CN103688159A - 反应容器用光测定装置及其方法 - Google Patents

反应容器用光测定装置及其方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103688159A
CN103688159A CN201280035341.1A CN201280035341A CN103688159A CN 103688159 A CN103688159 A CN 103688159A CN 201280035341 A CN201280035341 A CN 201280035341A CN 103688159 A CN103688159 A CN 103688159A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction vessel
light
link
suction nozzle
linking part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201280035341.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103688159B (zh
Inventor
田岛秀二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universal Bio Research Co Ltd
Original Assignee
Universal Bio Research Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universal Bio Research Co Ltd filed Critical Universal Bio Research Co Ltd
Publication of CN103688159A publication Critical patent/CN103688159A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103688159B publication Critical patent/CN103688159B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/78Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/686Polymerase chain reaction [PCR]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/251Colorimeters; Construction thereof
    • G01N21/253Colorimeters; Construction thereof for batch operation, i.e. multisample apparatus
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6452Individual samples arranged in a regular 2D-array, e.g. multiwell plates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6452Individual samples arranged in a regular 2D-array, e.g. multiwell plates
    • G01N21/6454Individual samples arranged in a regular 2D-array, e.g. multiwell plates using an integrated detector array
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/76Chemiluminescence; Bioluminescence
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04Details of the conveyor system
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002Scanning microscopes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N2021/6484Optical fibres
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04Details of the conveyor system
    • G01N2035/0401Sample carriers, cuvettes or reaction vessels
    • G01N2035/0403Sample carriers with closing or sealing means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/11Filling or emptying of cuvettes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/274Calibration, base line adjustment, drift correction
    • G01N21/276Calibration, base line adjustment, drift correction with alternation of sample and standard in optical path
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6456Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/08Optical fibres; light guides
    • G01N2201/0846Fibre interface with sample, e.g. for spatial resolution
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/08Optical fibres; light guides
    • G01N2201/0853Movable fibre optical member, e.g. for scanning or selecting
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/026Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations having blocks or racks of reaction cells or cuvettes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/028Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations having reaction cells in the form of microtitration plates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1002Reagent dispensers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1065Multiple transfer devices

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

本发明涉及一种反应容器用光测定装置及其方法,目的在于不扩大装置规模而有效、迅速且高可靠性地测定反应容器内的光学性的状态。构成为具有:容器组,排列有2个以上的反应容器;导光用架台,具有2个以上连结部,这2个以上连结部可与各反应容器连结且设有与连结的反应容器内部光学性地连接的具有挠性的导光部的前端;连接端排列体,具有将2个以上的连接端沿着规定路径排列并支承的排列面,所述2个以上的连接端对应于各连结部而设置且设置了导光部的后端,所述导光部的前端设置在该连结部上;测定器,具有与排列面接近或接触地设置且可沿着规定路径与各连接端依次光学性地连接的测定端,由连接端与测定端的光学性的连接而可接受来自反应容器内的光;导光切换机构,使排列在连接端排列体的各连接端与各测定端以依次光学性地连接的方式相对性地移动。

Description

反应容器用光测定装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种反应容器用光测定装置及其方法。
背景技术
在进行核酸(DNA、RNA等)或其片段(低聚核甙酸、核甙酸等)的放大等反应时,在要求遗传因子显现量的解析这样的定量性的检查中,需要放大成使各核酸的相对性的量之比可知。因此,使用实时PCR法,使用具备热敏周期计和分光荧光光度计的装置,实时地检测并解析PCR中的DNA放大产物的生成过程,由此不需要电泳法的解析。而且,作为对于放大前的样品中包含的各DNA、RNA的相对性的量之比在维持了定量性的状态下放大的DNA放大法,使用了SPIA(SinglePrimer Isothermal Amplification)法。在该SPIA法中,使用利用了DNA/RNA嵌合引物、DNA聚合酶、RNaseH的基于等温反应的线性DNA放大法。
此外,在进行这样的核酸放大等的处理及其测定时,以往,根据使用手法而使用滤波器,或使用磁性粒子而通过磁场吸附于容器、吸移片的内壁,或者使用离心分离机而将目标核酸从检体分离提取。分离提取出的目标物质与反应用溶液一起通过使用手法等移送并导入到反应容器内,在通过使用手法等将该反应容器在密闭的基础上使用反应用的温度控制装置而发生反应时,使用光测定器对反应容器进行了光学性的测定(专利文献1)。
在通过使用手法来执行各工序时,会强制给使用者带来大的负担,在将分注机、离心分离机、磁力装置、温度控制器、反应容器的密闭用装置、光测定装置等组合而执行各工序时,存在使用的装置规模增大且作业面积扩大的可能性。尤其是在处理多个检体时,需要分离提取多个目标核酸,并分别放大,因此其劳力和时间进一步增大,而且,作业面积也可能进一步扩大。
尤其是放大的核酸(DNA、RNA等)等的反应在多个反应容器内进行,在光学性地测定并监视它们的反应时,通过使用手法使1个测定器依次移动至各反应容器而进行测定,或者预先按照各反应容器来设置测定器进行测定。
在前者的使用1个测定器的情况下,当手动地使测定器移动至各反应容器的开口部时,由于反应容器与测定器之间的微妙的位置的错动、相对运动,对于每个反应容器,测定的条件可能产生微妙的差异。
在按照后者的各反应容器而设置测定器的情况下,定位精度高,但装置规模扩大,制造成本可能会增大。而且,在温度控制及测定时,优选将反应容器的开口部密闭,但根据使用手法的不同,利用盖对多个反应容器进行密闭或进行开闭的情况花费劳力和时间,尤其是盖与容器开口部密接而容易地将盖打开的情况变得困难,或者附着于盖的内侧的液体滴下或飞散而存在污染的可能性。而且,设置专用的盖的开闭机构的情况会导致装置的复杂化,制造成本可能增大(专利文献2)。
作为不用按各反应容器设置测定器而自动地进行测定的结构,存在如下的装置:在利用热敏周期计对具有多个凹坑的微型板进行温度控制时,使检测模块移动到微型板上,由此依次进行各凹坑的光的测定(专利文献3、4)。
在该装置中,使检测模块自身在由所述热敏周期计支承的状态下移动,因此在具有精密的光学系要素、光电子倍增管等电子电路的检测模块上,作用有与移动产生的加速度相伴的负载,成为测定器的噪声或故障的原因,而且,可能会缩短装置寿命。
另外,将所述检测模块支承于所述微型板,或者支承于将微型板的各凹坑密闭的盖体而仅沿着水平方向移动,因此在各凹坑与所述测定器的测定端之间,需要一定的间隙,无法将光的散射引起的减衰及光相对于相邻的凹坑的泄漏或进入完全隔断而进行防止,因此可能无法进行高精度的测定。
而且,所述检测模块在将来自所述容器的光进行受光或照射时,为了使用半透明反射镜对光路进行分割,在测定器内需要获取较长的光路长度,具有装置规模可能变大这样的问题点。
另外,检测模块以通过在所述微型板上排列的各凹坑的方式移动,在凹坑的个数增多时,移动距离长,因此处理时间可能变长,且还可能产生前述的关于测定器的问题点。
另外,对于密闭的反应容器进行光学性的测定时,具有透光性的盖或光学系要素结露而变模糊,测定可能变得困难。
因此,在进行核酸放大等的测定时,作为其前提,需要专门的研究员或技术者,这种情况会妨碍遗传因子解析的通用化、医院等中的临床应用的扩大。
因此,在临床时等,为了防止交叉污染并减轻使用者的劳力和时间,且对于核酸等容易进行从提取到放大进而到测定的遗传因子解析,提供一种将目标物质的从提取到放大等的反应进而到测定一贯地自动化而实现装置的小型化、廉价且高精度的装置的情况至关重要。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开WO96/29602
专利文献2:日本特开2002-10777公报
专利文献3:美国专利第7148043号
专利文献4:美国专利第7749736号
发明内容
发明要解决的课题因此,本发明为了解决以上的问题点而作出,其第一目标在于提供一种关于核酸等的反应容器内的光学性的状态,能够精度及可靠性高,迅速且有效进行测定的反应容器用光测定装置及其方法。
第二目标在于提供一种使光学系统的结构简化,且使用少数的测定器对多个反应容器进行测定,由此防止装置规模的扩大、装置结构的复杂化,能够廉价地制造并使用的反应容器用光测定装置及其方法。
第三目标在于提供一种使对于进行核酸的放大等的反应的多个反应容器的、光学性的测定及附随于该测定的处理并行且一贯地实现自动化,由此可靠地防止杂质从外部向多个反应容器内的侵入、从多个反应容器的漏液等引起的污染及光的混入,能够进行高可靠性的处理的反应容器用光测定装置及其方法。
解决方案
第一发明涉及一种反应容器用光测定装置,其具有:容器组,其排列有2个以上的反应容器;导光用架台,其具有2个以上连结部,所述2个以上连结部能够与所述各反应容器直接地或间接地连结且设置有与连结的该反应容器内部光学性地连接的具有挠性的1个或2个以上导光部的前端;连接端排列体,其具有将2个以上的连接端沿着规定路径排列并支承的排列面,所述2个以上的连接端对应于所述各连结部而设置且设置了导光部的后端,所述导光部的前端设置在该连结部上;测定器,其具有与所述排列面接近或接触地设置且能够沿着所述规定路径与该各连接端依次光学性地连接的1个或2个以上的测定端,通过该连接端与该测定端的光学性的连接而能够接受所述反应容器内的基于光学性的状态的光;以及导光切换机构,其使排列在所述连接端排列体上的所述各连接端与所述各测定端以依次光学性地连接的方式相对性地移动。
在所述容器组中,优选的是,除了所述反应容器之外,还具有收容检体、试剂等液体的2个以上的液体收容部。而且,容器组包括将多个作为液体收容部的凹坑排列成矩阵状或列(行)状的微型板或将多个作为液体收容部的凹坑排列成列状的盒式状容器。在进行核酸的放大时,所述容器组具有收容例如能够捕获检体、作为放大对象的核酸或其片段的磁性粒子所悬浊的磁性粒子悬浊液、在所述放大对象的分离及提取中使用的分离提取用溶液、在核酸放大中使用的放大用溶液的2个以上的液体收容部。
