KR20140049501A - 자동 반응ㆍ광측정 장치 및 그 방법 - Google Patents

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유니바사루 바이오 리사치 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 자동 반응ㆍ광측정 장치 및 그 방법에 관한 것이며, 반응에 관한 광학적 측정을, 높은 신뢰성을 가지고, 장치 규모를 확대하지 않고 효율적이고 신속하게 행하는 것을 목적으로 한다.
복수의 반응 용기가 배열된 용기군과, 각 반응 용기의 각 개구부와 연결 가능하고, 연결한 반응 용기 내부와 광학적으로 접속하는 도광부를 가지는 복수의 연결단이 설치된 측정용 가대와, 가대 이동기구와, 가대 상에 설치되어 연결단의 도광부와 광학적으로 접속 가능한 적어도 하나의 도광부를 가지는 측정단을 가지고, 측정단을 통하여 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 빛을 수광 가능한 측정기와, 측정단을 가대 상에서 이동 가능하게 하는 가대상 측정단 이동기구와 연결단이 반응 용기의 개구부와 일제히 연결하도록 가대 이동기구를 제어한 후, 연결단의 도광부와 측정단의 도광부를 차례차례 광학적으로 접속하도록 가대상 측정단 이동기구를 제어하고 측정기에 의한 측정을 지시하는 측정 제어부를 가지도록 구성한다.

Description

자동 반응ㆍ광측정 장치 및 그 방법{AUTOMATIC RESPONSE/LIGHT MEASUREMENT DEVICE AND METHOD THEREFOR}
본 발명은, 자동 반응ㆍ광측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
핵산(DNA, RNA 등)이나 그 단편(올리고뉴클레오티드, 뉴클레오티드 등)의 증폭 등의 반응을 행할 때에, 유전자 발현량의 해석이라고 하는 정량성이 요구되는 검사에서는 각 핵산의 상대적인 양의 비를 알 수 있도록 증폭시키는 것이 필요하다. 그 때문에 실시간 PCR법을 이용하여, 서멀 사이클러(thermal cycler)와 분광 형광 광도계를 구비한 장치를 이용하고, PCR에서의 DNA 증폭 산물의 생성 과정을 실시간으로 검출하여 해석함으로써 전기영동법의 해석을 불요로 했다. 또, 증폭전의 샘플에 포함되는 각 DNA나 RNA의 상대적인 양의 비에 대하여 정량성을 유지한 채로 증폭하는 DNA 증폭법으로서 SPIA(Single Primer Isothermal Amplification)법이 이용된다. 상기 SPIA법에서는, DNA/RNA 키메라프라이머, DNA 폴리메라제, RNaseH를 이용한 등온 반응에 의한 리니어 DNA 증폭법이 이용되게 되었다.
그런데, 이러한 핵산 증폭 등의 처리 및 그 측정을 행하는 경우에는, 종래에는 용수법(manual method)에 의해 필터를 이용하든지, 자성 입자를 이용하여 자장에 의해 용기나 피펫칩의 내벽에 흡착시키든지, 또는 원심분리기를 이용하든지 하여 목적물질을 검체로부터 분리 추출하였다. 분리 추출한 목적물질은 반응용 용액과 함께 반응 용기 내에 용수법 등으로 이송 도입되고, 이 반응 용기를 용수법 등으로 밀폐한 후에 반응용 온도 제어장치를 이용하여 반응시킬 때에, 반응 용기에 대하여 광측정기를 이용하여 광학적인 측정을 행하였다(특허 문헌 1).
각 공정을 용수법으로 실행하는 경우에는, 사용자에게 큰 부담을 강요하게 되고, 각 공정을 분주기, 원심분리기, 자력장치, 온도 제어기, 반응 용기의 밀폐용 장치, 광측정 장치 등을 조합하여 실행하는 경우에는, 사용하는 장치 규모가 증대하여 작업 면적이 확대될 우려가 있었다. 특히, 복수의 검체를 취급하는 경우에는, 복수의 목적 핵산을 분리 추출하여 각각 증폭할 필요가 있기 때문에 그 수고는 한층 커지며, 또, 작업 면적도 한층 확대될 우려가 있었다.
특히, 증폭하는 핵산(DNA, RNA 등) 등의 반응이 복수의 반응 용기 내에서 행해지고, 이들 반응을 광학적으로 측정하여 모니터링하는 경우에는 하나의 측정기를 각 반응 용기에까지 용수법으로 차례차례 이동시키고 측정을 행하든지, 또는 미리 각 반응 용기마다 측정기를 설치해 두고 측정을 행하게 된다.
하나의 측정기를 이용하는 전자의 경우에는, 측정기를 각 반응 용기의 개구부에까지 수동으로 이동시키려고 하면, 반응 용기와 측정기 사이의 미묘한 위치의 차이나 상대운동에 의하여 반응 용기마다 측정 조건에 미묘한 차이가 생길 우려가 있었다.
각 반응 용기마다 측정기를 설치하는 후자의 경우에는 위치 결정 정밀도는 높게 되지만, 장치 규모가 확대되어 제조 비용이 증대할 우려가 있었다. 또, 온도 제어 및 측정시에는, 반응 용기의 개구부를 밀폐하는 것이 바람직하지만, 용수법에 의해 복수의 반응 용기에 대하여 뚜껑으로 밀폐하거나 개폐하는 것은 시간이 소요되고, 특히 뚜껑이 용기 개구부에 밀착하여 용이하게 뚜껑을 여는 것이 곤란해지거나, 뚜껑의 내측에 부착되어 있던 액이 흐르거나 비산하거나 하여 오염이 발생할 우려가 있었다. 또, 전용 뚜껑의 개폐 기구를 설치하는 것은 장치를 복잡하게 하여 제조비용이 증대할 우려가 있었다(특허 문헌 2).
또, 밀폐한 반응 용기에 대하여 광학적 측정을 행할 때에, 투광성이 있는 뚜껑이나 광학계 요소가 결로하여 흐려져 측정이 곤란해질 우려가 있었다.
그 때문에, 핵산 증폭 등의 측정을 행할 때에는 그 전제(前提)로서 전문 연구원이나 기술자를 필요로 하게 되고, 이러한 일이 유전자 해석의 범용화나, 병원 등에 있어서의 임상 응용의 확대를 방해하게 되었다.
그래서 임상시 등에 있어서, 교차 오염(cross-contamination)을 방지하고 또 사용자의 수고를 경감하며, 핵산 등에 대하여 추출로부터 증폭 그리고 측정에 의한 유전자 해석을 용이하게 행하기 위해서는, 목적물질의 추출로부터 증폭 등의 반응, 나아가서는 측정까지를 일관해서 자동화하여 장치를 소형화하고, 저가로 고정밀도의 장치를 제공하는 것이 중요하다.
: 국제 공개 WO 96/29602 : 일본 공개특허공보 2002－10777
그래서, 본 발명은 이상의 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 제 1의 목적은 핵산 등에 대한 반응의 광학적인 측정을 자동화하고, 사용자의 수고를 삭감하여 신속하고 효율적으로 행하는 것과 함께, 장치 규모를 확대하거나 또는 장치를 복잡화하지 않고 저가로 제조하여 사용할 수 있는 자동 반응ㆍ광측정 장치 및 자동 반응ㆍ광측정 방법을 제공하는 것이다.
제 2의 목적은, 핵산의 증폭 등의 반응이 행해지는 반응 용기 내의 용액에 대한 정밀도가 높은 광학적 측정을 가능하게 하는 자동 반응ㆍ광측정 장치 및 자동 반응ㆍ광측정 방법을 제공하는 것이다.
제 3의 목적은, 핵산의 증폭 등의 반응을 하는 반응 용기에 대한 광학적 측정에 부수하는 처리를 일관하여 자동화함으로써, 반응 용기 내로의 외부로부터의 이물의 침입, 반응 용기로부터의 액누출 등에 의한 오염을 확실히 방지하여 신뢰성 높은 처리를 행할 수 있는 자동 반응ㆍ광측정 장치 및 자동 반응ㆍ광측정 방법을 제공하는 것이다.
제 1의 발명은, 2 이상의 반응 용기가 배열된 용기군(容器群)과, 상기 각 반응 용기의 각 개구부와 직접적 또는 간접적으로 연결 가능하고, 연결된 상기 반응 용기 내부와 광학적으로 접속하는 도광부를 가지는 2 이상의 연결단이 설치된 측정용 가대(架臺)와, 상기 가대를 상기 용기군에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 하는 가대 이동기구와, 상기 가대 상에 설치되어 상기 연결단의 상기 도광부와 광학적으로 접속 가능한 적어도 하나의 도광부를 가지는 측정단을 가지고, 상기 측정단을 통하여 상기 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 빛을 수광 가능한 측정기와, 상기 측정단을 상기 가대 상에서 이동 가능하게 하는 가대상 측정단 이동기구와, 상기 연결단이 2 이상의 상기 반응 용기의 개구부와 일제히 직접적 또는 간접적으로 연결되도록 상기 가대 이동기구를 제어한 후, 상기 연결단의 상기 도광부와 상기 측정단의 상기 도광부를 차례차례 광학적으로 접속하도록 상기 가대상 측정단 이동기구를 제어하여 상기 측정기에 의한 측정을 지시하는 측정 제어부를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다.
상기 용기군에는, 상기 반응 용기 외에, 검체, 시약 등의 액체를 수용하는 2 이상의 액수용부를 가지는 것이 바람직하다. 또, 용기군에는, 복수의 액수용부로서의 웰(well)이 매트릭스 형상 또는 열(행) 형상으로 배열된 마이크로플레이트 또는 복수의 액수용부로서의 웰이 열(행) 형상으로 배열된 카트리지 형상 용기를 포함한다. 핵산의 증폭을 행하는 경우에는, 상기 용기군에는, 예를 들면, 검체, 증폭 대상인 핵산 또는 그 단편을 포획 가능한 자성 입자가 현탁한 자성 입자 현탁액, 상기 증폭 대상의 분리 및 추출에 이용되는 분리 추출용 용액, 핵산 증폭에 이용되는 증폭용 용액을 수용하는 2 이상의 액수용부를 가지게 된다.
여기서,「증폭용 용액」이란, 예를 들면 PCR법에 의한 증폭을 행하는 경우에는 증폭 대상의 주형(鑄型) DNA 용액, 프라이머 용액, DNA 폴리메라제 용액, 뉴클레오티드 용액, 반응 버퍼 용액 등이며, SPIA법에 의한 증폭을 행하는 경우에는 DNA/RNA 키메라프라이머 용액, DNA 폴리메라제 용액, RNaseH 용액 등이다. 또한, 실시간 PCR에서는 통상 형광 물질을 함유하는 형광 시약을 이용하여 행하는 방법으로서, 인터컬레이션(intercalation)법, 하이브리다이제이션법 및 LUX법이 있다.「인터컬레이션법」은 SYBR(등록상표) GREEN I, 브롬화 에티듐(ethidium bromide) 등의 형광 물질이 신장 반응 시에 2본쇄 DNA에 들어가고, 여기광의 조사에 의하여 형광을 발하는 특성을 이용하여 DNA량을 측정하는 방법이다. 따라서, 증폭용 용액 중에는 적어도, 상기 형광 물질과 이 형광 물질의 발광을 억제하는 ?차(quencher)를 함유시키게 된다.「하이브리다이제이션법」은 PCR 프라이머에 부가하여, 형광 물질로 표식한 DNA 프로브를 이용하여 목적의 PCR 산물만을 검출하는 방법이다. 즉, 상기 형광 물질로 표식한 DNA 프로브가 목적의 PCR 산물에 하이브리다이제이션 함으로써, 그 하이브리다이즈한 DNA(양)가 검출된다.「LUX법」은 올리고 핵산에 표식한 형광 물질의 형광 시그널이 그 올리고 핵산의 형상(배열이나 1본쇄 또는 2본쇄 등)에 의하여 영향을 받는 성질을 이용한 것이다. 실제의 실시간 PCR에서는 1 종류의 형광 물질로 표식화된 PCR 프라이머(LUX 프라이머)와 그에 대한 아무것도 표식화 되어 있지 않은 PCR 프라이머를 이용하여 실시간 PCR를 행한다. 그 LUX 프라이머는, 형광 물질을 3' 말단 부근에 표식되어 있고, 5' 말단과의 사이에서 머리핀 구조를 취하도록 설계되어 있다. LUX 프라이머가 머리핀 구조를 취하고 있을 때는 소광효과가 해제되어 형광 시그널이 증대하게 된다. 이 시그널 증대를 측정함으로써, PCR산물량을 측정할 수 있다.
상기 반응 용기를 포함하는 용기나 뚜껑 등의 재료는, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 아크릴 등의 수지, 유리, 금속, 금속 화합물 등이 있다. 용기 사이즈는, 예를 들면, 수 μ리터에서 수 100μ리터 액체를 수용 가능함과 함께, 분주(分注) 칩의 선단이 삽입 가능한 크기이다. 예를 들면, 원통 형상의 경우에는, 예를 들어, 하나의 용기 크기의 지름이 수 밀리~수 10밀리, 깊이가 수 밀리~수 10밀리이다.
상기 반응 용기 내는 온도 제어기에 의하여 온도 제어가 가능한 것이 바람직하다.
「온도 제어기」는 온도 제어의 대상이 되는 액체를 수용하는 반응 용기 내의 온도를 외부로부터의 신호 등에 기초하여 상승 또는 하강시키는 것이 가능한 온도원을 가지는 것이며, 온도원으로서는 블록 형상 부재에 예를 들면, 펠티에(peltier) 소자, 히터, 냉각장치 등을 설치한 것이다. PCR 등의 처리를 행하려면, 온도 제어기로서는, 펠티에 소자를 이용한 서멀 사이클러가 바람직하다. 상기 용기군 또는 스테이지에, 펠티에 소자 등을 가지는 온도원을, 상기 반응 용기의 일부 또는 전체에 접촉 또는 근접하여 설치한 온도 제어기에 의하여 온도 제어가 이루어지는 것이 바람직하다.
「온도제어」란, 그 대상이 되는 액체 또는 용기에 대하여, 1 또는 2 이상의 설정된 소정 온도로 설정된 시간 유지하는 것을, 정해진 순서에 따라서, 정해진 회수로 실행하는 것이다. 상기 온도 제어기에의 지시는, 프로그램에 기초하여 해당하는 신호를 보냄으로써 이루어진다. 온도 제어의 예로서는, 등온(isothermal) 증폭을 이용한 LAMP법에 의한 온도 제어도 가능하다.
「소정 온도」란, 대상이 되는 액체 등의 것이 도달해야 할 목표로 하는 온도이며, 예를 들면, 상기 액체에 함유하는 DNA 등의 핵산이나 핵산의 단편인 올리고뉴클레오티드 등을 PCR법에 의하여 증폭하는 경우에는, 설정된 소정 온도로서는, 예를 들면, PCR법으로 행해지는 온도 사이클, 즉, DNA의 변성, 어닐링 혹은 하이브리다이제이션, 신장에 각각 필요한 각 온도, 약 94℃, 50℃에서 60℃ 사이의 온도 및 약 72℃이다. 한편, 등온 SPIA법에 의한 경우에는, 일정 온도, 예를 들면, 55℃ 등으로 설정되게 된다.
또한, 이 소정 온도에는, 예를 들면, 높은 온도의 소정 온도로부터 낮은 온도의 소정 온도로의 이행의 경우에, 온도 제어기에 의하여, 이들 소정 온도보다 낮은 이행 촉진용 온도로 냉각을 행함으로써, 또는, 낮은 온도의 소정 온도로부터 높은 온도의 소정 온도로의 이행시에, 이들의 소정 온도보다 한층 더 높은 이행 촉진용 온도로 가열을 행함으로써, 이행 시간을 단축하여 1 사이클 시간을 소정 사이클 시간 내에 끝내기 위한 이행 촉진용 온도를 포함한다.「소정 시간」은, 각 온도 유지에 필요한 시간으로서, 증폭법의 종류나, PCR법으로 이용하는 시약이나 액량, 노즐의 형상, 소재, 크기, 두께 등에 의존하지만, 1 사이클로, 합계가, 예를 들면, 몇 초에서 몇 10초, PCR법 전체로서의 처리 시간은 예를 들면, 약 몇 분에서 몇 10분 정도이다. 한편, 이행 시간도 소정 시간에 포함된다.
상기「가대 이동기구」로서는, 예를 들면, 상기 반응 용기, 즉, 이 반응 용기가 설치되어 있는 스테이지와 측정용 가대와의 사이를 상대적으로, 측정용 가대의 수직 방향 및 수평면 내에서 이동 가능하게 하는 기구가 있고, 수평면 내의 이동으로서는, 예를 들면, X축 및 Y축을 따라 스테이지 또는 측정용 가대에 대하여, 이동을 행하는 XY축 이동기구, 또는 Y축 혹은 X축만을 따라 이동을 행하는 Y(X)축 이동기구가 있으며, 측정용 가대의 축방향의 이동으로서는, 상기 측정용 가대를 그 Z축 방향으로 이동시키는 상하 이동기구가 있다. 측정용 가대에 설치된 연결단의 배열 및 스테이지 형상에 기초하여 정한다.
여기서,「측정 제어부」는, 이 자동 반응ㆍ광측정 장치에 내장된 컴퓨터(CPU) 및 이 컴퓨터를 구동하는 프로그램으로 이루어지고, 예를 들면, DA변환기를 통하여 신호를 상기 이동기구를 구동하는 핵제어부로 보냄으로써 측정 제어가 이루어지게 된다.
「연결단」은, 상기 반응 용기의 개구부와 직접적 또는 밀폐뚜껑 등을 통하여 간접적으로 연결 가능함과 함께, 상기 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 빛을 도광 가능한 도광부를 가지는 것이다. 예를 들면, 연결단은, 측정용 가대의 판 형상 부분으로서, 도광부는, 그 판 형상 부분에 뚫어 형성된 구멍, 투광성 부분 혹은 렌즈 등의 광학계 요소이다. 그 경우, 연결단은, 상기 반응 용기의 개구부에 밀착하거나, 반응 용기 개구부의 외주 가장자리부와 직접적 또는 밀폐뚜껑 등을 통하여 간접적으로 끼워 맞춤으로써 직접적 또는 간접적으로 연결한다. 또는, 연결단은, 측정용 가대로부터 아래쪽으로 돌출하도록 형성된 원통 형상 등의 부재이며, 반응 용기의 내부에 삽입됨으로써 직접적으로 또는 밀폐뚜껑을 통하여 간접적으로 연결하고, 도광부로서는, 이 원통 형상 등의 부재에 설치된 공동(空洞), 광섬유 등의 투광성 부분 혹은 렌즈 등의 광학계 요소가 설치된 것이다. 도광부는 조사용과 수광용 별개의 도광부로 이루어지는 경우가 있다. 이 연결단은, 상기 반응 용기와 직접적으로 연결하는 경우에는, 이 반응 용기를 밀폐 가능해지도록 형성하는 것이 바람직하다.
「상기 연결단의 상기 도광부와 상기 측정단의 상기 도광부를 차례차례 광학적으로 접속한다」란, 상기 연결단을 관통하는 도광부와 상기 측정기의 측정단의 도광부가, 지근(至近) 거리에서 서로 마주 봄으로써 광학적으로 접속시키는 것이다. 접속 순간은, 상기 측정기가 수광하는 광량의 극대치에 상당하므로, 상기 측정 제어부는, 이 광량의 극대치를 산출함으로써 측정해야 할 데이터를 특정하게 된다.
「측정기」는, 예를 들면, 형광, 화학 발광의 측정을 가능하게 함으로써, 전자의 경우에는, 1 또는 2 이상 종류의 여기광의 조사, 1 또는 2 이상 종류의 파장을 가지는 형광의 수광, 그것을 위한 필터를 가진다. 그 외, 이들을 광섬유를 이용하여 도광하는 것이 바람직하다.「측정단」이란, 상기 측정기에 설치된 수광해야 할 빛의 입사구를 적어도 가지고, 형광 측정의 경우에는 조사해야 할 빛의 출사구를 가진다.
「가대상 측정단 이동기구」는, 상기 가대 상에 있어서 측정단을 상기 연결단을 통과하는 이동 궤적을 따라서 연속적 또는 간헐적으로 이동시킴으로써 상기 각 연결단의 상기 도광부와 상기 측정단의 상기 도광부를 광학적으로 차례차례 접속시키는 기구이다. 한편, 측정단과 측정기 본체와는 일체적으로 형성되는 경우와, 측정단과 측정기 본체가 광섬유와 같은 가요성(可撓性)의 도광로에 의하여 접속되는 경우가 있다. 전자의 경우에는, 가대상 측정단 이동기구는, 측정단을 포함하는 측정기 전체를 이동시키고, 후자의 경우에는, 예를 들면, 측정단만을 이동시켜, 측정기 본체는 부동으로 한다.
