JP3113446B2 - インキュベータ - Google Patents
インキュベータInfo
- Publication number
- JP3113446B2 JP3113446B2 JP05092161A JP9216193A JP3113446B2 JP 3113446 B2 JP3113446 B2 JP 3113446B2 JP 05092161 A JP05092161 A JP 05092161A JP 9216193 A JP9216193 A JP 9216193A JP 3113446 B2 JP3113446 B2 JP 3113446B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- block
- cooling
- temperature
- heating
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、血液、検体等から採取
されたＤＮＡ等の反応試料の温度を変化させることによ
り、増殖等の反応を促進させるためのインキュベータに
関するものである。
されたＤＮＡ等の反応試料の温度を変化させることによ
り、増殖等の反応を促進させるためのインキュベータに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種インキュベータは、例えば
実公昭６２−４４９７９号公報（Ｃ０７Ｈ２１／００）
にＤＮＡ等の合成装置として示されている。そこに示さ
れた合成装置は、ホスホトリエステル法によるＤＮＡ或
いはＲＮＡの自動合成装置であり、反応器の外周を熱ブ
ロックで覆い、この熱ブロックにペルチェ効果による加
熱冷却機能を有したサーモモジュールを装着すると共
に、サーモモジュールにはサーミスタを埋設して構成さ
れている。
実公昭６２−４４９７９号公報（Ｃ０７Ｈ２１／００）
にＤＮＡ等の合成装置として示されている。そこに示さ
れた合成装置は、ホスホトリエステル法によるＤＮＡ或
いはＲＮＡの自動合成装置であり、反応器の外周を熱ブ
ロックで覆い、この熱ブロックにペルチェ効果による加
熱冷却機能を有したサーモモジュールを装着すると共
に、サーモモジュールにはサーミスタを埋設して構成さ
れている。
【０００３】ここで、上記ホスホトリエステル法による
ＤＮＡ等の合成方法は、マスキング・脱保護・乾燥・縮
合の４工程をこの順で繰り返すことにより、ＤＮＡの増
殖を促進する方法であり、そのために、前記合成装置で
は反応器内にＤＮＡや各種試薬・溶媒を混合した試料を
入れ、前記サーミスタによってサーモモジュールの通電
を制御して熱ブロックを＋４２℃に加熱することにより
前記マスキング・乾燥・縮合の３工程を行うと共に、サ
ーモモジュールの通電方向を変えて熱ブロックを＋２０
℃に冷却することにより脱保護工程を行うよう構成され
ていた。
ＤＮＡ等の合成方法は、マスキング・脱保護・乾燥・縮
合の４工程をこの順で繰り返すことにより、ＤＮＡの増
殖を促進する方法であり、そのために、前記合成装置で
は反応器内にＤＮＡや各種試薬・溶媒を混合した試料を
入れ、前記サーミスタによってサーモモジュールの通電
を制御して熱ブロックを＋４２℃に加熱することにより
前記マスキング・乾燥・縮合の３工程を行うと共に、サ
ーモモジュールの通電方向を変えて熱ブロックを＋２０
℃に冷却することにより脱保護工程を行うよう構成され
ていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、係る従
来の装置はサーモモジュールの通電方向を切り換えるこ
とにより、試料の加熱及び冷却を行っていたため、熱ブ
ロック及びサーモモジュール自体の熱容量により、加熱
から冷却、及び冷却から加熱への温度の変更が迅速に行
われず、増殖反応の効率向上に限界がある問題があっ
た。
来の装置はサーモモジュールの通電方向を切り換えるこ
とにより、試料の加熱及び冷却を行っていたため、熱ブ
ロック及びサーモモジュール自体の熱容量により、加熱
から冷却、及び冷却から加熱への温度の変更が迅速に行
われず、増殖反応の効率向上に限界がある問題があっ
た。
【０００５】そこで、従来では温度の高い水（湯）を貯
溜した水槽と、温度の低い水を貯溜した水槽を予め準備
して置き、試料を収容した反応容器をこれら水槽内に択
一的に没することによって、試料の加熱から冷却、或い
は、冷却から加熱への温度変化を迅速に行わせるものが
開発されていたが、係る装置では水槽内の水が蒸発する
ために水量を常に管理しなければならず、また、水垢等
の洗浄作業も必要となる等、保守管理が煩雑となる欠点
があった。
溜した水槽と、温度の低い水を貯溜した水槽を予め準備
して置き、試料を収容した反応容器をこれら水槽内に択
一的に没することによって、試料の加熱から冷却、或い
は、冷却から加熱への温度変化を迅速に行わせるものが
開発されていたが、係る装置では水槽内の水が蒸発する
ために水量を常に管理しなければならず、また、水垢等
の洗浄作業も必要となる等、保守管理が煩雑となる欠点
があった。
【０００６】本発明は、係る従来の技術的課題を解決す
るために成されたものであり、反応試料の温度を迅速、
且つ、正確に変化させることができると共に、保守管理
も容易としたインキュベータを提供することを目的とす
る。
るために成されたものであり、反応試料の温度を迅速、
且つ、正確に変化させることができると共に、保守管理
