CN101353705A - 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,优选的方式中包括密闭的反应容器、与反应容器连接的反应容器流路、与反应容器独立设置的由密闭容器构成的试样容器、与试样容器连接的试样容器流路、用于输送液体的注射器、用于将注射器与反应容器流路或试样容器流路连接的切换阀、与试样容器流路的试样容器侧的端部连接的突起状突起流路。试样容器在与突起流路对置的对置部,具备能够贯通地由突起流路贯通且突起流路接触密闭容器内的液体的位置的可贯通部,突起流路的前端经由可贯通部插入试样容器内,从而使试样容器和试样容器流路连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种在生物学分析、生物化学分析或化学分析一般领域中、适于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纤度板等微型凹槽反应容器板(参照例如专利文献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、连结第三流路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且比其他三个流路细(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,导入到第一流路的液体被引入第三流路内后,能够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表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,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:密闭的反应容器;与反应容器连接的反应容器流路;与反应容器独立设置并收容有液体的密闭容器;与密闭容器连接的密闭容器流路;用于输送液体的注射器;用于将注射器与反应容器流路或密闭容器流路连接的切换阀;与密闭容器流路的密闭容器侧的端部连接的突起状突起流路。密闭容器在与突起流路对置的对置部具备可贯通部,该可贯通部位于能够由突起流路贯通且贯通后的突起流路接触密闭容器内的液体的位置,由此,突起流路的前端经由可贯通部插入密闭容器内,从而使密闭容器和密闭容器流路连接。
本发明的反应容器板中,反应容器及密闭容器被密闭,能够利用注射器及切换阀将密闭容器内的液体注入到主流路,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的环境污染,特别是当该反应容器板作为用于测定含有基因的试样的反应容器板使用时,能够在密闭系统中操作试样的优势很大。
能够在分离密闭容器和密闭容器流路的状态下保存反应容器板。若在连接密闭容器和密闭容器流路的状态下,往密闭容器中预先封入并保存试剂和稀释水等液体和试剂等粉末状固体,则存在其液体和固体等渗入密闭容器流路的可能性。与这相对,根据本发明的反应容器板,能够在分离密闭容器和密闭容器流路的状态下保存反应容器板,因此能够消除那种可能性。
再有,由于能够在分离密闭容器和密闭容器流路的状态下保存反应容器板,因此即使往密闭容器中预先封入液体,也能够防止保存时密闭容器内的液体经由密闭容器流路进行蒸发。并且,当预先被封入到密闭容器中的液体为试剂时能够防止其试剂浓缩。
另外,在密闭容器和密闭容器流路连接、利用切换阀连接注射器和密闭容器流路的状态下,密闭容器和注射器经由密闭容器流路及切换阀连接。在该流路连接状态下,进行注射器的吸引动作及吐出动作,从而能够搅拌密闭容器内的液体。即,本发明的反应容器板中,能够利用密闭容器搅拌液体,因此可以不设置用于搅拌液体的搅拌专用容器和搅拌部。从而,能够消除配置搅拌专用容器和搅拌部的空间,与设置搅拌专用容器和搅拌部的情况相比,能够减小反应容器板的大小。不过,在本发明的反应容器板中可以设置搅拌专用容器和搅拌部。还有,本发明的反应容器板中,输送的液体随着注射器的吸引动作及吐出动作不仅在密闭容器内还在流路内、注射器内也进行搅拌。
本发明的反应容器板,具备多个密闭容器、密闭容器流路及突起流路的组,切换阀能够将注射器与任意一个密闭容器流路连接。那种情况下,能够在多个密闭容器中分别分开收容不同的液体和粉末状固体。从而,能够分开收容稀释液和试剂、或分开收容多种试剂,反应容器板的作用增加。另外,各密闭容器能够经由密闭容器流路及切换阀与注射器连接,因此能够在各密闭容器内搅拌液体。
可以具备密闭容器保持机构,该密闭容器保持机构将密闭容器保持在可贯通部与突起流路对置配置的第一保持位置和突起流路的前端经由可贯通部插入密闭容器内的第二保持位置。那种情况下,能够在第一保持位置的状态下保存反应容器板,使用时将密闭容器移动到第二保持位置,将密闭容器和密闭容器流路连接,使反应容器板成为能够使用的状态。
还具备与密闭容器连接的密闭容器排气流路和与密闭容器排气流路的密闭容器侧的端部连接的突起状第二突起流路,密闭容器在与第二突起流路对置的对置部还具备:能够贯通地由第二突起流路贯通且第二突起流路被导向不接触密闭容器内的液体的空间的位置的第二可贯通部。由此,第二突起流路的前端经由第二可贯通部插入密闭容器内,从而使密闭容器内的气体空间和密闭容器排气流路连接,在向密闭容器注入液体和从密闭容器吸引液体之际,能够使气体在密闭容器和密闭容器排气流路之间流通。从而能够顺畅地进行向密闭容器注入液体及从密闭容器吸引液体。
当设有密闭容器排气流路时,密闭容器可以具备:密闭容器流路的突起流路贯通的可贯通部存在的密闭容器主空间、作为与该密闭容器主空间独立的空间来形成并成为与密闭容器排气流路连接的气体空间的密闭容器排气空间。为了连通密闭容器主空间和密闭容器排气空间之间,设置在高于密闭容器主空间内液面的位置设置的连通用流路。这种情况下,在反应容器板使用时,第二突起流路的前端经由第二可贯通部插入密闭容器排气空间内,从而经由连通用流路连接密闭容器主空间和密闭容器排气流路,因此,在向密闭容器主空间注入液体和从密闭容器主空间吸引液体之际,能够使气体在密闭容器主空间和密闭容器排气流路之间流通。从而能够顺畅地进行向密闭容器主空间注入液体及从密闭容器主空间吸引液体。
优选是密闭容器排气空间的内径为3mm以下。例如,在连接密闭容器和密闭容器流路及密闭容器排气流路之前,被封入密闭容器主空间内的液体经由连通用流路流入到密闭容器排气空间。此时,如果密闭容器排气空间的内径为3mm以下这样细,则通过在连接密闭容器主空间和注射器的状态下使注射器吸引动作,从而容易将经由连通用流路流入到密闭容器排气空间的液体向密闭容器主空间内返回。
能够具备多个密闭容器、密闭容器流路、突起流路、密闭容器排气流路及第二突起流路的组,切换阀能够将注射器与任意一个密闭容器流路连接。那种情况下,能够在多个密闭容器中分别分开收容不同的液体和粉末状固体。从而,能够分开收容稀释液和试剂、或分开收容多种试剂,反应容器板的作用增加。
可以具备密闭容器保持机构,该密闭容器保持机构将密闭容器保持在可贯通部与突起流路对置配置且第二可贯通部与第二突起流路对置配置的第一保持位置和突起流路的前端经由可贯通部插入密闭容器内且第二突起流路的前端经由第二可贯通部插入密闭容器内的第二保持位置。那种情况下,能够在第一保持位置的状态下保存反应容器板,使用时将密闭容器移动到第二保持位置,将密闭容器和密闭容器流路连接,且将密闭容器和密闭容器排气流路连接,使反应容器板成为能够使用的状态,且能够顺畅地进行向密闭容器注入液体及从密闭容器吸引液体。
密闭容器能够包括用于注入试样液的试样容器。那种情况下无须另行准备用于收容试样的容器。
试样容器的上部开口能够由弹性构件密封,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上述分注器具时依靠弹性闭合其贯通孔。那种情况下,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。另外,试样容器的上部开口能够由具有切口的弹性构件密封,该切口随着插入试样分注器具而打开,拔出试样分注器具时依靠弹性闭合而返回密封状态。那种情况下,不仅能够防止试样液向试样容器外泄漏,而且在向试样容器注入数μL这样微量的试样液之际,能够防止由于试样分注器具的插入而造成的试样容器内的内压升高而无法顺利注入试样这种不合理现象的发生。
在试样容器中可以预先收容有试样前处理液或试剂。那种情况下,无须向试样容器分注试样前处理液或试剂。
当本发明的反应容器板以基因的分析为对象时,优选是具备由密闭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。另外,也能够将反应容器作为基因放大部。那种情况下,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,以提高分析精度。
作为切换阀的例子能够举出为回转式阀。那种情况下,如果回转式阀在其回转中心具备与注射器相连的口,注射器配置在上述回转式阀上,则能够缩短或消除口-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。
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还具备与反应容器连接的反应容器排气流路,反应容器流路由贴合在一起的2个基板的接合面上形成的槽、或该槽及在基板上形成的贯通孔构成,且包括与注射器连接的主流路、从主流路分支的规定容量的计量流路、一端与计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,注入流路比计量流路形成得细,在主流路及计量流路中导入液体时的液体导入压力状态以及主流路内的液体被清除时的清除压力状态下不流通液体,在比它们高的加压状态下流通液体。如果具备反应容器排气流路,则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采用以下注入方法,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,将反应容器内减压而注入液体。
在此所谓“注入流路比计量流路形成得细”,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计量流路形成得细。
本发明的使用了反应容器板的反应处理方法,是使用了本发明的反应容器板的反应处理方法,在上述导入压力下向主流路及计量流路中填充液体;在主流路中流通气体、在计量流路内残留液体且排出主流路内的液体;通过使主流路内成为大于上述导入压力的正压或使反应容器内成为负压、或者使主流路内成为正压同时使反应容器内成为负压,经由注入流路将计量流路内的液体注入反应容器中。根据该反应处理方法,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。
注入流路相对于水滴的接触角为90度以上,注入流路和计量流路的边界的面积为1~10000000μm2(平方微米)。那种情况下,在液体被导入到主流路及计量流路时,液体很难向注入流路浸入,能够增大向主流路及计量流路导入液体时的导入压力。在此,当注入流路由多个流路构成时,注入流路和计量流路的边界的面积意思是构成注入流路的多个流路各自与计量流路的边界的面积。
可以具备多个反应容器,针对这些反应容器的每一个都具备计量流路及注入流路,在主流路上连接多个计量流路。那种情况下,能够向多个计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中同时注入液体。
注入流路的另一端配置在反应容器的内侧上表面突出形成的凸部的前端,凸部的前端部比基端部细。那种情况下,通过注入流路注入到反应容器中的液体容易滴下到反应容器内。
反应容器至少能够用来进行呈色反应、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。
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密闭容器或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)。
反应容器可以由透光性材质构成,使得能够从其底部或上方进行光学测定。那种情况下,不用将反应容器内的液体向其他容器移动而能够进行光学测定。
当导入反应容器流路的液体中含有基因时,反应容器可以具备与该基因反应的探针。那种情况下,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。探针可以进行荧光标识。
附图说明
图1A是表示反应容器板一实施例的概略俯视图,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、计量流路、注入流路及试样容器排气流路截面的概略截面图,图1C是放大表示液压缸及波纹管附近的概略截面图。
