WO2017203744A1 - 核酸検査装置 - Google Patents

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WO2017203744A1
WO2017203744A1 PCT/JP2017/001899 JP2017001899W WO2017203744A1 WO 2017203744 A1 WO2017203744 A1 WO 2017203744A1 JP 2017001899 W JP2017001899 W JP 2017001899W WO 2017203744 A1 WO2017203744 A1 WO 2017203744A1
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WO
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nucleic acid
opening
unit
closing member
reagent
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Application number
PCT/JP2017/001899
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English (en)
French (fr)
Inventor
成正 岩本
真治 西尾
宏明 橘
展幸 宮川
章吾 澁谷
浩幸 片山
忍 市川
美智子 岡藤
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology

Definitions

  • the present invention relates to a nucleic acid test apparatus for testing nucleic acid (deoxyribonucleic acid, ribonucleic acid) contained in a specimen.
  • nucleic acids such as bacteria or genes contained in foods
  • a method for inspecting nucleic acid by introducing a nucleic acid extract into a chip is known.
  • a specimen (specimen stock solution) is filtered through a filter to capture an object to be measured (test object) such as bacteria contained in the specimen, and nucleic acid is extracted from the object to be measured by a nucleic acid extraction reagent.
  • test object an object to be measured
  • nucleic acid extraction reagent A method is known (for example, Patent Document 1).
  • the nucleic acid extract from which the nucleic acid has been extracted is put into a test chip, and after amplifying the nucleic acid by polymerase chain reaction (PCR) or the like, the nucleic acid is tested by a predetermined method.
  • PCR polymerase chain reaction
  • the nucleic acid extract obtained by the pretreatment is manually put into a test chip (usually by manual operation such as a pipette).
  • the pretreatment method disclosed in Patent Document 1 involves an operation of preparing a separate container for each process, such as a filtration process and a nucleic acid extraction process, and transferring a liquid for each process. That is, it is necessary to transfer to another container when moving to each processing step.
  • the conventional nucleic acid test method has a problem that the work is complicated and impurities such as bacteria different from the test object are mixed into the nucleic acid extract during the work and contaminated.
  • the present invention has been made to solve such problems, and in a series of processing steps from a sample pretreatment step to a nucleic acid inspection step, the workability is simple and the nucleic acid extract is contaminated. It aims at providing the nucleic acid test
  • one aspect of a nucleic acid test apparatus includes a preprocessing unit for preprocessing a sample, and a chip unit for testing a nucleic acid of an object to be measured included in the sample A sample injection port for injecting the sample, and for capturing the object to be measured contained in the sample injected from the sample injection port.
  • the nucleic acid test apparatus has an extraction liquid discharge port for discharging the nucleic acid extract contained therein and a waste liquid discharge port for discharging the waste liquid of the specimen, and the nucleic acid test apparatus is configured to output the nucleic acid discharged from the extraction liquid discharge port.
  • Send the extract to the tip A liquid supply flow path for opening and closing the liquid supply flow path, and the open / close mechanism section is configured to supply the nucleic acid extract to the chip portion when the liquid supply flow is supplied. Open the liquid channel.
  • the present invention in a series of processing steps from the sample pretreatment step to the nucleic acid inspection step, it is possible to easily perform operations and to suppress contamination of the nucleic acid extract.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an appearance of a nucleic acid test apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view when the peripheral structure of the nucleic acid test unit in the nucleic acid test apparatus according to the embodiment is viewed from the front.
  • FIG. 3 is a perspective view when the peripheral structure of the nucleic acid test unit in the nucleic acid test apparatus according to the embodiment is viewed from the rear.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the nucleic acid test unit according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the nucleic acid test unit according to the embodiment.
  • FIG. 6 is an enlarged perspective view of a main part of the nucleic acid test apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a positional relationship among the chip portion, the opening / closing member, and the first to third movable members in the nucleic acid test apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 8A is a schematic cross-sectional view showing a concentration step (filtration step) of a pretreatment step in the nucleic acid test method according to the embodiment.
  • FIG. 8B is a schematic cross-sectional view showing the nucleic acid extraction step of the pretreatment step in the nucleic acid test method according to the embodiment.
  • FIG. 8C is a schematic cross-sectional view illustrating a nucleic acid extract storage step in the nucleic acid test method according to the embodiment.
  • FIG. 8D is a schematic cross-sectional view showing a mixed solution feeding step in the nucleic acid test method according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the appearance of a nucleic acid test apparatus 1 according to an embodiment.
  • 2 and 3 are perspective views of the peripheral structure of the nucleic acid test unit 100 in the nucleic acid test apparatus 1.
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view when viewed from the front
  • FIG. 3 is a perspective view when viewed from the rear.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the nucleic acid test unit 100 in the nucleic acid test apparatus 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the nucleic acid test unit 100.
  • FIG. 6 is an enlarged perspective view of a main part of the nucleic acid test apparatus 1.
  • FIG. 7 is a diagram showing a positional relationship among the chip unit 20, the opening / closing member 30, and the first to third movable members 41 to 43 in the nucleic acid test apparatus 1.
  • the broken line overlapping the tip portion 20 indicates the positions of the opening / closing member 30 and the first to third movable members 41 to 43.
  • the second substrate 20b is omitted.
  • a nucleic acid test apparatus 1 includes a preprocessing unit 10 for preprocessing a sample and a chip unit 20 (test chip for testing nucleic acid of a measurement object included in the sample).
  • the specimen includes, for example, microorganisms such as bacteria, viruses, or tissue cells as a measurement object (test object) for testing nucleic acid.
  • the nucleic acid test apparatus 1 further includes an opening / closing member 30, a first movable member 41, a second movable member 42, a third movable member 43, and a fourth movable member 44. Yes.
  • the opening / closing member 30 includes a first opening / closing member 30a, a second opening / closing member 30b, and a third opening / closing member 30c.
  • the first opening / closing member 30a, the second opening / closing member 30b, and the third opening / closing member 30c are configured by the same common member. That is, the first opening / closing member 30 a, the second opening / closing member 30 b, and the third opening / closing member 30 c are configured as one opening / closing member 30.
  • the pretreatment unit 10 and the chip unit 20 are integrated as a nucleic acid test unit 100.
  • the nucleic acid test unit 100 includes a pretreatment unit 10, a chip unit 20, and an opening / closing member 30, and these are integrated as one unit.
  • the pretreatment unit 10, the chip unit 20, and the opening / closing member 30 can be attached to and detached from the nucleic acid test apparatus 1 in an integrated state as the nucleic acid test unit 100.
  • the nucleic acid test unit 100 is a replaceable cartridge, and is replaced every time processing is performed.
  • One treatment is, for example, a series of treatment steps from a sample pretreatment step to a nucleic acid inspection step.
  • the pre-processing unit 10 shown in FIGS. 2 to 7 is a processing apparatus used for pre-processing prior to nucleic acid testing.
  • a pretreatment process for extracting nucleic acids from a specimen is performed.
  • the nucleic acid extracted by the pretreatment unit 10 is collected as a nucleic acid extract, and the collected nucleic acid extract is continuously fed from the pretreatment unit 10 to the chip unit 20.
  • the specimen injected into the pretreatment unit 10 is a liquid specimen sample (specimen stock solution). Therefore, when the specimen containing bacteria or the like of the object to be measured is a liquid, this liquid is used as a specimen sample as it is. When the specimen containing bacteria or the like of the object to be measured is a solid, Suspend to make a liquid sample.
  • the pretreatment unit 10 is a processing container for performing a nucleic acid extraction process from a specimen.
  • the material of the pre-processing part 10 is not specifically limited, For example, resin materials with high heat resistance, such as a polypropylene (PP) or a polycarbonate (PC), metal materials, such as aluminum or stainless steel, or glass or ceramics Inorganic materials such as
  • the pretreatment unit 10 includes a sample injection port 11, a capture unit 12, a reagent injection port 13, an extract liquid discharge port 14, and a waste liquid discharge port 15.
  • the pretreatment unit 10 further includes an insertion hole 17, a test reagent injection hole 18, and a mounting screw 19.
  • the sample injection port 11 is a first injection port for injecting the sample into the preprocessing unit 10.
  • the sample injection port 11 is provided, for example, at the top of the preprocessing unit 10.
  • the capturing unit 12 is a belonging member for capturing an object to be measured included in the sample injected from the sample injection port 11, and at least a part thereof is disposed inside the preprocessing unit 10.
  • the capturing unit 12 includes a main body 12 a for capturing and holding an object to be measured, and a support 12 b that supports the main body 12 a.
  • the main body 12a is placed on a plate-like support 12b.
  • the main body portion 12a is a filtration filter for capturing a measurement object (microorganism) contained in the sample by filtering the sample injected into the pretreatment unit 10. That is, the main body 12a has a plurality of fine eyes (holes) smaller than the size of the object to be measured included in the sample, and the object to be measured can be captured by passing the sample through the main body 12a. . That is, the sample to be measured can be concentrated by filtering the sample with the main body 12a.
  • the nucleic acid is extracted from the measurement object by injecting the nucleic acid extraction reagent while the measurement object is captured in the main body 12a.
  • the nucleic acid extraction reagent containing the nucleic acid is allowed to pass through the main body 12a.
  • the size of the hole of the main body portion 12a is preferably made larger than the size of the extracted nucleic acid.
  • the nucleic acid extraction reagent containing the nucleic acid extracted from the specimen is discharged from the pretreatment unit 10 as a nucleic acid extract.
  • a membrane filter made of a material such as cellulose acetate, polyvinylidene fluoride (PVDF), or polyethersulfone (PES) can be used.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PES polyethersulfone
  • the main-body part 12a is a planar filter, it is not restricted to this, The filter of other shapes, such as cylindrical shape, may be sufficient.
  • a plurality of through holes are formed in the central portion of the support portion 12b corresponding to the main body portion 12a.
  • At least a part of the support portion 12b may be made of a metal material or a high thermal conductive resin. Thereby, the nucleic acid extraction reagent can be heated via the support part 12b by a heater or the like.
  • the reagent inlet 13 is a second inlet for injecting a nucleic acid extraction reagent.
  • the reagent injection port 13 is provided, for example, in the upper part of the capturing unit 12 in the pretreatment unit 10.
  • the nucleic acid extraction reagent is a liquid reagent for extracting the nucleic acid from the measurement object captured by the capturing unit 12, and for example, the nucleic acid of the measurement object is extracted by eluting the cell membrane of the measurement object (such as bacteria).
  • the reagent injection port 13 is a through hole provided in the pretreatment unit 10.
  • the reagent inlet 13 is provided with a nucleic acid extraction reagent container 50 as an example of a nucleic acid extraction reagent storage unit for storing a nucleic acid extraction reagent. That is, the pretreatment unit 10 includes a nucleic acid extraction reagent container 50.
  • the nucleic acid extraction reagent container 50 is provided with, for example, a rubber bag, and the nucleic acid extraction reagent stored in the nucleic acid extraction reagent container 50 can be pushed out by pushing the rubber bag.
  • the nucleic acid extraction reagent stored in the nucleic acid extraction reagent container 50 is injected into the pretreatment unit 10 through the reagent injection port 13 at a predetermined timing.
  • the extract outlet 14 is a first outlet for discharging a nucleic acid extract containing nucleic acid extracted from the object to be measured by the nucleic acid extraction reagent.
  • the extraction liquid discharge port 14 is provided in the lower part of the pre-processing part 10, for example. In the present embodiment, the extraction liquid discharge port 14 is located closer to the tip portion 20 than the waste liquid discharge port 15.
  • the extraction liquid discharge port 14 is connected to the liquid supply flow path 16, and the nucleic acid extract discharged from the extraction liquid discharge port 14 is supplied to the liquid supply flow path 16.
  • the waste liquid discharge port 15 is a second discharge port for discharging the sample waste liquid from the pretreatment unit 10. From the waste liquid discharge port 15, the waste liquid of the specimen injected into the pretreatment unit 10 is discharged. That is, the sample that has been injected from the sample injection port 11 and passed through the capturing unit 12 is discharged from the waste liquid discharge port 15 as waste liquid.
  • the waste liquid discharge port 15 is provided in the side part of the pre-processing part 10, for example.
  • the waste liquid discharge port 15 is connected to a collection container for collecting the waste liquid by piping or the like, and the waste liquid (specimen) discharged from the waste liquid discharge port 15 is connected to the waste liquid discharge port 15. It is collected in the collection container through the pipe.
  • the waste liquid is discharged from the pretreatment unit 10 by a vacuum pump installed in the nucleic acid test apparatus.
  • the liquid feed channel 16 is a channel for feeding the nucleic acid extract discharged from the extract outlet 14 to the chip unit 20.
  • the liquid feeding flow path 16 is a space surrounded by a groove formed on the bottom surface of the pretreatment unit 10 and the opening / closing member 30, for example.
  • the nucleic acid extract sent from the extract outlet 14 to the feed channel 16 is sent to the storage part 23 of the chip part 20 through the first through hole 31 formed in the opening / closing member 30.
  • the insertion hole 17 is a through hole for inserting the stirring dropper 60 shown in FIGS. 2 and 3.
  • the insertion hole 17 is provided in the upper part of the capture part 12 in the pre-processing part 10, for example.
  • the tip of the stirring dropper 60 inserted through the insertion hole 17 is located in the nucleic acid extraction reagent.
  • the nucleic acid extraction liquid in the pretreatment unit 10 can be stirred by sucking or discharging the nucleic acid extraction reagent with the stirring dropper 60.
  • stirring the nucleic acid extract By stirring the nucleic acid extract, elution of the cell membrane of the measurement object captured by the capturing unit 12 can be promoted. Thereby, the time required for extracting nucleic acid from the object to be measured can be shortened, and the nucleic acid extraction process can be performed efficiently.
  • the test reagent injection hole 18 is a through hole for injecting the nucleic acid test reagent into the nucleic acid test reagent storage unit 24 of the chip unit 20.
  • the test reagent injection hole 18 communicates the outside of the pretreatment unit 10 and the nucleic acid test reagent storage unit 24.
  • the attachment screw 19 connects and fixes the pretreatment unit 10, the chip unit 20, and the opening / closing member 30.
  • the pretreatment unit 10, the chip unit 20, and the opening / closing member 30 are fixed by tightening four mounting screws 19 with the opening / closing member 30 sandwiched between the pretreatment unit 10 and the chip unit 20. is doing.
  • the preprocessing unit 10 is divided into two members with the capturing unit 12 as a boundary, and the mounting screw 19 also connects and fixes the two members and the capturing unit 12.
  • the chip unit 20 shown in FIGS. 2 to 7 is a testing device for testing nucleic acids.
  • an inspection process for inspecting a nucleic acid contained in the nucleic acid extract is performed.
  • the chip unit 20 is a microfluidic device having a channel through which the nucleic acid extract obtained in the pretreatment unit 10 is sent.
  • the nucleic acid extract is sent to the channel.
  • the nucleic acid is amplified and the nucleic acid is examined. Specifically, nucleic acid is amplified by flow PCR.
  • the chip unit 20 includes a first substrate 20 a and a second substrate 20 b, a test channel 21, a mixing channel 22, a storage unit 23, and a nucleic acid test reagent storage. Part 24.
  • the first substrate 20a is a flat lower substrate.
  • the first substrate 20a is provided with a test channel 21, a mixing channel 22, a storage unit 23, and a nucleic acid test reagent storage unit 24. Further, the first substrate 20a is provided with a first through hole 25, a second through hole 26, a third through hole 27, and a fourth through hole 28.
  • the second substrate 20b is a flat upper substrate and is a lid substrate (sealing substrate) that covers the first substrate 20a.
  • the inspection channel 21 and the mixing channel 22 of the first substrate 20a are sealed by the second substrate 20b. That is, the flow path is a closed system.
  • the second substrate 20b is provided with a first through hole 29a, a second through hole 29b, a third through hole 29c, and a fourth through hole 29d. Further, the second substrate 20b is provided with a fifth through hole 22e and a sixth through hole 20f.
  • first substrate 20a and the second substrate 20b for example, a resin substrate, a glass substrate, a silicon substrate, or the like is used.
  • the first substrate 20a and the second substrate 20b are, for example, transparent substrates, but are not limited thereto.
  • the inspection channel 21 is a channel for inspecting nucleic acid.
  • the inspection flow path 21 is a meandering flow path, and is configured to repeatedly pass through a high temperature region (for example, 95 ° C.) and a low temperature region (for example, 60 ° C.) of the heater unit 70 a plurality of times alternately.
  • a mixed solution of a nucleic acid extract and a nucleic acid test reagent for testing nucleic acid flows through the test channel 21.
  • the mixed solution sent to the inspection channel 21 repeatedly passes through the high temperature region and the low temperature region, whereby the nucleic acid contained in the mixed solution is amplified by PCR. That is, the test channel is a nucleic acid amplification channel for performing amplification of nucleic acid contained in the liquid to be sent.
  • the mixing channel 22 is a channel for mixing the nucleic acid extract discharged from the extract outlet 14 of the pretreatment unit 10 with a nucleic acid test reagent for testing nucleic acid.
  • the nucleic acid test reagent includes, for example, a nucleic acid staining fluorescent reagent for testing the amount of nucleic acid with fluorescence emission intensity, a reaction reagent for amplifying nucleic acid, and the like.
  • the reaction reagent is, for example, a PCR primer, a polymerase enzyme, a buffer or the like. Note that an uneven structure or the like may be formed on the side wall of the mixing channel 22 so that the nucleic acid extract and the nucleic acid test reagent can be easily mixed.
  • the reservoir 23 is a recess that is provided between the liquid feeding channel 16 and the mixing channel 22 and stores a nucleic acid extract that is fed through the liquid feeding channel 16.
  • the nucleic acid extract discharged from the extract discharge port 14 of the pretreatment unit 10 passes through the liquid supply channel 16 and passes through the first through hole 31 of the opening / closing member 30 and is stored in the storage unit 23.
  • the storage unit 23 is a collection unit for collecting the nucleic acid extract obtained by the pretreatment unit 10.
  • the nucleic acid test reagent storage unit 24 is a recess for storing a nucleic acid test reagent.
  • the nucleic acid test reagent is injected and stored in advance before the nucleic acid test in the chip unit 20 is performed.
  • the nucleic acid test reagent is injected from the test reagent injection hole 18 of the pretreatment unit 10 with a dropper or the like.
  • the first through hole 25 of the first substrate 20 a and the first through hole 29 a of the second substrate 20 b are provided corresponding to the first movable member 41.
  • the first movable member 41 moves upward, the first movable member 41 is inserted into the first through holes 25 and 29a, penetrates through the first through holes 25 and 29a, and applies pressure to the first opening / closing member 30a (opening / closing member 30).
  • the second through holes 26 and 29 b and the third through holes 27 and 29 c are provided corresponding to the first movable member 41 and the second movable member 42.
  • the second movable member 42 moves upward, the second movable member 42 is inserted into the second through holes 26 and 29b, penetrates through the second through holes 26 and 29b, and applies pressure to the second opening / closing member 30b (opening / closing member 30).
  • the third movable member 43 moves upward, the third movable member 43 is inserted into the third through holes 27 and 29c, penetrates through the third through holes 27 and 29d, and applies pressure to the third opening / closing member 30c (opening / closing member 30).
  • the fourth through hole 28 of the first substrate 20a and the fourth through hole 29d of the second substrate 20b are provided corresponding to the mounting screws 19.
  • four fourth through holes 28 and 29d are provided.
  • a mounting screw 19 is inserted through the fourth through holes 28 and 29d.
  • the fifth through hole 29e of the second substrate 20b is formed corresponding to the storage part 23 of the first substrate 20a and communicates with the storage part 23.
  • the sixth through hole 20f of the second substrate 20b is formed corresponding to the nucleic acid test reagent storage unit 24 of the first substrate 20a and communicates with the nucleic acid test reagent storage unit 24.
  • the liquid flowing in the flow path of the chip part 20 is fed by the capillary force generated at the gas-liquid interface.
  • the reaction solution which is a mixed solution of the nucleic acid extract sent from the pretreatment unit 10 and the nucleic acid test reagent stored in the nucleic acid test reagent storage unit 24, passes through the test channel 21 by capillary force. It is automatically conveyed in the inspection flow path 21 by self-propelled flow. Then, the mixed solution (reaction solution) is meandered in the inspection flow path 21 and sent periodically, so that a periodic temperature change is given by the heater unit 70 (see FIG. 2), and is thereby included in the mixed solution.
  • the nucleic acid is amplified.
  • the opening / closing member 30 shown in FIGS. 4 to 7 is made of an elastically deformable material.
  • the opening / closing member 30 is made of, for example, a resin material having elasticity, such as an elastomer.
  • the opening / closing member 30 is elastically deformed when a pressure is applied, and is restored to an original shape by an elastic restoring force when the pressure is not applied.
  • the opening / closing member 30 is a flat thin plate-like rectangular rubber film, and is made of, for example, silicone rubber.
  • the opening / closing member 30 is elastically deformed to open or close the liquid or gas flow path.
  • the opening / closing member 30 includes a first opening / closing part that functions as a film-like first opening / closing member 30a, a second opening / closing part that functions as a film-like second opening / closing member 30b, and a film-like first opening / closing part. And a third opening / closing part functioning as the three opening / closing member 30c.
  • the first opening / closing member 30a opens or closes the liquid feeding flow path 16 by elastic deformation.
  • the second opening / closing member 30b opens or closes the first air hole communicating the end 21a of the inspection channel 21 and the atmosphere by elastic deformation. As shown in FIG. 7, the 1st air hole and the test
  • the third open / close member 30c is elastically deformed to open or close the second air hole that communicates the nucleic acid test reagent storage unit 24 with the atmosphere. As shown in FIG. 7, the second air hole and the nucleic acid test reagent storage unit 24 are spatially connected by a groove.
  • the opening / closing member 30 is provided with a first through hole 31 and a second through hole 32.
  • the first through-hole 31 is provided between the liquid feeding channel 16 and the storage unit 23 of the chip unit 20, and is extracted from the pretreatment unit 10 and fed to the liquid feeding channel 16. Is fed to the reservoir 23 through the first through hole 31.
  • the second through holes 32 are provided corresponding to the fourth through holes 28 and 29d of the chip portion 20 and the mounting screw 19, and four are provided in the present embodiment. A mounting screw 19 is inserted into the second through hole 32.
  • the first movable member 41, the second movable member 42, and the third movable member 43 are respectively a first opening / closing member 30a, a second opening / closing member 30b, and a third opening / closing member 30c. It is movable to elastically deform.
  • the first movable member 41, the second movable member 42, and the third movable member 43 are, for example, solenoids, and move in a direction approaching the opening / closing member 30 or in a direction away from the opening / closing member 30.
  • the 1st movable member 41, the 2nd movable member 42, and the 3rd movable member 43 are comprised by the metal material, for example.
  • the first opening / closing member 30a and the first movable member 41 function as a first opening / closing mechanism for opening or closing the liquid feeding flow path 16.
  • the first opening / closing mechanism portion is provided in the vicinity of the waste liquid discharge port 15 in the liquid supply passage 16.
  • the first opening / closing mechanism (the first opening / closing member 30 a and the first movable member 41) closes the liquid supply channel 16 and sends the nucleic acid extract to the chip unit 20 when injecting the sample into the pretreatment unit 10. In the case of liquid, the liquid supply channel 16 is opened.
  • the first through-holes 25 and 29a are injected until the sample is injected into the pretreatment unit 10 and the sample contained in the sample is captured by the capturing unit 12 and the sample as waste liquid is discharged.
  • the first movable member 41 is inserted, and the first movable member 41 applies pressure to the first opening / closing member 30a (opening / closing member 30).
  • the 1st opening-and-closing member 30a is elastically deformed, and the extract outlet 14 is obstruct
  • the liquid supply flow path 16 is closed. That is, the liquid supply flow path 16 is closed by the first opening / closing member 30 a being elastically deformed by the first movable member 41.
  • the first opening / closing member 30 a ( The opening / closing member 30) is not pressed by the first movable member 41.
  • the first opening / closing member 30a is not elastically deformed, and the extract outlet 14 is not closed by the first opening / closing member 30a.
  • the liquid supply flow path 16 is opened. That is, the liquid supply passage 16 is opened by the first opening / closing member 30a not being elastically deformed.
  • the second opening / closing member 30b and the second movable member 42 function as a second opening / closing mechanism for opening or closing the first air hole that communicates the terminal end 21a of the inspection channel 21 and the atmosphere.
  • the third opening / closing member 30c and the third movable member 43 function as a third opening / closing mechanism for opening or closing the second air hole that communicates the nucleic acid test reagent storage 24 with the atmosphere.
  • the second opening / closing member 30b is elastically deformed by the second movable member 42
  • the third opening / closing member 30c is elastically deformed by the third movable member 43 to open the first air hole and the second air hole.
  • the fourth movable member 44 is movable to push the nucleic acid extraction reagent container 50 when the nucleic acid extraction reagent stored in the nucleic acid extraction reagent container 50 is injected into the pretreatment unit 10.
  • the fourth movable member 44 is, for example, a solenoid, and moves in a direction approaching the nucleic acid extraction reagent container 50 or moves away from the nucleic acid extraction reagent container 50.
  • the fourth movable member 44 moves and pushes the rubber bag of the nucleic acid extraction reagent container 50, the nucleic acid extraction reagent stored in the nucleic acid extraction reagent container 50 is pushed out.
  • FIGS. 1 to 7 and FIGS. 8A to 8D are schematic cross-sectional views showing each step of the nucleic acid test method according to the embodiment.
  • FIG. 8A shows the concentration step (filtration step) of the pretreatment step
  • FIG. 8B shows the nucleic acid extraction step of the pretreatment step
  • FIG. 8C shows the nucleic acid extract storage step
  • FIG. 8D shows the mixed solution feeding step.
  • 8A to 8D are enlarged cross-sectional views of the main part of the nucleic acid test apparatus 1.
  • FIG. 8A shows the concentration step (filtration step) of the pretreatment step
  • FIG. 8B shows the nucleic acid extraction step of the pretreatment step
  • FIG. 8C shows the nucleic acid extract storage step
  • FIG. 8D shows the mixed solution feeding step.
  • 8A to 8D are enlarged cross-sectional views of the main part of the nucleic acid test apparatus 1.
  • the specimen 200 is injected into the preprocessing unit 10. Specifically, the sample 200 (sample stock solution) including the object to be measured 201 is injected into the pretreatment unit 10 from the sample injection port 11. The specimen 200 injected into the preprocessing unit 10 passes through the capturing unit 12.
  • the specimen 200 is filtered and concentrated by the capturing unit 12. That is, the specimen 200 is concentrated by filtering the specimen 200 with the capturing unit 12. Specifically, when the sample 200 passes through the capturing unit 12, the measurement object 201 included in the sample 200 is captured by the capturing unit 12. In the present embodiment, the object to be measured 201 included in the specimen 200 is captured by the main body 12a and stays on the main body 12a when passing through the main body 12a (filter) of the capturing unit 12. The specimen 200 that has passed through the capturing unit 12 is discharged from the preprocessing unit 10 through the waste liquid discharge port 15 as waste liquid.
  • the inside of the pretreatment unit 10 may be decompressed with a vacuum pump or the like. Thereby, since the specimen 200 can be suction filtered, the specimen 200 injected into the pretreatment unit 10 can quickly pass through the capturing unit 12 and be discharged from the pretreatment unit 10.
  • the extract opening 14 is closed by the first opening / closing member 30a by moving the first movable member 41 upward and elastically deforming the first opening / closing member 30a (opening / closing member 30). Keep it. That is, the liquid supply flow path 16 is closed by pressing the elastically deformed first opening / closing member 30 a against the extract outlet 14.
  • the nucleic acid extraction reagent 300 is injected into the pretreatment unit 10, whereby the nucleic acid is extracted from the measurement object 201 captured by the capturing unit 12.
  • the nucleic acid extraction reagent 300 is injected into the pretreatment unit 10 from the nucleic acid extraction reagent container 50 installed in the pretreatment unit 10.
  • the nucleic acid extraction reagent 300 is injected into the pretreatment unit 10 through the reagent injection port 13 by moving the fourth movable member 44 and pushing the nucleic acid extraction reagent container 50.
  • the first movable member 41 is moved downward, the first opening / closing member 30a (opening / closing member 30) is returned to the original position, and the extract outlet 14 is opened to send the liquid.
  • the channel 16 is opened.
  • the measurement object 201 captured by the capture unit 12 reacts with the nucleic acid extraction reagent 300.
  • the nucleic acid can be extracted from the object to be measured 201.
  • the nucleic acid is eluted from the DUT 201 to the nucleic acid extraction reagent 300, and the nucleic acid extract 400 containing the nucleic acid is generated.
  • nucleic acid extraction reagent 300 when extracting a nucleic acid from the to-be-measured object 201, you may hold
  • FIG. Thereby, since the nucleic acid extraction reagent 300 stays on the capturing unit 12, the measurement object 201 is immersed in the nucleic acid extraction reagent 300 for a certain time, and nucleic acid extraction (elution) can be performed efficiently.
  • the nucleic acid extraction reagent 300 when the nucleic acid extraction reagent 300 is held on the capture unit 12, for example, the pressure in the lower space of the capture unit 12 of the pretreatment unit 10 may be made higher than the pressure in the upper space by a vacuum pump.
  • the nucleic acid extract can be passed through the capture unit 12 by its own weight by stopping the vacuum pump.
  • the nucleic acid extraction reagent 300 when the nucleic acid extraction reagent 300 is injected into the pretreatment unit 10, the nucleic acid extraction reagent 300 may be stirred with the stirring dropper 60 (see FIG. 3). Thereby, nucleic acid can be extracted more efficiently.
  • the nucleic acid extract in the pretreatment unit 10 may be heated via the first movable member 41 by the heater unit 90 that heats the first movable member 41. Therefore, in order to efficiently conduct the heat of the heater unit 90 to the nucleic acid extract, the first movable member 41 may be made of a material having high thermal conductivity such as a metal material.
  • the nucleic acid extract 400 containing nucleic acids passes through the first through-hole 31 of the opening / closing member 30 through the liquid supply channel 16 as shown in FIG. 8C. And stored in the storage part 23 of the chip part 20.
  • the 1st air hole (refer FIG. 7) which connects the terminal 21a of the test
  • the second opening / closing member 30b is elastically deformed by the second movable member 42, thereby opening the first air hole communicating the end 21a of the inspection flow path 21 and the atmosphere.
  • the third opening / closing member 30c is elastically deformed by the third movable member 43, thereby opening the second air hole that communicates the nucleic acid test reagent storage unit 24 of the chip unit 20 with the atmosphere.
  • the nucleic acid extract 400 and the nucleic acid test reagent stored in the storage unit 23 are fed by capillary force.
  • the nucleic acid extract 400 and the nucleic acid test reagent are mixed in the mixing channel 22, and the mixed solution 500 of the nucleic acid extract 400 and the nucleic acid test reagent is subjected to the test channel 21 by capillary force as shown in FIG. 8D.
  • the liquid is sent to The mixed solution 500 is sent to the end 21a of the inspection channel 21.
  • the mixed solution 500 is passed through the meandering inspection flow path 21 by alternately repeating the two temperature regions of the heater unit 70, ie, the high temperature region and the low temperature region.
  • heating and cooling are alternately and repeatedly applied to the mixed solution 500.
  • the nucleic acid contained in the mixed solution 500 can be amplified by PCR. That is, the nucleic acid contained in the mixed solution 500 is amplified by repeating the denaturation reaction in the high temperature region and the annealing / extension reaction in the low temperature region.
  • the amount of nucleic acid amplified is measured using the optical detection device 80 shown in FIG. Specifically, the optical detection device 80 is moved in the direction indicated by the arrow in FIG. 1 to irradiate the mixed solution 500 in the inspection channel 21 while scanning the laser beam and receive the reflected light. Based on the received reflected light, the amplification amount of the nucleic acid in the mixed solution 500 in the test channel 21 is calculated. As an example, by irradiating the mixed solution 500 with blue laser light, the phosphor contained in the nucleic acid in the mixed solution 500 is caused to emit green light, and the amount of fluorescence of this green light (reflected light) is measured. Thus, the amount of nucleic acid amplification can be calculated.
  • the nucleic acid of the measurement object (microorganism) contained in the specimen can be examined.
  • the nucleic acid test apparatus 1 includes the preprocessing unit 10 for preprocessing the sample, the chip unit 20 for testing the nucleic acid of the object to be measured included in the sample, and the preprocessing unit 10.
  • a liquid supply flow channel 16 for supplying the nucleic acid extract discharged from the extract liquid discharge port 14 to the chip unit 20, and an opening / closing mechanism unit for opening or closing the liquid supply flow channel 16.
  • the opening / closing mechanism part opens the liquid supply flow path 16 when supplying the nucleic acid extract to the chip part 20.
  • pre-processing such as processing for capturing an object to be measured from a specimen and processing for eluting nucleic acid from the captured object to be measured can be performed without an operation of transferring to each container.
  • the nucleic acid extract obtained through the pretreatment can be sent from the pretreatment unit 10 to the chip unit 20.
  • the pretreatment in the pretreatment unit 10 and the delivery of the nucleic acid extract to the chip unit 20 can be performed continuously by simply opening or closing the liquid delivery channel 16. Therefore, in a series of processing steps from the sample pretreatment step to the nucleic acid inspection step, the operation can be easily performed, and contamination of the nucleic acid extract can be suppressed.
  • the work time can be shortened.
  • tip part 20 are integrated, and the pre-processing part 10 and the chip
  • tip part 20 can be replaced
  • the extract liquid outlet 14 is located closer to the tip part 20 than the waste liquid outlet 15, and the opening / closing mechanism that opens or closes the liquid supply flow path 16 In the path 16, it is provided in the vicinity of the waste liquid discharge port 15.
  • the space between the opening / closing mechanism and the waste liquid discharge port 15 can be reduced. As a result, it is possible to suppress a part of the waste liquid of the specimen from remaining in the space, and the waste liquid of the specimen can be reliably discharged to the outside through the waste liquid discharge port 15.
  • the opening / closing mechanism section elastically deforms the membrane-like first opening / closing member 30a that opens or closes the liquid feeding flow path 16 and elastically deforms the first opening / closing member 30a.
  • a first movable member 41 In this case, the liquid supply passage 16 is closed by the first opening / closing member 30 a being elastically deformed by the first movable member 41.
  • the liquid supply flow path 16 can be opened and closed with a simple structure.
  • tip part 20 can be made smaller.
  • the opening / closing mechanism can be easily provided near the waste liquid discharge port 15 by simplifying the opening / closing mechanism. As a result, the space between the opening / closing mechanism and the waste liquid discharge port 15 can be further reduced, and it is possible to reliably prevent a part of the waste liquid of the specimen from remaining in the space.
  • the nucleic acid test apparatus 1 has a heater unit 90 that heats the first movable member 41, and the heater unit 90 heats the nucleic acid extract via the first movable member 41. Yes.
  • the nucleic acid extraction reagent itself in the nucleic acid extract should lose the activity of the nucleic acid extraction reagent in order to inhibit nucleic acid amplification. For this reason, usually, the nucleic acid extraction reagent is heated at a predetermined temperature (for example, 70 ° C.) in order to promote the extraction of the nucleic acid from the object to be measured by heating the capture unit 12 or the like. In order to lose the activity, the nucleic acid extraction reagent (nucleic acid extract) further containing a nucleic acid may be heated at a predetermined temperature (for example, 90 ° C.) to raise the temperature of the nucleic acid extraction reagent.
  • a predetermined temperature for example, 70 ° C.
  • the nucleic acid extract is heated by the heater 90 via the first movable member 41, so that the heating process of the nucleic acid extract can be performed via the film-like first opening / closing member 30a (opening / closing member 30).
  • the nucleic acid extract can be efficiently heated.
  • the nucleic acid extract can be heated without using a special heating mechanism by using the first movable member 41, the nucleic acid test apparatus 1 can be simplified and reduced in cost.
  • the chip unit 20 includes a mixing channel 22 for mixing the nucleic acid extract discharged from the extract outlet 14 and a nucleic acid test reagent for testing nucleic acid, and a liquid feed flow
  • a reservoir 23 is provided between the channel 16 and the mixing channel 22 and stores a nucleic acid extract that is fed through the solution feeding channel 16.
  • the nucleic acid extract can be once stored in the storage unit 23 and then poured into the mixing channel 22. That is, the nucleic acid extract and the nucleic acid test reagent can be sent to the mixing channel 22 at an appropriate timing. As a result, the nucleic acid extract and the nucleic acid test reagent can be sufficiently mixed. In other words, if the storage unit 23 is not provided, for example, one of the nucleic acid extract and the nucleic acid test reagent is sent to the mixing channel 22 prior to the other, and the nucleic acid extraction nucleus and the nucleic acid test reagent are sufficiently separated. Although there is a possibility of not mixing, once the nucleic acid extract is stored in the storage unit 23, such a situation can be suppressed.
  • the chip unit 20 has a nucleic acid test reagent storage unit 24 for storing a nucleic acid test reagent.
  • the chip unit 20 has a test flow channel 21 for testing nucleic acid.
  • the nucleic acid test apparatus 1 is elastically deformed by a first air hole that communicates the end 21a of the test flow channel 21 and the atmosphere, and a second air hole that communicates the nucleic acid test reagent storage unit 24 and the atmosphere.
  • it includes a film-like third opening / closing member 30c to be plugged and a third movable member 43 for elastically deforming the third opening / closing member 30c.
  • the second opening / closing member 30b is elastically deformed by the second movable member 42 and the third opening / closing member 30c is elastically deformed by the third movable member 43 to open the first air hole and the second air hole, A mixed solution of the nucleic acid extract and the nucleic acid test reagent is sent to the test channel 21 by capillary force.
  • the mixed solution of the nucleic acid extract and the nucleic acid test reagent can be easily fed to the test flow path 21 of the chip unit 20 without using a separate liquid feed mechanism such as a pump.
  • the first opening / closing member 30a, the second opening / closing member 30b, and the third opening / closing member 30c are configured by the same common member. Specifically, the first opening / closing member 30 a, the second opening / closing member 30 b, and the third opening / closing member 30 c are configured by one opening / closing member 30.
  • the structure of the nucleic acid test apparatus 1 can be simplified and the apparatus itself can be downsized. Can be achieved.
  • the pretreatment unit 10 has a nucleic acid extraction reagent container 50 as a nucleic acid extraction reagent storage unit for storing the nucleic acid extraction reagent.
  • the storage unit 23 is provided in the chip unit 20, but may be provided in the preprocessing unit 10. That is, the storage unit 23 may be provided in any of the preprocessing unit 10 and the chip unit 20.
  • the mixed solution 500 is fed by capillary force, but the present invention is not limited to this.
  • the mixed solution 500 may be fed by connecting a syringe pump to the inspection channel 21, or the mixed solution 500 may be fed by a method other than capillary force.

Abstract

前処理部（１０）とチップ部（２０）とを含む核酸検査装置（１）であって、前処理部（１０）は、検体を注入するための検体注入口（１１）と、検体注入口（１１）から注入された検体に含まれる被測定物を捕捉するための捕捉部（１２）と、捕捉部（１２）で捕捉された被測定物から核酸を抽出するための核酸抽出試薬を注入するための試薬注入口（１３）と、核酸抽出試薬によって被測定物から抽出された核酸が含まれる核酸抽出液を排出するための抽出液排出口（１４）と、検体の廃液を排出するための廃液排出口（１５）とを有し、核酸検査装置（１）は、抽出液排出口（１４）から排出された核酸抽出液をチップ部（２０）に送液するための送液流路（１６）と、送液流路（１６）を開栓又は閉栓するための開閉機構部とを備え、開閉機構部は、核酸抽出液をチップ部（２０）に送液する場合、送液流路（１６）を開栓する。

Description

核酸検査装置
　本発明は、検体に含まれる核酸（デオキシリボ核酸、リボ核酸）を検査するための核酸検査装置に関する。
　食品に含まれる細菌又は遺伝子等の核酸を検査する場合、まず、前処理装置を用いて所定の前処理を行うことで検体から核酸を抽出した核酸抽出液を取得し、その後、別途用意した検査チップに核酸抽出液を投入して核酸の検査を行う方法が知られている。
　従来、前処理としては、検体（検体原液）をフィルタでろ過することで検体に含まれる細菌等の被測定物（検査対象物）を捕捉し、核酸抽出試薬によって被測定物から核酸を抽出する方法が知られている（例えば特許文献１）。
　特許文献１に開示された方法は、検体を入れたシリンジにフィルタを通して検査対象物をろ過濃縮した後、このフィルタを取り外して核酸抽出試薬を入れた別のシリンジに再度取り付けて検査対象物を溶出して核酸を抽出するものである。
　核酸を抽出した核酸抽出液は検査チップに投入されて、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ：ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ　ｃｈａｉｎ　ｒｅａｃｔｉｏｎ）等によって核酸を増幅させた後、所定の方法で核酸の検査が行われる。
特開平４－３６１９７号公報
　しかしながら、従来の核酸検査方法では、前処理によって得られた核酸抽出液を、人手により（通常はピペットなどの手作業により）検査チップに投入するものである。また、特許文献１に開示された前処理方法では、ろ過処理及び核酸抽出処理等を各処理ごとに別々の容器を準備し、各処理ごとに液体を移し替えるという作業を伴うものである。つまり、各処理工程に移行する際に別の容器に移し替えるという作業が必要になる。
　このため、従来の核酸検査方法では、作業が煩雑な上に、作業中に検査対象物とは異なる菌等の不純物が核酸抽出液に混入して汚染されるという問題がある。
　本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、検体の前処理工程から核酸の検査工程までの一連の処理工程において、作業性が簡便で、核酸抽出液が汚染されることを抑制できる核酸検査装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る核酸検査装置の一態様は、検体の前処理を行うための前処理部と、前記検体に含まれる被測定物の核酸を検査するためのチップ部とを含む核酸検査装置であって、前記前処理部は、前記検体を注入するための検体注入口と、前記検体注入口から注入された前記検体に含まれる前記被測定物を捕捉するための捕捉部と、前記捕捉部で捕捉された前記被測定物から核酸を抽出するための核酸抽出試薬を注入するための試薬注入口と、前記核酸抽出試薬によって前記被測定物から抽出された核酸が含まれる核酸抽出液を排出するための抽出液排出口と、前記検体の廃液を排出するための廃液排出口とを有し、前記核酸検査装置は、前記抽出液排出口から排出された前記核酸抽出液を前記チップ部に送液するための送液流路と、前記送液流路を開栓又は閉栓するための開閉機構部とを備え、前記開閉機構部は、前記核酸抽出液を前記チップ部に送液する場合、前記送液流路を開栓する。
　本発明によれば、検体の前処理工程から核酸の検査工程までの一連の処理工程において、簡便に作業を行うことができ、かつ、核酸抽出液が汚染されることを抑制することができる。
図１は、実施の形態に係る核酸検査装置の外観を模式的に示す斜視図である。 図２は、実施の形態に係る核酸検査装置における核酸検査ユニットの周辺構造を前方から見たときの斜視図である。 図３は、実施の形態に係る核酸検査装置における核酸検査ユニットの周辺構造を後方から見たときの斜視図である。 図４は、実施の形態に係る核酸検査ユニットの分解斜視図である。 図５は、実施の形態に係る核酸検査ユニットの断面図である。 図６は、実施の形態に係る核酸検査装置の要部拡大斜視図である。 図７は、実施の形態に係る核酸検査装置におけるチップ部と開閉部材と第１～第３可動部材との位置関係を示す図である。 図８Ａは、実施の形態に係る核酸検査方法における前処理工程の濃縮工程（ろ過工程）を示す模式断面図である。 図８Ｂは、実施の形態に係る核酸検査方法における前処理工程の核酸抽出工程を示す模式断面図である。 図８Ｃは、実施の形態に係る核酸検査方法における核酸抽出液の貯留工程を示す模式断面図である。 図８Ｄは、実施の形態に係る核酸検査方法における混合溶液の送液工程を示す模式断面図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、各図において縮尺等は必ずしも一致していない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
　（実施の形態）
　［核酸検査装置］
　実施の形態に係る核酸検査装置１の構成について、図１～図７を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る核酸検査装置１の外観を模式的に示す斜視図である。図２及び図３は、同核酸検査装置１における核酸検査ユニット１００の周辺構造の斜視図である。図２は、前方から見たときの斜視図であり、図３は後方から見たときの斜視図である。図４は、同核酸検査装置１における核酸検査ユニット１００の分解斜視図である。図５は、同核酸検査ユニット１００の断面図である。図６は、同核酸検査装置１の要部拡大斜視図である。図７は、同核酸検査装置１におけるチップ部２０と開閉部材３０と第１～第３可動部材４１～４３との位置関係を示す図である。なお、図７において、チップ部２０に重なった破線は、開閉部材３０と第１～第３可動部材４１～４３の位置を示している。また、図７において、第２基板２０ｂは省略している。
　図１～図３に示すように、核酸検査装置１は、検体の前処理を行うための前処理部１０と、検体に含まれる被測定物の核酸を検査するためのチップ部２０（検査チップ）とを含む。検体には、核酸を検査するための被測定物（検査対象物）として、例えば、細菌、ウイルス又は組織細胞等の微生物が含まれている。
　図２及び図３に示すように、核酸検査装置１は、さらに、開閉部材３０、第１可動部材４１、第２可動部材４２、第３可動部材４３、及び、第４可動部材４４を備えている。
　図５及び図７に示すように、開閉部材３０は、第１開閉部材３０ａ、第２開閉部材３０ｂ、第３開閉部材３０ｃを有する。本実施の形態において、第１開閉部材３０ａ、第２開閉部材３０ｂ及び第３開閉部材３０ｃは、同一の共用部材によって構成されている。つまり、第１開閉部材３０ａ、第２開閉部材３０ｂ及び第３開閉部材３０ｃは、１つの開閉部材３０として構成されている。
　図２～図５に示すように、前処理部１０とチップ部２０とは、核酸検査ユニット１００として一体化されている。本実施の形態において、核酸検査ユニット１００は、前処理部１０とチップ部２０と開閉部材３０とを有しており、これらが１つのユニットとして一体化されている。
　また、前処理部１０、チップ部２０及び開閉部材３０は、核酸検査ユニット１００として一体化された状態で核酸検査装置１に着脱可能となっている。例えば、核酸検査ユニット１００は、交換可能なカートリッジであり、１回の処理ごとに交換される。１回の処理とは、例えば、検体の前処理工程から核酸の検査工程までの一連の処理工程のことである。
　図２～図７に示される前処理部１０は、核酸の検査を行う前の前処理のために用いられる処理装置である。前処理部１０では、検体から核酸の抽出を行う前処理工程が行われる。前処理部１０で抽出された核酸は核酸抽出液として回収され、回収された核酸抽出液は、前処理部１０からチップ部２０へと連続して送液される。
　前処理部１０に注入される検体は、液状の検体サンプル（検体原液）である。したがって、被測定物の細菌等が含まれる検体が液体である場合は、この液体をそのまま検体サンプルとして用い、被測定物の細菌等が含まれる検体が固体である場合は、滅菌希釈水等に懸濁して液状の検体サンプルを作製する。
　前処理部１０は、検体から核酸の抽出処理を行うための処理容器である。前処理部１０の材質は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリカーボネート（ＰＣ）等の耐熱性の高い樹脂材料、アルミニウム又はステンレス等の金属材料、あるいは、ガラス又はセラミック等の無機材料である。
　図４～図６に示すように、前処理部１０は、検体注入口１１と、捕捉部１２と、試薬注入口１３と、抽出液排出口１４と、廃液排出口１５とを有する。前処理部１０は、さらに、挿通孔１７と、検査試薬注入孔１８と、取り付けネジ１９とを有する。
　検体注入口１１は、前処理部１０に検体を注入するための第１注入口である。検体注入口１１は、例えば、前処理部１０の上部に設けられている。
　捕捉部１２は、検体注入口１１から注入された検体に含まれる被測定物を捕捉するための歩属部材であり、少なくとも一部が前処理部１０の内部に配置されている。
　図５に示すように、捕捉部１２は、被測定物を捕捉して保持するための本体部１２ａと、本体部１２ａを支持する支持部１２ｂとを有する。本体部１２ａは、板状の支持部１２ｂの上に載置されている。
　本体部１２ａは、前処理部１０に注入された検体をろ過することで検体に含まれる被測定物（微生物）を捕捉するためのろ過フィルタである。つまり、本体部１２ａは、検体に含まれる被測定物の大きさよりも小さい微細な目（孔）を複数有しており、検体を本体部１２ａに通すことで被測定物を捕捉することができる。つまり、検体を本体部１２ａでろ過することで、検体に含まれる被測定物を濃縮することができる。
　また、本実施の形態では、本体部１２ａに被測定物が捕捉された状態で核酸抽出試薬を注入することで被測定物から核酸を抽出する。このとき、核酸を含む核酸抽出試薬は本体部１２ａを通過させる。このため、本体部１２ａの孔の大きさは、抽出した核酸の大きさよりも大きくしておくとよい。なお、検体から抽出された核酸を含む核酸抽出試薬は、核酸抽出液となって前処理部１０から排出される。
　本体部１２ａとしては、酢酸セルロース、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ：ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ　ｄｉｆｌｕｏｒｉｄｅ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ：ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）等の材質で作られたメンブレンフィルタ等を用いることができる。また、本体部１２ａとして、検体に含まれる被測定物を吸着させる機能を有する捕捉フィルタを用いてもよい。このような捕捉フィルタを用いることにより、検体から被測定物を捕捉する速度を向上させることができる。なお、本実施の形態において、本体部１２ａは、平面状のフィルタであるが、これに限るものではなく、円筒状等のその他の形状のフィルタであってもよい。
　支持部１２ｂの本体部１２ａに対応する中央部分には複数の貫通孔が形成されている。支持部１２ｂの少なくとも一部は、金属材料又は高熱伝導性樹脂によって構成されているとよい。これにより、ヒータ等によって支持部１２ｂを介して核酸抽出試薬を加熱することができる。
　試薬注入口１３は、核酸抽出試薬を注入するための第２注入口である。試薬注入口１３は、例えば、前処理部１０における捕捉部１２の上方部分に設けられている。核酸抽出試薬は、捕捉部１２で捕捉された被測定物から核酸を抽出するための液体試薬であり、例えば被測定物（細菌等）の細胞膜を溶出することで被測定物の核酸を取り出す作用を有する。
　試薬注入口１３は、前処理部１０に設けられた貫通孔である。試薬注入口１３には、核酸抽出試薬を格納するための核酸抽出試薬格納部の一例として核酸抽出試薬容器５０が設置されている。つまり、前処理部１０は、核酸抽出試薬容器５０を有する。核酸抽出試薬容器５０には例えばゴム製の袋が設けられており、このゴム製の袋を押すことで、核酸抽出試薬容器５０に格納された核酸抽出試薬を押し出することができる。核酸抽出試薬容器５０に格納された核酸抽出試薬は、所定のタイミングで試薬注入口１３を介して前処理部１０内に注入される。
　抽出液排出口１４は、核酸抽出試薬によって被測定物から抽出された核酸が含まれる核酸抽出液を排出するための第１排出口である。抽出液排出口１４は、例えば、前処理部１０の下部に設けられている。本実施の形態において、抽出液排出口１４は、廃液排出口１５よりもチップ部２０側に位置している。
　抽出液排出口１４は、送液流路１６に接続されており、抽出液排出口１４から排出される核酸抽出液は、送液流路１６に送液される。
　廃液排出口１５は、前処理部１０から検体の廃液を排出するための第２排出口である。廃液排出口１５からは、前処理部１０に注入された検体の廃液が排出される。つまり、検体注入口１１から注入されて捕捉部１２を通過した後の検体は、廃液として廃液排出口１５から排出される。廃液排出口１５は、例えば、前処理部１０の側部に設けられている。
　なお、図示しないが、廃液排出口１５は、配管等によって廃液を回収するための回収容器に接続されており、廃液排出口１５から排出された廃液（検体）は、廃液排出口１５に接続された配管を通じて回収容器に回収される。例えば、廃液は、核酸検査装置に設置された真空ポンプによって前処理部１０から排出される。
　送液流路１６は、抽出液排出口１４から排出された核酸抽出液をチップ部２０に送液するための流路である。送液流路１６は、例えば、前処理部１０の底面に形成された溝部と開閉部材３０とで囲まれる空間である。抽出液排出口１４から送液流路１６に送液された核酸抽出液は、開閉部材３０に形成された第１貫通孔３１を介してチップ部２０の貯留部２３に送液される。
　挿通孔１７は、図２及び図３に示される攪拌用スポイト６０を挿通するための貫通孔である。挿通孔１７は、例えば、前処理部１０における捕捉部１２の上方部分に設けられている。前処理部１０に核酸抽出試薬が注入された場合、挿通孔１７に挿通された攪拌用スポイト６０の先端は核酸抽出試薬内に位置する。この状態で攪拌用スポイト６０によって核酸抽出試薬を吸ったり吐き出したりすることで、前処理部１０内の核酸抽出液を攪拌することができる。核酸抽出液を攪拌することで、捕捉部１２で捕捉された被測定物の細胞膜の溶出を促すことができる。これにより、被測定物から核酸を抽出するのに要する時間を短縮することができ、核酸抽出処理を効率良く行うことができる。
　検査試薬注入孔１８は、核酸検査試薬をチップ部２０の核酸検査試薬格納部２４に注入するための貫通孔である。検査試薬注入孔１８は、前処理部１０の外部と核酸検査試薬格納部２４とを連通している。
　図６に示すように、取り付けネジ１９は、前処理部１０とチップ部２０と開閉部材３０とを連結固定している。具体的には、前処理部１０とチップ部２０との間に開閉部材３０を挟んだ状態で４本の取り付けネジ１９を締め付けることで前処理部１０とチップ部２０と開閉部材３０とを固定している。なお、本実施の形態では、前処理部１０が捕捉部１２を境界として２つの部材に分割されており、取り付けネジ１９は、この２つの部材及び捕捉部１２も連結固定している。
　図２～図７に示されるチップ部２０は、核酸の検査を行うための検査装置である。チップ部２０では、核酸抽出液に含まれる核酸の検査を行う検査工程が行われる。本実施の形態において、チップ部２０は、前処理部１０で得られた核酸抽出液が送液される流路を有するマイクロ流体デバイスであり、チップ部２０では、核酸抽出液を流路に送液することで核酸を増幅させて核酸の検査が行われる。具体的には、フローＰＣＲによって核酸の増幅を行う。
　図４、図５及び図７に示すように、チップ部２０は、第１基板２０ａ及び第２基板２０ｂと、検査流路２１と、混合流路２２と、貯留部２３と、核酸検査試薬格納部２４とを有する。
　第１基板２０ａは、平板状の下基板である。第１基板２０ａには、検査流路２１、混合流路２２、貯留部２３及び核酸検査試薬格納部２４が設けられている。さらに、第１基板２０ａには、第１貫通孔２５、第２貫通孔２６、第３貫通孔２７及び第４貫通孔２８が設けられている。
　第２基板２０ｂは、平板状の上基板であり、第１基板２０ａを覆う蓋基板（封止基板）である。第２基板２０ｂによって、第１基板２０ａの検査流路２１及び混合流路２２が封止される。つまり、流路は密閉系となっている。
　第２基板２０ｂには、第１貫通孔２９ａ、第２貫通孔２９ｂ、第３貫通孔２９ｃ及び第４貫通孔２９ｄが設けられている。さらに、第２基板２０ｂには、第５貫通孔２２ｅ及び第６貫通孔２０ｆが設けられている。
　第１基板２０ａ及び第２基板２０ｂとしては、例えば、樹脂基板、ガラス基板又はシリコン基板等が用いられる。また、第１基板２０ａ及び第２基板２０ｂは、例えば透明基板であるが、これに限るものではない。
　検査流路２１は、核酸を検査するための流路である。検査流路２１は、蛇行流路であり、ヒータ部７０の高温領域（例えば９５℃）と低温領域（例えば６０℃）とを交互に複数回繰り返して通過するように構成されている。検査流路２１には、核酸抽出液と核酸を検査するための核酸検査試薬との混合溶液が流れる。検査流路２１に送液される混合溶液は、高温領域と低温領域とを繰り返し通過することで、混合溶液に含まれる核酸がＰＣＲによって増幅される。つまり、検査流路は、送液される液体に含まれる核酸の増幅を行うための核酸増幅流路である。
　混合流路２２は、前処理部１０の抽出液排出口１４から排出された核酸抽出液と、核酸を検査するための核酸検査試薬とを混合させるための流路である。核酸検査試薬（ＰＣＲ試薬）には、例えば、核酸の量を蛍光発光強度で検査するための核酸染色蛍光試薬及び核酸を増幅させるための反応試薬等が含まれている。反応試薬は、例えば、ＰＣＲプライマやポリメラーゼ酵素、バッファー等である。なお、混合流路２２の側壁には、核酸抽出液と核酸検査試薬とが混合しやすいように凹凸構造等が形成されていてもよい。
　貯留部２３は、送液流路１６と混合流路２２との間に設けられ、送液流路１６を通って送液される核酸抽出液を貯留するための凹部である。前処理部１０の抽出液排出口１４から排出された核酸抽出液は、送液流路１６を通って開閉部材３０の第１貫通孔３１を通って送液されて貯留部２３に貯留される。すなわち、貯留部２３は、前処理部１０で得られた核酸抽出液を回収するための回収部である。
　核酸検査試薬格納部２４は、核酸検査試薬を格納するための凹部である。核酸検査試薬格納部２４には、チップ部２０での核酸の検査を行う前に予め核酸検査試薬が注入されて貯留されている。核酸検査試薬は、スポイト等によって前処理部１０の検査試薬注入孔１８から注入される。
　第１基板２０ａの第１貫通孔２５及び第２基板２０ｂの第１貫通孔２９ａは、第１可動部材４１に対応して設けられている。第１可動部材４１は、上方に移動したときに第１貫通孔２５及び２９ａに挿通されて第１貫通孔２５及び２９ａを突き抜けて第１開閉部材３０ａ（開閉部材３０）に押圧を付与する。
　同様に、第２貫通孔２６及び２９ｂと第３貫通孔２７及び２９ｃとは、第１可動部材４１と第２可動部材４２とに対応して設けられている。第２可動部材４２は、上方に移動したときに第２貫通孔２６及び２９ｂに挿通されて第２貫通孔２６及び２９ｂを突き抜けて第２開閉部材３０ｂ（開閉部材３０）に押圧を付与する。また、第３可動部材４３は、上方に移動したときに第３貫通孔２７及び２９ｃに挿通されて第３貫通孔２７及び２９ｄを突き抜けて第３開閉部材３０ｃ（開閉部材３０）に押圧を付与する。
　第１基板２０ａの第４貫通孔２８及び第２基板２０ｂの第４貫通孔２９ｄは、取り付けネジ１９に対応して設けられている。本実施の形態では、４本の取り付けネジ１９が用いられているので、第４貫通孔２８及び２９ｄは、それぞれ４つずつ設けられている。第４貫通孔２８及び２９ｄには取り付けネジ１９が挿通される。第４貫通孔２８及び２９ｄに取り付けネジ１９が挿通されることで、前処理部１０とチップ部２０と開閉部材３０とが連結して固定される。
　なお、第２基板２０ｂの第５貫通孔２９ｅは、第１基板２０ａの貯留部２３に対応して形成されており、貯留部２３に連通している。また、第２基板２０ｂの第６貫通孔２０ｆは、第１基板２０ａの核酸検査試薬格納部２４に対応して形成されており、核酸検査試薬格納部２４に連通している。
　このように構成されるチップ部２０では、チップ部２０の流路内を流れる液体は、気液界面に生じる毛管力によって送液される。具体的には、前処理部１０から送液される核酸抽出液と核酸検査試薬格納部２４に格納された核酸検査試薬との混合溶液である反応溶液は、毛管力によって検査流路２１内を自送液（Ｓｅｌｆ－ｐｒｏｐｅｌｌｅｄ　ｆｌｏｗ）して検査流路２１内を自動搬送される。そして、混合溶液（反応溶液）は、検査流路２１内を蛇行して送液されることでヒータ部７０（図２参照）によって周期的な温度変化が与えられ、これにより混合溶液に含まれる核酸が増幅する。
　図４～図７に示される開閉部材３０は、弾性変形可能な材料によって構成されている。開閉部材３０は、例えば、エラストマー等の弾性を有する樹脂材料で構成されており、押圧が付与されると弾性変形し、押圧が付与されなくなると弾性復元力で復元して元の形状に戻る。本実施の形態において、開閉部材３０は、平面薄板状で矩形状のゴム膜であり、例えば、シリコーンゴムによって構成されている。開閉部材３０は、弾性変形することで、液体又は気体の流路を開栓又は閉栓する。
　図７に示すように、開閉部材３０は、膜状の第１開閉部材３０ａとして機能する第１開閉部と、膜状の第２開閉部材３０ｂとして機能する第２開閉部と、膜状の第３開閉部材３０ｃとして機能する第３開閉部とを有する。
　第１開閉部材３０ａは、弾性変形することによって送液流路１６を開栓又は閉栓する。
　第２開閉部材３０ｂは、弾性変形することによって検査流路２１の末端２１ａと大気とを連通する第１空気孔を開栓又は閉栓する。図７に示すように、第１空気孔と検査流路２１とは、溝によって空間的に繋がっている。
　第３開閉部材３０ｃは、弾性変形することによって核酸検査試薬格納部２４と大気とを連通する第２空気孔を開栓又は閉栓する。図７に示すように、第２空気孔と核酸検査試薬格納部２４とは、溝によって空間的に繋がっている。
　また、開閉部材３０には、第１貫通孔３１及び第２貫通孔３２が設けられている。第１貫通孔３１は、送液流路１６とチップ部２０の貯留部２３との間に設けられており、前処理部１０から排出されて送液流路１６に送液された核酸抽出液は、第１貫通孔３１を通って貯留部２３に送液される。第２貫通孔３２は、チップ部２０の第４貫通孔２８及び２９ｄと取り付けネジ１９とに対応して設けられており、本実施の形態では、４つ設けられている。第２貫通孔３２には取り付けネジ１９が挿通される。
　図２及び図３に示すように、第１可動部材４１、第２可動部材４２、及び、第３可動部材４３は、それぞれ、第１開閉部材３０ａ、第２開閉部材３０ｂ及び第３開閉部材３０ｃを弾性変形させるために可動する。
　第１可動部材４１、第２可動部材４２、及び、第３可動部材４３は、例えば、ソレノイドであり、開閉部材３０に近づく方向に移動したり、開閉部材３０から遠ざかる方向に移動したりする。第１可動部材４１、第２可動部材４２、及び、第３可動部材４３は、例えば、金属材料によって構成されている。
　第１開閉部材３０ａ及び第１可動部材４１は、送液流路１６を開栓又は閉栓するための第１開閉機構部として機能する。第１開閉機構部は、送液流路１６において、廃液排出口１５の近傍に設けられている。
　第１開閉機構部（第１開閉部材３０ａ及び第１可動部材４１）は、前処理部１０に検体を注入する場合は、送液流路１６を閉栓し、核酸抽出液をチップ部２０に送液する場合は、送液流路１６を開栓する。
　具体的には、前処理部１０に検体を注入して捕捉部１２で検体に含まれる被測定物を捕捉して廃液となる検体を排出するまでの間は、第１貫通孔２５及び２９ａに第１可動部材４１を挿入して第１可動部材４１によって第１開閉部材３０ａ（開閉部材３０）に押圧を付与する。これにより、第１開閉部材３０ａを弾性変形させて抽出液排出口１４を第１開閉部材３０ａで閉塞する。この結果、送液流路１６が閉栓される状態となる。つまり、送液流路１６は、第１開閉部材３０ａが第１可動部材４１によって弾性変形することで閉栓される。
　一方、前処理部１０に核酸抽出試薬を注入することで得られた核酸抽出液を、前処理部１０から排出してチップ部２０の貯留部２３に送液する場合、第１開閉部材３０ａ（開閉部材３０）には第１可動部材４１による押圧が付与されない。これにより、第１開閉部材３０ａは弾性変形せずに、抽出液排出口１４は第１開閉部材３０ａで閉塞されない。この結果、送液流路１６が開栓される状態となる。つまり、送液流路１６は、第１開閉部材３０ａが弾性変形しないことで開栓される。
　第２開閉部材３０ｂ及び第２可動部材４２は、検査流路２１の末端２１ａと大気とを連通する第１空気孔を開栓又は閉栓するための第２開閉機構部として機能する。
　第３開閉部材３０ｃ及び第３可動部材４３は、核酸検査試薬格納部２４と大気とを連通する第２空気孔を開栓又は閉栓するための第３開閉機構部として機能する。
　本実施の形態では、第２可動部材４２によって第２開閉部材３０ｂを弾性変形させるとともに第３可動部材４３によって第３開閉部材３０ｃを弾性変形させて第１空気孔及び第２空気孔が開栓することで、酸抽出液と核酸検査試薬との混合溶液は、毛管力によって検査流路２１に送液される。
　第４可動部材４４は、核酸抽出試薬容器５０に格納された核酸抽出試薬を前処理部１０内に注入する際に、核酸抽出試薬容器５０を押すために可動する。第４可動部材４４は、例えば、ソレノイドであり、核酸抽出試薬容器５０に近づく方向に移動したり、核酸抽出試薬容器５０から遠ざかる方向に移動したりする。第４可動部材４４が移動して核酸抽出試薬容器５０のゴム製の袋を押すことで、核酸抽出試薬容器５０に格納された核酸抽出試薬が押し出される。
　［核酸検査方法］
　次に、核酸検査装置１を用いた核酸検査方法について、図１～図７を参照しながら、図８Ａ～図８Ｄを用いて説明する。図８Ａ～図８Ｄは、実施の形態に係る核酸検査方法の各工程を示す模式断面図である。図８Ａは前処理工程の濃縮工程（ろ過工程）、図８Ｂは前処理工程の核酸抽出工程、図８Ｃは核酸抽出液の貯留工程、図８Ｄは混合溶液の送液工程を示している。なお、図８Ａ～図８Ｄは、核酸検査装置１の要部拡大断面図である。
　まず、図８Ａに示すように、前処理部１０に検体２００を注入する。具体的には、被測定物２０１を含む検体２００（検体原液）を検体注入口１１から前処理部１０内に注入する。前処理部１０内に注入された検体２００は、捕捉部１２を通過する。
　このとき、検体２００は、捕捉部１２によってろ過されて濃縮される。つまり、検体２００を捕捉部１２でろ過することで検体２００が濃縮される。具体的には、検体２００が捕捉部１２を通過する際、検体２００に含まれる被測定物２０１が捕捉部１２に捕捉される。本実施の形態において、検体２００に含まれる被測定物２０１は、捕捉部１２の本体部１２ａ（フィルタ）を通過する際に本体部１２ａに捕捉されて本体部１２ａの上に留まる。捕捉部１２を通過した検体２００は、廃液として廃液排出口１５を介して前処理部１０から排出される。
　この工程では、真空ポンプ等によって前処理部１０内を減圧するとよい。これにより、検体２００を吸引ろ過することができるので、前処理部１０に注入された検体２００を、速やかに捕捉部１２を通過させて前処理部１０から排出させることができる。
　また、この工程を行う際は、第１可動部材４１を上方に移動させて第１開閉部材３０ａ（開閉部材３０）を弾性変形させることで抽出液排出口１４を第１開閉部材３０ａで閉塞しておく。つまり、弾性変形させた第１開閉部材３０ａを抽出液排出口１４に押しつけることで送液流路１６を閉栓しておく。
　次に、図８Ｂに示すように、前処理部１０に核酸抽出試薬３００を注入することで、捕捉部１２で捕捉した被測定物２０１から核酸を抽出する。具体的には、図５に示すように、前処理部１０に設置された核酸抽出試薬容器５０から前処理部１０に核酸抽出試薬３００を注入する。この場合、第４可動部材４４を可動させて核酸抽出試薬容器５０を押すことで試薬注入口１３を介して核酸抽出試薬３００を前処理部１０に注入する。
　図８Ｂに示すように、この工程を行う際、第１可動部材４１を下方に移動させて第１開閉部材３０ａ（開閉部材３０）を元に戻して抽出液排出口１４を開放して送液流路１６を開栓する。
　この工程では、前処理部１０内に核酸抽出試薬３００を注入すると、捕捉部１２に捕捉された被測定物２０１が核酸抽出試薬３００に反応する。これにより、被測定物２０１から核酸を抽出することができる。具体的には、被測定物２０１から核酸抽出試薬３００に核酸が溶出し、核酸が含まれる核酸抽出液４００が生成される。
　なお、被測定物２０１から核酸を抽出する場合、核酸抽出試薬３００を捕捉部１２の上に保持させて行ってもよい。これにより、核酸抽出試薬３００が捕捉部１２の上に滞留するので、被測定物２０１が核酸抽出試薬３００に一定時間浸されることとなり、核酸の抽出（溶出）を効率良く行うことができる。このように、核酸抽出試薬３００を捕捉部１２の上に保持させる場合、例えば、真空ポンプによって前処理部１０の捕捉部１２の下方空間の圧力を上方空間の圧力よりも高くすればよい。核酸抽出処理が終わった後は、真空ポンプを停止させることで、核酸抽出液を自重によって捕捉部１２を通過させることができる。
　また、核酸抽出試薬３００を前処理部１０に注入したときに、攪拌用スポイト６０（図３参照）によって核酸抽出試薬３００を攪拌するとよい。これにより、核酸の抽出をさらに効率良く行うことができる。
　さらに、第１可動部材４１を加熱するヒータ部９０によって、第１可動部材４１を介して前処理部１０内の核酸抽出液を加熱してもよい。したがって、ヒータ部９０の熱を核酸抽出液に効率良く伝導させるために、第１可動部材４１は、金属材料等の熱伝導率の高い材料によって構成されているとよい。
　全ての核酸抽出試薬３００が捕捉部１２を通過すると、図８Ｃに示すように、核酸が含まれる核酸抽出液４００は、送液流路１６を通って開閉部材３０の第１貫通孔３１を介してチップ部２０の貯留部２３に貯留する。
　このとき、検査流路２１の末端２１ａと大気とを連通する第１空気孔（図７参照）、及び、チップ部２０の核酸検査試薬格納部２４と大気とを連通する第２空気孔（図７参照）は、閉栓されている。このため、貯留部２３内の核酸抽出液４００は、貯留部２３から先には送液されず、貯留部２３に留まる。
　その後、第２可動部材４２によって第２開閉部材３０ｂを弾性変形させることで、検査流路２１の末端２１ａと大気とを連通する第１空気孔を開栓する。また、図示しないが、第３可動部材４３によって第３開閉部材３０ｃを弾性変形させることで、チップ部２０の核酸検査試薬格納部２４と大気とを連通する第２空気孔を開栓する。
　このように第１空気孔及び第２空気孔が開栓することで、貯留部２３に貯留された核酸抽出液４００と核酸検査試薬とが毛管力によって送液される。これにより、混合流路２２において核酸抽出液４００と核酸検査試薬とが混合し、核酸抽出液４００と核酸検査試薬との混合溶液５００は、図８Ｄに示すように、毛管力によって検査流路２１に送液される。なお、混合溶液５００は、検査流路２１の末端２１ａまで送液される。
　このとき、混合溶液５００は、蛇行する検査流路２１を送液することでヒータ部７０の高温領域と低温領域との２つの温度領域を交互に繰り返して順次通する。これにより、混合溶液５００には、加熱と冷却とが交互に繰り返して付与されることになる。この結果、ＰＣＲによって混合溶液５００に含まれる核酸を増幅させることができる。つまり、混合溶液５００に含まれる核酸は、高温領域での変性反応と低温領域でのアニール・伸長反応との繰り返しによって増幅する。
　その後、図１に示される光学検出装置８０を用いて、核酸の増幅量を測定する。具体的には、光学検出装置８０を図１の矢印に示す方向に移動させることで、検査流路２１内の混合溶液５００にレーザ光をスキャンしながら照射するとともに反射光を受光する。そして、受光した反射光に基づいて検査流路２１内の混合溶液５００中における核酸の増幅量を算出する。一例として、青色光のレーザ光を混合溶液５００に照射することによって混合溶液５００内の核酸に含まれる蛍光体を緑色に蛍光発光させて、この緑色光（反射光）の蛍光量を測定することで核酸の増幅量を算出することができる。
　以上のようにして、検体に含まれる被測定物（微生物）の核酸を検査することができる。
　［まとめ］
　以上、本実施の形態における核酸検査装置１は、検体の前処理を行うための前処理部１０と、検体に含まれる被測定物の核酸を検査するためのチップ部２０と、前処理部１０の抽出液排出口１４から排出された核酸抽出液をチップ部２０に送液するための送液流路１６と、送液流路１６を開栓又は閉栓するための開閉機構部を備えており、この開閉機構部は、核酸抽出液をチップ部２０に送液する場合、送液流路１６を開栓している。
　これにより、検体から被測定物を捕捉する処理及び捕捉した被測定物から核酸を溶出する処理等の前処理を、各処理ごとに容器に移し替える作業を伴うことなく実施することができるので、前処理を経て得られた核酸抽出液を前処理部１０からチップ部２０に送液できる。このとき、送液流路１６を開栓又は閉栓するだけで、前処理部１０での前処理とチップ部２０への核酸抽出液の送液とを連続して行うことができる。したがって、検体の前処理工程から核酸の検査工程までの一連の処理工程において、簡便に作業を行うことができるとともに、核酸抽出液が汚染されることを抑制することができる。しかも、上記一連の処理工程において別の容器への移し替え作業が無いので、作業時間の短縮化を図ることもできる。
　また、本実施の形態において、前処理部１０とチップ部２０とは一体化されており、前処理部１０及びチップ部２０は、一体化された状態で核酸検査装置１に着脱可能となっている。
　これにより、検体の前処理工程から核酸の検査工程までの一連の処理工程を、より簡便に行うことができるとともに核酸抽出液の汚染を一層抑制できる。また、一体化された前処理部１０とチップ部２０とを着脱可能とすることで、前処理部１０及びチップ部２０を容易に交換することができる。これにより、作業性を一層向上させることができる。
　また、本実施の形態において、抽出液排出口１４は、廃液排出口１５よりもチップ部２０側に位置しており、送液流路１６を開栓又は閉栓する開閉機構部は、送液流路１６において、廃液排出口１５の近傍に設けられている。
　このように、送液流路１６を開栓又は閉栓する開閉機構部を廃液排出口１５の近傍に設けることによって、開閉機構部と廃液排出口１５との間の空間を小さくすることができる。その結果として、検体の廃液の一部が当該空間に残溜してしまうことを抑制することができ、検体の廃液を廃液排出口１５を介して確実に外部に排出することができる。
　また、本実施の形態において、開閉機構部は、弾性変形することによって送液流路１６を開栓又は閉栓する膜状の第１開閉部材３０ａと、第１開閉部材３０ａを弾性変形させるための第１可動部材４１とを有する。この場合、送液流路１６は、第１開閉部材３０ａが第１可動部材４１によって弾性変形することで閉栓される。
　これにより、簡単な構造によって送液流路１６の開栓及び閉栓を行うことができる。このため、一体化された前処理部１０及びチップ部２０をより小型にすることができる。特に、開閉機構部の簡素化によって開閉機構部を廃液排出口１５の近傍に設けやすくできる。その結果、開閉機構部と廃液排出口１５との間の空間をより一層小さくすることができ、検体の廃液の一部が当該空間に残溜することを確実に防止することができる。
　また、本実施の形態における核酸検査装置１は、第１可動部材４１を加熱するヒータ部９０を有しており、ヒータ部９０は、第１可動部材４１を介して核酸抽出液を加熱している。
　核酸抽出液における核酸抽出試薬自体は核酸の増幅を阻害させるために、核酸抽出試薬の活性を失わせるとよい。このため、通常、捕捉部１２を加熱する等して被測定物からの核酸の抽出を促進させるために核酸抽出試薬を所定の温度（例えば７０℃）で加熱するが、その後、核酸抽出試薬の活性を失わせるために、さらに核酸を含む核酸抽出試薬（核酸抽出液）を所定の温度（例えば９０℃）で加熱して核酸抽出試薬の温度を上昇させるとよい。そこで、ヒータ部９０によって第１可動部材４１を介して核酸抽出液を加熱することで、核酸抽出液の加熱処理を、膜状の第１開閉部材３０ａ（開閉部材３０）を介して行うことができるので、核酸抽出液を効率的に加熱することができる。また、第１可動部材４１を利用することによって、特別な加熱機構を用いることなく核酸抽出液を加熱できるので、核酸検査装置１の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
　また、本実施の形態において、チップ部２０は、抽出液排出口１４から排出された核酸抽出液と核酸を検査するための核酸検査試薬とを混合させるための混合流路２２と、送液流路１６と混合流路２２との間に設けられ、送液流路１６を通って送液される核酸抽出液を貯留するための貯留部２３とを有する。
　これにより、核酸抽出液を一旦貯留部２３に貯留させた後、混合流路２２に流し込むことができる。すなわち、核酸抽出液と核酸検査試薬とを適切なタイミングで混合流路２２に送液することができる。この結果、核酸抽出液と核酸検査試薬とを十分混合させることができる。言い換えれば、仮に貯留部２３を設けなかったとすると、例えば核酸抽出液及び核酸検査試薬の一方が他方よりも先行して混合流路２２に送液されて核酸抽出核と核酸検査試薬とが十分に混合しないおそれがあるが、核酸抽出液を一旦貯留部２３に貯留させることで、このようなことが生じるのを抑制できる。
　また、本実施の形態において、チップ部２０は、核酸検査試薬を格納するための核酸検査試薬格納部２４を有する。
　これにより、核酸検査試薬をチップ部２０に注入する際に、核酸検査試薬が汚染されることを抑制できる。
　また、本実施の形態において、チップ部２０は、核酸を検査するための検査流路２１を有している。また、核酸検査装置１は、検査流路２１の末端２１ａと大気とを連通する第１空気孔と、核酸検査試薬格納部２４と大気とを連通する第２空気孔と、弾性変形することによって第１空気孔を開栓又は閉栓する膜状の第２開閉部材３０ｂと、第２開閉部材３０ｂを弾性変形させるための第２可動部材４２と、弾性変形することによって第２空気孔を開栓又は閉栓する膜状の第３開閉部材３０ｃと、第３開閉部材３０ｃを弾性変形させるための第３可動部材４３とを有する。そして、第２可動部材４２によって第２開閉部材３０ｂを弾性変形させるとともに第３可動部材４３によって第３開閉部材３０ｃを弾性変形させて第１空気孔及び第２空気孔が開栓することで、核酸抽出液と核酸検査試薬との混合溶液は、毛管力によって検査流路２１に送液される。
　これにより、別途ポンプ等の送液機構を用いることなく、核酸抽出液と核酸検査試薬との混合溶液を、チップ部２０の検査流路２１に簡便に送液することができる。
　また、本実施の形態において、第１開閉部材３０ａ、第２開閉部材３０ｂ及び第３開閉部材３０ｃは、同一の共用部材によって構成されている。具体的には、第１開閉部材３０ａ、第２開閉部材３０ｂ及び第３開閉部材３０ｃは、１つの開閉部材３０によって構成されている。
　これにより、第１開閉部材３０ａ、第２開閉部材３０ｂ及び第３開閉部材３０ｃの共用化を図ることができるので、核酸検査装置１の構造を簡素化することができ、かつ装置自体の小型化を図ることができる。
　また、本実施の形態において、前処理部１０は、核酸抽出試薬を格納するための核酸抽出試薬格納部として核酸抽出試薬容器５０を有する。
　これにより、核酸抽出試薬を前処理部１０に注入する際に、核酸抽出試薬が汚染されることを抑制できる。
　（変形例）
　以上、本発明に係る核酸検査装置等について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
　例えば、上記実施の形態において、貯留部２３は、チップ部２０に設けたが、前処理部１０に設けられていてもよい。つまり、貯留部２３は、前処理部１０及びチップ部２０のいずれに設けられていてもよい。
　また、上記実施の形態では、毛管力によって混合溶液５００を送液したが、これに限るものではない。例えば、検査流路２１にシリンジポンプをつないで混合溶液５００を送液してもよいし、毛管力以外の方法で混合溶液５００を自送液させてもよい。
　その他、各実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
　１　核酸検査装置
　１０　前処理部
　１１　検体注入口
　１２　捕捉部
　１３　試薬注入口
　１４　抽出液排出口
　１５　廃液排出口
　１６　送液流路
　２０　チップ部
　２１　検査流路
　２１ａ　末端
　２２　混合流路
　２３　貯留部
　２４　核酸検査試薬格納部
　３０ａ　第１開閉部材
　３０ｂ　第２開閉部材
　３０ｃ　第３開閉部材
　４１　第１可動部材
　４２　第２可動部材
　４３　第３可動部材
　７０　ヒータ部
　２００　検体
　２０１　被測定物
　３００　核酸抽出試薬
　４００　核酸抽出液
　５００　混合溶液

Claims (11)

  1. 　検体の前処理を行うための前処理部と、前記検体に含まれる被測定物の核酸を検査するためのチップ部とを含む核酸検査装置であって、
    　前記前処理部は、前記検体を注入するための検体注入口と、前記検体注入口から注入された前記検体に含まれる前記被測定物を捕捉するための捕捉部と、前記捕捉部で捕捉された前記被測定物から核酸を抽出するための核酸抽出試薬を注入するための試薬注入口と、前記核酸抽出試薬によって前記被測定物から抽出された核酸が含まれる核酸抽出液を排出するための抽出液排出口と、前記検体の廃液を排出するための廃液排出口とを有し、
    　前記核酸検査装置は、
    　前記抽出液排出口から排出された前記核酸抽出液を前記チップ部に送液するための送液流路と、
    　前記送液流路を開栓又は閉栓するための開閉機構部とを備え、
    　前記開閉機構部は、前記核酸抽出液を前記チップ部に送液する場合、前記送液流路を開栓する
    　核酸検査装置。
  2. 　前記前処理部と前記チップ部とは一体化されており、
    　前記前処理部及び前記チップ部は、一体化された状態で前記核酸検査装置に着脱可能である
    　請求項１に記載の核酸検査装置。
  3. 　前記抽出液排出口は、前記廃液排出口よりも前記チップ部側に位置しており、
    　前記開閉機構部は、前記送液流路において、前記廃液排出口の近傍に設けられている
    　請求項１又は２に記載の核酸検査装置。
  4. 　前記開閉機構部は、
    　弾性変形することによって前記送液流路を開栓又は閉栓する膜状の第１開閉部材と、
    　前記第１開閉部材を弾性変形させるための第１可動部材とを有する
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の核酸検査装置。
  5. 　前記送液流路は、前記第１開閉部材が前記第１可動部材によって弾性変形することで閉栓される
    　請求項４に記載の核酸検査装置。
  6. 　前記第１可動部材を加熱するヒータ部を有し、
    　前記ヒータ部は、前記第１可動部材を介して前記核酸抽出液を加熱する
    　請求項４又は５に記載の核酸検査装置。
  7. 　前記チップ部は、
    　前記抽出液排出口から排出された前記核酸抽出液と前記核酸を検査するための核酸検査試薬とを混合させるための混合流路と、
    　前記送液流路と前記混合流路との間に設けられ、前記送液流路を通って送液される前記核酸抽出液を貯留するための貯留部とを有する
    　請求項１～６のいずれか１項に記載の核酸検査装置。
  8. 　前記チップ部は、前記核酸検査試薬を格納するための核酸検査試薬格納部を有する
    　請求項７に記載の核酸検査装置。
  9. 　前記チップ部は、前記核酸を検査するための検査流路を有し、
    　前記核酸検査装置は、
    　前記検査流路の末端と大気とを連通する第１空気孔と、
    　前記核酸検査試薬格納部と大気とを連通する第２空気孔と、
    　弾性変形することによって前記第１空気孔を開栓又は閉栓する膜状の第２開閉部材と、
    　前記第２開閉部材を弾性変形させるための第２可動部材と、
    　弾性変形することによって前記第２空気孔を開栓又は閉栓する膜状の第３開閉部材と、
    　前記第３開閉部材を弾性変形させるための第３可動部材とを有し、
    　前記第２可動部材によって前記第２開閉部材を弾性変形させるとともに前記第３可動部材によって前記第３開閉部材を弾性変形させて前記第１空気孔及び前記第２空気孔が開栓することで、前記核酸抽出液と前記核酸検査試薬との混合溶液は、毛管力によって前記検査流路に送液される
    　請求項８に記載の核酸検査装置。
  10. 　前記第１開閉部材、前記第２開閉部材及び前記第３開閉部材は、同一の共用部材によって構成されている
    　請求項９に記載の核酸検査装置。
  11. 　前記前処理部は、前記核酸抽出試薬を格納するための核酸抽出試薬格納部を有する
    　請求項１～１０のいずれか１項に記載の核酸検査装置。
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