JP2009058391A - Reaction container plate and reaction treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は生物学的分析、生化学的分析、又は化学分析一般の分野において、医療や化学の現場において各種の解析や分析を行なうのに適する使い捨て可能な反応容器プレート及びその反応容器プレートを処理するための反応処理装置に関するものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention deals with a disposable reaction vessel plate suitable for performing various analyzes and analyzes in the field of medical analysis and chemistry in the field of biological analysis, biochemical analysis, or chemical analysis in general, and the reaction vessel plate. It is related with the reaction processing apparatus for doing.
生化学的分析や通常の化学分析に使用する小型の反応装置としては、マイクロマルチチャンバ装置が使用されている。そのような装置としては、例えば平板状の基板表面に複数のウエルを形成したマイクロタイタープレートなどのマイクロウエル反応容器プレートが用いられている(例えば特許文献1を参照。)。
また、微量の液体を定量的に扱うことができる微量液体秤取構造として、第1流路及び第2流路と、上記第1流路の流路壁に開口する第3流路と、第2流路の流路壁に開口して第3流路の一端と第2流路を連結し第3流路よりも相対的に毛管引力が働きにくい性質を第4流路とを有する構造を備えたものがある(例えば特許文献2,3を参照。)。その微量液体秤取構造によれば、第1流路に導入された液体が第3流路内に引き込まれた後、第1流路に残存する上記液体を取り除き、第3流路の容積に応じた体積の液体を第2流路に秤取することができる。
A micro multi-chamber apparatus is used as a small reaction apparatus used for biochemical analysis or normal chemical analysis. As such an apparatus, for example, a microwell reaction vessel plate such as a microtiter plate in which a plurality of wells are formed on a flat substrate surface is used (see, for example, Patent Document 1).
Moreover, as a trace liquid weighing structure capable of quantitatively handling a trace amount of liquid, a first channel and a second channel, a third channel opening in the channel wall of the first channel, A structure having a fourth channel having a property of opening the channel wall of the two channels and connecting one end of the third channel and the second channel so that capillary attraction is relatively difficult to work than the third channel. Some are provided (see, for example,
上記のような反応容器プレートを用いてPCR反応を行なう場合、反応容器プレートの下方に例えばペルチェ素子などの温度調節素子を利用した温度調節機構を配置し、反応容器内において試薬が添加されたサンプル液を所定温度に温度制御しながら試薬とサンプル液とを反応させる。 When performing a PCR reaction using the reaction container plate as described above, a temperature control mechanism using a temperature control element such as a Peltier element is disposed below the reaction container plate, and a sample to which a reagent is added in the reaction container The reagent and the sample liquid are reacted while controlling the temperature of the liquid to a predetermined temperature.
しかし、PCR反応による生成物質が反応容器プレートの外部に放出されるとコンタミネーションや周囲環境の汚染の問題の原因となるため、反応容器内のサンプル液に直接温度測定端子を挿入して温度測定を行なうことは好ましくない。そのような問題から、従来では、温度調節機構側に温度測定端子を設けたり、反応容器プレートに温度測定端子を組み込んだりしていた。
温度調節機構側に温度測定端子を設けると、温度測定端子は反応容器よりも温度調節素子の影響を強く受けて反応容器内の実際の温度とは異なる温度を示すため、反応容器内の温度を温度測定端子による測定値に基づいて実験や数値解析等により経験的に算出する必要がある。しかし、この方法では、反応容器の周囲からの影響を算出結果に反映させることができないため、正確なものとはいえない。 If a temperature measurement terminal is provided on the temperature adjustment mechanism side, the temperature measurement terminal is more strongly affected by the temperature adjustment element than the reaction vessel and shows a temperature different from the actual temperature in the reaction vessel. It is necessary to empirically calculate it by experiment, numerical analysis, etc. based on the measured value by the temperature measuring terminal. However, this method is not accurate because the influence from the periphery of the reaction vessel cannot be reflected in the calculation result.
温度測定端子を反応容器プレートに組み込むと温度測定端子も使い捨てになってしまい、反応容器プレートのコストが増加するという問題がある。また、反応容器プレートに組み込めるような薄型の温度測定端子は個体差が大きいためそれぞれに校正が必要であり、温度測定端子ごとに校正を行なっていると反応処理の稼動効率が低下するという問題もある。 When the temperature measurement terminal is incorporated into the reaction container plate, the temperature measurement terminal is also disposable, which increases the cost of the reaction container plate. In addition, thin temperature measurement terminals that can be incorporated into reaction vessel plates have large individual differences, so calibration is required for each temperature measurement, and if calibration is performed for each temperature measurement terminal, the efficiency of reaction processing decreases. is there.
そこで本発明は、使い捨て可能な反応容器プレートのコストを増加させることなく、反応容器内の液体温度を正確に測定できるようにすることを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to enable accurate measurement of the liquid temperature in a reaction container without increasing the cost of a disposable reaction container plate.
本発明の反応容器プレートは、少なくとも1つの反応容器を備え、反応容器には反応に関与する液体が供給される反応液用流路が設けられており、一試料の測定ごとに廃棄される使い捨て可能な反応容器プレートであって、反応容器から独立し、温度測定用液体を収容し温度センサ部の先端により貫通可能な部材で密閉された温度測定用容器が設けられていることを特徴とするものである。これにより、温度測定端子を温度測定用容器に挿入して反応容器プレートの液体温度を測定することができる。
温度測定用容器は温度測定用液体を収容した状態で、鋭利な先端形状をもつ部材で貫通可能な密閉部材で密閉されているので、温度測定を行なう直前まで密閉部材によって温度測定液体を温度測定用容器内に保持することができる。また、温度測定時まで密閉部材によって温度測定用容器が密閉されていることにより、その温度変化に影響を与えるような物質の温度測定用容器内への浸入を防止することができる。
The reaction container plate according to the present invention includes at least one reaction container, and the reaction container is provided with a reaction liquid flow channel to which a liquid involved in the reaction is supplied, and is discarded for every measurement of one sample. It is a possible reaction container plate, characterized in that it is provided with a temperature measurement container that is independent of the reaction container and contains a temperature measurement liquid and is sealed by a member that can be penetrated by the tip of the temperature sensor unit. Is. Thereby, the liquid temperature of the reaction container plate can be measured by inserting the temperature measurement terminal into the temperature measurement container.
Since the temperature measurement container contains the temperature measurement liquid and is sealed with a sealing member that can be penetrated by a member having a sharp tip shape, the temperature measurement liquid is measured by the sealing member until immediately before the temperature measurement is performed. Can be held in a container. Further, since the temperature measurement container is sealed by the sealing member until the temperature measurement, it is possible to prevent the intrusion of the substance that affects the temperature change into the temperature measurement container.
温度測定用容器には反応液用流路とは独立して温度測定用液体が供給される流路が設けられていてもよい。 The temperature measurement container may be provided with a flow path for supplying the temperature measurement liquid independently of the reaction liquid flow path.
上述した本発明の反応容器プレートの反応容器内での送液と反応を行なわせる本発明の反応処理装置は、センサ部が先端側に設けられ、温度測定用液体が収容されている温度測定用容器に先端部から挿入されて温度測定用液体の温度を測定する温度測定端子と、温度測定端子を保持してセンサ部の温度測定用容器への挿入と引抜きを行なうために少なくとも上下方向に駆動する駆動機構と、を備えていることを特徴とするものである。 In the reaction processing apparatus of the present invention for performing the reaction with the liquid feeding in the reaction container of the reaction container plate of the present invention described above, the sensor unit is provided on the tip side, and the temperature measurement liquid containing the temperature measurement liquid is accommodated. A temperature measurement terminal that is inserted into the container from the tip to measure the temperature of the temperature measurement liquid, and is driven at least in the vertical direction to hold the temperature measurement terminal and insert and withdraw the sensor part from the temperature measurement container. And a drive mechanism.
温度測定端子のセンサ部は先端が鋭利な熱伝導性の保護カバーで覆われていることが好ましい。そうすれば、反応容器プレートの温度測定用容器が鋭利な部材で貫通可能な蓋部材で密閉されている場合、温度測定端子のセンサ部の破損を防止しながら温度測定端子でその密閉部材を貫通してそのまま温度測定用容器の内部に進入させることができる。 The sensor portion of the temperature measurement terminal is preferably covered with a heat conductive protective cover having a sharp tip. Then, when the container for temperature measurement of the reaction container plate is sealed with a penetrable lid member with a sharp member, the temperature measurement terminal penetrates the sealing member while preventing damage to the sensor part of the temperature measurement terminal. And it can be made to enter the inside of the container for temperature measurement as it is.
