CN1808120A - 化学分析装置和化学分析盒 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供搅拌和加温都容易的化学分析装置。化学分析装置具有马达、借助马达可旋转的保持盘、配置在保持盘上的若干个检查盒、对检查盒穿孔的穿孔机、加温装置和检测装置。检查盒含有基板，该基板具有由凹部形成的容器和流路。在基板上安装着覆盖容器和流路的罩。利用保持盘旋转产生的离心力，使溶液从旋转轴线内周侧的容器经过流路朝着旋转轴线外周侧的容器移动。在检查盒上设有用于搅拌容器内溶液的搅拌机构、和加温容器内溶液的加温机构。

Description

化学分析装置和化学分析盒

技术领域

本发明涉及从液体试料中抽取特定化学物质进行检测的化学分析装置和化学分析盒。

背景技术

从含有若干化学物质的试料中，抽取并分析核酸等特定化学物质的化学分析装置，有在日本特表2001-527220号公报揭示的一体型流体操作盒。该装置中，在一体型盒内部，备有溶解液、清洗液、洗提液等的试剂、以及捕集核酸的捕集构成部件。把含有核酸的试料注入了盒内部后，使试料与洗提液混合后通过上述捕集构成部件，再使清洗液通过捕集构成部件，再使洗提液通过捕集构成部件，使通过了捕集构成部件后的洗提液与PCR试剂接触，流入反应室。然后，采用作为温度控制机构的薄膜加热器进行加热。

另外，在日本特表2003-502656号公报中，揭示了备有旋转盘、利用向心力将试料定量、采用核酸PCR增幅法的装置。在旋转盘内，采用了温度控制机构，该温度控制机构用于设定PCR增幅法中的变性温度、缓冷温度、伸长温度。

专利文献1：日本特表2001-527220号公报

专利文献2：日本特表2003-502656号公报

发明要解决的问题

日本特表2001-527220号公报和日本特表2003-502656号公报记载的现有技术中，都是采用反复进行温度循环的PCR增幅法中的核酸增幅法。在PCR增幅法中，温度循环是将95、55、72℃反复，这样，与其次数相应地，核酸被增幅，但是在循环过程中不必分注试剂。

另一方面，在恒温核酸增幅法的Nucleic Acid Sequence-BasedAmprification(NASBA)法中，必须在一定的温度条件下添加酶。因此，在添加了酶后的反应液的搅拌是重要的问题。在采用离心力的构造体内，使液体流动而进行抽取增幅时，必须重视搅拌的问题。

发明内容

本发明的目的是提供搅拌和加温都容易的化学分析装置。

化学分析装置具有马达、可借助马达旋转的保持盘、配置在保持盘上的若干个检查盒、将检查盒穿孔的穿孔机、加温装置和检测装置。检查盒包含有基板，该基板具有由凹部形成的容器及流路。在基板上安装着覆盖容器及流路的罩。利用保持盘旋转产生的离心力，使溶液从旋转轴线内周侧的容器经过流路朝着旋转轴线外周侧的容器移动。

使溶液从内周侧的容器朝着外周侧的容器移动的流路，从内周侧的容器外周侧端开始，经过朝内周方向延伸后再朝外周方向延伸的折返部，在外周侧的容器的内周侧端终结。

在检查盒上，设有用于搅拌容器内的溶液的搅拌机构、和将容器内的溶液加温的加温机构。

根据本发明，可以提供搅拌和加温容易的化学分析装置。

附图说明

图1是表示本发明化学分析装置外观的立体图。

图2是表示本发明检查盒外观的立体图。

图3是表示本发明检查盒的第1部分的外观的立体图。

图4是表示本发明检查盒的第2部分的外观的立体图。

图5是说明本发明检查盒的2个部分的组装方法的说明图。

图6是说明用本发明的化学分析装置，从全血中进行病毒核酸抽取处理的操作顺序概略说明图。

图7是说明用本发明的化学分析装置，从全血中进行病毒核酸抽取处理时的搅拌时间的说明图。

图8是本发明检查盒的动作说明图。

图9是本发明检查盒的动作说明图。

图10是说明本发明检查盒的第2例的说明图。

图11是本发明检查盒的第3例的动作说明图。

图12是本发明检查盒的第3例的毛细管阀动作说明图。

图13是本发明检查盒的第3例的动作说明图。

图14是说明本发明检查盒的第3例中的搅拌和萤光计测时间的说明图。

图15是本发明检查盒的第4例的动作说明图。

图16是本发明检查盒的第5例的动作说明图。

图17是本发明检查盒的第6例的动作说明图。

图18是本发明检查盒的第6例的动作说明图。

图19是本发明检查盒的第7例的动作说明图。

图20是本发明检查盒的第8例的动作说明图。

图21是本发明检查盒的第8例的动作说明图。

图22是说明在本发明检查盒的第8例中，用于切换搅拌和加温的装置的图。

具体实施方式

图1是表示化学分析装置的例的图。化学分析装置1具有马达11、可借助马达11旋转的保持盘12、配置在保持盘12上的若干个检查盒2、将检查盒2穿孔的穿孔机13、加温装置14和检测装置15。操作者对每个检查项目准备检查盒2，安装在保持盘12上，使化学分析装置1起动。

本例的化学分析装置中，加温装置14和检测装置15是分别设在不同的部位的，但是，例如也可以将两者一体化，在同一位置进行加温和检测。另外，加温装置和检测装置位于保持盘12的上面，但是也可以将其中的任一方或双方配置在保持盘12的下面。

图2是检查盒2的立体图。检查盒2由大致六边形的薄基板构成。六边形的短边(图2中左上侧的边)配置在保持盘的旋转中心内周侧。六边形的长边(图2中右下侧的边)配置在外周侧。因此，下面把六边形的短边侧称为内周侧，把六边形的长边侧称为外周侧。把连接内周侧和外周侧的线称为半径方向。

