本発明は、試料分注装置に関するものである。The present invention relates to a sample dispensing device.
例えば、生体分子の相互作用を検出する表面プラズモン共鳴等の検出方法においては、生体分子が固定化されたセンサチップ上に様々な物質（アナライト）を供給して、前記センサチップ上での前記生体分子とアナライトとの相互作用を検出する。
前記センサチップに前記生体分子を固定化するためには、前記センサチップ上に生体分子を含有する微細な液滴を形成する試料分注装置が用いられる。 For example, in detection methods such as surface plasmon resonance for detecting interactions of biomolecules, various substances (analytes) are supplied onto a sensor chip on which biomolecules are immobilized, and interactions between the biomolecules and the analytes on the sensor chip are detected.
In order to immobilize the biomolecules on the sensor chip, a sample dispensing device is used that forms fine droplets containing the biomolecules on the sensor chip.
前記センサチップ上に形成された生体分子を含む液滴が、アナライトとの相互作用を検出する前に乾燥してしまうと、前記生体分子が前記センサチップと十分に結合しなかったり、前記液滴内部での生体分子の濃度が偏ったり、前記生体分子の前記センサチップへの固定密度が変化したりして、検出結果が安定しない恐れがある。
そこで、センサチップ上に形成された液滴を乾燥から守るために、特許文献１に記載されているように、試料分注装置の内部空間全体を加湿する超音波噴霧器等を備えた試料分注装置が考えられている。 If the droplets containing the biomolecules formed on the sensor chip dry before their interaction with the analyte is detected, the biomolecules may not bind sufficiently to the sensor chip, the concentration of the biomolecules inside the droplet may become biased, or the fixation density of the biomolecules to the sensor chip may change, resulting in unstable detection results.
Therefore, in order to prevent the droplets formed on the sensor chip from drying out, a sample dispensing device equipped with an ultrasonic sprayer or the like that humidifies the entire internal space of the sample dispensing device has been considered, as described in Patent Document 1.
本発明は、超音波噴霧器等を別途設けることなく、センサチップ上に形成された液滴の周囲の湿度を前記液滴が乾燥しない湿度に保つことができる試料分注装置を提供することを目的とする。The present invention aims to provide a sample dispensing device that can maintain the humidity around the droplets formed on the sensor chip at a level that prevents the droplets from drying out, without the need for a separate ultrasonic nebulizer or the like.
すなわち、本発明に係る試料分注装置は、センサチップを設置する設置部と、前記センサチップ上に液滴を形成する分注部と、前記設置部及び前記分注部を収容する分注空間が形成された筐体と、前記分注空間の内部に配置された水収容部とを備えることを特徴とするものである。That is, the sample dispensing device according to the present invention is characterized by comprising a mounting section for mounting a sensor chip, a dispensing section for forming droplets on the sensor chip, a housing in which a dispensing space for accommodating the mounting section and the dispensing section is formed, and a water storage section disposed inside the dispensing space.
このような試料分注装置によれば、前記分注空間内に水収容部が形成されているので、超音波噴霧器などの加湿装置を別途備えなくても、前記分注空間内の湿度を該センサチップ上に形成された液滴が乾燥しない湿度に保つことができる。その結果、このセンサチップを使用した相互作用の検出結果を安定化させ、検出精度を向上させることができる。With this type of sample dispensing device, a water storage section is formed within the dispensing space, so the humidity within the dispensing space can be maintained at a level that prevents the droplets formed on the sensor chip from drying out, even without a separate humidifying device such as an ultrasonic sprayer. As a result, the detection results of interactions using this sensor chip can be stabilized, and detection accuracy can be improved.
前記センサチップ近傍の湿度をより高く保つには、前記設置部がセンサチップを設置する設置面を有するステージであり、このステージの少なくとも一部を覆うように配置されて、前記設置面及び水収容部を収容する設置空間を前記ステージとの間に形成する空間形成部材をさらに備えるようにすることが好ましい。この場合、前記分注部が前記設置空間の外側に配置されており、前記空間形成部材には前記分注部が前記設置空間の外側からセンサチップ上に液滴を形成するための開口が形成されていることが好ましい。To maintain a higher humidity level near the sensor chip, it is preferable that the installation section is a stage having an installation surface on which the sensor chip is installed, and further includes a space forming member arranged to cover at least a portion of the stage and form an installation space between the stage and the installation surface and the water storage section. In this case, it is preferable that the dispensing section is arranged outside the installation space, and the space forming member has an opening formed therein for the dispensing section to form droplets on the sensor chip from outside the installation space.
前記ステージ上に複数の設置部を設けるようにすれば、複数のセンサチップに生体分子を連続して固定することができる。By providing multiple mounting sections on the stage, biomolecules can be continuously fixed to multiple sensor chips.
