WO2020246051A1 - 反応処理容器および反応処理方法 - Google Patents

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WO2020246051A1
WO2020246051A1 PCT/JP2019/034931 JP2019034931W WO2020246051A1 WO 2020246051 A1 WO2020246051 A1 WO 2020246051A1 JP 2019034931 W JP2019034931 W JP 2019034931W WO 2020246051 A1 WO2020246051 A1 WO 2020246051A1
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processing container
reaction processing
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cross
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竹内　秀光
磨 川口
福澤　隆
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日本板硝子株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a reaction processing vessel used for a polymerase chain reaction (PCR: Polymerase Chain Reaction).
  • Genetic testing is widely used for testing in various medical fields, identification of agricultural products and pathogenic microorganisms, food safety evaluation, and testing for pathogenic viruses and various infectious diseases.
  • a method of amplifying a part of DNA and analyzing the obtained one is known.
  • the method using PCR is a remarkable technique for selectively amplifying a part of a very small amount of DNA collected from a living body or the like.
  • PCR a biological sample containing DNA and a sample obtained by mixing a PCR reagent consisting of a primer or an enzyme are subjected to a predetermined thermal cycle, and denaturation, annealing, and extension reactions are repeatedly caused to obtain a specific part of DNA. It is selectively amplified.
  • PCR it is common to put a predetermined amount of a target sample in a reaction processing container such as a PCR tube or a microplate (microwell) having a plurality of holes formed therein, but in recent years, it has been formed on a substrate. It has been put into practical use by using a reaction processing container (also called a reaction processing chip) provided with a fine flow path (for example, Patent Documents 1 to 3).
  • a reaction processing container also called a reaction processing chip
  • a part of the flow path of the reaction processing container is formed in a meandering flow path, and the meandering flow path is from the outside. It is maintained at a predetermined temperature (for example, about 95 ° C. or 55 ° C.) by a heater or the like.
  • the meandering flow path is a continuously folded flow path that combines a curved flow path and a linear flow path.
  • the sample in the flow path of the reaction processing vessel can be moved by controlling the air flow into the flow path and the pressure in the flow path, but in order to appropriately give the sample a thermal cycle, the sample is brought to a predetermined temperature. It is necessary to accurately stop the sample in the maintained meandering flow path.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a reaction processing container capable of improving the accuracy of stopping a sample in a meandering flow path.
  • the reaction processing container is a reaction processing container including a substrate and a groove-shaped flow path formed on the main surface of the substrate, and the flow path is It includes a meandering flow path and a braking flow path adjacent to the meandering flow path.
  • the cross-sectional area of the braking flow path is larger than the cross-sectional area of the meandering flow path.
  • the cross-sectional area ratio Sb / Sr may be in the range of 1 ⁇ Sb / Sr ⁇ 1.8.
  • the cross-sectional area ratio Sb / Sr may be in the range of 1.02 ⁇ Sb / Sr ⁇ 1.5.
  • the cross-sectional area ratio Sb / Sr may be in the range of 1.02 ⁇ Sb / Sr ⁇ 1.2.
  • the meandering flow path and the braking flow path may include an opening, a bottom surface, and a tapered side surface that expands from the bottom surface toward the opening.
  • the meandering flow path has an opening width of 0.55 mm to 0.95 mm, a bottom width of 0 mm to 0.95 mm, a depth of 0.5 mm to 0.9 mm, and a taper angle of 0 ° to 45 °. May be good.
  • the braking flow path may have an opening width of 0.65 mm to 1.05 mm, a bottom width of 0 mm to 1.05 mm, a depth of 0.5 mm to 0.9 mm, and a taper angle of 0 ° to 45 °. Good.
  • connection between the bottom surface and the side surface may be curved.
  • the radius of curvature of the connecting portion may be 0.2 mm to 0.4 mm.
  • the meandering flow path may include a bent portion in a plan view thereof.
  • the radius of curvature of the bent portion may be 0.5 mm to 10 mm.
  • reaction processing container is a reaction processing container including a substrate and a groove-shaped flow path formed on the main surface of the substrate, and the flow path is from a meandering flow path and a sample flowing in the flow path. Includes a detection channel that is irradiated with excitation light to detect fluorescence.
  • the cross-sectional area of the detection flow path is larger than the cross-sectional area of the meandering flow path.
  • the cross-sectional area ratio Sd / Sr may be in the range of 1 ⁇ Sd / Sr ⁇ 1.8.
  • the cross-sectional area ratio Sd / Sr may be in the range of 1.02 ⁇ Sd / Sr ⁇ 1.5.
  • the cross-sectional area ratio Sd / Sr may be in the range of 1.02 ⁇ Sd / Sr ⁇ 1.2.
  • the meandering flow path and the detection flow path may include an opening, a bottom surface, and a tapered side surface that expands from the bottom surface toward the opening.
  • the meandering flow path has an opening width of 0.55 mm to 0.95 mm, a bottom width of 0 mm to 0.95 mm, a depth of 0.5 mm to 0.9 mm, and a taper angle of 0 ° to 45 °. May be good.
  • the detection flow path has an opening width of 0.7 mm to 1.2 mm, a bottom width of 0.15 mm to 1.2 mm, a depth of 0.5 mm to 1.2 mm, and a taper angle of 0 ° to 45 °. You may.
  • the bottom surface of the detection flow path may be formed in a plane parallel to the main surface of the substrate.
  • connection between the bottom surface and the side surface may be formed in an angular shape.
  • This reaction processing container is a reaction processing container including a substrate and a groove-shaped flow path formed on the main surface of the substrate, and the flow path is adjacent to the meandering flow path and the meandering flow path. It includes a braking flow path and a detection flow path that is irradiated with excitation light to detect fluorescence from a sample flowing in the flow path.
  • the cross-sectional area of the braking flow path is larger than the cross-sectional area of the meandering flow path
  • the cross-sectional area of the detection flow path is larger than the cross-sectional area of the meandering flow path.
  • This reaction processing container includes a substrate, a groove-shaped flow path formed on the main surface of the substrate, a branch flow path branching from the flow path, and a sample introduction port provided in the branch flow path.
  • a plurality of reaction regions which are containers and are maintained at a predetermined temperature when the reaction processing container is used, are set on the substrate, and among the plurality of reaction regions, the reaction region closest to the branch flow path and the sample introduction port.
  • the distance between the branch flow path and the sample introduction port is 5 mm or more.
  • Yet another aspect of the present invention is a reaction treatment method using the above reaction treatment container.
  • the sample is introduced into the flow path through the sample introduction port and the branch flow path, the plurality of reaction regions are heated to predetermined temperatures, and the sample is moved between the plurality of reaction regions.
  • the sample is subjected to PCR. Samples remaining in the bifurcation channel and sample inlet are not extruded into the channel during PCR.
  • Yet another aspect of the present invention is also a reaction processing vessel.
  • This reaction processing container includes a substrate, a groove-shaped flow path formed on the main surface of the substrate, a pair of filters provided at both ends of the flow path, a branch flow path that branches from the flow path, and a branch flow path.
  • a reaction processing container provided with a sample introduction port, and the volume of the flow path from the sample introduction port to the filter closest to the sample introduction port is Vf, and the sample introduced from the sample introduction port When the volume is Vs, k ⁇ Vs ⁇ Vf (k is a real number of 0.1 to 10) is satisfied.
  • Yet another aspect of the present invention is also a reaction processing vessel.
  • This reaction processing container includes a substrate, a groove-shaped flow path formed on the main surface of the substrate, a pair of filters provided at both ends of the flow path, a branch flow path that branches from the flow path, and a branch flow path.
  • reaction processing container capable of improving the accuracy of stopping a sample in a meandering flow path.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the cross section of the detection flow path of the reaction processing container which concerns on 2nd Embodiment. It is a top view of the substrate provided in the reaction processing container which concerns on 3rd Embodiment of this invention. It is a schematic enlarged plan view which shows the vicinity of a branch flow path and a sample introduction port. It is schematic AA sectional view in the vicinity of a branch flow path and a sample introduction port shown in FIG. It is a top view of the substrate provided in the reaction processing container which concerns on 4th Embodiment of this invention.
  • the reaction processing container according to the first embodiment of the present invention comprises a substrate, a sealing film attached to the substrate, and a filter.
  • FIG. 1 is a plan view of a substrate included in the reaction processing container according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the cross-sectional structure of the reaction processing container. It should be noted that FIG. 2 is a diagram for explaining the positional relationship with the flow path, the film, and the filter formed on the substrate, and is different from the cross-sectional view of the reaction processing container in practice.
  • the reaction processing container 10 includes a resin substrate 14 having a groove-shaped flow path 12 formed on the upper surface 14a, a flow path sealing film 16 attached on the upper surface 14a of the substrate 14, a first sealing film 18, and the like.
  • the substrate 14 is preferably made of a material that is stable against temperature changes and is not easily attacked by the sample solution used. Further, the substrate 14 is preferably formed of a material having good moldability, good transparency and barrier properties, and low autofluorescence. As such a material, resins such as acrylic, polypropylene, and silicone, particularly cyclic polyolefin resin are preferable.
  • a groove-shaped flow path 12 is formed on the upper surface 14a of the substrate 14.
  • most of the flow path 12 is formed in a groove shape exposed on the upper surface 14a of the substrate 14. This is because it can be easily molded by injection molding using a mold.
  • a flow path sealing film 16 is attached on the upper surface 14a of the substrate 14 in order to seal the groove and utilize it as a flow path.
  • the structure of the flow path may include a side surface having a certain angle with respect to the main surface of the substrate, which is called a so-called “punch taper”.
  • One of the main surfaces of the flow path sealing film 16 may have adhesiveness, or a functional layer exhibiting adhesiveness or adhesiveness by pressing, irradiating energy such as ultraviolet rays, heating, or the like is provided on one main surface. It may be formed, and has a function of being easily adhered to and integrated with the upper surface 14a of the substrate 14. It is desirable that the flow path sealing film 16 is formed of a material having low autofluorescence, including an adhesive. In this respect, a transparent film made of a resin such as a cycloolefin polymer, polyester, polypropylene, polyethylene or acrylic is suitable, but is not limited thereto. Further, the flow path sealing film 16 may be formed of a plate-shaped glass or resin. In this case, since rigidness can be expected, it is useful for preventing warpage and deformation of the reaction processing container 10.
  • a first filter 28 is provided at one end 12a of the flow path 12.
  • a second filter 30 is provided at the other end 12b of the flow path 12.
  • the pair of first filter 28 and second filter 30 provided at both ends of the flow path 12 do not interfere with the amplification and detection of the target DNA by PCR, or prevent the quality of the target DNA from deteriorating. Prevent contamination.
  • the dimensions of the first filter 28 and the second filter 30 are formed so as to fit tightly in the filter installation space formed on the substrate 14.
  • the substrate 14 is formed with a first air communication port 24 that communicates with one end 12a of the flow path 12 via an air introduction path 29 and a first filter 28.
  • the substrate 14 is formed with a second air communication port 26 that communicates with the other end 12b of the flow path 12 via the air introduction path 31 and the second filter 30.
  • the pair of the first air communication port 24 and the second air communication port 26 are formed so as to be exposed on the upper surface 14a of the substrate 14.
  • the first filter 28 and the second filter 30 are preferably, for example, a porous resin or a sintered body of a resin, and the fluorine-containing resin is not limited to these, but the fluorine-containing resin includes PTFE (polytetrafluoroethylene) and PFA (par). Fluoroalkoxy alkane), FEP (perfluoroethylene propene copolymer), ETFE (ethylene tetrafluoroethylene copolymer) and the like can be exemplified.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PFA par
  • FEP perfluoroethylene propene copolymer
  • ETFE ethylene tetrafluoroethylene copolymer
  • the filter made of PTFE is not limited to these, and PF020 (manufactured by Advantech Group Co., Ltd.) or the like can be used.
  • PF020 manufactured by Advantech Group Co., Ltd.
  • the first filter 28 and the second filter 30 those coated with a fluorine-containing resin and whose surface is water-repellent can also be used.
  • other filter materials include polyethylene, polyamide, polypropylene, etc., as long as they can prevent contamination of samples to be subjected to PCR and do not interfere with PCR, and allow air to pass through. It is even better if it has properties that allow it to pass through liquids, and its performance and material do not matter as long as it meets some of these requirements for the required performance.
  • a reaction region in which a plurality of levels of temperature can be controlled by a reaction processing apparatus described later is set.
  • the sample can be given a thermal cycle by moving the sample back and forth continuously in a flow path within the reaction region where multiple levels of temperature are maintained.
  • the reaction region includes a high temperature region 36 and a medium temperature region 38.
  • the high temperature region 36 is a region corresponding to the effective surface of the high temperature heater when the reaction processing container 10 is mounted on the reaction processing apparatus, and is maintained at a relatively high temperature (for example, about 95 ° C.).
  • the medium temperature region 38 is a region corresponding to the effective surface of the medium temperature heater when the reaction processing container 10 is mounted on the reaction processing apparatus, and is maintained at a lower temperature (for example, about 62 ° C.) than the high temperature region 36.
  • the high temperature region 36 and the medium temperature region 38 each include a meandering flow path that is continuously folded back by combining a curved flow path and a linear flow path. That is, the high temperature region 36 includes the high temperature meandering flow path 35, and the medium temperature region 38 includes the medium temperature meandering flow path 37. Since such a meandering flow path can effectively utilize the limited area of the substrate 14, the actual size of the reaction processing container can be reduced, which can contribute to the miniaturization of the reaction processing apparatus. Further, the limited effective area of the heater constituting the temperature control system described later can be effectively used, and it is easy to reduce the temperature variation in the reaction region.
