JP2017166858A - 容器用ラック、撹拌装置及び微小粒子測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本技術では、丸底容器内の液体を効率良く撹拌する技術を提供する。【解決手段】有底筒状の丸底容器を挿通する貫通孔１１１が、複数形成された保持部１１と、貫通孔１１１に対向して配置され、かつ丸底容器の底部を支持する支持穴１２１が、複数形成された支持部１２と、を少なくとも備え、支持穴１２１の底部は、丸底容器内の液体攪拌時に液体が渦流を形成する程度に凸形状である容器用ラック１を提供する。また、容器用ラック１と、容器用ラック１を装着する装着部と、装着部を揺動する揺動部と、を少なくとも備えた、丸底容器内の液体を撹拌する撹拌装置も提供する。【選択図】図１

Description

本技術は、容器用ラックに関する。より詳しくは、丸底容器内の液体攪拌に用いられる容器用ラック、並びに、該容器用ラックを備えた撹拌装置及び微小粒子測定装置に関する。

近年、分析手法の発展に伴い、細胞や微生物等の生体微小粒子、マイクロビーズ等の微小粒子などを流路中に通流させ、通流させる工程において、微小粒子等を個々に測定したり、測定した微小粒子等を解析又は分取したりする手法が開発されつつある。

このような微小粒子の解析又は分取の手法の代表的な一例として、フローサイトメトリーと呼ばれる分析手法の技術改良が急速に進んでいる。フローサイトメトリーとは、解析の対象となる微小粒子を流体中に整列させた状態で流し込み、該微小粒子にレーザー光等を照射することにより、各微小粒子から発せられた蛍光や散乱光を検出することで、微小粒子の解析や分取を行う分析手法である。

従来、上述したような分析手法においては、分析対象となる微小粒子を含む液体等を撹拌した後に測定を行う。この場合、オペレーター自らが、ボルテックスミキサー等の機器などを用い、試験管等の丸底容器内の溶液を容器毎に撹拌した後に、撹拌後の複数の該容器をラックにセットしてから、測定を開始する。このような機器としては、例えば、特許文献１で開示されているような有底筒状の反応容器内の溶液を撹拌する撹拌機構などが知られている。

特開２０１４−２１０７号公報

しかし、上述した撹拌方法では、測定で複数の容器をセットして測定する場合には、測定開始前に、全ての容器について、容器毎に撹拌を行う必要があり、オペレーターにとっては非常に煩雑な操作が必要であった。また、測定に長時間を要する場合には、分析対象となる微小粒子を含む液体中の微小粒子が沈降し、分析結果に影響を及ぼすという問題もあった。

そこで、本技術では、丸底容器内の液体を効率良く撹拌する技術を提供することを主目的とする。

本願発明者らは、前述した目的を解決するために鋭意研究を行った結果、丸底容器内の液体攪拌に用いられる容器用ラックの構造に着目し、該構造を特定の構造とすることで、丸底容器内の液体を効率良く撹拌することに成功し、本技術を完成させるに至った。

すなわち、本技術では、まず、有底筒状の丸底容器を挿通する貫通孔が、複数形成された保持部と、
前記貫通孔に対向して配置され、かつ前記丸底容器の底部を支持する支持穴が、複数形成された支持部と、
を少なくとも備え、
前記支持穴の底部は、前記丸底容器内の液体攪拌時に前記液体が渦流を形成する程度に凸形状である容器用ラックを提供する。
本技術では、前記貫通孔の径を、前記支持穴の径より大きくすることができる。
本技術では、前記支持穴の底部を、円錐形状、略半球形状、円柱形状のうちのいずれかとすることができる。
本技術では、前記凸形状の高さを、０．０２ｍｍ以下とすることができる。
本技術では、前記保持部及び／又は前記支持部を、樹脂からなるものとすることができる。この場合、前記樹脂は特に限定されないが、ポリアセタール樹脂又はポリフェニレンスルファイド樹脂とすることができる。
本技術では、前記支持部の隅に位置する支持穴のうち、少なくとも一の支持穴の側壁の一部を、外部と連通するものとすることができる。

また、本技術では、有底筒状の丸底容器を挿通する貫通孔が、複数形成された保持部と、前記貫通孔に対向して配置され、かつ前記丸底容器の底部を支持する支持穴が、複数形成された支持部と、を少なくとも備え、前記支持穴の底部は、前記丸底容器内の液体攪拌時に前記液体が渦流を形成する程度に凸形状である容器用ラックと、
前記容器用ラックを装着する装着部と、
前記装着部を揺動する揺動部と、
を少なくとも備えた、前記丸底容器内の液体を撹拌する撹拌装置も提供する。
本技術では、前記揺動部は、前記装着部を所定の一軸方向に移動する第１の移動手段と、前記装着部を前記所定の一軸と直交する軸方向に移動する第２の移動手段と、を少なくとも備えるものとすることができる。この場合、本技術では、前記第１の移動手段に対し、前記第２の移動手段が取り付けられていてもよい。

