WO2022118984A1 - 生体試料処理システム、押圧装置および押圧機構 - Google Patents

生体試料処理システム、押圧装置および押圧機構 Download PDF

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WO2022118984A1
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WO
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pressing
biological sample
chamber
processing tool
liquid
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PCT/JP2021/044684
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Inventor
美和子 尾崎
道教 市川
茂 国広
Original Assignee
美和子 尾崎
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/34—Purifying; Cleaning

Definitions

  • the present invention relates to a biological sample processing system for processing a biological sample, and a pressing device and a pressing mechanism applied to the biological sample processing system.
  • a microchannel chip has been proposed for inspecting trace amounts of biological samples such as proteins and nucleic acids (see Patent Document 1).
  • Patent Document 2 In order to be able to process a biological sample, a sheet-shaped processing tool for a biological sample has been proposed (see Patent Document 2).
  • the biological sample processing system of the present invention is A biological sample processing tool for extracting nucleic acid and a pressing device for pressing the biological sample processing tool are included.
  • the biological sample processing tool includes a plurality of liquid accommodating portions, and includes a plurality of liquid accommodating portions.
  • the pressing device includes a plurality of pressing portions, and the pressing device includes a plurality of pressing portions.
  • the plurality of pressing portions are each provided at positions corresponding to the plurality of liquid accommodating portions.
  • the liquid accommodating portion of the biological sample processing tool can be individually pressed by the pressing device, and the liquid can be accurately transferred in the biological sample processing tool with a simple configuration. be able to.
  • the liquid accommodating portion of the biological sample processing tool can be individually pressed by the pressing device, and the liquid can be accurately transferred in the biological sample processing tool with a simple configuration. can.
  • the pressing device a plurality of cams are provided on the same rotation axis, and the pressing device is provided. It is possible that the plurality of cams each apply a pressing force to the corresponding pressing portion, and the pressing portion presses the liquid in the corresponding liquid accommodating portion at a predetermined timing.
  • the cams can be controlled by a simple configuration.
  • the pressing portion may be configured to include a plunger.
  • the pressing portion can be realized with a simple configuration.
  • the pressing portion can be pressed by enclosing a fluid in a bag.
  • the pressing portion can be realized with a simple configuration.
  • the processing tool for a biological sample can be used for extracting nucleic acid from a sample.
  • the biological sample processing tool may be provided with a sample receiving unit containing a filter for filtering out unnecessary substances of the sample.
  • the processing tool for a biological sample includes a glass filter accommodating portion for accommodating a glass filter that adsorbs nucleic acid extracted from the sample, and the thickness of the glass filter is the depth of the glass filter accommodating portion. It can be 1.05 times or more and 3 times or less of.
  • the processing tool for a biological sample may be provided with an extract collection chamber in which an extract containing nucleic acid can be stored and taken out, and a waste liquid storage room in which unnecessary waste liquid is stored.
  • the pressing position is moved along a certain direction, so that the chemical solution passes through a flow path in which the drug solution moves in the opposite direction in the certain direction, and the waste liquid storage chamber is used. It is possible to have a pattern in which it is possible to switch from the state guided by the above to the state where the chemical solution cannot pass through the flow path moving in the opposite direction and is guided to the extract liquefaction recovery chamber.
  • the biological sample processing tool may be provided with a separation unit capable of separating the extract recovery chamber from the biological sample processing tool.
  • the pressing mechanism of the present invention is a pressing mechanism applied to the pressing device of the present invention.
  • the pressing mechanism is It receives the pressure from the cam and presses the liquid in the liquid accommodating portion.
  • a pressing receiving portion to which a pressing force is applied by the cam, and a pressing receiving portion, A pressing portion provided apart from the pressing receiving portion, A connecting portion that connects the pressing portion and the pressing receiving portion and transmits the force applied to the pressing receiving portion from the cam to the pressing portion.
  • a stopper provided between the pressing portion and the pressing receiving portion and restricting the movement of the pressing receiving portion, It can include an urging member provided between the stopper and the pressing receiving portion and having an action of urging the pressing receiving portion in a direction opposite to the pressure direction from the cam.
  • the inclination of the pressing portion can be controlled by changing the mounting mode of the urging member.
  • the urging member can be configured by a spring wire.
  • FIG. 6A shows an open state
  • FIG. 6B shows a pushed state
  • FIG. 7A shows an open state
  • FIG. 7B shows a pushed state. It is a figure which shows the modification of the pressing part which concerns on embodiment.
  • the biological sample extraction system includes a biological sample processing tool 50 for extracting nucleic acid and a pressing device 10 for pressing the biological sample processing tool 50.
  • the biological sample processing tool 50 includes a plurality of liquid accommodating portions 50Li.
  • the pressing device 10 includes a plurality of pressing portions 20. Each of the plurality of pressing portions 20 is provided at a corresponding position of the liquid accommodating portion 50Li.
  • FIGS. 1 to 5 show an overall outline of the pressing device 10, and FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining the principle of the pressing unit 20.
  • the pressing device 10 is a device that presses the biological sample processing tool 50 including the plurality of liquid accommodating portions 50Li by the plurality of pressing portions 20.
  • the plurality of pressing portions 20 are arranged side by side along the direction of the flow of the processing liquid of the biological sample processing tool 50.
  • the plurality of pressing portions 20 press the liquids in the corresponding liquid accommodating portions 50Li at predetermined timings.
  • the pressing mechanism that can be applied to the pressing device 10 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • the pressing force is applied to the pressing receiving portion 22 by the cam 32.
  • the pressing portion 24 is provided apart from the pressing receiving portion 22 and presses the liquid accommodating portion 50Li.
  • the connecting portion 26 connects the pressing portion 24 and the pressing portion 22, and transmits the force applied to the pressing portion 22 from the cam 32 to the pressing portion 24.
  • the mounting plate 12 is provided between the pressing portion 24 and the pressing receiving portion 22, and functions as a stopper for restricting the movement of the pressing receiving portion 22.
  • the urging member 28 is provided between the mounting plate 12 and the pressing receiving portion 22, and has an action of urging the pressing receiving portion 22 in a direction opposite to the pressure direction from the cam 32.
  • the urging member 28 can be configured by a spring wire.
