CN101285807A - 反应容器板及反应处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种反应容器板，包括密封的反应容器、与反应容器连接的反应容器流路、与反应容器连接的反应容器排气流路。在反应容器内具备收容在其底部的试剂和收容在反应容器底部侧用来封入试剂的常温下为固体的加热融解性材料。在试样液和试剂反应之际，加热反应容器使加热融解性材料融解，从反应容器流路导入到反应容器内的试样液与试剂在反应容器内反应。

Description

反应容器板及反应处理方法
技术领域
本发明涉及一种适于在生物学分析、生物化学分析或化学分析一般领域中、在医疗和化学现场进行各种解析和分析的反应容器板及用来处理该反应容器板的反应处理方法。
背景技术
作为在生物化学分析和普通化学分析等中使用的小型反应装置，使用微型多室装置。作为那样的装置，采用例如在平板状基板表面形成多个凹槽的微型滴定板等微型凹槽反应容器板(参照例如特开2005-177749号公报)。
另外，作为能够定量提取微量液体的微量液体秤取结构，包括第一流路及第二流路、在上述第一流路的流路壁上开口的第三流路和在第二流路的流路壁上开口且连结第三流路的一端和第二流路的第四流路，第四流路具有比第三流路相对难以作用毛细管引力的性质(参照例如特开2004-163104号公报、特开2005-114430号公报。)。根据该微量液体秤取结构，能够在导入到第一流路的液体被引入第三流路内后，清除残留在第一流路中的上述液体，在第二流路中秤取体积与第三流路容积对应的液体。
现有的微型凹槽反应容器板，使用时呈反应容器板的上面向大气开放的状态。从而有异物从外部进入试样中的可能性，而且反过来，反应生成物也会污染外部环境。
另外，特开2004-163104号公报、特开2005-114430号公报中揭示的微量液体秤取结构，在第一流路两端及第二流路两端形成用于导入液体的孔，而那些孔向大气开放，反应生成物也会经由那些孔污染外部环境。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够防止从反应容器板外部进入异物和防止对外部造成环境污染等的反应容器板及使用了该反应容器板的反应处理方法。
本发明的反应容器板，包括：密封的反应容器；与所述反应容器连接的反应容器流路；与所述反应容器连接的反应容器排气流路；收容在所述反应容器底部的试剂；收容在所述反应容器底部侧用来封入所述试剂的常温下为固体的加热融解性材料。
本发明的反应容器板中，由于反应容器被密封，因此，能够防止从反应容器板外部进入异物和液体对外部造成环境污染等。
再有，由于在反应容器内收容试剂和加热融解性材料，因此通过加热反应容器使加热融解性材料融解，从而能够使从反应容器流路导入到反应容器中的试样液与试剂反应。
再有，由于试剂被加热融解性材料封入，因此能够防止在反应容器板移动时等试剂经由反应容器流路及反应容器排气流路向反应容器板外部泄漏。
本发明的反应容器板作为用来测定含有基因的试样的反应容器板时，能够形成以下构成，可以将预先进行过基因放大反应的试样导入该反应容器板中，或者预先收容基因放大试剂或分注基因放大试剂以使该反应容器板的反应容器能够进行基因放大反应。
基因放大反应包括PCR法和LAMP法等。着眼于放大DNA的PCR法，提出了一种不需前处理而从血液等试样直接进行PCR反应的方法。在此，核酸合成法是将含有基因的试样中的目标基因放大，这种方法中，向基因放大反应液中添加含有基因的试样中的基因包含体或含有基因的试样本身，使添加后的该反应液的pH为8.5-9.5(25℃)，将含有基因的试样中的目标基因放大(参照专利第3452717号公报)。
本发明的反应容器板能够举出上述加热融解性材料中混合有不挥发性液体的例子。
另外，本发明的反应容器板，在融解加热融解性材料之际，融解了的加热融解性材料有时顺着反应容器的内壁向上方侧移动、到达反应容器的内部上表面。若在反应容器的内部上表面存在融解了的加热融解性材料，则有可能被导入反应容器中的试样液随着加热融解性材料停留在反应容器的内部上表面，而不与位于反应容器底部的试剂充分反应。
为此，可以在所述反应容器的内壁，在比所述加热融解性材料的上表面靠上方的位置设有从上方看呈环状的台阶部。再有，可以在所述台阶部设有向所述反应容器的上表面侧突出的从上方看呈环状的凸条部。
另外，所述反应容器流路能够举出一种例子是以向所述反应容器的内侧上表面突出形成的凸部的前端与所述反应容器连接，所述凸部的前端部比基端部细。
还可以与所述反应容器独立地具备密封的密封容器。
所述密封容器的一例是用来收容试样液的试样容器。再有，能够举出一种例子是所述试样容器由弹性构件密封，所述弹性构件能够由尖端锐利的分注器具贯通，且能够在贯通后拔掉所述分注器具时依靠弹性闭合其贯通孔。再有，可以在所述试样容器中预先收容有试样前处理液或试剂。
可以与所述试样容器独立地具备1个或多个由所述密封容器构成的试剂容器。所述试剂容器预先收容在试样液的反应中使用的试剂并用薄膜密封，或具备能够开闭的帽使得能够注入试剂。包覆试剂容器、密封试剂的薄膜能够举出可由尖端锐利的分注器具贯通的结构的例子。
当本发明的反应容器板以基因的分析为对象时，优选是具备由所述密封容器构成且用来进行基因放大反应的基因放大容器。基因放大容器优选是形成适于以规定的温度周期进行温度控制的形状。还有，也能够将反应容器作为基因放大部。
可以具备：与所述密封容器连接的密封容器流路、用来输送液体的注射器、用来将所述注射器与所述反应容器流路或所述密封容器流路连接的切换阀。
作为所述切换阀的例子能够举出为回转式阀。再有，所述回转式阀在其旋转中心具备与所述注射器相连的口，所述注射器配置在所述回转式阀上。
所述反应容器至少用来进行呈色反应、酶反应、产生荧光或化学发光或生物发光的反应中的任意反应。
所述反应容器由透光性材质构成，使得能够从其底部或上方进行光学测定。
