JP4986908B2 - measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、測定装置に係り、特に測定対象とする検体物質に様々な溶液を各々個別に供給して検体物質と各溶液との反応状態を検出することにより、当該検体物質の特性を測定する測定装置に関する。 The present invention relates to a measuring apparatus, and in particular, measures characteristics of a specimen material by supplying various solutions to the specimen material to be measured and detecting a reaction state between the specimen material and each solution. It relates to a measuring device.
従来より、測定対象とする検体物質に様々な溶液を各々個別に供給して検体物質と各溶液との反応状態を検出することにより、当該検体物質の特性を測定する測定装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are known measuring apparatuses that measure characteristics of a sample substance by supplying various solutions to the sample substance to be measured and detecting the reaction state between the sample substance and each solution. .
例えば、本出願人は、特許文献1に、液体が流通可能に液体流路が形成されると共に、液体流路内の壁面に測定対象とする検体物質を付着させた付着領域が設けられた測定チップの液体流路に対して、複数種類の被検溶液を順次供給して検体物質と被検溶液の反応状態を検出することにより、当該検体物質と反応する被検溶液を特定するスクリーニングを行う測定装置を開示している。 For example, the applicant of the present application disclosed in Patent Document 1 that a liquid flow path is formed so that a liquid can flow and an attachment region in which a sample substance to be measured is attached to a wall surface in the liquid flow path. Screening that identifies the test solution that reacts with the sample substance by sequentially supplying a plurality of types of test solutions to the liquid flow path of the chip and detecting the reaction state of the sample substance and the test solution A measuring device is disclosed.
ところで、スクリーニングでは、検体物質と反応する被検溶液を探すため、様々な種類の被検溶液を各々複数の濃度で用意する。 By the way, in the screening, various types of test solutions are prepared at a plurality of concentrations in order to search for test solutions that react with the specimen substance.
しかし、被検溶液の種類が多く、また、多くの濃度の被検溶液を用意する場合、各被検溶液を手作業で分けるのは煩雑である。 However, when there are many types of test solutions and test solutions with many concentrations are prepared, it is troublesome to separate each test solution manually.
このため、複数種類の被検溶液を各々複数の濃度で用意する場合、一般的に、溶液を個別に貯留する貯留部(所謂、ウェル)が複数設けられたプレート(例えば、タイタープレート)の各貯留部に複数種類の被検溶液を個別に貯留させたマスタプレートを作成し、分注装置を用いてマスタプレートから各種類の被検溶液を異なるプレートの各貯留部に分注することにより、濃度の異なる各被検溶液が作成される。 For this reason, in the case where a plurality of types of test solutions are prepared at a plurality of concentrations, generally, each of the plates (for example, titer plates) provided with a plurality of storage portions (so-called wells) for storing the solutions individually is provided. By creating a master plate that individually stores multiple types of test solutions in the storage section, and dispensing each type of test solution from the master plate to each storage section of different plates using a dispensing device, Each test solution having a different concentration is prepared.
例えば、384ウェルのプレートを用いて各被検溶液毎に10種類の濃度(濃度1〜濃度10)の溶液を用意する場合、図15に示すように、10枚のプレート(40P−1〜40P−10)を用意して分注装置を用いてマスタプレートから各プレートに溶液を分注することにより、濃度1〜濃度10の各被検溶液が作成される。 For example, when 10 kinds of solutions (concentration 1 to 10) are prepared for each test solution using a 384 well plate, as shown in FIG. 15, 10 plates (40P-1 to 40P) are prepared. -10) is prepared, and each test solution having a concentration of 1 to 10 is prepared by dispensing the solution from the master plate to each plate using a dispensing device.
上述した測定装置では、このように濃度毎に複数種類の被検溶液が個別に貯留された複数のプレートがセットされ、各プレートの貯留部に貯留された複数種類の被検溶液を測定チップの液体流路に順次供給して検体物質と被検溶液の反応状態を検出することによりスクリーニングを行う。
ところで、測定チップは、被検溶液の供給回数が多くなると液体流路内の付着領域に付着した検体物質の状態が変化するため、被検溶液を供給可能な供給回数が制限されている。このため、上述した測定装置では、供給回数が所定の制限回数(以下、「再利用回数」ともいう。)となると、測定チップを交換してスクリーニングを続行する。 By the way, since the state of the sample substance adhering to the adhesion region in the liquid channel changes as the number of times the test solution is supplied to the measurement chip, the number of times that the test solution can be supplied is limited. For this reason, in the measurement apparatus described above, when the supply frequency reaches a predetermined limit number (hereinafter also referred to as “reuse frequency”), the measurement chip is replaced and the screening is continued.
しかしながら、プレート順に、各プレートの各貯留部に貯留された被検溶液を測定チップの液体流路に順次供給してスクリーニングを行った場合、供給回数が再利用回数となって測定チップが交換されてしまい、同じ種類の被検溶液でも濃度が違うと異なる測定チップで反応状態が検出されてしまう場合がある。 However, when screening is performed by sequentially supplying the test solution stored in each reservoir of each plate to the liquid flow path of the measurement chip in the plate order, the number of times of supply becomes the number of reuses and the measurement chip is replaced. Thus, even in the same type of test solution, if the concentration is different, the reaction state may be detected by a different measurement chip.
例えば、再利用回数の関係から4本の測定チップ(50−1〜50−4)により、図15に示した384ウェルの10枚のプレートに貯留された濃度1〜濃度10の複数種類の被検溶液を、プレート順に測定チップの液体流路に順次供給してスクリーニングを行った場合、図18に示すように、濃度3のプレートの途中と、濃度5と濃度6のプレートの間と、濃度8のプレートの途中と、で測定チップが各々交換され、10枚のプレートで使用する測定チップが分かれて検出される。なお、図18には、10枚のプレートにおいて4つの測定チップ50(50−1〜50−4)にそれぞれアナライト溶液を供給するウェルが設けられて領域を網掛けの種類を変えて示している。 For example, due to the number of times of reuse, four types of test objects (concentration 1 to concentration 10) stored in 10 plates of 384 well shown in FIG. 15 are used by four measurement chips (50-1 to 50-4). When the screening is performed by sequentially supplying the test solution to the liquid flow path of the measuring chip in the order of the plate, as shown in FIG. 18, the middle of the plate of concentration 3, between the plates of concentration 5 and 6, and the concentration In the middle of the eight plates, the measurement chips are respectively exchanged, and the measurement chips used in the ten plates are separated and detected. In FIG. 18, wells for supplying an analyte solution to four measurement chips 50 (50-1 to 50-4) in 10 plates are provided, and the regions are shown by changing the type of shading. Yes.
しかしながら、この測定チップは、測定チップ毎に検体物質の付着状態に違いがある。このため、この種の測定装置では、同じ種類の被検溶液でも濃度の違う被検溶液の反応状態を異なる測定チップで検出した場合、検出によって得られる反応状態を示すデータの精度が低い、という問題点があった。 However, this measurement chip has a difference in the adhesion state of the sample substance for each measurement chip. For this reason, in this type of measuring apparatus, when the reaction state of a test solution having a different concentration is detected with a different measurement chip even with the same type of test solution, the accuracy of data indicating the reaction state obtained by the detection is low. There was a problem.
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであり、被検溶液の濃度を変えて検体物質との反応状態を検出するスクリーニングを行った場合の反応状態を示すデータの精度を向上させることができる測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and improves the accuracy of data indicating the reaction state when screening is performed to detect the reaction state with the sample substance by changing the concentration of the test solution. An object of the present invention is to provide a measuring apparatus that can perform the above-described measurement.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、各々測定対象とする検体物質が付着した複数の測定チップと、各々個別に前記検体物質の特性の測定に用いる被検溶液を貯留し、かつ個別にアドレスが定められた貯留部を複数有する複数枚のプレートであって、同一のプレート内の複数の前記貯留部には、各々濃度が同一で種類が異なる前記被検溶液が貯留され、かつ複数枚のプレートにおける同一のアドレスの前記貯留部には、種類が同一で濃度が各々異なる前記被検溶液が貯留された、複数枚のプレートと、前記プレート毎に、前記プレートの各貯留部のアドレスに対応させて、各プレートの各貯留部に貯留された前記被検溶液の種類及び濃度の各々を示す情報が被検溶液情報として予め記憶された記憶手段と、前記複数枚のプレートの前記貯留部に個別に貯留された各濃度の各被検溶液を個別に前記複数の測定チップの何れかに供給する供給手段と、前記記憶手段に記憶された被検溶液情報を読み出し、同じ種類の各濃度の前記被検溶液を同一の測定チップに供給するように前記供給手段を制御する制御手段と、を備えている。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 stores a plurality of measurement chips each attached with a sample substance to be measured, and a test solution used for measuring characteristics of the sample substance individually. In addition, a plurality of plates each having a plurality of storage portions each individually addressed, and the plurality of storage portions in the same plate store the test solutions having the same concentration and different types. In addition, in the storage section having the same address in a plurality of plates, the plurality of plates in which the test solutions of the same type and different concentrations are stored, and each storage of the plates for each of the plates in correspondence with the part of the address, storage means for the type and the information indicating the concentration of each of the test solution stored in each storage part of each plate is stored in advance as a sample solution information, the plurality of play It said supply means for supplying to one of the storage portion of the plurality of measuring chips separately each test solution of each concentration that is stored separately in, reads the test solution information stored in the storage means, the same Control means for controlling the supply means so as to supply the test solution of each concentration of each kind to the same measurement chip.
請求項1記載の発明は、複数の測定チップに各々測定対象とする検体物質が付着しており、各々個別に前記検体物質の特性の測定に用いる被検溶液を貯留し、かつ個別にアドレスが定められた貯留部を複数有する複数枚のプレートにより、同一のプレート内の複数の前記貯留部には、各々濃度が同一で種類が異なる前記被検溶液が貯留され、かつ複数枚のプレートにおける同一のアドレスの前記貯留部には、種類が同一で濃度が各々異なる前記被検溶液が貯留されており、記憶手段により、前記プレート毎に、前記プレートの各貯留部のアドレスに対応させて、各プレートの各貯留部に貯留された前記被検溶液の種類及び濃度の各々を示す情報が被検溶液情報として予め記憶され、供給手段により、複数枚のプレートの貯留部に個別に貯留された各濃度の各被検溶液が個別に前記複数の測定チップの何れかに供給されるものとされている。 The invention of claim 1, wherein is deposited analyte substance to each measurement into a plurality of measurement chips, each storing the test solution used to measure the characteristics of individual said sample substance, and is individually addressed Due to the plurality of plates having a plurality of defined reservoirs , the plurality of reservoirs in the same plate store the test solutions having the same concentration and different types, and the same in the plurality of plates In the storage section of the address, the test solutions of the same type and different concentrations are stored , and by the storage means, for each plate, corresponding to the address of each storage section of the plate, wherein stored in the storage portion of the plate information indicating each type and concentration of the test solution is stored in advance as the test solution information, by supply means, it is stored separately in the storage unit of the plurality of plates Each test solution of each concentration is assumed to be supplied to one of said plurality of measuring chips separately.
