JP4947140B2 - 反応容器プレート及び反応処理方法 - Google Patents

Description

本発明は生物学的分析、生化学的分析、又は化学分析一般の分野において、医療や化学の現場において各種の解析や分析を行なうのに適する反応容器プレート及びその反応容器プレートを処理するための反応処理方法に関するものである。

生化学的分析や通常の化学分析に使用する小型の反応装置としては、マイクロマルチチャンバ装置が使用されている。そのような装置としては、例えば平板状の基板表面に複数のウエルを形成したマイクロタイタープレートなどのマイクロウエル反応容器プレートが用いられている（例えば特許文献１を参照。）。

また、微量の液体を定量的に扱うことができる微量液体秤取構造として、第１流路及び第２流路と、上記第１流路の流路壁に開口する第３流路と、第２流路の流路壁に開口して第３流路の一端と第２流路を連結し第３流路よりも相対的に毛管引力が働きにくい性質を第４流路とを有する構造を備えたものがある（例えば特許文献２，３を参照。）。その微量液体秤取構造によれば、第１流路に導入された液体が第３流路内に引き込まれた後、第１流路に残存する上記液体を取り除き、第３流路の容積に応じた体積の液体を第２流路に秤取することができる。

特開２００５−１７７７４９号公報 特開２００４−１６３１０４号公報 特開２００５−１１４４３０号公報 特許第３４５２７１７号公報

従来のマイクロウエル反応容器プレートは、使用時には反応容器プレートの上面は大気に開放された状態となる。そのため、サンプルに外部から異物が進入する恐れがあるし、逆に反応生成物が外部の環境を汚染することもありうる。

また、特許文献２，３に開示された微量液体秤取構造では、第１流路の両端及び第２流路の両端に液体導入用のポートが形成されているが、それらのポートは大気に開放されており、それらのポートを介して反応生成物が外部の環境を汚染することもありうる。

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を用いた反応処理方法を提供することを目的とするものである。

本発明にかかる反応容器プレートは、封止された反応容器と、上記反応容器に接続された反応容器流路と、上記反応容器とは別途設けられた封止された封止容器を備え、上記封止容器はサンプル液を収容するためのサンプル容器であり、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封止されているものである。
反応容器及びサンプル容器は封止されているので、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。

さらに、封止された封止容器からなり、サンプル液を収容するためのサンプル容器を備えているので、サンプルを収容するための容器を別途準備する必要がなくなる。
さらに、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ので、弾性部材を介してサンプル容器内にサンプル液を注入することができ、その後サンプル液がサンプル容器外に漏れるのを防止することができる。

本発明の反応容器プレートにおいて、上記弾性部材は、シリコーンゴム、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、フッ素系エラストマーのうちのいずれかによって形成されている例を挙げることができる。

ところで、サンプル容器内に液体が収容されている場合、上記弾性部材のみによってサンプル容器が封止されている構造では反応容器プレートの長期保存時にその液体が蒸発してしまうことが考えられる。

そこで、上記サンプル容器は上記弾性部材の上面又は下面に配置された、上記分注器具により貫通できるフィルムによっても封止されているようにしてもよい。

また、上記反応容器及び上記封止容器とは別途設けられ封止されているサンプル容器空間部と、一端が上記サンプル容器に接続され、他端が上記サンプル容器空間部に接続されたサンプル容器空間部流路をさらに備えているようにしてもよい。

さらに、サンプル容器空間部流路の一部分は、上記サンプル容器と上記サンプル容器空間部で圧力差がない状態で上記サンプル容器の液密を保つための細孔により構成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。

上記サンプル容器とは別に、上記封止容器からなる試薬容器を１つ又は複数備えているようにしてもよい。上記試薬容器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ている。試薬容器を被って試薬を封止しているフィルムは尖端の鋭利な分注器具で貫通可能なものであるものを例として挙げることができる。

本発明の反応容器プレートが遺伝子の分析を対象とする場合には、上記封止容器からなり遺伝子増幅反応を行なうための遺伝子増幅容器を備えていることが好ましい。遺伝子増幅容器は所定の温度サイクルで温度制御するのに適した形状になっていることが好ましい。なお、反応容器を遺伝子増幅部とすることもできる。

上記封止容器に接続された封止容器流路と、液体を送液するためのシリンジと、上記シリンジを上記反応容器流路又は上記封止容器流路に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。

上記切替えバルブの例としてはロータリー式バルブを挙げることができる。
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。

本発明の反応容器プレートの具体的な流路構成例として、上記反応容器に接続された反応容器エアー抜き流路をさらに備え、上記反応容器流路は、貼り合わされた２枚の部材の接合面に形成された溝、又は上記溝及び両方の若しくはいずれかの上記部材に形成された貫通孔からなり、かつ、主流路と、上記主流路から分岐した所定容量の計量流路と、一端が上記計量流路に接続され他端が上記反応容器に接続された注入流路を備え、上記主流路及び上記反応容器エアー抜き流路は密閉可能になっており、上記注入流路は上記計量流路よりも細く形成されて上記主流路及び上記計量流路に液体が導入されるときの液体導入圧力状態並びに上記主流路内の上記液体がパージされるときのパージ圧力状態では上記液体を通さず、それらよりも加圧状態で上記液体を通すものを挙げることができる。

本発明にかかる反応容器プレートを用いた反応処理方法は、上記流路構成例の本発明の反応容器プレートを用いた反応処理方法であって、上記導入圧力で上記主流路及び上記計量流路に液体を充填し、上記主流路に気体を流して上記計量流路内に上記液体を残存させつつ上記主流路内の上記液体を排出し、上記主流路内を上記導入圧力よりも大きく陽圧に若しくは上記反応容器内を陰圧に又は上記陽圧及び上記陰圧の両方にすることにより上記注入流路を介して上記計量流路内の上記液体を上記反応容器に注入する。

ここで、「注入流路は計量流路よりも細く形成されている」とは、注入流路が複数の流路により構成されている場合には、注入流路を構成する複数の流路がそれぞれ計量流路よりも細く形成されていることを意味する。

上記流路構成例の反応容器プレートでは、主流路及び反応容器エアー抜き流路は密閉可能になっているので、反応容器プレートの外部からの異物の進入や、液体の外部への環境汚染を防ぐことができる。

上記流路構成例の反応容器プレートにおいて、上記注入流路の水滴に対する接触角は９０度以上であり、上記注入流路と上記計量流路の境界の面積は１〜１０００００００μｍ²（平方マイクロメートル）である例を挙げることができる。ここで、注入流路が複数の流路により構成されている場合には、上記面積は注入流路を構成する複数の流路のそれぞれの上記計量流路との境界の面積を意味する。

複数の上記反応容器を備え、それらの反応容器ごとに上記計量流路及び上記注入流路を備え、上記主流路に複数の上記計量流路が接続されているようにしてもよい。

上記注入流路の上記他端は上記反応容器の内側上面に突出して形成された凸部の先端に配置されており、上記凸部は先端部が基端部に比べて細くなっている例を挙げることができる。

上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とすることができる。

本発明の反応容器プレートを、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とする場合には、予め遺伝子増幅反応を行なったサンプルをこの反応容器プレートに導入してもよく、又はこの反応容器プレートの反応容器が遺伝子増幅反応を行なうことができるように、予め遺伝子増幅試薬が収容されるか、遺伝子増幅試薬を分注するように構成することができる。

