JP2016116469A - 生体関連物質精製カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】意図せずにプランジャー部がシリンジ部に対して移動することを抑制することができる生体関連物質精製カートリッジを提供する。【解決手段】本発明に係る生体関連物質精製カートリッジ１では、第１部分５０５の内周面及び筒状部１３１の外周面６０４の一方には、第１突起部５１０が設けられ、第１部分５０５の内周面及び筒状部１３１の外周面６０４の他方には、溝部６１０が設けられ、溝部６１０内を第１突起部５１０が移動することにより、プランジャー部１３０は、シリンジ部１２０に対して挿入方向Ａに移動可能であり、溝部６１０は、第１突起部５１０と接してプランジャー部１３０の挿入方向Ａへの移動を制限する段部６１６を有し、段部６１６におけるプランジャー部１３０の挿入方向Ａへの移動の制限は、プランジャー部１３０をシリンジ部１２０に対して回転させることにより、解除される。【選択図】図２０

Description

本発明は、生体関連物質精製カートリッジに関する。

生化学の分野において、ＰＣＲ（Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ Ｃｈａｉｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎ：ポリメラーゼ連鎖反応）の技術が確立されている。最近、ＰＣＲ法における増幅の精度や検出感度は向上してきており、極微量の検体（ＤＮＡ等）を増幅し、検出・解析することができるようになってきた。ＰＣＲは、増幅の対象とする核酸（標的核酸）及び試薬を含む溶液（反応液）に熱サイクルを施すことで、標的核酸を増幅させる手法である。ＰＣＲの熱サイクルとしては、２段階又は３段階の温度で熱サイクルを施す手法が一般的である。

一方、医療の現場におけるインフルエンザ等の感染症の診断は、現状ではイムノクロマト等の簡易検査キットを用いることが主流である。しかし、このような簡易検査では、精度が不十分となる場合があり、より高い検査精度を期待できるＰＣＲを感染症の診断に適用することが望まれている。

近年、ＰＣＲ法等に用いるデバイスとして、カートリッジ中に、水系液体層とオイル層とを交互に積層し、核酸を付着させた磁性体粒子を通過させることにより、核酸の精製を行うデバイスが提案されている。例えば特許文献１には、チューブ内の所定量の液体をチューブの末端からＰＣＲ容器へ押し出すためのプランジャーを備えたカートリッジが記載されている。

特開２０１４−１７６３０２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたカートリッジでは、例えばプランジャー部の開口端部を蓋等で塞ぐ場合などに、ユーザー（作業者）が誤ってプランジャー部を押してしまい、熱サイクル等を行う準備が整っていないにも関わらず、反応液がＰＣＲ容器へ押し出されてしまうことがある。

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、意図せずにプランジャー部がシリンジ部に対して移動することを抑制することができる生体関連物質精製カートリッジを提供することにある。

［適用例１］
本発明に係る生体関連物質精製カートリッジは、
第１部分、及び前記第１部分よりも内径の小さい第２部分を有するシリンジ部と、
前記第１部分の内周面に篏合可能な筒状部、及び前記筒状部の端部に支持された前記第２部分の内周面に篏合可能な棒状部を有し、前記シリンジ部の前記第１部分側から挿入可能なプランジャー部と、
を含み、
前記第１部分の内周面及び前記筒状部の外周面の一方には、第１突起部が設けられ、
前記第１部分の内周面及び前記筒状部の外周面の他方には、溝部が設けられ、
前記溝部内を前記第１突起部が移動することにより、前記プランジャー部は、前記シリンジ部に対して挿入方向に移動可能であり、
前記溝部は、前記第１突起部と接して前記プランジャー部の前記挿入方向への移動を制限する段部を有し、
前記段部における前記プランジャー部の前記挿入方向への移動の制限は、前記プランジャー部を前記シリンジ部に対して回転させることにより、解除される。

本適用例に係る生体関連物質精製カートリッジによれば、例えば、ユーザーが誤ってプランジャー部を押し込んでプランジャー部がシリンジ部に対して移動することを抑制することができる。したがって、本適用例に係る生体関連物質精製カートリッジでは、意図せずにプランジャー部がシリンジ部に対して移動することを抑制することができる。

［適用例２］
本発明に係る生体関連物質精製カートリッジにおいて、
前記溝部は、
前記挿入方向に延在している第１部分と、
前記溝部の前記第１部分と連続して前記挿入方向に延在し、前記溝部の前記第１部分と異なる幅を有する第２部分と、
を有し、
前記段部は、前記溝部の前記第１部分の幅と前記溝部の前記第２部分の幅との差によって形成されていてもよい。

本適用例に係る生体関連物質精製カートリッジによれば、意図せずにプランジャー部がシリンジ部に対して移動することを抑制することができる。

［適用例３］
本発明に係る生体関連物質精製カートリッジにおいて、
前記第１突起部は、前記シリンジ部の前記第１部分の内周面に設けられ、
前記溝部は、前記筒状部の外周面に設けられ、
前記溝部の前記第２部分は、前記溝部の前記第１部分よりも前記挿入方向の奥側に位置し、
前記溝部の前記第２部分の幅は、前記溝部の前記第１部分の幅よりも大きくてもよい。

本適用例に係る生体関連物質精製カートリッジによれば、意図せずにプランジャー部がシリンジ部に対して移動することを抑制することができる。

［適用例４］
本発明に係る生体関連物質精製カートリッジにおいて、
前記溝部の前記第１部分は、前記挿入方向に延在していてもよい。

本適用例に係る生体関連物質精製カートリッジによれば、意図せずにプランジャー部がシリンジ部に対して移動することを抑制することができる。

［適用例５］
本発明に係る生体関連物質精製カートリッジにおいて、
前記プランジャー部の開口端部を塞ぐキャップを含み、
前記筒状部の内周面には、開口部が設けられ、
前記キャップの外周面には、第２突起部が設けられ、
前記キャップを、前記プランジャー部の開口端部に挿入させて前記プランジャー部に対
して回転させることにより、前記第２突起部は、前記開口部に係合されてもよい。

本適用例に係る生体関連物質精製カートリッジによれば、キャップをプランジャー部に固定することができ、プランジャー部内の内容物が外部に漏れることを抑制することができる。

［適用例６］
本発明に係る生体関連物質精製カートリッジにおいて、
前記第２突起部が前記開口部に係合された状態で、前記キャップを前記シリンジ部に対して回転させることにより、前記プランジャー部は前記シリンジ部に対して回転されて、前記段部における前記挿入方向への移動の制限が解除されてもよい。

本適用例に係る生体関連物質精製カートリッジによれば、キャップのプランジャー部への固定と、プランジャー部の挿入方向への移動制限の解除と、を一連の動作で行うことができ、操作方法を簡素化することができる。

［適用例７］
本発明に係る生体関連物質精製カートリッジにおいて、
前記第１突起部は、前記挿入方向に延在する板状部材であってもよい。

本適用例に係る生体関連物質精製カートリッジによれば、意図せずにプランジャー部がシリンジ部に対して移動することを抑制することができる。

実施形態に係る容器組立体１の正面図である。 実施形態に係る容器組立体１の側面図である。 実施形態に係る容器組立体１の平面図である。 実施形態に係る容器組立体１の斜視図である。 実施形態に係る容器組立体１の図３におけるＡ−Ａ断面図である。 実施形態に係る容器組立体１の図３におけるＣ−Ｃ断面図である。 実施形態に係る容器組立体１の操作を説明する模式図である。 実施形態に係る容器組立体１の操作を説明する模式図である。 ＰＣＲ装置５０の概略構成図である。 ＰＣＲ装置５０のブロック図である。 実施形態に係るシリンジ部１２０の平面図である。 実施形態に係るシリンジ部１２０の断面図である。 実施形態に係るシリンジ部１２０の断面図である。 実施形態に係るプランジャー部１３０の側面図である。 実施形態に係るプランジャー部１３０の断面図である。 実施形態に係るキャップ１１０の正面図である。 実施形態に係るキャップ１１０の側面図である。 実施形態に係るキャップ１１０、シリンジ部１２０、及びプランジャー部１３０の操作を説明するための図である。 実施形態に係るキャップ１１０、シリンジ部１２０、及びプランジャー部１３０の操作を説明するための図である。 実施形態に係るキャップ１１０、シリンジ部１２０、及びプランジャー部１３０の操作を説明するための図である。 実施形態の第１変形例に係るシリンジ部１２０の断面図である。 実施形態の第１変形例に係るプランジャー部１３０の側面図である。 実施形態の第２変形例に係るシリンジ部１２０の断面図である。 実施形態の第２変形例に係るプランジャー部１３０の正面図である。 実施形態の第２変形例に係るプランジャー部１３０の側面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