前記水収容部への水の補充を簡単にするという観点から、前記水収容部が一連のものであることが好ましい。前記水収容部の内部における汚れなどの付着を抑えるには、前記水収容部の形状を単純化することが好ましい。このような観点から、前記水収容部は、前記設置面を外側から囲むように配置されていることが好ましい。From the viewpoint of simplifying the refilling of the water storage unit with water, it is preferable that the water storage unit is a continuous unit. To prevent the adhesion of dirt and the like inside the water storage unit, it is preferable to simplify the shape of the water storage unit. From this viewpoint, it is preferable that the water storage unit is arranged so as to surround the installation surface from the outside.
本発明の具体的な実施態様としては、前記水収容部が、前記設置部に形成された溝であるものを挙げることができる。A specific embodiment of the present invention is one in which the water storage section is a groove formed in the installation section.
前記空間形成部材が透明なものであれば、この空間形成部材を前記ステージ上に配置した状態のままで、前記センサチップ上に液滴が正常に形成されているかどうかを目視で確認することができるので、好ましい。If the space-forming member is transparent, it is preferable because it is possible to visually check whether droplets are being formed normally on the sensor chip while the space-forming member is placed on the stage.
本発明によれば、超音波噴霧器などを別途設けることなく、液滴の周囲の湿度を前記液滴が乾燥しない湿度に保つことができるので、試料分注装置の製造コストを従来よりも大幅に抑えながらも、相互作用の検出精度を十分に保つことができる。また、超音波噴霧器などを配置するための空間が不要であるので、試料分注装置を従来よりも小型化することが可能である。According to the present invention, the humidity around the droplets can be maintained at a level at which the droplets do not dry out without the need for a separate ultrasonic nebulizer or the like, so the manufacturing costs of the sample dispensing device can be significantly reduced compared to conventional devices, while still maintaining sufficient accuracy in detecting interactions. In addition, since no space is required to place an ultrasonic nebulizer or the like, the sample dispensing device can be made smaller than conventional devices.
以下に、本発明の一実施形態について、図面を用いて説明する。
本実施形態に係る試料分注装置１００は、例えば、図１及び図２に示すように、分注前の試料を保管する試料保管部１と、試料が分注されることによって表面に液滴Ｄが形成されるセンサチップＣが載置される設置部２と、該設置部２に設置されたセンサチップＣの表面に試料を分注して液滴Ｄを形成する分注部３と、これらを内部に収容する筐体４とを備えるものである。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in Figures 1 and 2, the sample dispensing device 100 of this embodiment comprises a sample storage section 1 for storing the sample before dispensing, a mounting section 2 for mounting a sensor chip C on whose surface a droplet D is formed when a sample is dispensed, a dispensing section 3 for dispensing the sample onto the surface of the sensor chip C mounted on the mounting section 2 to form a droplet D, and a housing 4 for accommodating these components internally.
試料保管部１は、例えば、複数種類の試料を内部に収容可能な多数の凹部が形成されたマイクロプレート等の容器を所定の設置位置に位置決めする位置決め部材（不図示）等を備えるものである。The sample storage unit 1 includes a positioning member (not shown) that positions a container, such as a microplate that has multiple recesses formed therein capable of storing multiple types of samples, at a predetermined installation position.
設置部２は、例えば、その表面にセンサチップＣを設置するための設置面２１が形成されたステージ２である。このステージ２は、例えば、合金を含む金属又は樹脂などで形成されたブロック状のものであり、設置面２１は、例えば、ステージ２の上面に形成された凹部がその役割を果たす。本実施形態では、１つのステージ２上にセンサチップＣを一度に４枚保持することができるように、ステージ２の中心を取り囲むように４つの設置面２１が設けられている。The mounting portion 2 is, for example, a stage 2 on whose surface a mounting surface 21 is formed for mounting a sensor chip C. This stage 2 is, for example, a block-shaped object made of metal or resin containing an alloy, and the mounting surface 21 is, for example, a recess formed on the upper surface of the stage 2. In this embodiment, four mounting surfaces 21 are provided surrounding the center of the stage 2 so that four sensor chips C can be held on one stage 2 at a time.
分注部３は、例えば、試料保管部１に設置された試料を採取し、センサチップＣ上に液滴Ｄを形成する液滴形成部３１と、液滴形成部３１を、試料保管部１とセンサチップＣとの間で移動させる移動手段３２と、該移動手段３２を制御する制御部３３とを備えるものである。The dispensing unit 3 includes, for example, a droplet forming unit 31 that collects a sample placed in the sample storage unit 1 and forms a droplet D on the sensor chip C, a moving means 32 that moves the droplet forming unit 31 between the sample storage unit 1 and the sensor chip C, and a control unit 33 that controls the moving means 32.
