变形元件内置分注管、变形元件内置分注装置及变形元件内置分注处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变形元件内置分注管、变形元件内置分注装置及变形元件内置分注处理方法。
【背景技术】
[0002]以往，存在由本申请人提出申请并获得专利权的分注装置。该分注装置将分注管在装配用开口部与嘴的下端部进行嵌合装配，通过使与该嘴连通的缸筒内的柱塞滑动，由此通过该嘴的下端从所述分注管内吸引液体或者向所述分注管内喷出液体(专利文献I至专利文献4)。
[0003]然而，所述分注装置使用的缸筒、柱塞等机构是注射器那样的高精度的加工部件，尤其是缸筒内的容积变化基本上与分注管内的容积变化为一体，在柱塞与该柱塞的驱动装置的接合部需要没有松弛地进行传递。而且，使上述的吸引喷出机构与分注管等以避免气体或液体的泄漏的方式嵌合。因此，可能需要高度的品质管理。即，为了将吸引喷出机构的嘴以避免流体的泄漏的方式与分注管的装配用开口部嵌合，由于设于该装配用开口部的O形环等的存在而在嘴的装配时较大的负载作用于分注管，产生分注管的破坏、嘴的磨损等，需要嘴的更换或高精度的加工。而且，为了控制分注管的吸引喷出，需要具有与分注管的容量相当的容量的缸筒，因此为了处理大体积的液体，而存在装置规模增大这样的问题点。
[0004]另一方面，以往，周知有利用橡胶等的壁面包围且在内部能够收容液体及气体，通过手动地按压其壁面而变形来进行液体的吸引喷出的滴管。然而，该滴管由于手动地操作，因此I个使用者最多只能操作I根滴管，无法使用多个滴管同时进行处理。而且，滴管的变形根据力的大小、力的方向、施加力的场所而不同，因此在基于手动的滴管操作中，在量上难以进行精密的处理及其再现性高的重复。
[0005]作为其改善对策，本申请人开发了如下的装置:使用变形式分注管而变形壁面形成收容液体或气体的壁面的一部分，使该变形壁面变形来进行液体的吸引喷出(WO2007/081000)。在使用该变形式分注管的装置中，为了在局部形成有变形的变形壁面的收容部内收容气体，可能需要将与局部具有该变形壁面的收容部连结的口部以避免变动的方式牢固地保持。
[0006]而且，为了使变形式分注管按照意图那样变形，可能需要以使变形壁面仅向规定的方向变形的方式向支架等缓插而使用。
[0007]而且，变形式分注管的外壁的一部分使用变形壁面而存在变形或损伤的可能性，具有品质管理的负担可能加重这样的问题点。
[0008]需要说明的是，尽管存在不使用分注管而从容器向容器直接移送的操作方法，不过虽然装置结构简化，但需要人手，而且，存在容器与容器的接触产生的污染的可能性，存在可能无法得到高可靠性的问题点。
[0009]【在先技术文献】
[0010]【专利文献】
[0011]【专利文献I】日本专利第3115501号公报
[0012]【专利文献2】日本专利第3739953号公报
[0013]【专利文献3】日本专利第3630497号公报
[0014]【专利文献4】日本专利第3682302号公报
[0015]【专利文献5】国际公开2007/081000
【发明内容】
[0016]【发明要解决的课题】
[0017]因此，为了解决以上的问题点，本发明的第一目的在于提供一种尽管为简单且紧凑的结构，也能够高精度地处理各种体积(几μ升左右至几十毫升左右)的液体，且能够进行高效的处理的变形元件内置分注管、变形元件内置分注装置及变形元件内置分注处理方法。第二目的在于提供一种在制造和品质管理上不要求水密性、气密性等用的精度，能够廉价地提供，而且减轻管理负担，并且在口部以外没有开口，能够可靠地防止交叉污染的变形元件内置分注管、变形元件内置分注装置及变形元件内置分注处理方法。第三目的在于提供一种能够使各种复杂的处理连贯而自动化的变形元件内置分注管、变形元件内置分注装置及变形式分注处理方法。