JP4966691B2

JP4966691B2 - ハイブリダイゼーション処理装置

Info

Publication number: JP4966691B2
Application number: JP2007041863A
Authority: JP
Inventors: 孝良古澤; 正光佐藤; 賢治永井; 浩正竹野; 修田中
Original assignee: Hitachi Aloka Medical Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-02-22
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-02-22
Also published as: JP2008199991A

Description

本発明は、ハイブリダイゼーション処理装置に関し、特にハイブリダイゼーション処理装置内における液体の移送と攪拌に関する。

バイオ関連技術の発展に伴い、近年になり、例えば遺伝子レベルでの実験や診断などに利用されるハイブリダイゼーション処理の研究が盛んに行われている。ハイブリダイゼーション処理は、生体の組織や細胞などについて、特定のＤＮＡやＲＮＡの分布や量などの検出に利用される。例えば、細胞の染色体ＤＮＡや組織中のｍＲＮＡなどを標的として、ＲＮＡプローブやＤＮＡプローブとハイブリッド形成を行うことにより、特定遺伝子の染色体上での存在位置を検出し、あるいは、ｍＲＮＡの組織中での局在領域を検出するなどの方法が知られている。

こうした背景において、ハイブリダイゼーション処理に利用される装置がいくつか提案されている（特許文献１，２参照）。

特開２００６−２５７６７号公報特開２００３−５７２５０号公報

上記のような背景において、本願発明者らは、ハイブリダイゼーション処理装置に関する改良技術について研究開発を重ねてきた。特に、当該装置内における液体の移送と攪拌に注目して研究開発を重ねてきた。

本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、ハイブリダイゼーション処理装置内における液体の移送と攪拌に関する改良技術を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の好適な態様であるハイブリダイゼーション処理装置は、複数の液体容器に収容された液体を移送する移送ポンプと、複数の液体容器と移送ポンプを接続する吸引流路と、移送ポンプと混合容器を接続する吐出流路と、混合容器に収容された液体を攪拌する攪拌ポンプと、吸引流路と混合容器を接続する分岐流路と、吐出流路とノズルを接続するノズル流路と、を有し、前記移送ポンプは、吸引流路を介して複数の液体容器から液体を吸引し、吐出流路を介してその液体を混合容器へ吐出し、前記攪拌ポンプは、混合容器から液体を吸引してその液体をその混合容器へ吐出することにより混合容器内の液体を攪拌し、さらに、前記移送ポンプは、分岐流路を介して混合容器から液体を吸引し、ノズル流路を介してその液体をノズルから吐出し、これにより、前記混合容器内において攪拌されてノズルから吐出された液体を利用して反応処理を行うことを特徴とする。

上記態様では、攪拌ポンプによって混合容器に収容された液体が攪拌されるため、例えば、複数種類の試薬などを混合容器内で混合することが可能になる。そのため、例えば、ユーザの手作業による混合処理を省略することが可能になる。

望ましい態様において、前記移送ポンプは、吸引流路に接続されたエア流路を介してエアを吸引することにより吸引流路内の残液を吸引することを特徴とする。

望ましい態様において、前記攪拌ポンプは、チューブを介して液体の吸引と吐出を行うチューブポンプであることを特徴とする。

本発明により、ハイブリダイゼーション処理装置内における液体の移送と攪拌に関する改良技術が提供される。例えば、本発明の好適な態様により、ユーザの手作業による混合処理を省略することが可能になる。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。

図１には、本発明に係るハイブリダイゼーション処理装置の好適な実施形態が示されており、図１はその装置内において試薬の移送と攪拌を行うユニットを示す模式図である。

複数の試薬ボトル７０Ａ，７０Ｂ内には、ハイブリダイゼーション処理に利用される各種の試薬が収容されている。例えば、互いに種類の異なる試薬Ａと試薬Ｂが、各々、試薬ボトル７０Ａと試薬ボトル７０Ｂ内に収容される。なお、３つ以上の試薬ボトル７０が設けられてもよい。また、洗浄液ボトル７２内には、洗浄液が収容されている。

シリンジポンプ１０は、複数の試薬ボトル７０Ａ，７０Ｂ内に収容された試薬を移送する移送ポンプとして機能する。シリンジポンプ１０と複数の試薬ボトル７０Ａ，７０Ｂは吸引流路３０によって接続されている。

