JP4717643B2 - 反応容器用蓋体及び反応容器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、生化学反応などに用いられる反応容器本体に配置される反応容器用蓋体及び反応容器に関する。

近年、化学反応やＤＮＡ（Deoxyribonucleic Acid：デオキシリボ核酸）反応、タンパク質反応などをチップ上で行うμ-Total Analysis System技術やLab-on-Chip技術が研究され実現されつつある。これにより、今まで大型の実験装置や大量の試薬が必要であった反応実験が少量の試薬で行えるようになってきている。そして、このような試験用の反応容器として、ウェル（凹部）が形成されたものが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
一般に、これらに収容された試薬は、ピペットチップや注射針などを用いて分取される。そして、この分取された試薬を同一チップ上に配置された反応部などに分注して、その後の反応過程を行っている。
特許２００３−７０４５６号公報

しかしながら、上記従来の反応容器には、以下の課題が残されている。すなわち、ピペットチップなどを用いて試薬の分注を行う際、ピペットチップなどの先端から噴出させた液滴が反応容器の周囲に飛散する場合がある。このため、反応容器の周囲が飛散した試薬によって汚染され、試験ごとに試薬による汚染を除去するクリーニングを行う必要があるという問題がある。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、反応容器の周囲への試薬による汚染を防止する反応容器用蓋体及び反応容器を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の反応容器用蓋体は、基材の一面に形成された開口部を有し、反応試薬を収容する試薬収容部と、検出試薬を収容する検出部とを備える反応容器本体の一面に配置可能であり、前記試薬収容部の開口部に対応する位置に形成された収容側貫通孔と、前記検出部の開口部に対応する位置に形成された検出側貫通孔と、前記収容側貫通孔及び前記検出側貫通孔を接続し前記試薬収容部および前記検出部に対して分注を行うピペットチップの先端が挿入されて内部を移動可能な貫通溝とが設けられていることを特徴とする。

この発明では、反応容器用蓋体を反応容器本体の一面に配置し、ピペットチップや注射針などの分注手段を貫通溝に沿って各収容側貫通孔及び検出側貫通孔の間を移動させながら分注することで、反応容器本体の周囲への試薬による汚染が抑制できる。
すなわち、ピペットチップなどをその先端が貫通溝内に位置するようにしながら貫通溝に沿って移動させることで、分注を行っている間はピペットチップなどの先端が貫通溝または各貫通孔の内周面により囲まれる。これにより、ピペットチップなどの内部に保持されている試薬を先端から液滴として噴射させたときに、液滴が飛散した場合であっても、飛散した液滴が貫通溝や核貫通孔の内周壁に付着する。したがって、液滴が反応容器本体の周囲に飛散されることを防止する。同様に、ピペットチップなどを移動させている間にその先端から液滴が落下した場合においても、その液滴が反応容器の周囲に飛散されることを防止する。
以上より、反応容器本体の周囲への汚染を抑制してクリーニングを行う必要がなくなり、試験を容易に行うことができる。

また、本発明の反応容器用蓋体は、前記収容側貫通孔の開口部に内接する円の直径が、前記貫通溝の幅よりも広いことが好ましい。
この発明では、収容側貫通孔の開口部に内接する円の直径を貫通溝の幅よりも広くすることで、ピペットチップなどの移動が円滑に行えると共に反応容器本体上への液滴の飛散量を抑制できる。すなわち、ピペットチップなどの先端部は、その径が先端から基端側に向かうにしたがって漸次大きくなっている。そこで、貫通溝の幅をピペットチップの先端を含む先端部の一部分のみが挿入できる程度の幅とすることで反応容器本体上への液滴の飛散量が抑制され、汚染が低減される。そして、貫通孔の開口部の大きさを先端部が挿通可能な程度の大きさとすることで、ピペットチップなどを貫通孔の形成方向で移動させた試薬の充填及び供給が円滑に行える。

また、本発明の反応容器用蓋体は、前記検出側貫通孔の開口部に内接する円の直径が、前記貫通溝の幅よりも広いことが好ましい。
この発明では、上述と同様に、ピペットチップなどが検出側貫通孔における貫通孔の形成方向で円滑に移動できると共に、貫通溝の幅を狭くすることで反応容器本体上への液滴の飛散量を抑制できる。

