JP2013252091A - 熱サイクル装置 - Google Patents
熱サイクル装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013252091A JP2013252091A JP2012129309A JP2012129309A JP2013252091A JP 2013252091 A JP2013252091 A JP 2013252091A JP 2012129309 A JP2012129309 A JP 2012129309A JP 2012129309 A JP2012129309 A JP 2012129309A JP 2013252091 A JP2013252091 A JP 2013252091A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- biochip
- temperature
- heating unit
- arrangement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
- B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
- B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
- B01L7/525—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples with physical movement of samples between temperature zones
- B01L7/5255—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples with physical movement of samples between temperature zones by moving sample containers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/06—Fluid handling related problems
- B01L2200/0673—Handling of plugs of fluid surrounded by immiscible fluid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/18—Means for temperature control
- B01L2300/1805—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
- B01L2300/1827—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks using resistive heater
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
- B01L2400/0457—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces passive flow or gravitation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
- B01L2400/0469—Buoyancy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
- B01L3/5082—Test tubes per se
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
- B01L7/54—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices using spatial temperature gradients
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
【解決手段】熱サイクル装置は、バイオチップを装着するための装着部と、バイオチップの第1領域の温度を設定する第1温度設定部と、バイオチップの第1領域とは異なる第2領域を、第1温度設定部とは異なる温度に設定する第2温度設定部と、第1の領域と第2の領域との、重力の作用する方向に対しての位置関係を変化させる駆動機構と、駆動機構を制御する制御部と、を含み、制御部は、第1領域が第2領域よりも重力の作用する方向に対して下方となる第1の配置で第1の所定時間停止させるように駆動機構を制御する処理と、第2領域が第1領域よりも重力の作用する方向に対して下方となる第2の配置で第2の所定時間停止させるように駆動機構を制御する処理と、を行う。
【選択図】図1
Description
