DE112015002018T5 - Vorrichtung zum Lagern von biochemischen Reagenzien und biochemischer Analysator - Google Patents

Vorrichtung zum Lagern von biochemischen Reagenzien und biochemischer Analysator Download PDF

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Abstract

Es werden eine Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien, in der eine Spurenmenge eines Reagenz hermetisch verschlossen gelagert werden kann und aus einem Lagerort getropft werden kann, ohne dass ein Kontakt mit der Außenluft entsteht; und ein biochemischer Analysator unter Verwendung der Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien bereitgestellt. Bei einer Ausführungsform wird die Vorrichtung (10) zur Lagerung von biochemischen Reagenzien folgendermaßen gebildet: Herstellen einer haftenden Verbindung (Verkleben) zwischen einer Deckfolie (32) und einer Basisfolie (31), die mit einer konvex geformten, hohlen Tasche (16) versehen ist, in der Reagenz enthalten sein kann; Bereitstellen eines Reagenzbehälters als PTP-Verpackungsfolie (30), in der eine Öffnung der Tasche in der Basisfolie (31), in die vorher ein Reagenz aufgenommen worden ist, hermetisch mit der Deckfolie (32) verschlossen wird; und Herstellen einer haftenden Verbindung (Verklebung) der Folienoberfläche als Deckfolie (32) der PTP-Verpackungsfolie (30), in der das Reagenz hermetisch verpackt ist, mit einer Kartuschenoberfläche eines Vorrichtungskörpers (20), um dadurch das Innere des Vorrichtungskörpers ebenfalls hermetisch zu verschließen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lagern von biochemischen Reagenzien, in der Reagenzien, die bei einer biochemischen Analyse verwendet werden, gelagert werden können und als solche bei der biologischen Analyse verwendet werden können. Ferner betrifft die Erfindung einen biochemischen Analysator, der eine biochemische Analyse unter Verwendung der Vorrichtung zur Lagerung von Reagenzien durchführt.
  • Stand der Technik
  • Eine derartige biochemische Analyse findet Anwendung bei der Nucleinsäureanalyse, die in der Praxis auf dem Gebiet der Forensik, bei der Steuerung der Zuwanderung, bei Antiterroreinsätzen und dergleichen herangezogen wird. Beispielsweise wird in der Forensik die Analyse einer kurzen Tandem-Wiederholungseinheit (STR-Analyse) praktisch eingesetzt. Da es sich bei der STR-Analyse um eine Analyse handelt, bei der eine repetitive Basensequenz (STR) einer Genomregion analysiert wird, ist die Länge der STR-Basensequenz für das Individuum spezifisch. Die STR-Analyse wird bei DNA-Tests, zum Beispiel zur Identifizierung einer Person und zur Feststellung eines Verwandtschaftsverhältnisses, eingesetzt.
  • PTL 1 beschreibt ein Verfahren zur Durchführung der STR-Analyse, bei der dreizehn Typen von Genlocus (Locus)-Regionen, die vom United States Federal Bureau of Investigation (FBI) spezifiziert worden sind, gleichzeitig analysiert werden. Die STR-Analyse wird im Allgemeinen in der nachstehenden Reihenfolge durchgeführt: DNA-Probennahme, DNA-Amplifikation, DNA-Denaturierung, Trennung von DNA-Fragmenten (Teilstücken) und Nachweis der DNA-Fragmente.
  • Bei der STR-Analyse werden als Probenvorbereitung zur Durchführung des Trennvorgangs und des Nachweisvorgangs der DNA-Fragmente zunächst der DNA-Probennahmevorgang, der DNA-Amplifikationsvorgang und der DNA-Denaturierungsvorgang nacheinander durchgeführt. Eine Nucleinsäure (in zahlreichen Fällen DNA) wird als eine Matrize aus einer biologischen Probe oder aus einer Probe von Substanzen, die von einem Organismus abgeleitet sind, extrahiert, die extrahierte Matrizen-DNA wird durch die PCR-Reaktion (Polymerase-Kettenreaktion) amplifiziert und ein Doppelstrang der amplifizierten Matrizen-DNA wird durch eine Formamid-Denaturierungsbehandlung oder eine Hitzedenaturierungsbehandlung unter Erwärmen und raschem Abkühlen zu einem Einzelstrang denaturiert.
  • Dabei wird beim DNA-Amplifikationsvorgang eine Multiplex-PCR-Amplifikation an einer einzelnen, zu messenden DNA-Probe durchgeführt, wobei dreizehn Typen von Primersets verwendet werden. Ferner werden während der PCR-Amplifikation die DNA-Fragmente als amplifizierte Produkte markiert. Die PCR-Reaktion wird als ein wirksames Amplifikationsverfahren bei einem Verfahren zur Amplifikation der Nucleinsäureprobe (bei der STR-Analyse die Matrizen-DNA) herangezogen. Die Amplifikation dient dazu, die Probe, die im Allgemeinen nur in einer geringen Menge extrahiert werden kann, so weit zu amplifizieren, dass ein Nachweis mit einem Detektor ermöglicht wird.
  • Bei der STR-Analyse wird nach Durchführung der Probenvorbereitung der Trennvorgang von DNA-Fragmenten durchgeführt. Die markierten DNA-Fragmente werden durch Elektrophorese getrennt, der Nachweisvorgang von DNA-Fragmenten wird durchgeführt und die elektrophoretischen Muster der erhaltenen DNA-Trennfragmente werden erfasst und analysiert.
  • Dabei wird bei jedem Vorgang der STR-Analyse in Bezug auf den Trennungsvorgang der DNA-Fragmente und den Nachweisvorgang der DNA-Fragmente eine Automatisierung mit einem DNA-Sequenziergerät oder dergleichen durchgeführt, was im Rahmen der humanen Genomanalyse bekannt geworden ist. Dabei wird bisher im Allgemeinen die Probenvorbereitung manuell von Fachpersonal durchgeführt.
  • In letzter Zeit hat man bei zahlreichen genetischen Analysen, einschließlich der STR-Analyse, durch Automatisieren der Probenvorbereitung versucht, die Analysen in zahlreicheren Fällen durchzuführen, anstatt sie nur von einer begrenzten Anzahl von Einrichtungen und Experten vorzunehmen. Beispielsweise wird als Verfahren zum Mischen des Reagenz, was bei der Probenvorbereitung von wesentlicher Bedeutung ist, in einem automatischen Analysator oder dergleichen (in PTL 2 beschrieben) ein Abgabevorgang vom Pipettentyp unter Verwendung eines Dosierroboters angewandt. Dabei handelt es sich beim Dosierroboter um eine Robotereinrichtung, die in zweidimensionaler oder dreidimensionaler Richtung einen Arm (einen Manipulator) innerhalb eines bestimmten Bereichs des Analysators antreibt und automatisch das Ansaugen und Abgeben einer Flüssigkeit mit einer Düse oder einer Spitze, die lösbar an der Armspitze angebracht sind, durchführt. Die Verwendung eines Dosierroboters stellt eine der automatisierten Techniken dar, die häufig in biochemischen Analysatoren eingesetzt werden, einschließlich bei der medizinischen Analyse.
  • Literaturverzeichnis
  • Patentliteratur
  • Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Da bei der Verwendung eines biochemischen Analysators auf dem Gebiet der genetischen Analyse häufig DNA und RNA als Proben bei der Probenvorbereitung verarbeitet werden, besteht ein Bedürfnis danach, das Einbringen von fremder DNA oder RNA, die nichts mit der Probe zu tun hat (nachstehend auch als Verunreinigung bezeichnet), beim Mischen der Reagenzien zu verhindern. Insbesondere besteht bei der PCR-Reaktion zum Amplifizieren einer geringen Menge an Matrizen-DNA als Schablone dann, wenn von der Ziel-DNA abweichende DNA vor der Durchführung der PCR-Reaktion als Verunreinigung vorliegt, die große Gefahr, dass die Analysenergebnisse mit schwerwiegenden Fehlern behaftet sind.
  • Daher werden bei manueller Durchführung der Probenvorbereitung beim STR-Analysenverfahren im Allgemeinen ein Raum zur Behandlung der DNA, zum Beispiel zum Gewinnen und Extrahieren der DNA-Proben beim STR-Analysenverfahren, sowie ein Labor zur Durchführung der anschließenden PCR-Reaktion als getrennte Räume bereitgestellt. Die Arbeiten werden unter kontrollierten Bedingungen (clean bench) durchgeführt, so dass in der Luft zirkulierende DNA beim Öffnen und Schließen des Probenröhrchens nicht in die Probe gelangt. Wenn ferner die Probenvorbereitung des STR-Analysenverfahrens automatisch durchgeführt wird, wird beispielsweise durch Vornahme einer Reinigung der Düse der Armspitze oder durch Entsorgen der Spitze beim Abgabevorgang vom Pipettentyp unter Verwendung des in PTL 2 beschriebenen Dosierroboters eine Verunreinigung mit DNA, die sich vom Analysenziel unterscheidet, verhindert.
  • Jedoch werden beim Abgabgevorgang vom Pipettentyp unter Verwendung des Dosierroboters während der Zeitspanne vom Absaugvorgang der Reagenzien aus dem Reagenzgefäß bis zum Eintropfen in die Vorrichtung die Düse oder die Spitze, die die Reagenzien enthalten, in der Atmosphäre (in der Luft) im Analysator, der mit dem Dosierroboter ausgestattet ist, bewegt. Da DNA in der Luft in getrocknetem Zustand herumschwirrt, besteht bei einer Reihe von Vorgängen des Dosierroboters, zum Beispiel beim Ansaugen und Bewegen von Reagenzien und beim Eintropfen der Reagenzien, in einer Atmosphäre, in der herumschwirrende DNA, die sich vom Analysenziel unterscheidet, eine Gefahr darstellt, die Möglichkeit, dass die sich vom Analysenziel unterscheidende, herumschwirrende DNA das Reagenz verunreinigt. Daher ist es beim Abgabevorgang vom Pipettentyp unter Verwendung eines Dosierroboters sehr schwer, eine derartige Verunreinigung, die auf die Luftumgebung zurückzuführen ist, zu verhindern. Selbst wenn man versucht, in Bezug auf die Atmosphäre, der der Analysator und der Dosierroboter ausgesetzt sind, unter Vakuumbedingungen zu arbeiten, wobei man nur darauf achtet, herumschwirrende DNA zu verhindern, ergibt es sich, dass der Analysator in erheblichem Umfang funktionsunfähig ist, da der Dosierroboter so aufgebaut ist, dass das Ansaugen und Eintropfen der Reagenzien unter Zuhilfenahme einer zwischenliegenden Luftschicht vorgenommen werden.
  • Ferner ist bei einem Analysator, der einen mit einer Düse oder einer Spitze ausgestatteten Dosierroboter umfasst, aufgrund der Tatsache, dass der mit der Düse oder der Spitze versehene Arm bewegt wird, zum Beispiel auf der Grundlage der Koordinatenachsen, wie der XYZ-Achsen oder der rθZ-Achsen, ein Bewegungsspielraum für den Arm im Analysator erforderlich. Da ferner eine Reinigungsfunktion für den Reinigungsvorgang der Düse oder der Spitze am Analysator vorgesehen sein muss, ist es schwierig, die Abmessungen des Analysators zu verkleinern.
  • Infolgedessen stellen bei diesem Analysator die genannten Probleme Faktoren dar, die es erschweren, eine kompakte Beschaffenheit, eine Verringerung der Herstellungs- und Betriebskosten sowie eine Verbesserung der Handhabungseigenschaften der Vorrichtung, einschließlich einer Verhinderung von Kontaminationen, zu erreichen.
  • In den vergangenen Jahren wurden bei Untersuchungen über chemische Reaktionen, Synthese, Reinigung, Extraktion, Herstellung und Analyse der Substanzen, wie Reagenzien, unter geringem Raumbedarf und unter Verwendung von mikrofluidischen Vorrichtungen Fortschritte erzielt. Die mikrofluidische Vorrichtung findet breitgefächerte Anwendungsmöglichkeiten, einschließlich der Genanalyse und dergleichen. Die Vorrichtung ist vorteilhaft in Bezug auf geringen Proben- und Reagenzverbrauch, eine Vereinfachung der Transportierbarkeit beim Einsetzen von verschiedenen Reagenzien und in Bezug darauf, dass die Vorrichtung selbst einen Einweggegenstand (Verbrauchsartikel) darstellt, verglichen mit herkömmlichen Analysatoren.
  • Wenn es möglich ist, die Reaktionsvorgänge in einer verschlossenen Vorrichtung, die sämtliche Reagenzien enthält, durchzuführen, ist anzunehmen, dass Probleme in Bezug auf eine fehlerhafte Analyse aufgrund von Verunreinigungen mit herumschwirrender DNA in der Außenluft während der Handhabung durch den Anwender erkannt werden und Gegenmaßnahmen unter Einschluss der Behandlung von Proben und Reagenzien erleichtert werden. Es ist zu erwarten, dass eine derartige Anwendung auf dem Gebiet der biochemischen Analysen, einschließlich der Genanalysen, der medizinischen Analysen und dergleichen, möglich ist.
  • Obgleich verschiedene mikrofluidische Vorrichtungen auf dem Gebiet der biochemischen Analysen, einschließlich der genetischen Analysen, konzipiert worden sind, steht bei der Probenvorbereitung die Technik des Einsatzes von mikrofluidischen Vorrichtungen nicht im Fokus.
  • Selbst wenn der Einsatz von mikrofluidischen Vorrichtungen bei der Probenvorbereitung im Rahmen von biochemischen Analysen versucht wird, treten die folgenden Probleme auf:
    • 1) Es ist schwierig, die Reagenzien in der verschlossenen Vorrichtung zu lagern und die Reagenzien zuzutropfen, ohne dass die Außenluft des Lagerorts einwirkt.
    • 2) Es ist schwierig, eine geringe Menge an Reagenzien zu lagern oder zuzutropfen.
    • 3) Es ist nicht möglich, eine Vorrichtung, die die vorstehenden Schwierigkeiten 1) und 2) überwindet, zu geringen Kosten herzustellen.
  • Insbesondere ergibt sich bei Berücksichtigung der Tatsache, dass die mikrofluidische Vorrichtung im Hinblick auf ihre Merkmale als Verbrauchsartikel angesehen wird, das Problem, dass die Vorrichtung zur Lagerung der Reagenzien nicht billig herstellbar ist und die hohen Kosten einen erheblichen Nachteil für die Anwender des Analysators darstellen.
  • Erfindungsgemäß sollen die folgenden Ziele im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten bei der Verwendung von mikrofluidischen Vorrichtungen bei der Vorbehandlung von Proben auf dem Gebiet der biochemischen Analysen erreicht werden:
    • i) Es soll eine Vorrichtung zum Lagern von biochemischen Reagenzien bereitgestellt werden, die dazu in der Lage ist, hermetisch eine geringe Reagenzmenge zu lagern sowie die Reagenzien zuzutropfen, ohne dass es zu einer Einwirkung von Außenluft aus dem Lagerort kommt.
    • ii) Es soll ein biochemischer Analysator bereitgestellt werden, der automatisch die Probenvorbereitung auf dem Gebiet der biochemischen Analysen übernimmt, wobei die Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien verwendet wird.
    • iii) Es soll eine kostengünstige Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien gemäß i) und ii) bereitgestellt werden.
  • Bei der vorerwähnten Aufgabenstellung bedeutet der in i) erwähnte Ausdruck ”hermetisch” eine Vorrichtungsstruktur zur Verhinderung der Kontamination mit verschiedenen Substanzen, die die Analysenergebnisse beeinflussen und die aus der Luft im Außenbereich in der Behandlungsumgebung der Vorrichtung, in der das Reagenz gelagert wird, stammen, zum Beispiel die Verhinderung des Eindringens von Wasserdampf, der in der Außenluft in der Vorrichtung enthalten ist. Ferner bedeutet dieser Ausdruck eine Verhinderung der Oxidation der Reagenzien aufgrund eines Kontakts mit der Außenluft sowie eine Lichtabschirmung an der Außenseite der Vorrichtung. Dadurch soll eine Beeinträchtigung der Funktionen des in der Vorrichtung gelagerten Reagenz verhindert werden.
