JP5896110B2 - Thermal cycle device and control method for thermal cycle device - Google Patents

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Description

本発明は、熱サイクル装置及び熱サイクル装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a heat cycle device and a control method for the heat cycle device.

近年、遺伝子の利用技術の発展により、遺伝子診断や遺伝子治療など遺伝子を利用した医療が注目されている他、農畜産分野においても品種判別や品種改良に遺伝子を用いた手法が多く開発されている。遺伝子を利用するための技術として、PCR(Polymerase Chain Reaction)法などの技術が広く普及している。今日では、PCR法は生体物質の情報解明において必要不可欠な技術となっている。   In recent years, gene-based medical care such as gene diagnosis and gene therapy has attracted attention due to the development of gene utilization technology, and many methods using genes for variety discrimination and variety improvement have been developed in the field of agriculture and livestock. . Techniques such as PCR (Polymerase Chain Reaction) are widely used as techniques for utilizing genes. Today, PCR has become an indispensable technique for elucidating information on biological materials.

PCR法は、増幅の対象とする核酸(標的核酸)及び試薬を含む溶液(反応液)に熱サイクルを施すことで、標的核酸を増幅させる手法である。熱サイクルは、2段階以上の温度を周期的に反応液に施す処理である。PCR法においては、2段階又は3段階の熱サイクルを施す手法が一般的である。   The PCR method is a technique for amplifying a target nucleic acid by subjecting a solution (reaction solution) containing a nucleic acid (target nucleic acid) to be amplified and a reagent to thermal cycling. The thermal cycle is a process in which two or more stages of temperature are periodically applied to the reaction solution. In the PCR method, a method of performing a two-stage or three-stage thermal cycle is common.

PCR法では一般に、チューブや生体試料反応用チップ(バイオチップ)と称する、生化学反応を行うための容器を使用する。しかし、従来の手法においては、必要な試薬等の量が多く、また反応に必要な熱サイクルを実現するために装置が複雑化したり、反応に時間がかかったりするという問題があった。そのため微少量の試薬や検体を用いてPCRを精度よく短時間で行うためのバイオチップや反応装置が必要とされていた。   In the PCR method, a container for performing a biochemical reaction, generally called a tube or a biological sample reaction chip (biochip), is used. However, the conventional methods have a problem that a large amount of reagents and the like are required, and the apparatus is complicated to realize a heat cycle necessary for the reaction, and the reaction takes time. Therefore, a biochip and a reaction apparatus are required for performing PCR accurately and in a short time using a very small amount of reagent or specimen.

このような問題を解決するために、特許文献1には、反応液と、反応液と混和せず反応液よりも比重の小さい液体とが充填された生体試料反応用チップを、水平方向の回転軸の周りに回転させることで、反応液を移動させて熱サイクルを施す生体試料反応装置が開示されている。   In order to solve such a problem, Patent Document 1 discloses that a biological sample reaction chip filled with a reaction solution and a liquid that is not mixed with the reaction solution and has a specific gravity smaller than that of the reaction solution is rotated in the horizontal direction. A biological sample reaction apparatus is disclosed in which a reaction solution is moved by rotating around an axis to perform a thermal cycle.

特開2009−136250号公報JP 2009-136250 A

特許文献1に記載の生体試料反応装置において所望の熱サイクルを反応液に施すためには、ミネラルオイル中を反応液が移動することが必要となる。しかし、ミネラルオイルの粘性が反応液の移動に対する抵抗となるので、ミネラルオイルの成分や温度、反応液量などによって、反応液の移動時間が変動してしまう。したがって、反応液を所望の時間にわたって所望の温度状態とすることは難しかった。   In order to apply a desired thermal cycle to the reaction solution in the biological sample reaction apparatus described in Patent Document 1, it is necessary for the reaction solution to move through the mineral oil. However, since the viscosity of the mineral oil becomes a resistance against the movement of the reaction liquid, the movement time of the reaction liquid varies depending on the mineral oil components, temperature, amount of the reaction liquid, and the like. Therefore, it has been difficult to bring the reaction solution to a desired temperature state for a desired time.

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、反応液を所望の時間にわたって所望の温度状態とすることができる熱サイクル装置及び熱サイクル装置の制御方法を提供することができる。   The present invention has been made in view of the above problems, and according to some aspects of the present invention, a thermal cycle apparatus capable of bringing a reaction liquid into a desired temperature state over a desired time, and A method for controlling a thermal cycle apparatus can be provided.

(1)本形態に係る熱サイクル装置は、反応液と、前記反応液とは比重が異なり、かつ、前記反応液とは混和しない液体とが充填され、前記反応液及び前記反応液とは混和しない液体のいずれか一方は、所定の波長の光を発する蛍光物質を含み、前記反応液が対向する内壁に沿って移動する流路を含む反応容器を装着する装着部と、前記装着部に前記反応容器を装着した場合に、前記流路に対して、前記反応液が移動する方向に温度勾配を形成する温度勾配形成部と、前記装着部に前記反応容器を装着した場合に、前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を、第1の配置と、重力の作用する方向における前記流路の最下点の位置が前記第1の配置とは異なる第2の配置との間で切換える駆動機構と、前記反応容器内からの前記所定の波長の光の強度を検出する検出部と、前記駆動機構を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記駆動機構によって前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を前記第1の配置と前記第2の配置との間で切換えさせるタイミングである切換タイミングと、前記検出部によって検出された前記光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミングと、に基づいて、前記駆動機構によって前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を前記第1の配置及び前記第2の配置のうち少なくとも一方に保持させる時間である保持時間を決定する。 (1) In the thermal cycle apparatus according to this embodiment, the reaction liquid and the reaction liquid have different specific gravities and are filled with a liquid that is immiscible with the reaction liquid, and the reaction liquid and the reaction liquid are immiscible. Any one of the liquids that do not include a fluorescent substance that emits light of a predetermined wavelength, and a mounting part that mounts a reaction vessel including a flow path that moves along the inner wall facing the reaction liquid; and When the reaction vessel is attached, a temperature gradient forming unit that forms a temperature gradient in the direction in which the reaction solution moves with respect to the flow path, and when the reaction vessel is attached to the attachment unit, the attachment unit Driving the temperature gradient forming section to switch between the first arrangement and a second arrangement in which the position of the lowest point of the flow path in the direction of gravity acts is different from the first arrangement. Mechanism and the predetermined wavelength from within the reaction vessel. And a control unit that controls the drive mechanism, and the control unit uses the drive mechanism to change the arrangement of the mounting unit and the temperature gradient forming unit from the first arrangement and the control unit. Based on a switching timing that is a timing for switching between the second arrangement and a detection timing that is a timing at which the intensity of the light detected by the detection unit changes across a reference value, the drive mechanism To determine a holding time that is a time for holding the placement of the mounting portion and the temperature gradient forming portion in at least one of the first placement and the second placement.

本形態によれば、駆動機構は、装着部及び温度勾配形成部を、第1の配置と、重力の作用する方向における流路の最下点の位置が第1の配置とは異なる第2の配置との間で切換える。これにより、装着部に装着された反応容器の流路における、重力の作用する方向における最下点の位置が変化する。したがって、温度勾配形成部によって温度勾配が形成された流路内を、重力にしたがって反応液が移動するので、反応液に対して熱サイクルを施すことができる。また、本形態によれば、駆動機構によって装着部及び温度勾配形成部の配置を第1の配置と第2の配置との間で切換えさせるタイミングである切換タイミングと、検出部によって検出された光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミングとから、反応液が適切な位置に移動するまでの時間を推定できる。本形態によれば、切換えタイミングと検出タイミングとに基づいて保持時間を決定するので、反応液を所望の時間にわたって所望の温度状態とすることができる熱サイクル装置を実現できる。   According to this embodiment, the drive mechanism includes the mounting portion and the temperature gradient forming portion in the first arrangement, and the second arrangement is different from the first arrangement in the position of the lowest point of the flow path in the direction in which gravity acts. Switch between placement. As a result, the position of the lowest point in the direction in which gravity acts in the flow path of the reaction vessel mounted on the mounting portion changes. Therefore, since the reaction solution moves in accordance with gravity in the flow path in which the temperature gradient is formed by the temperature gradient forming unit, the reaction solution can be subjected to a heat cycle. Further, according to this embodiment, the switching timing that is the timing for switching the placement of the mounting portion and the temperature gradient forming portion between the first placement and the second placement by the drive mechanism, and the light detected by the detection portion The time until the reaction solution moves to an appropriate position can be estimated from the detection timing, which is the timing at which the intensity of the change changes across the reference value. According to this embodiment, since the holding time is determined based on the switching timing and the detection timing, it is possible to realize a thermal cycle apparatus that can bring the reaction liquid into a desired temperature state for a desired time.

(2)上述の熱サイクル装置において、前記制御部は、前記切換タイミングから前記検出タイミングまでの時間を計測する計測手段と、前記計測手段によって計測された前記時間に基づいて、前記保持時間を決定する決定手段と、を含んでもよい。 (2) In the above heat cycle apparatus, the control unit determines the holding time based on a measuring unit that measures a time from the switching timing to the detection timing, and the time measured by the measuring unit. Determining means to perform.

本形態によれば、切換タイミングから検出タイミングまでの時間に基づいて保持時間を決定するので、反応液が適切な位置に移動するまでの時間に左右されず、反応液を所望の時間にわたって所望の温度状態とすることができる熱サイクル装置を実現できる。   According to this embodiment, since the holding time is determined based on the time from the switching timing to the detection timing, the reaction liquid is not affected by the time until the reaction liquid moves to an appropriate position, and the reaction liquid is desired for a desired time. A heat cycle device that can be in a temperature state can be realized.

(3)本形態に係る熱サイクル装置は、反応液と、前記反応液とは比重が異なり、かつ、前記反応液とは混和しない液体とが充填され、前記反応液及び前記反応液とは混和しない液体のいずれか一方は、所定の波長の光を発する蛍光物質を含み、前記反応液が対向する内壁に沿って移動する流路を含む反応容器を装着する装着部と、前記装着部に前記反応容器を装着した場合に、前記流路に対して、前記反応液が移動する方向に温度勾配を形成する温度勾配形成部と、前記装着部に前記反応容器を装着した場合に、前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を、第1の配置と、重力の作用する方向における前記流路の最下点の位置が前記第1の配置とは異なる第2の配置との間で切換える駆動機構と、前記反応容器内からの前記所定の波長の光の強度を検出する検出部と、前記駆動機構を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記検出部によって検出された前記光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミングから所定の時間が経過するまで、前記駆動機構によって前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を前記第1の配置及び前記第2の配置のうち少なくとも一方に保持させる。 (3) In the thermal cycle apparatus according to this embodiment, the reaction liquid and the reaction liquid have different specific gravities and are not miscible with the reaction liquid, and the reaction liquid and the reaction liquid are miscible. Any one of the liquids that do not include a fluorescent substance that emits light of a predetermined wavelength, and a mounting part that mounts a reaction vessel including a flow path that moves along the inner wall facing the reaction liquid; and When the reaction vessel is attached, a temperature gradient forming unit that forms a temperature gradient in the direction in which the reaction solution moves with respect to the flow path, and when the reaction vessel is attached to the attachment unit, the attachment unit Driving the temperature gradient forming section to switch between the first arrangement and a second arrangement in which the position of the lowest point of the flow path in the direction of gravity acts is different from the first arrangement. Mechanism and the predetermined wavelength from within the reaction vessel. A detection unit that detects the intensity of the light and a control unit that controls the drive mechanism, wherein the control unit is a timing at which the intensity of the light detected by the detection unit changes across a reference value Until the predetermined time elapses from the timing, the drive mechanism holds the placement portion and the temperature gradient forming portion in at least one of the first placement and the second placement.

本形態によれば、駆動機構は、装着部及び温度勾配形成部を、第1の配置と、重力の作用する方向における流路の最下点の位置が第1の配置とは異なる第2の配置との間で切換える。これにより、装着部に装着された反応容器の流路における、重力の作用する方向における最下点の位置が変化する。したがって、温度勾配形成部によって温度勾配が形成された流路内を、重力にしたがって反応液が移動するので、反応液に対して熱サイクルを施すことができる。また、本形態によれば、検出部によって検出された光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミングから、反応液が適切な位置に移動するタイミングを推定できる。本形態によれば、装着部及び温度勾配形成部の配置を、検出タイミングを基準として所定の時間保持させるので、反応液を所望の時間にわたって所望の温度状態とすることができる熱サイクル装置を実現できる。   According to this embodiment, the drive mechanism includes the mounting portion and the temperature gradient forming portion in the first arrangement, and the second arrangement is different from the first arrangement in the position of the lowest point of the flow path in the direction in which gravity acts. Switch between placement. As a result, the position of the lowest point in the direction in which gravity acts in the flow path of the reaction vessel mounted on the mounting portion changes. Therefore, since the reaction solution moves in accordance with gravity in the flow path in which the temperature gradient is formed by the temperature gradient forming unit, the reaction solution can be subjected to a heat cycle. Further, according to this embodiment, it is possible to estimate the timing at which the reaction liquid moves to an appropriate position from the detection timing that is the timing at which the intensity of light detected by the detection unit changes across the reference value. According to this embodiment, the arrangement of the mounting part and the temperature gradient forming part is held for a predetermined time with reference to the detection timing, so that a thermal cycle device capable of bringing the reaction liquid into a desired temperature state for a desired time is realized. it can.

(4)上述の熱サイクル装置において、前記検出部は、前記第1の配置となった場合に、前記流路内において重力の作用する方向における最下点を含む領域からの前記光の強度を検出してもよい。 (4) In the thermal cycle apparatus described above, when the detection unit is in the first arrangement, the light intensity from the region including the lowest point in the direction in which gravity acts in the flow path is determined. It may be detected.

これによって、第1の配置となった場合に、流路内において重力の作用する方向における最下点近傍に反応液が移動したか否かを容易に判定できる。したがって、より正確に検出タイミングを定めることができる。   Thereby, when it becomes the 1st arrangement | positioning, it can be determined easily whether the reaction liquid moved to the vicinity of the lowest point in the direction which gravity acts in a flow path. Therefore, the detection timing can be determined more accurately.

(5)上述の熱サイクル装置において、前記反応容器に充填された前記反応液は、前記蛍光物質を含み、前記制御部は、前記検出部によって検出された前記光の強度が前記基準値を上回ったタイミングを前記検出タイミングとしてもよい。 (5) In the thermal cycle apparatus described above, the reaction solution filled in the reaction container includes the fluorescent material, and the control unit has the light intensity detected by the detection unit exceeding the reference value. The detected timing may be used as the detection timing.

検出部によって検出される所定の波長の光を発する蛍光物質が、反応容器に充填された反応液に含まれているので、第1の配置において、流路内において重力の作用する方向における最下点近傍に反応液が移動した場合には、検出部によって検出される光の強度は大きくなる。したがって、制御部は、検出部によって検出される光の強度が基準値を上回ったタイミングを検出タイミングとすることによって、より正確に検出タイミングを定めることができる。   Since the fluorescent substance that emits light of a predetermined wavelength detected by the detection unit is contained in the reaction solution filled in the reaction container, the lowest position in the direction in which gravity acts in the flow path in the first arrangement. When the reaction solution moves near the point, the intensity of light detected by the detection unit increases. Therefore, the control unit can determine the detection timing more accurately by setting the timing when the intensity of light detected by the detection unit exceeds the reference value as the detection timing.

(6)上述の熱サイクル装置において、前記反応容器に充填された前記反応液とは混和しない液体は、前記蛍光物質を含み、前記制御部は、前記検出部によって検出された前記光の強度が前記基準値を下回ったタイミングを前記検出タイミングとしてもよい。 (6) In the above heat cycle apparatus, the liquid immiscible with the reaction liquid filled in the reaction vessel contains the fluorescent material, and the control unit has an intensity of the light detected by the detection unit. The detection timing may be a timing that falls below the reference value.

検出部によって検出される所定の波長の光を発する蛍光物質が、反応容器に充填された反応液とは混和しない液体に含まれているので、第1の配置において、流路内において重力の作用する方向における最下点近傍に反応液が移動した場合には、検出部によって検出される光の強度は小さくなる。したがって、制御部は、検出部によって検出される光の強度が基準値を下回ったタイミングを検出タイミングとすることによって、より正確に検出タイミングを定めることができる。   Since the fluorescent substance that emits light of a predetermined wavelength detected by the detection unit is contained in a liquid that is not miscible with the reaction liquid filled in the reaction vessel, the action of gravity in the flow path in the first arrangement When the reaction solution moves in the vicinity of the lowest point in the direction in which the light is detected, the intensity of light detected by the detection unit decreases. Therefore, the control unit can determine the detection timing more accurately by setting the timing when the intensity of light detected by the detection unit falls below the reference value as the detection timing.

(7)本形態に係る熱サイクル装置の制御方法は、反応液と、前記反応液とは比重が異なり、かつ、前記反応液とは混和しない液体とが充填され、前記反応液が対向する内壁に沿って移動する流路を含む反応容器を装着する装着部と、前記装着部に前記反応容器を装着した場合に、前記流路に対して、前記反応液が移動する方向に温度勾配を形成する温度勾配形成部と、前記装着部に前記反応容器を装着した場合に、前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を、第1の配置と、重力の作用する方向における前記流路の最下点の位置が前記第1の配置とは異なる第2の配置との間で切換える駆動機構と、を含む熱サイクル装置の制御方法であって、前記反応容器に充填された前記反応液及び前記反応液とは混和しない液体のいずれか一方は、所定の波長の光を発する蛍光物質を含み、切換えタイミングに基づいて、前記駆動機構によって前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を前記第1の配置と前記第2の配置との間で切換えさせることと、前記反応容器内からの所定の波長の光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミング検出することと、前記切換タイミングと、前記検出タイミングとに基づいて、前記駆動機構によって前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を前記第1の配置及び前記第2の配置のうち少なくとも一方に保持させる時間である保持時間を決定することと、を含む。 (7) In the control method of the thermal cycler according to this embodiment, the reaction solution is filled with a liquid having a specific gravity different from that of the reaction solution and immiscible with the reaction solution, and the inner wall facing the reaction solution A mounting portion for mounting a reaction container including a flow path that moves along the flow path, and when the reaction container is mounted on the mounting portion, a temperature gradient is formed in the direction in which the reaction solution moves with respect to the flow path. When the reaction vessel is attached to the temperature gradient forming part and the attachment part, the placement of the attachment part and the temperature gradient formation part is different from the first arrangement and the flow path in the direction in which gravity acts. And a driving mechanism that switches between a lower arrangement and a second arrangement that is different from the first arrangement, the control method of the thermal cycle apparatus comprising: the reaction liquid filled in the reaction vessel; and One of the liquids that is not miscible with the reaction liquid A fluorescent material that emits light of a predetermined wavelength is included, and the arrangement of the mounting part and the temperature gradient forming part is switched between the first arrangement and the second arrangement by the drive mechanism based on the switching timing. And detecting the detection timing, which is a timing at which the intensity of light having a predetermined wavelength from the reaction container changes across a reference value, the switching timing, and the detection timing. Determining a holding time, which is a time for holding the arrangement of the mounting part and the temperature gradient forming part in at least one of the first arrangement and the second arrangement by a mechanism.

駆動機構によって装着部及び温度勾配形成部の配置を第1の配置と第2の配置との間で切換えられるタイミングである切換タイミングと、検出工程において検出された光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミングとから、反応液が適切な位置に移動するまでの時間を推定できる。本形態によれば、決定工程において、切換えタイミングと検出タイミングとに基づいて保持時間を決定するので、反応液を所望の時間にわたって所望の温度状態とすることができる熱サイクル装置の制御方法を実現できる。   The switching timing, which is the timing at which the placement of the mounting portion and the temperature gradient forming portion is switched between the first placement and the second placement by the drive mechanism, and the light intensity detected in the detection step straddles the reference value. The time until the reaction solution moves to an appropriate position can be estimated from the detection timing that is the changing timing. According to the present embodiment, since the holding time is determined based on the switching timing and the detection timing in the determining step, a control method for the thermal cycle apparatus that can bring the reaction liquid into a desired temperature state for a desired time is realized. it can.