吸引流路３０には、シリンジポンプ１０の近傍に電磁弁Ｖ１が設けられており、複数の試薬ボトル７０Ａ，７０Ｂの各々の近傍に電磁弁ＶＡ，ＶＢが設けられている。また、洗浄液ボトル７２の近傍には電磁弁Ｖ５が設けられている。さらに、吸引流路３０には、エア流路３４が接続されており、そのエア流路３４には電磁弁Ｖ６が設けられている。

なお、吸引流路３０には、分岐流路３２が接続されており、吸引流路３０と混合ボトル８０が分岐流路３２を介して接続されている。その分岐流路３２には、電磁弁Ｖ４が設けられている。

シリンジポンプ１０は、吐出流路４０を介して、混合ボトル８０に接続される。吐出流路４０には、シリンジポンプ１０の近傍に電磁弁Ｖ２が設けられている。また、吐出流路４０には、電磁弁Ｖ３が設けられており、この電磁弁Ｖ３を介して吐出流路４０にノズル流路４２が接続されている。ノズル流路４２にはノズル５０が接続されている。

電磁弁Ｖ３は３方弁であり、電磁弁Ｖ３の切り替え機能によって、シリンジポンプ１０が混合ボトル８０またはノズル５０へ接続される。

チューブポンプ２０は、混合ボトル８０に収容された試薬を攪拌する攪拌ポンプとして機能する。チューブポンプ２０と混合ボトル８０は、チューブ２２によって接続されている。チューブポンプ２０は、１本のチューブ２２の押圧箇所を順次ずらしながらチューブ２２を搾ることにより、混合ボトル８０から試薬を吸引して、混合ボトル８０にその試薬を吐出する。つまり、チューブポンプ２０は、試薬を循環させて攪拌することにより、混合ボトル８０内の試薬を混合する。

なお、混合ボトル８０の底は、例えば逆円錐状に形成される。そして、分岐流路３２の先端が混合ボトル８０の底の頂点付近に配置され、また、チューブ２２の一端も混合ボトル８０の底の頂点付近に配置される。これにより、混合ボトル８０内の試薬が無駄なく吸引される。ちなみに、分岐流路３２の先端やチューブ２２の一端は、Ｖ字状にカットされていることが望ましい。

さらに、複数の試薬ボトル７０Ａ，７０Ｂと洗浄液ボトル７２も、各々の内部に収容される液体を無駄なく吸引させるために傾けて配置される。また、複数の試薬ボトル７０Ａ，７０Ｂと洗浄液ボトル７２の各々の底付近に配置される吸引流路３０の先端は、Ｖ字状にカットされていることが望ましい。

また、初期状態において、例えば図１に示したユニットに電源が供給されていない状態において、電磁弁Ｖ１，Ｖ２、電磁弁Ｖ４〜Ｖ６、電磁弁ＶＡ，ＶＢは、全て閉じた状態（ノーマルクローズ）である。また、初期状態において、電磁弁Ｖ３は、シリンジポンプ１０側とノズル５０側を接続した状態である。なお、初期状態において、シリンジポンプ１０とチューブポンプ２０は停止している。

次に、図１に示すユニットの動作について説明する。なお、本ユニットの動作に先立って、例えば、複数の試薬ボトル７０Ａ，７０Ｂ内に所定の試薬が十分な量だけ収容され、洗浄液ボトル７２内にも十分な量だけの洗浄液が収容される。また、混合ボトル８０内は、空の状態であってもよいし、混合ボトル８０内に予め微量の液体が収容されてもよい。

まず、試薬ボトル７０から必要量の試薬を混合ボトル８０へ移送する。例えば、試薬ボトル７０Ａに収容された試薬Ａを混合ボトル８０へ移送する場合、電磁弁Ｖ１を開放して電磁弁Ｖ２を閉じておく。また、電磁弁Ｖ３を制御してシリンジポンプ１０側と混合ボトル８０側を接続する。さらに、電磁弁Ｖ４〜Ｖ６と電磁弁ＶＢは閉じておき、電磁弁ＶＡのみを開放する。

上記の弁設定状態でシリンジポンプ１０に吸引動作を行わせることにより、試薬Ａが、試薬ボトル７０Ａから吸引流路３０を介してシリンジポンプ１０に吸引される。この吸引動作後、電磁弁Ｖ１を閉じて電磁弁Ｖ２を開放し、この弁設定状態でシリンジポンプ１０に吐出動作を行わせることにより、電磁弁Ｖ３によってシリンジポンプ１０側と混合ボトル８０側が接続されているため、試薬Ａが、シリンジポンプ１０から吐出流路４０を介して混合ボトル８０へ吐出される。

なお、１度の吸引吐出動作で必要量の試薬Ａが混合ボトル８０へ移送できない場合には、所定量の試薬Ａの吸引吐出動作を必要量に達するまで繰り返し実行すればよい。また、試薬ボトル７０Ｂに収容された試薬Ｂを混合ボトル８０へ移送する場合には、上述したシリンジポンプ１０の吸引動作の際に、電磁弁ＶＡのみを開放することに換えて、電磁弁ＶＢのみを開放すればよい。

次に、吸引流路３０や吐出流路４０内の残液を混合ボトル８０へ移送する。この場合、電磁弁Ｖ１を開放して電磁弁Ｖ２を閉じておく。また、電磁弁Ｖ３を制御してシリンジポンプ１０側と混合ボトル８０側を接続する。さらに、電磁弁Ｖ４，Ｖ５と電磁弁ＶＡ，ＶＢは閉じておき、電磁弁Ｖ６のみを開放する。

上記の弁設定状態でシリンジポンプ１０に吸引動作を行わせることにより、エアが、エア流路３４から吸引流路３０を介してシリンジポンプ１０に吸引される。これにより、吸引流路３０内に残っていた試薬（残液）がエアと共にシリンジポンプ１０に吸引される。この吸引動作後、電磁弁Ｖ１を閉じて電磁弁Ｖ２を開放し、この弁設定状態でシリンジポンプ１０に吐出動作を行わせることにより、電磁弁Ｖ３によってシリンジポンプ１０側と混合ボトル８０側が接続されているため、エアが、シリンジポンプ１０から吐出流路４０を介して混合ボトル８０へ吐出される。これにより、吐出流路４０内に残っていた試薬（残液）がエアと共に混合ボトル８０へ吐出される。

なお、１度の吸引吐出動作で残液が混合ボトル８０へ吐出されない場合には、エアの吸引吐出動作を繰り返し実行すればよい。エアの吸引吐出により、流路内の残液が極めて微量になり、望ましくは残液が無くなり、試薬を無駄なく利用することが可能になる。

複数の試薬ボトル７０から複数種類の試薬が必要量だけ混合ボトル８０に移送されると試薬の混合処理が実行される。この場合、全ての電磁弁が初期状態にされ、また、シリンジポンプ１０も停止される。この状態でチューブポンプ２０を動作させ、混合ボトル８０から試薬を吸引して混合ボトル８０にその試薬を吐出する。こうして、チューブポンプ２０によって、試薬を循環させて攪拌することにより混合ボトル８０内の試薬を混合する。

試薬の混合が終了すると、混合ボトル８０内の混合された試薬（混合試薬）が、ノズル５０から吐出される。この場合、電磁弁Ｖ１を開放して電磁弁Ｖ２を閉じておく。また、電磁弁Ｖ３を制御してシリンジポンプ１０側とノズル５０側を接続する。さらに、電磁弁Ｖ５，Ｖ６と電磁弁ＶＡ，ＶＢは閉じておき、電磁弁Ｖ４のみを開放する。

上記の弁設定状態でシリンジポンプ１０に吸引動作を行わせることにより、混合試薬が、混合ボトル８０から分岐流路３２と吸引流路３０を介してシリンジポンプ１０に吸引される。この吸引動作後、電磁弁Ｖ１を閉じて電磁弁Ｖ２を開放し、この弁設定状態でシリンジポンプ１０に吐出動作を行わせることにより、電磁弁Ｖ３によってシリンジポンプ１０側とノズル５０側が接続されているため、混合試薬が、シリンジポンプ１０からノズル流路４２を介してノズル５０へ吐出される。こうして、ノズル５０からワーク６０へ混合試薬が吐出される。なお、１度の吸引吐出動作で必要量の混合試薬がノズル５０から吐出されない場合には、所定量の混合試薬の吸引吐出動作を必要量に達するまで繰り返し実行すればよい。

ちなみに、ワーク６０には、例えばスライドガラス等を含んだ反応処理容器が並べられており、ノズル５０から反応処理容器内に混合試薬が吐出され、反応処理容器内で反応処理が実行される。

