JPWO2017183299A1 - 核酸分析装置および核酸分析方法 - Google Patents

Abstract

核酸分析装置１００は、第２容器２０が設置される容器設置部２１０と、容器設置部２１０の面に駆動力を付与することで容器設置部２１０を回転させて、注入口２１から注入された抽出液を、流路２３を介して遠心力により収容部２２に送る回転駆動部２２０と、収容部２２で核酸増幅反応が生じるように、容器設置部２１０に設置された第２容器２０の温度を調節する第１温度調節部２３０と、容器設置部２１０に設置された第２容器２０を第１温度調節部２３０との間で上下に挟むようにして、収容部２２で生じる核酸増幅反応を検出する検出部２４０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、核酸分析装置および核酸分析方法に関する。

近年、遺伝子検査の普及に伴い、核酸の抽出から検出までを自動で行う装置が求められている。特許文献１には、複数のＰＣＲ反応層が円盤状の反応容器に配置され、反応容器を挟み込んで反応容器の各エリアを互いに異なる温度に調節する温度調節部を有し、検出部によりＰＣＲ反応をリアルタイムに検出する構成が記載されている。さらに、特許文献１には、反応容器を回転させるために反応容器および温度調節部を貫通する回転軸が記載されている。回転軸の回転により反応容器が回転され、目的の温度設定のエリアにＰＣＲ反応層が移送される。

国際公開第２００８／０３４８９６号

ＰＣＲ反応の検出においては、反応容器に対する温度調節を精度よく行うことが望ましい。しかしながら、上記のように温度調節部に回転軸が貫通している構成では、反応容器が外気に触れるため、反応容器を所望の温度に設定することが難しい。また、検出部や温度調節部とともに、回転軸および回転軸を回転させる機構が配置されるため、装置の構成が複雑になる。

本発明の第１の態様は、核酸を含む抽出液が注入される注入口と、核酸を増幅するための試薬を収容した複数の収容部と、注入口と複数の収容部とを接続する流路とを含む反応容器を用いて、核酸を分析する核酸分析装置に関する。本態様に係る核酸分析装置は、反応容器が設置される容器設置部と、容器設置部の面に駆動力を付与することで容器設置部を回転させて、注入口から注入された抽出液を、流路を介して遠心力により収容部に送る回転駆動部と、複数の収容部で核酸増幅反応が生じるように、容器設置部に設置された反応容器の温度を調節する第１温度調節部と、容器設置部に設置された反応容器を第１温度調節部との間で上下に挟むようにして、収容部で生じる核酸増幅反応を検出する検出部と、を備える。

本発明の第２の態様は、核酸分析方法に関する。本態様に係る核酸分析方法は、核酸を含む抽出液が注入口から注入された反応容器を容器設置部に設置し、容器設置部の面に駆動力を付与することで容器設置部を回転させて、注入口から注入された抽出液を、流路を介して遠心力により複数の収容部に送り、容器設置部に設置された反応容器の上下の一方に配置された第１温度調節部によって、複数の収容部で核酸増幅反応が生じるように、容器設置部に設置された反応容器の温度を調節し、容器設置部に設置された反応容器の上下の他方に配置された検出部によって、温度調節に応じた核酸増幅反応を検出する。

本発明によれば、簡素な構成で、温度調節を精度よく行いながらＰＣＲ反応をリアルタイムに検出できる。

図１は、実施形態１に係る核酸分析装置を上側から見た場合の構成を模式的に示す図である。 図２（ａ）は、実施形態１に係る第１容器の構成を模式的に示す斜視図である。図２（ｂ）は、実施形態１に係る第２容器の構成を模式的に示す斜視図である。 図３（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る第３容器と吸引部の構成を模式的に示す側面図である。図３（ｃ）は、実施形態１に係る分注ユニットの構成を模式的に示す図である。 図４（ａ）は、実施形態１に係る第１容器設置部の下に配された温度調節部の構成を模式的に示す断面図である。図４（ｂ）、（ｃ）は、実施形態１に係る磁力印加部の構成を模式的に示す図である。 図５は、実施形態１に係る検出部の構成を模式的に示す図である。 図６は、実施形態１に係る回転部、検出部、および付勢部の構成を示す斜視図である。 図７（ａ）は、実施形態１に係る容器設置部、回転駆動部、およびガイド部の構成を示す斜視図である。図７（ｂ）は、実施形態１に係る容器設置部およびガイド部の構成を示す平面図である。 図８は、実施形態１に係る付勢部、第２容器、容器設置部、および第１温度調節部の構成を模式的に示す断面図である。 図９（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る押さえ部材が第１位置に位置付けられた場合の付勢部、第２容器、容器設置部、および第１温度調節部の位置関係を模式的に示す断面図である。 図１０（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る押さえ部材が第２位置に位置付けられた場合の付勢部、第２容器、容器設置部、および第１温度調節部の位置関係を模式的に示す断面図である。 図１１（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る押さえ部材が第３位置に位置付けられた場合の付勢部、第２容器、容器設置部、および第１温度調節部の位置関係を模式的に示す断面図である。 図１２は、実施形態１に係る核酸分析装置の構成を示すブロック図である。 図１３は、実施形態１に係る核酸分析装置の処理を示すフローチャートである。 図１４（ａ）は、実施形態１に係る経過時間および温度の関係を示すグラフの例を示す図である。図１４（ｂ）は、実施形態１に係るサイクル数および蛍光強度の関係を示すグラフの例を示す図である。 図１５（ａ）は、実施形態１に係るサイクル数および蛍光強度の関係を示すグラフにおいて蛍光強度の閾値に基づいてサイクル数を取得することを説明するための図である。図１５（ｂ）は、実施形態１に係る取得されたサイクル数に基づいて変異量を取得することを説明するための図である。 図１６（ａ）は、実施形態１に係る核酸分析装置が分析対象とする遺伝子、各収容部の名称、およびお各収容部において検出する検出標的核酸の例を示す図である。図１６（ｂ）は、実施形態１に係る各収容部に基づくサイクル数および蛍光強度の関係を示すグラフの例を示す図である。 図１７は、実施形態１に係る表示部に表示される結果画面を模式的に示す図である。 図１８（ａ）、（ｂ）は、実施形態２に係る第２容器設置部の配置を模式的に示す図である。 図１９（ａ）〜（ｃ）は、実施形態３に係る容器設置部の構成を模式的に示す斜視図である。 図２０（ａ）〜（ｄ）は、実施形態４に係る浮き防止機構の構成を模式的に示す図である。 図２１（ａ）は、実施形態５に係る付勢部の構成を模式的に示す断面図である。図２１（ｂ）は、実施形態５に係る押さえ部材が第２位置に位置付けられた場合の付勢部、第２容器、容器設置部、および第１温度調節部の位置関係を模式的に示す断面図である。 図２２（ａ）は、実施形態６に係る回転部、検出部、および付勢部の構成を示す斜視図である。図２２（ｂ）は、実施形態６に係る容器設置部、回転駆動部、およびガイド部の構成を示す斜視図である。

ただし、図面はもっぱら説明のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。

＜実施形態１＞
実施形態１は、核酸抽出から、リアルタイムＰＣＲ、核酸増幅反応の検出、核酸分析までを自動的に行う装置に本発明を適用したものである。

図１に示すように、核酸分析装置１００は、板部材１０１と、分注ユニット１４０と、温度調節部１５０、１６０と、磁力印加部１７０と、移送ユニット１８０と、回転部２００と、第１温度調節部２３０と、検出部２４０と、を備える。図１において、ＸＹＺ軸は、互いに直交している。Ｘ軸正方向は後方を示し、Ｙ軸正方向は左方向を示し、Ｚ軸正方向は鉛直下方向を示している。以下の図面においても、ＸＹＺ軸は、図１に示すＸＹＺ軸と同じである。Ｘ軸は第１軸に対応し、Ｙ軸は第２軸に対応する。実施形態１では、Ｘ軸とＹ軸は垂直に交わるが、完全に垂直に交わらなくてもよい。

板部材１０１は、ＸＹ平面に平行である。板部材１０１には、３つの第１容器設置部１１０と、３つの第２容器設置部１２０と、３つの第３容器設置部１３０とが設けられている。板部材１０１には、１つの第１容器設置部１１０と、１つの第２容器設置部１２０と、１つの第３容器設置部１３０とがＸ軸に沿って並ぶ列が、平面視において３つ設けられている。言い換えれば、平面視において、３つの第１容器設置部１１０がＹ軸に沿って配置され、３つの第２容器設置部１２０がＹ軸に沿って配置され、３つの第３容器設置部１３０がＹ軸に沿って配置されている。

第１容器設置部１１０は、第１容器１０を設置するための設置部である。第１容器設置部１１０は、板部材１０１に形成された開口１１１と、板部材１０１の鉛直下側にある支持板１１２と、により構成される。平面視において、開口１１１は、第１容器１０の外形よりも僅かに大きい輪郭を有し、支持板１１２は、開口１１１の後方側に設けられている。第１容器１０は、図２（ａ）に示す第１容器１０の下端部１０ｂが支持板１１２により鉛直上方向に支持され、第１容器１０の側面が開口１１１に支持されることにより、第１容器設置部１１０に設置される。核酸の分析を開始する際には、第１容器１０が、第１容器設置部１１０に設置される。第１容器設置部１１０に設置された第１容器１０は、Ｘ軸方向に長い形状を有する。

図１と図２（ａ）に示すように、第１容器１０は、反応部１１と、試薬収容部１２と、試薬収容部１３ａ〜１３ｈと、混合部１４ａ〜１４ｄと、試薬収容部１５と、廃液収容部１６と、を備える。反応部１１と、試薬収容部１２と、試薬収容部１３ａ〜１３ｈと、混合部１４ａ〜１４ｄと、試薬収容部１５と、廃液収容部１６は、上方が開放するように第１容器１０に設けられており、液体を収容可能なウェルである。試薬収容部１２、１３ａ〜１３ｈは、核酸抽出用の試薬を予め収容している。試薬収容部１２と、試薬収容部１３ａ〜１３ｈと、廃液収容部１６の上方は、アルミシール１０ａにより封止されている。試薬収容部１５には、第１容器１０が第１容器設置部１１０に設置される際に、試薬が収容される。

具体的には、試薬収容部１２は、予め、磁性粒子と磁性粒子保存液とを含む試薬を収容しており、試薬収容部１３ａ〜１３ｈは、それぞれ予め、可溶化液、プロテイナーゼＫ、オイル、溶出液、抽出用試薬の原液、第２洗浄液の原液、希釈液の原液、および第１洗浄液の原液を収容している。第１容器１０を用いた核酸の抽出については、追って図１３を参照して説明する。

第１容器１０は、第１容器１０の複数の試薬収容部がＸ軸に沿って配置されるように第１容器設置部１１０に設置される。第１容器１０が第１容器設置部１１０に設置されると、反応部１１と試薬収容部１２もＸ軸に沿って配置される。

