WO2022153999A1

WO2022153999A1 - 反応処理容器、及び反応処理装置

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Publication number: WO2022153999A1
Application number: PCT/JP2022/000669
Authority: WO
Inventors: 圭佑合田; 陽一古川
Original assignee: 杏林製薬株式会社
Priority date: 2021-01-14
Filing date: 2022-01-12
Publication date: 2022-07-21
Also published as: JPWO2022153999A1

Abstract

反応処理容器は、少なくとも一つの微小流路を有する反応処理容器であって、微小流路は、変性温度帯に対応する第１の被加熱部、及び伸長・アニーリング温度帯に対応する第２の被加熱部と、第１の被加熱部、及び第２の被加熱部を接続する中間部と、第１の被加熱部と送液機構とを接続可能な第１の接続部、及び第２の被加熱部と送液機構とを直接又は間接的に接続可能な第２の接続部と、を備え、中間部における微小流路内の試料溶液を計測可能であり、反応処理装置の挿入口へ挿入するときの挿入方向における進行側の反応処理容器の端部には、先端へ向かうに従って厚みが薄くなるようなガイド面が形成される。

Description

反応処理容器、及び反応処理装置

本開示は、反応処理容器、及び反応処理装置に関する。

　遺伝子検査は、各種医学分野における検査、農作物や病原性微生物の同定、食品の安全性評価、さらには病原性ウィルスや各種感染症の検査にも広く活用されている。遺伝子である微小量のＤＮＡを高感度に検出するために、ＤＮＡの一部を増幅して得られたものを分析する方法が知られている。中でもＰＣＲ法（ＰＣＲ：Polymerase Chain Reaction）は、生体等から採取されたごく微量のＤＮＡのある部分を選択的に増幅する注目の技術である。ＰＣＲ法は、ＤＮＡを含む生体サンプルと、プライマーや酵素などからなるＰＣＲ試薬とを混合した試料溶液に、所定のサーマルサイクルを与え、変性、アニーリング及び伸長といった反応を繰り返し起こさせて、ＤＮＡの特定の部分を選択的に増幅させるものである。

　ＰＣＲ法においては、対象の試料溶液をＰＣＲチューブ又は複数の穴が形成されたマイクロプレート（マイクロウェル）などの反応処理容器に所定量入れて行うことが一般的である。これに対し、近年、基板に形成された微細な流路を備える反応処理容器（チップとも呼ばれる）を用いて行うことが実用化されてきている（例えば特許文献１、２）。

特開２００９－２３２７００号公報特許第６２２６２８４号

　ここで、反応処理容器を反応処理装置に装着する際には、操作の簡便性の目的から、反応処理容器を挿入口にスライドさせて挿入するスライドイン機構が採用される場合がある。これに対し、反応処理容器の各温度帯における適切な温度調整のためには、反応処理容器の対応箇所に温度調整部を密着させることが必要となる。しかし、上述のスライドイン機構を採用する場合、反応処理容器を反応処理装置に挿入する際に、温度調整部において挿入空間に出張った部分が、反応処理容器に引っ掛かることで、滑らかな挿入が阻害されるという問題がある。

　本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、適切な温度調整を可能としつつ、反応処理装置に滑らかに挿入することができる反応処理容器、及び適切な温度調整をしつつ、反応処理容器を滑らかに挿入できる反応処理装置を提供することを目的とする。

　本開示に係る反応処理容器は、少なくとも一つの微小流路を有する反応処理容器であって、微小流路は、変性温度帯に対応する第１の被加熱部、及び伸長・アニーリング温度帯に対応する第２の被加熱部と、第１の被加熱部、及び第２の被加熱部を接続する中間部と、第１の被加熱部と送液機構とを直接又は間接的に接続可能な第１の接続部、及び第２の被加熱部と送液機構とを直接又は間接的に接続可能な第２の接続部と、を備え、中間部における微小流路内の試料溶液を計測可能であり、反応処理装置の挿入口へ挿入するときの挿入方向における進行側の反応処理容器の端部には、先端へ向かうに従って厚みが薄くなるようなガイド面が形成される。

