CN1639316A - 反应容器及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及反应容器，更具体地说涉及比如促进酵素反应、核酸杂化等(生物)化学反应的反应容器及其使用方法。反应容器(1)具备：容器状的容器主体(2)、紧固在上述容器(2)外侧下面的圆形的压电振荡器(3)。上述容器主体(2)由圆形的底板部(2A)、和从上述底板部(2A)的周边立起包围上述底板部(2A)的周壁部(2B)构成，上述底板部(2A)和上述周壁部(2B)由陶瓷一体形成。上述底板部(2A)上被上述周壁部(2B)包围的空间成为溶液容纳空间(4)。上述压电振荡器(3)以同心圆状粘贴在上述底板部(2A)的外侧下面。

Description

反应容器及其使用方法
技术领域
本发明涉及反应容器，更具体地说涉及比如促进酵素反应、核酸杂化等(生物)化学反应的反应容器及其使用方法。
背景技术
一直以来，将性质未知的样品收放在反应容器内，经过一定的反应时间后，比如利用比色法等来检测和鉴别反应的进度或样品的特性。
杂化法是用于遗传物质的检测以及同定的有效方法。杂化法是具有相补的碱基的1根链条的DNA等核酸彼此相互结合形成2根链条。在利用杂化进行核酸的解析时，预先将单方的1根链条用荧光物质标识出来。进行杂化后，在2根链条上检测被检测出的标识量来测定杂化量。即，杂化法是在单方的核酸碱基排列已知的情况下使其与排列未知的核酸分子接触，通过检测它与那个已知核酸的杂化量，来推定未知的核酸物质的碱基排列。
并不限于上述的核酸杂化，只简单地将溶液放入反应容器中有时各种酵素反应也不能有效地进行。为此，考虑到了使用振动器或超声波发生器来振动、搅拌反应容器内的溶液。
为了便于在医疗场所、实验场所、野外等各种场所使用，希望具备上述反应容器的反应测量装置或DNA分析装置等达到小型化。伴随于此，迫切希望反应容器本身也小型化、细微化。此外，大量使用DNA样品等昂贵的物质或试剂、酵素等有悖于分析或生成的低成本化。另一方面，上述振动器或超声波发生器等振动机构难以小型化，难以应用于力图实现小型化、细微化的反应容器。
另外，为了搅拌反应容器内的溶液，即使使用上述的振动器或超声波发生器，内部溶液也容易处于停滞状态或成为层流。在反应容器内的溶液处于停滞或层流状态时，反应容易遵从扩散定律，使用上述的振动机构难以促进反应容器内的反应。特别是在溶液的量少粘度比较大的情况下，有效的搅拌变得更加困难。并且，在使用振动器或超声波发生器的情况下，容易发生聚集现象，存在破坏溶液中的生物高分子等的弊端。
发明内容
本发明是鉴于上述的问题而提出的，其目的在于提供一种实现小型化的同时可以提高溶液的搅动效率和对反应进行控制的反应容器及其使用方法。
本发明的反应容器具备：备有用于收放溶液的周壁部和底部的容器；固定在上述周壁部或者上述底部的外侧面的一体振动的压电振荡器。
在本发明的反应容器中，由于上述压电振荡器与上述周壁部或者上述底部成一体振动来搅动溶液，所以能够用极小型的装置来有效地促进反应。另外，通过控制上述压电振荡器的振动时间、振动间隔等，能够控制溶液的反应进度和反应时间等。
较好的是，上述压电振荡器具备检测其电学常数变化的机构。由于伴随反应上述溶液的粘性发生变化，上述压电振荡器的电学常数发生变化，所以，通过配备检测它的机构，就能够判断上述溶液的反应情况。因此，能够灵活地控制上述溶液的反应。
上述压电振荡器的振动最好是在振幅为Δd、容器在振动方向的长度为d时，0.000001＜Δd/d＜0.01。当0.000001＞Δd/d时，不能发挥振动效果，另外，当Δd/d＞0.01时，溶液，特别是含有生物高分子的溶液的时，容易因振动而产生目的外的分解等。通过控制上述振幅使在上述的范围内，可更好地使反应得以促进。
较好的是，上述容器的底部以凹状作为部分容器，使其成为以矩阵状配置多个这样的结构。这样，可以在多处进行溶液反应。各部分容器能够分别配备压电元件，通过同时或个别控制设置在容器上的压电振荡器的工作，可以根据各自的部分容器来进行搅动的控制、反应控制、以及状态检测。另外，上述压电元件还可以配置在除上述部分容器外的上述底部。该情况下，由于除上述部分容器外的部分所容纳的溶液外，能够独立于上述部分容器所容纳的溶液来控制反应，所以提高了控制反应的自由度。
再有，最好是，沿上述反应容器的周壁面或者底面配置多个上述压电振荡器，使其向圆周方向依次振动。或者独立控制其振幅和时刻。在上述反应容器内的溶液难以被均一搅动的场合，能够促进搅动的均一化。
再有，较好的是，上述周壁部和底部利用氧化锆一体烧结而构成。在利用氧化锆的场合，能够收放溶液且使压电振荡器的振动不衰减，并且，由于不易与压电振荡器的材料起反应，所以氧化锆不会劣化，能够实现一体化。还有，氧化锆一般是通过添加氧化钇等添加物进行烧结，使其晶体结构混合了正方晶系、立方晶系、单斜晶系而保持了足够的机械强度，特别是还可以使接触水溶性溶液的容器内侧部分的氧化钇等添加物的含有量减少，使成为晶体结构为立方晶系的比率增多的多层结构。这样一来，在保持了容器的机械强度的基础之上，还防止了接触溶液的部分发生氧化锆结晶变形，从而能够得到耐久性进一步提高的反应容器。
也可以用透光性陶瓷取代上述氧化锆，在用透光性陶瓷的场合，能够利用光检测出溶液的反应情况。另外，周壁部由陶瓷做成、底部由透明玻璃或合成树脂做成的混合结构也可以。并且，容器的结构也可以是周壁部以及底部由透明玻璃或者合成树脂做成，压电振荡器粘贴在周壁部或者上述底部。通过由具有透光性的陶瓷一体烧结而成，能够在容器上直接烧结形成压电振荡器。另外，通过使周壁部由陶瓷做成、底部由透明玻璃或合成树脂做成的混合结构，能够用适宜于陶瓷的绿片积层烧结法等大量生产的制造方法使周边部的成型稳定，另外，易于使生物高分子等固定化、能够实现与适宜于用光检测反应情况的透明玻璃或合成树脂的组合，可以廉价得到性能优良的反应容器。另外，通过采用压电振荡器粘贴在周壁部或者上述底部的结构，使周壁部或者上述底部的材料的选择余地更大，使选择最合适的生化学材料成为可能。
