JP4206390B2 - Temperature control device for genetic testing - Google Patents

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本発明は、遺伝子の検査において遺伝子増幅のための温度調節に用いられる遺伝子検査用温度調節装置に関する。   The present invention relates to a temperature control device for gene testing used for temperature control for gene amplification in gene testing.

従来、遺伝子の検査のために、微量の遺伝子をポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ：Polymerase Chain Reaciton）を用いて増幅することが知られている。ＰＣＲを利用する場合、所定のサイクルで精密な温度調節が要求される。そのため、遺伝子増幅のために用いる専用の温度調節装置が提案されている（特許文献１、２、３参照）。   Conventionally, it is known to amplify a very small amount of gene using polymerase chain reaction (PCR) for gene inspection. When using PCR, precise temperature control is required in a predetermined cycle. Therefore, a dedicated temperature control device used for gene amplification has been proposed (see Patent Documents 1, 2, and 3).

特許文献１に開示されている加熱冷却装置は、発熱体と冷却体とを備えている。遺伝子を含む試料が充填された容器は、冷却体の凹部に収容されている。特許文献２に開示されているＤＮＡ増幅装置では、外部から反応管をＰＣＲを実施するための至適温度に調節している。遺伝子を含む液体の試料は、この反応管の内部を移動することにより、ＰＣＲのための至適温度に調節される。特許文献３に開示されている増幅装置では、遺伝子を含む試料をヒータで加熱するとともに、冷媒により冷却している。   The heating and cooling device disclosed in Patent Document 1 includes a heating element and a cooling body. The container filled with the sample containing the gene is accommodated in the recess of the cooling body. In the DNA amplification device disclosed in Patent Document 2, the reaction tube is externally adjusted to an optimum temperature for performing PCR. The liquid sample containing the gene is adjusted to the optimum temperature for PCR by moving inside the reaction tube. In the amplification device disclosed in Patent Document 3, a sample containing a gene is heated by a heater and cooled by a refrigerant.

特開平０５−１６８４５９号公報Japanese Laid-Open Patent Publication No. 05-168459 特開平０６−０３０７７６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-030776 特開平０７−３２２８７３号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-322873

特許文献１に開示されている加熱冷却装置の場合、遺伝子を含む試料が充填された容器のうち発熱体に接触するのは、底部の一部のみにすぎない。そのため、試料の容器と発熱体との接触が不十分となり、試料の迅速な加熱は困難である。また、冷却体であるペルチェ素子と試料の容器との間にはヒータが設置されている。そのため、冷却時には、ヒータが熱抵抗となり、温度の制御性および迅速な冷却が困難である。   In the case of the heating / cooling device disclosed in Patent Document 1, only a part of the bottom part contacts the heating element in the container filled with the sample containing the gene. For this reason, the contact between the sample container and the heating element becomes insufficient, and it is difficult to quickly heat the sample. A heater is installed between the Peltier element as a cooling body and the sample container. Therefore, at the time of cooling, the heater becomes a thermal resistance, and temperature controllability and rapid cooling are difficult.

特許文献２に開示されているＤＮＡ増幅装置の場合、液体の試料が移動する反応管は外部から加熱される。そのため、ＤＮＡ増幅装置の外部に冷却装置を設置する必要があり、装置の体格の大型化を招く。また、液体の試料は反応管の内部を移動する。そのため、比較的大量の遺伝子の増幅には適しているものの、少量の遺伝子の増幅は困難である。   In the case of the DNA amplification device disclosed in Patent Document 2, the reaction tube in which the liquid sample moves is heated from the outside. Therefore, it is necessary to install a cooling device outside the DNA amplification device, which leads to an increase in the size of the device. The liquid sample moves inside the reaction tube. Therefore, although it is suitable for amplifying a relatively large amount of genes, it is difficult to amplify a small amount of genes.

特許文献３に開示されている増幅装置の場合、特許文献１に開示されている加熱冷却装置と同様に試料が充填された容器は一部のみがヒータまたは冷媒と接触する。そのため、試料の迅速な加熱または冷却は困難である。また、特許文献３に開示されている増幅装置の場合、試料の冷却には冷媒が用いられている。そのため、冷媒を冷却するための装置が必要となり、体格の大型化を招く。   In the case of the amplification device disclosed in Patent Document 3, only a part of the container filled with the sample is in contact with the heater or the refrigerant as in the heating and cooling device disclosed in Patent Document 1. Therefore, it is difficult to quickly heat or cool the sample. In the case of the amplification device disclosed in Patent Document 3, a refrigerant is used for cooling the sample. Therefore, an apparatus for cooling the refrigerant is required, which increases the size of the physique.

そこで、本発明の目的は、試料が充填された容器が迅速かつ精密に温度調節されるとともに、機器の大型化を招かない遺伝子検査用温度調節装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a temperature control device for genetic testing in which the temperature of a container filled with a sample is quickly and precisely controlled and does not increase the size of the device.

（１）本発明の遺伝子検査用温度調節装置によると、板状のサンプル容器を板厚方向の両側から挟み込む二つの温度調節部と、前記温度調節部をそれぞれ加熱または冷却する素子部とを備え、前記二つの温度調節部の間隔は、前記サンプル容器の挿入方向の前方ほど小さいことを特徴とする。
二つの温度調節部は、板状のサンプル容器を板厚方向の両側から挟み込んでいる。そのため、サンプル容器と温度調節部とは二面で接触し、互いの接触面積は拡大する。また、二つの温度調節部は、サンプル容器の挿入方向前方ほど間隔が小さくなっている。そのため、二つの温度調節部にサンプル容器を挟み込むと、サンプル容器は両側から二つの温度調節部に挟み付けられる。これにより、サンプル容器は、二つの温度調節部に緊密に接触する。その結果、温度調節部の熱は、サンプル容器へ迅速に伝達される。さらに、サンプル容器を二つの温度調節部で挟み込むことにより、サンプル容器の内部の温度勾配は小さくなる。これにより、試料が充填されている容器は、迅速かつ精密に温度調節部の温度と均一になる。したがって、試料が充填された容器を迅速かつ精密に温度調節することができる。また、二つの温度調節部は、それぞれ素子部により加熱または冷却される。そのため、例えば外部に温度を調整するための加熱部を設置する必要はない。したがって、機器の体格を小型化することができる。 (1) According to the temperature control device for genetic testing of the present invention, it includes two temperature control units for sandwiching a plate-like sample container from both sides in the thickness direction, and element units for heating or cooling each of the temperature control units. The distance between the two temperature control units is smaller toward the front in the insertion direction of the sample container.
The two temperature control units sandwich the plate-like sample container from both sides in the plate thickness direction. Therefore, a sample container and a temperature control part contact on two surfaces, and a mutual contact area expands. In addition, the interval between the two temperature control units is smaller toward the front of the sample container in the insertion direction. Therefore, when the sample container is sandwiched between the two temperature control units, the sample container is sandwiched between the two temperature control units from both sides. As a result, the sample container comes into close contact with the two temperature control units. As a result, the heat of the temperature control unit is quickly transferred to the sample container. Furthermore, the temperature gradient inside the sample container is reduced by sandwiching the sample container between the two temperature control units. As a result, the container filled with the sample is quickly and accurately made uniform with the temperature of the temperature control unit. Therefore, the temperature of the container filled with the sample can be adjusted quickly and precisely. Further, the two temperature adjusting parts are heated or cooled by the element parts, respectively. Therefore, for example, there is no need to install a heating unit for adjusting the temperature outside. Therefore, the physique of the device can be reduced in size.