図１に示すように、第２容器設置部１２０は、第２容器２０を設置するための設置部である。３つの第２容器設置部１２０は、それぞれ、３つの第１容器設置部１１０のＸ軸正方向側に配置されている。これにより、第２容器設置部１２０は、第１容器設置部１１０に設置された第１容器１０のＸ軸正方向側に配置される。第２容器設置部１２０は、板部材１０１の上面と、板部材１０１の上面に設置された３つのピン１２１と、により構成される。第２容器２０は、後述する第２容器２０の被係合部２７ａが３つのピン１２１に係合することにより、第２容器設置部１２０に設置される。３つの第２容器設置部１２０にそれぞれ配置された第２容器２０の注入口２１がＹ軸に沿って並ぶように、第２容器設置部１２０が配置されている。

第２容器２０は、注入口２１と、２３個の収容部２２と、注入口２１と２３個の収容部２２とを接続する２３個の流路２３と、を備える。第２容器２０は、中心位置に注入口２１が配置され、中心位置から一定径の外周側の位置に周方向に一定間隔で２３個の収容部２２が配置された円盤状の容器である。第２容器２０の中心位置は、後述するように第２容器２０が回転される際の回転中心となる。すなわち、２３個の収容部２２は、第２容器２０の回転中心から一定径の位置に周方向に並んで配置されている。なお、実施形態１では、第２容器２０は円盤状の容器とされたが、第２容器２０は必ずしも円盤状の容器でなくてもよい。

図２（ｂ）に示すように、具体的には、第２容器２０は、上面部２４と、突部２５と、下面部２６と、鍔部２７と、を備える。突部２５は、第２容器２０の中心位置に配置されている。突部２５は、第２容器２０の端部に向かって鉛直方向の厚みが狭められ、第２容器２０の中心位置を通る鉛直方向に平行な直線を中心軸として軸対称である。突部２５は、上面部２５ａと斜面部２５ｂを備える。上面部２５ａの上面は、水平面に平行である。注入口２１は、上面部２５ａに形成されており、鉛直方向に平行な孔である。

上面部２４は、透光性を有する部材により構成されている。上面部２４の上面は、水平面に平行な面となっており、上面部２４の下面には、収容部２２および流路２３をそれぞれ形成するための凹部および溝が形成されている。上面部２４の下面に薄膜状のＡＢＳ樹脂が貼り付けられることにより、収容部２２と流路２３が形成される。下面部２６は、熱伝導性が高い薄膜状のアルミにより構成される。下面部２６は、上面部２４の下面に貼り付けられたＡＢＳ樹脂に対して、下側から貼り付けられている。

鍔部２７は、上面部２４の外側に形成された水平面に平行な平板である。鍔部２７には３箇所の被係合部２７ａが形成されている。被係合部２７ａは、切欠である。被係合部２７ａは、後述する容器設置部２１０の係合部２１４に係合される。被係合部２７ａは、容器設置部２１０の係合部２１４に係合されればよく、切欠に代えて、孔、凹部、突起などでもよい。

注入口２１には、Ｘ軸負側に位置する第１容器１０において抽出された、核酸を含む抽出液が注入される。収容部２２は、抽出液中の核酸を増幅するための試薬をあらかじめ収容している。第２容器２０は、注入口２１から注入された抽出液と、収容部２２の試薬とを反応させるための反応容器である。

実施形態１では、核酸の増幅を行うための第２容器２０に複数の収容部２２が設けられており、Ｘ軸負方向側に配置された第１容器１０において抽出された核酸に対して、収容部２２の数だけ核酸の分析を同時に行うことができる。これにより、分析の効率を向上できる。また、たとえば、第２容器２０に１つの収容部が設けられる場合、複数の分析を行うためには抽出された核酸に対して複数の第２容器２０を設置する必要がある。しかしながら、実施形態１によれば、抽出された核酸に対して１つの第２容器２０を設置するだけで、複数の分析を並行して行うことができる。よって、核酸分析装置１００の設置面積を抑制できる。

第２容器設置部１２０に設置された第２容器２０の注入口２１が、平面視においてＹ軸方向において、Ｙ軸方向における第１容器１０の幅の略中央に位置付けられる。これにより、第１容器１０と第２容器２０がコンパクトに配置されることになり、核酸分析装置１００の設置面積を抑制できる。

図１に示すように、第３容器設置部１３０は、第３容器３０を設置するための設置部である。第３容器設置部１３０は、板部材１０１に形成された開口１３１と、板部材１０１の鉛直下側にある支持板１３２と、により構成される。平面視において、開口１３１は、第３容器３０の外形よりも僅かに大きい輪郭を有する。支持板１３２には開口１３２ａが形成されている。第３容器３０は、第３容器３０の胴部が開口１３２ａに通され、図３（ａ）に示す第３容器３０の外周に形成された鍔部の下面３０ａが、支持板１３２により鉛直上方向に支持されることにより、第３容器設置部１３０に設置される。核酸の分析を開始する際には、第３容器３０が、第３容器設置部１３０に設置される。

図１と図３（ａ）に示すように、第３容器３０は、１本の穿刺用チップ３１と、７本のピペットチップ３２と、を保持している。穿刺用チップ３１は、第１容器１０のアルミシール１０ａに突き刺して、アルミシール１０ａの下側にある収容部の上方を開放させるためのチップである。ピペットチップ３２は、鉛直方向に貫通する孔を有している。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、分注ユニット１４０の吸引部１４１がピペットチップ３２の真上から下降されると、吸引部１４１の下端にピペットチップ３２が装着される。そして、吸引部１４１が上昇することにより、ピペットチップ３２が第３容器３０から抜き取られる。穿刺用チップ３１についても、同様に吸引部１４１の下端に装着される。吸引部１４１には、吸引部１４１の下端から液体を吸引および吐出できるように、孔１４１ａが形成されている。

図１に戻り、分注ユニット１４０は、第１容器１０に収容された抽出液を、第１容器１０から第２容器２０の注入口２１に移送する。図３（ｃ）に示すように、分注ユニット１４０は、吸引部１４１と、ポンプ１４２と、上下移送部１４３と、前後移送部１４４と、左右移送部１４５と、を備える。吸引部１４１は、穿刺用チップ３１とピペットチップ３２を着脱可能である。吸引部１４１は、ノズルにより構成される。ポンプ１４２は、吸引部１４１の孔１４１ａと接続されている。ポンプ１４２は、吸引部１４１に陽圧および負圧を付与して、吸引部１４１の下端に装着されたピペットチップ３２を介して液体を吸引および吐出させる。

上下移送部１４３は、Ｚ軸に沿って延びたレール１４３ａと、図示しないステッピングモータと、を備える。上下移送部１４３は、ステッピングモータを駆動して、レール１４３ａに沿って吸引部１４１をＺ軸方向に移送する。前後移送部１４４は、Ｘ軸に沿って延びたレール１４４ａと、図示しないステッピングモータと、を備える。レール１４４ａは、Ｘ軸に沿って吸引部１４１を移動させるためのレールである。前後移送部１４４は、ステッピングモータを駆動して、レール１４４ａに沿って上下移送部１４３をＸ軸方向に移送する。左右移送部１４５は、Ｙ軸に沿って延びたレール１４５ａと、図示しないステッピングモータと、を備える。レール１４５ａは、Ｙ軸に沿って吸引部１４１を移動させるためのレールである。左右移送部１４５は、ステッピングモータを駆動して、レール１４５ａに沿って前後移送部１４４をＹ軸方向に移送する。

吸引部１４１、上下移送部１４３と、前後移送部１４４と、左右移送部１４５とにより、核酸分析装置１００の内部においてＸＹＺ軸に沿って移動可能となる。分注ユニット１４０は、抽出液をＸ軸に沿って第１容器１０から第２容器２０へと移送する。具体的には、分注ユニット１４０は、吸引部１４１に装着されたピペットチップ３２により、第１容器１０から抽出液を吸引する。その後、分注ユニット１４０は、抽出液を吸引した第１容器１０のＸ軸正方向側に配置されている第２容器２０の注入口２１にピペットチップ３２を移動させる。そして、分注ユニット１４０は、注入口２１から抽出液を第２容器２０に吐出する。

図１に示すように、第１容器１０には、Ｘ軸に沿って並ぶ複数の試薬収容部の列が、平面視においてＹ軸方向に２つ設けられている。具体的には、第１容器１０には、試薬収容部１３ａ、１３ｃ、１３ｅ、１３ｇの列と、試薬収容部１３ｂ、１３ｄ、１３ｆ、１３ｈの列とが設けられている。分注ユニット１４０は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にピペットチップ３２を移動させて、試薬収容部１３ａ〜１３ｈから試薬を吸引する。これにより、第１容器１０において、全ての試薬収容部がＸ軸方向に並ぶ場合に比べて、第１容器１０のＸ軸方向における長さを圧縮できる。よって、核酸分析装置１００内のレイアウトをコンパクトに構成できる。

分注ユニット１４０は、３つの第１容器設置部１１０に対してそれぞれ設定された分注経路を通って、各第１容器設置部１１０に設置された各第１容器１０において試薬の分注を行う。すなわち、１つの分注ユニット１４０が、３つの第１容器設置部１１０に対して分注動作を行う。同様に、１つの分注ユニット１４０が、３つの第２容器設置部１２０に対して分注動作を行う。このように、各容器に対して共通の１つの分注ユニット１４０が用いられると、複数の分注ユニットが用いられる場合に比べて、核酸分析装置１００内のレイアウトをコンパクトに構成できる。

図１に示すように、温度調節部１５０、１６０は、平面視において、第１容器設置部１１０の開口１１１内の前方位置に配置されている。図４（ａ）に示すように、温度調節部１５０は、ヒートブロック１５１とヒータ１５２を備え、第１容器設置部１１０に設置された第１容器１０の反応部１１を加温する。ヒートブロック１５１には、反応部１１の形状と略同じ形状の孔１５１ａが形成されている。反応部１１が加温される場合、温度調節部１５０が上方へ移動され、孔１５１ａに反応部１１が収容される。この状態で、ヒータ１５２の熱がヒートブロック１５１を介して反応部１１に伝達される。反応部１１の加温が終了すると、温度調節部１５０は下方へ移動される。

同様に、温度調節部１６０は、ヒートブロック１６１とヒータ１６２を備え、第１容器設置部１１０に設置された第１容器１０の試薬収容部１２を加温する。試薬収容部１２が加温される場合、温度調節部１６０が上方へ移動され、孔１６１ａに試薬収容部１２が収容される。この状態で、ヒータ１６２の熱がヒートブロック１６１を介して試薬収容部１２に伝達される。試薬収容部１２の加温が終了すると、温度調節部１６０は下方へ移動される。

図１に示すように、磁力印加部１７０は、板部材１０１の鉛直下側に配置されており、Ｙ軸方向に移動可能に構成されている。図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、磁力印加部１７０は、支持部１７１と、２つの磁石１７２と、を備える。磁力印加部１７０が用いられる場合には、図４（ａ）に示すように、温度調節部１６０が鉛直下方向に退避される。そして、図４（ｃ）に示すように、磁力印加部１７０が、第１容器設置部１１０に設置された第１容器１０の試薬収容部１２に近付けられる。これにより、図４（ｂ）に示すように、試薬収容部１２内に含まれていた磁性粒子が、図４（ｃ）に示すように、磁石１７２に引き寄せられ、試薬収容部１２のＸ軸負側の壁面およびＹ軸負側の壁面に吸着する。

