(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
核磁気共鳴装置における磁石装置の内孔に配置されたプローブの検出アンテナが設けられている位置に試料溶液を移送するための試料移送装置であって、
前記磁石装置の内孔を通り、前記プローブの検出アンテナが設けられている位置に試料溶液を移送する試料移送流路を有し、
前記試料移送流路の一方の端部側に試料注入部と、前記試料注入部から前記試料移送流路に注入された試料溶液を押出し溶媒によって前記検出アンテナに向けて押出す押出し溶媒ポンプおよび、前記押出し溶媒ポンプに接続された押出し溶媒容器を有し、
前記試料移送流路の他方の端部側に排出ガスポンプおよび排出ガス容器を有し、
前記試料注入部と前記押出し溶媒ポンプおよび前記排出ガスポンプを制御する試料移送制御部を有し、
前記試料移送流路に可動壁と、その可動壁の移動範囲を設定する第１ストッパおよび第２ストッパを有し、
前記第１ストッパを前記試料注入部と前記押出し溶媒ポンプとの間に有し、
前記第２ストッパを前記検出アンテナの近傍に有し、
前記押出し溶媒ポンプと前記排出ガスポンプとの圧力差により、前記可動壁が前記第１ストッパと前記第２ストッパとの間を往復し、これにより試料溶液が前記可動壁を介して前記試料押し出し溶媒により移送されるようにしたことを特徴とする核磁気共鳴装置への試料移送装置。
【請求項２】
前記試料注入部が、バルブの開閉により試料溶液を前記試料移送流路に注入するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の核磁気共鳴装置への試料移送装置。
【請求項３】
試料溶液に対して核磁気共鳴測定を行うための装置であって、
縦方向と横方向の２つの室温ボアが設けられた、静磁場を作る磁石装置と、
２つの前記室温ボアのうち一方に挿入されたプローブと、
前記プローブの前記磁石装置の中心部に近い先端部に配置された検出アンテナと、
前記プローブと高周波信号ケーブルにより接続された計測装置と、
前記磁石装置の縦方向の室温ボアを貫通して配置された試料移送流路と、
前記試料移送流路の下方の端部側に接続された試料注入部と、
前記試料注入部から前記試料移送流路に注入された試料溶液を押出し溶媒によって前記検出アンテナに向けて押出す押出し溶媒ポンプおよび、前記押出し溶媒ポンプに接続された押出し溶媒容器と、
前記試料移送流路の他方の端部側に接続された排出ガスポンプおよび排出ガス容器と、
前記試料注入部と前記押出し溶媒ポンプおよび前記排出ガスポンプを制御する試料移送制御部と、
前記試料移送流路における、前記試料注入部と前記押出し溶媒ポンプとの間に設けられた第１ストッパおよび前記検出アンテナの近傍に設けられた第２ストッパと、
前記試料移送流路に設けられ、前記第１ストッパと前記第２ストッパとの間を移動する可動壁とを有し、
前記押出し溶媒ポンプと前記排出ガスポンプとの圧力差により前記可動壁が前記第１ストッパと前記第２ストッパとの間を往復し、これにより試料溶液が前記可動壁を介して前記試料押し出し溶媒により前記検出アンテナの位置に移送され、また試料注入部に返送されるようにしたことを特徴とする核磁気共鳴装置。
【請求項４】
前記試料注入部が、バルブの開閉により試料溶液を前記試料移送流路に注入するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の核磁気共鳴装置。
【請求項５】
試料溶液に対して核磁気共鳴測定を行うための装置であって、
縦方向の室温ボアが設けられた、静磁場を作る磁石装置と、
前記室温ボアに挿入されたプローブと、
前記プローブの前記磁石装置の中心部に近い先端部に配置された検出アンテナと、
前記プローブと高周波信号ケーブルにより接続された計測装置と、
