JP3070134B2 - Incubation device - Google Patents

Incubation device

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JP3070134B2
JP3070134B2 JP12526691A JP12526691A JP3070134B2 JP 3070134 B2 JP3070134 B2 JP 3070134B2 JP 12526691 A JP12526691 A JP 12526691A JP 12526691 A JP12526691 A JP 12526691A JP 3070134 B2 JP3070134 B2 JP 3070134B2
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JP
Japan
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reaction vessel
heating
reaction
block
temperature
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純一 喜多
繁 福島
直行 西村
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Shimadzu Corp
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Shimadzu Corp
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/18Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば遺伝子増幅反応
(PCR反応)等に利用することのできるインキュベー
ション装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an incubation apparatus which can be used for, for example, a gene amplification reaction (PCR reaction).

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばPCR反応を行なうには、サンプ
ル溶液を充填した反応容器を、異なった温度で順次加熱
冷却するサイクルを複数回繰り返す必要がある。従来、
そのようなPCR反応に用いるインキュベーション装置
は、反応容器を加熱冷却する単一の加熱冷却用ブロック
を備えたものであった。そして、そのブロックをヒータ
ー又はクーラーにより所定の温度まで加熱冷却すること
により、そのブロックに挿入される反応容器を加熱冷却
し、次にその加熱冷却用ブロックを異なった所定の温度
にまで温度調節するという動作を繰り返すことによりP
CR反応を行なっていた。
2. Description of the Related Art For example, in order to carry out a PCR reaction, it is necessary to repeat a cycle of sequentially heating and cooling a reaction vessel filled with a sample solution at different temperatures a plurality of times. Conventionally,
The incubation apparatus used for such a PCR reaction had a single heating / cooling block for heating / cooling the reaction vessel. Then, the block is heated and cooled to a predetermined temperature by a heater or a cooler, thereby heating and cooling the reaction vessel inserted into the block, and then the temperature of the heating and cooling block is adjusted to a different predetermined temperature. By repeating the operation
A CR reaction was being performed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来のインキュベーシ
ョン装置にあっては、反応容器を加熱冷却するためのブ
ロックが単一であったため、反応容器を異なった温度に
調節するには、そのたびに加熱冷却用ブロックの温度制
御を行なう必要があって無駄な時間、電力が必要となっ
ていた。
In a conventional incubation apparatus, a single block is used for heating and cooling the reaction vessel. Therefore, in order to adjust the reaction vessel to different temperatures, the heating vessel must be heated each time. It is necessary to control the temperature of the cooling block, and waste time and power are required.

【0004】また、反応容器の材質としては反応試薬と
反応しないことと作成の容易さから合成樹脂材等が用い
られているが、熱伝導率が悪いためにサンプル溶液を目
的温度に加熱冷却するのに無駄な時間や電力が必要以上
にかかるという問題があった。
As a material of the reaction vessel, a synthetic resin material or the like is used because it does not react with the reaction reagent and the preparation is easy. However, the sample solution is heated and cooled to a target temperature because of poor thermal conductivity. However, there is a problem that unnecessary time and power are required more than necessary.

【0005】本発明は上記従来技術の問題を解決するこ
とを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のインキュベーシ
ョン装置の特徴とするところは、予め互いに異なった温
度に温度調節された複数の反応容器加熱冷却用媒体を備
え、各加熱冷却用媒体は互いに独立して一定の順序で前
記反応容器に接触され、前記反応容器加熱冷却用媒体と
して、予め互いに異なった温度に温度調節されると共に
一横方向に並列される複数のブロックを備え、各ブロッ
クに、予め定めた温度サイクルの繰り返し回数に応じた
複数の凹部が、そのブロック並列方向に直角な横方向に
沿って並列するように設けられ、そのブロック並列方向
に沿って前記反応容器と前記ブロックとを相対移動させ
る手段と、その凹部並列方向に沿って前記反応容器と前
記ブロックとを凹部の並列ピッチ毎に相対移動させる手
段と、前記反応容器を前記凹部内に出し入れできるよう
に前記反応容器と前記ブロックとを上下に相対移動させ
る手段とを有する点にある。本発明のインキュベーショ
ン装置において、予め互いに異なった温度に温度調節さ
れた複数の反応容器加熱冷却用媒体を備え、各加熱冷却
用媒体は互いに独立して一定の順序で前記反応容器に接
触され、前記反応容器が金属薄膜を合成樹脂により被覆
した材料から形成されているのが好ましい。
A feature of the incubation apparatus of the present invention is that it comprises a plurality of reaction vessel heating / cooling media which are previously adjusted to different temperatures, and each heating / cooling medium is independent of each other. And a plurality of blocks that are brought into contact with the reaction vessel in a certain order and that are preliminarily temperature-adjusted to different temperatures and parallel in one horizontal direction as the reaction vessel heating / cooling medium. A plurality of concave portions corresponding to the predetermined number of repetitions of the temperature cycle are provided so as to be arranged in parallel along a horizontal direction perpendicular to the block parallel direction, and the reaction vessel and the block are arranged along the block parallel direction. Means for relative movement, means for relatively moving the reaction vessel and the block along the recess parallel direction at every parallel pitch of the recess, The lies in that a means for relatively moving said reaction vessel and said block vertically so as to be out in the recess. The incubation apparatus of the present invention includes a plurality of reaction vessel heating / cooling media which have been previously adjusted to different temperatures, and each heating / cooling medium is independently contacted with the reaction vessel in a certain order, It is preferable that the reaction vessel is formed from a material in which a metal thin film is covered with a synthetic resin.