液滴形成部３１は、例えば、先端部の直径が、例えば、０．１ｍｍ～１．０ｍｍ程度の棒状のものである。
移動手段３２は、例えば、液滴形成部３１を保持する保持部と、試料保管部１とステージ２との間に配置されたレールと、該レールに沿って保持部を移動させるための駆動部等を備えるものである。 The droplet forming portion 31 is, for example, rod-shaped with a tip having a diameter of, for example, about 0.1 mm to 1.0 mm.
The moving means 32 includes, for example, a holding section that holds the droplet forming section 31, a rail arranged between the sample storage section 1 and the stage 2, and a drive section for moving the holding section along the rail.
制御部３３は、例えば、駆動部に指令を出すことによってレール上での保持部の動きを制御するものであり、具体的には、ＣＰＵやメモリ、通信ポートなどから構成されたデジタル回路と、バッファーや増幅器などを具備するアナログ回路と、これらデジタル回路とアナログ回路とを仲立ちするＡＤコンバータ、ＤＡコンバータなどを具備した情報処理回路である。そして、前記メモリに記憶させた所定のプログラムにしたがってＣＰＵやその周辺機器が協働することにより、この情報処理回路が制御部としての機能を発揮する。The control unit 33, for example, controls the movement of the holding unit on the rail by issuing commands to the drive unit, and is specifically an information processing circuit that includes a digital circuit made up of a CPU, memory, communication ports, etc., an analog circuit equipped with a buffer and amplifier, etc., and an AD converter and a DA converter that mediate between the digital circuit and the analog circuit. The information processing circuit functions as a control unit when the CPU and its peripheral devices work together according to a specific program stored in the memory.
この情報処理回路は、例えば、図２に示すように、筐体の外部に配置された汎用のＰＣ等の情報処理装置３３１と、筐体内に配置された回路基板３３２とによって構成されるものとしても良い。さらに、前記情報処理回路には、例えば、試料分注装置の稼働状況等を表示するディスプレイ３３３等が接続されているものとしても良い。
試料分注装置１００は、これら移動手段３２や制御部３３等に対して電源を供給する電源部３４をさらに備えるものとしてもよい。 2, this information processing circuit may be configured with an information processing device 331 such as a general-purpose PC arranged outside the housing, and a circuit board 332 arranged inside the housing. Furthermore, a display 333 that displays the operating status of the sample dispensing device, etc. may be connected to the information processing circuit.
The sample dispensing device 100 may further include a power supply unit 34 that supplies power to the moving means 32, the control unit 33, and the like.
筐体４は、その内部に試料保管部１、設置部２及び分注部３を収容し、その内部で試料が分注される分注空間Ａが形成されているものであり、例えば、開閉可能な開閉扉４１を閉めることによって、分注空間Ａを気密な閉鎖空間とすることが可能なものである。The housing 4 houses the sample storage section 1, the installation section 2, and the dispensing section 3, and defines a dispensing space A in which the sample is dispensed. For example, by closing the openable/closable door 41, the dispensing space A can be made into an airtight closed space.
しかして、本実施形態に係る試料分注装置１００は、分注空間Ａの内部に設けられた水収容部５をさらに備えている。The sample dispensing device 100 according to this embodiment further includes a water storage section 5 provided inside the dispensing space A.
水収容部５は、例えば、内部に水を貯留する貯留空間と、該貯留空間の内部に貯留された水から発生する水蒸気を貯留空間の外部に放出するための水蒸気放出口とを有する貯留部であり、本実施形態では、図２及び図３に示すように、ステージ２の上面に形成された溝５がその役割を果たすものである。
この溝５は、例えば、前述した設置面２１をその周囲から取り囲むように形成されたものであり、全体が一連に繋がったものである。より具体的には、溝５は途中で途切れることなく、その内側周面全体が曲面を用いて滑らかに繋がるように形成されたた環状のものである。 The water storage section 5 is, for example, a storage section having a storage space for storing water therein and a water vapor discharge port for discharging water vapor generated from the water stored inside the storage space to the outside of the storage space. In this embodiment, this role is fulfilled by a groove 5 formed on the upper surface of the stage 2, as shown in Figures 2 and 3.
The groove 5 is formed, for example, so as to surround the above-mentioned installation surface 21 from its periphery, and is entirely continuous. More specifically, the groove 5 is annular, formed so that the entire inner peripheral surface is smoothly continuous using a curved surface without interruption.