  • the pressing surface of the pressing portion 24 due to the frictional force of the cam 32 is in the rotation direction of the cam 32 as compared with the downstream side in the rotation direction of the cam 32.
  • the pressing mode of the pressing portion 24 changes due to the frictional force with the cam 32 and the repulsive force of the urging member 28 by inserting the urging member 28. .. That is, by providing the urging member 28 on the upstream side in the cam rotation direction, as shown in FIG. 6, the downstream side in the cam rotation direction of the pressing portion 24 is separated from the cam 32 as compared with the upstream side in the rotation direction of the cam 32.
  • FIG. 6 (A) shows an open state
  • FIG. 6 (B) shows a push-in body
  • FIG. 7 (A) shows a state in which tilted push is in progress.
  • FIG. 7B by providing the urging member 28 on the downstream side in the cam rotation direction, the pressing portion 24 can be pushed straight in in a manner parallel to the biological sample processing tool 50.
  • the pressing portion 24 may be configured by a plunger or may be configured by enclosing a fluid in a bag. Further, the pressing portion 20 may secure the pressing force by injecting the fluid into the bag by applying pressure to the bag with a pump or the like.
  • the layout of the pressing portion 20 can be determined by the configuration of the liquid accommodating portion 50Li of the biological sample processing tool 50.
  • the recess 42 can be provided at the position of the base 40 corresponding to the pressing portion 20.
  • the shape of the pressing portion 24 of the pressing portion 20 can be made into a tapered shape that becomes thinner toward the base 40 side, and the shape of the recess 42 can correspond to the shape of the pressing portion 24. As a result, it is possible to further suppress unevenness in the pressing of the biological sample processing tool 50.
  • the biological sample processing tool 50 is provided with a plurality of liquid storage chambers.
  • the biological sample processing tool 50 can be configured in such a manner that the two sheets are bonded together, and the area of the liquid storage chamber is formed in such a manner that the two sheets are separated.
  • a connecting passage is provided to connect a plurality of liquid storage chambers.
  • the communication passage is provided with a closing portion 54 so that the liquid does not pass when the liquid is simply stored in the liquid storage chamber. When the liquid in the liquid storage chamber is pressed with a predetermined force, the liquid pressure opens the communication passage.
  • the aisle can be constructed, for example, by semi-fusing two sheets together.
  • the technique disclosed in International Publication No. 2019/189897 to which the applicant is the applicant can be applied.
  • the biological sample processing tool 50 includes, for example, a sample inlet 50a, a sample chamber 50b, a filter chamber 50c, a buffer solution chamber 50d, a lysis liquid chamber 50e, and a first cleaning liquid chamber 50f. , 2nd cleaning liquid chamber 50g, 3rd cleaning liquid chamber 50h, extract liquid chamber 50i, 1st mixing chamber 50l, 2nd mixing chamber 50m, 1st flow path 50j, 2nd flow path 50k, and 1st It includes a third flow path 50n, a fourth flow path 50o, a trap chamber 50p, an extract liquid chamber 50i, and an extract recovery chamber 50q.
  • the biological sample processing tool 50 may include a waste liquid recovery chamber 50r.
  • a polymer absorbing gel (granular polymer absorbing gel) or a sponge may be provided in the waste liquid recovery chamber 50r.
  • the biological sample processing tool 50 may be provided with an extract discharge path 50s for transferring the extract from the extract recovery chamber 50q to another container.
  • the sample inlet 50a is an inlet for injecting a liquid sample.
  • the sample chamber 50b is a storage chamber for accommodating the liquid sample liquid, and is continuous with the sample inlet 50a.
  • the filter chamber 50c is a section for filtering the liquid sample, and is continuous with the sample chamber 50b.
  • the buffer chamber 50d is a storage chamber for accommodating the buffer solution, and is continuous with the filter chamber 50c.
  • the buffer chamber 50d is also continuous with the second mixing chamber 50m.
  • the lysis liquid chamber 50e is a storage chamber for accommodating the lysis liquid, and is continuous with the second mixing chamber 50 m.
  • the second mixing chamber 50m is continuous with the first mixing chamber 50l.
  • the first mixing chamber 50l and the second mixing chamber 50m may form one space without partitioning.
  • the first cleaning liquid chamber 50f is a storage chamber for accommodating the first cleaning liquid, and is continuous with the third flow path 50n.
  • the third flow path 50n is continuous with the first mixing chamber 50m.
  • the second cleaning liquid chamber 50g is a storage chamber for accommodating the second cleaning liquid, and is continuous with the third flow path 50n or the fourth flow path 50o.
  • the fourth flow path 50o is continuous with the third flow path 50n.
  • the third cleaning liquid chamber 50h is a storage chamber for accommodating the third cleaning liquid, and is continuous with the fourth flow path 50o.
  • the third flow path 50n and the fourth flow path 50o may form one space without partitioning.
  • the extract chamber 50i is a storage chamber for accommodating the extract, and is continuous with the trap chamber 50p.
  • the trap chamber 50p is continuous with the first flow path 50j and the fourth flow path 50o.
  • the first flow path 50j is continuous with the extract recovery chamber 50q.
  • the second flow path 50k branches from the middle of the first flow path 50j, and the second flow path 50k is continuous with the waste liquid recovery chamber 50r.
  • a preset chamber 52 may be provided as a sub-chamber for injecting a liquid in the buffer liquid chamber 50d, the lysis liquid chamber 50e, the first cleaning liquid chamber 50f, the second cleaning liquid chamber 50g, the third cleaning liquid chamber 50h, and the extract liquid chamber 50i. can. After the liquid is transferred from the preset chamber 52 to the corresponding liquid storage chamber, the space between the preset chamber 52 and the corresponding liquid storage chamber can be sealed by heat fusion or the like.
  • the preset chamber 52 may not be provided. That is, the liquid may be directly injected into the liquid storage chamber from the liquid injection port 56, and the inlet may be closed by heat fusion.
  • the processing tool for biological samples can be continuously produced. That is, with the two sheets combined, one biological sample processing tool is produced and separated in one heat fusion step, and the next biological sample processing tool is continuously manufactured in the next fusion step. Can be done.
