(57)【要約】【課題】  蒸発防止シートで覆われた各ウェルの開口部から溶液を吸引する。【解決手段】  各ウェルから溶液を吸引するピペットチップ２６は、分注ヘッド８７に設けられている。分注ヘッド８７は、第１のガイド機構２４によりＺ方向にガイドされ、移動機構２５により吸引位置と退避位置との間で移動される。分注ヘッド８７の隣には、蒸発防止シートを破るための孔開けピン２０を設けたピンヘッド２３が配されている。ピンヘッド２３は、第２ガイド機構３５によりＺ方向にガイドされている。ピンヘッド２３には、ソレノイド機構３８が設けられている。ソレノイド機構３８は、孔開け時にはプランジャを突出してピンヘッド２３を分注ヘッド８７に連係して分注ヘッド８７と一緒にピンヘッド２３を孔開け位置に移動し、また、吸引時にはプランジャを退避させて分注ヘッド８７のみを吸引位置に移動させる。【選択図】        図６
2007003351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の吸引を行うノズルが設けられており、前記ノズルにピペットチップが交換自在に取り付けられる分注ヘッドと、
前記分注ヘッドを一方向にガイドする第１ガイド機構と、
前記分注ヘッドを前記第１ガイド手段のガイド方向に沿って移動することで、ウェルプレートに設けたウェルに収納した溶液を吸引する吸引位置と、前記ウェルから退避する退避位置との間で前記ピペットチップを移動させる移動機構と、を備えた分注装置において、
前記ウェルの開口部を塞ぐ蒸発防止シートを破るための孔開けピンと、
前記孔開けピンを保持するピンヘッドと、
前記第１ガイド手段のガイド方向と平行な方向に設定されている孔開け位置と退避位置との間で前記ピンヘッドをガイドする第２のガイド手段と、
前記ピンヘッドと前記分注ヘッドとを係脱自在に連係する連係機構と、を備え、
前記連係機構により前記ピンヘッドと前記分注ヘッドとを連係した状態で前記移動機構が前記分注ヘッドを吸引位置に向けて移動することで前記ピンヘッドを一緒に孔開け位置に移動して前記孔開けピンで前記蒸発防止シートを破くことを特徴とする分注装置。
【請求項２】
前記連係機構は、前記ピンヘッドと前記分注ヘッドとを連係する連係位置とその連係を解除する解除位置との間で移動自在な連係部材と、その連係部材を連係位置と解除位置との間で移動させる連係移動機構とで構成されており、
前記連係移動機構は、前記蒸発防止シートの孔開け時には連係部材を連係位置に移動し、また、ピペットチップで吸引するときには連係部材を解除位置に移動することを特徴とする請求項１記載の分注装置。
【請求項３】
前記分注ヘッド、前記第１ガイド機構、前記移動機構、前記ピンヘッド、前記第２ガイド機構、及び、前記連係機構を一体に保持する保持部材と、
前記保持部材をウェルプレートに設けたウェルの列方向に移動する保持部材移動機構と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の分注装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の吸引と吐出とを行うノズルが設けられた分注ヘッドを備えた分注装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、タンパク質やＤＮＡなどの生化学物質の相互作用を調べたり、薬品のスクリーニングを行う場合において、試料の反応を測定する測定装置として、全反射減衰を利用した測定装置が知られている。
【０００３】
全反射減衰を利用した測定装置は、透明な誘電体上に形成された薄膜の一方の面であるセンサ面上において試料の反応を生じさせ、前記センサ面の裏面の光入射面に全反射条件を満たすように光を入射させ、その反射光の減衰状況を検出することにより前記反応を測定する。こうした全反射減衰を利用した測定装置の１つに、表面プラズモン共鳴（Surface Plasmon Resonance）現象を利用した測定装置（以下、ＳＰＲ測定装置という）がある。表面プラズモンとは、金属中の自由電子が集団的に振動することによって生じ、その金属の表面に沿って進む自由電子の粗密波である。
【０００４】
ＳＰＲ測定装置は、透明な誘電体上に形成された薄膜として金属膜を使用し、この金属膜の一方の面をセンサ面として、このセンサ面にＳＰＲを発生させ、そこで生じる物質の反応状況をＳＰＲを検出することにより測定する。
【０００５】
金属膜のセンサ面の裏面から、全反射条件を満足するように（臨界角以上の入射角で）光を照射すると、その光入射面において全反射が起こるが、入射光のうちわずかな光は反射せずに金属膜内を通過して、センサ面に染み出す。この染み出した光波がエバネッセント波と呼ばれる。このエバネッセント波と表面プラズモンの振動数が一致して共鳴すると（ＳＰＲが発生すると）、反射光の強度が大きく減衰する。ＳＰＲ測定装置は、前記光入射面で反射する反射光の減衰を捉えることにより、その裏側のセンサ面で発生するＳＰＲを検出する。
【０００６】
ＳＰＲを発生させるための光の入射角（共鳴角）は、エバネッセント波および表面プラズモンが伝播する媒質の屈折率に依存する。言い換えると、媒質の屈折率が変化すれば、ＳＰＲを発生させる共鳴角が変化する。センサ面と接する物質は、エバネッセント波および表面プラズモンを伝播させる媒質となるので、例えば、センサ面において、２種類の分子間の結合や解離などの化学反応が生じると、それが媒質の屈折率の変化として顕れて、共鳴角が変化する。ＳＰＲ測定装置は、この共鳴角の変化を捉えることにより分子間の相互作用を測定する。
【０００７】
生化学分野の実験や研究においては、タンパク質、ＤＮＡ、薬品などが、リガンドやアナライトとして使用される。例えば、薬品のスクリーニングを行う場合には、リガンドとして、タンパク質などの生体物質を使用し、このセンサ面にアナライトとなる複数種類の薬品を接触させて、それらの相互作用を調べる。
【０００８】
下記特許文献１に記載のＳＰＲ測定装置は、金属膜に光を入射させるための光学系として、Ｋｒｅｔｓｃｈｍａｎｎ配置を採用している。Ｋｒｅｔｓｃｈｍａｎｎ配置では、例えば、透明な誘電体であるガラス基板上に金属膜が形成されたセンサを用い、前記金属膜の光入射面と対向するように前記ガラス基板とプリズムとが接合される。プリズムは、前記光入射面に向けて全反射条件を満足するように照射された光を集光する。センサ面には、リガンドが固定されるとともに、センサ面と対向する位置には、アナライトを溶媒に溶かしたアナライト溶液を流す流路が配置される。この流路にアナライト溶液を送液して、アナライトとリガンドとを接触させ、そのときの反射光の減衰を検出することによりそれらの相互作用が測定される。
【０００９】
測定を行う際には、まず、流路へバッファが注入されてセンサ面へ送液される。この状態で信号測定が開始される。この後、アナライト溶液が注入される。流路内にあるバッファは、注入されたアナライト溶液によって押し出されて排出口から排出される。そして、所定時間アナライト溶液を流路内に滞留させた後、再度バッファを注入し、信号測定を終了させる。これにより信号のベースラインの検出から、アナライトとリガンドの結合反応から脱離に至るまでの信号検出を行うことができる。
【００１０】
センサ面へのアナライト溶液の送液方法としては、ピペットチップを用いて供給している。ピペットチップは、比較的、流路の注入口への着脱が容易であり、着脱を繰り返して多数のセンサへのアクセスを行うという場合に適している。
【００１１】