  • a connecting flow path 40 is formed between one end 35a of the high temperature meandering flow path 35 and one end 37a of the medium temperature meandering flow path 37.
  • the connection flow path 40 is a linear flow path.
  • fluorescence detection a region to be irradiated with excitation light in order to detect fluorescence from a sample flowing in the flow path.
  • area a region to be irradiated with excitation light in order to detect fluorescence from a sample flowing in the flow path.
  • the flow path included in the fluorescence detection region 86 is referred to as a “detection flow path 61”.
  • the other end 35b of the high temperature meandering flow path 35 communicates with the high temperature braking flow path 45.
  • the high-temperature braking flow path 45 is formed adjacent to the high-temperature meandering flow path 35 and on the back side (second filter 30 side) of the high-temperature meandering flow path 35 when viewed from the connection flow path 40.
  • the other end 37b of the medium temperature meandering flow path 37 communicates with the medium temperature braking flow path 46.
  • the medium-temperature braking flow path 46 is formed adjacent to the medium-temperature meandering flow path 37 and on the back side (first filter 28 side) of the medium-temperature meandering flow path 37 when viewed from the connection flow path 40.
  • the high-temperature braking flow path 45 is a linear flow path, and is formed so that its cross-sectional area is larger than the cross-sectional area of the high-temperature meandering flow path 35.
  • the medium temperature braking flow path 46 is a linear flow path, and is formed so that its cross-sectional area is larger than the cross-sectional area of the medium temperature meandering flow path 37.
  • both the high temperature meandering flow path 35 and the high temperature braking flow path 45 are included in the high temperature region 36.
  • the medium temperature region 38 the medium temperature meandering flow path 37 is included in the medium temperature region 38, but the medium temperature braking flow path 46 is not included in the medium temperature region 38.
  • the sample is present at least in both the hot meandering flow path 35 and the hot braking flow path 45.
  • the sample is stopped in the medium temperature region 38 during PCR, the sample is present at least in the medium temperature meandering flow path 37.
  • the sample existing in the flow path included in the high temperature region 36 and the medium temperature region 38 is substantially heated and maintained at a predetermined temperature for a certain period of time, so that a reaction such as denaturation or annealing occurs.
  • the high temperature braking flow path 45 communicates with the second air communication port 26 via the second filter 30 and the air introduction path 31.
  • the medium temperature braking flow path 46 communicates with the buffer flow path (preliminary flow path) 39.
  • the buffer flow path 39 communicates with the first air communication port 24 via the first filter 28 and the air introduction path 29.
  • a branch point is provided in a part of the buffer flow path 39, and the branch flow path 42 branches from the branch point.
  • a sample introduction port 44 is formed at the tip of the branch flow path 42 so as to be exposed on the lower surface 14b of the substrate 14.
  • the buffer flow path 39 can be used as a temporary sample standby flow path when introducing the reaction processing container 10 into the reaction processing apparatus after a predetermined amount of sample is charged from the sample introduction port 44.
  • the first sealing film 18 is attached to the upper surface 14a of the substrate 14 so as to seal the first air communication port 24.
  • the second sealing film 19 is attached to the upper surface 14a of the substrate 14 so as to seal the second air communication port 26.
  • the third sealing film 20 is attached to the lower surface 14b of the substrate 14 so as to seal the air introduction path 29 and the first filter 28.
  • the fourth sealing film 21 is attached to the lower surface 14b of the substrate 14 so as to seal the air introduction path 31 and the second filter 30.
  • the fifth sealing film (not shown) is attached to the lower surface 14b of the substrate 14 so as to seal the sample introduction port 44.
  • sealing films a transparent film based on a resin such as cycloolefin polymer, polyester, polypropylene, polyethylene or acrylic can be used. In the state where all the sealing films including the flow path sealing film 16 are attached, all the flow paths are closed spaces.
  • the first sealing film 18 and the second sealing film 19 that seal the first air communication port 24 and the second air communication port 26 are used.
  • the tube provided in the peeling and liquid feeding system is connected to the first air communication port 24 and the second air communication port 26.
  • it may be performed by perforating the first sealing film 18 and the second sealing film 19 with a hollow needle (injection needle having a sharp tip) provided in the liquid feeding system.
  • the first sealing film 18 and the second sealing film 19 are preferably films made of a material and thickness that can be easily perforated by a needle.
  • the introduction of the sample into the flow path 12 through the sample introduction port 44 is performed by temporarily peeling the fifth sealing film from the substrate 14, and after introducing a predetermined amount of sample, the fifth sealing film is again applied to the lower surface of the substrate 14. Return to 14b and paste.
  • the second sealing film may be peeled off in advance in order to let the air escape. Therefore, as the fifth sealing film, a film having adhesiveness that can withstand several cycles of sticking / peeling is desirable.
  • the fifth sealing film may be in a mode in which a new film is attached after the sample is introduced, and in this case, the importance of the property regarding repeated attachment / detachment can be relaxed.
  • the method of introducing the sample into the sample introduction port 44 is not particularly limited, but for example, an appropriate amount of sample may be directly introduced from the sample introduction port 44 with a pipette, a dropper, a syringe or the like. Alternatively, the introduction method may be performed while preventing contamination via a needle tip having a built-in filter made of porous PTFE or polyethylene. Many types of such needle tips are generally sold and easily available, and can be used by attaching them to the tips of pipettes, droppers, syringes, and the like.
  • the sample may be moved to a predetermined place in the flow path 12 by further pressurizing and pushing.
  • the matters described in JP-A-2016-19606 can be referred to.
  • Examples of the sample include a mixture containing one or more types of DNA to which a heat-resistant enzyme and four types of deoxyribonucleoside triphosphate (dATP, dCTP, dGTP, dTTP) are added as PCR reagents. Be done. Furthermore, a primer that specifically reacts with the DNA to be treated, and in some cases, a fluorescent probe such as TaqMan (TaqMan / Taqman is a registered trademark of Roche Diagnostics Gezel Shaft Mitt Beschlenktel Kunststoff) or SYBR Green (SYBR is a molecular probe). Mix (registered trademark of S Incorporated). A commercially available reagent kit for real-time PCR or the like can also be used.
  • dATP deoxyribonucleoside triphosphate
  • dCTP deoxyribonucleoside triphosphate
  • dGTP deoxyribonucleoside triphosphate
  • dTTP deoxyribonucleoside triphosphate
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a reaction processing apparatus 100 that can use the reaction processing container 10, and is a conceptual excerpt of only a portion directly related to the reaction processing container 10.
  • the reaction processing apparatus 100 includes a container installation portion (not shown) in which the reaction processing container 10 is installed, a high temperature heater 104 for heating the high temperature region 36 of the flow path 12, and a medium temperature region 38 of the flow path 12.
  • a medium temperature heater 106 for heating and a temperature sensor (not shown) such as a thermoelectric pair for measuring the actual temperature of each reaction region are provided.
  • Each heater may be, for example, a resistance heating element, a Peltier element, or the like.
  • an appropriate heater driver (not shown) and a control device such as a microcomputer, the high temperature region 36 in the flow path 12 of the reaction processing vessel 10 is about 95 ° C., and the medium temperature region 38 is about 62. It is maintained at ° C and the temperature of each reaction region in the thermal cycle region is set.
  • the reaction processing device 100 further includes a fluorescence detector 140. As described above, a predetermined fluorescent probe is added to the sample S. Since the intensity of the fluorescent signal emitted from the sample S increases as the amplification of DNA progresses, the intensity value of the fluorescent signal can be used as an index as a material for determining the progress of PCR and its termination.
  • the fluorescence detector 140 is an optical fiber type fluorescence detection manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd., which has a very compact optical system, can measure quickly, and can detect fluorescence regardless of whether it is in a bright place or a dark place.
  • the vessel FLE-510 can be used.
  • This optical fiber type fluorescence detector can be tuned so that the wavelength characteristics of its excitation light / fluorescence are suitable for the fluorescence characteristics emitted by the sample S, and an optimum optical / detection system can be obtained for a sample having various characteristics. It is possible to provide, and the small diameter of the light beam provided by the fiber optic fluorescence detector makes it suitable and responsive for detecting fluorescence from samples present in small or narrow areas such as channels. The speed is also excellent.
  • the optical fiber type fluorescence detector 140 includes an optical head 142, a fluorescence detector driver 144, and an optical fiber 146 that connects the optical head 142 and the fluorescence detector driver 144.
  • the fluorescence detector driver 144 includes a light source for excitation light (LED, laser or other light source adjusted to emit a specific wavelength), an optical fiber type duplexer and a photoelectric conversion element (PD, APD, photomultiplier tube, etc.). It includes a photodetector) (none of which is shown) and the like, and consists of a driver and the like for controlling these.
  • the optical head 142 is composed of an optical system such as a lens, and is responsible for directional irradiation of the excitation light on the sample and condensing the fluorescence emitted from the sample.
  • the condensed fluorescence is separated from the excitation light by the optical fiber type duplexer in the fluorescence detector driver 144 through the optical fiber 146, and is converted into an electric signal by the photoelectric conversion element.
  • the optical fiber type fluorescence detector the one described in JP-A-2010-271060 can be used.
  • the optical fiber fluorescence detector can also be modified coaxially with a single or multiple optical heads to enable detection of multiple wavelengths.
  • the invention described in International Publication No. 2014/003714 can be utilized for the fluorescence detector relating to a plurality of wavelengths and its signal processing.
  • the optical head 142 is arranged so that the fluorescence from the sample S in the detection flow path 61 can be detected.
  • the reaction proceeds when the sample S is repeatedly reciprocated in the flow path, and the predetermined DNA contained in the sample S is amplified. Therefore, by monitoring the fluctuation of the detected amount of fluorescence, the progress of DNA amplification is achieved. Can be known in real time.
  • the output value from the fluorescence detector 140 is used to control the movement of the sample S.
  • the output value from the fluorescence detector 140 may be transmitted to the control device and used as a parameter when controlling the liquid feeding system described later.
  • the fluorescence detector is not limited to the optical fiber type fluorescence detector as long as it exhibits a function of detecting fluorescence from a sample.
  • the reaction processing apparatus 100 further includes a liquid feeding system (not shown) for moving and stopping the sample S in the flow path 12 of the reaction processing container 10.
  • the liquid feeding system is not limited to this, but the sample S is sent into the flow path 12 by sending (blowing) air from either of the first air communication port 24 or the second air communication port 26. Can be moved in one direction with. Further, the liquid feeding system can be stopped at a predetermined position by stopping the air blowing to the flow path or by equalizing the pressures on both sides of the sample S in the flow path 12.
  • a syringe pump, a diaphragm pump, a blower, or the like can be used as a means (blower means) having a blowing or pressurizing function.
  • a combination of a blowing means and a three-way valve (3-port valve) or the like can be used as a device having a function of stopping the sample S at a predetermined position.
  • a three-way valve 3-port valve
  • it is provided with first and second three-way valves, the first three-way valve is connected to its first port (common port) to the first air communication port, and the second port is used as the above-mentioned ventilation means.
  • each port so that the third port is open to atmospheric pressure
  • connect the second three-way valve and connect the first port (common port) to the second air communication port.
  • the second port is connected to the above-mentioned blowing means, and each port is connected so that the third port is opened to the atmospheric pressure.
  • Specific embodiments thereof are described in, for example, JP-A-4-325080 and JP-A-2007-285777.
  • the three-way valve connected to one of the air communication ports is operated so that the ventilation means and the air communication port communicate with each other, and the air communication port is connected to the other air communication port.
  • the sample S is moved in one direction by operating the three-way valve so that the air communication port is in a state of communicating with atmospheric pressure. Subsequently, both three-way valves are operated so that both air communication ports can communicate with atmospheric pressure, thereby stopping the sample S.
  • the operation of the three-way valve and the liquid feeding means can be performed by the control device through an appropriate driver.
  • the fluorescence detector 140 arranged as described above transmits the output value based on the obtained fluorescence signal to the control device, thereby transmitting the position of the sample S in the flow path 12 and its passage to the control device.
  • the liquid feeding system consisting of a three-way valve and a liquid feeding means is controlled.
  • the sample S reciprocates continuously between the high temperature region 36 and the medium temperature region 38 in the flow path 12. It can be moved, thereby giving sample S an appropriate thermal cycle.
  • FIG. 4A and 4 (b) are diagrams for explaining the shape of the flow path 12 in the substrate 14 of the reaction processing container 10 shown in FIG.
  • FIG. 4A shows a cross section of the meandering flow path 53.
  • FIG. 4B shows a cross section of the braking flow path 54.
  • the meandering flow path 53 corresponds to the high temperature meandering flow path 35 and the medium temperature meandering flow path 37.
  • the braking flow path 54 corresponds to the high temperature braking flow path 45 and the medium temperature braking flow path 46.
  • the meandering flow path 53 is a trapezoidal flow path, and includes an opening 47, a bottom surface 48, and side surfaces 49 located on both sides of the bottom surface 48.
  • the side surface 49 is formed in a tapered shape extending from the bottom surface 48 toward the opening 47.
