CN107002005B - 核酸检测盒 - Google Patents

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Abstract

核酸检测用盒中，将规定的注射器压扁，介由流路将样品溶液供给至扩增部，从外部对扩增部加热，将样品溶液中的样品DNA扩增。含有扩增产物的样品溶液介由流路被供给至检测部，在检测部发生杂交反应。接着，将其它的注射器压扁，介由其他的规定流路将嵌入剂液供给至检测部中。因此能够提供可以使从样品的扩增至样品的电化学反应检测自动化进行的核酸检测盒。

Description

核酸检测盒
技术领域
实施方式涉及在使用电信号检测核酸的核酸检查装置中利用的核酸检测盒。
背景技术
近年来，随着基因工程的发展，在医疗领域中因基因导致的疾病的诊断或预防逐渐变得可能。将其称作基因诊断，通过利用其对成为疾病原因的人类的基因缺陷或基因变化进行检测，使得在疾病的发病前或极初期阶段的疾病的诊断或预测成为可能。另外，随着人类基因组的解读，有关于基因型与传染病的关联的研究有所发展，对应于各个人的基因型的治疗(定制医学)也逐渐成为现实。因此，简便地进行基因的检测以及基因型的确定变得非常重要。
作为核酸检查装置，已知有使用了DNA芯片的器件。DNA芯片具备以下特征：在基板上具备由固定有核酸探针的多个传感器部构成的检测区域，能够一次性地检测多个核酸序列。一般来说，核酸探针在溶解于液体的状态下、通过滴加在各传感器部上而固定在传感器表面上。另外，由于在各个传感器部上固定相互间不同的核酸探针，必须避免在传感器部之间液滴彼此发生接触。
另一方面，正在大力研发在1个器件内能够依次进行涉及多个试剂的多个反应的被称作μ-TAS的器件。μ-TAS由试剂保持区域、核酸的反应区域或检测区域等构成，并具备将它们连接的流路。
进而，还开发了使用内置有上述电流检测方式的DNA芯片的核酸检测盒用于检测核酸的核酸检查装置。在这种器件内进行核酸检测时，需要使用多个试剂在规定条件下进行多个处理及反应，例如抽提、纯化、核酸扩增反应、核酸杂交反应等。这些试剂一般来说很昂贵，因此期待尽量地降低使用量、从少的样品溶液中获得多的信息。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-60925号公报
专利文献2：日本特开2009-109334号公报
专利文献3：日本特开2008-241397号公报
专利文献4：日本特开WO2008/087828号公报
专利文献5：日本特开2008-224651号公报
专利文献6：日本特开2008-49311号公报
专利文献7：日本特开2005-274405号公报
专利文献8：日本特开2013-521780号公报
专利文献9：日本特开2006-149215号公报
专利文献10：日本特开2006-78500号公报
专利文献11：日本特开2013-145217号公报
专利文献12：日本特开WO2008/108027号公报
专利文献13：日本特开WO2008/096570号公报
专利文献14：日本特开2013-192521号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
如上所述，面向核酸检测盒的低价化，对核酸检测盒要求高的密封性、且要求核酸检测盒的小型化。另外，由于样品溶液需要由使用者注入，因此样品注入口的构造需要是简便的。在为气泡不能混入到送液中的密闭体系的样品室时，核酸检测盒的内部需要是液密的，需要气泡等不会从样品注入口混入到送液流路内。另外，样品注入口及收纳样品溶液的注射器需要是即便是所投入的样品溶液的液量多少有所不均也没有问题的构造。另一方面，由于试剂是昂贵的，因此要求能够尽量不浪费地投入。进而，为了防止因样品导致的环境污染，必须是在投入样品溶液之后不接触样品注入口附近的构造。进而，为了低成本化，期待工时或零件数量少。
本发明的目的在于提供可以在从样品的扩增到样品的电化学反应检测自动化地进行的核酸检查装置中利用的具有高密封性的经高集成化的核酸检测盒。
另外，本发明的目的在于提供能够在具备简便的样品注入口及样品注入口周边的液密机构的核酸检查装置中利用的核酸检测盒。
进而，本发明的目的在于提供能够同时或并行地将多种核酸扩增、对所得扩增产物中的多种靶核酸同时或并行地进行检测的核酸检测器及核酸检测盒。
用于解决课题的方法
根据实施方式，提供一种核酸检测盒，其具备：
储存样品溶液或嵌入剂液的多个注射器；
对所述样品溶液中的DNA进行扩增而生成扩增产物的扩增部；
按照从该扩增部供给所述扩增产物的方式连接于所述扩增部、对所供给的所述扩增产物进行检测的检测部；
在所述多个注射器内将储存所述样品溶液的注射器与所述扩增部与所述检测部连接的第1流路；以及
在所述多个注射器内将储存所述嵌入剂液的注射器与所述检测部连接的第2流路。
另外，根据实施方式，提供一种核酸检测盒，其特征在于，其具备：
分别具有贯通孔的第1板和第2板；
设置在所述第1板与第2板之间且含有具有规定厚度的第1区域和具有比所述规定厚度薄的第2厚度的第2区域的弹性构件；
注入样品溶液的注入部；
对由注入部注入的样品溶液进行储存的储存部；以及
由所述注入部注入的样品溶液流向所述储存部的流路，
其中，所述弹性构件的第1区域按照至少将所述流路及所述储存部覆盖的方式设置。
附图说明
图1为概略地表示实施方式的核酸检查装置的模块图。
图2为概略地表示安装在图1所示核酸检查装置中的核酸检测盒的外观的立体图。
图3为将图2所示的核酸检测盒分解后概略地进行表示的分解立体图。
图4为透视图2所示的核酸检测盒、概略地表示内部构造的透视俯视图。
图5为概略地表示图2所示核酸检测盒内设置的流路及连接于流路的各部的俯视图。
图6为概略地表示图2所示核酸检测盒内设置的流路及连接于流路的各部的立体图。
图7为概略地表示图2所示核酸检测盒的扩增部的形态的俯视图。
图8为概略地表示图2所示核酸检测盒的DNA芯片的平面构造的俯视图。
图9为概略地表示从图2所示核酸检测盒上取下了盖子及外罩的外观的立体图。
图10为概略地表示沿着A-A线截断图2所示核酸检测盒的截面的部分截面立体图。
图11为表示从图2所示核酸检测盒上除去盖子后的核酸检测盒的盖子内构成的部分立体图。
图12为表示安装在图2所示核酸检测盒中的外罩的背面的立体图。
图13为概略地表示图3所示核酸检测盒的下部板的一部分的部分立体图。
图14为概略地表示图3所示核酸检测盒的衬板的一部分的部分立体图。
图15为沿着图9的B-B的核酸检测盒的部分截面立体图。
图16为概略地表示作为图15所示的常闭阀门的构造的处于连通于注射器的常开状态的常闭阀门构造的部分截面立体图。
图17为沿着图2所示C-C线的核酸检测盒的部分截面立体图。
图18为沿着图9所示D-D线的核酸检测盒的部分截面立体图。
图19为概略地表示图18所示核酸检测盒的注射器和压入该注射器的注射器杆的配置的部分截面图。
图20为概略地表示将注射器杆压入到图18所示的注射器的鼓出部而发生了变形的样子的部分截面图。
图21A为表示将注射器杆10次压入到比较例的注射器的鼓出部时的荷重分布的图。
图21B为表示将注射器杆10次压入图18所示的注射器的鼓出部时的荷重分布的图。
图22为表示压入至图18所示的嵌入剂注射器及第2洗涤液注射器的鼓出部中的注射器杆的形态的立体图。
图23为表示压入至图18所示的嵌入剂注射器及第2洗涤液注射器的鼓出部中的注射器杆的另一形态的立体图。
图24为概略地表示设置在图4所示的扩增部的流入及流出路上的常开阀门的外观构造的俯视图。
图25为概略地表示图24所示的常开阀门的形态的部分截面图。
图26为概略地表示图25所示的开放的常开阀门及对该常开阀门进行闭塞动作的阀门杆的一部分的部分截面图。
图27为表示作为通过阀门杆进行开放动作的常闭阀门的沿着图2所示A-A线的常闭阀门的纵截面的立体截面图。
图28为表示显示图27所示常闭阀门的构造的图2所示核酸检测盒的纵截面的立体截面图。
图29为表示图27所示常闭阀门的构造的横截面图。
图30为概略地表示图3所示衬板背面的形态的立体图。
图31为从背面侧概略地表示为了图3所示的组装而位置对齐的核酸检查盒的上部板和衬板的立体图。
图32为概略地表示在图31所示上部板的背面安装有衬板的构造的立体图。
图33为概略地表示将图32所示的安装有衬板的上部板安装在下部板的工序的立体图。
图34为概略地表示图1所示核酸检查装置的内部构造的侧视图。
图35为表示图1的核酸检查装置的样品电化学检查过程的流程图。
图36为概略地表示样品溶液向图4所示核酸检测盒内的扩增部的供给的俯视图。
图37为概略地表示第1洗涤液向图4所示核酸检测盒内的扩增部的供给及样品溶液向检测部的供给的俯视图。
图38为概略地表示第2洗涤液向图4所示核酸检测盒内的检测部的供给的俯视图。
图39为概略地表示嵌入剂液向图4所示核酸检测盒内的检测部的供给的俯视图。
图40A为示意地表示从实施方式的核酸检测器的扩增部至检测部的流路模型的俯视图。
图40B为以线B-B截断图40A所示核酸检测器的流路模型的截面。
图41A为概念地表示图40A所示流路模型中的扩增部的体积及检测部的体积的关系的示意图。
图41B为以概念图表示图40A所示流路模型中较检测部更向上游延伸的流路中的检测部外侧的区域、较检测部90更向下游延伸的流路的检测部外侧区域的关系的示意图。
图42A为表示实验结果的图表。
图42B为表示实验结果的图表。
图42C为表示实验结果的图表。
具体实施方式
以下参照附图详细地说明实施方式的核酸检测盒。
(核酸检查装置的概略构成)
图1表示实施方式的核酸检查装置8的模块。该核酸检查装置8按照能够使从样品的扩增至样品的电化学反应检测完全自动化的方式构成。核酸检查装置8具备液密地密闭的核酸检测盒10和与该核酸检测盒10电连接的测定部12。另外，核酸检查装置8具备从外部对设于核酸检测盒10内的流路体系进行驱动控制的送液控制机构16及对核酸检测盒10的各部分进行温度控制的温度控制机构14等。核酸检测盒10中如后叙述那样，在其内部收纳有DNA芯片6。另外，在该DNA芯片6上设有样品溶液等溶液流过的检测流路。在DNA芯片6上的检测流路中配置有用于取出杂交信号的多个电极。另外，DNA芯片6上的检测流路上如后详述，以一定间隔排列有在电极上固定有用于检测例如SNP(1)～SNP(N)(单核苷酸多态性：Single Nucleotide Polymorphism)的检测用核酸探针的作用电极。另外，在检测流路上以与这些作用电极相面对的配置设置有至少1个的对电极及参比电极。
图1所示的测定部12连接于DNA芯片6，构成了根据输入电压在DNA芯片6内的作用电极及对电极之间的施加而使参比电极的电压反馈(负反馈)的3电极方式的稳压器。因此，在该测定部12中，可以不受核酸检测盒10中单元内的电极或溶液等各种条件的变动的影响地向溶液中施加所希望的电压，能够对由电化学反应所产生的电流(以下称作“电化学电流”)进行电化学测定。
上述测定部12、温度控制机构14及送液控制机构16连接于装置控制部18，装置控制部18介由接口(未图示)连接于核酸检查装置8外的计算机4。响应来自计算机4的动作指示等指令，装置控制部18根据内置程序控制测定部12、温度控制机构14及送液控制机构16。装置控制部18控制送液控制机构16对样品溶液等溶液进行送液。另外，装置控制部18控制温度控制机构14来控制样品溶液的温度以产生核酸的扩增反应、杂交反应及电化学反应。进而，装置控制部18控制测定部12对杂交反应之后的电化学反应进行检测、并将所得检测信号作为检测数据传送至外部的计算机4。计算机4中，对所传送来的检测数据进行解析以鉴定样品溶液中的核酸的存在。图1所示的核酸检查装置8使从样品溶液中的核酸的扩增至电化学反应的检测自动化，仅通过将收纳有样品溶液的核酸检测盒10安装在核酸检查装置8中，即可获取关于样品溶液中所含核酸的碱基序列的数据。
(核酸检测盒的基本构造)
如图2所示，核酸检测盒10具有在箭头5所示的方向上在核酸检查装置8中进行安装和取出的矩形盒形状的外观。这里，核酸检测盒10中，为了规定安装于核酸检查装置8时的朝向，在其一部分(角部)上设置有切口部22。图2所示的实施方式中，以装置中的插入(安装)方向5为基准，将矩形核酸检测盒10的插入方向前方的右侧角部施以切口而设置了切口部22。使用者(操作者)可以确认该切口部22为前端侧、从而将核酸检测盒10正确地安装在核酸检查装置8中。
另外，并非限定于这种对核酸检测盒10的角部施以切口的形态，也可以对其他位置施以切口来确定矩形核酸检测盒10的上表面，确定核酸检测盒10的安装方向。以下的说明中，将核酸检测盒10的切口部22规定为前方侧，将该前方侧规定为安装方向的标准。另外，将与前方侧相反的一侧称作后方侧，在核酸检测盒10中，将能够开关地安装有盖子(盖部)20的面称作上表面。
该核酸检测盒10如分解成图3所示，由下部板(第1板)30、衬板40、上部板(第2板)50、外罩板60及盖子20构成。下部板30由硬质材料、例如聚碳酸酯等硬质树脂材料制作，且形成有收纳DNA芯片6的芯片用凹处130。更详细地说，DNA芯片6如后说明的那样，将形成有包含固定了核酸探针的固定化区域的检测流路100的流路区域的平坦面朝上，将DNA芯片6嵌入固定在该凹处130中。在下部板30上形成有用于连通至形成于DNA芯片6上的检测流路100的送液体系流路的沟槽132，并且形成有用于规定送液体系的注射器用凹处134及罐用凹处136。
衬板40由弹性材料、例如弹性体等橡胶弹性材料制作，载置于下部板30上。在该衬板40上形成有用于对应下部板30的凹处134规定送液体系的鼓出部144、送液流路用贯通孔142及纵长贯通沟槽146。另外，如后所详述的那样，在该衬板40上形成有如后详述的用于在DNA芯片6中设置检测流路100的沟槽111。进而，在衬板40上设置有用于规定溶液注入口的开口突起141、143，且形成有用于规定排气孔的开口突起145、147。进而还形成有用于能够从外部接入DNA芯片6的电极衬垫部的纵长贯通沟槽149。
上部板50由硬质材料、例如聚碳酸酯等硬质树脂材料制作，载置于衬板40上，衬板40被加压夹持在上部板50及下部板30之间。更详细地说，在上部板50的下表面上突出地设置多个螺柱销156、158，配置在上部板50周边的螺柱销156直接插通在设于下部板30周边的周边螺柱孔138中。另外，按照面对衬板40的方式设置在上部板50中央部的螺柱销158通过设置于衬板40中央部的插通孔148后插通在设于下部板30上表面的螺柱孔140中。这些螺柱销156、158的前端被热敛缝而变形为防脱凸起，被固定在下部板30上。通过该螺柱销156、158将上部板50、衬板40及下部板30一体化。该构造中，上部板50按照对衬板40加压的方式固定在下部板30上、在上部板50及衬板40之间规定液密的送液体系，在下部板30及衬板40之间也同样规定液密的送液体系。在上部板50上，对应于形成在衬板40中的鼓出部144、贯通孔142及纵长贯通沟槽146等而形成有纵长贯通沟槽154、连通于贯通孔142的沟槽(未图示)及连通于纵长贯通沟槽149的纵长贯通沟槽159等。另外，在上部板50上形成有衬板40的开口突起141、143、145、147所插通的贯通孔151、153、155、157。
上部板50通过台阶169而划分为后方区域150及前方区域152，后方区域150及前方区域152通过该台阶169连接。上部板50的后方区域150中以不能取下的方式安装有外罩板60。外罩板60由硬质材料、例如聚碳酸酯等硬质树脂材料制作，且形成有能够嵌入盖子20的切口部160。在该切口部160上安装有盖子20。在外罩板60上形成有对应于形成在上部板50的后方区域150的纵长贯通沟槽154等且具有间隔壁165的纵长沟槽164。
在面对上部板50的后方区域150的外罩板60的下表面周边上，卡合突起片162朝向下方延伸出，该卡合突起片162通过对应于该卡合突起片162所设置的上部板50的插通孔166、以不能取下的方式卡合在设置于下部板30的卡合孔131中。
(核酸检测盒内的送液体系)
参照图4、图5及图6说明核酸检测盒内的送液体系。图4透视地示出了设置于核酸检测盒10的内部的送液体系。另外，图5及图6示出了形成于图4所示核酸检测盒10内的送液体系的配置。
