JP2014157058A - 解析容器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、たとえば、遺伝子などの解析装置に関するもので、操作性を高めることを目的とするものである。
【解決手段】 そしてこの目的を達成するために本発明は、本体ケースと、この本体ケースの中央に設けられ、回転軸が挿入される回転軸挿入孔と、この回転軸挿入孔を中心とした前記本体ケース内の円周上に設けた反応部と、を備え、前記回転軸挿入孔の横断面形状の外郭線は、所定間隔ごとに配置されるとともに外周方向に向けて突出した複数の凸部と、隣接する凸部間において内周方向に向けて窪んだ凹部と、これらの凸部と凹部を結ぶ連続的な曲線部とを有する構成とした。
【選択図】図２２

Description

本発明は、たとえば、遺伝子などの解析に用いる解析容器に関するものである。

従来のこの種、解析容器は、本体ケースと、この本体ケースの中央に設けられた回転軸が挿入される回転軸挿入孔と、この回転軸挿入孔を中心とした円周上に設けた反応部とを備えた構成となっていた。

この解析容器を、解析装置の測定室に設けた回転軸に挿入し、解析容器を回転させて検体の解析を行っていた（下記特許文献１）。

特開２００４−１５０８０４号公報

前記従来例における課題は、操作性が低いことであった。

すなわち、上記従来例においては、回転軸挿入孔の横断面形状が円形であり、この円形の挿入孔を回転軸に固定するためには、解析容器を回転軸に対して保持する機構が必要となっていた。このような機構を必要としないためには、回転軸挿入孔の形状を円形ではなく、回転軸に対して係合して固定的に保持する形状として、例えば、多角形形状などが考えられるが、このような形状では、回転軸挿入孔の形状と回転軸の断面形状がともに、直線で囲まれたものになるので、特定の角度でしか挿入できないため、解析容器を装着する際には、解析容器を回転軸に合うように調整しながら挿入しなければならず、その結果として、操作性が低くなってしまうのであった。

そこで本発明は、操作性を高めることを目的とするものである。

そしてこの目的を達成するために本発明は、本体ケースと、この本体ケースの中央に設けられ、回転軸が挿入される回転軸挿入孔と、この回転軸挿入孔を中心とした前記本体ケース内の円周上に設けた反応部と、を備え、前記回転軸挿入孔の横断面形状の外郭線は、所定間隔ごとに配置されるとともに外周方向に向けて突出した複数の凸部と、隣接する凸部間において内周方向に向けて窪んだ凹部と、これらの凸部と凹部を結ぶ連続的な曲線部とを有する構成とした。

これにより所期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、本体ケースと、この本体ケースの中央に設けられ、回転軸が挿入される回転軸挿入孔と、この回転軸挿入孔を中心とした前記本体ケース内の円周上に設けた反応部と、を備え、前記回転軸挿入孔の横断面形状の外郭線は、所定間隔ごとに配置されるとともに外周方向に向けて突出した複数の凸部と、隣接する凸部間において内周方向に向けて窪んだ凹部と、これらの凸部と凹部を結ぶ連続的な曲線部とを有する構成としたので、操作性を高めることができる。

すなわち、本発明においては、回転軸挿入孔の横断面形状の外郭線の曲線部と、回転軸側の横断面形状の曲線部が、互いに接触しながら、そして互いの曲線部の曲面にそって滑りながら、凹部と凸部が係合することとなり、回転軸を回転軸挿入孔に挿入できるので、解析容器を装着する際の操作性を高めることができるのである。

さらには、本発明の解析容器は、検体を攪拌するために、解析時の回転動作が急回転、急ブレーキを伴う動作となるが、このような場合においても、回転軸と回転軸挿入孔が凸部と凹部でしっかりと係合しているので、回転方向に滑ることがないために、解析の信頼性を高めることができる。