  • Dabei bezieht sich der Ausdruck ”Außenluft” auf die Atmosphäre, die unter der Behandlungsumgebung der Vorrichtung, in der das Reagenz gelagert wird, leicht eine Kontamination hervorruft. Unter der Behandlungsumgebung ist beispielsweise die Umgebung beim Transport vom Betrieb des Herstellers zum Anwender, die Umgebung bei der Lagerung nach dem Erwerb durch den Anwender und die Analysenumgebung im Umfeld des Anwenders zu verstehen.
  • Die Umgebung beim Reagenzhersteller und die Umgebung beim Hersteller der Vorrichtung, der das Einschließen der Reagenzien und die Herstellung der Vorrichtung vornimmt, können so gehandhabt werden, dass eine Kontamination sowie eine Beeinträchtigung der eingeschlossenen Reagenzien im Verantwortungsbereich des Herstellers verhindert werden. Daher ist es möglich, die Umgebungsbereiche vom Behandlungsbereich der Vorrichtung, in der das Reagenz gelagert wird, zu trennen. Da der Umgebungsbereich dann, wenn der Anwender die zu messende Probe in der Vorrichtung gemäß den Anforderungen getrennt einschließt, ebenfalls in Bezug auf eine Verhinderung der Kontamination und auf eine Verhinderung der Beeinträchtigung der eingeschlossenen Reagenzien unter dem Verantwortungsbereich des Anwenders gehandhabt werden kann, ist es möglich, die Umgebungsbereiche von der Behandlungsumgebung der Vorrichtung, in der die Reagenzien gelagert werden, zu trennen.
  • Bei der vorerwähnten Aufgabenstellung bedeutet der unter i) erwähnte Ausdruck ”geringe Reagenzmenge”, dass es sich bei der Reagenzmenge, die in der vom Hersteller gelieferten Vorrichtung eingeschlossen ist und in der Vorrichtung gelagert wird, um eine Menge handelt, die der minimalen erforderlichen Reagenzmenge zur Verwendung bei der biochemischen Analyse entspricht oder größer als diese Menge ist, oder um eine minimale Menge, die das Minimum nicht unnötigerweise übersteigt, oder um eine darüber liegende Menge handelt, und wenn die zum Zeitpunkt der Analyse gelagerten Reagenzien bei der biochemischen Analyse verwendet werden, kann die minimale erforderliche Menge ohne jeden Verlust zugetropft werden.
  • Der Grund hierfür ist, dass die in der Vorrichtung gelagerten und dem Anwender als Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien bereitgestellten Reagenzien im Allgemeinen teuer sind. Wenn es sich beispielsweise bei der Vorrichtung um eine Vorrichtung zur DNA-Analyse handelt, die bei der Probenvorbereitung der DNA-Analyse verwendet wird, werden als in der Vorrichtung gelagerte Reagenzien solche Reagenzien verwendet, die üblicherweise als Primer zur Durchführung der PCR-Reaktion, als fluoreszierende Reagenzien zur Markierung der DNA-Fragmente und dergleichen bezeichnet werden. Im Allgemeinen sind in der Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien, die für den Anwender bereitgestellt wird, teure Reagenzien, wie Primer oder fluoreszierende Reagenzien, für die Probenvorbereitung der DNA-Analyse häufig erforderlich. Bei der derzeitigen Probenvorbereitung für die biochemische Analyse, bei der keine Vorrichtung verwendet wird, in der die Reagenzien gelagert werden, werden derartige teure Reagenzien manuell vom Fachmann unter Verwendung einer Mikropipette oder dergleichen gehandhabt, so dass es möglich ist, die Anwendungsmenge auf das erforderliche Minimum zu beschränken.
  • Wenn dagegen die Probenvorbereitung bei der biochemischen Analyse an Stelle einer manuellen Durchführung unter Verwendung einer Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien automatisiert wird, kommt den Fragen, wie in einer vom Hersteller bereitgestellten Vorrichtung die teuren Reagenzien in einer Einwegvorrichtung ohne eine erhebliche Zunahme der erforderlichen minimalen Anwendungsmenge gelagert werden können und wie aus der Vorrichtung bei der Anwendung mehr als die minimale erforderliche Menge zugetropft werden kann, erhebliche Bedeutung zu.
  • Ferner bedeutet bei der vorerwähnten Aufgabenstellung der unter iii) erwähnte Ausdruck ”kostengünstig”, dass es möglich ist, für die Herstellung der Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien ein billiges Material auszuwählen, und es ferner möglich ist, den Aufbau der Vorrichtung zu vereinheitlichen, und zwar unabhängig von den unterschiedlichen Reagenztypen, die in der Vorrichtung gelagert werden.
  • Bezüglich der Auswahl der Materialien für die Vorrichtung gibt es im Hinblick auf die Struktur der Oberfläche im Inneren, auf der die Reagenzien durch Bereitstellung einer Vertiefung (Mulde) in der Vorrichtung (was häufig bei einer mikrofluidischen Vorrichtung der Fall ist) gelagert werden, zahlreiche Spezifikationen, die das Harzmaterial, das den Vorrichtungskörper als eine der Komponenten der Vorrichtung bildet, erfüllen muss. Daher war es bei der Auswahl der Materialien für die Vorrichtung erforderlich, die Materialauswahl so zu treffen, dass es möglich ist, eine komplizierte Gestalt des Vorrichtungskörpers zu realisieren, dass das Material eine ausreichende Steifigkeit aufweist, um dem Anwender die Handhabung der Vorrichtung als Einwegartikel zu ermöglichen, und dass das Material eine so geringe Durchlässigkeit für Wasserdampf aufweist, dass die in der Vorrichtung gelagerten Reagenzien während der vom Hersteller gewährten Garantiedauer (zum Beispiel drei Monate, sechs Monate, ein Jahr oder dergleichen) nicht verdampfen oder absorbiert werden. Beispielsweise weist ein Harz, wie Polypropylen (PP) eine geringe Durchlässigkeit für Wasserdampf auf, ist kostengünstig und lässt sich leicht verformen, wobei aber das Problem besteht, dass es eine geringe Steifigkeit aufweist und nur schwer in eine kompliziert ausgestaltete Form gebracht werden kann. Daher ist man gezwungen, ein Harz, zum Beispiel ein Cycloolefin-Polymer (COP), zu verwenden, das eine geringe Durchlässigkeit für Wasserdampf und eine hohe Steifigkeit aufweist, wobei aber ein derartiges Harz relativ schwer zu verformen ist und ein teures Material darstellt. Insgesamt ist es in Bezug auf die Struktur, in der die Reagenzien im Inneren durch Bereitstellung einer Mulde in der Vorrichtung gelagert werden, nicht möglich, die Schwierigkeiten bei der Materialauswahl für den Vorrichtungskörper zu vermeiden, wobei dieses Material tendenziell teuer ist.
  • Es existiert eine experimentelle Vorrichtung, bei der an der Vorrichtung ein Beutel angebracht ist, in dem nur ein einziger Reagenztyp gelagert werden kann. Das im Beutel gelagerte Reagenz wird zum Zeitpunkt der Durchführung der Analyse vom Anwender mit den Fingern zusammengedrückt. In einer derartigen Vorrichtung kann in einem einzelnen Beutel nur ein einziger Reagenztyp gelagert werden, während es nicht möglich ist, mehrere Reagenztypen zu lagern. Demzufolge kann eine derartige Vorrichtung nicht für Analysen verwendet werden, bei denen eine Mehrzahl von Reagenztypen erforderlich ist. Wenn eine Mehrzahl von Beuteln an einer Vorrichtung für Analysen, die eine Mehrzahl von Reagenztypen erforderlich machen, angebracht wird, besteht die Notwendigkeit, neuerdings jedes Mal eine Anzahl von Beuteln entsprechend der Anzahl der Reagenztypen, die für jeden Analysentyp erforderlich sind, anzubringen. Somit ergibt sich das Problem, dass tendenziell die Kosten steigen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien sowie einen biochemischen Analysator gemäß den vorerwähnten Zielen i) bis iii) bereitzustellen, wobei den vorerwähnten speziellen Gesichtspunkten besondere Beachtung geschenkt werden soll.
  • Lösung der Aufgabe
  • Um die vorerwähnte Aufgabe zu lösen, handelt es sich bei der Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien gemäß der vorliegenden Erfindung um eine Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien, die an den Anwender als Einwegartikel ausgeliefert werden kann. Dazu verbindet man den Vorrichtungskörper und den Reagenzlagerbehälter, in dem das Reagenz in einem geschlossenen Raum, abgeschirmt von der Außenluft, eingeschlossen ist.
  • Somit wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien zunächst das Reagenz hermetisch verpackt, indem man einen Reagenzlagerbehälter verwendet, der so aufgebaut ist, dass das Reagenz durch eine Verbindungsstelle, die eine Verbindungsoberfläche mit dem Vorrichtungskörper bildet, eingeschlossen ist, wobei der eingeschlossene Raum und die Verbindungsstelle integriert sind.
  • Das Innere des Vorrichtungskörpers ist ebenfalls abgeschlossen, indem man die Verbindungsoberfläche am Vorrichtungskörper an der Verbindungsstelle, die den verschlossenen Raum im Reagenzlagerbehälter verschließt, mit der Kartuschenoberfläche des Vorrichtungskörpers verbindet.
  • Dabei werden im Vorrichtungskörper, dessen Inneres durch den Reagenzlagerbehälter verschlossen ist, ein ein Reagenz einschließender Raum (nachstehend als Mulde bezeichnet), eine Probenmulde und eine konkave Mulde zur Durchführung der Reaktion und der Reinigung ausgebildet.
  • In der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien sind verschiedene Typen von Reagenzien jeweils in einer Mehrzahl von verschlossenen Räumen eingeschlossen. Eine Mehrzahl von Typen von Reagenzlagerbehältern, die ganzheitlich die Öffnungen der Mehrzahl von eingeschlossenen Räumen durch eine Verbindungsstelle verschließen, wird entsprechend unterschiedlichen Mustern der einzelnen unterschiedlichen Reagenztypen, die in der Mehrzahl von eingeschlossenen Räumen enthalten sind, hergestellt. Somit kann selbst dann, wenn der Aufbau und die Herstellung des Vorrichtungskörpers vereinheitlicht sind, die Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien in einer Vielzahl von Typen von analytischen Anwendungen eingesetzt werden.
  • Beim erfindungsgemäßen biochemischen Analysator ist der Vorrichtungskörper zur Durchführung der biochemischen Analyse, bei dem eine Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien verwendet wird, mit einer Halterung zum Einsetzen der Vorrichtung für die Lagerung von biochemischen Reagenzien und einem Deckel ausgestattet, der den Reagenzlagerbehälter, der durch Anbringen des Vorrichtungskörpers an der Halterung eingesetzt wird, gegen die Halterungsseite drückt.
  • Da dabei der verschlossene Raum des Reagenzlagerbehälters durch Andrücken des Deckels zusammengedrückt wird und der verschlossene Bereich der Verbindungsstelle, der die Öffnung des zusammengedrückten eingeschlossenen Raums verschließt, so deformiert wird, dass er sich zum Vorrichtungskörper hin wölbt und aufgerissen (gebrochen) wird, wird das im Reagenzlagerbehälter gelagerte Reagenz tropfenförmig in den Vorrichtungskörper eingebracht.
  • Diese Beschreibung umfasst den Inhalt der Beschreibung und/oder der Zeichnungen der japanischen Patentanmeldung 2014-117089 , deren Priorität in der vorliegenden Anmeldung beansprucht wird.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien und dem erfindungsgemäßen biochemischen Analysator lassen sich die folgenden Wirkungen erzielen.
    • I) Es ist möglich, eine Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien bereitzustellen, die das Reagenz in hermetischer Weise lagert und das Reagenz tropfenweise abgeben kann, ohne dass es der Außenluft des Lagerraums ausgesetzt wird. Ferner ist es möglich, einen biochemischen Analysator unter Verwendung dieser Vorrichtung bereitzustellen.
  • In der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien ist ein Reagenzlagerbehälter ausgebildet, in dem das Reagenz in einem eingeschlossenen Raum durch die Verbindungsstelle, die die Verbindungsoberfläche mit dem Vorrichtungskörper bildet, verschlossen ist, wobei der eingeschlossene Raum und die Verbindungsstelle miteinander integriert sind. Es wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die gegenüber der Außenluft verschlossen ist, indem man die Verbindungsoberfläche, die mit dem Vorrichtungskörper an der Verbindungsstelle im Reagenzlagerbehälter ausgebildet ist, mit der Kartuschenoberfläche des Vorrichtungskörpers verbindet. Somit dient der Innenraum der Kartusche des Vorrichtungskörpers, der die Mulde umfasst, in die das Reagenz eingetropft ist, auch als ein Raum, der gegen die Außenluft abgeschirmt ist.
  • Somit sind in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien der Innenraum des Reagenzlagerbehälters, der das Reagenz lagert, und der Innenraum der Kartusche des Vorrichtungskörpers, in die das Reagenz eingetropft wird, ebenfalls zusammen gegen die Außenluft abgeschirmt. Somit ist es bei Anwendung der Vorrichtung möglich, das Reagenz in den Kartuscheninnenraum des Vorrichtungskörpers aus dem Reagenzlagerbehälter zu transportieren, ohne dass das Reagenz der Außenluft ausgesetzt wird. Ferner ist es möglich, eine Kontamination zu verhindern, ohne dass die Funktionsweise des Reagenz beeinträchtigt wird.
    • II) Es ist möglich, eine Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien bereitzustellen, die zur Lagerung oder zur tropfenweisen Abgabe einer geringen Reagenzmenge befähigt ist. Ferner kann ein biochemischer Analysator unter Verwendung der Vorrichtung bereitgestellt werden.
  • Der eingeschlossene Raum des Reagenzlagerbehälters wird im Allgemeinen durch Formpressen hergestellt, wobei man die Größe des einschlossenen Raums vorher entsprechend der Menge des einzuschließenden Reagenz festlegt und ein Formpresswerkzeug herstellt. In Bezug auf die Herstellungstechniken ist es ferner möglich, einen eingeschlossenen Raum von geringerer Größe herzustellen. Wenn die geringe Menge an Reagenz in den Reagenzlagerbehälter gebracht wird, ist es aufgrund der Tatsache, dass der eingeschlossene Raum, der das Reagenz lagert, durch die Verbindungsstelle, die die Verbindungsoberfläche mit dem Vorrichtungskörper bildet, verschlossen ist, möglich, das Ziel in vollem Umfang zu erreichen, indem man Abgabetechniken, wie eine Stromdüsentechnik oder eine Tintenstrahltechnik vom Piezotyp, anwendet.
  • Es sind zahlreiche Reagenztypen möglich, wie flüssige, granulierte und pulverförmige Reagenzien. Da der Reagenzlagerbehälter eine strukturell einfache Verpackungsform darstellt, die den eingeschlossenen Raum durch die Verbindungsstelle verschließt, können beliebige Reagenztypen in hermetischer Weise gelagert werden. Ferner ist es im Hinblick auf Eigenschaften, wie geringe Durchlässigkeit für Wasserdampf und Lichtschutz des Vorrichtungskörpers, die bei einem Harz schwer zu erreichen sind, sofern der eingeschlossene Raum und die Verbindungsstelle den Lagerbehälter darstellen, möglich, eine Auswahl unter einer großen Anzahl von Materialien, wie einer Aluminiumfolie oder einer Kunstharzfolie, die einer Fluorbeschichtung unterworfen worden ist, je nach Bedarf zu treffen.
  • Wenn daher die Reagenzmenge sehr klein ist, kann die Form des eingeschlossenen Raums des Reagenzlagerbehälters in entsprechender Weise ausgebildet werden und durch Auswahl des für den eingeschlossenen Raum und die Verbindungsstelle geeigneten Materials kann die geringe Reagenzmenge bis zur Verwendung der Vorrichtung ohne eine Kontamination durch Wasserdampf oder dergleichen, die in der Außenluft enthalten sind, gelagert werden.
    • III) Es ist möglich, eine kostengünstige Vorrichtung bereitzustellen.
  • Im Allgemeinen ist die Zeitspanne zum Eintropfen des Reagenz bis zur Entsorgung der Vorrichtung erheblich kürzer als die Zeitspanne vom Einschließen des Reagenz durch den Hersteller der Vorrichtung zum Zeitpunkt des Versands bis zur Verwendung durch den Anwender.
