JP2001108687A - 反応装置 - Google Patents
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S435/809—Incubators or racks or holders for culture plates or containers
Abstract
(57)【要約】
【課題】反応容器の開口部に閉鎖部材を自動的に連続し
て着脱することができる反応装置を実現する。 【解決手段】反応開始時、ローラー12が所定の回転数
だけ回転し加熱板13とシート押さえ15との間に新し
いシート11を供給する。次に固定器24が熱サイクラ
ー21に向けて下降し、シート11が反応容器支持ブロ
ック22上の反応容器23の開口部に接触し、加熱板1
3がシート11を押し下げて反応容器23の開口部に密
着させる。反応容器23内の反応溶液の反応処理後、シ
ート押え15がシート11を固定し、固定器24と共に
上昇してシート11を反応容器23の開口部から剥離さ
せる。次に、ローラー12が所定の回転数だけ回転し、
使用したシート11がローラー12に巻き取られ回収さ
れ、新しいシート11が供給される。
て着脱することができる反応装置を実現する。 【解決手段】反応開始時、ローラー12が所定の回転数
だけ回転し加熱板13とシート押さえ15との間に新し
いシート11を供給する。次に固定器24が熱サイクラ
ー21に向けて下降し、シート11が反応容器支持ブロ
ック22上の反応容器23の開口部に接触し、加熱板1
3がシート11を押し下げて反応容器23の開口部に密
着させる。反応容器23内の反応溶液の反応処理後、シ
ート押え15がシート11を固定し、固定器24と共に
上昇してシート11を反応容器23の開口部から剥離さ
せる。次に、ローラー12が所定の回転数だけ回転し、
使用したシート11がローラー12に巻き取られ回収さ
れ、新しいシート11が供給される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には化学反
応容器、好ましくは検体の汚染を避ける必要がある装置
で使用される、反応容器のカバーを有する反応装置に関
する。
応容器、好ましくは検体の汚染を避ける必要がある装置
で使用される、反応容器のカバーを有する反応装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、遺伝子検査を行うことにより、感
染症や遺伝病、癌の診断などが可能になってきた。遺伝
子検査では、患者の血液、喀痰、組織などのサンプルか
ら遺伝子を抽出し、遺伝子に特定の配列を検出すること
によって比較的に短時間で診断が行われる。検査にはあ
る程度の量の遺伝子が必要であるが、検査対象になる遺
伝子の量が少ない場合、遺伝子を大量に複製することに
より、検出を可能としている。
染症や遺伝病、癌の診断などが可能になってきた。遺伝
子検査では、患者の血液、喀痰、組織などのサンプルか
ら遺伝子を抽出し、遺伝子に特定の配列を検出すること
によって比較的に短時間で診断が行われる。検査にはあ
る程度の量の遺伝子が必要であるが、検査対象になる遺
伝子の量が少ない場合、遺伝子を大量に複製することに
より、検出を可能としている。
【0003】遺伝子を大量に複製する方法としては、ポ
リメラーゼ連鎖反応(PCR)が最も広く利用されてい
る。多数の試料で同時にPCRを実施するために自動化
された熱サイクラーは、米国特許第5,038,852
号に記載されている。この米国特許第5,038,85
2号によると、反応容器は、典型的には6×8個又は8
×12個配置される。
リメラーゼ連鎖反応(PCR)が最も広く利用されてい
る。多数の試料で同時にPCRを実施するために自動化
された熱サイクラーは、米国特許第5,038,852
号に記載されている。この米国特許第5,038,85
2号によると、反応容器は、典型的には6×8個又は8
×12個配置される。
【0004】これらの反応容器は、それぞれ容器の下方
部分がブロックと均一に熱接触するように金属ブロック
に挿入される。次いで、この金属ブロックの温度をPC
Rプロトコルの所定の温度と時間とに従って変動させ
る。
部分がブロックと均一に熱接触するように金属ブロック
に挿入される。次いで、この金属ブロックの温度をPC
Rプロトコルの所定の温度と時間とに従って変動させ
る。
【0005】PCRの第一段階では、遺伝子の二重螺旋
構造を乖離するため、反応溶液を約95℃に加熱し、且
つ維持する。このとき、反応溶液の蒸散を防ぐために反
応容器にキャップを施し、その上から加熱する。キャッ
プは、分離された個々のキャップであってもよく、反応
容器に対して一体結合されていてもよい。
構造を乖離するため、反応溶液を約95℃に加熱し、且
つ維持する。このとき、反応溶液の蒸散を防ぐために反
応容器にキャップを施し、その上から加熱する。キャッ
プは、分離された個々のキャップであってもよく、反応
容器に対して一体結合されていてもよい。
【0006】また、キャップの構造は、例えば上部がド
ーム状で下部が管状になっており、反応容器の内側に密
接してシールするように挿入される。このキャップは、
個々のキャップストリップの一方を上部に引き上げるこ
とによって取り外すことができる。