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是表示该实施例的1个反应容器附近的概略俯视图,图3B是立体图,图3C是截面图。
图4A是用于放大表示该实施例的试样容器收容部和试样容器的试样容器收容部的俯视图,图4B是图4A的B-B位置上的截面图,图4C是试样容器的俯视图,图4D是图4C的C-C位置上的截面图,图4E是将试样容器配置在试样容器收容部的第一保持位置的截面图,图4F是将试样容器配置在试样容器收容部的第二保持位置的截面图。
图5A是用于放大表示该实施例的试剂容器收容部和试剂容器的试剂容器收容部的俯视图,图5B是图5A的D-D位置上的截面图,图5C是试剂容器的俯视图,图5D是图5C的E-E位置上的截面图,图5E是将试剂容器配置在试剂容器收容部的第一保持位置的截面图,图5F是将试剂容器配置在试剂容器收容部的第二保持位置的截面图。
图6A是用于放大表示该实施例的空气吸引用容器收容部和空气吸引用容器的空气吸引用容器收容部的俯视图,图6B是图6A的F-F位置上的截面图,图6C是空气吸引用容器的俯视图,图6D是图6C的G-G位置上的截面图,图6E是将空气吸引用容器配置在空气吸引用容器收容部的第一保持位置的截面图,图6F是将空气吸引用容器配置在空气吸引用容器收容部的第二保持位置的截面图。
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第二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第三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第四实施例的反应容器附近的概略截面图。
图18A是表示反应容器板第五实施例的概略截面图,图18B是图18A的H-H位置上的概略截面图,图18C是放大表示注射器及波纹管附近的概略截面图。
图19A是该实施例中切换阀的密封板的概略俯视图及截面图,图19B是其转动上部的概略俯视图及截面图,图19C是其转动底座的俯视图及截面图。
具体实施方式
参照图1A~图6F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。
包括反应容器5的容器底座3的材质并没有特别限定,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、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1A-1C及图3A-3C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的厚度为例如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、计量流路15、注入流路17、反应容器排气流路19、21、排泄空间排气流路23、25。主流路13、计量流路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,连接计量流路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。
计量流路15从主流路13分支,针对每个反应容器5设置。计量流路15的与主流路13相反侧的端部配置在反应容器5附近。构成计量流路15的槽的深度例如为400μm。计量流路15内部容量形成规定容量、例如2.5μL(微升)。计量流路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,在分支出计量流路15的部分,主流路13比计量流路15流路阻力大。从主流路13一端流出来的液体首先流入计量流路15,由液体填充了计量流路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的一端与计量流路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,各槽的尺寸例如深度为10μm、宽度为20μm。在注入流路17中,在500μm的宽度区域中以40μm的间距形成13条槽。在此,构成注入流路17的槽和计量流路15的边界的面积、即构成注入流路17的各槽的截面积为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。
流路19针对每个反应容器5设置。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。流路19以在反应容器5内和流路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。流路19的另一端与流路21连接。该实施例中,流路19由多个槽构成,各槽的尺寸例如深度为10μm、宽度为20μm。在流路19中,在500μm的宽度区域中以40μm的间距形成13条槽。
流路21在该实施例中设置多条。在各个流路21上连接多个流路19。流路21用来将流路19与在容器底座3上形成的空气排泄空间31连接。构成流路21的槽的尺寸例如深度为400μm、宽度为500μm。
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。流路23的一端配置在液体排泄空间29上。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。构成流路23的槽的尺寸例如深度为400μm、宽度为500μm。
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。流路25的一端配置在空气排泄空间31上。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1A-1C及图4A-图6F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上形成试样容器收容部36、试剂容器收容部38及吸气用容器收容部40。收容部36中收容试样容器35,收容部38中收容试剂容器37,收容部40中收容吸气用容器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闭容器。