【0007】[0007]

【作用】本発明の構成によるインキュベーション装置に
より反応容器を加熱冷却するには、まず各加熱冷却用媒
体を予め互いに異なった温度に調節する。具体的な温度
は反応の種類に応じて定める。次に、各加熱冷却用媒体
により反応容器を順次加熱冷却する。これにより、各加
熱冷却用媒体による加熱冷却順序に従って反応容器は異
なった温度に調節される。各加熱冷却用媒体による反応
容器の加熱冷却順序は反応の種類に応じて一定のものと
する。また、各加熱冷却用媒体により複数の反応容器を
一挙に加熱冷却するのでなく、予め定めた温度サイクル
の繰り返し毎に、反応容器を一つずつ順次加熱冷却して
順次反応を進めることができる。
In order to heat and cool the reaction vessel by the incubation apparatus according to the present invention, first, the respective heating and cooling media are adjusted to different temperatures in advance. The specific temperature is determined according to the type of reaction. Next, the reaction vessel is sequentially heated and cooled by each heating and cooling medium. Thus, the temperature of the reaction vessel is adjusted to a different temperature according to the heating / cooling order of each heating / cooling medium. The order of heating and cooling the reaction vessel by each heating and cooling medium is constant according to the type of reaction. Also, instead of heating and cooling a plurality of reaction vessels at once with each heating and cooling medium, the reaction vessels can be heated and cooled one by one and the reaction can be sequentially advanced at each repetition of a predetermined temperature cycle.

【0008】反応容器が金属薄膜を合成樹脂により被覆
した材料から形成されることにより、反応容器は熱伝導
率がよく反応試薬と反応しないものとなる。
Since the reaction vessel is formed from a material in which a metal thin film is coated with a synthetic resin, the reaction vessel has a high thermal conductivity and does not react with the reaction reagent.

【0009】[0009]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0010】図1および図2に示すインキュベーション
装置1は複数の加熱冷却用媒体を備えている。本実施例
では、加熱冷却用媒体は3つのブロック2a、2b、2
cにより構成されている。各ブロック2a、2b、2c
は図1において左右方向に沿って並列し、内部にヒータ
ーもしくは冷却素子(図示省略)を内蔵し、そのヒータ
ーもしくは冷却素子により各ブロック2a、2b、2c
は互いに異なった温度に調節される。また、各ブロック
2a、2b、2cにそれぞれ複数の上向開口の凹部3
a、3b、3cが形成されている。それら凹部3a、3
b、3cは図2において左右方向に沿って並列する。
The incubation apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a plurality of heating and cooling media. In this embodiment, the heating / cooling medium includes three blocks 2a, 2b, 2
c. Each block 2a, 2b, 2c
In FIG. 1, heaters or cooling elements (not shown) are built in, and each block 2a, 2b, 2c is built in by heaters or cooling elements.
Are adjusted to different temperatures. Each of the blocks 2a, 2b, and 2c has a plurality of recesses 3 having upward openings.
a, 3b and 3c are formed. These recesses 3a, 3
b, 3c are arranged in parallel in the left-right direction in FIG.

【0011】図3に示すように、ブロック2a、2b、
2cが上方に移動することで凹部3a、3b、3cに反
応容器4が挿入され、これにより反応容器4の加熱冷却
が行なわれるものとされている。また、各ブロック2
a、2b、2cは互いに独立して一定の順序で反応容器
4を加熱冷却可能とされている。
As shown in FIG. 3, blocks 2a, 2b,
The reaction vessel 4 is inserted into the recesses 3a, 3b, and 3c by moving the 2c upward, whereby the reaction vessel 4 is heated and cooled. In addition, each block 2
a, 2b and 2c are capable of heating and cooling the reaction vessel 4 independently of one another in a certain order.

