JP2003505663A - 多数の容器を有する反応装置のための温度制御 - Google Patents

多数の容器を有する反応装置のための温度制御

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Abstract

(57)【要約】 たとえばＰＣＲ（ポリメラーゼ鎖反応）法に用いられる熱サイクラーのような反応容器の長方形配列において、温度制御は温度ブロックの使用により達成される。ブロックは、ペルチェ効果熱電モジュールとブロックの端に沿って埋め込まれたワイヤ加熱部分との組合わせに接触される。加熱部分は配列にわたって一定の温度または温度勾配が得られるような態様で電圧をかけられる。さらに、個別の反応容器における温度の制御および凝縮の防止が、容器の上方に配置され、抵抗加熱を与えるためにその上面に導電性被覆を有するガラス（または他の透明材料）プレートの使用により達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 ある化学合成は連続的反応、周期的反応、もしくは同時に起こる複合反応の使
用を含む。そのような合成の著名な例はポリメラーゼ鎖反応およびリガーゼ鎖反
応である。たとえば、ポリメラーゼ鎖反応（PCR）はポリヌクレオチドの変性、
プライマーオリゴヌクレオチドの変性ポリヌクレオチドへのアニ−ル、および変
性ストランドに沿って新たなポリヌクレオチドストランドを合成するためのプラ
イマーの伸長を含む一連の段階を伴う。方法の成功は各段階での高収率、高選択
率、および制御された反応速度に頼る。収率、選択率、および反応速度は温度に
より変動することが多く、そして各場合において、最適温度はポリヌクレオチド
の長さおよびヌクレオチド組成、ならびに反応系の酵素および他の成分の選択に
より変動することが多い。最適温度の決定および最適レベルでの温度の正確な制
御はこれらの方法で成功を得るのに重要である。他のプロトコールおよび手順は
すべて同一の温度で個別の反応容器中で同時に実施される複合反応を含む。正確
さと制御がこれらの手順においてなお重要である。
【０００２】 この種の制御が達成される実験装置は数多くの供給者により提示されている。
典型的な装置は１つ以上の温度制御されたブロックを含み、それぞれは２次元配
列で反応ウェルを含み、ブロック内のウェルの間、または異なるブロック間で試
料を移動させるロボットを有しており、さらに温度を制御し、ロボットを駆動す
るための自動化プロセシングを有する。例は、ＳｔｒａｔａｇｅｎｅのＲｏｂｏ
Ｃｙｃｌｅｒ９６、ＭＪ ＲｅｓｅａｒｃｈのＰＴＣ−１００ Ｔｈｅｒｍａｌ
Ｃｙｃｌｅｒ，Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ ＤＮＡ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｙｃ
ｌｅｒ、およびＭｉｃｒｏＰＲＯＢＥのＤＮＡ Ｅｎｇｉｎｅ Ｔｈｅｒｍａｌ
Ｃｙｃｌｅｒである。
【０００３】 ２次元配列における反応ウェルの全配列にわたる温度制御は十分ではないこと
が多く、周辺効果（ｅｄｇｅ ｅｆｆｅｃｔｓ）が起ることが多い。すなわち、
大気もしくは他の機器部分に比較的多くさらされたことによる外側ウェルでの温
度の差異である。さらに、ウェル配列に沿う温度勾配は、反応を異なる温度もし
くは異なるプロトコールで同時に実施させうるが、達成が困難である。
【０００４】 さらに、上述のユニットおよび類似のユニットを欠くことは、使用者に、反応
の過程においてウェル内容物を視覚的にもしくは光学的に観察させ得、それによ
り反応の進行のリアルタイムの検出を達成させ、そしてウェルをふたで囲って、
ふたの下側に凝縮を経験することなく、反応混合物の蒸発を防止させる。
【０００５】 発明の要約 本発明は、反応ウェルの配列にわたって温度勾配を、または配列全体を均一温
度に、設定しうる温度ブロックに部分的にある。この温度ブロックは、熱サイク