も容易としたインキュベータを提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のインキュベータ
１は、反応試料を保持する熱伝導性の反応ブロック３
と、熱伝導性の加熱ブロック４と、この加熱ブロック４
を加熱する加熱手段（ヒーター）７と、熱伝導性の冷却
ブロック５と、冷却ブロック５を冷却する冷却手段（冷
却装置）８と、反応ブロック３の温度を検出する反応温
度センサ２１と、加熱ブロック４の温度を検出する加熱
温度センサ１２と、冷却ブロック５の温度を検出する冷
却温度センサ１６と、反応ブロック３を加熱ブロック４
と冷却ブロック５に択一的に接触させるための移送手段
（移送装置）６と、この移送手段（移送装置）６を制御
すると共に、各センサ２１、１２、１６の出力に基づい
て加熱手段（ヒーター）７及び冷却手段（冷却装置）８
を制御する制御手段（マイクロコンピュータ）２３とを
具備しており、この制御手段（マイクロコンピュータ）
２３は、反応ブロック３が加熱ブロック４に接触してい
る場合に、反応温度センサ２１の出力に基づいて加熱手
段（ヒーター）７を制御することにより、反応ブロック
３を所定の高温設定温度に維持し、且つ、冷却温度セン
サ１６の出力に基づいて冷却手段（冷却装置）８を制御
することにより、冷却ブロック５を所定の冷却待機温度
に維持すると共に、反応ブロック３が冷却手段（冷却装
置）８に接触している場合は、反応温度センサ２１の出
力に基づいて冷却手段（冷却装置）８を制御することに
より、反応ブロック３を所定の低温設定温度に維持し、
且つ、加熱温度センサ１２の出力に基づいて加熱手段
（ヒーター）７を制御することにより、加熱ブロック４
を所定の加熱待機温度に維持するものである。
１は、反応試料を保持する熱伝導性の反応ブロック３
と、熱伝導性の加熱ブロック４と、この加熱ブロック４
を加熱する加熱手段（ヒーター）７と、熱伝導性の冷却
ブロック５と、冷却ブロック５を冷却する冷却手段（冷
却装置）８と、反応ブロック３の温度を検出する反応温
度センサ２１と、加熱ブロック４の温度を検出する加熱
温度センサ１２と、冷却ブロック５の温度を検出する冷
却温度センサ１６と、反応ブロック３を加熱ブロック４
と冷却ブロック５に択一的に接触させるための移送手段
（移送装置）６と、この移送手段（移送装置）６を制御
すると共に、各センサ２１、１２、１６の出力に基づい
て加熱手段（ヒーター）７及び冷却手段（冷却装置）８
を制御する制御手段（マイクロコンピュータ）２３とを
具備しており、この制御手段（マイクロコンピュータ）
２３は、反応ブロック３が加熱ブロック４に接触してい
る場合に、反応温度センサ２１の出力に基づいて加熱手
段（ヒーター）７を制御することにより、反応ブロック
３を所定の高温設定温度に維持し、且つ、冷却温度セン
サ１６の出力に基づいて冷却手段（冷却装置）８を制御
することにより、冷却ブロック５を所定の冷却待機温度
に維持すると共に、反応ブロック３が冷却手段（冷却装
置）８に接触している場合は、反応温度センサ２１の出
力に基づいて冷却手段（冷却装置）８を制御することに
より、反応ブロック３を所定の低温設定温度に維持し、
且つ、加熱温度センサ１２の出力に基づいて加熱手段
（ヒーター）７を制御することにより、加熱ブロック４
を所定の加熱待機温度に維持するものである。
【０００８】
【作用】本発明のインキュベータ１によれば、反応試料
は熱伝導性の反応ブロック３に保持されており、制御手
段（マイクロコンピュータ）２３は、この反応ブロック
３を移送手段（移送装置）６によって加熱ブロック４と
冷却ブロック５に択一的に接触させる。加熱ブロック４
に接触された反応ブロック３は、加熱ブロック４からの
熱伝導により迅速に温度上昇し、以後制御手段（マイク
ロコンピュータ）２３は、反応温度センサ２１の出力に
基づいて加熱手段（ヒーター）８を制御することによ
り、反応ブロック３を所定の高温設定温度に維持する。
一方、冷却ブロック５に接触された反応ブロック３は、
冷却ブロック５からの吸熱により迅速に温度降下し、以
後制御手段（マイクロコンピュータ）２３は、反応温度
センサ２１の出力に基づいて冷却手段（冷却装置）８を
制御することにより、反応ブロック３を所定の低温設定
温度に維持する。これによって、反応試料の温度変化を
正確に実現することができる。
は熱伝導性の反応ブロック３に保持されており、制御手
段（マイクロコンピュータ）２３は、この反応ブロック
３を移送手段（移送装置）６によって加熱ブロック４と
冷却ブロック５に択一的に接触させる。加熱ブロック４
に接触された反応ブロック３は、加熱ブロック４からの
熱伝導により迅速に温度上昇し、以後制御手段（マイク
ロコンピュータ）２３は、反応温度センサ２１の出力に
基づいて加熱手段（ヒーター）８を制御することによ
り、反応ブロック３を所定の高温設定温度に維持する。
一方、冷却ブロック５に接触された反応ブロック３は、
冷却ブロック５からの吸熱により迅速に温度降下し、以
後制御手段（マイクロコンピュータ）２３は、反応温度
センサ２１の出力に基づいて冷却手段（冷却装置）８を
制御することにより、反応ブロック３を所定の低温設定
温度に維持する。これによって、反応試料の温度変化を
正確に実現することができる。
【０００９】このとき制御手段（マイクロコンピュー
タ）２３は、反応ブロック３が接触されていない冷却ブ
ロック５の温度を、冷却温度センサ１６の出力に基づい