ーム状で下部が管状になっており、反応容器の内側に密
接してシールするように挿入される。このキャップは、
個々のキャップストリップの一方を上部に引き上げるこ
とによって取り外すことができる。
【0007】しかし、キャップの取り付けと取り外し
は、反応容器内又は反応容器間の汚染を防ぐために、慎
重に行われなければならず、非常に面倒で時間のかかる
作業である。
は、反応容器内又は反応容器間の汚染を防ぐために、慎
重に行われなければならず、非常に面倒で時間のかかる
作業である。
【0008】PCRを実施する際には、キャップをした
反応容器を金属ブロックに挿入し、加熱板をブロック上
に下降させる。このとき、加熱板は、ドーム状のキャッ
プを押し下げて全ての反応容器に一様に着座し、それぞ
れの反応容器と金属ブロックとを良好に熱接触させる。
そして、加熱板は、反応容器内部又はキャップ内の蒸気
が凝縮するのを防ぐため、PCRプロトコル中のどの温
度よりも高い温度に維持される。
反応容器を金属ブロックに挿入し、加熱板をブロック上
に下降させる。このとき、加熱板は、ドーム状のキャッ
プを押し下げて全ての反応容器に一様に着座し、それぞ
れの反応容器と金属ブロックとを良好に熱接触させる。
そして、加熱板は、反応容器内部又はキャップ内の蒸気
が凝縮するのを防ぐため、PCRプロトコル中のどの温
度よりも高い温度に維持される。
【0009】PCR終了後、反応溶液が十分冷却してか
ら、キャップをした反応容器を熱サイクラーから取り出
す。次いで、キャップストリップを引き上げて反応容器
からキャップを取り外す。得られたPCR産物は、例え
ば遺伝子検査の場合、検出処理のために次の工程に移動
される。
ら、キャップをした反応容器を熱サイクラーから取り出
す。次いで、キャップストリップを引き上げて反応容器
からキャップを取り外す。得られたPCR産物は、例え
ば遺伝子検査の場合、検出処理のために次の工程に移動
される。
【0010】反応容器の他の例としては、特開平7−5
180号公報に記載されたものがある。特開平7−51
80号公報には、反応容器カバーの平面アレーが記載さ
れている。それによると、このカバーは、複数個の貫通
孔を有し、貫通孔と貫通孔との間に所定の立体配置され
た反応容器をシールする、フレキシブルなプラスチック
材料からなる平面シートである。この平面シートは、貫
通孔が個々の反応容器の上面の間に位置するように配置
される。
180号公報に記載されたものがある。特開平7−51
80号公報には、反応容器カバーの平面アレーが記載さ
れている。それによると、このカバーは、複数個の貫通
孔を有し、貫通孔と貫通孔との間に所定の立体配置され
た反応容器をシールする、フレキシブルなプラスチック
材料からなる平面シートである。この平面シートは、貫
通孔が個々の反応容器の上面の間に位置するように配置
される。
【0011】そして、加熱板を反応容器上のカバーの上
に下降させると、加熱板はカバーと反応容器とを押し下
げることにより、PCR実施時に金属ブロックと良好な
熱接触をさせることができる。
に下降させると、加熱板はカバーと反応容器とを押し下
げることにより、PCR実施時に金属ブロックと良好な
熱接触をさせることができる。
【0012】また、貫通孔は、反応容器間において加熱
された空気を加熱板から下向きに金属ブロックに向かっ
て循環させ、金属ブロックの上に突出する反応容器の部
分内の蒸気凝縮を防止する。
された空気を加熱板から下向きに金属ブロックに向かっ
て循環させ、金属ブロックの上に突出する反応容器の部
分内の蒸気凝縮を防止する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところで、遺伝子検査
は、比較的短時間で診断が行われるため、一次スクリー
ニングとしての需要が高まりつつある。この一次スクリ
ーニングでは、大量の検体を連続して処理するために、
一連の検査処理が自動化されることが望ましい。
は、比較的短時間で診断が行われるため、一次スクリー
ニングとしての需要が高まりつつある。この一次スクリ
ーニングでは、大量の検体を連続して処理するために、
一連の検査処理が自動化されることが望ましい。
【0014】ところが、上述した従来技術におけるキャ
ップやキャップストリップを使用する場合、キャップの
反応容器への挿入の自動化及び多検体の同時処理を行う
ことは困難である。
ップやキャップストリップを使用する場合、キャップの
反応容器への挿入の自動化及び多検体の同時処理を行う
ことは困難である。
【0015】また、特開平7−5180号公報に記載さ
れた平面シートは、連続処理が必要とされない単発のP
CRとしては、同時に一定数を処理する方法として有効
である。
れた平面シートは、連続処理が必要とされない単発のP
CRとしては、同時に一定数を処理する方法として有効
である。
【0016】しかし、特開平7−5180号公報に記載
された平面シートは、PCR実施の度にこのシートを一
枚一枚供給して回収しなければならないため、自動化が
非常に困難という問題点があった。
された平面シートは、PCR実施の度にこのシートを一
枚一枚供給して回収しなければならないため、自動化が
非常に困難という問題点があった。
【0017】また、PCR終了後、加熱板を取り除く
