JP2018042482A - Nucleic acid amplification reaction container, nucleic acid amplification reaction device and nucleic acid amplification reaction method - Google Patents

Nucleic acid amplification reaction container, nucleic acid amplification reaction device and nucleic acid amplification reaction method Download PDF

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寿郎 村山
Toshiro Murayama
寿郎 村山
岡沢 宣昭
Nobuaki Okazawa
宣昭 岡沢
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nucleic acid amplification reaction container that satisfies the moving speed of reaction liquid and improvement of thermal conductivity to reaction liquid.SOLUTION: A nucleic acid amplification reaction container 100 has: a first region 101 in which reaction liquid 140 is brought to a first temperature; a second region 102 in which the reaction liquid 140 is brought to a second temperature; and first and second flow channels 103,104 which communicate the first region 101 and the second region 102, and move the reaction liquid 140, in which the first region 101 and the second region 102 are formed in a space sandwiched between a first inner wall face 111 and a second inner wall face 112, and a distance between the first inner wall face 111 and the second inner wall face 112 is a distance at which reaction liquid 140 contacts both of the first inner wall face 111 and the second inner wall face 112.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、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に関する。   The present invention relates to a nucleic acid amplification reaction vessel, a nucleic acid amplification reaction apparatus, and a nucleic acid amplification reaction method.

従来から、高速で核酸を増殖させる技術として、核酸増幅反応容器に充填された核酸増幅反応液を温度の異なる第1領域と第2領域とに交互に移動させて熱サイクルを施すPCR(Polymerase Chain Reaction)法などの技術が広く普及している。PCR法では、核酸増幅反応液を移動させる移動速度と、核酸増幅反応液への熱伝達性とを向上させて、熱サイクル時間を短縮することが求められている。例えば、特許文献1には、核酸増幅反応液が第1の側壁の内面と第2の側壁の内面との両方に接触する核酸増幅反応容器が開示されている。これにより、核酸増幅反応液への熱伝達性を向上させることができると記されている。   Conventionally, as a technique for growing nucleic acids at high speed, PCR (Polymerase Chain) in which a nucleic acid amplification reaction solution filled in a nucleic acid amplification reaction vessel is alternately moved to a first region and a second region having different temperatures and subjected to thermal cycling. Reaction) and other technologies are widely used. In the PCR method, it is required to shorten the heat cycle time by improving the moving speed for moving the nucleic acid amplification reaction solution and the heat transfer property to the nucleic acid amplification reaction solution. For example, Patent Document 1 discloses a nucleic acid amplification reaction vessel in which a nucleic acid amplification reaction solution contacts both the inner surface of a first side wall and the inner surface of a second side wall. Thereby, it is described that the heat transfer property to the nucleic acid amplification reaction solution can be improved.

特開2015−154722号公報JP-A-2015-154722

核酸増幅反応容器には、反応液(核酸増幅反応液)と気体とが充填されており、反応液を第1領域から第2領域へ、または、第2領域から第1領域へ移動させるには、重力を利用して反応液と気体とを入れ換える必要がある。しかしながら、特許文献1に記載されている核酸増幅反応容器には、第1領域と第2領域との間で反応液を移動させる流路が1つしか形成されていない。これにより、反応液の液量や流路の断面積などによっては、反応液と気体との入れ換えが妨げられ、反応液が第1領域から第2領域へ、または、第2領域から第1領域へ移動する移動速度が低下する恐れがあった。   The nucleic acid amplification reaction vessel is filled with a reaction solution (nucleic acid amplification reaction solution) and a gas, and the reaction solution is moved from the first region to the second region or from the second region to the first region. It is necessary to exchange the reaction liquid and gas using gravity. However, the nucleic acid amplification reaction vessel described in Patent Document 1 has only one flow path for moving the reaction solution between the first region and the second region. Accordingly, depending on the amount of the reaction liquid, the cross-sectional area of the flow path, and the like, the exchange of the reaction liquid and the gas is prevented, and the reaction liquid moves from the first area to the second area or from the second area to the first area. There was a possibility that the moving speed of moving to would decrease.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例に係る核酸増幅反応容器は、反応液を第1温度にさせる第1領域と、前記反応液を前記第1温度と異なる第2温度にさせる第2領域と、前記第1領域と前記第2領域とを連通して前記反応液を移動させる複数の流路と、を有し、前記第1領域及び前記第2領域は、第1内壁面と、前記第1内壁面に対向する第2内壁面とに挟まれた空間に形成され、前記第1内壁面と前記第2内壁面との間の距離は、前記流路を介して前記第1領域又は前記第2領域に前記反応液が導入された場合に、前記第1内壁面と前記第2内壁面との両方に前記反応液が接触する距離であること、を特徴とする。   [Application Example 1] A nucleic acid amplification reaction container according to this application example includes a first region for bringing a reaction solution to a first temperature, a second region for bringing the reaction solution to a second temperature different from the first temperature, A plurality of flow paths for communicating the first region and the second region to move the reaction solution, wherein the first region and the second region include a first inner wall surface, and the first inner A distance between the first inner wall surface and the second inner wall surface is formed in a space between the second inner wall surface facing the wall surface, and the distance between the first inner wall surface and the second inner wall surface is the first region or the second through the flow path. When the reaction solution is introduced into the region, the reaction solution is in contact with both the first inner wall surface and the second inner wall surface.

本適用例によれば、核酸増幅反応容器は、第1領域と第2領域とを連通して反応液を移動させる複数の流路を備えているので、反応液を第1領域から第2領域へ、または第2領域から第1領域へ移動させる際、反応液と気体とを異なる流路によって効率よく入れ換えることができる。これにより、反応液を移動させる移動速度を向上することができる。また、第1領域及び第2領域は、核酸増幅反応容器の外部から熱せられる。反応液は、第1領域及び第2領域が形成される第1内壁面と第2内壁面の両方に接触しているので、反応液を第1温度または第2温度にさせるための熱伝導性が向上される。したがって、反応液の移動速度と、反応液への熱伝導性との向上を両立させた核酸増幅反応容器を提供することができる。   According to this application example, the nucleic acid amplification reaction vessel includes a plurality of flow paths that move the reaction solution by communicating the first region and the second region, so that the reaction solution is transferred from the first region to the second region. When moving from the second region to the first region, the reaction solution and the gas can be efficiently exchanged by different flow paths. Thereby, the moving speed which moves a reaction liquid can be improved. The first region and the second region are heated from the outside of the nucleic acid amplification reaction vessel. Since the reaction solution is in contact with both the first inner wall surface and the second inner wall surface where the first region and the second region are formed, the thermal conductivity for bringing the reaction solution to the first temperature or the second temperature. Is improved. Therefore, it is possible to provide a nucleic acid amplification reaction vessel that achieves both improvements in the moving speed of the reaction solution and the thermal conductivity to the reaction solution.

[適用例2]上記適用例に記載の核酸増幅反応容器において、前記流路は、前記第1内壁面と前記第2内壁面とに挟まれた空間に形成されていること、が好ましい。   Application Example 2 In the nucleic acid amplification reaction container described in the above application example, it is preferable that the flow path is formed in a space sandwiched between the first inner wall surface and the second inner wall surface.

本適用例によれば、核酸増幅反応容器の流路は、第1領域及び第2領域と同じ第1内壁面と第2内壁面とに挟まれた空間に形成されているので、第1領域、第2領域、及び流路を一体で形成することができる。   According to this application example, the flow path of the nucleic acid amplification reaction vessel is formed in the same space between the first inner wall surface and the second inner wall surface as the first region and the second region. The second region and the flow path can be integrally formed.

[適用例3]上記適用例に記載の核酸増幅反応容器において、前記第1領域、前記第2領域及び前記流路には、オイルが配置されること、を特徴とする。   Application Example 3 In the nucleic acid amplification reaction container described in the above application example, oil is disposed in the first region, the second region, and the flow path.

本適用例によれば、核酸増幅反応容器の第1領域、第2領域及び流路には、オイルが配置されるので、反応液を、第1領域から第2領域へ、または第2領域から第1領域へ移動させることと、第1温度から第2温度へ、または第2温度から第1温度へ温度変化させることとを好適に行うことができる。   According to this application example, since the oil is disposed in the first region, the second region, and the flow path of the nucleic acid amplification reaction container, the reaction solution is transferred from the first region to the second region or from the second region. It is possible to suitably perform the movement to the first region and the temperature change from the first temperature to the second temperature or from the second temperature to the first temperature.

[適用例4]上記適用例に記載の核酸増幅反応容器において、前記第1領域、前記第2領域及び前記流路とで構成される容積の50%以上は、気体で満たされること、が好ましい。   Application Example 4 In the nucleic acid amplification reaction container according to the application example described above, it is preferable that 50% or more of the volume formed by the first region, the second region, and the flow path is filled with gas. .

本適用例によれば、核酸増幅反応容器には、第1領域、第2領域及び流路とで構成される容積の50%以上が気体で満たされる。換言すると、反応液は容積の50%未満であるので、反応液を核酸増幅反応容器の第1領域内または第2領域内に収容させることができる。これにより、反応液を第1温度から第2温度へ、または第2温度から第1温度へ効率よく温度変化させることができる。   According to this application example, the nucleic acid amplification reaction container is filled with 50% or more of the volume formed by the first region, the second region, and the flow path. In other words, since the reaction solution is less than 50% of the volume, the reaction solution can be accommodated in the first region or the second region of the nucleic acid amplification reaction vessel. Thereby, the temperature of the reaction solution can be efficiently changed from the first temperature to the second temperature or from the second temperature to the first temperature.

[適用例5]上記適用例に記載の核酸増幅反応容器において、前記距離は、0.1mm以上3.0mm以下であること、が好ましい。   Application Example 5 In the nucleic acid amplification reaction container described in the above application example, the distance is preferably 0.1 mm or more and 3.0 mm or less.

本適用例によれば、核酸増幅反応容器は、第1内壁面と第2内壁面との間の距離が0.1mm以上3.0mm以下で形成されている。これにより、反応液への熱伝導性が向上されるので、例えば、40サイクル/3分以下の高速での熱サイクルを可能にすることができる。   According to this application example, the nucleic acid amplification reaction container is formed such that the distance between the first inner wall surface and the second inner wall surface is 0.1 mm or more and 3.0 mm or less. As a result, the thermal conductivity to the reaction solution is improved, so that a high-temperature thermal cycle of, for example, 40 cycles / 3 minutes or less can be realized.

[適用例6]上記適用例に記載の核酸増幅反応容器において、前記第1内壁面を構成する第1壁及び前記第2内壁面を構成する第2壁のうちの少なくとも一方の壁厚は、0.01mm以上0.5mm以下であること、が好ましい。   Application Example 6 In the nucleic acid amplification reaction container according to the application example described above, the wall thickness of at least one of the first wall constituting the first inner wall surface and the second wall constituting the second inner wall surface is: It is preferable that it is 0.01 mm or more and 0.5 mm or less.

本適用例によれば、核酸増幅反応容器は、第1内壁面を構成する第1壁及び第2内壁面を構成する第2壁のうちの少なくとも一方の壁厚が0.01mm以上0.5mm以下で形成されている。これにより、反応液への熱伝導性が向上されるので、例えば、40サイクル/3分以下の高速での熱サイクルを可能にすることができる。   According to this application example, the nucleic acid amplification reaction container has a wall thickness of at least one of the first wall constituting the first inner wall surface and the second wall constituting the second inner wall surface of 0.01 mm or more and 0.5 mm. It is formed as follows. As a result, the thermal conductivity to the reaction solution is improved, so that a high-temperature thermal cycle of, for example, 40 cycles / 3 minutes or less can be realized.

[適用例7]上記適用例に記載の核酸増幅反応容器において、前記第1壁及び前記第2壁のうちの少なくとも一方は、前記第1領域、前記第2領域及び前記流路の内圧が上昇した場合に変形すること、が好ましい。   Application Example 7 In the nucleic acid amplification reaction container according to the application example described above, at least one of the first wall and the second wall has an increased internal pressure in the first region, the second region, and the flow path. It is preferable to be deformed in such a case.

本適用例によれば、核酸増幅反応容器の第1壁及び第2壁のうちの少なくとも一方は、第1領域、第2領域及び流路の内圧が上昇した場合に変形する材料で形成されているので、内圧の上昇により核酸増幅反応容器が破損することを防ぐことができる。   According to this application example, at least one of the first wall and the second wall of the nucleic acid amplification reaction container is formed of a material that deforms when the internal pressure of the first region, the second region, and the flow path rises. Therefore, it is possible to prevent the nucleic acid amplification reaction vessel from being damaged due to an increase in internal pressure.

[適用例8]上記適用例に記載の核酸増幅反応容器において、前記第1壁及び前記第2壁のうちの少なくとも一方は、光透過性を有していること、が好ましい。   Application Example 8 In the nucleic acid amplification reaction container according to the application example described above, it is preferable that at least one of the first wall and the second wall has light transmittance.

本適用例によれば、核酸増幅反応容器は、第1壁及び第2壁のうちの少なくとも一方に光透過性を有しているので、核酸増幅反応容器の側壁に励起光を照射して蛍光量を測定することができる。これにより、反応液の核酸量の検出を行うことができる。   According to this application example, since the nucleic acid amplification reaction vessel has light permeability on at least one of the first wall and the second wall, the side wall of the nucleic acid amplification reaction vessel is irradiated with excitation light to fluoresce. The amount can be measured. Thereby, the amount of nucleic acids in the reaction solution can be detected.

[適用例9]上記適用例に記載の核酸増幅反応容器において、前記第1内壁面及び前記第2内壁面は、疎水性であること、が好ましい。   Application Example 9 In the nucleic acid amplification reaction container according to the application example, it is preferable that the first inner wall surface and the second inner wall surface are hydrophobic.

本適用例によれば、核酸増幅反応容器の第1内壁面、及び第2内壁面は疎水性であるため、第1内壁面と第2内壁面との間に形成されている第1領域、第2領域及び流路の中を流動する反応液の流動抵抗が低減する。これにより、反応液を第1領域から第2領域へ、または第2領域から第1領域へ移動させる際の移動速度を向上することができる。   According to this application example, since the first inner wall surface and the second inner wall surface of the nucleic acid amplification reaction vessel are hydrophobic, the first region formed between the first inner wall surface and the second inner wall surface, The flow resistance of the reaction solution flowing in the second region and the flow path is reduced. Thereby, the moving speed when moving the reaction solution from the first region to the second region or from the second region to the first region can be improved.

[適用例10]本適用例に係る核酸増幅反応装置は、少なくとも反応液と気体とが配置された適用例1から適用例9のいずれか一項に記載の核酸増幅反応容器が装着される装着部と、前記装着部に前記核酸増幅反応容器が装着された状態において、前記核酸増幅反応容器の第1領域を第1温度に加熱する第1加熱部と、前記核酸増幅反応容器の第2領域を前記第1温度と異なる第2温度に加熱する第2加熱部と、前記装着部、前記第1加熱部及び前記第2加熱部を第1の配置と第2の配置との間で切り換える駆動機構と、を備え、前記第1の配置は、前記第1領域が重力方向において前記第2領域より下に位置する配置であり、前記第2の配置は、前記第2領域が重力方向において前記第1領域より下に位置する配置であること、を特徴とする。   [Application Example 10] A nucleic acid amplification reaction apparatus according to this application example is equipped with the nucleic acid amplification reaction container according to any one of Application Examples 1 to 9 in which at least a reaction solution and a gas are arranged. A first heating part that heats the first region of the nucleic acid amplification reaction vessel to a first temperature in a state where the nucleic acid amplification reaction vessel is attached to the attachment unit, and a second region of the nucleic acid amplification reaction vessel A second heating unit that heats the second heating unit to a second temperature different from the first temperature, and a drive that switches the mounting unit, the first heating unit, and the second heating unit between the first arrangement and the second arrangement And the first arrangement is an arrangement in which the first region is located below the second region in the direction of gravity, and the second arrangement has the second region in the direction of gravity. It is characterized by being arranged below the first region. .

