JP2009226245A

JP2009226245A - 攪拌方法、攪拌装置及びアダプター

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Publication number: JP2009226245A
Application number: JP2008071287A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Fukunaga; 隆博福永; Toshio Kumonshiro; 敏男公文代
Original assignee: SAKAKI DENGYO KK; Shionogi and Co Ltd; Shashin Kagaku Co Ltd
Current assignee: SAKAKI DENGYO KK; Shionogi and Co Ltd; Shashin Kagaku Co Ltd
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2009-10-08

Abstract

【課題】複数本のマイクロチューブ内の溶液を１つの工程で攪拌する。
【解決手段】マイクロチューブに試薬Ｂを入れ、蓋または壁面に試料Ａを付着させる。蓋をしたマイクロチューブを、公転自転運動をする遊星式の攪拌装置の容器受けにセットする。マイクロチューブの蓋に付着した試料Ａが遠心力によりとばされ、試薬Ｂと混ざる。同時に、公転自転運動により試料Ａと試薬Ｂが攪拌される。このようにして、試薬Ｂを試料Ａに混ぜる工程と試料Ａと試薬Ｂとを攪拌する工程を一つの工程で行うことができる。
【選択図】図１

Description

マイクロチューブを用いて複数の試薬の反応を分析する方法に関するものである。

マイクロチューブ（例えばＰＣＲチューブ等）を用いて、試薬の反応の分析を行う場合に一般的には、以下のような方法が用いられている。
ＰＣＲチューブの場合、まず、ＰＣＲチューブ１のチューブ内に試薬Ｂを適量入れる。また、ＰＣＲチューブ１の蓋または壁面に試料Ａを一滴たらし付着させる。これを必要な本数のＰＣＲチューブ１で用意をし、ＰＣＲチューブ１の蓋を閉める。
次に、用意したＰＣＲチューブ１を遠心器にかける。遠心器により、蓋または壁面に張り付いた試料Ａに遠心力がかかり、試料Ａは試薬Ｂの中へ振り落とされる。
次に先ほどの、試料Ａと試薬Ｂが混ざったＰＣＲチューブを振動ミキサーに必要な本数セットする。振動ミキサーの振動によりＰＣＲチューブ内の試料Ａと試薬Ｂとが攪拌される。
このようにすることにより、複数のＰＣＲチューブで試料Ａと試薬Ｂとが混ざるタイミングが同一となり、また、攪拌時間も同一となる。従って、複数のＰＣＲチューブにおいて、ほぼ反応時間を同一にすることができる。
場合によっては、上記試料Ａと試薬Ｂとが逆になる場合もある。なお、この明細書で「試料」とはＤＮＡ等の生体試料、「試薬」と、試料と反応する反応試薬のことを言う。

しかしながら、従来の方法では、遠心器にかけるという工程と、振動ミキサーにかけるという工程の、２つの工程が必要である。従って手間と時間がかかってしまう。

本発明は、このような従来有していた問題を解決しようとするものである。

そして、本発明の攪拌方法は、上記目的を達成する為に、試薬または試料を入れたマイクロチューブの壁面または蓋部に試料または試薬を付着させ、当該マイクロチューブに公転及び自転による回転作用を供与することにより、試料及び試薬を撹拌することを特徴とする。

また、本発明の撹拌装置は、公転駆動するアーム体と、該アーム体に自転するように設けられた略円筒状の回転容器受けとからなる攪拌装置であって、前記容器受けには、マイクロチューブを保持する保持部が装着されてなることを特徴とする。

さらに、本発明のアダプターは、公転駆動するアーム体と、該アーム体に自転するように設けられた略円筒状の回転容器受けとからなる撹拌装置の当該回転容器受けに着脱可能なアダプターであって、マイクロチューブを保持する保持部を装着可能なことを特徴とする。

このように、従来では、複数のマイクロチューブ内の試薬と試料とを同時に攪拌するためには、遠心器へのセットとミキサーへのセットという２回の工程が必要であったが、本発明の実施の形態では、公自転が可能な攪拌装置にセットする一工程だけでよく、従来より工程数が少なくてすむ。