、前記第1領域が前記第2領域よりも重力の作用する方向に対して下方となる第1の配置で第1の所定時間停止させるように前記駆動機構を制御する処理と、前記第2領域が前記第1領域よりも重力の作用する方向に対して下方となる第2の配置で第2の所定時間停止させるように前記駆動機構を制御する処理と、を行う、熱サイクル装置である。
。
1−1.実施形態における熱サイクル装置の構成
1−2.実施形態における熱サイクル装置を用いた熱サイクル処理
1−3.実施形態に係る熱サイクル装置の効果
2.変形例
3.実施例
実施例1.シャトルPCR
実施例2.1step RT−PCR
1−1.実施形態における熱サイクル装置の構成
図1は、実施形態に係る熱サイクル装置1の斜視図である。(A)は熱サイクル装置1の蓋50を閉じた状態、(B)は熱サイクル装置1の蓋50を開けた状態であり、装着部11にバイオチップ100が装着された状態を表す。図2は、実施形態に係る熱サイクル装置1における本体10の分解斜視図である。図4(A)は、実施形態に係る熱サイクル装置1における本体10の、図1(A)のA−A線における断面を模式的に示す断面図である。
置に保持できる。
の位置関係を変化させる機構である。本実施形態においては、駆動機構20は、装着部11、第1加熱部12並びに第2加熱部13を駆動する機構である。また、本実施形態においては、駆動機構20は図示しないモーター及び駆動軸を含み、駆動軸と本体10のフランジ16とが接続されている。本実施形態における駆動軸は、装着部11の長手方向に対して垂直に設けられており、モーターを動作させると駆動軸を回転の軸として本体10が回転される。
、2枚の固定板19がフランジ16に嵌め合わされており、第1加熱部12、第2加熱部13及び底板17が固定されている。固定板19によって本体10の構造がより強固になるので、本体10が破損しにくくなる。
図3は、実施形態に係るバイオチップ100の断面図である。図4(A)及び図4(B)は、実施形態に係る熱サイクル装置1の、図1(A)のA−A線における断面を模式的に示す断面図である。図4(A)及び図4(B)は、熱サイクル装置1にバイオチップ100が装着された状態を示す。図4(A)は第1の配置、図4(B)は第2の配置を示す。図5は、実施形態における熱サイクル装置1を用いた熱サイクル処理の手順を表すフローチャートである。以下では、まず、実施形態に係るバイオチップ100について説明し、次に、バイオチップ100を用いた場合の、実施形態に係る熱サイクル装置1を用いた熱サイクル処理について説明する。
、低温の処理においてはアニーリング(プライマーが1本鎖DNAに結合する反応)及び伸長反応(プライマーを始点としてDNAの相補鎖が形成される反応)が行われる。
2の温度に加熱されているので、本実施形態のステップS105においては、装着部11、第1加熱部12並びに第2加熱部13の配置が第2の配置に達してからの時間が第2の時間に達したか否かが判定される。第2の配置においては、反応液140は第2領域112に保持されるので、本体10が第2の配置に保持されている時間、反応液140は第2の温度に加熱される。したがって、第2の時間は、目的とする反応において、反応液140を第2の温度に加熱する時間とすることが好ましい。本実施形態においては、アニーリングと伸長反応に必要な時間とすることが好ましい。
本実施形態に係る熱サイクル装置1によれば、以下の効果を得ることができる。
2加熱部13)とを有することによって、温度条件を容易に設定できる。また、駆動機構20が、バイオチップ100の配置を第1の配置又は第2の配置に保持する間、バイオチップ100に充填された反応液140を所定の温度に保持できる。したがって、バイオチップ100に充填された反応液140が所定の温度条件に置かれる時間を容易に制御可能な熱サイクル装置1を実現できる。
以下、実施形態に基づいて変形例について説明する。図6は、変形例に係る熱サイクル装置2の斜視図である。図6(A)は蓋50を閉じた状態、図6(B)は蓋50を開けた状態を示す。図7は、変形例4に係るバイオチップ100aの断面図である。図8は、変形例に係る熱サイクル装置2の本体10aの、図6(A)のB−B線における断面を模式的に示す断面図である。以下の変形例は、相互に矛盾しない構成である限り任意の組み合わせが可能であり、図6(A)、図6(B)並びに図8に示す熱サイクル装置2は、変形例1、4、16、17の構成を組み合わせた例である。該当する変形例については、図6ないし図8を参照して説明する。以下においては実施形態とは異なる構成について詳述し、実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態においては、熱サイクル装置1が検出装置を含まない例を示したが、図6(A)及び図6(B)に示すように、本変形例に係る熱サイクル装置2は蛍光検出器40を含んでもよい。これにより、例えばリアルタイムPCRのような蛍光検出を伴う用途に熱サイクル装置2を使用できる。蛍光検出器40の数は検出が問題なく行える限り任意である。本変形例においては、1個の蛍光検出器40をスライド22に沿って移動させて蛍光検出を行う。蛍光検出を行う場合には、本体10aの第2加熱部13側に測定窓18(図8参照)を設けることが好ましい。これにより、蛍光検出器40と、反応液140との間に存在する部材を少なくすることができるので、より適切な蛍光測定ができる。