前記室温ボアおよび前記プローブを貫通して配置された試料移送流路と、
前記試料移送流路の下方の端部近傍に接続された試料注入部と、
前記試料注入部から前記試料移送流路に注入された試料溶液を押出し溶媒によって前記検出アンテナに向けて押出す押出し溶媒ポンプおよび、前記押出し溶媒ポンプに接続された押出し溶媒容器と、
前記試料移送流路の他方の端部に接続された排出ガスポンプおよび排出ガス容器と、
前記試料注入部と前記押出し溶媒ポンプおよび前記排出ガスポンプを制御する試料移送制御部と、
前記試料移送流路における前記試料注入部と前記押出し溶媒ポンプとの間に設けられた第１ストッパおよび前記検出アンテナの近傍に設けられた第２ストッパと、
前記試料移送流路に設けられ、前記第１ストッパと前記第２ストッパとの間を移動する可動壁とを有し、
前記押出し溶媒ポンプと前記排出ガスポンプとの圧力差により前記可動壁が前記第１ストッパと前記第２ストッパとの間を往復し、これにより試料溶液が前記可動壁を介して前記試料押し出し溶媒により前記検出アンテナの位置に移送され、また試料注入部に戻されるようにしたことを特徴とする核磁気共鳴装置。
【請求項６】
前記試料注入部が、バルブの開閉により試料溶液を前記試料移送流路に注入するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の核磁気共鳴装置。
【請求項７】
試料溶液に対して核磁気共鳴測定を行うための装置であって、
縦方向の室温ボアを含む少なくとも１つの室温ボアが設けられた、静磁場を作る磁石装置と、
前記室温ボアのいずれか１つに挿入されたプローブと、
前記プローブの前記磁石装置の中心部に近い先端部に配置された検出アンテナと、
前記プローブと高周波信号ケーブルにより接続された計測装置と、
前記磁石装置の前記縦方向の室温ボアを通して前記検出アンテナを貫通するように挿入され、前記検出アンテナを貫通後Ｕ字に曲げられて前記検出アンテナの外部を通り元の位置まで戻るように配置された試料移送流路と、
前記試料移送流路の一方の端部近傍に接続された試料注入部と、
前記試料注入部から前記試料移送流路に注入された試料溶液を押出し溶媒によって前記検出アンテナに向けて押出す押出し溶媒ポンプおよび、前記押出し溶媒ポンプに接続された押出し溶媒容器と、
前記試料移送流路の他方の端部に接続された排出ガスポンプおよび排出ガス容器と、
前記試料注入部と前記押出し溶媒ポンプおよび前記排出ガスポンプを制御する試料移送制御部と、
前記試料移送流路の前記試料注入部と前記押出し溶媒ポンプとの間に設けられた第１ストッパおよび前記検出アンテナの近傍に設けられた第２ストッパと、
前記試料移送流路に設けられ、前記第１ストッパと前記第２ストッパとの間を移動する可動壁とを有し、
前記押出し溶媒ポンプと前記排出ガスポンプとの圧力差により前記可動壁が前記第１ストッパと前記第２ストッパとの間を往復し、これにより試料溶液が前記可動壁を介して前記試料押し出し溶媒により前記検出アンテナの位置に移送され、また試料注入部に戻されるようにしたことを特徴とする核磁気共鳴装置。
【請求項８】
前記試料注入部が、バルブの開閉により試料溶液を前記試料移送流路に注入するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の核磁気共鳴装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の試料を核磁気共鳴装置の検出空間に移送するための試料移送装置に係り、また、試料移送装置を備えた核磁気共鳴装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