（２）また、本発明の遺伝子検査用温度調節装置によると、一方の温度調節部および素子部を有する第一温度調節ユニットと、他方の温度調節部および素子部を有する第二温度調節ユニットと、前記第一温度調節ユニットと前記第二温度調節ユニットとの間に設置され、前記第一温度調節ユニットと前記第二温度調節ユニットとを接続する接着層部と、を備える。
二つの温度調節部は、それぞれ第一温度調節ユニットまたは第二温度調節ユニットに設置されている。第一温度調節ユニットと第二温度調節ユニットとの間には、接着層部が設置されている。二つの温度調節ユニットにそれぞれ温度調節部を設置することにより、一方の温度調節部を有する第一温度調節ユニットと、他方の温度調節部を有する第二温度調節ユニットとは、例えばダミーのサンプル容器を挟み込んだ状態で接着層部に充填された接着剤により接着される。これにより、第一温度調節ユニットの温度調節部と第二温度調節ユニットの温度調節部とは、サンプル容器を強固に挟み込んだ状態で組み付けられる。その結果、第一温度調節ユニットの温度調節部および第二温度調節ユニットの温度調節部は、サンプル容器との位置関係が精密に調整される。したがって、サンプル容器の温度を迅速かつ精密に調節することができる。本発明では、接着層部を構成する接着剤として、例えばエポキシ樹脂などからなる樹脂系の接着剤、および銀ろうやはんだなどの金属系の接着剤を適用することができる。 (2) Moreover, according to the temperature control apparatus for genetic testing of this invention, the 1st temperature control unit which has one temperature control part and an element part, and the 2nd temperature control unit which has the other temperature control part and an element part, And an adhesive layer that is installed between the first temperature control unit and the second temperature control unit and connects the first temperature control unit and the second temperature control unit.
Two temperature control parts are installed in the 1st temperature control unit or the 2nd temperature control unit, respectively. An adhesive layer portion is installed between the first temperature control unit and the second temperature control unit. By installing a temperature control unit in each of the two temperature control units, the first temperature control unit having one temperature control unit and the second temperature control unit having the other temperature control unit are, for example, dummy sample containers Are bonded by an adhesive filled in the adhesive layer portion. Thereby, the temperature control part of a 1st temperature control unit and the temperature control part of a 2nd temperature control unit are assembled | attached in the state which pinched | interposed the sample container firmly. As a result, the positional relationship between the temperature adjusting unit of the first temperature adjusting unit and the temperature adjusting unit of the second temperature adjusting unit is precisely adjusted with respect to the sample container. Therefore, the temperature of the sample container can be adjusted quickly and precisely. In the present invention, as the adhesive constituting the adhesive layer portion, for example, a resin adhesive made of an epoxy resin or the like, and a metal adhesive such as silver solder or solder can be applied.

（３）さらに、本発明の遺伝子検査用温度調節装置によると、一方の温度調節部および素子部を有する第一温度調節ユニットと、他方の温度調節部および素子部を有する第二温度調節ユニットと、前記第一温度調節ユニットと前記第二温度調節ユニットとの間に設置され、前記第一温度調節ユニットと前記第二温度調節ユニットとを接続し、互いに接近する方向に力を加える弾性部材と、を備える。
二つの温度調節部は、それぞれ第一温度調節ユニットまたは第二温度調節ユニットに設置されている。第一温度調節ユニットと第二温度調節ユニットとの間には、弾性部材が設置されている。二つの温度調節ユニットにそれぞれ温度調節部を設置することにより、一方の温度調節部を有する第一温度調節ユニットと、他方の温度調節部を有する第二温度調節ユニットとは、弾性部材により互いに接近する方向へ力が加えられる。そのため、サンプル容器は、第一温度調節ユニットの温度調節部と第二温度調節ユニットの温度調節部との間に弾性部材の弾性力により挟み付けられる。その結果、サンプル容器は、第一温度調節ユニットおよび第二温度調節ユニットの温度調節部に緊密に接触する。したがって、サンプル容器の温度を迅速かつ精密に調節することができる。本発明では、弾性部材として、例えばコイルばねや板ばね、または液体または気体のダンパなどを適用することができる。 (3) Furthermore, according to the temperature control device for genetic testing of the present invention, the first temperature control unit having one temperature control unit and the element unit, and the second temperature control unit having the other temperature control unit and the element unit, An elastic member that is installed between the first temperature control unit and the second temperature control unit, connects the first temperature control unit and the second temperature control unit, and applies a force toward each other. .
Two temperature control parts are installed in the 1st temperature control unit or the 2nd temperature control unit, respectively. An elastic member is installed between the first temperature adjustment unit and the second temperature adjustment unit. By installing a temperature control unit in each of the two temperature control units, the first temperature control unit having one temperature control unit and the second temperature control unit having the other temperature control unit are moved closer to each other by an elastic member. A force is applied in the direction to do. Therefore, the sample container is sandwiched by the elastic force of the elastic member between the temperature adjustment unit of the first temperature adjustment unit and the temperature adjustment unit of the second temperature adjustment unit. As a result, the sample container is in intimate contact with the temperature adjustment portions of the first temperature adjustment unit and the second temperature adjustment unit. Therefore, the temperature of the sample container can be adjusted quickly and precisely. In the present invention, for example, a coil spring, a leaf spring, or a liquid or gas damper may be used as the elastic member.

（４）さらに、本発明の遺伝子検査用温度調節装置によると、前記第一温度調節ユニットおよび前記第二温度調節ユニットからそれぞれ伸びるヒートシンクと、前記ヒートシンクを冷却するファンとをさらに備え、前記ヒートシンクおよび前記ファンは、前記第一温度調節ユニットおよび前記第二温度調節ユニットと一体に組み付けられている。
これにより、一つのモジュールに、第一温度調節ユニット、第二調節ユニット、ヒートシンクおよびファンが一体に組み付けられる。したがって、例えば外部に温度を調節する装置などを必要とせず、構造の簡略化および体格の小型化を図ることができる。 (4) Furthermore, according to the temperature control device for genetic testing of the present invention, the apparatus further comprises a heat sink extending from each of the first temperature control unit and the second temperature control unit, and a fan for cooling the heat sink. The fan is assembled integrally with the first temperature control unit and the second temperature control unit.
As a result, the first temperature adjustment unit, the second adjustment unit, the heat sink and the fan are integrally assembled in one module. Therefore, for example, a device for adjusting the temperature outside is not required, and the structure can be simplified and the size can be reduced.

（５）さらに、本発明の遺伝子検査用温度調節装置によると、前記素子部は、前記温度調節部を加熱および冷却するペルチェ素子を有する。
ペルチェ素子は、小型であるとともに精密な加熱または冷却が可能である。したがって、簡単な構造で迅速かつ精密にサンプル容器を加熱または冷却することができる。 (5) Furthermore, according to the temperature control device for genetic testing of the present invention, the element unit has a Peltier element that heats and cools the temperature control unit.
The Peltier element is small and can be precisely heated or cooled. Therefore, the sample container can be heated or cooled quickly and accurately with a simple structure.

以下、本発明の複数の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例による遺伝子検査用温度調節装置を図１に示す。図１は、第１実施例による遺伝子検査用温度調節装置１０の概略図を示している。遺伝子検査用温度調節装置１０は、試料が充填されたサンプル容器２０を所定の温度サイクルで加熱または冷却する。サンプル容器２０には、ＰＣＲ法を用いて複製および増幅する遺伝子を含む試料が充填されている。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a temperature control device for genetic testing according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a schematic diagram of a temperature regulator 10 for genetic testing according to the first embodiment. The genetic test temperature control apparatus 10 heats or cools the sample container 20 filled with the sample at a predetermined temperature cycle. The sample container 20 is filled with a sample containing a gene that is replicated and amplified using the PCR method.

遺伝子検査用温度調節装置１０は、第一温度調節ユニット３０、第二温度調節ユニット４０およびファン１１を備えている。第一温度調節ユニット３０は、温度調節部３１、素子部３２、放熱部３３およびヒートシンク３４を有している。温度調節部３１および素子部３２は、放熱部３３の内側に設置されている。放熱部３３は、内側の端面が中心軸に対し傾斜して形成されている。すなわち、放熱部３３は、内側に傾斜面３３ａを有している。温度調節部３１および素子部３２は、放熱部３３のこの傾斜した傾斜面３３ａと概ね平行に設置されている。これにより、温度調節部３１は、第二温度調節ユニット４０側の端面３１ａが傾斜面３３ａと概ね平行に傾斜している。   The genetic test temperature control apparatus 10 includes a first temperature control unit 30, a second temperature control unit 40, and a fan 11. The first temperature adjustment unit 30 includes a temperature adjustment unit 31, an element unit 32, a heat radiation unit 33, and a heat sink 34. The temperature adjustment unit 31 and the element unit 32 are installed inside the heat dissipation unit 33. The heat radiating part 33 is formed such that the inner end face is inclined with respect to the central axis. That is, the heat radiating portion 33 has an inclined surface 33a on the inner side. The temperature adjusting unit 31 and the element unit 32 are installed substantially in parallel with the inclined surface 33 a of the heat radiating unit 33. Thereby, as for the temperature control part 31, the end surface 31a by the side of the 2nd temperature control unit 40 inclines substantially parallel to the inclined surface 33a.

