JP6940449B2 - Pipette and liquid sampling method using it - Google Patents
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Description
本開示は、ピペットおよびそれを用いた液体採取方法に関する。 The present disclosure relates to a pipette and a liquid sampling method using the pipette.
従来、ポンプ作用装置を駆動させてキャピラリー内部に負圧を生じさせてキャピラリー内に液体を吸引し、複数種類の液体を吸引した後に、キャピラリー内部の液体をキャピラリーの長さ方向に往復運動させることによって攪拌して混合するピペットが知られている(例えば、特許文献1および特許文献2を参照。)。 Conventionally, a pump working device is driven to generate a negative pressure inside the capillary to suck liquid into the capillary, and after sucking multiple types of liquid, the liquid inside the capillary is reciprocated in the length direction of the capillary. Capillaries are known to stir and mix by (see, eg, Patent Document 1 and Patent Document 2).
本開示のピペットは、キャピラリーと、圧力室と、駆動部と、制御部と、を有している。前記キャピラリーは、長さ方向の両端である第1端および第2端が開口した筒状の形状を有しており、内面が撥水性を有している。前記圧力室は、前記第2端側で前記キャピラリーの内部と繋がっている。前記駆動部は、前記圧力室の体積を変化させる。前記制御部は、前記圧力室の体積が所定の体積だけ増加するように前記駆動部を駆動させる第1信号と、前記圧力室の体積が前記所定の体積よりも大きく増加するように前記駆動部を駆動させる第2信号と、前記圧力室の体積が周期的に増減するように前記駆動部を駆動させる第3信号と、を順次出力する。そして、前記所定の体積は、前記第1端を採取する液体に接触させてから前記キャピラリーを引き上げたときに前記キャピラリーの前記第1端に付着する前記液体の体積と等しくなるように定められている。 The pipette of the present disclosure has a capillary, a pressure chamber, a drive unit, and a control unit. The capillary has a cylindrical shape in which the first end and the second end, which are both ends in the length direction, are open, and the inner surface has water repellency. The pressure chamber is connected to the inside of the capillary on the second end side. The drive unit changes the volume of the pressure chamber. The control unit includes a first signal for driving the drive unit so that the volume of the pressure chamber increases by a predetermined volume, and the drive unit so that the volume of the pressure chamber increases more than the predetermined volume. A second signal for driving the drive unit and a third signal for driving the drive unit so as to periodically increase or decrease the volume of the pressure chamber are sequentially output. Then, the predetermined volume is determined to be equal to the volume of the liquid adhering to the first end of the capillary when the capillary is pulled up after being brought into contact with the liquid for collecting the first end. There is.
本開示の液体採取方法は、前記ピペットを用い、第1ステップと、第2ステップと、第3ステップとを有している。前記第1ステップでは、第1の液体の表面に向かって前記キャピラリーを降下させ、前記第1端を前記第1の液体に接触させてから前記キャピラリーを引き上げた後に、前記圧力室の体積が前記所定の体積だけ増加するように前記駆動部を駆動させて、前記キャピラリーの前記第1端に付着した前記第1の液体を前記キャピラリーの内部に吸引する。前記第2ステップでは、第2の液体の表面に向かって前記キャピラリーを降下させ、前記第1端を前記第2の液体に接触させてから前記キャピラリーを引き上げた後に、前記圧力室の体積が前記所定の体積よりも大きく増加するように前記駆動部を駆動させて、前記キャピラリーの前記第1端に付着した前記第2の液体を前記キャピラリーの内部に吸引する。前記第3ステップでは、前記圧力室の体積が周期的に増減するように前記駆動部を駆動して、前記第1の液体と前記第2の液体とを前記キャピラリーの内部で混合する。 The liquid sampling method of the present disclosure uses the pipette and has a first step, a second step, and a third step. In the first step, the capillary is lowered toward the surface of the first liquid, the first end is brought into contact with the first liquid, and then the capillary is pulled up, and then the volume of the pressure chamber is increased. The driving unit is driven so as to increase by a predetermined volume, and the first liquid adhering to the first end of the capillary is sucked into the inside of the capillary. In the second step, the capillary is lowered toward the surface of the second liquid, the first end is brought into contact with the second liquid, and then the capillary is pulled up, and then the volume of the pressure chamber is increased. The driving unit is driven so as to increase more than a predetermined volume, and the second liquid adhering to the first end of the capillary is sucked into the inside of the capillary. In the third step, the driving unit is driven so that the volume of the pressure chamber is periodically increased or decreased, and the first liquid and the second liquid are mixed inside the capillary.