在此,“放大用溶液”在进行例如基于PCR法的放大时,是放大对象的铸模DNA溶液、底涂剂溶液、DNA聚合酶溶液、核甙酸溶液、反应缓冲溶液等,在进行基于SPIA法的放大时,是DNA/RNA嵌合引物溶液、DNA聚合酶溶液、RNaseH溶液等。而且,在实时PCR中,作为使用通常含有荧光物质的荧光试剂进行的方法,有嵌插法、杂交法、及LUX法。“嵌插法”是在SYBR(注册商标)GREEN I、溴化乙锭等荧光物质进行伸长反应时,进入双链DNA,利用通过激发光的照射而发出荧光的特性来测定DNA量的方法。因此,在放大用溶液中,至少含有所述荧光物质和抑制该荧光物质的发光的骤冷剂。“杂交法”是向PCR底涂剂添加,使用由荧光物质标识的DNA探测器来仅检测目标的PCR产物的方法。即,由荧光标识的DNA探测器与目标的PCR产物杂交,由此检测该杂交的DNA(量)。“LUX法”是利用了标识为低聚核酸的荧光物质的荧光信号受到该低聚核酸的形状(排列或单链或双链等)的影响的性质。在实际的实时PCR中,使用由1种荧光物质标识化的PCR底涂剂(LUX底涂剂)和对其没有任何标识化的PCR底涂剂来进行实时PCR。该LUX底涂剂将荧光物质标识在3'末端附近,以在与5'末端之间取得发夹结构的方式设计。在LUX底涂剂采取发夹结构时,消光效果解除而荧光信号增大。通过测定该信号增大,能够测定PCR产物量。
包含所述反应容器的容器或盖等的材料有例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯酸等的树脂、玻璃、金属、金属化合物等。容器的尺寸是例如能够收容几μ升至几百μ升的液体且能够供分注取样接头的前端插入的大小。例如,在圆筒状的情况下,例如,1个容器的大小的直径为几毫米~几十毫米,深度为几毫米~几十毫米。
优选所述反应容器内能够通过温度控制器进行温度控制。
“温度控制器”具有基于来自外部的信号等能够使收容有温度控制的对象的液体的反应容器内的温度上升或下降的温度源,作为温度源,有在块状构件上设置了例如珀耳帖元件、加热器、冷却装置等的结构。为了进行PCR等的处理,作为温度控制器,优选使用了珀耳帖元件的热敏周期计。即,在所述容器组或工作台上,作为温度源,优选通过将借助珀耳帖元件而温度升降的温度控制用块与所述反应容器的一部分(例如,下侧壁部分)或整体接触或接近地设置来进行温度控制。而且,也可以进行基于LAMP法的等温的放大的温度控制。
“温度控制”是指对于成为其对象的液体或容器,按照确定的顺序,执行确定的次数的在1个或2个以上的设定的规定温度维持设定的时间的情况。对所述温度控制器的指示通过基于程序发送对应的信号而进行。
“规定温度”是指成为对象的液体等物质应到达的目标的温度,例如,在通过PCR法将所述液体含有的DNA等的核酸或核酸的片段即低聚核甙酸等放大时,作为设定的规定温度,例如为通过PCR法进行的温度循环即DNA的改性、退火或杂交、伸长分别所需的各温度、约94℃、50℃至60℃之间的温度、及约72℃。另一方面,在基于SPIA法(商标)时,设定为恒定温度,例如55℃等。
而且,该规定温度包括:例如在从高温度的规定温度向低温度的规定温度的过渡时,通过温度控制器,以比上述的规定温度低的过渡促进用温度进行冷却的情况,或者在从低温度的规定温度向高温度的规定温度的过渡时,以比上述的规定温度更高的过渡促进用温度进行加热的情况,由此缩短过渡时间而用于使1循环时间收敛在规定循环时间内的过渡促进用温度。“规定时间”是各温度的维持所需的时间,依赖于放大法的种类、在PCR法中使用的试剂或液体量、吸嘴的形状、原材料、尺寸、厚度等,但是在1循环中,总计为例如几秒至几十秒,作为PCR法整体的处理时间例如为约几分钟至几十分钟左右。需要说明的是,过渡时间也包含在规定时间内。
“连结部”是直接地或经由密闭盖等而间接地可以能够解除的方式与所述反应容器连结的构件。与所述反应容器内光学性地连接而能够对该反应容器内的基于光学性的状态的光进行导光的导光部的前端设置在该连结部。在此,“与反应容器的连结”是与反应容器的开口部、外壁、外底部或装配的密闭盖、帽等接近或连结的情况,“接近”是指不接触而接近至与导光部之间能够进行光学性的连接的程度的情况,“连结”包括接触、密接、密贴、嵌合、装配,是指至少以能够进行与导光部之间的光学性的连接的方式接触的情况。这是为了通过该连结,将设于连结部的导光部与反应容器内光学性地连接。作为连结部,例如是所述导光用架台的板状部分,导光部的前端是穿设在该板状部分上的孔、光纤等的透光性部分、或透镜等光学系要素。或者,例如是以从所述导光用架台突出的方式设置的圆筒状等的构件,导光部的前端是在该圆筒状等的构件上设置的空洞、光纤等的透光性部分或透镜等光学系要素。具有挠性的导光部是例如光纤或光纤束。在测定荧光时,具有2个以上的导光部,其一部分用作照射用,其他用作受光用。需要说明的是,在与所述反应容器的开口部直接连结时,是使用矿物油等将反应容器内密闭的情况,在此情况下,该连结部优选形成为能够直接将该反应容器密闭。而且,在开口部以外进行连结时,所述反应容器或其连结部分需要具有透光性。
“规定路径”是指通过所述测定端与所述连接端排列体的相对性的移动,该测定端能够扫描沿着该测定端排列的全部连接端的平面或曲面上的路径,将全部连接端连结的路径是沿着1重或多重的未交叉的线段(也包括曲折线、闭直线)、曲线(也包括螺旋、闭曲线)、或者它们的组合等的路径。优选的是,1重或多重的各路径是沿着连续地没有尖点或角的笔直的线段、具有测定端能够探索的曲率的平滑的曲线的路径。
所述连结部与连接端存在1对1地对应的情况、多对一地对应的情况,一对多地对应的情况。这样的话,在中途,导光部能够分支或合流,或者能够使由多个导光部构成的导光部束分支或合流。
该规定路径优选以基于测定器的测定端的个数、形状、配置或尺寸能够进行顺畅的扫描的方式确定。例如,在连接端的相对于测定端的移动中,优选沿着没有急剧的方向转换、例如相对于行进方向没有向钝角、直角的方向的转换的直线的规定路径。
连结部的排列模式为例如行列状、列状或行状,连接端的排列模式例如在与连结部的排列模式相同的排列、与连结部的排列模式仅尺寸不同的相似的排列、或者排列模式不同的情况下,为例如圆形形状、其他的闭曲线状、1列状或具有比连结部的排列模式少的列数或行数那样的行列状的情况。以使排列的连接端全部通过的方式确定所述规定路径。
此外,所述连接端的排列优选相对于所述连结部的排列进行集成化。“集成化”是比所述规定路径(或所述连接端的排列模式)将所述导光用架台的连结部的排列模式包围的区域面积或相邻的连结部间的间隔小的区域面积或小的间隔,优选通过缩短整个扫描距离来进行。由此,在速度相同时,能够以比直接测定端扫描所述连结部时更短的时间进行处理。
集成化的程度优选例如所述连接端排列体与所述测定器之间的相对性的移动或扫描在稳定的受光可能时间内能够完成来自应测定的全部反应容器的受光的程度。在此,“稳定的受光可能时间”是反应容器内的受光可能的光学性的状态稳定维持的时间,例如,在实时PCR的嵌插法、LUX法或杂交法的TaqMan探测器的情况下,PCR的各循环的伸长反应进行的时间相当于此。需要说明的是,在杂交法中使用FRET探测器时,进行退火的时间相当于此。
由此,对于稳定的受光可能时间短的发光体等也能够适用,因此通用性高。
1循环花费的时间为例如几十秒至几分钟时,该稳定的受光可能时间为例如几秒至10秒左右。但是,在PCR反应的初期的循环中,荧光检测量为检测极限以下,PCR反应的后期的循环成为平稳状态,为了在严格的意义上确保定量性,指数函数的PCR放大是指能够观察的放大曲线的范围内。本发明利用稳定的受光可能时间能够使用于测定端的反应容器间的移动时间的情况,在该稳定的受光可能时间内进行来自各反应容器的光的受光所需的相对性的移动,由此,不使用复杂的光学系要素,且不扩大装置规模,通过远少于反应容器数的个数或1个测定器,能够大致并行地进行来自多个反应容器的受光。
“光学性的状态”是发光、呈色、变色或变光等的状态。基于光学性的状态的光是指由发光或变光产生的光、对于呈色或变色照射的光的反射光或透过光、散射光等。
“将所述各连接端与所述测定端依次光学性地连接”是指所述连接端与所述测定端以极近距离面对,由此光学性地连接的情况。连接的瞬间相当于所述测定器受光的光量的极大值,因此所述测定控制部通过算出该光量的极大值来确定应测定的数据。
“测定器”是例如能够进行荧光、化学发光的测定的结构,在前者的情况下,具有1个或2个以上的种类的激发光的照射、1个或2个以上的种类的波长的荧光的受光用的滤波器。优选使用光纤对它们进行导光。
“测定端”至少具有设于所述测定器的应受光的光的入射口,在荧光的测定时具有应照射的光的出射口。它们可以设置作为不同的测定端。需要说明的是,所述入射口或出射口与设置在内部的由光电元件构成的受光部或照射源光学性地连接。此时,可以分别经由受光用的导光部或照射用的导光部进行连接。而且,所述连接端排列体、测定端、测定器优选设置在与进行加热控制或温度控制的反应容器或装配用架台不直接接触或不接近的分离的位置。
需要说明的是,在所述反应容器用光测定装置上,虽然未明示,但还具有“测定控制部”,“测定控制部”对所述测定器及导光切换机构进行控制,由内置于所述反应容器用光测定装置的计算机(CPU)及驱动该计算机的程序构成,例如,通过DA转换器将信号向驱动所述移动机构的核心控制部发送,由此进行测定控制。
第二发明涉及一种反应容器用光测定装置,在由所述测定器进行受光时,至少除所述测定端之外的测定器主体相对于该反应容器及具有与该反应容器连结的连结部的所述导光用架台设置成不动。
因此,存在所述连接端排列体相对于所述测定端进行移动,或者测定端相对于所述连接端排列体进行移动的情况,所述测定器主体可以设置成在所述导光用架台与所述反应容器连结之前,相对于所述反应容器或所述导光用架台不能移动。在前者的情况下,例如是测定器主体与所述导光用架台连动的情况或者与一部分方向的移动连动的情况,在后者的情况下,是测定器主体与所述反应容器连动或者与反应容器一起固定于工作台的情况。需要说明的是,测定端若存在的话,则也包括测定器主体之外且到测定端为止的导光部。
第三发明涉及一种反应容器用光测定装置,具有架台移动机构,该架台移动机构以所述连结部与2个以上的所述反应容器一齐直接或间接地连结的方式使所述导光用架台相对于所述容器组相对性地移动。
所述架台移动机构在使所述导光用架台相对于所述容器组沿着上下方向能够相对性地移动时,能够对以覆盖所述反应容器的开口部的方式装配的密闭盖进行按压或振荡。即,所述测定控制部优选进行控制,以便于在以覆盖所述反应容器的开口部的方式经由密闭盖而与所述连结部间接地连结之后,对该密闭盖进行按压或振荡。通过按压,能够使反应容器的密闭可靠,并且通过振荡,能够迅速且容易地解除并释放反应容器的开口部与密闭盖之间的密闭状态。因此,能够得到高处理效率及可靠性。
需要说明的是,在连结部不是通过与所述反应容器的开口部直接或间接地嵌合等连结,而是通过与反应容器接近而与反应容器进行连结时,不进行上下方向的相对性的移动而通过水平方向的移动,能够依次顺畅地反复进行连结部与反应容器之间的连结和连结的解除。
另外,设置在所述导光用架台上的2个以上的连结部在能够与2个以上的反应容器直接或间接地一齐连结的状态下排列在相对于该导光用架台沿着水平方向能够移动的连结部排列体上,通过使该连结部排列体相对于所述导光用架台移动,能够提供一种不用使所述导光用架台移动就能够与可通过该连结部排列体一齐连结的反应容器数更多的反应容器进行连结的反应容器用光测定装置。这种情况下,优选沿着各连结部能够插入且所述连结部排列体能够移动的水平方向延伸,并且在按照所述连结部而设置在该导光用架台上的2个以上的槽内或相互以隔壁分隔的2个以上的区域等的相互遮蔽的遮蔽区域内进行各连结部与反应容器的连结。由此,能够可靠地防止来自其他的反应容器的光的混入。
这种情况下,所述连结部无论所述导光用架台的上下方向的移动如何,仅通过沿着水平方向移动就能够容易且高速地与反应容器连结。因此,包括连结部排列体的水平方向的移动在内以能够在所述稳定的受光可能时间内进行的方式设定连结部排列体的速度,由此。对于更多个反应容器,通过1组的测定器,能够大致并行地进行受光及测定。
第四发明涉及一种反应容器用光测定装置,所述测定器具有:所述测定器具有:多种类特定波长测定器,其具有能够与所述各连接端光学性地连接的1个或2个以上的测定端且能够接受特定波长或特定波长带的光;及测定端整齐排列部,其以能够沿着所述规定路径与所述各连接端光学性地连接的方式使多个所述各测定端整齐排列。
在此,在测定荧光时,所述测定器或各特定波长测定器具有照射对应的激发光的激发光的照射源和受光部。在所述测定端中,将与所述照射源连接的照射口及与受光部连接的受光口设置作为同一测定端或不同的测定端。在测定端设有例如空洞、透镜等光学系要素、光纤等导光部。
“整齐排列”一体地或连锁地进行。“一体地”是指所述测定端之间没有自由度且相互固定而排列的情况。“连锁地”是指所述测定端之间向锁链那样具有一定程度的自由度而排列的情况。“整齐排列”是各测定端沿着所述规定路径的扫描方向或者与扫描方向垂直的方向排列的情况。在后者的情况下,作为规定路径,将多个路径并联地排列。
根据本发明,通过使用多个种类的发光物质、呈色物质、变色物质或变光物质,在1个反应容器中,以同一条件并行地对多个种类的放大对象进行放大处理,由此,对于多个种类的放大对象,通过使用由多个种类的发光物质等进行了标识化的底涂剂的情况等,能够进行多重PCR放大或多重实时PCR。
由于是“特定波长或特定波长带的光”,因此例如以可视光来说,是红色、黄色、绿色、蓝色、紫色等的波长的范围。
第五发明涉及一种反应容器用光测定装置,在所述容器组具有密闭盖,该密闭盖向1个或2个以上的所述反应容器的开口部装配而将该反应容器密闭,且该密闭盖具有透光性。
在此,“密闭盖”中,除了板状或块状的非挠性的结构之外,也包括具有柔软性的薄膜状或膜状的结构。所述“装配”包括嵌合、螺合、摩擦、吸附、附着、粘结等。这种情况下,优选以可拆装的方式进行装配。
另外,在使所述导光用架台的各连结部在各反应容器的开口部处连结时,优选能够将所述连结部或吸嘴对覆盖所述反应容器的开口部的密闭盖进行按压或振荡。
所述连结部优选以向所述导光用架台的下方突出的方式设置。这种情况下,连结部具有例如棒状、筒状、锥状等形状,该构件的下端部优选与所述密闭盖能够接触。
一个所述密闭盖覆盖1个或2个以上的反应容器的开口部。密闭盖例如向后述的吸嘴装配而移动,并使用取样接头装拆机构而覆盖反应容器的开口部。为此,在密闭盖的上侧设有能够向1个或2个以上的所述吸嘴装配的1个或2个以上的装配用的凹陷。1个或2个以上的所述连结部通过所述导光用架台的上下方向的移动而能够插入到该凹陷(也可以是连结用的凹陷)内,与反应容器连结。
也可以不利用吸嘴使密闭盖移动而设置专用的密闭盖搬运机构。作为该密闭盖搬运机构,所述反应容器用光测定装置例如具有密闭盖搬运体,该密闭盖搬运体具有:能够相对于所述容器组移动的搬运体;对于具有将各反应容器的开口部覆盖的覆盖板及在除了光能够透过的该覆盖板的中央部之外的部分向下侧突出而能够向所述反应容器装配所述覆盖板的装配部这样的密闭盖,在所述装配部能够向所述反应容器装配的状态下以向下侧露出的方式把持所述覆盖板,根据所述反应容器的排列而排列在所述搬运体上的1个或2个以上的把持部。而且,密闭盖搬运体若与所述导光用架台连动,则能够简化装置结构,并防止装置规模的扩大。
这种情况下,在密闭盖的上侧无需设置吸嘴装配用等的凹陷,因此所述连结部无论所述导光用架台的上下方向的移动如何,在密闭盖上且在反应容器的开口部之间仅通过沿着水平方向移动就能够容易地连结。这种情况下,只要在所述稳定的受光可能时间内进行连结部的水平方向的移动即可,对于更多个反应容器,能够大致并行地进行受光及测定。
第六发明涉及一种反应容器用光测定装置,在所述导光用架台具有能够对所述密闭盖进行加热的加热部。
