
他の装置ではキャピラリによる１２個の流路を備え、分離バッファ液の充填、試料分注、電気泳動分離及びデータ取得を自動で行なうようになっている（非特許文献２参照。）。
【０００５】
微量液体クロマトグラフィでは、マイクロチップは主流路として分離用カラムを含む送液流路を備えており、分離用カラムの一端側に導入された試料をその分離用カラムの他端方向に移動させることにより分離させて分析する（非特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２４６７２１号公報
【非特許文献１】「ぶんせき」誌、Ｎｏ．５，２６７−２７０頁（２００２年）
【非特許文献２】Electrophoresis ２00３, ２４, ９３-９５
【非特許文献３】Anal. Chem., ７0, ３７９0 (１９９８)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＤＮＡやＲＮＡなどの生体試料を解析する場合、マイクロチップに分注される試料を収容する試料容器に収容される試料量は通常、数μＬ程度というような微量になるので、マイクロチップ処理装置に試料容器を装着する際に、試料容器を開放状態とすると蒸発による試料の変性が起こりうる。
そこで、本発明の第１の目的は、微量の試料を収容した試料容器を扱うのに適したマイクロチップ処理装置を提供することである。
【０００７】
例えば電気泳動分析では分離バッファ液を複数の流路に繰り返し分注する。そのため、分離バッファ液を収容した試薬容器には使用する分離バッファ液の液量を予め計って試薬容器に注入しておく必要がある。もし人為的なミスにより分離バッファ液の量が不足したまま分析を続けると分析結果が不良となってしまう。そのような事態を避けるために、分離バッファ液を大過剰に注入しておくと、分離バッファ液の無駄な消費が増え、試薬容器も大きくなるという問題が生じる。
また、分離バッファ液の量が不足したまま分析を続けると分析結果が不良となってしまうと、試料を無駄にしてしまう。
そこで、本発明の第２の目的は、分離バッファ液などの試薬や試料の無駄な消費を少なくすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の目的を達成する本発明のマイクロチップ処理装置は、板状部材の内部に溶液が移動しつつ分析が行なわれる分離用主流路を少なくとも備えたマイクロチップを保持する保持部と、試料容器又は試薬容器に上部から挿入して試料又は試薬を吸入し前記保持部に保持されたマイクロチップの所定の位置に注入するための分注プローブと、前記分注プローブを前記マイクロチップ、試料容器及び試薬容器の所定の位置の間で移動させる分注プローブ駆動機構とを少なくとも備えたものであるが、前記分注プローブは先端がニードルとなっており、試料及び試薬で共用されるものであり、前記試料容器はその上部開口が前記ニードルで貫通可能なシール材で閉じられた状態でこのマイクロチップ処理装置に装着され、前記試薬容器はその上部開口が開けられた状態でこのマイクロチップ処理装置に装着され、試料分注操作の際には前記ニードルが前記シール材を貫通して試料の吸入を行なうようになっていることを特徴とするものである。
【０００９】
試料容器のシール材の一例はセプタム又はアルミニウムシートであるが、蓋であってもニードルで貫通可能なものは含む概念で使用する。
試薬容器に収容される試薬は、電気泳動分析の場合は分離バッファ液体クロマトグラフィの場合は移動相などである。
【００１０】
分注プローブが試料容器のシール材を貫通して試料容器に挿入された状態で試料を吸入しようとすると、シール材と分注プローブが密着してその間に隙間のない場合には試料の吸入に伴なって試料容器内が陰圧になり、正確な試料量の吸入ができずに分析精度が低下することがある。
【００１１】
そのような問題を解決するために、本発明の他の局面では、分注プローブはその側面に溝を有し、その溝は先端が試料容器に挿入されて試料を吸入する際に試料容器内と大気とが連通する位置に配置されているようにする。
溝は試料を吸入する際に試料容器内と大気とが連通する位置にあればよく、プローブの基端部から先端まで延びている必要はないが、基端部から先端まで延びていてもよい。また、溝の形状もシール材を貫通している部分で試料容器内と大気とが連通する形状であればよい。
【００１２】
試料を分注するときは試料容器のシール材を貫通して分注プローブを試料容器に挿入するので、試料吸入後に分注プローブを上昇させる際にシール材と分注プローブの摩擦で試料容器を引き上げてしまい、分注プローブが移動する際に障害となることがある。
そのような問題を解決する本発明のさらに他の局面では、分注プローブ駆動機構は分注プローブが試料容器から引き抜かれる際に浮き上がらないように下方向に付勢する押さえ機構を備えている。
【００１３】
好ましい一例では、その押さえ機構は、分注プローブを保持して上下方向に移動するプローブホルダに摺動可能に取りつけられており、押さえ機構を下方向に付勢する付勢手段と、押さえ機構の下端が分注プローブの下端よりもさらに下方へ移動するのを規制するストッパとを備えていることにより、押さえ機構と分注プローブはプローブホルダを上下方向に移動させる一軸の駆動系により駆動されるようになっている。
【００１４】
分注プローブは試料容器のシール材は貫通することができるが、分離バッファ液などを収容する試薬容器で蓋が樹脂製など硬いものである場合には貫通することができない。このような、分注プローブで貫通できない硬い蓋を「外蓋」と称し、シール材と区別する。試薬容器をこのマイクロチップ処理装置に装着する際に誤って外蓋をつけたままで装着し、試薬分注動作を実行すると、分注プローブが試薬容器の外蓋に押しつけられて破損することがある。
【００１５】
そのような問題を解決する本発明のさらに他の局面では、分注プローブ駆動機構は分注プローブを上下動するプローブホルダに摺動可能に保持しており、分注プローブをプローブホルダに対して下方向に付勢する第２付勢手段と、分注プローブがプローブホルダに対し所定量だけ上方に変位したことを検出する位置センサとを備えている。
【００１６】
この位置センサは分注プローブが試料容器のシール材を貫通する際には異常を検知しないようにする必要がある。そのための好ましい一例では、第２付勢手段の付勢力は、ニードルが試料容器のシール材を貫通するときは分注プローブがこの位置センサの作動する位置までは変位せず、ニードルが試料容器のシール材より硬いものに衝突したときは分注プローブがこの位置センサの作動する位置まで変位する強さに設定されている。
【００１７】