ところで、測定用バッファやアナライト溶液の溶媒（希釈液）としては、例えば、各種のバッファ液（緩衝液）の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水が使用される。これらの各液の種類、ｐｈ値、混合物の種類及びその濃度等は、リガンドの種類に応じて適宜決められる。例えば、アナライトを溶けやすくするために、生理的食塩水にＤＭＳＯ（ジメチル−スルホ−オキシド）を含ませている。このＤＭＳＯは、測定時の信号レベルに大きく影響する。測定用バッファは基準レベルの検出に用いられるので、アナライトの溶媒中にＤＭＳＯが含まれる場合には、そのＤＭＳＯ濃度と同程度のＤＭＳＯ濃度を持つ測定用バッファを使用する。
【００１２】
このようなアナライト溶液は、長期間（例えば、１年）保管されることも多い。そうした場合には、経時変化によって、初期のＤＭＳＯ濃度と測定時のＤＭＳＯ濃度との間に濃度差が生じてしまう場合がある。厳密な測定を行う必要がある場合には、こうした濃度差をアナライト溶液を注入したときの測定時の参照信号の信号レベルから推定し、測定データに対して補正（ＤＭＳＯ濃度補正）が行われる。
【００１３】
補正量は、測定時の信号レベルから推定するため、正確ではない。また、補正量の数値が大きくなると、誤差も多く含まれることになる。そこで、このような補正を行わなくても済むように、アナライト溶液を保存するウェルプレートの各ウェルの開口部を蒸発防止シートで覆うことが行われている。
【特許文献１】特開平６−１６７４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記のように、各ウェルの開口部を蒸発防止シートで塞ぐと、測定時に蒸発防止シートを取る作業が必要になり面倒である。そこで、蒸発シートを被せたまま使用することが望まれている。この場合、アナライト溶液を吸引するときに、蒸発防止シートを破ってからピペットチップをウェルの開口部に挿入することが必要になり、よって、ピペットチップを挿入する前に蒸発防止シートを破るために孔開けピンを、ピペットチップを移動する機構とは別に設けることが考えられるが、この機構では、孔開けピンとピペットチップとを個別の機構で移動させるため、位置決め精度が高い点においては申し分ないものの、構造が複雑で大型化し、また高価なものになってしまう。
【００１５】
また、各ウェルの開口部に挿入するときにピペットチップの先端で蒸発防止シートを破るように構成することも考えられる。しかしながら、ピペットチップはノズルの先端に交換自在に取り付けているため、取り付け強度が弱い。このため、蒸発防止シートに当接したときに、ピペットチップがノズルに対して曲がってしまい、ウェルへの挿入が正確に行えないおそれがある。
【００１６】
本発明は、各ウェルの開口部を覆うシートを破ってピペットチップを各ウェルの開口部に正確に挿入することができる分注装置をローコストでかつコンパクトで提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の分注装置では、溶液を収納する各ウェルの開口部を塞ぐ蒸発防止シートを破るための孔開けピンと；前記孔開けピンを保持するピンヘッドと；ピペットチップを一方向にガイドする第１ガイド手段のガイド方向と平行な方向に設定されている孔開け位置と退避位置との間で前記ピンヘッドをガイドする第２のガイド手段と；前記ピンヘッドと前記分注ヘッドとを係脱自在に連係する連係機構と；を備え、前記連係機構により前記ピンヘッドと前記分注ヘッドとを連係した状態で移動機構が前記分注ヘッドを吸引位置に向けて移動することで前記ピンヘッドを一緒に孔開け位置に移動して前記蒸発防止シートを破くようにしたものである。孔開けピンとピペットチップとは、前記一方向に交差する方向にずれて配されている。そして、孔開け時には、連係機構がピンヘッドと分注ヘッドとを連係することで単一の移動機構により孔開けピンを孔開け位置に移動させることができる。なお、孔開けピンとともにピペットチップも移動する。このとき、ピペットチップの先端がウェルの開口部に入り込まないように、孔開けピンをピペットチップよりも孔開け位置に向けて突出させておくのが望ましい。
【００１８】
連係機構としては、前記ピンヘッドと前記分注ヘッドとを連係する連係位置とその連係を解除する解除位置との間で移動自在な連係部材と、その連係部材を連係位置と解除位置との間で移動させる連係移動機構とで構成してもよい。この場合には、前記連係移動機構は、前記蒸発防止シートの孔開け時には連係部材を連係位置に移動し、また、ピペットチップで吸引するときには連係部材を解除位置に移動する。連係機構を、例えばソレノイド機構とした場合には、連係部材がプランジャを、また、連係移動機構が励磁コイルをそれぞれ構成する。このような連係機構をピンヘッドに設けてもよいし、逆に分注ヘッドに設けても良い。
【００１９】
孔開けピンで蒸発防止シートを破いた部位に対応するウェルに、ピペットチップを挿入する。このとき、孔開けピンの位置にピペットチップを移動させる機構が必要になる。そこで、前記分注ヘッド、前記第１ガイド機構、前記移動機構、前記ピンヘッド、前記第２ガイド機構、及び、前記連係機構を一体に保持する保持部材と；前記保持部材をウェルプレートに設けた複数のウェルの列方向に移動する保持部材移動機構と；を備えればよい。
【発明の効果】
【００２０】
分注ヘッドとピンヘッドとを係脱自在に連係する連係機構を設けたから、分注ヘッドを移動させる単一の移動機構のみでも、連係機構の係脱を切り替えることで孔開けピンをピペットチップとともに一緒に移動させることができ、孔開け作業と吸引作業とを簡便に行うことができる。また、別々の移動機構を設ける必要がないため、ローコスト化及びコンパクト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１に示すように、ＳＰＲを利用した測定方法は、大きく分けて、固定工程と、測定処工程（データ読み取り工程）と、データ解析工程との３つの工程からなる。ＳＰＲ測定装置は、固定工程を行う固定機１０と、測定工程を行う測定機１１と、測定機１１によって得られたデータを解析するデータ解析機９１（図４参照）からなる。
【００２２】
測定は、ＳＰＲセンサであるセンサユニット１２を用いて行われる。センサユニット１２は、ＳＰＲが発生するセンサ面１３ａとなる金属膜１３と、このセンサ面１３ａの裏面の光入射面１３ｂと接合されるプリズム１４と、前記センサ面１３ａと対向して配置され、リガンドやアナライトが送液される流路１６とを備えている。
【００２３】
金属膜１３としては、例えば、金が使用され、その膜厚は、例えば、５００オングストロームである。この膜厚は、金属膜の素材、照射される光の発光波長などに応じて適宜選択される。プリズム１４は、光入射面１３ｂに向けて、全反射条件を満たすように照射された光を集光する。流路１６は、略Ｕ字形に屈曲された送液管であり、液体を注入する注入口１６ａと、それを排出する排出口１６ｂとを持っている。流路１６の管径は、例えば、約１ｍｍ程度であり、注入口１６ａと排出口１６ｂの間隔は、例えば、約１０ｍｍ程度である。
【００２４】
また、流路１６の底部は、開放されており、この開放部位はセンサ面１３ａによって覆われて密閉される。これら流路１６とセンサ面１３ａによってセンサセル１７が構成される。後述するように、センサユニット１２は、こうしたセンサセル１７を複数個備えている（図２参照）。
【００２５】
固定工程は、センサ面１３ａにリガンドを固定する工程である。固定工程は、センサユニット１２を固定機１０にセットして行われる。固定機１０には、１対のピペットチップ１９ａ，１９ｂからなるピペット対１９が設けられている。ピペット対１９は、各ピペットチップ１９ａ，１９ｂが、注入口１６ａと排出口１６ｂのそれぞれに挿入される。各ピペットチップ１９ａ，１９ｂは、それぞれが流路１６への液体の注入と、流路１６からの吸い出しを行う機能を備えており、一方が注入動作を行っているときには、他方が吸い出し動作を行うというように、互いに連動する。このピペット対１９を用いて、注入口１６ａから、リガンドを溶媒に溶かしたリガンド溶液２１が注入される。
