WO2018193905A1 - Pcr用容器、試薬入りpcr用容器、及び、試薬カセット - Google Patents

Pcr用容器、試薬入りpcr用容器、及び、試薬カセット Download PDF

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貴至 松永
佳則 山口
哲至 松永
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    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
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    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/686Polymerase chain reaction [PCR]

Definitions

  • the present invention relates to a PCR container, a reagent-containing PCR container, and a reagent cassette, and more particularly, to a PCR container, a reagent-containing PCR container, and a reagent cassette used when performing PCR with a DNA detection apparatus.
  • PCR polymerase chain reaction
  • FIG. 19 is a schematic front view showing the external shape of a conventional PCR container, in which (1) is a state in which the lid is open, (2) is a state in which the lid is closed,
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing the central cross-sectional structure of the PCR container shown in (2) of FIG.
  • the PCR container 71 is made of, for example, polypropylene, and mainly includes a container main body 81, a lid 76, and a connecting portion 77.
  • the container body 81 has a cylindrical shape with an open top (the direction in which the lid exists with respect to the container body when the PCR container is used), and its bottom is closed.
  • the lid 76 has a disk shape, and its size can completely cover the upper opening of the container body 81. Further, the lid body 76 is formed with a circular ring-shaped locking portion 78 protruding downward on the lower surface thereof. As shown in FIG. 20, when the lid 76 is in a closed state, the lid 76 is opened upward from the container main body 81 by the outer wall of the locking portion 78 engaging with the inner wall of the container main body 81. It is fixed in a state of covering completely. This prevents foreign matter from entering the inside of the container body 81 and evaporation of the contents stored in the container body 81 during PCR reaching a maximum of over 90 ° C.
  • the connecting portion 77 has a band shape that can bend and stretch within a predetermined angle range, and has one end connected to the end of the lid 76 and the other end connected to the end of the container body 81.
  • the lid 76 is fitted to the container main body 81 by bending and extending the connecting portion 77 to a closed state.
  • a specimen (not shown) containing target DNA (for example, saliva) inside the container body 81.
  • a necessary amount of each reagent (for example, water, buffer, primer, dNTP, DNA polymerase, and fluorescent reagent) necessary for the progress of PCR is introduced using a laboratory instrument such as a micropipette.
  • a laboratory instrument such as a micropipette.
  • the PCR container 71 in this state is placed in a DNA amplification device such as a thermal cycler (not shown), and the heating and cooling cycles are repeated a predetermined number of times, so that the PCR proceeds and the target DNA is amplified. After the PCR is completed, if necessary, the contents of the PCR container 71 containing the amplified target DNA can be collected in another container, and the presence of the target DNA can be detected by light detection.
  • a DNA amplification device such as a thermal cycler (not shown)
  • the heating and cooling cycles are repeated a predetermined number of times, so that the PCR proceeds and the target DNA is amplified.
  • the contents of the PCR container 71 containing the amplified target DNA can be collected in another container, and the presence of the target DNA can be detected by light detection.
  • a reagent used for reaction is provided in a reaction vessel separated from a reaction region by a partition wall, and the partition wall is installed so that the temperature can be controlled independently of the reaction solution.
  • a reaction container configured to be able to release a reagent to a reaction region by melting at least a part of a partition wall by heating. It is disclosed that the partition wall is made of wax, oil or the like, and is installed horizontally in the reaction vessel.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-106221 suggested one means for solving the problem, but it was actually difficult to stably form partition walls in the reaction vessel. That is, it is difficult to form partition walls in the reaction vessel using molten wax or the like, because the shape is likely to collapse due to the impact of dropping molten wax in the reaction vessel. Even if the partition made of is prepared in advance and stored in the reaction vessel, it does not cause any gap between the partition and the inner surface of the reaction vessel so that the reagent does not fall into the reaction region, for example, it is inclined during installation. It was difficult to install a partition wall.
  • a PCR container, a PCR container containing a reagent, and a PCR container that can improve the reliability and speed of PCR simply and stably An object is to provide a reagent cassette.
  • the PCR container is a PCR container having a reaction chamber at the bottom for containing a sample and a reagent for reaction during PCR.
  • the PCR container according to the second aspect of the present invention is the concave portion that is recessed upward in the lower surface of the lid so that at least a part thereof can be accommodated by contact with the specimen in the configuration of the invention according to the first aspect.
  • the reagent storage part has a shape penetrating in the vertical direction.
  • the sealing means is melted by the heating of the PCR.
  • the reagent storage part penetrates in the vertical direction. Then, the specimen moves from the recess on the lower surface of the lid to the reagent storage section, and the specimen and reagent move to the reaction chamber below.
  • the PCR container according to the third aspect of the present invention is the configuration of the invention according to the first aspect or the second aspect, wherein the reagent cassette includes a plurality of reagent storage units, and the plurality of reagent storage units are partitioned from each other by a partition wall. It is what has been.
  • the plurality of reagent storage units can be sealed in a state where the reagents stored in each of the reagent storage units are not mixed.
  • the reagent cassette in the configuration of the invention according to any one of the first to third aspects, has a cylindrical shape opened in the vertical direction, and is provided on the side wall. A slit extending in the vertical direction and communicating with the reagent storage unit is formed.
  • This configuration increases the surface area of the reagent cassette where the reagent flows out.
  • the PCR container according to the fifth aspect of the present invention is the container according to any one of the first to fourth aspects, wherein the reaction chamber has a quadrangular pyramid shape and is made of a transparent material. It is.
  • the PCR container according to the sixth aspect of the present invention is the configuration of the invention according to any one of the first to fifth aspects, wherein the container body, the lid body, and the reagent cassette are fitted to the container body.
  • the dimensional relationship is set such that a gap is generated between the lower surface of the lid and the reagent cassette.
  • the gap can be sealed by the sealing means during use.
  • the PCR container according to the seventh aspect of the present invention is the configuration of the invention according to any one of the first to sixth aspects, wherein the container body is inwardly facing at least part of its inner surface toward the reagent cassette. It protrudes.
  • This configuration facilitates positioning of the reagent cassette inside the container body.
  • the PCR container according to the eighth aspect of the present invention is the structure of the invention according to any one of the first to seventh aspects, wherein the container body has a thickness of 0.05 mm or more and 0.5 mm or less. It is.
  • the thickness of the reaction chamber and the location where the reagent cassette is stored in the container main body becomes 0.05 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the PCR container according to the ninth aspect of the present invention is the container according to any one of the first to eighth aspects, wherein the sealing means is wax, grease, paraffin or wax.
  • Such a configuration is a sealing means that is solid at normal temperature and becomes liquid when PCR is first heated.
  • the reagent cassette is recessed inwardly on at least one of the upper surface and the lower surface thereof. A concave portion is formed.
  • a concave portion is formed inward on the upper or lower surface of the reagent cassette.
  • the PCR container in the PCR container according to any one of the first to tenth aspects, at least a part of the PCR container is accommodated on the lower surface of the lid body by contact with the specimen.
  • a concave portion that is recessed upward is formed, the reagent storage portion has a shape penetrating in the vertical direction, and an upward convex portion is formed on the upper surface of the reagent cassette, The convex portion enters at least a part of the concave portion when the lid is fitted to the container body.
  • a downwardly convex portion is formed on the lower surface of the reagent cassette. Is.
  • the lower surface of the reagent cassette is not horizontal but convex toward the reaction chamber.
  • a reagent-containing PCR container is a reagent-containing PCR container using the PCR container according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the reagent cassette stores the reagent.
  • the reagent is stored in the part and sealed by the sealing means.
  • the reagent cassette is stored in advance and the reagent cassette is sealed.
  • the reagent-containing PCR container according to the fourteenth aspect of the present invention is the configuration of the invention according to the thirteenth aspect, wherein the reaction chamber is filled with sealing means.
  • the reaction chamber is in a state where air is discharged before PCR, and the sealing means is melted during PCR and the specimen and reagent are stored via the reagent cassette.
  • a reagent cassette according to a fifteenth aspect of the present invention is a reagent cassette stored inside a PCR container, and includes a reagent storage unit.
  • the reagent storage unit stores reagents necessary for PCR, and before the PCR. Is solid and sealed by sealing means that melts by the heating of PCR.
  • the reagent cassette is stored in advance and the reagent cassette is sealed.
  • a PCR container is a PCR container, and a container main body having a reaction chamber for storing a sample and a reagent at the bottom of the PCR container and reacting them at the bottom of the PCR container.
  • a lid having at least one reagent storage portion formed at the tip via an exposed portion of a part of the bottom of the tip, and another part of the bottom of the tip Is formed with a concave portion that is recessed upward so that at least a part thereof can be accommodated by contact with the specimen, and the reagent accommodating portion is a solid that is solid before PCR and melts by heating of the PCR
  • the exposed part can be sealed by means.
  • the sealing means is melted by the heating of the PCR.
  • the reagent storage part and the recess are opened. Then, the specimen and the reagent move to the lower reaction chamber.
  • an opening penetrating the reagent storage unit is formed in the side wall of the tip.
  • the reagent can be injected into the reagent storage unit from the opening formed in the side wall of the tip.
  • a reagent cassette according to an eighteenth aspect of the present invention is a reagent cassette housed in a PCR container, and is formed of a basic skeleton and a basic skeleton, and at least a part thereof is exposed to the outside, and is necessary for PCR. And a reagent storage unit capable of storing a reagent.
  • the reagent is stored in the reagent storage unit, and the sample necessary for PCR is stored in a container in a state of being solid before PCR and sealed by a sealing means that melts by heating of the PCR.
  • the sealing means is melted by heating the PCR, and the reagent storage unit is opened. Then, the specimen and reagent move to the reaction chamber below the container.
  • the reagent cassette according to the nineteenth aspect of the present invention is the configuration of the invention according to the eighteenth aspect, wherein the reagent storage portion has a shape exposed on the opposing surface.
  • the sealing means is melted by heating of the PCR, and the sample moves to the other side of the exposed portion of the opened reagent storage portion. Mix with reagents on the way.
  • the reagent cassette according to a twentieth aspect of the present invention is the configuration of the invention according to the eighteenth aspect or the nineteenth aspect, wherein a plurality of reagent storage parts are provided, and the plurality of reagent storage parts are partitioned from each other by a partition wall. It is formed by a basic skeleton.
  • the plurality of reagent storage units can be sealed in a state where the reagents stored in each of the reagent storage units are not mixed.
  • the reagent cassette according to a twenty-first aspect of the present invention is the configuration of the invention according to the twentieth aspect, wherein three reagent storage portions are provided, and the partition walls are three plate-like bodies extending in the same direction and adjacent to each other. Each of the plate-like bodies intersects with each other so as to form an angle of 120 °, and the reagent storage portion has a shape exposed at both ends in the same direction.
  • a reagent cassette according to a twenty-second aspect of the present invention is the configuration of the invention according to any one of the eighteenth to twenty-first aspects, wherein the basic skeleton has a cylindrical shape with both axial ends open, and the side wall Is formed with a slit extending in the axial direction and communicating with the reagent storage unit.
  • This configuration increases the surface area of the reagent cassette where the reagent flows out.
  • a reagent cassette according to a twenty-third aspect of the present invention is the reagent cassette according to any of the eighteenth to twenty-second aspects, wherein the basic skeleton is at least on the lower surface of the reagent cassette in a state of being housed inside the PCR container. A part is in contact with the inner surface of the PCR container, and at least a part of the upper surface is set in a dimensional relationship in contact with the lower surface of the lid of the PCR container.
  • This configuration restricts the reagent cassette from inadvertently moving in the vertical direction inside the PCR container.
  • the basic skeleton is inwardly disposed on at least a part of at least one of the opposing surfaces. A recessed portion is formed.
  • the sealing means tends to stay in the concave portion when sealing.
  • a reagent cassette according to a twenty-fifth aspect of the present invention is the configuration of the invention according to any one of the eighteenth to twenty-fourth aspects, wherein the reagent storage portion is exposed in the vertical direction in a state of being stored inside the PCR container.
  • the basic skeleton has an upward convex portion formed on at least a part of its upper surface, and the convex portion is used for PCR in a state of being accommodated inside the PCR container. It enters at least a part of the recess formed on the lower surface of the lid of the container.
  • Such a configuration makes it easy for the reagent cassette to scrape out what is stored in the recess of the lid of the PCR container.
  • a reagent cassette according to a twenty-sixth aspect of the present invention is the reagent cassette according to any one of the eighteenth to twenty-fifth aspects, wherein the basic skeleton is an outwardly convex portion on at least a part of one surface thereof. Is formed.
  • the lower surface of the reagent cassette can be convex toward the reaction chamber rather than horizontally.
  • a reagent cassette according to a twenty-seventh aspect of the present invention is a reagent cassette housed inside a PCR container, and is formed of a basic skeleton and a basic skeleton, and is exposed to the outside through an exposed portion, and is used for PCR.
  • the reagent cassette is stored in advance and the reagent cassette is sealed, and when PCR is performed with the sample necessary for PCR stored in the container, the sealing means is melted by the heating of the PCR, and the reagent storage section Is released. Then, the specimen and reagent move to the reaction chamber below the container.
  • the reagent cassette according to a twenty-eighth aspect of the present invention is the reagent cassette according to the twenty-seventh aspect, wherein the sealing means is wax, grease, paraffin or wax.
  • Such a configuration is a sealing means that is solid at normal temperature and becomes liquid when PCR is first heated.
  • the basic skeleton of the reagent cassette according to the twenty-seventh aspect or the twenty-eighth aspect is not melted by the heating of PCR.
  • the reagent cassette according to a thirtieth aspect of the present invention is the configuration of the invention according to any one of the eighteenth to twenty-sixth aspects, wherein the basic skeleton has a cylindrical shape with both axial ends open, Are partitioned by a partition wall extending in the axial direction, and at least one of both end edges in the axial direction of the partition wall is located inward of at least one of the corresponding open end surfaces of the basic skeleton.
  • the sealing means When configured in this manner, the sealing means easily stays at a location from the axial end edge of the partition wall to the open end surface of the basic skeleton when sealing.
  • a PCR container is a PCR container, and a container main body having a reaction chamber for accommodating and reacting a specimen and a reagent at the time of PCR, and a container main body that can be freely fitted. And a lid formed on the lower surface thereof with a concave portion that can be at least partially accommodated by contact with the specimen, and a portion between the lid and the reaction chamber inside the container body.
  • the reagent cassette has a cylindrical basic skeleton that is open in the vertical direction, and a reagent storage portion that can store the reagent is formed inside the basic skeleton.
  • the storage unit is solid before PCR and can seal the reagent by sealing means that melts by heating the PCR.
  • At least one of the container body, the lid, and the reagent cassette is a specimen during PCR. or Reagents are those comprising a regulating means for regulating so as not leak into the reaction chamber outside.
  • the specimen or reagent stably flows into the reaction chamber during PCR by the regulation means.
  • a PCR container is a PCR container, and a container main body having a reaction chamber for containing and reacting a sample and a reagent at the time of PCR and a container main body that can be freely fitted. And a lid formed on the lower surface thereof with a concave portion that can be at least partially accommodated by contact with the specimen, and a portion between the lid and the reaction chamber inside the container body.
  • the reagent cassette has a cylindrical basic skeleton that is open in the vertical direction, and a reagent storage portion that can store the reagent is formed inside the basic skeleton.
  • the container is solid before PCR and can seal the reagent by sealing means that melts when heated by PCR, and the upper edge of the reaction chamber has a circular shape in plan view.
  • the reaction chamber in the structure of the thirty-second aspect, has a conical shape that tapers downward.
  • Such a configuration makes the tip of the reaction chamber sharper than that of a hemispherical or cylindrical chamber. In addition, it is easy in manufacturing to reduce the thickness of the reaction chamber portion.
  • a PCR container is a PCR container, and a container main body having a reaction chamber for containing and reacting a specimen and a reagent at the time of PCR and a container main body that can be freely fitted. And a lid formed on the lower surface thereof with a concave portion that can be at least partially accommodated by contact with the specimen, and a portion between the lid and the reaction chamber inside the container body.
  • the reagent cassette has a cylindrical basic skeleton that is open in the vertical direction, and a reagent storage portion that can store the reagent is formed inside the basic skeleton.
  • the storage section is solid before PCR, and the reagent can be sealed by sealing means that melts by heating the PCR.
  • the upper edge of the reaction chamber is the maximum of the outer edge of the lower end of the reagent storage section when stored. Outside the movable area Are those set to be positioned.
  • a PCR container is a PCR container, and a container main body having a reaction chamber for storing and reacting a sample and a reagent at the time of PCR, and the container main body can be freely fitted. And a lid formed on the lower surface thereof with a concave portion that can be at least partially accommodated by contact with the specimen, and a portion between the lid and the reaction chamber inside the container body.
  • the reagent cassette has a cylindrical basic skeleton that is open in the vertical direction. The basic skeleton is partitioned by a partition that extends in the vertical direction, and the reagent is stored in each of the basic skeletons.
  • a plurality of reagent storage units are formed, and the reagent storage unit is solid before PCR and can seal the reagent by a sealing means that melts by heating of the PCR.
  • the edge is located below the upper edge of the basic skeleton, and when the lid and the reagent cassette are attached to the container body, the lower surface of the lid is between the upper edge of the partition wall and the upper edge of the basic skeleton. Is to be placed.
  • This configuration makes it easier for the bottom surface of the lid to enter the sealing means of the reagent cassette when attached to the container body.
  • the PCR container according to a thirty-sixth aspect of the present invention is the configuration of the invention according to the thirty-fifth aspect, wherein the upper end edge of the partition wall protrudes upward in a portion that is inside the lower edge of the concave portion of the lid in plan view projection. And the upper edge of the convex portion is located between the lower surface of the lid and the upper edge of the basic skeleton, and is disposed below the upper edge of the concave portion. Is.
  • This configuration makes it easy for the convex portion of the reagent cassette to enter the concave portion of the lid when attached to the container body.
  • the PCR container according to the thirty-seventh aspect of the present invention is the PCR container according to any one of the thirty-second, thirty-third, thirty-fifth and thirty-sixth aspects, wherein the upper edge of the reaction chamber is It is set so that it may be located outside the largest movable area
  • the PCR container according to the thirty-eighth aspect of the present invention is the structure of the invention according to any one of the thirty-second, thirty-third, and thirty-seventh aspects, wherein the basic skeleton has a partition wall extending vertically to each other.
  • a plurality of reagent storage portions that are partitioned and can store reagents are formed, and the upper end edge of the partition wall is positioned below the upper end edge of the basic skeleton, and the lid and the reagent cassette are placed in the container body.
  • the lower surface of the lid is disposed between the upper edge of the partition wall and the upper edge of the basic skeleton.
  • This configuration makes it easier for the bottom surface of the lid to enter the sealing means of the reagent cassette when attached to the container body.
  • the reaction chamber is composed of a transparent material.
  • the PCR container according to the fortieth aspect of the present invention is the constitution of the invention according to any of the thirty-first to thirty-ninth aspects, wherein the reaction chamber of the container body has a thickness of 0.05 mm or more and 0.5 mm or less. It is what is.
  • the PCR container according to the forty-first aspect of the present invention is the container according to any of the thirty-first to forty-first aspects, wherein the sealing means is wax, grease, paraffin or wax.
  • Such a configuration is a sealing means that is solid at normal temperature and becomes liquid when PCR is first heated.
  • a reagent-containing PCR container according to a forty-second aspect of the present invention is a reagent-containing PCR container using the PCR container according to any of the thirty-first to forty-first aspects, wherein the reagent cassette stores the reagent.
  • the reagent is stored in the part and sealed by the sealing means.
  • the reagent cassette is stored in advance and the reagent cassette is sealed.
  • the PCR container performs PCR by storing a sample necessary for PCR in the container body in a state where the reagent is previously stored in the reagent storage unit and sealed. Then, the sealing means is melted by the heating of the PCR, and the reagent storage unit is opened. And since a sample and a reagent move to a lower reaction chamber, it becomes a container for PCR which can improve the certainty and quickness of PCR simply and stably.
  • the PCR container according to the second aspect of the present invention uses the recess on the lower surface of the lid in a state in which the reagent is previously stored in the reagent storage unit and sealed.
  • the sealing means is melted by the heating of the PCR, and the reagent storage portion penetrates in the vertical direction. Since the specimen moves from the recess on the lower surface of the lid to the reagent storage section, and the specimen and the reagent move to the reaction chamber below, it is possible to improve the simplicity, reliability and speed of PCR. It becomes a container.
  • the PCR container according to the third aspect of the present invention has a plurality of reagent storage parts in a state in which the reagents stored in each of them are not mixed with each other. Since sealing becomes possible, it becomes easy to use a reagent that is not suitable for mixing in advance.
  • the PCR container according to the fourth aspect of the present invention increases the surface area of the part from which the reagent flows out of the reagent cassette, so Reagents can easily fall toward the reaction chamber.
  • the PCR container according to the fifth aspect of the present invention has a surface facing the reaction chamber. On the other hand, the reliability of light detection when performing light detection in the horizontal direction is improved.
  • the PCR container according to the sixth aspect of the present invention is capable of sealing the gap with a sealing means in use in addition to the effects of the invention according to any one of the first to fifth aspects.
  • the PCR container according to the seventh aspect of the present invention can be easily positioned inside the container body of the reagent cassette. It is possible to guide the reagent to a position where the reagent is likely to fall with respect to the reaction chamber, thereby improving the reliability of PCR.
  • the PCR container according to the eighth aspect of the present invention has a location where the reagent cassette is stored in the container body and the thickness of the reaction chamber. Since it becomes 0.05 mm or more and 0.5 mm or less, while a sealing means melt
  • the PCR container according to the ninth aspect of the present invention is solid at normal temperature and becomes liquid when the PCR is first heated. Since it becomes a sealing means, the certainty of PCR improves.
  • an inwardly concave portion is formed on the upper or lower surface of the reagent cassette. Therefore, the certainty of sealing by the sealing means is improved.
  • the PCR container according to the eleventh aspect of the present invention draws out the specimen stored in the recess on the lower surface of the lid during use. Therefore, the specimen easily reaches the reaction chamber, and the reliability of PCR is improved.
  • the PCR container according to the twelfth aspect of the present invention is such that the lower surface of the reagent cassette is convex toward the reaction chamber instead of being horizontal. Therefore, the reagent easily falls into the reaction chamber, and the reliability of PCR is improved.
  • the reagent-containing PCR container according to the thirteenth aspect of the present invention is a reagent cassette in which a reagent is stored and sealed in advance. Therefore, desired amounts and types of reagents can be stored in advance, and the reliability and speed of PCR can be improved easily and stably.
  • the PCR container containing a reagent according to the fourteenth aspect of the present invention is in a state where air is discharged before PCR, and the sealing means is melted during PCR.
  • the specimen and the reagent are stored via the reagent cassette, the specimen and the reagent can be easily guided to the reaction chamber, and the reliability of PCR is improved.
  • the reagent cassette according to the fifteenth aspect of the present invention is a reagent cassette that contains a reagent in advance and is sealed, so that a desired amount and type of reagent can be stored in advance and used for a PCR container.
  • a desired amount and type of reagent can be stored in advance and used for a PCR container.
  • PCR container when PCR is performed by storing a sample using the concave portion on the lower surface of the lid in a state where the reagent is previously stored and sealed in the reagent storage portion, The sealing means is melted by heating, and the reagent storage portion and the recess are opened. And since a sample and a reagent move to a lower reaction chamber, it becomes a container for PCR which can improve the certainty and quickness of PCR simply and stably.
  • the PCR container according to the seventeenth aspect of the present invention can inject a reagent into the reagent storage part from the opening formed in the side wall of the tip. Therefore, usability improves.
  • the reagent cassette according to the eighteenth aspect of the present invention is necessary for PCR in a container in which a reagent is stored in a reagent storage section and sealed by a sealing means that is solid before PCR and melts by heating of PCR.
  • a sealing means that is solid before PCR and melts by heating of PCR.
  • the sealing means is melted by heating of the PCR. Since the sample mixes with the reagent while the sample moves to the other side of the exposed portion in the opened reagent storage unit, the reliability and speed of PCR can be improved easily and stably.
  • the reagent cassette according to the twentieth aspect of the present invention seals a plurality of reagent storage parts in a state where the reagents stored in each of the reagent cassettes are not mixed, in addition to the effects of the invention according to the eighteenth aspect or the nineteenth aspect. Therefore, it is easy to use a reagent that is not suitable for mixing in advance.
  • reagent cassette according to the twenty-first aspect of the present invention in addition to the effects of the invention according to the twentieth aspect, three reagent storage portions each having the same volume are formed, so that the reagent is easily dropped.
  • the surface area of the portion of the reagent cassette through which the reagent flows out increases, so that the reagent easily falls off. Become.
  • the reagent cassette according to the twenty-third aspect of the present invention is that, in addition to the effects of the invention according to any of the eighteenth to twenty-second aspects, the reagent cassette moves carelessly in the vertical direction inside the PCR container. Because it is regulated, the stability of the reaction is improved.
  • the reagent cassette according to the twenty-fourth aspect of the present invention can be sealed because the sealing means tends to remain in the concave portion when sealed. The certainty of stopping is improved.
  • the reagent cassette according to the twenty-fifth aspect of the present invention is the one stored in the recess of the lid of the PCR container is scraped by the reagent cassette. Since it becomes easy to be issued, the certainty of PCR is improved.
  • the reagent cassette according to the twenty-sixth aspect of the present invention has a lower surface of the reagent cassette that is convex toward the reaction chamber rather than horizontally. Therefore, the reagent easily falls into the reaction chamber, and the reliability of PCR is improved.
  • the reagent cassette according to the twenty-seventh aspect of the present invention is a reagent cassette that is pre-stored with a reagent and sealed, and when a sample necessary for PCR is stored in a container and PCR is performed, sealing means is provided by heating the PCR. Melts and the reagent storage is opened. Since the specimen and the reagent move to the reaction chamber below the container, a desired amount and type of reagent can be stored in advance, and by using the PCR container, the PCR reliability and speed can be easily and stably. Can be improved.
  • the reagent cassette in the twenty-eighth aspect of the present invention is a solid means at room temperature and serves as a sealing means that becomes a liquid state during the first heating of the PCR. Certainty is improved.
  • the reagent cassette according to the 29th aspect of the present invention reacts because only the sealing means is melted by heating of the PCR and the reagent storage part is opened. Improves stability.
  • the reagent cassette according to the thirtieth aspect of the present invention provides an open end surface of the basic skeleton from the axial end edge of the partition wall when sealed. Since the sealing means is likely to stay in the above locations, the sealing reliability is improved.
  • the stability of PCR is improved because the specimen or reagent stably flows into the reaction chamber during PCR by the regulating means.
  • the specimen or reagent flows stably into the reaction chamber during PCR. Improves stability.
  • the PCR container in the thirty-third aspect of the present invention has a sharper tip than the hemispherical or columnar reaction chamber. Adhesion to the heater to be heated increases. In addition, since it is easy in manufacturing to reduce the thickness of the reaction chamber portion, the heating time can be shortened. Therefore, the efficiency of PCR is improved.
  • the specimen or reagent flows stably into the reaction chamber even when the reagent cassette is housed in the lateral direction, so that the PCR stability is improved.
  • the specimen stored in the lid body is placed in the reagent cassette. It becomes easy to flow in and the stability of PCR improves.
  • the PCR container in the thirty-sixth aspect of the present invention is easily attached to the concave part of the lid when the convex part of the reagent cassette is attached to the container body.
  • the specimen stored in the concave portion of the lid is easily pushed out to the convex portion of the reagent cassette, and the specimen is prevented from remaining in the concave portion.
  • the PCR container according to the thirty-seventh aspect of the present invention has a reagent cassette shifted laterally. Even in the stored state, the specimen or reagent flows stably into the reaction chamber, so that the stability of PCR is further improved.
  • the PCR container according to the thirty-eighth aspect of the present invention in addition to the effects of the invention according to any one of the thirty-second aspect, thirty-third aspect and thirty-seventh aspect, Since the lower surface can easily enter the sealing means of the reagent cassette, the sample stored in the lid can easily flow into the reagent cassette, and the stability of PCR is further improved.
  • the PCR container according to the thirty-ninth aspect of the present invention has high light permeability in the reaction chamber. On the other hand, the reliability of light detection when performing light detection in the horizontal direction is improved.
  • the PCR container according to the forty-sixth aspect of the present invention has a good heat transfer efficiency from the outside of the container to the reaction chamber.
  • the stopping means is appropriately melted using the heating of the PCR, and the PCR is appropriately performed.
  • the PCR container according to the forty-first aspect of the present invention is solid at normal temperature and becomes liquid when the PCR is first heated. Since it becomes a sealing means, the certainty of PCR improves.
  • the reagent-containing PCR container according to the forty-second aspect of the present invention is a reagent cassette that contains a reagent in advance and is sealed, so that a desired amount and type of reagent can be stored in advance.
  • the reliability and rapidity of PCR can be improved simply and stably.
  • FIG. 6 is an end view of the VI-VI line shown in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 7 and a schematic front view showing an operation state of the DNA detection device. It is a schematic diagram of the A part shown in FIG. FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 7, and is a schematic front view illustrating a state where PCR is completed and the PCR container is moved to the detection unit.
  • FIG. 11 is an arrow view of the XI-XI line shown in FIG. 10.
  • FIG. 13 is an end view of the XIII-XIII line shown in FIG. 12. It is the front view which shows the external appearance shape of the lid of the container for PCR by this 3rd Embodiment of this invention, and a center cross-section, and sectional drawing partially broken.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the XV-XV line shown in FIG. 14, where (1) is a state before storing the reagent and (2) is a state after storing and sealing the reagent.
  • FIG. 15 is an end view of the XVI-XVI line shown in FIG. 14.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a central cross-sectional structure in a state where the lid of the PCR container shown in (2) of FIG. 19 is closed.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the XXI-XXI line shown in FIG.
  • FIG. 23 is a front view showing a central cross-sectional structure of the reagent cassette of the PCR container shown in FIG. 22 and a partially cutaway cross-sectional view, wherein (1) is a state before storing the reagent, and (2) is a state where the reagent is stored. This is the state after storage and sealing.
  • FIG. 23 is a sectional view taken along line XXV-XXV shown in FIG.
  • FIG. 26 It is a schematic front view which shows the state before operation
  • FIG. 30 is an arrow view of the XXX-XXX line shown in FIG. 29.
  • FIG. 32 is a sectional view taken along line XXXII-XXXII shown in FIG. 31.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view showing the structure of a reagent cassette of a PCR container according to still another embodiment of the present invention, corresponding to FIG. 31.
  • FIG. 1 is a front view and a partially broken cross-sectional view showing the external shape and central cross-sectional structure of a PCR container according to the first embodiment of the present invention.
  • a PCR container 1 is made of, for example, transparent polypropylene and has a circular ring shape in a horizontal section, and a reaction chamber 12 in which a sample and a reagent are stored and reacted at the bottom 14 at the time of PCR.
  • the male thread 13 formed on the upper outer surface of the container body 11 and the female thread 9 formed on the upper inner surface of the lid body 6 are in a sealed state in which they are screwed. Prevents entry of foreign objects from the outside.
  • the lid body 6 can move to an opened state in which the fitting between the lid body 6 and the container body 11 is released by gripping and rotating the knurled portion 8 at the upper portion thereof.
  • the specimen can be injected into the container body 11, the reagent cassette 16 can be taken out of the container body 11, or stored inside the container body 11.
  • the reaction chamber 12 When the PCR container 1 is used, the reaction chamber 12 is positioned at the lowest position in the vertical direction as shown in FIG.
  • the upward direction refers to the direction in which the reagent cassette or lid is positioned relative to the reaction chamber when the PCR container is used, and conversely, the downward direction refers to the reagent cassette or lid when the PCR container is used. In contrast, the direction in which the reaction chamber is located.
  • the reagent cassette 16 is installed on the flat part 15 that extends outward from the peripheral edge of the upper end of the reaction chamber 12 at the bottom part 14 of the container body 11.
  • a part of the upper surface 17 of the reagent cassette 16 and a part of the lower surface 7 of the lid 6 are in contact with each other without a gap.
  • the position of the reagent cassette 16 inside the PCR container 1 is fixed.
  • FIG. 2 is a front view and a partially broken cross-sectional view showing the external shape and central cross-sectional structure of the PCR container body shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the PCR container body shown in FIG. It is a side view which shows an external appearance shape.
  • the container body 11 has a cylindrical shape with an open top, and the reaction chamber 12 at the bottom 14 has a quadrangular frustum shape that tapers downward, and is made of a transparent material. Has been. With this configuration, opposing surfaces are generated in the reaction chamber 12. The effect of this will be described later.
  • FIG. 4 is a front view and a partially broken cross-sectional view showing the external shape and central cross-sectional structure of the lid of the PCR container shown in FIG.
  • the lid 6 is made of a synthetic resin such as polypropylene, for example, and the lower surface 7 is formed with an upwardly recessed recess 10 that can accommodate at least a part thereof by contact with the specimen 31.
  • the concave portion 10 of the lid body 6 is brought into contact with the specimen 31 (for example, the mucous membrane in the oral cavity), so that a part of the specimen 31 (for example, the target) Saliva containing DNA) can be easily collected without using a laboratory instrument or the like. The effect of this will be described later.
  • FIG. 5 is a front view showing the appearance of the reagent cassette of the PCR container shown in FIG. 1, and FIG. 6 is an end view of the VI-VI line shown in FIG. (2) is a state after the reagent is stored and sealed.
  • the reagent cassette 16 is made of a synthetic resin such as polypropylene, for example, and has a cylindrical shape penetrating in the vertical direction as a basic skeleton.
  • the side wall 24 extends in the vertical direction and reagent storage portions 21a to 21c.
  • Each of the slits 23a to 23c communicating with each of the slits 23a to 23c is formed. The effect of this will be described later.
  • the reagent cassette 16 has reagent storage portions 21a to 21c that are solid before PCR and can seal the reagents 32a to 32c with paraffins 25a to 25c that are melted by the heating of the PCR.
  • the melting point of paraffin is set to about 50 ° C. That is, each of the reagent storage units 21a to 21c stores the reagents 32a to 32c, and seals the opening and the slit 23a to 23c (not shown) with sealing means such as paraffin 25a to 25c. Can do.
  • the container main body 11 as shown in FIG. 1 is stored in the state in which the reagents 32a to 32c are previously stored and sealed in the reagent storage portions 21a to 21c as shown in FIG. 6 (2).
  • the PCR container according to the present invention is simple because it does not use a laboratory instrument such as a micropipette, and is stable because the reagent cassette has a basic skeleton (side wall) made of synthetic resin. It is possible to improve the reliability and speed of PCR by eliminating the labor of reagent injection by a person, preventing measurement errors and mixing of foreign substances.
  • the lower opening and the slits 23a to 23c (not shown) of the reagent cassette 16 are pressed against the melted paraffin and then cooled to lay the paraffin so that a desired amount of the reagent 32a to 32a can be obtained.
  • 32c is stored from above by an automatic dispenser (not shown)
  • the upper opening of the reagent cassette 16 is also sealed by being filled with paraffin.
  • the concave portion 10 is formed on the lower surface 7 of the lid body 6 and the reagent storage portions 21a to 21c penetrate vertically, the paraffins 25a to 25 are heated by PCR heating. When 25c melts, reagent storage parts 21a to 21c penetrate vertically.
  • the sample is introduced from the recess 10 into the reagent storage units 21a to 21c.
  • the sample and the reagents 32a to 32c move to the reaction chamber 12 below through the reagent storage units 21a to 21c. Therefore, the simplicity, certainty and rapidity of PCR can be further improved.
  • the reagent cassette 16 is provided with a plurality of reagent storage portions 21a to 21c, which are separated from each other by the partition walls 22a to 22c.
  • the partition walls 22a to 22c are plate-like members extending vertically from the upper surface to the lower surface (not shown) of the reagent cassette 16, and are arranged so as to form an angle of 120 ° with each other in plan view. It is divided so as to have a volume.
  • the reagents 32a to 32c stored in the reagent storage portions 21a to 21c can be sealed without being mixed. Therefore, it becomes easy to use a reagent that is not suitable for mixing in advance.
  • the reagent is a reagent necessary for PCR, and a desired type may be selected depending on the application. Examples thereof include water, buffer solution, primer, dNTP, magnesium compound, DNA polymerase, and fluorescent reagent.
  • the fluorescent reagent is not necessary for the PCR itself, in the embodiment of the present invention, the state including the fluorescent reagent will be described for the purpose of simultaneously performing light detection in the DNA detection apparatus after the PCR is completed.
  • the reagent cassette 16 has a cylindrical shape opened in the vertical direction, and slits 23a to 23c extending in the vertical direction on the side wall 24 and communicating with the reagent storage portions 21a to 21c are formed. Has been. As a result, the surface area of the portion of the reagent cassette 16 from which the reagents 32a to 32c flow out increases, so that the reagents 32a to 32c easily fall from the reagent cassette 16 toward the reaction chamber 12.
  • FIG. 7 is a schematic front view showing a state before the operation of the DNA detection apparatus using the PCR container shown in FIG.
  • a DNA detection device 91 detects a DNA amplification structure 92 that advances PCR by heating and cooling, and a PCR product stored in a PCR container in which PCR is completed by light detection.
  • the unit 112 is mainly composed of a control unit (not shown).
  • the DNA amplification structure 92 includes a container holder 97 that holds the PCR container 1, a support portion 98 that supports the container holder 97, a plate-like first heater 101 on the high temperature side, and a position above the first heater 101.
  • a ring plate-like heating plate 102 fixed to the plate, a plate-like low-temperature side second heater 106, and a base 110 for fixing the first heater 101 and the second heater 106 to the upper surface thereof. has been.
  • the PCR container 1 contains the reagent cassette 16 containing the reagent as described above, and is sealed by the lid body 6 in a state where the specimen is housed by the concave portion 10 of the lid body 6 or manually.
  • the container holder 97 holds the PCR container 1 so that the bottom surface of the PCR container 1 (reaction chamber 12) is horizontal with the surfaces of the first heater 101 and the second heater 106.
  • the support portion 98 is configured to support the container holder 97. Further, in accordance with an instruction from the control unit, the support unit 98 moves the container holder 97 in the left-right direction (the direction from the first heater 101 to the second heater 106 or its direction as indicated by the dashed line drawn at the top of the figure.
  • the PCR container 1 can be slid in the reverse direction, that is, the direction from these to the detection unit 112 or the reverse direction thereof, whereby the PCR container 1 is detected above the first heater 101, above the second heater 106, or detected. It can be freely moved to the section 112.
  • the first heater 101 is composed of a heating body covered with, for example, silicon rubber, and is configured such that its temperature can be adjusted by a control unit.
  • a recess 104 into which the reaction chamber 12 of the PCR container 1 can be fitted is formed on the upper surface. Have.
  • the surface of the dent 104 is set to a high temperature of 120 ° C., for example, by the control unit.
  • the heating plate 102 is made of, for example, aluminum having high thermal conductivity, and has a through-hole 103 through which the PCR container 1 can be inserted at the center thereof.
  • the thickness of the heating plate 102 is substantially the same as the vertical height of the reagent cassette 16.
  • the inner surface of the through-hole 103 is warmed by heat conduction from the first heater 101 and becomes 80 ° C., for example.
  • the second heater 106 is the same as the first heater 101 described above except for the temperature, and is composed of a heating body covered with, for example, silicon rubber, and the temperature is configured to be adjustable by the control unit.
  • the upper surface has a recess 109 into which the reaction chamber 12 of the PCR container 1 can be fitted.
  • the surface of the recess 109 is set to a low temperature of, for example, 50 ° C. by the control unit.
  • the pedestal 110 has a first heater 101 and a second heater 106 fixed to the upper surface thereof.
  • the pedestal 110 is slid by the control unit in the vertical direction (direction from the reaction chamber 12 to the recess 104 in the state before the operation in FIG. It is freely controlled.
  • the first heater 101 and the second heater 106 can be raised or lowered.
  • FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 7 and is a schematic front view showing an operation state of the DNA detection apparatus.
  • pedestal 110 rises in the direction of the arrow drawn by the solid line in accordance with an instruction from the control unit.
  • the reaction chamber 12 of the PCR container 1 is inserted into the recess 104 of the first heater 101 while being inserted through the through-hole 103 of 102.
  • the portion of the PCR container 1 in which the reagent cassette 16 is stored is heated through the through-hole 103 by heating the PCR, and the upper and lower paraffins of the reagent cassette 16 are melted, and the reagent or specimen inside thereof is reacted downward. Release into the chamber 12 (see also FIG. 9 below). Further, the specimen and the reagent stored in the reaction chamber 12 of the PCR container 1 by the contact (first contact) between the surface of the reaction chamber 12 of the PCR container 1 and the surface of the recess 104 of the first heater 101. Is heated.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of the portion A shown in FIG.
  • the reagent cassette 16 is in a state of being vertically penetrated by melting paraffin on the upper and lower surfaces (not shown) by heating through the through hole 103. Therefore, the sample stored in the recess 10 moves to the reagent storage unit 21 as indicated by an arrow drawn with a solid line in the figure. Further, the sample and the reagent stored in the reagent storage unit 21 move to the reaction chamber 12 to become a PCR solution 33 which is a sample and a reagent necessary for PCR.
  • the surface of the first heater 101 is made of silicon rubber, it is excellent in elasticity (shape recovery from compression deformation) and thermal conductivity. Therefore, in the first contact, the reaction chamber 12 is fitted into the recess 104 with high adhesion, and the PCR solution 33 is heated by direct heat conduction from the first heater 101 to the reaction chamber 12. Is done.
  • the temperature is relatively low because the upper part of the PCR solution 33 indicated by L is outward, and the lower part of the PCR solution 33 indicated by H is from the first heater 101.
  • the temperature is relatively high because it is a part where the heat of the heat is transmitted strongly, and the middle part of the PCR solution 33 indicated by M has an intermediate temperature between L and H.
  • the heated lower solution starts to rise and causes convection to fold back on the water surface of the ceiling.
  • the PCR solution 33 is efficiently heated by this thermal convection.
  • the PCR solution 33 is heated to, for example, 92 ° C. to denature the DNA.
  • the pedestal 110 When the heating by the first contact for a predetermined time is completed, the pedestal 110 is lowered according to the instruction from the control unit, the first contact is released, and the state shown in FIG. 7 is restored.
  • the support unit 98 then horizontally moves the container holder 97 so that the PCR container 1 is located above the second heater 106 in accordance with an instruction from the control unit.
  • the pedestal 110 is raised, so that the reaction chamber 12 of the PCR container 1 is fitted into the recess 109 of the second heater 106, and the PCR container 1 Contact (second contact) between the surface of the reaction chamber 12 and the surface of the recess 109 of the second heater 106 occurs.
  • the PCR solution 33 is cooled to, for example, 65 ° C., and annealing is performed.
  • the pedestal 110 is lowered according to the instruction from the control unit, the container holder 97 is moved horizontally by the support unit 98, and the PCR container 1 is placed above the first heater 101. Return to the position shown in FIG.
  • the PCR proceeds by repeating the first contact and the second contact alternately.
  • the process proceeds to the amplified DNA detection step.
  • FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 7, and is a schematic front view showing a state where PCR is completed and the PCR container is moved to the detection unit.
  • the support container 98 moves the container holder 97 in the direction indicated by the arrow in the figure in accordance with an instruction from the control unit, whereby the PCR container 1 moves to the detection unit 112. .
  • FIG. 11 is an arrow view of the XI-XI line shown in FIG.
  • the detection unit 112 is mainly composed of a light emitting element 113 and a light receiving element 114.
  • the light emitting element 113 and the light receiving element 114 are disposed so as to face each other on a coaxial straight line in the horizontal direction.
  • the PCR container 1 is positioned so that the straight line passes through the reaction chamber 12 in which the amplified DNA is accommodated.
  • the light emitting element 113 is an LED lamp having an effective wavelength of 450 nm to 570 nm.
  • the light receiving element 114 is a photodiode having an effective wavelength of 300 nm to 820 nm.
  • the light emitting element 113 emits excitation light toward the reaction chamber 12 of the PCR container 1 in accordance with an instruction from a control unit (not shown).
  • the amplified DNA in the reaction chamber 12 is combined with a fluorescent reagent contained in the reagent, and reacts with excitation light to fluoresce. Since the reaction chamber 12 is made of a transparent material, it can transmit light, and the light receiving element 114 can receive the emission intensity of the fluorescent DNA. Thereby, photodetection of DNA is possible without transferring the PCR product from the PCR container to another detection container. Based on the received light emission intensity, quantitative measurement of the amplified DNA can be performed.
  • the reaction chamber 12 of the PCR container 1 has a quadrangular pyramid shape and is made of a transparent material, so that a surface facing the reaction chamber is generated. The reliability of light detection when performing light detection in the horizontal direction with respect to the chamber is improved.
  • the PCR container 1 includes the reagent cassette 16 so that it is possible to improve the reliability and speed of PCR simply and stably, and the recess on the lower surface 7 of the lid 6.
  • the synergistic effect with 10 makes it possible to obtain a stable measurement result easily and safely even if it is not an expert.
  • such a reagent cassette 16 can be stored in the PCR container 1 in a state where the reagent is stored in the reagent storage unit 21 in advance and sealed by a sealing means such as paraffin.
  • a sealing means such as paraffin.
  • FIG. 12 is a front view and a partially cutaway sectional view showing the external shape and central sectional structure of the lower half of the PCR container according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an end view of the XIII-XIII line shown.
  • the container body 42, the lid body 43, and the reagent cassette 44 are the same as the bottom surface 45 of the lid body 43 and the reagent cassette when the lid body 43 is fitted to the container body 42 as shown in FIG.
  • the dimensional relationship is set such that a gap is generated between the first and second electrodes 44. With this configuration, the gap can be sealed by the sealing means during use. Therefore, when the lid 43 is fitted and the reagent cassette 44 is pressed in the vertical direction, the lid 43 Compared to the case where the dimensional relationship is set such that no gap is generated between the lower surface 45 and the reagent cassette 44 (the first embodiment described above), the possibility that the stored reagent leaks is reduced.
  • the container body 42 has a rib 46 that is a part of the inner surface thereof protruding inward toward the reagent cassette 44.
  • the inner surface of the bottom 48 of the container main body 42 is inclined downward from the portion on the inner side of the rib 46 toward the reaction chamber 47. This makes it easier for the reagent to fall from the reagent cassette 44 positioned by the rib 46 to the reaction chamber 47, thereby further improving the reliability of PCR.
  • FIG. 14 is a front view and a partially cutaway sectional view showing the external shape and central sectional structure of the lid of the PCR container according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 15 is shown in FIG.
  • FIG. 16 is an end view of the XV-XV line, where (1) is a state before the reagent is stored, (2) is a state after the reagent is stored and sealed, and FIG. 16 is shown in FIG. FIG. 6 is an end view of the XVI-XVI line.
  • the basic configuration of the PCR container according to the third embodiment is the same as that of the PCR container 1 according to the first embodiment, and therefore, differences will be mainly described.
  • the lid 53 has a shape in which the reagent cassette is integrated at the tip 54.
  • the PCR container according to the third embodiment can be freely fitted to the container body and a container body (not shown) having a reaction chamber for storing and reacting the specimen and reagent at the bottom of the PCR container.
  • the lid body 53 includes reagent storage portions 57a to 57c formed on the distal end portion 54 through a part of the exposed portion 56 of the lower surface 55 of the distal end portion 54. Another part of the lower surface 55 is formed with an upwardly recessed part 58 that can accommodate at least a part thereof by contact with the specimen, and the reagent storage parts 57a to 57c are solid before PCR.
  • the exposed portion 56 can be sealed by a sealing means that is shaped and melted by PCR heating.
  • an opening 60 penetrating the reagent storage portion 57 is formed in the side wall 59 of the tip portion 54. As a result, it becomes possible to inject the reagent from the opening 60 formed in the side wall 59 of the distal end portion 54 into the reagent storage portion 57, so that the usability is improved.
  • the lower surface 55 of the distal end portion 54 of the lid 53 is first sealed with molten paraffin 61 and the exposed portion 56 is sealed. At this time, even if the paraffin 61 enters the recess 58, there is no problem as long as the recessed portion remains. And after inject
  • FIG. 17 is a schematic plan view of a reagent cassette of a PCR container according to another embodiment of the present invention.
  • the reagent cassette 63 shown in (1) has the same shape as the tip portion according to the third embodiment.
  • the reagent storage part is divided into three parts having a volume ratio of 1: 1: 2 by the partition walls. In use, the amount of reagent stored can be appropriately distributed as compared to the first embodiment.
  • the reagent cassette 64 shown in (2) has a reagent storage section divided into four parts having a volume ratio of 1: 1: 1: 1 by partition walls.
  • the reagent cassette 65 shown in (3) has a reagent storage section divided into five by four partition walls that do not pass through the center and form a rhombus in plan view.
  • the reagent cassette 66 shown in (4) has a reagent storage section divided into four by three partition walls forming three parallel equidistant lines.
  • the reagent cassette 67 shown in (5) has a reagent storage section divided into a plurality of partitions in a mesh pattern.
  • the reagent cassette 68 shown in (6) has a plurality of reagent storage portions penetrating in a vertical direction in a vascular shape with respect to the reagent cassette 68 that is solid except for the reagent storage portion. In this case, the solid portion of the reagent cassette 68 becomes a partition wall.
  • any reagent cassette in the first to third embodiments in the case of the third embodiment, the tip of the lid. It is also possible to apply by changing the interval angle between these partition walls, changing the vertical direction angle of each partition wall, or combining the partition modes by these partition walls. Furthermore, you may form a slit in the side wall of each reagent cassette.
  • FIG. 18 is a schematic front view of a reagent cassette of a PCR container according to still another embodiment of the present invention.
  • the reagent cassette 123 of (1) has a concave portion 127 that is recessed inward (downward) on the upper surface 129 thereof.
  • a concave portion recessed inward (upward) may be formed on the lower surface, or concave portions may be formed on the upper surface 130 and the lower surface 131 as in the reagent cassette 124 shown in (2).
  • a concave portion is formed inward on the upper or lower surface of the reagent cassette, so that when sealing, a sealing means such as paraffin is easily retained in the concave portion, and sealing is performed. The certainty of sealing by means is improved.
  • the reagent cassette 124 of (2) is an aspect in which all-round ribs 132a and 132b projecting outward are formed at the peripheral edges of the upper surface 130 and the lower surface 131, respectively.
  • an upward convex portion 136 is formed on the upper surface 135 of the reagent cassette 126.
  • the recess 10 is formed in the lower surface 7 of the lid 6 as described above, and the reagent storage unit 21 penetrates in the vertical direction.
  • the convex portion 136 is set so as to enter at least a part of the concave portion 10 when the lid 6 is fitted to the container main body 11.
  • convex portions may be formed on both the upper and lower surfaces of the reagent cassette outwardly (upward on the upper surface of the reagent cassette and lower on the lower surface of the reagent cassette). good. This also includes the case where the reagent cassette has a spherical shape.
  • the reagent cassette has a cylindrical shape, but may have other shapes.
  • the cross-sectional polygonal ring-shaped cylinder shape may be sufficient, and a spherical shape may be sufficient.
  • the reagent cassette is preferably cylindrical from the viewpoint of ensuring the direction when stored in the container body.
  • the reagent cassette has a large number of penetrations in a plurality of directions such as up, down, left and right. By providing a hole, it is possible to suitably carry out, for example, by making direction determination unnecessary.
  • the PCR container and the container main body, lid, and reagent cassette constituting the PCR container have a specific shape, but may have other shapes.
  • the capacity may be changed according to the application.
  • the reagent cassette has a plurality of reagent storage units, and the plurality of reagent storage units are partitioned from each other by a partition wall, but the reagent cassette has at least one reagent storage unit. It only has to have.
  • the recess is formed on the lower surface of the lid, but the recess may not be formed. If a reagent cassette is provided, the present invention can be applied even when a sample is manually loaded.
  • the reagent storage portion penetrates in the vertical direction, but it is sufficient that it is exposed in at least one direction.
  • the slit is formed on the side wall of the reagent cassette so as to extend in the vertical direction and divide the side wall.
  • the slit is formed to communicate with at least the reagent storage unit. It only has to be. Moreover, the slit does not need to be formed.
  • the reaction chamber has a quadrangular pyramid shape and is made of a transparent material.
  • the reaction chamber has another shape such as a downwardly convex hemispherical shape. The present invention can be applied without affecting the PCR itself even if it is not a transparent material.
  • four ribs are formed on the inner surface of the container main body so as to protrude inward toward the reagent cassette. It can be changed, and at least a part of the inner surface of the container body only has to protrude inward.
  • the thickness of the container body is preferably 0.05 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the location of the reagent cassette in the container body and the thickness of the reaction chamber are 0.05 mm or more and 0.5 mm or less, so that the sealing means is appropriately melted using the heating of the PCR. At the same time, PCR is performed appropriately.
  • paraffin is used as the sealing means, but the sealing means may be wax, grease, paraffin or wax. These are all solid at normal temperature and serve as sealing means that becomes liquid when PCR is initially heated, so that the reliability of PCR is improved.
  • the solid state includes a semi-solid and a glass as long as it can be sealed.
  • the liquid state (molten state) may be any state as long as the fluidity is higher than the solid state and the sealing is released.
  • the melting point of the sealing means was about 50 ° C., but the melting point (the temperature at which the above-described molten state is transferred) is preferably 40 ° C. to 80 ° C., More preferably, it is 45 ° C to 60 ° C. Moreover, it is preferable that specific gravity is smaller than water. As a result, it is possible to more reliably exhibit the effect of isolating the reagent or the sample at room temperature, isolating the reagent or the sample, and melting it by the initial heating of the PCR to guide the reagent or the sample to the lower reaction chamber.
  • the reagent is not stored in the reagent storage portion of the reagent cassette.
  • the reagent is stored at the time of sale and is sealed by the sealing means. There may be.
  • the reaction chamber is in a state in which nothing is stored or only the specimen is stored until PCR is started, but it is deaerated by chemical or physical treatment.
  • a reduced pressure state or a vacuum state may be used.
  • the reaction chamber may be filled with a sealing means.
  • the reaction chamber is in a state in which air is exhausted before PCR, and the sealing means melts during PCR and the specimen and reagent are stored via the reagent cassette. And the certainty of PCR is improved.
  • the opening is formed in the side wall of the tip, but the present invention is applicable even if the opening is not formed.
  • the reagent is stored in all the reagent storage portions of the reagent cassette, but there may be a reagent storage portion in which no reagent is stored during use.
  • the PCR container was made of polypropylene, but was made of polyethylene, polystyrene, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyamide, acrylic, cyclic polyolefin, and aromatic nylon. It is preferable to consist of at least one material selected from the group consisting of: This is because the entire PCR container including the reagent cassette is not deformed by the heating of the PCR.
  • a specific DNA detection device is used for amplification of DNA and detection of amplified DNA, but other DNA amplification devices or devices for detecting amplified DNA are used. May be.
  • the sample or the reagent from the reagent cassette to the reaction chamber (when the sample is collected using the concave portion of the lid, both the sample and the reagent are stored directly in the container body without using the concave portion of the lid. In this case, only the reagent will be described).
  • FIG. 21 is a schematic sectional view of the XXI-XXI line shown in FIG.
  • reagent storage portions 21a to 21c of reagent cassette 18 (the embodiment in which slit 23 is not formed in reagent cassette 16 of FIG. 5 described above).
  • the specimen or reagent flows into the upper edge 19 of the reaction chamber 12 drawn with a broken line.
  • the PCR container according to the first embodiment described above has a plan-view projected area of the upper edge 19 of the reaction chamber 12 smaller than that of the reagent storage units 21a to 21c, as shown in FIG. there were. Therefore, the movement route of the sample or reagent flowing into the reaction chamber 12 during PCR is in a state where the arrival point (upper edge 19 of the reaction chamber 12) is narrower than the starting point (reagent storage units 21a to 21c). Or there was a possibility that a reagent might not flow smoothly.
  • the reagent cassette 18 since the reagent cassette 18 has a rotationally symmetric shape in plan view, it may be stored in a state rotated in the circumferential direction as compared with the state shown in FIG. In such a case, the upper edge 19 of the reaction chamber 12 has a substantially rectangular shape, whereas the reagent storage portions 21a to 21c are part of the inside of the circular shape, so that the suitable area for planar projection is reduced. Similarly, there is a risk that the specimen or reagent may not flow smoothly.
  • FIGS. 1 and 21 there is a gap 85 as play between the reagent cassette 18 (the outer surface) and the container body 11 (the inner surface), and the reagent cassette 18 is shown in FIG. It may be stored in a slightly deviated position in plan view as compared to the center position shown. In such a case as well, there is a possibility that the specimen or reagent will not flow smoothly.
  • the PCR container described above may cause a situation in which the sample or reagent does not smoothly flow into the reaction chamber 12 from the reagent storage portions 21a to 21c of the reagent cassette 18 during PCR, and thus the stability of the PCR can be improved. There is still room for improvement in terms of improvement in performance and, in turn, improvement in PCR efficiency.
  • FIG. 22 shows a front view and a partially broken cross-sectional view showing the appearance and central cross-sectional structure of a PCR container according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the PCR container 201 according to the fourth embodiment of the present invention has the same basic structure as the PCR container according to the first embodiment described above, and will be described below with a focus on the differences.
  • a PCR container 201 is mainly composed of a container main body 211, a lid 206 that can be fitted into the container main body 211, and a reagent cassette 216 accommodated inside the container main body 211.
  • the container main body 211 has a reaction chamber 212 at the bottom 213 for accommodating and reacting a specimen and a reagent during PCR.
  • the lid 206 has a recess 208 formed in the lower surface 207 that is recessed upward so that at least a part of the sample can be accommodated by contact with the sample (not shown).
  • the reagent cassette 216 is accommodated in a location between the lid body 206 and the reaction chamber 212 inside the container main body 211.
  • the reaction chamber 212 is positioned at the lowest position in the vertical direction as shown in FIG.
  • the upward direction refers to the direction in which the reagent cassette or lid is positioned relative to the reaction chamber when the PCR container is used
  • the downward direction refers to the reagent cassette or lid when the PCR container is used.
  • the direction in which the reaction chamber is located is located.
  • the reagent is a reagent necessary for PCR, and a desired type may be selected depending on the application. Examples thereof include water, buffer solution, primer, dNTP, magnesium compound, DNA polymerase, and fluorescent reagent.
  • the fluorescent reagent is not necessary for the PCR itself, in the embodiment of the present invention, the state including the fluorescent reagent will be described for the purpose of simultaneously performing light detection in the DNA detection apparatus after the PCR is completed.
  • the sample refers to a sample containing the target DNA.
  • FIG. 23 is a front view showing a central cross-sectional structure of the reagent cassette of the PCR container shown in FIG. 22 and a partially cutaway cross-sectional view, wherein (1) is a state before the reagent is stored, (2)
  • FIG. 24 is a plan view showing the structure of the reagent cassette of the PCR container shown in FIG.
  • the reagent cassette 216 includes a side wall 217 as a cylindrical basic skeleton that is open in the vertical direction.
  • a plurality of reagent storage portions 220a to 220c that are partitioned from each other by a T-shaped partition wall 221 extending in the vertical direction and can store a reagent are formed.
  • a stepped portion 223 a is formed so that the upper end edge 222 of the partition wall 221 is positioned below the upper end edge 218 of the side wall 217.
  • a stepped portion 223b is similarly formed on the lower side of the reagent cassette 216, and can be used without any trouble even when the reagent cassette 216 is stored upside down.
  • the lower surface of the reagent cassette 216 is first pressed against molten paraffin and then cooled to lay paraffin on the lower surface. Then, after a desired type and amount of reagent is stored in each of the reagent storage units 220a to 220c by an automatic dispenser, the upper surface of the reagent cassette 216 is sealed by being filled with paraffin. By doing so, as shown in (2) of FIG. 23, the upper and lower step portions 223a and 223b of the reagent cassette 216 are solid before PCR and serve as a sealing means that melts by heating the PCR.
  • the reagent is filled with paraffin 224a and 224b, and the reagents are sealed in the reagent storage portions 220a to 220c.
  • the paraffins 224a and 224b may be covered to the outer side (for example, the upper and lower edges of the side wall 217) than the step portions 223a and 223b.
  • the lower surface 207 of the lid 206 has an upper edge 218 of the partition wall 221 and an upper edge 218 of the side wall 217. Between. That is, the lower surface 207 of the lid 206 enters the stepped portion 223a of the reagent cassette 216 (after sealing, the paraffin 224a that fills it).
  • the lower surface 7 of the lid 6 and the reagent cassette 18 (the upper end surface thereof) are set in a dimensional relationship so that the specimen or reagent is used as a reagent during PCR.
  • the lower surface 207 of the lid 206 enters the stepped portion 223 of the reagent cassette 216 as described above.
  • the reagent or the sample from the recess 208 on the lower surface 207 of the lid 206 is guided to flow smoothly into the reagent cassette 216 (that is, leaks outside the reaction chamber 212 shown in FIG. 22). The stability of PCR is improved.
  • a rib 219 protruding inward is formed on the entire circumference of the base of the stepped portion 223 (the upper adjacent portion of the connecting portion between the upper end surface 222 of the partition wall 221 and the side wall 217).
  • the ribs 219 prevent the sealing means such as paraffin from coming off and prevent the reagent from being inadvertently released.
  • the rib 219 exists on the upper side and the lower side.
  • FIG. 25 is a sectional view taken along line XXV-XXV shown in FIG.
  • the upper edge 214 of the reaction chamber 212 drawn by a broken line is formed in a circular shape in plan view.
  • the upper edge 214 of the reaction chamber 212 is relatively relative to the reagent storage portions 220a to 220c of the reagent cassette 216. Since the correct projection position does not change, the specimen or reagent stably flows into the reaction chamber 212 during PCR, so that the stability of PCR is improved.
  • the reaction chamber 212 has a conical shape that tapers downward. The effect constituted in this way will be described later.
  • the gap 225 between the container main body 211 (the inner surface thereof) and the reagent cassette 216 (the outer surface thereof) is set to be narrower than the gap 85 of the PCR container according to the first embodiment. That is, the upper edge 214 of the reaction chamber 212 is set to be located outside the maximum movable region of the outer edge 226 at the lower end of the reagent storage unit 220 when stored. In other words, even when the reagent cassette 216 has moved to one end in the lateral direction (a direction in which the reagent cassette 216 can be moved even when stored in the container body 211), it has moved to the other end. Even in this case, the upper edge 214 of the reaction chamber 212 depicted by the broken line shown in FIG. 25 is always located outside the outer edge 226 at the lower end of the reagent storage unit 220.
  • This configuration improves the stability of PCR because the specimen or reagent flows stably into the reaction chamber 212 even when the reagent cassette 216 is stored while being shifted in the horizontal direction.
  • FIG. 26 is a schematic front view showing a state before the operation of the DNA detection apparatus using the PCR container shown in FIG.
  • a DNA detection device 231 measures, by light detection, a DNA amplification structure 232 that advances PCR by heating and cooling, and a PCR product stored in a PCR container in which PCR is completed. It mainly comprises a detection unit 252 and a control unit (not shown).
  • the DNA amplification structure 232 includes a container holder 237 that holds the PCR container 201, a support part 238 that supports the container holder 237, a plate-like high-temperature side first heater 241, and the first heater 241.
  • a ring plate-shaped heating plate 242 fixed to the plate, a plate-shaped second heater 246 on the low temperature side, and a base 250 for fixing the first heater 241 and the second heater 246 to the upper surface thereof. Has been.
  • the PCR container 201 contains the reagent cassette 216 containing the reagent as described above, and is sealed by the lid 206 in a state where the specimen is accommodated by the concave portion 208 of the lid 206 or by manual work.
  • the container holder 237 holds the PCR container 201 such that the bottom surface of the PCR container 201 (reaction chamber 212) is horizontal with the surfaces of the first heater 241 and the second heater 246.
  • the support portion 238 is configured to support the container holder 237. Further, in accordance with an instruction from the control unit, the support unit 238 moves the container holder 237 in the left-right direction (direction from the first heater 241 to the second heater 246 or as shown by an arrow drawn with a dashed line in the upper part of FIG. It is possible to slide in the opposite direction, in other words, from these to the detection unit 252 or in the opposite direction, and thereby the PCR container 201 can be slid above the first heater 241, above the second heater 246, or The detector 252 can be freely moved.
  • the first heater 241 is composed of a heating body covered with, for example, silicon rubber, and is configured such that its temperature can be adjusted by a control unit.
  • a recess 244 into which the reaction chamber 212 of the PCR container 201 can be fitted is formed on the upper surface. Have.
  • the surface of the recess 244 is set to a high temperature of 120 ° C., for example, by the control unit.
  • the heating plate 242 is made of, for example, aluminum having high thermal conductivity, and has a through hole 243 through which the PCR container 201 can be inserted at the center.
  • the thickness of the heating plate 242 is substantially the same as the vertical height of the reagent cassette 216.
  • the inner surface of the through hole 243 is warmed by heat conduction from the first heater 241 and becomes 80 ° C., for example.
  • the second heater 246 is the same as the above-described first heater 241 except for the temperature, and is composed of a heating body covered with, for example, silicon rubber, and the temperature is configured to be adjustable by the control unit.
  • the upper surface has a recess 249 into which the reaction chamber 212 of the PCR container 201 can be fitted.
  • the surface of the recess 249 is set to a low temperature of, for example, 50 ° C. by the control unit.
  • the pedestal 250 has a first heater 241 and a second heater 246 fixed to the upper surface thereof. Further, the pedestal 250 is slidable by the control unit in the vertical direction (direction from the reaction chamber 212 to the recess 244 in the state of FIG. 26 or the opposite direction) as indicated by an arrow drawn with a dashed line in the lower part of FIG. It is controlled. Accordingly, the first heater 241 and the second heater 246 can be raised or lowered.
  • FIG. 27 is a diagram corresponding to FIG. 26 and a schematic front view showing an operation state of the DNA detection apparatus.
  • pedestal 250 rises in the direction of the arrow drawn by the solid line in accordance with an instruction from the control unit, whereby PCR container 201 is heated.
  • the reaction chamber 212 of the PCR container 201 is inserted into the recess 244 of the first heater 241 while being inserted through the through hole 243 of the plate 242.
  • the portion of the PCR container 201 in which the reagent cassette 216 is stored is heated through the through-hole 243 by heating the PCR, and the paraffin in the upper and lower step portions of the reagent cassette 216 is melted, and the reagent or specimen in the inside thereof is removed. It discharges
  • FIG. 28 is a schematic diagram showing the internal structure of the PCR container in part B shown in FIG.
  • the reagent cassette 216 is in a state where the upper and lower paraffins (not shown) are melted by the first heating of the PCR and penetrate in the vertical direction.
  • the sample stored in the concave portion 208 of the lid 206 is the side wall of the reagent cassette 216. It is regulated so as not to leak out of the reaction chamber 212 around the upper edge 218 of 217. Therefore, as indicated by arrows 227a and 227b, the specimen moves stably to the reagent storage unit 220 while avoiding the partition 221.
  • the sample and the reagent stored in the reagent storage unit 220 are mixed and, as indicated by arrows 228a and 228b, move to the lower reaction chamber 212 and a PCR solution 233 which is a sample and a reagent necessary for PCR. It becomes.
  • reaction chamber 212 of the PCR container 201 is fitted in the recess 244 of the first heater 241, and the PCR solution 233 stored in the reaction chamber 212 is heated.
  • the tip of the reaction chamber 212 is sharper than that of a hemispherical or cylindrical shape.
  • the shape of the reaction chamber 212 part is advantageous in terms of strength against the force from the lower side or the horizontal direction, it is easy to manufacture the thickness to reduce the thickness, so that the heating efficiency from the heater is increased.
  • the heating time can be shortened.
  • the average thickness of the reaction chamber 212 is 0.3 mm, and is configured to be thinner than the thickness of 0.5 mm in the other part of the container main body 211. In addition, this is thinner than the thickness of 0.5 mm of the reaction chamber of the PCR container of the first embodiment.
  • the PCR container 201 of the present embodiment has improved PCR efficiency by making the reaction chamber 212 tapered downward.
  • the pedestal 250 is lowered according to the instruction from the control unit, the first contact is released, and the state shown in FIG. 26 is restored.
  • the support unit 238 then horizontally moves the container holder 237 so that the PCR container 201 is located above the second heater 246 in accordance with an instruction from the control unit.
  • the reaction chamber 212 of the PCR container 201 is fitted into the recess 249 of the second heater 246, and the surface of the reaction chamber 212 of the PCR container 201 is Contact (second contact) with the surface of the recess 249 of the second heater 246 occurs.
  • the PCR solution 233 is cooled to, for example, 65 ° C., and annealing is performed.
  • the pedestal 250 When cooling by the second contact for a predetermined time is completed, the pedestal 250 is lowered according to an instruction from the control unit, the container holder 237 is moved horizontally by the support unit 238, and the PCR container 201 is placed above the first heater 241. Returning to the position shown in FIG.
  • the PCR proceeds by repeating the first contact and the second contact alternately.
  • the process proceeds to the amplified DNA detection step.
  • FIG. 29 is a diagram corresponding to FIG. 26 and is a schematic front view showing a state where PCR is completed and the PCR container is moved to the detection unit.
  • the support unit 238 moves the container holder 237 in the direction indicated by the arrow in FIG. Moving.
  • FIG. 30 is an arrow view of the XXX-XXX line shown in FIG.
  • the detection unit 252 is mainly composed of a light emitting element 253 and a light receiving element 254.
  • the light emitting element 253 and the light receiving element 254 are arranged so as to face each other on a coaxial straight line in the horizontal direction.
  • the PCR container 201 is positioned so that the straight line passes through the reaction chamber 212 in which the amplified DNA is stored.
  • the light emitting element 253 is an LED lamp having an effective wavelength of 450 nm to 570 nm.
  • the light receiving element 254 is a photodiode having an effective wavelength of 300 nm to 820 nm.
  • the light emitting element 253 emits excitation light toward the reaction chamber 212 of the PCR container 201 in accordance with an instruction from the control unit.
  • the amplified DNA in the reaction chamber 212 is combined with a fluorescent reagent contained in the reagent, and reacts with excitation light to fluoresce. Since the reaction chamber 212 is made of a transparent material, it can transmit light and receive the light emission intensity of the DNA that the light receiving element 254 fluoresces. Thereby, photodetection of DNA is possible without transferring the PCR product from the PCR container to another detection container. Based on the received light emission intensity, quantitative measurement of the amplified DNA can be performed.
  • the container main body 211, the lid 206, and the reagent cassette 216 causes the specimen or reagent to leak out of the reaction chamber 212 during PCR. It is provided with the regulation means which regulates so that it may not.
  • the regulation means induces the specimen or reagent to flow stably from the reagent storage portions 220a to 220c of the reagent cassette 216 into the reaction chamber 212 during PCR, so that the stability of PCR is improved. And thus the PCR efficiency is improved.
  • FIG. 31 is a sectional view showing a central sectional structure around the upper part of the reagent cassette and the lower part of the lid of the PCR container according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view of the XXXII-XXXII line shown in FIG. 31.
  • the PCR container 255 according to the fifth embodiment has basically the same structure as the PCR container 201 according to the above-described fourth embodiment, and therefore will be described below with a focus on differences.
  • the cover 256 is in a state where the sample 264 is stored in the recess 258.
  • the lid 256 is attached to the container main body shown in (2) of FIG.
  • the upper edge 263 of the partition wall 262 of the reagent cassette 259 of the PCR container 255 is lower than the lower edge (lower peripheral edge) 266 (266a, 266b) of the concave portion 258 of the lid 256 in the plan view projection indirectly shown in FIG. Is further provided with a convex portion 265 that is convex upward in the inner portion.
  • the upper end edge 267 of the convex part 265 is a vertical height position (range shown by the arrow 270) between the lower surface 257 of the cover body 256 and the upper end edge 261 of the side wall 260 as a basic skeleton, It is disposed below the upper edge 268.
  • the convex portion 265 enters the concave portion 258 of the lid body 256, so that the specimen 264 stored in the concave portion 258 of the lid body 256 is pushed out to the convex portion 265. Then, as indicated by arrows 274a and 274b, it is discharged outside the recess 258 (inside the reagent cassette 259). In this way, the specimen 264 is prevented from remaining in the recess 258.
  • FIG. 33 is a sectional view showing the structure of a reagent cassette of a PCR container according to still another embodiment of the present invention, and corresponds to FIG.
  • PCR containers according to these embodiments have basically the same structure as the PCR container 255 according to the fifth embodiment described above, the differences will be mainly described below.
  • the convex portion 301 of the reagent cassette 300 is provided above the entire upper end edge 308 of the partition wall 307 so as to have a triangular shape in cross section with the upper end edge 302 as a vertex. Yes.
  • Such a thing is also included in the present invention as an aspect that is convex upward in a portion that is inside the lower edges 306a and 306b of the recess 305 of the lid 303.
  • the convex portion 311 of the reagent cassette 310 is arranged such that the upper end edge 312 is in contact with a part of the upper end edge 316 of the concave portion 315 of the lid 313.
  • Such a thing is also included in the present invention as an aspect in which the upper end edge 312 of the convex portion 311 is disposed below the upper end edge 316 of the concave portion 315.
  • the container main body, the lid, and the reagent cassette are all provided with the restricting means.
  • the container main body is mainly provided with the restricting means (on the reaction chamber).
  • a configuration in which the edge is circular, or a configuration related to the dimensions of the upper edge of the reaction chamber or the gap) may be provided, or a restricting means (a configuration in which the tip of the lid is thinned and elongated) is mainly provided in the lid.
  • restriction means a configuration in which a step is provided in the reagent cassette mainly in the reagent cassette.
  • the reagent cassette has a cylindrical shape, but may have another cylindrical shape.
  • it may be a cylindrical shape with a polygonal cross section.
  • a rotationally symmetric shape in plan view is preferable from the viewpoint of freedom of storage.
  • the PCR container and the container main body, lid, and reagent cassette constituting the PCR container have a specific shape, but may have other shapes.
  • the capacity may be changed according to the application.
  • the reagent cassette has a plurality of reagent storage units, and the plurality of reagent storage units are separated from each other by a partition wall. It suffices to have at least one part.
  • the side wall of the reagent cassette is not formed with a slit that extends in the vertical direction and communicates with the reagent storage unit. good.
  • the upper edge of the reaction chamber has a circular shape in plan view, and is outside the maximum movable region of the outer edge of the lower end of the reagent storage unit during storage.
  • it may be configured to include only one restricting means. That is, even when the upper edge of the reaction chamber is set to be narrower than the outer edge of the lower end of the reagent storage section, the reaction chamber is stored in a state rotated in the circumferential direction as long as it is circular in plan view. The conformity to is improved. Even if the upper edge of the reaction chamber is not circular in plan view, it may be in other plan view shape as long as it is positioned outside the maximum movable region of the outer edge of the lower end of the reagent storage portion during storage. May be.
  • the reaction chamber has a conical shape that tapers downward, but it has other shapes such as a downwardly convex hemispherical shape. Also good.
  • the reaction chamber is made of a transparent material, but the present invention can be applied without affecting the PCR itself even if it is not a transparent material. it can.
  • the rib is formed on the entire circumference of the base of the step portion of the reagent cassette.
  • the rib may not be formed.
  • the thickness of the reaction chamber of the container body is preferably 0.05 mm or more and 0.5 mm or less. If comprised in this way, since the heat transfer efficiency from the container exterior with respect to a reaction chamber will become favorable, while a sealing means melts appropriately using the heating of PCR, PCR is performed appropriately.
  • paraffin is used as the sealing means, but the sealing means may be wax, grease, paraffin or wax. These are all solid at normal temperature and serve as sealing means that becomes liquid when PCR is initially heated, so that the reliability of PCR is improved.
  • the solid state includes a semi-solid and a glass as long as it can be sealed.
  • the liquid state (molten state) may be any state as long as the fluidity is higher than the solid state and the sealing is released.
  • the melting point of the sealing means was about 50 ° C., but the melting point (the temperature at which the above-mentioned molten state is transferred) is 40 ° C. to 80 ° C. Preferably, it is 45 ° C to 60 ° C. Moreover, it is preferable that specific gravity is smaller than water. As a result, it is possible to more reliably exhibit the effect of isolating the reagent or the sample at room temperature, isolating the reagent or the sample, and melting it by the initial heating of the PCR to guide the reagent or the sample to the lower reaction chamber.
  • the reagent is not stored in the reagent storage section of the reagent cassette.
  • the reagent is stored at the time of sale and sealed by a sealing means. It may be in a stopped state.
  • the reaction chamber has not received anything until the PCR is started, or has been in a state in which only the sample has been stored. It is good also as depressurization and a vacuum state by deaerating by a target process.
  • the reaction chamber may be filled with a sealing means.
  • the reaction chamber is in a state in which air is exhausted before PCR, and the sealing means melts during PCR and the specimen and reagent are stored via the reagent cassette. And the certainty of PCR is improved.
  • the heater of the DNA detection apparatus is made of silicon rubber, but may be made of other materials.
  • it is made of a metal having high thermal conductivity, and a dent is formed in advance.
  • the durability with respect to the shape change at the time of repeated use will become high.
  • the dent of the heater can be formed to provide high adhesion to the surface of the reaction chamber.
  • the reagent is stored in all the reagent storage portions of the reagent cassette, but there may be a reagent storage portion in which no reagent is stored during use. .
  • the reagent cassette is divided into T-shaped partition walls in the plan view to form three reagent storage portions, but the partition walls have other shapes. There may be other number of reagent storage units.
  • the basic skeleton of the reagent cassette has a cylindrical shape extending vertically in the vertical direction, but the basic skeleton (side wall) is aligned with the inner surface of the container body. It may be tapered. If the inner surface of the container main body and the basic skeleton are tapered so that the width gradually decreases downward, the gap between the inner surface of the container main body and the outer surface of the reagent cassette can be narrowed. It can regulate so that a sample may not leak.
  • the PCR container is made of polypropylene, but polyethylene, polystyrene, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyamide, acrylic, cyclic polyolefin. And at least one material selected from the group consisting of aromatic nylon. This is because the entire PCR container including the reagent cassette is not deformed by the heating of the PCR.
  • a specific DNA detection device is used for amplification of DNA and detection of amplified DNA, but other DNA amplification devices and detection of amplified DNA are also used. You may use the apparatus which performs.
  • the convex portion of the reagent cassette is drawn as if it were a different material from the partition wall, but the convex portion and the partition wall are made of the same material. It may be formed integrally.
  • the PCR container, the reagent-containing PCR container, and the reagent cassette according to the present invention are suitable for performing PCR using, for example, a DNA detection apparatus.

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Abstract

PCR用容器(1)は、その底部(14)にPCRの際に検体及び試薬を収納して反応させる反応室(12)を有する容器本体(11)と、容器本体(11)に嵌合自在な蓋体(6)と、容器本体(11)内部における蓋体(6)の下面(7)と反応室(12)との間の箇所に収納される試薬カセット(16)とから主に構成されている。試薬カセット(16)は、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融するパラフィン等の封止手段によって試薬を封止することができる少なくとも1つの試薬収納部を有するものである。このように構成すると、試薬収納部にあらかじめ試薬を収納して封止した状態で、容器本体にPCRに必要な検体を収納してPCRを行うと、PCRの加熱により封止手段が溶け、試薬収納部が開放される。そして、下方の反応室へ検体及び試薬が移動する。

Description

PCR用容器、試薬入りPCR用容器、及び、試薬カセット
 この発明はPCR用容器、試薬入りPCR用容器、及び、試薬カセットに関し、特に、DNA検出装置によりPCRを行う際に用いるPCR用容器、試薬入りPCR用容器、及び、試薬カセットに関するものである。
 従来、ポリメラーゼ連鎖反応(本明細書において「PCR」と称する)によりDNAを増幅する際、図19及び図20に示すようなPCR用容器が用いられている。
 図19は従来のPCR用容器の外観形状を示す概略正面図であって、(1)は蓋体が開いた状態のものであり、(2)は蓋体が閉じた状態のものであり、図20は図19の(2)で示したPCR用容器の蓋体が閉じた状態の中央断面構造を示す断面図である。
 これらの図を参照して、PCR用容器71は、例えばポリプロピレンからなり、容器本体81と蓋体76と接続部77とから主に構成されている。
 容器本体81は、上方(PCR用容器を使用する際に容器本体に対して蓋体の存在する方向)が開放された円筒形状であり、その底部は閉じている。
 蓋体76は、円盤形状であり、その大きさは容器本体81の上方開口を完全に覆うことのできるものである。又、蓋体76は、その下面に、下方に突出した円形リング状の係止部78が形成されている。図20に示すように、蓋体76が閉じた状態にあっては、係止部78の側壁外面が容器本体81の内壁面と係止することによって、蓋体76は容器本体81の上方開口を完全に覆う状態で固定される。これによって、容器本体81内部への異物の混入や、最高90℃超に達するPCR中の容器本体81の収納物の蒸発を防ぐものである。
 接続部77は、所定角度の範囲内で屈伸自在な帯形状であり、その一方端が蓋体76の端部と接続され、他方端が容器本体81の端部と接続されている。接続部77を屈伸させ閉じた状態にすることで、蓋体76が容器本体81に嵌合する。
 PCR用容器71を使用する際には、まず、図19の(1)に示すような蓋体76が開いた状態において、容器本体81内部に、標的DNAを含んだ図示しない検体(例えば唾液)と、PCRの進行に必要な図示しない各試薬(例えば水、緩衝液、プライマー、dNTP、DNAポリメラーゼ及び蛍光試薬)とを、マイクロピペット等の実験器具を用いて必要量投入する。次に、蓋体76の上面に対して上方から押圧することによって、蓋体76の係止部78の外面が容器本体81の内面と係止し、蓋体76は図19の(2)に示すような閉じた状態で固定される。この状態のPCR用容器71を、図示しないサーマルサイクラー等のDNA増幅装置に設置し、加熱及び冷却の周期を所定回数繰り返すことで、PCRが進行し、標的DNAが増幅する。PCRが完了した後、必要であれば、増幅した標的DNAを含んだPCR用容器71の収納物を別の容器に回収し、光検出によって標的DNAの存在を検出することも可能である。
 又、日本国特開2009-106221号公報には、反応容器内に、反応に用いる試薬を隔壁によって反応領域と隔離して具備し、隔壁は反応溶液と独立して温度制御可能に設置されており、隔壁の少なくとも一部が加熱によって融解することで、試薬を反応領域に放出可能に構成された反応容器が開示されている。隔壁はワックスや油脂等からなり、反応容器内において水平に設置されている態様が開示されている。
日本国特開2009-106221号公報
 上記のような従来のPCR用容器では、PCRの進行に必要な量の試薬を計り取るためにはマイクロピペット等の実験器具を用いなければならず、煩雑であると共に、実験者の技量の巧拙にPCRの収率が大きく影響されるという問題があった。又、試薬やPCR産物による場内汚染や実験者に対する汚染の虞も存在した。そのため、熟練者でなくともPCRを容易且つ安全に、安定した測定結果を得る技術が待望されていた。
 日本国特開2009-106221号公報ではその課題を解決する手段の一つが示唆されていたが、反応容器内に隔壁を安定的に形成することが実際的に困難であった。即ち、まず溶融状態のワックス等を用いて反応容器内に隔壁を形成することは、反応容器内に溶融状態のワックスを滴下した衝撃により形が崩れ易いため困難であり、又固体状態のワックス等からなる隔壁をあらかじめ作製し反応容器内に収納しようとしても、設置に際して傾いてしまう等して、試薬が反応領域に落ちないように隔壁と反応容器内面との間に全く隙間を生じさせることなく隔壁を設置することは困難であった。
 この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、簡便且つ安定的に、PCRの確実性及び迅速性を向上させることができるPCR用容器、試薬入りPCR用容器、及び、試薬カセットを提供することを目的とする。
 上記の目的を達成するために、この発明の第1の局面におけるPCR用容器は、PCR用容器であって、その底部にPCRの際に検体及び試薬を収納して反応させる反応室を有する容器本体と、容器本体に嵌合自在な蓋体と、容器本体内部における蓋体の下面と反応室との間の箇所に収納される試薬カセットとを備え、試薬カセットは、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段によって試薬を封止することができる少なくとも1つの試薬収納部を有するものである。
 このように構成すると、試薬収納部にあらかじめ試薬を収納して封止した状態で、容器本体にPCRに必要な検体を収納してPCRを行うと、PCRの加熱により封止手段が溶け、試薬収納部が開放される。そして、下方の反応室へ検体及び試薬が移動する。
 この発明の第2の局面におけるPCR用容器は、第1の局面における発明の構成において、蓋体の下面には、検体との接触によりその少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部が形成されており、試薬収納部は、上下方向に貫通する形状であるものである。
 このように構成すると、試薬収納部にあらかじめ試薬を収納して封止した状態で、蓋体の下面の凹部を用いて検体を収納してPCRを行うと、PCRの加熱により封止手段が溶け、試薬収納部が上下方向に貫通する。そして、蓋体の下面の凹部から試薬収納部に検体が移動し、下方の反応室へ検体及び試薬が移動する。
 この発明の第3の局面におけるPCR用容器は、第1の局面又は第2の局面における発明の構成において、試薬カセットでは、試薬収納部は複数設けられ、複数の試薬収納部は互いに隔壁によって仕切られているものである。
 このように構成すると、複数の試薬収納部を、その各々に収納された試薬同士が混合しない状態で封止可能となる。
 この発明の第4の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第3の局面のいずれかにおける発明の構成において、試薬カセットは、上下方向に開放された筒形状を有し、その側壁に上下方向に延び試薬収納部に連通するスリットが形成されたものである。
 このように構成すると、試薬カセットの試薬が流れ出る部分の表面積が増加する。
 この発明の第5の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第4の局面のいずれかにおける発明の構成において、反応室は、四角錐台形状であり、透明材料で構成されているものである。
 このように構成すると、反応室に対向する面が発生する。
 この発明の第6の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第5の局面のいずれかにおける発明の構成において、容器本体と蓋体と試薬カセットとは、蓋体が容器本体に嵌合した際、蓋体の下面と試薬カセットとの間に隙間が生じるような寸法関係に設定されるものである。
 このように構成すると、使用時には隙間を封止手段によって封止することが可能となる。
 この発明の第7の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第6の局面のいずれかにおける発明の構成において、容器本体は、その内面の少なくとも一部が試薬カセットに向けて内方に突出するものである。
 このように構成すると、試薬カセットの容器本体内部における位置決めが容易となる。
 この発明の第8の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第7の局面のいずれかにおける発明の構成において、容器本体は、その厚さが0.05mm以上0.5mm以下であるものである。
 このように構成すると、容器本体における試薬カセットが収納された箇所及び反応室の厚さが0.05mm以上0.5mm以下となる。
 この発明の第9の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第8の局面のいずれかにおける発明の構成において、封止手段は、蝋、グリース、パラフィン又はワックスであるものである。
 このように構成すると、常温では固体状であり、PCRの最初の加熱時に液体状となる封止手段となる。
 この発明の第10の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第9の局面のいずれかにおける発明の構成において、試薬カセットは、その上方面及び下方面の少なくとも一方に内方に凹んだ凹状部分が形成されているものである。
 このように構成すると、試薬カセットの上方面又は下方面に内方に凹状の部分が形成される。
 この発明の第11の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第10の局面のいずれかにおける発明の構成において、蓋体の下面には、検体との接触によりその少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部が形成されており、試薬収納部は、上下方向に貫通する形状であり、試薬カセットの上方面には、上方に凸状の凸状部分が形成されており、凸状部分は、蓋体が容器本体に嵌合した際に凹部の少なくとも一部に入り込むものである。
 このように構成すると、使用時に、蓋体の下面の凹部に収納された検体がかき出され易くなる。
 この発明の第12の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第11の局面のいずれかにおける発明の構成において、試薬カセットの下方面には、下方に凸状の部分が形成されているものである。
 このように構成すると、試薬カセットの下方面が水平ではなく反応室に向けて凸状となる。
 この発明の第13の局面における試薬入りPCR用容器は、第1の局面から第12の局面のいずれかにおけるPCR用容器を用いた試薬入りPCR用容器であって、試薬カセットは、その試薬収納部に試薬が収納され、封止手段によって封止されたものである。
 このように構成すると、あらかじめ試薬が収納されると共に封止された試薬カセットとなる。
 この発明の第14の局面における試薬入りPCR用容器は、第13の局面における発明の構成において、反応室は、封止手段により充填されたものである。
 このように構成すると、反応室はPCR前には空気が排出された状態となり、PCRに際しては封止手段が溶融し試薬カセットを介して検体及び試薬が収納される。
 この発明の第15の局面における試薬カセットは、PCR用容器内部に収納される試薬カセットであって、試薬収納部を備え、試薬収納部は、PCRに必要な試薬が収納されると共に、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段によって封止されたものである。
 このように構成すると、あらかじめ試薬が収納されると共に封止された試薬カセットとなる。
 この発明の第16の局面におけるPCR用容器は、PCR用容器であって、その底部にPCRの際に検体及び試薬を収納して反応させる反応室を有する容器本体と、容器本体に嵌合自在な蓋体とを備え、蓋体は、その先端部の下面の一部の露出部分を介して先端部に形成された少なくとも1つの試薬収納部を有し、先端部の下面の他の一部には、検体との接触によりその少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部が形成されており、試薬収納部は、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段によって、露出部分が封止可能であるものである。
 このように構成すると、試薬収納部にあらかじめ試薬を収納して封止した状態で、蓋体の下面の凹部を用いて検体を収納してPCRを行うと、PCRの加熱により封止手段が溶け、試薬収納部及び凹部が開放される。そして、下方の反応室へ検体及び試薬が移動する。
 この発明の第17の局面におけるPCR用容器は、第16の局面における発明の構成において、先端部の側壁には、試薬収納部に貫通する開口が形成されているものである。
 このように構成すると、先端部の側壁に形成された開口から試薬収納部に対して試薬を注入することが可能となる。
 この発明の第18の局面における試薬カセットは、PCR用容器内部に収納される試薬カセットであって、基本骨格と、基本骨格で形成されると共に少なくとも一部が外部に露出し、PCRに必要な試薬を収納することができる試薬収納部とを備えたものである。
 このように構成すると、試薬収納部に試薬を収納し、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段によって封止した状態で、容器にPCRに必要な検体を収納してPCRを行うと、PCRの加熱により封止手段が溶け、試薬収納部が開放される。そして、容器下方の反応室へ検体及び試薬が移動する。
 この発明の第19の局面における試薬カセットは、第18の局面における発明の構成において、試薬収納部は、対向する面において露出する形状であるものである。
 このように構成すると、試薬カセットの露出部分の一方側に検体を収納しておくと、PCRの加熱により封止手段が溶け、開放された試薬収納部を検体が露出部分の他方側に移動していく途中で試薬と混じり合う。
 この発明の第20の局面における試薬カセットは、第18の局面又は第19の局面における発明の構成において、試薬収納部は、複数個設けられ、複数個の試薬収納部は、互いに隔壁によって仕切られた基本骨格によって形成されているものである。
 このように構成すると、複数の試薬収納部を、その各々に収納された試薬同士が混合しない状態で封止可能となる。
 この発明の第21の局面における試薬カセットは、第20の局面における発明の構成において、試薬収納部は、3個設けられ、隔壁は、同一方向に延びる3枚の板状体であり、隣接する板状体の各々は互いに120°の角度を形成するように交叉し、試薬収納部は、同一方向の両端において露出する形状であるものである。
 このように構成すると、各々が同一の体積である3個の試薬収納部が形成される。
 この発明の第22の局面における試薬カセットは、第18の局面から第21の局面のいずれかにおける発明の構成において、基本骨格は、軸方向の両端が開放された筒形状を有し、その側壁には、軸方向に延び試薬収納部に連通するスリットが形成されたものである。
 このように構成すると、試薬カセットの試薬が流れ出る部分の表面積が増加する。
 この発明の第23の局面における試薬カセットは、第18の局面から第22の局面のいずれかにおける発明の構成において、基本骨格は、PCR用容器内部に収納される状態において、その下方面の少なくとも一部がPCR用容器の内面に接すると共に、その上方面の少なくとも一部がPCR用容器の蓋体の下方面に接する寸法関係に設定されているものである。
 このように構成すると、試薬カセットがPCR用容器内部において不用意に上下方向に移動することを規制される。
 この発明の第24の局面における試薬カセットは、第18の局面から第23の局面のいずれかにおける発明の構成において、基本骨格は、その対向する面の少なくとも一方の少なくとも一部に、内方に凹んだ凹状部分が形成されているものである。
 このように構成すると、封止する際に凹状部分に封止手段が留まり易くなる。
 この発明の第25の局面における試薬カセットは、第18の局面から第24の局面のいずれかにおける発明の構成において、試薬収納部は、PCR用容器内部に収納される状態において、上下方向に露出する形状であり、基本骨格は、その上方面の少なくとも一部に、上方に凸状の凸状部分が形成されており、凸状部分は、PCR用容器内部に収納される状態において、PCR用容器の蓋体の下面に形成された凹部の少なくとも一部に入り込むものである。
 このように構成すると、PCR用容器の蓋体の凹部に収納されたものが試薬カセットによりかき出され易くなる。
 この発明の第26の局面における試薬カセットは、第18の局面から第25の局面のいずれかにおける発明の構成において、基本骨格は、その一方面の少なくとも一部に、外方に凸状の部分が形成されているものである。
 このように構成すると、試薬カセットの下方面を水平ではなく反応室に向けて凸状とすることができる。
 この発明の第27の局面における試薬カセットは、PCR用容器内部に収納される試薬カセットであって、基本骨格と、基本骨格で形成されると共に、露出部分を介して外部に露出し、PCRに必要な試薬が収納された試薬収納部と、露出部分をPCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融することによって封止する封止手段とを備えたものである。
 このように構成すると、あらかじめ試薬が収納されると共に封止された試薬カセットとなり、容器にPCRに必要な検体を収納してPCRを行うと、PCRの加熱により封止手段が溶け、試薬収納部が開放される。そして、容器下方の反応室へ検体及び試薬が移動する。
 この発明の第28の局面における試薬カセットは、第27の局面における発明の構成において、封止手段は、蝋、グリース、パラフィン又はワックスであるものである。
 このように構成すると、常温では固体状であり、PCRの最初の加熱時に液体状となる封止手段となる。
 この発明の第29の局面における試薬カセットは、第27の局面又は第28の局面における発明の構成において、基本骨格は、PCRの加熱により溶けることのないものである。
 このように構成すると、PCRの加熱により封止手段のみが溶けて試薬収納部が開放される。
 この発明の第30の局面における試薬カセットは、第18の局面から第26の局面のいずれかにおける発明の構成において、基本骨格は、軸方向の両端が開放された筒形状を有すると共に、その内部が軸方向に延びる隔壁によって仕切られ、隔壁の軸方向の両端縁の少なくとも一方は、基本骨格の対応する両開放端面の少なくとも一方よりも内方に位置するものである。
 このように構成すると、封止する際に隔壁の軸方向の端縁から基本骨格の開放端面までの箇所に封止手段が留まり易くなる。
 この発明の第31の局面におけるPCR用容器は、PCR用容器であって、PCRの際に検体及び試薬を収納して反応させる反応室をその底部に有する容器本体と、容器本体に嵌合自在であって、検体との接触によりその少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部がその下面に形成された蓋体と、容器本体内部における蓋体と反応室との間の箇所に収納される試薬カセットとを備え、試薬カセットは、上下方向に開放された筒形状の基本骨格を備え、基本骨格の内部には試薬を収納することができる試薬収納部が形成されており、試薬収納部は、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段によって試薬を封止することができ、容器本体、蓋体及び試薬カセットの少なくとも一つは、PCRの際に検体又は試薬が反応室外部に漏れ出さないように規制する規制手段を備えるものである。
 このように構成すると、規制手段によりPCRの際に検体又は試薬が安定して反応室内部に流れ込む。
 この発明の第32の局面におけるPCR用容器は、PCR用容器であって、PCRの際に検体及び試薬を収納して反応させる反応室をその底部に有する容器本体と、容器本体に嵌合自在であって、検体との接触によりその少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部がその下面に形成された蓋体と、容器本体内部における蓋体と反応室との間の箇所に収納される試薬カセットとを備え、試薬カセットは、上下方向に開放された筒形状の基本骨格を備え、基本骨格の内部には試薬を収納することができる試薬収納部が形成されており、試薬収納部は、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段によって試薬を封止することができ、反応室の上縁は、平面視円形状であるものである。
 このように構成すると、試薬カセットが周方向に回転した状態で容器本体に収納された場合でも、PCRの際に検体又は試薬が反応室に安定して流れ込む。
 この発明の第33の局面におけるPCR用容器は、第32の局面における発明の構成において、反応室は、下方に向かって先細りの円錐形状であるものである。
 このように構成すると、反応室が半球状のものや円柱形状のものに比べて先端が鋭くなる。又、反応室部分の厚さを薄くすることが製造上容易となる。
 この発明の第34の局面におけるPCR用容器は、PCR用容器であって、PCRの際に検体及び試薬を収納して反応させる反応室をその底部に有する容器本体と、容器本体に嵌合自在であって、検体との接触によりその少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部がその下面に形成された蓋体と、容器本体内部における蓋体と反応室との間の箇所に収納される試薬カセットとを備え、試薬カセットは、上下方向に開放された筒形状の基本骨格を備え、基本骨格の内部には試薬を収納することができる試薬収納部が形成されており、試薬収納部は、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段によって試薬を封止することができ、反応室の上縁は、収納時の試薬収納部の下端の外縁の最大可動領域より外側に位置するように設定されているものである。
 このように構成すると、試薬カセットが横方向にずれて収納された状態であっても反応室に安定して検体又は試薬が流れ込む。
 この発明の第35の局面におけるPCR用容器は、PCR用容器であって、PCRの際に検体及び試薬を収納して反応させる反応室をその底部に有する容器本体と、容器本体に嵌合自在であって、検体との接触によりその少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部がその下面に形成された蓋体と、容器本体内部における蓋体と反応室との間の箇所に収納される試薬カセットとを備え、試薬カセットは、上下方向に開放された筒形状の基本骨格を備え、基本骨格の内部には、上下方向に延びる隔壁によって互いに仕切られその各々に試薬を収納することができる複数の試薬収納部が形成されており、試薬収納部は、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段によって試薬を封止することができ、隔壁の上端縁は、基本骨格の上端縁よりも下方に位置し、蓋体及び試薬カセットが容器本体に取り付けられた状態において、蓋体の下面は、隔壁の上端縁と基本骨格の上端縁との間に配置されるものである。
 このように構成すると、容器本体に取り付けられた状態において、蓋体の下面が試薬カセットの封止手段に入り込み易くなる。
 この発明の第36の局面におけるPCR用容器は、第35の局面における発明の構成において、隔壁の上端縁は、平面視投影において蓋体の凹部の下縁よりも内側となる部分において上方に凸状である凸部を更に備え、凸部の上端縁は、蓋体の下面と基本骨格の上端縁との間の上下高さ位置であって、且つ、凹部の上端縁よりも下方に配置されるものである。
 このように構成すると、容器本体に取り付けられた状態において、試薬カセットの凸部が蓋体の凹部に入り込み易くなる。
 この発明の第37の局面におけるPCR用容器は、第32の局面、第33の局面、第35の局面及び第36の局面のいずれかにおける発明の構成において、反応室の上縁は、収納時の試薬収納部の下端の外縁の最大可動領域より外側に位置するように設定されているものである。
 このように構成すると、試薬カセットが横方向にずれて収納された状態であっても反応室に安定して検体又は試薬が流れ込む。
 この発明の第38の局面におけるPCR用容器は、第32の局面、第33の局面及び第37の局面のいずれかにおける発明の構成において、基本骨格の内部には、上下方向に延びる隔壁によって互いに仕切られその各々に試薬を収納することができる複数の試薬収納部が形成されており、隔壁の上端縁は、基本骨格の上端縁よりも下方に位置し、蓋体及び試薬カセットが容器本体に取り付けられた状態において、蓋体の下面は、隔壁の上端縁と基本骨格の上端縁との間に配置されるものである。
 このように構成すると、容器本体に取り付けられた状態において、蓋体の下面が試薬カセットの封止手段に入り込み易くなる。
 この発明の第39の局面におけるPCR用容器は、第31の局面から第38の局面のいずれかにおける発明の構成において、反応室は、透明材料で構成されているものである。
 このように構成すると、反応室の光透過性が高くなる。
 この発明の第40の局面におけるPCR用容器は、第31の局面から第39の局面のいずれかにおける発明の構成において、容器本体の反応室は、その厚さが0.05mm以上0.5mm以下であるものである。
 このように構成すると、反応室に対する容器外部からの熱伝達効率が良好となる。
 この発明の第41の局面におけるPCR用容器は、第31の局面から第40の局面のいずれかにおける発明の構成において、封止手段は、蝋、グリース、パラフィン又はワックスであるものである。
 このように構成すると、常温では固体状であり、PCRの最初の加熱時に液体状となる封止手段となる。
 この発明の第42の局面における試薬入りPCR用容器は、第31の局面から第41の局面のいずれかにおけるPCR用容器を用いた試薬入りPCR用容器であって、試薬カセットは、その試薬収納部に試薬が収納され、封止手段によって封止されたものである。
 このように構成すると、あらかじめ試薬が収納されると共に封止された試薬カセットとなる。
 以上説明したように、この発明の第1の局面におけるPCR用容器は、試薬収納部にあらかじめ試薬を収納して封止した状態で、容器本体にPCRに必要な検体を収納してPCRを行うと、PCRの加熱により封止手段が溶け、試薬収納部が開放される。そして、下方の反応室へ検体及び試薬が移動するため、簡便且つ安定的に、PCRの確実性及び迅速性を向上させることができるPCR用容器となる。
 この発明の第2の局面におけるPCR用容器は、第1の局面における発明の効果に加えて、試薬収納部にあらかじめ試薬を収納して封止した状態で、蓋体の下面の凹部を用いて検体を収納してPCRを行うと、PCRの加熱により封止手段が溶け、試薬収納部が上下方向に貫通する。そして、蓋体の下面の凹部から試薬収納部に検体が移動し、下方の反応室へ検体及び試薬が移動するため、PCRの簡便性、確実性及び迅速性をより向上させることができるPCR用容器となる。
 この発明の第3の局面におけるPCR用容器は、第1の局面又は第2の局面における発明の効果に加えて、複数の試薬収納部を、その各々に収納された試薬同士が混合しない状態で封止可能となるため、あらかじめ混合しておくことに適さない試薬を用いることが容易となる。
 この発明の第4の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第3の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、試薬カセットの試薬が流れ出る部分の表面積が増加するため、試薬カセットから反応室に向けて試薬が落ち易くなる。
 この発明の第5の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第4の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、反応室に対向する面が発生するため、PCR後の反応室に対して水平方向に光検出を行う場合の光検出の確実性が向上する。
 この発明の第6の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第5の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、使用時には隙間を封止手段によって封止することが可能となるため、蓋体を嵌合させ試薬カセットが圧迫された際に、蓋体の下面と試薬カセットとの間に隙間が生じない寸法関係に設定した場合に比して、収納した試薬が漏出する虞が減少する。
 この発明の第7の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第6の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、試薬カセットの容器本体内部における位置決めが容易となるため、試薬カセットから反応室に対して試薬が落ち易い位置に誘導することが可能となり、PCRの確実性が向上する。
 この発明の第8の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第7の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、容器本体における試薬カセットが収納された箇所及び反応室の厚さが0.05mm以上0.5mm以下となるため、封止手段がPCRの加熱を利用して適切に溶融すると共に、PCRが適切に行われる。
 この発明の第9の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第8の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、常温では固体状であり、PCRの最初の加熱時に液体状となる封止手段となるため、PCRの確実性が向上する。
 この発明の第10の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第9の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、試薬カセットの上方面又は下方面に内方に凹状の部分が形成されるため、封止手段による封止の確実性が向上する。
 この発明の第11の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第10の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、使用時に、蓋体の下面の凹部に収納された検体がかき出され易くなるため、検体が反応室に到達し易くなり、PCRの確実性が向上する。
 この発明の第12の局面におけるPCR用容器は、第1の局面から第11の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、試薬カセットの下方面が水平ではなく反応室に向けて凸状となるため、試薬が反応室に落ち易くなり、PCRの確実性が向上する。
 この発明の第13の局面における試薬入りPCR用容器は、第1の局面から第12の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、あらかじめ試薬が収納されると共に封止された試薬カセットとなるため、所望の量及び種類の試薬をあらかじめ収納することができ、簡便且つ安定的に、PCRの確実性及び迅速性を向上させることができる。
 この発明の第14の局面における試薬入りPCR用容器は、第13の局面における発明の効果に加えて、反応室はPCR前には空気が排出された状態となり、PCRに際しては封止手段が溶融し試薬カセットを介して検体及び試薬が収納されるため、反応室に検体及び試薬を導き易くなり、PCRの確実性が向上する。
 この発明の第15の局面における試薬カセットは、あらかじめ試薬が収納されると共に封止された試薬カセットとなるため、所望の量及び種類の試薬をあらかじめ収納することができ、PCR用容器に用いることで簡便且つ安定的に、PCRの確実性及び迅速性を向上させることができる。
 この発明の第16の局面におけるPCR用容器は、試薬収納部にあらかじめ試薬を収納して封止した状態で、蓋体の下面の凹部を用いて検体を収納してPCRを行うと、PCRの加熱により封止手段が溶け、試薬収納部及び凹部が開放される。そして、下方の反応室へ検体及び試薬が移動するため、簡便且つ安定的に、PCRの確実性及び迅速性を向上させることができるPCR用容器となる。
 この発明の第17の局面におけるPCR用容器は、第16の局面における発明の効果に加えて、先端部の側壁に形成された開口から試薬収納部に対して試薬を注入することが可能となるため、使用勝手が向上する。
 この発明の第18の局面における試薬カセットは、試薬収納部に試薬を収納し、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段によって封止した状態で、容器にPCRに必要な検体を収納してPCRを行うと、PCRの加熱により封止手段が溶け、試薬収納部が開放される。そして、容器下方の反応室へ検体及び試薬が移動するため、簡便且つ安定的に、PCRの確実性及び迅速性を向上させることができる。
 この発明の第19の局面における試薬カセットは、第18の局面における発明の効果に加えて、試薬カセットの露出部分の一方側に検体を収納しておくと、PCRの加熱により封止手段が溶け、開放された試薬収納部を検体が露出部分の他方側に移動していく途中で試薬と混じり合うため、簡便且つ安定的に、PCRの確実性及び迅速性を向上させることができる。
 この発明の第20の局面における試薬カセットは、第18の局面又は第19の局面における発明の効果に加えて、複数の試薬収納部を、その各々に収納された試薬同士が混合しない状態で封止可能となるため、あらかじめ混合しておくことに適さない試薬を用いることが容易となる。
 この発明の第21の局面における試薬カセットは、第20の局面における発明の効果に加えて、各々が同一の体積である3個の試薬収納部が形成されるため、試薬が落ち易くなる。
 この発明の第22の局面における試薬カセットは、第18の局面から第21の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、試薬カセットの試薬が流れ出る部分の表面積が増加するため、試薬が落ち易くなる。
 この発明の第23の局面における試薬カセットは、第18の局面から第22の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、試薬カセットがPCR用容器内部において不用意に上下方向に移動することを規制されるため、反応の安定性が向上する。
 この発明の第24の局面における試薬カセットは、第18の局面から第23の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、封止する際に凹状部分に封止手段が留まり易くなるため、封止の確実性が向上する。
 この発明の第25の局面における試薬カセットは、第18の局面から第24の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、PCR用容器の蓋体の凹部に収納されたものが試薬カセットによりかき出され易くなるため、PCRの確実性が向上する。
 この発明の第26の局面における試薬カセットは、第18の局面から第25の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、試薬カセットの下方面を水平ではなく反応室に向けて凸状とすることができるため、試薬が反応室に落ち易くなり、PCRの確実性が向上する。
 この発明の第27の局面における試薬カセットは、あらかじめ試薬が収納されると共に封止された試薬カセットとなり、容器にPCRに必要な検体を収納してPCRを行うと、PCRの加熱により封止手段が溶け、試薬収納部が開放される。そして、容器下方の反応室へ検体及び試薬が移動するため、所望の量及び種類の試薬をあらかじめ収納することができ、PCR用容器に用いることで簡便且つ安定的に、PCRの確実性及び迅速性を向上させることができる。
 この発明の第28の局面における試薬カセットは、第27の局面における発明の効果に加えて、常温では固体状であり、PCRの最初の加熱時に液体状となる封止手段となるため、PCRの確実性が向上する。
 この発明の第29の局面における試薬カセットは、第27の局面又は第28の局面における発明の効果に加えて、PCRの加熱により封止手段のみが溶けて試薬収納部が開放されるため、反応の安定性が向上する。
 この発明の第30の局面における試薬カセットは、第18の局面から第26の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、封止する際に隔壁の軸方向の端縁から基本骨格の開放端面までの箇所に封止手段が留まり易くなるため、封止の確実性が向上する。
 この発明の第31の局面におけるPCR用容器は、規制手段によりPCRの際に検体又は試薬が安定して反応室内部に流れ込むため、PCRの安定性が向上する。
 この発明の第32の局面におけるPCR用容器は、試薬カセットが周方向に回転した状態で容器本体に収納された場合でも、PCRの際に検体又は試薬が反応室に安定して流れ込むため、PCRの安定性が向上する。
 この発明の第33の局面におけるPCR用容器は、第32の局面における発明の効果に加えて、反応室が半球状のものや円柱形状のものに比べて先端が鋭くなるので、PCR用容器を加熱するヒーターへの密着性が高まる。又、反応室部分の厚さを薄くすることが製造上容易となるので、加熱時間を短くすることができる。そのため、PCRの効率が向上する。
 この発明の第34の局面におけるPCR用容器は、試薬カセットが横方向にずれて収納された状態であっても反応室に安定して検体又は試薬が流れ込むため、PCRの安定性が向上する。
 この発明の第35の局面におけるPCR用容器は、容器本体に取り付けられた状態において、蓋体の下面が試薬カセットの封止手段に入り込み易くなるため、蓋体に収納された検体が試薬カセットに流れ込み易くなり、PCRの安定性が向上する。
 この発明の第36の局面におけるPCR用容器は、第35の局面における発明の効果に加えて、容器本体に取り付けられた状態において、試薬カセットの凸部が蓋体の凹部に入り込み易くなるため、蓋体の凹部に収納された検体が試薬カセットの凸部に押し出され易くなり、凹部に検体が残留することを防止する。
 この発明の第37の局面におけるPCR用容器は、第32の局面、第33の局面、第35の局面及び第36の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、試薬カセットが横方向にずれて収納された状態であっても反応室に安定して検体又は試薬が流れ込むため、PCRの安定性がより向上する。
 この発明の第38の局面におけるPCR用容器は、第32の局面、第33の局面及び第37の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、容器本体に取り付けられた状態において、蓋体の下面が試薬カセットの封止手段に入り込み易くなるため、蓋体に収納された検体が試薬カセットに流れ込み易くなり、PCRの安定性がより向上する。
 この発明の第39の局面におけるPCR用容器は、第31の局面から第38の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、反応室の光透過性が高くなるため、PCR後の反応室に対して水平方向に光検出を行う場合の光検出の確実性が向上する。
 この発明の第40の局面におけるPCR用容器は、第31の局面から第39の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、反応室に対する容器外部からの熱伝達効率が良好となるため、封止手段がPCRの加熱を利用して適切に溶融すると共に、PCRが適切に行われる。
 この発明の第41の局面におけるPCR用容器は、第31の局面から第40の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、常温では固体状であり、PCRの最初の加熱時に液体状となる封止手段となるため、PCRの確実性が向上する。
 この発明の第42の局面における試薬入りPCR用容器は、あらかじめ試薬が収納されると共に封止された試薬カセットとなるため、所望の量及び種類の試薬をあらかじめ収納することができ、PCR用容器に用いることで簡便且つ安定的に、PCRの確実性及び迅速性を向上させることができる。
この発明の第1の実施の形態によるPCR用容器の外観形状及び中央断面構造を示す正面図及び一部破断した断面図である。 図1で示したPCR用容器の容器本体の外観形状及び中央断面構造を示す正面図及び一部破断した断面図である。 図1で示したPCR用容器の容器本体の外観形状を示す側面図である。 図1で示したPCR用容器の蓋体の外観形状及び中央断面構造を示す正面図及び一部破断した断面図である。 図1で示したPCR用容器の試薬カセットの外観形状を示す正面図である。 図5で示したVI-VIラインの端面図であって、(1)は試薬を収納する前の状態であり、(2)は試薬を収納し封止した後の状態である。 図1で示したPCR用容器を用いたDNA検出装置の動作前の状態を示す概略正面図である。 図7に対応した図であって、DNA検出装置の動作状態を示す概略正面図である。 図8で示したA部分の模式図である。 図7に対応した図であって、PCRが完了しPCR用容器が検出部へ移動した状態を示す概略正面図である。 図10で示したXI-XIラインの矢視図である。 この発明の第2の実施の形態によるPCR用容器の下半部の外観形状及び中央断面構造を示す正面図及び一部破断した断面図である。 図12で示したXIII-XIIIラインの端面図である。 この発明の第3の実施の形態によるPCR用容器の蓋体の外観形状及び中央断面構造を示す正面図及び一部破断した断面図である。 図14で示したXV-XVラインの断面図であって、(1)は試薬を収納する前の状態であり、(2)は試薬を収納し封止した後の状態である。 図14で示したXVI-XVIラインの端面図である。 この発明の他の実施の形態によるPCR用容器の試薬カセットの概略平面図である。 この発明の更に他の実施の形態によるPCR用容器の試薬カセットの概略正面図である。 従来のPCR用容器の外観形状を示す概略正面図であって、(1)は蓋体が開いた状態のものであり、(2)は蓋体が閉じた状態のものである。 図19の(2)で示したPCR用容器の蓋体が閉じた状態の中央断面構造を示す断面図である。 図1で示したXXI-XXIラインの概略断面図である。 この発明の第4の実施の形態によるPCR用容器の外観形状及び中央断面構造を示す正面図及び一部破断した断面図である。 図22で示したPCR用容器の試薬カセットの中央断面構造を示す正面図及び一部破断した断面図であって、(1)は試薬を収納する前の状態であり、(2)は試薬を収納し封止した後の状態である。 図22で示したPCR用容器の試薬カセットの構造を示す平面図である。 図22で示したXXV-XXVラインの断面図である。 図22で示したPCR用容器を用いたDNA検出装置の動作前の状態を示す概略正面図である。 図26に対応した図であって、DNA検出装置の動作状態を示す概略正面図である。 図27で示したB部分におけるPCR用容器の内部構造を示す模式図である。 図26に対応した図であって、PCRが完了しPCR用容器が検出部へ移動した状態を示す概略正面図である。 図29で示したXXX-XXXラインの矢視図である。 この発明の第5の実施の形態によるPCR用容器の試薬カセットの上部及び蓋体の下部周辺における中央断面構造を示す断面図であって、(1)は蓋体が取り付けられる前の状態であり、(2)は蓋体が取り付けられた状態である。 図31で示したXXXII-XXXIIラインの断面図である。 この発明の更に他の実施の形態によるPCR用容器の試薬カセットの構造を示す断面図であって、図31に対応する図である。
 図1はこの発明の第1の実施の形態によるPCR用容器の外観形状及び中央断面構造を示す正面図及び一部破断した断面図である。
 図を参照して、PCR用容器1は、例えば透明なポリプロピレンからなり、水平断面が円形リング状であって、その底部14にPCRの際に検体及び試薬を収納して反応させる反応室12を有する容器本体11と、容器本体11に嵌合自在な蓋体6と、容器本体11内部における蓋体6の下面7と反応室12との間の箇所に収納される試薬カセット16とから主に構成されている。又、図においては、容器本体11の上部外側面に形成された雄ねじ部13と蓋体6の上部内側面に形成された雌ねじ部9とがねじ式で嵌合している密閉状態であり、外部からの異物の侵入を防止している。蓋体6は、その上部のローレット部8を把持し回転させることで、蓋体6と容器本体11との嵌合を解除した開封状態に移行することが可能であり、開封状態にあっては、容器本体11内部への検体の注入や、試薬カセット16を容器本体11外部への取出し又は容器本体11内部への収納等が可能である。
 尚、PCR用容器1の使用時には、図1に示すような上下方向で、反応室12を最も下方に位置させて検体及び試薬を収納して反応させることとなる。本明細書において、上方向とはPCR用容器の使用時に反応室に対して試薬カセットや蓋体が位置する方向をいい、逆に下方向とはPCR用容器の使用時に試薬カセットや蓋体に対して反応室が位置する方向をいう。
 そして、PCR用容器1にあっては、図1に示す密閉状態において、試薬カセット16は、容器本体11の底部14において反応室12の上方端の周縁から外方に延びる平坦部15上に設置されると共に、試薬カセット16の上方面17の一部と蓋体6の下面7の一部とが隙間無く当接している。これによって、試薬カセット16はPCR用容器1内部における位置が固定されている。
 次に、PCR用容器1の各構成要素について説明する。
 図2は図1で示したPCR用容器の容器本体の外観形状及び中央断面構造を示す正面図及び一部破断した断面図であり、図3は図1で示したPCR用容器の容器本体の外観形状を示す側面図である。
 これらの図を参照して、容器本体11は上方が開放された円筒形状であって、その底部14に有する反応室12は、下方に向かって先細りの四角錐台形状であり、透明材料で構成されている。このように構成することで、反応室12には対向する面が発生する。これによる効果については後述する。
 図4は図1で示したPCR用容器の蓋体の外観形状及び中央断面構造を示す正面図及び一部破断した断面図である。
 図を参照して、蓋体6は、例えばポリプロピレン等の合成樹脂からなり、その下面7には、検体31との接触によりその少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部10が形成されている。使用時には、図の一点鎖線で描いた矢印で示すように、蓋体6の凹部10を検体31(例えば口腔内粘膜)に対して接触させることで、凹部10に検体31の一部(例えば標的DNAを含んだ唾液)を、実験器具等を用いることなく簡便に採取することができる。これによる効果については後述する。
 図5は図1で示したPCR用容器の試薬カセットの外観形状を示す正面図であり、図6は図5で示したVI-VIラインの端面図であって、(1)は試薬を収納する前の状態であり、(2)は試薬を収納し封止した後の状態である。
 これらの図を参照して、試薬カセット16は、例えばポリプロピレン等の合成樹脂からなり、上下方向に貫通する円筒形状を基本骨格とし、その側壁24には、上下方向に延び試薬収納部21a~21cの各々に連通するスリット23a~23cの各々が形成されている。これによる効果については後述する。
 又、試薬カセット16は、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融するパラフィン25a~25cによって試薬32a~32cを封止することができる試薬収納部21a~21cを有する。尚、パラフィンの融点は約50℃に設定されている。即ち、試薬収納部21a~21cの各々は、試薬32a~32cの各々を収納した状態で、図示しない上下方向の開口及びスリット23a~23cをパラフィン25a~25c等の封止手段により封止することができる。このように構成することで、図6の(2)に示すように試薬収納部21a~21cにあらかじめ試薬32a~32cを収納して封止した状態で、図1で示したように容器本体11内部に試薬カセット16を収納した密閉状態において容器本体11にPCRに必要な検体を収納してPCRを行うと、最高90℃超にも達するPCRの加熱により合成樹脂製の試薬カセット16自体は溶けることなくパラフィン25a~25c等が溶け、試薬収納部21a~21cが下方に開放される。そして、下方の反応室12へ検体及び試薬32a~32cが移動する。そのため、本発明のPCR用容器にあっては、マイクロピペット等の実験器具を用いることがないため簡便であり、試薬カセットが合成樹脂製の基本骨格(側壁)を有するため安定的であり、実験者による試薬注入の手間を無くし、計量誤差や異物混入を防いでPCRの確実性及び迅速性を向上させることができる。
 尚、試薬を収納する際には、例えば試薬カセット16の図示しない下方開口及びスリット23a~23cを、溶融状態のパラフィンに押し当てた後冷却することでパラフィンを布設し、所望量の試薬32a~32cを上方から図示しない自動分注器によって収納した後、試薬カセット16の上方開口もパラフィンによって埋めることで封止する。
 更に、図4で上述したように蓋体6の下面7には凹部10が形成されていると共に、試薬収納部21a~21cは上下方向に貫通する形状であるため、PCRの加熱でパラフィン25a~25cが溶けた際には、試薬収納部21a~21cが上下方向に貫通する。そして、図1で上述したように試薬カセット16の上方面17の一部と蓋体6の下面7の一部とが隙間無く当接しているため、凹部10から試薬収納部21a~21cに検体が移動し、試薬収納部21a~21cを介して下方の反応室12へ検体及び試薬32a~32cが移動する。そのため、PCRの簡便性、確実性及び迅速性をより向上させることができる。
 又、試薬カセット16では、複数の試薬収納部21a~21cが設けられ、これらは互いに隔壁22a~22cの各々によって仕切られている。隔壁22a~22cは試薬カセット16の図示しない上面から下面まで上下方向に延びる板状体であり、平面視において互いに120°の角度を形成するように配置され、試薬収納部21a~21cを同一の体積となるよう分割している。これによって図の(2)で示すように試薬収納部21a~21cの各々に収納された試薬32a~32c同士が混合しない状態で封止可能である。そのため、あらかじめ混合しておくことに適さない試薬を用いることが容易となる。
 尚、試薬とは、PCRに必要な試薬であって、用途により所望の種類を選択すれば良く、例えば水、緩衝液、プライマー、dNTP、マグネシウム化合物、DNAポリメラーゼ、蛍光試薬等が挙げられる。尚、蛍光試薬はPCR自体には必要ないが、光検出をPCR完了後にDNA検出装置内で同時に行う目的から、本発明の実施の形態にあっては蛍光試薬を含めた状態で説明する。
 更に、上述したように試薬カセット16は、上下方向に開放された筒形状を有し、その側壁24に上下方向に延び試薬収納部21a~21cの各々に連通するスリット23a~23cの各々が形成されている。これによって、試薬カセット16の試薬32a~32cが流れ出る部分の表面積が増加するため、試薬カセット16から反応室12に向けて試薬32a~32cが落ち易くなる。
 次に、検体及び試薬を収容したPCR用容器1を用いて、DNA検出装置によってPCRを進行させる工程について説明する。
 図7は図1で示したPCR用容器を用いたDNA検出装置の動作前の状態を示す概略正面図である。
 図を参照して、DNA検出装置91は、加熱及び冷却を行うことでPCRを進行させるDNA増幅構造体92と、PCRが完了したPCR用容器に収納されたPCR産物を光検出により測定する検出部112と、制御部(図示せず)とから主に構成されている。
 DNA増幅構造体92は、PCR用容器1を保持する容器ホルダー97と、容器ホルダー97を支持する支持部98と、プレート状の高温側の第1のヒーター101と、第1のヒーター101の上方に固定されたリングプレート状の加熱板102と、プレート状の低温側の第2のヒーター106と、第1のヒーター101及び第2のヒーター106をその上面に固定する台座110とから主に構成されている。
 PCR用容器1は、上述したように試薬を収納した試薬カセット16を収納すると共に、蓋体6の凹部10により又は手作業により検体を収納した状態で、蓋体6によって密閉されている。
 容器ホルダー97は、PCR用容器1(反応室12)の底面が第1のヒーター101及び第2のヒーター106の表面と水平になるようにしてPCR用容器1を保持する。
 支持部98は、容器ホルダー97を支持するように構成されている。又、制御部からの指示に従って、支持部98は容器ホルダー97を図の上部の一点鎖線で描いた矢印で示すように左右方向(第1のヒーター101から第2のヒーター106への方向又はその逆方向であって、これらから検出部112への方向又はその逆方向)にスライドさせることができ、これによってPCR用容器1を第1のヒーター101の上方、第2のヒーター106の上方又は検出部112へと自在に移動させることができる。
 第1のヒーター101は、例えばシリコンゴムで覆われた加熱体からなり、その温度を制御部によって調整自在に構成されており、その上面にPCR用容器1の反応室12が嵌入できる凹み104を有する。凹み104の表面は、制御部によって例えば120℃の高温に設定されている。
 又、加熱板102は、例えば熱伝導性の高いアルミニウムからなり、その中央部にPCR用容器1が挿通可能な貫通孔103を有する。加熱板102の厚さは試薬カセット16の上下方向高さと略同一である。貫通孔103の内面は、第1のヒーター101からの熱伝導により温められ例えば80℃となる。
 第2のヒーター106は、温度以外は上述した第1のヒーター101と同様であって、例えばシリコンゴムで覆われた加熱体からなり、その温度を制御部によって調整自在に構成されており、その上面にPCR用容器1の反応室12が嵌入できる凹み109を有する。凹み109の表面は、制御部によって例えば50℃の低温に設定されている。
 台座110は、その上面に第1のヒーター101及び第2のヒーター106が固定されている。又、台座110は、制御部によって、図の下部の一点鎖線で描いた矢印で示すように上下方向(図7の動作前の状態における反応室12から凹み104に対する方向又はその逆方向)にスライド自在に制御されている。これによって、第1のヒーター101及び第2のヒーター106は上昇又は下降自在である。
 図8は図7に対応した図であって、DNA検出装置の動作状態を示す概略正面図である。
 図を参照して、図7で示した動作前の状態から、まず制御部からの指示に従って台座110が図の実線で描いた矢印の方向に上昇し、これによって、PCR用容器1が加熱板102の貫通孔103を挿通すると共に、PCR用容器1の反応室12が第1のヒーター101の凹み104に嵌入する。
 そして、PCR用容器1の試薬カセット16が収納された箇所がPCRの加熱により貫通孔103を介して温められ、試薬カセット16の上下のパラフィンを溶融させ、その内部の試薬又は検体を下方の反応室12へ放出する(後述の図9も参照)。又、PCR用容器1の反応室12の表面と第1のヒーター101の凹み104の表面との接触(第1の接触)によって、PCR用容器1の反応室12内に収納された検体及び試薬が加熱される。
 この第1の接触による検体及び試薬の加熱の状態について詳細に説明する。
 図9は図8で示したA部分の模式図である。
 図を参照して、まず上述したように試薬カセット16は貫通孔103を介した加熱により図示しない上下面のパラフィンが溶け、上下方向に貫通した状態となる。そのため、図の実線で描いた矢印で示すように、凹部10に収納されていた検体が試薬収納部21に移動する。更に、その検体と試薬収納部21に収納されていた試薬とが、反応室12に移動してPCRに必要な検体及び試薬であるPCR溶液33となる。
 そして、第1のヒーター101は表面がシリコンゴムからなるため、弾力性(圧縮変形からの形状回復性)及び熱伝導性に優れる。そのため、第1の接触にあっては、反応室12は凹み104に高い密着性で嵌入しており、第1のヒーター101から反応室12への直接的な熱伝導により、PCR溶液33が加熱される。
 これに加えて、加熱中のPCR溶液33にあっては、Lで示すPCR溶液33上部は外方であるため温度が相対的に低く、Hで示すPCR溶液33下部は第1のヒーター101からの熱が強く伝わる部分であるため温度が相対的に高く、Mで示すPCR溶液33中部はL及びHの中間程度の温度となる。これにより、図の矢印で示すように、加熱された下部の溶液は上昇を始め、天井の水面で折り返す対流を起こす。この熱対流により、PCR溶液33は効率的に加熱される。第1の接触によって、PCR溶液33は例えば92℃に加熱されDNAの変性が行われる。
 所定時間の第1の接触による加熱が完了すると、制御部からの指示に従って台座110は下降し、第1の接触が解除され図7で示した状態に戻る。以下、図示は省略するが、その後、制御部からの指示に従って、支持部98は容器ホルダー97を、PCR用容器1が第2のヒーター106の上方に来るように水平移動させる。
 そして、図8で上述した第1の接触の場合と同様に、台座110が上昇することでPCR用容器1の反応室12が第2のヒーター106の凹み109に嵌入し、PCR用容器1の反応室12の表面と第2のヒーター106の凹み109の表面との接触(第2の接触)が起こる。この第2の接触によって、PCR溶液33が例えば65℃に冷却され、アニーリングが行われる。
 所定時間の第2の接触による冷却が完了すると、制御部からの指示に従って台座110が下降し、支持部98により容器ホルダー97が水平移動し、PCR用容器1は第1のヒーター101の上方に位置する図7で示した状態に戻る。
 このように第1の接触と第2の接触とが交互に繰り返されることにより、PCRが進行する。そして、第1の接触及び第2の接触が所定回数繰り返されPCRが完了すると、増幅したDNAの検出工程に進む。
 図10は図7に対応した図であって、PCRが完了しPCR用容器が検出部へ移動した状態を示す概略正面図である。
 図を参照して、PCRが完了した後、制御部からの指示に従って、支持部98が容器ホルダー97を図の矢印で示す方向に移動させることにより、PCR用容器1は検出部112に移動する。
 図11は図10で示したXI-XIラインの矢視図である。
 図を参照して、検出部112は、発光素子113及び受光素子114から主に構成されている。発光素子113と受光素子114とは水平方向に同軸直線上で対面するように配置されている。PCR用容器1は、増幅したDNAが収容されている反応室12を当該直線が貫くように位置する。発光素子113は有効波長が450nm~570nmのLEDランプである。受光素子114は有効波長が300nm~820nmのフォトダイオードである。
 検出に際しては、制御部(図示せず)からの指示に従って、発光素子113がPCR用容器1の反応室12に向かって励起光を発光する。反応室12内の増幅したDNAは試薬中に含まれる蛍光試薬と結合しており、励起光に反応し蛍光する。反応室12は透明材料で構成されているため、光を透過し、受光素子114が蛍光したDNAの発光強度を受光することができる。これによって、PCR産物をPCR用容器から他の検出用容器に移し替えることなくDNAの光検出が可能である。そして、この受光した発光強度に基づいて、増幅したDNAの定量測定を行うことができる。
 ここで、上述したように、PCR用容器1の反応室12は、四角錐台形状であり、透明材料で構成されていることにより、反応室に対向する面が発生するため、PCR後の反応室に対して水平方向に光検出を行う場合の光検出の確実性が向上する。
 以上説明したように、PCR用容器1は、試薬カセット16を備えることにより、簡便且つ安定的にPCRの確実性及び迅速性を向上させることを可能とすると共に、蓋体6の下面7の凹部10との相乗効果により、熟練者でなくともPCRを容易且つ安全に、安定した測定結果を得ることを可能としたものである。
 又、このような試薬カセット16は、あらかじめその試薬収納部21に試薬が収納され、パラフィン等の封止手段によって封止された状態でPCR用容器1内部に収納することも可能である。このように構成することで、あらかじめ試薬が収納されると共に封止された試薬カセットとなるため、所望の量及び種類の試薬をあらかじめ収納することができ、PCR用容器に用いることで簡便且つ安定的に、PCRの確実性及び迅速性を向上させることができる。
 次に、図12はこの発明の第2の実施の形態によるPCR用容器の下半部の外観形状及び中央断面構造を示す正面図及び一部破断した断面図であり、図13は図12で示したXIII-XIIIラインの端面図である。
 尚、このPCR用容器41の基本的な構成は第1の実施の形態によるPCR用容器1と同様であるので、差異点を中心に説明する。
 これらの図を参照して、容器本体42と蓋体43と試薬カセット44とは、図12に示すように蓋体43が容器本体42に嵌合した際、蓋体43の下面45と試薬カセット44との間に隙間が生じるような寸法関係に設定されている。このように構成することで、使用時には隙間を封止手段によって封止することが可能となるため、蓋体43を嵌合させ試薬カセット44が上下方向に圧迫された際に、蓋体43の下面45と試薬カセット44との間に隙間が生じない寸法関係に設定した場合(上述した第1の実施の形態)に比して、収納した試薬が漏出する虞が減少する。
 又、容器本体42は、その内面の一部であるリブ46が試薬カセット44に向けて内方に突出している。このように構成することで、試薬カセット44の容器本体42内部における位置決めが容易となるため、試薬カセット44から反応室47に対して試薬が落ち易い中央位置に誘導することが可能となり、PCRの確実性が向上する。
 又、容器本体42の底部48の内面は、リブ46より内方側の部分から反応室47に向けて下方に傾斜している。これによって、リブ46により位置決めされた試薬カセット44から、反応室47に対して試薬が落ち易くなるため、PCRの確実性が更に向上する。
 次に、図14はこの発明の第3の実施の形態によるPCR用容器の蓋体の外観形状及び中央断面構造を示す正面図及び一部破断した断面図であり、図15は図14で示したXV-XVラインの端面図であって、(1)は試薬を収納する前の状態であり、(2)は試薬を収納し封止した後の状態であり、図16は図14で示したXVI-XVIラインの端面図である。
 尚、この第3の実施の形態によるPCR用容器の基本的な構成は第1の実施の形態によるPCR用容器1と同様であるので、差異点を中心に説明する。
 これらの図を参照して、蓋体53は、その先端部54において、試薬カセットが一体化した形状となっている。
 即ち、図示しないこの第3の実施の形態によるPCR用容器は、その底部にPCRの際に検体及び試薬を収納して反応させる反応室を有する図示しない容器本体と、容器本体に嵌合自在な蓋体53とを備え、蓋体53は、その先端部54の下面55の一部の露出部分56を介して先端部54に形成された試薬収納部57a~57cを有し、先端部54の下面55の他の一部には、検体との接触によりその少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部58が形成されており、試薬収納部57a~57cは、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段によって、露出部分56が封止可能であるものである。
 このように構成することで、試薬収納部57a~57cにあらかじめ試薬を収納して封止した状態で、蓋体53の下面55の凹部58を用いて検体を収納してPCRを行うと、PCRの加熱により封止手段が溶け、試薬収納部57a~57c及び凹部58が下方に開放される。そして、図示しない下方の反応室へ検体及び試薬が移動する。そのため、簡便且つ安定的に、PCRの確実性及び迅速性を向上させることができるPCR用容器となっている。
 又、先端部54の側壁59には、試薬収納部57に貫通する開口60が形成されている。これによって、先端部54の側壁59に形成された開口60から試薬収納部57に対して試薬を注入することが可能となるため、使用勝手が向上する。
 即ち、この第3の実施の形態によるPCR用容器の使用に際しては、蓋体53の先端部54の下面55をまず溶融状態のパラフィン61により封止し、露出部分56を封止する。尚、この際凹部58の内部にパラフィン61が入り込んでも上方に凹んだ状態の部分が残っていれば問題ない。そして、開口60から試薬収納部57に対して試薬を注入した後、パラフィン61により開口60を封止することで、図15の(2)に示すように試薬が封止された状態となる。
 次に、図17はこの発明の他の実施の形態によるPCR用容器の試薬カセットの概略平面図である。
 図を参照して、(1)に示す試薬カセット63は、第3の実施の形態による先端部と同様の形状である。隔壁によって試薬収納部は体積比1:1:2の3個に分割されている。使用時には第1の実施の形態に比して試薬の収納量を適宜配分することが可能となる。
 (2)に示す試薬カセット64は、隔壁によって試薬収納部が体積比1:1:1:1の4個に分割されている。
 (3)に示す試薬カセット65は、中央を通らず平面視ひし形を形成する4個の隔壁によって試薬収納部が5個に分割されている。
 (4)に示す試薬カセット66は、平行等間隔な3本線を形成する3個の隔壁によって試薬収納部が4個に分割されている。
 (5)に示す試薬カセット67は、複数の隔壁によって網の目状に試薬収納部が複数に分割されている。
 (6)に示す試薬カセット68は、試薬収納部を除いた部分が中実である試薬カセット68に対して、維管束状に複数の試薬収納部が上下方向に貫通している。この場合は試薬カセット68の中実部分が隔壁となる。
 上述した(1)~(6)の態様は、第1から第3の実施の形態のいずれの試薬カセット(第3の実施の形態の場合は蓋体の先端部)にも適用可能である。又、これらの隔壁同士の間隔角度を変更したり、隔壁の各々の上下方向角度を変更したり、これらの隔壁による分割態様を互いに組み合わせたりして適用することも可能である。更に、各々の試薬カセットの側壁にスリットを形成しても良い。
 次に、図18はこの発明の更に他の実施の形態によるPCR用容器の試薬カセットの概略正面図である。
 図を参照して、(1)の試薬カセット123には、その上方面129に内方(下方)に凹んだ凹状部分127が形成されている。尚、同様に下方面に内方(上方)に凹んだ凹状部分を形成しても良いし、(2)で示す試薬カセット124のように上方面130及び下方面131に凹状部分を形成しても良い。このように構成すると、試薬カセットの上方面又は下方面に内方に凹状の部分が形成されるため、封止する際に当該凹状の部分にパラフィン等の封止手段が留まり易くなり、封止手段による封止の確実性が向上する。
 尚、(2)の試薬カセット124は、上方面130及び下方面131の各々の周縁において外方に突出する全周リブ132a、132bが形成されている態様である。
 (3)の試薬カセット125の下方面133には、下方に凸状の凸状部分134が形成されている。このように構成することで、試薬カセットの下方面が水平ではなく反応室に向けて凸状となるため、下方面が水平の場合に比して試薬が反応室に落ち易くなり、PCRの確実性が向上する。
 (4)の試薬カセット126の上方面135には、上方に凸状の凸状部分136が形成されている。ここで、例えば第1の実施の形態によるPCR用容器1にあっては、上述したように蓋体6の下面7には凹部10が形成されており、試薬収納部21は上下方向に貫通する形状である。そして、凸状部分136は、蓋体6が容器本体11に嵌合した際に凹部10の少なくとも一部に入り込むように設定されている。このように構成することで、使用時に、蓋体の下面の凹部に収納された検体がかき出され易くなるため、検体が反応室に到達し易くなり、PCRの確実性が向上する。
 尚、試薬カセットの上方面及び下方面の両方に、外方(試薬カセットの上方面においては上方であって、試薬カセットの下方面においては下方)に凸状の凸状部分を形成しても良い。又、試薬カセットが球形状の場合もこれに含まれる。
 尚、上記の各実施の形態にあっては、試薬カセットは円筒形状であったが、他の形状であっても良い。例えば断面多角形リング状の筒形状であっても良いし、球形状であっても良い。尚、容器本体内部に収納された際の方向決めを確実にする観点から試薬カセットが円筒形状であることが好ましいが、例えば球形状の場合であっても上下左右等の複数方向に多数の貫通孔を設けることで方向決めを不要にする等して好適に実施することができる。
 又、上記の各実施の形態にあっては、PCR用容器並びにこれを構成する容器本体、蓋体及び試薬カセットは特定形状であったが、他の形状であっても良い。例えば用途に応じてその容量を変更しても良い。
 更に、上記の各実施の形態にあっては、試薬カセットは複数の試薬収納部を有し、複数の試薬収納部は互いに隔壁によって仕切られていたが、試薬カセットは試薬収納部を少なくとも1つ有していれば良い。
 更に、上記の各実施の形態にあっては、蓋体の下面に凹部が形成されていたが、凹部が形成されていなくとも良い。試薬カセットを備えていれば、検体については手作業で投入する場合でも本発明を適用可能である。
 更に、上記の各実施の形態にあっては、試薬収納部は上下方向に貫通していたが、少なくとも一方向において露出していれば良い。
 更に、上記の各実施の形態にあっては、試薬カセットの側壁に上下方向に延びて側壁を分断するようにスリットが形成されていたが、スリットは少なくとも試薬収納部に連通するように形成されていれば良い。又、スリットが形成されていなくとも良い。
 更に、上記の各実施の形態にあっては、反応室は四角錐台形状であり、透明材料で構成されていたが、反応室は例えば下方に凸状の半球形状等の他の形状であっても良いし、透明材料でなくともPCR自体には影響を及ぼさず本発明を適用することができる。
 更に、上記の第2の実施の形態にあっては、容器本体の内面に4つのリブが試薬カセットに向けて内方に突出するように形成されていたが、リブの個数や位置関係は適宜変更可能であるし、容器本体の内面の少なくとも一部が内方に突出していれば良い。
 更に、上記の各実施の形態にあっては、容器本体の厚さは0.05mm以上0.5mm以下であることが好ましい。このように構成すると、容器本体における試薬カセットが収納された箇所及び反応室の厚さが0.05mm以上0.5mm以下となるため、封止手段がPCRの加熱を利用して適切に溶融すると共に、PCRが適切に行われる。
 更に、上記の各実施の形態にあっては、封止手段としてパラフィンが用いられていたが、封止手段は蝋、グリース、パラフィン又はワックスであっても良い。これらはいずれも常温では固体状であり、PCRの最初の加熱時に液体状となる封止手段となるため、PCRの確実性が向上する。尚、固体状とは、封止可能であれば半固体やガラス状等も含む。又、液体状(溶融状態)とは、固体状に比して流動性が高くなり封止が解除される状態であれば良い。
 更に、上記の各実施の形態にあっては、封止手段の融点は約50℃であったが、融点(上述した溶融状態に移行する温度)は40℃~80℃であることが好ましく、45℃~60℃であることが更に好ましい。又、比重が水よりも小さいものであることが好ましい。これによって、常温では固体状であって試薬又は検体を隔離し、PCRの最初の加熱により溶融し試薬又は検体を下方の反応室に誘導する作用効果をより確実に奏することができる。
 更に、上記の各実施の形態にあっては、試薬カセットの試薬収納部に試薬が収納されていない状態であったが、例えば販売時には試薬が収納され、封止手段によって封止された状態であっても良い。このように構成すると、あらかじめ試薬が収納されると共に封止された試薬カセットとなるため、所望の量及び種類の試薬をあらかじめ収納することができ、簡便且つ安定的に、PCRの確実性及び迅速性を向上させることができる。
 更に、上記の各実施の形態にあっては、反応室はPCRを開始するまで何も収納していないかあるいは検体のみ収納していた状態であったが、化学的又は物理的処理により脱気し減圧状態や真空状態としても良い。
 又、反応室を封止手段により充填された状態としても良い。このように構成すると、反応室はPCR前には空気が排出された状態となり、PCRに際しては封止手段が溶融し試薬カセットを介して検体及び試薬が収納されるため、反応室に検体及び試薬を導き易くなり、PCRの確実性が向上する。
 更に、上記の第3の実施の形態にあっては、先端部の側壁に開口が形成されていたが、開口が形成されていなくとも本発明は適用可能である。
 更に、上記の各実施の形態にあっては、試薬カセットの全ての試薬収納部に試薬が収納されたが、使用時に試薬が収納されていない試薬収納部があっても良い。
 更に、上記の各実施の形態にあっては、PCR用容器がポリプロピレンからなるものであったが、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、アクリル、環状ポリオレフィン及び芳香族ナイロンからなる群から選ばれる少なくとも1種の素材からなることが好ましい。試薬カセットを含め、PCR用容器全体がPCRの加熱により変形等しないものとするためである。
 更に、上記の各実施の形態にあっては、DNAの増幅及び増幅したDNAの検出において特定のDNA検出装置を用いているが、他のDNA増幅装置や増幅したDNAの検出を行う装置を用いても良い。
 ここで、試薬カセットから反応室へ検体又は試薬(蓋体の凹部を用いて検体を採取した場合は検体及び試薬の両方であって、蓋体の凹部を用いず検体を容器本体に直接収納した場合は試薬のみである。)が流れ込む箇所について説明する。
 図21は図1で示したXXI-XXIラインの概略断面図である。
 同図を参照して、図1で示したような収納状態において、試薬カセット18(上述した図5の試薬カセット16において、スリット23が形成されていない態様のもの)の試薬収納部21a~21cから、破線で描いた反応室12の上縁19に対して検体又は試薬が流れ込む。
 しかしながら、上述した第1の実施の形態のPCR用容器は、図21で示したように、反応室12の上縁19の平面視投影面積が試薬収納部21a~21cのそれよりも小さいものであった。そのため、PCRの際に反応室12に流れ込む検体又は試薬の移動ルートが、出発地点(試薬収納部21a~21c)に対して到着地点(反応室12の上縁19)が狭い状態であり、検体又は試薬がスムーズに流れ込まない虞があった。
 又、試薬カセット18は平面視において回転対称形状であるため、図21で示した状態と比べて周方向に回転した状態で収納される場合もある。このような場合、反応室12の上縁19が略矩形状であるのに対し、試薬収納部21a~21cが円形状内部の一部分であることから平面視投影の適合面積が減少してしまうことで同様に検体又は試薬がスムーズに流れ込まない虞があった。
 更に、図1及び図21で示すように、試薬カセット18(その外面)と容器本体11(その内面)との間には遊びとしての隙間85が存在しており、試薬カセット18が図21で示した中央位置と比べて平面視においてやや逸れた位置に収納される場合もある。このような場合にも同様に検体又は試薬がスムーズに流れ込まない虞があった。
 更に、PCRの際に検体又は試薬が表面張力により上述した隙間85に誘導され、反応室へ流れ込む量が減少する虞があった。
 以上のように、上述したPCR用容器は、PCRの際に試薬カセット18の試薬収納部21a~21cから反応室12に検体又は試薬がスムーズに流れ込まない事態が発生する虞があり、PCRの安定性の向上、ひいてはPCR効率の向上といった点で未だ改善の余地があった。
 このような課題を解決するためになされたのがこの発明の第31の局面から第42の局面であり、これらに関する実施の形態については以下の通りである。
 図22はこの発明の第4の実施の形態によるPCR用容器の外観形状及び中央断面構造を示す正面図及び一部破断した断面図である。
 尚、この発明の第4の実施の形態によるPCR用容器201は、上述した第1の実施の形態のPCR用容器と基本的な構造は同様であるため、相違点を中心に以下説明する。
 同図を参照して、PCR用容器201は、容器本体211と、容器本体211に嵌合自在な蓋体206と、容器本体211内部に収納される試薬カセット216とから主に構成されている。容器本体211は、PCRの際に検体及び試薬を収納して反応させる反応室212をその底部213に有する。蓋体206は、検体(図示せず)との接触により検体の少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部208がその下面207に形成されている。試薬カセット216は、容器本体211内部における蓋体206と反応室212との間の箇所に収納されている。
 尚、PCR用容器201の使用時には、図22に示すような上下方向で、反応室212を最も下方に位置させて検体及び試薬を収納して反応させることとなる。本明細書において、上方向とはPCR用容器の使用時に反応室に対して試薬カセットや蓋体が位置する方向をいい、逆に下方向とはPCR用容器の使用時に試薬カセットや蓋体に対して反応室が位置する方向をいう。
 又、試薬とは、PCRに必要な試薬であって、用途により所望の種類を選択すれば良く、例えば水、緩衝液、プライマー、dNTP、マグネシウム化合物、DNAポリメラーゼ、蛍光試薬等が挙げられる。尚、蛍光試薬はPCR自体には必要ないが、光検出をPCR完了後にDNA検出装置内で同時に行う目的から、本発明の実施の形態にあっては蛍光試薬を含めた状態で説明する。
 更に、検体とは、標的DNAを含む検体をいう。
 図23は図22で示したPCR用容器の試薬カセットの中央断面構造を示す正面図及び一部破断した断面図であって、(1)は試薬を収納する前の状態であり、(2)は試薬を収納し封止した後の状態であり、図24は図22で示したPCR用容器の試薬カセットの構造を示す平面図である。
 これらの図を参照して、試薬カセット216は、上下方向に開放された円筒形状の基本骨格としての側壁217を備える。
 そして、側壁217の内部には、上下方向に延びる平面視T字型の隔壁221によって互いに仕切られその各々に試薬を収納することができる複数の試薬収納部220a~220cが形成されている。
 又、隔壁221の上端縁222は、側壁217の上端縁218よりも下方に位置するようにして、段差部分223aが形成されている。尚、試薬カセット216の下方側にも同様に段差部分223bが形成されており、試薬カセット216が上下反転して収納された場合にも支障なく使用可能である。
 尚、図23の(1)で示した試薬カセット216を使用する際には、例えば、まず試薬カセット216の下方面を溶融状態のパラフィンに押し当てた後冷却することで下方面にパラフィンを布設し、所望の種類・量の試薬を自動分注器によって試薬収納部220a~220cの各々に収納した後、試薬カセット216の上方面もパラフィンによって埋めることで封止する。このようにすることで、図23の(2)で示すように、試薬カセット216の上下の段差部分223a、223bが、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段としてのパラフィン224a、224bで埋まり、試薬収納部220a~220cに試薬を封止した状態となる。尚、パラフィン224a、224bは、段差部分223a、223bよりも外側(例えば側壁217の上下端縁)まで覆っても良い。
 戻って図22を併せて参照して、蓋体206及び試薬カセット216が容器本体211に取り付けられた状態において、蓋体206の下面207は、隔壁221の上端縁222と側壁217の上端縁218との間に配置される。即ち、蓋体206の下面207は、試薬カセット216の段差部分223a(封止後は、これを埋めるパラフィン224a)に入り込むこととなる。
 上述した第1の実施の形態のPCR用容器では、蓋体6の下面7と試薬カセット18(その上端面)とはほぼ接する寸法関係に設定されていたため、PCRの際に検体又は試薬が試薬カセット18の外部へ漏れ出す虞があったが、第4の実施の形態によるPCR用容器201にあっては、上述したように試薬カセット216の段差部分223に蓋体206の下面207が入り込む構成(規制手段)を備えることで、蓋体206の下面207の凹部208からの試薬又は検体がスムーズに試薬カセット216内部へ流れ込むように誘導する(即ち、図22で示した反応室212外部へ漏れ出さないように規制する)ことができ、PCRの安定性が向上する。
 又、段差部分223の根元(隔壁221の上端面222と側壁217との接続箇所の上方側隣接箇所)の全周には、内方に突出するリブ219が形成されている。このリブ219は、パラフィン等の封止手段の抜け止めとなり、不用意に試薬の封止が解除されることを防止する。尚、リブ219は上方側及び下方側に存在する。
 次に、PCR用容器201が有する他の規制手段について説明する。
 図25は図22で示したXXV-XXVラインの断面図である。
 図22及び図25を併せて参照して、破線で描いた反応室212の上縁214は、平面視円形状に構成されている。このように構成することで、試薬カセット216が周方向に回転した状態で容器本体211に収納された場合でも、試薬カセット216の試薬収納部220a~220cに対する反応室212の上縁214の相対的な投影位置は変化しないので、PCRの際に検体又は試薬が反応室212に安定して流れ込むため、PCRの安定性が向上する。
 又、図22で示すように、反応室212は、下方に向かって先細りの円錐形状である。このように構成する効果は後述する。
 又、容器本体211(その内面)と試薬カセット216(その外面)との隙間225は、第1の実施の形態のPCR用容器の隙間85と比べて狭くなるように設定されている。即ち、反応室212の上縁214は、収納時の試薬収納部220の下端の外縁226の最大可動領域より外側に位置するように設定されている。換言すれば、試薬カセット216が横方向(試薬カセット216が容器本体211に収納された状態においても移動可能な方向)の一方側の端まで移動した場合であっても他方側の端まで移動した場合であっても、図25で示す破線で描いた反応室212の上縁214は試薬収納部220の下端の外縁226よりも常に外側に位置する。
 このように構成することで、試薬カセット216が横方向にずれて収納された状態であっても反応室212に安定して検体又は試薬が流れ込むため、PCRの安定性が向上する。
 次に、検体及び試薬を収納したPCR用容器201を用いて、DNA検出装置によってPCRを進行させる工程について説明する。
 図26は図22で示したPCR用容器を用いたDNA検出装置の動作前の状態を示す概略正面図である。
 同図を参照して、DNA検出装置231は、加熱及び冷却を行うことでPCRを進行させるDNA増幅構造体232と、PCRが完了したPCR用容器に収納されたPCR産物を光検出により測定する検出部252と、制御部(図示せず)とから主に構成されている。
 DNA増幅構造体232は、PCR用容器201を保持する容器ホルダー237と、容器ホルダー237を支持する支持部238と、プレート状の高温側の第1のヒーター241と、第1のヒーター241の上方に固定されたリングプレート状の加熱板242と、プレート状の低温側の第2のヒーター246と、第1のヒーター241及び第2のヒーター246をその上面に固定する台座250とから主に構成されている。
 PCR用容器201は、上述したように試薬を収納した試薬カセット216を収納すると共に、蓋体206の凹部208により又は手作業により検体を収納した状態で、蓋体206によって密閉されている。
 容器ホルダー237は、PCR用容器201(反応室212)の底面が第1のヒーター241及び第2のヒーター246の表面と水平になるようにしてPCR用容器201を保持する。
 支持部238は、容器ホルダー237を支持するように構成されている。又、制御部からの指示に従って、支持部238は容器ホルダー237を同図の上部の一点鎖線で描いた矢印で示すように左右方向(第1のヒーター241から第2のヒーター246への方向又はその逆方向、換言すると、これらから検出部252への方向又はその逆方向)にスライドさせることができ、これによってPCR用容器201を第1のヒーター241の上方、第2のヒーター246の上方又は検出部252へと自在に移動させることができる。
 第1のヒーター241は、例えばシリコンゴムで覆われた加熱体からなり、その温度を制御部によって調整自在に構成されており、その上面にPCR用容器201の反応室212が嵌入できる凹み244を有する。凹み244の表面は、制御部によって例えば120℃の高温に設定されている。
 又、加熱板242は、例えば熱伝導性の高いアルミニウムからなり、その中央部にPCR用容器201が挿通可能な貫通孔243を有する。加熱板242の厚さは試薬カセット216の上下方向高さと略同一である。貫通孔243の内面は、第1のヒーター241からの熱伝導により温められ例えば80℃となる。
 第2のヒーター246は、温度以外は上述した第1のヒーター241と同様であって、例えばシリコンゴムで覆われた加熱体からなり、その温度を制御部によって調整自在に構成されており、その上面にPCR用容器201の反応室212が嵌入できる凹み249を有する。凹み249の表面は、制御部によって例えば50℃の低温に設定されている。
 台座250は、その上面に第1のヒーター241及び第2のヒーター246が固定されている。又、台座250は、制御部によって、同図の下部の一点鎖線で描いた矢印で示すように上下方向(図26の状態における反応室212から凹み244に対する方向又はその逆方向)にスライド自在に制御されている。これによって、第1のヒーター241及び第2のヒーター246は上昇又は下降自在である。
 図27は図26に対応した図であって、DNA検出装置の動作状態を示す概略正面図である。
 同図を参照して、図26で示した動作前の状態から、まず制御部からの指示に従って台座250が図の実線で描いた矢印の方向に上昇し、これによって、PCR用容器201が加熱板242の貫通孔243を挿通すると共に、PCR用容器201の反応室212が第1のヒーター241の凹み244に嵌入する。
 そして、PCR用容器201の試薬カセット216が収納された箇所がPCRの加熱により貫通孔243を介して温められ、試薬カセット216の上下の段差部分のパラフィンを溶融させ、その内部の試薬又は検体を下方の反応室212へ放出する(後述の図28も参照)。又、PCR用容器201の反応室212の表面と第1のヒーター241の凹み244の表面との接触(第1の接触)によって、PCR用容器201の反応室212内に収納された検体及び試薬が加熱される。
 ここで、検体や試薬の反応室への流れ込みについて説明する。
 図28は図27で示したB部分におけるPCR用容器の内部構造を示す模式図である。
 同図を参照して、まず上述したように試薬カセット216は、PCRの最初の加熱により図示しない上下のパラフィンが溶け、上下方向に貫通した状態となる。このとき、上述したように蓋体206の下面207が試薬カセット216の段差部分223に入り込むように構成されているため、蓋体206の凹部208に収納されていた検体は、試薬カセット216の側壁217の上端縁218に回り込んで反応室212外部に漏れ出さないように規制されている。したがって、矢印227a、227bで示すように、検体は隔壁221を避けながら試薬収納部220に安定して移動する。
 そして、その検体と試薬収納部220に収納されていた試薬とが混合され、矢印228a、228bで示すように、下方の反応室212に移動してPCRに必要な検体及び試薬であるPCR溶液233となる。
 戻って図27を併せて参照して、PCR用容器201の反応室212は、第1のヒーター241の凹み244に嵌入しており、反応室212に収納されたPCR溶液233が加熱される。
 ここで、上述したように反応室212は下方に向かって先細りの円錐形状であることから、反応室212が半球状のものや円柱形状のものに比べて先端が鋭くなるので、PCR用容器201を加熱する第1のヒーター241や図26で示した第2のヒーター246への密着性が高まる。即ち、これらのヒーターにおけるPCR用容器201との接触箇所はシリコンゴムからなるため、シリコンゴムが弾力性(圧縮変形からの形状回復性)に優れることから、先細りである(換言すれば、上方に向かって徐々に幅広となる)反応室212表面への高い密着性を奏することができる。
 又、反応室212部分の形状により下方向や横方向からの力に対して強度的に有利となるため、その厚さを薄くすることが製造上容易となるので、ヒーターからの加熱効率が高まり、加熱時間を短くすることができる。本実施の形態にあっては、反応室212の平均厚さは0.3mmであり、容器本体211の他の部分における厚さ0.5mmよりも薄くなるように構成されている。又、これは第1の実施の形態のPCR用容器の反応室の厚さ0.5mmよりも薄いものである。
 以上のように、本実施の形態のPCR用容器201は、反応室212を下方に向かって先細りの円錐形状とすることでPCRの効率が向上したものである。
 そして、所定時間の第1の接触による加熱が完了すると、制御部からの指示に従って台座250は下降し、第1の接触が解除され図26で示した状態に戻る。以下、図示は省略するが、その後、制御部からの指示に従って、支持部238は容器ホルダー237を、PCR用容器201が第2のヒーター246の上方に来るように水平移動させ、図27で上述した第1の接触の場合と同様に、台座250が上昇することでPCR用容器201の反応室212が第2のヒーター246の凹み249に嵌入し、PCR用容器201の反応室212の表面と第2のヒーター246の凹み249の表面との接触(第2の接触)が起こる。この第2の接触によって、PCR溶液233が例えば65℃に冷却され、アニーリングが行われる。
 所定時間の第2の接触による冷却が完了すると、制御部からの指示に従って台座250が下降し、支持部238により容器ホルダー237が水平移動し、PCR用容器201は第1のヒーター241の上方に位置する図26で示した状態に戻る。
 このように第1の接触と第2の接触とが交互に繰り返されることにより、PCRが進行する。そして、第1の接触及び第2の接触が所定回数繰り返されPCRが完了すると、増幅したDNAの検出工程に進む。
 図29は図26に対応した図であって、PCRが完了しPCR用容器が検出部へ移動した状態を示す概略正面図である。
 同図を参照して、PCRが完了した後、制御部からの指示に従って、支持部238が容器ホルダー237を同図の矢印で示す方向に移動させることにより、PCR用容器201は検出部252に移動する。
 図30は図29で示したXXX-XXXラインの矢視図である。
 図を参照して、検出部252は、発光素子253及び受光素子254から主に構成されている。発光素子253と受光素子254とは水平方向に同軸直線上で対面するように配置されている。PCR用容器201は、増幅したDNAが収納されている反応室212を当該直線が貫くように位置する。発光素子253は有効波長が450nm~570nmのLEDランプである。受光素子254は有効波長が300nm~820nmのフォトダイオードである。
 検出に際しては、制御部からの指示に従って、発光素子253がPCR用容器201の反応室212に向かって励起光を発光する。反応室212内の増幅したDNAは試薬中に含まれる蛍光試薬と結合しており、励起光に反応し蛍光する。反応室212は透明材料で構成されているため、光を透過し、受光素子254が蛍光したDNAの発光強度を受光することができる。これによって、PCR産物をPCR用容器から他の検出用容器に移し替えることなくDNAの光検出が可能である。そして、この受光した発光強度に基づいて、増幅したDNAの定量測定を行うことができる。
 以上説明したように、本発明のPCR用容器201にあっては、容器本体211、蓋体206及び試薬カセット216の少なくとも一つは、PCRの際に検体又は試薬が反応室212外部に漏れ出さないように規制する規制手段を備えるものである。
 このように構成することで、規制手段によりPCRの際に試薬カセット216の試薬収納部220a~220cから反応室212に検体又は試薬が安定して流れ込むように誘導されるため、PCRの安定性が向上し、ひいてはPCR効率が向上する。
 次に、図31はこの発明の第5の実施の形態によるPCR用容器の試薬カセットの上部及び蓋体の下部周辺における中央断面構造を示す断面図であって、(1)は蓋体が取り付けられる前の状態であり、(2)は蓋体が取り付けられた状態であり、図32は図31で示したXXXII-XXXIIラインの断面図である。
 尚、第5の実施の形態によるPCR用容器255は、上述した第4の実施の形態によるPCR用容器201と基本的に同様の構造であるため、相違点を中心に以下説明する。
 まず図31の(1)を参照して、蓋体256は、その凹部258に検体264が収納された状態である。矢印269で示すように蓋体256を容器本体251に取り付けることで、図31の(2)に示す容器本体に取り付けられた状態となる。
 PCR用容器255の試薬カセット259の隔壁262の上端縁263は、図32で間接的に示す平面視投影において、蓋体256の凹部258の下縁(下方の周縁)266(266a、266b)よりも内側となる部分において上方に凸状である凸部265を更に備えている。
 そして、凸部265の上端縁267は、蓋体256の下面257と基本骨格としての側壁260の上端縁261との間の上下高さ位置(矢印270で示す範囲)であって、凹部258の上端縁268よりも下方に配置される。
 そのため、図示しないパラフィン等で封止する際の障害ともならず、凸部265が蓋体256の凹部258に入り込むことで、蓋体256の凹部258に収納された検体264が凸部265に押し出され、矢印274a、274bで示すように、凹部258外部(試薬カセット259内部)に放出される。このようにして、凹部258に検体264が残留することを防止するものである。
 次に、図33はこの発明の更に他の実施の形態によるPCR用容器の試薬カセットの構造を示す断面図であって、図31に対応する図である。
 これらの実施の形態によるPCR用容器は、上述した第5の実施の形態によるPCR用容器255と基本的に同様の構造であるため、相違点を中心に以下説明する。
 まず同図の(1)を参照して、試薬カセット300の凸部301は、隔壁307の上端縁308全体の上方において、上端縁302を頂点とする断面視三角形状となるように設けられている。このようなものも、蓋体303の凹部305の下縁306a、306bよりも内側となる部分において上方に凸状である態様として本発明に含まれる。
 次に同図の(2)を参照して、試薬カセット310の凸部311は、その上端縁312が蓋体313の凹部315の上端縁316の一部と接するように配置される。このようなものも、凸部311の上端縁312が凹部315の上端縁316よりも下方に配置される態様として本発明に含まれる。
 尚、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、容器本体、蓋体及び試薬カセットの全てにおいて規制手段が設けられていたが、主に容器本体に規制手段(反応室の上縁を円形とする構成、あるいは反応室の上縁や隙間の寸法関係の構成)を設けても良いし、主に蓋体に規制手段(蓋体の先端を細く長くする構成)を設けても良いし、主に試薬カセットに規制手段(試薬カセットに段差部分を設ける構成)を設けても良い。
 又、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、試薬カセットは円筒形状であったが、他の筒形状であっても良い。例えば断面多角形リング状の筒形状であっても良い。但し、平面視において回転対称形状であることが収納の自由度の観点から好ましい。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、PCR用容器並びにこれを構成する容器本体、蓋体及び試薬カセットは特定形状であったが、他の形状であっても良い。例えば用途に応じてその容量を変更しても良い。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、試薬カセットは複数の試薬収納部を有し、複数の試薬収納部は互いに隔壁によって仕切られていたが、試薬カセットは試薬収納部を少なくとも1つ有していれば良い。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、試薬カセットの側壁に上下方向に延びて試薬収納部に連通するスリットが形成されていなかったが、スリットが形成されていても良い。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、反応室の上縁が、平面視円形状であり、且つ、収納時の試薬収納部の下端の外縁の最大可動領域より外側に位置するように設定されていたが、一方の規制手段のみを備える構成であっても良い。即ち、反応室の上縁が試薬収納部の下端の外縁よりも狭くなるように設定されている場合でも、平面視円形状であれば、試薬カセットの周方向に回転した状態で収納される場合への適合性は向上する。又、反応室の上縁が平面視円形状でなくとも、収納時の試薬収納部の下端の外縁の最大可動領域より外側に位置するように設定されていれば、他の平面視形状であっても良い。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、反応室は下方に向かって先細りの円錐形状であったが、例えば下方に凸状の半球形状等の他の形状であっても良い。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、反応室は透明材料で構成されていたが、透明材料でなくともPCR自体には影響を及ぼさず本発明を適用することができる。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、試薬カセットの段差部分の根元の全周にリブが形成されていたが、リブが形成されていなくとも良い。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、容器本体の反応室の厚さは0.05mm以上0.5mm以下であることが好ましい。このように構成すると、反応室に対する容器外部からの熱伝達効率が良好となるため、封止手段がPCRの加熱を利用して適切に溶融すると共に、PCRが適切に行われる。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、封止手段としてパラフィンが用いられていたが、封止手段は蝋、グリース、パラフィン又はワックスであっても良い。これらはいずれも常温では固体状であり、PCRの最初の加熱時に液体状となる封止手段となるため、PCRの確実性が向上する。尚、固体状とは、封止可能であれば半固体やガラス状等も含む。又、液体状(溶融状態)とは、固体状に比して流動性が高くなり封止が解除される状態であれば良い。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、封止手段の融点は約50℃であったが、融点(上述した溶融状態に移行する温度)は40℃~80℃であることが好ましく、45℃~60℃であることが更に好ましい。又、比重が水よりも小さいものであることが好ましい。これによって、常温では固体状であって試薬又は検体を隔離し、PCRの最初の加熱により溶融し試薬又は検体を下方の反応室に誘導する作用効果をより確実に奏することができる。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、試薬カセットの試薬収納部に試薬が収納されていない状態であったが、例えば販売時には試薬が収納され、封止手段によって封止された状態であっても良い。このように構成すると、あらかじめ試薬が収納されると共に封止された試薬カセットとなるため、所望の量及び種類の試薬をあらかじめ収納することができ、PCR用容器に用いることで簡便且つ安定的に、PCRの確実性及び迅速性を向上させることができる。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、反応室はPCRを開始するまで何も収納していないかあるいは検体のみ収納していた状態であったが、化学的又は物理的処理により脱気し減圧状態や真空状態としても良い。
 又、反応室を封止手段により充填された状態としても良い。このように構成すると、反応室はPCR前には空気が排出された状態となり、PCRに際しては封止手段が溶融し試薬カセットを介して検体及び試薬が収納されるため、反応室に検体及び試薬を導き易くなり、PCRの確実性が向上する。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、DNA検出装置のヒーターがシリコンゴムからなるものであったが、他の素材からなるものであっても良い。例えば熱伝導性の高い金属からなり、凹みがあらかじめ形成されているものが挙げられる。このように構成することで、反復使用した際の形状変化に対する耐久性が高いものとなる。又、このような場合にも、反応室が下方に向かって先細りの円錐形状である場合には、ヒーターの凹みを反応室の表面に高い密着性を奏するように形成することができる。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、試薬カセットの全ての試薬収納部に試薬が収納されたが、使用時に試薬が収納されていない試薬収納部があっても良い。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、試薬カセット内部を平面視T字型の隔壁によって分割され3つの試薬収納部が形成されていたが、隔壁は他の形状であっても良いし、試薬収納部は他の個数であっても良い。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、試薬カセットの基本骨格が上下方向に垂直に延びる円筒形状であったが、基本骨格(側壁)を容器本体の内面に沿わせたテーパー状であっても良い。容器本体の内面及び基本骨格が下方に向かって徐々に幅が狭くなるテーパー状であれば、容器本体の内面と試薬カセットの外面との隙間を狭くすることができ、表面張力により隙間に試薬又は検体が漏れ出さないように規制することができる。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、PCR用容器がポリプロピレンからなるものであったが、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、アクリル、環状ポリオレフィン及び芳香族ナイロンからなる群から選ばれる少なくとも1種の素材からなることが好ましい。試薬カセットを含め、PCR用容器全体がPCRの加熱により変形等しないものとするためである。
 更に、上記の第4又は第5の実施の形態にあっては、DNAの増幅及び増幅したDNAの検出において特定のDNA検出装置を用いているが、他のDNA増幅装置や増幅したDNAの検出を行う装置を用いても良い。
 更に、上記の第5の実施の形態にあっては、試薬カセットの凸部が隔壁の上端縁に備えられる態様のみ説明したが、上下対称となるように隔壁の下端縁にも同様に下方に凸状の凸部が備えられていても良い。
 更に、上記の第5の実施の形態にあっては、試薬カセットの凸部が、隔壁とは異なる素材であるかのように描かれていたが、凸部と隔壁とが同一素材であって一体的に形成されるものであっても良い。
 以上のように、本発明に係るPCR用容器、試薬入りPCR用容器、及び、試薬カセットは、例えばDNA検出装置に用いてPCRを行うことに適している。

 

Claims (42)

  1.  PCR用容器(1、41)であって、
     その底部(14、48)にPCRの際に検体(31)及び試薬(32)を収納して反応させる反応室(12、47)を有する容器本体(11、42)と、
     前記容器本体に嵌合自在な蓋体(6、43、53)と、
     前記容器本体内部における前記蓋体の下面(7、45、55)と前記反応室との間の箇所に収納される試薬カセット(16、18、44、63、64、65、66、67、68、123、124、125、126)とを備え、
     前記試薬カセットは、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段(25、61)によって試薬を封止することができる少なくとも1つの試薬収納部(21、57)を有する、PCR用容器。
  2.  前記蓋体の下面には、検体との接触によりその少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部(10、58)が形成されており、
     前記試薬収納部は、上下方向に貫通する形状である、請求項1記載のPCR用容器。
  3.  前記試薬カセットでは、前記試薬収納部は複数設けられ、
     前記複数の試薬収納部は互いに隔壁(22)によって仕切られている、請求項1又は請求項2記載のPCR用容器。
  4.  前記試薬カセットは、上下方向に開放された筒形状を有し、その側壁(24)に上下方向に延び前記試薬収納部に連通するスリット(23)が形成された、請求項1から請求項3のいずれかに記載のPCR用容器。
  5.  前記反応室は、四角錐台形状であり、透明材料で構成されている、請求項1から請求項4のいずれかに記載のPCR用容器。
  6.  前記容器本体と前記蓋体と前記試薬カセットとは、前記蓋体が前記容器本体に嵌合した際、前記蓋体の下面と前記試薬カセットとの間に隙間が生じるような寸法関係に設定される、請求項1から請求項5のいずれかに記載のPCR用容器。
  7.  前記容器本体は、その内面の少なくとも一部(46)が試薬カセットに向けて内方に突出する、請求項1から請求項6のいずれかに記載のPCR用容器。
  8.  前記容器本体は、その厚さが0.05mm以上0.5mm以下である、請求項1から請求項7のいずれかに記載のPCR用容器。
  9.  前記封止手段は、蝋、グリース、パラフィン又はワックスである、請求項1から請求項8のいずれかに記載のPCR用容器。
  10.  前記試薬カセットは、その上方面(17、129、130、135)及び下方面(131、133)の少なくとも一方に内方に凹んだ凹状部分(127、128)が形成されている、請求項1から請求項9のいずれかに記載のPCR用容器。
  11.  前記蓋体の下面には、検体との接触によりその少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部が形成されており、
     前記試薬収納部は、上下方向に貫通する形状であり、
     前記試薬カセットの上方面には、上方に凸状の凸状部分(134、136)が形成されており、
     前記凸状部分は、前記蓋体が前記容器本体に嵌合した際に前記凹部の少なくとも一部に入り込む、請求項1から請求項10のいずれかに記載のPCR用容器。
  12.  前記試薬カセットの下方面には、下方に凸状の部分が形成されている、請求項1から請求項11のいずれかに記載のPCR用容器。
  13.  請求項1から請求項12のいずれかに記載のPCR用容器を用いた試薬入りPCR用容器であって、
     前記試薬カセットは、その前記試薬収納部に試薬が収納され、前記封止手段によって封止された、試薬入りPCR用容器。
  14.  前記反応室は、前記封止手段により充填された、請求項13記載の試薬入りPCR用容器。
  15.  PCR用容器(1、41)内部に収納される試薬カセット(16、18、44、63、64、65、66、67、68、123、124、125、126)であって、
     試薬収納部(21、57)を備え、
     前記試薬収納部は、PCRに必要な試薬(32)が収納されると共に、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段(25、61)によって封止された、試薬カセット。
  16.  PCR用容器であって、
     その底部にPCRの際に検体及び試薬を収納して反応させる反応室を有する容器本体と、前記容器本体に嵌合自在な蓋体(53)とを備え、
     前記蓋体は、その先端部(54)の下面(55)の一部の露出部分(56)を介して前記先端部に形成された少なくとも1つの試薬収納部(57)を有し、
     前記先端部の下面の他の一部には、検体との接触によりその少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部(58)が形成されており、
     前記試薬収納部は、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段(61)によって、前記露出部分が封止可能である、PCR用容器。
  17.  前記先端部の側壁には、前記試薬収納部に貫通する開口(60)が形成されている、請求項16記載のPCR用容器。
  18.  PCR用容器(1、41)内部に収納される試薬カセット(16、18、44、63、64、65、66、67、68、123、124、125、126)であって、
     基本骨格(24)と、
     前記基本骨格で形成されると共に少なくとも一部が外部に露出し、PCRに必要な試薬(32)を収納することができる試薬収納部(21、57)とを備えた、試薬カセット。
  19.  前記試薬収納部は、対向する面(17、129、130、131、133、135)において露出する形状である、請求項18記載の試薬カセット。
  20.  前記試薬収納部は、複数個設けられ、
     前記複数個の試薬収納部は、互いに隔壁(22)によって仕切られた前記基本骨格によって形成されている、請求項18又は請求項19記載の試薬カセット。
  21.  前記試薬収納部は、3個設けられ、
     前記隔壁は、同一方向に延びる3枚の板状体であり、隣接する前記板状体の各々は互いに120°の角度を形成するように交叉し、
     前記試薬収納部は、前記同一方向の両端において露出する形状である、請求項20記載の試薬カセット。
  22.  前記基本骨格は、軸方向の両端が開放された筒形状を有し、その側壁には、前記軸方向に延び前記試薬収納部に連通するスリット(23)が形成された、請求項18から請求項21のいずれかに記載の試薬カセット。
  23.  前記基本骨格は、前記PCR用容器内部に収納される状態において、その下方面(131、133)の少なくとも一部が前記PCR用容器の内面に接すると共に、その上方面(17、129、130、135)の少なくとも一部が前記PCR用容器の蓋体の下方面に接する寸法関係に設定されている、請求項18から請求項22のいずれかに記載の試薬カセット。
  24.  前記基本骨格は、その対向する面の少なくとも一方の少なくとも一部に、内方に凹んだ凹状部分(127、128)が形成されている、請求項18から請求項23のいずれかに記載の試薬カセット。
  25.  前記試薬収納部は、前記PCR用容器内部に収納される状態において、上下方向に露出する形状であり、
     前記基本骨格は、その上方面の少なくとも一部に、上方に凸状の凸状部分(134、136)が形成されており、
     前記凸状部分は、前記PCR用容器内部に収納される状態において、前記PCR用容器の蓋体の下面に形成された凹部の少なくとも一部に入り込む、請求項18から請求項24のいずれかに記載の試薬カセット。
  26.  前記基本骨格は、その一方面の少なくとも一部に、外方に凸状の部分(134、136)が形成されている、請求項18から請求項25のいずれかに記載の試薬カセット。
  27.  PCR用容器(1、41)内部に収納される試薬カセット(16、18、44、63、64、65、66、67、68、123、124、125、126)であって、
     基本骨格(24)と、
     前記基本骨格で形成されると共に、露出部分を介して外部に露出し、PCRに必要な試薬が収納された試薬収納部(21、57)と、
     前記露出部分をPCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融することによって封止する封止手段(25、61)とを備えた、試薬カセット。
  28.  前記封止手段は、蝋、グリース、パラフィン又はワックスである、請求項27記載の試薬カセット。
  29.  前記基本骨格は、PCRの加熱により溶けることのない、請求項27又は請求項28記載の試薬カセット。
  30.  前記基本骨格は、軸方向の両端が開放された筒形状を有すると共に、その内部が前記軸方向に延びる隔壁(22)によって仕切られ、
     前記隔壁の前記軸方向の両端縁の少なくとも一方は、前記基本骨格の対応する両開放端面(17、129、130、131、133、135)の少なくとも一方よりも内方に位置する、請求項18から請求項26のいずれかに記載の試薬カセット。
  31.  PCR用容器(201、255)であって、
     PCRの際に検体(264)及び試薬を収納して反応させる反応室(212)をその底部(213)に有する容器本体(211、251)と、
     前記容器本体に嵌合自在であって、検体との接触によりその少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部(208、258、305、315)がその下面(207、257)に形成された蓋体(206、256、303、313)と、
     前記容器本体内部における前記蓋体と前記反応室との間の箇所に収納される試薬カセット(216、259、300、310)とを備え、
     前記試薬カセットは、上下方向に開放された筒形状の基本骨格(217、260)を備え、前記基本骨格の内部には試薬を収納することができる試薬収納部(220)が形成されており、
     前記試薬収納部は、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段(224)によって試薬を封止することができ、
     前記容器本体、前記蓋体及び前記試薬カセットの少なくとも一つは、PCRの際に検体又は試薬が前記反応室外部に漏れ出さないように規制する規制手段を備える、PCR用容器。
  32.  PCR用容器(201、255)であって、
     PCRの際に検体(264)及び試薬を収納して反応させる反応室(212)をその底部(213)に有する容器本体(211、251)と、
     前記容器本体に嵌合自在であって、検体との接触によりその少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部(208、258、305、315)がその下面(207、257)に形成された蓋体(206、256、303、313)と、
     前記容器本体内部における前記蓋体と前記反応室との間の箇所に収納される試薬カセット(216、259、300、310)とを備え、
     前記試薬カセットは、上下方向に開放された筒形状の基本骨格(217、260)を備え、前記基本骨格の内部には試薬を収納することができる試薬収納部(220)が形成されており、
     前記試薬収納部は、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段(224)によって試薬を封止することができ、
     前記反応室の上縁(214)は、平面視円形状である、PCR用容器。
  33.  前記反応室は、下方に向かって先細りの円錐形状である、請求項32記載のPCR用容器。
  34.  PCR用容器(201、255)であって、
     PCRの際に検体(264)及び試薬を収納して反応させる反応室(212)をその底部(213)に有する容器本体(211、251)と、
     前記容器本体に嵌合自在であって、検体との接触によりその少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部(208、258、305、315)がその下面(207、257)に形成された蓋体(206、256、303、313)と、
     前記容器本体内部における前記蓋体と前記反応室との間の箇所に収納される試薬カセット(216、259、300、310)とを備え、
     前記試薬カセットは、上下方向に開放された筒形状の基本骨格(217、260)を備え、前記基本骨格の内部には試薬を収納することができる試薬収納部(220)が形成されており、
     前記試薬収納部は、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段(224)によって試薬を封止することができ、
     前記反応室の上縁(214)は、収納時の前記試薬収納部の下端の外縁(226)の最大可動領域より外側に位置するように設定されている、PCR用容器。
  35.  PCR用容器(201、255)であって、
     PCRの際に検体(264)及び試薬を収納して反応させる反応室(212)をその底部(213)に有する容器本体(211、251)と、
     前記容器本体に嵌合自在であって、検体との接触によりその少なくとも一部を収納することができる上方に凹んだ凹部(208、258、305、315)がその下面(207、257)に形成された蓋体(206、256、303,313)と、
     前記容器本体内部における前記蓋体と前記反応室との間の箇所に収納される試薬カセット(216、259、300、310)とを備え、
     前記試薬カセットは、上下方向に開放された筒形状の基本骨格(217、260)を備え、前記基本骨格の内部には、上下方向に延びる隔壁(221、262、307)によって互いに仕切られその各々に試薬を収納することができる複数の試薬収納部(220)が形成されており、
     前記試薬収納部は、PCR前には固体状でありPCRの加熱により溶融する封止手段(224)によって試薬を封止することができ、
     前記隔壁の上端縁(222、263、308)は、前記基本骨格の上端縁(218、261)よりも下方に位置し、前記蓋体及び前記試薬カセットが前記容器本体に取り付けられた状態において、前記蓋体の下面は、前記隔壁の上端縁と前記基本骨格の上端縁との間に配置される、PCR用容器。
  36.  前記隔壁の上端縁は、平面視投影において前記蓋体の前記凹部の下縁よりも内側となる部分において上方に凸状である凸部(265、301、311)を更に備え、
     前記凸部の上端縁(267、302、312)は、前記蓋体の下面と前記基本骨格の上端縁との間の上下高さ位置であって、且つ、前記凹部の上端縁(218、268、316)よりも下方に配置される、請求項35記載のPCR用容器。
  37.  前記反応室の上縁(214)は、収納時の前記試薬収納部の下端の外縁(226)の最大可動領域より外側に位置するように設定されている、請求項32、請求項33、請求項35及び請求項36のいずれかに記載のPCR用容器。
  38.  前記基本骨格の内部には、上下方向に延びる隔壁(221、262、307)によって互いに仕切られその各々に試薬を収納することができる複数の試薬収納部が形成されており、
     前記隔壁の上端縁(222、263、308)は、前記基本骨格の上端縁(218、261)よりも下方に位置し、前記蓋体及び前記試薬カセットが前記容器本体に取り付けられた状態において、前記蓋体の下面は、前記隔壁の上端縁と前記基本骨格の上端縁との間に配置される、請求項32、請求項33及び請求項37のいずれかに記載のPCR用容器。
  39.  前記反応室は、透明材料で構成されている、請求項31から請求項38のいずれかに記載のPCR用容器。
  40.  前記容器本体の前記反応室は、その厚さが0.05mm以上0.5mm以下である、請求項31から請求項39のいずれかに記載のPCR用容器。
  41.  前記封止手段は、蝋、グリース、パラフィン又はワックスである、請求項31から請求項40のいずれかに記載のPCR用容器。
  42.  請求項31から請求項41のいずれかに記載のPCR用容器を用いた試薬入りPCR用容器であって、
     前記試薬カセットは、その前記試薬収納部に試薬が収納され、前記封止手段によって封止された、試薬入りPCR用容器。

     
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