  • the sample chamber 50b, the filter chamber 50c, the buffer solution chamber 50d, the lysis liquid chamber 50e, the first cleaning liquid chamber 50f, the second cleaning liquid chamber 50g, the third cleaning liquid chamber 50h and the extract liquid chamber 50i are in a certain direction (for example, treatment for a biological sample). It can be arranged side by side along the longitudinal direction of the tool 50).
  • the first mixing chamber 50l, the second mixing chamber 50m, the first flow path 50j, the second flow path 50k, and the trap chamber 50p are arranged side by side along a certain direction (for example, the longitudinal direction of the biological sample processing tool 50). Can be done.
  • the biological sample processing tool 50 can be applied, for example, to an application for extracting nucleic acid from a sample.
  • the filter chamber 50c functions as a filter for filtering out unnecessary substances in the sample.
  • the trap chamber 50p is a glass filter accommodating portion that accommodates a glass filter that adsorbs nucleic acid extracted from a sample, and the thickness of the glass filter is 1.05 times or more and 3 times or less the depth of the glass filter accommodating portion. be able to.
  • the biological sample processing tool 50 may be provided with a separation portion 58 for facilitating the separation of the extract recovery chamber 50q and the extract discharge path 50s from the main body of the biological sample processing tool 50. ..
  • the separation portion 58 can be configured by, for example, a notch or the like.
  • the extract recovery chamber 50q is separated from the biological sample processing tool 50 by the separation unit 58, it can also be applied to the biological sample processing tool 50 in which the extract discharge path 50s is not provided.
  • the separated portion is configured by projecting a portion provided with the extract recovery chamber 50q, and the protruding portion is cut out perpendicular to the flow path 50t to the extract recovery chamber 50q (see FIG. 10).
  • the 58 may be configured, or the separation portion 58 may be configured by cutting diagonally with respect to the flow path 50t (see FIG. 11).
  • FIG. 12 shows the planar layout of the pressing portion 20 of the pressing device 10
  • FIG. 13 shows the relationship between the planar layout of the pressing portion 20 and the biological sample processing tool 50.
  • the pressing device 10 applied to the biological sample processing tool 50 shown in FIG. 9 will be described.
  • the pressing device 10 includes a pressing unit In, a pressing unit Sp, a pressing unit FI, a pressing unit BF, a pressing unit Ly, a pressing unit W1, a pressing unit W2, a pressing unit W3, a pressing unit E, a pressing unit V1, a pressing unit V2, and pressing.
  • a portion P1, a pressing portion P2, a pressing portion P3, a pressing portion P4, and a pressing portion T are included.
  • the pressing portion In presses the sample inlet 50a.
  • the pressing portion Sp presses the sample chamber 50b.
  • the pressing portion FI presses the filter chamber 50c.
  • the pressing portion BF presses the buffer solution chamber 50d.
  • the pressing portion Ly presses the lysis liquid chamber 50e.
  • the pressing portion W1 presses the first cleaning liquid chamber 50f.
  • the pressing portion W2 presses 50 g of the second cleaning liquid chamber.
  • the pressing portion W3 presses the third cleaning liquid chamber 50h.
  • the pressing portion E presses the extract chamber 50i.
  • the pressing portion V1 presses the first flow path 50j to the liquid recovery chamber 50q.
  • the pressing portion V2 presses the second flow path 50k to the waste liquid recovery chamber 50r.
  • the pressing portion P1 presses the first mixing chamber 50l.
  • the pressing portion P2 presses the second mixing chamber 50 m.
  • the pressing portion P3 presses the third flow path 50n.
  • the pressing portion P4 presses the fourth flow path 50o.
  • the pressing portion T presses the trap chamber 50p.
  • the pattern of the pressing portion 20 can be determined by the pattern of the liquid accommodating portion 50Li, the trap chamber 50q, and the flow path of the biological sample processing tool 50.
  • a liquid biological sample is injected into the sample chamber 50b from the sample inlet 50a (S1). After injecting the biological sample, the sample chamber 50b is sealed. The sample chamber 50b is pressed, the biological sample is guided to the filter chamber 50c, and the biological sample is filtered (S2).
  • the filter chamber 50c and guide the filtered liquid to the buffer chamber 50d Press the filter chamber 50c and guide the filtered liquid to the buffer chamber 50d (S3).
  • the liquid in the buffer solution chamber 50d is transferred to a mixing chamber including the first mixing chamber 50l and the second mixing chamber 50m (S4).
  • the lysis liquid chamber 50e is pressed to transfer the lysis liquid to the mixing chamber (S5).
  • Half-press the second mixing chamber 50m move the liquid to the side of the first mixing chamber 50l, and mix (S6).
  • the lysis liquid chamber 50e may be half-pressed.
  • Half-press the first mixing chamber 50l move the liquid to the second mixing chamber 50m side, and mix (S7).
  • the buffer solution chamber 50d may be half-pressed.
  • the second mixing chamber 50m is half-pressed, and the liquid is moved to the side of the first mixing chamber 50l to mix (S8).
  • the lysis liquid chamber 50e may be half-pressed.
  • Half-press the first mixing chamber 50l move the liquid to the second mixing chamber 50m side, and mix (S9).
  • the buffer solution chamber 50d may be half-pressed.
  • the first mixing chamber 50l, the second mixing chamber 50m, the third flow path 50n, and the fourth flow path 50o are sequentially pressed to guide the mixed liquid to the trap chamber 50p, and the mixed liquid that has passed through the trap chamber 50p is the waste liquid recovery chamber 50r. Flow to.
  • the nucleic acid is adsorbed in the trap chamber 50p (S10 to S13).
  • the first cleaning liquid chamber 50f is pressed to guide the first cleaning liquid to the third flow path 50n, and the third flow path 50n and the fourth flow path 50o are pressed while the first mixing chamber 50l and the second mixing chamber 50m are pressed. Then, the first cleaning liquid is transferred to the trap chamber 50p, the trap chamber 50p is pressed, and the first cleaning liquid is transferred to the waste liquid recovery chamber 50r (S15 to S17).