実施形態においては、第1の温度及び第2の温度は熱サイクル処理の開始から終了まで一定としたが、第1の温度及び第2の温度のうち少なくとも一方を処理の途中で変更してもよい。第1の温度及び第2の温度は、例えば、制御部30の制御によって変更できる。第1加熱部12及び装着部11の配置を切換えて反応液140を移動させることで、変更された温度に反応液140を加熱できる。したがって、加熱部の数を増やしたり、装置の構造を複雑にしたりすることなく、例えば逆転写PCR(RT−PCR、反応の概要は実施例にて説明する)のような、2種類以上の温度の組み合わせを必要とする反応を行うことができる。
実施形態においては、装着部11がスロット構造である例を示したが、装着部11はバイオチップ100を保持できる構造であればよい。例えば、バイオチップ100の形状に
合わせた窪みにバイオチップ100をはめ込む構造や、バイオチップ100を挟んで保持する構造を採用してもよい。
実施形態においては、バイオチップ100の位置を定める構造は底板17であったが、位置を定める構造は所望の位置にバイオチップ100を保持できるものであればよい。位置を定める構造は、熱サイクル装置1に設けられた構造であっても、バイオチップ100に設けられた構造であっても、両方の組み合わせであってもよい。例えば、螺子、差込式の棒、バイオチップ100に突出部を設けた構造、装着部11とバイオチップ100とが勘合する構造を採用できる。螺子や棒を用いる場合には、螺子の長さやねじ込む長さ、棒を差込む位置を変更することで、熱サイクルの反応条件やバイオチップ100の大きさ等に合わせて保持する位置を調節できるようにしてもよい。
実施形態においては、第1加熱部12と第2加熱部13とがともにカートリッジヒーターである例を示したが、第1加熱部12は第1領域111を第1の温度に加熱できるものであればよい。第2加熱部13は第2領域112を第2の温度に加熱できるものであればよい。例えば、第1加熱部12及び第2加熱部13としては、カーボンヒーター、シートヒーター、IH(電磁誘導加熱)、ペルチェ素子、加熱液体、加熱気体を使用できる。また、第1加熱部12と第2加熱部13とで異なる加熱機構を採用してもよい。
実施形態においては、バイオチップ100を第1加熱部12と第2加熱部13によって加熱する例を示したが、第1温度設定部として第1領域111を冷却する冷却部を設けたり、第2温度設定部として第2領域112を冷却する冷却部を設けたりしてもよい。冷却部としては、例えばペルチェ素子を使用できる。これにより、例えば、バイオチップ100の第1領域111からの熱によって第2領域112の温度が低下しにくい場合にも、流路110に所望の温度勾配を形成できる。また、例えば、加熱と冷却を繰り返す熱サイクルを反応液140に施すことができる。
実施形態においては、第1ヒートブロック12b及び第2ヒートブロック13bの材質がアルミニウムである例を示したが、ヒートブロックの材質は熱伝導率、保温性、加工しやすさ等の条件を考慮して選択できる。例えば銅合金を使用してもよく、複数の材質を組み合わせてもよい。また、第1ヒートブロック12bと第2ヒートブロック13bとが異なる材質であってもよい。
実施形態に例示したように、装着部11が第1加熱部12の一部として形成されている場合には、装着部11をバイオチップ100に密着させる機構を設けてもよい。密着させる機構は、バイオチップ100の少なくとも一部を装着部11に密着させることができればよい。例えば、本体10や蓋50に設けたバネによってバイオチップ100を装着部11の一方の壁面に押し付けてもよい。これにより、第1加熱部12の熱をバイオチップ1
00にさらに安定して伝えることができるので、バイオチップ100の温度をさらに安定させることができる。
実施形態においては、第1加熱部12及び第2加熱部13の温度が、バイオチップ100を加熱する温度と実質的に等しくなるように制御される例を示したが、第1加熱部12及び第2加熱部13の温度制御は、実施形態に限定されない。第1加熱部12及び第2加熱部13の温度は、バイオチップ100の第1領域111及び第2領域112が所望の温度に加熱されるように制御されていればよい。例えば、バイオチップ100の材質や大きさを考慮することで、第1領域111及び第2領域112の温度をより正確に所望の温度に加熱できる。
実施形態においては、駆動機構20がモーターである例を示したが、駆動機構20は装着部11、第1加熱部12並びに第2加熱部13を駆動できる機構であればよい。駆動機構20が装着部11、第1加熱部12並びに第2加熱部13を回転させる機構である場合、駆動機構20は遠心力によって液体130の温度勾配が乱されない程度の回転速度に制御可能であることが好ましい。また、配線に生じた捩れを解消するために、回転の方向を反転させることができるものであることが好ましい。このような機構としては、例えばハンドル、ぜんまい等を採用できる。
