液滴生成運送方法和裝置以及粒子操作裝置的製作方法

2023-09-18 20:34:05 1

專利名稱：液滴生成運送方法和裝置以及粒子操作裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及液滴的生成及其運送技術，還有使用了液滴的粒子、 微量液體樣品等的被運送物的操作技術。
技術背景伴隨著基因組計劃的進展，想要以DNA、蛋白質水平理解生物、 疾病的檢查、理解生命現象的活動逐漸活躍。研究基因的表達狀況對 調查生命現象的理解、基因的活動有效。作為用於研究該基因的表達 狀況的有效的方法，使用按種類區分多個DNA探針、蛋白質探針並 固定在載片等的固體表面上的探針陣列、即所謂的DNA晶片、蛋白 質晶片。作為製作晶片的方法，有使用在光化學反應和半導體工業中 廣泛使用的平版印刷，將被劃分的多個單元所設計的排列的低聚物按 每一個鹼基合成的方法(Science 251， 767-773 ( 1991))以及將多種 的探針一4"一個地植入各層的方法(Science 270， 467-470 ( 1995); Nat. Biotechno1.18， 438-441 ( 2000 ))。在製作晶片時，任何方法若是在一片一片的每個陣列上，是將 DNA探針、蛋白質探針固定，或者專門化為DNA探針，則需要將低 聚物按每一個鹼基合成，製作花費工時和時間，成本高。另外，雖然 一般是將探針作為液滴放置在固體表面，但是，存在每層不均勻、不 容易變更探針種的組合、使用者不能輕易操作等的問題。為了解決以上的課題，提出了準備將DNA探針、蛋白質探針固 定在粒子上的物質，收集有這些多種的粒子的探針陣列，即粒子陣列 (Clinical Chemistry 43, 1749-1756( 1997 ); Nucleic Acids Research 30， e87 (2002);美國專利第6， 023， 540號說明書)。使用了粒子的探針 陣列的優點是，因為能夠利用使用了溶液中的化學反應的探針固定方 法，所以，能夠按照每個粒子製作探針密度沒有不均勻的探針陣列。在DNA晶片、蛋白質晶片中，採用通過低聚物製作位置或者各 探針的斑點位置來識別探針種類的方法，但是，在使用了探針固定化 粒子的探針陣列中，採用使用了按每個探針分色的粒子的方法 (Clinical Chemistry 43， 1749-1756 ( 1997);美國專利笫6， 023， 540 號說明書)、或者在毛細管內、微流路晶片內，通過排列的順序，識別 探針種類的方法(Nucleic Acids Research 30， e87 (2002)、專利第 3593525號、特開2005-17224號公報)。在以往的DNA晶片、蛋白質晶片中，對計量樣品中所含的多個 種類的定量解析，花費半天到一天的時間，與固定在晶片上的低聚物 或者DNA探針、蛋白質探針反應。另一方面，在將粒子排列在毛細 管內的探針陣列(Nucleic Acids Research 30, e87 (2002)),即，粒 子陣列中，強制使計量樣品在毛細管內流動。粒子陣列與以往方法相 比，因為提高了能夠縮短基因檢查時間的可能性，所以是不僅能夠在 規模較大的臨床檢查中心使用，還可以用於醫院、現場的簡單計量， 即，所謂Point of Care Testing (POCT)的計量技術。例如，期待著 作為要求緊急診斷的感染症、細菌檢查等的病原微生物基因組自身中 不存在的外來基因的快速檢測手段來使用。在採用通過排列在毛細管內的順序來識別探針種的方法(Nucleic Acids Research 30， e87 ( 2002 ))的粒子陣列的實用化時，必須依照 檢查用途，選擇任意的探針固定化粒子，確立按照希望的那樣排列的 方法，提出了若干個方法。例如，有一面一個個地控制粒子， 一面利 用液體的流動，使之流入到毛細管內的方法(特開平11-243997號公 報)、在設置有僅能進入一個粒子的微細的孔的薄片上，僅保持來自與 溶媒一起導入的多個粒子中的一個粒子，在保持的狀態下，將薄片移 動到在毛細管或者平板上設置的槽的位置並逐漸排列的方法(特開 2000-346842號^^才艮)。然而，這些方法由於氣泡的影響，不能^f艮好地 獲得粒子的情況很多，在切實性和操作性上存在問題。因此，提出了使用粒子捕捉噴嘴，從將固定著相同探針的多個粒 子與溶液一起儲存的容器中，僅將一個捕捉到粒子捕捉噴嘴的前端吸引部的操作方法(專利笫3593525號、特開2005-17224號公報、 Analytical Chemistry 75, 3250-3255 ( 2003))。根據該方法，能夠按 照設想的順序排列粒子。專利文獻l:美國專利第6， 023， 540號說明書 專利文獻2:特開平11-243997號^H艮 專利文獻3:特開2000-346842號/〉報 專利文獻4:專利第3593525號 專利文獻5:特開2005-17224號^^艮 非專利文獻l: Science 251， 767-773 (1991) 非專利文獻2: Science 270， 467-470 ( 1995) 非專利文獻3: Nat.Biotechnol.18， 438-441 (2000) 非專利文獻4: Clinical Chemistry 43, 1749-1756 ( 1997) 非專利文獻5: Nucleic Acids Research 30， e87 ( 2002 ) 非專利文獻6: Analytical Chemistry 75, 3250-3255 (2003) 在使用了粒子捕捉噴嘴的粒子捕捉法中，通過使捕捉到的粒子從 粒子捕捉噴嘴前端游離，逐漸被導入毛細管內、微流路晶片內來製作 粒子陣列。雖然迄今為止，粒子的導入是使用空氣的流動、水流，但 是，在為連續流體的情況下，存在游離的粒子沒有追從該流動的情況， 發現粒子長時間停滯在毛細管的入口附近、微流路晶片的入口附近的現象。