駆動機構は温度測定端子を保持する部分に弾性部材を備えて温度測定端子がその軸方向に伸縮可能に弾性的に保持していることが好ましい。
温度測定端子を下降させてそのセンサ部を温度測定用容器内に挿入する際、温度測定端子先端のセンサ部が温度測定用容器の底部に接触してさらに押し付けられ、センサ部が圧迫されて破損することが考えられる。そこで、駆動機構の温度測定端子を保持する部分に弾性部材を設けて軸方向に伸縮可能にすることによって、温度測定端子の先端部が温度測定用容器の底部に接触してさらに駆動機構が温度測定端子を下方向へ駆動したとしても、弾性部材が弾性変形することによって温度測定端子にかかる応力を吸収し、温度測定端子の破損を防止できる。
It is preferable that the drive mechanism includes an elastic member in a portion that holds the temperature measurement terminal, and the temperature measurement terminal is elastically held so that it can expand and contract in the axial direction.
When the temperature measurement terminal is lowered and the sensor part is inserted into the temperature measurement container, the sensor part at the tip of the temperature measurement terminal comes into contact with the bottom of the temperature measurement container and is pressed further, and the sensor part is compressed and damaged. It is possible to do. Therefore, by providing an elastic member at the portion of the drive mechanism that holds the temperature measurement terminal so that it can extend and contract in the axial direction, the tip of the temperature measurement terminal contacts the bottom of the temperature measurement container, and the drive mechanism further Even if the measurement terminal is driven downward, the elastic member is elastically deformed to absorb the stress applied to the temperature measurement terminal and prevent the temperature measurement terminal from being damaged.
本発明の反応容器プレートでは、外部とは遮断された反応容器と、反応容器から独立し、温度測定用液体を収容し温度センサ部の先端により貫通可能な部材で密閉された温度測定用容器が設けられているので、温度測定端子を温度測定用容器に挿入して反応容器プレートの液体温度を測定することができる。これにより、反応容器内に温度測定端子を挿入することなく反応容器の密閉状態を維持した状態で反応容器プレートの液体温度を測定できるので、コンタミネーションや周囲環境の汚染の発生を防止することができる。実際に反応容器プレートの容器内に収容されている液体の温度を測定できるので、従来よりも正確な温度測定が可能になる。また、温度測定端子は反応容器内のサンプル液に直接接触しないので、反応生成物が温度測定端子に付着せず、温度測定端子を繰り返し使用することができ、コストの増加を抑制することができる。 In the reaction container plate of the present invention, there are a reaction container that is shut off from the outside, and a temperature measurement container that is independent of the reaction container and contains a temperature measurement liquid and is sealed by a member that can be penetrated by the tip of the temperature sensor unit. Since it is provided, the temperature temperature can be measured by inserting the temperature measurement terminal into the temperature measurement container. As a result, the liquid temperature of the reaction vessel plate can be measured in a state in which the reaction vessel is kept sealed without inserting a temperature measurement terminal in the reaction vessel, so that contamination and contamination of the surrounding environment can be prevented. it can. Since the temperature of the liquid actually contained in the container of the reaction container plate can be measured, the temperature can be measured more accurately than before. Further, since the temperature measurement terminal does not directly contact the sample solution in the reaction vessel, the reaction product does not adhere to the temperature measurement terminal, and the temperature measurement terminal can be used repeatedly, thereby suppressing an increase in cost. .
図1は反応容器プレートの一実施例を示す図であり(A)は概略的な平面図、(B)は(A)のA−A位置での断面に計量流路15、注入流路17、サンプル容器エアー抜き流路19,21、液体ドレイン空間29、エアードレイン空間31及びベローズ53の断面を加えた概略的な断面図、(C)はシリンジ51及びベローズ53近傍を拡大して示す概略的な断面図である。図2はこの実施例を分解して示す断面図及び切替えバルブの概略的な分解斜視図である。図3はこの実施例の1つの反応容器近傍を示す概略図であり、(A)は平面図、(B)は斜視図、(C)は断面図である。図4はサンプル容器を拡大して示した図であり(A)は平面図、(B)は(A)のB−B位置での断面図である。図5は試薬容器を拡大して示した図であり(A)は平面図、(B)は(A)のC−C位置での断面図である。図6はエアー吸引用容器を拡大して示した図であり(A)は平面図、(B)は(A)のD−D位置での断面図である。
図1から図6を参照して反応容器プレートの一実施例について説明する。
1A and 1B are diagrams showing an embodiment of a reaction vessel plate. FIG. 1A is a schematic plan view, and FIG. 1B is a sectional view taken along a line AA in FIG. The schematic cross-sectional view which added the cross section of the sample container air
An embodiment of the reaction vessel plate will be described with reference to FIGS.
反応容器プレート1は容器ベース3の一表面に開口部をもつ複数の反応容器5を備えている。この実施例では6個×5列+5個の反応容器5と1個の温度測定用容器6が千鳥状に配列されている。反応容器5内に試薬7及びワックス9が収容されている。温度測定用容器6は反応容器5と同じ形状と容積をもち、その内部に温度測定用液体8が収容されている。温度測定用液体8は純水など試薬に近い比熱をもつ液体である。
なお、この実施例では温度測定用容器6が1つだけ設けられているが、2個以上設けられていてもよい。
The
In this embodiment, only one
反応容器5及び温度測定用容器6を含む容器ベース3の材質は特に限定されるものではないが、反応容器プレート1を使い捨て可能として用いる場合には、安価に入手可能な素材であることが好ましい。そのような素材として、例えばポリプロピレン、ポリカーボネートなどの樹脂素材が挙げられる。反応容器5内の物質の検出を吸光度、蛍光、化学発光又は生物発光などにより行なう場合には、底面側から光学的な検出ができるようにするために光透過性の樹脂で形成されていることが好ましい。特に蛍光検出を行なう場合には、容器ベース3の材質として低自蛍光性(それ自身からの蛍光発生が少ない性質のこと)で光透過性の樹脂、例えばポリカーボネートなどの素材で形成されていることが好ましい。容器ベース3の厚さは0.2〜4.0mm(ミリメートル)、好ましくは1.0〜2.0mmである。蛍光検出用の低自蛍光性の観点からは容器ベース3の厚さは薄い方が好ましい。
The material of the
図1及び図3を参照して説明すると、容器ベース3上に反応容器5及び温度測定用容器6の配列領域を覆って流路ベース11が配置されている。流路ベース11は例えばPDMS(ポリジメチルシロキサン)やシリコーンゴムからなる。流路ベース11の厚みは例えば1.0〜5.0mmである。流路ベース11は容器ベース3との接合面に溝を備えている。その溝と容器ベース3の表面によって、主流路13、計量流路15、注入流路17、反応容器エアー抜き流路19,21、ドレイン空間エアー抜き流路23,25が形成されている。主流路13、計量流路15及び注入流路17は反応容器流路を構成する。流路ベース11の容器ベース3との接合面には、反応容器5上に配置された凹部27も形成されている。図1(A)及び図3(A),(B)では流路ベース11について溝及び凹部のみを図示している。