実施形態においては、装着部11が第1加熱部12の一部である例を示したが、駆動機構20を動作させた場合に両者の位置関係が変化しない限り、装着部11と第1加熱部12とは別の部材であってもよい。装着部11と第1加熱部12とが別の部材である場合には、両者が直接又は他の部材を介して固定されていることが好ましい。また、装着部11と第1加熱部12とは同一の機構によって駆動されても、別個の機構によって駆動されてもよいが、両者の位置関係を一定に保つように動作することが好ましい。これにより、駆動機構20を動作させた場合に装着部11と第1加熱部12との位置関係を一定に維持できるので、バイオチップ100の所定の領域を所定の温度に加熱できる。なお、装着部11、第1加熱部12並びに第2加熱部13を駆動する機構が別個の機構である場合には、両者を合わせて駆動機構20とする。
実施形態においては、温度センサーが熱電対である例を示したが、例えば測温抵抗体やサーミスタを使用してもよい。
実施形態においては、固定部51が磁石である例を示したが、固定部51は蓋50と本体10を固定できるものであればよい。例えば、蝶番やキャッチクリップを採用してもよい。
実施形態においては、駆動軸の方向は装着部11の長手方向に対して垂直であるとしたが、駆動軸の方向は、装着部11、第1加熱部12並びに第2加熱部13の配置を第1の配置と第2の配置との間で切換えることができる限り任意である。駆動機構20が装着部11、第1加熱部12並びに第2加熱部13を回転駆動する機構である場合、装着部11の長手方向に対して非平行な直線を回転の軸とすることで、装着部11、第1加熱部12並びに第2加熱部13の配置を切換えることができる。
実施形態においては、制御部30は電子制御である例を示したが、第1の時間又は第2の時間を制御する制御部30(時間制御部)は、第1の時間又は第2の時間を制御できるものであればよい。すなわち、駆動機構20の動作又は停止のタイミングを制御できるものであればよい。また、熱サイクルのサイクル数を制御する制御部30(サイクル数制御部)は、サイクル数を制御できるものであればよい。時間制御部及びサイクル数制御部としては、例えば、物理的な機構や電子制御機構、及びこれらの組み合わせを採用できる。
熱サイクル装置は、図6(A)及び図6(B)に例示するように、設定部25を含んでもよい。設定部25はUI(ユーザーインターフェイス)であり、熱サイクルの条件を設定する機器である。設定部25を操作することにより、第1の温度、第2の温度、第1の時間、第2の時間、及び熱サイクルのサイクル数のうち、少なくとも1つを設定できる。設定部25は制御部30と機械的又は電子的に連動しており、設定部25での設定が制御部30の制御に反映される。これにより、反応の条件を変更できるので、所望の熱サイクルを反応液140に施すことができる。設定部25は、上記のいずれかの項目を個別に設定できるものであっても、例えば事前に登録した複数の反応条件の中から1つを選択すると、必要な項目が自動的に設定されるものであってもよい。図6の例では設定部25はボタン式であり、項目別にボタンを押すことで反応条件を設定できる。
熱サイクル装置は、図6(A)及び図6(B)に例示するように表示部24を含んでもよい。表示部24は表示装置であり、熱サイクル装置に関する各種情報を表示する。表示部24は、設定部25で設定される条件や熱サイクル処理中の実際の時間や温度を表示してもよい。例えば、設定を行う場合には入力された条件を表示したり、熱サイクル処理中には温度センサーによって測定された温度、第1の配置又は第2の配置において経過した時間、熱サイクルを施したサイクル数を表示したりしてもよい。また、熱サイクル処理が終了した場合や、装置に何らかの異常が発生した場合にも、その旨を表示してもよい。さらに、音声による通知を行ってもよい。表示や音声による通知を行うことで、熱サイクル処理の進行や終了を装置の使用者が容易に把握できる。
実施形態においては、流路110の断面が円形のバイオチップ100を例示したが、流路110の形状は、対向する内壁に近接して反応液140が移動できる限り任意である。すなわち、反応液140が第1領域111と第2領域112との間を移動する時間の変動が、両領域における反応液140の加熱時間に影響を与えない限り任意である。なお、バイオチップ100の流路110の断面が多角形の場合には、「対向する内壁」は、流路110に内接する断面が円形の流路を仮定した場合に、該流路の対向する内壁であるものとする。すなわち、流路110に内接する、断面が円形の仮想流路の対向する内壁に近接して反応液140が移動するように流路110が形成されていればよい。これにより、流路110の断面が多角形の場合にも、第1領域111と第2領域112との間を反応液140が移動する経路を、ある程度規定できる。したがって、反応液140が第1領域111と第2領域112との間を移動する所要時間を、ある程度の範囲に制限できる。