本適用例によれば、核酸増幅反応装置は、核酸増幅反応容器が装着される装着部、核酸増幅反応容器の第1領域を第1温度に加熱する第1加熱部及び核酸増幅反応容器の第2領域を第2温度に加熱する第2加熱部を、第1の配置と第2の配置との間で切り換える駆動機構を備えている。第1の配置は、第1領域が重力方向において第2領域より下に位置し、第2の配置は、第2領域が重力方向において第1領域より下に位置する。つまり、核酸増幅反応容器に充填された反応液は、重力の作用によって、第1の配置においては第1領域に、第2の配置においては第2領域に保持される。第1領域は、第1加熱部によって第1温度に加熱され、第2領域は、第2加熱部によって第1温度と異なる第2温度に加熱されている。核酸増幅反応装置は、装着部、第1加熱部及び第2加熱部を第1の配置に保持することで反応液を第1温度にさせることができ、装着部、第1加熱部及び第2加熱部を第2の配置に保持することで、反応液を第2温度にさせることができる。したがって、反応液に容易に熱サイクルを加えることが可能な核酸増幅反応装置を提供することができる。   According to this application example, the nucleic acid amplification reaction apparatus includes a mounting unit to which the nucleic acid amplification reaction vessel is mounted, a first heating unit that heats the first region of the nucleic acid amplification reaction vessel to the first temperature, and a first of the nucleic acid amplification reaction vessel. A drive mechanism for switching the second heating unit that heats the two regions to the second temperature between the first arrangement and the second arrangement is provided. In the first arrangement, the first area is located below the second area in the direction of gravity, and in the second arrangement, the second area is located below the first area in the direction of gravity. That is, the reaction solution filled in the nucleic acid amplification reaction vessel is held in the first region in the first arrangement and in the second region in the second arrangement by the action of gravity. The first region is heated to the first temperature by the first heating unit, and the second region is heated to the second temperature different from the first temperature by the second heating unit. The nucleic acid amplification reaction apparatus can bring the reaction solution to the first temperature by holding the mounting unit, the first heating unit, and the second heating unit in the first arrangement, and the mounting unit, the first heating unit, and the second heating unit. By holding the heating part in the second arrangement, the reaction solution can be brought to the second temperature. Therefore, it is possible to provide a nucleic acid amplification reaction apparatus that can easily apply a thermal cycle to a reaction solution.

[適用例11]本適用例に係る核酸増幅反応方法は、少なくとも反応液と気体とが配置された適用例1から適用例9のいずれか一項に記載の核酸増幅反応容器を適用例10に記載の核酸増幅反応装置の装着部に装着する装着工程と、前記核酸増幅反応容器の第1領域を第1温度に加熱する第1加熱工程と、前記核酸増幅反応容器の第2領域を前記第1温度と異なる第2温度に加熱する第2加熱工程と、重力方向において、前記第1領域が前記第2領域より下に位置する第1の配置から前記第2領域が前記第1領域より下に位置する第2の配置に切り換える第1駆動工程と、前記第2の配置から前記第1の配置に切り換える第2駆動工程と、を含み、前記第1駆動工程では、前記核酸増幅反応容器は前記第1領域及び前記第2領域を形成する第1内壁面に対して交差し水平方向の成分を有する回転軸の回りの第1方向に回動され、前記第2駆動工程では、前記核酸増幅反応容器は前記第1方向と逆向きの第2方向に回動されること、を特徴とする。   Application Example 11 In the nucleic acid amplification reaction method according to this application example, the nucleic acid amplification reaction container according to any one of Application Example 1 to Application Example 9 in which at least a reaction solution and a gas are arranged is applied to Application Example 10. A mounting step of mounting on the mounting portion of the nucleic acid amplification reaction apparatus described above; a first heating step of heating the first region of the nucleic acid amplification reaction vessel to a first temperature; and a second region of the nucleic acid amplification reaction vessel of the first region. A second heating step for heating to a second temperature different from the first temperature; and a first arrangement in which the first region is located below the second region in the direction of gravity, and the second region is below the first region. And a second driving step for switching from the second arrangement to the first arrangement. In the first driving step, the nucleic acid amplification reaction vessel comprises: Forming a first region and a second region; The nucleic acid amplification reaction vessel is rotated in a first direction around a rotation axis that intersects the inner wall surface and has a horizontal component, and in the second driving step, the nucleic acid amplification reaction container is in a second direction opposite to the first direction. It is characterized by being rotated.

本適用例によれば、核酸増幅反応方法は、重力方向において、第1領域が第2領域より下に位置する第1の配置から第2領域が第1領域より下に位置する第2の配置に切り換える第1駆動工程と、第2の配置から第1の配置に切り換える第2駆動工程と、を含んでいる。つまり、第1駆動工程によって第1の配置から第2の配置に切替わることで、第1領域に保持されていた反応液は、重力の作用によって第2領域に移動し保持される。第2駆動工程によって第2の配置から第1の配置に切換わることで、第2領域に保持されていた反応液は、重力の作用によって第1領域に移動し保持される。第1領域は、第1加熱工程によって第1温度に加熱され、第2領域は、第2加熱工程によって第1温度と異なる第2温度に加熱されている。本核酸増幅反応方法は、第1駆動工程によって反応液を第1温度から第2温度にさせることができ、第2駆動工程によって反応液を第2温度から第1温度にさせることができる。これにより、反応液に熱サイクルが加えられる。また、第1駆動工程では、核酸増幅反応容器は第1内壁面に対して交差し水平方向の成分を有する回転軸の回りの第1方向に回動され、第2駆動工程では、核酸増幅反応容器は第1方向と逆向きの第2方向に回動される。これにより、第1、第2加熱部を加熱させるための電力を供給する導線の捩れが低減されるので核酸増幅反応装置の信頼性が向上する。したがって、核酸増幅反応装置の信頼性を向上させて、反応液に容易に熱サイクルを加えることが可能な核酸増幅反応方法を提供することができる。   According to this application example, in the nucleic acid amplification reaction method, in the gravity direction, the first region is located below the second region, and the second region is located below the first region. And a second driving step for switching from the second arrangement to the first arrangement. That is, by switching from the first arrangement to the second arrangement in the first driving process, the reaction liquid held in the first area is moved and held in the second area by the action of gravity. By switching from the second arrangement to the first arrangement in the second driving process, the reaction liquid held in the second area is moved and held in the first area by the action of gravity. The first region is heated to the first temperature by the first heating step, and the second region is heated to the second temperature different from the first temperature by the second heating step. In the nucleic acid amplification reaction method, the reaction solution can be changed from the first temperature to the second temperature by the first driving step, and the reaction solution can be changed from the second temperature to the first temperature by the second driving step. Thereby, a heat cycle is added to the reaction solution. In the first driving step, the nucleic acid amplification reaction vessel is rotated in a first direction around a rotation axis that intersects the first inner wall surface and has a horizontal component. In the second driving step, the nucleic acid amplification reaction is performed. The container is rotated in a second direction opposite to the first direction. Thereby, since the twist of the conducting wire that supplies electric power for heating the first and second heating units is reduced, the reliability of the nucleic acid amplification reaction apparatus is improved. Therefore, it is possible to provide a nucleic acid amplification reaction method that can improve the reliability of the nucleic acid amplification reaction apparatus and can easily apply a thermal cycle to the reaction solution.

実施形態1に係る核酸増幅反応装置の外観を示す斜視図。1 is a perspective view showing an appearance of a nucleic acid amplification reaction device according to Embodiment 1. FIG. 核酸増幅反応装置に核酸増幅反応容器が装着された状態の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the state with which the nucleic acid amplification reaction container was mounted | worn with the nucleic acid amplification reaction apparatus. 核酸増幅反応装置の分解斜視図。The disassembled perspective view of a nucleic acid amplification reaction apparatus. 図1のA−A線における断面図。Sectional drawing in the AA of FIG. 核酸増幅反応装置の本体を回転させた場合の図1のA−A線における断面図。Sectional drawing in the AA line of FIG. 1 at the time of rotating the main body of a nucleic acid amplification reaction apparatus. 核酸増幅反応容器の概略構成を示す正面図。The front view which shows schematic structure of a nucleic acid amplification reaction container. 図6のB−B線における断面図。Sectional drawing in the BB line of FIG. 図6のC−C線における断面図。Sectional drawing in the CC line | wire of FIG. 核酸増幅反応方法を説明するフローチャート図。The flowchart figure explaining a nucleic acid amplification reaction method. 第1駆動工程によってオイル及び反応液が第1領域から第2領域へと順次入れ替わる様子を示す図。The figure which shows a mode that oil and a reaction liquid are sequentially switched from a 1st area | region to a 2nd area | region by a 1st drive process. 第1駆動工程によってオイル及び反応液が第1領域から第2領域へと順次入れ替わる様子を示す図。The figure which shows a mode that oil and a reaction liquid are sequentially switched from a 1st area | region to a 2nd area | region by a 1st drive process. 第1駆動工程によってオイル及び反応液が第1領域から第2領域へと順次入れ替わる様子を示す図。The figure which shows a mode that oil and a reaction liquid are sequentially switched from a 1st area | region to a 2nd area | region by a 1st drive process. 第1駆動工程によってオイル及び反応液が第1領域から第2領域へと順次入れ替わる様子を示す図。The figure which shows a mode that oil and a reaction liquid are sequentially switched from a 1st area | region to a 2nd area | region by a 1st drive process. 第1駆動工程によってオイル及び反応液が第1領域から第2領域へと順次入れ替わる様子を示す図。The figure which shows a mode that oil and a reaction liquid are sequentially switched from a 1st area | region to a 2nd area | region by a 1st drive process. 第2駆動工程によってオイル及び反応液が第2領域から第1領域へと順次入れ替わる様子を示す図。The figure which shows a mode that oil and a reaction liquid are sequentially switched from a 2nd area | region to a 1st area | region by a 2nd drive process. 第2駆動工程によってオイル及び反応液が第2領域から第1領域へと順次入れ替わる様子を示す図。The figure which shows a mode that oil and a reaction liquid are sequentially switched from a 2nd area | region to a 1st area | region by a 2nd drive process. 第2駆動工程によってオイル及び反応液が第2領域から第1領域へと順次入れ替わる様子を示す図。The figure which shows a mode that oil and a reaction liquid are sequentially switched from a 2nd area | region to a 1st area | region by a 2nd drive process. 第2駆動工程によってオイル及び反応液が第2領域から第1領域へと順次入れ替わる様子を示す図。The figure which shows a mode that oil and a reaction liquid are sequentially switched from a 2nd area | region to a 1st area | region by a 2nd drive process. 第2駆動工程によってオイル及び反応液が第2領域から第1領域へと順次入れ替わる様子を示す図。The figure which shows a mode that oil and a reaction liquid are sequentially switched from a 2nd area | region to a 1st area | region by a 2nd drive process. 実施形態2に係る核酸増幅反応装置の概略構成を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a nucleic acid amplification reaction device according to a second embodiment. 核酸増幅反応装置に核酸増幅反応容器が装着された状態の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the state with which the nucleic acid amplification reaction container was mounted | worn with the nucleic acid amplification reaction apparatus. 図12のD−D線における断面図。Sectional drawing in the DD line | wire of FIG.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。また、図1から図7及び図9から図14では、説明の便宜上、互いに直交する三軸として、X軸、Y軸及びZ軸を図示しており、軸方向を図示した矢印の先端側を「+側」、基端側を「−側」としている。X軸に平行な方向を「X軸方向」、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」という。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member or the like is shown differently from the actual scale so as to make each member or the like recognizable. 1 to 7 and 9 to 14, for convenience of explanation, the X axis, the Y axis, and the Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other, and the tip end side of the arrow illustrating the axial direction is shown. The “+ side” and the base end side are “− side”. The direction parallel to the X axis is referred to as “X axis direction”, the direction parallel to the Y axis is referred to as “Y axis direction”, and the direction parallel to the Z axis is referred to as “Z axis direction”.

(実施形態1)
<核酸増幅反応装置の構成>
図1は、実施形態1に係る核酸増幅反応装置の外観を示す斜視図である。図2は、核酸増幅反応装置に核酸増幅反応容器が装着された状態の構成を示す斜視図である。図3は、核酸増幅反応装置の分解斜視図である。図4は、図1のA−A線における断面図である。図5は、核酸増幅反応装置の本体を回転させた場合の図1のA−A線における断面図である。なお、図1から図4は、核酸増幅反応装置1が後述する第1の配置に位置する状態を示し、図5は、核酸増幅反応装置1が第2の配置に位置する状態を示している。核酸増幅反応装置1の構成を図1から図5を参照して説明する。
(Embodiment 1)
<Configuration of nucleic acid amplification reaction apparatus>
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a nucleic acid amplification reaction apparatus according to Embodiment 1. FIG. FIG. 2 is a perspective view showing a configuration in a state where a nucleic acid amplification reaction vessel is attached to the nucleic acid amplification reaction device. FIG. 3 is an exploded perspective view of the nucleic acid amplification reaction apparatus. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 when the main body of the nucleic acid amplification reaction apparatus is rotated. 1 to 4 show a state where the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 is located in a first arrangement described later, and FIG. 5 shows a state where the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 is located in a second arrangement. . The configuration of the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 will be described with reference to FIGS.

図1及び図2に示すように、核酸増幅反応装置1は、平面視にして略長方形の本体10及び駆動機構20を含む。なお、本実施形態においては、重力方向に沿う上下方向をZ軸とし+Z軸側を「上」とする。Z軸と交差する本体10の長手方向をY軸とする。また、Z軸及びY軸の双方と交差する方向をX軸とする。
図3に示すように、本体10は、装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13を含む。第1加熱部12と第2加熱部13との間にはスペーサー14が設けられている。第1加熱部12、第2加熱部13及びスペーサー14は、長方形の板状をなし、Z軸方向に沿って積層されている。本実施形態の本体10は、後述する第1の配置において、−Z軸方向に位置する底板17の側に第1加熱部12が配置され、+Z軸方向に位置する蓋体50の側に第2加熱部13が配置されている。本実施形態の本体10においては、第1加熱部12、第2加熱部13及びスペーサー14は、底板17、±X軸方向に対峙する固定板19及び±Y軸方向に対峙するフランジ16に固定されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 includes a main body 10 and a drive mechanism 20 that are substantially rectangular in a plan view. In the present embodiment, the vertical direction along the direction of gravity is the Z axis, and the + Z axis side is “up”. The longitudinal direction of the main body 10 that intersects the Z axis is taken as the Y axis. A direction intersecting both the Z axis and the Y axis is taken as an X axis.
As shown in FIG. 3, the main body 10 includes a mounting part 11, a first heating part 12, and a second heating part 13. A spacer 14 is provided between the first heating unit 12 and the second heating unit 13. The 1st heating part 12, the 2nd heating part 13, and the spacer 14 comprise rectangular plate shape, and are laminated | stacked along the Z-axis direction. In the first arrangement described later, the main body 10 of the present embodiment is arranged such that the first heating unit 12 is arranged on the side of the bottom plate 17 positioned in the −Z-axis direction, and the lid 50 is positioned on the side of the + Z-axis direction. Two heating units 13 are arranged. In the main body 10 of the present embodiment, the first heating unit 12, the second heating unit 13 and the spacer 14 are fixed to the bottom plate 17, the fixing plate 19 facing the ± X axis direction, and the flange 16 facing the ± Y axis direction. Has been.

装着部11には、後述する核酸増幅反応容器100が装着される。図2及び図3に示すように、本実施形態の装着部11は、核酸増幅反応容器100を差し込んで装着するスロット構造であり、第1加熱部12の第1ヒートブロック12b、スペーサー14、及び第2加熱部13の第2ヒートブロック13bをZ軸方向に貫通する穴に核酸増幅反応容器100を差し込む構造となっている。装着部11の数は複数であってもよく、本実施形態では、8個の装着部11が本体10に設けられている。   The mounting unit 11 is mounted with a nucleic acid amplification reaction vessel 100 described later. As shown in FIGS. 2 and 3, the mounting unit 11 of the present embodiment has a slot structure in which the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is inserted and mounted. The first heat block 12 b of the first heating unit 12, the spacer 14, and The nucleic acid amplification reaction vessel 100 is inserted into a hole that penetrates the second heat block 13b of the second heating unit 13 in the Z-axis direction. There may be a plurality of mounting parts 11, and in the present embodiment, eight mounting parts 11 are provided in the main body 10.