Referring to FIGS. 1 and 3, the flow path base 11 is disposed on the
流路ベース11の温度測定用容器6に対応する位置に開口部18が設けられている。温度測定用容器6の上面には鋭利な先端形状をもつ部材で貫通できる密閉部材16が貼られており、密閉部材16が貫通されるまで温度測定用容器6は密閉されている。密閉部材16はアルミシールやアルミシールにシリコーンゴムシート又はPDMSシートを張り合わせたものなどで構成されている。特に、アルミシールにシリコーンゴムシートやPDMSシートが張り合わされたものを用いれば、シリコーンゴムシートやPDMSシートの弾性力を利用して、温度測定後にアルミシールの貫通孔を閉じて温度測定用容器6内の液体の漏れを防止したり、温度測定中におけるアルミシールの貫通穴の隙間を塞いで液体の蒸発を防止したりすることができる。
An
主流路13は1本の流路からなり、すべての反応容器5の近傍を通るように折れ曲がって形成されている。主流路13の一端は容器ベース3に設けられた貫通孔からなる流路13aに接続されている。流路13aは後述する切替えバルブ63のポートに接続されている。主流路13の他端は容器ベース3に形成された液体ドレイン空間29に接続されている。主流路13を構成する溝の寸法は例えば深さが400μm(マイクロメートル)、幅が500μmである。また、主流路13は、計量流路15が接続されている位置の下流側の所定長さ部分、例えば250μmの部分は幅が他の部分に比べて細く形成されており、例えばその幅は250μmである。
The
計量流路15は主流路13から分岐して反応容器5ごとに設けられている。計量流路15の主流路13とは反対側の端部は反応容器5の近傍に配置されている。計量流路15を構成する溝の深さは例えば400μmである。計量流路15は内部容量が所定容量、例えば2.5μL(マイクロリットル)に形成されている。計量流路15の主流路13に接続されている部分の幅寸法は、上述の主流路13の細くなっている部分よりも太く、例えば500μmに形成されている。これにより、主流路13の一端から流れてくる液体に対して、計量流路15が分岐している部分では主流路13の方が計量流路15よりも流路抵抗が大きくなっている。主流路13の一端から流れてくる液体は、まず計量流路15に流れ込み、計量流路15が液体で充填された後、主流路13の細くなっている部分を介して下流側へ流れるようになっている。
The measuring
注入流路17も反応容器5ごとに設けられている。注入流路17の一端は計量流路15に接続されている。注入流路17の他端は反応容器5上に配置された凹部27に接続されて反応容器5上に導かれている。注入流路17は、反応容器5内と注入流路17内で圧力差がない状態で反応容器5内の液密を保つ寸法で形成されている。この実施例では、注入流路17は複数の溝により構成されており、その溝の寸法は例えば深さが10μm、幅が20μm、ピッチが20μmであり、500μmの幅領域に13本の溝が形成されている。ここでは、注入流路17を構成する溝と計量流路15の境界の面積、すなわち注入流路17を構成する溝の断面積は200μm2である。また、凹部27は深さが例えば400μmであり、平面形状は反応容器5よりも小さい円形である。
An
反応容器5は計量流路15及び注入流路17を介して主流路13に接続されているが、温度測定用容器6は反応容器5及び主流路13から独立して設けられている。なお、この実施例では、温度測定用容器6に接続されている流路は存在しないが、図18に示されているように、主流路13から独立した温度測定用容器流路6aが温度測定用容器6に接続されていてもよい。その場合、流路6aはシリンジ51の1つのポートに接続されて、外部から注入された温度測定用液体8を温度測定用容器6に送液するための流路である。なお、この実施例では、温度測定用液体8は当初から温度測定用容器6内に収容されており、反応容器5内における反応が終了した後でこの反応容器プレート1とともに廃棄されるようになっている。
The
反応容器エアー抜き流路19は反応容器5ごとに設けられている。反応容器エアー抜き流路19の一端は反応容器5上に配置された凹部27に注入流路17とは異なる位置で接続されて反応容器5上に配置されている。反応容器エアー抜き流路19は、反応容器5内と反応容器エアー抜き流路19内で圧力差がない状態で反応容器5内の液密を保つ寸法で形成されている。反応容器エアー抜き流路19の他端は反応容器エアー抜き流路21に接続されている。この実施例では、反応容器エアー抜き流路19は複数の溝により構成されており、その溝の寸法は例えば深さが10μm、幅が20μm、ピッチが20μmであり、500μmの幅領域に13本の溝が形成されている。
A reaction vessel
反応容器エアー抜き流路21はこの実施例では複数本設けられている。それぞれの反応容器エアー抜き流路21には複数の反応容器エアー抜き流路19が接続されている。反応容器エアー抜き流路21は反応容器エアー抜き流路19を容器ベース3に形成されたエアードレイン空間31に接続するためのものである。反応容器エアー抜き流路21を構成する溝の寸法は例えば深さが400μm、幅が500μmである。
In this embodiment, a plurality of reaction vessel
ドレイン空間エアー抜き流路23は液体ドレイン空間29を後述する切替えバルブ63のポートに接続するためのものである。ドレイン空間エアー抜き流路23の一端は液体ドレイン空間29上に配置されている。ドレイン空間エアー抜き流路23の他端は容器ベース3に設けられた貫通孔からなる流路23aに接続されている。流路23aは後述する切替えバルブ63のポートに接続されている。ドレイン空間エアー抜き流路23を構成する溝の寸法は例えば深さが400μm、幅が500μmである。
The drain space
ドレイン空間エアー抜き流路25はエアードレイン空間31を後述する切替えバルブ63のポートに接続するためのものである。ドレイン空間エアー抜き流路25の一端はエアードレイン空間31上に配置されている。ドレイン空間エアー抜き流路25の他端は容器ベース3に設けられた貫通孔からなる流路25aに接続されている。流路25aは後述する切替えバルブ63のポートに接続されている。ドレイン空間エアー抜き流路25を構成する溝の寸法は例えば深さが400μm、幅が500μmである。
The drain space
流路ベース11上に流路カバー33(図1(A)での図示は省略している。)が配置されている。流路カバー33は流路ベース11を容器ベース3に固定するためのものである。流路カバー33には反応容器5上の位置に貫通孔が形成されている。
A flow path cover 33 (not shown in FIG. 1A) is disposed on the
図1及び図4を参照して説明すると、反応容器5の配列領域及びドレイン空間29,31とは異なる位置で容器ベース3にサンプル容器35、試薬容器37及びエアー吸引用容器39が形成されている。
Referring to FIGS. 1 and 4, a
サンプル容器35近傍の容器ベース3に、サンプル容器35の底部から裏面に貫通しているサンプル流路35aと表面から裏面に貫通しているサンプル容器エアー抜き流路35bが形成されている。サンプル容器35の開口部周囲の容器ベース3上に突起部35cが配置されている。サンプル容器エアー抜き流路35b上の突起部35cに貫通孔からなるサンプル容器エアー抜き流路35dが形成されている。突起部35cの表面にサンプル容器35とサンプル容器エアー抜き流路35dを連通しているサンプル容器エアー抜き流路35eが形成されている。
In the
サンプル容器エアー抜き流路35eは例えば幅5〜200μm、深さ5〜200μmの寸法の1本又は複数本の細孔によって形成されており、サンプル容器35内とサンプル容器エアー抜き流路35d内で圧力差がない状態でサンプル容器35の液密を保つためのものである。突起部35c上にサンプル容器35及びエアー抜き流路35dを覆って弾性部材であるセプタム41が形成されている。セプタム41は例えばシリコーンゴムやPDMSなどの弾性材料によって形成されており、尖端が鋭利な分注器具により貫通でき、かつ貫通後に分注器具を引き抜くとその貫通孔を弾性によって閉じることができる。セプタム41上にセプタム41を固定するためのセプタムストッパ43が配置されている。セプタムストッパ43はサンプル容器35上に開口部をもつ。この実施例ではサンプル容器35内に予め試薬45が収容されている。
The sample container
図5に示すように、試薬容器37近傍の容器ベース3に、試薬容器37の底部から裏面に貫通している試薬流路37aと表面から裏面に貫通している試薬容器エアー抜き流路37bが形成されている。試薬容器37の開口部周囲の容器ベース3上に突起部37cが配置されている。試薬容器エアー抜き流路37b上の突起部37cに貫通孔からなる試薬容器エアー抜き流路37dが形成されている。突起部37cの表面に試薬容器37と試薬容器エアー抜き流路37dを連通している試薬容器エアー抜き流路37eが形成されている。
As shown in FIG. 5, the
試薬容器エアー抜き流路37eは例えば幅5〜200μm、深さ5〜200μmの寸法の1本又は複数本の細孔によって形成されており、試薬容器37内と試薬容器エアー抜き流路37d内で圧力差がない状態で試薬容器37の液密を保つためのものである。突起部37c上に試薬容器37及びエアー抜き流路37dを覆って例えばアルミニウムからなるフィルム47が形成されている。試薬容器37内に希釈水49が収容されている。
The reagent container
図6に示すように、エアー吸引用容器39は試薬容器37と同様の構成をもつ。すなわち、エアー吸引用容器39近傍の容器ベース3に、エアー吸引用容器39の底部から裏面に貫通しているエアー吸引用流路39aと表面から裏面に貫通しているエアー吸引用容器エアー抜き流路39bが形成されている。エアー吸引用容器39の開口部周囲の容器ベース3上にエアー吸引用容器エアー抜き流路39d,39eを備えた突起部39cが配置されている。突起部39c上に例えばアルミニウムからなるフィルム47が形成されている。エアー吸引用容器39内には液体及び固体は収容されておらず、エアーが充満している。
As shown in FIG. 6, the
