TW201842180A - 核酸分離裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種核酸分離裝置，其係包含：攪拌機構，其係將注入處理管之試料及試藥攪拌並進行溶解處理；加壓氣體供給機構，其係供給加壓氣體至注入有試料液之過濾罐，並使核酸從溶解處理後之含有核酸的試料液分離回收；分注機構，其係將試料、試藥或溶解處理後的試料液，注入處理管及過濾罐；移動機構，其係使加壓氣體供給機構及分注機構移動；其中，分注機構係包括：吸引及吐出機構，其係能夠裝卸分注吸頭，並能夠藉由分注吸頭來吸引及吐出液體；液體供給機構，其係從噴嘴吐出液體。

Description

核酸分離裝置
本發明係關於一種核酸分離裝置，其係自動地進行從含有核酸之試料液的前處理步驟至核酸抽取步驟。
近年來，將儲存有生命資訊的核酸(主要是DNA)從人的血液或動植物的組織等萃取並解析的技術係被廣泛地利用。為了從血液及組織等萃取DNA，而使用各種專門的試藥及裝置等。
最近，正進展核酸萃取步驟的自動化(例如參照專利文獻1)。另一方面，在血液或組織等添加試藥並進行攪拌等之所謂的前處理步驟中，必需處理多種試藥。又，於前處理步驟中，因為包含添加試藥、攪拌、加壓等各種作業，故自動化仍然無法進展，而是以手動作業進行。
[先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利第3635645號公報
[發明所欲解決的課題] 在血液或組織等的處理中，必須避免由汙染或飛散所造成的感染，故期望著儘可能地減少手動作業，而有自動化的需求。
然而，在前處理步驟中，必須處理上述複數個試藥。又，在前處理步驟中，因為包含用於試藥添加步驟、攪拌步驟、加溫步驟等的溶解處理之多個步驟，故難以自動化。
本發明的目的係提供一種自動核酸分離裝置，其係能夠將習知之以手動作業而進行之溶解處理等的前處理步驟自動化。
[用於解決課題之手段] 本發明的核酸分離裝置，其係包含：攪拌機構，其係將注入處理管之試料及試藥攪拌並進行溶解處理；加壓氣體供給機構，其係供給加壓氣體至注入有該試料液之過濾罐，並使核酸從經過前述溶解處理後之含有核酸的試料液分離回收；分注機構，其係將前述試料、試藥或溶解處理後的試料液，注入前述處理管及前述過濾罐；移動機構，其係使前述加壓氣體供給機構及前述分注機構移動；其中，前述分注機構係包括：吸引及吐出機構，其係能夠裝卸分注吸頭，並藉由前述分注吸頭來吸引及吐出液體；液體供給機構，其係從噴嘴吐出液體。
[發明的效果] 根據本發明的核酸分離裝置，能夠使分注及加壓等複數步驟自動化，故不僅係核酸萃取步驟能夠自動化，在習知之以手動作業而進行之前處理步驟亦能夠自動化。
第一態樣的核酸分離裝置，其係包含：攪拌機構，其係將注入處理管之試料及試藥攪拌並進行溶解處理；加壓氣體供給機構，其係供給加壓氣體至注入有該試料液之過濾罐，並使核酸從經過前述溶解處理後之含有核酸的試料液分離回收；分注機構，其係將前述試料、試藥或溶解處理後的試料液，注入前述處理管及前述過濾罐；移動機構，其係使前述加壓氣體供給機構及前述分注機構移動；其中，前述分注機構係包括：吸引及吐出機構，其係能夠裝卸分注吸頭，並藉由前述分注吸頭來吸引及吐出液體；液體供給機構，其係從噴嘴吐出液體。
第二態樣的核酸分離裝置，其係在上述第一態樣中，還可包含：前述吸引及吐出機構係進行：吸引或吐出前述分注吸頭內的氣體，並將液體吸引或吐出至前述分注吸頭內；且前述吸引及吐出機構係包括：第一分注吸頭安裝部，其係於前端具備第一口徑的O型環，且前述第一分注吸頭安裝部能夠裝卸具有前述第一口徑的第一分注吸頭；第二分注吸頭安裝部，其係具備較前述第一口徑更大之第二口徑的O型環，且前述第二口徑的O型環與前述第一口徑的O型環同軸，並且前述第二分注吸頭安裝部能夠裝卸具有前述第二口徑的第二分注吸頭。
第三態樣的核酸分離裝置，其係包含：攪拌機構，其係將注入處理管之試料及試藥攪拌並進行溶解處理；加壓氣體供給機構，其係供給加壓氣體至注入有該試料液之過濾罐，並使核酸從經過前述溶解處理後之含有核酸的試料液分離回收至收集管；分注機構，其係將前述試料、試藥或溶解處理後的試料液，注入前述處理管及前述過濾罐；移動機構，其係使前述加壓氣體供給機構及前述分注機構移動；樣品ID讀取部，其係讀取置入有前述試料之樣品容器的樣品ID；收集管ID讀取部，其係讀取前述收集管的收集管ID；ID管理部，其係於前述樣品ID以及對應之前述收集管ID賦予關係。
第四態樣的核酸分離裝置，其係在上述第三態樣中，還可包含：樣品架，其係能夠連續地收納複數個前述樣品容器；前述樣品架係在各個收納前述樣品容器的位置處，設置有顯示收納位置的樣品位置ID；前述樣品ID讀取部係從相對於前述樣品架的設置方向之交叉的方向，讀取前述樣品ID及前述樣品位置ID；且前述ID管理部係於前述樣品ID以及對應之前述樣品位置ID賦予關係。
第五態樣的核酸分離裝置，其係在上述第三態樣或第四態樣中，還可包含：收集管架，其係能夠連續地收納複數個前述收集管；前述收集管架係在各個收納前述收集管的位置處，設置有顯示收納位置的收集管位置ID；前述收集管ID讀取部係從相對於前述收集管架的設置方向之交叉的方向，讀取前述收集管ID及前述收集管位置ID；且前述ID管理部係於前述收集管ID以及對應之前述收集管位置ID賦予關係。
以下，針對實施形態的核酸分離裝置，一邊參照附加圖式一邊進行說明。又，於圖式中實質相同的部件，賦予相同的符號。
(實施形態1) 圖1A係顯示透視實施形態1之核酸分離裝置的頂板10時，其平面構成之透視概略平面圖。圖1B係在顯示透視圖1A之核酸分離裝置10的正面面板時，其構成之透視概略平面圖。圖2係顯示實施形態1之核酸分離裝置10的構成之方塊圖。 此核酸分離裝置10係具備：分注吸頭/試藥套組部11、樣品套組部12、加溫/攪拌部13、核酸萃取部14、分注加壓單元15及控制部16。 又，此核酸分離裝置10係如圖1A、圖1B及圖2所示，其係具備：加溫/攪拌部13，包含攪拌機構51，前述攪拌機構51係將注入處理管53之試料及試藥攪拌並進行溶解處理；加壓氣體供給機構23，其係供給加壓氣體至注入有該試料液之過濾罐63，並使核酸從經過前述溶解處理後之含有核酸的試料液分離回收；分注機構21、22，其係將前述試料、試藥或溶解處理後的試料液，注入前述處理管53及前述過濾罐63；移動機構24，其係使加壓氣體供給機構23及分注機構21、22移動。前述分注機構係包括：吸引及吐出機構22，其係能夠裝卸分注吸頭32，並能夠藉由前述分注吸頭32來吸引及吐出液體；液體供給機構21，其係從噴嘴直接吐出液體。 又，圖1A及圖1B的配置僅係例示，各部件的配置並不限於此。只要是能夠藉由分注加壓單元15而能夠移動的範圍，分注吸頭/試藥套組部11、樣品套組部12、加溫/攪拌部13及核酸萃取部14係可配置於任意位置。
在此核酸分離裝置10中，具備：分注機構21、22，其係透過分注吸頭32注入試料液及試藥；加壓氣體供給機構23，其係供給加壓氣體。藉此，能夠使分注及加壓等複數步驟自動化，故不僅係核酸萃取步驟能夠自動化，在先前以手動作業而進行之前處理步驟亦能夠自動化。
以下，針對此核酸分離裝置10的各構成部件進行說明。
＜分注吸頭/試藥套組部＞ 圖3A係顯示圖1之核酸分離裝置10的分注吸頭/試藥套組部11的整體構成之平面圖。圖3B係說明圖1之核酸分離裝置10的分注吸頭/試藥套組部11的試藥用容器托盤35內的構成之平面圖。