更に、本技術では、有底筒状の丸底容器を挿通する貫通孔が、複数形成された保持部と、前記貫通孔に対向して配置され、かつ前記丸底容器の底部を支持する支持穴が、複数形成された支持部と、を少なくとも備え、前記支持穴の底部は、前記丸底容器内の液体攪拌時に前記液体が渦流を形成する程度に凸形状である容器用ラックと、前記容器用ラックを装着する装着部と、前記装着部を揺動する揺動部と、を少なくとも備えた、前記丸底容器内の液体を撹拌する撹拌装置と、
分析対象となる微小粒子から発生する光を検出する検出部と、
を少なくとも備えた、微小粒子測定装置も提供する。
本技術では、前記揺動部は、前記装着部を所定の一軸方向に移動する第１の移動手段と、前記装着部を前記所定の一軸と直交する軸方向に移動する第２の移動手段と、を少なくとも備えるものとすることができる。この場合、本技術では、前記第１の移動手段に対し、前記第２の移動手段が取り付けられていてもよい。
本技術に係る微小粒子測定装置は、前記丸底容器内の液体を自動的にサンプリングするサンプリング部を更に備えるものとすることができる。この場合、前記サンプリング部によるサンプリング時に前記装着部が所定位置に移動してもよい。

本技術において、「微小粒子」には、細胞や微生物、リポソーム等の生体関連微小粒子、或いはラテックス粒子やゲル粒子、工業用粒子等の合成粒子などが広く含まれるものとする。

生体関連微小粒子には、各種細胞を構成する染色体、リポソーム、ミトコンドリア、オルガネラ（細胞小器官）などが含まれる。細胞には、動物細胞（例えば、血球系細胞等）及び植物細胞が含まれる。微生物には、大腸菌等の細菌類、タバコモザイクウイルス等のウイルス類、イースト菌等の菌類などが含まれる。更に、生体関連微小粒子には、核酸やタンパク質、これらの複合体等の生体関連高分子も包含され得る。また、工業用粒子は、例えば、有機若しくは無機高分子材料、金属等であってもよい。有機高分子材料には、ポリスチレン、スチレン・ジビニルベンゼン、ポリメチルメタクリレート等が含まれる。無機高分子材料には、ガラス、シリカ、磁性体材料等が含まれる。金属には、金コロイド、アルミ等が含まれる。これらの微小粒子の形状は、一般には球形であるのが普通であるが、本技術では、非球形であってもよく、また、その大きさ、質量等も特に限定されない。

本技術によれば、丸底容器内の液体を効率良く撹拌できる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

本技術に係る容器用ラック１の第１実施形態を示す斜視図である。 本技術に係る容器用ラック１の第１実施形態の一部拡大図である。 Ａは、第１実施形態の保持部１１を上から視た図であり、Ｂは、ＡのＸ−Ｘ断面図である。 図３のＢで示した部分Ｙの拡大図である。 Ａは、第１実施形態の支持部１２を上から視た図であり、Ｂは、ＡのＸ−Ｘ断面図である。 図５のＢで示した部分Ｚの拡大図である。 本技術に係る撹拌装置２の第１実施形態を示す斜視図の断面図である。 本技術に係る撹拌装置２の第１実施形態を、図７とは異なる角度から視た斜視図である。 本技術に係る微小粒子測定装置３の第１実施形態を模式的に示す模式概念図である。 本技術に係る微小粒子測定装置３の第１実施形態の一部拡大図である。 本技術に係る微小粒子測定装置３の第２実施形態を模式的に示す模式概念図である。 本技術に係る微小粒子測定装置３を用いて測定を行う際の一例を示すフロー図である。

以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、説明は以下の順序で行う。
１．容器用ラック１
（１）保持部１１
（２）支持部１２
２．撹拌装置２
（１）装着部２１
（２）揺動部２２
［揺動装置３の具体例］
３．微小粒子測定装置３
（１）検出部３１
（２）サンプリング部３２
（３）情報処理部３３
（４）光照射部３４
（５）分取部３５
（６）記憶部３６
（７）流路Ｐ
（８）表示部３７
（９）ユーザーインターフェース３８
（１０）その他
［微小粒子測定装置３を用いて測定を行う際の具体例］

１．容器用ラック１
図１は、本技術に係る容器用ラック１の実施形態の例を示す斜視図であり、図２は、図１で示した実施形態の一部拡大図である。本技術に係る容器用ラック１は、保持部１１と、支持部１２と、を少なくとも備える。また、必要に応じて、その他の部位を備えていてもよい。以下、各部について詳細に説明する。

（１）保持部１１
図３のＡは、第１実施形態の保持部１１を上から視た図であり、図３のＢは、ＡのＸ−Ｘ断面図である。また、図４は、図３のＢで示した部分Ｙの拡大図である。保持部１１は、図１等で示すように、有底筒状の丸底容器を挿通する貫通孔１１１が複数形成されたものである。

本技術において、有底筒状の丸底容器は特に限定されず、例えば、試験管、丸底のフラスコ、チューブ等の各種実験器具が挙げられる。また、該容器を形成する材料も特に限定されず、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）製、ポリスチレン（ＰＳ）製とすることができる。また、該容器の容量も特に限定されない。

本技術において、貫通孔１１１全体の形状は特に限定されないが、前記丸底容器を試験管やチューブとした場合には、略円柱状とすることが好ましい。また、保持部１１に形成されている貫通孔１１１の個数は、少なくとも２以上であれば特に限定されない。

保持部１１を形成する材料は特に限定されず、例えば、アルミ等の金属、樹脂等の材料が挙げられるが、本技術では、樹脂が好ましく、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）又はポリフェニレンスルファイド樹脂（ＰＰＳ）とすることがより好ましく、後述する実施例及び上述した理由から、ポリアセタール樹脂とすることが特に好ましい。