本例的检查盒2，由第1部分20和第2部分30构成，两者在接合部相互连接着。检查盒2的第1部分20由基板21和盒罩22构成，该盒罩22由覆盖着整个基板21和基板的上面地接合着的薄膜或薄板等构成。同样地，检查盒2的第2部分30由基板31和盒罩32构成，该盒罩32由覆盖着整个基板31和基板的上面地接合着的薄膜或薄板等构成。

图3表示检查盒2的第1部分20的外观。在检查盒2的第1部分20上，形成了溶解液容器220、追加液容器230、清洗液容器240、250、260、洗提液容器270、以及检测试剂溶解液容器280、290。在这些容器内预先分注了预定量的试剂。在这些容器上连接着出口流路221、231、241、251、261、271、281、291。另外，在第1部分20的接合部，设置了包含出口流路221的突起1221、包含出口流路231的突起1231、包含出口流路241、251、271的突起1241、包含出口流路261的突起1261、包含出口流路281的突起1281、包含出口流路291的突起1291。

图4表示检查盒2的第2部分30的外观。在检查盒2的第2部分30上，设有核酸捕集部301、试料容器310、血球储存容器311、血清定量容器312、全血废弃容器315、洗提液回收容器390、废液储存容器402、混合容器410、反应容器420、及保持容器701。核酸捕集部301具有石英、玻璃的多孔质材或纤维过滤器等。在这些容器上连接着流路。另外，在第2部分的接合部，设有包含这些流路的凹部1321、1331、1341、1361、1381、1391。第1部分20的凸部和第2部分30的凹部的形状相互对应。

形成在检查盒2上的容器及流路，是形成在基板上面的凹部。流路的深度比容器的深度小。

图5(a)是沿图2的断面线A-A将检查盒2切断、表示将第1部分20和第2部分30分离时的断面构造。图5(b)表示使第1部分20和第2部分30合体时的断面构造。如图5(a)所示，检查盒2的第1部分20的接合部的凸部1221、1231、1241、1261、1281、1291的端面被保护膜23覆盖着。同样地，检查盒2的第2部分30的接合部的凹部1321、1331、1341、1361、1381、1391的端面被保护膜33覆盖着。因此，形成在检查盒2的第1部分20及第2部分30上的容器、流路等，被盒罩及保护膜密闭着。

组装检查盒2的第1部分20和第2部分30时，先剥下接合部的保护膜23、33。接着，将第1部分20的接合部的凸部，与第2部分30的接合部的凹部卡合，这样，将第1部分20和第2部分30的接合部相互卡合。如图5(b)所示，用粘接剂或密封剂将第1部分20的盒罩22的边缘和第2部分30的盒罩32的边缘密封。这样，检查盒的容器、流路等形成密闭空间。

本例中的检查盒2，第1部分20的接合部的凸部包含流路，第2部分30的接合部的凹部包含流路。因此，通过凸部与凹部的卡合，第1部分20的流路和第2部分30的流路在接合部连接，溶液不会在接合部漏出。即，第1部分20的接合部的凸部和第2部分30的接合部的凹部，具有定位功能。另外，这里是在检查盒2的第1部分20的接合部设置凸部，在第2部分30的接合部设置凹部，但是，也可以相反地，在检查盒2的第1部分20的接合部设置凹部，在第2部分30的接合部设置凸部。

本例中，利用离心力，使试剂或溶液在由流路相互连接着的2个容器之间移动。先将覆盖2个容器的盒罩穿孔，将2个容器向大气压开放。接着，使保持盘12旋转，容器内的试剂或溶液在离心力作用下，从内周侧的容器朝外周侧的容器移动。反复进行这样的操作，可进行预定的处理。

参照图6说明以全血作为试料时、病毒核酸的抽取及分析动作。在步骤S1，进行全血分注。操作者先把用真空采血管等采取的全血，从图4所示检查盒的第2部分30的试料注入口310a注入试料容器310。接着，如图5(a)所示，剥下保护膜23、33，如图5(b)所示地，把检查盒2的第1部分20安装在第2部分30上。在步骤S2，将所需数量的检查盒装在保持盘12上。

下面，使化学分析装置1起动，进行从全血中抽取核酸的核酸抽取工序、和将病毒的遗传因子增幅·检测的增幅·检测工序。作为一例，说明NASBA法的C型肝炎检测的例子。在步骤S3，抽取核酸。在步骤S4，把核酸抽取后的试料与增幅液的混合反应液在65℃下保持约5分钟。在步骤S5，降低到酶的适合温度41℃。在步骤S6，添加酶。在步骤S7，在41℃下保持约90分钟。实时测定这时的萤光发光量，可以评价病毒的遗传因子量。

下面，参照图7说明搅拌的时间。图7中，横轴代表时间，纵轴代表反应温度。核酸抽取工序在室温下进行。在抽取工序后的增幅工序中，进行搅拌。先把增幅液添加到在抽取工序抽取的核酸中，并搅拌。接着，用第1反应温度即65℃保持5分钟。将温度控制为第2反应温度即酶的合适温度41℃，添加酶并搅拌。即，在添加了增幅试剂时和添加了酶时，进行搅拌。

参照图8说明检查盒中的液体的流动状态。在溶解液容器220中分注了溶解液，该溶解液用于溶解血清中的病毒的膜蛋白，使核酸溶出。溶解液将血清中的病毒、细菌的膜即蛋白质溶解，并且促进核酸吸附到核酸捕集部301上。在DNA的溶出及吸附中，溶解液可以是盐酸胍。在RNA的溶出及吸附中，溶解液可以是胍基硫(代)氰酸盐。

在追加液容器230中分注了追加液，该追加液用于补充溶解液。追加液可是溶解液本身。在第1清洗液容器240中分注了第1清洗液，该第1清洗液用于清洗附着在核酸捕集部301上的蛋白等成分。第1清洗液可以是溶解液或者是将溶解液的盐浓度降低了的液体。在第2清洗液容器250中分注了第2清洗液，该第2清洗液用于清洗附着在核酸捕集部301上的盐等成分。第2清洗液可以是乙醇或乙醇水溶液。