所述反应容器可以具备探针，该探针在导入到所述反应容器流路的液体中含有基因时与该基因反应。再有，上述探针可以进行荧光标识。
作为本发明的反应容器板的具体流路构成例，能够举出一个例子是所述反应容器流路由贴合在一起的2个构件的接合面上形成的槽、或所述槽及在所述基板上形成的贯通孔构成，且包括主流路、从所述主流路分支的规定容量的测量流路、一端与所述测量流路连接且另一端与所述反应容器连接的注入流路，所述主流路及所述反应容器排气流路能够密闭，所述注入流路比所述测量流路形成得细，在所述主流路及所述测量流路中导入液体时的液体导入压力状态以及所述主流路内的所述液体被清除时的清除压力状态下不流通所述液体，在比它们高的加压状态下流通所述液体。
本发明的反应处理方法，采用的是具有上述流路构成的本发明的反应容器板，这种反应处理方法依次含有以下步骤A到步骤C：
步骤(A)，在所述导入压力下向所述主流路及所述测量流路中填充液体；
步骤(B)，在所述主流路中流通气体、在所述测量流路内残留所述液体且排出所述主流路内的所述液体；
步骤(C)，通过使所述主流路内成为大于所述导入压力的正压或使所述反应容器内成为负压、又或者成为所述正压及所述负压双方，经由所述注入流路将所述测量流路内的所述液体注入所述反应容器中。
在此所谓“注入流路比测量流路形成得细”，意思是当注入流路由多个流路构成时，构成注入流路的多个流路分别比测量流路形成得细。
上述流路构成中，主流路及反应容器排气流路能够密闭，因此，能够防止从反应容器板外部进入异物和防止液体对外部造成环境污染等。
上述流路构成中能够举出一个例子是所述注入流路相对于水滴的接触角为90度以上，所述注入流路和所述测量流路的边界的面积为1～10000000μm2(平方微米)。在此，当注入流路由多个流路构成时，上述面积意思是构成注入流路的多个流路各自与上述测量流路的边界的面积。
可以具备多个所述反应容器，针对这些反应容器的每一个都具备所述测量流路及所述注入流路，在所述主流路上连接多个所述测量流路。
本发明的反应容器板，包括密封的反应容器、与反应容器连接的反应容器流路、与反应容器连接的反应容器排气流路，由于反应容器被密封，因此能够防止从反应容器板外部进入异物和防止液体对外部造成环境污染等。
再有，在反应容器内收容试剂和加热融解性材料，因此通过加热反应容器使加热融解性材料融解，从而能够使从反应容器流路导入到反应容器中的试样液与试剂反应。
再有，由于试剂被加热融解性材料封入，因此能够防止在反应容器板移动时等试剂经由反应容器流路及反应容器排气流路向反应容器板外部泄漏。
该反应容器板作为用来测定含有基因的试样的反应容器板时，能够在密闭系统中对注入到该反应容器板中并导入反应容器中的试样进行处理，因此，不会污染该反应容器板外侧的环境，另外也能够防止由于来自外部的侵入物污染试样。
本发明的反应容器板，在加热融解性材料中混合有不挥发性液体，这样一来即使冷藏保存本发明的反应容器板，也能够防止在加热融解材料中产生龟裂、或防止形成粉末和小块容易剥离，能够提供一种即使经由反应容器板的冷藏保存、冷藏运送也能够进行准确分析的反应容器板。
另外，在反应容器内壁，在比加热融解性材料的上表面靠上方的位置设有从上方看呈环状的台阶部，这样一来在融解加热融解性材料之际，能够用台阶部阻止融解了的加热融解性材料顺着反应容器的内壁向上方侧移动，能够防止加热融解性材料到达反应容器的内部上表面。从而能够防止被导入反应容器中的试样液停留在反应容器的内部上表面，能够使试样液与试剂在反应容器底部充分反应。
再有，在台阶部设有向反应容器的上表面侧突出的从上方看呈环状的凸条部，这样一来能够更有效地防止加热融解性材料到达反应容器的内部上表面。
另外，上述反应容器流路以向上述反应容器的内侧上表面突出形成的凸部的前端与上述反应容器连接，上述凸部的前端部比基端部细，这样一来通过反应容器流路注入到反应容器中的液体容易滴下到反应容器内。根据该构成，能够与反应容器侧壁隔开间隔地配置从上方看反应容器流路与反应容器连接的位置。并且，该构成能够不使液体接触上述台阶部和上述凸条部地将液体滴下到反应容器内，因此在具备上述台阶部和上述凸条部的构成中特别有效。
另外，还可以与反应容器独立地具备密封的密封容器。例如，密封容器作为用来收容试样液的试样容器，这样一来无须另行准备用来收容试样液的容器。
再有，试样容器由弹性构件密封，弹性构件能够由尖端锐利的分注器具贯通，且能够在贯通后拔掉分注器具时依靠弹性闭合其贯通孔，这样一来，能够经由弹性构件向试样容器内注入试样液，能够防止其后试样液向试样容器外泄漏。
再有，在试样容器中预先收容有试样前处理液或试剂，这样一来无须向试样容器分注试样前处理液或试剂。
与试样容器独立地具备1个或多个由密封容器构成的试剂容器，试剂容器预先收容在试样液的反应中使用的试剂并用薄膜密封，或具备能够开闭的帽使得能够注入试剂，这样一来无须另行准备用来收容试剂的容器。
还具备由密封容器构成且用来进行基因放大反应的基因放大容器，这样一来即使是只含有微量测定对象的基因的试样液，也能够利用PCR法和LAMP法等基因放大反应，在反应容器板上放大基因，提高分析精度。
另外，具备：与密封容器连接的密封容器流路、用来输送液体的注射器、用来将注射器与反应容器流路或密封容器流路连接的切换阀，这样一来，能够利用该注射器及切换阀将密封容器内的液体注入到主流路中。
切换阀能够采用回转式阀。在那种情况下，若在回转式阀的旋转中心具备与注射器相连的口，则流路构成变得简单。
再有，回转式阀在其旋转中心具备与注射器相连的口，注射器配置在回转式阀上，这样一来能够缩短或消除上述口-注射器间的流路，结构变得简单。再有，能够有效地利用切换阀上的区域，与将注射器配置在与切换阀上不同区域的情况相比，还能够谋求反应容器板平面尺寸的缩小化。