　反応処理容器は、第１の被加熱部、第２の被加熱部、中間部、第１の接続部、及び第２の接続部を備える微小流路を有する。従って、反応処理容器を反応処理装置に装着することで、送液機構を用いて、試料溶液を変性温度帯と伸長・アニーリング温度帯との間で往復させて核酸の増幅を行うことができる。また、中間部において試料溶液の吸光度や蛍光強度等の計測も可能となる。ここで、反応処理容器を反応処理装置の挿入口へ挿入するときの挿入方向における進行側の反応処理容器の端部には、先端へ向かうに従って厚みが薄くなるようなガイド面が形成される。この場合、反応処理容器を反応処理装置の挿入口へ挿入すると、反応処理容器は、ガイド面を有する端部を先頭として、挿入方向の進行側へ移動する。例えば、反応処理容器との接触性を高めるために、温度調整部の部材が、反応処理装置内の空間に突出する場合がある。この場合、反応処理容器は、ガイド面にて当該突出部と接触することで、引っ掛かりを抑制してスムーズに挿入方向の進行側へ移動することができる。従って、反応処理容器のスムーズな挿入を可能としつつ、反応処理容器と温度調整部の部材との接触性を高めることで、適切な温度調整を可能とすることができる。以上より、適切な温度調整を可能としつつ、反応処理装置に滑らかに挿入することができる反応処理容器を提供できる。

　微小流路は、第２の被加熱部と第２の接続部との間に第３の被加熱部を備えてよい。これにより、変性温度帯と伸長・アニーリング温度帯に追加して、他の温度帯を形成することができる。また、第１の被加熱部と第１の接続部との間に第３の被加熱部を備えることもできる。

　反応処理容器には、反応処理装置に挿入した際に、当該反応処理装置にて固定するための切り欠き部が形成されてよい。この場合、反応処理容器を反応処理装置に対して十分に固定することができる。これにより、検出部と反応処理容器の中間部との位置決めを正確に行うことができるため、計測精度を向上できる。

　本開示に係る反応処理装置は、上述の反応処理容器を挿入するための挿入口を有する反応処理装置であって、挿入された反応処理容器の第１の被加熱部及び第２の被加熱部に対応する位置に接触することで、温度を調整する温度調整部を備え、温度調整部は、弾性機構によって、反応処理容器に押圧された状態で接触可能である。

　この反応処理装置において、温度調整部は、弾性機構によって、反応処理容器に押圧された状態で接触可能である。これにより、反応処理容器と温度調整部との接触性を高めることで、適切な温度調整が可能となる。また、このような弾性機構を設けることで、温度調整部の部材が反応処理装置内の空間に突出する場合があるが、反応処理容器が上述のようなガイド面を有しているため、反応処理装置内にスムーズに挿入することができる。以上より、適切な温度調整をしつつ、反応処理容器を滑らかに挿入できる反応処理装置を提供できる。

　反応処理装置は、反応処理容器に形成された切り欠き部に嵌合する突出部を有してよい。この場合、反応処理容器を反応処理装置に対して十分に固定することができる。これにより、検出部と反応処理容器の中間部との位置決めを正確に行うことができるため、計測精度を向上できる。

　本開示に係る反応処理装置は、上述の反応処理容器を挿入するための挿入口を有する反応処理装置であって、挿入された反応処理容器の第１の被加熱部、第２の被加熱部及び第３の被加熱部に対応する位置に接触することで、温度を調整する温度調整部を備え、温度調整部は、弾性機構によって、前記反応処理容器に押圧された状態で接触可能である。反応処理装置。

　本開示によれば、適切な温度調整を可能としつつ、反応処理装置に滑らかに挿入することができる反応処理容器、及び適切な温度調整をしつつ、反応処理容器を滑らかに挿入できる反応処理装置を提供することができる。