【００２６】
センサ面１３ａのほぼ中央部には、リガンドと結合するリンカー膜２２が形成されている。このリンカー膜２２は、センサユニット１２の製造段階において予め形成される。リンカー膜２２は、リガンドを固定するための固定基となるので、固定するリガンドの種類に応じて適宜選択される。
【００２７】
リガンド溶液２１を注入するリガンド固定化処理を行う前に、前処理として、まず、リンカー膜２２に対して、固定用バッファ液を送液してリンカー膜２２を湿らせた後、リンカー膜２２へリガンドが結合しやすくするためにリンカー膜２２の活性化処理が施される。例えば、アミンカップリング法では、リンカー膜２２としてカルボキシメチルデキストランが使用され、リガンド内のアミノ基をこのデキストランに直接共有結合させる。この場合の活性化液としては、Ｎ’−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミドヒドロクロリド（ＥＤＣ）とＮ−ヒドロキシコハク酸イミド（ＮＨＳ）との混合液が使用される。この活性化処理の後、固定用バッファによって流路１６が洗浄される。
【００２８】
固定用バッファやリガンド溶液２１の溶媒（希釈液）としては、例えば、各種のバッファ液（緩衝液）の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水が使用される。これらの各液の種類、ｐｈ値、混合物の種類及びその濃度等は、リガンドの種類に応じて適宜決められる。例えば、リガンドとして生体物質を使用する場合には、ｐｈを中性付近に調整した生理的食塩水が使用される場合が多い。しかし、上記アミンカップリング法では、リンカー膜２２は、カルボキシメチルデキストランにより負（マイナス）に帯電するので、このリンカー膜２２と結合しやすいようにタンパク質を陽（プラス）に帯電させるため、生理的とはいえない高濃度のリン酸塩を含む緩衝作用の強いリン酸緩衝溶液（ＰＢＳ：phosphatic−buffered，saline）などが使用される場合もある。
【００２９】
こうした活性化処理及び洗浄が行われた後、センサセル１７へリガンド溶液２１が注入されてリガンド固定化処理が行われる。リガンド溶液２１が流路１６へ注入されると、溶液中で拡散しているリガンド２１ａが徐々にリンカー膜２２へ近づいて、結合する。こうしてセンサ面１３ａにリガンド２１ａが固定される。固定化には、通常、約１時間数程度かかり、この間、センサユニット１２は、温度を含む環境条件が所定の条件に設定された状態で、保管される。なお、固定化が進行している間、流路１６内のリガンド溶液２１を静置しておいてもよいが、流路１６内のリガンド溶液２１を攪拌して流動させることが好ましい。こうすることで、リガンドとリンカー膜２２との結合が促進され、リガンドの固定量を増加させることができる。
【００３０】
センサ面１３ａへのリガンド２１ａの固定化が完了すると、前記流路１６からリガンド溶液２１が排出される。リガンド溶液２１は、ピペットチップ１９ｂによって吸い出されて排出される。固定化が完了したセンサ面１３ａは、流路１６へ洗浄液が注入されて洗浄処理が行われる。この洗浄後、必要に応じて、ブロッキング液を流路１６へ注入して、リンカー膜２２のうち、リガンドが結合しなかった反応基を失活させるブロッキング処理が行われる。ブロッキング液としては、例えば、エタノールアミン−ヒドロクロライドが使用される。このブロッキング処理の後、再び流路１６が洗浄される。この後、後述するように、流路１６には、乾燥防止液が注入される。これにより、センサユニット１２は、センサ面１３ａの乾燥が防止された状態で、測定までの間保管される。
【００３１】
測定工程は、センサユニット１２を測定機１１にセットして行われる。測定機１１には、ピペットチップ２６が設けられており、このピペットチップ２６を用いて、注入口１６ａから流路１６への各種の液が吐出されて流路１６への注入が行われる。
【００３２】
測定（データ読み取り）工程では、まず、流路１６へ測定用バッファが注入される。この後、アナライトを溶媒に溶かしたアナライト溶液２７が所定量注入される。流路１６内の測定用バッファは、アナライト溶液２７によって押し出されて排出される。アナライト溶液２７を流路１６内で所定時間滞留させ、この後、再び測定用バッファが注入される。排出口１６ｂから排出された排液（使用済みのアナライト溶液及び測定用バッファ）は、吸引管３０によって吸引されて回収される。なお、最初に測定用バッファを注入する前に、いったん流路１６の洗浄を行ってもよい。
【００３３】
データの読み取りは、基準となる信号レベルを検出するために、最初に測定用バッファを注入した直後から開始され、アナライト溶液２７の注入後、再び測定用バッファが注入されるまでの間行われる。これにより、基準レベル（ベースライン）の検出、アナライトとリガンドの反応状況（結合状況）、測定用バッファ注入による結合したアナライトとリガンドの脱離までのＳＰＲ信号を測定することができる。
【００３４】
測定用バッファや、アナライト溶液２７の溶媒（希釈液）としては、例えば、各種のバッファ液（緩衝液）の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水が使用される。これらの各液の種類、ｐｈ値、混合物の種類及びその濃度等は、リガンドの種類に応じて適宜決められる。例えば、アナライトを溶けやすくするために、生理的食塩水にＤＭＳＯ（ジメチル−スルホ−オキシド）を含ませてもよい。このＤＭＳＯは、信号レベルに大きく影響する。上述したとおり測定用バッファは基準レベルの検出に用いられるので、アナライトの溶媒中にＤＭＳＯが含まれる場合には、そのＤＭＳＯ濃度と同程度のＤＭＳＯ濃度を持つ測定用バッファを使用することが好ましい。
【００３５】
なお、アナライト溶液２７は、長期間（例えば、１年）保管されることも多く、そうした場合には、経時変化によって、初期のＤＭＳＯ濃度と測定時のＤＭＳＯ濃度との間に濃度差が生じてしまう場合がある。そこで、アナライト溶液２７を各ウェル８８ａに保存するウェルプレート８８には、各ウェル８８ａの開口部を蒸発防止シート１５で塞いでいる（図２参照）。なお、さらに厳密な測定を行う場合には、初期のＤＭＳＯ濃度と測定時のＤＭＳＯ濃度との差をアナライト溶液２７を注入したときの参照信号の信号レベルから推定し、測定データに対して補正（ＤＭＳＯ濃度補正）を行っても良い。
【００３６】
ここで、参照信号（ｒｅｆ信号）とは、センサ面上に設けられリガンドが固定されない参照領域に対応するＳＰＲ信号であり、リガンドが固定されアナライトとの反応を生じる測定領域の測定信号（ａｃｔ信号）と比較参照される信号である。測定に際しては、前記測定信号と参照信号の２つの信号が検出され、データ解析に際しては、例えば、それら２つのＳＰＲ信号の差分を取り、これを測定データとして解析がなされる。こうすることで、例えば、複数のセンサセル間の個体差や、液体の温度変化など、外乱に起因するノイズをキャンセルすることが可能となり、Ｓ／Ｎ比の良好な信号が得られるようにしている。
【００３７】
ＤＭＳＯ濃度補正のための補正データは、アナライト溶液２７を注入する前に、ＤＭＳＯ濃度が異なる複数種類の測定用バッファをセンサセル１７に注入して、このときのＤＭＳＯ濃度変化に応じた、ｒｅｆ信号のレベルとａｃｔ信号のレベルのそれぞれの変化量を調べることにより求められる。
【００３８】
測定部３１は、照明器３２と検出器３３からなる。上述したとおり、リガンドとアナライトの反応状況は、共鳴角（光入射面に対して照射された光の入射角）の変化として顕れるので、照明器３２は、全反射条件を満足する様々な入射角の光を光入射面１３ｂに対して照射する。照明器３２は、例えば、光源３４と、集光レンズ、拡散板、偏光板を含む光学系３６とからなり、配置位置および設置角度は、照明光の入射角が、上記全反射条件を満足するように調整される。