  • In der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien wird das Reagenz im einschlossenen Raum durch die Verbindungsstelle, die die Verbindungsoberfläche mit dem Vorrichtungskörper bildet, verschlossen, und die Lagerung des Reagenz wird im Inneren des Reagenzlagerbehälters, in dem der eingeschlossene Raum und die Verbindungsstelle integriert sind, vorgenommen. Vergleicht man dieses Verfahren mit einem Verfahren zur Lagerung des Reagenz in der Kartusche des Vorrichtungskörpers, der keinen Reagenzlagerbehälter umfasst, ergibt sich ein Vorteil insofern, als es nicht erforderlich ist, ein Material mit geringer Durchlässigkeit für Wasserdampf als Kartuschenmaterial auszuwählen; vielmehr ist es möglich, ein billiges Harz mit hoher Durchlässigkeit für Wasserdampf auszuwählen, zum Beispiel ein Polycarbonatharz (PC), ein Acrylharz und ein Elastomer.
  • Ferner kann der Reagenzlagerbehälter auch so aufgebaut sein, dass er eine Mehrzahl von verschlossenen Räumen aufweist, indem man die Öffnungen der Mehrzahl von verschlossenen Räumen unter Verwendung eines einzigen Verbindungselements ganzheitlich verschließt. Es ist möglich, getrennte Reagenzien in jedem geschlossenen Raum zum Zeitpunkt des Einschließens des Reagenz einzuschließen. Dies hat den Vorteil, dass die Verpackungskosten für das Reagenz geringer sind als bei einem Verfahren unter Verwendung eines Beutels zur Lagerung des Reagenz, was es erforderlich macht, die Beutel in der gleichen Anzahl wie die Reagenztypen herzustellen.
  • Ferner ergibt sich durch Veränderung der Typen der in jeder der Mehrzahl von geschlossenen Räumen des Reagenzlagerbehälters eingeschlossenen Reagenzien und der individuellen eingeschlossenen Räume als Einschlussziele, ein Vorteil insofern, als es möglich ist, die Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien in einer Mehrzahl von Mustern bereitzustellen, ohne dass man die Konstruktion und das Herstellungsverfahren für den Vorrichtungskörper verändert. Es ist erforderlich, die Positionen der in der Vorrichtung ausgebildeten Mulden oder den Weg zum Transport der Reagenzien in den Vorrichtungskörper nach dem Eintropfen in die Mulde vorher festzulegen. Da die Herstellungskosten für das Formpresswerkzeug des Vorrichtungskörpers oder das Formpresswerkzeug für den geschlossenen Raum des Reagenzlagerbehälters hoch sind, ist es möglich, die Vorrichtungen in einer Mehrzahl von Mustern bereitzustellen, ohne dass man die Formgebungswerkzeuge verändert. Schließlich ist es möglich, die Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien dem Anwender unter Erzielung einer Kostensenkung bereitzustellen.
  • Weitere Gesichtspunkte, Konfigurationen und Wirkungen, die von den vorstehenden Ausführungen abweichen, ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Gesamtansicht einer Vorrichtung zur Lagerung von Reagenzien für die STR-Analyse als eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien.
  • 2 ist eine Explosionsdarstellung der in 1 gezeigten Vorrichtung.
  • 3 ist eine Explosionsdarstellung der in 2 dargestellten Vorrichtung.
  • 4 ist eine Explosionsdarstellung einer in 2 dargestellten PTP-Verpackungsfolie.
  • 5 ist eine Darstellung, bei der verschiedene Typen als ein Beispiel für die STR-Analyse in der gemäß den 1 bis 4 aufgebauten Vorrichtung getrennt dargestellt sind.
  • 6 ist eine Gesamtansicht eines Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystems einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Analysators sowie eine die Montage verdeutlichende Darstellung der Vorrichtung.
  • 7 ist eine vergrößerte Ansicht einer Halterung des in 6 dargestellten Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystems.
  • 8 zeigt eine Darstellung des Zustands vor dem Anbringen des Deckels zu dem Zeitpunkt, an dem der Deckel am Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystem angebracht wird.
  • 9 zeigt den Zustand nach dem Anbringen des Deckels zu dem Zeitpunkt, an dem der Deckel am Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystem angebracht worden ist.
  • 10[I] und 10[II] erläutern ein Verfahren zum Eintropfen von Reagenzien, die in der Tasche einer PTP-Verpackungsfolie gelagert sind, in die Reagenzeintropfmulde des Vorrichtungskörpers im Innern der Vorrichtung.
  • 11[I] und 11[II] erläutern ein modifiziertes Beispiel für ein Verfahren zum Eintropfen von in der Tasche einer PTP-Verpackungsfolie gelagerten Reagenzien in die Reagenzeintropfmulde des Vorrichtungskörpers im Innern der Vorrichtung.
  • 12 zeigt ein modifiziertes Beispiel für die Aufnahme der Reagenzien in der PTP-Verpackungsfolientasche, die die Vorrichtung bildet.
  • 13 erläutert ein Verfahren zum Transport der Reagenzien unter Verwendung eines Haltekanals zwischen den Vorrichtungskanälen im Innern der Vorrichtung.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Nachstehend werden Ausführungsformen für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien und für einen erfindungsgemäßen biochemischen Analysator unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Auf der Basis der Probenvorbereitung für eine STR-Analyse als ein Beispiel für eine biochemische Analyse wird eine Vorrichtung zur Lagerung von Reagenzien für eine STR-Analyse in Form von Verbrauchsartikeln, die zur Lagerung der bei der STR-Analyse verwendeten Reagenzien befähigt ist, als eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien beschrieben. Ferner wird ein Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystem unter Verwendung der Vorrichtung zur Lagerung von Reagenzien für die STR-Analyse als eine Ausführungsform des biochemischen Analysators beschrieben. Sofern die Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien und der biochemische Analysator gemäß der vorliegenden Erfindung die nachstehend beschriebenen Merkmale, zum Beispiel in Bezug auf Aufbau und Funktion, aufweisen, gilt selbstverständlich Entsprechendes auch für eine Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien und einen biochemischen Analysator, die bei biochemischen Analysen, bei denen es sich nicht um STR-Analysen handelt, eingesetzt werden.
  • Somit werden in Bezug auf die Vorrichtung zur Lagerung von Reagenzien für die STR-Analyse als eine Ausführungsform für die erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien sowie in Bezug auf das Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystem als eine Ausführungsform für den erfindungsgemäßen biochemischen Analysator zunächst Merkmale, wie Aufbau und Funktion, der Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien und des biochemischen Analysators gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Bei der Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien gemäß der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich um eine Vorrichtung, die aufgebaut wird, indem man einen Reagenzlagerbehälter, der von der Außenluft abgeschirmt ist und der eine Verpackungsform unter Herstellung einer verschlossenen Durchdrückpackung (PTP, ”press through pack”) aufweist, mit dem Vorrichtungskörper in haftende Verbindung bringt bzw. verklebt. Die Vorrichtung kann für den Verbraucher als Verbrauchsartikel bereitgestellt werden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien ist der Reagenzbehälter aus der PTP-Verpackungsfolie hergestellt, die so aufgebaut wird, dass eine Deckfolie mit einer Basisfolie, die mit einer zur Aufnahme von Reagenz geeigneten Tasche mit einer hohlen, konvexen Gestalt ausgeformt ist, verklebt wird. Die Taschenöffnung der Basisfolie, in die vorher das Reagenz eingefüllt worden ist, wird mit der Deckfolie versiegelt.
  • Dabei weist die PCP-Verpackungsfolie eine besondere Siegelverpackungs-Lagerungsform für die Lagerung von Reagenz auf, bei der eine Tablette bis zur Verwendung durch den Anwender hermetisch in der Tasche mit der hohlen, konvexen Gestalt, die in der Basisfolie ausgebildet ist, verpackt ist. Bei der Verwendung der Tablette wird der konvexe Bereich der Tasche der Basisfolie mit der hermetisch darin gelagerten Tablette mit dem Finger von der Seite der Basisfolie zur Seite der Deckfolie gedrückt. Dabei ist die Verpackungsform auf der Grundlage der Verpackungsform der Tablette optimiert. Die Tablette tritt durch die Filmfolie, die die Deckfolie darstellt, hindurch.
  • Bei der Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Folienoberfläche der Deckfolie der PTP-Verpackungsfolie, in der das Reagenz eingeschlossen und verpackt ist, mit der Kartuschenoberfläche des Vorrichtungskörpers verklebt. Das Innere des Vorrichtungskörpers ist ebenfalls versiegelt. Dabei sind im Kunstharzkörper, der den Vorrichtungskörper bildet, eine Mulde zum Einschließen von Reagenz, eine Mulde zum Einschließen einer Probe und eine konkave Mulde zur Durchführung einer Reaktion, einer Reinigung oder dergleichen ausgebildet.
  • Ferner sind in der Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien gemäß der vorliegenden Ausführungsform verschiedene Typen von Reagenzien in einer Mehrzahl von in der Grundfolie ausgebildeten Taschen eingeschlossen. Eine Mehrzahl von Typen der PTP-Verpackungsfolien, in denen Öffnungen der Mehrzahl von Taschen der Basisfolie ganzheitlich mit der Deckfolie gesiegelt sind, werden gemäß unterschiedlichen Mustern der verschiedenen Typen von Reagenzien, die in der Mehrzahl von Taschen eingeschlossen sind, hergestellt. Somit kann auch bei einer Vereinheitlichung der Gestaltung und der Herstellungsweise des Vorrichtungskörpers die Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien in einer Mehrzahl von Typen von analytischen Anwendungen eingesetzt werden.
  • Der biochemische Analysator gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem Vorrichtungskörper zur Durchführung einer biochemischen Analyse, einer Halterung zum Einsetzen der Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien und einem Deckel ausgestattet, der die PTP-Verpackungsfolie der Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien, die durch Anbringen des Vorrichtungskörpers an der Halterung eingesetzt wird, zur Halterungsseite hin gedrückt.
  • Im Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystem, das den biochemischen Analysator gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt, können die Lagerung und das Zutropfen von Reagenz in der folgenden Reihenfolge vorgenommen werden.
  • Stufe S1: Beim Hersteller werden die Reagenzien in die PTP-Verpackungsfolie eingeführt (injiziert) und verschlossen.
  • Stufe S2: Beim Hersteller wird der Vorrichtungskörper hergestellt. Eine Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien wird durch Anheften (Verkleben) an der PTP-Verpackungsfolie hergestellt. Die Vorrichtung wird dem Anwender als Verbrauchsartikel zur Verfügung gestellt.
  • Stufe S3: Der Anwender setzt die Vorrichtung in die Halterung des Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystems, das einen biochemischen Analysator darstellt, ein (anschließend bringt der Anwender je nach Bedarf die zu analysierende Probe in die Vorrichtung ein).
  • Stufe S4: Der Deckel der Vorrichtung bedeckt die Halterung, in die die Vorrichtung automatisch oder manuell vom Anwender eingesetzt worden ist.
  • Stufe S5: Die Tasche der Basisfolie der PTP-Verpackungsfolie der Vorrichtung wird vom Deckel der Vorrichtung zusammengedrückt. Der verschlossene Bereich der Deckfolie, der die Taschenöffnung der Basisfolie verschließt, wölbt sich in die entsprechende Mulde des Vorrichtungskörpers und wird zerrissen. Das im Tascheninnern gelagerte Reagenz tropft in die Mulde der Vorrichtung.
  • Stufe S6: Die Vorrichtung startet die Flüssigkeitszufuhr und die Temperatursteuerung unter Verwendung des Reagenz.
  • Stufe S7: Die Probe, die der Flüssigkeitszufuhr- und Temperatursteuerung zu unterziehen ist, wird automatisch durch die Vorrichtung oder manuell vom Anwender zum Analysator transportiert. Darauf folgt der Analysenbeginn.
  • Bei einem derartigen Verfahren wird das im Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystem des biochemischen Analysators verwendete Reagenz im Reagenzlagerbehälter, der aus der PTP-Verpackungsfolie gebildet ist, gelagert. Durch Aufreißen der PTP-Verpackungsfolie im Vorrichtungskörper während der Anwendung kann das Reagenz im Vorrichtungskörper in den verschlossenen Raum, der nicht der Außenluft ausgesetzt ist, getropft werden. Es ist möglich, eine geringe Reagenzmenge zu lagern und einzusetzen.
  • Mit der Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien und dem biochemischen Analysator gemäß der vorliegenden Ausführungsform lassen sich die folgenden Wirkungen erreichen:
    • I) Es ist möglich, eine Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien bereitzustellen, in der das Reagenz hermetisch gelagert werden kann und das Reagenz zugetropft werden kann, ohne dass es der Außenluft des Lagerungsorts ausgesetzt wird. Ferner kann ein biochemischer Analysator unter Verwendung dieser Vorrichtung bereitgestellt werden.
  • Da bei der Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Folie der PTP-Verpackungsfolie, die das Reagenz einschließt, mit der Kartusche des Vorrichtungskörpers in haftende Verbindung gebracht (verklebt) wird, um eine verschlossene Vorrichtung bereitzustellen, wird der Innenraum der Kartusche, die die Mulde umfasst, in die das Reagenz eingetropft wird, ebenfalls zu einem Raum, der von der Außenluft abgeschirmt ist.
  • Dies bedeutet, dass bei der Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien der Bereich der PTP-Verpackungsfolie, in der das Reagenz gelagert ist, und der Bereich der Mulde der Kartusche des Vorrichtungskörpers, in die das Reagenz eingetropft wird, ebenfalls verschlossen sind. Demzufolge können die Reagenzien transportiert werden, ohne dass sie der Außenluft ausgesetzt werden. Somit ist es möglich, eine Kontamination zu verhindern, ohne dass die Funktion des Reagenz beeinträchtigt wird.
    • II) Es ist möglich, eine Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien bereitzustellen, die zur Lagerung und zum Eintropfen einer geringen Reagenzmenge befähigt ist. Ferner kann ein biochemischer Analysator unter Verwendung dieser Vorrichtung bereitgestellt werden.
  • Die Basisfolie der PTP-Verpackungsfolie wird durch übliche Formgebung hergestellt. Die Abmessungen der Tasche werden vorher gemäß der einzuschließenden Reagenzmenge festgelegt und ein Formpresswerkzeug wird hergestellt. Die Verwendung einer PTP-Verpackungsfolie als Verpackungsmaterial für eine Tablette ist bekannt. Die Abmessungen der Tasche werden gemäß den Abmessungen einer Tablette, die vom Menschen leicht eingenommen werden kann, festgelegt. Bei diesen Herstellungstechniken ist es auch möglich, Taschen mit geringeren Abmessungen herzustellen. Auch beim Auftragen einer geringen Reagenzmenge auf die PTP-Verpackungsfolie ist es möglich, diesen Fall durch Abgabetechniken, wie Stromdüsenverfahren oder Tintenstrahlverfahren vom Piezotyp, zu beherrschen.
  • Als Reagenzien kommen zahlreiche Typen in Frage, zum Beispiel Flüssigkeiten, Granalien und Pulver. Da es sich bei der PTP-Verpackungsfolie um eine strukturell einfache Verpackungsform handelt, können beliebige Reagenztypen hermetisch gelagert werden. Im Hinblick auf Funktionen, wie geringe Durchlässigkeit für Wasserdampf und Lichtabschirmung des Vorrichtungskörpers, die für das Harz schwierig zu erreichen sind, ist es beim PTP-Verpackungsfolienmaterial einfach, unter zahlreichen vorhandenen Materialien eine Auswahl zu treffen, zum Beispiel Aluminiumfolien oder Harzfolien, die je nach Bedarf einer Fluorbeschichtung unterzogen worden sind.
  • Wenn es sich bei der Reagenzmenge um eine geringe Menge handelt, kann ein entsprechender Typ einer Tasche aus der PTP-Verpackungsfolie hergestellt werden. Wenn das entsprechende Material ausgewählt wird, kann die geringe Reagenzmenge gelagert werden.
    • III) Es ist möglich, eine kostengünstige Vorrichtung bereitzustellen.
  • Im Allgemeinen ist die Zeitspanne vom Eintropfen des Reagenz bis zur Entsorgung der Vorrichtung erheblich kürzer, als die Zeitspanne vom Einschließen des Reagenz durch den Hersteller zum Zeitpunkt des Versands bis zur Verwendung durch den Anwender.