本発明の一実施形態を示す解析装置の斜視図 本発明の一実施形態を示す解析装置の斜視図 本発明の一実施形態を示す解析装置の平面図 本発明の一実施形態を示す解析装置の斜視図 本発明の一実施形態を示す解析装置の平面図 本発明の一実施形態を示す解析装置の分解斜視図 本発明の一実施形態を示す解析装置に用いる解析容器の斜視図 本発明の一実施形態を示す解析装置の要部の斜視図 本発明の一実施形態を示す解析装置の要部の一部切り欠き斜視図 本発明の一実施形態を示す解析装置の要部の断面図 本発明の一実施形態を示す解析装置の要部の断面図 本発明の一実施形態を示す解析装置の要部の断面図 本発明の一実施形態を示す解析装置の要部の断面図 本発明の一実施形態を示す解析装置の要部の平面図 本発明の一実施形態を示す解析装置の要部の断面図 本発明の一実施形態を示す解析装置の制御ブロック図 本発明の一実施形態を示す解析装置の動作を示す図 本発明の一実施形態を示す解析容器の要部の平面図 本発明の一実施形態を示す解析容器の要部の断面図 本発明の一実施形態を示す解析容器の要部の斜視図 本発明の一実施形態を示す解析容器の要部の平面図 本発明の一実施形態を示す解析容器の要部の平面図、拡大図 本発明の一実施形態を示す解析装置の要部の斜視図 本発明の一実施形態を示す解析装置の要部の平面図、側面図、断面図 本発明の一実施形態を示す解析装置の要部の分解斜視図 本発明の一実施形態を示す解析装置の要部の断面図 本発明の一実施形態を示す解析装置の工程図 本発明の一実施形態を示す解析装置のフローチャート 本発明の一実施形態を示す解析装置の要部の説明図

以下、本発明の一実施形態を、遺伝子解析装置に適用した物を、添付図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１から図６において、１は本体ケースで、この本体ケース１の前面には、解析容器搬入トレイ２を出没させる開口部３が設けられている。

すなわち、図１は、解析容器搬入トレイ２を開口部３から本体ケース１内に挿入した状態を示し、図２は、解析容器搬入トレイ２を開口部３から本体ケース１外に引き出した状態を示している。前記解析容器搬入トレイ２は、図２、図３から図４、図５に示すように、その上面に図７に示す解析容器４を載せ、次に、この解析容器４を本体ケース１内に搬送する働きをするものである。

また、解析容器４は、例えば、遺伝子の解析を行うためのものであって、図７に示す開口部５から検体を注入し、次に開口部５に蓋２０を被せ、その状態で図４、図５に示すように解析容器搬入トレイ２上にセットされる。この解析容器４については、後で詳細に説明するが、前記開口部５から注入された検体を分岐路によって複数個所に分岐し、各部において、試薬と反応させ、その反応状況によって、遺伝子の解析を行うものである。

前記本体ケース１の開口部３の奥側には、図８から図１５に示す解析室６が設けられており、前記解析容器搬入トレイ２は、図１０から図１３に示すごとく、この解析室６内に挿入され、または、この解析室６から引き出される構成となっている。具体的には、解析室６は、図１５に示すごとく、送風ファン７を収納した小円部分６ａと、図１０から図１３に示す解析容器回転駆動手段８を収納した大円部分６ｂを連結した構成となっている。

そして、解析室６の大円部分６ｂに解析容器挿入開口部６ｃを設け、この解析容器挿入開口部６ｃから前記解析容器搬入トレイ２を解析室６内に出没自在としている。

また、解析室６の大円部分６ｂにおいては、解析容器回転駆動手段８が設けられているが、この解析容器回転駆動手段８は、解析容器４を回転自在に軸支する軸受け９を備え、この軸受け９は、図１０から図１３に示すように、解析容器搬入トレイ２を解析容器挿入開口部６ｃから解析室６内に挿入すれば上方に持ち上げられ、その結果として、解析容器４の回転軸挿入孔５ａを軸支することによって、解析容器４を解析室６内の上方に設けた回転駆動軸１０と、結合させるようになっている。また、回転駆動軸１０は、モータ１１に連結されているので、図１３の状態においては、解析容器４は、回転駆動軸１０と軸受け９によって上下に挟まれた状態で軸支され、モータ１１によって回転させられるようになっている。