(8)本形態に係る熱サイクル装置の制御方法は、反応液と、前記反応液とは比重が異なり、かつ、前記反応液とは混和しない液体とが充填され、前記反応液が対向する内壁に沿って移動する流路を含む反応容器を装着する装着部と、前記装着部に前記反応容器を装着した場合に、前記流路に対して、前記反応液が移動する方向に温度勾配を形成する温度勾配形成部と、前記装着部に前記反応容器を装着した場合に、前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を、第1の配置と、重力の作用する方向における前記流路の最下点の位置が前記第1の配置とは異なる第2の配置との間で切換える駆動機構と、を含む熱サイクル装置の制御方法であって、前記反応容器に充填された前記反応液及び前記反応液とは混和しない液体のいずれか一方は、所定の波長の光を発する蛍光物質を含み、前記反応容器内からの所定の波長の光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミング検出することと、前記検出タイミングから所定の時間を経過するまで、前記駆動機構によって前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を前記第1の配置及び前記第2の配置のうち少なくとも一方に保持させることと、を含む。 (8) In the control method of the thermal cycler according to the present embodiment, the reaction liquid and the reaction liquid are filled with a liquid having different specific gravity and immiscible with the reaction liquid, and the inner walls facing the reaction liquid A mounting portion for mounting a reaction container including a flow path that moves along the flow path, and when the reaction container is mounted on the mounting portion, a temperature gradient is formed in the direction in which the reaction solution moves with respect to the flow path. When the reaction vessel is attached to the temperature gradient forming part and the attachment part, the placement of the attachment part and the temperature gradient formation part is different from the first arrangement and the flow path in the direction in which gravity acts. And a driving mechanism that switches between a lower arrangement and a second arrangement that is different from the first arrangement, the control method of the thermal cycle apparatus comprising: the reaction liquid filled in the reaction vessel; and One of the liquids that is not miscible with the reaction liquid A detection timing that includes a fluorescent substance that emits light of a predetermined wavelength, and that is a timing at which the intensity of light of a predetermined wavelength from the reaction vessel changes across a reference value; and a predetermined time from the detection timing Until at least one of the first arrangement and the second arrangement is held by the drive mechanism until the time elapses.

検出工程において検出された光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミングから、反応液が適切な位置に移動するタイミングを推定できる。本形態によれば、保持工程において、装着部及び温度勾配形成部の配置を、検出タイミングを基準として所定の時間保持させるので、反応液を所望の時間にわたって所望の温度状態とすることができる熱サイクル装置の制御方法を実現できる。   The timing at which the reaction solution moves to an appropriate position can be estimated from the detection timing at which the intensity of the light detected in the detection step changes across the reference value. According to the present embodiment, in the holding step, the arrangement of the mounting part and the temperature gradient forming part is held for a predetermined time with reference to the detection timing, so that the reaction liquid can be kept in a desired temperature state for a desired time. A control method of the cycle device can be realized.

図1(A)は、実施形態に係る熱サイクル装置1の蓋70を閉じた状態を表す斜視図、図1(B)は、実施形態に係る熱サイクル装置1の蓋70を開けた状態を表す斜視図。FIG. 1A is a perspective view illustrating a state in which the lid 70 of the thermal cycle apparatus 1 according to the embodiment is closed, and FIG. 1B illustrates a state in which the lid 70 of the thermal cycle apparatus 1 according to the embodiment is opened. FIG. 図1(A)のA−A線を通り回転軸Rに垂直な面における本体10を模式的に示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the main body 10 on a plane that passes through the line AA in FIG. 1A and is perpendicular to the rotation axis R; 実施形態に係る熱サイクル装置1に装着される反応容器100の構成を表す断面図。Sectional drawing showing the structure of the reaction container 100 with which the thermal cycle apparatus 1 which concerns on embodiment is mounted | worn. 図4(A)は、第1の配置における、図1(A)のA−A線を通り回転軸Rに垂直な面における断面を模式的に示す断面図、図4(B)は、第2の配置における図1(A)のA−A線を通り回転軸Rに垂直な面における断面を模式的に示す断面図。4A is a cross-sectional view schematically showing a cross section in a plane perpendicular to the rotation axis R through the line AA in FIG. 1A in the first arrangement, and FIG. Sectional drawing which shows typically the cross section in the surface perpendicular to the rotating shaft R through the AA line | wire of FIG. 第1具体例に係る熱サイクル装置1の機能ブロック図。The functional block diagram of the heat cycle apparatus 1 which concerns on a 1st specific example. 第1具体例に係る熱サイクル装置1の制御方法を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the control method of the heat cycle apparatus 1 which concerns on a 1st specific example. 熱サイクル装置1の制御方法の第1具体例における光の強度を示すグラフ。The graph which shows the intensity | strength of the light in the 1st specific example of the control method of the heat cycle apparatus. 熱サイクル装置1の制御方法の第1具体例における光の強度を示す他のグラフ。The other graph which shows the intensity | strength of the light in the 1st specific example of the control method of the heat cycle apparatus 1. FIG. 第2具体例に係る熱サイクル装置1の機能ブロック図。The functional block diagram of the heat cycle apparatus 1 which concerns on a 2nd specific example. 第2具体例に係る熱サイクル装置1の制御方法を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the control method of the heat cycle apparatus 1 which concerns on a 2nd specific example. 熱サイクル装置1の制御方法の第2具体例における光の強度を示すグラフ。The graph which shows the intensity | strength of the light in the 2nd specific example of the control method of the heat cycle apparatus. 熱サイクル装置1の制御方法の第2具体例における光の強度を示す他のグラフ。The other graph which shows the intensity | strength of the light in the 2nd specific example of the control method of the heat cycle apparatus.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. Also, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

1.熱サイクル装置の全体構成
図1(A)は、本実施形態に係る熱サイクル装置1の蓋70を閉じた状態を表す斜視図、図1(B)は、本実施形態に係る熱サイクル装置1の蓋70を開けた状態を表す斜視図である。図2は、図1(A)のA−A線を通り回転軸Rに垂直な面における本体10を模式的に示す断面図である。図2において、矢印gは重力の作用する方向を表す。
1. 1A is a perspective view showing a state in which the lid 70 of the thermal cycle apparatus 1 according to the present embodiment is closed, and FIG. 1B is a thermal cycle apparatus 1 according to the present embodiment. It is a perspective view showing the state which opened the lid 70 of. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the main body 10 on a plane that passes through the line AA in FIG. 1A and is perpendicular to the rotation axis R. In FIG. 2, an arrow g represents the direction in which gravity acts.

本実施形態に係る熱サイクル装置1は、反応液140と、反応液140とは比重が異なり、かつ、反応液140とは混和しない液体130とが充填され、反応液140が対向する内壁に沿って移動する流路110を含む反応容器100(詳細は「3.本実施形態に係る熱サイクル装置に装着される反応容器の構成」の項で後述される)を装着する装着部11と、装着部11に反応容器100を装着した場合に、流路110に対して、反応液140が移動する方向(詳細は「2.本実施形態に係る熱サイクル装置に装着される反応容器の構成」の項で後述される)に温度勾配を形成する温度勾配形成部30と、装着部11に反応容器100を装着した場合に、装着部11及び温度勾配形成部30の配置を、第1の配置と、重力の作用する方向における流路110の最下点の位置が第1の配置とは異なる第2の配置との間で切換える駆動機構20と、反応容器100内からの所定の波長の光の強度を検出する検出部40と、駆動機構20を制御する制御部50と、を含む。また、反応容器100に充填された反応液140及び液体130のいずれか一方は、検出部40によって検出される前記所定の波長の光を発する蛍光物質を含む。   In the heat cycle apparatus 1 according to this embodiment, the reaction liquid 140 and the reaction liquid 140 are filled with a liquid 130 having a specific gravity different from that of the reaction liquid 140 and immiscible with the reaction liquid 140. A mounting portion 11 for mounting a reaction vessel 100 including a flow channel 110 that moves in detail (details will be described later in the section of “3. Configuration of Reaction Container Mounted on Thermal Cycler According to Present Embodiment”); When the reaction vessel 100 is attached to the section 11, the direction in which the reaction solution 140 moves with respect to the flow path 110 (for details, refer to “2. Configuration of reaction vessel attached to thermal cycler according to this embodiment”). In the case where the reaction vessel 100 is mounted on the mounting unit 11 and the temperature gradient forming unit 30 that forms a temperature gradient (described later in the section), the arrangement of the mounting unit 11 and the temperature gradient forming unit 30 is the first arrangement. In the direction of gravity Drive mechanism 20 for switching the position of the lowest point of the flow path 110 between a second arrangement different from the first arrangement, and a detection unit for detecting the intensity of light of a predetermined wavelength from the reaction vessel 100 40 and a control unit 50 that controls the drive mechanism 20. In addition, either one of the reaction liquid 140 and the liquid 130 filled in the reaction container 100 includes a fluorescent material that emits light of the predetermined wavelength detected by the detection unit 40.

図1(A)に示される例では、熱サイクル装置1は、本体10と駆動機構20とを含んで構成されている。図1(A)、図1(B)及び図2に示されるように、本体10は、装着部11及び温度勾配形成部30を含んで構成されている。   In the example shown in FIG. 1A, the thermal cycle device 1 includes a main body 10 and a drive mechanism 20. As shown in FIGS. 1A, 1 </ b> B, and 2, the main body 10 includes a mounting portion 11 and a temperature gradient forming portion 30.

温度勾配形成部30は、装着部11に反応容器100を装着した場合に、流路110に対して、反応液140が移動する方向に温度勾配を形成する。ここで、「温度勾配を形成する」とは、所定の方向に沿って温度が変化する状態を形成することを意味する。したがって、「反応液140が移動する方向に温度勾配を形成する」とは、反応液140が移動する方向に沿って温度が変化する状態を形成することを意味する。「所定の方向に沿って温度が変化する状態」は、例えば、所定の方向に沿って温度が単調に高く又は低くなっていてもよいし、所定の方向に沿って、温度が高くなる変化から低くなる変化へ、又は、低くなる変化から高くなる変化へ、途中で変化していてもよい。   The temperature gradient forming unit 30 forms a temperature gradient in the direction in which the reaction solution 140 moves with respect to the flow path 110 when the reaction vessel 100 is mounted on the mounting unit 11. Here, “forming a temperature gradient” means forming a state in which the temperature changes along a predetermined direction. Therefore, “to form a temperature gradient in the direction in which the reaction liquid 140 moves” means to form a state in which the temperature changes along the direction in which the reaction liquid 140 moves. “The state in which the temperature changes along the predetermined direction” is, for example, that the temperature may be monotonously high or low along the predetermined direction, or from a change in which the temperature increases along the predetermined direction. You may change on the way from the change which becomes low, or from the change which becomes low to the change which becomes high.

図1(A)、図1(B)及び図2に示される例では、温度勾配形成部30は、第1加熱部12及び第2加熱部13を含んで構成されている。熱サイクル装置1の本体10においては、第1加熱部12が蓋70から相対的に遠い側、第2加熱部13が蓋70から相対的に近い側に配置されている。また、第1加熱部12と第2加熱部13との間にはスペーサー14が設けられている。なお、所望の反応精度が確保できる程度に温度勾配が形成される限り、温度勾配形成部30に含まれる加熱部の数は任意である。例えば、温度勾配形成部30を1つの加熱部で構成することにより、使用する部材の数を減らすことができるので、製造コストを削減できる。   In the example shown in FIGS. 1A, 1 </ b> B, and 2, the temperature gradient forming unit 30 includes the first heating unit 12 and the second heating unit 13. In the main body 10 of the heat cycle apparatus 1, the first heating unit 12 is disposed on the side far from the lid 70, and the second heating unit 13 is disposed on the side relatively near from the lid 70. A spacer 14 is provided between the first heating unit 12 and the second heating unit 13. In addition, as long as a temperature gradient is formed to such an extent that a desired reaction accuracy can be ensured, the number of heating units included in the temperature gradient forming unit 30 is arbitrary. For example, since the number of members to be used can be reduced by configuring the temperature gradient forming unit 30 with one heating unit, the manufacturing cost can be reduced.

第1加熱部12は、装着部11に反応容器100を装着した場合に、反応容器100の第1領域111を第1の温度に加熱する。図2に示される例では、第1加熱部12は、本体10において、反応容器100の第1領域111を加熱する位置に配置されている。   The first heating unit 12 heats the first region 111 of the reaction container 100 to the first temperature when the reaction container 100 is mounted on the mounting unit 11. In the example shown in FIG. 2, the first heating unit 12 is disposed in the main body 10 at a position for heating the first region 111 of the reaction vessel 100.

第2加熱部13は、装着部11に反応容器100を装着した場合に、反応容器100の第2領域112を、第1の温度とは異なる第2の温度に加熱する。図2に示される例では、第2加熱部13は、本体10において、反応容器100の第2領域112を加熱する位置に配置されている。第2加熱部13の構成は、加熱される反応容器100の領域及び加熱する温度が第1加熱部12と異なる以外は、第1加熱部12と同様である。   The second heating unit 13 heats the second region 112 of the reaction container 100 to a second temperature different from the first temperature when the reaction container 100 is mounted on the mounting unit 11. In the example shown in FIG. 2, the second heating unit 13 is disposed in the main body 10 at a position for heating the second region 112 of the reaction vessel 100. The configuration of the second heating unit 13 is the same as that of the first heating unit 12 except that the region of the reaction vessel 100 to be heated and the heating temperature are different from those of the first heating unit 12.

本実施形態においては、第2の温度は第1の温度よりも高い温度である。例えば、熱サイクル装置1をリアルタイムPCRに用いる場合には、第1の温度を63℃程度(アニーリング及び伸長反応を行う温度)とし、第2の温度を95℃程度(変性反応を行う温度)とすることができる。   In the present embodiment, the second temperature is higher than the first temperature. For example, when the thermal cycler 1 is used for real-time PCR, the first temperature is about 63 ° C. (temperature for annealing and extension reaction), and the second temperature is about 95 ° C. (temperature for denaturing reaction). can do.

温度勾配形成部30は、熱を発生させる熱源部31と、熱源部31で発生した熱を装着部11に伝導させる熱伝導部32とを含んで構成されている。図2に示される例では、温度勾配形成部30の第1加熱部12は、熱源部31としての第1ヒーター12aと、熱伝導部32としての第1ヒートブロック12bとを含んで構成されている。また、温度勾配形成部30の第2加熱部13は、熱源部31としての第2ヒーター13aと、熱伝導部32としての第2ヒートブロック13bとを含んで構成されている。   The temperature gradient forming unit 30 includes a heat source unit 31 that generates heat and a heat conduction unit 32 that conducts heat generated in the heat source unit 31 to the mounting unit 11. In the example shown in FIG. 2, the first heating unit 12 of the temperature gradient forming unit 30 includes a first heater 12 a as the heat source unit 31 and a first heat block 12 b as the heat conduction unit 32. Yes. The second heating unit 13 of the temperature gradient forming unit 30 includes a second heater 13 a as the heat source unit 31 and a second heat block 13 b as the heat conduction unit 32.

熱サイクル装置1においては、第1ヒーター12a及び第2ヒーター13aはカートリッジヒーターであり、導線によって図示しない外部電源に接続される。第1ヒーター12a及び第2ヒーター13aとしてはこれに限らず、カーボンヒーター、シートヒーター、IHヒーター(電磁誘導加熱器)、ペルチェ素子、加熱液体、加熱気体などを使用できる。本実施形態においては、第1ヒーター12aは第1ヒートブロック12bに挿入されており、第1ヒーター12aが発熱することで第1ヒートブロック12bが加熱される。同様に、第2ヒーター13aは第2ヒートブロック13bに挿入されており、第2ヒーター13aが発熱することで第2ヒートブロック13bが加熱される。   In the heat cycle apparatus 1, the first heater 12a and the second heater 13a are cartridge heaters, and are connected to an external power source (not shown) by conducting wires. The first heater 12a and the second heater 13a are not limited to this, and a carbon heater, a seat heater, an IH heater (electromagnetic induction heater), a Peltier element, a heating liquid, a heating gas, and the like can be used. In this embodiment, the 1st heater 12a is inserted in the 1st heat block 12b, and the 1st heat block 12b is heated when the 1st heater 12a generates heat. Similarly, the second heater 13a is inserted into the second heat block 13b, and the second heat block 13b is heated when the second heater 13a generates heat.

第1ヒートブロック12bは、第1ヒーター12aから発生した熱を装着部11と、装着部11に装着された反応容器100に伝える部材である。第2ヒートブロック13bは、第2ヒーター13aから発生した熱を装着部11と、装着部11に装着された反応容器100に伝える部材である。熱サイクル装置1においては、第1ヒートブロック12b及び第2ヒートブロック13bは、アルミニウム製のブロックである。カートリッジヒーターは温度制御が容易であるので、第1ヒーター12a及び第2ヒーター13aをカートリッジヒーターとすることで、第1加熱部12及び第2加熱部13の温度を容易に安定させることができる。したがって、より正確な熱サイクルを実現できる。   The first heat block 12 b is a member that transfers heat generated from the first heater 12 a to the mounting unit 11 and the reaction vessel 100 mounted on the mounting unit 11. The second heat block 13 b is a member that transfers heat generated from the second heater 13 a to the mounting portion 11 and the reaction vessel 100 mounted on the mounting portion 11. In the heat cycle apparatus 1, the first heat block 12b and the second heat block 13b are aluminum blocks. Since the temperature control of the cartridge heater is easy, the temperature of the first heating unit 12 and the second heating unit 13 can be easily stabilized by using the first heater 12a and the second heater 13a as cartridge heaters. Therefore, a more accurate thermal cycle can be realized.

ヒートブロックの材質は熱伝導率、保温性、加工しやすさ等の条件を考慮して適宜選択できる。例えば、アルミニウムは熱伝導率が高いので、第1ヒートブロック12b及び第2ヒートブロック13bをアルミニウム製とすることで、反応容器100を効率よく加熱できる。また、ヒートブロックに加熱ムラが生じにくいので、精度の高い熱サイクルを実現できる。また、加工が容易なので第1ヒートブロック12b及び第2ヒートブロック13bを精度よく成型でき、加熱の精度を高めることができる。したがって、より正確な熱サイクルを実現できる。なお、ヒートブロックの材質は、例えば銅合金を使用してもよく、複数の材質を組み合わせてもよい。   The material of the heat block can be appropriately selected in consideration of conditions such as thermal conductivity, heat retention and ease of processing. For example, since aluminum has high thermal conductivity, the reaction vessel 100 can be efficiently heated by making the first heat block 12b and the second heat block 13b aluminum. Moreover, since heating unevenness hardly occurs in the heat block, a highly accurate thermal cycle can be realized. Further, since the processing is easy, the first heat block 12b and the second heat block 13b can be accurately molded, and the heating accuracy can be improved. Therefore, a more accurate thermal cycle can be realized. In addition, as a material of the heat block, for example, a copper alloy may be used, or a plurality of materials may be combined.

第1加熱部12及び第2加熱部13は、装着部11に反応容器100を装着した場合に、反応容器100に接触していることが好ましい。これにより、第1加熱部12及び第2加熱部13によって反応容器100を加熱した場合に、第1加熱部12及び第2加熱部13の熱を反応容器100に安定して伝えることができるので、反応容器100の温度を安定させることができる。本実施形態のように、装着部11が第1加熱部12及び第2加熱部13の一部として形成されている場合には、装着部11が反応容器100と接触することが好ましい。これにより、第1加熱部12及び第2加熱部13の熱を反応容器100に安定して伝えることができるので反応容器100を効率よく加熱できる。   The first heating unit 12 and the second heating unit 13 are preferably in contact with the reaction container 100 when the reaction container 100 is mounted on the mounting unit 11. Thereby, when the reaction vessel 100 is heated by the first heating unit 12 and the second heating unit 13, the heat of the first heating unit 12 and the second heating unit 13 can be stably transmitted to the reaction vessel 100. The temperature of the reaction vessel 100 can be stabilized. When the mounting part 11 is formed as a part of the first heating part 12 and the second heating part 13 as in this embodiment, it is preferable that the mounting part 11 contacts the reaction vessel 100. Thereby, since the heat of the 1st heating part 12 and the 2nd heating part 13 can be stably conveyed to reaction container 100, reaction container 100 can be heated efficiently.

なお、第1加熱部12と第2加熱部13とで異なる加熱機構を採用してもよい。また、第1ヒートブロック12bと第2ヒートブロック13bとが異なる材質であってもよい。   In addition, you may employ | adopt a heating mechanism from which the 1st heating part 12 and the 2nd heating part 13 differ. Further, the first heat block 12b and the second heat block 13b may be made of different materials.

なお、第2加熱部13の代わりに第2領域112を冷却する冷却部を設けてもよい。冷却部としては、例えばペルチェ素子を使用できる。これにより、例えば、反応容器100の第1領域111からの熱によって第2領域112の温度が低下しにくい場合にも、流路110に所望の温度勾配を形成できる。また、例えば、加熱と冷却を繰り返す熱サイクルを反応液140に施すことができる。   Note that a cooling unit for cooling the second region 112 may be provided instead of the second heating unit 13. As the cooling unit, for example, a Peltier element can be used. Thereby, for example, even when the temperature of the second region 112 is difficult to decrease due to heat from the first region 111 of the reaction vessel 100, a desired temperature gradient can be formed in the flow path 110. Further, for example, the reaction liquid 140 can be subjected to a heat cycle in which heating and cooling are repeated.

第1加熱部12及び第2加熱部13の温度は、図示しない温度センサー及び後述される制御部50によって制御されてもよい。第1加熱部12及び第2加熱部13の温度は、反応容器100が所望の温度に加熱されるように設定されることが好ましい。本実施形態においては、第1加熱部12を第1の温度に、第2加熱部13を第2の温度に制御することで、反応容器100の第1領域111を第1の温度に、第2領域112を第2の温度に加熱できる。なお、第1加熱部12及び第2加熱部13の温度は、反応容器100の第1領域111及び第2領域112が所望の温度に加熱されるように制御されていればよい。例えば、反応容器100の材質や大きさを考慮することで、第1領域111及び第2領域112の温度をより正確に所望の温度に加熱できる。また、本実施形態における温度センサーは熱電対である。なお、温度センサーとしてはこれに限らず、例えば測温抵抗体やサーミスタを使用してもよい。   The temperature of the 1st heating part 12 and the 2nd heating part 13 may be controlled by the temperature sensor which is not illustrated, and the control part 50 mentioned later. It is preferable that the temperature of the 1st heating part 12 and the 2nd heating part 13 is set so that the reaction container 100 may be heated to desired temperature. In this embodiment, the first region 111 of the reaction vessel 100 is set to the first temperature by controlling the first heating unit 12 to the first temperature and the second heating unit 13 to the second temperature. The two regions 112 can be heated to a second temperature. In addition, the temperature of the 1st heating part 12 and the 2nd heating part 13 should just be controlled so that the 1st area | region 111 and the 2nd area | region 112 of the reaction container 100 may be heated to desired temperature. For example, by considering the material and size of the reaction vessel 100, the temperature of the first region 111 and the second region 112 can be heated to a desired temperature more accurately. Moreover, the temperature sensor in this embodiment is a thermocouple. The temperature sensor is not limited to this, and for example, a resistance temperature detector or a thermistor may be used.

装着部11は、反応容器100を装着する構造である。図1(B)及び図2に示される例では、熱サイクル装置1の装着部11は、反応容器100を差し込んで装着するスロット構造である。図2に示される例では、装着部11は、後述される、第1加熱部12の第1ヒートブロック12b、スペーサー14及び第2加熱部13の第2ヒートブロック13bを貫通する穴に反応容器100を差し込む構造となっている。本体10に設けられる装着部11の数は複数であってもよく、図1(B)に示される例では、20個の装着部11が本体10に設けられている。   The mounting part 11 has a structure for mounting the reaction vessel 100. In the example shown in FIGS. 1B and 2, the mounting portion 11 of the heat cycle apparatus 1 has a slot structure in which the reaction vessel 100 is inserted and mounted. In the example shown in FIG. 2, the mounting unit 11 is a reaction container in a hole that passes through the first heat block 12 b of the first heating unit 12, the spacer 14, and the second heat block 13 b of the second heating unit 13, which will be described later. 100 is inserted. There may be a plurality of mounting portions 11 provided in the main body 10, and in the example shown in FIG. 1B, 20 mounting portions 11 are provided in the main body 10.

なお、本実施形態においては、装着部11がスロット構造である例を示したが、装着部11は反応容器100を保持できる構造であればよい。例えば、反応容器100の形状に合わせた窪みに反応容器100をはめ込む構造や、反応容器100を挟んで保持する構造を採用してもよい。   In the present embodiment, the mounting unit 11 has a slot structure, but the mounting unit 11 may have a structure that can hold the reaction vessel 100. For example, a structure in which the reaction container 100 is fitted in a recess that matches the shape of the reaction container 100, or a structure in which the reaction container 100 is held therebetween may be employed.

本実施形態に係る熱サイクル装置1においては、反応容器100と装着部11とが勘合するように構成されている。反応容器100と装着部11とが勘合する構造は、例えば図1(B)及び図2に示されるように、反応容器100に設けた突出部113を、装着部11に設けた凹部にはめ込む構造が採用できる。これにより、温度勾配形成部30に対する反応容器100の向きを一定に保つことができる。したがって、熱サイクルの途中で反応容器100の向きが変化することを抑制できるので、反応液140に与えられる温度環境をより精密に制御できる。したがって、より正確な熱サイクルを反応液140に施すことができる。   In the heat cycle apparatus 1 according to the present embodiment, the reaction vessel 100 and the mounting portion 11 are configured to be fitted together. The structure in which the reaction vessel 100 and the mounting portion 11 are fitted with each other is, for example, as shown in FIG. 1B and FIG. 2, in which the protruding portion 113 provided in the reaction vessel 100 is fitted into the recess provided in the mounting portion 11. Can be adopted. Thereby, the direction of the reaction vessel 100 with respect to the temperature gradient forming unit 30 can be kept constant. Therefore, since the change of the direction of the reaction vessel 100 during the thermal cycle can be suppressed, the temperature environment given to the reaction solution 140 can be controlled more precisely. Therefore, a more accurate thermal cycle can be applied to the reaction solution 140.

また、装着部11を反応容器100に密着させる機構を設けてもよい。装着部11を反応容器100に密着させる機構は、反応容器100の少なくとも一部を装着部11に密着させることができればよい。例えば、本体10や蓋70に設けたバネによって反応容器100を装着部11の一方の壁面に押し付けてもよい。これにより、温度勾配形成部30の熱を反応容器100にさらに安定して伝えることができるので、反応容器100の温度をさらに安定させることができる。   Further, a mechanism for bringing the mounting portion 11 into close contact with the reaction vessel 100 may be provided. The mechanism for bringing the mounting portion 11 into close contact with the reaction vessel 100 only needs to allow at least a part of the reaction vessel 100 to be in close contact with the mounting portion 11. For example, the reaction container 100 may be pressed against one wall surface of the mounting portion 11 by a spring provided on the main body 10 or the lid 70. Thereby, since the heat of the temperature gradient formation part 30 can be more stably transmitted to the reaction container 100, the temperature of the reaction container 100 can be further stabilized.

装着部11は、反応容器100をそれぞれ装着する第1の装着部11a及び第2の装着部11bを含んで構成されている。装着部11が3つ以上の反応容器100を装着できる構成である場合には、第1の装着部11a及び第2の装着部11bは、装着部11のうち、任意に選択された2つの反応容器100を装着する部分であってもよい。   The mounting part 11 includes a first mounting part 11a and a second mounting part 11b for mounting the reaction vessel 100, respectively. When the mounting unit 11 is configured to be able to mount three or more reaction vessels 100, the first mounting unit 11a and the second mounting unit 11b include two reactions selected arbitrarily from the mounting unit 11. The part to which the container 100 is attached may be used.

図2に示されるように、第1の装着部11a及び第2の装着部11bは、温度勾配形成部30の熱伝導部32に設けられている。また、第1の装着部11a及び第2の装着部11bは、温度勾配形成部30の熱源部31からの距離が等しい位置に設けられている。ここで「距離が等しい」とは、完全に平行な状態のみならず、熱サイクル装置として所望の精度が確保できる程度に距離の差が小さい状態を含む。図2に示される例では、第1の装着部11aと第1ヒーター12aとの距離と、第2の装着部11bと第1ヒーター12aとの距離とが等しく構成されている。また、第1の装着部11aと第2ヒーター13aとの距離と、第2の装着部11bと第2ヒーター13aとの距離とが等しく構成されている。   As shown in FIG. 2, the first mounting part 11 a and the second mounting part 11 b are provided in the heat conduction part 32 of the temperature gradient forming part 30. Further, the first mounting portion 11a and the second mounting portion 11b are provided at positions where the distance from the heat source portion 31 of the temperature gradient forming portion 30 is equal. Here, “the distances are equal” includes not only a completely parallel state but also a state in which the difference in distance is small enough to ensure a desired accuracy as a thermal cycler. In the example shown in FIG. 2, the distance between the first mounting portion 11a and the first heater 12a and the distance between the second mounting portion 11b and the first heater 12a are configured to be equal. Further, the distance between the first mounting portion 11a and the second heater 13a and the distance between the second mounting portion 11b and the second heater 13a are configured to be equal.

本実施形態によれば、第1の装着部11a及び第2の装着部11bは、熱源部31からの距離が等しい位置に設けられているので、熱源部31からの熱が熱伝導部32を介して均等に伝わる。したがって、精度良く温度を制御できる熱サイクル装置を実現できる。また、熱サイクル装置1をPCRに用いる場合には、第1の装着部11a及び第2の装着部11bに装着された反応容器100の温度ばらつきが抑制できるので、増幅率のばらつきを抑制できる。   According to the present embodiment, since the first mounting portion 11a and the second mounting portion 11b are provided at positions where the distance from the heat source unit 31 is equal, the heat from the heat source unit 31 passes through the heat conducting unit 32. Communicate evenly. Therefore, it is possible to realize a heat cycle device that can control the temperature with high accuracy. Moreover, when using the thermal cycle apparatus 1 for PCR, since the temperature variation of the reaction container 100 with which the 1st mounting part 11a and the 2nd mounting part 11b were mounted can be suppressed, the dispersion | variation in an amplification factor can be suppressed.

図2に示されるように、第1の装着部11aに装着される反応容器100における反応液140が移動する方向と、第2の装着部11bに装着される反応容器100における反応液140が移動する方向とが平行であってもよい。ここで「平行」とは、完全に平行な状態のみならず、熱サイクル装置として所望の精度が確保できる程度に平行に近い状態を含む。   As shown in FIG. 2, the direction in which the reaction solution 140 moves in the reaction vessel 100 attached to the first attachment portion 11a and the reaction solution 140 in the reaction vessel 100 attached to the second attachment portion 11b move. The direction to do may be parallel. Here, “parallel” includes not only a completely parallel state but also a state close to parallel to the extent that a desired accuracy can be secured as a heat cycle apparatus.

本実施形態によれば、第1の装着部11aに装着される反応容器100における反応液140が移動する方向と、第2の装着部11bに装着される反応容器100における反応液140が移動する方向とが平行であるため、駆動機構20によって装着部11の配置が切換えられた場合に、第1の装着部11aに装着される反応容器100における反応液140と、第2の装着部11bに装着される反応容器100における反応液140とは、同一のタイミングで移動する。換言すれば、2つの反応液140が移動を開始する時刻を同期させることができる。したがって、第1の装着部11aに装着される反応容器100と第2の装着部11bに装着される反応容器100とに対して、同一のタイミングで同一の時間条件の熱サイクルを施すことができる。なお、ここでの「同一」の程度は、反応の精度に影響が無い程度の範囲である。   According to this embodiment, the reaction liquid 140 in the reaction container 100 attached to the first attachment part 11a moves and the reaction liquid 140 in the reaction container 100 attached to the second attachment part 11b moves. Since the direction is parallel, when the placement of the mounting portion 11 is switched by the drive mechanism 20, the reaction solution 140 in the reaction vessel 100 mounted on the first mounting portion 11a and the second mounting portion 11b The reaction solution 140 in the reaction vessel 100 to be mounted moves at the same timing. In other words, the time at which the two reaction liquids 140 start moving can be synchronized. Therefore, the reaction vessel 100 attached to the first attachment part 11a and the reaction container 100 attached to the second attachment part 11b can be subjected to thermal cycles of the same time condition at the same timing. . The degree of “same” here is a range that does not affect the accuracy of the reaction.

駆動機構20は、装着部11に反応容器100を装着した場合に、装着部11及び温度勾配形成部30の配置を、第1の配置と、重力の作用する方向における流路110の最下点の位置が第1の配置とは異なる第2の配置との間で切換える。第1の配置及び第2の配置については「3.熱サイクル装置の制御例」の項で詳述される。本実施形態に係る熱サイクル装置1においては、駆動機構20は、装着部11及び温度勾配形成部30を、重力の作用する方向に対して垂直な成分を有し、かつ、装着部11に反応容器100を装着した場合に流路110を反応液140が移動する方向に対して垂直な成分を有する回転軸Rで回転させる機構である。   When the reaction vessel 100 is mounted on the mounting unit 11, the drive mechanism 20 changes the layout of the mounting unit 11 and the temperature gradient forming unit 30 to the lowest position of the flow path 110 in the direction in which gravity acts. Is switched between a second arrangement different from the first arrangement. The first arrangement and the second arrangement will be described in detail in the section “3. Control example of heat cycle apparatus”. In the heat cycle apparatus 1 according to the present embodiment, the drive mechanism 20 causes the mounting unit 11 and the temperature gradient forming unit 30 to have a component perpendicular to the direction in which gravity acts, and to react to the mounting unit 11. This is a mechanism for rotating the flow path 110 around the rotation axis R having a component perpendicular to the direction in which the reaction solution 140 moves when the container 100 is mounted.

「重力の作用する方向に対して垂直な成分を有する」方向は、「重力の作用する方向に対して平行な成分」と「重力の作用する方向に対して垂直な成分」とのベクトル和で表した場合における、重力の作用する方向に対して垂直な成分を有する方向である。   The direction “having a component perpendicular to the direction in which gravity acts” is the vector sum of “component parallel to the direction in which gravity acts” and “component perpendicular to the direction in which gravity acts”. In this case, it is a direction having a component perpendicular to the direction in which gravity acts.

「流路110を反応液140が移動する方向に対して垂直な成分を有する」方向は、「流路110を反応液140が移動する方向に対して平行な成分」と「流路110を反応液140が移動する方向に対して垂直な成分」とのベクトル和で表した場合における、流路110を反応液140が移動する方向に対して垂直な成分を有する方向である。   The direction of “having a component perpendicular to the direction in which the reaction solution 140 moves through the flow path 110” refers to “the component parallel to the direction in which the reaction liquid 140 moves through the flow path 110” This is a direction having a component perpendicular to the direction in which the reaction solution 140 moves in the flow path 110 in the case of the vector sum of “component perpendicular to the direction in which the solution 140 moves”.

本実施形態に係る熱サイクル装置1においては、駆動機構20は、装着部11及び温度勾配形成部30を、同一の回転軸Rで回転させている。また、本実施形態においては、駆動機構20は図示しないモーター及び駆動軸を含み、駆動軸と本体10のフランジ16とが接続されて構成されている。駆動機構20のモーターを動作させると、駆動軸を回転軸Rとして本体10が回転される。回転軸Rと装着部11との位置関係については、「2.回転軸と装着部との位置関係」の項で詳述される。なお、駆動機構20としては、モーターに限らず、例えばハンドル、ぜんまい等を採用できる。   In the heat cycle apparatus 1 according to the present embodiment, the drive mechanism 20 rotates the mounting unit 11 and the temperature gradient forming unit 30 on the same rotation axis R. In the present embodiment, the drive mechanism 20 includes a motor and a drive shaft (not shown), and is configured by connecting the drive shaft and the flange 16 of the main body 10. When the motor of the drive mechanism 20 is operated, the main body 10 is rotated with the drive shaft as the rotation axis R. The positional relationship between the rotating shaft R and the mounting portion 11 will be described in detail in the section “2. Positional relationship between the rotating shaft and the mounting portion”. The drive mechanism 20 is not limited to a motor, and for example, a handle, a mainspring, or the like can be employed.

本実施形態によれば、回転軸Rは、重力の作用する方向に対して垂直な成分を有し、かつ、装着部11に反応容器100を装着した場合に反応容器100の流路110を反応液140が移動する方向に対して垂直な成分を有する軸であるため、駆動機構20が装着部11を回転させることによって、装着部11に装着される反応容器100の流路110内の重力の作用する方向における最下点又は最上点の位置が変化する。これにより、温度勾配形成部30によって温度勾配が形成された流路110内を反応液140が移動する。したがって、簡易な構成で反応液140に対して熱サイクルを施すことができる。   According to this embodiment, the rotation axis R has a component perpendicular to the direction in which gravity acts, and reacts with the flow path 110 of the reaction vessel 100 when the reaction vessel 100 is attached to the attachment portion 11. Since the shaft has a component perpendicular to the direction in which the liquid 140 moves, the drive mechanism 20 rotates the mounting unit 11, so that the gravity in the flow channel 110 of the reaction vessel 100 mounted on the mounting unit 11 is reduced. The position of the lowest point or the highest point in the acting direction changes. As a result, the reaction solution 140 moves in the flow path 110 where the temperature gradient is formed by the temperature gradient forming unit 30. Therefore, the reaction solution 140 can be heat cycled with a simple configuration.

熱サイクル装置1は検出部40を含んで構成されている。検出部40は、反応容器100内からの所定の波長の光の強度を検出する。本実施形態においては、検出部40は、第1の波長の光の強度を検出する。検出部40としては、種々の公知の光検出器を用いることができる。本実施形態においては、検出部40は、蛍光検出器を含んで構成されている。検出部40に含まれる検出器の数は検出が問題なく行える限り任意である。図1(A)及び図1(B)に示される例では、検出部40は、検出器41a及び検出器42aを含んで構成されている。図1(A)及び図1(B)に示される例では、検出部40は、検出器41aをスライド棒41bに沿って移動させて蛍光検出を行う。同様に、検出部40は、検出器42aをスライド棒42bに沿って移動させて蛍光検出を行う。   The heat cycle apparatus 1 includes a detection unit 40. The detection unit 40 detects the intensity of light having a predetermined wavelength from the reaction container 100. In the present embodiment, the detection unit 40 detects the intensity of light having the first wavelength. As the detection unit 40, various known photodetectors can be used. In the present embodiment, the detection unit 40 includes a fluorescence detector. The number of detectors included in the detector 40 is arbitrary as long as detection can be performed without any problem. In the example shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the detection unit 40 includes a detector 41a and a detector 42a. In the example shown in FIGS. 1A and 1B, the detection unit 40 performs fluorescence detection by moving the detector 41a along the slide bar 41b. Similarly, the detection unit 40 detects the fluorescence by moving the detector 42a along the slide bar 42b.