分注吸頭32a、32b、32c、32d係各自被收納於分注吸頭架31a、31b、31c。又，分注吸頭32a、32b、32c、32d係可各自具有不同容量。舉例來說，分注吸頭32a、32c係1.2ml，分注吸頭32b、32d係10ml。又，就作為將不需要的分注吸頭從分注加壓單元15取出之位置而言，設置分注吸頭彈出(eject)部33。被取出之分注吸頭32係被棄置於分注吸頭廢棄物箱34。舉例來說，分注吸頭廢棄物箱34係可設置於裝置的下部。
試藥容器36a、36b、36c、36d、36e與試藥廢棄用的廢棄物容器37係設置於試藥用容器托盤35上。就試藥而言，舉例來說，例如在前處理步驟所使用的前處理酵素、溶解液及乙醇；在核酸萃取步驟所使用的洗淨液及回收液。舉例來說，可於試藥容器36a置入前處理酵素，於試藥容器36b置入溶解液，於試藥容器36c置入乙醇，於試藥容器36d置入回收液。又，於何種試藥容器置入何種試藥係可在考慮便利性之後進行適當地設定。又，因為使用大量的洗淨液，故可於如後述之圖12所示之額外裝置的下部設置試藥瓶36f。
＜樣品套組部＞ 圖4A係顯示圖1之核酸分離裝置10的樣品套組部12的構成之平面圖。圖4B係顯示配置於圖4A之樣品套組部12的樣品容器42a、42b的例子之圖。樣品容器42係例如採血管，置入有萃取核酸的試料。樣品容器42係被收納於樣品架41a、41b、41c。如圖4A所示，樣品架41a、41b、41c中複數個樣品容器42被保持成列狀。此處，各樣品架分別保持8個樣品容器42。在圖4A的例子中，總共能夠收納24個樣品容器42。
又，在樣品架41a、41b、41c之設置方向44的後端，分別設置了用於檢測樣品架41a、41b、41c之樣品架有無檢測感測器43a、43b、43c。藉由樣品架有無檢測感測器43a、43b、43c，檢測出是否分別設置樣品架41a、41b、41c。又，各樣品架41a、41b、41c係可於後端部設置與對應之各通道互相連接的形狀。藉此，因為各樣品架41a、41b、41c在非對應的通道中不會在後端連接，所以能夠控制插入錯誤通道的失誤。 又，樣品容器42係如圖4B所示，能夠使用具有各種形狀的樣品容器42a、42b。
＜試料＞ 又，舉例來說，試料係指，在診斷領域中，作為檢體而被採集的全血、血漿、血清、尿液、糞便、精液、唾液等體液；或植物(或者其一部分)、動物(或其一部分)等；或者由此等的溶解物及均質物(Homogenate)等生物材料而調製的溶液為對象。
＜加溫/攪拌部＞ 圖5A係顯示圖1之核酸分離裝置10的加溫/攪拌部13的構成之平面圖。圖5B係圖5A的正面圖。圖5C係顯示配置於圖5A的加溫/攪拌部13之處理管53的構造之立體圖。圖6係顯示在加溫/攪拌部13將處理管53攪拌之外觀的平面圖。圖7係加溫處理管之加溫/攪拌部13的正面圖。
在加溫/攪拌部13中，能夠攪拌處理管53中的液體，並進行加溫。加溫/攪拌部13係於攪拌單元51設置有用於收納處理管53的處理管架52。在圖5A的例子中，1列中並列有8個處理管53，且配置成3列，故總共具有24個處理管53。各處理管53係各自對應一個樣品容器42的試料。換言之，在各處理管53中，針對對應之樣品容器42的試料進行溶解處理。
又，處理管53係如圖5C所示，其特徵係具有纖細的首部54、寬大的胴體部及圓錐狀的底部55。藉由於纖細的首部54與寬大的胴體部之間形成「縮回」的結構，能夠抑制在頂面維持開口狀態下，由攪拌時的液體上昇所造成之飛散。又，藉由使底部成為圓錐狀，能夠減少由分注吸頭32吸引時所造成的液體殘留。
如圖6所示，於攪拌時，藉由攪拌單元51並使處理管架52整體偏心旋轉(旋轉方向56)，而攪拌各處理管53內的試料液。此攪拌單元51係對應攪拌機構。攪拌係例如在旋轉數為1500rpm以下進行，振幅係例如為1mm以上且10mm以下進行。又，攪拌時間係例如在240秒以下。
如圖7所示，於加溫時，藉由處理管架52的下部加熱器58，而能夠加溫各處理管53。加溫係例如為使前處理酵素及溶解液能夠良好地發揮功效之20℃以上且60℃以下的溫度。
＜核酸萃取部＞ 圖8A係顯示圖1之核酸分離裝置10的核酸萃取部14的構成之平面圖。圖8B係圖8A的正面圖。圖8C係顯示配置於圖8A的核酸萃取部14之過濾罐63的構成之概略立體圖。圖8D係顯示配置於圖8A的核酸萃取部14之收集管66的構成之概略立體圖。圖9A係顯示核酸萃取部14中，為了將核酸分離而使過濾罐63移動至核酸回收用的收集管66上，此時的外觀之平面圖。圖9B係圖9A的正面圖。
核酸萃取部14係具備：過濾罐架61a、61b、61c，其係收納過濾罐63；收集管架62a、62b、62c，其係收納收集管66。在過濾罐架61a、61b、61c中，各自收納8個過濾罐63。在收集管架62a、62b、62c中，各自收納8個收集管66。在圖8A的例子中，收納了24個過濾罐63及24個收集管66。又，一對的過濾罐63及收集管66係對應一個樣品容器42及一個處理管53。換言之，於收集管66中，經過對應之處理管53所溶解處理之含有核酸的試料液係被分注。最終，各收集管66係能夠回收被含於對應之一個樣品容器42內的試料之核酸。
如圖8A所示，過濾罐架61a、61b、61c及收集管架62a、62b、62c係交互地配置。過濾罐架61a與收集管架62a係互相地對應。同樣地，過濾罐架61b與收集管架62b亦互相地對應，且過濾罐架61c與收集管架62c亦互相地對應。
過濾罐架61a、61b、61c係可於後端部設置與對應之各通道互相連接的形狀。藉此，因為各過濾罐架61a、61b、61c在非對應的通道中不會在後端連接，所以能夠控制插入錯誤通道的失誤。同樣地，收集管架62a、62b、62c係可於後端部設置與對應之各通道互相連接的形狀。藉此，因為各收集管架62a、62b、62c在非對應的通道中不會在後端連接，所以能夠控制插入錯誤通道的失誤。
又，如圖8B所示，在過濾罐架61a、61b、61c中，於過濾罐63的下面連接有廢棄物管65。另一方面，在收集管架62a、62b、62c中，至核酸萃取步驟進行為止，僅設置有收集管66。
＜過濾器＞ 如圖8C所示，過濾罐63係具有過濾器64。過濾器64(核酸吸附性多孔性膜)係在不涉及離子鍵的相互作用下使核酸吸附的多孔性膜。此過濾器64係以下述方式構成：在以洗淨液洗淨時，保持過濾器與核酸的吸附，並在以回收液回收時，使核酸的吸附力減弱且使其分離。過濾器64較佳係具有羥基作為親水基的多孔性膜，且意味著，形成多孔性膜的材料本身即為具有羥基的多孔性膜、或者藉由將多孔性膜的材料進行處理或塗佈，而導入有羥基之多孔性膜。雖然形成多孔性膜的材料係可為有機物或無機物，但從加工的容易性來看，較佳係使用有機高分子等的有機材料。過濾器64係例如由包含尼龍、聚碸、聚醚碸、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物、聚氨基甲酸乙酯、聚醯胺、聚氯乙烯、多氟碳酸酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯四氟乙烯共聚物鹽、聚苯並咪唑、聚乙烯氯三氟乙烯共聚物鹽、聚醯亞胺、聚苯硫醚、纖維素、纖維素混合酯、硝化纖維素、乙醯纖維素、聚丙烯腈、聚丙烯腈共聚物、聚丙烯及/或聚酯等之多孔性膜而成。
就含有羥基之有機材料的多孔性膜而言，可舉出日本特開2003-128691號公報所記載之乙醯纖維素的表面皂化物。就乙醯纖維素而言，雖然可為單乙醯纖維素、二乙醯纖維素、三乙醯纖維素，但較佳為三乙醯纖維素。此時，能夠以皂化處理的程度(皂化度)來控制固相表面之羥基的量(密度)。為了提升核酸的分離效率，羥基的量(密度)較佳係多的。舉例來說，在使用三乙醯纖維素等乙醯纖維素時，皂化率較佳係5%以上，更佳係10%以上。又，為了使表面積變大，針對乙醯纖維素的多孔性膜進行皂化處理。藉由此皂化處理的程度(皂化度)與多孔性膜的孔徑之組合，能夠控制在空間中羥基的量(密度)。此時，雖然多孔性膜可為具有前後對稱性的多孔性膜，但較佳係能夠使用具有非前後對稱性的多孔性膜。