そして、本発明では、制御手段により、前記記憶手段に記憶された被検溶液情報が読み出され、同じ種類の各濃度の被検溶液を同一の測定チップに供給するように前記供給手段が制御される。 In the present invention, the control unit reads out the test solution information stored in the storage unit, and the supply unit controls the test solution of the same type with each concentration to be supplied to the same measurement chip. Is done.
このように請求項1記載の発明によれば、複数枚のプレートに跨って各貯留部に個別に貯留された複数種類でかつ複数の濃度の被検溶液を、検体物質が付着した複数の測定チップに供給する場合に、同じ種類の各濃度の被検溶液を同一の測定チップに供給するように制御しているので、被検溶液の濃度を変えて検体物質との反応状態を検出するスクリーニングを行った場合の反応状態を示すデータの精度を向上させることができる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, a plurality of types of test solutions having a plurality of types and a plurality of concentrations stored individually in each storage section across a plurality of plates are subjected to a plurality of measurements in which specimen substances are attached. When supplying to the chip, control is performed so that the same type of test solution of each concentration is supplied to the same measurement chip, so screening that detects the reaction state with the sample substance by changing the concentration of the test solution It is possible to improve the accuracy of the data indicating the reaction state when performing.
なお、本発明は、請求項2記載の発明のように、前記制御手段が、同じ種類の各濃度の前記被検溶液を濃度の低い順に供給するように前記供給手段を制御することが好ましい。 In the present invention, as in the invention described in claim 2, it is preferable that the control means controls the supply means so as to supply the test solution of the same type with each concentration in ascending order.
また、本発明は、請求項3記載の発明のように、前記複数種類の被検溶液が、濃度毎に別なプレートに貯留されてもよい。 In the present invention, as in the invention described in claim 3, the plurality of types of test solutions may be stored in separate plates for each concentration.
また、本発明は、請求項4記載の発明のように、前記測定チップに前記供給手段から被検溶液が供給された状態で、当該測定チップの検体物質の付着領域で全反射されるように複数の角度で光ビームを入射させて前記付着領域において全反射された光ビームの光強度分布に基づいて前記検体物質と当該被検溶液の反応状態を検出する検出手段をさらに備えてもよい。 Further, according to the present invention, as in the fourth aspect of the invention, in the state where the test solution is supplied from the supply means to the measurement chip, the total reflection is performed on the specimen substance adhesion region of the measurement chip. The apparatus may further comprise detection means for detecting a reaction state between the specimen substance and the test solution based on a light intensity distribution of the light beam that is incident at a plurality of angles and totally reflected in the adhesion region.
また、請求項4記載の発明は、請求項5記載の発明のように、前記測定チップが、前記被検溶液を供給可能な供給回数が所定の制限回数に制限されており、前記検出手段により反応状態を検出可能な位置に前記測定チップを個別に搬送する搬送手段と、をさらに備え、前記制御手段が、前記検出可能な位置の前記測定チップに対して前記供給手段から次の種類の各濃度の前記被検溶液を供給した際の当該測定チップの前記被検溶液の供給回数が前記制限回数よりも大きい場合に、前記測定チップを交換するように前記搬送手段を制御してもよい。 According to a fourth aspect of the present invention, as in the fifth aspect of the present invention, the number of times that the measurement chip can supply the test solution is limited to a predetermined limit number, and the detection means Transport means for individually transporting the measurement chip to a position where the reaction state can be detected, and the control means supplies each of the following types from the supply means to the measurement chip at the detectable position: If the number of times of supply of the test solution of the measurement chip when the test solution having a concentration is supplied is larger than the limit number of times, the transport unit may be controlled to replace the measurement chip.
このように、本発明によれば、複数枚のプレートに跨って各貯留部に個別に貯留された複数種類でかつ複数の濃度の被検溶液を、検体物質が付着した複数の測定チップに供給する場合に、同じ種類の各濃度の被検溶液を同一の測定チップに供給するように制御しているので、被検溶液の濃度を変えて検体物質との反応状態を検出するスクリーニングを行った場合の反応状態を示すデータの精度を向上させることができる、という効果が得られる。 As described above, according to the present invention, a plurality of types and a plurality of concentrations of test solutions individually stored in each storage section across a plurality of plates are supplied to a plurality of measurement chips to which the sample substance is attached. In this case, since the control is performed so that the same type of test solution of each concentration is supplied to the same measurement chip, screening was performed to detect the reaction state with the sample substance by changing the concentration of the test solution. The effect that the precision of the data which show the reaction state in the case can be improved is acquired.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、以下では、表面プラズモン共鳴現象(Surface Plasmon Resonance:SPR)による全反射減衰の発生によって暗線が発生した反射角度を検出することにより、検体物質と被検溶液の反応状態を検出する測定装置に本発明を適用した場合について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, a measurement apparatus that detects the reaction state between a specimen substance and a test solution by detecting the reflection angle at which a dark line is generated due to the occurrence of total reflection attenuation due to surface plasmon resonance (SPR). A case where the present invention is applied will be described.
本実施の形態に係る測定装置としてのバイオセンサー10は、金属膜の表面に発生する表面プラズモン共鳴現象を利用して、タンパクTaと試料Aとの相互作用を測定する、いわゆる表面プラズモンセンサーである。 The biosensor 10 as a measuring apparatus according to the present embodiment is a so-called surface plasmon sensor that measures the interaction between the protein Ta and the sample A using the surface plasmon resonance phenomenon generated on the surface of the metal film. .
図1〜図4に示すように、バイオセンサー10は、下部筐体11及び上部筐体12を備えている。上部筐体12は、断熱部材で構成されており、バイオセンサー10の上半分全体を覆っている。上部筐体12内と、外部及び下部筐体11内との間は、断熱されている。上部筐体12の手前側は、上方へ開放可能とされており、把手13が取り付けられている。上部筐体12の外側には、ディスプレイ14及び入力部16が設置されている。 As shown in FIGS. 1 to 4, the biosensor 10 includes a lower housing 11 and an upper housing 12. The upper housing 12 is made of a heat insulating member and covers the entire upper half of the biosensor 10. The interior of the upper housing 12 is insulated from the outside and the interior of the lower housing 11. The front side of the upper housing 12 can be opened upward, and a handle 13 is attached. A display 14 and an input unit 16 are installed outside the upper housing 12.
図2は、上部筐体12を取り去って、図1の奥側からみたバイオセンサー10の内部を示す図であり、図3は筐体の内部を上面からみた図であり、図4は図2の手前側からみた内部の側面図である。 2 is a view showing the inside of the biosensor 10 as seen from the back side of FIG. 1 with the upper housing 12 removed, FIG. 3 is a view of the inside of the housing from the top, and FIG. It is an internal side view seen from this side.
上部筐体12の内部には、分注ヘッド20、測定部30、試料ストック部40、ピペットチップストック部42、バッファストック部44、保冷部46、廃液プレート47、測定チップストック部48、ラジエータ60、ラジエータ送風ファン62、水平方向送風ファン64が備えられている。 Disposed inside the upper housing 12 are a dispensing head 20, a measurement unit 30, a sample stock unit 40, a pipette tip stock unit 42, a buffer stock unit 44, a cold insulation unit 46, a waste liquid plate 47, a measurement tip stock unit 48, and a radiator 60. A radiator blower fan 62 and a horizontal blower fan 64 are provided.
試料ストック部40は、試料積層部40A及び試料セット部40Bで構成されている。試料積層部40Aには、個々のセルに検体物質の特性の測定に用いる被検溶液として各種の試料を含んだ各々異なる複数種類のアナライト溶液をストックする試料プレート40Pが、Z方向(鉛直方向)に積層されて収容されている。本実施の形態に係る試料積層部40Aには、図5に示すように、試料プレート40Pを2列に分けて6枚ずつ計12枚収容可能とされている。この試料積層部40Aの試料プレート40Pを収容する各収容部にはそれぞれ1から順に番号が割り当てられている。図5では、括弧内の数字により割り当てた番号が示されている。 The sample stock unit 40 includes a sample stacking unit 40A and a sample setting unit 40B. In the sample stacking section 40A, a sample plate 40P for stocking a plurality of different types of analyte solutions containing various samples as test solutions used for measuring the characteristics of the specimen substance in each cell is provided in the Z direction (vertical direction). ) And stacked. As shown in FIG. 5, the sample stacking section 40 </ b> A according to the present embodiment is capable of accommodating a total of 12 sample plates 40 </ b> P in two rows. Numbers are assigned in order from 1 to each accommodating portion that accommodates the sample plate 40P of the sample stacking portion 40A. In FIG. 5, numbers assigned by numbers in parentheses are shown.
試料セット部40B(図3参照)には、1枚の試料プレート40Pが、図示しない搬送機構により試料積層部40Aから搬送されてセットされる。この試料プレート40Pは、溶液を個別に貯留するウェルが2次元状に複数設けられており、本実施の形態では、図6に示すように、384ウェル(16行×24列)のプレートを用いている。この試料プレート40Pは、各行にA〜Pのアルファベットが割り当てられ、各列に1〜24の数字が割り当てられている。試料プレート40Pは、割り当てられたアルファベットと数字の組み合わせて行及び列を特定することにより、各ウェルを特定することができ、このアルファベットと数字の組み合わせが各ウェルのアドレスとされている。 In the sample setting section 40B (see FIG. 3), one sample plate 40P is transported and set from the sample stacking section 40A by a transport mechanism (not shown). This sample plate 40P is provided with a plurality of wells for storing solutions individually in a two-dimensional form. In this embodiment, as shown in FIG. 6, a plate of 384 wells (16 rows × 24 columns) is used. ing. In the sample plate 40P, alphabets A to P are assigned to each row, and numbers 1 to 24 are assigned to each column. In the sample plate 40P, each well can be specified by specifying a row and a column by a combination of assigned alphabet and number, and the combination of this alphabet and number is an address of each well.