と、カバーは容易に1回の動作で取り外すことは可能で
あるが、これは各容器毎のバッチ処理であり、連続処理
や自動化を行うことは考慮されておらず、困難である。
と、カバーは容易に1回の動作で取り外すことは可能で
あるが、これは各容器毎のバッチ処理であり、連続処理
や自動化を行うことは考慮されておらず、困難である。
【0018】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、反応容器の開口部に閉鎖部材を自動的に連続し
て着脱することができる反応装置を実現することであ
る。
解決し、反応容器の開口部に閉鎖部材を自動的に連続し
て着脱することができる反応装置を実現することであ
る。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次のように構成される。 (1)反応容器の開口部を被覆する反応装置において、
シート部材が巻回された第1のローラーと上記第1のロ
ーラーから上記シート部材を巻き取る第2のローラーと
を有する平板状のカバーを備え、上記第1のローラーと
第2のローラーとの間のシート部材により、反応容器の
開口部が覆われ、所定時間後に上記シート部材が反応容
器の開口部から離間されることにより上記開口部が開放
される。
め、本発明は次のように構成される。 (1)反応容器の開口部を被覆する反応装置において、
シート部材が巻回された第1のローラーと上記第1のロ
ーラーから上記シート部材を巻き取る第2のローラーと
を有する平板状のカバーを備え、上記第1のローラーと
第2のローラーとの間のシート部材により、反応容器の
開口部が覆われ、所定時間後に上記シート部材が反応容
器の開口部から離間されることにより上記開口部が開放
される。
【0020】(2)好ましくは、上記(1)において、
反応容器による所定の反応又は上記温度制御手段の温度
制御に応じて、上記第1のローラーから上記第2のロー
ラーに所定量のシート部材を巻き取らせ、新たなシート
部材を反応容器の開口部を覆う位置に配置させる動作制
御部を備える。
反応容器による所定の反応又は上記温度制御手段の温度
制御に応じて、上記第1のローラーから上記第2のロー
ラーに所定量のシート部材を巻き取らせ、新たなシート
部材を反応容器の開口部を覆う位置に配置させる動作制
御部を備える。
【0021】(3)また、好ましくは、上記(1)又は
(2)において、上記平板状カバーは温度制御手段を備
える。
(2)において、上記平板状カバーは温度制御手段を備
える。
【0022】(4)また、好ましくは、上記(1)又は
(2)において、上記反応容器が複数個配置される際
は、上記第1のローラーと第2のローラーとの間に位置
するシート部材を押さえる、シート押さえ、特には格子
状のシート押さえを備える。
(2)において、上記反応容器が複数個配置される際
は、上記第1のローラーと第2のローラーとの間に位置
するシート部材を押さえる、シート押さえ、特には格子
状のシート押さえを備える。
【0023】(5)また、好ましくは、上記(1)又は
(2)において、上記平板状カバーは、シート部材を介
して反応容器を加熱する加熱板を備え、この加熱板は、
上記シート部材を介して反応容器の開口部に挿入され、
かつこの開口部をシールする突起部を有する。
(2)において、上記平板状カバーは、シート部材を介
して反応容器を加熱する加熱板を備え、この加熱板は、
上記シート部材を介して反応容器の開口部に挿入され、
かつこの開口部をシールする突起部を有する。
【0024】使用したシートは、ローラーの回転によっ
て回収され、同時に新しいシートが連続的に供給される
ため、容器間の汚染を防ぐことができる。
て回収され、同時に新しいシートが連続的に供給される
ため、容器間の汚染を防ぐことができる。
【0025】本発明は、反応容器の閉鎖部材を連続的に
供給し回収できるため、化学反応装置、好ましくはPC
R装置を含む遺伝子検査自動装置に応用できる。
供給し回収できるため、化学反応装置、好ましくはPC
R装置を含む遺伝子検査自動装置に応用できる。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態で
ある反応装置の固定器(平板状カバー)24の概略断面
図である。図1において、固定器24は、反応容器23
の開口部を閉鎖するシート11(閉鎖部材)と、このシ
ート11を巻回するローラー12と、シート11を押し
下げて反応容器23の開口部にシート11を密着させ、
且つ反応容器23内及びシート11の蒸気凝縮を防ぐた
めにシート11及び反応容器23間の空気を加熱する加
熱板13とを備える。
面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態で
ある反応装置の固定器(平板状カバー)24の概略断面
図である。図1において、固定器24は、反応容器23
の開口部を閉鎖するシート11(閉鎖部材)と、このシ
ート11を巻回するローラー12と、シート11を押し
下げて反応容器23の開口部にシート11を密着させ、
且つ反応容器23内及びシート11の蒸気凝縮を防ぐた
めにシート11及び反応容器23間の空気を加熱する加
熱板13とを備える。
【0027】さらに、固定器24は、シート11を加熱
板13の下に誘導するシート受け14と、反応容器23