第四目的在于提供一种未利用可变形的变形壁来形成分注管的外壁，而在由非变形壁形成的分注管内内置可变形的部分，由此防止变形引起的分注管的位置变动而能够进行高精度的位置控制的变形元件内置分注管、变形元件内置分注装置及变形元件内置分注处理方法。第五目的在于提供一种未利用可变形的变形壁来形成分注管的外壁，而在由非变形壁形成的分注管内内置可变形的部分，由此能够实现分注管的高密度的集成化，从而集成化产生的优点多的变形元件内置分注管、变形元件内置分注装置及变形元件内置分注处理方法。第六目的在于提供一种未利用可变形的变形壁来形成分注管的外壁，而在由非变形壁形成的分注管内内置可变形的部分，由此能够减轻品质管理的负担的变形元件内置分注管、变形元件内置分注装置及变形元件内置分注处理方法。此外，第七目的在于提供一种将生物体物质等各种物质结合或可结合的载体密封到可变形的容器内，由此能够实现载体的操作、测定等的处理的高效化、迅速化及容易化的变形元件内置分注管、变形元件内置分注装置及变形元件内置分注处理方法。
[0018]【用于解决课题的方案】
[0019]第一发明涉及一种变形元件内置分注管，具有:分注管状容器，在上端具有开口部且在下端具有流体的流出流入用的口部，由非变形壁形成；及密闭塞，以密闭所述开口部的方式安装于该开口部，在该密闭塞设有变形元件，该变形元件具有通过来自外部的按压而能够在所述分注管状容器内向下方向伸长且被向上方向施力而收缩或能够收缩地形成的变形壁，该变形元件以位于所述分注管状容器内部的方式形成。
[0020]在此，“安装”包括嵌合、粘接、热焊接、超声波焊接或焊接。而且，有通过按压板将所述密闭塞从上方按压而安装于开口部的情况。而且，有经由O形环进行安装的情况。“变形壁”是可以变形的具有挠性的壁。具有弹性的壁也包含在具有挠性的壁中。“非变形壁”是具有在能够使变形壁变形的外力下不发生变形或破坏的刚性的壁。
[0021]“变形壁”的变形优选根据施加的变形的程度而实质上内部容积确定的变形。即，优选根据沿着某变形方向按压或拉拽变形壁，或者除去力的各程度，由壁包围的内部膨胀或收缩而内部的容积一律地确定。
[0022]作为变形壁，有例如形成褶皱(波纹)的壁、或由后述的弹性构件形成，或内置具有沿变形方向的弹性力的弹簧等的壁等。
[0023]在此，“褶皱”是指形成有波纹或褶的面状构件或膜状构件，且能够在该山及谷处弯折，所述波纹或褶具有沿着将规定的变形方向大致垂直地横切的方向形成的山及谷。
[0024]在使用在包围成以所述变形方向为轴的筒状的壁面形成有褶皱的所述面状构件或膜状构件的情况下，作为所述波纹或褶的形状，有与所述变形方向垂直的直线状或包含在与该变形方向垂直的平面内的圆周状或闭曲线状(曲线中也包括直线)的山及谷构成的情况、山及谷倾斜连续而形成为螺纹状的情况。
[0025]所述变形元件内置分注管的材料是例如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚乙烯、丙烯等的树脂、橡胶等的弹性体、其他的挠性的材料、或它们的组合。变形元件内置分注管优选为透明或半透明。作为变形壁，使用合成橡胶、硅酮、天然橡胶、异戊二烯合成橡胶等，作为非变形壁，使用例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
[0026]该变形元件分注管的分注管状容器的大小是例如从其口部沿着开口部或轴向的长度为几厘米至十几厘米，其容积根据其长度而为例如几微升至几十毫升左右。
[0027]在此，所述分注管状容器优选通过所述口部及开口部的轴线沿着上下方向形成。该分注管状容器例如由所述树脂形成，作为变形壁，例如，具有设置了褶皱的所述变形元件的密闭塞通过吹塑成形而形成，所述分注管状容器通过注射成形而形成。或者全部通过吹塑成形而形成。
[0028]第二发明涉及变形元件内置分注管，其中，所述分注管状容器具有:变形元件收纳部，具有所述开口部且能够以包含所述变形元件的可变形范围的方式收纳所述变形元件；及细管部，形成得比该变形元件收纳部细且具有所述口部。
