JP2003093043A - インキュベータの温度制御装置 - Google Patents

インキュベータの温度制御装置

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JP2003093043A
JP2003093043A JP2002270486A JP2002270486A JP2003093043A JP 2003093043 A JP2003093043 A JP 2003093043A JP 2002270486 A JP2002270486 A JP 2002270486A JP 2002270486 A JP2002270486 A JP 2002270486A JP 2003093043 A JP2003093043 A JP 2003093043A
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reaction
heating
block
control device
incubator
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Yuichi Tamaoki
裕一 玉置
Hiroki Busujima
弘樹 毒島
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 反応チューブを保持する反応ブロックを様々
に温度制御できるようにすること。 【解決手段】 反応チューブ25を複数個保持する反応
ブロック21と、この反応ブロックを加熱又は冷却する
加熱冷却手段23と、この加熱冷却手段と反応ブロック
との間に設置される熱伝導部22とを有し、加熱冷却手
段の作用により熱伝導部及び反応ブロックを介し、反応
チューブ内に貯溜された反応溶液を加熱又は冷却して反
応させるインキュベータの温度制御装置20において、
反応ブロック21に所定の温度勾配を発生させる制御装
置24を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はインキュベータの温
度制御装置に係り、特に、インキュベータの器内の気体
を介さず、反応ブロックを介して反応チューブ内の反応
溶液を加熱又は冷却するインキュベータの温度制御装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、DNAの切断や組み込み等の酵
素反応を実施する際には、その処理過程で、順次複数の
温度で反応を実施させる必要がある。
【0003】従来、上述の酵素反応用には、インキュベ
ータの器内の気体を介さず、反応ブロックを介して、反
応チューブ内の反応溶液を加熱又は冷却するブロックイ
ンキュベータが採用されている。
【0004】このブロックインキュベータでは、図3に
示すように、加熱冷却素子10上に熱伝導プレート11
が設置され、この熱伝導プレート11に、複数の反応チ
ューブ12を保持する反応ブロック13が載置され、加
熱冷却素子10を加熱又は冷却させて、熱伝導プレート
11を介し反応ブロック13を加熱又は冷却させ、反応
チューブ12内の反応溶液(検体及び酵素を混合した混
合液)を酵素反応させている。なお、図3中の符号14
は放熱板であり、符号15は温度センサである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のブロ
ックインキュベータでは、1台で任意の温度しか設定で
きない。このため、上述のブロックインキュベータで
は、プログラム運転機能を用いて反応ブロック13を順
次必要な温度に設定しているが、この場合、一つのプロ
グラムが終了するまで、この当該ブロックインキュベー
タにおいて次の反応溶液を処理することができない。
【0006】そこで、複数のブロックインキュベータを
用意し、各ブロックインキュベータにおける反応ブロッ
ク13を、頻繁に使用する異なった温度に設定してお
き、一のブロックインキュベータにおいて一の温度で反
応溶液を酵素反応させた後、作業者が、この一のブロッ
クインキュベータから他のブロックインキュベータに反
応チューブ12を移して、異なった温度で酵素反応を実
施させている。
【0007】また、酵素反応が温度によってどのように
変化するかを評価する温度依存性の評価にあっては、ブ
ロックインキュベータにおける反応ブロックの温度設定
値を順次変更して、酵素反応を繰り返さなければならな
い。
【0008】これらの不都合は、ブロックインキュベー
タが1台で任意の1つの温度しか設定できないことに依
存する。
【0009】本発明の課題は、上述の事情を考慮してな
されたものであり、反応チューブを保持する反応ブロッ
クを様々に温度制御できるインキュベータの温度制御装
置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、反応チューブを複数個保持する反応ブロックと、こ
の反応ブロックを加熱又は冷却する加熱冷却手段と、こ
の加熱冷却手段と前記反応ブロックとの間に設置される
熱伝導部とを有し、前記加熱冷却手段の作用により前記
熱伝導部及び前記反応ブロックを介し、前記反応チュー
ブ内に貯溜された反応溶液を加熱又は冷却して反応させ
るインキュベータの温度制御装置において、前記反応ブ
ロックに所定の温度勾配を発生させる制御装置を備えた
ことを特徴とする。
【0011】請求項2に記載の発明は、反応チューブを
複数個保持する反応ブロックと、この反応ブロックを加
熱又は冷却する加熱冷却手段と、この加熱冷却手段と前