一般的に、容器用ラック１を、例えば、時計方向に回転させると、容器用ラック１に設置された丸底容器は反時計方向に回転することが知られている。該容器の回転速度は、容器用ラック１との摩擦に依存している。すなわち、容器用ラック１の揺動速度がそのまま該容器の回転速度となるわけではなく、この摩擦力が容器用ラック１揺動時には大きく作用する。したがって、前記丸底容器の回転中には、この摩擦力が小さく作用するほうが望ましい。そうすると、ポリアセタール樹脂とポリフェニレンスルファイド樹脂とでは、ポリアセタール樹脂の摩擦係数の方が少ないため、本技術では、ポリアセタール樹脂が特に好ましい材料である。

また、図４で示した第１実施形態ではストレート穴形状の貫通孔１１１を採用しているが、本技術では、この端部にテーパーがかかっている形状の貫通孔１１１を採用することもできる。

（２）支持部１２
図５のＡは、第１実施形態の支持部１２を上から視た図であり、図５のＢは、ＡのＸ−Ｘ断面図である。また、図６は、図５のＢで示した部分Ｚの拡大図である。支持部１２は、図１等で示すように、貫通孔１１１に対向して配置され、かつ前記丸底容器の底部を支持する支持穴１２１が、複数形成されたものである。

図１で示すように、本技術では、貫通孔１１１と支持穴１２１の個数は同一であることが好ましい。また、本技術においては、前述した保持部１１と支持部１２は、図１で示したように、柱状の部材（ラックシャフト）等で一部、連結されていてもよい。

本技術では、支持穴１２１の底部が、前記丸底容器内の液体攪拌時に前記液体が渦流を形成する程度に凸形状であることを特徴とする。
基本的に、揺動速度が遅く、液体に渦流が発生していない状態では、容器内の液体は十分に撹拌されているとは言えない。従来の容器用のラックでは、支持穴の底部が平面であったため、その容器用ラックごと揺動撹拌しようとすると、丸底容器の底部中心が、支持穴の底部中心に寄ってしまい、丸底容器自体が撹拌中に、一時直立状態となる。そうすると、この状態では、容器内の液体が撹拌されていない状態となるため、特に、複数の丸底容器内の液体を同時撹拌する場合において、従来の容器用ラックでは効率的に撹拌を行うことができなかった。

一方で、本技術では、支持穴１２１の底部が、前記丸底容器内の液体攪拌時に前記液体が渦流を形成する程度に凸形状であるため、丸底容器の底部中心が、支持穴１２１の底部中心に寄って、丸底容器が撹拌中、一時直立状態となることを防ぐことができる。そのため、丸底容器を撹拌する際に、該容器内の液体を効率良く撹拌できる。そして、特に、複数の丸底容器を効率良く同時撹拌できるため、オペレーターの負担が軽減し、実験工程の簡素化を図ることができる。

本技術において、前記丸底容器内の液体は特に限定されないが、例えば、微小粒子を含む液体とすることができる。この場合、本技術に係る容器用ラック１を用いることで、効率良く撹拌操作ができるため、該容器内の一部に、微小粒子が沈殿することを防ぐことができ、フローサイトメーターで測定する場合などには、測定精度の向上を図ることができる。

本技術では、図２で示すように、支持部１１の隅に位置する支持穴１１１のうち、少なくとも一の支持穴の側壁の一部が、外部と連通していてもよい。これにより、容器用ラック１に丸底容器を設置した際に、オペレーターが丸底容器の底部を視認できるため、丸底容器内の様子を観察したり、丸底容器内の液体の撹拌程度を確認したりすることができる。

本技術では、貫通孔１１１の径を、支持穴１２１の径より大きくすることが好ましい。これにより、後述する実施例で示すように、効率良く複数の容器内の溶液を撹拌できる。

本技術において、支持穴１２１の底部の形状は特に限定されないが、円錐形状、略半球形状、円柱形状のうちのいずれかとすることが好ましく、円錐形状とすることが特に好ましい。これにより、更に効率良く複数の容器内の溶液を撹拌できる。また、容器用ラック１の製造工程の簡素化を図ることもできる。

本技術では、前記凸形状の高さは特に限定されないが、０．０２ｍｍ以下とすることが好ましい。これにより、例えば、後述するサンプリング部３２を備えた微小粒子測定装置３においては、サンプリング時に各サンプルチューブ内の残量を一定にすることができ、ウェルプレートと共通のテーブルを使用することができる。そのため、ユーザビリティの向上を図ることができる。

本技術において、支持穴１１１全体の形状は特に限定されないが、前記丸底容器を試験管やチューブとした場合には、略円柱状とすることが好ましい。また、支持部１２に形成されている支持穴１２１の個数は、少なくとも２以上であれば特に限定されない。

支持部１２を形成する材料は特に限定されず、例えば、アルミ等の金属、樹脂等の材料が挙げられるが、本技術では、樹脂が好ましく、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）又はポリフェニレンスルファイド樹脂（ＰＰＳ）とすることがより好ましく、後述する実施例及び上述した理由から、ポリアセタール樹脂とすることが特に好ましい。

また、図６で示した第１実施形態では、ストレート孔形状の支持穴１２１を採用しているが、本技術では、貫通孔１１１側の端部にテーパーがかかっている支持穴１２１を採用することもできる。