[0029]在此，“可变形范围”的上下方向的距密闭塞的长度设定得与所述变形元件的最大伸长距离相等或比该最大伸长距离长。
[0030]优选，还设有与所述变形元件收纳部及所述细管部连通且能够积存从所述口部吸引的液体的积存部，在所述变形元件收纳部内收容气体，并以将吸引的液体收容至所述细管部及积存部的方式控制液体的吸引喷出。由此，没有所述液体与所述变形元件接触，或液体侵入而残留在夹持于变形元件与变形元件收纳部的内壁之间的空间内，或液体残留于变形元件的裙皱的裙的情况，能够确保高的定量性。
[0031]或者，不用另行设置积存部，在所述变形元件收纳部内能够收容气体和液体这双方，在所述变形元件未伸长的状态、最小伸长状态或收缩状态下，能够将液体收容至所述变形元件收纳部内的与所述变形元件不接触的位置。
[0032]通过将所述细管部的前端形成得前端变细或锐利，能够向各种容器插入且能够实现吸引喷出的容易化，并且对于将含有试剂、样本等的溶液预先收容而利用膜包覆其开口部的预包装式的试剂等收容容器，能够利用所述细管部扎刺膜，由此通过细管部来吸引收容在容器内的溶液。
[0033]第三发明涉及变形元件内置分注管，其中，所述密闭塞中，作为所述变形元件，具有由向该分注管状容器的内部突出的筒状壁包围的凹陷，该筒状壁具有为了该变形元件的伸长而使力从外部作用的底壁及具有所述变形壁的侧壁。
[0034]筒状壁由底壁和侧壁构成，底壁以与用于使变形元件变形的器具、后述的可动构件即销能够接触或连接的方式形成。侧壁的至少一部分由变形壁形成。优选在所述变形元件的侧壁与所述变形元件收纳部的内壁接近的状态下收纳。由此，变形元件能够产生所述变形元件收纳部的最大限度的容积的变化。
[0035]第四发明涉及变形元件内置分注管，其中，所述变形元件内置分注管具有按压板，所述按压板在所述密闭塞的上侧安装于所述分注管状容器并从上侧按压所述密闭塞，在该按压板设有操作用孔及防护壁，所述防护壁从该操作用孔的周缘部向下方向由所述变形元件包围而延伸地形成。
[0036]该按压板由非变形壁形成。所述操作用孔需要设置成通过该孔能够从外部向所述变形元件进行接触或连接。与该变形元件接触或连接的是例如后述的可动构件。该防护壁阻止从外部向由该防护壁覆盖的所述变形壁的接触，例如，阻止从操作用孔插入的所述可动构件与变形元件的接触，将向可动构件施加的摩擦或阻力除去而顺畅地进行动作，并且关于变形元件，能够对向分注管状容器的安装进行加强，且避免与可动构件的摩擦或磨损，延迟变形元件的劣化。
[0037]在密闭塞具有凹陷的情况下，所述防护壁在所述凹陷内向下方延伸，由此筒状壁的一部分由所述防护壁覆盖。
[0038]第五发明涉及变形元件内置分注管，其中，所述侧壁具有挠性构件且形成有褶皱。
[0039]第六发明涉及变形元件内置分注管，其中，所述侧壁具有弹性构件。
[0040]第七发明涉及变形元件内置分注管，其中，所述密闭塞具有弹性构件，并使用O形环而装配于所述分注管状容器的所述开口部。
[0041]这种情况下，即使密闭塞未通过粘接或焊接而安装于分注管状容器，也能够确保水密性及气密性。因此，能够将密闭塞可拆装地安装于分注管状容器。
[0042]第八发明涉及变形元件内置分注管，其中，与规定物质结合或能够结合的载体以与通过所述口部流出流入的流体能够接触的状态被密封在所述分注管状容器内。
