WO2007097230A1 - 反応キット処理装置 - Google Patents

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WO2007097230A1
WO2007097230A1 PCT/JP2007/052568 JP2007052568W WO2007097230A1 WO 2007097230 A1 WO2007097230 A1 WO 2007097230A1 JP 2007052568 W JP2007052568 W JP 2007052568W WO 2007097230 A1 WO2007097230 A1 WO 2007097230A1
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WO
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reaction
kit
plate
processing apparatus
reaction kit
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/052568
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English (en)
French (fr)
Inventor
Nobuhiro Hanafusa
Koretsugu Ogata
Koji Tanimizu
Tomoichi Takahashi
Original Assignee
Shimadzu Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corporation filed Critical Shimadzu Corporation
Priority to US12/279,830 priority Critical patent/US8333930B2/en
Publication of WO2007097230A1 publication Critical patent/WO2007097230A1/ja

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing

Definitions

  • the present invention relates to a reaction kit processing apparatus suitable for performing various analyzes and analyzes in the field of medical analysis or chemistry in the fields of biological analysis, biochemical analysis, or chemical analysis in general. .
  • a micro multi-chamber apparatus is used as a small reaction apparatus used for biochemical analysis and normal chemical analysis.
  • a microwell reaction plate such as a microtiter plate in which a plurality of wells are formed on the surface of a flat substrate is used.
  • reaction plates When a conventional microwell reaction plate is used, the upper surface of the reaction plate is left open to the atmosphere. For this reason, there is a risk of external force and foreign matter entering the sample, and conversely, reaction products may contaminate the external environment.
  • the object of the present invention is to provide a reaction kit processing apparatus for performing an analysis using a reaction kit that can prevent entry of foreign substances from the outside of the reaction plate and environmental contamination to the outside. It is.
  • the upper space on the surface side of the reaction plate provided with at least a reaction vessel for causing the sample to react is covered with an airtight cover, and on the reaction plate,
  • the dispensing tip for transferring the liquid is arranged so that the tip end side is inside the space covered by the cover and the base end portion is outside, and the dispensing tip faces the surface of the reaction plate.
  • a processing apparatus that handles a reaction kit supported so as to be movable inward and in the vertical direction, and engages with a reaction kit mounting portion on which such a reaction kit is mounted and a proximal end portion of a dispensing chip.
  • Drive unit that drives the movement of the dispensing tip and the dispensing operation, and reaction A detection means for detecting a reaction product on the plate, and a controller for controlling at least a dispensing operation by the drive unit and a detection operation by the detection means are provided.
  • reaction kit is disposed of with the reaction product in the cover. That is, this reaction kit is disposable.
  • the dispensing tip may be attached to the tip of the dispensing nozzle. In that case, a separate nozzle mechanism is required for the dispensing operation. Therefore, in order to eliminate the need for such a nozzle mechanism, in a preferred embodiment of the present invention, the dispensing tip is provided with a syringe operated from the outside of the cover, and the dispensing operation is performed by operating the syringe. It can be. In that case, the drive unit performs a dispensing operation through the syringe.
  • the reaction plate may require temperature control during the reaction or analysis.
  • the reaction plate when the reaction kit is intended for gene analysis, the reaction plate may be provided with a gene amplification section for performing a gene amplification reaction on the surface side.
  • Gene amplification reactions include PCR and LAMP methods, and the temperature of the gene amplification unit is controlled at a predetermined temperature cycle.
  • Some analyzes also require temperature control.
  • the reaction kit processing apparatus further includes a temperature control unit for controlling their temperature.
  • One form of the detection means includes an external optical force of the reaction plate, an irradiation optical system that irradiates the measurement product with the measurement light, and a light reception that receives and detects the measurement light absorbed by the reaction product.
  • Absorbance detector power with an optical system is also provided.
  • an excitation optical system that irradiates the reaction product with excitation light from the outside of the reaction plate, and fluorescence generated from the reaction product excited by the excitation light is received and detected.
  • the fluorescence detector power provided with the light receiving optical system is also provided.
  • Still another form of the detection means is a light emission detector provided with a light receiving optical system that is disposed outside the reaction plate and receives and detects light emitted from the reaction product.
  • Yet another form of detection means is the reaction plate electrophoretic separation of reaction product analysis
  • the detection means includes a power supply device that applies an electrophoretic voltage to the electrophoretic part, and an optical device that optically detects the components of the reaction product separated by the electrophoretic part.
  • a detection device is provided.
  • Still another embodiment of the detection means is for a reaction plate having a region in which a probe that reacts with a gene for analysis of a reaction product is provided, and the detection means is provided in the probe placement region. It is equipped with an optical detection device that optically detects the components of the reaction product bound to the probe.
  • Yet another form of the detection means is for a reaction plate having a region in which a probe that reacts with a gene for analysis of a reaction product is arranged, and the detection means is provided in the probe placement region. It is equipped with a detection device that electrically detects the components of the reaction product bound to the probe.
  • Examples of such a probe arrangement region are a DNA chip and a hybrid region.
  • the reaction kit handled by this processing apparatus is used for measuring various reactions including chemical reactions and biochemical reactions.
  • Examples of the sample measured using such a reaction kit include various substances such as chemical substances, biological samples, and biological samples, and are not particularly limited.
  • the reaction kit When the reaction kit is handled by the processing apparatus of the present invention, the reaction kit is used in a state where the space on the surface side of the reaction plate is covered with a cover, so that foreign matter can enter the sample from the outside. It can not only prevent the reaction products from contaminating the outside environment.
  • the dispensing tip is provided with a syringe that also operates the external force of the cover, it is not necessary to separately provide a nozzle mechanism in the reaction kit processing apparatus of the present invention.
  • the dispensing tip is provided with a filter inside the tip, even if the dispensing tip is equipped with a syringe, an external force foreign matter can enter through the dispensing tip. It is possible to prevent the reaction product from contaminating the external environment through the dispensing tip.
  • the gene amplification reaction When performing a gene amplification reaction, other DNA enters the sample from the outside. Problems arise. There is also the problem that the amplified gene contaminates other samples.
  • the gene amplification reaction is also performed in a closed space, and after the analysis is completed, it is disposed of in the closed space, so that it is possible to prevent contamination by external force and to contaminate other samples. Disappear.
  • a detection means a detector having an absorbance detector force, a detector having a fluorescence detector force, an optical detector comprising a luminescence detector, an optical detection device for an electrophoresis unit, an optical or electrical device for a probe placement region If a device equipped with an automatic detection device or the like is used, external force detection can be easily performed while keeping the inside of the reaction kit handled by the processing device airtight.
  • FIG. 1A is a vertical sectional view showing an example of a reaction kit handled by the reaction kit processing apparatus of the present invention.
  • FIG. 1B is a plan view showing an example of a reaction plate and a dispensing tip of a reaction kit handled by the reaction kit processing apparatus of the present invention.
  • FIG. 1C is a schematic cross-sectional view showing another example of a dispensing tip in a reaction kit handled by the reaction kit processing apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is an external perspective view of the reaction kit.
  • FIG. 3 is a vertical sectional view showing a state where a sample is introduced in the reaction kit.
  • FIG. 4 is a vertical sectional view showing a state in which the syringe drive unit of the drive unit is engaged with the plunger of the syringe in the reaction kit.
  • FIG. 5 is a vertical sectional view showing a state where the tip holding part of the drive unit is engaged with the dispensing tip in the reaction kit.
  • FIG. 6 is a vertical sectional view showing a state where the dispensing tip is also removed from the dispensing tip in the reaction kit.
  • FIG. 7 is a vertical sectional view showing a first example of a detection unit used for detecting a reaction product in the reaction kit processing apparatus of the present invention.
  • FIG. 8 is a vertical sectional view showing a second example of a detection unit used for detecting a reaction product in the reaction kit processing apparatus of the present invention.
  • FIG. 9 is a detection unit used for detecting reaction products in the reaction kit processing apparatus of the present invention.
  • FIG. 10 is a vertical sectional view showing a third example of the first embodiment.
  • FIG. 10A is a vertical sectional view showing another example of a reaction kit.
  • FIG. 10B is a plan view showing a reaction plate and a dispensing tip of another example of the reaction kit.
  • FIG. 11 is a vertical sectional view showing an example of a detection kit used for detecting a reaction product in the reaction kit according to the present invention together with the reaction kit.
  • FIG. 12 is a view showing still another example of a reaction kit, (A) is a vertical sectional view, and (B) is a plan view showing a reaction plate and a dispensing tip.
  • FIG. 13 is a vertical sectional view showing an example of a detection kit used for detecting a reaction product in the reaction kit in the present invention together with the reaction kit.
  • FIG. 14 is a vertical sectional view showing still another example of a detection unit used for detecting a reaction product in the present invention together with an example of a reaction kit.
  • FIG. 15 is a vertical sectional view showing still another example of the reaction kit.
  • FIG. 16A is a vertical sectional view showing still another example of the reaction kit.
  • FIG. 16B is a plan view showing a reaction plate and a dispensing tip of still another example of the reaction kit.
  • FIG. 16C is an external perspective view of still another example of a reaction kit.
  • FIG. 17A is a vertical sectional view showing still another example of a reaction kit.
  • FIG. 17B is a plan view showing a reaction plate and a dispensing tip of still another example of the reaction kit.
  • FIG. 17C is an external perspective view of still another example of a reaction kit.
  • FIG. 18A is a vertical sectional view showing still another example of a reaction kit.
  • FIG. 18B is a plan view showing a reaction plate and a dispensing tip of still another example of the reaction kit.
  • FIG. 18C is an external perspective view of still another example of the reaction kit.
  • FIG. 19A is a vertical sectional view showing still another example of the reaction kit.
  • FIG. 19B is a plan view showing a reaction plate and a dispensing tip of still another example of the reaction kit.
  • FIG. 19C is an external perspective view of still another example of a reaction kit.
  • FIG. 20 is an internal schematic perspective view showing one embodiment of a reaction kit processing apparatus.