２．撹拌装置
図７は、本技術に係る撹拌装置２の第１実施形態を示す斜視図の断面図であり、図８は、本技術に係る撹拌装置２の第１実施形態を、図７とは異なる角度から視た斜視図である。本技術に係る撹拌装置２は、容器用ラック１と、装着部２１と、揺動部２２と、を少なくとも備える。また、必要に応じてその他の部位を備えていてもよい。以下、各部について詳細に説明する。なお、容器用ラック１は前述したものと同様であるため、ここでは説明を割愛する。また、図７及び８において、便宜状、有底筒状の丸底容器を記載しているが、この丸底容器は本技術においては、必須の構成ではない。

（１）装着部２１
装着部２１は、容器用ラック１を装着する部位である。本技術において、装着部２１の形状、構造等は容器用ラック１を装着することができれば特に特に限定されないが、例えば、クランプアームを手前に引くとクランプピンが解除されて容器用ラック１の装着が可能となり、クランプアームを離すとスプリングで容器用ラック１が固定されるといった機構等とすることができる。また、例えば、四角の容器用ラック１の場合は、図８で示すように、クランプピンで容器用ラック１の２面を押し、かつ対角部分の２辺をピンで受ける構造とすることができる。

また、装着部２１には、後述するサンプリング部３２の位置をチェックするセンサー等が備えられていてもよい。

（２）揺動部２２
揺動部２２は、装着部２１を揺動する部位である。本技術において、揺動部２２の形状、構造等は特に限定されないが、下記の具体例に示すような３層構造からなるものとすることが好ましい。これにより、丸底容器内の液体を更に効率良く撹拌することができる。

本技術では、揺動部２２は、図７で示すように、装着部２１を所定の一軸方向（例えば、Ｙ軸方向）に移動する第１の移動手段２２１と、装着部２１を前記所定の一軸方向と直行する方向（例えば、Ｘ軸方向）に移動する第２の移動手段２２２と、を少なくとも備えるものとすることができる。これにより、下記の具体例に示すような３層構造を形成することができる。

［揺動装置３の具体例］
以下、本技術に係る揺動装置３の具体例について説明する。
撹拌装置３の構造は、容器用ラック１を載せる装着部１２全体を揺動させる方法で、図７及び８で示すように、３層構造になっている。３層構造とは、より具体的には、１層目：第１の移動手段が取り付け可能なベース、２層目：前記ベースに取り付けられ、かつＹ軸方向に移動可能な第１の移動手段（以下、「Ｙベース」とも称する）と、３層目：Ｙベースに取り付けられ、Ｘ軸方向に移動可能な第２の移動手段（以下、「Ｘベース」とも称する）と、からなる。そして、Ｘベースの上方に容器用ラック１が載せられる。

このような３層構造において、２層目のＹベースがＹ軸方向に、３層目のＸベースがＸ軸方向に動くことで、揺動（円）運動を行う事ができる構造となっている。なお、揺動運動は、回転偏芯ピン（例えば、偏心量：１ｍｍ）を用いた構造で、揺動シャフトは、１層目であるベースに、ベアリングハウジングを取付けて組立てている。回転シャフト端が３層目のベアリング部品に挿入されていて、このシャフトが回転することにより、３層目のＸベースが揺動し、２層目のＹベースが揺動して、円運動が可能な構造になっている。

また、回転シャフトは、ステッピングモータとタイミングベルトで連結されており、ステッピングモータを回転させる事により、装着部２１全体の揺動ができる構造となっている。撹拌速度（装着部２１の揺動速度）は、ステッピングモータの回転数を変える事により最適な撹拌速度を構築することができる。

３．微小粒子測定装置３
図９は、本技術に係る微小粒子測定装置３の第１実施形態を模式的に示す模式概念図であり、図１０は、本技術に係る微小粒子測定装置３の第１実施形態の一部拡大図である。本技術に係る微小粒子測定装置３は、撹拌装置２と、検出部３１と、を少なくとも備える。また、必要に応じて、サンプリング部３２、情報処理部３３、光照射部３４、分取部３５、記憶部３６、流路Ｐ、表示部３７、ユーザーインターフェース３８などを備えていてもよい。以下、各部について詳細に説明する。なお、撹拌装置２は前述したものと同様であるため、ここでは説明を割愛する。また、図１０において、便宜状、有底筒状の丸底容器を記載しているが、この丸底容器は本技術においては、必須の構成ではない。

（１）検出部３１
検出部３１では、分析対象となる微小粒子から発生する光を検出する。本技術では、検出部３１は、微小粒子からの光の検出ができれば、その種類は特に限定されず、公知の光検出器を自由に選択して採用することができる。例えば、蛍光測定器、散乱光測定器、透過光測定器、反射光測定器、回折光測定器、紫外分光測定器、赤外分光測定器、ラマン分光測定器、ＦＲＥＴ測定器、ＦＩＳＨ測定器、その他各種スペクトラム測定器、複数の光検出器をアレイ状に並べた、所謂、マルチチャンネル光検出器等を、１種又は２種以上自由に組み合わせて採用できる。