  • the second cleaning liquid chamber 50g is pressed to guide the second cleaning liquid to the third flow path 50n or the fourth flow path 50o, and the first mixing chamber 50l and the second mixing chamber 50m are pressed, and the third flow path 50n and the second flow path 50n are pressed. 4
  • the flow path 50o is pressed to transfer the second cleaning liquid to the trap chamber 50p, the trap chamber 50p is pressed, and the waste liquid collection chamber 50r is transferred (S18 to S20).
  • the third cleaning liquid chamber 50h is pressed to guide the third cleaning liquid to the fourth flow path 50o, and the third flow path 50n and the fourth flow path 50o are pressed while the first mixing chamber 50l and the second mixing chamber 50m are pressed. Then, the third cleaning liquid is transferred to the trap chamber 50p, the trap chamber 50p is pressed, and the third cleaning liquid is transferred to the waste liquid collection chamber 50r (S21 to S23).
  • the extract chamber 50i is pressed, the extract is transferred to the trap chamber 50p, the nucleic acid in the trap chamber 50p is extracted, the trap chamber 50p is pressed, the first flow path is opened, the second flow path is pressed, and the extract is collected. It is moved to the chamber 50q (S24). This completes the extraction (S25).
  • the pressing position is moved along a certain direction, so that the processing liquid moves in the opposite direction to the certain direction. It is possible to switch from a state in which the treatment liquid is guided to the waste liquid storage chamber to a state in which the treatment liquid cannot pass through the flow path in which the treatment liquid moves in the opposite direction and is guided to the extract collection chamber.
  • the pressing device 10 applied to the biological sample processing tool 50 can be realized with a simple configuration. According to this embodiment, the liquid transfer of the biological sample processing tool 50 is easy, and the biological sample can be processed more reliably.
  • the processing tool for a biological sample of the present invention is useful, for example, when extracting a biological sample or performing a chemical treatment or a molecular biological treatment on a biological sample.

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Abstract

簡易に生体試料を処理することができる生体試料処理システム、並びに、生体試料処理システムに適用される押圧装置および押圧機構を提供する。　生体試料処理システムは、核酸を抽出するための生体試料用処理具５０と、生体試料用処理具を押圧するための押圧装置１０とを含む。生体試料用処理具５０は、複数の液収容部５０Ｌｉを含む。押圧装置は、複数の押圧部２０を含み、複数の押圧部２０は、それぞれ、複数の液収容部に対応する位置に設けられている。複数の押圧部２０は、所定の方向に沿って並んで配置され、それぞれ対応する液収容部５０Ｌｉ内の液を所定のタイミングで押圧する。複数の押圧部２０は、複数のカムが同じ回転軸に設けられ、複数のカムがそれぞれ対応する押圧部２０に対して押圧力を付与し、押圧部２０が対応する液収容部５０Ｌｉ内の液を所定のタイミングで押圧する。

Description

生体試料処理システム、押圧装置および押圧機構
　本発明は、生体試料を処理するための生体試料処理システム、並びに、生体試料処理システムに適用される押圧装置および押圧機構に関する。
　タンパク質や核酸などの微量な生体試料の検査に当たって、マイクロ流路チップが提案されている（特許文献１参照）。
　生体試料を処理することができるようにするために、シート状の生体試料用処理具が提案されている（特許文献２参照）。
特許第５９８６９９６号公報 国際公開公報２０１９／１８９８９７
　本発明の目的は、簡易に生体試料を処理することができる生体試料処理システム、並びに、生体試料処理システムに適用される押圧装置および押圧機構を提供することにある。
　１．生体試料処理システム
　本発明の生体試料処理システムは、
　核酸を抽出するための生体試料用処理具と、前記生体試料用処理具を押圧するための押圧装置とを含み、
　前記生体試料用処理具は、複数の液収容部を含み、
　前記押圧装置は、複数の押圧部を含み、
　前記複数の押圧部は、それぞれ、前記複数の液収容部に対応する位置に設けられている。
　本発明の生体試料処理システムによれば、生体試料用処理具の液収容部を個別に押圧装置で押圧することができ、簡易な構成で生体試料用処理具内での液移動を的確に行うことができる。
　２．押圧装置
　本発明の押圧装置は、
　複数の液収容部を含む生体試料用処理具を複数の押圧部により押圧する押圧装置であり、
　前記複数の押圧部は、所定の方向に沿って並んで配置され、それぞれ対応する前記液収容部内の液を所定のタイミングで押圧するものである。
　本発明の押圧装置によれば、生体試料用処理具の液収容部を個別に押圧装置で押圧することができ、簡易な構成で生体試料用処理具内での液移動を的確に行うことができる。
　本発明において、
　前記押圧装置は、複数のカムが同じ回転軸に設けられ、
　前記複数のカムがそれぞれ対応する押圧部に対して押圧力を付与し、前記押圧部が対応する前記液収容部内の液を所定のタイミングで押圧するものであることができる。
　本発明によれば、複数のカムを同軸上で回転させることができるため、簡易な構成によりカムの制御を行うことができる。
　本発明において、前記押圧部は、プランジャーを含んで構成されるものであることができる。押圧部を簡易な構成で実現することができる。
　本発明において、前記押圧部は、袋に流体を封入することで押圧するものであることができる。押圧部を簡易な構成で実現することができる。
　本発明において、前記生体試料用処理具は、検体から核酸を抽出するためのものであものであることができる。
　本発明において、前記生体試料用処理具は、前記検体の不要物を濾しとるフィルターを収容した検体受け入れ部が設けられていることができる。
　本発明において、前記生体試料用処理具は、前記検体から抽出された核酸を吸着するガラスフィルターを収容するガラスフィルター収容部を含み、前記ガラスフィルターの厚さは、前記ガラスフィルター収容部の深さの１．０５倍以上３倍以下であることができる。
　本発明において、前記生体試料用処理具は、核酸を含む抽出液を収容し取り出し可能な抽出液回収室と、不要な廃液を収容する廃液収容室とが設けられていることができる。
　本発明において、前記生体試料用処理具において、一定の方向に沿って、押圧位置が移動されることによって、薬液が前記一定の方向の反対方向に移動する流路を通過して前記廃液収容室に導かれる状態から、薬液が前記反対方向に移動する流路を通過できず前記抽出液化回収室に導かれる状態への切り替えが可能となるパターンを有するものであることができる。
　本発明において、前記生体試料用処理具において、前記抽出液回収室を当該生体試料用処理具から分離することができる分離部が設けられているものであることができる。
　３．押圧機構
　本発明の押圧機構は、本発明の押圧装置に適用される押圧機構であり、
　前記押圧機構は、
　前記カムによる圧力を受けて前記液収容部内の液を押圧するものであり、
　前記カムにより押圧力を付与される押圧受け部と、
　前記押圧受け部と離間して設けられた押し当て部と、
　前記押し当て部と前記押圧受け部とを接続し、前記カムから前記押圧受け部に加わった力を押し当て部に伝える接続部と、
　前記押し当て部と前記押圧受け部との間に設けられ、前記押圧受け部の移動を規制するストッパーと、
　前記ストッパーと前記押圧受け部との間に設けられ、前記押圧受け部を前記カムからの圧力方向と反対方向に付勢する作用を有する付勢部材と、を含むことができる。
　本発明によれば、付勢部材の取り付け態様を変えることで、押し当て部の傾きを制御することができる。
　本発明において、前記付勢部材は、スプリングワイヤにより構成されることができる。
実施の形態に係る押圧装置を模式的に示す図である。 実施の形態に係る押圧装置を模式的に示す上面図である。 実施の形態に係る押圧装置を模式的に示す斜視図である。 実施の形態に係る押圧装置の原理を説明するための図である。 実施の形態に係る押圧装置の原理を説明するための図である。 実施の形態に係る押圧部の押圧制御を説明するための図である。図６（Ａ）は、開放状態を示し、図６（Ｂ）は押込状態を示す。 実施の形態に係る押圧部の押圧制御を説明するための図である。図７（Ａ）は、開放状態を示し、図７（Ｂ）は押込状態を示す。 実施の形態に係る押圧部の変形例を示す図である。 実施の形態に係る生体試料用処理具を模式的に示す図である。 実施の形態に係る生体試料用処理具の抽出液回収部の分離手法を説明するための図である。 実施の形態に係る生体試料用処理具の抽出液回収部の分離手法を説明するための図である。 実施の形態に係る押圧部の平面レイアウトを模式的に示す図である。 実施の形態に係る生体試料用処理具と、押圧部の平面レイアウトとの対応関係を説明するための図である。 実施の形態に係る生体試料用処理具の変形例を模式的に示す図である。 実施の形態に係る押圧装置を用いて生体試料用処理の処理プロセスを説明するための図である。 実施の形態に係る押圧装置を用いて生体試料用処理の処理プロセスを説明するための図である。
　以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
　１．生体試料抽出システム
　実施の形態に係る生体試料抽出システムは、核酸を抽出するための生体試料用処理具５０と、前記生体試料用処理具５０を押圧するための押圧装置１０とを含む。生体試料用処理具５０は、複数の液収容部５０Ｌｉを含む。押圧装置１０は、複数の押圧部２０を含む。複数の押圧部２０は、それぞれ、液収容部５０Ｌｉの対応する位置に設けられている。
　２．押圧装置
　図１～図５を参照しながら、実施の形態に係る押圧装置１０を説明する。図１～図３は押圧装置１０の全体概要を示し、図４および図５は、押圧部２０の原理を説明するための図である。
　実施の形態に係る押圧装置１０は、複数の液収容部５０Ｌｉを含む生体試料用処理具５０を複数の押圧部２０により押圧する装置である。複数の押圧部２０は、生体試料用処理具５０の処理液の流れの方向に沿って並んで配置されている。複数の押圧部２０は、それぞれ対応する前記液収容部５０Ｌｉ内の液を所定のタイミングで押圧するものである。
　押圧装置１０は、複数のカム３２が同じ回転軸３０に設けられていることができる。複数のカム３２がそれぞれ対応する押圧部２０に対して押圧力を付与し、押圧部２０が対応する液収容部５０Ｌｉ内の液を所定のタイミングで押圧する構成とすることができる。カム３２はモーター３４により駆動される回転軸３０に取り付けられている。回転軸３０は、複数設けることができ、複数のカム系列を構成することができる。第１回転軸３０ａと第２回転軸３０ｂとを並列に設け、それぞれを第１モーター３４ａおよび第２モーター３４ｂで駆動することができる。第１カム系列は、溶液を保持する区画を押圧するためのものとし、第２カム系列は、流路の流れの制御とバルブ制御などのためのものとすることができる。
　押圧装置１０に適用され得る押圧機構を図４および図５を参照しながら説明する。
　押圧機構は、カム３２による圧力を受けて液収容部５０Ｌｉ内の液を押圧するものである。押圧機構に係る押圧部２０は、押圧受け部２２と、押し当て部２４と、接続部２６と、取り付け板１２と、付勢部材２８とを含む。
　押圧受け部２２は、カム３２により押圧力を付与されるものである。押し当て部２４は、押圧受け部２２と離間して設けられたもので液収容部５０Ｌｉを押圧するものである。接続部２６は、押し当て部２４と押圧受け部２２とを接続し、カム３２から押圧受け部２２に加わった力を押し当て部２４に伝えるものである。取り付け板１２は、押し当て部２４と押圧受け部２２との間に設けられ、押圧受け部２２の移動を規制するストッパーとして機能するものである。
　付勢部材２８は、図６に示すように、取り付け板１２と押圧受け部２２との間に設けられ、押圧受け部２２をカム３２からの圧力方向と反対方向に付勢する作用を有するものである。付勢部材２８は、スプリングワイヤにより構成することができる。
　本願発明者は、カム３２と押圧部２０との関係を検討したところ、カム３２の摩擦力により押し当て部２４の押し当て面がカム３２の回転方向下流側に比較してカム３２の回転方向上流側が前に出てしまう現象を確認し、付勢部材２８を入れることで、カム３２との摩擦力と付勢部材２８の反発力により、押し当て部２４の押圧態様が変わることを見出した。すなわち、カム回転方向上流側に付勢部材２８を設けることで、図６に示すように、押し当て部２４のカム回転方向下流側がカム３２の回転方向上流側と比較してカム３２と離れるような態様で押圧される。つまり、押し当て部２４のカム回転方向上流側が押圧方向前側に出た態様での傾斜押し込みが可能となる。図６（Ａ）は開放状態、図６（Ｂ）は押込状体、図７（Ａ）は傾斜押し込み途中の状態を示す。また、図７（Ｂ）に示すように、カム回転方向下流側に付勢部材２８を設けることで、生体試料用処理具５０と平行な態様で押し当て部２４の直進押し込みが可能となる。
　押し当て部２４は、プランジャーにて構成してもよいし、袋に流体を封入したもので構成してもよい。また、押圧部２０は、流体を袋にポンプなどで圧力を加えて注入することにより、押圧力を担保してもよい。押圧部２０のレイアウトは、生体試料用処理具５０の液収容部５０Ｌｉなどの構成により決めることができる。
　図８に示すように、押圧部２０と土台４０の間に生体試料用処理具５０を設ける場合に、押圧部２０に対応する土台４０の位置に凹部４２を設けることができる。押圧部２０の押し当て部２４の形状を土台４０側にいくにしたがって細くなるテーパー形状とし、凹部４２の形状を押し当て部２４の形状と対応させるようにすることができる。これにより、生体試料用処理具５０の押圧において、押圧のむらをより抑えることができる。
　３．生体試料用処理具の構成
　図９～図１１を参照しながら、押圧装置１０との関係において、生体試料用処理具５０について説明する。
　生体試料用処理具５０は、複数の液収容室が設けられている。生体試料用処理具５０は、２つのシートを貼り合わせた態様で、かつ、液収容室の領域は２つのシートが分離する態様で構成することができる。複数の液収容室間を連結する連通路が設けられている。連通路は、液収容室に単に液を収容した状態では、液が通らないような閉塞部５４が設けられている。液収容室の液に対して所定の力で押圧したときに、その液圧により連通路が開放されるような構成となっている。連通路は、たとえば、２つのシートを半融着させて構成することができる。生体使用用処理具の具体的技術については、本出願人が出願人となっている国際公開公報２０１９／１８９８９７に開示の技術を適用することができる。
　生体試料用処理具５０は、たとえば、図９に示すように、サンプル入口５０ａと、サンプル室５０ｂと、フィルタ室５０ｃと、バッファー液室５０ｄと、リシス液室５０ｅと、第１洗浄液室５０ｆと、第２洗浄液室５０ｇと、第３洗浄液室５０ｈと、抽出液室５０ｉと、第１混合室５０ｌと、第２混合室５０ｍと、第１流路５０ｊと、第２流路５０ｋと、第３流路５０ｎと、第４流路５０ｏと、トラップ室５０ｐと、抽出液室５０ｉと、抽出液回収室５０ｑとを含む。生体試料用処理具５０は、廃液回収室５０ｒを含んでもよい。廃液回収室５０ｒ内には、高分子吸収ゲル（顆粒状の高分子吸収ゲル）やスポンジを設けてもよい。生体試料用処理具５０は、抽出液回収室５０ｑから別の容器に抽出液を移すための抽出液吐出路５０ｓを設けてもよい。
　サンプル入口５０ａは、液体試料を注入するための入口である。サンプル室５０ｂは、液体試料液を収容するための収容室であり、サンプル入口５０ａに連続している。フィルタ室５０ｃは、液体試料をフィルタリングする区画であり、サンプル室５０ｂに連続している。
　バッファー室５０ｄは、緩衝液を収容するための収容室であり、フィルタ室５０ｃに連続している。バッファー室５０ｄは、第２混合室５０ｍにも連続している。
　リシス液室５０ｅは、リシス液を収容するための収容室であり、第２混合室５０ｍに連続している。第２混合室５０ｍは、第１混合室５０ｌに連続している。第１混合室５０ｌおよび第２混合室５０ｍは、区画せずに一つの空間を構成してよい。
　第１洗浄液室５０ｆは、第１洗浄液を収容するための収容室であり、第３流路５０ｎに連続している。第３流路５０ｎは、第１混合室５０ｍに連続している。第２洗浄液室５０ｇは、第２洗浄液を収容するための収容室であり、第３流路５０ｎまたは第４流路５０ｏに連続している。第４流路５０ｏは、第３流路５０ｎに連続している。第３洗浄液室５０ｈは、第３洗浄液を収容するための収容室であり、第４流路５０ｏに連続している。第３流路５０ｎおよび第４流路５０ｏは、区画せずに一つの空間を構成してよい。
　抽出液室５０ｉは、抽出液を収容するための収容室であり、トラップ室５０ｐに連続している。トラップ室５０ｐは、第１流路５０ｊおよび第４流路５０ｏに連続している。第１流路５０ｊは、抽出液回収室５０ｑに連続している。第１流路５０ｊの途中から、第２流路５０ｋが分岐し、第２流路５０ｋは廃液回収室５０ｒに連続している。
　バッファー液室５０ｄ、リシス液室５０ｅ、第１洗浄液室５０ｆ、第２洗浄液室５０ｇ、第３洗浄液室５０ｈおよび抽出液室５０ｉには液を注入するための副室としてプリセット室５２を設けることができる。プリセット室５２から対応する液収容室に液を移した後に、プリセット室５２と対応する液収容室との間を熱融着などにより封鎖することができる。
　図１４に示すようにプリセット室５２を設けない態様であってもよい。すなわち、直接に液注入口５６から液収容室に液を注入し、入口を熱融着にて封鎖してもよい。
　生体試料用処理具は、連続生産することができる。すなわち、２つのシートを合せた状態で、一回の熱融着工程で一つの生体試料用処理具を生産し分離し、次の融着工程で次の生体試料用処理具を連続製造することができる。
　サンプル室５０ｂ、フィルタ室５０ｃ、バッファー液室５０ｄ、リシス液室５０ｅ、第１洗浄液室５０ｆ、第２洗浄液室５０ｇ、第３洗浄液室５０ｈおよび抽出液室５０ｉは、一定方向（たとえば生体試料用処理具５０の長手方向）に沿って並んで配置されることができる。第１混合室５０ｌ、第２混合室５０ｍ、第１流路５０ｊ、第２流路５０ｋおよびトラップ室５０ｐは、一定方向（たとえば生体試料用処理具５０の長手方向）に沿って並んで配置されることができる。
　生体試料用処理具５０は、たとえば、検体から核酸を抽出するためのものとしての用途に適用することができる。この場合に、フィルタ室５０ｃは、検体の不要物を濾しとるフィルターとして機能する。トラップ室５０ｐは、検体から抽出された核酸を吸着するガラスフィルターを収容するガラスフィルター収容部とし、ガラスフィルターの厚さは、ガラスフィルター収容部の深さの１．０５倍以上３倍以下とすることができる。
　生体試料用処理具５０は、図９に示すように、抽出液回収室５０ｑおよび抽出液吐出路５０ｓを生体試料用処理具５０の本体から分離しやすくするための分離部５８を設けることができる。分離部５８は、たとえば、切込みなどにより構成することができる。分離部５８により抽出液回収室５０ｑを生体試料用処理具５０から分離する態様としては、抽出液吐出路５０ｓを設けていない態様の生体試料処理具５０にも適用することができる。たとえば、抽出液回収室５０ｑを設けた部分を突き出したかたちで構成し、その突き出された部分を抽出液回収室５０ｑへの流路５０ｔに対して垂直に切り取る態様（図１０参照）で分離部５８を構成してもよいし、その流路５０ｔに対して斜め方向に切り取る態様（図１１参照）で分離部５８を構成してもよい。
　図１２は押圧装置１０の押圧部２０の平面レイアウトを示し、図１３は押圧部２０の平面レイアウトと生体試料用処理具５０の関係を示す。
　図９に示す生体試料用処理具５０に適用される押圧装置１０を説明する。押圧装置１０は、押圧部Ｉｎ、押圧部Ｓｐ、押圧部ＦＩ、押圧部ＢＦ、押圧部Ｌｙ、押圧部Ｗ１、押圧部Ｗ２、押圧部Ｗ３、押圧部Ｅ、押圧部Ｖ１、押圧部Ｖ２、押圧部Ｐ１、押圧部Ｐ２、押圧部Ｐ３、押圧部Ｐ４、および、押圧部Ｔを含む。
　押圧部Ｉｎは、サンプル入口５０ａを押圧するものである。押圧部Ｓｐは、サンプル室５０ｂを押圧するものである。押圧部ＦＩは、フィルタ室５０ｃを押圧するものである。押圧部ＢＦは、バッファー液室５０ｄを押圧するものである。押圧部Ｌｙは、リシス液室５０ｅを押圧するものである。押圧部Ｗ１は、第１洗浄液室５０ｆを押圧するものである。押圧部Ｗ２は、第２洗浄液室５０ｇ押圧するものである。押圧部Ｗ３は、第３洗浄液室５０ｈを押圧するものである。押圧部Ｅは、抽出液室５０ｉを押圧するものである。押圧部Ｖ１は、液回収室５０ｑへの第１流路５０ｊを押圧するものである。押圧部Ｖ２は、廃液回収室５０ｒへの第２流路５０ｋを押圧するものである。押圧部Ｐ１は、第１混合室５０ｌを押圧するものである。押圧部Ｐ２は、第２混合室５０ｍを押圧するものである。押圧部Ｐ３は、第３流路５０ｎを押圧するものである。押圧部Ｐ４は、第４流路５０ｏを押圧するものである。押圧部Ｔは、トラップ室５０ｐを押圧するものである。押圧部２０のパターンは、生体試料用処理具５０の液収容部５０Ｌｉ、トラップ室５０ｑや流路のパターンにより決めることができる。
　４．生体試料処理プロセス
　図９に係る生体試料用処理具５０の処理プロセスを図１５および図１６を参照しながら説明する。
　液状の生体試料をサンプル入口５０ａからサンプル室５０ｂに注入する（Ｓ１）。生体試料の注入後、サンプル室５０ｂを密閉する。サンプル室５０ｂを押圧し、生体試料をフィルタ室５０ｃに導き、生体試料をろ過する（Ｓ２）。
　フィルタ室５０ｃを押圧し、ろ過された液をバッファー室５０ｄに導く（Ｓ３）。バッファー液室５０ｄの液を第１混合室５０ｌおよび第２混合室５０ｍからなる混合室に移す（Ｓ４）。リシス液室５０ｅを押圧し、リシス液を混合室に移す（Ｓ５）。
　第２混合室５０ｍを半押圧し、第１混合室５０ｌ側に液を移動させて、混合する（Ｓ６）。この際、リシス液室５０ｅを半押圧してもよい。第１混合室５０ｌを半押圧し、第２混合室５０ｍ側に液を移動させて、混合する（Ｓ７）。この際、バッファー液室５０ｄを半押圧してもよい。第２混合室５０ｍを半押圧し、第１混合室５０ｌ側に液を移動させて、混合する（Ｓ８）。この際、リシス液室５０ｅを半押圧してもよい。第１混合室５０ｌを半押圧し、第２混合室５０ｍ側に液を移動させて、混合する（Ｓ９）。この際、バッファー液室５０ｄを半押圧してもよい。
　第１混合室５０ｌ、第２混合室５０ｍ、第３流路５０ｎ、第４流路５０ｏを順次押圧し、混合液をトラップ室５０ｐに導き、トラップ室５０ｐを通過した混合液は廃液回収室５０ｒに流れる。ここで、トラップ室５０ｐに核酸が吸着される（Ｓ１０～Ｓ１３）。
　第１洗浄液室５０ｆを押圧し第１洗浄液を第３流路５０ｎに導き、第１混合室５０ｌおよび第２混合室５０ｍを押圧した状態で、第３流路５０ｎおよび第４流路５０ｏを押圧し、第１洗浄液をトラップ室５０ｐに移し、トラップ室５０ｐを押圧し、廃液回収室５０ｒに移す（Ｓ１５～Ｓ１７）。
　第２洗浄液室５０ｇを押圧し第２洗浄液を第３流路５０ｎまたは第４流路５０ｏに導き、第１混合室５０ｌおよび第２混合室５０ｍを押圧した状態で、第３流路５０ｎおよび第４流路５０ｏを押圧し、第２洗浄液をトラップ室５０ｐに移し、トラップ室５０ｐを押圧し、廃液回収室５０ｒに移す（Ｓ１８～Ｓ２０）。
　第３洗浄液室５０ｈを押圧し第３洗浄液を第４流路５０ｏに導き、第１混合室５０ｌおよび第２混合室５０ｍを押圧した状態で、第３流路５０ｎおよび第４流路５０ｏを押圧し、第３洗浄液をトラップ室５０ｐに移し、トラップ室５０ｐを押圧し、廃液回収室５０ｒに移す（Ｓ２１～Ｓ２３）。
　抽出液室５０ｉを押圧し、抽出液をトラップ室５０ｐに移し、トラップ室５０ｐの核酸を抽出し、トラップ室５０ｐを押圧、第１流路を開放、第２流路を押圧し、抽出液回収室５０ｑに移動させる（Ｓ２４）。これにより抽出が完了する（Ｓ２５）。
　生体試料用処理具５０が図９に示すような構成であることにより、一定の方向に沿って、押圧位置が移動されることによって、処理液が前記一定の方向の反対方向に移動する流路を通過して廃液収容室に導かれる状態から、処理液が反対方向に移動する流路を通過できず抽出液回収室に導かれる状態への切り替えが可能となるパターンとすることができる。
　５．効果
　本実施の形態によれば、簡易な構成で生体試料用処理具５０に適用される押圧装置１０を実現することができる。本実施の形態によれば、生体試料用処理具５０の液移動が容易であり、より確実に生体試料の処理を行うことができる。
　本実施の形態は、本発明の範囲内において種々の変形が可能である。
　本発明の生体試料用処理具は、たとえば、生体試料を抽出処理したり、生体試料に対して化学的処理または分子生物学的処理を施す際に有用である。
１０…押圧装置、１２...取り付け板、２０...押圧部，２２...押圧受け部、２４...押し当て部、２６...接続部、２８...付勢部材、３０...回転軸、３０ａ...第１回転軸、３０ｂ...第２回転軸、３２...カム、３４...モーター、３４ａ...第１モーター、３４ｂ...第２モーター、４０...土台、４２...凹部、５０...生体試料用処理具、５０ａ...サンプル入口、５０ｂ...サンプル室、５０ｃ...フィルタ室、５０ｄ...バッファー液室、５０ｅ...リシス液室、５０ｆ...第１洗浄液室、５０ｇ...第２洗浄液室、５０ｈ...第３洗浄液室、５０ｉ...抽出液室、５０ｊ...第１流路、５０ｋ...第２流路、５０ｌ...第１混合室、５０ｍ...第２混合室、５０ｎ...第３流路、５０ｏ...第４流路、５０ｐ...トラップ室、５０ｑ...抽出液回収室、５０ｒ...廃液回収室、５０ｓ...抽出液吐出路、５２...プリセット室、５４...閉塞部、５６...液注入口、５８...分離部

Claims (13)

  1. 　核酸を抽出するための生体試料用処理具と、前記生体試料用処理具を押圧するための押圧装置とを含み、
    　前記生体試料用処理具は、複数の液収容部を含み、
    　前記押圧装置は、複数の押圧部を含み、
    　前記複数の押圧部は、それぞれ、前記複数の液収容部に対応する位置に設けられている生体試料処理システム。
  2. 　複数の液収容部を含む生体試料用処理具を複数の押圧部により押圧する押圧装置であり、
    　前記複数の押圧部は、所定の方向に沿って並んで配置され、それぞれ対応する前記液収容部内の液を所定のタイミングで押圧する押圧装置。
  3. 　請求項２において、
    　前記押圧装置は、複数のカムが同じ回転軸に設けられ、
    　前記複数のカムがそれぞれ対応する押圧部に対して押圧力を付与し、前記押圧部が対応する前記液収容部内の液を所定のタイミングで押圧する押圧装置。
  4. 　請求項２または３において、
    　前記押圧部は、プランジャーを含んで構成される押圧装置。
  5. 　請求項２において、
    　前記押圧部は、袋に流体を封入することで押圧するものである押圧装置。
  6. 　請求項２、３または５において、
    　前記生体試料用処理具は、検体から核酸を抽出するためのものである押圧装置。
  7. 　請求項６において、
    　前記生体試料用処理具は、前記検体の不要物を濾しとるフィルターを収容した検体受け入れ部が設けられている押圧装置。
  8. 　請求項６において、
    　前記生体試料用処理具は、前記検体から抽出された核酸を吸着するガラスフィルターを収容するガラスフィルター収容部を含み、前記ガラスフィルターの厚さは、前記ガラスフィルター収容部の深さの１．０５倍以上３倍以下である押圧装置。
  9. 　請求項２、３、５、７または８において、
    　前記生体試料用処理具は、核酸を含む抽出液を収容し取り出し可能な抽出液回収室と、不要な廃液を収容する廃液収容室とが設けられている押圧装置。
  10. 　請求項９のいずれかにおいて、
    　前記生体試料用処理具において、一定の方向に沿って、押圧位置が移動されることによって、薬液が前記一定の方向の反対方向に移動する流路を通過して前記廃液収容室に導かれる状態から、薬液が前記反対方向に移動する流路を通過できず前記抽出液化回収室に導かれる状態への切り替えが可能となるパターンを有する押圧装置。
  11. 　請求項９において、
    　前記生体試料用処理具において、前記抽出液回収室を当該生体試料用処理具から分離することができる分離部が設けられている押圧装置。
  12. 　請求項２、３、５、７、８、１０または１１に記載の押圧装置に適用される押圧機構であり、
    　前記押圧機構は、
    　前記カムによる圧力を受けて前記液収容部内の液を押圧するものであり、
    　前記カムにより押圧力を付与される押圧受け部と、
    　前記押圧受け部と離間して設けられた押し当て部と、
    　前記押し当て部と前記押圧受け部とを接続し、前記カムから前記押圧受け部に加わった力を押し当て部に伝える接続部と、
    　前記押し当て部と前記押圧受け部との間に設けられ、前記押圧受け部の移動を規制するストッパーと、
    　前記ストッパーと前記押圧受け部との間に設けられ、前記押圧受け部を前記カムからの圧力方向と反対方向に付勢する作用を有する付勢部材と、を含む押圧機構。
  13. 　請求項１２において、
    　前記付勢部材は、スプリングワイヤにより構成される押圧機構。
     

     
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