まず、本発明の実施の形態に用いる攪拌装置について説明をする。本発明に用いる攪拌装置はいわゆる遊星式の攪拌装置を基にしている。遊星式の攪拌装置自体は公知の装置なので、主要な構成のみを開示、説明する。
攪拌装置５は、装置の下端部に設けられた駆動モーター９と、該駆動モーター９により回転駆動（公転）する逆アーチ状に形成されたアーム体７と、該アーム体７の両端側近傍で、回転自在な支軸８に設けられた略円筒状の容器受け６とから構成されている。容器受け６はアーム体７に対して傾きを持って設けられている（図２参照）。図３の如く駆動モーターによって、アーム体７が回転をし（公転）、かつ円筒状の容器受け６が支軸８を中心に回転する（自転）。

前記容器受け６の回転数は、例えば、容器受け６の回転駆動伝達手段の一部に設けられた変速機構としての電磁パウダブレーキ等を用いることで、段階的な回転数の制御（減速制御）を可能にすることが望ましい。

次に、上述の攪拌装置を用いてマイクロチューブ内の試料Ａと試薬Ｂとを攪拌する工程について説明をする。
マイクロチューブは、主に０．２ｍｌ溶〜２．０ｍｌ溶のものがあるが、特にＤＮＡ研究のポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ反応）においては、０．２ｍｌ溶及び０．５ｍｌ溶のマイクロチューブ（ここではＰＣＲチューブという）を使用する。ＰＣＲ反応を行う場合、（１）反応試薬をＰＣＲチューブに入れる、（２）生体試料であるＤＮＡ等を蓋又は壁面に付着させる、（３）撹拌装置で上記反応試薬及び生体試料を混合する、という操作の手順でＰＣＲ反応を行う。これらの手順について詳しく説明をする
まず、従来と同様に、ＰＣＲチューブ１のチューブ内に試薬Ｂを適量入れる。また、ＰＣＲチューブ１の蓋２または壁面に試料Ａを一滴たらし付着させる。これを必要な本数のＰＣＲチューブで用意をし、ＰＣＲチューブの蓋を閉める。場合によっては上記試料Ａと試薬Ｂとが逆の場合もある。
次に、ＰＣＲチューブ１を保持部１０（図４）の孔に差し込む。保持部１０の詳細については、後ほど説明をする。
ＰＣＲチューブを差し込んだ保持部１０は、攪拌装置５の容器受け６に設置される（図５）。

保持部１０を容器受け６に設置後、駆動モーター９を作動し、アーム体７を回転駆動（公転）しながら、容器受け６を回転駆動（自転）することで、ＰＣＲチューブを公転及び自転する。（図３参照）

ＰＣＲチューブ１内の試料Ａ及び試薬Ｂを攪拌した後、駆動モーター９を停止し保持部１０を取り出す。

これにより、ＰＣＲチューブ１の溶液には、公転による均一な遠心力が加えられることとなり、ＰＣＲチューブ１の蓋２または壁面に付着していた試料Ａが試薬Ｂの中にまたは試薬Ｂが試料Ａの中に落ちる。また、前記各ＰＣＲチューブ１の溶液に、公転とともに、自転による均一な回転作用を加えられることにより、溶液が渦流をおこして攪拌される。よって、試料Ａと試薬Ｂとが攪拌されることとなる。このようにすることにより、複数のＰＣＲチューブで試料Ａと試薬Ｂとの反応時間を共通にすることができる。

そして、従来では、複数のＰＣＲチューブ内の試料Ａと試薬Ｂとを同時に攪拌するためには、遠心器へのセットとミキサーへのセットという２回の工程が必要であったが、本発明の実施の形態では、攪拌装置にセットする一工程だけでよい。

さらに、試料Ａが試薬Ｂ内に、または試薬Ｂが試料Ａ内に、落ちるとほぼ同時に試料Ａと試薬Ｂとの攪拌が始まるので、ＰＣＲチューブごとの反応時間の個体差が、従来よりもさらに少なくなる。

尚、容器受け６の回転数（自転）は、変速機構としての電磁パウダブレーキを用いる構成とし、アーム体７の回転数（公転）に対して段階的に減速回転できるようにすると、ＰＣＲチューブの種類、溶液の種類、目的等に応じて、自在に制御することが可能となる。

次に、ＰＣＲチューブを保持する保持部について詳しく説明をする。保持部１０は、図４の如く、ＰＣＲチューブ１を差し込む孔１１が開いたプレートである。図４の（１）は、保持部の斜視図、（２）は上方向から見た図、（３）はＡ−Ａ'の断面図である。ＰＣＲチューブを確実に固定する為には、図４の（３）のように、ＰＣＲチューブを通すプレートが２枚以上あるのが望ましい。