図１に示すように、移送ユニット１８０は、ハンド部１８１と、ハンド部１８１をＹ軸方向に沿って移動するための機構と、を備える。移送ユニット１８０は、第２容器設置部１２０と回転部２００の位置との間で、第２容器２０を把持して移送する。移送ユニット１８０は、抽出液が注入され、第２容器設置部１２０に設置されている第２容器２０を回転部２００の位置に移送する。移送ユニット１８０は、ハンド部１８１により第２容器２０を把持して移送することに代えて、吸着部により第２容器２０の上面部２４の上面を吸着して移送してもよい。

回転部２００は、容器設置部２１０と回転駆動部２２０を備える。容器設置部２１０には、第２容器２０が設置される。回転部２００は、流路２３を介して遠心力により抽出液を収容部２２に送るために、抽出液が注入された第２容器２０を回転させる。具体的には、回転駆動部２２０は、後述する容器設置部２１０の第１外側面２１２に駆動力を付与することで第２容器２０が設置された容器設置部２１０を回転させ、容器設置部２１０を回転させることにより第２容器２０を回転させて、注入口２１から注入された抽出液を、流路２３を介して遠心力により収容部２２に送る。第１温度調節部２３０は、収容部２２で核酸増幅反応が生じるように、回転部２００により回転され、容器設置部２１０に設置された第２容器２０の温度を調節する。第１温度調節部２３０は、ペルチェ素子により構成される。

このとき、収容部２２において、抽出液に含まれる核酸が、収容部２２に予め収容されている試薬と混合される。収容部２２は、核酸の検出標的部位において変異が生じている検出標的核酸を増幅させる試薬と、検出標的核酸に結合する蛍光プローブを含む試薬と、を予め収容している。蛍光プローブは、蛍光物質を含んでいる。蛍光プローブが検出標的核酸に結合すると、検出標的核酸が蛍光物質により標識される。蛍光プローブが検出標的核酸に結合している場合には、蛍光プローブの蛍光物質に励起光が照射されると、蛍光物質から蛍光が生じる。他方、蛍光プローブが検出標的核酸に結合していない場合には、蛍光プローブの蛍光物質に励起光が照射されても、蛍光物質からは蛍光は生じない。

第１温度調節部２３０により温度調節されることにより収容部２２において核酸増幅反応が生じる。核酸に検出標的核酸が含まれる場合には、収容部２２において検出標的核酸が増幅し、核酸に検出標的核酸が含まれない場合には、収容部２２において検出標的核酸は増幅しない。したがって、検出標的核酸が増幅している場合には、増幅した検出標的核酸が蛍光プローブの蛍光物質により標識されるため、収容部２２に励起光が照射されると増幅量に応じて蛍光が生じることになる。

回転部２００は、温度調節された各収容部２２を、順次、検出部２４０による検出位置に位置付けるように、各収容部２２を移送する。具体的には、回転駆動部２２０は、容器設置部２１０を回転させて、容器設置部２１０に設置された第２容器２０の収容部２２を、決められた順番にしたがって順次検出位置に位置付ける。

検出部２４０は、回転部２００により検出位置に位置付けられた収容部２２で生じる核酸増幅反応を検出する。具体的には、検出部２４０は、核酸増幅反応による増幅産物の量を示す蛍光信号の強度を検出する。

図１と図５に示すように、検出部２４０は、検出ヘッド２４１と、光ファイバ２４３を介して検出ヘッド２４１に接続された光学ユニット２４２と、を備える。検出部２４０は、第２容器２０の収容部２２に光を照射して核酸増幅反応を検出する。検出ヘッド２４１は、収容部２２に光を照射し、第２容器２０の収容部２２に対向するよう配置されている。光学ユニット２４２は、光源２４２ａと、ダイクロイックミラー２４２ｂと、集光レンズ２４２ｃと、光検出器２４２ｄと、を備える。

光源２４２ａは、所定波長の励起光を出射する。光源２４２ａから出射される励起光は、蛍光プローブが検出対象物質と結合している場合に、蛍光プローブの蛍光物質を励起して蛍光を生じさせる。ダイクロイックミラー２４２ｂは、光源２４２ａから出射された励起光を反射し、蛍光プローブの蛍光物質から生じる蛍光を透過する。集光レンズ２４２ｃは、ダイクロイックミラー２４２ｂにより反射された励起光を集光して光ファイバ２４３へと導く。また、集光レンズ２４２ｃは、光ファイバ２４３から集光レンズ２４２ｃへ出射される蛍光を集光してダイクロイックミラー２４２ｂへと導く。光検出器２４２ｄは、ダイクロイックミラー２４２ｂを透過した蛍光を受光し、受光した蛍光の強度を測定して蛍光の強度に応じた電気信号を出力する。

こうして、後述する解析部４０１は、検出部２４０の光検出器２４２ｄにより検出された蛍光の電気信号から、各収容部２２で生じる核酸増幅反応を示す複数の時系列データを生成する。そして、解析部４０１は、時系列データに基づいて、各収容部２２において検出対象物質が含まれるか否かを判定し、後述する表示部４０３に判定結果等を表示する。こうして、核酸の分析が終了する。

ここで、図１に示すように、回転部２００と、第１温度調節部２３０と、検出部２４０は、平面視において同じ位置に配置されている。すなわち、上側から見た場合に、回転部２００の一部と、第１温度調節部２３０の一部と、検出部２４０の一部とが、互いに重なっている。このように、回転部２００と、第１温度調節部２３０と、検出部２４０とが、平面視において同じ位置に配置されると、第２容器２０に対する温度調節および検出を円滑に行うことができるため、第２容器２０の各収容部２２に対してリアルタイムＰＣＲを行うことができる。また、回転部２００と、第１温度調節部２３０と、検出部２４０とを、核酸分析装置１００内においてコンパクトに配置できる。

回転部２００と、第１温度調節部２３０と、検出部２４０は、第１容器設置部１１０と第２容器設置部１２０とを繋ぐ直線上とは異なる位置にある。また、移送ユニット１８０は、第２容器設置部１２０に設置された第２容器２０を、回転部２００と、第１温度調節部２３０と、検出部２４０の位置に移送する。これにより、分注ユニット１４０が第１容器設置部１１０と第２容器設置部１２０とを繋ぐ直線上を動く場合に、分注ユニット１４０の移動経路が、回転部２００と、第１温度調節部２３０と、検出部２４０の位置と重ならないため、分注ユニット１４０を円滑に駆動できる。

回転駆動部２２０は、第２容器２０が設置された容器設置部２１０の第１外側面２１２に駆動力を付与することで容器設置部２１０を回転させ、検出部２４０は、容器設置部２１０に設置された第２容器２０の上側に配置され、第１温度調節部２３０は、容器設置部２１０に設置された第２容器２０の下側に配置される。これにより、簡素な構成で、温度調節を精度よく行いながらＰＣＲ反応をリアルタイムに検出できる。

なお、第１温度調節部２３０と検出部２４０は、それぞれ、容器設置部２１０に設置された第２容器２０を上下に挟む位置に配置されればよく、検出部２４０は、容器設置部２１０に設置された第２容器２０を第１温度調節部２３０との間で上下に挟むようにして、収容部２２で生じる核酸増幅反応を検出すればよい。たとえば、検出部２４０が、容器設置部２１０に設置された第２容器２０の下側に配置され、第１温度調節部２３０が、容器設置部２１０に設置された第２容器２０の上側に配置されてもよい。

図６と図７（ａ）、（ｂ）に示すように、容器設置部２１０は、内側面２１１と、第１外側面２１２と、第２外側面２１３と、３つの係合部２１４と、３つの弾性部材２１５と、を備える。容器設置部２１０の形状は、上下が開放された円筒状である。なお、容器設置部２１０は、必ずしも円筒状でなくてもよい。容器設置部２１０は、後述する第１外側面２１２と溝２１３ａが円筒状であればよく、それ以外の部分が角張った形状を有していてもよい。また、容器設置部２１０の形状は、必ずしも上下が開放されていなくてもよい。たとえば、容器設置部２１０は、熱伝導性の高い底面部を備えてもよい。この場合、容器設置部２１０の底面部を介して、第２容器２０の下面部２６の下面が、第１温度調節部２３０により温度調節されてもよい。

内側面２１１と、第１外側面２１２と、第２外側面２１３は、円筒状である。第１外側面２１２には、ギア部２１２ａが形成されている。第２外側面２１３には、第２外側面２１３の全周に亘って、鉛直方向に一定幅の溝２１３ａが形成されている。また、核酸分析装置１００は、第２外側面２１３に当接して容器設置部２１０の回転をガイドするガイド部２５０を備える。ガイド部２５０は、第２外側面２１３の溝２１３ａに嵌まる３つのガイド部材２５１を備える。ガイド部材２５１は、ローラにより構成される。溝２１３ａにガイド部材２５１が嵌まることで、容器設置部２１０は、水平面内における位置と鉛直方向における位置とが固定された状態で回転可能となる。

なお、第２外側面２１３に、溝２１３ａに代えて、第２外側面２１３の全周に亘って、鉛直方向に一定幅の突部が形成されてもよい。この場合、たとえば、第２外側面２１３の突部の上下を挟む２つのローラが、第２外側面２１３の外周に複数配置されればよい。

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、容器設置部２１０の内側面２１１の下方には、内側面２１１の全周に亘って水平面に平行な棚が設けられている。係合部２１４と弾性部材２１５は、内側面２１１の下方の棚に配置されている。係合部２１４は、第２容器２０の被係合部２７ａの径よりも僅かに小さい径を有する円柱状の形状を有する。弾性部材２１５は、板バネにより構成される。第２容器２０は、内側面２１１に挿入されて容器設置部２１０に設置される。具体的には、係合部２１４が、第２容器２０の被係合部２７ａに係合し、弾性部材２１５が、第２容器２０の鍔部２７の下面を支持することにより、第２容器２０が容器設置部２１０に設置される。

図６と図７（ａ）に示すように、回転駆動部２２０は、モータ２２１と伝達ギア２２２、２２３を備える。また、回転駆動部２２０は、容器設置部２１０の第１外側面２１２に形成されたギア部２１２ａを構成要素として含む。モータ２２１は、ステッピングモータである。図７（ａ）に示すように、伝達ギア２２２、２２３は、モータ２２１の駆動軸２２１ａと、第１外側面２１２のギア部２１２ａとを連結する。具体的には、伝達ギア２２２の中心は、モータ２２１の駆動軸２２１ａに接続されている。伝達ギア２２２は、伝達ギア２２３の上方のギア部に噛み合っている。第１外側面２１２のギア部２１２ａは、伝達ギア２２３の下方のギア部に噛み合っている。伝達ギア２２３の上方にあるギア部の径は、伝達ギア２２３の下方にあるギア部の径よりも小さい。

このように、駆動軸２２１ａの回転がギア部２１２ａに伝達されると、伝達ギア２２３が加速ギアとして機能するため、駆動軸２２１ａの回転速度よりも、容器設置部２１０の回転速度を高めることができる。

なお、モータ２２１の駆動力を容器設置部２１０に伝達する手段として、駆動軸２２１ａの外周と第１外側面２１２の外周とに架けられたベルトが用いられてもよい。ベルトが用いられる場合、ベルトと駆動軸および第１外側面２１２との間にかかる摩擦力が小さいとベルトが滑るため、駆動軸２２１ａと第１外側面２１２とを遠ざける必要がある。しかしながら、この場合、核酸分析装置１００の設置面積が増大してしまう。したがって、上記のように、モータ２２１の駆動力が、伝達ギア２２２、２２３およびギア部２１２ａにより容器設置部２１０に伝達されるのが望ましい。

図６に示すように、核酸分析装置１００は、回転部２００と、第１温度調節部２３０と、検出部２４０の位置に、付勢部３００を備える。付勢部３００は、容器設置部２１０に設置された第２容器２０に対して第１温度調節部２３０と反対側に配置される。具体的には、容器設置部２１０に設置された第２容器２０の上方に配置される。また、付勢部３００は、容器設置部２１０に設置された第２容器２０を第１温度調節部２３０に向けて付勢する。

付勢部３００は、移動機構３１０と、支持体３２０と、押さえ部材３３０と、を備える。移動機構３１０は、モータ３１１と、ベルト３１２と、ギア３１３と、支持部３１４と、バネ３１５と、支持部材３１６と、レール３１７と、を備える。モータ３１１は、ステッピングモータである。ベルト３１２は、モータ３１１の駆動軸とギア３１３を接続している。ギア３１３は、回転可能となるよう核酸分析装置１００内の部材に設置されている。支持部３１４は、ギア３１３の回転に合わせて上下に移動するようギア３１３に設置されている。バネ３１５の上端は、支持部３１４の下面に設置され、バネ３１５の下端は、支持部材３１６の上面に設置されている。支持部材３１６は、レール３１７に沿って移動可能となるようレール３１７に設置されている。レール３１７は、核酸分析装置１００内の部材に設置され、鉛直方向に延びている。

支持体３２０は、支持部材３１６の下面に設置されている。押さえ部材３３０は、支持体３２０の下端に設置されている。モータ３１１の駆動軸が回転すると、ギア３１３が回転され、支持部３１４が上下に移動する。支持部３１４が上下に移動すると、支持部３１４の移動に合わせて、バネ３１５を介して、支持部材３１６と、支持体３２０と、押さえ部材３３０が上下に移動する。これにより、押さえ部材３３０は、容器設置部２１０に設置された第２容器２０の第１温度調節部２３０と反対側の面を押さえることが可能となる。具体的には、押さえ部材３３０は、容器設置部２１０に設置された第２容器２０の上面部２４の上面を押さえることができる。

検出部２４０の検出ヘッド２４１と光学ユニット２４２のうち、検出ヘッド２４１が、容器設置部２１０に設置された第２容器２０に対して第１温度調節部２３０と反対側に配置されている。検出ヘッド２４１は、押さえ部材３３０を支持して上下に移動する支持部材３１６に支持されている。なお、検出部２４０全体が、支持部材３１６に支持されてもよい。

図８は、移動機構３１０の一部と、支持体３２０と、押さえ部材３３０と、容器設置部２１０と、容器設置部２１０の真上に位置付けられた第２容器２０とを、第２容器２０の注入口２１を通るＹＺ平面に平行な平面で切断した切断面を示す図である。

図８に示すように、支持体３２０は、鉛直方向に貫通する孔３２０ａを有している。支持体３２０は、孔３２０ａ内に、軸受部３２１と、支持部材３２２と、軸部材３２３と、受け部材３２４と、断熱部材３２５と、を備える。軸受部３２１は、孔３２０ａに固定されている。支持部材３２２は、鉛直方向を回転の中心として回転可能となるよう軸受部３２１に支持されている。

軸部材３２３は、支持部材３２２の回転軸に一致するように、支持部材３２２の下端に設置されている。軸部材３２３は、下端部分の軸の径が注入口２１よりも僅かに小さくなるよう構成されている。これにより、軸部材３２３が第２容器２０の注入口２１に嵌まるようになり、注入口２１からの液体の逆流が抑制される。また、軸部材３２３は、容器設置部２１０に設置された第２容器２０の注入口２１に係合して、第２容器２０の回転軸を規定する軸規定部である。受け部材３２４は、軸部材３２３の周囲を囲むように支持部材３２２の下面に設置されている。受け部材３２４は、フッ素ゴムにより構成される。受け部材３２４は、平面視において、中央部分に上下に貫通する孔を備えた円形状であり、下面の外周部分が下方向に盛り上がっている。

付勢部３００は、第２温度調節部３４０を備える。第２温度調節部３４０は、支持体３２０の下面に、断熱部材３２５を介して設置されている。第２温度調節部３４０は、容器設置部２１０に設置された第２容器２０の温度を調節する。具体的には、第２温度調節部３４０は、ヒータであり、第２容器２０の上面部２４の上面を加温することにより、第２容器２０を加温する。

押さえ部材３３０は、第２温度調節部３４０の下面および支持体３２０の下面に設置されており、押さえ部材３３０の外形の径は、支持体３２０の外形の径よりも大きい。押さえ部材３３０は、第２容器２０の２３個の収容部２２に重なる領域を押さえ、収容部２２に対応する位置に上下に貫通する孔３３１を有する。検出部２４０は、孔３３１を介して収容部２２に対する検出を行う。平面視において、押さえ部材３３０の中央には、押さえ部材３３０を上下に貫通する孔３３２が形成されている。

第１温度調節部２３０は、容器設置部２１０に設置された第２容器２０の下面部２６の下面のうち、第２容器２０の中心位置から少なくとも収容部２２が配置された径方向の位置までの全領域をカバーする温度調節面を有する。すなわち、第１温度調節部２３０の径は、少なくとも、収容部２２が並ぶ円の径以上に設定される。これにより、収容部２２の温度調節を円滑に行うことができる。

第２容器２０が容器設置部２１０に設置されると、鍔部２７の下面が弾性部材２１５により支持され、第２容器２０の下面部２６の下面が、第１温度調節部２３０の上面から離間する。すなわち、弾性部材２１５は、第２容器２０を第１温度調節部２３０から遠ざける。この状態から、第２容器２０に対する温度調節を行う場合には、付勢部３００は、弾性部材２１５による付勢に抗して、容器設置部２１０に設置された第２容器２０を第１温度調節部２３０に向かう方向に移動させる。具体的には、支持部３１４が下方向に移動されることにより、押さえ部材３３０が第２容器２０を下方向に押さえ付け、第２容器２０の下面部２６の下面が第１温度調節部２３０の上面に接する状態とされる。

下面部２６の下面が第１温度調節部２３０の上面に接した後、さらに支持部３１４が下方向に移動されることにより、図９（ａ）に示すように、バネ３１５が縮む。そして、支持部材３１６、支持体３２０、および押さえ部材３３０を介して、第２容器２０が第１温度調節部２３０に押し付けられる。このように、押さえ部材３３０が第２容器２０に当接して第２容器２０を押さえ付けるときの押さえ部材３３０の位置を、以下「第１位置」と称する。押さえ部材３３０が第１位置に位置付けられた状態で、第１温度調節部２３０と第２温度調節部３４０が、第２容器２０に対して温度調節を行う。なお、第１位置と、後述する第２位置および第３位置とは、後述する記憶部４０２記憶されており、制御部４０５が付勢部３００を駆動する際に、記憶部４０２から読み出される。

第２容器２０に対する温度調節の際には、第２容器２０の内部の空気や液体の膨張により、注入口２１から液体が逆流し飛散することが想定される。しかしながら、図９（ａ）に示すように、押さえ部材３３０が第１位置に位置付けられると、突部２５の上面部２５ａに受け部材３２４が押し付けられ、軸部材３２３が注入口に挿入される。これにより、注入口２１の上部が受け部材３２４および軸部材３２３によって封じられた状態となるため、注入口２１から逆流する液体の飛散を防ぐことができる。

次に、第２容器２０を回転させて、注入口２１から注入された抽出液を収容部２２に送る場合には、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、押さえ部材３３０が、第２容器２０の上面部２４に僅かに接触するよう位置付けられる。このとき、押さえ部材３３０は、弾性部材２１５によって支持されている第２容器２０の上面部２４の上面を僅かに押さえ付け、弾性部材２１５は、僅かに縮んだ状態となる。これにより、図９（ａ）、（ｂ）の状態から容器設置部２１０が高速回転され、第２容器２０が高速回転されても、第２容器２０の鉛直方向の動きが抑制される。第２容器２０を高速回転させる場合の押さえ部材３３０の位置を、以下「第２位置」と称する。第２位置は、第１位置よりも第１温度調節部２３０から離れる位置であって、第２容器２０の鉛直方向における移動を規制する位置である。押さえ部材３３０が第２位置に位置付けられた状態で、回転駆動部２２０が、容器設置部２１０を高速で回転させることにより、第２容器２０を高速で回転させる。

押さえ部材３３０が第２位置に位置付けられると、軸部材３２３が、注入口２１に挿入され、受け部材３２４が突部２５の上面部２５ａに接する状態となる。この状態で第２容器２０が高速回転されると、軸部材３２３と受け部材３２４が回転し、軸部材３２３と受け部材３２４が設置された支持部材３２２が回転する。これにより、第２容器２０が高速回転される際に、第２容器２０の回転軸が規定され、第２容器２０の回転が円滑に行われる。

次に、第２容器２０の収容部２２で生じる核酸増幅反応を検出する場合には、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、第２容器２０の下面部２６が第１温度調節部２３０の上面に押し付けられることなく、僅かに接する状態とされる。このときの押さえ部材３３０の位置を、以下「第３位置」と称する。第３位置は、第１位置と第２位置との間の位置であり、より具体的には、第１位置から僅かに上方向に移動した位置である。押さえ部材３３０が第３位置に位置付けられた状態で、検出部２４０が、第２容器２０の収容部２２に対する核酸増幅反応の検出を実行する。

押さえ部材３３０が第３位置に位置付けられると、第２容器２０は、弾性部材２１５により上方向に押し上げられ、押さえ部材３３０により下方向に押し下げられる。これにより、鉛直方向における第２容器２０の位置が所定の位置となるため、検出ヘッド２４１から孔３３１を通って照射位置に照射される励起光の焦点位置を、収容部２２において所望の鉛直方向の位置に位置付けることができる。

図１２に示すように、核酸分析装置１００は、上述したように、分注ユニット１４０と、移送ユニット１８０と、回転部２００と、検出部２４０と、付勢部３００と、を備える。また、核酸分析装置１００は、解析部４０１と、記憶部４０２と、表示部４０３と、入力部４０４と、制御部４０５と、インターフェース４０６と、温度調節部４０７と、駆動部４０８と、センサ部４０９と、を備える。