就含有羥基之有機材料的多孔性膜而言，雖然還能夠舉出以聚羥乙基丙烯酸、聚羥乙基甲基丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚氧乙烯、乙醯纖維素、不同乙醯價的乙醯纖維素混合物等所形成之多孔性膜，但較佳係使用具有多醣構造之有機材料的多孔性膜。特別是，較佳係能夠使用由不同乙醯價的乙醯纖維素混合物而成之有機高分子的多孔性膜，且更佳係使用三乙醯纖維素與二乙醯纖維素的混合物、三乙醯纖維素與單乙醯纖維素的混合物、三乙醯纖維素與二乙醯纖維素與單乙醯纖維素的混合物、二乙醯纖維素與單乙醯纖維素的混合物。
又，就過濾器64而言，能夠舉出由不同乙醯價的乙醯纖維素混合物經過皂化處理之有機材料而成之多孔性膜，例如，較佳係能夠使用前述之各乙醯纖維素混合物的皂化物。皂化處理係使乙醯纖維素與皂化處理液(例如氫氧化鈉)接觸，且在與皂化處理液接觸之乙醯纖維素的部分，導入羥基成為再生纖維素。為了提升核酸的分離效率，導入之羥基的數量較佳係多的。舉例來說，皂化率較佳係5%以上，更佳係10%以上。
又，就過濾器64而言，較佳能夠使用再生纖維素的多孔性膜。再生纖維素係將乙醯纖維素之固體的表面或全體藉由皂化處理而纖維素化者，於結晶狀態等特點上，其與原來的纖維素不同。
又，就其他的過濾器64而言，可舉出作為具有親水基無機材料的多孔性膜之含有矽化合物的多孔性膜，例如玻璃填料。又，可舉出如日本專利公報第3058342號所記載之多孔質的二氧化矽(Silica)薄膜等。此多孔質二氧化矽薄膜係能夠藉由以下方式來製作：將具有二分子膜形成能力之陽離子型兩親性物質的展開液於基板上展開後，藉由從基板上的液膜去除溶媒而調整兩親性物質的多層二分子膜薄膜，並與含有二氧化矽化合物的溶液接觸，再藉由將前述多層二分子膜薄膜萃取並去除。
就過濾器64而言，能夠使用厚度為10μm以上且500μm以下之多孔性膜，較佳係使用厚度為50μm以上且250μm以下之多孔性膜。又，能夠使用最小孔徑為0.22μm以上之多孔性膜，較佳係使用最小孔徑為0.5μm以上之多孔性膜。又，能夠使用最大孔徑與最小孔徑的比值為2以上之多孔性膜，較佳係使用最大孔徑與最小孔徑的比值為5以上之多孔性膜。又，能夠使用空隙率為50%以上且95%以下之多孔性膜，較佳係使用空隙率為65%以上且80%以下之多孔性膜。
又，雖然可使用一個過濾器64，亦可使用複數個。就複數個過濾器64而言，此等可相同，亦可不同。過濾器64亦可為無機材料的過濾器與有機材料的過濾器之組合。舉例來說，可舉出玻璃過濾器與再生纖維素的多孔性膜之組合。又，複數個過濾器亦可為無機材料的過濾器與有機材料的核酸非吸附性多孔性膜的組合，舉例來說，可為玻璃過濾器與尼龍或聚碸的多孔性膜之組合。
＜收集管＞ 如圖8D所示，收集管66係可具備能夠封閉頂面的蓋子。將核酸與回收液一起回收於此收集管66。
＜針對過濾罐的移動＞ 如圖9B所示，於核酸的回收前，必須將過濾罐63，從過濾罐架61a、61b、61c，移動到收集管架62a、62b、62c。 舉例來說，在下述的3個階段將過濾罐63移動。 1)首先，在過濾罐架61a、61b、61c將過濾罐63進行上昇移動。 2)接著，從過濾罐架61a、61b、61c上將過濾罐63橫向移動至收集管架62a、62b、62c上。 3)接著，從收集管架62a、62b、62c上將過濾罐63進行下降移動。 藉此，能夠將過濾罐63，從過濾罐架61a、61b、61c，移動到收集管架62a、62b、62c。又，亦可固定過濾罐63之側，而使收集管66及廢棄物管65之側移動。
＜分注加壓單元＞ 圖10A係顯示圖1之核酸分離裝置10的分注加壓單元15的構成之概略立體圖。圖10B係顯示圖10A之分注加壓單元15的液體供給噴嘴21a、21b之部分圖。圖10C係顯示圖10A之分注加壓單元15的加壓頭23a、23b之部分圖。圖10D係顯示圖10A之分注加壓單元15的吸引/吐出噴嘴22a、22b之部分圖。圖11的(a)係分注加壓單元15的平面圖；圖11的(b)係分注加壓單元15的側面圖；圖11的(c)係分注加壓單元15的正面圖。
分注加壓單元15係針對垂直上方呈現開放狀態的容器(處理管53、過濾罐63)，具備有：供給液體的分注機構21a、21b、22a、22b；於容器63內供給加壓氣體的加壓氣體供給機構23a、23b；將全部容器移動至容器53、63的垂直上方之移動機構24。又，分注機構係具備：吸引及吐出機構22a、22b，直接從噴嘴吐出液體之液體供給機構21a、21b。吸引及吐出機構22a、22b係能夠裝卸分注吸頭32a、32b。藉由吸引及吐出機構22a、22b，在透過分注吸頭32a、32b將試料液、試藥等液體吐出至容器53、63的同時，將液體從容器53吸引至分注吸頭32a、32b。又，藉由液體供給機構21a、21b，能夠將液體供給至容器53、63。
又，可於分注加壓單元15設置作業元件感測器28。作業元件感測器28係感測樣品容器42、分注吸頭32、試藥容器36、處理管53、過濾罐63、收集管66等，是否僅在特定位置設置有特定數量。作業元件感測器28係能夠使用組合有互補性氧化金屬半導體(CMOS, Complementary Metal-Oxide Semiconductor)感測器與雷射光源之光電感測器等。作業元件感測器28係藉由移動機構24移動至所欲感測之各作業元件的上方附近，而能夠感測各作業元件的有無。較佳係在前處理步驟開始前，藉由作業元件感測器來確認各作業元件。
又，在此分注加壓單元15中，雖然包含2組分注機構21a、21b、22a、22b以及2組加壓氣體供給機構23a、23b，但不限於2組，亦可為1組。或者，亦可包含3組以上。又，分注機構21a、22a與加壓氣體供給機構23a、以及分注機構21b、22b與加壓氣體供給機構23b，係能夠各自在z軸方向移動。藉由使如此之各分注機構等獨立且使其能夠在z軸方向移動，變得能夠進行個別的分注動作。舉例來說，分注機構為2組且進行處理之樣品容器42為奇數的情況下，首先進行每一次2組的分注，最後，來自剩下1個之樣品容器的分注係能夠僅使1個分注機構動作而進行。在分注機構未獨立時，因為全部的分注機構進行同樣的移動，在分注吸頭的裝卸等步驟中變得需要繁雜的處理。 又，如圖10A所示，亦可於分注加壓單元設置托盤25。托盤25係接受在分注加壓單元15移動時，從分注吸頭32的前端落下之試料及試藥等液體。托盤25係可在x軸方向移動，在進行分注機構22的分注動作時，托盤能夠被收納在不干涉分注動作的位置(參照圖11(c))。 又，構成分注加壓單元15的上述各部件係不僅能夠構成1個單元，亦能夠個別地設置。
＜吸引及吐出機構＞ 此吸引及吐出機構(移液器，pipette)22a、22b不僅係直接通過與具有洗淨液等瓶子連接的配管而分注洗淨液等，亦能夠以透過裝設於前端之分注吸頭32來將液體注入作為特徵。一直以來，具有下述課題：必須按照洗淨液、回收液等液體的種類而準備多個分注機構。又，具有將前端的吐出噴嘴設置成1個且藉由切換閥等來切換吐出液體的方法。然而，此時，為了避免切換時的混入，必須進行切換後之液體的洗淨等，因而產生不必要的液體廢棄物。相對於此，根據此吸引及吐出機構22a、22b，能夠代替分注吸頭32，進行各分注液體的分注。換言之，藉由實質上的一組吸引及吐出機構22a、22b，能夠進行各種液體的分注。又，能夠進行吸引或吐出分注吸頭32內的氣體，且能夠將液體吸引或吐出至分注吸頭32內。