また、本技術では、ＣＣＤやＣＭＯＳ素子等のエリア撮像素子、ＰＭＴ、フォトダイオード等を検出部３１として備えることができる。

本技術では、検出部３１を異なる検出波長域を有する複数の受光素子から構成することが好ましい。検出部３１を異なる検出波長域を有する複数の受光素子から構成することで、連続した波長域における光の強度を蛍光スペクトルとして計測することができる。具体的には、例えば、受光素子を一次元に配列したＰＭＴアレイ又はフォトダイオードアレイ、或いは、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の２次元受光素子等の独立した検出チャネルが複数並べられたものが挙げられる。

微小粒子測定装置３における検出部３１の設置箇所は、分析対象となる微小粒子から発光する光の検出ができれば特に限定されず、自由に設計することができる。例えば、図９及び１１で示すように、流路Ｐを挟んで後述する光照射部３４と逆側に配置することが好ましい。検出部３１を、流路Ｐを挟んで光照射部３４と逆側に配置することで、検出部３１や光照射部３４をより自由な構成で配置させることができる。また、例えば、蛍光は照射光の入射方向とは異なる方向にも放射されるため、流路Ｐを基準に光照射部３４と同じ側や９０度側面の側に検出部３１を配置しても構わない。

（２）サンプリング部３２
本技術に係る微小粒子測定装置３は、サンプリング部３２を更に備えることができる。サンプリング部３２では、サンプリング部３２に備えられたノズル等により、前記丸底容器内の液体を自動的にサンプリングする。本技術に係る微小粒子測定装置３がサンプリング部３２を備えることで、オペレーター自らがサンプリングする必要が無くなるため、オペレーターへの負担が軽減し、実験工程の簡素化を図ることができる。

本技術において、サンプリング部３２は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向に移動するものとすることができる。これにより、サンプリングを効率的に行うことが可能となる。

本技術では、サンプリング部３２によるサンプリング時に、撹拌装置２における装着部２１を所定位置（例えば、撹拌装置２にて撹拌を行う位置よりも上方）に移動させることが好ましい。これにより、サンプリング部３２によるサンプリングを効率的に行うことができる。

（３）情報処理部３３
本技術に係る微小粒子測定装置３は、情報処理部３３を更に備えることができる。情報処理部３３では、情報処理、並びに、検出部３１、サンプリング部３２、光照射部３４、分取部３５、記憶部３６、表示部３７、及びユーザーインターフェース３８等の制御が行われる。

なお、本技術では、情報処理部３３で行われる機能を、パーソナルコンピュータや、ＣＰＵ等を含む制御部及び記憶媒体（不揮発性メモリ（例えば、ＵＳＢメモリ等）、ＨＤＤ、ＣＤ等）などを備えるハードウェア資源にプログラムとして格納し、パーソナルコンピュータや制御部によって実現することも可能である。

（４）光照射部３４
本技術に係る微小粒子測定装置３は、光照射部３４を更に備えることができる。光照射部３４では、微小粒子への光の照射を行う。光照射部３４から照射される光の種類は特に限定されないが、粒子から蛍光や散乱光を確実に発生させるためには、光方向、波長、光強度が一定の光が好ましい。具体的には、例えば、レーザー、ＬＥＤ等を挙げることができる。レーザーを用いる場合、その種類も特に限定されないが、アルゴンイオン（Ar）レーザー、ヘリウム−ネオン（He-Ne）レーザー、ダイ（dye）レーザー、クリプトン（Cr）レーザー、半導体レーザー、又は半導体レーザーと波長変換光学素子を組み合わせた固体レーザー等を１種又は２種以上自由に組み合わせて用いることができる。

（５）分取部３５
本技術に係る微小粒子測定装置３は、分取部３５を更に備えることができる。分取部３５では、微小粒子の分取を行う。より具体的には、例えば、分取部３５では、検出部３１により検出された値を情報処理部３３で補正して生成されたスペクトルデータに基づいて、微小粒子の分取が行われる。分取部３５では、該スペクトルデータから解析された微小粒子の大きさ、形態、内部構造等の解析結果に基づいて、流路Ｐの下流において、微小粒子の分取を行うことができる。

具体的には、例えば、図１１で示すように、所定の振動数で振動する振動素子３５ａ等を用いて、流路Ｐの全体又は一部に振動を加えることで、流路Ｐの吐出口から液滴を発生させる。なお、この場合、用いる振動素子３５ａは特に限定されず、公知のものを自由に選択して用いることができる。一例としては、ピエゾ振動素子等を挙げることができる。また、流路Ｐへの送液量、吐出口の径、振動素子の振動数等を調整することにより、液滴の大きさを調整し、微小粒子を一定量ずつ含む液滴を発生させることができる。

次に、情報処理部３３で補正して生成されたスペクトルデータに基づいて解析された微小粒子の大きさ、形態、内部構造等の解析結果に基づいて、プラス又はマイナスの電荷を荷電する（図１１中符号３５ｂ参照）。そして、荷電された液滴は、電圧が印加された対向電極３４ｃによって、その進路が所望の方向へ変更され、分取される。

（６）記憶部３６
本技術に係る微小粒子測定装置３では、記憶部３６を更に備えることができる。記憶部３６では、検出部３１で検出された値、情報処理部３３にて生成されたスペクトルデータ、各チャンネルの基準スペクトル等の測定に関わるあらゆる事項を記憶する。