記反応ブロックとの間に設置される熱伝導部とを有し、
前記加熱冷却手段の作用により前記熱伝導部及び前記反
応ブロックを介し、前記反応チューブ内に貯溜された反
応溶液を加熱又は冷却して反応させるインキュベータの
温度制御装置において、前記反応ブロックが単一であ
り、この反応ブロックが複数の熱伝導部に架け渡されて
設置され、各熱伝導部に対応して加熱冷却手段が設けら
れ、これらの加熱冷却手段が制御装置により個別に制御
可能に構成されたことを特徴とする。
【0012】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
のものにおいて、前記複数の熱伝導部には温度センサが
それぞれ設置され、前記制御装置は、前記各温度センサ
からの検出結果に基づき、複数の前記加熱冷却手段を個
別に制御するよう構成されたことを特徴とする。
【0013】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
のものにおいて、前記制御装置は、前記反応ブロックに
所定の温度勾配を発生させるように、複数の前記加熱冷
却手段を個別に制御することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。
【0015】図1は、本発明に係るインキュベータの温
度制御装置の参考例が適用されたブロックインキュベー
タの温度制御装置を示す構成図である。
【0016】酵素と検体の混合液(以下「反応溶液」と
いう)を酵素反応させるには、インキュベータの器内の
気体を介さず、反応ブロックを介して上記反応溶液を加
熱又は冷却させるブロックインキュベータが用いられ
る。
【0017】図1は、このブロックインキュベータの温
度制御装置20を示す。この温度制御装置20は、反応
ブロック21、熱伝導部としての複数個(例えば2個)
の熱伝導プレート22、加熱冷却手段としての加熱冷却
素子23、及び制御装置24を有して構成される。
【0018】反応ブロック21は、熱伝導性材料から構
成され、表面に反応チューブ25を装着可能とする多数
の装着孔26が形成されている。反応チューブ25は、
反応溶液を貯留可能とするものであり、内部で反応溶液
が例えば酵素反応する。上記反応ブロック21は、図1
に示すように、各熱伝導プレート22に対応して複数個
(例えば2個)である場合と、図2に示すように1個で
ある場合とがある。
【0019】加熱冷却素子23は、反応ブロック21を
加熱又は冷却させる熱源であり、例えばペルチェ素子が
好ましい。この加熱冷却素子23により、反応ブロック
21は約0〜100℃の間で加熱または冷却される。反
応ブロック21を加熱のみさせる場合には、反応ブロッ
ク21は電気ヒータ、温水ヒータ、蒸気ヒータ等のヒー
タであってもよい。この加熱冷却素子23は、熱伝導プ
レート22に対応して複数個(例えば2個)設置され
る。
【0020】熱伝導プレート22は、熱伝導性の高い材
質にて構成され、加熱冷却素子23にて発生した熱(冷
熱を含む)を反応ブロック21へ伝導させる。反応ブロ
ック21は、この熱伝導プレート22の上面に、工具な
どを用いることなく着脱自在に載置される。これによ
り、反応チューブ25の形状にあった反応ブロック21
に容易に変換可能とされる。
【0021】これらの各熱伝導プレート22に、熱伝導
プレート22の温度を検出する温度センサ27が配設さ
れる。これらの温度センサ27により検出された温度が
制御装置24へ送信される。制御装置24は、各温度セ
ンサ27にて検出された温度に基づき、反応ブロック2
1が所望の温度となるように各加熱冷却素子23を個別
に制御する。
【0022】つまり、制御装置24は、図1に示すよう
に、反応ブロック21が複数の熱伝導プレート22に対
応して反応ブロック21に複数個設置されている場合
に、これらの反応ブロック21が異なる温度となるよう
に、複数個の加熱冷却素子23を個別に制御する。これ
により、一台のブロックインキュベータにおいて、異な
った温度で反応チューブ25内の反応溶液を酵素反応さ
せることができる。
【0023】また、制御装置24は、図2に示すよう
に、反応ブロック21が1個で、複数個の熱伝導プレー
ト22に架け渡されて載置されている場合に、この反応
ブロック21の各位置における温度が均一となるように
複数個の加熱冷却素子23を制御する。これにより、一
台のブロックインキュベータにおいて、多くの反応チュ
ーブ25内の反応溶液を、まとめて同一温度で酵素反応
させることができる。
【0024】つぎに、本発明の一実施形態を説明する。
【0025】制御装置24は、図2に示すように、反応
ブロック21が1個で、複数個の熱伝導プレート22に
架け渡されて載置されている場合に、複数個の加熱冷却
素子23を異なった温度に設定して、反応ブロック21
の各位置が、加熱冷却素子23の異なった温度範囲で温
度勾配を発生するよう制御する。これにより、反応溶液
が貯留された反応チューブ25を反応ブロック21に、
上記温度勾配に沿って装着させることにより、従来のブ
ロックインキュベータにおいて反応ブロック13(図
3)の温度を少しづつ変化させて酵素反応を複数回実施
させることによりなされていた酵素反応の温度依存性の
評価を一度に実施できる。
【0026】なお、図1及び図2に示す符号28は、加
熱冷却素子23において熱伝導プレート22が設置され
る側面と反対の側面に固着されて、加熱冷却素子23の
余剰な熱を放熱させる放熱板である。
【0027】したがって、上記構成におけるブロックイ