一方、解析室６の小円部分６ａには、送風ファン７が設けられ、この送風ファン７は、モータ１２によって駆動されるようになっている。また、解析室６内の送風ファン７部分には、加熱手段１３が配置されている。つまり、加熱手段１３によって加熱された空気は、送風ファン７によって、この解析室６内の大円部分６ｂ方向へと送風されることになる。この大円部分６ｂには、上述のごとく、回転駆動軸１０と軸受け９によって上下に挟まれた状態で軸支され、モータ１１によって回転させられる解析容器４が配置されており、本実施形態では、送風ファン７の回転方向と、モータ１１によって回転させられる解析容器４の回転方向を同一方向としている。このため、図１５に示すように送風ファン７によって送風された空気は、解析室６の小円部分６ａから大円部分６ｂ部分へと送風され、次に、この大円部分６ｂ部分から小円部分６ａ部分に戻る循環経路をたどることとなる。

また、この循環経路において、特に大円部分６ｂには、図１５に示すように回転駆動軸１０の外周部分において、９０度間隔で４つの温度センサー１４が配置され、これら４つの温度センサー１４によって解析室６内の大円部分６ｂ部分の温度を検出するようになっている。

すなわち、温度センサー１４は、図１６に示すごとく、制御部１５に接続され、この制御部１５に加熱手段１３が接続されているので、制御部１５によって、加熱手段１３が制御され、その結果として、解析室６の、特に大円部分６ｂ部分の温度は設定値に保たれ、これによって、この解析容器４の反応は、安定的に行われ、その結果として、遺伝子の解析精度を高くすることができるものである。

この点について、さらに詳細に説明すると、本実施形態においては、上述のごとく、解析室６の小円部分６ａ部分に送風ファン７と加熱手段１３を設け、さらにこの解析室６の大円部分６ｂに解析容器４が配置さえる構成となっており、その状態で解析容器４は、モータ１１によってによって回転させられる。このため、解析室６内における温度は、図１７のＡ線のごとく、一定となるので、解析容器４の反応は、安定的に行われ、その結果として、遺伝子の解析精度を高くすることができるものである。特に、本実施形態においては、送風ファン７の回転方向と、モータ１１によって回転させられる解析容器４の回転方向を同一方向としている。このため、図１５に示すように送風ファン７によって送風された空気は、解析室６の小円部分６ａから大円部分６ｂ部分へと送風され、次に、この大円部分６ｂ部分から小円部分６ａ部分に戻る循環経路をたどることとなるので、空気のよどみが少なく、この点からも、解析室６内における温度は、図１７のＡ線のごとく、一定となり、解析容器４の反応は、安定的に行われ、その結果として、遺伝子の解析精度を高くすることができるものである。

さらに、送風ファン７の回転方向と、モータ１１によって回転させられる解析容器４の回転方向を同一方向としているので、解析室６の小円部分６ａと大円部分６ｂ間部分で送風の衝突が起きず、その結果として送風の乱れによる騒音の発生を抑制することができる。

尚、図１７におけるＹ軸は、温度センサー１４によって検出した解析容器４の、特に大円部分６ｂの温度を示しているが、解析容器４の回転数が低い時（起動初期）には、温度が低いが、解析容器４の回転数が設定値に到達すると、解析室６の大円部分６ｂの温度が安定することが理解される。

また、図１６における表示部１６は、図１に示すように開口部３の上方に配置され、例えば、駆動状態や検出結果などを表示するものとして利用される。

また、測定部１７は、上述のごとく、回転駆動される解析容器４の下方から図１０から図１３に示す光学センサー１８で遺伝子を読み取るためのものであり、この測定部１７や、表示部１６は、従来から知られているものであるので、説明の煩雑化を避けるために詳細な説明は省略する。

また、図１６における１９は、図１のごとく開口部３の下方に設けた電源ボタン１９である。

以上のように本実施形態は、解析室６と、この解析室６内に設けた送風ファン７と、この送風ファン７によって送風される空気を加熱する加熱手段１３と、前記解析室６内において前記送風ファン７の送風方向に、所定間隔離して配置した解析容器回転駆動手段８と、を備え、前記送風ファン７と解析容器回転駆動手段８の回転方向を同一方向としたので、解析精度を高めることができる。