上述した従来のピペットでは、ポンプ作用装置を駆動させて意図的にキャピラリー内部に吸引した液体の他に、キャピラリーの先端に付着した液体もキャピラリー内部に吸引されてしまい、正確な量の液体を採取することができないことが発明者の検討により新たに明らかになった。 In the conventional pipette described above, in addition to the liquid intentionally sucked into the capillary by driving the pumping device, the liquid adhering to the tip of the capillary is also sucked into the capillary, and an accurate amount of liquid is collected. It was newly revealed by the inventor's examination that this cannot be done.
本開示のピペットは、このような問題を改善することができる。以下、本開示のピペットの具体例について図面を用いて説明する。図1は、本開示のピペットの具体例を模式的に示す断面図である。図2は、本開示のピペットにおけるキャピラリーの具体例を模式的に示す断面図である。本具体例のピペットは、キャピラリー10と、ピペット本体20と、第1制御部24と、第2制御部25と、を有している。
The pipettes of the present disclosure can remedy such problems. Hereinafter, specific examples of the pipettes of the present disclosure will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a specific example of the pipette of the present disclosure. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a specific example of a capillary in the pipette of the present disclosure. The pipette of this specific example has a capillary 10, a
キャピラリー10は、長さ方向の両端である第1端11および第2端12が開口した筒状の形状を有している。なお、「筒状の形状」とは、1方向に長く、中空であり、且つ両端が開口した形状を意味するものであり、円筒形のみを意味するものではない。キャピラリー10は、ガラス、樹脂、セラミックス、金属等の既知の種々の材料を用いて構成することができるが、内部の液体が視認可能なように透明であると良く、例えば、ガラスを好適に用いることができる。キャピラリー10の形状は、筒状の形状であれば良く、種々の形状を選択できるが、製造の容易さの点では円筒形とすると良い。キャピラリー10の内径は、採取する液体の量に応じて適宜設定することができ、例えば、0.1mm〜0.3mm程度とすることができる。キャピラリー10の外径は、採取したい液体の量(キャピラリー10の第1端11に付着させたい液体の量)に応じて適宜設定することができ、例えば、0.4mm〜1.0mm程度とすることができる。なお、採取する液体の量を多くするときにはキャピラリー10の内径と外径との差を大きくし、採取する液体の量を少なくするときにはキャピラリー10の内径と外径との差を小さくする。例えば、採取する液体の粘度が高い場合にはキャピラリー10の内径と外径との差を小さくするなど、採取する液体の種類に応じて調整する。キャピラリー10の長さは、吸引および攪拌する液体の量ならびにキャピラリーを取り付けるピペットの形状に応じて適宜設定することができ、例えば、20mm〜100mm程度に設定される。
The capillary 10 has a cylindrical shape in which the
キャピラリーの内面13の全体、キャピラリー10の外側面14の第1端11側、およびキャピラリー10の第1端11の端面11aは、図示せぬ撥水膜で覆われている。これにより、キャピラリーの内面13の全体、キャピラリー10の外側面14の第1端11側、およびキャピラリー10の第1端11の端面11aは、撥水性を有している。なお、外側面14の全体が撥水膜に覆われて、それにより外側面14の全体が撥水性を有していても構わない。