本開示の実施形態に係る反応処理容器が挿入される反応処理装置の斜視図である。反応処理装置の概略構成図である。反応処理容器を示す平面図である（なお、図中に示される微小流路６０は、下面５０ｆに形成されている）。反応処理容器装着部に反応処理容器を装着した様子を示す平面図である。反応処理容器装着部に反応処理容器を装着した様子を示す概略断面図である。反応処理容器を反応処理容器装着部に挿入するときの様子を示す概略断面図である。押圧機構の構造を示す概略図である。変形例に係る反応処理容器を示す概略構成図である。変形例に係る反応処理容器を示す概略構成図である。変形例に係る反応処理容器を示す概略構成図である。反応処理容器装着部に反応処理容器を装着した様子を示す別態様の概略断面図である。

　以下、添付図面を参照しながら本開示の一実施形態に係る反応処理容器、及び反応処理装置について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

　図１は、本開示の実施形態に係る反応処理容器５０が挿入される反応処理装置１の斜視図である。図２は、反応処理装置１の概略構成図である。図３は、反応処理容器５０を示す平面図である。なお、図中に示される微小流路６０は、下面５０ｆに形成されるものであるが、微小流路６０の構造を明確に示すために実線で示している。反応処理装置１は、反応処理容器５０を挿入口３０から挿入させて、当該反応処理容器５０を装着可能とする。本実施形態では、挿入口３０は、反応処理装置１の側面に形成されており、反応処理容器５０を水平方向にスライドさせて挿入させるスライドイン機構を備えている。反応処理容器５０は長方形板状の形状を有している。挿入時において、反応処理容器５０は、主面が水平な状態で、長手方向と挿入方向とを平行として反応処理装置１に挿入される。ここで、本明細書では、反応処理装置１に対してＸＹ座標系を設定して説明を行う場合がある。反応処理容器５０の挿入方向をＹ軸方向とする。このとき挿入方向Ｙの進行側を正側とし、挿入方向Ｙの後退側を負側とする。挿入方向Ｙと垂直な幅方向をＸ軸方向とする。幅方向Ｘの一方側を正側とし、幅方向Ｘの他方側を負側とする。なお、反応処理容器５０は、反応処理装置１に対して自由に姿勢を変更することができる。ただし、反応処理容器５０の構成について説明するときは、反応処理装置１に挿入した状態、または挿入直前の状態における姿勢を基準とする。従って、反応処理容器５０の構成を説明する場合も、ＸＹ座標を用いて説明する場合がある。

　また、反応処理装置１は、装着した反応処理容器５０の微小流路内で試料溶液を二つの温度帯間を往復移動させることにより、サーマルサイクリングを行うＰＣＲ法（ポリメラーゼ連鎖反応：Polymerase Chain Reaction）を用いた装置である。反応処理装置１は、変性、プライマー対の標的鎖へのアニーリング、ターゲット核酸配列のコピー数の指数関数的な増加をもたらすプライマーの伸長を利用し、核酸の増幅を行う。本実施形態に係る反応処理装置１を用いた核酸増幅方法は、ＤＮＡを鋳型とするものであっても、ＲＮＡを鋳型とするものであってもよい。ＲＮＡを鋳型とする場合には、逆転写酵素を併用することが好ましい。

　図２に示すように、反応処理装置１は、反応処理容器装着部２と、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃと、送液機構４Ａ，４Ｂと、検出部５と、制御部１０と、を備える。

　反応処理容器装着部２は、反応処理容器５０を装着する部分である。反応処理容器装着部２に装着された反応処理容器５０は、反応処理装置１の各種構成要素との位置決めがなされる。反応処理容器装着部２の詳細な構造については後述する。

　ここで、図３を参照して、反応処理容器５０の構成について説明する。図３に示すように、反応処理容器５０は、板状の容器本体５１に微小流路６０を形成することによって、構成される。

　微小流路６０を形成するための容器本体５１は、（ｉ）自家蛍光が小さい、（ｉｉ）ＰＣＲに必要な温度範囲において安定である、（ｉｉｉ）電解質溶液や有機溶媒に侵食されにくい、（ｉｖ）核酸やタンパク質の吸着性が低いなどの要件の一部又は全部を満たす材料から構成されることが好ましい。具体的には、容器本体５１の材料は、ガラス、石英、シリコン、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）などの各種プラスチックが例示されるが、これらに限定されるものではない。

