特許 7120063 マイクロチップ電気泳動装置及びマイクロチップ電気泳動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-08

(45)【発行日】2022-08-17

(54)【発明の名称】マイクロチップ電気泳動装置及びマイクロチップ電気泳動方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/447 20060101AFI20220809BHJP

【ＦＩ】

G01N27/447 301C

G01N27/447 331E

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019021174

(22)【出願日】2019-02-08

(65)【公開番号】P2020128904

(43)【公開日】2020-08-27

【審査請求日】2021-06-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100205981

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 大輔

(72)【発明者】

【氏名】荒井 昭博

【審査官】小澤 理

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１６１２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２４２１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０２４０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１２４７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１２５６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０１３０４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３４２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－００２８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０３１７６３９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２７／４４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に流路が設けられているとともに前記流路の一端と他端のそれぞれに上方が開口した第１リザーバ及び第２リザーバが設けられているマイクロチップと、
前記第１リザーバに対して液密を保って接続される分注プローブを有し、前記分注プローブの先端からバッファ溶液を吐出する分注部と、
先端の高さが互いに略同一である第１吸引ノズル及び第２吸引ノズルを有するとともに前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルを同時に移動させる移動機構を有し、前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルの前記先端からそれぞれ前記第１リザーバ内の液及び前記第２リザーバ内の液の吸引を行なう吸引部と、
前記分注部及び前記吸引部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記流路内に前記バッファ溶液を充填するとともに前記第１リザーバ及び前記第２リザーバ内の前記バッファ溶液の液面高さを所定高さ以上にするバッファ溶液充填工程、及び前記バッファ溶液充填工程の後で、前記第１リザーバ内及び前記第２リザーバ内の前記バッファ溶液が表層側から順に吸引されるように、前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルの先端を前記第１リザーバ及び前記第２リザーバの上方から前記所定高さまで前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルに吸引動作を行わせながら同時に降下させ、前記第１リザーバ内の液面高さと前記第２リザーバ内の液面高さを同時に前記所定高さにする液面均一化工程を実行するように構成されている、マイクロチップ電気泳動装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記バッファ溶液充填工程において、前記流路内に液が存在しない状態で、前記第１リザーバに対して前記分注プローブを液密に接続して前記分注プローブの先端からバッファ溶液を吐出するように構成されている、請求項１に記載のマイクロチップ電気泳動装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記液面均一化工程において、前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルの先端が前記第１リザーバ及び前記第２リザーバ内の前記バッファ溶液の表層部を吸引した直後に前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルの降下を一時的に停止させるように構成されている、請求項１又は２に記載のマイクロチップ電気泳動装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記液面均一化工程において、前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルの先端が前記第１リザーバ及び前記第２リザーバ内の前記バッファ溶液の表層部を吸引した直後に前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルを一時的に上昇させるように構成されている、請求項３に記載のマイクロチップ電気泳動装置。

【請求項5】

内部に流路が設けられているとともに前記流路の一端と他端のそれぞれに上方が開口した第１リザーバ及び第２リザーバが設けられているマイクロチップを用いたマイクロチップ電気泳動方法であって、
前記流路内にバッファ溶液を充填するとともに前記第１リザーバ及び前記第２リザーバ内の前記バッファ溶液の液面高さを所定高さ以上にするバッファ溶液充填ステップと、
前記バッファ溶液充填ステップが完了した後で、前記第１リザーバ内及び前記第２リザーバ内の前記バッファ溶液が表層側から順に吸引されるように、前記第１リザーバ及び前記第２リザーバのバッファ溶液をそれぞれ吸引するための先端の高さが互いに略同一である第１吸引ノズル及び第２吸引ノズルの前記先端を前記第１リザーバ及び前記第２リザーバの上方から前記所定高さまで前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルに吸引動作を行わせながら同時に降下させ、前記第１リザーバ内の液面高さと前記第２リザーバ内の液面高さを同時に前記所定高さにする液面均一化ステップと、を備えているマイクロチップ電気泳動方法。

【請求項6】

前記バッファ溶液充填ステップにおいて、前記マイクロチップの前記流路内に液が存在しない状態で、バッファ溶液を吐出する分注プローブを前記第１リザーバに対して液密に接続して前記流路内に前記バッファ溶液を充填する、請求項５に記載のマイクロチップ電気泳動方法。

