JP6717195B2 - 反応促進装置及び核酸検査装置 - Google Patents
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Description
図1は、核酸検査装置100の外観を示す図である。図1に示すように、核酸検査装置100と、PC200とが互いに接続されている。
図2は、反応容器が保持盤に保持されて、ヒーター部と対向する構成の分解図である。
図3は、反応容器を保持する保持部を駆動する機構、及び、反応液に熱サイクルを与えるためのヒーター部の配置を示す図である。
図5を参照して、核酸検査装置100の機能的な構成について説明する。
図6は、記憶部106に記憶される熱サイクル動作設定161のデータ構造を示す図である。図6を参照して、熱サイクル動作設定161は、熱サイクル設定温度161Aと、停止時間161Bとを含む。
図7と図8とを参照して、核酸検査装置100の動作を説明する。
以上の実施形態の説明では、図3Aに示すように、核酸検査装置100は、保持盤189の回転軸を中心とする円周において、円周の3分の1程度の大きさに収まる領域に反応容器300が保持されるよう容器保持孔187A〜容器保持孔187Iを配置している。また、図3Bに示すように、反応容器300が保持される領域である容器保持孔187A〜容器保持孔187Iの範囲に応じた大きさとなるように、熱サイクルの高温側に対応する第1の温調ブロック(高温ヒーター部194Aおよび高温ヒーター部194B)と、熱サイクルの低温側に対応する第2の温調ブロック(低温ヒーター部195Aおよび低温ヒーター部195B)とを構成している。核酸検査装置100は、第1の温調ブロックと、第2の温調ブロックと、第3の温調ブロック(昇温ヒーター部193Aおよび昇温ヒーター部193B)および蛍光検出のための反射板198を配置する領域とを、おおよそ3等分して配置している。
また、以上の実施形態の説明では、図3に示すように、核酸検査装置100は、高温側の第1の温調ブロック、低温側の第2の温調ブロックおよび昇温側の第3の温調ブロックを配置することとして説明したが、温調ブロックの数は、3つに限られない。例えば、4つの温調ブロックを配置して、各温調ブロックをそれぞれ異なる温度で動作させてもよい。例えば、核酸検査装置100は、第1の温調ブロック、第2の温調ブロック、第3の温調ブロック、および第4の温調ブロックを含むこととし、保持盤189を回転させることにより、反応容器300を、第3の温調ブロック、第1の温調ブロック、第2の温調ブロック、第4の温調ブロックに順に対向させることとして、反応液310に熱サイクルを与えることとしてもよい。この場合、制御部107は、例えば、第1の温調ブロックを、90℃〜110℃の範囲、好ましくは95℃により温調し、第2の温調ブロックを、室温〜80℃の範囲、好ましくは60℃により温調し、第3の温調ブロックを、120℃〜200℃の範囲、例えば140℃により温調し、第4の温調ブロックを、60℃〜80℃の範囲、好ましくは70℃により温調することとしてもよい。これにより、反応液310に与える熱サイクルに応じて、反応液310を加熱することができる。
以上の実施形態の説明では、図3に示すように、核酸検査装置100は、円形状の保持盤189に、反応容器300を保持し、保持盤189を回転させることで、反応容器300の反応液310を、各ヒーター部に対向させることとして説明してきたが、反応容器300を各ヒーター部に順に対向させるための構成は、円形状の保持盤189および回転速度制御装置192の組に限られない。例えば、矩形状のレールに沿って反応容器300が移動することとし、矩形の各辺において、ヒーター部が配置される等としてもよい。
Claims (11)
- 検体と試薬とを混合した反応液に熱サイクルを与えることにより、前記反応液の核酸を増幅させる反応促進装置であって、
前記反応液が収容される1以上の反応容器を保持するように構成された保持部と、
少なくとも第1、第2および第3の温調ブロックを含み、設定温度に応じて各温調ブロックを一定温度に温調するヒーター部と、
前記保持部を駆動して前記反応容器と各前記温調ブロックとを対向させることにより前記反応液に前記熱サイクルを与えるように構成された制御部とを備え、
前記制御部は、
前記熱サイクルにおいて、前記反応液に与える高温側の第1の温度により前記第1の温調ブロックを調節し、前記反応液に与える低温側の第2の温度により前記第2の温調ブロックを調節し、前記第1の温度を超える第3の温度により前記第3の温調ブロックを調節する温度調節部と、
前記保持部を駆動して前記反応容器を前記第3、第1および第2の前記温調ブロックに順に対向させることにより、前記第1および第2の温度によって前記熱サイクルを前記反応液に与える駆動制御部とを含み、
前記第1の温度は、90度〜110度の範囲であり、
前記第2の温度は、室温〜80度の範囲であり、
前記第3の温度は、120度〜200度の範囲であり、
前記保持部は、円盤形状であり、回転軸を有し、前記駆動制御部の駆動制御に従って前記回転軸を中心に前記反応容器が円周方向に移動可能に構成されており、
前記ヒーター部の各前記温調ブロックは、前記回転軸を中心とする円周上に、前記反応容器と対向可能に前記第3、第1および第2の前記温調ブロックの順に配置され、
前記駆動制御部は、前記保持部の前記回転軸の回転の角速度を制御することにより、前記反応容器を、前記第3、第1および第2の前記温調ブロックに順に対向させるよう構成されており、
前記駆動制御部は、
前記反応容器を前記第3の温調ブロックと対向する位置まで前記回転軸の回転により移動させた後、前記保持部を停止させずに前記反応容器を前記第1の温調ブロックと対向する位置まで前記回転軸の回転により移動させ、
前記反応容器と前記第1の温調ブロックとを対向させた状態で前記保持部を第1の時間にわたって停止させ、
前記第1の時間が経過した後に前記反応容器を前記第2の温調ブロックと対向する位置まで前記回転軸の回転により移動させて前記反応容器と前記第2の温調ブロックとを対向させた状態で前記保持部を第2の時間にわたって停止させる、反応促進装置。 - 前記制御部が前記反応容器と前記第3の温調ブロックとを対向させることは、前記反応容器と前記第3の温調ブロックとが対向する時間が、前記第3の温調ブロックとの対向による加温で前記反応容器が前記第1の温度を超えない時間の範囲内であることを含む、請求項1に記載の反応促進装置。
- 前記1以上の反応容器は、前記保持部の回転軸を中心とする円周の2分の1未満の領域において保持されるよう構成されており、
前記第1および第2の前記温調ブロックは、前記反応容器が保持される前記領域に応じた大きさを有して前記回転軸を中心とする円周上に、前記反応容器と対向するように配置される、請求項1または2に記載の反応促進装置。 - 前記1以上の反応容器は、前記保持部の回転軸を中心とする円周の3分の1に収まる領域において保持されるよう構成されており、
前記第1および第2の前記温調ブロックは、前記反応容器が保持される前記領域に応じた大きさを有して前記回転軸を中心とする円周上に、前記反応容器と対向するように配置される、請求項3に記載の反応促進装置。 - 前記ヒーター部は、前記第1の温調ブロック、前記第2の温調ブロック、前記第3の温調ブロックおよび第4の温調ブロックを含み、
前記制御部の前記温度調節部は、前記第2の温度より大きく前記第1の温度より小さい第4の温度により前記第4の温調ブロックを調節し、
前記駆動制御部は、前記保持部を駆動して前記反応容器を前記第3、第1、第2および第4の温調ブロックに順に対向させることにより、前記第1、第2および第4の温度によって前記熱サイクルを前記反応液に与える、請求項1に記載の反応促進装置。 - 前記第4の温度は、60度〜80度の範囲の温度である、請求項5に記載の反応促進装置。
- 前記反応促進装置は、さらに、前記反応容器を前記第1の温調ブロックから前記第2の温調ブロックへ移動させた場合に、前記反応容器を前記第2の温調ブロックにおいて空冷させる空調部を備える、請求項1から6のいずれか1項に記載の反応促進装置。