該現象在製作粒子陣列的方面，不僅降低了生產能力，而且， 若不具有逐次確認粒子是否排列的檢測構件，則產生了在粒子的排列 順序上產生錯誤的問題。特別是，了解到上述問題的頻度與排列在毛 細管內、流路內的粒子的數成比例地高。其原因在於，由於毛細管內、 流路內的流路阻力與粒子的排列個數成比例增大，所以與粒子的排列 數相伴，拉入粒子所必須的力減小f本發明的目的是針對上述的課題，提供解決的手段和方法。另外， 目的還有提供一種不僅能夠有效地運送或者分別取出粒子，還能夠有 效地運送或者分別取出包括液體樣品的被運送物的裝置。 發明內容在本發明中，在毛細管的入口或者微流路晶片的入口生成液滴， 將從粒子捕捉噴嘴的前端游離的粒子內包於該液滴，將粒子導入到毛 細管內、微流路晶片內。因為若一旦粒子被內包在液滴，則由於氣液 界面的表面張力，難以將液滴向外放出，所以，粒子與液滴一起被穩 定地運送。首先，對液滴生成運送構件進行說明。準備兩根以上運輸送體的 管(液體運送管)。為了簡單，在這裡對僅準備了兩根的系統進行說明。 下面，將兩根液體運送管分別記載為第一液體運送管、第二液體運送 管。將第一液體運送管的一端插入液體容器，使用壓力輸送泵，對容器內的液體進行吸水，以輸送速度V1，向第一液體運送管的另一端輸送。另一端向大氣開放，通過了第一液體運送管內的液體以一定速度 從另一端流出。在流出時的初期階段，液體由於表面張力形成球狀的 滴(液滴)。另一方面，第二液體運送管將其一端連接於吸引泵，輸送速度為V2，使液體運送管內為負壓。第二液體運送管的另一端通過可 以液體接觸，對液體進行吸水，在第二液體運送管內進行運送。若使第一液體運送管另一端的液體流出口和第二液體運送管另一 端的液體流入口接近，若為從液體流出口流出的液滴不會受到重力落 下的影響，到達液體流入口的距離，則可以將液體從第一液體運送管 向第二液體運送管移動，進行運送。下面，將液體流出口和液體流入口的間隔記栽為氣隙。在這裡，著眼於輸送速度VI、 V2，若維持VKV2 的關係，則被吸引到第二液體運送管的液滴被氣隙部扯斷。據此，從 笫一液體運送管供給來的連續流體在氣隙部生成液滴，在第二液體運 送管內，形成液體和氣體(空氣)的斷續流。接著，對粒子捕捉構件進行說明。粒子捕捉構件具有對進入了多 個粒子的溶液進行收容的粒子收容容器、將粒子在前端捕捉的細長的 粒子捕捉噴嘴、與粒子捕捉噴嘴連結的吸引機和加壓機、用於在容器 中的溶液中插入、提升粒子捕捉噴嘴的前端部的執行器。在粒子捕捉 噴嘴的前端，開口孔比粒子的直徑小。將在前端開口有比粒子的直徑 小的孔的粒子捕捉噴嘴插入進入了表面固定著生物分子探針的多個粒子的溶液中，使吸引力作用於粒子捕捉噴嘴的前端。然後，從容器的 溶液中抽出前端吸引保持著一個粒子的粒子捕捉噴嘴，對吸引保持在 粒子捕捉噴嘴的前端的粒子施加壓力，使之游離。基於本發明的粒子操作裝置是具有前面所說明的液滴生成運送構 件和粒子補足構件的形態，具體地說，具有第一液體運送管和向該管 供給液體的第 一輸送構件、第二液體運送管和吸引運輸送體的第二輸 送構件、對收容進入了多個粒子的溶液的多個容器進行保持的栽物臺 和使該載物臺移動的執行器、在前端開口有比上述粒子的直徑小的孔 的粒子捕捉噴嘴、驅動粒子捕捉噴嘴的執行器、使粒子捕捉噴嘴的前 端產生正或者負的壓力的吸引加壓構件、控制它們的控制部。粒子捕捉噴嘴具有在第一液體運送管和第二液體運送管之間的氣 隙內移動，而不會與第 一液體運送管和第二液體運送管接觸的位置關 系。通過吸引機的驅動，從處於粒子捕捉噴嘴移動的方向的延長上的 粒子儲存容器，將粒子在粒子捕捉噴嘴的前端捕捉，使噴嘴前端移動 到氣隙部，然後，通過加壓機的驅動，使捕捉到粒子捕捉噴嘴前端的 粒子向形成於氣隙的液滴游離。游離的粒子通過與液滴接觸被內包， 被運向第二液體運送管內。通過將第二液體運送管替換成作為粒子陣列容器使用的毛細管、 微流路晶片，可以切實地將被液滴內包的粒子誘導入毛細管內、流路 內，能夠製作粒子陣列。因為該方法是利用氣液界面的表面張力的方 法，所以，不需依存粒子流入的流速，即可運入粒子。另外，通過將粒子捕捉構件替換成液體樣品的微量分注構件，由 液滴生成運送構件供給的液體，使用與液體樣品不混合的物質，還可以應用於^l:量液體樣本的運送、分別取出等。再有，在將液滴生成運 送構件作為單體使用的情況下，通過控制由第一液體運送管和第二液 體運送管所形成的氣隙的間隔，還可以作為具有能夠控制液滴的量這 樣的特徵的微量分注機來靈活應用。 發明效果根據本發明，能夠將固定著生物分子的粒子一個個地切實地導入、排列到粒子陣列容器內，可以以低的製造成本，高效率地製作排列著 多個不同的粒子的粒子陣列。另外，因為使用本發明的裝置，可以進 行液體樣品的微量分別取出，所以，不僅僅是粒子，還能夠簡單操作 包括液體的被運送物。


圖l是表示本發明的液滴生成法、斷續流體運送法的模式圖。圖2是表示基於本發明的液體運送的原理的模式圖。 圖3是表示在第二液體運送管生成10個2^L的液體區段的結果 的才莫式圖。圖4是表示對在氣隙部生成的液滴的大小進4亍控制的方法的例子 的模式圖。圖5是表示作為本發明的應用例的微量分注裝置的模式圖。圖6是表示本發明的粒子操作裝置的模式圖。圖7 ( A )是表示即將將粒子捕捉噴嘴插入到作為目的的收容部之 前的狀態的模式圖。圖7 ( B )是表示將內部為負壓的粒子捕捉噴嘴插入到收容部的狀 態的模式圖。圖7(C)是表示在粒子捕捉噴嘴前端僅保持一個粒子的狀態的模 式圖。圖7 (D)是表示粒子即將向液滴游離之前的狀態的模式圖。 圖7 (E)是表示粒子向液滴游離的狀態的模式圖。 圖7 ( F)是表示將內包於液滴的粒子向第二液滴運送管運送的樣 子的模式圖。圖7 (G)是表示運送內包於液體區段的粒子的狀態的模式圖。 圖8是作為粒子陣列容器，使用微流路晶片的本發明的粒子操作 裝置的模式圖。圖9是表示將粒子操作構件排列化的本發明的裝置形態的一個例 子的模式圖。圖10是表示將粒子操作構件排列化的本發明的裝置形態的一個例子的模式圖。圖11是表示在5根第二液體運送管排列粒子的樣子的模式圖。