又，如圖10D所示，舉例來說，吸引及吐出機構22a、22b係可包括：第一分注吸頭安裝部26a、26b，其係於前端具備第一口徑的O型環，且第一分注吸頭安裝部能夠裝卸具有第一口徑的第一分注吸頭32a；第二分注吸頭安裝部27a、27b，其係於較前端更內側處，具備較第一口徑更大之第二口徑的O型環，且第二分注吸頭安裝部能夠裝卸具有第二口徑的第二分注吸頭32b。藉此，藉由1個吸引及吐出機構22a、22b，能夠安裝容量相異的兩種分注吸頭32a、32b。藉此，能夠配合分注量，而分別使用適當的分注吸頭。
＜液體供給機構＞ 圖12的(a)係顯示分注加壓單元15之液體供給噴嘴21a、21b的平面圖；圖12的(b)係分注加壓單元15的側面圖；圖12的(c)係分注加壓單元15的正面圖；(d)係顯示連接於液體供給噴嘴(液體供給機構)21a、21b之管泵71及試藥瓶36f的概略圖。此液體供給噴嘴21a、21b係藉由管泵71(及配管72)而從試藥瓶36f供給試藥(例如洗淨液)。液體供給噴嘴21a、21b一次的供給量係例如12ml以下，能夠以0.25ml為單位供給。
＜加壓頭(加壓氣體供給機構)＞ 圖13的(a)係顯示分注加壓單元15之加壓頭23a、23b的平面圖；圖13的(b)係分注加壓單元15的側面圖；圖13的(c)係分注加壓單元15的正面圖；圖13的(d)係顯示連接於加壓頭23a、23b之配管的概略圖。 此加壓頭23a、23b透過設置在通風口之空氣過濾器81a、81b；脈衝馬達82a、82b；加壓泵83a、 83b；壓力感測器86a、 86b而各自連接。壓力的設定範圍係例如為30kPa以上且160kPa以下。又，就加壓氣體而言，能夠使用例如空氣、氮氣等。 又，加壓頭23a、23b係以不干涉吸引及吐出機構22a、22b及液體供給噴嘴21a、21b之動作的方式，來配置。
＜移動機構＞ 移動機構24係能夠使分注加壓單元15的整體移動至容器53、63的垂直上方。舉例來說，如圖1A及圖1B所示，就移動機構24而言，能夠使用X軸驅動器(Actuator)24a、Y軸驅動器24b、Z軸驅動器24c。
＜控制部＞ 藉由控制部16，能夠控制構成核酸分離裝置10的分注吸頭/試藥套組部11、樣品套組部12、加溫/攪拌部13、核酸萃取部14及分注加壓單元15。控制部16係可例如電腦。電腦的物理上構成要素例可具備例如CPU 1、記憶體2、儲存部3、顯示部4、輸入部5及界面6等。
＜核酸分離方法＞ 圖14係顯示實施形態1之核酸分離方法的各步驟之流程圖。在圖14中，從試藥添加步驟(S01)至攪拌步驟(S07)為止係前處理(溶解處理)步驟，從移液步驟(S08)至加壓步驟(S17)為止係核酸萃取(分離回收)步驟。 (1)將試藥(前處理酵素)從試藥容器36吸引至分注吸頭32(圖15(a))，並分注於處理管53(圖15(b))(試藥添加步驟S01)。 (2)將試料(全血)從樣品容器42(採血管)吸引至分注吸頭32(圖16(a))，並分注於處理管53(圖16(b))(試料添加步驟S02)。 (3)將試藥(溶解液)從試藥容器36吸引至分注吸頭32(圖17(a))，並分注於處理管53(圖17(b))(試藥添加步驟S03)。 (4)攪拌處理管53(圖18)(攪拌步驟S04)。處理管53的攪拌係在馬達的轉速為1500rpm以下進行。又，振幅為1mm以上且10mm以下。 (5)將處理管53加溫(圖19)(加溫步驟S05)。加溫係例如在20℃且60℃以下的溫度範圍進行。
「溶解處理」係以含有將細胞膜及核膜溶解並使核酸可溶化之試藥(例如含有離液鹽或胍鹽(guanidine salt)、界面活性劑及蛋白質分解酵素之溶液)之水溶液進行的處理，舉例來說，在目標試料係全血時，為了防止朝過濾器64的非特異性吸附及阻塞，將紅血球及各種蛋白質分解及低分子化，且為了使作為萃取對象之核酸可溶化，進行白血球及核膜的溶解。就「水溶性有機溶媒」而言，可舉出乙醇、異丙醇或丙醇等，其中較佳係乙醇。水溶性有機溶媒的濃度較佳係5重量%以上且90重量%以下，更佳係20重量%以上且60重量%以下。乙醇的添加濃度特佳係在儘可能地不產生凝集物的程度下盡量提高。 藉由進行含有全血、細胞或病毒之檢體的溶解處理，能夠成為於液中分散有核酸的溶液，添加水溶性有機溶媒的狀態。 (6)將試藥(乙醇)從試藥容器36吸引至分注吸頭32(圖20(a))，並分注於處理管53(圖20(b))(試藥添加步驟S06)。 (7)攪拌處理管53(圖21)(攪拌步驟S07)。處理管53的攪拌係在馬達的轉速為1500rpm以下進行。又，振幅為1mm以上且10mm以下。
(8)將經過溶解處理後之含有核酸的試料液，從處理管53吸引至分注吸頭32(圖22(a))，並分注至過濾罐63(圖22(b))(移液步驟S08)。藉此，能夠將經過溶解處理後之含有核酸的試料液注入過濾罐63。 (9)將過濾罐63加壓過濾(圖23)(加壓步驟S09)。加壓過濾係藉由將加壓空氣導入過濾罐63內而進行。此時，過濾罐63內係保持密閉狀態。藉此，透過過濾器64並使試料液通過，使核酸被吸附於過濾器64。通過過濾器64之液狀部分，係透過配置於過濾罐63下方之廢棄物管65而排出。若試料液全部通過過濾器64，則壓力下降至液體排出終止的壓力以下，且藉由各壓力感測器86a、86b，能夠在過濾罐63檢測出萃取終止。之後，例如使加壓頭23a、23b進行上昇移動並解除密閉狀態，而終止加壓步驟。 (10)將試藥(洗淨液)從液體供給噴嘴21a、21b分注至過濾罐63(圖24)(試藥添加步驟S10)。
＜洗淨液＞ 「洗淨液」係具有將與核酸一起附著於過濾器64之試料液中的雜質洗淨的功能，且具有維持核酸的吸附狀態並使雜質脫離的組成。就「洗淨液」而言，例如由含有主劑、緩衝劑及因應必要而添加之界面活性劑的水溶液所組成。就主劑而言，可為甲醇、乙醇、異丙醇、n-異丙醇、丁醇及丙酮等。又，主劑於上述水溶液中約為10重量%以上且100重量%以下，且較佳為20重量%以上且100重量%以下，更佳為40重量%以上且80重量%以下。
(11)將過濾罐63加壓過濾(圖25)(加壓步驟S11)。加壓過濾係藉由將加壓空氣導入過濾罐63內而進行。藉此，於將核酸保持於過濾器64的狀態，進行其他雜質的洗淨去除。通過過濾器64之洗淨液等的液狀部分係透過連接於過濾罐63之廢棄物管65而排出。 (12)將試藥(洗淨液)從液體供給噴嘴21a、21b分注至過濾罐63(圖26)(試藥添加步驟S12)。 (13)將過濾罐63加壓過濾(圖27)(加壓步驟S13)。 (14)將試藥(洗淨液)從液體供給噴嘴21a、21b分注至過濾罐63(圖28)(試藥添加步驟S14)。 (15)將過濾罐63加壓過濾(圖29)(加壓步驟S15)。此處，係重複進行3次上述試藥添加步驟S10與加壓步驟S11、試藥添加步驟S12與加壓步驟S13以及試藥添加步驟S14與加壓步驟S15之組合。又，並不限於上述例子，只要進行至少1組的試藥添加步驟與加壓步驟即可。
(16)使過濾罐63從過濾罐架61a、61b、61c移動至收集管架62a、62b、62c(圖9A、圖9B)。舉例來說，如圖9B的箭頭67所示般，使過濾罐63移動至上方。接著，如箭頭68所示般，將過濾罐63橫向移動至收集管66的上方。接著，如箭頭69所示般，將過濾罐63朝下方移動，並將過濾罐63配置於收集管66上。針對各過濾罐63皆以同樣順序移動，而使過濾罐63各自配置於收集管66上。 (17)將試藥(回收液)從試藥容器36吸引至分注吸頭32(圖30(a))，並分注於過濾罐63(圖30(b))(試藥添加步驟S16)。
＜回收液＞ 「回收液」較佳係具有低的鹼濃度，特別是0.5M以下鹼濃度的溶液，例如能夠使用精製蒸餾水、TE(Tris-EDTA)緩衝液等。回收液的pH值係pH值為2以上且pH值為11以下，較佳係pH值為5以上且pH值為9以下。
(18)將過濾罐63加壓過濾(圖31)(加壓步驟S17)。加壓過濾係藉由將加壓空氣導入過濾罐63內而進行。因為藉由回收液而使過濾器64與核酸的結合力減弱，使吸附於過濾器64的核酸脫離，並能夠與回收液一起，將核酸回收至收集管66。之後，可因應必要將收集管66加蓋。 藉由上述，能夠回收含有核酸的回收液。針對此回收管66內的核酸，能夠進行以下的核酸分析處理等。
根據此核酸分離裝置10及核酸分離方法，能夠針對複數個樣品容器42，在各樣品容器連續且依序地進行前處理步驟至核酸萃取步驟為止的步驟。因此，不需要進行習知之手動作業的前處理步驟。
又，在此實施形態中，雖然具備複數組的樣品容器42、處理管53及過濾罐63，但並不限於此。舉例來說，實施形態1的核酸分離裝置10亦能夠適用於一組的樣品容器42、處理管53及過濾罐63。
又，在此核酸分離裝置10中，亦可具備UV照射部(未圖示)，其係於裝置內部照射紫外線並進行殺菌。舉例來說，UV照射部係能夠以使裝置內部一邊在xy方向移動一邊照射紫外線的方式，來構成。藉此，能夠保持裝置內部的清潔。
(實施形態2) 透視實施形態2之核酸分離裝置10的頂板時其平面構成以及透視核酸分離裝置10的正面面板時之構成，係與實施形態1實質上相同。例如如同圖1A及圖1B所示。圖32係顯示實施形態2之核酸分離裝置10的構成之方塊圖。 此核酸分離裝置10係具備：分注吸頭/試藥套組部11、樣品套組部12、加溫/攪拌部13、核酸萃取部14、分注加壓單元15、控制部16及ID管理部17。於ID管理部17係具有樣品ID讀取部18、收集管ID讀取部19。藉由樣品ID讀取部18，讀取樣品容器42的樣品ID。藉由收集管ID讀取部19，讀取收集管的收集管ID。藉由ID管理部17，於樣品ID以及對應之前述收集管ID賦予關係，並進行管理。
根據此核酸分離裝置10，能夠藉由ID管理部17，於樣品容器42的樣品ID以及對應之收集管66的收集管ID賦予關係，並進行管理。藉此，能夠抑制樣品容器42與對應之收集管66的誤用。
又，此核酸分離裝置10係如圖1A、圖1B及圖32所示，其係具備：攪拌機構51，其係將試料從容器42注入處理管，並在各種試藥注入於處理管後，攪拌處理管53並進行溶解處理；加壓氣體供給機構23，其係供給加壓氣體至注入有該試料液之過濾罐63，並使核酸從經過溶解處理後之含有核酸的試料液分離回收至收集管66；分注機構21、22，其係將試料液及試藥，注入處理管53及過濾罐63；移動機構24，其係使加壓氣體供給機構23及分注機構21、22移動。前述分注機構係包括：吸引及吐出機構22，其係能夠裝卸分注吸頭32，並能夠藉由分注吸頭32來吸引及吐出液體；液體供給機構21，其係從噴嘴吐出液體。
又，圖1A及圖1B的配置僅係例示，各部件的配置並不限於此。只要是能夠藉由分注加壓單元15而能夠移動的範圍，分注吸頭/試藥套組部11、樣品套組部12、加溫/攪拌部13及核酸萃取部14係可配置於任意位置
在此核酸分離裝置10中，具備：分注機構21、22，其係透過分注吸頭32注入試料液及試藥；加壓氣體供給機構23，其係供給加壓氣體。藉此，能夠使分注及加壓等複數步驟自動化，故不僅係核酸萃取步驟能夠自動化，在先前以手動作業而進行之前處理步驟亦能夠自動化。
以下，針對此核酸分離裝置10的各構成部件進行說明。又，針對具有與實施形態1的核酸分離裝置實質上相同構成的部分，會有適當地省略其說明的情形。
＜分注吸頭/試藥套組部＞ 核酸分離裝置10的分注吸頭/試藥套組部11的整體構成係與圖3A的平面圖相同。又，核酸分離裝置10的分注吸頭/試藥套組部11的試藥用容器托盤35內的構成係與圖3B的平面圖相同。
分注吸頭32a、32b、32c、32d係各自被收納於分注吸頭架31a、31b、31c。又，因為分注吸頭32a、32b、32c、32d、試藥容器36a、36b、36c、36d、36e、試藥廢棄用的廢棄物容器37及試藥皆與實施形態1實質相同，故省略其說明。
＜樣品套組部＞ 核酸分離裝置10的樣品套組部12的構成係與圖4A的平面圖相同。又，樣品套組部12的樣品容器42a、42b的例子與圖4B的平面圖相同。樣品容器42係例如採血管，其係置入有萃取核酸的試料。樣品容器42係被收納於樣品架41a、41b、41c。如圖4A所示，樣品架41a、41b、41c中複數個樣品容器42被保持成列狀。此處，各樣品架分別保持8個樣品容器42。在圖4A的例子中，總共能夠收納24個樣品容器42。
又，樣品架41a、41b、41c及樣品容器42皆與實施形態1實質相同，故省略其說明。
＜試料＞ 又，舉例來說，試料係指，在診斷領域中，作為檢體而被採集的全血、血漿、血清、尿液、糞便、精液、唾液等體液；或植物(或者其一部分)、動物(或其一部分)等；或者由此等的溶解物及均質物(Homogenate)等生物材料而調製的溶液為對象。
＜樣品ID讀取部＞ 圖33係顯示有表示各樣品容器42側面的條碼45a及表示樣品架41a各位置的條碼45b之樣品架41a之側面圖。圖34A係顯示將一個樣品架41c收納於圖4A的樣品套組部12時，讀取樣品ID的外觀之平面圖。圖34B係圖34A之正面圖。圖34C係顯示以讀碼器46讀取樣品容器42側面的條碼45a時的外觀之概略圖。 如圖33所示，於各樣品容器42設置顯示樣品ID的條碼45a。又，於收納樣品架41a的樣品容器42之各個位置，設置條碼45b而作為顯示其位置之樣品位置ID。在圖33的例子中，從裏側起，樣品位置ID成為No.1、No.2、No.3、No.4、No.5、No.6、No.7、No.8。此係因為，將樣品架41a沿著設置方向44而收納於通道時，從樣品架41a的前端讀取，換言之，從裏側的樣品容器42之條碼45a讀取。又，於顯示位置的條碼45b中，在靠近身體之側設置顯示有表示樣品收納位置終止之「END」的條碼。
如圖34A所示，在樣品套組部12中，從與樣品架41a、41b、41c的設置方向44交叉之方向，設有用於讀取顯示樣品容器42的樣品ID的條碼之讀碼器46。如圖34A及圖34B所示，讀碼器46係設於樣品套組部12側方之靠近身體的一側。此讀碼器46係對應樣品ID讀取部18。又，藉由讀碼器46，不僅能夠讀取樣品架41c的條碼，亦能夠各自讀取樣品架41a、41b的條碼。將樣品架41a、41b、41c設置於樣品套組部12時，能夠讀取樣品ID及樣品位置ID。 如圖34C所示，樣品ID係能夠係如以條碼般的一元碼表示，亦可以QR碼(QR code)(登錄商標)般的二元碼表示。讀碼器46係可照射紅色LED光47等，並能夠以圖像感測器等讀取條碼45a、45b。
經讀取之樣品ID及樣品位置ID係在ID管理部17中，與對應之收集管ID賦予關係。基於此賦予關係，對被收容於樣品容器42的試料進行溶解處理，且將含有處理後的核酸之回收液，收容至對應的收集管66。
＜加溫/攪拌部＞ 核酸分離裝置10的加溫/攪拌部13的構成係與圖5A的平面圖及圖5B的正面圖相同。又，配置於加溫/攪拌部13之處理管53的構造係與圖5C的立體圖相同。在加溫/攪拌部13將處理管53攪拌之外觀係與圖6的平面圖相同。加溫處理管之加溫/攪拌部13之外觀係與圖7的正面圖相同。