の開口部からシート11を剥離させる際にシート11を
押さえるシート押え15と、筐体16とを備える。
板13の下に誘導するシート受け14と、反応容器23
の開口部からシート11を剥離させる際にシート11を
押さえるシート押え15と、筐体16とを備える。
【0028】シート11は、複数の反応容器23を極め
て良好に密閉し、反応試薬に対して不活性であり、加熱
しても反応容器23又は加熱板13に粘着しないシート
である。
て良好に密閉し、反応試薬に対して不活性であり、加熱
しても反応容器23又は加熱板13に粘着しないシート
である。
【0029】ローラー12は、シート11が巻かれてい
るローラーと、シート11を巻き取るローラーとの2つ
のローラーからなり、これら2つのローラーが加熱板1
3を挟んで対向している。そして、ローラー12は、制
御部(図示せず)からの指令により所定の回転数だけ回
転することによってシート11を供給又は回収する。
るローラーと、シート11を巻き取るローラーとの2つ
のローラーからなり、これら2つのローラーが加熱板1
3を挟んで対向している。そして、ローラー12は、制
御部(図示せず)からの指令により所定の回転数だけ回
転することによってシート11を供給又は回収する。
【0030】なお、本発明の一実施形態における加熱板
13は、固定器24内に固定されており、固定器24の
下降に伴ってシート11を反応容器23の開口部に押圧
する。あるいは、加熱板13は、固定器24内に固定さ
れておらず、固定器24内を移動可能に構成し、固定器
24を下降させず、加熱板13を下降させることによっ
て、シート11を反応容器23の開口部に押圧すること
も可能である。
13は、固定器24内に固定されており、固定器24の
下降に伴ってシート11を反応容器23の開口部に押圧
する。あるいは、加熱板13は、固定器24内に固定さ
れておらず、固定器24内を移動可能に構成し、固定器
24を下降させず、加熱板13を下降させることによっ
て、シート11を反応容器23の開口部に押圧すること
も可能である。
【0031】図2は、固定器24におけるシート11周
辺の部分断面図である。図2において、加熱板13は、
反応容器支持ブロック22の上方に位置し、シート11
を介して反応容器23の開口部に一部挿入し、かつ密着
するように表面に凸面状の突起を有している。そして、
加熱板13は、シート11及び反応容器23間の空気を
加熱し、反応容器23内及びシート11の蒸気凝縮を防
ぐようになっている。
辺の部分断面図である。図2において、加熱板13は、
反応容器支持ブロック22の上方に位置し、シート11
を介して反応容器23の開口部に一部挿入し、かつ密着
するように表面に凸面状の突起を有している。そして、
加熱板13は、シート11及び反応容器23間の空気を
加熱し、反応容器23内及びシート11の蒸気凝縮を防
ぐようになっている。
【0032】シート受け14は、加熱板13の左右(両
側)に位置し、固定器24の左右(両側)に位置するロ
ーラー12からシート11を加熱板13の下(加熱板1
3とシート押さえ15との間)に誘導する。また、シー
ト押え15は、シート受け14とシート11を挟むとこ
ろに位置し、つまり、シート11を間にしてシート受け
14と対向する部分に位置し、シート11を反応容器2
3から剥離する際にシート11を押さえてシート11の
弛みを防ぐようになっている。
側)に位置し、固定器24の左右(両側)に位置するロ
ーラー12からシート11を加熱板13の下(加熱板1
3とシート押さえ15との間)に誘導する。また、シー
ト押え15は、シート受け14とシート11を挟むとこ
ろに位置し、つまり、シート11を間にしてシート受け
14と対向する部分に位置し、シート11を反応容器2
3から剥離する際にシート11を押さえてシート11の
弛みを防ぐようになっている。
【0033】図3は、本発明の一実施形態におけるシー
ト押え15の概略構成図である。図3において、シート
押え15は、格子状になっており、反応容器23はシー
ト押え15の格子の間からシート押え15を貫通してシ
ート11と接触する。
ト押え15の概略構成図である。図3において、シート
押え15は、格子状になっており、反応容器23はシー
ト押え15の格子の間からシート押え15を貫通してシ
ート11と接触する。
【0034】この一実施形態においては、各格子間に1
個の反応容器が配置されるが、シート押え15の格子間
に複数個の反応容器23を貫通させることも可能であ
る。また、シート押え15は、四隅の支柱17を介して
筺体16内にある駆動機構によって上下動するようにな
っている。
個の反応容器が配置されるが、シート押え15の格子間
に複数個の反応容器23を貫通させることも可能であ
る。また、シート押え15は、四隅の支柱17を介して
筺体16内にある駆動機構によって上下動するようにな
っている。
【0035】次に、上述した固定器24を備える、本発
明の一実施形態である反応装置について説明する。図4
及び図5は、本発明による反応装置の一例及び他の例を
示す外観図であり、これらの反応装置は、反応溶液の温
度及び時間を制御する熱サイクラー21(反応容器23
内の反応溶液の温度を制御する温度制御部を有する)
と、この熱サイクラー21に着脱可能で反応容器23が