  • FIG. 21 is a block diagram showing a control system in the reaction kit processing apparatus of the same example. Explanation of symbols
  • FIG. 1A is a vertical sectional view showing a reaction kit handled by the processing apparatus of the present invention
  • FIG. 1B is a plan view showing the reaction plate and the dispensing tip 20
  • FIG. 2 is a perspective view of the reaction kit.
  • reaction plate 2 causes the sample to react on the surface side of substrate 3.
  • the reaction container 4 is provided as a recess on the surface of the substrate 3.
  • the thickness of the reaction vessel 4 in that portion is made thin in order to improve the thermal conductivity.
  • the reagent container 12 is composed of a plurality of recesses formed in the substrate 3, in which necessary reagents are accommodated and covered with a film 14 that can be penetrated by a dispensing tip 20 described later.
  • the film 14 is, for example, an aluminum foil, a laminated film of a resin film such as aluminum and PET (polyethylene terephthalate) film, and is attached by fusion or adhesion so that it does not easily peel off.
  • a mixing portion for mixing the sample and the reagent may be formed as a concave portion on the surface of the substrate 3 as necessary. Such a mixing portion may be emptied by the film 14. It can be covered with life.
  • the reaction vessel 4 itself may be used as a detection unit by means such as irradiating light to the reaction vessel 4 from the outside.
  • the detection unit can be provided independently of the reaction vessel 4.
  • a reaction solution after the reaction between the sample and the reagent is dispensed by the dispensing tip 20, and reagents for detecting the state after the reaction are arranged in advance.
  • Such a detection part can also have its surface covered with a film that can be penetrated by the dispensing tip 20. Similar to film 14, such a film can be, for example, an aluminum foil, or a laminated film of a resin film such as aluminum and PET film. Can do.
  • the material of the substrate 3 including the reaction vessel 4 is not particularly limited, but since this reaction kit is disposable, it is preferable that there is a material available at a low cost.
  • a resin material such as polypropylene and polycarbonate is preferable.
  • a light-transmitting grease is used to enable bottom-side force optical detection. Preferably it is formed.
  • the material of the plate 3 is made of a material such as polycarbonate having a low autofluorescence property (low emission of fluorescence from itself! /, A property) and a light transmitting resin.
  • the thickness of the substrate 2 is 0.3 to 4 mm, preferably 1 to 2 mm. From the viewpoint of low autofluorescence for fluorescence detection, the thickness of the substrate 3 is preferably thinner.
  • a dispensing tip 20 is disposed on the upper surface side of the reaction plate 2.
  • the dispensing chip 20 further dispenses the reaction solution after the reaction to the detection unit.
  • the dispensing tip 20 includes a syringe 22, and the external force of the cover 24 performs a dispensing operation by driving the syringe 22.
  • the dispensing tip 20 may include an internal internal filter 23 instead of the syringe 22.
  • the filter adsorbs foreign matter entering from the outside and prevents the external force from entering the space covered by the cover 24, and also the reactants and reaction products from the space covered by the cover 24 to the outside. More effective in preventing release
  • the cover 24 is provided so as to cover the upper space on the surface side of the reaction plate 2.
  • the cover 24 is composed of a cover body 26 that covers the periphery and a bellows film 28 that covers the upper part, and blocks the space on the surface side of the reaction plate 2 from external force.
  • the cover body 26 is assembled integrally with the reaction plate 2 through a force with the lower end portion fixed to the reaction plate 2 or a seal material, and maintains the shape of the cover 24 with rigidity.
  • the bellows film 28 also has a flexible diaphragm and a flexible film force.
  • the tip 20 of the dispensing tip 20 is inside the space covered with the cover 24, and the base end is outside the space covered with the cover 24. Hold it so you can move!
  • the material of the cover 24 is not particularly limited as long as it can cover the upper space on the surface side of the reaction plate 2 in an airtight manner, but since this reaction kit is disposable, It is preferable that there is a material available at low cost.
  • the cover body 26 is preferably made of a resin such as polypropylene or polycarbonate, and the bellows film 28 is preferably made of nylon (registered trademark), polyvinyl chloride, vinyl rubber, silicone rubber or other rubber materials. .
  • a part of the cover body 26 or the substrate 3 is provided with a holding member 30 for holding the dispensing tip 20 before and after use, and the dispensing tip 20 is a holding member 30 at the time of dispensing. It is removed from the upper part of the reaction plate 2 so that it can move freely on the upper surface.
  • an opening 31 force is provided in a part of the cover body 26, and a sample container 32 is attached to the opening 31 so as to be openable and closable.
  • the sample container 32 is formed with a recess opened upward to inject a sample.
  • the plate 34 holding the sample container 32 adheres to the inside of the plate 34 so that the plate 34 adheres to the cover body 26 and seals the opening 31.
  • the force is applied to the agent, or the force bar body 26 is sandwiched through a sealing material. Therefore, the opening 31 is a sealable opening.
  • This reaction kit is disposable, and after analyzing one sample, discard the entire reaction kit with the reaction plate 2 covered with the cover 24.
  • the sample Prior to the analysis, the sample is injected into the sample container 32 through the opening 31, and then the sample container 32 is fixed to the cover body 26 by closing the opening 31 with the sample container 32, so that the sample is covered with the cover 24 of the reaction kit. When installed in a covered space, it is blocked from the outside.
  • FIG. 3 shows a state in which the drive unit 36 starts engaging the dispensing tip 20 and the syringe 22 with the sample introduced.
  • the plunger holder 36 b that is a syringe drive unit is lowered and engaged with the plunger of the syringe 22.
  • the tip holder 36 a is also lowered and press-fitted into the dispensing tip 20 to hold the dispensing tip 20.
  • the dispensing tip 20 is removed from the holding unit 30. As a result, the dispensing tip 20 can move freely while being blocked from the outside by the bellows film 28. [0032] The dispensing tip 20 is moved to the sample in the sample container 32, and the sample is injected and dispensed into the reaction container 4.
  • the dispensing tip 20 is moved to the reagent container 12, penetrates the film 14, dispenses the reagent from the reagent container 12 to the reaction container 4, and is used for the reaction.
  • the reaction vessel 4 is brought into contact with an external heat source as necessary, and is controlled to a predetermined temperature.
  • reaction product is detected during or after the reaction.
  • the reaction product is detected optically externally from the reaction plate 2 in the state in the reaction vessel 4. Therefore, a detection unit is arranged below the reaction vessel 4 and detection is performed by optical or other means.
  • the reaction plate 2 is provided with the reagent container 12.
  • the reaction plate 2 may not include the reagent container 12.
  • the reagent can be used to be injected into the sample container 32 together with the sample and introduced into the reaction kit, or to be introduced into the reaction kit in another container not shown. .
  • FIG. 7 to FIG. 9 show examples of detection units as detection means used for detecting reaction products in the embodiments of the reaction kit processing apparatus.
  • Figure 7 shows an example of a detection unit that also has absorbance detector power.
  • the reaction vessel 4 has a pair of planes parallel to each other as an entrance surface and an exit surface of the measurement light.
  • the detection unit 38a has a light source 40a as an irradiation optical system, a pair of lenses 42a for condensing the light from the light source 40a, collimating the light into the reaction container 4 and then irradiating it.
  • a filter 44a that is arranged in a parallel light between the pair of lenses 42a and selects the light having a predetermined wavelength for the light power from the light source 40a as measurement light, and guides the measurement light to the incident surface of the reaction vessel 4.
  • a mirror 46 is arranged on the optical path.
  • the light source 40a in addition to a lamp light source such as a tungsten lamp that generates light with a wavelength in the ultraviolet region to the visible region, a light emitting diode (LED) or a laser diode (LD) is used.
  • a pair of lenses 52 to be incident on the detector 48a, and a filter 54a that is disposed in a portion of the pair of lenses 52 that is made parallel light and selects a predetermined wavelength suitable for measurement are disposed on the optical path! .
  • the reason why the lenses 42a and 52a make the respective lights collimated is to increase the accuracy of wavelength selection in the filters 44a and 54a.
  • the light power from the light source 40a is also selected by a filter 44a, 54a for a wavelength suitable for detecting the reaction product, and the absorbance at that wavelength is measured to detect the reaction product.
  • FIG. 8 shows an example of a detection unit including a fluorescence detector.
  • This detection unit 38b collects light from the light source 40b as an excitation optical system, and collimates the light from the light source 40b into a parallel light, and then collects and irradiates the reaction vessel 4 with a pair of lenses 42b and the lens 42b in parallel.
  • a filter 44b that is arranged in the optical path of the light beam and has a light source power and selects a predetermined excitation light wavelength is provided.
  • a photodetector 48b as a light receiving optical system, a pair of lenses 52b that receive the fluorescence generated by the force of the reaction vessel 4 and convert it into parallel light, and then collect and enter the detector 48b, and the lens 52b And a filter 54b for selecting a predetermined fluorescence wavelength.
  • the lenses 42b and 52b make the respective lights collimated in order to improve the accuracy of wavelength selection in the filters 44b and 54b.
  • the light power from the light source 40b is also selected by the filter 44b to select the wavelength of the excitation light for exciting the reaction product, and irradiates the reaction product in the reaction vessel 4 to generate the reaction product from the reaction product.
  • the generated fluorescence is received by the light receiving optical system, a predetermined fluorescence wavelength is selected by the filter 54b, and the fluorescence is detected by the photodetector 48b.
  • FIG. 9 is an example of a detection unit for detecting chemiluminescence or bioluminescence from the reaction product.
  • This detection unit 38c is assembled with a photodetector 48c for detecting the light emission from the reaction vessel 4, and a lens 52c for receiving the light emission of the reaction vessel 4 force and guiding it to the light detector 48c.
  • a filter 54c for selecting a predetermined light emission wavelength is also provided.
  • the light from the chemiluminescence or bioluminescence from the reaction product in the reaction vessel 4 is collected by the lens 52c, the wavelength is selected by the filter 54c, and detected by the photodetector 48c.
  • FIGS. 10 to 14 show other reaction kits having different reaction plate structures. .
  • the reaction product is detected in the reaction vessel 4.