在第3清洗液容器260中分注了第3清洗液，该第3清洗液用于清洗附着在洗提液回收容器390上的盐等成分。第3清洗液可以是灭菌水或PH值调节为7～9的水溶液。在洗提液容器270中分注了洗提液，该洗提液用于从核酸捕集部301洗提核酸。洗提液可以是灭菌水或PH值调节为7～9的水溶液。

在第1检测试剂容器285和第2检测试剂容器295中，分别保持着干燥状态的第1检测试剂和第2检测试剂。也可以把2个试剂所含的全部成分作为一种试剂，保持在第2检测试剂容器295内。这时，不需要第1检测试剂容器285。

用干燥状态保持检测试剂，可以长期地常温或冷藏保持。但是，在不需要用干燥状态保持时，只要预先将检测试剂溶解在洗提液中即可。

在第1检测试剂溶解液容器280和第2检测试剂溶解液容器290中，分别保存着用于溶解干燥状态的第1检测试剂及第2检测试剂的溶解液。

在试剂容器220、230、240、250、260、270、280、290的内周端，设有通气孔222、232、242、252、262、272、282、292。在全血废弃容器315、洗提液回收容器390、废液储存容器402、反应容器420的内周端，设有通气孔317、394、403、423。在这些通气孔的上侧将罩穿孔，这些容器就与大气压相通。

在试料容器310上设有试料注入口310a。操作者在检查盒的试料注入口310a上侧将盒罩穿孔，把用真空采血管等采取的全血，从试料注入口310a注入试料容器310。

先说明血清分离处理。在全血废弃容器通气孔317上侧，用穿孔机13将罩穿孔。这样，全血废弃容器315通过全血废弃容器通气孔317与大气压相通。另外，试料容器310通过试料注入口310a与大气压相通。驱动马达11，使保持盘12旋转。试料容器310内的全血在离心力作用下向外周方向移动，流到血球储存容器311和血清定量容器312。

在血清定量容器312与全血废弃容器315之间，设有溢流流路，该溢流流路具有从血清定量容器312的内周端开始、朝内周方向延伸后再朝外周方向延伸的折返部。该溢流流路包含从血清定量容器312到折返部的断面积小的溢流细管流路313、和从折返部到全血废弃容器315的断面积大的溢流粗管流路314。即，在折返部，溢流细管流路313和溢流粗管流路314连接。因此，当血球储存容器311和血清定量容器312被全血充满时，全血通过溢流流路流到全血废弃容器315。

保持盘12继续旋转，血球朝外周侧的血球储存容器311移动，血清留在内周侧的血清定量容器312内。即，全血分离为血球和血清。经过预定时间的旋转，血清离心分离动作结束时，停止保持盘12的旋转。

在血清定量容器312与血球储存容器311之间设有堰，血球储存容器311内的血球不能返回到血清定量容器312内。

在血清定量容器312与混合容器410之间设有血清毛细管316，该血清毛细管316具有从血清定量容器312的外周端开始、朝内周方向延伸后再朝外周方向延伸的折返部。

血清定量容器312内的血清的一部分，借助表面张力产生的毛细管力，在血清毛细管316内移动，到达混合容器410与血清毛细管316的交界部即混合容器入口。但是，在混合容器410中，由于断面积扩大，所以毛细管力减小，血清不再继续移动。同样地，血清定量容器312内的血清的一部分，借助表面张力产生的毛细管力，在溢流细管流路313内移动，但是，在溢流粗管流路314中，由于断面积扩大，所以毛细管力减小，血清不再继续移动。半径方向位置601表示血清定量容器312、及溢流细管流路313中的液面高度。

本例中，血清定量容器312具有定量预定量血清的功能。例如，假定血球储存容器311的容积是250微升，所需血清量为200微升。如果将500微升的全血分注到试料容器310内，则50微升的全血溢流到全血废弃容器315，剩下的450微升全血分离为血清和血球。其中200微升的血清流出到混合容器410。本例中，从450微升的全血中，可得到200微升以上的血清。对于血清比率小的全血，只要将血球储存容器的容积加大，增加全血试料即可。

如图9所示，在试剂容器220、230、240、250、260、270、280、290的外周侧，设有出口流路221、231、241、251、261、271、281、291。在出口流路上，形成了从试剂容器的外周端开始、朝内周侧折返后再朝外周侧延伸的折返部。

在检查盒2的上面，安装着盒罩22、32，所以，只要不在通气孔的位置将盒罩22穿孔，试剂容器220、230、240、250、260、270、280、290、以及出口流路221、231、241、251、261、271、281、291就被密闭，空气不能流入到那里。但是，在这些试剂容器和出口流路内，存在着在安装盒罩时被封入的微量空气。离心力作用时，各试剂朝试剂容器的外周侧移动，要被挤入出口流路内，但是，初期被封入试剂容器内的微量空气膨胀，在试剂容器内产生负压。该负压与离心力平衡，试剂不能从试剂容器中流出。

旋转数增加，离心力增大时，试剂容器内的压力降低，到达试剂的饱和蒸气压以下时，产生气泡。这样，负压减小，与离心力的平衡破坏。但是，本例中，由于在各试剂容器的出口流路221、231、241、251、261、271、281、291上设置了朝内周侧返回的折返部，所以，即使离心力增大，也能抑制试剂容器内的负压的减小，可防止试剂从出口流路流出。

接着，在各试剂容器的通气孔的位置，用穿孔机13将盒罩穿孔，使各试剂容器与大气压相通。用马达11使保持盘12旋转，各试剂在离心力作用下流动。

下面说明混合工序。在溶解液容器220的通气孔222的位置，用穿孔机13将盒罩22穿孔。在反应容器420的通气孔423的位置，将盒罩32穿孔。这样，溶解液容器220和反应容器420与大气压相通。

驱动马达11，使保持盘12旋转。溶解液容器220内的溶解液在离心力作用下朝外周侧移动，经过了具有折返部的溶解液容器出口流路221、混合容器410，移动到反应容器420。

溶解液容器220的出口的半径方向位置，位于混合容器410的入口的半径方向位置602的内周侧，所以，借助虹吸作用，溶解液容器220内的全部溶解液流出到混合容器410。