圖12是表示將第二液體運送管排列化的本發明的裝置形態的一 個例子的模式圖。圖13是表示將第二液體運送管排列化的本發明的裝置形態的一 個例子的模式圖。圖14 (A)是表示將第一液體運送管和第二液體運送管放射狀排 列的形態的模式圖。圖14 (B)是表示將內包於液滴的粒子導入第二液體運送管的狀 態的模式圖。圖14 (C)是表示將內包於液滴的粒子導入第二液體運送管的狀 態的模式圖。圖14 (D)是表示在多個第二液體運送管制作粒子陣列的狀態的 模式圖。圖15是粒子的配置法以及粒子收容板的構成例的說明圖。 圖16是排列了粒子的m根粒子陣列容器的剖面模式圖。 圖17 (A)是表示使用了粒子陣列的雜化實驗的形態的模式圖。 圖17 (B)是表示雜化後進行螢光檢測的樣子的模式圖。 圖18 (A)是表示油在第一液體運送管流動的樣子的模式圖。 圖18 (B)是表示油液滴的生成的樣子的模式圖。 圖18 (C)是表示從分注噴嘴排出的微量液體內包於油滴的樣子 的才莫式圖。圖18 (D)是表示內包著微量液體的油滴向第二液體運送管移動 的瞬間的樣子的模式圖。 K圖18 (E)是表示運送內包於液體區段的粒子的狀悉的模式圖。 圖19是表示本發明的微量液體操作裝置的一個例子的模式圖。 符號說明1 液體容器2 第一輸送泵3 第一液體運送管4 第二液體運送管5 液體收集容器6 吸引泵7 純水8 三通閥9 液體流出口10 液體流入口 11氣隙12 液滴13 液體區段14 空氣區段15 第二輸送泵 16載片平板17 分別取出液滴18 第一板狀部件19 收容部20 粒子收容板 21板設置夾具22 第一電動執行器23 第二電動執行器24 第二板狀部件 25粒子捕捉噴嘴26粒子捕捉噴嘴設置夾具 27第三電動執行器28 電磁三通閥29 粒子吸引用泵30 粒子游離用加壓泵31 第三液體運送管32第一套筒33控制裝置(電腦)34溶液35粒子36微流路晶片37第二液體運送管38第二液體運送管39粒子容器40探針固定化粒子41粒子陣列容器42第二套筒43具有排列1的單鏈DNA探針44具有排列2的單鏈DNA探針45具有排列3的單鏈目標DNA46具有排列4的單鏈目標DNA4720mM磷酸緩沖液48螢光顯微鏡49Cy3的螢光50TexasRed的螢光51油滴52液體分注噴嘴53微量液滴54檢測單元用液體運送管55光源56檢測器57樣品液滴58試劑液滴59混合液60閥具體實施方式
下面，參照附圖，說明本發明的實施方式。 實施例1在本實施例中，將本發明的液滴生成法和斷續流體運送法以使用 純水的實驗為基礎進行說明。圖l是表示本發明的液滴生成法、斷續流體運送法的實驗系統的概略模式圖。本實驗系統由液體容器l、第一輸送泵2、第一液體運送 管3、第二液體運送管4、液體收集容器5、吸引泵6構成。在液體容 器1中儲存著純水7。另外，在液體容器l和第一輸送泵2之間插入 三通閥8。在這裡，在第一輸送泵2使用蠕動泵，在吸引泵6使用抽 吸器。但是，也可以替代蠕動泵，使用隔膜泵，替代抽吸器，使用蠕 動泵、隔膜泵、轉子泵、旋轉擴散泵等。第一液體運送管3的開口端附近和第二液體運送管4的開口端附 近處於y軸的同一軸上，各個開口端相對。下面，將第一液體運送管 3的開口端記栽為液體流出口 9，將第二液體運送管的開口端記載為液 體流入口 10。作為液體流出口 9和液體流入口 10的間隔的氣隙11可 在O.Omm至2.0mm之間變化。第一液體運送管3和第二液體運送管4的內徑適合在O.Olmm至 l.Omm的程度。後面將進行闡述，在想要減小氣隙11中生成的液滴 的容積的情況下、在重視液滴的容積的再現性的情況下，再有，在想 要較大地獲取容積可變範圍的情況下，可以使用小內徑薄壁的管。在 本實施例中，4吏用內徑0.5mm，外徑lmm的管。使用第一輸送泵2，向第一液體運送管3供給純水7，以一定速度 Vl進行運送。另一方面，通過抽吸器的吸引泵6，將第二液體運送管 4內減壓1氣壓程度。此時的流速V2=20/*L/sec.。在本實施例中，使 VI在0.1pL/sec.到20itL/sec的範圍變化。圖2 (A) ~圖2 (F)是表示使用了圖1的實驗系統的液體運送 的原理的模式圖。這裡的條件是Vl=5/tL/sec.、 V2=20/*L/sec.、氣隙 1.5mm。如圖2 (A)所示那樣地在笫一液體運送管3內運來的純水7如圖2 (B)那樣，經過液體流出口 9，到達氣隙11，如圖2 (C)那 樣，在氣隙11中生成液滴12。若膨脹成球狀的液滴12如圖2 (D) 所示，到達第二液體運送管4的液體流入口 10，則如圖2 (E)所示， 被吸引到第二液體運送管4內。因為VKV2，所以，在第一液體運送管3 的液體流出口 9附近的流速和第二液體運送管4的液體流入口 10附近 的流速之間產生大的速度梯度。因為液滴12作用有由於表面張力欲保 持球形的力，所以，在作為液滴生成開始位置的液體流出口 9附近,產生 最大的速度梯度。據此，在與液流動的朝向垂直的方向產生剪切力。 因此，如圖2(E)所示，液滴作為液體區段13被扯斷。然後，可以 確認如圖2(F)所示，成為空氣和純水7的斷續流體，在第二液體運 送管4中流動。在VK20/tL/sec.的條件下，能夠得到與圖2相同的結 果，與流速成比例，液滴生成速度快。液滴12的大小由氣隙11的距 離控制，因此，大致一定量的液體區段13在第二液體運送管4內生成。圖3是表示使用圖1的實驗系統，在某個時刻轉換三通閥8，將 空氣區段14強制地插入第一液體運送管3的一個例子的模式圖。這裡 的條件是Vl=5#L/sec.、 V2=20/tL/sec.、氣隙11為1.5mm。通過對空 氣區段14進行時刻控制並插入，不僅能夠使圖2所述的純水7的液體 區段13的液量為一定，還能夠控制液體區段13的數。圖3是表示在 通過第一輸送泵2汲取大約20/tL量的純水7後，將三通閥8轉換到 空氣側的例子，是表示生成10個的液體區段13的結果的模式圖。圖4是表示控制液滴12的大小，控制液體區段13的液體容積的 方法的一個例子的模式圖。