JP6449017B2 - 直動型反応処理装置およびその方法 - Google Patents

Description

本発明は、直動型反応処理装置およびその方法に関するものである。

従来、磁性粒子を用いたＤＮＡ等の生体物質の処理にあっては、前処理として最初に、処理の工程数に等しい液収容部を用意し、必要な処理用の試薬溶液等の液を試薬用容器から各工程ごとに分注して配列する。配列が完了した後に、前記分注装置を用いて、各液収容部ごとに、収容されている液を吸引しまたは吸引吐出を繰り返した後に吸引し、磁場を及ぼして磁性粒子を分注チップの内壁に吸着して分離し、残液を前記液収容部ごとに吐出して、磁性粒子を内壁に吸着させたまま前記分注チップを次の液収容部にまで移動して、同様の処理を、処理工程数繰り返すことになる（特許文献１，２）。

このように、従来では、予め試薬等が収容された試薬用容器等の他に、処理の工程数に相当する空の液収容部を用意して、前処理として試薬等を分注して配列しておく必要があったため、工程数や使用する試薬数が多い場合には、分注チップの守備領域が広くなり、分注チップの移動距離や作業空間が大きくなったり、分注チップが複雑な移動経路を通るため移動機構や制御が複雑になるおそれがあり、かつ空間的な作業効率が低下するおそれがあるという問題点を有していた。

また、従来の処理では、処理に必要な試薬等を、工程数分用意した各液収容部に分注を行う前処理が完了した後に、該分注装置のノズルに別の分注チップを装着し直して、処理の実行が開始されていたため、全体としての処理時間がかかり、時間的な作業効率が低下するおそれがあるという問題点をも有していた。

特に、サンプルとして、細菌等の生体組織、喀痰、便、食品等の固形物や粘性の高い物質、植物等の検査を行なう場合、例えば、結核菌やマーサ等のブドウ状球菌の硬い殻をもった細菌の検査や処理には、液中への目的物質の摘出、懸濁化や均質化による試薬等との反応の促進のために前処理に手間がかかり、時間的な作業効率が低下し、または、目的物質と試薬等との充分な反応を行なうことができず、信頼性の高い効率的な反応処理を行なうことができないおそれがあるという問題点を有していた。

さらに、抽出したＤＮＡについて増幅等の処理およびその光学的な測定を行なう場合には、従来では、分離抽出した目的物質は反応用溶液とともに反応容器内に用手法等で移送かつ導入し、該反応容器を用手法等で密閉した上で反応用の温度制御装置を用いて反応させる際に、反応容器に対して光測定器を用いて光学的な測定を行なっていた。

このように各工程を用手法で実行する場合には、ユーザに大きな負担を強いることとなり、各工程を分注機、遠心分離機、磁力装置、温度制御器、反応容器の密閉用装置、光測定装置等を組み合わせて実行する場合には、使用する装置規模が増大し作業面積が拡大するおそれがあった。特に、複数のサンプル（検体）から抽出した各核酸を取り扱うには、それぞれ増幅する必要があるためにその手間は一層大きくなり、また、作業面積も一層拡大するおそれがあった。

特開平８−６２２２４号公報 特開平８−３２０２７４号公報 国際公開ＷＯ９６/２９６０２

そこで、本発明は以上の問題点を解決するためになされたものであり、その第１の目的は、クロスコンタミネーションを確実に防止し、かつ反応処理に使用する容器または液収容部の個数や作業空間を削減して、空間的効率性の高い直動型反応処理装置およびその方法を提供することである。

第２の目的は、前処理時間を削減し、かつ検査対象の反応性を高めることによって反応処理の全体としての作業時間を短縮して時間的効率性の高い直動型反応処理装置およびその方法を提供することである。

第３の目的は、前処理をも高い信頼性をもって自動化することによって、処理全体としての信頼性を高めることができる自動化に適した直動型反応処理装置およびその方法を提供することである。

第４の目的は、光学系の構造を簡単化し、かつ複数の反応容器に対し少数の測定器を用いて測定を行うことで、装置規模の拡大や、装置構造の複雑化を防止し、安価に製造し使用することができる直動型反応処理装置およびその方法を提供することである。

第５の目的は、核酸の増幅等の反応が行われる複数の反応容器に対する、光学測定およびそれに付随する処理を並行して一貫して自動化することで、複数の反応容器内への外部からの異物の侵入、複数の反応容器からの液漏れ等によるコンタミネーションおよび光の混入を確実に防止して、信頼性の高い処理を行なうことができる直動型反応処理装置およびその方法を提供することである。

第１の発明は、1または2以上の各反応容器、および2以上の各液収容部が少なくとも1列の直列状に配列された容器群と、前記反応容器および前記液収容部に挿入可能な先端部を通して液体の吸引および吐出を行なう1または2以上の分注チップが着脱可能に装着され、装着した前記分注チップと前記容器群との間を直列状配列方向に沿って相対的に移動可能な分注ヘッドと、前記分注ヘッドに設けられ、該各分注チップ内に磁場を及ぼして該各分注チップ内の液体に含有する磁性粒子をその内壁に吸着して分離しかつ磁場を除去して吸着した磁性粒子を離脱して液中に再懸濁することが可能な磁力部と、前記液収容部の少なくとも1をサンプル収容部として、該サンプル収容部に超音波振動を加える超音波振動器と、を有する直動型反応処理装置である。

ここで、「分注ヘッド」には、シリンダ方式の場合には、気体の吸引吐出を行なう1または2以上のノズルが設けられ、前記分注チップの上側に設けられた装着用開口部をノズルに嵌合して、着脱可能に装着して用いる。「相対的」であるので、分注ヘッドが動く場合と、容器群が動く場合と、双方が動く場合がありうる。該直動型反応処理装置には、分注ヘッドを容器群に対して少なくとも直列状配列方向に相対的に移動させる「直列移動機構」としての分注ヘッド移動機構または容器群移動機構が設けられていることになる。しかしながら、分注チップと前記容器群との間の移動は、前記直列状配列方向の移動を含む他、垂直方向への移動が必要である。分注チップの直列状配列方向への移動は前記分注ヘッド移動機構または容器群移動機構を利用することができるが、分注チップの該垂直方向の移動は前記分注ヘッド移動機構または容器群移動機構に担わせる場合と、分注チップの「垂直移動機構」を前記分注ヘッド移動機構または容器群移動機構と別個に設ける場合とがある。分注ヘッドに種々の機構が組み込まれる場合には、後者の場合にあっては、分注ヘッドまたは容器群は直列状配列方向だけの移動で済むので、分注ヘッドまたは容器群および移動機構にかかる負荷を小さくし、装置寿命を延ばし装置構造を簡単化することができる。
「反応容器」とは反応が行われる容器であり、「液収容部」は、液体を収容可能な容器である。「（2以上の各対象物が）直列状に配列された」とは、例えば、配列された各対象物の機能発揮部分（例えば、対象物が容器または収容部であれば、容器または収容部が分注ヘッドのノズルや分注チップと係わり合う収容可能空間や開口部）について、対象物が配列されている基準の平面（容器の場合は通常、水平面）上に投影された図形の機能発揮可能な点（分注チップの先端部の挿入可能な点）の位置（例えば、幾何学的な重心位置）が、該平面上に引かれた1直線に載るように配列されている場合である。その直線の方向が「直列状配列方向」である。

「容器群」としては、例えば、液収容部を含む複数の各種収容部としてのウェルがマトリクス状または列（行）状に配列されたマイクロプレートや複数の収容部としてのウェルが列状に配列されたカートリッジ状容器を含む。

前記「反応容器」の容量は、例えば、10μリットルから10mリットル程度であり、したがって、扱う液量は、これよりも小さく、1μリットルから数1000μリットル程度ということになり、分注チップの容量は、前記反応容器の容量に等しいかそれよりも大きく形成する必要があり、例えば、10μリットルから10mリットル程度である。反応容器は、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン、アクリル等の有機物質、またはセラミックス、金属等の無機物質で形成される。

反応容器内は温度制御器によって温度制御が可能であるのが好ましい。
「温度制御器」は、温度制御の対象となる液体を収容する反応容器内の温度を、外部からの信号等に基づいて上昇または下降が可能な温度源を有するものであり、温度源としては、ブロック状部材に例えば、ペルチェ素子、ヒーター、冷却装置等を設けたものである。ＰＣＲ等の処理を行なうには、温度制御器としては、例えば、ペルチェ素子を用いたサーマルサイクラが好ましい。すなわち、前記容器群またはステージには、温度源として、ペルチェ素子によって温度が昇降する温度制御用ブロックを、前記反応容器の一部（例えば、下側壁部分）または全体に接触または近接して設けることによって温度制御がなされるのが好ましい。また、LAMP法によるアイソサーマルな増幅の温度制御を行うことも可能である。

「温度制御」とは、その対象となる液体または容器について、1または2以上の設定された所定温度に、設定された時間維持することを、定められた順序に従って、定められた回数実行することである。前記温度制御器への指示は、プログラムに基づいて該当する信号を送ることによってなされる。

「所定温度」とは、対象となる液体等の物が到達すべき目標とする温度であり、例えば、前記液体に含有するＤＮＡ等の核酸や核酸の断片であるオリゴヌクレオチド等をＰＣＲ法によって増幅する場合には、設定される所定温度としては、例えば、ＰＣＲ法で行なわれる温度サイクル、すなわち、ＤＮＡの変性、アニーリング若しくはハイブリダイゼーション、伸長に各々必要な各温度、約94℃、50℃から60℃の間の温度、および約72℃である。一方、SPIA法（登録商標）による場合には、一定温度、例えば、55℃等に設定されることになる。

さらに、該所定温度には、例えば、高温度の所定温度から低温度の所定温度への移行の場合に、温度制御器によって、これらの所定温度よりも低い移行促進用温度で冷却を行なうことで、または、低温度の所定温度から高温度の所定温度への移行の際に、これらの所定温度よりもさらに高い移行促進用温度で加熱を行なうことで、移行時間を短縮して1サイクル時間を所定サイクル時間内に収めるための移行促進用温度を含む。「所定時間」は、各温度の維持に必要な時間であって、増幅法の種類や、ＰＣＲ法で用いる試薬や液量、ノズルの形状、素材、大きさ、厚さ等に依存するが、1サイクルで、合計が、例えば、数秒から数10秒、ＰＣＲ法全体としての処理時間は、例えば、約数分から数10分程度である。なお、移行時間をも所定時間に含める。

「磁性粒子」とは、磁性をもつ粒子であって、その大きさは、例えば、約1nmから数10μmである。該サイズ、質量、材料、構造（単一ドメイン、表面に種々の被覆物質で被覆等）、その性質（常磁性、超常磁性、強磁性等、フェリ磁性、磁力の大きさ）等は、その処理目的に応じて定めることができる。該材料としては、水酸化鉄、酸化鉄水和物、酸化鉄、混合酸化鉄、あるいは鉄、γ-Fe₂O₃、 Fe₃O₄等からなる。磁性粒子は、前記材料に種の被覆物質で被覆することによって得られる。被覆物質としては、各種の官能基を生じさせる有機物質、イオンを生じさせるイオン性物質、磁場による凝集や沈澱を防ぐ表面安定化物質（脂肪族ジー、ポリカルボン酸およびこれらの置換生成物および誘導体等）、特異的結合物質（リガンド、受容体等）、薬利的活性物質等がある。または、非磁性担体、例えば、シリカ、ガラス、セラミックス、金属等の無機物、またはセルロース、アガロース・ゲル、ゴム、ナイロン等の有機物に、磁性体を付着、内蔵または結合することで磁化して磁性粒子として用いるようにしても良い。

「リガンド」とは、特定の受容体により結合される分子であって、例えば、核酸等の遺伝物質、タンパク質、糖、糖鎖、ペプチド等の生体物質を含む。例えば、細胞膜受容体に対するアゴニストおよびアンタゴニスト、毒素（toxinおよびvenom）、ウイルスエピトープ、ホルモン、ホルモン受容体、ペプチド、酵素、酵素基質、レクチン、糖、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、オリゴサッカライド、抗体等である。天然物質でも人工物質でも良い。「受容体」とは、前記リガンドに結合性を有するものであり、例えば、核酸等の遺伝物質、タンパク質、糖、糖鎖、ペプチド等の生体物質を含むものである。より具体的な受容体とリガンドとの組合としては、例えば、核酸と相補的核酸、マルトース結合タンパク質とマルトース、酵素と基質、各種の抗原と抗体（例えば、ビオチンとアビディン、ビオチンとストレプトアビディン等）、IgGとプロテインA、ATP結合タンパク質とATP等がある。

「分注チップ」は、例えば、太管部と、細管部と、該太管部と該細管部とを連通する移行部とからなり、前記太管径部には、前記ノズルの下端が挿入されて前記ノズルに装着される装着用開口部を有し、前記細管部には、前記吸引吐出機構による気体の吸引吐出によって液体が流入および流出可能な先端口部とを有するのが好ましい。該分注チップおよびノズルは、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、アクリル等の樹脂等の有機物、ガラス、セラミックス、ステンレススチール等の金属、金属化合物、半導体等の無機物によって製造される。

「超音波振動を（対象物に）加える」には、超音波振動器が有する超音波振動子を対象物に組み込むか、直接的または間接的に接触させることになる。間接的な接触としては、例えば、超音波振動子と接触するホーンを介して接触する場合であり、接触箇所としては、対象物が「サンプル収容部」の場合には、例えば、前記サンプル収容部の底部が好ましい。その他、例えば、側壁、またはサンプル収容部の外表面全体と接触する場合がある。

使用に適した「超音波」の周波数は、対象物に応じて定まるが、例えば、1kHzから1000kHzの大きさ、好ましくは、数kHz〜数100KHzの範囲である。超音波振動の実行時間は、対象物に応じて定まるが、数秒〜数時間である。また、超音波の振幅は、数μm〜数10μmの程度である。

目的物質をサンプル懸濁液から分離抽出を行なうためには、少なくとも液収容部の1つには、該目的物質を吸着可能な前記磁性粒子懸濁液が収容されていることになる。なお、前記容器群には、後述するように、前記直列状配列方向に沿って、その他、分注チップ収容部、穿孔用チップ収容部、飛散防止用栓収容部、密閉蓋収容部、測定端等についても配列されるのが好ましい。

第２の発明は、1または2以上の反応容器、および2以上の液体を収容可能な液収容部が少なくとも1列の直列状に配列された容器群と、前記反応容器および前記液収容部に挿入可能な先端部を通して液体の吸引および吐出を行なう1または2以上の分注チップが着脱可能に装着され、装着した前記分注チップと前記容器群との間を前記直列状配列方向に沿って相対的に移動可能な分注ヘッドと、前記分注ヘッドに設けられ、該各分注チップ内に磁場を及ぼして該各分注チップ内の液体に含有する磁性粒子をその内壁に吸着して分離しかつ磁場を除去して吸着した磁性粒子を離脱して液中に再懸濁することが可能な磁力部と、を有し、前記容器群は、1組の分注チップが進入し、他の組の分注チップが進入しないように、各組の分注チップに対応した2以上の各専用領域を有し、各専用領域には、少なくとも1の前記反応容器、処理に必要な溶液および磁性粒子懸濁液を収容する1または2以上の前記液収容部、および、1または2以上の前記分注チップが装着可能となるように収容可能な1または2以上のチップ収容部が直列状に配列され、前記各組の分注チップは前記専用領域内を前記直列状配列方向に沿って一斉に移動し、かつ各専用領域の前記反応容器、前記液収容部または前記チップ収容部のいずれかに前記先端部が一斉に挿入可能に設けられた直動型反応処理装置である。

前記超音波振動器は、前記各専用領域にある前記液収容部の少なくとも1をサンプル収容部として超音波振動を加えることが好ましい。超音波振動器としては、各専用領域に各々超音波振動子を設ける場合、または1または2以上の共通の超音波振動子を用いて、各専用領域にあるサンプル収容部に超音波振動を加える場合がある。

前記各専用領域間では、各直列状配列方向が相互に平行でかつ該直列状配列方向について同一の順序および同一の位置座標に配列されるのが好ましい。この場合には、各専用領域に対応する専用の分注チップの各組が、分注ヘッドにおいて前記直列状配列方向に交差するような直列状配列方向に配列することで、同一種類の収容部に対して一斉に挿入可能に設けることができる。

「専用領域」を1組の前記分注チップが進入し他の分注チップの組が進入しないように、制御上設定し、各組に対応した2以上の専用領域を異なるサンプル毎に割り当てることで、サンプル間のクロスコンタミネーションを確実に防止することができる。また、各専用領域間を、前記各収容部の開口部の位置より高い所定高さをもつ隔壁で隔てれば、さらに確実にクロスコンタミネーションを防止することができる。

第３の発明は、前記全専用領域を横断するように相対的に移動可能であって、各専用領域の前記反応容器または前記液収容部に挿入可能な先端部を通して液体の吸引および吐出を行なう1または2以上の分注チップを装着する横断ヘッドを前記分注ヘッドに設けるとともに、前記専用領域外に設けられ前記横断ヘッドに装着された前記分注チップが進入可能であって、該先端部が挿入可能な少なくとも1の液収容部を有する共通領域を前記容器群に設けた直動型反応処理装置である。

前記横断ヘッドが全専用領域を横断するように装着された分注チップと前記容器群との間を相対的に移動可能とする横断移動部が設けられることになる。
なお、横断ヘッドは分注ヘッドに設けられているので、前記横断ヘッドについても、前記直列状配列方向に沿って移動することは可能であり、移動機構の構成が簡単になる。

前記共通領域には、前記横断ヘッドに着脱可能に装着される1または2以上の分注チップを該横断ヘッドに装着可能となるように収容するチップ収容部を設けて、分注ヘッドに分注チップを着脱可能に装着し、前記横断ヘッドによって各専用領域の前記液収容部または前記反応容器に供給されるべきサンプルと無関係な共通の種々の試薬等の液、または、各専用領域で精製または生産されたサンプルに無関係な結果物を収容する1または2以上の試薬等収容部としての液収容部を有するのが好ましい。

ここで、前記試薬等収容部に収容されるべき試薬等の液としては、各サンプルに共通して使用する試薬であって、迅速に供給する必要があるもの、例えば、ある温度に設定した試薬等を供給する場合や、変質しやすい、生体物質等からなる劣化しやすい試薬でプレパックしておくことができないもの等を供給する場合、または、処理によって生成した生成物、生産物、抽出物を、精製して収容して保管しまたは温度管理をしておくような場合には、前記各専用領域とは別の共通領域に試薬等を収容しておいて、前記「横断ヘッド」を用いて、移送する。前者の「試薬等」としては、例えば、リアルタイムＰＣＲのような場合には、例えば、温度管理が必要な酵素、標識化に用いるためのプライマ、プローブ等、または、大量に用いられる水、バッファ等である。

第４の発明は、前記液収容部の少なくとも一部は、処理に必要な液または磁性粒子懸濁液を各々予め収容して穿孔可能なフィルムによって密閉されたプレパック収容部であり、前記フィルムを穿孔する穿孔用チップが前記チップ収容部に、前記分注ヘッドに装着可能となるように収容可能である直動型反応処理装置である。

前記液収容部の内プレパック収容部に収容される液は、処理目的によって異なり、例えば、処理目的が核酸の分離抽出の場合には、各種の分離抽出用溶液であって、サンプルに含有する細胞壁等を形成するタンパク質を分解または溶解して拡散またはその断片を細菌や細胞外に流出させる溶解液、前記磁性粒子への核酸またはその断片の捕獲を容易化させるバッファ液、磁性粒子に捕獲されなかった残留物や夾雑物を除去するための洗浄液、さらに前記磁性粒子に捕獲した核酸または核酸の断片を該磁性粒子から解離させる解離液等を各々プレパック収容部に収容しておく。なお、各収容部では、磁性粒子が懸濁する混合溶液の吸引吐出を繰り返して反応を促進するのが好ましい。

また、例えば、処理目的が核酸の増幅の場合には、各種の増幅用溶液であって、例えば、ＰＣＲ法による増幅を行なう場合には、増幅対象の鋳型ＤＮＡ溶液、プライマ溶液、ＤＮＡポリメラーゼ溶液、ヌクレオチド溶液、反応バッファ溶液等であり、SPIA法による増幅を行なう場合には、ＤＮＡ／ＲＮＡキメラプライマ溶液、ＤＮＡポリメラーゼ溶液、RNaseH溶液等である。
前記穿孔用チップは、例えば、前記分注ヘッドに設けられた気体の吸引吐出を行なうノズルの先端に前記穿孔用チップの上側に設けられた装着用開口部をノズルに装着して用いる。

第５の発明は、前記超音波振動器は、1または2以上の前記サンプル収容部を、振動可能に支持するサンプル収容部支持台を有する直動型反応処理装置である。

該「サンプル収容部支持台」は、前記超音波振動子とは、支持されるべき前記サンプル収容部を介してのみ接触し、前記超音波振動子と直接的、または前記サンプル収容部を介さずに間接的に接触することはない。該サンプル収容部支持台は、前記サンプル収容部を個々に支持する場合と、前記専用領域を横断するように、各専用領域間で該直列状配列方向について同一位置座標で支持するように設けるのが好ましい。

第６の発明は、前記サンプル収容部は、その開口部を閉塞するための飛散防止用栓を有し、該栓には穿孔可能なフィルムが設けられた直動型反応処理装置である。

ここで、穿孔可能なフィルムは、例えば、前記分注ヘッドに装着した穿孔用チップによって穿孔する。

第７の発明は、少なくとも前記反応容器および前記液収容部と直列状に配列され、嵌合によって前記サンプル収容部の開口部に取り付けられる少なくとも1の前記飛散防止用栓を有し、該飛散防止用栓の上側は、前記分注ヘッドに装着可能となるように形成され、該飛散防止用栓を前記サンプル収容部の開口部に取り付け、前記分注ヘッドから脱着させた飛散防止用栓で該サンプル収容部の開口部を閉塞可能な直動型反応処理装置である。

前記飛散防止用栓は、各専用領域間で前記直列状配列方向について同一の位置座標に配列されるのが好ましい。

前記飛散防止用栓は、その下側が前記サンプル収容部の開口部に嵌合等によって装着可能であって、その上側が前記分注ヘッドの、例えば、分注ヘッドに設けた気体の吸引吐出を行なうノズルに嵌合等によって装着可能に設けるのが好ましい。飛散防止用栓は、例えば、前記分注チップの分注ヘッドからの脱着機構を用いて脱着する。該分注チップの脱着機構は、例えば、前記分注チップの垂直移動機構を利用して行なう。

第８の発明は、前記分注ヘッドには、前記反応容器と直接的または間接的に連係可能であって、連係した該反応容器内部と光学的に接続する可撓性のある1または2以上の導光部の先端が設けられた2以上の連係部を有する導光用架台と、前記連係部にその先端が設けられた導光部の後端が設けられた2以上の接続端を、所定経路に沿って配列して支持する配列面を有する接続端配列体と、前記配列面に近接もしくは接触して設けられ、該各接続端と前記所定経路に沿って順次光学的に接続可能な1または2以上の測定端を有し、該接続端と該測定端との光学的接続によって前記反応容器内の光学的状態に基づく光を受光可能な測定器と、前記接続端配列体に配列された前記各接続端と前記各測定端とを順次光学的に接続するように相対的に移動させる導光切換機構とを有する直動型反応処理装置である。

ここで、「光学的状態」とは、発光、呈色、変色または変光等の状態である。光学的状態に基づく光とは、発光もしくは変光による光、呈色もしくは変色に対し照射した光の反射光もしくは透過光、散乱光等である。例えば、核酸（ＤＮＡ，ＲＮＡ等）やその断片（オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド等）の増幅等の反応を行なう際に、遺伝子発現量の解析といった定量性が求められる検査において、各核酸の相対的な量の比がわかるように増幅させる SPIA（Single Primer Isothermal Amplification）法やリアルタイムＰＣＲ法を用いた場合での、ＤＮＡ増幅産物の生成過程で生ずる反応容器内での光学的状態がある。

該SPIA法では、ＤＮＡ／ＲＮＡキメラプライマ、ＤＮＡポリメラーゼ、RNaseHを利用した等温反応によるリニアＤＮＡ増幅法が用いられる。

また、リアルタイムＰＣＲ法では、通常蛍光物質を含有する蛍光試薬を用いて行なう方法として、インターカレーション法、ハイブリダイゼーション法、および LUX法がある。「インターカレーション法」は、SYBR（登録商標）GREEN I、エチジウムブロマイド 等の蛍光物質が伸長反応の際に、二本鎖ＤＮＡに入り込み、励起光の照射によって蛍光を発する特性を利用してＤＮＡ量を測定する方法である。したがって、増幅用溶液の中には、少なくとも、前記蛍光物質と、該蛍光物質の発光を抑制するクエンチャーを含有させることになる。「ハイブリダイゼーション法」は、ＰＣＲプライマに加え、蛍光物質で標識したＤＮＡプローブを用いて目的のＰＣＲ産物だけを検出する方法である。すなわち、蛍光で標識したＤＮＡプローブが目的のＰＣＲ産物にハイブリダイゼーションすることで、そのハイブリダイズしたＤＮＡ（量）が検出される。「LUX法」は、オリゴ核酸に標識した蛍光物質の蛍光シグナルが、そのオリゴ核酸の形状（配列や一本鎖または二本鎖等）によって影響される性質を利用したものである。実際のリアルタイムＰＣＲでは、1種類の蛍光物質で標識化したＰＣＲプライマ（LUXプライマ）とそれに対する何も標識化されていないＰＣＲプライマを用いてリアルタイムＰＣＲを行なう。そのLUXプライマは、蛍光物質を３'末端付近に標識してあり、５'末端との間でヘアピン構造をとるように設計されている。LUXプライマがヘアピン構造をとっている時は消光効果が解かれて蛍光シグナルが増大するようになる。このシグナル増大を測定することによって、ＰＣＲ産物量を測定することができる。

「連係部」は、前記反応容器と直接的または密閉蓋等を介して間接的に解除可能に連係可能な部材である。該連係部には、前記反応容器内と光学的に接続して該反応容器内の光学的状態に基づく光を導光可能な導光部の先端が設けられている。ここで、「反応容器との連係」とは、反応容器の開口部、外壁、外底部または装着された密閉蓋や鞘等に近接しまたは連結することであって、「近接」は接触せずに導光部との間の光学的接続が可能な程度に接近することであり、「連結」には、接触、密接、密着、嵌合、装着を含み、導光部との間の光学的接続が可能なように少なくとも接触することである。この連係によって、連係部に設けられた導光部と反応容器内とが光学的に接続するためである。連係部としては、例えば、前記導光用架台の板状部分であって、導光部の先端は、その板状部分に穿設された孔、光ファイバ等の透光性部分もしくはレンズ等の光学系要素である。または、例えば、前記導光用架台から突出するように設けられた円筒状等の部材であって、導光部の先端は、該円筒状等の部材に設けられた空洞、光ファイバ等の透光性部分もしくはレンズ等の光学系要素である。可撓性のある導光部とは、例えば、光ファイバまたは光ファイバ束である。蛍光を測定する場合には、2以上の導光部を有し、その一部は照射用、他は受光用として用いる。なお、前記反応容器の開口部と直接的に連係する場合には、ミネラルオイル等を用いて反応容器内を密閉する場合であって、この場合には該連係部は該反応容器を直接的に密閉可能となるように形成するのが好ましい。また、開口部以外で連係する場合には、前記反応容器またはその連係部分は透光性をもつ必要がある。

「所定経路」とは、前記測定端と前記接続端配列体とが相対的に移動することで、該測定端がそれに沿って配列された全接続端を走査可能な平面または曲面上の経路であって、全接続端を結ぶ経路が、1重または多重の交差しない線分（ジグザグ線、閉直線も含む）、曲線（螺旋、閉曲線も含む）、またはこれらの組み合わせ等に沿った経路である。好ましくは、1重または多重の各経路は、連続的で、尖点や角のないまっすぐな線分や、測定端が辿ることができる曲率を持つ滑らかな曲線に沿ったものが好ましい。

前記連係部と接続端とは、対応して設けられ、1対1に対応する場合、複数対1に対応する場合、1対複数に対応する場合がある。これは、途中で、導光部が分岐または合流し、または複数の導光部からなる導光部束を分岐しまたは合流させることが可能である。

該所定経路は、測定器の測定端の個数、形状、配置、またはサイズに基づいて、円滑な走査が可能なように定めるのが好ましい。例えば、接続端の測定端に対する移動において、急激な方向転換、例えば、進行方向に対し、鈍角的、直角的な方向への転換のない直線に沿った所定経路が好ましい。

連係部の配列パターンは、例えば、行列状、列状または行状であり、接続端の配列パターンは、例えば、それと同一の配列、それとサイズのみ異なる相似の配列、または配列パターンが異なる場合、例えば、円形状、その他の閉曲線状、1列状若しくはより少ない列数または行数を持つような行列状の場合がある。配列された接続端を全て通過するよう前記所定経路が定められる。

さらに、前記接続端の配列は、前記連係部の配列に対して集積化されていることが好ましい。「集積化」は、前記所定経路（または前記接続端の配列パターン）が、前記導光用架台の連係部の配列パターンを囲む領域面積または隣接する連係部間の間隔よりも小さい領域面積または小さい間隔であって、全走査距離が短くすることによって行なうのが好ましい。これによって速度を同一にした場合には、前記連係部を直接測定端が走査する場合よりも短い時間で処理可能である。

集積化の程度は、例えば、前記接続端配列体と前記測定器との間の相対的な移動または走査が、安定的受光可能時間内に測定すべき全反応容器からの受光を完了することができる程度であることが好ましい。ここで、「安定的受光可能時間」とは、反応容器内の受光可能な光学的状態が安定的に維持される時間であって、例えば、リアルタイムＰＣＲのインターカレーション法やLUX法またはハイブリダイゼーション法のTaqManプローブの場合には、ＰＣＲの各サイクルの伸長反応が行われる時間がこれに相当する。なお、ハイブリダイゼーション法でFRETプローブを用いる場合はアニーリングが行われる時間がこれに相当する。

これによって、安定的受光可能時間が短い発光体等に対しても適用することができるので汎用性が高い。

1サイクルにかかる時間が例えば、数10秒から数分とすると、この安定的受光可能時間は、例えば、数秒から10秒程度ということになる。但し、ＰＣＲ反応の初期のサイクルでは蛍光検出量は検出限界以下であり、ＰＣＲ反応の後期のサイクルはプラトー状態になり厳密な意味で定量性を確保するには、指数関数的なＰＣＲ増幅が観察できる増幅曲線の範囲内ということになる。本発明は、安定的受光可能時間が、測定端の反応容器間の移動時間に用いることができることを利用して、各反応容器からの光の受光に必要な相対的な移動をこの安定的受光可能時間内に行うことで、複数の反応容器からの受光を、複雑な光学系要素を用いることなく、かつ装置規模を拡大することなく反応容器数に比較して十分に少ない個数もしくは1の測定器により、ほぼ並行して行なうことができるものである。

「前記各接続端と前記測定端とを順次光学的に接続する」とは、前記接続端と前記測定端とが、至近距離で向かい合うことで光学的に接続させることである。接続の瞬間は、前記測定器が受光する光量の極大値に相当するので、前記測定制御部は、該光量の極大値を算出することで測定すべきデータを特定することになる。

「測定器」は、例えば、蛍光、化学発光の測定を可能にするものであって、前者の場合には、1または2以上の種類の励起光の照射、1または2以上の種類の波長をもつ蛍光の受光、そのためのフィルタを有する。これらを光ファイバを用いて導光することが好ましい。

「測定端」は、前記測定器に設けられた受光すべき光の入射口を少なくとも有し、蛍光の測定の場合には照射すべき光の出射口を有する。これらは、別の測定端として設けることができる。なお前記入射口または出射口は、内部に設けた光電素子からなる受光部または照射源と光学的に接続する。その際、各々受光用の導光部または照射用の導光部を介して接続することができる。また、前記接続端配列体、測定端、測定器は、加熱制御や温度制御の行われる反応容器や装着用架台と直接的に接触したり近接しないような離れた位置に設けるのが好ましい。

なお、前記直動型反応処理装置には、その他、明示していないが「測定制御部」を有し、「測定制御部」は、前記測定器および導光切換機構を制御し、前記直動型反応処理装置に内蔵したコンピュータ（ＣＰＵ）および該コンピュータを駆動するプログラムからなり、例えば、ＤＡ変換器を通して信号を前記各移動機構を駆動する各制御部に送ることによって測定制御がなされることになる。

後述する架台移動機構は、前記分注ヘッド移動機構を、少なくとも一部利用するのが好ましい。分注チップ自体をＺ軸方向に移動する分注チップの前記垂直移動機構（例えば、ノズルＺ軸移動機構）と、架台移動機構とは、Ｚ軸方向の移動については独立して移動可能とするのが好ましい（架台の垂直移動機構として）。

第９の発明は、前記測定器による受光の際には、少なくとも前記測定端を除く測定器内は該反応容器およびそれに連係した連係部を有する前記導光用架台に対して不動に設けられている直動型反応処理装置である。

したがって、前記接続端配列体が前記測定端に対し移動し、または測定端が前記接続端配列体に対して移動する場合があり、前記測定器本体は前記反応容器に前記導光用架台が連係するまでは、前記反応容器または前記導光用架台に対して移動可能に設けられて良い。前者の場合は、例えば、測定器本体が前記導光用架台と連動する場合または一部方向の移動に連動する場合であり、後者の場合は、測定器本体が前記反応容器と連動し、または反応容器とともにステージに固定されている場合である。なお、測定端には、もし存在する場合には測定器本体の外にあって測定端までの導光部をも含む。

第１０の発明は、前記連係部が2以上の前記反応容器と一斉に直接的または間接的に連係するように前記導光用架台を前記容器群に対して相対的に移動する架台移動機構を有する直動型反応処理装置である。

前記架台移動機構は前記導光用架台を前記容器群に対して上下方向に相対的に移動可能とする場合には、前記反応容器の開口部を被覆するように装着された密閉蓋を押圧または振盪することができる。すなわち、前記測定制御部は、前記反応容器の開口部を被覆するように密閉蓋を介して前記連係部と間接的に連係した後、該密閉蓋を押圧または振盪するように制御することが好ましい。押圧によって、反応容器の密閉を確実にすることができるとともに、振盪によって、反応容器の開口部と密閉蓋との間の密閉状態を迅速かつ容易に解除し開放することができる。したがって、高い処理効率および信頼性を得ることができる。

なお、連係部が前記反応容器の開口部と直接的または間接的に嵌合等の連結によってではなく、反応容器に近接することで反応容器と連係する場合には、上下方向の相対的な移動を行なうことなく水平方向の移動によって、連係部と反応容器との間の連係とその解除を順次円滑に繰り返すことができる。

また、前記導光用架台に設けられた2以上の連係部は、2以上の反応容器と直接的または間接的に一斉に連係可能な状態で該導光用架台に対して水平方向に移動可能な連係部配列体に配列され、該連係部配列体を前記導光用架台に対して移動することによって、前記導光用架台を移動することなく該連係部配列体により一斉に連係可能な反応容器数よりも多い反応容器と連係可能とする直動型反応処理装置を提供することができる。この場合には、各連係部と反応容器との連係を、各連係部が挿入可能であってその連係部配列体が移動可能な水平方向に延びるとともに該導光用架台に前記連係部ごとに設けた2以上の溝内または相互に隔壁で仕切られた2以上の領域等の相互に遮蔽された遮蔽領域内で行なうことが好ましい。これによって、他の反応容器からの光の混入を確実に防止することができる。

この場合には、前記連係部は、前記導光用架台の上下方向の移動によらずに、水平方向に移動するだけで容易かつ高速に反応容器と連係させることができる。したがって、連係部配列体の水平方向の移動を含めて前記安定的受光可能時間内に行なうことができるように連係部配列体の速度を設定することによって、より一層多数の反応容器について、1組の測定器によって、ほぼ並行して受光および測定を行なうことができる。

第１１の発明は、前記測定器は、前記各接続端と光学的に接続可能な1または2以上の測定端を有し特定波長または特定波長帯の光を受光可能な複数種類の特定波長測定器と、前記所定経路に沿って前記各接続端と光学的に接続可能なように複数の前記各測定端を整列させる測定端整列部とを有する直動型反応処理装置である。

ここで、蛍光を測定する場合には、前記測定器または各特定波長測定器には、対応する励起光を照射する励起光の照射源と、受光部とを有する。前記測定端には、前記照射源と接続する照射口、受光部と接続する受光口を同一の測定端または別個の測定端として設ける。測定端には、例えば、空洞、レンズ等の光学系要素、光ファイバ等の導光部が設けられることになる。

「整列」は、一体的または連鎖的に行われる。「一体的」とは、前記測定端間が自由度なしで相互に固定されるように配列されること。「連鎖的」とは、前記測定端間が鎖のようにある程度の自由度をもって配列されることである。「整列」は、前記所定経路の走査方向または走査方向に垂直な方向に沿って各測定端が並ぶ場合がある。後者の場合には、所定経路としては、複数の経路が並列的に並ぶことになる。

本発明によれば、複数種類の発光物質、呈色物質、変色物質または変光物質を用いることで、複数種類の増幅対象を1の反応容器で、同一条件で並行に増幅処理することで、複数種類の増幅対象について、複数種類の発光物質等で標識化したプライマを用いること等によって多重ＰＣＲ増幅や多重リアルタイムＰＣＲを行なうことが可能である。

「特定波長または特定波長帯の光」であるから、例えば、可視光でいえば、赤色、黄色、緑色、青色、紫色等の波長の範囲である。

第１２の発明は、前記各専用領域内に、少なくとも前記反応容器および前記液収容部と直列状に配列され、少なくとも1の前記反応容器の開口部に装着されて該反応容器を密閉する透光性を有する密閉蓋を有し、該密閉蓋の上側は、前記分注ヘッドに装着可能となるように形成され、該密閉蓋を脱着することによって該密閉蓋を前記反応容器の開口部に装着可能な直動型反応処理装置である。

ここで、「密閉蓋」には、板状またはブロック状の非可撓性のものの他、柔軟性のあるフィルム状または膜状のものも含む。前記「装着」には、嵌合、螺合、摩擦、吸着、付着、接着等が含まれる。この場合、着脱可能に装着するのが好ましい。

また、前記導光用架台の各連係部を各反応容器の開口部において連係させた場合には、前記反応容器の開口部を被覆する密閉蓋に対して、前記連係部またはノズルを押圧または振盪可能とするのが好ましい。

前記連係部は前記導光用架台の下方に突出するように設けられるのが好ましい。この場合、連係部は、例えば、棒状、筒状，錐状等の形状をもち、該部材の下端部が前記密閉蓋と接触可能であるのが好ましい。

前記密閉蓋は、1個で1または2以上の反応容器の開口部を被覆する。密閉蓋は、例えば、後述するノズルに装着させて移動し、チップ脱着機構を用いて反応容器の開口部を被覆させることになる。そのためには、密閉蓋の上側には、1または2以上の前記ノズルに装着可能な1または2以上の装着用の窪みが設けられることになる。1または2以上の前記連係部は、前記導光用架台の上下方向の移動によってこの窪み（連係用の窪みでもある）内に挿入されて反応容器と連係させることができる。

密閉蓋をノズルにより移動せずに、専用の密閉蓋搬送機構を設けることもできる。該密閉蓋搬送機構として、前記直動型反応処理装置は、例えば、前記容器群に対して移動可能な搬送体と、各反応容器の開口部を被覆する被覆板、および光が透過可能な該被覆板の中央部を除く部分で下側に突出して前記反応容器に前記被覆板を装着可能な装着部を有する密閉蓋について、前記装着部が前記反応容器に装着可能な状態で下側に露出するように前記被覆板を把持し、前記反応容器の配列に応じて前記搬送体に配列された1または2以上の把持部とを有する密閉蓋搬送体を有するものである。また、密閉蓋搬送体は、前記導光用架台と連動させるようにすれば、装置構造を簡素化し、装置規模の拡大を防ぐことができる。

この場合には、密閉蓋の上側には、ノズル装着用等の窪みを設ける必要がないので、前記連係部は、前記導光用架台の上下方向の移動によらずに、密閉蓋上で反応容器の開口部間を水平方向に移動するだけで容易に連係させることができる。この場合、連係部の水平方向の移動を前記安定的受光可能時間内に行なうことができれば、より一層多数の反応容器について、ほぼ並行して受光および測定が可能となる。なお、密閉蓋は、各専用領域間で該直列状配列方向について同一座標位置に設けられるのが好ましい。

第１３の発明は、前記導光用架台には、前記密閉蓋を加熱可能な加熱部を有する直動型反応処理装置である。

例えば、前記測定制御部は、前記連係部に前記密閉蓋を一斉に装着した後に、前記光学的連係部が2以上の反応容器と一斉に間接的に連係するように前記架台移動機構を制御した後、前記密閉蓋を加熱するように前記加熱部を制御する。「加熱部」は、例えば、加える電流の大きさによってまたはオン・オフ制御に基づいて設定される温度での加熱機能を有する。

ここで、該加熱部による密閉蓋の加熱は、前記密閉蓋が密閉した前記反応容器の温度制御の際の結露防止のために行う。

第１４の発明は、前記反応容器の下側壁部分に接触または近接して設けられた温度源を有する温度制御器と、前記反応容器の該下側壁部分よりも上側に位置した前記反応容器の上側壁部分に接触または近接して設けられて、該上側壁部分を加熱可能な加熱源を有する加熱部とを有する直動型反応処理装置である。

ここで、「下側壁部分」は、反応容器の全容量の一部（例えば、1%から90%）の予め定めた所定液量が収容可能な容量部分を囲み底部を含む壁部分またはその一部である。該下側壁部分は、例えば、前記規定液量の液体を収容可能な部分の壁部分である。例えば、前記連係部と連係する広口管部および細口管部からなる反応容器の場合には、細口管部に設けられる。「上側壁部分」は、反応容器の全容量の内、前記規定液量が収容された下側容器部分の残りの容量を囲む容器部分またはその一部である。「上側壁部分」は、通常、前記下側壁部分と間隔を空けた反応容器の上側に設けられるのが好ましい。上側壁部分は、下側壁部分よりも開口部、密閉蓋、または連係部に近いことになる。例えば、前記広口管部および前記細口管部からなる容器の場合で、連係部が広口管部と嵌合することで連係する場合には、広口管部の壁部分に上側壁部分が設けられる。上側壁部分は、例えば、該容器壁の周に沿った帯状に相当する部分である。

前記測定制御部は、前記連係部が反応容器と一斉に直接的または間接的に連係するように架台移動機構を制御した後に、前記連係部の直接的または間接的な結露を防止するように前記加熱部を制御する。「間接的な連係」とは、密閉蓋、反応容器の外壁等を介して前記連係部が反応容器と連係する場合である。「加熱部の制御」は、結露防止のために「温度制御」に応じて行われる。例えば、加熱温度は、温度制御で設定された各所定温度よりも、数度（結露防止に必要な水蒸気の露点を超える温度）から数10℃（反応容器の素材の融点よりかは十分に低い温度）、例えば、1℃から60℃、好ましくは、約5℃程度高めに設定するように制御する。例えば、増幅がＰＣＲの場合には、94℃から数度高い温度、例えば、100℃で加熱し、アイソサーマルの場合には、所定温度が約55℃の場合には、例えば、それより数度高い温度、例えば、60℃から70℃程度で加熱される。

加熱部が、直接、連係部または密閉部ではなく反応容器に対して加熱を行なうことによって、連係部に設けられた光学系要素、または連係部に近い測定端への熱的な影響を軽減または除去し、プリズム、光ファイバ、凹凸レンズ、ボールレンズ、非球面レンズ、ドラムレンズ、屈折率分布型のロッドレンズ等の各種レンズ、ミラー、導波管等の光学系要素の劣化を防止し、かつ、光学系要素を通して得られる画像の信頼性を高めることができる。連係部に前記光学系要素である、ボールレンズ、非球面レンズ等の各種レンズを用いることにより、前記反応容器内で発生して開口部方向に出射される光を確実に集光して光ファイバ等の導光部に入射して導光することができる。

ここで、反応容器と、該反応容器の前記下側壁部分と接触または近接して設けられた温度源を有し前記反応容器内の温度制御を行う温度制御器と、前記上側壁部分に接触または近接して設けられて、前記上側壁部分を加熱可能な加熱源を有する加熱部とは、反応容器制御システムを構成する。

その場合、前記反応容器は、広口管部と、該広口管部の下側に設けられ該広口管部と連通し該広口管部よりも細く形成された細口管部とからなり、該広口管部は前記連係部の先端が嵌合可能であって、該細口管部には液体が収容可能であり、前記下側壁部分は前記細口管部に、前記上側壁部分は前記広口管部に設けられるのが好ましい。また、前記加熱部により加熱される反応容器の上側壁部分若しくはそれと接触する密閉蓋と、前記連係部との間の接触面はできるだけ小さい方が好ましい。これによって、加熱部による連係部の光学系要素への影響を軽減しまたは除去することができる。

なお、前記各連係部に複数本の導光部からなる導光部束の先端が設けられ、該導光部束の一部の導光部束の後端は前記接続端配列体の第１の接続端に設けられ、前記導光部束の残りの一部または全部は、前記接続端配列体の第２の接続端に設けられ、前記所定経路は、第１の経路と第２の経路を有し、前記接続端配列体の移動によって、前記測定器に設けられた第１の測定端は前記第１の接続端からなる第１の経路に沿って、第２の測定端は、前記第２の接続端からなる第２の経路に沿って各々相対的に移動する直動型反応処理装置である。

したがって、1または複数の測定器を有する複数の測定端と同時に接続させることで、複数種類の波長または波長帯の受光や、反応容器に対する励起光の照射と、受光とを同時に行うことができるので、多重の蛍光の処理を行なうことができる。

また、前記第１の測定端は、前記測定器の受光部と光学的に接続し、前記第２の測定端は、前記測定器の照射源と接続し、前記第１の接続端に対応する先端と前記第２の接続端に対応する先端とが混在するように配列され、前記第１の測定端は、前記第１の接続端と接続可能であり、前記第２の測定端は、前記第２の接続端と接続可能である直動型反応処理装置である。

ここで、「先端の混在」は、2種類以上の導光部の先端が均質化されるように混じり合うように配置するのが好ましい。

したがって、蛍光の測定の際には、反応容器内に斑なく励起光を照射して、確実で蛍光量に応じた強度を測定することが可能である。

第１５の発明は、前記各専用領域には、サンプルを識別しまたは管理する検体情報および検査内容を示す検査情報が可視的に表示され、該検体情報および該検査情報を含む前記各専用領域に表示された内容を撮影して画像データを得るデジタル・カメラが前記横断ヘッドに設けられた直動型反応処理装置である。

ここで、「検体情報」とは、サンプルを識別しまたは管理するのに必要な情報であって、サンプルを識別する情報としては、例えば、サンプルが採取された患者、動物、食材、土壌、汚水等のサンプルの属性、例えば、患者の氏名、年令、性別、ID番号、食材の販売場所、土壌の採取場所、採取日時等、または採取したサンプルの物性、例えば、患者の血液、尿、便、体液、細胞等の種別、食材の種別、土壌の種別、汚水の種別等である。サンプルを管理する情報としては、例えば、そのサンプルの採取者、採取日付、該サンプルについての検査の担当者、そのサンプルについての検査の日付等である。

「検査情報」とは、サンプルに対して行われる検査の内容を示す情報であって、例えば、検査項目、例えば、各種遺伝子情報（例えばＳＮＰｓ、塩基配列決定）、遺伝子診断、若しくはその他の各種タンパク情報、または検査で使用する試薬の種類、試薬の製造ロット番号、試薬の検量曲線、若しくは検査用器具の種類、構造、担体等に固定されている生体物質の種類等を含有することができる。これらの情報は、手書きの場合、印字された場合、バーコードによる場合または QR（登録商標）コード（マトリクス型二次元コード）による場合等で表示される。画像データは解析されて、該コードデータに対応する解析データに変換されて出力される。

第１６の発明は、前記超音波振動器は、超音波振動子およびその振動に共鳴するホーンを有する超音波振動部と、前記超音波振動部と前記サンプル収容部との間で相対的に移動可能とする振動部移動機構とを有し、前記ホーンで前記サンプル収容部を押圧して超音波振動を加える直動型反応処理装置である。

複数のサンプル収容部は１列の直列状に配列された容器群内に設けられる場合と、各専用領域に配列された容器群に設けられる場合等がある。前記振動部移動機構の他に、さらに、前記ホーンを前記超音波振動部の外方向に対して進退動作可能とする進退動作機構を有することが好ましい。なお、前記外方向に沿って、前記ホーンまたは前記サンプル収容部は弾性的に付勢されるように支持されていることが好ましい。複数のサンプル収容部が各専用領域間で前記直列状配列方向について同一の位置座標に配列される場合には、該超音波振動部の移動方向は、全専用領域を横断するように前記直列状配列方向に直交する方向に移動可能に設けられることになる。

第１７の発明は、容器群として、少なくとも1の反応容器および2以上の各液収容部を少なくとも1列の直列状に配列し、1または2以上の分注チップを分注ヘッドに着脱可能に装着し、該分注ヘッドを前記容器群に対して直列状配列方向に沿って相対的に移動し、前記液収容部の少なくとも1をサンプル収容部として、該サンプル収容部に、該分注チップを用いてサンプル懸濁液を収容し、該サンプル収容部に超音波振動を加え、前記分注チップを用いて、各サンプル懸濁液を、直列状に配列されている次の前記液収容部または前記反応容器にまで直列状配列方向に沿って移送する直動型反応処理方法である。

前記サンプル収容部へのサンプル懸濁液を収容するには、例えば、親検体が収容された別容器から、前記分注ヘッドによって吸引し、移送し、前記サンプル収容部内に先端部を挿入させて吐出することによって行われる。なお、分注ヘッドには、前記磁力部が設けられ、かつ、液収容部の一部には、磁性粒子懸濁液が収容されていることが、目的物質の分離抽出を行なう場合には好ましい。また、前記容器群に共通領域を設け、該共通領域に横断ヘッドを進入させ、共通領域に設けた少なくとも1の液収容部に分注チップの先端部が挿入させるようにすることが好ましい。

第１８の発明は、前記容器群として、1組の分注チップが進入し、他の組の分注チップが進入しないように、各組の分注チップに対応した2以上の各専用領域を設け、各専用領域には、少なくとも1の前記反応容器、処理に必要な溶液および磁性粒子懸濁液を収容する2以上の前記液収容部、および、1または2以上の前記分注チップが装着可能となるように収容可能な1または2以上のチップ収容部を直列状に配列し、前記分注ヘッドに前記各組の分注チップを着脱可能に装着し、該分注ヘッドを前記各専用領域内を前記直列状配列方向に沿って相対的に一斉に移動し、各専用領域の前記反応容器、前記液収容部または前記チップ収容部のいずれかに前記分注チップの先端部を一斉に挿入して先端部を通して液体の吸引または吐出を行ない、前記各専用領域にある前記液収容部の少なくとも1をサンプル収容部として超音波振動を加える直動型反応処理方法である。したがって、超音波振動が加えられる前に、前記サンプル収容部には、サンプル懸濁液が、前記分注チップによって、その先端部を通して吐出されて、収容されていることになる。

第１９の発明は、前記容器群には、前記専用領域外に少なくとも1の液収容部および1または2以上の分注チップが装着可能となるように収容可能な1または2以上のチップ収容部を有する共通領域を設け、前記分注ヘッドに設けられ、該共通領域の前記液収容部および各専用領域の前記反応容器または前記液収容部に対して相対的に移動可能に設けた横断ヘッドに、前記共通領域に設けた1または2以上の分注チップを着脱可能に装着し、前記横断ヘッドを前記全専用領域および共通領域に進入して、前記専用領域の前記反応容器もしくは前記液収容部または前記共通領域の前記液収容部に挿入して先端部を通して液体の吸引または吐出を行なう直動型反応処理方法である。

第２０の発明は、前記各サンプル収容部に各サンプル懸濁液を収容した後に、前記直列状配列方向に沿った位置に収容されている各飛散防止用栓を、前記分注ヘッドに装着して移送し、該飛散防止用栓を前記サンプル収容部の開口部に取り付けて閉塞し、該栓を前記分注ヘッドから脱着した後に、前記各サンプル収容部を超音波振動させる直動型反応処理方法である。

したがって、飛散防止用栓は、サンプル収容部、反応容器、液収容部とともに、直列状配列方向に沿って配列されている。

なお、サンプル収容部に超音波振動が加えられた後、前記分注ヘッドに、前記直列状配列方向に沿った位置に収容されている穿孔用チップを装着して、前記飛散防止用栓を穿孔し、該穿孔用チップを脱着した後、前記分注チップを分注ヘッドに装着して破砕したサンプルを吸引して液収容部にまで移動して吐出することで、例えば、磁性粒子により目的物質を捕獲させ、該磁性粒子懸濁液を該分注チップによって吸引し、直列状配列方向に沿って次の液収容部にまで移動して吐出することになる。

第２１の発明は、超音波振動が加えられた前記各サンプル収容部内に収容されたサンプル懸濁液を用いて目的物質を抽出し、該目的物質を直列状配列方向に沿って移動して、前記容器群に設けられた2以上の前記各反応容器に収容し、該各反応容器に対して、可撓性のある1または2以上の導光部の先端が設けられた2以上の連係部を有する導光用架台を移動し、前記各反応容器と前記連係部とを直接的または間接的に一斉に連係して、連係した前記反応容器内部と前記導光部を光学的に接続し、該反応容器内で温度制御を行い、前記反応容器からの光を、前記連係部にその先端が設けられた前記導光部の後端が設けられた2以上の接続端を所定経路に沿って配列して支持する配列面を有する接続端配列体に導き、該配列面に近接若しくは接触して設けられ、測定器に設けられた1または2以上の測定端と該各接続端とを、相対的に移動させることで、前記所定経路に沿って順次光学的に接続させて、前記反応容器内の光学的状態に基づく光を測定器が受光する直動型反応処理方法である。

第２２の発明は、前記測定器は特定波長または特定波長帯の光を受光可能な特定波長測定器を複数種類有し、各特定波長測定器は前記各接続端と前記所定経路に沿って順次光学的に接続可能な少なくとも1の測定端を有し、複数の該各測定端を測定端整列部によって整列させ、前記各測定端が前記経路に沿って前記各接続端と順次光学的に接続して、各特定波長測定器が前記反応容器内の光学的状態に基づく特定波長または特定波長帯の光を受光する直動型反応処理方法である。

なお、前記容器群に配列され、前記反応容器の開口部と嵌合可能な透光性を有する2以上の密閉蓋を反応容器に一斉に装着させてから、前記導光用架台を前記反応容器の各密閉蓋に対して、移動させる直動型反応処理方法が好ましい。

また、前記反応容器の開口部を被覆する密閉蓋に対して押圧または振盪する直動型反応
処理方法が好ましい。
したがって、前記反応容器の開口部を被覆する密閉蓋を押圧するように制御することによって、反応容器の密閉を確実にすることができる。また、密閉蓋を振盪することによって、反応容器の開口部と密閉蓋との間の密閉状態を迅速かつ容易に解除し開放することができる。したがって、高い処理効率および信頼性を得ることができる。

さらに、前記反応容器の開口部と前記連係部とを直接的または間接的に連係して、該反応容器内の温度制御を行なう際に、該反応容器の下側壁部分に接触または近接して設けられた温度源を有する温度制御器の温度制御に応じて、前記下側壁部分よりも上側に位置した該反応容器の上側壁部分を、該上側壁部分に接触または近接して設けられた加熱部の加熱源によって加熱し、前記連係部の直接的または間接的な結露を防止するようにしても良い。

第２３の発明は、分注ヘッドに着脱可能に分注チップを装着し、前記分注ヘッドと容器群との間を相対的に直列状配列方向に移動することで、容器群に直列状に配列された、少なくとも目的物質を捕獲可能な磁性粒子が懸濁した磁性粒子懸濁液、超音波振動が加えられたサンプル収容部に収容されたサンプル懸濁液、および目的物質の分離抽出用溶液を用いて目的物質を分離し、分離した目的物質および反応に用いる反応用溶液を前記容器群の前記直列状配列方向に沿って位置した複数の前記反応容器に導入し、該反応容器に対して、前記分注ヘッドに設けられるとともに1または2以上の導光部の先端が設けられた2以上の連係部を有する導光用架台を、途中前記分注ヘッドとともに移動し、前記反応容器と前記連係部とを直接的または間接的に一斉に連係して、連係した該反応容器内部と前記導光部とを光学的に接続し、該反応容器内で温度制御を行い、前記反応容器からの光を、該各連係部に対応して設けられ、該連係部にその先端が設けられた前記導光部の後端が設けられた2以上の接続端を所定経路に沿って配列して支持する接続端配列体に導き、該配列面に近接若しくは接触して設けられ、測定器に設けられた1または2以上の測定端と該各接続端とを、相対的に移動させることで、前記所定経路に沿って順次光学的に接続させて、前記反応容器内の光学的状態に基づく光を測定器が受光する直動型反応処理方法である。

第２４の発明は、前記サンプル収容部に超音波振動を加える工程は、超音波振動子およびその振動に共鳴するホーンを有する超音波振動部と前記サンプル収容部との間を相対的に移動させ、前記ホーンでサンプル収容部を押圧して超音波振動を加える直動型反応処理方法である。前記ホーンは、前記サンプル収容部に接近した前記超音波振動部からその外方向に沿って前進し、サンプル収容部を押圧するのが好ましい。「接近」は、例えば、前記ホーンの先端が前記サンプル収容部の底部や側面等に対して、該ホーンの前進到達距離内に近づくことである。なお、前記外方向に沿って、前記ホーンまたは前記サンプル収容部は弾性的に付勢されるように支持されていることが好ましい。前記ホーンが該外方向に沿って弾性的に付勢されている場合には、前記サンプル収容部は前記外方向に対しては不動となるように支持されていることが好ましい（第１６の発明でも同様）。

第１の発明、第１７の発明、第１８の発明または第２３の発明によると、処理に用いる反応容器、液収容部、サンプル収容部を直列状に配列することで、分注ヘッドを直列状配列方向に沿って移動するだけで、前処理を含めた処理を一貫して実行することができるので、分注チップの移動経路が単純化され制御が容易であり、移動距離が最短なので、前処理を含めた処理を迅速かつ効率的に行なうことができる。また、ユーザの負担を軽減することができる。さらに、移動経路が単純化され、サンプル毎に移動経路を相互に離すことによってクロスコンタミネーションを確実に防止することができる。サンプルに超音波振動を加えることによって、サンプルから得られる目的物質の摘出、サンプルの均質化、懸濁化を促進することができる。すると、その後の反応が促進され、処理の迅速化、効率化を図ることができることになる。また、処理の信頼性を高めることができる。

第２の発明または第１８の発明によると、専用領域を設定し、1組の前記分注チップが進入し、他の分注チップの組が進入しない各組に対応した2以上の専用領域内であって、反応容器等を直列状に配列するだけでなく、制御上、分注チップの各組の動きを各々直列状配列方向に沿った移動に限定することで、専用領域間のクロスコンタミネーションを確実に防止することができる。さらに、前処理に必要な手段を含む分離手段を各専用領域内に設けることによって、一貫して処理を各専用領域内に限定して実行することができるので、クロスコンタミネーションの防止がより確実である。

第３の発明または第１９の発明によると、全専用領域を横断するように相対的に移動可能な横断ヘッドを設けることによって、複数の専用領域に設けられた液収容部にプレパックしておくことに適さない共通の試薬等、例えば、加熱または冷却を必要とする試薬や、劣化しやすい試薬等を収容しておき、前記液収容部に供給する場合や、各専用領域で生成された生成物、生産物や、結果物を専用領域とは離れた領域に保管および保存する場合に適している。

第４の発明によると、液収容部の少なくとも一部を、処理に必要な液または磁性粒子懸濁液を各々予め収容して穿孔可能なフィルムによって密閉されたプレパック収容部であるため、処理時にあっては、空の液収容部への分注処理を不要とし、かつ、分注ヘッドに直列状配列方向に位置した穿孔用チップを装着して穿孔し、かつ脱着して分注チップを装着することによって、迅速で信頼性の高い処理を行なうことが可能となる。

第５の発明によると、サンプル収容部を振動可能に支持するサンプル収容部支持台を設けることで、超音波振動を加えるべきサンプル収容部以外への超音波振動の伝播を防止して、超音波振動をサンプル収容部に効率的に加えることができることになる。

第６の発明または第２０の発明によると、サンプルをサンプル収容部に収容した後、その開口部を飛散防止用栓で閉塞することによって、振動中のサンプルの飛び出しを防止して、サンプルによるサンプル収容部外の汚染を防止することができる。サンプルに振動を加えた後は、該栓を穿孔して分注チップで吸引して取り出すことができるので、ユーザが該栓を開ける必要がなく、ユーザの負担を軽減し、かつユーザへの汚染を防止することができる。また、該栓は取り外し可能な状態で取り付ける必要がないので、振動等によっては外れないように堅固に取り付けることができて安全である。

第７の発明によると、前記サンプル収容部を密閉するための飛散防止用栓は、嵌合によって前記サンプル収容部に取り付けられ、該飛散防止用栓の上側が前記分注ヘッドに装着可能となっている。しかも、該飛散防止用栓は、前記反応容器や液収容部とともに、直列状配列方向に沿って配列されている。したがって、前記分注ヘッドを直列状配列方向に沿った移動を組み合わせることによって、飛散防止用栓でサンプル収容部を容易に密閉することができる。

第８の発明、または第２１の発明によると、複数の反応容器を導光用架台に設けられた連係部により連係して反応容器内と光学的に接続することにより複数の前記反応容器と導光用架台および導光部を介して接続端配列体の配列面の接続端にまで反応容器内の光学的状態に基づく信号を伝達し、接続端配列体の配列面上での所定経路に沿って配列された接続端と測定器の測定端とを順次光学的に接続するようにしている。したがって、反応容器の開口部に対して直接的に測定端を走査する場合に比較して、測定端と液面との間での光の散乱による減衰や光の漏れを防止するとともに、接続端の配列を、測定端との接続が確実、迅速かつ円滑に行なわれるように配列し直すことができるので、信頼性の高い測定、およびより効率的で迅速な反応容器内の光学的状態の測定を行なうことができる。

そのためには、安定的受光可能時間、測定端の構造等を考慮して、全体の前記接続端の配列領域または隣接する接続端間の距離を連係部の配列領域または隣接する距離よりも小さくする集積化や、連係部の配列に比較し、所定経路の直線化や曲率半径の拡大による測定端の移動の円滑化により達成することができる。

測定端と接続端との間の配列面上の前記所定経路に沿った移動によって光学系の切換えを行なうので、光学系の構造を簡単化することができる。また、接続端、測定端、および測定器を温度制御や加熱制御が行われる反応容器や導光用架台より遠ざけることによって光学的要素の熱的影響を排除して信頼性の高い処理を行なうことができる。

前記測定端に対する接続端の移動は、連続的または間欠的な移動を含む。リアルタイムＰＣＲによる測定の結果、増幅曲線を作成して、ＤＮＡの初期濃度の決定等の種々の解析に利用することができる。

また、安定的受光可能時間を利用して１の測定器で、複数の反応容器の測定を並行して行なうことができるので、測定器の個数を削減して装置規模の拡大を抑制し、製造コストを削減することができる。さらに、予め定めた所定経路に沿って順次最短距離で測定端と接続端間を移動することで測定可能なので、移動機構のみの簡単な機構で測定を並行して行なうことができることになる。

反応容器の開口部を連係部で直接的または間接的に連係することで反応容器を閉塞して反応および測定を行なう場合には、クロスコンタミネーションおよび光の混入を確実に防止することができる信頼性の高い自動測定を行なうことができる。

第９の発明によれば、前記接続端配列体に配列された前記各接続端と前記各測定端に対する移動の際には、前記測定器が前記反応容器およびそれに連係した導光用架台に対して不動であるので、測定の際に、測定器本体に内蔵された光学系要素や電子系要素には、移動に伴う加速度等による慣性力の負荷がかからず、光学系要素のずれや電子系要素の破壊を防止し、信頼性の高い精密な測定を行なうことができる。なお、測定以外の場合には、前記測定器本体は反応容器等に対して移動可能であるので、測定器を反応容器の近くに運搬して測定することが可能である。

第１０の発明によれば、導光用架台を移動させる架台移動機構を設けることにより、前記連係部を人手を介することなく各反応容器と直接的または間接的に一斉に連係することができるようにしているので、クロスコンタミネーションを防止して、処理を効率良く行なうことができる。

第１１の発明、または第２２の発明によれば、1の反応容器内で複数種類の発光物質、呈色物質、変色物質または変光物質を用いることで、例えば、複数種類の増幅対象を1の反応容器で同一条件で並行に増幅処理する場合に、複数種類の増幅対象について、複数種類の発光物質等で標識化したプライマを用いること等によって多重ＰＣＲ増幅や多重リアルタイムＰＣＲを行なうことが可能である。その際、複数種類の発光物質等からの複数種類の特定波長または特定波長帯の光の受光の切換えを、安定的受光可能時間を利用して複数の反応容器間の移動の際に用いる機構と兼用することで、特別な光切換え機構を別途設ける必要がなく、装置機構を簡略化し、製造費用を削減することができる。さらに、各特定波長測定器ごとに単独の特定波長または特定波長帯の光を受光するようにしているので、他の特定波長または特定波長帯からの影響を受けず高精度の測定を行なうことができる。また、各特定波長測定器ごとにモジュール化して除去追加を行なうことができるので、処理目的に応じた汎用性の高い処理を行なうことができる。

第１２の発明、または第２３の発明によれば、容器群に配列された密閉蓋を連係部またはノズルに装着することで分注ヘッド等の移動により前記反応容器の開口部に装着することが可能なので、反応容器内の収容物が前記架台の連係部に直接接触することがないので、クロスコンタミネーションを有効に防止することができる。また、該密閉蓋を反応容器に装着するための専用の機構を設ける必要がないので、装置規模を拡大することがなく、製造コストを削減することになる。

第１３の発明によれば、前記密閉蓋を加熱するように制御することによって、前記密閉蓋が密閉した前記反応容器の温度制御の際の結露を防止し、透光性のある密閉蓋を通しての測定を確実かつ高い精度で行なうことができる。

第１４の発明によれば、反応容器の下側壁部分の温度制御に応じて、反応容器の上側壁部分の加熱を行なうことによって、連係部の直接的または間接的な結露を防止することができる。この場合、連係部や密閉蓋を直接的に加熱するのではなく、反応容器の上側壁部分において、加熱を行なうようにしているので、連係部に設けられた光学系要素への直接的な加熱の影響を軽減若しくは除去することができる。これによって光学系要素の劣化や変質による画像の歪み等を軽減若しくは除去するとともに、連係部に種々の光学系要素を設けることができるので、精密で汎用性の高い測定を行なうことができる。また、容器の直上に加熱部を設ける必要がなく、容器直上の構造、したがって、装置全体の構造が簡単化され、かつ光学系要素を持つ連係部を容器に一層接近させて光学的測定を確実に行なうことができる。なお、下側壁部分については、上側壁部分の加熱に応じて、冷却が可能なペルチェ素子等を用いて設定した各所定温度に導くように温度制御して信頼性の高い測定を行なうことができる。

第１５の発明によれば、各専用領域に情報を表示し、横断可能ノズルの移動に伴って、各専用領域に表示された情報をカメラで読み取ることで、装置規模を拡大することなく、信頼性の高い反応、測定処理を行なうことができる。

第１６の発明または第２４の発明によれば、複数のサンプル収容部と少なくとも１の超音波振動部との間を相対的に移動させるので、超音波振動子、ホーン等の部品点数を削減して装置構造を簡単化しかつ装置の製造費用を削減することができることになる。さらに、超音波振動器は、サンプル収容部を介してその内部の対象物に振動を与えるので、対象物との直接的な接触がなくクロスコンタミネーションのおそれが小さい。また、進退動作機構を設ける場合には、超音波振動部のホーンで至近距離から前記サンプル収容部を順次押圧して該サンプル収容部に超音波振動を確実に加えることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る直動型反応処理装置を示す全体ブロック図である。 第１の実施の形態に係る直動型反応処理装置の一例を示す全体斜視図である。 図２に示した直動型反応処理装置の平面図である。 図２に示した超音波振動器の一部を拡大して示す斜視図である。 図２、図４に示したサンプル収容部の拡大図である。 他の実施例に係るサンプル収容部を示す図である。 図２に示した直動型反応処理装置を用いた超音波振動処理の実験結果を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態に係る直動型反応処理装置を示す全体ブロック図である。 第２の実施の形態に係る直動型反応処理装置の一例を示す全体斜視図である。 図９の直動型反応処理装置を背面側から示す全体斜視図である。 図９に示した直動型反応処理装置の平面図である。 図９に示した直動型反応処理装置の測定端を示す拡大断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る直動型反応処理装置を示す全体斜視図である。 図１３に示した超音波振動器の一部を拡大して示す斜視図である。 本発明の第４の実施の形態に係る直動型反応処理装置を示す全体斜視図である。

続いて、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、この実施の形態は特に指定のない限り本発明を制限するものと解釈してはならない。また、各実施の形態間または各実施の形態の例間において同一のものは同一の符号で表し説明を省略した。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る直動型反応処理装置１０のブロック図を示す。

該直動型反応処理装置１０は、複数（この例では12個）の専用領域２０_ｉ（i=1,…,12、以下省略）および共通領域２０_０からなる容器群２０と、前記各専用領域２０_ｉに設けられた反応容器および液収容部にその先端部が挿入可能な各分注チップ２１１_ｉを着脱可能に装着する複数（この例では12個）のノズル７１_ｉが配列されたノズル配列部７０、および、前記全専用領域２０_ｉを横断するように移動可能であって、前記専用領域２０_ｉおよび前記共通領域２０_０に設けられた液収容部にその先端部が挿入可能な分注チップ２１１_０を着脱可能に装着する1本の横断可能ノズル７１_０を有する分注ヘッド５０と、該分注ヘッド５０に設けられ前記ノズル配列部７０に装着された各分注チップ２１１_ｉに磁場を及ぼす磁力部５７とを有する。ここでは、該横断可能ノズル７１_０は、「横断ヘッド」の1例に相当する。

該直動型反応処理装置１０は、さらに、前記分注ヘッド５０を、直列状配列方向であるＹ軸方向に沿って移動可能とする「直列移動機構」としての分注ヘッド移動機構５１と、前記各専用領域２０_ｉ内にある反応容器群２３_ｉの温度制御を行う温度制御器２９と、前記各専用領域２０_ｉ内にあるサンプル収容部２２_ｉに超音波振動を加えるための超音波振動子を制御する超音波振動器８０と、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種メモリ、ＬＡＮ等の通信機能、およびＲＯＭ等に格納されたプログラム等からなるＣＰＵ＋プログラム６０と、液晶ディスプレイ等の表示部や操作キー、タッチパネル等の操作部を有する操作パネル１３と、を有する。

前記分注ヘッド５０には、さらに、前記ノズル配列部７０を前記容器群２０に対してＺ軸に移動可能とする「垂直移動機構」としてのノズルＺ軸移動機構７５と、前記ノズル７１_ｉに対して気体の吸引および吐出を行なうことでノズル７１_ｉに装着された分注チップ２１１_ｉに対して液体の吸引吐出を可能とする吸引吐出機構５３と、前記ノズル７１_ｉに着脱可能に装着された分注チップ２１１_ｉを脱着可能なチップ脱着機構５９と、前記横断可能ノズル７１_０に対して気体の吸引および吐出を行なうことでノズル７１_０に装着された分注チップ２１１_０に対して液体の吸引吐出を可能にする吸引吐出機構５３_０と、前記横断可能ノズル７１_０を前記直列状配列方向（Ｙ軸方向）に直交するＸ軸方向およびＺ軸方向に対して移動可能とする横断可能ノズルＸＺ軸移動機構７５と、前記横断可能ノズル７１_０に設けたデジタル・カメラ１９と、を有する。

前記ＣＰＵ＋プログラム６０は、核酸またはその断片についての、抽出（超音波破砕を含む）、増幅、増幅用溶液の密閉等の一連の処理のための指示を、温度制御器２９、分注ヘッド移動機構５１、チップ脱着機構５９、吸引吐出機構５３、磁力部５７、ノズルＺ軸移動機構７５、超音波振動器８０、横断可能ノズル７１_０、カメラ１９、横断可能ノズルＸＺ軸移動機構７５_０、吸引吐出機構５３_０に対して行なう。

前記容器群２０は、1（この例では、1組は1に相当）のノズル７０_ｉが進入し他のノズル７０_K（ｋ≠i）が進入しない各ノズル７０_iに対応した複数（この例では12個）の専用領域２０_iおよび共通領域２０₀からなる。各専用領域２０_ｉには、試薬等を収容しまたは収容可能な複数の収容部からなる液収容部群２７_ｉと、ノズル７０_ｉに着脱可能に装着される複数の分注チップ２１１_ｉやサンプル等を収容するチップ等収容部群２１_ｉとを有する。前記液収容部群２７_ｉとには、少なくとも磁性粒子懸濁液を収容する1または2以上の液収容部、核酸またはその断片、およびその抽出に用いる分離抽出用溶液を収容する2以上の液収容部を有し、必要ならば、さらに、核酸の増幅に用いる増幅用溶液を収容する2以上の液収容部、前記反応容器としてのＰＣＲ用チューブ２３１_ｉ内に密閉するための密閉液を収容する液収容部を有する。さらに、各専用領域２０_ｉには、超音波振動器８０によって制御される超音波振動子と直接的または間接的に接触して、超音波振動が加えられる液収容部としてのサンプル収容部２２_ｉを有している。

一方、共通領域２０_０は、前記専用領域２０_ｉ外に設けられ、前記横断ヘッドとしての前記横断可能ノズル７０_０に着脱可能に装着された分注チップ２１１_０の先端部が通過可能な領域であって、該先端部が挿入可能な試薬等収容部群２７_０と、前記横断可能ノズル７０_０に着脱可能に装着される前記分注チップ２１１_０を収容するチップ収容部群２１_０とを有する。すると横断可能ノズル７０_０を用いて試薬等収容部群２７_０に収容されている試薬等を各専用領域２０_ｉに移送かつ供給し、または、各専用領域に収容されている生成物や生産物を前記試薬等収容部群２７_０に移送かつ収容することができる。また、ある専用領域２０_ｉに収容したＤＮＡ等の溶液を、他の専用領域２０_Ｋ（ｋ≠i）に分注また配送することができる。

以下、図２から図５に基づいて、前述した本発明の第１の実施の形態に係る直動型反応処理装置１０についてのより具体的な実施の形態例を説明する。
図２は、本発明の実施の形態例に係る直動型反応処理装置１０の全体斜視図である。

該直動型反応処理装置１０は、例えば縦（Ｙ軸方向）、横（Ｘ軸方向）、高さ（Ｚ軸方向）が600mm程度の大きさで、ステージ上に、主として、前記容器群２０と、該容器群２０に対して直列状配列方向（Ｙ軸方向）に移動可能な分注ヘッド５０と、該分注ヘッド５０をＹ軸方向に移動させる分注ヘッド移動機構５１と、温度制御器２９と、超音波振動器８０とがステージ上に設けられている。なお、操作パネル１３およびＣＰＵ＋プログラム６０については、これらの容器群２０と分注ヘッド５０が収納される筐体（図示せず）に取り付けられている。

前記分注ヘッド５０は、直列状配列方向（Ｙ軸方向）に移動可能に設けられた基体５０１と、該基体５０１に対して上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に設けられた12個のノズル７１_ｉが所定ピッチ（例えば、18mm）で、Ｘ軸方向に配列されたノズル配列部７０と、該ノズル７１_ｉに装着された12本の分注チップ２１１_ｉと、横断方向（Ｘ軸方向）に移動可能な1本の分注チップ２１１_０が装着された横断可能ノズル７１_０とを有するものである。

前記分注ヘッド移動機構５１は、Ｙ軸移動用モータ５１１と、該Ｙ軸移動用モータ５１１により駆動されるボール螺子やタイミングベルトによって、Ｙ軸方向に沿って移動可能なＹ軸移動枠５１２とを有する。

前記分注ヘッド５０の基体５０１は、前記Ｙ軸移動枠５１２に支持され、前記ノズル配列部７０をＺ軸方向に移動可能に支持するとともに、該ノズル配列部７０をＺ軸方向に移動させるためのＺ軸移動用モータ７５１が設けられている。

前記ノズル配列部７０には、その下方にシリンダおよび該シリンダと連通するノズルを前記ピッチで配列するように支持し、ノズルに対して気体の吸引吐出を行なうために、該ノズルと連通するシリンダ内を摺動可能な12本のプランジャを上下方向に駆動する内蔵されたシリンダ駆動板と、該シリンダ駆動板を駆動するための吸引吐出駆動用のモータ５３１が設けられている。

該ノズル配列部７０の下方にチップ脱着部材が設けられ、該チップ脱着部材は上方向に付勢されながら下方向に移動可能な2本のシャフトによって前記ノズル配列部７０に水平に支持され、シリンダの上端よりも上方であるが、前記シリンダ用駆動板の通常の吸引吐出の上下動範囲の下限位置よりも下方にそのシャフトの上端が位置している。該シリンダ用駆動板が前記上下範囲を超えて、シリンダの上端近くまで下降することによって、前記シャフトが下方向に押されて、シリンダ上端近くまで下降することで下方向に押されてチップ脱着部材を下降させるチップ脱着機構５９が設けられている。該チップ脱着部材には、前記ノズルの外径よりも大きいが前記分注チップ２１１_ｉの最大外径である装着部よりも小さな内径を持つ12個の孔が該ノズル７１_ｉが貫通するように前記ピッチで設けられている。

前記磁力部５７は、前記分注チップ２１１_ｉの細径部２１１_ｉａに対して接離可能に設けて前記分注チップ２１１_ｉ内に磁場を及ぼしかつ除去することが可能な12個の磁石５７１を、Ｙ軸方向に沿って移動可能な可動体５７２に設けたものである。

前記横断可能ノズル７１_０は、前記分注ヘッド５０の前記基体５０１または前記Ｙ軸移動枠５１２に取り付けられてＸ軸方向に沿って設けられた側板７５４によりＸ軸方向に沿って移動可能に設けられた横断用移動体７５２と、シリンダおよびノズルを支持する横断用基体７１０_０と、横断用基体７１０_０に設けられたノズルに装着される分注チップ２１１_０と、前記横断用基体７１０_０に設けられた前記シリンダのプランジャを駆動して気体の吸引吐出を駆動する吸引吐出用モータ５３１_０と、前記横断用基体７１０_０を上下方向（Ｚ軸方向）に駆動するＺ軸駆動用モータ７５１_０と、前記側板７５４に設けられたＸ軸駆動用モータ７５３_０とを有している。なお、符号２１１_ｉｃは、分注チップ２１１_ｉの先端部であり、符号２１１_ｉｂは太径部である。

図２または図３に示すように、ステージ上には、前記分注ヘッド５０の他に、前記容器群２０として、前記共通領域２０_０と、各専用領域２０_ｉと、超音波振動器８０と、温度制御器２９とが設けられている。

前記共通領域２０_０には、8行×12列のウェル２７０_０を有するマイクロプレートからなる試薬等収容部群２７_０と、前記横断可能ノズル７１_０に装着可能に収容された4行×6列の分注チップを収容するチップ収容部群２１_０と、前記横断可能ノズル７１_０に装着された分注チップ２１１_０を前記ノズル７１_０から脱着するための切欠き部５９１_０が形成されたプレートを有する分注チップ脱着部５９_０とを有する。

前記12個の各専用領域２０_ｉには、各々14個の反応容器または各種収容部が直列状に配列されたカートリッジ容器２４_ｉ、4個の各種収容部が直列状に配列されたカートリッジ容器２８_ｉ、親検体用チューブ２６_ｉ、超音波振動を加えることが可能なサンプル収容部２２１_ｉが前記直列状配列方向に沿って、相互に平行に、同一種類の収容部および反応容器、親検体用チューブが前記直列状配列方向（Ｙ軸方向）に関して同じ位置にくるように配列されている。

ここで、前記カートリッジ容器２４_ｉには、容量の異なる2つの反応容器２３_ｉと、10個のプレパックまたは空の液収容部群２７_ｉ、2本の分注チップ２１１_ｉ，２１２_ｉを収容するチップ収容部群２１０_ｉが設けられている。
前記カートリッジ容器２８_ｉには、2つの飛散防止用栓２２１_ｉａを収容する収容部と、穿孔用チップ２１３_ｉ，２１４_ｉを収容する収容部とが設けられている。

図４は、図２の前記サンプル収容部２２１_ｉ（i=1,2,…,12）に超音波振動を加える超音波振動器８０を示すものである。該超音波振動器８０は、超音波振動子の振動に共鳴するとともに前記各サンプル収容部２２１_ｉの各底部に押し付けられた複数本（この例では12本）のホーン８１_ｉと、複数個（この例では12個）の前記超音波振動子が内蔵される振動源内蔵部８１と、前記サンプル収容部２２１_ｉを保持するための複数個（この例では12個）の保持用孔が穿設され、前記ホーン８１_ｉや超音波振動子とは直接的に接触しないように設けられたサンプル収容部支持台８２とを有する。前記振動源内蔵部８１には、前記サンプル収容部２２１_ｉの各底部に前記ホーン８１_ｉを押し付けるために前記超音波振動子およびホーンを上方向に弾性的に付勢するバネが設けられている。また、前記サンプル収容部支持台８２は、前記サンプル収容部２２１_ｉを後述するフランジ２２１ｄで保持させた後に上方向に該サンプル収容部２２１_ｉが飛び出さないように、例えば、水平方向にスライドさせて着脱可能なスライド式の押さえ板(図示せず)が前記サンプル収容部支持台８２の上側に取り付けられている。

図５（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、サンプル収容部２２１を詳細に示すものである。該サンプル収容部２２１は、収容部の本体２２１ｂと、本体の上側の外表面に形成された滑り止め２２１ｃと、開口部２２１ｍと、前記開口部２２１ｍの縁に嵌合する嵌合部２２１ｉを有する飛散防止用栓２２１ａと、前記ホーン８１と接触する底部２２１ｆと、サンプル収容部２２１を前記サンプル収容部支持台８３に穿設した保持用孔に保持するためのフランジ２２１ｄと、該本体の開口部２２１ｍ近傍の外周に形成された外周突部２２１ｌとを有する。また、前記飛散防止用栓２２１ａは、さらに、前記嵌合部２２１ｉの上側を仕切るように形成された穿孔可能なフィルム２２１ｇと、該栓２２１ａの縁で内向きに内周に沿って突出した内周突部２２１ｋと、前記フィルム２２１ｇの上側の前記ノズル７１に嵌合可能な嵌合部２２１ｈと、外周面に外向きでかつ軸方向に沿って伸びる複数（この例では、10個）の翼状突起２２１ｅとを有し、前記チップ脱着機構を利用してノズル７１からの脱着に利用する。

図５（ｅ）（ｆ）は、他の実施例に係るサンプル収容部２２２を示すものであって、サンプル収容部２２１の各部分と対応する主要な部分には、同一のアルファベットで表示して、説明を省略する。サンプル収容部２２２とサンプル収容部２２１との構成上の相違は、サンプル収容部２２２の飛散防止用栓２２２ａに、Ｏリング２２２ｊが設けられて、密閉性を高めている点にある。

これらの飛散防止用栓２２１ａ，２２２ａは、一旦装着されると、前記外周突部２２１ｌと、内周突部２２１ｋとが係合して、外れなくなる。

図６は、他の実施の形態例に係るサンプル収容部２２３，２２４を示すものである。
該サンプル収容部２２３，２２４は、図５に示したサンプル収容部２２１，２２２と異なり、各飛散防止用栓２２３ａ，２２４ａが、嵌合ではなく、螺合によって取り付けられるものである。なお、図５の各サンプル収容部２２１，２２２と対応する部分は同じアルファベットで表示しており、内周突部２２１ｋ，２２２ｋ、外周突部２２１ｌ，２２２ｌが設けられた嵌合部２２１ｉ，２２２ｉの代わりに、ねじ山２２３ｎ，２２４ｎが設けられた螺合部２２３ｐ，２２４ｐが設けられている。

続いて、本実施例に係る直動型反応処理装置１０の動作について、以下に説明する。
ステップＳ１で、前記操作パネル１３のタッチパネル等の操作により、分離抽出処理の開始を指示する。

すると、ステップＳ２で、前記直動型反応処理装置１０のＣＰＵ＋プログラム６０に設けられた抽出制御部６１は、前記分注ヘッド移動機構５１に指示して、前記分注ヘッド５０および該分注ヘッドに設けた前記横断可能ノズル７１をＸ軸方向（直列状配列方向と水平面内で直交）に移動させて、前記共通領域２０_０のチップ収容部２１_０の、1の分注チップ２１１_０の上方に位置させた後、該ノズル７１_０を下降させることによって該ノズルに分注チップ２１１_０を装着する。次に、装着された該分注チップ２１１_０を移動させて前記試薬等収容部群２７_０のマイクロプレート上に位置して、水、各種洗浄液、各種試薬を収容したウェル２７０_０内にその先端部を挿入させて、吸引した後、上昇させ、前記各専用領域２０_ｉの該当する収容部に分注して、各種洗浄液、各種試薬を、試薬等がプレパックされた液収容部を除く一部収容部に供給する。例えば、定量化が不十分な検査対象のサンプル懸濁液が予め収容されている親検体用チューブ２６_ｉにそれぞれ異なる量の水を加えて定量化させる。

ステップＳ３で、前記分注ヘッド５０をＹ軸方向（直列状配列方向）に沿って移動して、該前記カートリッジ容器２８_ｉのチップ等収容部２１_ｉに収容された穿孔用チップ２１３_ｉの上方に位置した後下降することによって穿孔用チップ２１３_ｉを装着して、前記容器群２０の液収容部群２７_ｉの最初の液収容部の上方に前記ノズル７１_ｉに装着した前記穿孔用チップ２１３_ｉを位置させノズルＺ軸移動機構７５により前記ノズル７１_ｉを下降させることで、前記液収容部の開口部を被覆するフィルムを穿孔し、同様にして、前記分注ヘッド５０をＹ軸方向に移動させて該液収容部群２７_ｉの他の液収容部および反応容器群２３_ｉについても順次穿孔する。

ステップＳ４で、前記カートリッジ容器２８_ｉにまで移動させ、前記穿孔用チップ２１３_ｉを元の収容部内に脱着した後、該各ノズル７１_ｉをＹ軸方向に沿って前記カートリッジ容器２４_ｉのチップ等収容部２１０_ｉにまで移動させて前記ノズルＺ軸移動機構７５によって下降させて分注チップ２１１_ｉを装着させる。次に、前記ノズルＺ軸移動機構７５によって上昇させた後、該分注チップ２１１_ｉを前記分注ヘッド移動機構５１によって分注ヘッド５０とともにＹ軸に沿って移動させて、前記液収容部群２７_ｉの第８の液収容部に進み、該液収容部から所定量のisopropanolを吸引し、再びＹ軸に沿って移動させて第３の液収容部と第５の液収容部に収容されている溶液成分（NaCl，SDS溶液）、および前記第６の液収容部に収容した蒸留水に、所定量ずつ分注することによって、第３、第５、第６の各液収容部内に分離抽出用溶液として各々結合バッファ液（NaCl，SDS，isopropanol）が500μL、洗浄液１（NaCl，SDS，isopropanol）が700μL、洗浄液２（水50％，isopropanol 50％）が700μL調製されることになる。

ステップＳ５では、親検体が収容されている親検体用チューブ２６_ｉにまで移動した後、ノズルＺ軸移動機構７５を用いて、分注チップ２１１_ｉの細径部２１１_ｉａの先端部を下降挿入させて、前記吸引吐出機構５３の駆動板を上昇および下降させることで該親検体用チューブ２６_ｉに収容されているサンプルの懸濁液について、吸引吐出を繰り返すことで該サンプルを液中に懸濁させた後、該サンプル懸濁液を分注チップ２１１_ｉ内に吸引する。該サンプル懸濁液は前記分注ヘッド移動機構５１によってＹ軸に沿って移動し、サンプル収容部２２１_ｉに先端部を挿入し、前記サンプル懸濁液を吐出して収容し、その後、該分注チップ２１１_ｉを、チップ脱着部により前記チップ等収容部２１０_ｉで脱着した後、前記飛散防止用栓２２１_ｉａが収容されているカートリッジ容器２８_ｉにまで移動して、ノズルの先端に装着して前記サンプル収容部２２１_ｉの上方にまで移動し、下降することによってノズルの先端に装着した飛散防止用栓２２１_ｉａを該サンプル収容部２２１_ｉの開口部２２１_ｉｍに嵌合させた後、前記チップ脱着機構を用いて該飛散防止用栓２２１_ｉaをノズルから脱着させて、サンプル収容部２２１_ｉを密閉して、前記超音波振動器８０により、サンプル収容部２２１_ｉを振動させて、サンプル、例えば、細菌の殻を破砕して内部の目的物を液中に摘出させる。

次に、該ノズルを再度前記カートリッジ容器２８_ｉに移動し、穿孔用チップ２１３_ｉの上方にまで移動した後、下降することで穿孔用チップ２１３をノズルに装着して移動し、前記サンプル収容部２２１_ｉの上方まで来ると、下降することで前記飛散防止用栓２２１_ｉａを穿孔する。該穿孔用チップを前記カートリッジ容器２８の前記所定収容部で脱着した後、前記分注チップ２１１_ｉを装着し、該サンプル懸濁液を吸引して、分離抽出用溶液としてのLysis１（酵素）が収容されている液収容部群２７_ｉの第１の液収容部にまで移動させて、穿孔されたフィルムの孔を通して前記分注チップ２１１_ｉの細径部２１１_ｉａを挿入して前記サンプル懸濁液と前記Lysis１とを攪拌するため吸引吐出を繰り返す。

ステップＳ６で、攪拌した該液の全量を、前記分注チップ２１１_ｉによって吸引し、前記恒温制御器２９０によって55℃に設定された前記収容孔に保持された各反応用チューブからなる前記反応容器２３_ｉに収容してインキュベーションを行なう。これによって、前記サンプルに含まれるタンパク質を破壊して低分子化する。所定時間経過後、該反応液を前記反応用チューブに残したまま、前記分注チップ２１１_ｉを前記分注ヘッド移動機構５１によって前記液収容部群２７_ｉの第２の液収容部にまで移動し、ノズルＺ軸移動機構７５および前記吸引吐出機構５３を用いて該第２の液収容部内に収容されている液の全量を吸引し、分注ヘッド移動機構５１により前記分注チップ２１１_ｉを用いて移送し、前記第３の液収容部内に前記フィルムの孔を貫通して前記細径部を挿入して前記反応溶液を吐出する。

ステップＳ７で、該第３の液収容部内に収容されている分離抽出溶液としての結合バッファ液と、前記反応溶液とを攪拌して、可溶化したタンパク質をさらに脱水させ、核酸またはその断片を溶液中に分散させる。

ステップＳ８で、前記分注チップ２１１_ｉを用いて該第３の液収容部中にその細径部を前記フィルムの孔を貫通して挿入し、全量を吸引してノズルＺ軸移動機構７５により該分注チップ２１１_ｉを上昇させ、該反応溶液を、第４の液収容部にまで移送し、該第４の液収容部内に収容されている磁性粒子懸濁液と前記反応溶液とを攪拌する。該磁性粒子懸濁液内に含まれる磁性粒子の表面に形成された水酸基に Na+イオンが結合するカチオン構造が形成されている。そのために負に帯電したＤＮＡが磁性粒子に捕獲される。

ステップＳ９で、前記分注チップ２１１_ｉの細径部２１１_ｉａに前記磁力部５７の磁石５７１を接近させることによって該分注チップ２１１_ｉの細径部２１１_ｉａの内壁に前記磁性粒子を吸着させる。該磁性粒子を該分注チップ２１１ｉの細径部２１１_ｉａの内壁に吸着させた状態で、前記ノズルＺ軸移動機構７５により上昇させ、前記分注ヘッド移動機構５１を用いて該分注チップ２１１_ｉを該第４の液収容部から第５の液収容部にまで移動させ前記フィルムの孔を貫通して前記細径部２１１_ｉａを挿入する。

前記磁力部５７の前記磁石５７１を該分注チップ２１１_ｉの細径部２１１_ｉａから離間させることによって前記細径部２１１_ｉａ内への磁力を除去した状態で、該第５の液収容部に収容されている洗浄液１(NaCl, SDS, isopropanol）について吸引吐出を繰り返すことにより前記磁性粒子を前記内壁から離脱させて洗浄液１中で攪拌することでタンパク質を洗浄する。その後、前記磁力部５７の磁石５７１を再び前記分注チップ２１１_ｉの細径部２１１_ｉａに接近させることで前記磁性粒子を細径部２１１_ｉａの内壁に吸着させた状態で、前記分注チップ２１１_ｉを、前記ノズルＺ軸移動機構７５により該第５の液収容部から第６の液収容部にまで前記分注ヘッド移動機構５１により移動させる。

ステップＳ１０で、前記分注チップ２１１_ｉの細径部２１１_ｉａをノズルＺ軸移動機構７５を用いて前記フィルムの孔を貫通して挿入する。前記磁力部５７の磁石５７１を前記分注チップ２１１_ｉの細径部２１１_ｉａから離間させることで前記細径部２１１_ｉａ内への磁力を除去した状態で、該第６の液収容部に収容されている洗浄液２（isopropanol）について吸引吐出を繰り返すことで、前記磁性粒子を液中で攪拌させ NaClおよびSDS を除去し、タンパク質を洗浄する。その後、前記磁力部５７の磁石５７１を再び前記分注チップ２１１_ｉの細径部２１１_ｉａに接近させることで前記磁性粒子を細径部２１１_ｉａの内壁に吸着させた状態で、前記分注チップ２１１_ｉを、前記ノズルＺ軸移動機構７５により上昇させた後、該第６の液収容部から、蒸留水が収容されている前記第７の液収容部に前記分注ヘッド移動機構５１によって移動させる。

ステップＳ１１で、前記ノズルＺ軸移動機構７５によって、前記分注チップ２１１_ｉの細径部２１１_ｉａを前記孔を通って下降させ、前記磁力を前記分注チップ２１１_ｉの細径部２１１_ｉａ内に及ぼした状態で、ゆっくりとした流速での前記蒸留水の吸引吐出を繰り返すことで、洗浄液２（isopropanol）を水と置き換えて除去する。その後、前記磁力部５７の磁石５７１を前記分注チップ２１１_ｉの細径部２１１_ｉａから離間させて磁力を除去した状態で前記磁性粒子を前記解離液としての蒸留水中で吸引吐出を繰り返すことで攪拌して、前記磁性粒子が保持していた核酸またはその断片を磁性粒子から液中に解離（溶出）する。その後、前記分注チップ２１１_ｉの細径部２１１_ｉａに前記磁石５７１を接近させることで細径部内に磁場を及ぼし磁性粒子を内壁に吸着させ、前記第８の液収容部内に前記抽出した核酸等を含有する溶液を残留させる。分注ヘッド移動機構５１により前記分注チップ２１１_ｉを前記チップ等収容部群２１_ｉの該分注チップ２１１_ｉが収容されていた収容部にまで移動させ、前記チップ脱着機構５９の前記脱着部材５９１を用いて該ノズル７１_ｉから磁性粒子を吸着した該分注チップ２１１_ｉを前記磁性粒子と共に該収容部内に脱着させる。
本実施の形態例に係る直動型反応処理装置１０にあっては、超音波振動を加えてサンプル懸濁液中にサンプルである細菌の殻を破砕して内部の目的物を液中に摘出した上で、分離抽出用溶液と攪拌させてタンパク質を可溶化するようにしているので、目的物である核酸の分離抽出を、確実、高い信頼性で、かつ効率的に行なうことができることになる。

図７（ａ），７（ｂ）は、本実施の形態例に係る直動型反応処理装置に相当する装置を用いた超音波振動処理による細菌破砕と細菌ＤＮＡの回収量との相関性を評価するための実験結果を示す2つのグラフである。

図７（ａ）は、大腸菌について超音波振動処理時間とその破砕の程度を示す実験結果を示すグラフである。この実験では、大腸菌培養液溶液（E.coli ＪＭ109、培養液：ＬＢ培地）を1.5mLのサンプル収容部の合計6本に300μLずつ分注し、遠心分離（1000ｇ、5分、室温）を行なった。遠心分離後、上清を除去し、300μLの生理食塩水でペレットを懸濁した。超音波振動器を用いて、200Wの出力で、超音波振動処理を行なった。30秒以上の処理場合、30秒間の連続出力の後30秒間の休止を繰り返す設定条件とした。また、300μLの生理食塩水を封入したダミーの1.5μLのサンプル収容部を用いて、合計6本となるようにした。処理時間（出力時間の合計）は、10, 30, 60, 150, 300秒とした。超音波処理後、未処理および各処理液の濁度（波長600nmの吸光度）をNanoDropによって測定した。

図７（ｂ）は、超音波振動処理による大腸菌ＤＮＡの回収効率を示すグラフである。これは、未振動処理および各振動処理液（30秒、150秒、300秒処理の試料）から200μLを分取し、本装置を用いてＤＮＡ精製操作を行なった。得られた回収液をNanoDropで測定し、核酸由来の吸光度を示す指標である波長260nmの吸光度を測定したものである。

以上の結果、図７（ａ）に示すように、超音波振動処理時間の長さにしたがって、濁度が減少し、したがって透明度が向上することが、実際に得られた液の透明度からも確かめられた。

図７（ｂ）では、ＤＮＡ精製処理によって、超音波未処理の試料から得られたＤＮＡ由来とされる波長260nmの吸光度は、1.493（NanoDropは光路長が1mmであるため、1cmの長さに換算した値）であり、この値を1として各回収液の吸光度比を表したものである。超音波振動処理時間の長さに応じて、吸光度が上昇し、150秒、300秒の時間処理によって、それぞれ1.5倍、2倍以上の吸光度を得た。この結果から、超音波振動処理が大腸菌の細胞膜を破砕する効果を有し、ＤＮＡを細胞外に摘出または遊離させることによってＤＮＡの抽出効率を高めることができることになる。

図８は、第２の実施の形態に係る直動型反応処理装置１００を示すブロック図である。なお、第１の実施の形態に係る直動型反応処理装置１０で用いた符号と同一の符号は、同一のものまたは相似（サイズのみの相違）のものを表すのでその説明を省略した。

該直動型反応処理装置１００は、複数（この例では12個）の専用領域１２０_ｉ（i=1,…, 12、以下省略）および共通領域１２０_０からなる容器群１２０と、前記各専用領域１２０_ｉに設けられた反応容器および液収容部にその先端部が挿入可能な各分注チップ２１１_ｉを着脱可能に装着する複数（この例では12個）のノズル７１_ｉが配列されたノズル配列部７０、および、前記全専用領域１２０_ｉを横断するように移動可能であって、前記専用領域１２０_ｉおよび前記共通領域１２０_０に設けられた液収容部にその先端部が挿入可能な分注チップ２１１_０を着脱可能に装着する1 本の横断可能ノズル７１_０、および有する分注ヘッド１５０と、該分注ヘッド１５０に設けられ前記ノズル配列部７０に装着された各分注チップ２１１_ｉに磁場を及ぼす磁力部５７とを有する。該横断可能ノズル７１は、「横断ヘッド」に相当する。

該直動型反応処理装置１０は、さらに、前記分注ヘッド１５０を、直列状配列方向であるＹ軸方向に沿って移動可能とする「直列移動機構」としての分注ヘッド移動機構５１と、前記各専用領域１２０_ｉ内にある反応容器群１２３_ｉの温度制御を行う温度制御器１２９と、前記各専用領域１２０_ｉ内にあるサンプル収容部２２に超音波振動を加えるための超音波振動子を制御する超音波振動器８０と、前記反応容器を加熱するための加熱器としてのヒーター３７と、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，各種メモリ、ＬＡＮ等の通信機能、およびＲＯＭ等に格納されたプログラム等からなるＣＰＵ＋プログラム１６０と、液晶ディスプレイ等の表示部や操作キー、タッチパネル等の操作部を有する操作パネル１３と、を有する。

本実施の形態にあっては、前記分注ヘッド１５０には、さらに、前記各反応容器の各開口部と直接的または間接的に連係可能であって、連係した前記反応容器内部と光学的に接続する可撓性のある2以上の導光部の先端が設けられた複数（この例では12個）の連係部３１_ｉを有する導光用架台３２と、該分注ヘッド１５０に固定して設けられた測定器４０とを有する。

前記分注ヘッド１５０には、前記ノズル配列部７０とは独立に前記導光用架台３２を前記容器群１２０に対してＺ軸方向に移動可能とする、導光用架台３２の「垂直移動機構」である架台Ｚ軸移動機構３５を有する。前記架台移動機構は前記分注ヘッド移動機構と架台Ｚ軸移動機構３５に相当する。

前記分注ヘッド１５０には、さらに、前記各連係部３１_ｉに対応して設けられ、該連係部３１_ｉにその先端が設けられた導光部としての光ファイバ（束）３３の後端が設けられた複数（この例では12個）の接続端３４_ｉを、配列面として垂直平面上に設けた所定経路（この例では、Ｘ軸方向に沿った1 直線状の経路）に沿って前記連係部３１_ｉ間の間隔よりも狭い間隔で集積化するように配列して支持する接続端配列体３０を有する。また、該接続端配列体３０は、導光用架台３２や反応容器群２３_ｉから離れた位置に設けられている。

前記測定器４０は、6種類の蛍光の特定波長または特定波長帯の光を各々受光可能であるとともに、前記蛍光の発光のために照射する6種類の特定波長または特定波長帯の励起光を照射可能な6種類の特定波長測定器４０_ｊ（j=1,…,6、以下省略）を有する。

各特定波長測定器４０_ｊには、前記配列面に近接若しくは接触して設けられ、該各接続端３４_ｉと前記所定経路（Ｘ軸方向に沿った直線状経路）に沿って順次接続可能な測定端４４_ｊを有している。後述する図１０の実施例では、前記各接続端３４_ｉは2つの第１の接続端３４１_ｉ（連係部からの受光を受光部に導光する）と、第２の接続端３４２_ｉ（照射源からの光を連係部に導光する）からなり、各測定端４４_ｊは、これらの接続端３４１_ｉ，３４２_ｉと光学的に接続する、Ｙ軸方向（直列状配列方向）に沿って配列された2つの第１の測定端４４１_ｊおよび第２の測定端４４２_ｊを有している。該第１の測定端４４１_ｊは、各特定波長測定器４０_ｊに設けられた受光部としての光電子増倍管等の光電素子と光学的に接続し、第２の測定端４４２_ｊは、該特定波長測定器４０_ｊに設けられた照射源と光学的に接続している。

さらに、前記分注ヘッド１５０には、前記接続端配列体３０に配列された前記各接続端３４_ｉと、前記各測定端４４_ｊとを順次接続するように、前記接続端配列体３０をＸ軸方向（横断方向）に沿って分注ヘッド１５０上で移動させる導光切り替え機構としての配列体Ｘ軸移動機構４１を有する。

前記容器群１２０は、1（この例では、1組は1に相当）のノズルが進入し他のノズルが進入しない各ノズルに対応した複数（この例では12個）の専用領域１２０_ｉからなる。各専用領域１２０_ｉには、試薬液等を収容しまたは収容可能な複数の収容部からなる液収容部群１２７_ｉと、前記連係部３１_ｉに着脱可能に装着される透光性のある1または2以上の前記密閉蓋２５１_ｉを収容しまたは収容可能な密閉蓋収容部２５_ｉと、ノズルに着脱可能に装着される複数の分注チップ２１１_ｉやサンプル等を収容するチップ等収容部群１２１_ｉとを有する。前記液収容部群１２７_ｉには、少なくとも磁性粒子懸濁液を収容する1または2以上の液収容部、核酸またはその断片の分離および抽出に用いる分離抽出用溶液を収容する2以上の液収容部を有し、さらに、核酸の増幅に用いる増幅用溶液を収容する2以上の液収容部、前記反応容器としてのＰＣＲ用チューブ２３１_ｉに収容した前記増幅用溶液を該ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉ内に密閉するための密閉液を収容する液収容部を有し、これらがその長手方向であるＹ軸方向（直列状配列方向）に沿って直列状に配列されている。

なお、前記各専用領域１２０_ｉには、各専用領域１２０_ｉを識別するための前記検体情報および検査情報としてのバーコードが表示されているのが好ましい。また、前記分注ヘッド１５０には、前記専用領域１２０_ｉを横断して（Ｘ軸方向に移動して）液体を移送または分注可能な1 の横断可能ノズル７１_０を設け、前記吸引吐出機構５３とは別の横断可能ノズル吸引吐出機構５３_０によって吸引吐出を行なうようにしている。これによってある専用領域１２０_ｉに収容したＤＮＡ等の溶液を、他の専用領域１２０_Ｋ（ｋ≠i）に分注また配送することができる。

前記ＣＰＵ＋プログラム１６０は、核酸またはその断片についての、抽出、増幅、増幅用溶液の密閉等の一連の処理のための指示を 、温度制御器１２９、分注ヘッド移動機構５１、チップ脱着機構５９、吸引吐出機構５３、５３_０、磁力部５７、ノズルＺ軸移動機構７５、密閉蓋脱着機構３９、横断可能ノズルＸＺ軸移動機構３９に対して行なう核酸処理制御部６３と、前記連係部３１_ｉが複数（この例では12個）の前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉの開口部と一斉に直接的または間接的に連係するように前記分注ヘッド移動機構５１および架台Ｚ軸移動機構３５を制御した後、前記連係部３１_ｉの前記導光部としての光ファイバ（束）３３_ｉと、前記測定器４０_ｊの測定端４４_ｊの後述する第１の測定端４４１_ｊ，第２の測定端４４２_ｊとを光学的に接続するように前記配列体Ｙ軸移動機構４１を制御することで前記測定器４０_ｊによる測定を指示する測定制御部６２を少なくとも有する。

また、前記核酸処理制御部６３には、抽出制御部６５および密閉蓋制御部６７を有し、前記抽出制御部６５は、前記チップ脱着機構５９、吸引吐出機構５３、磁力部５７、ノズルＺ軸移動機構７５および分注ヘッド移動機構５１、架台Ｚ軸移動機構３５に対して前記核酸またはその断片の抽出についての一連の処理の指示を行なう抽出制御部６５と、前記架台Ｚ軸移動機構３５および分注ヘッド移動機構５１に対し、密閉蓋による密閉処理について指示を行なう密閉蓋制御部６７とを有する。前記反応容器２３_ｉ、温度制御器１２９、ヒーター３７は、反応容器制御システム９０に相当する。

図９乃至図１２は、第２の実施の形態に係る直動型反応処理装置１００のより具体的な実施の形態例を示すものである。
図９は、本発明の実施の形態例に係る直動型反応処理装置１００の概略の斜視図である。

図２に示した第１の実施の形態に係る直動型反応処理装置１０との相違は、主として、前記分注ヘッド１５０に設けられた導光用架台３２１（３２）、測定器４０、容器群１２０に係るものである。

図９および図１１に示すように、ステージ上には、前記分注ヘッド１５０の他に、前記共通領域１２０_０と、各専用領域１２０_ｉと、超音波振動器８０と、温度制御器１２９とが設けられている。

前記共通領域１２０_０には、8行×12列のウェル２７０_０を有する2枚のマイクロプレート２７１_０，２７２_０からなる試薬等収容部群１２７_０と、前記横断可能ノズル７１_０に装着可能に収容された4行×6列の分注チップ２１１_０を収容するチップ収容部群２１_０と、前記横断可能ノズル７１_０に装着された分注チップ２１１_０を前記ノズル７１_０から脱着するための切欠き部５９１_０が形成されたプレートを有する分注チップ脱着部５９_０とを有する。

前記12個の各専用領域１２０_ｉには、第１の実施の形態で説明した各専用領域２０_ｉの各収容部に加えて、さらに核酸増幅に用いる試薬等を収容した液収容部２７３_ｉと、反応容器としてのＰＣＲ用チューブ２３１_ｉを収容する収容部２３１と、該ＰＣＲ用反応容器を密閉する密閉蓋２５１_ｉを収容する収容部２５_ｉと、ＰＣＲ用分注チップ収容部２１５，２１６とを有するＰＣＲ増幅用の増幅用カートリッジ状容器１２４_ｉが、前述した核酸抽出用のカートリッジ容器２４_ｉ等とともに、前記直列状配列方向に沿って設けられている。

これらの収容部は、例えば、ピッチ18mmで、Ｙ軸方向に平行に配列されたものである。前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉは、後述する導光用架台３２１に設けられた12個の前記連係部３１_ｉに着脱可能により透光性のある1 の密閉蓋２５１_ｉを介して連係される。また、前記液収容部２７３_ｉには、ＰＣＲ用反応に必要なバッファ液を収容する。前記ＰＣＲ用チップ収容部２１５，２１６には、前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉおよび前記液収容部２７３を被覆するフィルムを穿孔するための穿孔用チップ２１６_ｉおよび分注チップ２１５_ｉが収容され、該増幅用カートリッジ容器１２４_ｉに関する前記検体情報および検査情報を表示するバーコード８１_ｉが設けられている。

また、第２の実施の形態に係る直動型反応処理装置１００の、前記分注ヘッド１５０は、図９に示すように、光ファイバ（束）３３の存在を除いて、図２に示した分注ヘッド５０と同じ構成のように見える。

しかしながら、実際には、図１０に示すように、該分注ヘッド１５０は、図２で説明したノズルＺ軸移動機構７５と、横断可能ノズル吸引吐出機構５３と、前記磁力部５７とを有する他に、独自のものとして、前記導光用架台３２１、配列体Ｘ軸移動機構４１、架台Ｚ軸移動機構３５、前記測定器４０、接続端配列体３０、および光ファイバ（束）３３を有していることが示されている。

前記導光用架台３２には、12個の連係部３１が設けられ、前記分注ヘッド１５０には、連係部３から後ろ側に延びる可撓性のある導光部としての光ファイバ（束）３３と、接続端配列体３０と、該配列体Ｙ軸移動機構４１と、測定端４４を有する測定器４０とを有している。

前記導光用架台３２１は、Ｘ軸方向に沿って延びるブロック状に形成され、前記ＰＣＲ用チューブ２３１の各開口部と直接的または間接的に連係可能であって、連係した前記ＰＣＲ用チューブ２３１内部と光学的に接続する光ファイバ（束）３３の先端を有する12個の円柱状の連係部３１が前記架台３２１から下方向に突出して設けられ、Ｘ軸方向に沿って配列されている。該架台３２１は、分注ヘッド１５０の基体５０１に前記架台Ｚ軸移動機構３５によりＺ軸方向に移動可能に支持されているので、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動可能となっている。該架台Ｚ軸移動機構３５には、Ｚ軸駆動用モータ３５１と、架台Ｚ軸可動支持体３５２とが設けられている。

前記連係部３１には光ファイバ（束）３３の先端が設けられ、前記導光用架台３２１を貫いて、その後端が各連係部３１_ｉに対応して設けられた、第１の接続端３４１_ｉおよび第２の接続端３４２_ｉの2つに分岐した接続端３４_ｉが所定経路としてのＸ軸方向の2 直線に沿った経路上に各連係部３１_ｉの間隔よりも短い間隔で、各々配列面に配列された接続端配列体３０と、前記配列面に近接または接触して設けられ、該各接続端３４_ｉとしての第１の接続端３４１_ｉと第２の接続端３４２_ｉが配列された前記２直線に沿って順次光学的に接続可能な6個ずつの第１の測定端４４１_ｊと第２の測定端４４２_ｊの2つに分岐した測定端４４_ｊを有し、該第１および第２の接続端と該第１および第２の測定端とのこの順での各光学的接続によって前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉ内の光学的状態としての蛍光を受光可能であるとともに励起光を照射可能な測定器としての光学系内蔵体４０１および回路基板４０２を有する。

ここで、前記第１の接続端３４１_ｉは、前記連係部３１_ｉからのＰＣＲ用チューブ２３１_ｉ内の光学的状態としての蛍光を受光するためのものであり、受光部と光学的に接続する前記第１の測定端４４１_ｊと接続可能であり、第２の接続端３４２_ｉは、連係部３１_ｉを通してＰＣＲ用チューブ２３１_ｉ内に励起光を照射するためのものであり、励起光を照射する照射源と光学的に接続する前記第２の測定端４４２_ｊと接続可能である。

また、前記導光用架台３２１には、前記連係部３１_ｉから後側に延びる光ファイバ（束）３３_ｉを、折れ曲がりを防止するために内部を通るように保持する筒状体が連係部３１_i直上の水平板３２ａから上方に突設されている。同様に、前記接続端配列体３０にも接続端３４_ｉから延びる光ファイバ（束）３３_ｉを、折れ曲がりを防止するために内部を通るように保持する筒状体が接続端３４_ｉ側に設けられている。

前記測定器４０は、蛍光の測定に対応したものであって、6種類の蛍光の測定に対応するように前記所定経路としてのＸ軸方向の直線に沿って直列状に整列させた6種類の特定波長測定器４０_ｊからなり、例えば、分注ヘッド１５０の基体５０１、Ｙ軸移動枠５１２、またはそれを支持する部材に固定して設けられている。したがって、前記ノズルＺ軸移動機構７５、前記架台Ｚ軸移動機構３５、または配列体Ｚ軸移動機構４１によっては測定器４０は移動しない。

前記光学系内蔵体４０１には、複数種類（この例では6種類）の特定波長測定器４０_ｊ（j=1,2,3,4,5,6）の各測定端４４_ｊが上側に設けられ、その内部には、特定波長測定器４０_ｊ自体の光学系部分が直列状に整列させて設けられ、前記分注ヘッドの基体５０１と連結して固定して設けられている。各特定波長測定器４０_ｊの測定端４４_ｊとして分岐した2つの第１の測定端４４１_ｊと、第２の測定端４４２_ｊとは、前記接続端３４_ｉとの分岐した2つの第１の接続端３４１_ｉおよび第２の接続端３４１_ｉと各々順次光学的に接続するように、所定経路として前記Ｘ軸方向の直線状の経路に沿って配列されている。

各接続端３４_i間のピッチは、例えば、連係部３１_i間のピッチを18mmとすると、その半分の9mmである。すると、前記測定端４４_ｊ間のピッチは、例えば、9mm以下である。

該各特定波長測定器４０_ｊと連結した測定端４４_ｊの第１の測定端４４１_ｊと第２の測定端４４２_ｊは、前記所定経路に沿ってＸ軸方向の1 の直線に沿って横方向に並べて配列される場合と、縦方向（Ｙ軸方向）に並べて2つの直線に沿って配列される場合がある。
前者の場合には、励起光の発光は停止せずに、前記接続端配列体の速度、および接続端間のピッチおよび測定端の第１の測定端と第２の測定端との間の距離、測定端間のピッチに基づいて定まる受光のタイミングで各測定器が順次受光することになる。

一方、後者の場合には、図１０に示すように、第１の接続端３４１_ｉは、前記第１の測定端４４１_ｊとのみ接続し、第２の測定端４４２_ｊは第２の接続端３４２_ｉとのみ接続し、前記所定経路は2本の経路であり、光ファイバ（束）３３_ｉは、前記第１の接続端を有する受光用の光ファイバ（束）３３１_ｉと第２の接続端を有する照射用の光ファイバ（束）３３２_ｉとを有することになる。この場合には、前者の場合に比較して、照射源と受光部とが専用の光ファイバによって前記連係部と接続しているので、制御が容易であり、照射と受光に各々適した光ファイバを用いることができて信頼性が高い。

前記接続端配列体３０の前記測定端４４_ｊに対する速度は、前記安定的受光可能時間、励起光照射に対する蛍光の寿命、接続端の個数、および接続端間のピッチ等（所定経路の距離）を考慮して定められ、例えば、リアルタイムＰＣＲの測定の場合には、秒速100mmから500mmとなるように制御する。本実施の形態例では、前記測定端４４_ｊに対して配列面を摺動して移動するので、測定端４４_ｊへの雑光の入射を防止することができる。また、前記接続端配列体３０は、前記接続端間または測定端間の1 ピッチ進むごとに瞬間的に停止するように間欠的に、または、連続的に前記測定端に対して移動することになる。

図１２は、実施例に係る反応容器制御システム９０および該反応容器制御システム９０の複数個（この例では12個）の反応容器としてのＰＣＲ用チューブ２３１_ｉが設けられた反応容器群の開口部に、導光用架台３２１から下側に突出する該連係部３１_ｉ（ここでは、例えばｉ＝1 ）が、前記専用領域１２０_ｉにある前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉの開口部に装着された透光性のある密閉蓋２５１_ｉを介して、該ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉと間接的に連係した状態を示すものであって、該密閉蓋２５１_ｉの連係用の窪み２５３_ｉ内に前記連係部３１_ｉが嵌合することでＰＣＲ用チューブ２３１_iと連係している。

図１２に示すように、前記連係部３１_１は、ＰＣＲ用チューブ２３１_iと密閉蓋２５１を介して間接的に連係するもので、前記導光用架台３２１より下方向に突設された略円筒状の連係筒３１a _iを有し、該連係筒３１ａ_iの底板の中央部に、細口管部に収容される液の液面に相当する大きさの開口を有する円孔３１ｂ_iが穿設され、該底板の周縁には下方に突設された環状縁部３１ｄ_iが設けられている。これによって、連係部と密閉蓋との密着を防止している。前記連係筒の内径に相当する径をもつ球状のボールレンズ３８１_iが、該連係筒３１ａ_i内に緩挿されて前記円孔３１ｂ_ｉ上に載置されている。該ボールレンズ３８１_iの上方所定距離には先端が位置しかつ前記導光用架台３２１を貫通して外部に至る樹脂製のフェルール３１ｃ_iで被覆された光ファイバ３３_iが設けられている。光ファイバ３３_ｉには、後端が前記第１の接続端３４１_ｉに連結する受光用の光ファイバ３３１_ｉと、前記第２の接続端３４２_ｉに連結する照射用の光ファイバ３３２_ｉとからなっている。この連係筒３１ａ_i、円孔３１ｂ_i、ボールレンズ３８１_iおよび光ファイバ３３_iの束は、連係筒３１ａ_i内部では同軸に配置されている。

図１２に示すように、前記反応容器制御システム９０は、目的塩基配列をもつＤＮＡ等の目的溶液を収容して増幅等の反応が行なわれる反応容器としてのＰＣＲ用チューブ２３１_ｉ、ヒーター３７、およびＰＣＲ用の温度制御器２９１_ｉを有する。ヒーター３７は、高い熱伝導性をもつアルミニウム板からなる加熱用ブロック３７ｃと、シートヒーター３７ａと、断熱材３７ｂとが積層して設けられている。複数の（この例では12個の）前記ＰＣＲ用チューブ２３１_iを収容保持する12個の貫通孔３７ｄ_ｉが同一のヒーター３７に穿設され、広口管部２３５_iが前記加熱用ブロック３７ｃで支持されている。

ＰＣＲ用の温度制御器２９１は、前記反応容器としてのＰＣＲ用チューブ２３１_iの細口管部２３３_iに接触して収容可能な温度制御用ブロック２９２_iと、ペルチェ素子２９３_i、およびヒートシンク２９４_iとを有する。

該ＰＣＲ用チューブ２３１_iの、細口管部２３３_iは、前記ＰＣＲ用ブロック２９２_iが接触して設けられている部分の下側壁部分２３３ａ_iを有し、該下側壁部分２３３ａ_iの間隔を空けた上側に設けられ、前記ヒーターの加熱用ブロック１３７ｃと接触する広口管部２３５_iの壁部分に相当する上側壁部分２３５ａ_iとを有する。

本実施の形態例によれば、まず、密閉蓋制御部６７（ＣＰＵ＋プログラム１６０）の指示により、前記ノズルヘッド移動機構５１を指示して、前記導光用架台３２１の各連係部３１_iを密閉蓋収容部２５_iに移動させた後、前記架台Ｚ軸移動機構３５を指示して該連係部３１_iに密閉蓋２５１_iに嵌合させて装着する。次に、所定のＰＣＲ用チューブ２３１_iの開口部を密閉蓋２５１_iで嵌合させることで、同時に連係部３１_iをＰＣＲ用チューブ２３１_iに連係させる。

次に、測定制御部６２の指示により温度制御器１２９による温度制御に応じて、ＰＣＲの場合には、最高の所定温度（例えば、94℃）よりも数度、好ましくは約5℃高い一定温度（例えば、100℃）で前記上側壁部分２３５ａ_ｉを加熱するようにヒーター１３７を制御することで、前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉの前記広口管部２３５_ｉに嵌合した密閉蓋２５１_ｉが加熱されて該密閉蓋の結露を防止することができる。その際、該上側壁部分２３５ａ_ｉは、前記温度制御がなされる下側壁部分２３３ａ_ｉと、所定間隔だけ離し、かつ下側壁部分よりも小さな表面積をもつ上側壁部分２３５ａ_ｉに加熱源を接触または近接させて加熱する。したがって、上側壁部分２３５ａ_ｉの加熱の影響は、上側壁部分２３５ａ_ｉに近い位置に設けられている密閉蓋２５１_ｉの下面を加熱して結露を防止することができる。

一方、連係部３１_iは、密閉蓋２５１_iの上側とは、環状縁部３１ｄ_iを介して接触しているに過ぎないので密閉蓋２５１_iに対するほどの加熱の影響はない。同様に、前記下側壁部分２３３ａ_iについては加熱冷却機能を有するペルチェ素子を用いて前記所定温度に温度制御され、また同時に測定が行われることになる。測定終了後、密閉蓋制御部６７の指示により、前記脱着部材３９１を用いて、連係部３１_iに接近させた後、前記架台Ｚ軸移動機構３５により導光用架台３２１を上方に移動させることにより密閉蓋２５１_iを前記連係部から脱着させてＰＣＲ用チューブ２３１_iに残したまま、連係部を移動させて連係を解除することになる。

続いて、第２の実施の形態例に係る直動型反応処理装置１００の動作について、以下に説明する。
サンプルから目的物質である核酸を分離抽出する工程ステップＳ１からステップＳ１１については、該直動型反応処理装置１００のＣＰＵ＋プログラム１６０の核酸処理制御部６３の抽出制御部６５によって制御される点を除いて、前記第１の実施の形態例に係る直動型反応処理装置１０の動作とほぼ同様であるので、その記載を省略し、核酸の増幅および測定処理を行なうステップＳ１２から、ステップＳ１６について説明する。

ステップＳ１２において、該ノズル７１_ｉに新たな分注チップ２１１_ｉを装着し、前記第８の液収容部内に収容された核酸等を含有する溶液を吸引して、予め増幅用溶液２３４_ｉが収容された前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉにまで移送して吐出して該容器内に導入する。前記分注ヘッド移動機構５１によって前記分注ヘッド５０を移動させて、前記ノズル７１_ｉに前記容器群１２０の密閉蓋２５１_ｉを収容する密閉蓋収容部２５_ｉの上方にまで移動させる。前記ノズルＺ軸移動機構７５を用いて下降させることによって前記密閉蓋２５１の上側の連係用の窪み２５３_ｉをノズル７１_ｉの下端に嵌合させることで装着する。
該ノズルＺ軸移動機構７５によって上昇させた後、前記分注ヘッド移動機構５１を用いて該密閉蓋２５１を前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉ上に位置させ、前記ノズルＺ軸移動機構７５によって、密閉蓋２５１_ｉを下降させて該ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉの広口管部２３５_ｉの開口部と嵌合させて装着密閉する。

ステップＳ１３において、前記測定制御部６２の指示により、前記分注ヘッド移動機構５１を指示して、分注ヘッド５０をＹ軸に沿って移動させることにより、前記導光用架台３２１の前記連係部３１_ｉが前記密閉蓋２５１_ｉが装着されたＰＣＲ用チューブ２３１_ｉ上方に位置させ、前記架台Ｚ軸移動機構３５によって、前記導光用架台３２を下降させることによって、前記連係部３１_ｉを前記密閉蓋２５１_ｉの窪み内に挿入させて、その下端を該窪み底面に接触または密着させる。

ステップＳ１４において、前記核酸処理制御部６３による指示により前記温度制御器１２９はリアルタイムＰＣＲによる温度制御のサイクル、例えば、該ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉを96℃で5秒間加熱し、60℃で15秒間加熱するというサイクルを、例えば49回繰り返すように指示する。

ステップＳ１５において、前記測定制御部６２は、前記核酸処理制御部６３による各サイクルでの温度制御が開始されると、各サイクルでの伸長反応工程の開始を判断し、前記接続端配列体３０を前記測定器４０の各測定端４４_ｊに対し、連続的または間欠的な移動を指示する。その移動速度は、前記安定的受光可能時間、蛍光寿命および前記専用領域１２０_ｉの個数（この例では12個）等に基づいて算出された速度で移動させることになる。これによって前記安定的受光可能時間内での全12個のＰＣＲ用チューブ２３１_ｉからの受光が完了することになる。

ステップＳ１６において、前記測定制御部６２は、例えば前記連係部３１_ｉの光ファイバ（束）３３_ｉと前記測定端４４_ｊの第１の測定端、第２の測定端との各光学的接続の瞬間を判断して受光を前記測定器４０に指示する。

この測定は、指数関数的増幅が行われるサイクルについて実行され、該測定に基づいて増幅曲線が得られ、該増幅曲線に基づき種々の解析が行なわれることになる。なお、測定の際に、前記測定制御部６２は前記導光用架台３２１に内蔵されたヒーター３７を加熱して前記密閉蓋２５１の結露を防止して、明瞭な測定を行なうことができる。

さらに、本実施の形態例に係る直動型反応処理装置１００にあっては、超音波振動を加えてサンプル懸濁液中にサンプルである細菌の殻を破砕して内部の目的物を液中に摘出した上で、分離抽出用溶液と攪拌させてタンパク質を可溶化するようにしているので、目的物である核酸の分離抽出を、確実かつ効率的に行なうことができるため、核酸の増幅が飛躍的に向上し、また、信頼性の高い光測定を行なうことに帰着することになる。

なお、1実施例として、密閉蓋２５１_ｉの加熱を、ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉ側に加熱部３７を設ける代わりに、導光用架台３２の各連係部３１_ｉの根元に、加熱部であるヒーターを設けて、例えば、105℃程度で加熱することができる。

図１３は、第３の実施の形態に係る直動型反応処理装置１１を示すものであって、図２に示した第１の実施の形態に係る直動型反応処理装置１０において、超音波振動器８０の代わりに、他の実施例に係る超音波振動器１８０を組み込んだものである。
該超音波振動器１８０は、超音波振動子およびその振動に共鳴する外方向に弾性的に付勢されたホーンを有する超音波振動部１８３と、前記超音波振動部１８３を前記サンプル収容部２２１_１〜２２１_１２に対して移動可能とする振動部移動機構（１８６，１８７，１８８，１８９）と、前記ホーンおよび超音波振動子を上下方向に対して進退動作可能とし前記ホーンを、前記各サンプル収容部２２１_１〜２２１_１２に接近した超音波振動部から前進させて前記各サンプル収容部２２１_１〜２２１_１２に押し付けることが可能な進退動作用モータ１８５（進退動作機構に相当）とを有するものである。

前記振動部移動機構（１８６，１８７，１８８，１８９）は、プレート１８９上にＸ軸に沿って敷かれたガイド用金属棒１８８と、該ガイド用金属棒１８８に案内される転動面を有するスライダが取り付けられたキャリヤ１８７と、前記超音波振動部１８３の角柱状の筐体側面に設けられたロータに掛け渡されたタイミングベルト（図示せず）を駆動する前記プレート１８９に設けられたモータ１８６とを有する。前記キャリヤ１８７には、前記進退動作用モータ１８５および前記超音波振動部１８３が設けられている。

図１４に詳細に示すように、該前記超音波振動部１８３は、前記ホーン１８１_０を前記進退動作用モータ１８５により下方向に後退させた状態で、前記被振動対象であるサンプル収容部２２１_１の底部２２１_１ｆの近傍の下方に、前記振動部移動機構（１８６，１８７，１８８，１８９）のキャリヤ１８７によるＸ軸方向の移動によって位置させる。該キャリヤ１８７に設けられた前記進退動作用モータ１８５によって、前記ホーン１８１_０（および超音波振動子）を上方向に前進させて前記ホーン１８１_０の先端１８４が中央前記底部２２１_１ｆに押し付けられる。該先端１８４の中央部分は窪んでおり、そこに前記サンプル収容部２２１_１の底部２２１_１ｆに導かれて保持される。前記サンプル収容部２２１_１は前記サンプル収容部支持台８２に上下方向が固定される状態で保持されているのでサンプル収容部２２１_１は飛び出すことはない。なお、前記サンプル収容部は水平方向についてはある程度の遊びが設けられている。

本実施例によれば、前記超音波振動部１８３が前記サンプル収容部２１１_ｉ間を移動可能に設けられているために、各サンプル収容部２１１_ｉに超音波振動子およびホーン等を設ける必要がなく、1個の超音波振動部１８３を用いて各サンプル収容部をホーンで押圧して確実に超音波振動を加えるようにしているので、サンプル収容部を多数用いる場合であっても、品質を落すことなく、装置構造を簡単化し、製造費用を削減することができることになる。

図１５には、第４の実施の形態に係る直動型反応処理装置１０１を示すものであって、図９に示した第１の実施の形態に係る直動型反応処理装置１００において、超音波振動器８０の代わりに、他の実施例に係る超音波振動器１８０を組み込んだものである。
同一の符号は同一のものを示しているので説明を省略する。

以上の実施の形態例は、本発明をより良く理解させるために具体的に説明したものであって、別形態を制限するものではない。したがって、発明の主旨を変更しない範囲で変更可能である。例えば、ノズル、分注チップ、穿孔チップ、容器群、その専用領域、共通領域、収容部、測定端、測定器、特定波長測定器、吸引吐出機構、移動機構部、チップ脱着機構、磁力部、加熱部、反応容器、密閉蓋、飛散防止用栓、超音波振動器、導光用架台、連係部、導光部、接続端、接続端配列体、連係部配列体、分注ヘッド、温度制御器、密閉蓋脱着機構、超音波振動部等の構成、形状、材料、配列、量、個数、および、使用した試薬、サンプル等についても実施の形態例に示した例に限られるものではない。また、分注ヘッドを容器群に対して移動させるようにしたが、容器群を分注ヘッドに対して移動させることも可能である。

また、以上の説明では、ＰＣＲ用の反応容器の密閉に密閉蓋を用いて増幅用溶液を密閉したが、代わりに、または併用して、ミネラルオイル等の密閉液を用いて密閉するようにしても良い。さらに前記ノズルに穿孔用チップを装着して穿孔する代わりに、吸引吐出機構で駆動する穿孔ピンを用いることも可能である。また、以上の説明では、リアルタイムＰＣＲの測定について説明したが、この測定に限定されることなく、温度制御の行われる他の種々の測定にも適用することができる。また、以上の説明においては、前記測定器を分注装置に設けた場合について説明したが必ずしもこれに限定されるものではない。測定器内部には、光ファイバを用いた光学系についてのみ説明したが、レンズ系を用いた光学系を採用することも可能である。

また、本発明の各実施の形態例で説明した装置、これらの装置を形成する部品またはこれらの部品を形成する部品は適当に選んで適当な変更を加えて相互に組み合わせることができる。なお、本出願内の「上方」、「下方」、「内部」、「外部」、「Ｘ軸」、「Ｙ軸」、「Ｚ軸」等の空間的な表示は、図解のためのみであって、前記構造の特定の空間的な方向また配置に制限するものではない。

本発明は、例えば、主としてＤＮＡ，ＲＮＡ，ｍＲＮＡ，ｒＲＮＡ，ｔＲＮＡを含む核酸、についての処理、検査、解析が要求される分野、例えば、工業分野、食品、農産、水産加工等の農業分野、薬品分野、製剤分野、衛生、保険、疾病、遺伝等の医療分野、生化学若しくは生物学等の理学分野等に関係するものである。本発明は、特に、ＰＣＲ、リアルタイムＰＣＲ等の種々の核酸等を扱う処理や解析に用いることができる。

１０，１１，１００，１０１ 直動型反応処理装置
２０，１２０ 容器群
２０_ｉ，１２０_ｉ（i=1,…,12） 専用領域
２０_０，１２０_０ 共通領域
２１１_ｉ，２１２_ｉ（i=1,…,12） 分注チップ
２３１_ｉ（i=1,…,12） ＰＣＲ用チューブ（反応容器）
２９，１２９ 温度制御器
３０ 接続端配列体
３１_ｉ（i=1,…,12） 連係部
３２（３２１） 導光用架台
３３_ｉ 光ファイバ（導光部）
４０（４０１，４０２） 測定器
４０_ｊ（j=1,…,6) 特定波長測定器
４４_ｊ 測定端
５０，１５０ 分注ヘッド
５３ 吸引吐出機構
５９ チップ脱着機構
６０，１６０ ＣＰＵ＋プログラム
６１，６５ 抽出制御部
７０ ノズル配列部
７１_ｉ（i=1,…,12） ノズル
７１_０ 横断可能ノズル
８０，１８０ 超音波振動器
８２ サンプル収容部支持台
１８３ 超音波振動部
１８５ 進退動作用モータ

Claims (17)

1または2以上の各反応容器、および2以上の各液収容部が少なくとも2列の直列状に配列された容器群と、
前記反応容器および前記液収容部に挿入可能な先端部を通して液体の吸引および吐出を行なう2以上の分注チップが着脱可能に装着され、装着した前記分注チップと前記容器群との間を直列状配列方向に沿って相対的に移動可能な分注ヘッドと、
該分注ヘッドに設けられ、該分注チップを前記分注ヘッドから脱着可能なチップ脱着機構と、
前記分注ヘッドに設けられ、各該分注チップ内に磁場を及ぼして各該分注チップ内の液体に含有する磁性粒子をその内壁に吸着して分離しかつ磁場を除去して吸着した磁性粒子を離脱して液中に再懸濁することが可能な磁力部と、
前記液収容部の少なくとも1をサンプル収容部として、該サンプル収容部に超音波振動を加える超音波振動器と、を有するとともに、
前記容器群は、1組の前記分注チップが進入し、他の組の前記分注チップが進入しないように、各組の前記分注チップに対応した2以上の各専用領域を有し、
各前記専用領域には、少なくとも、1の前記反応容器、処理に必要な溶液、および磁性粒子懸濁液を収容する1または2以上の前記液収容部、および、1または2以上の前記分注チップが前記分注ヘッドに装着可能となるように収容可能な1または2以上のチップ収容部が直列状に配列され、
前記超音波振動器は、超音波振動子およびその振動に共鳴するホーンを有する超音波振動部と、前記ホーンを前記超音波振動部の外方向に対して進退動作可能とし、該ホーンで前記サンプル収容部を押圧して超音波振動を加える進退動作機構と、前記超音波振動部と前記サンプル収容部との間を前記専用領域を横断するように前記直列状配列方向に直交する方向に沿って相対的に移動可能とする振動部移動機構とを有し、
各前記専用領域には少なくとも前記反応容器および前記液収容部と直列状に配列され、嵌合によって前記サンプル収容部の開口部に取り付けられる少なくとも1の飛散防止用栓を有し、該飛散防止用栓の上側は、前記分注ヘッドに装着可能となるように形成され、該栓には前記分注ヘッドに着脱可能に装着された穿孔用チップの下降によって穿孔可能なフィルムが設けられ、該飛散防止用栓を、前記分注ヘッドに装着されて前記サンプル収容部の前記開口部に取り付け、前記分注ヘッドから、前記チップ脱着機構により脱着させた該飛散防止用栓で該サンプル収容部の前記開口部を閉塞可能であり、
前記超音波振動器は、各前記専用領域にある前記液収容部の少なくとも1をサンプル収容部として超音波振動を加え、
前記分注ヘッドを用いて、前記サンプル収容部の前記開口部を前記飛散防止用栓で閉塞し、かつ前記チップ脱着機構により前記分注ヘッドから該飛散防止用栓を脱着させ、該サンプル収容部に超音波振動を加えた後に該分注ヘッドに装着した前記穿孔用チップにより、該飛散防止用栓の前記フィルムを穿孔することによって、前記飛散防止用栓で前記開口部を閉塞された該サンプル収容部に収容された対象物の該サンプル収容部からの取り出しを可能とする直動型反応処理装置。

全ての前記専用領域を横断するように相対的に移動可能であって、各前記専用領域の前記反応容器または前記液収容部に挿入可能な先端部を通して液体の吸引および吐出を行なう1または2以上の分注チップを装着する横断ヘッドを前記分注ヘッドに設けるとともに、前記専用領域外に設けられ前記横断ヘッドに装着された前記分注チップが進入可能であって、該先端部が挿入可能な少なくとも1の前記液収容部を有する共通領域を前記容器群に設けた請求項１に記載の直動型反応処理装置。

前記液収容部の少なくとも一部は、処理に必要な液または磁性粒子懸濁液を各々予め収容して穿孔可能なフィルムによって密閉されたプレパック収容部であり、前記フィルムを穿孔する穿孔用チップが前記チップ収容部に、前記分注ヘッドに装着可能となるように収容可能である請求項１に記載の直動型反応処理装置。

前記超音波振動器は、1または2以上の前記サンプル収容部を、振動可能に支持するサンプル収容部支持台を有する請求項１に記載の直動型反応処理装置。

前記分注ヘッドには、前記反応容器と直接的または間接的に連係可能であって、連係した該反応容器内部と光学的に接続する可撓性のある1または2以上の導光部の先端が設けられた2以上の連係部を有する導光用架台と、
前記連係部にその先端が設けられた導光部の後端が設けられた2以上の接続端を、所定経路に沿って配列して支持する配列面を有する接続端配列体と、
前記配列面に近接もしくは接触して設けられ、各該接続端と前記所定経路に沿って順次光学的に接続可能な1または2以上の測定端を有し、該接続端と該測定端との光学的接続によって前記反応容器内の光学的状態に基づく光を受光可能な測定器と、
前記接続端配列体に配列された各前記接続端と各前記測定端とを順次光学的に接続するように相対的に移動させる導光切換機構とを有する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の直動型反応処理装置。

前記測定器による受光の際には、少なくとも前記測定端を除く前記測定器内は該反応容器およびそれに連係した2以上の前記連係部を有する前記導光用架台に対して不動に設けられている請求項５に記載の直動型反応処理装置。

2以上の前記連係部が2以上の前記反応容器と一斉に直接的または間接的に連係するように前記導光用架台を前記容器群に対して相対的に移動する架台移動機構を有する請求項５または請求項６のいずれかに記載の直動型反応処理装置。

前記測定器は、各前記接続端と光学的に接続可能な1または2以上の前記測定端を有し特定波長または特定波長帯の光を受光可能な複数種類の特定波長測定器と、前記所定経路に沿って各前記接続端と光学的に接続可能なように複数の各前記測定端を整列させる測定端整列部とを有する請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の直動型反応処理装置。

各前記専用領域内に、少なくとも前記反応容器および前記液収容部と直列状に配列され、少なくとも1の前記反応容器の開口部に装着されて該反応容器を密閉する透光性を有する密閉蓋を有し、該密閉蓋の上側は、前記分注ヘッドに装着可能となるように形成され、
該密閉蓋を脱着することによって該密閉蓋を前記反応容器の前記開口部に装着可能な請求項５乃至請求項８のいずれかに記載の直動型反応処理装置。

前記導光用架台には、前記密閉蓋を加熱可能な加熱部を有する請求項９に記載の直動型反応処理装置。

前記反応容器の下側壁部分に接触または近接して設けられた温度源を有する温度制御器と、前記反応容器の該下側壁部分よりも上側に位置した前記反応容器の上側壁部分に接触または近接して設けられて、該上側壁部分を加熱可能な加熱源を有する加熱部とを有する請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の直動型反応処理装置。

各前記専用領域には、サンプルを識別しまたは管理する検体情報および検査内容を示す検査情報が可視的に表示され、該検体情報および該検査情報を含む前記各専用領域に表示された内容を撮影して画像データを得るデジタル・カメラが横断ヘッドに設けられた請求項３に記載の直動型反応処理装置。

容器群として、少なくとも1の反応容器および2以上の各液収容部を少なくとも1列の直列状に配列し、
2以上の分注チップを分注ヘッドに着脱可能に装着し、
該分注ヘッドを前記容器群に対して直列状配列方向に沿って相対的に移動し、
前記液収容部の少なくとも1をサンプル収容部として、該サンプル収容部に、該分注チップを用いてサンプル懸濁液を収容し、
該サンプル収容部に超音波振動を加え、
前記分注チップを用いて、各サンプル懸濁液を、直列状に配列されている次の前記液収容部または前記反応容器にまで前記直列状配列方向に沿って移送するとともに、
前記容器群配列工程は、前記容器群として、1組の前記分注チップが進入し、他の組の前記分注チップが進入しないように、各組の前記分注チップに対応した2以上の各専用領域を設け、各前記専用領域には、少なくとも1の前記反応容器、処理に必要な溶液および磁性粒子懸濁液を収容する2以上の前記液収容部、および、1または2以上の前記分注チップが装着可能となるように収容可能な1または2以上のチップ収容部を直列状に配列し、
前記分注ヘッドの装着工程は、前記分注ヘッドに前記各組の前記分注チップを着脱可能に装着し、
前記分注ヘッドの移動工程は、該分注ヘッドを各前記専用領域内を前記直列状配列方向に沿って相対的に一斉に移動し、
前記超音波振動を加える工程は、各前記専用領域にある前記液収容部の少なくとも1を前記サンプル収容部とし、該サンプル収容部に各サンプル懸濁液を収容した後に、前記直列状配列方向に沿った位置に収容された各飛散防止用栓を、前記分注ヘッドに装着して移送し、前記分注ヘッドを用いて前記サンプル収容部の開口部を前記飛散防止用栓で閉塞し、該栓で該サンプル収容部を閉塞した状態で、前記分注ヘッドに設けたチップ脱着機構を用いて該栓を前記分注ヘッドから脱着した後に、各前記サンプル収容部に超音波振動を超音波振動子およびその振動に共鳴するホーンを有する超音波振動部と該サンプル収容部との間を前記専用領域を横断するように前記直列状配列方向に直交する方向に相対的に移動させかつ前記ホーンを前記超音波振動部の外方向に沿って前進して該サンプル収容部に押圧することによって加え、前記分注ヘッドに着脱可能に装着された穿孔用チップを下降することによって前記飛散防止用栓に設けられたフィルムを穿孔し、前記飛散防止用栓で前記開口部を閉塞された前記サンプル収容部から、前記分注ヘッドに装着された前記分注チップによって前記サンプル懸濁液を取り出す直動型反応処理方法。

前記容器群には、前記専用領域外に少なくとも1の液収容部を有する共通領域を設け、
前記分注ヘッドに設けられ、該共通領域の前記液収容部および各前記専用領域の前記反応容器または前記液収容部に対して相対的に移動可能に設けた横断ヘッドを全ての前記専用領域および前記共通領域に進入して、前記専用領域の前記反応容器もしくは前記液収容部または前記共通領域の前記液収容部に挿入して先端部を通して液体の吸引または吐出を行なう請求項１３に記載の直動型反応処理方法。

超音波振動が加えられた各前記サンプル収容部内に収容されたサンプル懸濁液から目的物質を抽出し、
該目的物質を直列状配列方向に沿って移動して、前記容器群に設けられた2以上の各前記反応容器に収容し、
各該反応容器に対して、可撓性のある1または2以上の導光部の先端が設けられた2以上の連係部を有する導光用架台を移動し、
各前記反応容器と2以上の前記連係部とを直接的または間接的に一斉に連係して、連係した前記反応容器内部と前記導光部を光学的に接続し、
該反応容器内で温度制御を行い、
前記反応容器からの光を、前記連係部にその先端が設けられた前記導光部の後端が設けられた2以上の接続端を所定経路に沿って配列して支持する配列面を有する接続端配列体に導き、該配列面に近接若しくは接触して設けられ、測定器に設けられた1または2以上の測定端と各該接続端とを、相対的に移動させることで、前記所定経路に沿って順次光学的に接続させて、前記反応容器内の光学的状態に基づく光を前記測定器が受光する請求項１３または請求項１４に記載の直動型反応処理方法。

前記測定器は特定波長または特定波長帯の光を受光可能な特定波長測定器を複数種類有し、各前記特定波長測定器は各前記接続端と前記所定経路に沿って順次光学的に接続可能な少なくとも1の前記測定端を有し、複数の各該測定端を測定端整列部によって整列させ、各前記測定端が前記経路に沿って各前記接続端と順次光学的に接続して、各前記特定波長測定器が前記反応容器内の光学的状態に基づく特定波長または特定波長帯の光を受光する請求項１５に記載の直動型反応処理方法。

分注ヘッドに着脱可能に分注チップを装着し、
前記分注ヘッドと容器群との間を相対的に直列状配列方向に移動することで、該容器群に直列状に配列された、少なくとも目的物質を捕獲可能な磁性粒子が懸濁した磁性粒子懸濁液、超音波振動が加えられたサンプル収容部に収容されたサンプル懸濁液、および目的物質の分離抽出用溶液を用いて目的物質を分離し、
分離した目的物質および反応に用いる反応用溶液を前記容器群の前記直列状配列方向に沿って位置した複数の反応容器に導入し、
該反応容器に対して、前記分注ヘッドに設けられるとともに1または2以上の導光部の先端が設けられた2以上の連係部を有する導光用架台を、途中前記分注ヘッドとともに移動し、
各前記反応容器と前記連係部とを直接的または間接的に一斉に連係して、連係した該反応容器内部と前記導光部とを光学的に接続し、
該反応容器内で温度制御を行い、
前記反応容器からの光を、各該連係部に対応して設けられ、該連係部にその先端が設けられた前記導光部の後端が設けられた2以上の接続端を所定経路に沿って配列して支持する接続端配列体に導き、該配列面に近接若しくは接触して設けられ、測定器に設けられた1または2以上の測定端と各該接続端とを、相対的に移動させることで、前記所定経路に沿って順次光学的に接続させて、前記反応容器内の光学的状態に基づく光を前記測定器が受光するとともに、
前記サンプル収容部に超音波振動が加えられる工程は、前記サンプル収容部に各サンプル懸濁液を収容した後に、前記直列状配列方向に沿った位置に収容されている飛散防止用栓を、前記分注ヘッドに装着して移送し前記分注ヘッドを用いて前記サンプル収容部の開口部を前記飛散防止用栓で閉塞し、該栓で該サンプル収容部を閉塞した状態で、前記分注ヘッドに設けたチップ脱着機構を用いて該栓を前記分注ヘッドから脱着した後に、各前記サンプル収容部に超音波振動を超音波振動子およびその振動に共鳴するホーンを有する超音波振動部と該サンプル収容部との間を前記容器群を横断するように前記直列状配列方向に直交する方向に相対的に移動させかつ前記ホーンを前記超音波振動部の外方向に沿って前進して該サンプル収容部に押圧することによって加え、前記分注ヘッドに着脱可能に装着された穿孔用チップを下降することによって前記飛散防止用栓に設けられたフィルムを穿孔し、前記飛散防止用栓で前記開口部を閉塞された前記サンプル収容部から、前記分注ヘッドに装着された前記分注チップによって前記サンプル懸濁液を取り出し可能とする直動型反応処理方法。

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