また、本発明の反応容器用蓋体は、前記貫通溝によって前記収容側貫通孔及び前記検出側貫通孔と接続される反応側貫通孔が設けられていることとしてもよい。
この発明では、収容側貫通孔、検出側貫通孔及び反応側貫通孔の間で、貫通溝を介してピペットチップなどを移動させることができる。

また、本発明の反応容器用蓋体は、前記反応側貫通孔の開口部に内接する円の直径が、前記貫通溝の幅よりも広いことが好ましい。
この発明では、上述と同様に、ピペットチップなどが反応側貫通孔における貫通孔の形成方向で円滑に移動できると共に、反応容器本体上への液滴の飛散量を抑制できる。

また、本発明の反応容器は、基材の一面に形成された開口部を有して反応試薬を収容する試薬収容部と、検出試薬を収容する検出部とを有する反応容器本体を備え、前記一面に、上記記載の反応容器用蓋体が配置されていることを特徴とする。
この発明では、上述した反応容器用蓋体を備えているので、ピペットチップを先端が貫通溝の開口端よりも反応容器用蓋体の外部に露出しないように貫通溝内で移動させることで、反応容器本体の周囲への汚染を抑制できる。したがって、クリーニングを行う必要がなくなり、試験を容易に行うことができる。
また、試薬収容部及び検出部を備えているので、単一の反応容器本体に対して、少なくとも反応試薬を収容する処理と、検出処理とを連続的に効率よく実行することができる。

また、本発明の反応容器は、基材の一面に形成された開口部を有して反応試薬を収容する試薬収容部と、検出試薬を収容する検出部と、反応部とを有する反応容器本体を備え、前記一面に、上記記載の反応容器用蓋体が配置され、前記反応部が、前記反応側貫通孔と対応する位置に設けられていることを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、上述した反応容器用蓋体を備えているので、ピペットチップを先端が貫通溝の開口端よりも反応容器用蓋体の外部に露出しないように貫通溝内で移動させることで、反応容器本体の周囲への汚染を抑制できる。したがって、クリーニングを行う必要がなくなり、試験を容易に行うことができる。
また、試薬収容部、検出部及び反応部を備えているので、単一の反応容器本体に対して、少なくとも反応試薬を収容する処理と、所望の反応を生じさせる処理と、検出処理とを連続的に効率よく実行することができる。

本発明の反応容器用蓋体及び反応容器によれば、反応容器用蓋体を反応容器本体の一面に配置した状態で、ピペットチップなどをその先端が貫通溝の開口端よりも反応容器用蓋体の外部に露出しないように貫通溝内で移動させることで、反応容器本体の周囲への汚染を抑制できる。したがって、クリーニングを行う必要がなくなり、試験を容易に行うことができる。

以下、本発明にかかる反応容器の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
本実施形態による反応容器１は、例えば図１（ａ）、（ｂ）に示すように、単一のほぼ長方形板状の容器本体２と、容器本体２の表面（一面）に係合固定された蓋体（反応容器用蓋体）３とを備えている。

容器本体２は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、基材５に設けられた試薬収容部６と、反応部７と、検出部８とを備えている。
基材５は、例えばＰＣ（ポリカーボネート）やＰＰ（ポリプロピレン）、シクロオレフィン系ポリマー、フッ素系ポリマー、シリコン樹脂などの各プラスチックまたはこれら複数のプラスチックの適宜の組合せで構成されており、射出成形法により形成されている。また、基材５は、耐熱性、耐薬品性、成形加工性などに優れている。

試薬収容部６は、例えば基材５の長手方向に沿った一方の端部に設けられており、基材５の表面（一面）５Ａ上の複数箇所（４箇所）に形成された凹穴状の試薬収容凹部１１によって構成されている。
複数の試薬収容凹部１１には、例えばＰＣＲ（Polymerase Chain Reaction：ポリメラーゼ連鎖反応）などの各種の反応処理に用いられる反応試薬などの各種の試薬や、希釈液またはバッファ液などを収容される。ここで、試薬収容凹部１１の大きさは、収容する試薬の量に応じて適宜設定されており、例えば開口径が０．１ｍｍ〜１０ｍｍ、深さが０．１ｍｍ〜１０ｍｍとなっている。