しかしながら、第２付勢手段の付勢力はそのように設定されているものだけでなく、ニードルが試料容器のシール材を貫通するときにも分注プローブがこの位置センサの作動する位置まで変位するように設定されていてもよい。その場合は、試薬分注操作のときにはこの位置センサが作動し、試料分注操作のときにはこの位置センサが作動しないようにこの位置センサの動作を制御すればよい。
この局面においては、分注プローブ駆動機構は試薬分注の際にこの位置センサが作動したときは分注動作を停止するように制御されることが好ましい。
【００１８】
第２の目的を達成する本発明のマイクロチップ処理装置は、板状部材の内部に溶液が移動しつつ分析が行なわれる分離用主流路を少なくとも備えたマイクロチップを保持する保持部と、試料容器又は試薬容器に上部から挿入して試料又は試薬を吸入し前記保持部に保持されたマイクロチップの所定の位置に注入するための分注プローブと、前記分注プローブを前記マイクロチップ、試料容器及び試薬容器の所定の位置の間で移動させる分注プローブ駆動機構とを少なくとも備えたマイクロチップ処理装置において、前記分注プローブはその先端に液面センサを備えていることを特徴とするものである。
【００１９】
液面センサの好ましい一例は、静電容量式センサである。
液面センサの出力に基づいて試薬容器内の残液量を算出して表示する残液量表示部を備えていることが好ましい。
【００２０】
液面センサの出力に基づいて試薬容器内の残液量を算出し、分析開始前に残液量が不足していたらその旨を知らせる警報手段を備えていることも好ましい。
さらに、液面センサの出力に基づいて試薬容器内の残液量を算出し、残液量が不足したらその都度知らせる警報手段を備えていることも好ましい。
【００２１】
本発明が適用されるマイクロチップ処理装置は、その分析動作の制御については特に限定されるものではないが、例えば、保持部は主流路の数が複数個となるようにマイクロチップを保持し、主流路における前処理工程と分析工程を制御するために制御部が設けられ、分注プローブは複数の主流路で共通に使用され、それらの主流路における分析工程に先立つ前処理工程を行なうものであり、その制御部は１つの主流路における前処理工程が終了すると次の主流路の前処理工程に移行するように前処理工程を主流路ごとに独立して行ない、前処理工程が終了した複数の主流路で並行して分析工程を行なうように制御するものとすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のマイクロチップ処理装置では、試料容器はその上部開口がニードルで貫通可能なシール材で閉じられた状態でこのマイクロチップ処理装置に装着され、試料分注操作の際には分注プローブのニードルが試料容器のシール材を貫通して試料の吸入を行なうようにしたので、微量の試料の乾燥を防ぎながらマイクロチップに注入することができるようになる。
【００２３】
また、分注プローブが試料と試薬で共用されるので、装置の構成が簡単になる。
分注プローブが試料容器内と大気とを連通させる溝を備えている場合には、試料吸入時に容器内が陰圧になることがなくなり、試料を精度よく吸入することができて分析精度が向上する。
【００２４】
分注プローブ駆動機構が分注プローブを引き抜く際に試料容器が浮き上がらないように下方向に付勢する押さえ機構を備えていれば、試料容器の浮き上がりによる分注プローブの移動障害がなくなる。
その押さえ機構と分注プローブがプローブホルダを上下方向に移動させる駆動系により駆動されるようになっておれば、駆動のための機構が簡単になるので、小型で安価なマイクロチップ処理装置を提供することができるようになる。
【００２５】
分注プローブ駆動機構で分注プローブをプローブホルダに摺動可能に保持し、分注プローブがプローブホルダに対して所定量だけ上方に変位したことを検出するようにすれば、分注プローブの先端が障害物に接触したことを検出できるので、その後の分注動作を停止するなどの処置に移ることができるようになる。
そして、分注プローブの先端が障害物に接触したときは分注動作を停止するようにすれば、分注プローブへのダメージを少なくすることができる。
【００２６】
分注プローブがその先端に液面センサを備えているようにすれば、残液量がわかるので、試薬を大過剰に注入しておく必要がなくなって無駄な消費を抑えることができ、また試薬容器も必要以上に大きくする必要がなくなる。また、試薬不足に起因する無駄な測定も少なくなるので、試料の無駄も抑えることができる。
【００２７】
液面センサとして静電容量式センサを用いれば、分注プローブ１本だけで液面を検出でき、試薬容器の底の試薬まで吸入できるので、試薬容器をより小型にすることができる。
液面センサの出力に基づいて試薬容器内の残液量を算出して表示するようにすれば、試薬の不足が操作者にわかるようになる。
【００２８】
液面センサの出力に基づいて試薬容器内の残液量を算出し、分析開始前に残液量が不足していたらその旨を知らせるようにすれば、試薬が不足した状態で分析操作を開始するという事態を防ぐことができる。
液面センサの出力に基づいて試薬容器内の残液量を算出し、残液量が不足したらその都度知らせるようにすれば、試薬が不足した時点で分析を停止したり、又は操作者に知らせることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は本発明をマイクロチップ電気泳動装置に適用した一実施例における制御部に関する部分を概略的に示すブロック図である。
２は分注部で、分注プローブを備えた分注プローブ駆動機構を含んでいる。分注部２の分注プローブは、シリンジポンプ４により分離バッファ液又は試料を吸入し、マイクロチップの電気泳動流路の一端に注入するものであり、複数の電気泳動流路について共通に設けられている。１６は電気泳動流路の一端に注入された分離バッファ液を空気圧により電気泳動流路に充填し、不用な分離バッファ液を吸引ポンプ部２３により排出する分離バッファ液充填装置であり、分離バッファ液充填装置１６も、処理しようとする複数の電気泳動流路について共通に設けられている。２６は電気泳動流路のそれぞれに独立して泳動用電圧を印加する電気泳動用高圧電源部である。３１は電気泳動流路で分離された試料成分を検出する検出部の一例としての蛍光測定部である。３８は制御部で、１つの電気泳動流路への分離バッファ液充填及び試料注入が終了すると次の電気泳動流路への分離バッファ液充填及び試料注入に移行するように分注部２の動作を制御し、試料注入が終了した電気泳動流路で泳動電圧を印加して電気泳動を起こさせるように電気泳動用高圧電源部２６の動作を制御し、蛍光測定部３１による検出動作を制御するものである。４０はこのマイクロチップ電気泳動装置の動作を指示したり、蛍光測定部３１が得たデータを取り込んで処理したりするための外部制御装置としてのパーソナルコンピュータである。