附图说明
图1A是本发明的第一实施方式的反应容器的俯视图。
图1B是本发明的第一实施方式的反应容器的截面图，截面由图1A的IB-IB表示。
图2A是本发明的第二实施方式的反应容器的俯视图。
图2B是本发明的第二实施方式的反应容器的截面图，截面由图2A的IIB-IIB表示。
图3A是本发明的第三实施方式的反应容器的俯视图。
图3B是本发明的第三实施方式的反应容器的截面图，截面由图3A的IIIB-IIIB表示。
图4A是本发明的第四实施方式的反应容器的俯视图。
图4B是本发明的第四实施方式的反应容器的截面图，截面由图4A的IVB-IVB表示。
图5A是本发明的第五实施方式的反应容器的俯视图。
图5B是本发明的第五实施方式的反应容器的截面图，截面由图5A的VB-VB表示。
图6A是本发明的第六实施方式的反应容器的俯视图。
图6B是本发明的第六实施方式的反应容器的截面图，截面由图6A的VIB-VIB表示。
图7A是本发明的第七实施方式的反应容器的俯视图。
图7B是本发明的第七实施方式的反应容器的截面图，截面由图7A的VIIB-VIIB表示。
图8A是本发明的第八实施方式的反应容器的俯视图。
图8B是本发明的第八实施方式的反应容器的截面图，截面由图8A的VIIIB-VIIIB表示。
图9A是本发明的第九实施方式的反应容器的俯视图。
图9B是本发明的第九实施方式的反应容器的截面图，截面由图9A的IXB-IXB表示。
图10A是本发明的第十实施方式的反应容器的俯视图。
图10B是本发明的第十实施方式的反应容器的截面图，截面由图10A的XB-XB表示。
图11A是本发明的第十一实施方式的反应容器的俯视图。
图11B是本发明的第十一实施方式的反应容器的截面图，截面由图11A的XIB-XIB表示。
图12A是本发明的第十二实施方式的反应容器的俯视图。
图12B是本发明的第十二实施方式的反应容器的截面图，截面由图12A的XIIB-XIIB表示。
图13A是本发明的第十三实施方式的反应容器的俯视图。
图13B是本发明的第十三实施方式的反应容器的截面图，截面由图13A的XIIIB-XIIIB表示。
图14A是本发明的第十四实施方式的反应容器的俯视图。
图14B是本发明的第十四实施方式的反应容器的截面图，截面由图14A的XIVB-XIVB表示。
图15是表示本发明的反应容器使用方法的一个例子的俯视图。
图16是显示具备本发明的压电振荡器的反应容器和通常的容器的反应时间与收获率的关系的图表。
具体实施方式
以下基于附图所示的实施方式对本发明的反应容器及其使用方法进行说明。
[反应容器]
(第1实施方式)
参照图1A以及图1B对本发明的第1实施方式进行说明。
本实施方式的反应容器1由容器状的容器主体2和设置在该容器主体2的底部下面(外侧面)的圆形的压电振荡器3构成。另外，压电振荡器3虽未在图中详细表明，它具有将电介质夹在上部电极和下部电极之间的夹层结构。容器主体2是由圆形的底板部2A、和从该底板部2A的周边立起包围底板部2A的周壁部2B，比如由氧化锆一体形成。在这种结构的反应容器1中，底板部2A上被周壁部2B包围的空间成为溶液收放空间4。如图1A所示，压电振荡器3粘贴在底板部2A的下面配置成与底板部2A成同心圆状。压电振荡器3的直径设定成比底板部2A更小。另外，反应容器1的溶液收放空间4的直径根据溶液的种类或检测目的能够在几十μm～几十cm的范围内适当设定。特别是，当压电振荡器3的振动幅度为Δd、在振动方向的长度为d时，最好是0.000001＜Δd/d＜0.01。这是因为，当0.000001＞Δd/d时，不能发挥振动的效果，另外，当Δd/d＞0.01时，溶液，特别是含有生物高分子的溶液的场合，容易因振动产生目的以外的分解等。
在本实施方式的反应容器1中，在溶液收放在溶液收放空间4内的状态下，通过驱动压电振荡器3，底板部2A产生挠性振动，振动能够传递到溶液收放空间4内的溶液。还有，在驱动频率远高于放入了溶液的反应容器1的共振频率的场合、或者底板部2A的刚性非常高的场合，由压电振荡器3产生的振动通过底板部2A向溶液收放空间4内的溶液传递。然后，通过向溶液传递振动来搅动溶液，促进所定的溶液反应。这里，压电振荡器3振动微弱，不在溶液中产生聚集现象，例如不破坏生物高分子等立体结构而能够搅动。
还有，由于使用压电振荡器3作为振动源，所以易于并用加热机构等其他化学机器。
另外，压电振荡器3通过未图示出的布线与驱动控制电路连接，以便适当控制振动次数或振动时间。
再有，将信号发生及解析电路通过未图示出的布线与压电振荡器3连接，施加激起微弱振动的电压信号，检测出伴随该振动的电学常数的变化，就能够判断溶液的比重、粘度等。这样，以粘度来检测反应容器1内反应的进展情况，就能够自动地进行与反应的进展情况相应的最佳振动。这种流体特性的变化的检测记载在例如日本特开平8-201265号公报上，可以参照其内容。
(第2实施方式)
参照图2A以及图2B对本发明的第2实施方式进行说明。
本实施方式的反应容器10由容器状的容器主体11和设置在该容器主体11底部下面的环状的压电振荡器12构成。
容器主体11其圆形的底板部11A、和从该底板部11A的周边立起包围底板部11A的周壁部11B是由比如具有透光性的氧化铝一体形成。在这种结构的反应容器10中，被底板部11A上的周壁部11B包围的空间成为溶液收放空间13。另外，反应容器10中的溶液收放空间13的直径可根据溶液的种类或检测目的在几十μm～几十cm的范围内适当设定。在本实施方式中，由于与上述相同的原因，当压电振荡器12的振动幅度为Δd、振动方向的长度为d时，最好是0.000001＜Δd/d＜0.01。