解析部４０１は、ＣＰＵにより構成される。解析部４０１は、入力部４０４を介して開始指示を受け付けると、核酸分析処理を開始するよう制御部４０５に指示信号を送信する。解析部４０１は、検出部２４０により検出された蛍光の電気信号から、第２容器２０の各収容部２２で生じる核酸増幅反応を示す複数の時系列データを生成する。解析部４０１は、生成した時系列データに基づいて、核酸の検出標的部位が変異した検出標的核酸について陽性または陰性の判定を行う。

記憶部４０２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等により構成される。表示部４０３は、ディスプレイにより構成される。入力部４０４は、キーボードやマウス等により構成される。核酸分析装置１００は、表示部４０３と入力部４０４に代えて、タッチパネル式のディスプレイにより構成される表示入力部を備えてもよい。

制御部４０５は、ＣＰＵまたはマイクロコンピュータにより構成される。制御部４０５は、インターフェース４０６を介して、分注ユニット１４０と、移送ユニット１８０と、回転部２００と、検出部２４０と、付勢部３００と、温度調節部４０７と、駆動部４０８と、センサ部４０９と、を制御する。温度調節部４０７は、温度調節部１５０、１６０と、第１温度調節部２３０と、第２温度調節部３４０と、を含む。駆動部４０８は、核酸分析装置１００内に配された各種の駆動部を含む。センサ部４０９は、核酸分析装置１００内に配された各種のセンサを含む。

次に、核酸分析装置１００の処理について説明する。

核酸分析装置１００による検体の分析を行う際には、オペレータは、新しい第１容器１０を第１容器設置部１１０に設置し、第１容器１０の反応部１１に検体を収容させる。実施形態１の検体は、ホルマリン固定パラフィン包埋（ＦＦＰＥ）組織切片である。オペレータは、試薬収容部１５にエタノールを収容させる。また、オペレータは、新しい第２容器２０を、第２容器設置部１２０に設置する。新しい第２容器２０は、各収容部２２に、互いに異なる検出標的核酸を増幅および蛍光標識させるための試薬を収容している。また、オペレータは、新しい第３容器３０を第３容器設置部１３０に設置する。

なお、核酸分析装置１００は、３つの検体について並行して核酸分析を行うことができる。上述したように、核酸分析装置１００は、Ｘ軸方向に沿って並ぶ第１容器設置部１１０と、第２容器設置部１２０と、第３容器設置部１３０とを含む組を３つ備え、１つの検体について１つの組が用いられる。オペレータは、複数の検体について並行して核酸分析を行う場合、複数の組に対して第１容器１０と、第２容器２０と、第３容器３０とを設置する。以下、１つの組において核酸分析する手順について説明する。

図１３に示すように、核酸の分析が開始されると、制御部４０５は、分注ユニット１４０を駆動して、吸引部１４１の下端に穿刺用チップ３１を装着する。制御部４０５は、分注ユニット１４０を駆動して、穿刺用チップ３１をアルミシール１０ａに突き刺すことにより、第１容器１０の、試薬収容部１２と、試薬収容部１３ａ〜１３ｈと、廃液収容部１６の上部を開放させる。ステップＳ１１において、制御部４０５は、分注ユニット１４０を駆動して、第１容器１０において抽出液を精製する。以下の分注では、吸引部１４１に対する適宜ピペットチップ３２の装着および交換が行われ、ピペットチップ３２を介して吸引部１４１により液体の吸引および吐出が行われる。

ステップＳ１１において、具体的には、制御部４０５は、以下のような制御を行う。制御部４０５は、試薬収容部１３ａの可溶化液を反応部１１へ分注する。これにより、ＦＦＰＥ切片が浸漬される。制御部４０５は、温度調節部１５０を上方へ移動させ、ヒータ１５２により反応部１１を加温する。これにより、パラフィンが融解する。

次に、制御部４０５は、試薬収容部１３ｂのプロテイナーゼＫを反応部１１へ分注し、試薬収容部１３ｃのオイルを反応部１１へ分注する。試薬収容部１３ｃのオイルは、ミネラルオイルである。続いて、制御部４０５は、温度調節部１５０により反応部１１の温度を調節する。これにより、反応部１１内の蛋白が分解され、細胞から核酸が抽出される。

次に、制御部４０５は、磁力印加部１７０を試薬収容部１２に近付ける。これにより、試薬収容部１２内の磁性粒子が、試薬収容部１２の壁面に集められる。そして、制御部４０５は、分注ユニット１４０を駆動して、試薬収容部１２内の磁性粒子保存液を、廃液収容部１６に移す。そして、制御部４０５は、磁力印加部１７０を試薬収容部１２から遠ざける。続いて、制御部４０５は、分注ユニット１４０を駆動して、試薬収容部１５のエタノールと、試薬収容部１３ｅの抽出用試薬とを、混合部１４ｃへ分注し、混合部１４ｃに収容されたエタノールと抽出用試薬との混合液を、試薬収容部１２へ分注する。

続いて、制御部４０５は、分注ユニット１４０を駆動して、反応部１１の試料溶液を試薬収容部１２へ移動させ、試薬収容部１２内で吸引と吐出を繰り返すことにより、試薬収容部１２内の試料溶液を攪拌する。続いて、制御部４０５は、温度調節部１６０を駆動して、試薬収容部１２の温度を調節する。これにより、核酸が磁性粒子に補足される。続いて、制御部４０５は、磁力印加部１７０を試薬収容部１２に近付ける。これにより、試薬収容部１２内の磁性粒子が、試薬収容部１２の壁面に集められる。そして、制御部４０５は、分注ユニット１４０を駆動して、試薬収容部１２の上清を吸引して、吸引した液体を廃液収容部１６に移す。そして、制御部４０５は、磁力印加部１７０を試薬収容部１２から遠ざける。

次に、制御部４０５は、分注ユニット１４０を駆動して、試薬収容部１５のエタノールと、試薬収容部１３ｈの第１洗浄液の原液とを、混合部１４ｂへ分注し、混合部１４ｂに収容されたエタノールと第１洗浄液との混合液を、試薬収容部１２へ分注する。続いて、制御部４０５は、分注ユニット１４０を駆動して、試薬収容部１２内の試料溶液を攪拌する。続いて、制御部４０５は、磁力印加部１７０を試薬収容部１２に近付ける。そして、制御部４０５は、分注ユニット１４０を制御して、試薬収容部１２の上清を吸引して、吸引した液体を廃液収容部１６に移す。そして、制御部４０５は、磁力印加部１７０を試薬収容部１２から遠ざける。

同様に、制御部４０５は、分注ユニット１４０を駆動して、試薬収容部１５のエタノールと、試薬収容部１３ｆの第２洗浄液の原液とを、混合部１４ｄへ分注し、混合部１４ｄに収容されたエタノールと第２洗浄液との混合液を、試薬収容部１２へ分注する。続いて、制御部４０５は、分注ユニット１４０を駆動して、試薬収容部１２内の試料溶液を攪拌する。続いて、制御部４０５は、磁力印加部１７０を試薬収容部１２に近付ける。そして、制御部４０５は、分注ユニット１４０を駆動して、試薬収容部１２の上清を吸引して、吸引した液体を廃液収容部１６に移す。そして、制御部４０５は、磁力印加部１７０を試薬収容部１２から遠ざける。こうして、試薬収容部１２内の不純物が洗浄される。

なお、実施形態１では不純物の洗浄が行われたが、不純物の洗浄は省略されてもよい。すなわち、第２容器２０の注入口２１には、不純物の除去が行われないままの抽出液が注入されてもよい。

次に、制御部４０５は、分注ユニット１４０を駆動して、試薬収容部１３ｄの溶出液を試薬収容部１２へ分注し、試薬収容部１２内の試料溶液を攪拌する。続いて、制御部４０５は、温度調節部１６０を駆動して、試薬収容部１２の温度を調節する。これにより、試薬収容部１２内の核酸が、磁性粒子から溶出する。

次に、制御部４０５は、磁力印加部１７０を試薬収容部１２に近付ける。これにより、試薬収容部１２内の磁性粒子が、試薬収容部１２の壁面に集められる。続いて、制御部４０５は、分注ユニット１４０を駆動して、試薬収容部１２の試料溶液を混合部１４ａに移す。そして、制御部４０５は、磁力印加部１７０を試薬収容部１２から遠ざける。続いて、制御部４０５は、試薬収容部１３ｇの希釈液の原液を混合部１４ａへ分注し、混合部１４ａの試料溶液を攪拌する。これにより、混合部１４ａの試料の濃度が調整され、抽出液が完成する。

ステップＳ１２において、制御部４０５は、分注ユニット１４０を駆動して、混合部１４ａの抽出液を、第２容器設置部１２０に設置された第２容器２０の注入口２１に注入する。ステップＳ１３において、制御部４０５は、移送ユニット１８０を駆動して、第２容器設置部１２０に設置された第２容器２０を容器設置部２１０へ移送し、容器設置部２１０にセットする。ステップＳ１４において、制御部４０５は、付勢部３００を駆動して、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように押さえ部材３３０を第２位置に位置付け、回転部２００を駆動して、第２容器２０を高速で回転させて、第２容器２０に遠心力を付与する。このとき、回転部２００は、４５００ｒｐｍで５秒間、第２容器２０を回転させる。なお、注入口２１に注入された抽出液を、流路２３を通って収容部２２へと送るためには、第２容器２０の回転速度は、１０００ｒｐｍ以上であるのが望ましい。

ステップＳ１５において、制御部４０５は、移送ユニット１８０を駆動して、回転部２００により回転された第２容器２０を第２容器設置部１２０に移送する。ステップＳ１６において、制御部４０５は、分注ユニット１４０を駆動して、回転部２００により回転され、第２容器設置部１２０に移送された第２容器２０の注入口２１に、試薬収容部１３ｃのオイルを注入する。

続いて、ステップＳ１７において、制御部４０５は、移送ユニット１８０を駆動して、オイルが注入された第２容器２０を回転部２００の位置に再び移送し、容器設置部２１０にセットする。ステップＳ１８において、制御部４０５は、付勢部３００を駆動して、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように押さえ部材３３０を第２位置に位置付け、回転部２００を駆動して、第２容器２０を高速で回転させて、第２容器２０に遠心力を付与する。このとき、回転部２００は、４５００ｒｐｍで３秒間、第２容器２０を回転させる。これにより、第２容器２０の流路２３の空気が、注入口２１から注入されたオイルと置換することになる。

次に、ステップＳ１９〜Ｓ２５において、核酸増幅反応の検出および核酸分析を行う。実施形態１では、ＢＮＡクランプＰＣＲの原理に基づいて、検出および分析を行っている。なお、検出および分析の原理は、ＢＮＡクランプＰＣＲに限らず、たとえばＰＣＲ＋Invaderであってもよい。

ステップＳ１９において、制御部４０５は、第２容器２０の内部にある気泡を注入口２１から抜く。具体的には、制御部４０５は、付勢部３００を駆動して、図９（ａ）、（ｂ）に示すように押さえ部材３３０を第１位置に位置付ける。そして、制御部４０５は、第１温度調節部２３０と第２温度調節部３４０の温度を９４℃まで上昇させた後、第２温度調節部３４０をオフして第１温度調節部２３０の温度を５７℃まで下降させる。これにより、第２容器２０の温度が、９４℃付近まで上昇させられた後、５７℃付近まで下降させられる。

その後、制御部４０５は、付勢部３００を駆動して、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように押さえ部材３３０を第２位置に位置付け、回転部２００を駆動して、第２容器２０を高速で回転させる。このとき、回転部２００は、４５００ｒｐｍで５秒間、第２容器２０を回転させる。これにより、第２容器２０に遠心力が付与され、第２容器２０内の気泡が注入口２１から抜かれる。

図１４（ａ）に示す例では、第１温度調節部２３０と第２温度調節部３４０の温度が約９６℃まで上昇させられた後、第２温度調節部３４０がオフされ、第１温度調節部２３０の温度が約５７℃まで下降させられている。これにより、第２容器２０の温度が９４℃付近まで上昇した後、５８℃付近まで下降している。その後、区間Ｔ０において、第１温度調節部２３０の温度が僅かに上昇され、第２容器２０が気泡を抜くために回転部２００により回転されている。

図１３に戻り、ステップＳ２０において、制御部４０５は、付勢部３００を駆動して、図９（ａ）、（ｂ）に示すように押さえ部材３３０を第１位置に位置付ける。そして、制御部４０５は、第１温度調節部２３０と第２温度調節部３４０の温度を第１温度まで上昇させた後、第２温度調節部３４０をオフして第１温度調節部２３０の温度を第１温度よりも低い第２温度まで下降させることにより、第２容器２０の温度調節を実行する。実施形態１では、第１温度は、たとえば９４℃であり、第２温度は、たとえば５７℃である。これにより、第２容器２０の温度が、９４℃付近まで上昇させられた後、５７℃付近まで下降させられる。

続いて、ステップＳ２１において、制御部４０５は、付勢部３００を駆動して、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように押さえ部材３３０を第３位置に位置付け、回転部２００を駆動して、収容部２２が検出部２４０の検出位置に位置付けられるよう、第２容器２０を回転させる。ステップＳ２２において、制御部４０５は、押さえ部材３３０を第３位置に維持した状態で検出部２４０を駆動して、収容部２２で生じる核酸増幅反応を検出する。具体的には、検出部２４０は、押さえ部材３３０の孔３３１を介して収容部２２に励起光を照射し、収容部２２から生じた蛍光を光検出器２４２ｄにより受光する。制御部４０５は、光検出器２４２ｄが出力する電気信号に基づいて蛍光強度を取得し、取得した蛍光強度を記憶部４０２に記憶させる。

ステップＳ２３において、制御部４０５は、全収容部２２の検出が完了したか否かを判定する。全収容部２２の検出が完了していない場合、制御部４０５は、処理をステップＳ２１に戻す。この場合、ステップＳ２１において、制御部４０５は、押さえ部材３３０を第３位置に位置付けた状態で、回転部２００を駆動して、未だ検出が完了していない隣りの収容部２２が検出位置に位置付けられるよう、収容部２２の周方向のピッチだけ第２容器２０を回転させる。そして、上述したように、ステップＳ２２において、押さえ部材３３０の孔３３１を介して核酸増幅反応の検出が行われる。

このように、付勢部３００が押さえ部材３３０を第３位置に位置付けた状態で回転駆動部２２０が収容部２２の周方向のピッチだけ第２容器２０を回転させる動作と、付勢部３００が押さえ部材３３０を第３位置に維持した状態で検出部２４０が収容部２２に対する核酸増幅反応を検出する動作と、が繰り返される。そして、周方向に並ぶ全ての収容部２２から順次、核酸増幅反応が検出される。このように、押さえ部材３３０が第３位置に位置付けられた状態が維持されると、第２容器２０の下面部２６の下面が第１温度調節部２３０の上面に接する状態が維持される。これにより、第２容器２０の温度を適正に維持できる。

なお、実施形態１では、第２容器２０が一定方向に回転されながら、順次隣りの収容部２２が検出位置に位置付けられたが、隣り合わない収容部２２が、順次検出位置に位置付けられてもよい。たとえば、第１の収容部２２の検出が終わった場合に、第１の収容部２２から時計方向に２つ進んだ位置の第２の収容部２２が検出位置に位置付けられ、第２の収容部２２の検出が終わった場合に、第２の収容部２２から反時計方向に１つ戻った位置の第３の収容部２２が検出位置に位置付けられてもよい。

全収容部２２の検出が完了すると、ステップＳ２４において、制御部４０５は、サイクル数が所定サイクル数に到達したか否かを判定する。ここで、サイクルとはステップＳ２０〜Ｓ２３からなる処理のことである。所定サイクル数は、たとえば５５サイクルである。すなわち、ステップＳ２４では、ステップＳ２０〜Ｓ２３からなる１回のサイクルが、合計で所定サイクル数だけ行われたか否かが判定される。サイクル数が所定サイクル数に到達していない場合、制御部４０５は、処理をステップＳ２０に戻す。そして、制御部４０５は、ステップＳ２０〜Ｓ２３からなるサイクルを再度実行する。

図１４（ａ）に示す例では、１つのサイクルにおいて、第１温度調節部２３０と第２温度調節部３４０の温度が約１０２℃まで上昇させられた後、第２温度調節部３４０がオフされ、第１温度調節部２３０の温度が約５７℃まで下降させられている。これにより、第２容器２０の温度が９５℃付近まで上昇した後、５８℃付近まで下降している。その後、区間Ｔ１において、第１温度調節部２３０の温度が僅かに上昇され、全ての収容部２２から順次、核酸増幅反応が検出されている。なお、図１４（ａ）の例のように、核酸増幅反応の検出の際には、第１温度調節部２３０の温度が僅かに上昇させられると、第１温度調節部２３０の温度が５８℃付近で一定とされる場合に比べて、第２容器２０の温度を一定に設定しやすくなる。

図１３に戻り、サイクル数が所定サイクル数に到達すると、ステップＳ２５において、解析部４０１は、各収容部２２における検出標的核酸の有無を判定し、判定結果等を表示部４０３に表示する。こうして、１つの検体についての核酸分析の処理が終了する。なお、１つの検体についての核酸分析の処理が終了すると、制御部４０５は、移送ユニット１８０を駆動して、容器設置部２１０に設置された第２容器２０を、第２容器設置部１２０に移送する。移送された第２容器２０は、しかる後に廃棄される。

次に、ステップＳ２５における判定処理について詳述する。

解析部４０１は、図１４（ｂ）に示すように、１つの収容部２２から取得される全サイクルの蛍光強度を示す時系列データに基づいて、グラフを作成する。図１４（ｂ）には、全サイクル数が５９である例が示されている。収容部２２に検出標的核酸が含まれる場合、上記のように繰り返しサイクル処理が行われると、収容部２２に予め収容されている試薬により、徐々に検出標的核酸が増幅する。これにより、サイクル数の経過とともに、励起される蛍光強度が大きくなる。他方、収容部２２に検出標的核酸が含まれない場合、上記のように繰り返しサイクル処理が行われたとしても、検出標的核酸が増幅することはない。これにより、サイクル数の経過にかかわらず、蛍光強度は低い値に維持される。

続いて、図１５（ａ）に示すように、解析部４０１は、サイクル数と蛍光強度のグラフにおいて、記憶部４０２に記憶されている蛍光強度の閾値Ｌｓｈを設定する。解析部４０１は、蛍光強度が閾値Ｌｓｈに到達したときのサイクル数Ｎｃ１を取得する。すなわち、解析部４０１は、サイクル数と蛍光強度のグラフにおいて、蛍光強度の立ち上がりタイミングを取得する。

そして、図１５（ｂ）に示すように、予め検量線を用いて取得され記憶部４０２に記憶されている、立ち上がりサイクル数と変異量のグラフにおいて、サイクル数Ｎｃ１に対応する変異量ＤＭ１を取得する。そして、取得したＤＭ１が記憶部４０２に記憶されているカットオフ値以上である場合、解析部４０１は、この収容部２２に検出標的核酸が有ると判定する。他方、取得したＤＭ１が記憶部４０２に記憶されているカットオフ値未満である場合、解析部４０１は、この収容部２２に検出標的核酸がないと判定する。

解析部４０１は、収容部２２に検出標的核酸が有ると判定した場合、検体に対するこの検出標的核酸の判定を陽性とし、収容部２２に検出標的核酸がないと判定した場合、検体に対するこの検出標的核酸の判定を陰性とする。

次に、ステップＳ２５における表示処理について詳述する。

実施形態１の核酸分析装置１００は、特にＤＮＡの分析を行う。実施形態１では、がん関連遺伝子の一種であるＫＲＡＳの変異の有無が判定される。たとえば、図１６（ａ）に示すように、大腸がんに関連したＫＲＡＳの複数の検出標的核酸が、Ｃ１〜Ｃ８が示す８つの収容部２２において検出される。この場合、Ｃ１〜Ｃ８が示す収容部２２には、それぞれ、対応する検出標的核酸を増幅する試薬と、対応する検出標的核酸を標識する蛍光プローブを含む試薬とが、予め収容される。

そして、上述したように、各収容部２２において核酸増幅反応の検出が行われると、解析部４０１は、図１６（ｂ）に示すように、収容部２２ごとにサイクル数と蛍光強度のグラフを作成する。図１６（ｂ）に示す例では、Ｃ２が示す収容部２２において、サイクル数の増加に伴って蛍光強度が増加し、Ｃ１、Ｃ３〜Ｃ８が示す収容部２２おいては、蛍光強度は増加していない。この場合、解析部４０１は、Ｃ２が示す収容部２２に対応する検出標的核酸の判定を陽性とし、Ｃ１、Ｃ３〜Ｃ８が示す収容部２２に対応する検出標的核酸の判定を陰性とする。

解析部４０１は、図１７に示すように、リスト５１０とグラフ領域５２０とを含む画面５００を、表示部４０３に表示する。リスト５１０は、検体ごとに、各収容部２２に対応する検出標的核酸の判定結果を一覧にして表示する。グラフ領域５２０は、リスト５１０において選択された検体について、各収容部２２に基づくグラフを表示する。

以上のように、核酸分析装置１００による処理が開始されると、検体から核酸を抽出する処理と、各収容部２２で生じる核酸増幅反応の検出と、検出標的核酸の有無を示す判定とが、自動で行われる。これにより、検体や容器のセットなどの最小限の手順を行うだけで、核酸分析を行うことができる。