【0012】すなわち、各ブロック2a、2b、2cは
それぞれ台車14にガイドレール5を介して上下動可能
に取り付けられると共に、それぞれ流体圧シリンダ6
a、6b、6cにより上下駆動される。その台車14
は、流体圧シリンダ7により図1においてレール15上
で左右方向に移動可能とされる。前記反応容器4を図2
において左方から右方に搬送するベルトコンベヤ8が設
けられ、このベルトコンベヤ8により反応容器4は、ブ
ロック2a、2b、2cの上方において保持される。す
なわち、図4に示すようにベルトコンベヤ8のベルト8
aには、ブロック2a、2b、2cの凹部3a、3b、
3cの形成ピッチと同ピッチで保持孔9が形成され、反
応容器4にはフランジ4aが形成されている。これによ
り、保持孔9に反応容器4を挿入すると共に、フランジ
4aをベルト8aの上面に接するものとすることで、反
応容器4はベルトコンベヤ8に保持される。
That is, the blocks 2a, 2b, and 2c are respectively mounted on the carriage 14 via the guide rails 5 so as to be movable up and down.
Driven up and down by a, 6b and 6c. The trolley 14
Is movable in the left-right direction on the rail 15 in FIG. 1 by the fluid pressure cylinder 7. The reaction vessel 4 is shown in FIG.
Is provided with a belt conveyor 8 that conveys from left to right, and the reaction vessel 4 is held by the belt conveyor 8 above the blocks 2a, 2b, and 2c. That is, as shown in FIG.
a has concave portions 3a, 3b of blocks 2a, 2b, 2c;
The holding holes 9 are formed at the same pitch as the formation pitch of 3c, and the reaction vessel 4 is formed with a flange 4a. Thereby, the reaction container 4 is held by the belt conveyor 8 by inserting the reaction container 4 into the holding hole 9 and making the flange 4a contact the upper surface of the belt 8a.

【0013】上記インキュベーション装置1を用いてP
CR反応を行なう場合の動作を説明する。なお、PCR
反応における温度サイクルは、図6に示すように、反応
容器に充填されたサンプルをまず94℃の温度に1分間
保つことで熱変性させ、次に55℃の温度に1分間保つ
ことでプライマーのアニーリングを行ない、次に72℃
の温度に1分間保つことでDNA鎖の合成を行なう。こ
の温度サイクルを16回繰り返すものとする。この場
合、各ブロック2a、2b、2cに形成される凹部3
a、3b、3cの数は、温度サイクルの繰り返し回数と
等しく16とされる。
Using the above incubation apparatus 1, P
The operation when performing a CR reaction will be described. In addition, PCR
As shown in FIG. 6, the temperature cycle in the reaction is such that the sample filled in the reaction vessel is first heat-denatured at 94 ° C. for 1 minute and then denatured at 55 ° C. for 1 minute. Anneal, then 72 ° C
The DNA is synthesized by maintaining the temperature for 1 minute. This temperature cycle is to be repeated 16 times. In this case, the concave portion 3 formed in each block 2a, 2b, 2c
The numbers a, 3b and 3c are equal to the number of repetitions of the temperature cycle and are set to 16.

【0014】まず、各ブロック2a、2b、2cを予め
94℃、54℃、72℃にそれぞれ温度調節する。ま
た、流体圧シリンダ7により台車4を移動させること
で、94℃に温度調節したブロック2aをベルトコンベ
ヤ8のベルト8aの下方に位置させる。また、ベルトコ
ンベヤ8の反応容器4の搬送方向後端に位置する凹部3
aの上方位置で、サンプル溶液を充填した反応容器4を
ベルトコンベヤ8により保持する。
First, the temperature of each of the blocks 2a, 2b and 2c is previously adjusted to 94 ° C., 54 ° C. and 72 ° C., respectively. In addition, the carriage 2 is moved by the fluid pressure cylinder 7 to position the block 2 a, the temperature of which has been adjusted to 94 ° C., below the belt 8 a of the belt conveyor 8. Further, the concave portion 3 located at the rear end of the belt conveyor 8 in the transport direction of the reaction container 4.
At a position above “a”, the reaction container 4 filled with the sample solution is held by the belt conveyor 8.