すなわち、本実施形態においては、加熱手段１３によって加熱された空気は、送風ファン７によって解析容器回転駆動手段８、および、この解析容器回転駆動手段８によって回転駆動される解析容器４方向に送風されることになるが、この解析容器回転駆動手段８は、前記送風ファン７と回転方向が同一方向となっているので、この解析容器回転駆動手段８、および、解析容器４部分においても空気の攪拌が行われ、その結果として、この解析容器回転駆動手段８および、解析容器４部分における温度ムラは極めて小さくなり、結論として解析精度を高めることができるのである。

また、この解析容器回転駆動手段８および、解析容器４は、前記送風ファン７と回転方向が同一方向となっているので、送風ファン７と解析容器回転駆動手段８および、解析容器４部分との間で空気の衝突が発生せず、この結果として騒音の発生を抑制することができる。

尚、解析容器４を用いた遺伝子の解析が完了すると、図１３から図１０に示すように解析容器搬入トレイ２を開口部３から本体ケース１外に引き出すことになるが、解析容器搬入トレイ２の引き出しに応じて、解析容器回転駆動手段８の軸受け９が徐々に下降し、図１１の状態では、解析容器搬入トレイ２に解析容器４が載せられた状態となるので、解析容器搬入トレイ２を、解析室６の解析容器挿入開口部６ｃ、および、本体ケース１の開口部３からスムーズに引き出すことができる。

以上により、本発明の実施の形態の基本的な構成を説明したところで、各構成要素において、さらに具体的な説明を行う。

図１８に解析容器４の上面図を示す。

解析容器４は、例えば、検体の遺伝子の解析を行うためのものであって、その外観構成としては、本体ケース２１と、この本体ケース２１の中央に設けられた回転軸が挿入される回転軸挿入孔５ａと、検体を注入する開口部５と、その開口部５を封止するための蓋２０、そして、回転軸挿入孔５ａ内の回転軸中心に対して、その円周上に設けた第１の空気吸い込み口２２と、回転軸中心に対して、その半径上に設けた第２の空気吸い込み口２３と、が設けられている。

図１８のＡ線における横断面図を図１９に示す。解析容器４の側面には、空気吐き出し口２４が設けられていて、解析容器４の本体ケース２１内で、第１の空気吸い込み口２２と、第２の空気吸い込み口２３と流路２５によってつながっている。

このような構成にすることで、解析容器４が解析装置に装着されて回転駆動した際には、図２０に示すごとく、第１の空気吸い込み口２２と、第２の空気吸い込み口２３より流入した空気は、流路２５を通って、空気吐き出し口２４より抜けていくことになる。

本体ケース２１内には、流路２５に沿って、図２１に示す反応部２６が設けられている。

第１の空気吸い込み口２２と、第２の空気吸い込み口２３は、この反応部２６の内周側に設けられ、空気吐き出し口２４は、この反応部２６の外周側に設けらている。

以上の構成により、本体ケース２１が回転駆動軸１０によって回転させられることで、この回転駆動軸１０部分に発生する負圧で加熱空気が吸い込まれ、次に、この加熱空気が第１の空気吸い込み口２２、および、第２の空気吸い込み口２３から本体ケース２１内に吸い込まれ、その後、反応部２６の外周を通過し、次に、空気吐き出し口２４から本体ケース２１外に吐き出されることになる。つまり、本発明においては、温度制御された加熱空気が反応部２６の外周を直接的に通過するので、この反応部２６の温度を設定温度に保つことができることとなり、その結果として、解析精度を高めることができるのである。

また、空気吐き出し口２４の開口面積は、第１の空気吸い込み口２２と、第２の空気吸い込み口２３の、それぞれの開口面積に比べて大きくなる構成としている。このことにより、より空気の吸い込み吐き出しの効率が向上するので、反応部２６を設定温度に保つことが可能となるのである。

次に、反応部２６の詳細な説明を行う。

図２１に解析容器４の上面透視図を示す。

解析容器４の本体ケース２１内には、この回転軸中心の円周上に反応部２６が設けられている。この反応部２６の、検体を定量分収納する定量部２７と、この定量部２７の外周に設けられ、検体と反応する試薬の入った複数の測定チャンバー２８と、前記定量部２７と複数の測定チャンバー２８をそれぞれ接続する流路２９と、これらの流路２９を所定の温度未満で封止し、所定の温度以上になると、所定の時間経過後に流路２９を開封する封止材２９ａと、複数の測定チャンバー２８の外周に設けられ、それぞれの測定チャンバー２８に入った検体と試薬を攪拌するために設けられた攪拌チャンバー３０と、測定チャンバー２８と攪拌チャンバー３０をそれぞれ接続する流路３１とにより構成されている。