가대상 측정단 이동기구에 의한 측정단의 이동은, 안정적 수광 가능 시간 내에 측정해야 할 전(全) 반응 용기로부터의 수광을 완료하도록 행할 필요가 있다. 여기서 「안정적 수광 가능 시간」이란, 반응 용기 내의 수광 가능한 광학적 상태가 안정적으로 유지되는 시간으로서, 예를 들면, 실시간 PCR의 인터컬레이션법이나 LUX법 또는 하이브리다이제이션법의 TaqMan 프로브의 경우에는, PCR의 각 사이클의 신장 반응이 행해지는 시간이 이것에 상당한다. 한편, 하이브리다이제이션법으로 FRET 프로브를 이용하는 경우는 어닐링이 행해지는 시간이 이것에 상당한다.
1 사이클에 걸리는 시간이 예를 들면, 몇 10초에서 몇 분으로 하면, 이 안정적 수광 가능 시간은, 예를 들면, 몇 초 정도로 되는 것이다. 단, PCR 반응의 초기의 사이클은 형광 검출량은 검출 한계 이하이며, PCR 반응의 후기의 사이클은 플래토(plateau) 형태로 되어 엄밀한 의미에서 정량성을 확보하려면, 지수함수적인 PCR 증폭을 관찰할 수 있는 증폭 곡선의 범위 내라는 것이 된다. 본 발명은, 안정적 수광 가능 시간이, 측정단의 반응 용기 사이의 이동 시간에 이용할 수 있는 것을 이용하고, 각 반응 용기로부터의 빛의 수광에 필요한 측정단의 이동을 이 안정적 수광 가능 시간 내에 행함으로써, 복수의 반응 용기로부터의 수광을, 복잡한 광학계를 이용하지 않고, 또 장치 규모를 확대하지 않고 반응 용기수에 비교하여 충분히 적은 개수 혹은 하나의 측정기에 의해, 거의 병행하여 행할 수 있는 것이다.
「적어도 하나의 도광부를 가지는 측정단」이기 때문에, 예를 들면, 상기 측정단의 이동 방향으로 수직인 방향으로 늘어선 연결단의 2개의 도광부와 각각 접속 가능한 2개의 도광부를 상기 측정단이 가지고, 전환하여 도광하여 하나의 측정기를 이용하도록 할 수 있다.
「광학적 상태」란, 발광, 정색(呈色), 변색 또는 변광 등의 상태이다. 광학적 상태에 기초하는 빛이란, 발광 혹은 변광에 의한 빛, 정색 혹은 변색에 대하여 조사한 빛의 반사광 혹은 투과광, 산란광 등이다.
제 2의 발명은, 상기 측정기는, 상기 연결단의 상기 도광부와 광학적으로 접속 가능한 적어도 하나의 도광부를 가지는 측정단을 가지는 것과 함께 특정 파장 또는 특정 파장대의 빛을 수광 가능한 복수 종류의 특정 파장 측정기와, 복수의 상기 각 측정단을 직렬형상으로 묶는 측정단 결속부를 가지고, 상기 측정단은, 상기 가대 상에서 상기 가대상 측정단 이동기구에 의해 직렬형상으로 이동 가능하며, 상기 측정 제어부는, 상기 측정단의 이동에 의해, 상기 각 연결단의 상기 도광부와 상기 특정 파장 측정기의 각 측정단의 상기 도광부를 차례차례 광학적으로 접속하도록 상기 가대상 측정단 이동기구를 제어하는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다.
여기서, 형광을 측정하는 경우에는, 상기 측정기 또는 각 특정 파장 측정기에는, 대응하는 여기광을 조사하는 여기광 조사부를 수광부 외에 설치할 필요가 있다. 상기 연결단의 도광부와 광학적으로 접속 가능한 상기 측정기의 측정단에는, 예를 들면, 공동, 렌즈 등의 광학계 요소, 광섬유 등의 도광로가 설치되게 된다.
「연결」은, 일체적 또는 연쇄적으로 행해진다.「일체적」이란, 상기 측정단 사이가 자유도(自由度) 없이 서로 고정되도록 연결되는 것이다.「연쇄적」이란, 상기 측정단 사이가 쇠사슬과 같이 어느 정도의 자유도를 가지고 연결되는 것이다. 「직렬형상」이란, 가대 상 또는 용기군 상에 설정된 동일한 이동 궤적을 따라서 연결순서로 각 연결단이 줄지어 있는 상태를 말한다.
본 발명에 의하면, 복수 종류의 발광 물질, 정색 물질, 변색 물질 또는 변광물질을 이용함으로써, 복수 종류의 증폭 대상을 하나의 반응 용기로, 동일 조건으로 병행하게 증폭처리함으로써, 복수 종류의 증폭 대상에 대하여, 복수 종류의 발광 물질 등으로 표식화한 프라이머를 이용하는 것 등에 의하여 다중 PCR 증폭이나 다중 실시간 PCR를 행하는 것이 가능하다.
「특정 파장 또는 특정 파장대의 빛」이기 때문에, 예를 들면, 가시광선이라고 하면, 적색, 황색, 녹색, 청색, 보라색 등의 파장 범위이다.
제 3의 발명은, 상기 용기군에는, 상기 반응 용기의 개구부에 장착되어 그 반응 용기를 밀폐하는 투광성을 가지는 밀폐뚜껑을 가지고, 상기 밀폐뚜껑은, 상기 연결단과 연결 가능하며, 상기 측정 제어부는, 그 밀폐뚜껑을 상기 연결단에 장착하도록 상기 가대를 이동시키고, 상기 밀폐뚜껑을 통하여 간접적으로 연결단이 상기 반응 용기의 개구부와 연결하도록 상기 가대 이동기구를 제어하는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다.
여기서,「밀폐뚜껑」에는, 판 형상 또는 블록 형상의 비가요성의 것 외, 유연성이 있는 필름 형상 또는 막 형상의 것도 포함한다. 상기 「장착」에는, 끼워 맞춤, 나사결합, 마찰, 흡착, 부착, 접착 등이 포함된다. 이 경우, 탈착 가능하게 장착하는 것이 바람직하다.
제 4의 발명은, 상기 가대 이동기구는 상기 가대를 상기 용기군에 대하여 상하 방향으로 상대적으로 이동 가능하고, 상기 측정 제어부는, 상기 가대 이동기구를 제어하여 연결단을 상기 반응 용기의 개구부를 피복하도록 밀폐뚜껑을 통하여 간접적으로 연결한 후, 그 개구부를 피복하는 밀폐뚜껑을 누르거나 또는 흔들도록 제어하는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다.
상기 연결단은 상기 가대의 아래쪽으로 돌출하도록 설치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 연결단은, 예를 들면, 막대 형상, 통 형상, 추 형상 등의 형상을 가지고, 이 부재의 하단부가 상기 밀폐뚜껑과 접촉 가능하다. 누름 또는 흔듦은, 예를 들면, 상기 연결단과 연동하는 가대를 Z축을 따라 이동시키는 이동기구에 의하여 행한다.
제 5의 발명은, 상기 연결단을 가열 가능한 가열부를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다.
여기서, 이 가열부에 의한 연결단의 가열은, 상기 연결단이 직접적 또는 간접적으로 밀폐된 상기 반응 용기의 온도 제어시의 연결단의 직접적 또는 간접적인 결로방지를 위해 행한다. 상기 측정 제어부 또는 핵산 처리 제어부는, 상기 연결단이 2 이상의 반응 용기의 개구부와 일제히 직접적 또는 간접적으로 연결되도록 가대 이동기구를 제어한 후, 상기 연결단의 직접적 또는 간접적인 결로를 방지하도록 상기 가열부를 제어하게 된다. 「연결단의 직접적인 결로방지」란, 연결단 자체의 선단부의 결로방지이며,「간접적인 결로방지」로서는, 연결단에 장착된 밀폐뚜껑의 결로방지이다. 여기에서는,「가열부」는, 부가되는 전류의 크기 또는 온ㆍ오프제어에 기초하여 설정되는 온도로의 가열 기능이 있으면 충분하다.
제 6의 발명은, 하측 벽부분 및 그 하측 벽부분보다 상측에 위치한 상측 벽부분을 가지는 상기 반응 용기의 상기 하측 벽부분과 접촉 또는 근접 가능하게 설치된 온도원을 가지고, 상기 반응 용기 내의 온도 제어를 행하는 온도 제어기와, 상기 상측 벽부분에 접촉 또는 근접 가능하게 설치되며, 상기 상측 벽부분을 가열 가능한 가열원을 가지는 가열부를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다.
여기서,「하측 벽부분」은, 반응 용기의 전 용량의 일부(예를 들면, 1%에서 90%)의 미리 정한 규정액량이 수용되는 용량 부분을 둘러싸는 바닥부를 포함하는 벽부분 또는 그 일부이다. 이 하측 벽부분은, 예를 들면, 상기 규정 용량의 액체를 수용한 액면으로부터 바닥부까지의 부분 벽부분이다. 상기 연결단이 장착되는 넓은 입구 관부(管部) 및 좁은 입구 관부로 이루어지는 반응 용기의 경우에는, 좁은 입구 관부에 설치된다.「상측 벽부분」은, 반응 용기의 전 용량 내, 상기 규정액량이 수용된 하측 용기 부분의 나머지의 용량을 둘러싸는 용기 부분 또는 그 일부이다.「상측 벽부분」은, 통상, 상기 하측 벽부분보다 간격을 두고 상하 방향에 대하여 상측에 설치되는 것이 바람직하다. 상측 벽부분은, 하측 벽부분보다 개구부에 가깝지만, 상기 연결단이 장착되는 부분보다는 하측에 설치된다. 예를 들면, 상기 넓은 입구 관부 및 상기 좁은 입구 관부로 이루어지는 용기의 경우에는 상기 좁은 입구 관부에 설치된다. 상측 벽부분은, 예를 들면, 이 용기벽의 둘레를 따라 띠 형상으로 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 측정 제어부는, 상기 연결단이 반응 용기의 개구부와 일제히 직접적 또는 간접적으로 연결되도록 가대 이동기구를 제어한 후에, 상기 연결단의 직접적 또는 간접적인 결로를 방지하도록 상기 가열부를 제어한다.「간접적인 연결」이란, 밀폐뚜껑을 통하여 상기 연결단이 반응 용기와 연결하는 경우이다.「가열부의 제어」는, 결로방지를 위해 「온도 제어」에 따라 행해진다. 예를 들면, 가열 온도는, 온도 제어로 설정된 각 소정 온도보다 몇 도에서 몇 10℃ 높은 온도(결로방지에 필요한 온도로, 수증기의 이슬점 온도를 넘지만, 반응 용기 소재의 융점보다 충분히 낮은 온도이다. 이들은 반응 용기의 용량, 형상, 혹은 소재, 반응 용기 내 압력 혹은 습도, 상기 소정 온도를 포함하는 온도 제어의 내용, 액량, 용액의 성분, 기온, 기압 또는 처리 목적 등에 의하여 정한다)의 어느 하나의 온도로 설정한다. 예를 들면, 소정 온도보다 1℃에서 60℃, 바람직하게는, 약 5℃ 정도 높게 설정하도록 제어한다. 예를 들면, 증폭이 PCR의 경우에는, 최고의 소정 온도, 예를 들면 94℃에서 몇 도 높은 온도, 예를 들면 100℃에서 항온 상태로 가열하고, 또는, 온도 제어에 따른 각 소정 온도보다 몇 도 높은 온도로 추종되도록 가열한다. 또, 등온의 경우에는, 소정 온도가 약 55℃ 경우에는, 예를 들면, 그것보다 몇 도 높은 온도, 예를 들면, 60℃에서 70℃정도로 가열한다.
가열부가, 연결단이 아닌 반응 용기에 대하여 가열을 행함으로써, 연결단에 설치된 광학계 요소, 또는 연결단에 가까운 측정단에의 열적인 영향을 삭감하고, 프리즘, 광섬유, 로드 렌즈 등의 각종 렌즈, 미러, 도파관 등의 광학계 요소의 열화를 방지하며, 또는, 광학계 요소를 통하여 얻어지는 화상의 신뢰성을 높일 수 있다.
제 7의 발명은, 상기 측정용 가대는, 기체의 흡인 및 토출을 행하는 흡인 토출 기구 및 그 흡인 토출 기구에 의하여 액체의 흡인 및 토출이 가능한 분주 칩을 탈착 가능하게 장착하는 1 또는 2 이상의 노즐을 가지는 노즐 헤드에 설치되고, 상기 가대 이동기구는, 상기 노즐 헤드를 상기 용기군과의 사이에서 상대적으로 이동 가능하게 하는 노즐 헤드 이동기구를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다.
이 경우, 상기 노즐에 장착한 상기 분주 칩 또는 상기 용기군에 설치된 액수용부의 내부에 자장을 미치게 하고, 또 제거하는 것이 가능하며 상기 분주 칩 또는 상기 액수용부의 내벽에 상기 자성 입자를 흡착 가능한 자력부를 또한 설치함과 함께, 상기 흡인 토출 기구, 상기 이동기구 및 상기 자력부를 제어하고, 상기 반응 용액으로서, 상기 검체로부터 상기 증폭 대상의 용액을 분리 추출하여 액수용부 내에 상기 증폭용 용액의 일부로서 수용하는 추출 제어부를 설치하는 것이 바람직하다.
여기서, 「분리 추출용 용액」으로서는, 검체에 함유되는 세포벽 등을 형성하는 단백질을 분해 또는 용해하여 핵산 또는 그 단편을 세균이나 세포 외로 유출시키는 용해액, 상기 자성 입자로의 핵산 또는 그 단편의 포획을 용이하게 하는 버퍼액, 또한 상기 자성 입자에 포획한 핵산 또는 핵산의 단편을 이 자성 입자로부터 해리시키는 해리액 등이 있다. 상기 핵산 또는 그 단편의 분리를 행하기 위해서는, 상기 혼합 용액의 흡인 토출을 반복하는 것이 바람직하다.
「분주 칩」은, 예를 들면, 두꺼운 지름부와 가는 지름부와 상기 두꺼운 지름부와 상기 가는 지름부를 연결하여 통하는 이행부(移行部)로 이루어지고, 상기 두꺼운 지름부에는, 상기 노즐의 하단이 삽입되며 상기 노즐에 장착되는 장착용 개구부를 가지고, 상기 가는 지름부에는, 상기 흡인 토출 기구에 의한 기체의 흡인 토출에 의하여 액체가 유입 및 유출 가능한 선단 구부(口部)를 가진다. 분주 칩 및 노즐은, 예를 들면, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 아크릴 등의 수지 등의 유기물, 유리, 세라믹스, 스테인리스 스틸 등의 금속, 금속 화합물, 반도체 등의 무기물에 의하여 제조된다.
「흡인 토출 기구」는, 예를 들면, 실린더와 이 실린더 내를 슬라이딩하는 피스톤과, 이 피스톤과 연결된 너트부와, 이 너트부가 나사 결합하는 볼 나사와, 이 볼 나사를 정역(正逆) 양방향으로 회전 구동하는 모터에 의하여 형성된다.
한편, 2 이상의 노즐을 이용하는 경우에는, 각 노즐에 대응하도록 2 이상의 상기 용기군이, 하나의 상기 노즐이 진입하여 다른 노즐이 진입하지 않는 각 노즐에 대응한 2 이상의 전용 영역 내에 각각 배열됨으로써, 각 전용 영역을, 다른 검체마다 설정함으로써, 검체 사이의 교차 오염을 확실히 방지할 수 있다.
제 8의 발명은, 상기 용기군은, 1 또는 2 이상의 상기 노즐로 이루어지는 1조(組)의 노즐이 진입하여 다른 조의 노즐이 진입하지 않는 각 조의 노즐에 대응한 2 이상의 각 전용 영역으로 이루어지고, 각 전용 영역에는, 적어도 하나의 상기 반응 용기, 상기 반응에 이용되는 반응 용액을 수용하는 1 또는 2 이상의 액수용부, 상기 연결단을 이용하여 상기 반응 용기에까지 운반 가능하고 상기 반응 용기에 수용한 상기 반응 용액을 밀폐 가능한 밀폐뚜껑을 적어도 가지며, 상기 측정용 가대의 각 연결단은, 상기 각 전용 영역에 1 또는 2 이상의 연결단으로 이루어지는 1조의 연결단이 진입하여 다른 조의 연결단이 진입하지 않게 대응 지어지도록 상기 가대는 상기 전(全) 전용 영역에 걸쳐 연장하여 설치되어 있는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다.
「1조의 상기 노즐이 진입하여 다른 조의 노즐이 진입하지 않는다」또는 「1조의 연결단이 진입하여 다른 조의 연결단이 진입하지 않도록」하려면, 예를 들면, 상기 각 전용 영역에 1조의 상기 노즐이 진입하여 다른 조의 노즐이 진입하지 않도록 상기 노즐 헤드 이동기구를 제어하고, 상기 각 전용 영역에 1조의 상기 연결단이 진입하여 다른 조의 연결단이 진입하지 않도록 상기 측정기 이동기구를 제어하는 전용 영역 제어부를 설치함으로써 행한다.
제 9의 발명은, 기체의 흡인 및 토출을 행하는 흡인 토출 기구 및 그 흡인 토출 기구에 의하여 액체의 흡인 및 토출이 가능한 분주 칩을 탈착 가능하게 장착하는 1 또는 2 이상의 노즐이 설치된 노즐 헤드와, 여러 가지의 반응에 이용되는 반응용 용액을 수용하는 1 또는 2 이상의 액수용부, 목적물질을 포획 가능한 자성 입자가 현탁된 자성 입자 현탁액을 수용하는 액수용부, 검체를 수용하는 액수용부, 목적물질의 분리 추출용 용액을 수용하는 1 또는 2 이상의 액수용부 및 2 이상의 반응 용기를 적어도 가지는 용기군과, 상기 노즐 헤드와 상기 용기군과의 사이를 상대적으로 이동 가능하게 하는 노즐 헤드 이동기구와, 상기 노즐에 장착된 각 분주 칩의 내벽에 상기 자성 입자를 흡착 가능한 자력부와, 상기 노즐 헤드에 설치되고, 상기 각 반응 용기의 개구부와 직접적 또는 간접적으로 연결 가능하며, 연결된 그 반응 용기 내부와 광학적으로 접속하는 도광부를 가지는 2 이상의 연결단이 설치된 측정용 가대와, 상기 가대 상에 설치되고 상기 연결단의 상기 도광부와 광학적으로 접속하는 도광부를 가지는 측정단을 가지며, 그 측정단을 통하여 상기 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 빛을 수광 가능한 측정기와, 상기 측정단을 상기 가대 상에서 이동 가능하게 하는 가대상 측정단 이동기구와, 상기 노즐에 장착된 각 분주 칩의 내벽에 상기 자성 입자를 흡착 가능한 자력을 미치게 하고 또 제거 가능한 자력부를 가지고, 적어도, 상기 흡인 토출 기구, 상기 노즐 헤드 이동기구, 상기 자력부를 제어하여 목적물질의 분리 추출을 제어하는 분리 추출 제어부와, 적어도, 상기 흡인 토출 기구, 상기 노즐 헤드 이동기구를 제어하며, 상기 연결단이 2 이상의 상기 반응 용기의 개구부와 일제히 직접적 또는 간접적으로 연결되도록 상기 가대를 이동한 후, 상기 연결단의 상기 도광부와 상기 측정단의 도광부를 차례차례 광학적으로 접속시키도록 상기 가대상 측정단 이동기구를 제어하며 상기 측정기에 의한 측정을 지시하는 측정 제어부를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다.