  • Parameters that define the shape and dimensions of the meandering flow path 53 include a depth Dr, a taper angle Tr, an opening width Wr1, a bottom width Wr2, and a cross-sectional area Sr.
  • the bottom surface 48 and the side surface 49 are flat, and the connecting portion 55 between the bottom surface 48 and the side surface 49 has an angular shape.
  • the braking flow path 54 is also a trapezoidal flow path, and includes an opening 50, a bottom surface 51, and side surfaces 52 located on both sides of the bottom surface 51.
  • the side surface 52 is formed in a tapered shape that expands from the bottom surface 51 toward the opening 50.
  • Parameters that define the shape and dimensions of the braking flow path 54 include a depth Db, a taper angle Tb, an opening width Wb1, a bottom surface width Wb2, and a cross-sectional area Sb.
  • the bottom surface 51 and the side surface 52 are flat, and the connecting portion 58 between the bottom surface 51 and the side surface 52 has an angular shape.
  • the cross-sectional area Sb of the braking flow path 54 is larger than the cross-sectional area Sr of the meandering flow path 53.
  • the moving speed of the sample varies depending on the cross-sectional area of the flow path. Generally, the larger the cross-sectional area of the flow path, the lower the moving speed of the sample.
  • the accuracy of stopping the sample at a predetermined position of the meandering flow path 53 can be improved. Further, even when more samples than a predetermined amount are introduced into the flow path 12, excessive overrun of the sample from the meandering flow path 53 can be suppressed.
  • the cross-sectional area ratio Sb / Sr of the cross-sectional area Sr of the meandering flow path 53 and the cross-sectional area Sb of the braking flow path 54 may be in the range of 1 ⁇ Sb / Sr ⁇ 1.8, preferably 1.02 ⁇ . It may be in the range of Sb / Sr ⁇ 1.5, more preferably in the range of 1.02 ⁇ Sb / Sr ⁇ 1.2.
  • the opening width Wr1 of the meandering flow path 53 may be 0.55 mm to 0.95 mm, preferably 0.65 mm to 0.85 mm.
  • the bottom width Wr2 of the meandering flow path 53 may be 0 mm to 0.95 mm, preferably 0.4 mm to 0.6 mm.
  • the depth Dr of the meandering flow path 53 may be 0.5 mm to 0.9 mm, preferably 0.6 mm to 0.8 mm.
  • the taper angle Tr of the meandering flow path 53 may be 0 ° to 45 °, preferably 10 ° to 30 °, and more preferably 15 ° to 25 °.
  • the cross-sectional shape of the meandering flow path 53 is close to an inverted triangle. Further, it should be noted that when the taper angle Tr is reduced so as to be 0 ° or its vicinity, the cross-sectional shape of the meandering flow path 53 is close to a substantially rectangular shape.
  • the opening width Wb1 of the braking flow path 54 may be 0.65 mm to 1.05 mm, preferably 0.75 mm to 0.95 mm.
  • the bottom width Wb2 of the braking flow path 54 may be 0 mm to 1.05 mm, preferably 0.5 mm to 0.7 mm.
  • the depth Db of the braking flow path 54 may be 0.5 mm to 0.9 mm, preferably 0.6 mm to 0.8 mm.
  • the taper angle Tb of the braking flow path 54 may be 0 ° to 45 °, preferably 10 ° to 35 °.
  • the cross-sectional shape of the braking flow path 54 is determined. Note that the shape is almost an inverted triangle. It should be noted that when the taper angle Tb is reduced to 0 ° or its vicinity, the cross-sectional shape of the braking flow path 54 is close to a substantially rectangular shape.
  • the continuous movement of the sample (which may contain a surfactant) becomes smooth, and conventional manufacturing such as injection molding is performed. It can also be easily produced by technology.
  • FIG. 5 shows a modified example of the meandering flow path.
  • the connection portion between the bottom surface 48 and the side surface 49 had an angular shape, but in the meandering flow path 56 shown in FIG. 5, the bottom surface 48 and the side surface 49
  • the connecting portion 55 has a curved surface.
  • the bottom surface 48 is flat, but may be curved so as to be continuously connected to the connecting portion 55.
  • a meandering flow path is adopted for the purpose of improving the efficiency of heating by the heater, but such a flow may occur depending on the injection molding method in which the resin is filled in the mold at high speed.
  • the shape of the path becomes a resistance or an obstacle, and the molding may not be successful due to variations in the resin filling speed or voids.
  • a weld line may be formed in the region including the meandering flow path, and a recess such as a pit may be formed on the flow path. Such recesses may impede the flow of the sample.
  • the connecting portion 55 By making the connecting portion 55 curved as in the meandering flow path 56 according to this modification, the resin flow in the mold during injection molding becomes smooth, so that the resin flows in the vicinity of the reaction flow path. The generation of weld lines can be suppressed.
  • the radius of curvature R1 of the connecting portion 55 may be, for example, 0.2 mm to 0.38 mm, preferably 0.3 mm to 0.35 mm.
  • the connecting portion 58 between the bottom surface 51 and the side surface 52 may be curved.
  • the high temperature meandering flow path 35 and the medium temperature meandering flow path 37 include a plurality of bent portions 57.
  • the radius of curvature R2 of the bent portion 57 may be 0.3 mm to 10 mm, preferably 0.5 mm to 6 mm.
  • FIG. 6 is a plan view of the substrate 14 included in the reaction processing container 60 according to the modified example of the first embodiment.
  • the reaction processing container 60 according to this modification is different from the reaction processing container 10 shown in FIG. 1 in that both the medium temperature serpentine flow path 37 and the medium temperature braking flow path 46 are included in the medium temperature region 38.
  • both the high temperature meandering flow path 35 and the high temperature braking flow path 45 are included in the high temperature region 36 as in the reaction processing container 10.
  • the sample is present at least in both the hot meandering flow path 35 and the hot braking flow path 45.
  • the sample is stopped in the medium temperature region 38 during PCR, the sample is present in at least both the medium temperature meandering flow path 37 and the medium temperature braking flow path 46.
  • the high temperature braking flow path 45 is formed so that the cross-sectional area thereof is larger than the cross-sectional area of the high temperature meandering flow path 35.
  • the medium temperature braking flow path 46 is formed so that its cross-sectional area is larger than the cross-sectional area of the medium temperature meandering flow path 37.
  • the reaction processing apparatus 100 irradiates the sample moving in the flow path of the reaction processing container with excitation light during PCR, and measures the fluorescence emitted from the sample.
  • the fluorescence detector 140 is provided.
  • the optical head 142 is responsible for the directional irradiation of the excitation light on the sample and the focusing of the fluorescence emitted from the sample.
  • the condensing spot diameter of the optical head 142 is usually about 0.15 mm to 0.45 mm, which is very small. Therefore, very high accuracy is required when arranging and fixing the optical head 142 to the reaction processing device 100. As a result, the workability of assembly may decrease and the cost of parts may increase. Therefore, in the second embodiment, a reaction processing container capable of solving such a problem is provided.
  • the reaction processing container according to the second embodiment of the present invention also comprises a substrate, a sealing film attached to the substrate, and a filter.
  • the same reference numerals are used for the configurations common to the reaction treatment vessel 10 according to the first embodiment, and duplicate description will be omitted as appropriate.
  • FIG. 7 is a plan view of the substrate 14 included in the reaction processing container 70 according to the second embodiment of the present invention.
  • the reaction processing container 70 according to the second embodiment does not have a flow path corresponding to the high temperature braking flow path 45 and the medium temperature braking flow path 46 of the reaction processing container 10 according to the first embodiment. Further, the reaction processing container 70 according to the second embodiment has a different configuration from the reaction processing container 10 according to the first embodiment with respect to the detection flow path 61.
  • FIG. 8 shows a cross section of the detection flow path 61 of the reaction processing container 70 according to the second embodiment.
  • the detection flow path 61 is provided in the connection flow path 40, and is irradiated with excitation light in order to detect fluorescence from the sample.
  • the detection flow path 61 is a trapezoidal flow path, and includes an opening 62, a bottom surface 63, and side surfaces 64 located on both sides of the bottom surface 63.
  • the side surface 64 is formed in a tapered shape that expands from the bottom surface 63 toward the opening 62.
  • Parameters that define the shape and dimensions of the detection flow path 61 include a depth Dd, a taper angle Td, an opening width Wd1, a bottom surface width Wd2, and a cross-sectional area Sd.
  • the cross-sectional area Sd of the detection flow path 61 is larger than the cross-sectional area Sr of the meandering flow path 53 (see FIG. 4A).
  • the cross-sectional area ratio Sd / Sr of the cross-sectional area Sr of the meandering flow path 53 and the cross-sectional area Sd of the detection flow path 61 is 1 ⁇ Sd / Sr ⁇ 1.8. It may be within the range, preferably within the range of 1.02 ⁇ Sd / Sr ⁇ 1.5, and more preferably within the range of 1.02 ⁇ Sd / Sr ⁇ 1.2.
  • the opening width Wr1 of the meandering flow path 53 may be 0.55 mm to 0.95 mm, preferably 0.65 mm to 0.85 mm.
  • the bottom width Wr2 of the meandering flow path 53 may be 0 mm to 0.95 mm, preferably 0.4 mm to 0.6 mm.
  • the depth Dr of the meandering flow path 53 may be 0.5 mm to 0.9 mm, preferably 0.6 mm to 0.8 mm.
  • the taper angle Tr of the meandering flow path 53 may be 0 ° to 45 °, preferably 10 ° to 30 °, and more preferably 15 ° to 25 °.
  • the cross-sectional shape of the meandering flow path 53 is close to an inverted triangle. Further, it should be noted that when the taper angle Tr is reduced so as to be 0 ° or its vicinity, the cross-sectional shape of the meandering flow path 53 is close to a substantially rectangular shape.
  • the opening width Wd1 of the detection flow path 61 may be 0.7 mm to 1.2 mm, preferably 0.8 mm to 1.1 mm.
  • the bottom width Wd2 of the detection flow path 61 may be 0.15 mm to 1.2 mm, preferably 0.55 mm to 0.95 mm.
  • the depth Dd of the detection flow path 61 may be 0.5 mm to 1.2 mm, preferably 0.6 mm to 1.1 mm.
  • the taper angle Td of the detection flow path 61 may be 0 ° to 45 °, preferably 10 ° to 35 °, and more preferably 15 ° to 30 °.
  • the continuous movement of the sample (which may contain a surfactant) becomes smooth, and conventional manufacturing such as injection molding is performed. It can also be easily produced by technology.
  • the effect on the above tolerance can be further improved, and by increasing the distance between the facing side surfaces 64, the reflection on the side surface 64 can be achieved. It is possible to reduce the risk that refraction, scattering, etc. interfere with stable measurement of fluorescence.
  • the bottom surface 63 of the detection flow path 61 is formed in a plane parallel to the main surface (that is, the upper surface 14a and the lower surface 14b) of the substrate 14. Further, when the reaction processing container 70 is installed in the reaction processing device 100 (see FIG. 3), the optical axis of the optical head 142 of the fluorescence detector 140 is substantially perpendicular to the bottom surface 63 and the main surface of the substrate 14. Arranged like this. By arranging in this way, it is possible to suppress undesired refraction or reflection of the excitation light emitted from the optical head 142 to the sample or the fluorescence emitted from the sample, and stable fluorescence intensity can be detected. ..
  • the bottom surface 63 and the side surface 64 are flat, and the connecting portion 65 between the bottom surface 63 and the side surface 64 has an angular shape. That is, the connecting portion 65 between the bottom surface 63 and the side surface 64 does not substantially have a curved surface, and for example, its approximate radius of curvature may be 0.02 mm or less, preferably 0.01 mm or less, more preferably. May be 0.005 mm or less.
  • the fluorescence detection region 86 if a curved surface or the like is present in the portion corresponding to the portion where the fluorescence is emitted or the portion where the excitation light is irradiated, irregular refraction or scattering may occur, which may hinder stable fluorescence measurement. Therefore, it is possible to prevent such a situation from occurring by making the cross section of the detection flow path 61 into a shape excluding curved surfaces and the like as much as possible. (Third Embodiment)
  • FIG. 9 is a plan view of the substrate 14 included in the reaction processing container 90 according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic enlarged plan view showing the vicinity of the branch flow path 42 and the sample introduction port 44.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in the vicinity of the branch flow path 42 and the sample introduction port 44 shown in FIG.
  • the branch flow path 42 is branched from a part of the buffer flow path 39, and a sample introduction port 44 is formed at the tip of the branch flow path 42 so as to be exposed on the lower surface 14b of the substrate 14. There is. A sample is introduced from the sample introduction port 44 and flows into the buffer flow path 39 via the branch flow path 42. The sample filled in the buffer flow path 39 is moved to the high temperature meandering flow path 35 or the medium temperature meandering flow path 37 and used for PCR, but the sample remains in the branch flow path 42 and the sample introduction port 44. there is a possibility. As described above, during PCR, the high temperature region 36 and the medium temperature region 38 are heated by the heater of the reaction processing apparatus.
  • the air existing in the branch flow path 42 and the sample introduction port 44 expands due to this heat, and this heat expands.
  • the remaining sample may be pushed out into the buffer flow path 39 by the expanded air. That is, the sample to be subjected to PCR (referred to as "main sample") and the residual sample are separated from each other in the flow path 12.
  • main sample the sample to be subjected to PCR
  • the residual sample are separated from each other in the flow path 12.