核磁気共鳴（Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ、以下、ＮＭＲ）装置は、強い静磁場を作る磁石の中の検出空間に置かれた試料分子に一連の高周波の交流磁場パターンを照射し、試料分子内の核スピンに摂動を与え、該核スピンの応答を測定する装置である。様々な交流磁場パターンに対する核スピンの応答を解析することにより、分子の構造および分子のダイナミックス、分子間相互作用を解析することができる。ＮＭＲ装置を用いた分析手法は、試料分子を破壊する必要がない点と、試料分子を結晶化する必要がない点で、他の分析手法にない特長を持つ。
【０００３】
ＮＭＲ分析手法の以上の特長は、創薬研究に特に適している。創薬研究では、人体を構成するタンパク質と薬との相互作用を人体に近い環境で計測することが好ましい。ＮＭＲ分析手法は、人体環境に近い試料溶媒、例えば塩濃度を調整した水にタンパク質の試料分子を溶かした試料溶液を用意し、この試料溶液に薬を投入して測定することができる。また、ＮＭＲ測定に使ったタンパク質は、破壊されないため、回収して再利用することもできる。この点は、高価で入手困難なタンパク質を試料分子に用いる測定において有利である。
【０００４】
試料溶液を使ったＮＭＲ測定の効率を上げる方法として、フローＮＭＲ（ｆｌｏｗ  ＮＭＲ）装置が考案されている。例えば、特許文献１には、磁石の外部から磁石中の検出空間に繋がる試料移送流路を形成し、磁石外部から試料溶液を該流路に注入し、更に押出し溶媒を注入することで試料溶液を検出空間に移送する、フローＮＭＲ装置が開示されている。
【０００５】
しかし、押出し溶媒を用いて試料を検出空間に移送する方法には、試料溶液中の試料分子が押出し溶媒にまで拡散し、検出空間中の試料分子の濃度が低下するという問題がある。検出空間中の試料分子濃度が低下すると、ＮＭＲ装置が検出する応答信号が弱くなり、解析結果の誤差を増大させる。
【０００６】
特許文献２には、試料溶液の押出しにガスを用いることで、試料分子が押出し溶媒に拡散する問題を解決する技術が開示されている。特許文献２によれば、試料移送流路の検出空間の前方と後方に２個のガス圧力源を設け、２個のガス圧力源間の圧力差を調整することで、試料溶液が検出空間へ移送される。
【０００７】
【特許文献１】特表２００４−５３４９５８号公報
【特許文献２】特開平１０−９０３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、試料溶液の移送にガスを使う方法は、移送に時間が掛かる点で問題がある。ガスを利用すると移送に時間が掛かる理由の一つは、ガスの圧縮率が液体より非常に高く、ガス圧力により試料溶液の位置を正確に決めることが難しいことである。
【０００９】
ＮＭＲ装置において、試料溶液を正確に検出空間に位置させることは、応答信号の強度と、該信号の分解能の両面から重要である。応答信号の強度は、試料溶液中の全試料分子が検出用アンテナの所定検出空間内に存在する時に最大になる。もし、試料溶液の一部でも検出空間から外れたら、応答信号の強度は低下する。応答信号の分解能は、試料溶液内における静磁場強度が均一な時に最良となる。ＮＭＲ装置の磁石装置は検出空間内で最も均一な静磁場を作るように製作されるため、試料溶液が検出空間に正確に位置した場合に、最良の信号分解能が得られる。
【００１０】
特許文献２の従来技術では、試料溶液を検出空間に正確に位置させるために、流路に沿って試料溶液の位置を検出するセンサーと、該センサーからの信号を処理してガス圧力源を調整する信号プロセッサを設けている。しかし、ガスの高い圧縮率のため、信号の検出とガス圧力源の調整は数回繰り返し行う必要があり、試料溶液を検出空間に位置させるまでに時間が掛かる。
【００１１】
ガスを利用すると試料溶液の移送に時間が掛かるもう一つの理由は、ガスの圧力を高く設定てきない点にある。
【００１２】