例如,所述测定控制部在控制所述架台移动机构以便于在将所述密闭盖一齐地装配于所述连结部之后使所述光学性的连结部与2个以上的反应容器一齐间接地连结,之后,控制所述加热部以对所述密闭盖进行加热。“加热部”例如具有根据施加的电流的大小或基于接通·切断控制而设定的温度下的加热功能。
在此,该加热部对密闭盖的加热为了防止所述密闭盖密闭后的所述反应容器的温度控制时的结露而进行。
第七发明涉及一种反应容器用光测定装置,具有:温度控制器,其具有与所述反应容器的下侧壁部分接触或接近地设置的温度源;及加热部,其具有与位于比所述反应容器的该下侧壁部分靠上侧的所述反应容器的上侧壁部分接触或接近地设置且能够对该上侧壁部分进行加热的加热源。
在此,“下侧壁部分”是将反应容器的全部容量的一部分(例如,1%至90%)的预先确定的规定液量能够收容的容量部分包围且包含底部的壁部分或其一部分。该下侧壁部分例如是能够收容所述规定液量的液体的局部的壁部分。例如,在由与所述连结部连结的广口管部及细口管部构成的反应容器的情况下,设置于细口管部。“上侧壁部分”是将反应容器的整个容量中的收容所述规定液量的下侧容器部分的其余的容量包围的容器部分或其一部分。“上侧壁部分”通常优选设置在与所述下侧壁部分隔开间隔的反应容器的上侧。上侧壁部分比下侧壁部分更接近开口部、密闭盖或连结部。例如,在由所述广口管部及所述细口管部构成的容器的情况下,连结部与广口管部嵌合而连结时,上侧壁部分设置在广口管部的壁部分。上侧壁部分例如是相当于沿着该容器壁的周的带状的部分。
所述测定控制部控制架台移动机构以使所述连结部与反应容器一齐直接或间接地连结,然后,控制所述加热部,以防止所述连结部的直接或间接的结露。“间接的连结”是指经由密闭盖、反应容器的外壁等而所述连结部与反应容器连结的情况。“加热部的控制”为了防止结露而根据“温度控制”来进行。例如,加热温度控制成比通过温度控制设定的各规定温度高出几度(超过防止结露所需的水蒸气的露点的温度)至几十℃(远低于反应容器的原材料的熔点的温度),例如高出1℃至60℃,优选设定为高出约5℃左右。例如,在放大为PCR的情况下,以从94℃起高出几度的温度例如100℃进行加热,在等温的情况下,在规定温度为约55℃的情况下,例如,以比55℃高出几度的温度例如60℃至70℃左右进行加热。
加热部直接地不对连结部或密闭部而对反应容器进行加热,由此减轻或除去设于连结部的光学系要素、或向接近连结部的测定端的热影响,防止棱镜、光纤、凹凸透镜、球透镜、非球面透镜、鼓形透镜、折射率分布型的杆透镜等各种透镜、反射镜、导波管等光学系要素的劣化,且能够提高通过光学系要素得到的图像的可靠性。通过在连结部使用作为所述光学系要素的球透镜、非球面透镜等的各种透镜,能够使在所述反应容器内产生而向开口部方向射出的光可靠地会聚,向光纤等的导光部入射而进行导光。
在此,反应容器、温度控制器及加热部构成反应容器控制系统,该温度控制器具有与该反应容器的所述下侧壁部分接触或接近地设置的温度源并进行所述反应容器内的温度控制,该加热部具有与所述上侧壁部分接触或接近地设置且能够对所述上侧壁部分进行加热的加热源。
这种情况下,优选的是,所述反应容器由广口管部和细口管部构成,该细口管部设置在该广口管部的下侧,与该广口管部连通且形成得比该广口管部细,该广口管部能够接受所述连结部的前端嵌合,在该细口管部能够收容液体,所述下侧壁部分设置在所述细口管部,所述上侧壁部分设置在所述广口管部。而且,由所述加热部加热的反应容器的上侧壁部分或与之接触的密闭盖和所述连结部之间的接触面希望尽可能小。由此,能够减轻或除去加热部对连结部的光学系要素的影响。
第八发明涉及一种反应容器用光测定装置,所述导光用架台设置于吸嘴头,具有能够使该吸嘴头在与所述容器组之间相对性地移动的吸嘴头移动机构,该吸嘴头具有进行气体的吸引及喷出的吸引喷出机构及以能够拆装的方式装配可由该吸引喷出机构进行液体的吸引及喷出的分注取样接头的1个或2个以上的吸嘴。
这种情况下,优选的是,还设有能够向装配于所述吸嘴的所述分注取样接头或设于所述容器组的液体收容部的内部施加磁场或将磁场除去而能够向所述分注取样接头或所述液体收容部的内壁吸附所述磁性粒子的磁力部,并且设有提取控制部,其控制所述吸引喷出机构、所述移动机构、及所述磁力部,作为所述反应溶液,从所述检体分离提取所述放大对象的溶液而作为所述放大用溶液的一部分收容在液体收容部内。
在此,作为“分离提取用溶液”,有对包含于检体的形成细胞壁等的蛋白质进行分解或溶解而使核酸或其片段向细菌或细胞外流出的溶解液、使向所述磁性粒子的核酸或其片段的捕获容易化的缓冲液、进而使所述磁性粒子捕获的核酸或核酸的片段从该磁性粒子解离的解离液等。为了进行所述核酸或其片段的分离,优选反复进行所述混合溶液的吸引喷出。
“分注取样接头”例如由粗径部、细径部、将该粗径部与该细径部连通的过渡部构成,所述粗径部具有接受所述吸嘴的下端插入而向所述吸嘴装配的装配用开口部,所述细径部具有通过基于所述吸引喷出机构的气体的吸引喷出而液体能够流入及流出的前端口部。分注取样接头及吸嘴通过例如聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、丙烯酸等的树脂等有机物、玻璃、陶瓷、不锈钢等金属、金属化合物、半导体等无机物来制造。
“吸引喷出机构”通过例如工作缸、在该工作缸内滑动的活塞、与该活塞连结的螺母部、接受该螺母部螺合的滚珠丝杠、驱动该滚珠丝杠向正反两方向旋转的马达而形成。
需要说明的是,在使用2个以上的吸嘴时,对应于各吸嘴,将2个以上的所述容器组分别排列在1个所述吸嘴进入且其他的吸嘴未进入的各吸嘴所对应的2个以上的专用区域内,由此按照不同的检体来设定各专用区域,从而能够可靠地防止检体间的交叉污染。
所述架台移动机构至少利用所述吸嘴头移动机构的一部分。使吸嘴自身沿着Z轴方向移动的吸嘴移动机构也至少利用所述吸嘴头移动机构的一部分,架台移动机构与吸嘴移动机构关于Z轴方向的移动优选能够独立地移动。
第九发明涉及一种反应容器用光测定装置,所述吸嘴能够装配并保持密闭盖,通过装拆该密闭盖而能够将所述密闭盖装配于所述反应容器的开口部。该密闭盖的装拆能够通过将装配于吸嘴的分注取样接头从吸嘴装拆的取样接头装拆机构兼用。这种情况下,“密闭盖”具有能够向反应容器的开口部装配的密闭部和能够向吸嘴装配的连结用的凹陷。而且,在通过向密闭盖装配而连结部间接地与反应容器连结的情况下,且在吸嘴的外径与连结部的外径不同的情况下,该密闭盖的所述连结用的凹陷优选取代吸嘴而与连结部的前端嵌合、装配,从而连结部能够保持密闭盖。这种情况下,密闭盖的从连结部的装拆优选设置专用的密闭盖装拆机构。
第十发明涉及一种反应容器用光测定装置,在所述各连结部设置由多个导光部构成的导光部束的前端,该导光部束的一部分的导光部束的后端设置在所述连接端排列体的第一连接端,所述导光部束的其余的一部分或全部设置在所述连接端排列体的第二连接端,所述规定路径由第一路径和第二路径构成,通过所述连接端排列体的移动,设置于所述测定器的第一测定端沿着由所述第一连接端构成的第一路径相对性地移动,第二测定端沿着由所述第二连接端构成的第二路径相对性地移动。
第十一发明涉及一种反应容器用光测定装置,所述第一测定端与所述测定器的照射源光学性地连接,所述第二测定端与所述测定器的受光部连接,与所述第一连接端对应的前端和与所述第二连接端对应的前端以混杂的方式排列,所述第一测定端能够与所述第一连接端连接,所述第二测定端能够与所述第二连接端连接。
在此,“前端的混杂”优选以2种以上的导光部的前端均质化地混合的方式配置。
第十二发明涉及一种反应容器用光测定装置,所述容器组由与1个或2个以上的所述吸嘴所组成的1组吸嘴进入且另一组吸嘴未进入的各组吸嘴对应的2个以上的各专用区域构成,在各专用区域至少具有至少1个所述反应容器、对在该反应中使用的反应溶液进行收容的1个或2个以上的液体收容部、能够使用所述吸嘴搬运至所述反应容器且能够对收容于所述反应容器的所述反应溶液进行密闭的密闭盖,所述导光用架台的各连结部以由1个或2个以上的连结部组成的1组连结部进入且另一组连结部未进入所述各专用区域的方式建立对应地将所述导光用架台在所述整个专用区域上延伸设置。
为了使“1组的所述吸嘴进入且其他的组的吸嘴未进入”或者“1组的连结部进入且其他的组的连结部未进入”,例如设置专用区域控制部,该专用区域控制部以1组的所述吸嘴进入且其他的组的吸嘴未进入所述各专用区域的方式控制所述吸嘴头移动机构,且以1组的所述连结部进入且其他的组的连结部未进入所述各专用区域的方式进行控制。
第十三发明涉及一种反应容器用光测定装置,还具有能够以横穿所述各专用区域的方式移动且能够侵入各专用区域的由1个或2个以上的吸嘴组成的1组可横穿吸嘴。
第十四发明涉及一种反应容器用光测定装置,在所述各专用区域上,可视性地显示识别并管理检体的检体信息及表示检查内容的检查信息,拍摄包含该检体信息及该检查信息的显示在所述各专用区域上的内容而得到图像数据的数码相机设置于所述可横穿吸嘴。
在此,“检体信息”是为了识别或管理检体所需的信息,作为识别检体的信息,例如有提取了检体的患者、动物、食材、土壤、污水等检体的属性,例如患者的姓名、年龄、性别、ID编号、食材的售卖场所、土壤的提取场所、提取日期和时间等、或者提取的检体的物性例如患者的血液、尿、便、体液、细胞等的类别、食材的类别、土壤的类别、污水的类别等。作为对检体进行管理的信息,例如是该检体的提取者、提取日期、对于该检体的检查的担当者、对于该检体的检查的日期等。
“检查信息”是表示对检体进行的检查的内容的信息,可以含有例如检查项目,例如各种遗传因子信息(例如SNPs、碱基排列决定)、遗传因子诊断、或者其他的各种蛋白信息、或者在检查中使用的试剂的种类、试剂的制造批次编号、试剂的检量曲线、或者检查用器具的种类、结构、固定于载体等的生物体物质的种类等。这些信息由手写的情况、打印的情况、条形码的情况或QR(注册商标)码(矩阵型二维码)的情况等显示。对图像数据进行解析,转换成与该码数据对应的解析数据而输出。
第十五发明涉及一种反应容器用光测定装置,其具有:吸嘴头,其设置有进行气体的吸引及喷出的吸引喷出机构及以可拆装的方式装配能够由该吸引喷出机构进行液体的吸引及喷出的分注取样接头的1个或2个以上的吸嘴;容器组,其至少具有将在各种反应中使用的反应用溶液收容的1个或2个以上的液体收容部、对能够捕获目标物质的磁性粒子所悬浊的磁性粒子悬浊液进行收容的液体收容部、对检体进行收容的液体收容部、对目标物质的分离提取用溶液进行收容的1个或2个以上的液体收容部、及2个以上的反应容器;吸嘴头移动机构,其能够使所述吸嘴头与所述容器组之间相对性地移动;磁力部,其能够向装配于所述吸嘴的各分注取样接头的内壁吸附所述磁性粒子;导光用架台,其设置于所述吸嘴头,具有2个以上的连结部,所述2个以上的连结部能够与所述各反应容器直接或间接地连结且设置有与连结的该反应容器内部光学性地连接的具有挠性的1个或2个以上的导光部的前端;连接端排列体,其具有将2个以上的连接端沿着规定路径排列并支承的排列面,所述2个以上的连接端对应于所述各连结部而设置且设置了前端设置在该连结部上的所述导光部的后端;测定器,其具有与所述排列面接近或接触地设置且能够沿着所述规定路径与该各连接端依次光学性地连接的1个或2个以上的测定端,通过该连接端与该测定端的光学性的连接而能够接受所述反应容器内的基于光学性的状态的光;及导光切换机构,其以将沿着所述连接端排列体的所述规定路径设置的所述各连接端与所述各测定端依次光学性地连接的方式相对性地移动。
在此,作为所述“反应溶液”,例如是在核酸放大中使用的放大用溶液,作为“目标物质”,是作为放大对象的核酸或其片段。需要说明的是,优选设置从所述吸嘴装拆所述密闭盖或分注取样接头的取样接头装拆机构。需要说明的是,本装置优选,将具有供给所述容器组所需的检体、试剂、清洗液、缓冲液等的分注功能的检体供给装置设置在与所述反应容器用光测定装置的工作台不同的位置,按照装入了供给的容器组的工作台,自动地向所述反应容器用光测定装置的所述工作台的位置移动而能够更换。由此,能够包含向容器组的分注处理或供给处理等的准备工序而一贯地进行处理。
需要说明的是,对于第二发明至第十三发明,能够分别与本发明组合。
第十六发明涉及一种反应容器用光测定方法,其中,使具有2个以上的连结部的导光用架台相对于排列于容器组的2个以上的反应容器移动,所述2个以上的连结部设置了具有挠性的1个或2个以上的导光部的前端,使所述反应容器与所述连结部直接或间接地一齐连结,将连结的所述反应容器内部与所述导光部光学性地连接,在该反应容器内进行温度控制,将来自所述反应容器的光向连接端排列体引导,使与该排列面接近或接触地设置且设置于测定器的1个或2个以上的测定端和该各连接端通过所述连接端排列体的移动而沿着所述规定路径依次光学性地连接,测定器接受所述反应容器内的基于光学性的状态的光,所述连接端排列体具有将2个以上的连接端沿着规定路径排列并支承的排列面,所述2个以上的连接端对应于该各连结部而设置且设置了前端设置在该连结部上的所述导光部的后端。
需要说明的是,在第二发明至第十三发明中能够分别与本发明组合。
第十七发明涉及一种反应容器用光测定方法,所述测定器具有多个种类的能够接受特定波长或特定波长带的光的特定波长测定器,各特定波长测定器具有能够沿着所述规定路径与所述各连接端依次光学性地连接的至少1个测定端,由测定端整齐排列部使多个该各测定端整齐排列,所述各测定端沿着所述路径与所述各连接端依次光学性地连接,各特定波长测定器接受所述反应容器内的基于光学性的状态的特定波长或特定波长带的光。
第十八发明涉及一种反应容器用光测定方法,在将排列于所述容器组、能够与所述反应容器的开口部嵌合的具有透光性的2个以上的密闭盖一齐向反应容器装配之后,使所述导光用架台相对于所述反应容器的各密闭盖移动。
第十九发明涉及一种反应容器用光测定方法,对于将所述反应容器的开口部覆盖的密闭盖进行按压或振荡。
第二十发明涉及一种反应容器用光测定方法,通过所述导光用架台,对密闭所述反应容器的密闭盖进行加热。
第二十一发明涉及一种反应容器用光测定方法,使所述反应容器的各开口部与所述连结部直接或间接地连结,在进行该反应容器内的温度控制时,根据具有与该反应容器的下侧壁部分接触或接近地设置的温度源的温度控制器的温度控制,由与该上侧壁部分接触或接近地设置的加热部的加热源对位于比所述下侧壁部分靠上侧的该反应容器的上侧壁部分进行加热,防止所述连结部的直接性或间接性的结露。
第二十二发明涉及一种反应测定用光测定方法,其中,向设置于吸嘴头的进行气体的吸引及喷出的各吸嘴以可拆装的方式装配分注取样接头,使用磁力部、使所述吸嘴头与容器组之间相对性地移动的吸嘴头移动机构、能够对收容于容器组的目标物质进行捕获的磁性粒子所悬浊的磁性粒子悬浊液、检体、及目标物质的分离提取用溶液,对目标物质进行分离,将分离了的目标物质及在反应中使用的反应用溶液向设置于容器组的多个反应容器导入,至少通过所述吸嘴头移动机构使具有2个以上的连结部的导光用架台相对于该反应容器的开口部移动,所述2个以上的连结部设置于所述吸嘴头且设置了1个或2个以上的导光部的前端,使所述各反应容器的各开口部与所述连结部直接或间接地一齐连结,将连结的该反应容器内部与所述导光部光学性地连接,在该反应容器内进行温度控制,将来自所述反应容器的光向连接端排列体引导,通过使所述连接端排列体移动,而使与该排列面接近或接触地设置且设置于测定器的1个或2个以上的测定端和该各连接端通过相对地移动而沿着所述规定路径依次光学性地连接,而测定器接受所述反应容器内的基于光学性的状态的光,所述连接端排列体将2个以上的连接端沿着规定路径排列并支承,所述2个以上的连接端对应于该各连结部而设置且设置了前端设置在该连结部上的所述导光部的后端。
需要说明的是,在第二发明至第十四发明中能够分别与本发明组合。
发明效果
根据第一发明、第十五发明、第十六发明、或者第二十二发明,多个反应容器通过设于导光用架台的连结部进行连结而与反应容器内光学性地连接,由此经由多个所述反应容器和导光用架台及导光部将反应容器内的光学性的状态传递至连接端排列体的排列面的连接端,将连接端排列体的排列面上的沿着规定路径排列的连接端与测定器的测定端依次光学性地连接。因此,与对于反应容器的开口部直接扫描测定端的情况相比,防止测定端与液面之间的光的散射引起的减衰或光的泄漏,并且能够使连接端的排列以可靠、迅速且顺畅地进行与测定端的连接的方式重新排列,从而能够进行高可靠性的测定及更有效且迅速的反应容器内的光学性的状态的测定。