本体ケース２１の上面から見た形状、つまり、横断面形状の外郭線は、図２１に示すように、回転軸中心からの距離が相対的に長い第１の領域３２ａ、３２ｂと、前記回転軸中心からの距離が相対的に短い第２の領域３３ａ、３３ｂを有し、横断面形状の外郭線は、回転軸中心に対して点対称となる形状となっている。

以上の構成により、本体ケース２１が回転駆動軸１０によって回転させられることで、解析容器４を送風ファンからの温風を直接回転する解析容器の本体ケースの表面に吹き付ける状態において、この本体ケース２１が非円盤状となっていて、回転軸中心からの距離が相対的に短い第２の領域３３ａ、３３ｂにおいて、解析容器４の上方側と下方側で空気の循環が発生し、空気の攪拌が行われ、その結果として、この解析容器４の上面、下面においての温度ムラは極めて小さくなり、解析容器４の反応部２６が目標となる温度になるので、結論として解析精度を高めることができるのである。

そして、反応部２６は、第１の領域３２ａ、３２ｂの円周上に設けた構成となっている。さらには、反応部２６は、第２の領域３３ａ、３３ｂの領域の半径方向の長さよりも長い位置に設けた構成となっている。

このように、反応部２６を回転軸中心からの距離が相対的に長い第１の領域３２ａ、３２ｂに設けたことによって、反応部２６の回転軸中心からの距離を相対的に長い位置に設けることが可能となるので、反応部２６にかかる遠心力をより高くすることが可能となるので、反応部２６の反応を高めることとなり、その結果として、解析の効率を高めることができることとなる。

再び図２１に戻り、流路確認手段３４について説明する。この流路確認手段３４は、前記回転軸孔の外周方向に向けて所定間隔で配置した第１の収納部３５、第２の収納部３６と、これらの第１、第２の収納部、３５、３６を接続したワックス流路３７と、このワックス流路を封止したワックス３８と、前記第１の収納部３５に収納させた開封検出材３９とを有し、前記第１の収納部３５に収納された開封検出材３９が、ワックス３８の溶融により、第２の収納部３６に移動する時間は、定量部２７に収納された検体が、封止材２９ａの溶融により測定チャンバー２８に移動する時間よりも遅くなるように構成した。

より具体的な構成の１つとしては、第１、第２の収納部、３５、３６を接続したワックス流路３７でのワックス３８の溶融温度は、封止材２９ａの溶融温度よりも高い構成とした。

２つ目の構成としては、第１、第２の収納部、３５、３６を接続したワックス流路３７の断面積は、定量部２７と複数の測定チャンバー２８をそれぞれ接続する流路の断面積よりも広くなるように構成した。この構成により、ワックス流路３７のワックス３８の量は、測定チャンバー２８と定量部２７をつなぐ流路２９内の封止材２９ａの量よりも多くなるので、その溶融に時間がかかることとなり、その結果として、前記第１の収納部３５に収納された開封検出材３９が、ワックス３８の溶融により、第２の収納部３６に移動する時間は、定量部２７に収納された検体が、封止材２９ａの溶融により測定チャンバー２８に移動する時間よりも遅くなるのである。

このような構成にすることにより、第２の収納部３６に開封検出材３９が流入したかどうかを確認することで、測定チャンバーの検体が解析可能かどうかを判断できるので、第２の収納部３６に開封検出材３９を確認することで、余分な測定の待ち時間を設けることがないこととなり、その結果として解析時間を速くすることができるのである。

次に、回転軸挿入孔５ａについて説明する。

図２２（ａ）に解析容器４の上面図、図２２（ｂ）にＡ部分の拡大図として、回転軸挿入孔５ａを示す。

回転軸挿入孔５ａの横断面形状の外郭線は、所定間隔ごとに配置されるとともに外周方向に向けて突出した複数の凸部４０と、隣接する凸部４０間において内周方向に向けて窪んだ凹部４１と、これらの凸部４０と凹部４１を結ぶ連続的な曲線部４２とを有する構成とした。

次に、回転駆動軸１０の構成を、図２３、図２４に示す。

図２３は、回転駆動軸１０の斜視図であり、図２４（ａ）は、回転駆動軸１０の上面図、（ｂ）は、側面図、（ｃ）は縦断面図である。

回転駆動軸１０は、図２３に示すように、上側から、挿入部４３、当接部４４、底部４５の３段重ねの構成になっている。

この挿入部４３の横断面形状の外郭線は、図２４（ａ）に示すように、所定間隔ごとに配置されるとともに外周方向に向けて突出した複数の凸部４６と、隣接する凸部４６間において内周方向に向けて窪んだ凹部４７と、これらの凸部４６と凹部４７を結ぶ連続的な曲線部４８とを有する構成とした。

解析容器４を解析装置に装着したものを図２５（ａ）、（ｂ）に示す。

図２５（ａ）は、回転駆動軸１０が回転軸挿入孔５ａに対して、挿入前のものであり、本実施形態においては、解析容器４が下方より上方に上がることで、回転軸挿入孔５ａが回転駆動軸１０に挿入されることとなる。

挿入時には、回転駆動軸１０は自由に回転するニュートラルな状態となっており、回転軸挿入孔５ａの横断面形状の外郭線の曲線部４２と、回転駆動軸１０側の横断面形状の曲線部４８が、互いに接触しながら、そして互いの曲線部４２、４８の曲面にそって滑りながら、凹部と凸部が係合することとなる。より具体的には、回転方向にニュートラルな状態である回転駆動軸１０が、微小な回転をしながら、解析容器４の回転軸挿入孔５ａに挿入することになる。

このような構成にすることにより、回転軸挿入孔５ａの横断面形状の外郭線の曲線部４２と、回転駆動軸１０側の横断面形状の曲線部４８が、互いに接触しながら、そして互いの曲線部４２、４８の曲面にそって滑りながら、凹部と凸部が係合することとなり、回転駆動軸１０を回転軸挿入孔５ａに挿入できるので、解析容器４を装着する際の操作性を高めることができるのである。

さらには、本発明の実施の形態の解析容器４は、検体を攪拌するために、解析時の回転動作が急回転、急ブレーキを伴う動作となるが、このような場合においても、回転駆動軸１０と回転軸挿入孔５ａが凸部と凹部でしっかりと係合しているので、回転方向に滑ることがないために、解析の信頼性を高めることができる。

次に、解析装置の解析容器４の解析装置への挿入について図２６を用いて説明する。

図２６（ａ）においては、解析室６の大円部分６ｂに解析容器挿入開口部６ｃを設け、この解析容器挿入開口部６ｃから前記解析容器搬入トレイ２を解析室６内に出没自在としている。

また、解析室６の大円部分６ｂにおいては、解析容器回転駆動手段８が設けられているが、この解析容器回転駆動手段８は、解析容器４を回転自在に軸支する軸受け９を備え、この軸受け９は、図２６（ａ）から図２６（ｄ）に示すように、解析容器搬入トレイ２を解析容器挿入開口部６ｃから解析室６内に挿入すれば上方に持ち上げられ、その結果として、解析容器４の回転軸挿入孔５ａを軸支することによって、解析容器４を解析室６内の上方に設けた回転駆動軸１０と、結合させるようになっている。また、回転駆動軸１０は、モータ１１に連結されているので、図２６（ｄ）の状態においては、解析容器４は、回転駆動軸１０と軸受け９によって上下に挟まれた状態で軸支され、モータ１１によって回転させられるようになっている。

本実施の形態では、解析室６の下方に設けた、軸受け９を備える解析室６の底面としての軸受けブロックと、解析容器搬入トレイ２が本体ケース内に収納された状態における上方に設けた、回転駆動軸１０、モータ１１を備えた、解析室６の上面としての駆動ブロックと、を備えており、前記軸受けブロックと駆動ブロックは、解析容器搬入トレイ２が本体ケース内に収納された状態で解析容器搬入トレイ２側に向けて移動させる構成としたので、解析精度を高めることができる。