如图4所示，核酸检测盒10由注射器部70、扩增部80及检测部90构成，其送液体系按照将注射器部70、扩增部80及检测部90连通的方式构成。注射器部70被外罩板60及盖子20覆盖，且设置在对应于上部板50的后方区域150的核酸检测盒10中。扩增部80及检测部90设置在对应于上部板50的前方区域152的核酸检测盒10中，且由流路构成。
注射器部70中，样品注射器702、第1洗涤液注射器704、嵌入剂注射器706及第2洗涤液注射器708沿着核酸检测盒10的短边方向配置。样品注射器702中作为储存部装有样品溶液，第1洗涤液注射器704中填充有第1洗涤液。另外，在嵌入剂注射器706中填充有嵌入剂液，在第2洗涤液注射器708中填充有与第1洗涤液相同组成的第2洗涤液。这些注射器702、704、706及708形成为向核酸检测盒10的长度方向延伸的筒状空间，该筒状空间通过衬板40的鼓出部144分别将下部板30的各个凹处134覆盖而被规定在凹处134与鼓出部144之间。
如图4所示，样品注射器702介由流入样品溶液的流路712连通于注入样品溶液的样品注入口710，并且介由排气用的流路714连通于排气开口716。另外，流路712在样品注射器702的流入出侧被分支、连通于常闭阀门718。第1洗涤液注射器704也介由流路724连通于第1洗涤液注入口720，并且介由流路722连通于常闭阀门728，介由在流路722处分支出的分支流路连通于排气开口726。第1洗涤液介由流路724由第1洗涤液注入口720经加压而供至第1洗涤液注射器704。这里，第1洗涤液注射器704内的空气介由排气开口726被释放至外部。同样，嵌入剂注射器706也介由流路734连通于嵌入剂注入口730，并且介由流路732连通于常闭阀门738，并且介由从流路732分支出的流路连通于排气开口746。嵌入剂从嵌入剂注入口730经加压而供至嵌入剂注射器706，嵌入剂注射器706内的空气介由排气开口736被释放至外部。进而，第2洗涤液注射器708也介由流路744连通于第2洗涤液注入口740，并且介由流路742连通于常闭阀门748，介由从流路742分支出的流路连通于排气开口746。第2洗涤液从第2洗涤液注入口740经加压而供至第2洗涤液注射器708，第2洗涤液注射器708内的空气介由排气开口746被释放至外部。这里，第2洗涤液作为与第1洗涤液相同组成的洗涤液进行准备。
这里，注射器702、704、706及708具有作为对填充在其内部的样品溶液、洗涤液或试剂进行保存的罐的功能。另外，注射器702、704、706及708具有将填充在其内部的样品溶液、洗涤液或试剂送出至流路712、722、732、742的泵的功能。即，注射器702、704、706及708可以通过具有弹性的鼓出部144在其内部形成空洞以储存样品溶液等。另外，通过利用设置于检查装置8的送液控制机构16的注射器杆将具有弹性的鼓出部144压扁，可以将注射器702、704、706及708内的样品溶液、洗涤液或试剂送出至流路712、722、732、742。另外，常闭阀门718、728、738、748具有在注射器702、704、706及708内维持样品溶液、洗涤液或试剂的保存的功能，开始检查时，这些常闭阀门718、728、738、748通过设置于检查装置8的送液控制机构16的阀门杆被依次打开，并维持在打开的状态。注入口710、720、730、740及排气开口716、726、736、746由设置于衬板40的开口突起141、143、145、147形成，为了将样品溶液、洗涤液或试剂从外部注入至注射器702、704、706及708而设置。在注入口720、730、740及排气开口726、736、746将洗涤液或试剂注入到注射器704、706及708之后，在上部板上安装外罩板60，将洗涤液或试剂封入在注射器704、706及708中。更详细地说，外罩板60将设置于衬板40的开口突起141、147进行压接变形而闭塞。因此，可防止洗涤液或试剂在注入到注射器704、706及708中之后，洗涤液或试剂漏出至核酸检测盒10外。另外，样品注入口710及排气开口716在将样品溶液注入到样品注射器702中之后，利用盖子20将衬板40的开口突起143、145进行压接变形而闭塞。因此，可防止样品溶液注入到样品注射器702之后、样品溶液漏出至核酸检测盒10外。
扩增部80中，在输入口侧及输出口侧设有常开阀门810、820，在常开阀门810、820之间设有相互间串联地连通的扩增流路812、816。输入口侧的常开阀门810连接于扩增流路812的起始端侧，输出口侧的常开阀门820连接于扩增流路816的终端侧。输入口侧的常开阀门810连接于共通地连结于注射器部70的常闭阀门718及728的流路802。另外，输出口侧的常开阀门820连接于流路806。注射器部70的常闭阀门738及748共通地连接于流路804。进而，流路804及流路806共通地连接且连通于检测部90的流路908。
将样品溶液供至扩增流路812、816时，打开常闭阀门718将样品注射器702压扁。因此，样品溶液经由常闭阀门718、流路802及常开阀门810被供至扩增流路812、816。结果，将样品溶液填充到扩增流路812、816中。之后，关闭常开阀门810、820，加热扩增部80，将样品溶液内的样品DNA扩增。
各扩增流路812、816的图案如图7放大所示，形成为将用于增大流路长的曲折流路折返成U字状的形态。而且，具有该U字状的曲折图案(meander pattern)的扩增流路812、816相对于两者间的中心轴818线对称地配置，两者按照形成一个方向流通路的方式连通。由于扩增流路812、816具有相对于中心轴818的对称图案，因此设置于检查装置8内的温度控制机构14的加热器可以按照比较均匀地对扩增流路812、816加热的方式进行设计。
这里，在样品DNA的扩增时，扩增部80的输入口侧的常开阀门810及输出口侧的常开阀门820被设置于检查装置8内的阀门杆关闭。因此，可以防止因在样品DNA的扩增时施加于扩增部80的热而膨胀的样品溶液从扩增部80的输入口及输出口流出至扩增部80外侧的流路802、806中与试剂等发生混合的事态的发生。
(核酸检测盒的扩增流路)
各扩增流路812、816中如后详述，按照沿着流路隔开一定长度以上的间隔的方式配置有孔830。图7所示的例中，由于在曲折状的扩增流路812、816中隔开基本恒定的流路长度而配置孔830，因此将孔830在扩增部80内直线地散在配置。由于孔830直线地散在配置，因此温度控制机构14的加热器同样地可以按照对这些孔830比较均匀地加热的方式进行设计。
配置于扩增部80的扩增流路812、816含有多个孔830、将孔之间连接的间隔流路、从扩增部80外部连接于最上游的孔830的上游流路、以及从最下游的孔830连接于扩增部80外部的下游流路。在核酸检测盒所含的流路中，流路的宽度规定为垂直于流路轴方向的方向上的长度(流路截面内的长度)。孔的宽度规定为垂直于含有孔830的扩增流路812、816的轴方向的方向上的长度(作为流路的孔截面内的长度)。孔830的宽度规定为比间隔流路的宽度、上游流路及下游流路的各自宽度还要大。间隔流路的宽度、上游流路及下游流路的宽度例如可以分别为约0.05mm～约1.5mm，优选规定为约0.5mm。孔830的宽度只要是比间隔流路的宽度、上游流路及下游流路的各自宽度还大即可，例如是约0.2mm～约3.0mm即可。例如，当间隔流路的宽度约为0.5mm时，孔830的宽度也优选约为1mm。另外，例如孔830的宽度可以比间隔流路的宽度大1.5倍～3.0倍、优选孔830的宽度可以比间隔流路的宽度大1.7倍～2.3倍。
在设置于扩增部80内的多个孔830中，能够游离地固定有每个孔不同种类的引物组832。当向扩增部80内供给含有1个或多个样品DNA(或样品RNA或任何种类的样品核酸)的样品溶液时，被固定的引物组832在样品溶液中游离。进而，当该扩增部80被温度控制机构14的加热器加热时，则多个样品DNA被多种引物组832多重扩增。这里，各孔830中固定有由对于对目标的1种样品DNA进行扩增所需的多个引物所构成的1种引物组。
一边参照图7一边对孔830的配置进行说明。孔830(2)形成在间隔流路842与间隔流路844之间。在830(2)的下游侧形成间隔流路844，进而在间隔流路844的下游形成有孔830(4)。规定孔830(2)的孔壁面853、855较规定间隔流路842、844宽度的流路壁更向外侧突出。图7中从上方观察孔壁面853、855时，它们表示作为用直线切取各个圆的一部分时所获得的弧的曲线。进而，孔壁面853、855的两端部分别连接于间隔流路842、844的末端。孔壁面853、855的末端与流路842、844的末端的连接还可以是图7所示曲线与直线的连接，或者它们的末端还可以通过相互间顺滑地连接的曲线所连接。这里示出了从上方观察孔壁面853、855的形状为圆弧的例子，但并非限定于此。例如从孔壁面853、855的上方观察到的形状还可以是用直线切断椭圆时所获得的椭圆弧，也可以是多个直线、多个曲线或组合了直线与曲线的形状。优选从孔壁面的上方观察到的形状为椭圆弧或圆弧等大致圆弧形状。
在孔830(2)、830(4)的壁面上，以能够游离的方式分别固定有对于将要扩增的1种样品DNA进行扩增所需的引物组832。例如，当扩增方法为PCR法时，引物组含有正向引物和反向引物即可。例如，当扩增方法为LAMP时，引物组只要含有FI引物、BI引物、F3引物及B3引物即可。
引物组832在孔830(2)、830(4)内的固定通过将含引物组的溶液滴加至孔830(2)、830(4)内并将其干燥来进行。由于将引物组溶液不是滴加至流路中、而是滴加至孔830(2)、830(4)内，因而引物组能够更为准确地固定在所希望的位置上。
将形成于扩增流路812、816中的2个孔830的间隔D(830)规定为从间隔流路844所连接的2个孔中的1个孔的中心开始、通过间隔流路的轴、至另1个孔的中心为止的距离(即间距)。例如，如图7所示，孔830(2)的中心831与孔830(4)的中心835的距离D(830)相当于孔830的间隔。或者，2个孔830的间隔D(830)也可以规定为从通过间隔流路连接、沿着流路相邻的固定有引物组的2个孔的1个中心至沿着流路的轴计量的另1个中心为止的距离。这些定义适用于固定有引物组的2个孔830的间隔D(830)，在固定有该引物组、沿着流路相邻的2个孔830之间还可以存在未固定有引物组的孔。孔830的间隔只要是约4mm以上、即约4mm间距即可，优选规定为约6mm以上、即约6mm间距以上，更优选规定为约8mm以上、即约8mm间距以上。通过以这种间隔在扩增流路812、816中配置孔830，可以使用多种引物组来对样品DNA所含的多种要扩增的碱基序列同时或并行地进行扩增。进而，同时或并行地进行的多个扩增反应的任一反应均良好地进行，因而均可以对所得扩增产物所含的多个靶DNA进行检测。由此，可以防止检测结果产生假阴性。由此能够进行更为准确的检查。这里，将如上所述在1个流路内同时或并行地对多种要扩增的碱基序列进行扩增称作多重扩增。
扩增流路812、816通过具备这种孔830和间隔流路，引物组832的固定、液体向扩增流路812、816的供给、含扩增反应后的扩增产物的样品溶液向检测部的送液、检测流路100中的检测反应均可良好地进行。
(核酸检测盒的检测流路)
在检测部90中配置有图8中放大显示的DNA芯片6。DNA芯片6中设有具有1对U字状的流路相连通的图案的检测流路100。该检测流路100按照DNA芯片6与设置于衬板40中的相互连通的1对U字状的沟槽111相重叠地形成。更详细地说，衬板40上的沟槽111与DNA芯片6上的检测流路100相重叠、衬板40液密性地密合于DNA芯片6，从而在DNA芯片6与衬板40之间规定检测流路100。该检测流路100连接于设置在DNA芯片6上的衬板40中的输入口910及输出口914。如图6所示，输入口910介由流路922连接于输出口912、流路908的终端连接于输出口912。另外，输出口914介由流路924连接于输入口916、流路926的起始端连接于输入口916。因此，将含有通过扩增部80中的扩增反应所产生的扩增产物的样品溶液从扩增部80经由流路806、908、输出口912、流路922及输入口910而流入至DNA芯片6的检测流路100。
这里，上述实施例中，将输出口914规定为输出样品溶液等的端口，即介由衬板40的流路孔从下部板30将样品溶液等向上部板50挤出的端口。另外，输入口910规定为介由衬板40的流路孔、将样品溶液等从上部板50返回至下部板30的端口。由于如此采用介由衬板40的流路孔、将样品溶液流入至DNA芯片6的检测流路100的构造，即便将DNA芯片6嵌入地配置在下部板30中，也可防止样品溶液漏出至DNA芯片6与下部板30之间的事态的发生。
上述检测流路的构成中，通过将填充于第1洗涤液注射器704的第1洗涤液送液至扩增流路812、816中，将含扩增产物的样品溶液从扩增流路812、816挤出而流入至DNA芯片6的检测流路100。之后，如图6所示，将填充于注射器706及708中的嵌入剂及第2洗涤液分别介由流路732及流路742供至流路804。将供至流路804的嵌入剂或第2洗涤液介由流路908、输出口912、流路922及输入口910而流入到DNA芯片6的检测流路100中。特别是，将含扩增产物的样品溶液通过第1洗涤液的送液介由扩增部80的扩增流路812、816挤出至与流路804合流的流路908中而流入DNA芯片6的检测流路100中。第1洗涤液的送液可以将样品溶液可靠地从扩增部80的扩增流路812、816送液至DNA芯片6的检测流路100。而且，嵌入剂及第2洗涤液流入的流路804与扩增流路812、816相分离，在流路908中合流。因而，嵌入剂及第2洗涤液不会介由扩增流路812、816流入检测流路100中，可以避免嵌入剂与扩增部80的样品溶液相混合，同时还可以防止被扩增部80中的余热加热。
(核酸检测盒的废液罐)
检测部90中如图4、图5及图6所示，设有积存来自DNA芯片6的废液的废液罐930及辅助废液罐932。废液罐930介由DNA芯片6的输出口914、流路924、输入口916及流路926被连通。另外，废液罐930介由流路926连通于辅助废液罐932。辅助废液罐932中优选设有用于对辅助废液罐932内的空气进行排气的排气孔934，在废液从DNA芯片6流入至废液罐930时，将辅助废液罐932内的空气排气。但是，在废液罐930及932具有与流入废液罐中的液量相比为足够大的容量时，由于通过罐内的空气的压缩可以将流入的废液的体积吸收，因而变得不需要排气孔。
当将第2洗涤液从第2洗涤液注射器708送液时，检测流路100内的未反应样品通过该第2洗涤液从检测流路100作为废液被挤出、流入至废液罐930中。之后，当将嵌入剂从嵌入剂注射器706送液时，检测流路100内的第2洗涤液通过该嵌入剂从检测流路100作为废液被挤出，同样地流入废液罐930中。
这里，通过一系列检查工序所产生的废液流入到废液罐930中并积存在其内，基本不会流入到辅助废液罐932中或者仅微量的废液介由流路926流入辅助废液罐932中。而且，注入口710、720、730、740及排气开口716、726、736、746在将样品溶液注入到样品注射器702中之后被闭塞，这些注入口710、720、730、740及排气开口716、726、736、746与辅助废液罐932的排气孔934之间的送液体系被液密地维持。因此，即便是通过一系列检查工序送液体系被加热，也可防止废液自辅助废液罐932的排气孔934漏出的事态的发生。
这些废液罐930、932形成为由形成于下部板30的凹处136、形成于衬板40的纵长贯通沟槽146及上部板50背面的对应于凹处136的凹处(未图示)所规定的纵长空间。特别是，废液罐930优选可以具有能够接收全部自注射器702、704、706及708挤出的样品溶液、第1洗涤液、嵌入剂及第2洗涤液的体积。