ラー（ｃｙｃｌｅｒ）または他の類似の自動化実験装置（他の構成部分を含み、
そして試料取扱い、ならびに複数および／またはは逐次化学反応の実施および制
御、に関与する特徴を含む）の構成部分として有用である。本発明ブロックの特
徴の１つは、配列のすべてのウェルの温度加熱、そうでなければ制御する独特の
能力であり、同時に周辺効果、すなわち、配列の中央に、もしくは配列の外端に
沿って配置されたウェルの温度の偏り（これらの領域での熱消散の差による）を
消去する。
【０００６】 さらに、本発明は熱サイクラーもしくは加熱された透明ふたを含む類似の複合
反応装置にある。ふたはいくつかの機能を有する。１つはウェルの内容物を蒸発
もしくは他の損失から保護するためにウェルの上部にわたって置かれる囲いに力
を付加することである。もう１つは、良好な熱的接触を得るためにウェルの下方
に位置された加熱もしくは冷却ブロックに対してウェルを下方に押圧することで
ある。これはこの目的のために従来使用されてきたオイルの使用なしに達成され
うる。加熱された透明ふたの第３の機能は十分な光を通過させることであり、そ
れによりウェル内で生じる反応の進行を直接に検知することを使用者に可能にさ
せる。第４の機能はウェルの囲いの下側に蒸気が凝縮するのを防止することであ
り、そうでないと凝縮は反応混合物の組成に変動をもたらしやすい。蒸気は、特
にウェルが下方から加熱されるときに、反応混合物の成分によりウェル内に発生
する。加熱された透明ふたのこれらの特徴は、熱サイクラーもしくは複合反応装
置がポリメラーゼ鎖反応に用いられるときに特に有用である。さらにふたは一般
的な複合反応系で有用であり、それは、反応が同時に実施される系および逐次的
に実施される系の両方である。
【０００７】 具体的態様の説明 本発明は種々の構造および態様で実施されうるが、ある具体的な態様が全体と
して本発明の理解を提供するためにここで詳細に説明される。
【０００８】 図１において、本発明による温度ブロック１１が示される。図は垂直に分離さ
れた部分による下方からの斜視図であり、それにより各層の前および右側端とと
もにブロック構成の各層の下側を明らかにする。反応ウェル１２は上層もしくは
試料プレート１３の上面に長方形配列を形成する。熱サイクラーのウェルの一般
的ウェルは９６ウェル（１２×８）を含むものであるが、もっと多いか少ない他
の配列も使用され得、一列のウェルを含む。試料プレートは薄いが、硬く、熱伝
導性材料で構成されるのが好適である。
【０００９】 ブロックの中央層１４はペルチェモジュールの配列であり、上に位置された試
料プレート１３のための加熱および／または冷却部分として作用するように電気
的に接続されている。これらの装置は、その構成および作動が当業者に周知であ
るが、ペルチェ効果を利用し、そこでは電流は２つの異なる導電体の接合部を通
過して、接合部を通る電流の方向に依存して熱の産生もしくは吸収をもたらす。
ペルチェモジュールにおいて、ｎ型およびｐ型材料を創出するために適切にドー
プされたテルル化ビスマスのような半導体は異なる導体として作用する。半導体
は導線によりＤＣ電源に接続される。ペルチェモジュールは多くの源から商業的
に入手可能であり、その１つは米国ニュージャージー州Trenton のMelcor Therm
al Solutionsである。
【００１０】 ペルチェモジュールは配列に通常用いられており、それらは端から端に配置さ
れ、平らな、もしくはなめらかな表面に付着するための平面配列を形成する。図
に示される特定の態様において、そして図２の平面図にもっと明らかにみられる
ように、６つのペルチェモジュール２１，２２，２３，２４，２５および２６が
示され、３モジュール毎に２列に配置されている。均一な温度もしくは温度勾配
を課することは、電流がペルチェモジュールおよび後述するワイヤ加熱部分を流
れる態様で制御される。温度勾配が所望であるときには、勾配は２つの軸、すな
わち左から右、もしくは前から後ろのいずれかに沿うことができる。６つのモジ