なお、試薬収容凹部１１の形状は、特に限定されるものではなく、例えば円錐台形や角錐台形、円錐、角錐、曲面状の底部を有する形状など、適宜のウェル形状であればよく、加工性形成や溶液の注入性などによって適宜に設定される。また、試薬収容凹部１１の内面には、例えば親水化または撥水化などの表面処理を施してもよい。
また、試薬収容凹部１１の内面は、例えばＰＣやＰＰ、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＴＰＸフィルム（登録商標、三井化学株式会社製）などのメチルペンテン系フィルム、ゼオノア（登録商標、日本ゼオン株式会社製）などのシクロオレフィン系フィルム、シリコン樹脂フィルム、フッ素系ポリマーフィルムなどの各プラスチックまたはこれら複数のプラスチックを適宜組合せたフィルムによって被覆されてもよい。

反応部７は、例えば基材５の長手方向に沿った中央部に設けられており、基材５の裏面５Ｂに形成された溝部１２及びこの溝部１２の開口端１２Ａを覆うフィルム１３によって形成された空間である流路１４と、基材５の厚さ方向に貫通して基材５の表面５Ａ上に設けられた２つの各開口部１５Ａ、１５Ｂと溝部１２とをそれぞれ連通する貫通孔である注液部１６Ａ、１６Ｂとを備えている。
すなわち、この反応部７は、流路状であって、基材５の表面５Ａ上で開口する一方の開口部１５Ａから反応部７の内部に供給された溶液が順次一方の注液部１６Ａと溝部１２及びフィルム１３によって形成された流路１４と他方の注液部１６Ｂとを流通可能となっている。
また、反応部７は、各開口部１５Ａ、１５Ｂを囲むように基材５上に配置されたアダプタ１７Ａ、１７Ｂを備えている。このアダプタ１７Ａ、１７Ｂは、筒状を有しており、基材５に形成された係合溝（図示略）と係合することによって基材５に取り付け固定されている。ここで、アダプタ１７Ａ、１７Ｂに形成された貫通孔の径は、開口部１５Ａ、１５Ｂと同等である。

なお、フィルム１３は、ＰＣやＰＰ、ＰＳ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＯＭ、ＰＡ、ＰＡＮ、ＰＭＭＡ、ＴＰＸフィルム（登録商標、三井化学株式会社製）などのメチルペンテン系フィルム、ゼオノア（登録商標、日本ゼオン株式会社製）などのシクロオレフィン系フィルム、シリコン樹脂フィルム、フッ素系ポリマーフィルムなどの各プラスチックまたはこれら複数のプラスチックを適宜組み合わせた単層構造または多層構造のフィルム、あるいは、例えば、アルミニウムや銅、金などの各金属またはこれら複数の金属を適宜組み合わせた単層構造または多層構造のフィルム、さらには、プラスチックと金属との組み合わせによる多層構造のフィルムからなる。

そして、フィルム１３の厚さは、例えば１〜５００μｍであって、好ましくは１〜１００μｍであって、この範囲内で薄くなることにしたがって、より好ましくなる。なお、厚さが１μｍ未満であると、熱変形が過剰に大きくなると共に所望の強度を確保することができなくなる。一方、フィルム１３の厚さが５００μｍよりも厚くなると、熱伝導性が過剰に低下し、反応部７内の溶液の温度状態を外部から制御する際に、溶液全体に対して温度状態を均一に制御することが困難となって、反応状態に対する所望の均一性を確保することができなくなる。また、金属からなるフィルム１３は、好ましくは、厚さが１〜５０μｍである。

また、プラスチックからなるフィルム１３は、好ましくは熱伝導率が０．１ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上であり、例えばＰＰでは熱伝導率が０．１１９ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度であり、ＰＣでは熱伝導率が０．１６６ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度であり、ＰＥでは熱伝導率が０．２５２ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度である。
また、金属からなるフィルム１３は、好ましくは、熱伝導率が１００ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上であって、例えばアルミニウムでは熱伝導率が１７７ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度であり、銅では熱伝導率が３２４ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度であり、金では熱伝導率が２５４ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度である。

なお、プラスチックからなる単層構造のフィルム１３は、好ましくは厚さが１０μｍ〜１００μｍ程度である。
なお、金属からなる単層構造のフィルム１３は、例えば軟質アルミニウムの場合、好ましくは、厚さが５μｍ〜８０μｍ程度であり、硬質アルミニウムの場合、好ましくは、厚さが５μｍ〜５０μｍ程度である。