여기서, 상기 「반응 용액」으로서는, 예를 들면, 핵산 증폭에 이용되는 증폭용 용액이며,「목적물질」로서는, 증폭 대상인 핵산 또는 그 단편이다. 한편, 상기 연결단으로부터 상기 밀폐뚜껑을 탈착하는 뚜껑 탈착 기구 또는 분주 칩을 상기 노즐로부터 탈착하는 칩 탈착 기구를 설치하는 것이 바람직하다. 한편, 본 장치에, 상기 용기군에 필요한 검체, 시약, 세정액, 버퍼 등을 공급하는 분주 기능을 가지는 검체 공급장치를 상기 자동 반응ㆍ광장치 스테이지와는 다른 위치에 설치하고, 공급된 용기군이 짜 넣어진 스테이지마다, 자동적으로 상기 자동 반응ㆍ광측정 장치의 상기 스테이지의 위치로 이동하여 바꾸어 넣는 것을 가능하게 하는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 용기군으로의 분주 처리나 공급 처리 등의 준비 공정을 포함하여 일관해서 처리할 수 있게 된다.
제 10의 발명은, 상기 측정기는, 상기 연결단의 도광부와 광학적으로 접속하는 도광부를 가지는 측정단을 가지는 것과 함께 특정 파장 또는 특정 파장대의 빛을 수광 가능한 복수 종류의 특정 파장 측정기와, 복수의 상기 각 측정단 사이를 직렬형상으로 묶는 측정단 결속부를 가지고, 상기 각 측정단은, 상기 가대 상에서 상기 가대상 측정단 이동기구에 의해 직렬 형상으로 이동 가능하고, 상기 측정 제어부는 상기 측정단의 이동에 의해, 상기 각 연결단의 상기 도광부와 상기 각 특정 파장 측정기의 각 측정단의 도광부를 차례차례 광학적으로 접속하도록 상기 가대상 측정단 이동기구를 제어하는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다.
제 11의 발명은, 상기 용기군에는, 상기 반응 용기의 개구부와 끼워 맞춰지고 그 반응 용기를 밀폐 가능한 투광성을 가지는 밀폐뚜껑을 가지며, 상기 밀폐뚜껑은, 상기 연결단에 장착 가능하고, 상기 측정기는, 상기 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 빛을, 상기 연결단 및 상기 밀폐뚜껑을 통하여 수광 가능함과 함께, 상기 연결단에 상기 밀폐뚜껑을 일제히 장착하도록 상기 노즐 헤드 이동기구를 제어하는 밀폐 제어부를 더 가지고, 상기 측정 제어부는, 상기 밀폐뚜껑을 통하여 간접적으로 연결단이 상기 반응 용기의 개구부와 일제히 연결되도록 상기 노즐 헤드 이동기구를 제어한 후, 상기 연결단의 상기 도광부와 상기 측정단의 도광부를 차례차례 광학적으로 접속하도록 상기 가대상 측정단 이동기구를 제어하는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다.
제 12의 발명은, 상기 노즐 헤드에 설치된 상기 측정용 가대를 그 노즐 헤드에 대하여 상하 방향으로 이동 가능하게 하는 가대 Z축 이동기구를 더 가지고, 상기 가대 Z축 이동기구를 제어하여 연결단을 상기 반응 용기의 개구부와 간접적으로 연결한 후, 그 개구부를 피복하는 밀폐뚜껑을 누르거나 또는 흔들도록 제어하는 누름 등 제어부를 또한 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다. 여기서,「가대 Z축 이동기구」는「노즐 헤드 이동기구」와는 별개로 설치된 것이다.
제 13의 발명은, 상기 연결단을 가열 가능한 가열부를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다.
여기서, 상기 가열부는, 상기 연결단에 상기 밀폐뚜껑을 일제히 장착한 후에, 상기 연결단이 2 이상의 반응 용기의 개구부와 일제히 간접적으로 연결되도록 가대 이동기구를 제어한 후, 상기 연결단을 통하여 상기 밀폐뚜껑을 가열하도록, 상기 측정 제어부 또는 핵산 처리 제어부에 의해 제어된다.
제 14의 발명은, 하측 벽부분 및 이 하측 벽부분보다 상측에 위치한 상측 벽부분을 가지는 상기 반응 용기의 상기 하측 벽부분과 접촉 또는 근접 가능하게 설치된 온도원을 가지며 상기 반응 용기 내의 온도 제어를 행하는 온도 제어기와, 상기 상측 벽부분에 접촉 또는 근접 가능하게 설치되고, 상기 상측 벽부분을 가열 가능한 가열원을 가지는 가열부를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다.
한편, 상기 가열부는, 상기 규정 제어부 또는 핵산 처리 제어부에 의하여, 상기 연결단이 상기 반응 용기의 개구부와 일제히 직접적 또는 간접적으로 연결되도록 가대 이동기구를 제어한 후에, 상기 온도 제어기에 의한 온도 제어시에, 상기 연결단의 직접적 또는 간접적인 결로를 방지하도록 제어된다.
제 15의 발명은, 상기 용기군은, 1 또는 2 이상의 상기 노즐로 이루어지는 1조(組)의 상기 노즐이 진입하여 다른 조의 노즐이 진입하지 않는 각 조의 노즐에 대응한 2 이상의 각 전용 영역으로 이루어지며, 각 전용 영역에는, 적어도 하나의 상기 반응 용기, 상기 반응에 이용되는 반응 용액을 수용하는 1 또는 2 이상의 액수용부, 목적물질을 포획 가능한 자성 입자가 현탁된 자성 입자 현탁액을 수용하는 액수용부, 검체를 수용하는 액수용부, 목적물질의 분리 추출용 용액을 수용하는 2 이상의 액수용부, 상기 연결단을 이용하여 상기 반응 용기에까지 운반 가능하며 상기 반응 용기에 수용한 상기 반응 용액을 밀폐 가능한 밀폐뚜껑을 적어도 가지고, 상기 측정용 가대의 각 연결단은, 상기 각 전용 영역마다 1 또는 2 이상의 연결단으로 이루어지는 1조의 연결단이 진입하여 다른 조의 연결단이 진입하지 않도록 상기 가대는 상기 전 전용 영역에 걸쳐 연장하여 설치되고 상기 각 전용 영역에 1조의 상기 노즐이 진입하여 다른 조의 노즐이 진입하지 않도록 상기 노즐 헤드 이동기구를 제어하며, 상기 각 전용 영역에 1조의 상기 연결단이 진입하여 다른 조의 연결단이 진입하지 않도록 상기 가대상 측정단 이동기구를 제어하는 전용 영역 제어부를 더 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다.
제 16의 발명은, 용기군에 배열된 2 이상의 반응 용기의 개구부에 대하여, 도광부를 가지는 2 이상의 연결단이 설치된 측정용 가대를 이동하고, 상기 반응 용기의 각 개구부와 상기 연결단을 직접적 또는 간접적으로 일제히 연결하며, 연결된 상기 반응 용기 내부와 그 연결단에 설치된 상기 도광부를 광학적으로 접속하고, 상기 반응 용기 내에서 온도 제어를 행하며, 상기 가대 상을 측정기에 설치된 측정단이 이동함으로써, 상기 연결단에 설치된 상기 도광부와 상기 측정단의 도광부를 차례차례 광학적으로 접속하고, 상기 각 측정단을 통하여, 상기 각 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 빛을 상기 측정기가 수광하여 측정하는 자동 반응ㆍ광측정 방법이다.
제 17의 발명은, 상기 측정시에, 상기 측정기로서 특정 파장 또는 특정 파장대의 빛을 수광 가능한 특정 파장 측정기를 복수 종류 설치하고, 각 특정 파장 측정기의 각 측정단의 도광부는, 상기 연결단의 상기 도광부와 광학적으로 접속하고 그 측정단을 통하여 상기 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 특정 파장 또는 특정 파장대의 빛을 수광할 수 있고, 복수 종류의 상기 특정 파장 측정기의 상기 측정단은 묶여져 상기 가대 상을 직렬형상으로 이동함으로써, 상기 연결단에 설치된 상기 도광부와 상기 측정단의 도광부를 차례차례 광학적으로 접속하고, 상기 각 측정단을 통하여, 상기 각 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 특정 파장 또는 특정 파장대의 빛을 상기 각 특정 파장 측정기가 수광하여 측정하는 자동 반응ㆍ광측정 방법이다.
제 18의 발명은, 상기 용기군에 배열되어, 상기 반응 용기의 개구부와 끼워맞춤 가능한 투광성을 가지는 2 이상의 밀폐뚜껑에 대하여 상기 가대를 이동하고, 상기 밀폐뚜껑을 상기 연결단에 일제히 장착시키고 나서 상기 반응 용기의 개구부에 대하여, 상기 가대를 이동시키는 자동 반응ㆍ광측정 방법이다.
제 19의 발명은, 상기 측정용 가대에 각 반응 용기를 부착한 후, 상기 반응 용기의 개구부를 피복하는 밀폐뚜껑에 대하여 누르거나 또는 흔드는 자동 반응ㆍ광측정 방법이다.
제 20의 발명은, 노즐 헤드에 설치된 기체의 흡인 및 토출을 행하는 각 노즐에 탈착 가능하게 분주 칩을 장착하고, 자력부, 상기 노즐 헤드와 용기군과의 사이를 상대적으로 이동하는 노즐 헤드 이동기구, 용기군에 수용된 목적물질을 포획 가능한 자성 입자가 현탁한 자성 입자 현탁액, 검체 및 목적물질의 분리 추출용 용액을 이용하여 목적물질을 분리하고, 분리한 목적물질 및 반응에 이용되는 반응용 용액을 용기군에 설치된 복수의 반응 용기에 도입하며, 상기 반응 용기의 개구부에 대하여, 상기 노즐 헤드에 설치됨과 함께 도광부를 가지는 2 이상의 연결단이 설치된 측정용 가대를 적어도 상기 노즐 헤드 이동기구에 의해 이동하고, 상기 반응 용기의 각 개구부와 상기 연결단을 직접적 또는 간접적으로 일제히 연결하며, 연결된 상기 반응 용기 내부와 상기 연결단에 설치된 도광부를 광학적으로 접속하고, 상기 반응 용기 내에서 온도 제어를 행하며, 상기 가대 상을 측정기에 설치된 측정단이 이동함으로써, 상기 연결단의 도광부와 상기 측정단의 도광부를 광학적으로 차례차례 접속하고, 상기 각 측정단을 통하여, 상기 각 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 빛을 상기 측정기가 수광하여 측정하는 자동 반응ㆍ광측정 방법이다.
제 21의 발명은, 상기 반응 용기의 각 개구부와 상기 연결단을 직접적 또는 간접적으로 연결하고, 반응 용기 내의 온도 제어를 행할 때에, 상기 반응 용기의 하측 벽부분과 접촉 또는 근접하여 설치된 온도원의 온도 제어에 따라, 상기 하측 벽부분보다 상측에 위치한 상기 반응 용기의 상측 부분에 접촉 또는 근접하여 설치된 가열원에 의하여, 상기 연결단의 직접적 또는 간접적인 결로를 방지하는 자동 반응ㆍ광측정 방법이다.
제 22의 발명은, 2 이상의 반응 용기가 배열된 용기군과, 상기 반응 용기 내부와 광학적으로 접속 가능한 도광부를 가지는 측정단을 가지고, 그 측정단을 통하여 상기 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 특정 파장 또는 특정 파장대의 빛을 수광 가능한 복수 종류의 특정 파장 측정기와, 복수의 상기 각 측정단을 직렬형상으로 묶는 측정단 결속부와, 상기 용기군에 대하여, 묶여진 상기 측정단을 상대적으로 이동 가능하게 하는 측정단 이동기구와, 상기 각 측정단을 상기 각 반응 용기의 개구부를 차례차례 통과하는 이동 경로를 따라서 이동함으로써, 상기 각 측정단의 도광부와 상기 반응 용기 내부를 차례차례 광학적으로 접속하도록 상기 측정단 이동기구를 제어하고, 상기 각 특정 파장 측정기에 대하여 상기 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 상기 특정 파장 또는 특정 파장대의 빛의 수광에 의한 측정을 지시하는 측정 제어부를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다. 여기서, 「측정단 이동기구」는, 상기 가대 이동기구 및 가대상 측정단 이동기구에 상당한다.
제 23의 발명은, 상기 각 반응 용기의 각 개구부와 직접적 또는 간접적으로 연결 가능하고, 연결된 상기 반응 용기 내부와 광학적으로 접속하는 도광부를 가지는 2 이상의 연결단이 설치된 측정용 가대를 더 가지고, 상기 각 특정 파장 측정기의 각 측정단은 상기 가대 상에 설치됨과 함께, 상기 측정단 이동기구는 상기 용기군에 대하여, 상대적으로 상기 가대를 이동 가능하게 하는 가대 이동기구와, 상기 각 특정 파장 측정기의 각 측정단을 상기 가대 상에서 직렬형상으로 이동 가능하게 하는 가대상 측정단 이동기구를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치이다.
제 24의 발명은, 반응 용기와, 그 반응 용기의 하측 벽부분 및 그 하측 벽부분보다 상측에 위치한 상측 벽부분을 가지는 그 반응 용기의 상기 하측 벽부분과 접촉 또는 근접 가능하게 설치된 온도원을 가지고 상기 반응 용기 내의 온도 제어를 행하는 온도 제어기와, 상기 상측 벽부분에 접촉 또는 근접 가능하게 설치되고, 상기 상측 벽부분을 가열 가능한 가열원을 가지는 가열부를 가지는 반응 용기 제어 시스템이다.
한편, 상기 가열부는, 상기 반응 용기의 개구부에 장착된 광측정용 부재의 결로를 방지하도록 상기 가열부가 제어된다. 여기서, 「광측정용 부재」에는, 반응 용기 내의 광학적 상태를 측정하기 위한 측정용 부재로서, 상기 반응 용기의 개구부에 장착되는 투광성을 가지는 밀폐뚜껑이나 상기 연결단, 광섬유의 선단부, 도파관, 로드 렌즈 등의 각종 렌즈, 미러, 프리즘 등의 광학계 요소, 또는 그들이 구비된 부재를 포함한다.
제 25의 발명은, 상기 반응 용기는, 넓은 입구 관부와, 그 넓은 입구 관부의 하측에 설치되고 그 넓은 입구 관부와 연통되며, 그 넓은 입구 관부보다 좁게 형성된 좁은 입구 관부로 이루어지며, 상기 넓은 입구 관부는 광측정용 부재가 장착 가능하고, 상기 좁은 입구 관부에는 액체가 수용 가능하며, 상기 하측 벽부분 및 상기 상측 벽부분은 상기 좁은 입구 관부에 설치된 반응 용기 제어 시스템이다.
제 1의 발명, 제 9의 발명, 제 16의 발명, 제 20의 발명 또는 제 23의 발명에 의하면, 복수의 반응 용기의 개구부를 측정용 가대에 설치된 연결단에 의해 연결함으로써 복수의 상기 반응 용기와 측정용 가대와의 사이를 일체화하여 위치 관계를 고정화하고, 떨어져 있을 경우에 위치 결정 시에 발생하는 미묘한 차이나 상대적 운동을 배제한 상태에서 연결단에 설치된 도광부가 반응 용기와 광학적으로 원활히 접속하여 반응 용기의 중앙 부분의 광학적 상태를 측정용 가대에 얹혀진 측정기에 도광할 수 있다. 또한 측정용 가대를 사이에 두고 바르게 위치 결정된 복수의 반응 용기에 대하여, 측정용 가대 상에 설정된 측정기의 측정단이 상기 도광부의 가대 상의 단부를 통과하는 직선 형상 등의 미리 정한 경로를 통과하도록 측정기를 연속적 또는 간헐적으로 이동시킴으로써, 연결단의 도광부와 측정기의 측정단의 도광부를 차례차례 확실히 광학적으로 접속하여 반응 용기의 정위치로부터의 빛을 높은 정밀도로 수광하여 측정할 수 있다. 실시간 PCR에 의한 측정 결과, 증폭 곡선을 작성하여, DNA의 초기 농도의 결정 등의 여러 가지 해석에 이용될 수 있다.
또, 안정적 수광 가능 시간을 이용하여 하나의 측정기로, 복수의 반응 용기의 측정을 행할 수 있으므로, 장치 규모의 확대를 억제하고, 제조비용을 삭감할 수 있다. 또, 반응 용기와 연결된 연결단의 도광부 상단을 측정단이 통과하는 미리 정한 경로를 따라서 차례차례 최단 거리로 이동함으로써 측정 가능하므로, 빛의 전환 기구 등을 필요로 하지 않고 복수의 반응 용기 사이의 이동기구만의 간단한 기구로 측정을 병행하여 행할 수 있다.
반응 용기의 개구부를 연결부에서 연결함으로써 반응 용기를 폐색하여 반응 및 측정을 행하므로, 교차오염을 확실히 방지할 수 있는 신뢰성이 높은 자동 측정을 행할 수 있다.
제 2의 발명, 제 10의 발명, 제 17의 발명, 제 22의 발명 또는 제 23의 발명에 의하면, 하나의 반응 용기 내에서 복수 종류의 발광 물질, 정색 물질, 변색 물질 또는 변광물질을 이용함으로써, 예를 들면, 복수 종류의 증폭 대상을 하나의 반응용기로 동일 조건으로 병행하게 증폭 처리하는 경우에, 복수 종류의 증폭 대상에 대하여, 복수 종류의 발광 물질 등으로 표식화한 프라이머를 이용하는 것 등에 의하여 다중 PCR 증폭이나 다중 실시간 PCR를 행하는 것이 가능하다. 그때, 복수 종류의 발광 물질 등으로부터의 복수 종류의 특정 파장 또는 특정 파장대의 빛의 수광의 전환을, 안정적 수광 가능 시간을 이용하여 복수의 반응 용기 사이의 이동 시에 이용하는 기구와 겸용함으로써, 특별한 광전환 기구를 별도 설치할 필요가 없고, 장치 기구를 간략화하고, 제조 비용을 삭감할 수 있다. 또한 각 특정 파장 측정기마다 단독의 특정 파장 또는 특정 파장대의 빛을 수광하도록 하고 있으므로, 다른 특정 파장 또는 특정 파장대로부터의 영향을 받지 않고 고정밀도의 측정을 행할 수 있다. 또, 각 특정 파장 측정기마다 모듈화하여 제거 추가를 행할 수 있으므로, 처리 목적에 따른 범용성이 높은 처리를 행할 수 있다. 한편, 제 2의 발명, 제 10의 발명, 제 17의 발명, 또는 제 23의 발명의 경우에는, 반응 용기의 개구부와 연결단을 연결하여 반응 용기와 가대를 일체화한 후에 측정기를 이동하므로, 수광을 고정밀도로 행할 수 있다.
제 3의 발명, 제 11의 발명 또는 제 18의 발명에 의하면, 용기군에 배열된 밀폐뚜껑을 연결단에 장착함으로써 측정용 가대의 이동에 의해 상기 반응 용기의 개구부에 장착하는 것이 가능하므로, 반응 용기 내의 수용물이 상기 가대의 연결단에 직접 접촉하지 않기 때문에, 교차오염을 유효하게 방지할 수 있다. 또, 이 밀폐뚜껑을 반응 용기에 장착하기 위한 전용 기구를 설치할 필요가 없기 때문에, 장치 규모를 확대하지 않고, 제조비용을 삭감하게 된다.
제 4의 발명, 제 12의 발명 또는 제 19의 발명에 의하면, 상기 반응 용기의 개구부를 피복하는 밀폐뚜껑을 누르도록 제어함으로써, 반응 용기의 밀폐를 확실히 할 수 있다. 또, 밀폐뚜껑을 흔듦으로써, 반응 용기의 개구부와 밀폐뚜껑과의 사이의 밀폐 상태를 신속하고 용이하게 해제하여 개방할 수 있다. 따라서, 높은 처리 효율 및 신뢰성을 얻을 수 있다.
제 5의 발명, 또는 제 13의 발명에 의하면, 상기 연결단을 가열하도록 제어함으로써, 상기 연결단이 직접적 또는 간접적으로 밀폐된 상기 반응 용기의 온도 제어시의 결로를 방지하고, 연결단 또는 투광성이 있는 밀폐뚜껑을 통한 측정을 확실하고 높은 정밀도로 행할 수 있다.