一方、ピペットチップストック部42(図3参照)は、ピペットチップ積層部42A及びピペットチップセット部42Bで構成されている。ピペットチップ積層部42Aには、複数のピペットチップを保持するピペットチップストッカー42Pが、Z方向に積層されて収容されている。ピペットチップセット部42Bには、1枚のピペットチップストッカー42Pが、図示しない搬送機構によりピペットチップ積層部42Aから搬送されてセットされる。 On the other hand, the pipette tip stock portion 42 (see FIG. 3) includes a pipette tip stacking portion 42A and a pipette tip setting portion 42B. In the pipette chip stacking part 42A, pipette chip stockers 42P for holding a plurality of pipette chips are stacked and accommodated in the Z direction. One pipette chip stocker 42P is transported and set from the pipette chip stacking section 42A by a transport mechanism (not shown) to the pipette chip setting section 42B.
バッファストック部44は、ボトル収容部44A及びバッファー供給部44Bで構成されている。ボトル収容部44Aには、測定の基準となる基準溶液としてのバッファー液が貯留された複数本のボトル44Cが収容されている。バッファー供給部44Bには、バッファプレート44Pがセットされている。バッファプレート44Pは、複数筋に区画されており、各々の区画には濃度の異なるバッファー液が貯留されている。また、バッファプレート44Pの上部には、分注ヘッド20のアクセス時にピペットチップCPが挿入される孔Hが構成されている。バッファプレート44Pへは、ホース44Hによりボトル44Cからバッファー液が供給される。 The buffer stock unit 44 includes a bottle storage unit 44A and a buffer supply unit 44B. A plurality of bottles 44C storing a buffer solution as a reference solution serving as a reference for measurement are stored in the bottle storage portion 44A. A buffer plate 44P is set in the buffer supply unit 44B. The buffer plate 44P is partitioned into a plurality of muscles, and buffer solutions having different concentrations are stored in each partition. Further, a hole H into which the pipette tip CP is inserted when the dispensing head 20 is accessed is formed in the upper part of the buffer plate 44P. The buffer liquid is supplied from the bottle 44C to the buffer plate 44P through the hose 44H.
バッファー供給部44Bの隣には、補正用プレート45が配置され、その隣に保冷部46が配置され、その隣に廃液プレート47が配置されている。補正用プレート45は、バッファー液の濃度調整を行うためのプレートであり、マトリクス状に複数セルが構成されている。保冷部46には、冷蔵の必要な試料が配置される。保冷部は低温とされており、この上で試料は低温状態に保たれる。廃液プレート47は、ホースによって図示しない廃液タンクと接続されており、廃液プレート47に排出された溶液は、廃液タンクに収容される。 A correction plate 45 is arranged next to the buffer supply unit 44B, a cold insulation unit 46 is arranged next to it, and a waste liquid plate 47 is arranged next to it. The correction plate 45 is a plate for adjusting the concentration of the buffer solution, and a plurality of cells are formed in a matrix. A sample that needs to be refrigerated is placed in the cold insulation unit 46. The cold insulation part is set to a low temperature, and the sample is kept at a low temperature. The waste liquid plate 47 is connected to a waste liquid tank (not shown) by a hose, and the solution discharged to the waste liquid plate 47 is stored in the waste liquid tank.
測定チップストック部48には、測定チップ収容プレート48Pがセットされている。測定チップ収容プレート48Pには、測定チップ50が複数本収納されている。 In the measurement chip stock portion 48, a measurement chip accommodation plate 48P is set. A plurality of measurement chips 50 are accommodated in the measurement chip accommodation plate 48P.
測定チップストック部48と測定部30との間には、測定チップ搬送機構49が備えられている。測定チップ搬送機構49は、測定チップ50を両側から挟み込んで保持する保持アーム49A、回転により保持アーム49AをY方向に移動させるボールねじ49B、Y方向に配置され、測定チップ50が載せられる搬送レール49C、を含んで構成されている。測定の際には、1本の測定チップ50が測定チップ搬送機構49により測定チップ収容プレート48Pから搬送レール49C上に載せられ、保持アーム49Aにより挟持されつつ測定部30へ移動してセットされる。 A measurement chip transport mechanism 49 is provided between the measurement chip stock unit 48 and the measurement unit 30. The measuring chip transport mechanism 49 includes a holding arm 49A that sandwiches and holds the measuring chip 50 from both sides, a ball screw 49B that moves the holding arm 49A in the Y direction by rotation, and a transport rail on which the measuring chip 50 is placed. 49C. At the time of measurement, one measurement chip 50 is placed on the transport rail 49C from the measurement chip storage plate 48P by the measurement chip transport mechanism 49, and is moved and set to the measurement unit 30 while being held by the holding arm 49A. .
測定チップ50は、図7及び図8に示すように、誘電体ブロック52、流路部材54、及び、保持部材56、で構成されている。 As shown in FIGS. 7 and 8, the measurement chip 50 includes a dielectric block 52, a flow path member 54, and a holding member 56.
誘電体ブロック52は、光ビームに対して透明な透明樹脂等で構成されており、断面が台形の棒状とされたプリズム部52A、及び、プリズム部52Aの両端部にプリズム部52Aと一体的に形成された被保持部52Bを備えている。プリズム部52Aの互いに平行な2面の内の広い側の上面には、金属性の薄膜57が形成されている。誘電体ブロック52は、いわゆるプリズムとして機能し、バイオセンサー10での測定の際には、プリズム部52Aの対向する互いに平行でない2つの側面の内の一方から光ビームが入射され、他方から薄膜57との界面で全反射された光ビームが出射される。 The dielectric block 52 is made of a transparent resin or the like that is transparent to the light beam, and has a prism portion 52A having a trapezoidal cross section, and the prism portion 52A integrally with both ends of the prism portion 52A. A formed held portion 52B is provided. A metallic thin film 57 is formed on the upper surface on the wider side of the two parallel surfaces of the prism portion 52A. The dielectric block 52 functions as a so-called prism. When the measurement is performed by the biosensor 10, a light beam is incident from one of two opposing non-parallel sides of the prism portion 52A and the thin film 57 is incident from the other. A light beam totally reflected at the interface is emitted.
薄膜57の表面には、測定対象とする検体物質としてタンパクTaを薄膜57上に付着させるための、リンカー層57Aが形成されている。このリンカー層57A上にタンパクTaが付着される。 On the surface of the thin film 57, there is formed a linker layer 57A for attaching protein Ta on the thin film 57 as a sample substance to be measured. Protein Ta is attached on this linker layer 57A.
プリズム部52Aの両側面には、上側の端辺に沿って保持部材56と係合される係合凸部52Cが形成されている。また、プリズム部52Aの下側には、側端辺に沿って搬送レール49Cと係合されるフランジ部52Dが形成されている。 Engaging convex portions 52C that are engaged with the holding member 56 are formed along the upper side edge on both side surfaces of the prism portion 52A. Further, a flange portion 52D that is engaged with the transport rail 49C is formed along the side end side below the prism portion 52A.
図8に示すように、流路部材54は、6個のベース部54Aを備え、ベース部54Aの各々に4本の円筒部材54Bが立設されている。ベース部54Aは、3個のベース部54A毎に、立設された円筒部材54Bのうちの1本の上部が連結部材54Dによって連結されている。流路部材54は、軟質で弾性変形可能な材料、例えば非晶質ポリオフィレンエラストマーで構成されている。このように、流路部材54を弾性変形可能な材料で構成することにより、誘電体ブロック52との密着性を高め、誘電体ブロック52との間に構成される液体流路55の密閉性を確保している。 As shown in FIG. 8, the flow path member 54 includes six base portions 54A, and four cylindrical members 54B are erected on each of the base portions 54A. In the base portion 54A, for each of the three base portions 54A, one upper portion of the standing cylindrical members 54B is connected by a connecting member 54D. The channel member 54 is made of a soft and elastically deformable material, for example, an amorphous polyolefin elastomer. In this manner, by configuring the flow path member 54 with a material that can be elastically deformed, the adhesion with the dielectric block 52 is enhanced, and the sealing performance of the liquid flow path 55 configured between the dielectric block 52 is improved. Secured.
保持部材56は、長尺とされ、上面部材56A及び2枚の側面板56Bが蓋状に構成された形状とされている。側面板56Bには、誘電体ブロック52の係合凸部52Cと係合される係合孔56C、及び、上記光ビームの光路に対応する部分に窓56Dが形成されている。保持部材56は、係合孔56Cと係合凸部52Cとが係合されて、誘電体ブロック52に取り付けられる。流路部材54は、保持部材56と一体成形されており、保持部材56と誘電体ブロック52の間に配置される。上面部材56Aには、流路部材54の円筒部材54Bに対応する位置に、受部59が形成されている。受部59は略円筒状とされている。 The holding member 56 is long and has a shape in which the upper surface member 56A and the two side plates 56B are formed in a lid shape. The side plate 56B is formed with an engagement hole 56C to be engaged with the engagement protrusion 52C of the dielectric block 52, and a window 56D at a portion corresponding to the optical path of the light beam. The holding member 56 is attached to the dielectric block 52 with the engagement hole 56 </ b> C and the engagement protrusion 52 </ b> C engaged. The flow path member 54 is integrally formed with the holding member 56 and is disposed between the holding member 56 and the dielectric block 52. A receiving portion 59 is formed on the upper surface member 56A at a position corresponding to the cylindrical member 54B of the flow path member 54. The receiving part 59 is substantially cylindrical.
ベース部54Aには、図9に示すように、底面側に略S字状の2本の流路溝54Cが形成されている。流路溝54Cは、端部の各々が1の円筒部材54Bの中空部と連通されている。ベース部54Aは、底面が誘電体ブロック52の上面と密着され、流路溝54Cと誘電体ブロック52の上面との間に構成される空間と前記中空部とで、液体流路55が構成される。 As shown in FIG. 9, two substantially S-shaped channel grooves 54 </ b> C are formed on the bottom surface side of the base portion 54 </ b> A. Each of the end portions of the flow channel 54C communicates with the hollow portion of one cylindrical member 54B. The bottom surface of the base portion 54A is in close contact with the upper surface of the dielectric block 52, and the liquid channel 55 is configured by the space formed between the channel groove 54C and the upper surface of the dielectric block 52 and the hollow portion. The
1個のベース部54Aには、2本の液体流路55が構成される。各々の液体流路55において、円筒部材54Bの上端面に液体流路55の出入口53が構成される。 Two liquid channels 55 are formed in one base portion 54A. In each liquid channel 55, an entrance / exit 53 of the liquid channel 55 is formed on the upper end surface of the cylindrical member 54B.
ここで、2本の液体流路55のうち、1本は測定流路55Aとして用いられ、他の1本は参照流路55Rとして用いられる。測定流路55Aの薄膜57上(リンカー層57A上)にはタンパクTaを付着させ、参照流路55Rの薄膜57上(リンカー層57A上)にはタンパクTaを付着させない状態で測定が行われる。本実施の形態に係る測定チップ50は、このように1対の測定流路55A及び参照流路55Rからなる測定チャネルが6つ設けられている。 Here, one of the two liquid channels 55 is used as the measurement channel 55A, and the other one is used as the reference channel 55R. The measurement is performed in a state where the protein Ta is attached on the thin film 57 (on the linker layer 57A) of the measurement channel 55A and the protein Ta is not attached on the thin film 57 (on the linker layer 57A) of the reference channel 55R. The measurement chip 50 according to the present embodiment is thus provided with six measurement channels including the pair of measurement flow paths 55A and the reference flow path 55R.
測定流路55A及び参照流路55Rには、図9に示すように、各々光ビームL1、L2が入射される。光ビームL1、L2は、図10に示すように、ベース部54Aの中心線M上に配置されるS字の屈曲部分に照射される。以下、測定流路55Aにおける光ビームL1の照射領域を測定領域E1、参照流路55Rにおける光ビームL2の照射領域を参照領域E2という。参照領域E2は、タンパクTaが付着した測定領域E1から得られるデータを補正するための測定を行う領域である。 As shown in FIG. 9, light beams L1 and L2 are incident on the measurement channel 55A and the reference channel 55R, respectively. As shown in FIG. 10, the light beams L1 and L2 are applied to an S-shaped bent portion arranged on the center line M of the base portion 54A. Hereinafter, the irradiation region of the light beam L1 in the measurement channel 55A is referred to as a measurement region E1, and the irradiation region of the light beam L2 in the reference channel 55R is referred to as a reference region E2. The reference area E2 is an area for performing measurement for correcting data obtained from the measurement area E1 to which the protein Ta is attached.
図11には、分注ヘッド20の詳細な構成が示されている。 FIG. 11 shows a detailed configuration of the dispensing head 20.
分注ヘッド20は、12本の分注管20Aを備えている。各分注管20Aは、X方向と直交する矢印Y方向に沿って1列に配置されるように保持部材20Bにより保持されている。分注管20Aは、隣り合う2本で一対とされ、一方が液体供給用、他方が液体排出用とされている。分注管20Aの先端部には、ピペットチップCPが取り付けられる。ピペットチップCPは、ピペットチップストッカー42Pにストックされており、必要に応じて交換可能とされている。 The dispensing head 20 includes 12 dispensing tubes 20A. Each dispensing tube 20A is held by a holding member 20B so as to be arranged in a line along an arrow Y direction orthogonal to the X direction. Two adjacent pipes 20A are used as a pair, one for supplying liquid and the other for discharging liquid. A pipette tip CP is attached to the tip of the dispensing tube 20A. The pipette tip CP is stocked in the pipette tip stocker 42P and can be exchanged as necessary.
図2に示すように、分注ヘッド20は、上部筐体12内の上部に設けられ、水平駆動機構22により矢印X方向に移動可能とされている。水平駆動機構22は、ボールねじ22A、モータ22B、ガイドレール22Cにより構成されている。ボールねじ22A及びガイドレール22Cは、X方向に配置されている。ガイドレール22Cは平行に2本配置され、そのうちの1本はボールねじ22Aの下側に所定間隔離れて配置されている。分注ヘッド20は、モータ22Bの回転駆動によってボールねじ22Aが回転することにより、ガイドレール22Cに沿ってX方向に移動される。このX方向移動により、分注ヘッド20は、廃液プレート47、保冷部46、補正用プレート45、バッファー供給部44B(バッファプレート44P)、測定部30(測定チップ50)、試料セット部40B(試料プレート40P)、及びピペットチップセット部42B(ピペットチップストッカー42P)に対向する位置にそれぞれ移動可能とされている。 As shown in FIG. 2, the dispensing head 20 is provided in the upper part of the upper housing 12 and can be moved in the arrow X direction by the horizontal drive mechanism 22. The horizontal drive mechanism 22 includes a ball screw 22A, a motor 22B, and a guide rail 22C. The ball screw 22A and the guide rail 22C are arranged in the X direction. Two guide rails 22C are arranged in parallel, and one of them is arranged below the ball screw 22A at a predetermined interval. The dispensing head 20 is moved in the X direction along the guide rail 22C when the ball screw 22A is rotated by the rotational drive of the motor 22B. By this movement in the X direction, the dispensing head 20 causes the waste liquid plate 47, the cold insulation unit 46, the correction plate 45, the buffer supply unit 44B (buffer plate 44P), the measurement unit 30 (measurement chip 50), and the sample setting unit 40B (sample). The plate 40P) and the pipette tip set part 42B (pipette tip stocker 42P) can be moved to positions facing each other.
また、図11に示すように、分注ヘッド20には、分注ヘッド20を矢印Z方向に移動させる鉛直駆動機構24が設けられている。鉛直駆動機構24は、モータ24A及びZ方向に配置された駆動軸24Bを含んで構成され、モータ24Aの回転駆動によって駆動軸24Bが回転することにより、分注ヘッド20をZ方向に移動させる。このZ方向移動により、分注ヘッド20は、ピペットチップセット部42Bにセットされたピペットチップストッカー42P、試料セット部40Bにセットされた試料プレート40P、バッファー供給部44Bにセットされたバッファプレート44P、補正用プレート45、保冷部46にセットされたプレート、及び測定部30にセットされた測定チップ50などにアクセス可能となっている。 As shown in FIG. 11, the dispensing head 20 is provided with a vertical drive mechanism 24 that moves the dispensing head 20 in the arrow Z direction. The vertical drive mechanism 24 includes a motor 24A and a drive shaft 24B disposed in the Z direction, and the drive shaft 24B is rotated by the rotational drive of the motor 24A, thereby moving the dispensing head 20 in the Z direction. By this movement in the Z direction, the dispensing head 20 has a pipette tip stocker 42P set in the pipette tip setting portion 42B, a sample plate 40P set in the sample setting portion 40B, a buffer plate 44P set in the buffer supply portion 44B, The correction plate 45, the plate set in the cold insulation unit 46, the measurement chip 50 set in the measurement unit 30, and the like can be accessed.
さらに、分注ヘッド20は、12本の分注管20Aのうち液体供給用の6本の分注管20Aを鉛直方向に所定距離だけ移動させる不図示の分注管下降機構が設けられている。分注ヘッド20は、この分注管下降機構により、液体供給用の6本の分注管20Aを鉛直方向に所定距離だけ下降させることが可能とされている。 Furthermore, the dispensing head 20 is provided with a dispensing tube lowering mechanism (not shown) that moves six dispensing tubes 20A for supplying liquid out of the 12 dispensing tubes 20A by a predetermined distance in the vertical direction. . The dispensing head 20 can lower the six dispensing tubes 20A for supplying liquid by a predetermined distance in the vertical direction by the dispensing tube lowering mechanism.
分注ヘッド20は、試料プレート40Pやバッファプレート44P、補正用プレート45、保冷部46にセットされたプレートなどから溶液を吸引する場合、分注管下降機構により液体供給用の6本の分注管20Aを下降させ、液体供給用の6本の分注管20Aに取り付けられたピペットチップCPのみをアクセスさせて溶液を吸引する。また、分注ヘッド20は、吸引した溶液を測定チップ50に供給する場合や廃液プレート47に排出する場合、分注管下降機構により液体供給用の6本の分注管20Aを上昇させて12本の分注管20Aを同じ高さとして12本の分注管20Aに取り付けられたピペットチップCPのみをアクセスさせる。 When the dispensing head 20 aspirates the solution from the sample plate 40P, the buffer plate 44P, the correction plate 45, the plate set in the cold insulation section 46, etc., the six dispensing pipes for supplying liquid by the dispensing pipe lowering mechanism. The pipe 20A is lowered, and only the pipette tip CP attached to the six dispensing pipes 20A for supplying liquid is accessed to suck the solution. In addition, when supplying the sucked solution to the measuring chip 50 or discharging it to the waste liquid plate 47, the dispensing head 20 raises the six dispensing tubes 20A for supplying liquid by the dispensing tube lowering mechanism to 12 Only the pipette tips CP attached to the twelve pipes 20A are accessed with the pipes 20A having the same height.
図12に示されるように、分注ヘッド20には、吸排駆動部26が接続されている。吸排駆動部26は、第1ポンプ27、第2ポンプ28を備えている。第1ポンプ27及び第2ポンプ28は、前述の一対の分注管20Aに各々対応して設けられている。第1ポンプ27は、シリンジポンプで構成されており、第1シリンダ27A、第1ピストン27B、及び、第1ピストン27Bを駆動させる第1モータ27Cを備えている。第1シリンダ27Aは、配管27Hを介して分注ヘッド20と接続されている。また、第2ポンプ28も、シリンジポンプで構成されており、第2シリンダ28A、第2ピストン28B、及び、第2ピストン28Bを駆動させる第2モータ28Cを備えている。第2シリンダ28Aは、配管28Hを介して分注ヘッド20と接続されている。 As shown in FIG. 12, a suction / discharge drive unit 26 is connected to the dispensing head 20. The intake / exhaust drive unit 26 includes a first pump 27 and a second pump 28. The first pump 27 and the second pump 28 are provided corresponding to the pair of dispensing pipes 20A described above. The first pump 27 includes a syringe pump, and includes a first cylinder 27A, a first piston 27B, and a first motor 27C that drives the first piston 27B. The first cylinder 27A is connected to the dispensing head 20 via a pipe 27H. The second pump 28 is also a syringe pump, and includes a second cylinder 28A, a second piston 28B, and a second motor 28C that drives the second piston 28B. The second cylinder 28A is connected to the dispensing head 20 via a pipe 28H.
分注ヘッド20は、第1モータ27C及び第2モータ28Cの回転駆動が各々制御されて第1ピストン27B及び第2ピストン28Bの駆動が制御されることにより、吸引、排出する溶液の液量、及び吸引、排出する際の溶液の速度が調整可能とされている。 The dispensing head 20 controls the rotational drive of the first motor 27C and the second motor 28C, and controls the drive of the first piston 27B and the second piston 28B. In addition, the speed of the solution when sucking and discharging is adjustable.
一方、図4に示すように、測定部30は、光学定盤32、光出射部34、受光部36を含んで構成されている。光学定盤32には、側方向から見て、上部中央の水平平面で構成される上部台32A、上部台32Aから離れる方向に向かって低くなる出射傾斜部32B、上部台32Aを挟んで出射傾斜部32Bと逆側に配置される受光傾斜部32Cが形成されている。上部台32Aには、Y方向沿って測定チップ50がセットされるものとされている。光学定盤32の出射傾斜部32Bには、測定チップ50に対して光ビームL1、L2を出射する光出射部34が設置されている。また、受光傾斜部32Cには、受光部36が設置されている。光学定盤32の隣には、光学定盤32を冷却する水冷ジャケット32Jが設けられている。 On the other hand, as shown in FIG. 4, the measuring unit 30 includes an optical surface plate 32, a light emitting unit 34, and a light receiving unit 36. The optical surface plate 32 has an upper base 32A composed of a horizontal plane in the upper center as viewed from the side, an outgoing inclined portion 32B that decreases in a direction away from the upper base 32A, and an outgoing slope across the upper base 32A. A light receiving inclined portion 32C disposed on the side opposite to the portion 32B is formed. The measurement chip 50 is set on the upper base 32A along the Y direction. A light emitting portion 34 that emits light beams L 1 and L 2 to the measurement chip 50 is installed on the emission inclined portion 32 B of the optical surface plate 32. In addition, a light receiving portion 36 is installed in the light receiving inclined portion 32C. Next to the optical surface plate 32, a water cooling jacket 32J for cooling the optical surface plate 32 is provided.
図13には光出射部34及び受光部36の概略構成が示されている。なお、図13では、測定チップ50の1つの測定チャネルに対して光ビームL1、L2を出射する部分のみの構成を示しているが、測定チップ50の6つの測定チャネルに対して同時に光ビームL1、L2を出射して反射光を受光可能なように光出射部34及び受光部36が並列に6つ設けられている。 FIG. 13 shows a schematic configuration of the light emitting unit 34 and the light receiving unit 36. Note that FIG. 13 shows the configuration of only the portion that emits the light beams L1 and L2 to one measurement channel of the measurement chip 50, but the light beam L1 is simultaneously applied to the six measurement channels of the measurement chip 50. , Six light emitting portions 34 and six light receiving portions 36 are provided in parallel so as to be able to emit L2 and receive reflected light.
同図に示すように、光出射部34には、光源34A、レンズユニット34Bが備えられている。また、受光部36には、レンズユニット36A、CCD36Bが備えられている。 As shown in the figure, the light emitting section 34 includes a light source 34A and a lens unit 34B. Further, the light receiving unit 36 includes a lens unit 36A and a CCD 36B.
光源34Aからは、発散状態の光ビームLが出射される。レンズユニット34Bは、偏光ビームスプリッタを内蔵しており、光源34Aから入射する光ビームLのP偏光成分とS偏光成分に分離し、光ビームLのP偏光成分をZ方向に対して一定の幅を持った比較的太い2本の平行な光ビームL1、L2に分ける。そして、レンズユニット34Bは、この2本の平行な光ビームL1、L2を薄膜57と誘電体ブロック52との界面の測定領域E1と参照領域E2に対して全反射角以上の種々の入射角で測定領域E1と参照領域E2において収束光状態となるように入射させる。よって、測定領域E1及び参照領域E2に入射する光ビームL1、L2は、誘電体ブロック52と薄膜57との界面において種々の反射角で全反射される。この全反射された光ビームL1、L2は、レンズユニット36Aを経てCCD36Bに結像される。CCD36Bは、全反射された2本の光ビームL1、L2を共に受光可能な面積の受光面を有するエリアセンサとされており、受光面に結像した像を示す画像情報を生成して出力する。 A divergent light beam L is emitted from the light source 34A. The lens unit 34B has a built-in polarization beam splitter, which separates the P-polarized component and the S-polarized component of the light beam L incident from the light source 34A. The P-polarized component of the light beam L has a certain width with respect to the Z direction. Are divided into two relatively thick parallel light beams L1 and L2. The lens unit 34B then applies the two parallel light beams L1 and L2 at various incident angles that are greater than the total reflection angle with respect to the measurement region E1 and the reference region E2 at the interface between the thin film 57 and the dielectric block 52. Incident light is incident on the measurement region E1 and the reference region E2 so as to be in a convergent light state. Therefore, the light beams L1 and L2 incident on the measurement region E1 and the reference region E2 are totally reflected at various reflection angles at the interface between the dielectric block 52 and the thin film 57. The totally reflected light beams L1 and L2 are focused on the CCD 36B through the lens unit 36A. The CCD 36B is an area sensor having a light receiving surface having an area capable of receiving both of the totally reflected light beams L1 and L2, and generates and outputs image information indicating an image formed on the light receiving surface. .
図14には、本実施の形態に係るバイオセンサー10の電気系の構成が示されている。 FIG. 14 shows the configuration of the electrical system of biosensor 10 according to the present embodiment.
同図に示すように、バイオセンサー10は、CPU70A、ROM70B、RAM70C、HDD70D等を含んで構成され、装置全体の動作を司る制御部70と、上記モータ22Bとモータ24Aの回転駆動、及び上記第1モータ27Cと第2モータ28Cの回転駆動を制御することにより、分注ヘッド20のX方向及びZ方向への移動、並びに分注ヘッド20の各分注管20Aに取り付けられたピペットチップCPへの各種類のアナライト溶液やバッファ液の吸引や排出を制御する分注ヘッド駆動制御部72と、保持アーム49Aを動作及びボールねじ49Bを回転させる不図示のモータの回転駆動を制御することにより、測定チップ搬送機構49の動作を制御する測定チップ搬送制御部73と、不図示の搬送機構の動作を制御することにより、試料積層部40Aに収納された各試料プレート40Pの試料セット部40Bへの搬送を制御するプレート搬送制御部74と、不図示の搬送機構の動作を制御することにより、ピペットチップ積層部42Aに収納された各ピペットチップストッカー42Pのピペットチップセット部42Bへの搬送を制御するストッカー搬送制御部75と、CCD36Bの撮像動作の制御するCCD制御部76と、光源34Aへの電力供給を制御することにより、光源34Aの点灯を制御する点灯制御部78と、ネットワーク90に接続されて当該ネットワーク90に接続されたサーバなどの端末装置92と通信を行う通信制御部80と、を備えている。 As shown in the figure, the biosensor 10 includes a CPU 70A, a ROM 70B, a RAM 70C, an HDD 70D, and the like. The biosensor 10 controls the operation of the entire apparatus, the rotational drive of the motor 22B and the motor 24A, and the first By controlling the rotational drive of the first motor 27C and the second motor 28C, the dispensing head 20 is moved in the X and Z directions, and the pipette tip CP attached to each dispensing tube 20A of the dispensing head 20 By controlling the dispensing head drive control unit 72 that controls the suction and discharge of each type of analyte solution and buffer solution, and the rotation of a motor (not shown) that operates the holding arm 49A and rotates the ball screw 49B. , Controlling the operation of the measurement chip transport control unit 73 for controlling the operation of the measurement chip transport mechanism 49 and the transport mechanism (not shown) Thus, by controlling the operation of the plate transport control unit 74 that controls the transport of each sample plate 40P stored in the sample stacking unit 40A to the sample setting unit 40B and the transport mechanism (not shown), the pipette chip stacking unit 42A is controlled. The stocker transport control unit 75 that controls the transport of each pipette chip stocker 42P accommodated in the pipette chip set unit 42B, the CCD control unit 76 that controls the imaging operation of the CCD 36B, and the power supply to the light source 34A. Thus, a lighting control unit 78 that controls lighting of the light source 34A and a communication control unit 80 that is connected to the network 90 and communicates with a terminal device 92 such as a server connected to the network 90 are provided.
制御部70には、分注ヘッド駆動制御部72、測定チップ搬送制御部73、プレート搬送制御部74、ストッカー搬送制御部75、CCD制御部76、点灯制御部78、ディスプレイ14、入力部16、及び通信制御部80が接続されている。 The control unit 70 includes a dispensing head drive control unit 72, a measurement chip transfer control unit 73, a plate transfer control unit 74, a stocker transfer control unit 75, a CCD control unit 76, a lighting control unit 78, a display 14, an input unit 16, And the communication control part 80 is connected.
従って、制御部70は、分注ヘッド駆動制御部72を介した分注ヘッド20の移動、並びにピペットチップCPへのアナライト溶液やバッファ液、洗浄液の吸引や排出の制御と、測定チップ搬送制御部73を介した測定チップ50の搬送の制御と、プレート搬送制御部74を介した試料プレート40Pの搬送の制御と、ストッカー搬送制御部75を介したピペットチップストッカー42Pの搬送の制御と、CCD制御部76を介したCCD36Bの撮像動作の制御と、点灯制御部78を介して光源34Aの点灯を制御と、ディスプレイ14への操作画面、各種メッセージ等の各種情報の表示の制御と、通信制御部80を介して端末装置92との各種情報の送受信の制御と、を各々行うことができる。また、制御部70は、入力部16に対する操作内容を把握することができる。 Therefore, the control unit 70 controls the movement of the dispensing head 20 via the dispensing head drive control unit 72, the suction and discharge of the analyte solution, the buffer solution, and the cleaning solution to the pipette tip CP, and the measurement chip conveyance control. Control of conveyance of the measurement chip 50 via the unit 73, control of conveyance of the sample plate 40P via the plate conveyance control unit 74, control of conveyance of the pipette chip stocker 42P via the stocker conveyance control unit 75, and CCD Control of the imaging operation of the CCD 36B via the control unit 76, control of lighting of the light source 34A via the lighting control unit 78, control of display of various information such as operation screens and various messages on the display 14, and communication control Control of transmission and reception of various types of information with the terminal device 92 can be performed via the unit 80. Further, the control unit 70 can grasp the operation content for the input unit 16.