　微小流路６０は、溝を容器本体５１の表面に形成し、当該溝をシール（好ましくは、例えばポリオレフィン製などの透明シール）により密閉することによって構成される。溝は、例えば、ＮＣ加工による切削などの機械加工、射出成形、ナノインプリンティング、ソフトリソグラフィーなどの方法により形成される。あるいは、三次元プリンティングにより容器本体５１中に微小流路６０を形成することもできる。微小流路６０の断面の形状は、特に限定されず、半円形状、円形状、直方形状、台形形状などとすることができる。また、微小流路６０の断面は、例えば、幅１０～１０００μｍ程度、深さ１０～１０００μｍ程度とすることができる。また、微小流路６０の幅及び深さのそれぞれは、一定、または、部分的に幅若しくは深さが変化するものとすることができる。

　図３に示す例においては、微小流路６０は、被加熱部６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃと、中間部６２Ａ，６２Ｂと、接続部６３Ａ，６３Ｂと、を有する。

　被加熱部６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃは、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ（図２参照）によって加熱されることで、通過する試料溶液の温度調整がなされる部分である。被加熱部６１Ａは、容器本体５１のうち、温度調整部３Ａで加熱される温度帯６６Ａに対応する位置に形成される。被加熱部６１Ｂは、容器本体５１のうち、温度調整部３Ｂで加熱される温度帯６６Ｂに対応する位置に形成される。被加熱部６１Ｃは、容器本体５１のうち、温度調整部３Ｃで加熱される温度帯６６Ｃに対応する位置に形成される。被加熱部６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの形状は、流路長、すなわち各温度帯６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃにおける試料溶液の滞在領域を確保するために、ループ状の蛇行形状、渦巻き形状などの曲線流路とすることができる。

　なお、被加熱部６１Ｃには、試料溶液の導入口５４が形成される。導入口５４は、必要に応じてシールや弁等により密閉可能とすることができる。本実施形態では、試料溶液の注入後に、導入口５４がシール６４で塞がれる。なお、導入口５４の位置は適宜変更可能であり、図３に示される形状に限定されるものではない。例えば、被加熱部６１Ｃに分岐点を設け、一端が分岐点に接続する分岐流路を形成し、分岐流路の他端に導入口を設けることも可能である。導入口５４から試料溶液を導入する際は、連通口５２Ａが開放され、連通口５２Ｂがシールで塞がれていることが好ましい。

　中間部６２Ａは、被加熱部６１Ａと被加熱部６１Ｂとを接続する部分である。すなわち、被加熱部６１Ａと、被加熱部６１Ｂとは、容器本体５１の表面と平行な方向において互いに離間するように配置されている。従って、中間部６２Ａは、被加熱部６１Ａと被加熱部６１Ｂとの間に配置される。中間部６２Ｂは、被加熱部６１Ｂと被加熱部６１Ｃとを接続する部分である。すなわち、被加熱部６１Ｂと、被加熱部６１Ｃとは、容器本体５１の表面と平行な方向において互いに離間するように配置されている。従って、中間部６２Ｂは、被加熱部６１Ｂと被加熱部６１Ｃとの間に配置される。図３に示す例では、中間部６２Ａ，６２Ｂは、直線状、又は略直線状に延びる形状を有するが、曲線状に延びる形状を有してもよい。なお、被加熱部６１Ａ，６１Ｂと中間部６２Ａとの連結点は、各温度帯６６Ａ，６６Ｂの出入口として構成される。また、被加熱部６１Ｂ，６１Ｃと中間部６２Ｂとの連結点は、各温度帯６６Ｂ，６６Ｃの出入口として構成される。