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４参照。）。

上記反応容器はその底部又は上方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ようにしてもよい。

上記反応容器は上記反応容器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ようにしてもよい。
さらに、上記プローブは蛍光標識されたものでもよい。

本発明の反応容器プレートでは、封止された反応容器と、反応容器に接続された反応容器流路と、反応容器とは別途設けられた封止された封止容器を備えているようにしたので、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。
さらに、サンプル容器を備えているので、サンプルを収容するための容器を別途準備する必要がなくなる。

さらに、封止容器はサンプル液を収容するためのサンプル容器であり、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封止されているので、弾性部材を介してサンプル容器内にサンプル液を注入することができ、その後サンプル液がサンプル容器外に漏れるのを防止することができる。

この反応容器プレートが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となっている場合には、この反応容器プレートに注入され反応容器に導入されたサンプルを密閉系で扱うことができるようになるので、この反応容器プレートの外側の環境を汚染することがなく、また外部からの侵入物によってサンプルが汚染されることを防止することもできる。

本発明の反応容器プレートにおいて、サンプル容器は弾性部材の上面又は下面に配置された、上記分注器具により貫通できるフィルムによっても封止されているようにすれば、フィルムによっても、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。さらに、サンプル容器内に液体が収容されている場合にその液体の蒸発を上記フィルムにより防止することができ、サンプル容器内に液体が予め収容されている未使用の反応容器プレートの長期保存に特に有効である。

また、反応容器及び封止容器とは別途設けられ封止されているサンプル容器空間部と、一端がサンプル容器に接続され、他端がサンプル容器空間部に接続されたサンプル容器空間部流路をさらに備えているようにしてもよい。これにより、分注器具が弾性部材を介してサンプル容器内に配置されたときのサンプル容器内圧の上昇、及び分注器具からサンプル容器内にサンプル液を注入するときのサンプル容器内圧の上昇をサンプル容器空間部により緩和することができ、サンプル容器へのサンプル液の注入を円滑に行なうことができるようになる。

さらに、サンプル容器空間部流路の一部分は、サンプル容器とサンプル容器空間部で圧力差がない状態でサンプル容器の液密を保つための細孔により構成されているようにすれば、サンプル容器内の液体がサンプル容器空間部流路を介してサンプル容器空間部に流れ込むのを防止することができる。

この構成は、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場合に特に有効である。そして、サンプル容器にサンプル前処理液又は試薬を分注する必要がなくなる。

サンプル容器とは別に、封止容器からなる試薬容器を１つ又は複数備え、試薬容器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ているようにすれば、試薬を収容するための容器を別途準備する必要がなくなる。

封止容器からなり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ようにすれば、測定対象の遺伝子を微量にしか含んでいないサンプル液でもＰＣＲ法やＬＡＭＰ法など遺伝子増幅反応によって反応容器プレート上で遺伝子を増幅して分析精度を高めることができるようになる。

また、封止容器に接続された封止容器流路と、液体を送液するためのシリンジと、シリンジを主流路又は封止容器流路に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、そのシリンジ及び切替えバルブを用いて封止容器内の液体を主流路に注入することができる。

切替えバルブはロータリー式バルブとすることができる。その場合、ロータリー式バルブの回転中心にシリンジにつながるポートを配置すれば、流路構成が簡単になる。

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。

本発明の反応容器プレートの具体的な流路構成例として、反応容器に接続された反応容器エアー抜き流路をさらに備え、反応容器流路は、貼り合わされた２枚の部材の接合面に形成された溝、又は溝及び両方の若しくはいずれかの上記部材に形成された貫通孔からなり、かつ、主流路と、主流路から分岐した所定容量の計量流路と、一端が計量流路に接続され他端が反応容器に接続された注入流路を備え、主流路及び反応容器エアー抜き流路は密閉可能になっており、注入流路は計量流路よりも細く形成されて主流路及び計量流路に液体が導入されるときの導入圧力状態並びに主流路内の上記液体がパージされるときのパージ圧力状態では上記液体を通さず、それらよりも加圧状態で上記液体を通すものであるようにし、本発明の反応処理方法では本発明の反応容器プレートを用いるようにすれば、反応容器プレートの外部からの異物の進入や、液体の外部への環境汚染を防ぐことができる。

さらに、反応容器に接続された反応容器エアー抜き流路を備えているので、注入流路を介しての反応容器への液体の注入の際に反応容器と反応容器エアー抜き流路の間で気体を流通させることができる。これにより、反応容器への液体の注入を円滑に行なうことができる。また、反応容器エアー抜き流路は、反応容器への液体の注入の際に、反応容器エアー抜き流路から反応容器内の気体を吸引して反応容器内を減圧させて液体を注入させる注入方法に用いることもできる。

本発明の反応容器プレートにおいて、計量流路及び注入流路の水滴に対する接触角は９０度以上であり、注入流路と計量流路の境界の面積は１〜１０００００００μｍ²であるようにすれば、主流路及び計量流路に液体が導入されるときに液体が注入流路に浸入しにくくなり、主流路及び計量流路に液体を導入するときの導入圧力を大きくすることができる。

また、複数の反応容器を備え、それらの反応容器ごとに計量流路及び注入流路を備え、主流路に複数の計量流路が接続されているようにすれば、複数の計量流路に液体を順次導入することができ、その後、注入流路を介して複数の反応容器に液体を同時に注入することができる。

注入流路の他端は反応容器の内側上面に突出して形成された凸部の先端に配置されており、凸部は先端部が基端部に比べて細くなっているようにすれば、注入流路を通って反応容器に注入される液体が反応容器に滴下しやすくなる。

また、本発明の反応容器プレートが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る場合、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れば、反応容器プレート外で遺伝子増幅反応を行なったサンプルを準備する必要がなくなる。

また、反応容器はその底部又は上方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ようにすれば、反応容器内の液体を他の容器へ移動させることなく光学的に測定することができる。

また、反応容器は反応容器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ようにすれば、反応容器内でプローブに対応する塩基配列をもつ遺伝子の検出を行なうことができる。

反応容器プレートの一実施例を示す概略的な平面図である。 図１ＡのＡ−Ａ位置での断面にベローズ、ドレイン空間、計量流路、注入流路及びサンプル容器エアー抜き流路の断面を加えた概略的な断面図である。 同実施例を分解して示す断面図及び切替えバルブの概略的な分解斜視図である。 同実施例の１つの反応容器近傍を示す概略的な平面図である。 同実施例の１つの反応容器近傍を示す概略的な斜視図である。 同実施例の１つの反応容器近傍を示す概略的な断面図である。 同実施例のサンプル容器を拡大して示す平面図である。 図４ＡのＢ−Ｂ位置での断面図である。 図４ＡのＢ’−Ｂ’位置での断面図である。 同実施例の試薬容器を拡大して示す平面図である。 図５ＡのＣ−Ｃ位置での断面図である。 同実施例のエアー吸引用容器を拡大して示す平面図である。 図６ＡのＤ−Ｄ位置での断面図である。 反応容器プレートを処理するための反応処理装置を反応容器プレートとともに示した概略的な断面図である。 サンプル容器からサンプル液を反応容器に導入する動作を説明するための平面図である。 図８に続く動作を説明するための平面図である。 図９に続く動作を説明するための平面図である。 図１０に続く動作を説明するための平面図である。 図１１に続く動作を説明するための平面図である。 図１２に続く動作を説明するための平面図である。 図１３に続く動作を説明するための平面図である。 反応容器プレートの他の実施例の反応容器近傍を拡大して示す概略的な断面図である。 反応容器プレートのさらに他の実施例の反応容器近傍を拡大して示す概略的な断面図である。 反応容器プレートのさらに他の実施例の反応容器近傍を拡大して示す概略的な断面図である。

符号の説明

１ 反応容器プレート
３ 容器ベース
５ 反応容器
１１ 流路ベース
１３ 主流路
１５ 計量流路
１７ 注入流路
１９，２１ 反応容器エアー抜き流路
３５ サンプル容器
３５ｂ，３５ｄ，３５ｅ サンプル容器エアー抜き流路
３６ サンプル容器空間部
３６ａ，３６ｂ サンプル容器空間部流路
３７ 試薬容器
３７ｂ，３７ｄ，３７ｅ 試薬容器エアー抜き流路
３９ エアー吸引用容器
３９ｂ，３９ｄ，３９ｅ エアー吸引用容器エアー抜き流路
４０ フィルム
４１ セプタム（弾性部材）
５１ シリンジ
６３ 切替えバルブ
７３ 流路スペーサ
７５ 凸部
７７ 注入流路
７９ 反応容器エアー抜き流路

図１Ａ、図１Ｂは反応容器プレートの一実施例を示す図である。図１Ａは概略的な平面図である。図１Ｂは図１ＢのＡ−Ａ位置での断面に計量流路１５、注入流路１７、反応容器エアー抜き流路１９，２１、液体ドレイン空間２９、エアードレイン空間３１及びベローズ５３の断面を加えた概略的な断面図である。図２はこの実施例を分解して示す断面図及び切替えバルブの概略的な分解斜視図である。図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃはこの実施例の１つの反応容器近傍を示す概略図である。図３Ａは平面図である。図３Ｂは斜視図である。図３Ｃは断面図である。図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃはサンプル容器を拡大して示した図である。図４Ａは平面図である。図４Ｂは図４ＡのＢ−Ｂ位置での断面図である。図４Ｃは図４ＡのＢ’−Ｂ’位置での断面図である。図５Ａ、図５Ｂは試薬容器を拡大して示した図である。図５Ａは平面図である。図５Ｂは図５ＡのＣ−Ｃ位置での断面図である。図６Ａ、図６Ｂはエアー吸引用容器を拡大して示した図である。図６Ａは平面図である。図６Ｂは図６ＡのＤ−Ｄ位置での断面図である。
図１Ａから図６Ｂ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。

反応容器プレート１は容器ベース３の一表面に開口部をもつ複数の反応容器５を備えている。この実施例では６×６個の反応容器５が千鳥状に配列されている。反応容器５内に試薬７及びワックス９が収容されている。

反応容器５を含む容器ベース３の材質は特に限定されるものではないが、反応容器プレート１を使い捨て可能として用いる場合には、安価に入手可能な素材があることが好ましい。そのような素材として、例えばポリプロピレン、ポリカーボネートなどの樹脂素材が好ましい。反応容器５内の物質の検出を吸光度、蛍光、化学発光又は生物発光などにより行なう場合には、底面側から光学的な検出ができるようにするために光透過性の樹脂で形成されていることが好ましい。特に蛍光検出を行なう場合には、容器ベース３の材質として低自蛍光性（それ自身からの蛍光発生が少ない性質のこと）で光透過性の樹脂、例えばポリカーボネートなどの素材で形成されていることが好ましい。容器ベース３の厚さは０.２〜４.０ｍｍ（ミリメートル）、好ましくは１.０〜２.０ｍｍである。蛍光検出用の低自蛍光性の観点からは容器ベース３の厚さは薄い方が好ましい。

図１Ａ、図１Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃを参照して説明すると、容器ベース３上に反応容器５の配列領域を覆って流路ベース１１が配置されている。流路ベース１１は例えばＰＤＭＳやシリコーンゴムからなる。流路ベース１１の厚みは例えば１.０〜５.０ｍｍである。流路ベース１１は容器ベース３との接合面に溝を備えている。その溝と容器ベース３の表面によって、主流路１３、計量流路１５、注入流路１７、反応容器エアー抜き流路１９，２１、ドレイン空間エアー抜き流路２３，２５が形成されている。主流路１３、計量流路１５及び注入流路１７は反応容器流路を構成する。流路ベース１１の容器ベース３との接合面には、反応容器５上に配置された凹部２７も形成されている。図１Ａ、図３Ａ、図３Ｂでは流路ベース１１について溝及び凹部のみを図示している。

主流路１３は１本の流路からなり、すべての反応容器５の近傍を通るように折れ曲がって形成されている。主流路１３の一端は容器ベース３に設けられた貫通孔からなる流路１３ａに接続されている。流路１３ａは後述する切替えバルブ６３のポートに接続されている。主流路１３の他端は容器ベース３に形成された液体ドレイン空間２９に接続されている。主流路１３を構成する溝の寸法は例えば深さが４００μｍ（マイクロメートル）、幅が５００μｍである。また、主流路１３は、計量流路１５が接続されている位置の下流側の所定長さ部分、例えば２５０μｍの部分は幅が他の部分に比べて細く形成されており、例えばその幅は２５０μｍである。

計量流路１５は主流路１３から分岐して反応容器５ごとに設けられている。計量流路１５の主流路１３とは反対側の端部は反応容器５の近傍に配置されている。計量流路１５を構成する溝の深さは例えば４００μｍである。計量流路１５は内部容量が所定容量、例えば２.５μＬ（マイクロリットル）に形成されている。計量流路１５の主流路１３に接続されている部分の幅寸法は、上述の主流路１３の細くなっている部分よりも太く、例えば５００μｍに形成されている。これにより、主流路１３の一端から流れてくる液体に対して、計量流路１５が分岐している部分では主流路１３の方が計量流路１５よりも流路抵抗が大きくなっている。主流路１３の一端から流れてくる液体は、まず計量流路１５に流れ込み、計量流路１５が液体で充填された後、主流路１３の細くなっている部分を介して下流側へ流れるようになっている。

注入流路１７も反応容器５ごとに設けられている。注入流路１７の一端は計量流路１５に接続されている。注入流路１７の他端は反応容器５上に配置された凹部２７に接続されて反応容器５上に導かれている。注入流路１７は、反応容器５内と注入流路１７内で圧力差がない状態で反応容器５内の液密を保つ寸法で形成されている。この実施例では、注入流路１７は複数の溝により構成されており、その溝の寸法は例えば深さが１０μｍ、幅が２０μｍ、ピッチが２０μｍであり、５００μｍの幅領域に１３本の溝が形成されている。ここでは、注入流路１７を構成する溝と計量流路１５の境界の面積、すなわち注入流路１７を構成する溝の断面積は２００μｍ²である。また、凹部２７は深さが例えば４００μｍであり、平面形状は反応容器５よりも小さい円形である。

反応容器エアー抜き流路１９は反応容器５ごとに設けられている。反応容器エアー抜き流路１９の一端は反応容器５上に配置された凹部２７に注入流路１７とは異なる位置で接続されて反応容器５上に配置されている。反応容器エアー抜き流路１９は、反応容器５内と反応容器エアー抜き流路１９内で圧力差がない状態で反応容器５内の液密を保つ寸法で形成されている。反応容器エアー抜き流路１９の他端は反応容器エアー抜き流路２１に接続されている。この実施例では、反応容器エアー抜き流路１９は複数の溝により構成されており、その溝の寸法は例えば深さが１０μｍ、幅が２０μｍ、ピッチが２０μｍであり、５００μｍの幅領域に１３本の溝が形成されている。

反応容器エアー抜き流路２１はこの実施例では複数本設けられている。それぞれの反応容器エアー抜き流路２１には複数の反応容器エアー抜き流路１９が接続されている。反応容器エアー抜き流路２１は反応容器エアー抜き流路１９を容器ベース３に形成されたエアードレイン空間３１に接続するためのものである。反応容器エアー抜き流路２１を構成する溝の寸法は例えば深さが４００μｍ、幅が５００μｍである。

ドレイン空間エアー抜き流路２３は液体ドレイン空間２９を後述する切替えバルブ６３のポートに接続するためのものである。ドレイン空間エアー抜き流路２３の一端は液体ドレイン空間２９上に配置されている。ドレイン空間エアー抜き流路２３の他端は容器ベース３に設けられた貫通孔からなる流路２３ａに接続されている。流路２３ａは後述する切替えバルブ６３のポートに接続されている。ドレイン空間エアー抜き流路２３を構成する溝の寸法は例えば深さが４００μｍ、幅が５００μｍである。

ドレイン空間エアー抜き流路２５はエアードレイン空間３１を後述する切替えバルブ６３のポートに接続するためのものである。ドレイン空間エアー抜き流路２５の一端はエアードレイン空間３１上に配置されている。ドレイン空間エアー抜き流路２５の他端は容器ベース３に設けられた貫通孔からなる流路２５ａに接続されている。流路２５ａは後述する切替えバルブ６３のポートに接続されている。ドレイン空間エアー抜き流路２５を構成する溝の寸法は例えば深さが４００μｍ、幅が５００μｍである。

流路ベース１１上に流路カバー３３（図１Ａでの図示は省略している。）が配置されている。流路カバー３３は流路ベース１１を容器ベース３に固定するためのものである。流路カバー３３には反応容器５上の位置に貫通孔が形成されている。

図１Ａ、図１Ｂ、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃを参照して説明すると、反応容器５の配列領域及びドレイン空間２９，３１とは異なる位置で容器ベース３にサンプル容器３５、試薬容器３７及びエアー吸引用容器３９が形成されている。サンプル容器３５、試薬容器３７及びエアー吸引用容器３９は本発明の反応容器プレートの封止容器を構成する。

サンプル容器３５近傍の容器ベース３に、サンプル容器３５の底部から裏面に貫通しているサンプル流路３５ａと表面から裏面に貫通しているサンプル容器エアー抜き流路３５ｂが形成されている。サンプル容器３５の開口部周囲の容器ベース３上に突起部３５ｃが配置されている。サンプル容器エアー抜き流路３５ｂ上の突起部３５ｃに貫通孔からなるサンプル容器エアー抜き流路３５ｄが形成されている。突起部３５ｃの表面にサンプル容器３５とサンプル容器エアー抜き流路３５ｄを連通しているサンプル容器エアー抜き流路３５ｅが形成されている。

サンプル容器エアー抜き流路３５ｅは例えば幅５〜２００μｍ、深さ５〜２００μｍの寸法の１本又は複数本の細孔によって形成されており、サンプル容器３５内とサンプル容器エアー抜き流路３５ｄ内で圧力差がない状態でサンプル容器３５の液密を保つためのものである。突起部３５ｃ上にサンプル容器３５及びエアー抜き流路３５ｄを覆って例えばアルミニウムからなるフィルム４０が形成され、さらにその上に弾性部材であるセプタム４１が形成されている。フィルム４０は尖端が鋭利な分注器具により貫通できるものである。セプタム４１は例えばシリコーンゴムやＰＤＭＳ、ＥＰＤＭ、フッ素系エラストマーなどの弾性材料によって形成されており、尖端が鋭利な分注器具により貫通でき、かつ貫通後に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ができる。セプタム４１上にセプタム４１を固定するためのセプタムストッパ４３が配置されている。セプタムストッパ４３はサンプル容器３５上に開口部をもつ。この実施例ではサンプル容器３５内に予め試薬４５が収容されている。

サンプル容器３５はフィルム４０により封止されているので、サンプル容器３５内に収容されている試薬４５の蒸発を防止することができる。これにより、未使用の反応容器プレート１の長期保存が可能である。

サンプル容器３５の近傍で容器ベース３にサンプル容器空間部３６が形成されている。サンプル容器空間部３６の開口部周囲の容器ベース３上にも突起部３５ｃが配置されている。サンプル容器空間部３６上の突起部３５ｃに貫通孔からなるサンプル容器空間部流路３６ａが形成されている。サンプル容器３５とサンプル容器空間部流路３６ａの間の突起部３５ｃの表面にサンプル容器３５とサンプル容器空間部流路３６ａを連通しているサンプル容器空間部流路３６ｂが形成されている。サンプル容器空間部３６及びサンプル容器空間部流路３６ａ，３６ｂはフィルム４０及びセプタムストッパ４３で覆われて封止されている。サンプル容器空間部流路３６ｂの一部分の上にはフィルム４０を介してセプタム４１が配置されている。ここでは、サンプル容器空間部３６上、サンプル容器空間部流路３６ａ上、サンプル容器空間部流路３６ｂの一部分の上にはセプタム４１が配置されていないが、サンプル容器空間部３６上及びサンプル容器空間部流路３６ａ，３６ｂ上にセプタム４１が配置されていてもよい。

サンプル容器空間部流路３６ｂは例えば幅５〜２００μｍ、深さ５〜２００μｍの寸法の１本又は複数本の細孔によって形成されており、サンプル容器３５内とサンプル容器空間部３６内で圧力差がない状態でサンプル容器３５の液密を保つためのものである。

この実施例では、サンプル容器３５に連通しているサンプル容器空間部３６及びサンプル容器空間部流路３６ａ，３６ｂもフィルム４０により封止されているので、空間部３６及び流路３６ａ，３６ｂを介しての試薬４５の蒸発を防止することができる。

図５Ａ、図５Ｂに示すように、試薬容器３７近傍の容器ベース３に、試薬容器３７の底部から裏面に貫通している試薬流路３７ａと表面から裏面に貫通している試薬容器エアー抜き流路３７ｂが形成されている。試薬容器３７の開口部周囲の容器ベース３上に突起部３７ｃが配置されている。試薬容器エアー抜き流路３７ｂ上の突起部３７ｃに貫通孔からなる試薬容器エアー抜き流路３７ｄが形成されている。突起部３７ｃの表面に試薬容器３７と試薬容器エアー抜き流路３７ｄを連通している試薬容器エアー抜き流路３７ｅが形成されている。

試薬容器エアー抜き流路３７ｅは例えば幅５〜２００μｍ、深さ５〜２００μｍの寸法の１本又は複数本の細孔によって形成されており、試薬容器３７内と試薬容器エアー抜き流路３７ｄ内で圧力差がない状態で試薬容器３７の液密を保つためのものである。突起部３７ｃ上に試薬容器３７及びエアー抜き流路３７ｄを覆って例えばアルミニウムからなるフィルム４７が形成されている。試薬容器３７内に希釈水４９が収容されている。

図６Ａ、図６Ｂに示すように、エアー吸引用容器３９は試薬容器３７と同様の構成をもつ。すなわち、エアー吸引用容器３９近傍の容器ベース３に、エアー吸引用容器３９の底部から裏面に貫通しているエアー吸引用流路３９ａと表面から裏面に貫通しているエアー吸引用容器エアー抜き流路３９ｂが形成されている。エアー吸引用容器３９の開口部周囲の容器ベース３上にエアー吸引用容器エアー抜き流路３９ｄ，３９ｅを備えた突起部３９ｃが配置されている。突起部３９ｃ上に例えばアルミニウムからなるフィルム４７が形成されている。エアー吸引用容器３９内には液体及び固体は収容されておらず、エアーが充満している。

図１Ａ、図１Ｂ及び図２を参照して説明を続けると、反応容器５の配列領域、ドレイン空間２９，３１及び容器３５，３７，３９とは異なる位置の容器ベース３の表面にシリンジ５１が設けられている。シリンジ５１は容器ベース３に形成されたシリンダ５１ａとシリンダ５１ａ内に配置されたプランジャ５１ｂにより形成されている。容器ベース３にシリンダ５１ａの底部から裏面に貫通しているシリンジ流路５１ｃが形成されている。

容器ベース３には、反応容器５の配列領域、ドレイン空間２９，３１、容器３５，３７，３９及びシリンジ５１とは異なる位置にベローズ５３も設けられている。ベローズ５３は伸縮することにより内部容量が受動的に可変なものであり、例えば容器ベース３に設けられた貫通孔５３ａ内に配置されている。

反応容器５の配列領域とは異なる位置で容器ベース３の裏面に容器ボトム５５が取り付けられている。容器ボトム５５にはベローズ５３に連通する位置にエアー抜き流路５３ｂが設けられている。ベローズ５３は容器ボトム５５の表面に密着して接続されている。容器ボトム５５は流路１３ａ，２３ａ，２５ａ，３５ａ，３５ｂ，３７ａ，３７ｂ，３９ａ，３９ｂ，５１ｃ，５３ｂを所定のポート位置に導くためのものである。

容器ボトム５５の容器ベース３とは反対側の面に円盤状のシール板５７、ロータアッパー５９及びロータベース６１からなるロータリー式の切替えバルブ６３が設けられている。切替えバルブ６３はロック６５により容器ボトム５５に取り付けられている。

シール板５７は、その周縁部近傍に設けられ、流路１３ａ，３５ａ，３７ａ，３９ａのいずれかに接続される貫通孔５７ａと、それよりも内側の同心円上で流路２３ａ，２５ａ，３５ｂ，３７ｂ，３９ｂ，５３ｂのうち少なくとも２つ接続される貫通溝５７ｂと、中心に設けられ、シリンジ流路５１ｃに接続される貫通孔５７ｃを備えている。

ロータアッパー５９は、シール板５７の貫通孔５７ａと同じ位置に設けられた貫通孔５９ａと、シール板５７の貫通溝５７ｂに対応して表面に設けられた溝５９ｂと、中心に設けられた貫通孔５９ｃを備えている。

ロータベース６１はその表面に、ロータアッパー５９の周縁部と中心に配置された２つの貫通孔５９ａ，５９ｃを接続するための溝６１ａを備えている。

切替えバルブ６３の回転により、シリンジ流路５１ｃが流路１３ａ，３５ａ，３７ａ，３９ａのいずれかに接続されるのと同時に、エアー抜き流路５３ｂが流路２３ａ，２５ａ，３５ｂ，３７ｂ，３９ｂのうちの少なくともいずれかに接続される。

図１Ａに示した切替えバルブ６３の位置は、シリンジ流路５１ｃは流路１３ａ，３５ａ，３７ａ，３９ａのいずれにも接続されておらず、エアー抜き流路５３ｂも流路２３ａ，２５ａ，３５ｂ，３７ｂ，３９ｂのいずれとも接続されていない初期状態の位置を示している。

反応容器プレート１では、注入流路１７は反応容器５内と注入流路１７内で圧力差がない状態で反応容器５の液密を保つように形成されている。反応容器エアー抜き流路１９も反応容器５内と反応容器エアー抜き流路１９内で圧力差がない状態で反応容器５の液密を保つように形成されている。反応容器流路の主流路１３と、主流路１３が接続された液体ドレイン空間２９及びドレイン空間エアー抜き流路２３は切替えバルブ６３の切替えにより密閉可能になっている。容器３５，３７，３９はセプタム４１又はフィルム４７で封止されている。容器３５，３７，３９に接続された流路３５ａ，３５ｂ，３７ａ，３７ｂ，３９ａ，３９ｂは切替えバルブ６３の切替えにより密閉可能になっている。エアー抜き流路５３ｂの一端はベローズ５３に接続されて密閉されている。このように、反応容器プレート１内部の容器及び流路は密閉系で形成されている。なお、ベローズ５３を備えていない構成であってエアー抜き流路５３ｂが反応容器プレート１外部の雰囲気と接続されている場合であっても、切替えバルブ６３の切替えによりエアー抜き流路５３ｂを反応容器プレート１内部の容器及びエアー抜き流路５３ｂ以外の流路とは遮断できるので、液体が収容される又は液体が流される容器及び流路を密閉系にすることができる。

図７は図１Ａ、図１Ｂに示した反応容器プレート１を処理するための反応処理装置を反応容器プレート１とともに示す断面図である。反応容器プレート１の構造は図１Ａ、図１Ｂと同じなのでその説明は省略する。
反応処理装置は反応容器５の温度調整をするための温調機構６７と、シリンジ５１を駆動するためのシリンジ駆動ユニット６９と、切替えバルブ６３を切り替えるための切替えバルブ駆動ユニット７１を備えている。

図８から図１４は、サンプル容器３５からサンプル液を反応容器５に導入する動作を説明するための平面図である。図１Ａ、図１Ｂ及び図８から図１４を参照してこの動作を説明する。

図示しない尖端が鋭利な分注器具を用い、サンプル容器３５上のセプタム４１及びフィルム４０を貫通して例えば５μＬのサンプル液をサンプル容器３５内に分注する。このとき、分注器具がサンプル容器３５内に配置されたときにサンプル容器３５内圧が上昇するが、サンプル容器３５はサンプル容器空間部流路３６ｂ，３６ａを介してサンプル容器空間部３６に接続されているので、サンプル容器３５内圧の上昇を緩和することができる。さらに、分注器具からサンプル容器３５内にサンプル液を注入するときもサンプル容器３５内圧が上昇するが、同様に、サンプル容器３５内圧の上昇を緩和することができる。これにより、サンプル容器３５へのサンプル液の注入を円滑に行なうことができる。

サンプル液を分注後、分注器具を引き抜く。分注器具を引き抜いたときのセプタム４１の貫通孔はセプタム４１の弾性により閉じられる。これにより、サンプル液がサンプル容器３５外に漏れるのを防止することができる。

シリンジ駆動ユニット６９をシリンジ５１のプランジャ５１ｂに接続し、切替えバルブ駆動ユニット７１を切替えバルブ６３に接続する。
図８に示すように、図１Ａに示した切替えバルブ６３の状態から切替えバルブ６３を回転させてサンプル流路３５ａとシリンジ流路５１ｃを接続し、サンプル容器エアー抜き流路３５ｂをエアー抜き流路５３ｂに接続する。このとき、エアー抜き流路３７ｂ，３９ｂもエアー抜き流路５３ｂに接続される。サンプル容器３５には例えば４５μＬの試薬４５が収容されている。

シリンジ５１を摺動させてサンプル容器３５内のサンプル液及び試薬４５を混合させる。その後、サンプル容器３５内の混合液を切替えバルブ６３内の流路、シリンジ流路５１ｃ及びシリンジ５１内に例えば１０μＬだけ吸引する。このとき、サンプル容器３５はエアー抜き流路３５ｅ，３５ｄ，３５ｂ、切替えバルブ６３及びエアー抜き流路５３ｂを介してベローズ５３に接続されているので、サンプル容器３５内の気体容量の変化にともなってベローズ５３が伸縮する。

図９に示すように、切替えバルブ６３を回転させて試薬流路３７ａとシリンジ流路５１ｃを接続し、試薬容器エアー抜き流路３７ｂをエアー抜き流路５３ｂに接続する。試薬容器３７には例えば１９０μＬの希釈水４９が収容されている。切替えバルブ６３内の流路、シリンジ流路５１ｃ及びシリンジ５１内に吸引した混合液を試薬容器３７内に注入し、シリンジ５１を摺動させて混合液と希釈水４９と混合する。その希釈混合液を切替えバルブ６３内の流路、シリンジ流路５１ｃ及びシリンジ５１内に例えば全部、すなわち２００μＬ吸引する。このとき、試薬容器３７はエアー抜き流路３７ｅ，３７ｄ，３７ｂ、切替えバルブ６３及びエアー抜き流路５３ｂを介してベローズ５３に接続されているので、試薬容器３７内の気体容量の変化にともなってベローズ５３が伸縮する。

図１０に示すように、切替えバルブ６３を回転させて、主流路１３の一端に接続された流路１３ａとシリンジ流路５１ｃを接続し、液体ドレイン空間２９、エアードレイン空間３１に接続された流路２３ａ，２５ａをエアー抜き流路５３ｂに接続する。シリンジ５１を押出し方向に駆動させて、切替えバルブ６３内の流路、シリンジ流路５１ｃ及びシリンジ５１内に吸引した希釈混合液を主流路１３に送る。流路１３ａ側から主流路１３に注入された希釈混合液は、シボ及び矢印によって示すように、流路１３ａ側から順に計量流路１５を満たし、液体ドレイン空間２９に到達する。希釈混合液が主流路１３及び計量流路１５に導入されるときの導入圧力状態では、注入流路１７は、気体は通すが希釈混合液を通さない。計量流路１５への希釈混合液の充填にともなって計量流路１５の気体は注入流路１７を介して反応容器５内へ移動する。この気体の移動にともない、反応容器５内の気体の一部は反応容器エアー抜き流路１９，２１へ移動する。さらに反応容器エアー抜き流路１９からベローズ５３までの流路内の気体は順次ベローズ５３側へ移動する（白抜き矢印参照）。また、液体ドレイン空間２９に希釈混合液が注入されることにより、液体ドレイン空間２９からベローズ５３までの流路内の気体は順次ベローズ５３側へ移動する（白抜き矢印参照）。これにより、ベローズ５３は膨張する。

図１１に示すように、切替えバルブ６３を回転させてエアー吸引用流路３９ａとシリンジ流路５１ｃを接続し、エアー吸引用容器エアー抜き流路３９ｂをエアー抜き流路５３ｂに接続する。シリンジ５１を吸引側に駆動させてエアー吸引用容器３９内の気体を切替えバルブ６３内の流路、シリンジ流路５１ｃ及びシリンジ５１内に吸引する。このとき、エアー吸引用容器３９はエアー抜き流路３９ｅ，３９ｄ，３９ｂ、切替えバルブ６３及びエアー抜き流路５３ｂを介してベローズ５３に接続されているので、エアー吸引用容器３９内の減圧にともなってベローズ５３が収縮する（白抜き矢印参照）。

図１２に示すように、切替えバルブ６３を回転させて、図１０の接続状態と同じく、流路１３ａとシリンジ流路５１ｃを接続し、流路２３ａ，２５ａをエアー抜き流路５３ｂに接続する。シリンジ５１を押出し方向に駆動させて、切替えバルブ６３内の流路、シリンジ流路５１ｃ及びシリンジ５１内の気体を主流路１３に送って主流路１３内の希釈混合液をパージする（白抜き矢印参照）。このときのパージ圧力状態では注入流路１７は希釈混合液を通さないので、計量流路１５内には希釈混合液が残存している（シボ参照。）。パージされた希釈混合液は液体ドレイン空間２９内に収容される。また、液体ドレイン空間２９に希釈混合液が注入されることにより、液体ドレイン空間２９からベローズ５３までの流路内の気体は順次ベローズ５３側へ移動する（白抜き矢印参照）。これにより、ベローズ５３は膨張する。

図１３に示すように、切替えバルブ６３を回転させて、図１１の接続状態と同じく、エアー吸引用流路３９ａとシリンジ流路５１ｃを接続し、エアー吸引用容器エアー抜き流路３９ｂをエアー抜き流路５３ｂに接続する。シリンジ５１を吸引側に駆動させてエアー吸引用容器３９内の気体を切替えバルブ６３内の流路、シリンジ流路５１ｃ及びシリンジ５１内に吸引する。このとき、図１１を参照して説明したのと同様に、ベローズ５３が収縮する（白抜き矢印参照）。

図１４に示すように、切替えバルブ６３を回転させて、流路１３ａとシリンジ流路５１ｃを接続し、流路２５ａをエアー抜き流路５３ｂに接続する。この接続状態は、主流路１３の下流側端が接続された液体ドレイン空間２９が切替えバルブ６３内の流路に接続されていない点で図１０及び図１２に示した接続状態とは異なる。シリンジ５１を押出し方向に駆動させる。主流路１３の下流側端はベローズ５３には接続されていないので、主流路１３内が液体導入圧力及びパージ導入圧力よりも大きく加圧される。これにより、計量流路１５内の希釈混合液が注入流路１７を通って反応容器５内に注入される。希釈混合液が反応容器５内に注入された後は主流路１３内の気体の一部は計量流路１５及び注入流路１７を介して反応容器５内に流れ込む。このとき、反応容器５は反応容器エアー抜き流路１９，２１、エアードレイン空間３１、ドレイン空間エアー抜き流路２５ａ及びエアー抜き流路５３ｂを介してベローズ５３に接続されているので、反応容器５、ベローズ５３間の気体は順次ベローズ５３側へ移動する（白抜き矢印参照）。これにより、ベローズ５３は膨張する。

切替えバルブ６３を図１Ａの接続状態にして反応容器プレート１内部の容器、流路及びドレイン空間を密閉した後、温調機構６７により反応容器５を加熱してワックス９を融解させる。これにより、反応容器５に注入された希釈混合液はワックス９の下に入り、希釈混合液と試薬７が混ざり反応する。このように、反応容器プレート１によれば反応処理を密閉系で行なうことができる。

また、希釈混合液を反応容器５内に注入する前に、温調機構６７により反応容器５を加熱してワックス９を融解させておき、反応容器５内への希釈混合液の注入時にワックス９が融解しているようにしてもよい。この場合、反応容器５に注入された希釈混合液は直ちにワックス９の下に入り、希釈混合液と試薬７が混ざり反応する。切替えバルブ６３の接続状態が図１４の状態であっても、ベローズ５３により密閉系は確保されている。希釈混合液の注入後に切替えバルブ６３を図１Ａの接続状態にすれば、反応容器プレート１内部の容器、流路及びドレイン空間を密閉することができる。ここで切替えバルブ６３を図１Ａの接続状態に切り替えるタイミングは、希釈混合液の注入直後から希釈混合液と試薬７の反応終了までのいずれのタイミングであってもよいし、希釈混合液と試薬７の反応終了後であってもよい。

このように、反応容器プレート１によれば、反応処理を密閉系で行なうことができ、反応処理前及び反応処理後も密閉系にすることができる。

この実施例では流路１３，１５，１７，１９，２１，２３を形成するための溝は流路ベース１１に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、それらの流路の全部又は一部分を形成するための溝を容器ベース３表面に形成してもよい。

図１５は反応容器プレートの他の実施例の反応容器近傍を拡大して示す概略的な断面図である。この実施例は、容器ベースと流路ベースの間に流路スペーサを配置した以外の構成は図１Ａから図１４を参照して説明した上記実施例と同じである。

容器ベース３上に反応容器５の配列領域を覆って流路スペーサ７３が配置され、さらにその上に流路ベース１１、流路カバー３３がその順に配置されている。流路スペーサ７３は例えばＰＤＭＳやシリコーンゴムからなる。流路スペーサ７３の厚みは例えば０.５〜５.０ｍｍである。流路スペーサ７３は反応容器５内に突出している凸部７５を反応容器５ごとに備えている。凸部７５は断面が略台形に形成されており、例えば基端部の幅は１.０〜２.８ｍｍ、先端部の幅は０.２〜０.５ｍｍであり、先端部が基端部に比べて細くなっている。また、凸部７５の表面には超撥水処理が施されている。ただし、凸部７５の表面に必ずしも撥水処理が施されていなくてもよい。

さらに、流路スペーサ７３は凸部７５の先端部から反対側の面に貫通している貫通孔からなる注入流路７７を凸部７５の形成位置ごとに備えている。注入流路７７の内径は例えば５００μｍである。注入流路７７の流路ベース１１側の開口は流路ベース１１の注入流路１７に接続されている。なお、この実施例では図１Ａから図１４を参照して説明した上記実施例と比較して流路ベース１１に凹部２７を備えていない。
さらに、流路スペーサ７３は流路ベース１１の反応容器エアー抜き流路１９と反応容器５を連通させるための貫通孔からなる反応容器エアー抜き流路７９も備えている。

また、図示は省略するが、流路スペーサ７３は、主流路１３の両端部、反応容器エアー抜き流路２１のエアードレイン空間３１側の端部、及びドレイン空間エアー抜き流路２３，２５の両端部に貫通孔を備え、それらの流路１３，２１，２３，２５を容器ベース３に設けられた容器２９，３１又は流路２３ａ，２５ａに接続している。

この実施例では、注入流路７７の注入流路１５とは反対側の端部（注入流路の他端）は反応容器５の内側上面に突出して形成された凸部７５の先端に配置されているので、注入流路１７，７７を通って反応容器５に注入される液体が反応容器５に滴下しやすくなる。

さらに、液体が注入流路７７を通って凸部７５の先端から吐出される際に凸部７５の先端に形成される液滴が反応容器５の側壁に接触するように凸部７５の先端を反応容器５の側壁近傍に配置すれば、反応容器５の側壁を伝って液体を反応容器５内に注入することができ、より確実に反応容器５内に液体を注入することができる。ただし、凸部７５の形成位置は、凸部７５の先端に形成される液滴が反応容器５の側壁には接触しない位置であってもよい。

図１６は反応容器プレートのさらに他の実施例の反応容器近傍を拡大して示す概略的な断面図である。

この実施例は、図１５を参照して説明した実施例と比べて、反応容器５の内部に突起部８１をさらに備えている。突起部８１の先端は凸部７５の先端の下方に配置されている。これにより、凸部７５の先端に形成される液滴を反応容器５内に導きやすくなる。特に、突起部８１の少なくとも先端の表面に親水性処理を施しておけば、特に有効である。

図１７は反応容器プレートのさらに他の実施例の反応容器近傍を拡大して示す概略的な断面図である。

この実施例は、図１６を参照して説明した実施例と比べて、反応容器５の側壁に形成された段差部８３と、反応容器５の上面とは間隔をもって段差部８３の上面に形成された凸条部８５をさらに備えている。段差部８３及び凸条部８５は上方から見て環状に形成されている。凸条部８５の先端は反応容器５の側壁とは間隔をもって配置されている。

凸条部８５の先端が反応容器５の上面及び側面とは間隔をもって配置されていることにより、反応容器５の内部に収容された液体が反応容器の側壁を伝って反応容器５の上面に到達するのを防止することができる。この効果は凸条部８５の少なくとも先端部分に撥水処理を施しておくと特に有効である。

図１７に示した段差部８３及び凸条部８５を備えた構成は図１５に示した実施例にも適用することができる。

また、図１５、図１６又は図１７を参照して説明した各実施例では、流路１３，１５，１７，１９，２１，２３を形成するための溝は流路ベース１１に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、それらの流路の全部又は一部分を形成するための溝は、流路スペーサ７３の流路ベース１１側表面、流路スペーサ７３の容器ベース３側表面、容器ベース３表面のいずれに形成されていてもよい。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、形状、材料、配置、個数、寸法、流路構成などは一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、エアー抜き流路５３ｂに接続されたベローズ５３は内部容量が受動的に可変な容量可変部材であれば他の構造であってもよい。そのような構造として例えば可撓材料からなる袋状のものや、シリンジ状のものなどを挙げることができる。
また、ベローズ５３等の容量可変部材は必ずしも備えていなくてもよい。
また、容器３５，３７，３９に試薬等の液体を予め収容しないのであれば、エアー抜き流路の一部分に細孔からなる流路３５ｅ，３７ｅ，３９ｅを必ずしも備えている必要はない。

また、上記の実施例では、封止容器としての容器３５，３７，３９に連通して設けられたエアー抜き流路３５ｂ，３７ｂ，３９ｂは切替えバルブ６３を介してエアー抜き流路５３ｂに接続されるが、封止容器に連通して設けられるエアー抜き流路は反応容器プレート外部、又はベローズ５３等の容量可変部に直接接続されていてもよい。
また、容器３５，３７，３９の封止方法として開閉可能なキャップを用いてもよい。

また、上記実施例では容器ベース３は１つの部品により形成されているが、容器ベースは複数の部品によって形成されていてもよい。
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３５内や反応容器５内に、必ずしも予め試薬は収容されていなくてもよい。
また、上記実施例では試薬容器３７に希釈水４９が収容されているが、希釈水４９に変えて試薬を収容するようにしてもよい。

また、容器ベース３に遺伝子増幅反応を行なうための遺伝子増幅容器を備えているようにしてもよい。例えば、試薬容器３７を空の状態にしておけば、遺伝子増幅容器として用いることができる。

また、反応容器５内に遺伝子増幅反応を行なうための試薬を収容しておけば、反応容器５内で遺伝子増幅反応を行なうことができる。
また、主流路１３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。

また、上記実施例では、シリンジ５１は切替えバルブ６３上に配置されているが、シリンジ５１を配置する位置は切替えバルブ６３上に限定されるものではなく、どこでもよい。

また、シリンジ５１を必ずしも備えている必要はなく、液体や気体を吐出又は吸引するためのシリンジは反応容器プレート外部のものを用いるようにしてもよい。

また、上記実施例では切替えバルブとしてロータリー式の切替えバルブ６３を用いているが、切替えバルブはこれに限定されるものではなく、種々の流路切替えバルブを用いることができる。また、切替えバルブを複数備えていてもよい。

また、上記実施例では、計量流路１５に充填された液体を注入流路１７を介して反応容器５に注入する際に、エアーパージ後の主流路１３内を加圧して液体を反応容器５に注入しているが、本発明の反応処理方法はこれに限定されるものではない。例えば、シリンジ５１を用いて反応容器エアー抜き流路２１内を陰圧にできるように流路構成を変更し、反応容器エアー抜き流路２１内、ひいては反応容器５内を陰圧にすることによって計量流路１５に充填された液体を注入流路１７を介して反応容器５に注入するようにしてもよい。また、別途シリンジを用意して、主流路１３内を陽圧にし、かつ反応容器５内を陰圧にして、反応容器５に液体を注入するようにしてもよい。

また、上記実施例では、１本の主流路１３を備え、すべての計量流路１５が主流路１３に接続されているが、流路構成はこれに限定されるものではない。例えば、複数本の主流路を設け、各主流路に１つ又は複数の計量流路を接続するようにしてもよい。

また、上記実施例では、サンプル容器３５において、フィルム４０は、セプタム４１の下面に設けられているが、セプタム４１の上面に設けられているようにしてもよい。
また、フィルム４０は必ずしも備えていなくてもよい。

また、サンプル容器３５に試薬等の液体を予め収容しないのであれば、サンプル容器空間部流路の一部分に細孔からなる流路３６ｂを必ずしも備えている必要はない。
また、サンプル容器空間部３６及びサンプル容器空間部流路３６ａ，３６ｂは必ずしも備えていなくてもよい。

本発明の反応容器プレートの具体的な流路構成例において、主流路は密閉可能なものであるが、主流路の両端が開閉可能になっていることにより主流路が密閉可能になっている例を挙げることができる。ここで、「主流路の両端が開閉可能になっている」とは、主流路の端部に他の空間が接続され、この他の空間の、主流路とは反対側の端部が開閉可能になっている場合も含む。例えば、上記実施例では、流路１３ａや、液体ドレイン空間２９、ドレイン空間エアー抜き流路２３及び流路２３ａが上記他の空間に相当する。

また、本発明の反応容器プレートの具体的な流路構成例において、反応容器エアー抜き流路は密閉可能なものであるが、反応容器エアー抜き流路の反応容器とは反対側の端部が開閉可能になっていることにより反応容器エアー抜き流路が密閉可能になっている例を挙げることができる。ここで、「反応容器エアー抜き流路の反応容器とは反対側の端部が開閉可能になっている」とは、反応容器エアー抜き流路の反応容器とは反対側の端部に他の空間が接続され、この他の空間の、反応容器エアー抜き流路とは反対側の端部が開閉可能になっている場合も含む。例えば、上記実施例では、エアードレイン空間３１、ドレイン空間エアー抜き流路２５及び流路２５ａが上記他の空間に相当する。

このような態様では、主流路及び計量流路に液体が導入され、次に主流路内の上記液体がパージされ、さらに計量流路内に残存する上記液体が反応容器内に注入された後、主流路の両端、及び反応容器エアー抜き流路の反応容器とは反対側の端部が閉じられて主流路及び反応容器エアー抜き流路が密閉される。

本発明は種々の化学反応や生物化学反応の測定に利用することができる。

Claims (19)

1. 封止された反応容器と、
   前記反応容器に接続された反応容器流路と、
   前記反応容器とは別途設けられ、サンプル液を収容するための封止容器からなるサンプル容器と、
   前記サンプル容器を封止し、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と、
   前記反応容器及び前記封止容器とは別途設けられ、前記サンプル容器への分注器具の挿入及びサンプル液注入に伴う前記サンプル容器内圧を緩和できる大きさの容積をもち、封止された空間からなるサンプル容器空間部と、
   一端が前記サンプル容器に接続され、他端が前記サンプル容器空間部に接続されたサンプル容器空間部流路と、を備えている反応容器プレート。
2. 前記弾性部材は、シリコーンゴム、ＰＤＭＳ、ＥＰＤＭ、フッ素系エラストマーのうちのいずれかによって形成されている請求項１に記載の反応容器プレート。
3. 前記サンプル容器は前記弾性部材の上面又は下面に配置された、前記分注器具により貫通できるフィルムによっても封止されている請求項１又は２に記載の反応容器プレート。
4. 前記サンプル容器空間部流路の一部分は、前記サンプル容器と前記サンプル容器空間部で圧力差がない状態で前記サンプル容器の液密を保つための細孔により構成されている請求項３に記載の反応容器プレート。
5. 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４に記載の反応容器プレート。
6. 前記サンプル容器とは別に、前記封止容器からなる試薬容器を１つ又は複数備え、前記試薬容器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ている請求項１から５のいずれか一項に記載の反応容器プレート。
7. 前記封止容器からなり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６のいずれか一項に記載の反応容器プレート。
8. 前記封止容器に接続された封止容器流路と、液体を送液するためのシリンジと、前記シリンジを前記反応容器流路に連通させる状態と前記シリンジを前記封止容器流路に連通させる状態とを切り替える切替えバルブを備えている請求項１から７のいずれか一項に記載の反応容器プレート。
9. 前記切替えバルブはロータリー式バルブである請求項８に記載の反応容器プレート。
10. 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９に記載の反応容器プレート。
11. 前記反応容器に接続された反応容器エアー抜き流路をさらに備え、
    前記反応容器流路は、貼り合わされた２枚の部材の接合面に形成された溝、又は前記溝及び両方の若しくはいずれかの前記部材に形成された貫通孔からなり、かつ、主流路と、前記主流路から分岐した所定容量の計量流路と、一端が前記計量流路に接続され他端が前記反応容器に接続された注入流路を備え、
    前記主流路及び前記反応容器エアー抜き流路は密閉可能になっており、
    前記注入流路は前記計量流路よりも細く形成されて前記主流路及び前記計量流路に液体が導入されるときの液体導入圧力状態並びに前記主流路内の前記液体がパージされるときのパージ圧力状態では前記液体を通さず、それらよりも加圧状態で前記液体を通すものである請求項１から１０のいずれか一項に反応容器プレート。
12. 前記注入流路の水滴に対する接触角は９０度以上であり、前記注入流路と前記計量流路の境界の面積は１〜１０００００００μｍ²である請求項１１に記載の反応容器プレート。
13. 複数の前記反応容器を備え、それらの反応容器ごとに前記計量流路及び前記注入流路を備え、前記主流路に複数の前記計量流路が接続されている請求項１１又は１２に記載の反応容器プレート。
14. 前記注入流路の前記他端は前記反応容器の内側上面に突出して形成された凸部の先端に配置されており、前記凸部は先端部が基端部に比べて細くなっている請求項１０から１３のいずれか一項に記載の反応容器プレート。
15. 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１４のいずれか一項に記載の反応容器プレート。
16. 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１５のいずれか一項に記載の反応容器プレート。
17. 前記反応容器はその底部又は上方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１６のいずれか一項に記載の反応容器プレート。
18. 前記反応容器は、前記反応容器に注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１７のいずれか一項に記載の反応容器プレート。
19. 請求項１０から１４のいずれか一項に記載の前記反応容器プレートを用いた反応処理方法であって、
    前記導入圧力で前記主流路及び前記計量流路に液体を充填し、
    前記主流路に気体を流して前記計量流路内に前記液体を残存させつつ前記主流路内の前記液体を排出し、
    前記主流路内を前記導入圧力よりも大きく陽圧に若しくは前記反応容器内を陰圧に又は前記陽圧及び前記陰圧の両方にすることより前記注入流路を介して前記計量流路内の前記液体を前記反応容器に注入することを特徴とする反応処理方法。

Images