実施形態においては、液体130は反応液140よりも比重が小さい液体であるとしたが、液体130は、反応液140とは混和せず、かつ、反応液140と比重が異なる液体であればよい。例えば、反応液140とは混和せず、かつ、反応液140よりも比重が大きい液体を採用してもよい。液体130が反応液140よりも比重が大きい場合には、反応液140は重力方向における流路110の最上部に位置する。
実施形態においては、ステップS104における回転の方向と、ステップS107における回転の方向を反対方向としたが、同じ方向への回転を複数回行った後に、反対方向へ同じ回数回転させてもよい。これにより、配線に生じた捩れを解消できるので、反対方向への回転を行わない場合と比較して、配線の劣化を抑制できる。
実施形態における熱サイクル装置1は、第1加熱部12及び第2加熱部13を含んだが、第2加熱部13は無くてもよい。すなわち、加熱部は第1加熱部12のみであってもよい。これにより、使用する部材の数を減らすことができるので、製造コストを削減できる。
実施形態においては、熱サイクル装置1が蓋50を含む例を示したが、蓋50は無くてもよい。これにより、使用する部材の数を減らすことができるので、製造コストを削減できる。
実施形態においては、熱サイクル装置1がスペーサー14を含む例を示したが、スペーサー14は無くてもよい。これにより、使用する部材の数を減らすことができるので、製造コストを削減できる。
実施形態においては、熱サイクル装置1が底板17を含む例を示したが、図8に示すように、底板17は無くてもよい。これにより、使用する部材の数を減らすことができるの
で、製造コストを削減できる。
実施形態においては、熱サイクル装置1が固定板19を含む例を示したが、固定板19は無くてもよい。これにより、使用する部材の数を減らすことができるので、製造コストを削減できる。
実施形態においては、スペーサー14と固定板19が別個の部材である例を示したが、図8に示すように、スペーサー14と固定板19と一体に形成されていてもよい。また、底板17とスペーサー14、あるいは底板17と固定板19とが一体に形成されていてもよい。
スペーサー14及び固定板19は、透明であってもよい。これにより、透明なバイオチップ100を熱サイクル処理に使用した場合に、装置の外部から反応液140が移動する様子を観察できる。したがって、熱サイクル処理が適切に行われているか否かを、目視により確認できる。したがって、ここでの「透明」の程度は、これらの部材を熱サイクル装置1に採用して熱サイクル処理を行った場合に、反応液140の移動が視認できる程度であればよい。
熱サイクル装置1の内部を観察するためには、スペーサー14を透明にして固定板19を無くしても、固定板19を透明にしてスペーサー14を無くしても、スペーサー14と固定板19の両方を無くしてもよい。観察者と観察対象のバイオチップ100の間に存在する部材が少ないほど、物体による光の屈折の影響が少なくなるので、内部の観察が容易になる。また、部材が少なければ、製造コストを削減できる。
熱サイクル装置1の内部を観察するためには、図6及び図8に例示するように、本体10aに観察窓23を設けてもよい。観察窓23は、例えば、スペーサー14又は固定板19に形成された穴やスリットであってもよい。図8の例では、観察窓23は固定板19と一体に形成された透明なスペーサー14に設けられた凹部である。観察窓23を設けることで、観察者と観察対象のバイオチップ100の間に存在する部材の厚みを少なくできるので、内部の観察が容易になる。
実施形態においては、本体10の底板17側に第1加熱部12が、蓋50の側に第2加熱部13が配置されている例を示したが、図8に示すように、蓋50の側に第1加熱部12が配置されていてもよい。第1加熱部12が蓋50の側に配置されている場合には、実施形態のステップS101においてバイオチップ100を装着した場合の装着部11、第1加熱部12並びに第2加熱部13の配置は第2の配置である。すなわち、第2領域112が重力の作用する方向における流路110の最下部に位置する配置である。したがって、本変形例の熱サイクル装置2を実施形態に係る熱サイクル処理に適用した場合には、バイオチップ100を装着部11に装着したら、第1の配置への切換えが行われる。具体的には、ステップS101からステップS102及びステップS103へ移行する前に、ステップS107の処理が行われる。
実施形態においては、第1加熱部12及び第2加熱部13によってバイオチップ100
を加熱する工程(ステップS102)と、第1の時間が経過したか否かの判定を行う工程(ステップS103)とが、バイオチップ100を装着部11に装着したら(ステップS101)開始される例を示したが、ステップS102を開始するタイミングは実施形態に限定されない。ステップS103において計時が開始される時点までに第1領域111が第1の温度に加熱される限り、ステップS102は任意のタイミングで開始してよい。ステップS102を行うタイミングは、使用するバイオチップ100の大きさや材料、第1ヒートブロック12bの加熱に必要な時間等を考慮して決定される。例えば、ステップS101より前、ステップS101と同時、及びステップS101より後でステップS103より前、のいずれかとしてもよい。