【請求項7】

前記液面均一化ステップにおいて、前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルの先端が前記第１リザーバ及び前記第２リザーバ内の前記バッファ溶液の表層部を吸引した直後に前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルの降下を一時的に停止させる、請求項５又は６に記載のマイクロチップ電気泳動方法。

【請求項8】

前記液面均一化ステップにおいて、前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルの先端が前記第１リザーバ及び前記第２リザーバ内の前記バッファ溶液の表層部を吸引した直後に前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルを一時的に上昇させる、請求項７に記載のマイクロチップ電気泳動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイクロチップ電気泳動装置及びマイクロチップ電気泳動方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

マイクロチップ電気泳動法では、マイクロチップ内に設けられた分離流路の長さとサンプルプラグ長さを必要最小限にダウンサイズすることと、比較的低粘度の溶液を用いて電気泳動を行なうことにより、高速で分離検出が可能という特徴を有している。

【0003】

マイクロチップの流路端部に対応する位置には、上方が開口したリザーバが設けられている。電気泳動分析の際には、分離流路内に電気泳動用のバッファ溶液を充填し、さらに流路端部のリザーバに所定量のバッファ溶液を分注する。しかし、流路長さが短いため流路抵抗が小さく、バッファ溶液は粘度が低いため、各リザーバ内のバッファ溶液の液面高さが異なっていると、サイフォン現象により流路内に水力学的な流れが発生し、電気泳動分析中であれば試料成分の移動度や分離性能に影響を与える。そのため、電気泳動分析に先立ち、各リザーバ内のバッファ溶液の液面高さを揃えておく必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１６１２３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

これまでのマイクロチップ電気泳動では、マイクロチップの特定のリザーバから流路内にバッファ溶液を加圧注入して流路へのバッファ溶液の充填を行ない、その後、各リザーバ内に残ったバッファ溶液を吸引ノズルで吸引吸引して各リザーバを空にし、各リザーバに規定量のバッファ溶液を分注することによって、各リザーバ内のバッファ溶液の液面高さを揃えることが一般的である（例えば、特許文献１を参照。）。

【0006】

しかしながら、流路にバッファ溶液を充填した後で各リザーバのバッファ溶液を吸引する際に、リザーバ内のバッファ溶液を吸い残す懸念がある。リザーバ内のバッファ溶液の吸い残しはリザーバ内の液面高さの誤差の原因となる。リザーバ内のバッファ溶液の吸い残しの原因としては、吸引用のノズルとリザーバとの位置関係（ノズル先端がリザーバ底面と接触する相対位置及びノズル端面と接触面の角度）やノズルに接続されている吸引ポンプの不具合などが挙げられる。さらに、各リザーバからバッファ溶液を吸引した後のリザーバへのバッファ溶液の分注量の精度も各リザーバの液面高さに影響を与える。

【0007】

そこで、本発明は、マイクロチップ内の流路にバッファ溶液を充填した後の各リザーバ内の液面高さ制御の精度を向上させることを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係るマイクロチップ電気泳動装置は、マイクロチップ、分注部、吸引部、及び制御部を備えている。前記マイクロチップは、内部に流路が設けられているとともに前記流路の一端と他端のそれぞれに上方が開口した第１リザーバ及び第２リザーバが設けられている。前記分注部は、前記第１リザーバに対して液密を保って接続される分注プローブを有し、前記分注プローブの先端からバッファ溶液を吐出するものである。前記吸引部は、第１吸引ノズル及び第２吸引ノズルを有するとともに前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルを移動させる移動機構を有し、前記第１吸引ノズル及び前記第２引吸引ノズルの先端からそれぞれ前記第１リザーバ内の液及び前記第２リザーバ内の液の吸引を行なうものである。前記制御部は、前記分注部及び前記吸引部の動作制御を行なうものであって、当該制御部は、バッファ溶液前記流路内に前記バッファ溶液を充填するとともに前記第１リザーバ及び前記第２リザーバ内の前記バッファ溶液の液面高さを所定高さ以上にするバッファ溶液充填工程、及び前記バッファ溶液充填工程の後で、前記第１リザーバ内及び前記第２リザーバ内の前記バッファ溶液が表層側から順に吸引されるように、前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルの先端を前記第１リザーバ及び前記第２リザーバの上方から前記所定高さまで前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルに吸引動作を行わせながら降下させ、前記第１リザーバ内の液面高さと前記第２リザーバ内の液面高さを揃える液面均一化工程を実行するように構成されている。