本実施形態に係る試料分注装置１００は、図２～４に示すように、内部に設置面２１及び水収容部５を収容する設置空間Ｂを形成する空間形成部材６をさらに備えている。より具体的には、空間形成部材６は、例えば、ステージ２を覆うように配置され、ステージ２との間に設置空間Ｂを形成する透明な蓋体６である。As shown in Figures 2 to 4, the sample dispensing device 100 according to this embodiment further includes a space forming member 6 that forms an installation space B therein for accommodating the installation surface 21 and the water storage section 5. More specifically, the space forming member 6 is, for example, a transparent lid body 6 that is disposed so as to cover the stage 2 and forms the installation space B between itself and the stage 2.
本実施形態では、分注部３及び試料保管部１は、図２に示すように、蓋体６とステージ２との間に形成された設置空間Ｂの外部に配置されている。
そのため、蓋体６には、図２～４に示すように、設置空間Ｂの外側に配置された分注部３の液滴形成部３１がステージ２上に配置されたセンサチップＣの表面にアクセス可能な大きさの開口６１が形成されている。 In this embodiment, the dispensing unit 3 and the sample storage unit 1 are disposed outside an installation space B formed between the lid body 6 and the stage 2, as shown in FIG.
Therefore, as shown in Figures 2 to 4, an opening 61 is formed in the lid body 6 which is large enough to allow the droplet forming part 31 of the dispensing part 3, which is arranged outside the installation space B, to access the surface of the sensor chip C arranged on the stage 2.
試料分注装置１００は、さらに設置空間Ｂ内の湿度をモニターする湿度センサ７を備えている。本実施形態では、図４及び図５に示すように、湿度センサ７はステージ２の上面であって、前述した４つの設置面２１によって囲まれたステージ２の中央部に配置されている。試料分注装置１００は、例えば、湿度センサ７を制御するセンサ制御部をも備えるものとしてもよい。このセンサ制御部は、例えば、前述した情報処理回路がその機能を果たすものとしても良い。The sample dispensing device 100 further includes a humidity sensor 7 that monitors the humidity within the installation space B. In this embodiment, as shown in Figs. 4 and 5, the humidity sensor 7 is disposed on the upper surface of the stage 2, in the center of the stage 2 surrounded by the four installation surfaces 21 described above. The sample dispensing device 100 may also include, for example, a sensor control unit that controls the humidity sensor 7. The function of this sensor control unit may be performed by, for example, the information processing circuit described above.
以上のように構成された試料分注装置１００によって、センサチップＣ上に試料を分注する手順及び方法は以下の通りである。
まず、ステージ２上の設置面２１にセンサチップＣを配置し、水収容部５である溝５の内部に水を注入した後にステージ２を覆う蓋体６を配置する。次に、試料保管部１に分注したい試料を設置し、筐体４の開閉扉４１を閉めて、試料分注装置１００に分注開始の信号を入力する。 The procedure and method for dispensing a sample onto the sensor chip C using the sample dispensing device 100 configured as above is as follows.
First, the sensor chip C is placed on the mounting surface 21 on the stage 2, water is poured into the groove 5 which is the water storage section 5, and then the lid 6 is placed to cover the stage 2. Next, the sample to be dispensed is placed in the sample storage section 1, the opening and closing door 41 of the housing 4 is closed, and a signal to start dispensing is input to the sample dispensing device 100.
分注開始の信号を受信した制御部は、移動手段３２により液滴形成部３１を移動させて、液滴形成部３１に試料を採取し、ステージ２上の設置面２１に設置されたセンサチップＣの表面に、例えば、１ｎｌ～５０ｎｌ程度の微小な液滴Ｄを形成する。
このとき液滴形成部３１は蓋体６に形成された開口６１を介してセンサチップＣにアクセスし試料を滴下することによって液滴Ｄを形成する。液滴Ｄを形成した後、液滴形成部３１は、例えばエタノールなどの洗浄液を用いて洗浄された後、再び移動手段３２により元の待機位置に戻される。 The control unit, having received a signal to start dispensing, moves the droplet formation unit 31 using the moving means 32, collects a sample in the droplet formation unit 31, and forms a tiny droplet D, for example, of approximately 1 nl to 50 nl, on the surface of the sensor chip C placed on the mounting surface 21 on the stage 2.
At this time, the droplet forming part 31 accesses the sensor chip C through the opening 61 formed in the lid body 6 and drops a sample onto the sensor chip C to form a droplet D. After forming the droplet D, the droplet forming part 31 is washed with a washing liquid such as ethanol, and then returned to the original standby position by the moving means 32.