ュールおよびワイヤ加熱部分の間の電気的接続は所望の方向に勾配を得るように
選定される。
【００１１】 図１にもどると、ブロックの下部層１５は従来の構成の熱源（ｈｅａｔ ｓｉ
ｎｋ）であり、ペルチェモジュールにより発生する熱を消散するためにフィン１
６の配列を利用する。熱の除去はフィンの下にファン１７を配置することによっ
ても向上され得、矢印１８で示されるように、空気をフィンに上方に流動させる
。
【００１２】 ペルチェモジュール層１４と試料プレート１３の間に位置されるのは熱伝導性
材料の固体層１９であり、そしてもう１つのそのような層２０がペルチェモジュ
ール層と熱源１５の間に配置される。これらの層は横方向の熱の消散を向上する
のに役立つ。いかなる平らな熱伝導性材料も使用されうる。１つの例はＧＲＡＦ
ＯＩＬ可とう性黒鉛シートであり、米国コネチカット州Danbury のUCAR Carbon
Co., Inc. から入手しうる。熱伝導性グリースも熱伝導性層に代えて使用されう
る。
【００１３】 試料プレート１３に沿う、均一温度もしくは制御させた温度勾配からの偏りは
２つの側（左側３１および右側３２）、もしくは前端３３および後端（図示せず
）のいずれか、またはすべての端で生じる。なぜならこれらの端に沿った領域は
ブロックの中央に向う領域よりも大気に比較的多くさらされるからである。左お
よび右側端３１，３２について、溝３４，３５がこれらの２つの端のそれぞれの
長さに沿って形成され、そしてこれらの溝に電気的ワイヤ加熱部分３６，３７が
挿入される。２つの部分はみやすくするために溝から横方向に移動して示される
。本発明のある態様において、付加的な電気的ワイヤ加熱部分は前端３３および
後端に沿って溝にある。前の溝についての加熱部分３８のみが示される。これら
のワイヤ加熱部分について、使用されうる多くの適切な部分の一例はニッケル−
クロムである。ワイヤは従来の絶縁材料、たとえばＫＡＰＴＯＮテープもしくは
管（米国ジョージア州Trenton のPhelps Dodge Industries から入手しうるポリ
イミド製品）、で電気的に絶縁されうる。試料プレートの左および右端、もしく
は前および後端、または４つのすべての端、における熱損失は、これらの熱部分
の使用により低減もしくは消去される。加熱ブロックが均一な温度に維持される
べきとき、左および右端のワイヤ加熱部分、または４つのすべてのワイヤ加熱部
分は端での熱損失を補償するように制御される。温度勾配が加熱ブロックの幅に
わたって（左端から右端）課されるべきときには、２つの側のワイヤ加熱部分３
６，３７は異なる温度を維持するように設定される。温度勾配が反応ウェルの前
列から後列の方向に（またはその逆に）課されるべきときには、前３８および後
ワイヤ加熱部分が異なる温度を維持するように設定される。いずれの場合も、２
つの残る加熱部分は列の均一性、すなわち、勾配に垂直な方向の単列内で均一な
温度、を維持するのに役立ちうる。
【００１４】 さらに装置は前および後の加熱部分を用いないで温度の偏りを低減もしくは防
止するための代替的もしくは付加的な手段を含む。これらの手段はアルミニウム
もしくは銅のような高熱膨張係数を有する材料のブロックもしくはインサートを
使用することを含む。４つのそのようなブロック４１，４２，４３，４４が図１
および２に示され、２列のペルチェモジュールの間の列に配置される。これらの
熱伝導性ブロックはペルチェ配列の中央で蓄積する熱を消散するのを助け、ペル
チェモジュールの内端を直接接触させない。
【００１５】 図１は、温度勾配が左から右方向にブロックにわたって課されるときに有用で
ある、本発明の付加的な特徴を例示する。この特徴は、試料プレート１３の下側
に切り開かれた付加的な溝４５，４６からなり、それは右および左端の溝３１，
３２に平行になっている。これらの付加的な溝４５，４６は、端の溝に挿入され
る加熱部分３６，３７と類似するワイヤ加熱部分（図示せず）を収容するように
設計される。これらの付加的加熱部分は左から右方向における温度勾配を安定化