就加溫/攪拌部13、處理管53及其攪拌與加溫而言，因為與實施形態1實質相同，故省略其說明。
＜核酸萃取部＞ 核酸分離裝置10的核酸萃取部14的構成係與圖8A的平面圖及圖8B的正面圖相同。配置於核酸萃取部14之過濾罐63的構成係與圖8C的概略立體圖相同。配置於核酸萃取部14之收集管66的構成係與圖8D的概略立體圖相同。
因為核酸萃取部14、過濾罐63及收集管66係與實施形態1實質相同，故省略其說明。
＜過濾器＞ 如圖8C所示，過濾罐63係具有過濾器64。因為過濾器64(核酸吸附性多孔性膜) 係與實施形態1實質相同，故省略其說明。
＜收集管＞ 如圖8D所示，收集管66係可具備能夠封閉頂面的蓋子。將核酸與回收液一起回收於此收集管66。
＜收集管ID讀取部＞ 圖35A係顯示用於讀取圖8A的核酸萃取部14中收集管66的收集管ID之ID讀取專用通道74之平面圖。圖35B係顯示圖35A之ID讀取專用通道74之讀碼器76的設置位置之正面圖。圖35C係顯示設置於圖35A之ID讀取專用通道74之收集管架62a之底面圖。圖35D係顯示以讀碼器76讀取收集管66之二元碼75a時的外觀之概略圖。 如圖35A所示，在核酸萃取部14中，設有用於讀取收集管66的收集管ID之 ID讀取專用通道74。換言之，原先係在設置於應設置的位置前，將收集管架62a、62b、62c依序設置於ID讀取專用通道74，並讀取收集管ID。 如圖35A及圖35B所示，讀碼器76係設置於ID讀取專用通道74之靠近身體側的下部。此讀碼器76係對應於收集管ID讀取部19。將收集管架62a、62b、62c設置於ID讀取專用通道74時，讀取各收集管66底部的收集管ID。 如圖35C之收集管架62a的底面圖所示，於收集管66的底面設置對應於收集管ID的二元碼75a。又，亦可於收集管62a的底面本身，設置對應於顯示有各收集管66收納位置的收集管位置ID之二元碼75b。此時，藉由讀碼器76，並讀取二元碼75a及二元碼75b，而能夠各自讀取收集管ID及收集管位置ID。 如圖35D所示，收集管ID係可以例如二元碼75a來表示。因為二元碼亦可設置於狹小的面積，故其能夠被設置於小收集管66的底面。讀碼器76係能夠以例如區域相機等讀取二元碼75。
(變形例) 圖36A係顯示未設置ID讀取專用通道之讀取收集管ID的變形例之平面圖。圖36B係顯示圖36A變形例之讀碼器76的設置位置之正面圖。 在此變形例中，與圖35A的情況不同，如圖36A及圖36B所示，不設置ID讀取專用通道，並以與核酸萃取部14靠近身體側的下部之設置方向交叉的方式，設置讀碼器移動通道77。藉此，使1個讀碼器76沿著讀碼器移動通道77移動，針對各收集管架62a、62b、62c，而能夠從各自的收集管66讀取收集管ID。又，與上述相同，亦可於收集管62a、62b、62c的底面本身，設置對應於顯示有各收集管66位置的收集管位置ID之二元碼75b。藉此，能夠更進一步讀取收集管位置ID。
經讀取之收集管ID係在ID管理部17中，與對應之樣品ID賦予關係。基於此賦予關係，來自被收納於對應之樣品ID的樣品容器42的試料之含有核酸的回收液，係被收容於對應之收集管66。 又，在讀取顯示各收集管66的位置之收集管位置ID時，藉由ID管理部17，而能夠針對收集管ID及對應之收集管位置ID賦予關係。藉此，在各收集管架62a、62b、62c中，能夠確定各收集管66的位置。
＜針對過濾罐的移動＞ 在核酸萃取部14中，為了將核酸分離而使過濾罐63移動至核酸回收用的收集管66上，此時的外觀係與圖9A及圖9B相同。 必須在核酸回收前，將各過濾罐63移動至各收集管66的上方。就過濾罐63的移動而言，因為與實施形態1實質相同，故省略其說明。
＜分注加壓單元＞ 核酸分離裝置10的分注加壓單元15的構成係與圖10A的概略立體圖相同。分注加壓單元15的液體供給噴嘴21a、21b係與圖10B的部分圖相同。分注加壓單元15的加壓頭23a、23b係與圖10C的部分圖相同。分注加壓單元15的吸引/吐出噴嘴22a、22b係與圖10D的部分圖相同。圖11的(a)係分注加壓單元15的平面圖；圖11的(b)係分注加壓單元15的側面圖；圖11的(c)係分注加壓單元15的正面圖。
因為分注加壓單元15及托盤係與實施形態1實質相同，故省略其說明。
＜吸引及吐出機構＞ 此吸引及吐出機構(移液器，pipette)22a、22b不僅係直接通過與具有洗淨液等瓶子連接的配管而分注洗淨液等，亦能夠以透過裝設於前端之分注吸頭32來將液體注入作為特徵。因為吸引及吐出機構(移液器) 22a、22b係與實施形態1實質相同，故省略其說明。
＜液體供給機構＞ 圖12的(a)係顯示分注加壓單元15之液體供給噴嘴21a、21b的平面圖；圖12的(b)係分注加壓單元15的側面圖；圖12的(c)係分注加壓單元15的正面圖；圖12的(d)係顯示連接於液體供給噴嘴(液體供給機構)21a、21b之管泵71及試藥瓶36f的概略圖。此液體供給噴嘴21a、21b係藉由管泵71而從試藥瓶36f供給試藥(例如洗淨液)。液體供給噴嘴21a、21b一次的供給量係例如12ml以下，能夠以0.25ml為單位供給。
＜加壓頭(加壓氣體供給機構)＞ 圖13的(a)係顯示分注加壓單元15之加壓頭23a、23b的平面圖；圖13的(b)係分注加壓單元15的側面圖；圖13的(c)係分注加壓單元15的正面圖；圖13的(d)係顯示連接於加壓頭23a、23b之配管的概略圖。 此加壓頭23a、23b透過設置在通風口之空氣過濾器81a、81b；脈衝馬達82a、82b；加壓泵83a、83b；壓力感測器86a、86b而各自連接。壓力的設定範圍係例如30kPa以上且160kPa以下。又，就加壓氣體而言，能夠使用例如空氣、氮氣等。 又，加壓頭23a、23b係以不干涉吸引及吐出機構22a、22b及液體供給噴嘴21a、21b之動作的方式，來配置。
＜移動機構＞ 移動機構24係能夠使分注加壓單元15的整體移動至容器53、63的垂直上方。舉例來說，如圖1A及圖1B所示，就移動機構24而言，能夠使用X軸驅動器24a、Y軸驅動器24b、Z軸驅動器24c。
＜控制部＞ 藉由控制部16，能夠控制構成核酸分離裝置10的分注吸頭/試藥套組部11、樣品套組部12、加溫/攪拌部13、核酸萃取部14及分注加壓單元15。控制部16係可例如電腦。電腦的物理上構成要素例可具備例如CPU1、記憶體2、儲存部3、顯示部4、輸入部5及界面6等。又，ID管理部17係可藉由與控制部16共通的硬體及軟體來實現。
＜核酸分離方法＞ 圖37係顯示實施形態2之核酸分離方法的各步驟之流程圖。在圖37中，從試藥添加步驟(S21)至攪拌步驟(S29)為止係前處理(溶解處理)步驟，從移液步驟(S30)至加壓步驟(S39)為止係核酸萃取(分離回收)步驟。 (1)在樣品套組部12中，從與樣品架41a、41b、41c的設置方向44交叉之方向，讀取樣品容器42的樣品ID(圖38)(樣品ID讀取步驟S21)。樣品ID係可藉由條碼45a來表示。如圖38所示，條碼45a係可沿著樣品容器42的長邊方向配置。 (2)在核酸萃取部14中，於設置收集管架62a、62b、62c時，讀取收集管66的收集管ID(圖39)(收集管ID讀取步驟S22)。收集管ID係可例如以二元碼75a來表示。因為二元碼亦可設置於狹小的面積，故其能夠被設置於小收集管66的底面。在ID管理部17中，於上述樣品ID以及對應之收集管ID賦予關係。基於此賦予關係，之後，對被收容於樣品容器42之含有核酸的試料液進行溶解處理(S27)，且將含有處理後的核酸之回收液，收容至對應的收集管66(S39)。 (3)將試藥(前處理酵素)從試藥容器36吸引至分注吸頭32(圖15(a))，並分注於處理管53(圖15(b))(試藥添加步驟S23)。 (4)將試料(全血)從樣品容器42 (採血管)吸引至分注吸頭32(圖40)，並分注於處理管53(圖16(b))(試料添加步驟S24)。 (5)將試藥(溶解液)從試藥容器36吸引至分注吸頭32(圖17(a))，並分注於處理管53(圖17(b))(試藥添加步驟S25)。 (6)攪拌處理管53(圖18)(攪拌步驟S26)。處理管53的攪拌(旋轉方向56)係在馬達的轉速為1500rpm以下進行。又，振幅為1mm以上且10mm以下。 (7)將處理管53加溫(圖19)(加溫步驟S27)。加溫係例如在20℃且60℃以下的溫度範圍進行。
