(57)【要約】      （修正有）【課題】リガンドに結合したアナライトの回収時に、流路に非特異的に吸着したアナライトが回収されてしまうことを防止可能な回収装置、及び、回収方法を提供する。【解決手段】測定部５６に配置されているセンサースティック４０の流路側部品４３を誘電体ブロック４２から取り外し、取り外した流路側部品４３を部品廃棄部３４へ廃棄する。次に、測定部５６の誘電体ブロック４２に新しい流路側部品４３を取り付ける。そして、押さえ部材５８で流路側部品４３を上から押圧して、誘電体ブロック４２に流路側部品４３を取り付ける。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リガンドが固定される平坦面との間に流路を構成する流路部材を用いて、前記リガンドへアナライトを含むアナライト溶液を供給した後、前記リガンドと結合したアナライトを回収する回収装置であって、
前記流路部材を交換する流路交換手段、
を備えた回収装置。
【請求項２】
前記交換手段により交換された後の前記流路部材により構成される前記流路の幅が、交換される前の前記流路部材により構成される前記流路の幅よりも広いこと、を特徴とする請求項１に記載の回収装置。
【請求項３】
前記リガンドと前記アナライトとの結合状態を測定する測定手段、をさらに備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回収装置。
【請求項４】
前記平坦面は金属膜で構成され、
前記測定手段は、前記金属膜の前記液体流路が構成される側と逆側の面へ光ビームを入射させることにより発生する全反射減衰を利用して、前記リガンドと前記アナライトとの結合状態を測定すること、
を特徴とする請求項３に記載の回収装置。
【請求項５】
前記金属膜は、誘電体ブロックの光反射面に形成され、
前記測定手段は、前記誘電体ブロックを介して前記金属膜へ光ビームを入射させると共に入射させた光ビームを反射させること、を特徴とする請求項４に記載の回収装置。
【請求項６】
前記金属膜は、透明な平板の一面に形成され、
前記測定手段は、前記平板の前記金属膜が形成された側と逆側の面と誘電体ブロックとを圧着させ、この誘電体ブロックを介して前記金属膜へ光ビームを入射させると共に入射させた光ビームを反射させること、を特徴とする請求項４に記載の回収装置。
【請求項７】
リガンドの固定された平坦面との間に流路を構成する流路部材を用いて、前記リガンドへアナライトを含むアナライト溶液を供給した後、前記リガンドと結合したアナライトを回収する回収方法であって、
前記アナライト溶液の供給後、前記流路部材を交換し、
交換後の流路部材と前記平坦面との間に構成される前記流路へ解離液を供給して、前記リガンドから解離されたアナライトを回収する、回収方法。
【請求項８】
前記交換された後の前記流路部材により構成される前記流路の幅は、交換される前の前記流路部材により構成される前記流路の幅よりも広いことを特徴とする請求項７に記載の回収方法。
【請求項９】
前記アナライト溶液の供給中、及び、前記解離液の供給中に、前記リガンドと前記アナライトとの結合状態を測定することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の回収方法。
【請求項１０】
前記平坦面は金属膜で構成され、
前記測定は、前記金属膜の前記液体流路が構成される側と逆側の面へ光ビームを入射させることにより発生する全反射減衰を利用して、前記リガンドと前記アナライトとの結合状態を測定すること、
を特徴とする請求項９に記載の回収方法。
【請求項１１】
前記金属膜は、誘電体ブロックの光反射面に形成され、
前記測定は、前記誘電体ブロックを介して前記金属膜へ光ビームを入射させると共に入射させた光ビームを反射させて行なわれること、を特徴とする請求項１０に記載の回収方法。
【請求項１２】
前記金属膜は、透明な平板の一面に形成され、
前記測定は、前記平板の前記金属膜が形成された側と逆側の面と誘電体ブロックとを圧着させ、この誘電体ブロックを介して前記金属膜へ光ビームを入射させると共に入射させた光ビームを反射させて行なわれること、を特徴とする請求項１０に記載の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リガンドへアナライトを含むアナライト溶液を供給した後、回収液を用いて前記リガンドと結合したアナライトを回収するための回収装置、及び、回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、固定されたリガンドに、このリガンドと結合（特異吸着）するアナライトを結合させ、その後、結合したアナライトをリガンドから解離して回収したり、回収したアナライトに対して各種分析をしたりすることが行なわれている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１には、固定リガンドへリガンド結合物質（アナライト）を結合させた後、解離液でリガンド結合物質を解離し、解離したリガンド結合物質を容器で受けて回収する装置が開示されている。この装置では、固定リガンドの上に流路部材で流路を形成し、この流路にリガンド結合物質を含む溶液を送液することにより、固定リガンドへリガンド結合物質を供給している。そして、固定リガンドとリガンド結合物質との相互作用を測定する。
【０００４】