検出部40は、第1の配置となった場合に、流路110内において重力の作用する方向における最下点を含む領域からの光の強度を検出してもよい。反応液140は、流路110内を重力の作用する方向における最下点近傍に向かって移動するので、装着部11及び温度勾配形成部30が第1の配置である場合には、重力の作用する方向における流路110の最下点を含む領域に反応液140が移動する。そのため、重力の作用する方向における流路110の最下点近傍における所定の波長の光の強度を検出部40によって検出することで、第1の配置において、流路110内において重力の作用する方向における最下点近傍に反応液140が移動したか否かを容易に判定できる。   The detection unit 40 may detect the intensity of light from the region including the lowest point in the direction in which gravity acts in the flow path 110 when the first arrangement is achieved. Since the reaction solution 140 moves in the flow path 110 toward the vicinity of the lowest point in the direction in which gravity acts, when the mounting portion 11 and the temperature gradient forming portion 30 are in the first arrangement, the action of gravity. The reaction solution 140 moves to a region that includes the lowest point of the flow path 110 in the direction in which it flows. Therefore, the detection unit 40 detects the intensity of light having a predetermined wavelength in the vicinity of the lowest point of the flow path 110 in the direction in which gravity acts, so that the direction in which gravity acts in the flow path 110 in the first arrangement. It can be easily determined whether or not the reaction solution 140 has moved to the vicinity of the lowest point.

また、第1の配置となった場合に、流路110内において重力の作用する方向における最下点近傍に焦点を合わせたセルフォックレンズなどを用いて、第1の配置となった場合に流路110内において重力の作用する方向における最下点近傍からの光に対する感度を高めてもよい。なお、「3.熱サイクル装置の制御例」の項で後述される制御例においては、検出部40は、第1の配置となった場合に、流路110内において重力の作用する方向における最下点を含む領域からの光の強度を検出する場合を例にとり説明する。   In addition, when the first arrangement is used, a self-focus lens or the like focused on the vicinity of the lowest point in the direction of the action of gravity in the flow path 110 is used. Sensitivity to light from the vicinity of the lowest point in the direction in which gravity acts in the path 110 may be increased. In the control example described later in the section “3. Control example of heat cycle device”, when the detection unit 40 is in the first arrangement, the detection unit 40 is the highest in the direction in which gravity acts in the flow path 110. A case where the intensity of light from a region including the lower point is detected will be described as an example.

蛍光検出を行う場合には、本体10には、装着部11の内部を蛍光検出できる測定窓18が設けられていることが好ましい。これにより、検出部40と、反応液140との間に存在する部材を少なくすることができるので、より適切な蛍光測定ができる。   When performing fluorescence detection, the main body 10 is preferably provided with a measurement window 18 that can detect fluorescence inside the mounting portion 11. Thereby, since the member which exists between the detection part 40 and the reaction liquid 140 can be decreased, more suitable fluorescence measurement can be performed.

検出部40は、検出タイミングを決定することを目的とした検出に加えて、例えばリアルタイムPCRのような反応における蛍光検出に使用することもできる。図2に示される例では、蓋70に遠い側に設けられた第1加熱部12に測定窓18が設けられている。これにより、低温(アニーリング及び伸長反応を行う温度)側で蛍光測定を行うリアルタイムPCR等の反応に熱サイクル装置1を用いる場合に、反応容器100の封止部120(後述)や蓋70の影響を受けずに適切な蛍光測定ができる。蓋70の側から蛍光測定を行う場合には、反応容器100の封止部120や蓋70が測定に影響を与えない設計とすることが好ましい。   The detection unit 40 can be used for fluorescence detection in a reaction such as real-time PCR, in addition to detection for the purpose of determining detection timing. In the example shown in FIG. 2, the measurement window 18 is provided in the first heating unit 12 provided on the side far from the lid 70. Thereby, when using the heat cycle apparatus 1 for reactions, such as real-time PCR which measures fluorescence on the low temperature (temperature which performs annealing and extension reaction) side, the influence of the sealing part 120 (after-mentioned) and the lid | cover 70 of reaction container 100 Appropriate fluorescence measurement can be performed without exposure. When fluorescence measurement is performed from the lid 70 side, it is preferable that the sealing portion 120 and the lid 70 of the reaction vessel 100 have a design that does not affect the measurement.

熱サイクル装置1は、制御部50を含んでいてもよい。制御部50は、駆動機構20を制御する。制御部50は、温度勾配形成部30を制御してもよい。制御部50による制御例については、「3.熱サイクル装置の制御例」の項で詳述される。制御部50は、専用回路により実現して後述される制御を行うように構成されていてもよい。また、制御部50は、例えばCPU(Central Processing Unit)がROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶装置(不図示)に記憶された制御プログラムを実行することによりコンピューターとして機能し、後述される制御を行うように構成されていてもよい。この場合、記憶装置は、制御に伴う中間データや制御結果などを一時的に記憶するワークエリアを有していてもよい。   The heat cycle apparatus 1 may include a control unit 50. The control unit 50 controls the drive mechanism 20. The control unit 50 may control the temperature gradient forming unit 30. An example of control by the control unit 50 will be described in detail in the section “3. Control example of thermal cycle device”. The control unit 50 may be configured to be realized by a dedicated circuit and perform control described later. The control unit 50 functions as a computer by executing a control program stored in a storage device (not shown) such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory), for example, by a CPU (Central Processing Unit). However, it may be configured to perform control described later. In this case, the storage device may have a work area for temporarily storing intermediate data and control results associated with the control.

熱サイクル装置1の本体10は、図1(A)、図1(B)及び図2に示されるように、第1加熱部12と第2加熱部13との間にスペーサー14が設けられている。スペーサー14は、第1加熱部12又は第2加熱部13を保持する部材である。スペーサー14を設けることにより、第1加熱部12と第2加熱部13との間の距離を、より正確に定めることができる。すなわち、反応容器100の第1領域111及び第2領域112に対する第1加熱部12及び第2加熱部13の位置を、より正確に定めることができる。   As shown in FIG. 1A, FIG. 1B, and FIG. 2, the main body 10 of the heat cycle apparatus 1 is provided with a spacer 14 between the first heating unit 12 and the second heating unit 13. Yes. The spacer 14 is a member that holds the first heating unit 12 or the second heating unit 13. By providing the spacer 14, the distance between the first heating unit 12 and the second heating unit 13 can be determined more accurately. That is, the positions of the first heating unit 12 and the second heating unit 13 with respect to the first region 111 and the second region 112 of the reaction vessel 100 can be determined more accurately.

スペーサー14の材質は必要に応じて適宜選択できるが、断熱材であることが好ましい。これにより、第1加熱部12及び第2加熱部13の熱が相互に及ぼす影響を少なくできるので、第1加熱部12及び第2加熱部13の温度制御が容易になる。スペーサー14が断熱材である場合には、装着部11に反応容器100を装着した場合に、第1加熱部12と第2加熱部13との間の領域において反応容器100を囲むようにスペーサー14が配置されることが好ましい。これにより、反応容器100の第1加熱部12と第2加熱部13との間の領域からの放熱を抑制できるので、反応容器100の温度がより安定する。本実施形態においては、スペーサー14は断熱材であり、図2に示される例では、装着部11はスペーサー14を貫通して構成されている。これにより、第1加熱部12及び第2加熱部13によって反応容器100を加熱した場合に、反応容器100の熱が逃げにくくなるので、第1領域111及び第2領域112の温度をより安定させることができる。   The material of the spacer 14 can be appropriately selected as necessary, but is preferably a heat insulating material. Thereby, since the influence which the heat of the 1st heating part 12 and the 2nd heating part 13 mutually has can be decreased, temperature control of the 1st heating part 12 and the 2nd heating part 13 becomes easy. When the spacer 14 is a heat insulating material, when the reaction vessel 100 is attached to the attachment portion 11, the spacer 14 surrounds the reaction vessel 100 in a region between the first heating portion 12 and the second heating portion 13. Is preferably arranged. Thereby, since the heat radiation from the area | region between the 1st heating part 12 of the reaction container 100 and the 2nd heating part 13 can be suppressed, the temperature of the reaction container 100 is stabilized more. In the present embodiment, the spacer 14 is a heat insulating material, and in the example shown in FIG. 2, the mounting portion 11 is configured to penetrate the spacer 14. Thereby, when the reaction vessel 100 is heated by the first heating unit 12 and the second heating unit 13, the heat of the reaction vessel 100 is difficult to escape, so the temperatures of the first region 111 and the second region 112 are further stabilized. be able to.

熱サイクル装置1は、蓋70を含んでいてもよい。図1(A)及び図2に示される例では、蓋70は、装着部11を覆うように設けられている。蓋70が装着部11を覆うことで、第1加熱部12によって加熱をした場合に、熱サイクル装置1から外部への放熱を抑制できるので、熱サイクル装置1内の温度を安定させることができる。蓋70は、固定部71によって本体10に固定されてもよい。本実施形態においては、固定部71は磁石である。なお、固定部71としてはこれに限らず、例えば、蝶番やキャッチクリップを採用してもよい。図1(B)及び図2に示される例では、本体10の蓋70が接触する面の一部には磁石が設けられている。蓋70にも、本体10の磁石が接触する位置に磁石が設けられており、蓋70で装着部11を覆うと、磁力によって蓋70が本体10に固定される。これにより、駆動機構20によって本体10を駆動した場合に蓋70が外れたり動いたりすることを防止できる。したがって、蓋70が外れることで熱サイクル装置1内の温度が変化することを防止できるので、より正確な熱サイクルを後述する反応液140に施すことができる。   The heat cycle apparatus 1 may include a lid 70. In the example shown in FIGS. 1A and 2, the lid 70 is provided so as to cover the mounting portion 11. Since the cover 70 covers the mounting portion 11, when heat is applied by the first heating unit 12, heat radiation from the heat cycle device 1 to the outside can be suppressed, so that the temperature in the heat cycle device 1 can be stabilized. . The lid 70 may be fixed to the main body 10 by a fixing portion 71. In the present embodiment, the fixing portion 71 is a magnet. In addition, as the fixing | fixed part 71, not only this but a hinge and a catch clip may be employ | adopted, for example. In the example shown in FIGS. 1B and 2, a magnet is provided on a part of the surface of the main body 10 that comes into contact with the lid 70. The lid 70 is also provided with a magnet at a position where the magnet of the main body 10 comes into contact. When the mounting portion 11 is covered with the lid 70, the lid 70 is fixed to the main body 10 by magnetic force. Thereby, when the main body 10 is driven by the drive mechanism 20, it is possible to prevent the lid 70 from being removed or moved. Therefore, since the temperature in the heat cycle apparatus 1 can be prevented from changing due to the removal of the lid 70, a more accurate heat cycle can be applied to the reaction solution 140 described later.

本体10は、気密性の高い構造であることが好ましい。本体10が気密性の高い構造であると、本体10内部の空気が本体10の外部に逃げにくいので、本体10内の温度がより安定する。   The main body 10 preferably has a highly airtight structure. If the main body 10 has a highly airtight structure, the air inside the main body 10 is difficult to escape to the outside of the main body 10, so that the temperature inside the main body 10 becomes more stable.

熱サイクル装置1は、反応容器100を第1加熱部12及び第2加熱部13に対して所定の位置に保持する構造を含むことが好ましい。これにより、第1加熱部12及び第2加熱部13によって反応容器100の所定の領域を加熱できる。より具体的には、反応容器100を構成する流路110の、第1領域111を第1加熱部12によって、第2領域112を第2加熱部13によって、加熱できる。本実施形態においては反応容器100の位置を定める構造は第2ヒートブロック13bである。   The thermal cycle apparatus 1 preferably includes a structure that holds the reaction vessel 100 in a predetermined position with respect to the first heating unit 12 and the second heating unit 13. Thereby, a predetermined region of the reaction vessel 100 can be heated by the first heating unit 12 and the second heating unit 13. More specifically, the first region 111 of the flow path 110 constituting the reaction vessel 100 can be heated by the first heating unit 12 and the second region 112 can be heated by the second heating unit 13. In the present embodiment, the structure that determines the position of the reaction vessel 100 is the second heat block 13b.

なお、反応容器100の位置を定める構造は所望の位置に反応容器100を保持できるものであればよい。反応容器100の位置を定める構造は、熱サイクル装置1に設けられた構造であっても、反応容器100に設けられた構造であっても、両方の組み合わせであってもよい。例えば、螺子、差込式の棒、反応容器100に突出部113を設けた構造、装着部11と反応容器100とが嵌合する構造を採用できる。螺子や棒を用いる場合には、螺子の長さやねじ込む長さ、棒を差込む位置を変更することで、熱サイクルの反応条件や反応容器100の大きさ等に合わせて保持する位置を調節できるようにしてもよい。   The structure for determining the position of the reaction vessel 100 may be any structure that can hold the reaction vessel 100 at a desired position. The structure for determining the position of the reaction vessel 100 may be a structure provided in the thermal cycler 1, a structure provided in the reaction vessel 100, or a combination of both. For example, it is possible to employ a screw, a plug-in type bar, a structure in which the protruding portion 113 is provided in the reaction vessel 100, or a structure in which the mounting portion 11 and the reaction vessel 100 are fitted. When using a screw or a rod, the holding position can be adjusted according to the reaction conditions of the thermal cycle, the size of the reaction vessel 100, etc. by changing the length of the screw, the length to be screwed in, or the position to insert the rod. You may do it.

熱サイクル装置1は、本体10の温度を一定に保つ機構を有してもよい。これにより、反応容器100の温度がより安定するので、より正確な熱サイクルを反応液140に施すことができる。本体10を保温する機構としては、例えば恒温槽を採用できる。   The heat cycle apparatus 1 may have a mechanism for keeping the temperature of the main body 10 constant. Thereby, since the temperature of the reaction vessel 100 becomes more stable, a more accurate thermal cycle can be applied to the reaction solution 140. As a mechanism for keeping the main body 10 warm, for example, a thermostatic bath can be adopted.

図1(A)、図1(B)及び図2に示されるスペーサー14は、透明であってもよい。これにより、透明な反応容器100を熱サイクル処理に使用した場合に、装置の外部から反応液140が移動する様子を観察できる。したがって、熱サイクル処理が適切に行われているか否かを、目視により確認できる。したがって、ここでの「透明」の程度は、これらの部材を熱サイクル装置1に採用して熱サイクル処理を行った場合に、反応液140の移動が視認できる程度であればよい。   The spacer 14 shown in FIGS. 1A, 1B, and 2 may be transparent. Thereby, when the transparent reaction container 100 is used for the heat cycle process, it is possible to observe how the reaction liquid 140 moves from the outside of the apparatus. Therefore, it can be visually confirmed whether the heat cycle process is performed appropriately. Accordingly, the degree of “transparency” here may be such that the movement of the reaction liquid 140 can be visually recognized when these members are employed in the heat cycle apparatus 1 and the heat cycle process is performed.

熱サイクル装置1の内部を観察するためには、スペーサー14を透明にしても、スペーサー14を無くしてもよい。観察者と観察対象の反応容器100の間に存在する部材が少ないほど、物体による光の屈折の影響が少なくなるので、内部の観察が容易になる。また、スペーサー14をなくすことにより、部材が少なくなるため、製造コストを削減できる。   In order to observe the inside of the heat cycle apparatus 1, the spacer 14 may be transparent or the spacer 14 may be omitted. As the number of members existing between the observer and the reaction container 100 to be observed decreases, the influence of light refraction by the object decreases, so that the inside can be easily observed. Moreover, since the number of members is reduced by eliminating the spacer 14, the manufacturing cost can be reduced.

本実施形態においては、熱サイクル装置1が蓋70を含む例を示したが、蓋70は無くてもよい。これにより、使用する部材の数を減らすことができるので、製造コストを削減できる。   In the present embodiment, an example in which the heat cycle apparatus 1 includes the lid 70 has been described, but the lid 70 may be omitted. Thereby, since the number of members to be used can be reduced, manufacturing cost can be reduced.

熱サイクル装置1は、図1(A)及び図1(B)に示されるように、表示部24を含んでもよい。表示部24は表示装置であり、熱サイクル装置1に関する各種情報を表示する。例えば、制御部50が表示部24を制御してもよい。表示部24は、操作部25で設定される熱サイクル条件や熱サイクル処理中に計測された時間や温度を表示してもよい。例えば、操作部25を操作して設定を行う場合には入力された条件を表示したり、熱サイクル処理中には温度センサーによって測定された温度、第1の配置又は第2の配置において経過した時間、熱サイクルを施したサイクル数を表示したりしてもよい。また、熱サイクル処理が終了した場合や、装置に何らかの異常が発生した場合にも、その旨を表示してもよい。さらに、音声による通知を行ってもよい。表示や音声による通知を行うことで、熱サイクル処理の進行や終了を装置の使用者が容易に把握できる。   The heat cycle apparatus 1 may include a display unit 24 as shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B). The display unit 24 is a display device, and displays various information related to the heat cycle device 1. For example, the control unit 50 may control the display unit 24. The display unit 24 may display the heat cycle conditions set by the operation unit 25 and the time and temperature measured during the heat cycle process. For example, when setting is performed by operating the operation unit 25, the input conditions are displayed, or the temperature measured by the temperature sensor during the heat cycle process, the first arrangement or the second arrangement has elapsed. You may display the time and the cycle number which performed the heat cycle. Further, when the heat cycle process is completed or when some abnormality occurs in the apparatus, the fact may be displayed. Furthermore, notification by voice may be performed. By performing notification by display or voice, the user of the apparatus can easily grasp the progress or termination of the thermal cycle process.

熱サイクル装置1は、図1(A)及び図1(B)に示されるように、操作部25を含んでもよい。操作部25はUI(ユーザーインターフェイス)であり、熱サイクル条件を設定するための操作を受け付ける機器である。操作部25を操作することにより、熱サイクル条件として、例えば、第1の温度、第2の温度、第1の配置が保持される保持時間、第2の配置が保持される保持時間、及び熱サイクルのサイクル数のうち、少なくとも1つを設定できるように構成されていてもよい。操作部25は制御部50と機械的又は電子的に連動しており、操作部25での設定が制御部50による制御に反映される。これによって、反応液140に施される熱サイクル条件を変更できるので、所望の熱サイクルを反応液140に施すことができる。操作部25は、上述のいずれかの項目を個別に設定できるものであっても、例えば事前に登録した複数の熱サイクル条件の中から1つを選択すると、必要な項目を制御部50が設定するものであってもよい。図1(A)及び図1(B)に示される例では、操作部25はボタン式であり、項目別にボタンを押すことで熱サイクル条件を設定できる。   The heat cycle apparatus 1 may include an operation unit 25 as shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B). The operation unit 25 is a UI (user interface), and is a device that receives an operation for setting a heat cycle condition. By operating the operation unit 25, as the heat cycle conditions, for example, the first temperature, the second temperature, the holding time for holding the first arrangement, the holding time for holding the second arrangement, and heat You may be comprised so that at least 1 can be set among the cycle numbers of a cycle. The operation unit 25 is mechanically or electronically linked to the control unit 50, and settings in the operation unit 25 are reflected in the control by the control unit 50. As a result, the heat cycle condition applied to the reaction solution 140 can be changed, and therefore a desired heat cycle can be applied to the reaction solution 140. Even if the operation unit 25 can individually set any of the items described above, for example, when one of a plurality of thermal cycle conditions registered in advance is selected, the control unit 50 sets necessary items. You may do. In the example shown in FIGS. 1A and 1B, the operation unit 25 is a button type, and the heat cycle condition can be set by pressing the button for each item.

2.本実施形態に係る熱サイクル装置に装着される反応容器の構成
図3は、本実施形態に係る熱サイクル装置1に装着される反応容器100の構成を表す断面図である。図3において、矢印gは重力の作用する方向を表す。
2. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the reaction vessel 100 attached to the thermal cycler 1 according to this embodiment. In FIG. 3, an arrow g represents the direction in which gravity acts.

反応容器100は、反応液140と、反応液140とは比重が異なり、かつ、反応液140とは混和しない液体130(以下、「液体130」という)とが充填され、反応液140が対向する内壁に沿って移動する流路110を含む。本実施形態においては、液体130は、反応液140よりも比重が小さく、かつ、反応液140とは混和しない液体である。なお、液体130として、例えば、反応液140とは混和せず、かつ、反応液140よりも比重が大きい液体を採用してもよい。図3に示される例では、反応容器100は流路110及び封止部120を含む。流路110には、反応液140と、液体130とが充填され、封止部120によって封止されている。また、反応容器100は、検出部40によって行われる蛍光検出に支障がない程度に、所定の波長の光に対して透明性のある材料(所定の波長の光が透過する)で構成されている。   The reaction vessel 100 is filled with a reaction liquid 140 and a liquid 130 having a specific gravity different from that of the reaction liquid 140 and immiscible with the reaction liquid 140 (hereinafter referred to as “liquid 130”). It includes a flow path 110 that moves along the inner wall. In the present embodiment, the liquid 130 is a liquid having a specific gravity smaller than that of the reaction liquid 140 and immiscible with the reaction liquid 140. As the liquid 130, for example, a liquid that is not miscible with the reaction liquid 140 and has a higher specific gravity than the reaction liquid 140 may be employed. In the example shown in FIG. 3, the reaction vessel 100 includes a flow path 110 and a sealing portion 120. The flow path 110 is filled with the reaction liquid 140 and the liquid 130 and is sealed by the sealing portion 120. The reaction vessel 100 is made of a material that is transparent to light having a predetermined wavelength (transmits light having a predetermined wavelength) to such an extent that the fluorescence detection performed by the detection unit 40 is not hindered. .

流路110は、対向する内壁に沿って反応液140が移動するように形成されている。ここで、流路110の「対向する内壁」とは、流路110の壁面の、向かい合う位置関係にある2つの領域を意味する。「沿って」とは、反応液140と流路110の壁面との距離が近い状態を意味し、反応液140が流路110の壁面に接触する状態を含む。したがって、「対向する内壁に沿って反応液140が移動する」とは、「流路110の壁面の、向かい合う位置関係にある2つの領域の両方に対して距離が近い状態で、反応液140が移動する」ことを意味する。換言すれば、流路110の対向する2つ内壁間の距離は、反応液140が該内壁に沿って移動する程度の距離である。   The channel 110 is formed so that the reaction solution 140 moves along the opposing inner walls. Here, the “opposite inner walls” of the flow channel 110 mean two regions of the wall surface of the flow channel 110 that are in a positional relationship facing each other. “Along” means a state in which the distance between the reaction solution 140 and the wall surface of the channel 110 is short, and includes a state in which the reaction solution 140 is in contact with the wall surface of the channel 110. Therefore, “the reaction solution 140 moves along the opposing inner walls” means that the reaction solution 140 is in a state in which the distance is close to both of the two regions on the wall surface of the flow path 110 that face each other. Means "move". In other words, the distance between the two inner walls facing each other in the flow path 110 is such a distance that the reaction solution 140 moves along the inner wall.

反応容器100の流路110がこのような形状であると、流路110内を反応液140が移動する方向を規制できるので、流路110内を反応液140が移動する経路をある程度規定できる。これにより、流路110内を反応液140が移動する所要時間を、ある程度の範囲に制限できる。したがって、流路110の対向する2つ内壁間の距離は、流路110内を反応液140が移動する時間のバラツキによって生じる、反応液140に対して施される熱サイクル条件のバラツキが、所望の精度を満たせる程度、すなわち、反応の結果が所望の精度を満たせる程度であることが好ましい。より具体的には、流路110の対向する2つの内壁間の反応液140が移動する方向に対して垂直な方向における距離が、反応液140の液滴が2つ以上入らない程度であることが望ましい。   When the flow path 110 of the reaction vessel 100 has such a shape, the direction in which the reaction liquid 140 moves in the flow path 110 can be regulated, so that the path through which the reaction liquid 140 moves in the flow path 110 can be defined to some extent. Thereby, the time required for the reaction solution 140 to move in the flow path 110 can be limited to a certain range. Therefore, the distance between the two inner walls facing each other in the flow path 110 is desired to be a variation in the heat cycle conditions applied to the reaction liquid 140 caused by a variation in the time during which the reaction liquid 140 moves in the flow path 110. It is preferable that the accuracy of the reaction can be satisfied, that is, the result of the reaction can satisfy the desired accuracy. More specifically, the distance in the direction perpendicular to the direction in which the reaction solution 140 moves between two opposing inner walls of the flow path 110 is such that two or more droplets of the reaction solution 140 do not enter. Is desirable.

図3に示される例では、反応容器100の外形は円柱状であり、中心軸に沿う方向(図3における上下方向)を長手方向とする流路110が形成されている。流路110の形状は、流路110の長手方向に対して垂直な方向の断面、すなわち流路110のある領域における反応液140が移動する方向に対して垂直な断面(これを流路110の「断面」とする)が円形となる円柱状である。したがって、反応容器100においては、流路110の対向する内壁は、流路110の断面の中心を挟んで対向する流路110の壁面上の2点を含む領域である。また、「反応液140が移動する方向」は、流路110の長手方向となる。   In the example shown in FIG. 3, the outer shape of the reaction vessel 100 is a cylindrical shape, and a flow path 110 having a longitudinal direction in the direction along the central axis (the vertical direction in FIG. 3) is formed. The shape of the flow path 110 is a cross section in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the flow path 110, that is, a cross section perpendicular to the direction in which the reaction solution 140 moves in a region of the flow path 110 (this is the cross section of the flow path 110). “Cross section”) is a circular column. Therefore, in the reaction vessel 100, the opposed inner walls of the flow channel 110 are regions including two points on the wall surface of the opposed flow channel 110 across the center of the cross section of the flow channel 110. Further, “the direction in which the reaction liquid 140 moves” is the longitudinal direction of the flow path 110.

なお、流路110の断面の形状は円形に限らず、多角形や楕円形など、対向する内壁に沿って反応液140が移動できる限り任意である。例えば、反応容器100の流路110の断面が多角形の場合には、「対向する内壁」は、流路110に内接する断面が円形の流路を仮定した場合に、該流路の対向する内壁であるものとする。すなわち、流路110に内接する、断面が円形の仮想流路の対向する内壁に沿って反応液140が移動するように流路110が形成されていればよい。これにより、流路110の断面が多角形の場合にも、第1領域111と第2領域112との間を反応液140が移動する経路をある程度規定できる。したがって、反応液140が第1領域111と第2領域112との間を移動する所要時間を、ある程度の範囲に制限できる。   The shape of the cross section of the flow path 110 is not limited to a circle, but may be any shape such as a polygon or an ellipse as long as the reaction solution 140 can move along the opposing inner walls. For example, when the cross section of the flow path 110 of the reaction vessel 100 is polygonal, the “opposite inner wall” is the opposite of the flow path when the cross section inscribed in the flow path 110 is assumed to be a circular flow path. It shall be an inner wall. That is, the flow path 110 may be formed so that the reaction solution 140 moves along the opposing inner walls of the virtual flow path inscribed in the flow path 110 and having a circular cross section. Thereby, even when the cross section of the flow path 110 is a polygon, the path | route for the reaction liquid 140 to move between the 1st area | region 111 and the 2nd area | region 112 can be prescribed | regulated to some extent. Therefore, the time required for the reaction solution 140 to move between the first region 111 and the second region 112 can be limited to a certain range.

反応容器100の第1領域111は、第1加熱部12によって第1の温度に加熱される、流路110の一部の領域である。第2領域112は、第2加熱部13によって第1の温度とは異なる第2の温度に加熱される、第1領域111とは異なる流路110の一部の領域である。図3に示される例では、第1領域111は、流路110の長手方向における一方の端部を含む領域であり、第2領域112は、流路110の長手方向における他方の端部を含む領域である。図3に示される例では、流路110のうち封止部120に相対的に近い側の端部を含む点線で囲まれた領域が第1領域111であり、流路110のうち封止部120に相対的に遠い側の端部を含む点線で囲まれた領域が第2領域112である。本実施形態に係る熱サイクル装置1は、温度勾配形成部30の第1加熱部12が反応容器100の第1領域111を第1の温度に加熱し、温度勾配形成部30の第2加熱部13が反応容器100の第2領域112を第2の温度に加熱することにより、反応容器100の流路110に対して、反応液140が移動する方向に温度勾配を形成する。   The first region 111 of the reaction vessel 100 is a partial region of the flow path 110 that is heated to the first temperature by the first heating unit 12. The second region 112 is a partial region of the flow path 110 that is different from the first region 111 and is heated to a second temperature different from the first temperature by the second heating unit 13. In the example shown in FIG. 3, the first region 111 is a region including one end portion in the longitudinal direction of the flow path 110, and the second region 112 includes the other end portion in the longitudinal direction of the flow path 110. It is an area. In the example shown in FIG. 3, a region surrounded by a dotted line including an end portion on the side relatively close to the sealing portion 120 in the flow channel 110 is the first region 111, and the sealing portion in the flow channel 110. A region surrounded by a dotted line including an end portion on the side far from 120 is a second region 112. In the thermal cycle apparatus 1 according to the present embodiment, the first heating unit 12 of the temperature gradient forming unit 30 heats the first region 111 of the reaction vessel 100 to the first temperature, and the second heating unit of the temperature gradient forming unit 30. 13 heats the second region 112 of the reaction vessel 100 to the second temperature, thereby forming a temperature gradient in the direction in which the reaction solution 140 moves with respect to the flow path 110 of the reaction vessel 100.

流路110には、液体130と、反応液140とが充填されている。液体130は、反応液140とは混和しない、すなわち混ざり合わない性質であるため、図3に示されるように、反応液140は液体130の中に液滴の状態で保持されている。反応液140は、液体130よりも比重が大きいため、流路110の重力の作用する方向における最下部の領域に位置している。液体130としては、例えば、ジメチルシリコーンオイル又はパラフィンオイルを使用できる。反応液140は、反応に必要な成分を含む液体である。反応がPCRである場合には、反応液140には、PCRによって増幅されるDNA(標的核酸)、DNAを増幅するために必要なDNAポリメラーゼ、並びにプライマー等が含まれる。例えば、液体130としてオイルを用いてPCRを行う場合には、反応液140は上述の成分を含む水溶液であることが好ましい。   The flow path 110 is filled with the liquid 130 and the reaction liquid 140. Since the liquid 130 is immiscible with the reaction liquid 140, that is, does not mix, the reaction liquid 140 is held in the liquid 130 in the form of droplets as shown in FIG. Since the specific gravity of the reaction liquid 140 is larger than that of the liquid 130, the reaction liquid 140 is located in the lowermost region in the direction in which gravity acts in the flow path 110. As the liquid 130, for example, dimethyl silicone oil or paraffin oil can be used. The reaction liquid 140 is a liquid containing components necessary for the reaction. When the reaction is PCR, the reaction solution 140 includes DNA (target nucleic acid) amplified by PCR, DNA polymerase necessary for amplifying DNA, primers, and the like. For example, when PCR is performed using oil as the liquid 130, the reaction solution 140 is preferably an aqueous solution containing the above-described components.

反応容器100に充填された反応液140又は液体130は、検出部40によって検出される所定の波長(本実施形態においては、第1の波長)の光を発する蛍光物質を含んでいる。すなわち、第1の波長の光を発する蛍光物質は、反応液140及び液体130のうちの一方にのみ含まれている。したがって、検出部40によって第1の波長の光の強度を検出することで、反応容器100内における反応液140の位置を推定できる。蛍光物質は、特定のDNAと相補的に結合する蛍光プローブや、蛍光を発する蛍光色素であってもよい。   The reaction liquid 140 or the liquid 130 filled in the reaction container 100 includes a fluorescent material that emits light having a predetermined wavelength (first wavelength in the present embodiment) detected by the detection unit 40. That is, the fluorescent substance that emits light of the first wavelength is included only in one of the reaction solution 140 and the liquid 130. Therefore, the position of the reaction liquid 140 in the reaction vessel 100 can be estimated by detecting the intensity of the light having the first wavelength by the detection unit 40. The fluorescent substance may be a fluorescent probe that binds complementarily to a specific DNA or a fluorescent dye that emits fluorescence.

反応液140が、例えば蛍光プローブとして第1の波長の光を発する蛍光物質を含んでいる場合には、液体130は第1の波長とは異なる第2の波長の光を発する蛍光物質を含んでいてもよい。これによって、例えば、第2の波長の光の強度を測定することによって、反応容器100に充填された液体130の量を推定できる。   When the reaction solution 140 includes a fluorescent material that emits light of the first wavelength, for example, as a fluorescent probe, the liquid 130 includes a fluorescent material that emits light of a second wavelength different from the first wavelength. May be. Thereby, for example, the amount of the liquid 130 filled in the reaction vessel 100 can be estimated by measuring the intensity of light of the second wavelength.

液体130が第1の波長の光を発する蛍光物質を含んでいる場合には、反応液140は第1の波長とは異なる第2の波長の光を発する蛍光物質を含んでいてもよい。これによって、例えば、反応液140がPCR用の反応液であり、第2の波長の光を発する蛍光物質が特定のDNAと相補的に結合する蛍光プローブである場合には、第2の波長の光の強度を測定することによって、反応液140に含まれる特定のDNAの量を推定できる。   When the liquid 130 contains a fluorescent material that emits light of the first wavelength, the reaction solution 140 may contain a fluorescent material that emits light of a second wavelength different from the first wavelength. Thus, for example, when the reaction solution 140 is a reaction solution for PCR and a fluorescent substance that emits light of the second wavelength is a fluorescent probe that binds complementarily to a specific DNA, By measuring the light intensity, the amount of specific DNA contained in the reaction solution 140 can be estimated.

3.熱サイクル装置の制御例
次に、本実施形態に係る熱サイクル装置1の熱サイクル処理手順例について説明する。以下では、駆動機構20が、装着部11に反応容器100を装着した場合に、装着部11及び温度勾配形成部30を、第1の配置と、流路110内において重力の作用する方向における最下点の位置が第1の配置とは異なる第2の配置との間で回転させる制御を例にとり説明する。
3. Example of Control of Thermal Cycle Device Next, an example of a thermal cycle processing procedure of the thermal cycle device 1 according to this embodiment will be described. In the following, when the drive mechanism 20 mounts the reaction vessel 100 on the mounting part 11, the mounting part 11 and the temperature gradient forming part 30 are placed in the first arrangement and in the direction in which gravity acts in the flow path 110. A description will be given by taking as an example control for rotating the second point between a second arrangement different from the first arrangement.

図4(A)は、第1の配置における、図1(A)のA−A線を通り回転軸Rに垂直な面における断面を模式的に示す断面図、図4(B)は、第2の配置における図1(A)のA−A線を通り回転軸Rに垂直な面における断面を模式的に示す断面図である。図4(A)及び図4(B)において、白抜き矢印は本体10の回転方向、矢印gは重力の作用する方向を表す。   4A is a cross-sectional view schematically showing a cross section in a plane perpendicular to the rotation axis R through the line AA in FIG. 1A in the first arrangement, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section in a plane perpendicular to the rotation axis R through the line AA in FIG. 4A and 4B, the white arrow indicates the direction of rotation of the main body 10, and the arrow g indicates the direction in which gravity acts.

図4(A)に示されるように、第1の配置は、流路110のうち封止部120に相対的に遠い側の端部が重力の作用する方向における最下点となる配置である。すなわち、第1の配置は、装着部11に反応容器100を装着した場合に、反応容器100の第1領域111を、重力の作用する方向における流路110の最下部に位置させる配置である。図4(A)に示される例では、第1の配置では、液体130よりも比重が大きい反応液140は第1領域111に存在する。したがって、反応液140は第1の温度の下に置かれる。   As shown in FIG. 4A, the first arrangement is an arrangement in which the end of the flow path 110 that is relatively far from the sealing portion 120 is the lowest point in the direction in which gravity acts. . That is, the first arrangement is an arrangement in which, when the reaction vessel 100 is attached to the attachment portion 11, the first region 111 of the reaction vessel 100 is positioned at the lowermost portion of the flow path 110 in the direction in which gravity acts. In the example shown in FIG. 4A, in the first arrangement, the reaction liquid 140 having a specific gravity greater than that of the liquid 130 exists in the first region 111. Therefore, the reaction liquid 140 is placed under the first temperature.

図4(B)に示されるように、第2の配置は、流路110のうち封止部120に相対的に近い側の端部が重力の作用する方向における最下点となる配置である。すなわち、第2の配置は、装着部11に反応容器100を装着した場合に、反応容器100の第2領域112を、重力の作用する方向における流路110の最下部に位置させる配置である。図4(B)に示される例では、第2の配置では、液体130よりも比重が大きい反応液140は第2領域112に存在する。したがって、反応液140には第2の温度の下に置かれる。   As shown in FIG. 4B, the second arrangement is an arrangement in which the end of the flow path 110 that is relatively close to the sealing portion 120 is the lowest point in the direction in which gravity acts. . That is, the second arrangement is an arrangement in which, when the reaction vessel 100 is attached to the attachment portion 11, the second region 112 of the reaction vessel 100 is positioned at the lowermost portion of the flow path 110 in the direction in which gravity acts. In the example shown in FIG. 4B, the reaction liquid 140 having a specific gravity greater than that of the liquid 130 exists in the second region 112 in the second arrangement. Accordingly, the reaction solution 140 is placed under the second temperature.

駆動機構20が、装着部11及び温度勾配形成部30を、第1の配置と、第1の配置とは異なる第2の配置との間で回転させることにより、重力の作用によって反応液140が流路110の第1の領域と第2の領域とを移動する。したがって、繰り返し配置を切換えることにより、反応液140は、第1の温度と第2の温度とに交互にさらされるので、反応液140に対して熱サイクルを施すことができる。   The driving mechanism 20 rotates the mounting unit 11 and the temperature gradient forming unit 30 between the first arrangement and a second arrangement different from the first arrangement, so that the reaction liquid 140 is caused by the action of gravity. The first region and the second region of the flow path 110 are moved. Therefore, by switching the repeated arrangement, the reaction solution 140 is alternately exposed to the first temperature and the second temperature, so that the reaction solution 140 can be subjected to a heat cycle.

また、本実施形態に係る熱サイクル装置1は、装着部11の配置を切換えることで、反応容器100が第1の配置に保持された状態と、反応容器100が第2の配置に保持された状態とを切換えることができる。したがって、第1の配置又は第2の配置に反応容器100を保持する間、反応液140を所定の温度に保持できるので、加熱時間を容易に制御可能な熱サイクル装置を提供できる。   Further, in the heat cycle apparatus 1 according to the present embodiment, the state of the reaction vessel 100 held in the first arrangement and the reaction vessel 100 held in the second arrangement by switching the arrangement of the mounting portion 11. The state can be switched. Therefore, since the reaction liquid 140 can be held at a predetermined temperature while holding the reaction vessel 100 in the first arrangement or the second arrangement, a thermal cycle device capable of easily controlling the heating time can be provided.

駆動機構20は、第1の配置から第2の配置へと回転させる場合と、第2の配置から第1の配置へと回転させる場合とで、反対方向に装着部11及び温度勾配形成部30を回転させてもよい。これにより、回転によって生じる導線などの配線の捩れを低減するための特別な機構が不要となる。したがって、小型化に適した熱サイクル装置を実現できる。また、第1の配置から第2の配置へと回転させる場合の回転数、及び、第2の配置から第1の配置へと回転させる場合の回転数は、1回転未満(回転角度が360°未満)であることが好ましい。これにより、配線が捩れる程度を軽減できる。   The drive mechanism 20 rotates in the opposite direction between the first arrangement and the second arrangement, and when the drive mechanism 20 rotates from the second arrangement to the first arrangement. May be rotated. This eliminates the need for a special mechanism for reducing the twisting of wiring such as a conductive wire caused by rotation. Therefore, it is possible to realize a heat cycle device suitable for downsizing. Further, the number of rotations when rotating from the first arrangement to the second arrangement and the number of rotations when rotating from the second arrangement to the first arrangement are less than one rotation (the rotation angle is 360 °). Less). Thereby, the degree to which the wiring is twisted can be reduced.

3−1.熱サイクル装置の制御方法の第1具体例
図5は、第1具体例に係る熱サイクル装置1の機能ブロック図である。図6は、第1具体例に係る熱サイクル装置1の制御方法を説明するためのフローチャートである。
3-1. First Specific Example of Control Method of Thermal Cycle Device FIG. 5 is a functional block diagram of the thermal cycle device 1 according to the first specific example. FIG. 6 is a flowchart for explaining a control method of the thermal cycler 1 according to the first specific example.

第1具体例に係る熱サイクル装置1の制御方法は、切換えタイミングに基づいて、駆動機構20によって装着部11及び温度勾配形成部30の配置を第1の配置と第2の配置との間で切換えさせることと、反応容器100内からの所定の波長の光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミング検出することと、切換タイミングと、検出タイミングとに基づいて、駆動機構20によって装着部11及び温度勾配形成部30の配置を第1の配置及び第2の配置のうち少なくとも一方に保持させる時間である保持時間を決定することと、を含む。   In the control method of the heat cycle apparatus 1 according to the first specific example, the mounting mechanism 11 and the temperature gradient forming unit 30 are arranged between the first arrangement and the second arrangement by the drive mechanism 20 based on the switching timing. Based on the switching, detection of the detection timing, which is the timing at which the intensity of light of a predetermined wavelength from the reaction vessel 100 changes across the reference value, the switching timing, and the detection timing, the drive mechanism 20 And determining a holding time which is a time for holding the placement of the mounting portion 11 and the temperature gradient forming portion 30 in at least one of the first placement and the second placement.

図5及び図6に示される例では、熱サイクル装置1の制御部50が、駆動機構20によって装着部11及び温度勾配形成部30の配置を第1の配置と第2の配置との間で切換えさせるタイミングである切換タイミングと、検出部40によって検出された光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミングと、に基づいて、駆動機構20によって装着部11及び温度勾配形成部30の配置を第1の配置及び第2の配置のうち少なくとも一方に保持させる時間である保持時間を決定する。例えば、制御部50は、切換タイミングから検出タイミングまでの時間に、予め設定された時間を加えて保持時間を決定してもよい。また例えば、制御部50は、切換タイミングから検出タイミングまでの時間に基づいて、反応液140が流路110内の残りの距離を移動するために必要な時間を推定し、推定された時間に、切換タイミングから検出タイミングまでの時間と予め設定された時間を加えて保持時間を決定してもよい。   In the example shown in FIG. 5 and FIG. 6, the control unit 50 of the thermal cycle apparatus 1 causes the drive mechanism 20 to place the mounting unit 11 and the temperature gradient forming unit 30 between the first arrangement and the second arrangement. Based on the switching timing that is the switching timing and the detection timing that is the timing at which the intensity of the light detected by the detection unit 40 changes across the reference value, the mounting mechanism 11 and the temperature gradient forming unit are driven by the drive mechanism 20. A holding time, which is a time for holding 30 arrangements in at least one of the first arrangement and the second arrangement, is determined. For example, the control unit 50 may determine the holding time by adding a preset time to the time from the switching timing to the detection timing. Further, for example, the control unit 50 estimates the time required for the reaction solution 140 to move the remaining distance in the flow path 110 based on the time from the switching timing to the detection timing, and at the estimated time, The holding time may be determined by adding the time from the switching timing to the detection timing and a preset time.

図5に示される例では、制御部50は、切換タイミングから検出タイミングまでの時間を計測する計測手段52と、計測手段52によって計測された前記時間に基づいて、保持時間を決定する決定手段54と、を含んで構成されている。また、図5に示される例では、制御部50は、駆動機構20を制御する駆動機構制御手段56を含んで構成されている。計測手段52、決定手段54及び駆動機構制御手段56は、専用回路により実現して後述される制御を行うように構成されていてもよい。また、計測手段52、決定手段54及び駆動機構制御手段56は、例えばCPU(Central Processing Unit)がROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶装置(不図示)に記憶された制御プログラムを実行することによりコンピューターとして機能し、後述される制御を行うように構成されていてもよい。   In the example shown in FIG. 5, the control unit 50 measures the time from the switching timing to the detection timing, and the determining means 54 determines the holding time based on the time measured by the measuring means 52. And. In the example illustrated in FIG. 5, the control unit 50 includes a drive mechanism control unit 56 that controls the drive mechanism 20. The measurement unit 52, the determination unit 54, and the drive mechanism control unit 56 may be configured to be realized by a dedicated circuit and perform control described later. The measuring means 52, the determining means 54, and the drive mechanism control means 56 are, for example, a CPU (Central Processing Unit) stored in a storage device (not shown) such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory). The computer may function as a computer by executing a control program, and may be configured to perform control described later.

図6に示される例では、まず、切換えタイミングに基づいて、駆動機構20によって装着部11及び温度勾配形成部30の配置を第1の配置と第2の配置との間で切換えさせる(ステップS100)。第1具体例においては、図5に示されるように、制御部50の駆動機構制御手段56が、切換えタイミングに基づいて、駆動機構20を制御するための情報を含む駆動機構制御情報D5を駆動機構20に出力する。また、駆動機構制御手段56は、切換えタイミングに関する情報を含む切換えタイミング情報D4を計測手段52に出力する。なお、切換えタイミングは、例えば、駆動機構20によって装着部11及び温度勾配形成部30の配置を切換え始めるタイミングでもよいし、装着部11及び温度勾配形成部30の配置を切換え終えるタイミングでもよい。   In the example shown in FIG. 6, first, the arrangement of the mounting portion 11 and the temperature gradient forming portion 30 is switched between the first arrangement and the second arrangement by the drive mechanism 20 based on the switching timing (step S100). ). In the first specific example, as shown in FIG. 5, the drive mechanism control means 56 of the control unit 50 drives the drive mechanism control information D5 including information for controlling the drive mechanism 20 based on the switching timing. Output to mechanism 20. Further, the drive mechanism control unit 56 outputs switching timing information D4 including information related to the switching timing to the measuring unit 52. Note that the switching timing may be, for example, a timing at which the placement of the mounting unit 11 and the temperature gradient forming unit 30 is started by the drive mechanism 20 or a timing at which the switching of the mounting unit 11 and the temperature gradient forming unit 30 is finished.

図6に示される例では、ステップS100の後に、反応容器100内からの所定の波長の光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミングを検出する。基準値は、反応液140又は液体130に含まれている蛍光物質の量などを考慮して設計されていてもよいし、実験的に決定されていてもよい。   In the example shown in FIG. 6, after step S <b> 100, a detection timing that is a timing at which the intensity of light having a predetermined wavelength from the reaction container 100 changes across the reference value is detected. The reference value may be designed in consideration of the amount of the fluorescent substance contained in the reaction solution 140 or the liquid 130, or may be determined experimentally.

より具体的には、まず、ステップS100の後に、反応容器100内からの所定の波長(本実施形態においては、第1の波長)の光の強度を検出する(ステップS102)。第1具体例においては、制御部50の計測手段52が、検出部40によって検出された第1の波長の光の強度に関する情報を含む検出結果情報D1の入力を検出部40から受け付ける。   More specifically, first, after step S100, the intensity of light having a predetermined wavelength (in this embodiment, the first wavelength) from the inside of the reaction vessel 100 is detected (step S102). In the first specific example, the measurement unit 52 of the control unit 50 receives from the detection unit 40 input of detection result information D1 including information related to the intensity of light of the first wavelength detected by the detection unit 40.

ステップS102の後に、検出部40によって検出された第1の波長の光の強度が基準値を跨いで変化したか否かを判定する(ステップS104)。検出部40によって検出された第1の波長の光の強度が基準値を跨いで変化していない場合(ステップS104でNOの場合)には、ステップS102及びステップS104を再び行う。検出部40によって検出された第1の波長の光の強度が基準値を跨いで変化した場合(ステップS104でYESの場合)には、このタイミングを検出タイミングとして、後述されるステップS106を行う。   After step S102, it is determined whether or not the intensity of the first wavelength light detected by the detection unit 40 has changed across the reference value (step S104). If the intensity of the first wavelength light detected by the detection unit 40 does not change across the reference value (NO in step S104), steps S102 and S104 are performed again. When the intensity of the light of the first wavelength detected by the detection unit 40 changes across the reference value (YES in step S104), step S106 described later is performed with this timing as the detection timing.

なお、検出工程のより具体的な例については、「3−1−1.反応液140が蛍光物質を含む場合」及び「3−1−2.液体130が蛍光物質を含む場合」の項で詳述される。   For more specific examples of the detection step, refer to the sections “3-1-1. Reaction liquid 140 contains a fluorescent substance” and “3-1-2. Liquid 130 contains a fluorescent substance”. Detailed.

図6に示される例では、ステップS104の後に、切換タイミングと、検出タイミングとに基づいて、駆動機構20によって装着部11及び温度勾配形成部30の配置を第1の配置及び第2の配置のうち少なくとも一方に保持させる時間である保持時間を決定する(ステップS106)。図5に示される例では、まず、制御部50の計測手段52が、切換えタイミング情報D4に基づいて決定した切換えタイミングと、検出結果情報D1に基づいて決定した検出タイミングとに基づいて、切換えタイミングから検出タイミングまでの時間を第1時間として計測し、第1時間に関する情報を含む第1時間情報D2を決定手段54に出力する。次に、切換えタイミングから検出タイミングまでの時間に基づいて保持時間を決定する。図6に示される例では、保持時間は第1の配置を保持する時間である。例えば、反応液140を第1の温度の下に置かれるべき時間である第2時間に、第1時間を加えて保持時間としてもよい。決定手段54は、保持時間に関する情報を含む保持時間情報D3を駆動機構制御手段56に出力する。駆動機構制御手段56は、保持時間情報D3に基づいて、その後の駆動機構20を制御する。   In the example shown in FIG. 6, after step S <b> 104, the arrangement of the mounting portion 11 and the temperature gradient forming unit 30 is changed between the first arrangement and the second arrangement by the drive mechanism 20 based on the switching timing and the detection timing. A holding time, which is a time for holding at least one of them, is determined (step S106). In the example shown in FIG. 5, the switching timing is first determined based on the switching timing determined based on the switching timing information D4 and the detection timing determined based on the detection result information D1. The time from the detection timing to the detection timing is measured as the first time, and the first time information D2 including the information related to the first time is output to the determination unit 54. Next, the holding time is determined based on the time from the switching timing to the detection timing. In the example shown in FIG. 6, the holding time is a time for holding the first arrangement. For example, the holding time may be obtained by adding the first time to the second time, which is the time during which the reaction solution 140 should be placed under the first temperature. The determination unit 54 outputs holding time information D3 including information about the holding time to the drive mechanism control unit 56. The drive mechanism control means 56 controls the subsequent drive mechanism 20 based on the holding time information D3.

本実施形態によれば、装着部11の配置が、第1の配置と、重力の作用する方向における流路110の最下点の位置が第1の配置とは異なる第2の配置との間で切換えられる。これにより、装着部11に装着された反応容器100の流路110における、重力の作用する方向における最下点の位置が変化する。したがって、温度勾配が形成された流路110内を、重力にしたがって反応液140が移動するので、反応液140に対して熱サイクルを施すことができる。また、本実施形態によれば、駆動機構20によって装着部11及び温度勾配形成部30の配置を第1の配置と第2の配置との間で切換えさせるタイミングである切換タイミングと、検出部40によって検出された光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミングとから、反応液140が適切な位置に移動するまでの時間を推定できる。第1具体例によれば、切換えタイミングと検出タイミングとに基づいて保持時間を決定するので、反応液140を所望の時間にわたって所望の温度状態とすることができる熱サイクル装置及び熱サイクル装置の制御方法を実現できる。   According to the present embodiment, the placement of the mounting portion 11 is between the first placement and the second placement in which the position of the lowest point of the flow path 110 in the direction in which gravity acts is different from the first placement. Can be switched with. As a result, the position of the lowest point in the direction in which gravity acts in the flow path 110 of the reaction vessel 100 attached to the attachment unit 11 changes. Therefore, since the reaction solution 140 moves in accordance with gravity in the flow path 110 where the temperature gradient is formed, the reaction solution 140 can be subjected to a heat cycle. In addition, according to the present embodiment, the switching timing that is the timing at which the arrangement of the mounting unit 11 and the temperature gradient forming unit 30 is switched between the first arrangement and the second arrangement by the drive mechanism 20, and the detection unit 40. It is possible to estimate the time until the reaction solution 140 moves to an appropriate position from the detection timing that is the timing at which the intensity of the light detected by the step changes across the reference value. According to the first specific example, since the holding time is determined based on the switching timing and the detection timing, the thermal cycle device capable of bringing the reaction liquid 140 into a desired temperature state over a desired time and control of the thermal cycle device The method can be realized.

また、第1具体例によれば、所望の熱サイクルを確実に施すために、余裕を持たせて長めに保持時間を設定する必要がないため、短時間で熱サイクルを施すことができる。   Further, according to the first specific example, in order to reliably perform a desired thermal cycle, it is not necessary to set a long holding time with a margin, so that the thermal cycle can be performed in a short time.

また、第1具体例によれば、切換タイミングから検出タイミングまでの時間に基づいて保持時間を決定するので、反応液140が適切な位置に移動するまでの時間に左右されず、反応液140を所望の時間にわたって所望の温度状態とすることができる熱サイクル装置及び熱サイクル装置の制御方法を実現できる。   In addition, according to the first specific example, since the holding time is determined based on the time from the switching timing to the detection timing, the reaction liquid 140 is not affected by the time until the reaction liquid 140 moves to an appropriate position. It is possible to realize a thermal cycle apparatus and a control method for the thermal cycle apparatus that can achieve a desired temperature state over a desired time.

3−1−1.反応液140が蛍光物質を含む場合
次に、反応容器100に充填された反応液140が蛍光物質を含む場合について、第1具体例をより詳細に説明する。
3-1-1. Case where Reaction Solution 140 Contains a Fluorescent Substance Next, a first specific example will be described in more detail with respect to a case where the reaction solution 140 filled in the reaction vessel 100 contains a fluorescent material.

図7は、熱サイクル装置1の制御方法の第1具体例における光の強度を示すグラフである。図7の横軸は時間、縦軸は検出部40で検出される光の強度を表す。   FIG. 7 is a graph showing the light intensity in the first specific example of the control method of the heat cycle apparatus 1. In FIG. 7, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the intensity of light detected by the detection unit 40.

図7に示される例では、時刻t0が装着部11及び温度勾配形成部30の配置を切換え終えるタイミング(切換えタイミング)である。図7には、第1状態〜第3状態までの3つの状態が例示されている。図7に示される例では、制御部50は、検出部40によって検出された光の強度が基準値を上回ったタイミングを検出タイミングとしている。また、検出タイミングを決定するための基準値を第1基準値V1としている。   In the example shown in FIG. 7, the time t0 is the timing (switching timing) when the placement of the mounting portion 11 and the temperature gradient forming unit 30 is switched. FIG. 7 illustrates three states from the first state to the third state. In the example shown in FIG. 7, the control unit 50 uses the timing when the intensity of the light detected by the detection unit 40 exceeds the reference value as the detection timing. Further, the reference value for determining the detection timing is the first reference value V1.

第1状態では、時刻t0の後、時刻t1において、検出部40で検出される光の強度が第1基準値V1を上回っている。したがって、制御部50の計測手段52は、時刻t1を検出タイミングとして、切換えタイミングから検出タイミングまでの時間である第1時間を計測する。決定手段54は、計測手段52で計測された第1時間に、予め設定された第2時間を加えて保持時間を決定する。   In the first state, after time t0, at time t1, the intensity of light detected by the detection unit 40 exceeds the first reference value V1. Therefore, the measuring means 52 of the control unit 50 measures the first time, which is the time from the switching timing to the detection timing, using the time t1 as the detection timing. The determining unit 54 determines the holding time by adding a preset second time to the first time measured by the measuring unit 52.

検出部40によって検出される所定の波長(本実施形態においては、第1の波長)の光を発する蛍光物質が、反応容器100に充填された反応液140に含まれているので、第1の配置において、流路110内において重力の作用する方向における最下点近傍に反応液140が移動した場合には、検出部40によって検出される光の強度は大きくなる。したがって、制御部50は、検出部40によって検出される光の強度が基準値を上回ったタイミングを検出タイミングとすることによって、より正確に検出タイミングを定めることができる。   Since the fluorescent substance that emits light of a predetermined wavelength (in this embodiment, the first wavelength) detected by the detection unit 40 is contained in the reaction solution 140 filled in the reaction vessel 100, the first In the arrangement, when the reaction solution 140 moves near the lowest point in the direction in which gravity acts in the flow path 110, the intensity of the light detected by the detection unit 40 increases. Therefore, the control unit 50 can determine the detection timing more accurately by setting the timing when the intensity of light detected by the detection unit 40 exceeds the reference value as the detection timing.

第2状態では、時刻t0の後、検出部40で検出される光の強度は大きくなるものの、第1基準値V1を上回らない。第2状態となる場合としては、例えば、反応容器100が正しく装着部11に装着されていない場合、反応容器100に充填された反応液140の量が不十分である場合などがある。   In the second state, after the time t0, the intensity of light detected by the detection unit 40 increases, but does not exceed the first reference value V1. Examples of the second state include a case where the reaction vessel 100 is not correctly attached to the attachment unit 11 and a case where the amount of the reaction solution 140 filled in the reaction vessel 100 is insufficient.

第3状態では、時刻t0の後、検出部40で検出される光の強度は大きくならず一定である。第3状態となる場合としては、例えば、反応容器100が装着部11に装着されていない場合、反応容器100に反応液140が充填されていない場合、反応液140が反応容器100の第2領域112などの内壁に付着して第1領域111まで移動していない場合などがある。   In the third state, after the time t0, the intensity of light detected by the detection unit 40 is not increased and is constant. For example, when the reaction vessel 100 is not attached to the attachment portion 11, or when the reaction vessel 100 is not filled with the reaction solution 140, the reaction solution 140 is in the second region of the reaction vessel 100. There is a case where it has adhered to the inner wall such as 112 and has not moved to the first region 111.

第2状態及び第3状態のように、所定時間内に第1基準値V1を上回らない場合には、異常が発生したものとして、制御部50は、表示部24に異常である旨のメッセージを表示させたり、駆動機構20の動作を停止させたりしてもよい。これによって、熱サイクル装置1が所望の熱サイクルを反応液140に施せなくなる状態であることをユーザーに通知できる。   When the first reference value V1 is not exceeded within a predetermined time as in the second state and the third state, the control unit 50 displays a message on the display unit 24 indicating that an abnormality has occurred. It may be displayed or the operation of the drive mechanism 20 may be stopped. Thereby, it is possible to notify the user that the heat cycle apparatus 1 is in a state where the desired heat cycle cannot be applied to the reaction solution 140.

3−1−2.液体130が蛍光物質を含む場合
次に、反応容器100に充填された液体130が蛍光物質を含む場合について、第1具体例をより詳細に説明する。
3-1-2. When Liquid 130 Contains a Fluorescent Material Next, the first specific example will be described in more detail with respect to the case where the liquid 130 filled in the reaction vessel 100 includes a fluorescent material.