ンキュベータの温度制御装置20によれば、次の効果
及びを奏する。
【0028】複数の熱伝導プレート22に対応して設
けられた複数の加熱冷却素子23が、制御装置24によ
り個別に制御可能に構成されたことから、熱伝導プレー
ト22に異なった反応ブロック21を載置して、これら
の反応ブロック21を加熱冷却素子23により異なった
温度に設定したり、また、複数の熱伝導プレート22に
単一の反応ブロック21を架け渡して載置して、複数の
加熱冷却素子23により単一の反応ブロック21を同一
温度に設定したり、更に、複数の熱伝導プレート22に
単一の反応ブロック21を架け渡して載置して、各加熱
冷却素子23を異なった温度に制御して、単一の反応ブ
ロック21に温度勾配を発生させることができる。この
ように、反応チューブ25を保持する反応ブロック21
をさまざまに温度制御できる。
【0029】制御装置24が、各熱伝導プレート22
に設置された温度センサ27の検出結果に基づき、各熱
伝導プレート22のそれぞれに対応する加熱冷却素子2
3を個別に制御することから、反応ブロック21を所望
の温度に正確に設定することができる。
【0030】以上、一実施の形態に基づいて本発明を説
明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0031】例えば、上記実施の形態では、熱伝導プレ
ート22及び加熱冷却素子23がともに2個の場合を述
べたが、3個以上の複数個であってもよい。この3個以
上の熱伝導プレート22及び加熱冷却素子23により、
熱伝導プレート22及び加熱冷却素子23が2個の場合
に比べ、単一の反応ブロック21に広い範囲の温度勾配
を正確に発生させることができる。
【0032】また、本実施の形態では酵素反応の場合を
述べたが、薬品反応その他の理化学反応の場合にも本発
明を適用できる。
【0033】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るインキュベ
ータの温度制御装置によれば、反応ブロックに温度勾配
を発生させることにより、反応チューブを保持する反応
ブロックを様々に温度制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインキュベータの温度制御装置の
参考例が適用されたブロックインキュベータの温度制御
装置を示す構成図である。
【図2】本発明の一実施形態を示す図であって、図1の
温度制御装置において、反応ブロックが単一である場合
を示す構成図である。
【図3】従来のブロックインキュベータの温度制御装置
を示す構成図である。
【符号の説明】
20 温度制御装置(ブロックインキュベータの温度制
御装置) 21 反応ブロック 22 熱伝導プレート(熱伝導部) 23 加熱冷却素子(加熱冷却手段) 24 制御装置 25 反応チューブ 27 温度センサ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応チューブを複数個保持する反応ブロ
    ックと、この反応ブロックを加熱又は冷却する加熱冷却
    手段と、この加熱冷却手段と前記反応ブロックとの間に
    設置される熱伝導部とを有し、前記加熱冷却手段の作用
    により前記熱伝導部及び前記反応ブロックを介し、前記
    反応チューブ内に貯溜された反応溶液を加熱又は冷却し
    て反応させるインキュベータの温度制御装置において、 前記反応ブロックに所定の温度勾配を発生させる制御装
    置を備えたことを特徴とするインキュベータの温度制御
    装置。
  2. 【請求項2】 反応チューブを複数個保持する反応ブロ
    ックと、この反応ブロックを加熱又は冷却する加熱冷却
    手段と、この加熱冷却手段と前記反応ブロックとの間に
    設置される熱伝導部とを有し、前記加熱冷却手段の作用
    により前記熱伝導部及び前記反応ブロックを介し、前記
    反応チューブ内に貯溜された反応溶液を加熱又は冷却し
    て反応させるインキュベータの温度制御装置において、 前記反応ブロックが単一であり、この反応ブロックが複
    数の熱伝導部に架け渡されて設置され、各熱伝導部に対
    応して加熱冷却手段が設けられ、これらの加熱冷却手段
    が制御装置により個別に制御可能に構成されたことを特
    徴とするインキュベータの温度制御装置。
  3. 【請求項3】 前記複数の熱伝導部には温度センサがそ
    れぞれ設置され、前記制御装置は、前記各温度センサか
    らの検出結果に基づき、複数の前記加熱冷却手段を個別
    に制御するよう構成されたことを特徴とする請求項2に
    記載のインキュベータの温度制御装置。
  4. 【請求項4】 前記制御装置は、前記反応ブロックに所
    定の温度勾配を発生させるように、複数の前記加熱冷却
    手段を個別に制御することを特徴とする請求項3に記載
    のインキュベータの温度制御装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114317213A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 东莞理工学院 一种培养皿温控装置
WO2023128338A1 (ko) * 2021-12-30 2023-07-06 주식회사 수젠텍 인큐베이터 온도 제어 시스템 및 그의 제작방법

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