JP2004226148A

JP2004226148A - 反応装置

Info

Publication number: JP2004226148A
Application number: JP2003012053A
Authority: JP
Inventors: Naruhito Ishihara; 成仁石原; Minoru Takahashi; 実高橋
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 2003-01-21
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】温度制御の精度が良く、しかもコードの絡み合いを回避し得る反応装置を提供することを目的とする。
【解決手段】反応液を収容した容器を保持するための貫通孔を有し、駆動手段と連結された円盤状ターンテーブルと、このターンテーブルを回転動可能に収容する温調手段とからなる反応装置であって、温調手段は少なくとも第一及び第二のヒータとこれらを一定温度に温調する制御手段とを装備し、ここで第一及び第二ヒータは温調手段の内上面及び内下面に配置され、ターンテーブルを貫通した容器の底部は前記温調手段の内下面に接触する反応装置により、温度制御の精度が良く、しかもコードの絡み合いを回避し得る反応装置を提供する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学反応や生化学反応を利用して目的成分を分析する装置に用いられる反応装置、特に、血清や尿等の液体、あるいは組織から抽出した液体に含まれる微量な目的成分を免疫免疫反応を応用して分析する自動免疫測定装置等に用いられる反応装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明を免疫反応を利用して微量物質を自動分析する装置に適用する場合を例に説明すると、従来、このような自動分析装置に用いる反応装置（インキュベータ）は、多数の試料を迅速かつ効率よく処理するために、一定の温度条件になるように制御された部材表面や空間に対して、試料と試薬を注入した容器（反応容器）を所定時間接触ないし存在させるこにとにより、同一条件に保持しながら連続的な反応を行わせるようにした構成が採用される場合が多い。
【０００３】
例えば特許文献１の図２に記載された反応装置では、スリット孔を有する円盤の下部にヒータ機能を有する固定板を設け、容器を載置してその容器をインキュベートする構成が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２２２４２９号公報
【発明が解決しようとする課題】
容器中の反応液温度を一定範囲に保つため、ヒータは常に電源と接続する必要がある。しかしながら、ターンテーブル自体にヒータを取り付けてしまうとヒータと電源を接続するコードがターンテーブルの回転動に伴って絡み合い、断線を引き起こす可能性もある。上記の特許文献１に記載された反応装置は、スリット孔を有する円盤のみを回転動させ、ヒータ機能は固定板上に設けることで、そのようなコードの絡み合いを回避している。しかしながら、引用文献１のような従来の装置では、容器の下方向のみからそのインキュベートを行うものであるため、温度制御の精度が良くない、という課題がある。
【０００５】
そこで本発明は、温度制御の精度が良く、しかもコードの絡み合いを回避し得る反応装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、反応液を収容した容器を保持するための貫通孔を有し、駆動手段と連結された円盤状ターンテーブルと、ターンテーブルを回転動可能に収容する温調手段とからなる反応装置であって、温調手段は少なくとも第一及び第二のヒータとこれらを一定温度に温調する制御手段とを装備し、ここで第一及び第二ヒータは温調手段の内上面及び内下面に配置され、ターンテーブルを貫通した容器の底部は前記温調手段の内下面に接触する反応装置に関するものである。また請求項２の発明は、請求項１の発明に係り、前記温調手段が、その上面にターンテーブルが保持する容器中の反応液について光学的測定を実施するための開口部を有することを特徴とする。以下本発明を詳細に説明する。
【０００７】
本発明の反応装置は、容器中の反応液を一定温度に温調しつつ、例えば免疫反応や核酸のハイブリダイゼーション反応を実施するための装置に適用することが可能である。従って本発明でいう反応液とは、生化学又は化学反応のための反応液をいう。容器は密閉可能な容器であっても良いが、例えば免疫測定に用いる容器のように、反応試薬を添加し、かつ、反応結果を光学的に測定するための上部開口を有する容器を例示することができる。
【０００８】
ターンテーブルは、例えばギアを介してモータ等の駆動手段と接続され、その回転によって反応容器を円上で搬送可能なものであれば特に制限はない。なお容器はターンテーブルに設けられた貫通孔に挿入されるため、その下端はターンテーブルから突出し、温調手段の内下面に接触することで安定的に保持される。
【０００９】
温調手段は、ターンテーブルを回転動可能に収容する、いわば箱のようなものであって、少なくとも第一及び第二のヒータとこれらを一定温度に温調する制御手段とを装備する。第一及び第二ヒータは温調手段の内上面、即ちターンテーブルの上面に対向する面と、温調手段の内下面、即ちターンテーブルの下面に対向する面に配置されるが、第一及び第二のヒータに加え、制御手段の内側面に第三のヒータを配置しても良い。装備されるヒータは全て温調用の制御手段に接続され、一定の温度範囲に温調される。本発明において特に好ましくは、ターンテーブルの近傍に温度センサを配置し、その出力と設定温度との差を常に監視する構成が例示できる。これにより、より高精度の温調を実現することができる。
【００１０】
以上のような構成によって、温調手段内の温度は一定に保たれる。本発明の温調装置は、加えて、ターンテーブルの上下にヒータを配置しているため、ターンテーブルに保持された容器中の反応液について温度ムラが発生することが少ないという特徴を有している。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明をいわゆる固相免疫測定法用の反応装置として構成した具体的な形態について説明する。固相免疫測定は、水不溶性ビーズ等の固相に、例えば測定対象物たる抗原性物質と反応（結合）する第一抗体を結合しておき、これを投入した容器に、測定されるべき試料、及び、第一抗体とは異なる部位で測定対象物たる抗原性物質と反応（結合）する抗体であって、例えば酵素を結合した第二抗体を入れて反応装置にて免疫反応を生じさせるものである。この免疫反応によって試料中に測定対象物が存在する場合には、それと第一抗体、第二抗体とが免疫複合体が形成され、該測定対象物の存在量に相関した量の第二抗体が固相に結合されるのであるが、その際に反応装置の温調に不具合が生じると反応温度の差が大きくなり、これによって免疫反応の度合が変動し、測定結果に過ちが生じる可能性がある。
【００１２】
図１は、反応装置の断面を示す図である。モータ１、モータ１の駆動を制御するモータ駆動制御手段２及びモータの回転をターンテーブル３に伝達するギア４から構成される駆動手段により、ターンテーブル３は、軸受部５に支持された回転軸６を中心に回転動可能である。
【００１３】
ターンテーブル３は円盤状であり、容器ＲＶを保持するための貫通孔が回転軸６を中心とする円上に等間隔に設けられている。容器ＲＶは、その先端（下端）がターンテーブルを貫通してその下に突出し、温調手段７の内下面７ｂに接触することで安定的に保持される。本発明においては容器下端を温調手段の内下面と接触させることが重要である。このためには、ターンテーブルに設ける貫通孔の寸法を容器の寸法と比較して若干大きめにしておくことが例示できるが、容器の寸法に比較してあまりに貫通孔寸法が大きすぎるのは好ましくない。
【００１４】
温調手段のヒータは、その内上面７ａ及び内下面７ｂに装備され、ターンテーブル３を上下方向から挟み込むように配置される。ヒータの種類に特別な制限はなく、例えば金属発熱体やカーボン繊維等の公知の発熱体を、温調手段による温調温度に応じて適宜選択することができる。例えば、ステンレス箔の両面を樹脂で絶縁したシート状の発熱体なども好適に使用できる。なお本明細書ではヒータを「装備」と説明しているが、これは、例えば温調手段の内上面及び内下面を発熱体で構成する、つまり温調手段そのものをヒータとすることを含むものである。温調手段による温調精度を向上するため、この形態では温調手段の内下面（第二ヒータ）近傍にサーミスタ等の温度センサ８を温調手段の内下面７ｂに配置し、予め設定した温度以上となった場合にはヒータの発熱を抑制し、逆に予め設定した温度を下回った場合にはヒータの発熱を再開するよう制御手段９を構成することが好ましい。