如图2A所示，压电振荡器12粘贴在底板部11A的下面配置成与底板部11A成同心圆状。压电振荡器12的最大直径设定成比底板部11A更小。像上述这样，由于压电振荡器12为环状，所以，底板部11A的中间为不存在压电振荡器12的区域。因此，通过设定厚度使底板部11具有透光性，和用透光性良好的材料来制成，在底板部11A的中央通过测量光透射率就可以对溶液的状态进行监视。
在本实施方式的反应容器10中，在溶液收放在溶液收放空间13内的状态下，通过驱动压电振荡器12，能够使底板部11A产生挠性振动，或者将由压电振荡器12产生的振动通过底板部11A向溶液收放空间13内的溶液传递。然后，通过向溶液传递振动来搅动溶液，促进所定的溶液反应。
(第3实施方式)
参照图3A以及图3B对本发明的第3实施方式进行说明。
本实施方式的反应容器20由容器状的容器主体21、和设置在该容器主体21内的压电振荡器22构成。还有，压电振荡器22虽未在图中详细表明，它具有将电介质夹在上部电极和下部电极之间的夹层结构。容器主体21由圆形的底板部21A、和从该底板部21A的周边立起包围底板部21A的周壁部21B构成，底板部21A由例如像具有透光性的氧化铝、周壁部2B由例如像氧化锆一体形成。在这种结构的反应容器20中，被底板部21A上的周壁部21B包围的空间为溶液收放空间23。
如图3A所示，压电振荡器22环绕配置在周壁部21B的内侧并粘贴在上面。这样，即使在本实施方式中，通过以具有透光性的结构、材料制成底板部21A，也可以使用光来检测内部的溶液的反应状态。另外，在本实施方式中，反应容器20的溶液收放空间23的直径也可以根据溶液的种类或检测目的适当变更。
在本实施方式的反应容器20中，在溶液收放于溶液收放空间23内的状态下，通过驱动压电振荡器22，能够直接通过底板部21A将由压电振荡器22产生的振动向溶液收放空间23内的溶液传递。然后，通过向溶液传递振动来搅动溶液，促进所定的溶液反应。
另外，压电振荡器22通过未图示出的布线与驱动控制电路连接，以便得以适当控制振动次数或振动时间。并且，在容器内部的压电振荡器的表面，在其上部电极上涂抹由树脂等形成的防水层以覆盖全部振荡器。
(第4实施方式)
参照图4A以及图4B对本发明的第4实施方式进行说明。
本实施方式的反应容器30由容器状的容器主体31、和设置在该容器主体31底部下面(外侧面)的一对压电振荡器32构成。容器主体31其比较厚的圆形的底板部33、和从该底板部33的周边立起包围底板部33的周壁部34是由例如像氧化锆一体形成。
在底板部33的上面形成有平面圆形的一对凹处35夹住底板部33的中心。这对凹处35形成收放溶液的溶液收放小空间36。而且，上述压电振荡器32配置并粘贴在这对凹处35的比较薄的底板37的下面中央。在这种结构的反应容器30中，具有凹处35内的溶液收放小空间36、和被底板部33上的周壁部34包围的溶液收放大空间38。上述的压电振荡器32是比底板37的直径小的圆形。另外，反应容器30中的溶液收放大空间38的直径可根据溶液的种类或检测目的，在几十μm～几十cm的范围内适当设定。
在本实施方式的反应容器30中，既可以以只在溶液收放小空间36内收放溶液的状态来使用，也可以以在溶液收放大空间38内收放溶液的状态来使用。并且，通过驱动压电振荡器32，能够将由压电振荡器32产生的振动介由底板37向溶液收放小空间36或溶液收放大空间38内的溶液传递。然后，通过向溶液传递振动来搅动溶液，促进所定的溶液反应。还有，通过个别振动、控制溶液收放小空间36，使各个小空间的溶液反应最佳化，其结果是溶液收放大空间38内的反应也能够控制在所希望的状态。
另外，即使在本实施方式的反应容器30中，压电振荡器32也介由未图示出的布线与驱动控制电路连接，以便适当控制振动次数或振动时间。
(第5实施方式)
参照图5A以及图5B对本发明的第5实施方式进行说明。
本实施方式的反应容器40由容器状的容器主体41、和设置在该容器主体41底部下面(外侧面)的一对圆形压电振荡器42构成。容器主体41其比较厚的圆形的底板部43、和从该底板部33的周边立起包围底板部43的周壁部44是由例如像氧化锆一体形成。
在底板部43的上面，形成有平面圆形的一对凹处45夹住底板部43的中心。这对凹处45形成收放溶液的溶液收放小空间46。并且，上述的压电振荡器42配置并粘贴在这对凹处45的比较薄的底板47的下面中央。在这种结构的反应容器40中，具有凹处45内的溶液收放小空间46、和被底板部43上的周壁部44包围的溶液收放大空间48。上述的压电振荡器42是圆形，具有与底板47的直径等同的直径。另外，反应容器40中的溶液收放大空间48的直径可根据溶液的种类或检测目的，在几十μm～几十cm的范围内适当设定。
在本实施方式的反应容器40中，既可以以只在溶液收放小空间46内收放溶液的状态来使用，也可以以在溶液收放大空间48内收放溶液的状态来使用。而且，通过驱动压电振荡器42，能够将由压电振荡器42产生的振动通过底板47向溶液收放小空间46或溶液收放大空间48内的溶液传递。然后，通过向溶液传递振动来搅动溶液，促进所定的溶液反应。还有，压电振荡器42由于具有与底板47的直径等同的直径，所以，凹处45内的振动更加均一地传递给溶液。
另外，即使在本实施方式的反应容器40中，压电振荡器42也通过未图示出的布线与驱动控制电路连接，以便适当控制振动次数或振动时间。
(第6实施方式)
参照图6A以及图6B对本发明的第6实施方式进行说明。
本实施方式的反应容器50由容器状的容器主体51、和设置在该容器主体51底部下面(外侧面)的一对环形的压电振荡器52构成。容器主体51由比较厚的圆形的底板部53、和从该底板部53的周边立起包围底板部53的周壁部54，例如像氧化锆一体形成。
在底板部53的上面形成有平面圆形的一对凹处55夹住底板部53的中心。这对凹处55形成收放溶液的溶液收放小空间56。而且，上述的压电振荡器52配置并粘贴在这对凹处55的比较薄的底板57的下面。在这种结构的反应容器50中，具有凹处55内的溶液收放小空间56、和被底板部53上的周壁部54包围的溶液收放大空间58。上述的压电振荡器52是环形，具有最大直径与底板57的直径相同的直径。