て冷却手段（冷却装置）８を制御することにより、所定
の冷却待機温度に維持しているので、移送手段（移送装
置）６により加熱ブロック４から移送されて冷却ブロッ
ク５に接触された反応ブロック３を迅速に冷却すること
ができる。また、制御手段（マイクロコンピュータ）２
３は、反応ブロック３が接触されていない加熱ブロック
４の温度を、加熱温度センサ１２の出力に基づいて加熱
手段（ヒーター）７を制御することにより、所定の加熱
待機温度に維持しているので、移送手段（移送装置）６
により冷却ブロック５から移送されて加熱ブロック４に
接触された反応ブロック３を迅速に加熱することができ
る。これによって、反応試料の温度を迅速に変化させる
ことができる。
タ）２３は、反応ブロック３が接触されていない冷却ブ
ロック５の温度を、冷却温度センサ１６の出力に基づい
て冷却手段（冷却装置）８を制御することにより、所定
の冷却待機温度に維持しているので、移送手段（移送装
置）６により加熱ブロック４から移送されて冷却ブロッ
ク５に接触された反応ブロック３を迅速に冷却すること
ができる。また、制御手段（マイクロコンピュータ）２
３は、反応ブロック３が接触されていない加熱ブロック
４の温度を、加熱温度センサ１２の出力に基づいて加熱
手段（ヒーター）７を制御することにより、所定の加熱
待機温度に維持しているので、移送手段（移送装置）６
により冷却ブロック５から移送されて加熱ブロック４に
接触された反応ブロック３を迅速に加熱することができ
る。これによって、反応試料の温度を迅速に変化させる
ことができる。
【００１０】更に、本発明のインキュベータ１では従来
の如き水槽が不要となるので、水の補給や水垢の洗浄等
の作業が不要となり、装置の保守管理が極めて容易とな
るものである。
の如き水槽が不要となるので、水の補給や水垢の洗浄等
の作業が不要となり、装置の保守管理が極めて容易とな
るものである。
【００１１】
【実施例】次に、図面に基づき本発明の実施例を詳述す
る。図１は本発明のインキュベータ１の正面図、図２は
インキュベータ１の制御装置２の電気回路図をそれぞれ
示している。尚、実施例のインキュベータ１は、反応試
料としての染色体ＤＮＡの熱変性工程と、プライマーと
のアニーリング工程と、鎖の伸長工程とを１サイクルと
してこのサイクルを複数回繰り返す所謂ＰＣＲ法と称さ
れるＤＮＡ増殖方法を実現するための装置であり、アル
ミニウム等の熱伝導性材料にて形成された反応ブロック
３、加熱ブロック４及び冷却ブロック５と、反応ブロッ
ク３を移送する移送手段としての移送装置６（図１では
図示せず）と、加熱ブロック４を加熱するための加熱手
段としてのヒーター７と、冷却ブロック５を冷却するた
めの冷却手段としての冷却装置８とから構成されてい
る。
る。図１は本発明のインキュベータ１の正面図、図２は
インキュベータ１の制御装置２の電気回路図をそれぞれ
示している。尚、実施例のインキュベータ１は、反応試
料としての染色体ＤＮＡの熱変性工程と、プライマーと
のアニーリング工程と、鎖の伸長工程とを１サイクルと
してこのサイクルを複数回繰り返す所謂ＰＣＲ法と称さ
れるＤＮＡ増殖方法を実現するための装置であり、アル
ミニウム等の熱伝導性材料にて形成された反応ブロック
３、加熱ブロック４及び冷却ブロック５と、反応ブロッ
ク３を移送する移送手段としての移送装置６（図１では
図示せず）と、加熱ブロック４を加熱するための加熱手
段としてのヒーター７と、冷却ブロック５を冷却するた
めの冷却手段としての冷却装置８とから構成されてい
る。
【００１２】前記ヒーター７は断熱材９を介して支持板
１１上の一側に取り付けられており、前記加熱ブロック
４はこのヒーター７の上面に熱伝導関係に取り付けられ
ている。そして、加熱ブロック４内にはサーミスタから
成る加熱温度センサ１２が埋設されている。
１１上の一側に取り付けられており、前記加熱ブロック
４はこのヒーター７の上面に熱伝導関係に取り付けられ
ている。そして、加熱ブロック４内にはサーミスタから
成る加熱温度センサ１２が埋設されている。
【００１３】前記冷却装置８はペルチェ効果による冷却
機能を具備したサーモモジュールから成り、その下面
（発熱面）は放熱板１３を介して前記支持板１１上の他
側に取り付けられている。放熱板１３の下面には複数の
放熱フィンが形成されており、それに対向する支持板１
１は切り欠かれ、この切欠に対向して放熱を促進するフ
ァン１４が設けられている。また、冷却ブロック５は前
記冷却装置８の上面（吸熱面）に熱伝導関係に取り付け
られて、前記加熱ブロック４と所定の間隔を存して並設
されており、この冷却ブロック５内にはサーミスタから
成る冷却温度センサ１６が埋設されている。
機能を具備したサーモモジュールから成り、その下面
（発熱面）は放熱板１３を介して前記支持板１１上の他
側に取り付けられている。放熱板１３の下面には複数の
放熱フィンが形成されており、それに対向する支持板１
１は切り欠かれ、この切欠に対向して放熱を促進するフ
ァン１４が設けられている。また、冷却ブロック５は前
記冷却装置８の上面（吸熱面）に熱伝導関係に取り付け
られて、前記加熱ブロック４と所定の間隔を存して並設
されており、この冷却ブロック５内にはサーミスタから
成る冷却温度センサ１６が埋設されている。
【００１４】前記移送装置６は図示しないモーター、ギ
ヤ及び支持アーム若しくはベルト等から構成されてお
り、反応ブロック３は前記支持アーム等に取り付けられ