  • In der Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Lagerung der Reagenzien im Inneren der PTP-Verpackungsfolie vorgenommen. Bei einem Vergleich des Verfahrens mit einem Verfahren zur Lagerung der Reagenzien in der Kartusche des Vorrichtungskörpers ist es aufgrund des Vorteils, dass eine Auswahl eines Materials mit geringer Durchlässigkeit für Wasserdampf als Kartuschenmaterial nicht notwendig ist, möglich, ein kostengünstiges Harz mit hoher Durchlässigkeit für Wasserdampf, wie ein Polycarbonatharz (PC), ein Acrylharz und ein Elastomer, auszuwählen.
  • Ferner ermöglicht die PTP-Verpackungsfolie in einfacher Weise die Bereitstellung einer Form, bei der mehrere Reagenzien auf einer einzigen Folie verpackt werden, wie es in breitem Umfang bei einem Verpackungsmaterial für Tabletten der Fall ist. Dadurch wird es erstens möglich, eine Mehrzahl von Taschen in einer einzigen PTP-Verpackungsfolie bereitzustellen, und es wird möglich, separate Reagenzien in den einzelnen Taschen zum Zeitpunkt des Einschlusses der Reagenzien bereitzustellen. Dies hat den Vorteil, dass die Verpackungskosten für das Reagenz geringer sind als bei den Verfahren, bei denen die Reagenzien in Beuteln gelagert werden, was die Herstellung von Beuteln in einer Anzahl, die der Anzahl der Reagenztypen entspricht, erforderlich macht.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Vorrichtung in einer Mehrzahl von Mustern bereitgestellt werden kann, indem man die Typen, die Positionen oder ähnliche Parameter der in der PTP-Verpackungsfolie eingeschlossenen Reagenzien verändert, ohne dass das Konzept und das Herstellungsverfahren für den Vorrichtungskörper verändert werden. Zwar ist es erforderlich, die Position der Mulden des Vorrichtungskörpers oder den Transportweg der Reagenzien nach dem Eintropfen vorher festzulegen, da die Herstellungskosten des Formpresswerkzeugs für den Kunstharzkörper der Vorrichtung oder für das Formpresswerkzeug der PTP-Verpackungsfolie teuer sind; es ist aber möglich, die Vorrichtung in einer Mehrzahl von Mustern bereitzustellen, ohne dass die Formpresswerkzeuge verändert werden. Schließlich ist es möglich, die Vorrichtung dem Anwender kostengünstig bereitzustellen.
  • Nachstehend werden die Vorrichtung zur Lagerung von Reagenzien für die STR-Analyse als eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien, einschließlich von Merkmalen, wie Konfiguration und Funktion, sowie das Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystem als eine Ausführungsform des biochemischen Analysators gemäß der vorliegenden Erfindung auf der Basis der entsprechenden speziellen Ausführungsformen beschrieben.
  • 1 ist eine perspektivische Gesamtansicht einer Vorrichtung zur Lagerung von Reagenzien für die STR-Analyse einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien.
  • 2 ist eine Explosionsansicht der in 1 dargestellten Vorrichtung.
  • Eine Vorrichtung 10 zur Lagerung von Reagenzien für die STR-Analyse (nachstehend einfach als Vorrichtung bezeichnet) wird aufgebaut, indem man einen Vorrichtungskörper 20 und eine PTP-Verpackungsfolie 30 in haftende Verbindung (verklebt). Im dargestellten Beispiel weist die Vorrichtung 10 eine dünne, längliche, im Wesentlichen rechteckige Parallelepiped-Gestalt auf. Eine untere Oberfläche der PTP-Verpackungsfolie 30 und eine obere Oberfläche des Vorrichtungskörpers 20, die eine ähnliche planare Gestalt aufweisen, werden miteinander in ihrer Dickenrichtung verbunden.
  • Der Vorrichtungskörper 20 weist beispielsweise folgende Strukturelemente auf: eine Reagenzeintropfmulde 11 (im dargestellten Beispiel 6 Reagenzeintropfmulden 11-1 bis 11-6), eine Bewegungsmulde 12, eine Abfallflüssigkeitsmulde 13, eine Probenaufnahmemulde 14, eine Nachweismulde 15 und ein Positionierungsdurchgangsloch 29. Die einzelnen Mulden 11, 12, 13, 14 und 15 bestehen beispielsweise aus einem schüsselförmigen konkaven Bereich von entsprechender Größe, der auf der oberen Oberfläche des Vorrichtungskörpers 20 entsprechend zur Verbindungsoberfläche mit der PTP-Verpackungsfolie 30 ausgebildet ist. Eine Mehrzahl von Positionierungsdurchgangslöchern 29 sind in den Eckbereichen der Verbindungsoberfläche im Abstand voneinander angeordnet. Sie durchdringen den Vorrichtungskörper 20 in der Dickenrichtung.
  • Die PTP-Verpackungsfolie 30 ist mit einer oder mehreren Taschen 16 von konvexer Gestalt versehen (im dargestellten Beispiel vier Taschen 16-1 bis 16-4, entsprechend den einzelnen vier Reagenzeintropfmulden 11-1 bis 11-4) sowie mit Durchgangslöchern 39 zur Positionierung und je nach Bedarf mit Durchgangslöchern 17 zur Injektion der Probe oder dergleichen oder zur Extraktion der Reaktions- und Reinigungsprodukte. Das Reagenz ist im Innern der Tasche 16 enthalten. Wenn eine flachbödige Oberfläche einer Seite, die der Seite gegenüberliegt, aus der die Tasche 16 der PTP-Verpackungsfolie 30 hervorsteht, mit der oberen Oberfläche des Vorrichtungskörpers 20 verklebt und verbunden wird, sind die Taschen 16 (16-1 bis 16-4 im dargestellten Beispiel) auf der oberen Oberfläche der PTP-Verpackungsfolie 30 so angeordnet, dass sie den entsprechenden Reagenzeintropfmulden (11-1 bis 11-4 im dargestellten Beispiel) zugewandt sind. Im dargestellten Beispiel sind die Durchgangslöcher 17 auf der oberen Oberfläche der PTP-Verpackungsfolie 30 so angeordnet, dass sich die einzelnen Durchgangslöcher 17 (zwei Durchgangslöcher 17-1 und 17-2 im dargestellten Beispiel) gegenüber jeweils der Probenaufnahmemulde 14 und der Nachweismulde 15 des Vorrichtungskörpers 20 befinden.
  • Ferner sind Durchgangslöcher 39 zur Positionierung an der oberen Oberfläche der PTP-Verpackungsfolie 30 so vorgesehen, dass sie den zur Positionierung dienenden Durchgangslöchern 29 des Vorrichtungskörpers 20 entsprechen. Die Positionierungsdurchgangslöcher 29 und die Positionierungsdurchgangslöcher 39 bilden die Positionierungsdurchgangslöcher 19 der Vorrichtung 10, die die Vorrichtung 10 in der Dickenrichtung durchdringen.
  • 3 ist eine Explosionsansicht des in 2 dargestellten Vorrichtungskörpers.
  • Der Vorrichtungskörper 20 wird durch Verkleben eines oberen Teils 21 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers und eines unteren Teils 23 eines Kunstharz-Vorrichtungskörpers mit einer Kunstharzkörper-Klebefolie 22 und durch Verkleben des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers und einer Membran 25 mit einer Membranklebefolie 24 aufgebaut.
  • Die einzelnen Mulden 11, 12, 13, 14 und 15 sind auf der oberen Oberfläche des oberen Teils 21 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ausgebildet. Eine Endseite einer jeden Muldenpassage 21a öffnet sich zum tiefsten Bodenbereich der entsprechenden Mulden 11, 12, 13, 14 und 15 hin. Die Muldenpassage 21a erstreckt sich längs der Dickenrichtung des oberen Teils 21 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers, und ihre andere Endseite öffnet sich als ein Muldenauslass auf der unteren Oberfläche des oberen Teils 21 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers. Ferner ist auch eine Positionierungsdurchgangsbohrung 21b, die das Positionierungsdurchgangsloch 29 bildet, im oberen Teil 21 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ausgebildet. Die Gestalt der inneren Umfangsoberflächen der entsprechenden Mulden 11, 12, 13, 14 und 15 ist so beschaffen, dass die Reagenzien schwer zurückgehalten werden, zum Beispiel ist die untere Oberfläche in Richtung zur Muldenpassage 21a geneigt, so dass es möglich ist, die Reagenzien und dergleichen, die in der Mulde gelagert sind, aus den Mulden über die Muldenpassage 21a ohne Verlust zuzuführen.
  • Folienverbindungslöcher 22a, die in Dickenrichtung durchgehen, sind in der Kunstharzkörper-Klebefolie 22 entsprechend jedem Muldenauslass der einzelnen Muldenpassagen 21a, die sich zur unteren Oberfläche des oberen Teils 21 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers öffnen, ausgebildet. Ferner sind Positionierungsdurchgangsbohrungen 22b, die die Positionierungsdurchgangslöcher 29 bilden, in der Kunstharzkörper-Klebefolie 22 ausgebildet.
  • Auf der oberen Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers sind ein rillenartiger Kanal, der sich in Richtung der Ebene erstreckt, und eine obere Öffnung des Durchgangskanals, der sich entlang der Dickenrichtung erstreckt, in entsprechender Weise ausgebildet. Gleichermaßen sind an der unteren Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ein rillenartiger Kanal, der sich in Richtung der Ebene erstreckt, und eine untere Öffnung des Durchgangskanals, der sich entlang der Dickenrichtung erstreckt, in entsprechender Weise ausgebildet. Die obere Öffnung einer vorgegebenen Anzahl von Durchgangskanälen ist gegenüber einem der Folienverbindungslöcher 22a, die in der Kunstharzkörper-Klebefolie 22 an der oberen Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ausgebildet sind, angeordnet und kann mit der entsprechenden Muldenpassage 21a in den Mulden 11, 12, 13, 14 und 15 in kommunizierende Verbindung gebracht werden. Ferner ermöglichen die rillenartigen Kanäle, die an der oberen Oberfläche oder der unteren Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers vorgesehen sind, eine Kommunikation der oberen Öffnungen oder der unteren Öffnungen der vorgegebenen Durchgangskanäle miteinander, die an der oberen Oberfläche oder der unteren Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers vorgesehen sind. Im dargestellten Beispiel dient unter den rillenartigen Kanälen, die an der unteren Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ausgebildet sind, ein rillenartiger Kanalbereich des zentralen Bereichs der unteren Oberfläche, der einem Aluminiumblock 81 zur Temperatursteuerung des nachstehend näher beschriebenen Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystems 60 entspricht, als temperaturgesteuerter Abschnitt 23c.
  • Auf der oberen Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ist der durchgehende Kanal, in dem die obere Öffnung gegenüber dem Folienverbindungsloch 22a angeordnet ist, so ausgebildet, dass die Zufuhr des Reagenz zwischen dem Folienverbindungsloch 22a und einer der Mulden 11, 12, 13, 14 und 15, mit denen das Folienverbindungsloch 22a kommuniziert, möglich ist.
  • Die Mulden 11, 12, 13, 14 und 15, die im oberen Teil 21 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ausgebildet sind, sind so angeordnet, dass die Mulden und der temperaturgesteuerte Abschnitt 23c gemäß der Darstellung in den Zeichnungen durch diese rillenartigen Kanäle und die im unteren Teil 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ausgebildeten Durchgangskanäle verbunden sind.
  • Dabei sind die oberen Öffnungen der rillenartigen Kanäle und die auf der oberen Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ausgebildeten Durchgangskanäle mit der Folienoberfläche der Kunstharzkörper-Klebefolie 22 bedeckt, wobei der obere Teil 21 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers und der untere Teil 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers mit der Kunstharzkörper-Klebefolie 22 verklebt sind, mit der Ausnahme der oberen Öffnung des vorgegebenen rillenartigen Kanals, der mit dem Folienverbindungsloch 22a der unteren Oberfläche der Kunstharzkörper-Klebefolie 22 kommuniziert.
  • Dagegen können von den unteren Öffnungen der rillenartigen Kanäle und den an der unteren Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ausgebildeten Durchgangskanälen die unteren Öffnungen der vorgegebenen rillenartigen Kanäle und die vorgegebenen Durchgangskanäle so hergestellt werden, dass sie direkt der Membran 25 über Folienöffnungen 24a, die in einer nachstehend beschriebenen Membranklebefolie 24 ausgebildet sind, zugewandt sind. Somit sind in verklebtem Zustand des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers und der Membran 25 über die Membranklebefolie 24 die unteren Öffnungen der rillenartigen Kanäle und die Durchgangskanäle, die an der unteren Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ausgebildet sind, so angeordnet, dass ein Bereich, der direkt der Membran 25 über die Folienöffnung 24a der Membranklebefolie 24 zugewandt sein kann, mit der Folienoberfläche der Membran 25 bedeckt ist, während ein Bereich, der nicht direkt der Membran 25 zugewandt sein kann, mit der Folienoberfläche der Membranklebefolie 24 bedeckt ist.
  • In 3 sind die rillenartigen Kanäle und die Durchgangskanäle, die im unteren Teil 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ausgebildet sind, mit punktierten Linien eingezeichnet und werden als Vorrichtungskanäle 23a bezeichnet. Ferner ist der untere Teil 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ebenfalls mit Positionierungsdurchgangsbohrungen 23b ausgestattet, die Positionierungsdurchgangslöcher 29 bilden. Auf diese Weise wird aufgrund der Tatsache, dass an Stelle der Bereitstellung eines inneren Kanals, der sich entlang der oberen Oberfläche oder der unteren Oberfläche im Inneren des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers erstreckt, die Vorrichtungskanäle 23a durch die Kombination der rillenartigen Kanäle, die sich entlang der oberen Oberfläche oder der unteren Oberfläche erstrecken, und der Durchgangskanäle, die sich in deren Dickenrichtung erstrecken, ausgebildet sind, eine Herstellung der Vorrichtungskanäle 23a durch Zerspanungstechnik erleichtert.
  • Eine Mehrzahl von Folienöffnungen 24a ist in der Membranklebefolie 24 ausgebildet, so dass vorgegebene Bereiche der Vorrichtungskanäle 23a auf der unteren Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ausgebildet werden können, einschließlich der unteren Öffnungen der vorgegebenen rillenartigen Kanäle oder der vorgegebenen Durchgangskanäle, die an der unteren Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ausgebildet sind, so dass sie direkt der Membran 25 zugewandt sind. Auf diese Weise stellen die vorgegebenen Bereiche in den Vorrichtungskanälen 23a der unteren Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers, die direkt mit der Membran 25 bedeckt sind, einen die Fließgeschwindigkeit steuernden Abschnitt 40 dar (vergleiche 10[I] und 10[II]), was das Einströmen (Flüssigkeitszufuhr) und das Ausströmen (Flüssigkeitsabgabe) des Reagenz über die Folienöffnung 24a in Zusammenarbeit mit einem nachstehend beschriebenen Halterungskanal 74 (vergleiche 6) ermöglicht.
  • Ferner ist die Membranklebefolie 24 ebenfalls mit Positionierungsdurchgangsbohrungen 24b ausgebildet, die Positionierungsdurchgangslöcher 29 bilden.
  • Die Membran 25 ist aus einem flexiblen Element mit elastischer Beschaffenheit gebildet und bedeckt die Rillenöffnung oder die Endöffnung der Vorrichtungskanäle 23a, die an der unteren Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ausgebildet sind, indirekt durch die dazwischen angeordnete Membranklebefolie 24 oder direkt durch die Membran 25 selbst, wodurch der Vorrichtungskanal 23a des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers gegen die Umgebungstemperatur (Außenluft) der Vorrichtung 10 isoliert wird.
  • Ferner sind Positionierungsdurchgangsbohrungen 25b, die Positionierungsdurchgangslöcher 29 bilden, in der Membran 25 ausgebildet.