上述送液体系的流路712、714、722、724、732、734、742、744、802、804、806、908、926按照通过用衬板40覆盖形成于下部板30的沟槽132来规定在沟槽132与衬板40的平坦下表面之间的方式来形成。同样，扩增流路812、816也按照通过用衬板40覆盖形成于下部板30的具有孔830的曲折状沟槽132来规定在沟槽132与衬板40的平坦下表面之间的方式而形成。DNA芯片6的检测流路100沿着U字状流路在玻璃制或硅制的平坦的基板上排列有电极来规定该检测流路100。该基板上的U字状流路与设置在衬板40上的U字状沟槽111位置对齐，按照通过用衬板40覆盖平坦的基板而将检测流路100规定在衬板40的U字状沟槽与基板的平坦上表面之间的方式而形成。
DNA芯片6的端口910及914相当于穿透衬板40的贯通孔(流路孔)。另外，流路908的输出口912及流路926的输入口916也对应于穿透衬板40的贯通孔(流路孔)。进而，输出口912及端口910间的流路922以及输入口916及端口914间的流路924按照通过用衬板40覆盖形成于上部板50下表面的沟槽(未图示)来规定于该沟槽与衬板40的平坦上表面之间的方式而形成。因此，到达DNA芯片6的端口910及914的流路在DNA芯片6的上表面侧是连通的。在DNA芯片6的端口910及914中，将上部板50向下部板30按压、利用衬板40将两者间维持在液密性。因此，即便DNA芯片6为硬质的基板构造，也可DNA芯片6维持在密合于衬板40的状态，将DNA芯片6的检测流路100可靠地连通于形成在下部板30与衬板40之间的送液体系流路。即便是DNA芯片6的检测流路100被加热，也可防止样品溶液等从DNA芯片6的检测流路100漏出。
(DNA芯片的电极构造)
参照图3及图8说明DNA芯片6。如图3所示，DNA芯片6具有检测流路100及配置于该检测流路100两侧的电极衬垫区域110、112，检测流路100通过衬板40背面的沟槽111被玻璃制或硅制基板的平坦区域覆盖而形成。该检测流路100中如图8所示，以一定间隔设置有作用电极940。另外，在电极衬垫区域110、112上排列有电极衬垫942，该电极衬垫942分别电连接于相对应的作用电极940。另外，在检测流路100的U字形顶部设置有参比电极944及对电极946、948，且分别连接于相对应的电极衬垫942。图8中，从简化附图的目的出发，省略了电极衬垫942与作用电极940、参比电极944及对电极946、948之间的接线。
作用电极940通过按种类地在电极、如金电极上固定含有与要检测的核酸的碱基序列互补的序列的核酸探针、例如用于检测SNP(1)～SNP(N)(单核苷酸多态性：SingleNucleotide Polymorphism)的核酸探针而构成。核酸探针为在每个作用电极940中按种类地固定有多根。在加热下，当样品溶液中存在互补的碱基序列(即靶DNA)时，则其通过杂交反应结合于所固定的核酸探针。未通过杂交反应结合的未反应样品溶液如上所述被第2洗涤液从检测流路100挤出而除去，用第2洗涤液对作用电极940进行洗涤。之后，将嵌入剂供给至检测流路100、将第2洗涤液除去。在作用电极940浸渍于嵌入剂中的状态下，对作用电极940及对电极946、948之间施加一定的电压。这里，嵌入剂含有识别在作用电极940上通过杂交反应所产生的双链部分并进入其中而电化学地进行活化的物质。由于电压的施加，由固定了通过杂交反应变为双链的核酸探针的作用电极940检测到信号电流。该信号电流通过上述图1所示测定部12所含的电流探针物理地接触于电极衬垫942而被检测到。所检测的电流被放大后存储在测定部12的缓冲器中，利用外部的计算机4作为检测数据被输出。
这里，参比电极944具有监测作用电极940及对电极946、948之间的施加电压、并介由反馈电路使作用电极940及对电极946、948之间的施加电压变得恒定的作用。
(核酸检测盒的上表面构造)
再次参照图2、图9及图10～图14对核酸检测盒10的上表面构造更为详细地说明。
如图2所示，外罩板60嵌入并固定在矩形核酸检测盒10中。纵长沟槽164沿着核酸检测盒10的宽度方向并列地配置，在该纵长沟槽164的内部，注射器702、704、706、708按照向纵长沟槽164内鼓出的方式进行配置。另外，外罩板60中如上所述沿着核酸检测盒10的宽度方向设有T字形凹处41、42、44、46，在该凹处41、42、44、46的背后如图9所示，设有常闭阀门718、728、738、748的悬臂梁构造。通过送液控制机构16的阀门杆自外罩板60的背面侧对该悬臂梁构造进行开放操作时，该凹处41、42、44、46内的舌片181、182、184、186被按压，其背后的常闭阀门718、728、738、748开放。参照图23～图25在后详细地说明常闭阀门718、728、738、748的详细构造。
另外，配置注射器702、704、706、708的纵长沟槽164具有手指无法进入的宽度，而且在纵长长度大的纵长沟槽164中如图2所示设置有间隔壁165，从而可以防止长度方向上的手指的进入。另外，图2所示的核酸检测盒10在设有外罩板60的上部板50及下部板30的宽度方向的两侧面上设有防滑用的凹凸沟槽139，使用者可以可靠地把持核酸检测盒10。
图9示出了从图2所示的核酸检测盒10上取下外罩板60的外观。在取下外罩板60而露出的上部板50的后方区域150上露出了设置于衬板40的第1洗涤液注入口720、嵌入剂注入口730、用于第2洗涤液注入口740的开口突起141的前端及用于排气开口726、736、746的开口突起147的前端。在核酸检测盒10的制造工序中，在如图9所示外罩板60取下的状态下，介由第1洗涤液注入口720将第1洗涤液注入至第1洗涤液注射器704、介由嵌入剂注入口730将嵌入剂液注入至嵌入剂注射器706、介由第2洗涤液注入口740将第2洗涤液注入至第2洗涤液注射器708。之后，将外罩板60以不能取下的方式安装固定在上部板50的后方区域150上。在该安装固定时，将外罩板60的下表面按压在开口突起141及开口突起147上，使开口突起141及开口突起147压接在外罩板60的下表面。因此，当将外罩板60安装在上部板50时，将第1洗涤液注入口720、嵌入剂注入口730、第2洗涤液注入口740口及排气开口726、736、746闭塞。
图2所示核酸检测盒10的外罩板60如图3所示，按照外罩板60的上表面与该前方区域152处于同一水平面的方式被安装固定在上部板50上。在上部板50的前方区域152中固定扩增部区域，为了使加热容易而形成矩形状的凹处51，在该凹处51的两侧设置操作常开阀门810、820的拉杆孔52、54。在该拉杆孔52、54中插入送液控制机构16的阀门杆，通过将其前端按压至常开阀门810、820，从而将常开阀门810、820开放。另外，在上部板50的前方区域152上并列地形成有用于在DNA芯片6的排列有电极衬垫的电极衬垫区域110、112上安装电流探针的纵长的探针孔656、658。
如图9所示，在核酸检测盒10的后方区域150上排列有注射器702、704、706及708，在注射器702、704、706及708与台阶169之间设置有用于常闭阀门718、728、738及748的凹处201、202、203及203以及拉杆孔211、212、213及214。如图3所示，在上部板50上形成构成图2所示凹处201、202、203及203的孔穴部201A、202A、203A及204A。另外，如图3所示，在上部板50上形成构成图2所示拉杆孔211、212、213及214的孔穴部211A、212A、213A及214A。形成于该凹处201、202、203及203内的常闭阀门718、728、738及748具有在取下外罩板60时作为常开阀门的构造，如后说明所述，具有安装外罩板60、外罩板60的突起插入到凹处201、202、203及203内而变为常闭阀门的构造。
在嵌入固定于矩形核酸检测盒10的外罩板60上，如图10所示安装有盖子20。该盖子20形成为具有矩形状的上表面平坦部21及自该上表面平坦部21沿着核酸检测盒10的后方侧面延伸的侧部片23的L字形。另外，将用于开关盖子20的轴部25设置在平坦部21的侧部，在侧部片23上设置有卡合固定于下部板30的卡合突起26的卡合部27。在外罩板60上形成有容纳盖子20的平坦部21的切口部160，另外如图11所示，在切口部160的侧面上形成有用于对盖子20的轴部25进行枢轴支撑的枢轴支撑孔32。以轴部25为支点将盖子20关闭时，按照盖子20的矩形上表面平坦部21连接于外罩板60的上表面、将大致平坦的面赋予给核酸检测盒10的方式将盖子20嵌入在核酸检测盒10中。在该嵌入时，若将盖子20按压至外罩板60，则盖子20的卡合部27卡合在下部板30的卡合突起26上。结果，盖子20以无法取下的方式固定在下部板30上。
在将样品溶液填充在核酸检测盒10之前，盖子20以在轴部25处被外罩板60枢轴支撑的状态相对于外罩板60开放，以能够围绕轴部25旋转地维持的状态安装。在将样品溶液填充在核酸检测盒10中之后，如上所述，将盖子20以无法取下的方式固定在核酸检测盒10上。盖子20在核酸检测盒10上的无法取下的固定对使用者明示了样品溶液已经收纳在核酸检测盒10中，可以防止再次将样品溶液误注入到核酸检测盒10中的事态的发生。
外罩板60具有图12概略表示的背面侧构造。如图12所示，在外罩板60的背面侧，对应于盖子20形成有切口部160。沿着抵接于台阶169的边配置有T字型的舌片(T字形舌片)181、182、184、186。T字型的舌片(T字形舌片)181、182、184、186为在外罩板60中刻上切槽而形成，以在外罩板60上能够分别独立地活动的方式形成。如图2所示，在外罩板60的上表面侧，这些T字型的舌片(T字形舌片)181、182、184、186沿着核酸检测盒10的宽度方向配置，按照配置于T字形凹处(T字形凹处)41、42、44、46内的方式而形成。更详细地说，这些T字型的舌片181、182、184、186的基部被外罩板60枢轴支撑固定，构成T字型的舌片181、182、184、186能够活动的悬臂梁构造。该T字型的舌片181、182、184、186具有自该T字型的舌片181、182、184、186突出的突起部171、172、173、174，可与该T字型的舌片181、182、184、186一起活动。该突起部171、172、173、174如后详述，在将外罩板60嵌入固定在矩形核酸检测盒10中时，将构成常闭阀门的筒状部55闭塞。
图13概略地示出了下部板30的后方部分的构造。在下部板30的后方区域的表面上形成有流路712、714、802及804和用于形成扩增流路812及816的凹处。进而，形成有注射器用凹处134(134A、134B、134C及134D)。注射器用凹处134A、134B、134C及134分别构成注射器702、704、706及708。在下部板30上形成有构成拉杆孔211、212、213及214的孔穴部211C、212C、213C及214C。
图14概略地示出了衬板40的后方区域的构造。衬板40中设有用于规定溶液注入口的开口突起141、143，且形成由用于规定排气孔的开口突起145、147。在规定注射器702、704、706及708的鼓出部144的前方形成有构成常闭阀门718、728、738及748的凹处201B、202B、203B及204B。在这些凹处201B、202B、203B及204B的周围形成有与孔穴部211C、212C、213C及214C重叠的孔穴部211B、212B、213B及214B。
图15为表示沿着图9的B-B的取下外罩板60时的常闭阀门718、728、738及748的构造的横截面图。如之前说明的那样，当将上部板50隔着衬板40固定在下部板30上时，将凹处201、202、203及204以及拉杆孔211、212、213及214设置在上部板50中。具体地说，按照将上部板50的孔穴部201A、202A、203A及204A与衬板40的凹处201B、202B、203B及204B位置对齐的方式，将上部板50、衬板40及下部板30组合，将凹处201、202、203及203设置在上部板50中。另外，将下部板30的孔穴部211C、212C、213C及214C与衬板40的孔穴部211B、212B、213B及214B与上部板50的孔穴部211A、212A、213A及214A位置对齐，将上部板50、衬板40及下部板30组合，将拉杆孔211、212、213及214设置在上部板50中。
在这些凹处201、202、203及203内配置设于衬板40的挠性筒状部55。在筒状部55与配置该筒状部55的下部板30的上表面之间，形成作为用于常闭阀门718、728、738及748的流路的空洞部。这些筒状部55分别连通于流路802或流路712及722、流路804或流路732及流路742。与常开阀门810同样，由于筒状部55在凹处57内与衬板40一体地形成，因此较衬板40的厚度T1足够薄地形成。形成于后面详述的常闭阀门时，将图12所示外罩板60安装在上部板50上，将设置于外罩板60的突起部171、172、173、174插入在凹处201、202、203及203中。进而，突起部171、172、173、174将筒状部55压扁，将空洞部闭塞。通过将空洞部闭塞，将流路802或流路712及722之间的流路和流路804或流路732及流路742间的流路阻断，形成为常闭阀门的构造。这些空洞部将流路802及流路712或流路722与流路804及流路732或流路742连通。由该构造可知，由于将筒状部55在凹处201、202、203及203内与衬板40一体地形成，因此较衬板40的膜厚T1足够薄，更优选较膜厚T2(T1＞T2)更薄地形成。这里，膜厚T1相当于由凸部区域及凹部区域形成的衬板40的凸部区域的膜厚、膜厚T2相当于凹部区域的膜厚。筒状部55形成为圆拱状，相对于筒状部的壁厚，空洞部以小的直径形成。另外，筒状部55的上表面按照图12所示突起部171、172、173及174易于抵接的方式部分平坦地形成。因此，如图16所示，可以利用从外部插入的突起部171、172、173、174的前端部将设置于筒状部55内部的空洞部压扁，通过将筒状部55压扁而将空洞部闭塞。通过将空洞部闭塞，将流路802或流路712及722之间的流路和流路804或流路732及流路742之间的流路阻断。
(样品注入口的构造)
再次参照图10、图11及图17详细地说明样品注入口的构造。这里，图17表示样品溶液注入注射器702之后的沿图11的C-C线的截面。
如图11所示，将样品注入口710设置在核酸检测盒10的后方区域150。图11中，为了清楚地显示样品注入口710，将盖子20除去、使样品注入口710露出。这里，样品注入口710和排气开口716按照在用盖子20将其开口闭塞、同时能够上锁的方式相邻地设置。
注入样品溶液之前，如图10所示，维持在打开盖子20的状态。连通于样品注入口710的排气开口716用于在从样品注入口710注入样品溶液时将流路712、注射器702及流路714内的空气除去至外部而形成。注入样品溶液时，由于常闭阀门718将流路712与流路802之间的流路阻断，因此样品溶液不会流出至流路802、而是填充在样品注射器702中。
样品注入口710为了使样品溶液可靠地流入流路712，按照对注入样品溶液的微注射器的针(未图示)进行引导的方式形成为研钵状。流入样品溶液及试剂溶液之后，如图17所示，关闭盖子20，将盖子20固定在下部板30上。更详细地说，关闭盖子20时，当将盖子20按压至外罩板60时，盖子20的卡合部27卡合在下部板30的卡合部26上。结果，将盖子20以无法取下的方式固定在下部板30中。
将样品溶液介由样品注入口710注入至样品注射器702内之后，若嵌入安装盖子20，则如图17所示，在盖子20的下表面，样品注入口710及排气开口716如虚线所示那样地被压接变形，样品注入口710及排气开口716被闭塞。此时，样品注入口710的上端部710A及排气开口716的上端部716A较上部板50的厚度T1更大，形成为突出至上部板50上的长度。因此，在盖子20的下表面使样品注入口710及排气开口716变形。
此外，上端部710A及上端部716A的突出长度必须按照赋予卡合部27能够卡合至卡合部26的变形的方式来形成。
由于样品注入口具有上述构造，因此核酸检测盒10被液密地密闭，在样品的扩增或样品的电化学反应的检测中，即便加热核酸检测盒10，也可防止样品溶液从核酸检测盒10漏出至外部。
(注射器的构造)