第二温度調節ユニット４０は、温度調節部４１、素子部４２、放熱部４３およびヒートシンク４４を有している。温度調節部４１および素子部４２は、放熱部４３の内側に設置されている。放熱部４３は、内側の端面が中心軸と概ね平行に形成されている。すなわち、放熱部４３は、内側に中心軸と概ね平行な内壁面４３ａを有している。温度調節部４１および素子部４２は、放熱部４３の内壁面４３ａと概ね平行に設置されている。これにより、温度調節部４１は、第一温度調節ユニット３０側の端面４１ａが内壁面４３ａと概ね平行となっている。なお、内壁面４３ａは中心軸に対し傾斜していてもよい。   The second temperature adjustment unit 40 includes a temperature adjustment unit 41, an element unit 42, a heat dissipation unit 43, and a heat sink 44. The temperature adjustment unit 41 and the element unit 42 are installed inside the heat dissipation unit 43. The heat radiating portion 43 has an inner end surface formed substantially parallel to the central axis. That is, the heat radiating portion 43 has an inner wall surface 43a substantially parallel to the central axis on the inner side. The temperature adjustment part 41 and the element part 42 are installed substantially parallel to the inner wall surface 43 a of the heat dissipation part 43. Thereby, as for the temperature control part 41, the end surface 41a by the side of the 1st temperature control unit 30 is substantially parallel to the inner wall surface 43a. The inner wall surface 43a may be inclined with respect to the central axis.

第一温度調節ユニット３０の温度調節部３１および第二温度調節ユニット４０の温度調節部４１は、いずれも例えば銅板などの熱伝導率の大きな材料から形成されている。温度調節部３１および温度調節部４１は、いずれも板状に形成されている。温度調節部３１は、一方の端面が素子部３２と接続している。また、温度調節部４１は、一方の端面が素子部４２と接続している。   Each of the temperature adjusting unit 31 of the first temperature adjusting unit 30 and the temperature adjusting unit 41 of the second temperature adjusting unit 40 is made of a material having a high thermal conductivity such as a copper plate. Each of the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 is formed in a plate shape. One end face of the temperature adjusting unit 31 is connected to the element unit 32. In addition, the temperature adjusting unit 41 has one end face connected to the element unit 42.

第一温度調節ユニット３０の素子部３２および第二温度調節ユニット４０の素子部４２は、いずれもペルチェ素子を有している。素子部３２は、一方の端面が温度調節部３１に接続し、他方の端面が放熱部３３に接続している。同様に、素子部４２は、一方の端面が温度調節部４１に接続し、他方の端面が放熱部４３に接続している。素子部３２と放熱部３３との間、素子部３２と温度調節部３１との間、素子部４２と放熱部４３との間、および素子部４２と温度調節部４１との間は、例えば接着剤などにより接着されている。このとき、例えばシリコーン樹脂などの熱伝導率の大きな樹脂からなる接着剤を用いることが望ましい。また、接着剤として、例えばエポキシ樹脂などの弾性接着剤、反応形アクリルなどの反応形樹脂系接着剤、α−シアノアクリレートなどの瞬間接着剤、ＳＢＳ、ＣＲ、ＮＢＲなどのゴム系溶剤形接着剤、またはＥＶＡ、オレフィン、合成ゴムなどのホットメルト系接着剤などを適用することができる。さらに、樹脂からなる接着剤に限らず、例えば銅ろう、銀ろうまたははんだなど、金属のろう材によってこれらを接続してもよい。   The element part 32 of the first temperature adjustment unit 30 and the element part 42 of the second temperature adjustment unit 40 both have Peltier elements. The element part 32 has one end face connected to the temperature adjusting part 31 and the other end face connected to the heat radiating part 33. Similarly, the element part 42 has one end face connected to the temperature adjusting part 41 and the other end face connected to the heat radiating part 43. Between the element part 32 and the heat radiating part 33, between the element part 32 and the temperature adjusting part 31, between the element part 42 and the heat radiating part 43, and between the element part 42 and the temperature adjusting part 41, for example, adhesion It is bonded with an agent. At this time, it is desirable to use an adhesive made of a resin having a high thermal conductivity such as a silicone resin. In addition, as an adhesive, for example, an elastic adhesive such as epoxy resin, a reactive resin adhesive such as reactive acrylic, an instantaneous adhesive such as α-cyanoacrylate, and a rubber solvent adhesive such as SBS, CR, and NBR Alternatively, hot melt adhesives such as EVA, olefin, and synthetic rubber can be applied. Furthermore, the adhesive is not limited to resin, and these may be connected by a metal brazing material such as copper brazing, silver brazing or solder.

本実施例では、素子部３２および素子部４２は、それぞれペルチェ素子を有している。これにより、温度調節部３１および温度調節部４１を加熱するとき、素子部３２および素子部４２のペルチェ素子が通電される。一方、温度調節部３１および温度調節部４１を冷却するとき、または温度を一定に維持するとき、素子部３２および素子部４２のペルチェ素子の通電を遮断、または逆向きに通電される。これらの通電は、後述する制御部により制御される。   In the present embodiment, the element unit 32 and the element unit 42 each have a Peltier element. Thereby, when the temperature control part 31 and the temperature control part 41 are heated, the Peltier elements of the element part 32 and the element part 42 are energized. On the other hand, when the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 are cooled or when the temperature is kept constant, the Peltier elements of the element unit 32 and the element unit 42 are turned off or supplied in the opposite direction. These energizations are controlled by a control unit described later.

温度調節部３１には温度センサ３５が設置されている。同様に、温度調節部４１には温度センサ４５が設置されている。温度センサ３５および温度センサ４５は、それぞれ温度調節部３１または温度調節部４１に接触または内蔵して設置されている。素子部３２、素子部４２、温度センサ３５および温度センサ４５は、いずれも制御部１２に接続されている。制御部１２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭから構成されるマイクロコンピュータである。制御部１２は、温度センサ３５で検出された温度調節部３１の温度および温度センサ４５で検出された温度調節部４１の温度に基づいて、電源１３から素子部３２および素子部４２へ供給する電力を制御する。また、制御部１２は、ＲＯＭに記録されているプログラムにしたがって所定の温度サイクルを実行する。   A temperature sensor 35 is installed in the temperature adjustment unit 31. Similarly, a temperature sensor 45 is installed in the temperature adjustment unit 41. The temperature sensor 35 and the temperature sensor 45 are installed in contact with or built in the temperature adjustment unit 31 or the temperature adjustment unit 41, respectively. The element unit 32, the element unit 42, the temperature sensor 35, and the temperature sensor 45 are all connected to the control unit 12. The control unit 12 is a microcomputer including a CPU, a ROM, and a RAM, for example. Based on the temperature of the temperature adjustment unit 31 detected by the temperature sensor 35 and the temperature of the temperature adjustment unit 41 detected by the temperature sensor 45, the control unit 12 supplies power to the element unit 32 and the element unit 42 from the power supply 13. To control. Moreover, the control part 12 performs a predetermined | prescribed temperature cycle according to the program currently recorded on ROM.

放熱部３３および放熱部４３は、例えばアルミニウムや銅などの熱伝導率の大きな金属で形成されている。放熱部３３および放熱部４３は、素子部３２および素子部４２で不要となった熱を放熱する。また、放熱部３３にはヒートシンク３４が接続し、放熱部４３にはヒートシンク４４が接続している。これにより、素子部３２および素子部４２からの排熱は、放熱部３３、放熱部４３、ヒートシンク３４およびヒートシンク４４から放熱される。本実施例では、ヒートシンク３４、４４の放熱部３３、４３と反対側の端部にファン１１が設置されている。ファン１１は、ヒートシンク３４およびヒートシンク４４側へ送風する。これにより、ファン１１は、素子部３２および素子部４２からの排熱をさらに促進する。なお、ファン１１は、ヒートシンク３４およびヒートシンク４４側から外側へ送風する構成としてもよい。放熱部３３とヒートシンク３４、および放熱部４３とヒートシンク４４との間は、例えばシリコーン樹脂などの樹脂系の接着剤または例えば銀ろうやはんだなどの金属系のろう材により接続されている。これにより、放熱部３３および放熱部４３からヒートシンク３４およびヒートシンク４４へは、円滑に排熱が伝達される。   The heat radiating part 33 and the heat radiating part 43 are made of a metal having a high thermal conductivity such as aluminum or copper. The heat dissipating part 33 and the heat dissipating part 43 dissipate heat that is no longer necessary in the element part 32 and the element part 42. Further, a heat sink 34 is connected to the heat radiating portion 33, and a heat sink 44 is connected to the heat radiating portion 43. Thereby, the exhaust heat from the element part 32 and the element part 42 is radiated from the heat radiating part 33, the heat radiating part 43, the heat sink 34 and the heat sink 44. In the present embodiment, the fan 11 is installed at the end of the heat sinks 34 and 44 opposite to the heat radiating parts 33 and 43. The fan 11 blows air toward the heat sink 34 and the heat sink 44. Thereby, the fan 11 further promotes exhaust heat from the element part 32 and the element part 42. The fan 11 may be configured to blow air from the heat sink 34 and the heat sink 44 side to the outside. The heat dissipating part 33 and the heat sink 34 and the heat dissipating part 43 and the heat sink 44 are connected by, for example, a resin adhesive such as silicone resin or a metal brazing material such as silver solder or solder. As a result, the exhaust heat is smoothly transmitted from the heat radiating portion 33 and the heat radiating portion 43 to the heat sink 34 and the heat sink 44.