为此,考虑稳定的受光可能时间、测定端的结构等,通过整体的所述连接端的排列区域或者使相连的连接端间的距离比连结部的排列区域或相邻的距离减小的集成化、与连结部的排列相比而规定路径的直线化或曲率半径的扩大引起的测定端的移动的顺畅化能够实现。
通过测定端与连接端之间的沿着排列面上的所述规定路径的移动来进行光学系统的切换,因此能够简化光学系统的结构。而且,通过使连接端、测定端及测定器更加远离进行温度控制或加热控制的反应容器或导光用架台,能够排除光学性的要素的热影响而进行高可靠性的处理。
连接端相对于所述测定端的移动包括连续性的或间歇性的移动。基于实时PCR的测定的结果时,制成放大曲线,能够利用在DNA的初期浓度的决定等各种解析中。
另外,利用稳定的受光可能时间,通过1个测定器,能够并行地进行多个反应容器的测定,因此能够削减测定器的个数而抑制装置规模的扩大,能够削减制造成本。此外,沿着预先确定的规定路径依次以最短距离在测定端与连接端之间移动而能够测定,因此仅通过移动机构的简单的机构就能够并行地进行测定。
通过连结部使反应容器的开口部直接或间接地连结,由此将反应容器闭塞而进行反应及测定时,能够进行可靠地防止交叉污染及光的混入的高可靠性的自动测定。
根据第二发明,在相对于排列在所述连接端排列体上的所述各连接端和所述各测定端的移动时,所述测定器相对于所述反应容器及与所述反应容器连结的导光用架台不动,因此在测定时,伴随着移动的加速度等引起的惯性力的负载未作用在内置于测定器主体的光学系要素或电子系要素上,能够防止光学系要素的错动或电子系要素的破坏,能够进行高可靠性的精密的测定。需要说明的是,在测定以外的情况下,所述测定器主体相对于反应容器等能够移动,因此能够将测定器搬运到反应容器的附近进行测定。
根据第三发明、第十五发明、第十六发明或第二十二发明,通过设置使导光用架台移动的架台移动机构,不经由人手而能够使所述连结部与各反应容器直接或间接地一齐连结,因此能够防止交叉污染,而高效率地进行处理。
根据第四发明或第十七发明,在1个反应容器内使用多个种类的发光物质、呈色物质、变色物质或变光物质,由此例如将多个种类的放大对象在1个反应容器内以同一条件并行地进行放大处理时,对于多个种类的放大对象,通过使用由多个种类的发光物质等进行了标识化的底涂剂的情况等而能够进行多重PCR放大或多重实时PCR。此时,将来自多个种类的发光物质等的多个种类的特定波长或特定波长带的光的受光的切换与利用稳定的受光可能时间在多个反应容器间的移动时使用的机构兼用,由此,无需另行设置特别的光切换机构,能够简化装置机构,削减制造费用。而且,按照各特定波长测定器接受单独的特定波长或特定波长带的光,因此不会受到来自其他的特定波长或特定波长带的影响而能够进行高精度的测定。而且,按照各特定波长测定器进行模块化而进行除去追加,因此能够进行与处理目标对应的通用性高的处理。
根据第五发明或第十八发明,通过将排列于容器组的密闭盖向连结部或吸嘴装配,利用吸嘴头等的移动能够向所述反应容器的开口部装配,因此反应容器内的收容物不会与所述架台的连结部直接接触,因此能够有效地防止交叉污染。而且,无需设置用于将该密闭盖向反应容器装配的专用的机构,因此不会扩大装置规模,而削减制造成本。
根据第三发明或第十九发明,通过以对覆盖所述反应容器的开口部的密闭盖进行按压的方式进行控制,能够使反应容器的密闭可靠。而且,通过对密闭盖进行振荡,能够迅速且容易地解除并释放反应容器的开口部与密闭盖之间的密闭状态。因此,能够得到高的处理效率及可靠性。
根据第六发明或第二十发明,通过以对所述密闭盖进行加热的方式控制,能够防止所述密闭盖密闭的所述反应容器的温度控制时的结露,能够可靠且高精度地进行具有通过透光性的密闭盖的测定。
根据第七发明或第二十一发明,对应于反应容器的下侧壁部分的温度控制,进行反应容器的上侧壁部分的加热,由此能够防止连结部的直接的或间接的结露。这种情况下,不是对连结部、密闭盖直接加热,而是在反应容器的上侧壁部分进行加热,因此能够减轻或除去向设于连结部的光学系要素的直接的加热的影响。由此,能够减轻或除去光学系要素的劣化或变质引起的图像的变形等,并能够在连结部上设置各种光学系要素,因此能够进行精密且通用性高的测定。而且,无需在容器的正上方设置加热部,能够简化容器正上方的结构,从而简化装置整体的结构,且使具有光学系要素的连结部更接近容器而可靠地进行光学性的测定。需要说明的是,关于下侧壁部分,对应于上侧壁部分的加热,以引导成使用能够冷却的珀耳帖元件等而设定的各规定温度的方式进行温度控制,从而能够进行高可靠性的测定。
根据第八发明、第十二发明、第十五发明,通过将所述导光用架台向设有吸嘴的吸嘴头装入,而不用另行设置测定器的反应容器间的移动机构(至少X轴及Y轴方向),能够与吸嘴的移动机构兼用,因此能够防止装置规模的扩大。而且,能够使用吸嘴的功能进行向测定对象的反应容器内应收容的检体溶液、试剂溶液或反应溶液的向反应容器的移送或调制,因此能够一贯而有效且迅速地进行测定对象的处理至测定。
根据第九发明,将密闭盖向吸嘴装配而移送,因此不用设置新的专用的盖移送机构,而利用已存的机构能够防止装置规模的扩大。另一方面,在将密闭盖向连结部装配而移送或保持时,能够使连结部与吸嘴的直径不同,因此在连结部内能够设置没有限定为吸嘴的尺寸的各种光学系要素,能够进行通用性高且具有可靠性的处理。
根据第十发明,在各连结部上设置由多个导光部构成的导光部束的前端,将该导光部束分割成多个束,并将各导光部的后端分成多个连接端,由此与具有1个或多个测定器的多个测定端同时连接,从而能够同时进行多个种类的波长或波长带的受光、对反应容器的激发光的照射和受光,因此能够进行多重的荧光的处理。
根据第十一发明,将第一测定端与测定器的照射源光学性地连接,第二测定端与所述测定器的受光部光学性地连接,并且能够将照射源与受光部连接的导光部的前端混杂,由此在荧光的测定时,没有斑地向反应容器内照射激发光,能够可靠地测定与荧光量对应的强度。
根据第十三发明,通过设置能够以横穿各专用区域的方式移动的可横穿吸嘴,对于多个专用区域,分注同一核酸等的目标物质或检体,由此能够将同一目标物质或检体利用在改变了条件的反应中。而且,通过将该可横穿吸嘴的移动与所述连接端排列体的移动机构兼用,而能够抑制装置规模的扩大。
根据第十四发明,在各专用区域上显示信息,伴随可横穿吸嘴的移动,利用相机来读取显示在各专用区域上的信息,由此,不用扩大装置规模,而能够进行可靠性高的反应、测定处理。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的反应容器用光测定装置的整体框图。
图2是表示第一实施方式例的反应容器用光测定装置的整体立体图。
图3是将图2所示的反应容器用光测定装置的容器组扩大表示的俯视图。
图4是将图2所示的反应容器用光测定装置的吸嘴头的整体扩大表示的主视图及侧视图。
图5是图4所示的吸嘴头的从表侧观察到的立体图。
图6是更具体地表示图4所示的移动机构及吸引喷出机构的侧视图。
图7是更具体地表示图4所示的吸引喷出机构53等的立体图。
图8是图4所示的吸嘴头的从背侧观察到的立体图。
图9是表示将图4所示的连结部与反应容器连结的状态的剖视图。
图10是表示图4所示的特定波长测定器的图。
图11是表示第二实施方式例的反应容器用光测定装置的导光用架台、连接端排列体、密闭盖搬运机构的立体图。
图12是将图11所示的导光用架台的局部切开而表示的放大立体图。
图13是图12所示的连结部的放大剖视图。
图14是表示图11所示的密闭盖的例子的剖视图。
图15是图11所示的密闭盖搬运体的放大立体图。
图16是图15所示的密闭盖搬运体的剖视图。
图17是图15所示的密闭盖搬运体的从下侧观察的立体图。
图18是表示在连结部设置的光纤前端与反应容器之间的位置关系的例子的概念图。
图19是表示本发明的第二实施方式的反应容器用光测定装置的整体框图。
图20是更具体地表示图19的第一实施方式例的移动机构及吸引喷出机构的侧视图。
图21是表示图19的第一实施方式例的连结部与反应容器连结的状态的剖视图。
图22是表示图19的第二实施方式例的连结部与反应容器连结的状态的剖视图。
图23是表示图19的第三实施方式例的连结部与反应容器连结的状态的剖视图。
具体实施方式
接下来,基于附图,说明本发明的实施方式。需要说明的是,本实施方式只要没有特别指定,就不作为限制本发明的解释。而且,在各实施方式或各实施方式例中,同一结构由同一标号表示而省略说明。
图1表示本发明的第一实施方式的反应容器用光测定装置10的框图。
该反应容器用光测定装置10大体具有:容器组20,其排列有多个(在本例子中为12个)反应容器组23i(i=1,…12,以下省略);吸嘴头50,其具有吸嘴排列部70及导光用架台32,该吸嘴排列部70排列有将分注取样接头(chip)以可拆装的方式装配的多个(在本例子中为12个)吸嘴71i,该导光用架台32具有多个(在本例子中为12个)连结部31i,所述连结部31i能够与所述各反应容器的各开口部直接地或间接地连结且设置有与连结的所述反应容器内部光学性地连接的具有挠性的2个以上的导光部的前端;测定器40,其固定设置于该吸嘴头50;吸嘴头移动机构51,其使所述吸嘴头50能够沿着例如X轴方向移动;温度控制器29,其对所述容器组的反应容器组23i进行规定的温度控制;CPU+程序60,其由CPU、ROM、RAM、各种外部存储器、LAN等的通信功能、及存储在ROM等中的程序等构成;及操作面板13,其具有液晶显示器等显示部、操作键、触摸面板等的操作部。
在所述吸嘴头50具有:与所述吸嘴排列部70独立地使所述导光用架台32能够相对于所述容器组20沿着Z轴方向移动的架台Z轴移动机构35;与所述架台32独立地使所述吸嘴排列部70能够相对于所述容器组20沿着Z轴移动的吸嘴Z轴移动机构75;通过与以可拆装的方式装配在所述吸嘴71i上的分注取样接头211i的细径部211ia能够接触/分离地设置的磁铁571,能够给内部带来磁场或将磁场除去的磁力部57;通过对所述吸嘴71i进行气体的吸引及喷出从而对于装配在吸嘴71i上的分注取样接头211i能够进行液体的吸引喷出的吸引喷出机构53;由所述吸引喷出机构53驱动,用于对覆盖所述容器组20的各液体收容部的开口部而预先收容各种液体的膜进行穿孔的穿孔机构55。所述架台移动机构相当于所述吸嘴头移动机构和架台Z轴移动机构。
在所述吸嘴头50上还具有连接端排列体30,该连接端排列体30将多个(在本例子中为12个)连接端34i沿着作为排列面而设置在垂直平面上的规定路径(在本例子中,沿着Y轴方向的1直线状的路径)以比所述连结部31i间的间隔窄的间隔进行集成化的方式排列并支承,所述多个连接端34i设置作为导光部的光纤(束)33i的后端,所述光纤(束)33i对应于所述各连结部31i而设置并将其前端设置在该连结部31i上。而且,该连接端排列体30设置在从导光用架台32、反应容器组23i分离的位置上。
所述测定器40具有6种特定波长测定器40j(j=1、…6、以下省略),其能够分别接受6种荧光的特定波长或特定波长带的光并且能够照射出为了所述光的发光而照射的6种特定波长或特定波长带的激发光。
在各特定波长测定器40j具有与所述排列面接近或接触地设置且沿着所述规定路径(沿着Y轴方向的直线状路径)能够与该各连接端34i依次连接的测定端44j,各测定端44j具有沿着Y轴方向排列的2个第一测定端42j及第二测定端43j。该第一测定端42j与设置在各特定波长测定器40j上的照射源光学性地连接,第二测定端43j与设置在该特定波长测定器40j上的光电子倍增管等光电元件光学性地连接。
而且,在所述吸嘴头50具有作为导光切换机构的排列体Y轴移动机构41,该排列体Y轴移动机构41使所述连接端排列体30沿着Y轴方向在吸嘴头50上移动,以将排列在所述连接端排列体30上的所述各连接端34i与所述各测定端44j依次连接。
另外,在所述导光用架台32具有作为所述加热部的加热器37,该加热器37进行加热而用于防止连结部31i的前端或装配的具有透光性的密闭盖251i的结露。
所述容器组20由1(在本例子中,1组相当于1)个吸嘴进入且其他的吸嘴未进入的各吸嘴所对应的多个(在该例子中为12个)专用区域20i构成。在各专用区域20i具有:由收容或能够收容试剂溶液等的多个收容部构成的液体收容部组27i;收容或能够收容以可拆装的方式装配在所述吸嘴上的具有透光性的1个或2个以上的所述密闭盖251i的密闭盖收容部25i;及将以可拆装的方式装配在吸嘴上的多个分注取样接头211i、检体等收容的取样接头等收容部组21i。在所述液体收容部组27i至少具有收容磁性粒子悬浊液的1个或2个以上的液体收容部、将在核酸或其片段的分离及提取中使用的分离提取用溶液收容的2个以上的液体收容部,根据需要,还具有将在核酸的放大中使用的放大用溶液收容的2个以上的液体收容部、及收容密闭液的液体收容部,该密闭液用于将作为所述反应容器的PCR用管231i内收容的所述放大用溶液密闭在该PCR用管231i内。
需要说明的是,优选在所述各专用区域20i显示用于识别各专用区域20i的所述检体信息及作为检查信息的条形码。而且,在所述吸嘴头50设有能够横穿所述专用区域20i(沿着Y轴方向移动)而移送或分注液体的1个可横穿吸嘴710,通过与所述吸引喷出机构53不同的可横穿吸嘴吸引喷出机构17而进行吸引喷出。由此,能够将收容于某专用区域20i的DNA等的溶液向另一专用区域20K(k≠i)分注或配送。该Y轴方向的移动优选兼用所述排列体Y轴移动机构41。
所述CPU+程序60至少具有:核酸处理控制部63,对温度控制器29、吸嘴头移动机构51、取样接头装拆机构59、吸引喷出机构53、磁力部57、吸嘴Z轴移动机构75指示关于核酸或其片段的提取、放大、放大用溶液的密闭等的一连串的处理;及测定控制部61,其以使所述连结部31i与多个(在该例子中为12个)所述PCR用管231i的开口部一齐直接或间接地连结的方式控制了所述吸嘴头移动机构51及架台Z轴移动机构35之后,以将作为所述连结部31i的所述导光部的光纤(束)33i与所述测定器40j的测定端44j的后述的第一测定端42j、第二测定端43j光学性地连接的方式控制所述排列体Y轴移动机构41,由此指示基于所述测定器40j的测定。
另外,在所述核酸处理控制部63具有提取控制部65及密闭盖控制部67,所述提取控制部65具有:对所述取样接头装拆机构59、吸引喷出机构53、磁力部57、吸嘴Z轴移动机构75及吸嘴头移动机构51、架台Z轴移动机构35进行关于所述核酸或其片段的提取的一连串的处理的指示的提取控制部65;及对于所述架台Z轴移动机构35及吸嘴头移动机构51进行关于由密闭盖进行的密闭处理的指示的密闭盖控制部67。
以下,基于图2至图10,说明关于前述的本发明的实施方式的反应容器用光测定装置10的更具体的第一实施方式例。图2是表示本发明的第一实施方式例的反应容器用光测定装置10的外观的透视立体图。
图2(a)是表示该反应容器用光测定装置10的外观的图,例如,为纵500mm(Y轴方向)、横600mm(X轴方向)、高600mm(Z轴方向)的大小,具有:在内部收容有所述容器组20、吸嘴头50、图1说明的吸嘴头移动机构51、及CPU+程序60的框体11;设置在所述框体11上的操作面板13;及设有工作台的抽屉15。
图2(b)是对所述框体11内进行透视的立体图,装入有容器组20的工作台设置成能够通过所述抽屉15而向外部拉出,此外所述吸嘴头50设置成相对于所述容器组20,能够通过图1的所述吸嘴头移动机构51沿着X轴方向移动。
图2(b)示出如下情况,该吸嘴头50大体具有:各种移动机构52,其具有所述排列体Y轴移动机构41、架台Z轴移动机构35及吸嘴Z轴移动机构75;可横穿吸嘴吸引喷出机构17;所述测定器40;连接端排列体30;光纤(束)33i;及所述磁力部57。需要说明的是,所述可横穿吸嘴吸引喷出机构17及该可横穿吸嘴710由所述排列体Y轴移动机构41支承为能够以横穿所述专用区域20i的方式沿着Y轴方向移动。