保持部の各孔には、攪拌装置を回転したときにＰＣＲチューブが保持部内で回転しないように、しっかりと固定をする部材があることが望ましい。たとえば、滑り止めのゴムを保持部の孔の周りに設けておくことで実現できる。

前記容器受け６内には、横設した保持部１０を嵌入し、且つ嵌入された保持部１０を拘止するために、保持部１０の縦、横の径と平面視略同一形状に形成された上部開口の凹部１２が設けられている。前記凹部１２の対向する側壁１３には、容器受け６の外側より、凹部１２側まで及び上面１４より凹部１２の底面１５まで直線状に欠切した一対の案内溝部１６が形成されている（図５、図６参照）

保持部１０は、攪拌装置５の容器受け６に形成された一対の案内溝部１６に沿って、上面１４側より底面１５に到達するまで移動することで、上部開口の凹部１２に嵌入される。また、保持部１０を容器受け６から取り出す場合は、保持部１０の対向する側面を挟持した後、容器受け６の案内溝部１６に沿って、底面１５より上面１４側に移動することで、凹部１２より保持部１０を取り出すことができる。

上記で説明をした保持部及び容器受けの開口部は四角形であるが、例えば丸型でもよい。丸型の保持部の場合、攪拌装置を回転したときに容器受け６内で保持部が回転しないように、容器受けと保持部とに回転止めを設けておくのが望ましい。たとえば、容器受けの底の内面に凸部を、保持部の底の外面に凹部を設けることにより、回転止めとすることができる（図示せず）。

発明の実施の形態１においては、凹部１２の平面視の形状を保持部１０と略同一形状に形成することで、保持部１０を凹部１２内に拘止したが、本実施の形態において、保持部１０を凹部１２内に拘止する方法はこれに限定されるものではなく、例えば、保持部１０の四隅部分のみ略同一形状とすることで保持部１０を凹部１２に拘止してもよく、又凹部１２の側壁に拘止手段（例えば、ゴム、軟質樹脂等）を設けることで保持部１０を凹部１２内に拘止してもよい。

また、上記各実施の形態においては、凹部１２を上面開口とすることで、保持部１０を上方より凹部１２に嵌入したが、本発明において保持部１０の凹部１２への嵌入方法はこれに限定されるものではなく、例えば、凹部１２の開口部を側面に設けることで、横方向より保持部１０をスライドして嵌入することも可能である。

また、上記各実施の形態においては、案内溝部１６を対向する側壁に一対形成したが、本発明において、案内溝部１６の形成方法はこれに限定されるものではなく、保持部１０の凹部１２への嵌入及び取り出しをさらにスムーズにすべく対向する側壁それぞれに一対の案内溝部１６を形成することも可能である。

は、ＰＣＲチューブを示す図は、遊星式攪泡装置を示す概略説明側面図。は、遊星式攪泡装置の公転及び自転運動を示す概略説明平面図。は、保持部を示す図。は、図６のＢ−Ｂ'による概略一部断面側面図。は、遊星式攪拌脱泡装置に容器受を示す概略平面図。

符号の説明

１．ＰＣＲチューブ
２．蓋
３．試薬Ｂ
４．試料Ａ
５．攪拌装置
６．容器受け
７．アーム体
８．支軸
９．駆動モーター
１０．保持部
１１．差込み孔
１２．凹部
１３．側壁
１４．上面
１５．底面
１６．案内溝

Claims

試薬または試料を入れたマイクロチューブの壁面または蓋部に試料または試薬を付着させ、当該マイクロチューブに公転及び自転による回転作用を供与することにより、試料及び試薬を撹拌することを特徴とする撹拌方法。
公転駆動するアーム体と、該アーム体に自転するように設けられた略円筒状の回転容器受けとからなる攪拌装置であって、
前記容器受けには、
マイクロチューブを保持する保持部が装着されてなることを特徴とする攪拌装置。
公転駆動するアーム体と、該アーム体に自転するように設けられた略円筒状の回転容器受けとからなる撹拌装置の当該回転容器受けに着脱可能なアダプターであって、
マイクロチューブを保持する保持部を装着可能なことを特徴とするアダプター。