CN110621770B - Pcr用容器、装试剂的pcr用容器及试剂盒 - Google Patents

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Abstract

一种PCR用容器、装试剂的PCR用容器及试剂盒,PCR用容器(1)主要由在其底部(14)具有在进行PCR时收纳被检测体及试剂而使之反应的反应室(12)的容器主体(11);与容器主体(11)嵌合自由的盖体(6);和被收纳在容器主体(11)内部中的盖体(6)的下面(7)和反应室(12)之间的部位的试剂盒(16)构成。试剂盒(16)具有能由在PCR前为固体状并由PCR的加热熔融的石蜡等封闭组件封闭试剂的至少一个试剂收纳部。若这样构成,则在预先将试剂收纳封闭在试剂收纳部的状态下,如果将在PCR中所需要的被检测体收纳在容器主体中进行PCR,则封闭组件由PCR的加热熔化,试剂收纳部开放。而且,被检测体及试剂向下方的反应室移动。

Description

PCR用容器、装试剂的PCR用容器及试剂盒
技术领域
本发明涉及PCR用容器、装试剂的PCR用容器及试剂盒,特别是涉及由DNA检测装置进行PCR时使用的PCR用容器、装试剂的PCR用容器及试剂盒。
背景技术
以往,在通过聚合酶链式反应(在本说明书中称为“PCR”)放大DNA时,使用图19及图20所示的那样的PCR用容器。
图19是表示以往的PCR用容器的外观形状的概略正视图,(1)是盖体打开了的状态的图,(2)是盖体关闭了的状态的图,图20是表示由图19的(2)所示的PCR用容器的盖体关闭了的状态的中央截面构造的剖视图。
参照这些图,PCR用容器71例如由聚丙烯构成,主要由容器主体81、盖体76和连接部77构成。
容器主体81是上方(在使用PCR用容器时相对于容器主体存在盖体的方向)开放了的圆筒形状,其底部关闭。
盖体76是圆盘形状,其大小是能将容器主体81的上方开口完全覆盖的大小。另外,盖体76在其下面上形成了向下方突出的圆形环状的卡定部78。如图20所示,在盖体76关闭了的状态时,通过卡定部78的侧壁外面与容器主体81的内壁面卡定,盖体76以将容器主体81的上方开口完全覆盖的状态被固定。由此,防止异物的向容器主体81内部的混入、防止达到超过最高90℃的PCR中的容器主体81的收纳物的蒸发。
连接部77是在规定角度的范围内伸屈自由的带形状,其一端与盖体76的端部连接,另一端与容器主体81的端部连接。通过使连接部77伸屈成为关闭的状态,盖体76嵌合于容器主体81。
在使用PCR用容器71时,首先,在图19的(1)所示的那样的盖体76打开了的状态下,使用微量吸液管等实验器具向容器主体81内部投放需要量的包括标的DNA在内的未图示的被检测体(例如,唾液)和在PCR的进行中所需要的未图示的各试剂(例如,水、缓冲液、引物、dNTP、DNA聚合酶及荧光试剂)。接着,通过相对于盖体76的上面从上方推压,盖体76的卡定部78的外面与容器主体81的内面卡定,盖体76以图19的(2)所示的那样的关闭了的状态被固定。将此状态的PCR用容器71设置在未图示的热循环仪等DNA放大装置上,使加热及冷却的周期反复规定次数,由此,PCR进行,标的DNA放大。在PCR结束后,若有需要,则也可以将包括放大了的标的DNA在内的PCR用容器71的收纳物回收到其它的容器中,由光检测来检测标的DNA的存在。
另外,在日本国特开2009-106221号公报中公开了一种反应容器,所述反应容器在其内部由隔壁将用于反应的试剂与反应区域隔离,隔壁被设置成可独立于反应溶液地进行温度控制,并被构成为通过隔壁的至少一部分由加热进行熔解,可向反应区域放出试剂。公开了隔壁由蜡状物、油脂等构成并在反应容器内水平地设置的样态。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开2009-106221号公报
在上述那样的以往的PCR用容器中,为了量取在PCR的进行中所需要的量的试剂,必须使用微量吸液管等实验器具,存在繁琐并且PCR的收获率受实验者的技能的优劣影响大这样的问题。另外,也存在由试剂、PCR产物造成的场内污染、对实验者的污染的危险。因此,期待即使不是熟练者也容易安全地得到使PCR稳定的测定结果的技术。
在日本国特开2009-106221号公报中,给出了解决其课题的手段之一的启示,但实际上难以在反应容器内稳定地形成隔壁。即,首先,使用熔融状态的蜡状物等在反应容器内形成隔壁,因为其形状容易因熔融状态的蜡状物滴下到反应容器内的冲击而崩溃,所以是困难的,另外,即使预先制作由固体状态的蜡状物等构成的隔壁并欲将其收纳在反应容器内,在设置时也会倾斜,在隔壁和反应容器内面之间完全不产生间隙地设置隔壁以便试剂不落入反应区内是困难的。
本发明是为了解决上述那样的课题做出的发明,以提供一种能简便且稳定地使PCR的可靠性及迅速性提高的PCR用容器、装试剂的PCR用容器及试剂盒为目的。
发明内容
为了实现上述目的,本发明的第一方面的PCR用容器是一种PCR用容器,其中,具备容器主体、盖体和试剂盒,所述容器主体在其底部具有在进行PCR时收纳被检测体及试剂而使之反应的反应室,所述盖体与所述容器主体嵌合自由,所述试剂盒被收纳在所述容器主体内部中的所述盖体的下面和所述反应室之间的部位,所述试剂盒具有至少一个试剂收纳部,该至少一个试剂收纳部能由封闭组件封闭试剂,该封闭组件在PCR前为固体状,由PCR的加热熔融。
若这样构成,则在预先将试剂收纳封闭在试剂收纳部的状态下,如果将在PCR中所需要的被检测体收纳在容器主体中进行PCR,则封闭组件由PCR的加热熔化,试剂收纳部开放。而且,被检测体及试剂向下方的反应室移动。
本发明的第二方面的PCR用容器是在第一方面的发明的结构中,在所述盖体的下面上形成了向上方凹陷的凹部,该凹部能通过与被检测体的接触收纳其至少一部分,所述试剂收纳部是在上下方向贯通的形状。
若这样构成,则在预先将试剂收纳封闭在试剂收纳部的状态下,如果使用盖体的下面的凹部收纳被检测体进行PCR,则封闭组件由PCR的加热熔化,试剂收纳部在上下方向贯通。而且,被检测体从盖体的下面的凹部向试剂收纳部移动,被检测体及试剂向下方的反应室移动。
本发明的第三方面的PCR用容器是在第一方面或第二方面的发明的结构中,在所述试剂盒中,所述试剂收纳部设置了多个,所述多个试剂收纳部由隔壁相互分隔。
若这样构成,则可将多个试剂收纳部以被收纳在其每一个中的试剂彼此不混合的状态封闭。
本发明的第四方面的PCR用容器是在第一方面至第三方面的任一方面的发明的结构中,所述试剂盒具有在上下方向开放了的筒形状,在其侧壁上形成了在上下方向延伸并与所述试剂收纳部连通的狭缝。
若这样构成,则试剂盒的试剂流出的部分的表面积增加。
本发明的第五方面的PCR用容器是在第一方面至第四方面的任一方面的发明的结构中,所述反应室是四棱台形状,由透明材料构成。
若这样构成,则在反应室中产生相向的面。
本发明的第六方面的PCR用容器是在第一方面至第五方面的任一方面的发明的结构中,所述容器主体、所述盖体和所述试剂盒被设定成在所述盖体与所述容器主体嵌合了时在所述盖体的下面和所述试剂盒之间产生间隙的那样的尺寸关系。
若这样构成,则在使用时可由封闭组件将间隙封闭。
本发明的第七方面的PCR用容器是在第一方面至第六方面的任一方面的发明的结构中,所述容器主体的内面的至少一部分朝向试剂盒地向内方突出。
若这样构成,则试剂盒的在容器主体内部中的定位变得容易。
本发明的第八方面的PCR用容器是在第一方面至第七方面的任一方面的发明的结构中,所述容器主体的厚度为0.05mm以上、0.5mm以下。
若这样构成,则容器主体中的收纳试剂盒的部位及反应室的厚度在0.05mm以上、0.5mm以下。
本发明的第九方面的PCR用容器是在第一方面至第八方面的任一方面的发明的结构中,所述封闭组件是蜡、油脂、石蜡或蜡状物。
若这样构成,则成为在常温下为固体状、在PCR的最初的加热时成为液体状的封闭组件。
本发明的第十方面的PCR用容器是在第一方面至第九方面的任一方面的发明的结构中,所述试剂盒在其上方面及下方面的至少一方形成了向内方凹陷的凹状部分。
若这样构成,则在试剂盒的上方面或下方面上形成向内方凹陷的部分。
本发明的第十一方面的PCR用容器是在第一方面至第十方面的任一方面的发明的结构中,在所述盖体的下面上形成了向上方凹陷的凹部,该凹部能通过与被检测体的接触收纳其至少一部分,所述试剂收纳部是在上下方向贯通的形状,在所述试剂盒的上方面上形成了向上方凸出的凸状部分,所述凸状部分在所述盖体与所述容器主体嵌合了时进入所述凹部的至少一部分。
若这样构成,则在使用时被收纳在盖体的下面的凹部的被检测体容易被掏出。
本发明的第十二方面的PCR用容器是在第一方面至第十一方面的任一方面的发明的结构中,在所述试剂盒的下方面上形成了向下方凸出的部分。
若这样构成,则试剂盒的下方面不是水平而是朝向反应室成为凸状。
本发明的第十三方面的装试剂的PCR用容器是使用了第一方面至第十二方面的任一方面中的PCR用容器的装试剂的PCR用容器,其中,所述试剂盒在其所述试剂收纳部收纳了试剂,并由所述封闭组件封闭。
若这样构成,则成为预先收纳了试剂并且被封闭了的试剂盒。
本发明的第十四方面的装试剂的PCR用容器是在第十三方面的发明的结构中,所述反应室由所述封闭组件充填。
若这样构成,则反应室在进行PCR前成为排出了空气的状态,在进行PCR时,封闭组件熔融,经试剂盒收纳被检测体及试剂。
本发明的第十五方面的试剂盒是一种被收纳在PCR用容器内部的试剂盒,其中,具备试剂收纳部,所述试剂收纳部收纳了在PCR中所需要的试剂,并且由封闭组件封闭,该封闭组件在PCR前为固体状,由PCR的加热熔融。
若这样构成,则成为预先收纳了试剂并且被封闭了的试剂盒。
本发明的第十六方面的PCR用容器是一种PCR用容器,其中,具备容器主体和盖体,所述容器主体在其底部具有在进行PCR时收纳被检测体及试剂而使之反应的反应室,所述盖体与所述容器主体嵌合自由,所述盖体具有经其尖端部的下面的一部分的露出部分形成在所述尖端部的至少一个试剂收纳部,在所述尖端部的下面的其它的一部分上形成了向上方凹陷的凹部,该凹部能通过与被检测体的接触收纳其至少一部分,所述试剂收纳部可由封闭组件封闭所述露出部分,该封闭组件在PCR前为固体状,由PCR的加热熔融。
若这样构成,则在预先将试剂收纳封闭在试剂收纳部的状态下,如果使用盖体的下面的凹部收纳被检测体进行PCR,则封闭组件由PCR的加热熔化,试剂收纳部及凹部开放。而且,被检测体及试剂向下方的反应室移动。
本发明的第十七方面的PCR用容器是在第十六方面的发明的结构中,在所述尖端部的侧壁上形成了贯通于所述试剂收纳部的开口。
若这样构成,则可从被形成在尖端部的侧壁上的开口相对于试剂收纳部注入试剂。
本发明的第十八方面的试剂盒是一种试剂盒,其是被收纳在PCR用容器内部的试剂盒,其中,具备基本构架和试剂收纳部,所述试剂收纳部由所述基本构架形成,并且至少一部分露出到外部,能收纳在PCR中所需要的试剂。
若这样构成,则在将试剂收纳在试剂收纳部且由在PCR前为固体状并由PCR的加热熔融的封闭组件封闭的状态下,如果将在PCR中所需要的被检测体收纳在容器进行PCR,则封闭组件由PCR的加热熔化,试剂收纳部开放。而且,被检测体及试剂向容器下方的反应室移动。
本发明的第十九方面的试剂盒是在第十八方面的发明的结构中,所述试剂收纳部是在相向的面中露出的形状。
通过这样构成,若预先将被检测体收纳在试剂盒的露出部分的一方侧,则封闭组件由PCR的加热熔化,在将开放了的试剂收纳部在被检测体向露出部分的另一方侧移动的途中与试剂混合。
本发明的第二十方面的试剂盒是在第十八方面或第十九方面的发明的结构中,所述试剂收纳部设置了多个,所述多个试剂收纳部由所述基本构架形成,所述基本构架由隔壁相互分隔。
若这样构成,则可将多个试剂收纳部在被收纳在其每一个中的试剂彼此不混合的状态下封闭。