  • Was die Funktion betrifft, werden das Einschließen, die Lagerung und das Eintropfen des Reagenz unter Verwendung der vorerwähnten PTP-Verpackungsfolie 30 als Medium vorgenommen, während der Transport (Flüssigkeitszufuhr), die Bewegung und die Temperatursteuerung oder dergleichen des Reagenz unter Verwendung des Vorrichtungskörpers 20 als Medium durchgeführt wird. Daher sind Mulden 12 und 15, die als verschiedene Reaktionsschichten dienen, im oberen Teil 21 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ausgebildet, und die Vorrichtungskanäle 23a, die die Mulden 11, 12, 13, 14 und 15 verbinden, sind im unteren Teil 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers vorgesehen. Die Membran 25 dient als Antriebsmedium, und die Bewegung des Reagenz oder dergleichen wird durchgeführt, indem man sich des Luftdrucks des Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystems 60, das nachstehend beschrieben wird, als Antriebsquelle bedient.
  • Was die einzelnen Materialien betrifft, so werden der obere Teil 21 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers und der untere Teil 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers vorzugsweise durch Formpressen hergestellt, indem man beispielsweise ein kostengünstiges Harz verwendet, das eine hohe Durchlässigkeit für Wasserdampf aufweist, eine solche Wärmebeständigkeit besitzt, dass es der für die Analyse erforderlichen Temperatursteuerungsreaktion standhält und eine ausreichend hohe Steifigkeit besitzt, dass es vom Anwender leicht als eine Vorrichtung gehandhabt werden kann oder leicht zu komplizierten Gestalten verarbeitet werden kann. Beispielsweise werden PC-Harze, Acrylharze, Elastomere und dergleichen verwendet, wobei aber in Abhängigkeit vom Verwendungszweck keine Beschränkung hierauf besteht.
  • Da bei dieser Ausführungsform die Membran 25 als Antriebsmedium für die Flüssigkeitszufuhr des Reagenz oder dergleichen verwendet wird, wird das Reagenz oder dergleichen während der Flüssigkeitszufuhr und der Temperatursteuerung nicht direkt der Membran ausgesetzt. Daher ist die Verwendung eines gut biegsamen Materials mit elastischer Beschaffenheit erstrebenswert, und es können verschiedene Kautschukarten, wie Ethylen-Propylen-Dienmonomer (EPDM)-Kautschuk und Siliconkautschuk sowie Elastomerfolien als Beispiele, verwendet werden. Für die Zwecke der Analyse ist zur Durchführung der Temperatursteuerung ein Material mit einer hohen Wärmeübertragungsrate erstrebenswert. Somit ist unter diesen Umständen ein dünnes Material mit einer Dicke von 0,1 mm bis 1 mm erwünscht.
  • Als Kunstharz-Klebefolie 22 und als Membranklebefolie 24 können beispielsweise ein doppelseitiges Klebeband, ein Thermoschweißband und dergleichen verwendet werden. Sofern bei dem Verfahren eine ausreichende Klebekraft nach Bereitstellung der Folienverbindungslöcher 22a, der Folienöffnungen 24a und der Durchgangsbohrungen 22b und 24b erreicht wird, so dass die Funktionsweise der Mulden 11 bis 15 und des Vorrichtungskanals 23a nicht beeinträchtigt werden, kann der Vorrichtungskörper 20 auch unter Anwendung eines Verfahrens hergestellt werden, bei dem die Folienmaterialien 22 und 24 nicht eingesetzt werden, zum Beispiel ein Klebe- oder Thermokompressionsverfahren, wobei aber keine Beschränkung hierauf besteht.
  • 4 ist eine Explosionsansicht der in 2 dargestellten PTP-Verpackungsfolie.
  • Die PTP-Verpackungsfolie 30 ist in eine Basisfolie 31, die eine konvexe Tasche 16 aufweist, in der das Reagenz eingeschlossen und gelagert ist, und eine Deckfolie 32, die die Öffnung der Tasche 16 bedeckt, unterteilt. Je nach den Verwendungserfordernissen der Vorrichtung sind auch Durchgangsbohrungen 31a und 32a, die das Durchgangsloch 17 für das Einspritzen der Probe oder dergleichen oder für die Extraktion des Reaktions- und Reinigungsprodukts bilden, und Positionierungsdurchgangsbohrungen 31b und 32b, die die Positionierungsdurchgangslöcher 39 bilden, ausgebildet.
  • Was das Material der Basisfolie 31 und der Deckfolie 32 betrifft, ist es wichtig, Materialien auszuwählen, die sich für die Lagerung des zu verwendenden Reagenz eignen. Wenn beispielsweise eine STR-Analyse vorgesehen ist, ist es aufgrund der Tatsache, dass das Reagenz durch Verdampfung und Wasserabsorption aufgrund der Durchlässigkeit für Wasserdampf, Lichtabschirmung, Oxidation, pH-Veränderung, Kontamination mit DNA und RNA aus der Außenluft und dergleichen beeinflusst wird, erstrebenswert, Materialien auszuwählen, die davon nicht betroffen werden. Zu speziellen Beispielen für die Basisfolie 31 gehören ein einlagiger Film oder ein mehrlagiger Film, wie eine PVC (Polyvinylchlorid)-Folie, eine PP (Polypropylen)-Folie, eine PVdC (Polyvinylidenchlorid)-Folie, eine mehrlagige COC (Cycloolefin-Copolymer)-Folie, eine PCTFE (Polychlortrifluorethylen)-Laminatfolie, eine Aluminiumfolie und eine CFF-Folie. Obgleich die Durchlässigkeit für Wasserdampf und die Siegelbarkeit in Abhängigkeit von der Dicke variieren, liegt die Dicke meistens im Bereich von 15 μm bis 500 μm. Da ein Material, das sich leicht zerreißen lässt, während es den vorerwähnten Bedingungen genügt, hinzugefügt und als Deckfolie 32 verwendet wird, stellt eine Metallfolie, wie eine Aluminiumfolie, ein Beispiel für ein besonders leicht zu verwendendes Material dar.
  • Die beiden Folien 31 und 32 bleiben getrennt, bis das Reagenz eingeschlossen wird. Nach Veränderung der Richtung der Basisfolie 31 durch Umdrehen der in 4 dargestellten Stellung der Basisfolie 31 von oben nach unten, so dass die konvexe Gestalt der Tasche 16 sich unten befindet und die flache Oberfläche mit der Öffnung der Tasche 16 nach oben gewandt ist, wird das Reagenz in der Tasche 16 eingeschlossen und die Deckfolie 32 wird auf die flache Oberfläche, die die Öffnung der Tasche 16 umfasst, geklebt. Das Verkleben kann durch ein beliebiges Verfahren vorgenommen werden, solange sich dieses für die Lagerung des Reagenz eignet. Beispielsweise können ein Thermoschweißvorgang oder ein Klebstoff, ein Klebeband oder dergleichen eingesetzt werden. Somit sind das Innere der Tasche 16 der PTP-Verpackungsfolie 30 und das Reagenz oder dergleichen, die in der Tasche 16 eingeschlossen sind, gegen die Umgebungsatmosphäre (Außenluft) der Vorrichtung 10 isoliert.
  • Wie in 2 dargestellt ist, wird durch Herstellung einer haftenden Verbindung (Verklebung) des Vorrichtungskörpers 20 mit der PTP-Verpackungsfolie 30 das Reagenz oder dergleichen in der Tasche 16 dem Anwender in versiegelter Form bereitgestellt. Speziell wird der obere Teil 21 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers, der den in 3 dargestellten Vorrichtungskörper 20 darstellt, mit der Deckfolie 32 der in 4 dargestellten PTP-Verpackungsfolie 30 verklebt. Zur Verklebung können beliebige Verfahren herangezogen werden, sofern eine Siegelung gewährleistet ist. Es ist möglich, ein Bördelung oder eine Verschweißung unter Einsatz von Wärme oder eines Lasers, eine molekulare Verklebung oder dergleichen unter Anwendung einer Oberflächenmodifikation oder dergleichen anzuwenden, abgesehen von der Verwendung eines Klebebands oder eines Klebstoffs.
  • 5 zeigt einen Zustand, bei dem die Typen von Vorrichtungen, die mit dem Aufbau der 1 bis 4 hergestellt sind, getrennt sind, als ein Beispiel für eine STR-Analyse.
  • 5 zeigt die Gestaltung, die durch Projektion des Vorrichtungskanals 23a und des Halterungskanals 74 (vergleiche 6), der nachstehend beschrieben wird, der Reagenzzutropfmulde 11, der Bewegungsmulde 12, der Abfallflüssigkeitsmulde 13, der Probeneinschlussmulde 14, der Nachweismulde 15 und der Position des für die STR-Analyse erforderlichen Reagenz (Position der Tasche 16) in Bezug auf die Vorrichtung 10 erhalten wird, um die Positionen des Reagenz oder dergleichen sowie die Funktionen und Typen der Vorrichtungen zu erläutern, und nicht um den Aufbau oder die Struktur darzustellen.
  • Bei der STR-Analyse als einer der Analysen, für die die vorliegende Ausführungsform die Automatisierung anstrebt, sind bei genauer Anpassung der von Hand auszuführenden Tätigkeit bei der Analyse gemäß dem derzeitigen Stand an die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise die folgenden vier Typen von Vorrichtungen möglich.
  • Bei einer Vorrichtung handelt es sich um eine Probenvorrichtung A, bei der die Probe 51 in die Probeneinschlussmulde 14 gegeben wird. Das Primergemisch 52 der Reagenzeintropfmulde 11-2 und das Mastergemisch 53 der Reagenzeintropfmulde 11-1, die für die PCR-Reaktion erforderlich sind, werden miteinander vermischt. Die über die PCR-Reaktion im temperaturgesteuerten Abschnitt 23c amplifizierte DNA wird quantitativ bestimmt. Die DNA wird in das Formamid 54 der Reagenzeintropfmulde 11-3 gegeben, um das Reaktions- und Reinigungsprodukt in zu einem Einzelstrang denaturierter Form zu erhalten (gegebenenfalls wird auch eine thermische Denaturierung durchgeführt). Bei einer weiteren Vorrichtung handelt es sich um eine negative Kontrollvorrichtung B, bei der eine vorhandene negative Kontroll-DNA 55 zugegeben wird und mit der Reagenzeintropfmulde 11-5 vermischt wird, anstatt die Probe 51 in die Probeneinschlussmulde 14 zu geben. Die PCR-Reaktion wird im temperaturgesteuerten Abschnitt 23c durchgeführt, um festzustellen, dass die zusätzliche Nucleinsäure (DNA und RNA) im PCR-Reaktionssystem nicht kontaminiert ist. Bei einer weiteren Vorrichtung handelt es sich um eine positive Kontrollvorrichtung C, bei der eine vorhandene positive Kontroll-DNA 56 zugegeben und mit der Reagenzeintropfmulde 11-5 vermischt wird, statt die Probe 51 in die Probeneinschlussmulde 14 zu geben. Die PCR-Reaktion wird im temperaturgesteuerten Abschnitt 23c durchgeführt, um sicherzustellen, dass die PCR-Reaktion korrekt durchgeführt wird. Schließlich handelt es sich bei einer weiteren Vorrichtung um eine Leitervorrichtung D, die das Produkt eines Gemisches einer Allelenleiter 57 der Reagenzeintropfmulde 11-4, die als interner Indikator der Analyse dient, und des Formamids 54 der Reagenzeintropfmulde 11-3 erhält, ohne dass der PCR-Reaktionsvorgang durchgeführt wird.
  • Wie vorstehend ausgeführt, unterscheiden sich in den vier Typen der Vorrichtungen A, B, C und D die Kombinationen der erforderlichen Reagenzien voneinander. Beispielsweise sind ein Primergemisch 52 und ein Mastergemisch 53, die für die PCR-Reaktion erforderlich sind, bei den drei Typen der Vorrichtungen A bis C notwendig, während sie in der Leitervorrichtung D nicht benötigt werden. Ferner ist die Allelenleiter 57 in der Leitervorrichtung D wesentlich, während sie in den übrigen drei Typen der Vorrichtungen A bis C nicht benötigt wird. Das Formamid 54 ist bei sämtlichen vier Typen der Vorrichtungen A bis D wesentlich. Die Fragment-DNA 58 für die Größenstandardisierung ist ebenfalls für sämtliche vier Typen von Vorrichtungen A bis D erforderlich, wird aber in der Leitervorrichtung D mit der Allelenleiter 57 vermischt und eingeschlossen. Die negative Kontroll-DNA 55 und die positive Kontrolle 56 werden für eine der Vorrichtungen B oder C benötigt, wobei aber die Mischzeit die gleiche ist. In der Probenvorrichtung 51 ist es erforderlich, die extrahierte DNA, die mit dem Primergemisch 52 und dem Mastergemisch 53 zu vermischen ist, quantitativ zu bestimmen.
  • Da die für die einzelnen Vorrichtungen A bis D erforderlichen Spezifikationen auf den ersten Blick unterschiedlich sind, ist es notwendig, eine Mehrzahl von Typen der Vorrichtungskörper 20, die die Vorrichtung 10 bilden, herzustellen. Da jedoch in der vorliegenden Ausführungsform die PTP-Verpackungsfolie 30 als Reagenzlagerbehälter verwendet wird, ist es einfach, eine Form zu behandeln, in der eine große Anzahl von Reagenzien auf einer einzelnen Folie gemäß den vorstehenden Angaben verpackt sind. Es ist möglich, unter Anwendung dieses Beispiels vier Typen von Vorrichtungen A bis D bereitzustellen, indem man die PTP-Verpackungsfolie 30 gemäß der Darstellung in 4 vorher herstellt, in der die Mehrzahl von erforderlichen Taschen 16 gemäß den einzelnen Typen von Vorrichtungen A, B, C und D bereitgestellt wird, indem man die entsprechende Basisfolie 31 aus der Mehrzahl von Typen von Basisfolien 31 mit den unterschiedlichen Mengen und Anordnungen der Taschen 16, die für jeden Typ der Vorrichtungen A, B, C und D entsprechend den herzustellenden Vorrichtungen A, B, C und D vorbereitet worden sind, auswählt, indem man getrennte Reagenzien gemäß den Typen A bis D der herzustellenden Vorrichtungen in die einzelnen Taschen 16 der ausgewählten Basisfolie 31 einschließt und indem man die PTP-Verpackungsfolie 30 gemäß Darstellung in 4 in der Konfiguration, dass sie mit der gemeinsamen Deckfolie 32 verschlossen ist, auf den Vorrichtungskörper 20 mit dem gleichen Aufbau wie in der Darstellung in 3 klebt, um die Vorrichtung 10 herzustellen, selbst wenn der Aufbau und die Herstellung des Vorrichtungskörpers 20 vereinheitlicht sind.
  • 6 zeigt eine Gesamtdarstellung des Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystems als eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Analysators und erläutert in beispielhafter Weise den Aufbau der Vorrichtung.
  • 7 ist eine vergrößerte Ansicht der Halterung im Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystem gemäß 6.
  • Wie in 6 dargestellt, handelt es sich beim Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystem 60 um eine biochemische Vorrichtung und nicht um einen Verbrauchsartikel für die Vorrichtung 10. Im Wesentlichen umfasst die Vorrichtung eine Halteeinrichtung 70, an der die Vorrichtung 10 zur Durchführung der Steuerung der Flüssigkeitszufuhr in der Vorrichtung 10 angebracht wird, und eine Temperatursteuereinrichtung 80, die die Temperatursteuerung der Vorrichtung 10, die an der Halteeinrichtung 70 befestigt ist, durchführt.
  • Dabei ist die Halteeinrichtung 70 mit einer Halterung 71, einem pneumatischen Rohranschlussstück 72, einem Positionierungsstift 73 und dergleichen ausgestattet. Die Halterung 71 weist eine Befestigungsoberfläche auf, auf der die Vorrichtung 10 befestigt wird, wobei die Membran 25 der unteren Oberfläche des Vorrichtungskörpers 20 so angebracht wird, dass sie der Befestigungsoberfläche zugewandt ist. Rillenartige Haltekanäle 74 sind auf der Befestigungsoberfläche ausgebildet. Die rillenartigen Haltekanäle 74 kommen zum Einsatz, wenn das Reagenz zwischen den vorgegebenen Vorrichtungskanälen 23a transportiert wird, indem man veranlasst, dass die im Vorrichtungskörper 20 vorgegebenen Vorrichtungskanäle 23a miteinander kommunizieren. Die Haltekanäle 74 sind mit Vorschub- und Rückzugsöffnungen des Kanalverschlussstifts 75 versehen, der von der Befestigungsoberfläche entlang der Dickenrichtung der Vorrichtung 10 nach vorne und nach hinten vorsteht, wenn die Steuerung der Kommunikation/Absperrung zwischen den vorgegebenen Vorrichtungskanälen 23a, die im Vorrichtungskörper 20 ausgebildet sind, vorgenommen wird. Ferner sind Öffnungen (Druckentlastungsöffnung und Druckausübungsöffnung) jeweils für ein Druckentlastungsrohr 76 und ein Druckausübungsrohr 77 zur Druckentlastung oder Druckausübung im Inneren des Haltekanals 74, der durch die Membran 25 der unteren Oberfläche des Vorrichtungskörpers 20 verschlossen ist, vorgesehen.