  • the distance d ⁇ between the medium temperature region 38 near the branch flow path 42 and the sample introduction port 44 and the branch flow path 42 and the sample introduction port 44 is set. It is formed so as to be 5 mm or more.
  • the substrate 14 is made of resin or glass, heat transfer from the medium temperature region 38 to the branch flow path 42 and the sample introduction port 44 can be prevented or at least suppressed by setting the distance d ⁇ to 5 mm or more, as described above. It is possible to prevent various problems.
  • the distance d ⁇ is 5 mm or more, preferably 6 mm or more, more preferably 7.5 mm or more, and even more preferably 9 mm or more.
  • the distance d ⁇ is 50 mm or less, preferably 40 mm or less, more preferably 30 mm or less, and even more preferably 25 mm or less.
  • the distance d ⁇ between the medium temperature region 38 and the branch flow path 42 and the sample introduction port 44 is defined. did. However, in another embodiment, when the high temperature region is closer to the branch flow path 42 and the sample introduction port 44 than the medium temperature region, the distance d ⁇ between the high temperature region and the branch flow path and the sample introduction port is defined. It will be. That is, the distance d ⁇ between the reaction region closest to the branch flow path 42 and the sample introduction port 44 among the plurality of reaction regions and the branch flow path 42 and the sample introduction port 44 may be 5 mm or more. (Fourth Embodiment)
  • FIG. 12 is a plan view of the substrate 14 included in the reaction processing container 110 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the branch flow path 42 branches from a part of the buffer flow path 39, and a sample introduction port 44 is formed at the tip of the branch flow path 42 so as to be exposed on the lower surface 14b of the substrate 14.
  • the sample introduced from the sample introduction port 44 flows toward one of the filters and comes into contact with the filter surface, and a part of the filter surface is buried or clogged by the sample. If a part or the whole of the filter is clogged, the propulsive force of the syringe pump, diaphragm pump, blower, etc. as a liquid feeding system becomes difficult to act on the sample through the filter, and the high temperature region and medium temperature region of the sample The reciprocating movement between them may not be performed normally and the PCR reaction may be hindered.
  • the reaction processing container 110 measures the volume of the flow path from the sample introduction port 44 to the filter closest to the sample introduction port (first filter 28 in FIG. 12).
  • Vf when the volume of the sample introduced from the sample introduction port is Vs, k ⁇ Vs ⁇ Vf (where k is a coefficient and represents a real number of 0.1 to 10) is satisfied.
  • the coefficient k is the volume Vs of the sample to be introduced, the type and viscosity of the solvent of the sample to be introduced, the amount and properties of substances such as surfactants added to the sample, the substrate and the flow path sealing film. It is determined by the wettability and resistance to the surface.
  • the value of the coefficient k is preferably 0.3 to 5, and more preferably 0.4 to 2. Further, even if the entire amount of the introduced sample flows toward the filter closest to the sample introduction port, the coefficient k may be larger than 1 from the viewpoint that the tip of the sample does not contact the filter surface (1 ⁇ . k). On the other hand, when the coefficient k is large, Vf becomes large, so that the coefficient k may be 0.4 to 0.6 from the viewpoint of the space saving effect on the main surface of the substrate.
  • the volume Vs of the sample to be introduced may be 1 ⁇ L to 50 ⁇ L (micro liter), preferably 5 ⁇ L to 40 ⁇ L, and more preferably 10 ⁇ L to 30 ⁇ L.
  • the length Lh of the flow path from the sample introduction port 44 to the filter closest to the sample introduction port 44 is preferably 2 mm to 200 mm. Is 5 mm to 100 mm, more preferably 10 mm to 50 mm, and even more preferably 20 mm to 40 mm.
  • the length Lh of the flow path is too small, the sample is likely to come into contact with the filter, and if it is too large, the size of the substrate 14 becomes large, which is not preferable from the viewpoint of space saving of the substrate and also reacts. It hinders the miniaturization of the processing device.
  • At least a part of the flow path from the sample introduction port 44 to the filter closest to the sample introduction port 44 may be the cross section shown in FIG. 4B or the cross section shown in FIG.
  • the length Lh can be reduced by relatively increasing the cross-sectional area of the flow path from the sample introduction port 44 to the filter.
  • a braking action can be expected to prevent overrun of the sample during reaction processing such as PCR, and contamination of the filter by the sample can be prevented.
  • the reaction processing vessel according to a certain embodiment includes the high temperature braking flow path 45 and the medium temperature braking flow path 46 in the reaction processing container 10 according to the first embodiment, and the reaction processing container 70 according to the second embodiment.
  • the detection flow path 61 in the above may be provided. In this case, it is possible to realize a reaction processing container capable of exerting the effects of both of these two embodiments.
  • the present invention can be used for the polymerase chain reaction (PCR).
  • PCR polymerase chain reaction
  • reaction processing container 12 flow paths, 14 substrates, 16 flow path sealing film, 18 1st sealing film, 19 2nd sealing film, 20 3rd sealing film, 21st 4 Sealing film, 24 1st air communication port, 26 2nd air communication port, 28 1st filter, 29, 31 air introduction path, 30 2nd filter, 35 high temperature meandering flow path, 36 high temperature area, 37 medium temperature meandering Fluorescent flow path, 38 medium temperature region, 39 buffer flow path, 40 connection flow path, 42 branch flow path, 44 sample introduction port, 45 high temperature braking flow path, 46 medium temperature braking flow path, 47, 50, 62 openings, 48, 51, 63 bottom surface, 49, 52, 64 side surface, 53, 56 meandering flow path, 54 braking flow path, 55, 58, 65 connection part, 57 bending part, 61 detection flow path, 86 fluorescence detection area, 100 reaction processing Equipment, 104 high temperature heater, 106 medium temperature heater, 140 fluorescence detector, 142 optical head, 144 fluor