　接続部６３Ａ，６３Ｂは、送液機構４Ａ，４Ｂ（図２参照）に対する連通口５２Ａ，５２Ｂと、被加熱部６１Ａ，６１Ｃと、を接続する部分である。なお、接続部６３Ｂは、被加熱部６１Ｃ及び中間部６２Ｂを介して、被加熱部６１Ｂと送液機構４Ｂとを間接的に接続する部分とも言える。なお、被加熱部６１Ｃが省略された構成が採用されてもよい。この場合、接続部６３Ｂは、被加熱部６１Ｂと送液機構４Ｂとを（被加熱部６１Ｃ及び中間部６２Ｂを介することなく）接続する。このような接続関係では、接続部６３Ｂは、被加熱部６１Ｂと送液機構４Ｂとを直接的に接続する部分と言える。接続部６３Ａ，６３Ｂには、フィルタ５３Ａ，５３Ｂが設けられる。フィルタ５３Ａ，５３Ｂは、蒸発した試料溶液（エアロゾル）が送液機構４Ａ，４Ｂを汚染することを防止するための部材である。なお、被加熱部６１Ａ，６１Ｃと接続部６３Ａ，６３Ｂとの連結点は、各温度帯６６Ａ，６６Ｃの出入口として構成される。

　上述のように、反応処理容器５０は、長方形板状の形状を有している。反応処理容器５０は、挿入方向Ｙの正側（進行側）の端面５０ａと、挿入方向Ｙの負側（後退側）の端面５０ｂと、幅方向Ｘの正側の側面５０ｃと、幅方向Ｘの負側の側面５０ｄと、上側の主面を構成する上面５０ｅと、下側の主面を構成する下面５０ｆと、を有する。被加熱部６１Ａ、中間部６２Ａ、被加熱部６１Ｂ、中間部６２Ｂ、及び被加熱部６１Ｃは、側面５０ｃ寄りの位置において、挿入方向Ｙにおける正側から負側へ向かってこの順序で配置される。連通口５２Ａ，５２Ｂは、側面５０ｄ寄りの位置に配置される。

　図２に戻り、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、温度帯６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃをそれぞれ形成する。温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、温度帯６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃのそれぞれを一定の温度に維持することが好ましい。このような温度維持を行うために、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、カートリッジヒーター、プレートヒーター等の熱源によって構成されることが好ましい。ただし、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、温度調整可能な機器であれば特に限定されない。

　温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、温度帯６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃの温度をそれぞれ一定に維持することで、各温度帯６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃに形成される微小流路６０の被加熱部６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃも、対応する温度に維持することができる。従って、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、各温度帯６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃに移動してきた試料溶液の温度を、各温度帯６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃにおける所望の温度に変化させることができる。

　例えば、温度調整部３Ａは、温度帯６６Ａを変性温度帯として、ＰＣＲにおけるＤＮＡ変性反応に必要な温度に維持してよい。変性温度帯の温度は９０～１００℃程度が好ましく、９５℃程度がより好ましい。温度調整部３Ｂは、温度帯６６Ｂを伸長・アニーリング温度帯として、ＰＣＲにおけるＤＮＡのアニーリング反応及び伸長反応のために必要な温度に維持してよい。伸長・アニーリング温度帯の温度は４０～７５℃程度が好ましく、５５～６５℃程度がより好ましい。温度調整部３Ｃは、温度帯６６Ｃを逆転写反応温度帯として、逆転写反応のために必要な温度に維持してよい。逆転写反応温度帯の温度は３７～６０℃程度が好ましく、４２～５５℃程度がより好ましい。

　なお、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、ドライバ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ、及び温度監視部２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと接続される。ドライバ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、制御部１０からの制御信号に基づいて温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃが各温度帯６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃを所望の温度に維持するための熱を発生するように、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃを制御する機器である。温度監視部２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃの温度を監視して、制御部１０へ監視結果を送信する機器である。

　送液機構４Ａ，４Ｂは、温度帯６６Ａと温度帯６６Ｂとを往復するように、試料溶液を微小流路６０内で移動させる機構である。これにより、試料溶液は、変性温度帯と伸長・アニーリング温度帯との間を往復するように移動できる。送液機構４Ａ，４Ｂとして、送液停止時に空気吸入部と空気吐出部の気圧が等しくなる機構が使用される。送液停止時に空気吸入部と空気吐出部の気圧が等しくなる送液機構４Ａ，４Ｂの例としては、マイクロブロア、ファンを挙げることができる。

　送液機構４Ａ，４Ｂは、空気供給流路２３Ａ，２３Ｂを介して、反応処理容器５０の連通口５２Ａ，５２Ｂ（図３参照）にそれぞれ接続される。送液機構４Ａ，４Ｂは、ドライバ２４Ａ，２４Ｂと接続されている。ドライバ２４Ａ，２４Ｂは、制御部１０からの制御信号に基づいて、送液機構４Ａ，４Ｂが所望のタイミングで空気を供給するように、送液機構４Ａ，４Ｂを制御する機器である。送液機構４Ａが空気を供給すると、微小流路６０（図３参照）内の試料溶液は、温度帯６６Ａ側から温度帯６６Ｂ側へ向かう方向へ送液される。送液機構４Ｂが空気を供給すると、微小流路６０（図３参照）内の試料溶液は、温度帯６６Ｂ側から温度帯６６Ａ側へ向かう方向へ送液される。

　検出部５は、反応処理容器５０内の試料溶液を検出するための機器である。検出部５は、試料溶液を検出して、当該検出結果を制御部１０へ送信する。検出部５は、反応処理容器５０のうち、温度帯６６Ａと温度帯６６Ｂとの間において、試料溶液を検出する。具体的には、検出部５は、微小流路６０の中間部６２Ａの中央付近における検出領域６７において、試料溶液を検出する（図３参照）。なお、検出領域６７における微小流路６０の流路幅は、他の箇所における微小流路６０の流路幅に比べて大きくてもよい。流路幅を大きくすることにより、検出部５による検出精度が向上する。検出部５は、例えば、蛍光検出器によって構成される。

　制御部１０は、加熱制御部１１と、信号検出部１２と、送液機構制御部１３と、を備える。加熱制御部１１は、温度帯６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃの温度が所望の温度にて一定となるように温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃを制御する。信号検出部１２は、検出部５からの検出結果を受信する。送液機構制御部１３は、微小流路６０内の試料溶液が所望の移動を行うように、信号検出部１２の受信信号に基づいて送液機構４Ａ，４Ｂを制御してもよい。

　次に、図４～図７を参照して、本実施形態に係る反応処理容器５０及び反応処理装置１の特徴部分について詳細に説明する。図４は、反応処理容器装着部２に反応処理容器５０を装着した様子を示す平面図である。図４では、反応処理容器装着部２の上壁を省略した状態が示されている。また、図４では、特徴を明確にするために、微小流路６０などの一部の構造を省略している。図５は、反応処理容器装着部２に反応処理容器５０を装着した様子を示す概略断面図である。図６は、反応処理容器５０を反応処理容器装着部２に挿入するときの様子を示す概略断面図である。図７は、押圧機構７１の構造を示す概略図である。

　図４及び図５に示すように、反応処理装置１の挿入口３０へ挿入するときの挿入方向Ｙにおける正側（進行側）の反応処理容器５０の端部５５には、先端（端面５０ａ）へ向かうに従って厚みが薄くなるようなガイド面３１が形成される。ガイド面３１は、下面５０ｆと端面５０ａとの間に形成された傾斜面によって構成される。ガイド面３１は、下面５０ｆから挿入方向Ｙの正側へ延びるに従って上側へ向かうように傾斜している。これにより、端面５０ａの上下方向の寸法は、他の箇所の反応処理容器５０の厚さ寸法に比べて小さくなっている。

　図４に示すように、反応処理装置１の幅方向Ｘの負側の側面５０ｄには、挿入方向Ｙの負側寄りの位置に、切り欠き部３２が形成される。この切り欠き部３２は、反応処理容器５０を反応処理装置１に挿入した際に、当該反応処理装置１にて固定するための構造である。切り欠き部３２は、上下方向から見て、側面５０ｄから幅方向Ｘの正側へ窪むような溝形状によって構成される。なお、切り欠き部３２には、後述の突出部が嵌合、及び嵌合解除し易いように、幅方向Ｘの負側へ向かって広がるようなテーパー面３２ａ（図３参照）が形成されている。なお、挿入時には、導入口５４は、シール６４で塞がれている。

　また、図４に示すように、反応処理装置１の端面５０ａと側面５０ｃとの間の角部には、面取りがなされることでテーパー面３３が形成されている。また、挿入方向Ｙの負側における端部５６には、側面５０ｃ，５０ｄに滑り止め部３４が形成されている。滑り止め部３４は、複数の凹凸形状を有することで、使用者が指でつまんだときに、滑りにくい箇所となっている。

　反応処理容器装着部２は、上述のような反応処理容器５０が挿入口３０から挿入されたときに、挿入方向Ｙの正側へのスライドを案内すると共に、挿入後にがたつきを抑制するような構造を有している。具体的に、反応処理容器装着部２は、側壁部４１，４２と、下壁部４４及び上壁部４６（図５参照）と、を備える。側壁部４１は、反応処理容器５０の側面５０ｄに対して幅方向Ｘの負側から対向するように配置され、挿入方向Ｙに延びている。これにより、側壁部４１は、挿入時に側面５０ｄを挿入方向Ｙへガイドすると共に、側面５０ｄの幅方向Ｘの負側への移動を規制する。側壁部４２は、反応処理容器５０の側面５０ｃに対して幅方向Ｘの正側から対向するように配置され、挿入方向Ｙに延びている。これにより、側壁部４２は、挿入時に側面５０ｃを挿入方向Ｙへガイドすると共に、側面５０ｃの幅方向Ｘの正側への移動を規制する。図５に示すように、下壁部４４は、反応処理容器５０の下面５０ｆに対して下側から対向するように配置され、挿入方向Ｙに延びている。これにより、下壁部４４は、挿入時に下面５０ｆを挿入方向Ｙへガイドすると共に、下面５０ｆの下方向への移動を規制する。上壁部４６は、反応処理容器５０の上面５０ｅに対して上側から対向するように配置され、挿入方向Ｙに延びている。これにより、上壁部４６は、挿入時に上面５０ｅを挿入方向Ｙへガイドすると共に、上面５０ｅの上方向への移動を規制する。側壁部４１、４２と下壁部４４及び上壁部４６は、上記機能を発揮できる範囲であれば、１個又は複数個の開口部あるいは凹部を有していてもよい。

　側壁部４１は、挿入方向Ｙの負側寄りの位置に、反応処理容器５０に形成された切り欠き部３２に嵌合する突出部４３を有する。突出部４３は、切り欠き部３２に挿入されるような山型の形状を有する板バネ、キックバネ等の弾性部材によって構成することができる。突出部４３は、弾性部材にラッチ部が結合し、ラッチ部が切り欠き部３２に嵌合する構造であってもよい。側壁部４１は、突出部４３を切り欠き部３２側へ突出させるための開口部４１ａを有する。また、側壁部４１は、突出部４３を幅方向Ｘの負側から支持するための支持壁部４１ｂを有する。これにより、反応処理容器５０の挿入途中の段階では、突出部４３は、側面５０ｄに押さえられた状態となり、支持壁部４１ｂに対して幅方向Ｘの負側へ押圧される。反応処理容器５０の挿入が完了すると（図４に示す状態）、突出部４３の弾性力が開放されて、切り欠き部３２へ入り込んで嵌合する。これにより、反応処理容器５０が切り欠き部３２及び突出部４３によって、反応処理容器装着部２に固定される。

