JPWO2009072332A1 - 反応容器及び反応処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】反応容器の外部からの異物の進入や、外部への環境汚染を防ぐ。【解決手段】反応容器１は、サンプルに反応を起こさせる密閉された反応室５、反応室５に接続された反応流路１３，１５，１７、サンプルを収容することのできるサンプル収容部３５ｇを備えたサンプル容器３５、サンプル容器３５の使用時にサンプル収容部３５ｇに接続されるサンプル流路３５ａ、液体を送液するためのシリンジ５１、及びシリンジ５１を反応流路１３又はサンプル流路３５ａに接続するための切替えバルブ６３を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は生物学的分析、生化学的分析、又は化学分析一般の分野において、医療や化学の現場において各種の解析や分析を行なうのに適する反応容器及びその反応容器を処理するための反応処理方法に関するものである。
生化学的分析や通常の化学分析に使用する小型の反応装置としては、マイクロマルチチャンバ装置が使用されている。そのような装置としては、例えば平板状の基板表面に複数のウエルを形成したマイクロタイタープレートなどのマイクロウエル反応容器が用いられている（例えば特許文献１を参照。）。
また、微量の液体を定量的に扱うことができる微量液体秤取構造として、第１流路及び第２流路と、上記第１流路の流路壁に開口する第３流路と、第２流路の流路壁に開口して第３流路の一端と第２流路を連結し第３流路よりも相対的に毛管引力が働きにくい性質を第４流路とを有する構造を備えたものがある（例えば特許文献２，３を参照。）。その微量液体秤取構造によれば、第１流路に導入された液体が第３流路内に引き込まれた後、第１流路に残存する上記液体を取り除き、第３流路の容積に応じた体積の液体を第２流路に秤取することができる。
特開２００５−１７７７４９号公報 特開２００４−１６３１０４号公報 特開２００５−１１４４３０号公報 特許第３４５２７１７号公報
従来のマイクロウエル反応容器は、使用時には反応容器の上面は大気に開放された状態となる。そのため、サンプルに外部から異物が進入する恐れがあるし、逆に反応生成物が外部の環境を汚染することもありうる。
また、特許文献２，３に開示された微量液体秤取構造では、第１流路の両端及び第２流路の両端に液体導入用のポートが形成されているが、それらのポートは大気に開放されており、それらのポートを介して反応生成物が外部の環境を汚染することもありうる。
そこで本発明は、反応容器の外部からの異物の進入や、外部への環境汚染を防ぐことができる反応容器及びその反応容器を用いた反応処理方法を提供することを目的とするものである。
本発明にかかる反応容器は、サンプルに反応を起こさせる密閉された反応室と、反応室に接続された反応流路と、尖端部をもつ分注器具で貫通可能な封止部材で上面が封止され、サンプルを収容するためのサンプル収容部をもつサンプル容器と、サンプル容器の使用時に一端がサンプル収容部に接続されるサンプル流路と、液体を送液するためのシリンジと、シリンジを反応流路又はサンプル流路に接続するための切替えバルブと、を備えている。
反応室とサンプル容器が密閉されているので、反応容器の外部からの異物の進入や、液体の外部への環境汚染を防ぐことができる。
本発明の反応容器においては、サンプル収容部へのサンプルの注入は、分注器具の尖端部で封止部材を貫通することにより行なう。分注器具で封止部材を貫通する際は分注器具の尖端部の先端をある程度の強さで封止部材に押し付ける必要があるため、封止部材を貫通したときに勢い余って分注器具をサンプル収容部の深くまで挿入してしまい、分注器具の尖端部の先端がサンプル容器の底面にまで達してしまうことがある。サンプル容器の底面に分注器具の尖端部の先端が接触していると分注器具からサンプルを正確に吐出できなくなる。
そこで、本発明の反応容器では、サンプル注入用の分注器具として尖端部の外径がその先端から徐々に大きくなっているものを用い、サンプル容器の上面を封止する封止部材上に、分注器具で封止部材を貫通すべき位置に分注器具の尖端部を通す穴を備えた蓋部材を備え、蓋部材の穴の内径は、封止部材を貫通してサンプル収容部内に進入した分注器具の尖端部の先端がサンプル収容部の底面に接触しない状態のときの穴の位置における尖端部の外径の大きさに設定されている。これにより、分注器具のサンプル収容部への進入可能な深さが、蓋部材の穴の内径によってサンプル収容部の底部に先端が接触しない深さまでに制限されるため、サンプルの吐出性能の低下を防止できる。
ところで、サンプル容器のサンプル収容部とサンプル流路が最初から接続された状態となっている場合、サンプル収容部に試薬や希釈水などの液体や試薬など粉末状の固体を予め封入して保存しておくと、その液体や固体がサンプル流路に入り込むことが考えられる。さらには、サンプル収容部に液体を予め入れておいた場合、保存中にサンプル流路を介してその液体が蒸発してしまうことも考えられる。例えばサンプル容器に試薬を入れて保存していた場合には、保存中の蒸発によってその試薬が濃縮されてしまう虞がある。
そこで、上記の問題を解決するために、本発明の反応容器では、サンプル流路のサンプル収容部に接続される一端は上方に突出した突起流路となっており、サンプル収容部の底部に突起流路によって貫通可能な貫通可能部が設けられており、突起流路の先端が貫通可能部を貫通してサンプル収容部内に進入することによりサンプル収容部とサンプル流路とが接続されるように構成してもよい。そうすれば、サンプル容器の未使用時はサンプル収容部とサンプル流路とを接続しない状態にしておくことができる。これにより、サンプル収容部内に収容しておいた試薬等が未使用時にサンプル流路側に入り込んだり、サンプル流路を介して蒸発したりすることを防止できる。
このような構造では、分注器具で封止部材を貫通する際に勢い余って分注器具の先端がサンプル収容部の底部まで到達可能な構造になっている場合は、過って貫通可能部を分注器具の先端で貫通してしまうことも考えられるが、本発明では蓋部材の穴の寸法によって分注器具のサンプル収容部への進入深さが制限されているので、分注器具の先端で誤って貫通可能部を貫通してしまうことはない。
本発明の反応容器が上記の構造をとる場合には、サンプル容器の未使用時に、貫通可能部と突起流路とが対向した状態でサンプル容器を保持するサンプル容器保持機構を備えていることが好ましい。そうすれば、反応容器をサンプル収容部とサンプル流路とが接続されていない状態で保存することができる。
また、反応流路及びサンプル流路とは別途設けられ、サンプル容器の使用時に一端がサンプル収容部に接続されるサンプル容器エアー抜き流路をさらに備え、サンプル容器エアー抜き流路のサンプル収容部に接続される一端は突起状の第２突起流路となっており、サンプル容器は、サンプル収容部に収容されるサンプルとは接触しない位置に第２突起流路を挿入するためのエアー抜き用空間を備えるとともに、エアー抜き用空間の内部と外部との境界面に第２突起流路によって貫通可能な第２貫通可能部を備え、サンプル容器の使用時に第２突起流路の先端が第２貫通可能部を貫通してエアー抜き用空間内に進入することによりサンプル収容部とサンプル容器エアー抜き流路が接続されるように構成してもよい。そうすれば、サンプル容器の使用時に、サンプル収容部へのサンプルの注入やサンプル収容部からのサンプルの吸引の際に、サンプル収容部とサンプル容器エアー抜き流路の間で気体を流通させることができ、サンプル収容部におけるサンプルの注入及び吸引を円滑に行なうことができる。
封止部材は弾性部材を含み、分注器具の引抜き後にその弾性力で再度サンプル容器の上面を封止するものであってもよい。そうすれば、サンプル注入後のサンプル容器からサンプル液が漏れるのを防止できる。
サンプル容器に予めサンプル前処理液又は試薬が収容されていてもよい。そうすれば、サンプル容器にサンプル前処理液又は試薬を分注する必要がなくなる。
本発明の反応容器に設けられている切替えバルブの一例はロータリー式バルブである。
その場合、ロータリー式バルブはその回転中心にシリンジにつながるポートを備え、シリンジはロータリー式バルブ上に配置することが好ましい。そうすれば、ポート−シリンジ間の流路を短くする又は無くすことができ、構造が簡単になる。さらに、切替えバルブ上の領域を有効に利用することができ、シリンジを切替えバルブ上とは異なる領域に配置する場合に比べて、反応容器の平面サイズの縮小化を図ることもできる。
本発明の反応容器の具体的な流路構成例として、反応室に接続された反応室エアー抜き流路をさらに備え、反応流路は、貼り合わされた２枚の部材の接合面に形成された溝、又は溝及び基板に形成された貫通孔からなり、かつ、シリンジに接続される主流路と、主流路から分岐した所定容量の計量流路と、一端が計量流路に接続され他端が反応室に接続された注入流路を備え、主流路及び反応室エアー抜き流路は密閉可能になっており、注入流路は計量流路よりも細く形成されて主流路及び計量流路に液体が導入されるときの液体導入圧力状態並びに主流路内の液体がパージされるときのパージ圧力状態では液体を通さず、それらよりも加圧状態で液体を通すものを挙げることができる。
このような反応容器を用いた反応処理方法の一例として、主流路及び計量流路に液体を充填し、主流路に気体を流して計量流路内に液体を残存させつつ主流路内の液体を排出し、主流路内を主流路及び計量流路に液体を充填したときの導入圧力よりも大きく陽圧に若しくは反応室内を陰圧に又は陽圧及び陰圧の両方にすることにより注入流路を介して計量流路内の液体を反応室に注入する方法を挙げることができる。
上述の流路構成により、反応容器の外部からの異物の進入や、液体の外部への環境汚染を防ぐことができる。また、反応室に接続された反応室エアー抜き流路を備えていることにより、注入流路を介して反応室に液体を注入する際に反応室と反応室エアー抜き流路の間で気体を流通させることができるので、反応室への液体の注入を円滑に行なうことができる。
この構成によれば、反応室への液体の注入の際に反応室エアー抜き流路から反応室内の気体を吸引することにより、反応室内を減圧して液体を注入することも可能である。