另外，反应容器50中的溶液收放大空间58的直径可根据溶液的种类或检测目的，在几十μm～几十cm的范围内适当设定。本实施方式的反应容器50设定的由于凹处55的深度加深，所以底板部53的厚度也加厚。另外，底板57的厚度设定成较薄以具有透光性。并且，由于在该底板57的中央部不存在压电振荡器52，所以，促进了凹处55内的溶液的反应，可以检测溶液光透射率的变化或发光反应。另外，压电振荡器52存在的地方成为不具有透光性的结构，检测发光反应的场合，有利于降低从各凹处55发出的光干涉。
在本实施方式的反应容器50中，既可以以只在溶液收放小空间56内收放溶液的状态来使用，也可以以在溶液收放大空间58内收放溶液的状态来使用。而且，通过驱动压电振荡器52，能够将由压电振荡器52产生的振动通过底板57向溶液收放小空间56或溶液收放大空间58内的溶液传递。然后，通过向溶液传递振动来搅动溶液，促进所定的溶液反应。
另外，在本实施方式的反应容器50中，压电振荡器52也通过未图示出的布线与驱动控制电路连接，以便适当控制振动次数或振动时间。
(第7实施方式)
参照图7A以及图7B对本发明的第7实施方式进行说明。
本实施方式的反应容器60由容器状的容器主体61、和设置在该容器主体61内的一对环形的压电振荡器62构成。容器主体61其平面圆形的厚的底板部63、和从该底板部63的周边立起包围底板部63的周壁部64是由例如氧化锆一体形成。
在底板部63的上面形成有圆形的一对圆孔65夹住底板部53的中心。在这对圆孔65上，沿内周壁面形成上述压电振荡器62。另外，在底板部63的下面一体固定设有跨越整个面、由例如透明玻璃等制成的透明板66。从而，由压电振荡器62的圆孔和透明板66形成收放溶液的溶液收放小空间67。在本发明的实施方式的反应容器60中，由于溶液收放小空间67的底部由透明板66形成，所以，通过测定光透射率或发光反应等就可以掌握内部溶液的反应情况。另外，厚的底板部63存在的地方因由不具有透光性的氧化锆而形成，在检测发光反应的场合，有利于降低从溶液收放小空间67发出的光的干涉。
在这种结构的反应容器60中，具有溶液收放小空间67、和被底板部63上的周壁部64包围的溶液收放大空间68。反应容器60中的溶液收放大空间68的直径可根据溶液的种类或检测目的，在几十μm～几十cm的范围内适当设定。
在本实施方式的反应容器60中，既可以以只在溶液收放小空间67内收放溶液的状态来使用，也可以以在溶液收放大空间68内收放溶液的状态来使用。而且，通过驱动压电振荡器62，能够将压电振荡器62产生的振动直接向溶液收放小空间67或溶液收放大空间68内的溶液传递。然后，通过向溶液传递振动来搅动溶液，确保促进所定的溶液反应。
另外，在本实施方式的反应容器60中，压电振荡器62也通过未图示出的布线与驱动控制电路连接，以便适当控制振动次数或振动时间。
(第8实施方式)
参照图8A以及图8B对本发明的第8实施方式进行说明。
本实施方式的反应容器70由容器状的容器主体71、和设置在该容器主体71底部下面(外侧面)的一对环状的第1压电振荡器72、和设置在该容器主体71内的环状的第2压电振荡器78构成。容器主体71其平面圆形的厚的底板部73、和从该底板部73的周边立起包围底板部73的周壁部74是由比如氧化锆一体形成。第2压电振荡器78是环绕周壁部的内周面而制成的。
在底板部73的上面，形成有一对凹处75夹住底板部73的中心。这对凹处75形成收放溶液的溶液收放小空间76。并且，上述第1压电振荡器72配置并粘贴在这对凹处75的比较薄的底板77的下面。
上述的第1压电振荡器72是环形，具有最大直径与底板77的直径相同的直径。
另外，反应容器70中的溶液收放大空间79的直径可根据溶液的种类或检测目的，在几十μm～几十cm的范围内适当设定。本实施方式的反应容器70由于凹处75的深度加深，所以底板部73的厚度也加厚。另外，底板77的厚度设定成较薄以具有透光性。而且，由于在该底板77的中央部不存在压电振荡器72，所以，可以通过测定光透射率来检测凹处75内的溶液的情况。
在本实施方式的反应容器70中，既可以以只在溶液收放小空间76内收放溶液的状态来使用，也可以以在溶液收放大空间79内收放溶液的状态来使用。并且，通过驱动第1压电振荡器72，底板77产生挠性振动，能够向溶液收放小空间76内的溶液传递振动。另外，通过驱动第2压电振荡器78，能够直接向溶液收放大空间79内的溶液传递振动。并且，通过向溶液传递振动来搅动溶液，促进所定的溶液反应。
另外，在本实施方式的反应容器70中，第1以及第2压电振荡器72、79通过未图示出的布线与驱动控制电路连接，以便适当控制振动次数或振动时间。并且，根据需要通过调节第1和第2压电振荡器的驱动时刻、振幅等，可以进一步微调溶液的搅动、控制，促进反应。
(第9实施方式)
参照图9A以及图9B对本发明的第9实施方式进行说明。
反应容器80由容器状的容器主体81、和设置在该容器主体81底部下面(外侧面)的多个第1压电振荡器82、设置在该容器主体81内的环状的第2压电振荡器83构成。容器主体81其平面圆形状的厚底板部84、和从该底板部84的周边立起包围底板部84的周壁部85是由比如氧化锆一体形成。第2压电振荡器83是环绕周壁部85的内周面制成的。并且，被底板部84上的周壁部85包围的空间成为溶液收放大空间89。
在底板部84的上面，在底板部84的中心部及其周边形成多个凹处86。这些凹处86为平面圆形。并且这些凹处86形成收放溶液的溶液收放小空间87。而且，上述的第1压电振荡器82配置并粘贴在这些凹处86的薄的底板88的下面。另外，第1压电振荡器82为环形，具有最大直径与底板88的直径大致相同的直径。