なお、実施形態１の核酸分析装置１００は、第２容器２０に予め収容させる試薬に応じて、ＫＲＡＳ以外にも、ＢＲＡＦ、ＰＩＫ３ＣＡ、ＮＲＡＳ、ＥＧＦＲ、ＡＬＫ Ｆｕｓｉｏｎｓ、ＡＬＫ Ｍｕｔ．などの変異の有無を判定できる。ＫＲＡＳ、ＢＲＡＦ、ＰＩＫ３ＣＡ、およびＮＲＡＳの変異の有無は、たとえば大腸がんの診断に有用である。ＫＲＡＳ、ＢＲＡＦ、ＰＩＫ３ＣＡ、ＮＲＡＳ、ＥＧＦＲ、ＡＬＫ Ｆｕｓｉｏｎｓ、およびＡＬＫ Ｍｕｔ．の変異の有無は、たとえば非小細胞肺がんの診断に有用である。

＜実施形態２＞
実施形態２では、第２容器設置部１２０に設置された第２容器２０の注入口２１が、Ｙ軸方向において、Ｙ軸方向における第１容器１０の幅の中央から外れた位置に位置付けられる。この場合、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、第１容器設置部１１０に設置された第１容器１０のＹ軸方向における幅の範囲と、第２容器設置部１２０に設置された第２容器２０のＹ軸方向における幅の範囲とが重なるよう、第１容器設置部１１０と第２容器設置部１２０とが配置される。

図１８（ａ）に示す例では、第２容器２０の注入口２１が、Ｙ軸方向において、Ｙ軸方向における第１容器１０の幅の中央から外れているものの、Ｙ軸方向における第１容器１０の幅の範囲内に位置付けられている。図１８（ｂ）に示す例では、第２容器２０の注入口２１が、Ｙ軸方向において、Ｙ軸方向における第１容器１０の幅の範囲外に位置付けられているものの、Ｙ軸方向における第２容器２０の範囲と、Ｙ軸方向における第１容器１０の範囲とが重なっている。

図１８（ａ）、（ｂ）に示すように第２容器設置部１２０が配置された場合も、第２容器設置部１２０が第１容器１０のＸ軸正方向側に配置されているため、分注ユニット１４０の移動を簡素に構成することができ、核酸分析装置１００の設置面積を抑制できる。

＜実施形態３＞
実施形態３では、回転部２００を構成する容器設置部の形状が、図１９（ａ）〜（ｃ）に示す形状とされる。

図１９（ａ）に示す容器設置部６１０では、実施形態１の容器設置部２１０と比較して、３つの係合部２１４を取り囲んでいた内側面２１１が省略され、第２外側面２１３に代えて、鍔部６１１が形成されている。この場合、実施形態１のガイド部２５０に代えて、鍔部６１１を周方向の複数箇所で外側から挟み込む部材により、容器設置部６１０が、水平面および鉛直方向における位置が固定された状態で回転可能となる。容器設置部６１０も、上下が開放された筒状に構成されており、実施形態１と同様、第２容器２０を設置可能である。

図１９（ｂ）に示す容器設置部６２０では、実施形態１の容器設置部２１０と比較して、内側面２１１と第２外側面２１３が省略され、係合部２１４と弾性部材２１５が設置された領域が、外側方向に拡大されており、拡大された領域の上面と下面において、周方向に亘って溝６２１が形成されている。この場合、実施形態１のガイド部２５０に代えて、上面側の溝６２１と下面側の溝６２１に対して、それぞれボールを介して周方向の複数箇所で上下から挟み込む部材により、容器設置部６２０が、水平面および鉛直方向における位置が固定された状態で回転可能となる。容器設置部６２０も、上下が開放された筒状に構成されており、実施形態１と同様、第２容器２０を設置可能である。

図１９（ｃ）に示す容器設置部６３０では、実施形態１の容器設置部２１０と比較して、鉛直方向において係合部２１４の位置から上方にも筒状部分が延びている。係合部２１４の上方に延びる筒状部分は、内側面６３１および外側面６３２ともに、水平面による断面が正８角形である。この場合も、第２容器２０は、筒状の内側面６３１に挿入されて容器設置部６３０に設置される。

＜実施形態４＞
実施形態４では、容器設置部２１０において第２容器２０を高速回転させる場合に、第２容器２０の鉛直方向におけるぶれを抑制するために、押さえ部材３３０に代えて、浮き防止機構７００が用いられる。

図２０（ａ）に示すように、浮き防止機構７００は、支持部７１０と、支持部７１０に設置された３つの留め部７２０と、を備える。３つの留め部７２０は、浮き防止機構７００の中心位置を中心とする円の周方向において異なる位置に配置されている。留め部７２０は、係合部７２１と、鍔部７２２と、おもり部７２３と、バネ７２４と、を備える。

係合部７２１は、支持部７１０の上面側に設置されている。係合部７２１には、係合部７２１の内部を上下方向に貫通する図示しない軸が、係合部７２１に対して回転可能に設置されている。係合部７２１の軸の上端と下端には、それぞれ、鍔部７２２とおもり部７２３が設置されている。鍔部７２２とおもり部７２３は、水平面内において係合部７２１の軸から離れる方向に延びている。バネ７２４の両端は、係合部７２１とおもり部７２３に設置されている。おもり部７２３は、バネ７２４に付勢され、浮き防止機構７００の内側へ向けられている。このとき、鍔部７２２は、浮き防止機構７００の外側へ向けられている。浮き防止機構７００は、第１温度調節部２３０が支持部７１０の上に位置するように、容器設置部２１０の内部に設置される。

図２０（ｂ）に示すように、容器設置部２１０に第２容器２０を設置する場合、３つの鍔部７２２は、バネ７２４により外側に向けられているため、第２容器２０は鍔部７２２に接触することなく浮き防止機構７００の上方から挿入可能である。そして、第２容器２０の３つの被係合部２７ａが、３つの係合部７２１に係合する。これにより、実施形態１と同様、水平面内における移動が抑制された状態で、第２容器２０が容器設置部２１０に設置される。

図２０（ｃ）に示すように、容器設置部２１０の回転に応じて、浮き防止機構７００が回転すると、おもり部７２３に遠心力が付与され、３つのおもり部７２３が浮き防止機構７００の外側へ向けられる。これにより、係合部７２１の軸が回転し、３つの鍔部７２２が回転する。このとき、図２０（ｄ）に示すように、平面視において、鍔部７２２が第２容器２０の鍔部２７に重なっているため、第２容器２０の鉛直方向におけるぶれが抑制される。

＜実施形態５＞
図２１（ａ）に示すように、実施形態５では、実施形態１と比較して、支持体３２０が、軸部材３２３と受け部材３２４に代えて、受け部材３２６を備える。受け部材３２６は、実施形態１の受け部材３２４と同様、フッ素ゴムにより構成される。受け部材３２６は、支持部材３２２の下面に設置されている。受け部材３２６は、平面視において円形状であり、下面の外周部分が第２容器２０の斜面部２５ｂに沿うように下方向に延びている。

図２１（ｂ）に示すように、押さえ部材３３０が第２位置に位置付けられると、受け部材３２６が突部２５に嵌まる。これにより、第２容器２０が高速回転されたとしても、注入口２１の上部が受け部材３２６によって封じられた状態となるため、注入口２１から逆流する液体の飛散を防ぐことができる。また、受け部材３２６は、突部２５に嵌まるため、第２容器２０の回転軸をも規定できる。

＜実施形態６＞
図２２（ａ）に示すように、実施形態６では、実施形態１と比較して、回転駆動部２２０の構成が変更されている。すなわち、実施形態１では、図６に示すように容器設置部２１０の第１外側面２１２に駆動力が付与されたが、実施形態６では、容器設置部２１０の上面２１６に駆動力が付与される。実施形態６では、容器設置部２１０の上面２１６にギア部２１６ａが形成されている。モータ２２１の駆動軸２２１ａに接続され伝達ギア２２２が、ギア部２１６ａに噛み合っている。モータ２２１は、駆動軸２２１ａが水平面（Ｘ−Ｙ平面）に平行となるように設置されている。回転駆動部２２０のその他の構成は、上記実施形態１と概ね同様である。

なお、実施形態６では、図２２（ｂ）に示すように、第２外側面２１３に全周に亘って鍔部２１３ｂが形成され、この鍔部２１３ｂに係合する溝２５１ａがガイド部材２５１の外側面に全周に亘って形成されている。溝２５１ａと鍔部２１３ｂとの係合によって、容器設置部２１０が抜け留めされている。Ｚ軸正方向に見たときに１２０°の間隔で３つのガイド部材２５１が設置されている。３つのガイド部材２５１は、それぞれ、Ｚ軸に平行な軸を中心に回転可能に設置されている。

鍔部２１３ｂは、Ｚ軸方向の中央位置が最大径となっており、Ｚ軸方向の中央位置からＺ軸正負の方向に向かう従って径が小さくなっている。鍔部２１３ｂは、Ｚ軸方向の中央位置の上側および下側にそれぞれ平面状の傾斜面を有する。一方、ガイド部材２５１の溝２５１ａは、Ｚ軸方向の中央位置が最小径となっており、Ｚ軸方向の中央位置からＺ軸正負の方向に向かう従って径が大きくなっている。鍔部２１３ｂは、Ｚ軸方向の中央位置の上側および下側にそれぞれ平面状の傾斜面を有する。溝２５１ａの上下の傾斜面が、それぞれ、鍔部２１３ｂの上下の傾斜面に接触する状態で、ガイド部材２５１が設置される。

実施形態６では、このように、ガイド部材２５１に設けられた溝２５１ａの２つの傾斜面で、容器設置部２１０の第２外側面２１３に設けられた鍔部２１３ｂの２つの傾斜面を受ける構成であるため、容器設置部２１０が回転駆動された際に、容器設置部２１０がＺ軸方向に振動することが抑制され得る。これにより、振動による騒音を抑制でき、且つ、核酸増幅反応の検出を振動による影響なく円滑に行い得る。

また、実施形態６では、支持体３２０および押さえ部材３３０と、検出ヘッド２４１が、Ｚ軸に垂直な方向に揺動可能に、支持部材３１６に支持されている。これにより、第２容器２０が容器設置部２１０にやや傾いた状態で設置された場合も、押さえ部材３３０によって適正に第２容器２０の上面全体を押さえ得る。

この他、実施形態６では、支持部材３１６における検出ヘッド２４１の設置位置が、実施形態１に比べて変更されている。実施形態６におけるその他の構成は、実施形態１と略同様である。

実施形態６の構成においても、容器設置部２１０を円滑に回転させ得る。よって、容器設置部２１０に設置された第２容器２０によって、ＰＣＲ反応を適正に検出できる。

なお、実施形態６では、容器設置部２１０の上面２１６にギア部２１６ａを設けてモータ２２１の駆動力が容器設置部２１０に伝達されたが、たとえば、容器設置部２１０の下面側が開放されているような場合は、容器設置部２１０の下面にギア部を設けてモータ２２１の駆動力を容器設置部２１０に伝達する構成であってもよい。