The entire
撥水膜としては、例えば、シランカップリング剤により形成される撥水膜、金属アルコキシド含有撥水膜、シリコーン含有撥水膜、又はフッ素含有撥水膜など、種々の撥水膜を用いることができる。キャピラリー10の表面への撥水膜の形成方法としては、種々の方法を用いることができる。ドライプロセス法の例としては、物理蒸着法、スパッタリング法などの物理気相成長法や、化学蒸着(CVD)法、原子層堆積(ALD)法などの化学気相成長法が挙げられる。ウェットプロセス法の例としては、ゾルゲル法、ディップコーティング法、塗布法などが挙げられる。
As the water-repellent film, for example, various water-repellent films such as a water-repellent film formed by a silane coupling agent, a metal alkoxide-containing water-repellent film, a silicone-containing water-repellent film, or a fluorine-containing water-repellent film can be used. can. As a method for forming the water-repellent film on the surface of the
内面13の撥水膜の撥水性物質の面密度は、端面11aの撥水性物質の面密度よりも高く、これにより、内面13の撥水性が端面11aの撥水性よりも高くなっている。また、外側面14の撥水膜の撥水性物質の面密度は、端面11aの撥水性物質の面密度よりも高く、これにより、外側面14の撥水性が端面11aの撥水性よりも高くなっている。また、内面13の撥水膜は、第2端12から第1端11に向かうにつれて撥水性物質の面密度が高くなっており、内面13において、第2端12から第1端11に向かうにつれて撥水
性が強くなっている。なお、撥水性の強さと撥水性物質の面密度との間には正の相関があるため、例えば、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS:Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry)を用いて、撥水性物質由来のイオン(例えば、フッ素系撥水
膜の場合は、C2F5 +等のフッ素を含むイオン)の強度を測定して比較することにより、撥水性の強さを比較することができる。
The surface density of the water-repellent substance of the water-repellent film on the
このような撥水膜は、例えば、次のようにして形成することができる。まず、第1端11側が下になるようにキャピラリー10を保持し、第1端11側からキャピラリー10内に撥水剤(例えばフッ素系の撥水剤)を注入し、一定時間保持した後に第1端11側から排出する。次に、第1端11側が下になるようにキャピラリー10を保持し、第1端11側を撥水剤のプールに浸漬し、一定時間保持した後に引き上げる。管内に残った撥水液は第1端11側から排出する。次に、第1端11側が下になるようにキャピラリー10を保持した状態で、常温で一定時間(例えば2時間程度)放置する。次に、第1端11側が下になるようにキャピラリー10を保持した状態で、高温(例えば100℃程度)に保持して一定時間(例えば1時間程度)放置する。このようにして、キャピラリー10における撥水膜を形成することができる。なお、第1端11の端面11aの撥水性を低下させる場合には、例えば、撥水膜を形成した後に端面11aを研磨する。
Such a water-repellent film can be formed, for example, as follows. First, the capillary 10 is held so that the
ピペット本体20は、圧電基板(圧電アクチュエータ)40と、第1部材30と、第2部材60と、が接合されて構成されている。そして、ピペット本体20は、圧力室21と、第1流路22と、第2流路26と、を内部に有している。圧力室21は、ピペット本体20の内部に設けられた空洞である。圧力室21は、圧力室21を取り囲む壁の一部が変形可能となっており、壁の変形により圧力室21の体積が変化する。第1流路22および第2流路26は、ピペット本体20の内部に設けられた空気の通り道であり、それぞれ、細長い形状を有する空洞である。