另外，当本发明的反应容器板为用来测定含有基因的试样的反应容器板时，能够在反应容器中进行基因放大反应，这样一来无须准备在反应容器板外进行了基因放大反应的试样。
另外，反应容器由透光性材质构成，使得能够从其底部或上方进行光学测定，这样一来不将反应容器内的液体向其他容器移动就能够进行光学测定。
另外，反应容器具备探针，该探针在导入到反应容器流路的液体中含有基因时与该基因反应，这样一来，能够在反应容器内进行具有与探针对应的碱排列的基因的检测。
作为本发明的反应容器板的具体流路构成例，反应容器流路由贴合在一起的2个构件的接合面上形成的槽、或槽及在基板上形成的贯通孔构成，且包括主流路、从主流路分支的规定容量的测量流路、一端与测量流路连接且另一端与反应容器连接的注入流路，主流路及反应容器排气流路能够密闭，注入流路比测量流路形成得细，在主流路及测量流路中导入液体时的导入压力状态以及主流路内的上述液体被清除时的清除压力状态下不流通上述液体，在比它们高的加压状态下流通上述液体，如果在本发明的反应处理方法中采用具备上述具体流路构成例的本发明的反应容器板，就能够防止从反应容器板外部进入异物和防止液体对外部造成环境污染等。
再有，由于具备与反应容器连接的反应容器排气流路，因此，在经由注入流路向反应容器注入液体之际，能够在反应容器和反应容器排气流路之间流通气体。从而能够顺利地进行液体向反应容器的注入。另外，反应容器排气流路还能够在以下的注入方法中使用，即在向反应容器注入液体之际，从反应容器排气流路吸引反应容器中的气体，将其在反应容器内减压而注入液体。
上述流路构成例中，测量流路及注入流路相对于水滴的接触角为90度以上，注入流路和测量流路的边界的面积为1～10000000μm2，这样一来，在液体被导入到主流路及测量流路时，液体很难浸入注入流路，能够增大向主流路及测量流路导入液体时的导入压力。
另外，具备多个反应容器，针对这些反应容器的每一个都具备测量流路及注入流路，在主流路上连接多个测量流路，这样一来，能够向多个测量流路依次导入液体，其后能够经由注入流路向多个反应容器同时注入液体。
附图说明
图1A和图1B是表示反应容器板一实施例的图。图1A是概略俯视图。图1B是在图1A的A-A位置的截面上附加了波纹管、排泄空间、测量流路、注入流路及试样容器排气流路的截面的概略截面图。
图2是分解表示该实施例的截面图及切换阀的概略分解立体图。
图3A～图3C是表示该实施例的1个反应容器附近的概略图。图3A是俯视图，图3B是立体图，图3C是截面图。
图4A和图4B是放大表示该实施例的试样容器的图。图4A是俯视图，图4B是图4A的B-B位置上的截面图。
图5A和图5B是放大表示该实施例的试剂容器的图。图5A是俯视图，图5B是图5A的C-C位置上的截面图。
图6A和图6B是放大表示该实施例的吸气用容器的图。图6A是俯视图，图6B是图6A的D-D位置上的截面图。
图7是与反应容器板同时表示用来处理反应容器板的反应处理装置的概略截面图。
图8是用来说明从试样容器向反应容器导入试样液的动作的俯视图。
图9是用来说明接着图8的动作的俯视图。
图10是用来说明接着图9的动作的俯视图。
图11是用来说明接着图10的动作的俯视图。
图12是用来说明接着图11的动作的俯视图。
图13是用来说明接着图12的动作的俯视图。
图14是用来说明接着图13的动作的俯视图。
图15是放大表示反应容器板其他实施例的反应容器附近的概略截面图。
图16是放大表示反应容器板再其他实施例的反应容器附近的概略截面图。
图17是放大表示反应容器板再其他实施例的反应容器附近的概略截面图。
图18是放大表示反应容器板再其他实施例的反应容器附近的概略截面图。
具体实施方式
图1A和图1B是表示反应容器板一实施例的图。图1A是概略俯视图。图1B是在图1A的A-A位置的截面上附加了测量流路15、注入流路17、试样容器排气流路19、21、液体排泄空间29、空气排泄空间31及波纹管53的截面的概略截面图。图2是分解表示该实施例的截面图及切换阀的概略分解立体图。图3A～图3C是表示该实施例的1个反应容器附近的概略图。图3A是俯视图，图3B是立体图，图3C是截面图。图4A和图4B是放大表示试样容器的图。图4A是俯视图，图4B是图4A的B-B位置上的截面图。图5A和图5B是放大表示试剂容器的图。图5A是俯视图，图5B是图5A的C-C位置上的截面图。图6A和图6B是放大表示吸气用容器的图。图6A是俯视图，图6B是图6A的D-D位置上的截面图。
参照这些图，关于反应容器板的一实施例进行说明。
反应容器板1具备在容器底座3的一个表面上有开口部的多个反应容器5。该实施例中呈锯齿状排列6×6个反应容器5。在反应容器5内收容试剂7及矿物油混合蜡9。矿物油混合蜡9常温下为固体，是一种在蜡(加热融解性材料)中混合了矿物油(不挥发性液体)的物质。包括该实施例在内，以下所示的实施例中作为蜡采用石油类石蜡的シグマ公司制Paraplast-X-ra P3808，矿物油采用シグマ公司制M5904。矿物油混合蜡9中蜡和矿物油的混合比率例如为，蜡∶矿物油以重量百分比计为20∶80(融解温度为40～45℃)、50∶50(融解温度为45～49℃)、70∶30(融解温度为48～52℃)。像这样通过相对于蜡混合重量比30％～70％的矿物油，从而能够提供常温下为固体、且即使在4℃的冷藏温度下也保持稳定性高的试剂封入介质。
在此，试剂7可以是液状试剂，也可以是干燥试剂。另外，相对于蜡也可以不一定混合矿物油。另外，加热融解性材料及不挥发性液体并不限定于上述蜡及上述矿物油，能够采用各种材料。
包括反应容器5的容器底座3的材质没有特别限定，不过，在能够用完扔掉这样采用反应容器板1的情况下，优选是采用能够廉价买到的原材料。作为那样的原材料，优选是例如聚丙烯、聚碳酸酯等树脂原材料。通过吸光度、荧光、化学发光或生物发光等进行反应容器5内的物质检测时，优选是由透光性树脂形成，以使能够从底面侧进行光学检测。特别是在进行荧光检测时，作为容器底座3的材质优选是由低自体荧光性(从其本身发生的荧光少的性质)且透光性树脂、例如聚碳酸酯等原材料形成。容器底座3的厚度为0.2～4.0mm(毫米)、优选是1.0～2.0mm。从用于荧光检测的低自体荧光性的观点而言，优选是容器底座3的厚度薄。
参照图1及图3进行说明，在容器底座3上覆盖反应容器5的排列区域配置流路底座11。流路底座11由例如PDMS(聚二甲基硅氧烷)或硅酮橡胶构成。流路底座11的厚度例如为1.0～5.0mm。流路底座11在与容器底座3的接合面上具备槽。利用该槽和容器底座3的表面，形成主流路13、测量流路15、注入流路17、试样容器排气流路19、21、排泄空间排气流路23、25。主流路13、测量流路15及注入流路17构成反应容器流路。在流路底座11与容器底座3的接合面还形成配置在反应容器5上的凹部27。图1A、图3A及图3B中关于流路底座11只图示了槽及凹部。
主流路13由1条流路构成，弯折形成以使其通过全部反应容器5的附近。主流路13的一端与设置在容器底座3上的由贯通孔构成的流路13a连接。流路13a与后述的切换阀63的口连接。主流路13的另一端与在容器底座3上形成的液体排泄空间29连接。构成主流路13的槽的尺寸例如深度为400μm(微米)、宽度为500μm。另外，主流路13，连接测量流路15的位置的下游侧的规定长度部分、例如250μm的部分宽度比其他部分形成得细，例如其宽度为250μm。
测量流路15从主流路13分支，针对每个反应容器5设置。测量流路15的与主流路13相反侧的端部配置在反应容器5附近。构成测量流路15的槽的深度例如为400μm。测量流路15内部容量形成规定容量、例如2.5μL(微升)。测量流路15的与主流路13连接部分的宽度尺寸比上述主流路13的变细部分粗、形成例如500μm。从而，相对于从主流路13一端流出来的液体而言，在分支出测量流路15的部分，主流路13比测量流路15流路阻力大。从主流路13一端流出来的液体首先流入测量流路15，由液体填充了测量流路15后，经由主流路13的变细部分流向下游侧。
注入流路17也针对每个反应容器5设置。注入流路17的一端与测量流路15连接。注入流路17的另一端与配置在反应容器5上的凹部27连接，被导到反应容器5上。注入流路17以在反应容器5内和注入流路17内没有压力差的状态下保持反应容器5内液密的尺寸形成。该实施例中，注入流路17由多个槽构成，其槽的尺寸例如深度为10μm、宽度为20μm、间距20μm，在500μm的宽度区域中形成13条槽。在此，构成注入流路17的槽和测量流路15的边界的面积、即构成注入流路17的槽的截面积为200μm2。另外，凹部27的深度例如为400μm，平面形状为小于反应容器5的圆形。
反应容器排气流路19针对每个反应容器5设置。反应容器排气流路19的一端与配置在反应容器5上的凹部27在与注入流路17不同的位置连接，配置在反应容器5上。反应容器排气流路19以在反应容器5内和反应容器排气流路19内没有压力差的状态下保持反应容器5内液密的尺寸形成。反应容器排气流路19的另一端与反应容器排气流路21连接。该实施例中，反应容器排气流路19由多个槽构成，该槽的尺寸例如深度为10μm、宽度为20μm、间距20μm，在500μm的宽度区域中形成13条槽。
反应容器排气流路21在该实施例中设置多条。在各个反应容器排气流路21上连接多个反应容器排气流路19。反应容器排气流路21用来将反应容器排气流路19与在容器底座3上形成的空气排泄空间31连接。构成反应容器排气流路21的槽的尺寸例如深度为400μm、宽度为500μm。
排泄空间排气流路23用来将液体排泄空间29与后述的切换阀63的口连接。排泄空间排气流路23的一端配置在液体排泄空间29上。排泄空间排气流路23的另一端与由设置在容器底座3上的贯通孔构成的流路23a连接。流路23a与后述的切换阀63的口连接。构成排泄空间排气流路23的槽的尺寸例如深度为400μm、宽度为500μm。
排泄空间排气流路25用来将空气排泄空间31与后述的切换阀63的口连接。排泄空间排气流路25的一端配置在空气排泄空间31上。排泄空间排气流路25的另一端与由设置在容器底座3上的贯通孔构成的流路25a连接。流路25a与后述的切换阀63的口连接。构成排泄空间排气流路25的槽的尺寸例如深度为400μm、宽度为500μm。
在流路底座11上配置流路盖33(图1A中的图示省略。)。流路盖33用来将流路底座11固定在容器底座3上。流路盖33上在反应容器5上的位置形成贯通孔。
参照图1及图4进行说明，在与反应容器5的排列区域及排泄空间29、31不同的位置，在容器底座3上形成试样容器35、试剂容器37及吸气用容器39。试样容器35、试剂容器37及吸气用容器39构成本发明的反应容器板的密封容器。
在试样容器35附近的容器底座3上，形成从试样容器35底部贯通到里面的试样流路35a和从表面贯通到里面的试样容器排气流路35b。在试样容器35的开口部周围的容器底座3上配置突起部35c。在试样容器排气流路35b上的突起部35c上形成由贯通孔构成的试样容器排气流路35d。在突起部35c表面形成连通试样容器35和试样容器排气流路35d的试样容器排气流路35e。
试样容器排气流路35e由例如宽度5～200μm、深度5～200μm这样尺寸的1条或多条细孔形成，用来在试样容器35内和试样容器排气流路35d内没有压力差的状态下保持试样容器35的液密。在突起部35c上覆盖试样容器35及排气流路35d形成作为弹性构件的隔板41。隔板41由例如硅酮橡胶和PDMS等弹性材料形成，能够由尖端锐利的分注器具贯通，且能够在贯通后拔掉分注器具时依靠弹性闭合其贯通孔。在隔板41上配置用来固定隔板41的隔板止动件43。隔板止动件43在试样容器35上具有开口部。该实施例中在试样容器35内预先收容试剂45。
