WO2021246325A1 - 遺伝子解析装置 - Google Patents

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WO2021246325A1
WO2021246325A1 PCT/JP2021/020428 JP2021020428W WO2021246325A1 WO 2021246325 A1 WO2021246325 A1 WO 2021246325A1 JP 2021020428 W JP2021020428 W JP 2021020428W WO 2021246325 A1 WO2021246325 A1 WO 2021246325A1
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WO
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sample
reagent
dispenser
chip
cassette
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Application number
PCT/JP2021/020428
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English (en)
French (fr)
Inventor
隆 中島
隆寛 東
Original Assignee
東洋紡株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 東洋紡株式会社 filed Critical 東洋紡株式会社
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Priority to JP2022528798A priority patent/JP7428248B2/ja
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/26—Inoculator or sampler

Definitions

  • the present disclosure relates to a gene analysis device, and more specifically, to a gene analysis device that analyzes a sample generated by injecting a sample in a sample container into a sample container using a chip.
  • Patent Document 1 is an optical sensor for accurately detecting an object to be detected in a nucleic acid amplifier using a detector that detects an object to be detected by using the fluorescence of a fluorescent substance. The arrangement of is disclosed.
  • the sample in the sample container is injected into the sample container using a dispenser equipped with a dispensing chip.
  • a dispenser equipped with a dispensing chip the user is required to perform complicated work such as setting individual chips in the device and examining the movement route of the dispenser. Further, in order to improve this workability, there is a tendency that the size of the device is increased so as to allow a margin in the space inside the device.
  • the present disclosure has been made in view of the above background, and in one aspect, it is an object of the present invention to provide a technique for reducing a load on a user in a gene analysis device. Further, in another aspect, it is an object of the present invention to provide a technique capable of reducing the size of the device while reducing the burden on the user.
  • one or more racks including a cassette container for holding one or more chip cassettes capable of holding two or more chips, and a rack for holding one or more sample containers for containing samples.
  • One or more racks are sample containers in which a sample contained in each of one or more sample containers is injected by utilizing each of the two or more chips held in the cassette container.
  • a gene analyzer that holds 1 or more of the above is provided.
  • the cassette accommodating portion may be configured to be able to hold two or more chip cassettes.
  • One or more racks hold one or more sample containers and one or more sample containers on one side with respect to a given reference line, and the cassette enclosure is located on the other side of the given reference line. May be.
  • the one or more racks may include a first rack that holds one or more sample containers and a second rack that holds one or more sample containers.
  • the gene analyzer is equipped with a chip and a dispenser for injecting a sample into a sample container, and a dispenser is placed in the cassette container for each of two or more chips held in the cassette container.
  • the held tip is attached to the dispenser, the sample contained in one or more sample containers is sucked through the tip, and the sucked sample is transferred to one of one or more sample containers.
  • It may further be equipped with a controller, which operates to inject, remove the tip from the dispenser, and so on.
  • the cassette accommodating portion may be configured to be able to hold two or more chip cassettes.
  • the two or more chip cassettes may include a first chip cassette and a second chip cassette.
  • the two or more chips may include a first chip held in a first chip cassette and a second chip held in a second chip cassette.
  • the controller may mount the first tip on the dispenser, remove the first tip from the dispenser, and then mount the second tip on the dispenser.
  • the controller may move the dispenser so that the chip in contact with the sample passes through a place other than the clean area including the cassette housing.
  • the controller comprises a dispenser for injecting the sample in the sample container into the sample container and a controller for controlling the operation of the dispenser, which is equipped with a chip.
  • the second chip is mounted on the dispenser and the second sample is used as the second sample. Inject into a sample container and, when the first chip is attached to the dispenser, move it so that it passes through a place other than the clean area including the area where the member related to the second sample is held. , A gene analyzer is provided.
  • the clean area may include an area of one or more sample containers in which the sample container containing the sample to be injected after the injection of the sample by the tip mounted on the dispenser is held. ..
  • the clean area refers to the reagent to be injected after the reagent is injected by the chip mounted on the dispenser among one or more reagent containers containing the reagents to be injected into each of the one or more sample containers. It may include an area in which the reagent container to be contained is held.
  • the gene analysis apparatus may further include a bottle holding unit for holding a bottle containing a reagent to be dispensed into each of one or more reagent containers.
  • the clean area may include a bottle holder.
  • the gene analysis apparatus is configured to hold a chip cassette capable of holding two or more chips used for injecting a sample in a cassette storage unit. This can eliminate the complicated work of the user of setting individual chips in the device.
  • the controller controls the movement path of the dispenser so as to prevent other samples from being mixed with the sample before preparation of the sample. This can reduce the burden on the user of examining the movement route of the dispenser.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the appearance of an example of a gene analysis apparatus. It is a figure which shows schematic cross section of the gene analysis apparatus 1. It is a figure which shows schematic the vertical section of the gene analysis apparatus 1. It is a figure which shows schematic the vertical section of the gene analysis apparatus 1. It is a figure which shows schematic the vertical section of the nucleic acid amplifier 6 and the detector 7. It is an enlarged view of the vicinity of an irradiation unit 71 and an optical sensor 72. It is a figure which shows typically the excitation light and the direction of the detected fluorescence in a detector 7. It is an enlarged view near the sample preparation area 2 of FIG. It is a figure which shows the vertical cross section of a dispensing tip. It is a figure which shows the arrangement of the dispensing tip in a dispensing tip cassette.
  • step S40 It is a figure which shows the structure of the 1st modification of the reagent management information. It is a figure which shows the structure of the 2nd modification of the reagent management information. It is a figure which shows the structure of the 3rd modification of the reagent management information. It is a flowchart of the subroutine of the sample preparation (step S40) of FIG. It is a figure which shows an example of the clean area at the time of preparation of the sample of test number 1. It is a figure for demonstrating an example of the movement path of the dispenser 3 in the preparation of the sample of test number 1. It is a figure for demonstrating an example of the movement path of the dispenser 3 in the preparation of the sample of test number 1.
  • FIG. 1 is a diagram showing the appearance of an example of a gene analysis device.
  • the gene analysis device 1 houses a controller 10 for controlling the operation of each element in the gene analysis device 1, a sample, and a device for analyzing the sample inside the main body 1A.
  • the main body 1A is provided with a door 15 for opening and closing the main body 1A.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section of the gene analysis device 1.
  • the gene analysis device 1 is provided with a sample preparation region 2.
  • An element for preparing a sample from a sample and / or a reagent is arranged in the sample preparation area 2. Details of the elements in the sample preparation area 2 will be described later with reference to FIG. 7 and the like.
  • the gene analysis device 1 includes a dispenser 3, a mobile unit 4, a centrifuge 5, and a disposal box 12.
  • the dispenser 3 sucks and discharges the sample and the reagent.
  • the moving unit 4 moves the dispenser 3.
  • Centrifuge 5 applies centrifugal force to the sample.
  • the disposal box 12 stores used dispensing chips and the like.
  • the gene analysis device 1 further includes a nucleic acid amplifier 6 and a detector 7.
  • the nucleic acid amplification machine 6 causes a nucleic acid amplification reaction in the sample.
  • the detector 7 detects nucleic acid in the sample.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a vertical cross section of the gene analysis device 1.
  • the nucleic acid amplifier 6 includes a casing 61, a hot air generator 64, and a fan 65.
  • the casing 61 includes a chamber 611 having an opening and a turntable 612 arranged to cover the opening of the chamber 611.
  • the chamber 611 is formed in a bottomed cylindrical shape, and the opening is located at the upper end of the chamber 611.
  • the turntable 612 is rotatable around the central axis, and a plurality of second holding holes 62 for holding the reaction vessel 11 described later with reference to FIG. 5 and the like are formed on the same circumference.
  • the reservoir 112 of the reaction vessel 11 is arranged in the chamber 611.
  • a circular discharge port 63 for discharging the air in the chamber 611 is formed in the central portion of the turntable 612.
  • the dimensions of the chamber 611 are preferably 68-106 mm in diameter and 45-70 mm in height, in which case the outlet 63 of the turntable 612 is preferably 50-65 mm in diameter.
  • the hot air generator 64 is formed in a cylindrical shape and has a heater 641 inside.
  • the hot air generator 64 is installed inside the discharge port 63 so that the upper end thereof projects above the turntable 612.
  • the lower end of the hot air generator 64 is open into the chamber 611.
  • the fan 65 is installed in the chamber 611 below the hot air generator 64, and is configured so that the air in the chamber 611 can be blown out from the discharge port 63.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing a vertical cross section of the nucleic acid amplifier 6 and the detector 7.
  • the detector 7 includes an irradiation unit 71 arranged on the right side of the nucleic acid amplification machine 6 and an optical sensor 72 arranged on the back side of the nucleic acid amplification machine 6.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the irradiation unit 71 and the optical sensor 72.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing the excitation light and the direction of the detected fluorescence in the detector 7.
  • the irradiation unit 71 has a plurality of light sources 711 for irradiating the storage unit 112 of the reaction vessel 11 with excitation light.
  • the light source 711 is arranged so as to be parallel to the axial direction of the reaction vessel 11, and irradiates the excitation light toward the first side surface 114 of the square columnar reservoir 112 of the reaction vessel 11. Further, it is preferable to use a cylindrical lens or the like in order to condense a plurality of light source light fluxes in a straight line in the axial direction of the reaction vessel 11.
  • the optical sensor 72 is arranged so as to face the second side surface 115 adjacent to the first side surface 114, and detects the fluorescence generated in the reaction vessel 11 and transmitted through the second side surface 115.
  • an LED (Light Emitting Diode) or the like is used as the light source 711, and a photodiode or the like is used as the optical sensor 72.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the sample preparation region 2 of FIG.
  • the sample preparation area 2 includes the cassette installation area 20.
  • two frames 20A and 20B are formed in which a dispensing chip cassette in which two or more dispensing chips are unitized is set.
  • the dispensing tip cassettes 200A and 200B are mounted on the frames 20A and 20B, respectively.
  • Each of the dispensing tip cassettes 200A and 200B contains a total of 48 dispensing chips arranged in a matrix of 4 horizontal and 12 vertical.
  • the sample preparation area 2 may be configured to include three or more frames so that three or more dispensing chip cassettes can be mounted. Further, the number of dispensing chips included in the dispensing chip cassette is not limited, and for example, a dispensing chip cassette including 96 to 384 dispensing chips can be used.
  • FIG. 8 is a diagram showing a vertical cross section of the dispensing tip.
  • the dispensing tip 8 is formed in a substantially conical cylinder shape, and its upper end is open so that it can be attached to the tip portion of the dispensing device 3, which will be described later.
  • the dispensing tip 8 has a discharge hole 81 at the lower end so that the sample or reagent can be sucked and discharged, and is configured to hold the sucked sample or reagent inside.
  • the dispensing tip 8 is preferably covered with a breathable filter at the top in order to prevent scattering of the retained sample and reagent.
  • FIG. 9 is a diagram showing the arrangement of the dispensing chips in the dispensing chip cassette.
  • Each of the dispensing tip cassettes 200A and 200B includes a frame 201.
  • the 48 dispensing tips 8 are fitted in the frame 201.
  • the frame 201 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the two angles CN1 and CN2 are chamfered. Similar chamfering is performed in the frames 20A and 20B of the sample preparation area 2.
  • Each of the dispensing tip cassettes 200A and 200B can be easily set in the frames 20A and 20B by aligning the chamfered portion in the dispensing tip cassettes 200A and 200B with the chamfered portion in the frames 20A and 20B. Can be done.
  • the shape of the frame may be a substantially cubic shape instead of a rectangular parallelepiped, or may be a shape in which one or three corners are chamfered.
  • the sample rack 21 is installed outside the cassette installation area 20.
  • the sample rack 21 includes 12 sample holes 211 arranged in a horizontal row.
  • a container containing a sample is set in each sample hole 211.
  • the number of sample holes in the sample rack 21 is not limited, and may be configured so that, for example, 16 to 48 sample holes are formed.
  • the reagent rack 22 is installed outside the cassette installation area 20.
  • the reagent rack 22 is provided with a bottle area 221 and a sample area 222.
  • eight reagent bottle holes 221A, 221B, 221C, 221D, 221E, 221F, 221G, 221H in which bottles are set are formed in the bottle region 221.
  • Reagent bottle holes 221A, 221B, 221C, 221D, 221E, 221F, 221G, 221H each have the character strings "KOD1", “KOD2", "P1", "P2", “P3", "P4", "S1", and “S2". Each is attached. Each of these strings is an example of a sign.
  • the number of reagent bottle holes in the bottle region is not limited, and may be, for example, 6 to 12 reagent bottle holes.
  • the bottle region 221 contains a bottle of each of two types of enzymes (referred to as “KOD01” and “KOD02” as an example) and four types of primer probe reagents (as an example, “Primer A”).
  • "Primer B" "Primer C” "Primer D") bottles are set. More specifically, a bottle of KOD01 is set in the reagent bottle hole 221A, a bottle of KOD02 is set in the reagent bottle hole 221B, a bottle of primer A is set in the reagent bottle hole 221C, and a bottle of primer A is set in the reagent bottle hole 221D.
  • the "primer probe reagent” means a reagent containing a reagent for a primer and a reagent for a probe.
  • the type of enzyme used for sample analysis in the gene analysis device 1 is not limited to the two types shown in FIG. 7 as long as it is one or more types. Further, the type of primer probe reagent used for sample analysis in the gene analysis apparatus 1 is not limited to the four types shown in FIG. 7 as long as it is one or more.
  • the bottle area 221 may be configured such that the reagent bottle holes 221G and 221H are set with a bottle containing the same type of reagent as a bottle set in another reagent bottle hole.
  • a bottle of KOD01 may be set in the reagent bottle hole 221G.
  • a bottle of KOD02 may be set in the reagent bottle hole 221H.
  • the reagent bottle hole 221G may be attached with a character string containing the same characters as those attached to the reagent bottle hole 221A, and the reagent bottle hole 221H may be attached to the reagent bottle hole 221B.
  • a character string containing the same characters as those used may be attached.
  • the character string “KOD1” attached to the reagent bottle hole 221A and the character string “S1” attached to the reagent bottle hole 221G include the common character “1” and are attached to the reagent bottle hole 221B.
  • the character string “KOD2" and the character string “S2” attached to the reagent bottle hole 221H include the common character "2".
  • the common characters are an example of "common information”.
  • 12 holes are formed in each of 6 horizontal rows in the sample area 222, for a total of 72 holes.
  • the holes in the six horizontal rows are identified from the bottom as the first reagent hole 222A, the second reagent hole 222B, the capillary hole 222C, the first reagent hole 222D, the second reagent hole 222E, and the capillary hole 222F.
  • the number of holes formed in the sample region 222 is not limited to the number shown in FIG. 7. 10 to 20 holes may be formed in each of the 6 horizontal rows, or holes may be formed so as to further increase the number of rows (for example, 9 rows and 12 rows).
  • a tube for dispensing a reagent is set in each of the 12 first reagent holes 222A and the 12 second reagent holes 222B.
  • a reaction vessel 11 is set in each of the 12 capillary holes 222C.
  • a vertically arranged tube set in one first reagent hole 222A, a tube set in one second reagent hole 222B, and one capillary hole 222C were set.
  • the reaction vessel 11 is involved. For example, in the reaction vessel 11 set in the leftmost capillary hole 222C, the reagent contained in the tube set in the leftmost first reagent hole 222A and the tube in the leftmost second reagent hole 222B The contained reagent is injected.
  • a tube for dispensing a reagent is set in each of the 12 first reagent holes 222D and the 12 second reagent holes 222E.
  • a reaction vessel 11 is set in each of the 12 capillary holes 222F.
  • a vertically arranged tube set in one first reagent hole 222D, a tube set in one second reagent hole 222E, and one capillary hole 222F were set.
  • the reaction vessel 11 is involved. For example, in the reaction vessel 11 set in the leftmost capillary hole 222F, the reagent contained in the tube set in the leftmost first reagent hole 222D and the tube in the leftmost second reagent hole 222E The contained reagent is injected.
  • a tube and a reaction vessel 11 for preparing 12 samples are set in the lower 3 rows of the holes in the 6 horizontal rows. Tubes and reaction vessels 11 for preparing 12 samples are set in the upper three rows of holes. Therefore, a tube and a reaction vessel 11 for preparing 24 samples may be set in the sample area 222. Further, as a modification, the number of samples to be prepared can be increased by increasing the number of reagent holes and capillary holes in one row or increasing the number of each row.
  • the sample container, the tube containing the reagent, and the reaction container 11 containing the sample may be held in one rack.
  • the sample container is held in the sample rack 21, and the tube containing the reagent and the reaction container 11 containing the sample are held in the reagent rack 22. That is, the sample container is held in a rack different from the rack in which the tube and the reaction container 11 are held.
  • the first reagent holes 222A, 222D, the second reagent holes 222B, 222E, and the capillary in the reagent rack 22 are made to match the lateral spacing of the sample holes 211 in the sample rack 21 with the size of the sample container.
  • the lateral spacing of the holes 222C, 222F may be adapted to the size of the tube and reaction vessel 11.
  • the lateral spacing of the first reagent holes 222A, 222D, the second reagent holes 222B, 222E, and the capillary holes 222C, 222F in the reagent rack 22 is the lateral direction of the sample hole 211 in the sample rack 21. Narrower than the interval between. That is, in the example of FIG. 7, the space between the holes in the reagent rack 22 is minimized, whereby the space inside the gene analysis device 1 is effectively used.
  • FIG. 7 shows the reference line L1.
  • the sample rack 21 and the reagent rack 22 are located on one side of the reference line L1
  • the cassette installation area 20 is located on the other side of the reference line L1.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing a vertical cross section of the reaction vessel 11.
  • the lower end of the reaction vessel 11 is closed, and an opening 111 is formed at the upper end so that the dispensing tip 8 can be inserted inside.
  • an elongated storage portion 112 for storing a sample and a reagent is formed in the lower portion, and a storage portion 113 for accommodating the dispensing tip 8 is formed in the upper portion.
  • FIG. 11 is a diagram schematically showing a vertical cross section of the dispensing tip 8 and the reaction vessel 11.
  • the reaction vessel 11 is configured such that when the dispensing tip 8 is inserted, the opening 111 is closed by the dispensing tip 8 and the reaction vessel 11 is fitted to the dispensing tip 8 with each other.
  • the material of the reaction vessel 11 is preferably thermoplastic resin or glass, but is not particularly limited, and in the case of thermoplastic resin, polypropylene, polyolefin, polymethylpentene, cyclic polyolefin, polyethylene, polystyrene, polycarbonate, polyacetal, polyamide, polyimide.
  • Polyamideimide liquid crystal polymer, polyether ether ketone, polyether sulfone, polyethylene terephthalate, polyphenylene ether, polysulfone, polyphenylene sulfide, polybutylene terephthalate, methacrylic resin, ABS resin and polyvinyl chloride, or 2 of these. It is preferably a polymer alloy or polymer blend consisting of more than one species.
  • FIG. 12 is a front view of the dispenser 3.
  • FIG. 13 is a diagram showing a state in which the dispensing tip 8 is mounted on the dispensing device 3.
  • the dispenser 3 has a general dispensing mechanism 31 such as a syringe or a pipette, and the dispensing tip 8 is attached to the tip by the dispensing mechanism 31. Suction and discharge samples and reagents with.
  • a general dispensing mechanism 31 such as a syringe or a pipette
  • the dispenser 3 has a cylindrical portion 32 that can be moved up and down at the tip portion, and the cylindrical portion 32 moves downward to push down the dispensing tip 8 mounted on the tip portion.
  • the tip 8 is configured to be removable.
  • the moving unit 4 includes a Y-axis arm 4Y extending in the depth direction, an X-axis arm 4X extending in the width direction and sliding on the surface of the Y-axis arm 4Y in the depth direction, and a height. It includes a Z-axis arm 4Z extending in the radial direction and sliding on the surface of the X-axis arm 4X in the width direction, and a drive unit (for example, a motor) for sliding these arms.
  • a dispenser 3 is attached to the Z-axis arm 4Z. With such a configuration, the moving unit 4 can freely move the dispenser 3 in the depth direction, the width direction, and the height direction.
  • the centrifuge 5 moves the sample in the reaction vessel 11 to the lower end by centrifugal force.
  • the centrifuge 5 is installed at the back side of the sample preparation area 2.
  • the centrifuge 5 includes a rotating portion 53 in which a plurality of first holding holes 531 for holding the reaction vessel 11 are formed, mainly as shown in FIG.
  • the rotating portion 53 may be attached to a rotating shaft 51 rotated by the driving portion 52.
  • the moving unit 4 moves the X-axis arm 4X along the Y-axis arm 4Y in the depth direction of the gene analysis device 1, and moves the Z-axis arm 4Z along the X-axis arm 4X to the width of the gene analysis device 1. Move in the direction. As a result, the dispenser 3 moves above the dispensing tip 8 held in the cassette installation area 20.
  • the moving unit 4 lowers the dispenser 3 along the Z-axis arm 4Z, and inserts the tip of the dispenser 3 into the dispenser tip 8.
  • the dispensing tip 8 is attached to the tip of the dispensing device 3.
  • the mobile unit 4 has 12 dispensers 3 to which the dispensing tips 8 are mounted, which are set in the sample container of the sample rack 21 (in the example shown in FIG. 7, each of the 12 sample holes 211).
  • the controller 10 is moved to any of the sample containers), and the controller 10 sucks a certain amount of the sample in the sample container from the discharge hole 81 into the dispensing tip 8 by the dispensing mechanism 31 of the dispenser 3.
  • the moving unit 4 set the dispenser 3 in each of the tubes (in the example shown in FIG. 7, 12 first reagent holes 222A) set in the first reagent hole 222A of the reagent rack 22.
  • the controller 10 causes the dispenser 3 to aspirate a certain amount of reagent in the tube.
  • the moving unit 4 set the dispenser 3 in each of the tubes (in the example shown in FIG. 7, 12 second reagent holes 222B) set in the second reagent hole 222B of the reagent rack 22.
  • the controller 10 causes the dispenser 3 to aspirate a certain amount of the reagent in the tube.
  • the dispenser 3 is set in the reaction vessel 11 set in the capillary hole 222C of the reagent rack 22 (in the example shown in FIG. 7, the reaction vessel set in each of the 12 capillary holes 222C). It is moved to any one of 11), and the dispensing tip 8 at the tip of the dispensing device 3 is inserted into the reaction vessel 11. As a result, the dispensing tip 8 and the reaction vessel 11 are fitted to each other.
  • the controller 10 causes the dispenser 3 to discharge the sample and the reagent into the reaction vessel 11.
  • the first reagent hole 222A, the second reagent hole 222B, and the capillary hole 222C are the first reagent hole 222D, the second reagent hole 222E, and the capillary hole 222C. It will be changed to the capillary hole 222F.
  • the moving unit 4 has the dispenser 3 in a tube set in the first reagent hole 222D (in the example shown in FIG. 7, 12 tubes set in each of the 12 first reagent holes 222D). (Any) is moved, the controller 10 sucks the reagent in the tube, and the moving unit 4 is a tube set in the second reagent hole 222E (12 second reagent holes in the example shown in FIG. 7). Move to any of the 12 tubes set in each of the 222E), the controller 10 aspirates the reagents in the tube, and the move unit 4 is the reaction vessel 11 (in the capillary hole 222F) set in the capillary hole 222F. In the example shown in FIG. 7, it is moved to any of the reaction vessels 11 set in each of the 12 capillary holes 222F), and the controller 10 discharges the sample and the reagent into the reaction vessel 11.
  • the moving unit 4 moves the dispenser 3 to which the reaction vessel 11 and the dispensing tip 8 are mounted to the centrifuge 5, and inserts the reaction vessel 11 into the first holding hole 531 through the opening 5A. Then, the dispensing tip 8 is removed from the dispensing device 3 and only the dispensing device 3 is raised.
  • the controller 10 drives the drive unit 52 of the centrifuge 5.
  • the rotating portion 53 rotates, and the sample and the reagent in the reaction vessel 11 are subjected to centrifugal force to move to the lower end side of the reaction vessel 11 and are filled in the storage portion 112.
  • the step of filling the reservoir 112 with the sample and the reagent in this way will be described later as a process using the centrifuge 5 in step S50 in FIG.
  • the moving unit 4 lowers the dispenser 3 and reattaches the dispensing tip 8 attached to the first holding hole 531 to the tip of the dispenser 3. Let me.
  • the moving unit 4 moves the dispenser 3 to which the reaction vessel 11 and the dispensing tip 8 are mounted to the nucleic acid amplification machine 6, inserts the reaction vessel 11 into the second holding hole 62, and dispenses the dispenser 3.
  • the dispensing tip 8 and the reaction vessel 11 are removed from 3 and only the dispensing device 3 is raised.
  • the moving unit 4 sets the nucleic acid amplifier 6 in the required number of reaction vessels 11 filled with the sample and the reagent.
  • the moving unit 4 mounts the dispensing tip 8 from one of the dispensing tip cassette 200A or the dispensing tip cassette 200B installed in the cassette installation area 20 on the dispenser 3.
  • the mobile unit 4 first uses the dispensing tip 8 set in the dispensing tip cassette 200A, and when the dispensing tip 8 set in the dispensing tip cassette 200A is exhausted, the dispensing tip cassette 200B is used. The dispensing tip 8 set in is used.
  • the gene analysis apparatus 1 procures the dispensing tip 8 from the dispensing tip cassette 200A or the dispensing tip cassette 200B at the time of sample preparation. As a result, in the gene analysis device 1, the user does not need to set the dispensing chips 8 one by one in the rack using fingers, tweezers, or the like.
  • a plurality of dispensing chip cassettes may be set in the gene analysis device 1.
  • the user does not need to interrupt the test.
  • the user causes the mobile unit 4 to use the dispensing tip 8 set in the dispensing tip cassette 200B, and after the inspection at that time is completed, the empty dispensing tip cassette 200A is newly dispensed. It can be replaced with a chip cassette.
  • the gene analysis device 1 executes control for the nucleic acid amplification reaction of the sample. Then, the gene analysis device 1 detects the target nucleic acid using a labeled probe labeled with a fluorescent substance.
  • a labeled probe labeled with a fluorescent substance for example, a substance that quenches when hybridized with a target nucleic acid can be used, and guanine and cytosine are used at the terminal of a labeled probe such as fluorosane or a derivative thereof, BODIPY® series, rhodamine or a derivative thereof. It is preferable that the light is extinguished at the time of base pair formation.
  • the above control comprises a modification step, an annealing step, and an extension step.
  • a modification step for modifying a substrate surface roughness
  • an annealing step for annealing a substrate surface roughness
  • an extension step for annealing a substrate surface roughness
  • the controller 10 turns on the heater 641 of the hot air generator 64 and drives the fan 65 to discharge the air in the chamber 611 from the discharge port 63 of the turntable 612.
  • the air pressure inside the chamber 611 becomes low, so that the air outside the chamber 611 is introduced into the chamber 611 through the inside of the hot air generator 64 while being heated by the heater 641.
  • the reaction is carried out by raising the temperature in the chamber 611 to a predetermined temperature (for example, 90 to 105 ° C.) and heating the sample in the reaction vessel 11 held in the second holding hole 62.
  • the double-stranded nucleic acid contained in the sample in the container 11 is dissociated into a single strand.
  • (3-2) Annealing Step the controller 10 turns off the heater 641 and drives the fan 65 to discharge the high-temperature air in the chamber 611 from the discharge port 63. As a result, air at room temperature outside the chamber 611 is introduced into the chamber 611 via the hot air generator 64. In this way, the temperature in the chamber 611 is lowered to a predetermined temperature (for example, 35 to 65 ° C.), and the sample in the reaction vessel 11 is cooled, whereby each single-stranded nucleic acid in the sample in the reaction vessel 11 is cooled. The prima is annealed at the 5'end of.
  • the labeled probe hybridizes to the target nucleic acid.
  • the reaction vessel is subjected to the light source 711 of the irradiation unit 71.
  • the first side surface 114 of 11 is irradiated with excitation light. Since the labeled probe has a property of quenching when hybridized with the target nucleic acid, only the labeled probe that has not hybridized with the target nucleic acid is excited in the reaction vessel 11 to generate fluorescence.
  • the fluorescence transmitted through the second side surface 115 of the reaction vessel 11 is detected by the optical sensor 72. After that, the turntable 612 is rotated to irradiate the reaction vessel 11 held in another second holding hole 62 with light and detect fluorescence.
  • the controller 10 reacts by raising the temperature in the chamber 611 to a predetermined temperature (for example, 40 to 80 ° C, preferably 45 ° C to 75 ° C) as in the modification step.
  • a predetermined temperature for example, 40 to 80 ° C, preferably 45 ° C to 75 ° C
  • the sample in the container 11 is heated.
  • the prima annealing to the 5'end of the single-stranded nucleic acid is extended in the reaction vessel 11 to generate a duplicate of the double-stranded nucleic acid.
  • the labeled probe that has hybridized to the target nucleic acid dissociates from the target nucleic acid.
  • the nucleic acid in the sample of the reaction vessel 11 is amplified.
  • the target nucleic acid also increases, so that the number of labeled probes that hybridize to the target nucleic acid in the annealing step increases, and the amount of fluorescence detected by the photosensor 72 decreases. From this decrease in the amount of fluorescence, the presence or absence of the target nucleic acid contained in the sample in the reaction vessel 11 is determined.
  • step S60 The step of determining the presence or absence of the target nucleic acid in this way will be described later in FIG. 17 as nucleic acid detection using the nucleic acid amplifier 6 in step S60.
  • the mobile unit 4 mounts the reaction vessel 11 and the dispensing chip 8 in the second holding hole 62 of the nucleic acid amplification machine 6 on the dispensing device 3. Then, the moving unit 4 moves the dispenser 3 to the disposal box 12 and operates so as to remove the dispensing tip 8 and the reaction vessel 11 from the dispenser 3. As a result, the dispensing tip 8 and the reaction vessel 11 are discarded in the disposal box 12.
  • FIG. 14 is a diagram showing a hardware configuration of the gene analysis device 1.
  • the controller 10 is connected to the display 17, the dispenser 3, the mobile unit 4, the centrifuge 5, the nucleic acid amplifier 6, and the detector 7, and their operations thereof. To control.
  • the gene analysis device 1 further includes an input device 14 and a communication interface (I / F) 16.
  • the input device 14 is realized by operation buttons and / or software buttons displayed on the display 17.
  • the controller 10 receives the input of information via the input device 14.
  • the communication I / F 16 is realized by, for example, a network card.
  • the controller 10 communicates with an external device via the communication I / F.
  • the controller 10 includes a processor 101 and a memory 102.
  • the memory 102 may store a program executed by the processor 101 and various data used for the operation of the gene analysis device 1.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of a data structure of reagent management information.
  • the reagent management information is information for managing the remaining amount of the eight bottles set in the bottle area 221.
  • the reagent management information is stored in, for example, the memory 102.
  • the reagent management information associates the position, the reagent type, and the reagent remaining amount.
  • the position represents the reagent bottle hole in which each of the eight bottles in the bottle area 221 is set.
  • the position "221A" represents the reagent bottle hole 221A.
  • the reagent type represents the type of reagent in the bottle set in each hole.
  • each of "KOD01” and “KOD02” represents the type of enzyme.
  • Each of "primer A”, “primer B”, “primer C” and “primer D” represents the type of primer (if a probe reagent is included, the type of combination of the primer reagent and the probe reagent).
  • the remaining amount of reagent indicates how many times the reagent in the bottle set in each hole can be used for sample preparation. For example, "10" represents the remaining amount available for 10 more sample preparations. In one embodiment, when 4 ⁇ L of reagent is used for one sample preparation, the remaining amount “10” means that the remaining amount of reagent is 40 ⁇ L.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of a data structure of sample preparation information.
  • the sample preparation information represents the content of each of the 24 samples.
  • the 24 samples are the sample in the 12 reaction vessels 11 set in each of the 12 capillary holes 222C and the sample in the 12 reaction vessels 11 set in each of the 12 capillary holes 222F. It is composed of and.
  • the sample preparation information is stored in, for example, the memory 102.
  • the sample preparation information associates the test number, the sample number, the first reagent, and the second reagent.
  • the test number defines each of the 12 capillary holes 222C and the 12 capillary holes 222F.
  • each of the 12 capillary holes 222C is assigned one of the test numbers 1-12
  • each of the 12 capillary holes 222F is assigned one of the 13-24 test numbers.
  • the sample number defines each of the 12 sample holes 211.
  • the sample number may be assigned according to the number assigned to each of the 12 sample holes 211 in FIG. 7, for example.
  • Each of the first reagent and the second reagent indicates the type of enzyme and primer used in the preparation of each sample during sample preparation (or, if the primer reagent also includes a probe, the type of combination of primer and probe). Prescribe.
  • each of the first reagents of test numbers 1 to 12 is dispensed into a tube set in each of the 12 first reagent holes 222A.
  • Each of the second reagents of test numbers 1 to 12 is dispensed into a tube set in each of the twelve second reagent holes 222B.
  • Each of the first reagents of test numbers 13 to 24 is dispensed into a tube set in each of the twelve first reagent holes 222D.
  • Each of the second reagents of test numbers 13 to 24 is dispensed into a tube set in each of the twelve second reagent holes 222E.
  • test number "1”, the sample number "1", the first reagent "KOD01”, and the second reagent "primer A” are associated with each other.
  • the reagents specified by the test number "1" are the sample specified by the sample number "1" (the sample set in the leftmost hole of the 12 sample holes 211) and "KOD01". It is meant to include the specified enzyme and the primer specified by "primer A”.
  • Sample preparation information is generated by the user, for example. That is, the user inputs the information of each sample to be prepared into the gene analysis device 1 as the sample preparation information.
  • test numbers "23" and "24” are not associated with the sample number, the first reagent, and the second reagent. This means that no samples are planned for test numbers "23" and "24". That is, in the example of FIG. 16, it means that the user can prepare up to 24 samples in the gene analyzer 1, but at this point, only 22 samples are planned to be prepared.
  • FIG. 29 shows a modified example of the sample preparation information.
  • the test numbers are serialized. That is, for example, the sample with the sample number "1" is used for the test number "1" and the test number "2".
  • the sample preparation information so that the same sample can be used for consecutive test numbers, there is another clean area including an area where a sample container for accommodating unprepared samples, which will be described later, is held.
  • the situation of being contaminated by the sample can be more reliably avoided.
  • FIG. 17 is a flowchart of a process executed for detecting a target nucleic acid in the gene analysis apparatus 1.
  • the gene analyzer 1 may realize the process of FIG. 17, for example, by causing the processor 101 to execute a given program.
  • the above processing may be executed by a dedicated circuit such as a Field-Programmable Gate Array (FPGA) or an Application Specific Integrated Circuit (ASIC).
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • step S10 the gene analysis device 1 receives input of information such as sample preparation information via the input device 14 and / or the communication I / F16.
  • step S20 the gene analysis device 1 determines whether or not the instruction to start detection by operating the start button or the like has been received.
  • the gene analysis apparatus 1 suspends control in step S20 until the instruction is received (NO in step S20), and proceeds to step S30 when the instruction is received (YES in step S20).
  • step S30 the gene analysis apparatus 1 transfers the reagent from the bottles set in the reagent bottle holes 221A to 221F to the tubes set in the first reagent holes 222A and 222D and the second reagent holes 222B and 222E, respectively. Dispense.
  • the type of reagent dispensed into each tube is specified based on sample preparation information (see FIG. 16). The content of the reagent dispensing in step S30 will be described later with reference to FIG.
  • step S40 the gene analyzer 1 prepares a sample in the reaction vessel 11 set in each of the capillary holes 222C and 222F.
  • the content of sample preparation in step S40 will be described later with reference to FIG.
  • step S50 the gene analyzer 1 processes the prepared sample (reaction vessel 11) with the centrifuge 5.
  • step S60 the gene analyzer 1 executes nucleic acid detection using the nucleic acid amplifier 6 for the prepared sample.
  • step S70 the gene analysis apparatus 1 executes post-treatment such as disposal of the dispensing chip 8 and the reaction vessel 11, and ends the processing of FIG.
  • FIG. 18 is a flowchart of the subroutine of the reagent dispensing (step S30) of FIG.
  • the gene analysis apparatus 1 sets the value of the variable M to 1.
  • the variable M identifies each reagent dispensed into the tubes set in the first reagent holes 222A, 222D and the second reagent holes 222B, 222E.
  • the reagents dispensed into the first reagent holes 222A, 222D and the second reagent holes 222B, 222E are “KOD01”, “KOD02”, “primer A”, “primer B”, “primer C” and There are 6 types of "primer D”.
  • the variable M corresponds to each of these six types of reagents.
  • step S302 the gene analyzer 1 is required for dispensing the first reagent holes 222A and 222D and the second reagent holes 222B and 222E with reference to the sample preparation information (FIG. 16) for the Mth reagent.
  • step S304 the gene analysis apparatus 1 refers to the reagent management information (FIG. 15) and determines whether or not the remaining amount of the first bottle of the M-th reagent is equal to or greater than the required amount specified in step S300. To judge. When the M-th reagent is "primer A”, the required amount is “12” and the remaining amount of the reagent is "12", so that the remaining amount of the first bottle is more than the required amount. On the other hand, when the M-th reagent is "KOD01", the required amount is "16", but the remaining amount of the first bottle (for example, No. 1 among No. 1 and No. 7 in FIG. 15) is "10". Therefore, the remaining amount of the first bottle is not more than the required amount.
  • step S304 If the gene analyzer 1 determines that the remaining amount of the first bottle is more than the required amount (YES in step S304), the control proceeds to step S306, and if not (NO in step S304), the step. Advance control to S308.
  • step S306 the gene analyzer 1 has a number P of types of reagents in which the value of the variable M is dispensed into the first reagent holes 222A, 222D and the second reagent holes 222B, 222E (in the example of FIG. 16, “6”. ”) Is determined. If the gene analyzer 1 determines that the value of the variable M has reached the number P of the type of the reagent (YES in step S306), the control proceeds to step S314, otherwise (in step S306). NO), the control proceeds to step S312.
  • step S312 the gene analysis device 1 updates the value of the variable M by 1 and returns the control to step S302.
  • step S308 the gene analysis apparatus 1 determines whether or not the total remaining amount of the first bottle and the second bottle is equal to or greater than the required amount specified in step S302 for the M-th reagent. For example, when the M-th reagent is "KOD01", the remaining amount of the first bottle (for example, No. 1 in FIG. 15) is “10” and the remaining amount of the second bottle (for example, No. 7 in FIG. 15) is “10". Since the remaining amount of the above is "50" and the required amount is "16", the above total is equal to or more than the above required amount.
  • step S308 If the gene analysis apparatus 1 determines that the total is equal to or greater than the required amount (YES in step S308), the control proceeds to step S306, and if not (NO in step S308), the control is performed to step S310. Proceed.
  • step S310 the gene analysis device 1 notifies the error and ends the process of FIG. 18 (FIG. 17).
  • the error notification may be voice or display (for example, display on display 17).
  • step S314 the gene analyzer 1 puts reagents into the tubes set in the first reagent holes 222A and 222D and the second reagent holes 222B and 222E in the dispenser 3 according to the sample preparation information (FIG. 16). To be dispensed. The gene analyzer 1 then returns control to FIG.
  • the gene analyzer 1 is a dispenser 3 when the amount required for sample preparation of test numbers 1 to 24 registered in the sample preparation information is contained in one bottle for a certain kind of reagent. To utilize the reagent in the bottle.
  • the gene analyzer 1 contains the reagents contained in the bottle of No. 3 in the dispenser 3 for test numbers 1 to 12 requiring the reagent "primer A". Dispense into a tube.
  • the gene analysis apparatus 1 a plurality of bottles are used when the amount required for sample preparation of test numbers 1 to 24 registered in the sample preparation information is not contained in one bottle for a certain type of reagent.
  • the reagent contained in the plurality of bottles is used in the dispenser 3.
  • the gene analyzer 1 houses test numbers 1 to 16 requiring the reagent "KOD01" in the dispenser 3 and test numbers 1 to 10 in the bottle of number 1.
  • the reagents contained in the bottles are dispensed into each tube, and for test numbers 11 to 16, the reagents contained in the bottles of No. 7 are dispensed into each tube.
  • test numbers 1 to 24 test numbers 1 to 22 in the example of FIG. 16
  • test numbers 1 to 22 in the example of FIG. 16 samples of test numbers 1 to 24 are prepared in one test (detection of target nucleic acid)
  • one bottle in the bottle area 221 is required. Even if a large amount of reagent is not contained, the test does not need to be interrupted as long as the required amount of reagent is contained in the plurality of bottles in the bottle area 221.
  • the user may replace the bottle after the end of the inspection.
  • voice and display eg, display 17
  • a configuration for notifying by (display) or the like may be adopted.
  • the controller 10 When a plurality of bottles containing the same type of reagent are held in the bottle area 221, the controller 10 variously determines which of the plurality of bottles is to be the first bottle (step S304). It can be determined by the method. In one implementation example, the priority is predetermined among the eight reagent bottle holes 221A, 221B, 221C, 221D, 221E, 221F, 221G, 221H, and the bottle is held in the higher priority of the plurality of bottles. You may decide that the bottle is the "first bottle".
  • the controller 10 may determine the "first bottle” based on the data in the reagent management information.
  • FIG. 19 is a diagram showing the structure of the first modification of the reagent management information.
  • the reagent management information further includes the expiration date of the reagent in each bottle. The expiration date may be input by the user, or may be read from the information printed on the bottle by a reader (not shown) mounted on the gene analysis apparatus 1 and registered in the reagent management information.
  • the controller 10 determines the bottle having the earliest expiration date as the "first bottle” among a plurality of bottles containing the same type of reagent.
  • the bottle number 1 (expiration date: April 16, 2020) is determined to be the "first bottle”
  • the bottle number 7 (expiration date: April 2020) is determined. 20th) is decided as the "second bottle”.
  • FIG. 20 is a diagram showing the structure of the second modification of the reagent management information.
  • the reagent management information further includes the date (installation start date) when each bottle is started to be installed in each hole of the bottle area 221.
  • the installation start date may be input by the user, or may be registered by the controller 10 as a date when the sensors (not shown) provided in each hole of the bottle area 221 start detecting the mounting of the bottle.
  • the controller 10 determines the bottle having the earliest installation start date as the "first bottle” among a plurality of bottles containing the same type of reagent.
  • the bottle number 1 (installation start date: April 16, 2020) is determined to be the "first bottle”
  • the bottle number 7 (installation start date: 2020) is determined.
  • April 20th will be decided as the "second bottle”.
  • FIG. 21 is a diagram showing the structure of the third modification of the reagent management information.
  • the reagent management information further includes the priority of the bottles placed in each hole of the bottle area 221.
  • the priority of each bottle is set to "1" by default, and if multiple bottles of the same reagent are held in the bottle area 221 the priority value of each bottle is set by the user. Can be set.
  • the controller 10 determines a plurality of bottles containing the same type of reagent having a priority value of "1" as the "first bottle”.
  • the number 1 bottle (priority: 1) is determined to be the “first bottle”
  • the number 7 bottle (priority: 2) is determined to be the “second bottle”. To decide.
  • FIG. 22 is a flowchart of the subroutine of sample preparation (step S40) of FIG.
  • step S400 the gene analysis apparatus 1 sets the value of the variable N to 1.
  • the variable N is a variable corresponding to the test number of the sample preparation information (FIG. 16).
  • step S402 the gene analyzer 1 moves the dispenser 3 to the dispenser chip cassette 200A or the dispenser chip cassette 200B.
  • step S404 the gene analyzer 1 sets the dispenser tip 8 in the dispenser 3 by fitting the tip of the dispenser 3 into the dispenser tip 8.
  • step S406 the gene analyzer 1 moves the dispenser 3 to the sample corresponding to the test number N.
  • the dispenser 3 moves to the sample of sample number 1 corresponding to test number 1 (for example, the sample container held in the leftmost sample hole 211 of the sample rack 21).
  • the dispenser 3 moves to the sample of the sample number 2 corresponding to the test number 2 (for example, the sample container held in the second sample hole 211 from the left of the sample rack 21).
  • the dispenser 3 moves to the sample of sample number 1 corresponding to test number 13.
  • step S408 the gene analyzer 1 causes the dispenser 3 to suck the sample.
  • the gene analysis apparatus 1 is a tube of the first reagent corresponding to the test number N (in the example shown in FIG. 7, 12 first reagent holes 222A and 12 first reagent holes 222D). Move to the tube set in).
  • step S412 the gene analyzer 1 causes the dispenser 3 to aspirate the first reagent.
  • step S414 the gene analyzer 1 places the dispenser 3 in a tube of second reagent corresponding to test number N (12 second reagent holes 222B and 12 second in the example shown in FIG. 7). Move to the tube set in any of the reagent holes 222E).
  • step S416 the gene analyzer 1 causes the dispenser 3 to aspirate the second reagent.
  • step S418, the gene analyzer 1 places the dispenser 3 in the reaction vessel 11 corresponding to test number N (in the example shown in FIG. 7, any of 12 capillary holes 222C and 12 capillary holes 222F).
  • the dispensing tip 8 at the tip of the dispenser 3 is inserted into the reaction vessel 11.
  • the dispenser 3 (the dispensing tip 8 at the tip of the dispenser 3) is fitted with the reaction vessel 11.
  • step S420 the gene analyzer 1 moves the dispenser 3 to the opening 5A of the centrifuge 5.
  • step S422 the gene analyzer 1 inserts the reaction vessel 11 into the first holding hole 531 to remove the dispensing tip 8 from the dispenser 3, and raises only the dispenser 3.
  • step S424 it is determined whether or not the value of the variable N has reached the maximum number Q of the test numbers (“22” in the example of FIG. 16). If the gene analyzer 1 determines that the variable N has reached the maximum number Q (YES in step S424), the control proceeds to step S428, otherwise (NO in step S424), the process proceeds to step S426. Advance control.
  • step S426 the gene analysis device 1 updates the value of the variable N by 1 and returns the control to step S402.
  • the samples are prepared in order from the test number 1, and the reaction vessel 11 containing the prepared samples is set in the centrifuge 5.
  • step S428, the gene analyzer 1 moves the dispenser 3 to a predetermined initial position. The gene analyzer 1 then returns control to FIG.
  • the dispenser 3 is fitted to the dispenser chip 8 in the cassette installation area 20 for each test number to provide a sample and a reagent (first and second reagents).
  • a sample and a reagent first and second reagents.
  • the sample and the reagent are discharged into the reaction vessel 11
  • the sample and the reagent are fitted into the reaction vessel 11
  • the dispensing tip 8 and the reaction vessel 11 are inserted into the first holding hole 531 of the centrifuge 5, and then the dispensing tip. 8 and the reaction vessel 11 are removed.
  • the movement path of the dispenser 3 in the preparation of each sample is the arrangement of the dispensed chip 8 to be used in the dispensed chip cassette 200A or the dispensed chip cassette 200B, the arrangement of the sample container to be used, and the arrangement of the sample container to be used. It can be appropriately set based on the arrangement of the tubes of the first reagent and the second reagent to be used and the arrangement of the reaction vessel 11 to be used. In one implementation, routes may be preset for all combinations of arrangements of these elements.
  • the movement path of the dispenser 3 from being fitted to the dispensing tip 8 to being removed from the dispensing tip 8 (and the reaction vessel 11) at the first holding hole 531 of the centrifuge 5 is inspected at that time.
  • FIG. 23 is a diagram showing an example of a clean area when preparing the sample of test number 1.
  • the clean area includes areas 901,902,903.
  • the clean area in the preparation of the sample of Test No. 1 includes the elements involved in the preparation of the sample of Test No. 2 and subsequent.
  • the clean area may be an area including only one of the areas 901 to 903, or an area including only any two areas (for example, the areas 901 and 903) of the areas 901 to 903. There may be.
  • the area 901 includes the cassette installation area 20, the bottle area 221 and its vicinity.
  • the region 902 includes the sample hole 211 and its vicinity in the sample rack 21 for holding a sample other than the sample corresponding to the sample of test number 1.
  • Region 903 includes the tube and reaction vessel 11 other than the sample-related elements (tube and reaction vessel 11) of test number 1 in the reagent rack 22, and the vicinity thereof.
  • the neighborhood is each region, sample where each region, sample hole, tube or reaction vessel can be contaminated if a small amount of droplets spill from the discharge hole 81 of the moving dispensing tip 8.
  • the vicinity is defined with a width of about 5 mm from the outer circumference of each region, sample hole, tube or reaction vessel, for example, in order to give sufficient spread to each region, sample hole, tube or reaction vessel. However, it is not limited to this.
  • FIGS. 24 to 27 are diagrams for explaining an example of the movement path of the dispenser 3 in the preparation of the sample of test number 1.
  • the route from the cassette installation area 20 to the sample rack 21 is shown as the route A1.
  • the dispenser 3 passes over the remaining dispensing tips 8 in the cassette installation area 20 even in the clean area. Move so as not to.
  • the route from the sample rack 21 to the first reagent hole 222A is shown as the route A2.
  • the shortest path from the sample rack 21 to the first reagent hole 222A is shown as the path B2.
  • the route B2 passes through the region 901, while the route A2 avoids the region 901.
  • the route from the first reagent hole 222A to the second reagent hole 222B is shown as the route A3
  • the route from the second reagent hole 222B to the capillary hole 222C is shown as the route A4.
  • the route from the capillary hole 222C to the opening 5A is shown as the route A5.
  • the shortest path from the capillary hole 222C to the opening 5A is shown as the path B5.
  • the route B5 passes through the region 901, while the route A5 avoids the region 901.
  • FIG. 28 is a diagram showing an example of a clean area when preparing the sample of test number 8.
  • the clean area includes areas 901,904,905.
  • the region 904 includes the sample hole 211 and its vicinity in the sample rack 21 for accommodating the sample used for sample preparation of test numbers 9 to 24 (substantially test numbers 9 to 22).
  • Region 905 is used for preparing samples of test number 9 or later among the first reagent hole 222A, the second reagent hole 222B, the capillary hole 222C, the first reagent hole 222D, the second reagent hole 222E, and the capillary hole 222F. Includes a hole in which the tube and reaction vessel 11 to be held are held.
  • path A6 the path from the capillary hole 222C to the opening 5A is shown as the path A6.
  • the shortest path from the capillary hole 222C to the opening 5A is shown as the path B6.
  • Path B6 passes through regions 901 and 905, whereas route A6 avoids regions 901 and 905.
  • the movement path of the dispenser 3 in the preparation of each sample can be controlled by the controller 10.