  • the reaction plate further includes an analysis unit for analyzing the reaction product. I have.
  • the reaction plate 2a in the reaction kit of FIG. 10 includes an electrophoresis section as an analysis section.
  • An example of the electrophoresis unit is an electrophoresis chip 100, which includes a reaction product injection unit 103, an electrophoresis separation channel 102, and electrophoresis voltage application electrodes 106a to 106d.
  • a sample introduction channel 104 that crosses the electrophoresis separation channel 102 and introduces the sample into the electrophoresis separation channel 102 is also provided.
  • the sample may be configured so that the sample is directly introduced into one end of the electrophoresis separation channel 102.
  • the electrophoresis chip 100 is formed of a material such as glass or quartz, such as a low autofluorescent and light-transmitting resin, such as polycarbonate, in order to detect fluorescence from the back side force.
  • the reaction plate 2a also includes a separation buffer liquid container 15 that contains a separation buffer liquid injected into the flow paths 102 and 104 and is sealed with a film that can be inserted at the tip of the dispensing tip 20 on the surface side thereof. I have.
  • Electrophoretic voltage application electrodes 106a to 106d are connected to the ends of the flow paths 102 and 104, respectively, and are led to the outside of the cover 24 so that they can be connected to a power supply device provided outside the reaction kit. Yes.
  • Reservoirs are provided at the ends of the flow paths 102 and 104, and the separation buffer solution stored in the separation buffer solution container 15 is placed in these reservoirs.
  • reaction vessel 4 is a PCR reaction vessel.
  • the sample is introduced from the sample container 32, and the reaction kit is attached to the processing apparatus.
  • the dispensing tip 20 dispenses the sample container 32 to the reaction container 4, and the dispensing tip 20 dispenses the PCR reaction reagent from the reagent container 12 to the reaction container 4.
  • the reaction solution in the reaction vessel 4 is controlled to a predetermined temperature cycle to cause a PCR reaction.
  • the separation buffer liquid is supplied from the separation buffer liquid container 15 to the flow paths 102 and 104 via the reservoir of the electrophoresis chip 100 by the dispensing chip 20.
  • the reaction solution after the completion of the PCR reaction is injected as a sample from the reaction vessel 4 by the dispensing tip 20 into the injection portion 103 of the electrophoresis chip 100 where the buffer solution is supplied. Thereafter, a voltage is applied to the channels 102 and 104 from the power supply device 101 (see FIG. 11) provided in the processing apparatus by the electrodes 106a to 106d, and the sample is introduced into the electrophoresis separation channel 102. Electrophoretic separation channel 102 is migrated and separated.
  • the processing apparatus is provided with a detection unit 38d.
  • reaction vessel 4 is used as a PCR reaction vessel, but a PCR reaction vessel may be provided separately from reaction vessel 4.
  • the detection unit 38d is shown in FIG.
  • the detection unit 38d includes an excitation optical system and a fluorescence receiving optical system, and performs fluorescence detection of a sample component passing through a predetermined position of the electrophoresis separation channel 102. Since the detection unit 38d detects the fluorescence of the sample component passing through the fixed position, the detection unit 38d does not need to be moved.
  • the excitation optical system includes a light source 40c, a lens 42c that collects the light from the light source 40c into parallel light, and is arranged in the optical path of the light beam that has been converted into parallel light by the lens 42c. And a filter 44c for selecting the excitation light wavelength.
  • a dichroic mirror 53 and an objective lens 55 are provided.
  • the dichroic mirror 53 is set to have a spectral wavelength that reflects the light of the excitation light wavelength used in this reaction kit and transmits the light of the fluorescence wavelength.
  • the fluorescence receiving optical system is arranged at a position for receiving the fluorescence that has been converted into parallel light by the objective lens 55 and transmitted through the dichroic mirror 53, and the fluorescence power transmitted through the dichroic mirror 53 has a predetermined fluorescence wavelength.
  • a filter 54c to be selected and a lens 52c that collects the fluorescence selected by the filter 54c and enters the detector 48c are provided.
  • the lens 42 C 55 always makes each light collimated by the waves in the filters 44c and 54c. This is to increase the accuracy of long selection.
  • the light force from the light source 40c is also selected as the wavelength of the excitation light for exciting the reaction product by the filter 44c, and passes through a predetermined position in the electrophoresis separation channel 102.
  • the product is irradiated, the fluorescence generated from the reaction product is received by the light receiving optical system, a predetermined fluorescence wavelength is selected by the filter 54c, and the fluorescence is detected by the photodetector 48c.
  • the reaction plate 2b in the reaction kit of FIG. 12 includes a DNA chip 110 as an analysis unit.
  • a probe that reacts with a gene when a reaction product contains a gene is fixed to the DNA chip 110.
  • the DNA chip 110 is formed of a low autofluorescent and light-transmitting resin such as polycarbonate or glass.
  • the reaction plate 2a stores on the surface side thereof a cleaning solution for separating and removing a reaction product that has not been bound from the reaction product bound to the probe in the DNA chip 110, and a dispensing tip 20
  • a cleaning liquid container 17 sealed with a film that can be inserted at the tip of the cleaning liquid 17 is also provided.
  • reaction vessel 4 is a PCR reaction vessel.
  • the sample is introduced from the sample container 32, and the reaction kit is attached to the processing apparatus.
  • the dispensing tip 20 dispenses from the sample container 32 to the reaction container 4, and the dispensing tip 20 dispenses the PCR reaction reagent from the reagent container 12 to the reaction container 4. Further, After layering mineral oil, the reaction solution in the reaction vessel 4 is controlled to a predetermined temperature cycle to cause PCR reaction.
  • reaction solution after completion of the PCR reaction is injected as a sample from the reaction vessel 4 into the DNA chip 110 by the dispensing chip 20.
  • washing solution is injected from the washing solution container 17 into the DNA chip 110 by the dispensing tip 20, and the reaction product that has not bound to the probe is sucked together with the washing solution by the dispensing tip 20 and removed.
  • the processing apparatus is provided with a detection unit 38e!
  • FIG. 13 shows the detection unit 38e.
  • the configuration of the optical system of the detection unit 38e is the same as that of the detection unit 38d shown in FIG.
  • This detection unit 38e must move over the position of the probe arranged on the DNA chip 110! Therefore, the detection unit 38e is supported so as to be movable, and is different from the detection unit 38d shown in FIG.
  • the movement can be realized by the movement of the table 82 in the X direction and the movement of the detection unit 38e in the Y direction as shown in FIG.
  • the reaction plate 2c in the reaction kit of FIG. 14 includes a DNA chip 120 as an analysis unit.
  • the DNA chip 120 differs from the DNA chip 110 in the reaction kit of FIG. 12 in that the detection is performed electrically rather than by fluorescence detection. A phenomenon is used in which the current value of the probe changes depending on whether or not the sample gene is bound to the probe. Since the DNA chip 120 does not perform optical detection, it does not need to be a light-transmitting material, and it only needs to be insulative.
  • a probe that reacts with the gene is immobilized on the DNA chip 120. From each of these probes, an electrode is taken out on the back side, and the current value of each flow is measured. In this reaction kit, it is not necessary to label the sample with a fluorescent substance.
  • the electrodes from which the probe forces are also extracted on the back side are connected to a detector 122 provided in the processing apparatus, and the current values of the probes are measured.
  • the reaction plate 2c also contains a cleaning solution on its surface side for separating and removing the reaction product that has not been bound from the reaction product bound to the probe in the DNA chip 120 at the tip of the dispensing tip 20.
  • a cleaning liquid container 17 sealed with an insertable film is provided.
  • Reagent container 12 contains a PCR reaction reagent.
  • Reaction vessel 4 becomes the PCR reaction vessel.
  • the sample is introduced from the sample container 32, and the reaction kit is attached to the processing apparatus.
  • the dispensing tip 20 supports Sample container 32 is dispensed into reaction container 4 and PCR reagent is dispensed from reagent container 12 into reaction container 4 using dispensing tip 20, and a small layer of mineral oil as shown in FIG. After that, the reaction in the reaction vessel 4 is controlled to a predetermined temperature cycle to cause the PCR reaction.
  • reaction solution after completion of the PCR reaction is injected as a sample from the reaction vessel 4 into the DNA chip 120 by the dispensing chip 20. Thereafter, the washing solution is injected from the washing solution container 17 into the DNA chip 120 by the dispensing tip 20, and the reaction product not bound to the probe is sucked and removed together with the washing solution by the dispensing tip 20.
  • the processing device In order to detect the reaction product bound to the probe with the dispensing tip 20, the processing device is provided with a detector 122, which removes the reaction product that does not bind to the probe and detects the detector. The current value of each probe is measured by 122.
  • the gene can be measured in the same manner even if the DNA chips 110 and 120 are replaced with hybridizing regions.
  • FIG. 15 shows another reaction kit having a different cover structure. Partial force of cover to support dispensing tip 20 movably and cover top of reaction plate 2 Bellows film 28 in reaction kit in Figure 1, flexible in reaction kit in Figure 15 It differs in that it is a film-like material 28a that transforms into Like the bellows film 28, the film-like material 28a is preferably nylon (registered trademark), polyvinyl chloride vinyl, silicone rubber or other rubber materials.
  • one side of the reaction kit is rotatably supported by the cover body 26, whereas the sample container 32a in the reaction kit of FIG. The difference is that it is slidably mounted. Even in such a sample container 32a, the sample container 32a can dispense the sample into the sample container 32a by pulling out the force of the cover body 26 to the outside. Adhesive is applied to the inside of the plate 34 of the sample container 32a, and the opening 31 is sealed inside the plate 34 by pushing the sample container 32a into the inside of the cover body 26, or by using a sealing material. The opening 31 can be sealed in the same way as the reaction kit in FIG.
  • These detection units 38a, 38b, and 38c are used as a processing apparatus for processing the reaction kit.
  • the reaction kit is placed on the lower side of the reaction plate 2 in a state where it is mounted on the processing apparatus.
