JP2011239688A - 核酸増幅装置及び核酸増幅方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反応液を収容した少なくとも1つの反応容器105を保持する複数の保持部31〜35と、複数の保持部31〜35のそれぞれに設けられ、保持部31〜35に保持された反応容器105の反応液を予め定めた温度に調整する温度調整部3aと、複数の保持部31〜35の間で反応容器105を搬送する搬送機構14とを備える。予め所望の温度に調整された保持部31〜35に反応容器105を搬送して保持させることにより、反応容器105の反応液の温度を調整する。
【選択図】 図2
Description
図10は、本実施の形態に係る核酸検査装置100の全体構成を概略的に示す図である。図10において、核酸検査装置100には、増幅処理の対象となる核酸を含む検体が収容された複数のサンプル容器101と、複数のサンプル容器101が収納されたサンプル容器ラック102と、検体に加えるための種々の試薬が収容された複数の試薬容器103と、複数の試薬容器103が収納された試薬容器ラック104と、検体と試薬を混合するための反応容器105と、未使用の反応容器105が複数収容された反応容器ラック106と、未使用の反応容器105を載置し、サンプル容器101及び試薬容器103のそれぞれから反応容器105への検体及び試薬の分注を行うための反応液調整ポジション107と、検体と試薬の混合液である反応液が収容された反応容器105を蓋部材(図示せず)により密閉する閉栓ユニット108と、密閉された反応容器105に収容された反応液を攪拌する攪拌ユニット109とが備えられている。
図1及び図2は、それぞれ、本発明の第1の実施の形態に係る核酸増幅装置1の概略構成を示す透視斜視図、及び側面図である。また、図3は、保持部やその周辺構成の様子を簡略化して示す上面図である。
反応容器105内の反応液は、核酸増幅装置1において次のように温度制御される。
(第1温度サイクル)
・温度T11に変化(昇温)させ、時間t11の間保持する。時間t11には、直前の温度から温度T11への温度変化の時間も含む。
・温度T12に変化(降温)させ、時間t12の間保持する。時間t12には、直前の温度から温度T12への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを1サイクルとして、プロトコルに規定された回数(N1)のサイクルを繰り返す。
(第2温度サイクル)
・温度T13に変化(昇温)させ、時間t13の間保持する。時間t13には、直前の温度から温度T13への温度変化の時間も含む。
・温度T14に変化(降温)させ、時間t14の間保持する。時間t14には、直前の温度から温度T14への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを1サイクルとして、プロトコルに規定された回数(N2)のサイクルを繰り返す。
(その他の温度サイクル)
上記温度サイクル以外にプロトコルに規定された温度サイクルが有る場合は、上記第1及び第2温度サイクル倣い、温度及び時間を設定する。
複数の保持部31〜34をそれぞれ、プロトコルに規定された温度(T11,T12,T13,T14)に設定する。この状態で、制御装置120は、グリッパユニット113によって核酸増幅処理対象の反応容器105を温度T11に設定された保持部31に移設し、プロトコルに規定された時間(t11)保持部31に保持させ、その後、温度T12に設定された保持部32に移設して、プロトコルに規定された時間(t12)保持部32に保持させ、この第1温度サイクルがプロトコルに規定された回数(N1)終了するまで繰り返す(図7のステップS100〜S140,141)。その後、反応容器105を温度T13に設定された保持部33に移設し、プロトコルに規定された時間(t13)保持部33に保持させ、その後、温度T12に設定された保持部34に移設して、プロトコルに規定された時間(t14)保持部34に保持させ、この第2温度サイクルがプロトコルに規定された回数(N2)終了するまで繰り返す(図7のステップS150〜S190,191)。第2温度サイクルが終了したら、プロトコルに規定された必要なその他の温度サイクルを行い、拡散増幅処理を終了する。
複数の保持部31〜34をそれぞれ、プロトコルに規定された温度(T11,T12,T13,T14)に設定する。この状態で、制御装置120は、グリッパユニット113によって核酸増幅処理対象の反応容器105を所定の保持部に移設し、プロトコルに規定された第1温度サイクル及び第2温度サイクルを行う。これら温度サイクルを行っている間に、別の反応容器105が核酸増幅装置1に搬送される(追加投入される)と、この反応容器105に対して個別に第1温度サイクル及び第2温度サイクルが開始される。各反応容器105は、制御装置120により個別に管理されており、各温度サイクルにおける反応容器105の保持部31〜34間の移設は、他の反応容器105の状態に関係なく行われる。プロトコルに規定された必要な温度サイクルが終了した反応容器105から順次核酸増幅処理を終了する。
まず、説明に先立ち、温度制御パターンB,Cについて図5及び図6を参照しつつ説明する。図5は、核酸増幅処理における温度制御の一例をパターンBとして、図6はパターンCとして、それぞれ概念的に示すものである。
温度制御パターンBは、パターンAに対して各温度での保持時間(t11〜t14)を時間t21〜t24にそれぞれ変えたものである。パターンBにおいて、反応容器105内の反応液は次のように温度制御される。
(第1温度サイクル)
・温度T11に変化(昇温)させ、時間t21の間保持する。時間t21には、直前の温度から温度T11への温度変化の時間も含む。
・温度T12に変化(降温)させ、時間t22の間保持する。時間t22には、直前の温度から温度T12への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを1サイクルとして、プロトコルに規定された回数(N3)のサイクルを繰り返す。
(第2温度サイクル)
・温度T13に変化(昇温)させ、時間t23の間保持する。時間t23には、直前の温度から温度T13への温度変化の時間も含む。
・温度T14に変化(降温)させ、時間t24の間保持する。時間t24には、直前の温度から温度T14への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを1サイクルとして、プロトコルに規定された回数(N4)のサイクルを繰り返す。
(その他の温度サイクル)
上記温度サイクル以外にプロトコルに規定された温度サイクルが有る場合は、上記第1及び第2温度サイクル倣い、温度及び時間を設定する。
温度制御パターンCは、パターンAに対して各設定温度(T11〜T14)を温度T31〜T34にそれぞれ変えたものである。パターンBにおいて、反応容器105内の反応液は次のように温度制御される。
(第1温度サイクル)
・温度T31に変化(昇温)させ、時間t11の間保持する。時間t11には、直前の温度から温度T31への温度変化の時間も含む。
・温度T32に変化(降温)させ、時間t12の間保持する。時間t12には、直前の温度から温度T31への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを1サイクルとして、プロトコルに規定された回数(N5回)のサイクルを繰り返す。
(第2温度サイクル)
・温度T33に変化(昇温)させ、時間t13の間保持する。時間t13には、直前の温度から温度T33への温度変化の時間も含む。
・温度T34に変化(降温)させ、時間t14の間保持する。時間t14には、直前の温度から温度T34への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを1サイクルとして、プロトコルに規定された回数(N6)のサイクルを繰り返す。
(その他の温度サイクル)
上記温度サイクル以外にプロトコルに規定された温度サイクルが有る場合は、上記第1及び第2温度サイクル倣い、温度及び時間を設定する。
複数の保持部31〜34をそれぞれ、プロトコルに規定された温度(T11,T12,T13,T14)に設定する。この状態で、制御装置120は、パターンAの温度制御を施す反応容器105を、グリッパユニット113によって温度T11に設定された保持部31に移設し、プロトコルに規定された時間(t11)保持部31に保持させその後、温度T12に設定された保持部32に移設して、プロトコルに規定された時間(t12)保持部32に保持させ、この第1温度サイクルがプロトコルに規定された回数(N1)終了するまで繰り返す(図7のステップS100〜S140,141)。その後、反応容器105を温度T13に設定された保持部33に移設し、プロトコルに規定された時間(t13)保持部33に保持させ、その後、温度T12に設定された保持部34に移設して、プロトコルに規定された時間(t14)保持部34に保持させ、この第2温度サイクルがプロトコルに規定された回数(N2)終了するまで繰り返す(図7のステップS150〜S190,191)。なお、保持部34の増設は予め設定してある増設用位置へ行うものとする。