ている。反応ブロック３の上面には、前述の反応試料を
収容したチューブ１８を収納保持するための複数の保持
孔１９が形成されており、また、反応ブロック３内には
サーミスタから成る反応温度センサ２１が埋設されてい
る。
ヤ及び支持アーム若しくはベルト等から構成されてお
り、反応ブロック３は前記支持アーム等に取り付けられ
ている。反応ブロック３の上面には、前述の反応試料を
収容したチューブ１８を収納保持するための複数の保持
孔１９が形成されており、また、反応ブロック３内には
サーミスタから成る反応温度センサ２１が埋設されてい
る。
【００１５】前記移送装置６は、係るチューブ１８を複
数保持した反応ブロック３を前記加熱ブロック４と冷却
ブロック５の間で移送し、反応ブロック３の下面を前記
加熱ブロック４或いは冷却ブロック５の上面に接触させ
るものである。このとき、反応ブロック３の下面、加熱
ブロック４及び冷却ブロック５の上面は、いずれも水平
且つ滑らかな平坦面とされており、これによって、反応
ブロック３と加熱ブロック４或いは冷却ブロック５は広
い面積で接触し、円滑に熱伝達が行われるように構成さ
れている。
数保持した反応ブロック３を前記加熱ブロック４と冷却
ブロック５の間で移送し、反応ブロック３の下面を前記
加熱ブロック４或いは冷却ブロック５の上面に接触させ
るものである。このとき、反応ブロック３の下面、加熱
ブロック４及び冷却ブロック５の上面は、いずれも水平
且つ滑らかな平坦面とされており、これによって、反応
ブロック３と加熱ブロック４或いは冷却ブロック５は広
い面積で接触し、円滑に熱伝達が行われるように構成さ
れている。
【００１６】図２において、制御装置２は制御手段とし
ての汎用マイクロコンピュータ２３により構成されてお
り、マイクロコンピュータ２３の入力には前記反応温度
センサ２１、加熱温度センサ１２及び冷却温度センサ１
６の出力が接続され、マイクロコンピュータ２３の出力
には前記移送装置６、ファン１４、ヒーター７及び冷却
装置８が接続されている。
ての汎用マイクロコンピュータ２３により構成されてお
り、マイクロコンピュータ２３の入力には前記反応温度
センサ２１、加熱温度センサ１２及び冷却温度センサ１
６の出力が接続され、マイクロコンピュータ２３の出力
には前記移送装置６、ファン１４、ヒーター７及び冷却
装置８が接続されている。
【００１７】以上の構成で図３及び図４のマイクロコン
ピュータ２３のプログラムを示すフローチャートに基づ
き、図５から図８の動作説明図を参照しながら、本発明
のインキュベータ１の動作を説明する。尚、前記熱変性
工程における反応試料の設定温度（高温設定温度）は＋
９４℃、前記アニーリング工程及び伸長工程の設定温度
（低温設定温度）は＋３７℃とし、マイクロコンピュー
タ２３は熱変性工程を例えば３分、アニーリング工程と
伸長工程を合わせて３分行い、これを１サイクルとして
３０回（３時間）繰り返すことにより、前記ＰＣＲ法を
実行するものとする。
ピュータ２３のプログラムを示すフローチャートに基づ
き、図５から図８の動作説明図を参照しながら、本発明
のインキュベータ１の動作を説明する。尚、前記熱変性
工程における反応試料の設定温度（高温設定温度）は＋
９４℃、前記アニーリング工程及び伸長工程の設定温度
（低温設定温度）は＋３７℃とし、マイクロコンピュー
タ２３は熱変性工程を例えば３分、アニーリング工程と
伸長工程を合わせて３分行い、これを１サイクルとして
３０回（３時間）繰り返すことにより、前記ＰＣＲ法を
実行するものとする。
【００１８】そして、反応ブロック３の保持孔１９に
は、前記反応試料を収容したチューブ１８を保持させ、
動作を開始させる。この初期状態では、マイクロコンピ
ュータ２３は移送装置６により、反応ブロック３を図５
の如く加熱ブロック４、或いは冷却ブロック５のいずれ
からも離間させているので、反応ブロック３の温度は常
温である。そして、マイクロコンピュータ２３は、先ず
ステップＳ１にて全てをリセットし、ステップＳ２にて
ヒーター７に通電して加熱ブロック４を加熱する。ま
た、加熱温度センサ１２の出力に基づき、加熱ブロック
４の温度が前記高温設定温度より高い加熱待機温度であ
る＋１２０℃に達したか否か判断し、達するまでこれを
繰り返す。
は、前記反応試料を収容したチューブ１８を保持させ、
動作を開始させる。この初期状態では、マイクロコンピ
ュータ２３は移送装置６により、反応ブロック３を図５
の如く加熱ブロック４、或いは冷却ブロック５のいずれ
からも離間させているので、反応ブロック３の温度は常
温である。そして、マイクロコンピュータ２３は、先ず
ステップＳ１にて全てをリセットし、ステップＳ２にて
ヒーター７に通電して加熱ブロック４を加熱する。ま
た、加熱温度センサ１２の出力に基づき、加熱ブロック
４の温度が前記高温設定温度より高い加熱待機温度であ
る＋１２０℃に達したか否か判断し、達するまでこれを
繰り返す。
【００１９】ステップＳ２で加熱ブロック４の温度が＋
１２０℃に達したら、以後ステップＳ７に至るまで係る
加熱待機温度を維持すると共に、次にステップＳ３に進
んで今度は冷却装置８に通電し、冷却ブロック５を冷却
する。そして、冷却温度センサ１６の出力に基づき、冷
却ブロック５の温度が冷却待機温度である＋２０℃に降
下したか否か判断し、降下するまでこれを繰り返す。ス
テップＳ３で冷却ブロック５の温度が前記低温設定温度
より低い＋２０℃に達したら、以後ステップＳ８に至る
まで係る冷却待機温度を維持しつつステップＳ４に進ん