【００３０】
図２に一実施例のマイクロチップ電気泳動装置の要部を概略的に示す。マイクロチップ５−１〜５−４は保持部（図示略）に４個が保持される。マイクロチップ５−１〜５−４は後で詳しく説明するように、それぞれ１試料を処理するための１つの電気泳動流路が形成されたものである。
【００３１】
それらのマイクロチップ５−１〜５−４に分離バッファ液と試料を分注するために、分注部２は、吸引と吐出を行なうシリンジポンプ４と、分注ノズルを備えた分注プローブ８と、洗浄液用の容器１０とを備えており、分注プローブ８と洗浄液用の容器１０は三方電磁弁６を介してシリンジポンプ４に接続されている。分離バッファ液と試料はマイクロタイタプレート１２上の穴にそれぞれ収容されて、分注部２によりマイクロチップ５−１〜５−４に分注される。なお、分離バッファ液は専用の容器に収容してマイクロタイタプレート１２の近くに配置してもよい。１４は分注プローブ８を洗浄するための洗浄部であり、洗浄液が溢れている。
【００３２】
分注部２は、三方電磁弁６を分注プローブ８とシリンジポンプ４が接続される方向に接続して分離バッファ液又は試料を分注プローブ８に吸引し、シリンジポンプ４によりマイクロチップ５−１〜５−４のいずれかの電気泳動流路に吐出する。分注プローブ８を洗浄する際は三方電磁弁６をシリンジポンプ４と洗浄液用の容器１０を接続する方向に切り替え、シリンジポンプ４に洗浄液を吸引した後、分注プローブ８を洗浄部１４の洗浄液に浸し、三方電磁弁６をシリンジポンプ４と分注プローブ８を接続する側に切り替えて分注プローブ８の内部から洗浄液を吐出することにより洗浄を行なう。
【００３３】
マイクロチップ５−１〜５−４の電気泳動流路の一端のリザーバに分注された分離バッファ液を流路内に充填するために、４つのマイクロチップ５−１〜５−４について分離バッファ液充填装置１６が共通に備えられている。分離バッファ液充填装置１６はマイクロチップ５−１〜５−４のいずれかの電気泳動流路の一端のリザーバ上に空気供給口１８を気密を保って押し付け、他のリザーバに吸引ノズル２２を挿入し、空気供給口１８から空気を吹き込んで分離バッファ液を電気泳動流路に押し込むとともに、他のリザーバから溢れた分離バッファ液をノズル２２から吸引ポンプにより吸引して外部へ排出する。
【００３４】
各マイクロチップ５−１〜５−４の電気泳動流路に独立して泳動用の電圧を印加するために、マイクロチップ５−１〜５−４ごとに独立した電気泳動用高圧電源２６（２６−１〜２６−４）が設けられている。
【００３５】
マイクロチップ５−１〜５−４の分離流路５５で電気泳動分離された試料成分を検出するための蛍光測定部３１は、マイクロチップ５−１〜５−４ごとに設けられてそれぞれの電気泳動流路の一部に励起光を照射するＬＥＤ（発光ダイオード）３０−１〜３０−４と、電気泳動流路を移動する試料成分がＬＥＤ３０−１〜３０−４からの励起光により励起されて発生した蛍光を受光する光ファイバ３２−１〜３２−４と、それらの光ファイバ３２−１〜３２−４からの蛍光から励起光成分を除去し、蛍光成分のみを透過させるフィルタ３４を介して蛍光を受光する光電子増倍管３６とを備えている。ＬＥＤ３０−１〜３０−４を互いに時間をずらして発光させることにより、１つの光電子増倍管３６で４つのマイクロチップ５−１〜５−４からの蛍光を識別して検出することができる。なお、励起光の光源としては、ＬＥＤに限らずＬＤ（レーザダイオード）を用いてもよい。
【００３６】
図３と図４はこの実施例におけるマイクロチップの一例を示したものである。本発明におけるマイクロチップは基板内に電気泳動流路が形成されたこのような電気泳動装置を指しており、必ずしもサイズの小さいものに限定される意味ではない。
【００３７】
図３に示されるように、このマイクロチップ５は一対の透明基板（石英ガラスその他のガラス基板や樹脂基板）５１，５２からなり、一方の基板５２の表面に、（Ｂ）に示されるように、互いに交差する泳動用キャピラリ溝５４，５５を形成し、他方の基板５１には、（Ｃ）に示されるように、その溝５４，５５の端に対応する位置にリザーバ５３を貫通穴として設け、両基板５１，５２を（Ｃ）に示すように重ねて接合し、キャピラリ溝５４，５５を試料の電気泳動分離用の分離流路５５と、その分離流路に試料を導入するための試料導入流路５４とする。
【００３８】
マイクロチップ５は基本的には図３に示したものであるが、取扱いを容易にするために、図４に示されるように、電圧を印加するための電極端子を予めチップ上に形成したものを使用する。図４はそのマイクロチップ５の平面図を示したものである。４つのリザーバ５３は流路５４，５５に電圧を印加するためのポートでもある。ポート＃１と＃２は試料導入流路５４の両端に位置するポートであり、ポート＃３と＃４は分離流路５５の両端に位置するポートである。各ポートに電圧を印加するために、このチップ５の表面に形成された電極パターン６１〜６４がそれぞれのポートからマイクロチップ５の側端部に延びて形成されており、電気泳動用高圧電源部２６−１〜２６−４に接続されるようになっている。
【００３９】
図５はバッファ充填・排出部１６における空気供給口１８とマイクロチップ５の接続状態を概略的に示したものである。空気供給口１８の先端にはＯリング２０が設けられており、空気供給口１８をマイクロチップ５の１つのリザーバ上に押し当てることにより、マイクロチップ５の電気泳動流路に対し、空気供給口１８を機密を保って取り付けることができ、空気供給口１８から空気を加圧して流路内に送り出すことができる。他のリザーバにはノズル２２が挿入され、流路から溢れ出した不用な分離バッファ液を吸入して排出する。
【００４０】
図６は一実施例における動作を詳細に示したものである。ここでは１つのマイクロチップに１つの電気泳動流路が形成されているものを使用する。したがって、この場合には１つのマイクロチップから次のマイクロチップに処理が移行することは１つの電気泳動流路から次の電気泳動流路に処理が移行することと同義である。
【００４１】
（Ａ）は前処理工程と電気泳動・測光工程が４つのマイクロチップで一部並行しながら順次行なわれていく実施例の動作を示している。
各工程は時間で設定され、前処理工程は４０秒、電気泳動・測光工程は１２０秒に設定されており、１つのマイクロチップについての１サイクルは１６０秒である。
【００４２】