第一温度調節ユニット３０と第二温度調節ユニット４０とは、接着層部５０により接続している。接着層部５０は、例えばエポキシ樹脂などの樹脂系の接着剤、または例えば銀ろう、銅ろうあるいははんだなどの金属系のろう材から形成されている。これにより、第一温度調節ユニット３０と第二温度調節ユニット４０とは、一体に接続される。また、接着剤として、例えばエポキシ樹脂などの弾性接着剤、反応形アクリルなどの反応形樹脂系接着剤、α−シアノアクリレートなどの瞬間接着剤、ＳＢＳ、ＣＲ、ＮＢＲなどのゴム系溶剤形接着剤、またはＥＶＡ、オレフィン、合成ゴムなどのホットメルト系接着剤などを適用することができる。   The first temperature adjustment unit 30 and the second temperature adjustment unit 40 are connected by an adhesive layer portion 50. The adhesive layer portion 50 is formed of a resin-based adhesive such as an epoxy resin, or a metal-based brazing material such as silver solder, copper solder, or solder. Thereby, the 1st temperature control unit 30 and the 2nd temperature control unit 40 are connected integrally. In addition, as an adhesive, for example, an elastic adhesive such as epoxy resin, a reactive resin adhesive such as reactive acrylic, an instantaneous adhesive such as α-cyanoacrylate, and a rubber solvent adhesive such as SBS, CR, and NBR Alternatively, hot melt adhesives such as EVA, olefin, and synthetic rubber can be applied.

第一温度調節ユニット３０と第二温度調節ユニット４０とを接着層部５０を介して接着したとき、第一温度調節ユニット３０の温度調節部３１と第二温度調節ユニット４０の温度調節部４１とは互いに対向して配置される。第一温度調節ユニット３０の温度調節部３１は中心軸に対し傾斜しているのに対し、第二温度調節ユニット４０の温度調節部４１は中心軸と概ね平行である。そのため、互いに対向する温度調節部３１と温度調節部４１とは、ヒートシンク３４、４４とは反対側すなわち図１の下方ほど間隔が広く、ヒートシンク３４、４４側すなわち図１の上方ほど間隔が狭くなっている。   When the first temperature adjustment unit 30 and the second temperature adjustment unit 40 are bonded via the adhesive layer 50, the temperature adjustment unit 31 of the first temperature adjustment unit 30 and the temperature adjustment unit 41 of the second temperature adjustment unit 40 Are arranged opposite to each other. The temperature adjustment unit 31 of the first temperature adjustment unit 30 is inclined with respect to the central axis, whereas the temperature adjustment unit 41 of the second temperature adjustment unit 40 is substantially parallel to the central axis. Therefore, the interval between the temperature adjustment unit 31 and the temperature adjustment unit 41 facing each other is wider on the side opposite to the heat sinks 34 and 44, that is, the lower side in FIG. ing.

本実施例では、サンプル容器２０は断面が台形状である。すなわち、サンプル容器２０は、第一温度調節ユニット３０の温度調節部３１側が放熱部３３の傾斜面３３ａと概ね平行に傾斜している。これに対し、サンプル容器２０は、第二温度調節ユニット４０の温度調節部４１側が放熱部４３の内壁面４３ａと概ね平行に形成されている。これにより、サンプル容器２０は、第一温度調節ユニット３０側に傾斜面２１を有し、第二温度調節ユニット４０側に壁面２２を有している。これにより、対向する温度調節部３１と温度調節部４１との間に形成される空間の形状と、サンプル容器２０の形状とは対応している。そのため、サンプル容器２０は、ヒートシンク３４、４４とは反対側すなわち図１の下方から遺伝子検査用温度調節装置１０に挿入することができる。   In this embodiment, the sample container 20 has a trapezoidal cross section. That is, in the sample container 20, the temperature adjusting unit 31 side of the first temperature adjusting unit 30 is inclined substantially parallel to the inclined surface 33 a of the heat radiating unit 33. In contrast, in the sample container 20, the temperature adjustment unit 41 side of the second temperature adjustment unit 40 is formed substantially parallel to the inner wall surface 43 a of the heat dissipation unit 43. Thereby, the sample container 20 has the inclined surface 21 on the first temperature adjustment unit 30 side and the wall surface 22 on the second temperature adjustment unit 40 side. Thereby, the shape of the space formed between the temperature control unit 31 and the temperature control unit 41 facing each other corresponds to the shape of the sample container 20. Therefore, the sample container 20 can be inserted into the genetic test temperature control apparatus 10 from the opposite side of the heat sinks 34, 44, that is, from the lower side of FIG.

サンプル容器２０は、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）あるいはポリプロピレン樹脂などから形成されている。これらの樹脂は、熱膨張率が４×１０-5Ｋ-1以上である。サンプル容器２０に熱膨張率の大きな樹脂を用いることにより、加熱によりサンプル容器２０が膨張し、サンプル容器２０と温度調節部３１および温度調節部４１との密着度が向上する。これにより、サンプル容器２０は、温度調節部３１および温度調節部４１により迅速に加熱または冷却される。 The sample container 20 is made of, for example, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyethylene terephthalate resin (PET), or a polypropylene resin. These resins have a thermal expansion coefficient of 4 × 10 −5 K −1 or more. By using a resin having a large coefficient of thermal expansion for the sample container 20, the sample container 20 expands due to heating, and the degree of adhesion between the sample container 20, the temperature adjusting unit 31, and the temperature adjusting unit 41 is improved. Thereby, the sample container 20 is rapidly heated or cooled by the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41.

対向する温度調節部３１と温度調節部４１とが形成する空間は、ヒートシンク３４、４４側すなわち図１の上方ほど間隔が狭くなっている。これにより、温度調節部３１と温度調節部４１との間にサンプル容器２０を挿入するとき、サンプル容器２０の挿入方向の前方ほど温度調節部３１と温度調節部４１との間隔は小さくなっている。そのため、サンプル容器２０は、図１の上方へ挿入することにより、温度調節部３１と温度調節部４１との間に挟み込まれるとともに、温度調節部３１と温度調節部４１との間に嵌合する。その結果、サンプル容器２０は、温度調節部３１と温度調節部４１との間に保持され、落下することがない。なお、サンプル容器２０は図１の下方において例えば他の部材などにより支持する構成としてもよい。   The space formed by the opposing temperature adjusting unit 31 and temperature adjusting unit 41 is narrower toward the heat sinks 34 and 44, that is, upward in FIG. Thereby, when inserting the sample container 20 between the temperature control part 31 and the temperature control part 41, the space | interval of the temperature control part 31 and the temperature control part 41 becomes small ahead of the insertion direction of the sample container 20. . Therefore, the sample container 20 is inserted between the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 by being inserted upward in FIG. 1 and is fitted between the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41. . As a result, the sample container 20 is held between the temperature adjustment unit 31 and the temperature adjustment unit 41 and does not fall. Note that the sample container 20 may be configured to be supported by, for example, another member in the lower part of FIG.

対向する温度調節部３１と温度調節部４１との間にサンプル容器２０を挿入したとき、温度調節部３１の端面３１ａとサンプル容器２０の傾斜面２１とは面接触し、温度調節部４１の端面４１ａとサンプル容器２０の壁面２２とは面接触する。その結果、サンプル容器２０は、板厚方向の両側から温度調節部３１および温度調節部４１に挟み込まれるとともに、温度調節部３１および温度調節部４１との接触面積は拡大する。   When the sample container 20 is inserted between the temperature control unit 31 and the temperature control unit 41 facing each other, the end surface 31a of the temperature control unit 31 and the inclined surface 21 of the sample container 20 are in surface contact, and the end surface of the temperature control unit 41 41a and the wall surface 22 of the sample container 20 are in surface contact. As a result, the sample container 20 is sandwiched between the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 from both sides in the plate thickness direction, and the contact area between the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 is increased.