通過控制氣隙11的間隔，能夠任意地改變 液滴12的球徑，即，想要分別取出的液滴12、液體區段13的容積。 在圖4(A)中，表示4吏氣隙11的間隔為lmm，在氣隙11生成了 4/tL 的液滴的狀態。將圖4( A)的氣隙11的間隔縮減了一半的是圖4(B)。 通過將氣隙縮減了一半，與0.5/*L，即，圖4(A)相比，能夠在氣隙 11部生成1/8的液量的液滴12。在為純水7、緩沖液的液滴12的情況 下，在2mm以下，因為強的表面張力不受重力的影響成為圓球，所 以，能夠精度良好地進行一定量的分別取出。據此，能夠向第二液體運送管4內，操作預定目的的正確的液量的液體區段13。另一方面， 若氣隙超過了 2mm，則受到重力的影響，液滴12不能成為圓球，而 是成為向重力方向下垂的歪的球體。歪的球體對振動、空氣的流動敏 感，因此，液滴12的形狀，即，容積難以再現。最壞的情況下，液滴 12沒有到達第二液體運送管4的液體流入口 10而落下。象這樣，因 為若超過了 2mm,則分別取出的量產生不均勻，因此，最好將氣隙 11設定成確保圓球構造的2mm以下。在其它的液體、血清等的生物 樣品、油的情況下，將氣隙11的距離控制在0.5mm以下合適。
如上所述，通過使用內徑小的管，可以提高分別取出的液體量的 再現性。因為因液體流出口 9附近的速度梯度受到的力增大，換言之， 因為通過弱的力也能切斷液體，所以，能夠精度很好地再現液滴12 被扯斷的位置。另外，因為被送來的液體的截面積小，所以適合液體 分別取出的微量化。但是，為了避免管的截面吸附液體，液體擴散， 最好使用外徑小、薄壁的管。在使用厚壁的管的情況下，對管的截面 進行拒水處理。在使用了內徑O.Olmm的笫一液體運送管3和第二液 體運送管4的情況下，在500pL 5/tL的範圍內，可很好地分別取出 液體。
圖5是表示將圖1~圖4所說明的液滴生成運送構件應用在微量 分注的一個例子的模式圖。作為用於使第二液體運送管4內成為負壓 的泵，替代吸引泵6，使用蠕動泵、隔膜泵等的第二輸送泵15。另外， 準備包圍氣隙部的腔，即使使腔內成為加壓狀態，也能夠作為輸送泵 使用。通過使用這些替代泵，能夠將分別取出的液體區段13滴下到反 應容器、載片平板16，還有膜片上。在圖5中，表示滴下到載片平板 16上的狀態。準備DNA探針、蛋白質探針， 一面通過執行器控制載 片平板16的位置， 一面作為液體區段13滴下通過了第二液體運送管 4的分別取出液滴17，據此，可以製作DNA晶片、蛋白質晶片。
上面，圖1~圖5說明的本實施例的手段以及方法可以作為針對 微量滴定板的微量分注機、針對DNA晶片、蛋白質晶片的微量測位 儀、還有針對蛋白質的基質輔助雷射解吸離子化法-質量分析系統的前實施例2
在本實施例中，對粒子操作裝置及其方法進行說明。在這裡，採 用在第二液體運送管4內製作粒子陣列的方法。使用裝置構成圖和動 作原理，對準備多種粒子直徑一定、在粒子表面固定著生物分子探針 的粒子，將它們按預定的順序在第二液體運送管4內排列為一列的例 子進行說明。
圖6是表示本發明的粒子操作裝置的一個例子的模式圖。在第一 板狀部件18上，藉助第一電動執行器22、第二電動執行器23，設置 著粒子收容板20和板設置夾具21 ，所述粒子收容板20在多個收容部 19保持著固定有與DNA、 RNA、蛋白質等的生物分子結合的生物探 針的粒子。
在圖6中，為了簡單，表示了設置具有在x方向5個，y方向8 個合計5x8=40個收容部19的粒子收容板20的例子，但是，作為粒 子收容板20，合適的是96 (8x12)孔孩i量滴定板、384 ( 16x24)孔 微量滴定板。粒子收容板20的位置由能夠在x方向移動的第一電動執 行器22和能夠在y方向移動的第二電動執行器23控制。板設置夾具 21具有能夠任意控制振幅和振動頻率的振動產生機。
在第二板狀部件24，藉助第三電動執行器27，固定著具有能夠在 前端部僅吸引保持一個粒子的內徑的粒子捕捉噴嘴25和粒子捕捉噴 嘴設置夾具26。
因為粒子捕捉噴嘴25在前端部僅吸引保持一個粒子，所以，在粒 子的直徑為R時，粒子捕捉噴嘴25的內徑ID只要滿足ID《R的關 系即可，在粒子捕捉噴嘴25的外徑為OD時，只要OD滿足R^)D<2R 的關係即可。在粒子的直徑為100/l說時，妥當的是將內徑50pm，外 徑100/rni或者150jwm的玻璃制或者不鏽鋼製的毛細管作為粒子捕捉 噴嘴25使用。但是，在處理10/tm程度的小的粒子的情況下，所使用 的粒子捕捉噴嘴25的外徑超過2倍的情況很多。此時，使用前面敘述 的板設置夾具21的振動產生機。此時，好的是將頻率20Hz以上，振幅0.1mm以上的振動施加到圖的x軸方向、y軸方向。
粒子捕捉噴嘴25的一端藉助電磁三通閥28，與粒子吸引用泵29 和粒子游離用加壓泵30相連。第一輸送泵2、第一液體運送管3、第 二液體運送管4、吸引泵6與圖l所說明的相同。第一輸送泵2將未 圖示出的液體容器1所儲存的純水向第一液體運送管3輸送。
與圖l所說明的液體生成運送構件的構成不同，第二液體運送管 4藉助第一套筒32與第三液體運送管31連接，第三液體運送管31與 吸引泵6相連。第一套筒32是能夠與第二液體運送管4 一體處理的部 件，最好具有方形的孔，該方形的孔具有比第二液體運送管4的內徑 小，比處理粒子的直徑稍小的一個邊。再有，在截面形狀上最好有凹 凸。據此，粒子不會嵌入第一套筒32，能夠降低流路阻力。另外，通 過將該笫一套筒32插入第二液體運送管4和第三液體運送管31之間， 可以將粒子保持在第二液體運送管4內部。
第二液體運送管4需要使用在粒子的直徑為R時，第二液體運送 管4的內徑ID滿足R〈nX2R的關係的運送管。例如，在粒子的直徑 R為O.lmm時，第二液體運送管4的內徑ID為0.15mm程度即可， 例如一般4吏用內徑為0.15mm，外徑為0.38mm的市場銷售的玻璃毛細 管。在這裡，第二液體運送管4使用玻璃材料的理由是，在使用了粒 子陣列的化驗的螢光計量時，遍及廣泛的波長範圍，自身的螢光最小。 當然，也可以根據用途改變材料。例如，在利用了生物發光、化學發 光的計量中，也可以使用透明的塑料制的管。對使用了粒子陣列的化 驗的螢光計量，通過實施例5進行說明。
作為圖6所示的整個系統的驅動部的第一電動執行器22、第二電 動執行器23、第三電動執行器27、電磁式三通閥28、粒子吸引用泵 29、粒子游離用加壓泵30、第一輸送聚2;吸引泵6、板設置夾具21 的振動產生機由控制裝置(電腦)33全面控制。
圖7(A) ~圖7(G)是表示使用本發明的圖6的粒子操作裝置， 從與溶液34 —起收容在收容部19的多個粒子中捕捉一個粒子35的工 序的剖面模式圖。在這裡的條件是Vl=5/*L/sec.、 V2=20/tL/sec.、氣隙lmm、粒子35的直徑為100/tm，粒子捕捉噴嘴25的內徑為50pm、 外徑為100/*m。另外，第一液體運送管3、第二液體運送管4的內徑 為150;nn，外徑為SOO/rni。還有，溶液34為純水。當然，溶液34也 可以是純水、緩沖液、酒精等。在這裡，為了使說明簡單，沒有對粒 子收容板20施加振動。
圖7 (A)是表示為了使保持作為目的的粒子35的收容部19的開 口部到達與粒子捕捉噴嘴25的開口部在Z方向相對的位置，通過第 一電動執行器22、第二電動執行器23,使粒子收容板20移動的狀態。 即將將粒子捕捉噴嘴25插入到作為目的的收容部19。此時，驅動電 磁式三通閥28，使粒子捕捉噴嘴25的前端成為負壓狀態，以便粒子 捕捉噴嘴25和粒子吸引用泵29連結。
圖7 (B)是表示通過第三電動執行器27的控制，粒子捕捉噴嘴 設置夾具26在z方向下降，內部成為負壓的粒子捕捉噴嘴25的下端 被插入到收容部19的內部的狀態。在插入的狀態下，粒子捕捉噴嘴 25的前端面與收容部19的底接觸的程度為好。這是因為在粒子35的 收容量少的情況下，粒子捕捉噴嘴25的前端不能與粒子35接觸，捕 捉效率降低。此時，若使粒子收容板20振蕩，則提高了粒子捕捉噴嘴 的粒子捕捉效率。
液滴生成法、液體運送法如圖2所說明的那樣。當然，粒子捕捉 噴嘴25在第一液體運送管3和第二液體運送管4之間移動時，可以時 機很好地放入圖3所說明的空氣區段14，但是，在粒子捕捉噴嘴25 相對於形成的液滴非常小的情況下，沒有必要插入空氣區段14。這是 因為在使液滴12的直徑為Ro,粒子捕捉噴嘴25的外徑為A時，滿 足R。/Ri^5的條件的情況下，粒子捕捉噴嘴25不會妨礙液滴12到達 第二液體運送管4。另一方面，因為在滿足R。7R^5的條件的情況下， 粒子捕捉噴嘴25不會妨礙到達第二液體運送管4，所以，有必要插入 空氣區段14。在本說明中，為了簡單，表示連續生成液滴的情況下的 粒子操作。
圖7 (C)是表示將粒子捕捉噴嘴25的前端從收容部19的溶液34完全地抽出到大氣中的狀態。此時，在粒子捕捉噴嘴25的前端， 僅保持一個粒子35。在圖7 (B)到圖7 (C)的工序之間，引起雖未 圖示出，但將在下面說明的物理現象。
在使粒子捕捉噴嘴25從圖7(B)移動到圖7(C)的位置期間， 在溶液34中，在粒子捕捉噴嘴25和粒子35之間產生液橋接構造、靜 電，剩餘的粒子35被吸附在粒子捕捉噴嘴25的外壁。但是，由於作 用在溶液34和大氣之間的氣液界面的表面張力，剩餘的粒子35被削 落到溶液34中，所以，在粒子捕捉噴嘴25露出於大氣中時，粒子35 僅有一個被保持在通過吸引來保持的粒子捕捉噴嘴25的開口部。
圖7 (D)、 (E)是表示捕捉的粒子35向在氣隙11中生成的液滴 游離的瞬間的模式圖。在圖7(D)的狀態下，由於粒子捕捉噴嘴25 為吸引狀態，所以，液滴12的純水7—部分也朝向粒子吸引用泵向噴 嘴內流動。在圖7(E)中，若轉換電磁式三通閥28，則粒子捕捉噴 嘴25與粒子游離用加壓泵30相連，粒子捕捉噴嘴25內部為大氣開放 的狀態。據此，粒子35向液滴12內游離。使用控制裝置(電腦)33， 使大氣開放與液滴的生成間隔同步。作為用於同步的檢測構件，可以 使用圖象傳感器、在線傳感器。 一面直接觀察液滴， 一面向控制裝置 33傳輸信號，使大氣開放。另外，也可以監視在第二液體運送管內4 流動的液體區段的間隔，讀取規則性，將該數據向控制裝置33傳輸， 時機好地進行大氣開放。另外，粒子游離用加壓泵30的加壓用於大氣 開放，不會因壓力使粒子35飛散。因此，考慮粒子捕捉噴嘴25和粒 子游離用吸引泵30之間的配管的長度和配管的內徑，需要預先設定施 加的壓力和壓力施加時間。
圖7 (F)和圖7 (G)是表示被內包於液滴12的粒子35被運送 到第二液體運送管4的樣子的模式圖。被內包的粒於35不會因液滴 12的表面張力和內壓被放出到外部，而是被穩定地導入到第二液體運 送管4內。圖7 (G)是表示在第二液體運送管4內，粒子35與液體 區段13 —起被運送的樣子。
通過圖7(A) ~圖7 (G)所_說明的動作工序，能夠切實地一個個地操作粒子35，導入到第二液體運送管4內。本工序通過按照粒子 收容板20的收容部19一個個地操作粒子35，可以製作粒子陣列。若 使用384孔微量滴定板，則可以製作384種的多項目檢查用粒子陣列。
圖8是表示將成為第二液體運送管4的粒子陣列容器置換成微流 路晶片36的一個例子。據此，在微流路晶片36內，也可以通過圖7 的方法，製作粒子陣列。微流路晶片36的細節雖沒有圖示出，但一般 是通過使未加工的栽片緊密結合、粘接到由利用溼法刻蝕等在表面繪 有粒子配置流路的石英玻璃、派拉克斯玻璃(註冊商標)制的載片或 者PDMS構成的基板上來製作的物品。粒子配置流路具有僅可通過一 個粒子的截面積，在第三液體運送管31側的配置流路末端區域，設置 有用於使粒子不會流出的堰，在堰和粒子配置流路的流路壁之間，設 有間隙，以避免封閉流路。
實施例3
圖9和圖IO是表示將圖6、圖7所說明的粒子操作構件排列化的 裝置形態的兩個例子。
圖9是將5根粒子捕捉噴嘴25設置在粒子捕捉噴嘴設置夾具26 上。粒子捕捉噴嘴25在x-z平面平行，在x軸方向以一定間隔排列。 另外，它們的開口部全部在z軸方向在同一位置。另外，第一液體運 送管3和第二液體運送管4也各設置5根。第一液體運送管3和第二 液體運送管4在x-y平面平行，在x軸方向以一定間隔排列。另外， 它們的開口部全部在y軸方向在同 一位置。5根粒子捕捉噴嘴25和5 根第一液體運送管3及5根第二液體運送管4被設置為分別存在同一 個y-z平面上。在5根粒子捕捉噴嘴25的中心軸的延長上，氣隙11 和粒子收容板20上的5個收容部19的開口部的位置分別對應。
國11是表示在x-y平面上，5根排列的第二液體運送管"4內排列 著粒子35的樣子的模式圖。第8個粒子35將要一面被內包在液體區 段13， 一面被導入。象這樣，通過圖9的粒子操作構件排列化，能夠 在第二液體運送管4內同時製作5根排列著8種粒子35的粒子陣列。 在本實施例中，為了簡單，通過具有5x8的收容部的粒子收容板20進行了說明，但是，實際上，在粒子收容板20上使用384孔滴定板， 粒子捕捉噴嘴25、第一液體運送管3和第二液體運送管4各準備16 根。據此，能夠同時製作16根排列著24種粒子35的粒子陣列。當然， 在欲將25種以上的很多的異種粒子排列在第二液體運送管4內的情況 下，只要將粒子收容板20在第二電動執行器23上設置多片即可。
圖IO是表示配置更多根，總地來說是配置n層第一液體運送管3 和第二液體運送管4的一個例子。圖中為了簡單，表示了在z軸方向 疊層三層的構造，但是，只要空間允許，也可以疊層多層。例如，通 過在粒子收容板20上使用384孔滴定板，使用16根粒子捕捉噴嘴25， 用戶設定一次，即可自動製作16xn根的粒子陣列。
實施例4
圖12和圖13是表示在圖6、圖7所說明的粒子操作裝置中，相 對於一根粒子捕捉噴嘴25和一根第一液體運送管3，將作為粒子陣列 來使用的第二液體運送管4排列化的裝置形態的兩個例子。
為了使圖12的說明簡單，將以90。間隔排列第一液體運送管3和 3根第二液體運送管4的在x-y同一平面截取的剖視圖表示為圖14 (A) 圖14(D)。與第一液體運送管3和第二液體運送管4的外徑， 還有氣隙ll的距離有關，這些運送管以15。刻度的間隔，最大可設置 到24根。當然，沒有必要規則地以均等間隔排列它們。
圖14(B)是表示將被內包於液滴的粒子35導入第二液體運送管 37的狀態。另一方面，圖14 (C)是表示將被內包於液滴的粒子35 導入第二液體運送管38的樣子。圖14 (B)和圖14 (C)那樣的粒子 的分別取出控制可通過與第二液體運送管4連結的吸引泵6的控制來 變更。這些控制是通過以具有時刻控制功能的專用軟體為基礎的控制 裝置(電腦，33進行。具體地說，在圖14 (B)中，僅僅第二液體運 送管37為負壓狀態，在圖14(C)中，僅僅第二液體運送管38為負 壓狀態，此時，其它的第二液體運送管4由於獨立控制圖12所示的閥 60，形成閉迴路，來隔斷吸引泵6造成的負壓化。圖14(D)是表示 從第二液體運送管37圍繞逆時針，依次製作粒子陣列的樣子的模式圖。
圖12和圖14所說明的裝置形態的特徵是，能夠將粒子收容板20 的收容部19內的所有的粒子35排列在第二液體運送管4內。例如， 在粒子收容板20上使用384孔滴定板，準備一根第一液體運送管3， 各23根第二液體運送管4。據此，能夠同時製作23根排列著384種 粒子35的粒子陣列。當然，在欲將385種以上的異種粒子排列的情況 下，只要將粒子收容板20在第二電動執行器23上設置多片即可。
圖13是表示在z軸方向配置更多根，總地來說是配置n層第一液 體運送管3和第二液體運送管4的一個例子。圖中為了簡單，表示了 在z軸方向疊層二層的構造，但是，只要空間允許，也可以疊層更多 層。據此，用戶僅設定一次，即可自動製作23xn根的粒子陣列。
實施例5
在本實施例中，表示使用了圖9的裝置的以檢測DNA為目的的 驗的一個例子。
首先，使用圖15，說明在表面固定著生物分子的粒子的調製方法。 準備具有mxn個收容部19的粒子收容板20、粒子群、修飾粒子35 的多種DNA、 RNA或者蛋白質等的生物分子探針。所準備的粒子收 容板20上的收容部19按照第一中心間隔等間隔地配置在x方向，在 與x方向正交的y方向以第二間隔等間隔地配置。收容部19呈具有圓 形的上部開口，具有與z方向平行的中心軸，具有底部的圓柱或者圓 錐的孔的形狀。作為具有這樣的多個收容部19的粒子收容板20，可 以使用市場銷售的96孔孩l量滴定板、384孔微量滴定板。粒子35的 尺寸在用於玻璃制的粒子捕捉噴嘴25的情況下，合適的是最好使用直 徑10/tm以上的球狀的粒子。
使用藥匙，將按照幾mg單位準備的粒子35從粒子容器39分配 到粒子收容板20的各收容部19,以收容部19的1列為單位，或者將 不同種類的探針導入各收容部19，在所有的粒子表面固定探針。據此， 能夠準備通過收容部19的位置保持多種探針的種類對應了的探針DNA固定化粒子40的粒子收容板20。
在本例中，準備n種的生物分子探針，將No.l的生物分子探針導 入第一列的m個收容部，將No.2的生物分子探針導入第二列的m個 收容部，，將No.n的生物分子探針導入第n列的m個收容部，將 探針固定在各收容部19所收容的粒子35上。因為在固定於粒子35 的探針為DNA等的化學比較穩定的生物分子的情況下，可在保幹器 內保存一次製作的粒子收容板20,或者在冰箱保存，所以，粒子收容 板20可以提前製作。將純水等的溶液導入到各收容部19的粒子收容 板20被設置在圖9的粒子排列裝置的板設置夾具21上，通過圖7所 說明的動作工序製作粒子陣列。
圖16是模式地表示通過本實施例，使用具有mxn個收容部19 的粒子收容板20所得到的m根粒子陣列容器41的例子的剖視圖。粒 子陣列容器41是指第二液體運送管4。在該階段，為了使導入到粒子 陣列容器41內的粒子35不會溢出，並且保持有序的排列狀態，而將 具有以粒子陣列容器41的內徑作為外徑的中空的細管的第二套筒42 插入到開放端側。據此，可以通過第一套筒32和第二套筒42夾住粒 子陣列，阻止粒子的移動。
接著，參照圖17(A)、圖17(B)，說明通過使用了粒子的DNA 探針陣列，進行雜化的使用例。
首先，粒子收容板20使用384孔微量滴定板，使用圖9的粒子操 作裝置，按順序排列24種DNA固定化粒子，在16根粒子陣列容器 41內同時製作粒子陣列。
在圖17 (A)、圖17 (B)中，在分別具備鹼基排列不同的24種 5，-硫醇基所修飾的18基的合成低聚核普酸的24種探針DNA中，固 定著具有排列1的單鏈0flA探針43的粒子以及固定著具有排列2的 單鏈DNA探針44的粒子的粒子陣列容器41中，使含有具有與排列1 互補的Cy3標識的排列3的單鏈目標DNA45以及具有與排列2互補 的排列4的TexasRed標識的單鏈目標DNA46的樣品流動，驗證目標 DNA是否按照意圖與探針DNA結合。(排列1) 5，-thiol國ATCTGACT.,.GCTCCTC-3，
(排列2) 5，-thiol誦CTACCTGC…CTGGACG-3，
(排列3) 5，-Cy3隱GAGGAGCC…GTCAGAT-3，
(排列4) 5，-TexasRed-CGTCCAGG...CAGGTAG-3，
使以1a(M的濃度分別含有單鏈目標DNA45和單鏈目標DNA46 的20mM磷酸緩衝液(pH7.0)溶液47如圖17 (A)所示，在製作 DNA探針陣列的粒子陣列容器41內流動，以45'C，進行雜化反應。 輸送使用注射泵進行。反應後，對沒有付與雜化反應的剩餘的目標 DNA依次用20mM磷酸緩衝液(pH7.0 )溶液47和純水清洗並進行 乾燥。然後，將水銀燈作為光源，依次使用以Cy3和TexasRed的發 光波長為中心的Cy3用長路徑過濾片和TexasRed用長路徑過濾片， 通過螢光顯微鏡48，觀察粒子陣列容器41內的各粒子。
其結果如圖17(B)所示，觀察到分別為在排列的粒子中，規定 的粒子發出Cy3的螢光49，再有，其它的規定的粒子發出TexasRed 的螢光50。這表示單鏈目標DNA45相對於單鏈DNA探針43，單鏈 目標DNA46相對於單鏈DNA探針44切實地雜化，確認了通過該粒 子操作裝置，能夠在粒子陣列容器41內製作DNA探針陣列，而不會 影響探針。
實施例6
作為檢測血液、血清等的樣品中含有的成分量的分析裝置，具有 下述分光分析技術，即，將來自卣素燈等的白色光照射到作為樣品和 試劑的混合液的反應液，通過衍射光柵，對透過了反應液的光進行分 光，取出必要的波長成分，算出其吸光度，以此，測定目的的成分量， 但是，近年，為了削減試劑的成本，微量化的需求提高。在本實施例 中，對被運送物使用微量液體鉤例子進行說明。
圖18 ( A)到圖18 ( E )是表示將微量液體52內包於油滴51中， 進行運送的樣子的模式圖。圖18 (A)表示即將從第一液體運送管3 形成油滴51之前。圖18(B)表示油從第一液體運送管3的液體流出 口9流出，油滴51在氣隙11生成。圖18 (C)表示朝向油滴51內，
26從液體分注噴嘴52排出的微量液體53被內包於油滴51的樣子。如圖 18 (D)至圖18 (E)所示，被內包的微量液體53在被保持在油滴51 內的狀態下，在第二液體運送管4內被運送。
使用控制裝置(電腦)33，使來自液體分注噴嘴52的微量液體 53的排出時刻與油滴51的生成同步。作為用於同步的檢測構件，可 以使用圖象傳感器、在線傳感器。 一面直接觀察油滴51， 一面向控制 裝置33傳輸信號，排出微量液體53。另外，也可以監視在第二液體 運送管4內流動的油層的間隔，讀取規則性，將該數據向控制裝置33 傳輸，時機好地排出微量液體53。
圖19是表示本發明的微量液體操作裝置的一個例子的模式圖。在 圖中，是在兩個位置插入了氣隙11的例子，可以通過氣隙ll部，向 從液體容器l運送來的油滴51中，供給樣品液滴57和試劑液滴58。 在第一液體運送管3、第二液體運送管4、檢測單元用液體運送管54 中，具有第一輸送泵2、第二輸送泵15、第三輸送泵，可以一面保持 液體區段， 一面運送。各管的流速條件為VKV2:^3，對這些進行控制， 簡單的是使用蠕動泵。
在檢測單元用液體運送管的一部分的檢測區域，設有光源55和檢 測器56，測定在油滴51內混合的樣品液滴57和試劑液滴58的混合 液59的吸光度。在這裡，為了簡單，從圖中省略掉了分光器、集光透 鏡。在本實施例中使用油滴51的理由是為了防止在運送管中的汙染、 連續計量時的交叉。通過使用油，能夠防止樣品、試劑吸附到運送管 的壁的情況。
權利要求
1.一種液滴生成運送裝置，其特徵在於，具有第一液體運送管、用於將液體輸送和供應給上述第一液體運送管的第一輸送構件、第二液體運送管，其液體流入口隔著氣隙設置在上述第一液體運送管的液體流出口、用於從上述第二液體運送管的上述液體流入口吸引液體，在上述第二液體運送管內進行運送的第二輸送構件；因上述第一輸送構件而在上述第一液體運送管內流動的液體的輸送速度V1與因上述第二輸送構件而在上述第二液體運送管內流動的液體的運送速度V2的關係為V1＜V2，從上述第一液體運送管的液體流出口流出，生成在上述氣隙的液滴從上述第二液體運送管的液體流入口被吸引，在上述第二液體運送管內作為空氣和液體的斷續流體被運送。
2. 如權利要求1所述的液滴生成運送裝置，其特徵在於，上述第 一液體運送管的液體流出口和上述第二液體運送管的液體^充入口在同 軸上相對地配置。
3. 如權利要求1所述的液滴生成運送裝置，其特徵在於，上述第 一液體運送管和第二液體運送管分別在同一平面上排列多才艮，上述第 一液體運送管和第二液體運送管各自以一對一對應。
4. 如權利要求3所述的液滴生成運送裝置，其特徵在於，上述第 一液體運送管和第二液體運送管在與上述平面垂直的方向配置多層。
5. 如權利要求1所述的液滴生成運送裝置，其特徵在於，上述氣 隙小於等於2mm。
6. 如權利要求1所述的液滴生成運送裝置，其特徵在於， 一根上 述第一液體運送管和多個上述第二液體運送管放射狀配置，以便一個 液體流出口和多個液體流入口位於從上述氣隙的中心起算的距離相等 的位置上，具有對吸引從上述第一液體運送管流出、生成在上述氣隙 的液滴的上述第二液體運送管進行選擇的構件。
7. 如權利要求1所述的液滴生成運送裝置，其特徵在於，供給上 述第一液體運送管的液體是水、緩衝液、生物分子樣品或者油。
8. 如權利要求1所述的液滴生成運送裝置，其特徵在於，具有將 空氣導入上述第 一液體運送管，並通過空氣對被輸送的液體進行劃分 的構件，和對將空氣導入上述第 一液體運送管的時間進行控制的構件， 以及使斷續地向上述第二液體運送管供給的一定數量的容積一定的液 體區段從該第二液體運送管的上述液體流入口的相反側的開放端流出 的微量分注構件。
9. 如權利要求1所述的液滴生成運送裝置，其特徵在於，通過控 制上述氣隙的間隔，來控制上述液滴的量。
10. —種粒子操作裝置，其特徵在於，具有第一液體運送管、 用於將液體輸送和供應給上述第一液體運送管的第一輸送構件、 第二液體運送管，其液體流入口隔著氣隙i殳置在上述第一液體運送管的液體流出口、用於從上述第二液體運送管的上述液體流入口吸引液體，在上述 第二液體運送管內進行運送的第二輸送構件、收容粒子的粒子收容部、將上述粒子收容部內收容的粒子在前端捕捉並能移動的粒子捕捉 噴嘴、控制上述粒子捕捉噴嘴內的壓力的壓力控制構件、使上述粒子捕捉噴嘴的前端在上述粒子收容部和上述氣隙之間移 動的粒子捕捉噴嘴移動構件；因上述第一輸送構件而在上述第一液體運送管內流動的液體的輸 送速度VI與因上述第二輸送構件而在上述第二液體運送管內流動的 液體的運送速度V2的關係為VI 〈V2，從上述第一液體運送管的液體流出口流出，生成在上述氣隙的液 滴從上述第二液體運送管的液體流入口被吸引，在上述第二液體運送 管內作為空氣和液體的斷續流體被運送，通過上述粒子捕捉噴嘴移動構件，使從上述粒子收容部被上述粒子捕捉噴嘴的前端吸引並捕捉的一個粒子移動到在上迷氣隙生成的液 滴的位置，通過上述壓力控制構件的壓力控制，使之從上述粒子捕捉 噴嘴游離，內包在上述液滴，並向上述第二液體運送管內運送。
11. 如權利要求10所述的粒子操作裝置，其特徵在於，生物探測針被固定化。
12. 如權利要求10所述的粒子操作裝置，其特徵在於，上述#:粒 子捕捉噴嘴的數量與上述第 一液體運送管的數量相同或者比它少。
13. 如權利要求10所述的粒子操作裝置，其特徵在於，具有多個 粒子收納部，各粒子收納部分別具有收納了生物探針固定化粒子的粒 子收納板，將收納在上述多個粒子收納部的生物探針固定化粒子按照 既定順序向上述第二液體運送管運送，在上述第二液體運送管內或者 與上述第二液體粒子運送管連接的粒子排列容器內製作探針陣列。
14. 如權利要求13所述的粒子操作裝置，其特徵在於，上述第二 液體運送管內或者上述粒子排列容器的內徑比上述生物探針固定化粒 子的直徑大，但不到上述直徑的兩倍。
15. 如權利要求13所述的粒子操作裝置，其特徵在於，具有保持 上述粒子收納板並移動的載物臺，上述粒子捕捉噴嘴移動構件使上述 粒子捕捉噴嘴在上下方向移動，上述載物臺使上述粒子收納板在水平方向移動o
16. 如權利要求10所述的粒子操作裝置，其特徵在於， 一根上述 第一液體運送管和多個上述第二液體運送管放射狀配置，以便一個液 體流出口和多個液體流入口位於從上述氣隙的中心起算的距離相等的 位置上，具有對吸引從上述第一液體運送管流出、生成在上述氣隙的 液滴的上述第二液體運送管進行選擇的構件。
17. 二種微量液體運送裝置，其特徵在於，具有第一液體運送管、 用於將液體輸送和供應給上述第 一液體運送管的第 一輸送構件、 第二液體運送管，其液體流入口隔著氣隙配置在上述第一液體運送管的液體流出口 、用於從上述第二液體運送管的上述液體流入口吸引液體，在上述第二液體運送管內進行運送的第二輸送構件、添加液體樣本的微量分注構件；因上述第一輸送構件而在上述第一液體運送管內流動的液體的輸 送速度VI與因上述第二輸送構件而在上述第二液體運送管內流動的 液體的輸送速度V2的關係為VI 〈V2，從上述第一液體運送管的液體流出口流出，生成在上述氣隙的液 滴從上述第二液體運送管的液體流入口被吸引，在上述第二液體運送 管內作為空氣和液體的斷續流體被運送，上述微量分注構件將液體樣品添加到在上述氣隙中生成的液滴中。
18. 如權利要求17所述的液體運送裝置，其特徵在於，向上述第 一液體運送管供給的液體與上述液體樣品不混合。
19. 一種液滴生成運送方法，其特徵在於，具有將液體向第一液 體運送管輸送的工序、在上述第一液體運送管的開口端部的液體流出口使液滴生成的工序、從第二液體運送管的開口端部的液體流入口吸引上述液滴的工序；使在上述第一液體運送管內流動的液體的輸送速度vi和在上述第二液體運送管內流動的液體的輸送速度V2的關係為V1〈V2，據此， 將到達上述第二液體運送管的開口端部的液體流入口的液滴作為空氣 和液體的斷續流體向上述第二液體運送管內運送。
20. 如權利要求19所述的液滴生成運送方法，其特徵在於，通過 調整上述第一液體運送管的開口端部的液體流出口和上述第二液體運 送管的開口端部的液體流入口之間的氣隙的間隔，來控制上述液滴的 量。
全文摘要
本發明公開了一種液滴生成運送方法和裝置以及粒子操作裝置，本發明中，提供一種不僅能夠有效地運送或者分別取出粒子，還能夠有效地運送或者分別取出包括液體樣品的被運送物的裝置。以輸送速度V1，供給第一液體運送管3的液體，朝向隔著氣隙11設置的第二液體運送管4的開口端，生成液滴。通過使粒子向液滴內游離，粒子被內包於液滴。第二液體運送管內以輸送速度V2進行吸引，由於V1＜V2的關係，到達第二液體運送管的開口端10的液滴通過吸引被扯斷，在第二液體運送管形成液體區段。據此，由氣液界面的表面張力所保持的液體區段內的粒子與該層一起被穩定地運入粒子陣列容器內。
文檔編號C12N15/09GK101310169SQ20068004301
公開日2008年11月19日 申請日期2006年3月7日 優先權日2005年11月16日
發明者內田憲孝, 小原賢信, 野田英之 申請人:株式會社日立製作所