図1及び図2を参照して説明を続けると、反応容器5の配列領域、ドレイン空間29,31及び容器35,37,39とは異なる位置の容器ベース3の表面にシリンジ51が設けられている。シリンジ51は容器ベース3に形成されたシリンダ51aとシリンダ51a内に配置されたプランジャ51bとカバー体51dにより形成されている。容器ベース3にシリンダ51aの底部に設けられた吐出口から裏面に貫通しているシリンジ流路51cが形成されている。
1 and 2, the
カバー体51dはプランジャ51bの摺動方向に可撓性をもち、シリンダ51aとプランジャ51bに接続されている。カバー体51dは、シリンダ51aの内壁のプランジャ51bが接触する部分をシリンダ51a外の雰囲気とは気密性を保って遮断するためのものであり、シリンダ51aとプランジャ51bとカバー体51dで囲まれた封止空間51eを形成している。シリンダ51aに接続される側のカバー体51dの端部はシリンダキャップ51fによりシリンダ51aの上端に気密性を確保して固定されている。また、プランジャ51bに接続される側のカバー体51dの端部は接着剤によりプランジャ51bの上面に気密性を確保して接続されている。ただし、カバー体51dをシリンダ51a、プランジャ51bに接続する方法及び位置はこれに限定されるものではない。
The
このように、カバー体51dは、シリンダ51aとプランジャ51bに接続されてシリンダ51aとプランジャ51bとカバー体51dで囲まれた封止空間51eを形成しているので、シリンダ51aとプランジャ51bの間を介しての、外部からの異物の進入や、液体の外部への環境汚染が防ぐことができる。なお、カバー体51dはプランジャ51bの摺動方向に可撓性をもつので、プランジャ51bの摺動動作は可能である。
Thus, the
この実施例ではプランジャ51bとカバー体51dは別々の部材により形成されているが、プランジャとカバー体は一体成形されたものであってもよい。一体成形されたプランジャとカバー体の材料として例えばシリコーンゴムを挙げることができる。
In this embodiment, the
容器ベース3には、反応容器5の配列領域、ドレイン空間29,31、容器35,37,39及びシリンジ51とは異なる位置にベローズ53も設けられている。ベローズ53は内部空間が封止されており、伸縮することにより内部容量が受動的に可変なものであり、例えば容器ベース3に設けられた貫通孔53a内に配置されている。
The
反応容器5の配列領域とは異なる位置で容器ベース3の裏面に容器ボトム55が取り付けられている。容器ボトム55にはベローズ53に連通する位置にエアー抜き流路53bが設けられている。ベローズ53は容器ボトム55の表面に密着して接続されている。容器ボトム55は流路13a,23a,25a,35a,35b,37a,37b,39a,39b,51c,53bを所定のポート位置に導くためのものである。
A
容器ベース3容器及びボトム55に、一端が封止空間51eに接続され、他端がベローズ53にされたシリンジエアー抜き流路53cが設けられている。図1(A)でのシリンジエアー抜き流路53cの図示は省略している。
このように、一端が封止空間51eに接続され、他端がベローズ53されているシリンジエアー抜き流路53cを備えているので、封止空間51eを反応容器プレート1外部雰囲気とは遮断しつつ、プランジャ51bが摺動するときに封止空間51eの内部容量の変化にともなう封止空間51e内部の圧力変化を緩和することができ、プランジャ51bを円滑に摺動させることができる。
The
Thus, since the syringe
容器ボトム55の容器ベース3とは反対側の面に円盤状のシール板57、ロータアッパー59及びロータベース61からなるロータリー式の切替えバルブ63が設けられている。切替えバルブ63はロック65により容器ボトム55に取り付けられている。
A
シール板57は、その周縁部近傍に設けられ、流路13a,35a,37a,39aのいずれかに接続される貫通孔57aと、それよりも内側の同心円上で流路23a,25a,35b,37b,39b,53bのうち少なくとも2つ接続される貫通溝57bと、中心に設けられ、シリンジ流路51cに接続される貫通孔57cを備えている。
ロータアッパー59は、シール板57の貫通孔57aと同じ位置に設けられた貫通孔59aと、シール板57の貫通溝57bに対応して表面に設けられた溝59bと、中心に設けられた貫通孔59cを備えている。
ロータベース61はその表面に、ロータアッパー59の周縁部と中心に配置された2つの貫通孔59a,59cを接続するための溝61aを備えている。
The
The rotor upper 59 includes a through
The
切替えバルブ63の回転により、シリンジ流路51cが流路13a,35a,37a,39aのいずれかに接続されるのと同時に、エアー抜き流路53bが流路23a,25a,35b,37b,39bのうちの少なくともいずれかに接続される。
図1(A)に示した切替えバルブ63の位置は、シリンジ流路51cは流路13a,35a,37a,39aのいずれにも接続されておらず、エアー抜き流路53bも流路23a,25a,35b,37b,39bのいずれとも接続されていない初期状態の位置を示している。
The
In the position of the switching
反応容器プレート1では、注入流路17は反応容器5内と注入流路17内で圧力差がない状態で反応容器5の液密を保つように形成されている。反応容器エアー抜き流路19も反応容器5内と反応容器エアー抜き流路19内で圧力差がない状態で反応容器5の液密を保つように形成されている。反応容器流路の主流路13と、主流路13が接続された液体ドレイン空間29及びドレイン空間エアー抜き流路23は切替えバルブ63の切替えにより密閉可能になっている。容器35,37,39はセプタム41又はフィルム47で封止されている。容器35,37,39に接続された流路35a,35b,37a,37b,39a,39bは切替えバルブ63の切替えにより密閉可能になっている。エアー抜き流路53bの一端はベローズ53に接続されて密閉されている。このように、反応容器プレート1内部の容器及び流路は密閉系で形成されている。なお、ベローズ53を備えていない構成であってエアー抜き流路53bが反応容器プレート1外部の雰囲気と接続されている場合であっても、切替えバルブ63の切替えによりエアー抜き流路53bを反応容器プレート1内部の容器及びエアー抜き流路53b以外の流路とは遮断できるので、液体が収容される又は液体が流される容器及び流路を密閉系にすることができる。
In the
図7は図1に示した反応容器プレート1を処理するための反応処理装置を反応容器プレート1とともに示す図であり、(A)はその断面図、(B)は温度測定端子による温度測定時を示す断面図、(C)は温度測定端子の構造を示すその断面図である。なお、反応容器プレート1の構造は図1と同じなのでその説明は省略する。
反応処理装置は、反応容器5の温度調節を行なうための温度調節機構67、温度測定用容器6内の温度測定用液体8の温度を測定するための温度測定端子68、シリンジ51を駆動するためのシリンジ駆動ユニット69、及び切替えバルブ63を切り替えるための切替えバルブ駆動ユニット71を備えている。
1つの温度測定用容器6以外にも他の温度測定用容器が反応容器プレート1に設けられている場合には、温度測定端子68の他にもそれぞれの温度測定容器のための温度測定端子が設けられていてもよい。なお、温度測定端子68を用いて温度測定用容器6以外の温度測定用容器内の温度測定用液体の温度を測定するようにしてもよい。
FIG. 7 is a view showing a reaction processing apparatus for processing the
The reaction processing apparatus drives a
When other temperature measurement containers are provided on the
温度調節機構67は例えばペルチェ素子で構成されており、反応容器プレート1の反応容器5の下に配置され、各反応容器5を一様に加熱又は冷却する。温度調節機構67は温度測定端子68に接続されており、温度測定端子68の測定値に基づいて温度制御を行なうようになっている。
The
温度測定端子68は温度測定用容器6の上方に配置され、図示されていない駆動機構によって上下動するようになっている。温度測定時は図7(B)に示されているように、温度測定用容器6の上面に貼られた密閉部材16を貫通して先端部が温度測定用液体8内まで進入する。(C)に示されているように、温度測定端子68は先端にセンサ部68aをもつ。センサ部68aは例えば熱電対やサーミスタなどの測温素子である。68bはセンサ部68aのリード線である。センサ部68aは例えばG−765やKS−613(ともに信越化学工業株式会社の製品)などの熱伝導性グリスとともに保護カバー68c内に収容されている。保護カバー68cは例えばアルミニウムやステンレスなどの熱伝導性物質により構成されている。保護カバー68cの先端形状は密閉部材16を貫通できるように鋭利な形状になっている。リード線68bは絶縁性の支持部材68dにより支持されている。
The
図19に温度測定端子68を保持する部分の構造の具体例を示す。同図の(A)は温度測定端子68を温度測定用容器6内に挿入する前(通常時)の状態を示しており、(B)は温度測定端子68先端を温度測定用容器6の底部まで挿入した状態を示している。
この例では、温度測定端子68が保持部材90の先端部において上下方向に摺動可能に保持されている。保持部材90は温度測定端子68を保持した先端部を上下方向に移動させることができる構造となっている。保持部材90の先端部を上下方向に移動可能にする構造例として、垂直方向に支持され、ステッピングモータなどによってその回転が制御されるボールネジに保持部材90を螺号させた構造を挙げることができる。この方法では、ステッピングモータの回転数制御により、保持部材90を上下方向に精度良く移動させることができる。他の構造例としては、保持部材90が図示されていない基端部を中心に回動することにより先端部が上下方向に駆動される構造が挙げられる。
FIG. 19 shows a specific example of the structure of the portion that holds the
In this example, the
温度測定端子68が保持部材90によって保持されている部分の上側と下側にストッパ92a,92bが設けられている。下側ストッパ92bと保持部材90との間に弾性部材としてのバネ94が挿入されている。バネ94は一端が保持部材90の下部に接し、他端がストッパ92bに接している。この構造によれば、図19(B)に示されているように、温度測定端子68が温度測定用容器6の底部まで挿入された状態からさらに保持部材90が下方に押し下げられても、バネ94が縮むことによって温度測定端子68の先端部にかかる力がバネ94に吸収されるので、温度測定端子68の先端の破損を防止できる。
図8から図14は、サンプル容器35からサンプル液を反応容器5に導入する動作を説明するための平面図である。図1及び図8から図14を参照してこの動作を説明する。