图3是将图2所示的容器组20放大表示的俯视图。该容器组20的长度方向沿着X轴方向,将收容部排列成1列状的12个专用区域20i(i=1、…、12)例如以间距18mm沿着Y轴方向平行排列。在各专用区域20i分体地设有PCR放大用的盒式容器201i、核酸提取用的盒式容器202i、取样接头收容用盒式容器203i。需要说明的是,在各专用区域20i的盒式容器201i、202i、203i的沿着X轴方向的一侧的缘部设有隔壁2010、2020、2030,实现专用区域20i间的交叉污染的防止。
在所述PCR放大用盒式容器2011具有:通过能够向设于所述导光用架台32的12个所述连结部31i拆装,经由具有透光性的1个密闭盖251i而连结的作为所述反应容器的PCR用管231i;收容PCR反应所需的缓冲液的液体收容部271i;收容有所述密闭盖251i的密闭盖收容部25i;收容有用于对覆盖所述PCR用管231i及所述液体收容部271i的膜进行穿孔的穿孔用取样接头及分注取样接头211i的取样接头等收容部21i;显示与该PCR放大用盒式容器201i相关的所述检体信息及检查信息的条形码81i
在所述核酸提取用的盒式容器202i上具有:收容核酸提取用的各种试剂的例如7个液体收容部272i;对提取的核酸进行收容的反应容器232i;显示与该盒式容器相关的各种信息例如检体信息及检查信息的条形码82i。所述PCR用管231i及所述反应容器232i能够通过所述温度控制器29进行温度控制。
所述取样接头收容用盒式容器203i具有:取样接头收容部21i,其收容能够对覆盖所述核酸提取用盒式容器202i的膜进行穿孔的穿孔用取样接头、进行少量的液体的分注的2个少量分注取样接头、通过从外部施加磁力或将磁力除去而能够将磁性粒子吸附于内壁或从内壁分离的分离用分注取样接头;及条形码83i,其显示与该盒式容器203i相关的各种信息。
作为所述反应容器的所述PCR用管231i的容量约为200μL左右,其他的各反应容器、各液体收容部及管的容量约为2mL左右。
所述PCR用管231i在核酸或其片段的放大中使用,通过所述温度控制器29,例如,基于热循环(4℃至95℃)等的规定的放大法而进行温度控制。该PCR用管231i例如图9所示,形成为2段,具有设置在下侧且收容所述放大用溶液234i的细口管部233i和设于上侧且能够接受所述密闭盖251i嵌合的广口管部235i。该广口管部235i的内径为例如8mm,细口管部233i的开口部的内径为例如5mm左右。在收容于反应管收容孔的反应容器232i中,为了培育,例如温度控制成55℃的恒温状态。
在所述液体收容部组272i中如下述那样收容分离提取用溶液。在第一液体收容部收容40μL的Lysis1,在第二液体收容部收容200μL的Lysis2,在第三液体收容部收容500μL的结合缓冲液,在第四液体收容部收容磁性粒子悬浊液,在第五液体收容部收容700μL的清洗液1,在第六液体收容部收容700μL的清洗液2,在第七液体收容部收容50μL的蒸馏水作为解离液,在稍分离的第八液体收容部收容1300μL的在蛋白质的除去等中使用的异丙醇(isopropanol)作为所述蛋白质分离提取用溶液的一部分。该各开口部通过能够穿孔的膜的覆盖而将所述各试剂等预包装。
此外,在另一蒸馏水槽内收容1.2mL的蒸馏水,并按照各专用区域20i另行准备收容细菌、细胞等的悬浊液或全血等的检体的管。
图4示出本发明的第一实施方式例的吸嘴头50的主视图及侧视图,并且图5示出从正面侧观察的立体图。
该吸嘴头50具有:排列有12个吸嘴71i的吸嘴排列部70;能够对装配于所述吸嘴71i的分注取样接头211i进行装拆的取样接头装拆机构59;吸引喷出机构53;具有设置成相对于所述分注取样接头211i能够接触/分离的12个磁铁571的磁力部57;导光用架台32;设置在该导光用架台32上的12个连结部31i;具有吸嘴Z轴移动机构75及架台Z轴移动机构35的移动机构部52;从连结部31i向后侧延伸的具有挠性的作为导光部的光纤(束)33i;连接端排列体30;该排列体Y轴移动机构41;具有测定端44的测定器40;可横穿吸嘴710;及可横穿吸嘴710的吸引喷出机构17。
在所述吸嘴排列部70上,设有将12个工作缸531i支承为以规定的所述间距例如18mm沿着Y轴方向排列的工作缸支承构件73,在各工作缸531i的下方的前端,所述吸嘴71i以与该工作缸531i连通的方式设置。
取样接头装拆机构59具有取样接头装拆构件591,该取样接头装拆构件591在两侧设有装拆用轴593且通过沿着上下方向滑动而将12个分注取样接头211i从吸嘴71i装拆。
如图6或图7具体所示,所述取样接头装拆构件591与2个取样接头装拆用轴593的下降连动而将分注取样接头211i从所述吸嘴71i装拆。所述取样接头装拆用轴593以向上方施力的方式由卷缠于外周的弹簧600而弹性地支承于所述工作缸支承构件73,虽然比所述工作缸531i的上端靠上方,但其上端位于比后述的工作缸用驱动板536的通常的吸引喷出的上下移动范围的下限位置靠下方的位置。通过所述工作缸用驱动板536超过所述上下移动范围而下降至工作缸531i的上端附近,由此将2个该取样接头装拆用轴593向下方按压而使取样接头装拆构件591下降。具有虽然比所述吸嘴71i的外径大但比所述分注取样接头211i的最大外径即装配部211ic小的内径的12个孔以所述间距排列在该取样接头装拆构件591上,以供该吸嘴71i贯通。
如图6或图7具体所示,所述吸引喷出机构53具有:与所述吸嘴71i连通且用于对装配于该吸嘴71i的分注取样接头211i的内部进行气体的吸引喷出的所述工作缸531i及在该工作缸531i内滑动的活塞用杆532;对该活塞用杆532进行驱动的驱动板536;与该驱动板536螺合的滚珠丝杠533;轴支承该滚珠丝杠533且与所述工作缸支承构件73一体形成的吸嘴Z轴移动体535;载置在该吸嘴Z轴移动体535上且驱动所述滚珠丝杠533旋转的马达534。
所述磁力部57具有磁铁571,该磁铁571设置成相对于能够拆装地装配在所述吸嘴71i上的分注取样接头211i的细径部211ia能够接触/分离,且能够向分注取样接头211i内施加磁场或将磁场除去。
如图6具体所示,所述吸嘴Z轴移动机构75具有:与所述吸嘴Z轴移动体535螺合而使该Z轴移动体535沿着Z轴方向上下移动的滚珠丝杠752;对该滚珠丝杠752进行轴支承并在其下侧将所述磁铁571支承为沿着X轴方向能够移动并且通过后述的吸嘴头移动机构51而其自身沿着X轴方向能够移动的吸嘴头基体753;及设置在该吸嘴头基体753的上侧且驱动所述滚珠丝杠752旋转的马达751。
如图6具体所示,所述导光用架台32由截面L字状板的水平板32a和垂直板32b构成,能够与所述PCR用管231i的各开口部直接或间接地连结、具有与连结的所述PCR用管231i内部光学性地连接的光纤(束)33i的前端的12个圆柱状的连结部31i从所述水平板32a向下方突出设置。而且,在该连结部31i的根部内置有对装配于该连结部31i的密闭盖251i进行加热而防止结露的加热器37。该加热器37的温度例如预先设定为105℃左右。该导光用架台32以通过所述吸嘴头架台Z轴移动机构35沿着Z轴方向能够移动的方式支承于吸嘴头基体753,因此沿着吸嘴X轴方向及Z轴方向能够移动。
该架台Z轴移动机构35具有:设置在所述吸嘴头基体753上的侧板355;由架设在轴支承于该侧板355的沿着垂直方向排列的2个链轮353之间的正时皮带352支承并沿着Z轴方向上下移动的架台驱动用带状构件354;及安装在所述吸嘴头基体753的背侧且驱动该链轮353旋转的马达。
如图7所示,在所述可横穿吸嘴吸引喷出机构17上,取样接头装拆机构592设置在所述吸引喷出机构17的下侧且所述吸嘴710的上侧。而且,在所述吸引喷出机构17设有数码相机19。该吸引喷出机构17安装在由马达172驱动而旋转的架设在2个链轮173之间的正时皮带171上,设置成沿着Y轴方向能够移动。
图8是所述第一实施方式例的吸嘴头的从背面侧观察到的2个立体图,示出将所述连接端排列体30的各连接端与所述各测定端光学性地依次连接时的连接开始位置(图8(a))和连接结束位置(图8(b))。
具有:在所述连结部31i设置光纤(束)33i的前端,贯通所述导光用架台32的水平板32a,所述光纤(束)33i的后端对应于各连结部31i而设置,将连接端34i在作为规定路径的沿着Y轴方向的直线的路径上以比各连结部31i的间隔短的间隔排列于排列面的连接端排列体30;具有与所述排列面接近或接触而设置、沿着所述直线能够与该各连接端34i依次光学性地连接的6个测定端,通过该连接端与该测定端的光学性的连接而能够接受所述PCR用管231i内的作为光学性的状态的荧光且能够照射激发光的测定器40。
另外,在所述导光用架台32上,为了防止从所述连结部31i向后侧延伸的光纤(束)33i折弯,以通过内部的方式进行保持的筒状体311i从连结部31i正上方的水平板32a向上方突出设置。同样地,在所述连接端排列体30上,也是为了防止从连接端34i延伸的光纤(束)33i折弯,以通过内部的方式进行保持的筒状体301i设置在连接端34i侧。
使该连接端排列体30沿着Y轴方向移动的所述排列体Y轴移动机构41具有:设置在所述连接端排列体30上的臂412、413;使该臂412、413与正时皮带结合的结合体411;进行结合体411的Y轴方向的移动引导的导轨414;及架设该正时皮带且沿着Y轴方向排列的2个链轮。
所述测定器40是应对荧光的测定的装置,由为了应对6种荧光的测定而沿着作为所述规定路径的Y轴方向的直线整齐排列成直列状的6种特定波长测定器40j构成,固定设置在吸嘴头50的基体例如将移动机构部52包围的框体或对其进行支承的构件上。因此,由于设置在所述移动机构部52的机构而测定器40不移动。
所述测定器40将多个种类(在本例子中为6种)特定波长测定器40j(j=1、2、3、4、5、6)的测定端,从而此时将特定波长测定器40j自身整齐排列成1列状,使用固定用具45j一体地固定设置在与所述吸嘴头基体753连结的构件上。各特定波长测定器40j具有:以与所述连接端34i依次光学性地连接的方式,沿着作为规定路径的所述Y轴方向的直线状的路径而排列的测定端44j;具有向所述PCR用管231i照射激发光的照射源及接受由所述PCR用管231i产生的荧光的受光部的内置有光学系要素的光检测部46j;及电路基板47j。所述测定端44j具有:与所述照射源光学性地连接的第一测定端42j;及与所述受光部光学性地连接的第二测定端43j。在此,光检测部46j及电路基板47j相当于所述测定器主体。
例如在连结部31i间的间距为例如18mm时,各连接端34i间的间距为其一半的9mm。这样的话,所述测定端44j间的间距例如为9mm以下。
该各特定波长测定器40j的测定端44j的第一测定端42j和第二测定端43j存在沿着所述规定路径且沿着Y轴方向的直线而横向(Y轴方向)地排列的情况和纵向(X轴方向)地排列的情况。在前者的情况下,激发光的发光不停止,在基于所述连接端排列体的速度、连接端间的间距及测定端的第一测定端与第二测定端之间的距离、测定端间的间距而确定的受光的时间,各测定器依次进行受光。
另一方面,在后者的情况下,如图8所示,关于连接端,设置第一连接端和第二连接端,第一连接端仅与所述第一测定端42j连接,第二测定端43j仅与第二连接端连接,所述规定路径为2条路径,光纤(束)33i具有受光用的光纤(束)331i和照射用的光纤(束)332i,该受光用的光纤(束)331i具有所述第一连接端,该照射用的光纤(束)332i具有第二连接端。这种情况下,与前者的情况相比,照射源和受光部通过专用的光纤而与所述连结部连接,因此控制容易,在照射和受光中可以分别使用适合的光纤,可靠性高。
所述连接端排列体30的相对于所述测定端44j的速度考虑所述稳定的受光可能时间、相对于激发光照射的荧光的寿命、连接端的个数、及连接端间的间距等(规定路径的距离)而确定,例如,在实时PCR的测定时,以成为秒速100mm至500mm的方式进行控制。在本实施方式例中,相对于所述测定端44而使排列面滑动移动,因此能够防止向测定端44的杂光的入射。而且,所述连接端排列体30以每当前进所述连接端间或测定端间的1间距时而瞬间停止的方式间歇地或者连续地相对于所述测定端移动。
图9(a)示出从所述导光用架台32的水平板32a向下侧突出的所述连结部31i(在此,例如i=1)经由在处于所述专用区域20i的所述PCR用管231i的开口部装配的具有透光性的密闭盖251i,与该PCR用管231i间接地连结的状态,所述连结部31i向该密闭盖251i的凹陷内插入且其端面与密闭盖251i的凹陷的底面密接。该PCR用管231i由广口管部235i和与该广口管部235i连通且形成得比该广口管部235i细的细口管部233i构成,在细口管部233i预先收容有预先干燥、液体状的放大用溶液234i。在此,实时用放大用试剂例如设为70μL的由酶、缓冲液、底涂剂等构成的MasterMix(SYBR(注册商标)Green Mix)。
由于将向具有透光性的所述密闭盖251i的下侧突出的该密闭盖251i向反应容器装配,将该密闭盖251i的光透过的中央部包围的管状的密闭部252i嵌合在该广口管部235i的开口部,从而装配于反应容器。在该密闭部252i嵌合时,通过所述连结部31i的内部的作为导光部的光纤(束)33i的直径优选与所述细口管部233i的开口部的直径的大小相同或比其大。由此,能够可靠地接受来自所述PCR用管231i的光。该细口管部233i收容在由温度控制器29加热或冷却的温度控制用块内。
在此例子中,光纤(束)33i由能够与所述第二测定端43j连接的照射用的光纤(束)332i和能够与所述第一测定端42j连接的受光用的光纤(束)331i构成。
图9(b)示出所述光纤(束)33i是由如下所述的光纤束构成的例子,所述光纤束是将由能够与所述第二测定端43j连接的多根受光用的光纤构成的光纤束和由能够与所述第一测定端42j连接的多根照射用的光纤构成的光纤束均质地混杂而成。
需要说明的是,优选向该反应容器用光测定装置10装入检体等供给装置。检体等供给装置是用于对所述容器组20分注并供给母检体等的装置,将被供给了所述母检体等的该容器组20装入的工作台自动地向所述反应容器等光测定装置移动。该检体等供给装置例如具有:母容器组,其收容母检体等;吸嘴头,其具有取样接头装拆机构、吸引喷出机构、及由该机构进行气体的吸引喷出并将分注取样接头211i以能够拆装的方式装配的1个吸嘴,且具有相对于所述母容器组及所述容器组20的取样接头等收容部组21沿着Z轴方向移动的机构;X轴移动体,其具有使该吸嘴头相对于所述母容器组等沿着Y轴方向移动的Y轴移动机构;X轴移动机构,其使该X轴移动体相对于所述母容器组等沿着X轴方向移动;及所述母容器组。所述母容器组优选具有:对应向所述容器组20的取样接头等收容部组21供给的母检体进行收容的排列成12行×8列的行列状的母检体收容部组;蒸馏水/清洗液组;及试剂瓶组。
图10示出属于本发明的第一实施方式例的测定器40的1个特定波长测定器401的光检测部461
本实施方式例的特定波长测定器461具有:测定端441,其具有用于向PCR用管231i射出激发光的光纤469及用于使来自PCR用管231i的光入射的光纤479,并且在下端设有所述光纤469的第一测定端421及所述光纤479的第二测定端431;照射部462,其具有通过所述光纤469而照射激发光的LED467及滤波器468;受光部,其具有光纤479、鼓形透镜478、滤波器477及光电二极管472。在此例子中,示出所述第一测定端421和第二测定端431沿着与所述规定路径即Y轴方向的直线垂直的方向(X轴方向)设置的情况。
接下来,说明使用了实施方式例的反应容器用光测定装置10进行包含细菌的检体的核酸的实时PCR的一连串的处理动作。关于以下的步骤S1至步骤S11,相当于分离提取工序。
在步骤S1中,将图2所示的反应容器用光测定装置10的抽屉15打开,将所述容器组20拉出,利用另行设置在该容器组20上的所述检体等供给装置等,预先供给检查对象的检体、各种清洗液、各种试剂,而且,预先装配预包装了试剂等的液体收容部。
在步骤S2中,容器组20返回原样而关闭了所述抽屉15之后,通过所述操作面板13的触摸面板等的操作,来指示分离提取及放大处理的开始。
在步骤S3中,在所述反应容器用光测定装置10的CPU+程序60的核酸处理控制部63设置的提取控制部65对所述吸嘴头移动机构51进行指示而使所述吸嘴头50沿着X轴方向移动,使装配于所述吸嘴71i的所述穿孔用取样接头位于所述容器组的液体收容部组27i的最初的液体收容部的上方并通过吸嘴Z轴移动机构75使吸嘴下降,由此对覆盖所述液体收容部的开口部的膜进行穿孔,同样地,使所述吸嘴头50沿着X轴方向移动而对于该液体收容部组27i的其他的液体收容部及反应容器组23i也依次穿孔。
在步骤S4中,使所述吸嘴头50再次沿着X轴方向移动,使其移动至取样接头等收容部组21i,并通过所述吸嘴Z轴移动机构75使所述各吸嘴71i下降而装配分注取样接头211i。接下来,通过所述吸嘴Z轴移动机构75使其上升之后,通过所述吸嘴头移动机构51使该分注取样接头211i沿着X轴移动,进入到所述液体收容部组27i的第八液体收容部,从该液体收容部吸引规定量的异丙醇(isopropanol),再次沿着X轴移动,向收容于第三液体收容部和第五液体收容部的溶液成分(NaCl、SDS溶液)、及收容于所述第六液体收容部的蒸馏水各分注规定量,由此在第三、第五、第六各液体收容部内分别调制500μL的结合缓冲液(NaCl、SDS、isopropanol)、700μL的清洗液1(NaCl、SDS、isopropanol)、700μL的清洗液2(水50%、isopropanol50%)作为分离提取用溶液。
在步骤S5中,在取样接头等收容部组21i内,移动至另行收容检体的检体用管之后,使用吸嘴Z轴移动机构75,使分注取样接头211i的细径部211ia下降插入,使所述吸引喷出机构53的驱动板536上升及下降,由此,对于收容于该检体用管的检体的悬浊液反复进行吸引喷出,从而使该检体悬浊在液体中之后,将该检体悬浊液向分注取样接头211i内吸引。该检体悬浊液通过所述吸嘴头移动机构51沿着X轴移动至收容作为分离提取用溶液的Lysis1(酶)的液体收容部组27i的第一液体收容部,通过被穿孔了的膜的孔而将所述分注取样接头211i的细径部211ia插入,为了对所述检体悬浊液与所述Lysis1进行搅拌而反复进行吸引喷出。
在步骤S6中,通过所述分注取样接头211i来吸引搅拌后的该液体的全量,收容在通过所述恒温控制部设定为55℃的由所述收容孔232i所保持的各反应用管构成的所述反应容器232i内而进行培育。由此,将所述检体含有的蛋白质破坏而实现低分子化。在经过规定时间之后,在将该反应液保留于所述反应用管的状态下,通过所述吸嘴头移动机构51使所述分注取样接头211i移动至所述液体收容部组27i的第二液体收容部,使用吸嘴Z轴移动机构75及所述吸引喷出机构53对收容在该第二液体收容部内的液体的全量进行吸引,通过吸嘴头移动机构51使用所述分注取样接头211i进行移送,在所述第三液体收容部内,贯通所述膜的孔,插入所述细径部而喷出所述反应溶液。
在步骤S7中,对收容在该第三液体收容部内的作为分离提取溶液的结合缓冲液与所述反应溶液进行搅拌,使可溶化的蛋白质进一步脱水,使核酸或其片段分散在溶液中。
在步骤S8中,使用所述分注取样接头211i将其细径部贯通所述膜的孔而插入到该第三液体收容部中,吸引全量而通过吸嘴Z轴移动机构75使该分注取样接头211i上升,将该反应溶液移送至第四液体收容部,对收容在该第四液体收容部内的磁性粒子悬浊液与所述反应溶液进行搅拌。形成Na+离子与在包含于该磁性粒子悬浊液内的磁性粒子的表面形成的羟基结合的阳离子结构。因此,带负电的DNA由磁性粒子捕获。
在步骤S9中,使所述磁力部57的磁铁571与所述分注取样接头211i的细径部211ia接近,由此使所述磁性粒子吸附于该分注取样接头211i的细径部211ia的内壁。在将该磁性粒子吸附于该分注取样接头211i的细径部211ia的内壁的状态下,通过所述吸嘴Z轴移动机构75上升,使用所述吸嘴头移动机构51,使该分注取样接头211i从该第四液体收容部移动至第五液体收容部,贯通所述膜的孔而插入所述细径部211ia。
在通过使所述磁力部57的所述磁铁571从该分注取样接头211i的细径部211ia分离而将向所述细径部211ia内的磁力除去的状态下,对于收容于该第五液体收容部的清洗液1(NaCl、SDS、isopropanol)反复进行吸引喷出,由此使所述磁性粒子从所述内壁脱离,在清洗液1中进行搅拌,从而对蛋白质进行清洗。然后,使所述磁力部57的磁铁571再次接近所述分注取样接头211i的细径部211ia,由此使所述磁性粒子吸附于细径部211ia的内壁,在此状态下,将所述分注取样接头211i通过所述吸嘴Z轴移动机构75,从该第五液体收容部至第六液体收容部借助所述吸嘴头移动机构51而移动。
在步骤S10中,使用吸嘴Z轴移动机构75将所述分注取样接头211i的细径部211ia贯通所述膜的孔而插入。在通过使所述磁力部57的磁铁571从所述分注取样接头211i的细径部211ia分离而将向所述细径部211ia内的磁力除去的状态下,对于收容在该第六液体收容部内的清洗液2(isopropanol)反复进行吸引喷出,由此将所述磁性粒子在液体中搅拌并将NaCl及SDS除去,对蛋白质进行清洗。然后,在通过使所述磁力部57的磁铁571再次接近所述分注取样接头211i的细径部211ia而使所述磁性粒子吸附于细径部211ia的内壁的状态下,在通过所述吸嘴Z轴移动机构75使所述分注取样接头211i上升之后,通过所述吸嘴头移动机构51从该第六液体收容部向收容蒸馏水的所述第七液体收容部移动。
在步骤S11中,利用所述吸嘴Z轴移动机构75使所述分注取样接头211i的细径部211ia通过所述孔而下降,在将所述磁力施加到所述分注取样接头211i的细径部211ia内的状态下,通过反复进行缓慢的流速下的所述蒸馏水的吸引喷出,将清洗液2(isopropanol)与水置换而除去。然后,在使所述磁力部57的磁铁571从所述分注取样接头211i的细径部211ia分离而将磁力除去的状态下,在作为所述解离液的蒸馏水中反复进行吸引喷出,由此搅拌所述磁性粒子,使所述磁性粒子保持的核酸或其片段从磁性粒子向液体中解离(溶出)。然后,使所述磁铁571接近所述分注取样接头211i的细径部211ia,由此向细径部内施加磁场并使磁性粒子吸附于内壁,使含有所述提取的核酸等的溶液残留在所述第八液体收容部内。通过吸嘴头移动机构51使所述分注取样接头211i移动至收容有所述取样接头等收容部组21i的该分注取样接头211i的收容部,使用所述取样接头装拆机构59的所述装拆构件591,将从该吸嘴71i吸附了磁性粒子的该分注取样接头211i与所述磁性粒子一起向该收容部内装拆。
接下来,步骤S12至步骤S15对应于核酸放大及测定工序。
在步骤S12中,向该吸嘴71i装配新的分注取样接头211i,吸引收容在所述第八液体收容部内的含有核酸等的溶液,移送至预先收容有放大用溶液234i的所述PCR用管231i而喷出,向该容器内导入。通过所述吸嘴头移动机构51使所述吸嘴头50移动,移动至向所述吸嘴71i收容所述容器组20的密闭盖251i的密闭盖收容部25i的上方。使用所述吸嘴Z轴移动机构75使其下降,由此使所述密闭盖251的上侧的连结用的凹陷253i与吸嘴71i的下端嵌合,从而进行装配。在通过该吸嘴Z轴移动机构75上升之后,使用所述吸嘴头移动机构51使该密闭盖251位于所述PCR用管231i上,通过所述吸嘴Z轴移动机构75使密闭盖251i下降,与该PCR用管231i的广口管部235i的开口部嵌合而进行装配密闭。
在步骤S13中,按照所述测定控制部61的指示,对所述吸嘴头移动机构51进行指示,使吸嘴头50沿着X轴移动,由此使所述导光用架台32的所述连结部31i位于装配有所述密闭盖251i的PCR用管231i上方,通过所述架台Z轴移动机构35,使所述导光用架台32下降,由此使所述连结部31i插入到所述密闭盖251i的凹陷内,从而使其下端与该凹陷底面接触或密接。
在步骤S14中,按照所述核酸处理控制部63的指示,所述温度控制器29进行指示以反复进行例如49次的基于实时PCR的温度控制的循环,例如,在96℃下将该PCR用管231i加热5秒钟,在60℃下加热15秒钟这样的循环。
在步骤S15中,所述测定控制部61在基于所述核酸处理控制部63的各循环中的温度控制开始时,判断各循环中的伸长反应工序的开始,进行指示而使所述连接端排列体30相对于所述测定器40的各测定端44j进行连续性或间歇性移动。其移动速度以基于所述稳定的受光可能时间、荧光寿命及所述专用区域20i的个数(在此例子中为12个)等而算出的速度来移动。由此,所述稳定的受光可能时间内的来自全部12个PCR用管231i的受光完成。
在步骤S16中,所述测定控制部61判断例如所述连结部31i的光纤(束)33i与所述测定端44的第一测定端、第二测定端的各光学性的连接的瞬间,而对所述测定器40指示受光。
该测定对于进行指数函数的放大的循环执行,基于该测定而得到放大曲线,基于该放大曲线而进行各种解析。需要说明的是,在测定时,所述测定控制部61对内置于所述导光用架台32的加热器37进行加热而防止所述密闭盖251的结露,能够进行明确的测定。
图11是本发明的第二实施方式例的反应容器用光测定装置的吸嘴头500的正面侧的立体图及将其一部分剖切表示的立体图。图12是将图11的剖切表示的一部分放大表示的立体图。
如图11所示,在此例子中,与第一实施方式例的反应容器用光测定装置不同,作为反应容器的PCR用管236i具有每12个排列3列以上的容器组。
该吸嘴头500中的与包含吸嘴的分注装置相关的部分、及与可横穿吸嘴、吸嘴头的移动机构及排列体移动机构相关的部分与第一实施方式例没有较大的差异,因此省略说明。在该吸嘴头500具有:导光用架台320;设于该导光用架台320的12个连结部310i;从连结部310i向后侧延伸的光纤(束)33i;连接端排列体300;具有整齐排列而安装于所述导光用架台320的由6种特定波长测定器构成的测定端的测定器400;及密闭盖搬运机构125。
第二实施方式例的所述导光用架台320具有连结部排列体322,该连结部排列体322将能够与2个以上(在此例子中为12)的反应容器236i一齐连结的2个以上(在此例子中为12个)的连结部310i排列且相对于该导光用架台320沿着水平方向(在此例子中为X轴方向)能够移动,通过该连结部排列体322的移动,不使所述导光用架台320移动,能够与比通过该连结部排列体322一齐地能够连结的反应容器数(在此例子中为12个)多的反应容器236i(在此例子中,1列12个的反应容器为3列量)连结。
该导光用架台320具有水平板320a、垂直板320b及三角形形状的加强用侧板320c。在所述导光用架台320的水平板320a上与排列于所述连结部排列体322的连结部310i的配置对应地刻设有2个以上在此例子中为12个的相当于所述遮蔽用区域的长孔321i
在所述导光用架台322的垂直板320b的上缘固定安装有所述测定器400。因此,在受光时,该导光用架台320静止,因此该测定器400相对于所述反应容器及该导光用架台320不动。
在所述连结部310i具有前端的光纤(束)33i在中途分为受光用的光纤(束)331i和照射用的光纤(束)332i,该受光用的光纤(束)331i与第二连接端341i连接,照射用的光纤(束)332i与第一连接端342i连接,而在所述连接端排列体300的下侧的作为排列面的向下的水平面上作为沿着Y轴方向的2条路径而排列。此时,这各路径上的相邻的连接端间的间隔例如集成化为所述连结部的间隔的一半或3分之1左右。需要说明的是,关于上述的第一连接端342i,能够与所述测定器400的第一测定端依次连接,关于第二连接端341i,能够与第二测定端依次连接。
如图12或图13所示,所述导光用架台320的水平板320a将由树脂等形成的隔热板323、在隔热板323的下侧设置且对所述密闭盖253i进行加热而用于防止密闭盖253i的结露的加热器370、在加热器370的下侧设置的传热性的金属板325层叠而设置。需要说明的是,标号238表示穿设在收容所述反应容器236i的所述盒式容器上的收容孔,标号239表示在所述反应容器236i内控制成一定的高度的液面。标号291是PCR用的温度控制器。
在该水平板320a上刻设的所述长孔321i到达所述金属板325。在该长孔321i的底的该金属板325的所述反应容器236i的开口部的上方,穿设与开口部相同的大小的透光用的孔326而与长孔321i的底光学性地连通。
在所述连结部排列体332设置的连结部310i及在内部设置的光纤(束)33i的前端通过接近所述密闭盖253i而与所述反应容器236i连结。
图14表示能够向所述反应容器装配的第二实施方式例的各种密闭盖254i乃至257i
在图14(a)中,密闭盖253i具有:将反应容器236i的开口部236ia覆盖的覆盖板253ia;在覆盖板253ia的中央形成得比周缘薄且提高了光的透过率的中央部253ic;将该中央部253ic包围而向下侧突出地设置且能够向所述反应容器的开口部的外缘部236ib装配的作为装配部的由双层的环状壁构成的止动用具253ib。
图14(b)所示的密闭盖254i呈具有使中央部254ic向容器外方鼓出的弯曲面的凸透镜状地形成得较厚。由此,使在反应容器内产生的光收敛于光纤的前端,或者使来自光纤的激发光收敛于液面等,能够有效地收集光。
图14(c)所示的密闭盖255i形成为具有使中央部255ic向容器外方鼓出的弯曲面的凸透镜状,由此起到图14(b)所示的效果。
图14(d)所示的密闭盖256i以具有使中央部256ic向容器内方鼓出的弯曲面的方式形成得较厚。由此起到图14(b)所示的效果。
图14(e)所示的密闭盖257i以具有使中央部257ic向容器内方鼓出的弯曲面的方式形成,由此起到图14(b)所示的效果。
图15示出第二实施方式例的密闭盖搬运体125。
该密闭盖搬运体125具有:相对于至少具有3列的1列12个的所述反应容器236i的所述容器组20,沿着X轴方向能够移动的棱柱状基材128;关于所述密闭盖253i(乃至256i),以所述装配部能够装配于所述反应容器的状态向下侧露出地把持所述覆盖板,对应于所述反应容器的排列而排列在所述棱柱状基材128上的1个或2个以上(在此例子中为12个)的把持部127i;及安装在所述棱柱状基材128的下侧的底板126。
如图16的剖视图及图17的从下侧观察的立体图所示,所述把持部127i具有以从所述棱柱状基材128能够收纳所述密闭盖253i的覆盖板253ia的大半的方式呈大致半圆柱状地挖通的空洞123i,在所述底板126设有半长孔状的切口部129i,以使作为所述密闭盖253i的装配部的止动用具253ib向下侧能够露出。
接下来,说明使用了第二实施方式例的吸嘴头500的处理动作。
在所述第一实施方式例说明的工序中,分离提取工序省略,说明与核酸放大及测定工序相当的步骤S'12至步骤S'16。
在步骤S'12中,向该吸嘴71i装配新的分注取样接头211i,对收容在所述第八液体收容部内的含有核酸等的溶液进行吸引,移送至预先收容有放大用溶液234i的所述反应容器236i进行喷出而向该容器内导入。通过所述吸嘴头移动机构51使所述吸嘴头500移动,由此由所述密闭盖搬运体125从收容有12个密闭盖253i的密闭盖收容部将密闭盖253i一齐收容于所述把持部127i的所述空洞124i而进行把持。
把持该密闭盖253i的所述密闭盖搬运体125与导光用架台320连动,因此使用所述架台Z轴移动机构35,与所述架台320一起稍向上方抬起而进一步沿着X轴方向移动,搬运至所述反应容器236i的上方而下降,由此将从所述密闭盖搬运体125向下侧露出的止动用具253ib向所述PCR用管236i安装,由此将12个密闭盖253i密闭。同样地,对于其他的2列的24个反应容器列也利用密闭盖依次密闭。
在步骤S'13中,通过所述测定控制部61的指示,对所述吸嘴头移动机构51进行指示,使吸嘴头500沿着X轴移动,由此使所述导光用架台320以将装配有密闭盖的3列的36个反应容器覆盖的方式移动。
在步骤S'14中,按照基于所述核酸处理控制部63的指示,所述温度控制器29进行指示,以反复进行例如49次的基于实时PCR的温度控制的循环,例如将该PCR用管231i在96℃下加热5秒钟,在60℃下加热15秒钟这样的循环。
在步骤S'15中,所述测定控制部61当基于所述核酸处理控制部63的各循环中的温度控制开始时,判断各循环中的伸长反应工序的开始,使设置于该导光用架台320上的连结部排列体322在该导光用架台320上移动,使向设置在该导光用架台320上的所述长孔321i插入的所述各连结部310i经由密闭盖253i而与所述反应容器间接地连结,向反应容器内照射来自测定器400的激发光,并依次接受来自反应容器的光。同时,进行使所述连接端排列体300相对于所述测定器400的各测定端44j进行连续的或间歇性的移动的指示。该移动速度以基于所述稳定的受光可能时间、荧光寿命及所述导光用架台320能够测定的专用区域20i的反应容器的个数(在此例子中,1列12个的反应容器为3列)等而算出的速度来移动。由此,在所述稳定的受光可能时间内使所述连结部排列体322在所述导光用架台320上移动,由此,在此例子中,附随于1列12个的3列的36个反应容器而能够并行地测定。
在步骤S'16中,所述测定控制部61判断所述连结部310i的光纤(束)33i与所述测定端44的第一测定端、第二测定端的各光学性的连接的瞬间,对所述测定器400进行激发光的照射及受光的指示。
图18是示出所述连结部在反应容器236i的开口部以外的部位进行连结时,设于连结部的受光用及照射用光纤前端的位置的例子的图。图18(a)示出受光用的光纤(束)331i接近反应容器的外底部且照射用的光纤(束)332i接近反应容器的外壁的情况。图18(b)示出受光用的光纤(束)331i及照射用的光纤(束)332i接近反应容器的外壁的情况,图18(c)示出受光用的光纤(束)331i及照射用的光纤(束)332i接近反应容器的外底部的情况。它们只不过是一例,也可以是取代接近而通过接触等来与反应容器连结的情况。
图19示出本发明的第二实施方式的反应容器用光测定装置110的框图。需要说明的是,与在第一实施方式中使用的标号相同的标号表示同一结构或相似(仅尺寸不同)的结构,因此省略其说明。
第二实施方式的反应容器用光测定装置110在其吸嘴头150具有与导光用架台32不同的导光用架台132的方面上,与第一实施方式的反应容器用光测定装置10不同。第二实施方式的该导光用架台132具有将与所述PCR用管231i内部光学性地连接的具有挠性的2个以上的作为导光部的光纤的前端及聚光用的光学系要素设置在内部的多个(在此例子中为12个)连结部131i,用于对该反应容器进行加热的作为加热部的加热器137的加热源不是设于该导光用架台132,而设于容器组120或工作台,这一点与第一实施方式的所述导光用架台32不同。
此外,密闭盖251i不是与吸嘴71i而与连结部131i嵌合并搬运,通过专用的密闭盖装拆机构39从该连结部装拆,在这点上不同。因此,密闭盖控制部167、核酸处理控制部163、CPU+程序160与第一实施方式的装置10不同。
该容器组120是其长度方向沿着X轴方向并将收容部排列成一列状的12个专用区域120i(i=1、…、12)例如沿着Y轴方向排列的结构。在各专用区域120i具有:反应容器组23i;液体收容部组27i;密闭盖收容部25i,其收容向设置在所述导光用架台132上的所述连结部131i能够拆装地装配的具有透光性的密闭盖251i;及取样接头等收容部21i
所述反应容器23i、温度控制器29、加热器137相当于反应容器控制系统90。
图20是在第二实施方式的第一实施方式例的吸嘴头150内,主要表示移动机构及吸引喷出机构的侧视图。
在此,由于所述连结部131i的直径比吸嘴71i粗,因此应向PCR用管装配的密闭盖251i由连结部131i搬运。因此,设置密闭盖装拆机构39,该密闭盖装拆机构39具有梳齿状的装拆构件391,该装拆构件391排列了具有设置成与利用所述磁力部57的磁铁571的移动机构相对于连结部131i能够接触/分离的12个所述连结筒131ai的直径大致相等的半圆形状的拱形的切口部。在本实施方式例中,利用现存的机构能够进行密闭盖的装拆,因此能够防止装置规模的扩大、复杂化。
图21示出第二实施方式的在第一实施方式例的反应容器控制系统901及该反应容器控制系统901的多个(在此例子中为12个)的作为反应容器的PCR用管231i所设置的反应容器组的开口部,从导光用架台132的水平板132a向下侧突出的该连结部131i(在此,例如i=1)经由处于所述专用区域120i的向所述PCR用管231i的开口部装配的具有透光性的密闭盖251i,与该PCR用管231i间接地连结的状态,通过使所述连结部131i嵌合在该密闭盖251i的连结用的凹陷253i内而与PCR用管231i连结。
如图21所示,所述连结部1311经由密闭盖253而与PCR用管231i间接地连结,具有比所述导光用架台132的水平板132a向下方突出设置的大致圆筒状的连结筒131ai,在该连结筒131ai的底板的中央部穿设有圆孔131bi,该圆孔131bi具有与收容于细口管部的液体的液面相当的大小的开口,在该底板的周缘设有向下方突出设置的环状缘部131di。由此,防止连结部与密闭盖的密接。具有与所述连结筒的内径相当的直径的球状的球透镜381i缓插到该连结筒131ai内而载置在所述圆孔131bi上。前端位于该球透镜381i的上方规定距离且贯通所述水平板132a而到达外部的由树脂制的套圈131ci覆盖的光纤33i。该连结筒131ai、圆孔131bi、球透镜381i及光纤33i的束在连结筒131ai内部同轴配置。
如图21所示,所述反应容器控制系统901具有PCR用管231i、加热器137、及PCR用的温度控制器291i,该PCR用管231i作为将具有目标碱基排列的DNA等的目标溶液收容而进行放大等的反应的反应容器。加热器137将具有高的热传导性的由铝板构成的加热用块137c、片式加热器137a、隔热材料137b层叠而设置。对多个(在该例子中为12个)所述PCR用管231i进行收容保持的12个贯通孔137di穿设在同一加热器137上,广口管部235i由所述加热用块137c支承。
PCR用的温度控制器291具有与作为所述反应容器的PCR用管231i的细口管部233i接触而能够收容的温度控制用块292i、珀耳帖元件293i、及散热片294i
该PCR用管231i的细口管部233i具有所述PCR用块292i接触而设置的部分的下侧壁部分233ai,且具有设置在隔开该下侧壁部分233ai的间隔的上侧、与所述加热器的加热用块137c接触的广口管部235i的相当于壁部分的上侧壁部分235ai
根据本实施方式例,首先,按照密闭盖控制部167(CPU+程序160)的指示,对所述吸嘴头移动机构51进行指示,在使所述导光用架台132的各连结部131i向密闭盖收容部25i移动之后,对所述架台Z轴移动机构35进行指示,与密闭盖251i嵌合而装配于该连结部131i。接着,利用密闭盖251i使规定的PCR用管231i的开口部嵌合,由此同时地使连结部131i与PCR用管231i连结。
接着,通过测定控制部161的指示,根据基于温度控制器29的温度控制,在PCR的情况下,以在比最高的规定温度(例如,94℃)高几度优选高约5℃的一定温度(例如,100℃)下对所述上侧壁部分233bi进行加热的方式控制加热器137,由此将与所述PCR用管231i的所述广口管部235i嵌合的密闭盖251i加热而能够防止该密闭盖的结露。此时,该上侧壁部分235ai与进行所述温度控制的下侧壁部分233ai分离规定间隔,且使加热源与具有比下侧壁部分小的表面积的上侧壁部分233ai接触或接近而进行加热。因此,上侧壁部分235ai的加热的影响对设置在接近上侧壁部分235ai的位置的密闭盖251i的下表面进行加热而能够防止结露。
另一方面,连结部131i只不过是经由环状缘部131di而与密闭盖251i的上侧接触,因此对于密闭盖251i没有大的加热的影响。同样地,关于所述下侧壁部分233ai,使用具有加热冷却功能的珀耳帖元件而温度控制成所述规定温度,而且同时进行测定。测定结束后,按照密闭盖控制部167的指示,使用所述装拆构件391,在接近连结部131i之后,通过所述架台Z轴移动机构35使导光用架台132向上方移动,由此使密闭盖251i从所述连结部装拆而保留于PCR用管231i,在此状态下使连结部移动而解除连结。
图22示出第二实施方式例,且示出取代所述球透镜381i,将具有与所述连结筒131ai的内径相当的透镜直径的鼓形透镜382i缓插到该连结筒131ai内而载置在所述圆孔131bi上,以聚光于所述光纤33i的前端的方式设置的连结部131i
图23示出第三实施方式例,且示出取代所述球透镜381i等而将具有与所述连结筒131ai的内径相当的透镜直径的非球面透镜383i缓插到该连结筒131ai内而载置在所述圆孔131bi上,以聚光于所述光纤33i的前端的方式设置的连结部131i。需要说明的是,标号391是所述密闭盖装拆机构39的梳齿状的装拆构件,表示与连结部131i接近或接触的状态。在此状态下,使连结部131i上升,由此,密闭盖251i与该密闭盖装拆构件391扣合,从连结部131i脱落而装配于PCR用管231i,在此状态下保留。而且,所述各透镜381i~383i也可以从上侧安装管状的框架而缓装到连结筒131ai内。
以上的实施方式例是为了更良好地理解本发明而具体说明的实施方式例,并未限制其他方式。因此,在不变更发明的主旨的范围内能够进行变更。例如,关于吸嘴、分注取样接头、穿孔取样接头、容器组、其专用区域、收容部、测定端、测定器、特定波长测定器、吸引喷出机构、移动机构部、磁力部、加热部、反应容器、密闭盖、导光用架台、连结部、导光部、连接端、连接端排列体、连结部排列体、吸嘴头、温度控制器、吸嘴装拆机构、密闭盖装拆机构等的结构、形状、材料、排列、量、个数、及使用的试剂、检体等,并不局限于实施方式例所示的例子。而且,虽然使吸嘴相对于容器组移动,但也可以使容器组相对于吸嘴移动。
另外,在以上的说明中,PCR用的反应容器的密闭使用密闭盖而将放大用溶液密闭,但也可以将其取代或并用地使用矿物油等密闭液进行密闭。进而,也可以取代向所述吸嘴装配穿孔用取样接头而进行穿孔的情况,而使用通过吸引喷出机构进行驱动的穿孔销。而且,在以上的说明中,说明了实时PCR的测定,但并未限定为该测定,也可以适用于进行温度控制的其他的各种测定。而且,在以上的说明中,说明了将所述测定器设于分注装置的情况,但不一定必须限定于此。虽然仅说明了在测定器内部使用了光纤的光学系统,但也可以采用使用了透镜系统的光学系统。
另外,在本发明的各实施方式例中说明的装置、形成这些装置的零件或形成这些零件的零件可以适当选择,施加适当的变更而相互组合。需要说明的是,本申请内的“上方”、“下方”、“内部”、“外部”、“X轴”、“Y轴”、“Z轴”等的空间性的显示仅用于图解,没有限制为所述结构的特定的空间性的方向或配置。
工业实用性
本发明例如主要涉及包含DNA、RNA、mRNA、rRNA、tRNA的核酸的处理、检查、解析所要求的领域例如工业领域、食品、农产、水产加工等农业领域、药品领域、制剂领域、卫生、保险、疾病、遗传等医疗领域、生物化学或生物学等理学领域等。本发明尤其能够用于PCR、实时PCR等各种操作核酸等的处理、解析。
标号说明
10、110                    反应容器用光测定装置
20、120                    容器组
20i、120ii=1、…、12)   专用区域
211ii=1、…、12)        分注取样接头
231i、236ii=1、…、12)   PCR用管(反应容器)
30、300                    连接端排列体
31i、131ii=1、…、12)   连结部
32、320、132               导光用架台
33i                        光纤(导光部)
40、400                    测定器
40jj=1、…、6)          特定波长测定器
44                         测定端
50、500、150               吸嘴头
52                         移动机构部
53                         吸引喷出机构
59                         取样接头装拆机构
61、161                    测定控制部
70                         吸嘴排列部
71ii=1、…、12)          吸嘴

Claims (22)

1.一种反应容器用光测定装置,具有:
容器组,其排列有2个以上的反应容器;
导光用架台,其具有2个以上连结部,所述2个以上连结部能够与所述各反应容器直接地或间接地连结且设置有与连结的该反应容器内部光学性地连接的具有挠性的1个或2个以上导光部的前端;
连接端排列体,其具有将2个以上的连接端沿着规定路径排列并支承的排列面,所述2个以上的连接端对应于所述各连结部而设置且设置了导光部的后端,所述导光部的前端设置在该连结部上;
测定器,其具有与所述排列面接近或接触地设置且能够沿着所述规定路径与该各连接端依次光学性地连接的1个或2个以上的测定端,通过该连接端与该测定端的光学性的连接而能够接受所述反应容器内的基于光学性的状态的光;以及
导光切换机构,其使排列在所述连接端排列体上的所述各连接端与所述各测定端以依次光学性地连接的方式相对性地移动。
2.根据权利要求1所述的反应容器用光测定装置,其中,
在由所述测定器进行受光时,至少除所述测定端之外的测定器主体相对于该反应容器及具有与该反应容器连结的连结部的所述导光用架台设置成不动。
3.根据权利要求1或2所述的反应容器用光测定装置,其中,
具有架台移动机构,该架台移动机构以所述连结部与2个以上的所述反应容器一齐直接或间接地连结的方式使所述导光用架台相对于所述容器组相对性地移动。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的反应容器用光测定装置,其中,
所述测定器具有:多种类特定波长测定器,其具有能够与所述各连接端光学性地连接的1个或2个以上的测定端且能够接受特定波长或特定波长带的光;及测定端整齐排列部,其以能够沿着所述规定路径与所述各连接端光学性地连接的方式使多个所述各测定端整齐排列。
5.根据权利要求3或4所述的反应容器用光测定装置,其中,
在所述容器组具有密闭盖,该密闭盖向1个或2个以上的所述反应容器的开口部装配而将该反应容器密闭,且该密闭盖具有透光性。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的反应容器用光测定装置,其中,
在所述导光用架台具有能够对所述密闭盖进行加热的加热部。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的反应容器用光测定装置,其中,
具有:温度控制器,其具有与所述反应容器的下侧壁部分接触或接近地设置的温度源;及加热部,其具有与位于比所述反应容器的该下侧壁部分靠上侧的所述反应容器的上侧壁部分接触或接近地设置且能够对该上侧壁部分进行加热的加热源。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的反应容器用光测定装置,其中,