如图4A-4F所示,在试样容器收容部36附近的容器底座3上,形成从收容部36的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。在收容部36的开口部周围的容器底座3表面配置3个用于保持试样容器35的卡扣爪35c。
在收容部36的底部形成向收容部36的开口部侧突出设置的突起状突起流路35d。突起流路35d的基端侧端部与试样流路35a连接。突起流路35d的前端面相对于突起流路35d的突出方向倾斜。
在收容部36附近的容器底座3的表面形成向上方突出设置的突起状第二突起流路35e。第二突起流路35e的基端侧端部与流路35b连接。第二突起流路35e的前端面相对于第二突起流路35e的突出方向倾斜。
在突起流路35d的基端部的外周侧面及第二突起流路35e基端部的外周侧面设有环状密封圈35f。密封圈35f由例如硅酮橡胶和PDMS等弹性材料形成。
配置在收容部36内的试样容器35具备试样容器主空间35g、连通用流路35h和排气空间35i。
主空间35g从由例如聚丙烯、聚碳酸酯等树脂原材料形成的试样容器本体上表面向下表面贯通设置。主空间35g下表面侧的开口由粘贴在试样容器本体下表面的、例如由铝构成的薄膜35j(可贯通部)密封。主空间35g上表面侧的开口由粘贴在试样容器本体上表面的、例如由铝构成的薄膜35k密封。
流路35h通过用薄膜35k覆盖在试样容器本体上表面形成的槽而形成,处于比收容在试样容器内的液面高的位置。用来形成流路35h的槽由例如宽度5~200μm、深度5~200μm这样尺寸的1条或多条细孔形成,用来在主空间35g内和排气空间35i内没有压力差的状态下保持主空间35g内的液密。
排气空间35i在设置于试样容器本体的上部侧面的突起部分上形成,从该突起部分上表面向下表面贯通设置。排气空间35i的内径为例如3mm以下,这里是2mm。排气空间35i下表面侧的开口由粘贴在突起部分下表面的、例如由铝构成的薄膜35l(第二可贯通部)密封。排气空间35i上表面侧的开口由薄膜35k密封。
薄膜35k上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。该实施例中在主空间35g内预先收容试剂45。还有,图4D-4F中,隔板止动件43利用设置在隔板止动件43上的卡扣爪固定在试样容器本体上,不过,设置在隔板止动件43上的卡扣爪的个数是任意的。另外,将隔板止动件43固定在试样容器本体上的方法可以是任何方法,例如可以利用粘接剂将隔板止动件43固定在试样容器本体上。
在隔板41上可以设置从上看通过主空间35g的中心的切口100。若使隔板41的平面形状为圆形,则切口100优选是沿直径方向延伸的1条直线状、或中心交叉的十字形状等。隔板41由弹性材料形成,因此切口100随着试样分注器具的插入而打开,若拔掉试样分注器具则依靠弹性而关闭,回到密封状态。
在试样容器本体的侧面形成卡扣用槽35m、35n。卡扣用槽35m、35n用于使试样容器35基于卡扣爪35c而保持在试样容器收容部36内的第一保持位置或第二保持位置。卡扣用槽35m比卡扣用槽35n靠下方侧形成,用于将试样容器35保持在第一保持位置(参照图4E)。卡扣用槽35n用于将试样容器35保持在第二保持位置(参照图4F)。卡扣爪35c及卡扣用槽35m、35n构成本发明的反应容器板的密闭容器保持机构。不过,密闭容器保持机构并不限定于由卡扣爪35c及卡扣用槽35m、35n构成的结构,只要是能够将试样容器35(密闭容器)保持在第一保持位置及第二保持位置的构成,可以是任意构成。
在第一保持位置,如图4E所示,薄膜35j和突起流路35d对置配置,且薄膜35l和第二突起流路35e对置配置。通过从第一保持位置的状态将试样容器35向容器底座3侧压入,从而能够将试样容器35向第二保持位置移动。
在第二保持位置,如图4F所示,突起流路35d的前端贯通薄膜35j,插入主空间35g内,且第二突起流路35e的前端贯通薄膜35l插入排气空间35i内。在第二保持位置的状态下,主空间35g和试样容器流路35a经由突起流路35d连接,排气空间35i和流路35b经由突起流路35e连接。此时,试样容器35的试样容器本体下表面与密封圈35f、35f压紧。从而,主空间35g和流路35a及排气空间35i和流路35b以高气密性连接。从而能够防止漏液及漏气。不过,防止漏液及漏气的方法并不限定于设置密封圈35f、35f,只要是能够以气密性连接试样容器35和流路35a、35b的方法,可以是任意方法。
如果将试样容器35配置在第一保持位置,则能够在分离试样容器35和流路35a的状态下保存反应容器板,因此即使往主空间35g中预先封入并保存试剂45和稀释水等液体和试剂等粉末状固体,保存时该液体和固体等也不会进入到流路35a。
再有,在第一保持位置,由于主空间35g及排气空间35i被密闭,因此即使往主空间35g中预先封入试剂45和稀释水等液体,也能够防止该液体蒸发。
接下来,参照图5A-5F关于试剂容器37及试剂容器收容部38进行说明。
试剂容器收容部38具有与参照图4A-4F说明的试样容器收容部36同样的结构。即具备试剂流路37a、试剂容器排气流路37b、卡扣爪37c、突起流路37d、第二突起流路37e及密封圈37f、37f。
试剂容器37具有与参照图4A-4F说明的试样容器35同样的结构。不过,试剂容器37与试样容器35比较,不具备隔板41,取代隔板止动件43具备盖47。即,试剂容器37具备试剂容器主空间37g、连通用流路37h、试剂容器排气空间37i、薄膜37j、37k、37l、卡扣用槽37m、37n及盖47。盖47用来防止粘贴在试剂容器本体上表面的薄膜37k破损。在试剂容器主空间37g中收容有稀释水49。还有,图5中,盖47基于设置在盖47上的卡扣爪固定在试剂容器本体上,不过,设置在盖47上的卡扣爪的个数是任意的。另外,将盖47固定在试剂容器本体上的方法可以是任何方法,例如可以利用粘接剂将盖47固定在试剂容器本体上。
试剂容器37也与试样容器35同样,配置在试剂容器收容部38的第一保持位置(参照图5E)和第二保持位置(参照图5F)。试剂容器37和试剂容器流路37a及排气流路37b的连接与参照图4A-4F说明的试样容器35和流路35a及排气流路35b的连接同样。
如果将试剂容器37配置在第一保持位置,则能够在分离试剂容器37和试剂容器流路37a的状态下保存反应容器板,因此即使往试剂容器主空间37g中预先封入并保存试剂和稀释水49等液体和试剂等粉末状固体,保存时其液体和固体等也不会进入到试剂容器流路37a。
在第一保持位置,由于试剂容器主空间37g及排气空间37i被密闭,因此即使往试剂容器主空间37g中预先封入试剂和稀释水49等液体,也能够防止其液体蒸发。
接下来,参照图6A-6F关于吸气用容器39及吸气用容器收容部40进行说明。
吸气用容器收容部40具有与参照图5A-5F说明的试剂容器收容部38同样的结构。即具备吸气用流路39a、吸气用容器排气流路39b、卡扣爪39c、突起流路39d、第二突起流路39e及密封圈39f、39f。
吸气用容器39具有与参照图5A-5F说明的试剂容器37同样的结构。即,吸气用容器39具备吸气用容器主空间39g、连通用流路39h、吸气用容器排气空间39i、薄膜39j、39k、39l、卡扣用槽39m、39n及盖47。在吸气用容器主空间39g中没有收容液体及固体,而是充满气体。
吸气用容器39也与试样容器35及试剂容器37同样,配置在吸气用容器收容部40的第一保持位置(参照图6E)和第二保持位置(参照图6F)。吸气用容器39和吸气用容器流路39a及吸气用容器排气流路39b的连接与参照图4A-4F说明的试样容器35和流路35a及排气流路35b的连接同样。
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及容器收容部36、38、40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及盖体51d形成。在容器底座3上形成从驱动缸51a底部设置的吐出口贯通到里面的注射器流路51c。
盖体51d在柱塞51b的滑动方向具有可挠性,与驱动缸51a和柱塞51b连接。盖体51d用于将驱动缸51a内壁接触柱塞51b的部分与驱动缸51a外的气氛保持气密性隔断,形成由驱动缸51a、柱塞51b和盖体51d围起的密闭空间51e。与驱动缸51a连接一侧的盖体51d的端部利用驱动缸帽51f而被固定在驱动缸51a的上端并确保密闭空间51e的气密性。另外,与柱塞51b连接一侧的盖体51d的端部利用粘接剂而与柱塞51b上表面连接并确保密闭空间51e的气密性。不过,将盖体51d连接在驱动缸51a、柱塞51b上的方法及位置并不限定于此。
像这样,由于盖体51d被连接在驱动缸51a和柱塞51b上,形成由驱动缸51a、柱塞51b和盖体51d围起的密闭空间51e,因此,能够防止经由驱动缸51a和柱塞51b间的从外部进入异物和液体对外部造成的环境污染等。还有,盖体51d在柱塞51b的滑动方向具有可挠性,因此可进行柱塞51b的滑动动作。
该实施例中,柱塞51b和盖体51d由独立构件形成,不过,柱塞和盖体可以一体成形。作为一体成形的柱塞和盖体的材料,能够举出例如硅酮橡胶。
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是内部空间被密闭,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。
在容器底座3及底板55上设有一端与密闭空间51e连接、另一端与波纹管53内连接的注射器排气流路53c。图1(A)中注射器排气流路53c的图示省略。
像这样,由于具备一端与密闭空间51e连接、另一端与波纹管53内连接的注射器排气流路53c,因此,能够缓和将密闭空间51e与反应容器板1外部气氛隔断、且柱塞51b滑动时,随着密闭空间51e内部容量的变化而产生的密闭空间51e内部的压力变化,能够使柱塞51b顺畅地滑动。
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也没有与流路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。流路19的形成也是为了在反应容器5内和流路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或盖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外部的气氛连接的情况下,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1A-1C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1A-1C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1A-1C及图8~14说明该动作。
在试样容器35、试剂容器37及吸气用容器39被保持在第一保持位置的状态下,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。拔掉了分注器具时的隔板41的贯通孔依靠隔板41的弹性而闭合。
在隔板41上设置切口100时,即使插入试样分注器具,试样容器35内的压力也不会升高,能够容易地分注微量的试样液。
将保持在第一保持位置的试样容器35、试剂容器37及吸气用容器39压入到容器底座3侧,向第二保持位置移动。从而,主空间35g和流路35a、排气空间35i和流路35b、试剂容器主空间37g和试剂容器流路37a、排气空间37i和排气流路37b、吸气用容器主空间39g和吸气用容器流路39a、吸气用容器排气空间39i和吸气用容器排气流路39b保持气密性分别连接。还有,也可以在向试样容器35内分注试样液之前,将试样容器35、试剂容器37及吸气用容器39压入到容器底座3侧,向第二保持位置移动,其后,向试样容器35内分注试样液。
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的试样混合液(试样与试剂的混合液)。
滑动注射器51的柱塞51b,将试样容器35内的试样及试剂混合。其后,将试样容器35内的试样混合液例如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,由于试样容器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。另外,由于柱塞51b的滑动,盖体51d变形,密闭空间51e(参照图1C)的内部容量变化。密闭空间51e经由注射器排气流路53c与波纹管53内连接,因此,波纹管53随着密闭空间51e的内部容量的变化而伸缩。在以下说明中的动作工序中,也是波纹管53随着由于柱塞51b的滑动产生的密闭空间51e的内部容量的变化而伸缩。