核酸増幅反応装置1は、核酸増幅反応容器100を第1加熱部12及び第2加熱部13に対して所定の位置に保持する構造を含むことが好ましい。これにより、第1加熱部12及び第2加熱部13によって核酸増幅反応容器100の所定の領域を加熱できる。より具体的には、図4に示すように、後述する核酸増幅反応容器100を構成する第1領域101を第1加熱部12によって、第2領域102を第2加熱部13によって、加熱できる。本実施形態においては核酸増幅反応容器100の位置を定める構造は底板17であり、図4に示すように、核酸増幅反応容器100を底板17に接触する位置まで差し込むことで、第1加熱部12及び第2加熱部13に対して核酸増幅反応容器100を所定の位置に保持できる。   The nucleic acid amplification reaction apparatus 1 preferably includes a structure that holds the nucleic acid amplification reaction vessel 100 at a predetermined position with respect to the first heating unit 12 and the second heating unit 13. Thereby, the predetermined region of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 can be heated by the first heating unit 12 and the second heating unit 13. More specifically, as shown in FIG. 4, the first region 101 constituting the nucleic acid amplification reaction vessel 100 described later can be heated by the first heating unit 12, and the second region 102 can be heated by the second heating unit 13. In the present embodiment, the structure that determines the position of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is the bottom plate 17, and as shown in FIG. 4, the first heating unit 12 is inserted by inserting the nucleic acid amplification reaction vessel 100 to a position in contact with the bottom plate 17. In addition, the nucleic acid amplification reaction vessel 100 can be held at a predetermined position with respect to the second heating unit 13.

第1加熱部12は、装着部11に核酸増幅反応容器100が装着された状態において、後述する核酸増幅反応容器100の第1領域101を第1温度に加熱する。図4に示すように、第1加熱部12は本体10において、核酸増幅反応容器100の第1領域101を加熱する位置に配置されている。   The first heating unit 12 heats a first region 101 of the nucleic acid amplification reaction container 100 described later to a first temperature in a state where the nucleic acid amplification reaction container 100 is mounted on the mounting unit 11. As shown in FIG. 4, the first heating unit 12 is disposed in the main body 10 at a position for heating the first region 101 of the nucleic acid amplification reaction vessel 100.

第1加熱部12は、熱を発生させる機構と、発生した熱を核酸増幅反応容器100に伝える部材とを含んでもよい。図3に示すように、第1加熱部12は第1ヒーター12a及び第1ヒートブロック12bを含む。本実施形態においては、第1ヒーター12aはカートリッジヒーターであり、+Y軸側のフランジ16を貫通する導線15によって図示しない外部電源に接続されている。第1ヒーター12aはY軸方向に沿って第1ヒートブロック12bに挿入されており、第1ヒーター12aが発熱することで第1ヒートブロック12bが加熱される。第1ヒートブロック12bは、第1ヒーター12aから発生した熱を核酸増幅反応容器100に伝える部材である。本実施形態においてはアルミニウム製のブロックである。   The first heating unit 12 may include a mechanism that generates heat and a member that transmits the generated heat to the nucleic acid amplification reaction vessel 100. As shown in FIG. 3, the first heating unit 12 includes a first heater 12a and a first heat block 12b. In the present embodiment, the first heater 12a is a cartridge heater, and is connected to an external power source (not shown) by a conducting wire 15 that passes through the flange 16 on the + Y axis side. The first heater 12a is inserted in the first heat block 12b along the Y-axis direction, and the first heat block 12b is heated when the first heater 12a generates heat. The first heat block 12 b is a member that transfers heat generated from the first heater 12 a to the nucleic acid amplification reaction vessel 100. In this embodiment, it is an aluminum block.

カートリッジヒーターは温度制御が容易であるので、第1ヒーター12aをカートリッジヒーターとすることで、第1加熱部12の温度を容易に安定させることができる。したがって、より正確な熱サイクルを実現できる。アルミニウムは熱伝導率が高いので、第1ヒートブロック12bをアルミニウム製とすることで、核酸増幅反応容器100を効率よく加熱できる。また、第1ヒートブロック12bに加熱ムラが生じにくいので、精度の高い熱サイクルを実現できる。また、加工が容易なので第1ヒートブロック12bを精度よく成型でき、加熱の精度を高めることができる。したがって、より正確な熱サイクルを実現できる。   Since the temperature control of the cartridge heater is easy, the temperature of the first heating unit 12 can be easily stabilized by using the first heater 12a as a cartridge heater. Therefore, a more accurate thermal cycle can be realized. Since aluminum has high thermal conductivity, the nucleic acid amplification reaction vessel 100 can be efficiently heated by making the first heat block 12b made of aluminum. Moreover, since the heating unevenness hardly occurs in the first heat block 12b, a highly accurate thermal cycle can be realized. Further, since the processing is easy, the first heat block 12b can be accurately molded, and the heating accuracy can be improved. Therefore, a more accurate thermal cycle can be realized.

第1加熱部12は、装着部11に核酸増幅反応容器100を装着した場合に、核酸増幅反応容器100に接触していることが好ましい。これにより、第1加熱部12によって核酸増幅反応容器100を加熱した場合に、第1加熱部12の熱を核酸増幅反応容器100に安定して伝えることができるので、核酸増幅反応容器100の温度を安定させることができる。本実施形態のように、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が核酸増幅反応容器100と接触することが好ましい。これにより、第1加熱部12の熱を核酸増幅反応容器100に安定して伝えることができるので核酸増幅反応容器100を効率よく加熱できる。   The first heating unit 12 is preferably in contact with the nucleic acid amplification reaction vessel 100 when the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is attached to the attachment unit 11. Thereby, when the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is heated by the first heating unit 12, the heat of the first heating unit 12 can be stably transmitted to the nucleic acid amplification reaction vessel 100. Can be stabilized. When the mounting part 11 is formed as a part of the first heating unit 12 as in this embodiment, it is preferable that the mounting part 11 contacts the nucleic acid amplification reaction vessel 100. Thereby, since the heat of the 1st heating part 12 can be stably transmitted to the nucleic acid amplification reaction container 100, the nucleic acid amplification reaction container 100 can be heated efficiently.

第2加熱部13は、装着部11に核酸増幅反応容器100が装着された状態において、核酸増幅反応容器100の第2領域102を、第1温度と異なる第2温度に加熱する。図4に示す例では、第2加熱部13は本体10において、核酸増幅反応容器100の第2領域102を加熱する位置に配置されている。図3に示すように、第2加熱部13は、第2ヒーター13a及び第2ヒートブロック13bを含む。第2加熱部13は、加熱する核酸増幅反応容器100の領域及び加熱する温度が第1加熱部12と異なる以外は、第1加熱部12と同様である。   The second heating unit 13 heats the second region 102 of the nucleic acid amplification reaction container 100 to a second temperature different from the first temperature in a state where the nucleic acid amplification reaction container 100 is mounted on the mounting unit 11. In the example shown in FIG. 4, the second heating unit 13 is disposed in the main body 10 at a position where the second region 102 of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is heated. As shown in FIG. 3, the second heating unit 13 includes a second heater 13a and a second heat block 13b. The second heating unit 13 is the same as the first heating unit 12 except that the region of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 to be heated and the heating temperature are different from those of the first heating unit 12.

なお、第1、第2ヒートブロック12b,13bの材質は、アルミニウムであると説明したが、これに限定するものではない。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。   In addition, although the material of the 1st, 2nd heat block 12b, 13b was demonstrated that it was aluminum, it is not limited to this. The material of the heat block can be selected in consideration of conditions such as thermal conductivity, heat retention and ease of processing. For example, a copper alloy may be used and a plurality of materials may be combined. Further, the first heat block 12b and the second heat block 13b may be made of different materials.

また、第1加熱部12及び第2加熱部13は、カートリッジヒーターであると説明したが、これに限定するものではない。第1加熱部12は第1領域101を第1温度に加熱でき、第2加熱部13は第2領域102を第2温度に加熱できるものであればよい。第1加熱部12及び第2加熱部13としては、例えば、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、加熱気体などを使用できる。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。   Moreover, although the 1st heating part 12 and the 2nd heating part 13 demonstrated that it was a cartridge heater, it is not limited to this. The 1st heating part 12 should just heat the 1st field 101 to the 1st temperature, and the 2nd heating part 13 should just be able to heat the 2nd field 102 to the 2nd temperature. As the 1st heating part 12 and the 2nd heating part 13, a carbon heater, a sheet heater, IH (electromagnetic induction heating), a Peltier device, heating liquid, heating gas, etc. can be used, for example. In addition, different heating mechanisms may be employed for the first heating unit 12 and the second heating unit 13.

本実施形態においては、第1加熱部12及び第2加熱部13の温度は、図示しない温度センサー及び後述する制御部によって制御される。第1加熱部12及び第2加熱部13の温度は、核酸増幅反応容器100が所望の温度に加熱されるように設定されることが好ましい。本実施形態においては、第1加熱部12を第1温度に、第2加熱部13を第2温度に制御することで、核酸増幅反応容器100の第1領域101を第1温度に、第2領域102を第2温度に加熱できる。温度センサーとしては、熱電対、測温抵抗体やサーミスタなどを使用することができる。   In this embodiment, the temperature of the 1st heating part 12 and the 2nd heating part 13 is controlled by the temperature sensor which is not shown in figure and the control part mentioned later. The temperatures of the first heating unit 12 and the second heating unit 13 are preferably set so that the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is heated to a desired temperature. In the present embodiment, by controlling the first heating unit 12 to the first temperature and the second heating unit 13 to the second temperature, the first region 101 of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is set to the first temperature, and the second temperature is set to the second temperature. Region 102 can be heated to a second temperature. As the temperature sensor, a thermocouple, a resistance temperature detector, a thermistor, or the like can be used.

駆動機構20は、装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13を第1の配置と第2の配置との間で切り換える機構である。第1の配置は、図4に示すように、装着部11に核酸増幅反応容器100が装着された状態において、核酸増幅反応容器100の第1領域101が重力方向において第2領域102より下に位置する配置である。第2の配置は、図5に示すように、装着部11に核酸増幅反応容器100が装着された状態において、核酸増幅反応容器100の第2領域102が重力方向において第1領域101より下に位置する配置である。本実施形態において、駆動機構20は本体10の−Y軸側に設けられ、図示しないモーター及び駆動軸を含んでいる。駆動軸は、駆動機構20から+Y軸方向に沿って延出し、駆動軸と本体10のフランジ16とが接続されている。本実施形態では、モーターが動作されると、駆動軸を回転の軸として本体10がY軸回りに回転する。   The drive mechanism 20 is a mechanism that switches the mounting unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 between the first arrangement and the second arrangement. As shown in FIG. 4, the first arrangement is such that the first region 101 of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is below the second region 102 in the direction of gravity when the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is attached to the attachment unit 11. It is a positioned arrangement. As shown in FIG. 5, the second arrangement is such that the second region 102 of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is below the first region 101 in the direction of gravity when the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is attached to the attachment unit 11. It is a positioned arrangement. In the present embodiment, the drive mechanism 20 is provided on the −Y axis side of the main body 10 and includes a motor and a drive shaft (not shown). The drive shaft extends from the drive mechanism 20 along the + Y-axis direction, and the drive shaft and the flange 16 of the main body 10 are connected. In the present embodiment, when the motor is operated, the main body 10 rotates about the Y axis with the drive shaft as the axis of rotation.

本実施形態の核酸増幅反応装置1は、図示しない制御部を含む。制御部は、後述する第1温度、第2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つを制御する。制御部が第1の時間または第2の時間を制御する場合には、制御部は駆動機構20の動作を制御することによって、装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13が所定の配置に保持される時間を制御する。制御部は、制御する項目ごとに異なる機構を設けても、全項目を一括して制御するものであってもよい。   The nucleic acid amplification reaction apparatus 1 of this embodiment includes a control unit (not shown). The control unit controls at least one of a first temperature, a second temperature, a first time, a second time, and the number of cycles of the thermal cycle, which will be described later. When the control unit controls the first time or the second time, the control unit controls the operation of the drive mechanism 20 so that the mounting unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 are predetermined. Control the time kept in the placement. The control unit may provide a different mechanism for each item to be controlled, or may control all items at once.

本実施形態の核酸増幅反応装置1における制御部は電子制御であり、上記項目を全て制御する。本実施形態の制御部は図示しないCPU等のプロセッサー、及び、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶装置を含む。記憶装置には上記各項目を制御するための各種プログラム、データ等が記憶されている。また、記憶装置は各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを有する。   The control part in the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 of this embodiment is electronic control, and controls all the above items. The control unit of the present embodiment includes a processor such as a CPU (not shown) and a storage device such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). The storage device stores various programs and data for controlling the above items. The storage device also has a work area for temporarily storing in-process data and processing results of various processes.

本実施形態の本体10は、図3及び図4に示すように、第1加熱部12と第2加熱部13との間にスペーサー14が設けられている。本実施形態のスペーサー14は、第1加熱部12または第2加熱部13を保持する部材である。スペーサー14を設けることにより、第1加熱部12と第2加熱部13との間の距離を、より正確に定めることができる。すなわち、後述する核酸増幅反応容器100の第1領域101及び第2領域102に対する第1加熱部12及び第2加熱部13の位置を、より正確に定めることができる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the main body 10 of this embodiment is provided with a spacer 14 between the first heating unit 12 and the second heating unit 13. The spacer 14 of this embodiment is a member that holds the first heating unit 12 or the second heating unit 13. By providing the spacer 14, the distance between the first heating unit 12 and the second heating unit 13 can be determined more accurately. That is, the position of the 1st heating part 12 and the 2nd heating part 13 with respect to the 1st field 101 and the 2nd field 102 of nucleic acid amplification reaction container 100 mentioned below can be defined more correctly.

スペーサー14の材質は必要に応じて適宜選択できるが、断熱材であることが好ましい。これにより、第1加熱部12及び第2加熱部13の熱が相互に及ぼす影響を少なくできるので、第1加熱部12及び第2加熱部13の温度制御が容易になる。スペーサー14が断熱材である場合には、装着部11に核酸増幅反応容器100を装着した場合に、第1加熱部12と第2加熱部13との間の領域において核酸増幅反応容器100を囲むようにスペーサー14が配置されることが好ましい。これにより、核酸増幅反応容器100の第1加熱部12と第2加熱部13との間の領域からの放熱を抑制できるので、核酸増幅反応容器100の温度がより安定する。本実施形態においては、スペーサー14は断熱材であり、図4の例においては、装着部11はスペーサー14を貫通している。これにより、第1加熱部12及び第2加熱部13によって核酸増幅反応容器100を加熱した場合に、核酸増幅反応容器100の熱が逃げにくくなるので、第1領域101及び第2領域102の温度をより安定させることができる。   The material of the spacer 14 can be appropriately selected as necessary, but is preferably a heat insulating material. Thereby, since the influence which the heat of the 1st heating part 12 and the 2nd heating part 13 mutually has can be decreased, temperature control of the 1st heating part 12 and the 2nd heating part 13 becomes easy. When the spacer 14 is a heat insulating material, when the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is attached to the attachment portion 11, the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is surrounded in the region between the first heating portion 12 and the second heating portion 13. Thus, it is preferable that the spacer 14 is arranged. Thereby, since the heat radiation from the region between the first heating unit 12 and the second heating unit 13 of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 can be suppressed, the temperature of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 becomes more stable. In the present embodiment, the spacer 14 is a heat insulating material, and the mounting portion 11 penetrates the spacer 14 in the example of FIG. Thereby, when the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is heated by the first heating unit 12 and the second heating unit 13, the heat of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is difficult to escape, so the temperature of the first region 101 and the second region 102 Can be made more stable.