【0009】

本発明に係るマイクロチップ電気泳動方法は、以下のステップを備えている。
前記流路内に前記バッファ溶液を充填するとともに前記第１リザーバ及び前記第２リザーバ内の前記バッファ溶液の液面高さを所定高さ以上にするバッファ溶液充填ステップ、及び
前記バッファ溶液充填ステップが完了した後で、前記第１リザーバ内及び前記第２リザーバ内の前記バッファ溶液が表層側から順に吸引されるように、前記第１リザーバ及び前記第２リザーバのバッファ溶液をそれぞれ吸引するための第１吸引ノズル及び第２吸引ノズルの先端を前記第１リザーバ及び前記第２リザーバの上方から前記所定高さまで前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルに吸引動作を行わせながら降下させ、前記第１リザーバ内の液面高さと前記第２リザーバ内の液面高さを揃える液面均一化ステップ。

【0010】

すなわち、本発明では、マイクロチップの流路内にバッファ溶液を充填する際に、第１リザーバ内及び第２リザーバ内のバッファ溶液の液面高さが所定高さ以上となるようにし、その後、第１吸引ノズル及び第２吸引ノズルによって第１リザーバ内及び第２リザーバ内のバッファ溶液を表層側から順に吸引してそれぞれの液面高さを所定高さに揃える。これにより、各リザーバ内のバッファ溶液の液面高さの精度は、第１吸引ノズル及び第２吸引ノズルの先端を降下させる高さの精度にのみ依存するため、各リザーバ内のバッファ溶液の吸い残しや分注精度を考慮する必要がない。

【0011】

本発明において、「バッファ溶液を表層側から順に吸引する」とは、吸引ノズルに吸引動作を行わせながら降下させ、所定の高さで空気を吸引することを意味する。これは、液面が表面張力でノズル断面に接触している間に吸引させるか、または吸引ノズルを所定高さまで降下させてバッファ溶液内にノズル先端を挿入してから吸引させると、バッファ溶液が必要以上に吸引されてしまい、吸引後のバッファ溶液の液面が所定高さよりも低くなる虞があるからである。本発明では、各リザーバ内の液面高さを吸引ノズルの降下高さにのみ依存させることを目的とするため、バッファの粘度とノズルの表面張力の影響を受けずに吸引ノズルの先端が接する表層部のバッファ溶液のみが吸引されることが重要であり、空気の吸引を補助するような吸引ノズルの動作を併用することが望ましい。

【0012】

本発明に係るマイクロチップ電気泳動装置では、前記制御部は、前記バッファ溶液充填工程において、前記流路内に液が存在しない状態で、前記第１リザーバに対して前記分注プローブを液密に接続して前記分注プローブの先端からバッファ溶液を吐出するように構成されていてもよい。

【0013】

本発明に係るマイクロチップ電気泳動方法では、前記バッファ溶液充填ステップにおいて、前記マイクロチップの前記流路内に液が存在しない状態で、バッファ溶液を吐出する分注プローブを前記第１リザーバに対して液密に接続して前記流路内に前記バッファ溶液を充填してもよい。

【0014】

本発明に係るマイクロチップ電気泳動装置の一実施形態では、前記制御部が、前記液面均一化工程において、前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルの先端が前記第１リザーバ及び前記第２リザーバ内の前記バッファ溶液の表層部を吸引した直後に前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルの降下を一時的に停止させるように構成されている。これにより、各リザーバ内のバッファ溶液の表層部が吸引ノズルによって吸引される前に吸引ノズルが降下することが防止され、吸引ノズルの先端が接する表層部のバッファ溶液のみを吸引ノズルによって吸引することができる。

【0015】

本発明に係るマイクロチップ電気泳動方法の一実施形態では、前記液面均一化ステップにおいて、前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルの先端が前記第１リザーバ及び前記第２リザーバ内の前記バッファ溶液の表層部を吸引した直後に前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルの降下を一時的に停止させる。これにより、各リザーバ内のバッファ溶液の表層部が吸引ノズルによって吸引される前に吸引ノズルが降下することが防止され、吸引ノズルの先端が接する表層部のバッファ溶液のみを吸引ノズルによって吸引することができる。

【0016】

本発明に係るマイクロチップ電気泳動装置の上記実施形態において、前記制御部は、前記液面均一化工程において、前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルの先端が前記第１リザーバ及び前記第２リザーバ内の前記バッファ溶液の表層部を吸引した直後に前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルを一時的に上昇させるように構成されていてもよい。これにより、各リザーバ内のバッファ溶液の表層部が吸引ノズルによって吸引された後で、必要以上のバッファ溶液が吸引ノズルによって吸引されることを確実に防止できる。