ガスの圧力を高くすると、ガスと試料溶液との界面が不安定になり、試料溶液の中にガスの泡が発生する。泡は、検出空間内の試料体積を減らし信号強度を弱くする。また、ガスと試料溶液の磁化率の差により泡の面に沿って磁化が発生し、検出空間内の静磁場均一度を低下させ、信号の分解能を劣化させる。さらに、ガスの圧力を高くすると、ガスが試料溶液に溶解され、試料分子のエネルギー散逸を速める問題も発生する。試料分子のエネルギー散逸が速くなると、信号の減衰が速くなり、解析の誤差要因となる。
【００１３】
試料溶液の移送に時間が掛かることは、分子のダイナミックスや分子間の相互作用に関わるＮＭＲ測定の場合に、特に問題になる。
【００１４】
ＮＭＲ測定の対象となる分子ダイナミックスには、例えば、プロテイン・フォールディング（Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ｆｏｌｄｉｎｇ）がある。プロテイン・フォールディングとは、１次元のペプチド連鎖からなるタンパク質が折りたたまれて固有の３次元構造になる過程であり、タンパク質の構成要素となるペプチドの順番とタンパク質の３次元構造との間の関係を究明する上で重要である。
【００１５】
分子のダイナミックスがＮＭＲ測定に関わるもう一つの例は、動的核磁化（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｎｕｌｃｅａｒ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ、以下、ＤＮＰ）現象を利用する測定である。ＤＮＰは、核スピンに比べ磁化率が数百万倍以上高い電子スピンを磁化させると、核スピンと電子スピン間の相互作用により電子スピンの磁化が核スピンに移る現象である。ＤＮＰにより核スピンの磁化は一時的に熱平衡状態より１万倍以上にも達し、ＮＭＲ信号の強度を１万倍以上向上させるという報告もある。ただし、ＤＮＰによる核スピンの磁化は一時的であり、時間と共に熱平衡状態の値に戻る。従って、ＤＮＰによるＮＭＲ信号強度向上効果を利用するためには、ＤＮＰ現象を起こしてからＮＭＲ測定を行うまでの時間経過を短縮することが重要である。
【００１６】
以上のように、試料溶液の移送に押出し溶媒を用いる従来方法では、試料溶液中の試料分子が押出し溶媒にまで拡散する問題があり、一方、ガスを用いる方法では試料の移送に時間が掛かるという問題がある。
【００１７】
本発明の目的は、押出し溶媒を用いて試料溶液をＮＭＲ装置の検出空間に移送する技術を改良して、試料溶液中の試料分子が押出し溶媒にまで拡散し検出空間中の試料分子の濃度を低下させる問題点を解決し、もってガスを用いて試料溶液を移送する方法の課題である移送に時間が掛かる点をも解決した試料移送装置およびＮＭＲ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の試料移送装置は、試料溶液と押出し溶媒との間に可動壁を設け、この可動壁によって試料溶液中の試料分子が押出し溶媒にまで拡散するのを防止するようにしたことにある。
【００１９】
詳細には、ＮＭＲ装置における磁石装置の内孔を通り、プローブの検出アンテナの位置にまで試料溶液を移送する試料移送流路を有し、その試料移送流路に可動壁と、該可動壁の移動範囲を設定する第１ストッパおよび第２ストッパを備える。試料移送流路の一方の端部近傍には試料注入部を接続し、また、その試料注入部から試料移送流路に注入された試料溶液を押出し溶媒によって前記検出アンテナに向けて押出す押出し溶媒ポンプと、その押出し溶媒ポンプに接続された押出し溶媒容器を備える。試料移送流路の他方の端部には排出ガスポンプおよび排出ガス容器を接続する。また、試料注入部と押出し溶媒ポンプおよび排出ガスポンプを制御する試料移送制御部を備える。第１ストッパは試料移送流路内の前記試料注入部と前記押出し溶媒ポンプとの間に設け、第２ストッパは前記検出アンテナの近傍に設ける。
【００２０】
以上の装置構成により、押出し溶媒ポンプと排出ガスポンプとの圧力差で、可動壁が第１ストッパと第２ストッパとの間を往復するようになり、これにより試料移送流路に注入された試料溶液が可動壁を介して試料押し出し溶媒により検出アンテナの位置にまで移送され、また、検出アンテナの位置から試料注入部に返送されるようになる。
【００２１】
本発明のＮＭＲ装置は、下記の３つの態様を含む。
【００２２】
第１の態様では、静磁場を作る磁石装置に縦方向と横方向の２つの室温ボアが設けられる。この２つの室温ボアのうち一方にプローブが挿入され、プローブの前記磁石装置の中心部に近い先端部に検出アンテナが配置される。プローブは高周波信号ケーブルにより計測装置に接続される。前記縦方向の室温ボアには、そのボアを貫通するように試料移送流路が配置される。
【００２３】
試料移送流路の下方の端部近傍には試料注入部が接続され、さらに、試料注入部から試料移送流路に注入された試料溶液を押出し溶媒によって前記検出アンテナに向けて押出す押出し溶媒ポンプが接続される。押出し溶媒ポンプは押出し溶媒容器と接続される。試料移送流路の他端には排出ガスポンプおよび排出ガス容器が接続される。また、試料注入部と押出し溶媒ポンプおよび排出ガスポンプを制御する試料移送制御部が設けられる。
【００２４】
前記試料移送流路における、試料注入部と押出し溶媒ポンプとの間には第１ストッパが設けられ、検出アンテナの近傍には第２ストッパが設けられる。試料移送流路内の第１ストッパと第２ストッパとの間に可動壁が設けられる。
【００２５】
これにより、押出し溶媒ポンプと排出ガスポンプとの圧力差により、試料移送流路内に設けられた可動壁が第１ストッパと第２ストッパとの間を往復し、試料溶液が可動壁を介して試料押し出し溶媒により検出空間に移送され、また検出空間から試料注入部まで返送されるようになる。
【００２６】
第２の態様では、磁石装置に１つの縦方向の室温ボアが設けられる。そして、その室温ボアに検出アンテナを備えたプローブが挿入され、また、室温ボアおよびプローブを貫通して試料移送流路が設けられる。そのほかの構成は前記した第１の態様と同じである。
【００２７】
第３の態様では、磁石装置に縦方向の室温ボアを含む少なくとも１つの室温ボアが設けられる。室温ボアのいずれか１つに、検出アンテナを有するプローブが挿入され、また、縦方向の室温ボアに試料移送流路が配置される。試料移送流路は検出アンテナを貫通するように挿入され、貫通した後Ｕ字に曲げられて、検出アンテナの外部を通り元の位置まで戻るように構成される。そして、試料移送流路の一方の端部側に試料注入部が接続され、更に押出し溶媒ポンプと押出し溶媒容器が接続される。試料移送流路の他方の端部には排出ガスポンプおよび排出ガス容器が接続される。他の構成は、第1の態様及び第２の態様と同じである。
【００２８】
以上の試料移送装置および第１乃至第３の態様のＮＭＲ装置において、試料注入部は、バルブの開閉により試料溶液を試料移送流路に注入するように構成されることが望ましい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の試料移送装置およびＮＭＲ装置は、試料溶液の移送にガスの代わりに押出し溶媒を使うため試料移送の時間が短縮され、更に試料溶液と押出し溶媒との間に可動壁があるため、試料溶液中の試料分子が押出し溶媒にまで拡散し検出空間中の試料分子の濃度が低下することを低減できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を用いて、本発明の試料移送装置およびＮＭＲ装置を説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１は、試料移送装置を含むＮＭＲ装置の第１の態様を示した構成図である。本実施例のＮＭＲ装置は、静磁場を作る磁石装置１に横方向の室温ボア２と縦方向の室温ボア２ａが設けられ、プローブ３が室温ボア２に挿入される。磁石装置１の中心部に近いプローブ３の先端部には検出アンテナ４が配置される。計測装置５は、プローブ３と高周波信号ケーブル６により接続される。計測装置５は、ＮＭＲ信号を取得する際に、高周波信号ケーブル６の経由で高周波の交流磁場パターンをプローブ３に送信し、プローブ３から核スピンの応答信号を高周波信号ケーブル６の経由で受信し、データ処理を行う。処理されたデータは、ユーザーコンピュータ７からユーザーに提供される。
【００３２】
本発明のＮＭＲ装置は、以上の一般的なＮＭＲ装置の構成に加え、更に以下の構成を有する。先ず、縦方向の室温ボア２ａを貫通して試料移送流路１０を配置する。試料移送流路１０の一端（以下、第１端部）には、試料注入部１１と、押出し溶媒ポンプ１２を接続する。また、試料移送流路１０のもう一端（以下、第２端部）には、排出ガスポンプ１３を接続する。押出し溶媒ポンプ１２と排出ガスポンプ１３には、各々、押出し溶媒容器１４と、排出ガス容器１５が接続される。試料注入部１１と押出し溶媒ポンプ１２と排出ガスポンプ１３は、試料移送制御部１６により制御される。試料移送制御部１６は、計測装置５もしくはユーザーコンピュータ７が兼ねてもよい。
【００３３】
図２は、図１の構成において、試料移送流路１０と試料注入部１１を更に詳しく示した図である。
【００３４】
試料移送流路１０の第１端部における試料注入部１１と押し出し溶媒ポンプ１２との間に第１ストッパ２１を設け、検出アンテナ４の近傍の試料移送流路１０に第２ストッパ２２を設ける。そして、試料移送流路１０の第１端部と押出し溶媒ポンプ１２の間に可動壁２０を設ける。
【００３５】
可動壁２０は、試料溶液と押出し溶媒を隔離する機能を持ち、可動壁２０の両側の圧力差により、試料移送流路１０の第１端部に設けた第１ストッパ２１から検出空間の近傍に設けた第２ストッパ２２まで往復する。
【００３６】
本実施例では、試料移送流路１０の第１端部に、１つ若しくは複数のバルブ２３を介して試料注入部１１が接続されている。試料注入部１１は、１つ若しくは複数の試料容器２４と、試料調合容器２５と、試料撹拌器２６と、シリンジポンプ２７と、排出バルブ２８と、１つまたは複数の試料排出容器２９と、流路切り替え器３０と、フィルタ３１からなる。
【００３７】
試料容器２４はシリンジであり、ユーザーもしくは試料移送制御部１６の制御により、内部の試料を試料調合容器２５に注入する。試料容器２４を複数用いる場合は、各試料容器に、例えば、タンパク質分子を含む高濃度の試料溶液と、塩濃度を調節した水溶媒と、酸性度調節用のバッファ溶液と、前記タンパク質分子との相互作用を調べようとする薬液を格納する。試料溶液の逆流を更に防止するためには、試料容器２４と試料調合容器２５の間に、バルブ若しくは逆止弁を設けてもよい。試料撹拌器２６は、例えば超音波試料撹拌器であり、試料調合容器２５中の試料溶液の濃度が均一になるように撹拌する。シリンジポンプ２７は、試料調合容器２５の圧力を制御し、試料溶液を試料移送流路１０に送出する機能と、試料移送流路１０から試料溶液を回収する機能を持つ。
【００３８】
図３は、試料移送装置がＮＭＲ実験時に行う動作を説明する図である。
【００３９】
図３（Ａ）は、ＮＭＲ実験を開始する前に行う試料調合時の動作を示す。試料移送流路１０は、排出ガスポンプ１３から注入された排出ガスで満ちている。可動壁２０は、押出し溶媒ポンプ１２と排出ガスポンプ１３の圧力を制御することにより、第１ストッパ２１の位置に置かれる。試料移送流路１０と試料注入部１１の間のバルブ２３は閉じた状態にする。試料容器２４の中に格納されていた試料は試料調合容器２５に注入され、試料撹拌器２６により均一濃度を持つ試料溶液となる。シリンジポンプ２７は停止状態になる。