実施形態においては、第1の温度、第2の温度、第1の時間、第2の時間、及び熱サイクルのサイクル数、駆動機構20の動作を制御部30によって制御する例を示したが、これらの項目のうち少なくとも1つを使用者が制御することも可能である。使用者が第1の温度又は第2の温度を制御する場合は、例えば温度センサーによって測定された温度を表示部24で表示し、使用者が設定部25を操作して温度を調節してもよい。使用者が熱サイクルのサイクル数を制御する場合、所定回数に達した場合に使用者が熱サイクル装置1を停止させる。サイクル数の計数は、使用者が行っても、熱サイクル装置1が計数を行ってサイクル数を表示部24に表示してもよい。
実施形態においては、駆動機構20の回転によって装着部11、第1加熱部12並びに第2加熱部13の配置を切換える場合の回転角度が180°である例を示したが、回転角度は、第1領域111と第2領域112との、重力の作用する方向における上下の位置関係が変化する角度であればよい。例えば、回転角度を180°未満であれば、反応液140の移動速度が遅くなる。したがって、回転角度を調節することで、反応液140が第1の温度と第2の温度との間を移動する時間を調節できる。すなわち、反応液140の温度が第1の温度と第2の温度との間で変化する時間を調節できる。
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されない。
本実施例においては、図9を参照して、変形例1の熱サイクル装置2を用いた、蛍光測定を伴うシャトルPCRを説明するが、上述の実施形態及び各変形例を適用してもよい。図9は、本実施例における熱サイクルの手順を示すフローチャートである。図5と比較すると、ステップS201及びステップS202を含む点が異なっている。本実施例における蛍光検出器40はFLE1000(日本板硝子社製)である。
筒形の流路110を有する。バイオチップ100は100度以上の耐熱性を有するポリプロピレン樹脂で形成されている。流路110内には、ジメチルシリコーンオイル(KF−96L−2cs、信越シリコーン社製)が約130μl充填されている。本実施例の反応液140aは、ヒトβアクチンDNA1μl(DNA量は10^3コピー/μl)、PCRマスターミックス(GeneAmp(登録商標)Fast PCR Master Mix (2x)、Applied Biosystems社製)10μl、プライマー及びプローブ(Pre‐Developed TaqMan(登録商標) Assay Reagents Human ACTB、Applied Biosystems社製)1μl、PCR Water(Water, PCR Grade、Roche Diagnostics社製)8μlの混合物である。DNAは、市販のTotal RNA (qPCR Human Reference Total RNA、Clontech社製)から逆転写したcDNAを使用した。
。10秒が経過していないと判定された場合(no)には、ステップS202が繰り返される。10秒が経過したと判定された場合(yes)には、ステップS103へ移行する。
熱サイクル装置2によって核酸が増幅されたことが確認できた。
本実施例においては、図10を参照して、変形例1及び2に係る熱サイクル装置を用いた1step RT−PCRを説明する。図10は、本実施例における熱サイクルの手順を示すフローチャートである。本実施例の熱サイクル装置は、第2加熱部13の温度を処理の途中で変更できる以外は、実施例1の熱サイクル装置2と同様である。他の構成については上述の各変形例を適用しても、同様に実施可能である。本実施例における蛍光検出器40は2104 EnVision マルチラベルカウンター(PerkinElmer 社製)である。
は、ステップS101における装着部11、第1加熱部12並びに第2加熱部13の配置は第2の配置である。したがって、反応液140bは第2領域112にあるので42℃に加熱され、RNAからDNAへの逆転写が行われる。
40bを加熱できる。したがって、実施例1(シャトルPCR)と同様の効果に加えて、加熱部の数を増やしたり、装置の構造を複雑にしたりすることなく、加熱温度の異なる処理を1台の装置で行うことができるという効果を得ることができる。さらに、反応液140bを第1の配置及び第2の配置においてバイオチップ100を保持する時間を変更することで、装置やバイオチップの構造を複雑にすることなく、途中で加熱時間を変更する必要のある反応を行うことができる。
Claims (2)
- バイオチップを装着するための装着部と、
前記バイオチップの第1領域の温度を設定する第1温度設定部と、
前記バイオチップの前記第1領域とは異なる第2領域を、前記第1温度設定部とは異なる温度に設定する第2温度設定部と、
前記第1領域と前記第2領域との、重力の作用する方向に対しての位置関係を変化させる駆動機構と、
前記駆動機構を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、