제 6의 발명, 제 14의 발명, 또는 제 21의 발명에 의하면, 반응 용기의 하측 벽부분, 따라서 하측 벽부분의 온도 제어 외에, 반응 용기의 상측 벽부분의 가열 제어에 의해 직접적 또는 간접적으로 접한 연결단의 가열 제어를 행함으로써, 연결단의 직접적 또는 간접적인 결로를 방지할 수 있다. 그러면, 연결단을 직접적으로 가열하는 것이 아니라, 반응 용기의 상측 벽부분에 있어서, 가열을 행하도록 하고 있으므로, 연결단에 설치된 광학계 요소로의 직접적인 가열의 영향을 경감할 수 있다. 이것에 의하여 광학계 요소의 열화나 변태에 의한 화상의 일그러짐 등을 경감 혹은 제거함과 함께, 이 가열에 따라 하측 벽부분을 냉각이 가능한 펠티에 소자 등을 이용하여 설정된 각 소정 온도로 유도하도록 온도 제어하여 신뢰성이 높은 측정을 행할 수 있다. 또한 연결단에 여러 가지의 광학계 요소를 설치할 수 있으므로, 정밀하고 범용성이 높은 측정을 행할 수 있다. 또, 반응 용기의 벽부분을 가열함으로써 연결단의 직접적 또는 간접적인 결로방지를 도모하도록 하고 있으므로, 용기의 바로 윗쪽에 가열부를 설치할 필요가 없고, 용기 바로 윗쪽의 구조, 따라서 장치 전체의 구조가 간단화 되고 또 광학계 요소를 가지는 연결단을 용기에 의해 접근시켜 광학적 측정을 확실히 행할 수 있다.
제 7의 발명 내지 제 9의 발명, 제 15의 발명, 또는 제 20의 발명에 의하면, 상기 측정용 가대를, 노즐이 설치된 노즐 헤드에 짜 넣어짐으로써, 측정기의 반응 용기 사이의 이동기구(적어도 X축 및 Y축 방향)를 별도 설치하지 않고, 노즐의 이동기구와 겸용할 수 있으므로, 장치 규모의 확대를 방지할 수 있다. 또, 측정 대상이 되는 반응 용기 내에 수용해야 할 검체 용액, 시약 용액이나 반응 용액의 반응 용기로의 이송이나 조제를 노즐의 기능을 이용하여 행할 수 있으므로, 측정 대상의 처리로부터 측정까지를 일관하여 효율적이고 신속히 행할 수 있다.
제 24의 발명 또는 제 25의 발명에 의하면, 반응 용기의 하측 벽부분의 온도 제어 외에, 반응 용기의 상측 벽부분에 있어서 가열의 제어를 행함으로써, 반응 용기 내의 광학 상태의 광학적 측정을 행하기 때문에 광측정용 부재의 직접적 또는 간접적인 결로를 방지하도록 하고 있다. 그러면, 광측정용 부재를 직접적으로 가열하지 않고, 반응 용기의 상측 벽부분에 있어서 가열 제어를 행하도록 하고 있으므로, 광측정용 부재에 설치된 광학계 요소로의 가열의 영향을 경감할 수 있다. 이것에 의하여 광학계 요소의 열화나 변질에 의한 화상의 일그러짐 등을 경감 혹은 제거함과 함께, 이 가열에 따라 하측 벽부분을 냉각이 가능한 펠티에 소자 등을 이용하여 설정한 각 소정 온도로 유도되도록 온도 제어하여 신뢰성 높은 측정을 행하고, 정밀하고 범용성이 높은 측정을 행할 수 있다. 또, 반응 용기의 벽부분을 가열함으로써 상기 광측정용 부재의 직접적 또는 간접적인 결로방지를 도모하도록 하고 있으므로, 용기의 바로 윗쪽에 가열부를 설치할 필요가 없고, 용기 바로 윗쪽의 구조, 따라서 용기 반응 시스템 전체의 구조가 간단화 되고 또 광학계 요소를 가지는 광측정용 부재를 용기에 의해 접근시킬 수 있으므로, 광학적 측정을 확실히 행할 수 있게 된다.
도 1은, 본 발명의 제 1의 실시형태에 따른 자동 반응ㆍ광측정 장치를 나타내는 전체 블럭도이다.
도 2는, 도 1에 나타낸 자동 반응ㆍ광측정 장치에 대한 제 1의 실시형태 예를 나타내는 사시도이다.
도 3은, 도 2에 나타낸 자동 반응ㆍ광측정 장치의 용기군을 확대하여 나타내는 평면도이다.
도 4는, 도 2에 나타낸 자동 반응ㆍ광측정 장치의 노즐 헤드의 전체를 확대하여 나타내는 도이다.
도 5는, 도 2 내지 도 4에 나타낸 장치의 노즐에 분주 칩을 장착한 경우를 나타내는 사시도이다.
도 6은, 도 3에 나타내는 반응 용기에 연결단을 연결한 상태를 나타내는 단면도 및 사시도이다.
도 7은, 도 1에 나타낸 자동 반응ㆍ광측정 장치에 대한 제 2의 실시형태 예를 나타내는 사시도이다.
도 8은, 도 7에 나타낸 자동 반응ㆍ광측정 장치의 용기군을 확대하여 나타내는 평면도이다.
도 9는, 본 발명의 제 3의 실시형태 예에 따른 측정기를 나타내는 도이다.
도 10은, 본 발명의 제 4의 실시형태 예에 따른 측정기를 나타내는 도이다.
도 11은, 본 발명의 제 5의 실시형태 예에 따른 측정기를 나타내는 도이다.
도 12는, 본 발명의 제 2의 실시형태에 따른 자동 반응ㆍ광측정 장치를 나타내는 전체 블럭도이다.
도 13은, 도 12에 나타낸 자동 반응ㆍ광측정 장치의 노즐 헤드의 전체를 확대하여 나타내는 측면도이다.
도 14a는, 제 2의 실시형태의 제 1의 실시형태 예에 따른 반응 용기 제어 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 14b는, 제 2의 실시형태의 제 2의 실시형태 예에 따른 반응 용기 제어 시스템을 나타내는 단면도이다.
계속하여, 도면에 기초하여 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 한편, 이 실시형태는 특히 지정하지 않는 한 본 발명을 제한하는 것으로 해석해서는 안 된다. 또, 각 실시형태 예에 있어서 동일한 것은 동일 부호로 표시하여 설명을 생략했다.
도 1은, 본 발명의 제 1의 실시형태에 따른 자동 반응ㆍ광측정 장치(10)의 블럭도를 나타낸다.
이 자동 반응ㆍ광측정 장치(10)는, 크게는, 복수(이 예에서는 12개)의 반응 용기군(23i)(i=1,…, 12, 이하 생략)이 배열된 용기군(20)과, 분주 칩을 탈착 가능하게 장착하는 복수(이 예에서는 12개)의 노즐(71i)이 배열된 노즐 배열부(70) 및 측정용 가대(30)를 가지는 노즐헤드(50)와, 이 가대(30) 상에 설치된 측정기(40)와, 상기 노즐 헤드(50)를, 예를 들면, X축 방향으로 이동 가능하게 하는 노즐 헤드 이동기구(51)와, 상기 용기군의 반응 용기군(23i)에 대한 소정의 온도 제어를 행하는 온도 제어기(29)와, CPU, ROM, RAM, 각종 외부 메모리, LAN 등의 통신 기능 및 ROM 등에 격납된 프로그램 등으로 이루어지는 CPU＋프로그램(60)과, 액정 디스플레이 등의 표시부나 조작 키, 터치 패널 등의 조작부를 가지는 조작 패널(13)을 가진다.
상기 노즐 헤드(50)에는, 상기 노즐 배열부(70)와는 독립하여 상기 가대(30)를 상기 용기군(20)에 대하여 Z축 방향으로 이동 가능하게 하는 가대 Z축 이동기구(35), 상기 가대(30)와는 독립하여 상기 노즐 배열부(70)를 상기 용기군(20)에 대하여 Z축으로 이동 가능하게 하는 노즐 Z축 이동기구(75), 상기 노즐(71i)에 탈착 가능하게 장착된 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia)에 접리 가능하게 설치된 자석(571)에 의하여 내부에 자장을 미치게 하고 또 제거하는 것이 가능한 자력부(57)와, 상기 노즐(71i)에 대하여 기체의 흡인 및 토출을 행함으로써 노즐(71i)에 장착된 분주 칩(211i)에 대하여 액체의 흡인 토출을 가능하게 하는 흡인 토출 기구(53)와, 상기 흡인 토출 기구(53)에 의하여 구동되고 상기 용기군(20)의 각 액수용부의 개구부를 피복하여 미리 각종 액체를 수용하는 필름을 천공하기 위한 천공기구(55)를 가진다.
상기 가대(30)에는, 또한 상기 측정단(44)에 따라서 측정기(40)를 이 가대(30)의 길이방향의 Y축 방향을 따라서 이동시키는 가대상 측정단 이동기구(41)와, 상기 각 반응 용기(231i)의 각 개구부와 일제히 직접적 또는 간접적으로 연결 가능하고, 연결한 이 반응 용기(231i) 내부와 광학적으로 접속하는 도광부(33i)를 가지는 복수(이 예에서는 12개)의 연결단(31i)과, 상기 연결단(31i)을 가열하고 연결단(31i)의 선단 또는 장착된 투광성이 있는 밀폐뚜껑(251)의 결로를 방지하기 위한 상기 가열부로서의 히터(37)를 가진다. 또, 상기 측정기(40)는, 상기 가대(30) 상에서, 상기 측정기(40)를 Y축 방향을 따른 이동을 안내하고 또 내부에 상기 연결단(31i)에 설치된 도광부(33i)와 광학적으로 접속 가능한 도광부(43)가 설치된 측정단(44)을 가지고 있다.
상기 용기군(20)은, 하나(이 예에서는, 1조는 하나에 상당)의 노즐이 진입하여 다른 노즐이 진입하지 않는 각 노즐에 대응한 복수(이 예에서는 12개)의 전용 영역(20i)으로 이루어진다. 각 전용 영역(20i)에는, 시약액 등을 수용하고 또는 수용 가능한 복수의 수용부로 이루어지는 액수용부군(27i)과, 상기 가대(30)에 설치된 연결단(31i)에 탈착 가능하게 장착되는 투광성이 있는 1 또는 2 이상의 상기 밀폐뚜껑(251)을 수용하고 또는 수용 가능한 밀폐뚜껑 수용부(25i)와, 노즐에 탈착 가능하게 장착되는 복수의 분주 칩(211i)이나 검체 등을 수용하는 칩 등 수용부군(21i)을 가진다. 상기 액수용부군(27i)에는, 적어도 자성 입자 현탁액을 수용하는 1 또는 2 이상의 액수용부, 핵산 또는 그 단편의 분리 및 추출에 이용되는 분리 추출용 용액을 수용하는 2 이상의 액수용부를 가지고, 필요하면, 또한 핵산의 증폭에 이용되는 증폭용 용액을 수용하는 2 이상의 액수용부, 상기 반응 용기(231i)에 수용된 상기 증폭용 용액을 이 반응 용기(231i) 내에 밀폐하기 위한 밀폐액을 수용하는 액수용부를 가진다.
한편, 상기 각 전용 영역(20i)에는, 각 전용 영역(20i)을 식별하는 식별 정보가 표시되어 있는 것이 바람직하다.
상기 CPU＋프로그램(60)은, 핵산 또는 그 단편에 대한, 추출, 증폭, 증폭용 용액의 밀폐 등의 일련의 처리를 위한 지시를, 온도 제어기(29), 노즐 헤드 이동기구(51), 칩 유지ㆍ탈착 기구(59), 흡인 토출 기구(53), 자력부(57), 노즐 Z축 이동기구(75)에 대하여 행하는 핵산 처리 제어부(63)와, 상기 연결단(31i)이 복수(이 예에서는 12개)의 상기 반응 용기(231i)의 개구부와 일제히 직접적 또는 간접적으로 연결되도록 상기 노즐 헤드 이동기구(51) 및 가대 Z축 이동기구(35)를 제어한 후, 상기 연결단(31i)의 상기 도광부(33i)와 상기 측정기(40)의 측정단(44)의 도광부(43)를 광학적으로 접속하도록 상기 가대상 측정단 이동기구(41)를 제어함으로써 상기 측정기(40)에 의한 측정을 지시하는 측정 제어부(61)를 적어도 가진다.
또, 상기 핵산 처리 제어부(63)에는, 추출 제어부(65) 및 밀폐뚜껑 제어부(67)를 가지고, 상기 핵산 처리 제어부(63)는, 상기 칩 유지ㆍ탈착 기구(59), 흡인 토출 기구(53), 자력부(57), 노즐 Z축 이동기구(75) 및 노즐 헤드 이동기구(51), 가대 Z축 이동기구(35)에 대하여 상기 핵산 또는 그 단편의 추출에 대한 일련의 처리의 지시를 행하는 추출 제어부(65)와, 상기 가대 Z축 이동기구(35) 및 노즐 헤드 이동기구(51)에 대하여, 밀폐뚜껑에 의한 밀폐 처리에 대하여 지시를 행하는 밀폐뚜껑 제어부(67)를 가진다.
이하에 도 2 내지 도 11에 기초하여, 상술한 본 발명의 실시형태에 따른 자동 반응ㆍ광측정 장치(10)에 대한 보다 구체적인 여러 가지의 실시형태 예를 설명한다. 도 2는, 본 발명의 제 1의 실시형태 예를 나타내는 사시도이다.
도 2(a)는, 이 자동 반응ㆍ광측정 장치(10)의 외관을 나타내는 것으로서, 세로 350㎜(Y축 방향), 가로 600㎜(X축 방향), 높이 600㎜(Z축 방향)의 크기로, 내부에, 상기 용기군(20), 온도 제어기(29), 노즐 헤드(50), 노즐 헤드 이동기구(51) 및 CPU＋프로그램(60)이 내장되어 있는 케이스체(11)와, 상기 케이스체(11)에 설치된 액정 표시부 및 조작 키를 가지는 조작 패널(13)과, 상기 문(17)의 개폐에 이용함과 함께, 열었을 경우에 이 문(17)을 수평으로 지탱하는 지지 부재를 형성하는 핸들(15)을 가진다.
도 2(b)는, 상기 문(17)을 열었을 때 이 문(17)의 이면측에 설치된 가이드 레일(19)과 이 문(17)을 열어 수평으로 얹은 경우에 이 가이드 레일(19)로 안내되고 문(17)의 이면 상에 인출 가능한 스테이지(22)를 나타낸다.
도 2(c)는, 상기 문(17) 위에 인출된 스테이지(22)이며, 스테이지(22)에는, 상기 용기군(20)이 짜 넣어져 있다. 이 케이스(11) 내부에는, 노즐 헤드(50)가 설치되어 있다. 한편, 이 스테이지(22)에는 칩 등 수용부군(21)이 짜 넣어져 있다.
도 3은, 상기 스테이지(22)에 짜 넣어진 도 2에 나타내는 용기군(20)을 확대하여 나타내는 평면도이다. 이 용기군(20)은, 그 길이방향이 X축 방향을 따라서 일렬 형상으로 수용부가 배열된 12개의 전용 영역(20i)(i=1,…, 12)이, 예를 들면, 피치 18㎜로, Y축 방향으로 평행하게 배열된 것이다. 각 전용 영역(20i)에는, 상기 측정용 가대(30)에 설치된 12개의 상기 연결단(31i)에 탈착 가능하게 장착되는 투광성이 있는 하나의 밀폐뚜껑(251i)을 수용하는 밀폐뚜껑 수용부(25i)와, 반응 용기(231i), 반응 튜브 수용구멍(241i), 반응 용기(242i), 10개의 액수용부군(27i), 검체 및 1 또는 2 이상의 분주 칩(211i)을 수용하는 칩 등 수용부군(21i)을 가진다.
상기 반응 용기(231i)의 용량은 약 200㎕ 정도, 그 외의 각 반응 용기, 각 액수용부 및 튜브의 용량은 약 2㎖정도이다.
상기 반응 용기(231i)는, 핵산 또는 그 단편의 증폭에 이용되고, 상기 온도 제어기(29)에 의하여, 예를 들면, 서멀 사이클(4℃에서 95℃) 등의 소정의 증폭법에 기초하여 온도 제어가 행해진다. 이 반응 용기(231i)는, 예를 들면, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 2단으로 형성되어, 하측에 설치되고 상기 증폭용 용액(234i)이 수용되는 좁은 입구 관부(233i)와, 상측에 설치되어 상기 밀폐뚜껑(251i)이 끼워맞춤 가능한 넓은 입구 관부(232i)를 가진다. 이 넓은 입구 관부(232i)의 내경은 예를 들면 8㎜, 좁은 입구 관부(233i)의 개구부의 내경은 예를 들면 5㎜ 정도이다. 반응 튜브 수용구멍(241i)에 수용된 반응 튜브, 반응 용기(242i)에서는, 인큐베이션을 위하여, 예를 들면, 55℃의 항온 상태로 온도 제어된다.
상기 액수용부군(27i)에는, 분리 추출용 용액을 다음과 같이 수용한다. 제 1의 액수용부에는, Lysis 1을 40㎕, 제 2의 액수용부에는, Lysis 2를 200㎕, 제 3의 액수용부에는 결합 버퍼액 500㎕, 제 4의 액수용부에는, 자성 입자 현탁액, 제 5의 액수용부에는, 세정액 1을 700㎕, 제 6의 액수용부에는, 세정액 2를 700㎕, 제 7의 액수용부에는 해리액, 제 8 및 제 9의 액수용부는 빈 것으로, 제 10의 액수용부에는, 증류수 1.2㎖가 각각 수용된 전부 10개의 액수용부가 있고, 그 각 개구부는 천공 가능한 필름의 피복에 의해 상기 각 시약 등은 미리 포장(prepacked)되어 있다.
상기 칩 등 수용부군(21i)에는, 3개의 분주 칩(211i)과, 세균이나 세포 등의 현탁액 또는 전혈(全血) 등의 검체를 200㎕ 수용한 튜브와, 상기 단백질 분리 추출용 용액의 일부로서 단백질의 제거 등에 이용되는 이소프로필 알코올(i-Propanol)을 1300㎕ 수용한 튜브가 유지되어 있는 것으로 한다.
도 4는, 본 발명의 제 1의 실시형태 예에 따른 노즐 헤드(50)를 나타낸다.
이 노즐 헤드(50)는, 노즐 배열부(70)와, 칩 유지ㆍ탈착 기구(59)와, 흡인 토출 기구(53)와, 천공기구(55)와, 자력부(57)와, 노즐 Z축 이동기구(75)와, 측정용 가대(30)와, 이 가대(30) 상에 설치된 측정단(44)을 가지는 측정기(40)와, 상기 측정단(44)을 상기 가대(30) 상에서 이동시키는 가대상 측정단 이동기구(41)와 가대 Z축 이동기구(35)를 가지는 것이다.
상기 노즐 배열부(70)에는, 12개의 실린더(531)가 소정의 상기 피치, 예를 들면, 18㎜로 Y축 방향을 따라서 배열하도록 지지된 실린더 지지 부재(73)가 설치되고, 각 실린더(531)의 아래쪽의 선단에는 상기 노즐(71i)이, 이 실린더(531)와 연결하여 통하도록 설치되어 있다.
칩 유지ㆍ탈착 기구(59)는, 상기 노즐(71i)에 장착된 전부 12개의 분주 칩(211i)을 노즐(71i)에 유지하기 위한 12개의 반원 형상의 절결부(592)가 형성되고 Y축 방향으로 연장됨과 함께 상기 실린더 지지 부재(73)에 아암(596)을 통하여 축지되도록 빗살형상으로 형성된 칩 유지 부재(591)와, 양측에 탈착용 샤프트(599)가 설치되어 12개의 분주 칩(211i)을 노즐(71i)로부터 탈착시키는 칩 탈착 부재(598)를 가진다.
상기 흡인 토출 기구(53)는, 상기 노즐(71i)과 연결하여 통하고 이 노즐(71i)에 장착된 분주 칩(211i)의 내부에 대하여 기체의 흡인 토출을 행하기 위한 상기 실린더(531) 및 이 실린더(531) 내를 슬라이딩하는 피스톤용 로드(532)와, 이 피스톤용 로드(532)를 구동하는 구동판(536)과, 이 구동판(536)과 나사 결합하는 볼 나사(533)와, 이 볼 나사(533)를 축지함과 함께 상기 실린더 지지 부재(73)와 일체적으로 형성된 노즐 Z축 이동체(535), 이 노즐 Z축 이동체(535) 상에 재치되어 상기 볼 나사(533)를 회전 구동하는 모터(534)를 가진다.