【００４０】
図３（Ｂ）は、調合が終わり、試料溶液を試料移送流路１０に注入する時の試料移送装置の動作を示す。試料撹拌器２６は動作を停止し、試料容器２４は試料溶液が試料調合容器２５から逆流しないようにシリンジの位置を固定する。もし、試料容器２４と試料調合容器２５の間にバルブがあれば、そのバルブを閉める。試料移送流路１０と試料注入部１１の間のバルブ２３を開け、シリンジポンプ２７を正圧に制御することで、試料溶液は試料移送流路１０に注入される。
【００４１】
図３（Ｃ）は、注入された試料溶液を検出空間に移送する時の試料移送装置の動作を示す。バルブ２３を閉め、押出し溶媒ポンプ１２と排出ガスポンプ１３の圧力を制御し、可動壁２０を第１ストッパ２１から第２ストッパ２２まで移動させる。第２ストッパ２２の位置は、試料溶液と排出ガスの界面および試料溶液と可動壁２０の界面および可動壁２０に発生する磁化が検出空間の静磁場均一度を実質上影響しないように設定する。例えば、検出空間中央において、静磁場強度の変化が１ｐｐｂ以下であれば、検出空間の静磁場均一度に実質上影響がないと判断できる。
【００４２】
試料溶液と押出し溶媒とは、可動壁２０により隔離されるため、試料溶液中の試料分子が押出し溶媒にまで拡散し検出空間中の試料分子の濃度が低下するのを防止できる。また、可動壁２０を第２ストッパ２２の位置で止めることにより、試料溶液を検出空間に正確かつ迅速に位置させることができる。更に、試料溶液の移送に押出し溶媒を使うことと、可動壁２０で押出し溶媒と試料溶液を隔離することにより、ガスを用いた押出しで発生する泡の発生やガスの試料溶液への溶解も防止できる。
【００４３】
図３（Ｄ）は、試料溶液を検出空間から試料調合容器２５へ回収する時の動作を示す。先ず、押出し溶媒ポンプ１２と排出ガスポンプ１３の圧力を制御し、可動壁２０を第２ストッパ２２から第１ストッパ２１まで移動させる。次に、バルブ２３を開け、シリンジポンプ２７を負圧に制御し、試料溶液を試料調合容器２５に回収する。
【００４４】
図３（Ｅ）は、試料調合容器２５中の試料溶液を排出する時の動作を示す。先ずバルブ２３を閉め、排出バルブ２８を開ける。シリンジポンプ２７を正圧に制御し、試料溶液を試料排出容器２９に排出する。試料溶液は、流路、流路切り替え器３０により、複数の試料排出容器２９の中の１つを選択して排出することができる。複数の試料排出容器２９を使えば、排出試料の分析や再利用に有利である。
【００４５】
排出バルブ２８と、流路切り替え器３０との間には、分子の寸法に対し選択性を持つフィルタ３１が設けられている。この位置にフィルタ３１を設けることにより、例えば、寸法の大きいタンパク質分子は試料調合容器２５の中に残し、低分子の薬液や試料溶媒のみを試料排出容器２９に排出することができる。タンパク質分子を残し、低分子の薬液や試料溶媒のみを排出すれば、試料溶液中のタンパク質分子の濃度を簡単に調整できる効果と、高価なタンパク質分子を簡単に再利用できる効果がある。フィルタ３１は、透過させる分子を適宜選択するために、取替えできる構造が望ましい。
【００４６】
図には示されていないが、流路切り替え器３０と試料排出容器２９の間にフィルタを設けてもよい。この構成によれば、複数の試料排出容器２９への流路毎に異なるフィルタを設置することができる。該流路毎に、透過させる分子の異なるフィルタを設ければ、流路切り替え器３０の設定を変えることで、簡便に透過させる分子を切り替えることができる。
【００４７】