複数個配置された反応容器支持ブロック22と、上部に
開口部を持つ反応容器23と、シート11を反応容器2
3の開口部に着脱させる固定器24と、固定器24を支
える支柱25とを備える。
明の一実施形態である反応装置について説明する。図4
及び図5は、本発明による反応装置の一例及び他の例を
示す外観図であり、これらの反応装置は、反応溶液の温
度及び時間を制御する熱サイクラー21(反応容器23
内の反応溶液の温度を制御する温度制御部を有する)
と、この熱サイクラー21に着脱可能で反応容器23が
複数個配置された反応容器支持ブロック22と、上部に
開口部を持つ反応容器23と、シート11を反応容器2
3の開口部に着脱させる固定器24と、固定器24を支
える支柱25とを備える。
【0036】熱サイクラー21は、温度、時間及び制御
パラメータを設定する設定部と、固定器24やローラー
12を駆動させる駆動機構と、システム全体の動きを制
御する制御部とから構成されることが好ましい。
パラメータを設定する設定部と、固定器24やローラー
12を駆動させる駆動機構と、システム全体の動きを制
御する制御部とから構成されることが好ましい。
【0037】また、熱サイクラー21は、設定部によっ
て設定された温度及び時間に従って加温及び冷却を繰り
返し、反応溶液の温度を制御する。反応容器23は、上
部に開口部を有し、反応容器支持ブロック22に配置し
た際、複数個の反応容器23が開口部が同一平面上に並
ぶようになっている。
て設定された温度及び時間に従って加温及び冷却を繰り
返し、反応溶液の温度を制御する。反応容器23は、上
部に開口部を有し、反応容器支持ブロック22に配置し
た際、複数個の反応容器23が開口部が同一平面上に並
ぶようになっている。
【0038】図4の例の反応装置における固定器24
は、反応容器支持ブロック22の上面と平行を保った状
態で、反応容器支持ブロック22の上方に位置してい
る。また、固定器24は、下降してシート11を上から
押さえることによって反応容器23の開口部にシート1
1を密着させ、また上昇することによってシート11を
反応容器23の開口部から剥離させる。
は、反応容器支持ブロック22の上面と平行を保った状
態で、反応容器支持ブロック22の上方に位置してい
る。また、固定器24は、下降してシート11を上から
押さえることによって反応容器23の開口部にシート1
1を密着させ、また上昇することによってシート11を
反応容器23の開口部から剥離させる。
【0039】固定器24を支える支柱25は、駆動機構
によって固定器24を上昇、下降させ、シート11を反
応容器23の開口部に着脱させる。また、支柱25には
固定器24の位置を検知する検知器が配置されている。
によって固定器24を上昇、下降させ、シート11を反
応容器23の開口部に着脱させる。また、支柱25には
固定器24の位置を検知する検知器が配置されている。
【0040】また、図5の例の反応装置における固定器
24は、この固定器24の熱サイクラー21側の面の一
辺と熱サイクラー21の固定器24側の面の一辺とを共
通の軸として回動するように設置され、上記支柱25に
より回動角度が制限される。そして、上述したと同様
に、シート11を反応容器23の開口部に着脱する事が
できる。
24は、この固定器24の熱サイクラー21側の面の一
辺と熱サイクラー21の固定器24側の面の一辺とを共
通の軸として回動するように設置され、上記支柱25に
より回動角度が制限される。そして、上述したと同様
に、シート11を反応容器23の開口部に着脱する事が
できる。
【0041】次に、シート11により、反応容器23の
開口部をカバーする動作を含む固定器24の動作につい
て説明する。図6〜図12は、固定器24の動作を模式
的に示す図である。
開口部をカバーする動作を含む固定器24の動作につい
て説明する。図6〜図12は、固定器24の動作を模式
的に示す図である。
【0042】図6では、反応開始時、制御部からの指令
によってローラー12を所定の回転数だけ回転させ、加
熱板13とシート押さえ15との間に新しいシート11
を供給する。次いで、固定器24を支えている支柱25
にある駆動機構が働いて固定器24が熱サイクラー21
に向けて下降する(図7)。
によってローラー12を所定の回転数だけ回転させ、加
熱板13とシート押さえ15との間に新しいシート11
を供給する。次いで、固定器24を支えている支柱25
にある駆動機構が働いて固定器24が熱サイクラー21
に向けて下降する(図7)。
【0043】固定器24が熱サイクラー21に向けて下
降すると、シート11が反応容器支持ブロック22上の
反応容器23の開口部に接触し(図8)、更に上から加
熱板13がシート11を押し下げて反応容器23の開口
部に密着させる(図9)。下降している固定器24の位
置は検知器により検知され、制御部からの指令によって
固定器24の下降が停止される。
降すると、シート11が反応容器支持ブロック22上の
反応容器23の開口部に接触し(図8)、更に上から加
熱板13がシート11を押し下げて反応容器23の開口
部に密着させる(図9)。下降している固定器24の位
置は検知器により検知され、制御部からの指令によって
固定器24の下降が停止される。
【0044】反応終了時、制御部の指令によってシート