本发明的第二十一方面的试剂盒是在第二十方面的发明的结构中,所述试剂收纳部设置了三个,所述隔壁是在相同方向延伸的三张板状体,邻接的所述板状体的每一个以相互形成120°的角度的方式交叉,所述试剂收纳部是在所述相同方向的两端露出的形状。
若这样构成,则形成分别为相同的体积的三个试剂收纳部。
本发明的第二十二方面的试剂盒是在第十八方面至第二十一方面的任一方面的发明的结构中,所述基本构架具有将轴方向的两端开放了的筒形状,在其侧壁上形成了在所述轴方向延伸并与所述试剂收纳部连通的狭缝。
若这样构成,则试剂盒的试剂流出的部分的表面积增加。
本发明的第二十三方面的试剂盒是在第十八方面至第二十二方面的任一方面的发明的结构中,所述基本构架被设定成如下的尺寸关系:在被收纳在所述PCR用容器内部的状态下,其下方面的至少一部分与所述PCR用容器的内面相接,并且其上方面的至少一部分与所述PCR用容器的盖体的下方面相接。
若这样构成,则试剂盒在PCR用容器内部中不注意地在上下方向移动的情况被限制。
本发明的第二十四方面的试剂盒是在第十八方面至第二十三方面的任一方面的发明的结构中,所述基本构架在其相向的面的至少一方的至少一部分上形成了向内方凹陷的凹状部分。
若这样构成,则在进行封闭时,封闭组件容易停留在凹状部分中。
本发明的第二十五方面的试剂盒是在第十八方面至第二十四方面的任一方面的发明的结构中,所述试剂收纳部是在被收纳在所述PCR用容器内部的状态下在上下方向露出的形状,所述基本构架在其上方面的至少一部分上形成了向上方凸出的凸状部分,所述凸状部分在被收纳在所述PCR用容器内部的状态下进入被形成在所述PCR用容器的盖体的下面上的凹部的至少一部分。
若这样构成,则被收纳在PCR用容器的盖体的凹部的物品容易从试剂盒被掏出。
本发明的第二十六方面的试剂盒是在第十八方面至第二十五方面的任一方面的发明的结构中,所述基本构架在其一方面的至少一部分上形成了向外方凸出的部分。
若这样构成,则能使试剂盒的下方面不是水平而是朝向反应室凸出。
本发明的第二十七方面的试剂盒是一种试剂盒,其是被收纳在PCR用容器内部的试剂盒,其中,具备基本构架、试剂收纳部和封闭组件,所述试剂收纳部由所述基本构架形成,并且经露出部分露出到外部,收纳了在PCR中所需要的试剂,所述封闭组件在PCR前为固体状,由PCR的加热熔融,由此将所述露出部分封闭。
若这样构成,则成为预先收纳了试剂并且被封闭了的试剂盒,若将在PCR中所需要的被检测体收纳在容器内进行PCR,则封闭组件由PCR的加热熔化,试剂收纳部开放。而且,被检测体及试剂向容器下方的反应室移动。
本发明的第二十八方面的试剂盒是在第二十七方面的发明的结构中,所述封闭组件是蜡、油脂、石蜡或蜡状物。
若这样构成,则成为在常温下为固体状、在PCR最初的加热时成为液体状的封闭组件。
本发明的第二十九方面的试剂盒是在第二十七方面或第二十八方面的发明的结构中,所述基本构架不会由PCR的加热熔化。
若这样构成,则仅封闭组件由PCR的加热熔化,试剂收纳部开放。
本发明的第三十方面的试剂盒是在第十八方面至第二十六方面的任一方面的发明的结构中,所述基本构架具有将轴方向的两端开放了的筒形状,并且其内部由在所述轴方向延伸的隔壁分隔,所述隔壁的所述轴方向的两端缘的至少一方,与所述基本构架的对应的两开放端面的至少一方相比位于内方。
若这样构成,则在封闭时,封闭组件容易停留在从隔壁的轴方向的端缘到基本构架的开放端面为止的部位。
本发明的第三十一方面的PCR用容器是一种PCR用容器,其中,具备容器主体、盖体和试剂盒,所述容器主体在其底部具有在进行PCR时收纳被检测体及试剂而使之反应的反应室,所述盖体与所述容器主体嵌合自由,在其下面上形成了向上方凹陷的凹部,该凹部能通过与被检测体的接触收纳其至少一部分,所述试剂盒被收纳在所述容器主体内部中的所述盖体和所述反应室之间的部位,所述试剂盒具备在上下方向开放了的筒形状的基本构架,在所述基本构架的内部形成了能收纳试剂的试剂收纳部,所述试剂收纳部能由封闭组件封闭试剂,该封闭组件在PCR前为固体状,由PCR的加热熔融,所述容器主体、所述盖体及所述试剂盒的至少一个具备限制组件,所述限制组件以在进行PCR时被检测体或试剂不向所述反应室外部漏出的方式进行限制。
若这样构成,则在进行PCR时,被检测体或试剂由限制组件稳定地流入反应室内部。
本发明的第三十二方面的PCR用容器是一种PCR用容器,其中,具备容器主体、盖体和试剂盒,所述容器主体在其底部具有在进行PCR时收纳被检测体及试剂而使之反应的反应室,所述盖体与所述容器主体嵌合自由,在其下面上形成了向上方凹陷的凹部,该凹部能通过与被检测体的接触收纳其至少一部分,所述试剂盒被收纳在所述容器主体内部中的所述盖体和所述反应室之间的部位,所述试剂盒具备在上下方向开放了的筒形状的基本构架,在所述基本构架的内部形成了能收纳试剂的试剂收纳部,所述试剂收纳部能由封闭组件封闭试剂,该封闭组件在PCR前为固体状,由PCR的加热熔融,所述反应室的上缘从上向下看是圆形状。
若这样构成,则即使是在将试剂盒以在周方向旋转了的状态收纳在容器主体内的情况下,在进行PCR时,被检测体或试剂也稳定地流入反应室。
本发明的第三十三方面的PCR用容器是在第三十二方面的发明的结构中,所述反应室是朝向下方尖细的圆锥形状。
若这样构成,则反应室成与半球状的结构、圆柱形状的结构相比,尖端变得尖锐。另外,使反应室部分的厚度薄,这在制造上变得容易。
本发明的第三十四方面的PCR用容器是一种PCR用容器,其中,具备容器主体、盖体和试剂盒,所述容器主体在其底部具有在进行PCR时收纳被检测体及试剂而使之反应的反应室,所述盖体与所述容器主体嵌合自由,在其下面上形成了向上方凹陷的凹部,该凹部能通过与被检测体的接触收纳其至少一部分,所述试剂盒被收纳在所述容器主体内部中的所述盖体和所述反应室之间的部位,所述试剂盒具备在上下方向开放了的筒形状的基本构架,在所述基本构架的内部形成了能收纳试剂的试剂收纳部,所述试剂收纳部能由封闭组件封闭试剂,该封闭组件在PCR前为固体状,由PCR的加热熔融,所述反应室的上缘被设定成与收纳时的所述试剂收纳部的下端的外缘的最大可动区域相比位于外侧。
若这样构成,则即使是将试剂盒在横向错开地收纳了的状态下,被检测体或试剂也稳定地流入反应室。
本发明的第三十五方面的PCR用容器是一种PCR用容器,其中,具备容器主体、盖体和试剂盒,所述容器主体在其底部具有在进行PCR时收纳被检测体及试剂而使之反应的反应室,所述盖体与所述容器主体嵌合自由,在其下面上形成了向上方凹陷的凹部,该凹部能通过与被检测体的接触收纳其至少一部分,所述试剂盒被收纳在所述容器主体内部中的所述盖体和所述反应室之间的部位,所述试剂盒具备在上下方向开放了的筒形状的基本构架,在所述基本构架的内部形成了多个试剂收纳部,该多个试剂收纳部由在上下方向延伸的隔壁相互分隔,并能在其每一个中收纳试剂,所述试剂收纳部能由封闭组件将试剂封闭,该封闭组件在PCR前为固体状,由PCR的加热熔融,所述隔壁的上端缘与所述基本构架的上端缘相比位于下方,在将所述盖体及所述试剂盒安装在所述容器主体上的状态下,所述盖体的下面被配置在所述隔壁的上端缘和所述基本构架的上端缘之间。
若这样构成,则在被安装在容器主体上的状态下,盖体的下面容易进入试剂盒的封闭组件。
本发明的第三十六方面的PCR用容器是在第三十五方面的发明的结构中,所述隔壁的上端缘还具备凸部,该凸部在从上向下看的投影中,在与所述盖体的所述凹部的下缘相比成为内侧的部分中向上方凸出,所述凸部的上端缘在所述盖体的下面和所述基本构架的上端缘之间的上下高度位置,且与所述凹部的上端缘相比被配置下方。
若这样构成,则在被安装在容器主体上的状态下,试剂盒的凸部容易进入盖体的凹部。
本发明的第三十七方面的PCR用容器是在第三十二方面、第三十三方面、第三十五方面及第三十六方面的任一方面的发明的结构中,所述反应室的上缘被设定成与收纳时的所述试剂收纳部的下端的外缘的最大可动区域相比位于外侧。
若这样构成,则即使在将试剂盒在横向错开地收纳了的状态下,被检测体或试剂也稳定地流入反应室。
本发明的第三十八方面的PCR用容器是在第三十二方面、第三十三方面及第三十七方面的任一方面的发明的结构中,在所述基本构架的内部形成了多个试剂收纳部,该多个试剂收纳部由在上下方向延伸的隔壁相互分隔,并能在其每一个中收纳试剂,所述隔壁的上端缘与所述基本构架的上端缘相比位于下方,在将所述盖体及所述试剂盒安装在所述容器主体上的状态下,所述盖体的下面被配置在所述隔壁的上端缘和所述基本构架的上端缘之间。
若这样构成,则在被安装在容器主体上的状态下,盖体的下面容易进入试剂盒的封闭组件。
本发明的第三十九方面的PCR用容器是在第三十一方面至第三十八方面的任一方面的发明的结构中,所述反应室由透明材料构成。
若这样构成,则反应室的光透过性变高。
本发明的第四十方面的PCR用容器是在第三十一方面至第三十九方面的任一方面的发明的结构中,所述容器主体的所述反应室的厚度为0.05mm以上、0.5mm以下。
若这样构成,则来自容器外部的相对于反应室的热传递效率变得良好。
本发明的第四十一方面的PCR用容器是在第三十一方面至第四十方面的任一方面的发明的结构中,所述封闭组件是蜡、油脂、石蜡或蜡状物。
若这样构成,则成为在常温下为固体状、在PCR的最初的加热时成为液体状的封闭组件。
本发明的第四十二方面的装试剂的PCR用容器是一种装试剂的PCR用容器,其使用了第三十一至四十一中的任一方面所述的PCR用容器,其中,所述试剂盒在其所述试剂收纳部收纳了试剂,并由所述封闭组件封闭。
若这样构成,则成为预先收纳了试剂并且被封闭了的试剂盒。
如上面说明的那样,本发明的第一方面的PCR用容器,若在预先将试剂收纳封闭在试剂收纳部的状态下,将在PCR中所需要的被检测体收纳在容器主体内进行PCR,则封闭组件由PCR的加热熔化,试剂收纳部开放。而且,因为被检测体及试剂向下方的反应室移动,所以成为能简便且稳定地使PCR的可靠性及迅速性提高的PCR用容器。
本发明的第二方面的PCR用容器在第一方面的发明的效果的基础上,若在预先将试剂收纳封闭在试剂收纳部的状态下使用盖体的下面的凹部收纳被检测体进行PCR,则封闭组件由PCR的加热熔化,试剂收纳部在上下方向贯通。而且,因为被检测体从盖体的下面的凹部向试剂收纳部移动,被检测体及试剂向下方的反应室移动,所以成为能使PCR的简便性、可靠性及迅速性进一步提高的PCR用容器。
本发明的第三方面的PCR用容器在第一方面或第二方面的发明的效果的基础上,因为可将多个试剂收纳部以被收纳在其每一个内的试剂彼此不混合的状态封闭,所以容易使用不适合于预先混合的试剂。
本发明的第四方面的PCR用容器在第一方面至第三方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为试剂盒的试剂流出的部分的表面积增加,所以试剂容易从试剂盒朝向反应室下落。
本发明的第五方面的PCR用容器在第一方面至第四方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为在反应室中产生相向的面,所以在相对于PCR后的反应室在水平方向进行光检测的情况下的光检测的可靠性提高。
本发明的第六方面的PCR用容器在第一方面至第五方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为在使用时,可由封闭组件封闭间隙,所以与被设定成在使盖体嵌合并压迫了试剂盒时,在盖体的下面和试剂盒之间不产生间隙的尺寸关系的情况相比,收纳的试剂漏出的危险性减少。
本发明的第七方面的PCR用容器在第一方面至第六方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为试剂盒的在容器主体内部的定位变得容易,所以可向试剂容易从试剂盒相对于反应室下落的位置引导,PCR的可靠性提高。
本发明的第八方面的PCR用容器在第一方面至第七方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为容器主体中的收纳试剂盒的部位及反应室的厚度在0.05mm以上、0.5mm以下,所以封闭组件利用PCR的加热适当地熔融,并且适当地进行PCR。
本发明的第九方面的PCR用容器在第一方面至第八方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为成为在常温下为固体状、在PCR的最初的加热时成为液体状的封闭组件,所以PCR的可靠性提高。
本发明的第十方面的PCR用容器在第一方面至第九方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为在试剂盒的上方面或下方面上形成向内方凹陷的凹状的部分,所以由封闭组件进行的封闭的可靠性提高。
本发明的第十一方面的PCR用容器在第一方面至第十方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为在使用时被收纳在盖体的下面的凹部的被检测体容易被掏出,所以被检测体容易到达反应室,PCR的可靠性提高。
本发明的第十二方面的PCR用容器在第一方面至十一方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为试剂盒的下方面不是水平而是朝向反应室凸出,所以试剂容易下落到反应室,PCR的可靠性提高。
本发明的第十三方面的装试剂的PCR用容器在第一方面至第十二方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为成为预先收纳了试剂并且被封闭了的试剂盒,所以能预先收纳所希望的量及种类的试剂,能简便且稳定地使PCR的可靠性及迅速性提高。
本发明的第十四方面的装试剂的PCR用容器在第十三方面的发明的效果的基础上,因为反应室在进行PCR前成为排出了空气的状态,在进行PCR时,封闭组件熔融,经试剂盒收纳被检测体及试剂,所以容易向反应室引导被检测体及试剂,PCR的可靠性提高。
本发明的第十五方面的试剂盒因为成为预先收纳了试剂并且被封闭了的试剂盒,所以能预先收纳所希望的量及种类的试剂,通过用于PCR用容器,能简便且稳定地使PCR的可靠性及迅速性提高。
本发明的第十六方面的PCR用容器,如果在预先将试剂收纳封闭在试剂收纳部的状态下,使用盖体的下面的凹部收纳被检测体进行PCR,则封闭组件由PCR的加热熔化,试剂收纳部及凹部开放。而且,因为被检测体及试剂向下方的反应室移动,所以成为能简便且稳定地使PCR的可靠性及迅速性提高的PCR用容器。
本发明的第十七方面的PCR用容器在第十六方面的发明的效果的基础上,因为可从被形成在尖端部的侧壁上的开口相对于试剂收纳部注入试剂,所以使用方便性提高。
本发明的第十八方面的试剂盒,若在将试剂收纳在试剂收纳部并由在PCR前为固体状并由PCR的加热熔融的封闭组件封闭的状态下,将在PCR中所需要的被检测体收纳在容器内进行PCR,则封闭组件由PCR的加热熔化,试剂收纳部开放。而且,因为被检测体及试剂向容器下方的反应室移动,所以能简便且稳定地使PCR的可靠性及迅速性提高。
本发明的第十九方面的试剂盒在第十八方面的发明的效果的基础上,因为若预先将被检测体收纳在试剂盒的露出部分的一方侧,则封闭组件由PCR的加热熔化,在将开放了的试剂收纳部在被检测体向露出部分的另一方侧移动的途中与试剂混合,所以能简便且稳定地使PCR的可靠性及迅速性提高。
本发明的第二十方面的试剂盒在第十八方面或第十九方面的发明的效果的基础上,因为能将多个试剂收纳部在被收纳在其每一个内的试剂彼此不混合的状态下封闭,所以容易使用不适合于预先混合的试剂。
本发明的第二十一方面的试剂盒在第二十方面的发明的效果的基础上,因为形成分别为相同的体积的三个试剂收纳部,所以试剂容易下落。
本发明的第二十二方面的试剂盒在第十八方面至第二十一方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为试剂盒的试剂流出的部分的表面积增加,所以试剂容易下落。
本发明的第二十三方面的试剂盒在第十八方面至第二十二方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为试剂盒在PCR用容器内部中不注意地在上下方向移动的情况被限制,所以反应的稳定性提高。
本发明的第二十四方面的试剂盒在第十八方面至第二十三方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为在进行封闭时封闭组件容易停留在凹状部分内,所以封闭的可靠性提高。
本发明的第二十五方面的试剂盒在第十八方面至第二十四方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为被收纳在PCR用容器的盖体的凹部的物品容易从试剂盒被掏出,所以PCR的可靠性提高。
本发明的第二十六方面的试剂盒在第十八方面至第二十五方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为能使试剂盒的下方面不是水平而是成为朝向反应室凸出,所以试剂容易下落到反应室,PCR的可靠性提高。
本发明的第二十七方面的试剂盒成为预先收纳试剂了并且被封闭了的试剂盒,若在将在PCR中所需要的被检测体收纳在容器内进行PCR,则封闭组件由PCR的加热熔化,试剂收纳部开放。而且,因为被检测体及试剂向容器下方的反应室移动,所以能预先收纳所希望的量及种类的试剂,通过用于PCR用容器,能简便且稳定地使PCR的可靠性及迅速性提高。
本发明的第二十八方面的试剂盒在第二十七方面的发明的效果的基础上,因为成为在常温下为固体状、在PCR的最初的加热时成为液体状的封闭组件,所以PCR的可靠性提高。
本发明的第二十九方面的试剂盒在第二十七方面或第二十八方面的发明的效果的基础上,因为仅封闭组件由PCR的加热熔化,试剂收纳部开放,所以反应的稳定性提高。
本发明的第三十方面的试剂盒在第十八方面至第二十六方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为在封闭时封闭组件容易停留在从隔壁的轴方向的端缘到基本构架的开放端面为止的部位,所以封闭的可靠性提高。
本发明的第三十一方面的PCR用容器,因为在进行PCR时被检测体或试剂由限制组件稳定地流入反应室内部,所以PCR的稳定性提高。
本发明的第三十二方面的PCR用容器,因为即使是在将试剂盒以在周方向旋转了的状态收纳在容器主体内的情况下,在进行PCR时被检测体或试剂也稳定地流入反应室,所以PCR的稳定性提高。
本发明的第三十三方面的PCR用容器在第三十二方面的发明的效果的基础上,由于反应室成与半球状的结构、圆柱形状的结构相比,尖端变得尖锐,所以相对于将PCR用容器加热的加热器的紧贴性提高。另外,由于使反应室部分的厚度变薄,在制造上变得容易,所以能使加热时间变短。因此,PCR的效率提高。
本发明的第三十四方面的PCR用容器,因为即使是将试剂盒在横向错开地收纳了的状态下,被检测体或试剂也稳定地流入反应室,所以PCR的稳定性提高。
本发明的第三十五方面的PCR用容器,因为在被安装在容器主体上的状态下,盖体的下面容易进入试剂盒的封闭组件,所以被收纳在盖体内的被检测体容易流入试剂盒,PCR的稳定性提高。
本发明的第三十六方面的PCR用容器在第三十五方面的发明的效果的基础上,因为在被安装在容器主体的状态下,试剂盒的凸部容易进入盖体的凹部,所以被收纳在盖体的凹部的被检测体容易被试剂盒的凸部推出,防止被检测体留在凹部。
本发明的第三十七方面的PCR用容器在第三十二方面、第三十三方面、第三十五方面及第三十六方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为即使在将试剂盒在横向错开地收纳了的状态下,被检测体或试剂也稳定地流入反应室,所以PCR的稳定性进一步提高。
本发明的第三十八方面的PCR用容器在第三十二方面、第三十三方面及第三十七方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为在被安装在容器主体上的状态下,盖体的下面容易进入试剂盒的封闭组件,所以被收纳在盖体内的被检测体容易流入试剂盒,PCR的稳定性进一步提高。
本发明的第三十九方面的PCR用容器在第三十一方面至第三十八方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为反应室的光透过性变高,所以在相对于PCR后的反应室在水平方向进行光检测的情况下的光检测的可靠性提高。
本发明的第四十方面的PCR用容器在第三十一方面至第三十九方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为来自容器外部的相对于反应室的热传递效率变得良好,所以封闭组件利用PCR的加热适当地熔融,并且适当地进行PCR。
本发明的第四十一方面的PCR用容器在第三十一方面至第四十方面中的任一方面的发明的效果的基础上,因为成为在常温下为固体状、在PCR的最初的加热时成为液体状的封闭组件,所以PCR的可靠性提高。
本发明的第四十二方面的装试剂的PCR用容器,因为成为预先收纳了试剂并且被封闭了的试剂盒,所以能预先收纳所希望的量及种类的试剂,通过用于PCR用容器,能简便且稳定地使PCR的可靠性及迅速性提高。
附图说明
图1是表示基于本发明的第一实施方式的PCR用容器的外观形状及中央截面构造的正视图及一部分剖开的剖视图。
图2是表示图1所示的PCR用容器的容器主体的外观形状及中央截面构造的正视图及一部分剖开的剖视图。
图3是表示图1所示的PCR用容器的容器主体的外观形状的侧视图。
图4是表示图1所示的PCR用容器的盖体的外观形状及中央截面构造的正视图及一部分剖开的剖视图。
图5是表示图1所示的PCR用容器的试剂盒的外观形状的正视图。
图6是图5所示的VI-VI线的端面图,(1)是收纳试剂前的状态,(2)是收纳试剂并封闭后的状态。
图7是表示使用了图1所示的PCR用容器的DNA检测装置的动作前的状态的概略正视图。
图8是与图7对应的图,是表示DNA检测装置的动作状态的概略正视图。
图9是图8所示的A部分的示意图。
图10是与图7对应的图,是表示PCR结束、PCR用容器向检测部移动了的状态的概略正视图。
图11是图10所示的XI-XI线的向视图。
图12是表示基于本发明的第二实施方式的PCR用容器的下半部的外观形状及中央截面构造的正视图及一部分剖开的剖视图。
图13是图12所示的XIII-XIII线的端面图。
图14是表示基于本发明的第三实施方式的PCR用容器的盖体的外观形状及中央截面构造的正视图及一部分剖开的剖视图。
图15是图14所示的XV-XV线的剖视图,(1)是收纳试剂前的状态,(2)是收纳试剂并封闭后的状态。
图16是图14所示的XVI-XVI线的端面图。
图17是基于本发明的其它的实施方式的PCR用容器的试剂盒的概略俯视图。
图18是基于本发明的另外的其它的实施方式的PCR用容器的试剂盒的概略正视图。
图19是表示以往的PCR用容器的外观形状的概略正视图,(1)是盖体打开了的状态的图,(2)是盖体关闭了的状态的图。
图20是表示图19的所示的PCR用容器的盖体关闭了的状态的中央截面构造的剖视图。
图21是图1所示的XXI-XXI线的概略剖视图。
图22是表示基于本发明的第四实施方式的PCR用容器的外观形状及中央截面构造的正视图及一部分剖开的剖视图。
图23是表示图22所示的PCR用容器的试剂盒的中央截面构造的正视图及一部分剖开的剖视图,(1)是收纳试剂前的状态,(2)是收纳试剂并封闭后的状态。
图24是表示图22所示的PCR用容器的试剂盒的构造的俯视图。
图25是图22所示的XXV-XXV线的剖视图。
图26是表示使用了图22所示的PCR用容器的DNA检测装置的动作前的状态的概略正视图。
图27是与图26对应的图,是表示DNA检测装置的动作状态的概略正视图。
图28是表示图27所示的B部分中的PCR用容器的内部构造的示意图。
图29是与图26对应的图,是表示PCR结束、PCR用容器向检测部移动了的状态的概略正视图。
图30是图29所示的XXX-XXX线的向视图。
图31是表示基于本发明的第五实施方式的PCR用容器的试剂盒的上部及盖体的下部周边中的中央截面构造的剖视图,(1)是安装盖体前的状态,(2)是安装了盖体的状态。
图32是图31所示的XXXII-XXXII线的剖视图。
图33是表示基于本发明的另外的其它的实施方式的PCR用容器的试剂盒的构造的剖视图,是与图31对应的图。
具体实施方式
为了实施发明的方式
图1是表示基于本发明的第一实施方式的PCR用容器的外观形状及中央截面构造的正视图及一部分剖开的剖视图。
参照图,PCR用容器1例如由透明的聚丙烯构成,水平截面为圆形环状,主要由容器主体11、盖体6和试剂盒16构成,该容器主体11在其底部14具有收纳被检测体及试剂而在进行PCR时使之反应的反应室12;该盖体6与容器主体11嵌合自由;该试剂盒16被收纳在容器主体11内部中的盖体6的下面7和反应室12之间的部位。另外,在图中,是被形成在容器主体11的上部外侧面上的外螺纹部13和被形成在盖体6的上部内侧面的内螺纹部9以螺纹方式嵌合的密闭状态,防止了来自外部的异物的侵入。盖体6通过把持其上部的滚花部8并使之旋转,可向将盖体6和容器主体11的嵌合解除了的开封状态转移,在处于开封状态下,可进行被检测体的向容器主体11内部的注入、将试剂盒16向容器主体11外部取出或向容器主体11内部收纳等。
另外,在使用PCR用容器1时,在图1所示的那样的上下方向,使反应室12位于最下方,收纳被检测体及试剂而使之反应。在本说明书中,上方向是指在使用PCR用容器时试剂盒、盖体相对于反应室所处的方向,反之,下方向是指在使用PCR用容器时反应室相对于试剂盒、盖体所处的方向。
而且,在PCR用容器1中,在图1所示的密闭状态下,试剂盒16在容器主体11的底部14被设置从反应室12的上方端的周缘向外方延伸的平坦部15上,并且试剂盒16的上方面17的一部分和盖体6的下面7的一部分无间隙地抵接。由此,试剂盒16在PCR用容器1内部中的位置被固定。
接着,对PCR用容器1的各构成要素进行说明。
图2是表示图1所示的PCR用容器的容器主体的外观形状及中央截面构造的正视图及一部分剖开的剖视图,图3是表示图1所示的PCR用容器的容器主体的外观形状的侧视图。
参照这些图,容器主体11是上方开放了的圆筒形状,在其底部14具有的反应室12是朝向下方尖细的四棱台形状,由透明材料构成。通过这样构成,在反应室12中产生相向的面。至于由此产生的效果将在后面叙述。
图4是表示图1所示的PCR用容器的盖体的外观形状及中央截面构造的正视图及一部分剖开的剖视图。
参照图,盖体6例如由聚丙烯等合成树脂构成,在其下面7上形成了通过与被检测体31的接触能收纳其至少一部分的向上方凹陷的凹部10。在使用时,如图的由单点点划线描绘的箭头所示,通过使盖体6的凹部10相对于被检测体31(例如,口腔内粘膜)接触,能不使用实验器具等地简便地采取被检测体31的一部分(例如,含有标的DNA的唾液)到凹部10。至于由此产生的效果将在后面叙述。
图5是表示图1所示的PCR用容器的试剂盒的外观形状的正视图,图6是图5所示的VI-VI线的端面图,(1)是收纳试剂前的状态,(2)是收纳试剂并封闭后的状态。
参照这些图,试剂盒16例如由聚丙烯等合成树脂构成,以在上下方向贯通的圆筒形状为基本构架,在其侧壁24上形成了分别在上下方向延伸并与试剂收纳部21a~21c的每一个连通的狭缝23a~23c。至于由此产生的效果将在后面叙述。
另外,试剂盒16具有能由石蜡25a~25c封闭试剂32a~32c的试剂收纳部21a~21c,该石蜡25a~25c在PCR前为固体状,通过PCR的加热而熔融。另外,石蜡的融点被设定为约50℃。即,试剂收纳部21a~21c的每一个能在收纳了试剂32a~32c的每一个的状态下由石蜡25a~25c等封闭组件封闭未图示的上下方向的开口及狭缝23a~23c。通过这样构成,如图6的(2)所示,如果以预先将试剂32a~32c收纳封闭在试剂收纳部21a~21c的状态如图1所示在将试剂盒16收纳在容器主体11内部的密闭状态下将在PCR中所需要的被检测体收纳容器主体11内进行PCR,则合成树脂制的试剂盒16本身不会因达到最高达到90℃以上的PCR的加热而熔化,但石蜡25a~25c等熔化,试剂收纳部21a~21c向下方开放。而且,被检测体及试剂32a~32c向下方的反应室12移动。因此,在本发明的PCR用容器中,因为没有使用微量吸液管等实验器具,所以简便,因为试剂盒具有合成树脂制的基本构架(侧壁),所以稳定,不需要由实验者进行的试剂注入的工夫,能防止计量误差、异物混入,使PCR的可靠性及迅速性提高。
另外,在收纳试剂时,例如在通过将试剂盒16的未图示的下方开口及狭缝23a~23c推靠到熔融状态的石蜡上后进行冷却来敷设石蜡,在由未图示的自动分注器从上方收纳了所希望的量的试剂32a~32c后,试剂盒16的上方开口也通过由石蜡填埋进行封闭。
进而,如在上面通过图4所述的那样,因为在盖体6的下面7上形成了凹部10,并且试剂收纳部21a~21c是在上下方向贯通的形状,所以在石蜡25a~25c由PCR的加热熔化了时,试剂收纳部21a~21c在上下方向贯通。而且,如在上面通过图1所述的那样,因为试剂盒16的上方面17的一部分和盖体6的下面7的一部分无间隙地抵接,所以被检测体从凹部10向试剂收纳部21a~21c移动,被检测体及试剂32a~32c经试剂收纳部21a~21c向下方的反应室12移动。因此,能使PCR的简便性、可靠性及迅速性进一步提高。
另外,在试剂盒16中,设置了多个试剂收纳部21a~21c,它们由隔壁22a~22c的每一个相互分隔。隔壁22a~22c是在上下方向从试剂盒16的未图示的上面延伸到下面的板状体,被配置成从上向下看相互形成120°的角度,将试剂收纳部21a~21c分割成为相同的体积。由此,如图的(2)所示,可以以被收纳在试剂收纳部21a~21c的每一个内的试剂32a~32c彼此不混合的状态封闭。因此,使用不适合于预先混合的试剂变得容易。
另外,试剂是指在PCR中所需要的试剂,只要根据用途选择所希望的种类即可,例如,能列举出水、缓冲液、引物、dNTP、镁化合物、DNA聚合酶、荧光试剂等。另外,作为PCR本身不需要荧光试剂,但出于在PCR结束后在DNA检测装置内同时进行光检测的目的,在本发明的实施方式中,以含有荧光试剂的状态进行说明。
进而,如上所述,试剂盒16具有在上下方向开放的筒形状,在其侧壁24上形成了分别在上下方向延伸并与试剂收纳部21a~21c的每一个连通的狭缝23a~23c。由此,因为试剂盒16的试剂32a~32c流出的部分的表面积增加,所以试剂32a~32c容易从试剂盒16朝向反应室12下落。
接着,对使用收容了被检测体及试剂的PCR用容器1,由DNA检测装置使PCR进行的工序进行说明。
图7是表示使用了图1所示的PCR用容器的DNA检测装置的动作前的状态的概略正视图。
参照图,DNA检测装置91主要由通过进行加热及冷却来使PCR进行的DNA放大构造体92;通过光检测来测定PCR结束了的被收纳在PCR用容器内的PCR产物的检测部112;和控制部(未图示)构成。
DNA放大构造体92主要由保持PCR用容器1的容器保持架97;支承容器保持架97的支承部98;板状的高温侧的第一加热器101;被固定在第一加热器101的上方的环板状的加热板102;板状的低温侧的第二加热器106和将第一加热器101及第二加热器106固定在上面上的底座110构成。
PCR用容器1收纳了如上述的那样收纳了试剂的试剂盒16,并且在由盖体6的凹部10或通过手工作业收纳了被检测体的状态下由盖体6密闭。
容器保持架97使得PCR用容器1(反应室12)的底面与第一加热器101及第二加热器106的表面成为水平地保持PCR用容器1。
支承部98被构成为支承容器保持架97。另外,支承部98能按照来自控制部的指示使容器保持架97如图的上部的由单点点划线描绘的箭头所示的那样,向左右方向(从第一加热器101向第二加热器106的方向或其相反方向,也就是从它们向检测部112的方向或其相反方向)滑动,由此,能使PCR用容器1自由地向第一加热器101的上方、第二加热器106的上方或检测部112移动。
第一加热器101例如由被硅橡胶覆盖的加热体构成,被构成为可由控制部自由地调整其温度,在其上面上具有PCR用容器1的反应室12能嵌入的凹坑104。凹坑104的表面由控制部设定为例如120℃的高温。
另外,加热板102例如由热传导性高的铝构成,在其中央部具有PCR用容器1可穿插的贯通孔103。加热板102的厚度与试剂盒16的上下方向高度大致相同。贯通孔103的内面由来自第一加热器101的热传导加温,例如成为80℃。
第二加热器106除了温度以外与上述的第一加热器101同样,例如,由被硅橡胶覆盖的加热体构成,被构成为可由控制部自由地调整其温度,在其上面上具有PCR用容器1的反应室12能嵌入的凹坑109。凹坑109的表面由控制部设定为例如50℃的低温。
底座110在其上面上固定了第一加热器101及第二加热器106。另外,底座110由控制部控制成如图的下部的由单点点划线描绘的箭头所示的那样在上下方向(在图7的动作前的状态下的从反应室12相对于凹坑104的方向或其相反方向)滑动自由。由此,第一加热器101及第二加热器106上升或下降自由。
图8是与图7对应的图,是表示DNA检测装置的动作状态的概略正视图。
参照图,从图7所示的动作前的状态,首先,按照来自控制部的指示,底座110在图的由实线描绘的箭头的方向上升,由此,PCR用容器1穿插加热板102的贯通孔103,并且PCR用容器1的反应室12嵌入第一加热器101的凹坑104。
而且,PCR用容器1的收纳了试剂盒16的部位由PCR的加热经贯通孔103加温,使试剂盒16的上下的石蜡熔融,将其内部的试剂或被检测体向下方的反应室12放出(也参照后述的图9)。另外,通过PCR用容器1的反应室12的表面和第一加热器101的凹坑104的表面的接触(第一接触),将收纳在PCR用容器1的反应室12内的被检测体及试剂加热。
对由此第一接触进行的被检测体及试剂的加热的状态详细地进行说明。
图9是图8所示的A部分的示意图。
参照图,首先,如上所述,试剂盒16成为未图示的上下面的石蜡由经贯通孔103进行的加热熔化并在上下方向贯通了的状态。因此,如图的由实线描绘的箭头所示,收纳在凹部10的被检测体向试剂收纳部21移动。进而,该被检测体和被收纳在试剂收纳部21的试剂向反应室12移动,成为作为在PCR中所需要的被检测体及试剂的PCR溶液33。
而且,第一加热器101,因为表面由硅橡胶构成,所以弹性(从压缩变形的形状恢复性)及热传导性优异。因此,在第一接触时,反应室12以高的紧贴性嵌入凹坑104,PCR溶液33由从第一加热器101到反应室12的直接的热传导进行加热。
在此基础上,在加热中的PCR溶液33中,由L所示的PCR溶液33上部因为是外方所以温度相对地低,由H所示的PCR溶液33下部因为是来自第一加热器101的热传递得强的部分,所以温度相对地高,由M所示的PCR溶液33中部成为L及H的中间程度的温度。由此,如图的箭头所示,被加热了的下部的溶液开始上升,引起在顶部的水面中折返的对流。PCR溶液33由此热对流有效地加热。通过第一接触,PCR溶液33例如被加热到92℃,进行DNA的变性。
若由规定时间的第一接触进行的加热结束,则按照来自控制部的指示,底座110下降,解除第一接触,返回图7所示的状态。下面,虽然省略了图示,但此后按照来自控制部的指示,支承部98使容器保持架97水平移动,以便PCR用容器1来到第二加热器106的上方。
而且,与上面通过图8所述的第一接触的情况同样,通过底座110上升,PCR用容器1的反应室12嵌入第二加热器106的凹坑109,引起PCR用容器1的反应室12的表面和第二加热器106的凹坑109的表面的接触(第二接触)。PCR溶液33由此第二接触冷却到例如65℃,进行退火。
若由规定时间的第二接触进行的冷却结束,则按照来自控制部的指示,底座110下降,容器保持架97由支承部98水平移动,PCR用容器1返回位于第一加热器101的上方的由图7所示的状态。
这样,PCR通过交替地反复进行第一接触和第二接触来进行。而且,若第一接触及第二接触反复进行规定次数,PCR结束,则进入放大了的DNA的检测工序。
图10是与图7对应的图,是表示PCR结束,PCR用容器向检测部移动了的状态的概略正视图。
参照图,在PCR结束后,按照来自控制部的指示,通过支承部98使容器保持架97向由图的箭头所示的方向移动,PCR用容器1向检测部112移动。
图11是图10所示的XI-XI线的向视图。
参照图,检测部112主要由发光元件113及受光元件114构成。发光元件113和受光元件114在水平方向被配置成在同轴直线上面对面。PCR用容器1处于该直线将收容放大了的DNA的反应室12贯穿的位置。发光元件113是有效波长为450nm~570nm的LED灯。受光元件114是有效波长为300nm~820nm的光电二极管。
在进行检测时,按照来自控制部(未图示)的指示,发光元件113朝向PCR用容器1的反应室12发出激励光。反应室12内的放大了的DNA与包含在试剂中的荧光试剂结合,与激励光反应,发出荧光。反应室12因为由透明材料构成,所以使光透过,受光元件114能接收发出荧光的DNA的发光强度。由此,不将PCR产物从PCR用容器移换到其它的检测用容器就可以进行DNA的光检测。而且,能基于此接受的光的发光强度进行放大了的DNA的定量测定。
在这里,如上所述,PCR用容器1的反应室12因为是四棱台形状,由透明材料构成,由此在反应室中产生相向的面,所以在相对于PCR后的反应室在水平方向进行光检测的情况下的光检测的可靠性提高。
如上面说明的那样,PCR用容器1通过具备试剂盒16,可简便且稳定地使PCR的可靠性及迅速性提高,并且通过与盖体6的下面7的凹部10的相辅相成效应,可使PCR成为即使不是熟练者也容易且安全地得到稳定的测定结果的PCR。
另外,这样的试剂盒16也可以预先将试剂收纳在其试剂收纳部21,在由石蜡等的封闭组件封闭了的状态下收纳在PCR用容器1内部。通过这样构成,因为成为预先收纳试剂并且被封闭的试剂盒,所以能预先收纳所希望的量及种类的试剂,通过用于PCR用容器,能简便且稳定地使PCR的可靠性及迅速性提高。
接着,图12是表示基于本发明的第二实施方式的PCR用容器的下半部的外观形状及中央截面构造的正视图及一部分剖开的剖视图,图13是图12所示的XIII-XIII线的端面图。
另外,此PCR用容器41的基本结构,由于与基于第一实施方式的PCR用容器1同样,所以以不同点为中心进行说明。
参照这些图,容器主体42、盖体43和试剂盒44,如图12所示,被设定成在盖体43嵌合到容器主体42时,在盖体43的下面45和试剂盒44之间产生间隙的那样的尺寸关系。通过这样构成,在使用时,因为可由封闭组件封闭间隙,所以与被设定成在使盖体43嵌合并在上下方向压迫了试剂盒44时,在盖体43的下面45和试剂盒44之间不产生间隙的尺寸关系的情况(上述的第一实施方式)相比,收纳的试剂漏出的危险性减少。
另外,容器主体42作为其内面的一部分的肋46朝向试剂盒44地向内方突出。通过这样构成,因为试剂盒44的在容器主体42内部的定位变得容易,所以可向试剂容易从试剂盒44相对于反应室47下落的中央位置引导,PCR的可靠性提高。
另外,容器主体42的底部48的内面从与肋46相比为内方侧的部分朝向反应室47地向下方倾斜。由此,因为试剂容易从由肋46定位的试剂盒44相对于反应室47下落,所以PCR的可靠性进一步提高。
接着,图14是表示基于本发明的第三实施方式的PCR用容器的盖体的外观形状及中央截面构造的正视图及一部分剖开的剖视图,图15是图14所示的XV-XV线的端面图,(1)是收纳试剂前的状态,(2)是收纳试剂并封闭后的状态,图16是图14所示的XVI-XVI线的端面图。
另外,基于此第三实施方式的PCR用容器的基本结构,由于与基于第一实施方式的PCR用容器1同样,所以以不同点为中心进行说明。
参照这些图,盖体53成为试剂盒在其尖端部54进行了一体化的形状。
即,未图示的基于此第三实施方式的PCR用容器,具备在其底部具有在进行PCR时收纳被检测体及试剂而使之反应的反应室的未图示的容器主体;和与容器主体嵌合自由的盖体53,盖体53具有经其尖端部54的下面55的一部分的露出部分56形成在尖端部54的试剂收纳部57a~57c,在尖端部54的下面55的其它的一部分上形成了能通过与被检测体的接触收纳其至少一部分的向上方凹陷的凹部58,试剂收纳部57a~57c是可由在PCR前为固体状并由PCR的加热熔融的封闭组件封闭露出部分56的结构。
通过这样构成,在预先将试剂收纳在试剂收纳部57a~57c进行了封闭的状态下,如果使用盖体53的下面55的凹部58收纳被检测体进行PCR,则封闭组件由PCR的加热熔化,试剂收纳部57a~57c及凹部58向下方开放。而且,未图示的被检测体及试剂向下方的反应室移动。因此,成为能简便且稳定地使PCR的可靠性及迅速性提高的PCR用容器。
另外,在尖端部54的侧壁59上形成了贯通于试剂收纳部57的开口60。由此,因为可从形成在尖端部54的侧壁59上的开口60相对于试剂收纳部57注入试剂,所以使用方便性提高。
即,在使用基于此第三实施方式的PCR用容器时,首先,由熔融状态的石蜡61封闭盖体53的尖端部54的下面55,封闭露出部分56。另外,此时,即使石蜡61进入凹部58的内部,只要向上方凹陷的状态的部分留下就没有问题。而且,在从开口60相对于试剂收纳部57注入了试剂后,通过由石蜡61封闭开口60,如图15的(2)所示,成为将试剂封闭了的状态。
接着,图17是基于本发明的其它的实施方式的PCR用容器的试剂盒的概略俯视图。
参照图,(1)所示的试剂盒63是与基于第三实施方式的尖端部同样的形状。试剂收纳部由隔壁分割为体积比为1:1:2的三个。在使用时,与第一实施方式相比,可适宜地分配试剂的收纳量。
(1)所示的试剂盒64的试剂收纳部由隔壁分割为体积比为1:1:1:1的四个。
(3)所示的试剂盒65的试剂收纳部由不通过中央地从上向下看形成菱形的四个隔壁分割为五个。
(4)所示的试剂盒66的试剂收纳部由形成平行等间隔的三条线的三个隔壁分割为四个。
(5)所示的试剂盒67的试剂收纳部由多个隔壁呈网眼状地分割为多个。
(6)所示的试剂盒68的多个试剂收纳部,相对于除了试剂收纳部以外的部分为实心的试剂盒68,在上下方向呈维管束状地贯通。在此情况下,试剂盒68的实心部分成为隔壁。
上述的(1)~(6)的方式,可适用于第一至第三实施方式中的任一方式的试剂盒(在第三实施方式的情况下,为盖体的尖端部)。另外,也可以变更这些隔壁彼此的间隔角度,或变更隔壁的各自的上下方向角度,或将由这些隔壁进行的分割方式相互组合来适用。进而,也可以在每个试剂盒的侧壁上形成狭缝。
接着,图18是基于本发明的另外的其它的实施方式的PCR用容器的试剂盒的概略正视图。
参照图,作为(1)的试剂盒123,在其上方面129上形成了向内方(下方)凹陷的凹状部分127。另外,也可以同样在下方面上形成向内方(上方)凹陷的凹状部分,也可以如(2)所示的试剂盒124的那样在上方面130及下方面131上形成凹状部分。若这样构成,则因为在试剂盒的上方面或下方面上形成向内方凹陷的凹状的部分,所以在封闭时,石蜡等封闭组件容易停留在该凹状的部分上,由封闭组件进行的封闭的可靠性提高。
另外,(2)的试剂盒124是在上方面130及下方面131的各自的周缘中形成向外方突出的全周肋132a、132b的方式。
在(3)的试剂盒125的下方面133上形成了向下方凸出的凸状部分134。通过这样构成,因为试剂盒的下方面不是水平而是朝向反应室凸出,所以与下方面为水平的情况相比,试剂容易下落到反应室,PCR的可靠性提高。
在(4)的试剂盒126的上方面135上形成了向上方凸出的凸状部分136。在这里,例如,在基于第一实施方式的PCR用容器1中,如上述的那样,在盖体6的下面7上形成了凹部10,试剂收纳部21是在上下方向贯通的形状。而且,凸状部分136被设定成在盖体6与容器主体11嵌合了时进入凹部10的至少一部分内。通过这样构成,在使用时,因为被收纳在盖体的下面的凹部的被检测体容易被掏出,所以被检测体容易到达反应室,PCR的可靠性提高。
另外,也可以在试剂盒的上方面及下方面这两方形成向外方(在试剂盒的上方面中为上方,在试剂盒的下方面中为下方)呈凸状的凸状部分。另外,这也包括试剂盒为球形状的情况。
另外,在上述的各实施方式中,试剂盒是圆筒形状,但也可以是其它的形状。例如,也可以是截面多边形环状的筒形状,也可以是球形状。另外,从可靠地进行收纳在容器主体内部时的定向的观点看,优选试剂盒是圆筒形状,但例如即使是在球形状的情况下,通过在上下左右等多个方向设置多个贯通孔,也能不需要定向等地适当地实施。
另外,在上述的各实施方式中,PCR用容器以及构成它的容器主体、盖体及试剂盒是特定形状,但也可以是其它的形状。例如,也可以与用途相应地变更其容量。
进而,在上述的各实施方式中,试剂盒具有多个试剂收纳部,多个试剂收纳部由隔壁相互分隔,但试剂盒只要具有至少一个试剂收纳部即可。
进而,在上述的各实施方式中,在盖体的下面上形成了凹部,但也可以没有形成凹部。若具备试剂盒,则即使在对被检测体通过手工作业投放的情况下也可以适用本发明。
进而,在上述的各实施方式中,试剂收纳部在上下方向贯通,但只要在至少一方向露出即可。
进而,在上述的各实施方式中,在试剂盒的侧壁上在上下方向延伸地形成了狭缝以便将侧壁分断,但狭缝只要被形成为至少与试剂收纳部连通即可。另外,也可以没有形成狭缝。
进而,在上述的各实施方式中,反应室是四棱台形状,由透明材料构成,但反应室例如也可以是向下方凸出的半球形状等其它的形状,即使不是透明材料,也能不影响PCR本身地适用本发明。
进而,在上述的第二实施方式中,在容器主体的内面上以朝向试剂盒地向内方突出的方式形成了四个肋,但肋的个数、位置关系可适宜变更,只要容器主体的内面的至少一部分向内方突出即可。
进而,在上述的各实施方式中,优选容器主体的厚度在0.05mm以上、0.5mm以下。若这样构成,则因为容器主体中的收纳试剂盒的部位及反应室的厚度在0.05mm以上、0.5mm以下,所以封闭组件利用PCR的加热适当地熔融,并且适当地进行PCR。
进而,在上述的各实施方式中,作为封闭组件使用了石蜡,但封闭组件也可以是蜡、油脂、石蜡或蜡状物。因为这些在常温下都是固体状,在PCR的最初加热时成为液体状的封闭组件,所以PCR的可靠性提高。另外,所谓固体状,只要是可封闭,则也包括半固体、玻璃状等。另外,作为液体状(熔融状态),只要是流动性比固体状高并可解除封闭的状态即可。
进而,在上述的各实施方式中,封闭组件的融点是约50℃,但优选融点(向上述的熔融状态转移的温度)是40℃~80℃,更优选是45℃~60℃。另外,优选比重是比水小的比重。由此,能更可靠地起到如下的作用效果:在常温下为固体状,将试剂或被检测体隔离,由PCR的最初的加热熔融,将试剂或被检测体向下方的反应室引导。
进而,在上述的各实施方式中,是没有将试剂收纳在试剂盒的试剂收纳部的状态,但例如也可以是在销售时收纳试剂并由封闭组件封闭了的状态。若这样构成,则因为成为预先收纳试剂并且被封闭的试剂盒,所以能预先收纳所希望的量及种类的试剂,能简便且稳定地使PCR的可靠性及迅速性提高。
进而,在上述的各实施方式中,反应室是直到开始PCR为止什么都没有收纳的状态或仅收纳了被检测体的状态,但也可以通过化学或物理处理进行脱气,做成减压状态、真空状态。
另外,也可以做成将反应室由封闭组件充填了的状态。若这样构成,则反应室在PCR前成为将空气排出了的状态,在进行PCR时,因为封闭组件熔融,经试剂盒收纳检测体及试剂,所以容易向反应室引导被检测体及试剂,PCR的可靠性提高。
进而,在上述的第三实施方式中,在尖端部的侧壁上形成了开口,但即使没有形成开口,也可以适用本发明。
进而,在上述的各实施方式中,在试剂盒的所有的试剂收纳部收纳了试剂,但也可以是在使用时没有收纳试剂的试剂收纳部。
进而,在上述的各实施方式中,PCR用容器是由聚丙烯构成的结构,但优选由至少一种原材料构成,所述至少一种原材料从由聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚酰胺、丙烯酸、环烯烃及芳香族尼龙构成的群中选出。这是因为,做成如下的结构:包括试剂盒在内,PCR用容器整体不因PCR的加热而变形等。
进而,在上述的各实施方式中,在DNA的放大及放大了的DNA的检测中使用了特定的DNA检测装置,但也可以使用其它的DNA放大装置、进行放大了的DNA的检测的装置。
在这里,对被检测体或试剂(在使用盖体的凹部采取了被检测体的情况下,是被检测体及试剂这两者,在不使用盖体的凹部地将被检测体直接收纳在容器主体内的情况下,仅是试剂)从试剂盒向反应室流入的部位进行说明。
图21是图1所示的XXI-XXI线的概略剖视图。
参照该图,在图1所示的那样的收纳状态下,被检测体或试剂从试剂盒18(在上述的图5的试剂盒16中,没有形成狭缝23的方式的结构)的试剂收纳部21a~21c相对于由虚线描绘的反应室12的上缘19流入。
然而,上述的第一实施方式的PCR用容器,如图21所示,是反应室12的上缘19的俯视投影面积比试剂收纳部21a~21c的俯视投影面积小的PCR用容器。因此,在进行PCR时,流入反应室12的被检测体或试剂的移动路线是到达地点(反应室12的上缘19)相对于出发地点(试剂收纳部21a~21c)窄的状态,存在被检测体或试剂不顺畅地流入的危险性。
另外,试剂盒18因为从上向下看是旋转对称形状,所以与图21所示的状态相比,存在以在周方向旋转的状态被收纳的情况。在这样的情况下,对于反应室12的上缘19是大致矩形形状,因为试剂收纳部21a~21c是圆形状内部的一部分,所以俯视投影的适合面积减少,因此同样地存在被检测体或试剂不顺畅地流入的危险性。
进而,如图1及图21所示,在试剂盒18(其外面)和容器主体11(其内面)之间存在作为余隙的间隙85,也存在试剂盒18被收纳在与图21所示的中央位置相比从上向下看略微偏离了的位置的情况。在这样的情况下,也同样地存在被检测体或试剂不顺畅地流入的危险性。
进而,在进行PCR时,被检测体或试剂由表面张力向上述的间隙85引导,存在向反应室流入的量减少的危险性。
如上所述,上述的PCR用容器在进行PCR时存在产生被检测体或试剂不顺畅地从试剂盒18的试剂收纳部21a~21c流入反应室12的事态的危险性,在PCR的稳定性的提高乃至PCR效率的提高的方面仍有改善的余地。
为了解决这样的课题做出的是本发明的第三十一方面至第四十二方面,与它们有关的实施方式如下。
图22是表示基于本发明的第四实施方式的PCR用容器的外观形状及中央截面构造的正视图及一部分剖开的剖视图。
另外,基于本发明的第四实施方式的PCR用容器201,因为与上述的第一实施方式的PCR用容器基本构造相同,所以以不同点为中心说明如下。
参照该图,PCR用容器201主要由容器主体211;与容器主体211嵌合自由的盖体206;和被收纳在容器主体211内部的试剂盒216构成。容器主体211在其底部213具有在进行PCR时收纳被检测体及试剂而使之反应的反应室212。盖体206在其下面207上形成了能通过与被检测体(未图示)的接触收纳被检测体的至少一部分的向上方凹陷的凹部208。试剂盒216被收纳在容器主体211内部中的盖体206和反应室212之间的部位。
另外,在使用PCR用容器201时,在图22所示的那样的上下方向,使反应室212位于最下方地收纳被检测体及试剂而使之反应。在本说明书中,上方向是指在使用PCR用容器时试剂盒、盖体相对于反应室所处的方向,反之,下方向是指在使用PCR用容器时反应室相对于试剂盒、盖体所处的方向。
另外,试剂是指在PCR中所需要的试剂,只要根据用途选择所希望的种类即可,例如,可列举出水、缓冲液、引物、dNTP、镁化合物、DNA聚合酶、荧光试剂等。另外,作为PCR本身不需要荧光试剂,但出于在PCR结束后在DNA检测装置内同时进行光检测的目的,在本发明的实施方式中,以含有荧光试剂的状态进行说明。
进而,被检测体是指含有标的DNA的被检测体。
图23是表示图22所示的PCR用容器的试剂盒的中央截面构造的正视图及一部分剖开的剖视图,是收纳试剂前的状态,是收纳试剂并封闭后的状态,图24是表示图22所示的PCR用容器的试剂盒的构造的俯视图。
参照这些图,试剂盒216具备在上下方向开放的圆筒形状的作为基本构架的侧壁217。
而且,在侧壁217的内部形成了多个试剂收纳部220a~220c该多个试剂收纳部220a~220c由在上下方向延伸的从上向下看为T字型的隔壁221相互分隔,在其每一个内都能收纳试剂。
另外,隔壁221的上端缘222与侧壁217的上端缘218相比位于下方,形成了阶梯差部分223a。另外,在试剂盒216的下方侧也同样地形成了阶梯差部分223b,即使在试剂盒216上下反转地被收纳的情况下,也可以无障碍地使用。
另外,在使用图23的(1)所示的试剂盒216时,例如,首先,在将试剂盒216的下方面推靠到熔融状态的石蜡上后,通过冷却,将石蜡敷设在下方面上,由自动分注器将所希望的种类和量的试剂收纳到试剂收纳部220a~220c的每一个内,然后,将试剂盒216的上方面也通过由石蜡填埋进行封闭。通过这样做,如图23的(2)所示,试剂盒216的上下的阶梯差部分223a、223b由在PCR前为固体状且由PCR的加热熔融的作为封闭组件的石蜡224a、224b填埋,成为将试剂封闭在试剂收纳部220a~220c的状态。另外,石蜡224a、224b也可以覆盖至与阶梯差部分223a、223b相比为外侧的位置(例如,侧壁217的上下端缘)。
返回来并一并参照图22,在将盖体206及试剂盒216安装在容器主体211上的状态下,盖体206的下面207被配置在隔壁221的上端缘222和侧壁217的上端缘218之间。即,盖体206的下面207进入试剂盒216的阶梯差部分223a(在封闭后填埋它的石蜡224a)。
在上述的第一实施方式的PCR用容器中,因为被设定为盖体6的下面7和试剂盒18(其上端面)大致相接的尺寸关系,所以在进行PCR时,存在被检测体或试剂向试剂盒18的外部漏出的危险性,但在基于第四实施方式的PCR用容器201中,通过具备如上述的那样盖体206的下面207进入试剂盒216的阶梯差部分223的结构(限制组件),能进行引导,以便来自盖体206的下面207的凹部208的试剂或被检测体顺畅地向试剂盒216内部流入(即,限制成不会向由图22所示的反应室212外部漏出),PCR的稳定性提高。
另外,在阶梯差部分223的根部(隔壁221的上端面222和侧壁217的连接部位的上方侧邻接部位)的全周,形成了向内方突出的肋219。此肋219成为石蜡等封闭组件的防脱件,防止试剂的封闭被不注意地解除。另外,肋219存在于上方侧及下方侧。
接着,对PCR用容器201具有的其它的限制组件进行说明。
图25是图22所示的XXV-XXV线的剖视图。
一并参照图22及图25,由虚线描绘的反应室212的上缘214从上往下看被构成为圆形状。通过这样构成,即使在试剂盒216以在周方向旋转了的状态被收纳在容器主体211内的情况下,由于反应室212的上缘214的相对于试剂盒216的试剂收纳部220a~220c的相对的投影位置也不变化,所以在进行PCR时,被检测体或试剂稳定地流入反应室212,因此,PCR的稳定性提高。
另外,如图22所示,反应室212是朝向下方尖细的圆锥形状。这样构成的效果将在后面叙述。
另外,容器主体211(其内面)和试剂盒216(其外面)的间隙225被设定成比第一实施方式的PCR用容器的间隙85窄。即,反应室212的上缘214被设定成与收纳时的试剂收纳部220的下端的外缘226的最大可动区域相比位于外侧。换言之,无论在试剂盒216移动至横向(即使在试剂盒216被收纳在容器主体211内的状态下也可以移动的方向)的一方侧的端部的情况下,还是移动至另一方侧的端部的情况下,图25所示的由虚线描绘的反应室212的上缘214与试剂收纳部220的下端的外缘226相比总是位于外侧。
通过这样构成,即使在将试剂盒216在横向错开地收纳了的状态下,被检测体或试剂也稳定地流入反应室212,所以PCR的稳定性提高。
接着,对使用收纳了被检测体及试剂的PCR用容器201由DNA检测装置使PCR进行的工序进行说明。
图26是表示使用了图22所示的PCR用容器的DNA检测装置的动作前的状态的概略正视图。
参照该图,DNA检测装置231主要由通过进行加热及冷却来使PCR进行的DNA放大构造体232;通过光检测来测定PCR结束了的被收纳在PCR用容器内的PCR产物的检测部252;和控制部(未图示)构成。
DNA放大构造体232主要由保持PCR用容器201的容器保持架237;支承容器保持架237的支承部238;板状的高温侧的第一加热器241;被固定在第一加热器241的上方的环板状的加热板242;板状的低温侧的第二加热器246;和将第一加热器241及第二加热器246固定在其上面上的底座250构成。
PCR用容器201收纳了如上述的那样收纳了试剂的试剂盒216,并且在由盖体206的凹部208或通过手工作业收纳了被检测体的状态下,由盖体206密闭。
容器保持架237保持PCR用容器201,使得PCR用容器201(反应室212)的底面与第一加热器241及第二加热器246的表面成为水平。
支承部238被构成为支承容器保持架237。另外,支承部238能按照来自控制部的指示,使容器保持架237如该图的上部的由单点点划线描绘的箭头所示的那样向左右方向(从第一加热器241到第二加热器246的方向或其相反方向,换言之,从它们到检测部252的方向或其相反方向)滑动,由此,能使PCR用容器201自由地向第一加热器241的上方、第二加热器246的上方或检测部252移动。
第一加热器241例如由被硅橡胶覆盖的加热体构成,并被构成为可由控制部自由地调整其温度,在其上面上具有PCR用容器201的反应室212能嵌入的凹坑244。凹坑244的表面由控制部设定为例如120℃的高温。
另外,加热板242例如由热传导性高的铝构成,在其中央部具有PCR用容器201可穿插的贯通孔243。加热板242的厚度与试剂盒216的上下方向高度大致相同。贯通孔243的内面由来自第一加热器241的热传导加温,例如成为80℃。
第二加热器246除了温度以外与上述的第一加热器241同样,例如,由被硅橡胶覆盖的加热体构成,并被构成为可由控制部自由地调整其温度,在其上面上具有PCR用容器201的反应室212能嵌入的凹坑249。凹坑249的表面由控制部设定为例如50℃的低温。
底座250将第一加热器241及第二加热器246固定在其上面上。另外,底座250由控制部控制成如该图的下部的由单点点划线描绘的箭头所示的那样在上下方向(在图26的状态下的从反应室212相对于凹坑244的方向或其相反方向)滑动自由。由此,第一加热器241及第二加热器246上升或下降自由。
图27是与图26对应的图,是表示DNA检测装置的动作状态的概略正视图。
参照该图,从图26所示的动作前的状态,首先,按照来自控制部的指示,底座250在图的由实线描绘的箭头的方向上升,由此,PCR用容器201穿插加热板242的贯通孔243,并且PCR用容器201的反应室212嵌入第一加热器241的凹坑244。
而且,PCR用容器201的收纳了试剂盒216的部位由PCR的加热经贯通孔243加温,使试剂盒216的上下的阶梯差部分的石蜡熔融,将其内部的试剂或被检测体向下方的反应室212放出(也参照后述的图28)。另外,通过PCR用容器201的反应室212的表面和第一加热器241的凹坑244的表面的接触(第一接触),将被收纳在PCR用容器201的反应室212内的被检测体及试剂加热。
在这里,对被检测体、试剂向反应室的流入进行说明。
图28是表示图27所示的B部分中的PCR用容器的内部构造的示意图。
参照该图,首先,如上所述,试剂盒216成为未图示的上下的石蜡由PCR的最初的加热熔化并在上下方向贯通了的状态。此时,如上所述,因为被构成为盖体206的下面207进入试剂盒216的阶梯差部分223,所以被收纳在盖体206的凹部208的被检测体被限制成不绕入试剂盒216的侧壁217的上端缘218向反应室212外部漏出。因此,如箭头227a、227b所示,被检测体一面避开隔壁221,一面稳定地向试剂收纳部220移动。
而且,该被检测体和被收纳在试剂收纳部220的试剂混合,如箭头228a、228b所示,向下方的反应室212移动,成为作为在PCR中所需要的被检测体及试剂的PCR溶液233。
返回来一并参照图27,PCR用容器201的反应室212嵌入第一加热器241的凹坑244,将被收纳在反应室212的PCR溶液233加热。
在这里,如上所述,反应室212由于是朝向下方尖细的圆锥形状,所以与反应室212是半球状的结构、圆柱形状的反应室相比,尖端尖锐,因此,向加热PCR用容器201的第一加热器241、图26所示的第二加热器246的紧贴性提高。即,这些加热器中的与PCR用容器201的接触部位因为由硅橡胶构成,硅橡胶弹性(从压缩变形的形状恢复性)优异,所以能发挥向作为尖细(换言之,宽度朝向上方地逐渐变宽)的反应室212表面的高的紧贴性。
另外,因为由反应室212部分的形状相对于来自下方向、横向的力在强度上有利,所以使其厚度变薄,这在制造上变得容易,因此,来自加热器的加热效率提高,能使加热时间变短。在本实施方式中,反应室212的平均厚度是0.3mm,被构成为比容器主体211的其它的部分中的厚度0.5mm薄。另外,这是比第一实施方式的PCR用容器的反应室的厚度0.5mm薄的结构。
如上面的那样,本实施方式的PCR用容器201是将反应室212做成朝向下方地尖细的圆锥形状,由此PCR的效率提高。
而且,若由规定时间的第一接触进行的加热结束,则按照来自控制部的指示,底座250下降,第一接触被解除,返回图26所示的状态。下面,省略了图示,但在其后按照来自控制部的指示,支承部238使容器保持架237水平移动,以便PCR用容器201来到第二加热器246的上方,与上面通过图27所述的第一接触的情况同样,通过底座250上升,PCR用容器201的反应室212嵌入第二加热器246的凹坑249,引起PCR用容器201的反应室212的表面和第二加热器246的凹坑249的表面的接触(第二接触)。通过此第二接触,PCR溶液233被冷却到例如65℃,进行退火。
若由规定时间的第二接触进行的冷却结束,则按照来自控制部的指示,底座250下降,容器保持架237由支承部238水平移动,PCR用容器201返回位于第一加热器241的上方的图26所示的状态。
这样,通过交替地反复第一接触和第二接触,进行PCR。而且,若第一接触及第二接触反复规定次数,PCR结束,则进入放大了的DNA的检测工序。
图29是与图26对应的图,是表示PCR结束、PCR用容器向检测部移动的状态的概略正视图。
参照该图,在PCR结束后,按照来自控制部的指示,支承部238使容器保持架237向该图的箭头所示的方向移动,由此PCR用容器201向检测部252移动。
图30是图29所示的XXX-XXX线的向视图。
参照图,检测部252主要由发光元件253及受光元件254构成。发光元件253和受光元件254在水平方向被配置成在同轴直线上面对面。PCR用容器201处于该直线将收纳放大了的DNA的反应室212贯穿的位置。发光元件253是有效波长为450nm~570nm的LED灯。受光元件254是有效波长为300nm~820nm的光电二极管。
在进行检测时,按照来自控制部的指示,发光元件253朝向PCR用容器201的反应室212发出激励光。反应室212内的放大了的DNA与包含在试剂中的荧光试剂结合,与激励光反应,发出荧光。反应室212因为由透明材料构成,所以使光透过,受光元件254能接收发出荧光的DNA的发光强度。由此,不将PCR产物从PCR用容器移换到其它的检测用容器就可以进行DNA的光检测。而且,能基于此接受的光的发光强度进行放大了的DNA的定量测定。
如上面说明的那样,在本发明的PCR用容器201中,容器主体211、盖体206及试剂盒216的至少一个是具备进行限制的限制组件的部件,以便在进行PCR时被检测体或试剂不向反应室212外部漏出。
通过这样构成,因为由限制组件在进行PCR时进行引导,以便被检测体或试剂从试剂盒216的试剂收纳部220a~220c稳定地流入反应室212,所以PCR的稳定性提高,进而PCR效率提高。
接着,图31是表示基于本发明的第五实施方式的PCR用容器的试剂盒的上部及盖体的下部周边中的中央截面构造的剖视图,(1)是安装盖体前的状态,(2)是安装了盖体的状态,图32是图31所示的XXXII-XXXII线的剖视图。
另外,基于第五实施方式的PCR用容器255,因为是与上述的基于第四实施方式的PCR用容器201基本相同的构造,所以以不同点为中心说明如下。
首先,参照图31的(1),盖体256是在其凹部258收纳了被检测体264的状态。如箭头269所示,通过将盖体256安装在容器主体251上,成为图31的(2)所示的被安装在容器主体上的状态。
PCR用容器255的试剂盒259的隔壁262的上端缘263还具备凸部265,所述凸部265在通过图32间接地表示的从上向下看的投影中,在与盖体256的凹部258的下缘(下方的周缘)266(266a、266b)相比成为内侧的部分中向上方凸出。
而且,凸部265的上端缘267在盖体256的下面257和作为基本构架的侧壁260的上端缘261之间的上下高度位置(箭头270所示的范围),与凹部258的上端缘268相比被配置在下方。
因此,也不会成为由未图示的石蜡等进行封闭时的障碍,通过凸部265进入盖体256的凹部258,被收纳在盖体256的凹部258的被检测体264被凸部265推出,如箭头274a、274b所示,被放出到凹部258外部(试剂盒259内部)。这样,是防止被检测体264留在凹部258的结构。
接着,图33是表示基于本发明的另外的其它的实施方式的PCR用容器的试剂盒的构造的剖视图,是与图31对应的图。
基于这些实施方式的PCR用容器,因为是与基于上述的第五实施方式的PCR用容器255基本同样的构造,所以以不同点为中心说明如下。
首先,参照该图的(1),试剂盒300的凸部301在隔壁307的上端缘308整体的上方,被设置成以上端缘302为顶点的从上向下看的三角形状。这样的结构也作为在与盖体303的凹部305的下缘306a、306b相比成为内侧的部分中向上方凸出的方式被包括在本发明中。
接着,参照该图的(2),试剂盒310的凸部311被配置成其上端缘312与盖体313的凹部315的上端缘316的一部分相接。这样的结构也作为凸部311的上端缘312与凹部315的上端缘316相比被配置在下方的方式被包括在本发明中。
另外,在上述的第四或第五实施方式中,在容器主体、盖体及试剂盒的全部中设置了限制组件,但也可以主要在容器主体上设置限制组件(将反应室的上缘做成圆形的结构,或反应室的上缘、间隙的尺寸关系的结构),也可以主要在盖体上设置限制组件(使盖体的尖端变得细长的结构),也可以主要在试剂盒上设置限制组件(在试剂盒设置阶梯差部分的结构)。
另外,在上述的第四或第五实施方式中,试剂盒是圆筒形状,但也可以是其它的筒形状。例如,也可以是截面多边形环状的筒形状。但是,从收纳的自由度的观点看,优选是从上向下看为旋转对称形状。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,PCR用容器以及构成它的容器主体、盖体及试剂盒是特定形状,但是,也可以是其它的形状。例如,也可以与用途相应地变更其容量。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,试剂盒具有多个试剂收纳部,多个试剂收纳部由隔壁相互分隔,但试剂盒只要具有至少一个试剂收纳部即可。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,在试剂盒的侧壁上没有形成在上下方向延伸地与试剂收纳部连通的狭缝,但也可以形成狭缝。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,反应室的上缘从上向下看是圆形状,且被设定成与收纳时的试剂收纳部的下端的外缘的最大可动区域相比位于外侧,但也可以是仅具备一方的限制组件的结构。即,即使在反应室的上缘被设定成比试剂收纳部的下端的外缘窄的情况下,若从上向下看为圆形状,则对将试剂盒以在周方向旋转的状态收纳的情况的适合性提高。另外,即使反应室的上缘从上向下看不是圆形状,若被设定成与收纳时的试剂收纳部的下端的外缘的最大可动区域相比位于外侧,则从上向下看也可以是其它的形状。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,反应室是朝向下方尖细的圆锥形状,但例如也可以是向下方凸出的半球形状等其它的形状。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,反应室由透明材料构成,但即使不是透明材料,也能不影响PCR本身地适用本发明。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,在试剂盒的阶梯差部分的根部的全周形成了肋,但也可以没有形成肋。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,优选容器主体的反应室的厚度在0.05mm以上、0.5mm以下。若这样构成,则因为来自容器外部的相对于反应室的热传递效率变得良好,所以封闭组件可利用PCR的加热适当地熔融,并且适当地进行PCR。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,作为封闭组件使用了石蜡,但封闭组件也可以是蜡、油脂、石蜡或蜡状物。因为这些都成为在常温下为固体状、在PCR的最初加热时成为液体状的封闭组件,所以PCR的可靠性提高。另外,所谓固体状,若是可封闭,则也包括半固体、玻璃状等。另外,所谓液体状(熔融状态),只要是流动性比固体状高并解除封闭的状态即可。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,封闭组件的融点是约50℃,但是,优选融点(向上述的熔融状态转移的温度)是40℃~80℃,更优选是45℃~60℃。另外,优选比重是比水小的比重。由此,能更可靠地起到如下的作用效果:在常温下为固体状,将试剂或被检测体隔离,由PCR的最初的加热熔融,将试剂或被检测体向下方的反应室引导。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,是没有将试剂收纳在试剂盒的试剂收纳部的状态,但例如也可以是在销售时收纳试剂并由封闭组件封闭的状态。若这样构成,则因为成为预先收纳试剂并且被封闭了的试剂盒,所以能预先收纳所希望的量及种类的试剂,并通过用于PCR用容器,能简便且稳定地使PCR的可靠性及迅速性提高。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,反应室是直到开始PCR为止什么都没有收纳的状态或仅收纳了被检测体的状态,但也可以通过化学或物理处理进行脱气,做成减压状态、真空状态。
另外,也可以做成将反应室由封闭组件充填了的状态。若这样构成,则反应室在进行PCR前成为将空气排出了的状态,在进行PCR时,因为封闭组件熔融,经试剂盒收纳被检测体及试剂,所以容易向反应室引导被检测体及试剂,PCR的可靠性提高。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,DNA检测装置的加热器是由硅橡胶构成的加热器,但也可以是由其它的原材料构成的加热器。例如,可列举出由热传导性高的金属构成并预先形成了凹坑的加热器。通过这样构成,成为相对于反复使用时的形状变化的耐久性高的加热器。另外,在这样的情况下,也能在反应室为朝向下方尖细的圆锥形状的情况下,将加热器的凹坑形成为与反应室的表面的紧贴性高的结构。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,在试剂盒的所有的试剂收纳部收纳了试剂,但也可以是在使用时没有收纳试剂的试剂收纳部。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,将试剂盒内部由从上向下看为T字型的隔壁分割,形成了三个试剂收纳部,但隔壁也可以是其它的形状,试剂收纳部也可以是其它的个数。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,试剂盒的基本构架是在上下方向垂直地延伸的圆筒形状,但也可以是使基本构架(侧壁)沿着容器主体的内面的锥状。若容器主体的内面及基本构架为宽度朝向下方地逐渐变窄的锥状,则能使容器主体的内面和试剂盒的外面的间隙变窄,能由表面张力进行限制,以便试剂或被检测体不向间隙漏出。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,PCR用容器是由聚丙烯构成的结构,但优选由至少一种原材料构成,所述至少一种原材料从由聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚酰胺、丙烯酸、环烯烃及芳香族尼龙构成的群中选出。这是因为,做成如下的结构:包括试剂盒在内,PCR用容器整体不因PCR的加热而变形等。
进而,在上述的第四或第五实施方式中,在DNA的放大及放大了的DNA的检测中使用了特定的DNA检测装置,但也可以使用其它的DNA放大装置、进行放大了的DNA的检测的装置。
进而,在上述的第五实施方式中,仅说明了在隔壁的上端缘具备试剂盒的凸部的方式,但也可以是在隔壁的下端缘也同样地具备向下方凸出的凸部,以便成为上下对称。
进而,在上述的第五实施方式中,试剂盒的凸部被描绘成与好像是与隔壁不同的原材料,但也可以是凸部和隔壁为相同原材料地一体地形成的结构。
产业上的利用可能性
如上所述,有关本发明的PCR用容器、装试剂的PCR用容器及试剂盒,例如适合用于DNA检测装置进行PCR。

Claims (35)

1.一种PCR用容器(1、41),其中,具备容器主体(11、42)、盖体(6、43、53)和试剂盒(16、18、44、63、64、65、66、67、68、123、124、125、126),
所述容器主体(11、42)在其底部(14、48)具有在进行PCR时收纳被检测体(31)及试剂(32)而使之反应的反应室(12、47),
所述盖体(6、43、53)与所述容器主体嵌合自由,
所述试剂盒(16、18、44、63、64、65、66、67、68、123、124、125、126)被收纳在所述容器主体内部中的所述盖体的下面(7、45、55)和所述反应室之间的部位,
所述试剂盒具有至少一个试剂收纳部(21、57),该至少一个试剂收纳部(21、57)能由封闭组件(25、61)封闭试剂,该封闭组件(25、61)在PCR前为固体状,由PCR的加热熔融,
在所述盖体的下面上形成了向上方凹陷的凹部(10、58),该凹部(10、58)能通过与被检测体的接触收纳其至少一部分,
所述试剂收纳部是在上下方向贯通的形状,
所述试剂盒具有在上下方向开放了的筒形状,在其侧壁(24)上形成了在上下方向延伸并与所述试剂收纳部连通的狭缝(23)。
2.如权利要求1所述的PCR用容器,其中,
在所述试剂盒中,所述试剂收纳部设置了多个,
所述多个试剂收纳部由隔壁(22)相互分隔。
3.如权利要求1或2所述的PCR用容器,其中,所述反应室是四棱台形状,由透明材料构成。
4.如权利要求1或2所述的PCR用容器,其中,所述容器主体、所述盖体和所述试剂盒被设定成在所述盖体与所述容器主体嵌合了时在所述盖体的下面和所述试剂盒之间产生间隙的那样的尺寸关系。
5.如权利要求1或2所述的PCR用容器,其中,所述容器主体的内面的至少一部分(46)朝向试剂盒地向内方突出。
6.如权利要求1或2所述的PCR用容器,其中,所述容器主体的厚度为0.05mm以上、0.5mm以下。
7.如权利要求1或2所述的PCR用容器,其中,所述封闭组件是蜡、油脂、石蜡或蜡状物。
8.如权利要求1或2所述的PCR用容器,其中,所述试剂盒在其上方面(17、129、130、135)及下方面(131、133)的至少一方形成了向内方凹陷的凹状部分(127、128)。
9.如权利要求1或2所述的PCR用容器,其中,
在所述盖体的下面上形成了向上方凹陷的凹部,该凹部能通过与被检测体的接触收纳其至少一部分,
所述试剂收纳部是在上下方向贯通的形状,
在所述试剂盒的上方面上形成了向上方凸出的凸状部分(134、136),
所述凸状部分在所述盖体与所述容器主体嵌合了时进入所述凹部的至少一部分。
10.如权利要求1或2所述的PCR用容器,其中,在所述试剂盒的下方面上形成了向下方凸出的部分。
11.如权利要求1或2所述的PCR用容器,其中,
所述试剂盒在其所述试剂收纳部收纳了试剂,并由所述封闭组件封闭。
12.如权利要求11所述的PCR用容器,其中,所述反应室由所述封闭组件充填。
13.如权利要求1所述的PCR用容器,其中,
所述容器主体、所述盖体及所述试剂盒的至少一个具备限制组件,所述限制组件以在进行PCR时被检测体或试剂不向所述反应室外部漏出的方式进行限制。
14.如权利要求13所述的PCR用容器,其中,
所述限制组件包括所述反应室的上缘(214),
所述反应室的上缘(214)从上向下看是圆形状。
15.如权利要求14所述的PCR用容器,其中,所述反应室是朝向下方尖细的圆锥形状。
16.如权利要求13所述的PCR用容器,其中,
所述限制组件包括所述反应室的上缘(214),所述反应室的上缘被设定成与收纳时的所述试剂收纳部的下端的外缘(226)的最大可动区域相比位于外侧。
17.如权利要求13所述的PCR用容器,其中,
所述限制组件包括所述隔壁的上端缘(222、263、308),
所述隔壁的上端缘与所述侧壁的上端缘(218、261)相比位于下方,在将所述盖体及所述试剂盒安装在所述容器主体上的状态下,所述盖体的下面被配置在所述隔壁的上端缘和所述侧壁的上端缘之间。
18.如权利要求17所述的PCR用容器,其中,
所述隔壁的上端缘(267、302、312)还具备凸部(265、301、311),该凸部在从上向下看的投影中,在与所述盖体的所述凹部的下缘相比成为内侧的部分中向上方凸出,
所述凸部的上端缘(267、302、312)在所述盖体的下面和所述侧壁的上端缘之间的上下高度位置,且与所述凹部的上端缘(218、268、316)相比被配置下方。
19.如权利要求14、15、17及18中的任一项所述的PCR用容器,其中,所述反应室的上缘(214)被设定成与收纳时的所述试剂收纳部的下端的外缘(226)的最大可动区域相比位于外侧。
20.如权利要求14或15所述的PCR用容器,其中,
在所述侧壁的内部形成了多个试剂收纳部,该多个试剂收纳部由在上下方向延伸的隔壁(221、262、307)相互分隔,并能在其每一个中收纳试剂,
所述隔壁的上端缘(222、263、308)与所述侧壁的上端缘(218、261)相比位于下方,在将所述盖体及所述试剂盒安装在所述容器主体上的状态下,所述盖体的下面被配置在所述隔壁的上端缘和所述侧壁的上端缘之间。
21.如权利要求13至18中的任一项所述的PCR用容器,其中,所述反应室由透明材料构成。
22.如权利要求13至18中的任一项所述的PCR用容器,其中,所述容器主体的所述反应室的厚度为0.05mm以上、0.5mm以下。
23.如权利要求13至18中的任一项所述的PCR用容器,其中,所述封闭组件是蜡、油脂、石蜡或蜡状物。
24.一种试剂盒,其是被收纳在如权利要求1所述的PCR用容器(1、41)内部的试剂盒(16、18、44、63、64、65、66、67、68、123、124、125、126),其中,
具备侧壁(24)和试剂收纳部(21、57),
所述试剂收纳部(21、57)由所述侧壁形成,并且至少一部分露出到外部,能收纳在PCR中所需要的试剂(32)。
25.如权利要求24所述的试剂盒,其中,所述试剂收纳部是在相向的面(17、129、130、131、133、135)中露出的形状。
26.如权利要求24或权利要求25所述的试剂盒,其中,
所述试剂收纳部设置了多个,
所述多个试剂收纳部由所述侧壁形成,所述侧壁由隔壁(22)相互分隔。
27.如权利要求26所述的试剂盒,其中,
所述试剂收纳部设置了三个,
所述隔壁是在相同方向延伸的三张板状体,邻接的所述板状体的每一个以相互形成120°的角度的方式交叉,
所述试剂收纳部是在所述相同方向的两端露出的形状。
28.如权利要求24或25所述的试剂盒,其中,所述侧壁具有将轴方向的两端开放了的筒形状,在其侧壁上形成了在所述轴方向延伸并与所述试剂收纳部连通的狭缝(23)。
29.如权利要求24或25所述的试剂盒,其中,所述侧壁被设定成如下的尺寸关系:在被收纳在所述PCR用容器内部的状态下,其下方面(131、133)的至少一部分与所述PCR用容器的内面相接,并且其上方面(17、129、130、135)的至少一部分与所述PCR用容器的盖体的下方面相接。
30.如权利要求24或25所述的试剂盒,其中,所述侧壁在其相向的面的至少一方的至少一部分上形成了向内方凹陷的凹状部分(127、128)。
31.如权利要求24或25所述的试剂盒,其中,
所述试剂收纳部是在被收纳在所述PCR用容器内部的状态下在上下方向露出的形状,
所述侧壁在其上方面的至少一部分上形成了向上方凸出的凸状部分(134、136),
所述凸状部分在被收纳在所述PCR用容器内部的状态下进入被形成在所述PCR用容器的盖体的下面上的凹部的至少一部分。
32.如权利要求24或25所述的试剂盒,其中,所述侧壁在其一方面的至少一部分上形成了向外方凸出的部分(134、136)。
33.如权利要求24或25所述的试剂盒,其中,所述封闭组件是蜡、油脂、石蜡或蜡状物。
34.如权利要求24或25所述的试剂盒,其中,所述侧壁不会由PCR的加热熔化。
35.如权利要求24或25所述的试剂盒,其中,
所述侧壁具有将轴方向的两端开放了的筒形状,并且其内部由在所述轴方向延伸的隔壁(22)分隔,
所述隔壁的所述轴方向的两端缘的至少一方,与所述侧壁的对应的两开放端面(17、129、130、131、133、135)的至少一方相比位于内方。
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