参照图4及图18～图23详细地说明设于注射器部70的4个注射器702、704、706、708的构造。
图18示出了沿着图9所示核酸检测盒10的D-D线的截面构造。如该图18所示，样品注射器702、第1洗涤液注射器704、嵌入剂注射器706及第2洗涤液注射器708沿着核酸检测盒10的宽度方向，在附图中从左向右地进行配置。各注射器702、704、706、708如参照图13及图14所说明的那样，具有通过用弹性材料所制作的衬板40的细长状的鼓出部144将由硬质材料所制作的下部板30的细长状凹处134覆盖、从而规定在凹处134与鼓出部144之间、在核酸检测盒10的长度方向上延伸的筒状空间709。
样品溶液向样品注射器702中的注入、第1洗涤液向第1洗涤液注射器704中的供给、嵌入剂向嵌入剂注射器706中的供给及第2洗涤液向第2洗涤液注射器708中的供给的动作更详细地参照检查装置的动作在后叙述。
填充于上述构成的注射器702、704、706、708的筒状空间709中的样品溶液、洗涤液或试剂通过检查装置8的送液控制机构16被差动而送出。更详细地说，在送液控制机构16中分别安装有4个杆保持部749，如图18所示，在该杆保持部749的前端设置有注射器杆750。注射器杆750的前端面如图18所示为细长状、且具有宽度方向和沿着纵深方向的两端部分别弯曲成凸状的形状。该注射器杆750的前端如图19所示，隔着外罩板60的纵长沟槽164及上部板50的纵长沟槽154而抵接于注射器702(或704、706、708)的由弹性材料制作的鼓出部144。之后，如图20所示，通过使注射器杆750对鼓出部144施加荷重、将鼓出部144压扁，从而将填充于筒状空间709的样品溶液、洗涤液或试剂送出至流路712，722，732、742中。
通过这种注射器杆750将注射器702(或704、706、708)的鼓出部144压扁时，为了实现核酸检测盒10的小型轻量化，希望减小注射器杆对该鼓出部144的压缩荷重。另外，为了药液的有效利用(药液成本的最小化)，希望将送液后的注射器702(或704、706、708)内的溶液残留最小化。
这里，利用注射器杆750将注射器702(或704、706、708)的鼓出部144压扁时，当重视注射器的筒状空间709内的溶液残留的最小化时，发生对鼓出部144的压缩荷重的增大、位置偏离的余量降低。
事实上，将图19所示的注射器宽WB设定为4.0mm、注射器杆宽WR设定为3.0mm、鼓出部的膜厚tE设定为0.5mm。在注射器内注入试剂200μL而填满。之后，按照溶液残留量达到5～8μL的方式使注射器杆对注射器的由弹性体(硬度：60)制作的鼓出部施加荷重而压扁，进行将上述操作反复10次的试验，测量由注射器杆产生的荷重。其结果示于图21A。
如图21A所示，需要施加1.0kgf左右的高荷重，而且会发生荷重在在1.0kgf左右产生不均、位置偏离的余量降低的问题。这种问题的原因在于，被压扁的弹性材料构件并不平坦，如图19所示，具有相对于下部板30的细长状凹处134向相反方向突出并鼓出的形状。
这里“注射器宽WB”如图19所示是指构成注射器的细长状凹处134的开口部的宽度方向上的长度。
实施方式在具有上述鼓出部144的注射器702(或704、706、708)中，当使注射器宽为WB、注射器杆宽为WR、鼓出部的膜厚为tE时，按照该注射器宽WB满足下式：
WR+3tE≤WB≤WR+4tE…(1)
的关系来设定。这里，鼓出部的膜厚虽然也取决于盒尺寸，但优选为0.1～1.0mm。通过如此地设定注射器幅WB，由于核酸检测盒10的药液的有效利用(药液成本的最小化)，可以将送液后的注射器内的溶液残留最小化。
事实上确认了，通过以下的实验可以达成利用注射器杆所带来的溶液残留的最小化。
[例1]
将注射器杆宽WR固定(恒定)在3.0mm、鼓出部的膜厚tE固定(恒定)在0.5mm，将注射器宽WB变化为4.0mm、4.5mm、5.0mm及5.5mm(例11～14)。向注射器内注入试剂200μL而填满。之后，以1kgf的力、以1mm/s的速度使注射器杆对注射器的由弹性体(硬度：60)制作的鼓出部施加荷重而压扁，将注射器内的试剂从连接于注射器的流路挤出。在注射器杆停止之后，测量残留在注射器内的试剂的液量。该测量对各注射器宽WB进行5次。将其结果示于下述表1。
表1
Figure BDA0001237018960000251
如上述表1所示可知，使注射器杆宽WR恒定在3.0mm、鼓出部的膜厚tE恒定在0.5mm，按照注射器宽WB满足上述式(1)的方式所设定的例12、13中，与注射器宽WB脱离上述式(1)的例11、14相比，可以显著减少注射器内的溶液残留量。特别是如例14、13、12所示，通过缩窄注射器宽WB，溶液残留量减少。但是，如例11所示可知，当过于缩窄注射器宽WB时，相反地溶液残留量大幅度地增加。这是由于注射器宽WB变窄、与注射器杆之间产生剪切荷重，注射器杆无法将注射器的由弹性材料制作的鼓出部压扁到最后。
[例2]
使注射器杆宽WR为3.0mm、鼓出部的膜厚tE为0.5mm，将注射器宽WB如满足上述式(1)那样设定为4.5mm。向注射器内注入试剂200μL而填满。之后，按照溶液残留量达到5～8μL的方式使注射器杆对注射器的由弹性体(硬度：60)制作的鼓出部施加荷重而压扁，进行将该操作反复10次的试验，测量利用注射器杆所产生的荷重。其结果示图21B中。
由图21B可知，集中在低达0.6kgf的荷重时可以提高位置偏离的余量。
另外，当使注射器杆750的前端抵接于注射器702(或704、706、708)的由弹性材料制作的鼓出部144时，如上所述，使其通过外罩板60的纵长沟槽164及上部板50的纵长沟槽154。在外罩板60的纵长沟槽164中，对应于体积大的嵌入剂注射器706及第2洗涤液注射器708的纵长沟槽164如上述图10所示，将间隔壁165设置在沿着纵长沟槽164长度方向的中间以使得防止长度方向上的手指的进入。对应于纵长沟槽164的间隔壁165，如图22所示，在注射器杆750的长度方向上设置宽度大于间隔壁165的狭缝751。使这种注射器杆750通过外罩板60的纵长沟槽164时，由于所述间隔壁165通过注射器杆750的狭缝751内，因此可以顺利地将注射器杆750按入至鼓出部144。
实施方式中，还可如图23所示沿着注射器杆750的前端面的长度方向设置例如2个突起部753。根据这种构成，当利用注射器杆750对注射器702(或704、706、708)的鼓出部144施加荷重时，可以使注射器杆750与鼓出部144的接触面积比所述突起部753小。结果，可以降低注射器杆750对鼓出部144的荷重。
另外，上述中对样品溶液、第1洗涤液、嵌入剂液及第2洗涤液自注射器702、704、706、708的送出进行了说明，但在核酸检测盒10的制造工序中，在样品溶液、第1洗涤液、嵌入剂液及第2洗涤液注入注射器702、704、706、708时，将注射器702、704、706、708的鼓出部144压扁，之后在鼓出部144复位时，利用注射器702、704、706、708内产生的负压，将样品溶液、第1洗涤液、嵌入剂液及第2洗涤液注入到注射器702、704、706、708内。
(常开阀门的构造)
扩增部80中如上说明所示，在扩增流路812、816的输入口侧及输出口侧设置有常开阀门810、820。该常开阀门810、820如图24及图25所示，通过在上部板50的拉杆孔52、54内于挠性衬板40上设置筒状部55来构成。在衬板40上形成与上部板50的拉杆孔52、54一致的凹处57，在该凹处57内配置筒状部55。在筒状部55与配置该筒状部55的下部板30的上表面之间形成用于常开阀门810、820的空洞部(流路)，该空洞部将流路802及扩增流路812或扩增流路816及流路806连通。由该构造可知，由于筒状部55在凹处57内与衬板40一体地形成，因此较衬板40的膜厚T1足够薄地形成，更优选比膜厚T2(T1＞T2)更薄地形成。这里，膜厚T1相当于由凸部区域及凹部区域所形成的衬板40的凸部区域的膜厚，膜厚T2相当于凹部区域的膜厚。因此，如图26所示，可以利用自外部插入的杆59将设置于筒状部55内部的空洞部压扁，通过将筒状部55压扁可以将空洞部闭塞。通过将空洞部闭塞，将流路802与扩增流路812之间的流路阻断、或者将扩增流路816与流路806之间的流路阻断。另外，由于筒状部55具有挠性，因此通过在加热扩增部80以将样品溶液内的靶DNA扩增之后将杆59退避，可以使压扁了的筒状部55恢复成原形状的筒状部以使得在其内再次形成空洞。因此，可以介由该筒状部55内的空洞将流路802及扩增流路812或扩增流路816及流路806连通。
(常闭阀门的构造)
常闭阀门718、728、738、748如参照图15及图16所说明的那样，按照具有与常开阀门810相同构造的筒状部55被设置于图12所示外罩板60背面的突起部171、172、173、174闭塞的方式而构成。更详细地说，常闭阀门718、728、738、748按照突起部171、172、173、174介由设置于上部板50的贯通孔进入设置于衬板40的沟槽中、将该沟槽内的挠性筒状部55压扁而将筒状部55的流路闭塞的方式构成。设置于外罩板60背面的突起部171、172、173、174如所记载那样，基部被外罩板60枢轴支撑地固定，构成了自基部延伸的舌片能够活动地被外罩板60槽口支撑的悬臂梁构造。常闭阀门718、728、738、748开放时，悬臂梁构造的舌片如图27所示被杆752顶起，突起部171、172、173、174被从筒状部上取下，在筒状部55中确保流路，从而将其开放。这里，图26示出了插入了常闭阀门杆752时的常闭阀门718、728、738及748的横截面。
接着，参照图27～图29更详细地说明常闭阀门718、728、738、748的闭塞及开放动作。
图28为用纵截面概略地表示核酸检测盒的一部分的立体图，图29为沿着图9的B-B线的、常闭阀门718、728、738及748的横截面的立体图。
外罩板60中如图28所示，设有沿着核酸检测盒10宽度方向能够活动的舌片181、182、184、186，在这些舌片181、182、184、186的背后设有常闭阀门718、728、738、748的悬臂梁构造。通过送液控制机构16的阀门杆752自外罩板60背面侧对该悬臂梁构造进行开放操作时，将这些舌片181、182、184、186背后的常闭阀门718、728、738、748开放。
该常闭阀门718、728、738及748的各自基部被外罩板60枢轴支撑，舌片181、182、184、186自该基部延伸而形成悬臂梁构造。在舌片背面设有突起部171、172、173及174，配置在设于衬板40中的沟槽201B、202B、203B及204B内。衬板40的沟槽内设有薄膜的筒状部55，在该筒状部的空洞与下部板表面之间规定了流路。当在上部板50中安装外罩板60时，突起部171、172、173及174将各个筒状部55自上侧压接至设于衬板40的沟槽内，将其内的空洞部压扁，从而将流路阻断。
如此，常闭阀门718、728、738、748在未被突起部171、172、173及174压扁时，具有作为常开阀门的功能，被突起部171、172、173及174压扁，则被赋予作为常闭阀门的功能。
将样品溶液及试验溶液填充在注射器702中并锁上盖子后的核酸检测盒10如图34所示那样设置在检查装置中。此时，如图28所示，将常闭阀门718、728、738及748关闭。在执行检查时，如图26所示，常闭阀门杆752通过拉杆孔211后将常闭阀门718上侧的T字形舌边41、42、43向上方推起。结果，如图15所示将筒状部55开放，将流路712及流路802之间的流路开放。常闭阀门718一旦被开放，则在检查期间维持于被开放的状态。在随着检查的工序依次开放常闭阀门728、738及748、送液动作结束时，将全部的常闭阀门718、728、738及748开放。
(衬板的构造)
参照图30说明衬板40的构造。图30示出了衬板40的背面形状。在衬板40的背面中，鼓出部144作为凹处示出，在相当于开口突起141、143、145、147的位置上开有贯通孔141A、143A、145A、147A。另外，衬板40中穿透有设于上部板50下表面的螺柱销158所要插入的插通孔148。进而，衬板40的背面对应于流路体系形成为具有凹凸区域(薄膜区域及厚膜区域)的形状。衬板40背面的凸部区域(厚膜区域)具有较厚的膜厚T1，凸部区域间的凹部区域(薄膜区域)具有比膜厚T1薄的膜厚T2(T2＞T1)。具体地说，按照将规定注射器702、704、706及708的鼓出部144的周围包围的方式，在衬板40背面形成具有厚的膜厚T1的框架部144B。在贯通孔141A、143A、145A、147A的周围，也形成在具有膜厚T1的环状突出部141B、143B、145B、147B上。另外，在与下部板30的凹处136一起规定罐930、932的纵长贯通沟槽146的周围上，也形成具有厚的膜厚T1的框架部146B。进而，规定流路712、714、722、724、732、734、742、744、802、804、806、908、926且密合于下部板30的沟槽132的带状区域712B、714B、722B、724B、732B、734B、742B、744B、802B、804B、806B、908B也按照具有厚的膜厚T1的方式而形成。因此，下部板30液密地密合于具有膜厚T1的区域，可以可靠地确保送液体系的液密性密闭。
与扩增部80的扩增流路812、816相对应的衬板40的矩形区域812B、814B也形成在能够覆盖扩增部80的扩增流路812、816的矩形平坦区域上，该平坦区域也具有比周边区域的膜厚T2更厚的膜厚T1。因而，形成于下部板30的扩增部80的扩增流路812、816也液密地密合于下部板30具有膜厚T1的区域上，可以可靠地确保扩增流路812、816的液密性密闭。该液密性密闭对扩增部80的加热也可以充分地耐受。
进而，在相当于DNA芯片6的检测流路100的衬板40的流路形成区域100B上形成有相互间连接的一对U状的贯通沟槽102。按照该衬板40的流路形成区域100B的贯通沟槽102形成DNA芯片6的检测流路100的方式，使衬板40密合在DNA芯片6的平坦的基板上。这里，按照将作用电极940、参比电极944及对电极946、948配置在沟槽102内的方式，使衬板40相对于DNA芯片6位置对齐地将两者密合。衬板40的流路形成区域100B同样具有比其周边区域的膜厚T2更厚的膜厚T1。因此，当使下部板30密合于具有膜厚T1的衬板40的流路形成区域100B时，可以在DNA芯片6上液密地形成检测流路100。
另外，当将上部板50隔着衬板40压接于下部板30时，使具有挠性的衬板40变形，伴随该变形的厚度变化通过自具有厚度T1的凸部区域(厚膜区域)向具有厚度T2的凹部区域(薄膜区域)的鼓出而被吸收。
规定注射器702、704、706及708的框架部144B如上所述具有厚的膜厚T1，更优选在框架部144B之间的区域上作为贯通衬板40的切口形成狭缝144C。该狭缝144C可靠地允许将上部板50隔着衬板40压接于下部板30时的具有挠性的衬板40的变形，将衬板40所产生的变形吸收除去，可以使下部板30与衬板40的密合变得更为可靠。另外，为了吸收伴随衬板40变形的厚度变化，可以将设置于注射器702、704、706及708外周的具有膜厚T2的区域(薄膜区域)根据需要切除、除去。
同样，优选在对应于扩增流路812、816的衬板40的区域812B、814B之间及其两侧也设置狭缝(切口)或贯通孔812C、816C。该狭缝或贯通孔812C、816C可以将密合时的衬板40中产生的变形除去。
要插入螺柱销158的插通孔148优选为了将衬板40的变形吸收而按照具有比螺柱销158的外径更大的内径的方式形成，其周围形成为具有膜厚T2的筒状，在螺柱销158外周与筒状部的内表面之间设置有间隙。当螺柱销158通过热敛缝将上部板50压接在下部板30时，使插通孔148的筒状部变形而进入插通孔148内，用变形的衬板40的材料将制造时所产生的螺柱销158外周与筒状部内表面之间的间隙填埋。因此，可以可靠地保持螺柱销158、将上部板50可靠地固定在下部板30上。