ところで、多くの生化学分析の際、流す溶液には目的とするリガンド結合物質のみが含まれているとは限らず、他の物質を含む場合もある。このとき、リガンド結合物質を含む溶液を流路に送液すると、リガンド結合物質が流路に非特異的に吸着してしまうことがある。リガンド結合物質を回収する際に、本来、リガンドと特異的に結合したリガンド結合物質のみを回収したいところであるが、非特異的に吸着した他の物質も回収されてしまうという不都合が生じてしまう。
【特許文献１】特表平９−５００２０８号
【特許文献２】特表平１１−５１２５１８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、リガンドに結合したアナライトの回収時に、流路に非特異的に吸着したアナライトが回収されてしまうことを防止可能な回収装置、及び、回収方法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、本発明の第１の態様の回収装置は、リガンドの固定された平坦面との間に液体流路を構成する流路部材を用いて、前記リガンドへアナライトを含むアナライト溶液を供給した後、前記リガンドと結合したアナライトを回収する回収装置であって、前記流路部材を交換する流路交換手段、を含んで構成されている。
【０００７】
上記構成の回収装置では、アナライト供給手段により流路へアナライト溶液が供給される。供給されたアナライト溶液中のアナライトは、流路を構成する平坦面に固定されたリガンドと結合する。このとき、アナライト溶液中の他の物質が、流路を構成する流路部材の内壁に非特異的に吸着することがある。そこで、本発明では、流路交換手段により流路部材が交換する。したがって、流路部材に非特異的に吸着した他の物質が回収されてしまうことがなく、不要な物質が回収物質に混入するのを防止することができる。
【０００８】
なお、本願においてリガンドとは、生理活性のある高分子物質をいい、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、糖類などが例示されるがそれらに限られない。
【０００９】
また、本願においてアナライトとは、リガンドと相互作用をするか否か試験される目的をもってリガンドに供給されるすべての化合物をいう。
【００１０】
第１の態様の回収装置は、前記交換手段により交換された後の前記流路部材により構成される液体流路の幅が、交換される前の前記流路部材により構成される液体流路の幅よりも広いこと、を特徴とすることができる。
【００１１】
交換後に構成される流路の幅を、交換前に構成されていた流路の幅よりも広くすれば、流路部材の交換により流路の位置が多少ずれても、リガンドの固定位置をカバーするように流路を構成することができる。したがって、流路部材を交換する際の流路部材とリガンドとの相対位置の位置決め精度を高精度にする必要がなく、容易に交換することができる。
【００１２】
また、第１の態様の回収装置は、前記リガンドと前記アナライトとの結合状態を測定する測定手段、をさらに備えたことを特徴とすることもできる。
【００１３】
測定手段を備えることにより、リガンドとアナライトとの結合状態を測定することができ、回収液の供給開始、終了を適切なタイミングで行なうことができる。
【００１４】
なお、前記測定手段は、前記金属膜の前記液体流路が構成される側と逆側の面へ光ビームを入射させることにより発生する全反射減衰を利用して、前記リガンドと前記アナライトとの結合状態を測定することができる。この場合には、前記平坦面は金属膜で構成する。全反射減衰を利用した測定としては、表面プラズモン共鳴、漏洩モード検出を用いることができる。
【００１５】
また、第１の態様の回収装置の、前記金属膜は、誘電体ブロックの光反射面に形成され、前記測定手段が、前記誘電体ブロックを介して前記金属膜へ光ビームを入射させると共に入射させた光ビームを反射させること、を特徴とすることができる。
【００１６】
上記構成によれば、金属膜が誘電体ブロック上に直接形成されるので、金属膜と誘電体ブロックとが別体とされている場合と比較して、光学的なロスを少なくすることができる。また、金属膜と誘電体ブロックとが別体とされている場合には、誘電体ブロックと金属膜の形成された板との間に屈折率マッチングオイル等を注入する必要があるが、上記構成であれば屈折率マッチングオイル等を注入する必要はなく、回収装置の構成を簡単にすることができると共に、取り扱いも簡単になり、利便性が高まる。
【００１７】
また、第１の態様の回収装置の、前記金属膜は、透明な平板の一面に形成され、前記測定手段は、前記平板の前記金属膜が形成された側と逆側の面と誘電体ブロックとを圧着させ、この光学プリズムを介して前記金属膜へ光ビームを入射させると共に入射させた光ビームを反射させること、を特徴とすることもできる。
【００１８】
上記構成によれば、金属膜の形成された平板を、光学プリズムと別体にして簡易な構成とすることができる。
【００１９】
本発明の第２の態様の回収方法は、リガンドの固定された平坦面との間に液体流路を構成する流路部材を用いて、前記リガンドへアナライトを含むアナライト溶液を供給した後、前記リガンドと結合したアナライトを回収する回収方法であって、前記アナライト溶液の供給後、前記流路部材を交換し、交換後の流路部材と前記平坦面との間に構成される液体流路へ解離液を供給して、前記リガンドから解離されたアナライトを回収するものである。