次に、上記の構成の遺伝子検査用温度調節装置１０の組み付けについて図２に基づいて説明する。図２は、第１実施例による遺伝子検査用温度調節装置１０の製造手順を示す概略図である。
図２（Ａ）に示すように、第一温度調節ユニット３０および第二温度調節ユニット４０は別体に組み付けられる。放熱部３３に温度調節部３１、素子部３２およびヒートシンク３４を取り付けることにより、第一温度調節ユニット３０が組み付けられる。同様に、放熱部４３に素子部４２、温度調節部４１およびヒートシンク４４を取り付けることにより、第二温度調節ユニット４０が組み付けられる。 Next, the assembly of the temperature regulator 10 for genetic testing having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing a manufacturing procedure of the genetic test temperature control apparatus 10 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 2A, the first temperature adjustment unit 30 and the second temperature adjustment unit 40 are assembled separately. The first temperature adjustment unit 30 is assembled by attaching the temperature adjustment unit 31, the element unit 32, and the heat sink 34 to the heat dissipation unit 33. Similarly, the second temperature adjustment unit 40 is assembled by attaching the element part 42, the temperature adjustment part 41 and the heat sink 44 to the heat dissipation part 43.

別体の第一温度調節ユニット３０と第二温度調節ユニット４０とは、図２（Ｂ）に示すように温度調節部３１と温度調節部４１との間にサンプル容器２０またはサンプル容器２０のダミー２５を挟み込んで一体に組み付けられる。サンプル容器２０のダミー２５は、サンプル容器２０と形状が同一である。ダミー２５と温度調節部３１および温度調節部４１とが接することにより、温度調節部３１および温度調節部４１の位置、すなわち温度調節部３１と温度調節部４１との間隔はダミー２５に応じて一定に決定される。これにより、第一温度調節ユニット３０および第二温度調節ユニット４０の位置が決定される。   The separate first temperature adjustment unit 30 and second temperature adjustment unit 40 include a sample container 20 or a dummy of the sample container 20 between the temperature adjustment unit 31 and the temperature adjustment unit 41 as shown in FIG. 25 is sandwiched and assembled together. The dummy 25 of the sample container 20 has the same shape as the sample container 20. When the dummy 25 is in contact with the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41, the positions of the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41, that is, the interval between the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 is constant according to the dummy 25. To be determined. Thereby, the position of the 1st temperature control unit 30 and the 2nd temperature control unit 40 is determined.

第一温度調節ユニット３０および第二温度調節ユニット４０の位置が決定されると、図２（Ｃ）に示すように第一温度調節ユニット３０と第二温度調節ユニット４０との間に、接着層部５０を形成する接着剤またはろう材が充填される。これにより、第一温度調節ユニット３０と第二温度調節ユニット４０とは、サンプル容器２０に対応した適正な間隔を維持しつつ接続される。   When the positions of the first temperature control unit 30 and the second temperature control unit 40 are determined, an adhesive layer is provided between the first temperature control unit 30 and the second temperature control unit 40 as shown in FIG. An adhesive or brazing material forming part 50 is filled. Thereby, the 1st temperature control unit 30 and the 2nd temperature control unit 40 are connected, maintaining the appropriate space | interval corresponding to the sample container 20. FIG.

最後に、図２（Ｄ）に示すように温度調節部３１と温度調節部４１との間に挟み込まれているサンプル容器２０のダミー２５は取り外される。その後、ヒートシンク３４およびヒートシンク４４の上方すなわち放熱部３３および放熱部４３と反対側にファン１１が設置される。上記の手順により、遺伝子検査用温度調節装置１０が組み付けられる。   Finally, as shown in FIG. 2D, the dummy 25 of the sample container 20 sandwiched between the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 is removed. Thereafter, the fan 11 is installed above the heat sink 34 and the heat sink 44, that is, on the side opposite to the heat radiating portion 33 and the heat radiating portion 43. The genetic test temperature control apparatus 10 is assembled by the above procedure.

上記のように別体の第一温度調節ユニット３０と第二温度調節ユニット４０とを接着層部５０で接続することにより、第一温度調節ユニット３０の温度調節部３１および第二温度調節ユニット４０の温度調節部４１の寸法公差は第一温度調節ユニット３０と第二温度調節ユニット４０との間に充填される接着層部５０により吸収される。そのため、サンプル容器２０を挿入したとき、温度調節部３１および温度調節部４１はサンプル容器２０と緊密に接触する。したがって、第一温度調節ユニット３０および第二温度調節ユニット４０の寸法の公差に関わらず、温度調節部３１および温度調節部４１の位置はサンプル容器２０にあわせて一定に維持することができる。   As described above, the separate first temperature adjustment unit 30 and the second temperature adjustment unit 40 are connected by the adhesive layer 50, so that the temperature adjustment unit 31 and the second temperature adjustment unit 40 of the first temperature adjustment unit 30 are connected. The dimensional tolerance of the temperature adjusting part 41 is absorbed by the adhesive layer part 50 filled between the first temperature adjusting unit 30 and the second temperature adjusting unit 40. Therefore, when the sample container 20 is inserted, the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 are in close contact with the sample container 20. Therefore, regardless of the dimensional tolerances of the first temperature adjustment unit 30 and the second temperature adjustment unit 40, the positions of the temperature adjustment unit 31 and the temperature adjustment unit 41 can be kept constant according to the sample container 20.

次に、上記の構成の遺伝子検査用温度調節装置１０の作動について説明する。
検査対象となる遺伝子を含む試料はサンプル容器２０に充填される。試料が充填されたサンプル容器２０は、第一温度調節ユニット３０の温度調節部３１と第二温度調節ユニット４０の温度調節部４１との間に挿入される。サンプル容器２０が設置されると、制御部１２は素子部３２および素子部４２に通電し、温度調節部３１および温度調節部４１を加熱する。これにより、温度調節部３１と温度調節部４１との間に設置されたサンプル容器２０は加熱される。サンプル容器２０に充填された室温の試料は、短時間で約９５℃まで加熱される。制御部１２は、素子部３２および素子部４２への通電を断続することにより、加熱されたサンプル容器２０を約９５℃で一定時間維持する。サンプル容器２０の試料を約９５℃に維持することにより、試料に含まれる遺伝子は熱変性する。 Next, the operation of the genetic test temperature control apparatus 10 having the above configuration will be described.
A sample containing a gene to be examined is filled in the sample container 20. The sample container 20 filled with the sample is inserted between the temperature adjustment unit 31 of the first temperature adjustment unit 30 and the temperature adjustment unit 41 of the second temperature adjustment unit 40. When the sample container 20 is installed, the control unit 12 energizes the element unit 32 and the element unit 42 to heat the temperature adjustment unit 31 and the temperature adjustment unit 41. Thereby, the sample container 20 installed between the temperature control part 31 and the temperature control part 41 is heated. The room temperature sample filled in the sample container 20 is heated to about 95 ° C. in a short time. The control unit 12 maintains the heated sample container 20 at about 95 ° C. for a certain period of time by intermittently energizing the element unit 32 and the element unit 42. By maintaining the sample in the sample container 20 at about 95 ° C., the gene contained in the sample is heat denatured.

サンプル容器２０を９５℃で一定時間維持した後、サンプル容器２０は約５５℃に冷却される。このときも、制御部１２は、素子部３２および素子部４２のペルチェ素子に通電しているものの、加熱時の通電状態に対して通電の断続または通電方向の制御を行う。これにより、温度調節部３１および温度調節部４１は冷却されるとともに、それにともなってサンプル容器２０の試料も冷却される。サンプル容器２０の試料を冷却することにより、熱変性した遺伝子はプライマーのアニーリングが行われる。９５℃から５５℃に冷却されたサンプル容器２０は、５５℃で一定時間維持された後、ＤＮＡポリメラーゼの作用により相補鎖の複製を行うために７２℃に加熱される。制御部１２は、素子部３２および素子部４２への通電を断続することにより、加熱されたサンプル容器２０を約７２℃で一定時間維持する。   After maintaining the sample container 20 at 95 ° C. for a certain time, the sample container 20 is cooled to about 55 ° C. Also at this time, the control unit 12 controls the energization intermittently or the energization direction with respect to the energized state at the time of heating although the Peltier elements of the element unit 32 and the element unit 42 are energized. As a result, the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 are cooled, and the sample in the sample container 20 is also cooled accordingly. By cooling the sample in the sample container 20, the heat-denatured gene is subjected to primer annealing. The sample container 20 cooled to 95 ° C. to 55 ° C. is maintained at 55 ° C. for a certain period of time, and then heated to 72 ° C. in order to replicate the complementary strand by the action of DNA polymerase. The controller 12 maintains the heated sample container 20 at about 72 ° C. for a certain time by intermittently energizing the element part 32 and the element part 42.