【0015】この状態から、図5に示すように、まず9
4℃に温度調節されたブロック2aを流体圧シリンダ6
aにより上方移動させ、凹部3a内に反応容器4を挿入
して加熱し、これによりサンプルの熱変性を行なう。次
に、ブロック2aを下降させ、台車4を移動させること
で、55℃に温度調節したブロック2bを反応容器4の
下方に位置させる。しかる後に、その55℃に温度調節
したブロック2bを上方移動させ、凹部3b内に反応容
器4を挿入して冷却して一定温度に保ち、これにより、
サンプルのプライマーのアニーリングを行なう。次に、
ブロック2bを下降させ、台車4を移動させることで、
反応容器4の下方に72℃に温度調節したブロック2c
を位置させる。しかる後に、その72℃に温度調節した
ブロック2cを上方移動させ、凹部3c内に反応容器4
を挿入して加熱して一定温度に保ち、これにより、サン
プルのDNA鎖の合成を行なう。次に、ブロック2cを
下降させ、台車4を移動させることで、反応容器4の下
方に94℃に温度調節されたブロック2aを位置させ
る。また、ベルトコンベヤ8を凹部3a、3b、3cの
1ピッチ分だけ搬送方向前方に移動させ、搬送方向後端
に位置する凹部3aの上方位置で、サンプル溶液を充填
した新たな反応容器4をベルトコンベヤ8により保持す
る。しかる後に、各ブロック2a、2b、2cによる反
応容器4の加熱冷却を上記と同様に行なう。
From this state, as shown in FIG.
The block 2a whose temperature has been adjusted to 4 ° C.
The sample is moved upward by a, and the reaction vessel 4 is inserted into the recess 3a and heated, whereby the sample is thermally denatured. Next, the block 2a is lowered, and the carriage 4 is moved, whereby the block 2b whose temperature has been adjusted to 55 ° C. is located below the reaction vessel 4. Thereafter, the block 2b whose temperature has been adjusted to 55 ° C. is moved upward, and the reaction vessel 4 is inserted into the concave portion 3b and cooled to maintain a constant temperature.
Anneal the primer of the sample. next,
By lowering the block 2b and moving the cart 4,
Block 2c temperature-controlled to 72 ° C. below reaction vessel 4
Position. Thereafter, the block 2c whose temperature has been adjusted to 72 ° C. is moved upward, and the reaction vessel 4 is placed in the recess 3c.
Is inserted and heated to maintain a constant temperature, whereby the DNA strand of the sample is synthesized. Next, the block 2c is lowered, and the carriage 4 is moved, whereby the block 2a whose temperature has been adjusted to 94 ° C. is located below the reaction vessel 4. In addition, the belt conveyor 8 is moved forward by one pitch of the recesses 3a, 3b, and 3c in the transport direction, and a new reaction container 4 filled with the sample solution is placed in a belt above the recess 3a located at the rear end in the transport direction. It is held by the conveyor 8. Thereafter, the heating and cooling of the reaction vessel 4 by the blocks 2a, 2b and 2c is performed in the same manner as described above.

【0016】以上の動作を16回繰り返すことで、最初
に反応が行なわれた反応容器4の内部のサンプルの処理
が終了し、この反応容器4をベルトコンベヤ8から取り
外す。この取外しは作業者が手で行なってもよいし、あ
るいはマニピュレータを用いて行なってもよい。
By repeating the above operation 16 times, the processing of the sample inside the reaction vessel 4 in which the reaction has been performed first is completed, and the reaction vessel 4 is removed from the belt conveyor 8. This removal may be performed manually by an operator or may be performed using a manipulator.

【0017】上記実施例によれば、互いに異なった温度
に調節されるブロック2a、2b、2cを用い、しか
も、バッチ処理でなく逐次処理によりPCR反応を行な
うことができ、無駄な時間、電力を従来よりも大幅に減
少させることができる。
According to the above embodiment, the PCR reaction can be performed by using the blocks 2a, 2b, and 2c which are adjusted to different temperatures, and by performing the sequential processing instead of the batch processing. It can be greatly reduced compared to the conventional case.

【0018】なお、インキュベーション装置1を例えば
シーケンスコントローラーにより作動制御し、その制御
プログラムを変更することで、異なった温度サイクルの
反応にも対応できるようにするのが好ましい。
It is preferable that the operation of the incubation apparatus 1 is controlled by, for example, a sequence controller, and the control program is changed so as to be able to cope with reactions of different temperature cycles.

