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_2

文档序号:8435692阅读:来源:国知局
注管夹,在沿着其排列方向的两端分别设有相对于外方向突出设置或凹陷设置的两个第一卡合部及第二卡合部,所述第一卡合部设为第一高度,所述第二卡合部设为比所述第一高度低的第二高度。
[0062]在此,第一高度及第二高度是从所述口部测量的高度,所述第一高度优选包含在所述变形元件收纳部的高度范围内。
[0063]所述第一卡合部如分注头的悬架部那样使用于以覆盖变形元件内置分注管夹的上侧的方式被支承的情况,第二卡合部如向架装填的情况那样使用于以覆盖该分注管夹的下侧的方式被支承的情况。由此,从一方的支承向另一方的支承的转移仅通过使用分注头使该分注管夹移动就能顺畅地进行。作为卡合部的例子,例如,是由非变形壁形成且相对于外方向的突部或凹部,为了确保支承时的稳定性,优选不是I点,而相对于该分注管夹的厚度方向从所述第一或第二高度下的所述变形元件收纳部以细管部的外径程度的宽度支承地设置。“排列方向”在呈矩阵状排列的情况下是行方向或列方向。
[0064]第十四发明涉及变形元件内置分注管夹,其中,在与通过所述口部流出流入的流体能够接触的状态下,与规定物质结合或能够结合的载体被密封在所述分注管状容器内且从外部能够测定内部的区域。
[0065]第十五发明涉及一种变形元件内置分注装置,具有:一个或两个以上的变形元件内置分注管,具有分注管状容器及密闭塞,所述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并由非变形壁形成,所述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分注管状容器的内部的方式设置,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;及分注头,通过使所述变形元件内置分注管的该变形元件变形而进行液体相对于该变形元件内置分注管的吸引喷出。
[0066]在此,“吸引喷出”是吸引或/及喷出的含义。仅通过利用分注管状容器安装所述变形元件内置分注管就能够防止口部的变动是因为,在该变形元件内置分注管中,具有在吸引喷出时变形的变形壁的变形元件内置于分注管状容器内,变形元件与分注管状容器的外壁无关联,因此只要将分注管状容器安装于分注头,就能够防止形成该分注管状容器的一部分的口部的变动。因此,能够如通常的缸筒式分注管那样安装。
[0067]第十六发明涉及变形元件内置分注装置,其中,所述变形元件内置分注装置还具有:容器组,具有能够收容各种溶液的多个容器;及头移动部,使该分注头相对于容器组相对移动,并且所述口部相对于所述容器能够一齐插入。
[0068]这种情况下,所述口部朝向下方时,能够顺畅地进行液体的吸引、喷出、移送。“溶液”包括含有各种试剂、样本、化学物质或磁性体的液体。“容器”包括设有多个液收容部而各液收容部设置在与所述口部对应的位置的情况。
[0069]第十七发明涉及变形元件内置分注装置,其中,所述分注头具有:管支承部,能够支承所述一个或两个以上的变形元件内置分注管;及可动构件,与在所述变形元件内置分注管的所述密闭塞设置的所述变形元件能够接触或连接地设置,与该变形元件接触或连接而能够沿着该变形元件的规定变形方向一齐进行进退动作。
[0070]所述可动构件相对于所述变形元件在接触、接触且脱离或连接的状态下进行进退动作,由此使所述变形元件变形。为了支承变形元件内置分注管,相对于通过对该内部的伸长方向及收缩方向这两个方向的可动构件所施加的力,以阻止该变形元件内置分注管内的仅由非变形壁形成的所述分注管状容器的变动或移动的方式进行支承。在变形元件内置分注管的情况下,所述变形元件内置于分注管状容器内,所述变形元件沿上下方向变形,因此如缸筒式分注管那样只要以沿上下方向夹持的方式进行支承即可。需要说明的是,该分注头的管支承部存在具有将两个以上的变形元件内置分注管呈列状或平面状地以规定间隔排列而能够保持为可拆装的分注管排列保持部的情况,或者具有所述变形元件内置分注管夹的情况。
[0071]第十八发明涉及变形元件内置分注装置,其中,在所述变形元件内置分注管中具有按压板,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各密闭塞,在该按压板中,对应于所述各密闭塞而设置操作用孔及防护壁,所述防护壁从所述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,所述可动构件设置成通过所述操作用孔能够与所述变形元件接触或连接。
[0072]第十九发明涉及变形元件内置分注装置,其中,在所述分注头或容器组具有磁力部,所述磁力部能够向所述分注管状容器或容器的内部施加或除去磁场。
[0073]由此,在将保持有例如蛋白质、缩氨酸、氨基酸、DNA、RNA、低聚核甙酸、糖链等生物体化合物的磁性体悬浊多个的悬浊液向该变形元件内置分注管内吸引或喷出时,或者贮藏时,将磁场向内部施加而吸附于该管的内壁,能够使磁性体,进而使所述生物体化合物分离。
[0074]第二十发明涉及变形元件内置分注装置,其中,所述变形元件内置分注装置具有控制部,所述控制部基于所述变形元件内置分注管的个数或结构、应吸引喷出的液体、所述液体中包含的物质、所述液体的量、所述液体的收容位置、所述液体的温度或所述液体的浓度、处理内容、或指示来控制所述变形元件的变形、及/或所述分注头与所述容器组之间的移动。
[0075]物质不仅包括核酸、蛋白质、糖链、氨基酸等生物体物质,而且也包括含有金属等的各种化学物质。而且,“液体”包括溶液及悬浊液。所述悬浊液包括例如通过使各种物质反应而能够结合或者通过反应而结合的磁性体的悬池液。“处理”包括例如DNA的提取处理、免疫化学检查、各种生物体物质的解析处理等。
[0076]第二十一发明涉及变形元件内置分注装置,其中,所述变形元件内置分注装置具有控制部,所述控制部基于相对于所述变形元件的位置变化及根据该位置变化的该变形元件的规定变化,来控制该变形元件的变形。
[0077]“与变形元件相对的位置变化”是从该变形元件内置分注管的外部能够向所述变形元件施加的变化,是通过可动构件等的接触或连接而产生的接触点或连接点的位置坐标的变化。典型的是,变形元件的沿变形方向的一维的位置变化,即,变形元件的伸长或收缩。需要说明的是,变形元件的伸长及收缩在通过利用电动机使可动构件能够进退地移动来进行的情况下,依赖于电动机产生的可动构件的移动量。
[0078]“变形元件的规定变化”是所述位置变化以外的变化,包括例如从变形元件自身的体积的变化、变形元件的与变形方向垂直的截面积的变化、变形元件自身的壁厚、变形元件的表面积的变化、或变形元件的时间的变化之中选择的一个或两个以上的变化。
[0079]S卩,由分注管状容器的内壁和所述变形元件的内壁包围的部分的容积是能够收容流体的区域,该容积仅通过使所述变形元件的与轴向垂直的截面积恒定并根据与所述变形元件的伸长及收缩相伴的变形元件的轴向的长度无法准确地确定容积。因此,不仅考虑变形元件的轴向的伸长、收缩,也考虑与之相伴的与轴向垂直的截面的收缩及膨胀等的变化而能得到高密度的容积。然而,这些变化因复杂的要因而变化,因此难以通过计算而唯一决定。因此,在多个点上,测定电动机移动量与吸引量的关系,利用近似式对各个测定点进行插补。插补的近似式根据管的形状、要求的控制精度,而选择一次式(折线)、多项式、样条插补等的最佳的式子。
[0080]通过这样求出的电动机控制量和吸引量的换算式而高精度地进行吸引?喷出量的电动机控制。而且,产生滞后特性的情况(在喷出时与吸引时控制量产生差异的情况)下,如吸引用的换算式和喷出用的换算式那样准备多个换算式,根据此时的状况进行切换使用。
[0081]例如,在所述变形元件的所述变形壁具有弹性构件的情况下,考虑该变形壁的壁厚变化引起的所述分注管状容器的所述流体可收容区域的容积变化,控制所述变形元件的变形。
[0082]而且,作为变形元件的时间的变化,在变形元件产生滞后特性的情况下,在吸引时和喷出时所述电动机控制量产生差异,需要如吸引用的换算式和喷出用的换算式那样使用多个换算式进行控制。
[0083]“基于?进行控制”是例如判断所述分注管状容器的流体可收容区域的容积变化,即,在分注管状容器内,在能够收容流体(气体及液体)的区域,判断由分注管状容器的内壁面和密闭塞的内壁面(包括变形元件的分注管状容器内侧的内壁面)包围的空间区域的容积变化而进行控制。
[0084]第二十二发明涉及变形元件内置分注装置,其中,对于所述变形壁的变形设定规定基准位置,以该基准位置为基准,进行所述变形壁的变形的控制。
[0085]在此,“规定基准位置”根据在处理中操作的液体量、使用的变形元件内置分注管的能够收容流体的容量、处理的内容或变形元件内置分注管的加工精度等来确定。
[0086]例如,在处理中操作的液体量为微小量(例如,几μ升至几十O μ升的水平的情况),或使用的变形元件内置分注管的容量小的情况,处理需要精度的情况,变形元件内置分注管的加工精度不高的情况下,作为基准位置,将已经向变形元件分注管的该变形元件施加了规定的变形的状态的可动构件或变形元件的沿着变形方向的位置为基准。由此,能够进行高精度的控制。这种情况下,例如,优选设定为能够喷出预先确定的最大的伸长量产生的向所述变形元件内置分注管内的液体的预先确定的最大吸引量的全部。由此,能够防止从变形元件内置分注管的液体的喷出引起的向所述变形元件内置分注管内的液体的残苗O
[0087]例如,预先设定的变形元件内置分注管的内部的容积为V0,以与该状态相等的可动构件或变形元件的伸长方向的前端位置为基准,在变形元件内置分注管的变形产生的预先确定的最大的内部容积为VI,变形元件内置分注管的变形产生的预先确定的最小的内部容积为V2的情况下(V1>V0>V2),优选以向所述变形元件内置分注管内的液体的预先确定的最大吸引量Vl-VO成为比预先确定的最大喷出量V0-V2小的关系,即,Vl-VO比预先确定的最大喷出量V0-V2小的关系,即,Vl-VO ( V0-V2,S卩,(Vl+V2)/2 ( VO的关系的方式设定基准位置。
[0088]在此,由于是“预先确定的最大的变形量”,因此可以不必是物理上的最大的变形量。反而在确定所述最大的内部容积Vl及最小的内部容积V2时,在所述变形元件使用了橡胶等的收缩性的弹性构件的情况下,不得不在维持收缩施力的范围内设定。即,这是因为,当较大地取得所述变形元件的伸长(较小地取得V2)时,弹性构件可能过度伸长而无法复原成原来的收缩状态。
[0089]由于“能够喷出最大吸引量的全部”,因此“最大喷出量”需要具有与“最大吸引量”相同或比“最大吸引量”大的量。由此,可以不用在意向所述变形元件内置分注管内的液体的剩余量地进行处理。
[0090]另一方面,在操作的液体的量大的情况(例如,几毫升的等级的情况)或处理不太需要精度等情况下,能够以变形元件内置分注管未变形的非变形状态的位置为基准进行控制。作为这样的情况,例如,存在将可动构件还未与变形元件内置分注管接触的状态且沿着其变形方向的位置(例如,从所述管分离I毫米的位置)取为基准位置的情况。
[0091]第二十三发明涉及变形元件内置分注装置,其中,所述分注头或容器组具有分注管排列保持部或变形元件内置分注管夹,所述分注管排列保持部将两个以上的所述变形元件内置分注管呈一列状或平面状地以规定间隔排列且能够保持为拆装自如,所述变形元件内置分注管夹将两个以上的所述变形元件内置分注管呈一列状或平面状地以规定间隔排列而连结。
[0092]在此,“平面状”包括例如矩阵状、圆周状、多个同心圆状等。
[0093]“矩阵状”具有行方向和列方向这两个方向的排列且该方向彼此不必非要正交。作为“规定间隔”,具有与设于所述容器组中的容器的液收容部对应的间隔。根据操作的溶液的个数、种类或量而可以准备具有各种间距、个数的值。