本実施形態の本体10は、固定板19を含む。固定板19は、±X軸方向から装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13を保持する部材である。図2及び図3に示す例においては、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。   The main body 10 of the present embodiment includes a fixing plate 19. The fixed plate 19 is a member that holds the mounting unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 from the ± X axis directions. In the example shown in FIGS. 2 and 3, two fixing plates 19 are fitted to the flange 16, and the first heating unit 12, the second heating unit 13, and the bottom plate 17 are fixed. Since the structure of the main body 10 is further strengthened by the fixing plate 19, the main body 10 is hardly damaged.

本実施形態の本体10は、蓋体50を含む。図1及び図4の例では、装着部11は蓋体50によって覆われている。蓋体50によって装着部11を覆うことで、第1、第2加熱部12,13によって加熱をした場合に、本体10から外部への放熱を抑制できるので、本体10内の温度を安定させることができる。蓋体50は、固定部51によって本体10に固定されてもよい。本実施形態においては、固定部51は磁石である。図2及び図3の例に示すように、本体10の蓋体50の接触する面には磁石が設けられている。図2及び図3には示されていないが、蓋体50にも、本体10の磁石が接触する位置に磁石が設けられており、蓋体50で装着部11を覆うと、磁力によって蓋体50が本体10に固定される。これにより、駆動機構20によって本体10を駆動した場合に蓋体50が外れたり動いたりすることを防止できる。したがって、蓋体50が外れることで核酸増幅反応装置1内の温度が変化することを防止できるので、より正確な熱サイクルを後述する反応液140に施すことができる。なお、固定部51は磁石であると説明したが、固定部は、蓋体50と本体10を固定できるものであればよい。   The main body 10 of this embodiment includes a lid 50. In the example of FIGS. 1 and 4, the mounting portion 11 is covered with a lid 50. By covering the mounting portion 11 with the lid 50, when the first and second heating portions 12 and 13 are heated, heat radiation from the main body 10 to the outside can be suppressed, so that the temperature inside the main body 10 is stabilized. Can do. The lid body 50 may be fixed to the main body 10 by the fixing portion 51. In the present embodiment, the fixing part 51 is a magnet. As shown in the example of FIGS. 2 and 3, a magnet is provided on the surface of the main body 10 that contacts the lid 50. Although not shown in FIG. 2 and FIG. 3, the lid 50 is also provided with a magnet at a position where the magnet of the main body 10 comes into contact. 50 is fixed to the main body 10. Thereby, when the main body 10 is driven by the drive mechanism 20, it is possible to prevent the lid 50 from being detached or moved. Accordingly, it is possible to prevent the temperature in the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 from changing due to the removal of the lid 50, so that a more accurate thermal cycle can be applied to the reaction solution 140 described later. In addition, although the fixing | fixed part 51 was demonstrated that it was a magnet, the fixing | fixed part should just be what can fix the cover body 50 and the main body 10. FIG.

本体10は、気密性の高い構造であることが好ましい。本体10が気密性の高い構造であると、本体10内部の空気が本体10の外部に逃げにくいので、本体10内の温度がより安定する。本実施形態においては、図3に示すように、2個のフランジ16、底板17、2枚の固定板19、及び蓋体50によって、本体10内部の空間が密閉される。固定板19、底板17、蓋体50、フランジ16は断熱材を用いて形成されることが好ましい。これにより、本体10から外部への放熱をさらに抑制できるので、本体10内の温度をより安定させることができる。   The main body 10 preferably has a highly airtight structure. If the main body 10 has a highly airtight structure, the air inside the main body 10 is difficult to escape to the outside of the main body 10, so that the temperature inside the main body 10 becomes more stable. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the space inside the main body 10 is sealed by the two flanges 16, the bottom plate 17, the two fixing plates 19, and the lid 50. The fixed plate 19, the bottom plate 17, the lid 50, and the flange 16 are preferably formed using a heat insulating material. Thereby, since the heat radiation from the main body 10 to the outside can be further suppressed, the temperature in the main body 10 can be further stabilized.

図6は、核酸増幅反応容器の概略構成を示す正面図である。図7は、図6のB−B線における断面図である。図8は、図6のC−C線における断面図である。なお、図6から図8においては、核酸増幅反応容器100が第1の配置の状態に保持された状態を示している。
次に、核酸増幅反応容器100の構成について図6から図8を参照して説明する。
FIG. 6 is a front view showing a schematic configuration of the nucleic acid amplification reaction vessel. 7 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 6 to 8 show a state in which the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is held in the first arrangement state.
Next, the configuration of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 will be described with reference to FIGS.

核酸増幅反応容器100は、反応液140を第1温度にさせる第1領域101と、反応液140を第1温度と異なる第2温度にさせる第2領域102と、第1領域101と第2領域102とを連通して反応液140を移動させる複数の流路(第1流路103、第2流路104)とを有している。   The nucleic acid amplification reaction container 100 includes a first region 101 for bringing the reaction solution 140 to a first temperature, a second region 102 for bringing the reaction solution 140 to a second temperature different from the first temperature, a first region 101, and a second region. 102 and a plurality of flow paths (first flow path 103 and second flow path 104) for moving the reaction solution 140 in communication with 102.

詳しくは、核酸増幅反応容器100は扁平状の長方形をなし、長方形の一方の短辺側に第1領域101が形成され、他方の短辺側に第2領域102が形成されている。また、長方形の一方の長辺に沿って第1領域101と第2領域102とを連通する第1流路103が形成され、長方形の他方の長辺に沿って第1領域101と第2領域102とを連通する第2流路104が形成されている。これにより、第1領域101、第1流路103、第2領域102及び第2流路104が環状に連通されている。   Specifically, the nucleic acid amplification reaction vessel 100 has a flat rectangular shape, in which a first region 101 is formed on one short side of the rectangle, and a second region 102 is formed on the other short side. In addition, a first flow path 103 that connects the first region 101 and the second region 102 is formed along one long side of the rectangle, and the first region 101 and the second region are formed along the other long side of the rectangle. A second flow path 104 communicating with 102 is formed. Thereby, the 1st field 101, the 1st channel 103, the 2nd field 102, and the 2nd channel 104 are connected annularly.

第1領域101、第2領域102、第1流路103及び第2流路104は、第1内壁面111と、第1内壁面111に対向する第2内壁面112とに挟まれた空間に形成されている。第1内壁面111を構成する第1壁111a、第2内壁面112を構成する第2壁112aの材料には、例えば、ポリプロピレン(polypropylene)などをフィルム状に形成したプラスチック樹脂が使用されている。第1領域101、第2領域102、第1、第2流路103,104の外周、及び第1領域101、第2領域102、第1、第2流路103,104に囲まれた領域は、第1壁111aと第2壁112aとが熱溶着などにより密着されている。これにより、核酸増幅反応容器100には、第1領域101、第2領域102、第1流路103及び第2流路104で連通された空間が一体で形成される。   The first area 101, the second area 102, the first flow path 103, and the second flow path 104 are in a space sandwiched between the first inner wall surface 111 and the second inner wall surface 112 that faces the first inner wall surface 111. Is formed. As a material of the first wall 111a constituting the first inner wall surface 111 and the second wall 112a constituting the second inner wall surface 112, for example, a plastic resin in which polypropylene (polypropylene) or the like is formed in a film shape is used. . The first region 101, the second region 102, the outer periphery of the first and second flow paths 103, 104, and the region surrounded by the first area 101, the second region 102, the first and second flow paths 103, 104 are The first wall 111a and the second wall 112a are in close contact by heat welding or the like. Thereby, in the nucleic acid amplification reaction vessel 100, a space communicated by the first region 101, the second region 102, the first channel 103, and the second channel 104 is integrally formed.

第1領域101、第2領域102、第1流路103及び第2流路104には、少なくとも反応液140と気体150とが配置される。核酸増幅反応容器100は、第1流路103及び第2流路104の複数の流路を有しているので、反応液140を第1領域101から第2領域102へ、または第2領域102から第1領域101へ重力の作用により移動させる際、反応液140と気体150とを異なる第1、第2流路103,104によって入れ換えることで反応液140を移動させる移動速度を向上させることができる。上述したように、核酸増幅反応装置1に装着された核酸増幅反応容器100が第1の配置の状態の時、第1領域101は反応液140を第1温度にさせる。また、核酸増幅反応装置1に装着された核酸増幅反応容器100が第2の配置の状態の時、第2領域102は反応液140を第2温度にさせる。   In the first region 101, the second region 102, the first channel 103, and the second channel 104, at least the reaction solution 140 and the gas 150 are disposed. Since the nucleic acid amplification reaction vessel 100 has a plurality of channels, the first channel 103 and the second channel 104, the reaction solution 140 is transferred from the first region 101 to the second region 102 or the second region 102. When moving from the first region 101 to the first region 101 by the action of gravity, the moving speed of moving the reaction solution 140 can be improved by replacing the reaction solution 140 and the gas 150 with different first and second flow paths 103 and 104. it can. As described above, when the nucleic acid amplification reaction vessel 100 attached to the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 is in the first arrangement state, the first region 101 brings the reaction solution 140 to the first temperature. When the nucleic acid amplification reaction vessel 100 attached to the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 is in the second arrangement state, the second region 102 brings the reaction solution 140 to the second temperature.

本実施形態の第1領域101、第2領域102、第1流路103及び第2流路104には、さらにオイル130が配置されている。オイル130は、反応液140よりも比重が小さく、且つ、反応液140と混和しない、すなわち混ざり合わない性質であるため、反応液140はオイル130の中に液滴の状態で保持されている。反応液140は、オイル130よりも比重が大きいため、第1の配置の状態において第1領域101の最下部に位置し、第2の状態において第2領域102の最下部に位置している。オイル130としては、例えば、ジメチルシリコーンオイル又はパラフィンオイル等を使用することができる。第1領域101、第2領域102、第1流路103及び第2流路104に、オイル130を配置することにより、反応液140を、第1領域101から第2領域102へ、または第2領域102から第1領域101へ移動させることと、第1温度から第2温度へ、または第2温度から第1温度へ温度変化させることとを好適に行うことができる。   Oil 130 is further disposed in the first region 101, the second region 102, the first flow path 103, and the second flow path 104 of the present embodiment. Since the oil 130 has a specific gravity smaller than that of the reaction liquid 140 and does not mix with the reaction liquid 140, that is, does not mix, the reaction liquid 140 is held in the oil 130 in a droplet state. Since the reaction liquid 140 has a specific gravity greater than that of the oil 130, the reaction liquid 140 is positioned at the lowermost portion of the first region 101 in the first arrangement state, and is positioned at the lowermost portion of the second region 102 in the second state. As the oil 130, for example, dimethyl silicone oil or paraffin oil can be used. By disposing oil 130 in the first region 101, the second region 102, the first channel 103, and the second channel 104, the reaction solution 140 is transferred from the first region 101 to the second region 102 or second. The movement from the region 102 to the first region 101 and the temperature change from the first temperature to the second temperature or from the second temperature to the first temperature can be suitably performed.

反応液140は、反応に必要な成分を含む液体である。反応がPCRである場合には、PCRによって増幅されるDNA(標的核酸)、DANを増幅するために必要なDNAポリメラーゼ、及びプライマー等が含まれる。例えば、オイル130を用いてPCRを行う場合には、反応液140は上記の成分を含む水溶液であることが好ましい。   The reaction liquid 140 is a liquid containing components necessary for the reaction. When the reaction is PCR, DNA (target nucleic acid) amplified by PCR, DNA polymerase necessary for amplifying DAN, primers, and the like are included. For example, when PCR is performed using the oil 130, the reaction solution 140 is preferably an aqueous solution containing the above components.

第1領域101、第2領域102、第1流路103及び第2流路104で構成される容積の50%以上は、気体150で満たされている。換言すると、反応液140及びオイル130は、容積の50%未満であるので、反応液140及びオイル130を第1領域101内又は第2領域102内に収納可能な核酸増幅反応容器100を形成することができる。これにより、反応液140を第1温度から第2温度へ、または第2温度から第1温度へ効率よく温度変化させることができる。   50% or more of the volume formed by the first region 101, the second region 102, the first flow path 103, and the second flow path 104 is filled with the gas 150. In other words, since the reaction solution 140 and the oil 130 are less than 50% of the volume, the nucleic acid amplification reaction vessel 100 that can store the reaction solution 140 and the oil 130 in the first region 101 or the second region 102 is formed. be able to. Thereby, the temperature of the reaction solution 140 can be efficiently changed from the first temperature to the second temperature or from the second temperature to the first temperature.

第1内壁面111及び第2内壁面112は、疎水性であることが好ましい。核酸増幅反応容器100の第1内壁面111及び第2内壁面112を疎水性にさせることで、第1内壁面111と第2内壁面112との間に形成されている第1領域101、第2領域102及び第1、第2流路103,104の中を流動する反応液140の流動抵抗が低減する。これにより、反応液140を第1領域101から第2領域102へ、または第2領域102から第1領域101へ移動させる際の移動速度を向上させることができる。   The first inner wall surface 111 and the second inner wall surface 112 are preferably hydrophobic. By making the first inner wall surface 111 and the second inner wall surface 112 of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 hydrophobic, the first region 101 formed between the first inner wall surface 111 and the second inner wall surface 112, the first The flow resistance of the reaction solution 140 flowing through the two regions 102 and the first and second flow paths 103 and 104 is reduced. Thereby, the moving speed when moving the reaction solution 140 from the first region 101 to the second region 102 or from the second region 102 to the first region 101 can be improved.

第1内壁面111を構成する第1壁111a及び第2内壁面112を構成する第2壁112aのうちの少なくとも一方は、第1領域101、第2領域102及び第1、第2流路103,104の内圧が上昇した場合に変形することが好ましい。本実施形態の核酸増幅反応容器100には、第1壁111a及び第2壁112aともに形状の変形するプラスチック樹脂が使用されているので、第1領域101、第2領域102の加熱により内圧が上昇した場合に核酸増幅反応容器が破損することを防ぐことができる。   At least one of the first wall 111a constituting the first inner wall surface 111 and the second wall 112a constituting the second inner wall surface 112 has the first region 101, the second region 102, and the first and second flow paths 103. , 104 is preferably deformed when the internal pressure rises. In the nucleic acid amplification reaction vessel 100 of the present embodiment, the first wall 111a and the second wall 112a are made of plastic resin whose shape is deformed, so that the internal pressure increases by heating the first region 101 and the second region 102. In this case, the nucleic acid amplification reaction vessel can be prevented from being damaged.

第1内壁面111と第2内壁面112との間の距離Lは、第1流路103又は第2流路104を介して第1領域101又は第2領域102に反応液140が導入された場合に、第1内壁面111と第2内壁面112の両方に反応液140が接触する距離である。反応液140は、第1内壁面111と第2内壁面112との両方に接しているので、第1壁111a及び第2壁112aを介して上述した第1加熱部12又は第2加熱部13から直接熱せられる。これにより、反応液140を第1温度又は第2温度にさせるための熱伝導性が向上される。   The distance L between the first inner wall surface 111 and the second inner wall surface 112 is such that the reaction liquid 140 is introduced into the first region 101 or the second region 102 via the first channel 103 or the second channel 104. In this case, the reaction liquid 140 is in contact with both the first inner wall surface 111 and the second inner wall surface 112. Since the reaction liquid 140 is in contact with both the first inner wall surface 111 and the second inner wall surface 112, the first heating unit 12 or the second heating unit 13 described above via the first wall 111a and the second wall 112a. Heated directly from. Thereby, the heat conductivity for making the reaction liquid 140 1st temperature or 2nd temperature improves.

さらには、第1内壁面111と第2内壁面112との間の距離Lは、0.1mm以上3.0mm以下が好ましい。第1内壁面111と第2内壁面112との間の距離Lは、狭いほど反応液140と、第1、第2内壁面111,112との接触面積が広がるので、反応液140への熱伝導性が向上する。距離Lを3mm以下にした核酸増幅反応容器100を上述の核酸増幅反応装置1に装着させることにより、例えば、40サイクル/3分以下の高速での熱サイクルを可能にすることができる。なお、第1内壁面111と第2内壁面112との間の距離Lが0.1mm以下になると、熱伝導性の向上による熱サイクル時間の短縮効果が薄れ、逆に反応液140の移動が阻害される恐れがある。   Furthermore, the distance L between the first inner wall surface 111 and the second inner wall surface 112 is preferably 0.1 mm or greater and 3.0 mm or less. The smaller the distance L between the first inner wall surface 111 and the second inner wall surface 112, the wider the contact area between the reaction liquid 140 and the first and second inner wall surfaces 111, 112. Conductivity is improved. By attaching the nucleic acid amplification reaction vessel 100 having the distance L of 3 mm or less to the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 described above, it is possible to enable thermal cycling at a high speed of, for example, 40 cycles / 3 minutes or less. When the distance L between the first inner wall surface 111 and the second inner wall surface 112 is 0.1 mm or less, the effect of shortening the heat cycle time due to the improvement in thermal conductivity is reduced, and conversely the movement of the reaction solution 140 is reduced. There is a risk of being disturbed.

第1壁111a及び第2壁112aのうちの少なくとも一方の壁厚は、0.01mm以上0.5mm以下であることが好ましい。第1壁111a及び第2壁112aの壁厚は、薄いほど反応液140への熱伝導性が向上する。壁厚を0.5mm以下にした核酸増幅反応容器100を上述の核酸増幅反応装置1に装着させることにより、例えば、40サイクル/3分以下の高速での熱サイクルを可能にすることができる。なお、壁厚が0.01mm以下になると、核酸増幅反応容器100の製造が困難になり、製造コストが上昇してしまう。   The wall thickness of at least one of the first wall 111a and the second wall 112a is preferably 0.01 mm or more and 0.5 mm or less. As the wall thickness of the first wall 111a and the second wall 112a is thinner, the thermal conductivity to the reaction liquid 140 is improved. By attaching the nucleic acid amplification reaction vessel 100 having a wall thickness of 0.5 mm or less to the above-described nucleic acid amplification reaction apparatus 1, it is possible to enable thermal cycling at a high speed of, for example, 40 cycles / 3 minutes or less. When the wall thickness is 0.01 mm or less, it becomes difficult to manufacture the nucleic acid amplification reaction vessel 100, and the manufacturing cost increases.

第1領域101、第2領域102及び第1、第2流路103,104に導入される反応液140の体積は、特に限定されない。第1領域101、第2領域102及び第1、第2流路103,104に導入される反応液140の体積は、例えば、1μl以上100μl以下、好ましくは5μl以上50μl以下、より好ましくは10μl以上40μl以下、さらに好ましくは20μl以上30μl以下である。この範囲の体積であれば、反応液140中の核酸を増幅することが容易である。   The volume of the reaction solution 140 introduced into the first region 101, the second region 102, and the first and second flow paths 103, 104 is not particularly limited. The volume of the reaction solution 140 introduced into the first region 101, the second region 102, and the first and second flow paths 103, 104 is, for example, 1 μl or more and 100 μl or less, preferably 5 μl or more and 50 μl or less, more preferably 10 μl or more. It is 40 μl or less, more preferably 20 μl or more and 30 μl or less. If it is the volume of this range, it will be easy to amplify the nucleic acid in the reaction liquid 140. FIG.

なお、核酸増幅反応容器100は長方形状をなしているものと説明したが、核酸増幅反応容器100は角丸長方形や円、楕円形状であってもよく、第1領域101、第2領域102、第1流路103及び第2流路104が周回するように連通された空間が形成された形状であればよい。
また、第1領域101、第2領域102及び第1、第2流路103,104は、第1内壁面111と第2内壁面112との間に形成されているものと説明したが、第1内壁面111と第2内壁面112とを接続する内壁面(側壁面)を有していてもよい。
また、第1領域101と第2領域102とは、2つの第1、第2流路103,104で連通されているものと説明したが、3つ以上の流路で連通されていてもよい。
Although the nucleic acid amplification reaction vessel 100 has been described as having a rectangular shape, the nucleic acid amplification reaction vessel 100 may have a rounded rectangular shape, a circular shape, or an elliptical shape. The first region 101, the second region 102, What is necessary is just the shape in which the space connected so that the 1st flow path 103 and the 2nd flow path 104 may circulate was formed.
The first region 101, the second region 102, and the first and second flow paths 103, 104 have been described as being formed between the first inner wall surface 111 and the second inner wall surface 112. An inner wall surface (side wall surface) that connects the first inner wall surface 111 and the second inner wall surface 112 may be provided.
In addition, the first region 101 and the second region 102 have been described as being connected by the two first and second flow paths 103 and 104, but may be connected by three or more flow paths. .

<核酸増幅反応方法>
図9は、核酸増幅反応方法を説明するフローチャート図である。
次に、核酸増幅反応容器100及び核酸増幅反応装置1を用いた核酸増幅反応方法(熱サイクル処理)について図4、図5及び図9を参照して説明する。なお、図4及び図5における矢印gの方向は、重力の作用する方向を示している。本実施形態においては、核酸増幅を行う熱サイクル処理の例としてシャトルPCR(2段階温度PCR)を行う場合を説明する。なお、以下に説明する各工程は熱サイクル処理の一例を示すものである。必要に応じて工程の順序を入れ換えたり、2以上の工程を連続的にあるいは並行して行ったり、工程を追加したりしてもよい。
<Nucleic acid amplification reaction method>
FIG. 9 is a flowchart for explaining the nucleic acid amplification reaction method.
Next, a nucleic acid amplification reaction method (thermal cycle process) using the nucleic acid amplification reaction vessel 100 and the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 9. In addition, the direction of the arrow g in FIG.4 and FIG.5 has shown the direction where gravity acts. In the present embodiment, a case where shuttle PCR (two-stage temperature PCR) is performed will be described as an example of thermal cycle processing for performing nucleic acid amplification. In addition, each process demonstrated below shows an example of a heat cycle process. If necessary, the order of processes may be changed, two or more processes may be performed continuously or in parallel, or processes may be added.

シャトルPCRは、高温と低温の2段階の温度処理を繰り返し反応液140に施すことにより、反応液140中の核酸を増幅させる手法である。高温の処理においては2本鎖DNAの解離(変性反応)が、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。   Shuttle PCR is a technique for amplifying nucleic acids in the reaction solution 140 by repeatedly applying a high-temperature and low-temperature treatment to the reaction solution 140. Dissociation (denaturation reaction) of double-stranded DNA occurs in high-temperature treatment, and annealing (reaction in which a primer binds to single-stranded DNA) and extension reaction (primer starts as a complementary strand of DNA) are formed in low-temperature treatment. Reaction) is performed.

一般に、シャトルPCRにおける高温は80℃から100℃の間の温度、低温は50℃から70℃の間の温度である。各温度における処理は所定時間行われ、高温に保持する時間は低温に保持する時間よりも短いことが一般的である。例えば、高温が0.2秒から10秒程度、低温が0.5秒から60秒程度としてもよく、加熱部12,13から反応液140に熱を伝えるのに要する時間、反応(変性反応、アニーリング、伸長反応)が起こるために要する時間を考慮して、最適な時間を選択する。   Generally, the high temperature in shuttle PCR is a temperature between 80 ° C. and 100 ° C., and the low temperature is a temperature between 50 ° C. and 70 ° C. The treatment at each temperature is performed for a predetermined time, and the time for keeping at a high temperature is generally shorter than the time for keeping at a low temperature. For example, the high temperature may be about 0.2 to 10 seconds, and the low temperature may be about 0.5 to 60 seconds. The time required for transferring heat from the heating units 12 and 13 to the reaction solution 140, the reaction (denaturation reaction, The optimum time is selected in consideration of the time required for the annealing and elongation reaction) to occur.

なお、使用する試薬の種類や量によって、適切な時間、温度およびサイクル数(高温と低温を繰り返す回数)は異なるので、試薬の種類や反応液140の量を考慮して適切なプロトコルを決定した上で反応を行うことが好ましい。   In addition, since the appropriate time, temperature, and number of cycles (the number of repetitions of high temperature and low temperature) differ depending on the type and amount of reagent used, an appropriate protocol was determined in consideration of the type of reagent and the amount of reaction solution 140. It is preferred to carry out the reaction above.

ステップS1は、少なくとも反応液140と気体150とが配置された核酸増幅反応容器100を核酸増幅反応装置1の装着部11に装着する装着工程である。本実施形態では、オイル130が充填された第1領域101、第2領域102及び第1、第2流路103,104に反応液140を導入後、密封された核酸増幅反応容器100を装着部11に装着する。オイル130に反応液140を加えた体積は、第1領域101及び第2領域102の容積と略等しいか若干少なく、第1領域101、第2領域102及び第1、第2流路103,104は、オイル130、反応液140及び気体150で満たされている。   Step S <b> 1 is a mounting step for mounting the nucleic acid amplification reaction vessel 100 in which at least the reaction solution 140 and the gas 150 are disposed on the mounting portion 11 of the nucleic acid amplification reaction apparatus 1. In the present embodiment, the reaction solution 140 is introduced into the first region 101, the second region 102, and the first and second flow paths 103 and 104 filled with the oil 130, and then the sealed nucleic acid amplification reaction vessel 100 is mounted. 11 is attached. The volume of the reaction liquid 140 added to the oil 130 is substantially equal to or slightly smaller than the volume of the first region 101 and the second region 102, and the first region 101, the second region 102, and the first and second flow paths 103, 104 are. Is filled with oil 130, reaction liquid 140 and gas 150.

反応液140は、マイクロピペットやインクジェット方式の分注装置等を用いて核酸増幅反応容器100に導入させることができる。装着部11に核酸増幅反応容器100を装着した状態においては、第1加熱部12は第1領域101を、第2加熱部13は第2領域102を、それぞれ含む位置において核酸増幅反応容器100に接している。本実施形態においては、図4に示すように、扁平の長方形状の核酸増幅反応容器100は、短辺及び長辺で形成される平面とX軸及びZ軸で形成されるXZ平面とが略平行になるように、第1領域101側から装着部11に挿入され、第1領域101側の短辺が底板17に接触するように装着される。これにより、第1加熱部12及び第2加熱部13に対して核酸増幅反応容器100を所定の向き及び位置に保持できる。   The reaction solution 140 can be introduced into the nucleic acid amplification reaction vessel 100 using a micropipette, an inkjet type dispensing device, or the like. In a state where the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is attached to the attachment unit 11, the first heating unit 12 is placed in the nucleic acid amplification reaction vessel 100 at a position including the first region 101 and the second heating unit 13 includes the second region 102. Touching. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the flat rectangular nucleic acid amplification reaction vessel 100 has a plane formed by a short side and a long side and an XZ plane formed by an X axis and a Z axis. It is inserted into the mounting portion 11 from the first region 101 side so as to be parallel, and is mounted so that the short side on the first region 101 side contacts the bottom plate 17. Thereby, the nucleic acid amplification reaction vessel 100 can be held in a predetermined direction and position with respect to the first heating unit 12 and the second heating unit 13.

本実施形態においては、ステップS1における装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13、の配置は第1の配置である。図4に示すように、第1の配置は、重力方向において、第1領域101が第2領域102より下に位置する配置であり、本実施形態では、重力の作用する方向において、核酸増幅反応容器100の第1領域101を最下部に位置させる配置である。第1の配置において、オイル130及び反応液140は、第1領域101内に収容され、オイル130よりも比重の大きい反応液140は、第1領域101の最下部に位置する。装着部11に核酸増幅反応容器100を装着した後、蓋体50によって装着部11が覆われる。   In this embodiment, arrangement | positioning of the mounting part 11, the 1st heating part 12, and the 2nd heating part 13 in step S1 is a 1st arrangement | positioning. As shown in FIG. 4, the first arrangement is an arrangement in which the first region 101 is located below the second region 102 in the direction of gravity. In this embodiment, the nucleic acid amplification reaction is performed in the direction in which gravity acts. In this arrangement, the first region 101 of the container 100 is positioned at the bottom. In the first arrangement, the oil 130 and the reaction liquid 140 are accommodated in the first region 101, and the reaction liquid 140 having a specific gravity greater than that of the oil 130 is located at the lowermost part of the first region 101. After mounting the nucleic acid amplification reaction vessel 100 on the mounting part 11, the mounting part 11 is covered with the lid 50.

ステップS2は、核酸増幅反応容器100の第1領域101を第1温度に加熱する第1加熱工程、及び核酸増幅反応容器100の第2領域102を第1温度と異なる第2温度に加熱する第2加熱工程である。第1、第2加熱工程によって、第1領域101と第2領域102との間には、第1温度と第2温度との間で温度が漸次変化する温度勾配が形成される。本実施形態においては、第1温度は、熱サイクル処理において目的とする反応に適した温度のうち相対的に高い温度であり、第2温度は、熱サイクル処理において目的とする反応に適した温度のうち、相対的に低い温度である。したがって本実施形態のステップS2においては、第1領域101から第2領域102へ向けて温度が低くなる温度勾配が形成される。本実施形態の熱サイクル処理はシャトルPCRであるので、第1温度は2本鎖DNAの解離に適した温度、第2温度はアニーリング及び伸長反応に適した温度とすることが好ましい。   Step S2 includes a first heating step of heating the first region 101 of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 to a first temperature, and a second heating step of heating the second region 102 of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 to a second temperature different from the first temperature. 2 heating process. By the first and second heating steps, a temperature gradient in which the temperature gradually changes between the first temperature and the second temperature is formed between the first region 101 and the second region 102. In the present embodiment, the first temperature is a relatively high temperature among the temperatures suitable for the target reaction in the thermal cycle process, and the second temperature is a temperature suitable for the target reaction in the thermal cycle process. Of these, the temperature is relatively low. Therefore, in step S <b> 2 of the present embodiment, a temperature gradient is formed in which the temperature decreases from the first region 101 toward the second region 102. Since the thermal cycle treatment of this embodiment is shuttle PCR, it is preferable that the first temperature is a temperature suitable for dissociation of double-stranded DNA, and the second temperature is a temperature suitable for annealing and extension reaction.

ステップS2における、装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13の配置は第1の配置であるので、ステップS2において核酸増幅反応容器100を加熱すると、反応液140は第1温度に加熱される。したがって、ステップS2においては、反応液140に対して第1温度における反応が行われる。   Since the arrangement of the mounting part 11, the first heating part 12 and the second heating part 13 in step S2 is the first arrangement, when the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is heated in step S2, the reaction solution 140 is brought to the first temperature. Heated. Accordingly, in step S2, the reaction at the first temperature is performed on the reaction liquid 140.

ステップS3では、第1の配置において、第1時間が経過したか否かを判定する。本実施形態においては、判定は図示しない制御部によって行われる。第1時間は、第1の配置の状態に装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13を保持する時間である。本実施形態において、ステップS1での装着に続いてステップS3が行われる場合、すなわち1回目のステップS3が行われる場合には、核酸増幅反応装置1を作動させてからの時間が第1の時間に達したか否かが判定される。第1の配置においては、反応液140は第1温度に加熱されるので、第1の時間は、目的とする反応において反応液140を第1温度で反応させる時間とすることが好ましい。本実施形態においては、2本鎖DNAの解離に必要な時間とすることが好ましい。第1の時間が経過したと判定した場合(ステップS3:Yes)は、ステップS4へ進む。第1の時間が経過していないと判定した場合(ステップS3:No)は、ステップS3が繰り返される。   In step S3, it is determined whether or not the first time has elapsed in the first arrangement. In this embodiment, the determination is performed by a control unit (not shown). The first time is a time during which the mounting unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 are held in the first arrangement state. In the present embodiment, when step S3 is performed following the mounting in step S1, that is, when the first step S3 is performed, the time after the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 is operated is the first time. It is determined whether or not In the first arrangement, since the reaction solution 140 is heated to the first temperature, the first time is preferably set to a time for causing the reaction solution 140 to react at the first temperature in the target reaction. In this embodiment, it is preferable to set the time required for dissociation of double-stranded DNA. When it determines with 1st time having passed (step S3: Yes), it progresses to step S4. If it is determined that the first time has not elapsed (step S3: No), step S3 is repeated.