「溶解處理」係以含有將細胞膜及核膜溶解並使核酸可溶化之試藥(例如含有離液鹽或胍鹽(guanidine salt)、界面活性劑及蛋白質分解酵素之溶液)之水溶液進行的處理。因為此溶解處理與實施形態1實質上相同，故省略其說明。 (8)將試藥(乙醇)從試藥容器36吸引至分注吸頭32(圖20(a))，並分注於處理管53(圖20(b))(試藥添加步驟S28)。 (9)攪拌處理管53(圖21)(攪拌步驟S29)。處理管53的攪拌係在馬達的轉速為1500rpm以下進行。又，振幅為1mm以上且10mm以下。
(10)將經過溶解處理後之含有核酸的試料液，從處理管53吸引至分注吸頭32(圖22(a))，並分注至過濾罐63(圖22(b))(移液步驟S30)。藉此，能夠將經過溶解處理後之含有核酸的試料液注入過濾罐63。 (11)將過濾罐63加壓過濾(圖23)(加壓步驟S31)。加壓過濾係藉由將加壓空氣導入過濾罐63內而進行。此時，過濾罐63內係保持密閉狀態。藉此，透過過濾器64並使試料液通過，使核酸被吸附於過濾器64。通過過濾器64之液狀部分，係透過配置於過濾罐63下方之廢棄物管65而排出。若試料液全部通過過濾器64，則壓力下降至液體排出終止的壓力以下，且藉由各壓力感測器86a、86b，能夠在過濾罐63檢測出萃取終止。之後，例如使加壓頭23a、23b進行上昇移動並解除密閉狀態，而終止加壓步驟。 (12)將試藥(洗淨液)從液體供給噴嘴21a、21b分注至過濾罐63(圖24)(試藥添加步驟S32)。
＜洗淨液＞ 「洗淨液」係具有將與核酸一起附著於過濾器64之試料液中雜質洗淨的功能，且具有維持核酸的吸附狀態並使雜質脫離的組成。就「洗淨液」而言，因為其與實施形態1相同，故省略其說明。
(13)將過濾罐63加壓過濾(圖25)(加壓步驟S33)。加壓過濾係藉由將加壓空氣導入過濾罐63內而進行。藉此，於將核酸保持於過濾器64的狀態，進行其他雜質的洗淨去除。通過過濾器64之洗淨液等的液狀部分係透過連接於過濾罐63之廢棄物管65而排出。 (14)將試藥(洗淨液)從液體供給噴嘴21a、21b分注至過濾罐63(圖26)(試藥添加步驟S34)。 (15)將過濾罐63加壓過濾(圖27)(加壓步驟S35)。 (16)將試藥(洗淨液)從液體供給噴嘴21a、21b分注至過濾罐63(圖28)(試藥添加步驟S36)。 (17)將過濾罐63加壓過濾(圖29)(加壓步驟S37)。此處，係重複進行3次上述試藥添加步驟S32與加壓步驟S33、試藥添加步驟S34與加壓步驟S35以及試藥添加步驟S36與加壓步驟S37之組合。又，並不限於上述例子，只要進行至少1組的試藥添加步驟與加壓步驟即可。
(18)使過濾罐63從過濾罐架61a、61b、61c移動至收集管架62a、62b、62c(圖9A、圖9B)。舉例來說，如圖9B的箭頭67所示般，使過濾罐63移動至上方。接著，如箭頭68所示般，將過濾罐63橫向移動至收集管66的上方。接著，如箭頭69所示般，將過濾罐63朝下方移動，並將過濾罐63配置於收集管66上。針對各過濾罐63皆以同樣順序移動，而使過濾罐63各自配置於收集管66上。 (19)將試藥(回收液)從試藥容器36吸引至分注吸頭32(圖30(a))，並分注於過濾罐63(圖30(b))(試藥添加步驟S38)。
＜回收液＞ 「回收液」較佳係具有低的鹼濃度，特別是0.5M以下鹼濃度的溶液，例如能夠使用精製蒸餾水、TE緩衝液等。回收液的pH值係pH值為2以上且pH值為11以下，較佳係pH值為5以上且pH值為9以下。
(20)將過濾罐63加壓過濾(圖31)(加壓步驟S39)。加壓過濾係藉由將加壓空氣導入過濾罐63內而進行。因為藉由回收液而使過濾器64與核酸的結合力減弱，使吸附於過濾器64的核酸脫離，並能夠與回收液一起，將核酸回收至收集管66。之後，可因應必要將收集管66加蓋。 藉由上述，能夠回收含有核酸的回收液。針對此回收管66內的核酸，能夠進行以下的核酸分析處理等。
根據此核酸分離裝置10及核酸分離方法，能夠針對複數個樣品容器42，在各樣品容器連續且依序地進行前處理步驟至核酸萃取步驟為止的步驟。因此，不需要進行習知之手動作業的前處理步驟。
又，在此實施形態2中，雖然具備複數組的樣品容器42、處理管53及過濾罐63，但並不限於此。舉例來說，實施形態2的核酸分離裝置10亦能夠適用於一組的樣品容器42、處理管53及過濾罐63。
又，在此核酸分離裝置10中，亦可具備UV照射部(未圖示)，其係於裝置內部照射紫外線並進行殺菌。舉例來說，UV照射部係能夠以使裝置內部一邊在xy方向移動一邊照射紫外線的方式，來構成。藉此，能夠保持裝置內部的清潔。
又，本發明亦包含經過適當組合前述各種實施形態及/或實施例中任意的實施形態及/或實施例之後的態樣，且能夠達成各自的實施形態及/或實施例所具有的效果。
[產業上的可利用性] 根據本發明的核酸分離裝置，其係具備：分注機構，其係透過分注吸頭分注試料、試藥或經過溶解處理後的試料液；加壓氣體供給機構，其係供給加壓氣體。藉此，能夠使分注及加壓等複數步驟自動化，故不僅係核酸萃取步驟能夠自動化，在先前以手動作業而進行之前處理步驟亦能夠自動化。
又，根據本發明其他態樣之核酸分離裝置，能夠藉由ID管理部，於樣品容器的樣品ID以及對應之收集管的收集管ID賦予關係。藉此，能夠抑制樣品容器與對應之收集管的誤用。
10‧‧‧核酸分離裝置
11‧‧‧分注吸頭/試藥套組部
12‧‧‧樣品套組部
13‧‧‧加溫/攪拌部
14‧‧‧核酸萃取部
15‧‧‧分注加壓單元
16‧‧‧控制部
17‧‧‧ID管理部
18‧‧‧樣品ID讀取部
19‧‧‧收集管ID讀取部
21、21a、21b‧‧‧試藥添加噴嘴(液體供給機構)
22、22a、22b‧‧‧吸引/吐出噴嘴(吸引/吐出機構)
23、23a、23b‧‧‧加壓頭(加壓氣體供給機構)
24、24a、24b、24c‧‧‧移動機構
25‧‧‧托盤
26a、26b‧‧‧第一分注吸頭安裝部
27a、27b‧‧‧第二分注吸頭安裝部
28‧‧‧作業元件感測器
31a、31b、31c‧‧‧分注吸頭架
32、32a、32b、32c、32d‧‧‧分注吸頭
33‧‧‧分注吸頭彈出部
34‧‧‧分注吸頭廢棄物箱
35‧‧‧試藥用容器托盤
36、36a、36b、36c、36d、36e、36f‧‧‧試藥容器
37‧‧‧廢棄物容器
41a、41b、41c‧‧‧樣品架
42、42a、42b‧‧‧樣品容器(採血管)
43a、43b、43c‧‧‧樣品架有無檢測感測器
44‧‧‧樣品架設置方向
45a‧‧‧條碼(樣品ID)
45b‧‧‧條碼(樣品位置ID)
46‧‧‧讀碼器
47‧‧‧紅色LED光
51‧‧‧攪拌機構(攪拌單元)
52‧‧‧處理管架
53‧‧‧處理管(溶菌管，lysate tube)
54‧‧‧首部
