JP6371101B2 - 核酸分析装置 - Google Patents
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Description
上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
図1は、本発明の一実施の形態に係る核酸分析装置の全体構成を模式的に示した概略全体構成図である。
図示の送風機73では、ピエゾ素子74への通電により、ダイアフラム73bが変位振動すると、チャンバ73cの容積が変化し、オリフィス73dを通じて流れが生じる。オリフィス73dの外側にさらに別のオリフィスとしてのノズル73eが設置されることで、流入口73fからの吸気とノズル73eからの排気が連続的に行われ、送風機として機能する。
(1)ペルチェ素子71の加熱能力に応じた昇温時間t1,Aがかかる、
(2)高温側温度Thに到達した後に、温度調整のためのハンチングが生じ易くなり、温度調整時間t2,Aの短縮が難しい、
といった現象が生じる。
* 一般にペルチェ素子71を加熱と冷却で運転を切り替えて作動させて温度調整をする場合に、切り替え時に置いてペルチェ素子71に通電しない休止時間を数秒程度設けることがペルチェ素子71の寿命を維持するために必要な場合が多いこと、
* ペルチェ素子71自体にも熱容量があり、加熱と冷却で運転を切り替えて温度調整をする際に、熱容量に起因した温度応答の時間遅れが生じること、
によるものである。
(3)温度Tcへの冷却に転じて、温度Tcに到るまでの間についても、ペルチェ素子71の冷却能力に応じた冷却時間t4,Aがかかる、
といった現象が生じる。
(4)高温側温度Th到達時と同様に、低温側温度Tcに到達した後に、加熱/冷却の切り替え時のペルチェ素子71の待ち時間とペルチェ素子71自体の熱容量による温度応答の遅れにより温度調整のためのハンチングが生じやすくなり、温度調整時間t5,Aの短縮が難しい、
といった現象も生じる。
(1)ペルチェ素子71の加熱能力にヒータ78の加熱能力が加算されるため、図9に示すように昇温時間t1,Bが、比較例のペルチェ素子71だけによる加熱の場合のt1,Aのよりも短くなる、
(2)高温側温度Thに到達した後に、ペルチェ素子71とヒータ78、送風機73を併用して温度調整を行うため、ペルチェ素子71の加熱/冷却切り替え時の待ち時間とペルチェ素子71の熱容量による温度応答の遅れの影響によるハンチングを抑えることが可能となり、温度調整時間t2,Bを比較例でのt2,Aに対して短縮することができる、
(3)温度Tcへの冷却に転じて、温度Tcに至るまでの間についてもペルチェ素子71の冷却能力に送風機73の冷却能力が加算されるため、冷却時間t4,Bがペルチェ素子71だけの場合のt4,Aのよりも短くなる、
(4)高温側温度Th到達時と同様に、低温側温度Tcに到達した後に、加熱/冷却の切り替え時のペルチェ素子71の待ち時間とペルチェ素子71自体の熱容量による温度応答の遅れにを抑えることが可能となり、温度調整時間t5,Bを比較例でのt5,Aに対して短縮することができる、
ことになる。
(1)温調ブロック61の加熱/冷却時でのヒータ78と送風機73による加熱/冷却能力の向上による加熱/冷却時間の短縮、
(2)指定温度Th、Tcへの調整時でのペルチェ素子71とヒータ78、送風機73との併用による温度ハンチングの抑制による調整時間短縮、
の効果が、図6〜図8により説明した実施の形態の場合と同様に得られ、1サイクルの時間を従来技術から短縮することが可能となる。
11 作業ヘッド、 12 搬送機構、 12x X軸方向可動子、
12y Y軸方向可動子、 13 ラック搭載部、 14 閉栓ユニット、
15 撹拌ユニット、 16 廃棄ボックス、 16a 投入口、
17 反応液調整ポジジョン、 18 グリッパユニット、
19 分注ユニット、 21 検体容器、 22 試薬容器、
23 反応容器、 23a 外周面部、
24 ノズルチップ、 25 検体容器ラック、 26 試薬容器ラック、
27 反応容器ラック、 28 ノズルチップラック、
31 制御装置、 32 入力装置、 33 表示装置、
40 温調ブロック部、42 固定具、 51 ケーシング、
52 ゲート、 61 温調ブロック、 62 伝熱面、 63 搭載部、
64 装着孔、 64a 装着口、 65 照射窓、 66 検出窓、
67 温調ブロック内流路、 68 温度検知器、 71 ペルチェ素子、
72 吸熱・放熱面、 73 送風機、 73a 送気口、
73b ダイアフラム、 73c チャンバ、 73d オリフィス、
73e ノズル、 73f 流入口、 74 ピエゾ素子、 75 配管、
78 ヒータ、 81 カローセル、 81a 凹部、 81b 凸部、
81o 外周側部分、 82 駆動機構、 83 シャフト、 84 回転軸、
86 カローセル温度検知器、 87 カローセル温度調整器、
87a ペルチェ素子、 87b ファン、 87c 水冷ジャケット、
87d 配管・液冷装置、 88a,88b 歯面、 88c 歯底、
88d 空間部、 91 分析検出器、 92 励起光、 93 光源、
94 蛍光、 95 検出素子、 96 光源側光学系、
97 検出側光学系、
Claims (5)
- 検体と試薬を混合した反応液の核酸を増幅させる核酸分析装置であって、
反応液を収容した反応容器がそれぞれ搭載される複数の温調ブロックと、
前記各温調ブロックに対応して設けられ、当該温調ブロックの温度調節を行う複数のペルチェ素子と、
前記各温調ブロックと当該温調ブロックに対応した前記ペルチェ素子との対からなる温調ブロック部を環状方向に沿って並べて複数保持し、回転軸を中心にして回動可能に設けられたカローセルと、
前記カローセルの回動方向に沿った所定位置に設けられ、当該所定位置に回動位置される前記温調ブロック部に搭載された前記反応容器に励起光を照射して当該反応容器内の反応液からの蛍光を検出する検出器と
を備え、
前記各温調ブロック部は、前記ペルチェ素子の前記温調ブロックに対する吸熱・放熱面が前記複数の温調ブロック部の並設環状方向に対して交差するように、かつ当該並設環状方向に沿って隣り合う前記温調ブロック部との間に空間部を介在させて、前記カローセルに保持されている
ことを特徴とする核酸分析装置。 - 前記カローセルは、外周側部分が凹部と凸部とが連設されてなる歯車形状で構成され、当該歯車形状の外周方向に沿った一側の各歯面に、歯底を介して相対向する外周方向に沿った他側の歯面との間に空間部を介在させて前記温調ブロック部がそれぞれ保持されている
ことを特徴とする請求項1に記載の核酸分析装置。 - 前記カローセルの凸部は、外周方向に沿った先端側の幅が基端側の幅に対して狭くなっており、また、前記カローセルの凹部は、外周方向に沿った先端側の幅が基端側の幅に対して広くなっており、前記各温調ブロック部における前記ペルチェ素子の前記温調ブロックに対する吸熱・放熱面の面積は、歯車形状の外周方向に沿った前記一側の歯面の面積の大きさに対応している
ことを特徴とする請求項2に記載の核酸分析装置。 - 前記温調ブロック部には、ピエゾ素子を駆動源とする送風機、又は発熱素子からなるヒータの少なくとも一方がさらに設けられ、前記ペルチェ素子と協働して前記温調ブロックの温度調節を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の核酸分析装置。 - 検体と試薬を混合した反応液の核酸を増幅させる核酸分析装置であって、
反応液を収容した反応容器がそれぞれ搭載される複数の温調ブロックと、
前記各温調ブロックに対応して設けられ、当該温調ブロックの温度調節を行う複数のペルチェ素子と、
前記各温調ブロックと当該温調ブロックに対応した前記ペルチェ素子との対からなる温調ブロック部を環状方向に沿って並べて複数保持し、回転軸を中心にして回動可能に設け
られたカローセルと、
前記カローセルの回動方向に沿った所定位置に設けられ、当該所定位置に回動位置される前記温調ブロック部に搭載された前記反応容器に励起光を照射して当該反応容器内の反応液からの蛍光を検出する検出器と
を備え、
前記温調ブロック部には、ピエゾ素子を駆動源とする送風機、又は発熱素子からなるヒータの少なくとも一方がさらに設けられ、前記ペルチェ素子と協働して前記温調ブロックの温度調節を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の核酸分析装置。
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