  • Das pneumatische Rohranschlussstück 72 dient als Antriebsquelle für die Flüssigkeitszufuhr oder die Bewegung des Reagenz oder dergleichen in der Vorrichtung 10. Es erlaubt den Zutritt und den Austritt (Ansaugen und Ablassen) von Luft zum pneumatischen Stellantrieb, um zu bewirken, dass sich der Kanalverschlussstift 75 von der Befestigungsoberfläche der Halterung 71 entlang der Dickenrichtung der Vorrichtung 10 nach vorne und nach hinten bewegt, oder den Eintritt oder Austritt (Absaugen oder Ablassen) von Luft ermöglicht, um den Innenraum des Haltekanals 74 über das Druckentlastungsrohr 76 oder das Druckausübungsrohr 77 einer Druckentlastung oder Druckausübung zu unterziehen.
  • Der Positionierungsstift 73 befindet sich in einer vorgegebenen Position der Befestigungsoberfläche der Halterung 71 und dient als Führung zum richtigen Einsetzen der Vorrichtung 10 auf die Befestigungsoberfläche der Halterung 71. Das spezielle Verfahren beim Transport von Reagenz wird nachstehend beschrieben.
  • Bei der Temperatursteuerungseinheit 80 handelt es sich um eine Einheit, die die Temperatursteuerung zur wirksamen Durchführung der Reaktion des Reagenz vornimmt. Wie in 7 dargestellt ist, ist der Temperatursteuerungsblock 81 aus Aluminium, der die Wärme überträgt, so aufgebaut, dass er von dem an der Befestigungsoberfläche vorgesehenen Befestigungsloch vorsteht und sich in der gleichen Position wie die Befestigungsoberfläche der Halterung 71 befindet, wodurch die Temperatursteuerung des Reagenz in der entsprechenden Position über die Membran 25 der Vorrichtung 10 vorgenommen wird. Im dargestellten Beispiel ist das Befestigungsloch auf der Befestigungsoberfläche der Halterung 71 so ausgebildet, dass es dem temperaturgesteuerten Abschnitt 23c des mittleren Bereichs der unteren Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers zugewandt ist. Der Temperatursteuerungsblock 81 aus Aluminium ist so ausgestaltet, dass er dem temperaturgesteuerten Abschnitt 23c der Vorrichtung 10 zugewandt ist.
  • Was die Temperatursteuerung selbst betrifft, beispielsweise bei der STR-Analyse, handelt es sich bei der PCR-Reaktion oder der thermischen Denaturierung nach Durchführung der PCR-Reaktion um eine typische Reaktion, wobei es zum Beispiel möglich ist, einen Temperaturzyklus, wie 60°C, 75°C oder 95°C, bei der PCR-Reaktion zu wiederholen und anschließend die Temperatur im Bereich von Raumtemperatur oder 4°C zu halten. Ferner kommt es in Betracht, über mehrere Minuten hinweg Wärme zuzuführen und diese zu halten, zum Beispiel eine Temperatur von etwa 90°C bei der thermischen Denaturierung unter anschließender sofortiger Senkung der Temperatur auf etwa 4°C. Die Temperaturen sind für jede Analyse und für jeden Reagenzsatz unterschiedlich und werden vom Reagenzhersteller angegeben. Daher ist in der Halteeinrichtung 70 der Temperatursteuerungsblock 81 aus Aluminium als Wärmequelle zum Heizen und Kühlen unter Verwendung eines Peltier-Elements oder dergleichen vorgesehen, um verschiedene Temperatursteuerungen an der befestigten Vorrichtung 10 glatt vorzunehmen, so dass die Heiz- und Kühloberfläche der Befestigungsoberfläche der Halterung 71 zugewandt ist. Ein Kühlmechanismus, zum Beispiel eine Wärmeabführlamelle 82 und ein Kühlventilator 83 zur raschen Abkühlung der Halteeinrichtung 70, ist an der Halteeinrichtung 70 angebracht. Was den Kühlmechanismus betrifft, so ist, abgesehen von einem Mechanismus mit Luftkühlung, wie es in 6 beschrieben ist, auch ein Kühlmechanismus mit Wasserkühlung bekannt, bei dem eine Flüssigkeit, wie ein Frostschutzmittel, als Wärmeaustauschmedium verwendet wird. Ein derartiger Mechanismus bewirkt tendenziell eine Vergrößerung der Einrichtung, wird aber je nach der benötigten Leistung bevorzugt.
  • Beim dargestellten Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystem 60 ist die Halterung 71 so konstruiert, dass maximal vier Vorrichtungen 10 auf der Befestigungsoberfläche eingesetzt werden können. Die 6 und 7 zeigen einen Zustand, bei dem drei Vorrichtungen bereits eingesetzt sind und die letzte Vorrichtung gerade eingesetzt wird.
  • Beim Einsetzen der Vorrichtung 10 in die Halterung 71 wird die Vorrichtung 10 von der Oberseite der Befestigungsoberfläche der Halterung 71 eingesetzt. Die Positionierung wird durch einen Eingriff oder dergleichen zwischen den Positionierungsstiften 73, die auf der Halteeinrichtung 70 vorgesehen sind, und den Positionierungsdurchgangslöchern 19 der Vorrichtung 10 erreicht. Das Positionierungsverfahren der Vorrichtung 10 unter Verwendung der Positionierungsstifte 73 stellt ein Beispiel dar. Beispielsweise kann je nach der Struktur der Vorrichtung selbst und der Struktur des Deckels 85, der nachstehend beschrieben wird (vergleiche 8), eine genaue Positionierung auch ohne die Positionierungsstifte 73 erreicht werden. Wenn die Positionierungsgenauigkeit hoch sein soll, können andere Verfahren herangezogen werden. Ein Verfahren zum Einsetzen der Vorrichtung 10 durch eine Gleitbewegung von der Seite aus oder ein Verfahren zum Einsetzen der Vorrichtung, indem sie an den Deckel 85 angebracht wird, kann herangezogen werden. Dabei ist es auch möglich, den in 2 dargestellten Vorrichtungskörper 20 oder die Positionierungsdurchgangslöcher 29 und 39 der PTP-Verpackungsfolie 30 in der Vorrichtung 10 wegzulassen.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht die Verbindung/Absperrung des Steuerungskanals zum Transport des Reagenz oder dergleichen zwischen den vorgegebenen Vorrichtungskanälen 23a in der Vorrichtung 10 einem vorgegebenen Bereich des Vorrichtungskanals 23a entsprechend dem Steuerungsabschnitt 40 zur Steuerung der Fließgeschwindigkeit, der an der unteren Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ausgebildet ist, und einem die Form einer Ausnehmung oder einer Rille aufweisenden Haltekanal 74, der so angeordnet ist, dass er der Befestigungsoberfläche der Halterung 71 entspricht, um somit die vorgegebenen Bereiche des Vorrichtungskanals 23a untereinander (von den Vorrichtungskanälen 23a der Vorrichtung 10) in einem Zustand, bei dem die Vorrichtung 10 an der Befestigungsoberfläche der Halterung 71 in der Halteeinrichtung 70 befestigt ist, zu verbinden.
  • Ferner ist an der Befestigungsoberfläche der Halterung 71 eine konvexe Rippe (nicht dargestellt) ausgebildet, die den Umfang der Rillenöffnung des Haltekanals 74 umgibt, indem sie im Rillenöffnungsrand des Haltekanals 74 oder in der Nähe davon angeordnet ist. In der Vorrichtung 10 ist an der unteren Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers, der der Befestigungsoberfläche der Halterung 71 mit der dazwischengelegten Membran 25 zugewandt ist, eine konkave Rille (nicht dargestellt) ausgebildet, die dazu befähigt ist, mit der konvexen Rippe des Haltekanals 74 in Eingriff zu gelangen. Ferner ist vom inneren Bereich des von der konkaven Rille umgebenen Bereichs an der unteren Oberfläche des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers ein vorgegebener Bereich des Vorrichtungskanals 23a, der den vorerwähnten Abschnitt 40 zur Steuerung der Fließgeschwindigkeit darstellt, angeordnet.
  • In einem Zustand, bei dem die Vorrichtung 10 an der Befestigungsoberfläche der Halterung 71 der Halteeinrichtung 70 angebracht ist, gelangt dann, wenn die Presskraft beim Anpressen der Vorrichtung 10 an die Befestigungsoberfläche der Halterung 71 in der Halteeinrichtung 70 an den konvexen Bereich in der Tasche 16 der PTP-Verpackungsfolie 30, die die Vorrichtung 10 darstellt, angelegt wird, die konvexe Rippe am Haltekanal 74, die an der Befestigungsoberfläche der Halterung 71 ausgebildet ist, in Eingriff mit der konkaven Rille des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers, wobei die Membran 25 dazwischen angeordnet ist. Durch die konvexe Rippe des Haltekanals 74 und die konkave Rille des unteren Teils 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers wird ein vorgegebener Bereich des Vorrichtungskanals 23a als Abschnitt 40 zur Steuerung der Fließgeschwindigkeit in Bezug auf den Öffnungsrandbereich oder dergleichen in der entsprechenden Folienöffnung 24a der Membranklebefolie 24 an der Außenseite des konkaven Rillenumfangs verschlossen. Dies stellt eine Verschlussanordnung mit einer Zapfenstruktur zur Erzielung der Haftung zwischen der Membran 25 und dem unteren Teil 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers unter Verwendung der Membranklebefolie 24 und zur Verhinderung eines starken Kontakts zwischen dem Reagenz und der Folie 24 dar. Wenn die Haftverbindung zwischen der Membran 25 und dem unteren Teil 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers über die Membranklebefolie 24 auf starke Weise im Fall einer Benetzung und von Temperaturänderungen der Flüssigkeit vorgenommen werden kann, ist eine Rippenstruktur im Rillenöffnungsrand des Haltekanals 74 oder in der Nähe davon nicht erforderlich. Wenn es möglich ist, einen Kanal bereitzustellen, der zur Steuerung des Reagenztransports in der Vorrichtung 10 befähigt ist, kann der Haltekanal 74 weggelassen werden.
  • Obgleich das Anbringen der Vorrichtung 10 an der Halteeinrichtung 70 dem vorstehend als Stufe S3 beschriebenen Vorgang entspricht, wie in der Probenvorrichtung A gemäß 5, wird im Fall einer Vorrichtung, bei der der Anwender die Probe 51 in die Probeneinschlussmulde 14 tropfen muss, vor und nach dem Vorgang des Anbringens die Probe 51 über das Durchgangsloch 17 in die Probeneinschließmulde 14 gebracht. Beispielsweise wird im Fall einer STR-Analyse die Probe 51 bereitgestellt, indem Zellen im Mund eines Subjekts unter Verwendung eines als Wattestäbchen bezeichneten tupferartigen Geräts abgewischt werden und DNA wird aus den Zellen extrahiert. Dabei kann beispielsweise ein Verfahren angewandt werden, bei dem die DNA-Extraktionsflüssigkeit nach der DNA-Extraktion als Probe 51 in die Probeneinschlussmulde 14 gegeben wird, oder ein Verfahren, bei dem die DNA-Extraktionsflüssigkeit in der Probeneinschlussmulde 14 gesammelt wird und das Röhrchen, aus dem das Wattestäbchen entfernt wird, in die Probeneinschlussmulden 14 gegeben wird.
  • Die 8 und 9 erläutern das Anbringen des Deckels am Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystem. 8 erläutert einen Zustand vor dem Anbringen des Deckels und 9 einen Zustand nach dem Anbringen des Deckels.
  • Beim Deckel 85 handelt es sich um einen Mechanismus, der zum festen Anbringen der Vorrichtung 10 an der Halteeinrichtung 70 erforderlich ist, um eine vorgegebene Presskraft zu erzeugen. Insbesondere wenn der obere Teil 21 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers und der untere Teil 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers durch Formpressen hergestellt werden, besteht die Gefahr, dass sich die Vorrichtung 10 verzieht, so dass es notwendig ist, zur Erzielung einer steifen Beschaffenheit die obere und untere Oberfläche des unteren Teils 21 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers und den unteren Teil 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers als flache Oberflächen einer Korrektur zu unterziehen.
  • Wenn bei der Durchführung der PCR-Reaktion das Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystem 60 die Temperatursteuerung der Vorrichtung 10 vornimmt, um die Wärmestrahlung von der Seite des Deckels 85 aus zu steuern, gilt es als erforderlich, ein Wärmeisolationssystem anzubringen, um eine konstante Temperatur zu erreichen, zum Beispiel 25°C und 60°C im Deckel 85. Das Wärmeisolationssystem ist ein Mechanismus, der als Heizdeckel bei einem Thermocycler, einem Gerät zur Durchführung der PCR-Reaktion, weit verbreitet ist. Der Heizdeckel erhöht die Temperatur in die Nähe von 105°C, abhängig vom Reaktionssystem. Berücksichtigt man, dass die Temperatur über den Deckel 85 nicht gut übertragen wird, so wird bei dieser Ausführungsform der Deckel 85 mit einem Befestigungsabschnitt 86 für das Wärmeisolationssystem ausgebildet, wobei dieser Abschnitt aus einer abgestuften Durchgangsbohrung besteht, um zu erreichen, dass das Wärmeisolationssystem direkt dem Reaktionssystem zugewandt ist. Das Wärmeisolationssystem kann ganzheitlich in den Deckel 85 eingebaut werden.
  • Obgleich der Deckel 85 im dargestellten Beispiel mit vier Gewindelöchern 87 für eine vorgesehene Schraubbefestigung an der Halteeinrichtung 70 versehen ist, können beispielsweise auch Verfahren herangezogen werden, mit denen es möglich ist, die Vorrichtung 10 fest an der Halteeinrichtung 70 anzubringen, um den vorgegebenen Pressdruck zu erreichen, zum Beispiel kann man sich eines Befestigungsverfahrens unter Verwendung einer Gelenkstruktur oder dergleichen bedienen, und zwar im Hinblick auf eine bequeme Bedienung durch den Anwender.
  • Gemäß den für die Analyse verwendeten Typen A bis D der Vorrichtung 10 gemäß Darstellung in 5 sind an den Positionen, die der Mehrzahl von in der PTP-Verpackungsfolie 30 ausgebildeten Taschen 16 entsprechen, Reagenzausstoßbereiche 88 zum Andrücken und Zerstoßen der Tasche 16 vorgesehen (vergleiche 10[I] und 10[II]), die von der Oberfläche des Deckels 85, die der Vorrichtung 10 zugewandt ist, hervorstehen. Wenn, wie vorstehend erwähnt, die Vorrichtung 10 durch Auswahl der entsprechenden Basisfolie 31 aus der Mehrzahl von Typen von Basisfolien 31 aufgebaut wird, in denen die Anzahl und die Anordnung der für die einzelnen Typen der Vorrichtung A, B, C und D hergestellten Taschen 16 voneinander verschieden sind, muss der Reagenzausstoßabschnitt 88 zum Anpressen und Zerstoßen der Tasche 16 nicht von der der Vorrichtung zugewandten Oberfläche des Deckels 85 vorstehen. In diesem Fall dient die flache, der Vorrichtung zugewandte Oberfläche des Deckels 85 selbst als Reagenzausstoßabschnitt 88 zum Anpressen und Zerstoßen der Tasche 16.
  • Die 10[I] und 10[II] erläutern das Verfahren zum Eintropfen des in der Tasche der PTP-Verpackungsfolie enthaltenen Reagenz in die Reagenzeintropfmulde des Vorrichtungskörpers im Inneren der Vorrichtung.