押え15がシート11を固定し(図10)、固定器24
とともに上昇して、シート11を反応容器23の開口部
から剥離させる(図11)。これにより、反応容器23
の開口部が開放される。上昇している固定器24の位置
は検知器により検知され、制御部からの指令によって固
定器24の上昇が停止され、シート押え15がシート1
1を解放する。
押え15がシート11を固定し(図10)、固定器24
とともに上昇して、シート11を反応容器23の開口部
から剥離させる(図11)。これにより、反応容器23
の開口部が開放される。上昇している固定器24の位置
は検知器により検知され、制御部からの指令によって固
定器24の上昇が停止され、シート押え15がシート1
1を解放する。
【0045】次いで、制御部からの指令によりローラー
12が所定の回転数だけ回転し、使用したシート11が
ローラー12に巻き取られ、回収されると同時に新しい
シート11が供給される(図12)。
12が所定の回転数だけ回転し、使用したシート11が
ローラー12に巻き取られ、回収されると同時に新しい
シート11が供給される(図12)。
【0046】上記のように構成される反応装置の反応作
業についてPCRを具体例として説明する。作業者は、
複製する遺伝子を含む試料とプライマーなど反応試薬を
混合し、反応容器23に分注する。望ましくは、自動装
置により複製する遺伝子を含む試料液を反応容器支持ブ
ロック22に予め配置された反応容器23に分注し、次
いでプライマーなど反応試薬が分注混合される。
業についてPCRを具体例として説明する。作業者は、
複製する遺伝子を含む試料とプライマーなど反応試薬を
混合し、反応容器23に分注する。望ましくは、自動装
置により複製する遺伝子を含む試料液を反応容器支持ブ
ロック22に予め配置された反応容器23に分注し、次
いでプライマーなど反応試薬が分注混合される。
【0047】次に、作業者は、所定の温度、時間及び反
応回数を熱サイクラー21の設定部に設定する。作業者
により、反応開始が指示されると、制御部の指令により
ローラー12が所定の回転数だけ回転し、新しいシート
11が供給される。次いで、固定器24が下降して反応
容器23の開口部にシート11を密着させる。固定器2
4の位置は支柱25に備えられている検知器によって検
知され、制御部の指令により固定器24の下降が停止さ
れる。
応回数を熱サイクラー21の設定部に設定する。作業者
により、反応開始が指示されると、制御部の指令により
ローラー12が所定の回転数だけ回転し、新しいシート
11が供給される。次いで、固定器24が下降して反応
容器23の開口部にシート11を密着させる。固定器2
4の位置は支柱25に備えられている検知器によって検
知され、制御部の指令により固定器24の下降が停止さ
れる。
【0048】熱サイクラー21により反応容器支持ブロ
ック22が加熱冷却され、PCRが実施される。反応容
器23内の蒸気が凝縮するのを防ぐために、シート11
は所定の温度に加熱される。PCR終了後、シート押え
15がシート11を固定し、固定器24とともに上昇し
てシート11が剥離される。
ック22が加熱冷却され、PCRが実施される。反応容
器23内の蒸気が凝縮するのを防ぐために、シート11
は所定の温度に加熱される。PCR終了後、シート押え
15がシート11を固定し、固定器24とともに上昇し
てシート11が剥離される。
【0049】固定器24の位置は、支柱25に備えられ
た検知器によって検知され、制御部の指令により固定器
24の上昇が停止され、シート押え15がシート11を
解放する。そして、作業者は、反応容器23からPCR
産物を取り出し、次の工程に移る。
た検知器によって検知され、制御部の指令により固定器
24の上昇が停止され、シート押え15がシート11を
解放する。そして、作業者は、反応容器23からPCR
産物を取り出し、次の工程に移る。
【0050】以上のように、本発明の一実施形態によれ
ば、反応容器の開口部を被うためのシート11をローラ
12により、加熱板13とシート押さえ15との間に自
動的に供給し、加熱板13と、シート押さえ15に挿入
された複数の反応容器23の開口部とを接近移動させる
ことにより、シート11を複数の反応容器23の開口部
を密着してカバーさせる。そして、反応容器23内の反
応溶液(試料)の加温処理の後、加熱板13と、シート
押さえ15とを互いに離れるように移動させることによ
り、反応容器23からシート11を剥離するように構成
される。
ば、反応容器の開口部を被うためのシート11をローラ
12により、加熱板13とシート押さえ15との間に自
動的に供給し、加熱板13と、シート押さえ15に挿入
された複数の反応容器23の開口部とを接近移動させる
ことにより、シート11を複数の反応容器23の開口部
を密着してカバーさせる。そして、反応容器23内の反
応溶液(試料)の加温処理の後、加熱板13と、シート
押さえ15とを互いに離れるように移動させることによ
り、反応容器23からシート11を剥離するように構成
される。
【0051】したがって、反応容器の開口部に閉鎖部材
を自動的に連続して着脱することができる反応装置を実
現することができる。また、加熱板13により、シート
11及び反応容器23の開口部付近が加熱されるので、
反応容器23内の蒸気凝縮を防止することができる。