制御部70では、CCD制御部76を介して入力された画像情報に基づいて所定の処理を行なって、測定領域E1及び参照領域E2での屈折率変化データを導出する。 The control unit 70 performs predetermined processing based on the image information input via the CCD control unit 76, and derives refractive index change data in the measurement region E1 and the reference region E2.
この屈折率変化データは、測定チップ50にアナライト溶液及びバッファー液を個別に供給して光出射部34から光ビームLを出射させて各測定チャネルの測定領域E1及び参照領域E2に光ビームL1、L2を照射し、測定領域E1において全反射された光ビームL1の暗線が発生した反射角度と参照領域E2において全反射された光ビームL2の暗線が発生した反射角度との角度差に基づいて測定チャネル毎に求められるものである。薄膜57と誘電体ブロック52との界面に特定の入射角で入射した光ビームL1、L2は、界面に表面プラズモンを励起させ、これにより、特定の入射角で入射した光ビームL1、L2の反射光の強度が鋭く低下して暗線として観察される。この暗線となる光ビームL1、L2の入射角が全反射減衰角θSPであり、バッファー液を測定チップ50に供給した場合の測定領域E1及び参照領域E2において検出される全反射減衰角θSPの角度差と、アナライト溶液を測定チップ50に供給した場合の測定領域E1及び参照領域E2において検出される全反射減衰角θSPの角度差との差が屈折率変化データとなる。 The refractive index change data is supplied to the measurement chip 50 by separately supplying an analyte solution and a buffer solution, and the light beam L is emitted from the light emitting unit 34, and the light beam L1 is supplied to the measurement region E1 and the reference region E2 of each measurement channel. , L2 and based on the angle difference between the reflection angle at which the dark line of the light beam L1 totally reflected in the measurement region E1 is generated and the reflection angle at which the dark line of the light beam L2 totally reflected in the reference region E2 is generated. This is required for each measurement channel. The light beams L1 and L2 incident on the interface between the thin film 57 and the dielectric block 52 at a specific incident angle excite surface plasmons on the interface, thereby reflecting the light beams L1 and L2 incident on the specific incident angle. The intensity of light sharply decreases and is observed as a dark line. The incident angles of the light beams L1 and L2, which are dark lines, are the total reflection attenuation angle θ SP , and the total reflection attenuation angle θ SP detected in the measurement region E1 and the reference region E2 when the buffer liquid is supplied to the measurement chip 50. and the angle difference, the difference between the angle difference of the attenuated total reflection angle theta SP detected in the measurement region E1 and the reference region E2 of the case of supplying the analyte solution to the measurement chip 50 is the refractive index change data.
次に、本実施の形態に係るバイオセンサー10の作用について説明する。 Next, the operation of the biosensor 10 according to the present embodiment will be described.
タンパクTaの特性の測定するスクリーニングを行う場合、ユーザは、被検溶液として各種の試料を含んだ各々異なる複数種類のアナライト溶液を試料プレート40Pの各ウェルに個別に貯留させたマスタプレートを作成し、分注装置を用いてマスタプレートから各種類のアナライト溶液を異なる試料プレート40Pの各ウェルに分注して、濃度の異なる各アナライト溶液を用意する。例えば、本実施の形態のように、384ウェルの試料プレート40Pを用いている場合は、384種類のアナライト溶液を試料プレート40Pの各ウェルに個別に貯留させたマスタプレートを作成し、例えば、分注装置を用いて10枚の試料プレート40Pに分注して、図15に示すように、10枚の試料プレート40P(40P−1〜40P−10)に濃度1〜濃度10の複数種類のアナライト溶液を用意する。 When performing screening to measure the characteristics of protein Ta, the user creates a master plate in which different types of analyte solutions containing various samples are individually stored in each well of the sample plate 40P as a test solution. Then, each type of analyte solution is dispensed from the master plate to each well of the different sample plate 40P using a dispensing device, and each analyte solution having a different concentration is prepared. For example, when a 384 well sample plate 40P is used as in the present embodiment, a master plate in which 384 types of analyte solutions are individually stored in each well of the sample plate 40P is prepared. Dispensing into 10 sample plates 40P using a dispensing device, as shown in FIG. 15, a plurality of types of concentrations 1 to 10 are provided on 10 sample plates 40P (40P-1 to 40P-10). Prepare an analyte solution.
このように分注された各試料プレート40Pには、同一アドレスのウェルに、同じ種類のアナライト溶液が異なる濃度で貯留されている。 In each sample plate 40P dispensed in this way, the same type of analyte solution is stored at different concentrations in wells of the same address.
ユーザは、このようにいて用意した各試料プレート40Pを試料積層部40Aにセットする。 The user sets each sample plate 40P prepared in this way in the sample stacking portion 40A.
また、ユーザは、各測定流路55Aの薄膜57上に測定対象とするタンパクTaを付着させた測定チップ50を複数本用意し、用意した複数本の測定チップ50を測定チップ収容プレート48Pに収納して測定チップストック部48にセットする。 In addition, the user prepares a plurality of measurement chips 50 to which the protein Ta to be measured is attached on the thin film 57 of each measurement channel 55A, and stores the prepared plurality of measurement chips 50 in the measurement chip storage plate 48P. And set in the measurement chip stock section 48.
ユーザは、入力部16から測定チップ50の再利用回数、及び試料プレート40P毎に、当該試料プレート40Pの各ウェルのアドレスに対応させて、試料積層部40Aにセットした各試料プレート40Pの各ウェルに貯留されたアナライト溶液の種類及びアナライト溶液の濃度を被検溶液情報として登録する。なお、再利用回数、及び被検溶液情報は、ネットワーク90を介して接続されたサーバなどの端末装置92から登録するものとしてもよい。 The user corresponds to the number of times the measuring chip 50 is reused from the input unit 16 and the address of each well of the sample plate 40P for each sample plate 40P, and each well of each sample plate 40P set in the sample stacking unit 40A. The type of the analyte solution stored in the column and the concentration of the analyte solution are registered as test solution information. The number of reuses and the test solution information may be registered from a terminal device 92 such as a server connected via the network 90.
制御部70は、登録された再利用回数及び被検溶液情報をHDD70Dに記憶させる。 The control unit 70 stores the registered number of reuses and test solution information in the HDD 70D.
ユーザは、スクリーニング開始を指示する場合、入力部16に対して所定の指示操作を行う。 When instructing the start of screening, the user performs a predetermined instruction operation on the input unit 16.
また、本実施の形態に係るバイオセンサー10は、スクリーニングを行う際の測定モードとして精度優先モード又は速度優先モードを選択可能とされている。ユーザは、スクリーニング開始を指示する際に、測定モードとして精度優先モード又は速度優先モードの何れか一方を選択する。 In addition, the biosensor 10 according to the present embodiment can select the accuracy priority mode or the speed priority mode as the measurement mode when performing screening. When instructing the start of screening, the user selects either the accuracy priority mode or the speed priority mode as the measurement mode.
スクリーニング開始を指示する所定の指示操作が行われると、制御部70は、後述する供給順序決定処理を行って、HDD70Dに記憶された再利用回数及び被検溶液情報に基づいて、測定チップ50毎に、当該測定チップ50に対する各試料プレート40Pからのアナライト溶液の供給順序を決定し、決定した供給順序を示す供給順序情報を生成する。 When a predetermined instruction operation for instructing the start of screening is performed, the control unit 70 performs a supply order determination process described later, and determines each measurement chip 50 based on the number of reuses and the test solution information stored in the HDD 70D. In addition, the supply order of the analyte solution from each sample plate 40P to the measurement chip 50 is determined, and supply order information indicating the determined supply order is generated.
その後、制御部70は、供給順序情報により示される供給順序に従って、測定チップ搬送制御部73を介して測定チップ搬送機構49を制御して、測定対象とする測定チップ50を上部台32Aに搬送して、各測定チャネルの測定流路55Aの測定領域E1及び参照流路55Rの参照領域E2に各々光ビームL1、L2が入射する測定位置に測定チップ50を配置する。また、制御部70は、供給順序情報により示される供給順序に従って、プレート搬送制御部74を介した試料プレート40Pの搬送を制御すると共に、分注ヘッド駆動制御部72を介して分注ヘッド20を制御して、決定した供給順序で測定対象とする測定チップ50の各測定チャネルの測定流路55A及び参照流路55Rに対して分注ヘッド20から所定の濃度のバッファー液や様々な種類のアナライト溶液、洗浄液を個別に供給させる。 Thereafter, the control unit 70 controls the measurement chip transport mechanism 49 via the measurement chip transport control unit 73 according to the supply order indicated by the supply order information, and transports the measurement chip 50 to be measured to the upper base 32A. Thus, the measurement chip 50 is disposed at a measurement position where the light beams L1 and L2 are incident on the measurement region E1 of the measurement channel 55A of each measurement channel and the reference region E2 of the reference channel 55R. The control unit 70 controls the conveyance of the sample plate 40P via the plate conveyance control unit 74 according to the supply sequence indicated by the supply sequence information, and controls the dispensing head 20 via the dispensing head drive control unit 72. Control is performed from the dispensing head 20 to the measurement flow channel 55A and the reference flow channel 55R of each measurement channel of the measurement chip 50 to be measured in the determined supply order. Supply light solution and cleaning solution separately.
制御部70は、測定対象とする測定チップ50にバッファー液やアナライト溶液が供給されると、点灯制御部78を制御して光源34Aの点灯させ、光出射部34から光ビームを出射させて各測定チャネルの測定領域E1、参照領域E2の各々に、光ビームL1、L2を各々照射させる。これらの光ビームL1、L2は、測定領域E1、参照領域E2で全反射され、発散しながら誘電体ブロック52のプリズム面を通って外部に出射される。外部に出射された光ビームL1、L2は、レンズユニット36Aを経てCCD36Bの受光面に結像される。 When the buffer solution or the analyte solution is supplied to the measurement chip 50 to be measured, the control unit 70 controls the lighting control unit 78 to turn on the light source 34A and emit the light beam from the light emitting unit 34. Each of the measurement region E1 and the reference region E2 of each measurement channel is irradiated with the light beams L1 and L2. These light beams L1 and L2 are totally reflected by the measurement region E1 and the reference region E2, and are emitted to the outside through the prism surface of the dielectric block 52 while diverging. The light beams L1 and L2 emitted to the outside are focused on the light receiving surface of the CCD 36B through the lens unit 36A.
制御部70は、CCD制御部76を介してCCD36Bの撮像動作の制御して、CCD36Bの受光面に結像した像の撮像を行わせ、当該像を示す画像情報をCCD36Bから出力させる。出力された画像情報はCCD制御部76を介して制御部70に入力する。 The control unit 70 controls the imaging operation of the CCD 36B via the CCD control unit 76, causes the image formed on the light receiving surface of the CCD 36B to be captured, and outputs image information indicating the image from the CCD 36B. The output image information is input to the control unit 70 via the CCD control unit 76.
制御部70は、画像情報が入力されると、入力された画像情報に基づいて所定の処理を行なって、測定チャネル毎に測定領域E1及び参照領域E2での屈折率変化データを導出する。 When the image information is input, the control unit 70 performs predetermined processing based on the input image information, and derives refractive index change data in the measurement region E1 and the reference region E2 for each measurement channel.
次に、図16には、スクリーニング開始を指示する所定の指示操作が行われた場合に制御部70により実行される供給順序決定処理の流れを示すフローチャートが示されている。以下、同図を参照して、当該供給順序決定処理について説明する。 Next, FIG. 16 shows a flowchart showing a flow of supply order determination processing executed by the control unit 70 when a predetermined instruction operation for instructing the start of screening is performed. Hereinafter, the supply order determination process will be described with reference to FIG.
同図のステップ100では、HDD70Dに記憶された再利用回数及び被検溶液情報を読み出す。 In step 100 in the figure, the number of reuses and the test solution information stored in the HDD 70D are read out.
次のステップ102では、被検溶液情報に基づき、試料積層部40Aにセットされた各試料プレート40Pの各ウェルに貯留された各アナライト溶液に、種類が同じで濃度が異なるアナライト溶液があるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ106へ移行する一方、否定判定となった場合はステップ104へ移行する。 In the next step 102, there is an analyte solution having the same type and different concentration in each analyte solution stored in each well of each sample plate 40P set in the sample stacking portion 40A based on the test solution information. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 106. If the determination is negative, the process proceeds to step 104.
ステップ104では、試料積層部40Aにセットされた各試料プレート40Pの各ウェルに貯留されたアナライト溶液は全て種類が異なるため、試料積層部40Aにセットされた試料プレート40Pを、試料積層部40Aの収容部の番号順に試料セット部40Bに搬送し、試料プレート40Pの各ウェルのアドレス順に、アナライト溶液の供給回数が再利用回数となるまで各測定チップ50にアナライト溶液を供給するものとしてアナライト溶液の供給順序を定める。本実施の形態では、試料プレート40Pとして384ウェルのプレートを用いているため、アドレス順として、例えば、図17の矢印に示すように、列順に、各列で1列毎に列方向に1ウェル分だけ位置をずらして4回ずつアナライト溶液を供給するものとしてアナライト溶液の供給順序を定める。なお、上述したように、試料プレート40Pから溶液を吸引する場合は、分注管下降機構により液体供給用の6本の分注管20Aを下降させる。このため、図17では、各測定チャネルに対応する一対のピペットチップCPのうち、一方のピペットチップCPが突出して示されている。 In step 104, since the types of the analyte solutions stored in the wells of the sample plates 40P set in the sample stacking unit 40A are all different, the sample plates 40P set in the sample stacking unit 40A are used as the sample stacking unit 40A. The sample solution is conveyed to the sample setting unit 40B in the order of the number of the storage units, and the analyte solution is supplied to each measurement chip 50 in the address order of each well of the sample plate 40P until the number of times of supply of the analyte solution reaches the number of reuses. Determine the supply sequence of the analyte solution. In this embodiment, since a 384 well plate is used as the sample plate 40P, for example, as indicated by the arrows in FIG. 17, one well in the column direction for each column in the column order. The supply order of the analyte solution is determined on the assumption that the analyte solution is supplied four times at different positions. As described above, when the solution is sucked from the sample plate 40P, the six dispensing tubes 20A for liquid supply are lowered by the dispensing tube lowering mechanism. For this reason, in FIG. 17, one pipette tip CP out of the pair of pipette tips CP corresponding to each measurement channel is shown.
例えば、測定チップ50の再利用回数を160回である場合、1つの測定チップ50に6つの測定チャネルがあるので、1つの測定チップ50で960回アナライト溶液を測定することができる。よって、384ウェルの試料プレート40Pの場合は、1つの測定チップ50あたり、2.5(=960/384)枚の試料プレート40Pを測定でき、例えば、10枚の384ウェルの試料プレート40Pにそれぞれ各々異なる種類のアナライト溶液が貯留されている場合は、4つの測定チップ50で測定することになる。図18には、この場合に、10枚の試料プレート40Pにおいて4つの測定チップ50(50−1〜50−4)にそれぞれアナライト溶液を供給するウェルが設けられて領域を網掛けの種類を変えて示している。 For example, when the number of times of reuse of the measurement chip 50 is 160, since there are six measurement channels in one measurement chip 50, the analyte solution can be measured 960 times with one measurement chip 50. Therefore, in the case of the 384-well sample plate 40P, 2.5 (= 960/384) sample plates 40P can be measured per one measurement chip 50. For example, each sample plate 40P includes 10 384-well sample plates 40P. When different types of analyte solutions are stored, measurement is performed with the four measurement chips 50. In FIG. 18, in this case, in each of the ten sample plates 40P, wells for supplying the analyte solution to the four measurement chips 50 (50-1 to 50-4) are provided, and the areas are shaded. Shown changed.
一方、ステップ106では、試料積層部40Aにセットされた各試料プレート40Pの各ウェルに貯留された各アナライト溶液から種類が同じで濃度が異なるアナライト溶液をグループ化する。図19には、グループ化した結果が模式的に示されている。 On the other hand, in step 106, the analyte solutions having the same type and different concentrations are grouped from the analyte solutions stored in each well of each sample plate 40P set in the sample stacking section 40A. FIG. 19 schematically shows the result of grouping.
次のステップ108では、上記ステップ106においてグループ化した各化合物グループ毎にアナライト溶液の供給回数をカウントする。そして、本ステップ108では、化合物グループ毎のアナライト溶液の供給回数を順番に加算し、加算結果の供給回数が再利用回数以下の場合は直前に供給回数を加算した化合物グループのアナライト溶液を同じ測定チップ50に供給し、加算結果の供給回数が再利用回数を超えた場合は直前に供給回数を加算した化合物グループのアナライト溶液を次の測定チップ50に供給するものとして、化合物グループ毎に測定チップ50を割り当てる。図19には、化合物グループ毎に4つの測定チップ50(50−1〜50−4)を割り当てた結果が示されている。これにより、化合物グループが同一の測定チップ50に供給されるようになる。 In the next step 108, the number of times the analyte solution is supplied is counted for each compound group grouped in step 106. In this step 108, the number of times of supply of the analyte solution for each compound group is added in order. If the number of times of supply of the addition result is equal to or less than the number of reuse, the analyte solution of the compound group to which the number of times of supply is added immediately before When the supply frequency of the addition result exceeds the reuse count, the analyte solution of the compound group to which the supply count has been added immediately before is supplied to the next measurement chip 50. The measurement chip 50 is assigned to. FIG. 19 shows a result of assigning four measurement chips 50 (50-1 to 50-4) to each compound group. Thereby, a compound group comes to be supplied to the same measurement chip 50.
例えば、測定チップ50の再利用回数を160回である場合は、上述のように1つの測定チップ50で960回アナライト溶液を測定できる。よって、例えば、図15に示すように、10枚の試料プレート40P(40P−1〜40P−10)に濃度1〜濃度10の複数種類のアナライト溶液を用意した場合は、1種類のアナライト溶液あたり10濃度を測定するため、1つの測定チップ50で96(=960/10)種類のアナライト溶液ずつ測定することになり、384種類のアナライト溶液を4つの測定チップ50で測定することになる。また、図15に示すような10枚の試料プレート40Pは、上述のように、同一アドレスのウェルに、同じ種類のアナライト溶液が異なる濃度で貯留されている。このため、各試料プレート40Pを1/4(=96/386)ずつ異なる測定チップ50で測定することとなる。図20には、この場合に、10枚の試料プレート40Pにおいて4つの測定チップ50にそれぞれアナライト溶液を供給するウェルが設けられて領域を網掛けの種類を変えて示している。 For example, when the measurement chip 50 is reused 160 times, the analyte solution can be measured 960 times with one measurement chip 50 as described above. Thus, for example, as shown in FIG. 15, when multiple types of analyte solutions having concentrations 1 to 10 are prepared on 10 sample plates 40P (40P-1 to 40P-10), one type of analyte is prepared. In order to measure 10 concentrations per solution, 96 (= 960/10) kinds of analyte solutions are measured with one measuring chip 50, and 384 kinds of analyte solutions are measured with four measuring chips 50. become. Further, as described above, ten sample plates 40P as shown in FIG. 15 have the same type of analyte solution stored in different concentrations in wells of the same address. Therefore, each sample plate 40P is measured with 1/4 (= 96/386) different measurement chips 50. In FIG. 20, in this case, the wells for supplying the analyte solution to the four measurement chips 50 in the ten sample plates 40P are provided, and the regions are shown in different shaded types.
次のステップ110では、測定モードとして速度優先モードが指定されたか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ112へ移行する一方、否定判定となった場合はステップ114へ移行する。 In the next step 110, it is determined whether or not the speed priority mode is designated as the measurement mode. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 112. If the determination is negative, the process proceeds to step 114.
ステップ112では、測定チップ50毎に、試料積層部40Aにセットされた試料プレート40Pを試料積層部40Aの収容部の番号順に試料セット部40Bに搬送し、測定チップ50に割り当てられた各化合物グループのアナライト溶液を試料プレート40Pの各ウェルのアドレス順に、各化合物グループのアナライト溶液がそれぞれ同じ測定チャネルに供給されるようにアナライト溶液の供給順序を定める。 In step 112, for each measurement chip 50, the sample plate 40P set in the sample stacking section 40A is transported to the sample setting section 40B in the order of the accommodating part of the sample stacking section 40A, and each compound group assigned to the measurement chip 50 is transferred. The analyte solution supply order is determined so that the analyte solution of each compound group is supplied to the same measurement channel in the order of addresses of each well of the sample plate 40P.