另外，作为一例前述的凸部区域(厚膜区域)的膜厚T1在用硅橡胶制作衬板时，规定为1.0mm～3.0mm的范围、优选规定为1.8mm，凹部区域(薄膜区域)的膜厚T2在用硅橡胶制作衬板时，规定为0.3mm～2.0mm的范围、优选规定为1.0mm。另外，若衬板40的材料为硅橡胶时，制造时所产生的螺柱销158外周与筒状部内表面之间的间隙规定在0.1mm～1.5mm的范围、优选规定为0.6mm。
(核酸检测盒的组装)
参照图31、图32及图33说明图2所示核酸检测盒的组装工序。
首先如图31所示，准备上部板50的下表面朝上配置时安装在该上部板50的下表面的衬板40。将设置于上部板50下表面的螺柱销158插入到设置于衬板40上的插通孔148中，如图31所示，在上部板50的下表面载置衬板40。这里，将设置于上部板50外周的螺柱销156如图32所示配置在衬板40的周围。
接着，将图31所示的上部板50和衬板40的组装体翻过来，如图33所示，在载置有DNA芯片6的下部板30的上表面上载置衬板40及上部板50。将组装体的螺柱销156、158插通在下部板30的螺柱孔138中。之后，通过将螺柱销156、158的前端热敛缝至下部板30，将上部板50、衬板40及下部板30一体化。
(检查装置)
图34示出了安装图2所示核酸检测盒10的检查装置的内部构造。该检查装置内，在安装好的核酸检测盒10的背面侧上分别设有通过提升机构854、856如箭头所示那样能够上下移动的、用于加热扩增部80的加热器850及用于将DNA芯片6的检测流路100维持在反应温度的珀尔帖元件852。加热器850及珀尔帖元件852以及提升机构854、856构成图1所示的温度控制机构14。
另外，在核酸检测盒10的上表面侧，能够上下移动地设置有电连接于DNA芯片6的电极衬垫区域110、112的电极衬垫以取出检测电流的电流探针960。该电流探针960电连接于含有用于信号处理的处理器的电路基板962，构成图1所示的测定部12。
进而，在核酸检测盒10的上表面侧设置用于自注射器702、704、706、708送出样品溶液、洗涤液或嵌入剂液的注射器杆750，另外设置用于关闭常开阀门810、820的常开阀门杆59。在核酸检测盒10的下表面侧设置用于开放常闭阀门718、728、738及748的常闭阀门杆752。这些注射器杆750、常开阀门杆59及常闭阀门杆752构成送液控制机构16。
构成这些测定部12、温度控制机构14及送液控制机构16的各部被储存在控制部18中的程序控制，如图36所示，执行样品的电化学检查。
(样品的电化学检查)
参照图35所示的流程图及图36～图39所示的送液动作，说明图1所示核酸检查装置中的样品电化学检查。
在制造核酸检测盒10时，在第1洗涤液注射器704中填充第1洗涤液、在嵌入剂注射器706中填充嵌入剂液、在第2洗涤液注射器708中填充第2洗涤液，准备核酸检测盒10。之后，使用者(操作者)将样品溶液注入到样品注射器702中。之后，将核酸检测盒10安装在核酸检查装置8中开始检查(步骤S10)。在样品溶液注入到样品注射器702时，使用者(操作者)把持核酸检测盒10，利用微注射器或医疗用注射器等将样品溶液注入到样品注入口710中。在样品溶液向样品注射器702的注入结束时，在核酸检测盒10上安装盖子20。盖子20通过以无法取下的方式安装在核酸检测盒10上，将样品注入口710及排气开口716闭塞。
将核酸检测盒10安装在检查装置8上时，将电流探针960朝向核酸检测盒10下降，使其电接触于DNA芯片6的电极衬垫区域110、112内的电极衬垫942，能够对检测流路100中的反应电流进行检测。
开始检查时，首先将常闭阀门杆752按压至连通于样品注射器702的常闭阀门718，将该常闭阀门718开放。之后，用注射器杆750将样品注射器702压扁，其内部的样品溶液如图36所示，介由流路802被供给至扩增流路812、816(步骤S12)。当扩增流路812、816被样品溶液充满时，常开阀门杆59将常开阀门810、820压扁，将该拉杆孔52、54关闭。另外，将加热器850压在核酸检测盒10的扩增部80上，利用加热器对扩增部80的扩增流路812、816加热，使其维持在一定温度。因此，在被闭塞的扩增流路812、816内，样品溶液所含的多种靶DNA被自扩增流路812、816的壁面游离出的相对应的多种引物组进行多重扩增(步骤S14)。
接着，常开阀门杆59离开常开阀门810、820返回至原来的位置，从而再次将该常开阀门810、820开放。接着，将常闭阀门杆752按压至连通于第1洗涤液注射器704的常闭阀门728，将该常闭阀门728开放。之后，第1洗涤液注射器704被注射器杆750压扁，其内部的第1洗涤液如图37所示介由流路802被供给至扩增流路812、816。此时，扩增流路812、816内含有扩增产物的样品溶液介由流路806、908、922被供给至检测部90的检测流路100(步骤S16)。这里，第1洗涤液将流路722内的空气挤出、将含有扩增产物的样品溶液从扩增流路812、816送液至检测流路100。因此，含有扩增产物的样品溶液与第1洗涤液隔着空气层相接触，相互间不会混合，被送液至流路802、扩增流路812、816内。
当将含有扩增产物的样品溶液送液至检测流路100时，将核酸检查装置8的珀尔帖元件852朝着核酸检测盒10上升而接触于检测部90。进而，利用珀尔帖元件852将检测流路100控制在最适于杂交反应的温度。在检测流路100内，样品溶液中的扩增产物所含的靶DNA通过杂交与核酸探针相结合(步骤S18)。之后，将常闭阀门杆752按压至连接于第2洗涤液注射器708的常闭阀门748，将该常闭阀门748开放。之后，第2洗涤液注射器708被注射器杆750压扁，其内部的第2洗涤液如图38所示，介由流路804、908、922被供给至检测流路100(步骤S20)。因此，将检测流路100内含有未杂交的未反应DNA的样品溶液从检测流路100介由流路924、926送液至废液罐930。这里，利用珀尔帖元件852将检测流路100控制在最适于洗涤的温度，对检测流路100内进行洗涤(步骤S22)。
另外，当将第2洗涤液供给至流路804时，第2洗涤液隔着空气层将样品溶液挤出。这里，流路804和流路806通过流路908连通，但送液压力隔着空气层被附加至流路804及流路908，逆送压力隔着空气层被附加至流路806。因此，第1洗涤液不会混合到第2洗涤液中，第2洗涤液被供给至检测流路100，样品溶液从检测流路100被送液至废液罐930。
当洗涤结束时，将常闭阀门杆752按压至连通于嵌入剂注射器706的常闭阀门738，将该常闭阀门738开放。之后，嵌入剂注射器706被注射器杆750压扁，其内部的嵌入剂液如图39所示，介由流路804、908、922被供给至检测流路100(步骤S24)。这里，送液压力隔着空气层被附加至流路804及流路908，逆送压力隔着空气层被附加至流路806。因此，第1洗涤液不会混合到嵌入剂液中，嵌入剂液被供给至检测流路100。另外，检测流路100内的第2洗涤液介由流路924、926从检测流路100被送液至废液罐930。
在嵌入剂液供给至检测流路100之后，利用珀尔帖元件852将检测流路100控制在最适于嵌入剂反应的温度，在检测流路100内发生嵌入剂反应(步骤S26)。这里，在嵌入剂反应中，例如利用嵌入剂识别双链部分，嵌入剂进入所识别的双链部分中，电化学地活化而产生电信号。该嵌入剂反应在电压的施加下介由DNA芯片6的电极衬垫区域110、112内的电极衬垫942被电流探针960检测到(步骤S28)。用电路基板962的处理器对被电流探针960检测到的测定电流进行处理，作为测定数据送至计算机4进行解析。
如上所示，根据实施方式，可以提供能够利用于经高集成化、使从样品的扩增至样品的电化学反应的检测完全自动化的核酸检查装置中的核酸检测盒。
(扩增部及检测部的体积)
参照图40A～图41B对扩增部80的体积与检测部90的体积的关系进行说明。
图40A为示意地表示从扩增部80至检测部90的核酸检测器的流路模型的俯视图，图40B为用线B-B切断图40A所示核酸检测器的流路模型的截面。流路模型的核酸检测器91具备检测器主体92、形成在其内部的流路93、含有固定在所述流路内壁上的引物组832的扩增部80、以及含有固定在所述扩增部80下游的该流路内壁上的核酸探针955的检测部90。流路93的两端部开口至检测器主体92的外部。
这种核酸检测器可以将多种核酸同时或并行地扩增、可以对所得扩增产物中的多种靶核酸同时或并行地检测。
例如，为了检测n种靶核酸，准备n种用于将各个靶核酸特异性扩增的引物组。将n种引物组、即引物组832(1)、……、引物组832(n)按不同种类地分别固定在引物固定化区域830(1)、……、引物固定化区域830(n)中。准备n种分别含有能够分别与利用引物组的扩增所产生的多种扩增产物或其一部分进行特异性杂交的序列的核酸探针。将这n种核酸探针、即核酸探针955(1)、……、核酸探针955(n)按不同种类地分别固定在n个核酸探针固定化区域、即核酸探针固定化区域950(1)、……、核酸探针固定化区域950(n)中。这里，n为2以上的整数。
根据这种实施方式的核酸检测器91中，作为引物组在流路内壁上按种类地固定有不同种类的第1～第n引物组、作为核酸探针在流路内壁上固定有不同种类的第1～第n的核酸探针。
这里，扩增部80是包含引物组固定化区域830(1)～830(n)全部的区域。检测部90是包含核酸探针固定化区域950(1)～950(n)全部的区域。
扩增部80中，为了对利用n种引物组分别扩增的所有扩增产物同时或并行地进行检测，扩增部80的体积与检测部90的体积的关系为如下关系。
即，扩增部80的体积与检测部90的体积关系在使扩增部80的体积为Va、检测部90的体积为Vd、扩增部80与检测部90的体积差的标准偏差为σv、从扩增部80向检测部90的送液量的标准偏差为σQ、连接于检测部90向上游及下游延伸的该流路的特定区域的截面积为B、扩增产物的到达极限距离为L时，满足下式：
(Vd+ΔV2)＞Va＞(Vd+ΔV1)
ΔV1＝3(2σQ+σV)
ΔV2＝2BL-3(2σQ+σV)。
就该式的成立，一边参照图41A及图41B一边说明下限值及上限值。
如图41A及图41B所示，下限值对于扩增部体积(Va)和检测部体积(Vd)而言，扩增部体积的下限值大于检测部体积的下限值为1个条件。此时，假设扩增部体积与检测部体积之差在上游侧和下游侧分别存在ΔVu及ΔVI。即为ΔV1＝Va-Vd＝ΔVu+ΔVI。进而理想的是ΔVu＝ΔVI＝ΔV1/2。
这里，当使体积差的标准偏差为σv、送液量的标准偏差为σQ时，从品质的观点出发导出下式：
(ΔV1-3σV)/2＞3σQ、
即ΔV1＞3(3σQ+σV)。
另一方面，如图41A及图41B所示，上限值如下规定。超过检测部体积的扩增部体积份的液体在将扩增部80所含的液体送至检测部90时，在比检测部90更靠上游及下游的特定范围、即比配置于流路的检测部区域更宽范围的区域内，扩散至流路内。此时，向比检测部90更靠上游或下游处扩散的液体所存在的区域成为设置在流路内的检测部外侧的区域。即，将扩增部80中含有的被供至扩增反应之后的液体在扩增反应后被送液送至检测部90时，在含有于与检测部90相对应的流路内部的同时，过剩部分的液体到达自检测部90连续的流路内的检测部90上游及下游的特定区域(检测部外部的特定区域)。这里，扩增产物能够送达的范围是检测部90的上游及下游的区域中被送至该区域内的扩增产物通过扩散或对流等能够达到检测部90的范围。
通过将扩增产物送至这种范围，在检测部90中可以检测到与扩增部80中产生的扩增产物有关的信息。即，送至检测部外部的区域的扩增产物通过扩散或对流等向检测部90移动。
这种检测部外部的特定区域只要是扩散产物通过扩散或对流等能够到达检测部90的范围即可，可以通过规定与检测部90连续的检测部外部的特定区域的流路的截面积B和到达极限距离L来进行规定。
因此，上限值在使连续于检测部90、向上游及下游延伸的流路的截面积为B、到达极限距离为L时，扩增部体积与检测部体积之差的上限值为ΔV2，ΔV2为{2BL-3(2σQ+σV)}。
图41A及图41B中作为概念图示出了扩增部80的体积、检测部90的体积、以及比检测部90更向上游延伸的流路中的检测部90外侧的区域90A、比检测部90更向下游延伸的流路的检测部90外侧的区域90B的关系。区域90A及区域90B中收纳了在从扩增部80送至检测部90的液体中在对应于检测部90的流路中收纳不下的那部分液体。该部分所含的扩增产物通过按照满足上述条件的方式设置扩增部及检测部，可以利用检测部90进行检测。
另外，上限值及下限值在多个核酸检测器中均用正态分布的检测部体积与扩增部体积之差的标准偏差进行表示。图41A及图41B中，将该正态分布及标准偏差以及作为规定该条件的值的3(2σQ+σV)作为“a”进行表示，将扩增部80与检测部90的体积之差作为表示直观图像的概念图进行表示。
因此，扩增部体积Va最大比检测部体积Vd大{2BL-3(2σQ+σV)}。换而言之，扩增部体积Va比检测部体积Vd大，且其差小于{2BL-3(2σQ+σV)}小。
这里，使体积差的标准偏差为σv、送液量的标准偏差为σQ时，从合并了检测部的上游侧和下游侧时所允许的体积的“2BL”的值和品质的观点出发，导出下式：
ΔV2＝2BL-3(2σQ+σV)。
核酸扩增检测器通过满足该式，对扩增部80的体积与检测部90的体积的关系、即与体积有关的要素、进而送液机构的容量、以及扩增部80及检测部90以外流路的容量不均、即与位置有关的要素进行控制。由此，可以在1个器件中进行核酸扩增和在此产生的扩增产物的检测。
在不满足这种关系的范围内，当扩增部80的体积比检测部90的体积小时，由于会妨碍多种扩增产物和与它们对应的所有核酸探针在检测部90中能够检测地遇到，因此不优选。另外，在不满足这种关系的范围内，当扩增部80的体积比检测部90的体积大时，此时由于也会妨碍多种扩增产物和与它们对应的所有核酸探针在检测部90中能够检测地遇到，因此不优选。
另外，这种核酸检测器会产生制造上的不均，另外，还有每个个体地发生送液机构或扩增部80及检测部90以外的流路的容量不均的情况。这种不均会对扩增部80的体积与检测部90的体积的关系造成影响。在上述式中，还要考虑这种制造上的不均或每个流路个体的容量不均。因此，通过满足上述式，在这种核酸检测器的扩增部80产生的扩增产物均可被供至在检测部90中的与核酸探针的反应。
另外，通过考虑送液量的标准偏差，对沿着流路的流动方向的轴所确定的扩增部长度方向的中心与检测部长度方向的中心的关系进行规定。由此，位于扩增部长度方向中心的液体被送液之后，移动至与检测部长度方向的中心基本一致的位置。此时，扩增部的中心与检测部的中心不会完全一致而发生一定的偏离，但该偏离的大小可以处于为了在检测部整体综合地检测到送至检测部的扩增产物所允许的范围内。
在优选的实施方式中，固定在流路内壁的多种引物组和多种核酸探针与扩增部80中的固定化位置和检测部90中的固定化位置相对应。即，按照通过固定在扩增部80最上游的第1引物组所产生的第1扩增产物被固定在检测部90最上游的第1核酸探针检测到的方式而构成。而且，按照通过固定在扩增部80最下游的第n引物组所产生的第n扩增产物被固定在检测部90最下游的第n核酸探针检测到的方式而构成。即，优选扩增部80中固定的引物组的从上游至下游的固定化顺序与用于检测通过各个引物组产生的各个扩增产物的核酸探针在检测部90中的上游至下游的固定化顺序相互对应。换而言之，用于扩增特定靶核酸的引物组在扩增部80中被固定的区域的位置可以用从上游开始数固定在扩增部80的区域时的位次进行表示，其与对于固定有用于检测该特定靶核酸的核酸探针的区域而言、从上游开始数固定在检测部9中的核酸探针时的位次相等。但是，在因序列之间的相互作用而不优选相邻的组合时，可以适当地进行替换，使扩增及检测为适当进行的顺序是重要的。
在这种构成的核酸检测器中，扩增部80及检测部90的体积关系及位置的要件通过满足上述式，在扩增部80的特定位置处通过特定引物组所产生的扩增产物能够以某种程度的精度、即可以检测到待检测的靶核酸的范围的精度到达送至检测部90时相对应的位置。由此，基于待通过固定在扩增部80中的全部引物组而扩增的靶核酸所产生的扩增产物均能够以某种程度的精度与检测部90中相对应的核酸探针发生反应。