【００３９】
光源３４としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode），ＬＤ（Laser Diode），ＳＬＤ（Super Luminescent Diode）などの発光素子が使用される。こうした発光素子を１個使用し、この単一光源から１つのセンサセルに向けて光が照射される。なお、複数のセンサセルを同時に測定するような場合には、各センサセルに対して発光素子が１つずつ割り当てられるように、発光素子が複数個並べられて使用される。拡散板は、光源３４からの光を拡散して、発光面内の光量ムラを抑える。偏光板は、照射光のうち、ＳＰＲを生じさせるｐ偏光のみを通過させる。なお、ＬＤを使用する場合など、光源が発する光線自体の偏光の向きが揃っている場合には、偏光板は不要である。また、偏光が揃っている光源を使用した場合でも、拡散板を通過することにより、偏光の向きが不揃いになってしまう場合には、偏光板を使用して偏光の向きが揃えられる。こうして拡散および偏光された光は、集光レンズによって集光されてプリズム１４に照射される。これにより、光強度にバラツキがなく様々な入射角を持つ光線を光入射面１３ｂに入射させることができる。
【００４０】
検出器３３は、光入射面１３ｂで反射する光を受光して、その光強度を検出する。光入射面１３ｂには、様々な角度で光線が入射するので、光入射面１３ｂでは、それらの光線が、それぞれの入射角に応じて様々な反射角で反射する。アナライトとリガンドの反応状況に応じて共鳴角が変化すると、光強度が減衰する反射角も変化する。検出器３３は、例えば、ＣＣＤエリアセンサが使用され、この反射角の変化を、受光面内における反射光の減衰位置の推移として捉える。検出器３３は、こうして得た、反応状況を表す測定データを、データ解析機９１に出力する。データ解析工程では、測定機１１で得た測定データを解析して、アナライトの特性を分析する。
【００４１】
なお、測定部３１の構成が明確になるように、便宜的に、図上、光入射面１３ｂへの入射光線およびそこで反射する反射光線の向きが、流路１６内の液体の流れ方向と平行になるように、照明器３２および検出器３３を配置した形態で示しているが、本実施形態では、入射光線および反射光線の向きが、前記流れ方向と直交する方向に照射されるように、照明器３２および検出器３３が配置される（図５参照）。もちろん、測定部３１をこの図１に示しているように配置して測定してもよい。
【００４２】
図３は、センサユニット１２の分解斜視図である。センサユニット１２は、流路１６が形成される流路部材４１と、上面に金属膜１３が形成されたプリズム１４と、流路部材４１を、その底面をプリズム１４の上面と接合させた状態で、保持する保持部材４２と、保持部材４２の上方に配置される蓋部材４３とからなる。
【００４３】
流路部材４１には、例えば、３つの流路１６が形成されている。流路部材４１は、長尺状をしており、３つの流路１６は、その長手方向に沿って配列されている。この流路１６は、その底面に接合される金属膜１３とともにセンサセル１７（図１参照）を構成する。そのため、流路部材４１は、金属膜１３との密着性を高めるために、弾性部材、例えば、ゴムや、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）で形成されている。これにより、流路部材４１の底面をプリズム１４の上面に圧接すると、流路部材４１が弾性変形して金属膜１３との接合面の隙間が埋められて、各流路１６の開放された底部がプリズム１４の上面によって水密に覆われる。なお、本例では、流路１６の数が３つの例で説明したが、もちろん、流路１６の数は、３つに限らず、１つまたは２つであってもよいし、４つ以上でもよい。
【００４４】
プリズム１４には、その上面に、蒸着によって金属膜１３が形成される。この金属膜１３は、流路部材４１に形成された複数の流路１６と対向するように短冊状に形成される。さらに、この金属膜１３の上面（センサ面１３ａ）には、各流路１６に対応する部位に、リンカー膜２２が形成される。また、プリズム１４の長手方向の両側面には、保持部材４２の係合部４２ａと係合する係合爪１４ａが設けられている。これらの係合により、流路部材４１が保持部材４２とプリズム１４とによって挟み込まれ、その底面とプリズム１４の上面とが圧接した状態で保持される。こうして、流路部材４１、金属膜１３およびプリズム１４が一体化される。
【００４５】
また、プリズム１４の短辺方向の両端部には、突部１４ｂが設けられている。この突部１４ｂは、複数のセンサユニット１２をホルダに収容する際に、ホルダ内の所定の収納位置に位置決めするためのものである。
【００４６】
保持部材４２の上部には、各流路１６の注入口１６ａに対応する位置に、ピペットチップの先端が進入する受け入れ口４２ｂが形成されている。受け入れ口４２ｂは、ピペットチップから吐出される液体が各注入口１６ａへ導かれるように、漏斗形状をしている。また、各流路１６の排出口１６ｂに対応する位置には、流路１６を通過して排出口１６ｂから排出された排液を滞留させることが可能な液溜部４２ｄが形成されている。液溜部４２ｄは、排出口１６ｂから排液を一時的に滞留させることでそれがセンサユニット１２の周辺に飛散してしまうことを防止する。この液溜部４２ｄには、固定時には、ピペットチップ１９ｂが挿入され、測定時には吸引管３０が挿入される。この液溜部４２ｄへ排出された液体は、これらによって吸引されて回収される。
【００４７】
なお、固定工程において、液溜部４２ｄにリガンド溶液を滞留させ、これを流路１６へ逆流させることにより再度センサ面１３ａに送液してもよい。こうすると、流路１６内のリガンド溶液の流動性が高まり固定効率を向上させることができる。
【００４８】
保持部材４２が流路部材４１を挟み込んでプリズム１４と係合すると、受け入れ口４２ｂの下面は、注入口１６ａと接合して流路１６の注入口１６ａと接続され、他方、液溜部４２ｄは、排出口１６ｂと接合して排出口１６ｂと接続される。
【００４９】
また、各受け入れ口４２ｂと各液溜部４２ｄの両脇には、円筒形のボス４２ｃが設けられている。これらのボス４２ｃは、蓋部材４３に形成された穴４３ａと嵌合して、蓋部材４３を位置決めするためのものである。蓋部材４３は、受け入れ口４２ｂ及びボス４２ｃに対応する位置に穴が空けられた両面テープ４４によって、保持部材４２の上面に貼り付けられる。
【００５０】
蓋部材４３は、流路１６に通じる受け入れ口４２ｂ及び液溜部４２ｄを覆うことで、流路１６内の液体の蒸発を防止する。蓋部材４３は、弾性部材、例えば、ゴムやプラスチックで形成されており、受け入れ口４２ｂと液溜部４２ｄに対応する位置に、十字形のスリット４３ｂが形成されている。蓋部材４３は、流路１６内の液体の蒸発を防止するためのものであるから、受け入れ口４２ｂ及び液溜部４２ｄを覆う必要があるが、完全に覆ってしまっては、ピペットチップや吸引管を挿入することができない。そこで、スリット４３ｂを形成することで、ピペットチップや吸引管の挿入を可能とするとともに、ピペットチップや吸引管を挿入していない状態では、受け入れ口４２ｂ及び液溜部４２ｄが塞がれるようにしている。スリット４３ｂは、ピペットチップや吸引管が押し込まれると、スリット４３ｂの周辺が弾性変形して、スリット４３ｂの口が大きく開いて、ピペットチップや吸引管を受け入れる。そして、ピペットチップや吸引管を抜くと、弾性力によってスリット４３ｂが初期状態に復帰して、受け入れ口４２ｂ及び液溜部４２ｄを塞ぐ。
【００５１】
