JP2013192553A - 核酸検査装置、検査待ち反応容器の割り当て決定方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反応液に含まれる核酸を増幅し検査する核酸検査装置に、前記反応液を収容した少なくとも1つの反応容器をそれぞれ保持する複数の温調ブロックと、前記複数の温度調整ブロックのそれぞれに設けられ、前記反応液の温度を調整する温度調整装置と、前記温調ブロックとの間で反応容器を受け渡しするアームと、前記アームを制御すると共に、各温度調整装置の温度制御能力と検査内容に基づいて反応容器と温調ブロックの割り当て関係を決定する制御部とを設ける。
【選択図】図9
Description
図1に、本実施形態に係る核酸検査装置100の全体構成の概略構成を示す。図1に示す核酸検査装置100には、増幅処理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に検体及び試薬を分注する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撹拌する撹拌ユニット109とが設けられている。
次に、核酸検査装置100の機能構成を説明する。核酸検査装置100は、機能面において、検体を前処理する前処理処部、核酸を増幅する温度調節部、核酸の増幅をリアルタイムに検出する検出部、検体を前処理部から温度調節部に搬入又は測定の終了した検体を温度調節部から前処理部に搬出する搬送機構、これらを制御する制御部、検出データを解析する解析部を有する。
図4に、反応容器105内の反応液を核酸増幅する際に用いられる温度制御プロトコルの一例を示す。なお、反応容器105内の反応液の温度調整は、前述したように、温調ブロック10に配置される温度調整装置としてのペルチェ素子17の温度制御を通じて実現される。
・反応液の温度を温度T12から温度T11に変化(昇温)させ、時間t11の間、反応液の温度を温度T11に保持する。図4に示すように、時間t11には、直前の温度T12から温度T11への遷移時間も含まれる。
・反応液の温度を温度T11から温度T12に変化(降温)させ、時間t12の間、反応液の温度を温度T12に保持する。図4に示すように、時間t12には、直前の温度T11から温度T12への遷移時間も含む。
・上記組み合わせを1サイクルとし、温度制御プロトコルに規定された回数(N1)のサイクルを繰り返す。勿論、前述した温度サイクル以外に温度制御プロトコルに規定サイクルが有る場合は、上記サイクルに倣い、温度及び時間を設定する。
PCR温度サイクルを用いた検査に要する時間は、以下の要因の影響を受ける。
(a)温度指定値・保持時間
図4の場合、温度指定値は温度T11とT12の2つである。この2つの異なる温度間で温度変化を行う。各温度指定値における保持時間は、時間t11、t12である。
温度指定値と保持時間で与えられる1サイクルを繰り返す回数である。図4の場合、1サイクルがN1回繰り返えされる。
温調ブロック10による反応液の温度を制御する能力を与える。その評価項目には、例えば以下の(c−1)、(c−2)、(c−3)が考えられる。
(c−1)変化(上昇/下降)速度: Δ℃/Sec
変化速度の値が速いほど、温度を変化させる能力が高いことを意味する。最も基本的な評価項目である。最も単純な温度制御能力の評価は、変化速度だけで行う。
(c−2)安定度: Sec
目標温度に収束する早さを表す。目標温度に保持するまでの時間が短いほど、温度制御能力が高い。
(c−3)制御量: %
温調ブロック10が有する最大能力の何パーセントで所定の温度制御を実現できるかを表す。この値は小さいほど温度制御能力が高い。
なお、前述した要因のうち、項目(a)と(b)は、温度制御プロトコルで指定される。項目(c)は、温調ブロック10毎に異なる。
前述したように、温調ブロック10の温度制御能力にはバラツキが存在する。バラツキが生じる要因には、例えば個体差、劣化が考えられる。
温度制御能力の評価は、以下の時期、手順で実行する。
(a)メンテナンス時
核酸検査装置100が分析処理に使用されていないメンテナンス時に実行する。評価の実行は、ユーザ又はサービスマンが指示する。温度制御能力の評価に必要な測定結果は、予め規定した温度制御プロトコルを対応する温調ブロック10に与えて温度制御することにより取得される。図6に、温調ブロック10について個別に測定された評価項目の値と、評価点と、優先順位との対応関係を示す。後述するように、この対応関係は不図示の記憶領域に格納される。図7に、温度制御能力の評価動作手順を例示する。
温度制御能力の評価は、メンテナンス時だけでなく、分析処理の実行中にも可能である。すなわち、分析に使用する温度制御プロトコルに基づいて変化速度、温度変化、制御量を測定し、それらの値から温度制御能力の評価点を算出し優先順位を付与することも可能である。
ここでは、分析計画部202(図3)により提供される分析計画207の具体例を説明する。本形態例に係る核酸検査装置100には、複数の優先モードが用意されている。以下では、優先モードに応じた反応容器105と温調ブロック10の割り当て方法の違いを詳細に説明する。分析計画207の作成に使用する優先モードは、例えば分析開始前にユーザが選択する。
核酸分析の現場では、標準試料の分析結果を検査試料よりも早く得たい要求がある。標準試料の分析結果を、検査試料の分析結果の良否の判定に使用するためである。図9に、標準試料の検査結果の出力を優先する動作モード時に実行されるフローチャートを示す。なお、動作モードの指定は、入力装置118を通じて制御装置120に与えられる。他の動作モードも同様である。もっとも、動作モードは予め設定されたモードを適用してもよい。
一般に、温度サイクル数が多い検査項目の検査時間は、温度サイクル数が少ない検査項目の検査時間よりも長くなる。従って、温度サイクル数の多い検査項目が指定された反応液を収容する反応容器105が温度制御能力の低い温調ブロック10に割り当てられると、検査時間が理論値よりも大きくなり、検査の終了時間が遅くなる。
分析現場では、分析依頼が登録され、前処理を行うために待ち状態となっている検体群がある場合に、その検体を分析するために必要な温調ブロック10を早期に確保する必要がある。本動作モードでは、必要数の温調ブロック10を早期に確保できるようにするため、検査時間の短い検査項目の反応容器105から優先的に、温度制御能力の高い温調ブロックを割り当てるようにする。この場合、検査時間の短い検査が早く終了する可能性が高くなるので、待機中の検体群に対する前処理を早期に開始することができる。
前述の動作モードでは、基本的に、検査予約があった時点で未割り当ての(すなわち、検査に使用されていない)温調ブロック10に反応容器105の割り当てを決定した。ここでは、現在使用中の温調ブロックも割り当て候補に含め、検査終了時間が早くなる方の割り当てを優先する。
前述の動作モードは、いずれも割り当ての決定後は、決定された割り当てに従って検査を開始し、その検査の全てを実行した。しかし、検査を開始した温調ブロック10の温度制御能力が低い場合において、相対的に温度制御能力の高い温調ブロック10の使用が可能になった時点で、検査に使用する温調ブロック10を載せ変えた方が検査が早く終了する可能性がある。本動作モードでは、このような場合を想定する。
本発明は、上述した形態例に限定されるものでなく、様々な変形例が含まれる。上述した形態例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備える必要はない。また、ある形態例の一部を他の形態例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある形態例の構成に他の形態例の構成を加えることも可能である。また、各形態例の構成の一部について、他の構成を追加、削除又は置換することも可能である。
Claims (10)
- 反応液に含まれる核酸を増幅し検査する核酸検査装置において、
前記反応液を収容した少なくとも1つの反応容器をそれぞれ保持する複数の温調ブロックと、
前記複数の温調ブロックのそれぞれに設けられ、前記反応液の温度を調整する温度調整装置と、
前記温調ブロックとの間で反応容器を受け渡しするアームと、
前記アームを制御すると共に、各温度調整装置の温度制御能力と検査内容に基づいて反応容器と温調ブロックの割り当て関係を決定する制御部と
を有する核酸検査装置。 - 請求項1に記載の核酸検査装置において、
前記制御部は、
標準試料を収容する検査待ちの反応容器に対し、温度制御能力の高い温度調整装置を有する温調ブロックを優先的に割り当てる
ことを特徴とする核酸検査装置。 - 請求項1に記載の核酸検査装置において、
前記制御部は、
検査待ちの反応容器について、その検査内容に応じた検査時間の理論値を計算し、計算された検査時間の長い方から順番に、温度制御能力の高い温度調整装置を有する温調ブロックを優先的に割り当てる
ことを特徴とする核酸検査装置。 - 請求項1に記載の核酸検査装置において、
前記制御部は、
検査待ちの反応容器について、その検査内容に応じた検査時間の理論値を計算し、計算された検査時間の短い方から順番に、温度制御能力の高い温度調整装置を有する温調ブロックを優先的に割り当てる
ことを特徴とする核酸検査装置。 - 請求項1に記載の核酸検査装置において、
前記制御部は、
検査待ちの反応容器を、未使用の温調ブロックのうち温度制御能力の高い温度調整装置を有する温調ブロックから順番に割り当てた場合における第1の検査終了予定時間を算出する処理と、
検査待ちの反応容器を、現在使用中の温調ブロックに割り当てて、現在の検査終了を待って前記検査待ちの反応容器の検査を開始した場合における第2の検査終了予定時間を算出する処理と、
前記第1及び第2の検査終了予定時間のうち早く終わる方の割り当てを選択する処理と
を有することを特徴とする核酸検査装置。 - 請求項1に記載の核酸検査装置において、
前記制御部は、
検査待ちの反応容器を、未使用の温調ブロックのうち温度制御能力の高い温度調整装置を有する温調ブロックから順番に割り当てた場合における第1の検査終了予定時間を算出する処理と、
検査待ちの反応容器を、その割り当て時には使用中であったがその後未使用になった温調ブロックに載せ変えて検査を継続した場合における第2の検査終了予定時間を算出する処理と、
前記第1及び第2の検査終了予定時間のうち早く終わる方の割り当てを選択する処理と
を有することを特徴とする核酸検査装置。 - 請求項1に記載の核酸検査装置において、
前記制御部は、
反応容器と温調ブロックの割り当て関係の決定に使用する動作モードの選択を、操作入力を通じて受け付ける
ことを特徴とする核酸検査装置。 - 請求項1に記載の核酸検査装置において、
前記制御部は、
各温調ブロックの温度制御能力の評価点を算出し、優先順位関係を決定し、記憶部に記憶し、及び又は表示する
ことを特徴とする核酸検査装置。 - 前記反応液を収容した少なくとも1つの反応容器をそれぞれ保持する複数の温調ブロックと、前記複数の温調ブロックのそれぞれに設けられ、前記反応液の温度を調整する温度調整装置と、前記温調ブロックとの間で反応容器を受け渡しするアームと、前記アームを制御する制御部とを有する核酸検査装置にあって、前記核酸検査装置が検査待ち反応容器を割り当てる温調ブロックを決定する方法において、
各温度調整装置の温度制御能力を取得する処理と、
検査待ち反応容器の検査内容を取得する処理と、
各温度調整装置の前記温度制御能力と検査待ち反応容器の検査内容とに基づいて、検査待ち反応容器を割り当てる温調ブロックを決定する処理と
を有する検査待ち反応容器の割り当て決定方法。 - 前記反応液を収容した少なくとも1つの反応容器をそれぞれ保持する複数の温調ブロックと、前記複数の温調ブロックのそれぞれに設けられ、前記反応液の温度を調整する温度調整装置と、前記温調ブロックとの間で反応容器を受け渡しするアームと、前記アームを制御する制御部とを有する核酸検査装置における検査待ち反応容器の温調ブロックへの割り当てを決定するコンピュータに、
各温度調整装置の温度制御能力を取得させる処理と、
検査待ち反応容器の検査内容を取得させる処理と、
各温度調整装置の前記温度制御能力と検査待ち反応容器の検査内容とに基づいて、検査待ち反応容器を割り当てる温調ブロックを決定させる処理と
を実行させるプログラム。
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WO2024023944A1 (ja) * | 2022-07-26 | 2024-02-01 | 株式会社日立ハイテク | 遺伝子検査方法および遺伝子検査装置 |
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