通过血清定量容器312和血清毛细管316的连接位置的半径方向位置，位于混合容器入口的半径方向位置602的内周侧。因此，借助虹吸作用，血清定量容器312内的血清中的、位于连接位置内周侧的血清，全部流出到混合容器410。流出到混合容器410的溶解液及血清，移动到反应容器420。在反应容器420中，血清与溶解液混合、反应。

混合容器410是将溶解液与血清混合的空间，但也可以在那里设置促进血清与溶解液混合的部件。促进混合的部件，可以是树脂、玻璃、纸等构成的多孔性过滤器、纤维、用腐蚀或机械加工等制作的硅或金属等的突起物。

在反应容器420与保持容器701之间，设有反应容器出口流路421。该反应容器出口流路421具有从反应容器420的外周端开始、朝内周方向延伸后再朝外周方向延伸的折返部。在旋转中，反应容器420内的液面高度，位于反应容器出口流路421的折返部最内周端的半径方向位置604的外周侧。因此，反应容器420内的混合液，不会越过反应容器出口流路421的折返部移动到保持容器701。在旋转中，混合液保持在反应容器420内。

经过预定时间的旋转，血清与溶解液的混合处理结束时，将马达11停止，使保持盘12停止旋转。

另外，混合容器410的功能是，保持盘的旋转停止时，防止反应容器420内的混合液借助毛细管力流出。即，反应容器420内的混合液借助毛细管力朝混合容器410的方向流动时，由于混合容器410的断面积大，所以毛细管力减小，混合液不能再继续前进。

下面说明核酸捕集工序。如图9所示，在追加液容器230与反应容器420之间，设有追加液容器出口流路231。该追加液容器出口流路231，具有从追加液容器230的外周端开始、朝内周方向延伸后再朝外周方向延伸的折返部。

在追加液容器230的通气孔232的位置，用穿孔机13将盒罩22穿孔，使追加液容器230与大气压相通。在洗提液回收容器390的通气孔394的位置，将盒罩32穿孔，使洗提液回收容器390与大气压相通。在废液储存容器402的通气孔403的位置，将盒罩32穿孔，使废液储存容器402与大气压相通。

驱动马达11，使保持盘12旋转。在离心力作用下，追加液容器230内的追加液经过追加液容器出口流路231，移动到反应容器420。这样，反应容器420内的混合液的液面高度朝内周方向移动。混合液的液面到达反应容器出口流路421的最内周部位置604时，混合液越过反应容器出口流路421的折返部流出，流入核捕集部301。

血清和溶解液的混合液对壁面的润湿性好时，即使没有离心力作用，混合液也可能会借助毛细管现象在反应容器出口流路421内逆流。这时，不需要追加液。

被导向核酸捕集部301的混合液，在离心力作用下朝外周方向移动，通过核酸捕集部301。混合液通过核酸捕集部时，混合液中的核酸被核酸捕集部301捕集，剩下的废液流入洗提液回收容器390。

进行了核酸捕集处理后，进行清洗工序。与第1清洗液容器240连接着的第1清洗液容器出口流路241、与第2清洗液容器250连接着的第2清洗液容器出口流路251、与洗提液容器270连接着的洗提液容器出口流路271，在保持容器701合流。与第3清洗液容器260连接着的第3清洗液容器出口流路261，与洗提液回收容器390连接着。与第1检测试剂溶解液容器280连接着的第1检测试剂溶解液容器出口流路281，经过储存第1检测试剂的第1检测试剂容器285，与洗提液回收容器390连接着。与第2检测试剂溶解液容器290连接着的第2检测试剂溶解液容器出口流路291，经过储存第2检测试剂的第2检测试剂容器295，与洗提液回收容器390连接着。在洗提液回收容器390与废液储存容器402之间，设有废液流路393，该废液流路393具有从洗提液回收容器390的外周端开始、朝内周方向延伸后再朝外周方向延伸的折返部。在废液流路393的途中设有毛细管阀171，对此在后面参照图12说明。

下面说明清洗工序。清洗工序包含第1、第2及第3清洗工序。先说明第1清洗工序。将马达11停止，在第1清洗液容器240的通气孔242的位置，用穿孔机13将盒罩22穿孔。这样，第1清洗液容器240与大气压相通。使马达11旋转，在离心力作用下，第1清洗液从第1清洗液容器240经过第1清洗液容器出口流路241和保持容器701，流入核酸捕集部301，清洗附着在核酸捕集部301上的蛋白等成分。清洗后的废液经过洗提液回收容器390和废液流路393，流出到废液储存容器402。

下面说明第2清洗工序。将马达11停止，在第2清洗液容器250的通气孔252的位置，用穿孔机13将盒罩22穿孔。这样，第2清洗液容器250与大气压相通。使马达11旋转，在离心力作用下，第2清洗液从第2清洗液容器250经过第2清洗液容器出口流路251和保持容器701，流入核酸捕集部301，清洗附着在核酸捕集部301上的蛋白等成分。清洗后的废液经过洗提液回收容器390，流出到废液储存容器402。

下面说明第3清洗工序。将马达11停止，在第3清洗液容器260的通气孔262的位置，用穿孔机13将盒罩22穿孔。这样，第3清洗液容器260与大气压相通。使马达11旋转，在离心力作用下，第3清洗液从第3清洗液容器260流入洗提液回收容器390，清洗附着在洗提液回收容器390上的盐等成分。清洗后的废液流出到废液储存容器402。

下面说明洗提工序。将马达11停止，在洗提液容器270的通气孔272的位置，用穿孔机13将盒罩22穿孔。这样，洗提液容器270与大气压相通。使马达11旋转，在离心力作用下，洗提液从洗提液容器270经过出口流路271和保持容器701，流入核酸捕集部301。在核酸捕集部301，捕集到的核酸被洗提液洗提。含有洗提了核酸的洗提液，从核酸捕集部301流入洗提液回收容器390。洗提液容器270的洗提液的容量，等于或小于洗提液回收容器390的容积。因此，流入到洗提液回收容器390的洗提液，保持在洗提液回收容器390内。

