WO2008065996A1 - Plaque de réaction - Google Patents

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WO2008065996A1
WO2008065996A1 PCT/JP2007/072755 JP2007072755W WO2008065996A1 WO 2008065996 A1 WO2008065996 A1 WO 2008065996A1 JP 2007072755 W JP2007072755 W JP 2007072755W WO 2008065996 A1 WO2008065996 A1 WO 2008065996A1
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reaction
reagent
heat
plate
reaction vessel
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PCT/JP2007/072755
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Nobuhiro Hanafusa
Koretsugu Ogata
Sousuke Kobayashi
Original Assignee
Shimadzu Corporation
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    • 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
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1002—Reagent dispensers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
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    • B01L2200/142—Preventing evaporation
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
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    • B01L2400/0677—Valves, specific forms thereof phase change valves; Meltable, freezing, dissolvable plugs; Destructible barriers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • 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
    • G01N2035/00178—Special arrangements of analysers
    • G01N2035/00237—Handling microquantities of analyte, e.g. microvalves, capillary networks
    • G01N2035/00247—Microvalves
    • G01N2035/00267—Meltable plugs

Definitions

  • the present invention relates to a reaction plate and a reaction kit suitable for performing various analyzes and analyzes in the field of medical analysis and chemistry in the field of biological analysis, biochemical analysis, or chemical analysis in general, and reaction processing. It is about the method.
  • reaction plate in which a plurality of reaction containers formed on the surface of a flat substrate are preliminarily stored with a reagent and the reaction container is sealed with a sealing material so that the reagent does not spill out of the reaction container.
  • the sealing material can be penetrated by a dispensing tip.
  • the reagent previously enclosed in the reaction vessel is a liquid reagent as in Patent Document 1 or a solid reagent as in Patent Document 2.
  • the size of each reaction vessel is, for example, 100 ⁇ m (micrometer) to 3 mm (millimetre), and the depth is 50 ⁇ m to 3 mm.
  • the sealing material is broken and penetrated by the dispensing tip into which the sample solution has been sucked, and the sample solution is dispensed from the dispensing tip into the reaction container.
  • Sample solution and reagent are mixed.
  • the sample solution to be injected is, for example, a very small amount of about 0.;! To 10 (microliter).
  • mineral oil is dispensed into the reaction vessel to prevent evaporation of the sample solution.
  • the dispensing tip is not directly touched by the reaction solution when dispensing mineral oil. Thereafter, the temperature of the reaction container is adjusted to react the sample solution and the reagent.
  • Patent Document 3 discloses a technique in which a PCR reaction solution is used as a reagent and a mixture of wax and oil is overlaid on the PCR reaction solution to prevent evaporation of the PCR reaction solution.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-10179
  • Patent Document 2 JP 2001_503858
  • Patent Document 3 Japanese Patent No. 3532826
  • the sealing material is generally heat-sealed, there is a problem that when the reaction vessel is made of resin, the reaction vessel is warped or distorted, and the accuracy of dispensing and optical measurement deteriorates. In addition, when the reaction plate is discarded after the reaction is completed, the sample solution and mineral oil jump out of the reaction container, which may cause a difficult contamination.
  • the present invention provides a reaction plate that can eliminate the problems caused by the sealing material for enclosing the reagent in the reaction vessel and can prevent contamination when the reaction plate is discarded. It is the purpose.
  • the reaction plate of the present invention has a reaction container for causing a reaction to the sample liquid on the surface side, a reagent accommodated in the bottom part of the reaction container, and a bottom part side of the reaction container for enclosing the reagent. It is provided with a heat-meltable material that is solid at room temperature.
  • solid at normal temperature refers to a state of no fluidity at 15 ° C to 25 ° C and normal pressure.
  • wax such as petroleum paraffin wax, petroleum microcrystalline wax, and a mixture thereof can be used.
  • Petroleum-based paraffin wax is a wax mainly composed of a mixture of kalemal paraffin having 20 to 35 carbon atoms derived from petroleum.
  • Petroleum microcrystalline wax is a wax mainly composed of petroleum-derived isoparaffin and cycloparaffin having about 30 to 65 carbon atoms.
  • any non-volatile liquid may be used as long as it has fluidity at room temperature and normal pressure and is compatible with the heat-meltable material to be used. Further, the higher the boiling point of this liquid, the more preferably it is 110 ° C or higher, and more preferably 120 ° C or higher.
  • mineral oil liquid paraffin
  • silicone oil such as dimethylpolysiloxane and methylphenylpolysiloxane
  • diphenyl ether examples include plant oil, animal oil, mineral oil (liquid paraffin), silicone oil such as dimethylpolysiloxane and methylphenylpolysiloxane, and diphenyl ether.
  • mineral oil is a mixture of hydrocarbons refined by distilling petroleum crude oil and removing solid paraffin.
  • the heat-meltable material may crack or become powder or small lumps that can be easily peeled off. There is.
  • the reaction plate of the present invention a heat-meltable material in which wax and mineral oil are mixed at a weight percentage of 18: 80-63: 30! / Is used.
  • the wax is a mixture of petroleum-based paraffin wax and petroleum-based mineral oil.
  • the reagent may be a dry reagent (solid reagent).
  • a reaction kit as a reference example covers the reaction plate of the present invention, a dispensing tip arranged on the upper surface side of the reaction plate, an upper space on the surface side of the reaction plate, and dispenses. From the outside through a cover that supports the tip so that the tip is inside the space and the base is outside, and an opening provided in a part of the cover so that it can be sealed A sample solution introduction unit for injecting the sample solution into the space is provided.
  • another reagent may be introduced into the space covered with the cover by some method.
  • the method is not particularly limited. For example, it may be introduced together with the sample liquid from the sample liquid introduction part, or may be introduced in another container, or stored in the reaction plate in advance. You may keep it.
  • the reaction plate also includes a reagent container that stores the reagent on its surface side and is sealed with a film.
  • the reagent here also includes a non-volatile liquid such as mineral oil.
  • 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 form of the reaction kit, the dispensing tip includes a syringe that is operated from the outside of the cover, and the dispensing operation is performed by operating the syringe.
  • the power to be deceived is S.
  • the dispensing tip is not equipped with a syringe, it can be sealed by a nozzle mechanism during dispensing operation, but the dispensing tip is not used during reaction or detection. Sometimes it communicates with the external space via the dispensing tip. Even in such a case, as a preferable form for preventing foreign matter from entering from the outside and preventing the sample liquid and its reaction product from going outside, the dispensing tip has a filter inside the tip.
  • the reaction plate should be equipped with a gene amplification section that performs gene amplification reaction on its surface. It is preferable that the gene amplification unit has a shape suitable for temperature control at a predetermined temperature cycle.
  • the reaction vessel can be formed in such a shape to be a gene amplification unit, or the gene amplification unit can be separated from the reaction vessel.
  • An amplification container may be provided! Gene amplification reactions include PCR and LAMP.
  • the analysis of the reaction product in the reaction vessel can be performed in the reaction vessel, or can be performed by moving from the reaction vessel to another place on the reaction plate.
  • reaction volume is preferably made of a light-transmitting material so that it can be optically measured from the bottom.
  • the reaction plate analyzes the reaction product in the reaction vessel on the surface side.
  • An analysis unit is further provided.
  • an analysis unit is an electrophoresis unit that performs electrophoretic separation of reaction products.
  • Another example of such an analysis unit is that when a gene is included in a reaction product, This is the area where probes that react with genes are placed! Examples of such probe placement regions are DNA chips and hybridizing regions.
  • An example of a structure that holds and displaces the dispensing tip is a structure that holds and displaces the dispensing tip with a flexible material that is airtight, such as a diaphragm film. .
  • Other examples of the structure that holds and displaces the dispensing tip include a cover main body in which the cover is integrated with the reaction plate, and an upper portion on the surface side of the reaction plate that is sealed against the cover main body.
  • the cover plate is kept airtight by the material and slidably held in the horizontal plane, and the dispensing tip is kept airtight by the other seal material on the cover plate and slidable in the vertical direction. It is a structure that has been.
  • This reaction kit is used for measurement of various reactions including chemical reactions and biochemical reactions.
  • sample liquid measured using this reaction kit examples include various substances such as chemical substances, biological samples, and biological samples, and are not particularly limited.
  • a reaction vessel that causes a reaction to occur on the sample liquid on the surface side, a reagent contained in the bottom of the reaction vessel, and a reaction vessel for enclosing the reagent
  • a reaction plate having a heat-meltable material that is solid at room temperature and stored at the bottom side of the sample, and the heat-meltable material has a specific gravity lower than that of the sample liquid when heated and melted. Dispense the sample liquid onto the heat-meltable material, and then dispense a non-volatile liquid with a specific gravity lower than that of the sample liquid. Adjust the temperature to a predetermined temperature to melt the heat-meltable material and react the sample solution with the reagent.
  • a reaction container for causing a reaction to occur on the sample liquid on the surface side, a reagent accommodated in the bottom of the reaction container, and a reaction container for enclosing the reagent A reaction plate with a heat-meltable material that is solid at room temperature and stored at the bottom of the sample, and the heat-meltable material has a specific gravity lower than that of the sample liquid when heated and melted. Adjust the temperature of the reaction vessel to a predetermined temperature equal to or higher than the melting temperature of the heat-meltable material to melt the heat-meltable material, and then dispense the sample solution into the reaction vessel to react the sample solution with the reagent.
  • the reagent may be a dry reagent! / Or a liquid reagent.
  • reaction plate of the present invention may be used! /.
  • a reagent is accommodated in the bottom of the reaction container, and the reagent is sealed in the reaction container with a solid, heat-meltable material at room temperature. It is not necessary to use a sealing material. It is possible to eliminate problems caused by the sealing material. Furthermore, since the heat-meltable material is solidified when the reaction plate is discarded, the sample liquid and mineral oil do not leak out or scatter out of the reaction container, and contamination can be prevented.
  • the reaction plate of the present invention is stored in a refrigerator. However, it is possible to prevent cracks in the heat-meltable material and to prevent it from becoming a powder or a small lump that easily peels off. Accurate analysis even when the reaction plate is refrigerated and transported refrigerated.
  • reaction kit as a reference example is used in a state where the space on the surface side of the reaction plate is covered with a cover, it can prevent foreign substances from entering the sample liquid from the outside. Reaction products can also be prevented from contaminating the external environment.
  • the reagent used for the reaction of the sample solution is supplied with the sample solution from the sample solution introduction section If introduced, the versatility of this reaction kit increases. On the other hand, if the reagent is stored in the reaction plate in advance, it is not necessary to prepare the reagent on the side of the apparatus for processing this reaction kit, so that the processing apparatus can be simplified.
  • reaction plate is further equipped with a gene amplification section, it contains only a very small amount of the gene to be measured! /, N! /, And even the sample solution amplifies the gene by a gene amplification reaction such as PCR or LAMP. Analysis accuracy can be improved.
  • the dispensing tip has a filter inside the tip, it prevents foreign matter from entering through the dispensing tip even when the dispensing tip does not have a syringe. 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, there is a problem that other DNA or the like enters the sample solution from the outside. There is also a problem that the amplified gene contaminates other sample solutions.
  • the gene amplification reaction is also performed in a closed space, and after the analysis is completed, it is discarded in the closed space, so that contamination from the outside can be prevented and other sample liquids are contaminated. There is no risk of doing so.
  • Analysis of the reaction product in the reaction container should be performed in the reaction container, or in an electrophoresis section provided at a different location from the reaction container, a probe placement region that reacts with the gene, or the like. If so, the types of samples to be handled can be expanded.
  • the structure that holds and displaces the dispensing tip is realized by an airtight and flexible material, or the cover is composed of a cover body and a cover plate, and the dispensing tip is attached to the cover body. If the cover plate is slidably supported by sliding the cover plate and the dispensing chip with respect to the cover plate, the structure for holding the dispensing tip and supporting it movably can be realized with a simple configuration. it can.
  • a reaction container for causing a sample liquid to react on the surface side, a reagent contained in the bottom of the reaction container, and a reagent are enclosed
  • a heat-meltable material that is solid at room temperature and is stored at the bottom of the reaction vessel. Since the obtained reaction plate is used, it is possible to eliminate problems caused by the sealing material that does not need to dispense mineral oil into the reaction vessel through the sealing material as in the prior art. Further, since the heat-meltable material is solidified when the reaction plate is discarded, contamination can be prevented without the force S that the sample liquid or mineral oil leaks or scatters out of the reaction vessel.
  • the heat-meltable material housed in the reaction vessel of the reaction plate is a heat-meltable material having a specific gravity lower than that of the sample liquid when melted by heating. Dispense the sample liquid onto the material, and then dispense a non-volatile liquid with a specific gravity lower than that of the sample liquid, and then heat and melt the reaction container by adjusting the temperature to a predetermined temperature above the melting temperature of the heat-meltable material. The sample material was melted to react with the reagent.
  • the non-volatile liquid can prevent the sample liquid from evaporating during the heating temperature control when melting the heat-meltable material, and it can be accurately performed. Analysis becomes possible.
  • the heat-meltable material housed in the reaction container of the reaction plate is a material having a specific gravity lower than that of the sample liquid when heated and melted.
  • the temperature was adjusted to a predetermined temperature equal to or higher than the melting temperature of the heat-meltable material to melt the heat-meltable material, and then the sample liquid was dispensed into the reaction vessel so that the sample liquid reacted with the reagent.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view for explaining an example of a reaction plate.
  • reaction processing method FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating the continuation of the reaction processing step using the reaction plate of FIG. 1A.
  • FIG. 1C is a cross-sectional view showing a further continuation of the reaction processing step using the reaction plate of FIG. 1A.
  • 1D is a cross-sectional view showing a further continuation of the reaction processing step using the reaction plate of FIG. 1A.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view for explaining another embodiment of a reaction plate. It is also a cross-sectional view for explaining the beginning of a reaction processing step as another example of the first aspect of the reaction processing method.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view showing a continuation of the reaction process using the reaction plate of FIG. 2A.
  • 2C is a cross-sectional view showing a further continuation of the reaction processing step using the reaction plate of FIG. 2A.
  • 2D is a cross-sectional view showing a further continuation of the reaction processing step using the reaction plate of FIG. 2A.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view for explaining the beginning of a reaction processing step as an example of a second aspect of the reaction processing method.
  • 3B is a cross-sectional view showing a continuation of the reaction treatment process.
  • FIG. 3C is a cross-sectional view showing a further continuation of the reaction treatment step.
  • FIG. 3D is a cross-sectional view showing a further continuation of the reaction treatment step.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view for explaining the beginning of a reaction processing step as another example of the second aspect of the reaction processing method.
  • FIG. 4C is a cross-sectional view showing a further continuation of the reaction treatment step.
  • FIG. 4D is a cross-sectional view showing a further continuation of the reaction treatment step.
  • FIG. 5A is a vertical sectional view showing an example of a reaction kit.
  • Fig. 5B is a plan view showing a reaction plate and a dispensing tip of the reaction kit.
  • FIG. 5C is a schematic cross-sectional view showing another example of a dispensing tip in the reaction kit.
  • FIG. 6 is an external perspective view of the reaction kit.
  • FIG. 7 A vertical sectional view showing a state in which the sample solution is introduced in the reaction kit.
  • FIG. 8] is a vertical sectional view showing a state where the syringe drive unit of the drive unit is engaged with the plunger of the syringe in the reaction kit.
  • FIG. 9 is a vertical sectional view showing a state where the tip holding part of the drive nut is engaged with the dispensing tip in the reaction kit.
  • FIG. 10 is a vertical sectional view showing a state in which the dispensing tip is removed from the holding part in the reaction kit.
  • FIG. 11 is a vertical sectional view showing a first example of a detection unit used for detection of a reaction product in a reaction kit.
  • FIG. 12 is a vertical sectional view showing a second example of the detection unit used for detecting the reaction product in the reaction kit.
  • FIG. 13 is a vertical sectional view showing a third example of the detection unit used for detecting the reaction product in the reaction kit.
  • FIG. 14A is a vertical sectional view showing another example of a reaction kit.
  • 14B is a plan view showing a reaction plate and a dispensing tip of the reaction kit.
  • FIG. 15 is a vertical sectional view showing an example of a detection unit used for detecting a reaction product in the reaction kit together with a reaction kit.
  • FIG. 16A is a vertical sectional view showing still another example of a reaction kit.
  • Fig. 16B is a plan view showing a reaction plate and a dispensing tip of the reaction kit.
  • FIG. 17 is a vertical sectional view showing an example of a detection unit used for detection of a reaction product in the reaction kit together with a reaction kit.
  • FIG. 18 is a vertical sectional view showing still another example of a reaction kit together with an example of a detection unit used for detection of a reaction product.
  • FIG. 19 is a vertical sectional view showing another example of a reaction kit.
  • FIG. 20A is a vertical sectional view showing still another example of a reaction kit.
  • Fig. 20B is a plan view showing a reaction plate and a dispensing tip of the reaction kit.
  • FIG. 21A is a vertical sectional view showing still another example of a reaction kit.
  • FIG. 21B is a plan view showing a reaction plate and a dispensing tip of the reaction kit.
  • FIG. 21C is an external perspective view of the reaction kit.
  • FIG. 22A is a vertical sectional view showing still another example of a reaction kit.
  • FIG. 22B is a plan view showing a reaction plate and a dispensing tip of the reaction kit.
  • FIG. 22C is an external perspective view of the reaction kit.
  • FIG. 23A is a vertical sectional view showing still another example of a reaction kit.
  • FIG. 23B is a plan view showing a reaction plate and a dispensing tip of the reaction kit.
  • FIG. 23C is an external perspective view of the reaction kit.
  • FIG. 24 is an internal schematic perspective view showing an example of a reaction kit processing apparatus.
  • FIG. 25 is a block diagram showing a control system in the reaction kit processing apparatus.
  • FIGS. 1A to 1D are cross-sectional views for explaining an example of a reaction plate and an example of a first aspect of a reaction processing method.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view of the reaction vessel of the reaction plate.
  • FIG. 1B, FIG. 1C, and FIG. ID are cross-sectional views showing reaction processing steps using the reaction plate.
  • reaction plate An example of a reaction plate is described with reference to 1A.
  • the reaction plate 2 is provided with a reaction vessel 4 for causing a reaction to the sample solution on the surface side of the substrate 3. It is.
  • the reaction plate 2 includes a reaction container 4 for causing a reaction to the sample liquid on the surface side of the substrate 3 and a reagent container 12 containing a reagent used for the reaction of the sample liquid and sealed with a film 14.
  • the material of the substrate 3 including the reaction vessel 4 is not particularly limited! /, But when this reaction plate is used as a 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 resin is used to enable optical detection from the bottom side. Preferably it is formed.
  • the substrate 3 is formed of a material such as a resin having low autofluorescence (low emission of fluorescence from itself!
  • the thickness of the substrate 2 is 0.3 to 4.0 mm, preferably 1.0 to 2.0 mm. From the viewpoint of low autofluorescence for fluorescence detection, the thickness of the substrate 3 is thin! /, Which is preferred!
  • a liquid reagent 5 is accommodated in the bottom of the reaction vessel 4.
  • a heat-meltable material 6 for enclosing the reagent is contained in the bottom side of the reaction vessel 4!
  • Heat-meltable material 6 is solid at normal temperature, and is a mixture of wax (heat-meltable material) and mineral oil (nonvolatile liquid).
  • Paraplast X-ra P3808 (a product of Sigma Aldrich Japan, Paraplast is a registered trademark), which is a mixture of petroleum paraffin wax and petroleum microcrystalline wax, is used as the wax. It was. Parapla st X-ra P3808 is approximately 85% by weight of paraffin (CAS No. 8002-74-2) and about polyisobutylene according to the chemical safety data sheet (April 25, 2005, prepared by Sigma-Aldrich Japan Co., Ltd.) 5% by weight, about 5% by weight of microcrystalline wax, about 5% by weight of hydrocarbon resin, and about 1% by weight of dibutylhydroxytoluene (CAS No.128-37-0). The melting point of Paraplast X-ra P3808 is 50 ° C to 54 ° C (literature value).
  • mineral oil M5904 (product of Sigma-Aldrich Japan, CAS No.8042-47-5) was used.
  • Mineral oil M5904 has a specific gravity (literature value) of 0.84 g / mL (25 ° C) and a refractive index (literature value) of n20 / D 1.467.
  • the mixing ratio of Paraplast X—ra and mineral oil in heat-meltable material 6 is, for example, Paraplast X—ra: mineral oil 20% by weight (melting temperature 40 ⁇ 45 ° C), 50:50 ( Melting temperature 45-49 °, 70:30 (melting temperature 48-52 °.
  • the heat melting material in the reaction plate of the present invention is a mixture of paraffin wax and microcrystalline wax and mineral oil by weight. In percent, 18: 80-6
  • the reaction plate 2 is kept at, for example, 4 ° C. Even after refrigerated storage, the heat-meltable material 6 can be prevented from cracking, and the heat-meltable material 6 can be prevented from becoming a powder or a small lump that easily peels off.
  • the mixing force of the wax in the heat-meltable material 6 is higher than 63%, the heat-meltable material cracks at the refrigeration temperature, and the reagent cannot be fixedly held in the reaction vessel 4.
  • the mixing amount of the wax in the heat-meltable material 6 is 18% or more by weight% and the mixing amount of the mineral oil is 80% or less by weight%, so that the heat-meltable material can be used at room temperature (25 ° C) 6 is useful as a reagent enclosing medium for enclosing the reagent in the reaction vessel 4. If the mixing amount of mineral oil in the heat-meltable material 6 exceeds 80% by weight, the flowability of the heat-meltable material at room temperature (25 ° C) increases, and the reagent is fixed and held in the reaction vessel 4. Is not achieved.
  • the heat-meltable material 6 comprising the mixture of wax and mineral oil in the reaction plate of the present invention is a solid at normal temperature and has a high stability even at a refrigeration temperature of 4 ° C. Can provide the power.
  • the liquid reagent 5 is sealed in the reaction container 4 with a solid heat-meltable material 6 at room temperature, so that the reagent does not spill out of the reaction container as in the prior art. It is not necessary to use any other sealing material.
  • the force S eliminates problems caused by the sealing material.
  • the heat-meltable material 6 is solidified when the reaction plate 2 is discarded, it is possible to prevent contamination in which the sample liquid or mineral oil does not leak out or splash out of the reaction container.
  • mineral oil is mixed in the heat-meltable material 6 so that For example, even if the reaction plate 2 is refrigerated at, for example, 4 ° C, the heat-meltable material 6 is not cracked, and the heat-meltable material 6 is prevented from becoming a powder or small lump that easily peels off. Accurate analysis can also be performed through refrigerated storage and refrigerated transport of the reaction plate 2.
  • a reaction plate 2 containing a liquid reagent 5 and a heat-meltable material 6 in a reaction vessel 4 is prepared.
  • the volume of the reaction vessel 4 is 5 to 200
  • the volume of the liquid reagent 5 is 0.5 to 10 L
  • the volume of the heat-meltable material 6 is 5 to 80 L.
  • the sample liquid 7 is dispensed onto the heat-meltable material 6, and further mineral oil (nonvolatile liquid) 8 having a specific gravity lower than that of the sample liquid 7 is dispensed.
  • the heat-meltable material 6 has a specific gravity lower than that of the sample liquid 7.
  • the sample solution 7 was dispensed by 1 to 20 L
  • Minellano reinore 8 was dispensed by 5 to 100 L.
  • the temperature of the reaction vessel 4 is adjusted to 40 to 70 ° C., for example.
  • the heat-meltable material 6 is melted, and the sample liquid 7 moves downward through the melted heat-meltable material 6.
  • the sample liquid 7 and the liquid reagent 5 are mixed to form a sample “reagent mixed liquid 7a”.
  • Heat-meltable material 6 is mixed with mineral oil 8 to form a wax 'mineral oil mixture 8a. Wax 'Mineral oil mixture 8a prevents evaporation of sample' reagent mixture 7a.
  • the force S that explains the example in which heat-meltable material 6 and mineral oil 8 are mixed to form a wax 'mineral oil mixture 8a S
  • the mineral oil component of material 6 and mineral oil 8 (non-volatile liquid) may be overlaid.
  • sample 'reagent mixture 7a is measured by optical measurement, for example.
  • the liquid reagent 5 is sealed in the reaction vessel 4 by a solid heat-meltable material 6 at room temperature! /, Using the reaction plate 2! / Therefore, it is possible to eliminate the problems caused by the sealing material that does not need to dispense the sample liquid and mineral oil into the reaction vessel through the sealing material as in the conventional technology.
  • the wax 'mineral oil mixture 8a solidifies and becomes V, so that the sample liquid and mineral oil cannot leak or scatter out of the reaction vessel. Chillon can be prevented.
  • the mineral oil 8 can prevent the sample liquid 7 from evaporating during the heating temperature adjustment when melting the heat-meltable material 6. Accurate analysis is possible.
  • FIGS. 2A to 2D are cross-sectional views for explaining another example of the reaction plate and another example of the first aspect of the reaction processing method.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of the reaction vessel of the reaction plate.