【0019】また、処理中に反応溶液が蒸発しないよう
に、反応溶液の上部にミネラルオイルを載せたり、反応
容器4に蓋を溶着するようにしてもよい。また、ブロッ
ク2a、2b、2cの凹部3a、3b、3cの内部にミ
ネラルオイルを充填することで、反応溶液とブロック2
a、2b、2cとの間の熱伝導を向上するようにしても
よい。
In order to prevent the reaction solution from evaporating during the treatment, a mineral oil may be placed on the reaction solution or a lid may be welded to the reaction container 4. By filling the insides of the recesses 3a, 3b, 3c of the blocks 2a, 2b, 2c with mineral oil, the reaction solution and the block 2 are filled.
The heat conduction between a, 2b, and 2c may be improved.

【0020】図7〜図11を参照して本発明の第2実施
例を説明する。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0021】図7に示すインキュベーション装置51
は、反応容器52を保持する保持具53と、3基のタン
ク54a、54b、54cを備えている。各タンク54
a、54b、54cには、反応容器52の加熱冷却用媒
体としてシリコンオイルが貯留される。また、各タンク
54a、54b、54cの加熱用ヒーターもしくは冷却
素子(図示省略)が設けられ、各タンク54a、54
b、54cに貯留されたシリコンオイルは互いに異なっ
た温度に調節される。各タンク54a、54b、54c
からシリコンオイルを導出する導出管55a、55b、
55cの途中に、それぞれ開閉弁56a、56b、56
cが設けられている。各導出管55a、55b、55c
は互いに連結されて単一の供給管57とされている。こ
の供給管57は前記保持具53に接続されている。
The incubation device 51 shown in FIG.
Has a holder 53 for holding the reaction vessel 52 and three tanks 54a, 54b, 54c. Each tank 54
Silicon oil is stored in a, 54b and 54c as a medium for heating and cooling the reaction vessel 52. A heater or a cooling element (not shown) for heating each of the tanks 54a, 54b and 54c is provided.
The silicon oil stored in b, 54c is adjusted to different temperatures. Each tank 54a, 54b, 54c
Outlet pipes 55a, 55b for extracting silicon oil from
On the way of 55c, on-off valves 56a, 56b, 56
c is provided. Outlet pipes 55a, 55b, 55c
Are connected to each other to form a single supply pipe 57. This supply pipe 57 is connected to the holder 53.

【0022】この保持具53は上向開口のシリコンオイ
ル貯留層とされ、供給管57から供給されるシリコンオ
イルが貯留される。この貯留されたオイルを排出するた
めに保持具53に形成された排出孔53aにパイプ58
が接続され、このパイプ58の途中にポンプ59が設け
られている。そのパイプ58は分岐されて前記タンク5
4a、54b、54cに接続される。このパイプ58か
ら各タンク54a、54b、54cへの分岐管58a、
58b、58cの途中に、それぞれ開閉弁59a、59
b、59cが設けられている。なお、保持具53の内部
に貯留されたシリコンオイルの温度制御用のヒーターお
よびクーラーを設けるのが好ましい。
The holder 53 is a silicon oil storage layer having an upward opening, and stores the silicon oil supplied from the supply pipe 57. To discharge the stored oil, a pipe 58 is inserted into a discharge hole 53a formed in the holder 53.
Is connected, and a pump 59 is provided in the middle of the pipe 58. The pipe 58 branches off and the tank 5
4a, 54b, and 54c. A branch pipe 58a from this pipe 58 to each tank 54a, 54b, 54c,
On the way between 58b and 58c, on-off valves 59a and 59, respectively.
b, 59c are provided. In addition, it is preferable to provide a heater and a cooler for controlling the temperature of the silicon oil stored inside the holder 53.

【0023】反応容器52は、図9および図10に示す
ように、金属薄膜60を樹脂61により被覆した材料か
ら形成されており、反応溶液を入れる多数の上向開口の
凹部62を有する。金属薄膜60としては、例えばアル
ミニウムのような熱伝導率の良いものを用いる。また、
金属薄膜60を被覆する合成樹脂61としては、例えば
テフロンのような反応試薬と反応しないものを用いる。
その凹部62の数は本実施例では96個とされる。この
反応容器52により保持具53の上向の開口を覆うよう
にすることで、反応容器52は保持具53により保持さ
れる。なお、保持具53の内部に、反応容器52を支持
するための支柱53bが互いに間隔をおいて複数設けら
れている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the reaction vessel 52 is formed of a material in which a metal thin film 60 is covered with a resin 61, and has a large number of upwardly-opening concave portions 62 for containing a reaction solution. As the metal thin film 60, a material having good thermal conductivity such as aluminum is used. Also,
As the synthetic resin 61 that covers the metal thin film 60, a resin that does not react with a reaction reagent such as Teflon is used.
The number of the concave portions 62 is 96 in this embodiment. The reaction container 52 covers the upward opening of the holder 53 so that the reaction container 52 is held by the holder 53. A plurality of columns 53b for supporting the reaction vessel 52 are provided inside the holder 53 at intervals.