本発明に係る生体関連物質精製カートリッジ（容器組立体）は、ＰＣＲを行うためのカートリッジであり、生体関連物質を精製する。ここで、生体関連物質としては、生体に関連した物質であって、核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡ）、ポリペプチド、タンパク質、多糖類などの生体高分子、タンパク質、酵素、ペプチド、ヌクレオチド、アミノ酸、ビタミンなどの生体由来の低分子有機化合物、及び無機化合物などを含む。以下の実施形態では、生体関連物質として核酸を用いて説明する。

本発明に係る生体関連物質精製カートリッジは、生体関連物質が吸着される物質結合性固相担体を含んでもよい。ここで、物質結合性固相担体は、生体関連物質を吸着すなわち可逆的な物理的結合により保持することが可能な物質である。物質結合性固相担体の形状は微粒子であることが好ましいが、これに限らず微細な繊維や網状体であってもよく、特に限定されない。物質結合性固相担体は、生体関連物質を吸着したまま容器組立体内を所望の方向へ移動させるため、磁性を有することが好ましい。以下の実施形態では、物質結合性固相担体として核酸を吸着する磁気ビーズ３０（後述の図７、図８を参照）を用いて説明する。

１．容器組立体の概要
まず、図１〜図４を用いて、本実施形態に係る容器組立体１の概要について説明する。図１は、実施形態に係る容器組立体１（以下、カートリッジということがある）の正面図である。図２は、実施形態に係る容器組立体１の側面図である。図３は、実施形態に係る容器組立体１の平面図である。図４は、実施形態に係る容器組立体１の斜視図である。なお、図１〜図３における容器組立体１の状態を正立状態として説明する。

容器組立体１は、吸着容器１００と、洗浄容器２００と、溶出容器３００と、反応容器４００と、を含む。容器組立体１は、吸着容器１００から反応容器４００まで連通する図示しない流路を形成する容器である。容器組立体１の流路は、一方の端部はキャップ１１０によって、他方の端部は底部４０２によって閉じられている。

容器組立体１は、吸着容器１００内で図示しない磁気ビーズに核酸を結合させ、磁気ビーズが洗浄容器２００内を移動する間に精製し、溶出容器３００内で図示しない溶出液液滴中に核酸を溶出させる前処理と、反応容器４００内で核酸を含む溶出液の液滴に対しポリメラーゼ反応の熱サイクル処理と、を行う容器である。

容器組立体１の材質は、特に限定されないが、例えば、ガラス、高分子、金属などとすることができる。容器組立体１の材質にガラスや高分子などの可視光において透明性を有する材質を選択すると、容器組立体１の外部から内部（空洞内）を観察することができるのでより好ましい。また、容器組立体１の材質に、磁力を透過する物質や非磁性体を選択すると、容器組立体１に図示しない磁気ビーズを通過させる場合などに、容器組立体１の外部から磁力を与えることによってこれを行うことが容易化されるため好ましい。容器組立体１の材質は、例えば、ポリプロピレン樹脂であることができる。

吸着容器１００は、内部に図示しない吸着液を収容する円筒状のシリンジ部１２０と、シリンジ部１２０の内部に挿入された可動式の押子であるプランジャー部１３０と、プランジャー部１３０の一方の端部に固定されるキャップ１１０と、を有する。吸着容器１００は、キャップ１１０をシリンジ部１２０に対して移動することでプランジャー部１３０をシリンジ部１２０の内面に摺動させ、シリンジ部１２０内に収容した図示しない吸着液を洗浄容器２００へ押し出すことができる。なお、吸着液については、後述する。

洗浄容器２００は、第１〜第３洗浄容器２１０，２２０，２３０を接合して組み立てることで得られる。第１〜第３洗浄容器２１０，２２０，２３０は、それぞれ内部に図示しないオイル層で仕切られた１つ以上の洗浄液層を有する。そして、第１〜第３洗浄容器２１０，２２０，２３０を接合することで、洗浄容器２００は内部に図示しない複数のオイル層によって区切られた複数の洗浄液層を有する。本実施形態の洗浄容器２００では第１〜第３洗浄容器２１０，２２０，２３０からなる３つの洗浄容器を用いた例について説明したが、これに限らず、洗浄液層の数に応じて適宜増減することができる。なお、洗浄液については、後述する。

溶出容器３００は、洗浄容器２００の第３洗浄容器２３０に接合され、内部に溶出液をプラグの形状を維持可能に収容する。ここで、「プラグ」とは、流路内において、特定の液体が一区画を占める場合の液体を意味する。より具体的には、特定の液体のプラグは、流路の長手方向において、実質的に当該特定の液体のみが内部を占める柱状のものを指し、液体のプラグによって流路の内部の一定の空間が区画されている状態を示す。ここでの実質的にとの表現は、プラグの周囲、すなわち流路の内壁に少量（例えば薄膜状）の他の物質（液体等）が存在していてもよいことを指す。なお、溶出液については、後述する。

核酸精製デバイス５は、吸着容器１００と、洗浄容器２００と、溶出容器３００と、を含む。

反応容器４００は、溶出容器３００に接合され、溶出容器３００から押し出された液体を受け入れる容器であると共に、熱サイクル処理時に検体を含む溶出液の液滴を収容する容器である。また、反応容器４００は、図示しない試薬を収容する。なお、試薬については、後述する。

２．容器組立体の詳細構造
次に、容器組立体１の詳細構造について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、実施形態に係る容器組立体１の図３におけるＡ−Ａ断面図である。図６は、実施形態に係る容器組立体１の図３におけるＣ−Ｃ断面図である。なお、実際には、容器組立体１は、洗浄液などの内容物が充填された状態で組み立てられるものであるが、図５及び図６では容器組立体１の構造を説明するため内容物の記載を省略する。

２−１．吸着容器
吸着容器１００は、シリンジ部１２０の一方の開口端部からプランジャー部１３０が挿入され、プランジャー部１３０の開口端部にはキャップ１１０が挿入されている。キャップ１１０は、その中央に通気部１１２を有し、プランジャー部１３０を操作したときに通気部１１２によってプランジャー部１３０の内圧の変化を抑えることができる。

プランジャー部１３０は、シリンジ部１２０の内周面を摺動する略円筒状の押子であり、キャップ１１０が挿入された開口端部と、該開口端部に対向する底部からシリンジ部１２０の長手方向に延びる棒状部１３２と、棒状部１３２の先端の先端部１３４と、を有する。棒状部１３２はプランジャー部１３０の底部の中央から突出しており、棒状部１３２の周囲には貫通孔が形成されてプランジャー部１３０内とシリンジ部１２０内とは連通す
る。

シリンジ部１２０は、容器組立体１の流路２の一部を構成し、プランジャー部１３０を収容する大径部と、該大径部より内径が小さい小径部と、大径部から小径部へ内径を縮径する縮径部と、該小径部の先端に吸着挿入部１２２と、吸着挿入部１２２の周囲を覆う円筒状の吸着カバー部１２６と、を有する。容器組立体１の流路２の一部となる大径部、小径部及び吸着挿入部１２２は、略円筒状である。

プランジャー部１３０の先端部１３４は、作業者への提供時において、シリンジ部１２０の小径部を封止して大径部及び縮径部と小径部とを仕切り、２つの区画を形成する。

シリンジ部１２０の吸着挿入部１２２は、洗浄容器２００における第１洗浄容器２１０の一方の開口端部である第１受入部２１４内に挿入して嵌合することでシリンジ部１２０と第１洗浄容器２１０とを接合する。吸着挿入部１２２の外周面と第１受入部２１４の内周面とは密着して内容物である液体が外部へ漏れることを防止する。

２−２．洗浄容器
洗浄容器２００は、容器組立体１の流路２の一部を構成し、第１〜第３洗浄容器２１０，２２０，２３０からなる組立体である。第１〜第３洗浄容器２１０，２２０，２３０は、基本的な構造は同じであるので、第１洗浄容器２１０の構造について説明し、第２、第３洗浄容器２２０，２３０についての説明は省略する。

第１洗浄容器２１０は、容器組立体１の長手方向に延びる略円筒状であって、一方の開口端部に形成された第１挿入部２１２と、他方の開口端部に形成された第１受入部２１４と、第１挿入部２１２の周囲を覆う円筒状の第１カバー部２１６と、を有する。

第１挿入部２１２の外径は第２受入部２２４の内径と略同じである。また、第１受入部２１４の内径は吸着挿入部１２２の外径と略同じである。

第１洗浄容器２１０の第１挿入部２１２を第２洗浄容器２２０の第２受入部２２４に挿入して嵌合することで、第１挿入部２１２の外周が第２受入部２２４の内周と密着してシールすると共に、第１洗浄容器２１０と第２洗浄容器２２０とを接合する。同様にして、第１〜第３洗浄容器２１０，２２０，２３０が連結されて洗浄容器２００を形成する。ここで「シールする」とは、少なくとも容器等に収容された液体または気体が外部に漏れないように封ずることであり、外部から内部へ液体または気体が侵入することを封ずることを含んでもよい。

２−３．溶出容器
溶出容器３００は、容器組立体１の長手方向に延びる略円筒状であって、容器組立体１の流路２の一部を構成する。溶出容器３００は、一方の開口端部に形成された溶出挿入部３０２と、他方の開口端部に形成された溶出受入部３０４と、を有する。

溶出受入部３０４の内径は第３洗浄容器２３０の第３挿入部２３２の外径と略同じである。第３挿入部２３２を溶出受入部３０４に挿入して嵌合することで、第３挿入部２３２の外周が溶出受入部３０４の内周と密着してシールすると共に、第３洗浄容器２３０と溶出容器３００とを接合する。

２−４．反応容器
反応容器４００は、容器組立体１の長手方向に延びる略円筒状であって、容器組立体１の流路２の一部を構成する。反応容器４００は、開口端部に形成された反応受入部４０４
と、他方の閉じた端部に形成された底部４０２と、反応受入部４０４を覆うリザーバー部４０６と、を有する。

反応受入部４０４の内径は、溶出容器３００の溶出挿入部３０２の外径と略同じである。溶出挿入部３０２を反応受入部４０４に挿入して嵌合することで、溶出容器３００と反応容器４００は接合する。

反応受入部４０４の周囲には所定の空間を有するリザーバー部４０６が設けられる。リザーバー部４０６は、プランジャー部１３０の移動によって反応容器４００から溢れ出る液体を受容できる容積を有する。

３．容器組立体の内容物及び容器組立体の操作
次に、容器組立体１の内容物について図７の（ａ）を用いて説明し、容器組立体１の操作について図７及び図８を用いて説明する。図７は、実施形態に係る容器組立体１の操作を説明する模式図である。図８は、実施形態に係る容器組立体１の操作を説明する模式図である。なお、図７及び図８では内容物の状態を説明するため、各容器を流路２で表現し、外形状や接合構造については省略している。

３−１．内容物
図７の（ａ）は、図１の状態における流路２内の内容物の状態を示す。流路２内の内容物は、キャップ１１０側から反応容器４００へ向かって順に、吸着液１０、第１オイル２０、第１洗浄液１２、第２オイル２２、第２洗浄液１４、第３オイル２４、磁気ビーズ３０、第３オイル２４、第３洗浄液１６、第４オイル２６、溶出液３２、第４オイル２６、試薬３４である。

流路２は、容器組立体１の長手方向に直交する面の断面積が大きい部分（流路２の太い部分）と小さい部分（流路２の細い部分）とが交互に配置される。第１〜第４オイル２０，２２，２４，２６及び溶出液３２は、その各液の一部または全部が流路２の細い部分に収容されている。流路２の細い部分の断面積は、隣接する互いに混和しない液体（流体であってもよい。以下同じ）の界面が流路２の細い部分に配置された場合に、その界面を安定に維持可能な面積を有する。したがって、流路２の細い部分に配置された液体によって、その液体とその液体の上下に配置された他の液体との配置関係を安定に維持することができる。また、流路２の細い部分に配置された液体と流路２の太い部分に配置された他の液体との界面が流路２の太い部分に形成される場合であっても、強い衝撃によってその界面が乱れても、静止した状態に置くことで、界面は所定の位置で安定に形成される。

流路２の細い部分は、吸着挿入部１２２、第１挿入部２１２、第２挿入部２２２、第３挿入部２３２、溶出挿入部３０２の内側に形成され、溶出容器３００においては溶出挿入部３０２を超えて上方へ延在する。なお、流路２の細い部分に収容された液体は、容器を組み立てる前であっても安定に維持される。

３−１−１．オイル
第１〜第４オイル２０，２２，２４，２６は、いずれもオイルからなり、図７の状態において各オイルの前後の液体の間でプラグとして存在する。第１〜第４オイル２０，２２，２４，２６がプラグとして存在するために、各オイルの前後で隣接する液体は、互いに相分離する液体、すなわち混和しない液体が選択される。また、第１〜第４オイル２０，２２，２４，２６を構成するオイルは、互いに異なる種類のオイルであってもよい。これらに用いることができるオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル等のシリコーン系オイル、パラフィン系オイル及びミネラルオイル並びにそれらの混合物から選択される一種を挙げることができる。

３−１−２．吸着液
吸着液１０とは、磁気ビーズ３０に核酸を吸着させる場となる液体のことを指し、例えば、カオトロピック物質を含む水溶液である。吸着液１０としては、例えば、５Ｍグアニジンチオシアン酸塩、２％Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００、５０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ７．２）を用いることができる。吸着液１０はカオトロピック物質を含有すれば特に限定されないが、吸着液１０には細胞膜の破壊あるいは細胞中に含まれるタンパク質を変性させる目的で界面活性剤を含有させてもよい。この界面活性剤としては、一般に細胞等からの核酸抽出に使用されるものであれば特に限定されないが、具体的には、Ｔｒｉｔｏｎ−Ｘなどのトリトン系界面活性剤やＴｗｅｅｎ２０などのツイーン系界面活性剤のような非イオン性界面活性剤、Ｎ−ウラロイルサルコシンナトリウム（ＳＤＳ）等の陰イオン性界面活性剤が挙げられるが、特に非イオン性界面活性剤を、０．１％〜２％の範囲となるように使用するのが好ましい。さらには、２−メルカプトエタノールあるいはジチオスレイトール等の還元剤を含有させることが好ましい。溶解液は、緩衝液であってもよいが、ｐＨ６〜８の中性であることが好ましい。これらのことを考慮し、具体的には、３Ｍ〜７Ｍのグアニジン塩、０％〜５％の非イオン性界面活性剤、０ｍＭ〜０．２ｍＭのＥＤＴＡ、０Ｍ〜０．２Ｍの還元剤等を含有することが好ましい。

ここで、カオトロピック物質とは、水溶液中でカオトロピックイオン（イオン半径の大きな１価の陰イオン）を生じ、疎水性分子の水溶性を増加させる作用を有しており、核酸の固相担体への吸着に寄与するものであれば、特に限定されない。具体的には、グアニジン塩酸塩、ヨウ化ナトリウム、過塩素酸ナトリウム等が挙げられるが、これらのうち、タンパク質変成作用の強いグアニジンチオシアン酸塩またはグアニジン塩酸塩が好ましい。これらのカオトロピック物質の仕様濃度は、各物質によって異なり、例えば、グアニジンチオシアン酸塩を使用する場合には、３Ｍ〜５．５Ｍの範囲で、グアニジン塩酸塩を使用する場合は、５Ｍ以上で使用するのが好ましい。

水溶液中にカオトロピック物質が存在することによって、水溶液中の核酸は、水子に囲まれて存在するよりも、固体に吸着して存在するほうが熱力学的に有利となるため、磁気ビーズ３０の表面に吸着することとなる。

３−１−３．洗浄液
第１〜第３洗浄液１２，１４，１６は、核酸の結合した磁気ビーズ３０を洗浄するものである。

第１洗浄液１２は、第１オイル２０及び第２オイル２２のいずれとも相分離する液体である。第１洗浄液１２は、水または低塩濃度水溶液であることが好ましく、低塩濃度水溶液の場合、緩衝液であることが好ましい。低塩濃度水溶液の塩濃度は、１００ｍＭ以下が好ましく、５０ｍＭ以下がより好ましく、１０ｍＭ以下が最も好ましい。また、第１洗浄液１２は、上述したような界面活性剤を含有してもよく、ｐＨは特に限定されない。第１洗浄液１２を緩衝液とするための塩は特に限定されないが、トリス、ヘペス、ピペス、リン酸などの塩が好ましい。さらに、第１洗浄液１２は、アルコールを核酸の担体への吸着、逆転写反応、ＰＣＲ反応などを阻害しない量だけ含むことが好ましい。この場合、アルコール濃度は特に限定されない。

なお、第１洗浄液１２にカオトロピック物質を含有させてもよい。例えば、第１洗浄液１２にグアニジン塩酸塩を含有させると、磁気ビーズ３０等に吸着した核酸の吸着を維持または強化しつつ磁気ビーズ３０等を洗浄することができる。

第２洗浄液１４は、第２オイル２２及び第３オイル２４のいずれとも相分離する液体で
ある。第２洗浄液１４は、基本的に、第１洗浄液１２と同じでも異なる組成であってもよいが、カオトロピック物質を事実上含まない溶液であるほうが好ましい。後の溶液に、カオトロピック物質の持ち込みを無くすためである。第２洗浄液１４としては、例えば５ｍＭトリス塩酸緩衝液からなってもよい。第２洗浄液１４は、上述したように、アルコールを含むことが好ましい。

第３洗浄液１６は、第３オイル２４及び第４オイル２６のいずれとも相分離する液体である。第３洗浄液１６は、基本的に、第２洗浄液１４と同じでも異なる組成であってもよいが、アルコールを含まない。また、第３洗浄液１６は、アルコールを反応容器４００に持ち込むことを防止するためにクエン酸を含むことができる。

３−１−４．磁気ビーズ
磁気ビーズ３０は、核酸を吸着するビーズであり、容器組立体１の外にある磁石３によって移動させることができるように比較的強い磁性を有することが好ましい。磁気ビーズ３０は、例えば、シリカビーズまたはシリカコーティングされたビーズであってもよい。磁気ビーズ３０は、好ましくはシリカコーティングされたビーズであってもよい。

３−１−５．溶出液
溶出液３２は、第４オイル２６と相分離する液体であり、溶出容器３００中の流路２内で第４オイル２６，２６に挟まれたプラグとして存在する。溶出液３２は、磁気ビーズ３０に吸着した核酸を、磁気ビーズ３０から溶出液３２中に溶出させる液体である。また、溶出液３２は、加熱によって第４オイル２６中で液滴となる。溶出液３２は、例えば、純水を用いることができる。ここで、「液滴」とは、自由表面で囲まれた液体である。

３−１−６．試薬
試薬３４は、反応に必要な成分を含む。試薬３４は、反応容器４００における反応がＰＣＲである場合には、溶出液の液滴３６（図８を参照）の中に溶出させた標的核酸（ＤＮＡ）を増幅するためＤＮＡポリメラーゼなどの酵素及びプライマー（核酸）と、増幅産物を検出するための蛍光プローブのうち少なくとも一つが含まれていることができ、ここでは、プライマー、酵素及び蛍光プローブの全てが含まれている。試薬３４は、第４オイル２６とは相溶せず、核酸を含む溶出液３２の液滴３６に接すると溶けて反応するものであり、反応容器４００内の流路２の重力方向における最下部の領域に固体状態で存在する。例えば、試薬３４は、凍結乾燥（フリーズドライ）したものを用いることができる。

３−２．容器組立体の操作
容器組立体１の操作の一例として、図７及び図８を用いて説明する。

容器組立体１の操作は、
（Ａ）吸着容器１００、洗浄容器２００、溶出容器３００及び反応容器４００を接合して容器組立体１を組み立てる工程と、
（Ｂ）吸着液１０が収容された吸着容器１００に、核酸を含有する検体を導入する工程と、
（Ｃ）第２洗浄容器２２０から吸着容器１００へ磁気ビーズ３０を移動する工程と、
（Ｄ）吸着容器１００を揺動して核酸を磁気ビーズ３０に吸着させる工程と、
（Ｅ）吸着容器１００から、第１オイル２０、第１洗浄液１２、第２オイル２２、第２洗浄液１４、第３オイル２４、第３洗浄液１６及び第４オイル２６の順に通過して、溶出容器３００へ、核酸が吸着した磁気ビーズ３０を移動する工程と、
（Ｆ）溶出容器３００内で、溶出液３２に対して磁気ビーズ３０から核酸を溶出させる工程と、
（Ｇ）核酸を含む液滴を反応容器４００内の試薬３４に接触させる工程と、
を含む。

以下、各工程について順番に説明する。

（Ａ）容器組立体１を組み立てる工程
図７の（ａ）に示すように、組み立てる工程は、吸着容器１００から反応容器４００までを接合して、吸着容器１００から反応容器４００まで連続する流路２を形成するように容器組立体１を組み立てる。なお、図７の（ａ）では、吸着容器１００はキャップ１１０が装着されているが、キャップ１１０をプランジャー部１３０に装着するのは（Ｂ）工程の後である。

より具体的には、反応容器４００の反応受入部４０４に溶出容器３００の溶出挿入部３０２を挿入し、溶出容器３００の溶出受入部３０４に第３洗浄容器２３０の第３挿入部２３２を挿入し、第３洗浄容器２３０の第３受入部２３４に第２洗浄容器２２０の第２挿入部２２２を挿入し、第２洗浄容器２２０の第２受入部２２４に第１洗浄容器２１０の第１挿入部２１２を挿入し、第１洗浄容器２１０の第１受入部２１４に吸着容器１００の吸着挿入部１２２を挿入する。

（Ｂ）検体を導入する工程
導入する工程は、例えば検体が付着した綿棒を、吸着容器１００のキャップ１１０が装着される開口から吸着液１０の中に差し入れ、吸着液１０にこれを浸漬して行う。より具体的には、吸着容器１００のシリンジ部１２０に挿入された状態のプランジャー部１３０の一方の端部にある開口から綿棒を差し入れる。次に、綿棒を吸着容器１００から取り出し、キャップ１１０を装着する。これが図７の（ａ）の状態である。また、検体は、ピペット等によって吸着容器１００へ導入してもよい。また、検体がペースト状や固体状であれば、例えば、吸着容器１００へ匙やピンセット等によりプランジャー部１３０の内壁に付着させたり投入したりしてもよい。図７の（ａ）に示すように、シリンジ部１２０及びプランジャー部１３０の中は途中まで吸着液１０が充填されているが、キャップ１１０の装着される開口側には空間が残されている。

検体には標的となる核酸が含まれている。以下、これを単に標的核酸ということがある。標的核酸は、例えば、ＤＮＡやＲＮＡ（ＤＮＡ：Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ、及び／又はＲＮＡ：Ｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ Ａｓｉｄ）である。標的核酸は、検体から抽出され、後述する溶出液３２に溶出された後、例えばＰＣＲの鋳型として利用される。検体としては、血液、鼻腔粘液、口腔粘膜、その他各種の生体試料などが挙げられる。

（Ｃ）磁気ビーズを移動する工程
磁気ビーズ３０を移動する工程は、図７の（ａ）に示すように第２洗浄容器２２０の第３オイル２４，２４に挟まれてプラグ状に存在する磁気ビーズ３０を、容器外部に配置した磁石３の磁力を印加した状態で、磁石３を吸着容器１００へ向かって移動させることによって行う。

この磁気ビーズ３０の移動に合わせて、あるいはこれより先にキャップ１１０及びプランジャー部１３０をシリンジ部１２０から抜き出す方向へ移動して、吸着液１０内の検体をプランジャー部１３０内からシリンジ部１２０内へ移動させる。このプランジャー部１３０の移動によって、先端部１３４によって塞がれていた流路２は吸着液１０へ連通する。

磁気ビーズ３０は、磁石３の移動に伴って流路２内を上昇し、図７の（ｂ）に示すよう
に、検体のある吸着液１０内へ到達する。

（Ｄ）核酸を磁気ビーズに吸着させる工程
核酸を吸着させる工程は、吸着容器１００を揺動させて行われる。この工程は、吸着容器１００の開口がキャップ１１０によって吸着液１０が漏れ出さないように封止されているので、効率的に行うことができる。この工程により、標的核酸は、カオトロピック剤の作用により、磁気ビーズ３０の表面に吸着される。この工程では、磁気ビーズ３０の表面に標的核酸以外の核酸や蛋白質が吸着してもよい。

吸着容器１００を揺動させる方法としては、公知のボルテックスシェイカーなどの装置を用いてもよいし、作業者の手で振り混ぜてもよい。また、磁気ビーズ３０の磁性を利用して、外部から磁場を与えながら吸着容器１００を揺動してもよい。

（Ｅ）核酸が吸着した磁気ビーズを移動する工程
核酸が吸着した磁気ビーズ３０を移動する工程は、吸着容器１００、洗浄容器２００及び溶出容器３００の外部から磁石３の磁力を印加しながら移動することによって磁気ビーズ３０を吸着液１０、第１〜第４オイル２０，２２，２４，２６及び第１〜第３洗浄液１２，１４，１６の中を移動させる。

磁石３は、例えば、永久磁石、電磁石等を用いることができる。また、磁石３は、作業者の手で動かして行ってもよいし、機械装置等を利用して行ってもよい。磁気ビーズ３０は、磁力によって引き寄せられる性質を有しているため、この性質を利用して、吸着容器１００、洗浄容器２００、そして溶出容器３００へと、磁石３の相対的な配置を変化させて、流路２内を移動させる。磁気ビーズ３０が各洗浄液を通過するときの速度は特に限定されないし、同一洗浄液内で流路２の長手方向に沿って往復するようにして移動させてもよい。なお、磁気ビーズ３０以外の粒子等をチューブ内で移動させる場合は、例えば、重力や電位差を利用してこれを行うことができる。

（Ｆ）核酸を溶出させる工程
核酸を溶出させる工程は、溶出容器３００内で、溶出液の液滴３６に対して磁気ビーズ３０から核酸を溶出させる。図７における溶出液３２は、溶出容器３００の流路の細い部分にプラグとして存在していたが、上記のように磁気ビーズ３０を移動させる間に、反応容器４００を加熱することで内容液が膨張し、図８に示すように液滴３６として溶出容器３００内を上方へ移動している。そして、図８の（ａ）に示すように、磁気ビーズ３０が溶出容器３００の溶出液の液滴３６に到達すると、溶出液の作用により、磁気ビーズ３０に吸着された標的核酸が、溶出液の液滴３６内に溶出する。

（Ｇ）試薬３４に接触させる工程
試薬３４に接触させる工程は、核酸を含む液滴３６を反応容器４００内の最下部にある試薬３４に接触させる。具体的には、図８の（ｂ）に示すように、キャップ１１０を押し、プランジャー部１３０の先端部１３４によって第１オイル２０を押し下げることで、磁石３の磁力が印加された磁気ビーズ３０を所定位置に維持したまま、標的核酸が溶出した溶出液の液滴３６が反応容器４００へ移動し、反応容器４００の最下部にある試薬３４に接触する。液滴３６が接触した試薬３４は溶けて溶出液中の標的核酸と混ざり合い、例えば熱サイクルを用いたＰＣＲを実施することができる。

４．ＰＣＲ装置
図９及び図１０を用いて、容器組立体１を用いて核酸溶出処理及びＰＣＲを行うＰＣＲ装置５０について説明する。図９は、ＰＣＲ装置５０の概略構成図である。図１０は、ＰＣＲ装置５０のブロック図である。

ＰＣＲ装置５０は、回転機構６０と、磁石移動機構７０と、押圧機構８０と、蛍光測定器５５と、コントローラー９０と、を有する。

４−１．回転機構
回転機構６０は、回転用モーター６６とヒーター６５とを含み、回転用モーター６６を駆動することにより容器組立体１及びヒーター６５を回転する。回転機構６０が容器組立体１及びヒーター６５を回転して上下反転させることによって、反応容器４００の流路内において標的核酸を含む液滴が移動し、熱サイクル処理が行われる。

ヒーター６５は、図示しない複数のヒーターを含み、例えば、溶出用、高温用及び低温用のヒーターを含むことができる。溶出用ヒーターは、容器組立体１のプラグ状の溶出液を加熱し、標的核酸の磁気ビーズから溶出液への溶出を促進する。高温用ヒーターは、反応容器４００の流路の上流側の液体を低温用ヒーターよりも高い温度に加熱する。低温用ヒーターは、反応容器の流路の底部４０２を加熱する。高温用ヒーターと低温用ヒーターによって、反応容器４００の流路内の液体に温度勾配を形成することができる。ヒーター６５には、温度制御装置が設けられ、コントローラー９０からの指令に従って、容器組立体１内の液体を処理に適した温度に設定できる。

ヒーター６５は、反応容器４００の底部４０２の外壁が露出する開口を有する。蛍光測定器５５は、その開口から溶出液の液滴の輝度を測定する。

４−２．磁石移動機構
磁石移動機構７０は、磁石３を移動させる機構である。磁石移動機構７０は、容器組立体１内の磁気ビーズを磁石３に引き寄せるとともに、磁石３を移動させることによって磁気ビーズを容器組立体１内で移動させる。磁石移動機構７０は、一対の磁石３と、昇降機構と、揺動機構と、を有する。

揺動機構は、一対の磁石３を図９の左右方向（図９の前後方向であってもよい）に揺動させる機構である。一対の磁石３は、ＰＣＲ装置５０に装着された容器組立体１を左右方向から挟みこむように配置（図７、図８を参照）され、容器組立体１の流路と直交する方向（ここでは図９の左右方向）で磁気ビーズと磁石３との距離を近接させることができる。したがって、一対の磁石３を左右方向に矢印のように揺動させると、その動きに合わせて容器組立体１内の磁気ビーズが左右方向に移動する。昇降機構は、磁石３を上下方向に移動させ、磁石３の移動に合わせて磁気ビーズを図９の上下方向に移動させることができる。

４−３．押圧機構
押圧機構８０は、容器組立体１のプランジャー部を押す機構であり、プランジャー部が押圧機構８０によって押されることによって、溶出容器３００内の液滴が反応容器４００内に押し出され、反応容器４００内でＰＣＲを実施することができるようになる。

図９では、押圧機構８０を正立した容器組立体１の上方に配置して示しているが、押圧機構８０がプランジャー部を押す方向は、図９における上下方向ではなく、例えば、上下方向に対して４５度傾いていてもよい。このようにすることで、磁石移動機構７０と干渉しない位置に押圧機構８０を配置することが容易になる。

４−４．蛍光測定器
蛍光測定器５５は、反応容器４００の液滴の輝度を測定する測定器である。蛍光測定器５５は、反応容器４００の底部４０２に対向する位置に配置される。なお、蛍光測定器５
５は、マルチプレックスＰＣＲに対応できるように、複数の波長域の輝度検出が可能であると望ましい。

４−５．コントローラー
コントローラー９０は、ＰＣＲ装置５０の制御を行う制御部である。コントローラー９０は、例えばＣＰＵなどのプロセッサーと、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶装置とを有する。記憶装置には各種プログラム及びデータが記憶されている。また、記憶装置は、プログラムを展開する領域を提供する。プロセッサーが記憶装置に記憶されたプログラムを実行することによって、各種の処理が実現される。

例えば、コントローラー９０は、回転用モーター６６を制御して、容器組立体１を所定の回転位置まで回転させる。回転機構６０には図示しない回転位置センサが設けられており、コントローラー９０は、回転位置センサの検出結果に応じて回転用モーター６６を駆動・停止させる。

また、コントローラー９０は、ヒーター６５を制御して、ヒーターをオン・オフ制御して発熱させ、容器組立体１内の液体を所定の温度まで加熱する。

また、コントローラー９０は、磁石移動機構７０を制御して、磁石３を上下方向に移動させ、図示しない位置センサの検出結果に応じて磁石３を図９の左右方向に揺動させる。

また、コントローラー９０は、蛍光測定器５５を制御して、反応容器４００内の液滴の輝度を測定する。この測定結果は、コントローラー９０の図示しない記憶装置に保存される。

このＰＣＲ装置５０に容器組立体１を装着し、上記３−２の（Ｃ）〜（Ｇ）の工程を実施することができ、さらにＰＣＲを実施することができる。

５．シリンジ部、プランジャー部、及びキャップの詳細な説明
本実施形態に係る生体関連物質精製カートリッジ（容器組立体）１の、シリンジ部１２０、プランジャー部１３０、及びキャップ１１０について、図面を参照しながら詳細に説明する。

５−１．シリンジ部
図１１は、実施形態に係るシリンジ部１２０を模式的に示す平面図である。図１２は、実施形態に係るシリンジ部１２０を模式的に示す図１１のＡ−Ａ線断面図である。図１３は、実施形態に係るシリンジ部１２０を模式的に示す図１１のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図１１に示すＡ−Ａ線の断面は、上述した図３に示すＡ−Ａ線の断面に相当する。また、便宜上、図１２及び図１３では、カートリッジ１内の内容物の図示を省略している。

シリンジ部１２０は、図１１〜図１３に示すように、プランジャー部１３０が挿入される開口端部５０２を有している。

シリンジ部１２０の内周面５０４には、第１突起部５１０が設けられている。第１突起部５１０は、内周面５０４から内側に向けて突出している。図示の例では、シリンジ部１２０は、プランジャー部１３０を収容する第１部分（大径部）５０５と、第１部分５０５よりも内径の小さい第２部分（小径部）５０６と、第１部分５０５から第２部分５０６へ内径を縮径する第３部分（縮径部）５０７と、を有している。第１突起部５１０は、例えば、第１部分５０５及び第３部分５０７の内周面５０４に設けられている。第１突起部５１０は、開口端部５０２までは延在しておらず、例えば、第１部分５０５と第３部分５０
７との境近傍から、第１部分５０５の長さ（流路２の延在方向における第１部分５０５の長さ）の１／４〜１／２程度まで延在している。

第１突起部５１０の数は、特に限定されないが、図示の例では、第１突起部５１０は２つ設けられ、２つの第１突起部５１０は、互いに対向する位置に設けられている。第１突起部５１０の形状は、特に限定されないが、図１３に示す例では、第１突起部５１０は、幅Ｗを有して、流路２の延在方向（シリンジ部１２０の長手方向）に沿って延在する略棒状の形状を有している。第１突起部５１０は、例えば、プランジャー部１３０のシリンジ部１２０に対する挿入方向Ａ（後述する図１４及び図１５参照）に延在する板状部材である。

５−２．プランジャー部
図１４は、実施形態に係るプランジャー部１３０を模式的に示す側面図である。図１５は、実施形態に係るプランジャー部１３０を模式的に示す断面図であって、図１３に示す断面に相当している。なお、便宜上、図１５では、カートリッジ１内の内容物の図示を省略している。

プランジャー部１３０は、シリンジ部１２０の第１部分５０５側から挿入可能である。図示の例では、プランジャー部１３０は、シリンジ部１２０の開口端部５０２に挿入されている。プランジャー部１３０は、図１４及び図１５に示すように、キャップ１１０が挿入される開口端部６０２を有している。

プランジャー部１３０の外周面６０４には、図１４に示すように、溝部６１０が設けられている。プランジャー部１３０は、第１部分５０５の内周面５０４に篏合可能な筒状部１３１、及び筒状部１３１の端部（底部）６０６に支持された第２部分５０６の内周面５０４に篏合可能な棒状部１３２を有している。図示の例では、溝部６１０は、筒状部１３１の外周面６０４に設けられた環状のフランジ部６０８から、開口端部６０２に対向する底部６０６まで、延在している。フランジ部６０８は、シリンジ部１２０の第１部分５０５の内周面５０４とシールし、シリンジ部１２０内の液体が外部に漏れることを抑制することができる。

溝部６１０は、プランジャー部１３０のシリンジ部１２０に対する挿入方向（開口端部６０２から底部６０６に向かう方向）Ａに延在している第１部分６１２と、第１部分６１２と連続して挿入方向Ａに延在し、第１部分６１２と異なる幅を有する第２部分６１４と、を有している。

溝部６１０の第１部分６１２は、溝部６１０の第２部分６１４よりも挿入方向Ａの手前側（開口端部６０２側）に設けられている。第２部分６１４は、第１部分６１２よりも挿入方向Ａの奥側（底部６０６側）に設けられている。図示の例では、第２部分６１４の幅Ｗ２は、第１部分６１２の幅Ｗ１よりも大きい。第１部分６１２の幅Ｗ１は、第１突起部５１０の幅Ｗと同じであってもよいし、幅Ｗよりもやや大きくてもよい。第２部分６１４の幅Ｗ２は、第１突起部５１０の幅Ｗよりも大きい。

溝部６１０は、第１部分６１２の幅Ｗ１と第２部分６１４の幅Ｗ２との差によって形成されている段部６１６を有している。段部６１６は、例えば、挿入方向Ａと直交する方向に延在する溝部６１０の内面によって形成されている。図示の例では、溝部６１０の一方側の（図１４において右側の）第１内側面６１ａにおいて段部６１６が設けられ、溝部６１０の他方側の側面（図１４において左側の）第２内側面６１ｂは平坦な面である。なお、内面側面６１ａ，６１ｂは、挿入方向Ａに沿って延在し、互いに対向する面である。例えば、第１部分６１２は、フランジ部６０８から段部６１６まで延在し、第２部分６１４
は、段部６１６から底部６０６まで延在している。

溝部６１０の数は、第１突起部５１０の数と同じである。例えば第１突起部５１０が２つ設けられている場合、溝部６１０も２つ設けられている。２つの溝部６１０は、互いに対向する位置に設けられている。そのため、生体関連物質精製カートリッジ１は、シリンジ部１２０にプランジャー部１３０を挿入する際に、シリンジ部１２０に対するプランジャー部１３０の挿入可能な向き（シリンジ部１２０に対するプランジャー部１３０の、挿入方向Ａと平行な軸まわりの角度）を２種類有することができる。したがって、生体関連物質精製カートリッジ１では、例えば第１突起部及び溝部が１つずつ設けられている場合に比べて、シリンジ部１２０に対するプランジャー部１３０の向きを容易に設定することができる。

プランジャー部１３０の筒状部１３１の内周面６２２には、図１５に示すように、開口部６２４が設けられている。図示の例では、開口部６２４は、プランジャー部１３０の外壁を貫通して設けられている。開口部６２４は、フランジ部６０８よりも挿入方向Ａの手前側に設けられている。開口部６２４の数は、後述するキャップ１１０の第２突起部７１０の数と同じである。例えば第２突起部７１０が２つ設けられている場合、開口部６２４も２つ設けられている。２つの開口部６２４は、互いに対向する位置に設けられている。

プランジャー部１３０の筒状部１３１の内周面６２２には、凹部６２６が設けられている。凹部６２６は、開口端部６０２から開口部６２４まで設けられている。開口部６２４は、凹部６２６の側方に位置している。

５−３．キャップ
図１６は、実施形態に係るキャップ１１０を模式的に示す正面図である。図１７は、実施形態に係るキャップ１１０を模式的に示す側面図である。

キャップ１１０は、プランジャー部１３０の開口端部６０２を塞ぐ。キャップ１１０の外周面７０２には、図１６及び図１７に示すように、第２突起部７１０が設けられている。第２突起部７１０の数は、特に限定されないが、図示の例では、第２突起部７１０は２つ設けられ、２つの第２突起部７１０は、互いに対向する位置に設けられている。第２突起部７１０の形状は、特に限定されないが、図示の例では、直方体の形状を有している。

５−４．操作
図１８〜図２０は、実施例に係るキャップ１１０、シリンジ部１２０、及びプランジャー部１３０の操作を説明するための図である。なお、便宜上、図１８〜図２０では、シリンジ部１２０の第１突起部５１０を破線で示し、シリンジ部１２０の第１突起部５１０以外の部分を省略している。

図１８に示すように、シリンジ部１２０の第１突起部５１０とプランジャー部１３０の段部６１６とが接した状態で、開口端部６０２から、プランジャー部１３０内に検体を導入する。

次に、開口端部６０２にキャップ１１０を挿入させて、開口端部６０２を塞ぐ。キャップ１１０は、プランジャー部１３０の内周面６２２に設けられた凹部６２６に従って（凹部６２６にガイドされて）、プランジャー部１３０に対して挿入方向Ａに移動する。キャップ１１０の挿入によってプランジャー部１３０には、挿入方向Ａの力が生じるが、段部６１６が第１突起部５１０に接しているため、プランジャー部１３０の挿入方向Ａへの移動は制限される。すなわち、第１突起部５１０は、ストッパーとしての機能を有しているといえる。

図１９に示すように、キャップ１１０が開口端部６０２に挿入された状態で、キャップ１１０をプランジャー部１３０に対して回転させる。図示の例では、キャップ１１０を、プランジャー部１３０の中心軸Ｃまわりに矢印Ｒ１方向に回転させる。これにより、第２突起部７１０は開口部６２４に係合され、キャップ１１０はプランジャー部１３０に固定される。なお、開口部６２４は、第２突起部７１０と係合されてキャップ１１０をプランジャー部１３０に固定することができれば、プランジャー部１３０の外壁を貫通している必要はなく、内周面６２２に設けられた有底の凹部であってもよい。

図２０に示すように、第２突起部７１０が開口部６２４に係合された状態で、キャップ１１０をシリンジ部１２０に対して回転させる。図示の例では、キャップ１１０を、プランジャー部１３０の中心軸Ｃまわりに矢印Ｒ２方向に回転させる。矢印Ｒ２方向は、図１９に示す矢印Ｒ１方向と同じである。これにより、プランジャー部１３０はシリンジ部１２０に対して回転されて、第１突起部５１０は、段部６１６から離れて第２内側面６１ｂと接する。プランジャー部１３０のシリンジ部１２０に対する回転は、第１突起部５１０が第２内側面６１ｂに接して停止される。その結果、第１突起部５１０は、第１部分６１２の挿入方向Ａの奥側に位置し、段部６１６における挿入方向Ａへの移動（プランジャー部１３０の移動）の制限は、解除される。そして、溝部６１０内を第１突起部５１０が移動することにより、プランジャー部１３０は、シリンジ部１２０に対して挿入方向Ａに移動可能となる。第２内側面６１ｂは、平坦な面であるため、プランジャー部１３０は、スムーズに挿入方向Ａに移動することができる。

その後、例えばカートリッジ１を、図９に示すＰＣＲ装置５０にセットし、プランジャー部１３０をシリンジ部１２０に対して挿入方向Ａに移動させて、液滴３６を反応容器４００に移動させる。

カートリッジ１は、例えば、以下の特徴を有する。

カートリッジ１では、溝部６１０内を第１突起部５１０が移動することにより、プランジャー部１３０は、シリンジ部１２０に対して挿入方向Ａに移動可能であり、溝部６１０は、第１突起部５１０と接してプランジャー部１３０の挿入方向Ａへの移動を制限する段部６１６を有し、段部６１６におけるプランジャー部１３０の挿入方向Ａへの移動の制限は、プランジャー部１３０をシリンジ部１２０に対して回転させることにより、解除される。そのため、カートリッジ１では、例えばプランジャー部１３０の開口端部６０２にキャップ１１０を挿入する際に、プランジャー部１３０に挿入方向Ａの力が生じたとしても、該力によってプランジャー部１３０がシリンジ部１２０に対して挿入方向Ａに移動して液滴３６が反応容器４００に移動されることを抑制することができる。このように、カートリッジ１では、ユーザーが誤ってプランジャー部１３０を押し込んでプランジャー部１３０がシリンジ部１２０に対して移動することを抑制することができる。したがって、カートリッジ１では、意図せずにプランジャー部１３０がシリンジ部１２０に対して移動することを抑制することができる。

カートリッジ１では、キャップ１１０を、プランジャー部１３０の開口端部６０２に挿入させてプランジャー部１３０に対して回転させることにより、第２突起部７１０は、開口部６２４に係合される。これにより、カートリッジ１では、キャップ１１０をプランジャー部１３０に固定することができ、プランジャー部１３０内の内容物（例えば吸着液１０）が外部に漏れることを抑制することができる。

カートリッジ１では、第２突起部７１０が開口部６２４に係合された状態で、キャップ１１０をシリンジ部１２０に対して回転させることにより、プランジャー部１３０はシリ
ンジ部１２０に対して回転されて、段部６１６における挿入方向Ａへの移動の制限が解除される。そのため、カートリッジ１では、キャップ１１０のプランジャー部１３０への固定と、プランジャー部１３０の挿入方向Ａへの移動制限の解除と、を一連の動作で行うことができる。したがって、カートリッジ１では、操作方法を簡素化することができる。

６．変形例
６−１．第１変形例
本実施形態の第１変形例に係る生体関連物質精製カートリッジ７について、図面を参照しながら説明する。図２１は、第１変形例に係る生体関連物質精製カートリッジ７のシリンジ部１２０を模式的に示す断面図であって、図１３に示す断面に相当している。図２２は、第１変形例に係る生体関連物質精製カートリッジ７のプランジャー部１３０を模式的に示す側面図である。なお、便宜上、図２１では、カートリッジ７内の内容物の図示を省略している。

以下、本実施形態の第１変形例に係る生体関連物質精製カートリッジ７において、本実施形態に係る生体関連物質精製カートリッジ１の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。このことは、後述する本実施形態の第２変形例に係る生体関連物質精製カートリッジについても同様である。

カートリッジ７では、第１突起部５１０及び溝部６１０の形状が、上述したカートリッジ１と異なる。カートリッジ１では、図１３に示すように、第１突起部５１０は、略棒状の形状を有していた。さらに、カートリッジ１では、図１４に示すように、溝部６１０は、第１部分６１２と、第１部分６１２よりも幅が大きい第２部分６１４と、を有していた。

これに対し、カートリッジ７では、図２１に示すように、第１突起部５１０は、図１３に示す第１突起部５１０よりも長さＬが短く、図示の例では、略立方体の形状を有している。カートリッジ７では、第１突起部５１０は、第３部分５０７の内周面５０４には設けられておらず、第１部分５０５の内周面５０４にのみ設けられている。

カートリッジ７では、図２２に示すように、溝部６１０は、クランク状の形状を有している。すなわち、溝部６１０は、フランジ部６０８から挿入方向Ａに延在する第１延在部６１７と、第１延在部６１７から挿入方向Ａと直交する方向に延在する第２延在部６１８と、第２延在部６１８から底部６０６まで挿入方向Ａに延在する第３延在部６１９と、を有している。第１延在部６１７の幅Ｗ７、第２延在部６１８の幅Ｗ８、及び第３延在部６１９の幅Ｗ９は、第１突起部５１０の幅Ｗよりも小さい。さらに、幅Ｗ７，Ｗ８，Ｗ９は、第１突起部５１０の長さＬよりも小さい。段部６１６は、第２延在部６１８と第３延在部６１９との接続部によって形成されている。

カートリッジ７では、カートリッジ１と同様に、段部６１６におけるプランジャー部１３０の挿入方向Ａへの移動の制限は、プランジャー部１３０をシリンジ部１２０に対して回転させることにより、解除される。カートリッジ７では、プランジャー部１３０の回転によって挿入方向Ａへの移動の制限が解除された後、第１延在部６１７と第２延在部６１８との接続部によって、プランジャー部１３０の挿入方向Ａと反対方向の移動（シリンジ部１２０に対する移動）は、制限される。したがって、カートリッジ７では、例えば誤ってプランジャー部１３０がシリンジ部１２０から引き抜かれることを抑制することができる。

これに対し、上述したカートリッジ１では、プランジャー部１３０の回転によって挿入方向Ａへの移動の制限が解除された後、さらにプランジャー部１３０をシリンジ部１２０
に対して回転させることなく、挿入方向Ａと反対方向にもプランジャー部１３０を移動させることができる。したがって、上述したカートリッジ１では、プランジャー部１３０の移動の自由度を向上させることができる。

６−２．第２変形例
本実施形態の第２変形例に係る生体関連物質精製カートリッジ８について、図面を参照しながら説明する。図２３は、第２変形例に係る生体関連物質精製カートリッジ８のシリンジ部１２０を模式的に示す断面図であって、図１３に示す断面に相当している。図２４は、第２変形例に係る生体関連物質精製カートリッジ８のプランジャー部１３０を模式的に示す正面図である。図２５は、第２変形例に係る生体関連物質精製カートリッジ８のプランジャー部１３０を模式的に示す側面図である。なお、便宜上、図２３では、カートリッジ８内の内容物の図示を省略している。

上述したカートリッジ１では、図１３に示すように、第１突起部５１０は、シリンジ部１２０の第１部分５０５の内周面５０４に設けられ、図１４に示すように、溝部６１０は、プランジャー部１３０の筒状部１３１の外周面６０４に設けられていた。

これに対し、カートリッジ８では、図２３に示すように、溝部６１０は、第１部分５０５の内周面５０４に設けられ、図２４及び図２５に示すように、第１突起部５１０は、筒状部１３１の外周面６０４に設けられている。

カートリッジ８では、溝部６１０の第２部分６１４は、溝部６１０の第１部分６１２よりも小さい幅を有している。第１突起部５１０は、図２４及び図２５に示すように、底部６０６から、挿入方向Ａと反対方向に延出している。図示の例では、第１突起部５１０は、フランジ部６０８までは延在していない。

カートリッジ８では、カートリッジ１と同様に、段部６０６におけるプランジャー部１３０の挿入方向Ａへの移動の制限は、プランジャー部１３０をシリンジ部１２０に対して回転させることにより、解除される。

以上のように、本発明に係る生体関連物質精製カートリッジでは、第１突起部５１０は、第１部分５０５の内周面５０４及び筒状部１３１の外周面６０４の一方に設けられ、溝部６１０は、第１部分５０５の内周面５０４及び筒状部１３１の外周面６０４の他方に設けられている。

上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態及び各変形例を適宜組み合わせることも可能である。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…カートリッジ、２…流路、３…磁石、５…核酸精製デバイス、７，８…カートリッジ、１０…吸着液、１１…空気、１２…第１洗浄液、１４…第２洗浄液、１６…第３洗浄液、２０…第１オイル、２２…第２オイル、２４…第３オイル、２６…第４オイル、３０…
磁気ビーズ、３２…溶出液、３４…試薬、３６…液滴、５０…ＰＣＲ装置、５５…蛍光測定器、６０…回転機構、６１ａ…第１内側面、６１ｂ…第２内側面、６５…ヒーター、６６…回転用モーター、７０…磁石移動機構、８０…押圧機構、９０…コントローラー、１００…吸着容器、１１０…キャップ、１１２…通気部、１２０…シリンジ部、１２２…吸着挿入部、１２６…吸着カバー部、１３０…プランジャー部、１３１…筒状部、１３２…棒状部、１３４…先端部、２００…洗浄容器、２１０…第１洗浄容器、２１２…第１挿入部、２１４…第１受入部、２１６…第１カバー部、２２０…第２洗浄容器、２２２…第２挿入部、２２４…第２受入部、２２６…第２カバー部、２３０…第３洗浄容器、２３２…第３挿入部、２３４…第３受入部、２３６…第３カバー部、３００…溶出容器、３０２…溶出挿入部、３０４…溶出受入部、４００…反応容器、４０２…底部、４０４…反応受入部、４０６…リザーバー部、５０２…開口端部、５０４…内周面、５０５…第１部分、５０６…第２部分、５０７…第３部分、５１０…第１突起部、６０２…開口端部、６０４…外周面、６０６…底部、６０８…フランジ部、６１０…溝部、６１２…第１部分、６１４…第２部分、６１６…段部、６１７…第１延在部、６１８…第２延在部、６１９…第３延在部、６２２…内周面、６２４…開口部、６２６…凹部、７０２…外周面、７１０…第２突起部

Claims (7)

1. 第１部分、及び前記第１部分よりも内径の小さい第２部分を有するシリンジ部と、
   前記第１部分の内周面に篏合可能な筒状部、及び前記筒状部の端部に支持された前記第２部分の内周面に篏合可能な棒状部を有し、前記シリンジ部の前記第１部分側から挿入可能なプランジャー部と、
   を含み、
   前記第１部分の内周面及び前記筒状部の外周面の一方には、第１突起部が設けられ、
   前記第１部分の内周面及び前記筒状部の外周面の他方には、溝部が設けられ、
   前記溝部内を前記第１突起部が移動することにより、前記プランジャー部は、前記シリンジ部に対して挿入方向に移動可能であり、
   前記溝部は、前記第１突起部と接して前記プランジャー部の前記挿入方向への移動を制限する段部を有し、
   前記段部における前記プランジャー部の前記挿入方向への移動の制限は、前記プランジャー部を前記シリンジ部に対して回転させることにより、解除される、生体関連物質精製カートリッジ。
2. 請求項１において、
   前記溝部は、
   前記挿入方向に延在している第１部分と、
   前記溝部の前記第１部分と連続して前記挿入方向に延在し、前記溝部の前記第１部分と異なる幅を有する第２部分と、
   を有し、
   前記段部は、前記溝部の前記第１部分の幅と前記溝部の前記第２部分の幅との差によって形成されている、生体関連物質精製カートリッジ。
3. 請求項２において、
   前記第１突起部は、前記シリンジ部の前記第１部分の内周面に設けられ、
   前記溝部は、前記筒状部の外周面に設けられ、
   前記溝部の前記第２部分は、前記溝部の前記第１部分よりも前記挿入方向の奥側に位置し、
   前記溝部の前記第２部分の幅は、前記溝部の前記第１部分の幅よりも大きい、生体関連物質精製カートリッジ。
4. 請求項３において、
   前記溝部の前記第１部分は、前記挿入方向に延在している、生体関連物質精製カートリッジ。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、
   前記プランジャー部の開口端部を塞ぐキャップを含み、
   前記筒状部の内周面には、開口部が設けられ、
   前記キャップの外周面には、第２突起部が設けられ、
   前記キャップを、前記プランジャー部の開口端部に挿入させて前記プランジャー部に対して回転させることにより、前記第２突起部は、前記開口部に係合される、生体関連物質精製カートリッジ。
6. 請求項５において、
   前記第２突起部が前記開口部に係合された状態で、前記キャップを前記シリンジ部に対して回転させることにより、前記プランジャー部は前記シリンジ部に対して回転されて、前記段部における前記挿入方向への移動の制限が解除される、生体関連物質精製カートリ
   ッジ。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項において、
   前記第１突起部は、前記挿入方向に延在する板状部材である、生体関連物質精製カートリッジ。