このように構成された試料分注装置１００によれば、分注空間内のさらにステージ２の上面に水収容部５が設けられているので、超音波噴霧器などの加湿装置を別途備えることなく、簡単な構成で分注空間Ａ内の湿度、特にセンサチップＣ近傍の湿度を高く維持することができる。その結果、センサチップＣ上に形成された微小な液滴Ｄを乾燥から保護することができる。
また、水収容部５である溝５がステージ２の上面に形成されているので、水収容部５をステージ２の外側に別途配置する場合に比べて、より試料分注装置１００を小型化することができる。 According to the sample dispensing device 100 configured in this manner, the water storage section 5 is provided on the upper surface of the stage 2 within the dispensing space, so that the humidity within the dispensing space A, particularly the humidity in the vicinity of the sensor chip C, can be kept high with a simple configuration without a separate humidifying device such as an ultrasonic sprayer. As a result, the minute droplets D formed on the sensor chip C can be protected from drying out.
In addition, since the groove 5, which is the water storage section 5, is formed on the upper surface of the stage 2, the sample dispensing device 100 can be made smaller than if the water storage section 5 were separately positioned outside the stage 2.
分注部３及び試料保管部１が蓋体６とステージ２との間に形成された設置空間Ｂの外に配置されているので、設置空間Ｂの容積をできるだけ小さくすることができる。その結果、センサチップＣ近傍の湿度のみを効率よく維持することができる。Since the dispensing unit 3 and the sample storage unit 1 are arranged outside the installation space B formed between the lid body 6 and the stage 2, the volume of the installation space B can be made as small as possible. As a result, humidity can be efficiently maintained only in the vicinity of the sensor chip C.
水収容部５が溝５であるので、例えば、スポンジなどを水収容部５とする場合に比べて雑菌の繁殖などを抑えることができる。Because the water storage portion 5 is a groove 5, the growth of bacteria can be suppressed compared to when, for example, a sponge is used as the water storage portion 5.
溝５が一連に繋がったものであれば、溝５の１か所から水を注入すれば溝５全体に水を行き渡らせることができるので、水の補充作業が簡単である。この溝５には、例えば、空間内の湿度を一晩の間維持するために必要な量（例えば、１０ｍｌ～１００ｍｌ）の水を収容することができるが、新たに分注作業を開始する場合や、途中で水を補充する場合には、ステージ２を筐体４の内部にセットしたままの状態でも、スポイトなどを用いて簡単に水を補充することができる。If the grooves 5 are connected in a series, water can be distributed throughout the entire groove 5 by pouring water into one of the grooves 5, making it easy to refill the grooves with water. The grooves 5 can hold the amount of water (e.g., 10 ml to 100 ml) required to maintain the humidity level in the space overnight, but when starting a new dispensing operation or refilling with water midway, water can be easily refilled using a dropper or the like even while the stage 2 is still set inside the housing 4.
溝５が、その内側周面全体が曲面で滑らかに繋がった環状のものであるので、水が滞留する箇所をできるだけ減らして、雑菌の繁殖などによる溝５内の汚れを抑えることができる。Since the groove 5 is annular and its entire inner periphery is smoothly connected by a curved surface, it is possible to minimize the number of places where water can stagnate, thereby suppressing contamination inside the groove 5 caused by the proliferation of bacteria, etc.
蓋体６が透明なものであるので、蓋体６を閉めたままでも液滴Ｄが正常に形成されているかどうかを確認することができる。また、蓋体６を閉めたままでも前記溝５内の水の残量を確認することができる。Because the lid 6 is transparent, it is possible to check whether the droplets D are being formed normally even with the lid 6 closed. In addition, it is possible to check the amount of water remaining in the groove 5 even with the lid 6 closed.
湿度センサ７が、複数の設置面２１に囲まれたステージ２の中央部に配置されているので、設置空間Ｂ内の湿度を測定することができる。その結果、センサチップＣ近傍の湿度をより正確にモニターすることができる。The humidity sensor 7 is disposed in the center of the stage 2, which is surrounded by multiple installation surfaces 21, and is therefore capable of measuring the humidity within the installation space B. As a result, the humidity in the vicinity of the sensor chip C can be monitored more accurately.
本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、溝は複数の設置面全体を外側から囲むように設置されるものに限らず、各設置面を一つ一つ取り囲むように設置されても良いし、各設置面の間に設置されるようにしても良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiment.
For example, the grooves are not limited to being installed so as to surround all of the multiple mounting surfaces from the outside, but may be installed so as to surround each mounting surface individually, or may be installed between each mounting surface.