下面说明增幅工序。增幅工序包含第1及第2增幅工序。先说明第1增幅工序。将马达11停止，在第1检测试剂溶解液容器280的通气孔282的位置，用穿孔机13将盒罩22穿孔。这样，第1检测试剂溶解液容器280与大气压相通。使马达11旋转，在离心力作用下，第1检测试剂溶解液从第1检测试剂溶解液容器280经过出口流路281，流入第1检测试剂容器285，将第1检测试剂溶解，流入洗提液回收容器390。

第1检测试剂是含内部控制剂(コントロ一ル)或萤光色素的增幅试剂。保持在洗提液回收容器390内的遗传因子，被第1检测试剂萤光标识的同时被增幅。第1检测试剂溶液流入了洗提液回收容器390后，用加温装置14将洗提液回收容器390在第1反应温度、例如65℃下保持5分钟，再下降到第2反应温度、例如41℃。到达了第2反应温度后，进行第2增幅工序。

下面说明第2增幅工序。将马达11停止，在第2检测试剂溶解液容器290的通气孔292的位置，用穿孔机13将盒罩22穿孔。这样，第2检测试剂溶解液容器290与大气压相通。使马达11旋转，在离心力作用下，第2检测试剂溶解液从第2检测试剂溶解液容器290经过出口流路291，流入第2检测试剂容器295，将第2检测试剂溶解，流入洗提液回收容器390。

第2检测试剂是含有酶的试剂。保持在洗提液回收容器390内的遗传因子的增幅，由第2检测试剂进行。第2检测试剂溶液流入了洗提液回收容器390后，用加温装置14将洗提液回收容器390在第2反应温度即41℃保持90分钟。

在第2增幅工序，使检测装置移动到作为检查容器的洗提液回收容器390的下面，分别检测标的核酸和内部控制剂核酸的萤光发光量。

内部控制剂(コントロ一ル)是预先定量的核酸或含有核酸的合成物，使用与血清中标的核酸的抽取、增幅、检测时采用的条件及装置相同的条件及装置，进行抽取、增幅、检测。

因此，从内部控制剂的检测结果得到预定的萤光和吸光等信号时，可判断为检查盒及检查装置的功能正常，可认为抽取、增幅、检测的工序被正常进行。因此，这时，可将标的核酸的萤光发光量作为正常的测定值采用。反之，当内部控制剂的检测结果的信号强度，低于预定值或完全检测不到时，可判断为检查盒或检查装置的功能不正常。或者，将标的核酸的检测信号与预先定量的内部控制剂的检测信号比较，可以定量地评价标的核酸的浓度。

根据本发明，不需要进行试剂的分注操作，可防止因操作不当引起试剂的污染。另外，在流路途中不必设置用于控制各试剂流动的阀，在流路途中液体不会残留在阀部，可防止前一工序中的试剂引起的污染，可高纯度地抽取液体试料中的核酸等特定成分，进行高精度的分析。

图10表示检查盒的第2例。本例的检查盒中，采用感应传导加热方式进行温度控制。图10(a)表示从保持着本例检查盒的保持盘上方看的状态。图10(b)表示沿图10(a)的断面线B-B的断面构造。本例中，在检查盒的上方，配置了感应传导用线圈161和红外线放射温度计164。感应传导用线圈161连接着电源162。感应传导用线圈161在每个检查盒上用适当的方法支承在检查装置上。例如，将若干个感应传导用线圈161与检查盒2对应地、在保持盘的上方隔开预定间隔地装在检查装置上。

检查盒2保持在保持盘12的凹部内。沿着检查盒2的洗提液回收容器390的外周，设有磁性环165。磁性环165可以用模铸成型。

在保持盘12上，在检查盒2的洗提液回收容器390的位置，形成了孔12A。用配置在保持盘12下方的检测装置15，测定洗提液回收容器390内的增幅液产生的发光量，所以，洗提液回收容器390的底面的平面度及透明度，最好具有良好的光学性。

从电源162对感应传导用线圈161施加20～30kHz的高频交流电，产生磁场。这样，在磁环165上产生涡电流。涡电流流过磁环165内时，由焦耳热损失引起发热。该发热将洗提液回收容器390内的溶液加温。

设感应传导用线圈161与洗提液回收容器390之间的距离为L。本例中，用相隔L距离的感应传导用线圈161和磁环165之间的感应传导加热，将洗提液回收容器390内加热。洗提液回收容器390内的温度用红外线放射温度计164测定。根据测定的温度，控制施加在感应传导线圈161上的交流电的频率或电压。这样，洗提液回收容器390内的温度被控制为预定的温度。即，本例中，非接触地对洗提液回收容器390进行温度控制。因此，无论保持盘高速或低速旋转时，都可进行温度控制。磁环的材质最好是涡电流引起的焦耳损失大的材料，最好是电阻比铜大的铁或不锈钢等。

下面参照图11～图13，说明本发明检查盒的第3例。图11(a)表示本例检查盒的平面构造。图11(b)表示沿图11(a)中断面线C-C的、检查盒的断面构造。本例的检查盒与图8所示检查盒的不同点是，在废液流路393的内周侧设置了空气储存容器170。另外，在废液流路393的途中设置了流路面积扩大的毛细管阀171。

图12详细表示毛细管阀171。图12(a)表示含有毛细管阀171的废液流路393的平面构造。图12(b)表示沿图12(a)中断面线E-E的检查盒的断面构造。毛细管阀171由形成在废液流路393途中的凹部172构成。该凹部172具有比废液流路393的流路断面积大的流路断面积。即，凹部172的宽度及深度比废液流路393的宽度及深度大。

洗提液回收容器390内的溶液借助毛细管力进入废液流路393内，到达毛细管阀171。但是，在这里由于流路的断面积扩大，所以毛细管力减小，溶液不能再继续前进而停止住。因此，在凹部172的入口，产生气液的界面173。该气液界面是由表面张力作用而形成的，当来自废液流路393的压力成为一定值以下时，该气液界面破坏。因此，该气液界面起到一种阀体的作用，防止液体从这里朝前移动。