また、プラスチックからなる多層構造のフィルム１３は、例えばＰＥＴまたはＯＰＰ（延伸ポリプロピレン）などにより形成され、好ましくは、厚さが１μｍ〜２０μｍ程度に設定されることで、所望の強靭性及び柔軟性が確保される。
また、プラスチックと金属との組み合わせによる多層構造のフィルム１３は、例えばアルミニウムの場合、好ましくは、厚さが７μｍ〜５０μｍ程度であり、さらに、アルミニウムの表面上には、反応容器１の基材５の表面に、例えば熱溶着あるいは圧着により貼付可能なシール層が、アルミニウムと一体となるように設けられている。このシール層は、例えばナイロンなどの樹脂フィルム状のシーラントがアルミニウムの表面上に積層、あるいは、例えばマレイン酸変性ポリプロピレンなどがアルミニウムの表面上に塗工されて形成されている。このフィルム１３では、さらに、強度を増大させるために、アルミニウム層側にＰＥＴまたはＯＰＰなどのフィルムを積層させても良い。

検出部８は、例えば基材５の長手方向に沿った他方の端部に設けられており、基材５の表面上の複数箇所（１６箇所）に形成された凹穴状の検出凹部１８によって構成されている。
ここで、検出凹部１８は、ＤＮＡの分析に用いる試薬の量に応じて適宜設定されているが、試薬の量が微量であるため、例えば開口径が０．０１ｍｍ〜５ｍｍ、深さが０．０１ｍｍ〜５ｍｍとなっている。
なお、検出凹部１８の形状は、試薬収容凹部１１と同様に、特に限定されるものではなく、上述した適宜のウェル形状であればよく、成形加工性や溶液の注入性などによって適宜に設定される。また、検出凹部１８の内面には、例えば親水化または撥水化などの表面処理を施してもよい。
また、検出凹部１８の内面は、上述と同様に、各プラスチックまたはこれら複数のプラスチックを適宜組合せた被覆フィルムによって被覆されてもよい。

蓋体３は、図１（ａ）に示すように、基材２１の厚さ方向に形成された貫通孔である収容側貫通孔２２、反応側貫通孔２３及び検出側貫通孔２４と、基材２１に形成されてこれら貫通孔を接続する貫通溝２５とを有する。また、蓋体３は、容器本体２の周縁部に設けられた係合片（図示略）に係合することによって固定されている。

基材２１は、単一のほぼ長方形板状を有している。そして、基材２１は、例えばＰＣやＰＰ、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの各プラスチックまたはこれら複数のプラスチックの適宜の組み合わせで形成されている。

収容側貫通孔２２は、容器本体２と蓋体３との積層方向において試薬収容部６の試薬収容凹部１１の開口部と平面視において重なる位置にそれぞれ形成されており、平面視で円形を有している。ここで、収容側貫通孔２２の開口部の直径は、貫通溝２５の幅よりも大きく形成されており、試薬収容凹部１１に後述する分注手段であるピペットチップＰの先端部を進入可能な程度の大きさとなっている。これにより、収容側貫通孔２２に後述するピペットチップＰを挿通させたとき、その先端部が蓋体３を貫通して収容側貫通孔２２の下面側の開口端から露出して試薬収容凹部１１に収容されている検出試薬をピペットチップＰ内に収容する。
反応側貫通孔２３は、収容側貫通孔２２と同様に、反応部７の開口部１５Ａ、１５Ｂと平面視において重なる位置にそれぞれ形成されており、平面視で円形を有している。ここで、反応側貫通孔２３の開口径は、収容側貫通孔２２と同様に、貫通溝２５の幅よりも大きく形成されている。
検出側貫通孔２４は、収容側貫通孔２２及び反応側貫通孔２３と同様に、検出部８の検出凹部１８の開口部と平面視において重なる位置にそれぞれ形成されており、平面視で円形を有している。ここで、検出側貫通孔２４は、収容側貫通孔２２及び反応側貫通孔２３と同様に、貫通溝２５の幅よりも大きく形成されている。
なお、収容側貫通孔２２の開口部の直径は、例えば０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下となっており、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下が好ましく、特に２．０ｍｍが好ましい。
また、反応側貫通孔２３の開口部の直径は、例えば０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下となっており、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下が好ましく、特に１．５ｍｍが好ましい。
そして、検出側貫通孔２４の開口部の直径は、例えば０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下となっており、１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下が好ましく、特に１．８ｍｍが好ましい。