図４に示すように、固定機１０は、筐体のベースとなる筐体ベース５０上に、複数のセンサユニット１２を載置する載置スペース５１が確保されている。センサユニット１２は、この載置スペース５１で載置された状態で固定工程のすべての処理が施される。したがって、この載置スペース５１は、センサユニット１２に対して固定工程を実行する固定ステージとなる。
【００５２】
センサユニット１２は、ホルダ５２に収納された状態で固定機１０にセットされる。ホルダ５２は、センサユニット１２を複数個（例えば、８個）収納できるようになっている。ホルダ５２には、センサユニット１２の突部１４ｂと嵌合して、センサユニット１２を位置決めする嵌合部が設けられている。また、ホルダ５２の底部は、センサユニット１２の両端部を支持する支持部を除いて、開口になっている。後述するように、測定工程において、センサユニット１２をホルダ５２から取り出す場合には、この開口から押し上げ部材８１（図５参照）が挿入されてセンサユニット１２が押し上げられる。
【００５３】
載置スペース５１には、ホルダ５２を、例えば、１０個並べて配置することができるようになっており、その数に応じた台座５３が設けられている。各台座５３上には、ホルダ５２を位置決めする位置決め用のボスが設けられている。
【００５４】
固定機１０には、ヘッド本体にピペット対１９を３組連装したピペットヘッド５４が設けられている。このピペットヘッド５４が、載置スペース５１に配列されたセンサユニット１２にアクセスして、液体の注入や排出を行う。ピペットヘッド５４には、ピペットチップを２個一組としたピペット対１９が３組設けられているので、１つのセンサユニット１２に含まれる３つのセンサセル１７に対して同時に液体を注入（及び排出）することができる。固定機１０には、図示しないコントローラが設けられており、このコントローラによって、各ピペット対１９の吸い込みや吐き出しの動作に関して、そのタイミング、吸い込み量および吐き出し量などが、ピペットヘッド５４ごとにそれぞれ制御される。
【００５５】
筐体ベース５０には、このピペットヘッド５４をＸ、Ｙ、Ｚの３方向に移動させるヘッド移動機構５６が設けられている。ヘッド移動機構５６は、例えば、搬送ベルト、プーリ、キャリッジ、モータなどから構成される周知の移動機構であり、ピペットヘッド５４を上下させる昇降機構と、この昇降機構ごとピペットヘッド５４をＹ方向へ移動自在に保持するガイドレール５８を含むＹ方向移動機構と、前記ガイドレール５８を両端で保持し、ガイドレール５８毎、ピペットヘッド５４をＸ方向へ移動させるＸ方向移動機構とからなる。ヘッド移動機構５６は、コントローラによって制御されており、コントローラは、このヘッド移動機構５６を駆動して、ピペットヘッド５４の上下左右の位置を制御する。
【００５６】
筐体ベース５０上には、流路１６へ注入する種々の液体（リガンド溶液、洗浄液、固定用バッファ，乾燥防止液，活性化液，ブロッキング液など）を保管する複数の液保管部６１が設けられている。液保管部の数は、使用する液体の種類に応じて決定される。各液保管部６１には、挿入口が６個並べて設けられている。この挿入口の数および配列ピッチは、ピペットヘッド５４のピペットチップの数と配列ピッチに応じて決められる。ピペットヘッド５４は、センサセル１７へ液体を注入する場合には、各液保管部６１へアクセスして、所望の液体を吸い込み、その後、載置スペース５１へ移動して、センサユニット１２へ注入する。
【００５７】
また、筐体ベース５０上には、新たなピペットチップ６２を保管するピペットチップ保管部６３が設けられている。ピペット対１９を構成するピペットチップは、ピペットヘッド５４の各ノズルの先端に交換可能に取り付けられており、液体と直接接触するので、異種の液体の混液が生じないように、使用する液体毎に新たなピペットチップ６２と交換される。ピペットヘッド５４には、ピペットチップのピックアップとリリースを行う機構が設けられており、ピペットチップの交換が自動的に行われるようになっている。ピペットチップを交換する際には、ピペットヘッド５４を図示しない廃却部に移動して、ここで、使用済みのピペットチップをリリースし、その後、ピペットチップ保管部６３にアクセスして未使用のピペットチップ６２をピックアップする。
【００５８】
また、符合６４は、均一な開口部を有する複数のウェルがマトリックスに配列されたウェルプレートであり、ピペットチップで吸い上げた液体を一時的に保管したり、複数種類の液体を混合して混合液を調整する際に用いられる。このウェルプレート６４は、詳しくは後述するアナライト溶液を保存するウェルプレート８８と同じ形態のものである。
【００５９】
固定を開始する際には、固定機１０の筐体はカバー（図示せず）によって覆われて、載置スペース５１を含む固定機１０の内部は、外部から遮蔽される。固定機１０内の温度は、温度調節器（図示せず）によって調節が可能になっている。センサセル１７にリガンドを注入後、センサ面１３ａへのリガンド２１ａの固定化が完了するまでの間、センサユニット１２は、載置スペース５１上で所定時間保管される。この保管中に、必要に応じて流路１６内のリガンド溶液２１が攪拌される。この間の固定化の進行度合いは、センサユニット１２の環境条件（温度）によって左右される。そのため、温度調節器によって固定機１０の内部温度が所定の温度に保たれる。設定される温度や静置時間などは、リガンド２１ａの種類などに応じて適宜決められる。
【００６０】
固定が完了すると、センサセル１７に対して、バッファ（洗浄液）が注入される。バッファは、センサセル１７をリガンド溶液で満たしたままの状態で、バッファを吸い込んだピペットチップ１９ａをスリット４３ｂへ挿入して、センサセル１７へ注入される。バッファが注入口１６ａから流路へ吐き出されると、流路１６に注入済みのリガンド溶液が排出口１６ｂに向けて押し出されて、排出される。そして、ピペットチップ１９ａの注入動作に連動して吸い込み動作を行うピペットチップ１９ｂによって、排出されるバッファが吸い込まれる。これにより、センサセル１７内の液の置換（入れ替え）が行われる。
【００６１】
そして、洗浄が終了した後、上記と同様の手順によって、センサセル１７に対して、リガンド２１ａの乾燥を防止する乾燥防止液が注入されて、すでに注入済みのバッファと、新たに注入された乾燥防止液との置換が行われる。この置換が終了したセンサユニット１２は、リガンド２１ａが固定されたセンサ面１３ａが乾燥防止液に浸された状態で、ホルダ５２毎、測定機１１へ受け渡される。これにより、測定が開始されるまでの間、リガンドが乾燥してしまうことはない。
【００６２】
乾燥防止液としては、例えば、各種のバッファ液（緩衝液）の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水が使用される。これらの各液の種類、ｐｈ値、混合物の種類及びその濃度等は、リガンドの種類に応じて適宜決められる。この乾燥防止液は、リガンド２１ａの乾燥を防止するためのものであるから、センサ面１３ａ上のリガンド２１ａを浸すだけの量を注入すれば足りるが、蒸発する分を考慮して、少し多めに、例えば、流路１６を満たす程度の量を注入しておくとよい。
【００６３】
図５に示すように、測定機１１は、ホルダ搬送機構７１、ピックアップ機構７２、分注装置１８、及び、測定ステージ７４に配した測定機１１等からなる。ホルダ搬送機構７１は、搬送ベルト７６と、この搬送ベルト７６に取り付けられたキャリッジ７７と、このキャリッジ７７に取り付けられ、固定済みのセンサユニット１２が複数収納されたホルダ５２を載置するプレート７８とからなる。ホルダ搬送機構７１は、ホルダ５２が載置されたプレート７８をＸ方向へ移動させることにより、ホルダ５２内の各センサユニット１２を待機ステージへ運ぶ。待機ステージでは、ホルダ５２内の各センサユニット１２が、長手方向をホルダ搬送機構７１がプレート７８を移動させる方向（Ｘ方向）に対して直交する方向に沿わした姿勢でセットされている。