The
第1部材30は、圧力室21の側壁を構成している部材であり、金属、セラミック、樹脂など種々の材料を用いて構成することができる。第1部材30は、例えば、厚さが50μm〜5mm程度の板状とすることができ、中央には圧力室21となる貫通孔が形成されている。貫通穴の形状および大きさは適宜選択することができるが、例えば、直径2〜50mm程度の円形状とすることができる。
The
第1部材30には、圧力室21となる貫通穴の一方の開口を塞ぐように第2部材60が接合されており、第2部材60の一部が、圧力室21を取り囲む壁の一部を構成している。第2部材60は、第1流路22および第2流路26を内部に有している。第2部材60は、金属、セラミック、樹脂など種々の材料を用いて構成することができる。
A
第1流路22は+x方向に延びている。第1流路22の+x方向の端はキャピラリー10に接続されている。第1流路22は、−x方向の端にピペットの外部に繋がる開口を有しており、その開口には、ピペットの外部と第1流路22とを開閉可能に接続するバルブ23が設けられている。バルブ23は、外部から入力される信号に応じて開閉動作を行う。バルブ23としては、電磁式バルブ、圧電式バルブ、動電式バルブなど、種々のバルブを用いることができる。第1流路22の形状・大きさは適宜設定することができるが、例えば、直径が0.1mm〜1mm程度の円管状とすることができる。
The
第2流路26は、第1流路22における−x方向の端部と+x方向の端部との間の位置で第1流路22に繋がっており、第1流路22に繋がる部分から+y方向へ延びている。第2流路26の形状・大きさは適宜設定することができ、例えば、直径が0.1mm〜1mm程度の円管状とすることができる。なお、毛細管現象による第2流路26への液体の流入を低減する観点では、第2流路26の直径を第1流路22の直径よりも大きくすると
良い。第2流路26の+y方向の端は圧力室21に繋がっている。
The
第1部材30には、圧力室21となる貫通穴の他方の開口を塞ぐように圧電基板40が接合されており、圧電基板40の一部が、圧力室21を取り囲む壁の一部を構成している。圧電基板40は、3mm〜100mm□程度の大きさで厚さが20μm〜2mm程度の平板状の形状を有しており、積層された2枚の圧電セラミック層40a、40bを有している。圧電セラミック層40a、40bの厚さは、例えば、10μm〜30μm程度とすることができる。圧電セラミック層40a、40bは、種々の圧電材料を用いて構成することができる。例えば、強誘電性を有する、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系、NaNbO3系、KNaNbO3系、BaTiO3系、(BiNa)NbO3系、BiNaNb5O15系などのセラミックス材料を好適に用いることができる。なお、圧電セラミック層40aは、厚さ方向に分極されており、電圧が加えられて水平方向に伸張・伸縮するが、圧電セラミック層40bには電圧が加えられないため、圧電体以外の材料で構成されていても構わない。
A
また、圧電基板40は、内部電極42と、表面電極44と、接続電極46と、貫通電極48と、を有している。これらの電極および導体は、種々の金属材料を用いて構成することができる。内部電極42および貫通電極48は、例えばAg−Pdなどの金属材料を好適に用いることができ、表面電極44および接続電極46は、例えばAuなどの金属材料を好適に用いることができる。
Further, the
内部電極42は、圧電セラミック層40aと、圧電セラミック層40bとの間に配置されており、圧電基板40と略同じ大きさを有している。内部電極42の厚さは、例えば2μm程度とすることができる。
The
表面電極44は、表面電極本体44aと引出電極44bとを有しており、圧電基板40の表面に設けられている。表面電極本体44aは、圧力室21と略等しい平面形状を有しており、圧力室21と厚さ方向に重なるように設けられている。引出電極44bは、表面電極本体44aから引き出されるように形成されている。表面電極44の厚さは、例えば0.1μm〜1μm程度とすることができる。
The
接続電極46は、圧電基板40の表面に設けられており、圧電セラミック層40aを貫通する貫通電極48を介して内部電極42と接続されている。
The