【００２０】
上記回収方法によれば、アナライト溶液の供給後、流路部材を交換するので、流路部材に非特異的に吸着した他の物質が回収されてしまうことがなく、不要な物質が回収物質に混入するのを防止することができる。
【００２１】
第２の態様の回収方法は、前記交換された後の前記流路部材により構成される流路の幅が、交換される前の前記流路部材により構成される流路の幅よりも広いことを特徴とすることができる。
【００２２】
交換後に構成される流路の幅を、交換前に構成されていた流路の幅よりも広くすれば、流路部材の交換により流路の位置が多少ずれても、リガンドの固定位置をカバーするように流路を構成することができる。したがって、流路部材を交換する際の流路部材とリガンドとの相対位置の位置決め精度を高精度にする必要がなく、容易に交換することができる。
【００２３】
また、第２の態様の回収方法は、前記アナライト溶液の供給中、及び、前記回収液の供給中に、前記リガンドと前記アナライトとの結合状態を測定することを特徴とすることもできる。
【００２４】
このように、リガンドとアナライトとの結合状態を測定することにより、結合状態に応じて、回収液の供給開始、終了を適切なタイミングで行なうことができる。
【００２５】
また、第２の態様の回収方法は、前記平坦面が金属膜で構成され、前記測定は、前記金属膜の前記流路が構成される側と逆側の面へ光ビームを入射させることにより発生する全反射減衰を利用して、前記リガンドと前記アナライトとの結合状態を測定すること、を特徴とすることもできる。
【００２６】
このように、全反射減衰を利用した測定方法により、リガンドとアナライトとの結合状態を測定することができる。
【００２７】
また、第２の態様の回収方法は、前記金属膜が、誘電体ブロックの光反射面に形成され、前記測定は、前記誘電体ブロックを介して前記金属膜へ光ビームを入射させると共に入射させた光ビームを反射させて行なわれること、を特徴とすることができる。
【００２８】
上記構成によれば、金属膜が誘電体ブロック上に直接形成されるので、金属膜と誘電体ブロックとが別体とされている場合と比較して、測定の際の光学的なロスを少なくすることができる。また、屈折率マッチングオイル等を用いる必要がなく、取り扱いも簡単になり、利便性が高まる。
【００２９】
また、第２の態様の回収方法は、前記金属膜が、透明な平板の一面に形成され、前記測定は、前記平板の前記金属膜が形成された側と逆側の面と誘電体ブロックとを圧着させ、この誘電体ブロックを介して前記金属膜へ光ビームを入射させると共に入射させた光ビームを反射させて行なわれること、を特徴とする。
上記構成によれば、金属膜の形成された平板を、誘電体ブロックと別体にして簡易な構成とすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は上記構成としたので、流路部材に非特異的に吸着したアナライトが回収されてしまうことがなく、不要な物質が回収物質に混入するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
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。
【００３２】
本発明の回収装置は、バイオセンサー１０として構成されている。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、リガンドＤとアナライト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。
【００３３】
図１に示すように、バイオセンサー１０は、トレイ保持部1２、搬送部1４、容器載置台１６、液体吸排部２０、押さえ部２６、流路交換部３０、光学測定部５４、及び、制御部６０を備えている。
【００３４】
トレイ保持部1２は、載置台1２Ａ、及び、ベルト1２Ｂを含んで構成されている。載置台1２Ａは、矢印Ｙ方向に架け渡されたベルト１２Ｂに取り付けられており、ベルト１２Ｂの回転により矢印Ｙ方向に移動可能とされている。載置台１２Ａ上には、トレイＴが２枚、位置決めして載置される。トレイＴには、センサースティック４０が８本収納されている。センサースティック４０は、リガンドＤの固定されるチップであり、詳細については後述する。載置台１２Ａの下には、センサースティック４０を後述するスティック保持部材１４Ｃの位置まで押し上げる、押上機構１２Ｄが配置されている。
【００３５】
センサースティック４０は、図２及び図３に示すように、誘電体ブロック４２、流路部材４４、保持部材４６、接着部材４８、及び、蒸発防止部材４９、で構成されている。
【００３６】
誘電体ブロック４２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４２Ａ、及び、プリズム部４２Ａの両端部にプリズム部４２Ａと一体的に形成された被保持部４２Ｂを備えている。プリズム部４２Ａの互いに平行な２面の内の広い側の上面には、図４にも示すように金属膜５０が形成されている。この金属膜５０上に、バイオセンサー１０で解析するリガンドＤが固定される。誘電体ブロック４２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４２Ａ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５０との界面で全反射された光ビームが出射される。