図8は、熱サイクル装置1の制御方法の第1具体例における光の強度を示す他のグラフである。図8の横軸は時間、縦軸は検出部40で検出される光の強度を表す。   FIG. 8 is another graph showing the light intensity in the first specific example of the control method of the thermal cycler 1. The horizontal axis in FIG. 8 represents time, and the vertical axis represents the intensity of light detected by the detection unit 40.

図8に示される例では、時刻t10が装着部11及び温度勾配形成部30の配置を切換え終えるタイミング(切換えタイミング)である。図8には、第4状態〜第6状態までの3つの状態が例示されている。図8に示される例では、制御部50は、検出部40によって検出された光の強度が基準値を下回ったタイミングを検出タイミングとしている。また、検出タイミングを決定するための基準値を第2基準値V2としている。   In the example shown in FIG. 8, the time t <b> 10 is the timing (switching timing) when the placement of the mounting unit 11 and the temperature gradient forming unit 30 is switched. FIG. 8 illustrates three states from the fourth state to the sixth state. In the example illustrated in FIG. 8, the control unit 50 uses the timing when the light intensity detected by the detection unit 40 falls below the reference value as the detection timing. Further, the reference value for determining the detection timing is the second reference value V2.

第4状態では、時刻t10の後、時刻t11において、検出部40で検出される光の強度が第2基準値V2を下回っている。したがって、制御部50の計測手段52は、時刻t11を検出タイミングとして、切換えタイミングから検出タイミングまでの時間である第1時間を計測する。決定手段54は、計測手段52で計測された第1時間に、予め設定された第2時間を加えて保持時間を決定する。   In the fourth state, after time t10, at time t11, the intensity of light detected by the detection unit 40 is lower than the second reference value V2. Therefore, the measuring means 52 of the control unit 50 measures the first time, which is the time from the switching timing to the detection timing, using the time t11 as the detection timing. The determining unit 54 determines the holding time by adding a preset second time to the first time measured by the measuring unit 52.

検出部40によって検出される所定の波長(本実施形態においては、第1の波長)の光を発する蛍光物質が、反応容器100に充填された液体130に含まれているので、第1の配置において、流路110内において重力の作用する方向における最下点近傍に反応液140が移動した場合には、検出部40によって検出される光の強度は小さくなる。したがって、制御部50は、検出部40によって検出される光の強度が基準値を下回ったタイミングを検出タイミングとすることによって、より正確に検出タイミングを定めることができる。   Since the fluorescent material emitting light of a predetermined wavelength (first wavelength in the present embodiment) detected by the detection unit 40 is contained in the liquid 130 filled in the reaction container 100, the first arrangement When the reaction solution 140 moves in the vicinity of the lowest point in the direction in which gravity acts in the flow path 110, the intensity of light detected by the detection unit 40 decreases. Therefore, the control unit 50 can determine the detection timing more accurately by setting the timing when the intensity of light detected by the detection unit 40 falls below the reference value as the detection timing.

第5状態では、時刻t10の後、検出部40で検出される光の強度は小さくなるものの、第2基準値V2を下回らない。第5状態となる場合としては、例えば、反応容器100が正しく装着部11に装着されていない場合、反応容器100に充填された反応液140の量が不十分である場合などがある。   In the fifth state, after the time t10, the intensity of light detected by the detection unit 40 decreases, but does not fall below the second reference value V2. Examples of the fifth state include a case where the reaction vessel 100 is not correctly attached to the attachment unit 11 and a case where the amount of the reaction solution 140 filled in the reaction vessel 100 is insufficient.

第6状態では、時刻t10の後、検出部40で検出される光の強度は小さくならず一定である。第6状態となる場合としては、例えば、反応容器100が装着部11に装着されていない場合、反応容器100に反応液140が充填されていない場合、反応液140が反応容器100の第2領域112などの内壁に付着して第1領域111まで移動していない場合などがある。   In the sixth state, after the time t10, the intensity of light detected by the detection unit 40 is not small but constant. As a case where the sixth state is reached, for example, when the reaction vessel 100 is not attached to the attachment portion 11, when the reaction vessel 100 is not filled with the reaction solution 140, the reaction solution 140 is in the second region of the reaction vessel 100. There is a case where it has adhered to the inner wall such as 112 and has not moved to the first region 111.

第5状態及び第6状態のように、所定時間内に第2基準値V2を下回らない場合には、異常が発生したものとして、制御部50は、表示部24に異常である旨のメッセージを表示させたり、駆動機構20の動作を停止させたりしてもよい。これによって、熱サイクル装置1が所望の熱サイクルを反応液140に施せなくなる状態であることをユーザーに通知できる。   As in the fifth state and the sixth state, when the value does not fall below the second reference value V2 within a predetermined time, it is assumed that an abnormality has occurred, and the control unit 50 displays a message on the display unit 24 indicating an abnormality. It may be displayed or the operation of the drive mechanism 20 may be stopped. Thereby, it is possible to notify the user that the heat cycle apparatus 1 is in a state where the desired heat cycle cannot be applied to the reaction solution 140.

3−2.熱サイクル装置の制御方法の第2具体例
図9は、第2具体例に係る熱サイクル装置1の機能ブロック図である。図10は、第2具体例に係る熱サイクル装置1の制御方法を説明するためのフローチャートである。
3-2. Second Specific Example of Thermal Cycle Device Control Method FIG. 9 is a functional block diagram of a thermal cycle device 1 according to a second specific example. FIG. 10 is a flowchart for explaining a control method of the thermal cycler 1 according to the second specific example.

第2具体例に係る熱サイクル装置1の制御方法は、反応容器100内からの所定の波長の光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミング検出することと、検出タイミングから所定の時間を経過するまで、駆動機構20によって装着部11及び温度勾配形成部30の配置を第1の配置及び第2の配置のうち少なくとも一方に保持させることと、を含む。   The control method of the thermal cycler 1 according to the second specific example is to detect a detection timing that is a timing at which the intensity of light having a predetermined wavelength from the inside of the reaction vessel 100 changes across the reference value, and to detect a predetermined timing from the detection timing. Holding the placement of the mounting portion 11 and the temperature gradient forming portion 30 in at least one of the first placement and the second placement by the drive mechanism 20 until the time elapses.

図9及び図10に示される例では、熱サイクル装置1の制御部50が、検出部40によって検出された光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミングから所定の時間を経過するまで、駆動機構20によって装着部11及び温度勾配形成部30の配置を第1の配置及び第2の配置のうち少なくとも一方に保持させる。   In the example shown in FIGS. 9 and 10, the control unit 50 of the heat cycle apparatus 1 has passed a predetermined time from the detection timing, which is the timing at which the light intensity detected by the detection unit 40 changes across the reference value. Until this occurs, the arrangement of the mounting portion 11 and the temperature gradient forming unit 30 is held in at least one of the first arrangement and the second arrangement by the drive mechanism 20.

図9に示される例では、制御部50は、検出部40の検出結果に基づいて検出タイミングを決定するタイミング決定手段58と、駆動機構20を制御する駆動機構制御手段56を含んで構成されている。駆動機構制御手段56及びタイミング決定手段58は、専用回路により実現して後述される制御を行うように構成されていてもよい。また、駆動機構制御手段56及びタイミング決定手段58は、例えばCPU(Central Processing Unit)がROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶装置(不図示)に記憶された制御プログラムを実行することによりコンピューターとして機能し、後述される制御を行うように構成されていてもよい。   In the example shown in FIG. 9, the control unit 50 includes a timing determination unit 58 that determines a detection timing based on the detection result of the detection unit 40 and a drive mechanism control unit 56 that controls the drive mechanism 20. Yes. The drive mechanism control unit 56 and the timing determination unit 58 may be configured to be realized by a dedicated circuit and to perform control described later. The drive mechanism control means 56 and the timing determination means 58 have a control program stored in a storage device (not shown) such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory) by a CPU (Central Processing Unit), for example. It may be configured to function as a computer by executing and to perform control described later.

図10に示される例では、まず、切換えタイミングに基づいて、駆動機構20によって装着部11及び温度勾配形成部30の配置を第1の配置と第2の配置との間で切換えさせる(ステップS200)。第2具体例においては、図9に示されるように、制御部50の駆動機構制御手段56が、切換えタイミングに基づいて、駆動機構20を制御するための情報を含む駆動機構制御情報D5を駆動機構20に出力する。なお、切換えタイミングは、例えば、駆動機構20によって装着部11及び温度勾配形成部30の配置を切換え始めるタイミングでもよいし、装着部11及び温度勾配形成部30の配置を切換え終えるタイミングでもよい。   In the example shown in FIG. 10, first, the arrangement of the mounting portion 11 and the temperature gradient forming unit 30 is switched between the first arrangement and the second arrangement by the drive mechanism 20 based on the switching timing (step S200). ). In the second specific example, as shown in FIG. 9, the drive mechanism control means 56 of the control unit 50 drives the drive mechanism control information D5 including information for controlling the drive mechanism 20 based on the switching timing. Output to mechanism 20. Note that the switching timing may be, for example, a timing at which the placement of the mounting unit 11 and the temperature gradient forming unit 30 is started by the drive mechanism 20 or a timing at which the switching of the mounting unit 11 and the temperature gradient forming unit 30 is finished.

図10に示される例では、ステップS200の後に、反応容器100内からの所定の波長の光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミングを検出する。基準値は、反応液140又は液体130に含まれている蛍光物質の量などを考慮して設計されていてもよいし、実験的に決定されていてもよい。   In the example shown in FIG. 10, after step S200, a detection timing that is a timing at which the intensity of light of a predetermined wavelength from the inside of the reaction vessel 100 changes across the reference value is detected. The reference value may be designed in consideration of the amount of the fluorescent substance contained in the reaction solution 140 or the liquid 130, or may be determined experimentally.

より具体的には、まず、ステップS200の後に、反応容器100内からの所定の波長(本実施形態においては、第1の波長)の光の強度を検出する(ステップS202)。第2具体例においては、制御部50のタイミング決定手段58が、検出部40によって検出された第1の波長の光の強度に関する情報を含む検出結果情報D1の入力を検出部40から受け付ける。   More specifically, first, after step S200, the intensity of light having a predetermined wavelength (in the present embodiment, the first wavelength) from the reaction vessel 100 is detected (step S202). In the second specific example, the timing determination unit 58 of the control unit 50 receives from the detection unit 40 input of detection result information D1 including information related to the intensity of light of the first wavelength detected by the detection unit 40.

ステップS202の後に、検出部40によって検出された第1の波長の光の強度が基準値を跨いで変化したか否かを判定する(ステップS204)。検出部40によって検出された第1の波長の光の強度が基準値を跨いで変化していない場合(ステップS204でNOの場合)には、ステップS202及びステップS204を再び行う。検出部40によって検出された第1の波長の光の強度が基準値を跨いで変化した場合(ステップS204でYESの場合)には、このタイミングを検出タイミングとして決定し、検出タイミングに関する情報を含む検出タイミング情報D6を駆動機構制御手段56に出力する。   After step S202, it is determined whether or not the intensity of the first wavelength light detected by the detection unit 40 has changed across the reference value (step S204). If the intensity of the first wavelength light detected by the detection unit 40 has not changed across the reference value (NO in step S204), steps S202 and S204 are performed again. When the intensity of the light of the first wavelength detected by the detection unit 40 changes across the reference value (in the case of YES in step S204), this timing is determined as the detection timing and includes information regarding the detection timing. The detection timing information D6 is output to the drive mechanism control means 56.

なお、検出工程のより具体的な例については、「3−2−1.反応液140が蛍光物質を含む場合」及び「3−2−2.液体130が蛍光物質を含む場合」の項で詳述される。   For more specific examples of the detection step, refer to the sections “3-2-1. When the reaction solution 140 contains a fluorescent substance” and “3-2-2. When the liquid 130 contains a fluorescent substance”. Detailed.

図10に示される例では、ステップS204の後に、検出タイミングから所定の時間を経過するまで、駆動機構20によって装着部11及び温度勾配形成部30の配置を第1の配置及び第2の配置のうち少なくとも一方に保持させる(ステップS206)。図9及び図10に示される例では、制御部50の駆動機構制御手段56が、検出タイミング情報D6に基づいて、検出タイミングから所定の時間を経過するまで、駆動機構20によって装着部11及び温度勾配形成部30の配置を第1の配置に保持させるように、駆動機構20に駆動機構制御情報D5を出力する。   In the example shown in FIG. 10, after step S <b> 204, the mounting mechanism 11 and the temperature gradient forming unit 30 are arranged in the first arrangement and the second arrangement by the drive mechanism 20 until a predetermined time elapses from the detection timing. At least one of them is held (step S206). In the example shown in FIGS. 9 and 10, the drive mechanism control unit 56 of the control unit 50 performs the mounting unit 11 and the temperature by the drive mechanism 20 until a predetermined time elapses from the detection timing based on the detection timing information D6. The drive mechanism control information D5 is output to the drive mechanism 20 so that the arrangement of the gradient forming unit 30 is maintained in the first arrangement.

本実施形態によれば、装着部11の配置が、第1の配置と、重力の作用する方向における流路110の最下点の位置が第1の配置とは異なる第2の配置との間で切換えられる。これにより、装着部11に装着された反応容器100の流路110における、重力の作用する方向における最下点の位置が変化する。したがって、温度勾配が形成された流路110内を、重力にしたがって反応液140が移動するので、反応液140に対して熱サイクルを施すことができる。また、本実施形態によれば、検出部40によって検出された光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミングから、反応液140が適切な位置に移動するタイミングを推定できる。第2具体例によれば、装着部11及び温度勾配形成部30の配置を、検出タイミングを基準として所定の時間保持させるので、反応液140を所望の時間にわたって所望の温度状態とすることができる熱サイクル装置及び熱サイクル装置の制御方法を実現できる。   According to the present embodiment, the placement of the mounting portion 11 is between the first placement and the second placement in which the position of the lowest point of the flow path 110 in the direction in which gravity acts is different from the first placement. Can be switched with. As a result, the position of the lowest point in the direction in which gravity acts in the flow path 110 of the reaction vessel 100 attached to the attachment unit 11 changes. Therefore, since the reaction solution 140 moves in accordance with gravity in the flow path 110 where the temperature gradient is formed, the reaction solution 140 can be subjected to a heat cycle. Further, according to the present embodiment, the timing at which the reaction solution 140 moves to an appropriate position can be estimated from the detection timing that is the timing at which the intensity of light detected by the detection unit 40 changes across the reference value. According to the second specific example, the placement of the mounting part 11 and the temperature gradient forming part 30 is held for a predetermined time with reference to the detection timing, so that the reaction solution 140 can be brought to a desired temperature state for a desired time. A heat cycle device and a control method for the heat cycle device can be realized.

また、第2具体例によれば、所望の熱サイクルを確実に施すために、余裕を持たせて配置を保持する時間を長めに設定する必要がないため、短時間で熱サイクルを施すことができる。   In addition, according to the second specific example, in order to reliably perform a desired thermal cycle, it is not necessary to set a long time for holding the arrangement with a margin, so that the thermal cycle can be performed in a short time. it can.

3−2−1.反応液140が蛍光物質を含む場合
次に、反応容器100に充填された反応液140が蛍光物質を含む場合について、第2具体例をより詳細に説明する。
3-2-1. When Reaction Solution 140 Contains a Fluorescent Substance Next, the second specific example will be described in more detail with respect to the case where the reaction solution 140 filled in the reaction vessel 100 contains a fluorescent material.

図11は、熱サイクル装置1の制御方法の第2具体例における光の強度を示すグラフである。図11の横軸は時間、縦軸は検出部40で検出される光の強度を表す。   FIG. 11 is a graph showing the light intensity in the second specific example of the control method of the thermal cycler 1. In FIG. 11, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the intensity of light detected by the detection unit 40.

図11に示される例では、時刻t20が装着部11及び温度勾配形成部30の配置を切換え終えるタイミング(切換えタイミング)である。図11には、第7状態〜第9状態までの3つの状態が例示されている。図11に示される例では、制御部50は、検出部40によって検出された光の強度が基準値を上回ったタイミングを検出タイミングとしている。また、検出タイミングを決定するための基準値を第1基準値V1としている。   In the example shown in FIG. 11, the time t20 is the timing (switching timing) when the placement of the mounting unit 11 and the temperature gradient forming unit 30 is switched. FIG. 11 illustrates three states from the seventh state to the ninth state. In the example shown in FIG. 11, the control unit 50 uses the timing when the intensity of the light detected by the detection unit 40 exceeds the reference value as the detection timing. Further, the reference value for determining the detection timing is the first reference value V1.

第7状態では、時刻t20の後、時刻t21において、検出部40で検出される光の強度が第1基準値V1を上回っている。したがって、制御部50のタイミング決定手段58は、時刻t21を検出タイミングとして決定する。駆動機構制御手段56は、タイミング決定手段58で決定された検出タイミングから、予め設定された第3時間が経過するまで、第1の配置を保持させるように、駆動機構20に駆動機構制御情報D5を出力する。   In the seventh state, after time t20, at time t21, the light intensity detected by the detection unit 40 exceeds the first reference value V1. Therefore, the timing determination means 58 of the control unit 50 determines time t21 as the detection timing. The drive mechanism control unit 56 causes the drive mechanism 20 to hold the first arrangement from the detection timing determined by the timing determination unit 58 until the preset third time elapses. Is output.

検出部40によって検出される所定の波長(本実施形態においては、第1の波長)の光を発する蛍光物質が、反応容器100に充填された反応液140に含まれているので、第1の配置において、流路110内において重力の作用する方向における最下点近傍に反応液140が移動した場合には、検出部40によって検出される光の強度は大きくなる。したがって、制御部50は、検出部40によって検出される光の強度が基準値を上回ったタイミングを検出タイミングとすることによって、より正確に検出タイミングを定めることができる。   Since the fluorescent substance that emits light of a predetermined wavelength (in this embodiment, the first wavelength) detected by the detection unit 40 is contained in the reaction solution 140 filled in the reaction vessel 100, the first In the arrangement, when the reaction solution 140 moves near the lowest point in the direction in which gravity acts in the flow path 110, the intensity of the light detected by the detection unit 40 increases. Therefore, the control unit 50 can determine the detection timing more accurately by setting the timing when the intensity of light detected by the detection unit 40 exceeds the reference value as the detection timing.

第8状態では、時刻t20の後、検出部40で検出される光の強度は大きくなるものの、第1基準値V1を上回らない。第8状態となる場合としては、例えば、反応容器100が正しく装着部11に装着されていない場合、反応容器100に充填された反応液140の量が不十分である場合などがある。   In the eighth state, after time t20, the intensity of light detected by the detection unit 40 increases, but does not exceed the first reference value V1. Examples of the eighth state include a case where the reaction vessel 100 is not correctly attached to the attachment unit 11 and a case where the amount of the reaction solution 140 filled in the reaction vessel 100 is insufficient.

第9状態では、時刻t20の後、検出部40で検出される光の強度は大きくならず一定である。第9状態となる場合としては、例えば、反応容器100が装着部11に装着されていない場合、反応容器100に反応液140が充填されていない場合、反応液140が反応容器100の第2領域112などの内壁に付着して第1領域111まで移動していない場合などがある。   In the ninth state, after the time t20, the intensity of the light detected by the detection unit 40 does not increase and is constant. For example, when the reaction vessel 100 is not attached to the attachment portion 11, or when the reaction vessel 100 is not filled with the reaction solution 140, the reaction solution 140 is in the second region of the reaction vessel 100. There is a case where it has adhered to the inner wall such as 112 and has not moved to the first region 111.

第8状態及び第9状態のように、所定時間内に第1基準値V1を上回らない場合には、異常が発生したものとして、制御部50は、表示部24に異常である旨のメッセージを表示させたり、駆動機構20の動作を停止させたりしてもよい。これによって、熱サイクル装置1が所望の熱サイクルを反応液140に施せなくなる状態であることをユーザーに通知できる。   When the first reference value V1 is not exceeded within a predetermined time as in the eighth state and the ninth state, the control unit 50 displays a message indicating that an abnormality has occurred on the display unit 24 as an abnormality has occurred. It may be displayed or the operation of the drive mechanism 20 may be stopped. Thereby, it is possible to notify the user that the heat cycle apparatus 1 is in a state where the desired heat cycle cannot be applied to the reaction solution 140.

3−2−2.液体130が蛍光物質を含む場合
次に、反応容器100に充填された液体130が蛍光物質を含む場合について、第2具体例をより詳細に説明する。
3-2-2. Case where the liquid 130 contains a fluorescent material Next, a case where the liquid 130 filled in the reaction vessel 100 contains a fluorescent material will be described in more detail.

図12は、熱サイクル装置1の制御方法の第2具体例における光の強度を示す他のグラフである。図12の横軸は時間、縦軸は検出部40で検出される光の強度を表す。   FIG. 12 is another graph showing the light intensity in the second specific example of the control method of the thermal cycler 1. The horizontal axis in FIG. 12 represents time, and the vertical axis represents the intensity of light detected by the detection unit 40.

図12に示される例では、時刻t30が装着部11及び温度勾配形成部30の配置を切換え終えるタイミング(切換えタイミング)である。図12には、第10状態〜第12状態までの3つの状態が例示されている。図12に示される例では、制御部50は、検出部40によって検出された光の強度が基準値を下回ったタイミングを検出タイミングとしている。また、検出タイミングを決定するための基準値を第2基準値V2としている。   In the example shown in FIG. 12, time t30 is the timing (switching timing) at which the placement of the mounting portion 11 and the temperature gradient forming portion 30 is switched. FIG. 12 illustrates three states from the tenth state to the twelfth state. In the example shown in FIG. 12, the control unit 50 uses the timing when the intensity of the light detected by the detection unit 40 falls below the reference value as the detection timing. Further, the reference value for determining the detection timing is the second reference value V2.

第10状態では、時刻t30の後、時刻t31において、検出部40で検出される光の強度が第2基準値V2を下回っている。したがって、制御部50のタイミング決定手段58は、時刻t31を検出タイミングとして決定する。駆動機構制御手段56は、タイミング決定手段58で決定された検出タイミングから、予め設定された第3時間が経過するまで、第1の配置を保持させるように、駆動機構20に駆動機構制御情報D5を出力する。   In the tenth state, after time t30, at time t31, the intensity of light detected by the detection unit 40 is lower than the second reference value V2. Therefore, the timing determination unit 58 of the control unit 50 determines the time t31 as the detection timing. The drive mechanism control unit 56 causes the drive mechanism 20 to hold the first arrangement from the detection timing determined by the timing determination unit 58 until the preset third time elapses. Is output.

検出部40によって検出される所定の波長(本実施形態においては、第1の波長)の光を発する蛍光物質が、反応容器100に充填された液体130に含まれているので、第1の配置において、流路110内において重力の作用する方向における最下点近傍に反応液140が移動した場合には、検出部40によって検出される光の強度は小さくなる。したがって、制御部50は、検出部40によって検出される光の強度が基準値を下回ったタイミングを検出タイミングとすることによって、より正確に検出タイミングを定めることができる。   Since the fluorescent material emitting light of a predetermined wavelength (first wavelength in the present embodiment) detected by the detection unit 40 is contained in the liquid 130 filled in the reaction container 100, the first arrangement When the reaction solution 140 moves in the vicinity of the lowest point in the direction in which gravity acts in the flow path 110, the intensity of light detected by the detection unit 40 decreases. Therefore, the control unit 50 can determine the detection timing more accurately by setting the timing when the intensity of light detected by the detection unit 40 falls below the reference value as the detection timing.

第11状態では、時刻t30の後、検出部40で検出される光の強度は小さくなるものの、第2基準値V2を下回らない。第11状態となる場合としては、例えば、反応容器100が正しく装着部11に装着されていない場合、反応容器100に充填された反応液140の量が不十分である場合などがある。   In the eleventh state, after the time t30, the intensity of light detected by the detection unit 40 is reduced, but does not fall below the second reference value V2. For example, when the reaction vessel 100 is not correctly attached to the attachment portion 11, the amount of the reaction solution 140 filled in the reaction vessel 100 is insufficient.

第12状態では、時刻t30の後、検出部40で検出される光の強度は小さくならず一定である。第12状態となる場合としては、例えば、反応容器100が装着部11に装着されていない場合、反応容器100に反応液140が充填されていない場合、反応液140が反応容器100の第2領域112などの内壁に付着して第1領域111まで移動していない場合などがある。   In the twelfth state, after time t30, the intensity of the light detected by the detection unit 40 is not small but constant. As a case where the twelfth state is reached, for example, when the reaction vessel 100 is not attached to the attachment portion 11, when the reaction vessel 100 is not filled with the reaction solution 140, the reaction solution 140 is in the second region of the reaction vessel 100. There is a case where it has adhered to the inner wall such as 112 and has not moved to the first region 111.

第11状態及び第12状態のように、所定時間内に第2基準値V2を下回らない場合には、異常が発生したものとして、制御部50は、表示部24に異常である旨のメッセージを表示させたり、駆動機構20の動作を停止させたりしてもよい。これによって、熱サイクル装置1が所望の熱サイクルを反応液140に施せなくなる状態であることをユーザーに通知できる。   As in the eleventh state and the twelfth state, when the value does not fall below the second reference value V2 within a predetermined time, the control unit 50 displays a message to the effect that an abnormality has occurred on the display unit 24. It may be displayed or the operation of the drive mechanism 20 may be stopped. Thereby, it is possible to notify the user that the heat cycle apparatus 1 is in a state where the desired heat cycle cannot be applied to the reaction solution 140.

なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、複数を適宜組み合わせることが可能である。   In addition, embodiment mentioned above and a modification are examples, Comprising: It is not necessarily limited to these. For example, a plurality of embodiments and modifications can be combined as appropriate.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the present invention includes substantially the same configuration (for example, a configuration having the same function, method and result, or a configuration having the same purpose and effect) as the configuration described in the embodiment. In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. In addition, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

1 熱サイクル装置、10 本体、11 装着部、11a 第1の装着部、11b 第2の装着部、12 第1加熱部、12a 第1ヒーター、12b 第1ヒートブロック、13 第2加熱部、13a 第2ヒーター、13b 第2ヒートブロック、14 スペーサー、18 測定窓、20 駆動機構、21 軸受け、22 スライド棒、23 観察窓、24 表示部、25 操作部、30 温度勾配形成部、31 熱源部、32 熱伝導部、40 検出部、41a,42a 検出器、41b,42b スライド棒、50 制御部、52 計測手段、54 決定手段、56 駆動機構制御手段、58 タイミング決定手段、70 蓋、71 固定部、100 反応容器、110 流路、111 第1領域、112 第2領域、113 突出部、120 封止部、130 液体、140 反応液、D1 検出結果情報、D2 第1時間情報、D3 保持時間情報、D4 切換えタイミング情報、D5 駆動機構制御情報、D6 検出タイミング情報、R 回転軸、V1 第1基準値、V2 第2基準値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermal cycle apparatus, 10 Main body, 11 Mounting part, 11a 1st mounting part, 11b 2nd mounting part, 12 1st heating part, 12a 1st heater, 12b 1st heat block, 13 2nd heating part, 13a 2nd heater, 13b 2nd heat block, 14 spacer, 18 measurement window, 20 drive mechanism, 21 bearing, 22 slide bar, 23 observation window, 24 display section, 25 operation section, 30 temperature gradient forming section, 31 heat source section, 32 heat conduction unit, 40 detection unit, 41a, 42a detector, 41b, 42b slide bar, 50 control unit, 52 measurement unit, 54 determination unit, 56 drive mechanism control unit, 58 timing determination unit, 70 lid, 71 fixing unit , 100 reaction vessel, 110 flow path, 111 first region, 112 second region, 113 projecting portion, 120 sealing portion, 130 Liquid, 140 reaction liquid, D1 detection result information, D2 first time information, D3 holding time information, D4 switching timing information, D5 drive mechanism control information, D6 detection timing information, R rotating shaft, V1 first reference value, V2 first 2 reference values

Claims (8)

反応液と、前記反応液とは比重が異なり、前記反応液とは混和しない液体とが充填され、前記反応液及び前記反応液とは混和しない液体のいずれか一方は、所定の波長の光を発する蛍光物質を含み、前記反応液が移動する流路を含む反応容器を装着する装着部と、
前記装着部に前記反応容器を装着した場合に、前記流路に対して、前記反応液が移動する方向に温度勾配を形成する温度勾配形成部と、
前記装着部に前記反応容器を装着した場合に、前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を、第1の配置と、重力の作用する方向における前記流路の最下点の位置が前記第1の配置とは異なる第2の配置と、の間で切換える駆動機構と、
前記反応容器内からの前記所定の波長の光の強度を検出する検出部と、
前記駆動機構を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、
前記駆動機構によって前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を前記第1の配置と前記第2の配置との間で切換えさせるタイミングである切換タイミングから、前記検出部によって検出された前記光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミングまでの時間である第1時間に、予め設定された第2時間を加えることによって、前記駆動機構によって前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を前記第1の配置及び前記第2の配置のうち少なくとも一方に保持させる時間である保持時間を決定する、熱サイクル装置。
The reaction liquid and the reaction liquid have different specific gravities and are filled with a liquid that is immiscible with the reaction liquid, and either the reaction liquid or the liquid immiscible with the reaction liquid emits light of a predetermined wavelength. A mounting portion for mounting a reaction vessel including a fluorescent substance that emits and including a flow path through which the reaction solution moves;
A temperature gradient forming unit that forms a temperature gradient in a direction in which the reaction solution moves with respect to the flow path when the reaction vessel is mounted on the mounting unit;
When the reaction vessel is attached to the attachment part, the arrangement of the attachment part and the temperature gradient forming part is the first arrangement, and the position of the lowest point of the flow path in the direction in which gravity acts is the first position. A drive mechanism that switches between a second arrangement different from the one arrangement;
A detection unit for detecting the intensity of light of the predetermined wavelength from within the reaction vessel;
A control unit for controlling the drive mechanism;
Including
The controller is
From the switching timing that is a timing for switching the placement of the mounting portion and the temperature gradient forming portion between the first placement and the second placement by the driving mechanism, the light detected by the detection portion By adding a preset second time to the first time that is the time until the detection timing at which the intensity changes across the reference value, the drive mechanism causes the mounting portion and the temperature gradient forming portion to A thermal cycle apparatus that determines a holding time, which is a time during which an arrangement is held in at least one of the first arrangement and the second arrangement.
請求項1に記載の熱サイクル装置において、
前記制御部は、
前記第1時間を計測する計測手段と、
前記計測手段によって計測された前記第1時間に、予め設定された第2時間を加えることによって、前記保持時間を決定する決定手段と、
を含む、熱サイクル装置。
The thermal cycle apparatus according to claim 1, wherein
The controller is
Measuring means for measuring the first time;
Determining means for determining the holding time by adding a preset second time to the first time measured by the measuring means;
Including a heat cycle device.
反応液と、前記反応液とは比重が異なり、前記反応液とは混和しない液体とが充填され
、前記反応液及び前記反応液とは混和しない液体のいずれか一方は、所定の波長の光を発する蛍光物質を含み、前記反応液が移動する流路を含む反応容器を装着する装着部と、
前記装着部に前記反応容器を装着した場合に、前記流路に対して、前記反応液が移動する方向に温度勾配を形成する温度勾配形成部と、
前記装着部に前記反応容器を装着した場合に、前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を、第1の配置と、重力の作用する方向における前記流路の最下点の位置が前記第1の配置とは異なる第2の配置と、の間で切換える駆動機構と、
前記反応容器内からの前記所定の波長の光の強度を検出する検出部と、
前記駆動機構を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、
前記駆動機構によって前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を前記第1の配置と前記第2の配置との間で切換えさせるタイミングである切換タイミングから、
前記検出部によって検出された前記光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミングから予め設定された第3時間が経過するタイミングまで、
前記駆動機構によって前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を前記第1の配置及び前記第2の配置のうち少なくとも一方に保持させる、熱サイクル装置。
The reaction liquid and the reaction liquid have different specific gravities and are filled with a liquid that is immiscible with the reaction liquid, and either the reaction liquid or the liquid immiscible with the reaction liquid emits light of a predetermined wavelength. A mounting portion for mounting a reaction vessel including a fluorescent substance that emits and including a flow path through which the reaction solution moves;
A temperature gradient forming unit that forms a temperature gradient in a direction in which the reaction solution moves with respect to the flow path when the reaction vessel is mounted on the mounting unit;
When the reaction vessel is attached to the attachment part, the arrangement of the attachment part and the temperature gradient forming part is the first arrangement, and the position of the lowest point of the flow path in the direction in which gravity acts is the first position. A drive mechanism that switches between a second arrangement different from the one arrangement;
A detection unit for detecting the intensity of light of the predetermined wavelength from within the reaction vessel;
A control unit for controlling the drive mechanism;
Including
The controller is
From the switching timing that is the timing of switching the placement of the mounting portion and the temperature gradient forming portion between the first placement and the second placement by the drive mechanism,
From the detection timing that is a timing at which the intensity of the light detected by the detection unit changes across a reference value to a timing at which a preset third time elapses,
A thermal cycle device, wherein the mounting mechanism and the temperature gradient forming unit are held in at least one of the first arrangement and the second arrangement by the driving mechanism.
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の熱サイクル装置において、
前記検出部は、前記第1の配置となった場合に、前記流路内において重力の作用する方向における最下点を含む領域からの前記光の強度を検出する、熱サイクル装置。
In the heat cycle apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The said detection part is a heat cycle apparatus which detects the intensity | strength of the said light from the area | region containing the lowest point in the direction which gravity acts in the said flow path when it becomes the said 1st arrangement | positioning.
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の熱サイクル装置において、
前記反応容器に充填された前記反応液は、前記蛍光物質を含み、
前記制御部は、前記検出部によって検出された前記光の強度が前記基準値を上回ったタイミングを前記検出タイミングとする、熱サイクル装置。
In the heat cycle apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The reaction solution filled in the reaction vessel contains the fluorescent substance,
The said control part is a thermal cycle apparatus which makes the detection timing the timing when the intensity | strength of the said light detected by the said detection part exceeded the said reference value.
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の熱サイクル装置において、
前記反応容器に充填された前記反応液とは混和しない液体は、前記蛍光物質を含み、
前記制御部は、前記検出部によって検出された前記光の強度が前記基準値を下回ったタイミングを前記検出タイミングとする、熱サイクル装置。
In the heat cycle apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The liquid immiscible with the reaction liquid filled in the reaction vessel contains the fluorescent substance,
The said control part is a thermal cycle apparatus which makes the said detection timing the timing when the intensity | strength of the said light detected by the said detection part fell below the said reference value.
反応液と、前記反応液とは比重が異なり、前記反応液とは混和しない液体とが充填され、前記反応液が移動する流路を含む反応容器を装着する装着部と、
前記装着部に前記反応容器を装着した場合に、前記流路に対して、前記反応液が移動する方向に温度勾配を形成する温度勾配形成部と、
前記装着部に前記反応容器を装着した場合に、前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を、第1の配置と、重力の作用する方向における前記流路の最下点の位置が前記第1の配置とは異なる第2の配置と、の間で切換える駆動機構と、
を含む熱サイクル装置の制御方法であって、
前記反応容器に充填された前記反応液及び前記反応液とは混和しない液体のいずれか一方は、所定の波長の光を発する蛍光物質を含み、
切換タイミングに基づいて、前記駆動機構によって前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を前記第1の配置と前記第2の配置との間で切換えさせることと、
前記反応容器内からの所定の波長の光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミング検出することと、
前記切換タイミングから前記検出タイミングまでの時間である第1時間に、予め設定された第2時間を加えることによって、前記駆動機構によって前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を前記第1の配置及び前記第2の配置のうち少なくとも一方に保持させる時間である保持時間を決定することと、
を含む、熱サイクル装置の制御方法。
A mounting portion for mounting a reaction vessel including a flow path through which the reaction liquid and the reaction liquid have different specific gravity and are immiscible with the reaction liquid and are filled with the reaction liquid;
A temperature gradient forming unit that forms a temperature gradient in a direction in which the reaction solution moves with respect to the flow path when the reaction vessel is mounted on the mounting unit;
When the reaction vessel is attached to the attachment part, the arrangement of the attachment part and the temperature gradient forming part is the first arrangement, and the position of the lowest point of the flow path in the direction in which gravity acts is the first position. A drive mechanism that switches between a second arrangement different from the one arrangement;
A control method for a heat cycle apparatus including:
Either one of the reaction liquid filled in the reaction container and the liquid immiscible with the reaction liquid contains a fluorescent substance that emits light of a predetermined wavelength,
Based on the switching timing, the arrangement of the mounting part and the temperature gradient forming part is switched between the first arrangement and the second arrangement by the driving mechanism;
Detecting a detection timing that is a timing at which the intensity of light of a predetermined wavelength from within the reaction vessel changes across a reference value;
By adding a second time set in advance to a first time that is a time from the switching timing to the detection timing, the mounting mechanism and the temperature gradient forming unit are arranged by the driving mechanism in the first arrangement. And determining a holding time that is a time for holding at least one of the second arrangements;
A control method for a thermal cycle device.
反応液と、前記反応液とは比重が異なり、前記反応液とは混和しない液体とが充填され、前記反応液が移動する流路を含む反応容器を装着する装着部と、
前記装着部に前記反応容器を装着した場合に、前記流路に対して、前記反応液が移動する方向に温度勾配を形成する温度勾配形成部と、
前記装着部に前記反応容器を装着した場合に、前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を、第1の配置と、重力の作用する方向における前記流路の最下点の位置が前記第1の配置とは異なる第2の配置と、の間で切換える駆動機構と、
を含む熱サイクル装置の制御方法であって、
前記反応容器に充填された前記反応液及び前記反応液とは混和しない液体のいずれか一方は、所定の波長の光を発する蛍光物質を含み、
前記反応容器内からの所定の波長の光の強度が基準値を跨いで変化するタイミングである検出タイミング検出することと、
前記駆動機構によって前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を前記第1の配置と前記第2の配置との間で切換えさせるタイミングである切換タイミングから、
前記検出タイミングから予め設定された第3時間を経過するタイミングまで、
前記駆動機構によって前記装着部及び前記温度勾配形成部の配置を前記第1の配置及び前記第2の配置のうち少なくとも一方に保持させることと、
を含む、熱サイクル装置の制御方法。
A mounting portion for mounting a reaction vessel including a flow path through which the reaction liquid and the reaction liquid have different specific gravity and are immiscible with the reaction liquid and are filled with the reaction liquid;
A temperature gradient forming unit that forms a temperature gradient in a direction in which the reaction solution moves with respect to the flow path when the reaction vessel is mounted on the mounting unit;
When the reaction vessel is attached to the attachment part, the arrangement of the attachment part and the temperature gradient forming part is the first arrangement, and the position of the lowest point of the flow path in the direction in which gravity acts is the first position. A drive mechanism that switches between a second arrangement different from the one arrangement;
A control method for a heat cycle apparatus including:
Either one of the reaction liquid filled in the reaction container and the liquid immiscible with the reaction liquid contains a fluorescent substance that emits light of a predetermined wavelength,
Detecting a detection timing that is a timing at which the intensity of light of a predetermined wavelength from within the reaction vessel changes across a reference value;
From the switching timing that is the timing of switching the placement of the mounting portion and the temperature gradient forming portion between the first placement and the second placement by the drive mechanism,
From the detection timing to a timing at which a preset third time elapses,
Holding the placement of the mounting portion and the temperature gradient forming portion in at least one of the first placement and the second placement by the drive mechanism;
A control method for a thermal cycle device.
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