8 to 14 are plan views for explaining the operation of introducing the sample liquid from the
図示しない尖端が鋭利な分注器具を用い、サンプル容器35上のセプタム41を貫通して例えば5μLのサンプル液をサンプル容器35内に分注する。サンプル液を分注後、分注器具を引き抜く。分注器具を引き抜いたときのセプタム41の貫通孔はセプタム41の弾性により閉じられる。
For example, 5 μL of sample liquid is dispensed into the
シリンジ駆動ユニット69をシリンジ51のプランジャ51bに接続し、切替えバルブ駆動ユニット71を切替えバルブ63に接続する。
図8に示すように、図1(A)に示した切替えバルブ63の状態から切替えバルブ63を回転させてサンプル流路35aとシリンジ流路51cを接続し、サンプル容器エアー抜き流路35bをエアー抜き流路53bに接続する。このとき、エアー抜き流路37b,39bもエアー抜き流路53bに接続される。サンプル容器35には例えば45μLの試薬45が収容されている。
The
As shown in FIG. 8, the switching
シリンジ51のプランジャ51bを摺動させてサンプル容器35内のサンプル液及び試薬45を混合させる。その後、サンプル容器35内の混合液を切替えバルブ63内の流路、シリンジ流路51c及びシリンジ51内に例えば10μLだけ吸引する。このとき、サンプル容器35はエアー抜き流路35e,35d,35b、切替えバルブ63及びエアー抜き流路53bを介してベローズ53に接続されているので、サンプル容器35内の気体容量の変化にともなってベローズ53が伸縮する。また、プランジャ51bの摺動により、カバー体51dが変形して封止空間51e(図1(C)参照。)の内部容量が変化する。封止空間51eはシリンジエアー抜き流路53cを介してベローズ53に接続されているので、封止空間51eの内部容量の変化によってもベローズ53が伸縮する。以下に説明する動作工程でも、プランジャ51bの摺動による封止空間51eの内部容量の変化にともなってベローズ53が伸縮する。
The
図9に示すように、切替えバルブ63を回転させて試薬流路37aとシリンジ流路51cを接続し、試薬容器エアー抜き流路37bをエアー抜き流路53bに接続する。試薬容器37には例えば190μLの希釈水49が収容されている。切替えバルブ63内の流路、シリンジ流路51c及びシリンジ51内に吸引した混合液を試薬容器37内に注入し、シリンジ51を摺動させて混合液と希釈水49と混合する。その希釈混合液を切替えバルブ63内の流路、シリンジ流路51c及びシリンジ51内に例えば全部、すなわち200μL吸引する。このとき、試薬容器37はエアー抜き流路37e,37d,37b、切替えバルブ63及びエアー抜き流路53bを介してベローズ53に接続されているので、試薬容器37内の気体容量の変化にともなってベローズ53が伸縮する。
As shown in FIG. 9, the switching
図10に示すように、切替えバルブ63を回転させて、主流路13の一端に接続された流路13aとシリンジ流路51cを接続し、液体ドレイン空間29、エアードレイン空間31に接続された流路23a,25aをエアー抜き流路53bに接続する。シリンジ51を押出し方向に駆動させて、切替えバルブ63内の流路、シリンジ流路51c及びシリンジ51内に吸引した希釈混合液を主流路13に送る。流路13a側から主流路13に注入された希釈混合液は、シボ及び矢印によって示すように、流路13a側から順に計量流路15を満たし、液体ドレイン空間29に到達する。希釈混合液が主流路13及び計量流路15に導入されるときの導入圧力状態では、注入流路17は、気体は通すが希釈混合液を通さない。計量流路15への希釈混合液の充填にともなって計量流路15の気体は注入流路17を介して反応容器5内へ移動する。この気体の移動にともない、反応容器5内の気体の一部は反応容器エアー抜き流路19,21へ移動する。さらに反応容器エアー抜き流路19からベローズ53までの流路内の気体は順次ベローズ53側へ移動する(白抜き矢印参照)。また、液体ドレイン空間29に希釈混合液が注入されることにより、液体ドレイン空間29からベローズ53までの流路内の気体は順次ベローズ53側へ移動する(白抜き矢印参照)。これにより、ベローズ53は膨張する。
As illustrated in FIG. 10, the switching
図11に示すように、切替えバルブ63を回転させてエアー吸引用流路39aとシリンジ流路51cを接続し、エアー吸引用容器エアー抜き流路39bをエアー抜き流路53bに接続する。シリンジ51を吸引側に駆動させてエアー吸引用容器39内の気体を切替えバルブ63内の流路、シリンジ流路51c及びシリンジ51内に吸引する。このとき、エアー吸引用容器39はエアー抜き流路39e,39d,39b、切替えバルブ63及びエアー抜き流路53bを介してベローズ53に接続されているので、エアー吸引用容器39内の減圧にともなってベローズ53が収縮する(白抜き矢印参照)。
As shown in FIG. 11, the switching
図12に示すように、切替えバルブ63を回転させて、図10の接続状態と同じく、流路13aとシリンジ流路51cを接続し、流路23a,25aをエアー抜き流路53bに接続する。シリンジ51を押出し方向に駆動させて、切替えバルブ63内の流路、シリンジ流路51c及びシリンジ51内の気体を主流路13に送って主流路13内の希釈混合液をパージする(白抜き矢印参照)。このときのパージ圧力状態では注入流路17は希釈混合液を通さないので、計量流路15内には希釈混合液が残存している(シボ参照。)。パージされた希釈混合液は液体ドレイン空間29内に収容される。また、液体ドレイン空間29に希釈混合液が注入されることにより、液体ドレイン空間29からベローズ53までの流路内の気体は順次ベローズ53側へ移動する(白抜き矢印参照)。これにより、ベローズ53は膨張する。
As shown in FIG. 12, the switching
図13に示すように、切替えバルブ63を回転させて、図11の接続状態と同じく、エアー吸引用流路39aとシリンジ流路51cを接続し、エアー吸引用容器エアー抜き流路39bをエアー抜き流路53bに接続する。シリンジ51を吸引側に駆動させてエアー吸引用容器39内の気体を切替えバルブ63内の流路、シリンジ流路51c及びシリンジ51内に吸引する。このとき、図11を参照して説明したのと同様に、ベローズ53が収縮する(白抜き矢印参照)。
As shown in FIG. 13, the switching
図14に示すように、切替えバルブ63を回転させて、流路13aとシリンジ流路51cを接続し、流路25aをエアー抜き流路53bに接続する。この接続状態は、主流路13の下流側端が接続された液体ドレイン空間29が切替えバルブ63内の流路に接続されていない点で図10及び図12に示した接続状態とは異なる。シリンジ51を押出し方向に駆動させる。主流路13の下流側端はベローズ53には接続されていないので、主流路13内が液体導入圧力及びパージ導入圧力よりも大きく加圧される。これにより、計量流路15内の希釈混合液が注入流路17を通って反応容器5内に注入される。希釈混合液が反応容器5内に注入された後は主流路13内の気体の一部は計量流路15及び注入流路17を介して反応容器5内に流れ込む。このとき、反応容器5は反応容器エアー抜き流路19,21、エアードレイン空間31、ドレイン空間エアー抜き流路25a及びエアー抜き流路53bを介してベローズ53に接続されているので、反応容器5、ベローズ53間の気体は順次ベローズ53側へ移動する(白抜き矢印参照)。これにより、ベローズ53は膨張する。
As shown in FIG. 14, the switching
切替えバルブ63を図1の接続状態にして反応容器プレート1内部の容器、流路及びドレイン空間を密閉した後、温調機構67により反応容器5を加熱してワックス9を融解させる。これにより、反応容器5に注入された希釈混合液はワックス9の下に入り、希釈混合液と試薬7が混ざり反応する。このとき、温度測定端子68が密閉部材16を貫通して温度測定用容器6内に進入し、温度測定用液体8の温度を測定する。温度測定用液体8は各反応容器5内の液体温度に近い温度となっているため、温度測定端子68による測定値は反応容器5内の液体温度の測定値として扱うことができる。したがって、温度測定端子68の測定値に基づいて反応容器5内の液体の温度を正確に制御することができる。
また、希釈混合液を反応容器5内に注入する前に、温調機構67により反応容器5を加熱してワックス9を融解させておき、反応容器5内への希釈混合液の注入時にワックス9が融解しているようにしてもよい。この場合、反応容器5に注入された希釈混合液は直ちにワックス9の下に入り、希釈混合液と試薬7が混ざり反応する。切替えバルブ63の接続状態が図14の状態であっても、ベローズ53により密閉系は確保されている。希釈混合液の注入後に切替えバルブ63を図1の接続状態にすれば、反応容器プレート1内部の容器、流路及びドレイン空間を密閉することができる。ここで切替えバルブ63を図1の接続状態に切り替えるタイミングは、希釈混合液の注入直後から希釈混合液と試薬7の反応終了までのいずれのタイミングであってもよいし、希釈混合液と試薬7の反応終了後であってもよい。
After the switching
Before injecting the diluted mixed solution into the
この実施例では流路13,15,17,19,21,23を形成するための溝は流路ベース11に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、それらの流路の全部又は一部分を形成するための溝を容器ベース3表面に形成してもよい。
In this embodiment, the grooves for forming the
図15は反応容器プレートの他の実施例の反応容器近傍を拡大して示す概略的な断面図である。この実施例は、反応容器ベースと流路ベースの間に流路スペーサを配置した以外の構成は図1から図14を参照して説明した上記実施例と同じである。 FIG. 15 is an enlarged schematic cross-sectional view showing the vicinity of a reaction vessel in another embodiment of the reaction vessel plate. This embodiment is the same as the above-described embodiment described with reference to FIGS. 1 to 14 except that a flow path spacer is disposed between the reaction vessel base and the flow path base.