すなわち、本発明の実施の形態においては、解析容器搬入トレイ２が置かれる解析装置内の解析室６が、軸受けブロックと駆動ブロックによって挟持され、解析容器搬入トレイ２を囲む閉じた空間となり、解析室６内の空気が解析室６外の空気と遮断された状態となるため、解析室６内の温度を目標温度に保持しやすくなり、その結果として解析精度を高めることができるのである。

尚、本実施の形態では、軸受けブロックを解析室６の下方側、駆動ブロックを解析室６の上方側に設けたが、軸受けブロックを解析室６の上方側、駆動ブロックを解析室６の下方側に設けた構成としても良い。

次に、本実施の形態における解析プロセスについて、図２７を用いて説明を行う。

図２７（ａ）は、解析室６内の各プロセスでの温度状態を示したものである。図２７（ｂ）は、解析容器４の各プロセスでの回転速度を示したものである。

まず、準備工程について、図２７（ｃ）に示すように、解析容器４の開口部５より検体溶液を注入する。その解析容器４を上述したように解析容器搬入トレイ２に設置して、解析装置に挿入する。

次に、定量工程については、図２７（ｄ）に示すように、解析装置に挿入された解析容器４は、３５００ｒｐｍに回転加速されて、１０秒間回転させられる。その状態においては、解析容器４の開口部５より入った検体溶液は、遠心力によって、定量部２７に満遍なくいきわたることになる。

次に、ＷＡＸ溶解工程については、まず、図２７（ａ）に示すように、定量工程の後、加熱手段１３によって、解析室６内は、目標温度である６０℃に加熱制御されとともに、図２７（ｂ）に示すように、解析容器４の回転数は１００ｒｐｍまで下げられ保持される。

その状態において、図２７（ｄ）から図２７（ｅ）に示すように、解析容器４内の測定チャンバー２８と定量部２７をつなぐ流路２９内の封止材２９ａは、６０℃の温度環境において溶融していき、定量部２７に収納された検体が、封止材２９ａの溶融により測定チャンバー２８に移動することになる。

定量部２７に収納された検体が、測定チャンバー２８に移動したかどうかの確認は、上述したように、図２１に示す、流路確認手段３４の開封検出材３９が、第１の収納部３５から第２の収納部３６に移動したことを確認することによって、確実に行えることになる。

次に、攪拌工程については、図２７（ｂ）に示すように、解析容器４の回転数は３０００ｒｐｍを５秒間、１００ｒｐｍを５秒間の周期で繰り返すことで、図２７（ｅ）に示すごとく、測定チャンバー２８内の検体溶液と試薬は、測定チャンバー２８と攪拌チャンバー３０をそれぞれ接続する流路３１を通して行き来しながら攪拌されることになる。

次に、測定工程については、図２７（ａ）に示すように、解析室６内の温度を、６０℃の温度環境に保った状態で、図２７（ｂ）に示すように、解析容器４の回転数を２４０ｒｐｍに保持する。この状態を６０分間保持して、図２７（ｆ）に示すように、各測定チャンバーの蛍光を観察することで測定を行うことになる。

図２８に測定工程のフローチャートを示す。

基本的なフローとしては、上記のように、解析容器４の回転数を２４０ｒｐｍに保持し、この状態で６０分間経過した後に、最終増幅判定処理（Ｓ４）として、各測定チャンバーの蛍光量の強さの絶対値が所定の値より大きいか否かによって、特定の遺伝子の有無を判定する。そして、最終結果を表示部１６に表示出力していく。

このような判別方法においては、所定の時間経過後の蛍光の強さを観察する必要があるので、解析時間が長くなっていた。このような課題を解決する方法を以下に説明する。

まず、検体に対して遺伝子増幅手段を用いるとともに、この検体を、特定の配列の遺伝子に特異的な反応をするプライマーに蛍光試薬を結合した物質を含む試薬と反応させ、前記特定の遺伝子の有無を判別する遺伝子解析方法であって、検体に対して前記特定の遺伝子増幅開始後に、この特定の遺伝子の有無を、この特定の遺伝子に特異的に反応する前記蛍光試薬の蛍光の強さの微分値が、所定の値よりも大きいことで判定方法によって、解析時間を短縮することができる。