  • FIG. 16A shows still another reaction kit of the reaction kit
  • FIG. 16B is a horizontal sectional view thereof
  • FIG. 16C is an external perspective view thereof.
  • the cover that movably supports the dispensing tip 20 is made of a rigid material.
  • the cover body 60 of the cover 24a has an opening 62 above the reaction plate 2, and the opening 62 is provided with a cover plate 64 for movably supporting the dispensing tip 20 within the range of the opening 62.
  • the cover body 60 has a double structure with a gap around the opening 62, and the cover plate 64 has a sealing material 66 around it, and the sealing material 66 has two parts around the opening 62 in the cover body 60.
  • the cover plate 64 can move in the X direction in the horizontal plane by moving in the X direction between the gaps in the heavy structure.
  • a dispensing tip 20 is supported on the cover plate 64 via another sealing material 68 so as to be slidable in the vertical direction (Z direction).
  • the cover plate 64 moves in a horizontal plane while being kept airtight by the seal structure between the sealing material 66 and the double structure gap at the top of the cover body 60, and the dispensing chip 20 is By moving up and down while maintaining airtightness with the sealant 68, the dispensing tip 20 can freely move in the upper space of the reaction plate 2 in both the vertical and horizontal directions.
  • Fig. 17 shows still another reaction kit. Compared to the reaction kit shown in Fig. 16, the cover plate 64 can move in both X and Y directions, and the number of reagent containers 12 in the reaction plate 2 is increased. Other structures are the same. is there.
  • FIG. 18 shows still another reaction kit.
  • the cover plate 64a constituting the upper member of the cover is rotatably supported in the in-plane direction.
  • the cover plate 64a has a disk shape, and a sealing material 66 is attached around the cover plate 64a.
  • the sealing material 66 is supported by a double-structured gap provided in the upper part of the cover main body 60, and supports the cover plate 64a so as to be rotatable while maintaining airtightness.
  • the dispensing tip 20 is supported by the cover plate 64a so as to be movable in the vertical direction by the sealing material 68, and the supported position is the cover plate 64a. This is a position deviating from the center of rotation of 64a.
  • the position of the dispensing tip 20 moves on the circumference around the rotation center of the cover plate 64a.
  • the arrangement is determined so that the reaction container 4, the reagent container 12, and the sample container 32 are positioned on the movement trajectory of the dispensing tip 20.
  • FIG. 19 shows still another reaction kit.
  • the cover plate 64a also has an opening 70, and the periphery of the opening 70 has a double structure, and the other cover plate 71 moves to the gap of the double structure through the sealant 72. It is supported as possible.
  • the dispensing tip 20 is supported on the cover plate 71 by another sealing material 68 so as to be movable in the vertical direction.
  • the dispensing tip 20 can be moved in the in-plane direction by the sealing material 72. Therefore, the movement range of the dispensing tip 20 is centered on the rotation center of the cover plate 64a due to both the circumference due to the rotation of the cover plate 64a and the movement range in the horizontal plane in which the small cover plate 71 can be moved by the sealant 72. You can move the donut-shaped area. In this way, the movement range of the dispensing tip 20 is widened, so that the number of reaction containers 4 and reagent containers 12 arranged in the movement range can be increased, and the arrangement of these containers including the sample container 32 can be increased. Increased freedom.
  • FIG. 20 is a perspective view schematically showing the inside of one embodiment of the reaction kit processing apparatus according to the present invention.
  • the reaction kit 80 represents the reaction kit shown above.
  • the reaction kit 80 is mounted on a table 82 which is a reaction kit mounting portion.
  • the table 82 has an opening on the lower surface side of the reaction kit 80, and a detection unit 38 for optically detecting the reaction product in the reaction container 4 of the reaction kit 82 is disposed below the table 82.
  • a temperature control unit 83 for controlling the temperature of the reaction kit 82 is also arranged on the table 82.
  • the temperature control unit 83 controls the temperature for the gene amplification reaction.
  • the temperature control unit 83 controls the temperature of the analysis unit.
  • Temperature control unit 83 is both of them Including those with functions.
  • the detection unit 38 comprehensively shows the detection means shown in FIG. 7 to FIG. 9, FIG. 11, FIG. 13, or FIG.
  • the table 82 moves in the front-rear direction (X direction), while the detection unit 38 is supported so as to move in the transverse direction (Y direction) perpendicular thereto.
  • the detection unit 38 may be fixed depending on the detection method.
  • a drive unit 36 for driving the dispensing tip 20 is mounted so as to be movable in the Y direction and the Z direction. As shown in FIG. 3, the drive unit 36 is engaged with the base end of the dispensing tip 20 to hold the dispensing tip 20, and a syringe provided on the dispensing tip 20.
  • a syringe drive unit 36b that engages with the plunger 22 and drives the syringe is provided on the same axis so that both the movement of the dispensing tip 20 and the drive of the syringe 22 can be performed.
  • FIG. 21 is a block diagram showing a control system in the embodiment of the reaction kit processing apparatus.
  • a dedicated computer CPU
  • a control unit 84 having a general-purpose personal computer is provided.
  • the control unit 84 moves and dispenses the dispensing tip 20 by the drive unit 36 engaged with the proximal end of the dispensing tip 20, controls the temperature by the temperature control unit 83, and the reaction container 80 reaction container 4
  • the detection unit 38 controls the detection operation by optically detecting the reaction product by irradiating the sample with measurement light or excitation light.
  • control unit 84 In order to use the control unit 84 as an input unit for operating an external force or as a monitor for displaying an inspection result, the control unit 84 includes, for example, a personal computer (PC) 86 as an external computer. You may connect.
  • PC personal computer
  • the present invention can be used for measurement of various chemical reactions and biochemical reactions.

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Abstract

　サンプルに反応を起こさせる反応容器及びサンプルの反応に使用される試薬を収容した試薬容器を少なくとも備えた反応プレートの表面側の上部空間が気密性のあるカバーで覆われ、反応プレート上で液の移送を行なう分注チップ２０の先端側がカバーで覆われた空間の内側、基端部が外側になるように配置され、かつ反応プレートの表面に対して面内方向と垂直方向に移動可能に支持されている反応キット８０を扱うために、反応キット８０を装着する反応キット装着部のテーブル８２と、分注チップ２０の基端部と係合し分注チップ２０の移動と分注動作を駆動する駆動ユニット３６と、反応プレートでの反応生成物と相互作用した光又は反応性生物から発生した光を受光して反応生成物を光学的に検出する検出ユニット３８と、駆動ユニット３６による分注動作及び検出ユニット３８による検出動作を少なくとも制御する制御部とを備えている。

Description

明 細 書
反応キット処理装置
技術分野
[0001] 本発明は生物学的分析、生化学的分析、又は化学分析一般の分野において、医 療ゃ化学の現場において各種の解析や分析を行なうのに適する反応キット処理装 置に関するものである。
背景技術
[0002] 生化学的分析や通常の化学分析に使用する小型の反応装置としては、マイクロマ ルチチャンバ装置が使用されている。そのような装置としては、例えば平板状の基板 表面に複数のゥエルを形成したマイクロタイタープレートなどのマイクロウェル反応プ レートが用いられている。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 従来のマイクロウェル反応プレートは、使用時には反応プレートの上面は大気に開 放された状態となる。そのため、サンプルに外部力 異物が進入する恐れがあるし、 逆に反応生成物が外部の環境を汚染することもありうる。
そこで、本発明は反応プレートの外部からの異物の進入や、外部への環境汚染を 防ぐことができる反応キットを用いて分析を行なうための反応キット処理装置を提供す ることを目的とするものである。
課題を解決するための手段
[0004] 本発明の反応キット処理装置は、サンプルに反応を起こさせる反応容器を少なくと も備えた反応プレートの表面側の上部空間が気密性のあるカバーで覆われ、前記反 応プレート上で液の移送を行なう分注チップの先端側が前記カバーで覆われた空間 の内側、基端部が外側になるように配置され、かつ前記分注チップが前記反応プレ ートの表面に対して面内方向と垂直方向に移動可能に支持されている反応キットを 扱う処理装置であって、そのような反応キットを装着する反応キット装着部と、分注チ ップの基端部と係合し分注チップの移動と分注動作を駆動する駆動ユニットと、反応 プレートでの反応生成物を検出する検出手段と、駆動ユニットによる分注動作及び 検出手段による検出動作を少なくとも制御する制御部とを備えている。
[0005] 反応プレート上の表面側の空間はカバーで覆われて外部と遮断されており、サンプ ルに対する反応はその空間内で行なわれる。反応後の反応生成物の分析も反応生 成物をそのカバーの外に出すことなぐ反応生成物がカバー内にある状態で行なわ れる。分析後は反応生成物がカバー内にある状態のままでこの反応キットが廃棄処 理される。すなわち、この反応キットは使い捨て可能である。
[0006] 分注チップは分注ノズルの先端に取り付けられるものであってもよい。その場合に は分注動作のためにはノズル機構が別途必要になる。そこで、そのようなノズル機構 を不要にすることを目的として、本発明の好ましい形態では、分注チップはカバーの 外側から操作するシリンジを備えており、そのシリンジの操作により分注動作を行なう ものとすることができる。その場合、駆動ユニットはそのシリンジを介して分注動作を 行なうものとなる。
反応プレートが反応又は分析の際に温度制御が必要なものである場合もある。例 えば、反応キットが遺伝子の分析を対象とする場合には、反応プレートはその表面側 に遺伝子増幅反応を行なう遺伝子増幅部を備えて ヽることがある。遺伝子増幅反応 には PCR法や LAMP法などが含まれ、遺伝子増幅部は所定の温度サイクルで温度 制御される。分析にも温度制御が必要なものもある。そのような場合、この反応キット 処理装置はそれらの温度制御のための温調ユニットをさらに備えている。
[0007] 検出手段の一形態は、反応プレートの外部力 反応生成物に測定光を照射する照 射光学系と、その反応生成物により吸収を受けた前記測定光を受光して検出する受 光光学系とを備えた吸光度検出器力もなるものである。
[0008] 検出手段の他の形態は、反応プレートの外部から反応生成物に励起光を照射する 励起光学系と、その励起光により励起された反応生成物から発生した蛍光を受光し て検出する受光光学系とを備えた蛍光検出器力もなるものである。
[0009] 検出手段のさらに他の形態は、反応プレートの外部に配置され、反応生成物から の発光を受光して検出する受光光学系を備えた発光検出器力もなるものである。 検出手段のさらに他の形態は、反応プレートが反応生成物の分析を電気泳動分離 により行なう電気泳動部を備えたものに対するものであり、その検出手段は電気泳動 部に泳動電圧を印加する電源装置と、電気泳動部で分離された反応生成物の成分 を光学的に検出する光学検出装置を備えたものである。
[0010] 検出手段のさらに他の形態は、反応プレートが反応生成物の分析を遺伝子と反応 するプローブが配置されている領域を備えたものに対するものであり、その検出手段 はそのプローブ配置領域のプローブと結合した反応生成物の成分を光学的に検出 する光学検出装置を備えたものである。
[0011] 検出手段のさらに他の形態は、反応プレートが反応生成物の分析を遺伝子と反応 するプローブが配置されている領域を備えたものに対するものであり、その検出手段 はそのプローブ配置領域のプローブと結合した反応生成物の成分を電気的に検出 する検出装置を備えたものである。
そのようなプローブ配置領域の例は、 DNAチップやハイブリダィズ領域である。
[0012] この処理装置で扱われる反応キットは、化学反応、生化学反応を初め、種々の反 応の測定に用いられるものである。そのような反応キットを用いて測定されるサンプル は、化学物質、生体試料、生体由来試料など種々のものを挙げることができ、特に限 定されない。
発明の効果
[0013] 本発明の処理装置で反応キットを扱うと、その反応キットは反応プレートの表面側の 空間がカバーで覆われた状態で使用されるので、外部からサンプルに異物が侵入す るのを阻止することができるとともに、反応生成物が外部環境を汚染するのも阻止す ることがでさる。
分注チップがカバーの外側力も操作するシリンジを備えて 、るものとすれば、本発 明の反応キット処理装置にノズル機構を別途設ける必要がなくなる。
[0014] 分注チップが先端部の内部にフィルタを備えているものとすれば、分注チップがシ リンジを備えて ヽな 、ものであっても分注チップを通して外部力 異物が侵入するの を阻止することができるとともに、分注チップを通して反応生成物が外部環境を汚染 するのち阻止することがでさる。
遺伝子増幅反応を行なう場合には外部からサンプルに他の DNAなどが侵入する 問題が生じる。また、増幅された遺伝子が他のサンプルを汚染する問題も生じる。本 発明では遺伝子増幅反応も閉じた空間内で行ない、分析終了後はその空間に閉じ たまま廃棄処理するので、外部力 の汚染を阻止することができるとともに、他のサン プルを汚染する虡もなくなる。
[0015] 検出手段として、吸光度検出器力もなるもの、蛍光検出器力もなるもの、発光検出 器からなる光学的な検出器、電気泳動部用の光学検出装置、プローブ配置領域用 の光学的又は電気的検出装置などを備えたものを用いれば、この処理装置で扱わ れる反応キットの内部を気密に保ったままで外部力 検出を行なうことが容易になる。 図面の簡単な説明
[0016] [図 1A]本発明の反応キット処理装置で扱われる反応キットの一例を表わした垂直断 面図である。
[図 1B]本発明の反応キット処理装置で扱われる反応キットの反応プレートと分注チッ プの一例を示す平面図である。
[図 1C]本発明の反応キット処理装置で扱われる反応キットにおける分注チップの他 の例を示す概略断面図である。
[図 2]同反応キットの外観斜視図である。
[図 3]同反応キットにおいてサンプルが導入された状態を示す垂直断面図である。
[図 4]同反応キットにおいて駆動ユニットのシリンジ駆動部がシリンジのプランジャと係 合した状態を示す垂直断面図である。
[図 5]同反応キットにおいて駆動ユニットのチップ保持部が分注チップと係合した状態 を示す垂直断面図である。
[図 6]同反応キットにおいて分注チップが保持部力も取り外された状態を示す垂直断 面図である。
[図 7]本発明の反応キット処理装置において反応生成物の検出に用いる検出ユニット の第 1の例を示す垂直断面図である。
[図 8]本発明の反応キット処理装置において反応生成物の検出に用いる検出ユニット の第 2の例を示す垂直断面図である。
[図 9]本発明の反応キット処理装置において反応生成物の検出に用いる検出ユニット の第 3の例を示す垂直断面図である。
[図 10A]反応キットの他の例を表わす垂直断面図である。