상기 천공기구(55)는, 상기 구동판(536)의 실린더(531)가 설치되어 있는 측에 대향하는 측의 수직면을 따른 사각 형상의 지지 테두리(552)의 하측 테두리를 따라서, 상기 각 노즐(71i)의 배열에 대응하는 위치에 천공 핀(551i)이 설치되어 있다. 이 핀(551i)의 선단은, 흡인 토출시에서는 노즐(71i)의 하단보다 위쪽에 위치하고, 노즐(71i)의 하단을 넘어 하강하지 않는다. 한편, 천공시에는, 상기 구동판(536)이 상기 흡인 토출 범위의 하한을 넘어 하강하기 때문에, 상기 천공 핀(551i)의 선단은, 노즐(71i)의 하단을 넘어 하강하지만 상기 실린더(531)의 상단에 이르지 않는다. 이 하강에 의하여 상기 천공 핀(551i)은 상기 용기군(20)의 일렬 형상으로 배열된 12개의 액수용부군(27i)의 개구부를 피복하는 필름을 천공할 수 있다.
상기 자력부(57)는, 상기 노즐(71i)에 탈착 가능하게 장착된 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia)에 대하여 접리 가능하게 설치되어 분주 칩(211i) 내에 자장을 미치게 하고 또 제거하는 것이 가능한 자석(571)을 가진다.
상기 노즐 Z축 이동기구(75)는, 상기 노즐 Z축 이동체(535)와 나사결합하고 이 Z축 이동체(535)를 Z축 방향을 따라서 상하 이동시키는 볼 나사(752)와, 이 볼 나사(752)를 축지하며, 그 하측에 있어서는 상기 자석(57)을 X축 방향으로 이동 가능하게 지지함과 함께 후술하는 노즐 헤드 이동기구(51)에 의하여 그 자신 X축 방향으로 이동 가능한 노즐 헤드 기체(753)와, 이 노즐 헤드 기체(753)의 상측에 설치되어 상기 볼 나사(752)를 회전 구동하는 모터(751)를 가진다.
상기 측정용 가대(30)는, 단면 L자형 판의 수평판(30a)과, 수직판(30b)으로 이루어지고, 상기 반응 용기(231i)의 각 개구부와 직접적 또는 간접적으로 연결 가능하며, 연결된 상기 반응 용기(231i) 내부와 광학적으로 접속하는 도광부(33i)를 가지는 12개의 연결단(31i)이 상기 수평판(30a)으로부터 아래쪽으로 돌출하여 형성되어 있다. 또, 이 연결단(31i)의 근원에는, 이 연결단(31i)에 장착되는 밀폐뚜껑(251)을 가열하여 결로를 방지하는 히터(37)가 설치되어 있다. 이 히터(37)의 온도는 예를 들면, 105℃ 정도로 설정해 둔다. 이 가대(30)는 노즐 헤드 기체(753)에 상기 노즐 헤드 가대 Z축 이동기구(35)를 통하여 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있으므로, 노즐 X축 방향 및 Z축 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
이 가대 Z축 이동기구(35)는, 상기 노즐 헤드 기체(753)에 설치된 측 판(355)과, 이 측판(355)에 축지된 수직 방향으로 배열된 2개의 쇠사슬 톱니바퀴(353)의 사이에 걸쳐진 타이밍 벨트(352)로 지지되고 Z축 방향으로 상하 이동하는 가대 구동용 띠 형상 부재(354)와, 상기 측판(355)의 뒤편에 부착되어 쇠사슬 톱니바퀴(353)를 회전 구동하는 모터(351)를 가진다.
상기 가대(30)의 수평판(30a) 상에는, Y축 방향을 따라서 상기 각 연결단(31i)에 설치된 도광부(33i)의 상단이 그 바닥에 배열된 이동용 홈(32)이 새겨져 형성되며, 상기 측정기(40)의 측정단(44)이 이 홈(32)에 삽입되어 슬라이딩함으로써 측정기(40)가 Y축 방향을 따라서 이동 가능하게 설치되어 있다. 측정기(40)는, 형광의 측정에 대응한 것으로서, 상기 반응 용기(231i)에서 발생한 형광을 수광하는 수광부(47)와, 상기 반응 용기(231i)에 여기광을 조사하는 조사부(46)와, 상기 측정단(44)을 가지며, 이 측정단(44)에는, 상기 연결단(31i)의 도광부와 광학적으로 접속 가능한 도광부(43)가 설치되어 있다.
상기 가대(30)의 수직판(30b)에는, 상기 가대상 측정단 이동기구(41)가 설치되어 있다. 이 가대상 측정단 이동기구(41)에는, 상기 수직판(30b)의 면상에 Y축 방향을 따라서 배열한 2개의 쇠사슬 톱니바퀴(413)와, 이 쇠사슬 톱니바퀴(413)에 걸쳐진 타이밍 벨트(412)와, 이 타이밍 벨트(412)와 결합함과 함께 상기 측정기(40)의 측정단(44)과 결합하는 결합부(415)와, 이 결합부(415)의 Y축 방향의 이동을 안내하는 가이드 레일(414)과, 상기 쇠사슬 톱니바퀴(413)를 회전 구동하는 모터(411)를 가진다.
도 5는, 노즐(71i)에 분주 칩(211i)을 장착했을 때에, 이 분주 칩(211i)을, 상기 칩 유지ㆍ탈착 기구(59)를 이용하고 이 분주 칩(211i)을 노즐(71i)로 유지하는 동작 및 상태를 나타내는 것이다. 각 분주 칩(211i)은, 가는 지름부(211ia), 이 가는 지름부(211ia)보다 두꺼운 지름의 두꺼운 지름부(211ib), 전체에서 가장 외경(外徑)이 큰 장착부(211ic), 액체의 유입 유출이 행해지는 선단의 구부(211id) 및 상기 노즐(71i)이 삽입되는 장착용 개구부(211ie)로 이루어진다.
상기 칩 유지 부재(591)에는, 상기 분주 칩(211i)의 후술하는 장착부(211ic)의 외경보다 작지만, 상기 두꺼운 지름부(211ib)의 외경보다 큰 내경의 반원 형상의 12개의 절결부(592)가 형성되어 있다. 상기 아암(596)은, 모터(595)에 의하여 회전 구동되는 롤러(602)에 의해 벨트(601)를 사이에 두고 회전하는 회전축(597)에 의해 회전 구동된다.
상기 칩 탈착 부재(598)는, 2개의 칩 탈착용 샤프트(599)의 하강으로 연동하여 분주 칩(211i)을 상기 노즐(71i)로부터 탈착시킨다. 상기 칩 탈착용 샤프트(599)는, 위쪽으로 힘이 가해지도록 외주에 휘감겨진 스프링(600)에 의하여 탄성적으로 상기 실린더 지지 부재(73)에 지지되고, 상기 실린더(531)의 상단보다 아래쪽이지만, 후술하는 실린더용 구동판(536)의 통상의 흡인 토출의 상하 이동범위의 하한 위치보다 아래쪽에 그 상단이 위치하고 있다. 2개의 이 칩 탈착용 샤프트(599)는, 상기 실린더용 구동판(536)이 상기 상하 이동범위를 넘어 실린더(531)의 상단 근처까지 하강함으로써 아래쪽으로 눌려 칩 탈착 부재(598)를 하강시킨다. 이 칩 탈착 부재(598)에는, 상기 노즐(71i)의 외경보다 크지만 상기 분주 칩(211i)의 최대 외경인 장착부(211ic)보다 작은 내경을 가지는 12개의 구멍이 이 노즐(71i)이 관통되도록 상기 피치로 배열되어 있다.
상기 칩 유지ㆍ탈착 기구(59)에 의해 칩의 유지를 행하는 경우에는, 상기 칩 유지ㆍ탈착 기구(59)의 칩 유지 부재(591)를 상기 노즐(71i)로부터 이간한 위치에까지 상기 암(596)을 회전이동시킨 상태에서 이 분주 칩(211i)이 수용되는 부분까지, 이 노즐 헤드(50)를 이동한 후, 노즐 Z축 이동기구(75)에 의해 상기 노즐(71i)을 하강시켜 상기 개구부(211ie)에 삽입시킴으로써 장착한다. 그 후, 상기 칩 유지·탈착 기구(59)의 상기 칩 유지 부재(591)를 회전시키고, 상기 절결부(592)를 상기 분주 칩(211i)의 장착부(211ic)의 하측으로 상기 두꺼운 지름부(211ib)에 접촉 또는 접근시킴으로써 행한다. 그때, 상기 아암(596)의 회전 반경 방향에 대하여 그 길이방향이 약간 비스듬하게 뚫어서 형성된 긴 구멍(594)에 삽입된 상기 칩 유지 부재(591)의 양측에 돌출하는 지지축(593)이 긴 구멍(594) 내에서 회전축 방향으로 이동함으로써 상기 절결부(592)가 상기 장착부(211ic)의 바로 아래 위치에 위치하게 된다.
한편, 노즐(71i)에 장착된 분주 칩(211i)을 탈착시키려면, 상기 칩 유지 부재(591)를 회전시키고, 상기 분주 칩(211i)으로부터 이간시킨 후에, 상기 구동판(536)을, 통상의 흡인 토출 위치보다 더 하강시킴으로써 상기 탈착용 샤프트(599)를 아래쪽으로 이동시킴으로써 탈착 부재(598)를 하강시키고, 상기 분주 칩(211i)을 상기 노즐(71i)로부터 탈착하게 된다.
도 6(a)는, 상기 가대(30)에 설치된 상기 연결단(31i)에 투광성이 있는 밀폐뚜껑(251i)을 장착한 상기 연결단(31i)을 상기 전용 영역(20i)의 상기 반응 용기(231i)의 개구부에 장착한 예를 나타낸다. 이 반응 용기(231i)는, 넓은 입구 관부(232i)와 이 넓은 입구 관부(232i)와 연통하고, 이 넓은 입구 관부(232i)보다 가늘게 형성된 좁은 입구 관부(233i)로 이루어지며, 좁은 입구 관부(233i)에는, 미리 건조되고, 또는 액체 형상의 증폭용 용액(234i)이 수용되어 있다. 넓은 입구 관부(232i) 및 좁은 입구 관부(233i)는 이 용기의 기부(基部, 230)와 일체적으로 연결되어 있다. 여기서 실시간용 증폭용 시약은, 예를 들면, 효소, 버퍼, 프라이머 등으로 이루어지는 마스터 믹스(SYBR(등록상표)Green Mix)가 70㎕ 미리 수용되어 있다.
이 넓은 입구 관부(232i)의 개구부에는, 투광성을 가지는 상기 밀폐뚜껑(251i)의 선단이 끼워맞춤 가능한 크기를 가진다. 또한 상기 연결단(31i)은 이 밀폐뚜껑(251i) 내에 끼워맞춤 가능한 크기를 가진다. 끼워맞춤 했을 때에는, 상기 연결단(31i)의 내부를 통과하는 도광부(33i)의 지름은, 상기 좁은 입구 관부(233i)의 개구부 지름의 크기와 동일하던지 그것보다 큰 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 상기 반응 용기(231i)로부터의 빛을 확실히 수광할 수 있게 된다. 이 좁은 입구 관부(233i)는 온도 제어기(29)에 의하여 가열 또는 냉각되는 온도 제어용 블록(291i) 내에 수용되어 있다.
도 6(b)는, 상기 가대(30)의 수평판(30a)으로부터 하측으로 돌출하는 연결단(31i)이 밀폐뚜껑(251)에 끼워 맞쳐진 상태에서 반응 용기(231i)에 연결된 상태를 나타내는 것이다. 도 6()c 및 도 6(d)는, 상기 측정기(40)가 상기 가대(30) 상을 이동하는 동작을 나타내는 것이며, 측정단(44)이 상기 홈(32)에 삽입된 상태에서, 상기 가대상 측정단 이동기구(41)에 의하여 홈(32)을 따라서 이동하면서, 이 홈(32)에 배열된 12개의 상기 연결단(31i)의 도광부(33i)와, 상기 측정단(44)의 도광부(43)를 차례차례 광학적으로 접속하는 것이다. 이 측정용 가대(30) 상의 측정단(44), 따라서, 상기 측정기(40)의 속도는, 상기 안정적 수광 가능 시간, 반응 용기의 개수 및 피치 등을 고려하여 정해지며, 예를 들면, 실시간 PCR의 측정의 경우에는, 초속 100㎜에서 500㎜가 되도록 제어한다. 본 실시의 형태 예에서는, 상기 측정단(44)은 홈(32) 내를 슬라이딩하여 이동하므로, 측정단(44)의 하단면에 입사하는 잡광을 방지할 수 있다.
도 7은, 제 2의 실시형태에 따른 자동 반응ㆍ광측정 장치(100)를 나타내는 사시도이다. 이 장치(100)는, 상기 노즐 헤드(50) 및 노즐 헤드 이동기구(51), 스테이지(22)에 짜 넣어진 용기군(20)을 가지는 제 1의 실시형태 예에 따른 자동 반응ㆍ광측정 장치(10)에 상당하는 부분과, 검체 등 공급장치(80)로 이루어지는 것이다.
여기서, 상기 노즐 헤드 이동기구(51)는, 상기 노즐 헤드(50)를 타이밍 벨트(511) 및 그것과 결합하는 결합부(512)를 가지고 X축 방향으로 이동 가능하게 하는 기구이며, 상기 제 1의 실시형태 예에 따른 자동 반응ㆍ광측정 장치(10)와 마찬가지이다.
한편, 검체 등 공급장치(80)는, 상기 용기군(20)에 대하여 모 검체 등을 분주하여 공급하기 위한 장치로서, 상기 모 검체 등이 공급된 이 용기군(20)을 짜 넣은 스테이지(22)는, 자동적으로 상기 자동 반응ㆍ광측정 장치에 이동시키게 된다. 친 검체 등을 수용하는 친 용기군(81)과 칩 탈착 기구, 흡인 토출 기구 및 이 기구에 의하여 기체의 흡인 토출이 행해짐과 함께 분주 칩(211i)이 탈착 가능하게 장착되는 1개의 노즐(85)을 가지고, 상기 친 용기군(81) 및 상기 용기군(20)의 칩 등 수용부군(21)에 대하여 Z축 방향을 따라서 이동하는 기구를 가지는 노즐 헤드(89)와, 이 노즐 헤드(89)를 상기 친 용기군(81) 등에 대하여 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이동기구를 가지는 X축 이동체(87)와, 이 X축 이동체(87)를 상기 친 용기군(81) 등에 대하여 X축 방향을 따라서 이동시키는 X축 이동기구(86)와, 상기 친 용기군(81)을 가진다. 상기 친 용기군(81)은, 상기 용기군(20)의 칩 등 수용부군(21)에 공급되어야 할 친 검체를 수용하는 12행×8열의 행렬 형상으로 배열된 친 검체 수용부군(82)과, 증류수·세정액군(83)과, 시약 보틀군(84)을 가진다. 부호 88은, 이 장치(100)의 대좌부(臺座部)이다.
이 검체 등 공급장치(80)는, 상기 노즐 헤드(89)를 상기 용기군(20)의 분주 칩(211i)을 수용하고 있는 수용부에까지 이동하여, 하강함으로써 그 노즐(85)에 분주 칩(211i)을 장착하고, 이 노즐 헤드(89)의 Z축 이동 기능, 상기 X축 이동기구(86) 및 X축 이동체(87)의 Y축 이동 기능을 이용하여 해당하는 상기 친 검체 수용부군(82)의 친 검체 수용부에까지 이동하고, 검체를 흡인하여, 상기 용기군(20)의 해당하는 칩 등 수용부군(21i)의 수용부에까지 이송된다. 이송이 종료된 분주 칩(211i)은, 이 수용부에 상기 칩 탈착부에 의해 탈착된다. 필요한 세정액이나 시약 등에 대해서는, 다른 분주 칩(211i)을 이용하고, 동일한 방식으로 이 칩 등 수용부군(21i)에 공급되게 된다.
도 8은, 상기 대좌부(88)의 내부를 나타내는 것으로서, 상기 검체 등 공급장치(80)의 하측에는 복수의 스테이지(22)가 적층되어 있고, 최상단의 스테이지(22)에 대하여 검체 공급 처리가 종료되고, 이 스테이지(22)가 Y축 방향을 따라서 이동하며, 상기 자동 반응ㆍ광측정 장치(10)의 하측에 위치하면, 하측의 스테이지(22)가 탄성력 등으로 힘이 가해져 있으므로 상단 측에 차례차례 이동하게 된다. 이것에 의하여, 신속하고 효율적인 처리를 행할 수 있다.
도 9는, 본 발명의 제 3의 실시형태 예에 따른 측정기(401)를 나타낸다.
이 측정기(401)는, 복수(이 예에서는 6개)의 특정 파장 측정기(401j)(j=1,2,3,4,5,6)가 측정단(441)을 포함하여 직렬형상으로 또 일렬 형상으로 일체적으로 연결한 것이다. 부합(45)은, 이들의 특정 파장 측정기(401j)를 일체적으로 묶기 위한 측정단 결속부로서의 샤프트이며, 각 특정 파장 측정기(401j)에 뚫어서 형성된 상기 샤프트의 외경보다 약간 큰 내경을 가지는 각 구멍을 꿰뚫어 관통시켜 이 구멍보다 충분히 큰 외경을 가지는 나사식 단부를 죔으로써 연결하는 것이다.
각 특정 파장 측정기(401j)의 이동 방향의 피치는, 상기 용기군(20)의 반응 용기(231i) 사이 또는 상기 가대(30) 상의 연결단(31i)의 도광부(33i)의 단부의 피치, 예를 들면, 18㎜로 하면, 그 반의 9㎜이다. 따라서, 상기 가대상 측정단 이동기구(41)는, 이 피치 진행될 때마다 순간적으로 정지하도록 간헐적으로, 또는 연속적으로 상기 각 특정 파장 측정기(401j)의 측정단(441j)을 이동시키게 된다.
도 9(c)는, 이 특정 파장 측정기(401j)의 내부를 나타내는 것으로서, 이 측정기(401j)는, 반응 용기(231i)에 여기광을 출사하여 반응 용기(231i)로부터의 형광이 입사하는 렌즈(444) 및 다이클로익 미러(445)를 도광부에 설치한 측정단(441)과, 필터(466), 렌즈(465) 및 여기 광조사용의 LED(464)를 가지는 조사부(461)와, 필터(476), 렌즈(475) 및 포토 다이오드(474)를 가지는 수광부(471)를 가진다.
본 발명의 제 3의 실시형태 예에 의하면, LED(464)로부터의 빛은, 상기 필터(466)를 통과하는 특정 파장 대역의 여기광은, 다이클로익 미러(445)에 의해 반사하여 측정단(441)의 렌즈(444)를 통하여 상기 반응 용기(231i) 내에 조사되고, 이 여기광에 의해 여기된 형광은, 상기 측정단(441)의 상기 렌즈(444)를 통과하고 상기 다이클로익 미러(445)를 투과하여 상기 필터(476)에 의해 선택된 소정의 특정 파장의 형광이 상기 렌즈(475)를 취해 포토 다이오드(474)에 입사하여 수광된다. 다른 파장의 형광에 대해서도, 상기 6매의 특정 파장 측정기(403j)를 이용하여 차례차례 수광된다.
도 10에는, 본 발명의 제 4의 실시형태 예에 따른 측정기(402)를 나타낸다.
이 측정기(402)는, 복수(이 예에서는 6개)의 특정 파장 측정기(402j)가 측정단(442)을 포함하여 직렬형상으로 또 일렬 형상으로 일체적으로 연결된 것이다. 이 각 특정 파장 측정기(402j)는, 상술한 제 3의 실시형태 예에 따른 각 특정 파장 측정기(401j)와 그 내부가 도 10c에 나타내는 바와 같이 상이하다.
본 실시의 형태예에 따른 특정 파장 측정기(402j)는, 반응 용기(231i)에 여기광을 출사하기 위한 광섬유(469) 및 반응 용기(231i)로부터의 빛을 입사하기 위한 광섬유(479)를 가지는 것과 함께, 상기 광섬유(469)의 조사단(446) 및 상기 광섬유(479)의 수광단(447)이 하단에 설치된 측정단(442)과, 상기 광섬유(469)를 통과하여 여기광을 조사하는 LED(467) 및 필터(468)를 가지는 조사부(462)와, 광섬유(479), 드럼 렌즈(478), 필터(477) 및 포토 다이오드(474)를 가지는 수광부(472)를 가진다.
도 11에는, 본 발명의 제 5의 실시형태 예에 따른 측정기(403)를 나타낸다.
이 측정기(403)는, 각 전용 영역(20i)마다, 4개의 반응 용기(235i, 236i, 237i, 238i)를 가지는 것이며, 반응 용기군(23i)으로서, 측정기(403)의 이동 방향(Y축 방향)에 대하여 X축 방향으로 예를 들면, 9㎜피치의 간격으로 2열의 반응 용기열(235i, 237i)과 반응 용기열(236i, 238i)로 이루어져 있다.