  • 10[I] entspricht dem Verfahren gemäß der vorerwähnten Stufe S3. 10[II] entspricht dem Verfahren gemäß den vorerwähnten Stufen S4 und S5.
  • Der Anwender tropft das in der Tasche 16 der PTP-Verpackungsfolie 30 enthaltene Reagenz in die Reagenzeintropfmulde 11 des Vorrichtungskörpers 20, wenn er das Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystem 60 bedient.
  • Dabei setzt der Anwender zunächst die Vorrichtung 10 in die Halterung 71 des Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystems 60 ein (Stufe S3).
  • In einem Zustand, bei dem die Vorrichtung 10 in die Halterung 71 eingesetzt wird, wird aufgrund der Tatsache, dass die Membran 25 in engen Kontakt mit dem Abschnitt 40 zur Steuerung der Fließgeschwindigkeit der Vorrichtung 10 durch den Kanalverschlussstift 75, der aus der Halterung 71 in die hervorstehende Position verschoben ist, gebracht wird, der Abschnitt 40 zur Steuerung der Fließgeschwindigkeit verschlossen. Im dargestellten Beispiel entspricht die Öffnung von einem der vorgegebenen Vorrichtungskanäle 23a, die sich am Haltekanal 74 befinden und mit der Reagenzeintropfmulde 11 kommunizieren, dem Abschnitt 40 zur Steuerung der Fließgeschwindigkeit.
  • Somit kommunizieren die Reagenzeintropfmulde 11 und der Vorrichtungskanal 23a nicht mit anderen vorgegebenen Vorrichtungskanälen 23a im Vorrichtungskörper 20, während die Mulde über den vorgegebenen Vorrichtungskanal 23a kommuniziert. Dabei wird der verschlossene Zustand auch gegenüber dem Außenbereich der Vorrichtung 10 aufrechterhalten.
  • Anschließend bedeckt der Deckel 85 die an der Halterung 71 angebrachte Vorrichtung 10 automatisch oder nach manueller Betätigung durch den Anwender (Stufe S4).
  • Die konvexe Gestalt des Reagenzausstoßabschnitts 88, der an der dem Deckel 85 (der der Vorrichtung 10 zugewandt ist) zugewandten Oberfläche ausgebildet ist, ist so geformt, dass sie mit der schüsselartigen, konkaven Gestalt der Reagenzeintropfmulde 11 in Eingriff gelangen kann. Wenn beispielsweise der Reagenzausstoßabschnitt 88 eine Lücke zwischen dem Reagenzausstoßabschnitt 88 und der inneren Oberfläche der Reagenzeintropfmulde 11 aufweist, die der Gesamtdicke aus der Basisfolie 31 und der Deckfolie 32 in der PTP-Verpackungsfolie 30 entspricht oder größer als diese ist, stößt in dem Zustand, in dem die zugewandte Oberfläche, die sich vom Reagenzausstoßabschnitt 88 des Deckels 85 unterscheidet, gegen die Basisfolie 31 (die obere Oberfläche der in 2 dargestellten Basisfolie 31), die sich von der Tasche 16 in der PTP-Verpackungsfolie 30 der Vorrichtung 10 unterscheidet. Somit weist der Reagenzausstoßabschnitt 88 eine Abmessung und eine Gestalt auf, die zur losen Anpassung an die Reagenzeintropfmulde 11 geeignet sind.
  • Die Öffnung der Reagenzeintropfmulde 11 weist eine Abmessung auf, die es ermöglicht, dass der gesamte Taschenöffnungsabdeckabschnitt 32c, der der Deckfolie 32 zugewandt ist, sich im Inneren des Öffnungsrands befindet. Wenn eine anfängliche Schüsselgestalt durch Andrücken des Reagenzausstoßabschnitts 88 zerstoßen wird und sich der Taschenöffnungsabdeckabschnitt 32c im Innern der Reagenzeintropfmulde 11 wölbt, wird die Tasche 16 der Basisfolie 31 in die Reagenzeintropfmulde 11 gedrückt, so dass die zerstoßene Schüsselgestalt nicht vom Öffnungsrand der Reagenzeintropfmulde 11 nach außen vorsteht.
  • Wie in 10[I] dargestellt, wird nach Abdecken der Vorrichtung 10, wenn der Deckel 85 weiter automatisch oder manuell vom Anwender angedrückt und somit gegen die Vorrichtung 10 und die Halterung 71 gedrückt wird, die ursprüngliche Schüsselgestalt, d. h. eine hohle, konvexe Gestalt der Tasche 16, die auf der Basisfolie 31 der PTP-Verpackungsfolie 30 ausgebildet ist, durch Andrücken des Reagenzausstoßabschnitts 88, an den die Tasche 16 anstößt, zerstoßen und damit wird der Taschenöffnungsabdeckabschnitt 32c der Deckfolie 32 durch das Reagenz 100 einem Druck ausgesetzt, so dass sie sich unter Verbiegen in die Reagenzeintropfmulde 11 wölbt. Wenn die Größe der über das Reagenz 100 durch Druckausübung auf den Reagenzausstoßabschnitt 88 übertragenen Druckkraft die Biegegrenze übersteigt, wird der Taschenöffnungsabdeckabschnitt 32c der Deckfolie 32, die sich in die Reagenzeintropfmulde 11 wölbt, in der Reagenzeintropfmulde 11 aufgerissen. Da somit das Reagenz 100 im Innern der Tasche 16 zum Ausfließen aus dem Innern der Tasche 16 über den aufgerissenen Bereich des Taschenöffnungsabdeckabschnitts der Basisfolie 31 veranlasst wird oder veranlasst werden kann, wird das Reagenz in die Reagenzeintropfmulde 11 der Vorrichtung 20 in unverändertem Zustand eingetropft (Stufe S5).
  • Dabei weist die konvexe Gestalt des Reagenzausstoßabschnitts 88 des Deckels 85 eine Abmessung und eine Form auf, die zur losen Anpassung an die Reagenzeintropfmulde 11 geeignet sind. Die Öffnung der Reagenzeintropfmulde 11 weist eine solche Abmessung auf, dass sie den gesamten Taschenöffnungsabdeckabschnitt 32c der Vorrichtung 10 aufnehmen kann. Die Tasche 16 der Vorrichtung 10 wird in die Reagenzeintropfmulde 11 gedrückt. Dabei wird der sich wölbende Taschenöffnungsabdeckabschnitt 32c der Deckfolie 32 in der Reagenzeintropfmulde 11 aufgerissen, so dass es möglich ist, eine Leckage beim Eintropfen des in der Tasche 16 gelagerten Reagenz in die Reagenzeintropfmulde 11 zu verhindern.
  • Das in die Reagenzeintropfmulde 11 durch Aufreißen des Taschenöffnungsabdeckabschnitts 32c der Deckfolie 32 eingetropfte Reagenz befindet sich in einer Zwischenposition und wird an die Basisfolie 31 in der Reagenzeintropfmulde 11 gedrückt. Dabei befindet sich Luft, die in der Reagenzeintropfmulde 11 von Beginn an eingeschlossen ist, in komprimiertem Zustand.
  • Beim Eintropfen des Reagenz 100 in die Reagenzeintropfmulde 11 aus der Tasche 16 und bei einem Anstieg des Innendrucks in der Reagenzeintropfmulde 11 haftet dann, wenn der hervorstehende Kanalverschlussstift 75 zurückgezogen wird und die Luft im Haltekanal 74 durch das Druckentlastungsrohr 76 abgesaugt und entfernt wird, der Membranteil 25, dem der untere Teil 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers direkt über die Folienöffnung 24a an der inneren Seite (abgesehen von der konvexen Rippe, die die Rillenöffnung am Haltekanal 74 in der Vorrichtung 10 umgibt) zugewandt ist, nicht an der Membranklebefolie 24. Somit wird, wie in 10[II] dargestellt, die Membran 25 so deformiert, dass sie sich wölbt und an dessen Innenwand anstößt. Somit strömen das in der Reagenzeintropfmulde 11 nach dem Eintropfen befindliche Reagenz und die Atmosphäre in der komprimierten Vorrichtung 10 in einem Haltekanalraum 74s, der zwischen dem durch Wölbung deformierten Membranteil 25 im Haltekanal 74 und dem unteren Teil 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers erzeugt worden ist. Demgemäß ist es möglich, das Reagenz in einen weiteren Vorrichtungskanal 23a zu schicken, der direkt mit dem Haltekanal 74 verbunden ist, oder in ähnlicher Weise mit dem Haltekanal 74 über den Abschnitt 40 zur Steuerung der Fließgeschwindigkeit verbunden ist.
  • In der Vorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform können das Eintropfen des Reagenz in die Reagenzeintropfmulde 11 und der Transport des Reagenz aus der Reagenzeintropfmulde 11 ebenfalls so vorgenommen werden, dass das Reagenz nicht der Atmosphäre im Außenbereich der Vorrichtung 10 ausgesetzt wird.
  • Nachstehend wird ein modifiziertes Beispiel für das Verfahren zum Eintropfen des Reagenz 100, das in der Tasche 16 der PTP-Verpackungsfolie 30 enthalten ist, in die Reagenzeintropfmulde 11 des Vorrichtungskörpers 20 im Inneren der Vorrichtung 10, wie es anhand der 10[I] und 10[II] beschrieben worden ist, unter Bezugnahme auf 11 erläutert.
  • Die 11[I] und 11[II] erläutern ein modifiziertes Beispiel für den Vorgang des Eintropfens des in der Tasche der PTP-Verpackungsfolie gelagerten Reagenz in die Reagenzeintropfmulde des Vorrichtungskörpers im Innern der Vorrichtung.
  • 11[I] entspricht dem vorstehend anhand von Stufe S3 beschriebenen Vorgang. 11[II] entspricht dem vorstehend anhand der Stufen S4 und S5 beschriebenen Vorgang.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist der Reagenzausstoßabschnitt 88 (vergleiche die 10[I] und 10[II]) an der der Vorrichtung 10 zugewandten Seite so bereitgestellt, dass er automatisch oder manuell durch den Anwender zum Deckel 85 verschoben werden kann, statt dass er so ausgebildet ist, dass er direkt vom Deckel 85 vorsteht. Daher wird in Stufe S3 die Vorrichtung 10 auf die Halterung 71 des Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystems 60 aufgesetzt, in Stufe S4 die an der Halterung 71 befestigte Vorrichtung 10 automatisch oder manuell vom Anwender mit dem Deckel 85 bedeckt und in Stufe S5 wird die Tasche 16 der Basisfolie 30 durch Verschieben des Reagenzausstoßabschnitts 88 in Bezug zum Deckel 85 entlang der Dickenrichtung in die Reagenzeintropfmulde 11 gedrückt.
  • Somit besteht zwar keine Veränderung bezüglich der Wirkung des Eintropfens des Reagenz 100, jedoch ergibt sich aufgrund der Tatsache, dass es sich beim Reagenzausstoßabschnitt 88 um ein unabhängiges Antriebssystem handelt, ein Vorteil selbst dann, wenn der Zeitpunkt, an dem die Halterung 71 mit der eingesetzten Vorrichtung 10 mit dem Deckel 85 bedeckt wird, nicht dem Zeitpunkt entspricht, an dem die Tasche 16 der Vorrichtung 10 durch den Reagenzausstoßabschnitt 88 zerrissen wird, um das Reagenz 100 einzutropfen.
  • Somit können die einzelnen Reagenzien 100 unmittelbar vor der Verwendung zugetropft werden, sofern der Antrieb der einzelnen Reagenzausstoßabschnitte 88 individuell durch die Programmsteuerung gesteuert wird. Dies ist dann von besonderem Wert, wenn es erstrebenswert ist, das Reagenz 100 nicht unmittelbar vor der Verwendung in die Reagenzeintropfmulde 11 einzutropfen.
  • Bezüglich der Lagerung des Reagenz 100 im Innern der PTP-Verpackungsfolie 30 bis unmittelbar vor der Anwendung kommen beispielsweise die folgenden Fälle in Frage.
    • Fall 1: Das Reagenz 100 liegt in einer sehr geringen Menge vor und die Durchlässigkeit des Vorrichtungskörpers 20 für Wasserdampf muss berücksichtigt werden.
    • Fall 2: Das Reagenz 100 liegt in einer sehr geringen Menge vor und das Fassungsvermögen der Tasche 16 ist dagegen groß. Wenn somit das Reagenz 100 im Innern der Tasche 16 eingeschlossen ist, kann das Innere der Tasche 16 nicht vollständig mit dem Reagenz 100 gefüllt werden und es wird Luft mit eingeschlossen. Mit anderen Worten, es liegt ein Fall vor, bei dem die Feuchtigkeit des Reagenz 100 in die Luftschicht in der Tasche 16 verdampft wird, bis der Anwender die Vorrichtung 10 einsetzt. Dabei ist es erforderlich, die Feuchtigkeit des verdampften Reagenz zu kondensieren und zurückzuführen, indem man am Deckel 85 einen Kühlmechanismus anbringt.
    • Fall 3: Eine Kühlung erfolgt unmittelbar vor der Anwendung, indem man den Kühlmechanismus am Deckel 85 anbringt, da das Reagenz 100 durch die Temperatur beeinflusst wird.
  • Ferner wird bei der vorliegenden Ausführungsform durch das Führungsloch 89 des Reagenzausstoßabschnitts 88, der im Deckel 85 ausgebildet ist, die Verformung der Tasche 16 der Vorrichtung 10 beim Zerreißen reguliert, und der Bereich der Basisfolie 31 des zerstörten Bereichs der Tasche 16 steht nicht nach außen vom Öffnungsrand der Reagenzeintropfmulde 11 vor. In Bezug auf die Gestalt und das Material der Tasche 16, die vom Öffnungsrand der Reagenzeintropfmulde 11 beim Zerreißen nicht vorsteht, wird eine Einschränkung, zum Beispiel beim Drücken in die Reagenzeintropfmulde 11, gelockert und die freie Auswahlmöglichkeit für das Material zur Bildung der PTP-Verpackungsfolie 30 und der Tasche 16 wird erhöht.
  • Nachstehend wird ein modifiziertes Beispiel der Lagerungsform des in der Tasche 16 der PTP-Verpackungsfolie 30 der Vorrichtung 10 gelagerten Reagenz unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. 12 erläutert ein modifiziertes Beispiel der Lagerungsform des Reagenz in der Tasche der PTP-Verpackungsfolie, die die Vorrichtung darstellt.
  • Um eine kostengünstige Vorrichtung für den Anwender bereitzustellen, ist es wichtig, das Reagenzvolumen (nachstehend auch als Totvolumen bezeichnet), das nicht tatsächlich für die in der Tasche 16 einzuschließende Reagenzmenge 100 verwendet wird, so weit wie möglich auf ein Minimum zu beschränken. Wenn daher die erforderliche Menge des Reagenz 100 sehr gering ist, wird Öl 101 an Stelle des Totvolumens des Reagenz 100 in die Tasche 16 zusammen mit einer geringen Menge des Reagenz 100 aufgenommen.
  • Somit wird die Feuchtigkeit der geringen Menge des Reagenz 100 nicht verdampft und es ist möglich, das Reagenz in wirksamer Weise in das Innere der Reagenzeintropfmulde 11 der gleichen Vorrichtung einzutropfen, indem man die Tasche 16 der Vorrichtung 10 zerreißt, wobei man das Verhältnis des spezifischen Gewichts zwischen dem Reagenz 100 und dem Öl 101 ausnützt.
  • Das Öl 101 weist vorzugsweise eine solche Zusammensetzung auf, dass die chemische Reaktion bei der Temperatursteuerung des Reagenz 100 nicht beeinträchtigt wird. Häufig wird Mineralöl verwendet. Das Mineralöl und das Reagenz trennen sich selbst nach dem Vermischen aufgrund ihres unterschiedlichen spezifischen Gewichts voneinander innerhalb kurzer Zeit. Bei Kombination mit dem im Rahmen der 10 und 11 beschriebenen Verfahren ergibt sich zusätzlich zu dem Vorteil, dass die Durchlässigkeit für Wasserdampf verringert und die Wärmeübertragung erleichtert wird, ein Vorteil insofern, als die Verringerung der absoluten Menge des in der verbleibenden Flüssigkeit enthaltenen Reagenz verringert wird, wenn das Reagenz 100 aus der Tasche 16 gepresst wird.