水収容部は、前述したような溝に限らず、内部に水を貯留する１つ又は複数の貯留空間と、この貯留空間内から水蒸気を放出する水蒸気放出口とを備えるもの、例えば、ステージに形成された有底穴等、水受け皿等のようなステージとは別体のものとして形成された容器、スポンジのような多孔質体等であってもよい。さらには、水を内部に保持しかつ表面から水蒸気として放出することができるゼリー状の物質等であっても良い。The water storage section is not limited to the grooves described above, but may be one or more storage spaces that store water inside and a water vapor outlet that releases water vapor from within the storage spaces, such as a bottomed hole formed in the stage, a container formed as a separate entity from the stage such as a water tray, or a porous body such as a sponge. It may also be a jelly-like substance that can hold water inside and release it as water vapor from its surface.
前記実施形態では、水収容部は設置空間の内部に配置されている場合を説明したが、これに限らず設置部及び分注部が配置されている分注空間内に配置されていれば良い。筐体の内部には、前述した分注空間とは別に、追加の加湿機構やその他の機器を収容するための機械室等が備えられているものとしても良い。In the above embodiment, the water storage unit is described as being disposed inside the installation space, but the water storage unit may be disposed in the dispensing space in which the installation unit and the dispensing unit are disposed. The inside of the housing may be provided with a machine room or the like for accommodating an additional humidification mechanism or other equipment, in addition to the dispensing space described above.
空間形成部材に形成されている開口は、ステージ上の設置面に設置されるセンサチップの数や液滴を形成する箇所に合わせて、適宜変更しても良い。また、これらの開口は、必要に応じて開閉できることが好ましい。この開閉は、ヒトが手動で行うようにしても良いし、開閉部を設けて、液滴形成部が接近した場合にのみ開口が開状態になるように自動で制御するようにしても良い。
前記実施形態では、空間形成部材が設置部（ステージ）の全体を覆うものを説明したが、空間形成部材は設置部の少なくとも一部を覆うものであれば良い。 The openings formed in the space forming member may be changed as appropriate according to the number of sensor chips to be installed on the installation surface on the stage and the locations where droplets are formed. In addition, it is preferable that these openings can be opened and closed as necessary. This opening and closing may be performed manually by a person, or an opening and closing unit may be provided and automatically controlled so that the opening is opened only when the droplet forming unit approaches.
In the above embodiment, the space forming member covers the entire installation portion (stage), but the space forming member may cover at least a portion of the installation portion.
試料分注装置が、水収容部に水を自動で補充する水補充装置をさらに備えていても良い。The sample dispensing device may further include a water refilling device that automatically refills the water storage section with water.
前記ステージの表面に、撥水や抗菌を目的とするコーティング層がさらに形成されていても良い。このコーティング層は、水収容部が溝や有底穴、容器等である場合には、これらの内部にも形成されていることが好ましい。このようなコーティング層は、例えば、撥水剤や抗菌剤を含有するコーティング組成物を、スピンコート、ディップコート、ロールコート、スプレーコート、グラビアコート、ノズルコートなどによってステージ表面に、例えば、０．１μｍ以上５００μｍ以下の厚みとなるように塗布し、硬化させることによって形成することができる。
前記コーティング組成物の具体例としては、例えば、前記撥水剤としてフッ素化合物などを含有する樹脂組成物や、前記抗菌剤として銀イオン等を含有する樹脂組成物等を挙げることができる。A coating layer for water repellency or antibacterial properties may be further formed on the surface of the stage. When the water storage part is a groove, a bottomed hole, a container, or the like, it is preferable that this coating layer is also formed inside these. Such a coating layer can be formed, for example, by applying a coating composition containing a water repellent or an antibacterial agent to the stage surface by spin coating, dip coating, roll coating, spray coating, gravure coating, nozzle coating, or the like to a thickness of, for example, 0.1 μm or more and 500 μm or less, and curing it.
Specific examples of the coating composition include a resin composition containing a fluorine compound as the water repellent, and a resin composition containing silver ions as the antibacterial agent.
設置部は、必ずしも前述したようなステージである必要はなく、例えば、筐体の内面に形成された設置面を有するもの等であっても良い。The installation section does not necessarily have to be a stage as described above, but may be, for example, one that has an installation surface formed on the inner surface of the housing.
本発明に係る試料分注装置は、表面プラズモン共鳴等に供される生体高分子をセンサチップ上に分注するものに限らず、急激な乾燥を嫌う他用途の液滴を形成するために使用されるものであっても良い。
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、種々の変形や実施形態の組合せを行ってもかまわない。 The sample dispensing device of the present invention is not limited to being used for dispensing biopolymers to be subjected to surface plasmon resonance or the like onto a sensor chip, but may also be used for forming droplets for other purposes that do not tolerate rapid drying.
In addition, various modifications and combinations of the embodiments may be made as long as they do not go against the spirit of the present invention.