１つのマイクロチップについての前処理工程が終わると、そのマイクロチップでの電気泳動・測光工程の終了を待つことなく次のマイクロチップの前処理工程へと移行していく。すなわち、１番目のマイクロチップでの前処理工程の終了に伴って電気泳動が開始され、測光も開始されるとともに、２番目のマイクロチップでの前処理工程が開始される。２番目のマイクロチップでの前処理工程が終わると２番目のマイクロチップでの電気泳動が開始され、測光も開始されるとともに、３番目のマイクロチップでの前処理工程が開始される。このようにして、前処理工程はマイクロチップごとに順次行なわれていき、それとは別に前処理工程の終わったマイクロチップでは電気泳動と測光が順次開始されていき、結果として電気泳動と測光は複数のマイクロチップで並行して実行される。４番目のマイクロチップまで前処理工程が行なわれると、１番目のマイクロチップでは分析が終了しているので、１番目のマイクロチップを再度利用して同様の処理が繰り返されていく。
【００４３】
電気泳動工程では、試料を試料導入流路から分離用流路との交差位置まで導くための電圧印加が行なわれ、続いて分離用流路での電圧印加による電気泳動分離が行なわれる。それとともに、検出位置ではＬＥＤから光照射がなされ、蛍光測定が開始される。
【００４４】
前処理工程を（Ｂ）に詳細に示す。
最上段の数値は時間（秒）を表わしている。「マイクロチップ」の欄は１つのマイクロチップにおける処理の内容を示したものである。「分注部」欄はシリンジポンプ４により行なわれる分注プローブ８からの分離バッファ液と試料の吸引と吐出動作を示している。
【００４５】
「分離バッファ液充填装置」の欄は、マイクロチップに分注された分離バッファ液を流路に押し込む充填操作と溢れ出た分離バッファ液を吸引して排出する吸引工程を吸引ポンプにより行なう操作を示している。
【００４６】
「マイクロチップ」の欄において、最初の分離バッファ液吸引（Ｂ吸引）は先の分析で使用した分離バッファ液を吸引して排出する工程である。次の「Ｗ４Ｂ分注」工程で４番目のリザーバへ分離バッファ液を分注し、次の「充填・吸引」工程で分離バッファ液充填装置から加圧空気を供給してその分離バッファ液を電気泳動流路に押し込むとともに、他のリザーバから不要な分離バッファ液を吸引して排出することにより流路を新たな分離バッファ液で洗浄する。
【００４７】
次の「Ｗ１Ｂ分注」工程により１番目のリザーバを洗浄するために１番目のリザーバに新たな分離バッファ液を分注し、次の「充填・吸引」工程で分離バッファ液充填装置から４番目のリザーバに加圧空気を供給してその分離バッファ液を電気泳動流路に押し込むとともに、他のリザーバから不要な分離バッファ液を吸引して排出することにより分離バッファ液を流路に充填する。その後、次の「Ｗ２，３，４バッファ分注」工程により他の２，３，４番目のリザーバからも分離バッファ液を分注する。これで電気泳動流路への分離バッファ液の充填が完了する。
【００４８】
次に、試料の分注のために分注部の分注プローブに試料が吸引され、「Ｗ１Ｓ分注」工程により１番目のリザーバにその試料が吐出されて試料分注が行なわれる。試料分注後、分注部の分注プローブは洗浄された後、次の試料のための分離バッファ液の吸入に備える。これでそのマイクロチップの電気泳動流路での前処理工程が終了する。
【００４９】
実施例のマイクロチップではクロスインジェクション方式の電気泳動流路を採用しているが、これに限らず、流路が分離流路だけのマイクロチップであってもよい。
【００５０】
また、実施例のマイクロチップでは１つのマイクロチップに電気泳動流路が１つだけ設けられたものを使用しているが、１つのマイクロチップに電気泳動流路が複数形成されていてもよく、その場合には電気泳動流路を単位として本発明を適用すればよい。
【００５１】
検出部として蛍光を測定するものを使用しているが、蛍光を測定する以外に、吸光度を測定したり、化学発光又は生物発光を利用した検出方法を用いたりすることもできる。
検出部に関してはそれぞれのマイクロチップで独立して励起光を照射するものでなくても、全てのマイクロチップに共通に使用される測光系を用意し、その光学系を全てのマイクロチップの検出位置の間で移動させるように走査する方式のものであってもよい。
【００５２】
次に分注部２を詳細に説明する。
図７に拡大して示されているように、分注プローブ８は中空で先端がニードルとなっており、先端の孔から液の吸入と吐出を行なう。分注プローブ８は試料と試薬（この実施例では分離バッファ液）で共用される。図７は試料容器９０に分注プローブ８の先端が挿入された状態を示している。試料容器９０は、図７に示されるように、上部開口が分注プローブ８のニードルで貫通可能なセプタムなどのシール材９０ａで閉じられた状態でこのマイクロチップ処理装置に装着される。一方、分離バッファ液を収容した試薬容器は、外蓋が外されて上部開口が開けられた状態でこのマイクロチップ処理装置に装着される。試料分注操作の際には分注プローブ８のニードルがシール材９０ａを貫通して試料容器９０に挿入されて試料の吸入が行なわれ、試薬分注の際には分注プローブ８のニードルが開口した試薬容器に挿入されて試薬の吸入が行なわれる。
【００５３】
分注プローブ８はその側面に溝８ｂが設けられている。その溝８ｂは例えば幅及び深さがともに５０μｍ〜０．６ｍｍであり、その位置は分注プローブ８の先端が試料容器９０に挿入されて試料を吸入する際に試料容器９０内と大気とが連通する位置、すなわちシール材９０ａを貫通している位置である。これにより、分注プローブ８によって容器９０内の試料を吸入しても大気が溝８ｂを通って容器９０内に流入するので、容器９０内が陰圧になるのを防止することができ、精度良く液体を吸引することができる。
【００５４】
分注プローブ８は金属製であり、その先端部での静電容量が検出されることにより静電容量式液面センサとなっている。分注プローブ８の先端部の一例は、同軸上に設けられて互いに絶縁された内菅と外菅の二重菅となっており、それら両管により容量式液面センサを構成している。分注プローブ８の先端部の静電容量は、試料容器又は試薬容器に挿入されて容器中の液体に接触すると変化することにより、液面を検出する。液面センサは図１に符号９２として示されているように、制御部３８に接続されて、静電容量が常時監視されることにより、試料容器又は試薬容器内での液面位置が検知される。
【００５５】
制御部３８はこの液面センサの出力に基づいて試料容器内又は試薬容器内の残液量を算出し、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）４０を残液量表示部として、図８に示されるように表示を行なう。
【００５６】
この液面センサの出力に基づいた残液量が分析開始前に不足していた場合には、制御部３８はパーソナルコンピュータ４０を警報手段としてその旨を知らせるようにしてもよい。