圧電セラミック層40aの一部は表面電極本体44aと内部電極42との間に挟まれている。そして、表面電極本体44aと、内部電極42および圧電セラミック層40a、40bにおける表面電極本体44aと厚さ方向に重なる部分と、によって、電圧の印加によって変形する駆動部50が構成されている。このように駆動部50は圧電体を用いて構成されている。
A part of the piezoelectric
そして、引出電極44bと接続電極46との間に電圧を加えることにより、圧電セラミック層40aにおける表面電極本体44aと内部電極42とで挟まれた部分が水平方向に伸張または収縮し、圧電セラミック層40bは変形しないため、駆動部50が屈曲する。駆動部50が屈曲すると、圧力室21の体積が変化し、第2流路26および第1流路22内の圧力が変動するため、第1流路22の接続口22cに接続するキャピラリー内への液体の吸引や、吸引した液体の排出等を行うことができる。
Then, by applying a voltage between the
なお、図1においては、圧電アクチュエータ(圧電基板40)が圧力室21の壁の一部を構成する例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、静電アクチュエータなど、他の方式のアクチュエータを用いても良く、さらに他の方法によって圧力室21の
壁を変形させるようにしても構わない。
Note that FIG. 1 shows an example in which the piezoelectric actuator (piezoelectric substrate 40) forms a part of the wall of the
第1制御部24は、圧電基板40と電気的に接続されており、電気信号を圧電基板40に与えて圧電基板40を変形させることにより、圧力室21の体積を変化させる。これにより、キャピラリー10への液体の吸引や、キャピラリー10からの液体の吐出を行うことができる。圧力室21の体積が周期的に増減するように圧電基板40を駆動させることにより、キャピラリー10内に吸引した液体を振動させて混合することもできる。詳細には、第1制御部24は、圧力室21の体積が所定の体積dvだけ増加するように駆動部50を駆動させる第1信号と、圧力室21の体積が所定の体積dvよりも大きく増加するように駆動部50を駆動させる第2信号と、圧力室21の体積が周期的に増減するように駆動部50を駆動させる第3信号と、を順次出力する。そして、所定の体積dvは、採取する液体の表面に向かってキャピラリー10を降下させ、第1端11を液体に接触させてからキャピラリー10を引き上げたときにキャピラリー10の第1端11に付着する液体の体積と等しくなるように定められている。
The
第2制御部25は、バルブ23と電気的に接続されており、バルブ23に電気信号を与えることによりバルブ23を開閉する。第1流路22内に液体が流入してしまった場合に、バルブ23を開くことにより、液体をバルブ23から外部へ排出することができる。また、圧電基板40を変形させて液体を吸入した後に、バルブ23を開いて、その状態で圧電基板40の変形を元に戻し、バルブ23を閉じた後に再び圧電基板40を変形させることにより、多くの量の液体を吸入することができる。
The
第1制御部24および第2制御部25は、種々の集積回路を用いて構成することができる。なお、第1制御部24および第2制御部25は、ピペット本体20に設けられていても良いが、そうでなくても構わない。例えば、ピペット本体20と別体のコントローラーに第1制御部24および第2制御部25が設けられており、ピペット本体20とコントローラーとがケーブルで接続されていても構わない。
The
次に、本開示のピペットを用いた液体採取方法の一例について図3を用いて説明する。図3は、第1制御部が出力する信号における電圧の変化の一例を模式的に示すグラフである。図3において、横軸は時間を示しており、縦軸は電圧を示している。 Next, an example of the liquid sampling method using the pipette of the present disclosure will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a graph schematically showing an example of a change in voltage in a signal output by the first control unit. In FIG. 3, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage.