이 측정기(403)는, 복수(이 예에서는 6개)의 특정 파장 측정기(403j)가 측정단(443)을 포함하고 직렬형상으로 또 일렬 형상으로 일체적으로 연결된 것이다. 이 각 특정 파장 측정기(403j)는, 상술한 측정기(401j, 402j)와는 그 내부가 도 11(c)에 나타내는 바와 같이 상이하다.
도 11(c)는, 본 실시의 형태예에 따른 측정기(403j)의 내부를 나타내는 것으로서, 이 측정기(403j)는, 반응 용기(235i) 또는 반응 용기(237i)에 여기광을 출사 하고 반응 용기(235i) 또는 반응 용기(237i)로부터의 형광이 입사하는 렌즈(444) 및 반응 용기(236i) 또는 반응 용기(238i)에 여기광을 출사하고 반응 용기(236i) 또는 반응 용기(238i)로부터의 형광이 입사하는 렌즈(448), 다이클로익 미러(445) 및 이 다이클로익 미러(445)와 상기 렌즈(444)를 연결하는 도광부와 렌즈(448)와 이 다이클로익 미러(445)를 연결하는 도광부의 어느 하나로 전환하기 위한 회전 가능한 마름모형 프리즘(449)을 가지는 측정단(443i)과, 필터(466), 렌즈(465) 및 여기 광 조사용의 LED(464)를 가지는 조사부(463)와 필터(476), 렌즈(475) 및 포토 다이오드(474)를 가지는 수광부(473)를 가진다.
도 11(c)의 상기 마름모형 프리즘(449)의 위치는, 렌즈(444)를 통하여 반응 용기(235i 또는 237i)에 대하여 빛의 입사, 출사를 행하는 경우이며, 도 11(d)의 상기 마름모형 프리즘(449)의 위치는, 렌즈(448)를 통하여 반응 용기(236i) 또는 반응 용기(238i)에 대하여 빛의 입사, 출사를 행하는 경우이다.
한편, 각 측정단(441, 442, 443), 따라서 각 측정기(401, 402, 403)의 상기 용기군(20) 또는 측정용 가대(30)에 대한 속도는, 예를 들면, 100㎜에서 500㎜정도이다.
계속하여, 제 1의 실시형태 예에 따른 자동 반응ㆍ광측정 장치(10)를 이용한 세균이 포함되는 검체의 핵산의 실시간 PCR를 행하는 일련의 처리 동작에 대하여 설명한다. 이하의 스텝(S1)에서 스텝(S13)에 대하여는, 분리 추출 처리에 상당한다.
스텝 S1에서, 도 2에 나타내는 자동 반응ㆍ광측정 장치(10)의 문(17)을 열고, 상기 스테이지(22)를 꺼내며, 이 스테이지(22) 상에 상기 용기군(20)에 별도 설치한 상기 검체 등 공급장치(80) 등을 이용하고, 검사 대상의 검체, 각종 세정액, 각종 시약을 미리 공급하며, 또, 시약 등이 미리 포장된 액수용부를 장착해 둔다.
스텝 S2에서, 스테이지(22)를 원래대로 되돌리고 상기 문(17)을 닫은 후, 상기 조작 패널(13)의 터치 패널 등의 조작에 의해, 분리 추출 및 증폭 처리의 개시를 지시한다.
스텝 S3에서, 상기 자동 반응ㆍ광측정 장치(10)의 CPU＋프로그램(60)의 핵산 처리 제어부(63)에 설치된 추출 제어부(65)는, 상기 노즐 헤드 이동기구(51)에 지시하여 상기 노즐 헤드(50)를 X축 방향으로 이동하고, 상기 용기군의 액수용부군(27i)의 최초의 액수용부의 위쪽에 상기 천공 핀(551i)을 위치시켜 상기 흡인 토출 기구(53)의 상기 구동판(536)을, 흡인 토출 범위의 하한을 넘어 하강시킴으로써, 상기 액수용부의 개구부를 피복하는 필름을 천공하고, 마찬가지로 하여, 상기 노즐 헤드(50)를 X축 방향으로 이동시켜 상기 흡인 토출 기구(53)를 이용하고 이 액수용부군(27i)의 다른 액수용부 및 반응 용기군(23i)에 대해서도 차례차례 천공 한다.
스텝 S4에서, 상기 노즐 헤드(50)를 재차 X축 방향으로 이동시키고, 칩 등 수용부군(21i)에까지 이동시키며, 또 상기 각 노즐(71i)을 상기 노즐 Z축 이동기구(75)에 의하여 하강시켜 분주 칩(211i)을 장착시킨다. 다음에, 상기 칩 유지·탈착 기구(59)의 상기 칩 유지 부재(591)를 상기 분주 칩(211i)의 상기 두꺼운 지름부(211ib)에 접촉시킴으로써, 이 분주 칩(211i)을 노즐(71i)에 유지하여 탈착을 방지한다. 상기 노즐 Z축 이동기구(75)에 의하여 상승시킨 후, 이 분주 칩(211i)을 상기 노즐 헤드 이동기구(51)에 의하여 X축을 따라 이동시키고, 상기 액수용부군(27i)의 제 10의 액수용부에까지 이른 후, 노즐 Z축 이동기구(75)에 의해 상기 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia)를 하강 삽입시키고, 상기 흡인 토출 기구(53)에 의하여 증류수 50㎕를 흡인하고, 재차 분주 칩(211i)을 상기 액수용부의 위쪽으로 상승시킨 후, 노즐 헤드 이동기구(51)에 의해 이 분주 칩(211i)을 이동시키고 제 8의 액수용부 내로 토출하여 해리액으로서 수용한다. 마찬가지로 하여 증류수 350㎕를 제 6의 액수용부에 수용한다.
스텝 S5에서는, 또한 미리 제 3의 액수용부와 제 5의 액수용부에 수용되어 있는 용액 성분(NaCl, SDS 용액) 및 상기 제 6의 액수용부에 수용한 증류수에, 상술한 바와 같이, 상기 튜브로부터 소정량의 이소프로판올(isopropyl alcohol, i-Propanol)을 흡인하고, 상기 제 3의 액수용부, 제 5의 액수용부, 제 6의 액수용부에 소정량씩 분주함으로써, 제 3, 제 5, 제 6의 각 액수용부 내로 분리 추출용 용액으로서 각각 결합 버퍼액(NaCl, SDS, i-Propanol)이 500㎕, 세정액(1)(NaCl, SDS, i-Propanol)이 700㎕, 세정액(2)(물 50%, i-Propanol 50%)가 700㎕ 조제되게 된다.
스텝 S6에서는, 칩 등 수용부군(21i) 중, 검체가 수용되어 있는 검체용 튜브에까지 이동한 후, 노즐 Z축 이동기구(75)를 이용하여, 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia)를 하강 삽입시키고, 상기 흡인 토출 기구(53)의 구동판(536)을 상승 및 하강시킴으로써 이 검체용 튜브에 수용되어 있는 검체의 현탁액에 대하여, 흡인 토출을 반복함으로써 이 검체를 액중에 현탁시킨 후, 이 검체 현탁액을 분주 칩(211i) 내에 흡인한다. 이 검체 현탁액은 상기 노즐 헤드 이동기구(51)에 의하여 X축을 따라 분리 추출용 용액으로서의 Lysis 1(효소)이 수용되어 있는 액수용부군(27i)의 제 1의 액수용부에까지 이동시키고, 천공된 필름의 구멍을 통해 상기 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia)를 삽입하고 상기 검체 현탁액과 상기 Lysis 1을 교반하기 위해 흡인 토출을 반복한다.
스텝 S7에서, 교반한 이 액의 전량을, 상기 분주 칩(211i)에 의하여 흡인하고, 상기 항온 제어부에 의하여 55℃로 설정된 상기 수용구멍(241i)에 유지된 각 반응용 튜브에 수용하여 인큐베이션을 행한다. 이것에 의하여, 상기 검체에 포함되는 단백질을 파괴하여 저분자화 한다. 소정 시간 경과 후, 이 반응액을 상기 반응용 튜브에 남긴 채로, 상기 분주 칩(211i)을 상기 노즐 헤드 이동기구(51)에 의하여 상기 액수용부군(27i)의 제 2의 액수용부에까지 이동하고, 노즐 Z축 이동기구(75) 및 상기 흡인 토출 기구(53)를 이용하여 이 제 2의 액수용부 내로 수용되어 있는 액의 전량을 흡인하고, 노즐 헤드 이동기구(51)에 의해 상기 분주 칩(211i)을 이용하여 이송하며, 상기 제 3의 액수용부 내에 상기 필름의 구멍을 관통하고 상기 가는 지름부를 삽입하여 상기 반응 용액을 토출한다.
스텝 S8에서, 이 제 3의 액수용부 내에 수용되어 있는 분리 추출 용액으로서의 결합 버퍼액과, 상기 반응 용액을 교반하여, 가용화 한 단백질을 한층 더 탈수시키고, 핵산 또는 그 단편을 용액 중에 분산시킨다.
스텝 S9에서, 상기 분주 칩(211i)을 이용하여 이 제 3의 액수용부 중에 그 가는 지름부를 상기 필름의 구멍을 관통하여 삽입하고, 전량을 흡인하여 노즐 Z축 이동기구(75)에 의해 이 분주 칩(211i)을 상승시키며, 이 반응 용액을, 제 4의 액수용부에까지 이송하고, 이 제 4의 액수용부 내에 수용되어 있는 자성 입자 현탁액과 상기 반응 용액을 교반한다. 이 자성 입자 현탁액 내에 포함되는 자성 입자 표면에 형성된 수산기에 Na+ 이온이 결합하는 양이온 구조가 형성되어 있다. 그 때문에 음에 대전(帶電)한 DNA가 자성 입자에 포획된다.
스텝 S10에서, 상기 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia)에 상기 자력부(57)의 자석(571)을 접근시킴으로써 이 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia)의 내벽에 상기 자성 입자를 흡착시킨다. 이 자성 입자를 이 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia)의 내벽에 흡착시킨 상태에서, 상기 노즐 Z축 이동기구(75)에 의해 상승시키고, 상기 노즐 헤드 이동기구(51)를 이용하여 이 분주 칩(211i)을 이 제 4의 액수용부로부터 제 5의 액수용부에까지 이동시키며 상기 필름의 구멍을 관통하여 상기 가는 지름부(211ia)를 삽입한다.
상기 자력부(57)의 상기 자석(571)을 이 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia)로부터 이간시킴으로써 상기 가는 지름부(211ia) 내로의 자력을 제거한 상태에서, 이 제 5의 액수용부에 수용되어 있는 세정액(1)(NaCl, SDS, i-Propanol)에 대하여 흡인 토출을 반복함으로써 상기 자성 입자를 상기 내벽으로부터 이탈시켜 세정액(1) 중에서 교반함으로써 단백질을 세정한다. 그 후, 상기 자력부(57)의 자석(571)을 다시 상기 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia)에 접근시킴으로써 상기 자성 입자를 가는 지름부(211ia)의 내벽에 흡착시킨 상태에서, 상기 분주 칩(211i)을, 상기 노즐 Z축 이동기구(75)에 의해 이 제 5의 액수용부로부터 제 6의 액수용부에까지 상기 노즐 헤드 이동기구(51)에 의해 이동시킨다.
스텝 S11에서, 상기 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia)를 노즐 Z축 이동기구(75)를 이용하여 상기 필름의 구멍을 관통하여 삽입한다. 상기 자력부(57)의 자석(571)을 상기 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia)로부터 이간시킴으로써 상기 가는 지름부(211ia) 내로의 자력을 제거한 상태에서, 이 제 6의 액수용부에 수용되어 있는 세정액(2)(i-Propanol)에 대하여 흡인 토출을 반복함으로써, 상기 자성 입자를 액중에서 교반시켜 NaCl 및 SDS를 제거하여, 단백질을 세정한다. 그 후, 상기 자력부(57)의 자석(571)을 다시 상기 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia)에 접근시킴으로써 상기 자성 입자를 가는 지름부(211ia)의 내벽에 흡착시킨 상태에서, 상기 분주 칩(211i)을, 상기 노즐 Z축 이동기구(75)에 의해 상승시킨 후, 이 제 6의 액수용부로부터, 증류수가 수용되어 있는 상기 제 9의 액수용부에 상기 노즐 헤드 이동기구(51)에 의하여 이동시킨다.
스텝 S12에서, 상기 노즐 Z축 이동기구(75)에 의하여, 상기 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia)를 상기 구멍을 통과하여 하강시키고, 상기 자력을 상기 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia) 내에 미친 상태에서, 천천히 한 유속으로의 상기 물의 흡인 토출을 반복함으로써, i-Propanol을 물과 치환하여 제거한다.
스텝 S13에서, 상기 노즐 헤드 이동기구(51)에 의하여, 상기 분주 칩(211i)을 X축 방향을 따라서 이동시키고, 상기 제 8의 액수용부 내에 상기 필름의 구멍을 통과하는 가는 지름부(211ia)를 삽입하며, 상기 자력부(57)의 자석(571)을 상기 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia)로부터 이간시켜 자력을 제거한 상태에서 상기 자성 입자를 상기 해리액으로서의 증류수 중에서 흡인 토출을 반복함으로써 교반하고, 상기 자성 입자가 유지하고 있던 핵산 또는 그 단편을 자성 입자로부터 액중에 해리(용출)한다. 그 후, 상기 분주 칩(211i)의 가는 지름부(211ia)에 상기 자석(571)을 접근시킴으로써 가는 지름부 내에 자장이 미쳐 자성 입자를 내벽에 흡착시키고, 상기 제 8의 액수용부 내에 상기 추출한 핵산 등을 함유하는 용액을 잔류시킨다. 노즐 헤드 이동기구(51)에 의해 상기 분주 칩(211i)을 상기 칩 등 수용부군(21i)의 이 분주 칩(211i)이 수용되어 있던 수용부에까지 이동시키고, 상기 칩 유지·탈착 기구(59)의 칩 유지 부재(591)를 이 분주 칩(211i)으로부터 이간시킨 후, 상기 탈착 부재(598)를 이용하여 이 노즐(181)로부터 자성 입자를 흡착한 이 분주 칩(211i)을 상기 자성 입자와 함께 이 수용부 내에 탈착시킨다.
계속하여, 스텝 S14에서 스텝 S17은, 핵산 증폭 및 측정 공정에 해당한다.
스텝 S14에 있어서, 상기 노즐 헤드 이동기구(51)에 의하여 상기 노즐 헤드(50)를 이동시키고, 상기 측정용 가대(30)의 상기 연결단(31i)이 상기 용기군(20)의 밀폐뚜껑(251)을 수용하는 밀폐뚜껑 수용부(25i)의 위쪽에까지 이동시킨다. 상기 가대 Z축 이동기구(35)를 이용하여 하강시킴으로써 상기 밀폐뚜껑(251)을 상기 연결단(31i)의 하단에 끼워 맞춤시킴으로써 장착한다. 이 가대 Z축 이동기구(35)에 의하여 상승시킨 후, 상기 노즐 헤드 이동기구(51)를 이용하여 이 밀폐뚜껑(251)을 장착한 상기 연결단(31i)이 상기 반응 용기(231i) 상에 위치시키고, 상기 가대 Z축 이동기구(35)에 의하여, 이 밀폐뚜껑(251)이 장착된 연결단(31i)을 하강시킴으로써, 이 밀폐뚜껑(251)과 함께 이 반응 용기(231i)의 넓은 입구 관부(232i)의 개구부와 연결한다.
스텝 S15에 있어서, 상기 핵산 처리 제어부(63)에 의한 지시에 의해 상기 온도 제어기(29)는 실시간 PCR에 의한 온도 제어의 사이클, 예를 들면, 이 반응 용기(231i)를 96도에서 5초간 가열하고, 60도에서 15초간 가열한다고 하는 사이클을, 예를 들면 49회 반복하도록 지시한다.
스텝 S16에 있어서, 상기 측정 제어부(61)는, 상기 핵산 처리 제어부(63)에 의한 각 사이클에서의 온도 제어가 개시되면, 각 사이클에서의 신장 반응 공정의 개시를 판단하고, 상기 측정단(44)을 따라서 측정기(40)의 연속적 또는 간헐적인 이동을 지시한다. 그 이동 속도는, 상기 안정적 수광 가능 시간 및 상기 전용 영역(20i)의 개수(이 예에서는 12개)에 기초하여 산출된 속도로 이동시키게 된다. 이것에 의하여 상기 안정적 수광 가능 시간 내에서의 전 12개의 반응 용기(231i)로부터의 수광이 완료하게 된다.
스텝 S17에 있어서, 상기 측정 제어부(61)는, 상기 연결단(31i)의 도광부(33i)와 상기 측정단(44)의 도광부(43)와의 각 광학적 접속의 순간을 판단하여 여기광의 조사 및 수광을 상기 측정기(40)에 지시한다.
이 측정은, 지수함수적 증폭이 행해지는 사이클에 대하여 실행되고, 이 측정에 기초하여 증폭 곡선이 얻어지며, 이 증폭 곡선에 기초하여 여러 가지의 해석이 행해지게 된다. 한편, 측정시에, 상기 측정 제어부(61)는 상기 히터(37)를 가열하여 상기 밀폐뚜껑(251)의 결로를 방지하여, 명료한 측정을 행할 수 있다. 한편, 복수 종류의 목적 핵산에 대하여 실시간 PCR에 의한 측정을 행하는 경우에는, 상기 측정기(40)에 대신하여 제 3, 제 4 또는 제 5의 실시형태 예에서 설명한 측정기(401, 402, 403)를 이용함으로써 실행하는 것으로 측정할 수 있다.
도 12는, 본 발명의 제 2의 실시형태에 따른 자동 반응ㆍ광측정 장치(110)의 블럭도를 나타낸다.
한편, 제 1의 실시형태에 따른 자동 반응ㆍ광측정 장치(10)와 동일한 것은, 동일 부호로 나타내며, 그 설명을 생략한다.
제 2의 실시형태에 따른 자동 반응ㆍ광측정 장치(110)는, 그 노즐 헤드(150)가 측정용 가대(30)와는 다른 측정용 가대(130)를 가지는 점에서 제 1의 실시형태에 따른 자동 반응ㆍ광측정 장치(10)와 상이하다. 이 측정용 가대(130)는, 상기 각 반응 용기(231i)의 각 개구부와 일제히 직접적 또는 간접적으로 연결 가능하고 , 연결한 이 반응 용기(231i) 내부와 광학적으로 접속하는 도광부(33i)를 가지는 복수(이 예에서는 12개)의 연결단(131i)을 가지지만, 이 연결단(131i)을 가열하기 위한 가열부로서의 히터(137)의 가열원은 측정용 가대(130)에 설치된 연결단(131i) 또는 그 가까운 곳에는 설치되어 있지 않은 점에서 상기 측정용 가대(30)와는 상이하다.
히터(137)의 가열원은, 용기군(120) 또는 스테이지에 설치되어 있다. 이 용기군(120)은, 그 길이방향이 X축 방향을 따라서 일렬 형상으로 수용부가 배열된 12개의 전용 영역(120i)(i=1,…,12)이, 예를 들면, Y축 방향으로 배열된 것이다. 각 전용 영역(120i)에는, 반응 용기군(123i)과, 액수용부군(27i)과, 상기 측정용 가대(130)에 설치된 12개의 상기 연결단(131i)에 탈착 가능하게 장착되는 투광성이 있는 하나의 밀폐뚜껑(251i)을 수용하는 밀폐뚜껑 수용부(25i)와, 칩 등 수용부군(21i)을 가진다.
상기 반응 용기(123i), 온도 제어기(29), 히터(137)는, 반응 용기 제어 시스템(90)에 포함된다.
도 13은, 상기 노즐 헤드(150)의 측면도를 나타내는 것이다. 이 노즐 헤드(150)는, 제 1의 실시형태에 따른 노즐 헤드(50)와 달리, 히터(137)가 상기 측정용 가대(130)에는 설치되어 있지 않고, 상기 연결단(131i)에는, 상기 히터(137)의 가열원이 설치되어 있지 않다.