另外，反应容器80中的溶液收放大空间89的直径可根据溶液的种类或检测目的适当设定。本实施方式的反应容器80由于凹处86的深度加深，所以底板部84的厚度也设定成较厚。
另外，底板88其厚度设定成较薄以具有透光性。
而且，由于在该底板88的中间部不存在第1压电振荡器82，所以，可以通过底板88测定光透射率来检测凹处86内的溶液的情况。
在本实施方式的反应容器80中，既可以以只在溶液收放小空间87内收放溶液的状态来使用，也可以以在溶液收放大空间89内收放溶液的状态来使用。并且，通过驱动第1压电振荡器82，多个底板88同时产生挠性振动，能够向溶液收放小空间87内的溶液传递振动。另外，通过驱动第2压电振荡器83，能够直接向溶液收放大空间89内的溶液传递振动。并且，通过向溶液传递振动来搅动溶液，促进所定的溶液反应。
另外，在本实施方式的反应容器80中，第1以及第2压电振荡器82、83也通过未图示出的布线与驱动控制电路连接，以便适当控制振动次数或振动时间。
(第10实施方式)
参照图10A以及图10B对本发明的第10实施方式进行说明。
本发明的反应容器90由容器状的容器主体91、和设置在该容器主体91底部下面(外侧面)的多个压电振荡器92构成。容器主体91其平面圆形的厚的底板部93、和从该底板部93的周边立起包围底板部93的周壁部94是由比如氧化锆一体形成。
在底板部93的上面形成有平面圆形的一对凹处95夹住该底板部93的中心。这对凹处95形成收放溶液的溶液收放小空间96。另外，被底板部93上的周壁部94包围的空间形成溶液收放大空间98。另外，底板部93设定得比较厚，在这样的底板部93上形成比较深的凹处95，结果是，在凹处95的底上形成薄的底板97。另外，该底板97的厚度设定成薄到具有透光性的程度。
而且，分别在凹处95的薄的底板97上，沿该底板97的下面周边间隔地紧贴配置压电振荡器92。另外，由于不在底板97的中央配置压电振荡器92，所以，通过使光从该底板97的中央透过，可以以光透射率的变化来把握凹处95内的溶液的状态(反应状态)。
另外，反应容器90中的溶液收放大空间98的直径可溶液的种类或检测目的，适当设定。本实施方式的反应容器90的其他结构与上述第6
实施方式相同。
本实施方式的反应容器90由于其底板77具有透光性，所以，可以通过测定光透射率来检测凹处95内的溶液的状态。
在本实施方式的反应容器90中，既可以以只在溶液收放小空间96内收放溶液的状态来使用，也可以以在溶液收放大空间79内收放溶液的状态来使用。另外，通过驱动压电振荡器92，底板97部分产生挠性振动，并在溶液收放小空间96内以及溶液收放大空间98内另外，通过向溶液传递振动来搅动溶液，促进所定的溶液反应。
特别是，在本实施方中，通过个别驱动压电振荡器92，可以自由控制溶液收放小空间96内的溶液的流动，比如也可以搅动成漩涡状，能够提高搅动效率。另外，能够在每个溶液收放小空间96内进行与反应的进展状况相应的最佳振动。
(第11实施方式)
参照图11A以及图11B对本发明的第11实施方式进行说明。
本发明的反应容器100由容器状的容器主体101、和设置在该容器主体101底部下面(外侧面)的多个第1压电振荡器102、设置在该容器主体101内的一对第2压电振荡器103、多个第3压电振荡器104构成。
容器主体101其平面圆形的厚的第1底板部105、和从该第1底板部105的周边立起包围底板部105的周壁部106是由比如氧化锆一体形成。
在第1底板部105的周边部沿周边间隔地配置并固定有第3压电振荡器104。另外，在第1底板部105上，在挟住该第1底板部105的中心的位置上形成有一对第1凹处107。在该第1凹处107内，上述第2压电振荡器103环绕内周面形成。
另外，在第1凹处107的底上形成有第2底板部108。并且，如图11A所示，在第1底板部108上面，在中心部及其周边形成多个第2凹处109。
另外，在第2凹处109的底部形成第3底板部110。在该第3底板部110的下面固定有上述第1压电振荡器102。另外，第1压电振荡器102为环形，最大直径的尺寸与第3底板部110的尺寸相同。另外，由于在第1压电振荡器102的中央开有圆孔，所以第3底板部110从该圆孔中露出来。
并且，被第1底板部105上的周壁部106包围的空间成为溶液收放大空间111。还有，被第2底板部108上的第2压电振荡器103包围的空间成为溶液收放中空间112。再有，第3底板部110上的第2凹处109的空间成为溶液收放小空间113。
另外，该反应容器100的第1底板部的直径最好在几十mm～几十cm的范围内设定。还有，第2底板部108的直径最好在几十μm～几mm的范围内设定，再有，第3底板部110的直径最好在几μm～几mm的范围内设定。
本实施方式的反应容器100设定成第3底板部110的厚度较薄以具有透光性。并且，由于在该第3底板部110的中央部不存在第1压电振荡器102，所以，可以通过底板部110测定光透射率就能够检测第2凹处109内的溶液的情况。
在本实施方式的反应容器100中，即能够以只在溶液收放小空间103内收放溶液的状态、也能够以在溶液收放中空间112内收放溶液的状态、还能够以在溶液收放小空间111内收放溶液的状态来使溶液进行反应。
而且，通过驱动第1压电振荡器102，能够将由压电振荡器102产生的振动通过第3底板部110传递给溶液收放小空间113内的溶液。还有，通过驱动第2压电振荡器103，能够将振动传递给溶液收放中空间112内的溶液。再有，通过驱动第3压电振荡器104，能够将振动传递给溶液收放大空间111内的溶液。这样，能够在反应容器100内促进所定的溶液反应。
另外，在本实施方式的反应容器100中，第1～第3压电振荡器102、103、104也通过未图示出的布线与驱动控制电路连接，以便适当控制振动次数或振动时间。另外，多个第3压电振荡器104除了同步被驱动外，也可以向图11A中箭头a所示的圆周方向依次错开时间来驱动。该场合，能够使溶液收放大空间111内的溶液朝圆周方向形成大的旋转流。另外，第1～第3压电振荡器102、103、104也可以在每个溶液收放空间分阶段地驱动。