この液面センサの出力に基づいた残液量が不足した場合には、制御部３８はパーソナルコンピュータ４０を警報手段としてその都度知らせるようにしてもよい。
【００５７】
図９には、分注部２における分注プローブ駆動機構のうち、分注プローブ８をＺ方向（上下方向）に駆動するとともに、分注プローブ８が試料容器９０から引き抜かれる際に試料容器９０が浮き上がらないように下方向に付勢する水平方向の押さえ部材８６ｂをもつ押さえ機構としての押さえレバー８６を下端に備えたものの一例を示す。
【００５８】
押さえレバー８６は分注プローブ８を保持して上下方向に移動するプローブホルダ８０に摺動可能に取りつけられており、押さえレバー８６をプローブホルダ８０に対して下方向に付勢する付勢手段としてのバネ８７と、押さえ部材８６ｂがプローブホルダ８０に対して、分注プローブ８の下端の停止位置（図９（Ａ）の状態の位置）よりもさらに下方へ移動するのを規制するストッパ８６ａとを備えている。ストッパ８６ａはプローブホルダ８０の上側で押さえレバー８６に固定され、プローブホルダ８０の上面に当接することにより、押さえレバー８６がそれ以上に下方に移動することを規制している。バネ８７は引っ張りバネであり、プローブホルダ８０の上側で、押さえレバー８６の上端とプローブホルダ８０との間にかけられている。
【００５９】
押さえレバー８６と分注プローブ８は、プローブホルダ８０を上下方向に移動させる一軸の駆動系により駆動される。この機構をさらに詳細に説明すると、分注プローブ８を駆動するための駆動部７０は、この駆動部７０を水平面内のＸ方向及びＹ方向に移動させるための駆動機構（図示は省略）に固定された固定軸７２を備えている。固定軸７２には垂直方向のリニアガイド８２が固定され、プローブホルダ８０はリニアガイド８２に案内され、上下方向に摺動可能に支持されている。プローブホルダ８０にはボールネジ７６が螺合し、ボールネジ７６の回転によりプローブホルダ８０の上下方向の移動が駆動される。固定軸７２にはまた、駆動用モータ７４としてステッピングモータが取りつけられ、駆動用モータ７４の回転軸とボールネジ７６とがタイミングベルト７８で連結されていることにより、駆動用モータ７４の回転がボールネジ７６に伝達される。
図９の分注部により分注プローブ８で試料を吸入する動作を説明する。
【００６０】
（待機状態）
図９（Ａ）の位置は待機位置であり、待機位置ではプローブホルダ８０が最も上の位置に上がっており、押さえレバー８６のストッパ８６ａがプローブホルダ８０の上面と当接してプローブホルダ８０に対して押さえレバー８６が最も下がった状態となっている。この待機状態では、押さえレバー８６の下端にある押さえ部材８６ｂは分注プローブ８の先端よりも下側にきている。
【００６１】
（試料吸入のための下降）
図９（Ｂ）は分注プローブ８が下降するときの状態を表わしたものである。駆動用モータ７４の回転がタイミングベルト７８を介してボールネジ７６に伝達され、ボールネジ７６が回転することによりプローブホルダ８０が下降する。分注プローブ８はプローブホルダ８０に固定されているのでプローブホルダ８０とともに下降し、また押さえレバー８６はバネ８７によりプローブホルダ８０に対して下方向に付勢されているので、押さえレバー８６もプローブホルダ８０と共に下降する。押さえレバー８６の下端にある押さえ部材８６ｂが試料容器９０の上面に当接すると、押さえレバー８６の下降が停止する。
【００６２】
（試料吸入）
図９（Ｂ）の状態からさらにプローブホルダ８０が下降を続ける。押さえレバー８６はその下端の押さえ部材８６ｂが試料容器と当接しているためそれ以上に下降することができず、プローブホルダ８０の下降に伴なって押さえレバー８６はプローブホルダ８０に対し摺動し、プローブホルダ８０のみが下降を続けてバネ８７が伸びていく。分注プローブ８はプローブホルダ８０とともに下降し、その先端が試料容器９０のシールド材９０ａを貫通して試料容器９０内に挿入される。それより所定の深さだけ試料中に侵入したところで駆動モータ７４の駆動が停止され、プローブホルダ８０の下降が停止される。その状態が図９（Ｃ）に示された状態であり、その状態で分注プローブ８により試料の所定量が吸入される。
【００６３】
次に、駆動モータ７４が逆方向に回転し、プローブホルダ８０が上昇を始める。プローブホルダ８０の上昇にともなって分注プローブ８が上昇を始め、試料容器９０から引き抜かれる。このとき押さえレバー８６はバネ８７によってプローブホルダ８０に対し下方向に付勢されているので、プローブホルダ８０が上昇を始めても押さえレバー８６は図９（Ｃ）の位置に留まる。これにより分注プローブ８が試料容器９０のシール材９０ａから引き抜かれるときに分注プローブ８とシール材９０ａの間の摩擦により試料容器９０には上方向に引き上げようとする力が働くが、押さえ部材８６ｂが図９（Ｃ）の位置に固定されているため、試料容器９０の浮き上がりが防止される。
【００６４】
やがて、プローブホルダ８０が図９（Ｂ）の位置まで上昇すると、押さえレバー８６に取りつけられているストッパ８６ａがプローブホルダ８０の上面と当接し、その後さらにプローブホルダ８０が上昇すると、押さえレバー８６はプローブホルダ８０とともに上昇する。プローブホルダ８０が図９（Ａ）の位置まで上昇すると、試料の吸入動作が終了する。
その後、駆動部７０全体がマイクロチップの所定の位置まで移動させられ、分注プローブ８がマイクロチップの所定のリザーバに挿入されて試料が注入される。
【００６５】
分注プローブ８は試料の分注だけでなく、試薬の分注にも用いられる。試薬はこの実施例では分離バッファ液であるが、他の試薬を用いる場合も同じである。試薬容器はマイクロチップに対し繰り返し分注される試薬を収容するために試料容器よりも大型のものが使用され、開口部の蓋を取り外した状態でこのマイクロチップ処理装置に装着される。分注プローブ８は蓋が外された試薬容器に挿入されることを想定して製作されているものとする。試薬容器の蓋は例えば樹脂製など、試料容器９０のシール材９０ａに比べて硬いものであり、もし試薬容器の蓋が付けられたままでこのマイクロチップ処理装置に装着されると、分注プローブ８の先端が試薬容器の蓋に押しつけられて損傷する恐れが生じる。そのような事態を防ぐための実施例として、図１０には分注プローブ８が試薬容器の蓋に当たったことを検知する手段を備えたものを示している。
【００６６】
図１０に示された駆動部７０ａは図９の駆動部７０と比べると、プローブホルダ８０に対する分注プローブ８を保持する機構が異なっており、分注プローブ８の先端が蓋に当たったことを検知するセンサが設けられている点で図９のものと異なる。