도 14(a)는, 제 2의 실시형태의 제 1의 실시형태 예에 따른 반응 용기 제어 시스템(901) 및 이 반응 용기 제어 시스템(901)의 복수개(이 예에서는 12개)의 반응 용기(231i)가 설치된 반응 용기군의 개구부에, 측정용 가대(130)의 연결단(131i)이 장착되고, 이 측정용 가대(130)의 수평판(130a) 상을 수직판(130b)에 지지되어 이동하는 소정 파장 또는 파장대의 빛을 측정하기 위한 특정 파장 측정기(404j)의 광섬유(469, 479)가 상기 연결단(131i)과 접속된 상태를 나타내는 것이다.
도 14(a)에 나타내는 바와 같이, 이 반응 용기 제어 시스템(901)은, 목적 염기 배열을 가지는 DNA 등의 목적 용액을 수용하고 증폭 등의 반응을 하는 반응 용기(231i)와 히터(137i)의 가열원과, 온도원에 상당하는 온도 제어기(29)의 온도 제어용 블록(294i)과, 복수개(이 예에서는 12개)의 반응 용기(231i)를 얹고, 단열성을 가지는 용기 기판과, 상기 히터(137i)의 가열원과 온도원으로서의 상기 온도 제어용 블록(294i)과의 사이에 설치된 단열판(295i)을 가진다.
상기 반응 용기(231i)는, 넓은 입구 관부(232i)와, 이 넓은 입구 관부(232i)의 하측에 설치되고 이 넓은 입구 관부(232i)와 연결하여 통하며 이 넓은 입구 관부(232i)보다 가늘게 형성된 좁은 입구 관부(233i)로 이루어지고, 이 넓은 입구 관부(232i)는 투광성의 밀폐뚜껑(252i)이 끼워 맞춤하여 장착되고, 이 밀폐뚜껑(252i)에는 상기 광측정용 부재로서의 연결단(131i)이 장착되어 있다.
이 좁은 입구 관부(233i)는, 상기 온도 제어용 블록(294)이 접촉하여 설치되어 있는 하측 벽부분(233ai)과, 이 하측 벽부분(233ai)과 상기 단열판(295i)을 사이에 끼워 간격을 두고 상측에 위치하며, 상기 히터(137i)의 가열원이 근접하여 설치된 띠 형상의 상측 벽부분(233bi)을 가진다.
본 실시의 형태예에 의하면, 측정 제어부(161)(CPU＋프로그램 160)의 지시에 의해, 온도 제어기(29)에 의한 온도 제어에 따라, PCR의 경우에는, 최고의 소정 온도(예를 들면, 94℃)보다 몇도, 바람직하게는 약 5℃ 높은 일정 온도(예를 들면, 100℃)로 상기 상측 벽부분(233bi)을 가열하도록 히터(137i)를 제어함으로써, 상기 반응 용기(231i)의 상기 넓은 입구 관부(232i)에 끼워 맞춤한 밀폐뚜껑(252i)을 가열하여 이 밀폐뚜껑의 결로를 방지할 수 있다. 그때, 이 상측 벽부분(233bi)은, 상기 온도 제어가 이루어지는 하측 벽부분(233ai)과 소정 간격만 떼어 놓고, 또 하측 벽부분보다 작은 표면적을 가지는 상측 벽부분(233bi)에 가열원을 접촉 또는 근접시켜 가열한다. 따라서, 상측 벽부분(233bi)의 가열 영향은, 상측 벽부분(233bi)에 가까운 위치에 설치되어 있는 밀폐뚜껑(252i)을 가열하고 밀폐뚜껑(252i)의 하단면을 가열하여 결로를 방지할 수 있다.
한편, 연결단(131i)은, 밀폐뚜껑(252i)의 위쪽이므로 밀폐뚜껑(252i)에 대한 만큼의 가열의 영향은 없다. 마찬가지로, 상기 하측 벽부분(233ai)에 대해서는 냉각 기능을 가지는 펠티에 소자를 이용하여 상기 소정 온도로 온도 제어되게 된다.
도 14(b)는, 제 2의 실시형태에 따른 자동 반응ㆍ광측정 장치(110)의 제 2의 실시형태 예에 따른 반응 용기 제어 시스템(902)을 나타내는 단면도이다.
이 반응 용기 제어 시스템(902)에서는, 상기 연결단(132i)의 도광부(33i)에 광학계 요소의 예로서 로드 렌즈(430)가 설치된 것이다. 이것에 의하여 반응 용기(231i)로부터의 광학적 상태를 확실히 파악하고, 또 여기광을 반응 용기 내에 균일하게 조사할 수 있다.
본 실시의 형태 예에 있어서는, 상기 히터(137i)는, 연결단(132i)을 직접적으로 가열하지 않고, 반응 용기(231i)의 상측 벽부분을 가열함으로써 밀폐뚜껑(252i)을 가열하는 것이기 때문에, 가열의 영향이 연결단(132i)에는 미치기 어렵기 때문에, 내부에 로드 렌즈(430) 등의 광학계 요소를 내장해도, 그 열화나 변질 등을 방지하여 신뢰성이 높은 측정을 행할 수 있게 된다.
이상의 실시형태 예는, 본 발명을 보다 잘 이해시키기 위해서 구체적으로 설명한 것으로서, 다른 형태를 제한하는 것은 아니다. 따라서, 발명의 주지를 변경하지 않는 범위에서 변경 가능하다. 예를 들면, 노즐, 분주 칩, 천공 핀, 용기군, 그 전용 영역, 수용부, 측정단, 측정기, 특정 파장 측정기, 흡인 토출 기구, 이동기구, 자력부, 가열부, 반응 용기, 밀폐뚜껑, 측정용 가대, 연결단, 도광부, 노즐 헤드, 온도 제어기, 히터 등의 구성, 형상, 재료, 배열, 양, 개수 및 사용한 시약, 검체 등에 대해서도 실시형태 예에 나타낸 예로 한정되는 것은 아니다. 또, 노즐을 스테이지에 대하여 이동시키도록 했지만, 스테이지를 노즐에 대하여 이동시키는 것도 가능하다.
또, 이상의 설명에서는, PCR용의 반응 용기의 밀폐에 밀폐뚜껑을 이용하여 증폭용 용액을 밀폐했지만, 대신에, 또는 병용하여, 미네랄 오일 등의 밀폐액을 이용하여 밀폐하도록 해도 좋다. 또한 천공 핀 대신에 상기 노즐에 천공용 칩을 장착하여 천공하는 것도 가능하다. 또한 복수의 특정 파장 측정기를 이들을 관통하는 샤프트의 양단을 나사 고정함으로써 연결하도록 했지만 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 틀체 내에 복수의 특정 파장 측정기를 수납함으로써 연결하도록 해도 좋다. 또, 연결은 일체적인 경우에 한정되지 않고, 복수의 특정 파장 측정기 또는 측정단을 쇠사슬을 이용하고 또는 쇄사슬 형상으로 연결하는 것도 가능하다. 또, 이상의 설명에서는, 실시간 PCR의 측정에 대하여 설명했지만, 이 측정으로 한정되지 않고, 온도 제어가 행해지는 다른 여러 가지의 측정에도 적용할 수 있다. 또, 이상의 설명에 있어서는, 상기 측정기를 분주장치에 설치된 경우에 대하여 설명했지만 반드시 이것으로 한정되는 것은 아니다. 측정용 가대를 이용한 경우에 대하여 설명했지만, 측정용 가대를 이용하지 않고 직접 반응 용기와 복수의 특정 파장 측정기의 측정단의 도광부를 광학적으로 차례차례 접속하는 것도 가능하다.
또, 본 발명의 각 실시형태 예로 설명한 장치, 이들 장치를 형성하는 부품 또는 이들 부품을 형성하는 부품은 적당하게 선택하여 적당한 변경을 더하여 서로 조합할 수 있다. 한편, 본 출원 내의 「위쪽」, 「아래쪽」, 「상측」, 「하측」, 「내부」, 「외부」, 「X축」, 「Y축」, 「Z축」 등의 공간적인 표시는, 도해를 위한 것 뿐으로서, 상기 구조의 특정의 공간적인 방향 또 배치로 제한하는 것은 아니다.
본 발명은, 예를 들면, 주로 DNA, RNA, mRNA, rRNA, tRNA를 포함하는 핵산에 대한 처리, 검사, 해석이 요구되는 분야, 예를 들면, 공업 분야, 식품, 농산, 수산 가공 등의 농업 분야, 약품 분야, 제재 분야, 위생, 보험, 질병, 유전 등의 의료 분야, 생화학 혹은 생물학 등의 이학 분야 등에 관계되는 것이다. 본 발명은, 특히, PCR, 실시간 PCR 등의 여러 가지의 핵산 등을 취급하는 처리나 해석에 이용될 수 있다.
10, 100, 110 : 자동 반응ㆍ광측정 장치 20,　120 : 용기군
20i, 120i(i=1,…,12) : 전용 영역 211i(i=1,…, 12) : 분주 칩
231i(i=1,…, 12) : 반응 용기 30, 130 : 측정용 가대
31i, 131i, 132i(i=1,…,12) : 연결단 37, 137 : 히터(가열부)
40, 401j, 402j, 403j,404j(j=1,…,6) :　(특정 파장) 측정기
44, 441, 442, 443 : 측정단 50, 150 : 노즐 헤드
53 : 흡인 토출 기구 59 : 칩 유지ㆍ탈착 기구
61, 161 : 측정 제어부 70 : 노즐 배열부
71i(i=1,…,12) : 노즐

Claims (25)

  1. 2 이상의 반응 용기가 배열된 용기군(容器群)과,
    상기 각 반응 용기의 각 개구부와 직접적 또는 간접적으로 연결 가능하고, 연결된 그 반응 용기 내부와 광학적으로 접속하는 도광부를 가지는 2 이상의 연결단이 설치된 측정용 가대(架臺)와,
    상기 가대를 상기 용기군에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 하는 가대 이동기구와,
    상기 가대 상에 설치되어 상기 연결단의 상기 도광부와 광학적으로 접속 가능한 적어도 하나의 도광부를 가지는 측정단을 가지고, 그 측정단을 통하여 상기 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 빛을 수광 가능한 측정기와,
    상기 측정단을 상기 가대 상에서 이동 가능하게 하는 가대상 측정단 이동기구와,
    상기 연결단이 2 이상의 상기 반응 용기의 개구부와 일제히 직접적 또는 간접적으로 연결되도록 상기 가대 이동기구를 제어한 후, 상기 연결단의 상기 도광부와 상기 측정단의 상기 도광부를 차례차례 광학적으로 접속하도록 상기 가대상 측정단 이동기구를 제어하여 상기 측정기에 의한 측정을 지시하는 측정 제어부를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정기는, 상기 연결단의 상기 도광부와 광학적으로 접속 가능한 적어도 하나의 도광부를 가지는 측정단을 가지는 것과 함께 특정 파장 또는 특정 파장대의 빛을 수광 가능한 복수 종류의 특정 파장 측정기와, 복수의 상기 각 측정단을 직렬형상으로 묶는 측정단 결속부를 가지고, 상기 측정단은 상기 가대 상에서 상기 가대상 측정단 이동기구에 의해 직렬 형상으로 이동 가능하고, 상기 측정 제어부는 상기 측정단의 이동에 의해, 상기 각 연결단의 상기 도광부와 상기 각 특정 파장 측정기의 각 측정단의 상기 도광부를 차례차례 광학적으로 접속하도록 상기 가대상 측정단 이동기구를 제어하는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 용기군에는, 상기 반응 용기의 개구부에 장착되어 그 반응 용기를 밀폐하는 투광성을 가진 밀폐뚜껑을 가지고,
    상기 밀폐뚜껑은, 상기 연결단과 연결 가능하며, 상기 측정 제어부는 상기 밀폐뚜껑을 상기 연결단에 장착하도록 상기 가대를 이동시키고, 상기 밀폐뚜껑을 통하여 간접적으로 연결단이 상기 반응 용기의 개구부와 연결되도록 상기 가대 이동기구를 제어하는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가대 이동기구는 상기 가대를 상기 용기군에 대하여 상하 방향으로 상대적으로 이동 가능하고, 상기 측정 제어부는 상기 가대 이동기구를 제어하여 연결단을 상기 반응 용기의 개구부를 피복하도록 밀폐뚜껑을 통하여 간접적으로 연결한 후, 그 개구부를 피복하는 밀폐뚜껑을 누르거나 또는 흔들도록 제어하는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결단을 가열 가능한 가열부를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하측 벽부분 및 그 하측 벽부분보다 상측에 위치한 상측 벽부분을 가지는 상기 반응 용기의 상기 하측 벽부분과 접촉 또는 근접 가능하게 설치된 온도원을 가지고 상기 반응 용기 내의 온도 제어를 행하는 온도 제어기와, 상기 상측 벽부분에 접촉 또는 근접 가능하게 설치되며, 상기 상측 벽부분을 가열 가능한 가열원을 가지는 가열부를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정용 가대는, 기체의 흡인 및 토출을 행하는 흡인 토출 기구 및 그 흡인 토출 기구에 의하여 액체의 흡인 및 토출이 가능한 분주 칩을 탈착 가능하게 장착하는 1 또는 2 이상의 노즐을 가지는 노즐 헤드에 설치되고, 상기 가대 이동기구는, 상기 노즐 헤드를 상기 용기군과의 사이에서 상대적으로 이동 가능하게 하는 노즐 헤드 이동기구를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기군은, 1 또는 2 이상의 상기 노즐로 이루어지는 1조(組)의 노즐이 진입하여 다른 조의 노즐이 진입하지 않는 각 조의 노즐에 대응한 2 이상의 각 전용 영역으로 이루어지고, 각 전용 영역에는, 적어도 하나의 상기 반응 용기, 상기 반응에 이용되는 반응 용액을 수용하는 1 또는 2 이상의 액수용부, 상기 연결단을 이용하여 상기 반응 용기에까지 운반 가능하고 상기 반응 용기에 수용한 상기 반응 용액을 밀폐 가능한 밀폐뚜껑을 적어도 가지며, 상기 측정용 가대의 각 연결단은, 상기 각 전용 영역에 1 또는 2 이상의 연결단으로 이루어지는 1조의 연결단이 진입하여 다른 조의 연결단이 진입하지 않게 대응 지어지도록 상기 가대는 상기 전(全) 전용 영역에 걸쳐 연장하여 설치되어 있는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  9. 기체의 흡인 및 토출을 행하는 흡인 토출 기구 및 그 흡인 토출 기구에 의하여 액체의 흡인 및 토출이 가능한 분주 칩을 탈착 가능하게 장착하는 1 또는 2 이상의 노즐이 설치된 노즐 헤드와,
    여러 가지의 반응에 이용되는 반응용 용액을 수용하는 1 또는 2 이상의 액수용부, 목적물질을 포획 가능한 자성 입자가 현탁된 자성 입자 현탁액을 수용하는 액수용부, 검체를 수용하는 액수용부, 목적물질의 분리 추출용 용액을 수용하는 1 또는 2 이상의 액수용부 및 2 이상의 반응 용기를 적어도 가지는 용기군과,
    상기 노즐 헤드와 상기 용기군과의 사이를 상대적으로 이동 가능하게 하는 노즐 헤드 이동기구와,
    상기 노즐에 장착된 각 분주 칩의 내벽에 상기 자성 입자를 흡착 가능한 자력부와,
    상기 노즐 헤드에 설치되고, 상기 각 반응 용기의 개구부와 직접적 또는 간접적으로 연결 가능하며, 연결된 그 반응 용기 내부와 광학적으로 접속하는 도광부를 가지는 2 이상의 연결단이 설치된 측정용 가대(架臺)와,
    상기 가대 상에 설치되고 상기 연결단의 상기 도광부와 광학적으로 접속하는 도광부를 가지는 측정단을 가지며, 그 측정단을 통하여 상기 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 빛을 수광 가능한 측정기와,
    상기 측정단을 상기 가대 상에서 이동 가능하게 하는 가대상 측정단 이동기구와,
    상기 노즐에 장착된 각 분주 칩의 내벽에 상기 자성 입자를 흡착 가능한 자력을 미치게 하고 또 제거 가능한 자력부를 가지고,
    적어도, 상기 흡인 토출 기구, 상기 노즐 헤드 이동기구, 상기 자력부를 제어하여 목적물질의 분리 추출을 제어하는 분리 추출 제어부와,
    적어도, 상기 흡인 토출 기구, 상기 노즐 헤드 이동기구를 제어하며, 상기 연결단이 2 이상의 상기 반응 용기의 개구부와 일제히 직접적 또는 간접적으로 연결되도록 상기 가대를 이동한 후, 상기 연결단의 상기 도광부와 상기 측정단의 도광부를 차례차례 광학적으로 접속시키도록 상기 가대상 측정단 이동기구를 제어하며 상기 측정기에 의한 측정을 지시하는 측정 제어부를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 측정기는, 상기 연결단의 도광부와 광학적으로 접속하는 도광부를 가지는 측정단을 가지는 것과 함께 특정 파장 또는 특정 파장대의 빛을 수광 가능한 복수 종류의 특정 파장 측정기와, 복수의 상기 각 측정단 사이를 직렬형상으로 묶는 측정단 결속부를 가지고, 상기 각 측정단은, 상기 가대 상에서 상기 가대상 측정단 이동기구에 의해 직렬 형상으로 이동 가능하고, 상기 측정 제어부는 상기 측정단의 이동에 의해, 상기 각 연결단의 상기 도광부와 상기 각 특정 파장 측정기의 각 측정단의 도광부를 차례차례 광학적으로 접속하도록 상기 가대상 측정단 이동기구를 제어하는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 용기군에는, 상기 반응 용기의 개구부와 끼워 맞춰지고 그 반응 용기를 밀폐 가능한 투광성을 가지는 밀폐뚜껑을 가지고, 상기 밀폐뚜껑은, 상기 연결단에 장착 가능하며, 상기 측정기는, 상기 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 빛을, 상기 연결단 및 상기 밀폐뚜껑을 통하여 수광 가능함과 함께, 상기 연결단에 상기 밀폐뚜껑을 일제히 장착하도록 상기 노즐 헤드 이동기구를 제어하는 밀폐 제어부를 더 가지고, 상기 측정 제어부는, 상기 밀폐뚜껑을 통하여 간접적으로 연결단이 상기 반응 용기의 개구부와 일제히 연결되도록 상기 노즐 헤드 이동기구를 제어한 후, 상기 연결단의 상기 도광부와 상기 측정단의 도광부를 차례차례 광학적으로 접속하도록 상기 가대상 측정단 이동기구를 제어하는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  12. 제 9 항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐 헤드에 설치된 상기 측정용 가대를 그 노즐 헤드에 대하여 상하 방향으로 이동 가능하게 하는 가대 Z축 이동기구를 더 가지고, 상기 가대 Z축 이동기구를 제어하여 연결단을 상기 반응 용기의 개구부와 간접적으로 연결한 후, 그 개구부를 피복하는 밀폐뚜껑을 누르거나 또는 흔들도록 제어하는 누름 등 제어부를 더 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결단을 가열 가능한 가열부를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  14. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하측 벽부분 및 그 하측 벽부분보다 상측에 위치한 상측 벽부분을 가지는 상기 반응 용기의 상기 하측 벽부분과 접촉 또는 근접 가능하게 설치된 온도원을 가지며 상기 반응 용기 내의 온도 제어를 행하는 온도 제어기와, 상기 상측 벽부분에 접촉 또는 근접 가능하게 설치되고, 상기 상측 벽부분을 가열 가능한 가열원을 가지는 가열부를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  15. 제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기군은, 1 또는 2 이상의 상기 노즐로 이루어지는 1조(組)의 상기 노즐이 진입하여 다른 조의 노즐이 진입하지 않는 각 조의 노즐에 대응한 2 이상의 각 전용 영역으로 이루어지며, 각 전용 영역에는, 적어도 하나의 상기 반응 용기, 상기 반응에 이용되는 반응 용액을 수용하는 1 또는 2 이상의 액수용부, 목적물질을 포획 가능한 자성 입자가 현탁된 자성 입자 현탁액을 수용하는 액수용부, 검체를 수용하는 액수용부, 목적물질의 분리 추출용 용액을 수용하는 2 이상의 액수용부, 상기 연결단을 이용하여 상기 반응 용기에까지 운반 가능하며 상기 반응 용기에 수용한 상기 반응 용액을 밀폐 가능한 밀폐뚜껑을 적어도 가지고, 상기 측정용 가대의 각 연결단은, 상기 각 전용 영역마다 1 또는 2 이상의 연결단으로 이루어지는 1조의 연결단이 진입하여 다른 조의 연결단이 진입하지 않도록 상기 가대는 상기 전(全) 전용 영역에 걸쳐 연장하여 설치되고, 상기 각 전용 영역에 1조의 상기 노즐이 진입하여 다른 조의 노즐이 진입하지 않도록 상기 노즐 헤드 이동기구를 제어하며, 상기 각 전용 영역에 1조의 상기 연결단이 진입하여 다른 조의 연결단이 진입하지 않도록 상기 가대상 측정단 이동기구를 제어하는 전용 영역 제어부를 더 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  16. 용기군에 배열된 2 이상의 반응 용기의 개구부에 대하여, 도광부를 가지는 2 이상의 연결단이 설치된 측정용 가대를 이동하고,
    상기 반응 용기의 각 개구부와 상기 연결단을 직접적 또는 간접적으로 일제히 연결하며, 연결된 상기 반응 용기 내부와 그 연결단에 설치된 상기 도광부를 광학적으로 접속하고,
    상기 반응 용기 내에서 온도 제어를 행하며,
    상기 가대 상을 측정기에 설치된 측정단이 이동함으로써, 상기 연결단에 설치된 상기 도광부와 상기 측정단의 도광부를 차례차례 광학적으로 접속하고,
    상기 각 측정단을 통하여, 상기 각 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 빛을 상기 측정기가 수광하여 측정하는 자동 반응ㆍ광측정 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 측정시에, 상기 측정기로서 특정 파장 또는 특정 파장대의 빛을 수광 가능한 특정 파장 측정기를 복수 종류 설치하고, 각 특정 파장 측정기의 각 측정단의 도광부는, 상기 연결단의 상기 도광부와 광학적으로 접속하며 그 측정단을 통하여 상기 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 특정 파장 또는 특정 파장대의 빛을 수광할 수 있고, 복수 종류의 상기 특정 파장 측정기의 상기 측정단은 묶여져 상기 가대 상을 직렬형상으로 이동함으로써, 상기 연결단에 설치된 상기 도광부와 상기 측정단의 도광부를 차례차례 광학적으로 접속하고, 상기 각 측정단을 통하여, 상기 각 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 특정 파장 또는 특정 파장대의 빛을 상기 각 특정 파장 측정기가 수광하여 측정하는 자동 반응ㆍ광측정 방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 용기군에 배열되어, 상기 반응 용기의 개구부와 끼워맞춤 가능한 투광성을 가지는 2 이상의 밀폐뚜껑에 대하여 상기 가대를 이동하고, 상기 밀폐뚜껑을 상기 연결단에 일제히 장착시키고 나서 상기 반응 용기의 개구부에 대하여, 상기 가대를 이동시키는 자동 반응ㆍ광측정 방법.