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侧依次充满计量流路15、到达液体排泄空间29。在稀释混合液被导入到主流路13及计量流路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。随着稀释混合液向计量流路15的填充,计量流路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内的气体一部分向流路19、21移动。再有,从流路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,在计量流路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。从而计量流路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内一部分气体经由计量流路15及注入流路17流入到反应容器5内。此时反应容器5经由流路19、21、空气排泄空间31、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。
可以在将稀释混合液向反应容器5内注入之前,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内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的第二实施例的反应容器附近的概略截面图。该实施例除了在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。
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。
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的流路19和反应容器5的贯通孔构成。
省略图示,不过,流路隔板73在主流路13的两端部、流路21的空气排泄空间31侧的端部及流路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17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17、77注入到反应容器5中的液体容易滴下到反应容器5中。
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第三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说明的第二实施例相比,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第四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说明的第三实施例相比,还具备在反应容器5侧壁形成的台阶部83和与反应容器5上表面隔开间隔地在台阶部83上表面形成的凸条部85。台阶部83及凸条部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。
由于凸条部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。
在参照图15、图16及图17说明的各实施例中,用于形成流路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3侧表面、容器底座3表面的任意一个上形成。
关于注射器51,驱动缸51a的一部分也可以由切换阀63的一部分形成。
图18A-18C是表示反应容器板第五实施例的图,图18A是概略俯视图,图18B是在图18A的H-H位置的截面上附加了计量流路15、注入流路17、流路19、21、液体排泄空间29、气体排泄空间31及波纹管53的截面的概略截面图,图18C是放大表示注射器51及波纹管53附近的概略截面图。图19A-19C是切换阀的概略分解图,图19A是密封板的俯视图及截面图,图19B是转动上部的俯视图及截面图,图19C是转动底座的俯视图及截面图。
该实施例中,注射器87的驱动缸87a由例如聚丙烯、聚碳酸酯等树脂原材料形成,与切换阀95的转动上部91一体成形。
注射器87由配置在容器底座3及容器底板55上所形成的贯通孔内的驱动缸87a、配置在驱动缸87a内的柱塞87b和盖体87d形成。
盖体87d在柱塞87b的滑动方向具有可挠性,与驱动缸87a和柱塞87b连接。盖体87d用于将驱动缸87a内壁接触柱塞87b的部分与驱动缸87a外的气氛保持气密性隔断,形成由驱动缸87a、柱塞87b和盖体87d围起的密闭空间87e。
与驱动缸87a连接一侧的盖体87d的端部利用驱动缸帽87f而被固定在驱动缸87a的上端并确保密闭空间87e的气密性。另外,与柱塞87b连接一侧的盖体87d的端部利用粘接剂而与柱塞87b上表面连接并确保密闭空间87e的气密性。不过,将盖体87d连接在驱动缸87a、柱塞87b上的方法及位置并不限定于此。另外,柱塞和盖体也可以一体成形。作为一体成形的柱塞和盖体的材料,能够举出例如硅酮橡胶。
像这样,由于盖体87d被连接在驱动缸87a和柱塞87b上,形成由驱动缸87a、柱塞87b和盖体87d围起的密闭空间87e,因此,能够防止经由驱动缸87a和柱塞87b间的从外部进入异物和液体对外部造成的环境污染等。还有,盖体87d在柱塞87b的滑动方向具有可挠性,因此可进行柱塞87b的滑动动作。
参照图19A-19C,关于注射器排气流路53c及切换阀95进行说明。
切换阀95由圆盘状的密封板89、转动上部91及转动底座93构成。切换阀95利用锁紧件65安装在容器底板55上。
密封板89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89a,在比它们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89b,设置在中心、驱动缸87a所插入的贯通孔89c。在与容器底板55对置的密封板89的面上形成氟树脂层(省略图示)。
转动上部91具备设置在其一表面中央部的圆筒状驱动缸87a、在与密封板89的贯通孔89a相同位置设置的贯通孔91a、与密封板89的贯通槽89b对应地设置在表面的槽91b、设置在槽91b内的贯通孔91c和设置在中心的贯通孔91d。贯通孔91d设置在驱动缸87a的底部,构成驱动缸87a的吐出口。
在转动上部91上也形成由从驱动缸87a上端面贯通到转动上部91的背面的贯通孔构成的注射器排气流路53c。在驱动缸87a的上端面形成从驱动缸87a的内壁连向驱动缸排气流路53c的切口。基于该切口,如图18(C)所示,在驱动缸87a的上端面由盖体87d覆盖的状态下,使密闭空间87e和注射器排气流路53c连通。
转动底座93在与转动上部91的背面贴合的表面,具备用来连接在转动上部91上形成的贯通孔91a和贯通孔91d的槽93a、用来连接在转动上部91上形成的注射器排气流路53c和91c的槽93b。
密封板89、转动上部91、转动底座93如图18所示,通过往密封板89的贯通孔89c中插入驱动缸87a、将其重合配置,从而形成切换阀95。
构成驱动缸87a的吐出口的、转动上部91的贯通孔91d经由转动底座93的槽93a及转动上部91的贯通孔91a,与密封板89的贯通孔89a连接。
密闭空间87e(参照图18C)经由注射器排气流路53c、转动底座93的槽93b、转动上部91的贯通孔91c及贯通槽91b,与密封板89的贯通槽89b连接。
参照图18A-18C及图19A-19C,关于流路连接进行说明。
随着切换阀95的回转,构成驱动缸87a的吐出口的、转动上部91的贯通孔91d经由槽93a、贯通孔91a及贯通孔89a,与流路13a、35a、37a、39a任意一个连接。
在贯通孔91d与流路13a、35a、37a、39a任意一个连接的同时,排气流路53b经由贯通槽89b、91b与流路23a、25a、35b、37b、39b中至少任意一个连接。此时,密闭空间87e经由注射器排气流路53c、槽93b、贯通孔91c及贯通槽89b、91b,与排气流路53b连接。
根据该实施例,能够消除注射器87和切换阀95间的流路,流路构成变得简单。
当流路中有接头时,有时在接头部分发生液体和气体的泄漏、或在接头部分发生积液。该实施例中,由于驱动缸87a和转动上部91一体成形,因此,在注射器87和切换阀95间不存在流路的接头,能够消除在注射器87和切换阀95间发生的泄漏和积液。
若在接头部分发生积液,则产生输送的液体容量减少的可能性、由于积液的液体和输送的其他液体混合而造成的液体转移和污染、浓度变动的可能性等,不过,该实施例中,还能够消除在注射器87和切换阀95间发生这些的可能性。
在切换阀上配置注射器时,如图1B、1C所示,若在注射器51和切换阀63间形成流路51c,则无法在形成流路51c的部分形成驱动缸51a,不过,在图18A-18C所示的实施例中,在注射器87和切换阀95间没有流路,因此,即使驱动缸51a和87a的平面尺寸相同,也能够使驱动缸87a的容量大于驱动缸51a。
当以与驱动缸51a相同容量形成驱动缸87a时,能够使驱动缸87a的高度在与驱动缸51a相同平面尺寸上低于驱动缸51a、或使驱动缸87a的平面尺寸在与驱动缸51a相同高度上小于驱动缸51a。
即使在例如从整体反应容器板1的平面尺寸的限制考虑而必须将驱动缸51a的上端面从整个反应容器板1的上表面突出配置的情况下,也能够使驱动缸87a的高度在与驱动缸51a相同容量及平面尺寸下低于驱动缸51a,因此,能够将驱动缸87a的上端面配置在与整个反应容器板1的上表面相同位置、或比它低的位置。从而,能够消除驱动缸上端面从整个反应容器板上表面突出时的不合理现象、例如将多个反应容器板层叠保管时的不合理现象和反应容器板的包装变大等不合理现象等。
如果使驱动缸87a的平面尺寸在与驱动缸51a相同容量下小于驱动缸51a,也能够缩小整个反应容器板1的平面尺寸。
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。
波纹管53等容量可变构件可以不是必须具备。
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。
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。
作为容器35、37、39的密封方法可以使用能够开闭的帽。
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。
反应容器5内的试剂也可以是干燥试剂。
也可以不在试样容器35内和反应容器5内预先收容试剂。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
上述实施例中,将填充在计量流路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将流路21内变成负压,通过将流路21内、进而是反应容器5内变成负压,从而将填充在计量流路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。
上述实施例中,密闭容器的可贯通部及第二可贯通部利用由例如铝构成的薄膜35j、35l、37j、37l、39j、39l形成,不过,可贯通部及第二可贯通部并不限定于此,既可以是其他材料的薄膜,也可以由与容器本体相同材料的形成。例如,当容器本体由聚丙烯、聚碳酸酯等树脂原材料形成时,如果使可贯通部及第二可贯通部的树脂材料的厚度为由突起流路及第二突起流路能够贯通的程度的厚度,就能够将可贯通部及第二可贯通部通过与容器本体一体成形而形成。在此,将可贯通部及第二可贯通部通过与容器本体一体成形而形成时的可贯通部及第二可贯通部的厚度为例如0.01~0.5mm。
上述实施例中具备1条主流路13,全部计量流路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条或多条计量流路。
本发明的反应容器板中,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、流路23及流路23a相当于上述其他空间。
本发明的反应容器板中,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、流路25及流路25a相当于上述其他空间。
这样的方式中,在向主流路及计量流路导入液体、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计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。
Claims (24)
1.一种反应容器板,包括:
密闭的反应容器;
与所述反应容器连接的反应容器流路;
与所述反应容器独立设置并收容有液体的密闭容器;
与所述密闭容器连接的密闭容器流路;
用于输送液体的注射器;
用于将所述注射器与所述反应容器流路或所述密闭容器流路连接的切换阀;
与所述密闭容器流路的所述密闭容器侧的端部连接的突起状突起流路,
所述密闭容器在与所述突起流路对置的对置部具备可贯通部,该可贯通部位于能够由所述突起流路贯通且贯通后的突起流路接触密闭容器内的液体的位置,
由此,所述突起流路的前端经由所述可贯通部插入所述密闭容器内,从而使所述密闭容器和所述密闭容器流路连接。
2.根据权利要求1所述的反应容器板,其特征在于,
具备多个所述密闭容器、所述密闭容器流路及所述突起流路的组,
所述切换阀能够将所述注射器与任意一个所述密闭容器流路连接。
3.根据权利要求1所述的反应容器板,其特征在于,
具备密闭容器保持机构,该密闭容器保持机构将所述密闭容器保持在所述可贯通部与所述突起流路对置配置的第一保持位置和所述突起流路的前端经由所述可贯通部插入所述密闭容器内的第二保持位置。
4.根据权利要求1所述的反应容器板,其特征在于,
还具备与所述密闭容器连接的密闭容器排气流路和与所述密闭容器排气流路的所述密闭容器侧的端部连接的突起状第二突起流路,
所述密闭容器在与所述第二突起流路对置的对置部还具备:能够贯通地由第二突起流路贯通且第二突起流路被导向不接触密闭容器内的液体的空间的位置的第二可贯通部,
由此,所述第二突起流路的前端经由所述第二可贯通部插入所述密闭容器内,从而使所述密闭容器内的气体空间和所述密闭容器排气流路连接。
5.根据权利要求4所述的反应容器板,其特征在于,
所述密闭容器具备:所述密闭容器流路的突起流路贯通的可贯通部存在的密闭容器主空间、作为与该密闭容器主空间独立的空间来形成并成为与所述密闭容器排气流路连接的气体空间的密闭容器排气空间以及连接密闭容器主空间和密闭容器排气空间之间并设置在高于密闭容器主空间内的液面的位置的连通用流路。
6.根据权利要求5所述的反应容器板,其特征在于,
所述密闭容器排气空间的内径为3mm以下。
7.根据权利要求4所述的反应容器板,其特征在于,
具备多个所述密闭容器、所述密闭容器流路、所述突起流路、所述密闭容器排气流路及所述第二突起流路的组,
所述切换阀能够将所述注射器与任意一个所述密闭容器流路连接。
8.根据权利要求4所述的反应容器板,其特征在于,
具备密闭容器保持机构,该密闭容器保持机构将所述密闭容器保持在所述可贯通部与所述突起流路对置配置且所述第二可贯通部与所述第二突起流路对置配置的第一保持位置和所述突起流路的前端经由所述可贯通部插入所述密闭容器内且所述第二突起流路的前端经由所述第二可贯通部插入所述密闭容器内的第二保持位置。
9.根据权利要求1所述的反应容器板,其特征在于,
所述密闭容器包括用于注入试样液的试样容器。
10.根据权利要求9所述的反应容器板,其特征在于,
所述试样容器的上部开口由弹性构件密封,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。
11.根据权利要求9所述的反应容器板,其特征在于,
所述试样容器的上部开口由具有切口的弹性构件密封,该切口通过插入试样分注器具而打开,并在拔出试样分注器具时依靠弹性闭合而返回密封状态。
12.根据权利要求9所述的反应容器板,其特征在于,
在所述试样容器中预先收容有试样前处理液或试剂。
13.根据权利要求1所述的反应容器板,其特征在于,
还具备由所述密闭容器构成且用来进行基因放大反应的基因放大容器。
14.根据权利要求1所述的反应容器板,其特征在于,
所述切换阀为回转式阀。
15.根据权利要求14所述的反应容器板,其特征在于,
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。
16.根据权利要求1所述的反应容器板,其特征在于,
还具备与所述反应容器连接的反应容器排气流路,
所述反应容器流路由贴合在一起的2个基板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,且包括与所述注射器连接的主流路、从所述主流路分支的规定容量的计量流路、一端与所述计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计量流路形成得细,在所述主流路及所述计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液体,在比它们高的加压状态下流通液体。
17.根据权利要求16所述的反应容器板,其特征在于,
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计量流路的边界的面积为1~10000000μm2。
18.根据权利要求16所述的反应容器板,其特征在于,
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计量流路及所述注入流路,在所述主流路上连接多个所述计量流路。
19.根据权利要求16所述的反应容器板,其特征在于,
所述注入流路的所述另一端配置在所述反应容器的内侧上表面突出形成的凸部的前端,所述凸部的前端部比基端部细。
20.根据权利要求1所述的反应容器板,其特征在于,
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。
21.根据权利要求1所述的反应容器板,其特征在于,
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,能够在所述密闭容器或反应容器中进行基因放大反应。
22.根据权利要求1所述的反应容器板,其特征在于,
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。
23.根据权利要求1所述的反应容器板,其特征在于,
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。
24.一种反应处理方法,其特征在于,采用权利要求16所述的反应容器板,
在所述导入压力下向所述主流路及所述计量流路中填充液体;
在所述主流路中流通气体、在所述计量流路内残留所述液体且排出所述主流路内的所述液体;
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计量流路内的所述液体注入所述反应容器中。
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