サンプル容器２０を約７２℃で一定時間維持すると、サンプル容器２０は再び約９５℃まで加熱される。このように、サンプル容器２０の試料を約９５℃と約５５℃との間で繰り返し加熱または冷却することにより、試料に含まれる遺伝子は熱変性と相補鎖の合成とが繰り返される。その結果、試料に含まれる検査用の遺伝子は、大量に複製および増幅される。   When the sample container 20 is maintained at about 72 ° C. for a certain time, the sample container 20 is heated again to about 95 ° C. In this way, by repeatedly heating or cooling the sample in the sample container 20 between about 95 ° C. and about 55 ° C., heat denaturation and complementary strand synthesis are repeated for the gene contained in the sample. As a result, the test genes contained in the sample are replicated and amplified in large quantities.

制御部１２は、ＲＯＭに記録されているプログラムにしたがって温度調節部３１および温度調節部４１の温度を所定のサイクルで上昇または下降させる。そして、制御部１２は、温度調節部３１および温度調節部４１の温度を所定の期間一定に維持する。制御部１２は、温度調節部３１および温度調節部４１を加熱するとき、素子部３２および素子部４２のペルチェ素子に通電する。一方、制御部１２は、温度調節部３１および温度調節部４１を冷却するとき、素子部３２および素子部４２のペルチェ素子に加熱の場合と逆方向へ通電する。   The control unit 12 increases or decreases the temperature of the temperature adjustment unit 31 and the temperature adjustment unit 41 in a predetermined cycle according to a program recorded in the ROM. Then, the control unit 12 maintains the temperatures of the temperature adjustment unit 31 and the temperature adjustment unit 41 constant for a predetermined period. When the temperature adjustment unit 31 and the temperature adjustment unit 41 are heated, the control unit 12 energizes the Peltier elements of the element unit 32 and the element unit 42. On the other hand, when cooling the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41, the control unit 12 energizes the Peltier elements of the element unit 32 and the element unit 42 in the opposite direction to the case of heating.

第１実施例では、サンプル容器２０は板厚方向の両側に配置される温度調節部３１および温度調節部４１によって加熱または冷却される。また、第一温度調節ユニット３０と第二温度調節ユニット４０とを接着層部５０で接続することにより、温度調節部３１および温度調節部４１はサンプル容器２０と緊密に接触する。さらに、温度調節部３１および温度調節部４１は、素子部３２または素子部４２により別部材が介在することなく直接加熱または冷却される。そのため、図３に示すようにサンプル容器２０は迅速かつ精密に温度調節部３１および温度調節部４１と均一な温度となる。図３は、第１実施例によるサンプル容器２０の温度変化を示す模式図である。図３の場合、サンプル容器２０には、試料として水が充填されている。第１実施例では、サンプル容器２０を温度調節部３１および温度調節部４１によって加熱または冷却することにより、サンプル容器２０は迅速に所定の温度に到達する。また、サンプル容器２０は、温度調節部３１および温度調節部４１と緊密に接触することにより、均一に加熱または冷却される。そのため、サンプル容器２０は、温度調節部３１および温度調節部４１とほぼ均一な温度となる。   In the first embodiment, the sample container 20 is heated or cooled by the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 arranged on both sides in the plate thickness direction. Further, by connecting the first temperature adjustment unit 30 and the second temperature adjustment unit 40 with the adhesive layer portion 50, the temperature adjustment portion 31 and the temperature adjustment portion 41 are in close contact with the sample container 20. Further, the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 are directly heated or cooled by the element unit 32 or the element unit 42 without any other member interposed therebetween. Therefore, as shown in FIG. 3, the sample container 20 has a uniform temperature with the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 quickly and accurately. FIG. 3 is a schematic diagram showing a temperature change of the sample container 20 according to the first embodiment. In the case of FIG. 3, the sample container 20 is filled with water as a sample. In the first embodiment, the sample container 20 quickly reaches a predetermined temperature by heating or cooling the sample container 20 by the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41. Further, the sample container 20 is uniformly heated or cooled by being in close contact with the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41. Therefore, the temperature of the sample container 20 is substantially uniform with the temperature adjustment unit 31 and the temperature adjustment unit 41.

一方、比較例では、図４に示す温度調節装置１００を用いてサンプル容器２０に充填された試料の温度変化を測定している。図４は、比較例による温度調節装置１００の概略図である。比較例の温度調節装置１００では、二つの温度調節部１０１および温度調節部１０２はヒートシンク１０３と一体に接続している。すなわち、比較例の温度調節装置１００は、第１実施例の接着層部に対応する部分を有することなく、全体が一体に組み付けられている。比較例では、温度調節部１０１および温度調節部１０２の設計精度によって、温度調節部１０１と温度調節部１０２との間の距離が決定する。そのため、温度調節部１０１と温度調節部１０２とこれらの間に挿入するサンプル容器２０との間の精密な位置の決定は困難になる。その結果、温度調節部１０１または温度調節部１０２とこれらの間に挿入したサンプル容器２０との間には隙間が形成され、温度調節部１０１および温度調節部１０２とサンプル容器２０との緊密な接触は困難となる。   On the other hand, in the comparative example, the temperature change of the sample filled in the sample container 20 is measured using the temperature adjusting device 100 shown in FIG. FIG. 4 is a schematic diagram of a temperature control apparatus 100 according to a comparative example. In the temperature control device 100 of the comparative example, the two temperature control units 101 and the temperature control unit 102 are integrally connected to the heat sink 103. That is, the temperature control device 100 of the comparative example is assembled as a whole without having a portion corresponding to the adhesive layer portion of the first embodiment. In the comparative example, the distance between the temperature adjustment unit 101 and the temperature adjustment unit 102 is determined by the design accuracy of the temperature adjustment unit 101 and the temperature adjustment unit 102. Therefore, it is difficult to determine a precise position among the temperature adjusting unit 101, the temperature adjusting unit 102, and the sample container 20 inserted between them. As a result, a gap is formed between the temperature control unit 101 or the temperature control unit 102 and the sample container 20 inserted therebetween, and the temperature control unit 101 and the temperature control unit 102 and the sample container 20 are in intimate contact. Will be difficult.

上述のように、全体を一体に組み付けた比較例の温度調節装置１００では、図３に示すようにサンプル容器２０の温度変化は鈍化するとともに、試料は所定の温度に到達しない。比較例では、温度調節部１０１および温度調節部１０２とサンプル容器２０とが緊密に接触していない。そのため、サンプル容器２０には温度分布が生じ、均一な加熱または冷却が困難になる。その結果、サンプル容器２０の温度変化は鈍化する。また、比較例では、サンプル容器２０の均一な加熱または冷却が困難であるため、温度調節部１０１および温度調節部１０２とサンプル容器２０との間に温度差が生じる。そのため、温度調節部１０１および温度調節部１０２が目標温度に到達しても、サンプル容器２０の温度は目標温度に到達しない。その結果、図３に示すようにサンプル容器２０を目標温度に制御することは困難になる。   As described above, in the temperature control device 100 of the comparative example that is assembled as a whole, the temperature change of the sample container 20 is slowed as shown in FIG. 3, and the sample does not reach a predetermined temperature. In the comparative example, the temperature control unit 101, the temperature control unit 102, and the sample container 20 are not in close contact. Therefore, a temperature distribution occurs in the sample container 20, and uniform heating or cooling becomes difficult. As a result, the temperature change of the sample container 20 is slowed down. Further, in the comparative example, since it is difficult to uniformly heat or cool the sample container 20, a temperature difference is generated between the temperature adjustment unit 101, the temperature adjustment unit 102, and the sample container 20. Therefore, even if the temperature adjustment unit 101 and the temperature adjustment unit 102 reach the target temperature, the temperature of the sample container 20 does not reach the target temperature. As a result, it becomes difficult to control the sample container 20 to the target temperature as shown in FIG.

