JP4338595B2 - Sample analysis incubation equipment - Google Patents
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Description
本発明は、検体分析用インキュベーション装置、特に検体分析装置において、マイクロプレートに形成されている複数のウェルに予め収容した検体をインキュベーションする際、マイクロプレートの全範囲にわたってウェルの温度分布を均等にする際に適用して好適な、検体分析用インキュベーション装置に関する。 In the incubation apparatus for sample analysis, in particular, in the sample analysis apparatus, the temperature distribution of the wells is made uniform over the entire range of the microplate when incubating the sample previously stored in a plurality of wells formed on the microplate. The present invention relates to an incubation apparatus for sample analysis that is suitable for application.
従来、酵素免疫法等を行なうための検体分析装置においては、反応容器としてのウェル(穴)が複数形成されたマイクロプレートが使用される。このマイクロプレートでは、各ウェルに所定の試薬を予め塗布し固相化してあり、これら各ウェルに検体を供給して検体と試薬とを反応させることにより検体を分析するようになっている。 Conventionally, in a sample analyzer for performing an enzyme immunoassay or the like, a microplate having a plurality of wells (holes) as reaction containers is used. In this microplate, a predetermined reagent is applied in advance to each well and solid-phased, and the specimen is analyzed by supplying the specimen to each well and reacting the specimen with the reagent.
このような検体分析装置において、上記マイクロプレートを用いて検体を分析する際には、各ウェルの検体と試薬の反応を同一の温度条件で進行させることが重要であり、そのために検体供給後のマイクロプレートを全範囲にわたって一定温度に維持する必要がある。このような目的で使用されるインキュベーション装置としては、例えば特許文献1に開示されているようなものがある。
In such a sample analyzer, when analyzing a sample using the microplate, it is important to proceed the reaction of the sample in each well and the reagent under the same temperature condition. It is necessary to maintain the microplate at a constant temperature over the entire range. As an incubation apparatus used for such a purpose, there is one as disclosed in
従来のインキュベーション装置の一例を以下に説明する。図5は、使用状態にあるインキュベーション装置を模式的に示す平面図、図6はそのZ−Z断面図である。 An example of a conventional incubation apparatus will be described below. FIG. 5 is a plan view schematically showing the incubation apparatus in use, and FIG. 6 is a ZZ sectional view thereof.
このインキュベーション装置は、ペルチェ素子からなる加熱冷却部10と、該加熱冷却部10に載設された、アルミニウム製の伝熱板12と、該加熱冷却部10の裏面側に取り付けられているヒートシンク(放熱板)14とを備えており、上記伝熱板12には平坦な上面からなる戴面台12Aが形成され、該載置台12Aには所定の形状及びサイズからなるマイクロプレートPが載置されるようになっている。
This incubation apparatus includes a heating / cooling unit 10 made of a Peltier element, an aluminum
このインキュベーション装置においては、図示されるように複数(例えば、8×12)の凹部からなるウェル(穴)Wが配列形成されているマイクロプレートPを、伝熱板12の載置台12Aに載置し、加熱冷却部10により冷却又は加熱した所定の温度に保持することにより、各ウェルWに供給された検体の反応を促進することが可能になっている。
In this incubation apparatus, as shown in the drawing, a microplate P in which a plurality of wells (holes) W (for example, 8 × 12) are formed on a mounting table 12A of a
従って、全てのウェルWに供給された検体を同一の温度条件で反応させるためには、伝熱板12の載置台12Aに接触した裏面から加熱又は冷却されるマイクロプレートPの平面方向における温度分布が均一になるようにすることが重要である。
Therefore, in order to cause the specimens supplied to all the wells W to react under the same temperature condition, the temperature distribution in the planar direction of the microplate P heated or cooled from the back surface in contact with the mounting table 12A of the
ところが、従来のインキュベーション装置では、伝熱板12の載置台12Aでは中央部に比べ周縁部の方が熱の伝達が悪く、放熱され易いため、該載置台12A上にマイクロプレートPを載置すると、その中央部に形成されているウェルW−1と周端部に形成されているウェルW−2との間で温度差が生じる。
However, in the conventional incubation apparatus, in the mounting table 12A of the
このようなマイクロプレートPの周端部における温度降下を防止するために、前記図6に示されるように、載置台12Aの周囲上方にまで伝熱板12の周縁部を延在させ、該延在部12Bにより保温壁を形成することが行なわれている。
In order to prevent such a temperature drop at the peripheral edge of the microplate P, as shown in FIG. 6, the peripheral edge of the
しかしながら、前記のように載置台12Aの周囲上方にまで伝熱板12の延在部12Bを形成したとしても、該延在部12Bに熱が到達するまでの放熱が大きいため、必ずしも十分な保温効果が得られないという問題があった。
However, even if the
なお、マイクロプレートPの周端部における温度降下を防止するために、熱が逃げないように保温効果の高い断熱部材で外周を取り囲むことも考えられるが、構造が複雑になって製造が難しくなる上に、コストアップの原因となるため別な問題が生じる。 In order to prevent a temperature drop at the peripheral edge of the microplate P, it is conceivable to surround the outer periphery with a heat insulating member having a high thermal insulation effect so that heat does not escape, but the structure becomes complicated and the manufacture becomes difficult. On top of that, another problem arises because it causes an increase in cost.