でマイクロコンピュータ２３が機能として有するカウン
タをカウントする。
１２０℃に達したら、以後ステップＳ７に至るまで係る
加熱待機温度を維持すると共に、次にステップＳ３に進
んで今度は冷却装置８に通電し、冷却ブロック５を冷却
する。そして、冷却温度センサ１６の出力に基づき、冷
却ブロック５の温度が冷却待機温度である＋２０℃に降
下したか否か判断し、降下するまでこれを繰り返す。ス
テップＳ３で冷却ブロック５の温度が前記低温設定温度
より低い＋２０℃に達したら、以後ステップＳ８に至る
まで係る冷却待機温度を維持しつつステップＳ４に進ん
でマイクロコンピュータ２３が機能として有するカウン
タをカウントする。
【００２０】次に、ステップＳ５にてマイクロコンピュ
ータ２３がその機能として有するタイマをカウントし、
ステップＳ６にて移送装置６を制御し、図６の如く反応
ブロック３を加熱ブロック４に接触させる。これによっ
て、加熱ブロック４の熱が反応ブロック３に伝達され始
め、チューブ１８内の反応試料の加熱が開始される。こ
のとき、反応ブロック３と加熱ブロック４は熱伝導性で
あり、前述の如く広い面積で接触されているので、加熱
ブロック４から反応ブロック３への熱伝達は迅速に行わ
れる。また、加熱ブロック４は待機状態において、高温
設定温度（＋９４℃）よりも高い高温待機温度（＋１２
０℃）に維持されているので、反応ブロック３は迅速に
加熱されて行くことになる。そして、マイクロコンピュ
ータ２３はステップＳ７にて反応温度センサ２１に基づ
き、反応ブロック３の温度が前記高温設定温度の＋９４
℃に維持されるようにヒーター７の通電を制御する。
ータ２３がその機能として有するタイマをカウントし、
ステップＳ６にて移送装置６を制御し、図６の如く反応
ブロック３を加熱ブロック４に接触させる。これによっ
て、加熱ブロック４の熱が反応ブロック３に伝達され始
め、チューブ１８内の反応試料の加熱が開始される。こ
のとき、反応ブロック３と加熱ブロック４は熱伝導性で
あり、前述の如く広い面積で接触されているので、加熱
ブロック４から反応ブロック３への熱伝達は迅速に行わ
れる。また、加熱ブロック４は待機状態において、高温
設定温度（＋９４℃）よりも高い高温待機温度（＋１２
０℃）に維持されているので、反応ブロック３は迅速に
加熱されて行くことになる。そして、マイクロコンピュ
ータ２３はステップＳ７にて反応温度センサ２１に基づ
き、反応ブロック３の温度が前記高温設定温度の＋９４
℃に維持されるようにヒーター７の通電を制御する。
【００２１】次に、マイクロコンピュータ２３はステッ
プＳ８で冷却温度センサ１６に基づき、冷却装置８の通
電を制御して冷却ブロック５の温度を前記冷却待機温度
の＋２０℃に維持し続ける。そして、ステップＳ９にて
タイマの積算に基づき、反応ブロック３を加熱ブロック
４に接触させてから前記３分の熱変性工程の時間が経過
したか否か判断し、否であればステップＳ５に戻って以
後これを繰り返し、反応ブロック３を高温設定温度（＋
９４℃）に維持し続ける。
プＳ８で冷却温度センサ１６に基づき、冷却装置８の通
電を制御して冷却ブロック５の温度を前記冷却待機温度
の＋２０℃に維持し続ける。そして、ステップＳ９にて
タイマの積算に基づき、反応ブロック３を加熱ブロック
４に接触させてから前記３分の熱変性工程の時間が経過
したか否か判断し、否であればステップＳ５に戻って以
後これを繰り返し、反応ブロック３を高温設定温度（＋
９４℃）に維持し続ける。
【００２２】そして、ステップＳ９にて熱変性時間が経
過すると、マイクロコンピュータ２３は熱変性工程を終
了し、ステップＳ１０に進んで前記タイマをリセットす
ると共に、ステップＳ１１に進んでタイマのカウントを
再開し、ステップＳ１２にて移送装置６を制御し、図７
の如く反応ブロック３を加熱ブロック４から離し、図８
の如く反応ブロック３を今度は冷却ブロック５に接触さ
せる。これによって、反応ブロック３の熱が冷却ブロッ
ク５に吸収され始め、チューブ１８内の反応試料の冷却
が開始される。このとき、反応ブロック３と冷却ブロッ
ク５は熱伝導性であり、前述の如く広い面積で接触され
ているので、反応ブロック３から冷却ブロック５への熱
伝達は迅速に行われる。また、冷却ブロック５は待機状
態において、低温設定温度（＋３７℃）よりも低い低温
待機温度（＋２０℃）に維持されているので、反応ブロ
ック３は迅速に冷却されて行くことになる。そして、マ
イクロコンピュータ２３はステップＳ１３にて反応温度
センサ２１に基づき、反応ブロック３の温度が前記低温
設定温度の＋３７℃に維持されるように冷却装置８の通
電を制御する。
過すると、マイクロコンピュータ２３は熱変性工程を終
了し、ステップＳ１０に進んで前記タイマをリセットす
ると共に、ステップＳ１１に進んでタイマのカウントを
再開し、ステップＳ１２にて移送装置６を制御し、図７
の如く反応ブロック３を加熱ブロック４から離し、図８
の如く反応ブロック３を今度は冷却ブロック５に接触さ
せる。これによって、反応ブロック３の熱が冷却ブロッ
ク５に吸収され始め、チューブ１８内の反応試料の冷却
が開始される。このとき、反応ブロック３と冷却ブロッ
ク５は熱伝導性であり、前述の如く広い面積で接触され
ているので、反応ブロック３から冷却ブロック５への熱
伝達は迅速に行われる。また、冷却ブロック５は待機状
態において、低温設定温度（＋３７℃）よりも低い低温
待機温度（＋２０℃）に維持されているので、反応ブロ