ここで、「注入流路は計量流路よりも細く形成されている」とは、注入流路が複数の流路により構成されている場合には、注入流路を構成する複数の流路がそれぞれ計量流路よりも細く形成されていることを意味する。
上記流路構成例において、上記注入流路の水滴に対する接触角を９０度以上とし、上記注入流路と上記計量流路の境界の面積を１〜１０００００００μｍ2（平方マイクロメートル）とすることが好ましい。そうすれば、主流路及び計量流路に液体が導入されるときに液体が注入流路に浸入しにくくなり、主流路及び計量流路に液体を導入するときの導入圧力を大きくすることができる。ここで、注入流路が複数の流路により構成されている場合には、上記面積は注入流路を構成する複数の流路のそれぞれの上記計量流路との境界の面積を意味する。
反応室は複数設けられていてもよく、その場合には、それらの反応室ごとに計量流路及び注入流路を備え、主流路に各計量流路が接続されていることが好ましい。
注入流路の他端は反応室の内側上面に突出して形成された凸部の先端に配置され、凸部は先端部が基端部に比べて細くなっていることが好ましい。そうすれば、注入流路を通って反応室に注入される液体が反応室に滴下しやすくなる。
上記反応室は少なくとも呈色反応、酵素反応、蛍光や化学発光又は生物発光を生じる反応のいずれかの反応を行なうためのものとすることができる。
本発明の反応容器で扱うサンプルが遺伝子を含む場合、反応室に遺伝子増幅試薬が注入され又は予め遺伝子増幅試薬が収容されていることが好ましい。そうすれば、反応室で遺伝子増幅反応を行なうことができる。反応室で遺伝子増幅反応を行なうことができるようになっていれば、反応容器外で遺伝子増幅反応を行なったサンプルを準備する必要がなくなる。
ここでの遺伝子増幅反応にはＰＣＲ法やＬＡＭＰ法などを含む。ＤＮＡを増幅するＰＣＲ法に着目すれば、前処理なしで血液などのサンプルから直接ＰＣＲ反応を行なわせる方法も提案されている。そこでは、遺伝子を含むサンプル中の目的とする遺伝子を増幅する核酸合成法において、遺伝子を含むサンプル中の遺伝子包含体もしくは遺伝子を含むサンプルそのものを遺伝子増幅反応液に添加して、添加後の該反応液のｐＨが８.５−９.５（２５℃）で遺伝子を含むサンプル中の目的とする遺伝子を増幅する（特許文献４参照。）。
上記反応室はその底部又は上方から光学的に測定が可能なように光透過性の材質にて構成されているようにしてもよい。そうすれば、反応室内の液体を他の容器へ移動させることなく光学的に測定することができる。
また、サンプルが遺伝子を含む場合には、反応室はその遺伝子と反応するプローブを備えていることが好ましい。そうすれば、反応室内でプローブに対応する塩基配列をもつ遺伝子の検出を行なうことができる。
その場合のプローブは蛍光標識されたものであることが好ましい。
本発明の反応容器では、サンプルに反応を起こさせる密閉された反応室と、反応室に接続された反応流路と、尖端部をもつ分注器具で貫通可能な封止部材で上面が封止され、サンプルを収容するためのサンプル収容部をもつサンプル容器と、使用時にサンプル収容部に接続されるサンプル流路と、液体を送液するためのシリンジと、シリンジを反応流路又はサンプル流路に接続するための切替えバルブと、を備えているので、反応容器の外部からの異物の進入や、液体の外部への環境汚染を防ぐことができる。
さらに、本発明の反応容器は、サンプル容器を密閉する封止部材上に、分注器具で封止部材を貫通すべき位置に分注器具の尖端部を通す穴を備えた蓋部材を備え、蓋部材の穴の内径は、封止部材を貫通してサンプル収容部内に進入した分注器具の先端がサンプル収容部の底面に接触しない状態のときの穴の位置における尖端部の外径の大きさに設定されているので、蓋部材の穴の内径によって分注器具のサンプル収容部への進入深さが、先端がサンプル収容部の底面に接触しない深さまでに制限され、分注器具の吐出性能の低下を防止できる。
反応容器の一実施例を示す図であり（Ａ）は概略的な平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ位置での断面にベローズ、ドレイン空間、計量流路、注入流路及びサンプル容器エアー抜き流路の断面を加えた概略的な断面図、（Ｃ）はシリンジ５１及びベローズ５３近傍を拡大して示す概略的な断面図である。 同実施例を分解して示す断面図及び切替えバルブの概略的な分解斜視図である。 同実施例の１つの反応室近傍を示す概略図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は斜視図、（Ｃ）は断面図である。 同実施例のサンプル容器収容部とサンプル容器を拡大して示した図であり（Ａ）はサンプル容器収容部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ位置での断面図、（Ｃ）はサンプル容器の平面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＣ−Ｃ位置での断面図、（Ｅ）はサンプル容器をサンプル容器収容部に第１保持位置で配置した断面図、（Ｆ）はサンプル容器をサンプル容器収容部に第２保持位置で配置した断面図である。 セプタムストッパ（蓋部材）をサンプル注入を行なうための分注器具とともに説明するためのサンプル容器及び分注器具の断面図である。 同実施例の試薬容器収容部と試薬容器を拡大して示した図であり（Ａ）は試薬容器収容部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ位置での断面図、（Ｃ）は試薬容器の平面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＥ−Ｅ位置での断面図、（Ｅ）は試薬容器を試薬容器収容部に第１保持位置で配置した断面図、（Ｆ）は試薬容器を試薬容器収容部に第２保持位置で配置した断面図である。 同実施例のエアー吸引用容器収容部とエアー吸引用容器を拡大して示した図であり（Ａ）はエアー吸引用容器収容部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＦ−Ｆ位置での断面図、（Ｃ）はエアー吸引用容器の平面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＧ−Ｇ位置での断面図、（Ｅ）はエアー吸引用容器をエアー吸引用容器収容部に第１保持位置で配置した断面図、（Ｆ）はエアー吸引用容器をエアー吸引用容器収容部に第２保持位置で配置した断面図である。 反応容器を処理するための反応処理装置を反応容器とともに示した概略的な断面図である。 サンプル容器からサンプル液を反応室に導入する動作を説明するための平面図である。 図９に続く動作を説明するための平面図である。 図１０に続く動作を説明するための平面図である。 図１１に続く動作を説明するための平面図である。 図１２に続く動作を説明するための平面図である。 図１３に続く動作を説明するための平面図である。 図１４に続く動作を説明するための平面図である。 反応容器の他の実施例の反応室近傍を拡大して示す概略的な断面図である。 反応容器のさらに他の実施例の反応室近傍を拡大して示す概略的な断面図である。 反応容器のさらに他の実施例の反応室近傍を拡大して示す概略的な断面図である。 反応容器のさらに他の実施例を示す図であり（Ａ）は概略的な平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＨ−Ｈ位置での断面に計量流路１５、注入流路１７、反応室エアー抜き流路１９，２１、液体ドレイン空間２９、エアードレイン空間３１及びベローズ５３の断面を加えた概略的な断面図、（Ｃ）はシリンジ５１及びベローズ５３近傍を拡大して示す概略的な断面図である。 同実施例の切替えバルブの概略的な分解図であり、（Ａ）はシール板の平面図及び断面図、（Ｂ）はロータアッパーの平面図及び断面図、（Ｃ）はロータベースの平面図及び断面図を示す。
符号の説明
１ 反応容器
３ 容器ベース
５ 反応室
１１ 流路ベース
１３ 主流路
１５ 計量流路
１７ 注入流路
１９，２１ 反応室エアー抜き流路
３５ サンプル容器（サンプル容器）
３５ａ サンプル流路（サンプル流路）
３５ｂ サンプル容器エアー抜き流路
３５ｃ 係止ツメ（サンプル容器保持機構）
３５ｄ 突起流路
３５ｅ 第２突起流路
３５ｇ サンプル収容部
３５ｊ フィルム（貫通可能部）
３５ｌ フィルム（第２貫通可能部）
３５ｍ，３５ｎ 係止用溝（サンプル容器保持機構）
３７ 試薬容器（サンプル容器）
３７ａ 試薬容器流路（サンプル流路）
３７ｂ 試薬容器エアー抜き流路
３７ｃ 係止ツメ（サンプル容器保持機構）
３７ｄ 突起流路
３７ｅ 第２突起流路
３７ｊ フィルム（貫通可能部）
３７ｌ フィルム（第２貫通可能部）
３７ｍ，３７ｎ 係止用溝（サンプル容器保持機構）
３９ エアー吸引用容器（サンプル容器）
３９ａ エアー吸引用容器流路（サンプル流路）
３９ｂ エアー吸引用容器エアー抜き流路
３９ｃ 係止ツメ（サンプル容器保持機構）
３９ｄ 突起流路
３９ｅ 第２突起流路
３９ｊ フィルム（貫通可能部）
３９ｌ フィルム（第２貫通可能部）
３９ｍ，３９ｎ 係止用溝（サンプル容器保持機構）
４１ セプタム（弾性部材）
４３ セプタムストッパ（蓋部材）
４３ａ 貫通穴
４４ 分注器具
４４ａ 分注器具尖端部
４４ｂ 分注器具先端
５１，８７ シリンジ
５１ａ，８７ａ シリンダ
５１ｂ，８７ｂ プランジャ
５１ｄ，８７ｄ カバー体
５１ｅ，８７ｅ 封止空間
５３ ベローズ（容量可変部）
５３ｃ シリンジエアー抜き流路
６３，９５ 切替えバルブ
７３ 流路スペーサ
７５ 凸部
７７ 注入流路
７９ 反応室エアー抜き流路
図１は反応容器の一実施例を示す図であり（Ａ）は概略的な平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ位置での断面に計量流路１５、注入流路１７、反応室エアー抜き流路１９，２１、液体ドレイン空間２９、エアードレイン空間３１及びベローズ５３の断面を加えた概略的な断面図、（Ｃ）はシリンジ５１及びベローズ５３近傍を拡大して示す概略的な断面図である。図２はこの実施例を分解して示す断面図及び切替えバルブの概略的な分解斜視図である。図３はこの実施例の１つの反応室近傍を示す概略図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は斜視図、（Ｃ）は断面図である。図４はサンプル容器収容部とサンプル容器を拡大して示した図であり（Ａ）はサンプル容器収容部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ位置での断面図、（Ｃ）はサンプル容器の平面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＣ−Ｃ位置での断面図、（Ｅ）はサンプル容器をサンプル容器収容部に第１保持位置で配置した断面図、（Ｆ）はサンプル容器をサンプル容器収容部に第２保持位置で配置した断面図である。図６は試薬容器収容部と試薬容器を拡大して示した図であり（Ａ）は試薬容器収容部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ位置での断面図、（Ｃ）は試薬容器の平面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＥ−Ｅ位置での断面図、（Ｅ）は試薬容器を試薬容器収容部に第１保持位置で配置した断面図、（Ｆ）は試薬容器を試薬容器収容部に第２保持位置で配置した断面図である。図７はエアー吸引用容器収容部とエアー吸引用容器を拡大して示した図であり（Ａ）はエアー吸引用容器収容部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＦ−Ｆ位置での断面図、（Ｃ）はエアー吸引用容器の平面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＧ−Ｇ位置での断面図、（Ｅ）はエアー吸引用容器をエアー吸引用容器収容部に第１保持位置で配置した断面図、（Ｆ）はエアー吸引用容器をエアー吸引用容器収容部に第２保持位置で配置した断面図である。
図１から図７を参照して反応容器の一実施例について説明する。
反応容器１は容器ベース３の一表面に開口部をもつ複数の反応室５を備えている。この実施例では６×６個の反応室５が千鳥状に配列されている。反応室５内に試薬７及びワックス９が収容されている。
反応室５を含む容器ベース３の材質は特に限定されるものではないが、反応容器１を使い捨て可能として用いる場合には、安価に入手可能な素材があることが好ましい。そのような素材として、例えばポリプロピレン、ポリカーボネートなどの樹脂素材が好ましい。反応室５内の物質の検出を吸光度、蛍光、化学発光又は生物発光などにより行なう場合には、底面側から光学的な検出ができるようにするために光透過性の樹脂で形成されていることが好ましい。特に蛍光検出を行なう場合には、容器ベース３の材質として低自蛍光性（それ自身からの蛍光発生が少ない性質のこと）で光透過性の樹脂、例えばポリカーボネートなどの素材で形成されていることが好ましい。容器ベース３の厚さは０.２〜４.０ｍｍ（ミリメートル）、好ましくは１.０〜２.０ｍｍである。蛍光検出用の低自蛍光性の観点からは容器ベース３の厚さは薄い方が好ましい。
図１及び図３を参照して説明すると、容器ベース３上に反応室５の配列領域を覆って流路ベース１１が配置されている。流路ベース１１は例えばＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）やシリコーンゴムからなる。流路ベース１１の厚みは例えば１.０〜５.０ｍｍである。流路ベース１１は容器ベース３との接合面に溝を備えている。その溝と容器ベース３の表面によって、主流路１３、計量流路１５、注入流路１７、反応室エアー抜き流路１９，２１、ドレイン空間エアー抜き流路２３，２５が形成されている。主流路１３、計量流路１５及び注入流路１７は反応流路を構成する。流路ベース１１の容器ベース３との接合面には、反応室５上に配置された凹部２７も形成されている。図１（Ａ）及び図３（Ａ），（Ｂ）では流路ベース１１について溝及び凹部のみを図示している。
主流路１３は１本の流路からなり、すべての反応室５の近傍を通るように折れ曲がって形成されている。主流路１３の一端は容器ベース３に設けられた貫通孔からなる流路１３ａに接続されている。流路１３ａは後述する切替えバルブ６３のポートに接続されている。主流路１３の他端は容器ベース３に形成された液体ドレイン空間２９に接続されている。主流路１３を構成する溝の寸法は例えば深さが４００μｍ（マイクロメートル）、幅が５００μｍである。また、主流路１３は、計量流路１５が接続されている位置の下流側の所定長さ部分、例えば２５０μｍの部分は幅が他の部分に比べて細く形成されており、例えばその幅は２５０μｍである。
計量流路１５は主流路１３から分岐して反応室５ごとに設けられている。計量流路１５の主流路１３とは反対側の端部は反応室５の近傍に配置されている。計量流路１５を構成する溝の深さは例えば４００μｍである。計量流路１５は内部容量が所定容量、例えば２.５μＬ（マイクロリットル）に形成されている。計量流路１５の主流路１３に接続されている部分の幅寸法は、上述の主流路１３の細くなっている部分よりも太く、例えば５００μｍに形成されている。これにより、主流路１３の一端から流れてくる液体に対して、計量流路１５が分岐している部分では主流路１３の方が計量流路１５よりも流路抵抗が大きくなっている。主流路１３の一端から流れてくる液体は、まず計量流路１５に流れ込み、計量流路１５が液体で充填された後、主流路１３の細くなっている部分を介して下流側へ流れるようになっている。
注入流路１７も反応室５ごとに設けられている。注入流路１７の一端は計量流路１５に接続されている。注入流路１７の他端は反応室５上に配置された凹部２７に接続されて反応室５上に導かれている。注入流路１７は、反応室５内と注入流路１７内で圧力差がない状態で反応室５内の液密を保つ寸法で形成されている。この実施例では、注入流路１７は複数の溝により構成されており、その溝の寸法は例えば深さが１０μｍ、幅が２０μｍ、ピッチが２０μｍであり、５００μｍの幅領域に１３本の溝が形成されている。ここでは、注入流路１７を構成する溝と計量流路１５の境界の面積、すなわち注入流路１７を構成する溝の断面積は２００μｍ2である。また、凹部２７は深さが例えば４００μｍであり、平面形状は反応室５よりも小さい円形である。
反応室エアー抜き流路１９は反応室５ごとに設けられている。反応室エアー抜き流路１９の一端は反応室５上に配置された凹部２７に注入流路１７とは異なる位置で接続されて反応室５上に配置されている。反応室エアー抜き流路１９は、反応室５内と反応室エアー抜き流路１９内で圧力差がない状態で反応室５内の液密を保つ寸法で形成されている。反応室エアー抜き流路１９の他端は反応室エアー抜き流路２１に接続されている。この実施例では、反応室エアー抜き流路１９は複数の溝により構成されており、その溝の寸法は例えば深さが１０μｍ、幅が２０μｍ、ピッチが２０μｍであり、５００μｍの幅領域に１３本の溝が形成されている。
反応室エアー抜き流路２１はこの実施例では複数本設けられている。それぞれの反応室エアー抜き流路２１には複数の反応室エアー抜き流路１９が接続されている。反応室エアー抜き流路２１は反応室エアー抜き流路１９を容器ベース３に形成されたエアードレイン空間３１に接続するためのものである。反応室エアー抜き流路２１を構成する溝の寸法は例えば深さが４００μｍ、幅が５００μｍである。
ドレイン空間エアー抜き流路２３は液体ドレイン空間２９を後述する切替えバルブ６３のポートに接続するためのものである。ドレイン空間エアー抜き流路２３の一端は液体ドレイン空間２９上に配置されている。ドレイン空間エアー抜き流路２３の他端は容器ベース３に設けられた貫通孔からなる流路２３ａに接続されている。流路２３ａは後述する切替えバルブ６３のポートに接続されている。ドレイン空間エアー抜き流路２３を構成する溝の寸法は例えば深さが４００μｍ、幅が５００μｍである。
ドレイン空間エアー抜き流路２５はエアードレイン空間３１を後述する切替えバルブ６３のポートに接続するためのものである。ドレイン空間エアー抜き流路２５の一端はエアードレイン空間３１上に配置されている。ドレイン空間エアー抜き流路２５の他端は容器ベース３に設けられた貫通孔からなる流路２５ａに接続されている。流路２５ａは後述する切替えバルブ６３のポートに接続されている。ドレイン空間エアー抜き流路２５を構成する溝の寸法は例えば深さが４００μｍ、幅が５００μｍである。
流路ベース１１上に流路カバー３３（図１（Ａ）での図示は省略している。）が配置されている。流路カバー３３は流路ベース１１を容器ベース３に固定するためのものである。流路カバー３３には反応室５上の位置に貫通孔が形成されている。
図１及び図４〜図７を参照して説明すると、反応室５の配列領域及びドレイン空間２９，３１とは異なる位置で容器ベース３にサンプル容器収容部３６、試薬容器収容部３８及びエアー吸引用容器収容部４０が形成されている。サンプル容器収容部３６にはサンプル容器３５が収容され、試薬容器収容部３８には試薬容器３７が収容され、エアー吸引用容器収容部４０にはエアー吸引用容器３９が収容される。
図４に示すように、サンプル容器収容部３６近傍の容器ベース３に、サンプル容器収容部３６の底部から裏面に通じるサンプル流路３５ａと、表面から裏面に通じるサンプル容器エアー抜き流路３５ｂが設けられている。サンプル流路３５ａの一端はサンプル容器収容部３６の開口部側に向かって突出した突起流路３５ｄとなっており、その先端面は傾斜して鋭利な形状になっている。サンプル容器エアー抜き流路３５ｂの一端はサンプル容器収容部３６近傍の容器ベース３の表面から上方に向かって突出した第２突起流路３５ｅとなっており、その先端面は傾斜して鋭利な形状になっている。
サンプル容器収容部３６の開口部周囲の容器ベース３表面に、サンプル容器３５を保持するための係止ツメ３５ｃが３本配置されている。
突起流路３５ｄの基端部の周囲及び第２突起流路３５ｅの基端部の周囲に環状のパッキン３５ｆが設けられている。パッキン３５ｆは例えばシリコーンゴムやＰＤＭＳなどの弾性材料によって形成されている。
サンプル容器収容部３６内に配置されるサンプル容器３５は例えばポリプロピレン、ポリカーボネートなどの樹脂素材で形成されている。サンプル容器３５はサンプルを収容するためサンプル収容部３５ｇを備えるとともに、サンプル収容部３５ｇの上部側方に突起部分が設けられ、その突起部分にサンプル収容部３５ｇのエアー抜きを行なうためのエアー抜き用空間３５ｉが設けられている。サンプル容器３５上面のサンプル収容部３５ｇとエアー抜き用空間３５ｉの間に両空間３５ｇ，３５ｉを接続する流路となる溝３５ｈが形成されている。
サンプル容器３５の上面に例えばアルミニウムからなるフィルム３５ｋが貼り付けられている。サンプル収容部３５ｇの上面及びエアー抜き用空間３５ｉの上面はフィルム３５ｋによって封止されるとともに、溝３５ｈはその上面がフィルム３５ｋで覆われることにより流路を構成している。溝３５ｈは例えば幅５〜２００μｍ、深さ５〜２００μｍの寸法の１本又は複数本の細孔によって形成されている。流路３５ｈはサンプル収容部３５ｇ内とエアー抜き用空間３５ｉ内で圧力差がない状態でサンプル収容部３５ｇの液密を保つためのものである。
サンプル容器３５のサンプル収容部３５ｇ側の下面に例えばアルミニウムからなるフィルム３５ｊ（貫通可能部）が貼り付けられてサンプル収容部３５ｇの下面が封止され、サンプル容器３５のエアー抜き用空間３５ｉ側の下面に例えばアルミニウムからなるフィルム３５ｌが貼り付けられてエアー抜き用空間３５ｉの下面が封止されている。これにより、サンプル収容部３５ｇ、エアー抜き用空間３５ｉ及び流路３５ｈからなるサンプル容器３５内部の空間が密閉されている。この実施例ではサンプル収容部３５ｇ内に予め試薬４５が収容されている。
フィルム３５ｋ上に例えばシリコーンゴムやＰＤＭＳなどの弾性材料によって形成された弾性部材であるセプタム４１が配置されている。セプタム４１は尖端部をもつ分注器具で貫通可能でありかつ貫通後に分注器具を引き抜いた後はその弾性力によって再度サンプル容器３５の上面を封止できるものである。フィルム３５ｋ及びセプタム４１は本発明における封止部材を構成している。
セプタム４１上にセプタム４１を固定するためのセプタムストッパ（蓋部材）４３が配置されている。セプタムストッパ４３はセプタムストッパ４３に設けられた係止ツメによりサンプル容器本体に固定されている。なお、セプタムストッパ４３に設ける係止ツメの本数は任意である。また、セプタムストッパ４３をサンプル容器本体に固定する方法はどのような方法であってもよく、例えば接着剤によってセプタムストッパ４３をサンプル容器本体に固定してもよい。
セプタムストッパ４３については図５を参照して説明する。
サンプル容器３５へのサンプル注入は、尖端部４４ａの外径がその先端４４ｂから徐々に大きくなっている分注器具４４を用いて行なう。セプタムストッパ４３のサンプル収容部３５ｇ上に相当する位置に分注器具４４の尖端部４４ａを通すための貫通穴４３ａが設けられている。貫通穴４３ａの内径は、分注器具４４の先端４４ｂがサンプル収容部３５ｇの底面であるフィルム３５ｊに到達しない状態での尖端部４４ａの外径の大きさに設定されている。すなわち、分注器具４４の尖端部４４ａのサンプル収容部３５ｇ内への進入深さは先端４４ｂがサンプル収容部３５ｂの底部に達しない深さまでに制限されている。この構造により、分注器具４４でセプタム４１とフィルム３５ｋを貫通したときに勢い余って先端４４ｂがサンプル収容部３５ｇの底部まで達することがなく、過ってフィルム３５ｊを貫通してしまったり底部近傍の側壁に接触してうまくサンプルを吐出できなかったりするなどの不具合が防止されている。
図４に戻って説明を続ける。サンプル容器本体の側面に係止用溝３５ｍ，３５ｎが形成されている。係止用溝３５ｍ，３５ｎは、サンプル容器３５が係止ツメ３５ｃによってサンプル容器収容部３６内に第１保持位置又は第２保持位置で保持されるようにするためのものである。係止用溝３５ｍは係止用溝３５ｎよりも下方側に形成されており、サンプル容器３５を第１保持位置（（Ｅ）参照）で保持するためのものである。係止用溝３５ｎはサンプル容器３５を第２保持位置（（Ｆ）参照）で保持するためのものである。係止ツメ３５ｃ及び係止用溝３５ｍ，３５ｎは本発明の反応容器のサンプル容器保持機構を構成する。ただし、サンプル容器保持機構は係止ツメ３５ｃ及び係止用溝３５ｍ，３５ｎからなるものに限定されるものではなく、サンプル容器３５（サンプル容器）を第１保持位置及び第２保持位置で保持することができる構成であれば、どのような構成であってもよい。
第１保持位置では、（Ｅ）に示すように、フィルム３５ｊと突起流路３５ｄが対向して配置され、かつ、フィルム３５ｌと第２突起流路３５ｅが対向して配置される。第１保持位置の状態から、サンプル容器３５を容器ベース３側に押し込むことにより、サンプル容器３５を第２保持位置へ移動させることができる。
第２保持位置では、（Ｆ）に示すように、突起流路３５ｄの先端がフィルム３５ｊを貫通してサンプル収容部３５ｇ内に挿入され、かつ、第２突起流路３５ｅの先端がフィルム３５ｌを貫通してエアー抜き用空間３５ｉ内に挿入される。第２保持位置の状態で、サンプル収容部３５ｇとサンプル流路３５ａが突起流路３５ｄを介して接続され、エアー抜き用空間３５ｉとサンプル容器エアー抜き流路３５ｂが突起流路３５ｅを介して接続される。このとき、サンプル容器３５のサンプル容器本体の下面がパッキン３５ｆ，３５ｆに押し付けられる。これにより、サンプル収容部３５ｇとサンプル流路３５ａ、及びエアー抜き用空間３５ｉとサンプル容器エアー抜き流路３５ｂは、高い気密性をもって接続される。これにより、液漏れ及びエアー漏れを防止することができる。ただし、液漏れ及びエアー漏れを防止する方法はパッキン３５ｆ，３５ｆを設けることに限定されるものではなく、気密性をもってサンプル容器３５と流路３５ａ，３５ｂを接続することができる方法であれば、どのような方法であってもよい。
サンプル容器３５を第１保持位置に配置しておけば、サンプル容器３５とサンプル流路３５ａを分離した状態で反応容器を保存することができるので、サンプル収容部３５ｇに試薬４５や希釈水などの液体や試薬などの粉末状の固体を予め封入して保存しておいても、保存時にその液体や固体がサンプル流路３５ａに入り込むことはない。
さらに、第１保持位置では、サンプル収容部３５ｇ及びエアー抜き用空間３５ｉは密閉されているので、試薬４５や希釈水などの液体をサンプル収容部３５ｇに予め封入しておいても、その液体が蒸発するのを防止できる。
次に、図６を参照して試薬容器３７及び試薬容器収容部３８について説明する。
試薬容器収容部３８は図４を参照して説明したサンプル容器収容部３６と同様の構造をもつ。すなわち、試薬流路３７ａ、試薬容器エアー抜き流路３７ｂ、係止ツメ３７ｃ、突起流路３７ｄ、第２突起流路３７ｅ及びパッキン３７ｆ，３７ｆを備えている。
試薬容器３７は図４を参照して説明したサンプル容器３５と同様の構造をもつ。ただし、試薬容器３７は、サンプル容器３５と比較して、セプタム４１を備えておらず、セプタムストッパ４３に替えてカバー４７を備えている。すなわち、試薬容器３７は、試薬容器主空間３７ｇ、試薬容器エアー抜き流路３７ｈ、試薬容器エアー抜き空間３７ｉ、フィルム３７ｊ，３７ｋ，３７ｌ、係止用溝３７ｍ，３７ｎ、及びカバー４７を備えている。カバー４７は、試薬容器本体の上面に貼り付けられたフィルム３７ｋが破損するのを防止するためのものである。試薬容器主空間３７ｇ内に希釈水４９が収容されている。なお、図６ではカバー４７はカバー４７に設けられた係止ツメにより試薬容器本体に固定されているが、カバー４７に設ける係止ツメの本数は任意である。また、カバー４７を試薬容器本体に固定する方法はどのような方法であってもよく、例えば接着剤によってカバー４７を試薬容器本体に固定してもよい。
試薬容器３７も、サンプル容器３５と同様に、試薬容器収容部３８に第１保持位置（（Ｅ）参照）と第２保持位置（（Ｆ）参照）で配置される。試薬容器３７と試薬容器流路３７ａ及び試薬容器エアー抜き流路３７ｂの接続は、図４を参照して説明したサンプル容器３５とサンプル流路３５ａ及び試薬容器エアー抜き流路３５ｂの接続と同様である。
試薬容器３７を第１保持位置に配置しておけば、試薬容器３７と試薬容器流路３７ａを分離した状態で反応容器を保存することができるので、試薬容器主空間３７ｇに試薬や希釈水４９などの液体や試薬などの粉末状の固体を予め封入して保存しておいても、保存時にその液体や固体が試薬容器流路３７ａに入り込むことはない。
さらに、第１保持位置では、試薬容器主空間３７ｇ及び試薬容器エアー抜き空間３７ｉは密閉されているので、試薬や希釈水４９などの液体を試薬容器主空間３７ｇに予め封入しておいても、その液体が蒸発するのを防止できる。
次に、図７を参照してエアー吸引用容器３９及びエアー吸引用容器収容部４０について説明する。
エアー吸引用容器収容部４０は図６を参照して説明した試薬容器収容部３８と同様の構造をもつ。すなわち、エアー吸引用流路３９ａ、エアー吸引用容器エアー抜き流路３９ｂ、係止ツメ３９ｃ、突起流路３９ｄ、第２突起流路３９ｅ及びパッキン３９ｆ，３９ｆを備えている。
エアー吸引用容器３９は図６を参照して説明した試薬容器３７と同様の構造をもつ。すなわち、エアー吸引用容器３９は、エアー吸引用容器主空間３９ｇ、エアー吸引用容器エアー抜き流路３９ｈ、エアー吸引用容器エアー抜き空間３９ｉ、フィルム３９ｊ，３９ｋ，３９ｌ、係止用溝３９ｍ，３９ｎ、及びカバー４７を備えている。エアー吸引用容器主空間３９ｇ内には液体及び固体は収容されておらず、エアーが充満している。
エアー吸引用容器３９も、サンプル容器３５及び試薬容器３７と同様に、エアー吸引用容器収容部４０に第１保持位置（（Ｅ）参照）と第２保持位置（（Ｆ）参照）で配置される。エアー吸引用容器３９とエアー吸引用容器流路３９ａ及びエアー吸引用容器エアー抜き流路３９ｂの接続は、図４を参照して説明したサンプル容器３５とサンプル流路３５ａ及び試薬容器エアー抜き流路３５ｂの接続と同様である。
図１及び図２を参照して説明を続けると、反応室５の配列領域、ドレイン空間２９，３１及び容器収容部３６，３８，４０とは異なる位置の容器ベース３の表面にシリンジ５１が設けられている。シリンジ５１は容器ベース３に形成されたシリンダ５１ａとシリンダ５１ａ内に配置されたプランジャ５１ｂとカバー体５１ｄにより形成されている。容器ベース３にシリンダ５１ａの底部に設けられた吐出口から裏面に貫通しているシリンジ流路５１ｃが形成されている。
カバー体５１ｄはプランジャ５１ｂの摺動方向に可撓性をもち、シリンダ５１ａとプランジャ５１ｂに接続されている。カバー体５１ｄは、シリンダ５１ａの内壁のプランジャ５１ｂが接触する部分をシリンダ５１ａ外の雰囲気とは気密性を保って遮断するためのものであり、シリンダ５１ａとプランジャ５１ｂとカバー体５１ｄで囲まれた封止空間５１ｅを形成している。シリンダ５１ａに接続される側のカバー体５１ｄの端部はシリンダキャップ５１ｆによりシリンダ５１ａの上端に気密性を確保して固定されている。また、プランジャ５１ｂに接続される側のカバー体５１ｄの端部は接着剤によりプランジャ５１ｂの上面に気密性を確保して接続されている。ただし、カバー体５１ｄをシリンダ５１ａ、プランジャ５１ｂに接続する方法及び位置はこれに限定されるものではない。
このように、カバー体５１ｄは、シリンダ５１ａとプランジャ５１ｂに接続されてシリンダ５１ａとプランジャ５１ｂとカバー体５１ｄで囲まれた封止空間５１ｅを形成しているので、シリンダ５１ａとプランジャ５１ｂの間を介しての、外部からの異物の進入や、液体の外部への環境汚染が防ぐことができる。なお、カバー体５１ｄはプランジャ５１ｂの摺動方向に可撓性をもつので、プランジャ５１ｂの摺動動作は可能である。
この実施例ではプランジャ５１ｂとカバー体５１ｄは別々の部材により形成されているが、プランジャとカバー体は一体成形されたものであってもよい。一体成形されたプランジャとカバー体の材料として例えばシリコーンゴムを挙げることができる。
容器ベース３には、反応室５の配列領域、ドレイン空間２９，３１、容器３５，３７，３９及びシリンジ５１とは異なる位置にベローズ５３も設けられている。ベローズ５３は内部空間が封止されており、伸縮することにより内部容量が受動的に可変なものであり、例えば容器ベース３に設けられた貫通孔５３ａ内に配置されている。
反応室５の配列領域とは異なる位置で容器ベース３の裏面に容器ボトム５５が取り付けられている。容器ボトム５５にはベローズ５３に連通する位置にエアー抜き流路５３ｂが設けられている。ベローズ５３は容器ボトム５５の表面に密着して接続されている。容器ボトム５５は流路１３ａ，２３ａ，２５ａ，３５ａ，３５ｂ，３７ａ，３７ｂ，３９ａ，３９ｂ，５１ｃ，５３ｂを所定のポート位置に導くためのものである。
容器ベース３容器及びボトム５５に、一端が封止空間５１ｅに接続され、他端がベローズ５３にされたシリンジエアー抜き流路５３ｃが設けられている。図１（Ａ）でのシリンジエアー抜き流路５３ｃの図示は省略している。
このように、一端が封止空間５１ｅに接続され、他端がベローズ５３されているシリンジエアー抜き流路５３ｃを備えているので、封止空間５１ｅを反応容器１外部雰囲気とは遮断しつつ、プランジャ５１ｂが摺動するときに封止空間５１ｅの内部容量の変化にともなう封止空間５１ｅ内部の圧力変化を緩和することができ、プランジャ５１ｂを円滑に摺動させることができる。
容器ボトム５５の容器ベース３とは反対側の面に円盤状のシール板５７、ロータアッパー５９及びロータベース６１からなるロータリー式の切替えバルブ６３が設けられている。切替えバルブ６３はロック６５により容器ボトム５５に取り付けられている。
シール板５７は、その周縁部近傍に設けられ、流路１３ａ，３５ａ，３７ａ，３９ａのいずれかに接続される貫通孔５７ａと、それよりも内側の同心円上で流路２３ａ，２５ａ，３５ｂ，３７ｂ，３９ｂ，５３ｂのうち少なくとも２つ接続される貫通溝５７ｂと、中心に設けられ、シリンジ流路５１ｃに接続される貫通孔５７ｃを備えている。
ロータアッパー５９は、シール板５７の貫通孔５７ａと同じ位置に設けられた貫通孔５９ａと、シール板５７の貫通溝５７ｂに対応して表面に設けられた溝５９ｂと、中心に設けられた貫通孔５９ｃを備えている。
ロータベース６１はその表面に、ロータアッパー５９の周縁部と中心に配置された２つの貫通孔５９ａ，５９ｃを接続するための溝６１ａを備えている。
切替えバルブ６３の回転により、シリンジ流路５１ｃが流路１３ａ，３５ａ，３７ａ，３９ａのいずれかに接続されるのと同時に、エアー抜き流路５３ｂが流路２３ａ，２５ａ，３５ｂ，３７ｂ，３９ｂのうちの少なくともいずれかに接続される。
図１（Ａ）に示した切替えバルブ６３の位置は、シリンジ流路５１ｃは流路１３ａ，３５ａ，３７ａ，３９ａのいずれにも接続されておらず、エアー抜き流路５３ｂも流路２３ａ，２５ａ，３５ｂ，３７ｂ，３９ｂのいずれとも接続されていない初期状態の位置を示している。
反応容器１では、注入流路１７は反応室５内と注入流路１７内で圧力差がない状態で反応室５の液密を保つように形成されている。反応室エアー抜き流路１９も反応室５内と反応室エアー抜き流路１９内で圧力差がない状態で反応室５の液密を保つように形成されている。反応流路の主流路１３と、主流路１３が接続された液体ドレイン空間２９及びドレイン空間エアー抜き流路２３は切替えバルブ６３の切替えにより密閉可能になっている。容器３５，３７，３９はセプタム４１又はフィルム４７で封止されている。容器３５，３７，３９に接続された流路３５ａ，３５ｂ，３７ａ，３７ｂ，３９ａ，３９ｂは切替えバルブ６３の切替えにより密閉可能になっている。エアー抜き流路５３ｂの一端はベローズ５３に接続されて密閉されている。このように、反応容器１内部の容器及び流路は密閉系で形成されている。なお、ベローズ５３を備えていない構成であってエアー抜き流路５３ｂが反応容器１外部の雰囲気と接続されている場合であっても、切替えバルブ６３の切替えによりエアー抜き流路５３ｂを反応容器１内部の容器及びエアー抜き流路５３ｂ以外の流路とは遮断できるので、液体が収容される又は液体が流される容器及び流路を密閉系にすることができる。
図８は図１に示した反応容器１を処理するための反応処理装置を反応容器１とともに示す断面図である。反応容器１の構造は図１と同じなのでその説明は省略する。
反応処理装置は反応室５の温度調整をするための温調機構６７と、シリンジ５１を駆動するためのシリンジ駆動ユニット６９と、切替えバルブ６３を切り替えるための切替えバルブ駆動ユニット７１を備えている。
図９から図１５は、サンプル容器３５からサンプル液を反応室５に導入する動作を説明するための平面図である。図１及び図９から図１５を参照してこの動作を説明する。
サンプル容器３５、試薬容器３７及びエアー吸引用容器３９が第１保持位置で保持されている状態で、図示しない尖端が鋭利な分注器具を用い、サンプル容器３５上のセプタム４１を貫通して例えば５μＬのサンプル液をサンプル容器３５内に分注する。サンプル液を分注後、分注器具を引き抜く。分注器具を引き抜いたときのセプタム４１の貫通孔はセプタム４１の弾性により閉じられる。
第１保持位置で保持されているサンプル容器３５、試薬容器３７及びエアー吸引用容器３９を容器ベース３側に押し込んで第２保持位置へ移動させる。これにより、サンプル収容部３５ｇとサンプル流路３５ａ、エアー抜き用空間３５ｉとサンプル容器エアー抜き流路３５ｂ、試薬容器主空間３７ｇと試薬容器流路３７ａ、試薬容器エアー抜き空間３７ｉと試薬容器エアー抜き流路３７ｂ、エアー吸引用容器主空間３９ｇとエアー吸引用容器流路３９ａ、エアー吸引用容器エアー抜き空間３９ｉとエアー吸引用容器エアー抜き流路３９ｂが気密性をもってそれぞれ接続される。なお、サンプル容器３５内にサンプル液を分注する前に、サンプル容器３５、試薬容器３７及びエアー吸引用容器３９を容器ベース３側に押し込んで第２保持位置へ移動させ、その後、サンプル容器３５内にサンプル液を分注するようにしてもよい。
シリンジ駆動ユニット６９をシリンジ５１のプランジャ５１ｂに接続し、切替えバルブ駆動ユニット７１を切替えバルブ６３に接続する。
図９に示すように、図１（Ａ）に示した切替えバルブ６３の状態から切替えバルブ６３を回転させてサンプル流路３５ａとシリンジ流路５１ｃを接続し、サンプル容器エアー抜き流路３５ｂをエアー抜き流路５３ｂに接続する。このとき、エアー抜き流路３７ｂ，３９ｂもエアー抜き流路５３ｂに接続される。サンプル容器３５には例えば４５μＬの試薬４５が収容されている。
シリンジ５１のプランジャ５１ｂを摺動させてサンプル容器３５内のサンプル液及び試薬４５を混合させる。その後、サンプル容器３５内の混合液を切替えバルブ６３内の流路、シリンジ流路５１ｃ及びシリンジ５１内に例えば１０μＬだけ吸引する。このとき、サンプル容器３５はエアー抜き流路３５ｅ，３５ｄ，３５ｂ、切替えバルブ６３及びエアー抜き流路５３ｂを介してベローズ５３に接続されているので、サンプル容器３５内の気体容量の変化にともなってベローズ５３が伸縮する。また、プランジャ５１ｂの摺動により、カバー体５１ｄが変形して封止空間５１ｅ（図１（Ｃ）参照。）の内部容量が変化する。封止空間５１ｅはシリンジエアー抜き流路５３ｃを介してベローズ５３に接続されているので、封止空間５１ｅの内部容量の変化によってもベローズ５３が伸縮する。以下に説明する動作工程でも、プランジャ５１ｂの摺動による封止空間５１ｅの内部容量の変化にともなってベローズ５３が伸縮する。
図１０に示すように、切替えバルブ６３を回転させて試薬流路３７ａとシリンジ流路５１ｃを接続し、試薬容器エアー抜き流路３７ｂをエアー抜き流路５３ｂに接続する。試薬容器３７には例えば１９０μＬの希釈水４９が収容されている。切替えバルブ６３内の流路、シリンジ流路５１ｃ及びシリンジ５１内に吸引した混合液を試薬容器３７内に注入し、シリンジ５１を摺動させて混合液と希釈水４９と混合する。その希釈混合液を切替えバルブ６３内の流路、シリンジ流路５１ｃ及びシリンジ５１内に例えば全部、すなわち２００μＬ吸引する。このとき、試薬容器３７はエアー抜き流路３７ｅ，３７ｄ，３７ｂ、切替えバルブ６３及びエアー抜き流路５３ｂを介してベローズ５３に接続されているので、試薬容器３７内の気体容量の変化にともなってベローズ５３が伸縮する。
図１１に示すように、切替えバルブ６３を回転させて、主流路１３の一端に接続された流路１３ａとシリンジ流路５１ｃを接続し、液体ドレイン空間２９、エアードレイン空間３１に接続された流路２３ａ，２５ａをエアー抜き流路５３ｂに接続する。シリンジ５１を押出し方向に駆動させて、切替えバルブ６３内の流路、シリンジ流路５１ｃ及びシリンジ５１内に吸引した希釈混合液を主流路１３に送る。流路１３ａ側から主流路１３に注入された希釈混合液は、シボ及び矢印によって示すように、流路１３ａ側から順に計量流路１５を満たし、液体ドレイン空間２９に到達する。希釈混合液が主流路１３及び計量流路１５に導入されるときの導入圧力状態では、注入流路１７は、気体は通すが希釈混合液を通さない。計量流路１５への希釈混合液の充填にともなって計量流路１５の気体は注入流路１７を介して反応室５内へ移動する。この気体の移動にともない、反応室５内の気体の一部は反応室エアー抜き流路１９，２１へ移動する。さらに反応室エアー抜き流路１９からベローズ５３までの流路内の気体は順次ベローズ５３側へ移動する（白抜き矢印参照）。また、液体ドレイン空間２９に希釈混合液が注入されることにより、液体ドレイン空間２９からベローズ５３までの流路内の気体は順次ベローズ５３側へ移動する（白抜き矢印参照）。これにより、ベローズ５３は膨張する。
図１２に示すように、切替えバルブ６３を回転させてエアー吸引用流路３９ａとシリンジ流路５１ｃを接続し、エアー吸引用容器エアー抜き流路３９ｂをエアー抜き流路５３ｂに接続する。シリンジ５１を吸引側に駆動させてエアー吸引用容器３９内の気体を切替えバルブ６３内の流路、シリンジ流路５１ｃ及びシリンジ５１内に吸引する。このとき、エアー吸引用容器３９はエアー抜き流路３９ｅ，３９ｄ，３９ｂ、切替えバルブ６３及びエアー抜き流路５３ｂを介してベローズ５３に接続されているので、エアー吸引用容器３９内の減圧にともなってベローズ５３が収縮する（白抜き矢印参照）。
図１３に示すように、切替えバルブ６３を回転させて、図１１の接続状態と同じく、流路１３ａとシリンジ流路５１ｃを接続し、流路２３ａ，２５ａをエアー抜き流路５３ｂに接続する。シリンジ５１を押出し方向に駆動させて、切替えバルブ６３内の流路、シリンジ流路５１ｃ及びシリンジ５１内の気体を主流路１３に送って主流路１３内の希釈混合液をパージする（白抜き矢印参照）。このときのパージ圧力状態では注入流路１７は希釈混合液を通さないので、計量流路１５内には希釈混合液が残存している（シボ参照。）。パージされた希釈混合液は液体ドレイン空間２９内に収容される。また、液体ドレイン空間２９に希釈混合液が注入されることにより、液体ドレイン空間２９からベローズ５３までの流路内の気体は順次ベローズ５３側へ移動する（白抜き矢印参照）。これにより、ベローズ５３は膨張する。
図１４に示すように、切替えバルブ６３を回転させて、図１２の接続状態と同じく、エアー吸引用流路３９ａとシリンジ流路５１ｃを接続し、エアー吸引用容器エアー抜き流路３９ｂをエアー抜き流路５３ｂに接続する。シリンジ５１を吸引側に駆動させてエアー吸引用容器３９内の気体を切替えバルブ６３内の流路、シリンジ流路５１ｃ及びシリンジ５１内に吸引する。このとき、図１２を参照して説明したのと同様に、ベローズ５３が収縮する（白抜き矢印参照）。
図１５に示すように、切替えバルブ６３を回転させて、流路１３ａとシリンジ流路５１ｃを接続し、流路２５ａをエアー抜き流路５３ｂに接続する。この接続状態は、主流路１３の下流側端が接続された液体ドレイン空間２９が切替えバルブ６３内の流路に接続されていない点で図１１及び図１３に示した接続状態とは異なる。シリンジ５１を押出し方向に駆動させる。主流路１３の下流側端はベローズ５３には接続されていないので、主流路１３内が液体導入圧力及びパージ導入圧力よりも大きく加圧される。これにより、計量流路１５内の希釈混合液が注入流路１７を通って反応室５内に注入される。希釈混合液が反応室５内に注入された後は主流路１３内の気体の一部は計量流路１５及び注入流路１７を介して反応室５内に流れ込む。このとき、反応室５は反応室エアー抜き流路１９，２１、エアードレイン空間３１、ドレイン空間エアー抜き流路２５ａ及びエアー抜き流路５３ｂを介してベローズ５３に接続されているので、反応室５、ベローズ５３間の気体は順次ベローズ５３側へ移動する（白抜き矢印参照）。これにより、ベローズ５３は膨張する。
切替えバルブ６３を図１の接続状態にして反応容器１内部の容器、流路及びドレイン空間を密閉した後、温調機構６７により反応室５を加熱してワックス９を融解させる。これにより、反応室５に注入された希釈混合液はワックス９の下に入り、希釈混合液と試薬７が混ざり反応する。このように、反応容器１によれば反応処理を密閉系で行なうことができる。
また、希釈混合液を反応室５内に注入する前に、温調機構６７により反応室５を加熱してワックス９を融解させておき、反応室５内への希釈混合液の注入時にワックス９が融解しているようにしてもよい。この場合、反応室５に注入された希釈混合液は直ちにワックス９の下に入り、希釈混合液と試薬７が混ざり反応する。切替えバルブ６３の接続状態が図１５の状態であっても、ベローズ５３により密閉系は確保されている。希釈混合液の注入後に切替えバルブ６３を図１の接続状態にすれば、反応容器１内部の容器、流路及びドレイン空間を密閉することができる。ここで切替えバルブ６３を図１の接続状態に切り替えるタイミングは、希釈混合液の注入直後から希釈混合液と試薬７の反応終了までのいずれのタイミングであってもよいし、希釈混合液と試薬７の反応終了後であってもよい。
このように、反応容器１によれば、反応処理を密閉系で行なうことができ、反応処理前及び反応処理後も密閉系にすることができる。
この実施例では流路１３，１５，１７，１９，２１，２３を形成するための溝は流路ベース１１に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、それらの流路の全部又は一部分を形成するための溝を容器ベース３表面に形成してもよい。
図１６は反応容器の他の実施例の反応室近傍を拡大して示す概略的な断面図である。この実施例は、容器ベースと流路ベースの間に流路スペーサを配置した以外の構成は図１から図１５を参照して説明した上記実施例と同じである。
容器ベース３上に反応室５の配列領域を覆って流路スペーサ７３が配置され、さらにその上に流路ベース１１、流路カバー３３がその順に配置されている。流路スペーサ７３は例えばＰＤＭＳやシリコーンゴムからなる。流路スペーサ７３の厚みは例えば０.５〜５.０ｍｍである。流路スペーサ７３は反応室５内に突出している凸部７５を反応室５ごとに備えている。凸部７５は断面が略台形に形成されており、例えば基端部の幅は１.０〜２.８ｍｍ、先端部の幅は０.２〜０.５ｍｍであり、先端部が基端部に比べて細くなっている。また、凸部７５の表面には超撥水処理が施されている。ただし、凸部７５の表面に必ずしも撥水処理が施されていなくてもよい。
さらに、流路スペーサ７３は凸部７５の先端部から反対側の面に貫通している貫通孔からなる注入流路７７を凸部７５の形成位置ごとに備えている。注入流路７７の内径は例えば５００μｍである。注入流路７７の流路ベース１１側の開口は流路ベース１１の注入流路１７に接続されている。なお、この実施例では図１から図１５を参照して説明した上記実施例と比較して流路ベース１１に凹部２７を備えていない。
さらに、流路スペーサ７３は流路ベース１１の反応室エアー抜き流路１９と反応室５を連通させるための貫通孔からなる反応室エアー抜き流路７９も備えている。
また、図示は省略するが、流路スペーサ７３は、主流路１３の両端部、反応室エアー抜き流路２１のエアードレイン空間３１側の端部、及びドレイン空間エアー抜き流路２３，２５の両端部に貫通孔を備え、それらの流路１３，２１，２３，２５を容器ベース３に設けられた容器２９，３１又は流路２３ａ，２５ｂに接続している。
この実施例では、注入流路７７の注入流路１５とは反対側の端部（注入流路の他端）は反応室５の内側上面に突出して形成された凸部７５の先端に配置されているので、注入流路１５，７７を通って反応室５に注入される液体が反応室５に滴下しやすくなる。
さらに、液体が注入流路７７を通って凸部７５の先端から吐出される際に凸部７５の先端に形成される液滴が反応室５の側壁に接触するように凸部７５の先端を反応室５の側壁近傍に配置すれば、反応室５の側壁を伝って液体を反応室５内に注入することができ、より確実に反応室５内に液体を注入することができる。ただし、凸部７５の形成位置は、凸部７５の先端に形成される液滴が反応室５の側壁には接触しない位置であってもよい。
図１７は反応容器のさらに他の実施例の反応室近傍を拡大して示す概略的な断面図である。
この実施例は、図１６を参照して説明した実施例と比べて、反応室５の内部に突起部８１をさらに備えている。突起部８１の先端は凸部７５の先端の下方に配置されている。これにより、凸部７５の先端に形成される液滴を反応室５内に導きやすくなる。特に、突起部８１の少なくとも先端の表面に親水性処理を施しておけば、特に有効である。
図１８は反応容器のさらに他の実施例の反応室近傍を拡大して示す概略的な断面図である。
この実施例は、図１７を参照して説明した実施例と比べて、反応室５の側壁に形成された段差部８３と、反応室５の上面とは間隔をもって段差部８３の上面に形成された凸条部８５をさらに備えている。段差部８３及び凸条部８５は上方から見て環状に形成されている。凸条部８５の先端は反応室５の側壁とは間隔をもって配置されている。
凸条部８５の先端が反応室５の上面及び側面とは間隔をもって配置されていることにより、反応室５の内部に収容された液体が反応室の側壁を伝って反応室５の上面に到達するのを防止することができる。この効果は凸条部８５の少なくとも先端部分に撥水処理を施しておくと特に有効である。
図１８に示した段差部８３及び凸条部８５を備えた構成は図１６に示した実施例にも適用することができる。
また、図１６、図１７又は図１８を参照して説明した各実施例では、流路１３，１５，１７，１９，２１，２３を形成するための溝は流路ベース１１に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、それらの流路の全部又は一部分を形成するための溝は、流路スペーサ７３の流路ベース１１側表面、流路スペーサ７３の容器ベース３側表面、容器ベース３表面のいずれに形成されていてもよい。
また、シリンジ５１について、シリンダ５１ａの一部分が切替えバルブ６３の一部分によって形成されていてもよい。
図１９は反応容器のさらに他の実施例を示す図であり（Ａ）は概略的な平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＨ−Ｈ位置での断面に計量流路１５、注入流路１７、反応室エアー抜き流路１９，２１、液体ドレイン空間２９、エアードレイン空間３１及びベローズ５３の断面を加えた概略的な断面図、（Ｃ）はシリンジ５１及びベローズ５３近傍を拡大して示す概略的な断面図である。図２０は切替えバルブの概略的な分解図であり、（Ａ）はシール板の平面図及び断面図、（Ｂ）はロータアッパーの平面図及び断面図、（Ｃ）はロータベースの平面図及び断面図を示す。
この実施例では、シリンジ８７のシリンダ８７ａは、例えばポリプロピレン、ポリカーボネートなどの樹脂素材により形成されており、切替えバルブ９５のロータアッパー９１と一体成形されたものである。
シリンジ８７は、容器ベース３及び容器ボトム５５に形成された貫通孔内に配置されたシリンダ８７ａと、シリンダ８７ａ内に配置されたプランジャ８７ｂとカバー体８７ｄにより形成されている。
カバー体８７ｄはプランジャ８７ｂの摺動方向に可撓性をもち、シリンダ８７ａとプランジャ８７ｂに接続されている。カバー体８７ｄは、シリンダ８７ａの内壁のプランジャ８７ｂが接触する部分をシリンダ８７ａ外の雰囲気とは気密性を保って遮断するためのものであり、シリンダ８７ａとプランジャ８７ｂとカバー体８７ｄで囲まれた封止空間８７ｅを形成している。
シリンダ８７ａに接続される側のカバー体８７ｄの端部はシリンダキャップ８７ｆによりシリンダ８７ａの上端に気密性を確保して固定されている。また、プランジャ８７ｂに接続される側のカバー体８７ｄの端部は接着剤によりプランジャ８７ｂの上面に気密性を確保して接続されている。ただし、カバー体８７ｄをシリンダ８７ａ、プランジャ８７ｂに接続する方法及び位置はこれに限定されるものではない。また、プランジャとカバー体は一体成形されたものであってもよい。一体成形されたプランジャとカバー体の材料として例えばシリコーンゴムを挙げることができる。
このように、カバー体８７ｄは、シリンダ８７ａとプランジャ８７ｂに接続されてシリンダ８７ａとプランジャ８７ｂとカバー体８７ｄで囲まれた封止空間８７ｅを形成しているので、シリンダ８７ａとプランジャ８７ｂの間を介しての、外部からの異物の進入や、液体の外部への環境汚染が防ぐことができる。なお、カバー体８７ｄはプランジャ８７ｂの摺動方向に可撓性をもつので、プランジャ８７ｂの摺動動作は可能である。
図２０も参照してシリンジエアー抜き流路５３ｃ及び切替えバルブ９５について説明する。
切替えバルブ９５は、円盤状のシール板８９、ロータアッパー９１及びロータベース９３によって形成されている。切替えバルブ９５はロック６５により容器ボトム５５に取り付けられている。
シール板８９は、その周縁部近傍に設けられ、流路１３ａ，３５ａ，３７ａ，３９ａのいずれかに接続される貫通孔８９ａと、それよりも内側の同心円上で流路２３ａ，２５ａ，３５ｂ，３７ｂ，３９ｂ，５３ｂのうち少なくとも２つ接続される貫通溝８９ｂと、中心に設けられ、シリンダ８７ａが挿入される貫通孔８９ｃを備えている。容器ボトム５５に対向するシール板８９の面にはフッ素樹脂層（図示は省略）が形成されている。
ロータアッパー９１は、その一表面の中央部に設けられた円筒状のシリンダ８７ａと、シール板８９の貫通孔８９ａと同じ位置に設けられた貫通孔９１ａと、シール板８９の貫通溝８９ｂに対応して表面に設けられた溝９１ｂと、溝９１ｂ内に設けられた貫通孔９１ｃと、中心に設けられた貫通孔９１ｄを備えている。貫通孔９１ｄは、シリンダ８７ａの底部に設けられており、シリンダ８７ａの吐出口を構成する。
ロータアッパー９１には、シリンダ８７ａの上端面からロータアッパー９１の裏面まで貫通している貫通孔からなるシリンジエアー抜き流路５３ｃも形成されている。シリンダ８７ａの上端面にはシリンダ８７ａの内壁からシリンジエアー抜き流路５３ｃにつながる切欠きが形成されている。この切欠きにより、図１９（Ｃ）に示すように、シリンダ８７ａの上端面がカバー体８７ｄで覆われた状態で封止空間８７ｅとシリンジエアー抜き流路５３ｃが連通する。
ロータベース９３は、ロータアッパー９１の裏面と貼り合わされる表面に、ロータアッパー９１に形成された貫通孔９１ａと貫通孔９１ｄを接続するための溝９３ａと、ロータアッパー９１に形成されたシリンジエアー抜き流路５３ｃと９１ｃを接続するための溝９３ｂを備えている。
シール板８９、ロータアッパー９１、ロータベース９３は、図１９に示すように、シール板８９の貫通孔８９ｃにシリンダ８７ａが挿入され、重ね合わされて配置されて、切替えバルブ９５を形成する。
シリンダ８７ａの吐出口を構成する、ロータアッパー９１の貫通孔９１ｄは、ロータベース９３の溝９３ａ及びロータアッパー９１の貫通孔９１ａを介して、シール板８９の貫通孔８９ａに接続される。
封止空間８７ｅ（図１９参照）は、シリンジエアー抜き流路５３ｃ、ロータベース９３の溝９３ｂ、ロータアッパー９１の貫通孔９１ｃ及び貫通溝９１ｂを介して、シール板８９の貫通溝８９ｂに接続される。
図１９及び図２０を参照して流路接続について説明する。
切替えバルブ９５の回転により、シリンダ８７ａの吐出口を構成する、ロータアッパー９１の貫通孔９１ｄが溝９３ａ、貫通孔９１ａ及び貫通孔８９ａを介して、流路１３ａ，３５ａ，３７ａ，３９ａのいずれかに接続される。
また、貫通孔９１ｄが流路１３ａ，３５ａ，３７ａ，３９ａのいずれかに接続されるのと同時に、エアー抜き流路５３ｂが貫通溝８９ｂ，９１ｂを介して流路２３ａ，２５ａ，３５ｂ，３７ｂ，３９ｂのうちの少なくともいずれかに接続される。このとき、封止空間８７ｅはシリンダエアー抜き流路５３ｃ、溝９３ｂ、貫通孔９１ｃ及び貫通溝８９ｂ，９１ｂを介してエアー抜き流路５３ｂに接続される。
この実施例によれば、シリンジ８７と切替えバルブ９５の間の流路を無くすことができ、流路構成が簡単になる。
また、流路に継ぎ目がある場合には、継ぎ目部分で液体や気体の漏れが発生したり、継ぎ目部分に液だまりが発生したりすることがある。この実施例ではシリンダ８７ａとロータアッパー９１は一体成形されているので、シリンジ８７と切替えバルブ９５の間に流路の継ぎ目が無く、シリンジ８７と切替えバルブ９５の間での漏れや液だまりの発生を無くすことができる。
また、継ぎ目部分での液だまりが発生すると、送液する液体の容量減少の懸念や、液だまりの液体と送液される他の液体との混合による液体のキャリーオーバーや汚染、濃度変動の懸念などが生じるが、この実施例ではシリンジ８７と切替えバルブ９５の間でのこれらの懸念もなくすことができる。
また、切替えバルブ上にシリンジを配置する場合、図１に示したようにシリンジ５１と切替えバルブ６３の間に流路５１ｃが形成されていると、流路５１ｃが形成されている部分にはシリンダ５１ａを形成することができないが、図１９に示した実施例ではシリンジ８７と切替えバルブ９５の間に流路がないので、シリンダ５１ａ，８１ａの平面サイズが同じであってもシリンダ８７ａの容量をシリンダ５１ａに比べて大きくすることができる。
また、シリンダ８７ａをシリンダ５１ａと同じ容量で形成する場合、シリンダ８７ａの高さをシリンダ５１ａと同じ平面サイズでシリンダ５１ａに比べて低くしたり、シリンダ８７ａの平面サイズをシリンダ５１ａと同じ高さでシリンダ５１ａに比べて小さくしたりすることができる。
例えば反応容器１全体の平面サイズの制限からシリンダ５１ａの上端面を反応容器１全体の上面から突出して配置しなければならない場合であっても、シリンダ８７ａの高さをシリンダ５１ａと同じ容量及び平面サイズでシリンダ５１ａに比べて低くすることができるので、シリンダ８７ａの上端面を反応容器１全体の上面と同じ位置かそれよりも低い位置に配置することができる。これにより、シリンダの上端面が反応容器全体の上面から突出している場合の不具合、例えば複数の反応容器を積み重ねて保管する場合の不具合や、反応容器の包装が大きくなる等の不具合をなくすことができる。
また、シリンダ８７ａの平面サイズをシリンダ５１ａと同じ容量でシリンダ５１ａに比べて小さくすれば、反応容器１全体の平面サイズの縮小も可能である。
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、形状、材料、配置、個数、寸法、流路構成などは一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
例えば、エアー抜き流路５３ｂに接続されたベローズ５３は内部容量が受動的に可変な容量可変部材であれば他の構造であってもよい。そのような構造として例えば可撓材料からなる袋状のものや、シリンジ状のものなどを挙げることができる。
また、ベローズ５３等の容量可変部材は必ずしも備えていなくてもよい。
また、容器３５，３７，３９に試薬等の液体を予め収容しないのであれば、エアー抜き流路の一部分に細孔からなる流路３５ｅ，３７ｅ，３９ｅを必ずしも備えている必要はない。
また、上記の実施例では、サンプル容器としての容器３５，３７，３９に連通して設けられたエアー抜き流路３５ｂ，３７ｂ，３９ｂは切替えバルブ６３を介してエアー抜き流路５３ｂに接続されるが、サンプル容器に連通して設けられるエアー抜き流路は反応容器外部、又はベローズ５３等の容量可変部に直接接続されていてもよい。
また、容器３５，３７，３９の封止方法として開閉可能なキャップを用いてもよい。
また、上記実施例では容器ベース３は１つの部品により形成されているが、容器ベースは複数の部品によって形成されていてもよい。
また、反応室５内の試薬は乾燥試薬でもよい。
また、サンプル容器３５内や反応室５内に予め試薬は収容されていなくてもよい。
また、上記実施例では試薬容器３７に希釈水４９が収容されているが、希釈水４９に変えて試薬を収容するようにしてもよい。
また、容器ベース３に遺伝子増幅反応を行なうための遺伝子増幅容器を備えているようにしてもよい。例えば、試薬容器３７を空の状態にしておけば、遺伝子増幅容器として用いることができる。
また、反応室５内に遺伝子増幅反応を行なうための試薬を収容しておけば、反応室５内で遺伝子増幅反応を行なうことができる。
また、主流路１３に導入される液体に遺伝子が含まれている場合、反応室５内にその遺伝子と反応するプローブを備えているようにしてもよい。
また、上記実施例では、シリンジ５１は切替えバルブ６３上に配置されているが、シリンジ５１を配置する位置は切替えバルブ６３上に限定されるものではなく、どこでもよい。
また、上記実施例では切替えバルブとしてロータリー式の切替えバルブ６３を用いているが、切替えバルブはこれに限定されるものではなく、種々の流路切替えバルブを用いることができる。また、切替えバルブを複数備えていてもよい。
また、上記実施例では、計量流路１５に充填された液体を注入流路１７を介して反応室５に注入する際に、エアーパージ後の主流路１３内を加圧して液体を反応室５に注入しているが、本発明の反応処理方法はこれに限定されるものではない。例えば、シリンジ５１を用いて反応室エアー抜き流路２１内を陰圧にできるように流路構成を変更し、反応室エアー抜き流路２１内、ひいては反応室５内を陰圧にすることによって計量流路１５に充填された液体を注入流路１７を介して反応室５に注入するようにしてもよい。また、別途シリンジを用意して、主流路１３内を陽圧にし、かつ反応室５内を陰圧にして、反応室５に液体を注入するようにしてもよい。
また、上記実施例において、サンプル容器の貫通可能部及び第２貫通可能部は、例えばアルミニウムからなるフィルム３５ｊ，３５ｌ，３７ｊ，３７ｌ，３９ｊ，３９ｌによって形成されているが、貫通可能部及び第２貫通可能部は、これに限定されるものではなく、他の材料のフィルムであってもよいし、容器本体と同じ材料によって形成されていてもよい。例えば容器本体がポリプロピレン、ポリカーボネートなどの樹脂素材によって形成されている場合、貫通可能部及び第２貫通可能部における樹脂材料の厚みを突起流路及び第２突起流路で貫通可能な程度の厚みにすれば、貫通可能部及び第２貫通可能部を容器本体と一体成形によって形成することができる。ここで、貫通可能部、第２貫通可能部を容器本体と一体成形によって形成した場合の貫通可能部、第２貫通可能部の厚みは、例えば０.０１〜０.５ｍｍである。
また、上記実施例では、１本の主流路１３を備え、すべての計量流路１５が主流路１３に接続されているが、流路構成はこれに限定されるものではない。例えば、複数本の主流路を設け、各主流路に１つ又は複数の計量流路を接続するようにしてもよい。
本発明の反応容器において、主流路は密閉可能なものであるが、主流路の両端が開閉可能になっていることにより主流路が密閉可能になっている例を挙げることができる。ここで、「主流路の両端が開閉可能になっている」とは、主流路の端部に他の空間が接続され、この他の空間の、主流路とは反対側の端部が開閉可能になっている場合も含む。例えば、上記実施例では、流路１３ａや、液体ドレイン空間２９、ドレイン空間エアー抜き流路２３及び流路２３ａが上記他の空間に相当する。
また、本発明の反応容器において、反応室エアー抜き流路は密閉可能なものであるが、反応室エアー抜き流路の反応室とは反対側の端部が開閉可能になっていることにより反応室エアー抜き流路が密閉可能になっている例を挙げることができる。ここで、「反応室エアー抜き流路の反応室とは反対側の端部が開閉可能になっている」とは、反応室エアー抜き流路の反応室とは反対側の端部に他の空間が接続され、この他の空間の、反応室エアー抜き流路とは反対側の端部が開閉可能になっている場合も含む。例えば、上記実施例では、エアードレイン空間３１、ドレイン空間エアー抜き流路２５及び流路２５ａが上記他の空間に相当する。
このような態様では、主流路及び計量流路に液体が導入され、次に主流路内の上記液体がパージされ、さらに計量流路内に残存する上記液体が反応室内に注入された後、主流路の両端、及び反応室エアー抜き流路の反応室とは反対側の端部が閉じられて主流路及び反応室エアー抜き流路が密閉される。
本発明は種々の化学反応や生物化学反応の測定に利用することができる。

Claims (17)

  1. サンプルに反応を起こさせる密閉された反応室と、
    前記反応室に接続された反応流路と、
    尖端部をもつ分注器具で貫通可能な封止部材で上面が封止され、サンプルを収容することのできるサンプル収容部をもつサンプル容器と、
    前記サンプル容器の使用時に一端が前記サンプル収容部に接続されるサンプル流路と、
    前記封止部材上に設けられ、前記分注器具で前記封止部材を貫通すべき位置に前記分注器具の尖端部を通す穴を備えた蓋部材と、
    液体を送液するためのシリンジと、
    前記シリンジを前記反応流路又は前記サンプル流路に接続するための切替えバルブと、を備え、
    前記分注器具は前記尖端部の先端からサンプルを吐出するものであり、かつ前記尖端部はその先端から徐々に外径が大きくなる形状であり、
    前記蓋部材の前記穴の内径は、前記封止部材を貫通して前記サンプル収容部内に進入した前記尖端部の先端が前記サンプル収容部の底面に接触しない状態のときの前記穴の位置における尖端部の外径の大きさに設定されている反応容器。
  2. 前記サンプル流路の前記サンプル収容部に接続される前記一端が上方に突出した突起流路となっており、
    前記サンプル収容部の底部に前記突起流路によって貫通可能な貫通可能部が設けられており、
    前記突起流路の先端が前記貫通可能部を貫通して前記サンプル収容部内に進入することにより前記サンプル収容部と前記サンプル流路とが接続されるように構成されている請求項１に記載の反応容器。
  3. 前記サンプル容器の未使用時に、前記貫通可能部と前記突起流路とが対向した状態で前記サンプル容器を保持するサンプル容器保持機構を備えている請求項２に記載の反応容器。
  4. 前記反応流路及びサンプル流路とは別途設けられ、前記サンプル容器の使用時に一端が前記サンプル収容部に接続されるサンプル容器エアー抜き流路をさらに備え、
    前記サンプル容器エアー抜き流路の前記サンプル収容部に接続される前記一端は突起状の第２突起流路となっており、
    前記サンプル容器は、前記サンプル収容部に収容されるサンプルとは接触しない位置に前記第２突起流路を挿入するためのエアー抜き用空間を備えるとともに、前記エアー抜き用空間の内部と外部との境界面に第２突起流路によって貫通可能な第２貫通可能部を備え、
    前記第２突起流路の先端が前記第２貫通可能部を貫通して前記エアー抜き用空間内に進入することにより前記サンプル収容部と前記サンプル容器エアー抜き流路が接続されるように構成されている請求項２又は３に記載の反応容器。
  5. 前記封止部材は弾性部材を含み、前記分注器具の引抜き後にその弾性力で再度前記サンプル容器の上面を封止するものである請求項１から４のいずれか一項に記載の反応容器。
  6. 前記サンプル容器のサンプル収容部に予めサンプル前処理液又は試薬が収容されている請求項１から５のいずれか一項に記載の反応容器。
  7. 前記切替えバルブはロータリー式バルブである請求項１から６のいずれか一項に記載の反応容器。
  8. 前記ロータリー式バルブはその回転中心に前記シリンジにつながるポートを備え、
    前記シリンジは前記ロータリー式バルブ上に配置されている請求項７に記載の反応容器。
  9. 前記反応室に接続された反応室エアー抜き流路をさらに備え、
    前記反応流路は、貼り合わされた２枚の部材の接合面に形成された溝、又は前記溝及び前記基板に形成された貫通孔からなり、かつ、前記シリンジに接続される主流路と、前記主流路から分岐した所定容量の計量流路と、一端が前記計量流路に接続され他端が前記反応室に接続された注入流路を備え、
    前記主流路及び前記反応室エアー抜き流路は密閉可能になっており、
    前記注入流路は前記計量流路よりも細く形成されて前記主流路及び前記計量流路に液体が導入されるときの液体導入圧力状態並びに前記主流路内の前記液体がパージされるときのパージ圧力状態では前記液体を通さず、それらよりも加圧状態で前記液体を通すものである請求項１から８のいずれか一項に記載の反応容器。
  10. 前記注入流路の水滴に対する接触角は９０度以上であり、前記注入流路と前記計量流路の境界の面積は１〜１０００００００μｍ2である請求項９に記載の反応容器。
  11. 複数の前記反応室を備え、それらの反応室ごとに前記計量流路及び前記注入流路を備え、前記主流路に複数の前記計量流路が接続されている請求項９又は１０に記載の反応容器。
  12. 前記注入流路の前記他端は前記反応室の内側上面に突出して形成された凸部の先端に配置されており、前記凸部は先端部が基端部に比べて細くなっている請求項９から１１のいずれか一項に記載の反応容器。
  13. 前記反応室は少なくとも呈色反応、酵素反応、蛍光や化学発光又は生物発光を生じる反応のいずれかの反応を行なうためのものである請求項１から１２のいずれか一項に記載の反応容器。
  14. 前記サンプルは遺伝子を含み、
    前記反応室に遺伝子増幅試薬が注入され又は予め遺伝子増幅試薬が収容されている請求項１から１３のいずれか一項に記載の反応容器。
  15. 前記反応室はその底部又は上方から光学的に測定が可能なように光透過性の材質にて構成されている請求項１から１４のいずれか一項に記載の反応容器。
  16. 前記サンプルは遺伝子を含み、
    前記反応室はサンプルに含まれる遺伝子と反応するプローブを備えている請求項１から１５のいずれか一項に記載の反応容器。
  17. 請求項９から１６のいずれか一項に記載の反応容器を用いた反応処理方法であって、
    前記主流路及び前記計量流路に液体を充填し、
    前記主流路に気体を流して前記計量流路内に前記液体を残存させつつ前記主流路内の前記液体を排出し、
    前記主流路内を前記主流路及び前記計量流路に液体を充填したときの導入圧力よりも大きく陽圧に若しくは前記反応室内を陰圧に又は前記陽圧及び前記陰圧の両方にすることより前記注入流路を介して前記計量流路内の前記液体を前記反応室に注入することを特徴とする反応処理方法。
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