【００６７】
図１０の駆動部７０ａでは、分注プローブ８はプローブホルダ８０に対し摺動可能に保持されている。プローブホルダ８０は上方に伸びたＬ字型のバネ押さえ部８０ａを一体として備えている。分注プローブ８はプローブホルダ８０及びバネ押さえ部８０ａを貫通して摺動可能に支持されており、バネ押さえ部８０ａの下面には圧縮バネ８４が挿入されて分注プローブ８をプローブホルダ８０に対し下方向に付勢している。
【００６８】
プローブホルダ８０に対し分注プローブ８が変位したことを検出するために、分注プローブ８はプローブホルダ８０の上側で突片８ａが設けられている。プローブホルダ８０にはその突片８ａを検出するためにフォトセンサなどの位置センサ８８が設けられている。突片８ａと位置センサ８８は、分注プローブ８が所定量だけプローブホルダ８０に対し上方向に変位すると位置センサ８８がオンとなるように両者の位置が定められている。
【００６９】
図１０の実施例において分注プローブ８の先端が試薬容器の蓋にあたったことを検知する動作を説明する。
試薬容器９１は蓋９１ａが外された状態で装着されるべきものであるが、誤って蓋９１ａがついたままでこのマイクロチップ処理装置に装着されたものとする。
【００７０】
図１０（Ａ）は待機状態であり、その状態から図９で説明されているように、プローブホルダ８０が下降し、図１０（Ｂ）のように押さえレバー８６の下端の押さえ部材８６ｂが試薬容器９１の上面と当接すると、押さえレバー８６の下降は停止するが、プローブホルダ８０がなお下降を続けることによって分注プローブ８の先端が試薬容器９１の蓋９１ａに当接する。
【００７１】
その後もなおプローブホルダ８０が下降を続けるが、分注プローブ８はその先端が蓋９１ａを貫通することができないので、分注プローブ８は停止し、プローブホルダ８０は分注プローブ８に対し摺動してさらに下降を続ける。位置センサ８８はプローブホルダ８０に固定されているので、プローブホルダ８０とともに下降をし、やがて図１０（Ｃ）に示されるように位置センサ８８が突片８ａの位置まで来たところで位置センサ８８がオンとなって分注プローブ８の先端が硬いものに接触しているが検知される。この状態でプローブホルダ８０の下降が停止され、分注動作が停止される。
【００７２】
このマイクロチップ処理装置においてマイクロチップは繰り返し使用されるものとした場合の処理手順を図１１から図１４に示し、図１５のフローチャートにより説明する。図１５のフローチャート中での符号（Ａ〜Ｕ）は図１１〜図１４での工程の符号を意味する。ここで行なわれる処理は、前回の分析で使用されたマイクロチップを洗浄し、流路に分離バッファ液を充填し、各リザーバにも分離バッファ液を充填した状態で流路に電流が正常に流れるか否かの泳動テストを行ない、その後サンプルを分注して泳動を開始し、分注プローブと吸引ノズルを洗浄する一連の工程である。
【００７３】
（Ａ）はマイクロチップ５を示している。マイクロチップ５は図３及び図４に示されたものであり、分離流路５５と試料導入流路５４が交差するように設けられ、各流路５４，５５の端部にリザーバ５３が形成されたものである。図４の１番から４番までのリザーバをここでは符号５３−１〜５３−４で示す。
【００７４】
（Ｂ）前のサンプルの分析が終了した状態であり、流路及び各リザーバには分離バッファ液が残っており、その分離バッファ液内に分離された試料も残っている。
【００７５】
（Ｃ）まず試料注入用リザーバ５３−１を洗浄するために、吸引ノズル２２−１のみがリザーバ５３−１に挿入される。吸引ノズル２２−２と吸引ノズル２２−３も吸引ノズル２２−１と同時に上下動するものであるが、吸引ノズル２２−１の長さが他の吸引ノズル２２−２，２２−３よりも長くなっているために、吸引ノズル２２−１のみがリザーバ５３−１に挿入されてそのリザーバ５３−１の底部に押しつけられた状態となるが、他の吸引ノズル２２−２，２２−３はそれぞれの対応するリザーバ５３−２，５３−３には挿入されない。その状態で吸引ノズル２２−１から吸引されることによりリザーバ５３−１内の分離バッファ液が吸引されて除去される。
【００７６】
（Ｄ）リザーバ５３−１に分注プローブ８から洗浄水が供給される。
（Ｅ）再びリザーバ５３−１に吸引ノズル２２−１が挿入され、洗浄水が吸引されて排出される。
（Ｆ）リザーバ５３−１に分注プローブ８から再び洗浄水が供給される。
【００７７】
（Ｇ）次に、リザーバ５３−１〜５３−３にそれぞれ吸引ノズル２２−１〜２２−３が挿入される。このとき３つの吸引ノズル２２−１〜２２−３はそれぞれのリザーバ５３−１〜５３−３に挿入され、押しつけられることによってそれぞれのリザーバの底に当接する。それらの３つの吸引ノズル２２−１〜２２−３から同時に液が吸引されて除去される。分注プローブ８はリンスポート１００に挿入されて分注プローブ８内の洗浄水の全量が吐出されるとともに、分注プローブ８の内外が洗浄される。
【００７８】
（Ｈ）他の一つのリザーバ５３−４に４番目の吸引ノズル２２−４が挿入される。この吸引ノズル２２−４は３本の吸引ノズル２２−１〜２２−３とは別に設けられ、後で説明する図１５に示された空気供給口用のシリンダの近くに配置されたものである。吸引ノズル２２−４も押しつけられることによりリザーバ５３−４の底に当接する。吸引ノズル２２−４からリザーバ５３−４内の分離バッファ液が吸引されて除去される。分注プローブ８はバッファ液を入れた試薬容器９１から分離バッファ液を吸引する。
【００７９】
（Ｉ）分注プローブ８をリザーバ５３−４へ移動し、分離バッファ液を分注する。
（Ｊ）リザーバ５３−４上に空気供給口１８が気密を保って押しつけられ、後で図１５に示すシリンダが駆動されて空気がリザーバ５３−４から流路に供給される。他のリザーバ５３−１〜５３−３にはそれぞれ吸引ノズル２２−１〜２２−３が挿入され、流路からそれぞれのリザーバ５３−１〜５３−３に溢れ出した分離バッファ液が吸引されて除去される。
【００８０】
（Ｋ）リザーバ５３−４に吸引ノズル２２−４が挿入され、そのリザーバ５３−４の分離バッファ液が吸引されて除去される。これにより流路内にのみ分離バッファ液が残る状態となる。
（Ｌ）〜（Ｏ）リザーバ５３−１〜５３−４に分注プローブ８により分離バッファ液が順次分注される。
【００８１】
（Ｐ）それぞれのリザーバに電極が挿入され、泳動テストが行なわれる。ここでは電極間の電流値を検出することにより流路にゴミや気泡が混入していないかどうかを確認する。ここで流路に印加する電圧は、試料を分離するための泳動電圧と同じであってもよいが、それよりも低電圧としてもよい。