【００３７】
金属膜５０の表面には、図４に示すように、リンカー層５０Ａが形成されている。リンカー層５０Ａは、リガンドＤを金属膜５０上に固定化するための層である。リンカー層５０Ａ上には、リガンドＤが固定されアナライトＡとリガンドＤとの反応が生じる測定領域（Ｅ１）と、リガンドＤが固定されず、前記測定領域Ｅ１の信号測定に際しての参照信号を得るための参照領域（Ｅ２）とが形成される。この参照領域Ｅ２は、上述したリンカー層５０Ａを製膜する際に形成される。形成方法としては、例えば、リンカー層５０Ａに対して表面処理を施して、リガンドＤと結合する結合基を失活させる。これにより、リンカー層５０Ａの半分が測定領域Ｅ１となり、残りの半分が参照領域Ｅ２となる。このように、結合基を失活させるためには、上記、ブロッキングに用いたエタノールアミン−ヒドロクロライドを用いることができる。参照領域Ｅ２の別の構成方法としては、参照領域Ｅ２にカルボキシルメチルデキストランの代わりに、例えば、アルキルチオールを配するようにすれば、アルキル基を表面に配することが出来、アルキル基は、アミノカップリング法でリガンド結合させることは出来ないので、参照領域Ｅ２として使うことができる。
【００３８】
図５にも示すように、液体流路４５に露出されたリンカー層５０Ａの、参照領域Ｅ２以外の部分には、リガンドＤが固定されている。参照領域Ｅ２にはリガンドＤは固定されていない。参照領域Ｅ２、及び、参照領域Ｅ２よりも上流側に位置する測定領域Ｅ１には、各々光ビームＬ２、Ｌ１が入射される。参照領域Ｅ２は、リガンドＤ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に設けられた領域である。
【００３９】
プリズム部４２Ａの両側面には、下側の端辺に沿ってプリズム部４２Ａの上面と垂直な仮想面の延長上に構成される垂直凸部４２Ｄが７箇所に形成されている。また、誘電体ブロック４２の下面の長手方向に沿った中央部には、係合溝４２Ｅが形成されている。
【００４０】
流路部材４４は、誘電体ブロック４２よりもわずかに狭幅の直方体状とされ、図３に示すように、誘電体ブロック４２の金属膜５０上に６個並べて配置されている。各々の流路部材４４の下面には流路溝４４Ａが形成されており、上面に形成された供給口４５Ａ及び排出口４５Ｂと連通されて、金属膜５０との間に、液体流路４５が構成される。したがって、１本のセンサースティック４０には、独立した６個の液体流路４５が構成される。流路部材４４の側壁には、保持部材４６の内側の図示しない凹部に圧入されて保持部材４６との密着性を確保するための凸部４４Ｂが形成されている。流路部材４４は、誘電体ブロック４２と粘着可能な材料で構成されている。
【００４１】
なお、液体流路４５には、種々の蛋白質を含む液体が供給されることが想定されるので、流路壁への蛋白質の固着を防止するため、流路部材４４の材料としては、蛋白質に対する非特異吸着性を有しないことが好ましい。
【００４２】
保持部材４６は、長尺とされ、上面板４６Ａ及び２枚の側面板４６Ｂで構成されている。保持部材４６は、６個の流路部材４４を間に挟んで、誘電体ブロック４２上に被せられる。なお、必要に応じて誘電体ブロック４２と保持部材４６とが係合されるように係合部（例えば、保持部材４６の側面板４６Ｂに係合孔を形成し、この係合孔に係合される係合凸部を誘電体ブロックに形成する）を設けてもよい。本実施形態では、保持部材４６が誘電体ブロック４２上に被せられることにより、流路部材４４が誘電体ブロック４２に粘着されて取り付けられる。保持部材４６上面板４６Ａには、流路部材４４の供給口４５Ａ及び排出口４５Ｂと対向する位置に、流路部材４４に向けて狭くなるテーパー状のピペット挿入孔４６Ｄが形成されている。また、隣り合うピペット挿入孔４６Ｄとピペット挿入孔４６Ｄとの間には、位置決め用のボス４６Ｅが形成されている。
【００４３】
保持部材４６の上面には、蒸発防止部材４９が接着部材４８を介して接着されている。接着部材４８のピペット挿入孔４６Ｄと対向する位置にはピペット挿入用の孔４８Ｄが形成され、ボス４６Ｅと対向する位置には位置決め用の孔４８Ｅが形成されている。また、蒸発防止部材４９のピペット挿入孔４６Ｄと対向する位置には十字状の切り込みであるスリット４９Ｄが形成され、ボス４６Ｅと対向する位置には位置決め用の孔４９Ｅが形成されている。ボス４６Ｅを孔４８Ｅ及び４９Ｅに挿通させて、蒸発防止部材４９を保持部材４６の上面に接着することにより、蒸発防止部材４９のスリット４９Ｄと流路部材４４の供給口４５Ａ及び排出口４５Ｂとが対向するように構成される。ピペットチップＣＰの非挿入時には、スリット４９Ｄ部分が供給口４５Ａを覆い、液体流路４５に供給されている液体の蒸発が防止される。
【００４４】
図１に示すように、バイオセンサー１０の搬送部１４は、上部ガイドレール１４Ａ、下部ガイドレール１４Ｂ、及び、スティック保持部材１４Ｃ、を含んで構成されている。上部ガイドレール１４Ａ及び下部ガイドレール１４Ｂは、トレイ保持部１２及び光学測定部５４の上部で、矢印Ｙ方向と直交する矢印Ｘ方向に水平に配置されている。上部ガイドレール１４Ａには、スティック保持部材１４Ｃが取り付けられている。スティック保持部材１４Ｃは、センサースティック４０の両端部の被保持部４２Ｂを保持可能とされていると共に、上部ガイドレール１４Ａに沿って移動可能とされている。スティック保持部材１４Ｃに保持されたセンサースティック４０の係合溝４２Ｅと下部ガイドレール１４Ｂとが係合され、スティック保持部材１４Ｃが矢印Ｘ方向に移動することにより、センサースティック４０が光学測定部５４上の測定部５６に搬送される。また、測定部５６には、測定時にセンサースティック４０を押さえる押さえ部材５８が備えられている。押さえ部材５８は、図示しない駆動機構によりＺ方向に移動可能とされ、測定部５６に配置されたセンサースティック４０を上側から押圧する。