所述导光用架台设置于吸嘴头,具有能够使该吸嘴头在与所述容器组之间相对性地移动的吸嘴头移动机构,该吸嘴头具有进行气体的吸引及喷出的吸引喷出机构及以能够拆装的方式装配可由该吸引喷出机构进行液体的吸引及喷出的分注取样接头的1个或2个以上的吸嘴。
9.根据权利要求8所述的反应用容器光测定装置,其中,
所述吸嘴能够装配并保持密闭盖,通过装拆该密闭盖而能够将所述密闭盖装配于所述反应容器的开口部。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的反应容器用光测定装置,其中,
在所述各连结部设置由多个导光部构成的导光部束的前端,该导光部束的一部分的导光部束的后端设置在所述连接端排列体的第一连接端,所述导光部束的其余的一部分或全部设置在所述连接端排列体的第二连接端,所述规定路径具有第一路径和第二路径,通过所述连接端排列体的移动,设置于所述测定器的第一测定端沿着由所述第一连接端构成的第一路径相对性地移动,第二测定端沿着由所述第二连接端构成的第二路径相对性地移动。
11.根据权利要求10所述的反应容器用光测定装置,其中,
所述第一测定端与所述测定器的照射源光学性地连接,所述第二测定端与所述测定器的受光部连接,与所述第一连接端对应的前端和与所述第二连接端对应的前端以混杂的方式排列,所述第一测定端能够与所述第一连接端连接,所述第二测定端能够与所述第二连接端连接。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的反应容器用光测定装置,其中,
所述容器组由与1个或2个以上的所述吸嘴所组成的1组吸嘴进入且另一组吸嘴未进入的各组吸嘴对应的2个以上的各专用区域构成,在各专用区域至少具有至少1个所述反应容器、对在该反应中使用的反应溶液进行收容的1个或2个以上的液体收容部、能够使用所述吸嘴搬运至所述反应容器且能够对收容于所述反应容器的所述反应溶液进行密闭的密闭盖,所述导光用架台的各连结部以由1个或2个以上的连结部组成的1组连结部进入且另一组连结部未进入所述各专用区域的方式建立对应地将所述导光用架台在所述整个专用区域上延伸设置。
13.根据权利要求12所述的反应容器用光测定装置,其中,
还具有能够以横穿所述各专用区域的方式移动且能够侵入各专用区域的由1个或2个以上的吸嘴组成的1组可横穿吸嘴。
14.根据权利要求13所述的反应容器用光测定装置,其中,
在所述各专用区域上,可视性地显示识别并管理检体的检体信息及表示检查内容的检查信息,拍摄包含该检体信息及该检查信息的显示在所述各专用区域上的内容而得到图像数据的数码相机设置于所述可横穿吸嘴。
15.一种反应容器用光测定装置,具有:
吸嘴头,其设置有进行气体的吸引及喷出的吸引喷出机构及以可拆装的方式装配能够由该吸引喷出机构进行液体的吸引及喷出的分注取样接头的1个或2个以上的吸嘴;
容器组,其至少具有将在各种反应中使用的反应用溶液收容的1个或2个以上的液体收容部、对能够捕获目标物质的磁性粒子所悬浊的磁性粒子悬浊液进行收容的液体收容部、对检体进行收容的液体收容部、对目标物质的分离提取用溶液进行收容的1个或2个以上的液体收容部、及2个以上的反应容器;
吸嘴头移动机构,其能够使所述吸嘴头与所述容器组之间相对性地移动;
磁力部,其能够向装配于所述吸嘴的各分注取样接头的内壁吸附所述磁性粒子;
导光用架台,其设置于所述吸嘴头,具有2个以上的连结部,所述2个以上的连结部能够与所述各反应容器直接或间接地连结且设置有与连结的该反应容器内部光学性地连接的具有挠性的1个或2个以上的导光部的前端;
连接端排列体,其具有将2个以上的连接端沿着规定路径排列并支承的排列面,所述2个以上的连接端对应于所述各连结部而设置且设置了前端设置在该连结部上的所述导光部的后端;
测定器,其具有与所述排列面接近或接触地设置且能够沿着所述规定路径与该各连接端依次光学性地连接的1个或2个以上的测定端,通过该连接端与该测定端的光学性的连接而能够接受所述反应容器内的基于光学性的状态的光;及
光学系切换机构,其以将沿着所述连接端排列体的所述规定路径设置的所述各连接端与所述各测定端依次光学性地连接的方式相对性地移动。
16.一种反应容器用光测定方法,其中,
使具有2个以上的连结部的导光用架台相对于排列于容器组的2个以上的反应容器移动,所述2个以上的连结部设置了具有挠性的1个或2个以上的导光部的前端,
使所述各反应容器与所述连结部直接或间接地一齐连结,将连结的所述反应容器内部与所述导光部光学性地连接,
在该反应容器内进行温度控制,
将来自所述反应容器的光向连接端排列体引导,使与该排列面接近或接触地设置且设置于测定器的1个或2个以上的测定端和该各连接端相对性地移动,由此沿着所述规定路径依次光学性地连接,测定器接受所述反应容器内的基于光学性的状态的光,所述连接端排列体具有将2个以上的连接端沿着规定路径排列并支承的排列面,所述2个以上的连接端对应于该各连结部而设置且设置了前端设置在该连结部上的所述导光部的后端。
17.根据权利要求16所述的反应容器用光测定方法,其中,
所述测定器具有多个种类的能够接受特定波长或特定波长带的光的特定波长测定器,各特定波长测定器具有能够沿着所述规定路径与所述各连接端依次光学性地连接的至少1个测定端,由测定端整齐排列部使多个该各测定端整齐排列,所述各测定端沿着所述路径与所述各连接端依次光学性地连接,各特定波长测定器接受所述反应容器内的基于光学性的状态的特定波长或特定波长带的光。
18.根据权利要求16或17所述的反应容器用光测定方法,其中,
在将排列于所述容器组、能够与所述反应容器的开口部嵌合的具有透光性的2个以上的密闭盖一齐向反应容器装配之后,使所述导光用架台相对于所述反应容器的各密闭盖移动。
19.根据权利要求16~18中任一项所述的反应容器用光测定方法,其中,
对于将所述反应容器的开口部覆盖的密闭盖进行按压或振荡。
20.根据权利要求16~19中任一项所述的反应容器用光测定方法,其中,
通过所述导光用架台,对密闭所述反应容器的密闭盖进行加热。
21.根据权利要求16~19中任一项所述的反应容器用光测定方法,其中,
使所述反应容器的开口部与所述连结部直接或间接地连结,在进行该反应容器内的温度控制时,根据具有与该反应容器的下侧壁部分接触或接近地设置的温度源的温度控制器的温度控制,由与该上侧壁部分接触或接近地设置的加热部的加热源对位于比所述下侧壁部分靠上侧的该反应容器的上侧壁部分进行加热,防止所述连结部的直接性或间接性的结露。
22.一种反应容器用光测定方法,其中,
向设置于吸嘴头的进行气体的吸引及喷出的各吸嘴以可拆装的方式装配分注取样接头,
使用磁力部、使所述吸嘴头与容器组之间相对性地移动的吸嘴头移动机构、能够对收容于容器组的目标物质进行捕获的磁性粒子所悬浊的磁性粒子悬浊液、检体、及目标物质的分离提取用溶液,对目标物质进行分离,
将分离了的目标物质及在反应中使用的反应用溶液向设置于容器组的多个反应容器导入,
至少通过所述吸嘴头移动机构使具有2个以上的连结部的导光用架台相对于该反应容器移动,所述2个以上的连结部设置于所述吸嘴头且设置了1个或2个以上的导光部的前端,
使所述各反应容器与所述连结部直接或间接地一齐连结,将连结的该反应容器内部与所述导光部光学性地连接,
在该反应容器内进行温度控制,
将来自所述反应容器的光向连接端排列体引导,通过使所述连接端排列体移动,而使与该排列面接近或接触地设置且设置于测定器的1个或2个以上的测定端和该各连接端沿着所述规定路径依次光学性地连接,而测定器接受所述反应容器内的基于光学性的状态的光,所述连接端排列体将2个以上的连接端沿着规定路径排列并支承,所述2个以上的连接端对应于该各连结部而设置且设置了前端设置在该连结部上的所述导光部的后端。
CN201280035341.1A 2011-05-16 2012-05-16 反应容器用光测定装置及其方法 Active CN103688159B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-109918 2011-05-16
JP2011109918 2011-05-16
PCT/JP2012/062550 WO2012157685A1 (ja) 2011-05-16 2012-05-16 反応容器用光測定装置およびその方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103688159A true CN103688159A (zh) 2014-03-26
CN103688159B CN103688159B (zh) 2016-11-30

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106680250A (zh) * 2015-11-10 2017-05-17 北京万泰生物药业股份有限公司 用于聚合酶链式反应的检测机构及聚合酶链式反应装置
CN110042150A (zh) * 2018-01-16 2019-07-23 青岛益柏生物科技有限公司 一种核酸恒温扩增实时分析装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02280033A (ja) * 1989-04-21 1990-11-16 Canon Inc 測色検査装置
US20020123156A1 (en) * 1995-03-20 2002-09-05 Hideji Tajima Liquid processing method making use of pipette device and apparatus for same
WO2006013926A1 (ja) * 2004-08-05 2006-02-09 Universal Bio Research Co., Ltd. 反応容器、反応容器液導入装置、液導入反応測定装置、および液導入装置
CN1745293A (zh) * 2003-01-31 2006-03-08 环球生物研究株式会社 连续性光学测量装置及其方法
EP1640720A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-29 Hitachi, Ltd. Apparatus for measuring interaction with biomolecule
CN101375169A (zh) * 2006-01-13 2009-02-25 环球生物研究株式会社 变形式分注管、变形式分注装置及变形式分注处理方法
WO2011016509A1 (ja) * 2009-08-06 2011-02-10 ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 光ファイバ測定装置およびその測定方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02280033A (ja) * 1989-04-21 1990-11-16 Canon Inc 測色検査装置
US20020123156A1 (en) * 1995-03-20 2002-09-05 Hideji Tajima Liquid processing method making use of pipette device and apparatus for same
CN1745293A (zh) * 2003-01-31 2006-03-08 环球生物研究株式会社 连续性光学测量装置及其方法
WO2006013926A1 (ja) * 2004-08-05 2006-02-09 Universal Bio Research Co., Ltd. 反応容器、反応容器液導入装置、液導入反応測定装置、および液導入装置
EP1640720A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-29 Hitachi, Ltd. Apparatus for measuring interaction with biomolecule
CN101375169A (zh) * 2006-01-13 2009-02-25 环球生物研究株式会社 变形式分注管、变形式分注装置及变形式分注处理方法
WO2011016509A1 (ja) * 2009-08-06 2011-02-10 ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 光ファイバ測定装置およびその測定方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106680250A (zh) * 2015-11-10 2017-05-17 北京万泰生物药业股份有限公司 用于聚合酶链式反应的检测机构及聚合酶链式反应装置
WO2017080358A1 (zh) * 2015-11-10 2017-05-18 北京万泰生物药业股份有限公司 用于聚合酶链式反应的检测机构及聚合酶链式反应装置
US10864521B2 (en) 2015-11-10 2020-12-15 Beijing Wantai Biological Pharmacy Enterprise Co., Ltd. Detection mechanism for polymerase chain reaction and polymerase chain reaction device
CN106680250B (zh) * 2015-11-10 2023-06-30 北京万泰生物药业股份有限公司 用于聚合酶链式反应的检测机构及聚合酶链式反应装置
CN110042150A (zh) * 2018-01-16 2019-07-23 青岛益柏生物科技有限公司 一种核酸恒温扩增实时分析装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20190137397A1 (en) 2019-05-09
EP2711690B1 (en) 2019-10-30
WO2012157685A1 (ja) 2012-11-22
EP2711690A1 (en) 2014-03-26
KR102045090B1 (ko) 2019-12-02
JPWO2012157685A1 (ja) 2014-07-31
US11656179B2 (en) 2023-05-23
US20210349024A1 (en) 2021-11-11
KR20140033410A (ko) 2014-03-18
US20140134620A1 (en) 2014-05-15
JP5991967B2 (ja) 2016-09-14
US11099132B2 (en) 2021-08-24
EP2711690A4 (en) 2014-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10088419B2 (en) Light measurement apparatus for reaction vessel and light measurement method
US11656179B2 (en) Optical measurement device for reaction vessel and method therefor
CN103534575B (zh) 自动反应/光测定装置及其方法
KR101852646B1 (ko) 다기능 분주 유닛을 이용한 핵산 자동 처리장치 및 그 방법
CN105143889B (zh) 直动型反应处理装置及其方法
CN103547666B (zh) 反应容器及其制造方法
CN104668006B (zh) 反应容器及其制造方法、以及反应容器系统
CN103688159B (zh) 反应容器用光测定装置及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant