JP7463951B2 - 処理装置、核酸抽出システム、核酸分析システム、および処理方法 - Google Patents
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Description
上述した特許文献2に記載されているポリメラーゼ連鎖反応の自動実施装置は、液体を含むサンプルを収容した容器を、試料ブロックに挿入し、試料ブロックを電熱ヒーターなどで加熱することで、サンプル中の核酸(DNA)の2本鎖を分け1本鎖とする。その後、同試料ブロックに冷媒を流し、サンプルを冷却することで、特異的な結合と、それに続く反応による伸長により核酸(DNA)を複製する。しかしながら、容器壁面も同時に冷却されるため、加熱時に生じた蒸気が凝縮し、液滴として容器内に付着する。
図1は、第1実施形態に係る核酸分析システム1の概略図である。
図1に示すように、核酸分析システム1は、菌回収システム2と、核酸抽出システム3と、ハイブリダイズ反応システム4と、検出システム5と、を備えている。
図2に示すように、核酸抽出システム3には、熱処理装置10と、移動装置20と、を備える処理装置が設けられている。熱処理装置10は、加熱ブロック11と、冷却ブロック12と、を備えている。移動装置20は、第1アクチュエータ21と、第2アクチュエータ22と、容器装着部23と、を備えている。
図3に示すように、加熱ブロック11には、サンプル100を収容した容器30が挿入される第1の挿入孔110が形成されている。第1の挿入孔110は、加熱ブロック11の上面11aに複数形成されている。加熱ブロック11は、例えば、熱伝導率の高い銅、アルミニウム、ステンレスなどの金属材であるとよい。加熱ブロック11は、例えば、図示しない電熱ヒーターやペルチェ素子、図示しないブロック内流路を流れる熱媒体によって加熱される。
図4に示すように、冷却ブロック12には、加熱ブロック11によって加熱された容器30が挿入される第2の挿入孔120が形成されている。第2の挿入孔120は、冷却ブロック12の上面12aに複数形成されている。冷却ブロック12は、例えば、熱伝導率の高い銅、アルミニウム、ステンレスなどの金属材であるとよい。冷却ブロック12は、例えば、図示しないブロック内流路を流れる熱媒体(冷媒)によって冷却される。あるいは、冷却ブロック12は、外気によって常温で冷却されてもよい。また、冷却ブロック12は、常温での冷却が促進されるようにその一部に図示しないフィンを設けてもよいし、図示しないフィン部材と接触していてもよい。あるいは、冷却ブロック12は、図示しないペルチェ素子により冷却されてもよい。
その結果、容器30の壁面、特に容器30の上部の壁面に液滴が付着することを抑制することが可能となる。したがって、他の容器へ移設可能なサンプル量の減少や、蓋体32の開閉時の容器30の上部に付着した液滴の飛散によるコンタミネーションの発生といった問題を解消することが可能となる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図5に示すように、第2実施形態の核酸抽出システム3の熱処理装置10は、上述した加熱ブロック11及び冷却ブロック12(第1の冷却ブロックとも言う)に加え、第2の冷却ブロック13を備えている。移動装置20は、容器装着部23に装着した容器30を、加熱ブロック11、冷却ブロック12、第2の冷却ブロック13の順に移動させる。
図6に示すように、第2の冷却ブロック13には、冷却ブロック12によって冷却された容器30が挿入される第3の挿入孔130が形成されている。第3の挿入孔130は、第2の冷却ブロック13の上面13aに複数形成されている。第2の冷却ブロック13は、例えば、熱伝導率の高い銅、アルミニウム、ステンレスなどの金属材であるとよい。第2の冷却ブロック13は、例えば、図示しないブロック内流路を流れる熱媒体(冷媒)によって冷却される。あるいは、第2の冷却ブロック13は、外気によって常温で冷却されてもよい。また、第2の冷却ブロック13は、常温での冷却が促進されるようにその一部に図示しないフィンを設けてもよいし、図示しないフィン部材と接触していてもよい。あるいは、第2の冷却ブロック13は、図示しないペルチェ素子により冷却されてもよい。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図7に示すように、第3実施形態は、冷却ブロック12が容器30を冷却する第2の範囲12Aが、容器30のサンプル100の液面より上側の一部を含んでいる。図7に示す第2の範囲12Aは、容器30の下部、及び、サンプル100の液面より上側であって、封止材322が収容部310の内壁面に当接する部分より下側の部分が含まれる。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図8に示すように、第4実施形態は、冷却ブロック12が容器30を冷却する第2の範囲12Aが、容器30のサンプル100の液面より下側のみである。
第1の挿入孔が形成された加熱ブロックと、
前記第1の挿入孔より浅い第2の挿入孔が形成された冷却ブロックと、
前記第1の挿入孔から前記第2の挿入孔に処理対象物を移動させる移動装置と、を備える、処理装置。
3 核酸抽出システム
11 加熱ブロック
11A 第1の範囲
12 冷却ブロック
12A 第2の範囲
13 第2の冷却ブロック
13A 第3の範囲
30 容器
100 サンプル
110 第1の挿入孔
120 第2の挿入孔
130 第3の挿入孔
Claims (9)
- 液体を含むサンプルを収容した容器を、重力方向における第1の範囲で加熱する加熱ブロックと、
前記加熱ブロックによって加熱された前記容器を、重力方向における前記第1の範囲より狭い第2の範囲で冷却する冷却ブロックと、
を備え、
前記第2の範囲は、前記容器の前記サンプルの液面よりやや上側の一部と前記容器の前記サンプルの液面より下側を含む範囲、または前記第2の範囲は、前記容器の前記サンプルの液面より下側のみの範囲である、
処理装置。 - 前記第2の範囲は、前記容器の下部を含む、請求項1に記載の処理装置。
- 前記第2の範囲は、前記容器の前記サンプルの液面より下側のみである、請求項1または2に記載の処理装置。
- 前記加熱ブロックには、前記容器を挿入して前記第1の範囲で加熱する第1の挿入孔が形成され、
前記冷却ブロックには、前記容器を挿入して前記第2の範囲で冷却する第2の挿入孔が形成され、
前記第2の挿入孔は、前記第1の挿入孔よりも浅い、請求項1~3のいずれか一項に記載の処理装置。 - 前記冷却ブロックによって冷却された前記容器を、重力方向における前記第2の範囲より広い第3の範囲で冷却する第2の冷却ブロックを備える、請求項1~4のいずれか一項に記載の処理装置。
- 前記冷却ブロックによって冷却された前記容器を、重力方向における前記第2の範囲より広い第3の範囲で冷却する第2の冷却ブロックを備え、
前記第2の冷却ブロックには、前記容器を挿入して前記第3の範囲で冷却する第3の挿入孔が形成され、
前記第3の挿入孔は、前記第2の挿入孔よりも深い、請求項4に記載の処理装置。 - 請求項1~6のいずれか一項に記載の処理装置を備え、前記サンプルの細胞から核酸を抽出する、核酸抽出システム。
- 請求項7に記載の核酸抽出システムを備え、抽出した前記核酸を分析する、核酸分析システム。
- 液体を含むサンプルを収容した容器を、重力方向における第1の範囲で加熱ブロックを用いて加熱する工程と、
前記加熱ブロックによって加熱された前記容器を、重力方向における前記第1の範囲より狭い第2の範囲で冷却ブロックを用いて冷却する工程と、
を含み、
前記第2の範囲は、前記容器の前記サンプルの液面よりやや上側の一部と前記容器の前記サンプルの液面より下側を含む範囲、または前記第2の範囲は、前記容器の前記サンプルの液面より下側のみの範囲である、
処理方法。
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