し、制御するのに有用であり、そして所望の勾配に応じて異なるレベルで電圧を
かけられる。溝および加熱手段の数は本発明に重要ではない。比較的大きい、も
しくは小さい数が使用され得、達成しようとされる勾配の正確さに依存する。前
から後の方向の温度勾配について、溝は前および後端の溝に平行になることによ
り示されるのと同様に使用されうる。
【００１６】 図３は、図１に示されたものと同一の４つの溝におけるワイヤ加熱部分の使用
により左から右への方向で勾配を設ける代替手段を例示する。この図は下方より
もむしろ上方からの試料プレート１３の斜視図である。最も右の加熱部分５１は
最も低い電流を運び、それにより最も低い温度に加熱する。第２の加熱部分５２
（右から左方向に第２の溝を占める）は第１の加熱手段よりも高い温度を設ける
のに十分な熱を与える中程度の電流を運ぶ。第３の加熱部分５３（第３の溝４５
を占める）は第２の加熱部分５２における第１の中程度の電流よりも大きい第２
の中程度の電流を運び、それにより第１および第２の加熱部分の両方よりも高い
温度を設けるのに十分な熱を与える。第２および第３の加熱部分の両方は、２つ
の中間溝に供給された熱の付加的組合わせである熱を供給する左側端に沿って溝
３４で一緒にされる。試料プレートに沿った温度は右端での最底値から左端での
最高値まで、このように変動する。対応する配置は左から右よりもむしろ前から
後である勾配についてなされうる。
【００１７】 前から後ろ方向に勾配を設ける代替的手段は１つの回路として直列にペルチェ
モジュール２１，２２，２３に、そしてもう１つの回路として直列にペルチェモ
ジュール２４，２５，２６に電力を供給することによる。ペルチェモジュールの
２つの群について異なる温度に設定されたセンサで制御される。各列内での温度
の均一性は残る左加熱部分３６および右加熱部分３７により維持されうる。
【００１８】 温度制御は、均一もしくは勾配のいずれであっても、従来技術の熱サイクラー
におけると同様な電気的手段、通常マイクロプロセサーにより、達成されうる。
従来技術におけるように、試料はウェル（もしくはウェル内の試料ホルダーに）
に注入され、ステッパモータもしくは他の適切な機構により駆動されるロボット
により１つのウェルから他のウェルに移送されうる。ロボットは同様にマイクロ
プロセサーにより制御されうる。さらに、ブロック内の温度ならびに温度分布の
制御は、種々の位置に試料プレート中に埋め込まれた温度センサーを入れること
により達成されうる。
【００１９】 図４は本発明の付加的な態様および特徴を例示する。この図に示される装置は
、なお分解され、反応ウェルの上方にある付加的部分を含むが、垂直断面を除い
て図１と同様のアセンブリーである。この場合、アセンブリーにおける最底部分
は、熱消散のために下側に沿ってフィン６２の配列を有し、上述のような態様で
加熱部分およびマイクロプロセサーで温度制御もしくは温度プログラムされる温
度ブロック６１である。ペルチェモジュール、他の加熱部分および回路素子は中
間層６３を占めるが、ブロックの上面は熱伝導材料からなる円筒状ウェル６４の
配列を含む。温度ブロックの上方に位置する部分は上部開放反応容器６５のトレ
イである。上部開放反応容器の外形は円筒状ウェル６４の内側の輪郭の形状に適
合するので、トレイは温度ブロックと反応容器の内側の間の熱伝達のために十分
に接触して密に適合してブロックのウェル内にある反応容器とともに温度ブロッ
クの上方に位置される。その外形は、効率的な液体の移送および洗浄を達成する
ために各反応容器のすべての液体に接近するように円錐形である。あるいはトレ
イは個別の容器（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）により、または容器の列を含むウェル
小片（ｓｔｒｉｐｓ）で置換されてもよい。いずれの場合も、円筒状ウェルは反
応容器を固定位置に保持することにより安定化し、同時に熱を反応容器に移送、