分離バッファ液を分注した分注プローブ８はリンスポート１００に挿入され、分注プローブ８内の分離バッファ液が全量吐出されるとともに分注プローブ８の内外が洗浄される。
【００８２】
この泳動テスト工程で流路への分離バッファの充填が正常に行なわれたと判定されたときは、サンプルを注入して分析を行なうために次の工程（Ｑ）へ進むが、流路への分離バッファの充填が正常に行なわれたと判定されなかったときは、流路への分離バッファ液の充填をし直すために工程（Ｂ）に戻る。
【００８３】
流路への分離バッファ液の充填のし直しを許容する回数（Ｎ）を予め設定しておき、その回数だけ分離バッファ液の充填し直しを行なっても流路への分離バッファの充填が正常に行なわれたと判定されないときは、別のマイクロチップに交換した後、工程（Ｂ）に戻る。分離バッファ液の充填のし直し許容する回数Ｎは特に限定されるものではないが、例えば２又は３が適当である。
【００８４】
（Ｑ）試料供給用リザーバ５３−１にのみ吸引ノズル２２−１が挿入され、そのリザーバリザーバ５３−１の分離バッファ液が吸引されて除去される。
（Ｒ）そのリザーバ５３−１に分注プローブ８から試料が注入される。
（Ｓ）それぞれのリザーバ５３−１〜５３−４に電極が挿入されて試料導入用の電圧が印加され、試料が流路５４と５５の交差位置へ導かれる。
【００８５】
（Ｔ）印加電圧が泳動分離用の電圧に切り換えられ、試料が分離流路５５でリザーバ５３−４の方向に電気泳動されて分離する。
（Ｕ）分析終了後、各吸引ノズル２２−１〜２２−４がリンスプール１０２に挿入されて洗浄液が吸引され、ノズル内外が洗浄されるとともに、プローブ８がリンスポート１００に挿入されて内外が洗浄される。
【００８６】
次に、図１６と図１７により、分離バッファ液充填装置の一実施例を説明する。
３本の吸引ノズル２２−１〜２２−３はノズル保持部材１０４に摺動可能に保持され、図１７に拡大して示されるように、上下方向の移動範囲が上下のストッパ１０５，１０７により規制されており、バネ１０６によりノズル保持部材１０４から下方向に付勢されている。これらの吸引ノズル２２−１〜２２−３はリザーバに押しつけられることによりバネ１０６に抗して上方向に移動することができる。
【００８７】
図１６（Ａ）に示されるように、吸引ノズルがリザーバに挿入される前の状態においては、吸引ノズル２２−１は他の吸引ノズル２２−２，２２−３に比べてノズル保持部材１０４から下方に突出する長さがリザーバに存在する液の深さ分よりも長く設定されている。このことは、吸引ノズル２２−１が下方向に突出した状態でその先端がリザーバ５３−１の底に当接した時点では、吸引ノズル２２−２，２２−３はまだリザーバ５３−２，５３−３内の液面には到達しないことを意味する。ノズル保持部材１０４がさらに下方向に移動すると、いずれ全ての吸引ノズル２２−１〜２２−３がリザーバの底面に当接する。
【００８８】
この実施例では、ノズル保持部材１０４はエアーシリンダ保持部材も兼ねており、ノズル保持部材１０４にシリンダ１０８が固定されている。シリンダ１０８の先端開口部にはシール部１１０が設けられ、そのシール部をもつ開口が空気供給口１８となっている。シリンダ１０８はその上側にプランジャ１１２をもち、プランジャ１１２の上下動によりシリンダから空気が吐出される。プランジャ１１２はプランジャ保持部材１１４に固定されている。
【００８９】
ノズル保持部材（エアーシリンダ保持部材）１０４とプランジャ保持部材１１４はリニアガイド１１６に摺動可能に支持され、ノズル保持部材１０４とプランジャ保持部材１１４との間にはコイルバネ１１８が挿入されている。ノズル保持部材１０４から上方向に伸びるストッパ１２０が設けられており、ストッパ１２０はプランジャ保持部材１１４の上死点を規定している。
【００９０】
この分離バッファ液充填装置は支持体１２２に固定され、支持体１２２が水平方向の移動機構に取りつけられていることにより、この分離バッファ液充填装置が横方向に移動可能になっている。ノズル保持部材１０４とプランジャ保持部材１１４を上下方向に移動させるための機構として、支持体１２２に駆動モータ１２４としてステッピングモータが取りつけられ、プランジャ保持部材１１４にはボールネジ１２６が螺合している。モータ１２４とボールネジ１２６の間にはタイミングベルト１２８がかけられ、モータ１２４の回転がタイミングベルト１２８を介してボールネジ１２６に伝達される。ボールネジ１２６の回転によりプランジャ保持部材１１４が上下方向に移動させられる。この実施例では、ノズル保持部材１０４がエアリシンダ保持部材を兼用しているので、吸引ノズル２２−１〜２２−３の駆動とエアーシリンダ１０８の移動及び駆動機構を一つの駆動モータ１２４により駆動することができる。
【００９１】
図１６において、ノズル保持部材１０４が吸引ノズル２２−１〜２２−３を備えていない形態、すなわち部材１０４がノズル保持部材の機能を果たさずに単にエアーシリンダ保持部材として機能している形態も本発明の一実施例となるものである。
【００９２】
次に、図１６によりマイクロチップ５に分離バッファ液を充填する動作を説明する。この動作は図１２（Ｉ）でリザーバ５３−４に分離バッファ液が供給されたのち、（Ｊ）で空気供給口１８により空気が供給されて分離バッファ液が加圧して圧入されるとともに、流路から溢れ出た分離バッファ液が吸引ノズル２２−１〜２２−３で吸引されて排出されるまでの工程に該当するものである。
【００９３】
（Ａ）：図１６（Ａ）は待機状態であり、プランジャ保持部材１１４が上死点にある。この状態ですでにマイクロチップのリザーバ５３−４に分離バッファ液が供給されている。
【００９４】
（Ｂ）：ボールネジ１２６が回転してプランジャ保持部材１１４を下げ、コイルバネ１１８を介してノズル保持部材１０４を押し下げる。図１６（Ｂ）に示されるように、シリンダ１０８のシール部１１０がリザーバ５３−４上に気密を保って当接させられ、同時に３つの吸引ノズル２２−１〜２２−３はそれぞれのリザーバに挿入されてリザーバ５３−１〜５３−３の底部に押しつけられた状態となる。
【００９５】
（Ｃ）：ボールネジ１２６をさらに回転させてプランジャ保持部材１１４を下降させると、ノズル保持部材１０４はシリンダ１０８の下端がマイクロチップ５に当接していることによりそれ以上の下降は規制されているが、図１６（Ｃ）に示されるように、コイルバネ１１８が縮むことによってプランジャ保持部材１１４がストッパ１２０から離れてさらに下降し、プランジャ１１２を押して空気供給口１８から空気を供給する。これにより、リザーバ５３−４内の分離バッファ液が流路内に圧入され、流路からリザーバ５３−１〜５３−３に溢れ出た分離バッファ液はそれぞれの吸引ノズル２２−１〜２２−３により吸引されて除去される。