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、伝熱板の構造を複雑にすることなく、マイクロプレート周端部に対する保温効果の高い検体分析用インキュベーション装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and provides an incubation apparatus for sample analysis that has a high heat retention effect on the peripheral edge of the microplate without complicating the structure of the heat transfer plate. Let it be an issue.
加熱冷却手段と、該加熱冷却手段上に載設された伝熱板とを備え、該伝熱板に形成された載置台にマイクロプレートを載置し、該マイクロプレートに形成されている複数のウェルに予め供給された検体を、加熱又は冷却する検体分析用インキュベーション装置において、前記伝熱板の載置台の周囲に、内側端部側が伝熱板に接触され、且つ外側端部が前記載置台より上に延在された保温壁を、伝熱板の材料より熱伝導性が高い高熱伝導材料で形成したことにより、前記課題を解決したものである。 A heating / cooling unit; and a heat transfer plate mounted on the heating / cooling unit, the microplate is mounted on a mounting table formed on the heat transfer plate, and a plurality of plates formed on the microplate. In an incubation apparatus for sample analysis for heating or cooling a sample supplied in advance to a well, the inner end side is in contact with the heat transfer plate and the outer end portion is the mounting table described above around the mounting table of the heat transfer plate The above-described problem is solved by forming the heat insulating wall extending further upward with a high thermal conductive material having higher thermal conductivity than the material of the heat transfer plate.
本発明によれば、伝熱板の周囲に、該伝熱板より高熱伝導性の材料からなる保温壁を形成するようにしたので、該伝熱板を単純な形状にした上で、その周縁部からの放熱を有効に防止することができるため、載置されるマイクロプレートPの周端部を十分に保温することが可能となり、その結果、該マイクロプレートを全範囲にわたって均等に加熱することが可能となる。 According to the present invention, since the heat insulating wall made of a material having higher thermal conductivity than the heat transfer plate is formed around the heat transfer plate, the heat transfer plate has a simple shape and its peripheral edge. Can effectively prevent heat from being released, so that the peripheral edge of the placed microplate P can be sufficiently warmed, and as a result, the microplate can be uniformly heated over the entire range. Is possible.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る一実施形態のインキュベーション装置を模式的に示す平面図、図2はそのX−X断面図、図3は同じくY−Y断面の拡大図である。 FIG. 1 is a plan view schematically showing an incubation apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an XX sectional view thereof, and FIG. 3 is an enlarged view of a YY sectional view.
本実施形態のインキュベーション装置は、図2の断面図に示されるように、前記図5の場合と同様にペルチェ素子(加熱冷却手段)10と、該ペルチェ素子10上に載設されたアルミニウム製の伝熱板12とを備えており、該伝熱板12にはマイクロプレートPが載置され、該マイクロプレートPに形成されている複数のウェルWに予め供給された検体を加熱又は冷却することが可能になっている。なお、ペルチェ素子10の裏側には、同様にヒートシンク14が取り付けられている。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, the incubation apparatus of the present embodiment is made of Peltier element (heating / cooling means) 10 and aluminum made on the Peltier element 10 as in the case of FIG. A
本実施形態では、前記伝熱板12が、マイクロプレートPの裏面が接触可能な平坦面からなるな載置台12Aと、その周囲に形成された低部12Cとからなる単純な形状で形成されている。
In the present embodiment, the
そして、この伝熱板12の周囲には、内側端部側が該伝熱板12の裏面に接触され、且つ外側端部が前記載置台12Aの平坦面より上に延在された保温壁16が形成されている。なお、この保温壁16は、ねじ15により伝熱板12の裏面に固定されている。
Around the
又、この保温壁16は、伝熱板12の材料であるアルミニウムより熱伝導性が高い高熱伝導材料で形成されている。この高熱伝導材料は、具体的には松下電器産業(株)製のグラファイトシート(商品名)18であり、厚さ方向に比べシート方向(面方向)に優れた熱伝導性を有している。このグラファイトシート18は、厚さ0.1mm程度で強度が低いため、所定形状のプラスチック(例えば、ABS樹脂)からなる補強材20の内側に付設されて、図示されるような保温壁16が形成されている。
The
本実施形態のインキュベーション装置では、図1において下側の符号16Aが、伝熱板12上のマイクロプレートPを出し入れする際に使用する開閉扉であり、該開閉扉16Aも同様に保温壁として機能するように、グラファイトシート18が付設された板材22で形成されている。
In the incubation apparatus of the present embodiment, the