[0094]第二十四发明涉及变形元件内置分注装置,其中,在所述变形元件内置分注管夹中,在沿其排列方向的两端设有分注头悬架用卡合部,在所述分注头中,具有框体及支承部,所述框体在上面部和两侧面部能够以包含所述变形元件收纳部的一部分的方式从上侧包围一个或多个所述变形元件内置分注管夹,所述支承部在该框体的所述两侧面部的下侧与所述悬架用卡合部卡合而能够将所述变形元件内置分注管夹支承为可拆装,在该变形元件内置分注管夹被支承的情况下,通过所述上面部而所述可动构件能够与所述各变形元件内置分注管的所述变形元件接触或连接地设置。
[0095]所述变形元件内置分注管夹优选保持在通过变形操作而存在变动的可能性的所述变形元件收纳部的高度范围内。在此,所述第一卡合部相当于分注头悬架用卡合部。
[0096]在所述变形元件内置分注管夹内,在沿着其排列方向的两端分别除了分注头悬架用卡合部之外,优选还设有架装填用卡合部。在此,该架装填用卡合部相当于第二卡合部。因此,所述分注头悬架用卡合部设为第一高度,所述架装填用卡合部设为比所述第一高度低的第二高度。所述上面部和两侧面部存在分别为板状的壁的情况、及如网或框等那样大部分由空隙占据的结构形成的情况。
[0097]第二十五发明涉及变形元件内置分注装置,其中,所述分注管排列保持部具有设置了呈列状或平面状地以规定间隔穿设的两个以上的贯通孔的板,所述各变形元件内置分注管插入而保持于所述各贯通孔,并且所述变形元件内置分注管的所述口部贯通所述贯通孔而处于所述板的下方,所述密闭塞被保持成位于所述板的上方。
[0098]第二十六发明涉及变形元件内置分注装置,其中,所述变形元件内置分注管具有内部检测区域,在所述分注头设有通过所述内部检测区域来检测内部的状态的光检测部。
[0099]“内部检测区域”是用于进行内部状态的确认或测定的区域。即,是用于进行液体的吸引喷出的确认(液体的有无的确认)、分配量的确认(液面的确认)、或密封在该管内的载体的测定等的区域。因此,该区域优选以能够容易地进行向内部的光的照射及透过的方式形成。例如,以没有光的乱反射或管的光学的变形的具有高透光性的方式形成。
[0100]在此,所述变形元件内置分注管的“内部检测区域”优选设为所述分注管状容器的细管部或积存部。因此,所述变形元件内置分注管的所述内部检测区域在来到所述板的下方的情况下,所述光检测部也以来到所述板的下方的方式设置。
[0101]此外,优选提供一种载体密封变形元件内置分注管,在对载体进行密封的情况下,具有: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的由非变形壁形成的分注管状容器;及以密闭所述开口部的方式安装于该开口部的密闭塞,在所述密闭塞设有变形元件,该变形元件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,且具有被向上方向施力而收缩或能够收缩地形成的变形壁,该载体密封变形元件内置分注管具有密封在所述分注管状容器内的规定的物质结合或能够结合的载体。而且,优选具有所述按压板。而且,也可以连结而形成所述筒。
[0102]此时,所述载体优选例如密封在所述分注管状容器的细管部或积存部。在此,“向细管部或积存部的载体的密封”是以避免收容于所述细管部或积存部的载体通过口部等向细管部或积存部外流出的方式进行保持。
[0103]需要说明的是,作为载体,存在各种,作为线状的载体,本申请人已经申请了 PCT/JP2002/001147、PCT/JP2004/001001、PCT/JP2005/007508,作为粒子状载体,本申请人已经申请了 PCT/JP2005/022775(W0 2006/062235 Al) ,PCT/JP2006/317337 (WO 2007/029616),作为面状载体,本申请人已经申请了 PCT/JP2005/022776(W0 2006/062236 Al),作为块状载体,本申请人已经申请了 PCT/JP2006/300064 (WO 2006/073170),此外,作为线状、棒状、平板状、块状或粒子状的载体,本申请人已经申请了 PCT/JP2007/061805 (W0 2007/145208)等。