【００６４】
ピックアップ機構７２は、待機ステージに待機するセンサユニット１２を上方にある挟持位置に向けて押し上げる押し上げ機構７９と、この押し上げ機構７９によって挟持位置に押し上げられたセンサユニット１２を両脇から挟み込んで測定ステージ７４に搬送する搬送機構８９とからなる。押し上げ機構７９は、押し上げ部材８１と、押し上げ部材駆動機構８３とからなる。押し上げ部材８１は、押し上げ部材駆動機構８３によって上下方向（Ｚ方向）に昇降する。上述したとおり、ホルダ５２の底部は開口になっており、また、プレート７８も、その開口に対応する位置が中空になっている。押し上げ部材８１は、プレート７８を通過して、ホルダ５２の開口へ進入して、下方からセンサユニット１２の底面に向けて上昇し、センサユニット１２を倒れないように保持し、待機ステージから挟持位置まで押し上げる。
【００６５】
搬送機構８９は、ハンドリングヘッド８２、ハンドリングヘッド８２を挟持位置と測定ステージ７４との間で移動する移動機構とから構成されている。移動機構は、ナット８４、ガイド棒８５、ネジ軸８６、モータ９０、位置検出器、及び、制御部９３などで構成されている。ハンドリングヘッド８２は、ヘッド本体８２ａと把持機構９２とを備えている。把持機構９２は、ヘッド本体８２ａに設けられ、センサユニット１２をハンドリングする。モータ９０は、ネジ軸８６を正逆回転する。ネジ軸８６は、Ｘ方向に直交するＹ方向に沿って配されている。ナット８４は、ネジ軸８６の回転によりそのネジのリードに従ってネジ軸８６の軸方向に移動される。このナット８４には、ヘッド本体８２ａが固定されている。ヘッド本体８２ａの回転止めは、Ｙ方向と平行に配した１対のガイド棒８５で行っている。
【００６６】
位置検出器は、図示していないが、ヘッド本体８２ａに設けた遮蔽板と、挟持位置及び測定ステージにそれぞれ設けた馬てい形の光電センサとからなる。各光電センサが遮蔽板を検出することで出力する信号は、制御部９３に送られる。制御部９３は、各光電センサから得られる各信号を監視してモータ９０の駆動を制御するとともに、ホルダ搬送機構７１、ピックアップ機構７２、ヘッド移動機構７３、及び、測定部３１の動作が同期するように測定機１１を統括的に制御する。
【００６７】
モータ９０の出力軸には、ロータリエンコーダが取り付けられており、制御部９３は、ロータリエンコーダから得られるパルス信号に基づいて、ヘッド本体８２ａの移動位置を検知することができる。この細かな送り制御は、測定ステージにおいて光電センサで遮蔽板を検出した原点位置から、詳しくは後述する複数の測定位置にヘッド本体８２ａを精度良く送るときに使用される。なお、位置検出手段やロータリエンコーダを用いる代わりに、パルスモータを用い、このモータに送るパルス信号によりモータの回転角、回転方向、及び回転速度などを制御するようにしてもよい。
【００６８】
測定機１１は、照明器３２と検出器３３とで構成されている。照明器３２及び検出器３３は、センサユニット１２へ照射される入射光線およびセンサ面１３ａで反射する反射光線の向きと、センサセル１７の配列方向、すなわち、流路１６の水平部分の流れ方向とが直交するように配置される。
【００６９】
分注装置１８は、孔開けピン２０を保持するピンヘッド２３と、ピペットチップ２６を保持する分注ヘッド８７と、ピンヘッド２３と分注ヘッド８７とを移動させるヘッド移動機構７３とで構成されている。分注ヘッド８７のアクセス可能な位置には、測定用バッファ吸引位置、アナライト溶液吸引位置、測定位置、及び、ピペット交換位置が配されている。
【００７０】
測定用バッファ吸引位置には、測定用バッファを収容するウェルプレートが配されている。また、アナライト溶液吸引位置には、アナライト溶液２７を保管するウェルプレート８８が配されている。各位置に配したウェルプレート８８は、マトリックス状に設けた複数のウェルの各列をＸ・Ｙ方向に合わせた向きでセットされている。各ウェルには、溶液が収納されている。例えばアナライト溶液吸引位置に配したウェルプレート８８の各ウェルには、異なる種類のアナライト溶液２７が収容され、上からウェル全体に蒸発防止シート１５が被されている（図２参照）。このシート１５としては、例えば、アルミ箔にビニルを積層したシートを用いるのが望ましい。
【００７１】
測定位置にセンサユニット１２が搬送されると、ヘッド移動機構７３は、分注ヘッド８７を測定用バッファ吸引位置又はアナライト溶液吸引位置と、測定位置にあるセンサユニット１２とに運び、測定対象となるセンサセル１７にアクセスして、液の注入及び排出を行う。分注ヘッド８７には、液体の吸引及び吐出を行うノズルが設けられており、ノズルの先端にピペットチップ２６が交換自在に取り付けられている。なお、測定位置には、そのピペットチップ２６と対になる吸引管３０が配されている。このピペットチップ２６と吸引管３０とで測定対象となる特定のセンサセル１７に対して１つずつ液体の注入および排出を行う。また、分注装置１８は、ピペットチップ２６でアナライト溶液を吸引する前に、孔開けピン２０で蒸発防止シート１５を突き破り、突き破ったシート１５の部位にピペットチップ２６を挿入してアナライト溶液を吸引する。
【００７２】
測定用バッファ吸引位置には、測定用バッファを収容するウェルプレートが、また、ピペット交換位置には、交換用ピペットチップを収容するピペットチップ保管部が設けられている。液の注入や排出を行った後には、ヘッド移動機構７３が分注ヘッド８７をピペット交換位置に移動してノズルに取り付けられたピペットチップを新たなものに交換する。この構成は、固定機１０で説明したものと同じ機構であるので詳しい説明を省略する。
【００７３】
前述したとおり、センサユニット１２は、複数のセンサセル１７を持っている。このため、測定ステージ７４では、原点位置から搬送機構８９がセンサユニット１２を、各センサセル１７の配列ピッチでＹ方向に細かく送ることにより、各センサセル１７が照明器３２の光路上の測定位置に順次位置決めされる。
【００７４】
測定の際には、分注ヘッド８７が、ウェルプレート８８にアクセスして、所望のアナライト溶液２７を吸い込み、吸引したピペットチップ２６を測定ステージ７４へ移動して、測定位置にあるセンサセル１７にアナライト溶液２７を注入する。固定機１０から送り出されたセンサユニット１２は、測定機１１に装着され測定が開始されるまでの間、各センサセル１７内に乾燥防止液が収容されている。この乾燥防止液は、測定用バッファが注入されて測定が開始される際に、ピペットチップ２６により注入された測定用バッファに押し出されてセンサセル１７から排出され、吸引管３０によって吸い込まれる。
【００７５】
なお、乾燥防止液を流路１６から排出する際には、測定用バッファの注入を複数回行うことが好ましい。というのは、測定用バッファを１回だけ注入しただけでは、流路１６から乾燥防止液を完全に排出しきれず、乾燥防止液が残留している可能性が高い。測定用バッファの注入回数を増やせば、乾燥防止液を排出する効果が高まり、流路１６内の乾燥防止液の残留量を減らすことができる。
【００７６】
この測定時に、検出器３３によって読み取られた測定データは、データ解析機９１に送信される。データ解析機９１は、この測定データに基づいてアナライトとリガンドの反応状況を分析する。
【００７７】
分注装置１８には、図６に示すように、分注ヘッド８７、第１のＺ方向ガイド機構（第１ガイド機構）２４、Ｚ方向移動機構（移動機構）２５、保持部２８、Ｘ・Ｙ方向移動機構２９，５９、孔開けピン２０、ピンヘッド２３、第２のＺ方向ガイド機構（第２ガイド機構）３５、付勢手段３７、連係機構３８、吸引用ポンプ３９、及び、制御部９３で構成されている。
【００７８】
分注ヘッド８７には、液体の吸引を行うノズル４０が設けられており、ノズル４０には、ピペットチップ２６が交換自在に取り付けられている。第１のＺ方向ガイド機構２４は、分注ヘッド８７をＺ方向（垂直方向）に移動自在にガイドするものであり、例えば分注ヘッド８７に設けたスライダと、スライダが係合するガイドレールとで構成されている。このガイドレールはＺ方向（垂直方向）に沿わした状態で保持部２８に固定されている。
【００７９】
Ｚ方向移動機構２５は、例えばサーボモータ又はステッピィングモータなど与える制御パルスに応じて回転角を制御することができるモータ４５、そのモータ４５の駆動が伝達される送り軸４６、及び、送り軸４６に係合するキャリア台４７とで構成されている。キャリア台４７には、分注ヘッド８７が固定されている。送り軸４６は前述したガイドレールと平行に配されている。Ｚ方向移動機構２５は、モータ４５を駆動することで、分注ヘッド８７を第１のＺ方向ガイド機構２４のガイド方向に移動して、各ウェルに収納した溶液を吸引する吸引位置と、前記ウェルから退避する退避位置との間の高さ方向でのピペットチップ２６の位置決めを行う。
【００８０】
保持部２８は、分注ヘッド８７、第１のＺ方向ガイド機構２４、及び、Ｚ方向移動機構２５を一体的に保持する。Ｘ・Ｙ方向移動機構２９，５９は、保持部２８をＸ及びＹ方向に同期して移動させる搬送機構であり、Ｘ及びＹ方向用モータを含む。なお、Ｘ方向移動機構２９は、図面の煩雑化を防ぐために、簡略して記載している。
【００８１】
孔開けピン２０は、ピンヘッド２３に固定されている。ピンヘッド２３は、ピペットチップ２６に対してＹ方向にずれた位置で、第２のＺ方向ガイド機構３５によりＺ方向に移動自在に設けられている。この第２のＺ方向ガイド機構３５は、ピンヘッド２３に固定した第２スライダと、保持部２８に固定され第２スライダが係合する第２ガイドレールとで構成されている。第２のＺ方向ガイド機構３５は、孔開けピン２０が孔開け位置と退避位置との間で移動するようにピンヘッド２３の移動をガイドする。付勢手段３７は、例えば引っ張りコイルバネとなっており、ピンヘッド２３を退避位置に向けて付勢する。なお、図示していないが、ピンヘッド２３を退避位置に維持するストッパがある。そして、分注ヘッド８７及びピンヘッド２３が退避位置のときには、ピペットチップ２６よりも孔開けピン２０の方が孔開け位置又は吸引位置（下方）に向けて突出している。
【００８２】
連係機構３８は、分注ヘッド８７とピンヘッド２３とを係脱する機構であり、この機構としては、例えばプランジャ（連係部材）と励磁コイル（連係移動機構）とからなるソレノイド機構を採用している。ソレノイド機構３８は、プランジャ４８がＺ方向に交差するＹ方向に向けて出入りする姿勢でピンヘッド２３に取り付けられている。両者が退避位置のときにソレノイド機構３８をＯＮ、すなわち励磁コイルに交流又は直流を通電すると、図７に示すように、プランジャ４８が突出位置に移動してプランジャ４８の先端が分注ヘッド８７の移動域に入り込む。これにより、分注ヘッド８７が退避位置から吸引位置に向けて移動するときにプランジャ４８に係合してピンヘッド２３が一緒に孔開け位置に向けて移動する。このときの孔開けピン２０とピペットチップ２６との突出差Ｈは、退避位置での突出差の状態を略保ったまま下降する。また、それソレノイド機構３８をＯＦＦ、すなわち励磁コイルに交流又は直流を通電を停止すると、図７に示すように、プランジャ４８が退避位置に移動して、ピンヘッド２３と分注ヘッド８７との連係が解除される。この状態でＺ方向移動機構２５が分注ヘッド８７を移動させると、ピンヘッド２３は退避位置に維持される。なお、図７及び図８に示した符号４９は、付勢手段３７の付勢に抗してピンヘッド２３を退避位置に保持するストッパである。
【００８３】
吸引用ポンプ３９は、分注ヘッド８７に内臓されており、駆動されることでノズル４０の内部を介してピペットチップ２６の先端から溶液を一定量吸引する。制御部９３は、図９に示すように、吸引用ポンプ３９、ソレノイド機構３８、Ｘ・Ｙ・Ｚ用モータ４５，５５、５７を、各ドライバ９５〜９９を介して個別に制御する。
【００８４】
以下、上記構成による作用について、図１０に示すフローチャートに従って説明する。固定工程では、センサユニット１２がホルダ５２に収容された状態で、固定機１０の載置スペース５１に載置される。固定工程では、まず、各センサセル１７に固定用バッファを注入して、センサ面１３ａを湿化させる。次に、活性化液を注入してセンサ面１３ａを活性化させる。洗浄後、センサセル１７にリガンド溶液２１を注入して、固定化を開始させる。この状態で、センサユニット１２を載置スペース５１上で所定時間保管される。この間に、リガンド溶液中のリガンド２１ａと、リンカー膜２２との結合が行われて、固定化が進行する。
【００８５】
所定時間経過して固定化が完了すると、洗浄後、ブロッキング処理が行われる。ブロッキング処理が終了すると、洗浄後、センサセル１７へ乾燥防止液が注入される。センサユニット１２は、センサ面１３ａが乾燥防止液に浸された状態で、測定機１１へ送られる。
【００８６】
複数のセンサユニット１２は、ホルダ５２に整列して収容された状態で、測定機１１のプレート７８にセットされる。そして、測定機１１に測定開始指示が与えられると、ホルダ５２がプレート７８にセットされているか否かを確認する。セットされている場合にホルダ搬送機構７１を作動してセンサユニット１２を待機ステージにセットする。
【００８７】
未測定のセンサユニット１２が待機ステージにセットされると、押し上げ部材駆動機構８３が作動して押し上げ部材８１をいったん待機ステージに上昇させて停止する。その後、押し上げ部材駆動機構８３は、再び押し上げ部材８１をさらに上方にある挟持位置に向けて上昇させる。これにより、センサユニット１２は、ハンドリングヘッド８２の一対の爪の間に進入され、この一対の爪で挟持される。その後、センサユニット１２は、ハンドリングヘッド８２により挟持された状態で搬送機構８９により測定ステージ７４へ運ばれる。
【００８８】
測定ステージ７４へ運ばれたセンサユニット１２は、モータ９０の回転角の制御により、Ｙ方向へ細かい精度で移動されて、複数のセンサセル１７のうちの測定対象となるセンサセル１７が測定位置にセットされる。この後、ヘッド移動機構７３の駆動により分注ヘッド８７を測定用バッファ吸引位置に移動して、ピペットチップ２６で測定用バッファ吸引位置にアクセスして測定用バッファを吸引し、吸引完了後に、ヘッド移動機構７３が分注ヘッド８７を測定位置に移動して、センサセル１７へ測定用バッファを注入する。このとき、吸引管３０で乾燥防止液を排出する。測定用バッファが注入されると、測定部３１が作動して、データ読み取りが開始される。測定用バッファを注入した後には、ピペットチップ２６を交換する。
【００８９】
その後、孔開けを行ってからアナライト溶液２７を吸引してセンサセルに注入する。この一連の作業を詳しく説明する。まず、分注装置１８は、ピンヘッド２３と分注ヘッド８７とが退避位置にそれぞれ待機している。この状態でＸ・Ｙ移動機構２９，５９により孔開けピン２０が、アナライト溶液吸引位置に配したウェルプレート８８のうちの所定のアナライト溶液を収納したウェルの上方位置に到達するように、分注ヘッド８７を移動し、その移動前又は後あるいは移動中に、ソレノイド機構３８をＯＮしてプランジャ４８を突出する。これにより、ピンヘッド２３と分注ヘッド８７とが連係する。そして、その移動完了後に、Ｚ方向移動機構２５により分注ヘッド８７を吸引位置に向けて下降させる。
【００９０】