より具体的な説明を図２９を用いて説明する。

測定工程では、所定時間経過後に、もし、陽性、つまり、特定の遺伝子が存在する場合には、その遺伝子の増幅する変化量が、特定の範囲となる。その変化量を測定工程では、逐次観察していく。具体的には、蛍光の強さの微分値を測定するのであるが、この微分値の１階微分と２階微分の値を観察していくことで、遺伝子の増幅する変化量が、特定の範囲にあるかどうかを確認する（図２８のＳ１、Ｓ２）。

もし、この変化量が、特定の範囲内にあった場合は、陽性と判断し、表示部１６に表示出力していく（図２８のＳ３）。

すなわち、本実施の形態においては、特定の遺伝子に特異的に反応する前記蛍光試薬の蛍光の強さの変化量を微分値として逐次観察し、この微分値で遺伝子の有無を判定するので、遺伝子の変化量によってただちに有無を判別できることとなり、解析時間を短くすることができるのである。

更に、この変化量の判定を、蛍光の強さ、つまり、その遺伝子の量が、所定の閾値以上になった場合に、蛍光の強さの微分値が、特定の値よりも大きいことで判定する判定工程とすることで、より正確な判定ができるものとなる。

以上のように本発明は、本体ケースと、この本体ケースの中央に設けられ、回転軸が挿入される回転軸挿入孔と、この回転軸挿入孔を中心とした前記本体ケース内の円周上に設けた反応部と、を備え、前記回転軸挿入孔の横断面形状の外郭線は、所定間隔ごとに配置されるとともに外周方向に向けて突出した複数の凸部と、隣接する凸部間において内周方向に向けて窪んだ凹部と、これらの凸部と凹部を結ぶ連続的な曲線部とを有する構成としたので、操作性を高めることができる。

すなわち、本発明においては、回転軸挿入孔の横断面形状の外郭線の曲線部と、回転軸側の横断面形状の曲線部が、互いに接触しながら、そして互いの曲線部の曲面にそって滑りながら、凹部と凸部が係合することとなり、回転軸を回転軸挿入孔に挿入できるので、解析容器を装着する際の操作性を高めることができるのである。

さらには、本発明の解析容器は、検体を攪拌するために、解析時の回転動作が急回転、急ブレーキを伴う動作となるが、このような場合においても、回転軸と回転軸挿入孔が凸部と凹部でしっかりと係合しているので、回転方向に滑ることがないために、解析の信頼性を高めることができる。

したがって、遺伝子などの解析装置としての適用が大いに期待されるものである。

１ 本体ケース
２ 解析容器搬入トレイ
３ 開口部
４ 解析容器
５ 開口部
５ａ 回転軸挿入孔
６ 解析室
６ｃ 解析容器挿入開口部
７ 送風ファン
８ 解析容器回転駆動手段
９ 軸受け
１０ 回転駆動軸
１１ モータ
１２ モータ
１３ 加熱手段
１４ 温度センサー
１５ 制御部
１６ 表示部
１７ 測定部
１８ 光学センサー
１９ 電源ボタン
２０ 蓋
２１ 本体ケース
２２ 第１の空気吸い込み口
２３ 第２の空気吸い込み口
２４ 空気吐き出し口
２５ 流路
２６ 反応部
２７ 定量部
２８ 測定チャンバー
２９ 流路
２９ａ 封止材
３０ 攪拌チャンバー
３１ 流路
３２ａ、３２ｂ 第１の領域
３３ａ、３３ｂ 第２の領域
３４ 流路確認手段
３５ 第１の収納部
３６ 第２の収納部
３７ ワックス流路
３８ ワックス
３９ 開封検出材
４０ 凸部
４１ 凹部
４２ 曲線部
４３ 挿入部
４４当接部
４５底部
４６ 凸部
４７ 凹部
４８ 曲線部

Claims (1)

1. 本体ケースと、
   この本体ケースの中央に設けられ、回転軸が挿入される回転軸挿入孔と、
   この回転軸挿入孔を中心とした前記本体ケース内の円周上に設けた反応部と、を備え、
   前記回転軸挿入孔の横断面形状の外郭線は、所定間隔ごとに配置されるとともに外周方向に向けて突出した複数の凸部と、隣接する凸部間において内周方向に向けて窪んだ凹部と、これらの凸部と凹部を結ぶ連続的な曲線部とを有する構成とした解析容器。

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