容器ベース3上に反応容器5の配列領域を覆って流路スペーサ73が配置され、さらにその上に流路ベース11、流路カバー33がその順に配置されている。流路スペーサ73は例えばPDMSやシリコーンゴムからなる。流路スペーサ73の厚みは例えば0.5〜5.0mmである。流路スペーサ73は反応容器5内に突出している凸部75を反応容器5ごとに備えている。凸部75は断面が略台形に形成されており、例えば基端部の幅は1.0〜2.8mm、先端部の幅は0.2〜0.5mmであり、先端部が基端部に比べて細くなっている。また、凸部75の表面には超撥水処理が施されている。ただし、凸部75の表面に必ずしも撥水処理が施されていなくてもよい。
A flow path spacer 73 is disposed on the
さらに、流路スペーサ73は凸部75の先端部から反対側の面に貫通している貫通孔からなる注入流路77を凸部75の形成位置ごとに備えている。注入流路77の内径は例えば500μmである。注入流路77の流路ベース11側の開口は流路ベース11の注入流路17に接続されている。なお、この実施例では図1から図14を参照して説明した上記実施例と比較して流路ベース11に凹部27を備えていない。
さらに、流路スペーサ73は流路ベース11の反応容器エアー抜き流路19と反応容器5を連通させるための貫通孔からなる反応容器エアー抜き流路79も備えている。
Further, the flow path spacer 73 is provided with an
Further, the flow path spacer 73 is also provided with a reaction container air
また、図示は省略するが、流路スペーサ73は、主流路13の両端部、反応容器エアー抜き流路21のエアードレイン空間31側の端部、及びドレイン空間エアー抜き流路23,25の両端部に貫通孔を備え、それらの流路13,21,23,25を容器ベース3に設けられた容器29,31又は流路23a,25bに接続している。
Although not shown, the
この実施例では、注入流路77の注入流路15とは反対側の端部(注入流路の他端)は反応容器5の内側上面に突出して形成された凸部75の先端に配置されているので、注入流路15,77を通って反応容器5に注入される液体が反応容器5に滴下しやすくなる。
In this embodiment, the end of the
さらに、液体が注入流路77を通って凸部75の先端から吐出される際に凸部75の先端に形成される液滴が反応容器5の側壁に接触するように凸部75の先端を反応容器5の側壁近傍に配置すれば、反応容器5の側壁を伝って液体を反応容器5内に注入することができ、より確実に反応容器5内に液体を注入することができる。ただし、凸部75の形成位置は、凸部75の先端に形成される液滴が反応容器5の側壁には接触しない位置であってもよい。
Further, when the liquid is discharged from the tip of the
図16は反応容器プレートのさらに他の実施例の反応容器近傍を拡大して示す概略的な断面図である。
この実施例は、図15を参照して説明した実施例と比べて、反応容器5の内部に突起部81をさらに備えている。突起部81の先端は凸部75の先端の下方に配置されている。これにより、凸部75の先端に形成される液滴を反応容器5内に導きやすくなる。特に、突起部81の少なくとも先端の表面に親水性処理を施しておけば、特に有効である。
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing, in an enlarged manner, the vicinity of the reaction vessel of another embodiment of the reaction vessel plate.
This embodiment further includes a
図17は反応容器プレートのさらに他の実施例の反応容器近傍を拡大して示す概略的な断面図である。
この実施例は、図16を参照して説明した実施例と比べて、反応容器5の側壁に形成された段差部83と、反応容器5の上面とは間隔をもって段差部83の上面に形成された凸条部85をさらに備えている。段差部83及び凸条部85は上方から見て環状に形成されている。凸条部85の先端は反応容器5の側壁とは間隔をもって配置されている。
凸条部85の先端が反応容器5の上面及び側面とは間隔をもって配置されていることにより、反応容器5の内部に収容された液体が反応容器の側壁を伝って反応容器5の上面に到達するのを防止することができる。この効果は凸条部85の少なくとも先端部分に撥水処理を施しておくと特に有効である。
FIG. 17 is an enlarged schematic cross-sectional view showing the vicinity of a reaction vessel of still another embodiment of the reaction vessel plate.
In this embodiment, compared to the embodiment described with reference to FIG. 16, the
Since the tip of the
図17に示した段差部83及び凸条部85を備えた構成は図15に示した実施例にも適用することができる。
また、図15、図16又は図17を参照して説明した各実施例では、流路13,15,17,19,21,23を形成するための溝は流路ベース11に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、それらの流路の全部又は一部分を形成するための溝は、流路スペーサ73の流路ベース11側表面、流路スペーサ73の容器ベース11側表面、容器ベース3表面のいずれに形成されていてもよい。
The structure provided with the
Moreover, in each Example demonstrated with reference to FIG.15, FIG16 or FIG.17, the groove | channel for forming the
また、シリンジ51について、シリンダ51aの一部分が切替えバルブ63の一部分によって形成されていてもよい。
図18は反応容器プレートのさらに他の実施例を示す図であり(A)は概略的な平面図、(B)は(A)のA−A位置での断面に計量流路15、注入流路17、サンプル容器エアー抜き流路19,21、液体ドレイン空間29、エアードレイン空間31及びベローズ53の断面を加えた概略的な断面図、(C)はシリンジ51及びベローズ53近傍を拡大して示す概略的な断面図である。図19は切替えバルブの概略的な分解図であり、(A)はシール板の平面図及び断面図、(B)はロータアッパーの平面図及び断面図、(C)はロータベースの平面図及び断面図を示す。
In addition, regarding the
18A and 18B are views showing still another embodiment of the reaction vessel plate. FIG. 18A is a schematic plan view, and FIG. 18B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. Schematic cross-sectional view including the cross section of the
この実施例では、シリンジ87のシリンダ87aは、例えばポリプロピレン、ポリカーボネートなどの樹脂素材により形成されており、切替えバルブ95のロータアッパー91と一体成形されたものである。
シリンジ87は、容器ベース3及び容器ボトム55に形成された貫通孔内に配置されたシリンダ87aと、シリンダ87a内に配置されたプランジャ87bとカバー体87dにより形成されている。
In this embodiment, the cylinder 87 a of the syringe 87 is formed of a resin material such as polypropylene or polycarbonate, and is integrally formed with the rotor upper 91 of the switching
The syringe 87 is formed by a cylinder 87a disposed in a through hole formed in the
カバー体87dはプランジャ87bの摺動方向に可撓性をもち、シリンダ87aとプランジャ87bに接続されている。カバー体87dは、シリンダ87aの内壁のプランジャ87bが接触する部分をシリンダ87a外の雰囲気とは気密性を保って遮断するためのものであり、シリンダ87aとプランジャ87bとカバー体87dで囲まれた封止空間87eを形成している。 The cover body 87d has flexibility in the sliding direction of the plunger 87b, and is connected to the cylinder 87a and the plunger 87b. The cover body 87d is for shutting off the portion of the inner wall of the cylinder 87a that contacts the plunger 87b while maintaining airtightness from the atmosphere outside the cylinder 87a. The cover body 87d is surrounded by the cylinder 87a, the plunger 87b, and the cover body 87d. A sealing space 87e is formed.