55‧‧‧底部
56‧‧‧旋轉方向
58‧‧‧加熱器
61a、61b、61c‧‧‧過濾罐架
62a、62b、62c‧‧‧收集管架
63‧‧‧過濾罐
64‧‧‧過濾器
65‧‧‧廢氣物管
66‧‧‧收集管
67‧‧‧箭頭(上昇移動)
68‧‧‧箭頭(橫向移動)
69‧‧‧箭頭(下降移動)
71‧‧‧管泵
72‧‧‧配管
74‧‧‧ID讀取專用通道
75、75a、75b‧‧‧二元碼
76‧‧‧讀碼器
77‧‧‧讀碼器移動通道
81a、81b‧‧‧空氣過濾器
82a、82b‧‧‧脈衝馬達
83a、83b‧‧‧加壓泵
86a、86b‧‧‧壓力感測器
S01~S17‧‧‧步驟
S21~S39‧‧‧步驟
[圖1A] 係顯示透視實施形態1之核酸分離裝置的頂板時，其平面構成之透視概略平面圖。 [圖1B] 係在顯示透視圖1A之核酸分離裝置的正面面板時，其構成之透視概略平面圖。 [圖2] 係顯示實施形態1之核酸分離裝置的構成之方塊圖。 [圖3A] 係顯示圖1之核酸分離裝置的分注吸頭/試藥套組部的整體構成之平面圖。 [圖3B] 係說明圖1之核酸分離裝置的分注吸頭/試藥套組部的試藥用容器托盤內的構成之平面圖。 [圖4A] 係顯示圖1之核酸分離裝置的樣品套組部的構成之平面圖。 [圖4B] 係顯示配置於圖4A之樣品套組部的樣品容器的例子之圖。 [圖5A] 係顯示圖1之核酸分離裝置的加溫/攪拌部的構成之平面圖。 [圖5B] 係圖5A的正面圖。 [圖5C] 係顯示配置於圖5A的加溫/攪拌部之處理管的構造之立體圖。 [圖6] 係顯示在加溫/攪拌部將處理管攪拌之外觀的平面圖。 [圖7] 係加溫處理管之加溫/攪拌部的正面圖。 [圖8A] 係顯示圖1之核酸分離裝置的核酸萃取部的構成之平面圖。 [圖8B] 係圖8A的正面圖。 [圖8C] 係顯示配置於圖8A的核酸萃取部之過濾罐的構成之概略立體圖。 [圖8D] 係顯示配置於圖8A的核酸萃取部之收集管的構成之概略立體圖。 [圖9A] 係顯示核酸萃取部中，為了將核酸分離而使過濾罐移動至核酸回收用的收集管上，此時的外觀之平面圖。 [圖9B] 係圖9A的正面圖。 [圖10A] 係顯示圖1之核酸分離裝置的分注加壓單元的構成之概略立體圖。 [圖10B] 係顯示圖10A之分注加壓單元的液體供給噴嘴之部分圖。 [圖10C] 係顯示圖10A之分注加壓單元的加壓頭之部分圖。 [圖10D] 係顯示圖10A之分注加壓單元的吸引/吐出噴嘴之部分圖。 [圖11] (a)係分注加壓單元的平面圖；(b)係分注加壓單元的側面圖；(c)係分注加壓單元的正面圖。 [圖12] (a)係顯示分注加壓單元之液體供給噴嘴的平面圖；(b)係分注加壓單元的側面圖；(c)係分注加壓單元的正面圖；(d)係顯示連接於液體供給噴嘴之管泵及試藥瓶的概略圖。 [圖13] (a)係顯示分注加壓單元之加壓頭的平面圖；(b)係分注加壓單元的側面圖；(c)係分注加壓單元的正面圖；(d)係顯示連接於加壓頭之配管的概略圖。 [圖14] 係顯示實施形態1之核酸分離方法的各步驟之流程圖。 [圖15] (a)係顯示圖14之試藥添加步驟S01的試藥吸引之概略立體圖；(b)係顯示朝試藥處理管的分注之概略立體圖。 [圖16] (a)係顯示圖14之血液添加步驟S02的血液吸引之概略立體圖；(b)係顯示朝血液處理管的分注之概略立體圖。 [圖17] (a)係顯示圖14之試藥添加步驟S03的試藥吸引之概略立體圖；(b)係顯示朝試藥處理管的分注之概略立體圖。 [圖18] 係顯示在圖14的攪拌步驟S04中，將處理管攪拌時的外觀之概略立體圖。 [圖19] 係顯示在圖14的加溫步驟S05中，將處理管加溫時的外觀之概略立體圖。 [圖20] (a)係顯示圖14之試藥添加步驟S06的試藥吸引之概略立體圖；(b)係顯示朝試藥處理管的分注之概略立體圖。 [圖21] 係顯示在圖14的攪拌步驟S07中，將處理管攪拌時的外觀之概略立體圖。 [圖22] (a)係顯示來自圖14之移液步驟S08的吸引之概略立體圖；(b)係顯示朝過濾罐的分注之概略立體圖。 [圖23] 係顯示在圖14的加壓步驟S09中，將過濾罐內加壓時的外觀之概略立體圖。 [圖24] 係顯示在圖14的試藥添加步驟S10中，將洗淨試藥分注於過濾罐內時的外觀之概略立體圖。 [圖25] 係顯示在圖14的加壓步驟S11中，將過濾罐內加壓時的外觀之概略立體圖。 [圖26] 係顯示在圖14的試藥添加步驟S12中，將洗淨試藥分注於過濾罐內時的外觀之概略立體圖。 [圖27] 係顯示在圖14的加壓步驟S13中，將過濾罐內加壓時的外觀之概略立體圖。 [圖28] 係顯示在圖14的試藥添加步驟S14中，將洗淨試藥分注於過濾罐內時的外觀之概略立體圖。 [圖29] 係顯示在圖14的加壓步驟S15中，將過濾罐內加壓時的外觀之概略立體圖。 [圖30] (a)係顯示吸引圖14之試藥添加步驟S16的試藥(回收液)之概略立體圖；(b)係顯示試藥(回收液)朝過濾罐的分注之概略立體圖。 [圖31] 係顯示在圖14的加壓步驟S17中，將過濾罐內加壓時的外觀之概略立體圖。 [圖32] 係顯示實施形態2之核酸分離裝置的構成之方塊圖。 [圖33] 係顯示有表示各樣品容器側面的條碼及表示樣品架各位置的條碼之樣品架之側面圖。 [圖34A] 係顯示將一個樣品架收納於圖4A的樣品套組部時，讀取樣品ID的外觀之平面圖。 [圖34B] 係圖34A之正面圖。 [圖34C] 係顯示以讀碼器讀取樣品容器側面的條碼時的外觀之概略圖。 [圖35A] 係顯示用於讀取圖8A的核酸萃取部中收集管的收集管ID之ID讀取專用通道(lane)之平面圖。 [圖35B] 係顯示圖35A之ID讀取專用通道之讀碼器的設置位置之正面圖。 [圖35C] 係顯示設置於圖35A之ID讀取專用通道之收集管架之底面圖。 [圖35D] 係顯示以讀碼器讀取收集管之二元碼時的外觀之概略圖。 [圖36A] 係顯示未設置ID讀取專用通道之讀取收集管ID的變形例之平面圖。 [圖36B] 係顯示圖36A變形例之讀碼器的設置位置之正面圖。 [圖37] 係顯示實施形態2之核酸分離方法的各步驟之流程圖。 [圖38] 係顯示以讀碼器讀取樣品容器側面的條碼時的外觀之概略圖。 [圖39] 係顯示以讀碼器讀取收集管之二元碼時的外觀之概略圖。 [圖40] 係顯示圖37之血液添加步驟S24的血液吸引之概略立體圖。

Claims (2)

  1. 一種核酸分離裝置，其係包含： 攪拌機構，其係將注入處理管之試料及試藥攪拌並進行溶解處理； 加壓氣體供給機構，其係供給加壓氣體至注入有試料液之過濾罐，並使核酸從經過前述溶解處理後之含有核酸的試料液分離回收； 分注機構，其係將前述試料、試藥或溶解處理後的試料液，注入前述處理管及前述過濾罐； 移動機構，其係使前述加壓氣體供給機構及前述分注機構移動；其中，前述分注機構係包括： 吸引及吐出機構，其係能夠裝卸分注吸頭，並藉由前述分注吸頭來吸引及吐出液體； 液體供給機構，其係從噴嘴吐出液體。
  2. 如請求項1所述之核酸分離裝置，其中，前述吸引及吐出機構係進行：吸引或吐出前述分注吸頭內的氣體，並將液體吸引或吐出至前述分注吸頭內； 且前述吸引及吐出機構係包括： 第一分注吸頭安裝部，其係於前端具備第一口徑的O型環，且前述第一分注吸頭安裝部能夠裝卸具有前述第一口徑的第一分注吸頭； 第二分注吸頭安裝部，其係具備較前述第一口徑更大之第二口徑的O型環，且前述第二口徑的O型環與前述第一口徑的O型環同軸，並且前述第二分注吸頭安裝部能夠裝卸具有前述第二口徑的第二分注吸頭。
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