【0024】図8に示すように、反応容器52は、アル
ミニウム等の金属薄膜60をテフロン等の合成樹脂61
により被覆した材料から成る蓋63により覆われる。そ
の蓋63と反応容器52とは接着材等で接着するように
する。また、蓋63を反応容器52に押し付けると共に
保温するため、その蓋63を、内部にヒーターを内蔵し
たプレート64と前記保持具53とにより挟み込む。
As shown in FIG. 8, a reaction vessel 52 comprises a thin metal film 60 made of aluminum or the like and a synthetic resin 61 made of Teflon or the like.
Is covered with a lid 63 made of a material covered with the. The lid 63 and the reaction container 52 are bonded with an adhesive or the like. Further, in order to press the lid 63 against the reaction vessel 52 and keep the temperature, the lid 63 is sandwiched between a plate 64 having a built-in heater therein and the holder 53.

【0025】上記インキュベーション装置51を用いて
PCR反応を行なう場合の動作を説明する。なお、PC
R反応の温度サイクルは前記図6に示した条件と同様と
する。
The operation when a PCR reaction is carried out using the incubation device 51 will be described. In addition, PC
The temperature cycle of the R reaction is the same as the condition shown in FIG.

【0026】まず、反応容器52にサンプル溶液を充填
し、蓋63により密閉し、しかる後に保持具53とプレ
ート64により反応容器52を挟み込むようにして保持
する。また、タンク54a、54b、54cに貯留され
たシリコンオイルを予め94℃、54℃、72℃にそれ
ぞれ温度調節する。
First, the reaction vessel 52 is filled with a sample solution, sealed with a lid 63, and then held so as to sandwich the reaction vessel 52 between a holder 53 and a plate 64. Further, the temperature of the silicone oil stored in the tanks 54a, 54b, 54c is previously adjusted to 94 ° C., 54 ° C., 72 ° C., respectively.

【0027】次に、開閉弁56aを開くことにより、タ
ンク54aに貯留された94℃に温度調節されたシリコ
ンオイルを供給管57を介して保持具53の内部に供給
する。この供給は、保持具53に設けられた開口53c
からシリコンオイルがオーバーフローするまで行ない、
供給後に開閉弁56aを閉じる。この際、保持具53を
ヒーターにより94℃に温度調節するのが好ましい。こ
れにより、94℃に温度調節されたシリコンオイルによ
り反応容器52を加熱し、サンプルの熱変性を行なう。
Next, by opening the on-off valve 56a, the silicone oil stored in the tank 54a and adjusted to a temperature of 94 ° C. is supplied through the supply pipe 57 into the holder 53. This supply is performed by the opening 53 c provided in the holder 53.
Until the silicone oil overflows from
After the supply, the on-off valve 56a is closed. At this time, the temperature of the holder 53 is preferably adjusted to 94 ° C. by a heater. As a result, the reaction vessel 52 is heated by the silicone oil whose temperature has been adjusted to 94 ° C., and the sample is thermally denatured.

【0028】次に、開閉弁59aを開くと共にポンプ5
9を駆動することで、保持具53内のシリコンオイルを
タンク54aに還流し、還流後に開閉弁59aを閉じる
と共にポンプ59を停止する。
Next, the on-off valve 59a is opened and the pump 5
By driving the nozzle 9, the silicone oil in the holder 53 is returned to the tank 54a, and after the return, the on-off valve 59a is closed and the pump 59 is stopped.

【0029】次に、開閉弁56bを開き、供給管57を
介して保持具53の内部に55℃に温度調節されたシリ
コンオイルを供給する。この供給は開口53cからシリ
コンオイルがオーバーフローするまで行ない、供給後に
開閉弁56bを閉じる。この際、保持具53をクーラー
により55℃まで冷却するのが好ましい。これにより、
反応容器52を55℃のシリコンオイルで冷却し、サン
プルのプライマーのアニーリングを行なう。
Next, the on-off valve 56b is opened, and silicone oil whose temperature has been adjusted to 55 ° C. is supplied into the holder 53 through the supply pipe 57. This supply is performed until the silicone oil overflows from the opening 53c, and after the supply, the on-off valve 56b is closed. At this time, it is preferable to cool the holder 53 to 55 ° C. with a cooler. This allows
The reaction vessel 52 is cooled with 55 ° C. silicone oil to anneal the primer of the sample.