よって、この速度優先モードでは、図20に示した試料プレート40Pの測定チップ50に対応する網掛領域の各ウェルのアナライト溶液が全て測定チップ50に供給されると、試料プレート40Pが交換され、全ての試料プレート40Pでのアナライト溶液の供給が完了すると、測定チップ50が交換される。これにより、試料プレート40Pの入れ替え回数を減らすことができるため、スクリーニングに必要な測定時間を短くすることができる。 Therefore, in this speed priority mode, when all the analyte solutions in each well in the shaded area corresponding to the measurement chip 50 of the sample plate 40P shown in FIG. 20 are supplied to the measurement chip 50, the sample plate 40P is replaced, When the supply of the analyte solution in all the sample plates 40P is completed, the measurement chip 50 is replaced. Thereby, since the frequency | count of replacement | exchange of the sample plate 40P can be reduced, the measurement time required for a screening can be shortened.
一方、ステップ114では、測定チップ50毎に、同一の測定チップ50に割り当てられた各化合物グループのアナライト溶液の濃度の低い順に同じ測定チャネルに供給されるようにアナライト溶液の供給順序を定める。 On the other hand, in step 114, the supply order of the analyte solution is determined for each measurement chip 50 so that the analyte solution is supplied to the same measurement channel in descending order of the concentration of the analyte solution of each compound group assigned to the same measurement chip 50. .
よって、この精度優先モードでは、各化合物グループ毎に、試料積層部40Aにセットされた試料プレート40Pが濃度の低い順に試料セット部40Bに搬送され、アナライト溶液を1度供給する毎に試料プレート40Pが交換され、測定チップ50に割り当てた全ての化合物グループのアナライト溶液の供給が完了すると、測定チップ50が交換される。これにより、測定チップ50内でのアナライト溶液を濃度変化を少なく抑えることができるため、測定精度がさらに向上する。 Therefore, in this accuracy priority mode, for each compound group, the sample plate 40P set in the sample stacking portion 40A is transported to the sample setting portion 40B in order of decreasing concentration, and each time the analyte solution is supplied, the sample plate When 40P is exchanged and supply of the analyte solution of all the compound groups assigned to the measurement chip 50 is completed, the measurement chip 50 is exchanged. Thereby, since the concentration change of the analyte solution in the measurement chip 50 can be suppressed, the measurement accuracy is further improved.
以上のように、本実施の形態によれば、複数枚の試料プレート40Pに跨って各ウェルに個別に貯留された複数種類でかつ複数の濃度のアナライト溶液を、タンパクTaが付着した複数の測定チップ50に供給する場合に、同じ種類の各濃度のアナライト溶液を同一の測定チップ50に供給するように制御しているので、アナライト溶液の濃度を変えてタンパクTaとの反応状態を検出するスクリーニングを行った場合の反応状態を示すデータの精度を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, a plurality of types of analyte solutions individually stored in each well across a plurality of sample plates 40P are applied to a plurality of protein solutions to which protein Ta is attached. When supplying to the measuring chip 50, the control is performed so that the same type of each concentration of the analyte solution is supplied to the same measuring chip 50. Therefore, the concentration of the analyte solution is changed to change the reaction state with the protein Ta. The accuracy of the data indicating the reaction state when screening for detection is performed can be improved.
また、本実施の形態によれば、測定チップ50に同じ種類の各濃度のアナライト溶液を供給して反応状態を検出する際に、測定チップ50が交換されず、反応状態を検出する検出領域も変化しないため、反応状態を示すデータの精度を向上させることができる。 In addition, according to the present embodiment, when detecting the reaction state by supplying the same type of analyte solution of each concentration to the measurement chip 50, the detection region for detecting the reaction state without the measurement chip 50 being replaced. Therefore, the accuracy of the data indicating the reaction state can be improved.
なお、本実施の形態で説明したバイオセンサー10は、さらに精度のよい測定を行うために、濃度の濃い化合物を測定した場合に測定チップ50に検体物質を洗浄する洗浄溶液をさらに個別に供給するものとして、洗浄時間を長くする/洗浄回数を増やすなど送液パターンも変更する仕組みを持たせてもよい。 Note that the biosensor 10 described in the present embodiment further supplies an individual cleaning solution for cleaning the specimen substance to the measurement chip 50 when a highly concentrated compound is measured in order to perform a more accurate measurement. As a matter of course, a mechanism for changing the liquid feeding pattern such as increasing the cleaning time / increasing the number of times of cleaning may be provided.
また、本実施の形態で説明したバイオセンサー10は、測定チップ50に測定チャネルが複数設けられ、複数の測定チャネルを同時に測定するものとしたが、これに限定されるものではない。 In the biosensor 10 described in the present embodiment, a plurality of measurement channels are provided in the measurement chip 50 and a plurality of measurement channels are measured simultaneously. However, the present invention is not limited to this.
また、本実施の形態で説明したバイオセンサー10は、濃度別に各種類のアナライト溶液が別な試料プレート40Pに貯留されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、1枚の試料プレート40Pに複数の濃度の各種類のアナライト溶液を貯留してもよく。また、ある濃度の各種類のアナライト溶液を複数の試料プレート40Pに跨って貯留してもよい。さらに各濃度の各種類のアナライト溶液をそれぞれ複数の試料プレート40Pに跨って貯留してもよい。 Moreover, although the biosensor 10 described in the present embodiment has been described for the case where each type of analyte solution is stored in a separate sample plate 40P for each concentration, the present invention is not limited to this. For example, each type of analyte solution having a plurality of concentrations may be stored in one sample plate 40P. Further, each type of analyte solution having a certain concentration may be stored across a plurality of sample plates 40P. Furthermore, each type of analyte solution of each concentration may be stored across a plurality of sample plates 40P.
さらに、本実施の形態で説明したバイオセンサー10の構成(図1〜図14参照。)は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。 Furthermore, the configuration of the biosensor 10 described in the present embodiment (see FIGS. 1 to 14) is merely an example, and it is needless to say that the configuration can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
また、本実施の形態で説明した溶液供給制御処理(図16参照。)の処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。 Further, the flow of the solution supply control process (see FIG. 16) described in the present embodiment is also an example, and it is needless to say that the process flow can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
その他、本実施の形態では、バッファー液を供給した場合の反射角度の角度差とアナライト溶液を供給した場合の反射角度の角度差との差から検体物質の反応状態を検出する表面プラズモンセンサーを一例として説明したが、検体物質の特性を測定する測定装置としては、これに限定されるものではない。 In addition, in the present embodiment, a surface plasmon sensor that detects the reaction state of the analyte substance from the difference between the reflection angle difference when the buffer solution is supplied and the reflection angle difference when the analyte solution is supplied is provided. Although described as an example, the measuring apparatus for measuring the characteristics of the specimen substance is not limited to this.
10 バイオセンサー
20 分注ヘッド(供給手段)
30 測定部(検出手段)
40P 各試料プレート(プレート)
49 測定チップ搬送機構(搬送手段)
50 測定チップ
70 制御部(制御手段)
10 Biosensor 20 Dispensing head (supplying means)
30 Measurement unit (detection means)
40P Each sample plate (plate)
49 Measuring chip transport mechanism (transport means)
50 Measuring chip 70 Control unit (control means)
Claims (5)
各々個別に前記検体物質の特性の測定に用いる被検溶液を貯留し、かつ個別にアドレスが定められた貯留部を複数有する複数枚のプレートであって、同一のプレート内の複数の前記貯留部には、各々濃度が同一で種類が異なる前記被検溶液が貯留され、かつ複数枚のプレートにおける同一のアドレスの前記貯留部には、種類が同一で濃度が各々異なる前記被検溶液が貯留された、複数枚のプレートと、
前記プレート毎に、前記プレートの各貯留部のアドレスに対応させて、各プレートの各貯留部に貯留された前記被検溶液の種類及び濃度の各々を示す情報が被検溶液情報として予め記憶された記憶手段と、
前記複数枚のプレートの前記貯留部に個別に貯留された各濃度の各被検溶液を個別に前記複数の測定チップの何れかに供給する供給手段と、
前記記憶手段に記憶された被検溶液情報を読み出し、同じ種類の各濃度の前記被検溶液を同一の測定チップに供給するように前記供給手段を制御する制御手段と、
を備えた測定装置。 A plurality of measuring chips each having a specimen substance to be measured attached thereto;
Each test solution were pooled for use in the measurement of the characteristics of individual said sample substance, and a plurality of plates that individually having a plurality of reservoir the address is determined, a plurality of the reservoir within the same plate The test solutions of the same concentration and different types are stored, and the test solutions of the same type and different concentrations are stored in the storage section at the same address in a plurality of plates. And multiple plates,
For each plate, information indicating the type and concentration of the test solution stored in each storage section of each plate is stored in advance as test solution information in association with the address of each storage section of the plate. Storage means,
A supply means for individually supplying each test solution of each concentration stored in the storage section of the plurality of plates to any of the plurality of measurement chips;
Control means for reading the test solution information stored in the storage means and controlling the supply means so as to supply the test solution of each concentration of the same type to the same measurement chip;
Measuring device.
請求項1記載の測定装置。 The measurement apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the supply unit to supply the test solution having the same type of each concentration in ascending order of concentration.
請求項1又は請求項2記載の測定装置。 The measuring apparatus according to claim 1, wherein the plurality of types of test solutions are stored in different plates for each concentration.
前記検出手段により反応状態を検出可能な位置に前記測定チップを個別に搬送する搬送手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、前記検出可能な位置の前記測定チップに対して前記供給手段から次の種類の各濃度の前記被検溶液を供給した際の当該測定チップの前記被検溶液の供給回数が前記制限回数よりも大きい場合に、前記測定チップを交換するように前記搬送手段を制御する
請求項4載の測定装置。 The measurement chip is limited to a predetermined limit number of times that the test solution can be supplied,
Transport means for individually transporting the measurement chip to a position where the reaction state can be detected by the detection means;
The control means supplies the test solution of the measurement chip when the test solution having the following concentrations is supplied from the supply means to the measurement chip at the detectable position. The measuring apparatus according to claim 4, wherein when the number of times is greater than the limit number, the transport unit is controlled to replace the measuring chip.
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