[0043]在此，将载体密封的区域优选为“从外部能够测定内部的区域”，且由具有透光性的非变形壁包围。而且，在该区域中，所述载体优选以与所述变形元件不接触的状态被密封。“密封”是指以避免收容在具有流体能够流入及流出的口部的容器的内部的流体(例如，载体)通过所述口部向容器外流出的方式进行保持。而且，在测定时，优选载体在所述分注管状容器内不是自由移动，而是载体相互或者相对于导入的液体处于能够测定的大致静止的状态。然而，未必非要完全固定。为了载体的密封，有时设置密封部。“密封部”是在口部具有所述载体能够通过的大小的情况下，虽然流体能通过但载体不能通过的部分。密封部是相对于所述分注管状容器的非变形壁分体设置，或者对该非变形壁进行加工而将所述分注管状容器相对于所述流体的流动方向进行分隔的方式设置的结构。在分体设置的情况下，有安装于所述非变形壁的情况和未安装的情况。作为进行加工的情况，有敛缝的情况。作为密封部的形状，有呈车轮状、十字状、一字状、放射状、网状、环状地分隔细管而设置的构件、具有贯通孔的贯通性多孔构件。有流体的流动方向为较薄的薄板状或薄膜状的情况。密封部为了防止载体从所述口部流出，而设置至少一个部位。
[0044]与规定物质结合或能够结合的固体例如由多孔物质、规定的功能团、保持有规定的化合物的树脂、纤维性物质等的包含天然物的有机物质、金属、半导体、玻璃、二氧化硅等无机物构成。作为载体的形状，例如为粒子状、线状、棒状、平面状、块状等。而且，“规定物质”包括DNA、RNA等核酸、低聚核甙酸等遗传物质、免疫物质等蛋白质、缩氨酸、氨基酸、糖、糖链等生物体化合物的各种化合物、或者细胞、细菌、病毒、质体等生物体自身或生物体组织。“规定物质”不仅包括I个种类的情况，也包括多个种类的情况。该生物体化合物作为配体而使用于对与该生物体化合物具有结合性的作为受容体的生物体化合物的结合进行检测、捕获、分离、提取等。作为受容体，相当于与所述核酸等遗传物质、蛋白质、糖链、缩氨酸等分别具有结合性的核酸等遗传物质、蛋白质、糖链、缩氨酸等的生物体物质。而且，也可以取代生物体化合物而使用细胞、病毒、质体等生物体自身。在所述载体具有对于规定的物质例如配体或受容体的结合体，或者将认为具有结合性的物质例如分别为受容体或配体固定。
[0045]“结合”是指将所述规定的物质的至少I种类直接地或经由另一种类的物质间接地与所述载体建立关系。结合除了例如共有结合、化学吸附的情况之外，还有物理吸附、氢结合或电相互作用等的情况。而且，规定的化学物质通过化学吸附或物理吸附而固定于该载体，通过与固定设于该载体的结合物质的特异的反应、其他的方法进行结合。而且，可以通过多孔性构件、凹凸性构件、纤维质性构件形成该载体，由此提高与生物体物质等的反应能力或结合能力。
[0046]作为“载体”的原料，有例如金属、半导体、半金属、氧化金属等金属化合物、陶瓷、玻璃、二氧化硅那样的无机物质、橡胶、胶乳、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯、丙烯等的树脂、纤维素、前述的尼龙等纤维物质等的高分子物质、丝绸等天然纤维等的天然物质那样的有机物质。更具体而言，例如，以纤维物质为例，由“聚酰胺系高分子”构成的丝绸等、尼龙(3-尼龙、6-尼龙、6、6_尼龙、6、10-尼龙、7-尼龙、12-尼龙等)、PPTA(聚对苯二甲酰对苯二胺)等的全芳香族聚酰胺、异环含有芳香族聚合物等。而且，作为载体，可以是例如纤维状体、多孔体、凝胶状体。
[0047]为了结合，在所述载体发现或生成功能团。为此，例如，通过对“聚酰胺系高分子”具有的缩氨酸结合进行加水分解，而发现或生成在生物体物质的结合中使用的功能团。与生物体物质能够结合的功能团存在例如羧基-COOH、氨基-NH2、或其诱导基。在此，适合于生物体化合物的结合的多孔的直径为例如几微米以下。
[0048]“载体”是具有能够密封在所述载体密封变形容器内的大小，所述规定物质的结合位置或可结合位置能够从所述载体密封变形容器的外部确定的固体。该载体以所述规定的物质成为结合或能够结合的方式，使该结合位置或可结合位置隔开间隔地与I个载体的预先确定的位置对应，或者与多个预先确定的载体对应，例如，所述结合位置或可结合位置优选例如通过沿所述载体密封变形容器的轴向的一维坐标，或者以随机的状态能够确定的方式密封在所述容器内。作为这样的载体的例子，存在I个或多个粒子状载体、球状载体、线状载体、棒状载体、长条状载体、平板状载体或块状载体等。
[0049]这种情况下，使含有通过标识化物质进行了标识化的规定的物质的溶液在所述分注管状容器内与所述载体接触，该标识化物质由存在与固定于这些载体的物质或载体自身的结合的可能性的荧光物质等发光物质构成，由此，通过测定各位置处的发光能够测定与这些生物体物质的结合的有无，由此能够解析目标的生物体物质的结构、性质、有无。
[0050]所述变形容器的大小是例如通过其口部且沿着由所述收容部包围的直线，所述变形壁面与口部的交点间的长度、或轴向的长度为几厘米至十几厘米，其容积根据其长度而为几微升至几十毫升左右。
[0051]需要说明的是，所述载体存在与多个种类的化学物质结合或能够结合且从外部能够识别的多个粒子状载体或多个粒子状载体的集合的情况。在此，“粒子状载体”是指具有能够向所述分注管状容器的密封载体的部分导入而保持的大小的粒子状的固体。通常，该粒子状载体的I个或粒子状载体的集合的I组对应于与之结合或能够结合的所述多个种类的化学物质的I种类。该粒子状载体的大小具有例如直径或径为0.1mm至几mm的大小。在密封有该粒子状载体的空间部分，其容量是除了密封的该粒子状载体之外的空间部分为例如几微升至几百微升的容积。根据结合或能够结合的所述化学物质对粒子状载体或粒子状载体的集合进行标识化，由此无需通过密封的粒子状载体或该集合的排列位置进行识别。
[0052]第九发明涉及一种变形元件内置分注管夹，具有:多个分注管状容器，在上侧排列多个开口部，在下侧排列流体的流出流入用的多个口部，以一体连结的方式由非变形壁形成；及多个密闭塞，以密闭所述开口部的方式安装于该开口部，在该密闭塞中，变形元件以位于所述各分注管状容器的内部的方式形成，所述变形元件具有通过来自外部的按压而能够在所述分注管状容器内向下方向伸长且被向上方向施力而收缩或能够收缩地形成的变形壁。
[0053]在各个变形元件内置分注管中，分注管状容器由非变形壁形成，变形元件内置于该分注管状容器，因此多个变形元件内置分注管通过一体地形成分注管状容器的外壁的一部分而能够容易且高密度地进行集成化。分注管状容器的排列呈列状或平面状(包括矩阵状)地以规定间隔排列。
[0054]第十发明涉及变形元件内置分注管夹，其中，所述各分注管状容器具有:变形元件收纳部，具有所述开口部且能够以包含所述变形元件的可变形范围的方式收纳所述变形元件；及细管部，形成得比该变形元件收纳部细且具有所述口部。
[0055]从所述口部通过变形元件的变形而吸弓I的液体存在被吸弓I至细管部的情况、一部分收容至所述变形元件收纳部的情况。即使这种情况下，液体也优选以与所述变形元件不接触的方式形成变形元件及变形元件收纳部，或者吸引这样的量。这种情况下，磁场向细管部施加。
[0056]在具有与所述变形元件收纳部及所述细管部连通且能够积存由所述细管部吸引的液体的积存部的情况下，所述变形元件收纳部彼此一体地形成，但是为了对于积存部能够施加磁场，而且，为了对于细管部能够向各容器插入而优选分别具有间隙。
[0057]第十一发明涉及变形元件内置分注管夹，其中，所述密闭塞中，作为所述变形元件，具有由向该分注管状容器的内部突出的筒状壁包围的凹陷，该筒状壁具有为了该变形元件的伸长而使力从外部作用的底壁及至少具有所述变形壁的侧壁。
[0058]这种情况下，所述密闭塞存在分别安装于所述分注管状容器的情况、应安装于多个分注管状容器的多个密闭塞彼此连结而形成列状的连结密闭塞列的情况。
[0059]第十二发明涉及变形元件内置分注管夹，其中，所述变形元件内置分注管夹具有按压板，所述按压板在多个所述密闭塞的上侧安装于所述多个分注管状容器并从上侧按压所述各密闭塞，在该按压板上对应于所述各密闭塞而设有操作用孔及防护壁，所述防护壁从该操作用孔的周缘部向下方向由所述变形元件包围而延伸地形成。
[0060]这种情况下，存在所述按压板由非变形壁形成且分别安装于所述分注管状容器的情况、形成连结有多个按压板的连结按压板的情况。
[0061]第十三发明涉及变形元件内置分注管夹，其中，在所述变形元件内置分