２０ 第２容器
２１ 注入口
２２ 収容部
２３ 流路
２５ 突部
２７ａ 被係合部
１００ 核酸分析装置
２１０ 容器設置部
２１１ 内側面
２１２ 第１外側面
２１２ａ、２１６ａ ギア部
２１３ 第２外側面
２１３ａ 溝
２１４ 係合部
２１５ 弾性部材
２２０ 回転駆動部
２２１ モータ
２２２、２２３ 伝達ギア
２３０ 第１温度調節部
２４０ 検出部
２４１ 検出ヘッド
２４２ 光学ユニット
２４３ 光ファイバ
２５０ ガイド部
２５１ ガイド部材
３００ 付勢部
３１０ 移動機構
３１４ 支持部
３１５ バネ
３１６ 支持部材
３２３ 軸部材
３２６ 受け部材
３３０ 押さえ部材
３３１ 孔
３４０ 第２温度調節部
６１０〜６３０ 容器設置部
６３１ 内側面

Claims (29)

1. 核酸を含む抽出液が注入される注入口と、前記核酸を増幅するための試薬を収容した複数の収容部と、前記注入口と前記複数の収容部とを接続する流路とを含む反応容器を用いて、前記核酸を分析する核酸分析装置であって、
   前記反応容器が設置される容器設置部と、
   前記容器設置部の面に駆動力を付与することで前記容器設置部を回転させて、前記注入口から注入された前記抽出液を、前記流路を介して遠心力により前記収容部に送る回転駆動部と、
   前記複数の収容部で核酸増幅反応が生じるように、前記容器設置部に設置された前記反応容器の温度を調節する第１温度調節部と、
   前記容器設置部に設置された前記反応容器を前記第１温度調節部との間で上下に挟むようにして、前記収容部で生じる核酸増幅反応を検出する検出部と、を備える、核酸分析装置。
   
2. 前記容器設置部は、筒状の内側面を備え、
   前記反応容器は、前記筒状の内側面に挿入されて前記容器設置部に設置される、請求項１に記載の核酸分析装置。
   
3. 前記容器設置部は、円筒状の第１外側面を備え、
   前記回転駆動部は、
   前記容器設置部の前記第１外側面に形成されたギア部と、
   モータと、
   前記モータの駆動軸と前記ギア部とを連結する伝達ギアと、を備える、請求項１または２に記載の核酸分析装置。
   
4. 前記容器設置部は、円筒状の第２外側面を備え、
   前記第２外側面に当接して前記容器設置部の回転をガイドするガイド部を備える、請求項１ないし３の何れか一項に記載の核酸分析装置。
   
5. 前記第２外側面の全周に亘って一定幅の溝が形成され、
   前記ガイド部は、前記溝に嵌まるガイド部材を備える、請求項４に記載の核酸分析装置。
   
6. 前記反応容器に被係合部が設けられ、
   前記容器設置部は、前記被係合部に係合する係合部を備える、請求項１ないし５の何れか一項に記載の核酸分析装置。
   
7. 前記容器設置部に設置された前記反応容器に対して前記第１温度調節部と反対側に配置され、前記容器設置部に設置された前記反応容器を前記第１温度調節部に向けて付勢する付勢部を備える、請求項１ないし６の何れか一項に記載の核酸分析装置。
   
8. 前記付勢部は、前記容器設置部に設置された前記反応容器の前記第１温度調節部と反対側の面を押さえる押さえ部材と、前記押さえ部材を前記上下方向に移動させる移動機構と、を備え、
   前記付勢部は、前記容器設置部に設置された前記反応容器に当接して前記反応容器を押さえ付ける第１位置と、前記第１位置よりも前記第１温度調節部から離れる位置であって前記反応容器の移動を規制する第２位置との間で前記押さえ部材を移動させ、
   前記第１温度調節部は、前記付勢部が前記押さえ部材を前記第１位置に位置付けた状態において、前記反応容器に対する温度調節を実行し、
   前記回転駆動部は、前記付勢部が前記押さえ部材を前記第２位置に位置付けた状態において、前記反応容器を回転させる、請求項７に記載の核酸分析装置。
   
9. 前記容器設置部は、前記反応容器を前記第１温度調節部から遠ざけるための弾性部材を備え、
   前記付勢部は、前記弾性部材による付勢に抗して前記容器設置部に設置された前記反応容器を前記第１温度調節部に向かう方向に移動させる、請求項８に記載の核酸分析装置。
   
10. 前記付勢部は、前記押さえ部材を前記第１位置と前記第２位置との間の第３位置に移動させ、
    前記検出部は、前記付勢部が前記押さえ部材を前記第３位置に位置付けた状態において、前記反応容器の前記収容部に対する前記核酸増幅反応の検出を実行する、請求項９に記載の核酸分析装置。
    
11. 前記複数の収容部は、前記反応容器の回転中心から一定径の位置に周方向に並んで配置され、
    前記付勢部が前記押さえ部材を前記第１位置に位置付けた状態で前記第１温度調節部が前記反応容器に対する温度調節を実行した後、
    前記付勢部が前記押さえ部材を前記第３位置に位置付けた状態で前記回転駆動部が前記複数の収容部の周方向に前記反応容器を回転させる動作と、
    前記付勢部が前記押さえ部材を前記第３位置に維持した状態で前記検出部が前記収容部に対する前記核酸増幅反応を検出する動作と、を繰り返すことにより、
    前記周方向に並ぶ前記複数の収容部から前記核酸増幅反応を検出する、請求項１０に記載の核酸分析装置。
    
12. 前記第１位置は、前記押さえ部材が前記反応容器を前記第１温度調節部に押し付ける位置であり、
    前記第３位置は、前記押さえ部材が前記反応容器を前記第１温度調節部に押し付けることなく接触させる位置である、請求項１１に記載の核酸分析装置。
    
13. 前記押さえ部材は、バネを介して前記移動機構の支持部に支持され、
    前記付勢部は、前記反応容器の前記第１温度調節部側の面が前記第１温度調節部に接した後、さらに、前記支持部を前記第１温度調節部に向かう方向に移動させて、前記バネを介して、前記反応容器の前記第１温度調節部側の面を前記第１温度調節部に押し付ける、請求項９ないし１２の何れか一項に記載の核酸分析装置。
    
14. 前記押さえ部材は、前記反応容器の前記複数の収容部に重なる領域を押さえ、前記収容部に対応する位置に上下に貫通する孔を有し、
    前記検出部は、前記押さえ部材の前記孔を介して、前記収容部に対する検出を行う、請求項８ないし１３の何れか一項に記載の核酸分析装置。
    
15. 前記検出部は、前記収容部に光を照射して前記核酸増幅反応を検出し、前記反応容器の前記収容部に対向する検出ヘッドと、光ファイバを介して前記検出ヘッドに接続された光学ユニットとを備え、
    前記検出ヘッドと前記光学ユニットのうち、前記検出ヘッドが、前記容器設置部に設置された前記反応容器に対して前記第１温度調節部の反対側に配置され、
    前記押さえ部材を支持して上下に移動する支持部材に前記検出ヘッドが支持されている、請求項８ないし１４の何れか一項に記載の核酸分析装置。
    
16. 前記付勢部は、前記容器設置部に設置された前記反応容器に係合して前記反応容器の回転軸を規定する軸規定部を備える、請求項７ないし１５の何れか一項に記載の核酸分析装置。
    
17. 前記軸規定部は、前記反応容器の前記注入口に嵌まる軸部材である、請求項１６に記載の核酸分析装置。
    
18. 前記反応容器は、前記注入口を含み、且つ、端部に向かって厚みが狭められた軸対称の突部を備え、
    前記軸規定部は、突部が嵌まる受け部材である、請求項１６に記載の核酸分析装置。
    
19. 前記付勢部は、前記容器設置部に設置された前記反応容器の温度を調節する第２温度調節部を有する、請求項７ないし１８の何れか一項に記載の核酸分析装置。
    
20. 前記回転駆動部は、１０００ｒｐｍ以上の回転速度で前記反応容器を回転させて、前記収容部に前記抽出液を送る、請求項１ないし１９の何れか一項に記載の核酸分析装置。
    
21. 前記複数の収容部は、前記反応容器の回転中心から一定径の位置に周方向に並んで配置され、
    前記検出部は、前記収容部に光を照射して前記核酸増幅反応を検出し、
    前記回転駆動部は、前記核酸増幅反応の検出において、前記反応容器を回転させて、前記複数の収容部を前記検出部による前記光の照射位置に位置付ける、請求項１ないし２０の何れか一項に記載の核酸分析装置。
    
22. 前記第１温度調節部は、前記反応容器の温度を第１温度と前記第１温度よりも低い第２温度との間で変化させるサイクルを複数回繰り返し、
    前記回転駆動部は、前記第１温度調節部が前記反応容器に対する温度を前記第２温度に変化させてから前記第１温度に立ち上げるまでの期間において、前記第２容器を回転させて、前記複数の収容部を前記検出部による前記光の照射位置に位置付け、
    前記検出部は、前記各サイクルにおける前記期間において、前記複数の収容部から前記核酸増幅反応を検出する、請求項２１に記載の核酸分析装置。
    
23. 前記検出部は、前記容器設置部に設置された前記反応容器の上側に配置され、
    前記第１温度調節部は、前記容器設置部に設置された前記反応容器の下側に配置されている、請求項１ないし２２の何れか一項に記載の核酸分析装置。
    
24. 前記反応容器は、中心位置に前記注入口が配置され、中心位置から一定径の外周側の位置に周方向に一定間隔で前記複数の収容部が配置された円盤状の容器であり、
    前記第１温度調節部は、前記容器設置部に設置された前記反応容器の前記第１温度調節部側の面のうち、前記反応容器の前記中心位置から少なくとも前記収容部が配置された径方向の位置までの全領域をカバーする温度調節面を有する、請求項１ないし２３の何れか一項に記載の核酸分析装置。
    
25. 前記回転駆動部は、前記容器設置部の外側面に駆動力を付与することで前記容器設置部を回転させる、請求項１ないし２４の何れか一項に記載の核酸分析装置。
    
26. 前記回転駆動部は、前記容器設置部の上面または下面に駆動力を付与することで前記容器設置部を回転させる、請求項１ないし２４の何れか一項に記載の核酸分析装置。
    
27. 核酸を含む抽出液が注入口から注入された反応容器を容器設置部に設置し、
    容器設置部の面に駆動力を付与することで前記容器設置部を回転させて、前記注入口から注入された前記抽出液を、流路を介して遠心力により複数の収容部に送り、
    前記容器設置部に設置された前記反応容器の上下の一方に配置された第１温度調節部によって、前記複数の収容部で核酸増幅反応が生じるように、前記容器設置部に設置された前記反応容器の温度を調節し、
    前記容器設置部に設置された前記反応容器の上下の他方に配置された検出部によって、温度調節に応じた核酸増幅反応を検出する、核酸分析方法。
    
28. 前記容器設置部の外側面に駆動力を付与して前記容器設置部を回転させることにより、前記抽出液を前記流路を介して遠心力により前記複数の収容部に送る、請求項２７に記載の核酸分析方法。
    
29. 前記容器設置部の上面または下面に駆動力を付与して前記容器設置部を回転させることにより、前記抽出液を前記流路を介して遠心力により前記複数の収容部に送る、請求項２７に記載の核酸分析方法。

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