  19. 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정용 가대에 각 반응 용기를 부착한 후, 상기 반응 용기의 개구부를 피복하는 밀폐뚜껑에 대하여 누르거나 또는 흔드는 자동 반응ㆍ광측정 방법.
  20. 노즐 헤드에 설치된 기체의 흡인 및 토출을 행하는 각 노즐에 탈착 가능하게 분주 칩을 장착하고,
    자력부, 상기 노즐 헤드와 용기군과의 사이를 상대적으로 이동하는 노즐 헤드 이동기구, 용기군에 수용된 목적물질을 포획 가능한 자성 입자가 현탁된 자성 입자 현탁액, 검체 및 목적물질의 분리 추출용 용액을 이용하여 목적물질을 분리하고,
    분리한 목적물질 및 반응에 이용되는 반응용 용액을 용기군에 설치된 복수의 반응 용기에 도입하며,
    상기 반응 용기의 개구부에 대하여, 상기 노즐 헤드에 설치됨과 함께 도광부를 가지는 2 이상의 연결단이 설치된 측정용 가대를 적어도 상기 노즐 헤드 이동기구에 의해 이동하고,
    상기 반응 용기의 각 개구부와 상기 연결단을 직접적 또는 간접적으로 일제히 연결하며, 연결된 상기 반응 용기 내부와 상기 연결단에 설치된 도광부를 광학적으로 접속하고,
    상기 반응 용기 내에서 온도 제어를 행하며,
    상기 가대 상을 측정기에 설치된 측정단이 이동함으로써, 상기 연결단의 도광부와 상기 측정단의 도광부를 광학적으로 차례차례 접속하고, 상기 각 측정단을 통하여, 상기 각 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 빛을 상기 측정기가 수광하여 측정하는 자동 반응ㆍ광측정 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 반응 용기의 각 개구부와 상기 연결단을 직접적 또는 간접적으로 연결하고, 반응 용기 내의 온도 제어를 행할 때에, 상기 반응 용기의 하측 벽부분과 접촉 또는 근접하여 설치된 온도원의 온도 제어에 따라, 상기 하측 벽부분보다 상측에 위치한 상기 반응 용기의 상측 벽부분에 접촉 또는 근접하여 설치된 가열원에 의하여, 상기 연결단의 직접적 또는 간접적인 결로를 방지하는 자동 반응ㆍ광측정 방법.
  22. 2 이상의 반응 용기가 배열된 용기군과,
    상기 반응 용기 내부와 광학적으로 접속 가능한 도광부를 가지는 측정단을 가지고, 그 측정단을 통하여 상기 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 특정 파장 또는 특정 파장대의 빛을 수광 가능한 복수 종류의 특정 파장 측정기와,
    복수의 상기 각 측정단을 직렬형상으로 묶는 측정단 결속부와,
    상기 용기군에 대하여, 묶여진 상기 측정단을 상대적으로 이동 가능하게 하는 측정단 이동기구와,
    상기 각 측정단을 상기 각 반응 용기의 개구부를 차례차례 통과하는 이동 경로를 따라서 이동함으로써, 상기 각 측정단의 도광부와 상기 반응 용기 내부를 차례차례 광학적으로 접속하도록 상기 측정단 이동기구를 제어하고, 상기 각 특정 파장 측정기에 대하여 상기 반응 용기 내의 광학적 상태에 기초하는 상기 특정 파장 또는 특정 파장대의 빛의 수광에 의한 측정을 지시하는 측정 제어부를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 각 반응 용기의 각 개구부와 직접적 또는 간접적으로 연결 가능하고, 연결된 상기 반응 용기 내부와 광학적으로 접속하는 도광부를 가지는 2 이상의 연결단이 설치된 측정용 가대를 더 가지며, 상기 각 특정 파장 측정기의 각 측정단은 상기 가대 상에 설치됨과 함께, 상기 측정단 이동기구는 상기 용기군에 대하여, 상대적으로 상기 가대를 이동 가능하게 하는 가대 이동기구와, 상기 각 특정 파장 측정기의 각 측정단을 상기 가대 상에서 직렬형상으로 이동 가능하게 하는 가대상 측정단 이동기구를 가지는 자동 반응ㆍ광측정 장치.
  24. 반응 용기와, 그 반응 용기의 하측 벽부분 및 그 하측 벽부분보다 상측에 위치한 상측 벽부분을 가지는 그 반응 용기의 상기 하측 벽부분과 접촉 또는 근접 가능하게 설치된 온도원을 가지고 상기 반응 용기 내의 온도 제어를 행하는 온도 제어기와, 상기 상측 벽부분에 접촉 또는 근접 가능하게 설치되며, 상기 상측 벽부분을 가열 가능한 가열원을 가지는 가열부를 가지는 반응 용기 제어 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 반응 용기는, 넓은 입구 관부와, 그 넓은 입구 관부의 하측에 설치되고 그 넓은 입구 관부와 연통되며, 그 넓은 입구 관부보다 좁게 형성된 좁은 입구 관부로 이루어지며, 상기 넓은 입구 관부는 광측정용 부재가 끼워 맞춤 가능하며, 상기 좁은 입구 관부에는 액체가 수용 가능하고, 상기 하측 벽부분 및 상기 상측 벽부분은 상기 좁은 입구 관부에 설치된 반응 용기 제어 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190072475A (ko) * 2017-12-15 2019-06-25 프리시젼바이오 주식회사 진단 시스템

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012157685A1 (ja) 2011-05-16 2012-11-22 ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 反応容器用光測定装置およびその方法
JP6294823B2 (ja) 2012-07-17 2018-03-14 ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 反応容器用光測定装置およびその方法
US10775397B2 (en) 2012-11-16 2020-09-15 Universal Bio Research Co., Ltd. Linear movement type reaction treatment apparatus and method thereof
AU2013202788B2 (en) 2013-03-14 2015-10-01 Gen-Probe Incorporated Indexing signal detection module
JP6336327B2 (ja) 2013-05-08 2018-06-06 エフ．ホフマン−ラ ロシュ アーゲーＦ． Ｈｏｆｆｍａｎｎ−Ｌａ Ｒｏｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ 生物学的サンプルを収容する容器のためのキャップ供給装置
JP6213667B2 (ja) * 2014-04-22 2017-10-18 株式会社島津製作所 加熱温調用サンプルラック及びその加熱温調用サンプルラックを用いる試料温度調節装置
CN104677845B (zh) * 2015-02-15 2017-04-05 浙江大学 基于积分球的农产品组织光学特性自动检测装置
JP6851079B2 (ja) * 2015-05-01 2021-03-31 ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 多重反応並行測定装置およびその方法
TWI589878B (zh) * 2016-02-19 2017-07-01 緯創資通股份有限公司 試管升降機構及具有此試管升降機構的體液檢測系統
CN105806821B (zh) * 2016-05-16 2018-06-29 青岛衡立检测有限公司 一种检测苦味酸的便携式检测器
CN106018362B (zh) * 2016-05-16 2018-06-08 江苏国恒检测有限公司 一种检测苦味酸的测定器
JP6747192B2 (ja) * 2016-09-07 2020-08-26 株式会社島津製作所 遺伝子増幅装置
WO2018181481A1 (ja) * 2017-03-28 2018-10-04 ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 測光分注ノズルユニット、測光分注装置、および測光分注処理方法
EP3636738A4 (en) 2017-05-12 2021-01-13 Universal Bio Research Co., Ltd. CARTRIDGE FOR NUCLEIC ACID DETECTION
US20190015833A1 (en) * 2017-07-14 2019-01-17 Dexter Magnetic Technologies, Inc. Illumination device for microtiter well trays, tubes and tube strips
US11009457B2 (en) * 2017-09-01 2021-05-18 Ushio Denki Kabushiki Kaisha Microplate reader
CN107653186A (zh) * 2017-09-15 2018-02-02 广东达元食品药品安全技术有限公司 一种便携式pcr仪
JP7107860B2 (ja) * 2019-01-25 2022-07-27 株式会社日立製作所 発光計測装置、発光計測システム及び発光計測方法
US11680950B2 (en) * 2019-02-20 2023-06-20 Pacific Biosciences Of California, Inc. Scanning apparatus and methods for detecting chemical and biological analytes
CN110404593B (zh) * 2019-07-15 2023-05-12 重庆哈丁环境试验技术股份有限公司 适用于高低温交变试验的高强度保温箱体
DE102021133081B3 (de) 2021-12-14 2023-05-04 Bmg Labtech Gmbh Mikroplatten-Lesegerät und Verfahren zum Durchführen von optischen Messungen mit einem Mikroplatten-Lesegerät

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996029602A1 (fr) 1995-03-20 1996-09-26 Precision System Science Co., Ltd. Procede et dispositif pour le traitement de liquides a l'aide d'un distributeur
JP2002010777A (ja) 2000-06-30 2002-01-15 Precision System Science Co Ltd 反応容器、反応装置および反応液の温度制御方法
US20040071599A1 (en) * 2002-03-22 2004-04-15 Rusch Terry L. Apparatus and method for testing and continuously reading low-volume samples
JP2005345378A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光検出装置
WO2006013926A1 (ja) * 2004-08-05 2006-02-09 Universal Bio Research Co., Ltd. 反応容器、反応容器液導入装置、液導入反応測定装置、および液導入装置
WO2008096776A1 (ja) * 2007-02-07 2008-08-14 Universal Bio Research Co., Ltd. 容器反復利用磁性粒子並行処理装置および容器反復利用磁性粒子並行処理方法
US20080274511A1 (en) * 2002-12-23 2008-11-06 Lim Hi Tan Device for carrying out chemical or biological reactions
WO2010110096A1 (ja) * 2009-03-26 2010-09-30 ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 反応光学測定装置およびその測定方法

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3918793A (en) * 1970-05-02 1975-11-11 Leitz Ernst Gmbh Fluorescence illuminator for incident light microscope
US4626684A (en) * 1983-07-13 1986-12-02 Landa Isaac J Rapid and automatic fluorescence immunoassay analyzer for multiple micro-samples
AU585033B2 (en) * 1986-07-04 1989-06-08 Tosoh Corporation Quantitative dispenser for a liquid
DE4123817C2 (de) * 1991-07-18 1994-06-09 Berthold Lab Prof Dr Strahlungsmeßgerät, insbesondere zur Messung der Lumineszenz
US5670113A (en) * 1991-12-20 1997-09-23 Sibia Neurosciences, Inc. Automated analysis equipment and assay method for detecting cell surface protein and/or cytoplasmic receptor function using same
DE4412286A1 (de) * 1994-04-09 1995-10-12 Boehringer Mannheim Gmbh System zur kontaminationsfreien Bearbeitung von Reaktionsabläufen
US5589351A (en) * 1994-12-06 1996-12-31 Nps Pharmaceuticals, Inc. Fluorescence detection apparatus
US6143250A (en) * 1995-07-31 2000-11-07 Precision System Science Co., Ltd. Multi-vessel container for testing fluids
AU738336B2 (en) * 1996-05-20 2001-09-13 Precision System Science Co., Ltd. Control method and apparatus for controlling magnetic particles by a sample distributor
US6597450B1 (en) * 1997-09-15 2003-07-22 Becton, Dickinson And Company Automated Optical Reader for Nucleic Acid Assays
US6043880A (en) 1997-09-15 2000-03-28 Becton Dickinson And Company Automated optical reader for nucleic acid assays
US6982431B2 (en) * 1998-08-31 2006-01-03 Molecular Devices Corporation Sample analysis systems
JP3813730B2 (ja) * 1998-03-19 2006-08-23 浜松ホトニクス株式会社 蛍光測定装置
US6887431B1 (en) * 1999-02-16 2005-05-03 Applera Corporation Bead dispensing system
WO2000068671A2 (en) * 1999-05-12 2000-11-16 Aclara Biosciences, Inc. Multiplexed fluorescent detection in microfluidic devices
US7387891B2 (en) * 1999-05-17 2008-06-17 Applera Corporation Optical instrument including excitation source
JP2001183382A (ja) * 1999-12-28 2001-07-06 Roche Diagnostics Gmbh 分注機の動作確認装置および確認方法
EP1431749A1 (en) * 2001-09-28 2004-06-23 Hitachi, Ltd. Luminescence detecting device and luminescence detecting microarray plate
US7459302B2 (en) * 2001-10-02 2008-12-02 Stratagene California Side-wall heater for thermocycler device
AU2003245302A1 (en) * 2002-05-17 2003-12-02 Applera Corporation Apparatus and method for differentiating multiple fluorescence signals by excitation wavelength
US20040241872A1 (en) * 2003-03-17 2004-12-02 Qiagen Operon, Inc. Optical detection liquid handling robot system
US7148043B2 (en) * 2003-05-08 2006-12-12 Bio-Rad Laboratories, Inc. Systems and methods for fluorescence detection with a movable detection module
US20040258563A1 (en) * 2003-06-23 2004-12-23 Applera Corporation Caps for sample wells and microcards for biological materials
US7295316B2 (en) * 2004-01-14 2007-11-13 Applera Corporation Fluorescent detector with automatic changing filters
US6990259B2 (en) * 2004-03-29 2006-01-24 Sru Biosystems, Inc. Photonic crystal defect cavity biosensor
US7136550B2 (en) * 2004-10-28 2006-11-14 Corning Incorporated Single-fiber launch/receive system for biosensing applications
JP2006300589A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Universal Bio Research Co Ltd 分注機
AU2006259569A1 (en) * 2005-06-13 2006-12-28 Stratagene California System and method for fluorescence excitation and detection having distinct optical paths
US7527763B2 (en) * 2005-07-05 2009-05-05 3M Innovative Properties Company Valve control system for a rotating multiplex fluorescence detection device
KR101354764B1 (ko) * 2005-09-05 2014-01-22 유니바사루 바이오 리사치 가부시키가이샤 각종 물질 유지체, 각종 물질 유지체 처리장치, 및 그처리방법
US9551635B2 (en) * 2006-03-09 2017-01-24 Biogenex Laboratories Inc. Sample processing system
GB0610432D0 (en) * 2006-05-26 2006-07-05 B G Res Ltd Performance issues in use of vessels for biological applications
DE102006036171B4 (de) * 2006-07-28 2008-10-09 Analytik Jena Ag Anordnung und Verfahren zur mehrkanaligen Fluoreszenzmessung in PCR-Proben
GB0718250D0 (en) * 2007-08-29 2007-10-31 B G Res Ltd Improvements in and relating to reaction apparatus
EP2989975B1 (en) * 2007-02-06 2018-06-13 Medtronic MiniMed, Inc. Optical systems and methods for rationmetric measurement of blood glucose concentration
US8418929B2 (en) * 2007-04-06 2013-04-16 Universal Bio Research Co., Ltd. Temperature controlling apparatus and temperature controlling method
WO2008156113A1 (ja) * 2007-06-19 2008-12-24 Universal Bio Research Co., Ltd. カラムチップ処理装置およびカラムチップ処理方法
JP2009092420A (ja) * 2007-10-04 2009-04-30 Toyo Kohan Co Ltd マイクロアレイ処理装置
DE202008009859U1 (de) * 2007-12-21 2009-03-05 Berthold Technologies Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur wahlweisen Messung von insbesondere Lumineszenz- und/oder Fluoreszenzstrahlung
CN201281708Y (zh) * 2008-09-18 2009-07-29 安图实验仪器(郑州)有限公司 酶标仪光学系统
KR101805927B1 (ko) * 2008-12-25 2017-12-06 유니바사루 바이오 리사치 가부시키가이샤 검체의 전처리 방법, 및 생체 관련 물질의 측정 방법
KR101726892B1 (ko) * 2009-06-04 2017-04-13 유니바사루 바이오 리사치 가부시키가이샤 검체 검사장치 및 그 방법
WO2011021640A1 (ja) * 2009-08-20 2011-02-24 タカラバイオ株式会社 温度サイクル装置
JP2011147411A (ja) * 2010-01-25 2011-08-04 Seiko Epson Corp 核酸増幅方法および核酸増幅装置、ならびに核酸増幅用チップ
KR101882940B1 (ko) * 2010-02-23 2018-07-30 루미넥스 코포레이션 일체화된 샘플 제조, 반응 및 검출을 위한 장치 및 방법
WO2012019119A1 (en) * 2010-08-06 2012-02-09 Instantlabs Medical Diagnostics Corporation Systems, devices and methods for monitoring and detection of chemical reactions
US9322784B2 (en) * 2010-09-08 2016-04-26 Tecan Trading Ag Microplate-reader with a controlled gas atmosphere, corresponding method and use of same
JP6294823B2 (ja) * 2012-07-17 2018-03-14 ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 反応容器用光測定装置およびその方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996029602A1 (fr) 1995-03-20 1996-09-26 Precision System Science Co., Ltd. Procede et dispositif pour le traitement de liquides a l'aide d'un distributeur
JP2002010777A (ja) 2000-06-30 2002-01-15 Precision System Science Co Ltd 反応容器、反応装置および反応液の温度制御方法
US20040071599A1 (en) * 2002-03-22 2004-04-15 Rusch Terry L. Apparatus and method for testing and continuously reading low-volume samples
US20080274511A1 (en) * 2002-12-23 2008-11-06 Lim Hi Tan Device for carrying out chemical or biological reactions
JP2005345378A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光検出装置
WO2006013926A1 (ja) * 2004-08-05 2006-02-09 Universal Bio Research Co., Ltd. 反応容器、反応容器液導入装置、液導入反応測定装置、および液導入装置
WO2008096776A1 (ja) * 2007-02-07 2008-08-14 Universal Bio Research Co., Ltd. 容器反復利用磁性粒子並行処理装置および容器反復利用磁性粒子並行処理方法
WO2010110096A1 (ja) * 2009-03-26 2010-09-30 ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 反応光学測定装置およびその測定方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190072475A (ko) * 2017-12-15 2019-06-25 프리시젼바이오 주식회사 진단 시스템
KR20190072476A (ko) * 2017-12-15 2019-06-25 프리시젼바이오 주식회사 진단 시스템의 구동방법

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