[図 10B]反応キットの他の例の反応プレートと分注チップを示す平面図である。
[図 11]本発明において同反応キットにおける反応生成物の検出に用いる検出ュ-ッ トの例を反応キットとともに示す垂直断面図である。
[図 12]反応キットのさらに他の例を表わす図であり、（A)は垂直断面図、（B)は反応 プレートと分注チップを示す平面図である。
[図 13]本発明において同反応キットにおける反応生成物の検出に用いる検出ュ-ッ トの例を反応キットとともに示す垂直断面図である。
[図 14]本発明において反応生成物の検出に用いる検出ユニットのさらに他の例を反 応キットの例とともに示す垂直断面図である。
[図 15]反応キットのさらに他の例を表わす垂直断面図である。
[図 16A]反応キットのさらに他の例を表わす垂直断面図である。
[図 16B]反応キットのさらに他の例の反応プレートと分注チップを示す平面図である。
[図 16C]反応キットのさらに他の例の外観斜視図である。
[図 17A]反応キットのさらに他の例を表わす垂直断面図である。
[図 17B]反応キットのさらに他の例の反応プレートと分注チップを示す平面図である。
[図 17C]反応キットのさらに他の例の外観斜視図である。
[図 18A]反応キットのさらに他の例を表わす垂直断面図である。
[図 18B]反応キットのさらに他の例の反応プレートと分注チップを示す平面図である。
[図 18C]反応キットのさらに他の例の外観斜視図である。
[図 19A]反応キットのさらに他の例を表わす垂直断面図である。
[図 19B]反応キットのさらに他の例の反応プレートと分注チップを示す平面図である。
[図 19C]反応キットのさらに他の例の外観斜視図である。
圆 20]反応キット処理装置の一実施例を示す内部の概略斜視図である。
[図 21]同実施例の反応キット処理装置における制御系を示すブロック図である。 符号の説明
2, 2a, 2b, 2c 反応プレー卜 3 基板
4 反応容器
12 試薬容器
14 フィルム
20 分注ノズル
22 シリンジのプランジャ
23 フイノレタ
24 カノく一
26 カバー本体
28 ベローズフイノレム
32, 32a サンプル容器
36 駆動ユニット
38 検出ユニット
64, 64a, 71 カノ ープレ
66, 68, 72 シーノレ材
80 反応キット
82 テーブル
83 温調ユニット
84 制御部
86 ノ ーソナルコンピュー
100, 110, 120 DNAチップ
106 電極
102 電気泳動分離用流路
発明を実施するための最良の形態
図 1Aは本発明の処理装置で扱われる反応キットを表わす垂直断面図、図 1Bはそ の反応プレートと分注チップ 20を示す平面図であり、図 2は同反応キットの斜視図で ある。
図 1に示されるように、反応プレート 2は基板 3の表面側にサンプルに反応を起こさ せる反応容器 4及びサンプルの反応に使用される試薬を収容しフィルム 14で封止さ れた試薬容器 12を備えている。
[0019] 反応容器 4は基板 3の表面に凹部として設けられている。反応容器 4は反応に際し て外部力 温度制御されるものである場合には、熱伝導率をよくするためにその部分 の反応容器 4の肉厚が薄くなつて ヽることが好ま 、。
[0020] 試薬容器 12は基板 3に形成された複数の凹部からなり、それらの凹部に必要な試 薬が収容され、後で説明する分注チップ 20で貫通可能なフィルム 14で覆われて 、る 。フィルム 14は、例えばアルミニウム箔、アルミニウムと PET (ポリエチレンテレフタレ ート）フィルムなどの榭脂フィルムとの積層膜などであり、容易に剥がれな 、ように融 着や接着により貼りつけられている。
[0021] 基板 3の表面には必要に応じてサンプルと試薬とを混合するための混合部も凹部と して形成しておいてもよぐそのような混合部は空の状態でフィルム 14により覆われて いるちのとすることがでさる。
[0022] 反応容器 4での反応生成物を検出するために反応容器 4に外部から光を照射する などの手段により反応容器 4自体を検知部とすることもできる。また、検知部を反応容 器 4とは別に独立して設けることもできる。そのような独立した検知部としては、例えば サンプルと試薬の反応後の反応液が分注チップ 20によって分注されるようにしたもの で、反応後の状態が検知される試薬がそれぞれ予め配置されているものとすることが できる。そのような検知部もその表面が分注チップ 20によって貫通可能なフィルムに よって覆われたものとすることができる。そのようなフィルムもフィルム 14と同様に、例 えばアルミニウム箔、アルミニウムと PETフィルムなどの榭脂フィルムとの積層膜など とすることができ、容易に剥がれないように融着ゃ接着により貼りつけることができる。
[0023] 反応容器 4を含む基板 3の材質は特に限定されるものではないが、この反応キット が使い捨て可能であることから、安価に入手可能な素材があることが好ましい。その ような素材として、例えばポリプロピレン、ポリカーボネートなどの榭脂素材が好ましい 。反応容器 4又は別途設けた検知部で検出を吸光度、蛍光、化学発光又は生物発 光などにより行なう場合には、底面側力 光学的な検出ができるようにするために光 透過性の榭脂で形成されていることが好ましい。特に蛍光検出を行なう場合には、基 板 3の材質として低自蛍光性 (それ自身からの蛍光発生が少な!/、性質のこと)で光透 過性の榭脂、例えばポリカーボネートなどの素材で形成されて 、ることが好ま 、。 基板 2の厚さは 0.3〜4mm、好ましくは l〜2mmである。蛍光検出用の低自蛍光性 の観点からは基板 3の厚さは薄 、方が好ま 、。
[0024] 反応プレート 2の表面側の上部には分注チップ 20が配置されている。分注チップ 2 0はサンプル及び試薬、又は反応プレート 2が独立した検知部を備えたものである場 合にはさらに反応後の反応液をその検知部に分注するものである。分注チップ 20は シリンジ 22を備えており、カバー 24の外部力もこのシリンジ 22を駆動することによつ て分注動作を行なう。
[0025] 分注チップ 20は、図 1Cに示されるように、シリンジ 22の代わり〖こ内部〖こフィルタ 23 を備えて 、るものでもよ 、。そのフィルタは外部から侵入する異物を吸着してカバー 2 4で覆われた空間に外部力 異物が侵入するのを阻止し、またカバー 24で覆われた 空間から反応物や反応生成物が外部に放出されるのを阻止する上でより有効である
[0026] カバー 24は反応プレート 2の表面側の上部空間を覆うように設けられている。カバ 一 24は周辺部を覆うカバー本体 26と、上部を覆うベローズフィルム 28とからなって おり、反応プレート 2の表面側の空間を外部力も遮断している。カバー本体 26は下端 部が反応プレート 2に固着されている力、又はシール材を介して反応プレート 2と一体 として組み立てられており、剛性をもってカバー 24の形状を維持している。ベローズ フィルム 28は柔軟性のあるダイアフラムゃ柔軟性のあるフィルム力もなり、分注チップ 20をその先端部がカバー 24で覆われた空間の内側、基端部がカバー 24で覆われ た空間の外側になるようにして移動可能に保持して!/ヽる。
カバー 24の素材も特に限定されるものではなぐ反応プレート 2の表面側の上部空 間を気密を保って覆うことができるものであればよいが、この反応キットが使い捨て可 能であることから、安価に入手可能な素材があることが好ましい。そのような素材とし て、カバー本体 26には例えばポリプロピレン、ポリカーボネートなどの榭脂素材、ベロ ーズフィルム 28にはナイロン (登録商標）、ポリ塩ィ匕ビニール、シリコーンゴムその他 のゴム素材などが好まし 、。 [0027] カバー本体 26の一部又は基板 3には使用前及び使用後の分注チップ 20を保持す るための保持部材 30が設けられており、分注チップ 20は分注時には保持部材 30か ら取り外されて反応プレート 2の表面側の上部を自由に移動できるようになる。
[0028] カバー 24の外部から反応プレート 2にサンプルを導入するためにカバー本体 26の 一部に開口 31力設けられ、その開口 31にはサンプル容器 32が開閉可能に取りつけ られている。サンプル容器 32にはサンプルを注入するために上に開いた凹部が形成 されている。その凹部にサンプルを注入し、カバー 24の内部に位置決めすると、サン プル容器 32を保持しているプレート 34がカバー本体 26に密着して開口 31を密閉す るように、プレート 34の内側に粘着剤が塗布されている力、又はシール材を介して力 バー本体 26に挟み込まれるようになつている。したがって、開口 31は密閉可能な開 口となっている。
この反応キットは使い捨て可能なものであり、 1つのサンプルについて分析を行なつ た後は反応プレート 2がカバー 24で覆われた状態のままでこの反応キット全体を破 棄する。
[0029] 次に、この反応キットによりサンプルを分析する動作を説明する。
分析に先立ち、サンプルは開口 31からサンプル容器 32に注入され、その後サンプ ル容器 32により開口 31が閉じられることによってカバー本体 26にサンプル容器 32 が固着されて、サンプルがこの反応キットのカバー 24で覆われた空間内に導入され た状態で外部と遮断される。
[0030] 図 3はサンプルが導入された状態で、駆動ユニット 36が分注チップ 20とシリンジ 22 との係合を開始する状態を示して 、る。
まず、図 4に示されるように、シリンジ駆動部であるプランジャホルダ 36bが下降して シリンジ 22のプランジャと係合する。
続いて、図 5に示されるように、チップホルダ 36aも下降して分注チップ 20に圧入さ れて分注チップ 20を保持する。
[0031] 次に、図 6に示されるように、分注チップ 20が保持部 30から取り外される。これで分 注チップ 20はべローズフィルム 28によって外部と遮断された状態で自由に移動でき るよつになる。 [0032] 分注チップ 20はサンプル容器 32のサンプルへ移動させられ、サンプルを注入して 反応容器 4へ分注する。
続いて分注チップ 20は試薬容器 12へ移動させられ、フィルム 14を貫通して試薬 容器 12から試薬を反応容器 4へ分注して、反応に供される。この反応時に、必要に 応じて反応容器 4が外部の熱源と接触させられ、所定の温度に制御される。
[0033] 反応中又は反応終了後、反応生成物の検知が行なわれる。ここでは、反応生成物 が反応容器 4にある状態で反応プレート 2の外部力 光学的に検知されるものとする 。そのため、反応容器 4の下方には検出ユニットが配置されて光学的又は他の手段 により検出が行なわれる。
[0034] 上記の反応キットでは反応プレート 2は試薬容器 12を備えている力 反応プレート 2 は試薬容器 12を備えないものとすることもできる。その場合、試薬はサンプルとともに サンプル容器 32に注入してこの反応キット内に導入したり、又は図示していない別の 容器に入れてこの反応キット内に導入したりするように使用することができる。
[0035] 図 7から図 9に反応キット処理装置の実施例にお 、て反応生成物の検出に用いる 検出手段である検出ユニットの例を示す。
図 7は吸光度検出器力もなる検出ユニットの例である。この場合、反応容器 4は測 定光の入射面と出射面となる互いに平行な一対の平面を備えて 、ることが好ま 、。
[0036] この検出ユニット 38aには、照射光学系として光源 40aと、光源 40aからの光を集光 し、いったん平行光にした後に反応容器 4に集光して照射する一対のレンズ 42aと、 一対のレンズ 42a間で平行光にされた部分に配置されて光源 40aからの光力も所定 の波長光を選択して測定光とするフィルタ 44aと、測定光を反応容器 4の入射面に導 くミラー 46とが光路上に配置されている。光源 40aとしては、紫外領域から可視領域 の波長の光を発生するタングステンランプなどのランプ光源のほか、発光ダイオード（ LED)やレーザダイオード (LD)などを使用する。また、受光光学系として、光検出器 48aと、反応容器 4の出射面を出た光を光検出器 48aに導くミラー 50と、その光をい つたん平行光にした後に集光し光検出器 48aに入射させる一対のレンズ 52と、一対 のレンズ 52間で平行光にされた部分に配置されて測定に適した所定の波長を選択 するフィルタ 54aとが光路上に配置されて!、る。 [0037] レンズ 42a, 52aでそれぞれの光をいつたん平行光にするのは、フィルタ 44a, 54a における波長選択の精度を高めるためである。