下面说明空气储存容器170的作用。保持盘旋转时，洗提液回收容器390内的洗提液，在离心力作用下被朝着半径方向挤出，经过废液流路393进入空气储存容器170内。但是，由于在空气储存容器170内预先充填了空气，所以，洗提液进入空气储存容器170时，该空气被压缩。进入了空气储存容器170内的洗提液的压力与空气压力平衡时，洗提液的进入停止。这时，洗提液回收容器390内的液面高度的半径方向位置170a，位于洗提液回收容器390内的液面高度的半径方向位置390a的外周侧。

图13表示保持盘的旋转停止了的状态。使保持盘的旋转停止时，离心力消失，空气储存容器170内的洗提液的压力与空气压力的平衡破坏。因此，空气储存容器170内的洗提液被空气压力挤出，返回到洗提液回收容器390。因此，空气储存容器170内的液面高度的半径方向位置170c，位于空气储存容器170的底面附近。再使保持盘12旋转时，在离心力作用下，空气储存容器170内的液面高度的半径方向位置，移动到图11的位置170c。这样，本例中，通过反复地使保持盘旋转和停止，空气储存容器170内的液面高度变动。空气储存容器170内的液面高度变动时，洗提液回收容器390内的液面高度也变动，洗提液往返于空气储存容器170与洗提液回收容器390之间。这样，洗提液回收容器390内的洗提液被搅拌。

如参照图7所述，在增幅工序中，通过反复地使保持盘旋转和停止，在洗提液回收容器390内产生搅拌，可以使检测试剂与洗提液充分混合。

本例中，毛细管阀171是使用流路断面扩大的凹部172，但是也可以在废液流路393内充填年度高、不阻碍遗传因子增幅的胶状物质，或者用加热溶解等方法将树脂制流路堵住，也可以代替毛细管阀的作用。

下面参照图14说明增幅工序中的搅拌时间。如图所示，在增幅工序中，反复使保持盘旋转和停止。旋转速度变化为加速时、恒速时、减速时及停止时这样4个状态。搅拌是在保持盘的旋转停止后一定的时间t1进行。然后在时间t2进行萤光计测。即，减速时结束后，只在时间t进行搅拌，然后进行时间t2的萤光计测。萤光计测结束后，再使保持盘旋转。增幅工序中，一边对洗提液回收容器390加温一边搅拌，这样，促进增幅反应，缩短检查时间。

图15表示本发明检查盒的第4例。如图15(a)所示，本例中，在基板上设有与洗提液回收容器390相邻的、沿半径方向延伸的搅拌容器175。搅拌容器175的两端通过连络流路174a、174b分别与洗提液回收容器390连接。因此，在搅拌容器175内充满着洗提液。搅拌容器175的断面是略三角形。即由倾斜于基板上面的上面175A、平行的底面175B及垂直的外周侧面175C构成，上面175A与底面175B之间的间隔，从内周侧朝着外周侧扩大。搅拌容器175内，配置着比重比洗提液回收容器390内的溶液小的浮子176。

保持盘旋转时，在离心力的作用下，比重大的洗提液朝外周侧面175C的方向移动，比重小的浮子176朝内周侧175D移动。在浮子176上，在垂直于离心力作用方向的方向，作用着重力和浮力，但是在搅拌容器175的内周侧175D，上面175A与底面175B之间的间隔狭窄，浮子176不能朝重力方向或浮力方向移动。浮子176在离心力作用下从外周侧移动到内周侧，这样，搅拌容器175内的溶液经过内周侧的连络流路174a，被挤出到洗提液回收容器390内，反之，洗提液回收容器390内的溶液经过外周侧的连络流路174b，流入搅拌容器175内。

将保持盘的旋转停止时，虽然离心力消失，但重力和浮力还存在。由于浮子176的比重小，所以浮力比重力大，因此在浮子176上作用着由浮力引起的朝上方的力。这样，浮子176沿着上面175A的倾斜移动，移动到外周侧面175C。浮子176从内周侧移动到外周侧时，搅拌容器175内的溶液经过外周侧的连络流路174b，被挤出到洗提液回收容器390内。反之，洗提液回收容器390内的溶液经过内周侧的连络流路174a，流入搅拌容器175内。

使保持盘反复地旋转和停止时，浮子176在内周侧与外周侧之间移动。这样，溶液通过连络流路174a、174b往返于洗提液回收容器390与搅拌容器175之间。这样，洗提液回收容器390内的溶液被搅拌。

图16表示本发明检查盒的第5例。如图16(a)所示，本例中，在废液流路393的内周侧设有空气储存容器170，在该空气储存容器170内设有电加热器180，图16(b)表示沿图16a中的线G-G的断面构造。向电加热器180通电时，空气储存容器170内的空气膨胀。由于空气储存容器170内的空气膨胀，空气储存容器170内的溶液被挤出，移动到洗提液回收容器390内。停止对电加热器180通电时，空气储存容器170内的空气收缩。由于空气储存容器170内的空气收缩，洗提液回收容器390内的溶液移动到空气储存容器170内。这样，利用电加热器180使空气储存容器170内的空气反复地膨胀和收缩，溶液就往返于洗提液回收容器与空气储存容器170之间，这样，在洗提液回收容器390内进行溶液的搅拌。

也可以不设置电加热器180，而设置珀尔贴(ペルチエ)元件。通过对珀尔贴元件通电，可促进空气的收缩。

图17表示本发明检查盒的第6例。如图17(a)所示，本例的检查盒中，设有包围洗提液回收容器390的环状搅拌容器167。在搅拌容器167内配置着图17(b)所示的磁性环165。

如图18所示，洗提液回收容器390和搅拌容器167由上侧的连络流路166a和下侧的连络流路166b连通。因此在搅拌容器167内充满着洗提液。在检查盒的上方，配置着感应传导用线圈161和红外线放射温度计164。感应传导用线圈161连接着电源162。感应传导用线圈161用适当的方法支承在每个检查盒2上，与保持盘一起旋转。图18(a)表示向感应传导用线圈161通电的状态。把低频的交流或直流电施加到感应传导用线圈161上时，产生磁场。磁性环165受到磁场引起的朝上方向的力。磁场引起的朝上方向的力比磁性环165的重量大得多，所以磁性环165在搅拌容器167内朝上方移动。由于洗提液回收容器390和搅拌容器167被盒罩32覆盖着，所以磁性环165不会从搅拌容器167飞出。

磁性环165在搅拌容器167内移动到上方时，搅拌容器167内的溶液被磁性环165挤出，通过上侧的连络流路166a移动到洗提液回收容器390内，洗提液回收容器390内的溶液通过下侧的连络流路166b，导向搅拌容器167内。

图18(b)表示切断对感应传导用线圈161通电的状态。磁性环165在重力作用下，在搅拌容器167内朝下方移动。磁性环165在搅拌容器167内移动到下方时，搅拌容器167内的溶液被磁性环165挤出，通过下侧的连络流路166b，移动到洗提液回收容器390内，洗提液回收容器390内的溶液通过上侧的连络流路166a导向搅拌容器167内。

这样，本例中，通过对感应传导用线圈161反复地通电和切断通电，磁性环165在搅拌容器167内朝上下方向往复运动，这样，溶液往返于洗提液回收容器390与搅拌容器167之间，洗提液回收容器390内的溶液被搅拌。

另外，也可以如图10所述那样，通过对感应传导用线圈161施加20～30kHz的高频交流电，使磁性环165产生涡电流，将洗提液回收容器390内的溶液加热。这样，将磁性环165作为搅拌子使用，同时起到加热器的作用。在增幅工序中必须同时进行搅拌和加热。因此，本例的磁性环165适合于在增幅工序中进行搅拌和加热。这样，可减少作业工序数，同时可减少零部件数目。

由于磁性环165与洗提液回收容器390内的液体直接接触，所以必须用对遗传因子增幅没有影响的、例如氟系树脂等涂敷。

图19表示本发明检查盒的第7例。如图19(a)所示，本例的检查盒中，磁性环165直接插入在洗提液回收容器390内。图19(b)表示洗提液回收容器390和配置在其中的磁性环165的断面构造。图19(b)中未示出设在检查盒上方的感应传导用线圈161和红外线放射温度计164。通过对感应传导用线圈161反复地通电和切断通电，磁性环165在洗提液回收容器390内朝上下方向往复运动。这样，洗提液回收容器390内的溶液被搅拌。本例中也同样地，可以用磁性环165同时地进行搅拌和加热。本例中，可用简单的构造实现搅拌和加热。

图20及图21表示本发明检查盒的第8例。本例中，在洗提液回收容器390的两侧，设有沿着保持盘切线方向延伸的搅拌用流路168a、168b，在该流路内配置着磁性球169。搅拌用流路168a、168b与洗提液回收容器390连接着。因此，搅拌用流路168a、168b中充满了洗提液。搅拌用流路168a、168b是深度比洗提液回收容器390浅的槽。

参照图21说明。在检查盒的上方设有感应传导用线圈161。感应传导用线圈161与电源162连接着。本例中，通过对感应传导用线圈161施加低频的交流电或直流电，使其产生磁场，在该状态下使检查盒在半径方向移动。图21(a)表示的检查盒配置状态是，感应传导用线圈161的中心对准搅拌用流路168a外端部的位置。图21(b)表示的检查盒配置状态是，感应传导用线圈161的中心对准另一方搅拌用流路168b外端部的位置。磁性球169被感应传导用线圈161产生的磁砀拉动。由于洗提液回收容器390和搅拌用流路168a、168b被盒罩32覆盖着，所以，磁性球169不会从洗提液回收容器390和搅拌用流路168a、168b中飞出。

如图21a所示，感应传导用线圈161的中心位于搅拌用流路168a外端部的位置时，磁性球169配置在搅拌用流路168a外端部。如图21b所示，感应传导用线圈161的中心位于另一方搅拌用流路168b外端部的位置时，磁性球169配置在另一方搅拌用流路168b的外端部。

这样，本例中，通过使检查盒在半径方向往复运动，磁性球169就沿着两个搅拌用流路168a、168b往复运动。这样，洗提液回收容器390内的洗提液被搅拌。进行萤光计测时，由于磁性球169配置在两个搅拌用流路168a、168b中的一方的端部，所以不妨碍萤光测定。

图22表示向感应传导用线圈供电的电源装置。上述的例中，在搅拌时，向感应传导线圈供给直流电；在感应传导加热时，向感应传导线圈供给低频的交流电。即，要切换搅拌和加热时，必须切换电源。本例中，设置了切换电源用的控制装置181。在交流电源162上连接着开关162a，在直流电源163上连接开关163a。搅拌时，控制装置180发出将开关163a接通、将开关162a切断的指令。加温时，控制装置181发出将开关163a切断、将开关162a接通的指令。控制装置181输入来自红外线放射温度计164的温度信号，进行加温控制。

上面说明了本发明的例，但本发明并不局限于这些例，在权利要求书记载的范围内可作各种变更。

Claims (18)

1.一种化学分析装置，具有可绕通过中心的旋转轴线旋转的保持盘、保持在该保持盘上并可卸下的检查盒，上述检查盒具有基板和罩，该基板具有由凹部形成的容器及流路，该罩覆盖该容器及流路；利用上述保持盘旋转产生的离心力，使溶液从上述旋转轴线内周侧的容器经过上述流路朝上述旋转轴线外周侧的容器移动；其特征在于，

设有用于搅拌上述容器内的溶液的搅拌机构。

2.如权利要求1所述的化学分析装置，其特征在于，上述搅拌机构，具有配置在上述容器内的磁性体、和离开上述检查盒设置着的线圈，通过反复地向上述线圈供给电流和停止该电流的供给，使上述磁性体在上述容器内移动。

3.如权利要求1所述的化学分析装置，其特征在于，上述搅拌机构，具有与上述容器流体地连接并且包围上述容器的环状的搅拌容器、配置在该搅拌容器内的环状磁性体、和离开上述检查盒配置着的线圈，通过反复地向上述线圈供给电流和停止该电流的供给，使上述磁性体在上述搅拌容器内移动。

4.如权利要求1所述的化学分析装置，其特征在于，上述搅拌机构，具有通过2个流路与上述容器连接的搅拌容器、配置在该搅拌容器内并且比重小于上述容器内溶液的浮子，离心力作用时，借助离心力使上述浮子移动，没有离心力时，借助浮力使上述浮子移动，这样，使溶液通过上述2个流路往返于上述容器和上述搅拌容器之间。

5.如权利要求1所述的化学分析装置，其特征在于，上述搅拌机构，具有与上述容器流体地连接并横切上述容器的槽、配置在该槽内的磁性球、和离开上述检查盒配置着的线圈，向上述线圈供电而使其沿着上述槽移动，这样，使上述球沿着上述槽移动，使上述球横断上述容器。

6.如权利要求1所述的化学分析装置，其特征在于，上述搅拌机构，具有与流路连接着的空气储存容器，上述流路与上述容器的出口连接，离心力作用时，上述容器内的溶液进入上述空气储存容器，没有离心力作用时，进入了上述空气储存容器内的溶液返回上述容器内。

7.如权利要求1所述的化学分析装置，其特征在于，上述搅拌机构，具有与流路连接着的空气储存容器、和配置在该空气储存容器内的电加热器，上述流路与上述容器的出口连接，通过反复地向该电加热器通电和停止通电，使上述空气储存容器内的空气反复地膨胀和收缩，这样，溶液往返于上述容器与上述空气储存容器之间，搅拌上述容器内的溶液。

8.如权利要求1所述的化学分析装置，其特征在于，设有用于将上述容器内溶液加温的加温机构。

9.如权利要求8所述的化学分析装置，其特征在于，上述加温机构，具有配置在上述容器内的磁性体、和离开上述检查盒设置着的线圈，通过向上述线圈供给高频交流电，在上述磁性体内生成涡电流，用该涡电流将上述容器内的溶液加温。

10.如权利要求8所述的化学分析装置，其特征在于，具有配置在上述容器内的磁性体、离开上述检查盒配置着的线圈、和向该线圈供给电流的电源装置，将上述磁性体作为搅拌机构使用时，上述电源装置向上述线圈供给直流电，将上述磁性体作为加温机构使用时，上述电源装置向上述线圈供给高频交流电。

11.如权利要求1所述的化学分析装置，其特征在于，在上述基板上，设有收容试料的试料容器、捕集试料中所含特定物质的捕集部、洗提液容器、洗提液回收容器、检测试剂容器、废液储存容器；上述洗提液容器用于保持洗提液，该洗提液用于洗提被上述捕集部捕集的上述物质；上述洗提液回收容器收容含有从上述捕集部排出的上述物质的洗提液；上述检测试剂容器用于保持检测试剂，该检测试剂用于从含有收容在上述洗提液回收容器内的上述物质的洗提液中检测出上述物质；上述废液储存容器用于回收经过上述捕集部及上述洗提液回收容器排出的溶液；上述搅拌机构设于上述洗提液回收容器。

12.如权利要求8所述的化学分析装置，其特征在于，在上述基板上，设有收容试料的试料容器、捕集试料中所含特定物质的捕集部、洗提液容器、洗提液回收容器、检测试剂容器、废液储存容器；上述洗提液容器用于保持洗提液，该洗提液用于洗提被上述捕集部捕集的上述物质；上述洗提液回收容器收容含有从上述捕集部排出的上述物质的洗提液；上述检测试剂容器用于保持检测试剂，该检测试剂用于从含有收容在上述洗提液回收容器内的上述物质的洗提液中检测出上述物质；上述废液储存容器用于回收经过上述捕集部及上述洗提液回收容器排出的溶液；上述加温机构设于上述洗提液回收容器。

13.一种化学分析盒，具有基板和罩，该基板具有由凹部形成的容器及流路，该罩覆盖该容器及流路；利用绕垂直于上述基板的旋转轴线的旋转产生的离心力，使溶液从上述旋转轴线内周侧的容器经过上述流路朝上述旋转轴线外周侧的容器移动；其特征在于，

设有用于搅拌上述容器内的溶液的搅拌机构。

14.如权利要求13所述的化学分析盒，其特征在于，上述搅拌机构，具有配置在上述容器内的磁性体，通过对离开上述检查盒设置着的线圈反复地供给电流和停止该电流的供给，使上述磁性体在上述容器内移动。

15.如权利要求13所述的化学分析盒，其特征在于，在上述基板上，设有收容试料的试料容器、捕集试料中所含特定物质的捕集部、洗提液容器、洗提液回收容器、检测容器、废液储存容器；上述洗提液容器用于收容洗提液，该洗提液用于洗提被上述捕集部捕集的上述物质；上述洗提液回收容器收容含有从上述捕集部排出的上述物质的洗提液；上述检测容器用于保持为了检测上述物质而来自上述洗提液回收容器的含有上述物质的洗提液；上述废液储存容器用于回收经过上述捕集部及上述洗提液回收容器排出的溶液；上述搅拌机构设于上述洗提液回收容器。

16.如权利要求13所述的化学分析盒，其特征在于，设有用于将上述容器内溶液加温的加温机构。

17.如权利要求16所述的化学分析盒，其特征在于，上述加温机构具有配置在上述容器内的磁性体，通过向离开上述检查盒设置着的线圈供给高频交流电，在上述磁性体内生成涡电流，用该涡电流将上述容器内的溶液加温。

18.如权利要求16所述的化学分析盒，其特征在于，在上述基板上，设有收容试料的试料容器、捕集试料中所含特定物质的捕集部、洗提液容器、洗提液回收容器、检测容器、废液储存容器；上述洗提液容器用于收容洗提液，该洗提液用于洗提被上述捕集部捕集的上述物质；上述洗提液回收容器收容含有从上述捕集部排出的上述物质的洗提液；上述检测容器用于保持为了检测上述物质而来自上述洗提液回收容器的含有上述物质的洗提液；上述废液储存容器用于回收经过上述捕集部及上述洗提液回收容器排出的溶液；上述加温机构设于上述洗提液回收容器。

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