JPWO2012157685A1 - 反応容器用光測定装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

反応容器用光測定装置およびその方法に関し、反応容器内での光学的状態を、装置規模を拡大することなく効率的で迅速で、かつ高い信頼性のある測定を行うことを目的とする。2以上の反応容器が配列された容器群と、各反応容器と連係可能であって、連係した反応容器内部と光学的に接続する可撓性のある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、各連係部に対応して設けられ、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、配列面に近接または接触して設けられ、各接続端と所定経路に沿って順次光学的に接続可能な測定端を有し、接続端と測定端との光学的接続によって反応容器内からの光を受光可能な測定器と、接続端配列体に配列された各接続端と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ように構成する。

Description

本発明は、反応容器用光測定装置およびその方法に関するものである。

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では、各核酸の相対的な量の比がわかるように増幅させることが必要となる。そのためリアルタイムＰＣＲ法を用いて、サーマルサイクラと分光蛍光光度計を備えた装置を用いて、ＰＣＲでのＤＮＡ増幅産物の生成過程をリアルタイムで検出し解析することによって電気泳動法の解析を不要とした。また、増幅前のサンプルに含まれる各ＤＮＡやＲＮＡの相対的な量の比について定量性を維持したまま増幅するＤＮＡ増幅法として、ＳＰＩＡ（Single Primer Isothermal Amplification）法が用いられる。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ようになった。

さて、このような核酸増幅等の処理およびその測定を行なう場合には、従来では、用手法によりフィルタを用いるか、磁性粒子を用いて磁場により容器やピペットチップの内壁に吸着させるか、または遠心分離機を用いるかして目的核酸を検体から分離抽出していた。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する際に、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(特許文献１)。

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、複数の検体を扱う場合には、複数の目的核酸を分離抽出して、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。

特に、増幅する核酸（ＤＮＡ，ＲＮＡ等）等の反応が複数の反応容器内で行なわれ、これらの反応を光学的に測定してモニタリングする場合には、1の測定器を各反応容器にまで用手法で順次移動させて測定を行なうか、または予め各反応容器ごとに測定器を設けておいて測定を行なうことになる。

前者の1の測定器を用いる場合には、測定器を各反応容器の開口部にまで手動で移動させようとすると、反応容器と測定器との間の微妙な位置のずれや相対運動によって、反応容器ごとに測定の条件に微妙な差異が生じるおそれがあった。

後者の各反応容器ごとに測定器を設ける場合には位置決め精度は高いことになるが、装置規模が拡大し、製造コストが増大するおそれがあった。また、温度制御および測定の際には、反応容器の開口部を密閉することが好ましいが、用手法により複数の反応容器に対して蓋で密閉したり開閉することは手間がかかり、特に蓋が容器開口部に密着して容易に蓋を開けることが困難となったり、蓋の内側に付着していた液が垂れたり飛散したりしてコンタミネーションのおそれがあった。また、専用の蓋の開閉機構を設けることは装置を複雑化し、製造コストが増大するおそれがあった（特許文献２）。

各反応容器ごとに測定器を設けることなく自動的に測定するものとして、多数のウェルを有するマイクロプレートをサーマルサイクラで温度制御する際に、マイクロプレート上に検出モジュールを移動させることで、順次各ウェルの光の測定を行なう装置があった（特許文献３、４）。

この装置では、検出モジュール自体を前記サーマルサイクラに支持された状態で移動させるものであるため、精密な光学系要素や光電子増倍管等の電子回路を有する検出モジュールに、移動による加速度に伴う負荷がかかり、測定器のノイズや故障の原因となり、また、装置寿命を短くするおそれがあった。

また、前記検出モジュールを前記マイクロプレートに支持されて、またはマイクロプレートの各ウェルを密閉した蓋体に支持されて水平方向にのみ移動するものであるので、各ウェルと前記測定器の測定端との間には、一定の隙間が必要であるために、光の散乱による減衰、および、隣接するウェルに対する光の漏れや進入を完全に遮断して防止することができないため精度の高い測定を行なうことができないおそれがあった。

さらに、前記検出モジュールは、前記容器からの光を受光しまたは照射する際に、ハーフミラーを用いて光路を分割するようにしているために、測定器内に長い光路長を取る必要があり、装置規模が大きくなるおそれがあるという問題点を有していた。

また、検出モジュールが、前記マイクロプレートに配列された各ウェルを通過するように移動するものであり、ウェルの個数が多くなる場合には、移動距離が長いために処理時間が長くなるおそれがあるとともに、前述した測定器についての問題点も生ずるおそれがあった。

また、密閉した反応容器について光学的測定を行なう際に、透光性のある蓋や光学系要素が結露してくもり、測定が困難となるおそれがあった。

そのため、核酸増幅等の測定を行なうには、その前提として、専門の研究員や技術者を必要とすることになり、このようなことが、遺伝子解析の汎用化や、病院等における臨床応用の拡大を妨げることになっている。

そこで、臨床時等において、クロスコンタミネーションを防止しかつユーザの手間を軽減して、核酸等について抽出から増幅さらには測定による遺伝子解析を容易に行なうためには、目的物質の抽出から増幅等の反応さらには測定までを一貫して自動化して装置の小型化と、安価で高精度の装置を提供することが重要である。

国際公開ＷＯ９６/２９６０２ 特開２００２−１０７７７公報 米国特許第７１４８０４３号 米国特許第７７４９７３６号

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、核酸等についての反応容器内の光学的状態について、精度および信頼性が高く、迅速でかつ効率的な測定を可能にすることができる反応容器用光測定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、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反応容器用光測定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、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、光学的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反応容器用光測定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、2以上の反応容器が配列された容器群と、前記各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、前記配列面に近接若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反応容器用光測定装置である。

前記容器群には、前記反応容器の他、検体、試薬等の液体を収容する2以上の液収容部を有するのが好ましい。また、容器群には、複数の液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液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。核酸の増幅を行なう場合には、前記容器群には、例えば、検体、増幅対象である核酸またはその断片を捕獲可能な磁性粒子が懸濁した磁性粒子懸濁液、前記増幅対象の分離および抽出に用いる分離抽出用溶液、核酸増幅に用いる増幅用溶液を収容する2以上の液収容部を有することになる。

ここで、「増幅用溶液」とは、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。また、リアルタイムＰＣＲ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。

前記反応容器を含む容器や蓋等の材料は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル等の樹脂、ガラス、金属、金属化合物等がある。容器のサイズは、例えば、数μリットルから数100μリットルの液体を収容可能であるとともに、分注チップの先端が挿入可能な大きさである。例えば、円筒状の場合には、例えば、1の容器の大きさの径が数ミリ〜数10ミリ、深さが数ミリ〜数10ミリである。

前記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、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（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。

「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、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に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。

「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。

「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、前記反応容器用光測定装置には、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、前記反応容器用光測定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移動機構を駆動する核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。

第２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本体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反応容器用光測定装置である。

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３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又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反応容器用光測定装置である。

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反応容器用光測定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４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又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反応容器用光測定装置である。

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５の発明は、前記容器群には、1または2以上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する反応容器用光測定装置である。

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、前記反応容器用光測定装置は、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。

第６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反応容器用光測定装置である。

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７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反応容器用光測定装置である。

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えられ得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。

第８の発明は、前記導光用架台は、気体の吸引及び吐出を行なう吸引吐出機構および該吸引吐出機構によって液体の吸引および吐出が可能な分注チップを着脱可能に装着する1または2以上のノズルを有するノズルヘッドに設けられ、該ノズルヘッドを前記容器群との間で相対的に移動可能とするノズルヘッド移動機構を有する反応容器用光測定装置である。

この場合、前記ノズルに装着した前記分注チップまたは前記容器群に設けられた液収容部の内部に磁場を及ぼしかつ除去することが可能で前記分注チップまたは前記液収容部の内壁に前記磁性粒子を吸着可能な磁力部をさらに設けるとともに、前記吸引吐出機構、前記移動機構、および前記磁力部を制御して、前記反応溶液として、前記検体から前記増幅対象の溶液を分離抽出して液収容部内に前記増幅用溶液の一部として収容する抽出制御部を設けるのが好ましい。

ここで、「分離抽出用溶液」としては、検体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核酸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するバッファ液、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がある。前記核酸またはその断片の分離を行うためには、前記混合溶液の吸引吐出を繰り返すのが好ましい。

「分注チップ」は、例えば、太径部と、細径部と、該太径部と該細径部とを連通する移行部とからなり、前記太径部には、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、前記細径部には、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。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。

「吸引吐出機構」は、例えば、シリンダと、該シリンダ内を摺動するピストンと、該ピストンと連結したナット部と、該ナット部が螺合するボール螺子と、該ボール螺子を正逆両方向に回転駆動するモータによって形成する。

なお、2以上のノズルを用いる場合には、各ノズルに対応するように2以上の前記容器群が、1の前記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2以上の専用領域内に各々配列されることによって、各専用領域を、異なる検体ごとに設定することで、検体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。

前記架台移動機構は、前記ノズルヘッド移動機構を、少なくとも一部利用する。ノズル自体をＺ軸方向に移動するノズル移動機構も、前記ノズルヘッド移動機構を、少なくとも一部利用し、架台移動機構とノズル移動機構は、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。

第９の発明は、前記ノズルは、密閉蓋を装着して保持可能であり、該密閉蓋を脱着することによって前記密閉蓋を前記反応容器の開口部に装着可能な反応容器用光測定装置である。該密閉蓋の脱着は、ノズルに装着した分注チップをノズルから脱着するチップ脱着機構で兼用することができる。この場合、「密閉蓋」には、反応容器の開口部に装着可能な密閉部と、ノズルに装着可能な連係用の窪みを有することになる。また、密閉蓋に装着することで連係部が間接的に反応容器と連係する場合であって、ノズルの外径と連係部の外径とが異なる場合には、該密閉蓋の前記連係用の窪みは、ノズルの代わりに連係部の先端と嵌合、装着して、連係部が密閉蓋を保持可能とするのが好ましい。この場合、密閉蓋の連係部からの脱着は、専用の密閉蓋脱着機構を設けるのが好ましい。

第１０の発明は、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の経路からなり、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反応容器用光測定装置である。

第１１の発明は、前記第１の測定端は、前記測定器の照射源と光学的に接続し、前記第２の測定端は、前記測定器の受光部と接続し、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反応容器用光測定装置である。

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。

第１２の発明は、前記容器群は、1または2以上の前記ノズルからなる1組のノズルが進入し他の組のノズルが進入しない各組のノズルに対応した2以上の各専用領域からなり、各専用領域には、少なくとも1の前記反応容器、該反応に用いる反応溶液を収容する1または2以上の液収容部、前記ノズルを用いて前記反応容器にまで運搬可能であって前記反応容器に収容した前記反応溶液を密閉可能な密閉蓋を少なくとも有し、前記導光用架台の各連係部は、前記各専用領域に1または2以上の連係部からなる1組の連係部が進入し他の組の連係部が進入しないように対応付けられるように前記導光用架台は前記全専用領域に渡って延設されている反応容器用光測定装置である。

「1組の前記ノズルが進入し他の組のノズルが進入しない」または「1組の連係部が進入し他の組の連係部が進入しないように」するには、例えば、前記各専用領域に1組の前記ノズルが進入し他の組のノズルが進入しないように前記ノズルヘッド移動機構を制御し、前記各専用領域に1組の前記連係部が進入し他の組の連係部が進入しないように制御する専用領域制御部を設けることで行う。

第１３の発明は、前記各専用領域を横断するように移動可能であって、各専用領域に侵入可能な1または2以上のノズルからなる1組の横断可能ノズルをさらに有する反応容器用光測定装置である。

第１４の発明は、前記各専用領域には、検体を識別しまたは管理する検体情報及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・カメラが前記横断可能ノズルに設けられた反応容器用光測定装置である。

ここで、「検体情報」とは、検体を識別しまたは管理するのに必要な情報であって、検体を識別する情報としては、例えば、検体が採取された患者、動物、食材、土壌、汚水等の検体の属性、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、または採取した検体の物性、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。検体を管理する情報としては、例えば、その検体の採取者、採取日付、該検体についての検査の担当者、その検体についての検査の日付等である。

「検査情報」とは、検体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１５の発明は、気体の吸引および吐出を行う吸引吐出機構および該吸引吐出機構によって液体の吸引および吐出が可能な分注チップを着脱可能に装着する1または2以上のノズルが設けられたノズルヘッドと、種々の反応に用いる反応用溶液を収容する1または2以上の液収容部、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を収容する液収容部、検体を収容する液収容部、目的物質の分離抽出用溶液を収容する1または2以上の液収容部、および2以上の反応容器を少なくとも有する容器群と、前記ノズルヘッドと前記容器群との間を相対的に移動可能とするノズルヘッド移動機構と、前記ノズルに装着された各分注チップの内壁に前記磁性粒子を吸着可能な磁力部と、前記ノズルヘッドに設けられ、前記各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配列面を有する接続端配列体と、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、前記接続端配列体の前記所定経路に沿って設けら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、を有する反応容器用光測定装置である。

ここで、前記「反応溶液」としては、例えば、核酸増幅に用いる増幅用溶液であり、「目的物質」としては、増幅対象である核酸またはその断片である。なお、前記ノズルから前記密閉蓋または分注チップを脱着するチップ脱着機構を設けるのが好ましい。なお、本装置に、前記容器群に必要な検体、試薬、洗浄液、バッファ等を供給する分注機能を有する検体供給装置を前記反応容器用光測定装置のステージとは別の位置に設け、供給された容器群が組み込まれたステージごと、自動的に前記反応容器用光測定装置の前記ステージの位置に移動して差換え可能とすることが好ましい。これによって、容器群への分注処理や供給処理等の準備工程を含めて一貫して処理することができることになる。
なお、第２の発明乃至第１３の発明について各々本発明と組み合わせることが可能である。

第１６の発明は、容器群に配列された2以上の反応容器に対して、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、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、前記接続端配列体を移動させることで、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反応容器用光測定方法である。
なお、第２の発明乃至第１３の発明について各々本発明と組み合わせることが可能である。

第１７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反応容器用光測定方法である。

第１８の発明は、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、移動させる反応容器用光測定方法である。

第１９の発明は、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反応容器用光測定方法である。

第２０の発明は、前記導光用架台を通して、前記反応容器を密閉する密閉蓋を加熱する反応容器用光測定方法である。

第２１の発明は、前記反応容器の各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う際に、該反応容器の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反応容器用光測定方法である。

第２２の発明は、ノズルヘッドに設けた気体の吸引および吐出を行なう各ノズルに着脱可能に分注チップを装着し、磁力部、前記ノズルヘッドと容器群との間を相対的に移動するノズルヘッド移動機構、容器群に収容された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、検体、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容器群に設けられた複数の反応容器に導入し、該反応容器の開口部に対して、前記ノズル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少なくとも前記ノズルヘッド移動機構により移動し、前記反応容器の各開口部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反応測定用光測定方法である。
なお、第２の発明乃至第１４の発明について各々本発明と組み合わせることが可能である。

第１の発明、第１５の発明、第１６の発明、または第２２の発明によれば、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う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２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及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３の発明、第１５の発明、第１６の発明または第２２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４の発明、または第１７の発明によると、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５の発明、または第１８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ノズル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３の発明または第１９の発明によれば、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。

第６の発明または第２０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７の発明または第２１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８の発明、第１２の発明、第１５の発明によれば、前記導光用架台を、ノズルが設けられたノズルヘッドに組み込むことで、測定器の反応容器間の移動機構（少なくともＸ軸およびＹ軸方向）を別途設けることなく、ノズルの移動機構と兼用することができるので、装置規模の拡大を防止することができる。また、測定対象となる反応容器内に収容すべき検体溶液、試薬溶液や反応溶液の反応容器への移送や調製をノズルの機能を用いて行うことができるので、測定対象の処理から測定までを一貫して効率的かつ迅速に行うことができる。

第９の発明によれば、密閉蓋をノズルに装着して移送するようにしているので、新たな専用の蓋移送機構を設けることなく、既存の機構を利用して装置規模の拡大を防止することができる。一方、密閉蓋を連係部に装着して移送または保持する場合には、連係部とノズルの径を異ならせることができるので、連係部内にノズルのサイズに限定されない種々の光学系要素を設けることが可能となり、汎用性が高くかつ信頼性のある処理を行なうことができることになる。

第１０の発明によれば、各連係部に複数本の導光部からなる導光部束の先端を設け、該導光部束を複数の束に分割して、各導光部の後端を複数の接続端に分けることで、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。

第１１の発明によれば、第１の測定端を測定器の照射源と光学的に接続し、第２の測定端は、前記測定器の受光部と光学的に接続するとともに、照射源と受光部と接続可能な導光部の先端を混在させることで、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１３の発明によれば、各専用領域を横断するように移動可能な横断可能ノズルを設けることによって、複数の専用領域について、同一の核酸等の目的物質や検体を分注することで、同一の目的物質や検体を条件を変えた反応に利用することができる。また、該横断可能ノズルの移動を前記接続端配列体の移動機構と兼用することで、装置規模の拡大を抑制することができる。

第１４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。

本発明の第１の実施の形態に係る反応容器用光測定装置を示す全体ブロック図である。 第１の実施の形態例に係る反応容器用光測定装置を示す全体斜視図である。 図２に示した反応容器用光測定装置の容器群を拡大して示す平面図である。 図２に示した反応容器用光測定装置のノズルヘッドの全体を拡大して示す正面図及び側面図である。 図４に示したノズルヘッドの表側から見た斜視図である。 図４に示す移動機構及び吸引吐出機構をより具体的に示す側面図である。 図４に示す吸引吐出機構５３等をより具体的に示す斜視図である。 図４に示したノズルヘッドの裏側から見た斜視図である。 図４に示す連係部を反応容器に連係した状態を示す断面図である。 図４に示す特定波長測定器を示す図である。 第２の実施の形態例に係る反応容器用光測定装置の導光用架台、接続端配列体、密閉蓋搬送機構を示す斜視図である。 図１１に示す導光用架台の一部切り欠いて示す拡大斜視図である。 図１２に示す連係部の拡大断面図である。 図１１に示す密閉蓋の例を示す断面図である。 図１１に示す密閉蓋搬送体の拡大斜視図である。 図１５に示す密閉蓋搬送体の断面図である。 図１５に示す密閉蓋搬送体の下側から見た斜視図である。 連係部に設けた光ファイバ先端と反応容器との位置関係の例を示す概念図である。 本発明の第２の実施の形態に係る反応容器用光測定装置を示す全体ブロック図である。 図１９の第１の実施の形態例に係る移動機構および吸引吐出機構をより具体的に示す側面図である。 図１９の第１の実施の形態例に係る連係部が反応容器に連係した状態を示す断面図である。 図１９の第２の実施の形態例に係る連係部が反応容器に連係した状態を示す断面図である。 図１９の第３の実施の形態例に係る連係部が反応容器に連係した状態を示す断面図である。

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、各実施の形態または各実施の形態例において同一のものは同一の符号で表わし説明を省略した。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る反応容器用光測定装置１０のブロック図を示す。
該反応容器用光測定装置１０は、大きくは、複数（この例では12個）の反応容器群２３_ｉ (i=1、…12、以下省略)が配列された容器群２０と、分注チップ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を有するノズルヘッド５０と、該ノズルヘッド５０に固定して設けられた測定器４０と、前記ノズルヘッド５０を、例えば、Ｘ軸方向に移動可能とするノズルヘッド移動機構５１と、前記容器群の反応容器群２３_ｉ に対する所定の温度制御を行う温度制御器２９と、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種外部メモリ、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。

前記ノズルヘッド５０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２０に対してＺ軸方向に移動可能とする架台Ｚ軸移動機構３５、前記架台３２とは独立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ノズルＺ軸移動機構７５、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の細径部２１１_ｉａに接離可能に設けられた磁石５７１によって内部に磁場を及ぼしかつ除去することが可能な磁力部５７と、前記ノズル７１_ｉに対して気体の吸引および吐出を行うことでノズル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、前記吸引吐出機構５３によって駆動され前記容器群２０の各液収容部の開口部を被覆して予め各種液体を収容するフィルムを穿孔するための穿孔機構５５とを有する。前記架台移動機構は前記ノズルヘッド移動機構と架台Ｚ軸移動機構とに相当する。

前記ノズルヘッド５０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_ｉ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、Ｙ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（Ｙ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、各測定端４４_ｊは、Ｙ軸方向に沿って配列された2つの第１の測定端４２_ｊおよび第２の測定端４３_ｊを有している。該第１の測定端４２_ｊは、各特定波長測定器４０_ｊに設けられた照射源と光学的に接続し、第２の測定端４３_ｊは、該特定波長測定器４０_ｊに設けられた光電子増倍管等の光電素子と光学的に接続している。

さらに、前記ノズルヘッド５０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Ｙ軸方向に沿ってノズルヘッド５０上で移動させる導光切換機構としての配列体Ｙ軸移動機構４１を有する。

また、前記導光用架台３２には、加熱して連係部３１_ｉの先端または装着された透光性のある密閉蓋２５１_ｉの結露を防止するための前記加熱部としてのヒーター３７とを有する。

前記容器群２０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２０_ｉからなる。各専用領域２０_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２７_ｉと、前記ノズル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や検体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、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する。

なお、前記各専用領域２０_ｉには、各専用領域２０_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、前記ノズルヘッド５０には、前記専用領域２０_ｉを横断して（Ｙ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１７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。このＹ軸方向の移動は、前記配列体Ｙ軸移動機構４１が兼用することが好ましい。

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、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、ノズルヘッド移動機構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ノズルヘッド移動機構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４２_ｊ、第２の測定端４３_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６１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およびノズルヘッド移動機構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およびノズルヘッド移動機構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。

以下、図２から図１０に基づいて、前述した本発明の実施の形態に係る反応容器用光測定装置１０についてのより具体的な第１の実施の形態例を説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態例に係る反応容器用光測定装置１０の外観を示す透視斜視図である。

図２（ａ）は、該反応容器用光測定装置１０の外観を示すものであって、例えば、縦500mm（Ｙ軸方向）、横600mm（Ｘ軸方向）、高さ600mm（Ｚ軸方向）の大きさで、内部に、前記容器群２０、ノズルヘッド５０、図１で説明したノズルヘッド移動機構５１、およびＣＰＵ＋プログラム６０が収容されている筐体１１と、前記筐体１１に設けられた操作パネル１３と、ステージが設けられた引出し１５とを有する。

図２（ｂ）は、前記筐体１１内を透視する斜視図であって、容器群２０が組み込まれたステージが前記引出し１５によって外部に引き出し可能に設けられ、さらに前記ノズルヘッド５０が、前記容器群２０に対して、図１の前記ノズルヘッド移動機構５１によってＸ軸方向に移動可能に設けられている。

図２（ｂ）には、該ノズルヘッド５０は、大きくは、前記配列体Ｙ軸移動機構４１、架台Ｚ軸移動機構３５およびノズルＺ軸移動機構７５を有する各種移動機構５２と、横断可能ノズル吸引吐出機構１７と、前記測定器４０と、接続端配列体３０と、光ファイバ（束）３３_ｉと、前記磁力部５７とを有していることが示されている。なお、前記横断可能ノズル吸引吐出機構１７及び該横断可能ノズル７１_０は、前記配列体Ｙ軸移動機構４１によって、前記専用領域２０_ｉを横断するようにＹ軸方向に移動可能なように支持されている。

図３は、図２に示す容器群２０を拡大して示す平面図である。該容器群２０は、その長手方向がＸ軸方向に沿って1列状に収容部が配列された12個の専用領域２０_ｉ（ｉ＝1,…,12）が、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。各専用領域２０_ｉには、ＰＣＲ増幅用のカートリッジ容器２０１_ｉと、核酸抽出用のカートリッジ容器２０２_ｉと、チップ収容用カートリッジ容器２０３_ｉが別体に設けられている。なお、各専用領域２０ｉのカートリッジ容器２０１_ｉ，２０２_ｉ，２０３_ｉのＸ軸方向に沿った片側の縁には隔壁２０１_０，２０２_０，２０３_０が設けられて、専用領域２０_ｉ間のクロスコンタミネーションの防止を図っている。

前記ＰＣＲ増幅用カートリッジ容器２０１_１には、前記導光用架台３２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前記反応容器としてのＰＣＲ用チューブ２３１_ｉと、ＰＣＲ反応に必要なバッファ液を収容する液収容部２７１_ｉと、前記密閉蓋２５１_ｉを収容した密閉蓋収容部２５_ｉと、前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉ及び前記液収容部２７１_ｉを被覆するフィルムを穿孔するための穿孔用チップおよび分注チップ２１１_ｉを収容するチップ等収容部２１_ｉと、該ＰＣＲ増幅用カートリッジ容器２０１_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とを有する。

前記核酸抽出用のカートリッジ容器２０２_ｉには、核酸抽出用の各種試薬を収容する、例えば7個の液収容部２７２_ｉと、抽出された核酸を収容する反応容器２３２_ｉと、該カートリッジ容器に関する種々の情報、例えば、検体情報及び検査情報を表示するバーコード８２_ｉとを有する。前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉおよび前記反応容器２３２_ｉは、前記温度制御器２９により温度制御可能である。

前記チップ収容用カートリッジ容器２０３_ｉは、前記核酸抽出用カートリッジ容器２０２_ｉを被覆するフィルムを穿孔可能な穿孔用チップ、少量の液体の分注を行う２本の少量分注チップ、外部から磁力を及ぼしかつ除去することによって磁性粒子を内壁に吸着して分離可能な分離用分注チップを収容するチップ収容部２１_ｉと、該カートリッジ容器２０３_ｉに関する種々の情報を表示するバーコード８３_ｉとを有する。

前記反応容器としての前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉの容量は約200μL程度、その他の各反応容器、各液収容部およびチューブの容量は約2mL程度である。

前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉ は、核酸またはその断片の増幅に用いられ、前記温度制御器２９によって、例えば、サーマルサイクル（4℃から95℃）等の所定の増幅法に基づいて温度制御が行われる。該ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉ は、例えば、図９に示すように、２段に形成され、下側に設けられ前記増幅用溶液２３４_ｉが収容される細口管部２３３_ｉと、上側に設けられ前記密閉蓋２５１_ｉが嵌合可能な広口管部２３５_ｉとを有する。該広口管部２３５ｉの内径は例えば8mm、細口管部２３３_ｉの開口部の内径は例えば5mm程度である。反応チューブ収容孔に収容された反応容器２３２_ｉでは、インキュベーションのために、例えば、55℃の恒温状態に温度制御する。

前記液収容部群２７２_ｉには、分離抽出用溶液を次のように収容する。第１の液収容部には、Lysis １を40μL、第２の液収容部には、Lysis 2を200μL、第３の液収容部には、結合バッファ液500μL、第４の液収容部には、磁性粒子懸濁液、第５の液収容部には、洗浄液１を700μL、第６の液収容部には、洗浄液２を700μL、第７の液収容部には解離液として蒸留水を50μL収容し、少し離れた第８の液収容部には、前記タンパク質分離抽出用溶液の一部として、タンパク質の除去等に用いるイソプロピルアルコール（isopropanol）を1300μL収容されているものとする。その各開口部は穿孔可能なフィルムの被覆により前記各試薬等はプレパックされている。

その他、蒸留水1.2mLが別の蒸留水槽に収容され、細菌や細胞等の懸濁液または全血等の検体を収容するチューブが各専用領域２０_ｉごとに別途用意されている。

図４は、本発明の第１の実施の形態例に係るノズルヘッド５０の正面図および側面図、並びに図５は正面側からの斜視図を示す。
該ノズルヘッド５０は、12個のノズル７１_ｉが配列されたノズル配列部７０と、前記ノズル７１_ｉ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、吸引吐出機構５３と、前記分注チップ２１１_ｉに対して接離可能に設けられた12個の磁石５７１を有する磁力部５７と、導光用架台３２と、該導光用架台３２に設けられた12個の連係部３１_ｉと、ノズルＺ軸移動機構７５および架台Ｚ軸移動機構３５を有する移動機構部５２と、連係部３１_ｉから後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_ｉ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、横断可能ノズル７１_０と、その吸引吐出機構１７と、を有するものである。

前記ノズル配列部７０には、12本のシリンダ５３１_ｉが所定の前記ピッチ、例えば、18mmでＹ軸方向に沿って配列するように支持したシリンダ支持部材７３が設けられ、各シリンダ５３１_ｉの下方の先端には前記ノズル７１_ｉが、該シリンダ５３１_ｉと連通するように設けられている。

チップ脱着機構５９は、両側に脱着用シャフト５９３が設けられ12本の分注チップ２１１_ｉを、上下方向にスライドすることによりノズル７１_ｉから脱着させるチップ脱着部材５９１とを有する。

図６または図７に具体的に示すように、前記チップ脱着部材５９１は、2本のチップ脱着用シャフト５９３の下降に連動して分注チップ２１１_ｉを前記ノズル７１_ｉから脱着させる。前記チップ脱着用シャフト５９３は、上方向に付勢されるように外周にまきつけられたバネ６００によって弾性的に前記シリンダ支持部材７３に支持され、前記シリンダ５３１_ｉの上端よりも上方であるが、後述するシリンダ用駆動板５３６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上端が位置している。2本の該チップ脱着用シャフト５９３は、前記シリンダ用駆動板５３６が前記上下動範囲を超えてシリンダ５３１_ｉの上端近くまで下降することによって下方向に押されてチップ脱着部材５９１を下降させる。該チップ脱着部材５９１には、前記ノズル７１_ｉ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２１１_ｉｃよりも小さな内径をもつ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配列されている。

図６または図７に具体的に示すように、前記吸引吐出機構５３は、前記ノズル７１_ｉと連通し該ノズル７１_ｉに装着された分注チップ２１１_ｉの内部に対し気体の吸引吐出を行うための前記シリンダ５３１_ｉおよび該シリンダ５３１_ｉ内を摺動するピストン用ロッド５３２と、該ピストン用ロッド５３２を駆動する駆動板５３６と、該駆動板５３６と螺合するボール螺子５３３と、該ボール螺子５３３を軸支するとともに前記シリンダ支持部材７３と一体的に形成されたノズルＺ軸移動体５３５、該ノズルＺ軸移動体５３５上に載置され前記ボール螺子５３３を回転駆動するモータ５３４とを有する。

前記磁力部５７は、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 の細径部２１１_ｉａに対し接離可能に設けられて分注チップ２１１_ｉ 内に磁場を及ぼしかつ除去することが可能な磁石５７１を有する。

図６に具体的に示すように、前記ノズルＺ軸移動機構７５は、前記ノズルＺ軸移動体５３５と螺合して該Ｚ軸移動体５３５をＺ軸方向に沿って上下動させるボール螺子７５２と、該ボール螺子７５２を軸支し、その下側においては前記磁石５７１をＸ軸方向に移動可能に支持するとともに後述するノズルヘッド移動機構５１によってそれ自身Ｘ軸方向に移動可能なノズルヘッド基体７５３と、該ノズルヘッド基体７５３の上側に設けられ前記ボール螺子７５２を回転駆動するモータ７５１とを有する。

図６に具体的に示すように、前記導光用架台３２は、断面Ｌ字状板の水平板３２ａと、垂直板３２ｂとからなり、前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉ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_ｉ内部と光学的に接続する光ファイバ（束）３３_ｉの先端を有する12個の円柱状の連係部３１_ｉが前記水平板３２ａから下方向に突出して設けられている。また、該連係部３１_ｉの根元には、該連係部３１_ｉに装着する密閉蓋２５１_ｉを加熱して結露を防止するヒーター３７が内蔵されている。該ヒーター３７の温度は例えば、105℃程度に設定しておく。該導光用架台３２はノズルヘッド基体７５３に前記ノズルヘッド架台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、ノズルＸ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は、前記ノズルヘッド基体７５３に設けられた側板３５５と、該側板３５５に軸支された垂直方向に配列された２つの鎖歯車３５３の間に掛け渡されたタイミングベルト３５２に支持されてＺ軸方向に上下動する架台駆動用帯状部材３５４と、前記ノズルヘッド基体７５３の裏側に取り付けられ該鎖歯車３５３を回転駆動するモータとを有する。

図７に示すように、前記横断可能ノズル吸引吐出機構１７には、チップ脱着機構５９２が、前記吸引吐出機構１７の下側で前記ノズル７１_０の上側に設けられている。また、前記吸引吐出機構１７には、デジタル・カメラ１９が設けられている。該吸引吐出機構１７は、モータ１７２によって回転駆動される２つの鎖歯車１７３間に掛け渡されたタイミングベルト１７１に取り付けられて、Ｙ軸方向に移動可能に設けられている。

図８は、前記第１の実施の形態例に係るノズルヘッドの裏面側から見た２つの斜視図であって、前記接続端配列体３０の各接続端と前記各測定端とを光学的に順次接続させる際の、接続開始位置（図８（ａ））との接続終了位置（図８（ｂ））とを示している。

前記連係部３１_ｉには光ファイバ（束）３３_ｉの先端が設けられ、前記導光用架台３２の水平板３２ａ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、接続端３４_ｉを所定経路としてのＹ軸方向の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と前記直線に沿って順次光学的に接続可能な6個の測定端を有し、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４０を有する。

また、前記導光用架台３２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３１１_ｉ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３０１_ｉが接続端３４_ｉ側に設けられている。

該接続端配列体３０をＹ軸方向に移動させる前記配列体Ｙ軸移動機構４１は、前記接続端配列体３０に設けられたアーム４１２，４１３と、該アーム４１２，４１３とタイミングベルトとを結合させる結合体４１１と、結合体４１１のＹ軸方向の移動案内するガイドレール４１４と、該タイミングベルトが掛け渡され、Ｙ軸方向に沿って配列した２個の鎖歯車とを有する。

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Ｙ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、ノズルヘッド５０の基体、例えば、移動機構部５２を囲む枠体、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、前記移動機構部５２に設けられた機構によっては測定器４０は移動しない。

前記測定器４０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）の測定端、したがって、この場合には特定波長測定器４０_ｊ自体を１列状に整列させて前記ノズルヘッド基体７５３と連結した部材に固定具４５_ｊを用いて一体的に固定して設けたものである。各特定波長測定器４０_ｊは、前記接続端３４_ｉと順次光学的に接続するように、所定経路として前記Ｙ軸方向の直線状の経路に沿って配列された測定端４４_ｊと、前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉに励起光を照射する照射源および前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉで発生した蛍光を受光する受光部を有する光学系要素が内蔵された光検出部４６_ｊと、回路基板４７_ｊと、を有する。前記測定端４４_ｊは、前記照射源と光学的に接続する第１の測定端４２_ｊと、前記受光部と光学的に接続する第２の測定端４３_ｊとを有する。ここで、光検出部４６_ｊおよび回路基板４７_ｊは前記測定器本体に相当する。

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、例えば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の測定端４４_ｊの第１の測定端４２_ｊと第２の測定端４３_ｊは、前記所定経路に沿ってＹ軸方向の直線に沿って横方向（Ｙ軸方向）に並べて配列される場合と、縦方向（Ｘ軸方向）に並べ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８に示すように、接続端について、第１の接続端と、第２の接続端とを設け、第１の接続端は、前記第１の測定端４２_ｊとのみ接続し、第２の測定端４３_ｊは第２の接続端とのみ接続し、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に対して配列面を摺動して移動するので、測定端４４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９（ａ）は、前記導光用架台３２の水平板３２ａから下側に突出する前記連係部３１_ｉ（ここでは、例えばｉ＝１）が、前記専用領域２０_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の窪み内に前記連係部３１_ｉが挿入しその端面が密閉蓋２５１_ｉの窪みの底面に密着している。該ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉは、広口管部２３５_ｉと、該広口管部２３５_ｉと連通し、該広口管部２３５_ｉよりも細く形成された細口管部２３３_ｉとからなり、細口管部２３３_ｉには、予め乾燥され、または液体状の増幅用溶液２３４_ｉが予め収容されている。ここでリアルタイム用増幅用試薬は、例えば、酵素、バッファ、プライマ等からなるマスタミックス（SYBR(登録商標)Green Mix）を70μLである。

該広口管部２３５_ｉの開口部には、透光性をもつ前記密閉蓋２５１_ｉの下側に突出した該密閉蓋２５１_ｉを反応容器に装着させるため該密閉蓋２５１_ｉの光が透過する中央部を囲むような管状の密閉部２５２_ｉが嵌合することで反応容器に装着している。該密閉部２５２_ｉが嵌合した際には、前記連係部３１_ｉの内部を通る導光部としての光ファイバ（束）３３_ｉの径は、前記細口管部２３３_ｉの開口部の径の大きさと同一かそれよりも大きいことが好ましい。これによって、前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉからの光を確実に受光することができることになる。該細口管部２３３_ｉは温度制御器２９によって加熱または冷却される温度制御用ブロック内に収容されている。

この例では、光ファイバ（束）３３_ｉは、前記第２の測定端４３_ｊと接続可能な照射用の光ファイバ（束）３３２_ｉと、前記第１の測定端４２_ｊと接続可能な受光用の光ファイバ（束）３３１_ｉとからなっている。

図９（ｂ）は、前記光ファイバ（束）３３_ｉは、前記第２の測定端４３_ｊと接続可能な複数本の受光用の光ファイバからなる光ファイバ束と、前記第１の測定端４２_ｊと接続可能な複数本の照射用の光ファイバからなる光ファイバ束とを均質になるように混在させた光ファイバ束からなる例を示す。

なお、該反応容器用光測定装置１０には、検体等供給装置を組み込むのが好ましい。検体等供給装置は、前記容器群２０に対して親検体等を分注して供給するための装置であって、前記親検体等が供給された該容器群２０を組み込んだステージは、自動的に前記反応容器等光測定装置に移動させることになる。該検体等供給装置は、例えば、親検体等を収容する親容器群と、チップ脱着機構、吸引吐出機構、および該機構によって気体の吸引吐出が行われるとともに分注チップ２１１_ｉが着脱可能に装着される1本のノズルを有し、前記親容器群および前記容器群２０のチップ等収容部群２１に対してＺ軸方向に沿って移動する機構をもつノズルヘッドと、該ノズルヘッドを前記親容器群等に対しＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構をもつＸ軸移動体と、該Ｘ軸移動体を前記親容器群等に対しＸ軸方向に沿って移動させるＸ軸移動機構と、前記親容器群とを有する。前記親容器群は、前記容器群２０のチップ等収容部群２１に供給されるべき親検体を収容する12行×8列の行列状に配列された親検体収容部群と、蒸留水・洗浄液群と、試薬ボトル群とを有するのが好ましい。

図１０は、本発明の第１の実施の形態例に係る測定器４０に属する1の特定波長測定器４０_１の光検出部４６_１を示す。

本実施の形態例に係る特定波長測定器４６_１は、ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉに励起光を出射するための光ファイバ４６９、およびＰＣＲ用チューブ２３１_ｉからの光を入射するための光ファイバ４７９を有するとともに、前記光ファイバ４６９の第１の測定端４２_１および前記光ファイバ４７９の第２の測定端４３_１が下端に設けられた測定端４４_１と、前記光ファイバ４６９を通って励起光を照射するＬＥＤ４６７、およびフィルタ４６８を有する照射部４６２と、光ファイバ４７９、ドラムレンズ４７８、フィルタ４７７およびフォトダイオード４７２を有する受光部とを有する。この例では、前記第１の測定端４２_１と第２の測定端４３_１とは、前記所定経路であるＹ軸方向の直線に垂直な方向（X軸方向）に沿って設けられている場合を示す。

続いて、実施の形態例に係る反応容器用光測定装置１０を用いた細菌が含まれる検体の核酸のリアルタイムＰＣＲを行なう一連の処理動作について説明する。以下のステップＳ１からステップＳ１１については、分離抽出工程に相当する。

ステップＳ１で、図２に示す反応容器用光測定装置１０の引出し１５を開けて、前記容器群２０を引出し、該容器群２０に別途設けた前記検体等供給装置等を利用して、検査対象の検体、各種洗浄液、各種試薬を予め供給し、また、試薬等がプレパックされた液収容部を装着しておく。

ステップＳ２で、容器群２０を元に戻して前記引出し１５を閉じた後、前記操作パネル１３のタッチパネル等の操作により、分離抽出および増幅処理の開始を指示する。

ステップＳ３で、前記反応容器用光測定装置１０のＣＰＵ＋プログラム６０の核酸処理制御部６３に設けられた抽出制御部６５は、前記ノズルヘッド移動機構５１に指示して前記ノズルヘッド５０をＸ軸方向に移動して、前記容器群の液収容部群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を位置させノズルZ軸移動機構７５によりノズル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、前記ノズルヘッド５０をＸ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、前記ノズルヘッド５０を再度Ｘ軸方向に移動させて、チップ等収容部群２１_ｉにまで移動させ、かつ前記各ノズル７１_ｉを前記ノズル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を前記ノズルヘッド移動機構５１によってＸ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Ｘ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、チップ等収容部群２１_ｉの内、別途検体が収容されている検体用チューブにまで移動した後、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を下降挿入させて、前記吸引吐出機構５３の駆動板５３６を上昇および下降させることで該検体用チューブに収容されている検体の懸濁液について、吸引吐出を繰り返すことで該検体を液中に懸濁させた後、該検体懸濁液を分注チップ２１１_ｉ内に吸引する。該検体懸濁液は前記ノズルヘッド移動機構５１によってＸ軸に沿って分離抽出用溶液としてのLysis 1(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を挿入して前記検体懸濁液と前記Lysis 1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、前記恒温制御部によって55℃に設定された前記収容孔２３２_ｉに保持された各反応用チューブからなる前記反応容器２３２_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、前記検体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を前記ノズルヘッド移動機構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、ノズルヘッド移動機構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が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、前記ノズルヘッド移動機構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ノズルヘッド移動機構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の液収容部に前記ノズルヘッド移動機構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。ノズルヘッド移動機構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。

続く、ステップＳ１２からステップＳ１５は、核酸増幅および測定工程に該当する。
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。前記ノズルヘッド移動機構５１によって前記ノズルヘッド５０を移動させて、前記ノズル７１_ｉに前記容器群２０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、前記ノズルヘッド移動機構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６１の指示により、前記ノズルヘッド移動機構５１を指示して、ノズルヘッド５０をＸ軸に沿って移動させることにより、前記導光用架台３２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２９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６１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２０_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６１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６１は前記導光用架台３２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。

図１１は、本発明の第２の実施の形態例に係る反応容器用光測定装置のノズルヘッド５００の正面側の斜視図およびその一部を切り欠いて示す斜視図である。図１２は、図１１の切り欠いて示された一部を拡大して示す斜視図である。

図１１に示すように、この例では、第１の実施の形態例に係る反応容器用光測定装置と異なり、反応容器としてのＰＣＲ用チューブ２３６_ｉが、12個ずつ3列以上配列されている容器群を有するものである。

該ノズルヘッド５００におけるノズルを含む分注装置に関する部分、および横断可能ノズル、ノズルヘッドの移動機構、および配列体移動機構に関する部分は、第１の実施の形態例と大きな差異はないので、省略して説明する。該ノズルヘッド５００には、導光用架台３２０と、該導光用架台３２０に設けられた12個の連係部３１０_ｉと、連係部３１０_ｉから後側に延びる光ファイバ（束）３３_ｉと、接続端配列体３００と、前記導光用架台３２０に整列して取り付けられた6種類の特定波長測定器からなる測定端を有する測定器４００と、密閉蓋搬送機構１２５とを有する。

第２の実施の形態例に係る前記導光用架台３２０は、2以上（この例では12）の反応容器２３６_ｉと一斉に連係可能な2以上（この例では、12個）の連係部３１０_ｉが配列され、該導光用架台３２０に対し水平方向（この例ではＸ軸方向）に移動可能な連係部配列体３２２を有し、該連係部配列体３２２の移動によって、前記導光用架台３２０を移動することなく、該連係部配列体３２２により一斉に連係可能な反応容器数(この例では12個)よりも多い反応容器２３６_ｉ(この例では、1列12個の反応容器が3列分)と連係可能である。

該導光用架台３２０は、水平板３２０ａ，垂直板３２０ｂおよび三角形状の補強用側板３２０ｃを有する。を有するもの示すものである。前記導光用架台３２０の水平板３２０ａには、前記連係部配列体３２２に配列された連係部３１０_ｉの配置に応じて、2以上この例では12本の前記遮蔽用領域に相当する長孔３２１_ｉが刻設されている。

前記導光用架台３２２の垂直板３２０ｂの上縁には前記測定器４００が固定して取り付けられている。したがって、受光時には、該導光用架台３２０は静止しているので該測定器４００は、前記反応容器および該導光用架台３２０に対して不動に設けられている。

前記連係部３１０_ｉに先端を有する光ファイバ（束）３３_ｉは、途中で受光用の光ファイバ（束）３３１_ｉと、照射用の光ファイバ（束）３３２_ｉとに分かれ、該受光用の光ファイバ（束）３３１_ｉは、第２の接続端３４１_ｉと接続し、照射用の光ファイバ（束）３３２_ｉは、第１の接続端３４２_ｉと接続して前記接続端配列体３００の下側の配列面としての下向きの水平面にＹ軸方向に沿った2本の経路として配列されることになる。その際、これらの各経路上の隣接する接続端間の間隔は、例えば、前記連係部の間隔の半分または3分の1程度に集積化されることになる。なお、これらの第１の接続端３４２_ｉについては、前記測定器４００の第１の測定端と順次接続可能であり、第２の接続端３４１_ｉについては、第２の測定端と順次接続可能である。

図１２または図１３に示すように、前記導光用架台３２０の水平板３２０ａは、樹脂等で形成された断熱板３２３と、断熱板３２３の下側に設けられ前記密閉蓋２５３_ｉを加熱して密閉蓋２５３_ｉの結露を防止するためのヒーター３７０と、ヒーター３７０の下側に設けられた伝熱性の金属板３２５とが積層して設けられている。なお、符号２３８は、前記反応容器２３６_ｉを収容する前記カートリッジ容器に穿設された収容孔であり、符号２３９は、前記反応容器２３６_ｉ内で一定の高さに制御された液面を表す。符号２９１はＰＣＲ用の温度制御器である。

該水平板３２０ａに刻設された前記長孔３２１_ｉは前記金属板３２５にまで達している。該長孔３２１_ｉの底の該金属板３２５の前記反応容器２３６_ｉの開口部の上方において、開口部と同じ大きさの透光のための孔３２６が穿設されて長孔３２１_ｉの底と光学的に連通している。

前記連係部配列体３３２に設けられた連係部３１０_ｉおよび内部に設けられた光ファイバ（束）３３_ｉの先端が、前記密閉蓋２５３_ｉに近接することで前記反応容器２３６_ｉと連係している。

図１４は、前記反応容器に装着可能な第２の実施の形態例に係る各種密閉蓋２５４_ｉ乃至２５７_ｉを示すものである。

図１４（ａ）には、密閉蓋２５３_ｉは、反応容器２３６_ｉの開口部２３６_ｉａを被覆する被覆板２５３_ｉａと、被覆板２５３_ｉａの中央に周縁よりも肉薄に形成され光の透過率を高めた中央部２５３_ｉｃと、該中央部２５３_ｉｃを囲んで下側に突出するように設けられ前記反応容器の開口部の外縁部２３６_ｉｂに装着可能な装着部としての２重の環状壁からなる留め具２５３_ｉｂとを有する。

図１４（ｂ）に示す密閉蓋２５４_ｉは、中央部２５４_ｉｃを容器外方に膨れる湾曲面を持つ凸レンズ状に肉厚に形成している。これによって反応容器内で発生した光を光ファイバの先端に収束させ、または光ファイバからの励起光を液面等に収束させて、光を効率的に収集することができる。

図１４（ｃ）に示す密閉蓋２５５_ｉは、中央部２５５_ｉｃを容器外方に膨れる湾曲面を持つ凸レンズ状に形成し、これによって図１４(ｂ)で示した効果を奏する。

図１４（ｄ）に示す密閉蓋２５６_ｉは、中央部２５６_ｉｃを容器内方に膨れる湾曲面を持つように肉厚に形成している。これによって図１４(ｂ)で示した効果を奏する。

図１４(ｅ）に示す密閉蓋２５７_ｉは、中央部２５７_ｉｃを容器内方に膨れる湾曲面を持つように形成し、これによって図１４（ｂ）で示した効果を奏する。

図１５は、第２の実施の形態例に係る密閉蓋搬送体１２５を示す。
該密閉蓋搬送体１２５は、１列12個の前記反応容器２３６_ｉを少なくとも3列有する前記容器群２０に対して、Ｘ軸方向に移動可能な角柱状基材１２８と、前記密閉蓋２５３_ｉ（乃至２５６_ｉ）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角柱状基材１２８に配列された1または2以上(この例では、12個)の把持部１２７_ｉと、前記角柱状基材１２８の下側に取り付けられた底板１２６とを有するものである。

図１６の断面図および図１７の下側から見た斜視図に示すように、前記把持部１２７_ｉは、前記角柱状基材１２８から前記密閉蓋２５３_ｉの被覆板２５３_ｉａの大半を収納可能なように略半円柱状に繰り抜かれた空洞１２３_ｉを有し、前記底板１２６には、前記密閉蓋２５３_ｉの装着部としての留め具２５３_ｉｂが下側に露出可能なように、半長孔状の切欠き部１２９_ｉが設けられている。

続いて、第２の実施の形態例に係るノズルヘッド５００を用いた処理動作について説明する。

前記第１の実施の形態例で説明した工程の内、分離抽出工程は省略し、核酸増幅および測定工程に相当するステップＳ'１２からステップＳ'１６について説明する。

ステップＳ'１２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が収容された前記反応容器２３６_ｉにまで移送して吐出して該容器内に導入する。前記ノズルヘッド移動機構５１によって前記ノズルヘッド５００を移動させることで、前記密閉蓋搬送体１２５に、12個の密閉蓋２５３_ｉが収容されている密閉蓋収容部から密閉蓋２５３_ｉを前記把持部１２７_ｉの前記空洞１２４_ｉに一斉に収容して把持させる。

該密閉蓋２５３_ｉを把持した前記密閉蓋搬送体１２５は、導光用架台３２０と連動するので、前記架台Ｚ軸移動機構３５を用いて、前記架台３２０とともにやや上方に持ち上げてからさらにＸ軸方向に移動させて、前記反応容器２３６_ｉの上方にまで搬送して下降させることで、前記密閉蓋搬送体１２５から下側に露出している止め具２５３_ｉｂを前記ＰＣＲ用チューブ２３６_ｉに取り付けることによって12個の密閉蓋２５３_ｉを密閉する。同様にして、他の２列の24個の反応容器列についても密閉蓋で順次密閉する。

ステップＳ'１３において、前記測定制御部６１の指示により、前記ノズルヘッド移動機構５１を指示して、ノズルヘッド５００をＸ軸に沿って移動させることにより、前記導光用架台３２０を密閉蓋が装着された3列の36個の反応容器を覆うように移動させる。

ステップＳ'１４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２９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Ｓ'１５において、前記測定制御部６１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、該導光用架台３２０上に設けられた連係部配列体３２２を該導光用架台３２０上で移動させて、該導光用架台３２０に設けた前記長孔３２１_ｉに挿入された前記各連係部３１０_ｉを前記反応容器と密閉蓋２５３_ｉを介して間接的に連係して、反応容器内に測定器４００からの励起光を照射しながら、反応容器からの光を順次受光する。同時に、前記接続端配列体３００を前記測定器４００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導光用架台３２０が測定可能な専用領域２０_ｉの反応容器の個数(この例では、1列12個の反応容器が3列)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前記導光用架台３２０上で前記連係部配列体３２２を移動させることによって、この例では、1列12個で3列の36個の反応容器に附いて並行して測定することができることになる。

ステップＳ'１６において、前記測定制御部６１は、前記連係部３１０_ｉの光ファイバ（束）３３_ｉと前記測定端４４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励起光の照射および受光を前記測定器４００に指示する。

図１８は、前記連係部が反応容器２３６_ｉの開口部以外の場所で連係する場合に、連係部に設けた受光用および照射用光ファイバ先端の位置の例を示すものである。図１８（ａ）は、受光用の光ファイバ（束）３３１_ｉが、反応容器の外底部に近接し、照射用の光ファイバ（束）３３２_ｉが反応容器の外壁に近接した場合を示す。図１８（ｂ）は、受光用の光ファイバ（束）３３１_ｉおよび照射用の光ファイバ（束）３３２_ｉが反応容器の外壁に近接した場合を示し、図１８（ｃ）は、受光用の光ファイバ（束）３３１_ｉおよび照射用の光ファイバ（束）３３２_ｉが反応容器の外底部に近接した場合を示す。これらは一例にすぎず、近接の代わりに接触等により反応容器と連結する場合も可能である。

図１９は、本発明の第２の実施の形態に係る反応容器用光測定装置１１０のブロック図を示す。なお、第１の実施の形態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。

第２の実施の形態に係る反応容器用光測定装置１１０は、そのノズルヘッド１５０が、導光用架台３２とは異なる導光用架台１３２を有する点で、第１の実施の形態に係る反応容器用光測定装置１０とは相違する。第２の実施の形態に係る該導光用架台１３２は、前記ＰＣＲ用チューブ２３１_ｉ内部と光学的に接続する可撓性のある2以上の導光部としての光ファイバの先端および集光用の光学系要素が内部に設けられた複数（この例では12個）の連係部１３１_ｉを有し、該反応容器を加熱するための加熱部としてのヒーター１３７の加熱源は、該導光用架台１３２ではなく、容器群１２０またはステージに設けられている点で第１の実施の形態に係る前記導光用架台３２とは相違する。

さらに、密閉蓋２５１_iが、ノズル７１_iではなく、連係部１３１_iに嵌合して運搬され、専用の密閉蓋脱着機構３９によって、該連係部から脱着される点が相違する。したがって、密閉蓋制御部１６７、したがって、核酸処理制御部１６３、ＣＰＵ＋プログラム１６０が第１の実施の形態に係る装置１０とは相違することになる。

該容器群１２０は、その長手方向がＸ軸方向に沿って一列状に収容部が配列された12個の専用領域１２０_ｉ（ｉ＝1,…,12）が、例えば、Ｙ軸方向に配列されたものである。各専用領域１２０_ｉには、反応容器群２３_ｉと、液収容部群２７_ｉと、前記導光用架台１３２に設けられた前記連係部１３１_ｉに着脱可能に装着される透光性のある密閉蓋２５１_ｉを収容する密閉蓋収容部２５_ｉと、チップ等収容部２１_ｉとを有する。

前記反応容器２３_ｉ，温度制御器２９、ヒーター１３７は、反応容器制御システム９０に相当する。

図２０は、第２の実施の形態の第１の実施の形態例に係るノズルヘッド１５０の内、主として移動機構および吸引吐出機構を示す側面図である。
ここでは、前記連係部１３１_iの径がノズル７１_iよりも太いので、ＰＣＲ用チューブに装着されるべき密閉蓋２５１_iは連係部１３１_iにより運搬されるようにしている。そのために、前記磁力部５７の磁石５７１の移動機構を利用して、連係部１３１_iに対して、接離可能に設けられた12個の前記連係筒１３１a _iの径に略等しい半円形状のアーチを有する切欠き部が配列された櫛歯状の脱着部材３９１を有する密閉蓋脱着機構３９が設けられている。本実施の形態例では、既存の機構を利用して密閉蓋の脱着を行なうことができるので、装置規模の拡大、複雑化を防ぐことができる。

図２１は、第２の実施の形態の第１の実施の形態例に係る反応容器制御システム９０１および該反応容器制御システム９０１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１３２の水平板１３２ａから下側に突出する該連係部１３１_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１３１_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２１に示すように、前記連係部１３１_１は、ＰＣＲ用チューブ２３１_iと密閉蓋２５３を介して間接的に連係するもので、前記導光用架台１３２の水平板１３２ａより下方向に突設された略円筒状の連係筒１３１a _iを有し、該連係筒１３１ａ_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１３１ｂ_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１３１ｄ_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１３１ａ_i内に緩挿されて前記円孔１３１ｂ_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水平板１３２ａを貫通して外部に至る樹脂製のフェルール１３１ｃ_iで被覆された光ファイバ３３_iが設けられている。この連係筒１３１ａ_i、円孔１３１ｂ_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１３１ａ_i内部では同軸に配置されている。

図２１に示すように、前記反応容器制御システム９０１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１３７、およびＰＣＲ用の温度制御器２９１_ｉを有する。ヒーター１３７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１３７ｃと、シートヒーター１３７ａと、断熱材１３７ｂ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１３７ｄ_ｉが同一のヒーター１３７に穿設され、広口管部２３５_iが前記加熱用ブロック１３７ｃ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１６７（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１３２の各連係部１３１_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１３１_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１３１_iをＰＣＲ用チューブ２３１_iに連係させる。

次に、測定制御部１６１の指示により温度制御器２９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２３３ｂ_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２３３ａ_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１３１_iは、密閉蓋２５１_iの上側とは、環状縁部１３１ｄ_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ることになる。測定終了後、密閉蓋制御部１６７の指示により、前記脱着部材３９１を用いて、連係部１３１_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１３２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。

図２２は、第２の実施の形態例を示すものであって、前記ボールレンズ３８１_iの代わりに、前記連係筒１３１a_iの内径に相当するレンズ径をもつドラムレンズ３８２_iが該連係筒１３１ａ_i内に緩挿されて前記円孔１３１ｂ_i上に載置されて、前記光ファイバ３３_iの先端に集光するように設けられた連係部１３１_iを示すものである。

図２３は、第３の実施の形態例を示すものであって、前記ボールレンズ３８１_i等の代わりに、前記連係筒１３１a_iの内径に相当するレンズ径をもつ非球面レンズ３８３_iが該連係筒１３１ａ_i内に緩挿されて前記円孔１３１ｂ_i上に載置されて前記光ファイバ３３_iの先端に集光するように設けられた連係部１３１_iを示すものである。なお、符号３９１は、前記密閉蓋脱着機構３９の櫛歯状の脱着部材であって、連係部１３１_ｉに近接または接触した状態を表わす。この状態で、連係部１３１_ｉを上昇させることによって、密閉蓋２５１_ｉが該密閉蓋脱着部材３９１と係合して連係部１３１_ｉから外れてＰＣＲ用チューブ２３１_ｉに装着されたまま残されることになる。また、前記各レンズ３８１_ｉ〜３８３_ｉは、上側から管状のフレームを取り付けて連係筒１３１a_ｉ内に緩装するようにしても良い。

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、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、磁力部、加熱部、反応容器、密閉蓋、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、ノズルヘッド、温度制御器、ノズル脱着機構、密閉蓋脱着機構等の構成、形状、材料、配列、量、個数、および、使用した試薬、検体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、ノズルを容器群に対して移動させるようにしたが、容器群をノズル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。

１０，１１０ 反応容器用光測定装置
２０，１２０ 容器群
２０_ｉ，１２０_ｉ（_ｉ=1,…,12） 専用領域
２１１_ｉ（_ｉ=1,…,12） 分注チップ
２３１_ｉ，２３６_ｉ（_ｉ=1,…,12） ＰＣＲ用チューブ（反応容器）
３０，３００ 接続端配列体
３１_ｉ，１３１_ｉ（_ｉ=1,…,12） 連係部
３２，３２０，１３２ 導光用架台
３３_ｉ 光ファイバ（導光部）
４０，４００ 測定器
４０_ｊ（_ｊ=1,…,6) 特定波長測定器
４４ 測定端
５０，５００，１５０ ノズルヘッド
５２ 移動機構部
５３ 吸引吐出機構
５９ チップ脱着機構
６１，１６１ 測定制御部
７０ ノズル配列部
７１_ｉ（_ｉ=1,…,12） ノズル

Claims (22)

1. 2以上の反応容器が配列された容器群と、
   前記各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、
   前記配列面に近接若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反応容器用光測定装置。
2. 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本体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請求項１に記載の反応容器用光測定装置。
3. 前記連係部が2以上の前記反応容器と一斉に直接的又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１または請求項２のいずれかに記載の反応容器用光測定装置。
4. 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又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請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の反応容器用光測定装置。
5. 前記容器群には、1または2以上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する請求項３または請求項４のいずれか１項に記載の反応容器用光測定装置。
6. 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１乃至請求項５のいずれか１項に記載の反応容器用光測定装置。
7. 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１乃至請求項５のいずれかに記載の反応容器用光測定装置。
8. 前記導光用架台は、気体の吸引及び吐出を行なう吸引吐出機構および該吸引吐出機構によって液体の吸引および吐出が可能な分注チップを着脱可能に装着する1または2以上のノズルを有するノズルヘッドに設けられ、該ノズルヘッドを前記容器群との間で相対的に移動可能とするノズルヘッド移動機構を有する請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の反応容器用光測定装置。
9. 前記ノズルは、密閉蓋を装着して保持可能であり、該密閉蓋を脱着することによって前記密閉蓋を前記反応容器の開口部に装着可能な請求項８に記載の反応用容器光測定装置。
10. 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請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の反応容器用光測定装置。
11. 前記第１の測定端は、前記測定器の照射源と光学的に接続し、前記第２の測定端は、前記測定器の受光部と接続し、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請求項１０に記載の反応容器用光測定装置。
12. 前記容器群は、1または2以上の前記ノズルからなる１組のノズルが進入し他の組のノズルが進入しない各組のノズルに対応した2以上の各専用領域からなり、各専用領域には、少なくとも1の前記反応容器、該反応に用いる反応溶液を収容する1または2以上の液収容部、前記ノズルを用いて前記反応容器にまで運搬可能であって前記反応容器に収容した前記反応溶液を密閉可能な密閉蓋を少なくとも有し、前記導光用架台の各連係部は、前記各専用領域に1または2以上の連係部からなる１組の連係部が進入し他の組の連係部が進入しないように対応付けられるように前記導光用架台は前記全専用領域に渡って延設されている請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の反応容器用光測定装置。
13. 前記各専用領域を横断するように移動可能であって、各専用領域に侵入可能な1または2以上のノズルからなる１組の横断可能ノズルをさらに有する請求項１２に記載の反応容器用光測定装置。
14. 前記各専用領域には、検体を識別しまたは管理する検体情報及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・カメラが前記横断可能ノズルに設けられた請求項１３に記載の反応容器用光測定装置。
15. 気体の吸引および吐出を行う吸引吐出機構および該吸引吐出機構によって液体の吸引および吐出が可能な分注チップを着脱可能に装着する1または2以上のノズルが設けられたノズルヘッドと、
    種々の反応に用いる反応用溶液を収容する1または2以上の液収容部、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を収容する液収容部、検体を収容する液収容部、目的物質の分離抽出用溶液を収容する1または2以上の液収容部、および2以上の反応容器を少なくとも有する容器群と、
    前記ノズルヘッドと前記容器群との間を相対的に移動可能とするノズルヘッド移動機構と、
    前記ノズルに装着された各分注チップの内壁に前記磁性粒子を吸着可能な磁力部と、
    前記ノズルヘッドに設けられ、前記各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配列面を有する接続端配列体と、
    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、
    前記接続端配列体の前記所定経路に沿って設けら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光学系切換機構と、を有する反応容器用光測定装置。
16. 容器群に配列された2以上の反応容器に対して、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、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反応容器用光測定方法。
17. 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請求項１６に記載の反応容器用光測定方法。
18. 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、移動させる請求項１６または請求項１７のいずれかに記載の反応容器用光測定方法。
19. 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請求項１６乃至請求項１８に記載の反応容器用光測定方法。
20. 前記導光用架台を通して、前記反応容器を密閉する密閉蓋を加熱する請求項１６乃至請求項１９に記載の反応容器用光測定方法。
21. 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請求項１６乃至請求項１９のいずれかに記載の反応容器用光測定方法。
22. ノズルヘッドに設けた気体の吸引および吐出を行なう各ノズルに着脱可能に分注チップを装着し、
    磁力部、前記ノズルヘッドと容器群との間を相対的に移動するノズルヘッド移動機構、容器群に収容された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、検体、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容器群に設けられた複数の反応容器に導入し、
    該反応容器に対して、前記ノズル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少なくとも前記ノズルヘッド移動機構により移動し、
    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、前記接続端配列体を移動させることで、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反応容器用光測定方法。

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