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Abstract

反応処理容器１０は、基板１４と、基板の上面１４ａに形成された溝状の流路１２とを備える。流路１２は、高温蛇行状流路３５および中温蛇行状流路３７と、高温蛇行状流路３５および中温蛇行状流路３７にそれぞれに隣接する高温制動流路４５および中温制動流路４６と制動流路と、を含む。高温制動流路４５および中温制動流路４６の断面積はそれぞれ、高温蛇行状流路３５および中温蛇行状流路３７の断面積よりも大きい。

Description

反応処理容器および反応処理方法
　本発明は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ：Polymerase Chain Reaction）に使用される反応処理容器に関する。
　遺伝子検査は、各種医学分野における検査、農作物や病原性微生物の同定、食品の安全性評価、さらには病原性ウィルスや各種感染症の検査にも広く活用されている。微小量のＤＮＡを高感度に検出するために、ＤＮＡの一部を増幅して得られたものを分析する方法が知られている。中でもＰＣＲを用いた方法は、生体等から採取されたごく微量のＤＮＡのある部分を選択的に増幅する注目の技術である。
　ＰＣＲは、ＤＮＡを含む生体サンプルと、プライマーや酵素などからなるＰＣＲ試薬とを混合した試料に、所定のサーマルサイクルを与え、変性、アニーリングおよび伸長反応を繰り返し起こさせて、ＤＮＡの特定の部分を選択的に増幅させるものである。
　ＰＣＲにおいては、対象の試料をＰＣＲチューブまたは複数の穴が形成されたマイクロプレート（マイクロウェル）などの反応処理容器に所定量入れて行うことが一般的であるが、近年、基板に形成された微細な流路を備える反応処理容器（反応処理チップとも呼ばれる）を用いて行うことが実用化されてきている（例えば特許文献１～３）。
特開２００９－２３２７００号公報 特開２００７－５１８８１号公報 特開２００７－２８５７７７号公報
　上記のような反応処理容器を用いたＰＣＲでは、試料にサーマルサイクルを与えるために、反応処理容器の流路の一部が蛇行状流路に形成され、該蛇行状流路は、外部からのヒータなどにより所定の温度（例えば約９５℃や５５℃）に維持される。蛇行状流路とは、曲線状流路と直線状流路とを組み合わせた連続的に折り返す流路である。試料にサーマルサイクルを与えるための流路を蛇行状流路とすることにより、外部のヒータによる加熱の効率を向上させたり、限られた基板の面積を有効に使うことができる。
　反応処理容器の流路内の試料は、流路内への送風や流路内の圧力を制御することにより移動させることができるが、試料に適切にサーマルサイクルを与えるために、所定の温度に維持された蛇行状流路に試料を正確に停止させる必要がある。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、試料を蛇行状流路で停止する精度を向上することのできる反応処理容器を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様の反応処理容器は、基板と、基板の主面に形成された溝状の流路と、を備える反応処理容器であって、流路は、蛇行状流路と、蛇行状流路に隣接する制動流路と、を含む。制動流路の断面積は、蛇行状流路の断面積よりも大きい。
　蛇行状流路の断面積をＳｒとし、制動流路の断面積をＳｂとしたとき、断面積比Ｓｂ／Ｓｒは、１＜Ｓｂ／Ｓｒ≦１．８の範囲内であってもよい。断面積比Ｓｂ／Ｓｒは、１．０２≦Ｓｂ／Ｓｒ≦１．５の範囲内であってもよい。断面積比Ｓｂ／Ｓｒは、１．０２≦Ｓｂ／Ｓｒ≦１．２の範囲内であってもよい。
　蛇行状流路および制動流路は、開口部と、底面と、底面から開口部に向かって拡大するテーパ状の側面と、を備えてもよい。
　蛇行状流路は、０．５５ｍｍ～０．９５ｍｍの開口幅、０ｍｍ～０．９５ｍｍの底面幅、０．５ｍｍ～０．９ｍｍの深さ、および０°～４５°のテーパ角を有してもよい。制動流路は、０．６５ｍｍ～１．０５ｍｍの開口幅、０ｍｍ～１．０５ｍｍの底面幅、０．５ｍｍ～０．９ｍｍの深さ、および０°～４５°のテーパ角を有してもよい。
　底面と側面の接続部が曲面状であってもよい。接続部の曲率半径は、０．２ｍｍ～０．４ｍｍであってもよい。
　蛇行状流路は、その平面視で屈曲部を含んでもよい。屈曲部の曲率半径は、０．５ｍｍ～１０ｍｍであってもよい。
　本発明の別の態様もまた、反応処理容器である。この反応処理容器は、基板と、基板の主面に形成された溝状の流路と、を備える反応処理容器であって、流路は、蛇行状流路と、流路内を流れる試料から蛍光を検出するために励起光の照射を受ける検出流路と、を含む。検出流路の断面積は、蛇行状流路の断面積よりも大きい。
　蛇行状流路の断面積をＳｒとし、検出流路の断面積をＳｄとしたとき、断面積比Ｓｄ／Ｓｒは、１＜Ｓｄ／Ｓｒ≦１．８の範囲内であってもよい。断面積比Ｓｄ／Ｓｒは、１．０２≦Ｓｄ／Ｓｒ≦１．５の範囲内であってもよい。断面積比Ｓｄ／Ｓｒは、１．０２≦Ｓｄ／Ｓｒ≦１．２の範囲内であってもよい。
　蛇行状流路および検出流路は、開口部と、底面と、底面から開口部に向かって拡大するテーパ状の側面と、を備えてもよい。
　蛇行状流路は、０．５５ｍｍ～０．９５ｍｍの開口幅、０ｍｍ～０．９５ｍｍの底面幅、０．５ｍｍ～０．９ｍｍの深さ、および０°～４５°のテーパ角を有してもよい。検出流路は、０．７ｍｍ～１．２ｍｍの開口幅、０．１５ｍｍ～１．２ｍｍの底面幅、０．５ｍｍ～１．２ｍｍの深さ、および０°～４５°のテーパ角を有してもよい。
　検出流路における底面は、基板の主面と平行な平面に形成されてもよい。
　底面と側面の接続部は、角張った形状に形成されてもよい。
　本発明のさらに別の態様もまた、反応処理容器である。この反応処理容器は、基板と、基板の主面に形成された溝状の流路と、を備える反応処理容器であって、流路は、蛇行状流路と、蛇行状流路に隣接する制動流路と、流路内を流れる試料から蛍光を検出するために励起光の照射を受ける検出流路と、を含む。制動流路の断面積は、蛇行状流路の断面積よりも大きく、検出流路の断面積は、蛇行状流路の断面積よりも大きい。
　本発明のさらに別の態様もまた、反応処理容器である。この反応処理容器は、基板と、基板の主面に形成された溝状の流路と、流路から分岐する分岐流路と、分岐流路に設けられた試料導入口と、を備える反応処理容器であって、当該反応処理容器の使用の際にそれぞれ所定の温度に維持される複数の反応領域が基板に設定され、複数の反応領域のうち分岐流路および試料導入口に最も近い反応領域と、分岐流路および試料導入口との間の距離が５ｍｍ以上である。
　本発明のさらに別の態様は、上記の反応処理容器を用いた反応処理方法である。この方法は、試料導入口および分岐流路を介して流路内に試料を導入することと、複数の反応領域をそれぞれ所定の温度に加熱することと、試料を複数の反応領域間で移動させて試料をＰＣＲに供することと、を備える。分岐流路および試料導入口に残留する試料は、ＰＣＲの間に流路に押し出されない。
　本発明のさらに別の態様もまた、反応処理容器である。この反応処理容器は、基板と、基板の主面に形成された溝状の流路と、流路の両端に設けられた一対のフィルタと、流路から分岐する分岐流路と、分岐流路に設けられた試料導入口と、を備える反応処理容器であって、試料導入口から試料導入口に最も近いフィルタに至るまでの流路の体積をＶｆとし、試料導入口から導入される試料の体積をＶｓとしたとき、ｋ×Ｖｓ＜Ｖｆ（ｋは０．１～１０の実数）を満たす。
　本発明のさらに別の態様もまた、反応処理容器である。この反応処理容器は、基板と、基板の主面に形成された溝状の流路と、流路の両端に設けられた一対のフィルタと、流路から分岐する分岐流路と、分岐流路に設けられた試料導入口と、を備える反応処理容器であって、試料導入口から導入される試料の体積が１μＬ～５０μＬであるとき、試料導入口から試料導入口に最も近いフィルタに至るまでの流路の長さが、２ｍｍ～２００ｍｍである。
　本発明によれば、試料を蛇行流路で停止する精度を向上することのできる反応処理容器を提供できる。
本発明の第１の実施形態に係る反応処理容器が備える基板の平面図である。 反応処理容器の断面構造を説明するための図である。 反応処理容器を利用可能な反応処理装置を説明するための模式図である。 図４（ａ）および（ｂ）は、図１に示す反応処理容器の基板における流路の形状を説明するための図である。 蛇行流路の変形例を示す図である。 第１の実施形態の変形例に係る反応処理容器が備える基板の平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る反応処理容器が備える基板の平面図である。 第２の実施形態に係る反応処理容器の検出流路の断面を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る反応処理容器が備える基板の平面図である。 分岐流路および試料導入口付近を示す概略拡大平面図である。 図１０に示す分岐流路および試料導入口付近の概略Ａ－Ａ断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る反応処理容器が備える基板の平面図である。
　以下、本発明の実施形態に係る反応処理容器について説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
（第１の実施形態）
　本発明の第１の実施形態に係る反応処理容器は、基板と、該基板に貼り付けられた封止フィルムと、フィルタと、から成る。図１は、本発明の第１の実施形態に係る反応処理容器が備える基板の平面図である。図２は、反応処理容器の断面構造を説明するための図である。図２は、基板に形成される流路、フィルムおよびフィルタとの位置関係を説明するための図であり、実施の反応処理容器の断面図とは異なる点に留意されたい。
　反応処理容器１０は、上面１４ａに溝状の流路１２が形成された樹脂製の基板１４と、基板１４の上面１４ａ上に貼られた流路封止フィルム１６、第１封止フィルム１８および第２封止フィルム１９と、基板１４の下面１４ｂ上に貼られた第３封止フィルム２０、第４封止フィルム２１および第５フィルム（図示せず）と、基板１４内に配置された第１フィルタ２８および第２フィルタ３０とを備える。
　基板１４は、温度変化に対して安定で、使用される試料溶液に対して侵されにくい材質から形成されることが好ましい。さらに、基板１４は、成形性がよく、透明性やバリア性が良好で、且つ、低い自家蛍光性を有する材質から形成されることが好ましい。このような材質としては、アクリル、ポリプロピレン、シリコーンなどの樹脂、中でも環状ポリオレフィン樹脂が好適である。
　基板１４の上面１４ａには溝状の流路１２が形成されている。反応処理容器１０において、流路１２の大部分は基板１４の上面１４ａに露出した溝状に形成されている。金型を用いた射出成型により容易に成形できるようにするためである。この溝を封止して流路として活用するために、基板１４の上面１４ａ上に流路封止フィルム１６が貼られる。また射出成型法により基板を工業的により有利に生産するために、流路の構造は、いわゆる「抜きテーパ」と称する、基板の主面に対して一定の角度を備える側面を含みうる。
　流路封止フィルム１６は、一方の主面が粘着性を備えていてもよいし、押圧や紫外線などのエネルギー照射、加熱等により粘着性や接着性を発揮する機能層が一方の主面に形成されていてもよく、容易に基板１４の上面１４ａと密着して一体化できる機能を備える。流路封止フィルム１６は、粘着剤も含めて低い自家蛍光性を有する材質から形成されることが望ましい。この点でシクロオレフィンポリマー、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンまたはアクリルなどの樹脂からなる透明フィルムが適しているが、これらに限定されない。また、流路封止フィルム１６は、板状のガラスや樹脂から形成されてもよい。この場合はリジッド性が期待できることから、反応処理容器１０の反りや変形防止に役立つ。
　流路１２の一端１２ａには、第１フィルタ２８が設けられている。流路１２の他端１２ｂには、第２フィルタ３０が設けられている。流路１２の両端に設けられた一対の第１フィルタ２８および第２フィルタ３０は、ＰＣＲによって目的のＤＮＡの増幅やその検出を妨げないように、または目的のＤＮＡの品質が劣化しないように、コンタミネーションを防止する。第１フィルタ２８および第２フィルタ３０の寸法は、基板１４に形成されたフィルタ設置スペースに隙間なく収まるような寸法に形成される。
　基板１４には、空気導入路２９および第１フィルタ２８を介して流路１２の一端１２ａに通じる第１空気連通口２４が形成されている。同様に基板１４には、空気導入路３１および第２フィルタ３０を介して流路１２の他端１２ｂに通じる第２空気連通口２６が形成されている。一対の第１空気連通口２４および第２空気連通口２６は、基板１４の上面１４ａに露出するように形成されている。
　第１の実施形態においては、第１フィルタ２８および第２フィルタ３０として、低不純物特性が良好であり、且つ通気性および撥水性もしくは撥油性を有するものが用いられる。第１フィルタ２８および第２フィルタ３０としては、例えば多孔性樹脂や樹脂の焼結体などが好ましく、これらに限られないが、フッ素含有樹脂としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）、ＦＥＰ（パーフルオロエチレンプロペンコポリマー）、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー）などが例示できる。さらにＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製フィルタとしては、これらに限られないが、ＰＦ０２０（アドバンテックグループ社製）等を用いることができる。さらに、第１フィルタ２８および第２フィルタ３０としては、フッ素含有樹脂でコーティングして表面を撥水処理したものも使用することができる。その他フィルタの材料としては、ポリエチレン、ポリアミド、ポリプロピレンなどが挙げられ、ＰＣＲに供される試料のコンタミネーション防止をすることができ、ＰＣＲに支障の生じないものであればよく、空気を通過させることができ、液体を通過させないような性状を備えていればなおよく、求められる性能に対してこれらのいくつかの要求を満たすものであればその性能や材質は問わない。
　反応処理容器１０には、流路１２を流れる試料にサーマルサイクルを与えるために、後述する反応処理装置により複数水準の温度の制御が可能な反応領域が設定される。複数水準の温度が維持された反応領域内の流路を連続的に往復するように試料を移動させることにより、試料にサーマルサイクルを与えることができる。
　第１の実施形態において、反応領域は、高温領域３６と、中温領域３８とを含む。高温領域３６は、反応処理装置に反応処理容器１０が搭載された際に、高温用ヒータの有効面に対応する領域であり、比較的高温（例えば約９５℃）に維持される。中温領域３８は、反応処理装置に反応処理容器１０が搭載された際に、中温用ヒータの有効面に対応する領域であり、高温領域３６よりも低温（例えば約６２℃）に維持される。
　高温領域３６および中温領域３８にはそれぞれ、曲線状流路と直線状流路とを組み合わせた連続的に折り返す蛇行状流路を含んでいる。すなわち、高温領域３６は高温蛇行状流路３５を含んでおり、中温領域３８は中温蛇行状流路３７を含んでいる。このような蛇行状流路は、限られた基板１４の面積を有効活用することができるので、反応処理容器の実体的な大きさを小さくでき、反応処理装置の小型化に貢献できる。また、後述の温度制御システムを構成するヒータの限られた実効面積を有効に使うことができ、反応領域内での温度のばらつきを低減することが容易である。
　図１に示すように、高温蛇行状流路３５の一端３５ａと中温蛇行状流路３７の一端３７ａとの間には、接続流路４０が形成されている。この接続流路４０は、直線状の流路となっている。接続流路４０の略中央部には、反応処理装置に反応処理容器１０が搭載された際に、流路内を流れる試料から蛍光を検出するために励起光の照射を受ける領域（「蛍光検出領域」と呼ぶ）８６が設定される。この蛍光検出領域８６に含まれる流路を「検出流路６１」と呼ぶ。
　高温蛇行状流路３５の他端３５ｂは、高温制動流路４５に連通している。高温制動流路４５は、高温蛇行状流路３５に隣接し、且つ接続流路４０から見て高温蛇行状流路３５よりも奥側（第２フィルタ３０側）に形成されている。また、中温蛇行状流路３７の他端３７ｂは、中温制動流路４６に連通している。中温制動流路４６は、中温蛇行状流路３７に隣接し、且つ接続流路４０から見て中温蛇行状流路３７よりも奥側（第１フィルタ２８側）に形成されている。
　高温制動流路４５は直線状流路であり、その断面積が高温蛇行状流路３５の断面積よりも大きくなるように形成されている。同様に、中温制動流路４６は直線状流路であり、その断面積が中温蛇行状流路３７の断面積よりも大きくなるように形成されている。詳細については後述するが、高温制動流路４５および中温制動流路４６はそれぞれ、高温蛇行状流路３５および中温蛇行状流路３７を流れる試料にブレーキ作用を及ぼす役割を有する。
　本第１の実施形態においては、図１に示すように、高温蛇行状流路３５および高温制動流路４５の両方が高温領域３６に含まれている。一方、中温領域３８に関しては、中温蛇行状流路３７は中温領域３８に含まれているが、中温制動流路４６は中温領域３８に含まれていない。ＰＣＲ中に高温領域３６に試料を停止させるときには、試料は少なくとも高温蛇行状流路３５および高温制動流路４５の両方に存在する。一方、ＰＣＲ中に中温領域３８に試料を停止させるときには、試料は少なくとも中温蛇行状流路３７に存在する。高温領域３６および中温領域３８に含まれる流路内に存在する試料が実質的に加熱され、所定の温度の一定時間維持されることにより、変性やアニーリングなどの反応が生じる。
　高温制動流路４５は、第２フィルタ３０および空気導入路３１を介して第２空気連通口２６に連通している。中温制動流路４６は、緩衝流路（予備流路）３９に連通している。緩衝流路３９は、第１フィルタ２８および空気導入路２９を介して第１空気連通口２４に連通している。
　緩衝流路３９の一部には分岐点が設けられており、該分岐点から分岐流路４２が分岐している。分岐流路４２の先端には、基板１４の下面１４ｂに露出するように試料導入口４４が形成されている。緩衝流路３９は、試料導入口４４から所定量の試料が投入された後に、反応処理容器１０の反応処理装置への導入を行う際の一時的な試料の待機流路として用いることができる。
　図２に示すように、第１封止フィルム１８は、第１空気連通口２４を封止するように基板１４の上面１４ａに貼り付けられる。第２封止フィルム１９は、第２空気連通口２６を封止するように基板１４の上面１４ａに貼り付けられる。第３封止フィルム２０は、空気導入路２９および第１フィルタ２８を封止するように基板１４の下面１４ｂに貼り付けられる。第４封止フィルム２１は、空気導入路３１および第２フィルタ３０を封止するように基板１４の下面１４ｂに貼り付けられる。第５封止フィルム（図示せず）は、試料導入口４４を封止するように基板１４の下面１４ｂに貼り付けられる。これらの封止フィルムとしては、シクロオレフィンポリマー、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンまたはアクリルなどの樹脂を基材とする透明フィルムを用いることができる。流路封止フィルム１６を含む全ての封止フィルムを貼った状態では、全流路は閉空間となっている。
　反応処理容器１０に後述する送液システムを接続する際には、第１空気連通口２４、第２空気連通口２６を封止している第１封止フィルム１８、第２封止フィルム１９を剥がし、送液システムに備わったチューブを第１空気連通口２４、第２空気連通口２６に接続する。あるいは、送液システムに備わった中空のニードル（先端がとがった注射針）で第１封止フィルム１８、第２封止フィルム１９に穿孔することにより行ってもよい。この場合、第１封止フィルム１８、第２封止フィルム１９は、ニードルによる穿孔が容易な材質や厚みから成るフィルムが好ましい。
　試料導入口４４を通じての試料の流路１２内への導入は、第５封止フィルムを一旦、基板１４から剥がして行い、所定量の試料の導入後に第５封止フィルムを再び基板１４の下面１４ｂに戻し貼り付ける。このとき、試料の導入によって流路内部の空気が押されるので、その空気を逃がすために、事前に第２封止フィルムを剥がしておいてもよい。そのため、第５封止フィルムとしては、数サイクルの貼り付け／剥がしに耐久するような粘着性を備えるフィルムが望ましい。また第５封止フィルムは、試料導入後に新しいフィルムを貼り付ける態様であってもよく、この場合は繰り返しの貼り付け／剥がしに関する特性の重要性は緩和されうる。
　試料導入口４４への試料の導入の方法は特に限定されないが、例えばピペットやスポイト、シリンジ等で試料導入口４４から適量の試料を直接導入してもよい。あるいは、多孔質のＰＴＦＥやポリエチレンからなるフィルタが内蔵してあるニードルチップを介してコンタミネーションを防止しながらの導入方法であってもよい。このようなニードルチップは一般的に数多くの種類のものが販売され容易に入手でき、ピペットやスポイト、シリンジ等の先端に取り付けて使用することが可能である。さらにピペットやスポイト、シリンジ等による試料の吐出、導入後、さらに加圧して推すことにより流路１２の所定の場所まで試料を移動させてもよい。また、図示しないが試料導入口は、複数あってもよい。この場合は、複数の試料導入口間の緩衝流路３９のエリアを利用して、ＰＣＲなどの反応処理に供される一定体積の試料を簡便に計ることのできる機能を持たせることが可能となる。このときの詳細な方法は、特開２０１６－１９６０６号に記載された事項を参考とすることができる。
　試料としては、例えば、一または二以上の種類のＤＮＡを含む混合物に、ＰＣＲ試薬として、耐熱性酵素および４種類のデオキシリボヌクレオシド三リン酸（ｄＡＴＰ、ｄＣＴＰ、ｄＧＴＰ、ｄＴＴＰ）を添加したものがあげられる。さらに反応処理対象のＤＮＡに特異的に反応するプライマー、さらに、場合によってはＴａｑＭａｎ等の蛍光プローブ（ＴａｑＭａｎ／タックマンはロシュ　ダイアグノスティックスゲゼルシャフト　ミット　ベシュレンクテル　ハフツングの登録商標）もしくはＳＹＢＲ　Ｇｒｅｅｎ（ＳＹＢＲはモレキュラープローブス　インコーポレイテッドの登録商標）を混合する。市販されているリアルタイムＰＣＲ用試薬キット等も使用することができる。
　図３は、反応処理容器１０を利用可能な反応処理装置１００を説明するための模式図であり、特に反応処理容器１０に直接関連する部分のみを概念的に抜粋したものである。
　反応処理装置１００は、反応処理容器１０が設置される容器設置部（図示せず）と、流路１２の高温領域３６を加熱するための高温用ヒータ１０４と、流路１２の中温領域３８を加熱するための中温用ヒータ１０６と、各反応領域の実温度を計測するための例えば熱電対等の温度センサ（図示せず）を備える。各ヒータは例えば抵抗加熱素子やペルチェ素子等であってよい。これらのヒータ、適切なヒータドライバ（図示せず）およびマイクロコンピュータなどの制御装置（図示せず）によって、反応処理容器１０の流路１２における高温領域３６が約９５℃、中温領域３８が約６２℃に維持され、サーマルサイクル領域の各反応領域の温度が設定される。
　反応処理装置１００は、さらに、蛍光検出器１４０を備える。上述したように、試料Ｓには所定の蛍光プローブが添加されている。ＤＮＡの増幅が進むにつれ試料Ｓから発せられる蛍光信号の強度が増加するので、その蛍光信号の強度値をＰＣＲの進捗やその終結の判定材料としての指標とすることができる。
　蛍光検出器１４０としては、非常にコンパクトな光学系で、迅速に測定でき、かつ明るい場所か暗い場所かにもかかわらず、蛍光を検出することができる日本板硝子株式会社製の光ファイバ型蛍光検出器ＦＬＥ－５１０を使用することができる。この光ファイバ型蛍光検出器は、その励起光／蛍光の波長特性を試料Ｓの発する蛍光特性に適するようにチューニングしておくことができ、様々な特性を有する試料について最適な光学・検出系を提供することが可能であり、さらに光ファイバ型蛍光検出器によってもたらされる光線の径の小ささから、流路などの小さいまたは細い領域に存在する試料からの蛍光を検出するのに適しており応答スピードも優れている。
　光ファイバ型の蛍光検出器１４０は、光学ヘッド１４２と、蛍光検出器ドライバ１４４と、光学ヘッド１４２と蛍光検出器ドライバ１４４とを接続する光ファイバ１４６とを備える。蛍光検出器ドライバ１４４には励起光用光源（ＬＥＤ、レーザその他特定の波長を出射するように調整された光源）、光ファイバ型合分波器および光電変換素子（ＰＤ，ＡＰＤ又はフォトマル等の光検出器）（いずれも図示せず）等が含まれており、これらを制御するためのドライバ等からなる。光学ヘッド１４２はレンズ等の光学系からなり、励起光の試料への指向性照射と試料から発せられる蛍光の集光の機能を担う。集光された蛍光は光ファイバ１４６を通じて蛍光検出器ドライバ１４４内の光ファイバ型合分波器により励起光と分けられ、光電変換素子によって電気信号に変換される。光ファイバ型の蛍光検出器としては、特開２０１０－２７１０６０号に記載のものを使用することができる。光ファイバ型蛍光検出器は、さらに単一または複数の光学ヘッドを用いて同軸式に複数波長に係る検出が可能なようにモディファイすることもできる。複数波長に係る蛍光検出器とその信号処理については、国際公開第２０１４／００３７１４号に記載の発明を活用することができる。
　反応処理装置１００においては、検出流路６１内の試料Ｓからの蛍光を検出することができるように光学ヘッド１４２が配置される。試料Ｓは流路内を繰り返し往復移動させられることで反応が進み、試料Ｓに含まれる所定のＤＮＡが増幅するので、検出された蛍光の量の変動をモニタリングすることで、ＤＮＡの増幅の進度をリアルタイムで知ることができる。また、反応処理装置１００においては、蛍光検出器１４０からの出力値を利用して、試料Ｓの移動制御に活用する。例えば蛍光検出器１４０からの出力値を制御装置に送信して、後述の送液システムの制御をする際のパラメータとして利用してもよい。蛍光検出器は、試料からの蛍光を検出する機能を発揮するものであれば光ファイバ型蛍光検出器に限定されない。
　反応処理装置１００は、さらに、試料Ｓを反応処理容器１０の流路１２内で移動および停止させるための送液システム（図示せず）を備える。送液システムは、これに限られるものではないが、第１空気連通口２４または第２空気連通口２６を通じて、いずれか一方から空気を送り込む（送風する）ことによって、試料Ｓを流路１２内で一方向に移動させることができる。さらに、送液システムは、流路への送風を止める、または流路１２内の試料Ｓの両側の圧力を等しくすることにより所定の位置で停止させることができる。
　送液システムのうち、送風や加圧機能を備える手段（送風手段）として、シリンジポンプやダイアフラムポンプ、ブロアなどを用いることができる。また試料Ｓを所定の位置で停止させる機能を備えるものとして、送風手段と三方弁（３ポートバルブ）などを組み合わせたものを用いることができる。例えば、第１および第２の三方弁を備え、第１の三方弁を、その第１のポート（コモンポート）を第１の空気連通口に接続し、第２のポートを上記の送風手段に接続し、第三のポートを大気圧に開放されるように各ポートの接続をし、第２の三方弁を、その第１のポート（コモンポート）を第２の空気連通口に接続し、第２のポートを上記の送風手段に接続し、第三のポートを大気圧に開放されるように各ポートの接続をした態様が考えられる。これらの具体的態様は、例えば、特開平４－３２５０８０号や特開２００７－２８５７７７号に記載がある。例えば、いずれか一方の空気連通口に接続されている三方弁を操作して、送風手段とその空気連通口とが連通するような状態にして、かつ、もう一方の空気連通口に接続されている三方弁を操作して、その空気連通口が大気圧に通じるような状態にすることにより、試料Ｓを一方向に移動させる。続いて両方の三方弁を操作して、両方の空気連通口が大気圧に通じるような状態にすることにより、試料Ｓを停止させる。
　また、三方弁や送液手段の操作は、適切なドライバを通じて、制御装置によって行わせることが可能である。特に、先述のように配置された蛍光検出器１４０が、得られた蛍光信号に基づく出力値を制御装置に送信することにより、流路１２中の試料Ｓの位置やその通過を、制御装置に認識させることによって、三方弁や送液手段からなる送液システムの制御を行わせる。
　従って、流路１２の両側に接続された三方弁を順次に、かつ、連続的に操作することにより、試料Ｓを流路１２内で、高温領域３６と中温領域３８の間を連続して往復移動させて、それによって試料Ｓに適切なサーマルサイクルを与えることが可能となる。
　図４（ａ）および（ｂ）は、図１に示す反応処理容器１０の基板１４における流路１２の形状を説明するための図である。図４（ａ）は、蛇行状流路５３の断面を示す。図４（ｂ）は、制動流路５４の断面を示す。蛇行状流路５３は、高温蛇行状流路３５および中温蛇行状流路３７に対応する。制動流路５４は、高温制動流路４５および中温制動流路４６に対応する。
　図４（ａ）に示すように、蛇行状流路５３は台形状の流路であり、開口部４７と、底面４８と、底面４８の両側に位置する側面４９とを備える。側面４９は、底面４８から開口部４７に向かって拡大するテーパ状に形成されている。蛇行状流路５３の形状・寸法を規定するパラメータとしては、深さＤｒ、テーパ角Ｔｒ、開口幅Ｗｒ１、底面幅Ｗｒ２、断面積Ｓｒがある。底面４８および側面４９は平面状であり、底面４８と側面４９の接続部５５は角張った形状となっている。
　図４（ｂ）に示すように、制動流路５４も台形状の流路であり、開口部５０と、底面５１と、底面５１の両側に位置する側面５２とを備える。側面５２は、底面５１から開口部５０に向かって拡大するテーパ状に形成されている。制動流路５４の形状・寸法を規定するパラメータとしては、深さＤｂ、テーパ角Ｔｂ、開口幅Ｗｂ１、底面幅Ｗｂ２、断面積Ｓｂがある。底面５１および側面５２は平面状であり、底面５１と側面５２の接続部５８は角張った形状となっている。
　第１の実施形態に係る反応処理容器１０においては、制動流路５４の断面積Ｓｂは、蛇行状流路５３の断面積Ｓｒよりも大きくなっている。試料の移動速さは、流路の断面積によって異なり、一般に流路断面積を大きくすると試料の移動速さは小さくなる。制動流路５４の断面積Ｓｂを蛇行状流路５３の断面積Ｓｒよりも大きくすることで、試料にブレーキ作用が生じるので、反応処理装置１００の送液システムによる試料の移動・停止制御が容易となり、試料を蛇行状流路５３の所定の位置で停止する精度を向上できる。また、試料を所定量より多く流路１２内に導入してしまった場合でも、蛇行状流路５３からの試料の過剰なオーバーランを抑制することができる。
　蛇行状流路５３の断面積Ｓｒと制動流路５４の断面積Ｓｂの断面積比Ｓｂ／Ｓｒは、１＜Ｓｂ／Ｓｒ≦１．８の範囲内であってよく、好ましくは１．０２≦Ｓｂ／Ｓｒ≦１．５の範囲内であってよく、より好ましくは１．０２≦Ｓｂ／Ｓｒ≦１．２の範囲内であってよい。断面積比Ｓｂ／Ｓｒをこのような範囲内の値とすることにより、上述のブレーキ作用を好適に発生させることができる。
　第１の実施形態に係る反応処理容器１０において、蛇行状流路５３の開口幅Ｗｒ１は、０．５５ｍｍ～０．９５ｍｍであってよく、好ましくは０．６５ｍｍ～０．８５ｍｍであってよい。蛇行状流路５３の底面幅Ｗｒ２は、０ｍｍ～０．９５ｍｍであってよく、好ましくは０．４ｍｍ～０．６ｍｍであってよい。蛇行状流路５３の深さＤｒは、０．５ｍｍ～０．９ｍｍであってよく、好ましくは０．６ｍｍ～０．８ｍｍであってよい。蛇行状流路５３のテーパ角Ｔｒは、０°～４５°であってよく、好ましくは１０°～３０°であってよく、さらに好ましくは１５°～２５°であってよい。第１の実施形態に係る反応処理容器１０において、蛇行状流路５３の底面幅Ｗｒ２が０ｍｍもしくはその近傍になるように開口幅Ｗｒ１に比較して小さい場合は、蛇行状流路５３の断面形状は、略逆三角形状に近いものになる点に注意する。また、テーパ角Ｔｒが０°もしくはその近傍になるように小さくした場合は、蛇行状流路５３の断面形状は、略長方形状に近いものになる点に注意する。
　また、制動流路５４の開口幅Ｗｂ１は、０．６５ｍｍ～１．０５ｍｍであってよく、好ましくは０．７５ｍｍ～０．９５ｍｍであってよい。制動流路５４の底面幅Ｗｂ２は、０ｍｍ～１．０５ｍｍであってよく、好ましくは０．５ｍｍ～０．７ｍｍであってよい。制動流路５４の深さＤｂは、０．５ｍｍ～０．９ｍｍであってよく、好ましくは０．６ｍｍ～０．８ｍｍであってよい。制動流路５４のテーパ角Ｔｂは、０°～４５°であってよく、好ましくは１０°～３５°であってよい。第１の実施形態に係る反応処理容器１０において、制動流路５４の底面幅Ｗｂ２が０ｍｍもしくはその近傍になるように開口幅Ｗｂ１に比較して小さい場合は、制動流路５４の断面形状は、略逆三角形状に近いものになる点に注意する。また、テーパ角Ｔｂが０°もしくはその近傍になるように小さくした場合は、制動流路５４の断面形状は、略長方形状に近いものになる点に注意する。
　上記のような寸法で蛇行状流路５３および制動流路５４を形成することにより、試料（界面活性剤を含むこともありうる）の連続的な移動がスムースになり、射出成型など慣用の製造技術によっても容易に作製することができる。
　図５は、蛇行状流路の変形例を示す。図４（ａ）に示す蛇行状流路５３においては、底面４８と側面４９の接続部が角張った形状であったが、図５に示す蛇行状流路５６においては、底面４８と側面４９の接続部５５が曲面状となっている。図５では、底面４８は平面状であるが、接続部５５と連続的につながる曲面状としてもよい。
　本実施形態では上述したようにヒータによる加熱の効率の向上を目的として蛇行状流路を採用しているが、金型内で樹脂が高速で充填される射出成型法によっては、このような流路の形状が抵抗や障害となって、樹脂の充填のスピードのバラツキや空隙が生じるなど成形がうまくいかない場合がある。このような場合では、蛇行状流路を含む領域にウェルドラインが形成され、流路上にピットのような凹部が形成されるおそれがある。このような凹部は、試料の流れを阻害するおそれがある。本変形例に係る蛇行状流路５６のように、接続部５５を曲面状とすることにより、射出成形時の金型内での樹脂の流れがスムースになるので、反応流路の近傍でのウェルドラインの発生を抑制することができる。接続部５５の曲率半径Ｒ１は、例えば０．２ｍｍ～０．３８ｍｍであってよく、好ましくは０．３ｍｍ～０．３５ｍｍであってよい。なお、制動流路５４においても同様に、底面５１と側面５２の接続部５８が曲面状とされてもよい。
　図１に示すように、高温蛇行状流路３５および中温蛇行状流路３７には複数の屈曲部５７が含まれる。屈曲部５７の曲率半径Ｒ２は、０．３ｍｍ～１０ｍｍであってよく、好ましくは０．５ｍｍ～６ｍｍであってよい。屈曲部５７の曲率半径をこのような範囲内とすることにより、ウェルドラインの発生をより抑制することができ、さらに、蛇行状流路内を試料が移動する際に、屈曲部５７においてもその移動速度を一定に保ちやすい。
　図６は、第１の実施形態の変形例に係る反応処理容器６０が備える基板１４の平面図である。本変形例に係る反応処理容器６０は、中温蛇行状流路３７および中温制動流路４６の両方が中温領域３８に含まれている点が、図１に示す反応処理容器１０と異なる。一方、高温蛇行状流路３５に関しては、反応処理容器１０と同様に、高温蛇行状流路３５および高温制動流路４５の両方が高温領域３６に含まれている。ＰＣＲ中に高温領域３６に試料を停止させるときには、試料は少なくとも高温蛇行状流路３５および高温制動流路４５の両方に存在する。一方、ＰＣＲ中に中温領域３８に試料を停止させるときには、試料は少なくとも中温蛇行状流路３７および中温制動流路４６の両方に存在する。
　本変形例に係る反応処理容器６０においても、高温制動流路４５は、その断面積が高温蛇行状流路３５の断面積よりも大きくなるように形成されている。同様に、中温制動流路４６は、その断面積が中温蛇行状流路３７の断面積よりも大きくなるように形成されている。これにより、高温蛇行状流路３５および中温蛇行状流路３７を流れる試料にブレーキ作用を及ぼすことができる。
（第２の実施形態）
　図３を参照して説明したように、反応処理装置１００は、ＰＣＲの間に反応処理容器の流路内を移動中の試料に励起光を照射し、試料から発せられる蛍光を計測するために、蛍光検出器１４０を備える。蛍光検出器１４０においては、光学ヘッド１４２が励起光の試料への指向性照射と試料から発せられる蛍光の集光の機能を担う。光学ヘッド１４２の集光スポット径は、通常０．１５ｍｍ～０．４５ｍｍ程度であり、非常に小さい。そのため、光学ヘッド１４２を反応処理装置１００に配置および固定する際に、非常に高い精度が求められる。その結果、組み付けの作業性が低下するとともに、部品コストが高くなるおそれがある。そこで、第２の実施形態では、このような課題を解決できる反応処理容器を提供する。
　本発明の第２の実施形態に係る反応処理容器も、基板と、該基板に貼り付けられた封止フィルムと、フィルタと、から成る。第１の実施形態に係る反応処理容器１０と共通する構成については同一の符号を使用し、重複する説明を適宜省略する。
　図７は、本発明の第２の実施形態に係る反応処理容器７０が備える基板１４の平面図である。第２の実施形態に係る反応処理容器７０は、第１の実施形態に係る反応処理容器１０の高温制動流路４５および中温制動流路４６に対応する流路を備えていない。さらに、第２の実施形態に係る反応処理容器７０は、検出流路６１に関して第１の実施形態に係る反応処理容器１０と異なる構成を有する。
　図８は、第２の実施形態に係る反応処理容器７０の検出流路６１の断面を示す。検出流路６１は、接続流路４０に設けられており、試料から蛍光を検出するために励起光の照射を受ける。図８に示すように、検出流路６１は台形状の流路であり、開口部６２と、底面６３と、底面６３の両側に位置する側面６４とを備える。側面６４は、底面６３から開口部６２に向かって拡大するテーパ状に形成されている。検出流路６１の形状・寸法を規定するパラメータとしては、深さＤｄ、テーパ角Ｔｄ、開口幅Ｗｄ１、底面幅Ｗｄ２、断面積Ｓｄがある。
　第２の実施形態に係る反応処理容器７０においては、検出流路６１の断面積Ｓｄは、蛇行状流路５３の断面積Ｓｒ（図４（ａ）参照）よりも大きくなっている。このように検出流路６１の断面積Ｓｄを蛇行状流路５３の断面積Ｓｒよりも大きくすることによって、反応処理装置１００に光学ヘッド１４２を組み付ける際のトレランスが緩和されるので、組み付け作業性が向上するとともに、部品の低コスト化を図ることができる。
　第２の実施形態に係る反応処理容器７０において、蛇行状流路５３の断面積Ｓｒと検出流路６１の断面積Ｓｄの断面積比Ｓｄ／Ｓｒは、１＜Ｓｄ／Ｓｒ≦１．８の範囲内であってよく、好ましくは１．０２≦Ｓｄ／Ｓｒ≦１．５の範囲内であってよく、より好ましくは１．０２≦Ｓｄ／Ｓｒ≦１．２の範囲内であってよい。
　第２の実施形態に係る反応処理容器７０において、蛇行状流路５３の開口幅Ｗｒ１は、０．５５ｍｍ～０．９５ｍｍであってよく、好ましくは０．６５ｍｍ～０．８５ｍｍであってよい。蛇行状流路５３の底面幅Ｗｒ２は、０ｍｍ～０．９５ｍｍであってよく、好ましくは０．４ｍｍ～０．６ｍｍであってよい。蛇行状流路５３の深さＤｒは、０．５ｍｍ～０．９ｍｍであってよく、好ましくは０．６ｍｍ～０．８ｍｍであってよい。蛇行状流路５３のテーパ角Ｔｒは、０°～４５°であってよく、好ましくは１０°～３０°であってよく、さらに好ましくは１５°～２５°であってよい。第２の実施形態に係る反応処理容器７０において、蛇行状流路５３の底面幅Ｗｒ２が０ｍｍもしくはその近傍になるように開口幅Ｗｒ１に比較して小さい場合は、蛇行状流路５３の断面形状は、略逆三角形状に近いものになる点に注意する。また、テーパ角Ｔｒが０°もしくはその近傍になるように小さくした場合は、蛇行状流路５３の断面形状は、略長方形状に近いものになる点に注意する。
　第２の実施形態に係る反応処理容器７０において、検出流路６１の開口幅Ｗｄ１は、０．７ｍｍ～１．２ｍｍであってよく、好ましくは０．８ｍｍ～１．１ｍｍであってよい。検出流路６１の底面幅Ｗｄ２は、０．１５ｍｍ～１．２ｍｍであってよく、好ましくは０．５５ｍｍ～０．９５ｍｍであってよい。検出流路６１の深さＤｄは、０．５ｍｍ～１．２ｍｍであってよく、好ましくは０．６ｍｍ～１．１ｍｍであってよい。検出流路６１のテーパ角Ｔｄは、０°～４５°であってよく、好ましくは１０°～３５°であってよく、さらに好ましくは１５°～３０°であってよい。
　上記のような寸法で蛇行状流路５３および検出流路６１を形成することにより、試料（界面活性剤を含むこともありうる）の連続的な移動がスムースになり、射出成型など慣用の製造技術によっても容易に作製することができる。
　さらに、検出流路６１の断面において、底面幅Ｗｄ２を拡大することにより、上記のトレランスに関する効果のさらなる向上が図れるとともに、対向する側面６４の間の距離が大きくなることにより、側面６４での反射や屈折、散乱などが蛍光の安定した測定を妨げるおそれを低減できる。
　検出流路６１における底面６３は、基板１４の主面（すなわち、上面１４ａおよび下面１４ｂ）と平行な平面に形成される。また、反応処理容器７０を、反応処理装置１００（図３参照）に設置したときに、蛍光検出器１４０の光学ヘッド１４２は、その光軸が底面６３や基板１４の主面と略垂直になるように配置される。このように配置することにより、光学ヘッド１４２から試料に照射される励起光または試料から出射される蛍光の好ましくない屈折や反射等を抑制することができ、安定した蛍光強度の検出が可能となる。
　底面６３および側面６４は平面状であり、底面６３と側面６４の接続部６５は角張った形状となっている。すなわち、底面６３と側面６４の接続部６５は、実質的に曲面を有さず、例えばその近似曲率半径は０．０２ｍｍ以下であってよく、好ましくは０．０１ｍｍ以下であってよく、より好ましくは０．００５ｍｍ以下であってよい。蛍光検出領域８６において、蛍光の出射部分や励起光の照射部分に対応する部分に曲面などが存在すると、それによって不規則な屈折や散乱が生じ、安定した蛍光の測定を妨げるおそれがある。従って、検出流路６１の断面を曲面などを出来るだけ排除した形状にすることにより、このような事態が生じることを防ぐことができる。
（第３の実施形態）
　図９は、本発明の第３の実施形態に係る反応処理容器９０が備える基板１４の平面図である。図１０は、分岐流路４２および試料導入口４４付近を示す概略拡大平面図である。図１１は、図１０に示す分岐流路４２および試料導入口４４付近の概略Ａ－Ａ断面図である。
　上述したように、緩衝流路３９の一部から分岐流路４２が分岐しており、分岐流路４２の先端には、基板１４の下面１４ｂに露出するように試料導入口４４が形成されている。この試料導入口４４から試料が導入され、分岐流路４２を介して緩衝流路３９に流れ込む。緩衝流路３９に充填された試料は高温蛇行状流路３５や中温蛇行状流路３７に移動されてＰＣＲに供されるが、分岐流路４２および試料導入口４４に試料が残留している可能性がある。上述したように、ＰＣＲの間に高温領域３６や中温領域３８は反応処理装置のヒータにより加熱されている。高温領域３６や中温領域３８に与えられている熱が分岐流路４２や試料導入口４４に伝達されると、この熱により分岐流路４２や試料導入口４４に存在する空気が膨張し、この膨張した空気により残留した試料が緩衝流路３９に押し出される可能性がある。すなわち、流路１２には、ＰＣＲに供される試料（「主試料」と称する）と、残留試料とが離間して存在することとなる。このように流路１２に主試料と残留試料とが離間して存在している場合、流路１２内を加圧しても推進力が主試料に好適に作用せず、主試料の移動を適切に行うことができない可能性がある。