微小粒子測定装置３において、記憶部３６は必須ではなく、外部の記憶装置を接続してもよい。記憶部３６としては、例えば、ハードディスク等を用いることができる。

（７）流路Ｐ
本技術に係る微小粒子測定装置３では、流路Ｐを更に備えることができる。本技術に係る微小粒子測定装置１では、フローセル（流路Ｐ）中で一列に整列させた微小粒子から得られる光学的情報を検出することにより、微小粒子の解析や分取を行うことができる。

流路Ｐは、微小粒子測定装置３に予め備えられていてもよいが、市販の流路Ｐや流路Ｐが設けられた使い捨てのチップ等を微小粒子測定装置３に設置して解析又は分取を行うことも可能である。

流路Ｐの形態も特に限定されず、自由に設計することができる。例えば、図９に示すような２次元又は３次元のプラスチックやガラス等の基板Ｔ内に形成した流路Ｐに限らず、図１１で示すように、従来のフローサイトメーターで用いられているような流路Ｐも、本技術に係る微小粒子測定装置３に用いることができる。

また、流路Ｐの流路幅、流路深さ、流路断面形状も、層流を形成し得る形態であれば特に限定されず、自由に設計することができる。例えば、流路幅１ｍｍ以下のマイクロ流路も、微小粒子測定装置３に用いることが可能である。特に、流路幅１０μｍ以上１ｍｍ以下程度のマイクロ流路は、本技術に係る微小粒子測定装置３に好適である。

（８）表示部３７
本技術に係る微小粒子測定装置３では、表示部３７を更に備えることができる。表示部３７では、検出部３１で検出された値、情報処理部３３にて生成されたスペクトルデータ、各チャンネルの基準スペクトル等の測定に関わるあらゆる事項を表示することができる。

微小粒子測定装置３において、表示部３７は必須ではなく、外部の表示装置を接続してもよい。表示部３７としては、例えば、ディスプレイ、プリンタ等を用いることができる。

（９）ユーザーインターフェース３８
本技術に係る微小粒子測定装置３では、ユーザーインターフェース３８を更に備えることができる。ユーザーインターフェース３８は、オペレーター等のユーザーが操作するための部位である。ユーザーは、ユーザーインターフェース３８を通じて、情報処理部３３にアクセスし、本技術に係る微小粒子測定装置３の各部を制御することができる。

微小粒子測定装置３において、ユーザーインターフェース３８は必須ではなく、外部の操作装置を接続してもよい。ユーザーインターフェース３８としては、例えば、マウス、キーボード等を用いることができる。

（１０）その他
前述した本技術に係る撹拌装置２は、表示部３７、及びユーザーインターフェース３８を備えていてもよい。また、撹拌装置２と、フローサイトメーターの各部（検出部３１、サンプリング部３２等）とをネットワークを介して接続することも可能である。更に、撹拌装置２の外部に、記憶部３６、表示部３７、及びユーザーインターフェース３８を備え、これらを、それぞれ、ネットワークを介して接続することも可能である。

［微小粒子測定装置３を用いて測定を行う際の具体例］
以下、本技術に係る揺動装置３の具体例について説明する。図１２は、本技術に係る微小粒子測定装置３を用いて測定を行う際の一例を示すフロー図である。

まず、オペレーターは、微小粒子を含む液体等を入れた丸底容器（例えば、１〜２４本の５ｍＬチューブ）を容器用ラック１に設置する（ステップS1）。次に、オペレーターは、容器用ラック１を装着部２１に設置する（ステップS2）。ステップS2では、より具体的には、例えば、オペレーターが、装着部２１のロック部分のクランプを手で解除しから、前述したＸベースの上部に容器用ラック１を載せる。このロック部分は、例えば、スプリングで固定する構造となっている。

その後、オペレーターは、ユーザーインターフェース３８を介して、例えば、５ｍＬチューブ等の測定ワークを選択する（ステップS3）。その後、表示部３７に、５ｍＬチューブの測定ワークのレイアウトが表示される（ステップS4）。そして、オペレーターは、ユーザーインターフェース３８を介して、何処のチューブを測定対象とするかを選択する（ステップS5）。その後、オペレーターは、ユーザーインターフェース３８を介して、撹拌（アジテーション）のタイミングを入力する（ステップS6）。

そして、入力された撹拌のタイミングで、撹拌装置２が撹拌を行い（ステップS7）、微小粒子測定装置３は、測定を開始する（ステップS8）。測定が終了したら（ステップS9）、全ての丸底容器内の液体の分析が終了するまで、S7〜S9までのステップを繰り返し行い、設定された撹拌条件で撹拌を実施して、次の測定を行うことを繰り返す。

以下、実施例に基づいて本技術を更に詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例は、本技術の代表的な実施例の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。

＜試験例１＞
本試験例１では、支持穴の底部が、平底である場合と凸形状である場合の、２通りの容器用ラックについて、渦流形成の程度に違いがあるか否かについて試験した。また、丸底容器は、ポリスチレン（ＰＳ）製の５ｍＬチューブと、ポリプロピレン（ＰＰ）製の５ｍＬチューブの２種類を用いて試験した。本試験例１は、より具体的には、撹拌総パルスを２５０００パルスに設定し、容器用ラックを時計回り及び半時計回りに回転させ、各加速パルス（パルス）、周波数（Ｈｚ）、加速時間（秒）、回転数（rpm）について、渦流が形成されたか否かを目視にて確認した。本試験例１では、時計回り及び半時計回りのいずれにおいても渦流が形成されていることを確認できた場合は「○」、それ以外の場合は「×」として評価した。