前記第1領域が前記第2領域よりも重力の作用する方向に対して下方となる第1の配置で第1の所定時間停止させるように前記駆動機構を制御する処理と、
前記第2領域が前記第1領域よりも重力の作用する方向に対して下方となる第2の配置で第2の所定時間停止させるように前記駆動機構を制御する処理と、を行う、熱サイクル装置。 - 請求項1に記載の熱サイクル装置において、
前記制御部は、
前記第1の配置から前記第2の配置へと切り換える場合と、前記第2の配置から前記第1の配置へと切り換える場合とで、逆方向に回転させるように前記駆動機構を制御する、熱サイクル装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012129309A JP2013252091A (ja) | 2012-06-06 | 2012-06-06 | 熱サイクル装置 |
US13/909,361 US20130330811A1 (en) | 2012-06-06 | 2013-06-04 | Thermal cycler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012129309A JP2013252091A (ja) | 2012-06-06 | 2012-06-06 | 熱サイクル装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013252091A true JP2013252091A (ja) | 2013-12-19 |
JP2013252091A5 JP2013252091A5 (ja) | 2015-07-09 |
Family
ID=49715577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012129309A Withdrawn JP2013252091A (ja) | 2012-06-06 | 2012-06-06 | 熱サイクル装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130330811A1 (ja) |
JP (1) | JP2013252091A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015223083A (ja) * | 2014-05-26 | 2015-12-14 | セイコーエプソン株式会社 | 核酸増幅反応装置の制御方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015223130A (ja) * | 2014-05-28 | 2015-12-14 | セイコーエプソン株式会社 | 物質増幅反応装置及び物質増幅方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008146754A1 (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Trust Co., Ltd. | 反応液用容器、及びそれを用いる反応促進装置、並びにその方法 |
JP2009136250A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Seiko Epson Corp | 生体試料反応用チップ、生体試料反応装置、および生体試料反応方法 |
JP2012023987A (ja) * | 2010-07-21 | 2012-02-09 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料の核酸増幅検出方法及び装置 |
US20120122160A1 (en) * | 2010-11-17 | 2012-05-17 | Seiko Epson Corporation | Thermal cycler and thermal cycling method |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1224976B1 (en) * | 2000-12-28 | 2006-08-23 | F. Hoffmann-La Roche Ag | Method, system and cartridge for processing a nucleic acid sample by oscillating the cartridge |
ES2220227B1 (es) * | 2003-05-30 | 2006-02-16 | INSTITUTO NACIONAL DE TECNICA AEROESPACIAL "ESTEBAN TERRADAS" | Metodo y aparato para la deteccion de sustancias o analitos a partir del analisis de una o varias muestras. |
-
2012
- 2012-06-06 JP JP2012129309A patent/JP2013252091A/ja not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-06-04 US US13/909,361 patent/US20130330811A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008146754A1 (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Trust Co., Ltd. | 反応液用容器、及びそれを用いる反応促進装置、並びにその方法 |
JP2009136250A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Seiko Epson Corp | 生体試料反応用チップ、生体試料反応装置、および生体試料反応方法 |
JP2012023987A (ja) * | 2010-07-21 | 2012-02-09 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料の核酸増幅検出方法及び装置 |
US20120122160A1 (en) * | 2010-11-17 | 2012-05-17 | Seiko Epson Corporation | Thermal cycler and thermal cycling method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015223083A (ja) * | 2014-05-26 | 2015-12-14 | セイコーエプソン株式会社 | 核酸増幅反応装置の制御方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20130330811A1 (en) | 2013-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5867668B2 (ja) | 熱サイクル装置及び熱サイクル方法 | |
JP5896100B2 (ja) | 熱サイクル装置 | |
US8932833B2 (en) | Thermal cycler and control method of thermal cycler | |
JP5967361B2 (ja) | 熱サイクル装置 | |
US9789459B2 (en) | Nucleic acid amplification reaction vessel and nucleic acid amplification reaction apparatus | |
JP6120030B2 (ja) | 熱サイクル装置 | |
JP2013252091A (ja) | 熱サイクル装置 | |
US9427738B2 (en) | Thermal cycler and control method of thermal cycler | |
JP5896110B2 (ja) | 熱サイクル装置及び熱サイクル装置の制御方法 | |
JP2014135942A (ja) | 熱サイクル装置及び熱サイクル方法 | |
JP5849443B2 (ja) | 熱サイクル装置 | |
JP5842391B2 (ja) | 熱サイクル装置 | |
JP2015154723A (ja) | 核酸増幅反応装置 | |
US9278356B2 (en) | Thermal cycler and control method of thermal cycler | |
JP2017042096A (ja) | 核酸増幅反応容器、核酸増幅反応装置及び核酸増幅反応方法 | |
JP2014135941A (ja) | 熱サイクル装置及び熱サイクル方法 | |
JP2013044661A (ja) | 熱サイクル装置及び異常判定方法 | |
JP2018011566A (ja) | 熱サイクル装置、反応容器及び核酸増幅反応方法 | |
JP2018014931A (ja) | 熱サイクル装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20140619 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150526 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150526 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160106 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160720 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20160916 |