複数の保持部31〜34をそれぞれ、プロトコル(パターンA)に規定された温度(T11,T12,T13,T14)に設定する。また、3つの保持部(図示せず)を増設し、保持部35を含む4つの保持部をそれぞれ、プロトコル(パターンC)に規定された温度(T31,T32,T33,T34)に設定する。この状態で、制御装置120は、パターンAの温度制御を施す反応容器105を、グリッパユニット113によって温度T11に設定された保持部31に移設し、プロトコルに規定された時間(t11)保持部31に保持させその後、温度T12に設定された保持部32に移設して、プロトコルに規定された時間(t12)保持部32に保持させ、この第1温度サイクルがプロトコルに規定された回数(N1)終了するまで繰り返す(図7のステップS100〜S140,141)。その後、反応容器105を温度T13に設定された保持部33に移設し、プロトコルに規定された時間(t13)保持部33に保持させ、その後、温度T12に設定された保持部34に移設して、プロトコルに規定された時間(t14)保持部34に保持させ、この第2温度サイクルがプロトコルに規定された回数(N2)終了するまで繰り返す(図7のステップS150〜S190,191)。
本発明の第2の実施の形態を図8を参照しつつ説明する。
図8は、本実施の形態に係る核酸増幅装置1における温度制御の詳細を示すフローチャートであり、図4に示したパターンAの温度制御を行う場合を例に示したものである。図中、第1の実施の形態で説明したものと同一の部材には同じ符号を付し説明を省略する。
本発明の第3の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態における核酸増幅装置1に替えて、核酸増幅装置1Bを設けた場合の実施の形態である。図中、第1の実施の形態で説明したものと同一の部材には同じ符号を付し説明を省略する。
図13は、本実施の形態の核酸増幅処理における温度制御時の保持部構成の一例を示す平面図であり、図14はそのような保持部構成における温度制御の一例を示す図、図15はそのときの反応液の温度変化の様子を概念的に示す図である。
図16は、本実施の形態の核酸増幅処理における温度制御時の保持部構成の一例を示す平面図であり、図17はそのような保持部構成における温度制御の一例を示す図、図18はそのときの反応液の温度変化の様子を概念的に示す図である。
2 ベース
3a 温度調整部
4 容器架設穴
5 回転台
5a 温度調整部
6,6a,6b,6c 蛍光検出器
7,307 カバー
7a,7b,307a〜307d ゲート
8 中心軸
9 回転駆動装置
11 ステッピングモータ
12 旋回アーム
13 グリッパユニット
14 搬送機構
31〜35,331〜334 保持部
60 個別温度制御部
100 核酸検査装置
101 サンプル容器
102 サンプル容器ラック
103 試薬容器
104 試薬容器ラック
105 反応容器
106 反応容器ラック
107 反応液調整ポジション
108 閉栓ユニット
109 攪拌ユニット
110 ロボットアームX軸
111 ロボットアームY軸
112 ロボットアーム装置
113 グリッパユニット
114 分注ユニット
115 ノズルチップ
116 ノズルチップラック
117 廃棄ボックス
118 入力装置
119 表示装置
120 制御装置
312 ロボットアーム
313 グリッパユニット
314 搬送機構
341〜344 断熱材
Claims (6)
- 反応液を収容した少なくとも1つの反応容器を保持する複数の保持部と、
前記複数の保持部のそれぞれに設けられ、該保持部に保持された前記反応容器の反応液を予め定めた温度に調整する温度調整部と、
前記複数の保持部間において前記反応容器を搬送する搬送機構と
を備えたことを特徴とする核酸増幅装置。 - 周方向に回転可能に設けられた円板形状の部材であって反応液を収容した複数の反応容器を外周に沿うように並べて保持する複数の保持部と、
前記複数の保持部にそれぞれ設けられ前記保持部に保持された前記反応容器の反応液を予め定めた温度に調整する温度調整部と、
前記複数の保持部を回転軸周りに並べて配置した保持機構と、
前記複数の保持部にそれぞれ設けられ前記保持部を前記保持機構に対して回転駆動する回転駆動部と、
前記保持機構部を回転軸中心に回転駆動する回転駆動部と、
前記複数の保持部間において前記反応容器を搬送する搬送機構と
を備えたことを特徴とする核酸増幅装置。 - 請求項1又は2記載の核酸増幅装置において、
前記複数の保持部を含む保持機構を覆うように設けられたカバー部と、
前記カバー部内の温度を調整する気温調整部と
を備えたことを特徴とする核酸増幅装置。 - 請求項1又は2記載の核酸増幅装置において、
前記反応容器の反応液に照射される励起光により生じる蛍光を検出する蛍光検出器を備えたことを特徴とする核酸増幅装置。 - 請求項4記載の核酸増幅装置において、
前記蛍光検出器は、移動可能に設けられたことを特徴とする核酸増幅装置。 - 保持された反応容器の反応液を予め定めた温度に調整する温度調整部を設けた複数の保持部の少なくとも1つに、反応液を収容した少なくとも1つの反応容器を保持する手順と、
前記複数の保持部間において前記反応容器を搬送することにより、反応液の温度を調整する手順と
を設けたことを特徴とする核酸増幅方法。
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