如图5所示，在试剂容器37附近的容器底座3上形成从试剂容器37底部贯通到里面的试剂流路37a和从表面贯通到里面的试剂容器排气流路37b。在试剂容器37的开口部周围的容器底座3上配置突起部37c。在试剂容器排气流路37b上的突起部37c上形成由贯通孔构成的试剂容器排气流路37d。在突起部37c表面形成连通试剂容器37和试剂容器排气流路37d的试剂容器排气流路37e。
试剂容器排气流路37e由例如宽度5～200μm、深度5～200μm这样尺寸的1条或多条细孔形成，用来在试剂容器37内和试剂容器排气流路37d内没有压力差的状态下保持试剂容器37的液密。在突起部37c上覆盖试剂容器37及排气流路37d形成由例如铝构成的薄膜47。在试剂容器37内收容稀释水49。
如图6所示，吸气用容器39具有与试剂容器37同样的构成。即，吸气用容器39附近的容器底座3上形成从吸气用容器39底部贯通到里面的吸气用流路39a和从表面贯通到里面的吸气用容器排气流路39b。在吸气用容器39的开口部周围的容器底座3上配置具备吸气用容器排气流路39d、39e的突起部39c。在突起部39c上形成由例如铝构成的薄膜47。在吸气用容器39内没有收容液体和固体，而是充满空气。
参照图1及图2继续说明，在与反应容器5的排列区域、排泄空间29、31及容器35、37、39不同位置的容器底座3的表面设置注射器51。注射器51由在容器底座3上形成的驱动缸51a和配置在驱动缸51a内的柱塞51b形成。在容器底座3上形成从驱动缸51a底部贯通到里面的注射器流路51c。
在容器底座3上，在与反应容器5的排列区域、排泄空间29、31及容器35、37、39及注射器51不同的位置还设有波纹管53。波纹管53是通过伸缩从而使内部容量从动地可变的结构，例如配置在容器底座3上所设置的贯通孔53a内。
在与反应容器5的排列区域不同的位置、在容器底座3的背面安装容器底板55。在容器底板55上、在与波纹管53连通的位置设置排气流路53b。波纹管53与容器底板55的表面密合、连接。容器底板55用来将流路13a、23a、25a、35a、35b、37a、37b、39a、39b、51c、53b导到规定的口位置。
在容器底板55的与容器底座3相反侧的面上设置由圆盘状的密封板57、转动上部59及转动底座61构成的回转式切换阀63。切换阀63通过锁紧件65安装在容器底板55上。
密封板57具备设置在其周缘部附近、与流路13a、35a、37a、39a任意一个连接的贯通孔57a，在比其更靠内侧的同心圆上与流路23a、25a、35b、37b、39b、53b中至少2个连接的贯通槽57b，设置在中心、与注射器流路51c连接的贯通孔57c。
转动上部59具备在与密封板57的贯通孔57a相同位置设置的贯通孔59a、与密封板57的贯通槽57b对应地设置在表面的槽59b和设置在中心的贯通孔59c。
转动底座61在其表面具备用来连接转动上部59的配置在周缘部和中心的2个贯通孔59a、59c的槽61a。
基于切换阀63的旋转，在注射器流路51c与流路13a、35a、37a、39a任意一个连接的同时，排气流路53b与流路23a、25a、35b、37b、39b中至少任意一个连接。
图1A所示切换阀63的位置表示的是注射器流路51c没有与流路13a、35a、37a、39a任意一个连接、排气流路53b没有与流路23a、25a、35b、37b、39b中任意一个连接的初始状态的位置。
反应容器板1中，注入流路17的形成是为了在反应容器5内和注入流路17内没有压力差的状态下保持反应容器5的液密。反应容器排气流路19的形成也是为了在反应容器5内和反应容器排气流路19内没有压力差的状态下保持反应容器5的液密。反应容器流路的主流路13和连接主流路13的液体排泄空间29及排泄空间排气流路23通过切换阀63的切换而能够密闭。容器35、37、39由隔板41或薄膜47密封。与容器35、37、39连接的流路35a、35b、37a、37b、39a、39b通过切换阀63的切换而能够密闭。排气流路53b的一端与波纹管53连接而被密闭。这样一来，反应容器板1内部的容器及流路由密闭系统形成。还有，即使在不具备波纹管53的构成、排气流路53b与反应容器板1外部的气氛接触的情况下，通过切换阀63的切换，也能够将排气流路53b与反应容器板1内部的容器及排气流路53b以外的流路隔断，因此，能够使收容液体或流有液体的容器及流路成为密闭系统。
图7是与反应容器板1同时表示用来处理图1所示反应容器板1的反应处理装置的截面图。反应容器板1的结构与图1相同，因此省略其说明。
反应处理装置具备用来进行反应容器5温度调整的调温机构67、用来驱动注射器51的注射器驱动单元69和用来切换切换阀63的切换阀驱动单元71。
图8～图14是用来说明从试样容器35向反应容器5导入试样液的动作的俯视图。参照图1及图8～14说明该动作。
采用没有图示的尖端锐利的分注器具，贯通试样容器35上的隔板41，向试样容器35内分注例如5μL的试样液。分注试样液后，拔掉分注器具。拔掉了分注器具时隔板41的贯通孔依靠隔板41的弹性而封闭。
将注射器驱动单元69与注射器51的柱塞51b连接，将切换阀驱动单元71与切换阀63连接。
如图8所示，从图1A所示切换阀63的状态旋转切换阀63，连接试样流路35a和注射器流路51c，将试样容器排气流路35b与排气流路53b连接。此时，排气流路37b、39b也与排气流路53b连接。在试样容器35内收容例如45μL的试剂45。
滑动注射器51，将试样容器35内的试样液及试剂45混合。其后，将试样容器35内的混合液例如10μL吸引到切换阀63内的流路、注射器流路51c及注射器51内。此时，试样容器35经由排气流路35e、35d、35b、切换阀63及排气流路53b，与波纹管53连接，因此波纹管53随着试样容器35内的气体容量的变化而伸缩。
如图9所示，旋转切换阀63，连接试剂流路37a和注射器流路51c，将试剂容器排气流路37b与排气流路53b连接。试剂容器37中收容有例如190μL的稀释水49。将吸引到切换阀63内的流路、注射器流路51c及注射器51内的混合液注入到试剂容器37内，滑动注射器51，混合混合液和稀释水49。将该稀释混合液例如全部、即200μL吸引到切换阀63内的流路、注射器流路51c及注射器51内。此时，试剂容器37经由排气流路37e、37d、37b、切换阀63及排气流路53b，与波纹管53连接，因此波纹管53随着试剂容器37内的气体容量的变化而伸缩。
如图10所示，旋转切换阀63，将与主流路13的一端连接的流路13a和注射器流路51c连接，将与液体排泄空间29、空气排泄空间31连接的流路23a、25a与排气流路53b连接。向推出方向驱动注射器51，将吸引到切换阀63内的流路、注射器流路51c及注射器51内的稀释混合液输送到主流路13。从流路13a侧注入到主流路13中的稀释混合液如折起及箭头所示，从流路13a侧依次充满测量流路15、到达液体排泄空间29。在稀释混合液被导入到主流路13及测量流路15时的导入压力状态下，注入流路17通过气体而不通过稀释混合液。随着稀释混合液向测量流路15的填充，测量流路15的气体经由注入流路17向反应容器5内移动。随着该气体的移动，反应容器5内的气体一部分向反应容器排气流路19、21移动。再有，从反应容器排气流路19到波纹管53的流路内的气体依次向波纹管53侧移动(参照白色箭头)。另外，通过向液体排泄空间29注入稀释混合液，从而从液体排泄空间29到波纹管53的流路内的气体依次向波纹管53侧移动(参照白色箭头)。从而波纹管53膨胀。
如图11所示，旋转切换阀63，连接吸气用流路39a和注射器流路51c，将吸气用容器排气流路39b与排气流路53b连接。向吸引侧驱动注射器51，将吸气用容器39内的气体吸引到切换阀63内的流路、注射器流路51c及注射器51内。此时吸气用容器39经由排气流路39e、39d、39b、切换阀63及排气流路53b，与波纹管53连接，因此波纹管53随着吸气用容器39内的减压而收缩(参照白色箭头)。
如图12所示，旋转切换阀63，与图10的连接状态相同，连接流路13a和注射器流路51c，将流路23a、25a与排气流路53b连接。向推出方向驱动注射器51，将切换阀63内的流路、注射器流路51c及注射器51内的气体输送到主流路13，将主流路13内的稀释混合液清除(参照白色箭头)。在此时的清除压力状态下，注入流路17不通过稀释混合液，因此，在测量流路15内残留稀释混合液(参照折起)。被清除的稀释混合液被收容在液体排泄空间29内。另外，通过向液体排泄空间29注入稀释混合液，从而从液体排泄空间29到波纹管53的流路内的气体依次向波纹管53侧移动(参照白色箭头)。从而波纹管53膨胀。
如图13所示，旋转切换阀63，与图11的连接状态相同，连接吸气用流路39a和注射器流路51c，将吸气用容器排气流路39b与排气流路53b连接。向吸引侧驱动注射器51，将吸气用容器39内的气体吸引到切换阀63内的流路、注射器流路51c及注射器51内。此时与参照图11说明的同样，波纹管53收缩(参照白色箭头)。
如图14所示，旋转切换阀63，连接流路13a和注射器流路51c，将流路25a与排气流路53b连接。该连接状态与图10及图12所示连接状态的不同点在于，连接主流路13下游侧端的液体排泄空间29与切换阀63内的流路没有连接。向推出方向驱动注射器51。由于主流路13的下游侧端与波纹管53没有连接，因此，主流路13内被加压到大于液体导入压力及清除导入压力。从而测量流路15内的稀释混合液通过注入流路17注入到反应容器5内。稀释混合液被注入到反应容器5内后，主流路13内一部分气体经由测量流路15及注入流路17流入到反应容器5内。此时反应容器5经由反应容器排气流路19、21、空气排泄空间31、排泄空间排气流路25a及排气流路53b，与波纹管53连接，因此，反应容器5、波纹管53间的气体依次向波纹管53侧移动(参照白色箭头)。从而波纹管53膨胀。
使切换阀63成为图1的连接状态，将反应容器板1内部的容器、流路及排泄空间密闭后，利用调温机构67加热反应容器5，将矿物油混合蜡9融解。从而，注入到反应容器5中的稀释混合液进入矿物油混合蜡9之下，稀释混合液和试剂7混合并反应。这样一来，利用反应容器板1能够在密闭系统中进行反应处理。
另外，可以在将稀释混合液向反应容器5注入之前，事先利用调温机构67加热反应容器5，将矿物油混合蜡9融解，以使在稀释混合液向反应容器5注入时矿物油混合蜡9已融解。这种情况下，注入到反应容器5中的稀释混合液立即进入矿物油混合蜡9之下，稀释混合液和试剂7混合并反应。即使切换阀63的连接状态为图14的状态，也利用波纹管53确保密闭系统。如果在稀释混合液注入后使切换阀63成为图1的连接状态，就能够将反应容器板1内部的容器、流路及排泄空间密闭。在此，将切换阀63向图1的连接状态切换的时机，可以是从稀释混合液注入后不久到稀释混合液和试剂7反应结束的任意时机，也可以是稀释混合液和试剂7反应结束后。
这样一来，利用反应容器板1能够在密闭系统中进行反应处理，在反应处理前及反应处理后都能够成为密闭系统。
该实施例中，用以形成流路13、15、17、19、21、23的槽在流路底座11上形成，不过，本发明并不限定于此，可以将用来形成那些流路的全部或一部分的槽形成在容器底座3表面。
图15是放大表示反应容器板其他实施例的反应容器附近的概略截面图。该实施例除了在反应容器底座和流路底座之间配置流路隔板以外的构成与参照图1～图14说明的上述实施例同样。
在容器底座3上覆盖反应容器5的排列区域配置流路隔板73，再在其上依序配置流路底座11、流路盖33。流路隔板73由例如PDMS或硅酮橡胶构成。流路隔板73的厚度例如为0.5～5.0mm。流路隔板73针对每个反应容器5具备突出到反应容器5内的凸部75。凸部75截面形成大致梯形，例如基端部的宽度为1.0～2.8mm，前端部的宽度为0.2～0.5mm，前端部比基端部细。另外，在凸部75的表面实施超疏水处理。不过，不是必须在凸部75表面实施疏水处理。
再有，流路隔板73在每个凸部75的形成位置具备注入流路77，注入流路77由从凸部75的前端部贯通到相反侧的面的贯通孔构成。注入流路77的内径例如为500μm。注入流路77的流路底座11侧的开口与流路底座11的注入流路17连接。还有，该实施例与参照图1～图14说明的上述实施例比较，在流路底座11上不具备凹部27。再有，流路隔板73还具备反应容器排气流路79，其由用来连通流路底座11的反应容器排气流路19和反应容器5的贯通孔构成。
另外，省略图示，不过，流路隔板73在主流路13的两端部、反应容器排气流路21的空气排泄空间31侧的端部及排泄空间排气流路23、25的两端部具备贯通孔，将那些流路13、21、23、25与容器底座3上所设置的容器29、31或流路23a、25b连接。
该实施例中，注入流路77的与注入流路15相反侧的端部(注入流路的另一端)配置在向反应容器5的内侧上面突出形成的凸部75的前端，因此通过注入流路15、77注入到反应容器5中的液体容易滴下到反应容器5中。
再有，若将凸部75的前端配置在反应容器5的侧壁附近，以使在液体通过注入流路77从凸部75前端吐出之际、在凸部75前端形成的液滴与反应容器5侧壁接触，则能够将液体顺着反应容器5的侧壁向反应容器5内注入，能够更可靠地向反应容器5内注入液体。不过，凸部75的形成位置也可以是在凸部75前端形成的液滴不与反应容器5侧壁接触的位置。
图16是放大表示反应容器板再其他实施例的反应容器附近的概略截面图。
该实施例与参照图15说明的实施例相比，还在反应容器5内部具备突起部81。突起部81的前端配置在凸部75前端的下方。从而容易将凸部75前端形成的液滴导到反应容器5内。特别是如果在突起部81的至少前端的表面预先实施亲水性处理，则特别有效。
图17是放大表示反应容器板再其他实施例的反应容器附近的概略截面图。
该实施例与参照图16说明的实施例相比，还具备在反应容器5侧壁形成的台阶部83。台阶部83从上方看形成环状。台阶部83与反应容器5的上表面隔开间隔地配置，从而能够防止收容在反应容器5内部的液体顺着反应容器侧壁到达反应容器5的上表面。
图18是放大表示反应容器板再其他实施例的反应容器附近的概略截面图。
该实施例与参照图17说明的实施例相比，还具备与反应容器5的上表面隔开间隔地在台阶部83的上表面形成的凸条部85。凸条部85从上方看形成环状。凸条部85的前端与反应容器5的侧壁隔开间隔地配置。
凸条部85的前端与反应容器5的上表面及侧面隔开间隔地配置，从而能够防止收容在反应容器5内部的液体顺着反应容器侧壁到达反应容器5的上表面。该效果若对凸条部85的至少前端部分预先实施疏水处理，则特别有效。
具备图17及图18所示台阶部83及凸条部85的构成也能够适用于图15所示的实施例。
另外，在参照图15、图16、图17或图18说明的各实施例中，用以形成流路13、15、17、19、21、23的槽在流路底座11上形成，不过，本发明并不限定于此，用来形成那些流路的全部或一部分的槽也可以在流路隔板73的流路底座11侧表面、流路隔板73的容器底座11侧表面、容器底座3表面的任意一个上形成。
以上说明了本发明的实施例，不过，本发明并不限定于此，形状、材料、配置、个数、尺寸、流路构成等只是一例，在权利要求记载的本发明范围内能够进行各种变更。
例如，与排气流路53b连接的波纹管53只要是内部容量从动可变的容量可变构件，也可以是其他结构。作为那样的结构能够举出例如由可挠性材料构成的袋状结构或注射器状的结构等。
另外，波纹管53等容量可变构件可以不是必须具备。另外，如果不在容器35、37、39中预先收容试剂等液体，就无须在排气流路一部分上必须具备由细孔构成的流路35e、37e、39e。
另外，上述实施例中，与作为密封容器的容器35、37、39连通设置的排气流路35b、37b、39b经由切换阀63与排气流路53b连接，不过，与密封容器连通设置的排气流路也可以与反应容器板外部、或波纹管53等容量可变部直接连接。另外，作为容器35、37、39的密封方法可以使用能够开闭的帽。
另外，上述实施例，容器底座3由1个部件形成，不过，容器底座也可以由多个部件形成。
另外，反应容器5内的试剂也可以是干燥试剂。另外，也可以不在试样容器35内和反应容器5内预先收容试剂。另外，上述实施例中，在试剂容器37中收容稀释水49，不过也可以取代稀释水49而收容试剂。
另外，可以在容器底座3上具备用来进行基因放大反应的基因放大容器。例如，如果使试剂容器37成为空的状态就能够作为基因放大容器使用。
另外，如果在反应容器5内事先收容用来进行基因放大反应的试剂，则能够在反应容器5内进行基因放大反应。另外，当导入到主流路13的液体中含有基因时，可以在反应容器5内具备与该基因反应的探针(probe)。
另外，上述实施例中，注射器51配置在切换阀63上，不过，配置注射器51的位置并不限定于切换阀63上，哪里都可以。
另外，不是必须具备注射器51，用来吐出或吸引液体和气体的注射器可以使用反应容器板外部的设备。
另外，上述实施例中作为切换阀使用回转式切换阀63，不过，切换阀并不限定于此，能够使用各种流路切换阀。另外，也可以具备多个切换阀。
另外，上述实施例中，将填充在测量流路15中的液体经由注入流路17向反应容器5注入之际，将空气清除后的主流路13内加压，向反应容器5注入液体，不过，本发明的反应处理方法并不限定于此。例如，也可以变更流路构成以使能够利用注射器51将反应容器排气流路21内变成负压，通过将反应容器排气流路21内、进而是反应容器5内变成负压，从而将填充在测量流路15中的液体经由注入流路17向反应容器5注入。另外，也可以另行准备注射器，使主流路13内成为正压，且使反应容器5内成为负压，向反应容器5内注入液体。
另外，上述实施例中具备1条主流路13，全部测量流路15与主流路13连接，不过，流路构成并不限定于此。例如，可以设置多条主流路，在各主流路上连接1条或多条测量流路。
上述具体的流路构成例中，主流路采用能够密闭的结构，不过，能够举出主流路两端能够开闭从而主流路能够密闭的例子。在此，所谓“主流路两端能够开闭”也包括在主流路的端部连接其他空间，该其他空间的与主流路相反侧的端部能够开闭的情况。例如，上述实施例中，流路13a、液体排泄空间29、排泄空间排气流路23及流路23a相当于上述其他空间。
另外，上述具体的流路构成例中，反应容器排气流路采用能够密闭的结构，不过，能够举出反应容器排气流路的与反应容器相反侧的端部能够开闭从而反应容器排气流路能够密闭的例子。在此，所谓“反应容器排气流路的与反应容器相反侧的端部能够开闭”也包括在反应容器排气流路的与反应容器相反侧的端部连接其他空间，该其他空间的与反应容器排气流路相反侧的端部能够开闭的情况。例如，上述实施例中，空气排泄空间31、排泄空间排气流路25及流路25a相当于上述其他空间。
这样的方式中，在向主流路及测量流路导入液体、接着清除主流路内的上述液体、再向反应容器内注入残留在测量流路内的上述液体后，主流路两端、及反应容器排气流路的与反应容器相反侧的端部被封闭，主流路及反应容器排气流路被密闭。
本发明能够利用于各种化学反应和生物化学反应的测定。

Claims (21)

1.一种反应容器板，包括：
密封的反应容器；
与所述反应容器连接的反应容器流路；
与所述反应容器连接的反应容器排气流路；
收容在所述反应容器底部的试剂；
收容在所述反应容器底部侧用来封入所述试剂的常温下为固体的加热融解性材料。
2.根据权利要求1所述的反应容器板，其中，
在所述反应容器的内壁，在比所述加热融解性材料的上表面靠上方的位置设有从上方看呈环状的台阶部。
3.根据权利要求2所述的反应容器板，其中，
在所述台阶部设有向所述反应容器的上表面侧突出的从上方看呈环状的凸条部。
4.根据权利要求1所述的反应容器板，其中，
所述反应容器流路以向所述反应容器的内侧上表面突出而形成的凸部的前端与所述反应容器连接，
所述凸部的前端部比基端部细。
5.根据权利要求1所述的反应容器板，其中，
还与所述反应容器独立地具备密封的密封容器。
6.根据权利要求5所述的反应容器板，其中，
所述密封容器是用来收容试样液的试样容器。
7.根据权利要求6所述的反应容器板，其中，
所述试样容器由弹性构件密封，所述弹性构件能够由尖端锐利的分注器具贯通，且能够在贯通后拔掉所述分注器具时依靠弹性闭合其贯通孔。
8.根据权利要求7所述的反应容器板，其中，
在所述试样容器中预先收容有试样前处理液或试剂。
9.根据权利要求5所述的反应容器板，其中，
与所述试样容器独立地具备1个或多个由所述密封容器构成的试剂容器，所述试剂容器预先收容在试样液的反应中使用的试剂并用薄膜密封，或具备能够开闭的帽使得能够注入试剂。
10.根据权利要求5所述的反应容器板，其中，
还具备由所述密封容器构成且用来进行基因放大反应的基因放大容器。
11.根据权利要求5所述的反应容器板，其中，
具备：与所述密封容器连接的密封容器流路、用来输送液体的注射器、用来将所述注射器与所述反应容器流路或所述密封容器流路连接的切换阀。
12.根据权利要求11所述的反应容器板，其中，
所述切换阀为回转式阀。
13.根据权利要求12所述的反应容器板，其中，
所述回转式阀在其旋转中心具备与所述注射器相连的口，
所述注射器配置在所述回转式阀上。
14.根据权利要求1所述的反应容器板，其中，
所述反应容器至少用来进行呈色反应、酶反应、产生荧光或化学发光或生物发光的反应中的任意反应。
15.根据权利要求1所述的反应容器板，其中，
所述反应容器板是用来测定含有基因的试样的反应容器板，能够在所述反应容器中进行基因放大反应。
16.根据权利要求1所述的反应容器板，其中，
所述反应容器由透光性材质构成，使得能够从其底部或上方进行光学测定。
17.根据权利要求1所述的反应容器板，其中，
所述反应容器具备探针，该探针在注入到所述反应容器的液体中含有基因时与该基因反应。
18.根据权利要求1所述的反应容器板，其中，
所述反应容器流路由贴合在一起的2个构件的接合面上形成的槽、或所述槽及在所述基板上形成的贯通孔构成，且包括主流路、从所述主流路分支的规定容量的测量流路、一端与所述测量流路连接且另一端与所述反应容器连接的注入流路，
所述主流路及所述反应容器排气流路能够密闭，
所述注入流路比所述测量流路形成得细，在所述主流路及所述测量流路中导入液体时的液体导入压力状态以及所述主流路内的所述液体被清除时的清除压力状态下不流通所述液体，在比它们高的加压状态下流通所述液体。
19.根据权利要求18所述的反应容器板，其中，
所述注入流路相对于水滴的接触角为90度以上，所述注入流路和所述测量流路的边界的面积为1～10000000μm2。
20.根据权利要求18所述的反应容器板，其中，
具备多个所述反应容器，针对这些反应容器的每一个都具备所述测量流路及所述注入流路，在所述主流路上连接多个所述测量流路。
21.一种反应处理方法，其中，
采用权利要求18所述的所述反应容器板，依次包括以下步骤A到步骤C，
步骤A，在所述导入压力下向所述主流路及所述测量流路中填充液体；
步骤B，在所述主流路中流通气体、在所述测量流路内残留所述液体且排出所述主流路内的所述液体；
步骤C，通过使所述主流路内成为大于所述导入压力的正压或使所述反应容器内成为负压、又或者成为所述正压及所述负压双方，经由所述注入流路将所述测量流路内的所述液体注入所述反应容器中。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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