【００１５】
固相にフェライトや鉄に代表される磁性物質が担持されており、容器の外部から磁力を与えることによって攪拌操作を実施することができる場合には、磁石１０を担持したプレート１１を温調手段７の下部に配置し、これをモータ等の回転動によって往復動させるという構成を例示することができる。
【００１６】
図１に示した反応装置は、例えば固相免疫測定を自動的に行う自動測定装置の一部として採用されることがあるが、この場合には、反応装置の温調手段の上部面に、反応装置への容器搬送口等を設ける。図２は自動測定装置の一部として採用した反応装置を上部から観察した様子を示すものである。
【００１７】
図２において点線で示したように、ターンテーブル上には容器を保持するための貫通孔が円上に配置されるが、そのうちａ、ｂ及びｃのみを反応装置の外部からアクセス可能ならしめる開口１４が反応装置の温調手段の上部面に設けられている。なお貫通孔は、円上に均等間隔で設けることが例示できるが、図２においては前記開口１４直下の３つのもののほか、実際は観察できないもの２つのみを波線で示してある。
【００１８】
固相免疫測定において、いわゆる洗浄操作を終了し光学測定のため本反応装置に導入される容器は、開口部１４の貫通孔ａに搬送される。貫通孔ａに搬送された容器は、以後はターンテーブルの回転動により矢印方向に回転、搬送されるが、ｂの位置にて標識物質である酵素に対する基質が分注され、ｃの位置にて第１回目の光学測定が行われる。即ちｂの直上には基質分注手段が設けられており、ｃの直上には光学測定手段が設けられている。以後容器は、所定回数ｃの位置にて光学測定が行われた後、ａの位置にて反応装置から排出される（ａの位置に空きの孔が来た場合には新たな容器が搬送される）。
【００１９】
上記例では標識物質たる酵素を測定するために基質を分注する例について述べたが、標識物質が例えば蛍光物質や発光物質等のそれ自体で光学測定可能なシグナルを発する物質である場合には前記のような分注手段は不要であるためその分の開口も不要となる。また図２の例のように２以上の隣接した孔に対して開口を設ける必然性もなく、例えば離間した場所に２以上の開口を設けても良い。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の洗浄装置では、ターンテーブルに保持された容器中の反応液等を温調するに際して、固定された温調手段を用いるため、ターンテーブル自体を発熱等させる場合と比較してヒータへの電源供給用コードの絡み合い等といった課題を生じることがない。しかも本発明ではターンテーブルを上下から加熱することによって温調を行うため、温度制御が精度良くかつ容易に実施可能で、大量の容器を搬送した場合でも速やかに所定の温度に温調して容器間及び容器内で均一な反応を生じさせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の反応装置の一例（断面図）を示す図である。
【図２】本発明の反応装置を上部から観察した様子を示す図である。
【符号の簡単な説明】
１モータ、２モータ駆動制御手段、３ターンテーブル、４ギア、５軸受部、６ターンテーブル回転軸、７温調手段、７ａ温調手段内上面（第一ヒータ）、７ｂ温調手段内下面（第二ヒータ）、８温度センサ、９ヒータ制御手段、１０磁石、１１磁石プレート、１２モータ、１３支持板１４開口、ＲＶ容器、ａ、ｂ及びｃ開口直下の位置する保持孔

Claims

反応液を収容した容器を保持するための貫通孔を有し、駆動手段と連結された円盤状ターンテーブルと、このターンテーブルを回転動可能に収容する温調手段とからなる反応装置であって、温調手段は少なくとも第一及び第二のヒータとこれらを一定温度に温調する制御手段とを装備し、ここで第一及び第二ヒータは温調手段の内上面及び内下面に配置され、ターンテーブルを貫通した容器の底部は前記温調手段の内下面に接触する反応装置。
前記温調手段は、ターンテーブルが保持する容器中の反応液について光学的測定を実施するための開口部を温調手段の上面に有することを特徴とする、請求項１の反応装置。