　そこで、本発明の第３の実施形態に係る反応処理容器９０は、分岐流路４２および試料導入口４４に近い中温領域３８と、分岐流路４２および試料導入口４４との間の距離ｄεが５ｍｍ以上となるように形成されている。基板１４が樹脂又はガラス製である場合、距離ｄεを５ｍｍ以上とすることで、中温領域３８から分岐流路４２および試料導入口４４への熱の伝達を防止または少なくとも抑制できるので、上記のような不具合を防止することができる。距離ｄεは、５ｍｍ以上であり、６ｍｍ以上が好ましく、７．５ｍｍ以上がより好ましく、９ｍｍ以上がさらに好ましい。当然のことながら、距離ｄεは大きければ大きい程伝熱の防止という観点では好ましいが、過剰に大きくすると反応処理容器９０が大型化してしまう。距離ｄεは、５０ｍｍ以下であり、４０ｍｍ以下が好ましく、３０ｍｍ以下がより好ましく、２５ｍｍ以下がさらに好ましい。
　本実施形態では、高温領域３６よりも中温領域３８の方が分岐流路４２および試料導入口４４に近いため、中温領域３８と分岐流路４２および試料導入口４４との間の距離ｄεを規定した。しかしながら、別の実施形態において中温領域よりも高温領域の方が分岐流路４２および試料導入口４４に近い場合には、高温領域と分岐流路および試料導入口との間の距離ｄεを規定することになる。すなわち、複数の反応領域のうち分岐流路４２および試料導入口４４に最も近い反応領域と、分岐流路４２および試料導入口４４との間の距離ｄεを５ｍｍ以上とすればよい。
（第４の実施形態）
　図１２は、本発明の第４の実施形態に係る反応処理容器１１０が備える基板１４の平面図である。緩衝流路３９の一部から分岐流路４２が分岐しており、分岐流路４２の先端には、基板１４の下面１４ｂに露出するように試料導入口４４が形成されている。この試料導入口４４から導入された試料が、いずれかのフィルタのほうに流れて、フィルタ面に接触し、フィルタ面の一部が試料によって埋没や目詰まりしてしまう可能性がある。フィルタの一部または全体に目詰まり等が生じてしまうと、送液システムとしての、シリンジポンプやダイアフラムポンプ、ブロアなどの推進力がフィルタを通じて試料に作用しにくくなり、試料の高温領域と中温領域の間の往復移動が正常に行われずに、ＰＣＲ反応に支障がでる可能性がある。
　そこで、本発明の第４の実施形態に係る反応処理容器１１０は、試料導入口４４から試料導入口に最も近いほうのフィルタ（図１２では第１フィルタ２８）に至るまでの流路の体積をＶｆとして、試料導入口から導入される試料の体積をＶｓとした場合に、ｋ×Ｖｓ＜Ｖｆ（ただし、ｋは係数であり０．１～１０の実数を表す）を満たす。
　また、係数ｋは、導入される試料の体積Ｖｓ、導入される試料の溶媒の種類や粘度、試料に添加されている界面活性剤などの物質の量やその性質、基板や流路封止フィルムなどの表面との濡れ性や抵抗などによって決まる。係数ｋの値は好ましくは０．３～５であり、より好ましくは０．４～２である。また、導入された試料の全量が、試料導入口から最も近いフィルタのほうに流れたとしても、試料の先端がフィルタ面に接触しないという観点から、係数ｋは１より大きくてもよい（１＜ｋ）。一方で係数ｋが大きい場合はＶｆが大きくなるので、基板の主面の省スペース効果に観点から、係数ｋは０．４～０．６であってもよい。
　導入される試料の体積Ｖｓは、１μＬ～５０μＬ（マイクロ・リットル）であり、好ましくは、５μＬ～４０μＬであり、より好ましくは、１０μＬ～３０μＬであってもよい。流路の断面形状が、図４（ａ）で表される場合、試料導入口４４から試料導入口４４に最も近いフィルタに至るまでの流路の長さＬｈは、２ｍｍ～２００ｍｍであり、好ましくは、５ｍｍ～１００ｍｍであり、より好ましくは、１０ｍｍ～５０ｍｍであり、さらに好ましくは、２０ｍｍ～４０ｍｍである。流路の長さＬｈが小さすぎると、試料がフィルタに接触する可能性が高くなり、大きすぎると、基板１４のサイズが大きくなる原因となり、基板の省スペースの観点から好ましくないうえに、反応処理装置の小型化に支障が生じる。
　試料導入口４４と試料導入口４４に最も近いフィルタまでの流路の少なくとも一部を図４（ｂ）で表される断面や、図８で表される断面の流路としてもよい。試料導入口４４からフィルタに至る流路の断面積を比較的大きくすることにより、長さＬｈを小さくすることができる。また、ＰＣＲなどの反応処理中の試料のオーバーランを防ぐブレーキ作用が期待でき、試料によるフィルタの汚染を防ぐことができる。
　例えば、作業者が、試料を試料導入口４４から導入する際に、誤って、試料導入口４４に最も近いフィルタを封止している封止フィルムや、当該フィルタに最も近い空気連通口を封止している封止フィルムを剥がしてから試料を導入したとしても、試料が試料導入口に近いフィルタの方向に流れてフィルタに接触して、フィルタを汚染することを防ぐことができる。
　以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
　例えば、ある実施形態に係る反応処理容器は、上記第１の実施形態に係る反応処理容器１０における高温制動流路４５および中温制動流路４６と、上記第２の実施形態に係る反応処理容器７０における検出流路６１とを備えていてもよい。この場合、これら２つの実施形態の両方の効果を奏することのできる反応処理容器を実現できる。
　本発明は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）に利用できる。
　１０、６０、７０、９０、１１０　反応処理容器、　１２　流路、　１４　基板、　１６　流路封止フィルム、　１８　第１封止フィルム、　１９　第２封止フィルム、　２０　第３封止フィルム、　２１　第４封止フィルム、　２４　第１空気連通口、　２６　第２空気連通口、　２８　第１フィルタ、　２９、３１　空気導入路、　３０　第２フィルタ、　３５　高温蛇行状流路、　３６　高温領域、　３７　中温蛇行状流路、　３８　中温領域、　３９　緩衝流路、　４０　接続流路、　４２　分岐流路、　４４　試料導入口、　４５　高温制動流路、　４６　中温制動流路、　４７、５０、６２　開口部、　４８、５１、６３　底面、　４９、５２、６４　側面、　５３、５６　蛇行状流路、　５４　制動流路、　５５、５８、６５　接続部、　５７　屈曲部、　６１　検出流路、　８６　蛍光検出領域、　１００　反応処理装置、　１０４　高温用ヒータ、　１０６　中温用ヒータ、　１４０　蛍光検出器、　１４２　光学ヘッド、　１４４　蛍光検出器ドライバ、　１４６　光ファイバ。

Claims (27)

  1. 　基板と、前記基板の主面に形成された溝状の流路と、を備える反応処理容器であって、
    　前記流路は、蛇行状流路と、前記蛇行状流路に隣接する制動流路と、を含み、
    　前記制動流路の断面積は、前記蛇行状流路の断面積よりも大きいことを特徴とする反応処理容器。
  2. 　前記蛇行状流路の断面積をＳｒとし、前記制動流路の断面積をＳｂとしたとき、断面積比Ｓｂ／Ｓｒは、１＜Ｓｂ／Ｓｒ≦１．８の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の反応処理容器。
  3. 　前記断面積比Ｓｂ／Ｓｒは、１．０２≦Ｓｂ／Ｓｒ≦１．５の範囲内であることを特徴とする請求項２に記載の反応処理容器。
  4. 　前記断面積比Ｓｂ／Ｓｒは、１．０２≦Ｓｂ／Ｓｒ≦１．２の範囲内であることを特徴とする請求項２に記載の反応処理容器。
  5. 　前記蛇行状流路および前記制動流路はそれぞれ、開口部と、底面と、前記底面から前記開口部に向かって拡大するテーパ状の側面と、を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の反応処理容器。
  6. 　前記蛇行状流路は、０．５５ｍｍ～０．９５ｍｍの開口幅、０ｍｍ～０．９５ｍｍの底面幅、０．５ｍｍ～０．９ｍｍの深さ、および０°～４５°のテーパ角を有し、
    　前記制動流路は、０．６５ｍｍ～１．０５ｍｍの開口幅、０ｍｍ～１．０５ｍｍの底面幅、０．５ｍｍ～０．９ｍｍの深さ、および０°～４５°のテーパ角を有することを特徴とする請求項５に記載の反応処理容器。
  7. 　前記底面と前記側面の接続部が曲面状であることを特徴とする請求項５または６に記載の反応処理容器。
  8. 　前記接続部の曲率半径は、０．２ｍｍ～０．３８ｍｍであることを特徴とする請求項７に記載の反応処理容器。
  9. 　前記蛇行状流路は、屈曲部を含み、
    　前記屈曲部の曲率半径は、０．３ｍｍ～１０ｍｍであることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の反応処理容器。
  10. 　基板と、前記基板の主面に形成された溝状の流路と、を備える反応処理容器であって、
    　前記流路は、蛇行状流路と、前記流路内を流れる試料から蛍光を検出するために励起光の照射を受ける検出流路と、を含み、
    　前記検出流路の断面積は、前記蛇行状流路の断面積よりも大きいことを特徴とする反応処理容器。
  11. 　前記蛇行状流路の断面積をＳｒとし、前記検出流路の断面積をＳｄとしたとき、断面積比Ｓｄ／Ｓｒは、１＜Ｓｄ／Ｓｒ≦１．８の範囲内であることを特徴とする請求項１０に記載の反応処理容器。
  12. 　前記断面積比Ｓｄ／Ｓｒは、１．０２≦Ｓｄ／Ｓｒ≦１．５の範囲内であることを特徴とする請求項１１に記載の反応処理容器。
  13. 　前記断面積比Ｓｄ／Ｓｒは、１．０２≦Ｓｄ／Ｓｒ≦１．２の範囲内であることを特徴とする請求項１１に記載の反応処理容器。
  14. 　前記蛇行状流路および前記検出流路はそれぞれ、開口部と、底面と、前記底面から前記開口部に向かって拡大するテーパ状の側面と、を備えることを特徴とする請求項１０から１３のいずれかに記載の反応処理容器。
  15. 　前記蛇行状流路は、０．５５ｍｍ～０．９５ｍｍの開口幅、０ｍｍ～０．９５ｍｍの底面幅、０．５ｍｍ～０．９ｍｍの深さ、および０°～４５°のテーパ角を有し、
    　前記検出流路は、０．７ｍｍ～１．２ｍｍの開口幅、０．１５ｍｍ～１．２ｍｍの底面幅、０．５ｍｍ～１．２ｍｍの深さ、および０°～４５°のテーパ角を有することを特徴とする請求項１４に記載の反応処理容器。
  16. 　前記検出流路における前記底面は、前記基板の主面と平行な平面に形成されることを特徴とする請求項１４または１５に記載の反応処理容器。
  17. 　前記底面と前記側面の接続部は、角張った形状に形成されることを特徴とする請求項１６に記載の反応処理容器。
  18. 　基板と、前記基板の主面に形成された溝状の流路と、を備える反応処理容器であって、
    　前記流路は、蛇行状流路と、前記蛇行状流路に隣接する制動流路と、前記流路内を流れる試料から蛍光を検出するために励起光の照射を受ける検出流路と、を含み、
    　前記制動流路の断面積は、前記蛇行状流路の断面積よりも大きく、
    　前記検出流路の断面積は、前記蛇行状流路の断面積よりも大きいことを特徴とする反応処理容器。
  19. 　前記蛇行状流路の断面積をＳｒとし、前記制動流路の断面積をＳｂとし、前記検出流路の断面積をＳｄとしたとき、断面積比Ｓｂ／Ｓｒは、１＜Ｓｂ／Ｓｒ≦１．８の範囲内であり、断面積比Ｓｄ／Ｓｒは、１＜Ｓｄ／Ｓｒ≦１．８の範囲内であることを特徴とする請求項１８に記載の反応処理容器。
  20. 　前記蛇行状流路、前記制動流路および前記検出流路はそれぞれ、開口部と、底面と、前記底面から前記開口部に向かって拡大するテーパ状の側面と、を備えることを特徴とする請求項１８または１９に記載の反応処理容器。
  21. 　前記蛇行状流路は、０．５５ｍｍ～０．９５ｍｍの開口幅、０ｍｍ～０．９５ｍｍの底面幅、０．５ｍｍ～０．９ｍｍの深さ、および０°～４５°のテーパ角を有し、
    　前記制動流路は、０．６５ｍｍ～１．０５ｍｍの開口幅、０ｍｍ～１．０５ｍｍの底面幅、０．５ｍｍ～０．９ｍｍの深さ、および０°～４５°のテーパ角を有し、
    　前記検出流路は、０．７ｍｍ～１．２ｍｍの開口幅、０．１５ｍｍ～１．２ｍｍの底面幅、０．５ｍｍ～１．２ｍｍの深さ、および０°～４５°のテーパ角を有することを特徴とする請求項２０に記載の反応処理容器。
  22. 　前記検出流路における前記底面は、前記基板の主面と平行な平面に形成されることを特徴とする請求項２０または２１に記載の反応処理容器。
  23. 　前記蛇行状流路において、前記底面と前記側面の接続部は曲面状に形成され、
    　前記検出流路において、前記底面と前記側面の接続部は角張った形状に形成されることを特徴とする請求項２２に記載の反応処理容器。
  24. 　基板と、前記基板の主面に形成された溝状の流路と、前記流路から分岐する分岐流路と、前記分岐流路に設けられた試料導入口と、を備える反応処理容器であって、
    　当該反応処理容器の使用の際にそれぞれ所定の温度に維持される複数の反応領域が前記基板に設定され、
    　前記複数の反応領域のうち前記分岐流路および前記試料導入口に最も近い反応領域と、前記分岐流路および前記試料導入口との間の距離が５ｍｍ以上であることを特徴とする反応処理容器。
  25. 　請求項２４に記載の反応処理容器を用いた反応処理方法であって、
    　前記試料導入口および前記分岐流路を介して前記流路内に試料を導入することと、
    　前記複数の反応領域をそれぞれ所定の温度に加熱することと、
    　前記試料を前記複数の反応領域間で移動させて前記試料をＰＣＲに供することと、
    　を備え、
    　前記分岐流路および前記試料導入口に残留する前記試料がＰＣＲの間に前記流路に押し出されないことを特徴とする反応処理方法。
  26. 　基板と、前記基板の主面に形成された溝状の流路と、前記流路の両端に設けられた一対のフィルタと、前記流路から分岐する分岐流路と、前記分岐流路に設けられた試料導入口と、を備える反応処理容器であって、
    　前記試料導入口から前記試料導入口に最も近いフィルタに至るまでの流路の体積をＶｆとし、前記試料導入口から導入される試料の体積をＶｓとしたとき、ｋ×Ｖｓ＜Ｖｆ（ｋは０．１～１０の実数）を満たすことを特徴とする反応処理容器。
  27. 　基板と、前記基板の主面に形成された溝状の流路と、前記流路の両端に設けられた一対のフィルタと、前記流路から分岐する分岐流路と、前記分岐流路に設けられた試料導入口と、を備える反応処理容器であって、
    　前記試料導入口から導入される試料の体積が１μＬ～５０μＬであるとき、前記試料導入口から前記試料導入口に最も近いフィルタに至るまでの流路の長さが、２ｍｍ～２００ｍｍであることを特徴とする反応処理容器。
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