另外，在反应容器100内，能够检测出伴随着第1～第3压电振荡器102、103、104可以分别接近或直接接触溶液收放小空间113、溶液收放中空间112、溶液收放大空间111内的溶液随反应状态的变化而产生的粘度变化。具体地说，检测伴随各自压电振荡器振动的电学常数的变化就能够判断溶液的粘度。
(第12实施方式)
参照图12A以及图12B对本发明的第12实施方式进行说明。
本发明的反应容器200由容器状的容器主体201、和设置在该容器主体201底部下面(外侧面)的多个第1压电振荡器202、设置在该容器主体201内的一对第2压电振荡器203、多个第3压电振荡器204构成。
容器主体201其平面圆形的厚的第1底板部205、和从该第1底板部205的周边立起包围底板部205的周壁部206是由比如塑料一体形成。另外，周壁部206的内侧面成为朝向倾斜的内侧下方倾斜的圆锥面206A。在该周壁部206的圆锥面206A的上部，上述的第3压电振荡器204环绕圆锥面206A形成。
还有，在第1底板部205上，在挟住该第1底板部205的中心的位置上形成有一对第1凹处207。在该第1凹处207内，上述第2压电振荡器203环绕内周面形成。
再有，在第1凹处207的底上形成有第2底板部208。并且，如图12A所示，在该第1底板部208上，在中心部及其周边形成有多个第2凹处209。
再有，在该第2凹处209的底上形成有第3底板部210。在该第3底板部210的下面固定有上述的第1压电振荡器202。另外，第1压电振荡器202为环形，最大直径的尺寸与第3底板部210的尺寸几乎相同。另外，由于在第1压电振荡器202的中间开有圆孔，所以第3底板部210从该圆孔中露出来。
并且，被第1底板部205上的周壁部206包围的空间成为溶液收放大空间211。还有，被第2底板部208上的第2压电振荡器203包围的空间成为溶液收放中空间212。再有，第3底板部210上的第2凹处209的空间成为溶液收放小空间213。
另外，该反应容器200的第1底板部205的直径最好在几mm～几十cm的范围内设定。还有，第2底板部208的直径最好在几十μm～几mm的范围设定。再有，第3底板部210的直径最好在几μm～几mm的范围设定。
本实施方式的反应容器200设定成第3底板部210的厚度较薄以具有透光性。并且，由于在该第3底板部210的中央部不存在第1压电振荡器202，所以，可以透过第3底板部210测定光透射率就能够检测第2凹处209内的溶液的情况。
在本实施方式的反应容器200中，即能够以只在溶液收放小空间213内收放溶液的状态、也能够以在溶液收放中空间212内收放溶液的状态、还能够以在溶液收放小空间211内收放溶液的状态来使溶液进行反应。
并且，通过驱动第1压电振荡器202，第3底板部210产生挠性振动并能够将压电振荡器202产生的振动传递给溶液收放小空间213内的溶液。还有，通过驱动第2压电振荡器203，能够将振动传递给溶液收放中空间212内的溶液。再有，通过驱动第3压电振荡器204，能够将振动传递给溶液收放大空间211内的溶液。这样，能够在反应容器200内促进所定的溶液反应。
另外，在本实施方式的反应容器200中，第1～第3压电振荡器202、203、204也通过未图示出的布线与驱动控制电路连接以适当控制振动次数或振动时间。
在本实施方式中，也与上述的第11实施方式一样，在反应容器200中，能够检测出伴随着第1～第3压电振荡器202、203、204分别接近或直接接触溶液收放小空间213、溶液收放中空间212、溶液收放大空间211内的溶液随反应状态的变化而产生的比重、粘度等的变化。具体地说，检测伴随各自压电振荡器振动的电学常数的变化就能够判断溶液的比重、粘度。
(第13实施方式)
参照图13A以及图13B对本发明的第13实施方式进行说明。
本发明的反应容器300由容器状的容器主体301、和设置在该容器主体301底部下面(外侧面)的多个第1压电振荡器302、设置在形成第1压电振荡器的位置以外的容器主体底部下面(外侧面)的第2压电振荡器303构成。
容器主体301其平面圆形的厚的第1底板部305、和从该第1底板部305的周边立起包围底板部305的周壁部306是由比如氧化锆陶瓷一体形成。
在第1底板部305上，在中心部的周边形成有多个凹处307。
在这些凹处307的比较薄的底板310上还形成有多个第2凹处309，在第2凹处309的薄底板308的下面中央配置并贴紧有压电振荡器302。压电振荡器302为圆形，具有与底板310的直径大致相同的直径。在这种结构的反应容器300中，具有第2凹处309内的溶液收放小空间313、凹处307内的溶液收放中空间312、和被底板部305上的周壁部306包围的溶液收放大空间311。并且，在第1底板部305上，在中心部及其中心部的周边、凹处307以外的地方，形成有多个凹处317。该凹处317为平面圆形，在其底面的薄底板320的下面配置并贴紧有第2压电振荡器303。
另外，反应容器300中的第1底板部305的直径最好在几mm～几十cm的范围内设定。还有，第2底板部的比较薄的底板310的直径最好在几十μm～几mm的范围内设定。再有，第3底板部的薄底板308的直径最好在几μm～几mm的范围内设定。
在本实施方式的反应容器300中，由于形成有最适宜于移动、搅动溶液收放大空间311内的溶液的第2压电振荡器303，所以，通过驱动该压电振荡器，能够自由地搅动内包小容器的大容器的全部溶液。还形成有第2压电振荡器303，凹处317的形状并不限于特殊的凹形状，虽然只要是适于移动、搅动溶液收放大空间311内的液体的形状就可以，但是，为了将第2压电振荡器303的振动更加有效地传递给溶液，最好是能够利用薄底板320的挠性振动的凹形状。
在本实施方式的反应容器300中，最好是在溶液收放小空间313、溶液收放中空间312、溶液收放大空间311内全部收放溶液的状态下使溶液进行反应。
另外，在本实施方式的反应容器300中，第1、第2压电振荡器302、303也通过未图示出的布线与驱动控制电路连接，以便适当控制振动次数或振动时间。
在反应容器300中，伴随着第1、第2压电振荡器302、303分别接近或直接接触溶液收放小空间313、溶液收放中空间312、溶液收放大空间311内的溶液能够检测出随反应情况的变化的而产生的比重、粘度变化。具体地说，检测伴随各自压电振荡器振动的电学常数的变化就能够判断溶液的比重、粘度。还有，在反应容器300的场合，由于第2压电振荡器303并不是在反应容器内，所以，用于溶液的移动、搅动以外的时间，由于能够专门测量比重、粘度，还可以作进一步仔细监视。
(第14实施方式)
参照图14A以及图14B对本发明的第14实施方式进行说明。
本发明的反应容器400，在上述的第11的实施方式的反应容器100的第1底板部105上还加设了一对第1凹处107，由于其他结构与第11实施方式的反应容器100相同，所以赋予同一符号而省略其说明。
这种反应容器400具备图14A所示的那样的溶液收放小空间113的4个组A、B、C、D，例如这些溶液收放小空间113的各组A、B、C、D在固定俘获不同种类的抗体等吸收特性时有优点。另外，反应容器400的使用方法将在后面叙述。
(实施例)
其次，对使用了本发明的反应容器的实施例进行说明。
首先，准备具备压电振荡器的本发明的反应容器、和不具备压电振荡器的普通容器。另外，反应容器以及普通容器分别具备15个以上的溶液收放空间。
然后，在反应容器和普通容器各15个内分别注入30％(W/V)蔗糖水溶液并将温度保持在37℃。
10分钟的余热后，每隔2秒在各容器一个一个地添加一定量的蔗糖分解酵素。
接着，添加酵素后，在1～60分钟的不同时刻从各容器中对反应液取样并用葡萄糖定量(用分光光度计，比色定量：使用ベ一リンガ一マンハイム(公司)的F-套装工具)。然后，以反应时间为横轴、收率(葡萄糖生成量/蔗糖添加量(W/W))为纵轴其结果显示在图16所示的曲线图上。
如图16所示，具备压电振荡器的本发明的反应容器(振动容器)，反应顺利地达到理论值附近，而普通容器的结果是，不仅反应进行的速度低下，而且数据也参差不齐。
[反应容器的制造方法]
其次，对本发明的反应容器的各种制造方法进行简单地说明。(用氧化锆的制造方法)
首先，使氧化锆的绿片适当层叠来制成反应器主体的形状。然后，烧结绿片层叠体来制作容器主体。
其次，在容器主体的底板部的被面，依次喷涂下部电极、压电/偏压体、上部电极，并用烧结法制成。这样就能够制作反应容器。
(进行切削加工的制造方法)
将用大块烧结的具有透光性的氧化铝经切削加工，加工成容器主体的形状。然后，制作压电振荡器。压电振荡器的制作方法是，在容器主体的所定位置，依次喷涂下部电极、压电/偏压体层、上部电极后，进行烧结来制作反应容器。
(粘贴透明板的制造方法)
用陶瓷绿片层叠制成容器主体形成贯通的洞状的收放溶液的部分。然后，烧结由陶瓷绿片做的层叠体。然后，在烧结体的下面，利用粘接剂或热扩散、热压接(合成树脂为热可塑性树脂的场合)粘接透明玻璃或合成树脂做的板来制作容器主体。然后，将压电振荡器用粘接剂粘贴在容器主体的适当位置上来制作反应容器。
(使用蚀刻了的玻璃的制造方法)
蚀刻加工透明玻璃来形成凹处，然后，用粘接剂粘贴压电振荡器来制作反应容器。
(使用透明合成树脂的制造方法)
将透明合成树脂注入模具形成容器主体，将压电振荡器用粘接剂粘在适当位置上来制作反应容器。
以上，虽然对反应容器的各种制造方法进行了说明，但是，反应容器内例如必须粘贴有吸附特性的俘获器的场合，即可以将俘获器固定在用上述的方法制造的反应容器上，也可以将预先固定了俘获器的透明玻璃或透明合成树脂粘接在容器主体的壁部。
另外，在制作压电振荡器时，既可以通过对每个下部电极、压电元件层、上部电极重复用网板印刷将含有下部电极、压电元件层、上部电极的各种原料的胶喷涂到容器主体上的过程来形成层叠体进行烧结，也可以每次喷涂各种胶后进行烧结，还可以使两者组合来制作。这里，将含有各种原料的胶供给到陶瓷上的方法是，在供给到底板部下面的场合，可以采用网板喷涂法，在供给周壁部的场合，既可以使用直通落下喷涂法，也可以在制成部分上覆盖上了防护面的容器主体浸泡在含有各种原料的溶液中来供给。另外，特别是上部电极并不限定于进行喷涂、浸泡和烧结来形成，也可以使用溅射法、蒸发法等成膜技术来形成。
[反应容器的使用方法]
其次，使用图15对上述的第13实施方式的反应容器400的使用方法进行说明。
(第1使用方法)
如图15所示，由9个溶液收放小空间113组成的每个集合群A、B、C、D中，按图中顺时针转动方向依次安排空间a、b、c、d、e、f、g、h以及中央的空间i。在这些空间a～h内分别注入活性未知的酵素的各稀释程度不同的溶液。这里，空间i为空白。之后，驱动设在收放溶液的空间之下的恒定时间第1压电振荡器102，将所定强度的振动传递给各空间的溶液。然后，经过一定的反应时间后，对各空间的溶液进行比色，或通过测定溶液的粘度来检测溶液的状态。另外，对于比色，比如只要从反应容器400的上方向下方照射光，在反应容器400的下面一侧测量经由第3底板部110透过的光透射率就可以。另外，对于粘度测定，只要检测出伴随第1压电振荡器102的振动电学常数的变化来判定粘度就可以。这样，通过检测溶液的状态就能够计算出酵素的活性(U)。
(第2使用方法)
在图15所示的空间a～h内，分别注入活性未知的酵素的稀释程度不同的溶液。这里，空间i为空白。其次，使压电振荡器102驱动一定时间后(即使在这种状态下进行了哪种反应尚且不知)，在液体收放中空间112内加入预测的酵素的基质混合物使其反应。这时，使包围溶液收放中空间112的第2压电振荡器103驱动来搅动溶液促进反应的进行。