【００４５】
容器載置台１６には、アナライト溶液プレート１７、回収液ストック容器１８、解離液ストック容器１９が載置されている。アナライト溶液プレート１７は、９６に区画されており、各種のアナライト溶液をストック可能とされている。回収液ストック容器１８は、回収容器１８Ａ〜１８Ｈで構成されており、回収容器１８Ａ〜１８Ｈには、後述するピペットチップＣＰを挿入可能な開口Ｋが形成されている。解離液ストック容器１９は、複数のストック容器１９Ａ〜１９ＥＨ構成されており、回収容器と同様にピペットチップＣＰを挿入可能な開口Ｋが形成されている。
【００４６】
液体吸排部２０は、上部ガイドレール１４Ａ、及び、ガイドレール１６Ｂよりも上方で、矢印Ｙ方向に架け渡された横断レール２２、及び、ヘッド２４を含んで構成されている。横断レール２２は、図示しない駆動機構により、矢印Ｘ方向移動可能とされている。また、ヘッド２４は、横断レール２２に取り付けられ、矢印Ｙ方向に移動可能とされている。また、ヘッド２４は、図示しない駆動機構により、鉛直方向（矢印Ｚ方向）にも移動可能とされている。ヘッド２４は、図６に示すように、２本のピペット部２４Ａ、２４Ｂを備えている。ピペット部２４Ａ、２４Ｂには、先端部にピペットチップＣＰが取り付けられ、個々にＺ方向の長さを調整可能とされている。ピペットチップＣＰは、図示しないピペットチップストッカーに多数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。
【００４７】
なお、本実施形態においてはセンサースティック４０への液体供給はピペットチップＣＰにより行われるが、ピペットチップの代わりに、一端が上記各溶液プレートに接続され、他端がセンサースティック４０に接続可能とされたインジェクションチューブを設け、送液ポンプにより液体の供給を行ってもよい。
【００４８】
光学測定部５４は、図７に示すように、光源５４Ａ、第１光学系５４Ｂ、第２光学系５４Ｃ、受光部５４Ｄ、信号処理部５４Ｅ、を含んで構成されている。光源５４Ａ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、第１光学系５４Ｂを介して、２本の光ビームＬ１、Ｌ２となり、測定部５６に配置された誘電体ブロック４２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５０と誘電体ブロック４２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４２と金属膜５０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、第２光学系５４Ｃを経て受光部５４Ｄ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５４Ｅへ出力される。信号処理部５４Ｅ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の全反射減衰角のデータ（以下「全反射減衰角データ」という）が求められる。この全反射減衰角データが制御部６０へ出力される。
【００４９】
図８に示すように、流路交換部３０は、部品ストック部３２、部品廃棄部３４、及び、部品搬送部３６、を含んで構成されている。部品ストック部３２は、測定部５６の下流側に配置されており、部品ストック部３２には、センサースティック４０の誘電体ブロック４２以外の部品、すなわち、流路部材４４、保持部材４６、接着部材４８、及び、蒸発防止部材４９で組み立てられた、流路側部品４３がＺ方向に重ねてストックされている。ストックされている流路側部品４３は、図示しない付勢機構により下から上方向に付勢されており、後述する保持アーム３６Ａが上部に配置されたときに、最上段の流路側部品４３が上側へ押し出されて保持アーム３６Ａに狭持される。部品ストック部３２にストックされている流路側部品４３の流路部材４４に形成されている流路溝４４Ａは、測定部５６に配置されている交換対象となるセンサースティック４０の流路部材４４に形成されている流路溝４４よりも幅広となっている。したがって、交換後のセンサースティック４０の液体流路４５の幅は、交換前のセンサースティック４０の液体流路４５の幅よりも幅広となる。
【００５０】
部品搬送部３６は、保持アーム３６Ａ及びレール３６Ｂを含んで構成されている。レール３６Ｂは、センサースティック４０が搬送される搬送方向と平行に配置されている。保持アーム３６Ａは、流路側部品４３を長手方向両端で狭持可能とされており、レール３６Ｂに沿って移動される。
【００５１】
部品廃棄部３４は、部品ストック部３２を挟んで測定部５６と逆側に配置されている。部品廃棄部３４は箱状とされ、中にセンサースティック４０から取り外された流路側部品４３が廃棄される。
【００５２】