  • 2B, 2C, and 2D are cross-sectional views showing reaction processing steps using the reaction plate. Parts having the same functions as those in FIGS. 1A to 1D are denoted by the same reference numerals.
  • An example of a reaction plate is described with reference to FIG. 2A.
  • a reaction plate 2 containing a dry reagent 9 and a heat-meltable material 6 in a reaction vessel 4 is prepared.
  • the capacity of the reaction vessel 4 is 5 to 200, and the weight of the dry reagent 9 is 0. ! to 2 mg (milligram), and the capacity of the heat-meltable material 6 is 5 to 80 L.
  • the sample liquid 7 is dispensed onto the heat-meltable material 6, and further mineral oil 8 having a specific gravity lower than that of the sample liquid 7 is dispensed.
  • the heat-meltable material 6 has a specific gravity lower than that of the sample liquid 7. For example, 1 to 20 of the sampnore solution 7 was dispensed, and 5 to 100 a: L of mineral age 8 was dispensed.
  • the temperature of the reaction vessel 4 is adjusted to 40 to 70 ° C., for example.
  • the heat-meltable material 6 is melted, and the sample liquid 7 moves downward through the melted heat-meltable material 6.
  • the sample liquid 7 and the dry reagent 9 are mixed to obtain a sample “reagent mixed liquid 9a”.
  • Heat-meltable material 6 is mixed with mineral oil 8 Wax 'mineral oy It becomes the liquid mixture 8a.
  • the wax 'mineral oil mixture 8a prevents evaporation of the sample' reagent mixture 9a.
  • the force S explains the example in which heat-meltable material 6 and mineral oil 8 are mixed to form a wax 'mineral oil mixed solution 8a.
  • the mineral oil component of material 6 and mineral oil 8 may be overlaid.
  • sample / reagent mixture 9a is measured by optical measurement, for example.
  • a force reaction treatment method using a reaction plate containing a heat-meltable material 6 for enclosing a reagent in a reaction vessel 4 is used.
  • the first phase is not limited to this, but the heat-meltable material contained in the reaction vessel is mixed with mineral oil.
  • FIGS. 3A to 3D are cross-sectional views for explaining an example of the second aspect of the reaction processing method.
  • An example of the second aspect of the reaction processing method will be described with reference to FIGS. 3A to 3D.
  • the reaction plate 2 shown in FIG. 1A was used.
  • a reaction plate 2 in which a liquid reagent 5 and a heat-meltable material 6 are accommodated in a reaction vessel 4 is prepared.
  • the volume of the reaction vessel 4 is 5 to 200
  • the volume of the liquid reagent 5 is 0.5 to 10 L
  • the volume of the heat-meltable material 6 is 5 to 80 L.
  • the temperature of the reaction vessel 4 is adjusted to 40 to 70 ° C., for example.
  • the heat-meltable material 6 is melted.
  • the heat-meltable material 6 has a specific gravity lower than that of the sample liquid 7.
  • the sample solution 7 was dispensed by!
  • the dispensed sample liquid 7 moves downward through the melted heat-meltable material 6. Then, the sample liquid 7 and the liquid reagent 5 are mixed to obtain a sample 'reagent mixed liquid 7a'.
  • the heat-meltable material 6 prevents evaporation of the sample 'reagent mixture 7a.
  • the heat-meltable material 6 has a single layer force S, and the wax component of the heat-meltable material 6 (heat-meltable material 6). Decomposable material) and mineral oil component (non-volatile liquid) may separate and overlap. Then, the sample 'reagent mixture 7a is measured by optical measurement, for example.
  • the liquid reagent 5 is sealed in the reaction vessel 4 by the heat-meltable material 6 that is solid at room temperature! /, Using the reaction plate 2! / Therefore, it is possible to eliminate the problems caused by the sealing material that does not need to dispense the sample liquid and mineral oil into the reaction vessel through the sealing material as in the conventional technology.
  • the heat-meltable material 6 is solidified when the reaction plate 2 is discarded, it is possible to prevent contamination in which the sample liquid or mineral oil does not leak out or splash out of the reaction container.
  • the specific gravity is lower than that of the sample liquid 7!
  • the sample solution 7 is dispensed into the reaction vessel 4, so even if the sample solution 7 to be dispensed is in a very small amount, the sample is used during the heating temperature adjustment when the heat-meltable material 6 is melted.
  • the liquid 7 can be prevented from evaporating and an accurate analysis can be performed.
  • the reaction plate 2 is non-volatile. Since it is not necessary to provide a container for storing the liquid, it is possible to reduce the size of the reaction plate compared to the case where the reaction plate 2 includes a container for storing the non-volatile liquid. Also, the reaction processing time can be shortened.
  • FIGS. 4A to 4D are cross-sectional views for explaining another example of the second aspect of the reaction processing method. Another example of the second aspect of the reaction processing method will be described with reference to FIGS. 4A to 4D. In this example, reaction plate 2 shown in FIG. 2A was used.
  • a reaction plate 2 in which a dry reagent 9 and a heat-meltable material 6 are accommodated in a reaction vessel 4 is prepared.
  • the capacity of the reaction vessel 4 is 5 to 200, and the weight of the dry reagent 9 is 0.;! To 2 mg, and the capacity of the heat-meltable material 6 is 5 to 80 L.
  • the temperature of the reaction vessel 4 is adjusted to 40 to 70 ° C., for example.
  • This The heat-meltable material 6 melts.
  • the heat-meltable material 6 has a specific gravity lower than that of the sample liquid 7.
  • the sample solution 7 was dispensed by!
  • the dispensed sample liquid 7 moves downward through the melted heat-meltable material 6. Then, the sample solution 7 and the dry reagent 9 are mixed to obtain a sample 'reagent mixture 9a.
  • the heat-meltable material 6 prevents evaporation of the sample 'reagent mixture 9a.
  • the heat-meltable material 6 has a single-layer force S, and the wax component (heat-meltable material) and the mineral oil component (nonvolatile liquid) of the heat-meltable material 6 may separate and overlap. Then, the sample / reagent mixture 9a is measured by optical measurement, for example.
  • a reaction plate is used.
  • the reaction vessel 4 was used that contained a heat-meltable material 6 for enclosing the reagent.
  • the second aspect of the reaction treatment method is not limited to this and is contained in a reaction vessel.
  • the heat-meltable material can be mixed with mineral oil! / ,!
  • the force S using petroleum paraffin wax as the heat-meltable material and mineral oil as the non-volatile liquid S as a reference example
  • a mixture of petroleum paraffin wax and petroleum microcrystalline wax may be used as the heat-meltable material
  • silicone oil may be used as the non-volatile liquid.
  • FIG. 5A and FIG. 5B show examples of reaction kits
  • FIG. 5A is a vertical sectional view
  • FIG. 5B is a plan view showing a reaction plate and a dispensing tip.
  • FIG. 5C is a schematic cross-sectional view showing another example of a dispensing tip in the reaction kit.
  • FIG. 6 is a perspective view of the reaction kit.
  • This reaction kit includes the reaction plate shown in FIG. 1A or the reaction plate shown in FIG. 2A.
  • the reaction plate 2 contains the reaction vessel 4 that causes the sample solution to react on the surface side of the substrate 3 and the reagent used for the reaction of the sample solution, and is sealed with the film 14
  • the reagent container 12 is provided.
  • the reaction vessel 4 is provided as a recess on the surface of the substrate 3. If the temperature of the reaction vessel 4 is controlled from the outside during the reaction, it is preferable that the thickness of the reaction vessel 4 in that portion be reduced to improve the thermal conductivity! /.
  • liquid reagent 5 or the dry reagent 9 and the heat-meltable material 6 are accommodated in the bottom of the reaction vessel 4! /, (See also FIG. 1A and FIG. 2A).
  • the reagent container 12 is composed of a plurality of recesses formed in the substrate 3, and necessary reagents are accommodated in these recesses 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 a PET (polyethylene terephthalate) film, and is attached by fusion or adhesion so that it does not easily peel off.
  • the reagent stored in the reagent container 12 is, for example, mineral oil.
  • a mixing portion for mixing the sample liquid 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. Cover with power S.
  • the reaction vessel 4 itself can be used as a detection unit by means such as irradiating light from the outside to the reaction vessel 4.
  • the detection unit can be provided independently of the reaction vessel 4.
  • the reaction solution after the reaction between the sample solution and the reagent is dispensed by the dispensing tip 20, and the reagent for detecting the state after the reaction is arranged in advance. It can be done!
  • Such a detection part may also have a surface covered with a finole that can be penetrated by the dispensing tip 20.
  • a film can also be made of, for example, an aluminum foil or a laminated film of aluminum and a resin film such as a PET film, and can be adhered by adhesion so that it does not easily peel off. wear.
  • the material of the substrate 3 including the reaction vessel 4 is not particularly limited. Since it is disposable, it is preferable that there is a material available at a low cost. As such a material, for example, a resin material such as polypropylene or polycarbonate is preferable. When detection is performed by absorbance, fluorescence, chemiluminescence, or bioluminescence using the reaction vessel 4 or a separate detector, it is made of a light-transmitting resin to enable optical detection from the bottom side. It is preferable that In particular, when fluorescence detection is performed, the substrate 3 is made of a material such as a resin having a low autofluorescence property (low emission of fluorescence from itself) and a light-transmitting resin such as polycarbonate. It is preferable.
  • the thickness of the substrate 2 is 0.3 to 4.0111111, preferably 1.0 to 2.0 mm. From the viewpoint of low autofluorescence for fluorescence detection, the thickness of the substrate 3 is thin! /, Which is preferred!
  • a dispensing tip 20 is disposed on the upper surface of the reaction plate 2.
  • the dispensing chip 20 dispenses the sample solution and reagent, or, if the reaction plate 2 is provided with an independent detection unit, the reaction solution after the reaction to the detection unit.
  • the dispensing tip 20 includes a syringe 22, and the dispensing operation is performed by driving the syringe 22 from the outside of the cover 24.
  • the dispensing tip 20 may have a filter 23 inside instead of the syringe 22! /.
  • the filter adsorbs foreign matter entering from the outside and prevents foreign matter from entering the space covered by the cover 24, and 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 includes a cover body 26 that covers the periphery and a bellows film 28 that covers the top, and blocks the space on the surface side of the reaction plate 2 from the outside.
  • 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 sealing material, and maintains the shape of the cover 24 with rigidity.
  • the bellows film 28 is made of a flexible diaphragm or a flexible film, and the dispensing tip 20 is disposed inside the space where the tip end portion is covered with the cover 24 and the base end portion is outside the space covered with the cover 24. So that it is movable.
  • the material of the cover 24 is not particularly limited. Any material that can cover the upper space on the surface side! / Is available, but since this reaction kit can be used / can be discarded, it is preferable to have materials available at low cost.
  • a resin material such as polypropylene or polycarbonate is preferable for the cover body 26, and nylon (registered trademark), polyvinyl chloride, silicone rubber or other rubber materials are preferable for the bellows film 28.
  • a part of the cover body 26 or the substrate 3 is provided with a holding member 30 for holding the dispensing tips 20 before and after use. 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 is provided in a part of the cover main body 26, and the sample liquid container 32 can be opened and closed in the opening 31. It has been.
  • the sample solution container 32 is formed with a recess opened upward for injecting the sample solution.
  • the inner side of the plate 34 so that the plate 34 holding the sample liquid container 32 is in close contact with the cover body 26 and seals the opening 31.
  • the adhesive is applied to the cover body 26, or is sandwiched between the cover body 26 via a seal material. Therefore, the opening 31 is a sealable opening.
  • This reaction kit is disposable, and after analyzing one sample solution, discard the entire reaction kit with the reaction plate 2 covered with the cover 24.
  • the sample liquid Prior to the analysis, the sample liquid is injected into the sample liquid container 32 through the opening 31, and then the sample liquid container 32 is fixed to the cover body 26 by closing the opening 31 by the sample liquid container 32. In the state covered in the space covered with the cover 24, it is shut off from the outside.
  • FIG. 7 shows a state in which the driving unit 36 starts engagement between the dispensing tip 20 and the syringe 22 with the sample liquid introduced!
  • the plunger holder 36b which is a syringe drive unit, is lowered. Subsequently, as shown in FIG. 9, 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.
  • the dispensing tip 20 can be freely moved while being blocked from the outside by the bellows film 28.
  • the dispensing tip 20 is moved to the sample solution in the sample solution container 32, and the sample solution is injected and dispensed into the reaction vessel 4.
  • the reaction vessel 4 contains a reagent and a heat-meltable material (see Fig. 1A and Fig. 2A), and the sample liquid is dispensed onto the heat-meltable material.
  • the dispensing tip 20 is moved to the reagent container 12, penetrates the film 14, dispenses the reagent (mineral oil) 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.
  • the reaction product is optically detected from the outside of 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 treatment process is the same as the reaction treatment method described with reference to FIGS. 1A to 1D or the reaction treatment method described with reference to FIGS. 2A to 2D.
  • the sample liquid and mineral oil were dispensed into the reaction vessel 4 containing the reagent and heat-meltable material, and then the heating temperature and optical measurement were performed.
  • the reaction described with reference to FIGS. 3A to 3D was performed.
  • the reaction vessel 4 is heated to adjust the temperature to melt the heat-meltable material, and then the sample liquid is dispensed to obtain the mineral oil. You can make a fi fi naware! / ...
  • the reaction plate 2 is provided with the reagent container 12.
  • the reaction plate 2 may not include the reagent container 12.
  • the reagent is injected into the sample solution container 32 together with the sample solution and introduced into this reaction kit, or it is used to be introduced into this reaction kit in another container not shown. can do.
  • Fig. 11, Fig. 12 and Fig. 13 are used to detect reaction products in the reaction vessel in the reaction kit An example of a detection unit is shown.
  • FIG. 11 shows an example of a detection unit comprising an absorbance detector.
  • the reaction vessel 4 has a pair of planes parallel to each other as an incident surface and an output 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, condensing the light into the reaction vessel 4 after making it into parallel light, and A filter 44a, which is arranged in a portion made parallel light between the pair of lenses 42a, selects light of a predetermined wavelength from light from the light source 40a and makes it 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 light receiving optical system a photodetector 48a, a mirror 50 that guides the light exiting the exit surface of the reaction vessel 4 to the photodetector 48a, and the light is always collimated and then collected and detected.
  • a wavelength suitable for detection of the reaction product is selected from the light from the light source 40a by the filters 44a and 54a, and the absorbance at that wavelength is measured to detect the reaction product.
  • FIG. 12 shows an example of a detection unit composed of a fluorescence detector.
  • This detection unit 38b is a light source 40b as an excitation optical system, a pair of lenses 42b for collecting and irradiating the light from the light source 40b and collecting the light from the light source 40b into parallel light, and parallel by the lens 42b. And a filter 44b that is arranged in the light path of the light beam and selects a predetermined excitation light wavelength from the light from the light source.
  • a photodetector 48b as a light receiving optical system, a pair of lenses 52b that receive fluorescence emitted from the reaction vessel 4 and convert it into parallel light, and then collect and enter the detector 48b, and a lens 52b And a filter 54b for selecting a predetermined fluorescence wavelength.
  • the wavelength of the excitation light for exciting the reaction product by the filter 44b is selected from the light from the light source 40b, and the reaction product in the reaction vessel 4 is irradiated to 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. 13 shows an example of a detection unit for detecting chemiluminescence or bioluminescence from the reaction product.
  • This detection unit 38c was assembled with a photodetector 48c for detecting the light emission from the reaction vessel 4, and a lens 52c for receiving the light emission from the reaction vessel 4 and guiding it to the light detector 48c.
  • a filter 54c for selecting a predetermined emission wavelength from the light is 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.
  • FIG. 14A and FIG. 14B, FIG. 16A and FIG. 16B, and FIG. 18 show other reaction kits having different reaction plate structures.
  • the reaction product is detected in the reaction vessel 4.
  • the reaction plate 2a shown in FIGS. 14A and 14B includes an electrophoresis section as an analysis section.
  • An example of the electrophoresis unit is an electrophoresis chip 100
  • the electrophoresis chip 100 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 to be introduced directly 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 autofluorescence and light-transmitting resin, such as polycarbonate, in order to detect fluorescence from the back side.
  • the reaction plate 2a has a separation buffer solution injected into the flow paths 102, 104 on its surface side. Also provided is a separation buffer liquid container 15 that is accommodated and sealed with a film that can be inserted at the tip of the dispensing tip 20.
  • Electrophoresis voltage application electrodes 106a to 106d are connected to the ends of the flow paths 102 and 104, respectively, and led to the outside of the cover 24 so that they can be connected to a power supply device provided outside the reaction kit. ing.
  • 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.
  • a PCR reaction reagent is sealed with a heat-meltable material at the bottom of the reaction vessel 4.
  • Reaction vessel 4 becomes the PCR reaction vessel.
  • the sample is introduced from the sample solution container 32, and the reaction kit is attached to the processing apparatus.
  • the sample solution is dispensed from the sample solution container 32 to the reaction vessel 4 by the dispensing tip 20, and the mineral oil is further dispensed from the reagent vessel 12 to the reaction vessel 4 by the dispensing tip 20.
  • Start the PCR reaction by controlling the reaction solution in Reaction Vessel 4 so that it reaches the specified temperature cycle.
  • the reaction vessel 4 is heated to adjust the temperature before the sample liquid is dispensed to melt the heat-meltable material, it is not necessary to dispense mineral oil (FIGS. 3A to 3D or 4A to 4). (See the reaction procedure described with reference to Figure 4D.)
  • 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 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 that is separated from the buffer solution. Thereafter, a voltage is applied to the flow paths 102 and 104 from the power supply device 101 (see FIG. 15) provided in the processing apparatus by the electrodes 106a to 106d, and the sample is introduced into the flow path 102 for electrophoresis separation. Thereafter, the electrophoresis separation channel 102 is electrophoresed for separation.
  • the processing unit has a detection unit 38d. Is provided.
  • reaction vessel 4 is used as a PCR reaction vessel, but a PCR reaction vessel may be provided separately from reaction vessel 4! /.
  • Fig. 15 shows the detection unit 38d.
  • the detection unit 38d includes an excitation optical system and a fluorescence light 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 performs fluorescence detection 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 and collimates the light, and is arranged in the optical path of the light that is converted into parallel light by the lens 42c.
  • the filter 44c for selecting the excitation light wavelength is provided!
  • a dichroic mirror 53 and an objective lens 55 are provided in order to irradiate a predetermined position 102 and receive the fluorescent light generated from that position to make it parallel light.
  • the dichroic mirror 53 is configured to reflect the excitation wavelength used in this reaction kit and transmit 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 and the predetermined fluorescence.
  • a filter 54c for selecting a wavelength and a lens 52c for collecting the fluorescence selected by the filter 54c and making it incident on the detector 48c are provided.
  • the reason why the lenses 42 c and 55 make the respective lights collimated is to improve the accuracy of wavelength selection in the filters 44 c and 54 c.
  • the wavelength of the excitation light for exciting the reaction product by the filter 44c is selected from the light from the light source 40c, and the reaction product passes through a predetermined position of the electrophoresis separation channel 102. 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 shown in FIGS. 16A and 16B 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.
  • DNA chip 110 detects fluorescence from the back side In order to achieve this, it is made of a low autofluorescent and light-transmitting resin such as polycarbonate or glass.
  • the reaction plate 2b contains on the surface side a cleaning solution for separating and removing unreacted reaction products from the reaction products bound to the probes in the DNA chip 110, and is used for the dispensing chip 20.
  • a cleaning liquid container 17 sealed with a film that can be inserted at the tip is also provided.
  • reaction vessel 4 contains a PCR reaction reagent and a heat-meltable material, and the reagent vessel 12 contains mineral oil.
  • Reaction vessel 4 is a PCR reaction vessel.
  • the sample is introduced from the sample solution container 32 and the reaction kit is attached to the processing apparatus.
  • the sample liquid is dispensed from the sample liquid container 32 to the reaction container 4 by the dispensing tip 20, and the mineral oil is further dispensed from the reagent container 12 to the reaction container 4 by the dispensing tip 20.
  • the reaction solution in the reaction vessel 4 is controlled to a predetermined temperature cycle to cause the PCR reaction.
  • the reaction vessel 4 is heated to adjust the temperature before the sample liquid is dispensed to melt the heat-meltable material, it is not necessary to dispense mineral oil (FIGS. 3A to 3D or 4A to 4). (See the reaction procedure described with reference to Figure 4D.)
  • reaction solution after completion of the PCR reaction is injected as a sample from the reaction vessel 4 into the DNA chip 110 using 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 reaction product bound to the probe can be detected by fluorescence. Thereby, it is detected that the gene corresponding to the probe at the position where the fluorescence was detected was included in the sample.
  • the processing device is provided with a detection tube 38e!
  • the detection unit 38e is shown in FIG.
  • 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 3 8e differs from the detection unit 38d shown in FIG. 15 in that it must be moved over the position of the probe arranged on the DNA chip 110, so that it can be moved.
  • 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 shown in FIG. 18 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. 16 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 have to be made of a light-transmitting material and may be insulative.
  • DNA chip 120 When a reaction product contains a gene, DNA chip 120 has a probe that reacts with the gene immobilized thereon. 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 electrode taken out from each probe to the back surface side is connected to a detector 122 provided in the processing apparatus, and the current value of each probe is measured.
  • the reaction plate 2c also contains on the surface side a cleaning solution for separating and removing unreacted reaction products from the reaction products bound to the probes in the DNA chip 120, and is removed at the tip of the dispensing chip 20.
  • a cleaning solution container 17 sealed with a film that can be inserted is provided.
  • the reaction vessel 4 contains the PCR reaction reagent and heat-meltable material, and the reagent vessel 12 contains the mineral oil.
  • Reaction vessel 4 is a PCR reaction vessel.
  • the sample is introduced from the sample solution container 32 and the reaction kit is attached to the processing apparatus.
  • the sample solution is dispensed from the sample solution container 32 to the reaction vessel 4 by the dispensing tip 20, and the mineral oil is further dispensed from the reagent vessel 12 to the reaction vessel 4 by the dispensing tip 20.
  • the reaction solution in the reaction vessel 4 is controlled to a predetermined temperature cycle to cause the PCR reaction.
  • the reaction vessel 4 is heated and temperature-adjusted before the sample liquid is dispensed to melt the heat-meltable material, dispensing of mineral oil is not necessary (Figs. 3A to 3D or 4A to 4). See Figure 4D4 See the reaction processing method described. ).
  • the processing apparatus is provided with a detector 122, which removes the reaction product not bound to the probe and detects the detector 122. To measure the current value of each probe.
  • the gene S can be measured in the same way.
  • FIG. 19 shows a reaction kit with a different cover structure. Partial force of the cover to movably support the dispensing tip 20 and cover the top of the reaction plate 2 Bellows film 28 in the reaction kit in Fig. 5, while flexibly in the reaction kit in Fig. 19 It differs in that it is a deformed film-like material 28a.
  • the film-like material 28a nylon (registered trademark), polyvinyl chloride, silicone rubber, and other rubber materials are preferable, as with the bellows film 28.
  • the plate 34 holding the sample liquid container 32 is rotatably supported by the cover body 26, whereas the reaction kit of FIG.
  • the plate 34 holding the sample liquid container 32a in FIG. 3 is different in that it can be slidably attached to the cover body 26. Even in such a sample solution container 32a, the sample solution container 32a can be dispensed into the sample solution container 32a by being pulled out from the cover body 26 to the outside.
  • an adhesive is applied to the inside of the plate 34 of the sample solution container 32a, and the opening 31 is sealed inside the plate 34 by pressing the sample solution container 32a into the cover body 26, or a sealing material.
  • the opening 31 can be sealed by the same method as the reaction kit shown in FIGS. 5A and 5B.
  • 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. 20A to Fig. 20C show still another example of the reaction kit.
  • 20A is a vertical sectional view
  • FIG. 20B is a horizontal sectional view
  • FIG. 20C is an external perspective view.
  • 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 sealing material 68, the dispensing tip 20 moves freely in the upper space of the reaction plate 2 in both the vertical and horizontal directions.
  • FIG. 21A to FIG. 21C show still another reaction kit.
  • Figure 21A is a vertical section
  • FIG. 21B is a horizontal sectional view
  • FIG. 21C is an external perspective view.
  • the cover plate 64 is movable 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.
  • FIG. 22A to Fig. 22C show still another reaction kit.
  • Figure 22A shows a vertical section
  • FIG. 22B is a horizontal sectional view
  • FIG. 22C is an external perspective view.
  • the cover plate 64a constituting the upper member of the cover is supported so as to be rotatable in the in-plane direction.
  • the cover plate 64a is disc-shaped and its Sealing material 66 is attached around.
  • the sealing material 66 is supported by a double-structured gap provided at the upper part of the cover body 60, and supports the cover plate 64a in a rotatable manner 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 sealant 68, and the supported position is a position away from the rotational center force of the cover plate 64a.
  • FIG. 23A to FIG. 23C show still another reaction kit.
  • FIG. 23A is a vertical sectional view
  • FIG. 23B is a horizontal sectional view
  • FIG. 23C is an external perspective view.
  • the cover plate 64a also has an opening 70, and the periphery of the opening 70 has a double structure.
  • a cover plate 71 is movably supported.
  • the dispensing tip 20 is supported on the cover plate 71 by another seal 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 sealant 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 doughnut-shaped area. In this manner, 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 Sampnore liquid container 32 can be increased. The degree of freedom for is increased.
  • FIG. 24 is a perspective view schematically showing the inside of an example of a processing apparatus for processing a reaction kit.
  • Reference numeral 80 represents the reaction kit described 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 under the table 82! /.
  • temperature of reaction kit 82 There is also a temperature control unit 83 that controls! In the case where the gene amplification reaction is performed using the reaction container 4 of the reaction kit or a gene amplification reaction container provided separately, 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.
  • the temperature control unit 83 includes those having both of these functions.
  • the detection unit 38 is the one shown in FIGS.
  • 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) orthogonal thereto.
  • 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.
  • the drive unit 36 includes a tip holding portion 36 a that holds the dispensing tip 20 by engaging with the proximal end portion of the dispensing tip 20, and a syringe provided on the dispensing tip 20.
  • Syringe drive part 36b which engages with 22 plungers and drives a syringe is provided on the same axis, and can move both dispensing tip 20 and drive syringe 22 fi.
  • FIG. 25 is a block diagram showing a control system in an example of a reaction kit processing apparatus.
  • a control unit 84 comprising a dedicated computer (CPU) or a general-purpose personal computer is provided.
  • Control unit 84 moves and dispenses dispensing tip 20 by drive unit 36 engaged with the base end of dispensing tip 20, controls temperature by temperature control unit 83, and measures in reaction container 4 of reaction kit 80
  • the detection operation by the detection unit 38 that optically detects the reaction product by irradiating light or excitation light is controlled.
  • control unit 84 In order to use the control unit 84 as an input unit operated from the outside or as a monitor for displaying the inspection result, the control unit 84 is provided with an external computer, for example, a personal computer (PC) 86. You can connect! / ⁇ .
  • PC personal computer
  • the present invention can be used for measurement of various chemical reactions and biochemical reactions.

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Description

明 細 書
反応プレート
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プレート及び 反応キット、ならびに反応処理方法に関するものである。
背景技術
[0002] 平板状の基板表面に形成された複数の反応容器にあらかじめ試薬が収容され、試 薬が反応容器外にこぼれないように反応容器がシール材で密閉されている反応プレ ートがある（例えば特許文献 1参照）。そのシール材は分注チップにより貫通可能なも のである。反応容器にあらかじめ封入される試薬は、特許文献 1のように液体試薬で あったり、特許文献 2のように固体試薬であったりする。各反応容器の大きさは、例え ば 100 ^ m (マイクロメートル）〜3mm (ミリメートノレ）、深さは 50 μ m〜3mmである。
[0003] このような反応プレートが使用される際には、サンプル液が吸引された分注チップ によりシール材が破壊貫通され、分注チップから反応容器内にサンプル液が分注さ れて、サンプル液と試薬が混ざる。注入されるサンプル液は例えば 0.；!〜 10 し（マ イク口リットル)程度と微量である。サンプル液が分注された後、サンプル液の蒸発を 防止するために反応容器内にミネラルオイルが分注される。ここで、コンタミネーショ ンを防止するために、ミネラルオイル分注時には、分注チップは直接反応液には触 れられない。その後、反応容器が温調されてサンプル液と試薬が反応される。試薬と 反応後のサンプル液は例えば光学手段により測定される。例えば、試薬として PCR 反応液を用い、 PCR反応液の蒸発防止のためにワックスとオイルの混合物を PCR反 応液に重層する技術が特許文献 3に開示されている。
[0004] 特許文献 1：特開 2005— 10179号公報
特許文献 2：特開 2001 _ 503858号公報
特許文献 3：特許第 3532826号公報
発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0005] 分注チップによりシール材を貫通し、ミネラルオイルを反応容器内に分注する際、ミ ネラルオイルが分注チップ先端からチップ外壁を伝わって上方に上がっていき、破れ たシール材に接触すると、分注されたミネラルオイルはチップ外壁を伝わってシール 材側に流れて反応容器底部にミネラルオイルがうまく分注されないことがあるという問 題があった。
また、分注チップでシール材を貫通すると、分注チップの先端がつぶれて分注精 度が悪化するという問題もあった。
また、シール材は一般に熱融着されるので、反応容器が樹脂製の場合には反応容 器に反りやひずみが生じ、分注や光学測定の精度が悪化するという問題があった。 また、反応終了後に反応プレートを廃棄する際に、サンプル液とミネラルオイルが 反応容器外へ飛び出すので扱いにくぐコンタミネーシヨンの原因にもなるという問題 があった。
[0006] そこで本発明は、反応容器内に試薬を封入するためのシール材に起因する不具合 をなくし、かつ反応プレート廃棄時のコンタミネーシヨンを防止することができる反応プ レート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
[0007] 本発明の反応プレートは、表面側にサンプル液に反応を起こさせる反応容器と、反 応容器の底部に収容された試薬と、その試薬を封入するために反応容器の底部側 に収容された常温で固体の加熱融解性材料を備えているものである。ここで、本発 明において常温で固体とは、 15°C〜25°C、常圧において流動性のない状態を指す
〇
本願発明において、加熱融解性材料としては、ワックス、例えば、石油系パラフィン ワックス、石油系マイクロクリスタリンワックス、及びこれらの混合物を用いることができ る。石油系パラフィンワックスは、石油に由来する炭素数 20から 35程度のカレマルパ ラフィンの混合物を主成分とするワックスである。石油系マイクロクリスタリンワックスは 、石油に由来する炭素数が 30〜65程度のイソパラフィン及びシクロパラフィンが主成 分のワックスである。 本願発明における、不揮発性液体としては、常温、常圧で流動性があり、用いる加 熱融解性材料と相溶性を有するものであればよい。また、この液体の沸点は高いほ どよぐ好ましくは 110°C以上、さらに好ましくは 120°C以上である。具体的には、植 物油、動物油、ミネラルオイル（流動パラフィン）、ジメチルポリシロキサンやメチルフエ 二ルポリシロキサン等のシリコーンオイル、ジフエニルエーテルなどが挙げられる。ここ で、ミネラルオイルとは、石油原油を蒸留し固形パラフィンを除去して精製した炭化水 素の混合物である。
また、反応容器内に試薬及び加熱融解性材料を収容した反応プレートを例えば 4 °Cで冷蔵保存すると、加熱融解性材料に亀裂が入ったり、粉末や小さな塊になって 剥がれやすくなつたりすることがある。
そこで、本発明の反応プレートでは、加熱融解性材料としてワックスとミネラルオイ ルが重量パーセントで 18： 80-63： 30の割合で混合されて!/、るものを用いる。好ま しくは、上記ワックスは石油系パラフィンワックスと石油系ミネラルオイルの混合物であ 本発明の反応プレートにおいて、上記試薬は乾燥試薬（固体の試薬）であつてもよ
V、し液体試薬であってもよ!/、。
[0008] 参考例としての反応キットは、本発明の反応プレートと、反応プレートの表面側の上 方に配置された分注チップと、反応プレート上の表面側の上部空間を覆うとともに、 分注チップをその先端部が前記空間の内側、基端部が外側になるようにして移動可 能に支持しているカバーと、カバーの一部に密閉可能に設けられた開口を介して外 部からその空間内にサンプル液を注入するサンプル液導入部を備えている。
[0009] この反応キットにおいて、上記反応容器に収容された試薬とは別に、他の試薬を何 らかの方法によりカバーで覆われた空間内に導入するようにしてもよい。その方法は 特に限定されるものではないが、例えばサンプル液とともにサンプル液導入部から導 入するようにしてもよく、別の容器に入れて導入するようにしてもよぐ又は予め反応 プレートに収容しておいてもよい。反応プレートに試薬を予め収容しておく形態では 、反応プレートはその表面側に試薬を収容しフィルムで封止された試薬容器も備えて
V、るものとなる。試薬容器を被って試薬を封止して!/、るフィルムは分注チップで貫通 可能なものである。ここでの試薬にはミネラルオイルなどの不揮発性液体も含む。
[0010] 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 ル液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検知も反応 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。検知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。
[0011] 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、反応キット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 うものとすること力 Sできる。分注チップがシリンジを備えている場合にはシリンジが分注 チップの通路を封止しているので、カバーで覆われた空間の内外が分注チップの通 路を介して通じることがない。
[0012] 分注チップがシリンジを備えていないものである場合には、分注動作時にはノズノレ 機構により密閉状態とすることができるが、反応時や検出時など、分注チップが使用 されていないときは分注チップを介して外部空間と連通する。そのような場合でも外 部から異物が侵入したり、サンプル液やその反応生成物が外部に出るのを阻止でき るようにするための好ましい形態として、分注チップが先端部の内部にフィルタを備え
T ヽるあのとすること力 sでさる。
この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レ、ること力 S好まし!/、。遺伝子増幅 部は所定の温度サイクルで温度制御するのに適した形状になっていることが好ましく 、反応容器をそのような形状にして遺伝子増幅部とすることもできるし、反応容器とは 別に遺伝子増幅容器を設けてもよ!/、。遺伝子増幅反応には PCR法や LAMP法など を含む。
[0013] 反応容器での反応生成物の分析は、反応容器内で行なうこともでき、又は反応プレ ート上で反応容器から別の場所に移動して行なうこともできる。
反応生成物の分析を反応容器内で行なうようにした形態の反応キットでは、反応容 器は底部から光学的に測定が可能なように光透過性の材質にて構成されていること が好ましい。
[0014] 反応生成物の分析を反応容器から別の場所に移動して行なうようにした形態の反 応キットでは、反応プレートはその表面側に反応容器での反応生成物の分析を行な う分析部をさらに備えている。
[0015] そのような分析部の一例は、反応生成物の電気泳動分離を行なう電気泳動部であ そのような分析部の他の例は、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配置されて!/、る領域である。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イズ領域である。
[0016] 分注チップを保持し移動可能に支持する構造の一例は、ダイアフラムゃフィルムの ように、気密性をもち柔軟性のある素材によって分注チップを保持し移動可能に支持 する構造である。
[0017] 分注チップを保持し移動可能に支持する構造の他の例は、カバーが反応プレート と一体化されたカバー本体と、反応プレートの表面側の上部に配置されカバー本体 に対してシール材により気密を保って水平面内で摺動可能に保持されたカバープレ ートとからなるものとし、分注チップがそのカバープレートに他のシール材により気密 を保って垂直方向に摺動可能に保持されている構造である。
[0018] この反応キットは、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。
この反応キットを用いて測定されるサンプル液は、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。
[0019] 参考例としての反応処理方法の第 1局面では、表面側にサンプル液に反応を起こ させる反応容器と、反応容器の底部に収容された試薬と、試薬を封入するために反 応容器の底部側に収容された常温で固体の加熱融解性材料を備えた反応プレート であって、加熱融解性材料は加熱されて融解したときにサンプル液よりも比重の低!/ヽ ものを用い、加熱融解性材料上にサンプル液を分注し、さらにサンプル液よりも比重 の低!/、不揮発性液体を分注した後、反応容器を加熱融解性材料の融解温度以上の 所定の温度に温調して加熱融解性材料を融解させてサンプル液を試薬と反応させる
〇
[0020] 参考例としての反応処理方法の第 2局面では、表面側にサンプル液に反応を起こ させる反応容器と、反応容器の底部に収容された試薬と、試薬を封入するために反 応容器の底部側に収容された常温で固体の加熱融解性材料を備えた反応プレート であって、加熱融解性材料は加熱されて融解したときにサンプル液よりも比重の低!/ヽ ものを用い、反応容器を加熱融解性材料の融解温度以上の所定の温度に温調して 加熱融解性材料を融解させた後、反応容器にサンプル液を分注してサンプル液を 試薬と反応させる。
[0021] 上記の反応処理方法の第 1局面及び第 2局面において、上記試薬は乾燥試薬で あってもよ!/、し液体試薬であってもよレ、。
また、本発明の反応プレートを用いるようにしてもよ!/、。
発明の効果
[0022] 本発明の反応プレートでは、反応容器の底部に試薬が収容され、その試薬は常温 で固体の加熱融解性材料によって反応容器に封入されているようにしたので、従来 技術のようにはシール材を用いる必要はなぐシール材に起因する不具合をなくすこ と力 Sできる。さらに、反応プレート廃棄時には加熱融解性材料は凝固しているので、 サンプル液やミネラルオイルが反応容器外へ漏れ出したり飛び散ったりすることがな く、コンタミネーシヨンを防止することができる。
さらに、加熱融解性材料としてワックスとミネラルオイルが重量パーセントで 18： 80 〜63： 30の割合で混合されて!/、るものを用いるようにしたので、本発明の反応プレー トを冷蔵保存しても加熱融解性材料に亀裂が入ったり、粉末や小さな塊になって剥 がれやすくなつたりするのを防止することができ、反応プレートの冷蔵保存、冷蔵搬 送を介しても正確な分析ができる反応プレートを提供することができる。
[0023] 参考例としての上記反応キットは、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、外部からサンプル液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きる。
[0024] サンプル液の反応に使用される試薬をサンプル液とともにサンプル液導入部から 導入するようにすれば、この反応キットの汎用性が増す。それに対し、試薬を予め反 応プレートに収容しておくようにすれば、この反応キットを処理する装置の側に試薬を 用意する必要がなくなるため、処理装置が簡便なものですむようになる。
[0025] 分注チップがカバーの外側から操作するシリンジを備えて!/、るものとすれば、ノズノレ 機構を別途設ける必要がなくなる。
反応プレートが遺伝子増幅部をさらに備えている場合には、測定対象の遺伝子を 微量にしか含んで!/、な!/、サンプル液でも PCR法や LAMP法など遺伝子増幅反応に よって遺伝子を増幅して分析精度を高めることができるようになる。
[0026] 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 リンジを備えていない場合でも、分注チップを通して外部から異物が侵入するのを阻 止すること力 S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 のあ阻止すること力 S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液に他の 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液を汚染する問題も生じる 。この反応キット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、外部からの汚染を阻止することができるととも に、他のサンプル液を汚染する虞もなくなる。
[0027] 反応容器での反応生成物の分析を、反応容器内で行なうようにしたり、反応容器か ら別の場所に設けられた電気泳動部や、遺伝子と反応するプローブ配置領域などで 行なうようにすれば、扱う試料の種類を広げることができる。
[0028] 分注チップを保持し移動可能に支持する構造を、気密性をもち柔軟性のある素材 によって実現したり、カバーをカバー本体とカバープレートとからなるものとして分注 チップをカバー本体に対するカバープレートの摺動とカバープレートに対する分注チ ップの摺動とにより移動可能に支持するようにすれば、分注チップを保持し移動可能 に支持する構造を簡単な構成で実現することができる。
[0029] 参考例としての上記反応処理方法の第 1局面及び第 2局面では、表面側にサンプ ル液に反応を起こさせる反応容器と、反応容器の底部に収容された試薬と、試薬を 封入するために反応容器の底部側に収容された常温で固体の加熱融解性材料を備 えた反応プレートを用いるようにしたので、従来技術のようにはシール材を貫通して 反応容器内にミネラルオイルを分注する必要はなぐシール材に起因する不具合を なくすこと力できる。さらに、反応プレート廃棄時には加熱融解性材料は凝固している ので、サンプル液やミネラルオイルが反応容器外へ漏れ出したり飛び散ったりするこ と力 Sなく、コンタミネーシヨンを防止することができる。
[0030] また、上記反応処理方法の第 1局面では、反応プレートの反応容器に収容された 加熱融解性材料として加熱されて融解したときにサンプル液よりも比重の低いものを 用い、加熱融解性材料上にサンプル液を分注し、さらにサンプル液よりも比重の低レヽ 不揮発性液体を分注した後、反応容器を加熱融解性材料の融解温度以上の所定の 温度に温調して加熱融解性材料を融解させてサンプル液を試薬と反応させるように した。
これにより、分注するサンプル液量が微量であっても、不揮発性液体により、加熱融 解性材料を融解させる際の加熱温調時にサンプル液が蒸発するのを防止することが でき、正確な分析が可能となる。
[0031] また、上記反応処理方法の第 2局面では、反応プレートの反応容器に収容された 加熱融解性材料として加熱されて融解したときにサンプル液よりも比重の低いものを 用い、反応容器を加熱融解性材料の融解温度以上の所定の温度に温調して加熱融 解性材料を融解させた後、反応容器にサンプル液を分注してサンプル液を試薬と反 応させるようにした。
これにより、分注するサンプル液量が微量であっても、サンプル液分注時には加熱 融解性材料は融解しているので、加熱融解性材料を融解させる際の加熱温調時に サンプル液が蒸発するのを防止することができ、正確な分析が可能となる。さらに、加 熱融解性材料を融解させる際の加熱温調時にサンプル液の蒸発を防止するための 不揮発性液体を分注する必要はな!/、ので、反応プレートに不揮発性液体を収容す るための容器を設ける必要がないので、反応プレートが不揮発性液体収容用の容器 を備えている場合に比べて反応プレートのサイズを小さくすることができる。
図面の簡単な説明
[0032] [図 1A]反応プレートの一実施例を説明するための断面図である。また、反応処理方 法の第 1局面の一例としての反応処理工程の最初を説明するための断面図でもある 園 1B]図 1Aの反応プレートを用いた反応処理工程の続きを示す断面図である。
[図 1C]図 1Aの反応プレートを用いた反応処理工程のさらに続きを示す断面図であ
[図 1D]図 1Aの反応プレートを用いた反応処理工程のさらに続きを示す断面図であ
[図 2A]反応プレートの他の実施例を説明するための断面図である。また、反応処理 方法の第 1局面の他の例としての反応処理工程の最初を説明するための断面図でも ある。
園 2B]図 2Aの反応プレートを用いた反応処理工程の続きを示す断面図である。
[図 2C]図 2Aの反応プレートを用いた反応処理工程のさらに続きを示す断面図であ
[図 2D]図 2Aの反応プレートを用いた反応処理工程のさらに続きを示す断面図であ
[図 3A]反応処理方法の第 2局面の一例としての反応処理工程の最初を説明するた めの断面図である。
園 3B]同反応処理工程の続きを示す断面図である。
[図 3C]同反応処理工程のさらに続きを示す断面図である。
[図 3D]同反応処理工程のさらに続きを示す断面図である。
[図 4A]反応処理方法の第 2局面の他の例としての反応処理工程の最初を説明する ための断面図である。
園 4B]同反応処理工程の続きを示す断面図である。
[図 4C]同反応処理工程のさらに続きを示す断面図である。
[図 4D]同反応処理工程のさらに続きを示す断面図である。
園 5A]反応キットの例を示す垂直断面図である。
園 5B]同反応キットの反応プレートと分注チップを示す平面図である。
[図 5C]同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 6]同反応キットの外観斜視図である。
園 7]同反応キットにおいてサンプル液が導入された状態を示す垂直断面図である。 園 8]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。
園 9]同反応キットにおいて駆動ュュ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。
園 10]同反応キットにおいて分注チップが保持部から取り外された状態を示す垂直 断面図である。
園 11]反応キットにおける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。
園 12]反応キットにおける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。
園 13]反応キットにおける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 14A]反応キットの他の例を示す垂直断面図である。
園 14B]同反応キットの反応プレートと分注チップを示す平面図である。
園 15]同反応キットにおける反応生成物の検出に用いる検出ユニ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 16A]反応キットのさらに他の例を示す垂直断面図である。
園 16B]同反応キットの反応プレートと分注チップを示す平面図である。
園 17]同反応キットにおける反応生成物の検出に用いる検出ユニットの例を反応キッ トとともに示す垂直断面図である。
園 18]反応キットのさらに他の例を反応生成物の検出に用いる検出ユニットの例とと もに示す垂直断面図である。
[図 19]反応キットの他の例を示す垂直断面図である。
[図 20A]反応キットのさらに他の例を示す垂直断面図である。
園 20B]同反応キットの反応プレートと分注チップを示す平面図である。
園 20C]同反応キットの外観斜視図である。 [図 21A]反応キットのさらに他の例を示す垂直断面図である。
[図 21B]同反応キットの反応プレートと分注チップを示す平面図である。
[図 21C]同反応キットの外観斜視図である。
[図 22A]反応キットのさらに他の例を示す垂直断面図である。
[図 22B]同反応キットの反応プレートと分注チップを示す平面図である。
[図 22C]同反応キットの外観斜視図である。
[図 23A]反応キットのさらに他の例を示す垂直断面図である。
[図 23B]同反応キットの反応プレートと分注チップを示す平面図である。
[図 23C]同反応キットの外観斜視図である。
[図 24]反応キット処理装置の一例を示す内部の概略斜視図である。
[図 25]同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
[0033] 2, 2a, 2b, 2c 反応プレート
3 基板
4 反応容器
5 液体試薬
6 加熱融解性材料
7 サンプル液
7a サンプル '試薬混合液
8 ミネラノレオイノレ
8a ワックス 'ミネラルオイル混合液
9 乾燥試薬
発明を実施するための最良の形態
[0034] 図 1A〜図 1Dは反応プレートの一実施例と反応処理方法の第 1局面の一例を説明 するための断面図である。図 1Aは反応プレートの反応容器の断面図である。図 1B、 図 1C及び図 IDはその反応プレートを用いた反応処理工程を示す断面図である。図
1Aを参照して反応プレートの一実施例について説明する。
[0035] 反応プレート 2は基板 3の表面側にサンプル液に反応を起こさせる反応容器 4を備 えている。反応プレート 2は基板 3の表面側にサンプル液に反応を起こさせる反応容 器 4及びサンプル液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。
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!/、が、この反応プレー トを使い捨て可能として用いる場合には、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樹脂素材が 好ましい。反応容器 4又は別途設けた検知部での検出を吸光度、蛍光、化学発光又 は生物発光などにより行なう場合には、底面側から光学的な検出ができるようにする ために光透過性の樹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）で光透過性の樹脂、例えばポリカーボネートなどの素材で形成されていることが 好ましい。基板 2の厚さは 0.3〜4.0mm、好ましくは 1.0〜2.0mm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!/、方が好まし!/、。
反応容器 4の底部に液体試薬 5が収容されている。反応容器 4の底部側に試薬を 封入するための加熱融解性材料 6が収容されて!/、る。加熱融解性材料 6は常温で固 体であり、ワックス (加熱融解性材料）にミネラルオイル (不揮発性液体）が混合された ものである。
この実施例を含め、以下に示す実施例ではワックスとして石油系パラフィンワックス と石油系マイクロクリスタリンワックスの混合物である Paraplast X— ra P3808 (シグ マアルドリッチジャパン株式会社の製品、 Paraplastは登録商標）を用いた。 Parapla st X-ra P3808は化学物質安全データシート (2005年 4月 25日、シグマアルドリ ツチジャパン株式会社作成)によると、パラフィン（CASNo.8002-74-2)を約 85重量％ 、ポリイソブチレンを約 5重量％、マイクロクリスタリンワックスを約 5重量％、炭化水素 樹脂を約 5重量％、ジブチルヒドロキシトルエン (CASNo.128-37-0)を約 1重量％で含 む。 Paraplast X-ra P3808の融点は 50°C〜54°C (文献値）である。
また、ミネラルオイルとしてはミネラルオイル M5904 (シグマアルドリッチジャパン 株式会社の製品、 CASNo.8042-47-5)を用いた。ミネラルオイル M5904は、比重（ 文献値）が 0.84g/mL (25°C)であり、屈折率（文献値）が n20/D 1.467である。 加熱融解性材料 6における Paraplast X— raとミネラルオイルの混合比率は、例え ば、 Paraplast X— ra：ミネラルオイルが重量パーセントで 20： 80 (融解温度 40〜4 5°C)、 50 : 50 (融解温度45〜49° 、 70 : 30 (融解温度48〜52° でぁる。すなわ ち本発明の反応プレートにおける加熱融解性材料としては、パラフィンワックス及び マイクロクリスタリンワックスの混合物とミネラルオイルが重量パーセントで、 18： 80〜6
3： 30で混合した加熱融解性材料であることが好まし!/、。このように、加熱融解性材料 6中のワックスの混合量を重量％で 63%以下、ミネラルオイルの混合量を重量％で 3 0%以上とすることで、反応プレート 2を例えば 4°Cで冷蔵保存をしても加熱融解性材 料 6に亀裂が入ったり、加熱融解性材料 6が粉末や小さい塊になって剥がれやすくな つたりするのを防止することができる。加熱融解性材料 6中のワックスの混合量力 63 %より高いと、加熱融解性材料が冷蔵温度でひび割れが生じ、反応容器 4内への試 薬の固定保持が達成されない。また、加熱融解性材料 6中のワックスの混合量を重 量％で 18%以上、ミネラルオイルの混合量を重量％で 80%以下とすることで、常温（ 25°C)でも加熱融解性材料 6の流動性を抑えることができ、反応容器 4に試薬を封入 するための試薬封入媒体として有用である。加熱融解性材料 6中のミネラルオイルの 混合量が重量％で 80%を超えると、常温（25°C)での加熱融解性材料の流動性が 増し、反応容器 4内への試薬の固定保持が達成されない。このように、本発明の反応 プレートにおけるワックスとミネラルオイルの混合物からなる加熱融解性材料 6は、常 温で固体であり、かつ、 4°Cといった冷蔵温度においても安定性の高い試薬封入媒 体を提供すること力できる。
反応プレート 2によれば、液体試薬 5は常温で固体の加熱融解性材料 6によって反 応容器 4に封入されているので、従来技術のようには試薬が反応容器からこぼれな いようにするためのシール材を用いる必要はなぐシール材に起因する不具合をなく すこと力 Sでさる。
さらに、反応プレート 2の廃棄時には加熱融解性材料 6は凝固しているので、サン プル液やミネラルオイルが反応容器外へ漏れ出したり飛び散ったりすることがなぐコ ンタミネーシヨンを防止することができる。
さらに、加熱融解性材料 6にミネラルオイルが混合されているようにしたので、上述 のように、反応プレート 2を例えば 4°Cで冷蔵保存しても加熱融解性材料 6に亀裂が 入ったり、加熱融解性材料 6が粉末や小さな塊になって剥がれやすくなつたりするの を防止することができ、反応プレート 2の冷蔵保存、冷蔵搬送を介しても正確な分析 ができる。
[0038] 図 1を参照して反応処理方法の第 1局面の一例を説明する。
図 1Aに示すように、反応容器 4に液体試薬 5及び加熱融解性材料 6が収容されて いる反応プレート 2を準備する。例えば、反応容器4の容量は5〜200 レ液体試 薬 5の容量は 0.5〜10 L、加熱融解性材料 6の容量は 5〜80 Lである。
[0039] 図 1Bに示すように、加熱融解性材料 6上にサンプル液 7を分注し、さらにサンプル 液 7よりも比重の低いミネラルオイル（不揮発性液体） 8を分注する。ここで、加熱融解 性材料 6はサンプル液 7よりも比重が低い。例えば、サンプル液 7を 1〜20 Lだけ分 注し、ミネラノレオイノレ 8を 5〜； 100 Lだけ分注した。
[0040] 図 1Cに示すように、反応容器 4を例えば 40〜70°Cに加熱温調する。これにより、 加熱融解性材料 6が融解し、融解した加熱融解性材料 6を介してサンプル液 7が下 方に移動する。そして、サンプル液 7と液体試薬 5が混合されてサンプル '試薬混合 液 7aとなる。加熱融解性材料 6はミネラルオイル 8と混合されてワックス 'ミネラルオイ ル混合液 8aとなる。ワックス 'ミネラルオイル混合液 8aはサンプル '試薬混合液 7aの 蒸発を防止する。ここでは加熱融解性材料 6とミネラルオイル 8が混合されてワックス' ミネラルオイル混合液 8aとなる例を説明した力 S、加熱融解性材料 6のワックス成分 (加 熱融解性材料）と加熱融解性材料 6のミネラルオイル成分及びミネラルオイル 8 (不揮 発性液体）が重層することもある。
そして、サンプル '試薬混合液 7aを例えば光学測定により測定する。
[0041] 測定終了後、反応容器 4の温調を終了し、放冷により反応容器 4を常温に戻す。図 1Dに示すように、ワックス 'ミネラルオイル混合液 8aは凝固する。
[0042] この反応処理方法の第 1局面の例によれば、液体試薬 5は常温で固体の加熱融解 性材料 6によって反応容器 4に封入されて!/、る反応プレート 2を用いて!/、るので、従 来技術のようにはシール材を貫通して反応容器内にサンプル液及びミネラルオイル を分注する必要はなぐシール材に起因する不具合をなくすことができる。 さらに、反応プレート 2の廃棄時にはワックス 'ミネラルオイル混合液 8aは凝固して V、るので、サンプル液やミネラルオイルが反応容器外へ漏れ出したり飛び散つたりす ること力 Sなく、コンタミネーシヨンを防止することができる。
さらに、分注するサンプル液 7の量が微量であっても、ミネラルオイル 8により、加熱 融解性材料 6を融解させる際の加熱温調時にサンプル液 7が蒸発するのを防止する ことができ、正確な分析が可能となる。
[0043] 図 2A〜図 2Dは反応プレートの他の実施例と反応処理方法の第 1局面の他の例を 説明するための断面図である。図 2Aは反応プレートの反応容器の断面図である。図 2B、図 2C及び図 2Dはその反応プレートを用いた反応処理工程を示す断面図であ る。図 1A〜図 1Dと同じ機能を果たす部分には同じ符号を付す。図 2Aを参照して反 応プレートの実施例について説明する。
[0044] この実施例が図 1 Aを参照して説明した反応プレート 2と異なる点は、加熱融解性 材料 6によって反応容器に封入されている試薬が乾燥試薬 9である点である。その他 の構成は図 1Aを参照して説明した反応プレート 2と同じである。
この実施例でも、図 1Aを参照して説明した反応プレートの実施例と同じ作用効果 が得られる。
[0045] 図 2A〜図 2Dを参照して反応処理方法の第 1局面の他の例を説明する。
図 2Aに示すように、反応容器 4に乾燥試薬 9及び加熱融解性材料 6が収容されて いる反応プレート 2を準備する。例えば、反応容器4の容量は5〜200 レ乾燥試 薬 9の重量は 0.；!〜 2mg (ミリグラム）、加熱融解性材料 6の容量は 5〜80 Lである。
[0046] 図 2Bに示すように、加熱融解性材料 6上にサンプル液 7を分注し、さらにサンプル 液 7よりも比重の低いミネラルオイル 8を分注する。ここで、加熱融解性材料 6はサン プル液 7よりも比重が低い。例えば、サンプノレ液 7を 1〜20 しだけ分注し、ミネラル 才ィノレ 8を 5〜； 100 a： Lだ、け分注した。
[0047] 図 2Cに示すように、反応容器 4を例えば 40〜70°Cに加熱温調する。これにより、 加熱融解性材料 6が融解し、融解した加熱融解性材料 6を介してサンプル液 7が下 方に移動する。そして、サンプル液 7と乾燥試薬 9が混合されてサンプル '試薬混合 液 9aとなる。加熱融解性材料 6はミネラルオイル 8と混合されてワックス 'ミネラルオイ ル混合液 8aとなる。ワックス 'ミネラルオイル混合液 8aはサンプル '試薬混合液 9aの 蒸発を防止する。ここでは加熱融解性材料 6とミネラルオイル 8が混合されてワックス' ミネラルオイル混合液 8aとなる例を説明した力 S、加熱融解性材料 6のワックス成分 (カロ 熱融解性材料）と加熱融解性材料 6のミネラルオイル成分及びミネラルオイル 8 (不揮 発性液体）が重層することもある。
そして、サンプル ·試薬混合液 9aを例えば光学測定により測定する。
[0048] 測定終了後、反応容器 4の温調を終了し、放冷により反応容器 4を常温に戻す。図 2Dに示すように、ワックス 'ミネラルオイル混合液 8aは凝固する。
この反応処理方法の第 1局面の例でも、図 1A〜図 1Dを参照して説明した反応処 理方法の第 1局面の例と同じ作用効果が得られる。
[0049] 上記反応処理方法の第 1局面の 2つの例では、反応プレートとして反応容器 4に試 薬を封入するための加熱融解性材料 6が収容されているものを用いた力 反応処理 方法の第 1局面はこれに限定されるものではなぐ反応容器に収容されている加熱融 解性材料はミネラルオイルが混合されてレ、なレ、ものであってもよレ、。
[0050] 図 3A〜図 3Dは反応処理方法の第 2局面の例を説明するための断面図である。図 3A〜図 3Dを参照して反応処理方法の第 2局面の例を説明する。この例では図 1A に示した反応プレート 2を用いた。
[0051] 図 3Aに示すように、反応容器 4に液体試薬 5及び加熱融解性材料 6が収容されて いる反応プレート 2を準備する。例えば、反応容器4の容量は5〜200 レ液体試 薬 5の容量は 0.5〜10 L、加熱融解性材料 6の容量は 5〜80 Lである。
[0052] 図 3Bに示すように、反応容器 4を例えば 40〜70°Cに加熱温調する。これにより加 熱融解性材料 6が融解する。融解した加熱融解性材料 6にサンプル液 7を分注する。 ここで、加熱融解性材料 6はサンプル液 7よりも比重が低い。例えば、サンプル液 7を ；!〜 20 しだけ分注した。
[0053] 図 3Cに示すように、分注されたサンプル液 7は融解した加熱融解性材料 6を介して 下方に移動する。そして、サンプル液 7と液体試薬 5が混合されてサンプル '試薬混 合液 7aとなる。加熱融解性材料 6はサンプル '試薬混合液 7aの蒸発を防止する。こ こでは加熱融解性材料 6は単層である力 S、加熱融解性材料 6のワックス成分（加熱融 解性材料)とミネラルオイル成分 (不揮発性液体）が分離して重層することもある。 そして、サンプル '試薬混合液 7aを例えば光学測定により測定する。
[0054] 測定終了後、反応容器 4の温調を終了し、放冷により反応容器 4を常温に戻す。図 3Dに示すように、加熱融解性材料 6は凝固する。
[0055] この反応処理方法の第 2局面の例によれば、液体試薬 5は常温で固体の加熱融解 性材料 6によって反応容器 4に封入されて!/、る反応プレート 2を用いて!/、るので、従 来技術のようにはシール材を貫通して反応容器内にサンプル液及びミネラルオイル を分注する必要はなぐシール材に起因する不具合をなくすことができる。
さらに、反応プレート 2の廃棄時には加熱融解性材料 6は凝固しているので、サン プル液やミネラルオイルが反応容器外へ漏れ出したり飛び散ったりすることがなぐコ ンタミネーシヨンを防止することができる。
[0056] さらに、反応プレート 2の反応容器 4に収容された加熱融解性材料 6として加熱され て融解したときにサンプル液 7よりも比重の低!/、ものを用い、加熱融解性材料 6を融 解させた後、反応容器 4にサンプル液 7を分注するので、分注するサンプル液 7の液 量が微量であっても、加熱融解性材料 6を融解させる際の加熱温調時にサンプル液 7が蒸発するのを防止することができ、正確な分析が可能となる。
さらに、加熱融解性材料 6を融解させる際の加熱温調時にサンプル液 7の蒸発を防 止するための不揮発性液体、例えばミネラルオイルを分注する必要はないので、反 応プレート 2に不揮発性液体を収容するための容器を設ける必要がないので、反応 プレート 2が不揮発性液体収容用の容器を備えている場合に比べて反応プレートの サイズを小さくすること力 Sできる。また、反応処理時間を短くすることもできる。
[0057] 図 4A〜図 4Dは反応処理方法の第 2局面の他の例を説明するための断面図であ る。図 4A〜図 4Dを参照して反応処理方法の第 2局面の他の例を説明する。この例 では図 2Aに示した反応プレート 2を用いた。
[0058] 図 4Aに示すように、反応容器 4に乾燥試薬 9及び加熱融解性材料 6が収容されて いる反応プレート 2を準備する。例えば、反応容器4の容量は5〜200 レ乾燥試 薬 9の重量は 0.；!〜 2mg、加熱融解性材料 6の容量は 5〜80 Lである。
[0059] 図 4Bに示すように、反応容器 4を例えば 40〜70°Cに加熱温調する。これにより加 熱融解性材料 6が融解する。融解した加熱融解性材料 6にサンプル液 7を分注する。 ここで、加熱融解性材料 6はサンプル液 7よりも比重が低い。例えば、サンプル液 7を ；!〜 20 しだけ分注した。
[0060] 図 4Cに示すように、分注されたサンプル液 7は融解した加熱融解性材料 6を介して 下方に移動する。そして、サンプル液 7と乾燥試薬 9が混合されてサンプル '試薬混 合液 9aとなる。加熱融解性材料 6はサンプル '試薬混合液 9aの蒸発を防止する。こ こでは加熱融解性材料 6は単層である力 S、加熱融解性材料 6のワックス成分（加熱融 解性材料)とミネラルオイル成分 (不揮発性液体）が分離して重層することもある。 そして、サンプル ·試薬混合液 9aを例えば光学測定により測定する。
[0061] 測定終了後、反応容器 4の温調を終了し、放冷により反応容器 4を常温に戻す。図 4Dに示すように、加熱融解性材料 6は凝固する。
この反応処理方法の第 2局面の例でも、図 3A〜図 3Dを参照して説明した反応処 理方法の第 2局面の例と同じ作用効果が得られる。
[0062] 図 3A〜図 3Dを参照して説明した反応処理方法の第 2局面の例及び図 4A〜図 4 Dを参照して説明した反応処理方法の第 2局面の例では、反応プレートとして反応容 器 4に試薬を封入するための加熱融解性材料 6が収容されているものを用いたが、 反応処理方法の第 2局面はこれに限定されるものではなぐ反応容器に収容されて V、る加熱融解性材料はミネラルオイルが混合されて!/、な!/、ものであってもよ!/、。
[0063] 上記の反応プレートの実施例及び反応処理方法の例では、加熱融解性材料として 石油系パラフィンワックスであるパラプラストを用い、不揮発性液体としてミネラルオイ ルを用いている力 S、参考例として、加熱融解性材料として石油系パラフィンワックスと 石油系マイクロクリスタリンワックスの混合物など、不揮発性液体としてシリコーンオイ ルなどを用いてもよい。
[0064] 図 5A及び図 5Bは反応キットの例を表したものであり、図 5Aは垂直断面図、図 5B は反応プレートと分注チップを示す平面図である。図 5Cはその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 6はその反応キットの斜視図である。 この反応キットは図 1Aに示した反応プレート又は図 2Aに示した反応プレートを備え ている。 図 5A及び図 5B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液 に反応を起こさせる反応容器 4及びサンプル液の反応に使用される試薬を収容しフ イルム 14で封止された試薬容器 12を備えている。
[0065] 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 て外部から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!/、ることが好まし!/、。
図示は省略するが、反応容器 4の底部に液体試薬 5又は乾燥試薬 9と加熱融解性 材料 6が収容されて!/、る (図 1A及び図 2Aも参照）。
[0066] 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で覆われている 。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）フィルムなどの樹脂フィルムとの積層膜などであり、容易に剥がれないように融 着や接着により貼りつけられている。
試薬容器 12に収容されている試薬は例えばミネラルオイルである。
[0067] 基板 3の表面には必要に応じてサンプル液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 れてレヽるあのとすること力 Sでさる。
[0068] 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 サンプル液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!/、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ノレ 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フィルムなどの樹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。
[0069] 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樹脂素材が好ましい 。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、底面側から光学的な検出ができるようにするために光 透過性の樹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!ヽ性質のこと）で光透 過性の樹脂、例えばポリカーボネートなどの素材で形成されていることが好ましい。 基板2の厚さは0.3〜4.0111111、好ましくは 1.0〜2.0mm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!/、方が好まし!/、。
[0070] 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はサンプル液及び試薬、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の外部からこのシリンジ 22を駆動することによ つて分注動作を行なう。
[0071] 分注チップ 20は、図 5Cに示されるように、シリンジ 22の代わりに内部にフィルタ 23 を備えてレ、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から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
〇
[0072] 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から遮断している。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からなり、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いる。
カバー 24の素材も特に限定されるものではなぐ気密を保って反応プレート 2の表 面側の上部空間を覆うことができるものであればよ!/、が、この反応キットが使!/、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樹脂素材、ベロ ーズフィルム 28にはナイロン（登録商標）、ポリ塩化ビニール、シリコーンゴムその他 のゴム素材などが好ましい。
[0073] 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。
[0074] カバー 24の外部力、ら反応プレート 2にサンプル液を導入するためにカバー本体 26 の一部に開口 31が設けられ、その開口 31にはサンプル液容器 32が開閉可能に取 りつけられている。サンプル液容器 32にはサンプル液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液を注入し、カバー 24の内部に位置決 めすると、サンプル液容器 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 一ル材を介してカバー本体 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つのサンプル液について分析を行 なっ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。
[0075] 次に、この反応キットによりサンプル液を分析する動作を説明する。
分析に先立ち、サンプル液は開口 31からサンプル液容器 32に注入され、その後 サンプル液容器 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 液容器 32が固着されて、サンプル液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。
[0076] 図 7はサンプル液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 8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 続いて、図 9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。
[0077] 次に、図 10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 さるようになる。
[0078] 分注チップ 20はサンプル液容器 32のサンプル液へ移動させられ、サンプル液を注 入して反応容器 4へ分注する。反応容器 4には試薬及び加熱融解性材料（図 1 A及 び図 2A参照。）が収容されており、サンプル液は加熱融解性材料上に分注される。 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 (ミネラルオイル)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。
[0079] 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の外部から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。
反応処理工程は図 1A〜図 1Dを参照して説明した反応処理方法又は図 2A〜図 2 Dを参照して説明した反応処理方法の通りである。ここでは試薬及び加熱融解性材 料が収容された反応容器 4にサンプル液及びミネラルオイルを分注した後に加熱温 調及び光学測定を行なったが、図 3A〜図 3Dを参照して説明した反応処理方法及 び図 4A〜図 4Dを参照して説明した反応処理方法のように、反応容器 4を加熱温調 して加熱融解性材料を融解させた後にサンプル液を分注し、ミネラルオイルの分注を fiなわなレ、ようにしてもよ!/、。
[0080] 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、試薬はサンプル液ととも にサンプル液容器 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。
[0081] 図 11、図 12、図 13に反応キットにおける反応容器での反応生成物の検出に用い る検出ユニットの例を示す。
図 11は吸光度検出器から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いることが好ましい。
[0082] 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からの光から所定 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。
[0083] 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からの光から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。
[0084] 図 12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からの光から所定の励 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から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。
[0085] この検出ユニット 38bでは光源 40bからの光からフィルタ 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。
[0086] 図 13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から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 れた光から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。
[0087] 図 14A及び図 14B、図 16A及び図 16B、並びに図 18はそれぞれ反応プレートの 構造が異なる他の反応キットを表したものである。上記で説明した反応プレートでは 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。これに対し、図 14A及び図 14Bに示す反応キット、図 16A及び図 16Bに示す反応キット、並びに図 18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。
[0088] 図 14A及び図 14Bに示す反応プレート 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よい。電気泳動チップ 100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樹脂、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。
[0089] 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の先端で揷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。
図示は省略するが、図 1A又は図 2Aを参照して説明した反応プレート 2と同様に、 反応容器 4の底部に液体試薬又は乾燥試薬と加熱融解性材料が収容されている。
[0090] 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、反応容器 4の底部 に PCR反応試薬を加熱融解性材料により封入しておく。反応容器 4は PCR反応容 器となる。
[0091] この反応キットで遺伝子試料を測定する場合は、試料をサンプル液容器 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 サンプル液容器 32から反応容器 4ヘサンプル液を分注し、さらに分注チップ 20によ つて試薬容器 12からミネラルオイルを反応容器 4へ分注した後、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。ここで、サンプ ル液を分注する前に反応容器 4を加熱温調して加熱融解性材料を融解させておけ ば、ミネラルオイルの分注は必要ない（図 3A〜図 3D又は図 4A〜図 4Dを参照して 説明した反応処理方法を参照。）。
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。
[0092] 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 ノ 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 15参照。）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よ!/、。
[0093] 検出ユニット 38dを図 15に示す。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!/、。
[0094] 励起光学系は光源 40cと、光源 40c力、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からの光から所定の励起 光波長を選択するフィルタ 44cとを備えて!/、る。
[0095] 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!/、る。
[0096] 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、ら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。
[0097] 検出ユニット 38dでは光源 40cからの光からフィルタ 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。
[0098] 図 16A及び図 16Bに示す反応プレート 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樹脂、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。
[0099] 反応プレート 2b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かっ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の先端で揷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、反応容器 4には P CR反応試薬及び加熱融解性材料、試薬容器 12にはミネラルオイルを収容しておく 。反応容器 4は PCR反応容器となる。
[0100] この反応キットで遺伝子試料を測定する場合は、試料をサンプル液容器 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 サンプル液容器 32からサンプル液を反応容器 4へ分注し、さらに分注チップ 20によ つて試薬容器 12からミネラルオイルを反応容器 4へ分注した後、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。ここで、サンプ ル液を分注する前に反応容器 4を加熱温調して加熱融解性材料を融解させておけ ば、ミネラルオイルの分注は必要ない（図 3A〜図 3D又は図 4A〜図 4Dを参照して 説明した反応処理方法を参照。）。
[0101] 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。
[0102] 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 検出ュュット 38eが設けられて!/、る。
[0103] その検出ユニット 38eを図 17に示す。この検出ユニット 38eの光学系の構成は図 1 5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 ないので、移動可能に支持されている点で図 15に示された検出ユニット 38dと異なる 。その移動は、後の図 24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。
[0104] 図 18に示す反応プレート 2cは、分析部として DNA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 16の反応キットの DN A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。
[0105] 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い。
[0106] DNAチップ 120での測定を行なうために、各プローブから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かっ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の先端で揷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。反応容器 4には PCR反応試薬及び加熱融解性材料、試薬容器 12にはミネラノレ オイルを収容しておく。反応容器 4は PCR反応容器となる。
[0107] この反応キットで遺伝子試料を測定する場合は、試料をサンプル液容器 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 サンプル液容器 32からサンプル液を反応容器 4へ分注し、さらに分注チップ 20によ つて試薬容器 12からミネラルオイルを反応容器 4へ分注した後、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。ここで、サンプ ル液を分注する前に反応容器 4を加熱温調して加熱融解性材料を融解させておけ ば、ミネラルオイルの分注は必要ない（図 3A〜図 3D又は図 4A〜図 4D4を参照して 説明した反応処理方法を参照。）。
[0108] 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。
[0109] 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かっ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 16A及び図 16Bに示した反応キット、並びに図 18に示した反応キットにお!/、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 ること力 Sでさる。
[0110] 図 19はカバーの構造が異なる反応キットを表したものである。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 5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 19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）、ポリ塩化ビニール、シリコーンゴムそ の他のゴム素材などが好ましレ、。
[0111] また、図 5A及び図 5Bに示した反応キットではサンプル液容器 32を保持しているプ レート 34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 19の反応キット におけるサンプル液容器 32aを保持しているプレート 34は、カバー本体 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液容器 32aにおいて も、サンプル液容器 32aはカバー本体 26から外部に引き出すことによりサンプル液 容器 32aに試料を分注することができる。また、サンプル液容器 32aのプレート 34の 内側に粘着剤が塗布されており、サンプル液容器 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 5A及び図 5Bに示した反応キットのものと同じであ
[0112] 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。
[0113] 図 20A〜図 20Cは反応キットのさらに他の例を表したものである。図 20Aは垂直断 面図、図 20Bは水平断面図、図 20Cは外観斜視図を示す。
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 材で構成されてレ、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。
[0114] 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 ること力 Sでさる。
[0115] 図 21A〜図 21Cはさらに他の反応キットを表したものである。図 21Aは垂直断面図
、図 21Bは水平断面図、図 21Cは外観斜視図を示す。
図 20A〜図 20Cに示した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。
[0116] 図 22A〜図 22Cはさらに他の反応キットを表したものである。図 22Aは垂直断面図
、図 22Bは水平断面図、図 22Cは外観斜視図を示す。
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
20A〜図 20Cに示した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はカバー本体 60の上部に設 けられた二重構造の隙間に支持され、気密を保ってカバープレート 64aを回転可能 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 力、ら外れた位置である。
[0117] 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及びサンプル液容器 32が位置するように それぞれの配置が定められて!/、る。
[0118] 図 23A〜図 23Cはさらに他の反応キットを表したものである。図 23Aは垂直断面図 、図 23Bは水平断面図、図 23Cは外観斜視図を示す。
図 22A〜図 22Cに示した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。
[0119] 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 動すること力 S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、サンプノレ 液容器 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。
[0120] 図 24は反応キットを処理する処理装置の一例の内部を概略的に示した斜視図であ 符号 80は上記で説明した反応キットを表している。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!/、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!/、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、温調ュニッ ト 83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 11〜図 13に示されたもの などである。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。
[0121] 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 7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 fiなうことができるものである。
[0122] 図 25は反応キット処理装置の一例における制御系を示したブロック図である。テー 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からなる制御部 84が設けられて いる。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ユニット 38による検出動作を制御する。
[0123] 制御部 84を外部から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!/ヽ。
産業上の利用可能性
[0124] 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] 表面側にサンプル液に反応を起こさせる反応容器と、
前記反応容器の底部に収容された試薬と、
前記試薬を封入するために前記反応容器の底部側に収容された常温で固体の加 熱融解性材料を備え、
前記加熱融解性材料にはワックスとミネラルオイルが重量パーセントで 18： 80-63
： 30の割合で混合されて!/、る反応プレート。
[2] 前記試薬は乾燥試薬である請求項 1に記載の反応プレート。
[3] 前記ワックスは石油系パラフィンワックスと石油系マイクロクリスタリンワックスの混合 物である請求項 1又は 2に記載の反応プレート。
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