貫通溝２５は、基材２１の厚さ方向において貫通する溝であって、収容側貫通孔２２をそれぞれ接続する収容側接続部２５Ａと、反応側貫通孔２３をそれぞれ接続する反応側接続部２５Ｂと、検出側貫通孔２４をそれぞれ接続する検出側接続部２５Ｃとを備えている。そして、収容側接続部２５Ａと反応側接続部２５Ｂとが接続されており、反応側接続部２５Ｂと検出側接続部２５Ｃとが接続されている。すなわち、収容側貫通孔２２、反応側貫通孔２３及び検出側貫通孔２４は、貫通溝２５に沿って相互に接続されている。ここで、貫通溝２５の幅は、ピペットチップＰの先端が貫通溝２５の開口端から蓋体３の外部に露出しない程度の幅となっている。これにより、貫通溝２５にピペットチップＰの先端を含む一部を挿入させた状態で、ピペットチップＰを貫通溝２５に沿って移動させることができる。
なお、貫通溝２５の幅は、例えば０．４ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となっており、１．４ｍｍが好ましい。
また、基材２１には、反応側貫通孔２３の近傍に、後述するペルチェ素子部３４ａ、３４ｂを容器本体２に当接させて流路１４内を加熱するための貫通孔を形成してもよい。

以上のような構成の反応容器１は、図３に示すような生化学反応装置３０を用いて生化学反応試験を行うために用いられる。
この生化学反応装置３０は、例えば酵素反応であるＰＣＲなどの所定反応を生じさせる反応装置３１と、例えば光学分析などによりＤＮＡなどの検体を検出する検出装置３２とを備えている。

反応装置３１は、後述する反応試薬の温度状態を制御するペルチェ素子などを備える温度制御装置３３を有して構成されている。例えば、図３に示すように、温度制御装置３３は、反応容器１の反応部７を厚さ方向の両側（すなわち、反応容器１の表面側と裏面側）から挟み込むようにして配置される２つのペルチェ素子部３４ａ、３４ｂを備えている。ここで、反応容器１の表面と当接する各ペルチェ素子部３４ａ、３４ｂは、反応容器１の反応部７の表面形状（例えば、凸形状など）に沿った形状（例えば、凹形状など）を有するように構成されている。
検出装置３２は、反応装置３１によるＰＣＲなどの所定反応によって調整された検体と、検出用の各種の試薬とを、反応容器１の検出部８において反応させ、あらかじめ検体または核酸プローブに付した標識物質（例えば、蛍光物質）の有無を、例えば反応容器１の検出部８の裏面側などから検出する発光検出を行う。

次に、反応容器１を用いた生化学反応装置３０による生化学反応試験について、図４を参照しながら説明する。なお、図４は、生化学反応試験で試薬の分注に用いられるピペットチップＰの移動軌跡を示す模式図である。
まず、容器本体２の試薬収容凹部１１に反応試薬や希釈液またはバッファ液などを収容すると共に、検出凹部１８内にプローブ核酸を収容する。そして、蓋体３を容器本体２に係合させ、生化学反応装置３０の所定位置に配置する。

次に、例えばＰＣＲなどを生じさせる反応工程を行う。この反応工程は、反応試薬供給工程と封止工程と反応生成工程とを有する。
まず、反応試薬を流路１４内に供給する反応試薬供給工程を行う。これは、図４に示す軌跡Ｌ１のように、ピペットチップＰを下降させることで先端部を収容側貫通孔２２の開口端から試薬収容凹部１１に進入させ、試薬収容凹部１１内に収容された反応試薬を吸引してピペットチップＰ内に充填する。そして、図４に示す軌跡Ｌ２のように、ピペットチップＰを上昇させて試薬収容凹部１１から離間させた後、貫通溝２５に沿って反応側貫通孔２３まで移動させる。ここで、ピペットチップＰの先端が貫通溝２５の開口端から蓋体３の外部に露出しないようにして移動させる。これにより、ピペットチップＰの先端に反応試薬の液滴が付着し、移動中に液滴が先端から離間した場合であっても、液滴が反応容器１の外に飛散することを回避する。