【0030】次に、開閉弁59bを開くと共にポンプ5
9を駆動し、保持具53内のシリコンオイルをタンク5
4bに還流し、還流後に開閉弁59aを閉じると共にポ
ンプ59を停止する。
Next, the on-off valve 59b is opened and the pump 5
9 to drive the silicon oil in the holder 53 into the tank 5
After the reflux, the on-off valve 59a is closed and the pump 59 is stopped.

【0031】次に、開閉弁56cを開き、供給管を介し
て保持具53の内部に72℃に温度調節されたシリコン
オイルを供給する。この供給は開口53cからシリコン
オイルがオーバーフローするまで行ない、供給後に開閉
弁56cを閉じる。この際、保持具53をヒーターによ
り72℃に温度調節するのが好ましい。これにより、シ
リコンオイルにより反応容器52を加熱し、DNA鎖の
合成を行なう。しかる後に、開閉弁59cを開くと共に
ポンプ59を駆動することでシリコンオイルをタンク5
4cに還流し、還流後に開閉弁59cを閉じると共にポ
ンプ59を停止する。
Next, the opening / closing valve 56c is opened, and silicon oil whose temperature has been adjusted to 72 ° C. is supplied into the holder 53 through the supply pipe. This supply is performed until the silicone oil overflows from the opening 53c, and after the supply, the on-off valve 56c is closed. At this time, it is preferable to adjust the temperature of the holder 53 to 72 ° C. by a heater. As a result, the reaction vessel 52 is heated by the silicon oil to synthesize a DNA chain. Thereafter, by opening the on-off valve 59c and driving the pump 59, the silicon oil is stored in the tank 5.
After the reflux, the on-off valve 59c is closed and the pump 59 is stopped.

【0032】以上により、一回の温度サイクルを完了す
る。この温度サイクルを16回行なうことで反応を終了
する。
As described above, one temperature cycle is completed. The reaction is completed by performing this temperature cycle 16 times.

【0033】上記第2実施例によれば、互いに異なった
温度に調節されるシリコンオイルにより反応容器52を
加熱冷却することができるので、無駄な時間を従来より
も低減することができる。しかも、反応容器52は金属
薄膜60を合成樹脂により被覆した材料から形成されて
いるので、熱伝導率がよく、かつ反応試薬と反応するこ
とがないものとできる。また、容易に製造することがで
きるので、通常は使い捨てられる反応容器として好まし
いものである。
According to the second embodiment, since the reaction vessel 52 can be heated and cooled by the silicone oil adjusted to different temperatures, wasteful time can be reduced as compared with the conventional case. Moreover, since the reaction container 52 is formed of a material in which the metal thin film 60 is covered with the synthetic resin, the reaction container 52 has good thermal conductivity and does not react with the reaction reagent. Moreover, since it can be easily manufactured, it is usually preferable as a disposable reaction container.

【0034】なお、図11に示すように金属薄膜を合成
樹脂により被覆した帯状材料をリール67に巻取り、こ
のリールから繰り出す材料を金型65、66を用いて反
応容器52に成形する成形装置を、インキュベーション
装置に組み込むようにしてもよい。
As shown in FIG. 11, a band-shaped material in which a metal thin film is coated with a synthetic resin is wound on a reel 67, and the material fed from the reel is formed into a reaction vessel 52 using dies 65 and 66. May be incorporated into the incubation device.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によるインキュベーション装置に
よれば、互いに異なった温度に調節される加熱冷却用媒
体を用いて反応容器を一定の順序で加熱冷却することが
でき、反応容器に充填されたサンプルの処理時間を短縮
でき、かつ電力を最小限にできる。また、複数の反応容
器において一つずつ順次反応を進めることで、その反応
前の前処理や反応後の検出処理等であって、時系列に逐
次的に行わなければならない処理との整合性を出すこと
ができる。また、金属薄膜を合成樹脂により被覆した材
料から反応容器を形成することで、反応容器を熱伝導率
がよく、かつ反応試薬と反応しないものとすることがで
き、処理時間および電力の無駄を低減することができ
る。
According to the incubation apparatus of the present invention, the reaction vessels can be heated and cooled in a certain order by using heating and cooling media adjusted to different temperatures, and the sample filled in the reaction vessel can be heated and cooled. Can be shortened and the power can be minimized. In addition, by sequentially proceeding the reaction one by one in a plurality of reaction vessels, consistency with pretreatment before the reaction, detection processing after the reaction, and the like, which must be sequentially performed in a time series, is improved. Can be put out. In addition, by forming the reaction vessel from a material in which a metal thin film is coated with a synthetic resin, the reaction vessel can be made to have good thermal conductivity and not react with the reaction reagent, thereby reducing processing time and wasting power. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係るインキュベーション
装置の正面図
FIG. 1 is a front view of an incubation apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例に係るインキュベーション
装置の側面図
FIG. 2 is a side view of the incubation apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例に係る加熱冷却用媒体の側
面図
FIG. 3 is a side view of the heating / cooling medium according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施例に係るインキュベーション
装置の部分平面図
FIG. 4 is a partial plan view of the incubation device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1実施例に係るインキュベーション
装置の作用説明図
FIG. 5 is a diagram illustrating the operation of the incubation device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】PCR反応の温度条件を示す図FIG. 6 is a diagram showing temperature conditions of a PCR reaction.