[0104]第二十七发明涉及变形元件内置分注装置,其中,设于所述分注头的磁力部具有两个以上的磁铁,所述两个以上的磁铁相对于一个或两个以上的所述变形元件内置分注管的所述分注管状容器能够一齐接触分离地设置。
[0105]例如,所述分注头具有管支承部,该管支承部对于将两个以上的所述变形元件内置分注管呈矩阵状地以规定间隔排列而能够可拆装地保持的分注管排列保持部,通过所述各变形元件内置分注管的变形元件可变形地进行装配,由此来支承两个以上的变形元件内置分注管的情况下,所述磁力部具有:设置成在呈所述矩阵状地排列的变形元件内置分注管的行方向或列方向上能够相对移动,沿着所述行方向或所述列方向延伸且对应于所述规定间隔而设置成分别能够插入所述列间或行间的宽度的至少I个、至多(所述列数个+1)个或(所述行数个+1)个梳齿状构件;及由该梳齿状构件的一端连结的支承构件,在所述各梳齿状构件上,在与所述各变形元件内置分注管对应的位置设有以所述规定间隔排列的所述行数个或列数个的磁铁。在向所述变形元件内置分注管施加磁场的情况下,所述全部磁铁以来到最短的距离的方式向全部的各变形元件内置分注管移动,在将磁场除去或减弱的情况下,使该全部磁铁以从排列有变形元件内置分注管的分注管排列保持部完全撤退或者所述各磁铁来到变形元件内置分注管的规定间隔的中间的位置的方式移动。需要说明的是,作为梳齿状构件的个数,若排列成I个梳齿状构件的磁铁对排列在其两侧的各2个管造成影响,则梳齿状构件的个数可以为所述个数的一半左右。需要说明的是,设于所述梳齿状构件的各磁铁的相对于所述管的相对的移动路径沿着与所述各管不交叉的直线或曲线。
[0106]第二十八发明涉及变形元件内置分注装置,其中,在与流出流入的流体能够接触的状态下,与规定物质结合或能够结合的载体被密封在所述分注管状容器内且从外部能够测定内部的区域。
[0107]第二十九发明涉及一种变形元件内置分注处理方法,包括:保持工序,将两个以上的变形元件内置分注管保持于分注头,所述变形元件内置分注管具有分注管状容器及密闭塞,所述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并由非变形壁形成,所述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分注管状容器的内部的方式设置,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;移动工序,使该分注头移动;及变形工序,将所述口部插入容器组内的容器内而使所述变形壁面一齐变形。
[0108]在此,在所述变形工序中,优选检测所述变形元件内置分注管的内部状态,检测管内的液体的有无、液面的高度而检测是否进行按照指示的处理。
[0109]第三十发明涉及变形元件内置分注处理方法,其中,所述保持工序通过将分注管排列保持部或所述变形元件内置分注管夹以所述变形元件内置分注管能够变形的方式装配于分注头来进行,所述分注管排列保持部将两个以上的所述变形元件内置分注管呈列状或平面状地以规定间隔排列且能够保持为可拆装,所述变形元件内置分注管夹将两个以上的所述变形元件内置分注管呈一列状或平面状地以规定间隔排列而连结。
[0110]第三十一发明涉及变形元件内置分注处理方法,其中,所述变形工序中,对于所述变形壁面的变形设定规定基准位置,以该基准位置为基准,进行所述变形壁面的变形。
[0111]第三十二发明涉及变形元件内置分注处理方法,其中,所述变形工序包括使所述可动构件与所述密闭塞的所述变形元件接触或连接的工序、及使所述可动构件下降及/或上升的工序。
[0112]第三十三发明涉及变形元件内置分注处理方法,其中,所述变形工序包括如下工序: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各密闭塞的按压板上,对应于所述各密闭塞而设置操作用孔及从所述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
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