又、この開閉扉16Aは、その下端部が図3のY−Y断面拡大図に概要が示されるように、伝熱板12の前端部にばね(弾性体)24を介して係合されている。従って、前に倒すことにより容易に開くことが可能であり、又、ばね24の作用により容易に閉じた状態に戻すことが可能であることから、マイクロプレートPを出し入れし易くなっている。又、上記ばね24はグラファイトシート18と熱的に接続されているため、該シート18への伝熱も可能になっている。
Further, the lower end of the open /
又、マイクロプレートPの出し入れ(着脱)に際しては、伝熱板12に載置台12Aの周囲に、高さが低い低部12Cが形成されているため、該マイクロプレートPの下側に対する棒状ハンド(図示せず)の抜き差しが容易であるという利点もある。なお、図3で符号26はインキュベーション時に使用する上蓋である。
In addition, when the microplate P is taken in and out (detached), since the
以上の構成において、ペルチェ素子10の作用により伝熱板12が加熱されると、その熱がグラファイトシート18を介して速やかに伝達されることになる。
In the above configuration, when the
従って、従来のインキュベーション装置では、マイクロプレートPの中央部に位置するウェルW−1の温度に比較して、周端部に位置するウェルW−2の温度は低くなっていたが、本実施形態においては、グラファイトシート18が熱伝導性に優れているため、ウェルW−2に対して外側から放射熱が伝わることになり、中央部のウェルW−1との温度差が極めて小さくなる。
Therefore, in the conventional incubation apparatus, the temperature of the well W-2 positioned at the peripheral end is lower than the temperature of the well W-1 positioned at the center of the microplate P. In, since the
以上詳述した本実施形態によれば、伝熱板12の周囲全体を、該伝熱板12の裏面に接触させたグラファイトシート18で取り囲むようにしたことから、その周縁部を効果的に保温することが可能となり、載置されるマイクロプレートPを全範囲に亘って均等な温度に保持することが可能となる。
According to this embodiment described in detail above, the entire periphery of the
又、伝熱板12を単純な形状にできるため、加工が簡単となり、コストダウンを図ることが可能となる。
Further, since the
なお、保温壁を構成する高熱伝導性材料としては、前記グラファイトシートに限定されず、アルミニウム等の伝熱板本体を形成する材料より熱伝導率が高いものであれば特に制限されない。 In addition, as a highly heat conductive material which comprises a heat insulating wall, it is not limited to the said graphite sheet, If it has a heat conductivity higher than the material which forms heat exchanger plate main bodies, such as aluminum, it will not specifically limit.
又、保温壁16の構造も、マイクロプレートPの着脱を容易にするため、図4の部分断面図に示すように、ヒンジ28等で外側に倒して退避できるようにしてもよい。
Further, the structure of the
以上説明したとおり、本発明によれば、伝熱板の構造を単純にした上で、マイクロプレート周端部に対する保温効果を向上することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to improve the heat retaining effect on the peripheral edge of the microplate while simplifying the structure of the heat transfer plate.
又、従来の構造でも、周りに断熱領域を設けることにより対応できるが、この場合は設置スペースが広くなる上に、コストアップにつながる。これに対して本発明によれば、装置構成をコンパクトにできる上に、コスト低減も図ることができる。 In addition, the conventional structure can be dealt with by providing a heat insulating area around it. In this case, however, the installation space is increased and the cost is increased. On the other hand, according to the present invention, the apparatus configuration can be made compact and the cost can be reduced.
10…ペルチェ素子(加熱冷却手段)
12…伝熱板
12A…載置台
14…ヒートシンク
16…保温壁
18…グラファイトシート
20…補強材
P…マイクロプレート
W…ウェル
10 ... Peltier element (heating and cooling means)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記伝熱板の載置台の周囲に、内側端部側が伝熱板に接触され、且つ外側端部が前記載置台より上に延在された保温壁を、伝熱板の材料より熱伝導性が高い高熱伝導材料で形成したことを特徴とする検体分析用インキュベーション装置。 A heating / cooling unit; and a heat transfer plate mounted on the heating / cooling unit, the microplate is mounted on a mounting table formed on the heat transfer plate, and a plurality of plates formed on the microplate. In an incubation apparatus for sample analysis that heats or cools a sample supplied in advance to a well,
Around the heat transfer plate mounting table, a heat insulating wall whose inner end is in contact with the heat transfer plate and whose outer end extends above the mounting table is more thermally conductive than the material of the heat transfer plate. Incubation device for sample analysis, characterized in that it is made of a high thermal conductivity material.
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