制御部６０は、バイオセンサー１０の全体を制御する機能を有し、図７に示すように、光源５４Ａ、信号処理部５４Ｅ、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。制御部６０は、図９示すように、バスＢを介して互いに接続される、ＣＰＵ６０Ａ、ＲＯＭ６０Ｂ、ＲＡＭ６０Ｃ、メモリ６０Ｄ、及び、インターフェースＩ／Ｆ６０Ｅ、を有し、各種の情報を表示する表示部６２、各種の指示、情報を入力するための入力部６４と接続されている。
【００５３】
メモリ６０Ｄには、バイオセンサー１０を制御するための各種プログラムや、各種データが記録されている。
【００５４】
次に、バイオセンサー１０での、アナライト回収手順について説明する。ここでは、センサースティック４０のリガンドＤにアナライトＡを結合させ、その後、結合したアナライトＡのみをリガンドＤから解離させて回収する。
【００５５】
バイオセンサー１０の載置台１２Ａには、リガンドＤが固定され、液体流路４５に保存液Ｃが充填されたセンサースティック４０入りのトレイがセットされている。また、アナライト溶液プレート１７、解離液ストック容器１９には、所定のアナライト溶液、解離液がそれぞれセットされている。
【００５６】
まず、押上機構１２Ｄにより、１のセンサースティック４０がスティック保持部材１４Ｃの位置まで押し上げられ、スティック保持部材１４Ｃにより保持される。そして、スティック保持部材１４Ｃは、センサースティック４０を保持したまま下部ガイドレール１４Ｂに沿って移動して、センサースティック４０を測定部５６へ搬送する。測定部５６へ搬送されたセンサースティック４０は、所定の測定位置に位置決めされて押さえ部材５８により、上部から押圧され固定される。
【００５７】
入力部６４から測定開始の指示が入力されると、制御部６０では、図１０に示す測定処理が実行される。
【００５８】
まず、ステップＳ１２で、光源５４Ａへ光ビームＬの出射指示信号を出力する。これにより、光源５４Ａから光ビームＬが出射される。出射された光ビームＬは、第１光学系５４Ｂで２本の光ビームＬ１、Ｌ２となり、液体流路４５の測定領域Ｅ１、参照領域Ｅ２へ各々入射される。また、ステップＳ１４で、受光部５４Ｄ及び信号処理部５４Ｅへ、作動指示信号を出力する。これにより、測定領域Ｅ１、参照領域Ｅ２で全反射され第２光学系５４Ｃを経た光ビームＬ１、Ｌ２は、受光部５４Ｄで受光され、受光された光は、測定領域Ｅ１、参照領域Ｅ２毎に光電変換されて光検出信号が信号処理部５４Ｅへ出力される。信号処理部５４Ｅでは、光検出信号に所定の処理が加えられ、全反射減衰角データが生成され、制御部６０へ出力される。
【００５９】
制御部６０では、ステップＳ１６で、所定時間経過したかどうかを判断し、所定時間の経過後、ステップＳ１８で、入力された全反射減衰角データをメモリ６０Ｄへ記憶する。そして、ステップＳ２０で、測定領域Ｅ１からの光検出信号により得られる全反射減衰角データを、参照領域Ｅ２からの光検出信号により得られる全反射減衰角データで補正して、リガンドＤとアナライト溶液ＹＡ中のアナライトＡとの結合状態を示す結合状態データを生成する。そして、ステップＳ２２で、結合状態データを表示部６２へ出力する。これにより、所定時間毎の結合状態データがメモリ６０Ｄへ記憶されると共に、表示部６２へ表示される。表示部６２へは、図１１（Ａ）に示すように、時間毎の結合状態データがグラフ化されて出力される。この測定処理は、測定処理終了信号を受けるまで継続される。
【００６０】
一方、入力部６４からアナライト結合回収処理開始の指示が入力されると、制御部６０では、図１２に示すアナライト結合回収処理が実行される。
【００６１】
まず、ステップＳ３０で、アナライト溶液ＹＡの供給指示信号を出力する。これにより、ヘッド２４で、液体流路４５へアナライト溶液ＹＡが供給される。アナライト溶液ＹＡの供給は、具体的には以下のように行なわれる。まず、ヘッド２４がアナライト溶液ＹＡのセットされたアナライト溶液プレート１７の上部に移動し、ピペット部２４Ａが下側に長く、ピペット部２４Ｂが短くなるように段差がつけられる（図６（Ｃ）参照）。そして、ヘッド２４を下降させて、ピペット部２４Ａに取り付けられているピペットチップＣＰＡの先端のみをアナライト溶液ＹＡが貯留されたセルへ挿入し、ピペットチップＣＰＡ内にアナライト溶液ＹＡを吸引する。次に、ヘッド２４を上昇させて測定部５６の上部に移動させ、ピペット部２４Ａとピペット部２４Ｂとが同じ高さになるように長さを調整する（図６（Ａ）参照）。そして、ヘッド２４を下降させて、ピペット部２４Ａ側のピペットチップＣＰＡの先端を液体流路４５の供給口４５Ａへ挿入し、ピペット部２４Ｂ側のピペットチップＣＰＢの先端を液体流路４５の排出口４５Ｂへ挿入する（図１３（Ａ）参照）。そして、ピペットチップＣＰＡから液体流路４５へアナライト溶液ＹＡを注入すると共に、ピペットチップＣＰＢで液体流路４５から押し出される保存液を吸引する（図１３(Ｂ)参照）。これにより、リガンドＤへアナライトＡが供給され、リガンドＤとアナライトＡとが結合する。
【００６２】
前述の測定処理により、表示部６２には、例えば、図１１に示すように、アナライト溶液の供給時から徐々に結合度が増加する反応曲線Ｓ１が表示される。
【００６３】