- 検体と試薬とを混合した反応液に熱サイクルを与えることにより、前記反応液の核酸を増幅させ、前記反応液に励起光を照射することにより核酸増幅検査を行う核酸検査装置であって、
前記反応液が収容される1以上の反応容器を保持するように構成された保持部と、
少なくとも第1、第2および第3の温調ブロックを含み、設定温度に応じて各温調ブロックを一定温度に温調するヒーター部と、
前記保持部を駆動して前記反応容器と各前記温調ブロックとを対向させることにより前記反応液に前記熱サイクルを与えるように構成された制御部と、
前記反応液において増幅される前記核酸を検出するように構成された検出部とを備え、
前記制御部は、
前記熱サイクルにおいて前記反応液に与える高温側の第1の温度により前記第1の温調ブロックを調節し、前記熱サイクルにおいて前記反応液に与える低温側の第2の温度により第2の温調ブロックを調節し、前記第1の温度を超える第3の温度により前記第3の温調ブロックを調節する温度調節部と、
前記保持部を駆動して前記反応容器を前記第3、第1および第2の前記温調ブロックに順に対向させることにより、前記第1および第2の温度によって前記熱サイクルを前記反応液に与える駆動制御部とを含み、
前記検出部は、前記保持部により前記反応容器を前記第2の前記温調ブロックから前記第3の温調ブロックへ移動させる間に、前記反応液において増幅される前記核酸を検出し、
前記第1の温度は、90度〜110度の範囲であり、
前記第2の温度は、室温〜80度の範囲であり、
前記第3の温度は、120度〜200度の範囲であり、
前記保持部は、円盤形状であり、回転軸を有し、前記駆動制御部の駆動制御に従って前記回転軸を中心に前記反応容器が円周方向に移動可能に構成されており、
前記ヒーター部の各前記温調ブロックは、前記回転軸を中心とする円周上に、前記反応容器と対向可能に前記第3、第1および第2の前記温調ブロックの順に配置され、
前記駆動制御部は、前記保持部の前記回転軸の回転の角速度を制御することにより、前記反応容器を、前記第3、第1および第2の前記温調ブロックに順に対向させるよう構成されており、
前記駆動制御部は、
前記反応容器を前記第3の温調ブロックと対向する位置まで前記回転軸の回転により移動させた後、前記保持部を停止させずに前記反応容器を前記第1の温調ブロックと対向する位置まで前記回転軸の回転により移動させ、
前記反応容器と前記第1の温調ブロックとを対向させた状態で前記保持部を第1の時間にわたって停止させ、
前記第1の時間が経過した後に前記反応容器を前記第2の温調ブロックと対向する位置まで前記回転軸の回転により移動させて前記反応容器と前記第2の温調ブロックとを対向させた状態で前記保持部を第2の時間にわたって停止させる、核酸検査装置。 - 前記検出部は、
前記反応容器の前記反応液に励起光を照射する励起光照射器と、
前記励起光照射器により照射された励起光により生じる蛍光を検出する蛍光検出器とを含み、
前記検出部が前記核酸を検出することは、前記保持部により前記反応容器を前記第2の前記温調ブロックから前記第3の温調ブロックへ移動させる間に、前記励起光照射器が前記反応容器に前記励起光を照射し、前記蛍光検出器が、前記反応容器に照射される前記励起光により生じる蛍光を検出することを含む、請求項8に記載の核酸検査装置。 - 前記ヒーター部は、前記第1の温調ブロック、前記第2の温調ブロック、前記第3の温調ブロックおよび第4の温調ブロックを含み、
前記制御部の前記温度調節部は、前記第2の温度より大きく前記第1の温度より小さい第4の温度により前記第4の温調ブロックを調節し、
前記駆動制御部は、前記保持部を駆動して前記反応容器を前記第3、第1、第2および第4の温調ブロックに順に対向させることにより、前記第1、第2および第4の温度によって前記熱サイクルを前記反応液に与える、請求項8または9に記載の核酸検査装置。 - 前記第4の温度は、60度〜80度の範囲の温度である、請求項10に記載の核酸検査装置。
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