シリンダ87aに接続される側のカバー体87dの端部はシリンダキャップ87fによりシリンダ87aの上端に気密性を確保して固定されている。また、プランジャ87bに接続される側のカバー体87dの端部は接着剤によりプランジャ87bの上面に気密性を確保して接続されている。ただし、カバー体87dをシリンダ87a、プランジャ87bに接続する方法及び位置はこれに限定されるものではない。また、プランジャとカバー体は一体成形されたものであってもよい。一体成形されたプランジャとカバー体の材料として例えばシリコーンゴムを挙げることができる。 The end of the cover body 87d on the side connected to the cylinder 87a is fixed to the upper end of the cylinder 87a with a cylinder cap 87f while ensuring airtightness. Further, the end of the cover body 87d on the side connected to the plunger 87b is connected to the upper surface of the plunger 87b with an adhesive while ensuring airtightness. However, the method and position for connecting the cover body 87d to the cylinder 87a and the plunger 87b are not limited thereto. The plunger and the cover body may be integrally formed. An example of the integrally formed plunger and cover material is silicone rubber.
このように、カバー体87dは、シリンダ87aとプランジャ87bに接続されてシリンダ87aとプランジャ87bとカバー体87dで囲まれた封止空間87eを形成しているので、シリンダ87aとプランジャ87bの間を介しての、外部からの異物の進入や、液体の外部への環境汚染が防ぐことができる。なお、カバー体87dはプランジャ87bの摺動方向に可撓性をもつので、プランジャ87bの摺動動作は可能である。 As described above, the cover body 87d is connected to the cylinder 87a and the plunger 87b to form a sealed space 87e surrounded by the cylinder 87a, the plunger 87b, and the cover body 87d, so that the space between the cylinder 87a and the plunger 87b is formed. Therefore, it is possible to prevent foreign substances from entering and environmental contamination of the liquid to the outside. Since the cover body 87d has flexibility in the sliding direction of the plunger 87b, the sliding operation of the plunger 87b is possible.
図19も参照してシリンジエアー抜き流路53c及び切替えバルブ95について説明する。
切替えバルブ95は、円盤状のシール板89、ロータアッパー91及びロータベース93によって形成されている。切替えバルブ95はロック65により容器ボトム55に取り付けられている。
The syringe
The switching
シール板89は、その周縁部近傍に設けられ、流路13a,35a,37a,39aのいずれかに接続される貫通孔89aと、それよりも内側の同心円上で流路23a,25a,35b,37b,39b,53bのうち少なくとも2つ接続される貫通溝89bと、中心に設けられ、シリンダ87aが挿入される貫通孔89cを備えている。容器ボトム55に対向するシール板89の面にはフッ素樹脂層(図示は省略)が形成されている。
The seal plate 89 is provided in the vicinity of the peripheral edge portion thereof, and is connected to any of the
ロータアッパー91は、その一表面の中央部に設けられた円筒状のシリンダ87aと、シール板89の貫通孔89aと同じ位置に設けられた貫通孔91aと、シール板89の貫通溝89bに対応して表面に設けられた溝91bと、溝91b内に設けられた貫通孔91cと、中心に設けられた貫通孔91dを備えている。貫通孔91dは、シリンダ87aの底部に設けられており、シリンダ87aの吐出口を構成する。 The rotor upper 91 corresponds to a cylindrical cylinder 87 a provided at the center of one surface thereof, a through hole 91 a provided at the same position as the through hole 89 a of the seal plate 89, and a through groove 89 b of the seal plate 89. Then, a groove 91b provided on the surface, a through hole 91c provided in the groove 91b, and a through hole 91d provided in the center are provided. The through hole 91d is provided at the bottom of the cylinder 87a and constitutes a discharge port of the cylinder 87a.
ロータアッパー91には、シリンダ87aの上端面からロータアッパー91の裏面まで貫通している貫通孔からなるシリンジエアー抜き流路53cも形成されている。シリンダ87aの上端面にはシリンダ87aの内壁からシリンジエアー抜き流路53cにつながる切欠きが形成されている。この切欠きにより、図18(C)に示すように、シリンダ87aの上端面がカバー体87dで覆われた状態で封止空間87eとシリンジエアー抜き流路53cが連通する。
The rotor upper 91 is also formed with a syringe
ロータベース93は、ロータアッパー91の裏面と貼り合わされる表面に、ロータアッパー91に形成された貫通孔91aと貫通孔91dを接続するための溝93aと、ロータアッパー91に形成されたシリンジエアー抜き流路53cと91cを接続するための溝93bを備えている。
The rotor base 93 has a groove 93a for connecting the through hole 91a and the through hole 91d formed in the rotor upper 91 on the surface bonded to the back surface of the rotor upper 91, and a syringe air vent formed in the rotor upper 91. A groove 93b for connecting the
シール板89、ロータアッパー91、ロータベース93は、図18に示すように、シール板89の貫通孔89cにシリンダ87aが挿入され、重ね合わされて配置されて、切替えバルブ95を形成する。
シリンダ87aの吐出口を構成する、ロータアッパー91の貫通孔91dは、ロータベース93の溝93a及びロータアッパー91の貫通孔91aを介して、シール板89の貫通孔89aに接続される。
封止空間87e(図18参照)は、シリンジエアー抜き流路53c、ロータベース93の溝93b、ロータアッパー91の貫通孔91c及び貫通溝91bを介して、シール板89の貫通溝89bに接続される。
As shown in FIG. 18, the seal plate 89, the rotor upper 91, and the rotor base 93 are arranged such that a cylinder 87 a is inserted into a through hole 89 c of the seal plate 89 and overlapped to form a switching
The through hole 91d of the rotor upper 91 that constitutes the discharge port of the cylinder 87a is connected to the through hole 89a of the seal plate 89 through the groove 93a of the rotor base 93 and the through hole 91a of the rotor upper 91.
The sealing space 87e (see FIG. 18) is connected to the through groove 89b of the seal plate 89 through the syringe
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、形状、材料、配置、個数、寸法、流路構成などは一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。 The embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these, and the shape, material, arrangement, number, dimensions, flow path configuration, etc. are examples, and are described in the claims. Various modifications are possible within the scope of the present invention.