实施方式的核酸检测器所具备的检测器主体可以由能够在此处进行扩增反应的材质制作，例如可以是从硅、玻璃、树脂及金属等中任意选择的材质。另外，检测器主体可以是由这些材质形成的大致长方体、大致立方体、扁平的长方体或扁平纵长的长方体等，或者可以是棒形状体、板形状体或将它们层叠而成的层叠体。流路利用任一种方法形成在这种基本形状的检测器主体的内部中即可。
例如，实施方式的核酸检测器的检测器主体除了所述流路之外，还可具备储存样品溶液或嵌入剂液的多个注射器；将多个注射器中储存样品溶液的注射器与扩增部和检测部连接的第1流路；以及将多个注射器中储存嵌入剂液的注射器与检测部连接的第2流路。
实施方式的核酸检测器的检测器主体可以是具备由硬质材料制作的上部板、由弹性材料制作的衬板、与上部板一起将衬板密封的由硬质材料制作的下部板的层叠构造体。
进而，实施方式的核酸检测器中，扩增部通过间隔流路将相邻之间连接，具备具有宽度大于间隔流路宽度的多个孔，多种引物组可以按不同种类地固定在所述孔内。
[例3.下限值的计算]
(1)体积差的标准偏差
制造10个图41A及图41B所示实施方式的核酸检测盒。分别测定这些核酸检测盒的各自的扩增部的体积和各自的检测部的体积。
对10个核酸检测盒分别计算各自所得扩增部的体积与检测部的体积之差。对所得10个核酸检测盒计算扩增部与检测部的体积差的标准偏差。
结果，体积差的标准偏差(σV)为0.8μL。
(2)送液量的标准偏差
测定上述(1)的10个核酸检测盒的扩增部及检测部以外的送液量。求得对10个核酸检测盒分别获得的送液量的标准偏差。
结果，送液量的标准偏差(σQ)为1.6μL。
(3)扩增部与检测部的体积的关系
将上述(1)及(2)的结果代入下式计算ΔV1。
(ΔV1-3σv)/2＞3σQ
ΔV1＞3(2σQ+σV)
ΔV1＞3×(2×1.6+0.8)
ΔV1＞12。
由这些结果可知，在作为图41A及图41B所示实施方式制造的核酸检测盒中，扩增部的体积需要比检测部的体积大得超过12μL。换而言之，在作为图41A及图41B所示实施方式制造的核酸检测盒中，检测部的体积与扩增部的体积之差需要大得超过12μL。
[例4.上限值的计算]
制造10个图41A及图41B所示实施方式的核酸检测盒。测定连接于这些核酸检测盒的各自的检测部且向上游及下游延伸的流路的截面积(B)和到达极限距离(L)。
结果，截面积(B)为0.49mm2、到达极限距离(L)为40mm。另外，扩增部与检测部的体积差的标准偏差(σv)为0.8μL，送液量的标准偏差(σQ)为1.6μL。
将以上结果代入下式计算ΔV2。
ΔV2＜2BL-3(2σQ+σV)。
ΔV2＜2×0.49×40-3(2×1.6+0.8)
ΔV2＜39.2-12
ΔV2＜27.2。
由这些结果可知，在作为图41A及图41B所示实施方式制造的核酸检测盒中，扩增部的体积需要以小于27.2μL的范围大于检测部的体积。换而言之，作为图41A及图41B所示实施方式制造的核酸检测盒中，检测部的体积与扩增部的体积之差需要为小于27.2μL的范围。
通过这种核酸检测盒，可以对多种核酸同时或并行地扩增，可以对所得扩增产物中的多种靶核酸同时或并行地进行检测。
[例5.由待检测的靶核酸的核酸检测盒的设计]
假设以40种DNA片段作为靶核酸进行检测，设计图41A及图41B所示的核酸检测盒。此时，为了对全部DNA片段进行扩增，需要40对的引物组。这里，为了防止因引物组的相互作用所导致的扩增阻碍，按照配置引物的斑点之间的距离离开4mm以上的方式进行设计。
这里，所制造的核酸检测盒的流路的截面为0.7mm×0.7mm、扩增部的体积约为60μL。扩增部与检测部的容量差的标准偏差σV及送液量的标准偏差σQ分别为0.8μL及1.6μL。扩增部的体积设定为约60μL。因此，此时按照检测部的体积比约60μL的扩增部的体积小得超过12μL的方式进行设计。
另外，上述(1)的核酸检测盒中的检测部的上限值如下设计。即，截面积为0.49mm2、到达极限距离为40mm、且扩增部与检测部的体积差的标准偏差为0.8μL、送液量的标准偏差为1.6μL，因此ΔV2为27.2μL。因而，检测部的体积按照比约60μL的扩增部的体积不会小得超过27.2μL的方式进行设计。换而言之，扩增部的体积比检测部的体积大、且其差小于27.2μL。
通过这种核酸检测盒，可以对多种核酸同时或并行地扩增，可以对所得扩增产物中的多种靶核酸同时或并行地进行检测。
[例6.核酸检测试验]
制造图41A及图41B所示实施方式的核酸检测盒。使用该核酸检测盒进行核酸检测试验。
A001400528
1.核酸检测盒的准备
1-1.DNA芯片的准备
首先，准备碱基序列互不相同的9种核酸探针。这些探针名分别为核酸探针A、核酸探针B、核酸探针C、核酸探针D、核酸探针E、核酸探针F、核酸探针G、核酸探针H、核酸探针I，它们的碱基序列示于表2。
Figure BDA0001237018960000411
在配置于用于检测核酸的DNA芯片用基板上的各电极上固定这9种核酸探针。具体地说，如下进行。调制分别含有各3μM的核酸探针A、核酸探针B、核酸探针C、核酸探针D、核酸探针E、核酸探针F、核酸探针G、核酸探针H及核酸探针I的探针DNA溶液。将这些探针DNA溶液分别各100nL滴在作用电极上形成斑点。每个核酸探针分配3个作用电极(参照表3)。之后，在40℃下对其干燥。由此将核酸探针固定在芯片基板上的电极上，获得DNA芯片。这里，核酸探针G是阴性对照用的核酸探针。
表3电极的分配
Figure BDA0001237018960000421
1-2.核酸检测盒的组装
为了制作核酸检测盒，准备上部板50、下部板30及衬板40。将这些构件层叠并固定，从而形成层叠构造体。上部板50、下部板30及衬板40按照形成在层叠构造体内部安装流路、扩增部及1-1.的DNA芯片而构成的检测部90、密封试剂的注射器的方式，形成有凹部、凸部及沟槽等或者被穿孔。另外，为了在流路中设置用于注入样品的样品注入口710，将流路的一端向层叠构造体的外部开口。在扩增部80的流路上形成有多个孔，在各孔的内壁上各1个种类地、且能够游离地固定有引物组。
被固定的扩增用引物组设计成应用于利用LAMP法进行的扩增反应。将各个引物组所含的引物DNA的碱基序列示于表4-1及表4-2。
Figure BDA0001237018960000441
Figure BDA0001237018960000451
引物组准备引物组A、引物组B、引物组C、引物组D、引物组E、引物组F、引物组H、引物组I。各引物组按照分别含有FI引物(FIP)、BI引物(BIP)、F3引物(F3)、B3引物(B3)、环引物(LPF或LPB)的方式进行设计。为了调制含有各引物组的引物溶液，准备分别以各200μM含有FIP、BIP、F3及B3、以及LPF或LPB的引物溶液。将如此获得的FIP溶液、BIP溶液、F3溶液、B3溶液及LPF溶液(或LPB)分别混合0.036μL、0.036μL、0.005μL、0.005μL及0.018μL。由此，调制含有对于扩增各1种靶DAN而需要的全部引物的总量为0.100μL的引物组溶液。将各引物组溶液滴入扩增部的孔内，在40℃下干燥2分钟，从而固定在扩增部中。这里，引物组在孔中的固定以2mm间距、4mm间距或8mm间距进行。制作2mm间距为2片、4mm间距为2片及8mm间距为2片的共计6片的核酸检测盒。
2.核酸的检测
2-1.样品溶液的准备
准备作为模板DNA使用的8种核酸，即基因A、基因B、基因C、基因D、基因E、基因F、基因H及基因I。将基因A、基因B、基因C、基因D、基因E、基因F、基因H及基因I所含的模板DNA的序列示于表5-1及表5-2中。模板DNA是要通过上述引物组被扩增的序列，它们为分别对应于基因A、B、C、D、E、F、H及I的模板A、模板B、模板C、模板D、模板E、模板F、模板H及模板I。
Figure BDA0001237018960000471
Figure BDA0001237018960000481
作为注入到核酸检测盒中的样品溶液，调制含有上述8种核酸和Bst DNA聚合酶、反应混合物的溶液。将样品溶液的具体组成示于表5中。样品溶液添加蒸馏水(即DW)使总量达到50μL。
表6样品溶液的组成
Figure BDA0001237018960000491
将以下试验中使用的核酸检测盒按照使下述反应进行的方式进行设计。
样品溶液中含有模板A、模板B、模板C、模板D、模板E、模板F、模板H及模板I。将该样品溶液从样品注入口添加至核酸检测盒的流路中。在核酸检测盒的扩增部的孔中，以能够游离的方式、每个引物组为2个孔地固定有引物组A、引物组B、引物组C、引物组D、引物组E、引物组F、引物组H、引物组I。即，引物组A固定在孔A1及孔A2中，引物组B固定在孔B1及孔B2中，引物组C固定在孔C1及孔C2中，引物组D固定在孔D1及孔D2中，引物组E固定在孔E1及孔E2中，引物组F固定在孔F1及孔F2中，引物组H固定在孔H1及孔H2中，引物组I固定在孔I1及孔I2中。
通过被送液至扩增部的样品溶液，这些引物组游离。在扩增部的加热下，如下所述，在各个孔中进行利用相应引物组的模板DNA的扩增。孔A1及孔A2中，利用引物组A将模板A扩增。孔B1及孔B2中，利用引物组B将模板B扩增。孔C1及孔C2中，利用引物组C将模板C扩增。孔D1及孔D2中，利用引物组D将模板D扩增。孔E1及孔E2中，利用引物组E将模板E扩增。孔F1及孔F2中，利用引物组F将模板F扩增。孔H1及孔H2中，利用引物组H将模板H扩增。孔I1及孔I2中，利用引物组I将模板I扩增。将含有如此在扩增部中产生的扩增产物的样品溶液送至检测部。
检测部中固定有核酸探针A、核酸探针B、核酸探针C、核酸探针D、核酸探针E、核酸探针F、核酸探针G、核酸探针H及核酸探针I。被送液至检测部的含扩增产物的样品溶液中含有分别来源于模板A、模板A、模板B、模板C、模板D、模板E、模板F、模板H及模板I的扩增产物A、扩增产物B、扩增产物C、扩增产物D、扩增产物E、扩增产物F、扩增产物H及扩增产物I。这些扩增产物与相对应的核酸探针进行杂交。核酸检测盒的试验中，通过检测由该杂交产生的杂交信号，判断样品溶液中是否存在相对应的基因。具体地说，按照扩增产物A、扩增产物B、扩增产物C、扩增产物D、扩增产物E、扩增产物F、扩增产物H及扩增产物I分别与核酸探针A、核酸探针B、核酸探针C、核酸探针D、核酸探针E、核酸探针F、核酸探针H及核酸探针I进行杂交的方式而设计。通过检测来自固定有核酸探针A、核酸探针B、核酸探针C、核酸探针D、核酸探针E、核酸探针F、核酸探针H及核酸探针I的电极的信号，可以判断基因A、基因B、基因C、基因D、基因E、基因F、基因H及基因I是否含有在供至试验的样品溶液中。
2-2.模板溶液的添加
将2-1中准备的50μL的模板溶液送液至反应区域、即扩增部，接着送液至检测部。
2-3.核酸的反应
在以下表7所示的条件下对反应区域进行加热及冷却，进行各种反应。
表7各种反应的反应条件
Figure BDA0001237018960000501
2-4.核酸的检测
对各探针核酸固定化作用电极扫描电位，测量与通过核酸探针和扩增产物所形成的双链发生了特异性结合的Hoechst 33258分子的氧化电流。
结果
图42A、图42B及图42C示意地示出了对核酸检测盒的扩增部以2mm间距、4mm间距及8mm间距固定有引物组的样子。该核酸检测盒中，孔的形成基本上以2mm间距进行。因此，为2mm间距时，将引物组固定在相邻的孔中(参照图42A)。为4mm间距时，在其间配置未固定有引物组的孔(参照图42B)。为8mm间距时，如图42C所示，在按照间距达到8mm的方式配置的孔中固定有引物组。
将由这种核酸检测盒获得的结果示于表8。
表8检测结果
Figure BDA0001237018960000511
将获得与阴性对照相比显著大的电流值的核酸探针作为阳性，计算阳性率。以2mm间距固定有核酸探针时，阳性率低，通过以4mm间距或8mm间距固定核酸探针，阳性率达到100％。由这些结果可知，通过以4mm间距以上的间距固定引物组，可以良好地对含有多个不同模板的样品溶液进行多重扩增。因此证明了，通过以4mm间距以上的间距固定有引物组的核酸检测盒，可以同时更为准确地检测多个靶核酸。即证明了，根据实施方式的核酸检测盒，可以可靠地检测样品溶液所含的互不相同的多个基因。
上述实施方式包含以下所记载的各种方式，也可含有涉及与这些方式的组合的实施例。
(2-1)
一种核酸检测盒，其具有：
注入样品溶液的注入部；
储存该样品溶液的储存部；
覆盖该储存部的弹性构件；以及
将从所述注入部注入的样品溶液流向所述储存部的流路，
进而，所述注入部按照从所述弹性构件突出的方式设置，且具备：连通于所述流路、将样品溶液注入的开口部和排气用的开口部；以及将这些开口部变形以进行液密闭塞的密闭构件。
(3-1)
一种核酸检测盒，其特征在于，具有：
分别具有贯通孔的第1板和第2板；
设置在所述第1板与第2板之间、含有具有规定厚度的第1区域和具有比所述规定厚度薄的第2厚度的第2区域的弹性构件；
注入样品溶液的注入部；
对自该注入部注入的样品溶液进行储存的储存部；以及
将自所述注入部注入的样品溶液流向所述储存部的流路，
其中，按照所述弹性构件的第1区域至少将所述流路及所述储存部覆盖的方式而设置。
(3-2)
一种核酸检测盒，其具备：
由硬质材料制作、具有贯通孔的第1板；
由硬质材料制作、具有注射器凹处及流路沟槽的第2板；
衬板，其由弹性材料制作，以规定图案在第1面上设有可变形的鼓出部、具有第1厚度的带状凸区域、及具有比第1厚度薄的第2厚度且设置在所述凸区域周围的凹区域，按照所述鼓出部将所述注射器凹处覆盖、所述凸区域将所述注射器凹处的周围包围、所述凸区域将所述流路沟槽覆盖的方式将所述衬板载置在第2板上，按照将所述鼓出部配置在所述贯通孔内的方式将所述第1板载置在所述衬板上，所述衬板按照被压缩在所述第1及第2板之间的方式被固定；
注射器，其为通过所述注射器凹处、所述鼓出部及所述凸区域、介由所述贯通孔可自外部进行变形地且液密地形成；以及
流路，其由所述流路沟槽及覆盖该流路沟槽的所述凸区域形成，且连通于所述注射器。
(3-3)
根据(3-2)所述的核酸检测盒，其中，所述第1板具有规定废液用罐的空洞的框部，所述衬板上形成有该框部插通的贯通孔，按照将该贯通孔包围的方式设置所述凸区域，将所述框部插通至所述衬板的所述贯通孔中使所述凸区域液密地密合于所述第1板下表面，从而形成废液用罐。
(3-4)
根据(3-2)所述的核酸检测盒，其中，所述第1板具有螺柱销，所述衬板具有插通该螺柱销且内径比该螺柱销大的插通孔，按照将该插通孔包围的方式设置所述凸区域，第2板具有安装所述螺柱销的螺柱孔，
在将所述第1板安装固定在所述第2板上时，将所述螺柱销固定在所述螺柱孔中，将所述凸区域挤出至所述插通孔中，所述螺柱销被所述螺柱孔保持。
(3-5)
根据(3-2)的核酸检测盒，其中，所述第1板具有辅助沟槽，所述衬板按照使设置于面对所述第1面的第2面上的平坦面密合在所述辅助沟槽上的方式，对应于所述辅助沟槽在所述第1面上形成所述凸区域，在所述辅助沟槽与所述平坦面之间形成辅助流路，
所述衬板具有将该辅助流路与所述流路之间连通的贯通孔。
(3-6)
根据(3-2)的核酸检测盒，其中，所述第1板具有能够将溶液自外部注入到所述注射器中的注入口，所述衬板具有插入在所述注入口中的突起部，在该突起部中形成连通于所述流路的流路孔，将所述突起部插入到注入口中，从而可以介由所述流路孔及所述流路将所述溶液供给至所述注射器中。
(3-7)
根据(3-2)的核酸检测盒，其还进一步具备由所述第2板及所述衬板形成、由固定有对样品溶液中的样品DNA进行扩增而生成扩增产物的引物组的扩增流路所构成的扩增部，
该扩增部具有规定在所述第2板的所述流路沟槽与所述衬板之间的扩增流路。
(3-8)
根据(3-7)的核酸检测盒，其进一步具备检测部，所述检测部含有载置于所述第2板上、具有用于电检测杂交反应的电极及连接于该电极的多个电极衬垫的DNA芯片，所述检测部还进一步含有形成在所述DNA芯片与所述衬板之间、按照将含有所述扩增产物的所述样品溶液从所述扩增部供给的方式连接于所述扩增部、且排列有所述电极的检测流路。
(5-1)
一种核酸检测盒，其具备：