まず、キャピラリー10の第1端11を第1の液体の液面に接触させた後に引き上げ、時刻t1において、圧力室21の体積が所定の体積dvだけ増加するように駆動部50を駆動させる第1信号を第1制御部24が出力し、駆動部50の圧電セラミック層40aに所定の電圧が印加される。これにより、圧力室21の体積がdvだけ増加し、キャピラリー10の第1端11に付着した第1の液体がキャピラリー10の内部に吸引される。所定の体積dvは、キャピラリー10の第1端11に付着する第1の液体の体積と等しく定められているため、キャピラリー10の内部に吸引された第1の液体の表面は、キャピラリー10の第1端11に接する位置にある。なお、キャピラリー10の第1端11を第1の液体の液面に接触させたときに、第1端11が第1の液体の中へ入っても構わない。
First, the
次に、キャピラリー10の第1端11を第2の液体の液面に接触させた後に引き上げ、時刻t2〜t3において、圧力室21の体積が所定の体積dvよりも大きく増加するように駆動部50を駆動させる第2信号を第1制御部24が出力し、駆動部50の圧電セラミック層40aに更に高い電圧が印加される。これにより、圧力室21の体積が更に増加し、キャピラリー10の第1端11に付着した第2の液体が第1の液体とともにキャピラリー10内部に吸引されるとともに、第1の液体および第2の液体がキャピラリー10内を第2端12へ向けて移動する。これにより、後に第1の液体および第2の液体をキャピラリー10の長さ方向に往復運動させて攪拌するときに、液体がキャピラリー10の外側に
漏れてしまうのを防止することができる。なお、図3において、第2信号は、時刻t2と時刻t3の2回に分けて電圧が増加する信号であるが、これに限定されるものではない。第2信号は、3回以上に分けて電圧が増加する信号であっても良く、1回のみ電圧が増加する信号であっても良い。
Next, the
次に、時刻t4において、バルブ23を開く信号を第2制御部25が出力し、これによりバルブ23が開き、ピペットの外部と圧力室21とが繋がって、圧力室21内の圧力が大気圧と等しくなる。このとき、第1の液体および第2の液体の位置は変化しない。
Next, at time t4, the
次に、時刻t5において、圧力室21の体積が減少するように駆動部50を駆動させる信号を第1制御部24が出力し、駆動部50の圧電セラミック層40aに加わる電圧が0になる。これにより圧力室21の体積が減少するが、圧力室21は外部と繋がった状態であるため、第1の液体および第2の液体の位置は変化しない。
Next, at time t5, the
次に、時刻t6において、バルブ23を閉じる信号を第2制御部25が出力し、これによりバルブ23が閉じ、圧力室21が外部と遮断される。このとき、第1の液体および第2の液体の位置は変化しない。
Next, at time t6, the
次に、時刻t6〜t8の間、圧力室21の体積が周期的に増減するように駆動部50を駆動させる第3信号を第1制御部24が出力する。これにより、第1の液体および第2の液体がキャピラリー10の長さ方向に往復運動して攪拌され、第1の液体と第2の液体とが混合される。
Next, from time t6 to t8, the
なお、図3においては、駆動部50に正の電圧を加える例を示したが、例えば、圧電セラミック層40aの分極の向きを逆にして、駆動部50に負の電圧を加えるようにしても構わない。また、採取した液体の混合が不要な場合には、第1制御部24が第3信号を出力しなくても構わない。また、圧力室21の体積が時間とともに所定の割合で減少する第4信号を、第1信号の前に第1制御部24が出力するようにしても構わない。そして、キャピラリー10の第1端11を第1の液体の液面に接触させた後に引き上げる動作を、第4信号が出力されている間に行うようにしても構わない。
Although a positive voltage is applied to the
上述したように、本開示のピペットは、キャピラリー10と、圧力室21と、駆動部50と、第1制御部24と、を有している。キャピラリー10は、長さ方向の両端である第1端11および第2端12が開口した筒状の形状を有しており、内面13が撥水性を有している。圧力室21は、第2端12側でキャピラリー10の内部と繋がっている。駆動部50は、圧力室21の体積を変化させる。第1制御部24は、圧力室21の体積が所定の体積dvだけ増加するように駆動部50を駆動させる第1信号と、圧力室21の体積が所定の体積dvよりも大きく増加するように駆動部50を駆動させる第2信号と、圧力室21の体積が周期的に増減するように駆動部50を駆動させる第3信号と、を順次出力する。そして、所定の体積dvは、採取する液体の表面に向かってキャピラリー10を降下させ、第1端11を液体に接触させてからキャピラリー10を引き上げたときにキャピラリー10の第1端11に付着する液体の体積と等しくなるように定められている。この構成が、本開示のピペットの基本構成である。本開示のピペットはこの基本構成を有していれば良く、その他の構成は適宜変更または省略が可能である。この基本構成により、2種類の液体を正確な量だけ採取して混合することができる。
As described above, the pipette of the present disclosure includes a capillary 10, a
前述したように、従来のピペットでは、ポンプ作用装置を駆動させて意図的にキャピラリー内部に吸引した液体の他に、キャピラリーの先端に付着した液体もキャピラリー内部に吸引されてしまい、正確な量の液体を採取することができないことが発明者の検討により新たに明らかになった。そして、発明者は、種々の検討の結果、キャピラリー10の形
状等の調整により、キャピラリー10の先端に付着する液体の量を正確に制御可能であることを見い出した。そして、ポンプ作用装置を駆動させずにキャピラリー10の先端を液体に接触させてから引き上げた後に、キャピラリー10の先端に付着した液体のみをキャピラリー10の内部に吸引することにより、正確な量の液体を採取することを可能とした。
As mentioned above, in the conventional pipette, in addition to the liquid that is intentionally sucked into the capillary by driving the pumping device, the liquid that adheres to the tip of the capillary is also sucked into the capillary, and the correct amount is sucked. The inventor's study has newly revealed that the liquid cannot be collected. Then, as a result of various studies, the inventor has found that the amount of liquid adhering to the tip of the capillary 10 can be accurately controlled by adjusting the shape of the capillary 10. Then, after the tip of the capillary 10 is brought into contact with the liquid without driving the pumping device and then pulled up, only the liquid adhering to the tip of the capillary 10 is sucked into the inside of the capillary 10 to obtain an accurate amount of liquid. It became possible to collect.
また、本開示のピペットは、キャピラリー10の第1端11の端面11aの撥水性が内面13の撥水性よりも低いようにしても良い。このような構成を有している場合には、毛細管現象によってキャピラリー10の内部へ液体が吸い込まれることを抑制しつつ、採取する液体の量を大きくすることができる。
Further, in the pipette of the present disclosure, the water repellency of the
また、本開示のピペットは、キャピラリー10の外側面14が撥水性を有しており、外側面14の撥水性が第1端11の端面11aの撥水性よりも高いようにしても良い。このような構成を有している場合には、キャピラリー10の外側面14への液体の付着に起因する液体採取量のばらつきを抑制しつつ、採取可能な液体の量を大きくすることができる。
Further, in the pipette of the present disclosure, the
また、本開示のピペットは、キャピラリー10の第1端11の端面11aが複数の凹部を有しているようにしても良い。このような構成を有している場合には、採取する液体の量を大きくすることができる。
Further, in the pipette of the present disclosure, the
また、本開示の液体採取方法は、本開示のピペットを用い、第1ステップと、第2ステップと、第3ステップとを有している。第1ステップでは、第1の液体の表面に向かってキャピラリー10を降下させ、第1端11を第1の液体に接触させてからキャピラリー10を引き上げた後に、圧力室21の体積が所定の体積dvだけ増加するように駆動部50を駆動させて、キャピラリー10の第1端11に付着した第1の液体をキャピラリー10の内部に吸引する。第2ステップでは、第2の液体の表面に向かってキャピラリー10を降下させ、第1端11を第2の液体に接触させてからキャピラリー10を引き上げた後に、圧力室21の体積が所定の体積dvよりも大きく増加するように駆動部50を駆動させて、キャピラリー10の第1端11に付着した第2の液体をキャピラリー10の内部に吸引する。第3ステップでは、圧力室21の体積が周期的に増減するように駆動部50を駆動して、第1の液体と第2の液体とをキャピラリー10の内部で混合する。このような構成を有していることにより、2種類の液体を正確な量だけ採取して混合することができる。
Further, the liquid sampling method of the present disclosure includes a first step, a second step, and a third step using the pipette of the present disclosure. In the first step, after the capillary 10 is lowered toward the surface of the first liquid, the
10:キャピラリー
20:ピペット本体
11:第1端
11a:端面
12:第2端
13:内面
14:外側面
21:圧力室
22:第1流路
23:バルブ
24、25:制御部
26:第2流路
50:駆動部
10: Capillary 20: Pipette body 11:
Claims (5)
前記第2端側で前記キャピラリーの内部と繋がっている圧力室と、
該圧力室の体積を変化させる駆動部と、
前記圧力室の体積が所定の体積だけ増加するように前記駆動部を駆動させる第1信号と、前記圧力室の体積が前記所定の体積よりも大きく増加するように前記駆動部を駆動させる第2信号と、前記圧力室の体積が周期的に増減するように前記駆動部を駆動させる第3信号と、を順次出力する制御部と、
を有しており、
前記第1端を採取する液体に接触させてから前記キャピラリーを引き上げたときに前記キャピラリーの前記第1端に付着する前記液体の体積と等しくなるように前記所定の体積が定められている、
ことを特徴とするピペット。 A capillary having a tubular shape with the first and second ends open at both ends in the length direction and having a water-repellent inner surface.
A pressure chamber connected to the inside of the capillary on the second end side,
A drive unit that changes the volume of the pressure chamber,
A first signal for driving the drive unit so that the volume of the pressure chamber increases by a predetermined volume, and a second signal for driving the drive unit so that the volume of the pressure chamber increases more than the predetermined volume. A control unit that sequentially outputs a signal and a third signal that drives the drive unit so that the volume of the pressure chamber increases or decreases periodically.
Have and
The predetermined volume is set so as to be equal to the volume of the liquid adhering to the first end of the capillary when the capillary is pulled up after the first end is brought into contact with the liquid to be collected.
A pipette characterized by that.
第1の液体の表面に向かって前記キャピラリーを降下させ、前記第1端を前記第1の液体に接触させてから前記キャピラリーを引き上げた後に、前記圧力室の体積が前記所定の体積だけ増加するように前記駆動部を駆動させて、前記キャピラリーの前記第1端に付着した前記第1の液体を前記キャピラリーの内部に吸引する第1ステップと、
第2の液体の表面に向かって前記キャピラリーを降下させ、前記第1端を前記第2の液体に接触させてから前記キャピラリーを引き上げた後に、前記圧力室の体積が前記所定の体積よりも大きく増加するように前記駆動部を駆動させて、前記キャピラリーの前記第1端に付着した前記第2の液体を前記キャピラリーの内部に吸引する第2ステップと、
前記圧力室の体積が周期的に増減するように前記駆動部を駆動して、前記第1の液体と前記第2の液体とを前記キャピラリーの内部で混合する第3ステップと、
を有することを特徴とする液体採取方法。 The liquid sampling method using the pipette according to any one of claims 1 to 4.
After the capillary is lowered toward the surface of the first liquid, the first end is brought into contact with the first liquid, and then the capillary is pulled up, the volume of the pressure chamber is increased by the predetermined volume. The first step of driving the driving unit as described above and sucking the first liquid adhering to the first end of the capillary into the inside of the capillary.
After the capillary is lowered toward the surface of the second liquid, the first end is brought into contact with the second liquid, and then the capillary is pulled up, the volume of the pressure chamber is larger than the predetermined volume. A second step of driving the drive unit so as to increase and sucking the second liquid adhering to the first end of the capillary into the inside of the capillary.
A third step of driving the drive unit so that the volume of the pressure chamber periodically increases or decreases, and mixing the first liquid and the second liquid inside the capillary.
A liquid sampling method characterized by having.
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