なお、本試験例１において、支持穴の底部の凸形状は、円錐形状とし、その高さを０.０２ｍｍとした。また、いずれの容器用ラックも、保持部及び支持部は、ポリフェニレンスルファイド樹脂（ＰＰＳ）からなるものとした。また、いずれの容器用ラックも、貫通孔の径は１４ｍｍ、支持穴の径は１３ｍｍとした。

本試験例１の結果から、支持穴の底部を凸形状とすることで、支持穴の底部が平底の場合と比較して、回転数が低くても渦流が形成され易いことが確認できた。したがって、支持穴の底部を、丸底容器内の液体撹拌時に前記液体が渦流を形成する程度に凸形状とすることで、丸底容器内の液体を効率良く撹拌できることが分かった。

＜試験例２＞
上記の試験例１では、保持部及び支持部を、ポリフェニレンスルファイド樹脂（ＰＰＳ）からなるものとしたが、本試験例２では、他の樹脂種についても渦流形成の程度について試験するため、保持部及び支持部が、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）からなるものを作製して試験した。また、丸底容器は、上記の試験例１と同様、ポリスチレン（ＰＳ）製の５ｍＬチューブと、ポリプロピレン（ＰＰ）製の５ｍＬチューブの２種類を用いて試験した。本試験例２でも、上記の試験例１と同様の各測定条件にて、時計回り及び半時計回りのいずれにおいても渦流が形成されていることを確認できた場合は「○」、それ以外の場合は「×」として評価した。

なお、本試験例２において、支持穴の底部の凸形状は、円錐形状とし、その高さを０.０２ｍｍとした。また、いずれの容器用ラックも、貫通孔の径は１４ｍｍ、支持穴の径は１３ｍｍとした。

本試験例２の結果から、支持部及び保持部を、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）で形成することで、ポリフェニレンスルファイド樹脂（ＰＰＳ）で形成した場合と比較して、回転数が低くても渦流が形成され易いことが確認できた。したがって、支持部及び保持部をポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）で形成することで、丸底容器内の液体を更に効率良く撹拌できることが分かった。

＜試験例３＞
本試験例３では、貫通孔の径と支持穴の径との関係が、渦流形成の程度に影響を与えるか否かについて試験した。また、丸底容器は、ポリスチレン（ＰＳ）製の５ｍＬチューブを用いて試験した。本試験例３では、より具体的には、撹拌総パルスを２５０００パルスに設定し、容器用ラックを時計回り及び半時計回りに回転させ、所定の加速パルス、周波数、加速時間及び回転数の条件にて、渦流が形成されたか否かを目視にて確認した。本試験例３でも、上記の試験例１及び２と同様、時計回り及び半時計回りのいずれにおいても渦流が形成されていることを確認できた場合は「○」、それ以外の場合は「×」として評価した。

本試験例３の結果から、貫通孔の径を支持穴の径よりも大きく形成することで、貫通孔の径と支持穴の径を同一とした場合と比較して、渦流が形成され易いことが確認できた。したがって、貫通孔の径を支持穴の径よりも大きく形成することで、丸底容器内の液体を更に効率良く撹拌できることが分かった。

なお、本技術では、以下の構成を取ることもできる。
（１）
有底筒状の丸底容器を挿通する貫通孔が、複数形成された保持部と、
前記貫通孔に対向して配置され、かつ前記丸底容器の底部を支持する支持穴が、複数形成された支持部と、
を少なくとも備え、
前記支持穴の底部は、前記丸底容器内の液体攪拌時に前記液体が渦流を形成する程度に凸形状である容器用ラック。
（２）
前記貫通孔の径が、前記支持穴の径より大きい、（１）に記載の容器用ラック。
（３）
前記支持穴の底部が、円錐形状、略半球形状、円柱形状のうちのいずれかである、（１）又は（２）に記載の容器用ラック。
（４）
前記凸形状の高さが、０．０２ｍｍ以下である、（１）から（３）のいずれかに記載の容器用ラック。
（５）
前記保持部及び／又は前記支持部は、樹脂からなる、（１）から（４）のいずれかに記載の容器用ラック。
（６）
前記樹脂は、ポリアセタール樹脂又はポリフェニレンスルファイド樹脂である、（５）に記載の容器用ラック。
（７）
前記支持部の隅に位置する支持穴のうち、少なくとも一の支持穴の側壁の一部が、外部と連通する、（１）から（６）のいずれかに記載の容器用ラック。
（８）
有底筒状の丸底容器を挿通する貫通孔が、複数形成された保持部と、前記貫通孔に対向して配置され、かつ前記丸底容器の底部を支持する支持穴が、複数形成された支持部と、を少なくとも備え、前記支持穴の底部は、前記丸底容器内の液体攪拌時に前記液体が渦流を形成する程度に凸形状である容器用ラックと、
前記容器用ラックを装着する装着部と、
前記装着部を揺動する揺動部と、
を少なくとも備えた、前記丸底容器内の液体を撹拌する撹拌装置。
（９）
前記揺動部は、前記装着部を所定の一軸方向に移動する第１の移動手段と、前記装着部を前記所定の一軸と直交する軸方向に移動する第２の移動手段と、を少なくとも備える、（８）に記載の撹拌装置。
（１０）
前記第１の移動手段に対し、前記第２の移動手段が取り付けられた、（９）に記載の撹拌装置。
（１１）
有底筒状の丸底容器を挿通する貫通孔が、複数形成された保持部と、前記貫通孔に対向して配置され、かつ前記丸底容器の底部を支持する支持穴が、複数形成された支持部と、を少なくとも備え、前記支持穴の底部は、前記丸底容器内の液体攪拌時に前記液体が渦流を形成する程度に凸形状である容器用ラックと、前記容器用ラックを装着する装着部と、前記装着部を揺動する揺動部と、を少なくとも備えた、前記丸底容器内の液体を撹拌する撹拌装置と、
分析対象となる微小粒子から発生する光を検出する検出部と、
を少なくとも備えた、微小粒子測定装置。
（１２）
前記揺動部は、前記装着部を所定の一軸方向に移動する第１の移動手段と、前記装着部を前記所定の一軸と直交する軸方向に移動する第２の移動手段と、を少なくとも備える、（１１）に記載の微小粒子測定装置。
（１３）
前記第１の移動手段に対し、前記第２の移動手段が取り付けられた、（１２）に記載の微小粒子測定装置。
（１４）
前記丸底容器内の液体を自動的にサンプリングするサンプリング部を更に備えた、（１１）から（１３）のいずれかに記載の微小粒子測定装置。
（１５）
前記サンプリング部によるサンプリング時に前記装着部が所定位置に移動する、（１４）に記載の微小粒子測定装置。