この検出ユニット 38aでは光源 40aからの光力も反応生成物の検出に適した波長を フィルタ 44a, 54aにより選択し、その波長での吸光度を測定して反応生成物の検出 を行なう。
[0038] 図 8は蛍光検出器からなる検出ユニットの例である。
この検出ユニット 38bは励起光学系として光源 40bと、光源 40bからの光を集めて いったん平行光とした後、反応容器 4に集光して照射するための一対のレンズ 42bと 、レンズ 42bで平行光とされた光線の光路に配置されて光源力もの光力も所定の励 起光波長を選択するフィルタ 44bとを備えている。また、受光光学系として光検出器 4 8bと、反応容器 4力 発生する蛍光を受光し、いったん平行光とした後、集光して検 出器 48bに入射させる一対のレンズ 52bと、レンズ 52bにより平行光とされた蛍光の 光路に配置され、所定の蛍光波長を選択するフィルタ 54bとを備えている。ここでも、 レンズ 42b, 52bでそれぞれの光をいつたん平行光にするのは、フィルタ 44b, 54b における波長選択の精度を高めるためである。
[0039] この検出ユニット 38bでは光源 40bからの光力もフィルタ 44bにより反応生成物を励 起するための励起光の波長を選択して反応容器 4内の反応生成物に照射し、反応 生成物から発生した蛍光を受光光学系で受光し、フィルタ 54bにより所定の蛍光波 長を選択して光検出器 48bで蛍光を検出する。
[0040] 図 9は反応生成物からの化学発光又は生物発光を検出するための検出ユニットの 例である。
この検出ユニット 38cは、反応容器 4からの発光を検出するために、光検出器 48cと 、反応容器 4力 の発光を受光して光検出器 48cに導くためのレンズ 52cと、集めら れた光力も所定の発光波長を選択するフィルタ 54cを備えている。
この検出ユニット 38cでは反応容器 4中の反応生成物からの化学発光又は生物発 光による光がレンズ 52cで集められ、フィルタ 54cで波長が選択されて光検出器 48c で検出される。
[0041] 図 10から図 14は反応プレートの構造が異なる他の反応キットを表わしたものである 。以上の反応キットの反応プレートでは反応生成物の検出を反応容器 4で行なうよう にしているが、図 10から図 14に示す反応キットでは反応プレートは反応生成物の分 析を行なう分析部をさらに備えている。
[0042] 図 10の反応キットにおける反応プレート 2aは、分析部として電気泳動部を備えてい る。その電気泳動部の一例が電気泳動チップ 100であり、電気泳動チップ 100は、 反応生成物の注入部 103、電気泳動分離用流路 102及び泳動電圧印加用電極 10 6a〜106dを備えている。ここでは、電気泳動分離用流路 102のほかに、電気泳動 分離用流路 102と交差し、電気泳動分離用流路 102に試料を導入するための試料 導入用流路 104も備えているが、電気泳動分離用流路 102の一端に直接に試料を 導入するように構成されたものであってもょ ヽ。電気泳動チップ 100は裏面側力ゝら蛍 光検出するために、低自蛍光性で光透過性の榭脂、例えばポリカーボネートなど、ガ ラス又は石英などの素材で形成されて 、る。
[0043] 反応プレート 2aは、その表面側に、流路 102, 104に注入される分離バッファ液を 収容し分注チップ 20の先端で挿入可能なフィルムで封止された分離バッファ液容器 15も備えている。
[0044] 泳動電圧印加用電極 106a〜106dはそれぞれ流路 102, 104の端部に接続され 、この反応キットの外部に設けられた電源装置に接続できるように、カバー 24の外側 に導かれている。
流路 102, 104の端にはリザーバが設けられ、分離バッファ液容器 15に収容された 分離バッファ液はそれらのリザーバに入れられる。
この反応キットを遺伝子の分析に使用する場合の一例を示すと、試薬容器 12には PCR反応試薬を収容しておく。反応容器 4は PCR反応容器となる。
[0045] この反応キットで遺伝子試料を測定する場合は、試料をサンプル容器 32から導入 し、反応キットを処理装置に装着する。その処理装置内で、分注チップ 20によってサ ンプル容器 32から反応容器 4へ分注し、さらに分注チップ 20によって試薬容器 12か ら PCR反応試薬を反応容器 4へ分注し、さらにその上に図示して ヽな ヽミネラルオイ ルを重層した後、反応容器 4の反応液を所定の温度サイクルになるように制御して P CR反応を起こさせる。 電気泳動チップ 100では、分注チップ 20によって分離バッファ液を分離バッファ液 容器 15から電気泳動チップ 100のリザーバを介して流路 102, 104に供給する。
[0046] PCR反応終了後の反応液を試料として分注チップ 20によって反応容器 4から分離 バッファ液供給すみの電気泳動チップ 100の注入部 103に注入する。その後、処理 装置に設けられた電源装置 101 (図 11参照。）から電極 106a〜106dにより流路 10 2, 104に電圧を印加して、試料を電気泳動分離用流路 102へ導入し、その後電気 泳動分離用流路 102を泳動させて分離する。
電気泳動分離された試料成分を検出するために、処理装置には検出ユニット 38d が設けられている。
ここでは、反応容器 4を PCR反応容器として使用しているが、反応容器 4とは別に P CR反応容器を設けてもょ ヽ。
[0047] その検出ユニット 38dを図 11に示す。この検出ユニット 38dは励起光学系と蛍光受 光光学系を備えて、電気泳動分離用流路 102の所定の位置を通過する試料成分の 蛍光検出を行なう。検出ユニット 38dは固定された位置を通過する試料成分の蛍光 検出を行なうので、検出ユニット 38dは移動させる必要はない。
[0048] その励起光学系は光源 40cと、光源 40cからの光を集めて平行光とするレンズ 42c と、レンズ 42cで平行光とされた光線の光路に配置されて光源力 の光力 所定の励 起光波長を選択するフィルタ 44cとを備えて 、る。
[0049] 励起光学系からの励起光を電気泳動チップ 100の裏面から電気泳動分離用流路 102の所定の位置に照射し、その位置から発生した蛍光を受光して平行光にするた めにダイクロイツクミラー 53と対物レンズ 55を備えている。ダイクロイツクミラー 53はこ の反応キットで使用する励起光波長の光を反射し、蛍光波長の光を透過させるように 分光波長が設定されている。
[0050] 蛍光受光光学系は対物レンズ 55により平行光とされてダイクロイツクミラー 53を透 過した蛍光を受光する位置に配置されており、ダイクロイツクミラー 53を透過した蛍光 力 所定の蛍光波長を選択するフィルタ 54cと、フィルタ 54cにより波長選択された蛍 光を集光して検出器 48cに入射させるレンズ 52cとを備えている。ここでも、レンズ 42 C 55でそれぞれの光をいつたん平行光にするのは、フィルタ 44c, 54cにおける波 長選択の精度を高めるためである。
[0051] この検出ユニット 38dでは光源 40cからの光力もフィルタ 44cにより反応生成物を励 起するための励起光の波長を選択して電気泳動分離用流路 102の所定の位置を通 過する反応生成物に照射し、反応生成物から発生した蛍光を受光光学系で受光し、 フィルタ 54cにより所定の蛍光波長を選択して光検出器 48cで蛍光を検出する。
[0052] 図 12の反応キットにおける反応プレート 2bは、分析部として DNAチップ 110を備 えている。 DNAチップ 110には、反応生成物に遺伝子が含まれている場合にその遺 伝子と反応するプローブが固定されている。 DNAチップ 110は裏面側から蛍光検出 するために、低自蛍光性で光透過性の榭脂、例えばポリカーボネートなど、又はガラ スで形成されている。
[0053] 反応プレート 2aは、その表面側に、 DNAチップ 110においてプローブと結合した 反応生成物から結合しな力つた反応生成物を分離して除去するための洗浄液を収 容し分注チップ 20の先端で挿入可能なフィルムで封止された洗浄液容器 17も備え ている。
この反応キットを遺伝子の分析に使用する場合の一例を示すと、試薬容器 12には PCR反応試薬を収容しておく。反応容器 4は PCR反応容器となる。
[0054] この反応キットの反応キットで遺伝子試料を測定する場合は、試料をサンプル容器 32から導入し、反応キットを処理装置に装着する。その処理装置内で、分注チップ 2 0によってサンプル容器 32から反応容器 4へ分注し、さらに分注チップ 20によって試 薬容器 12から PCR反応試薬を反応容器 4へ分注し、さらにその上に図示して ヽな ヽ ミネラルオイルを重層した後、反応容器 4の反応液を所定の温度サイクルになるよう に制御して PCR反応を起こさせる。
[0055] PCR反応終了後の反応液を試料として分注チップ 20によって反応容器 4から DN Aチップ 110に注入する。インキュベーションの後、分注チップ 20によって洗浄液容 器 17から洗浄液を DNAチップ 110に注入し、プローブと結合しなかった反応生成物 を分注チップ 20によって洗浄液とともに吸入して除去する。
[0056] 反応生成物は蛍光物質によって標識しておくことにより、プローブと結合した反応 生成物を蛍光により検出することができる。それにより、蛍光が検出された位置のプロ ーブに対応した遺伝子がその試料中に含まれていたことが検出される。 分注チップ 20でプローブと結合した反応生成物を検出するために、処理装置には 検出ユニット 38eが設けられて!/、る。
[0057] その検出ユニット 38eを図 13に示す。この検出ユニット 38eの光学系の構成は図 1 1に示された検出ユニット 38dと同じであるので、説明は省略する。この検出ユニット 3 8eは、 DNAチップ 110に配置されたプローブの位置にわたって移動しなければなら な!、ので、移動可能に支持されて 、る点で図 11に示された検出ユニット 38dと異なる 。その移動は、後の図 20に示されるように、テーブル 82の X方向の移動と、この検出 ユニット 38eの Y方向の移動により実現することができる。
[0058] 図 14の反応キットにおける反応プレート 2cは、分析部として DN Aチップ 120を備 えている。 DNAチップ 120は検出を蛍光検出ではなぐ電気的に行なう点で図 12の 反応キットの DNAチップ 110と異なる。プローブへの試料遺伝子の結合の有無によ りプローブの電流値が変化する現象を利用する。 DNAチップ 120は光学的な検出 を行なわないので、光透過性の材質である必要はなぐ絶縁性であればよい。
[0059] DNAチップ 120には反応生成物に遺伝子が含まれている場合にその遺伝子と反 応するプローブが固定されている。それらの各プローブからは裏面側に電極が取り 出され、各フローブの電流値が測定されるようになっている。この反応キットでは、試 料を蛍光物質で標識しておく必要はな 、。
[0060] DNAチップ 120での測定を行なうために、各プローブ力も裏面側に取り出された 電極は、処理装置に設けられた検出器 122に接続され、各プローブの電流値が測定 される。
反応プレート 2cも、その表面側に、 DNAチップ 120においてプローブと結合した反 応生成物から結合しな力つた反応生成物を分離して除去するための洗浄液を収容し 分注チップ 20の先端で挿入可能なフィルムで封止された洗浄液容器 17を備えて ヽ る。試薬容器 12には PCR反応試薬を収容しておく。反応容器 4は PCR反応容器と なる。
[0061] この反応キットで遺伝子試料を測定する場合は、試料をサンプル容器 32から導入 し、反応キットを処理装置に装着する。その処理装置内で、分注チップ 20によってサ ンプル容器 32から反応容器 4へ分注し、さらに分注チップ 20によって試薬容器 12か ら PCR反応試薬を反応容器 4へ分注し、さらにその上に図示して ヽな ヽミネラルオイ ルを重層した後、反応容器 4の反応液を所定の温度サイクルになるように制御して P CR反応を起こさせる。
[0062] PCR反応終了後の反応液を試料として分注チップ 20によって反応容器 4から DN Aチップ 120に注入する。その後、分注チップ 20によって洗浄液容器 17から洗浄液 を DNAチップ 120に注入し、プローブと結合しなかった反応生成物を分注チップ 20 によって洗浄液とともに吸入して除去する。
[0063] 分注チップ 20でプローブと結合した反応生成物を検出するために、処理装置には 検出器 122が設けられており、プローブと結合しな力つた反応生成物を除去し、検出 器 122により各プローブの電流値を測定する。
図 12又は図 14の反応キットにおいて、 DNAチップ 110, 120をハイブリダィズ用の 領域に替えても同様に遺伝子を測定することができる。
[0064] 図 15はカバーの構造が異なる他の反応キットを表わしたものである。分注チップ 20 を移動可能に支持し、反応プレート 2の上部を覆うためのカバーの一部力 図 1の反 応キットではべローズフィルム 28であったのに対し、図 15の反応キットでは柔軟に変 形するフィルム状の素材 28aになっている点で異なる。フィルム状の素材 28aとしては 、ベローズフィルム 28と同様に、ナイロン（登録商標）、ポリ塩ィ匕ビニール、シリコーン ゴムその他のゴム素材などが好まし 、。
[0065] また、サンプル容器として図 1の反応キットではその一辺がカバー本体 26に回動可 能に支持されているのに対し、図 15の反応キットにおけるサンプル容器 32aは、カバ 一本体 26に対しスライド可能に取りつけられている点で異なる。このようなサンプル 容器 32aにおいても、サンプル容器 32aはカバー本体 26力も外部に引き出すことに よりサンプル容器 32aに試料を分注することができる。また、サンプル容器 32aのプレ ート 34の内側に粘着剤が塗布されており、サンプル容器 32aをカバー本体 26の内 部に押し込むことによりプレート 34の内側で開口 31を密閉したり、シール材により開 口 31を密閉したりすることができる点は図 1の反応キットのものと同じである。
[0066] これらの検出ユニット 38a, 38b, 38cはこの反応キットの処理を行なう処理装置に おいて、反応キットが処理装置に装着された状態で、反応プレート 2の下側にくるよう に配置されている。
[0067] 図 16Aは反応キットのさらに他の反応キットを表わしたものであり、図 16Bはその水 平断面図、図 16Cはその外観斜視図である。
この反応キットでは分注チップ 20を移動可能に支持するカバーが剛性をもった素 材で構成されている。カバー 24aのカバー本体 60は反応プレート 2の上方に開口 62 をもち、その開口 62にはその開口 62の範囲内で分注チップ 20を移動可能に支持す るためのカバープレート 64が設けられている。カバー本体 60は開口部 62の周辺が 隙間をもつ二重構造になっており、カバープレート 64はその周辺にシール材 66を備 え、シール材 66がカバー本体 60の開口部 62の周辺の二重構造の隙間に挟まれて X方向に移動することにより、カバープレート 64が水平面内で X方向に移動すること ができる。カバープレート 64には分注チップ 20が他のシール材 68を介して垂直方向 (Z方向）に摺動可能に支持されている。
[0068] この反応キットでは、カバープレート 64がシール材 66とカバー本体 60の上部の二 重構造の隙間とのシール構造により気密を保たれながら水平面内で移動し、分注チ ップ 20がシール材 68で気密を保たれながら上下方向に移動することにより、分注チ ップ 20が反応プレート 2の上部空間を上下及び水平面内の両方向に自由に移動す ることがでさる。
[0069] 図 17はさらに他の反応キットを表わしたものである。図 16の反応キットと比較すると 、カバープレート 64が X, Yの両方向に移動できるようになつていて、反応プレート 2 における試薬容器 12の数が増えている点で異なり、他の構造は同じである。
[0070] 図 18はさらに他の反応キットを表わす。この反応キットでは分注チップ 20を面内方 向で移動させるために、カバーの上部部材を構成するカバープレート 64aが面内方 向で回転可能に支持されている点で図 16の反応キットと異なる。カバープレート 64a は円板形であり、その周囲にシール材 66が取りつけられている。シール材 66はカバ 一本体 60の上部に設けられた二重構造の隙間に支持され、カバープレート 64aを気 密を保って回転可能に支持している。分注チップ 20はカバープレート 64aにシール 材 68により垂直方向に移動可能に支持され、その支持されている位置はカバープレ ート 64aの回転中心から外れた位置である。
[0071] カバープレート 64aが回転することにより分注チップ 20の位置はカバープレート 64 aの回転中心を中心とする円周上を移動する。反応プレート 2ではその分注チップ 20 の移動軌跡上に反応容器 4、試薬容器 12及びサンプル容器 32が位置するようにそ れぞれの配置が定められている。
[0072] 図 19はさらに他の反応キットを表わしたものである。図 18の反応キットと比較すると 、カバープレート 64aも開口 70をもち、その開口 70の周辺が二重構造となってその 二重構造の隙間にシール材 72を介して他のカバープレート 71が移動可能に支持さ れている。分注チップ 20は他のシール材 68によりカバープレート 71に垂直方向に移 動可能に支持されている。
[0073] 分注チップ 20はシール材 72により面内方向においても移動することができるように なっている。そのため分注チップ 20の移動範囲はカバープレート 64aの回転による 円周と、小さいカバープレート 71がシール材 72により移動できる水平面内の移動範 囲の両方により、カバープレート 64aの回転中心を中心とするドーナツ状の範囲を移 動することができる。このように分注チップ 20の移動範囲が広まることにより、その移 動範囲に配置される反応容器 4及び試薬容器 12の数を増やすことができ、サンプル 容器 32も含めてそれらの容器の配置に対する自由度が高まる。
[0074] 図 20は本発明による反応キット処理装置の一実施例の内部を概略的に示した斜 視図である。
80は上記に示される反応キットを表わして 、る。反応キット 80は反応キット装着部 であるテーブル 82上に装着される。テーブル 82は反応キット 80の下面側に開口をも ち、テーブル 82の下部には反応キット 82の反応容器 4の反応生成物を光学的に検 出する検出ユニット 38が配置されている。テーブル 82上には反応キット 82の温度制 御を行なう温調 (温度調節）ユニット 83も配置されて ヽる。反応キットの反応容器 4又 は別に設けた遺伝子増幅反応容器により遺伝子増幅反応を行なうものである場合に は、温調ユニット 83はその遺伝子増幅反応のための温度制御を行なうものとなる。ま た、反応キットが温度制御を必要とする分析部を備えている場合には、温調ユニット 8 3はその分析部の温度制御を行なうものとなる。温調ユニット 83はそれらの両方の機 能を備えたものであるものも含む。検出ユニット 38は図 7〜図 9、図 11、図 13又は図 14に示された検出手段を包括的に示したものである。テーブル 82は前後方向（X方 向）に移動し、一方、検出ユニット 38はそれに直交する横方向（Y方向）に移動するよ うに支持されて 、る。検出ユニット 38は検出方式によっては固定されて 、てもよ 、。
[0075] テーブル 82の近くには分注チップ 20を駆動する駆動ユニット 36が Y方向と Z方向 に移動可能に取りつけられている。駆動ユニット 36は、図 3に示されているように、分 注チップ 20の基端部と係合して分注チップ 20を保持するチップ保持部 36aと、分注 チップ 20に設けられたシリンジ 22のプランジャと係合してシリンジを駆動するシリンジ 駆動部 36bを同軸上に備えており、分注チップ 20の移動とシリンジ 22の駆動の両方 を行なうことができるものである。
[0076] 図 21は反応キット処理装置の実施例における制御系を示したブロック図である。テ 一ブル 82に装着された反応キット 80に対する処理動作を制御するために、専用のコ ンピュータ (CPU)又は汎用のパーソナルコンピュータ力 なる制御部 84が設けられ て 、る。制御部 84は分注チップ 20の基端部と係合した駆動ユニット 36による分注チ ップ 20の移動と分注動作、温調ユニット 83による温度制御、及び反応キット 80の反 応容器 4に測定光又は励起光を照射して反応生成物を光学的に検出する検出ュニ ット 38による検出動作を制御する。
[0077] 制御部 84を外部力 操作する入力部として使用したり、検査結果を表示するモニタ 一として使用したりするために、制御部 84に外部コンピュータとして、例えばパーソナ ルコンピュータ（PC) 86を接続してもよい。
産業上の利用可能性
[0078] 本発明は種々の化学反応や生物化学反応の測定に利用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] サンプルに反応を起こさせる反応容器を少なくとも備えた反応プレートの表面側の 上部空間が気密性のあるカバーで覆われ、前記反応プレート上で液の移送を行なう 分注チップの先端側が前記カバーで覆われた空間の内側、基端部が外側になるよう に配置され、かつ前記分注チップが前記反応プレートの表面に対して面内方向と垂 直方向に移動可能に支持されて 、る反応キットを扱う処理装置であって、
前記反応キットを装着する反応キット装着部と、
前記分注チップの基端部と係合し分注チップの移動と分注動作を駆動する駆動ュ
-ッ卜と、
前記反応プレートでの反応生成物を検出する検出手段と、
前記駆動ユニットによる分注動作及び前記検出手段による検出動作を少なくとも制 御する制御部と、を備えた反応キット処理装置。
[2] 前記分注チップは分注動作を行なうシリンジを備えたものであり、
前記駆動ユニットは前記シリンジを介して分注動作を行なうものである請求項 1に記 載の反応キット処理装置。
[3] 前記反応プレートは反応又は分析の際に温度制御が必要なものであり、
この反応キット処理装置はその温度制御のための温調ユニットをさらに備えている 請求項 1又は 2に記載の反応キット処理装置。
[4] 前記検出手段は前記反応プレートの外部から反応生成物に測定光を照射する照 射光学系と、その反応生成物により吸収を受けた前記測定光を受光して検出する受 光光学系とを備えた吸光度検出器力 なるものである請求項 1から 3のいずれかに記 載の反応キット処理装置。
[5] 前記検出手段は前記反応プレートの外部から反応生成物に励起光を照射する励 起光学系と、その励起光により励起された反応生成物から発生した蛍光を受光して 検出する受光光学系とを備えた蛍光検出器力 なるものである請求項 1から 3のいず れかに記載の反応キット処理装置。
[6] 前記検出手段は前記反応プレートの外部に配置され、反応生成物からの発光を受 光して検出する受光光学系を備えた発光検出器力 なるものである請求項 1から 3の V、ずれかに記載の反応キット処理装置。
[7] 前記反応プレートは反応生成物の分析を電気泳動分離により行なう電気泳動部を 備えたものであり、
前記検出手段は前記電気泳動部に泳動電圧を印加する電源装置と、前記電気泳 動部で分離された反応生成物の成分を光学的に検出する光学検出装置を備えたも のである請求項 1から 3のいずれかに記載の反応キット処理装置。
[8] 前記反応プレートは反応生成物の分析を遺伝子と反応するプローブが配置されて いる領域を備えたものであり、
前記検出手段は前記プローブが配置領域のプローブと結合した反応生成物の成 分を光学的に検出する光学検出装置を備えたものである請求項 1から 3のいずれか に記載の反応キット処理装置。
[9] 前記反応プレートは反応生成物の分析を遺伝子と反応するプローブが配置されて いる領域を備えたものであり、
前記検出手段は前記プローブが配置領域のプローブと結合した反応生成物の成 分を電気的に検出する検出装置を備えたものである請求項 1から 3のいずれかに記 載の反応キット処理装置。
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