以下に、本発明に係る試料分注装置１００を使用した実験例について述べるが、本発明はこの実施例で説明するものに限られないことはいうまでもない。
実験例１
まず、本発明に係る試料分注装置１００について、分注空間Ａ内部に設けられた水収容部５に水を収容することによって、超音波噴霧器を備えなくてもセンサチップＣ付近の湿度を高いまま一定に保つことができることを確かめた。 An experimental example using the sample dispensing device 100 according to the present invention will be described below, but it goes without saying that the present invention is not limited to the example described.
Experimental Example 1
First, it was confirmed that with the sample dispensing device 100 according to the present invention, by storing water in the water storage section 5 provided inside the dispensing space A, the humidity around the sensor chip C can be kept high and constant even without the need for an ultrasonic sprayer.
＜実験方法＞
試料分注装置１００に前記実施形態で説明したように、その上面に溝５が形成されたステージ２を取り付けて、この溝５に水を収容しない場合（以下、水無しの場合ともいう。）及び１５ｍｌの純水を収容した場合（以下、水有りの場合ともいう。）における設置空間Ｂ内の湿度をステージ２中央部に配置された湿度センサ７（ＴＤＫ、ＣＨＳ－ＵＧＲ）によってそれぞれ測定した。この実験を行った際の実験室内の室温は２３．１℃、実験室内の湿度は５２．３％ＲＨであった。<Experimental Method>
As explained in the above embodiment, the stage 2 having the groove 5 formed on its upper surface was attached to the sample dispensing device 100, and the humidity in the installation space B when no water was contained in the groove 5 (hereinafter also referred to as the case without water) and when 15 ml of pure water was contained (hereinafter also referred to as the case with water) was measured by the humidity sensor 7 (TDK, CHS-UGR) arranged in the center of the stage 2. When this experiment was carried out, the room temperature in the laboratory was 23.1°C, and the humidity in the laboratory was 52.3% RH.
なお、本実施例においては、前記実施形態において説明したように、１つのステージ２上にセンサチップＣを４つ配置できるようにしてあるので、空間形成部材６である蓋体６には、これらセンサチップＣの設置面２１に対応する箇所に４つの開口６１が形成されている。また、ステージ２上に配置された湿度センサ７の真上にあたる箇所にも１つの開口６１が形成されている。そこで、水有りの場合であって、これら開口６１を開閉した場合のステージ２上の湿度についても併せて測定した。
図６に、水無しの場合（実験番号１）と、水有りの場合（実験番号２～８）の開口６１の開閉状態をそれぞれ示した図を示す。 In this example, as described in the above embodiment, four sensor chips C can be placed on one stage 2, so that the lid 6, which is the space forming member 6, has four openings 61 formed in positions corresponding to the mounting surfaces 21 of these sensor chips C. In addition, one opening 61 is also formed in a position directly above the humidity sensor 7 placed on the stage 2. Therefore, the humidity on the stage 2 when there is water and when these openings 61 are opened and closed was also measured.
FIG. 6 shows the open and closed states of the opening 61 in the absence of water (Experiment No. 1) and in the presence of water (Experiment Nos. 2 to 8).
前述した湿度センサ７からの出力値の経時変化を図７に、平均湿度を以下の表１に示す。なお、表１における換算湿度（％）は、出力される平均電圧値（０Ｖ～１Ｖ）が、換算湿度（０％～１００％）に相当することは既に実験よって確かめられている湿度センサ７の出力平均値（Ｖ）を１００倍することによって求めることができる。表１中の換算湿度の上限値は１００％とした。The change over time in the output value from the humidity sensor 7 described above is shown in Figure 7, and the average humidity is shown in Table 1 below. Note that the converted humidity (%) in Table 1 can be calculated by multiplying by 100 the average output value (V) of the humidity sensor 7, which has already been confirmed by experiment that the average voltage value (0V to 1V) output corresponds to the converted humidity (0% to 100%). The upper limit value of the converted humidity in Table 1 is set to 100%.
＜測定結果についての考察＞
図７及び表１の結果から、水無しの場合（実験番号１）に比べて、水有りの場合（実験番号２～８）では、センサチップＣ近傍の湿度が安定して高くなっており、従来のように超音波噴霧器などを備えなくても、センサチップＣ上に形成された液滴Ｄが乾燥しない程度の湿度が十分に達成でき、さらにこの湿度が一定に保たれていることが確認できた。<Considerations on the measurement results>
From the results of Figure 7 and Table 1, it was confirmed that when water is present (experiment numbers 2 to 8), the humidity near the sensor chip C is stably high compared to when there is no water (experiment number 1), and that even without the need for an ultrasonic sprayer or the like as in the conventional method, a humidity level sufficient to prevent the droplets D formed on the sensor chip C from drying out can be achieved and that this humidity is maintained constant.