ステップS4は、第1の配置から第2の配置に切り換える第1駆動工程である。第2の配置は、第2領域102が第1領域101よりも鉛直方向下となる配置であり、本実施形態では、重力の作用する方向において、核酸増幅反応容器100の第2領域102を最下部に位置させる配置である。第2の配置において、オイル130及び反応液140は、第2領域102内に収容され、オイル130よりも比重の大きい反応液140は、第2領域102の最下部に位置する。第1駆動工程では、図4に示す第1の配置の状態から図5に示す第2の配置の状態へ、装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13の配置を切り換える。本実施形態の核酸増幅反応装置1においては、制御部の制御によって駆動機構20が駆動軸に接続された本体10を回動させることで、上記の切り換えが行われる。   Step S4 is a first driving process for switching from the first arrangement to the second arrangement. The second arrangement is an arrangement in which the second region 102 is vertically lower than the first region 101. In this embodiment, the second region 102 of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is placed at the maximum in the direction in which gravity acts. It is an arrangement located at the bottom. In the second arrangement, the oil 130 and the reaction liquid 140 are accommodated in the second region 102, and the reaction liquid 140 having a specific gravity greater than that of the oil 130 is located at the lowermost part of the second region 102. In the first driving step, the arrangement of the mounting unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 is switched from the state of the first arrangement shown in FIG. 4 to the state of the second arrangement shown in FIG. In the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 of the present embodiment, the switching is performed by the drive mechanism 20 rotating the main body 10 connected to the drive shaft under the control of the control unit.

核酸増幅反応容器100は、第1領域101及び第2領域102を形成する第1内壁面111、すなわち長辺及び短辺で形成される平面に対して交差し水平方向の成分を有する回転軸の回りの第1方向に回動される。詳しくは、回転軸は、駆動機構20から+Y軸方向(水平方向)に延出する駆動軸であり、本実施形態では、長辺及び短辺で形成される平面は回転軸としての駆動軸と略直交している。第1駆動工程では、本体10は+Y軸に向かって反時計回り(第1方向)に180°回動される。これにより、第1領域101と第2領域102との重力の作用する方向における位置関係が第1の配置とは逆になるので、オイル130及び反応液140は重力の作用によって第1領域101から第2領域102へと入れ替わる。装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13の配置が第2の配置に達した時に、制御部が駆動機構20の動作を停止すると、装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13の配置が第2の配置に保持される。   The nucleic acid amplification reaction vessel 100 has a rotation axis having a horizontal component that intersects the first inner wall surface 111 forming the first region 101 and the second region 102, that is, the plane formed by the long side and the short side. It is rotated in the first direction around. Specifically, the rotation axis is a drive axis extending in the + Y-axis direction (horizontal direction) from the drive mechanism 20, and in this embodiment, the plane formed by the long side and the short side is a drive axis as the rotation axis. It is almost orthogonal. In the first driving process, the main body 10 is rotated 180 ° counterclockwise (first direction) toward the + Y axis. As a result, the positional relationship in the direction in which gravity acts between the first region 101 and the second region 102 is opposite to that in the first arrangement, so that the oil 130 and the reaction liquid 140 are separated from the first region 101 by the action of gravity. The second area 102 is switched. When the control unit stops the operation of the driving mechanism 20 when the placement of the mounting unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 reaches the second configuration, the mounting unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 are stopped. The arrangement of the two heating units 13 is held in the second arrangement.

図10Aから図10Eは、第1駆動工程によってオイル及び反応液が第1領域から第2領域へと順次入れ替わる様子を示す図である。ここで、オイル130及び反応液140の動きを説明する。
図10Aは、装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13が第1の配置に位置している時の核酸増幅反応容器100の状態を示している。重力方向において、第1領域101は最下部に位置しているので、オイル130及び反応液140は、第1領域101内に収容され、第1流路103、第2領域102及び第2流路104は気体150で満たされている。第1駆動工程によって、核酸増幅反応容器100は、+Y軸に向かって反時計回り(図10Aの紙面に向かって時計回り)に回動される。
FIG. 10A to FIG. 10E are views showing a state in which the oil and the reaction liquid are sequentially switched from the first region to the second region by the first driving process. Here, the movement of the oil 130 and the reaction liquid 140 will be described.
FIG. 10A shows the state of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 when the mounting unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 are located in the first arrangement. Since the first region 101 is located at the lowermost part in the direction of gravity, the oil 130 and the reaction liquid 140 are accommodated in the first region 101, and the first flow path 103, the second area 102, and the second flow path. 104 is filled with a gas 150. By the first driving process, the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is rotated counterclockwise toward the + Y axis (clockwise toward the paper surface of FIG. 10A).

図10Bは、核酸増幅反応容器100が図10Aの状態から45°回動された状態を示している。この状態の時、重力方向において、第1領域101側の短辺と第1流路103側の長辺とで形成される先端が最下部に位置するので、オイル130の一部が重力によって第1領域101から第1流路103に浸入する。同時に、第1流路103に浸入したオイル130の体積と同量の気体150が第1流路103から第2領域102、第2流路104を介して第1領域101に流入する。この時、反応液140は、上記の最下部に位置する。   FIG. 10B shows a state in which the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is rotated 45 ° from the state of FIG. 10A. In this state, the tip formed by the short side on the first region 101 side and the long side on the first flow path 103 side is located at the lowest position in the direction of gravity, so that part of the oil 130 is moved by gravity. It enters the first flow path 103 from one area 101. At the same time, a gas 150 having the same volume as the oil 130 that has entered the first flow path 103 flows from the first flow path 103 into the first area 101 via the second area 102 and the second flow path 104. At this time, the reaction solution 140 is located at the lowermost part.

図10Cは、核酸増幅反応容器100が図10Bの状態から、さらに45°回動された状態、つまり図10Aの状態から90°回動された状態を示している。この状態の時、重力方向において、第1流路103側の長辺が最下部に位置するので、図10Bの状態の時に第1領域101に留まっていたオイル130及び反応液140が重力によって第1流路103内に移動する。同時に、第1流路103に移動したオイル130及び反応液140の体積と同量の気体150が第1流路103から第2領域102、第2流路104を介して第1領域101に流入する。これにより、第1領域101内が気体150で満たされる。   FIG. 10C shows a state in which the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is further rotated by 45 ° from the state of FIG. 10B, that is, a state in which the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is rotated by 90 ° from the state of FIG. In this state, the long side on the first flow path 103 side is located at the lowermost part in the direction of gravity, so that the oil 130 and the reaction liquid 140 remaining in the first region 101 in the state of FIG. It moves into one flow path 103. At the same time, the gas 150 having the same volume as the volume of the oil 130 and the reaction solution 140 moved to the first flow path 103 flows into the first area 101 from the first flow path 103 through the second area 102 and the second flow path 104. To do. Thereby, the inside of the first region 101 is filled with the gas 150.

図10Dは、核酸増幅反応容器100が図10Cの状態から、さらに45°回動された状態、つまり図10Aの状態から135°回動された状態を示している。この状態の時、重力方向において、第1流路103側の長辺と第2領域102側の短辺とで形成される先端が最下部に位置するので、オイル130の一部が重力によって第1流路103から第2領域102に浸入し、反応液140が第1流路103から第2領域102に移動する。同時に、第2領域102に浸入したオイル130及び第2領域102に移動した反応液140の体積と同量の気体150が第2領域102から第2流路104、第1領域101を介してから第1流路103に流入する。この時、反応液140は、上記の最下部に位置する。   FIG. 10D shows a state in which the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is further rotated by 45 ° from the state in FIG. 10C, that is, a state in which the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is rotated by 135 ° from the state in FIG. 10A. In this state, in the gravity direction, the tip formed by the long side on the first flow path 103 side and the short side on the second region 102 side is located at the bottom, so that part of the oil 130 is moved by gravity. The reaction liquid 140 moves from the first flow path 103 to the second area 102 and moves from the first flow path 103 to the second area 102. At the same time, after the oil 130 that has entered the second region 102 and the gas 150 having the same volume as the volume of the reaction solution 140 that has moved to the second region 102 pass from the second region 102 through the second flow path 104 and the first region 101. It flows into the first flow path 103. At this time, the reaction solution 140 is located at the lowermost part.

図10Eは、核酸増幅反応容器100が図10Dの状態から、さらに45°回動された状態、つまり図10Aの状態から180°回動された状態を示している。この状態の時、重力方向において、第2領域102側の短辺が最下部に位置するので、図10Dの状態の時に第1流路103に留まっていたオイル130が重力によって第2領域102内に移動する。同時に、第2領域102に移動したオイル130の体積と同量の気体150が第2領域102から第2流路104、第1領域101を介してから第1流路103に流入する。これにより、オイル130及び反応液140が第2領域102内に収容され、第2流路104、第1領域101及び第1流路103内が気体150で満たされる。   FIG. 10E shows a state in which the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is further rotated by 45 ° from the state of FIG. 10D, that is, a state in which the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is rotated by 180 ° from the state of FIG. In this state, the short side on the second region 102 side is located at the bottom in the direction of gravity, so that the oil 130 remaining in the first flow path 103 in the state of FIG. Move to. At the same time, a gas 150 having the same volume as the oil 130 moved to the second region 102 flows from the second region 102 into the first channel 103 through the second channel 104 and the first region 101. Thereby, the oil 130 and the reaction liquid 140 are accommodated in the second region 102, and the second channel 104, the first region 101, and the first channel 103 are filled with the gas 150.

ステップS5では、第2の配置において、第2時間が経過したか否かを判定する。本実施形態においては、判定は図示しない制御部によって行われる。第2の時間は、第2の配置に装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13を保持する時間である。本実施形態においては、第2領域102はステップS2において第2温度に加熱されているので、ステップS5においては、装着部11、第1加熱部12及び第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102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。第2の時間が経過したと判定した場合(ステップS5:Yes)は、ステップS6へ進む。第2の時間が経過していないと判定した場合(ステップS5:No)は、ステップS5が繰り返される。   In step S5, it is determined whether the second time has elapsed in the second arrangement. In this embodiment, the determination is performed by a control unit (not shown). The second time is a time for holding the mounting unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 in the second arrangement. In the present embodiment, since the second region 102 is heated to the second temperature in step S2, the placement unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 are arranged in the second configuration in step S5. It is determined whether or not the time after reaching the placement has reached the second time. In the second arrangement, since the reaction solution 140 is held in the second region 102, the reaction solution 140 is heated to the second temperature for the time that the main body 10 is held in the second arrangement. Therefore, the second time is preferably a time for heating the reaction liquid 140 to the second temperature in the target reaction. In the present embodiment, it is preferable to set the time required for annealing and extension reaction. When it determines with 2nd time having passed (step S5: Yes), it progresses to step S6. If it is determined that the second time has not elapsed (step S5: No), step S5 is repeated.

ステップS6では、熱サイクルの回数が所定のサイクル数に達したか否かを判定する。判定は図示しない制御部によって行われる。具体的には、ステップS3からステップS5までの手順が、所定回数完了したか否かを判定する。ステップS3からステップS5までが1回行われると、反応液140に熱サイクルが1サイクル施されるので、ステップS5において「Yes」と判断された回数を、熱サイクルのサイクル数とすることができる。したがって、ステップS6により、目的とする反応に必要な回数の熱サイクルが施されたか否かを判定できる。熱サイクルが予定のサイクル数行われた場合(ステップS6:Yes)は、処理を完了する。熱サイクルが予定のサイクル数行われていない場合(ステップS6:No)は、ステップS7へ進み、ステップS3からステップS6を繰り返す。   In step S6, it is determined whether the number of thermal cycles has reached a predetermined number of cycles. The determination is performed by a control unit (not shown). Specifically, it is determined whether or not the procedure from step S3 to step S5 has been completed a predetermined number of times. When Step S3 to Step S5 are performed once, the reaction solution 140 is subjected to one thermal cycle. Therefore, the number of times determined as “Yes” in Step S5 can be set as the number of thermal cycles. . Therefore, it can be determined by step S6 whether or not the number of thermal cycles necessary for the target reaction has been performed. When the thermal cycle is performed for the predetermined number of cycles (step S6: Yes), the process is completed. If the number of thermal cycles has not been performed (step S6: No), the process proceeds to step S7, and steps S3 to S6 are repeated.

ステップS7は、第2の配置から第1の配置に切り換える第2駆動工程である。制御部の制御によって駆動機構20が駆動軸に接続された本体10を回動させることで、装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13の配置が第2の配置から第1の配置に切り換えられる。本実施形態の第2駆動工程では、本体10は+Y軸に向かって時計回り(第1方向と逆向きの第2方向)に180°回動される。これにより、第1領域101と第2領域102との重力の作用する方向における位置関係が第2の配置とは逆になるので、オイル130及び反応液140は重力の作用によって第2領域102から第1領域101へと入れ替わる。装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13の配置が第1の配置に達した時に、制御部が駆動機構20の動作を停止すると、装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13の配置が第1の配置に保持される。なお、ステップS7に続いて行われるステップS3では、すなわち2回目以降のステップS3においては、装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13の配置が第1の配置に達してからの時間が第1時間に達したか否かが判定される。   Step S7 is a second driving process for switching from the second arrangement to the first arrangement. The arrangement of the mounting unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 is changed from the second arrangement to the first by rotating the main body 10 connected to the drive shaft by the drive mechanism 20 under the control of the control unit. Switch to placement. In the second driving process of the present embodiment, the main body 10 is rotated 180 ° clockwise (second direction opposite to the first direction) toward the + Y axis. As a result, the positional relationship between the first region 101 and the second region 102 in the direction in which gravity acts is opposite to that in the second arrangement, so that the oil 130 and the reaction liquid 140 are separated from the second region 102 by the action of gravity. The first area 101 is switched. When the control unit stops the operation of the drive mechanism 20 when the placement of the mounting unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 reaches the first configuration, the mounting unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 are stopped. The arrangement of the two heating units 13 is held in the first arrangement. In addition, in step S3 performed following step S7, that is, in step S3 after the second time, the placement of the mounting portion 11, the first heating portion 12, and the second heating portion 13 has reached the first placement. It is determined whether the time has reached the first time.

図11Aから図11Eは、第2駆動工程によってオイル及び反応液が第2領域から第1領域へと順次入れ替わる様子を示す図である。ここで、オイル130及び反応液140の動きを説明する。
図11Aは、装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13が第2の配置に位置している時の核酸増幅反応容器100の状態を示している。重力方向において、第2領域102は最下部に位置しているので、オイル130及び反応液140は、第2領域102内に収容され、第1流路103、第1領域101及び第2流路104は気体150で満たされている。第2駆動工程によって、核酸増幅反応容器100は、+Y軸に向かって時計回り(図10Aの紙面に向かって反時計回り)に回動される。
FIG. 11A to FIG. 11E are diagrams illustrating how oil and a reaction liquid are sequentially switched from the second region to the first region in the second driving process. Here, the movement of the oil 130 and the reaction liquid 140 will be described.
FIG. 11A shows a state of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 when the mounting unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 are located in the second arrangement. Since the second region 102 is located at the lowermost part in the direction of gravity, the oil 130 and the reaction liquid 140 are accommodated in the second region 102, and the first channel 103, the first region 101, and the second channel are stored. 104 is filled with a gas 150. By the second driving process, the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is rotated clockwise toward the + Y axis (counterclockwise toward the paper surface of FIG. 10A).

図11Bは、核酸増幅反応容器100が図11Aの状態から45°回動された状態を示している。この状態の時、重力方向において、第2領域102側の短辺と第1流路103側の長辺とで形成される先端が最下部に位置するので、オイル130の一部が重力によって第2領域102から第1流路103に浸入する。同時に、第1流路103に浸入したオイル130の体積と同量の気体150が第1流路103から第1領域101、第2流路104を介して第2領域102に流入する。この時、反応液140は、上記の最下部に位置する。   FIG. 11B shows a state in which the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is rotated 45 ° from the state of FIG. 11A. In this state, the tip formed by the short side on the second region 102 side and the long side on the first flow path 103 side is located at the bottom in the direction of gravity, so that part of the oil 130 is moved by gravity. 2 enters the first flow path 103 from the region 102. At the same time, a gas 150 having the same volume as the oil 130 that has entered the first flow path 103 flows from the first flow path 103 into the second area 102 via the first area 101 and the second flow path 104. At this time, the reaction solution 140 is located at the lowermost part.

図11Cは、核酸増幅反応容器100が図11Bの状態から、さらに45°回動された状態、つまり図11Aの状態から90°回動された状態を示している。この状態の時、重力方向において、第1流路103側の長辺が最下部に位置するので、図11Bの状態の時に第2領域102に留まっていたオイル130及び反応液140が重力によって第1流路103内に移動する。同時に、第1流路103に移動したオイル130及び反応液140の体積と同量の気体150が第1流路103から第1領域101、第2流路104を介して第2領域102に流入する。これにより、第2領域102内が気体150で満たされる。   FIG. 11C shows a state in which the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is further rotated by 45 ° from the state of FIG. 11B, that is, a state in which the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is rotated by 90 ° from the state of FIG. 11A. In this state, in the direction of gravity, the long side on the first flow path 103 side is located at the bottom, so that the oil 130 and the reaction liquid 140 remaining in the second region 102 in the state of FIG. It moves into one flow path 103. At the same time, the gas 150 having the same volume as the volume of the oil 130 and the reaction solution 140 moved to the first channel 103 flows into the second region 102 from the first channel 103 via the first region 101 and the second channel 104. To do. Thereby, the inside of the second region 102 is filled with the gas 150.

図11Dは、核酸増幅反応容器100が図11Cの状態から、さらに45°回動された状態、つまり図11Aの状態から135°回動された状態を示している。この状態の時、重力方向において、第1流路103側の長辺と第1領域101側の短辺とで形成される先端が最下部に位置するので、オイル130の一部が重力によって第1流路103から第1領域101に浸入し、反応液140が第1流路103から第1領域101に移動する。同時に、第1領域101に浸入したオイル130及び第1領域101に移動した反応液140の体積と同量の気体150が第1領域101から第2流路104、第2領域102を介して第1流路103に流入する。この時、反応液140は、上記の最下部に位置する。   FIG. 11D shows a state in which the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is further rotated by 45 ° from the state of FIG. 11C, that is, a state in which the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is rotated by 135 ° from the state of FIG. In this state, the tip formed by the long side on the first flow path 103 side and the short side on the first region 101 side is located at the bottom in the direction of gravity, so that part of the oil 130 is moved by gravity. The reaction liquid 140 moves from the first flow path 103 to the first area 101 through the first flow path 103. At the same time, the oil 130 that has entered the first region 101 and the gas 150 having the same volume as the volume of the reaction solution 140 that has moved to the first region 101 are transferred from the first region 101 through the second channel 104 and the second region 102. It flows into one flow path 103. At this time, the reaction solution 140 is located at the lowermost part.

図11Eは、核酸増幅反応容器100が図11Dの状態から、さらに45°回動された状態、つまり図11Aの状態から180°回動された状態を示している。この状態の時、重力方向において、第1領域101側の短辺が最下部に位置するので、図11Dの状態の時に第1流路103に留まっていたオイル130が重力によって第1領域101内に移動する。同時に、第1領域101に移動したオイル130の体積と同量の気体150が第1領域101から第2流路104、第2領域102を介して第1流路103に流入する。これにより、オイル130及び反応液140が第1領域101内に収容され、第2流路104、第2領域102及び第1流路103内が気体150で満たされる。   FIG. 11E shows a state in which the nucleic acid amplification reaction container 100 is further rotated by 45 ° from the state of FIG. 11D, that is, a state in which the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is rotated by 180 ° from the state of FIG. In this state, since the short side on the first region 101 side is located at the bottom in the direction of gravity, the oil 130 remaining in the first flow path 103 in the state of FIG. Move to. At the same time, the gas 150 having the same volume as the oil 130 moved to the first region 101 flows from the first region 101 into the first channel 103 via the second channel 104 and the second region 102. Thereby, the oil 130 and the reaction liquid 140 are accommodated in the first region 101, and the second channel 104, the second region 102, and the first channel 103 are filled with the gas 150.

核酸増幅反応容器100は、オイル130及び反応液140を第1領域101と第2領域102との間で移動させる流路(本実施形態では第1流路103)と、気体150を第1領域101と第2領域102との間で移動させる流路(本実施形態では第2流路104)と、を有しているので、オイル130及び反応液140を移動させる移動速度を向上させることができる。
また、核酸増幅反応装置1の本体10は、第1駆動工程と第2駆動工程とで逆向きに回動されるので、第1、第2ヒーター12a,13aに電力を供給する導線15の捩れを低減することができる。
The nucleic acid amplification reaction container 100 includes a flow path (first flow path 103 in the present embodiment) for moving the oil 130 and the reaction solution 140 between the first area 101 and the second area 102, and a gas 150 for the first area. 101 and the second region 102 (in this embodiment, the second channel 104), the movement speed of moving the oil 130 and the reaction liquid 140 can be improved. it can.
Further, since the main body 10 of the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 is rotated in the opposite directions in the first driving process and the second driving process, the conductor 15 for supplying electric power to the first and second heaters 12a and 13a is twisted. Can be reduced.

なお、本実施形態では、核酸増幅反応装置1の本体10は、第1駆動工程において+Y軸に向かって反時計回り、第2駆動工程において+Y軸に向かって時計回りに回動させるものと説明したが、第1駆動工程において+Y軸に向かって時計回り、第2駆動工程において+Y軸に向かって反時計回りに回動させてもよい。
また、核酸増幅反応装置1の本体10は、第1駆動工程と第2駆動工程とで逆向きに回動させるものと説明したが、同じ方への回動を複数回行った後に、逆向きへ同じ回数回動させてもよい。これにより、導線15に生じた捩れを解消できるので、逆向きへの回転を行わない場合と比較して、導線15の劣化を抑制できる。
In the present embodiment, the main body 10 of the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 is described as being rotated counterclockwise toward the + Y axis in the first driving step and clockwise toward the + Y axis in the second driving step. However, it may be rotated clockwise toward the + Y axis in the first driving step and counterclockwise toward the + Y axis in the second driving step.
In addition, the main body 10 of the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 has been described as rotating in the reverse direction in the first driving process and the second driving process, but after rotating in the same direction a plurality of times, May be rotated the same number of times. Thereby, since the twist which arose in the conducting wire 15 can be eliminated, compared with the case where the rotation to a reverse direction is not performed, deterioration of the conducting wire 15 can be suppressed.

また、本実施形態では、第1内壁面111(長辺と短辺で形成される平面)と回転軸(駆動軸)とは、略直交しているものと説明したが、第1内壁面と回転軸とは、0°又は180°(平行)以外の角度で交差していればよい。これにより、核酸増幅反応容器100を回転軸の回りに回動させた時、第1流路103と第2流路104とは、重力方向において上下にずれた状態で回動するので、オイル130及び反応液140と、気体150とを異なる流路で移動させることができる。   In the present embodiment, the first inner wall surface 111 (a plane formed by the long side and the short side) and the rotation axis (drive shaft) are described as being substantially orthogonal to each other. The rotation axis only needs to intersect at an angle other than 0 ° or 180 ° (parallel). As a result, when the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is rotated about the rotation axis, the first flow path 103 and the second flow path 104 are rotated in a state of being vertically shifted in the direction of gravity. In addition, the reaction solution 140 and the gas 150 can be moved in different flow paths.

また、本実施形態では、核酸増幅反応容器100は密封されているものと説明したが、気体150を移動させる流路(本実施形態では第2流路104)に外気と連通する連通孔が設けられていてもよい。これにより、核酸増幅反応容器100内の気体150と外気とがオイル130及び反応液140の移動に合わせて流通するので、オイル130及び反応液140を移動させる移動速度をさらに向上させることができる。   In the present embodiment, the nucleic acid amplification reaction vessel 100 has been described as being hermetically sealed. However, a communication hole that communicates with the outside air is provided in the flow path for moving the gas 150 (the second flow path 104 in the present embodiment). It may be done. As a result, the gas 150 and the outside air in the nucleic acid amplification reaction vessel 100 circulate in accordance with the movement of the oil 130 and the reaction liquid 140, so that the moving speed for moving the oil 130 and the reaction liquid 140 can be further improved.

以上述べたように、本実施形態に係る核酸増幅反応容器100、核酸増幅反応装置1及び核酸増幅反応方法によれば、以下の効果を得ることができる。
核酸増幅反応容器100は、第1領域101と第2領域102とを連通する第1、第2流路103,104を備えている。例えば、第1流路103は、オイル130及び反応液140を重力の作用によって第1領域101と第2領域102との間で移動させる流路とし、第2流路104は、気体150を第1領域101と第2領域102との間で移動させる流路とすることで、オイル130及び反応液140を移動させる移動速度を向上させることができる。また、核酸増幅反応容器100の第1内壁面111と第2内壁面112との間の距離Lは、反応液140が第1内壁面111と第2内壁面112との両方に接する距離に設定されている。これにより、反応液140は、第1壁111a及び第2壁112aを介して第1加熱部12又は第2加熱部13から直接熱せられるので、反応液140を第1温度又は第2温度にさせるための熱伝導性が向上される。したがって、反応液140を移動させる移動速度と、反応液140への熱伝導性との向上を両立させた核酸増幅反応容器100を提供することができる。
As described above, according to the nucleic acid amplification reaction vessel 100, the nucleic acid amplification reaction apparatus 1, and the nucleic acid amplification reaction method according to this embodiment, the following effects can be obtained.
The nucleic acid amplification reaction vessel 100 includes first and second flow paths 103 and 104 that connect the first region 101 and the second region 102. For example, the first channel 103 is a channel that moves the oil 130 and the reaction solution 140 between the first region 101 and the second region 102 by the action of gravity, and the second channel 104 is a gas 150 that moves the gas 150 to the first region 103. By using a flow path that moves between the first region 101 and the second region 102, the moving speed of moving the oil 130 and the reaction solution 140 can be improved. The distance L between the first inner wall surface 111 and the second inner wall surface 112 of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is set to a distance at which the reaction solution 140 contacts both the first inner wall surface 111 and the second inner wall surface 112. Has been. Thereby, since the reaction liquid 140 is directly heated from the 1st heating part 12 or the 2nd heating part 13 via the 1st wall 111a and the 2nd wall 112a, the reaction liquid 140 is made into 1st temperature or 2nd temperature. Therefore, the thermal conductivity is improved. Therefore, it is possible to provide the nucleic acid amplification reaction vessel 100 that achieves both improvement in the moving speed for moving the reaction solution 140 and the thermal conductivity to the reaction solution 140.

核酸増幅反応装置1は、装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13を第1の配置と第2配置との間で切り換える駆動機構20を備えている。核酸増幅反応容器100は、第1領域101が第1加熱部12によって第1温度に加熱され、第2領域102が第2加熱部13によって第2温度に加熱されるように装着部11に装着される。核酸増幅反応容器100は、第1の配置において第1領域101が第2領域102より下に位置し、第2の配置において第2領域102が第1領域101より下に位置している。つまり、反応液140は、重力の作用によって、第1の配置においては第1領域101に、第2の配置においては第2領域102に保持される。核酸増幅反応装置1は、駆動機構20によって、装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13を第1の配置に保持することで反応液140を第1温度にさせることができ、装着部11、第1加熱部12及び第2加熱部13を第2の配置に保持することで、反応液140を第2温度にさせることができる。したがって、反応液140に容易に熱サイクルを加えることが可能な核酸増幅反応装置1を提供することができる。   The nucleic acid amplification reaction apparatus 1 includes a drive mechanism 20 that switches the mounting unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 between the first arrangement and the second arrangement. The nucleic acid amplification reaction vessel 100 is mounted on the mounting unit 11 such that the first region 101 is heated to the first temperature by the first heating unit 12 and the second region 102 is heated to the second temperature by the second heating unit 13. Is done. The nucleic acid amplification reaction container 100 has the first region 101 located below the second region 102 in the first arrangement, and the second region 102 located below the first region 101 in the second arrangement. That is, the reaction liquid 140 is held in the first region 101 in the first arrangement and in the second region 102 in the second arrangement by the action of gravity. The nucleic acid amplification reaction apparatus 1 can bring the reaction solution 140 to the first temperature by holding the mounting unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 in the first arrangement by the drive mechanism 20, By holding the mounting unit 11, the first heating unit 12, and the second heating unit 13 in the second arrangement, the reaction solution 140 can be brought to the second temperature. Therefore, it is possible to provide the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 that can easily apply a heat cycle to the reaction solution 140.

核酸増幅反応方法は、重力方向において、核酸増幅反応容器100の第1領域101が第2領域102より下に位置する第1の配置から第2領域102が第1領域101より下に位置する第2の配置に切換える第1駆動工程と、第2の配置から第1の配置に切換える第2駆動工程と、を含んでいる。核酸増幅反応容器100は、第1領域101が第1加熱部12によって第1温度に加熱され、第2領域102が第2加熱部13によって第2温度に加熱されるように装着部11に装着される。つまり、第1駆動工程によって第1の配置から第2の配置に切り替わることで、第1領域101に保持されていた反応液140は、重力の作用によって第2領域102に移動して保持される。第2駆動工程によって第2の配置から第1の配置に切換わることで、第2領域102に保持されていた反応液140は、重力の作用によって第1領域101に移動し保持される。核酸増幅反応方法は、第1駆動工程によって反応液140を第1温度から第2温度にさせることができ、第2駆動工程によって反応液140を第2温度から第1温度にさせることができる。これにより、反応液140に熱サイクルが加えられる。また、核酸増幅反応装置1の本体10は、第1駆動工程と第2駆動工程とで逆向きに回動される。これにより、第1、第2ヒーター12a,13aに電力を供給する導線15の捩れを低減されるので核酸増幅反応装置1の信頼性が向上される。したがって、核酸増幅反応装置1の信頼性を向上させて、反応液140に容易に熱サイクルを加えることが可能な核酸増幅反応方法を提供することができる。   In the nucleic acid amplification reaction method, the first region 101 of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 is positioned below the second region 102 in the direction of gravity, and the second region 102 is positioned below the first region 101 in the first direction. A first driving process for switching to the second arrangement, and a second driving process for switching from the second arrangement to the first arrangement. The nucleic acid amplification reaction vessel 100 is mounted on the mounting unit 11 such that the first region 101 is heated to the first temperature by the first heating unit 12 and the second region 102 is heated to the second temperature by the second heating unit 13. Is done. That is, by switching from the first arrangement to the second arrangement in the first driving process, the reaction liquid 140 held in the first area 101 is moved and held in the second area 102 by the action of gravity. . By switching from the second arrangement to the first arrangement in the second driving process, the reaction liquid 140 held in the second area 102 is moved and held in the first area 101 by the action of gravity. In the nucleic acid amplification reaction method, the reaction solution 140 can be changed from the first temperature to the second temperature by the first driving step, and the reaction solution 140 can be changed from the second temperature to the first temperature by the second driving step. Thereby, a thermal cycle is added to the reaction liquid 140. Moreover, the main body 10 of the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 is rotated in the opposite direction between the first driving process and the second driving process. Thereby, since the twist of the conducting wire 15 which supplies electric power to the 1st, 2nd heater 12a, 13a is reduced, the reliability of the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 is improved. Therefore, the reliability of the nucleic acid amplification reaction apparatus 1 can be improved, and a nucleic acid amplification reaction method capable of easily applying a heat cycle to the reaction solution 140 can be provided.