を自動的に連続して着脱することができる反応装置を実
現することができる。また、加熱板13により、シート
11及び反応容器23の開口部付近が加熱されるので、
反応容器23内の蒸気凝縮を防止することができる。
【0052】ここで、例えば、遺伝子検査におけるPC
Rでは、反応溶液を約95℃に加熱し、かつ維持するた
めに、シート11は反応溶液の蒸発を防ぐために用いら
れる。従って、シート11の材質としては、耐熱性及び
疎水性を有することが望ましく、例えば、シリコーンゴ
ム、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン等が好まし
い。
Rでは、反応溶液を約95℃に加熱し、かつ維持するた
めに、シート11は反応溶液の蒸発を防ぐために用いら
れる。従って、シート11の材質としては、耐熱性及び
疎水性を有することが望ましく、例えば、シリコーンゴ
ム、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン等が好まし
い。
【0053】また、シート11を巻き取るローラーの制
御方法としては、所定の回転数だけ回転することによっ
て、使用したシート11を回収し、同時に新しいシート
11を供給するのが最も簡単な方法である。
御方法としては、所定の回転数だけ回転することによっ
て、使用したシート11を回収し、同時に新しいシート
11を供給するのが最も簡単な方法である。
【0054】この制御方法は、シート11の巻き取り量
の多少に拘わらず、常に一定の回転数でローラー12を
回転させ、シート11を巻き取るものである。更に、好
ましい制御方法としては、常に一定長のシート11を巻
き取るように、巻き取り量の多少によって回転数を制御
する方法である。
の多少に拘わらず、常に一定の回転数でローラー12を
回転させ、シート11を巻き取るものである。更に、好
ましい制御方法としては、常に一定長のシート11を巻
き取るように、巻き取り量の多少によって回転数を制御
する方法である。
【0055】上記の方法において、シート11が巻回さ
れた第1のローラー12は、受動的に回転させてもよい
が、第2のローラー12に連動してシート11に一定の
張力を与える機構を備えるか、または第1のローラー1
2の回転を制御することが好ましい。
れた第1のローラー12は、受動的に回転させてもよい
が、第2のローラー12に連動してシート11に一定の
張力を与える機構を備えるか、または第1のローラー1
2の回転を制御することが好ましい。
【0056】また、反応容器支持ブロック22は、特に
複数個の反応容器23がマトリクス状に配列された、例
えばマイクロプレートまたは連続チューブに対応し、そ
の容器開口部を同一平面上に支持するものである。ま
た、反応容器23の材質は、熱伝導性に優れていれば、
何ら限定されるものではないが、加工性や経済性の観点
から金属が好ましい。
複数個の反応容器23がマトリクス状に配列された、例
えばマイクロプレートまたは連続チューブに対応し、そ
の容器開口部を同一平面上に支持するものである。ま
た、反応容器23の材質は、熱伝導性に優れていれば、
何ら限定されるものではないが、加工性や経済性の観点
から金属が好ましい。
【0057】
【発明の効果】本発明によれば、反応容器の開口部を閉
鎖するためのシートを自動的に供給し、このシートによ
り複数の反応容器の開口部を密着して閉鎖し、反応容器
内の反応溶液の加温処理の後、反応容器からシートを自
動的に剥離するように構成したので、反応容器の開口部
に閉鎖部材を自動的に連続して着脱することができる反
応装置を実現することができる。したがって、作業者を
容器のカバー開閉作業から解放し、化学反応、好ましく
はPCR操作を連続的に処理することができる。
鎖するためのシートを自動的に供給し、このシートによ
り複数の反応容器の開口部を密着して閉鎖し、反応容器
内の反応溶液の加温処理の後、反応容器からシートを自
動的に剥離するように構成したので、反応容器の開口部
に閉鎖部材を自動的に連続して着脱することができる反
応装置を実現することができる。したがって、作業者を
容器のカバー開閉作業から解放し、化学反応、好ましく
はPCR操作を連続的に処理することができる。
【0058】また、これを応用することによって、化学
反応装置、好ましくはPCR装置を含む遺伝子検査の一
連検査を自動的に行うことができる自動処理装置を構成
することができる。
反応装置、好ましくはPCR装置を含む遺伝子検査の一
連検査を自動的に行うことができる自動処理装置を構成
することができる。
【図1】本発明の一実施形態である反応装置の固定器の
概略断面図である。
概略断面図である。
【図2】図1の固定器におけるシート周辺の部分断面図
である。
である。
【図3】本発明の一実施形態におけるシート押えの概略
構成図である。
構成図である。
【図4】本発明による反応装置の一例を示す外観図であ
る。
る。
【図5】本発明による反応装置の他の例を示す外観図で
ある。
ある。
【図6】ローラーが回転しシートを供給する状態の説明
図である。
図である。
【図7】固定器が下降する状態の説明図である。
【図8】シートが反応容器の開口部に接触した状態の説
明図である。
明図である。
【図9】加熱板が反応容器の開口部にシートを密着させ