また、蓋体６に形成された開口６１を必要に応じて開閉することによって、所望の湿度に保つことができることについても確かめることができた。
なお、この実験を行った際の実験室内の湿度は５２．３％ＲＨであり、水無しの場合（１）の設置空間Ｂ内の換算湿度と等しくなったことからも、この実験における湿度測定の精度は信頼できるものであるといえる。 It was also confirmed that the desired humidity can be maintained by opening and closing the opening 61 formed in the lid 6 as required.
Furthermore, the humidity in the laboratory when this experiment was conducted was 52.3% RH, which was equal to the converted humidity in installation space B in the case (1) without water, so it can be said that the accuracy of the humidity measurement in this experiment is reliable.
実験例２
実験例１では、一時間程度の使用であれば、センサチップＣ近傍の湿度を安定して高く保つことができることが確認できたが、この実験例２では、ステージ２上の湿度変化をさらに長時間測定し、湿度が安定して保たれているかどうかを確かめた。Experimental Example 2
In experimental example 1, it was confirmed that the humidity near the sensor chip C could be kept stable and high if used for about one hour, but in this experimental example 2, the humidity change on the stage 2 was measured for an even longer period of time to confirm whether the humidity was being maintained stably.
＜実験方法＞
実験例１と同じ試料分注装置１００を用いて、ステージ２上に形成された溝５に純水を満水になるまで入れた。この時溝５内に収容された水の量は、およそ４０ｍｌであった。
この状態でステージ２中央部に配置した湿度センサ７（ＴＤＫ、ＣＨＳ－ＵＧＲ）によって、設置空間Ｂ内の湿度を連続測定した。この実験を行った際の実験室の室温は２４．３℃であった。結果を図８に示す。図８の上段のグラフは、測定開始から２０００秒まで測定した結果を、下段のグラフは、測定開始から８時間後までの結果を、それぞれ示したものである。なお、図８中の２つのグラフは、それぞれ別々の時期に行ったものである。<Experimental Method>
Using the same sample dispensing device 100 as in Experimental Example 1, pure water was poured into the groove 5 formed on the stage 2 until it was filled up. At this time, the amount of water contained in the groove 5 was approximately 40 ml.
In this state, the humidity in installation space B was continuously measured using a humidity sensor 7 (TDK, CHS-UGR) placed in the center of stage 2. The room temperature in the laboratory when this experiment was carried out was 24.3°C. The results are shown in Figure 8. The upper graph in Figure 8 shows the results of measurements taken up to 2000 seconds after the start of measurement, and the lower graph shows the results from the start of measurement up to 8 hours later. Note that the two graphs in Figure 8 were taken at different times.
＜実験結果についての考察＞
この図８の結果から、ステージ２上に水をセットしてからおよそ８００秒でステージ２上の湿度は最大値付近に達し、それ以降は８時間が経過するまで湿度が一定に保たれることが確認できた。
この結果から、ステージ２上の溝５に４０ｍｌ程度の水を入れておけば、８時間以上にわたってセンサチップＣ近傍の湿度を高いまま一定に保つことができることが分かった。そのため、十分な量の水さえ入れておけば、試料分注装置１００を一晩稼働させる場合であっても、センサチップＣ上に形成された液滴Ｄを乾燥させることなく保つことができると考えられる。<Considerations on the experimental results>
From the results shown in FIG. 8, it was confirmed that the humidity on stage 2 reached near its maximum value approximately 800 seconds after water was placed on stage 2, and thereafter the humidity was kept constant for up to 8 hours.
From this result, it was found that if about 40 ml of water is poured into the groove 5 on the stage 2, the humidity in the vicinity of the sensor chip C can be kept high and constant for more than 8 hours. Therefore, it is considered that as long as a sufficient amount of water is poured, the droplet D formed on the sensor chip C can be kept from drying out even when the sample dispensing device 100 is operated overnight.
１００・・・試料分注装置
１ ・・・試料保管部
２ ・・・設置部（ステージ）
２１ ・・・設置面
３ ・・・分注部
４ ・・・筐体
Ａ ・・・分注空間
５ ・・・水収容部（溝）
６ ・・・空間形成部材（蓋体）
Ｂ ・・・設置空間
Ｃ ・・・センサチップ
Ｄ ・・・液滴
100: Sample dispensing device 1: Sample storage section 2: Installation section (stage)
21: Installation surface 3: Dispensing section 4: Housing A: Dispensing space 5: Water storage section (groove)
6... Space forming member (lid)
B: installation space C: sensor chip D: droplet
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