そして、図４に示す軌跡Ｌ３のように、ピペットチップＰを下降させることで先端部を開口部１５Ａに設けられたアダプタ１７Ａの開口端からアダプタ１７Ａ内に進入させ、ピペットチップＰ内に充填した反応試薬を流路１４内に供給する。その後、同様の手順により流路１４内に他の反応試薬を供給して反応試薬を形成する。
なお、ＰＣＲに対する反応試薬として、例えば血液などから抽出したＤＮＡまたはあらかじめ精製された鋳型ＤＮＡと、ポリメラーゼ酵素と、各塩基の材料であるｄＮＴＰ（デオキシヌクレオチド３リン酸）と、ｐＨ及び濃度調整のための希釈液またはバッファ液とからなる。

次に、封止液として流路１４内にミネラルオイルを供給する封止工程を行う。これは、上述した反応試薬供給工程と同様に、反応試薬を封止する封止液を開口部１５Ａ、１５Ｂから供給する。ここで、封止液としては、ミネラルオイルがあげられる。

続いて、ＰＣＲを生じさせる反応生成工程を行う。この反応生成工程は、変性工程とアニール工程と伸長反応工程とを有する。
まず、反応試薬中のＤＮＡを熱変性させる変性工程を行う。これは、反応部７の温度状態を所定時間（例えば、５秒〜２５秒など）にわたって所定温度（例えば、９０℃〜１００℃程度）となるように制御し、反応試薬のＤＮＡを熱変性させる。

次に、ＤＮＡを結合（アニーリング）させるアニーリング工程を行う。これは、温度制御装置３３により反応部７の温度状態を所定時間（例えば、１５秒〜６０秒など）にわたって所定温度（例えば、５０℃〜６０℃程度）となるように制御し、各種のプライマーであるＤＮＡの断片を所望の遺伝子配列と結合させる。

そして、ＤＮＡポリメラーゼによる相補鎖合成を行う伸長反応工程を行う。これは、温度制御装置３３により反応部７の温度状態を所定時間（例えば、１分〜５分など）にわたって所定温度（例えば、６５℃〜７５℃程度）となるように制御することで、ＤＮＡポリメラーゼによる相補鎖合成を行う。
ここで、各開口部１５Ａ、１５Ｂを囲むようにアダプタ１７Ａ、１７Ｂを配置しているので、反応試薬供給工程や封止工程において流路１４内に気泡が混入され、混入された気泡が反応生成工程において加熱により膨張しても、アダプタ１７Ａ、１７Ｂの開口端から反応試薬が押し出されることが防止されている。これにより、反応試薬の閉塞状態が維持できるので、反応試薬の蒸発などによる損失が回避されている。
この後、一連の処理を継続するか否かを判定し、継続する場合には上記変性工程に戻る。

次に、検体及び検出用の各種の試薬を用いた検出工程を行う。これは、ＰＣＲ反応によって調整された検体と、検出部８の検出凹部１８に収容された例えば核酸プローブなどの検出試薬とを、検出部８においてハイブリダイゼーションなどにより反応させる。
すなわち、図４に示す軌跡Ｌ４のように、ピペットチップＰを下降させることで先端部を開口部１５Ａに設けられたアダプタ１７Ａの開口端から流路１４内に進入させ、ピペットチップＰ内に調整された検体を吸引して充填する。そして、図４に示す軌跡Ｌ５のように、ピペットチップＰを上昇させてアダプタ１７Ａから離間させた後、貫通溝２５に沿って検出側貫通孔２４まで移動させる。ここで、ピペットチップＰの先端が貫通溝２５の開口端から蓋体３の外部に露出しないようにして移動させる。

続いて、図４に示す軌跡Ｌ６のように、ピペットチップＰを下降させて先端部を検出凹部１８に進入させ、ピペットチップＰ内に充填された検体を検出凹部１８内に供給する。その後、同様の手順により他の検出凹部１８内に検体を供給する。これにより、検体と検出凹部１８内に収容された検出用試薬とをハイブリダイゼーションなどにより反応させる。
この後、あらかじめ検体または核酸プローブに付した標識物質（例えば、蛍光物質）の有無を、例えば反応容器１の検出部８の裏面側などから検出する発光検出を行う。
以上のようにして、反応容器１を用いた生化学反応試験を行う。