(実施形態2)
図12は、実施形態2に係る核酸増幅反応装置の概略構成を示す斜視図である。図13は、核酸増幅反応装置に核酸増幅反応容器が装着された状態の構成を示す斜視図である。図14は、図12のD−D線における断面図である。核酸増幅反応装置2の構成について図12から図14を参照して説明する。なお、図12においては、蓋体50を透視した図を示している。また、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 12 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the nucleic acid amplification reaction device according to the second embodiment. FIG. 13 is a perspective view showing a configuration in a state where a nucleic acid amplification reaction vessel is attached to the nucleic acid amplification reaction device. 14 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. The configuration of the nucleic acid amplification reaction apparatus 2 will be described with reference to FIGS. In addition, in FIG. 12, the figure which saw through the cover body 50 is shown. Moreover, about the same component as Embodiment 1, the same number is used and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施形態1においては、核酸増幅反応装置1が検出装置を含まない例を示したが、図12及び図13に示すように、実施形態2に係る核酸増幅反応装置2は核酸量を測定するための蛍光検出器40を含んでいる。核酸増幅反応容器100の第1壁111a及び第2壁112aのうちの少なくとも一方は、光透過性を有していることが好ましい。本実施形態の第1、第2壁111a,112aは、光を透過するポリプロピレンなどのプラスチック樹脂で形成されている。また、図13に示すように、扁平の長方形状の核酸増幅反応容器100は、短辺及び長辺で形成される平面とX軸及びZ軸で形成されるXZ平面とでなす内角が鋭角になるように装着部11に装着されている。本実施形態では、短辺及び長辺で形成される平面とXZ平面とでなす内角が略45°に設定されている。これにより、測定窓18から第1壁111a又は第2壁112aに励起光を照射することが可能となると共に、実施形態1で説明した効果を得ることができる。   In the first embodiment, an example in which the nucleic acid amplification reaction device 1 does not include a detection device has been shown. However, as shown in FIGS. 12 and 13, the nucleic acid amplification reaction device 2 according to the second embodiment measures the amount of nucleic acid. The fluorescence detector 40 is included. It is preferable that at least one of the first wall 111a and the second wall 112a of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 has light transmittance. The first and second walls 111a and 112a of the present embodiment are formed of a plastic resin such as polypropylene that transmits light. In addition, as shown in FIG. 13, the flat rectangular nucleic acid amplification reaction vessel 100 has an acute inner angle formed by the plane formed by the short side and the long side and the XZ plane formed by the X axis and the Z axis. It is attached to the attachment part 11 so as to be. In the present embodiment, the interior angle formed by the plane formed by the short side and the long side and the XZ plane is set to about 45 °. Thereby, it is possible to irradiate the first wall 111a or the second wall 112a with the excitation light from the measurement window 18, and the effects described in the first embodiment can be obtained.

このような構成により、例えばリアルタイムPCRのような蛍光検出を伴う用途に核酸増幅反応装置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。本実施形態においては、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。蛍光検出を行うために、本体10aの第2加熱部13側の側面部に孔が設けられ、測定窓18(図13、図14参照)が形成されている。蛍光検出器40は、第2領域102中に反応液140が位置する際に、測定窓18を通じて核酸増幅反応容器100の第2領域102の側壁に励起光を照射して、放射される蛍光を測定し、反応液140中の核酸増幅量を測定することができる。   With such a configuration, the nucleic acid amplification reaction apparatus 2 can be used for applications involving fluorescence detection such as real-time PCR. The number of the fluorescence detectors 40 is arbitrary as long as detection can be performed without any problem. In the present embodiment, the fluorescence detection is performed by moving one fluorescence detector 40 along the slide 22. In order to detect fluorescence, a hole is provided in a side surface of the main body 10a on the second heating unit 13 side, and a measurement window 18 (see FIGS. 13 and 14) is formed. When the reaction solution 140 is located in the second region 102, the fluorescence detector 40 irradiates the side wall of the second region 102 of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 through the measurement window 18 and emits the emitted fluorescence. The amount of nucleic acid amplification in the reaction solution 140 can be measured.

図12、図13及び図14に示すように、本実施形態の核酸増幅反応装置2においては、蓋体50の側に第1加熱部12が設けられ、蓋体50から遠い側に第2加熱部13が設けられている。すなわち、第1加熱部12及び第2加熱部13と、本体10に含まれる他の部材との位置関係が核酸増幅反応装置1とは異なっている。位置関係が異なる以外は、第1加熱部12及び第2加熱部13の機能は実施形態1と同様である。本実施形態においては、図14に示すように、第2加熱部13の側面に測定窓18が設けられている。これにより、低温側(アニーリング及び伸長反応を行う温度)で蛍光測定を行うリアルタイムPCRにおいて適切な蛍光測定ができる。   As shown in FIGS. 12, 13, and 14, in the nucleic acid amplification reaction device 2 of the present embodiment, the first heating unit 12 is provided on the side of the lid 50 and the second heating is provided on the side far from the lid 50. A portion 13 is provided. That is, the positional relationship between the first heating unit 12 and the second heating unit 13 and other members included in the main body 10 is different from that of the nucleic acid amplification reaction apparatus 1. The functions of the first heating unit 12 and the second heating unit 13 are the same as those in the first embodiment except that the positional relationship is different. In the present embodiment, as shown in FIG. 14, a measurement window 18 is provided on the side surface of the second heating unit 13. Thereby, appropriate fluorescence measurement can be performed in real-time PCR in which fluorescence measurement is performed on the low temperature side (temperature at which annealing and extension reaction are performed).

核酸増幅反応装置2は、設定部25を含んでいる。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温度、第2温度、第1時間、第2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は制御部と機械的または電子的に連動しており、設定部25での設定が制御部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。本実施形態では設定部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。   The nucleic acid amplification reaction apparatus 2 includes a setting unit 25. The setting unit 25 is a UI (user interface), and is a device that sets conditions for thermal cycling. By operating the setting unit 25, at least one of the first temperature, the second temperature, the first time, the second time, and the number of thermal cycles can be set. The setting unit 25 is mechanically or electronically linked with the control unit, and the setting in the setting unit 25 is reflected in the control of the control unit. Thereby, since the conditions of reaction can be changed, a desired thermal cycle can be applied to the reaction solution 140. Even if the setting unit 25 can individually set any of the above items, for example, if one is selected from a plurality of reaction conditions registered in advance, the necessary items are automatically set. It may be a thing. In this embodiment, the setting unit 25 is a button type, and reaction conditions can be set by pressing a button for each item.

核酸増幅反応装置2は、表示部24を含んでいる。表示部24は表示装置であり、制御部は核酸増幅反応装置2に関する各種情報を表示部24に表示させる。制御部は、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部24に表示させてもよい。例えば、設定を行う場合には入力された条件を表示させたり、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の配置または第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させたりしてもよい。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、その旨を表示させてもよい。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。   The nucleic acid amplification reaction apparatus 2 includes a display unit 24. The display unit 24 is a display device, and the control unit causes the display unit 24 to display various information related to the nucleic acid amplification reaction device 2. The control unit may cause the display unit 24 to display the conditions set by the setting unit 25 and the actual time and temperature during the heat cycle process. For example, when setting is performed, the input conditions are displayed, or during the thermal cycle process, the temperature measured by the temperature sensor, the time elapsed in the first arrangement or the second arrangement, and the thermal cycle are applied. The number of cycles may be displayed. Further, when the heat cycle process is completed or when some abnormality occurs in the apparatus, the fact may be displayed. Furthermore, notification by voice may be performed. By performing notification by display or voice, the user of the apparatus can easily grasp the progress or termination of the thermal cycle process.

以上述べたように、本実施形態に係る核酸増幅反応装置2によれば、以下の効果を得ることができる。
核酸増幅反応容器100の第1壁111a及び第2壁112aは、光透過性を有している。核酸増幅反応容器100の第1壁111a又は第2壁112aを介して反応液140に励起光を照射して放射される蛍光を測定することで、反応液140中の核酸増幅量を測定することができる。
As described above, according to the nucleic acid amplification reaction device 2 according to this embodiment, the following effects can be obtained.
The first wall 111a and the second wall 112a of the nucleic acid amplification reaction vessel 100 are light transmissive. Measuring the amount of nucleic acid amplification in the reaction solution 140 by measuring the fluorescence emitted by irradiating the reaction solution 140 with excitation light through the first wall 111a or the second wall 112a of the nucleic acid amplification reaction vessel 100. Can do.

1,2…核酸増幅反応装置、10,10a…本体、11…装着部、12…第1加熱部、12a…第1ヒーター、12b…第1ヒートブロック、13…第2加熱部、13a…第2ヒーター、13b…第2ヒートブロック、14…スペーサー、15…導線、16…フランジ、17…底板、18…測定窓、19…固定板、20…駆動機構、22…スライド、24…表示部、25…設定部、40…蛍光検出器、50…蓋体、51…固定部、100…核酸増幅反応容器、101…第1領域、102…第2領域、103…第1流路、104…第2流路、111…第1内壁面、111a…第1壁、112…第2内壁面、112a…第2壁、130…オイル、140…反応液、150…気体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Nucleic acid amplification reaction apparatus 10, 10a ... Main body, 11 ... Mounting part, 12 ... 1st heating part, 12a ... 1st heater, 12b ... 1st heat block, 13 ... 2nd heating part, 13a ... 1st 2 heaters, 13b ... second heat block, 14 ... spacer, 15 ... conductor, 16 ... flange, 17 ... bottom plate, 18 ... measurement window, 19 ... fixing plate, 20 ... drive mechanism, 22 ... slide, 24 ... display unit, 25 ... setting unit, 40 ... fluorescence detector, 50 ... lid, 51 ... fixing unit, 100 ... nucleic acid amplification reaction vessel, 101 ... first region, 102 ... second region, 103 ... first channel, 104 ... first 2 flow paths, 111 ... first inner wall surface, 111a ... first wall, 112 ... second inner wall surface, 112a ... second wall, 130 ... oil, 140 ... reaction liquid, 150 ... gas.

Claims (11)

反応液を第1温度にさせる第1領域と、
前記反応液を前記第1温度と異なる第2温度にさせる第2領域と、
前記第1領域と前記第2領域とを連通して前記反応液を移動させる複数の流路と、を有し、
前記第1領域及び前記第2領域は、第1内壁面と、前記第1内壁面に対向する第2内壁面とに挟まれた空間に形成され、
前記第1内壁面と前記第2内壁面との間の距離は、前記流路を介して前記第1領域又は前記第2領域に前記反応液が導入された場合に、前記第1内壁面と前記第2内壁面との両方に前記反応液が接触する距離であること、を特徴とする核酸増幅反応容器。
A first region for bringing the reaction liquid to a first temperature;
A second region for bringing the reaction liquid to a second temperature different from the first temperature;
A plurality of flow paths for communicating the first region and the second region to move the reaction solution,
The first region and the second region are formed in a space sandwiched between a first inner wall surface and a second inner wall surface facing the first inner wall surface,
The distance between the first inner wall surface and the second inner wall surface is such that when the reaction solution is introduced into the first region or the second region via the flow path, A nucleic acid amplification reaction vessel characterized in that the reaction solution is in contact with both of the second inner wall surfaces.
前記流路は、前記第1内壁面と前記第2内壁面とに挟まれた空間に形成されていること、を特徴とする請求項1に記載の核酸増幅反応容器。   The nucleic acid amplification reaction container according to claim 1, wherein the flow path is formed in a space sandwiched between the first inner wall surface and the second inner wall surface. 前記第1領域、前記第2領域及び前記流路には、オイルが配置されること、を特徴とする請求項1または請求項2に記載の核酸増幅反応容器。   The nucleic acid amplification reaction container according to claim 1 or 2, wherein oil is disposed in the first region, the second region, and the flow path. 前記第1領域、前記第2領域及び前記流路で構成される容積の50%以上は、気体で満たされること、を特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の核酸増幅反応容器。   The nucleic acid according to any one of claims 1 to 3, wherein 50% or more of a volume constituted by the first region, the second region, and the flow path is filled with a gas. Amplification reaction vessel. 前記距離は、0.1mm以上3.0mm以下であること、を特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の核酸増幅反応容器。   The nucleic acid amplification reaction container according to any one of claims 1 to 4, wherein the distance is 0.1 mm or more and 3.0 mm or less. 前記第1内壁面を構成する第1壁及び前記第2内壁面を構成する第2壁のうちの少なくとも一方の壁厚は、0.01mm以上0.5mm以下であること、を特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の核酸増幅反応容器。   The wall thickness of at least one of the first wall constituting the first inner wall surface and the second wall constituting the second inner wall surface is 0.01 mm or more and 0.5 mm or less. The nucleic acid amplification reaction container according to any one of claims 1 to 5. 前記第1壁、及び前記第2壁のうちの少なくとも一方は、前記第1領域、前記第2領域及び前記流路の内圧が上昇した場合に変形すること、を特徴とする請求項6に記載の核酸増幅反応容器。   The at least one of the first wall and the second wall is deformed when an internal pressure of the first region, the second region, and the flow path is increased. Nucleic acid amplification reaction vessel. 前記第1壁、及び前記第2壁のうちの少なくとも一方は、光透過性を有していること、を特徴とする請求項6または請求項7に記載の核酸増幅反応容器。   The nucleic acid amplification reaction container according to claim 6 or 7, wherein at least one of the first wall and the second wall has light permeability. 前記第1内壁面、及び前記第2内壁面は、疎水性であること、を特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の核酸増幅反応容器。   The nucleic acid amplification reaction container according to any one of claims 1 to 8, wherein the first inner wall surface and the second inner wall surface are hydrophobic. 少なくとも反応液と気体とが配置された請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の核酸増幅反応容器が装着される装着部と、
前記装着部に前記核酸増幅反応容器が装着された状態において、
前記核酸増幅反応容器の第1領域を第1温度に加熱する第1加熱部と、
前記核酸増幅反応容器の第2領域を前記第1温度と異なる第2温度に加熱する第2加熱部と、
前記装着部、前記第1加熱部及び前記第2加熱部を第1の配置と第2の配置との間で切り換える駆動機構と、を備え、
前記第1の配置は、前記第1領域が重力方向において前記第2領域より下に位置する配置であり、
前記第2の配置は、前記第2領域が重力方向において前記第1領域より下に位置する配置であること、を特徴とする核酸増幅反応装置。
A mounting part to which the nucleic acid amplification reaction container according to any one of claims 1 to 9 is mounted, wherein at least a reaction solution and a gas are disposed;
In the state where the nucleic acid amplification reaction vessel is attached to the attachment part,
A first heating unit for heating the first region of the nucleic acid amplification reaction vessel to a first temperature;
A second heating unit for heating the second region of the nucleic acid amplification reaction vessel to a second temperature different from the first temperature;
A drive mechanism for switching the mounting unit, the first heating unit, and the second heating unit between a first arrangement and a second arrangement;
The first arrangement is an arrangement in which the first region is positioned below the second region in the direction of gravity.
The nucleic acid amplification reaction apparatus, wherein the second arrangement is an arrangement in which the second region is located below the first region in the direction of gravity.
少なくとも反応液と気体とが配置された請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の核酸増幅反応容器を請求項10に記載の核酸増幅反応装置の装着部に装着する装着工程と、
前記核酸増幅反応容器の第1領域を第1温度に加熱する第1加熱工程と、
前記核酸増幅反応容器の第2領域を前記第1温度と異なる第2温度に加熱する第2加熱工程と、
重力方向において、前記第1領域が前記第2領域より下に位置する第1の配置から前記第2領域が前記第1領域より下に位置する第2の配置に切り換える第1駆動工程と、
前記第2の配置から前記第1の配置に切り換える第2駆動工程と、
を含み、
前記第1駆動工程では、前記核酸増幅反応容器は前記第1領域及び前記第2領域を形成する第1内壁面に対して交差し水平方向の成分を有する回転軸の回りの第1方向に回動され、
前記第2駆動工程では、前記核酸増幅反応容器は前記第1方向と逆向きの第2方向に回動されること、を特徴とする核酸増幅反応方法。
A mounting step of mounting the nucleic acid amplification reaction vessel according to any one of claims 1 to 9 on the mounting portion of the nucleic acid amplification reaction device according to claim 10, wherein at least a reaction solution and a gas are disposed;
A first heating step of heating the first region of the nucleic acid amplification reaction vessel to a first temperature;
A second heating step of heating the second region of the nucleic acid amplification reaction vessel to a second temperature different from the first temperature;
A first driving step of switching from a first arrangement in which the first area is located below the second area to a second arrangement in which the second area is located below the first area in the direction of gravity;
A second driving step of switching from the second arrangement to the first arrangement;
Including
In the first driving step, the nucleic acid amplification reaction vessel rotates in a first direction around a rotation axis that intersects a first inner wall surface forming the first region and the second region and has a horizontal component. Moved,
In the second driving step, the nucleic acid amplification reaction container is rotated in a second direction opposite to the first direction.
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