  • Nachstehend wird von den vorerwähnten Vorrichtungskanälen 23a in der Vorrichtung 10 der Transportvorgang für das Reagenz 100 unter Verwendung des Haltekanals 74 unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
  • 13 erläutert das Übertragungsverfahren für das Reagenz unter Verwendung des Haltekanals zwischen den Vorrichtungskanälen im Innern der Vorrichtung.
  • Wenn das im Vorrichtungskanal 23a1 der Flüssigkeitszufuhrquelle gelagerte Reagenz 100 einem Vorrichtungskanal 23a2 des Flüssigkeitszufuhrorts zugeführt wird, wird das Reagenz gemäß dem folgenden Vorgang transportiert.
  • Zunächst wird der Kanalverschlussstift 75, der den Vorrichtungskanal 23a1 des Flüssigkeitszufuhrziels in Bezug auf den Haltekanal 74 absperrt, aus dem vorspringenden Zustand in den zurückgezogenen Zustand verschoben, und die Luft im Haltekanal 74 wird durch das Druckentlastungsrohr 76 abgesaugt und entfernt. Somit ist an der Innenseite (abgesehen von der konvexen Rippe, die die Rillenöffnung des Haltekanals 74 umgibt) der Membranteil 25, dem der untere Teil 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers direkt über die Folienöffnung 24a zugewandt sein kann, nicht in haftender Verbindung mit der Membranklebefolie 24, und der Membranteil 25 wird so verformt, dass er sich in den Haltekanal 74 wölbt, so dass er an der Innenwand anstößt.
  • Somit fließt das im Vorrichtungskanal 23a1 des Flüssigkeitszufuhrorts gelagerte Reagenz 100 in den Haltekanalraum 74s (vergleiche 10[II]), der zwischen dem Membranteil 25, der sich unter Verformung in den Haltekanal 74 wölbt, und dem unteren Teil 23 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers entstanden ist.
  • Wenn nur die erforderliche Menge an Reagenz 100 in den Haltekanalraum 74s aus dem Vorrichtungskanal 23a1 geflossen ist, wird zum Absperren des Flüssigkeitskanals 23a1 des Flüssigkeitszufuhrziels in Bezug auf den Haltekanal 74 der Kanalverschlussstift 75 aus dem vorspringenden Zustand in den zurückgezogenen Zustand verschoben.
  • Um das im Haltekanalraum 74s gelagerte Reagenz 100 zum Vorrichtungskanal 23a2 des Flüssigkeitszufuhrorts zu transportieren, wird der Kanalverschlussstift 75, der den Vorrichtungskanal 23a2 des Flüssigkeitszufuhrorts in Bezug auf den Haltekanal 74 absperrt, aus dem vorspringenden Zustand in den zurückgezogenen Zustand verschoben, Luft wird in den Raum zwischen dem Membranteil 25, der durch das Druckausübungsrohr 77 unter Wölbung in den Haltekanal 74 verformt worden ist, und der Rillenwand des Haltekanals 74 eingeleitet, um den Haltekanalraum 74s zu komprimieren. Das im Haltekanalraum 74s gelagerte Reagenz 100 wird dem Vorrichtungskanal 23a2 des Zufuhrorts zugeführt.
  • Demgemäß werden in der Vorrichtung 10 durch Anwendung eines derartigen Transportverfahrens zwischen der vorgegebenen Mulde und dem vorgegebenen Vorrichtungskanal oder dergleichen die Flüssigkeitseinspeisung oder die Flüssigkeitszufuhr des Reagenz oder dergleichen durchgeführt.
  • Vorstehend wurde eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien und des biochemischen Analysators gemäß der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage der Probenvorbereitung bei der STR-Analyse als Beispiel beschrieben. Die speziellen Ausführungsformen sind aber nicht auf das vorerwähnte modifizierte Beispiel beschränkt, vielmehr kommen verschiedene modifizierte Beispiele in Frage.
  • Beispielsweise wurde in der dargestellten Ausführungsform gemäß 1 der Vorrichtungskörper 20 der Vorrichtung 10 so aufgebaut, dass er sich durch haftende Verbindung mit der PTP-Verpackungsfolie 30 in einem verschlossenen Zustand befindet. Speziell wurde der Vorrichtungskörper 20 durch Bereitstellung einer haftenden Verbindung zwischen dem oberen Teil 21 des Kunstharz-Vorrichtungskörpers, der den in 2 dargestellten Vorrichtungskörper darstellt, und der Deckfolie 32, die die in 3 dargestellte PTP-Verpackungsfolie 30 darstellt, aufgebaut.
  • Ein effizientes Arbeiten ist möglich, wenn der Satz von in der PTP-Verpackungsfolie 30 und der Vorrichtung 10 gelagerten Reagenzien für den Anwender bereitgestellt wird. Berücksichtigt man jedoch, dass mehrere Vorrichtungen 10 verbraucht und den Anwendern, die den Satz mehrmals täglich verwenden, bereitgestellt werden, ergibt sich ein Nachteil insofern, als der Lagerungsort aufgrund des Volumens des Vorrichtungskörpers 20 übermäßig belastet wird. Zahlreiche Reagenzien benötigen häufig eine Lagerungstemperatur von etwa 2 bis 8°C, so dass der Anwender häufig einen Kühlschrank bereitstellen muss.
  • Als eine weitere Ausführungsform zur Lösung dieses Problems kommt ein Verfahren in Frage, bei dem der Vorrichtungskörper 20 und die PTP-Verpackungsfolie 30 getrennt bereitgestellt werden, nachdem der Vorrichtungskörper 20 mit einer Folie, die der Deckfolie 32 ähnlich ist, verklebt worden ist.
  • Bei Bereitstellung des Vorrichtungskörpers 20 und der PTP-Verpackungsfolie 30 in getrenntem Zustand ergibt sich die Notwendigkeit, dafür zu sorgen, dass der Vorrichtungskörper 20 und die PTP-Verpackungsfolie vom Anwender durch Hitzeschweißen, Verkleben oder dergleichen miteinander in haftende Verbindung gebracht werden können. Mit einer Einspanneinrichtung oder dergleichen kann ein Schweißvorgang vom Anwender vorgenommen werden. Ein Beispiel besteht darin, dass im Fall einer Hitzeschweißung dann, wenn der Deckel 85 bei den Vorgängen der vorerwähnten Stufen S3 und S4 angebracht wird, der Deckel 85 mit einer Wärmequelle versehen ist und ein Schweißvorgang durchgeführt wird. Alternativ können bei den vorerwähnten Stufen S3 und S4 Pressvorgänge vorgenommen werden, sofern eine Versiegelung zwischen dem Vorrichtungskörper 20 und der PTP-Verpackungsfolie 30 gewährleistet werden kann.
  • Somit ist es möglich, ein System zu erhalten, bei dem der Vorrichtungskörper 20 dem Anwender bereitstellt wird, wobei ein verschlossener Zustand bis zur Anwendung gewährleistet wird. Nur die PTP-Verpackungsfolie 30 zur Lagerung des Reagenz wird möglicherweise in einer temperierten Umgebung aufbewahrt.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Vorrichtung
    11
    Reagenzeintropfmulde
    12
    Bewegungsmulde
    13
    Abfallflüssigkeitsmulde
    14
    Probeneinschlussmulde
    15
    Nachweismulde
    16
    Tasche
    17
    Durchgangsloch
    19
    Positionierungsdurchgangsloch
    20
    Vorrichtungskörper
    21
    Oberer Teil des Kunstharz-Vorrichtungskörpers
    21a
    Muldenpassage
    21b
    Positionierungsdurchgangsbohrung
    22
    Kunstharzkörper-Klebefolie
    22a
    Folienkommunikationsloch
    22b
    Positionierungsdurchgangsbohrung
    23
    Unterer Teil des Kunstharz-Vorrichtungskörpers
    23a
    Vorrichtungskanal
    23b
    Positionierungsdurchgangsbohrung
    23c
    Temperaturgesteuerter Abschnitt
    24
    Membranklebefolie
    24a
    Folienöffnung
    24b
    Positionierungsdurchgangsbohrung
    25
    Membran
    25b
    Positionierungsdurchgangsbohrung
    29
    Positionierungsdurchgangsloch
    30
    PTP-Verpackungsfolie
    31
    Basisfolie
    31a
    Durchgangsbohrung
    31b
    Positionierungsdurchgangsbohrung
    32
    Deckfolie
    32a
    Durchgangsbohrung
    32b
    Positionierungsdurchgangsbohrung
    32c
    Taschenöffnungsabdeckabschnitt
    39
    Positionierungsdurchgangsloch
    40
    Abschnitt zur Steuerung der Fließgeschwindigkeit
    51
    Proben
    52
    Primergemisch
    53
    Mastergemisch
    54
    Formamid
    55
    Negative Kontroll-DNA
    56
    Positive Kontroll-DNA
    57
    Allelenleiter
    58
    Fragment-DNA zur Größenstandardisierung
    60
    Flüssigkeitszufuhr-Temperatursteuerungssystem
    70
    Halteeinrichtung
    71
    Halterung
    72
    Pneumatische Rohrverbindung
    73
    Positionierungsstift
    74
    Haltekanal
    75
    Kanalverschlussstift
    76
    Druckentlastungsrohr
    77
    Druckausübungsrohr
    80
    Temperatursteuereinheit
    81
    Aluminium-Temperatursteuerungsblock
    82
    Wärmeabführlamelle
    83
    Kühlventilator
    85
    Deckel
    86
    Befestigungsabschnitt zur thermischen Isolierung
    87
    Gewindeloch
    88
    Reagenzausstoßabschnitt
    89
    Führungsloch
    100
    Reagenz
    101
    Öl
  • Sämtliche in der Beschreibung erwähnten Veröffentlichungen, Patente und Patentanmeldungen werden durch Verweis zum Gegenstand der Beschreibung gemacht.

Claims (8)

  1. Biochemische Vorrichtung, umfassend: einen Vorrichtungskörper, in dem an einer Verbindungsoberfläche eine Öffnung eines Eintropfraums ausgebildet ist, in den Reagenz eingetropft wird; und einen Reagenzlagerbehälter, der einen verschlossenen Raum aufweist, in dem das Reagenz eingeschlossen wird, wobei die Öffnung des verschlossenen Raums ganzheitlich durch eine Verbindung verschlossen ist, die eine Verbindungsoberfläche mit dem Vorrichtungskörper bildet, wobei in einem Zustand, bei dem die Verbindungsoberflächen des Vorrichtungskörpers und des Reagenzlagerbehälters miteinander durch Ausrichten der Positionen des eingeschlossenen Raums und des Eintropfraums verbunden sind, wenn eine äußere Wand des eingeschlossenen Raums des Reagenzlagerbehälters gedrückt wird, ein verschlossener Bereich, der die Öffnung des verschlossenen Raums in der Verbindung verschließt, so verformt wird, dass er sich in den Eintropfraum des Vorrichtungskörpers wölbt, und aufgerissen wird.
  2. Biochemische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Reagenzlagerbehälter aus einem Basisfolienelement, in dem eine Mehrzahl von verschlossenen Räumen ausgebildet ist, und einem Deckfolienelement, das die Verbindung bildet, aufgebaut ist, und wobei das Deckfolienelement mit dem Basisfolienelement in einem Zustand verbunden und fixiert ist, in dem die verschiedenen Reagenzien in der Mehrzahl von verschlossenen Räumen gelagert sind, um die Mehrzahl von verschlossenen Räumen jeweils hermetisch zu verschließen.
  3. Biochemische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei bei der Verwendung der Vorrichtung die Verbindungsoberflächen des Vorrichtungskörpers und des Reagenzlagerbehälters miteinander verbunden sind, indem man die entsprechenden Positionen des Eintropfraums und des verschlossenen Raums zueinander ausrichtet.
  4. Biochemische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Reagenzlagerbehälter aus einer PTP-Verpackungsfolie hergestellt ist.
  5. Biochemische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei im verschlossenen Raum des Lagerbehälters Öl mit einer Zusammensetzung, das die chemische Reaktion zum Zeitpunkt der Temperatursteuerung des Reagenz nicht beeinträchtigt, zusammen mit dem Reagenz eingeschlossen ist.
  6. Biochemische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Reagenzlagerbehälter durch Verbinden und Fixieren des Deckfolienelements der gleichen Konfiguration mit dem Basisfolienelement aufgebaut ist, wobei mindestens einer der Parameter Anzahl, Gestalt oder Anordnung der eingeschlossenen Räume sich entsprechend unterschiedlicher Muster der einzelnen verschiedenen Reagenzien, die in der Mehrzahl von eingeschlossenen Räumen enthalten sind, unterscheidet, unabhängig von Unterschieden in der Anzahl, Gestalt oder Anordnung der eingeschlossenen Räume des Basisfolienelements.
  7. Biochemischer Analysator, der sich einer biochemischen Vorrichtung mit einer Konfiguration bedient, bei der Verbindungsoberflächen eines Vorrichtungskörpers und eines Reagenzlagerbehälters miteinander verbunden sind, indem man die Positionen eines Eintropfraums und eines eingeschlossenen Raums aufeinander ausrichtet, wobei der Vorrichtungskörper eine Öffnung eines Eintropfraums, in den Reagenz eingetropft wird und der an einer Verbindungsoberfläche ausgebildet ist, aufweist und wobei der Reagenzlagerbehälter einen eingeschlossenen Raum aufweist, in dem Reagenz eingeschlossen ist, wobei die Öffnung des eingeschlossenen Raums ganzheitlich durch eine Verbindung verschlossen ist, die eine Verbindungsoberfläche mit dem Vorrichtungskörper bildet, wobei der biochemische Analysator Folgendes umfasst: eine Halterung, in die die Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien eingesetzt wird; und einen Deckel zum Anpressen des Reagenzlagerbehälters einer Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien, die durch Anbringen des Vorrichtungskörpers an der Halterung eingesetzt ist, gegen die Halterungsseite, wobei der eingeschlossene Raum des Reagenzlagerbehälters durch Andrücken des Deckels zusammengedrückt wird und ein verschlossener Bereich der Verbindung, die die Öffnung des eingeschlossenen Raums verschließt, so deformiert wird, dass er sich in den Vorrichtungskörper wölbt und aufgerissen wird.
  8. Biochemischer Analysator, der sich einer biochemischen Vorrichtung mit einer Konfiguration bedient, bei der Verbindungsoberflächen eines Vorrichtungskörpers und eines Reagenzlagerbehälters miteinander verbunden sind, indem man die Positionen eines Eintropfraums und eines eingeschlossenen Raums aufeinander ausrichtet, wobei der Vorrichtungskörper eine Mehrzahl von Öffnungen eines Eintropfraums, in den Reagenz eingetropft wird, aufweist und der auf der Verbindungsoberfläche ausgebildet ist, und wobei der Reagenzlagerbehälter eine Mehrzahl von eingeschlossenen Räumen aufweist, in der das Reagenz eingeschlossen ist, wobei die Öffnungen der einzelnen eingeschlossenen Räume ganzheitlich durch eine Verbindung verschlossen sind, die eine Verbindungsoberfläche mit dem Vorrichtungskörper bildet, wobei der biochemische Analysator Folgendes umfasst: eine Halterung, in die die Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien eingesetzt wird; und einen Deckel, der die Vorrichtung zur Lagerung von biochemischen Reagenzien, die durch Anbringen des Vorrichtungskörpers an der Halterung eingesetzt worden ist, bedeckt, wobei im Deckel eine Mehrzahl von Reagenzausstoßabschnitten zum Andrücken der einzelnen eingeschlossenen Räume des Reagenzlagerbehälters gegen die Halterungsseite vorgesehen sind, die einzeln zum Deckel hin verschoben werden können, und wobei durch Andrücken, basierend auf den individuellen Verschiebungen der einzelnen Reagenzausstoßabschnitte des Deckels, der eingeschlossene Raum, der dem Reagenzausstoßabschnitt des Reagenzlagerbehälters entspricht, zusammengedrückt wird, und ein verschlossener Bereich der Verbindung, der die Öffnung des eingeschlossenen Raums verschließt, so deformiert wird, dass er sich in den Vorrichtungskörper wölbt und aufgerissen wird.
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