以上のように構成された蓋体３及び反応容器１によれば、ピペットチップＰの先端が貫通溝２５の開口端よりも蓋体３の外部に露出しないように貫通溝２５内で移動させることで、容器本体２の周囲への汚染を抑制できる。したがって、クリーニングを行う必要がなくなり、試験を容易に行うことができる。
また、収容側貫通孔２２、反応側貫通孔２３及び検出側貫通孔２４のそれぞれの開口部の直径を貫通溝２５の幅よりも大きくすることで、各貫通孔の形成方向においてピペットチップＰが円滑に移動できる。
しかも、単一の基材５に対して、試薬収容部６と反応部７と検出部８とを備えているので、一連の反応工程及び検出工程を連続的に効率よく実行することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、ピペットチップを用いて分注を行っているが、注射針など、他の分注手段を用いてもよい。
また、蓋体の基材の厚さは、分注作業中に各貫通孔や貫通溝の開口端からピペットチップなどの先端が蓋体の外部に露出しないように移動できれば、適宜変更してもよい。さらに、蓋体は、基材としてプラスチックを用いているが、耐熱性や検出部における検出性が維持できれば、他の材料を用いて形成してもよい。
また、収容側貫通孔、反応側貫通孔及び検出側貫通孔の開口形状は、それぞれ円形に限らず、他の形状であってもよい。
また、各貫通孔の開口部の直径や貫通溝の幅は、使用する分注手段などに応じて適宜変更してもよい。

また、容器本体が試薬収容部と反応部と検出部とを備えているが、少なくとも試薬収容部と検出部とを備えていればよい。
また、容器本体は、例えば、試薬の種類や数、検体の種類や数などに応じて、複数の試薬収容部と複数の反応部と複数の検出部とを備える構成としてもよい。
また、容器本体の基材は、試薬収容凹部や溝部、検出凹部を射出成形法によって形成しているが、基材の厚さは設計に応じて適宜変更してもよく、切削加工法を用いて各凹部や溝部を形成してもよい。さらに、容器本体の基材としてプラスチックを用いているが、耐熱性、耐薬品性、成形加工性などを有していれば、ガラスなど他の材料を用いて形成してもよい。
また、反応部の流路は、基材に形成された溝部の開口端をフィルムで覆うことによって形成されているが、溝部の開口部を基材と同質の材料を用いて形成した他の基材で覆うことや、基材に各開口部を連通する流路状の貫通孔を設けることによって形成されてもよい。
また、反応部は、流路状の反応部に限らず、試薬収容凹部や検出凹部と同様に、基材に形成された凹部によって構成されてもよい。
また、反応部にはアダプタを設けているが、反応試薬供給工程や封止工程において流路内に供給した反応試薬が開口部から押し流されなければ、設けなくてもよい。
また、反応部には、封止液としてミネラルオイルを加えているが、反応試薬より比重が軽ければ他の溶液を加えてもよい。
また、検体ＤＮＡまたは抗原などは反応部内に固定してもよいし、固定させずに保持させておくだけでもよい。
また、あらかじめ試薬収容部の各試薬収容凹部に反応試薬などを収容し、検出部の検出凹部内にプローブ核酸を収容しているが、生化学反応装置に試薬収容装置を設け、この試薬収容装置を用いて試薬収容部に反応試薬などを収容すると共に検出部にプローブ核酸を収容してもよい。

また、アニーリング工程と伸長反応工程とを順次実行しているが、アニーリング工程及び伸長反応工程を同時に実行してもよい。このとき、温度制御装置により反応部の温度状態を、所定時間（例えば、１分〜５分など）にわたって所定温度（例えば、５０℃〜７０℃程度）となるように制御することで、各種のプライマー（つまり、ＤＮＡの断片）を所望の遺伝子配列と結合させると共に、ＤＮＡポリメラーゼによる相補鎖合成を行う。
また、ＰＣＲを、マルチプレックスＰＣＲとしてもよい。このマルチプレックスＰＣＲでは、プライマーのミスアニーリングやオリゴマー化の発生を抑制するために反応試薬が相対的に高温状態になってから伸長反応工程の実行を開始するホットスタート法を適用することが好ましい。

また、生化学反応装置は、抗原抗体反応及びＤＮＡ反応の検出など、さまざまな生化学系の反応用として用いることができる。
抗原抗体反応による抗原検出の場合、例えば、あらかじめ反応部内に抗原を含む試薬を添加し、抗原または抗体に標識物質を付しておくことで、反応の有無を検出できる。ここで、標識物質としては、蛍光などの発光物質が一般的に用いられる。

また、ＤＮＡの検出の場合、例えば、あらかじめ検出部内に核酸プローブを用意しておき、次に、検体ＤＮＡをウェル状の検出部に供給して核酸プローブと検体ＤＮＡとのハイブリダイゼーション反応により、ＤＮＡの検出を行うことができる。また、検体ＤＮＡとして、血液などから抽出したＤＮＡをＰＣＲ法、ＬＡＭＰ法などにより調整したものを用いることができる。また、核酸プローブとして配列の異なる核酸を複数用意することで検体ＤＮＡがどのような配列であるかを検出することができる。
さらに、生化学反応装置は、ＳＮＰ（Single Nucleotide Polymorphism：一塩基遺伝子多型）の解析用いることができる。このとき、プローブ核酸やその検出に用いる物質は複数あってもよく、それらの物質の一つが標識されていればよい。

また、標識物質は、結合したプローブ核酸と検体ＤＮＡに特異的に作用するものを反応後に加えることもできる。このようなものとしては、インターカレーターなどがある。また、ここでいう標識物質としては、間接的なものも含まれる。すなわち、蛍光物質などに結合する物質を標識物質として検体ＤＮＡに結合させておき、後から蛍光物質を加えてもよい。

また、多段階反応を行ってＳＮＰまたはＤＮＡを検出してもよい。例えば、インベーダー・アッセイ法（サードウェイブテクノロジーズＩｎｃ（米国ウィスコンシン州マディソン市））を用いてもよい。これによりＳＮＰ解析の具現化を図ることが可能となる。
この場合、検体ＤＮＡの検出に用いるプローブ核酸などの物質が複数種でもよく、あらかじめ検出部内に少なくとも１種の物質を入れておき、その後、検体ＤＮＡと他の物質とを同時または順次注入し、反応を行ってもよい。

本発明の一実施形態における反応容器を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 図１の容器本体を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。 生化学反応装置の構成を示すブロック図である。 生化学反応試験におけるピペットチップの移動軌跡を説明する概略図である。

符号の説明

１ 反応容器
２ 容器本体（収容容器本体）
３ 蓋体（反応容器用蓋体）
５ 基材
６ 試薬収容部
７ 反応部
８ 検出部
１５Ａ、１５Ｂ 開口部
２１ 基材
２２ 収容側貫通孔
２３ 反応側貫通孔
２４ 検出側貫通孔
２５ 貫通溝

Claims (7)

1. 基材の一面に形成された開口部を有し、反応試薬を収容する試薬収容部と、検出試薬を収容する検出部とを備える反応容器本体の一面に配置可能であり、
   前記試薬収容部の開口部に対応する位置に形成された収容側貫通孔と、前記検出部の開口部に対応する位置に形成された検出側貫通孔と、前記収容側貫通孔及び前記検出側貫通孔を接続し前記試薬収容部および前記検出部に対して分注を行うピペットチップの先端が挿入されて内部を移動可能な貫通溝とが設けられていることを特徴とする反応容器用蓋体。
2. 前記収容側貫通孔の開口部に内接する円の直径が、前記貫通溝の幅よりも広いことを特徴とする請求項１に記載の反応容器用蓋体。
3. 前記検出側貫通孔の開口部に内接する円の直径が、前記貫通溝の幅よりも広いことを特徴とする請求項１または２に記載の反応容器用蓋体。
4. 前記貫通溝によって前記収容側貫通孔及び前記検出側貫通孔と接続される反応側貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の反応容器用蓋体。
5. 前記反応側貫通孔の開口部に内接する円の直径が、前記貫通溝の幅よりも広いことを特徴とする請求項４に記載の反応容器用蓋体。
6. 基材の一面に形成された開口部を有して反応試薬を収容する試薬収容部と、検出試薬を収容する検出部とを有する反応容器本体を備え、
   前記一面に、請求項１から３のいずれか１項に記載の反応容器用蓋体が配置されていることを特徴とする反応容器。
7. 基材の一面に形成された開口部を有して反応試薬を収容する試薬収容部と、検出試薬を収容する検出部と、反応部とを有する反応容器本体を備え、
   前記一面に、請求項４または５に記載の反応容器用蓋体が配置され、
   前記反応部が、前記反応側貫通孔と対応する位置に設けられていることを特徴とする反応容器。
   

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