例えば、エアー抜き流路53bに接続されたベローズ53は内部容量が受動的に可変な容量可変部材であれば他の構造であってもよい。そのような構造として例えば可撓材料からなる袋状のものや、シリンジ状のものなどを挙げることができる。
また、ベローズ53等の容量可変部材は必ずしも備えていなくてもよい。
また、容器35,37,39に試薬等の液体を予め収容しないのであれば、エアー抜き流路の一部分に細孔からなる流路35e,37e,39eを必ずしも備えている必要はない。
For example, the
Further, the capacity variable member such as the
In addition, if the
また、上記の実施例では、封止容器としての容器35,37,39に連通して設けられたエアー抜き流路35b,37b,39bは切替えバルブ63を介してエアー抜き流路53bに接続されるが、封止容器に連通して設けられるエアー抜き流路は反応容器プレート外部、又はベローズ53等の容量可変部に直接接続されていてもよい。
また、容器35,37,39の封止方法として開閉可能なキャップを用いてもよい。
Further, in the above embodiment, the
Moreover, you may use the cap which can be opened and closed as a sealing method of the
また、上記実施例では容器ベース3は1つの部品により形成されているが、容器ベースは複数の部品によって形成されていてもよい。
また、反応容器5内の試薬は乾燥試薬でもよい。
また、サンプル容器35内や反応容器5内に予め試薬は収容されていなくてもよい。
また、上記実施例では試薬容器37に希釈水49が収容されているが、希釈水49に変えて試薬を収容するようにしてもよい。
Moreover, in the said Example, although the
The reagent in the
In addition, the reagent may not be stored in advance in the
In the above embodiment, the
また、容器ベース3に遺伝子増幅反応を行なうための遺伝子増幅容器を備えているようにしてもよい。例えば、試薬容器37を空の状態にしておけば、遺伝子増幅容器として用いることができる。
Further, the
また、反応容器5内に遺伝子増幅反応を行なうための試薬を収容しておけば、反応容器5内で遺伝子増幅反応を行なうことができる。
また、主流路13に導入される液体に遺伝子が含まれている場合、反応容器5内にその遺伝子と反応するプローブを備えているようにしてもよい。
In addition, if a reagent for performing a gene amplification reaction is accommodated in the
Further, when a gene is contained in the liquid introduced into the
また、上記実施例では、シリンジ51は切替えバルブ63上に配置されているが、シリンジ51を配置する位置は切替えバルブ63上に限定されるものではなく、どこでもよい。
また、上記実施例では切替えバルブとしてロータリー式の切替えバルブ63を用いているが、切替えバルブはこれに限定されるものではなく、種々の流路切替えバルブを用いることができる。また、切替えバルブを複数備えていてもよい。
Moreover, in the said Example, although the
In the above embodiment, the
また、上記実施例では、計量流路15に充填された液体を注入流路17を介して反応容器5に注入する際に、エアーパージ後の主流路13内を加圧して液体を反応容器5に注入しているが、本発明の反応処理方法はこれに限定されるものではない。例えば、シリンジ51を用いて反応容器エアー抜き流路21内を陰圧にできるように流路構成を変更し、反応容器エアー抜き流路21内、ひいては反応容器5内を陰圧にすることによって計量流路15に充填された液体を注入流路17を介して反応容器5に注入するようにしてもよい。また、別途シリンジを用意して、主流路13内を陽圧にし、かつ反応容器5内を陰圧にして、反応容器5に液体を注入するようにしてもよい。
In the above embodiment, when the liquid filled in the
また、上記実施例では、1本の主流路13を備え、すべての計量流路15が主流路13に接続されているが、流路構成はこれに限定されるものではない。例えば、複数本の主流路を設け、各主流路に1つ又は複数の計量流路を接続するようにしてもよい。
Moreover, in the said Example, although the one
本発明の反応容器プレートにおいて、主流路は密閉可能なものであるが、主流路の両端が開閉可能になっていることにより主流路が密閉可能になっている例を挙げることができる。ここで、「主流路の両端が開閉可能になっている」とは、主流路の端部に他の空間が接続され、この他の空間の、主流路とは反対側の端部が開閉可能になっている場合も含む。例えば、上記実施例では、流路13aや、液体ドレイン空間29、ドレイン空間エアー抜き流路23及び流路23aが上記他の空間に相当する。
また、本発明の反応容器プレートにおいて、反応容器エアー抜き流路は密閉可能なものであるが、反応容器エアー抜き流路の反応容器とは反対側の端部が開閉可能になっていることにより反応容器エアー抜き流路が密閉可能になっている例を挙げることができる。ここで、「反応容器エアー抜き流路の反応容器とは反対側の端部が開閉可能になっている」とは、反応容器エアー抜き流路の反応容器とは反対側の端部に他の空間が接続され、この他の空間の、反応容器エアー抜き流路とは反対側の端部が開閉可能になっている場合も含む。例えば、上記実施例では、エアードレイン空間31、ドレイン空間エアー抜き流路25及び流路25aが上記他の空間に相当する。
このような態様では、主流路及び計量流路に液体が導入され、次に主流路内の上記液体がパージされ、さらに計量流路内に残存する上記液体が反応容器内に注入された後、主流路の両端、及び反応容器エアー抜き流路の反応容器とは反対側の端部が閉じられて主流路及び反応容器エアー抜き流路が密閉される。
In the reaction vessel plate of the present invention, the main channel can be sealed, but an example can be given in which the main channel can be sealed by opening and closing both ends of the main channel. Here, “the both ends of the main channel can be opened and closed” means that other space is connected to the end of the main channel, and the end of the other space opposite to the main channel can be opened and closed This includes cases where For example, in the above embodiment, the
In the reaction vessel plate of the present invention, the reaction vessel air vent channel can be sealed, but the end of the reaction vessel air vent channel opposite to the reaction vessel can be opened and closed. An example in which the reaction vessel air vent channel can be hermetically sealed can be given. Here, “the end of the reaction vessel air vent channel opposite to the reaction vessel can be opened and closed” means that the other end of the reaction vessel air vent channel opposite to the reaction vessel This includes a case where a space is connected and the end of the other space opposite to the reaction vessel air vent channel can be opened and closed. For example, in the above embodiment, the
In such an aspect, after the liquid is introduced into the main channel and the metering channel, the liquid in the main channel is then purged, and the liquid remaining in the metering channel is injected into the reaction vessel, Both ends of the main channel and the end of the reaction vessel air vent channel opposite to the reaction vessel are closed to seal the main channel and the reaction vessel air vent channel.
本発明は種々の化学反応や生物化学反応の測定に利用することができる。 The present invention can be used for measurement of various chemical reactions and biochemical reactions.
1 反応容器プレート
3 容器ベース
5 反応容器
6 温度測定用容器
6a 温度測定用容器流路
11 流路ベース
13 主流路
15 計量流路
16 温度測定用容器の密閉部材
17 注入流路
19,21 反応容器エアー抜き流路
35 サンプル容器
35b,35d,35e サンプル容器エアー抜き流路
37 試薬容器
37b,37d,37e 試薬容器エアー抜き流路
39 エアー吸引用容器
39b,39d,39e エアー吸引用容器エアー抜き流路
51,87 シリンジ
51a,87a シリンダ
51b,87b プランジャ
51d,87d カバー体
51e,87e 封止空間
53 ベローズ(容量可変部)
53c シリンジエアー抜き流路
63,95 切替えバルブ
68 温度測定端子
73 流路スペーサ
75 凸部
77 注入流路
79 反応容器エアー抜き流路
DESCRIPTION OF
53c Syringe
Claims (5)
前記反応容器から独立し、温度測定用液体を収容し温度センサ部の先端により貫通可能な部材で密閉された温度測定用容器が設けられていることを特徴とする反応容器プレート。 A reaction vessel plate provided with at least one reaction vessel, wherein the reaction vessel is provided with a reaction liquid channel to which a liquid involved in the reaction is supplied;
A reaction container plate comprising a temperature measurement container which is independent of the reaction container and contains a temperature measurement liquid and is sealed with a member which can be penetrated by a tip of a temperature sensor portion.
センサ部が先端側に設けられ、温度測定用液体が収容されている前記温度測定用容器に前記先端部から挿入されて前記温度測定用液体の温度を測定する温度測定端子と、
前記温度測定端子を保持して前記センサ部の前記温度測定用容器への挿入と引抜きを行なうために少なくとも上下方向に駆動する駆動機構と、を備えていることを特徴とする反応処理装置。 A reaction processing apparatus that accommodates the reaction container plate according to claim 1 or 2 and performs a reaction with liquid feeding in the reaction container,
A temperature measuring terminal that is provided on the tip side and is inserted from the tip portion into the temperature measuring container in which the temperature measuring liquid is stored, and measures the temperature of the temperature measuring liquid;
A reaction processing apparatus, comprising: a drive mechanism that holds the temperature measurement terminal and that drives at least a vertical direction in order to insert and withdraw the sensor unit from the temperature measurement container.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5896255A (en) * | 1981-12-02 | 1983-06-08 | Toyo Commun Equip Co Ltd | Electric field sensor |
JP2006125868A (en) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Arkray Inc | Cartridge for automatic measurement, and measuring method |
JP2006197906A (en) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Shimadzu Corp | Reaction vessel, method and apparatus for detection of gene polymorphism, diagnostic method and apparatus |
JP2006223125A (en) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Shimadzu Corp | Reaction vessel, method and apparatus for detecting genetic polymorphism and method and apparatus for diagnosis |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5896255A (en) * | 1981-12-02 | 1983-06-08 | Toyo Commun Equip Co Ltd | Electric field sensor |
JP2006125868A (en) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Arkray Inc | Cartridge for automatic measurement, and measuring method |
JP2006197906A (en) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Shimadzu Corp | Reaction vessel, method and apparatus for detection of gene polymorphism, diagnostic method and apparatus |
JP2006223125A (en) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Shimadzu Corp | Reaction vessel, method and apparatus for detecting genetic polymorphism and method and apparatus for diagnosis |
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