試料移送装置は洗浄する必要があり、このために試料容器２４に洗浄溶媒を注入する。試料容器２４に洗浄溶媒を注入する場合、洗浄溶媒のみを試料調合容器２５に注入し、洗浄のため試料撹拌器を運転した後に、図３（Ｂ）に示す試料移送流路１０への注入、図３（Ｃ）に示す検出空間への移送、図３（Ｄ））に示す検出空間から試料調合容器２５への回収、図３（Ｅ）に示す試料排出容器２９への排出の順に試料移送装置を動作させる。
【００４８】
本実施例の試料移送装置は、押出し溶媒を使うため試料移送時間の短縮が図れ、しかも、可動壁により、試料溶液と押出し溶媒との混合や分子の拡散を低減できる効果があり、このため、高速で純度の高い試料溶液を検出空間の正確な位置に移送する用途に適する。
【実施例２】
【００４９】
図４は、試料移送装置を含むＮＭＲ装置の第２の態様を示した構成図である。静磁場を作る磁石装置２０１は、縦方向の室温ボア２０２を有し、プローブ２０３が室温ボア２０２に挿入される。プローブ２０３の中央部には空洞が設けられ、試料移送流路１０が該空洞を貫通して配置される。上記の他は、第１の態様のＮＭＲ装置と共通する。
【００５０】
以上の構成によれば、室温ボアを１つ有する磁石装置でも、本発明の試料移送装置を適用することができる。
【実施例３】
【００５１】
図５は、第３の態様のＮＭＲ装置における試料移送装置の試料移送流路３１０の構造を示した図である。第３の態様では、室温ボアは縦方向の１つのみでも良く、また、縦方向と横方向の２つでも良い。試料移送流路３１０は、縦方向の室温ボア３０２の中を、検出アンテナ４を貫通して挿入されたのち、Ｕ字に曲げられ、検出アンテナ４の外部を通って、試料移送流路３１０の第１端部と同じ側に出てくる。したがって、試料移送流路３１０の第１端部と第２端部は、室温ボア３０２の同じ側に配置される。
【００５２】
以上の構成によれば、試料移送流路３１０の長さが実施例１および実施例２のときよりも短くなり、操作性の向上が図れると共に破損の可能性が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】試料移送装置を含むＮＭＲ装置の第一の実施例を示す装置構成図である。
【図２】第一の実施例において、試料移送装置の試料移送流路と試料注入部を詳しく示した構成図である。
【図３Ａ】第一の実施例において、試料移送装置がＮＭＲ実験時に行う動作を説明するもので、試料調合時の状態を示す図である。
【図３Ｂ】調合が終わり、試料溶液を試料移送流路に移送するときの状態を示す図である。
【図３Ｃ】注入された試料溶液を検出空間に移送するときの状態を示す図である。
【図３Ｄ】試料溶液を検出空間から試料調合容器へ回収するときの状態を示す図である。
【図３Ｅ】試料調合容器中の試料溶液を排出するときの状態を示す図である。
【図４】試料移送装置を含むＮＭＲ装置の第二の実施例を示す装置構成図である。
【図５】試料移送装置の別の例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…磁石装置、２，２ａ…室温ボア、３…プローブ、４…検出アンテナ、５…計測装置、６…高周波信号ケーブル、７…ユーザーコンピュータ、１０…試料移送流路、１１…試料注入部、１２…押出し溶媒ポンプ、１３…排出ガスポンプ、１４…押出し溶媒容器、１５…排出ガス容器、１６…試料移送制御部、２０…可動壁、２１…第１ストッパ、２２…第２ストッパ、２３…バルブ、２４…試料容器、２０１…磁石装置、２０２…室温ボア、２０３…プローブ、３０２…室温ボア、３１０…試料移送流路。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４】
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【図５】
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