ステップＳ３２で、前記測定処理で得られる結合状態データに基づいて、リガンドＤとアナライトＡとの結合が十分に行われているかどうかを判断する。ここでの判断は、例えば、結合データの増加率が１０％以下となった場合に、リガンドＤとアナライトＡとの結合が十分であると判断することができる。判断が肯定された場合には、ステップＳ３４で、アナライト溶液排出指示信号を出力して、液体流路４５からアナライト溶液ＹＡを排出させる。判断が否定された場合には、リガンドＤとアナライトＡとの結合が十分に行われるまで待機する。アナライト溶液ＹＡの排出は、具体的には、図１４（Ａ）に示すように、ピペットチップＣＰＡに空気を吸引しておき、図１４（Ｂ）に示すように、供給口４５Ａから液体流路４５へ空気を注入して排出口４５Ｂ側へアナライト溶液ＹＡを押し出し、ピペットチップＣＰＢで押し出されたアナライト溶液ＹＡを吸引することにより、アナライト溶液ＹＡを液体流路４５から排出させる。
【００６４】
なお、本実施形態では、アナライト溶液ＹＡの排出処理を上記のようにして行ったが、アナライト溶液ＹＡの充填されている液体流路４５へ一旦バッファー液を供給してリガンドＤに非特異的に吸着したアナライトＡを洗浄し、その後、バッファー液をピペットチップＣＰＡからの空気で押し出して液体流路４５から排出させるようにしてもよい。
【００６５】
次に、ステップＳ３６で、センサースティック４０の流路側部品の交換処理を行う。交換処理は、図１５に示すように、ステップＳ３６Ａで、保持アーム３６Ａへ取り外し指示信号を出力し、測定部５６に配置されているセンサースティック４０の流路側部品４３を誘電体ブロック４２から取り外し、ステップＳ３６Ｂで、廃棄指示信号を出力して、取り外した流路側部品４３を部品廃棄部３４へ廃棄する。流路側部品４３の取り外しは、押さえ部材５８を上昇させて押圧を解除した後、図８に示すように、保持アーム３６Ａで測定部５６に配置されているセンサースティック４０の流路側部品４３を狭持して、レール３６Ｂに沿って部品廃棄部３４側へ移動することにより行われる。また、流路側部品４３の廃棄は、部品廃棄部３４の上部で保持アーム３６Ａでの流路側部品４３の狭持を解除して、流路側部品４３を部品廃棄部３４内へ落とし込むことにより行われる。次に、ステップＳ３６Ｃで、取り付け指示信号を出力して、測定部５６の誘電体ブロック４２に新しい流路側部品４３を取り付ける。ここでの取り付けは、保持アーム３６Ａを部品ストック部３２の上部に移動させ、部品ストック部３２にストックされている最上段の流路側部品４３を保持アーム３６Ａで狭持し、測定部５６の誘電体ブロック４２上に搬送する。そして、押さえ部材５８で流路側部品４３を上から押圧して、誘電体ブロック４２に流路側部品４３を取り付ける。これにより、流路側部品４３の交換処理が完了する。
【００６６】
流路側部品４３の交換処理後、ステップＳ３８で、液体流路４５へ解離液Ｊを供給するための、解離液供給指示信号を出力する。解離液Ｊの供給は、ヘッド２４のピペット部２４Ａに取り付けられたピペットチップＣＰＡでストック容器１９に準備されている解離液Ｊを吸引し、吸引した解離液Ｊを供給口４５Ａから注入することにより行われる。解離液Ｊの注入により、アナライトＡからリガンドＤが解離し、測定処理で得られる結合度は減少し、例えば、図１１（Ｂ）の反応曲線Ｓ２のような表示となる。
【００６７】
ステップＳ４０で、アナライトＡがリガンドＤと十分に解離したかどうかを判断する。ここでの判断は、測定処理で得られる結合状態データに基づいて行われ、例えば、結合度の減少率が５％以下となったときに、十分に解離したと判断することができる。判断が否定された場合には、アナライトＡがリガンドＤと十分に解離するまで待機し、判断が肯定された場合には、ステップＳ４２で、液体流路４５からリガンドＤと解離したアナライトＡを回収する。ここでの回収は、ヘッド２４のピペット部２４Ａに取り付けられたピペットチップＣＰＡでストック容器１９に準備されているバッファー液Ｂを吸引し、吸引したバッファー液Ｂを供給口４５Ａから注入すると共に、ピペット部２４Ｂに取り付けられたピペットチップＣＰＢで排出口４５Ｂから排出される解離液Ｊを吸引し、吸引した解離液Ｊを回収液ストック容器１８へ注入することにより行われる。これにより、解離液Ｊと共にアナライトＡが回収液ストック容器１８に回収される。なお、回収液ストック容器１８への解離液Ｊの注入時には、ピペット部２４Ｂが下側に長く、ピペット部２４Ａが短くなるように段差がつけられ（図６（Ｂ）参照）、ピペット部２４Ｂに取り付けられたピペットチップＣＰＢのみが、回収液ストック容器１８の開口Ｋへ挿入される。
【００６８】
そして、ステップＳ４４で、測定終了指示信号を出力し、アナライト結合回収処理を終了する。
【００６９】
一方、測定処理も、測定終了指示信号を受けて終了される。
【００７０】
本実施形態では、アナライト溶液ＹＡを液体流路４５へ供給してリガンドＤとアナライトＡとを結合させた後、液体流路４５を構成する流路部材４４を含む流路側部品４３を交換するので、アナライトＡが流路溝４４Ａに非特異的に吸着した流路部材４４は廃棄され、アナライトＡの吸着していない流路部材４４を用いてアナライトＡが回収される。したがって、流路部材４４に非特異的に吸着したアナライトＡが回収されてしまうことがなく、回収液に不要な物質が混在するのを防止することができる。
【００７１】
なお、本実施形態では、測定処理を行いながらアナライト結合回収処理を行ったが、測定処理は必ずしも必要ではない。測定処理なしでアナライト結合回収処理を行う場合には、結合開始、解離開始から所定の時間を経過したことをもって結合、解離が十分に行われたとみなすことができる。
【００７２】
また、本実施形態では、交換後の流路部材４４の流路溝４４Ａを交換前のものよりも幅広としたが、必ずしも幅広とする必要はない。特に、このような構成とすることにより、流路部材４４の交換により液体流路４５の位置が多少ずれても、リガンドＤの固定位置をカバーするように液体流路４５を構成することができる。したがって、流路部材４４を交換する際の流路部材４４とリガンドＤとの相対位置の位置決め精度を高精度にする必要がなく、容易に流路部材４４を交換することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、アナライトＡのみをリガンドＤから解離させて回収する例について説明したが、アナライトＡは、リガンドＤごと解離させたり、リガンドＤごと分解して解離させたりして、回収してもよい。
【００７４】
また、本実施形態では、リガンドＤの固定される金属膜５０が、プリズムとして機能する誘電体ブロック４２上に形成されているセンサースティック４０を用いたが、図１５に示すように、金属膜７０Ａが透明な平板７２の一面に形成され、この金属膜７０Ａ上にリガンドＤが固定されているセンサーチップ７４を用いてもよい。この場合には、光学プリズムＰを平版７２の金属膜７０Ａが形成されていない面と密着させ、この光学プリズムＰを介して金属膜７０Ａへ光ビームＬを入射させると共に入射させた光ビームＬを反射させる。この構成によれば、金属膜７０Ａの形成される平板７２を、光学プリズムＰと別体にして、センサーチップ７４を簡易な構成とすることができる。
【００７５】
一方、本実施形態のように、金属膜５０が誘電体ブロック４２上に形成された構成とすることにより、光学的なロスを少なくすることができる。また、金属膜と誘電体ブロックとが別体とされている場合には、プリズムと金属膜の形成された板との間に屈折率マッチングオイル等を注入する必要があるが、本実施形態のように、金属膜５０が誘電体ブロック４２上に形成された構成であれば、屈折率マッチングオイル等を注入する必要はなく、バイオセンサーの構成を簡単にすることができると共に、取り扱いも簡単になり、利便性が高まる。
【００７６】
なお、本実施形態では、バイオセンサーとして、表面プラズモンセンサーを一例として説明したが、バイオセンサーとしては、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を用いてのアナライトの回収に本発明は適用することができる。
【００７７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本実施形態のバイオセンサーの全体斜視図である。
【図２】本実施形態のセンサースティックの斜視図である。
【図３】本実施形態のセンサースティックの分解斜視図である。
【図４】本実施形態のセンサースティックの１の液体流路部分の断面図である。
【図５】本実施形態のセンサー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６】本実施形態の液体供給部を構成するピペット部の側面図である。
【図７】本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８】本実施形態の流路交換部付近の斜視図である。
【図９】本実施形態の制御部とその周辺の概略ブロック図である。
【図１０】本実施形態の測定処理のフローチャートである。
【図１１】本実施形態での測定結果の一例を示すグラフである。
【図１２】本実施形態のアナライト供給回収処理のフローチャートである。
【図１３】本実施形態の液体流路での液供給動作を説明する図である。
【図１４】本実施形態の液体流路での液排出手順を説明する図である。
【図１５】本実施形態の流路側部品の交換処理のフローチャートである。
【図１６】本発明が実施される他の形態のセンサーチップの概略断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０  バイオセンサー
２０  液体供給部
２４  ヘッド
３０  流路交換部
３２  部品ストック部
３４  部品廃棄部
３６  部品搬送部
３６Ａ  保持アーム
３６Ｂ  レール
４０  センサースティック
４２  誘電体ブロック
４３  流路側部品
４４  流路部材
４５  液体流路
５０  金属膜
５４  光学測定部
６０  制御部
７０Ａ  金属膜
７２  平板
７４  センサーチップ
Ｊ    解離液
Ｋ    開口
【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】
2007003487.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007003487.tif 000011
【図１０】
2007003487.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2007003487.tif 000014
【図１３】
2007003487.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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