第１実施例では、サンプル容器２０は板厚方向の両側から温度調節部３１および温度調節部４１に挟まれている。また、板状のサンプル容器２０は板状の温度調節部３１および温度調節部４１と面接触する。これにより、サンプル容器２０と温度調節部３１および温度調節部４１との接触面積は拡大する。さらに、温度調節部３１と温度調節部４１とはヒートシンク３４、４４側ほど間隔が狭くなっている。そのため、サンプル容器２０は、温度調節部３１と温度調節部４１との間に挟み込まれる。これらの結果、サンプル容器２０は、温度調節部３１および温度調節部４１との大きな面積で緊密に接触する。さらに、温度調節部３１および温度調節部４１は、素子部３２または素子部４２によって直接加熱または冷却される。これにより、試料が充填されているサンプル容器２０は、迅速かつ精密に温度調節部３１および温度調節部４１の温度と均一になる。したがって、サンプル容器２０に充填されている試料を迅速かつ精密に温度調節することができる。   In the first embodiment, the sample container 20 is sandwiched between the temperature adjustment unit 31 and the temperature adjustment unit 41 from both sides in the plate thickness direction. The plate-like sample container 20 is in surface contact with the plate-like temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41. Thereby, the contact area of the sample container 20, the temperature control part 31, and the temperature control part 41 is expanded. Further, the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 are narrower as the heat sinks 34 and 44 are closer to each other. Therefore, the sample container 20 is sandwiched between the temperature adjustment unit 31 and the temperature adjustment unit 41. As a result, the sample container 20 comes into close contact with the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 in a large area. Further, the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 are directly heated or cooled by the element unit 32 or the element unit 42. As a result, the sample container 20 filled with the sample is quickly and accurately made uniform with the temperature of the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41. Therefore, the temperature of the sample filled in the sample container 20 can be adjusted quickly and accurately.

また、第１実施例では、第一温度調節ユニット３０および第二温度調節ユニット４０はそれぞれ温度調節部３１、４１、素子部３２、４２、放熱部３３、４３およびヒートシンク３４、４４が一体に構成されている。そのため、遺伝子検査用温度調節装置１０の外部には、温度を調整するための装置を設置する必要がない。したがって、機器の構造が簡単になるとともに、機器を小型化することができる。   Further, in the first embodiment, the first temperature adjustment unit 30 and the second temperature adjustment unit 40 are composed of temperature adjustment parts 31 and 41, element parts 32 and 42, heat radiation parts 33 and 43, and heat sinks 34 and 44, respectively. Has been. Therefore, it is not necessary to install a device for adjusting the temperature outside the temperature control device 10 for genetic testing. Therefore, the structure of the device is simplified and the device can be miniaturized.

さらに、第１実施例では、第一温度調節ユニット３０と第二温度調節ユニット４０とを別体で構成し接着層部５０で接続している。これにより、第一温度調節ユニット３０および第二温度調節ユニット４０の寸法公差は接着層部５０により吸収される。したがって、温度調節部３１および温度調節部４１とサンプル容器２０との緊密な接触を容易に確保することができる。   Furthermore, in the first embodiment, the first temperature adjustment unit 30 and the second temperature adjustment unit 40 are configured separately and connected by the adhesive layer portion 50. Thereby, the dimensional tolerances of the first temperature adjustment unit 30 and the second temperature adjustment unit 40 are absorbed by the adhesive layer portion 50. Accordingly, it is possible to easily ensure the close contact between the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 and the sample container 20.

（第２実施例）
本発明の第２実施例による遺伝子検査用温度調節装置を図５に示す。なお、第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図５は、第２実施例による遺伝子検査用温度調節装置６０を示す概略図である。第２実施例では、第一温度調節ユニット３０の放熱部３３とヒートシンク３４との接続状態、および第二温度調節ユニット４０の放熱部４３とヒートシンク４４との接続状態が第１実施例と異なる。第２実施例では、第一温度調節ユニット３０のヒートシンク３４は放熱部３３から第二温度調節ユニット４０と反対側へ伸びている。同様に、第二温度調節ユニット４０のヒートシンク４４は放熱部４３から第一温度調節ユニット３０と反対側へ伸びている。これにより、第２実施例では、ヒートシンク３４およびヒートシンク４４は、放熱部３３および放熱部４３から横方向へ第１実施例とは垂直な方向へ伸びている。また、第２実施例では、第一温度調節ユニット３０および第二温度調節ユニット４０にそれぞれファン６１、６２が設置されている。 (Second embodiment)
FIG. 5 shows a temperature control device for genetic testing according to a second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component substantially the same as 1st Example, and description is abbreviate | omitted.
FIG. 5 is a schematic view showing a temperature control device 60 for genetic testing according to the second embodiment. In the second embodiment, the connection state between the heat radiation part 33 and the heat sink 34 of the first temperature adjustment unit 30 and the connection state between the heat radiation part 43 and the heat sink 44 of the second temperature adjustment unit 40 are different from the first embodiment. In the second embodiment, the heat sink 34 of the first temperature adjustment unit 30 extends from the heat radiating portion 33 to the opposite side of the second temperature adjustment unit 40. Similarly, the heat sink 44 of the second temperature adjustment unit 40 extends from the heat radiation portion 43 to the opposite side of the first temperature adjustment unit 30. Thereby, in the second embodiment, the heat sink 34 and the heat sink 44 extend from the heat radiating portion 33 and the heat radiating portion 43 in the lateral direction in a direction perpendicular to the first embodiment. In the second embodiment, fans 61 and 62 are installed in the first temperature adjustment unit 30 and the second temperature adjustment unit 40, respectively.

第２実施例では、遺伝子検査用温度調節装置６０は、接着層部５０の周囲にヒートシンク３４およびヒートシンク４４が配置されない。したがって、接着層部５０の形成を容易にすることができる。また、設置するスペースに応じて、遺伝子検査用温度調節装置６０の長手方向を変更することができる。   In the second embodiment, in the genetic test temperature control device 60, the heat sink 34 and the heat sink 44 are not disposed around the adhesive layer portion 50. Therefore, the formation of the adhesive layer portion 50 can be facilitated. Moreover, the longitudinal direction of the genetic test temperature control device 60 can be changed according to the installation space.

（第３実施例）
本発明の第３実施例による遺伝子検査用温度調節装置を図６に示す。なお、第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図６は、第３実施例による遺伝子検査用温度調節装置７０を示す概略図である。第３実施例では、第一温度調節ユニット３０と第二温度調節ユニット４０とは弾性部材７１で接続している。弾性部材７１には、例えばコイルばねや板ばねなどのばね、あるいは気体または液体のダンパなどを適用することができる。弾性部材７１は、第一温度調節ユニット３０と第二温度調節ユニット４０とが接近する方向の力を有している。すなわち、弾性部材７１は、圧縮方向の力を有している。これにより、第一温度調節ユニット３０の温度調節部３１と第二温度調節ユニット４０の温度調節部４１とは常に接近する力が加わっている。そのため、温度調節部３１と温度調節部４１との間に挿入されたサンプル容器２０は、板厚方向の両側から温度調節部３１および温度調節部４１に挟み込まれる。 (Third embodiment)
FIG. 6 shows a temperature control device for genetic testing according to a third embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component substantially the same as 1st Example, and description is abbreviate | omitted.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a genetic test temperature control apparatus 70 according to the third embodiment. In the third embodiment, the first temperature adjustment unit 30 and the second temperature adjustment unit 40 are connected by an elastic member 71. For example, a spring such as a coil spring or a leaf spring, or a gas or liquid damper may be applied to the elastic member 71. The elastic member 71 has a force in a direction in which the first temperature adjustment unit 30 and the second temperature adjustment unit 40 approach each other. That is, the elastic member 71 has a force in the compression direction. Thereby, the force which the temperature control part 31 of the 1st temperature control unit 30 and the temperature control part 41 of the 2nd temperature control unit 40 always approach is added. Therefore, the sample container 20 inserted between the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 is sandwiched between the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 from both sides in the plate thickness direction.