る状態の説明図である。
る状態の説明図である。
【図10】シート押えがシートを固定する状態の説明図
である。
である。
【図11】固定器が上昇して反応容器の開口部からシー
トが剥離される状態の説明図である。
トが剥離される状態の説明図である。
【図12】ローラーが回転して使用したシートが回収さ
れる状態の説明図である。
れる状態の説明図である。
11 シート 12 ローラー 13 加熱板 14 シート受け 15 シート押え 16 筐体 17 支柱 21 熱サイクラー 22 反応容器支持ブロック 23 反応容器 24 固定器(カバー) 25 支柱
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G058 BB14 CA04 CD11 CD21 CF00 CF11 HA01 4B024 AA11 AA19 CA01 CA11 HA19 4B029 AA08 AA23 BB20 GA02 GA06 GA08 GB10 4B063 QA01 QA13 QA19 QQ03 QQ08 QQ42 QQ52 QR32 QR35 QS25 QS39
Claims (5)
- 【請求項1】反応容器の開口部を被覆する反応装置にお
いて、 シート部材が巻回された第1のローラーと上記第1のロ
ーラーから上記シート部材を巻き取る第2のローラーと
を有する平板状のカバーを備え、上記第1のローラーと
第2のローラーとの間のシート部材により、反応容器の
開口部が覆われ、所定反応後に上記シート部材が反応容
器の開口部から離間されることにより上記開口部が開放
されることを特徴とする反応装置。 - 【請求項2】請求項1記載の反応装置において、反応容
器による所定の反応又は上記温度制御手段の温度制御に
応じて、上記第1のローラーから上記第2のローラーに
所定量のシート部材を巻き取らせ、新たなシート部材を
反応容器の開口部を覆う位置に配置させる動作制御部を
備えることを特徴とする反応装置。 - 【請求項3】請求項1又は2記載の反応装置において、
上記平板状カバーは温度制御手段を備えることを特徴と
する反応装置。 - 【請求項4】請求項1又は2記載の反応装置において、
上記反応容器が複数個配置される際は、上記第1のロー
ラーと第2のローラーとの間に位置するシート部材を押
さえる、シート押さえを備えることを特徴とする反応装
置。 - 【請求項5】請求項1又は2記載の反応装置において、
上記平板状カバーは、シート部材を介して反応容器を加
熱する加熱板を備え、この加熱板は、上記シート部材を
介して反応容器の開口部に挿入され、かつこの開口部を
シールする突起部を有することを特徴とする反応装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28394999A JP3390377B2 (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | 反応装置 |
US09/677,603 US6458582B1 (en) | 1999-10-05 | 2000-10-03 | Reactor with flat plate cover and wound sheet material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28394999A JP3390377B2 (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | 反応装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001108687A true JP2001108687A (ja) | 2001-04-20 |
JP3390377B2 JP3390377B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=17672320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28394999A Expired - Fee Related JP3390377B2 (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | 反応装置 |
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Country | Link |
---|---|
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1999
- 1999-10-05 JP JP28394999A patent/JP3390377B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
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- 2000-10-03 US US09/677,603 patent/US6458582B1/en not_active Expired - Fee Related
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