  • the user can omit the troublesome work of setting the movement route.
  • the movement route is set to avoid the clean area as described above. As a result, the situation where one sample is contaminated by another sample can be more reliably avoided.
  • 1 Gene analyzer 1A main body, 2 sample preparation area, 3 dispenser, 4 mobile unit, 4X, 4Y, 4Z shaft arm, 5 centrifuge, 5A, 111 opening, 6 nucleic acid amplifier, 7 detector, 8 minutes Note chip, 10 controller, 11 reaction vessel, 12 disposal box, 14 input device, 15 door, 16 communication I / F, 17 display, 20 cassette installation area, 20A, 20B frame, 21 sample rack, 22 reagent rack, 31 minutes.

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Abstract

遺伝子解析装置は、本体（１Ａ）に、２以上の分注チップを保持可能な分注チップカセット（２００Ａ，２００Ｂ）を保持する枠（２０Ａ，２０Ｂ）と、検体を収容する検体容器を１以上保持する検体ラック（２１）を含む１以上のラックを含む。１以上のラックは、反応容器を１以上保持する試薬ラック（２２）を含む。各反応容器には、分注チップカセット（２００Ａ，２００Ｂ）内の２以上の分注チップのそれぞれが利用されることによって、各検体容器に収容された検体が注入される。

Description

遺伝子解析装置
　本開示は、遺伝子解析装置に関し、より特定的には、検体用容器内の検体をチップを利用して試料用容器に注入することによって生成された試料を解析する遺伝子解析装置に関する。
　従来、遺伝子解析に利用される装置について種々の技術が提案されている。たとえば、特許第５５０４７９７号公報（特許文献１）は、蛍光物質の蛍光を利用して被検出物を検出する検出機を利用した核酸増幅機において、被検出物を正確に検出するための光センサの配置を開示している。
特許第５５０４７９７号公報
　特許文献１に記載されるように、遺伝子解析装置において、検体用容器内の検体は、分注用のチップを装着された分注器を利用して試料用容器へと注入される。このような遺伝子解析装置において、ユーザは、装置内に個々のチップをセットしたり、分注器の移動経路を検討するなどの煩雑な作業を必要とされていた。また、この作業性を高めるために、装置内の空間の広さに余裕を持たせるよう装置が大型化してしまう傾向もあった。
　本開示は、上記のような背景に鑑みてなされたものであって、一つの局面では、遺伝子解析装置において、ユーザの負荷を軽減するための技術を提供することを目的とする。また、他の局面では、ユーザの負担を軽減しながら装置の小型化も可能にし得る技術を提供することを目的とする。
　本開示のある局面に従うと、２以上のチップを保持可能なチップカセットを１以上保持する、カセット収容部と、検体を収容する検体用容器を１以上保持するラックを含む、１以上のラックとを備え、１以上のラックは、カセット収容部に保持された２以上のチップのそれぞれが利用されることによって、１以上の検体用容器のそれぞれに収容された検体を注入される、試料用容器を１以上保持する、遺伝子解析装置が提供される。
　カセット収容部は、２以上のチップカセットを保持可能に構成されていてもよい。
　１以上のラックは、１以上の検体用容器および１以上の試料用容器を所与の基準線に対して一方側に保持し、カセット収容部は、所与の基準線の他方側に位置していてもよい。
　１以上のラックは、１以上の検体用容器を保持する第１のラックと、１以上の試料用容器を保持する第２のラックとを含んでいてもよい。
　遺伝子解析装置は、チップを装着されて、検体を試料用容器に注入するための分注器と、分注器を、カセット収容部に保持された２以上のチップのそれぞれについて、カセット収容部に保持されたチップを分注器へ装着し、チップを介して１以上の検体用容器のいずれかに収容された検体を吸引し、吸引された検体を１以上の試料用容器のいずれかへと注入し、チップを分注器から取り外す、ように動作させる、コントローラとをさらに備えていてもよい。
　カセット収容部は、２以上のチップカセットを保持可能に構成されていてもよい。２以上のチップカセットは、第１のチップカセットと第２のチップカセットとを含んでいてもよい。２以上のチップは、第１のチップカセットに保持された第１のチップと、第２のチップカセットに保持された第２のチップとを含んでいてもよい。コントローラは、分注器に、第１のチップを分注器へ装着させ、第１のチップを分注器から取り外された後、第２のチップを分注器へ装着させてもよい。
　コントローラは、分注器を、検体に接触したチップがカセット収容部を含むクリーンエリア以外の場所を通過するように移動させてもよい。
　本開示の他の局面に従うと、チップを装着されて、検体用容器内の検体を試料用容器に注入するための分注器と、分注器の動作を制御するコントローラとを備え、コントローラは、分注器に第１のチップを装着して第１の検体を第１の試料用容器に注入させた後、分注器に第２のチップを装着して第２の検体を第２の試料用容器に注入させ、分注器に第１のチップが装着されている場合に、第２の検体に関連する部材が保持される領域を含むクリーンエリア以外の場所を通過するように移動させる、遺伝子解析装置が提供される。
　クリーンエリアは、１以上の検体用容器のうち、分注器に装着されているチップによる検体の注入より後で注入される検体を収容する検体用容器が保持される領域を含んでいてもよい。
　クリーンエリアは、１以上の試料用容器のそれぞれに注入される試薬を収容する１以上の試薬用容器のうち、分注器に装着されているチップによる試薬の注入より後で注入される試薬を収容する試薬用容器が保持される領域を含んでいてもよい。
　遺伝子解析装置は、１以上の試薬用容器のそれぞれに分注される試薬を収容するボトルを保持するボトル保持部をさらに備えていてもよい。クリーンエリアは、ボトル保持部を含んでいてもよい。
　本開示のある局面によれば、遺伝子解析装置は、検体の注入に利用されるチップを２以上保持可能なチップカセットをカセット収容部において保持できるように構成される。これにより、装置内に個々のチップをセットするというユーザの煩雑な作業が省略され得る。
　本開示の他の局面によれば、コントローラは、試料調製前の検体に他の検体が混入することを回避するように、分注器の移動経路を制御する。これにより、ユーザにおける分注器の移動経路の検討という負担が軽減され得る。
　本開示の更なる局面によれば、上記の各構成を組み合わせることにより、ユーザの負担を軽減しながらも装置内に余分な空間を設ける必要がなくなるため、装置を小型化することも可能となり得る。
遺伝子解析装置の一例の外観を示す図である。 遺伝子解析装置１の横断面を概略的に示す図である。 遺伝子解析装置１の縦断面を概略的に示す図である。 核酸増幅機６および検出機７の縦断面を概略的に示す図である。 照射部７１および光センサ７２の近傍の拡大図である。 検出機７における、励起光と検出される蛍光の向きとを模式的に示す図である。 図１の試料調製領域２近傍の拡大図である。 分注チップの縦断面を示す図である。 分注チップカセットにおける分注チップの配列を示す図である。 反応容器１１の縦断面を模式的に示す図である。 分注チップ８および反応容器１１の縦断面を模式的に示す図である。 分注器３の正面図である。 分注器３に分注チップ８が装着された状態を示す図である。 遺伝子解析装置１のハードウェア構成を示す図である。 試薬管理情報のデータ構成の一例を示す図である。 試料調製情報のデータ構成の一例を示す図である。 遺伝子解析装置１における標的核酸の検出のために実行される処理のフローチャートである。 図１７の試薬分注（ステップＳ３０）のサブルーチンのフローチャートである。 試薬管理情報の第１の変形例の構造を示す図である。 試薬管理情報の第２の変形例の構造を示す図である。 試薬管理情報の第３の変形例の構造を示す図である。 図１７の試料調製（ステップＳ４０）のサブルーチンのフローチャートである。 試験番号１の試料の調製の際のクリーンエリアの一例を示す図である。 試験番号１の試料の調製における分注器３の移動経路の一例を説明するための図である。 試験番号１の試料の調製における分注器３の移動経路の一例を説明するための図である。 試験番号１の試料の調製における分注器３の移動経路の一例を説明するための図である。 試験番号１の試料の調製における分注器３の移動経路の一例を説明するための図である。 試験番号８の試料の調製の際のクリーンエリアの一例を示す図である。 試料調製情報の変形例を示す図である。
　以下、図面を参照しつつ、本開示に係る技術思想の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
　［遺伝子解析装置の外観］
　図１は、遺伝子解析装置の一例の外観を示す図である。遺伝子解析装置１は、その本体１Ａの内部に、遺伝子解析装置１内の各要素の動作を制御するコントローラ１０、試料、および、試料を解析するための機器を収容する。本体１Ａには、本体１Ａを開閉するためのドア１５が設けられている。
　［遺伝子解析装置の構成］
　図２は、遺伝子解析装置１の横断面を概略的に示す図である。遺伝子解析装置１には、試料調製領域２が設けられている。試料調製領域２には、検体および／または試薬から試料を調製するための要素が配置されている。試料調製領域２内の要素の詳細については、図７等を参照して後述する。
　遺伝子解析装置１は、分注器３、移動ユニット４、遠心機５、および廃棄ボックス１２を含む。分注器３は、検体および試薬を吸引および吐出する。移動ユニット４は、分注器３を移動させる。遠心機５は、試料に遠心力を加える。廃棄ボックス１２は、使用済みの分注チップ等を収容する。
　遺伝子解析装置１は、核酸増幅機６および検出機７をさらに含む。核酸増幅機６は、試料における核酸増幅反応を生じさせる。検出機７は、試料中の核酸を検出する。
　図３は、遺伝子解析装置１の縦断面を概略的に示す図である。核酸増幅機６は、ケーシング６１、熱風発生器６４、および、ファン６５を含む。
　ケーシング６１は、開口を有するチャンバ６１１と、チャンバ６１１の開口を覆うように配置されたターンテーブル６１２とを含む。チャンバー６１１は有底円筒状に形成されており、上記開口はチャンバー６１１の上端に位置する。
　ターンテーブル６１２は、中心軸周りに回転可能であり、図５などを参照して後述する反応容器１１を保持するための第２の保持孔６２が同一円周上に複数形成されている。反応容器１１が第２の保持孔６２にセットされると、反応容器１１の貯留部１１２はチャンバ６１１内に配置される。
　ターンテーブル６１２の中央部には、チャンバ６１１内の空気を排出するための円形の排出口６３が形成されている。一実現例では、チャンバ６１１の寸法は、直径６８～１０６ｍｍ、高さ４５～７０ｍｍであることが好ましく、この場合、ターンテーブル６１２の排出口６３は直径５０～６５ｍｍであることが好ましい。
　熱風発生器６４は、円筒状に形成され、内側にヒーター６４１を有している。熱風発生器６４は、その上端部がターンテーブル６１２の上方に突出するように、排出口６３の内側に設置されている。熱風発生器６４の下端部は、チャンバ６１１内に開口している。
　ファン６５は、チャンバ６１１内において熱風発生器６４の下方に設置され、チャンバ６１１内の空気を排出口６３から吹き出すことができるよう構成されている。
　図４は、核酸増幅機６および検出機７の縦断面を概略的に示す図である。検出機７は、核酸増幅機６の右側に配置された照射部７１と、核酸増幅機６の奥側に配置された光センサ７２とを含む。図５は、照射部７１および光センサ７２の近傍の拡大図である。図６は、検出機７における、励起光と検出される蛍光の向きとを模式的に示す図である。
　照射部７１は、反応容器１１の貯留部１１２に励起光を照射するための複数の光源７１１を有している。光源７１１は、反応容器１１の軸方向と平行に並ぶよう配置されており、反応容器１１の四角柱状の貯留部１１２の第１の側面１１４に向かって励起光を照射する。さらには複数の光源光束を反応容器１１の軸方向の直線に集光するために、シリンドリカルレンズなどが使用されることが好ましい。
　光センサ７２は、第１の側面１１４に隣接する第２の側面１１５に対向するよう配置されており、反応容器１１内で発生し第２の側面１１５を透過した蛍光を検出する。一実現例では、光源７１１としてＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）等が使用され、光センサ７２としてはフォトダイオード等が使用される。
　図７は、図１の試料調製領域２近傍の拡大図である。試料調製領域２は、カセット設置領域２０を含む。カセット設置領域２０には、２以上の分注チップがユニット化された分注チップカセットをセットされる２つの枠２０Ａ，２０Ｂが形成されている。図７では、枠２０Ａ，２０Ｂのそれぞれに、分注チップカセット２００Ａ，２００Ｂが装着されている。分注チップカセット２００Ａ，２００Ｂのそれぞれは、横４本および縦１２本のマトリクス状に配列された合計４８本の分注チップを含む。なお、試料調製領域２は、３つ以上の分注チップカセットを装着できるように、３つ以上の枠を備える構成としてもよい。また、分注チップカセットが含む分注チップの本数は限定されず、例えば、９６本～３８４本の分注チップを含む分注チップカセットを使用することもできる。
　図８は、分注チップの縦断面を示す図である。分注チップ８は、略円錐筒状に形成されており、後述する分注器３の先端部に装着可能なよう上端が開口している。分注チップ８は、検体や試薬を吸引および吐出可能なよう下端に吐出孔８１を有しており、吸引した検体や試薬を内部に保持することができるよう構成されている。分注チップ８は、保持した検体および試薬の飛散を防止するために上部が通気性のフィルタで覆われていることが好ましい。
　図９は、分注チップカセットにおける分注チップの配列を示す図である。分注チップカセット２００Ａ，２００Ｂのそれぞれは、フレーム２０１を含む。４８本の分注チップ８は、フレーム２０１にはめ込まれている。フレーム２０１は、ほぼ直方体の形状を有しており、２つの角ＣＮ１，ＣＮ２は面取りされている。試料調製領域２の枠２０Ａ，２０Ｂにおいても同様の面取りがされている。分注チップカセット２００Ａ，２００Ｂのそれぞれは、当該分注チップカセット２００Ａ，２００Ｂにおいて面取りされている部分が枠２０Ａ，２０Ｂにおいて面取りされている部分に合わせられることにより、枠２０Ａ，２０Ｂに容易にセットされ得る。なお、フレームの形状は直方体ではなくほぼ立方体の形状であってもよいし、１つ又は３つの角が面取りされている形状であってもよい。
　図７に戻って、試料調製領域２には、カセット設置領域２０の外に、検体ラック２１が設置されている。図７に示す例では、検体ラック２１は、横一列に並んだ１２個の検体孔２１１を含む。各検体孔２１１には、検体を収容した容器がセットされる。なお、検体ラック２１における検体孔の数は限定されず、例えば、１６～４８個の検体孔が形成されるように構成されていてもよい。
　試料調製領域２には、カセット設置領域２０の外に、試薬ラック２２が設置されている。試薬ラック２２には、ボトル領域２２１と試料領域２２２とが設けられている。図７に示す例では、ボトル領域２２１には、それぞれにボトルをセットされる８個の試薬ボトル孔２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃ，２２１Ｄ，２２１Ｅ，２２１Ｆ，２２１Ｇ，２２１Ｈが形成されている。試薬ボトル孔２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃ，２２１Ｄ，２２１Ｅ，２２１Ｆ，２２１Ｇ，２２１Ｈのそれぞれには、文字列「ＫＯＤ１」「ＫＯＤ２」「Ｐ１」「Ｐ２」「Ｐ３」「Ｐ４」「Ｓ１」「Ｓ２」のそれぞれが付されている。これらの文字列のそれぞれは標識の一例である。なお、ボトル領域における試薬ボトル孔の数は限定されず、例えば、６個～１２個の試薬ボトル孔としてもよい。
　図７の例では、ボトル領域２２１には、２種類の酵素（一例として、「ＫＯＤ０１」「ＫＯＤ０２」と表記する）のそれぞれのボトルと、４種類のプライマ・プローブ試薬（一例として、「プライマＡ」「プライマＢ」「プライマＣ」「プライマＤ」と表記する）のボトルとがセットされる。より具体的には、試薬ボトル孔２２１ＡにはＫＯＤ０１のボトルがセットされ、試薬ボトル孔２２１ＢにはＫＯＤ０２のボトルがセットされ、試薬ボトル孔２２１ＣにはプライマＡのボトルがセットされ、試薬ボトル孔２２１ＤにはプライマＢのボトルがセットされ、試薬ボトル孔２２１ＥにはプライマＣのボトルがセットされ、試薬ボトル孔２２１ＦにはプライマＤのボトルがセットされる。なお、「プライマ・プローブ試薬」とは、プライマ用の試薬とプローブ用の試薬とを含む試薬を意味する。
　遺伝子解析装置１における試料の解析に利用される酵素の種類は１種類以上であれば、図７に示された２種類に限定されない。また、遺伝子解析装置１における試料の解析に利用されるプライマ・プローブ試薬の種類は、１種類以上であれば、図７に示された４種類に限定されない。
　ボトル領域２２１は、試薬ボトル孔２２１Ｇ，２２１Ｈに、他の試薬ボトル孔にセットされるボトルが収容するのと同じ種類の試薬を収容するボトルがセットされように構成され得る。たとえば、試薬ボトル孔２２１Ｇには、ＫＯＤ０１のボトルがセットされ得る。試薬ボトル孔２２１Ｈには、ＫＯＤ０２のボトルがセットされ得る。このように利用されるために、試薬ボトル孔２２１Ｇには試薬ボトル孔２２１Ａに付されたのと同じ文字を含む文字列が付されても良く、試薬ボトル孔２２１Ｈには試薬ボトル孔２２１Ｂに付されたのと同じ文字を含む文字列が付されても良い。図７の例では、試薬ボトル孔２２１Ａに付された文字列「ＫＯＤ１」と試薬ボトル孔２２１Ｇに付された文字列「Ｓ１」は、共通する文字「１」を含み、試薬ボトル孔２２１Ｂに付された文字列「ＫＯＤ２」と試薬ボトル孔２２１Ｈに付された文字列「Ｓ２」は、共通する文字「２」を含む。ここで、共通する文字は、「共通の情報」の一例である。
　試料領域２２２には、図７に示す例では、横６列に１２個ずつ、合計７２個の孔が形成されている。横６列の孔は、下から、第１試薬孔２２２Ａ、第２試薬孔２２２Ｂ、キャピラリ孔２２２Ｃ、第１試薬孔２２２Ｄ、第２試薬孔２２２Ｅ、キャピラリ孔２２２Ｆとして識別される。なお、試料領域２２２に形成される孔数は図７に示された数に限定されない。横６列に１０～２０個ずつ孔が形成されていてもよいし、列の数を更に増加させるように（例えば、９列、１２列）孔が形成されていてもよい。
　１２個の第１試薬孔２２２Ａと１２個の第２試薬孔２２２Ｂのそれぞれには、試薬を分注されるチューブがセットされる。１２個のキャピラリ孔２２２Ｃのそれぞれには、反応容器１１がセットされる。試料調製には、縦に並んだ、１個の第１試薬孔２２２Ａにセットされたチューブと、１個の第２試薬孔２２２Ｂにセットされたチューブと、１個のキャピラリ孔２２２Ｃにセットされた反応容器１１とが関与する。たとえば、最も左のキャピラリ孔２２２Ｃにセットされた反応容器１１には、最も左の第１試薬孔２２２Ａにセットされたチューブに収容された試薬と、最も左の第２試薬孔２２２Ｂ内のチューブに収容された試薬とが、注入される。
　１２個の第１試薬孔２２２Ｄと１２個の第２試薬孔２２２Ｅのそれぞれには、試薬を分注されるチューブがセットされる。１２個のキャピラリ孔２２２Ｆのそれぞれには、反応容器１１がセットされる。試料調製には、縦に並んだ、１個の第１試薬孔２２２Ｄにセットされたチューブと、１個の第２試薬孔２２２Ｅにセットされたチューブと、１個のキャピラリ孔２２２Ｆにセットされた反応容器１１とが関与する。たとえば、最も左のキャピラリ孔２２２Ｆにセットされた反応容器１１には、最も左の第１試薬孔２２２Ｄにセットされたチューブに収容された試薬と、最も左の第２試薬孔２２２Ｅ内のチューブに収容された試薬とが、注入される。
　すなわち、図７に示す例において、試料領域２２２では、横６列の孔のうち、下方の３列の孔に、１２個の試料を調製するための、チューブおよび反応容器１１がセットされる。上方の３列の孔に、１２個の試料を調製するための、チューブおよび反応容器１１がセットされる。したがって、試料領域２２２には２４個の試料を調製するためのチューブおよび反応容器１１がセットされ得る。また変形例として、１列の試薬孔及びキャピラリ孔の数を増やしたり、各列の数を増やすことで、調製する試料の数を増加させることもできる。
　遺伝子解析装置１では、検体容器、試薬を収容するチューブ、および試料を収容する反応容器１１は、１つのラックにおいて保持されてもよい。なお、図７等に示された例では、検体容器は検体ラック２１に保持され、試薬を収容するチューブおよび試料を収容する反応容器１１は試薬ラック２２に保持される。すなわち、検体容器は、チューブおよび反応容器１１が保持されるラックとは異なるラックに保持される。これにより、検体ラック２１における検体孔２１１の横方向の間隔を検体容器のサイズに適合したものとしつつ、試薬ラック２２における第１試薬孔２２２Ａ，２２２Ｄ、第２試薬孔２２２Ｂ，２２２Ｅ、および、キャピラリ孔２２２Ｃ，２２２Ｆの横方向の間隔をチューブおよび反応容器１１のサイズに適合したものとされ得る。図７の例では、試薬ラック２２における第１試薬孔２２２Ａ，２２２Ｄ、第２試薬孔２２２Ｂ，２２２Ｅ、および、キャピラリ孔２２２Ｃ，２２２Ｆの横方向の間隔は、検体ラック２１における検体孔２１１の横方向の間隔よりも狭い。すなわち、図７の例では、試薬ラック２２における孔の間隔が最小限に抑えられ、これにより、遺伝子解析装置１の内部の空間が有効に利用されている。
　図７には、参考線Ｌ１が示されている。遺伝子解析装置１では、検体ラック２１および試薬ラック２２は参考線Ｌ１の一方側に位置し、カセット設置領域２０は参考線Ｌ１の他方側に位置している。これにより、未使用の分注チップ８が保持されるカセット設置領域２０がより確実に検体や試薬が設置される領域から離され、分注チップ８の汚染がより確実に回避され得る。
　次に、反応容器１１について説明する。図１０は、反応容器１１の縦断面を模式的に示す図である。
　図１０に示されるように、反応容器１１は、下端が閉じ、分注チップ８を内部に挿入可能なよう上端に開口１１１が形成されている。反応容器１１は、下部に試料および試薬を貯留するための細長い貯留部１１２が形成され、上部には分注チップ８を収容するための収容部１１３が形成されている。
　図１１は、分注チップ８および反応容器１１の縦断面を模式的に示す図である。反応容器１１は、分注チップ８が挿入された場合に分注チップ８によって開口１１１が封鎖され、かつ分注チップ８と互いに嵌合するよう構成されている。反応容器１１の材料としては、熱可塑性樹脂又はガラスが好ましいが特に限定されず、熱可塑性樹脂の場合は、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ポリメチルペンテン、環状ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート、メタクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂およびポリ塩化ビニルのいずれか、又はこれらのうち２種以上から成るポリマーアロイ若しくはポリマーブレンドであることが好ましい。
　次に、分注器３について説明する。図１２は、分注器３の正面図である。図１３は、分注器３に分注チップ８が装着された状態を示す図である。
　図１２に示されるように、分注器３は、例えばシリンジやピペットといった一般的な分注機構３１を有しており、この分注機構３１により先端部に分注チップ８が装着された状態で試料や試薬を吸引および吐出する。
　また、分注器３は、上下に移動可能な円筒部３２を先端部に有しており、この円筒部３２が下方に移動して先端部に装着された分注チップ８を押し下げることで分注チップ８を取り外すことができるよう構成されている。
　次に、移動ユニット４について説明する。移動ユニット４は、主に図２および図３に示されるように、奥行き方向に延びるＹ軸アーム４Ｙ、幅方向に延びＹ軸アーム４Ｙの表面を奥行き方向に摺動するＸ軸アーム４Ｘ、高さ方向に延びＸ軸アーム４Ｘの表面を幅方向に摺動するＺ軸アーム４Ｚ、および、これらのアームの摺動させるための駆動部（たとえば、モータなど）を含む。Ｚ軸アーム４Ｚには、分注器３が取り付けられている。このような構成により、移動ユニット４は、分注器３を奥行き方向、幅方向、および高さ方向に自在に移動させることができる。
　次に、遠心機５について説明する。遠心機５は、遠心力によって反応容器１１内の試料を下端へと移動させる。主に図２に示されるように、遠心機５は、試料調製領域２の奥側に設置されている。一実現例では、遠心機５は、主に図３に示されるように、反応容器１１を保持するための第１の保持孔５３１が複数形成された回転部５３を含む。回転部５３は、駆動部５２により回転する回転軸５１に取り付けられていてもよい。
　［遺伝子解析装置における試料の解析のための動作］
　次に、遺伝子解析装置１における試料の解析のための動作について説明する。
　（１）試薬の分注
　まず、ボトル領域２２１内のボトルから、第１試薬孔２２２Ａ，２２２Ｄおよび第２試薬孔２２２Ｂ，２２２Ｅのそれぞれにセットされたチューブへ、必要な試薬が分注される。
　（２）試料の調製
　検体ラック２１にセットされた検体容器内の検体と第１試薬孔２２２Ａ，２２２Ｄおよび第２試薬孔２２２Ｂ，２２２Ｅ２セットされたチューブ内の試薬とが、キャピラリ孔２２２Ｃ，２２２Ｆにセットされた反応容器１１へ注入される。
　詳述すると、移動ユニット４は、Ｘ軸アーム４ＸをＹ軸アーム４Ｙに沿って遺伝子解析装置１の奥行き方向に移動させ、Ｚ軸アーム４ＺをＸ軸アーム４Ｘに沿って遺伝子解析装置１の幅方向に移動させる。これにより、カセット設置領域２０に保持された分注チップ８の上方へと分注器３が移動する。
　次に、移動ユニット４は、分注器３をＺ軸アーム４Ｚに沿って下降させて、分注器３の先端を分注チップ８内に挿入させる。これにより、分注器３の先端部に分注チップ８が装着される。
　次に、移動ユニット４は、分注チップ８が装着された分注器３を、検体ラック２１の検体容器（図７に示す例では、１２個の検体孔２１１のそれぞれにセットされた１２個の検体容器のいずれか）まで移動させ、コントローラ１０は、分注器３の分注機構３１により、吐出孔８１から分注チップ８内に検体容器内の検体を一定量吸引させる。
　次に、移動ユニット４は、分注器３を、試薬ラック２２の第１試薬孔２２２Ａにセットされたチューブ（図７に示す例では、１２個の第１試薬孔２２２Ａのそれぞれにセットされた１２個のチューブのいずれか）まで移動させ、コントローラ１０は、分注器３を、当該チューブ内の試薬を一定量吸引させる。
　次に、移動ユニット４は、分注器３を、試薬ラック２２の第２試薬孔２２２Ｂにセットされたチューブ（図７に示す例では、１２個の第２試薬孔２２２Ｂのそれぞれにセットされた１２個のチューブのいずれか）まで移動させ、コントローラ１０は、分注器３に、当該チューブ内の試薬を一定量吸引させる。
　次に、移動ユニット４は、分注器３を、試薬ラック２２のキャピラリ孔２２２Ｃにセットされた反応容器１１（図７に示す例では、１２個のキャピラリ孔２２２Ｃのそれぞれにセットされた反応容器１１のいずれか）まで移動させ、分注器３先端部の分注チップ８を反応容器１１に挿入させる。これにより、分注チップ８と反応容器１１とが互いに嵌合する。
　次に、コントローラ１０は、分注器３に、検体および試薬を反応容器１１へと吐出させる。
　なお、キャピラリ孔２２２Ｆにセットされた反応容器１１において試料を調製する場合、第１試薬孔２２２Ａ、第２試薬孔２２２Ｂ、およびキャピラリ孔２２２Ｃが、第１試薬孔２２２Ｄ、第２試薬孔２２２Ｅ、およびキャピラリ孔２２２Ｆへと変更される。
　すなわち、移動ユニット４は、分注器３を、第１試薬孔２２２Ｄにセットされたチューブ（図７に示す例では、１２個の第１試薬孔２２２Ｄのそれぞれにセットされた１２個のチューブのいずれか）まで移動させ、コントローラ１０は、当該チューブ内の試薬を吸引させ、移動ユニット４は、第２試薬孔２２２Ｅにセットされたチューブ（図７に示す例では、１２個の第２試薬孔２２２Ｅのそれぞれにセットされた１２個のチューブのいずれか）まで移動させ、コントローラ１０は、当該チューブ内の試薬を吸引させ、そして、移動ユニット４は、キャピラリ孔２２２Ｆにセットされた反応容器１１（図７に示す例では、１２個のキャピラリ孔２２２Ｆのそれぞれにセットされた反応容器１１のいずれか）まで移動させ、コントローラ１０は、検体および試薬を反応容器１１へと吐出させる。
　次に、移動ユニット４は、反応容器１１および分注チップ８が装着された分注器３を、遠心機５まで移動させ、開口５Ａを介して第１の保持孔５３１に反応容器１１を挿入し、分注器３から分注チップ８を取り外して分注器３のみを上昇させる。
　次に、コントローラ１０は遠心機５の駆動部５２を駆動する。これにより、回転部５３が回転し、反応容器１１内の検体および試薬は、遠心力を加えられ、反応容器１１の下端側へと移動し、貯留部１１２に充填される。このように検体および試薬を貯留部１１２に充填する工程は、図１７では、ステップＳ５０における遠心機５を利用した処理として後述される。
　遠心機５による作業が完了すると、移動ユニット４は、分注器３を下降させて、分注器３の先端部に、第１の保持孔５３１に装着されている分注チップ８を再度装着させる。
　次に、移動ユニット４は、反応容器１１および分注チップ８が装着された分注器３を核酸増幅機６まで移動させ、第２の保持孔６２に反応容器１１を挿入し、分注器３から分注チップ８および反応容器１１を取り外して分注器３のみを上昇させる。
　移動ユニット４は、上記の工程を繰り返すことにより、核酸増幅機６に、検体および試薬を充填された反応容器１１を必要な数だけセットする。
　複数の試料調製において、移動ユニット４は、カセット設置領域２０に設置された分注チップカセット２００Ａまたは分注チップカセット２００Ｂの１つから分注チップ８を分注器３に装着する。一実現例では、移動ユニット４は、まず分注チップカセット２００Ａにセットされた分注チップ８を利用し、分注チップカセット２００Ａにセットされる分注チップ８が無くなったら、分注チップカセット２００Ｂにセットされた分注チップ８を利用する。
　遺伝子解析装置１は、試料調製の際に分注チップカセット２００Ａまたは分注チップカセット２００Ｂから分注チップ８を調達する。これにより、遺伝子解析装置１では、ユーザが手指又はピンセット等を使って分注チップ８を１本ずつラックにセットする必要がない。
　また、遺伝子解析装置１には、分注チップカセットが複数セットされ得る。これにより、ユーザは、ある回の検査（標的核酸の検出）の途中で分注チップカセット２００Ａが空になっても、その回の検査を中断する必要は無い。ユーザは、その回の検査では、移動ユニット４に分注チップカセット２００Ｂにセットされた分注チップ８を利用させ、その回の検査の終了後に、空の分注チップカセット２００Ａを新たな分注チップカセットに入れ替えことができる。
　（３）標的核酸の検出
　上記のように核酸増幅機６に必要な数の反応容器１１がセットされた後、遺伝子解析装置１は、試料の核酸増幅反応のための制御を実行する。そして、遺伝子解析装置１は、蛍光物質によって標識された標識プローブを用いて標的核酸の検出を行う。蛍光物質としては、例えば、標的核酸とのハイブリダイゼーション時に消光するものを用いることができ、フルオロセイン又はその誘導体や、ＢＯＤＩＰＹ（登録商標）シリーズ、ローダミン又はその誘導体といった標識プローブ末端においてグアニンとシトシンとの塩基対形成時に消光するものが好ましい。
　上記制御は、変性工程、アニーリング工程、および伸長工程から成る。以下、各工程について説明する。
　（３－１）変性工程
　変性工程では、コントローラ１０は、熱風発生器６４のヒーター６４１をＯＮにし、ファン６５を駆動することでチャンバ６１１内の空気をターンテーブル６１２の排出口６３より排出する。これにより、チャンバ６１１内の気圧が低くなるため、チャンバ６１１の外の空気がヒーター６４１により加熱されながら熱風発生器６４の内側を通ってチャンバ６１１内へと導入される。このようにして、チャンバ６１１内の温度を所定の温度（例えば、９０～１０５℃）まで上昇させ、第２の保持孔６２に保持されている反応容器１１内の試料を加熱することにより、反応容器１１内の試料に含まれる二重鎖核酸が一重鎖に解離する。
　（３－２）アニーリング工程
　アニーリング工程では、コントローラ１０は、ヒーター６４１をＯＦＦにし、ファン６５を駆動することでチャンバ６１１内の高温の空気を排出口６３より排出する。これにより、チャンバ６１１の外の常温の空気が熱風発生器６４を介してチャンバ６１１内へと導入される。このようにして、チャンバ６１１内の温度を所定の温度（例えば、３５～６５℃）まで低下させ、反応容器１１内の試料を冷却することにより、反応容器１１内における試料中の各一重鎖核酸の５’末端にプライマがアニーリングする。このとき、試料中に標的核酸が存在する場合は、標識プローブが標的核酸にハイブリダイゼーションする。チャンバ６１１内の温度を上述した所定の温度（例えば、３５～６５℃）に保った状態で一定時間（例えば、０．０１～５分）が経過した後、照射部７１の光源７１１により反応容器１１の第１の側面１１４に励起光を照射する。標識プローブは標的核酸とのハイブリダイゼーション時に消光する性質を有するため、反応容器１１内においては標的核酸とハイブリダイゼーションしていない標識プローブのみが励起されて蛍光を発生させる。この蛍光のうち、反応容器１１の第２の側面１１５を透過したものが光センサ７２により検出される。その後、ターンテーブル６１２を回転させ、別の第２の保持孔６２に保持された反応容器１１に対しても光の照射および蛍光の検出を行う。
　（３－３）伸長工程
　伸長工程では、コントローラ１０は、変性工程と同様に、チャンバ６１１内の温度を所定の温度（例えば４０～８０℃、好ましくは４５℃～７５℃）まで上昇させて反応容器１１内の試料を加熱する。これにより、反応容器１１内において一重鎖核酸の５’末端にアニーリングしているプライマが伸長して二重鎖核酸の複製物が生成される。このとき、標的核酸にハイブリダイゼーションしていた標識プローブは標的核酸から解離する。
　以上のような変性工程、アニーリング工程、および伸長工程が繰り返されることにより、反応容器１１の試料中の核酸は増幅される。試料中に標的核酸が含まれている場合は標的核酸も増加するため、アニーリング工程において標的核酸にハイブリダイゼーションする標識プローブの数が増加し、光センサ７２によって検出される蛍光量が減少する。この蛍光量の減少により、反応容器１１内の試料に含まれる標的核酸の有無が判断される。
　このように標的核酸の有無を判断する工程は、図１７では、ステップＳ６０における核酸増幅機６を利用した核酸検出として後述される。
　核酸の検出終了後、移動ユニット４は、分注器３に、核酸増幅機６の第２の保持孔６２内の反応容器１１および分注チップ８を装着させる。そして、移動ユニット４は、分注器３を、廃棄ボックス１２まで移動させ、分注チップ８および反応容器１１を分注器３から取り外すように動作させる。これにより、分注チップ８および反応容器１１は廃棄ボックス１２へと廃棄される。
　［ハードウェア構成］
　図１４は、遺伝子解析装置１のハードウェア構成を示す図である。
　図１４に示されるように、遺伝子解析装置１では、コントローラ１０は、ディスプレイ１７、分注器３、移動ユニット４、遠心機５、核酸増幅機６、および検出機７と接続され、これらの動作を制御する。
　遺伝子解析装置１は、さらに、入力装置１４および通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１６を含む。入力装置１４は、操作ボタン、および／または、ディスプレイ１７に表示されるソフトウェアボタンによって実現される。コントローラ１０は、入力装置１４を介して情報の入力を受け付ける。通信Ｉ／Ｆ１６は、たとえばネットワークカードによって実現される。コントローラ１０は、通信Ｉ／Ｆを介して、外部の機器と通信する。
　図１４の例では、コントローラ１０は、プロセッサ１０１とメモリ１０２とを含む。メモリ１０２は、プロセッサ１０１によって実行されるプログラムおよび遺伝子解析装置１の動作に利用される種々のデータが格納され得る。
　［試薬管理情報のデータ構成］
　図１５は、試薬管理情報のデータ構成の一例を示す図である。試薬管理情報は、ボトル領域２２１にセットされた８本のボトルの残量を管理するための情報である。試薬管理情報は、たとえばメモリ１０２に格納される。
　図１５に示されるように、試薬管理情報は、位置と、試薬種類と、試薬残量とを関連付ける。位置は、ボトル領域２２１における８本のボトルのそれぞれがセットされる試薬ボトル孔を表す。たとえば、位置「２２１Ａ」は、試薬ボトル孔２２１Ａを表す。
　試薬種類は、各孔にセットされるボトル内の試薬の種類を表す。図１５の例において、「ＫＯＤ０１」および「ＫＯＤ０２」のそれぞれは、酵素の種類を表す。「プライマＡ」「プライマＢ」「プライマＣ」および「プライマＤ」のそれぞれは、プライマの種類（プローブ試薬が含まれる場合は、プライマ試薬とプローブ試薬の組合せの種類）を表す。
　試薬残量は、各孔にセットされたボトル内の試薬があと何回の試料調製に利用できるかを表す。たとえば、「１０」は、あと１０回の試料調製に利用できる残量を表す。一実現例では、１回の試料調製に４μＬの試薬が利用される場合、残量「１０」は、試薬の残量が４０μＬであることを意味する。
　［試料調製情報のデータ構成］
　図１６は、試料調製情報のデータ構成の一例を示す図である。試料調製情報は、２４個の試料のそれぞれの内容を表す。２４個の試料は、１２個のキャピラリ孔２２２Ｃのそれぞれにセットされた１２個の反応容器１１内の試料と、１２個のキャピラリ孔２２２Ｆのそれぞれにセットされた１２個の反応容器１１内の試料とから構成される。試料調製情報は、たとえばメモリ１０２に格納される。
　図１６に示されるように、試料調製情報は、試験番号と、検体番号と、第１試薬と、第２試薬とを関連付ける。試験番号は、１２個のキャピラリ孔２２２Ｃおよび１２個のキャピラリ孔２２２Ｆのそれぞれを規定する。たとえば、１２個のキャピラリ孔２２２Ｃのそれぞれには１～１２の試験番号のいずれかが割り当てられ、１２個のキャピラリ孔２２２Ｆのそれぞれには１３～２４の試験番号のいずれかが割り当てられる。
　検体番号は、１２個の検体孔２１１のそれぞれを規定する。検体番号は、たとえば図７において１２個の検体孔２１１のそれぞれに付されている番号に従って付されても良い。
　第１試薬および第２試薬のそれぞれは、試料調製の際に各試料の調製に利用される酵素およびプライマの種類（又は、プライマ試薬がプローブも含む場合は、プライマとプローブの組合せの種類）を規定する。
　一実現例では、試験番号１～１２のそれぞれの第１試薬は、１２個の第１試薬孔２２２Ａのそれぞれにセットされたチューブに分注される。試験番号１～１２のそれぞれの第２試薬は、１２個の第２試薬孔２２２Ｂのそれぞれにセットされたチューブに分注される。試験番号１３～２４のそれぞれの第１試薬は、１２個の第１試薬孔２２２Ｄのそれぞれにセットされたチューブに分注される。試験番号１３～２４のそれぞれの第２試薬は、１２個の第２試薬孔２２２Ｅのそれぞれにセットされたチューブに分注される。
　図１６の例では、たとえば、試験番号「１」と、検体番号「１」と、第１試薬「ＫＯＤ０１」と、第２試薬「プライマＡ」とが関連付けられている。このことは、試験番号「１」で特定される試薬は、検体番号「１」で特定される検体（１２個の検体孔２１１の最も左の孔にセットされた検体）と、「ＫＯＤ０１」で特定される酵素と、「プライマＡ」で特定されるプライマとを含むことを意味する。
　試料調製情報は、たとえばユーザによって生成される。すなわち、ユーザは、調製する各試料の情報を試料調製情報として遺伝子解析装置１に入力する。
　図１６の例では、試験番号「２３」および「２４」には、検体番号、第１試薬、および第２試薬が関連付けられていない。このことは、試験番号「２３」および「２４」については試料の調製が予定されていないことを意味する。すなわち、図１６の例では、ユーザは、遺伝子解析装置１では最大２４個の試料の調製が可能なところ、この時点では２２個の試料の調製のみを予定していることを意味する。
　試料調製情報の変形例を図２９に示す。図２９では、同一検体を複数回測定する場合に、試験番号を連番にしている。すなわち、たとえば、検体番号「１」の検体は、試験番号「１」と試験番号「２」に利用される。このように、同一検体が連続した試験番号に利用されるように試料調製情報を生成することにより、後述する試料未調製の検体を収容する検体用容器が保持される領域を含むクリーンエリアが他の検体によって汚染される事態をより一層確実に回避できる利点がある。
　［処理の流れ］
　（１）メイン
　図１７は、遺伝子解析装置１における標的核酸の検出のために実行される処理のフローチャートである。遺伝子解析装置１は、たとえばプロセッサ１０１に所与のプログラムを実行させることによって、図１７の処理を実現してもよい。なお、上記処理は、Field-Programmable　Gate　Array（ＦＰＧＡ）またはApplication　Specific　Integrated　Circuit（ＡＳＩＣ）等の専用の回路によって実行されてもよい。
　図１７を参照して、ステップＳ１０にて、遺伝子解析装置１は、入力装置１４および／または通信Ｉ／Ｆ１６を介して、試料調製情報などの情報の入力を受け付ける。
　ステップＳ２０にて、遺伝子解析装置１は、スタートボタンの操作などによる検出の開始の指示を受け付けたか否かを判断する。遺伝子解析装置１は、当該指示を受け付けるまでステップＳ２０にて制御を留め（ステップＳ２０にてＮＯ）、当該指示を受け付けるとステップＳ３０へ制御を進める（ステップＳ２０にてＹＥＳ）。
　ステップＳ３０にて、遺伝子解析装置１は、試薬ボトル孔２２１Ａ～２２１Ｆにセットされたボトルから、第１試薬孔２２２Ａ，２２２Ｄおよび第２試薬孔２２２Ｂ，２２２Ｅのそれぞれにセットされたチューブへ、試薬を分注する。各チューブに分注される試薬の種類は、試料調製情報（図１６参照）に基づいて特定される。ステップＳ３０における試薬の分注の内容は、図１８を参照して後述される。
　ステップＳ４０にて、遺伝子解析装置１は、キャピラリ孔２２２Ｃ，２２２Ｆのそれぞれにセットされた反応容器１１において試料を調製する。ステップＳ４０における試料の調製の内容は、図１９を参照して後述される。
　ステップＳ５０にて、遺伝子解析装置１は、調製された試料（反応容器１１）を遠心機５で処理する。
　ステップＳ６０にて、遺伝子解析装置１は、調製された試料について、核酸増幅機６を利用した核酸検出を実行する。
　ステップＳ７０にて、遺伝子解析装置１は、分注チップ８および反応容器１１の廃棄などの後処理を実行し、図１７の処理を終了させる。
　（２）試薬分注
　図１８は、図１７の試薬分注（ステップＳ３０）のサブルーチンのフローチャートである。
　図１８を参照して、ステップＳ３００にて、遺伝子解析装置１は、変数Ｍの値を１にセットする。変数Ｍは、第１試薬孔２２２Ａ，２２２Ｄおよび第２試薬孔２２２Ｂ，２２２Ｅにセットされたチューブに分注される各試薬を特定する。図１６の例によれば、第１試薬孔２２２Ａ，２２２Ｄおよび第２試薬孔２２２Ｂ，２２２Ｅに分注される試薬は、「ＫＯＤ０１」「ＫＯＤ０２」「プライマＡ」「プライマＢ」「プライマＣ」および「プライマＤ」の６種類である。変数Ｍは、これら６種類の試薬のそれぞれに対応する。
　ステップＳ３０２にて、遺伝子解析装置１は、Ｍ番目の試薬について、試料調製情報（図１６）を参照して、第１試薬孔２２２Ａ，２２２Ｄおよび第２試薬孔２２２Ｂ，２２２Ｅの分注に必要な各試薬の量を特定する。たとえば、Ｍ番目の試薬が「ＫＯＤ０１」である場合、１６個の試料（試験番号１～１６）に必要とされるため、必要な量は「１６」と特定される。Ｍ番目の試薬が「プライマＡ」である場合、１２個の試料（試験番号１～１２）に必要とされるため、必要な量は「１２」と特定される。
　ステップＳ３０４にて、遺伝子解析装置１は、試薬管理情報（図１５）を参照して、Ｍ番目の試薬について、１本目のボトルの残量がステップＳ３００において特定された必要量以上である否かを判断する。Ｍ番目の試薬が「プライマＡ」である場合、必要量は「１２」であり、試薬残量は「１２」であるため、１本目のボトルの残量は必要量以上である。一方、Ｍ番目の試薬が「ＫＯＤ０１」である場合、必要量は「１６」であるが１本目のボトル（たとえば、図１５の番号１と番号７のうち番号１）の残量は「１０」であるため、１本目のボトルの残量は必要量以上ではない。
　遺伝子解析装置１は、１本目のボトルの残量が必要量以上であると判断すると（ステップＳ３０４にてＹＥＳ）、ステップＳ３０６へ制御を進め、そうでなければ（ステップＳ３０４にてＮＯ）、ステップＳ３０８へ制御を進める。
　ステップＳ３０６にて、遺伝子解析装置１は、変数Ｍの値が第１試薬孔２２２Ａ，２２２Ｄおよび第２試薬孔２２２Ｂ，２２２Ｅに分注される試薬の種類の数Ｐ（図１６の例では「６」）に到達しているか否かを判断する。遺伝子解析装置１は、変数Ｍの値が当該試薬の種類の数Ｐに到達していると判断すると（ステップＳ３０６にてＹＥＳ）、ステップＳ３１４へ制御を進め、そうでなければ（ステップＳ３０６にてＮＯ）、ステップＳ３１２へ制御を進める。
　ステップＳ３１２にて、遺伝子解析装置１は、変数Ｍの値を１加算更新して、ステップＳ３０２へ制御を戻す。
　ステップＳ３０８にて、遺伝子解析装置１は、Ｍ番目の試薬について、１本目のボトルと２本目のボトルの残量の合計がステップＳ３０２において特定された必要量以上であるか否かを判断する。たとえば、Ｍ番目の試薬が「ＫＯＤ０１」である場合、１本目のボトル（たとえば、図１５の番号１）の残量は「１０」であり、２本目のボトル（たとえば、図１５の番号７）の残量は「５０」であり、必要量は「１６」であるため、上記合計は上記必要量以上である。
　遺伝子解析装置１は、上記合計が上記必要量以上であると判断すると（ステップＳ３０８にてＹＥＳ）、ステップＳ３０６へ制御を進め、そうでなければ（ステップＳ３０８にてＮＯ）、ステップＳ３１０へ制御を進める。
　ステップＳ３１０にて、遺伝子解析装置１は、エラーを報知して、図１８（図１７）の処理を終了させる。エラーの報知は、音声であってもよいし、表示（たとえば、ディスプレイ１７における表示）であってもよい。
　ステップＳ３１４にて、遺伝子解析装置１は、試料調製情報（図１６）に従って、分注器３に、第１試薬孔２２２Ａ，２２２Ｄおよび第２試薬孔２２２Ｂ，２２２Ｅのそれぞれにセットされたチューブへ試薬を分注させる。その後、遺伝子解析装置１は、制御を図１７へリターンさせる。
　遺伝子解析装置１は、ステップＳ３１４において、ある種類の試薬について、試料調製情報に登録された試験番号１～２４の試料調製に必要な量が１つのボトルに収容されている場合、分注器３に、当該ボトル内の試薬を利用させる。図１５および図１６に示された例では、遺伝子解析装置１は、試薬「プライマＡ」を要する試験番号１～１２について、分注器３に、番号３のボトルに収容されている試薬を各チューブへ分注させる。
　一方、遺伝子解析装置１は、ある種類の試薬について、試料調製情報に登録された試験番号１～２４の試料調製に必要な量が１つのボトルに収容されていない場合であって、複数のボトルに収容されている場合には、分注器３に、当該複数のボトルに収容されている試薬を利用させる。図１５および図１６に示された例では、遺伝子解析装置１は、試薬「ＫＯＤ０１」を要する試験番号１～１６について、分注器３に、試験番号１～１０については番号１のボトルに収容されている試薬を各チューブへ分注させ、試験番号１１～１６については番号７のボトルに収容されている試薬を各チューブへ分注させる。これにより、１回の検査（標的核酸の検出）において試験番号１～２４（図１６の例では試験番号１～２２）の試料が調製される際、ボトル領域２２１内の１本のボトルに必要な量の試薬が収容されていなくても、ボトル領域２２１内の複数のボトルに必要な量の試薬が収容されていれば、検査が中断される必要は無い。ユーザは、その回の検査の終了後にボトルを入れ替えればよい。また、その検査の終了後に空になった試薬ボトルがあれば、空の試薬ボトルがあること及び／又は次回の検査までに試薬ボトルを入れ替える必要があることを、音声、表示（たとえば、ディスプレイ１７における表示）等で報知する構成を採用してもよい。
　ボトル領域２２１に同一の種類の試薬を含有する複数のボトルが保持されている場合、コントローラ１０は、当該複数のボトルの中のどれを１本目のボトル（ステップＳ３０４）とするかを、種々の方法で決定し得る。一実現例では、８個の試薬ボトル孔２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃ，２２１Ｄ，２２１Ｅ，２２１Ｆ，２２１Ｇ，２２１Ｈの中で予め優先順位が定められており、複数のボトルのうち優先順位の高い方に保持されているボトルを「１本目のボトル」と決定してもよい。
　一実現例では、コントローラ１０は、試薬管理情報内のデータに基づいて「１本目のボトル」を決定してもよい。図１９は、試薬管理情報の第１の変形例の構造を示す図である。図１９の例では、試薬管理情報は各ボトル内の試薬の使用期限をさらに含む。使用期限は、ユーザによって入力されてもよいし、遺伝子解析装置１に搭載されたリーダ（図示略）によってボトルに印刷された情報から読み取られて試薬管理情報に登録されても良い。
　コントローラ１０は、同一の種類の試薬を収容する複数のボトルのうち、最も早く使用期限が到来するものを「１本目のボトル」として決定する。図１９の例では、試薬「ＫＯＤ０１」について、番号１のボトル（使用期限：２０２０年４月１６日）を「１本目のボトル」と決定し、番号７のボトル（使用期限：２０２０年４月２０日）を「２本目のボトル」と決定する。
　図２０は、試薬管理情報の第２の変形例の構造を示す図である。図２０の例では、試薬管理情報は各ボトルがボトル領域２２１の各孔への設置を開始された日（設置開始日）をさらに含む。設置開始日は、ユーザによって入力されてもよいし、ボトル領域２２１の各孔に設けられたセンサ（図示略）がボトルの装着を検出し始めた日付としてコントローラ１０によって登録されてもよい。
　コントローラ１０は、同一の種類の試薬を収容する複数のボトルのうち、設置開始日が最も早いものを「１本目のボトル」として決定する。図２０の例では、試薬「ＫＯＤ０１」について、番号１のボトル（設置開始日：２０２０年４月１６日）を「１本目のボトル」と決定し、番号７のボトル（設置開始日：２０２０年４月２０日）を「２本目のボトル」と決定する。
　図２１は、試薬管理情報の第３の変形例の構造を示す図である。図２１の例では、試薬管理情報は、ボトル領域２２１の各孔に設置されたボトルの優先順位をさらに含む。一実現例では、各ボトルの優先順位は、デフォルトで「１」と設定され、同一の試薬について複数のボトルがボトル領域２２１に保持される場合には、ユーザによって各ボトルの優先順位の値が設定され得る。
　コントローラ１０は、同一の種類の試薬を収容する複数のボトルのうち、優先順位の値「１」を有するものを「１本目のボトル」として決定する。図２１の例では、試薬「ＫＯＤ０１」について、番号１のボトル（優先順位：１）を「１本目のボトル」と決定し、番号７のボトル（優先順位：２）を「２本目のボトル」と決定する。
　（３）試料調製
　図２２は、図１７の試料調製（ステップＳ４０）のサブルーチンのフローチャートである。
　図２２を参照して、ステップＳ４００にて、遺伝子解析装置１は、変数Ｎの値を１に設定する。変数Ｎは、試料調製情報（図１６）の試験番号に対応する変数である。
　ステップＳ４０２にて、遺伝子解析装置１は、分注器３を分注チップカセット２００Ａまたは分注チップカセット２００Ｂまで移動させる。
　ステップＳ４０４にて、遺伝子解析装置１は、分注器３の先端を分注チップ８にはめ込ませることにより、分注器３に分注チップ８をセットする。
　ステップＳ４０６にて、遺伝子解析装置１は、分注器３を、試験番号Ｎに対応する検体まで移動させる。たとえば、Ｎが１の場合、分注器３は、試験番号１に対応する検体番号１の検体（たとえば、検体ラック２１の最も左の検体孔２１１に保持された検体容器）まで移動する。Ｎが２の場合、分注器３は、試験番号２に対応する検体番号２の検体（たとえば、検体ラック２１の左から２番目の検体孔２１１に保持された検体容器）まで移動する。なお、図１６に示す試料調製情報に基づく例では、Ｎが１３の場合も、分注器３は、試験番号１３に対応する検体番号１の検体まで移動する。
　ステップＳ４０８にて、遺伝子解析装置１は、分注器３に検体を吸引させる。
　ステップＳ４１０にて、遺伝子解析装置１は、試験番号Ｎに対応する第１試薬のチューブ（図７に示す例では、１２個の第１試薬孔２２２Ａおよび１２個の第１試薬孔２２２Ｄのいずれかにセットされたチューブ）まで移動させる。
　ステップＳ４１２にて、遺伝子解析装置１は、分注器３に第１試薬を吸引させる。
　ステップＳ４１４にて、遺伝子解析装置１は、分注器３を、試験番号Ｎに対応する第２試薬のチューブ（図７に示す例では、１２個の第２試薬孔２２２Ｂおよび１２個の第２試薬孔２２２Ｅのいずれかにセットされたチューブ）まで移動させる。
　ステップＳ４１６にて、遺伝子解析装置１は、分注器３に第２試薬を吸引させる。
　ステップＳ４１８にて、遺伝子解析装置１は、分注器３を、試験番号Ｎに対応する反応容器１１（図７に示す例では、１２個のキャピラリ孔２２２Ｃおよび１２個のキャピラリ孔２２２Ｆのいずれかにセットされた反応容器）まで移動させ、分注器３の先端の分注チップ８を反応容器１１に挿入する。これにより、分注器３（の先端の分注チップ８）が反応容器１１と嵌合する。
　ステップＳ４２０にて、遺伝子解析装置１は、分注器３を、遠心機５の開口５Ａまで移動させる。
　ステップＳ４２２にて、遺伝子解析装置１は、第１の保持孔５３１に反応容器１１を挿入して分注器３から分注チップ８を取り外し、分注器３のみを上昇させる。
　ステップＳ４２４にて、変数Ｎの値が、試験番号の最大数Ｑ（図１６の例では「２２」）に到達しているか否かを判断する。遺伝子解析装置１は、変数Ｎが最大数Ｑに到達していると判断すると（ステップＳ４２４にてＹＥＳ）、ステップＳ４２８へ制御を進め、そうでなければ（ステップＳ４２４にてＮＯ）、ステップＳ４２６へ制御を進める。
　ステップＳ４２６にて、遺伝子解析装置１は、変数Ｎの値を１加算更新して、ステップＳ４０２へ制御を戻す。これにより、試験番号１から順に、試料が調製され、調製された試料を収容する反応容器１１が遠心機５にセットされる。
　ステップＳ４２８にて、遺伝子解析装置１は、分注器３を予め定められた初期位置に移動させる。その後、遺伝子解析装置１は、制御を図１７へリターンさせる。
　（４）分注器の移動経路
　次に、分注器３の移動経路について説明する。
　図２１を参照して説明された処理では、分注器３は、各試験番号について、カセット設置領域２０において分注チップ８に嵌合され、検体と試薬（第１試薬と第２試薬）を吸引し、反応容器１１に検体と試薬を吐出し、反応容器１１に嵌合され、分注チップ８と反応容器１１を遠心機５の第１の保持孔５３１に挿入させた後、分注チップ８と反応容器１１から取り外される。
　遺伝子解析装置１において、各試料の調製における分注器３の移動経路は、利用される分注チップ８の分注チップカセット２００Ａまたは分注チップカセット２００Ｂにおける配置、利用される検体容器の配置、利用される第１試薬および第２試薬のチューブの配置、および、利用される反応容器１１の配置に基づいて適宜設定され得る。一実現例では、これらの要素の配置のすべての組合せについて予め経路が設定されていてもよい。
　分注器３の、分注チップ８に嵌合されてから遠心機５の第１の保持孔５３１で分注チップ８（と反応容器１１）から取り外されるまでの移動経路は、その回の検査で未調製の試料の調製に関連する、分注チップ８、検体、およびチューブを回避するように設定され得る。回避される領域は、「クリーンエリア」として定義されていてもよい。
　図２３は、試験番号１の試料の調製の際のクリーンエリアの一例を示す図である。図２３では、クリーンエリアは、領域９０１，９０２，９０３を含む。試験番号１の試料の調製の際のクリーンエリアは、試験番号２以降の試料の調製に関与する要素を含む。なお、クリーンエリアは、領域９０１～９０３のいずれかのみを含むエリアであってもよいし、領域９０１～９０３のうちの任意の２つのエリア（例えば、９０１及び９０３のエリア）のみを含むエリアであってもよい。
　より具体的には、領域９０１は、カセット設置領域２０およびボトル領域２２１、ならびにその近傍を含む。領域９０２は、検体ラック２１における、試験番号１の試料に対応する検体以外の検体を保持する検体孔２１１およびその近傍を含む。領域９０３は、試薬ラック２２における、試験番号１の試料に関連する要素（チューブおよび反応容器１１）以外のチューブおよび反応容器１１、ならびにその近傍を含む。一実現例では、近傍とは、移動中の分注チップ８の吐出孔８１から僅かな液滴が零れた場合に、各領域、検体孔、チューブ又は反応容器が汚染され得る、各領域、検体孔、チューブ又は反応容器の周辺領域を意味する。近傍は、各領域、検体孔、チューブ又は反応容器に対して十分な広がりを与えるために、例えば、前記各領域、検体孔、チューブ又は反応容器の外周から約５ｍｍ程度の幅をもって規定される領域であり得るが、これに限定されるものではない。
　図２４～図２７は、試験番号１の試料の調製における分注器３の移動経路の一例を説明するための図である。
　図２４には、カセット設置領域２０から検体ラック２１までの経路が、経路Ａ１として示されている。経路Ａ１によれば、カセット設置領域２０において１の分注チップ８に嵌合された後、分注器３は、クリーンエリアの中でも、カセット設置領域２０における残りの分注チップ８の上を通過しないように移動する。
　図２５には、検体ラック２１から第１試薬孔２２２Ａまでの経路が、経路Ａ２として示されている。図２５には、参考として、検体ラック２１から第１試薬孔２２２Ａまでの最短経路が、経路Ｂ２として示されている。経路Ｂ２は領域９０１を通過するのに対し、経路Ａ２は領域９０１を回避している。
　図２６には、第１試薬孔２２２Ａから第２試薬孔２２２Ｂまでの経路が経路Ａ３として示され、第２試薬孔２２２Ｂからキャピラリ孔２２２Ｃまでの経路が経路Ａ４として示されている。
　図２７には、キャピラリ孔２２２Ｃから開口５Ａまでの経路が、経路Ａ５として示されている。図２７には、参考として、キャピラリ孔２２２Ｃから開口５Ａまでの最短経路が、経路Ｂ５として示されている。経路Ｂ５は領域９０１を通過するのに対し、経路Ａ５は領域９０１を回避している。
　図２８は、試験番号８の試料の調製の際のクリーンエリアの一例を示す図である。図２８では、クリーンエリアは、領域９０１，９０４，９０５を含む。領域９０４は、検体ラック２１において、試験番号９～２４（実質的には試験番号９～２２）の試料調製に利用される検体を収容する検体孔２１１およびその近傍を含む。領域９０５は、第１試薬孔２２２Ａ、第２試薬孔２２２Ｂ、キャピラリ孔２２２Ｃ、第１試薬孔２２２Ｄ、第２試薬孔２２２Ｅ、および、キャピラリ孔２２２Ｆのうち、試験番号９以降の試料の調製に利用されるチューブおよび反応容器１１が保持される孔を含む。
　図２８には、試験番号８の試料について、キャピラリ孔２２２Ｃから開口５Ａまでの経路が、経路Ａ６として示される。図２８には、参考として、キャピラリ孔２２２Ｃから開口５Ａまでの最短経路が、経路Ｂ６として示される。経路Ｂ６は領域９０１および領域９０５を通過するのに対し、経路Ａ６は領域９０１および領域９０５を回避している。
　上述のように、遺伝子解析装置１では、各試料の調製における分注器３の移動経路はコントローラ１０によって制御され得る。これにより、ユーザは、移動経路設定という煩わしい作業を省略し得る。さらに、移動経路は、上記のようにクリーンエリアを回避するように設定される。これにより、１の検体が他の検体によって汚染されるという事態がより確実に回避され得る。
　今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内で全ての変更が含まれることが意図される。
　１　遺伝子解析装置、１Ａ　本体、２　試料調製領域、３　分注器、４　移動ユニット、４Ｘ，４Ｙ，４Ｚ　軸アーム、５　遠心機、５Ａ，１１１　開口、６　核酸増幅機、７　検出機、８　分注チップ、１０　コントローラ、１１　反応容器、１２　廃棄ボックス、１４　入力装置、１５　ドア、１６　通信Ｉ／Ｆ、１７　ディスプレイ、２０　カセット設置領域、２０Ａ，２０Ｂ　枠、２１　検体ラック、２２　試薬ラック、３１　分注機構、３２　円筒部、５１　回転軸、５２　駆動部、５３　回転部、６１　ケーシング、６２　第２の保持孔、６３　排出口、６４　熱風発生器、６５　ファン、７１　照射部、７２　光センサ、８１　吐出孔、１０１　プロセッサ、１０２　メモリ、１１２　貯留部、１１３　収容部、１１４　第１の側面、１１５　第２の側面、２００Ａ，２００Ｂ　チップカセット、２０１　フレーム、２１１　検体孔、２２１　ボトル領域、２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃ，２２１Ｄ，２２１Ｅ，２２１Ｆ，２２１Ｇ，２２１Ｈ　試薬ボトル孔、２２２　試料領域、２２２Ａ，２２２Ｄ　第１試薬孔、２２２Ｂ，２２２Ｅ　第２試薬孔、２２２Ｃ，２２２Ｆ　キャピラリ孔。

Claims (11)

  1. 　２以上のチップを保持可能なチップカセットを１以上保持する、カセット収容部と、
    　検体を収容する検体用容器を１以上保持するラックを含む、１以上のラックとを備え、
    　前記１以上のラックは、前記カセット収容部に保持された前記２以上のチップのそれぞれが利用されることによって、１以上の前記検体用容器のそれぞれに収容された検体を注入される、試料用容器を１以上保持する、遺伝子解析装置。
  2. 　前記カセット収容部は、２以上の前記チップカセットを保持可能に構成されている、請求項１に記載の遺伝子解析装置。
  3. 　前記１以上のラックは、１以上の前記検体用容器および１以上の前記試料用容器を所与の基準線に対して一方側に保持し、
    　前記カセット収容部は、前記所与の基準線の他方側に位置する、請求項１または請求項２に記載の遺伝子解析装置。
  4. 　前記１以上のラックは、１以上の前記検体用容器を保持する第１のラックと、１以上の前記試料用容器を保持する第２のラックとを含む、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の遺伝子解析装置。
  5. 　チップを装着されて、検体を試料用容器に注入するための分注器と、
    　前記分注器を、前記カセット収容部に保持された２以上のチップのそれぞれについて、前記カセット収容部に保持されたチップを前記分注器へ装着し、前記チップを介して１以上の前記検体用容器のいずれかに収容された検体を吸引し、吸引された検体を１以上の前記試料用容器のいずれかへと注入し、前記チップを前記分注器から取り外す、ように動作させる、コントローラとをさらに備える、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の遺伝子解析装置。
  6. 　前記カセット収容部は、２以上の前記チップカセットを保持可能に構成されており、
    　前記２以上の前記チップカセットは、第１のチップカセットと第２のチップカセットとを含み、
    　前記２以上のチップは、前記第１のチップカセットに保持された第１のチップと、前記第２のチップカセットに保持された第２のチップとを含み、
    　前記コントローラは、前記分注器に、前記第１のチップを前記分注器へ装着させ、前記第１のチップを前記分注器から取り外された後、前記第２のチップを前記分注器へ装着させる、請求項５に記載の遺伝子解析装置。
  7. 　前記コントローラは、前記分注器を、前記検体に接触した前記チップが前記カセット収容部を含むクリーンエリア以外の場所を通過するように移動させる、請求項５または請求項６に記載の遺伝子解析装置。
  8. 　チップを装着されて、検体用容器内の検体を試料用容器に注入するための分注器と、
    　前記分注器の動作を制御するコントローラとを備え、
    　前記コントローラは、
    　　前記分注器に第１のチップを装着して第１の検体を第１の試料用容器に注入させた後、前記分注器に第２のチップを装着して第２の検体を第２の試料用容器に注入させ、
    　　前記分注器に前記第１のチップが装着されている場合に、前記第２の検体に関連する部材が保持される領域を含むクリーンエリア以外の場所を通過するように移動させる、遺伝子解析装置。
  9. 　前記クリーンエリアは、１以上の前記検体用容器のうち、前記分注器に装着されているチップによる検体の注入より後で注入される検体を収容する検体用容器が保持される領域を含む、請求項７または請求項８に記載の遺伝子解析装置。
  10. 　前記クリーンエリアは、１以上の試料用容器のそれぞれに注入される試薬を収容する１以上の試薬用容器のうち、前記分注器に装着されているチップによる試薬の注入より後で注入される試薬を収容する試薬用容器が保持される領域を含む、請求項７～請求項９のいずれか１項に記載の遺伝子解析装置。
  11. 　前記１以上の試薬用容器のそれぞれに分注される試薬を収容するボトルを保持するボトル保持部をさらに備え、
    　前記クリーンエリアは、前記ボトル保持部を含む、請求項１０に記載の遺伝子解析装置。
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