もしくは熱を反応容器から除去することにより反応容器の温度を制御する熱移動
媒媒体としても役立つ。図では１列のみの反応容器がみえるが、長方形配列は８
×１２試料管（計９６管）、６×１０（計６０）、１６×２４（計３８４）、ま
たは試料操作および検出のための自動化システムに適合するものであればいかな
る他の数および配置であってもよい。
【００２０】 反応容器トレイの上方に位置されて、反応容器の上部を囲むための透明材料で
ある密封シート７１がある。密封シートの上方に位置されて、反応容器の上方に
密封シートを押え込む圧力プレートアセンブリー７２がある。圧力プレートアセ
ンブリー７２は下部端に開口プレート７３を含み、各開口７４は反応ウェルの１
つに位置を合わされ、各反応容器の上部で高くなったヘリ７５のすぐ上方に各開
口の円形端を有する。密封シート７１は反応容器の高くなったヘリ７５と接触さ
せるために透明接着剤で被覆されていてもよい。このように、開口プレート７３
は反応容器に下向きの圧力を伝達するための手段として役立つ。さらに開口プレ
ートは２つの付加的な機能を有する。第１は上方から（後述のように、開口プレ
ートのすぐ上方でガラスプレート上への導電性被覆により）発生する熱を分散し
、それにより熱分布を均一にするのを助けることである。第２は反応容器の周囲
の領域からの光の通路を遮断するために光学的マスクとして役立つことである。
試料管からの蛍光放出を測定するような自動検出法を含むシステムにおいて、光
学的マスクは検出信号の雑音および妨害を減少する。
【００２１】 開口プレート７３のすぐ上方に透明ガラスプレート７６があり、その上面７７
は導電性材料の薄膜で被覆されている。電流がこの薄膜を通過するときに発生す
る熱は、反応容器の開放上部を密封して密封シートに反応混合物からの蒸気の凝
縮を防止する密封シートを暖める。被覆７７として用いられる材料およびその被
覆の厚さは所望の抵抗を達成することに加えて被覆を実質的に透明にするために
選ばれる。プレートをわたり、被覆を通る電流の通過は、被覆に抵抗加熱を生じ
させるが、同時にプレートおよび被覆の透明性はガラスプレートから試料管の内
容物について、使用者の直接観察もしくは光学的検出の他の形態を可能にする。
この目的のために適切な種々の導電性被覆材料が当業者に公知であり、このよう
な材料で被覆されたガラスプレートは商業的にガラス供給者から入手しうる。適
切な被覆材料の例は酸化スズおよびインジウム／酸化スズである。これらの材料
で被覆されたガラスは、米国カルフォルニア州Anaheim のThin Film Devices In
c.および米国カルフォルニアVentura のAbrisa Industrial Glass から入手しう
る。上述の事情はさておいて、ガラスおよび被覆の厚さは本発明に重要ではなく
、変動しうる。たいていの場合、ガラスの厚さは約０．０６インチ（０．１５cm
）〜約０．２インチ（０．５１cm）の範囲であり、被覆厚さは所望の抵抗率を得
るように選定される。インジウム／酸化スズ被覆については、典型的な厚さは約
７５０〜約１４００オングストロームであり、そして典型的な抵抗率は約１０〜
約５０オーム／スクエアである。好適な態様において、ガラスは厚さが０．０９
インチ（０．２３cm）であり、そして被覆抵抗率が３０オーム／スクエアである
。
【００２２】 圧力プレートアセンブリー７２のさらなる部分は一対のレンズ８１，８２であ
り、反応容器６５から出て、密封シート７１、開口プレート７３および導電性被
覆７７を有する平らなガラスプレート７６、を通過する画像もしくは光を送る。
本発明のこの態様において、レンズは再反射もしくはまぶしさを避けるために角
度を形成される。
【００２３】 温度ブロック、反応容器トレイ、密封シート、および圧力プレートアセンブリ
ーが組合わされる態様が、図５の拡大図に示される。この図において、密封シー
ト７１は全反応容器トレイ６５をおおう平らなシートである。代替の形状が図６
に示され、そこでは周囲にフランジ８８を有する個別のドーム状キャップ８７が
用いられる。いずれの場合においても、開口プレートは反応容器の内部の可視性
を増大させるために各開口まわりの角をそがれるが、反応容器の高くなったヘリ
７５に対して密封シート７１もしくはフランジ８８をなお押圧する。
【００２４】 上面が抵抗加熱フィルム７７で被覆されるガラスプレート７６は開口プレート
の上方にあり、そして電流は、導線として作用する接触小片（ｃｏｎｔａｃｔ
ｓｔｒｉｐｓ）８４（１つのみが示される；第２の小片はガラスプレートの反対
端に沿って配置される）によりフィルムにより供給される。小片は銀充填エポキ
シ（米国Rhode Island, GreenvilleのEpoxies Etc.）のような導電性接着剤で反
対端に沿って被覆ガラスに結合されるのが好都合である。あるいは、導電性金属
母線棒（ｂｕｓ ｂａｒｓ）が導電性ガラス上に被覆されうる。小片もしくは母
線棒は適切な回路素子および電源に接続され、その結果電力は自由に供給もしく
は除去され、そして変動しうるレベルで制御されうる。
【００２５】 図４にもどると、圧力プレートアセンブリー７２がプレート部分を一緒に保持
するフレーム８５に搭載される。フレームに含まれるのは保護透明窓８６である
。窓は下にある部分の上方の空気の移動を防止し、そして加熱空気がにげるのを
防止し、それによりシステムの温度制御に寄与する。フレームはさらに内部バネ
（図示せず）を含み、フレームに、反応容器を密封するために圧力をかけさせる
。フレームの上方に位置して、各反応容器内の反応の進行を監視するための従来
の光学的部分がある。
【００２６】 フレーム８５は必要に応じ圧力プレートアセンブリーの圧力を上下するために
、そして外部空気の妨害にさらされるのを防止するための囲いを形成するために
圧力プレートアセンブリーを温度ブロック６１と接触させるために、垂直方向へ
の動きを備える。
【００２７】 本装置に使用されるすべての材料および電気的部分は商業的に供給者から容易
に入手しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による温度ブロックの下方からの分解斜視図。
【図２】 図１のブロック構成の１部を形成するペルチェモジュールの配列の平面図。
【図３】 特に温度勾配を設け維持するために設計された、本発明による第２の温度ブロ
ックの1部の上方からの斜視図。
【図４】 本発明による加熱された透明ふたを組み込んだ熱サイクラーの分解垂直断面図
。
【図５】 図４の熱サイクラー内部の一端の拡大断面図。
【図６】 図５に示される構造の1部についての１つの代替的設計の拡大断面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 セレモニー，ジェフ アメリカ合衆国，カリフォルニア 94585， フェアフィールド，リーフウッド コート 1374 (72)発明者 ボールドウィン，クリフ アメリカ合衆国，カリフォルニア 94513， ブレントウッド，イーグル レーン 204 Ｆターム(参考） 4G057 AD01 4G075 AA39 AA63 AA65 BA10 BD15 CA02 CA03 CA13 EA05 FB02 FB06 FC07

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 長方形に配置された多数の反応容器を、各容器の温度を制御
    しながら、支持する温度制御Bロックであり、該ブロックは： 該ブロックの１つの側に長方形に配列されて配置された多数のウェルであり、
    各ウェルは一つのそのような反応容器を受けるように寸法を合わされ； 該ウェルの側と反対側で該ブロックに付着された少なくとも一つのペルチェ効
    果熱電モジュール； 該長方形配列の一端に沿って該ブロックに付着された第1のワイヤ加熱部分；
    ならびに 該第1の端に反対の該長方形配列の第２端に沿って該ブロックに付着された第
    ２のワイヤ加熱部分、 を含む温度制御ブロック。
  2. 【請求項２】 該第１および第２のワイヤ加熱部分は、独立して制御し得る
    ので、該部分が異なる温度に設定され得、それにより該少なくとも１つのペルチ
    ェ効果熱電モジュールとともに、ウェルの該長方形配列にわたる温度勾配を形成
    し、または同一温度に設定され得、それにより該少なくとも１つのペルチェ効果
    熱電モジュールとともに、ウェルの該長方形配列にわたって均一な温度を形成す
    る請求項１記載の温度制御ブロック。
  3. 【請求項３】 異なる温度に設定されるように得独立して制御し得る少なく
    とも２つのペルチェ効果熱電モジュールを含み、それにより第１および第２のワ
    イヤ加熱部分とともに、ウェルの該長方形配列にわたる温度勾配を形成する請求
    項１記載の温度制御ブロック。
  4. 【請求項４】 該ウェルが先細の外形を有する反応容器に適合するように先
    細の側面を持つ請求項１記載の温度制御ブロック。
  5. 【請求項５】 該少なくとも１つのペルチェ効果熱電モジュールにより放出
    された熱を消散するために該ブロックに付着された冷却フィンをさらに含む請求
    項１記載の温度制御ブロック。
  6. 【請求項６】 該第１および第２のワイヤ加熱部分が付着されたブロックに
    直交する端に沿って該ブロックに付着された第３および第４のワイヤ加熱部分を
    さらに含む請求項１記載の温度制御ブロック。
  7. 【請求項７】 個別に囲まれた反応容器において各容器内の反応を監視しな
    がら多数の化学反応を同時に実施するための装置であり、該装置は： 多数の上部開放反応容器； 該上部開放反応容器を受けるように形づけられた多数のウェルを形成された支
    持ブロック； 該反応容器のそれぞれの開放された上部を囲むための透明なふた手段； 該反応容器の該開放された上部に対して該透明なふた手段を押圧するように配
    置された透明なプレートであり、該透明なプレートは透明な抵抗加熱フィルムで
    被覆されている；ならびに 該透明な抵抗加熱フィルムに電流を供給する手段、 を含む装置。
  8. 【請求項８】 該透明なプレートから該透明なふた手段に圧力を伝達するた
    めに該透明なふた手段と該透明なプレートの間に配置された開口されたプレート
    をさらに含み、該開口されたプレートは該支持ブロックのウェルと位置を合わさ
    れている請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 該透明なプレートがガラスであり、そして該透明な抵抗加熱
    フィルムは酸化スズならびにインジウムと酸化スズとの混合物からなる群より選
    ばれる材料である請求項７記載の装置。
  10. 【請求項１０】 個別に囲まれた反応容器において各容器内の反応を監視し
    ながら多数の化学反応を同時に実施するための装置であり、該装置は： 多数の上部開放反応容器； 長方形配列に配置された多数のウェルを形成された１つの表面における温度制
    御ブロックであり、各ウェルは１つのそのような反応容器を受けるように寸法を
    合わされている； 該ウェルの側と反対側で該ブロックに付着された少なくとも一つのペルチェ効
    果熱電モジュール； 該長方形配列の一端に沿って該ブロックに付着された第1のワイヤ加熱部分；
    ならびに 該第1の端に反対の該長方形配列の第２端に沿って該ブロックに付着された第
    ２のワイヤ加熱部分、 該反応容器のそれぞれの開放された上部を囲むための透明なふた手段； 該反応容器の該開放された上部に対して該透明なふた手段を押圧するように配
    置された透明なプレートであり、該透明なプレートは透明な抵抗加熱フィルムで
    被覆されている；ならびに 該透明な抵抗加熱フィルムに電流を供給する手段、 を含む装置。
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