JP6254944B2 - 変形要素内蔵分注チップ、変形要素内蔵分注装置および変形要素内蔵分注処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、変形要素内蔵分注チップ、変形要素内蔵分注装置および変形要素内蔵分注処理方法に関するものである。

従来、本出願人により出願され特許となった分注装置があった。該分注装置は、分注チップを装着用開口部においてノズルの下端部と嵌合装着し、該ノズルと連通するシリンダ内のプランジャを摺動させることによって、前記分注チップ内にその下端を通って液体を吸引または吐出させることによって行っていた（特許文献１ないし特許文献４）。

しかし、前記分注装置で用いられるシリンダ、プランジャ等の機構は、注射器のような高精度の加工部品であり、特に、シリンダ内の容積変化は、基本的に分注チップ内の容積変化と一体であり、プランジャと、そのプランジャの駆動装置との接合部に緩みがないように伝達する必要があった。また、それらの吸引吐出機構と、分注チップ等を、気体や液体の漏れがないように嵌合させているものである。そのため、高度の品質管理が必要となるおそれがあった。すなわち、吸引吐出機構のノズルを分注チップの装着用開口部に流体の漏れがないように嵌合するためには、該装着用開口部に設けたＯリング等の存在によりノズルの装着時に分注チップに大きな負荷がかかり、分注チップの破壊や、ノズルの磨耗等が生じ、ノズルの交換や高い精度の加工を必要としていた。また、分注チップの吸引吐出を制御するには、分注チップの容量に相当する容量をもつシリンダが必要であるため、大きな体積の液体を扱うには、装置規模が大きくなるという問題点を有していた。

一方、従来、ゴム等の壁面で囲まれ内部に液体および気体を収容可能であって、その壁面を手動で押すことで変形して液体の吸引吐出を行うスポイトが良く知られていた。しかし、このスポイトは、手動で扱うものなので1人のユーザはせいぜい1本のスポイトを扱うことしかできず、多数のスポイトを用いて、同時に処理を行うことができなかった。また、スポイトの変形は、力の大きさ、力の方向、力を加える場所によって異なるので、手動によるスポイト操作では、量的に精密な処理およびその再現性の高い繰り返しを行うことは困難であった。

この改善策として、本出願人は、変形式分注チップを用いて変形壁面が液体や気体を収容する壁面の一部を形成し、該変形壁面を変形させて液体の吸引吐出を行う装置を開発した（WO 2007/081000）。この変形式分注チップを用いた装置では、変形する変形壁面が一部形成された収容部内に気体を収容するものであるために、該変形壁面を一部有する収容部に連結する口部が変動しないように固く保持する必要のおそれがあった。
さらに、変形式分注チップを意図した通りに変形させるには、変形壁面が所定の方向にのみ変形するように、ホルダ等に緩挿させて用いる必要のおそれがあった。
また、変形式分注チップの外壁の一部に変形壁面が用いられて変形や損傷のおそれがあり、品質管理の負担が重くなるおそれがあるという問題点を有していた。
なお、分注チップを用いずに、容器から容器に直接移送するやり方があるが、装置構造が簡略化されるものの、人手が必要であり、また、容器と容器との接触によるコンタミネーションのおそれがあり、高い信頼性を得られないおそれがあるという問題点を有していた。

特許第３１１５５０１号公報 特許第３７３９９５３号公報 特許第３６３０４９７号公報 特許第３６８２３０２号公報 国際公開２００７／０８１０００

そこで、以上の問題点を解決する為に、本発明の第１の目的は、簡単でコンパクトな構造であるにも拘らず、高精度で、種々の体積（数μリットル程度から数10ミリリットル程度まで）の液体を取り扱うことができ、かつ、効率的な処理を行うことができる変形要素内蔵分注チップ、変形要素内蔵分注装置および変形要素内蔵分注処理方法を提供することである。第２の目的は、製造や品質管理に水密性、気密性等のための精度を要求されず、安価に提供でき、また管理負担を軽減するとともに、口部以外に開口がなく、クロスコンタミネーションを確実に防止することができる変形要素内蔵分注チップ、変形要素内蔵分注装置および変形要素内蔵分注処理方法を提供することである。第３の目的は、種々の複雑な処理を一貫して自動化することができる変形要素内蔵分注チップ、変形要素内蔵分注装置および変形式分注処理方法を提供することである。第４の目的は、変形可能な変形壁で分注チップの外壁を形成せずに、非変形壁で形成した分注チップ内に変形可能な部分を内蔵することによって、変形による分注チップの位置変動を防止して高精度の位置制御を可能にする変形要素内蔵分注チップ、変形要素内蔵分注装置および変形要素内蔵分注処理方法を提供することである。第５の目的は、変形可能な変形壁で分注チップの外壁を形成せずに、非変形壁で形成した分注チップ内に変形可能な部分を内蔵することによって、分注チップの高密度の集積化を可能にし、集積化することによる利点の多い変形要素内蔵分注チップ、変形要素内蔵分注装置および変形要素内蔵分注処理方法を提供することである。第６の目的は、変形可能な変形壁で分注チップの外壁を形成せずに、非変形壁で形成した分注チップ内に変形可能な部分を内蔵することによって、品質管理の負担を軽くすることができる変形要素内蔵分注チップ、変形要素内蔵分注装置および変形要素内蔵分注処理方法を提供することにある。さらに、第７の目的は、生体物質等の各種物質が結合されまたは結合可能な担体を、変形可能な容器内に封入することで、担体の取り扱いや測定等の処理を効率化、迅速化しかつ容易化することができる変形要素内蔵分注チップ、変形要素内蔵分注装置および変形要素内蔵分注処理方法を提供することである。

第１の発明は、上端に開口部をもち下端に流体の流出入用の口部を有する非変形壁で形成されたチップ状容器と、前記開口部を密閉するように該開口部に取り付けられた密閉栓とを有し、該密閉栓には、外部からの押圧により前記チップ状容器内を下方向に伸長可能で、上方向に収縮付勢されまたは収縮可能に形成された変形壁を有する変形要素が設けられ、該変形要素は前記チップ状容器内部に位置するように形成された変形要素内蔵分注チップである。

ここで、「取り付け」には、嵌合、接着、熱溶着、超音波溶着、または溶接を含む。また、押え板によって前記密閉栓を開口部に上方から押えて取り付ける場合がある。また、Ｏリングを介して取り付ける場合がある。「変形壁」とは、その変形が可能な可撓性のある壁である。弾性のある壁も可撓性ある壁に含む。「非変形壁」とは、変形壁を変形させることができる外力では変形または破壊しない剛性をもつ壁である。

「変形壁」の変形は、加える変形の程度に応じて実質的に内部容積が定まる変形が好ましい。すなわち、ある変形方向に沿って変形壁を押しもしくは引き、または力を除去するその各程度に応じて、壁で囲まれた内部が膨張または収縮して内部の容積が一律に定まることが好ましい。

変形壁としては、例えば、蛇腹（ベローズ）が形成された壁、または後述する弾性部材で形成され、または変形方向に沿った弾性力をもつバネ等を内蔵する壁等がある。
ここで、「蛇腹」とは、所定の変形方向を略垂直に横切る方向に沿って形成された山および谷を有する波または襞が形成された面状部材または膜状部材であって該山および谷で折れ曲がり可能なものをいう。

前記変形方向を軸とする筒状に囲む壁面に、蛇腹が形成された前記面状部材または膜状部材を用いる場合には、前記波または襞の形状としては、前記変形方向に垂直な直線状または該変形方向に垂直な平面内に含有される円周状または閉曲線状（曲線には直線も含む）の山および谷からなる場合や、山および谷が傾斜し連続して螺子状に形成されている場合がある。

前記変形要素内蔵分注チップの材料は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリビニール、アクリル等の樹脂、ゴム等の弾性体、その他の可撓性の材料、またはこれらの組合せである。変形要素内蔵分注チップは透明または半透明であることが好ましい。変形壁としては、合成ゴム、シリコーン、天然ゴム、イソプレーン合成ゴム等が用いられ、非変形壁としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等が用いられる。

該変形要素分注チップのチップ状容器の大きさは、例えばその口部から開口部に沿ったまたは軸方向の長さが、数センチメートルから10数センチメートルで、その容積は、その長さに応じて、例えば、数マイクロリットルから数10ミリリットル程度である。

ここで、前記チップ状容器は、前記口部および開口部を通る軸線が上下方向に沿って形成されるのが好ましい。該チップ状容器は、例えば、前記樹脂で形成し、変形壁として、例えば、蛇腹を設けた前記変形要素を有する密閉栓はブロー成形で形成し、前記チップ状容器はインジェクション成形によって形成する。または全てブロー成形で形成する。

第２の発明は、前記チップ状容器は、前記開口部を有するとともに前記変形要素の変形可能範囲を包含するように前記変形要素を収納可能な変形要素収納部と、該変形要素収納部より細く形成され前記口部を有する細管部とを有する変形要素内蔵分注チップである。

ここで、「変形可能範囲」の上下方向の密閉栓からの長さは、前記変形要素の最大伸長距離と等しくまたはそれよりも長く設定する。

前記変形要素収納部および前記細管部と連通し、前記口部から吸引した液体を貯溜可能な貯溜部をさらに設け、前記変形要素収納部内には、気体が収容され、前記細管部および貯溜部までに吸引された液体が収容されるように液体の吸引吐出を制御するのが好ましい。このようにすることによって、前記変形要素に前記液体が接触したり、変形要素と変形要素収納部の内壁との間に挟まれた空間内に液体が侵入して、残留したり、変形要素の蛇腹の襞に液体が残留することがなく、高い定量性を確保することができることになる。
または、別途貯溜部を設けることなく、前記変形要素収納部内に、気体と液体の双方を収容可能とし、前記変形要素の伸長がされていない状態、最小伸長状態または収縮状態で、前記変形要素収納部内の、前記変形要素と接触しない位置にまで液体を収容可能であっても良い。

前記細管部の先端を先細りまたは鋭利に形成することによって、種々の容器への挿入を可能にしかつ吸引吐出を容易化するとともに、試薬、検体等を含有した溶液を予め収容してその開口部をフィルムで被覆したプレパック式の試薬等収容容器に対して、前記細管部でフィルムを突き刺すことで容器内に収容した溶液を細管部を通して吸引することができる。

第３の発明は、前記密閉栓は、前記変形要素として、該チップ状容器の内部に突出した筒状壁で囲まれた窪みを有し、該筒状壁は、該変形要素の伸長のために外部から力を作用させる底壁、および、前記変形壁を有する側壁を有する変形要素内蔵分注チップである。

筒状壁は底壁と側壁からなり、底壁は変形要素を変形するための器具、後述する可動部材であるピンと接触または接続可能となるように形成されている。側壁は、少なくとも一部が変形壁で形成されている。前記変形要素の側壁と、前記変形要素収納部の内壁とが接近している状態で収納されるのが好ましい。これによって変形要素が前記変形要素収納部の最大限の容積の変化をもたらすことができる。

第４の発明は、前記密閉栓の上側で前記チップ状容器に取り付けられ、前記密閉栓を上側から押さえる押え板を有し、該押え板には操作用孔、および、該操作用孔の周縁部から下方向に前記変形要素に囲まれて延びるように形成された防護壁が設けられた変形要素内蔵分注チップである。

該押え板は、非変形壁で形成される。前記操作用孔は、該孔を通して外部から前記変形要素への接触または接続が可能に設けられる必要がある。該変形要素に接触または接続するものは、例えば、後述する可動部材である。該防護壁は、該防護壁によって覆われた前記変形壁への外部からの接触を阻止するものであって、例えば、操作用孔から挿入された前記可動部材と変形要素との接触が阻止され、可動部材に加わる摩擦や抵抗を除去して動作が円滑に行われるとともに、変形要素についても、チップ状容器への取り付けを補強し、かつ可動部材との摩擦や磨耗を回避し、変形要素の劣化を遅らせることができる。
密閉栓に窪みを有する場合には、前記防護壁は前記窪み内を下方に延びることになり筒状壁の一部が前記防護壁によって覆われることになる。

第５の発明は、前記側壁は、可撓性部材を有し、かつ蛇腹が形成された変形要素内蔵分注チップである。

第６の発明は、前記側壁は、弾性部材を有する変形要素内蔵分注チップである。

第７の発明は、前記密閉栓は弾性部材を有し、前記チップ状容器の前記開口部にＯリングを用いて装着される変形要素内蔵分注チップである。

この場合には、密閉栓はチップ状容器に対して、接着や溶接によって取り付けなくても、水密性および気密性を保つことができる。したがって、密閉栓をチップ状容器に対して着脱可能に取り付けることができることになる。

第８の発明は、前記口部を通って流出入される流体と接触可能な状態で、所定物質が結合しまたは結合可能な担体が前記チップ状容器内に封入されている変形要素内蔵分注チップである。

ここで、担体が封入される領域は、「外部から内部を測定可能な領域」であって、透光性のある非変形壁で囲まれていることが好ましい。また、その領域では、前記担体は、前記変形要素とは接触しない状態で封入されるのが好ましい。「封入」とは、流体の流入および流出可能な口部を有する容器の内部に収容したもの（例えば、担体）が、前記口部を通って容器外に流出しないように保持されることをいう。また、測定時において、担体が前記チップ状容器内で、自由に移動するのではなく、担体相互において、または導入された液体に対して、測定可能にほぼ静止している状態にあることが好ましい。しかし必ずしも、完全に固定されている必要はない。担体の封入のためには、封入部が設けられる場合がある。「封入部」とは、口部が前記担体が通過可能な大きさをもつ場合に、流体は通過可能であるが担体は通過不能であるようにする部分である。封入部は、前記チップ状容器の非変形壁に対して別体にまたは、該非変形壁を加工して、前記チップ状容器を前記流体の流れ方向に対して仕切るように設けたものである。別体に設けた場合には、前記非変形壁に取り付けた場合と、取り付けられていない場合がある。加工する場合としては、かしめる場合がある。封入部の形状としては、車輪状、十字状、一文字状、放射状、網状、環状に細管を仕切るように設けた部材、貫通孔を有する貫通性多孔質部材がある。流体の流れ方向が薄い薄板状または薄膜状の場合がある。封入部は、担体が、前記口部からの流出を防止するため、少なくとも１箇所設ける。

所定物質が結合しまたは結合可能な固体であって、例えば、多孔質物質、所定の官能基、所定の化合物を保持した樹脂、繊維性物質等の天然物を含む有機物質、金属、半導体、ガラス、シリカ等の無機物からなる。担体の形状としては、例えば、粒子状、線状、棒状、平面上、ブロック状等である。また、「所定物質」とは、ＤＮＡ、ＲＮＡ等の核酸、オリゴヌクレオチド等の遺伝物質、免疫物質等のタンパク質、ペプチド、アミノ酸、糖、糖鎖等の生体化合物を含む種々の化合物、または細胞や細菌、ウィルス、プラスミド等の生体自体または生体組織を含む。「所定物質」は、１の種類の場合のみならず、複数種類の場合を含む。該生体化合物は、リガンドとして該生体化合物に結合性を有する受容体としての生体化合物の結合を検出し、捕獲し、分離し、抽出する等に用いられる。受容体としては、前記核酸等の遺伝物質、タンパク質、糖鎖、ペプチド等に各々結合性を有する核酸等の遺伝物質、タンパク質、糖鎖、ペプチド等の生体物質が該当する。また、生体化合物の代わりに細胞、ウィルス、プラスミド等の生体自体をも用いることができる。前記担体には、所定の物質、例えば、リガンドまたは受容体に対する結合体を有し、または結合性を有すると考えられる物質、例えば、各々、受容体またはリガンドが、固定されていることになる。

「結合」は、前記所定の物質の少なくとも１種類を直接的または別種類の物質を介して間接的に前記担体に関係付けることをいう。結合には、例えば、共有結合、化学吸着による場合の他、物理吸着、水素結合、または電気的相互作用等による場合がある。また、該担体に所定の化学物質が化学吸着または物理吸着で固定され、該担体に固定して設けられている結合物質との特異的反応、その他の方法で結合されている。また、該担体を、多孔質性部材、凹凸性部材、繊維質性部材で形成することによって、生体物質等との反応能力や結合能力を高めるようにしても良い。

「担体」の素材としては、例えば、金属、半導体、半金属、酸化金属等の金属化合物、セラミックス、ガラス、シリカのような無機物質、ゴム、ラテックス、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、アクリル等の樹脂、セルロース、前述したナイロン等の繊維物質等の高分子物質、絹等の天然繊維等の天然物質のような有機物質がある。より具体的には、例えば、繊維物質を例にとると、「ポリアミド系高分子」からなる、絹等、ナイロン（3-ナイロン，6-ナイロン，6,6-ナイロン，6,10-ナイロン，7-ナイロン，12-ナイロン等）、PPTA（ポリパラフェニレンテレフタルアミド）等の全芳香族ポリアミド、や、へテロ環含有芳香族ポリマー等である。また、担体として、例えば、繊維状体、多孔質体、ゲル状体であっても良い。

結合のためには、前記担体には、官能基を発現または生成するようにする。そのためには、例えば、「ポリアミド系高分子」が有するペプチド結合を加水分解することで、生体物質の結合に用いる官能基を発現または生成させる。生体物質と結合可能な官能基には、例えば、カルボキシル基-COOH、アミノ基-NH2、またはその誘導基がある。ここで、生体化合物の結合に適した多孔の径は、例えば、数マイクロメートル以下である。

「担体」は、前記担体封入変形容器内に封入可能な大きさをもち、前記所定物質の結合位置または結合可能位置が、前記担体封入変形容器の外部から特定できる固体である。該担体は、前記所定の物質が結合しまたは結合可能となるように、その結合位置または結合可能位置を、１の担体の予め定めた位置に間隔を空けて対応させ、または、複数の予め定めた担体に対応させて、例えば、前記結合位置または結合可能位置が、例えば、前記担体封入変形容器の軸方向に沿う一次元座標によって、またはランダムな状態で特定できるように前記容器内に封入するのが好ましい。このような担体の例としては、1個または複数個の粒子状担体、球状担体、線状担体、棒状担体、短冊状担体、平板状担体またはブロック状担体等がある。

その場合、これらの担体に固定された物質または担体自体との結合の可能性がある蛍光物質等の発光物質からなる標識化物質によって標識化された所定の物質を含有する溶液を前記チップ状容器内で、前記担体と接触させることによって、これらの生体物質との結合の有無を、各位置での発光を測定することによって測定し、これによって目的とする生体物質の構造、性質、有無を解析することができる。

前記変形容器の大きさは、例えば、その口部を通り、前記収容部に囲まれた直線に沿って、前記変形壁面と口部との交点間の長さ、または軸方向の長さが数センチメートルから10数センチメートルで、その容積は、その長さに応じて、数マイクロリットルから数10ミリリットル程度である。

なお、前記担体は、複数種類の化学物質が結合しまたは結合可能であって外部から識別可能な複数個の粒子状担体または複数の粒子状担体の集合の場合がある。ここで、「粒子状担体」とは、前記チップ状容器の担体を封入する部分に導入されて保持されることが可能な大きさをもつ粒子状の固体である。通常、該粒子状担体の１または粒子状担体の集合の1組が、そこに結合しまたは結合可能な前記複数種類の化学物質の1種類に対応する。該粒子状担体の大きさは、例えば、差し渡しまたは径が0.1mmから数mmの大きさをもつ。該粒子状担体を封入した空間部分においては、その容量は、封入した該粒子状担体を除いた空間部分が、例えば、数マイクロリットルから数百マイクロリットルの容積である。粒子状担体または粒子状担体の集合を、結合しまたは結合可能な前記化学物質に応じて標識化することによって、封入された粒子状担体またはその集合の配列位置によって識別する必要がない。

第９の発明は、上側に複数の開口部が配列され、下側に流体の流出入用の複数の口部が配列され一体的に連結するように非変形壁で形成された複数のチップ状容器と、前記開口部を密閉するように該開口部に取り付けられた複数の密閉栓とを有し、該密閉栓には、外部からの押圧により前記チップ状容器内を下方向に伸長可能で、上方向に収縮付勢されまたは収縮可能に形成された変形壁を有する変形要素が前記各チップ状容器の内部に位置するように形成された変形要素内蔵分注チップカートリッジである。

個々の変形要素内蔵分注チップにおいてチップ状容器が非変形壁で形成されており、変形要素は該チップ状容器に内蔵されているので、複数の変形要素内蔵分注チップは、チップ状容器の外壁の一部を一体的に形成することで容易に高密度に集積化することができることになる。チップ状容器の配列は、列状または平面状（行列状を含む）に所定間隔で配列される。

第１０の発明は、前記各チップ状容器は、前記開口部を有するとともに前記変形要素の変形可能範囲を包含するように前記変形要素を収納可能な変形要素収納部、該変形要素収納部より細く形成され前記口部を有する細管部とを有する変形要素内蔵分注チップカートリッジである。

前記口部から変形要素の変形により吸引された液体は、細管部にまで吸引される場合、前記変形要素収納部にまで一部収容される場合がある。その場合であっても液体は前記変形要素とは接触しないように変形要素および変形要素収納部を形成し、またはそのような量を吸引するのが好ましい。この場合は磁場は細管部に及ぼされることになる。
前記変形要素収納部および前記細管部と連通し、前記細管部より吸引した液体を貯溜可能な貯溜部を有する場合には、前記変形要素収納部同士が一体的に形成されるようにするが、貯溜部については磁場を加えることを可能にするため、また、細管部については各容器に挿入可能とするためにそれぞれ隙間を持たせる方が好ましい。

第１１の発明は、前記密閉栓は、前記変形要素として、該チップ状容器の内部に突出した筒状壁で囲まれた窪みを有し、該筒状壁は、該変形要素の伸長のために外部から力を作用させる底壁、および少なくとも前記変形壁を有する側壁を有する変形要素内蔵分注チップカートリッジである。

この場合、前記密閉栓は、個々に前記チップ状容器に取りつけられる場合と、複数のチップ状容器に取り付けられるべき複数の密閉栓が隣同士連結されて列状の連結密閉栓列を形成する場合がある。

第１２の発明は、複数の前記密閉栓の上側で前記複数のチップ状容器に取り付けられ、前記各密閉栓を上側から押える押え板を有し、該押え板には、前記各密閉栓に対応して操作用孔、および、該操作用孔の周縁部から下方向に前記変形要素に囲まれて延びるように形成された防護壁が設けられた変形要素内蔵分注チップカートリッジである。

この場合、前記押え板は非変形壁で形成され、個々に前記チップ状容器に取り付けられる場合と、複数の押え板が連結された連結押え板を形成する場合がある。

第１３の発明は、前記変形要素内蔵分注チップカートリッジには、その配列方向に沿った両端の各々に外方向に対して突設されまたは凹設された２つの第１の係合部および第２の係合部が設けられ、前記第１の係合部は第１の高さに、前記第２の係合部は、前記第１の高さよりも低い第２の高さに設けられた変形要素内蔵分注チップカートリッジである。

ここで、第１の高さおよび第２の高さは前記口部から測られる高さであり、前記第１の高さは前記変形要素収納部の高さ範囲内に含まれるのが好ましい。
前記第１の係合部は、分注ヘッドの懸架部のように、変形要素内蔵分注チップカートリッジの上側が覆われるように支持される場合に使用され、第２の係合部は、ラックに装填する場合のように、該カートリッジの下側が覆われるように支持される場合に使用される。これによって、一方の支持から他方の支持への移行が、該カートリッジを分注ヘッドを用いて移動するだけで円滑に行われることになる。係合部の例としては、例えば、非変形壁で形成され外方向に対する突部または凹部であって、支持された際の安定性を確保するために、1点ではなく、該カートリッジの厚み方向に対して前記第１または第２の高さでの前記変形要素収納部から細管部の外径程度の幅をもって支えられるように設けられているのが好ましい。「配列方向」とは、行列状に配列されている場合には、行方向または列方向である。

第１４の発明は、前記口部を通って流出入される流体と接触可能な状態で、所定物質が結合しまたは結合可能な担体が前記チップ状容器内であって外部から内部を測定可能な領域に封入された変形要素内蔵分注チップカートリッジである。

第１５の発明は、上端に開口部をもち下端に流体の流出入用の口部を有する非変形壁で形成されたチップ状容器、および前記開口部を密閉するように該開口部に取り付けられた密閉栓を有し、該密閉栓には、外部からの押圧により前記チップ状容器内を下方向に伸長可能で、上方向に収縮付勢されまたは収縮可能に形成された変形壁を有する変形要素が前記チップ状容器の内部に位置するように設けられた１または２以上の変形要素内蔵分注チップと、前記変形要素内蔵分注チップの該変形要素を変形させることによって、該変形要素内蔵分注チップに対する液体の吸引吐出を行う分注ヘッドとを有する変形要素内蔵分注装置である。

ここで、「吸引吐出」とは、吸引または／および吐出を意味する。前記変形要素内蔵分注チップをチップ状容器で取り付けるだけで、口部の変動を防止することができるのは、該変形要素内蔵分注チップでは、吸引吐出の際に変形する変形壁を有する変形要素がチップ状容器内に内蔵され、変形要素がチップ状容器の外壁に関与していないので、チップ状容器さえ分注ヘッドに取り付ければ、該チップ状容器の一部を形成する口部の変動を防止することができるからである。したがって、通常のシリンダ式分注チップのように取り付けることができる。

第１６の発明は、種々の溶液を収容可能な複数の容器を有する容器群と、該分注ヘッドを容器群に対して相対的に移動させるヘッド移動部とをさらに有するとともに、前記口部は前記容器に対して一斉に挿入可能である変形要素内蔵分注装置である。

この場合、前記口部が下方に向くように持すると液体の吸引、吐出、移送を円滑に行なうことができる。「溶液」には、各種試薬、検体、化学物質、または磁性体を含有する液体を含む。「容器」には、複数の液収容部が設けられて、各液収容部が前記口部に対応する位置に設けられたものも含む。

第１７の発明は、前記分注ヘッドは、前記１または２以上の変形要素内蔵分注チップを支持可能なチップ支持部と、前記変形要素内蔵分注チップの前記密閉栓に設けた前記変形要素と接触または接続可能に設けられ、該変形要素と接触または接続して該変形要素の所定変形方向に沿って一斉に進退動作可能な可動部材とを有する変形要素内蔵分注装置である。

前記可動部材は、前記変形要素に対して接触、接触かつ離脱または接続した状態で進退動作を行なうことで前記変形要素を変形させる。変形要素内蔵分注チップを支持するには、その内部の伸長方向および収縮方向の２方向に対する可動部材によって加えられる力に対して、該変形要素内蔵分注チップの内の非変形壁のみで形成された前記チップ状容器の変動や移動を阻止するように支持する。変形要素内蔵分注チップの場合には、前記変形要素がチップ状容器内に内蔵されており、前記変形要素が上下方向に変形するものであるので、シリンダ式分注チップのように、上下方向に挟むように支持することによって足りることになる。なお、該分注ヘッドのチップ支持部は、２以上の変形要素内蔵分注チップを列状または平面状に所定間隔に配列して着脱可能に保持可能なチップ配列保持部を有する場合、または、前記変形要素内蔵分注チップカートリッジを有する場合がある。

第１８の発明は、前記変形要素内蔵分注チップには、前記密閉栓の上側で前記チップ状容器に取り付けられ、前記各密閉栓を上側から押える押え板を有し、該押え板には、前記各密閉栓に対応して操作用孔、および、前記操作用孔の周縁部から下方向に前記変形要素に囲まれて延びるように形成された防護壁が設けられ、前記可動部材は、前記操作用孔を通して前記変形要素と接触または接続可能に設けられた変形要素内蔵分注装置である。

第１９の発明は、前記分注ヘッドまたは容器群には、前記チップ状容器または容器の内部に磁場を及ぼしまたは除去することが可能な磁力部を有する変形要素内蔵分注装置である。

これによって、例えば、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、オリゴヌクレオチド、糖鎖等の生体化合物を保持した磁性体が多数懸濁する懸濁液を該変形要素内蔵分注チップ内に吸引または吐出する際に、もしくは貯蔵の際に磁場を内部に及ぼして該チップの内壁に吸着させて磁性体を、したがって、前記生体化合物を分離することができる。

第２０の発明は、前記変形要素の変形、および／または、前記分注ヘッドと前記容器群との間の移動を、前記変形要素内蔵分注チップの個数もしくは構造、吸引吐出すべき液体、そこに含まれる物質、その量、その収容位置、その温度もしくはその濃度、処理内容、または指示に基づいて制御する制御部を有する変形要素内蔵分注装置である。

物質には、核酸、タンパク質、糖鎖、アミノ酸等の生体物質のみならず、金属等を含む種々の化学物質を含む。また、「液体」には、溶液および懸濁液を含む。前記懸濁液には、例えば、種々の物質を反応により結合可能なまたは反応によって結合した磁性体の懸濁液を含む。「処理」には、例えば、ＤＮＡの抽出処理、免疫化学検査、各種生体物質の解析処理等がある。

第２１の発明は、前記変形要素の変形を、該変形要素に対する位置的変化、および該位置的変化に基づく該変形要素の所定変化に基づいて制御する制御部を有する変形要素内蔵分注装置である。

「変形要素に対する位置的変化」は、該変形要素内蔵分注チップの外部から、前記変形要素に加えることができる変化であって、可動部材等の接触または接続によって生ずる接触点もしくは接続点の位置座標の変化をいう。典型的には、変形要素の変形方向に沿った一次元的な位置的変化、すなわち、変形要素の伸長または収縮をいう。なお、変形要素の伸長および収縮は、可動部材を進退可能にモータで動かすことによって行われる場合には、モータによる可動部材の移動量に依存することになる。

「変形要素の所定変化」は前記位置的変化以外の変化であって、例えば、変形要素自体の体積の変化、変形要素の変形方向に垂直な断面積の変化、変形要素自体の肉厚、変形要素の表面積の変化、または変形要素の時間的変化の中から選択された１または２以上の変化を含む。

すなわち、チップ状容器の内壁と前記変形要素の内壁で囲まれた部分の容積が流体の収容可能な領域であり、その容積は、前記変形要素の軸方向に垂直な断面積を一定として、前記変形要素の伸長および収縮に伴う変形要素の軸方向の長さによってだけでは正確に容積を定めることはできない。そこで、変形要素の軸方向の伸長、収縮だけでなくそれに伴う軸方向に垂直な断面の収縮および膨張等の変化を考慮して高密度の容積を得る。しかし、これらの変化は、複雑な要因により変化するために、計算により一義的に決定することは困難である。そこで、複数点において、モータ移動量と吸引量との関係を測定し、各々の測定ポイントを近似式で補間する。補間する近似式は、チップの形状、要求される制御精度に応じて、一次式（折れ線）、多項式、スプライン補間等の最適なものを選択する。
このようにして求めたモータ制御量と吸引量の換算式により高精度で吸引・吐出量のモータ制御を行う。さらに、ヒステリシス特性が生じる場合（吐出の場合と吸引の場合で制御量に相違が生ずる場合）は、吸引用の換算式と吐出用の換算式のように複数の換算式を用意し、そのときの状況に応じて切り換えて使用する。

例えば、前記変形要素の前記変形壁が弾性部材を有する場合には、該変形壁の肉厚変化による前記チップ状容器の前記流体収容可能領域の容積変化を考慮して、前記変形要素の変形を制御する。

さらに、変形要素の時間的変化として、変形要素にヒステリシス特性が生じる場合には、吸引の場合と吐出の場合で前記モータ制御量に違いが生じ、吸引用の換算式と吐出用の換算式のように複数の換算式を用いて制御を行う必要がある。

「に基づいて制御する」とは、例えば、前記チップ状容器の流体収容可能領域の容積変化、すなわち、チップ状容器内で、流体（気体および液体）を収容可能な領域であって、チップ状容器の内壁面と、密閉栓の内壁面（変形要素のチップ状容器内側の内壁面を含む）とで囲まれた空間領域の容積変化を判断して制御する。

第２２の発明は、前記変形壁の変形について所定基準位置を設定し、該基準位置を基準にして、前記変形壁の変形の制御が行われる変形要素内蔵分注装置である。

ここで、「所定基準位置」は、処理で扱う液体量、使用する変形要素内蔵分注チップの流体を収容可能な容量、処理の内容、または変形要素内蔵分注チップの加工精度等によって定める。
例えば、処理で扱う液体量が微小量（例えば、数μリットルから数100μリットルのオーダーの場合）であったり、使用する変形要素内蔵分注チップの容量が小さい場合、処理に精度を要する場合、変形要素内蔵分注チップの加工精度が高くない場合には、基準位置としては、既に変形要素分注チップの該変形要素に所定の変形を加えた状態の可動部材または変形要素の変形方向に沿った位置を基準にする。これによって、精度の高い制御を行うことが可能である。この場合には、例えば、予め定めた最大の伸長量による前記変形要素内蔵分注チップ内への液体の予め定めた最大吸引量の全てを吐出することができるように設定するのが好ましい。これによって、変形要素内蔵分注チップからの液体の吐出による前記変形要素内蔵分注チップ内への液体の残留を防止することができる。

例えば、予め設定された変形要素内蔵分注チップの内部の容積をＶ0とし、該状態に相等する可動部材または変形要素の伸長方向の先端位置を基準にして、変形要素内蔵分注チップの変形による予め定めた最大の内部容積Ｖ1、変形要素内蔵分注チップの変形による予め定めた最小の内部容積Ｖ2とした場合に（Ｖ1＞Ｖ0＞Ｖ2）、前記変形要素内蔵分注チップ内への液体の予め定めた最大吸引量Ｖ1−Ｖ0が、予め定めた最大吐出量Ｖ0−Ｖ2よりも小さい関係、すなわち、Ｖ1−Ｖ0が、予め定めた最大吐出量Ｖ0−Ｖ2よりも小さい関係、すなわち、Ｖ1−Ｖ0≦Ｖ0−Ｖ2、すなわち、（Ｖ1＋Ｖ2）／2 ≦Ｖ0の関係となるように基準位置を設定するのが好ましい。

ここで、「予め定めた最大の変形量」であるので、必ずしも物理的に最大の変形量でなくても良い。むしろ、前記最大の内部容積Ｖ1および最小の内部容積Ｖ2を定めるにあたっては、前記変形要素に、ゴム等による収縮性の弾性部材を用いた場合には、収縮付勢が維持される範囲で設定されなければならない。すなわち、前記変形要素の伸長を大きく取る（Ｖ2を小さく取る）と、弾性部材が伸びきって元の収縮状態にまで復元できないおそれがあるからである。
「最大吸引量の全てを吐出することができる」のであるから、「最大吐出量」は、「最大吸引量」と同一かそれよりも大きい量をもつ必要がある。これによって、前記変形要素内蔵分注チップ内への液体の残量を気にせずに処理を行なうことができる。

一方、扱う液体の量が大きい場合（たとえば、数ミリリットルのオーダーの場合）または処理にあまり精度を要しない等の場合には、変形要素内蔵分注チップの変形がされていない非変形状態の位置を基準にして制御することが可能である。そのような場合としては、例えば、まだ可動部材が変形要素内蔵分注チップに接触していない状態で、かつその変形方向に沿った位置（例えば、前記チップから１ミリメートル離れた位置）を、基準位置に取るような場合である。

第２３の発明は、前記分注ヘッドまたは容器群は、２以上の前記変形要素内蔵分注チップを一列状または平面状に所定間隔に配列して着脱自在に保持可能なチップ配列保持部、または２以上の前記変形要素内蔵分注チップを１列状または平面状に所定間隔に配列して連結した変形要素内蔵分注チップカートリッジを有する変形要素内蔵分注装置である。

ここで、「平面状」には、例えば、行列状、円周状、複数同心円状等がある。
「行列状」とは、行方向と列方向の２方向の配列を持ち該方向同士は必ずしも直交する必要はない。「所定間隔」としては、前記容器群中に設けられた容器の液収容部に対応する間隔をもたせるようにする。取り扱う溶液の個数、種類や量に応じて種々のピッチ、個数をもつものを用意することができる。

第２４の発明は、前記変形要素内蔵分注チップカートリッジには、その配列方向に沿った両端に分注ヘッド懸架用係合部が設けられ、前記分注ヘッドには、前記変形要素内蔵分注チップカートリッジの１または複数本を上面部と両側面部で、前記変形要素収納部の一部を含むように上側から囲むことができる枠体と、該枠体の前記両側面部の下側で前記懸架用係合部と係合して前記変形要素内蔵分注チップカートリッジを着脱可能に支持することができる支持部とを有し、該変形要素内蔵分注チップカートリッジが支持された場合には前記上面部を通して前記可動部材が前記各変形要素内蔵分注チップの前記変形要素に接触または接続可能に設けられた変形要素内蔵分注装置である。

前記変形要素内蔵分注チップカートリッジは、変形操作によって変動する可能性のある前記変形要素収納部の高さ範囲で保持されるのが好ましい。ここで、前記第１の係合部が分注ヘッド懸架用係合部に相当する。
前記変形要素内蔵分注チップカートリッジには、その配列方向に沿った両端の各々に分注ヘッド懸架用係合部の他に、ラック装填用係合部が設けられるのが好ましい。ここで、該ラック装填用係合部は第２の係合部に相当する。したがって、前記分注ヘッド懸架用係合部は第1の高さに、前記ラック装填用係合部は、前記第１の高さよりも低い第２の高さに設けられる。前記上面部と両側面部は、各々板状の壁である場合と、網や枠等のように空隙が殆どを占めるもので形成される場合がある。

第２５の発明は、前記チップ配列保持部は、列状または平面状に所定間隔で穿設された２以上の貫通孔が設けられたプレートを有し、前記各変形要素内蔵分注チップは前記各貫通孔に挿入して保持されるとともに、前記変形要素内蔵分注チップの前記口部は前記貫通孔を貫通して前記プレートの下方にあり、前記密閉栓は前記プレートの上方にくるように保持される変形要素内蔵分注装置である。

第２６の発明は、前記変形要素内蔵分注チップは、内部検出領域を有し、前記分注ヘッドには前記内部検出領域を通して内部の状態を検出する光検出部を設けた変形要素内蔵分注装置である。

「内部検出領域」は、内部状態の確認または測定を行なうための領域をいう。すなわち、液体の吸引吐出の確認（液体の有無の確認）、分注量の確認（液面の確認）、または該チップ内に封入した担体の測定等を行なうための領域をいう。そのため、該領域は内部への光の照射および透過を容易に行なうことができるように形成するのが好ましい。例えば、光の乱反射や、チップの光学的な歪みのない高い透光性を有するように形成する。

ここで、前記変形要素内蔵分注チップの「内部検出領域」は、前記チップ状容器の、細管部または貯溜部に設けるのが好ましい。したがって、前記変形要素内蔵分注チップの前記内部検出領域は、前記プレートの下方に来る場合には、前記光検出部も前記プレートの下方に来るように設けられることになる。
なお、担体を封入する場合には、上端に開口部をもち下端に流体の流出入用の口部を有する非変形壁で形成されたチップ状容器と、前記開口部を密閉するように該開口部に取り付けられた密閉栓とを有し、前記密閉栓には、外部からの押圧により前記チップ状容器内を下方向に伸長可能で、上方向に収縮付勢されまたは収縮可能に形成された変形壁を有する変形要素が設けられ、前記チップ状容器内に封入された所定の物質が結合しまたは結合可能な担体を有する担体封入変形要素内蔵分注チップを提供するのが好ましい。さらに、前記押え板を有することが好ましい。また、連結させて前記カートリッジを形成することも可能である。
その際、前記担体は、例えば、前記チップ状容器の、細管部または貯溜部に封入するのが好ましい。ここで、「細管部または貯溜部への担体の封入」とは、前記細管部または貯溜部に収容された担体が口部等を通って細管部または貯溜部外に流出しないように保持されることをいう。
なお、担体としては、種々のものがあり、本出願人は、既に、ストリング状の担体としては、PCT/JP2002/001147, PCT/JP2004/001001, PCT/JP2005/007508、粒子状担体としては、PCT/JP2005/022775 (WO 2006/062235 A1), PCT/JP2006/317337 (WO 2007/029616)、面状担体としては、PCT/JP2005/022776 (WO 2006/062236 A1)、ブロック状担体としては、PCT/JP2006/300064 (WO 2006/073170)、その他、線状、棒状、平板状、ブロック状または粒子状の担体に対しては、PCT/JP2007/061805 (WO 2007/145208)等を出願している。

第２７の発明は、前記分注ヘッドに設けた磁力部は、１または２以上の前記変形要素内蔵分注チップの前記チップ状容器に対して一斉に接離可能に設けた２以上の磁石を有する変形要素内蔵分注装置である。

例えば、前記分注ヘッドがチップ支持部を有し、該チップ支持部が２以上の前記変形要素内蔵分注チップを行列状に所定間隔に配列して着脱可能に保持可能なチップ配列保持部を、前記各変形要素内蔵分注チップの変形要素が変形可能に装着することで２以上の変形要素内蔵分注チップを支持する場合には、前記磁力部は、前記行列状に配列可能な変形要素内蔵分注チップの行方向または列方向に相対的に移動可能に設けられ、前記行方向または前記列方向に沿って伸びかつ前記所定間隔に対応して各々前記列間または行間に挿入可能な幅に設けられた少なくとも１本、多くても（前記列数個＋１）本、または（前記行数個＋１）本の櫛歯状部材と、該櫛歯状部材の一端で連結した支持部材とを有し、前記各櫛歯状部材には、前記各変形要素内蔵分注チップに対応する位置に前記所定間隔で配列された前記行数個または列数個の磁石が設けられたものである。前記変形要素内蔵分注チップに磁場を及ぼす場合には、前記全磁石が各変形要素内蔵分注チップの全てに最短の距離に来るように移動させ、磁場を除去または弱める場合には、該全磁石を変形要素内蔵分注チップが配列されたチップ配列保持部から完全に撤退するか、または、前記各磁石が変形要素内蔵分注チップの所定間隔の中間の位置にくるように移動させるようにしても良い。なお、櫛歯状部材の本数としては、１の櫛歯状部材に配列された磁石がその両側に配列された各2個のチップに影響を与えるようにすれば、櫛歯状部材の本数は前記本数の半分程度で済むことになる。なお、前記櫛歯状部材に設けられた各磁石の前記チップに対する相対的な移動経路は、前記各チップと交差しない直線または曲線に沿うことになる。

第２８の発明は、流出入される流体と接触可能な状態で、所定物質が結合しまたは結合可能な担体が前記チップ状容器内であって外部から内部を測定可能な領域に封入された変形要素内蔵分注装置である。

第２９の発明は、上端に開口部をもち下端に流体の流出入用の口部を有する非変形壁で形成されたチップ状容器、および前記開口部を密閉するように該開口部に取り付けられた密閉栓を有し、該密閉栓には、外部からの押圧により前記チップ状容器内を下方向に伸長可能で、上方向に収縮付勢され、または収縮可能に形成された変形壁を有する変形要素が前記チップ状容器の内部に位置するように設けられた２以上の変形要素内蔵分注チップを分注ヘッドに保持させる保持工程と、該分注ヘッドを移動する移動工程と、前記口部を容器群内の容器内に挿入して前記変形壁面を一斉に変形させる変形工程とを有する変形要素内蔵分注処理方法である。

ここで、前記変形工程においては、前記変形要素内蔵分注チップの内部状態を検出して、チップ内の液体の有無や、液面の高さを検出して指示通りの処理がなされているか否かを検出するのが好ましい。

第３０の発明は、前記保持工程は、２以上の前記変形要素内蔵分注チップを列状または平面状に所定間隔に配列して着脱可能に保持可能なチップ配列保持部、または２以上の前記変形要素内蔵分注チップを１列状または平面状に所定間隔に配列して連結した前記変形要素内蔵分注チップカートリッジを、前記変形要素内蔵分注チップが変形可能に分注ヘッドに装着することで行なう変形要素内蔵分注処理方法である。

第３１の発明は、前記変形工程は、前記変形壁面の変形について所定基準位置を設定し、該基準位置を基準にして前記変形壁面の変形を行なう変形要素内蔵分注処理方法である。

第３２の発明は、前記変形工程は、前記密閉栓の前記変形要素に前記可動部材を接触しまたは接続させる工程と、前記可動部材を下降させおよび／または上昇させる工程を有する変形要素内蔵分注処理方法である。

第３３の発明は、前記変形工程は、前記密閉栓の上側で前記チップ状容器に取り付けられ、前記各密閉栓を上側から押える押え板に前記各密閉栓に対応して操作用孔、および、前記操作用孔の周縁部から下方向に前記変形要素に囲まれて延びるように防護壁を設け、前記可動部材は、前記操作用孔を通して前記変形要素と接触または接続させる工程を有する変形要素内蔵分注処理方法である。

第３４の発明は、前記液体には、所定物質を結合可能または所定物質と結合した磁性体が懸濁し、前記収容部または前記容器群の容器内に対して磁場を及ぼすことによって前記磁性体を前記貯溜部または前記容器の内壁に吸着させて分離する工程を有する変形要素内蔵分注処理方法である。

第３５の発明は、前記変形要素内蔵分注チップカートリッジの分注ヘッドへの装着は、該変形要素内蔵分注チップの配列方向に沿った該カートリッジの両端に設けた分注ヘッド懸架用係合部を、前記分注ヘッドを移動することで前記分注ヘッドに設けられ上面部と両側面部からなる枠体の前記両側面部の下側の支持部に前記懸架用係合部を係合させて、前記変形要素内蔵分注チップカートリッジの前記変形要素収納部の一部を含むように上側から囲むように支持することによって行い、前記変形工程は該上面部を通して前記可動部材が前記各変形要素内蔵分注チップの前記変形要素に接触または接続する変形要素内蔵分注処理方法である。

第３６の発明は、流出入される流体と接触可能な状態で、所定物質が結合しまたは結合可能な担体が前記チップ状容器内であって外部から内部を測定可能な領域に封入されるとともに、該チップ状容器内の光学的状態を検出する検出工程をさらに有する変形要素内蔵分注処理方法である。

第１の発明、第９の発明、第１５の発明または第２６の発明によれば、非変形壁で形成されたチップ状容器の密閉栓に設けられ該チップ状容器の内部に内蔵された変形要素を力学的に変形させることで、液体の吸引吐出を可能としている。
したがって、変形要素の変形が前記チップ状容器の内壁に沿って案内されることになり、変形要素の意図しない変形を回避して信頼性の高い変形を行なうことができる。したがって、変形壁がチップ状容器の外部に設けられた場合のように、別途、チップ状容器を保持するホルダを設けて変形を案内する必要がない。

前記変形要素が、前記非変形壁で形成されたチップ状容器内に変形時を含めて内蔵されているので、同一の液体量を収容可能な変形式の分注チップと比較すると、軸方向の全長を短くすることができることになる。すると、該変形要素内蔵分注チップを取り扱う装置全体としてもコンパクト化することができることになる。

シリンダ等の複雑な液体または気体を流す管路等の流体力学系を用いずに、分注処理を可能とし、装置の規模をコンパクト化し、かつ構造を簡単化する。したがって、安価かつ容易に製造することができる。また、分注チップ内の容量程度の容量を持つシリンダ等を用いないので、コンパクトであるにも拘らず大きな体積の液体をも取り扱うことができる。

また、チップ状容器内に内蔵された変形要素を変形させることで、吸引、吐出等の液体処理を行なうようにしているので、シリンダを用いる場合に必要となる部材間の嵌合、摺動等を必要とせず、そのための高い加工精度を要求されることなく、製造が容易である。また、完全な水密性および気密性を得て、クロスコンタミネーションを確実に防止し、信頼性の高い処理を行なうことができる。

非変形壁で形成されたチップ状容器の内部に、変形壁を有する変形要素が内蔵されており、変形壁の変形のための外力は直接変形要素に印加され、チップ状容器には直接加えられない。したがって、下方向に伸長可能な前記変形要素を伸長させる外力を加える場合に、該チップ状容器を上下方向に動かないように支持すれば足りるので、簡単な支持構造を用いて、口部の変動を防止し、信頼性の高い位置制御を行うことが可能となる。

本発明に係る変形要素内蔵分注チップにあっては、変形壁を有する変形要素がチップ状容器内に内蔵されているので、該チップ内部に収容される空気量はチップ状容器の内壁で囲まれた部分よりもさらに小さい部分に収容される空気量に限定される。一方、ノズルを介してシリンダと接続して使用するシリンダ式分注チップの場合には、チップ状容器内のみならずノズル内の空気量、さらにシリンダ内に吸引される空気量が追加され、変形要素がチップ状容器外に飛び出るように設けられる場合にはチップ状容器内のみならず変形要素で囲まれる部分の空気量が追加されることなる。したがって、同容量のチップ状容器を用いて液体の吸引吐出を行なう場合には、該チップ内部に収容される液体の液面上のエアギャップが小さいことになる。すると、本発明に係る変形要素内蔵分注チップ等にあっては、変形要素の変形に、変形要素の形状や肉厚の変化が伴うような場合でも、全体として吸引吐出の制御の精度を高めることができる。

非変形壁で形成されたチップ状容器の内部に、変形壁を有する変形要素が内蔵されているため、複数の変形要素内蔵分注チップを密接して配置しても、各分注チップ内に内蔵された各変形要素の変形の有無に拘わらず相互に接触することがなく、変形要素内蔵分注チップの高密度の集積化が可能である。

集積化した場合には、複数の変形要素内蔵分注チップを一斉に同一の条件で変形することが可能なので、変形要素内蔵分注チップを用いて正確な位置制御や再現性の高い吸引吐出制御を行うことができる。また、変形要素内蔵分注チップを用いて、多数の処理を並行して行なうことができて効率的であり、多数の容器を密接して配列した場合であっても、信頼性の高い処理を行なうことができる。

非変形壁で形成されたチップ状容器の内部に、変形可能な変形壁を有する変形要素を内蔵しているため、流体の吸引吐出のために変形要素に加える変形の他には、該変形要素に不必要な外力が加わることを防止している。そのため、意図しない外力による変形要素の損傷、損壊、破壊、もしくは変形、またはその他の意図しない外部からの加熱や外部からの化学物質による変質等を防止するように、変形要素を守り、変形要素内蔵分注チップの管理や取り扱いを容易化することになる。

第２の発明または第１０の発明によると、前記変形要素を収容可能な変形要素収納部を、液体を貯溜する貯溜部または細管部とは別個に設けることによって、変形要素と液体との接触や、液体の変形要素収納部内への侵入の防止を容易化することによって、液体のチップ内への残留を防止し、液体の吸引吐出について高い定量性を確保することができる。また、液体のチップ内への残留によるクロスコンタミネーションの防止を図ることができることになる。

第３の発明または第１１の発明によれば、密閉栓に、変形壁を有する側壁と底壁とで形成された筒状壁をチップ状容器内に突出するように設け、外部には窪みを形成することで、チップ状容器の内壁に案内された変形を行なうので、変形の範囲がチップ状容器内に制限または規制されて、信頼性の高い変形を行なうことが可能である。

外力を、密閉栓に設けた窪みの底壁で作用させるようにしているので、安定した状態で力を加えることができて、信頼性の高い変形を行なうことができる。

第４の発明、第１２の発明、第１８の発明または第３３の発明によると、密閉栓を上側から押えて、密閉要素のチップ状容器外への飛び出しを防止するのみならず、前記変形要素を変形させる際に、変形壁への可動部材の接触による変形壁の摩擦や磨耗による劣化を回避し、可動部材部の進退動作の際に変形壁との接触により、変形壁から受ける抵抗を除去または軽減して、円滑な変形操作を行うことが可能となる。また、変形要素に予測できないような変形を与えることを防止して信頼性の高い変形制御を行うことができる。

第５の発明によれば、変形要素として、可撓性部材からなる側壁に蛇腹を形成した変形壁を有する内部に突出した筒状壁で囲まれた窪みが形成され、かつ、蛇腹による変形なので、変形によって変形壁面の表面積や肉厚が変わらず、かつ蛇腹の変形がチップ状容器に案内されて定量性の高い変形を行うことができる。また、剛性のある部材で形成することができるので壊れにくい。さらに、変形により折り曲がる箇所および方向が定まっており、変形の規則性、または変形による定型性が高い。

第６の発明によれば、変形要素として、弾性部材で形成された変形壁を有し、前記チップ状容器の内部に突出した筒状壁で囲まれた窪みを有するように形成されたものである。したがって、変形要素を伸長させたとしても、外力を除去することで容易に収縮して元の状態に戻すことができて、応答性が高いことになる。

第７の発明によれば、前記密閉栓は弾性部材を有し、前記チップ状容器の前記開口部にＯリングを介して装着されるようにしているので、密閉栓を前記チップ状容器の開口部に接着、溶着によって着脱不能に取り付けなくても、気密性および水密性を保ちながら着脱可能に取り付けることができることになる。

第９の発明によれば、複数のチップ状容器を、非変形壁で外部に対しかつ相互に仕切るように一体的に連結した場合に、前記変形壁を有する変形要素は、該チップ状容器内に内蔵されているので、連結の影響を受けずに各々変形することが可能である。したがって、複数の変形要素内蔵分注チップを高密度に集積化することが可能である。

第１６の発明によれば、予め必要な試薬等を容器に収容しておくことで、分注処理の自動化を容易に行なうことができる。

第１７の発明または第２９の発明によれば、可動部材を変形要素と接触または接続させて、変形要素の変形方向に沿って移動させることによって、処理対象の液体と接触することなく力学的な機構のみを用いることで、吸引、吐出、移送等の処理を可能にし、液体と接触可能な部分が非変形壁で囲まれたチップ状容器内に限られるので、クロスコンタミネーションを確実に防止することができる。

さらに、前記可動部材は、チップ状容器の内部に内蔵されている変形要素と接触または接続させて、変形要素を非変形壁で形成されたチップ状容器に案内されるように行うことができるので、変形要素の変形を、安定した状態で行なうことができて、信頼性の高い処理を行なうことができることになる。

第１９の発明または第３４の発明によれば、前記収容部または容器の内部に磁場を及ぼしまたは除去するようにしているので、磁性体の懸濁する液体中の磁性体を内部に吸着させることで分離を行なうことで、分離処理を含む処理を一貫して自動化することができる。

第２０の発明によれば、変形要素の変形、および／または、前記分注ヘッドの移動を、前記変形要素内蔵分注チップの構造等に基づいて制御を行うようにしているので、高い精度の定量性により吸引吐出を行なうことができる。

第２１の発明によれば、制御部は、変形要素の変形を、変形要素に対する位置的変化によって制御する場合には、該変形要素自体の変化を考慮することによって、変形要素の上端において可動部材を接触または接続させることで変形を行なうので構造が簡単であるにも拘らず高い精度の定量性をもって、吸引吐出を行なうことができることになる。

第２２の発明または第２８の発明によれば、変形要素の伸縮および収縮の少なくとも一方が可能な基準位置に基づいて変形が行われるので、例えば、変形要素の伸縮および収縮の双方が可能である場合には、どちらにも直ちに対応することができて迅速で効率的な処理を行なうことができる。また、前記基準位置をうまく設定することによって、液体の吐出による変形要素内蔵分注チップ内の液体の残留を防止することができる。

第２３の発明または第３０の発明によれば、複数の変形要素内蔵分注チップをチップ配列保持部に配列したものまたは連結した変形要素内蔵分注チップカートリッジを単位として分注ヘッドまたは容器群に設けておきかつ移動可能とすることによって迅速に変形要素内蔵分注チップの取替えや処理の効率化を図ることができる。

第２４の発明または第３２の発明によれば、分注ヘッドをヘッド移動機構により移動させることによって、枠体に前記変形要素内蔵分注チップカートリッジを着脱可能に装着させることができるので、専用の装着機構を設ける必要がなく、装置規模の拡大を防止することができる。また、必要に応じて、変形要素内蔵分注チップカートリッジの個数を任意に装着することができるので、効率的な制御を行うことができる。

第２５の発明によれば、前記チップ配列保持部として、プレートに複数の貫通孔を設け、該貫通孔に変形要素内蔵分注チップを挿入することで保持するようにしているので、変形要素内蔵分注チップを容易に配列することができる。

第２６の発明によれば、変形要素内蔵分注チップの内部の状態を検出することで、吸引、吐出が正確に指示通り行なわれていることを、液体の有無、液の水位を把握することによって行い、信頼性の高い処理を行なうことができる。

第２７の発明によれば、変形要素内蔵分注チップの各チップ状容器に対して一斉に接離可能に磁石を設けることができるので、各変形要素内蔵分注チップに対して簡単な構造で容易に磁場を一斉に印加することができる。

第８の発明、第１４の発明、第２８の発明または第３６の発明によると、前述した各効果を奏する他、生体物質等の各種物質が結合されまたは結合可能な担体を、チップ状担体内に封入し、該変形要素を力学的に変形させることで、液体を吸引しかつ吐出することができる。したがって、シリンダ等の複雑な液体または気体を流す管路等の流体力学機構を用いずに、流体の前記チップ状容器内への吸引、流体と前記担体との接触、吐出を可能として取り扱いやすく、手動によって、または簡単な構造の装置を用いて、安価にかつ容易に製造しかつ処理を行なうことができる。

また、所定の物質が結合しまたは結合可能な担体を口部を有する前記チップ状容器内に封入したままで液体を吸引吐出することと、前記担体封入変形容器を移動することだけで、種々の処理、例えば、反応、洗浄、温度制御、分離、攪拌、分注、清澄、単離、溶出、抽出を行なうことができるので、処理を効率的、迅速かつ容易に行なうことができる。

さらに、本発明によれば、担体に結合させた所定の物質との反応から測定までを、口部しか開いていない変形要素内蔵分注チップ内に封入したままで行うことができるので、目的とする処理を一貫して、前記所定の物質が他の部材や人手に触れることなく、行なうことができるので、クロスコンタミネーションを防止して、高い信頼性で、確実に行なうことができる。また、流体のスピード、扱うべき液量に適した形状をもつように、担体封入変形容器を選択することによって、種々の処理に対応させることができるので、汎用性、多様性がある。

また、本発明によれば、担体をチップ状容器内で封入して保持するものであるため、流体力を加えて動かすものではないので、複雑な同期制御等を行なうことなく簡単な制御で、担体の取り扱いや光学的状態の測定を容易化することができる。
以上、前記「外部から内部を測定可能な領域」は、前記「内部検出領域」に相当する。

本発明の第１の実施の形態に係る小容量の変形要素内蔵分注チップの平面図およびＡＡ線視断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る各種容量の変形要素内蔵分注チップの平面図およびＡＡ線視断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る変形要素内蔵分注チップの動作を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る変形要素内蔵分注装置の斜視図である。 図４の変形要素内蔵分注装置の平面図およびＡＡ線視断面図である。 図３または図４の変形要素内蔵分注装置の一部拡大斜視図および従来技術の相当部分の斜視図である。 図５の平面図およびＡＡ線視断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る８連の変形要素内蔵分注チップカートリッジを示す斜視図である。 図８の変形要素内蔵分注チップカートリッジの上側から見た分解斜視図である。 図８の変形要素内蔵分注チップカートリッジの下側から見た分解斜視図である。 図８の変形要素内蔵分注チップカートリッジの断面図である。 図８の変形要素内蔵分注チップカートリッジにおける可動部材の最上点と最下点を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る変形要素内蔵分注装置の図８に係る変形要素内蔵分注チップカートリッジ装着前の斜視図である。 図１３に係る変形要素内蔵分注装置の分注ヘッドの主要部の拡大斜視図である。 図１３に係る変形要素内蔵分注装置の背面斜視図である。 図１３に係る変形要素内蔵分注装置に図８に係る変形要素内蔵分注チップカートリッジ装着後、磁場をかけて吸引吐出動作を行う場合の斜視図である。 図１３の動作の後、滴下防止トレーを引き出した状態での分注ヘッド移動時の斜視図である。 本発明の第５の実施の形態に係る担体が封入された変形要素内蔵分注チップを示す断面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る他の例の担体が封入された変形要素内蔵分注チップを示す断面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る光検出部および磁力部を示す斜視図である。 本発明の第５の実施の形態に係る光検出部を示す斜視図である。

続いて、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態に係る変形要素内蔵分注チップおよび該変形要素内蔵分注チップを用いた第２の実施の形態例に係る変形要素内蔵分注装置について説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る２種類の小容量（例えば、約100〜200μリットル）の変形要素内蔵分注チップ１１，１１'の平面図およびＡＡ線視断面図を示すものである。

図１（ａ）は、接着密閉型の変形要素内蔵分注チップ１１を示す。
該変形要素内蔵分注チップ１１は、上端に開口部１４ｂをもち下端に流体の流出入用の口部１３を有する非変形壁で形成されたチップ状容器１５と、前記開口部１４ｂを嵌合して密閉するように該開口部１４ｂに接着剤等により接着して取り付けられた密閉栓１９とを有し、該密閉栓１９には、外部からチップ状容器の軸線に沿った下方向に向かった押圧により前記チップ状容器１５内を下方向に伸長可能で、上方向に収縮付勢された変形壁を有する変形要素１２が設けられている。

該チップ状容器１５は、前記開口部１４ｂを有するとともに前記変形要素１２の変形可能範囲を包含するように前記変形要素１２を収納可能な変形要素収納部１４と、該変形要素収納部１４よりも細い径をもち種々の外部容器に挿入可能な前記口部１３を有する細管部１８と、前記変形要素収納部１４および前記細管部１８と連通し、前記口部１３から吸引した液体を貯溜可能な前記細管部１８よりも太いが前記変形要素収納部１４よりは細い径をもつ貯溜部１６と、前記細管部１８と前記貯溜部１６との間に設けられた円錐状の移行部１７とを有する。前記変形要素収納部１４の前記開口部１４ｂの外側には、フランジ１４ｃが設けられて、変形要素内蔵分注チップ１１および変形要素の支持に用いられる。この場合、例えば、容量を100μリットルとした場合には、例えば、前記変形要素収納部１４の内径は 6mm、貯溜部１６の内径は 3mm、細管部１８の内径は 0.5mmである。

前記密閉栓１９は、前記変形要素１２として、ゴム等の弾性部材で形成された変形壁を有し、底壁１２ａと、側壁１２ｂとで囲まれた窪み１２ｃを有し、該チップ状容器１５の内部に突出した筒状壁を有する。なお、符号１４ａは、前記変形要素収納部１４の底口部で貯溜部１６に向かって先細りに形成されている。また、密閉栓１９は、接着の他、熱溶着や、超音波溶着によって取り付ける場合も含む。前記密閉栓１９は接着、溶着等により前記開口部１４ｂに取り付けられているので、密閉栓１９を前記チップ状容器１５から取り外すことはできない。

図１（ｂ）は、Ｏリング密閉型の変形要素内蔵分注チップ１１'を示す。
以下、前記変形要素内蔵分注チップ１１と同じものについては同一の符号を用い、異なるものについては（'）を付けて区別した。

該変形要素内蔵分注チップ１１'は、上端に開口部１４ｂをもち下端に流体の流出入用の口部１３を有する非変形壁で形成されたチップ状容器１５'と、前記開口部１４ｂを密閉するように該開口部１４ｂにＯリング１９'ａおよび環状溝１４'ｄの間の嵌合により着脱可能に取り付けられた密閉栓１９'とを有し、該密閉栓１９'には、前記変形要素１２が設けられている。

該チップ状容器１５'は、前記開口部１４ｂおよび該開口部１４ｂの近傍に前記Ｏリング１９'ａが嵌合する環状溝１４'ｄを有するとともに前記変形要素１２を収納可能な変形要素収納部１４'と、該変形要素収納部１４'よりも細い径をもち種々の外部容器に挿入可能な前記口部１３を有する細管部１８と、前記変形要素収納部１４'および前記細管部１８と連通し、前記口部１３から吸引した液体を貯溜可能な前記細管部１８よりは太いが前記変形要素収納部１４'よりは細い径をもつ貯溜部１６と、前記細管部１８と前記貯溜部１６との間に設けられた漏斗状の移行部１７'とを有する。

続いて、図２には、種々の大きさ、種々の変形壁または密閉栓取付け方式をもった本発明の実施の形態に係る変形要素内蔵分注チップを示すものである。

図２（ａ）は、大きさの比較のために、図１（ａ）で説明した小容量の接着密閉型の変形要素内蔵分注チップ１１を示すものである。
図２（ｂ）は、中容量（例えば、約300μリットル）の接着密閉型の変形要素内蔵分注チップ１１０を示すものである。

該変形要素内蔵分注チップ１１０は、上端に開口部１４０ｂをもち下端に流体の流出入用の口部１３０を有する非変形壁で形成されたチップ状容器１５０と、前記開口部１４０ｂを嵌合して密閉するように該開口部１４０ｂに接着剤等により接着して取り付けられた密閉栓１９０とを有し、該密閉栓１９０には、外部からチップ状容器１５０の軸線に沿って下方向に向かった押圧により前記チップ状容器１５０内を下方向に伸長可能で、上方向に収縮付勢された変形壁を有する変形要素１２０が設けられている。

該チップ状容器１５０は、前記開口部１４０ｂを有するとともに前記変形要素１２０の変形可能範囲を包含するように前記変形要素１２０を収納可能な変形要素収納部１４０と、該変形要素収納部１４０よりも細い径をもち種々の外部容器に挿入可能な前記口部１３０を有する細管部１８０と、前記変形要素収納部１４０および前記細管部１８０と連通し、前記細管部１８０よりは太いが前記変形要素収納部１４０よりは細い径をもち前記口部１３０から吸引した液体を貯溜可能な貯溜部１６０と、前記細管部１８０と前記貯溜部１６０との間に設けられた漏斗状の移行部１７０とを有する。前記変形要素収納部１４０の前記開口部１４０ｂの外側には、フランジ１４０ｃが設けられて、変形要素内蔵分注チップ１１０の支持に用いられる。

密閉栓１９０は、前記変形要素１２０として、ゴム等の弾性部材で形成された変形壁を有し、底壁１２０ａと、側壁１２０ｂとで囲まれた窪み１２０ｃを有し、該チップ状容器１５０の内部に突出した筒状壁を有する。なお、符号１４０ａは、前記変形要素収納部１４０の底口部で貯溜部１６０に向かって先細りに形成されている。また、密閉栓１９０は、接着の他、熱溶着や、超音波溶着によって取り付ける場合も含む。前記密閉栓１９０は、チップ状容器１５０から取外すことはできない。

図２（ｃ）は、中容量（例えば、約300μリットル）のＯリング密閉型の変形要素内蔵分注チップ１１１を示すものである。図２（ｂ）の変形要素内蔵分注チップ１１０と同じものについては同一の符号を用い、説明を省略する。

該変形要素内蔵分注チップ１１１は、上端に開口部１４０ｂをもち下端に流体の流出入用の口部１３０を有する非変形壁で形成されたチップ状容器１５１と、前記開口部１４０ｂを密閉するように該開口部１４０ｂにＯリング１９１ａおよび環状溝１４１ｃとの間で嵌合により着脱可能に取り付けられた密閉栓１９１とを有し、該密閉栓１９１には、前記変形要素１２１が設けられている。

前記チップ状容器１５１は、前記開口部１４０ｂおよび該開口部１４０ｂの近傍に前記Ｏリング１９１ａが嵌合する環状溝１４１ｄを有するとともに変形要素１２１を収納可能な変形要素収納部１４１と、該変形要素収納部１４１よりも細い径をもち種々の外部容器に挿入可能な前記口部１３０を有する細管部１８０と、前記細管部１８０よりは太いが前記変形要素収納部１４１よりも細い径をもち、前記変形要素収納部１４１および前記細管部１８０と連通し、前記口部１３０から吸引した液体を貯溜可能な貯溜部１６０と、前記移行部１７０とを有する。前記変形要素収納部１４１の前記開口部１４０ｂの外側には、フランジ１４０ｃが設けられて、変形要素内蔵分注チップ１１１の支持に用いられる。

密閉栓１９１は、前記変形要素１２１として、可撓性部材で形成された変形壁を有し、底壁１２１ａと、その一部に蛇腹が形成された側壁１２１ｂとで囲まれた窪み１２１ｃを有し、該チップ状容器１５１の内部に突出した略円筒状の筒状壁を有する。該蛇腹は、前記変形要素１２１の側壁１２１ｂの一部に該側壁１２１ｂを上と下に仕切るようにかつ上下方向を変形方向として変形可能に設けられた変形壁である。該蛇腹は螺子状をしており、螺子の波形として山（この例では 8個）および谷（この例では 8個）が形成されている。

図２（ｄ）は、大容量（例えば、約3〜5ミリリットル）の接着密閉型の変形要素内蔵分注チップ１１２を示すものである。該変形要素内蔵分注チップ１１２は、上端に開口部１４２ｂをもち下端に流体の流出入用の口部１３２を有する非変形壁で形成されたチップ状容器１５２と、前記開口部１４２ｂを密閉するように該開口部１４２ｂに接着剤等により接着して取り付けられた密閉栓１９２とを有し、該密閉栓１９２には、外部からチップ状容器１５２の軸線に沿って下方向に向かう押圧により前記チップ状容器１５２内を下方向に伸長可能で、上方向に収縮付勢された変形壁を有する変形要素１２２が設けられている。

前記チップ状容器１５２は、前記開口部１４２ｂを有するとともに前記変形要素１２２の変形可能範囲を包含するように前記変形要素１２２を収納可能な変形要素収納部１４２と、該変形要素収納部１４２よりも細い径をもち種々の外部容器に挿入可能な前記口部１３２を有する細管部１８２と、前記細管部１８２よりは太いが前記変形要素収納部１４２よりは太い径をもち前記変形要素収納部１４２および前記細管部１８２と前記貯溜部１６２との間に設けられた漏斗状の移行部１７２とを有する。前記変形要素収納部１４２の前記開口部１４２ｂの外側には、フランジ１４２ｃが設けられて、該変形要素内蔵分注チップ１１２の支持に用いられる。

密閉栓１９２は、前記変形要素１２２として、可撓性部材で形成された変形壁を有し、底壁１２２aと、その一部に蛇腹が形成された側壁１２２ｂとで囲まれた窪み１２２ｃを有し、該チップ状容器１５２の内部に突出した筒状壁を有する。なお、符号１４２ａは、前記変形要素収納部１４２の底口部で貯溜部１６２に向かって先細りに形成されている。該蛇腹は、前記変形要素１２２の側壁１２２ｂの一部に該側壁１２２ｂを上と下に仕切るようにかつ上下方向を変形方向として変形可能に設けられた変形壁である。該蛇腹は螺子状をしている。

図３は、前記中容量の変形要素内蔵分注チップ１１０を、後述する変形要素内蔵分注装置１０の分注ヘッド７０に支持させた状態を概念的に示す。該変形要素内蔵分注チップ１１０には、略円筒状の筒状壁からなる変形要素１２０の底壁１２０ａに、前記分注ヘッド７０に設けた可動部材のピン２０を接触させた状態を示すものである。

図３（ａ）は、前記ピン２０が前記変形要素１２０の前記底壁１２０ａに接触しているものの、変形要素１２０に変形を加えていない状態を示す（ピン２０の下端がレベルＬ1の状態）。すなわち、該変形要素内蔵分注チップ１１０の前記変形要素１２０から可動部材のピン２０を上方向に移動させると、この状態になるまで前記変形要素１２０が収縮するように付勢されていることを表している。前記流体収容可能領域の最大容積（ＶL）となっている状態を示す。

図３（ｄ）は、前記変形要素１２０が最も伸長した状態であって前記流体収容可能領域の最小容積となっており（ＶS）、該変形要素１２０の下端が前記変形要素収納部１４０の底口部１４０ａで停止している状態を示す。したがって、それ以上の伸張が不可能な状態を示す（ピン２０の下端の位置がレベルＬ4の状態）。

図３（ｂ）は、変形要素１２０の制御上の最大伸長状態とし、制御上の前記流体収容可能領域の最小容積Ｖ1となる（ピン２０の下端の位置がレベルＬ3）。

図３（ｃ）は、変形要素１２０の制御上の最小伸長状態とし、制御上の前記流体収容可能領域の最大容積Ｖ2となる（ピン２０の下端の位置がレベルＬ2）。すると、一般に、ＶL＞Ｖ2＞Ｖ1＞ＶSである。その際、制御上の前記流体収納可能領域の基準容積Ｖ0を、次のように定めることによって、該変形要素内蔵分注チップ１１０内に吸引された液体の全量を吐出可能とするように設定することができる。

すなわち、前記分注チップ内への液体の予め定めた最大吸引量、Ｖ2−Ｖ0が、予め定めた最大吐出量Ｖ0−Ｖ1よりも小さい関係、すなわち、Ｖ2−Ｖ0≦Ｖ0−Ｖ1、すなわち、（Ｖ1＋Ｖ2）／2≦Ｖ0の関係となるように基準位置を設定するのが好ましい。ピン２０の下端の位置はレベルＬ0（Ｌ3＜Ｌ0＜Ｌ2）に相当する。なお、Ｖ1、Ｖ2は、弾性部材で形成された変形要素の収縮付勢が維持される範囲にあることになる。

図４は、本発明の第１の実施の形態例に係る前記変形要素内蔵分注チップ１１を使用する第２の実施の形態例に係る変形要素内蔵分注装置１０の斜視図を示すものである。
該変形要素内蔵分注装置１０は、96連の前記小容量の変形要素内蔵分注チップ１１を12行×8列の行列状（96個の要素を列方向に12行、および行方向に 8列の 2方向に平行に配列したもの）に配列したものが支持され、前記各変形要素内蔵分注チップ１１の前記変形要素１２の変形壁を変形させることによって該変形要素内蔵分注チップ１１に対する液体の吸引吐出を行なう分注ヘッド７０と、種々の液体、試薬、検体等を収容可能な複数（この例では96）本のウェル３２が行列状に配列された容器群としての96マイクロプレート３０と、を有するものである。なお、前記変形要素内蔵分注チップ１１の各口部１３は前記各ウェル３２内に一斉に挿入可能に設けられている。

前記分注ヘッド７０は、96連の前記小容量の変形要素内蔵分注チップ１１を支持するチップ支持部２４を有し、該チップ支持部２４は、96本の前記変形要素内蔵分注チップ１１を支持する、12行×8列の行列状に配列された前記変形要素内蔵分注チップ１１の前記変形要素収納部１４の外径よりも大きいが前記フランジ１４ｃの外径よりも小さい内径をもつ 96個の支持孔２３が穿設されたトレー２２と、該トレー２２がその両側で挟まれるように嵌脱可能に把持される２枚のトレー把持アーム２７と、前記トレー２２に支持された96個の変形要素内蔵分注チップ１１を上側から押さえ付けるために、12行×8列の行列状に配列され、前記変形要素内蔵分注チップ１１の前記開口部１４ｂの外径よりは小さいが前記ピン２０が上下方向に進退可能に緩挿される大きさをもつピン孔２８ａを有するチップ押さえ用プレート２８と、を有する。前記トレー２２は、前記チップ配列保持部に相当する。

前記トレー把持アーム２７は、該分注ヘッド７０の支持用基板４０に対して、トレー把持アーム駆動機構のリンク２９を介して、凸部２７ａにスライド可能に支持されながら離間可能に取り付けられている。また、前記チップ押さえ用プレート２８は、該支持用基板４０に対して下方向に押圧するように付勢されたバネを有する4本の突張部材２６により取り付けられている。

前記分注ヘッド７０の支持用基板４０には、磁力部５０が設けられている。該磁力部５０は、前記複数（この例では96）個の変形要素内蔵分注チップ１１の前記貯溜部１６に対して一斉に接離可能に設けた複数（この例では96）個の磁石を有するものである。

該磁力部５０は、前記行列状に所定間隔で配列された変形要素内蔵分注チップ１１の行方向（図４において12行×8列の行列とした場合）に移動可能に設けられ、前記行方向に沿って伸びかつ前記所定間隔に対応して各々前記行間に1つおきに挿入可能な幅に設けられた 6本の櫛歯状部材５１と、該櫛歯状部材５１の一端で連結した支持部材５２とを有し、前記各櫛歯状部材５１には、前記各変形要素内蔵分注チップ１１の前記貯溜部１６に対応する位置に前記所定間隔で配列された列数個（この例では8個）の磁石（５１１）が櫛歯状部材５１の両側面に設けられたものである。磁場を及ぼす場合には、全磁石が該変形要素内蔵分注チップ１１の全てに最短の距離に来るように移動させ、磁場を除去する場合には、該全磁石を前記チップ支持部２４から完全に撤退させることによって行なう。

前記支持用基板４０には、前記櫛歯状部材５１を進退駆動させるためのリニアステップモータ５４が設けられ、駆動軸５５、前記櫛歯状部材５１とガイド用ロッド５３を介して連結した駆動板５６を進退駆動することによって、前記櫛歯状部材５１を行方向に沿って移動させる。

前記支持用基板４０の上側には、可動部材である96本のピン２０を上下方向に移動させる可動部材駆動用リニアステップモータ６０が設けられ、前記モータ６０の駆動軸６１、駆動板６３、およびガイド用ロッド６２を介して連結した96本のピン２０を上下方向に移動させる。

該支持用基板４０は、分注ヘッドの上下方向移動機構、すなわち、前記マイクロプレート３０が載置されたステージに固定された装置の側板４６に設けたガイド用レール４１と係合するガイド部材４２が設けられ、前記側板４６に設けられた分注ヘッド７０を上下方向に駆動するリニアステップモータ４４によって、上下方向に移動可能である。

図５（ａ）は、前記変形要素内蔵分注装置１０の平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡＡ線視断面図である。
符号２９ａは、前記トレー把持アーム駆動用のステップモータであり、所定角度回転させることで、前記トレー２２の把持および離脱を行なうことができる。

96本の前記ピン２０は、前記モータ６０の駆動軸６１と連結したプレート状の可動部材２１の下側から下方向に向けて突出する12行×8列の行列状に配列されている。

続いて、前記変形要素内蔵分注装置１０により、種々の処理、例えばＤＮＡ、ＲＮＡの抽出処理を96のサンプルについて一斉に行なう場合について説明する。96のサンプル、シリカ等で被覆された磁性粒子懸濁液、核酸抽出用試薬液、洗浄液、解離液等を予め各々収容した複数のマイクロプレート３０をステージ上に処理順に配列して用意しておく。複数の各前記マイクロプレート３０に対し、例えば、ボール螺子、ステップモータ等の慣用の図示しないＸＹ軸移動機構を用いて、マイクロプレート３０の上方に吊り下げられた該変形要素内蔵分注装置１０を、相対的に順次移動しながら処理を行なうことになる。

今、磁性粒子が既にサンプルから目的のＤＮＡと結合させるステップが完了し、これから洗浄を行なう場合について説明する。前記分注装置１０を、例えば、各ウェル３２にある洗浄液が収容されたマイクロプレート３０の上方であって、各変形要素内蔵分注チップ１１を各ウェル３２の直上に位置させる。その際、各変形要素内蔵分注チップ１１の各貯溜部１６の内壁には、前のステップの処理により目的のＤＮＡと結合した磁性粒子が吸着されてペレット状に凝縮した状態にある。

すなわち、その際、該分注装置１０の分注ヘッド７０に設けられた96個の磁石が設けられた6本の櫛歯状部材５１が、前記96本の行列状に配列された各変形要素内蔵分注チップ１１の６つの行間に行方向に沿って進出して、各変形要素内蔵分注チップ１１の各貯溜部１６に各々接近した状態にある。

そこで、前記可動部材駆動用リニアステップモータ６０を駆動することによって前記可動部材２１の下方向に突出するように設けられたピン２０を予め設定した基準位置にまで下方向に位置させて、前記各変形要素内蔵分注チップ１１の前記変形要素１２を予め定めた状態にまで下方向に伸長させておく。

次に、リニアステップモータ４４を駆動することによって、該分注ヘッド７０を降下させて、各変形要素内蔵分注チップ１１の前記口部１３を前記マイクロプレート３０の各ウェル３２内に挿入させる。

次に、前記磁力部５０の前記櫛歯状部材５１を、前記リニアステップモータ５４によって、前記変形要素内蔵分注チップ１１の行間から退避させることで、前記貯溜部１６内の磁場を除去する。

次に、前記可動部材駆動用リニアステップモータ６０を駆動させて、前記ピン２０を上方向に移動させて、図３（ｃ）で示すレベルＬ2に相当する、予め設定された制御上の上限位置にまで前記ピン２０を移動させることで、前記ウェル３２内の洗浄液を一斉に吸引して各変形要素内蔵分注チップ１１の前記各貯溜部１６にまで導入し、磁場が除去された状態でまだ貯溜部１６の内壁に凝集している磁性粒子と接触させる。

次に、該貯溜部１６まで導入された洗浄液および磁性粒子に対して、前記可動部材駆動用リニアステップモータ６０を駆動させてピン２０を下方向に移動させることで、図３（ｂ）で示すレベルＬ3に相当するように、前記基準位置を超えた予め設定された下限位置にまで前記ピン２０を移動させることで、前記貯溜部１６内の洗浄液の全量および前記磁性粒子を口部１３を通って、96個の前記ウェル３２内に一斉に吐出させる。

このようにして、前記磁性粒子の前記貯溜部１６の内壁での凝集が解消するまで吸引吐出を繰り返して、磁性粒子を前記洗浄液内に再懸濁させて、磁性粒子の目的物質と洗浄液とを十分に接触させ処理する。

このようにして、洗浄液と目的物質との反応および再懸濁が終了した場合には、前記磁力部５０の前記櫛歯状部材５１を再び前記行間に進出させて各変形要素内蔵分注チップ１１の前記各貯溜部１６内に磁場を及ぼさせる。この状態で、前記可動部材駆動用リニアステップモータ６０を駆動させてピン２０を制御上の上限位置にまで上方向に移動させることで、再懸濁した磁性粒子懸濁液を吸引して、前記貯溜部１６にまで導入し、再度磁場によって磁性粒子を内壁に吸着させる。

次に、前記ピン２０を制御上の下限位置にまで移動させることで、内壁に吸着させた磁性粒子以外の残液の全量を前記各ウェル３２に一斉に吐出させて、本ステップの処理を終了させる。

以下、前記分注装置１０を次のステップのマイクロプレートにまで移動させて、次の処理がなされることになる。

図６（ａ）および図７（ａ）は、本発明に係る96個の変形要素内蔵分注チップ１１を用いて吸引吐出処理を行なう場合の前記チップ支持部２４の一部および可動部材２１、ピン２０を取り出して示すものである。

一方、図６（ｂ）および図７（ｂ）は、従来例に係る96本のノズル２３０にその開口部を装着して用いる96本の分注チップ（チップ状容器）１５を用いて吸引吐出処理を行なう場合の、シリンダ２３１およびプランジャ２２０を示すものである。なお、比較のために、この場合本願発明と同じチップ配列保持部のトレー２２を用い、かつ本願発明の変形要素内蔵分注チップ１１に用いられたチップ状容器１５を用いて示したものである。
すると、この図の大きさから、本願発明では、如何に装置規模が縮小され、かつ装置構造が簡単化されていることが理解される。

さらに、本発明に係る実施の形態に係る装置では、各分注チップを嵌合によってノズルに装着させる必要がないので、多数の分注チップ、例えば、96本の分注チップをノズルに一斉に嵌合させるための約100Kgにも及ぶ力を必要としないので、集積化に適している。

したがって、装着の際に加わる力による分注チップの損傷を回避するための分注チップの高い剛性を必要とせず、または、チップの寿命を延ばし、品質管理の負担を容易化することができる。

さらに、変形要素が内蔵され、分注チップの外壁が非変形壁で形成されているので高密度の集積化、さらには一体的な集積化をも可能とする。

また、シリンダの内壁と摺動するようにプランジャを動かすのではなく、可動部材によって密閉された変形要素を伸縮収縮させるものであるため、水密性、気密性が高いだけでなく、抵抗が小さいので、あまり大きな力を加えることなく駆動することができることになる。

非変形壁で形成されたチップ状容器の内部に変形要素が位置しているので、変形要素の変形が規制されて、定量性の高い変形を行なうことができることになる。

続いて、図８乃至図１２は、本発明の第３の実施の形態に係る変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５を示す。該変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５は、8連の変形要素内蔵分注チップ１１３が一列に配列されたものが一体的に連結したものである。

図８および図９に示すように、各変形要素内蔵分注チップ１１３は、上端に開口部１４３ｂをもち下端に流体の流出入用の口部１３３を有する非変形壁で形成されたチップ状容器１５３と、前記開口部１４３ｂを嵌合して密閉するように該開口部１４３ｂに接着剤等により接着して取り付けられた密閉栓１９３と、該密閉栓１９３の上側で前記チップ状容器１５３に取り付けられ、該密閉栓１９３を上側から押さえる押え板１７３とを有する。

図８乃至図１２に示すように、該チップ状容器１５３は、前記開口部１４３ｂを有するとともに前記変形要素１２３の変形可能範囲を包含するように前記変形要素１２３を収納可能な変形要素収納部１４３と、該変形要素収納部１４３と連通し、該変形要素収納部１４３よりも細い径を持ち種々の外部容器に挿入可能な口部１３３を有する細管部１８３と、前記細管部１８３と前記変形要素収納部１４３との間に設けられた移行部１４３ａとを有している。該変形要素収納部１４３の前記開口部１４３ｂの外側には、フランジ１４３ｃが設けられている。例えば、各変形要素内蔵分注チップ１１３の容量を250μリットル（すなわち中容量の範囲）とした場合には、例えば、軸方向の全長が 75mmとなり、前記変形要素収納部１４３の内径は 6mm、細管部の内径は 0.85mmである。

これらの8個のチップ状容器１５３は、隣接する前記変形要素収納部１４３同士は非変形壁の連結用プレート１１５ｄによって連結し全体として一列状に形成されている。該連結用プレート１１５ｄの両端は該列方向にさらに延びて、該カートリッジ１１５の厚み方向に沿って前記密閉要素収納部１４３の外径程度離れて配置された２枚の平行な非変形壁の縦板に各々刻み込まれた後述するラック装填用突部１１５ａと、懸架用突部１１５ｂが各々設けられている。また、該チップ状容器１５３の上端は、各開口部１４３ｂが設けられた容器連結用横板１１５ｃによって 8個のチップ状容器１５３が一列状に連結している。該チップ状容器連結用横板１１５ｃには、後述する押え板１７３を取り付けるための押え板固定用孔１７３ｄが複数（この例では18個）設けられている。

前記密閉栓１９３は、前記変形要素１２３として、ゴム等の弾性部材で形成された変形壁を有し、底壁１２３ａおよび側壁１２３ｂで囲まれた窪み１２３ｃを有し、該チップ状容器１５３の内部に突出した筒状壁を有する。なお、移行部１４３ａは、前記変形要素収納部１４３の底口部で細管部１８３に向かって先細りに形成されている。また、密閉栓１９３は、接着、溶着等により前記開口部１４３ｂに取り付けられているので、密閉栓１９３を前記チップ状容器１５３から取り外すことはできない。これらの8個の密閉栓１９３同士は連結されて１列状の密閉栓列１１５ｅを形成している。

図８乃至図１２に示すように、前記押え板１７３は、前記密閉栓１９３の上側でチップ状容器１５３に取り付けられ、該押え板１７３には、前記各密閉栓１９３に対応して操作用孔１７３ａ、および該操作用孔１７３ａの周縁部から下方向に延びるように形成された筒状の防護壁１７３ｂが設けられている。8個の各押え板１７３は非変形壁で連結されて押え板列１１５ｆを形成している。
押え板列１１５ｆには、該押え板列１１５ｆを前記チップ状容器連結用横板１１５ｃに取り付けるための固定用爪１７３ｃが設けられている。

図１２は、前記変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５の前記各変形要素内蔵分注チップ１１３の各変形要素１２３に後述する可動部材としてのピン２００を挿入した使用状態を示すものである。例えば、図１２（ａ）は、可動部材としてのピン２００が、使用時での最上端の位置であり、符号１は、その最大吸引時の液面を表す。図１２（ｂ）は、可動部材としてのピン２００が使用時での最下端の位置であり、この状態で液体は、各変形要素内蔵分注チップ１１３から完全に吐出されている。所定基準位置は両者の中点とするのが好ましい。

図１３は、本発明の第４の実施の形態に係る変形要素内蔵分注装置１００を示す。但し、前記第３の実施の形態に係る 8本の変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５を 12行（列）に並べた 96本の変形要素内蔵分注チップ１１３は、ラック２２０に載置された状態にあり、まだ前記変形要素内蔵分注装置１００には装着されていない。該変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５の前記変形要素内蔵分注チップ１１３の配列方向（図上Ｙ軸方向）両端の各々に外方向に突設された第２の係合部としてのラック装填用突部１１５ａが前記ラック２２０に形成された凹部２２１と係合することによって装填されている。なお、該第２の係合部の第２の高さ位置よりも高い第１の高さ位置に設けた第１の係合部としての懸架用突部１１５ｂは前記枠体２７１の支持用縁部２７３と係合可能な状態にある。

図１３に示すように、前記変形要素内蔵分注装置１００は、該96連の前記変形要素内蔵分注チップ１１３を12行×8列の行列状（96個の要素を列方向に12行、および行方向に8列の2方向に並行に配列したもの）に配列された12個の前記変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５を収容する変形要素内蔵分注チップラック２２０と、該変形要素内蔵分注チップラック２２０に収容された12行の前記変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５を一斉に支持可能であって、前記各変形要素内蔵分注チップ１１３の前記変形要素１２の変形壁を変形させることによって、前記変形要素内蔵分注チップ１１３に対する液体の吸引吐出を行なう分注ヘッド７１と、種々の液体、試薬、検体等を収容可能な複数（この例では96本）の前記ウェル３２が行列状に配列された前記容器群としての前記96マイクロプレート３０と、前記分注ヘッド７００を前記容器群としての前記96マイクロプレート３０に対してＸ軸方向およびＺ軸方向に沿って各々移動可能とするヘッド移動部としてのＸ軸移動機構４７およびＺ軸移動機構４８とを有するものである。

Ｘ軸移動機構４７は、Ｘ軸方向に沿って延びるＸ軸駆動用帯状板４７５と、該Ｘ軸駆動用帯状板４７５にＸ軸方向に沿って表側の上下に平行に敷設された上下2本のレール４７４と、各レール４７４に沿って摺動可能に設けられタイミングベルト４７３と係合し、該タイミングベルト４７３によってＸ軸方向に移動可能な4個の摺動部４７６と、前記タイミングベルト４７３を回転駆動するモータ４７１が前記Ｘ軸駆動用帯状板４７５の裏側に設けられている。

4個の前記摺動部４７６は、Ｘ軸移動体４７７に取り付けられ、該摺動部４７６の移動によって、該Ｘ軸移動体４７７がＸ軸に沿って移動可能である。該Ｘ軸移動体４７７には、分注ヘッド７１をＺ軸に沿って移動させるための前記Ｚ軸移動機構４８、前記変形要素内蔵分注チップ１１３からの滴下を防止するための滴下防止機構８０、および該変形要素内蔵分注チップ１１３内へ磁力を及ぼすための前記磁力部５００が設けられている。

前記Ｚ軸移動機構４８は、前記Ｘ軸移動体４７７の上板４９に取り付けられたＺ軸駆動用モータ４８１、該Ｚ軸駆動用モータ４８１により回転駆動されるロータ４８２、および該ロータ４８２によりタイミングベルト４８４を介して回転駆動されるロータ４８３を有する。該ロータ４８３は下方向に延びるボール螺子４８５と連結され、該ロータ４８３の回転によって該ボール螺子４８５が回転する。該ボール螺子４８５には前記分注ヘッド７１を構成する上側基板７４が螺合し、前記Ｚ軸駆動用モータ４８１の回転駆動によって、該案内用柱４８６に沿って上下方向に移動することができる。同様に該上側基板７４に連動して基板７５およびチップ懸架部も上下方向に駆動されることになる。

前記上側基板７４には、ピン駆動用モータが取り付けられ、該ピン駆動用モータによって回転駆動されるロータ７２およびタイミングベルト７３を介して回転駆動されるロータ７６を有し、該ロータ７６にはボール螺子６６が連結されている。該ボール螺子６６には、ピン駆動用上板６４が螺合し、該ピン駆動用上板６４は、4本の連結柱６５を介して96本のピン２００が行列状に配列されたピン配列板２０１と分注ヘッド７１の前記基板７５を貫いて連結されている。前記ピン駆動用モータの回転によって、前記ピン駆動用上板６４が上下動すると、4本の連結柱６５を介して96本のピン２００が配列されたピン配列板２０１が上下動する。すると、ピン２００は、前記分注ヘッド７１の前記基板７５に取り付けられた懸架部の枠体２７０に設けられたピン用孔２７４に挿入されて該ピン用孔２７４に対応して設けられた各変形要素内蔵分注チップ１１３の変形要素を変形させることができる。

図１４は、分注ヘッド７１の主要部分を拡大して示すものである。懸架部は、前記分注ヘッド７１の前記基板７５に取り付けられている。懸架部は、複数（この例では8本）の変形要素内蔵分注チップ１１３が連結した変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５の複数本（この例では12本）を前記上面部に相当する上壁２７２と前記両側面部に相当する両側壁２７１の３壁で囲むことができる枠体２７０と、該枠体２７０の前記両側壁２７１の下側で内側方向に突出するように、前記変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５の行方向（長手方向、Ｙ軸方向）に沿った外方向に突設された両端にある前記第１の係合部としての懸架用突部１１５ｂを載置可能に設けられた支持用縁部２７３と、前記各変形要素内蔵分注チップ１１３に対応する位置に前記ピン２００が挿入可能に前記上壁２７２に穿設されたピン用孔２７４とを有し、前記両側壁間の距離、両側壁の高さおよび奥行きは、複数の前記変形要素内蔵分注チップカートリッジが行列状に配列された状態で懸架可能となるように定められたものである。

また、前記各支持用縁部２７３には、前記変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５の厚みに対応する間隔（この例では該変形要素収納部の外径程度）で、各カートリッジ１１５に設けられた2枚の並行な縦板に刻み込まれた1組の懸架用突部１１５ｂ間の間隔に対応する長さを持つ該カートリッジ１１５の固定用の突部２７５または凹部が配列されている。これによって前記カートリッジ１１５が前記懸架部の有する枠体２７０に支持されるとともに変形操作時の変動を防止することができる。

図１４には、さらに、滴下防止機構８０が示されている。該滴下防止機構８０は、Ｘ軸移動体４７７に設けられており、分注ヘッド７１のようにＺ軸方向には移動しない。該滴下防止機構８０は、Ｙ軸方向に沿って進退可能に設けられ、前記懸架部が有する枠体２７０の下方にまで進出して懸架された各変形要素内蔵分注チップ１１３からの滴下を受け入れることが可能な滴下防止トレー８１を有し、該トレー８１は駆動用モータ８４によって回転駆動されるロータ８５（図１５参照）とロータ８３との間に掛け渡されたタイミングベルト８２と連結して、タイミングベルトの移動に従って移動する。

図１５は、第４の実施の形態に係る変形要素内蔵分注装置１００を背面から示すものである。
ここには、磁力部５００が示されている。該磁力部５００は、前記分注ヘッド７１の基部７５と連結されているものであり、各々8個の磁石５１１が表裏に配列された6本の櫛歯状部材５１をＹ軸方向に沿って、隣接する前記変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５の間を1つ置きに進退可能に駆動する櫛歯状部材駆動モータ５２０と、該櫛歯状部材駆動モータ５２０によって回転駆動されるロータ５３０と、該ロータに掛け渡されたタイミングベルトが設けられている。

続いて、図１２、図１３、図１６、および図１７に基づいて、本発明の実施の形態に係る変形要素内蔵分注装置１００の動作を説明する。

図１３に示すように、当初、前記変形要素内蔵分注装置１００では、ラック２２０に前記12本の変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５が行列状に配列されている。該変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５は、その配列方向の両端に設けられた係合部としてのラック装填用突部１１５ａがラック２２０に設けられた全24個の凹部２２１（図１６参照）と係合することによって装填されている。

ステップＳ１において、前記分注ヘッド７１を前記Ｘ軸移動機構４７を用いてＸ軸方向に移動させる。その際、分注ヘッド７１に設けられた前記懸架部が有する前記枠体２７０の両側壁２７１の下側に内側方向に突設された支持用縁部２７３が、前記ラック２２０に収容された変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５の両端に設けた第１の係合部としての懸架用突部１１５ｂの下側に位置するように、該分注ヘッド７１の高さを前記Ｚ軸移動機構４８によって制御しておく。なお、該両側壁２７１の大きさは、前記変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５の一連の変形要素収納部１４３を前記枠体２７０で被覆可能となるように形成されていることになる。

ステップＳ２において、前記分注ヘッド７１に設けた前記枠体２７０の両側壁２７１および上壁２７２が前記変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５の一連の前記変形要素収納部を３面で囲むように位置するとともに、前記支持用縁部２７３に設けられた隣接する突部２７５の間の上方に前記懸架用突部１１５ｂが来るように位置させたところで、前記Ｘ軸移動機構４７を停止する。

ステップＳ３で、Ｚ軸移動機構４８を制御し、分注ヘッド７１を上方に移動させると前記懸架用突部１１５ｂが、前記枠体２７０の前記支持用縁部２７３に支持されて該変形要素内蔵分注チップカートリッジが自重で該懸架部に支持された状態になる。引き続いて前記Ｚ軸移動機構４８により、前記枠体２７０を上昇させることによって、12本の前記変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５を一斉に、その細管部の先端の口部１３３が前記ラック２２０上方に位置させる。

ステップＳ４で、前記Ｘ軸移動機構４７を駆動させることによって前記Ｘ軸移動体４７７および前記分注ヘッド７１を前記マイクロプレート３０上にまで位置させる。Ｘ軸移動体４７７を停止させた後、前記Ｚ軸移動機構４８を制御して、前記分注ヘッド７１を前記Ｘ軸移動体４７７に対して下降させて、前記マイクロプレート３０の各ウェル３２内に前記変形要素内蔵分注チップ１１３の細管部が挿入されることになる。

ステップＳ５で、例えば、予め前記マイクロプレート３０の各ウェル３２内に、検体から抽出した、目的物質としてのＤＮＡを捕獲した磁性粒子が懸濁している溶液が収容されているとする。該目的物質を分離するには、前記磁力部５００を駆動させて、前記櫛歯状部材５１をＹ軸方向に進出させることで、前記櫛歯状部材５１に設けられた各磁石５１１を前記変形要素内蔵分注チップ１１３の細管部に接近させて、内部に磁場を及ぼす。この状態で、前記ピン２００を前記ピン駆動用モータを駆動することによって図１２に示すように上下動させて前記ウェル内に収容された磁性粒子懸濁液に対して吸引吐出を繰り返すことによって各変形要素内蔵分注チップ１１３の細管部の内壁に磁性粒子を吸着させることができる。

ステップＳ６で、該変形要素内蔵分注チップ１１３内に前記磁性粒子を吸着させたまま、移動させるには、図１７に示すように、前記Ｚ軸移動機構４８を制御して、前記分注ヘッド７１を前記マイクロプレート３０から上昇させた後、前記滴下防止機構８０を駆動させることで、前記滴下防止トレー８１を前記変形要素内蔵分注チップカートリッジ１１５の下方に進出させた上で、Ｘ軸移動機構４７を用いて必要なマイクロプレートの位置にまで、移動させることになる。

図１８は、本発明の第５の実施の形態に係る担体が封入された担体封入変形要素内蔵分注チップ１１４，１１４'，１１６，１１６'を示す。これらの担体封入変形要素内蔵分注チップ１１４，１１４'，１１６，１１６'は、担体が封入された領域が本体と別体に形成され、本体に取り付けられたものである。

図１８（a）に示された担体封入変形要素内蔵分注チップ１１４は、上端に開口部１４４ｂをもち下端に流体の流出入用の口部１３４を有する非変形壁で形成されたチップ状容器１５４と、前記開口部１４４ｂを密閉するように該開口部１４４ｂに嵌合して取り付けられた密閉栓１９４とを有し、該密閉栓１９４には、外部からチップ状容器１５４の軸線に沿って下方向に向かった押圧により前記チップ状容器１５４内を下方向に伸長可能で、上方向に収縮付勢された変形壁を有する変形要素１２４が設けられている。

該チップ状容器１５４は、前記開口部１４４ｂを有するとともに前記変形要素１２４の変形可能範囲を包含するように前記変形要素１２４を収納可能な変形要素収納部１４４と、該変形要素収納部１４４よりも細い径をもち種々の外部容器に挿入可能な前記口部１３４を有する細管部１８４と、前記変形要素収納部１４４および前記細管部１８４と連通し、前記細管部１８４よりは太いが前記変形要素収納部１４４よりは細い径をもち前記口部１３４から吸引した液体を貯溜可能な貯溜部１６４と、前記細管部１８４と前記貯溜部１６４との間に設けられた漏斗状の移行部１７４とを有する。

前記細管部１８４は、透光性を有し、短冊状担体９０が、該短冊状担体９０の上側絞り部と下側絞り部において、細管部１８４をかしめて液体の流出流入が可能であるが担体９０の流出が不可能となるように細く絞るように加工して、その領域外に前記担体９０が流出しないように封入されている。該上側絞り部および下側絞り部は封入部に相当する。

細管部１８４の上端部は、前記移行部１７４の下端にある嵌合部１７４ａに嵌合して接着、熱溶着、超音波溶着等によって取り付けられている。前記細管部１８４は、内部に前記担体９０を封入した後に前記嵌合部１７４ａに取り付けられる。前記細管部１８４は、内部検出領域に相当し、蛍光色素で標識化される前記担体９０の測定の際に、蛍光を発しない樹脂であって、ある程度の強度を有するポリプロピレンで形成されるのが適当である。

前記密閉栓１９４は、前記変形要素１２４として、ゴム等の弾性部材で形成された変形壁を有し、底壁１２４ａと、側壁１２４ｂとで囲まれた窪み１２４ｃとを有し、該チップ状容器１５４の内部に突出した筒状壁を有する。なお、符号１４４ａは、前記変形要素収納部１４４の底口部で貯溜部１６４に向かって先細りに形成されている。また、密閉栓１９４は、嵌合により取り付けられて、さらに、密閉栓１９４を上側から押さえる押え板１７５によって押えられて取り付けをより強固にしている。該押え板１７５は、変形要素１２４の上方に設けられた操作用孔１７５ａ、および該操作用孔１７５ａの周縁部から下方向に前記変形要素１２４に囲まれて延びるように形成されて、前記変形要素１２４の磨耗等を防止する防護壁１７５ｂが設けられている。また、密閉栓１９４を嵌合に加えて接着剤、熱溶接等を用いて取り付けることもある。

図１８（ｂ）に示す担体封入変形要素内蔵分注チップ１１４'は、図１８（ａ）で説明した担体封入変形要素内蔵分注チップ１１４の前記細管部１８４内において、短冊状担体９０の代わりに、粒子状担体９１を封入したものである。なお、図１８（ａ）の担体封入変形要素内蔵チップ１１４と同じものについては同一の符号を用い、説明を省略する。

図１８（ｃ）に示す担体封入変形要素内蔵分注チップ１１６は、図１８（ａ）において、変形要素１２４の代わりに、変形要素１２５を用いる。該変形要素１２５は、可撓性部材で形成された変形壁を有し、底壁１２５ａと、その一部に蛇腹が形成された側壁１２５ｂとで囲まれた窪み１２５ｃを有し、該チップ状容器１５４の内部に突出した略円筒状の筒状壁を有する。該蛇腹は、前記変形要素１２５の側壁１２５ｂの一部に側壁１２５ｂを上下に仕切るようにかつ上下方向を変形方向として変形可能に設けられた変形壁である。該蛇腹は螺子状をしており、螺子の波形として山（この例では、10個）および谷（この例では9個）が形成されている。該密閉栓１９５は、嵌合によって、またはそれに加えて、接着、熱溶着や、超音波溶着等によって取り付ける場合も含む。接着等の場合には、前記密閉栓１９５は、チップ状容器１５４から取り外すことはできない。

図１８（ｄ）に示す担体封入変形要素内蔵分注チップ１１６'は、図１８（ｃ）で説明した担体封入変形要素内蔵分注チップ１１６の前記細管部１８４内において、短冊状担体９０の代わりに、粒子状担体９１を封入したものである。

図１９には、本発明の第５の実施の形態に係る他の例の担体が封入された担体封入変形要素内蔵分注チップ１１７，１１７'，１１８，１１８'，１１９，１１９'を示す。これらの担体封入変形要素内蔵分注チップ１１７，１１７'，１１８，１１８'，１１９，１１９'は、担体が封入された領域が本体と一体に形成されているものである。

図１９（ａ）に示された担体封入変形要素内蔵分注チップ１１７は、上端に開口部１４５ｂをもち下端に流体の流出入用の口部１３５を有する非変形壁で形成されたチップ状容器１５５と、前記開口部１４５ｂを密閉するように該開口部１４５ｂに嵌合して取り付けられた密閉栓１９６とを有し、該密閉栓１９６には、外部からチップ状容器１５５の軸線に沿って下方向に向かった押圧により前記チップ状容器１５５内を下方向に伸長可能で、上方向に収縮付勢された変形壁を有する変形要素１２６が設けられている。

該チップ状容器１５５は、前記開口部１４５ｂを有するとともに前記変形要素１２６の変形可能範囲を包含するように前記変形要素１２６を収容可能な変形要素収納部１４５と、該変形要素収納部１４５と連通し、該変形要素収納部１４５よりも細い径を持ち種々の外部容器に挿入可能な口部１３５を有する細管部１８５と、前記細管部１８５と前記変形要素収納部１４５との間に設けられた移行部１４５ａとを有している。

前記細管部１８５は透光性をもち、短冊状担体９０が、前記短冊状担体９０の上側絞り部と下側絞り部において、細管部１８４をかしめて液体の流出流入が可能であるが担体９０の流出が不可能となるように細く絞るように加工して、その領域外に前記担体９０が流出しないように封入されている。該上側絞り部および下側絞り部は封入部に相当する。細管部１８５は、前記内部検出領域に相当する。

密閉栓１９６は、前記変形要素１２６として、ゴム等の弾性部材で形成された変形壁を有し、底壁１２６ａと、側壁１２６ｂとで囲まれた窪み１２６ｃとを有し、該チップ状容器１５５の内部に突出した筒状壁を有する。なお、符号１４５ａは、前記変形要素収納部１４５の底口部で細管部１８５に向かって先細りに形成されている。また、密閉栓１９６を、嵌合によって、またはそれに加えて、接着、熱溶着や、超音波溶着等を用いて取り付ける場合も含む。接着等の場合には、接着の他、熱溶着や、超音波溶着等によって取り付ける場合も含む。これらの場合には、前記密閉栓１９６は、チップ状容器１５５から取り外すことはできない。また、前記密閉栓１９６を取り付けた場合には、密閉栓１９６を上側から押さえる押え板１７７が取り付けられて取付を堅固なものとすることができる。該押え板１７７は、変形要素１２６の上方に設けられた操作用孔１７７ａ、および該操作用孔１７７ａの周縁部から下方向に前記変形要素１２６に囲まれて延びるように形成された防護壁１７７ｂが設けられている。

図１９（ｂ）に示す担体封入変形要素内蔵分注チップ１１７'は、図１９（ａ）で説明した担体封入変形要素内蔵分注チップ１１７の前記細管部１８５内において、短冊状担体９０の代わりに、粒子状担体９１を封入したものである。

図１９（ｃ）に示す担体封入変形要素内蔵分注チップ１１８は、上端に開口部１４６ｂをもち下端に流体の流出入用の口部１３６を有する非変形壁で形成されたチップ状容器１５５と、前記開口部１４６ｂを密閉するように該開口部１４６ｂに嵌合して接着剤等により接着して取り付けられた密閉栓１９６とを有し、該密閉栓１９６には、外部からチップ状容器１５６の軸線に沿って下方向に向かった押圧により前記チップ状容器１５６内を下方向に伸長可能で、上方向に収縮付勢された変形壁を有する変形要素１２６が設けられている。

該チップ状容器１５６は、前記開口部１４６ｂを有するとともに前記変形要素１２６の変形可能範囲を包含するように前記変形要素１２６を収容可能な変形要素収納部１４６と、該変形要素収納部１４６よりも細い径を持ち種々の外部容器に挿入可能な前記口部１３６を有する細管部１８６と、前記変形要素収納部１４６および前記細管部１８６と連通し、前記細管部１８６よりは太いが前記変形要素収納部１４６よりは細い径をもち前記口部１３６から吸引した液体を貯溜可能な貯溜部１６５と、前記細管部１８６と前記貯溜部１６５との間に設けられた漏斗状の移行部１７６とを有する。

前記貯溜部１６５は透光性をもち、クロマトグラフィーの粒子状充填剤として、前記所定の物質を吸着等によって捕獲可能であって、前記細管部１８６の内径よりも大きい径を持つ複数の球状担体９２が封入されている。前記移行部１７６は、前記球状担体９２によってふさがれないように、軸方向に垂直な断面は楕円形状である。ここで、「充填剤」とは、液クロマトグラフィーの原理に基づいて、いわゆる移動相としての所定流体に含有される目的生体物質の吸着を図るために選択される所定の容器内に充填される不溶性固定相である。

図１９（ｄ）に示す担体変形要素内蔵分注チップ１１９は、図１９（ａ）において、変形要素１２６の代わりに、変形要素１２７を用いる。該変形要素１２７は、可撓性部材で形成された変形壁を有し、底壁１２７ａと、その一部に蛇腹が形成された側壁１２７ｂとで囲まれた窪み１２７ｃを有し、該チップ状容器１５５の内部に突出した略円筒状の筒状壁を有する。該蛇腹は、前記変形要素１２７の側壁１２７ｂの一部に側壁１２７ｂを上下に仕切るようにかつ上下方向を変形方向として変形可能に設けられた変形壁である。該蛇腹は螺子状をしており、螺子の波形として山（この例では、10個）および谷（この例では9個）が形成されている。

図１９（ｅ）に示す担体封入変形要素内蔵分注チップ１１９'は、図１９（ｄ）で説明した担体封入変形要素内蔵分注チップ１１９の細管部１８５内において、短冊状担体９０の代わりに、粒子状担体９１を封入したものである。

図１９（ｆ）に示す担体封入扁形要素内蔵分注チップ１１８'は、図１９（ｃ）で説明した担体封入変形要素内蔵分注チップ１１８の前記変形要素１２６の代わりに、変形要素１２７を用いたものである。
なお、図１８および図１９において、符号１１４ａ，１１７ａ，１１８ａは、該チップを分注チップヘッド等に懸架するための懸架用突部である。
また、図示していないが、前記変形要素内蔵分注チップカートリッジ状に前記担体封入変形要素内蔵分注チップを集積化することももちろん可能である。

前記担体封入変形要素内蔵分注チップ内の光学的状態を測定するには、例えば、前記分注ヘッドに担体封入変形要素内蔵分注チップを設け、該分注ヘッドに設けた光検出部を用いて、各担体封入変形要素内蔵分注チップの外部に、該非変形部の周囲を取り囲むように近接させた１または２以上の受光端子を用いて前記チップ内の光学的状態を測定する。その際、前記受光端子は、前記チップに対して相対的に移動可能であることが好ましい。
そのような例としての装置例を図２０、図２１に示す。

図２０は、担体封入変形要素内蔵分注チップ１１４，１１４'，１１６，１１６'，１１７，１１７'，１１８，１１８'，１１９，１１９'を用いる場合に適したものであって、前記変形要素内蔵分注装置１０，１００で用いた前記磁力部５０，５００に代えて用いる、第５の実施の形態に係る光検出部８８および磁力部５０１，５０２の例を示すものである。

図２０（ａ）は、磁力部５０１および光検出部８８を取り出して示す斜視図である。磁力部５０１は、前記ウェル３２の列間隔について、例えば、前記自然数である「2」倍に設定された列間隔をもつ前記担体封入変形要素内蔵分注チップの隣接する列間に、列方向に沿って移動可能に設けられ、前記列方向に沿って伸びかつ前記担体封入変形要素内蔵分注チップの隣接する列間に挿入可能な幅に設けられた前記担体封入変形要素内蔵チップの（列数−１）本である３本の略角柱状の櫛歯状部材５２１と、該櫛歯状部材５２１の外側に設けられ、前記櫛歯状部材５２１よりもやや幅廣に形成された2本の略角柱状の櫛歯端５２１ａ，５２１ｂと、前記櫛歯状部材５２１および前記櫛歯端５２１ａ，５２１ｂの一端で連結し行方向に伸びる支持部材（図示せず）とを有し、前記各櫛歯状部材５２１および前記櫛歯端５２１ｂには、その長手方向、すなわち、列方向に沿って、前記ウェル３２の行間隔に設定された間隔で各々前記行数個（12個）が配列された磁石５２２と、該各櫛歯状部材５２１，５２１ａ，５２１ｂの長手方向、すなわち列方向に沿って設けられたガイドレール５２３とを有する。前記磁石５２２は前記櫛歯状部材５２１および櫛歯端５２１ｂの同じ側面側に設けられ、該側面から遠い位置に前記ガイドレール５２３が設けられている。前記ガイドレール５２３は、前記櫛歯状部材５２１，５２１ａ，５２１ｂの上表面に移動可能に設けられた前記櫛歯状光検出部８８の移動を案内する。なお、ここでは、例として、担体封入変形要素内蔵分注チップの隣接する列間隔または行間隔をウェル３２の列または行間隔の「２」倍に設定したが、同一の間隔に設定することももちろん可能である。その場合に櫛歯状部材の本数も該間隔の個数や、磁石や後述する光検出用孔の配列の仕方に応じて変化することはいうまでもない。

図２０（ｂ）は、第５の実施の形態に係る他の例の磁力部５０２および前記光検出部８８の例を示す斜視図である。

図２１は、前記光検出部８８を詳細に示すものであり、該光検出部８８は前記分注ヘッド７０、７１に設けられた磁力部５０１，５０２上に、該磁力部５０１，５０２に対して相対的に移動可能に設けられ、前記各担体封入変形要素内蔵分注チップ内部の状態を検出するものである。

前記光検出部８８は、例えば、前記ウェル３２の列間隔の自然数倍、すなわち、「2」倍に設定された列間隔をもつ隣接する担体封入変形要素内蔵チップの間に、列方向に沿って前記磁力部５０１，５０２または前記担体封入変形要素内蔵チップに対して移動可能に設けられ、前記列方向に沿って伸びかつ隣接する前記担体封入変形要素内蔵分注チップ列間に挿入可能な幅に設けられた前記担体封入変形要素内蔵分注チップの（列数−１）本である3本の略角柱状の櫛歯状部材９５と、該櫛歯状部材９５の外側に設けられ、前記櫛歯状部材９５よりもやや幅廣に形成された2本の略角柱状の櫛歯端９５ａ，９５ｂと、前記櫛歯状部材９５および前記櫛歯端９５ａ，９５ｂの一端で連結し行方向に伸びる支持部材９６とを有し、前記各櫛歯状部材９５および前記櫛歯端９５ａ，９５ｂには、各々１の光検出用孔９８が行方向に沿って穿設して設けられている。

１の前記櫛歯状部材９５または前記櫛歯端９５ａ，９５ｂに設けられた前記光検出用孔９８には、発光部１０３からの光ファイバ９９の先端が設けられ、それに、前記担体封入変形要素内蔵分注チップ列が配列されるべき細長い空隙を介して隣接する櫛歯状部材９５，櫛歯端９５ａ，９５ｂの前記光検出用孔９８には、光センサー１０２と接続した光ファイバ１０１の先端が、前記櫛歯状部材９５、または櫛歯端９５ａ，９５ｂの隣接する２つによって挟まれた前記空隙に面するように設けられている。

なお、符号９７は、前記ガイドレール５２３と係合して摺動可能な前記列方向に沿って前記各櫛歯状部材９５、櫛歯端９５ａ，９５ｂに設けられた細溝を示す。また、前記光検出部８８の前記櫛歯状部材９５、櫛歯端９５ａ，９５ｂ、支持部材９６の大きさおよび形状は、各々、前記磁力部５０１，５０２に相当する大きさおよび形状に形成されている。

以上説明した各実施の形態は、本発明をより良く理解するために具体的に説明したものであって、別形態を制限するものではない。したがって、発明の主旨を変更しない範囲で変更可能である。例えば、前記実施の形態では、容量としては、小容量（数10〜200μリットル）、中容量（200μリットル〜1ミリリットル）、大容量（1〜5ミリリットル）の各容量の範囲を用いたが、これらは例示であって、該各範囲に限定されるものではない。また、可動部材の駆動については、リニアステップモータを用いて直接駆動するにようにしたが、さらに一端が軸支され、他端がリニアモータにより上下方向に駆動され中間に支点を有するリンク棒を用いて駆動したり、ステップモータおよびカム機構を用いて駆動すること等も可能である。

また、実施の形態では、前記チップ支持部では、チップ配列保持部を用いた例を説明した。しかしながら、該チップ配列保持部に相当するとした前記トレー２２に対して、各変形要素内蔵分注チップ１１が前記トレー２２に一体的に装着されていると考えれば、前記変形要素内蔵分注チップカートリッジの例が示されたことになる。

前記変形要素内蔵分注チップの形状も前述したものに限られず、移行部に段差をもつものや、移行部以外に段差をもつものであっても良い。

また、前記チップ配列保持部は、前述した12行×8列の行列状の配列に限定されるものではなく、例えば、4, 6, 8, 12本等の一列状、または24, 48, 384本等の行列状、その他の形状の配列がある。
前記変形要素内蔵分注チップカートリッジは、8本の一列状についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、4, 6, 12本等の一列状、または変形要素内蔵分注チップカートリッジ同士を連結して、例えば、12行×8列等の行列状の配列をもつ場合がある。
Ｘ軸およびＺ軸の移動の例について説明したが、Ｙ軸の移動を追加することももちろん可能である。
さらに、前記変形要素内蔵分注チップの細管部の口部には、ステンレス製等のより径が細い短管を嵌合させて、その分注精度を高めるようにしても良い。
以上の説明では、担体として、短冊状担体と、粒状担体、球状担体のみを説明したが、これらの担体またはその個数に限られることなく、例えば、ブロック状担体、１個の球状担体、他の個数の粒子状担体を用いることができる。
封入部については、かしめの場合のみ説明したがこれらに限定されることはなく、例えば、内側方向に突出する突部や、別体に形成された封入部を用いることができる。
以上の説明で使用した、「上」、「下」、「底」、「内」、「外」、「行」、「列」、「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｚ」等のような前述した空間的な表現は、図解のためのみであって、前記構造の特定の空間的な方向また配置に制限するものではない。
また、以上の各構成要素、部品、装置等、例えば、チップ状容器、変形要素、細管部、貯溜部、容器、分注ヘッド、密閉栓、押え板、変形要素内蔵分注チップ、変形要素内蔵分注チップカートリッジ、可動部材、磁力手段、移動機構、粒子状担体や短冊状担体等（これらの担体に限られない）の担体、封入部等は、適当に変形しながら任意に組み合わせることができる。

本発明に係る変形要素内蔵分注チップ、変形要素内蔵分注装置および変形要素内蔵分注処理方法は、種々の溶液の処理が要求される分野、例えば、工業分野、食品、農産、水産加工等の農業分野、製薬分野、衛生、保険、免疫、疾病、遺伝等を扱う医療分野、化学若しくは生物学等の分野等、あらゆる分野に関係するものである。本発明は、特に、多数の試薬や物質を用いた一連の処理を所定の順序に連続的に処理を実行する場合に有効である。

１０，１００ 変形要素内蔵分注装置
１１，１１'，１１０，１１１，１１２，１１３ 変形要素内蔵分注チップ
１１５ 変形要素内蔵分注チップカートリッジ
１１４，１１６、１１７，１１８，１１９ 担体封入変形要素内蔵分注チップ
１２，１２０，１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６，１２７ 変形要素
１５，１５０，１５１，１５２，１５３，１５４，１５５ チップ状容器
２０，２００ ピン（可動部材）
３０ マイクロプレート
５０，５００，５０１，５０２ 磁力部
７０，７１ 分注ヘッド
８８ 光検出部
９０，９１，９２ 担体

Claims (32)

1. 上端に開口部をもち下端に流体の流出入用の口部を有する非変形壁で形成されたチップ状容器と、前記開口部を密閉するように該開口部に取り付けられた密閉栓とを有し、
   該密閉栓には、外部からの押圧により前記チップ状容器内を下方向に伸長可能で、上方向に収縮付勢されまたは収縮可能に形成された変形壁を有する変形要素が設けられ、該変形要素は前記チップ状容器内部に位置するように形成され、
   前記密閉栓は、前記変形要素として、該チップ状容器の内側に突出した筒状壁で囲まれた窪みを有し、該筒状壁は、該変形要素の伸長のために外部から力を作用させる底壁、および前記変形壁を有する側壁を有する変形要素内蔵分注チップ。
2. 前記チップ状容器は、前記開口部を有するとともに前記変形要素の変形可能範囲を包含するように前記変形要素を収納可能な変形要素収納部と、該変形要素収納部より細く形成され前記口部を有する細管部とを有する請求項１に記載の変形要素内蔵分注チップ。
3. 前記密閉栓の上側で前記チップ状容器に取り付けられ、前記密閉栓を上側から押さえる押え板を有し、該押え板には操作用孔、および、該操作用孔の周縁部から下方向に前記変形要素に囲まれて延びるように形成された防護壁が設けられた請求項１または請求項２に記載の変形要素内蔵分注チップ。
4. 前記側壁は、可撓性部材を有し、かつ蛇腹が形成された請求項１または請求項３に記載の変形要素内蔵分注チップ。
5. 前記側壁は、弾性部材を有する請求項１、請求項３または請求項４に記載の変形要素内蔵分注チップ。
6. 前記密閉栓は弾性部材を有し、前記チップ状容器の前記開口部にＯリングを用いて装着される請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の変形要素内蔵分注チップ。
7. 前記口部を通って流出入される流体と接触可能で、所定物質が結合しまたは結合可能な担体が前記チップ状容器内に封入されている請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の変形要素内蔵分注チップ。
8. 上側に複数の開口部が配列され下側に流体の流出入用の複数の口部が配列され一体的に連結するように非変形壁で形成された複数のチップ状容器と、前記開口部を密閉するように該開口部に取り付けられた複数の密閉栓とを有し、該密閉栓には、外部からの押圧により前記チップ状容器内を下方向に伸長可能で、上方向に収縮付勢されまたは収縮可能に形成された変形壁を有する変形要素が前記各チップ状容器の内部に位置するように形成され、
   前記密閉栓は、前記変形要素として、該チップ状容器の内部に突出した筒状壁で囲まれた窪みを有し、該筒状壁は、前記変形要素の伸長のために外部から力を作用させる底壁、および少なくとも前記変形壁を有する側壁を有する変形要素内蔵分注チップカートリッジ。
9. 前記各チップ状容器は、前記開口部を有するとともに前記変形要素の変形可能範囲を包含するように前記変形要素を収納可能な変形要素収納部、該変形要素収納部より細く形成され前記口部を有する細管部とを有する請求項８に記載の変形要素内蔵分注チップカートリッジ。
10. 複数の前記密閉栓の上側で前記複数のチップ状容器に取り付けられ、前記各密閉栓を上側から押える押え板を有し、該押え板には、前記各密閉栓に対応して操作用孔、および、該操作用孔の周縁部から下方向に前記変形要素に囲まれて延びるように形成された防護壁が設けられた請求項８または請求項９に記載の変形要素内蔵分注チップカートリッジ。
11. 前記変形要素内蔵分注チップカートリッジには、その配列方向に沿った両端の各々に外方向に対して突設されまたは凹設された２つの第１の係合部および第２の係合部が設けられ、前記第１の係合部は第１の高さに、前記第２の係合部は、前記第１の高さよりも低い第２の高さに設けられた請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載の変形要素内蔵分注チップカートリッジ。
12. 前記口部を通って流出入される流体と接触可能な状態で、所定物質が結合しまたは結合可能な担体が前記チップ状容器内であって外部から内部を測定可能な領域に封入された請求項８乃至請求項１１のいずれかに記載の変形要素内蔵分注チップカートリッジ。
13. 上端に開口部をもち下端に流体の流出入用の口部を有する非変形壁で形成されたチップ状容器、および前記開口部を密閉するように該開口部に取り付けられた密閉栓を有し、該密閉栓には、外部からの押圧により前記チップ状容器内を下方向に伸長可能で、上方向に収縮付勢されまたは収縮可能に形成された変形壁を有する変形要素が前記チップ状容器の内部に位置するように設けられた１または２以上の変形要素内蔵分注チップと、前記変形要素内蔵分注チップの前記該変形要素を変形させることによって、該変形要素内蔵分注チップに対する液体の吸引吐出を行う分注ヘッドとを有し、
    前記分注ヘッドは、前記１または２以上の変形要素内蔵分注チップを支持可能なチップ支持部と、前記変形要素内蔵分注チップの前記密閉栓に設けた前記変形要素と接触または接続可能に設けられ、該変形要素と接触または接続して該変形要素の所定変形方向に沿って一斉に進退動作可能な可動部材とを有し、
    前記密閉栓は、前記変形要素として、該チップ状容器の内側に突出した筒状壁で囲まれた窪みを有し、該筒状壁は、該変形要素の伸長のために外部から力を作用させる底壁、および前記変形壁を有する側壁を有し、前記可動部材は、前記底壁と接触または接続可能に設けられた変形要素内蔵分注装置。
14. 種々の溶液を収容可能な複数の容器を有する容器群と、該分注ヘッドを容器群に対して相対的に移動させるヘッド移動部とをさらに有するとともに、前記口部は前記容器に対して一斉に挿入可能である請求項１３に記載の変形要素内蔵分注装置。
15. 前記変形要素内蔵分注チップには、前記密閉栓の上側で前記チップ状容器に取り付けられ、前記各密閉栓を上側から押える押え板を有し、該押え板には、前記各密閉栓に対応して操作用孔、および、前記操作用孔の周縁部から下方向に前記変形要素に囲まれて延びるように形成された防護壁が設けられ、前記可動部材は、前記操作用孔を通して前記変形要素と接触または接続可能に設けられた請求項１３または請求項１４に記載の変形要素内蔵分注装置。
16. 前記分注ヘッドまたは容器群には、前記チップ状容器または容器の内部に磁場を及ぼしまたは除去することが可能な磁力部を有する請求項１３乃至請求項１５のいずれかに記載の変形要素内蔵分注装置。
17. 前記変形要素の変形、および／または、前記分注ヘッドと前記容器群との間の移動を、前記変形要素内蔵分注チップの個数もしくは構造、吸引吐出すべき液体、そこに含まれる物質、その量、その収容位置、その温度もしくはその濃度、処理内容、または指示に基づいて制御する制御部を有する請求項１３乃至請求項１６のいずれかに記載の変形要素内蔵分注装置。
18. 前記変形要素の変形を、該変形要素に対する位置的変化、および該位置的変化に基づく該変形要素の所定変化に基づいて制御する制御部を有する請求項１３乃至請求項１７のいずれかに記載の変形要素内蔵分注装置。
19. 前記変形壁の変形について所定基準位置を設定し、該基準位置を基準にして、前記変形壁の変形の制御が行われる請求項１３乃至請求項１８のいずれかに記載の変形要素内蔵分注装置。
20. 前記分注ヘッドまたは容器群は、２以上の前記変形要素内蔵分注チップを一列状または平面状に所定間隔に配列して着脱自在に保持可能なチップ配列保持部、または２以上の前記変形要素内蔵分注チップを１列状または平面状に所定間隔に配列して連結した変形要素内蔵分注チップカートリッジを有する請求項１３乃至請求項１９のいずれかに記載の変形要素内蔵分注装置。
21. 前記変形要素内蔵分注チップカートリッジには、その配列方向に沿った両端に分注ヘッド懸架用係合部が設けられ、前記分注ヘッドには、前記変形要素内蔵分注チップカートリッジの１または複数本を上面部と両側面部で、前記変形要素収納部の一部を含むように上側から囲むことができる枠体と、該枠体の前記両側面部の下側で前記懸架用係合部と係合して前記変形要素内蔵分注チップカートリッジを着脱可能に支持することができる支持部とを有し、該変形要素内蔵分注チップカートリッジが支持された場合には前記上面部を通して前記可動部材が前記各変形要素内蔵分注チップの前記変形要素に接触または接続可能に設けられた請求項２０に記載の変形要素内蔵分注装置。
22. 前記チップ配列保持部は、列状または平面状に所定間隔で穿設された２以上の貫通孔が設けられたプレートを有し、前記各変形要素内蔵分注チップは前記各貫通孔に挿入して保持されるとともに、前記変形要素内蔵分注チップの前記口部は前記貫通孔を貫通して前記プレートの下方にあり、前記密閉栓は前記プレートの上方にくるように保持される請求項１３乃至請求項２１のいずれかに記載の変形要素内蔵分注装置。
23. 前記変形要素内蔵分注チップは、内部検出領域を有し、前記分注ヘッドには、前記内部検出領域を通して内部の状態を検出する光検出部を設けた請求項１３乃至請求項２２のいずれかに記載の変形要素内蔵分注装置。
24. 前記分注ヘッドに設けた磁力部は、１または２以上の前記変形要素内蔵分注チップの前記チップ状容器に対して一斉に接離可能に設けた２以上の磁石を有する請求項１６に記載の変形要素内蔵分注装置。
25. 流出入される流体と接触可能な状態で、所定物質が結合しまたは結合可能な担体が前記チップ状容器内であって外部から内部を測定可能な領域に封入された請求項１３乃至請求項２４のいずれかに記載の変形要素内蔵分注装置。
26. 上端に開口部をもち下端に流体の流出入用の口部を有する非変形壁で形成されたチップ状容器、および前記開口部を密閉するように該開口部に取り付けられた密閉栓を有し、該密閉栓には、外部からの押圧により前記チップ状容器内を下方向に伸長可能で、上方向に収縮付勢され、または収縮可能に形成された変形壁を有する変形要素が前記チップ状容器の内部に位置するように設けられた１または２以上の変形要素内蔵分注チップを分注ヘッドに保持させる保持工程と、
    該分注ヘッドを移動する移動工程と、
    前記口部を容器群内の容器内に挿入して前記変形壁面を一斉に変形させる変形工程とを有し、
    前記変形工程は、前記密閉栓の前記変形要素に可動部材を接触しまたは接続させる工程と、前記可動部材を下降させおよび／または上昇させる工程を有し、前記密閉栓は、前記変形要素として、該チップ状容器の内部に突出した筒状壁で囲まれた窪みを有し、該筒状壁は、前記変形要素の伸長のために外部から力を作用させる底壁、および少なくとも前記変形壁を有する側壁を有し、前記可動部材は、前記底壁と接触または接続する変形要素内蔵分注処理方法。
27. 前記保持工程は、２以上の前記変形要素内蔵分注チップを列状または平面状に所定間隔に配列して着脱可能に保持可能なチップ配列保持部、または２以上の前記変形要素内蔵分注チップを１列状または平面状に所定間隔に配列して連結した前記変形要素内蔵分注チップカートリッジを、前記変形要素内蔵分注チップが変形可能に分注ヘッドに装着することで行なう請求項２６に記載の変形要素内蔵分注処理方法。
28. 前記変形工程は、前記変形壁面の変形について所定基準位置を設定し、該基準位置を基準にして前記変形壁面の変形を行なう請求項２６に記載の変形要素内蔵分注処理方法。
29. 前記変形工程は、前記密閉栓の上側で前記チップ状容器に取り付けられ、前記各密閉栓を上側から押える押え板に前記各密閉栓に対応して操作用孔、および、前記操作用孔の周縁部から下方向に前記変形要素に囲まれて延びるように防護壁を設け、前記可動部材は、前記操作用孔を通して前記変形要素と接触または接続させる工程を有する請求項２６に記載の変形要素内蔵分注処理方法。
30. 前記液体には、所定物質を結合可能または所定物質と結合した磁性体が懸濁し、前記収容部または前記容器群の容器内に対して磁場を及ぼすことによって前記磁性体を前記貯溜部または前記容器の内壁に吸着させて分離する工程を有する請求項２６乃至請求項２９のいずれかに記載の変形要素内蔵分注処理方法。
31. 前記変形要素内蔵分注チップカートリッジの分注ヘッドへの装着は、該変形要素内蔵分注チップの配列方向に沿った該カートリッジの両端に設けた分注ヘッド懸架用係合部を、前記分注ヘッドを移動することで前記分注ヘッドに設けられ上面部と両側面部からなる枠体の前記両側面部の下側の支持部に前記懸架用係合部を係合させて、上側から前記変形要素内蔵分注チップカートリッジの前記変形要素収納部の一部を含むように上側から囲むように支持することによって行い、前記変形工程は該上面部を通して前記可動部材が前記各変形要素内蔵分注チップの前記変形要素に接触または接続させる請求項２７乃至請求項３０のいずれかに記載の変形要素内蔵分注処理方法。
32. 流出入される流体と接触可能な状態で、所定物質が結合しまたは結合可能な担体が前記チップ状容器内であって外部から内部を測定可能な領域に封入されるとともに、該チップ状容器内の光学的状態を検出する検出工程をさらに有する請求項２６乃至請求項３１のいずれかに記載の変形要素内蔵分注処理方法。

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