ック３は迅速に冷却されて行くことになる。そして、マ
イクロコンピュータ２３はステップＳ１３にて反応温度
センサ２１に基づき、反応ブロック３の温度が前記低温
設定温度の＋３７℃に維持されるように冷却装置８の通
電を制御する。
【００２３】次に、マイクロコンピュータ２３はステッ
プＳ１４で加熱温度センサ１２に基づき、ヒーター７の
通電を制御して加熱ブロック４の温度を前記加熱待機温
度の＋１２０℃に維持する。そして、ステップＳ１５に
てタイマの積算に基づき、反応ブロック３を冷却ブロッ
ク５に接触させてから前記３分のアニーリング・伸長工
程の時間が経過したか否か判断し、否であればステップ
Ｓ１１に戻って以後これを繰り返し、反応ブロック３を
低温設定温度（＋３７℃）に維持し続ける。
プＳ１４で加熱温度センサ１２に基づき、ヒーター７の
通電を制御して加熱ブロック４の温度を前記加熱待機温
度の＋１２０℃に維持する。そして、ステップＳ１５に
てタイマの積算に基づき、反応ブロック３を冷却ブロッ
ク５に接触させてから前記３分のアニーリング・伸長工
程の時間が経過したか否か判断し、否であればステップ
Ｓ１１に戻って以後これを繰り返し、反応ブロック３を
低温設定温度（＋３７℃）に維持し続ける。
【００２４】そして、ステップＳ１５にてアニーリング
・伸長時間が経過すると、マイクロコンピュータ２３は
アニーリング・伸長工程を終了し、ステップＳ１６に進
んで前記タイマをリセットすると共に、ステップＳ１７
に進んで前記カウンタの積算が３０回に達しているか否
か判断する。そして、否であればステップＳ４に戻り、
カウンタをカウントして再び前記熱変性工程に移行す
る。以後、係る熱変性・アニーリング・伸長の各工程を
この順で繰り返し、３０回実行したらステップＳ１７か
らステップＳ１８に進んで動作を終了する。この時点で
は、ＤＮＡの数は最初の１０万倍にまで増殖されてい
る。
・伸長時間が経過すると、マイクロコンピュータ２３は
アニーリング・伸長工程を終了し、ステップＳ１６に進
んで前記タイマをリセットすると共に、ステップＳ１７
に進んで前記カウンタの積算が３０回に達しているか否
か判断する。そして、否であればステップＳ４に戻り、
カウンタをカウントして再び前記熱変性工程に移行す
る。以後、係る熱変性・アニーリング・伸長の各工程を
この順で繰り返し、３０回実行したらステップＳ１７か
らステップＳ１８に進んで動作を終了する。この時点で
は、ＤＮＡの数は最初の１０万倍にまで増殖されてい
る。
【００２５】係る増殖反応が終了したら、マイクロコン
ピュータ２３は反応ブロック３を冷却ブロック５に接触
させ、反応温度センサ２１に基づいて冷却装置８を制御
することにより、反応ブロック３の温度を例えば＋５℃
に維持する。それによって、合成したＤＮＡを冷保存す
る。
ピュータ２３は反応ブロック３を冷却ブロック５に接触
させ、反応温度センサ２１に基づいて冷却装置８を制御
することにより、反応ブロック３の温度を例えば＋５℃
に維持する。それによって、合成したＤＮＡを冷保存す
る。
【００２６】このように、本発明のインキュベータ１に
よれば、反応試料の温度を迅速、且つ、確実に高温設定
温度（＋９４℃）と低温設定温度（＋３７℃）の間でサ
イクルさせることができるので、ＤＮＡ等の増殖効率を
著しく向上させることができる。特に、従来の如く水槽
を使用しないので、水の補給や水垢の洗浄等の保守・点
検作業が不要となり、保守管理が極めて簡素化される。
よれば、反応試料の温度を迅速、且つ、確実に高温設定
温度（＋９４℃）と低温設定温度（＋３７℃）の間でサ
イクルさせることができるので、ＤＮＡ等の増殖効率を
著しく向上させることができる。特に、従来の如く水槽
を使用しないので、水の補給や水垢の洗浄等の保守・点
検作業が不要となり、保守管理が極めて簡素化される。
【００２７】尚、実施例では所謂ＰＣＲ法によるＤＮＡ
の増殖に本発明のインキュベータ１を適用したが、それ
に限らず、反応試料の温度を高温と低温に変化させる各
種操作に適用可能であることは云うまでも無い。
の増殖に本発明のインキュベータ１を適用したが、それ
に限らず、反応試料の温度を高温と低温に変化させる各
種操作に適用可能であることは云うまでも無い。
【００２８】また、上記の説明では反応ブロック３を移
送させて説明したが、反応ブロック３を固定し、加熱ブ
ロック４と冷却ブロック５とを取り付けた支持板１１を
移送したり、反応ブロック３を上下に動かすとともに、
加熱ブロック４と冷却ブロック５とを取り付けた支持板
１１を水平方向に動かしたりして反応ブロック３の温度
を制御しても同様な効果を有することは云うまでも無
い。
送させて説明したが、反応ブロック３を固定し、加熱ブ
ロック４と冷却ブロック５とを取り付けた支持板１１を
移送したり、反応ブロック３を上下に動かすとともに、
加熱ブロック４と冷却ブロック５とを取り付けた支持板
１１を水平方向に動かしたりして反応ブロック３の温度
を制御しても同様な効果を有することは云うまでも無
い。
【００２９】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、反応
ブロックに保持された反応試料の温度を迅速、且つ、正
確に変化させることができるので、反応作業効率を著し
く向上させることが可能となる。特に、従来の如き水槽
が不要となるので、水の補給や水垢の洗浄等の作業も不
要となり、保守管理が極めて容易となるものである。