【図7】本発明の第2実施例に係るインキュベーション
装置の構成説明図
FIG. 7 is an explanatory diagram of a configuration of an incubation apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2実施例に係るインキュベーション
装置の部分断面図
FIG. 8 is a partial cross-sectional view of an incubation device according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2実施例に係る反応容器の断面図FIG. 9 is a sectional view of a reaction vessel according to a second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2実施例に係る反応容器の平面図FIG. 10 is a plan view of a reaction vessel according to a second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2実施例に係る反応容器の製造装
置の構成説明図
FIG. 11 is a configuration explanatory view of a reaction vessel manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インキュベーション装置 2a、2b、2c ブロック(加熱冷却用媒体) 4 反応容器 51 インキュベーション装置 52 反応容器 60 金属薄膜 61 合成樹脂 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Incubation apparatus 2a, 2b, 2c Block (heating / cooling medium) 4 Reaction vessel 51 Incubation apparatus 52 Reaction vessel 60 Metal thin film 61 Synthetic resin

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−262499(JP,A) 特開 平4−325080(JP,A) 国際公開90/5023(WO,A1) 西独国特許出願公開3808942(DE, A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12M 1/38 C12M 1/00 B01L 7/00 - 7/02 BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-262499 (JP, A) JP-A-4-325080 (JP, A) International Publication 90/5023 (WO, A1) West German Patent Application Publication 3889482 (DE, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C12M 1/38 C12M 1/00 B01L 7 /00-7/02 BIOSIS (DIALOG) WPI (DIALOG)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 予め互いに異なった温度に温度調節され
た複数の反応容器加熱冷却用媒体を備え、各加熱冷却用
媒体は互いに独立して一定の順序で前記反応容器に接触
されるインキュベーション装置であって、 前記反応容器加熱冷却用媒体として、予め互いに異なっ
た温度に温度調節されると共に一横方向に並列される複
数のブロックを備え、 各ブロックに、予め定めた温度サイクルの繰り返し回数
に応じた複数の凹部が、そのブロック並列方向に直角な
横方向に沿って並列するように設けられ、 そのブロック並列方向に沿って前記反応容器と前記ブロ
ックとを相対移動させる手段と、その凹部並列方向に沿
って前記反応容器と前記ブロックとを凹部の並列ピッチ
毎に相対移動させる手段と、前記反応容器を前記凹部内
に出し入れできるように前記反応容器と前記ブロックと
を上下に相対移動させる手段とを有することを特徴とす
るインキュベーション装置。
1. An incubation apparatus comprising a plurality of reaction vessel heating / cooling media preliminarily adjusted to different temperatures, wherein each heating / cooling medium is independently contacted with the reaction vessel in a certain order. The reaction vessel heating / cooling medium includes a plurality of blocks that are previously temperature-controlled to different temperatures and are arranged in parallel in one horizontal direction. Each block has a predetermined number of repetitions of a temperature cycle. Means for moving the reaction vessel and the block relative to each other along the block parallel direction, and a plurality of recesses provided parallel to each other along a horizontal direction perpendicular to the block parallel direction. Means for relatively moving the reaction vessel and the block along the parallel pitch of the concave portion along with, so that the reaction container can be taken in and out of the concave portion. Means for vertically moving said reaction vessel and said block relative to each other.
【請求項2】 予め互いに異なった温度に温度調節され
た複数の反応容器加熱冷却用媒体を備え、各加熱冷却用
媒体は互いに独立して一定の順序で前記反応容器に接触
され、前記反応容器が金属薄膜を合成樹脂により被覆し
た材料から形成されていることを特徴とする請求項1に
記載のインキュベーション装置。
2. A heating and cooling medium comprising a plurality of reaction vessel heating / cooling media which have been previously adjusted to different temperatures, wherein each heating / cooling medium is independently contacted with the reaction vessel in a certain order, 2. The incubation apparatus according to claim 1, wherein is formed from a material obtained by coating a metal thin film with a synthetic resin.
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