第３実施例による遺伝子検査用温度調節装置の組み付けに当たっては、第一温度調節ユニット３０と第二温度調節ユニット４０とが接近し、特にサンプル容器２０の脱着時には第一温度調節ユニット３０と第二温度調節ユニット４０との間の距離が小さくなる。そのため、上述の第１実施例または第２実施例における遺伝子検査用温度調節装置と異なり、ヒートシンク３４とファン１１のみを固定し、ヒートシンク４４とファン１１とは固定しない。この場合、ヒートシンク４４とファン１１とは、熱的に接続可能な程度に接触させておくことが望ましい。   In assembling the temperature control device for genetic testing according to the third embodiment, the first temperature control unit 30 and the second temperature control unit 40 come close to each other. The distance to the temperature adjustment unit 40 is reduced. Therefore, unlike the above-described temperature control device for genetic testing in the first embodiment or the second embodiment, only the heat sink 34 and the fan 11 are fixed, and the heat sink 44 and the fan 11 are not fixed. In this case, it is desirable that the heat sink 44 and the fan 11 are in contact with each other to such an extent that they can be thermally connected.

第３実施例では、第一温度調節ユニット３０と第二温度調節ユニット４０との間に弾性部材７１を設置することにより、第一温度調節ユニット３０および第二温度調節ユニット４０の寸法の公差は弾性部材７１の伸縮によって吸収される。したがって、温度調節部３１および温度調節部４１とサンプル容器２０との緊密な接触を容易に確保することができる。なお、弾性部材７１は、サンプル容器２０が挿入される方向である上方にのみ配置する例に加え、図７に示す変形例のようにサンプル容器２０の下方に設置してもよい。   In the third embodiment, by installing the elastic member 71 between the first temperature adjustment unit 30 and the second temperature adjustment unit 40, the tolerance of the dimensions of the first temperature adjustment unit 30 and the second temperature adjustment unit 40 is as follows. It is absorbed by the expansion and contraction of the elastic member 71. Accordingly, it is possible to easily ensure the close contact between the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 and the sample container 20. Note that the elastic member 71 may be disposed below the sample container 20 as in the modification shown in FIG. 7 in addition to the example in which the elastic member 71 is disposed only above the direction in which the sample container 20 is inserted.

以上、説明した複数の実施形態では、温度調節部３１と温度調節部４１との間に下方から上方へサンプル容器２０を挿入する例について説明した。しかし、例えば図１の紙面表側から紙面と垂直な方向へサンプル容器２０を挿入する構成としてもよい。この場合、第一温度調節ユニット３０の温度調節部３１と第二温度調節ユニット４０の温度調節部４１との間隔は紙面奥側ほど狭くなっている。これにより、サンプル容器２０と温度調節部３１および温度調節部４１との緊密な接触を容易に確保することができる。また、複数の実施例では、ペルチェ素子のみを用いて温度調節する例について説明した。しかし、素子部３２および素子部４２にさらにヒータ素子を設置してもよい。ヒータ素子は通電することにより発熱する。ヒータ素子をさらに設置することにより、温度調節部３１および温度調節部４１を迅速に加熱することができる。またさらに、温度調節部３１および温度調節部４１の加熱をヒータ素子で行い、冷却を空冷によって行う構成としてもよい。   As described above, in the plurality of embodiments described above, the example in which the sample container 20 is inserted between the temperature adjustment unit 31 and the temperature adjustment unit 41 from below to above has been described. However, for example, the sample container 20 may be inserted in the direction perpendicular to the paper surface from the front surface side of FIG. In this case, the distance between the temperature adjustment unit 31 of the first temperature adjustment unit 30 and the temperature adjustment unit 41 of the second temperature adjustment unit 40 is narrower toward the back side of the drawing. Thereby, the close contact with the sample container 20, the temperature control part 31, and the temperature control part 41 can be ensured easily. Moreover, in the several Example, the example which temperature-controls using only a Peltier device was demonstrated. However, a heater element may be further installed in the element unit 32 and the element unit 42. The heater element generates heat when energized. By further installing the heater element, the temperature adjusting unit 31 and the temperature adjusting unit 41 can be quickly heated. Furthermore, it is good also as a structure which heats the temperature control part 31 and the temperature control part 41 with a heater element, and cools by air cooling.

本発明の第１実施例による遺伝子検査用温度調節装置を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a temperature control device for genetic testing according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施例による遺伝子検査用温度調節装置の製造手順を示す概略図である。It is the schematic which shows the manufacture procedure of the temperature control apparatus for genetic tests by 1st Example of this invention. 加熱または冷却時間とサンプル容器の温度との関係を示す概略図である。It is the schematic which shows the relationship between a heating or cooling time and the temperature of a sample container. 比較例による温度調節装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the temperature control apparatus by a comparative example. 本発明の第２実施例による遺伝子検査用温度調節装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the temperature control apparatus for gene tests by 2nd Example of this invention. 本発明の第３実施例による遺伝子検査用温度調節装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the temperature control apparatus for gene tests by 3rd Example of this invention. 本発明の第３実施例による遺伝子検査用温度調節装置の変形例を示す概略図である。It is the schematic which shows the modification of the temperature control apparatus for gene tests by 3rd Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０、６０、７０ 遺伝子検査用温度調節装置、１１、６１、６２ ファン、２０ サンプル容器、３０ 第一温度調節ユニット、３１ 温度調節部、３２ 素子部、３４ ヒートシンク、４０ 第二温度調節ユニット、４１ 温度調節部、４２ 素子部、４４ ヒートシンク、５０ 接着層部、７１ 弾性部材   10, 60, 70 Genetic test temperature control device, 11, 61, 62 fan, 20 sample container, 30 first temperature control unit, 31 temperature control unit, 32 element unit, 34 heat sink, 40 second temperature control unit, 41 Temperature control unit, 42 element unit, 44 heat sink, 50 adhesive layer unit, 71 elastic member

Claims (5)

板状の遺伝子検査用のサンプル容器を板厚方向の両側から挟み込む二つの温度調節部と、
前記温度調節部をそれぞれ加熱または冷却する素子部とを備え、
前記二つの温度調節部の間隔は、前記サンプル容器の挿入方向の前方ほど小さいことを特徴とする遺伝子検査用温度調節装置。 Two temperature control units that sandwich a plate-shaped sample container for genetic testing from both sides in the thickness direction,
An element unit for heating or cooling each of the temperature control units,
The genetic control temperature control apparatus, wherein an interval between the two temperature control units is smaller toward the front in the insertion direction of the sample container. 一方の温度調節部および素子部を有する第一温度調節ユニットと、
他方の温度調節部および素子部を有する第二温度調節ユニットと、
前記第一温度調節ユニットと前記第二温度調節ユニットとの間に設置され、前記第一温度調節ユニットと前記第二温度調節ユニットとを接続する接着層部と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の遺伝子検査用温度調節装置。 A first temperature control unit having one temperature control unit and an element unit;
A second temperature control unit having the other temperature control unit and element unit;
An adhesive layer that is installed between the first temperature control unit and the second temperature control unit, and connects the first temperature control unit and the second temperature control unit;
The temperature control device for genetic testing according to claim 1, comprising: 一方の温度調節部および素子部を有する第一温度調節ユニットと、
他方の温度調節部および素子部を有する第二温度調節ユニットと、
前記第一温度調節ユニットと前記第二温度調節ユニットとの間に設置され、前記第一温度調節ユニットと前記第二温度調節ユニットとを接続し、互いに接近する方向に力を加える弾性部材と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の遺伝子検査用温度調節装置。 A first temperature control unit having one temperature control unit and an element unit;
A second temperature control unit having the other temperature control unit and element unit;
An elastic member that is installed between the first temperature adjustment unit and the second temperature adjustment unit, connects the first temperature adjustment unit and the second temperature adjustment unit, and applies a force in a direction approaching each other;
The temperature control device for genetic testing according to claim 1, comprising: 前記第一温度調節ユニットおよび前記第二温度調節ユニットからそれぞれ伸びるヒートシンクと、
前記ヒートシンクを冷却するファンとをさらに備え、
前記ヒートシンクおよび前記ファンは、前記第一温度調節ユニットおよび前記第二温度調節ユニットの少なくともいずれかと一体に組み付けられていることを特徴とする請求項２または３記載の遺伝子検査用温度調節装置。 A heat sink extending from each of the first temperature control unit and the second temperature control unit;
A fan for cooling the heat sink,
The temperature adjustment device for genetic testing according to claim 2 or 3, wherein the heat sink and the fan are integrally assembled with at least one of the first temperature adjustment unit and the second temperature adjustment unit. 前記素子部は、前記温度調節部を加熱および冷却するペルチェ素子を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の遺伝子検査用温度調節装置。   The temperature control device for genetic testing according to any one of claims 1 to 4, wherein the element unit includes a Peltier element that heats and cools the temperature control unit.
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