１：容器用ラック
１１：保持部
１１１：貫通孔
１２：支持部
１２１：支持穴
２：撹拌装置
２１：装着部
２２：揺動部
２２１：第１の移動手段
２２２：第２の移動手段
３：微小粒子測定装置
３１：検出部
３２：サンプリング部
３３：情報処理部
３４：光照射部
３５：分取部
３６：記憶部
Ｐ：流路
Ｔ：基板
３７：表示部
３８：ユーザーインターフェース

Claims (15)

1. 有底筒状の丸底容器を挿通する貫通孔が、複数形成された保持部と、
   前記貫通孔に対向して配置され、かつ前記丸底容器の底部を支持する支持穴が、複数形成された支持部と、
   を少なくとも備え、
   前記支持穴の底部は、前記丸底容器内の液体攪拌時に前記液体が渦流を形成する程度に凸形状である容器用ラック。
2. 前記貫通孔の径が、前記支持穴の径より大きい、請求項１に記載の容器用ラック。
3. 前記支持穴の底部が、円錐形状、略半球形状、円柱形状のうちのいずれかである、請求項１に記載の容器用ラック。
4. 前記凸形状の高さが、０．０２ｍｍ以下である、請求項１に記載の容器用ラック。
5. 前記保持部及び／又は前記支持部は、樹脂からなる、請求項１に記載の容器用ラック。
6. 前記樹脂は、ポリアセタール樹脂又はポリフェニレンスルファイド樹脂である、請求項５に記載の容器用ラック。
7. 前記支持部の隅に位置する支持穴のうち、少なくとも一の支持穴の側壁の一部が、外部と連通する、請求項１に記載の容器用ラック。
8. 有底筒状の丸底容器を挿通する貫通孔が、複数形成された保持部と、前記貫通孔に対向して配置され、かつ前記丸底容器の底部を支持する支持穴が、複数形成された支持部と、を少なくとも備え、前記支持穴の底部は、前記丸底容器内の液体攪拌時に前記液体が渦流を形成する程度に凸形状である容器用ラックと、
   前記容器用ラックを装着する装着部と、
   前記装着部を揺動する揺動部と、
   を少なくとも備えた、前記丸底容器内の液体を撹拌する撹拌装置。
9. 前記揺動部は、前記装着部を所定の一軸方向に移動する第１の移動手段と、前記装着部を前記所定の一軸と直交する軸方向に移動する第２の移動手段と、を少なくとも備える、請求項８に記載の撹拌装置。
10. 前記第１の移動手段に対し、前記第２の移動手段が取り付けられた、請求項９に記載の撹拌装置。
11. 有底筒状の丸底容器を挿通する貫通孔が、複数形成された保持部と、前記貫通孔に対向して配置され、かつ前記丸底容器の底部を支持する支持穴が、複数形成された支持部と、を少なくとも備え、前記支持穴の底部は、前記丸底容器内の液体攪拌時に前記液体が渦流を形成する程度に凸形状である容器用ラックと、前記容器用ラックを装着する装着部と、前記装着部を揺動する揺動部と、を少なくとも備えた、前記丸底容器内の液体を撹拌する撹拌装置と、
    分析対象となる微小粒子から発生する光を検出する検出部と、
    を少なくとも備えた、微小粒子測定装置。
12. 前記揺動部は、前記装着部を所定の一軸方向に移動する第１の移動手段と、前記装着部を前記所定の一軸と直交する軸方向に移動する第２の移動手段と、を少なくとも備える、請求項１１に記載の微小粒子測定装置。
13. 前記第１の移動手段に対し、前記第２の移動手段が取り付けられた、請求項１２に記載の微小粒子測定装置。
14. 前記丸底容器内の液体を自動的にサンプリングするサンプリング部を更に備えた、請求項１１に記載の微小粒子測定装置。
15. 前記サンプリング部によるサンプリング時に前記装着部が所定位置に移動する、請求項１４に記載の微小粒子測定装置。

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