【００９６】
図１６（Ｃ）の状態で分離バッファ液を流路に圧入した後、ボールネジ１２６が逆方向に回転し、図１６（Ｂ）の状態に戻る。その後、さらにボールネジ１２６が逆方向に回転すると、プランジャ保持部材１１４がストッパ１２０に当たることによってノズル保持部材１０４引き上げ、図１６（Ａ）の待機状態に戻る。
【００９７】
図１６の分離バッファ液充填装置において、吸引ノズル２２−１の先端がリザーバ５３−１の底面に到達した時点でボールネジ１２６の回転を停止すると、吸引ノズル２２−１のみがリザーバ５３−１に挿入され、他の吸引ノズル２２−２，２２−３はそれぞれのリザーバ５３−２，５３−３の液面に到達しない位置で停止することになる。この状態は図１１（Ｅ）及び図１３（Ｑ）の工程に使用される状態である。
【００９８】
図１６には示されていないが、他の一本の吸引ノズル２２−４はシリンダ１０８の近傍に設けられており、他の吸引ノズル２２−１〜２２−３と同様にバネにより下方向に付勢されている。その吸引ノズル２２−４をリザーバ５３−４に挿入するときは支持体１２２が水平方向に移動しているため、他の吸引ノズル２２−１〜２２−３はそれぞれの対応するリザーバ５３−１〜５３−３には挿入されない。
【００９９】
図１８は吸引ノズル２２（２２−１〜２２−４）がリザーバ５３（５３−１〜５３−４）の底部周辺部以外の場所、例えば中央部に当接したとした場合のリザーバ内の液の吸引除去の状態を示したものである。
【０１００】
吸引ノズル２２の先端の外径はリザーバ５３の底部の寸法よりも小さく、吸引ノズル２２の先端は斜めにカットされており、リザーバ底面と吸引ノズル先端の隙間から液を吸引する。吸引ノズル２２がリザーバ底部の側壁部以外の場所、例えば中央部に当接したとき、液１３０がリザーバ底部の周囲部にドーナツ状に残る。特に、このリザーバ５３が試料供給用リザーバである場合は充分に洗浄を行なわないと次の分析に対するキャリーオーバの原因となる。そのためリザーバ底部周囲部に液が残る場合にはリザーバを洗浄する水量が多くなったり、洗浄回数を多くしたりしなければならなくなり、洗浄時間が長くなって、結果として分析時間全体が長くなる。
【０１０１】
そこで、好ましい実施例として、図１９に示されるように、吸引ノズル２２をリザーバ５３の底部周壁部に押しつけるように挿入する。このように吸引ノズル２２の位置を調節することによってリザーバ５３に液を残すことなく吸引して除去することができる。その結果、キャリーオーバが小さくなって、洗浄水が少なくてすむようになったり、洗浄時間が短かくなって、結果として分析時間を短縮することができる。また同じ洗浄条件であればキャリーオーバが小さくなることによって分析精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明が適用される一例のマイクロチップ電気泳動装置における制御部に関する部分を概略的に示すブロック図である。
【図２】同マイクロチップ電気泳動装置の要部を概略的に示す斜視図である。
【図３】マイクロチップの一例を示す図であり、（Ａ）と（Ｂ）はマイクロチップを構成する透明板状部材を示す平面図、（Ｃ）はマイクロチップの正面図である。
【図４】マイクロチップの具体的な一例を示す平面図である。
【図５】同マイクロチップ電気泳動装置において分離バッファ液を充填する際の空気供給口とマイクロチップの接続状態を概略的に示す断面図である。
【図６】同マイクロチップ電気泳動装置の動作を示すタイムチャート図である。
【図７】一実施例における分注プローブを示す概略正面図である。
【図８】試薬容器内の残液量を表示する表示画面の一例を示す図である。
【図９】一実施例における分注プローブ駆動機構を示す正面図であり、（Ａ）は待機位置、（Ｂ）は試料吸入のための下降過程、（Ｃ）は試料吸入位置をそれぞれ表わす。
【図１０】他の実施例における分注プローブ駆動機構を示す正面図であり、（Ａ）は待機位置、（Ｂ）は試薬吸入のための下降過程、（Ｃ）は異物に当接したことを検知した状態をそれぞれ表わす。
【図１１】一実施例の動作を工程順に示す斜視図である。
【図１２】同実施例の動作をその後の工程順に示す斜視図である。
【図１３】同実施例の動作をさらにその後の工程順に示す斜視図である。
【図１４】同実施例の動作をさらにその後の工程順に示す斜視図である。
【図１５】同実施例の動作における処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】一実施例における分離バッファ液充填装置を示す正面図であり、（Ａ）は待機位置、（Ｂ）は空気供給口と吸引ノズルをマイクロチップに押し当てた状態、（Ｃ）は分離バッファ液を流路に圧入する工程をそれぞれ表わす。
【図１７】同分離バッファ液充填装置における吸引ノズル部分を拡大して示す断面図である。
【図１８】吸引ノズルによりリザーバから液を吸引する状態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図１９】吸引ノズルによりリザーバから液を吸引する改良された方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
２      分注部
４      シリンジポンプ
５，５−１〜５−４      マイクロチップ
８      分注プローブ
８ｂ      溝
１６      分離バッファ液充填装置
２２−１〜２２−４      吸引ノズル
２６（２６−１〜２６−４）      電気泳動用高圧電源部
３８      制御部
７０，７０ａ      駆動部
７４      駆動用モータ
７６      ボールネジ
８０      プローブホルダ
８０ａ    バネ押さえ部
８２      リニアガイド
８４      圧縮バネ
８６      押さえレバー
８６ｂ      押さえ部材
８７      バネ
８８      位置センサ
９０    試料容器
９０ａ      シール材
９２      液面センサ
１０４      ノズル保持部材
１０６      バネ
１０８      シリンダ
１１０      シール部
１１２      プランジャ
１１４      プランジャ保持部材
１１６      リニアガイド
１１８      コイルバネ
１２０      ストッパ
１２４      駆動モータ
１２６      ボールネジ
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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