ブロックに保持された反応試料の温度を迅速、且つ、正
確に変化させることができるので、反応作業効率を著し
く向上させることが可能となる。特に、従来の如き水槽
が不要となるので、水の補給や水垢の洗浄等の作業も不
要となり、保守管理が極めて容易となるものである。
【図１】本発明のインキュベータの正面図である。
【図２】本発明のインキュベータの制御装置の電気回路
図である。
図である。
【図３】本発明のインキュベータの制御装置のマイクロ
コンピュータのプログラムを示すフローチャートであ
る。
コンピュータのプログラムを示すフローチャートであ
る。
【図４】本発明のインキュベータの制御装置のマイクロ
コンピュータのプログラムを示すフローチャートであ
る。
コンピュータのプログラムを示すフローチャートであ
る。
【図５】本発明のインキュベータの動作を説明するイン
キュベータの正面図である。
キュベータの正面図である。
【図６】同じく本発明のインキュベータの動作を説明す
るインキュベータの正面図である。
るインキュベータの正面図である。
【図７】同じく本発明のインキュベータの動作を説明す
るインキュベータの正面図である。
るインキュベータの正面図である。
【図８】同じく本発明のインキュベータの動作を説明す
るインキュベータの正面図である。
るインキュベータの正面図である。
１ インキュベータ ２ 制御装置 ３ 反応ブロック ４ 加熱ブロック ５ 冷却ブロック ６ 移送装置 ７ ヒーター ８ 冷却装置 １２ 加熱温度センサ １６ 冷却温度センサ ２１ 反応温度センサ ２３ マイクロコンピュータ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C12M 1/00 - 3/10
Claims (1)
- 【請求項１】 反応試料を保持する熱伝導性の反応ブロ
ックと、熱伝導性の加熱ブロックと、この加熱ブロック
を加熱する加熱手段と、熱伝導性の冷却ブロックと、こ
の冷却ブロックを冷却する冷却手段と、前記反応ブロッ
クの温度を検出する反応温度センサと、前記加熱ブロッ
クの温度を検出する加熱温度センサと、前記冷却ブロッ
クの温度を検出する冷却温度センサと、前記反応ブロッ
クを前記加熱ブロックと冷却ブロックに択一的に接触さ
せるための移送手段と、この移送手段を制御すると共
に、前記各センサの出力に基づいて前記加熱手段及び冷
却手段を制御する制御手段とを具備して成り、この制御
手段は、前記反応ブロックが前記加熱ブロックに接触し
ている場合に、前記反応温度センサの出力に基づいて前
記加熱手段を制御することにより、前記反応ブロックを
所定の高温設定温度に維持し、且つ、前記冷却温度セン
サの出力に基づいて前記冷却手段を制御することによ
り、前記冷却ブロックを所定の冷却待機温度に維持する
と共に、前記反応ブロックが前記冷却手段に接触してい
る場合は、前記反応温度センサの出力に基づいて前記冷
却手段を制御することにより、前記反応ブロックを所定
の低温設定温度に維持し、且つ、前記加熱温度センサの
出力に基づいて前記加熱手段を制御することにより、前
記加熱ブロックを所定の加熱待機温度に維持することを
特徴とするインキュベータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05092161A JP3113446B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | インキュベータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05092161A JP3113446B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | インキュベータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06277036A JPH06277036A (ja) | 1994-10-04 |
| JP3113446B2 true JP3113446B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=14046707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05092161A Expired - Fee Related JP3113446B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | インキュベータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3113446B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2090366B1 (en) * | 1997-03-28 | 2012-12-19 | Life Technologies Corporation | Improvements in thermal cycler for PCR |
| JP4147596B2 (ja) * | 1997-06-20 | 2008-09-10 | 東洋紡績株式会社 | インキュベータおよびそれを備えた分析装置 |
| JP4141608B2 (ja) | 2000-01-17 | 2008-08-27 | プレシジョン・システム・サイエンス株式会社 | 容器搬送処理システム |