而且，与上述的第1使用方法一样，通过比色和测定粘度，求出哪种基质进行了反应。据此就能够判断酵素的功能和基质特异性。
(第3使用方法)
在图15所示的溶液收放小空间的群A、B、C、D中，固定来自各种活体的脏器(例如，肝脏、脾脏、血液、大肠等)的不同种类的抗体等有吸收特异性的俘获器。然后，在每个群的溶液收放中空间112添加来自各种脏器的样品。这时，驱动第1以及第2压电振荡器102、103。利用这种驱动，搅动各溶液收放中空间112内的溶液来动促进生化学反应。
经过所定反应时间后，利用图形辨识判断每个群组A、B、C、D的反应进度，就能够判断脏器有无异常。由于其第3底板部110具有透光性，所以这种图形辨识能够从反应容器400的下面进行。
由以上说明可知，在本发明中，通过规定压电振荡器的振动时间、振动间隔等，能够控制溶液的反应进度和反应时间等。因此，在容器中没有污垢，并且，即使在微小的空间内也没有不均，能够进行充分的搅动。并且，由于压电振荡器的形状可以自由设计，所以也可以是光学的信号传感，能够用光学转换掌握溶液状态。
还有，采用本发明，对溶液的化学反应的进度，比如通过检测随压电振荡器的振动的电学常数的变化来检测溶液的比重、粘度等的变化、，从而能够检测出溶液的状态、甚至反应的进度、反应的状态。因此，能够一边检测比重、粘度等的状态一边进行适当的振动。
再有，采用本发明，通过控制设置在各容器内的压电振荡器的动作，可以分别对应每个容器进行搅动的控制、反应的控制、以及状态检测等。另外，压电振荡器能够向溶液直接传递振动，能够在容器中独立振动并进行控制。
还有，通过驱动设置在内部包含有多个容器的压电振荡器，能够均匀地搅动包含在里面的容器的全部溶液，能够用压电振荡器对包含在里面的各容器进行搅动控制。
再有，检测伴随压电振荡器的振动的电学常数的变化并判断溶液的比重、粘性等，就可以检测溶液的反应情况。
虽然是对本发明的最佳实施方式进行的叙述，但本发明并不限定于上述实施方式。基于上述公开的内容，具有该技术领域的普通技术者，可以根据实施例的修改乃至变型实施本发明。
例如，在上述的第11至第14实施方式中，在反应容器内形成的空间虽然为溶液收放大空间、溶液收放中空间以及溶液收放小空间3个阶段，但也可以更多段地在溶液收放小空间的底部，形成更小的凹处来构成的溶液收放空间的结构。即，在大的溶液收放空间内，依次缩小的溶液收放空间呈嵌套状多段地形成也可以。
另外，在本发明的反应容器内，在内部形成的溶液收放空间的数目根据所使用的溶液和分析目的适当变更，例如也可以配置成矩阵状。
由于上述压电振荡器与上述周壁部或者上述底部一体振动来搅动溶液，所以，能够用极小型的装置有效地促进反应。另外，通过控制上述压电振荡器的振动时间、振动间隔等，能够控制溶液的反应进度和反应时间等。即使在溶液量少的场合、与溶液量相比较其粘度高的场合、还有含有像生物高分子那样易于破坏的分子的溶液的场合，也能够有效地促进反应。

Claims (18)

1.一种反应容器，其特征在于，具备：
备有周壁部和底部的收放溶液的容器；
固定在上述周壁部或者上述底部或者上述底部的一部分，用于搅动上述溶液的压电振荡器。
2.如权利要求1所述的反应容器，其特征在于：上述压电振荡器具备检测其电学常数变化的机构。
3.如权利要求1或者2所述的反应容器，其特征在于：上述压电振荡器的振动幅度为Δd、上述容器在振动方向的长度为d时，0.000001＜Δd/d＜0.01。
4.如权利要求1至3任何一项所述的反应容器，其特征在于：上述反应容器具备多个上述容器。
5.如权利要求1至4任何一项所述的反应容器，其特征在于：上述压电振荡器与上述周壁部或者上述底部一体形成。
6.如权利要求5所述的反应容器，其特征在于：上述周壁部和上述底壁部由氧化锆一体烧结而成。
7.如权利要求5所述的反应容器，其特征在于：上述周壁部和上述底壁部由具有透光性的陶瓷一体烧结而成。
8.如权利要求5所述的反应容器，其特征在于：上述周壁部由陶瓷构成，上述底部由透明玻璃构成。
9.如权利要求5所述的反应容器，其特征在于：上述周壁部由陶瓷构成，上述底部由透明的合成树脂构成。
10.如权利要求5所述的反应容器，其特征在于：上述周壁部以及上述底部由透明玻璃或者合成树脂构成，上述压电振荡器粘贴在上述周壁部或者上述底部。
11.如权利要求1至10任何一项所述的反应容器，其特征在于：上述容器的上述底部还具备一个乃至多个做成用于收放溶液的第1凹处的部分容器。
12.如权利要求11所述的反应容器，其特征在于：上述部分容器的底部还各自具备一个乃至多个做成用于收放溶液的第2凹处的小部分容器。
13.如权利要求11或者12所述的反应容器，其特征在于：上述压电振荡器配置在上述部分容器之中的一个乃至多个上。
14.如权利要求11至13任何一项所述的反应容器，其特征在于：上述压电振荡器配置在除上述部分容器之外的上述容器的上述底部。
15.一种反应容器的使用方法，其特征在于：
将溶液收放在反应容器内，
沿上述反应容器的周壁面或者底面配置应一体振动的多个压电振荡器，
使上述压电振荡器顺圆周方向依次振动。
16.一种反应容器的使用方法，其特征在于：
将溶液收放在反应容器内，
沿上述反应容器的周壁面或者底面配置应一体振动的多个压电振荡器，
独立控制上述压电振荡器的振幅和时刻来使之振动。
17.如权利要求16所述的反应容器的使用方法，其特征在于：还在上述底部配备一个乃至多个部分容器，
上述压电振荡器配置在上述底部除上述部分容器以外的地方。
18.如权利要求15至17任何一项所述的反应容器的使用方法，其特征在于：通过检测伴随上述压电振荡器振动的电学常数的变化来测定上述溶液的粘性，由此判断上述溶液的反应状态。
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