このとき、分注ヘッド８７と一緒にピンヘッド２３が付勢手段３７の付勢に抗して孔開け位置に向けて下降する。このときの下降量は、孔開けピン２０が孔開け位置に移動する分の移動量となっている。この下降により、孔開けピン２０は、図１１に示すように、ウェル８８ａの開口部を覆う蒸発防止シート１５を突き破る。この孔開け位置は、孔開けピン２０がウェル８８ａに収納したアナライト溶液に接触しない位置となっている。また、このとき、ピペットチップ２６は、孔開けピン２０よりもＹ方向にずれた位置で上方に退避した位置となっているから、他のウェル８８ａに接触することはない。
【００９１】
孔開け完了後は、Ｚ方向移動機構２５により分注ヘッド８７を退避位置に移動する。このとき、ピンヘッド２３は付勢手段３７の付勢により退避位置に戻り、ストッパ４９に当接して退避位置に戻る。その後、Ｘ・Ｙ方向移動機構２９，５９によりピペットチップ２６が蒸発防止シート１５を破いたウェル８８ａの上方位置に到達するように分注ヘッド８７を移動する。その移動前又は後あるいは移動中にソレノイド機構３８をＯＦＦしてプランジャ４８を退避する。これにより、分注ヘッド８７とピンヘッド２３との連係が解除される。そして、ソレノイド機構３８をＯＦＦした後に、Ｚ方向移動機構２５より分注ヘッド８７を吸引位置に移動させる。これにより、ピペットチップ２６の先端が、図１２に示すように、ウェル８８ａに収納したアナライト溶液２７に浸かる。その後、吸引用ポンプ３９を作動してピペットチップ２６でアナライト溶液２７を一定量だけ吸引する。
【００９２】
アナライト溶液を吸引後には、ヘッド移動機構７３が分注ヘッド８７を退避位置に移動し、移動完了後に、今度は分注ヘッド８７を測定位置に移動する。分注ヘッド８７を測定位置に移動すると、センサセル１７へアナライト溶液２７を注入する。このとき、吸引管３０で測定用バッファを排出する。
【００９３】
アナライトがセンサ面１３ａと接触すると、アナライトとリガンドとの相互作用が生じる。所定時間経過した後、ピペットチップ２６を交換後に再び測定用バッファが注入されてアナライト溶液２７が排出される。この後、データ読み取りが終了する。こうして得られた測定データは、検出器３３からデータ解析機９１へ送られて、分析される。こうした測定工程が、複数のセンサセル１７に対して順次実行される。
【００９４】
なお、測定が完了したセンサユニット１２は、再び挟持位置に戻され、ホルダ５２に回収される。
【００９５】
測定完了済みのセンサユニット１２をホルダ５２に再び収納した後には、ホルダ搬送機構７１が作動し、プレート７８を１ピッチ分だけ移動して、２番目のセンサユニット１２を待機ステージに運ぶ。以下、前述した手順を繰り返すことでセンサユニット１２を測定ステージに順次搬送して測定を行っていく。
【００９６】
このように、アナライト溶液２７を収納する各ウェル８８ａの開口部を蒸発防止シート１５で覆ったウェルプレート８８を用いることで、アナライト溶液の蒸発を防ぐことができる。このため、アナライト溶液のＤＭＳＯ濃度を長期的に一定に保つことができ、スルートップを向上した測定処理でも正確な測定が行える。
【００９７】
なお、上記実施形態では、アナライト溶液を収納するウェルプレートに蒸発防止シートを用いているが、本発明ではこれに限らず、測定用バッファ、乾燥防止液、リガンド溶液、及び、洗浄液などを収納するウェルプレートにも蒸発防止シートを用いても良い。この場合には、固定機にも本発明の構成である分注装置を用いればよい。
【００９８】
また、上記各実施形態では、連結機構としてソレノイド機構３８を用いているが、本発明では、これに限らず、ピンヘッド２３と分注ヘッド８７とを連係する連係位置とその連係を解除する解除位置との間で移動自在な連結部材と、連結部材をいずれか一方の位置に移動する移動手段などで構成してもよい。また、ピンヘッド２３を連係する位置としては、分注ヘッド８７に限らず、第１のＺ方向ガイド機構２４を構成するスライダや送り軸に係合するキャリア台に連係してもよい。
【００９９】
さらに、上記各実施形態では、分注ヘッド８７及びピンヘッド２３をＺ方向、すなわち垂直方向に移動させているが、本発明ではこれに限らず、Ｘ・Ｙ方向以外の一方向であれば、いずれの方向でもよい。また、第１及び第２のＺ方向ガイド機構２４，３５、Ｚ方向移動機構２５、及び、Ｘ・Ｙ方向移動機構２９，５９などを構成する機構としては、前述したような機構以外に、周知の機構であればいずれの機構でも採用することができる。
【０１００】
また、上記例では、測定ステージを有する測定機１１と、固定ステージを有する固定機１０とをそれぞれ別筐体に設けた例で説明しているが、測定ステージと固定ステージとが別々に設けられていれば、それぞれを同一筐体に設けて、分注装置を共通使用してもよい。さらに、測定機や固定機で用いる分注装置に限らず、液体の吸引と吐出とを行うノズルが設けられた分注ヘッドを備えた分注装置であれば、いずれにも本発明を採用することができる。
【０１０１】
また、上記各実施形態では、分注ヘッド８７に１個のピペットチップ２６を取り付け、測定位置でそのピペットチップ２６と別に設けた吸引管３０とを用いてセンサセル１７に対して注入及び排出を行っているが、本発明ではこれに限らず、分注ヘッド８７に注入及び排出を行う一対のピペットチップを設けた構成としてもよい。この場合、注入を行うピペットチップで溶液をウェルプレートから吸引すればよい。さらに、一対のピペットチップに限らず、多対のピペットチップを分注ヘッドに設けた構成であってもよい。
【０１０２】
なお、本実施形態では、センサ面上にＳＰＲを発生させて、そのときの反射光の減衰を検出するＳＰＲセンサを例に説明したが、ＳＰＲセンサに限らず、本発明を、全反射減衰を利用した測定に用いられる他のセンサに適用することができる。全反射減衰を利用するセンサとしては、ＳＰＲセンサの他に、例えば、漏洩モードセンサが知られている。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通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弾性表面波（surface acoustic wave，SAW）が生じると、前記光入射面における反射光が大きく減衰する。弾性表面波が生じる入射角は、ＳＰＲの共鳴角と同様に、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、前記センサ面上の化学反応が測定される。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】ＳＰＲ測定方法の説明図である。
【図２】アナライト溶液を収納したウェルプレートを示す断面図である。
【図３】センサユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図４】固定機の概略を示す斜視図である。
【図５】測定機の概略を示す斜視図である。
【図６】分注装置を示す斜視図である。
【図７】連係機構がピンヘッドと分注ヘッドとを連係した状態を示す説明図である。
【図８】連係機構がピンヘッドと分注ヘッドとの連係を解除した状態を示す説明図である。
【図９】分注装置の電気的概略を示すブロック図である。
【図１０】ＳＰＲ測定方法の手順を示すフローチャート図である。
【図１１】孔開けピンで蒸発防止シートを破いた状態を示す説明図である。
【図１２】ピペットチップを破いたシートを介してウェルに挿入した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１１  測定機
１２  センサユニット
１８  分注装置
２０  孔開けピン
２３  ピンヘッド
２６  ピペットチップ
３８  連係機構
４０  ノズル
８７  分注ヘッド
【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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