| AU2003270832A1 (en) * | 2002-09-24 | 2004-04-19 | U.S. Government As Represented By The Secretary Of The Army | Portable thermocycler |
| US8828712B2 (en) | 2007-06-29 | 2014-09-09 | Toppan Printing Co., Ltd. | Genetic detection and determination apparatus and method, gene reactor, and incubator |
| JP5372418B2 (ja) | 2008-06-23 | 2013-12-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 核酸分析装置，自動分析装置、及び分析方法 |
| JP5426993B2 (ja) | 2009-10-30 | 2014-02-26 | アークレイ株式会社 | 温度制御装置および温度制御方法 |
| KR101368463B1 (ko) * | 2010-04-23 | 2014-03-03 | 나노바이오시스 주식회사 | 2개의 열 블록을 포함하는 ｐｃｒ 장치 |
| KR101386968B1 (ko) * | 2012-05-07 | 2014-04-21 | (주)진스랩 | 튜브랙용 온도유지장치 |
| CN104634983B (zh) * | 2015-02-10 | 2016-06-15 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 一种样品恒温保存直线自动进给结构 |
| CN111893034A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-11-06 | 山东鑫科生物科技股份有限公司 | 具有传导加热机构的细菌计数装置 |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP05092161A patent/JP3113446B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06277036A (ja) | 1994-10-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3113446B2 (ja) | インキュベータ | |
| JP4758891B2 (ja) | 微小流体デバイス上の加熱、冷却および熱サイクリングのためのシステムおよび方法 | |
| US8871470B2 (en) | Adaptive thermal block temperature control method and system | |
| US5927077A (en) | Processing system hot plate construction substrate | |
| CN103777662B (zh) | 一种应用于梯度温度控制的装置和方法 | |
| RU2006105262A (ru) | Термоэлектрические системы производства электроэнергии | |
| US5224536A (en) | Thermostatting device | |
| JPH09508224A (ja) | 熱サイクル核酸検定の装置および方法 | |
| WO2008027398A2 (en) | Rapid thermocycler | |
| JPH10335209A (ja) | 基板熱処理装置 | |
| CN110456842B (zh) | 一种用于核酸反应的温度控制装置和方法 | |
| CN101855365A (zh) | 热循环装置 | |
| CN111004708B (zh) | Pcr温度循环控制方法及旋转驱动式pcr温度循环控制装置 | |
| JP4259666B2 (ja) | インキュベータ | |
| JPH08117590A (ja) | 温度サイクル装置 | |
| CN206624885U (zh) | Pcr基因扩增仪的模块机构 | |
| CN101558145A (zh) | 快速热循环仪 | |
| CN116731842A (zh) | 反应池装置及pcr仪器 | |
| JPH07308183A (ja) | インキュベータの滅菌装置 | |
| CN2351779Y (zh) | 基因扩增仪 | |
| GB2250581A (en) | Temperature control for sample incubator | |
| RU2658599C1 (ru) | Система термоциклирования для проведения полимеразной цепной реакции | |
| CN116218660A (zh) | Pcr热循环装置及控制方法 | |
| CN112251348A (zh) | 一种pcr循环温度分区控制装置 | |
| CN103374510B (zh) | 一种基于低熔点金属液滴的pcr反应装置及其实施方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |