JP4947057B2 - 反応容器プレート及びその反応処理装置 - Google Patents
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Description
そこで本発明は、反応容器プレートの外部からの異物の進入や、外部への環境汚染を防ぐことができる反応容器プレート及びその反応容器プレートの処理装置を提供することを目的とするものである。
さらに、上記導入流路に連続して設けられた密閉可能なドレイン空間を上記反応容器の配置位置とは異なる位置に備え、上記エアー抜き流路は上記ドレイン空間に接続されているようにしてもよい。
上記導入孔の狭くなっている部分の内径は1μm(マイクロメートル)〜2mm(ミリメートル)である例を挙げることができる。
さらに、上記サンプル容器は、尖端の鋭利な分注器具により貫通でき、かつ貫通後に上記分注器具を引き抜くとその貫通孔を弾性によって閉じることのできる弾性部材によって密封されているようにしてもよい。
さらに、上記サンプル容器に予めサンプル前処理液又は試薬が収容されているようにしてもよい。
反応容器は少なくとも呈色反応、酵素反応、蛍光や化学発光又は生物発光を生じる反応のいずれかの反応を行なうためのものとすることができる。
さらに、上記シリンジを上記導入流路又は上記サンプル容器に切り替えて接続するための切替えバルブを備えているようにしてもよい。
さらに、上記シリンジを上記導入流路、上記サンプル容器又は上記試薬容器に切り替えて接続するための切替えバルブを備えているようにしてもよい。
さらに、上記ロータリー式バルブはその回転中心に上記シリンジにつながるポートを備え、上記シリンジは上記ロータリー式バルブ上に配置されているようにしてもよい。
遺伝子増幅反応にはPCR法やLAMP法などを含む。DNAを増幅するPCR法に着目すれば、前処理なしで血液などのサンプルから直接PCR反応を行なわせる方法も提案されている。そこでは、遺伝子を含むサンプル中の目的とする遺伝子を増幅する核酸合成法において、遺伝子を含むサンプル中の遺伝子包含体もしくは遺伝子を含むサンプルそのものを遺伝子増幅反応液に添加して、添加後の該反応液のpHが8.5−9.5(25℃)で遺伝子を含むサンプル中の目的とする遺伝子を増幅する(特許文献2参照。)。
また、上記プローブは蛍光標識されたものでもよい。
さらに、シリンジを導入流路又はサンプル容器に切り替えて接続するための切替えバルブを備えているようにすれば、シリンジ及び切替えバルブにより、サンプル容器内の液体の攪拌や、サンプル容器内の液体の上記導入流路への導入を行なうことができる。
さらに、シリンジを導入流路、サンプル容器又は試薬容器に切り替えて接続するための切替えバルブを備えているようにすれば、サンプル容器内の液体の攪拌や、サンプル容器内の液体の導入流路又は試薬容器への導入、試薬容器内の液体の導入流路への導入を行なうことができる。
さらに、ロータリー式バルブはその回転中心にシリンジにつながるポートを備え、シリンジはロータリー式バルブ上に配置されているようにすれば、上記ポート−シリンジ間の流路を短くする又は無くすことができ、構造が簡単になる。さらに、切替えバルブ上の領域を有効に利用することができ、シリンジを切替えバルブ上とは異なる領域に配置する場合に比べて、反応容器プレートの平面サイズの縮小化を図ることもできる。
3 容器ベース
5 反応容器
11 流路ベース
11a 凸部
11b 導入孔
12 導入孔
12a 流路
12b 流路
13 流路カバー
15 導入流路
17 サンプル容器
19 試薬容器
33 シリンジ
47 切替えバルブ
59 流路ベース
60 導入孔
60a 流路
60b 流路
図1から図5を参照して反応容器プレートの一実施例について説明する。
流路ベース11は凸部11aの先端部から反対側の面に貫通している導入孔11bを凸部11aの形成位置ごとに備えている。導入孔11bは流路ベース11材料の弾力により、液体を通さない程度に閉じている。
ロータアッパー43は、流路15a,17a,19a,21aのいずれかに接続される1つの貫通穴と、シール板41の貫通溝に対応して表面に設けられた溝と、中心に設けられシリンジ流路33cに連通する貫通孔を備えている。
ロータベース45はその表面に、ロータアッパー43の中心と周縁部に配置された2つの貫通孔を接続するための溝を備えている。
図1Aに示した切替えバルブ47の状態はシリンジ流路33cが流路15a,17a,19a,21aのいずれにも接続されず、エアー抜き流路35も流路15b,17b,19b,21b,35のいずれとも接続されていない初期状態を示している。流路15a,15bはいずれのポートとも接続されていないので、導入流路15は密閉された状態になっている。
図7に示すように、図1Aに示した切替えバルブ47の状態から切替えバルブ47を回転させてサンプル流路17aとシリンジ流路33cを接続し、エアー抜き流路17bをエアー抜き流路35に接続する。このとき、エアー抜き流路19b,21bもエアー抜き流路35に接続される。
切替えバルブ47の接続位置が図9に示した位置の状態で、図10Bに示すように、付勢機構55を反応容器プレート1側へ移動させると、第2ユニット55bよりも反応容器プレート1側に配置された第1ユニット55aが流路カバー13の反応容器5の周囲に対応する部分を流路ベース11に押し付ける。これにより、導入孔11b上を含んで反応容器5上で、混合液57が収容された密閉導入流路空間が形成される。
さらに付勢機構55を反応容器プレート1側へ移動させると、第2ユニット55bが密閉導入流路空間上の流路カバー13を流路ベース11側へ付勢する。これにより、密閉導入流路空間の内圧が上昇し、導入孔11bが弾性的に開き、混合液57が反応容器5内に分注される。このとき、反応容器5はエアー抜き流路5a、エアー層5b及びドレイン流路15b及びドレイン空間15cを介してエアー抜き流路35に接続されており、反応容器5内の気体はエアー抜き流路5a側へ移動できるようになっているので、反応容器5の内圧の上昇を低減することができ、混合液57が反応容器5内に分注されやすくなっている。
温調機構51により反応容器5を過熱してワックス9を融解させて混合液57と試薬7を反応させる。なお、混合液57を反応容器5内に分注する前に、温調機構51により反応容器5を過熱してワックス9を融解させておき、反応容器5内に分注時にワックス9が融解しているようにしてもよい。
反応容器5内への液体の分注時には、図10Bに示したのと同様に、流路12bが弾性的に開き、液体が反応容器5内に分注される。
また、反応容器5内の試薬は乾燥試薬でもよい。
また、サンプル容器17内や反応容器5内に予め試薬は収容されていなくてもよい。
また、流路ベース11は必ずしも凸部11aを備えていなくてもよい。
また、導入流路15に導入される液体に遺伝子が含まれている場合、反応容器5内にその遺伝子と反応するプローブを備えているようにしてもよい。
Claims (23)
- 基板表面に開口部をもつ反応容器を複数個備えた容器ベースと、
前記容器ベースの表面に前記反応容器を覆って配置された流路ベースであって、該流路ベースは前記反応容器のそれぞれの位置で表面から裏面に貫通して形成された反応容器ごとの導入孔をもつ流路ベースと、
前記流路ベース上に配置され、前記流路ベースと対向する面に空間を備え、その空間と前記流路ベースの表面により全ての前記導入孔上を通るように構成された1つの共通の導入流路を形成するための流路カバーを備え、
前記導入流路は密閉可能に形成されており、
前記流路カバーは前記導入流路において前記導入孔のそれぞれに対向する部分に前記導入孔側が凹んだ凹部を有する可撓部を備え、前記可撓部は前記凹部の反対側から前記流路ベース側に上方から垂直方向に機械的に押しつけられることにより変形できるものであり、
前記導入孔のそれぞれは、前記導入流路内が前記導入流路に液体が導入されるときの導入圧力状態では液体を通さず、前記導入流路が密閉された状態で前記可撓部が押しつけられて変形し前記導入流路内が前記導入圧力よりも大きく加圧された加圧状態のときに前記導入流路内の液体を前記反応容器側に通すように形成されており、
前記導入流路に液体が導入された後、前記流路カバーの前記可撓部が前記流路ベース側に押しつけられることにより前記導入流路内が加圧状態にされて前記導入流路内の液体が前記導入孔のそれぞれを通って全ての前記反応容器に同時に注入される反応容器プレート。 - 前記反応容器に連通して設けられたエアー抜き流路をさらに備えている請求項1に記載の反応容器プレート。
- 前記導入流路に連続して設けられた密閉可能なドレイン空間を前記反応容器の配置位置とは異なる位置に備え、
前記エアー抜き流路は前記ドレイン空間に接続されている請求項2に記載の反応容器プレート。 - 前記導入孔の一部分の内径が前記流路カバー側の前記流路ベース表面での前記導入孔の内径に比べて狭くなっている請求項1、2又は3のいずれか一項に記載の反応容器プレート。
- 前記導入孔の狭くなっている部分の内径は1μm〜2mmである請求項4に記載の反応容器プレート。
- 前記流路ベースは前記反応容器プレートと対向する面に前記反応容器内に突出する凸部を備え、
前記凸部は先端部が基端部に比べて細くなっており、
前記導入孔は前記凸部を通って形成されている請求項1から5のいずれかに記載の反応容器プレート。 - 前記流路ベースは少なくとも前記導入孔及びその周囲部が弾性部材からなり、
前記導入孔は前記導入流路内が前記導入圧力状態では前記液体を通さない程度に弾性的に閉じており、前記導入流路内が前記加圧状態では前記液体を通す程度に弾性的に開くものである請求項1から6のいずれかに記載の反応容器プレート。 - 前記容器ベースはサンプル液を収容するためのサンプル容器も備えている請求項1から7のいずれかに記載の反応容器プレート。
- 前記サンプル容器は、尖端の鋭利な分注器具により貫通でき、かつ貫通後に前記分注器具を引き抜くとその貫通孔を弾性によって閉じることのできる弾性部材によって密封されている請求項8に記載の反応容器プレート。
- 前記サンプル容器に予めサンプル前処理液又は試薬が収容されている請求項9に記載の反応容器プレート。
- 前記容器ベースはサンプル液の反応に使用される試薬を予め収容しフィルムで封止されているか、又は開閉可能なキャップを備えて試薬を注入できるようになった1もしくは複数の試薬容器も備えている請求項1から10のいずれかに記載の反応容器プレート。
- 前記反応容器は少なくとも呈色反応、酵素反応、蛍光や化学発光又は生物発光を生じる反応のいずれかの反応を行なうためのものである請求項1から11のいずれかに記載の反応容器プレート。
- 前記容器ベースは遺伝子増幅反応を行なうための遺伝子増幅容器も備えている請求項1から12のいずれかに記載の反応容器プレート。
- 前記サンプル容器内の液体を攪拌し、もしくは前記サンプル容器内の液体を前記導入流路に導入し、又はそれらの両方を行なうためのシリンジを備えている請求項8から13のいずれかに記載の反応容器プレート。
- 前記シリンジを前記導入流路又は前記サンプル容器に切り替えて接続するための切替えバルブを備えている請求項14に記載の反応容器プレート。
- 前記シリンジは、前記サンプル容器内の液体を攪拌し、前記サンプル容器内の液体を前記導入流路又は前記試薬容器に導入し、もしくは前記試薬容器内の液体を前記導入流路に導入し、又はそれらの複数の処理を行なうものである請求項15に記載の反応容器プレート。
- 前記シリンジを前記導入流路、前記サンプル容器又は前記試薬容器に切り替えて接続するための切替えバルブを備えている請求項16に記載の反応容器プレート。
- 前記切替えバルブはロータリー式バルブである請求項15、16又は17に記載の反応容器プレート。
- 前記ロータリー式バルブはその回転中心に前記シリンジにつながるポートを備え、
前記シリンジは前記ロータリー式バルブ上に配置されている請求項18に記載の反応容器プレート。 - 遺伝子を含んだサンプルを測定するための反応容器プレートであり、前記反応容器で遺伝子増幅反応を行なうことができるようになっている請求項1から19に記載の反応容器プレート。
- 前記容器ベースは前記反応容器の底部から光学的に測定が可能なように光透過性の材質にて構成されている請求項1から20のいずれかに記載の反応容器プレート。
- 前記反応容器は、前記導入流路に導入される液体に遺伝子が含まれている場合にその遺伝子と反応するプローブを備えている請求項1から21のいずれか一項に記載の反応容器プレート。
- 請求項1から22に記載の前記反応容器プレートを処理するための反応処理装置であって、
前記流路カバーの前記可撓部を前記凹部の反対側から前記流路ベース側に上方から垂直方向に押しつけるための付勢機構を複数備え、
前記付勢機構のそれぞれは前記反応容器のそれぞれの周囲に対応する位置の前記流路カバーを弾性的に押さえつける第1ユニットと、前記反応容器のそれぞれの上方の前記可撓部を弾性的に押さえつける第2ユニットとを備えており、
前記付勢機構を反応容器プレート側へ移動させるとき前記第2ユニットが前記可撓部を押さえつける前に前記第1ユニットが前記流路カバーを前記流路ベースに押さえつけるように、前記第1ユニットが前記第2ユニットよりも反応容器プレート側に配置されている反応処理装置。
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