对样品溶液或嵌入剂液进行储存的多个注射器；
对所述样品溶液中的DNA进行扩增而生成扩增产物的扩增部；
按照自该扩增部供给所述扩增产物的方式连接于所述扩增部、对所供给的所述扩增产物进行检测的检测部；
在所述多个注射器内将储存有所述样品溶液的注射器与所述扩增部和所述检测部连接的第1流路；以及
在所述多个注射器内将储存有所述嵌入剂液的注射器与所述检测部连接的第2流路。
(5-2)
一种核酸检测盒，其为由硬质材料所制作的第1及第2板、和由弹性材料制作且按照被压缩至所述第1及第2板之间的方式而固定设置的衬板所构成的核酸检测盒，其具备：
由所述第1板及所述衬板形成、能够自外部进行变形的第1、第2、第3及第4注射器；
能够将样品溶液自外部注入到所述第1注射器中的注入部；
收纳在所述第2注射器中的第1洗涤液；
收纳在所述第3注射器中的嵌入剂液；
与收纳在所述第4注射器中的与第1洗涤液为相同组成的第2洗涤液；
扩增部，其由所述第1板及所述衬板形成，且由固定有对所述样品溶液中的样品DNA进行扩增而生成扩增产物的引物组的扩增流路所构成；
检测部，其含有载置于所述第1板上且具有用于电检测杂交反应的电极及连接于该电极的多个电极衬垫的DNA芯片，其还进一步含有形成在所述DNA芯片与所述衬板之间、按照将含有所述扩增产物的所述样品溶液从所述扩增部供给的方式连接于所述扩增部、且排列有所述电极的检测流路；以及
形成在所述第1板与所述衬板之间的第1、第2、第3、第4及第5流路，所述第1及第2流路按照供给所述样品溶液后将所述第1洗涤液供给至所述扩增部的方式分别与所述第1及第2注射器相连通，且共通连接于所述扩增部；所述第5流路按照通过所述第1洗涤液的供给而将含有所述扩增产物的所述样品溶液从所述扩增部供给到所述检测部的方式连接于所述扩增流路及所述检测流路之间；所述第3及第4流路按照将所述第2洗涤液供给至所述检测流路而将所述样品溶液挤出至所述检测部外之后通过所述嵌入剂的供给将所述检测流路内的所述第2洗涤液挤出的方式分别与所述第3及第4注射器相连通，所述第1、第2、第3、第4流路共通地连接于所述第5流路。
(5-3)
根据(5-2)的核酸检测盒，其进一步具备：
第1及第2常闭阀门，它们设置在所述第1及第2流路中且将所述第1及第2流路分别闭塞地关闭，在将所述样品溶液供给至所述扩增部时打开所述第1常闭阀门，在将所述第1洗涤液供给至所述扩增部时打开所述第2常闭阀门；以及
第3及第4常闭阀门，它们设置在所述第3及第4流路中且将所述第3及第4流路分别关闭，在将所述第2洗涤液供给至所述检测部时打开所述第3常闭阀门，在将所述嵌入剂液供给至所述检测部时打开所述第4常闭阀门。
(5-4)
根据(5-2)的核酸检测盒，其中，所述扩增部具有所述第1及第2流路共通连接的输入口及所述第5流路连接的输出口，
其进一步具备第1及第2常开阀门，所述第1常开阀门将所述输入口对所述第1及第2流路的共通连接的连接维持在开放，所述第2常开阀门将所述输出口对所述第5流路的连接维持在开放，按照从外部加热所述扩增部时将第1及第2常开阀门闭塞的方式设置在所述输入口及所述输出口中。
(5-5)
根据(5-2)的核酸检测盒，其进一步具备：
由设置在所述第1及第2板中的凹处及由穿透所述衬板的贯通沟槽所形成的废液罐；和
形成在所述第1板与所述衬板之间的第6流路，其将所述检测部连接于所述废液罐，伴随着所述第2洗涤液向所述检测流路的供给，将由所述检测部挤出的所述样品溶液导入至所述废液罐。
(5-6)
根据(5-2)的核酸检测盒，其中，所述第1、第2、第3及第4注射器由形成在所述第1板的第1、第2、第3及第4注射器沟槽及设置在所述衬板中的将所述第1、第2、第3及第4注射器沟槽分别覆盖的第1、第2、第3及第4鼓出部形成，在设置于所述第2板的第1、第2、第3及第4注射器沟槽内分别配置所述第1、第2、第3及第4鼓出部，介由所述第1、第2、第3及第4注射器沟槽从外部使其变形。
(5-7)
根据(5-2)的核酸检测盒，其中，所述扩增部通过用所述衬板覆盖设置于所述第2板中的流路沟槽而形成，
所述DNA芯片的所述电极含有固定有核酸探针的多个作用电极、用于向所述作用电极施加电压的对电极、以及用于检测参比电压的参比电极，所述电极衬垫连接于所述作用电极、所述对电极及所述参比电极。
符号说明
4 计算机、6 DNA芯片、8 核酸检查装置、10 核酸检测盒、12 测定部、14 温度控制机构、16 送液控制机构、18 装置控制部、20 盖子、21 矩形上表面平坦部、23 侧部、22 切口部、25 轴部、27 卡合部、30 下部板、40 衬板、50 上部板、51 凹处、52、54 杆孔、55 筒状部、57 凹处、656、658 探针孔、59 杆、60 外罩板、70 注射器部、80 扩增部、90 检测部、100检测流路、100B 流路形成区域、110、112 电极衬垫区域、130 芯片用凹处、131 卡合孔、132沟槽、134 注射器用凹处、136 罐用凹处、138 螺柱孔、139 凹凸沟槽、144 鼓出部、144C 狭缝、141、143、145、147 开口突起、141A、143A、145A、147A 贯通孔、142 送液流路用贯通孔、144B、146B 框架部、146、149 纵长贯通沟槽、148 插通孔、152 前方区域、151、153、155、157贯通孔、152 前方区域、154、159 纵长贯通沟槽、156、158 螺柱销、169 台阶、160 切口部、162 卡合突起、164 纵长沟槽、166 插通孔、702 样品注射器、704 第1洗涤液注射器、706嵌入剂注射器、708 第2洗涤液注射器、710 样品注入口、720 第1洗涤液注入口、730 嵌入剂注入口、740 第2洗涤液注入口、712、714、722、724、732、734、742、744 流路、718、728、738、748 常闭阀门、750 注射器杆、752 常闭阀门杆、716、726、736、746 排气开口、802、804，806 流路、810、820 常开阀门、812、816 扩增流路、830 孔、832 引物组、910、916 输入口、912、914 输出口、908、922，924、926、928 流路、712B、714B、722B、724B、732B、734B、742B、744B、802B、804B、806B、908B 带状区域、812B、814B 矩形区域、812C、816C 贯通孔、850 加热器、852 珀尔帖元件、854、856 提升机构、930 废液罐、932 辅助废液罐、940 作用电极、944 参比电极、946、948 对电极、960 电流探针、962 电路基板。
序列表
<110> 东芝医疗系统株式会社
<120> 核酸检测盒
<130> 15S0307PCT
<150> JP2014-178420
<151> 2014-09-02
<150> JP2014-178421
<151> 2014-09-02
<150> JP2014-178422
<151> 2014-09-02
<150> JP2014-178423
<151> 2014-09-02
<150> JP2014-178424
<151> 2014-09-02
<150> JP2015-093317
<151> 2015-04-30
<160> 57
<170> PatentIn version 3.4
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acaaggtcat aataatggta tttgttgggg caatc 35
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<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Probe
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tggtcctggc actgataata gggaatgtat atcaatggat tataaacaaa cacaa 55
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<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Probe
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ttgtaaccag tacggtttat taaataattg ggattctgag g 41
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<213> artificial
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agtactgcta cagaacagtt aagtaaatat gatgcacgaa aaattaatca gtacc 55
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gccccgaccg atttcaacac ctacacaggc ccagaccaag cgt 43
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<213> artificial
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agctacagct gttattacgc aggatgttag ggataatgtg tcagttgatt ataag 55
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<220>
<223> Probe
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accaataagg tttattgaat atttgggcat caga 34
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<220>
<223> Probe
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attatctacc tctatagagt cttccatacc ttctacatat gatccttcta agttt 55
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<223> Probe
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ctttaatata aaggtcatcc gggacagcct cgccaagttt t 41
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gcactgcttt gaatagaggc actgttcccg atgacctg 38
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ccatattggc tacaacgtgc tacctgattg ccccaaca 38
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agggctggta cattaggaga 20
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gtcatattag tactgcgagt gg 22
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cagtagttcc tgaaccttta atgtaca 27
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ggatgaccac taatacctac accctgtgtt ggtttagagg taggtc 46
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cactgaaaac tctaatagat atgccggtgc aaccaagtaa acacagttgt g 51
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aactcaacgc ttagtttggg c 21
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cctttacccc aatgctctcc 20
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taatggctgc ccgcga 16
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<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
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attattgtgg ccctgcgcac gttctatggt aacctcagaa tccc 44
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<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 21
accactcgta gcactaacat gactcgccat gacgaaggta ttcct 45
<210> 22
<211> 20
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
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gccactgtac aaagcagtgc 20
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<211> 25
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
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tgaatgtatg tcataacatc agctg 25
<210> 24
<211> 24
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 24
gctgaggtta aaaaggaaag caca 24
<210> 25
<211> 46
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 25
aattgattac cccagcaaat gccgtctatg attacgtctg aggcac 46
<210> 26
<211> 47
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 26
atactactag aagtactaac atgaccctcc acatgtctaa ggtactg 47
<210> 27
<211> 22
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 27
gtatatgttg ctacgcctag tg 22
<210> 28
<211> 22
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 28
gccataacct ctgcagacaa ag 22
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<211> 20
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
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gcacgttgca accaataagg 20
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<211> 43
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 30
cactgagtcc tacccctaaa ggttgtctca acgcttggtc tgg 43
<210> 31
<211> 50
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 31
gatgacactg aaaactctca tgtagcgctg agtttgttta taatccacag 50
<210> 32
<211> 27
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 32
ccagataaca cagtatatga tcctaac 27
<210> 33
<211> 24
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 33
gcaggtacac agccaataat acac 24
<210> 34
<211> 25
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 34
gctgttgata ccaaagatac acgtg 25
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<211> 45
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 35
taaaatggat ggccacttag gccggtatgg aaattggtcg tgggc 45
<210> 36
<211> 41
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 36
ggatgataca gaaagtgctc aaaatacaca gctgtgtttg c 41
<210> 37
<211> 23
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 37
gaaacacaac gtttggtttg ggc 23
<210> 38
<211> 21
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 38
gtgctcacca atagcaggta c 21
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<220>
<223> Primer
<400> 39
caatacctaa aggctgcc 18
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<211> 46
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 40
aacatatacc attgttgtgg cccttccatg gtaacctctg attccc 46
<210> 41
<211> 42
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 41
ctacccgtag taccaacttt acccacgtgc ctggtatatt cc 42
<210> 42
<211> 21
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 42
gttctgtata ctgcccctct c 21
<210> 43
<211> 26
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 43
gacataacat cagttgttaa tgtgac 26
<210> 44
<211> 20
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 44
ccttatgtag ccaataaggc 20
<210> 45
<211> 42
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 45
ggataactgc agtattaccg gacctagggc tggaaaactt gg 42
<210> 46
<211> 41
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 46
tccaactcct agtggctcta tagcgctgta gccaataagg c 41
<210> 47
<211> 19
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 47
gacgtgagca gatgtttgt 19
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<211> 20
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
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ccattgttat gaccttgtgc 20
<210> 49
<211> 28
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> Primer
<400> 49
cctcagaatc acaattattt aataagcc 28
<210> 50
<211> 242
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> template
<400> 50
agggctggta cattaggaga ggctgttccc gatgacctgt acattaaagg ttcaggaact 60
actgcctcta ttcaaagcag tgcttttttt cccactccta gtggatcaat ggttacttcc 120
gaatctcagt tatttaataa gccatattgg ctacaacgtg cacaaggtca taataatggt 180
atttgttggg gcaatcaggt atttgttact gtggtagata ccactcgcag tactaatatg 240
ac 242
<210> 51
<211> 234
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> template
<400> 51
aactcaacgc ttagtttggg cctgtgttgg tttagaggta ggtcgcgggc agccattagg 60
tgtaggtatt agtggtcatc cattattaaa taaatttgat gacactgaaa actctaatag 120
atatgccggt ggtcctggca ctgataatag ggaatgtata tcaatggatt ataaacaaac 180
acaactgtgt ttacttggtt gcaaaccacc tattggagag cattggggta aagg 234
<210> 52
<211> 323
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> template
<400> 52
gccactgtac aaagcagtgc tttttttcct actcctagtg gttctatggt aacctcagaa 60
tcccaattat ttaataaacc gtactggtta caacgtgcgc agggccacaa taatggcata 120
tgttggggca atcagttgtt tgtcacagtt gtggatacca ctcgtagcac taacatgact 180
ttatgtgctg aggttaaaaa ggaaagcaca tataaaaatg aaaattttaa ggaatacctt 240
cgtcatggcg aggaatttga tttacaattt atttttcaat tgtgcaaaat tacattaaca 300
gctgatgtta tgacatacat tca 323
<210> 53
<211> 296
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> template
<400> 53
gtatatgttg ctacgcctag tgggtctatg attacgtctg aggcacagtt atttaataaa 60
ccttattggt tgcaacgtgc ccaaggccat aataatggca tttgctgggg taatcaatta 120
tttgttactg tagtagatac tactagaagt actaacatga ctattagtac tgctacagaa 180
cagttaagta aatatgatgc acgaaaaatt aatcagtacc ttagacatgt ggaggaatat 240
gaattacaat ttgtttttca attatgcaaa attactttgt ctgcagaggt tatggc 296
<210> 54
<211> 236
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> template
<400> 54
ccagataaca cagtatatga tcctaactct caacgcttgg tctgggcctg tgtaggtgtt 60
gaaatcggtc ggggccaacc tttaggggta ggactcagtg gtcatccatt atataataaa 120
ttggatgaca ctgaaaactc tcatgtagca tctgctgttg ataccaaaga tacacgtgat 180
aatgtatctg tggattataa acaaactcag ctgtgtatta ttggctgtgt acctgc 236
<210> 55
<211> 225
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> template
<400> 55
gaaacacaac gtttggtttg ggcatgtgta ggtatggaaa ttggtcgtgg gcagccttta 60
ggtattggcc taagtggcca tccattttat aataaattgg atgatacaga aagtgctcat 120
gcagctacag ctgttattac gcaggatgtt agggataatg tgtcagttga ttataagcaa 180
acacagctgt gtattttagg ttgtgtacct gctattggtg agcac 225
<210> 56
<211> 307
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> template
<400> 56
gttctgtata ctgcccctct cccagcggtt ccatggtaac ctctgattcc cagttattta 60
ataagcctta ttggctacat aaggcccagg gccacaacaa tggtatatgt tggcataatc 120
aattatttct tactgttgtg gacactaccc gtagtaccaa ctttacatta tctacctcta 180
tagagtcttc cataccttct acatatgatc cttctaagtt taaggaatat accaggcacg 240
tggaggagta tgatttacaa tttatatttc aactgtgtac tgtcacatta acaactgatg 300
ttatgtc 307
<210> 57
<211> 214
<212> DNA
<213> artificial
<220>
<223> template
<400> 57
gacgtgagca gatgtttgtt agacactttt ttaatagggc tggaaaactt ggcgaggctg 60
tcccggatga cctttatatt aaagggtccg gtaatactgc agttatccaa agtagtgcat 120
tttttccaac tcctagtggc tctatagtta cctcagaatc acaattattt aataagcctt 180
attggctaca gcgtgcacaa ggtcataaca atgg 214

Claims (6)

1.一种核酸检测盒，其具备：
第1板，其具有刚性，
衬板，其载置于第1板上，且具有挠性，
第2板，其载置在所述衬板上，按照对所述衬板压缩的方式固定在所述第1板上，且具有刚性，
第1注射器，其由形成在所述第1板上的注射器用凹处及形成在所述衬板上、将所述注射器用凹处覆盖的鼓出部构成，在设置于所述第2板的注射器沟槽内配置所述鼓出部，可以介由所述注射器沟槽从外部使所述第1注射器变形；
形成在设于所述第1板上的沟槽与所述衬板的下表面之间、与所述第1注射器相连通的第1及第2流路；
形成有与所述第1及第2流路分别连通的样品注入孔及样品排气孔的样品注入开口部和排气开口部，所述样品注入开口部及所述排气开口部分别插入配置在穿孔于所述第2板的第1及第2贯通孔内，按照从所述衬板突出配置到所述第2板上的方式设置于所述衬板；以及
盖子，该盖子具有闭塞面，以能够密合于所述样品注入孔及所述样品排气孔的方式可开闭地设置在所述第2板上，在关闭状态下，通过所述闭塞面将所述样品注入开口部及所述排气开口部变形而将所述样品注入孔及所述样品排气孔进行液密闭塞。
2.根据权利要求1所述的核酸检测盒，其中，所述样品注入开口部和所述排气开口部与所述衬板一体地形成。
3.根据权利要求2所述的核酸检测盒，其中，
所述盖子具有卡合部，
所述第1板具有所述卡合部所卡合的卡合突起，所述卡合部在所述盖子关闭时被卡合于所述卡合突起，从而被固定在所述第1板上。
4.根据权利要求1所述的核酸检测盒，其进一步具备：
按照将所述第2板覆盖的方式安装固定且具有使所述样品注入开口部及所述排气开口部露出的切口部的外罩板，
所述盖子可开闭地固定在所述外罩板的所述切口部。
5.根据权利要求4所述的核酸检测盒，其进一步具备形成在设于所述第1板上的沟槽与所述衬板的下表面之间、与连通于所述第1注射器的第3流路相连通的常闭阀门，
该常闭阀门具备：
设置在所述衬板中且将与所述第3流路相连通的空洞规定在与所述第1板之间的挠性筒状部；
在配置有该筒状部的所述第2板中开孔的贯通孔；以及
突起部，该突起部在将所述外罩板安装在所述第2板中时配置在所述贯通孔内，通过将所述挠性的筒状部压扁而将所述空洞闭塞。
6.根据权利要求5所述的核酸检测盒，其中，所述常闭阀门的基部被所述外罩板枢轴支撑地固定而构成悬臂梁构造，且进一步具备具有舌片的活动部，所述舌片的自由端能够活动，所述突起部设置在所述舌片上，所述舌片从外部活动，从而将所述压扁的所述筒状部的空洞开放。
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