【0017】

本発明に係るマイクロチップ電気泳動方法の上記実施形態において、前記液面均一化ステップにおいて、前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルの先端が前記第１リザーバ及び前記第２リザーバ内の前記バッファ溶液の表層部を吸引した直後に前記第１吸引ノズル及び前記第２吸引ノズルを一時的に上昇させるようにしてもよい。これにより、各リザーバ内のバッファ溶液の表層部が吸引ノズルによって吸引された後で、必要以上のバッファ溶液が吸引ノズルによって吸引されることを確実に防止できる。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係るマイクロチップ電気泳動装置及びマイクロチップ電気泳動方法は、マイクロチップの流路内にバッファ溶液を充填する際に、第１リザーバ内及び第２リザーバ内のバッファ溶液の液面高さが所定高さ以上となるようにし、その後、第１吸引ノズル及び第２吸引ノズルによって第１リザーバ内及び第２リザーバ内のバッファ溶液を表層側から順に吸引してそれぞれの液面高さを所定高さに揃えるので、各リザーバ内のバッファ溶液の液面高さの精度が第１吸引ノズル及び第２吸引ノズルの先端の降下精度にのみ依存し、各リザーバ内の液面高さ制御の精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】マイクロチップ電気泳動装置の一実施形態を概略的に示す斜視図である。

【図2】同実施例の制御系統を概略的に示すブロック図である。

【図3】マイクロチップの一例を示す平面図である。

【図4】拡張リザーバブロックが装着されたマイクロチップの断面構造を示す図である。

【図5】同実施例の動作の一例を示すフローチャートである。

【図6】同実施例の液面均一化工程における動作の一例を示すフローチャートである。

【図7】同実施例におけるバッファ溶液充填工程の際の状態を示す断面図である。

【図8】同実施例におけるバッファ溶液充填工程の後の状態を示す断面図である。

【図9】同実施例の液面均一化工程における吸引ノズル降下時の状態を示す断面図である。

【図10】同実施例の液面均一化工程におけるバッファ溶液の表層部の吸引時の状態を示す断面図である。

【図11】同実施例の液面均一化工程におけるバッファ溶液の表層部の吸引直後の状態を示す断面図である。

【図12】同実施例の液面均一化工程後の状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を用いてマイクロチップ電気泳動装置及びマイクロチップ電気泳動方法の一実施形態について説明する。

【0021】

図１及び図２に示されているように、マイクロチップ電気泳動装置１は、主として、マイクロチップ５、分注部６、チップ保持部７、吸引部１９、電圧印加部２４、検出部３１及び制御部３８を備えている。マイクロチップ５はチップ保持部７上に配置されている。この実施例では４つのマイクロチップ５がチップ保持部７上に配置されているが、マイクロチップ５の個数はいくらでもよい。図１では、マイクロチップ５上に拡張リザーバブロック２６が配置されているが、拡張リザーバブロック２６は必須の構成要素ではない。

【0022】

分注部６は、計量ポンプ４及び分注プローブ８のほか、分注プローブ８を水平方向（ＸＹ方向）と鉛直方向（Ｚ方向）に三次元移動させる移動機構（図示は省略）を備えている。分注プローブ８は開閉バルブ９ａを介して計量ポンプ４に接続されている。計量ポンプ４は開閉バルブ９ｂを介して洗浄液容器１０と接続されている。

【0023】

吸引部１９は、マイクロチップ５の各リザーバに対応して設けられた吸引吸引ノズル２２－１～２２－４、吸引ノズル２２－１～２２－４を保持するノズル保持部１７、各吸引ノズル２２－１～２２－４とそれぞれチューブを介して接続された吸引ポンプを有する吸引ポンプ部１８のほか、ノズル保持部１７を水平面内方向と鉛直方向で移動させる移動機構を備えている。吸引ノズル２２－２～２２－４は互いの先端の高さが略同一の高さとなるように保持されており、吸引ノズル２２－１はその先端の高さが吸引ノズル２２－２～２２－４の先端よりも低くなるように保持されている。（両者の差がリザーバ53-1の高さ以上あるように設計されている。）

【0024】

電圧印加部２４は、マイクロチップ５ごとに、マイクロチップ５の流路端のそれぞれに独立した泳動用電圧を印加する。

【0025】

検出部３１は、マイクロチップ５内の分離流路で分離された試料成分を例えば蛍光検出する。検出部３１は、例えば、マイクロチップ５ごとに、分離流路の一部に励起光を照射するＬＥＤ（発光ダイオード）３０と、分離流路を移動する試料成分がＬＥＤ３０からの励起光により励起されて発生した蛍光を受光する光ファイバ３２を備えている。検出部３１は、光ファイバ３２からの蛍光から励起光成分を除去して蛍光成分のみを透過させるフィルタ３４を介して蛍光を受光する光電子増倍管３６を備えている。

【0026】

このほか、マイクロチップ電気泳動装置１は、分注プローブ８を洗浄するためのプローブ洗浄部１４、吸引ノズル２２－１～２２－４を洗浄するためのノズル洗浄部２８を備えている。１２は試料や試薬、分離ポリマーなどを収容する複数のウェルを有するウェルプレートであり、分注プローブ８の移動範囲内に配置される。なお、試薬や分離ポリマーはウェルプレート１２とは別の容器に収容されて分注プローブ８の移動範囲内に配置されてもよい。

【0027】

制御部３８は、分注部６、吸引部１９、電圧印加部２４及び検出部３１の動作を制御するものである。制御部３８は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）や記憶装置などを搭載した電子回路によって実現される。制御部３８はマイクロチップ電気泳動装置１の外部に設けられたコンピュータ４０に接続されている。

【0028】

コンピュータ４０は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や専用のコンピュータによって実現される。コンピュータ４０は、マイクロチップ電気泳動装置１の動作を指示したり、検出部３１が得たデータを取り込んで処理したりするための外部制御装置である。

【0029】

図３に示されているように、マイクロチップ５は内部に流路５４及び５５を備えている。流路５４の一端及び他端には上方が開口したリザーバ５３－１及び５３－２がそれぞれ設けられており、流路５５の一端及び他端には上方が開口したリザーバ５３－３及び５３－４がそれぞれ設けられている。マイクロチップ５には、各リザーバ５３－１～５３－４内の溶液への電気的アクセスを容易にするための電極端子５６－１～５６－４が設けられている。電極端子５６－１～５６－４は電圧印加部２４（図１を参照。）に電気的に接続される。

【0030】

図４に、チップ保持部７上において拡張リザーバブロック２６が取り付けられたマイクロチップの断面構造を示す。図４では、流路５５に沿った断面構造を示しているためにリザーバ５３－３及び５３－４の位置における断面構造しか示されていないが、リザーバ５３－１及び５３－２の位置における断面構造はリザーバ５３－３の位置における断面構造と同じである。

【0031】

マイクロチップ５上に配置される拡張リザーバブロック２６は、マイクロチップ５のリザーバ５３－１～５３－４に対応する位置に貫通孔６４－１～６４－４を備えている。各貫通孔６４－１～６４－４はそれぞれＯリング等のシール部材６７によってリザーバ５３－１～５３－４と液密に連通している。これにより、各リザーバ５３－１～５３－４の容量が貫通孔６４－１～６４－４によって拡張され、大容量のリザーバが実現される。

【0032】

拡張リザーバブロック２６の貫通孔６４－４の内面に、下方へいくほど内径が小さくなるテーパ部分が設けられており、リザーバ５３－４に対して分注ノズル８を液密に接続することができる（図７を参照。）。すなわち、リザーバ５３－４は、マイクロチップ５の内部の流路５５の一端に設けられて分注ノズル８が液密に接続される第１リザーバをなし、リザーバ５３－３は流路５５の他端に設けられた第２リザーバをなしている。

【0033】

拡張リザーバブロック２６の下面に、マイクロチップ５の電極端子５６－１～５６－４と電気的に接続される電極コンタクト６６－１～６６－４が設けられている。電極コンタクト６６－１～６６－４は電気配線を介して電圧印加部２４（図１を参照。）に接続される。

【0034】

マイクロチップ電気泳動装置１の動作の一例を、図５、図６のフローチャートとともに図７～図１０を用いて説明する。

【0035】

マイクロチップ電気泳動装置１において、マイクロチップ５は移動されずにチップ保持部７に固定された状態で繰り返し使用されるものであり、電気泳動分析に至るまでの動作の流れは図５に示されているとおりである。