以上に説明した動作により、ノズル５０からワーク６０へ混合試薬が吐出される。さらに、図１に示すユニットでは、吸引流路３０内や吐出流路４０内の洗浄を行うことができる。例えば、吸引流路３０内を洗浄する場合、電磁弁Ｖ１を開放して電磁弁Ｖ２を閉じておく。また、電磁弁Ｖ４，Ｖ６と電磁弁ＶＡ，ＶＢは閉じておき、電磁弁Ｖ５のみを開放する。この弁設定状態でシリンジポンプ１０に吸引動作を行わせることにより、洗浄液が、洗浄液ボトル７２から吸引流路３０を介してシリンジポンプ１０に吸引される。これにより、吸引流路３０内を洗浄液が通って吸引流路３０内が洗浄される。

また、吐出流路４０内を洗浄する場合には、シリンジポンプ１０が洗浄液を吸引した状態で、電磁弁Ｖ１を閉じて電磁弁Ｖ２を開放し、この弁設定状態でシリンジポンプ１０に吐出動作を行わせる。その際、電磁弁Ｖ３を制御してシリンジポンプ１０側と混合ボトル８０側を接続しておくことにより、洗浄液が、シリンジポンプ１０から吐出流路４０を介して混合ボトル８０へ吐出される。これにより、吐出流路４０内を洗浄液が通って吐出流路４０内が洗浄される。

なお、シリンジポンプ１０が洗浄液を吸引した状態で、電磁弁Ｖ１を閉じて電磁弁Ｖ２を開放し、また、電磁弁Ｖ３を制御してシリンジポンプ１０側とノズル５０側を接続し、シリンジポンプ１０に吐出動作を行わせることにより、ノズル流路４２内やノズル５０内を洗浄液で洗浄することも可能である。ノズル５０から吐出される洗浄液は、例えば廃液ボトルなどに収容すればよい。

さらに、図１に示すユニットでは、シリンジポンプ１０を利用して混合ボトル８０内の試薬を攪拌することもできる。この場合、まず電磁弁Ｖ１を開放して電磁弁Ｖ２を閉じておき、また、電磁弁Ｖ５，Ｖ６と電磁弁ＶＡ，ＶＢも閉じておき、電磁弁Ｖ４のみを開放する。この弁設定状態でシリンジポンプ１０に吸引動作を行わせることにより、混合ボトル８０内の試薬がシリンジポンプ１０に吸引される。この吸引動作後、電磁弁Ｖ３によってシリンジポンプ１０側と混合ボトル８０側を接続した状態で、Ｖ１を閉じてＶ２を開放して、シリンジポンプ１０に吐出動作を行わせ、シリンジポンプ１０によって吸引された試薬を混合ボトル８０に戻す。そして、シリンジポンプ１０によって混合ボトル８０内の試薬の吸引と吐出を繰り返すことにより、試薬が攪拌されて混合される。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。

本発明の好適な実施形態を示す模式図である。

符号の説明

１０シリンジポンプ、２０チューブポンプ、３０吸引流路、３２分岐流路、３４エア流路、４０吐出流路、４２ノズル流路、５０ノズル、７０試薬ボトル、８０混合ボトル。

Claims

複数の液体容器に収容された液体を移送する移送ポンプと、
複数の液体容器と移送ポンプを接続する吸引流路と、
移送ポンプと混合容器を接続する吐出流路と、
混合容器に収容された液体を攪拌する攪拌ポンプと、
吸引流路と混合容器を接続する分岐流路と、
吐出流路とノズルを接続するノズル流路と、
を有し、
前記移送ポンプは、吸引流路を介して複数の液体容器から液体を吸引し、吐出流路を介してその液体を混合容器へ吐出し、
前記攪拌ポンプは、混合容器から液体を吸引してその液体をその混合容器へ吐出することにより混合容器内の液体を攪拌し、
さらに、前記移送ポンプは、分岐流路を介して混合容器から液体を吸引し、ノズル流路を介してその液体をノズルから吐出し、
これにより、前記混合容器内において攪拌されてノズルから吐出された液体を利用して反応処理を行う、
ことを特徴とするハイブリダイゼーション処理装置。
請求項１に記載のハイブリダイゼーション処理装置において、
前記移送ポンプは、吸引流路に接続されたエア流路を介してエアを吸引することにより吸引流路内の残液を吸引する、
ことを特徴とするハイブリダイゼーション処理装置。
請求項１に記載のハイブリダイゼーション処理装置において、
前記攪拌ポンプは、チューブを介して液体の吸引と吐出を行うチューブポンプである、
ことを特徴とするハイブリダイゼーション処理装置。