【0036】

まず、電気泳動分析に先立って、マイクロチップ５の各リザーバ５３－１～５３－４や流路５４，５５内の洗浄を行う（ステップＳ１）。洗浄についての詳細な説明は割愛する。その後、マイクロチップ５の流路５４及び５５へのバッファ溶液の充填工程を実施する（ステップＳ２）。バッファ溶液充填工程では、図７に示されているように、リザーバ５３－４に対して分注プローブ８を液密に接続し、分注プローブ８からバッファ溶液を吐出させて流路５４及び５５内にバッファ溶液を充填される。このとき、分注プローブ８から流路５４及び５５の内部容量を超える過剰な量のバッファ溶液を供給させ、図８に示されているように、各リザーバ５３－１～５３－４内のバッファ溶液の液面の高さを所定の高さよりも高くする。

【0037】

上記のバッファ溶液充填工程が終了した後、リザーバ５３－２～５３－４内の液面高さを略同一の高さに揃える液面均一化工程を実施する（ステップＳ３）。液面均一化工程では、吸引ノズル２２－１～２２－４に吸引動作を行なわせながら吸引ノズル２２－２～２２－４の先端を各リザーバ５３－１～５３－４の上方から所定の高さまで下降させていき、吸引ノズル２２－２～２２－４内のバッファ溶液を表層部から順に吸引する。吸引ノズル２２－２～２２－４の先端の高さは略同一であるため、吸引ノズル２２－２～２２－４に吸引動作を行なわせながら吸引ノズル２２－２～２２－４の先端を所定の高さまで降下させることによって、リザーバ５３－２～５３－４の液面高さが所定の高さに揃えられる。

【0038】

また、吸引ノズル２２－１の先端は、吸引ノズル２２－２～２２－４の先端が所定の高さに到達するまでにリザーバ５３－１の底面に到達するように設計されており、上記の液面均一化工程によってリザーバ５３－１内のバッファ溶液の全てが吸引ノズル２２－１によって吸引される。バッファ溶液の粘度によっては吸引ノズル２２－１がリザーバ５３－２～５３－４からも吸引するリスクを回避させるために、まず吸引ノズル２２－２～２２－４を吸引しながら降下させリザーバ５３－２～５３－４の液面均一化を行い、次いで吸引ノズル２２－１が試料分注の直前にリザーバ５３－１内のバッファ溶液のみ吸引するよう操作してもよい。

【0039】

上記の液面均一化工程の後で、空になったリザーバ５３－１に所定量の試料が分注され（ステップＳ４）、電気泳動分析が実施される（ステップＳ５）。

【0040】

また、図６に示されているように、上記の液面均一化工程では、吸引ノズル２２－２～２２－４に吸引動作を行なわせながら吸引ノズル２２－２～２２－４の先端を下降させていき（ステップＳ１１、図９を参照。）、リザーバ５３－２～５３－４内のバッファ溶液の表層部のみを吸引ノズル２２－２～２２－４によって吸引し（ステップＳ１２、図１０を参照。）、その直後にノズル２２－２～２２－４を一定距離だけ上昇させる（ステップＳ１３、図１１を参照。）という動作を、各リザーバ５３－２～５３－４内のバッファ溶液の液面高さが所定高さになるまで繰り返し実行する（ステップＳ１４、図１２を参照。）。このような動作により、各リザーバ５３－２～５３－４内のバッファ溶液が吸引ノズル２２－２～２２－４によって必要以上に吸引されることが防止され、各リザーバ５３－２～５３－４内のバッファ溶液の液面高さを精度よく所定の高さに揃えることができる。

【0041】

以上のように、この実施例のマイクロチップ電気泳動装置１では、マイクロチップ５の流路５５の両端に設けられているリザーバ５３－３，５３－４（第１リザーバ及び第２リザーバ）内のバッファ溶液の液面高さが、ノズル２２－３，２２－４の先端の高さ位置の精度によってのみ決まるので、リザーバ５３－３，５３－４内のバッファ溶液の吸い残しやバッファ溶液の分注精度を考慮する必要がない。このため、少なくとも電気泳動用流路である流路５５のアノード端及びカソード端のリザーバ５３－３，５３－４の液面高さの均一化精度を従来よりも向上させることができ、電気泳動分析の再現性が向上する。

【符号の説明】

【0042】

１ マイクロチップ電気泳動装置
５ マイクロチップ
６ 分注部
７ チップ保持部
８ 分注プローブ
１９ 吸引部
２２－１～２２－４ 吸引ノズル
２６ 拡張リザーバブロック
３８ 制御部
５４，５５ 流路
５３－１～５３－４ リザーバ
６４－１～６４－４ 貫通孔
６７ 弾性部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】