　反応処理容器装着部２の挿入方向Ｙの正側の端部には、スライド部材７０が設けられる。スライド部材７０は、反応処理容器５０が奥側まで挿入されたら、端面５０ａに押されることで、挿入方向Ｙの正側へスライドする（図６参照）。スライド部材７０は、反応処理容器５０の挿入が完了したら、反応処理容器装着部２の外部へ突出する。従って、使用者は、スライド部材７０を挿入方向Ｙの負側へ押すことで、反応処理容器５０を挿入口３０から押し出すことができる。

　反応処理容器５０が反応処理容器装着部２に装着された状態では、連通口５２Ａ，５２Ｂには、送液機構４Ａ，４Ｂ（図２参照）に連通されるノズル４７Ａ，４７Ｂが接合される。ノズル４７Ａ，４７Ｂは、上面５０ｅとの間の気密性を確保することができる材料によって構成される。また、検出領域６７の上側に検出部５が配置される。

　図５に示すように、反応処理容器５０が反応処理容器装着部２に装着された状態では、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、下面５０ｆのうち、被加熱部６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃに対応する位置に接触することで、温度調整が可能となる。ここで、温度調整部３Ａ、３Ｂ，３Ｃは、接触部材３ａと、弾性機構３ｂと、を備える。これらの接触部材３ａ及び弾性機構３ｂは、下壁部４４に形成された凹部に収容されるように設けられる。接触部材３ａは、下面５０ｆと直接接触するブロック状の部材である。接触部材３ａは、例えばアルミニウム、アルミ合金、銅合金などの熱伝導率の高い材料で構成される。弾性機構３ｂは弾性力を発生する部材や機構であり、耐熱性を有するものであればどのようなものを採用してもよく、ばね部材や、エラストマー、ゴム材料などを配置してよい。弾性機構３ｂは、挿入前の状態においては、接触部材３ａが下壁部４４の上面よりも突出するように、接触部材３ａを支持する（図６（ａ）参照）。弾性機構３ｂは、接触部材３ａが下方へ下がることによって（図６（ｃ）参照）、弾性力を発生する。これにより、接触部材３ａは、反応処理容器５０に押圧された状態で、下面５０ｆに接触可能である。なお、ヒーターは、接触部材３ａと一体になっていてもよく、接触部材３ａと弾性機構３ｂの間に置かれてもよい。

　図６を参照して、反応処理容器５０の挿入時における温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ及びノズル４７Ａ，４７Ｂの動作について説明する。図６（ａ）に示すように、反応処理容器５０の端部５５が挿入口３０に挿入された直後の状態では、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃの接触部材３ａは、下壁部４４の上面よりも僅かに突出した状態となっている。図６（ｂ）に示すように、反応処理容器５０を更に挿入すると、温度調整部３Ｂ，３Ｃの接触部材３ａが下面５０ｆと接触する。このとき、接触部材３ａの上面は、下面５０ｆによって下側に押され、下壁部４４の上面と同じ高さとなる。従って、接触部材３ａは、弾性機構３ｂの弾性力によって、下面５０ｆに押圧された状態となる。そのため、接触部材３ａは、下面ｆに密着することができる。

　ここで、接触部材３ａの突出部分は、反応処理容器５０の挿入方向Ｙの正側の端部５５と接触するときには、ガイド面３１と接触する。そのため、接触部材３ａは、ガイド面３１にガイドされて、下側へスムーズに沈み込むことができる。そのため、反応処理容器５０の端部５５は、接触部材３ａの突出部分と引っ掛かることなく、スムーズに挿入方向Ｙの正側へ移動することができる。

　図６（ｃ）に示すように、反応処理容器５０の挿入が完了すると、全ての温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃの接触部材３ａが沈み込んで、下面５０ｆと密着する状態となる。このとき、反応処理容器５０の端部５５は、スライド部材７０を挿入方向Ｙの正側へ押し出す。また、ノズル４７Ａ，４７Ｂは、下方へ移動することにより、連通口５２Ａ，５２Ｂ（図４参照）の位置にて、反応処理容器５０の上面５０ｅと密着する。これにより、ノズル４７Ａ，４７Ｂは、連通口５２Ａ，５２Ｂと気密性を確保した状態で連通すると共に、反応処理容器５０を下壁部４４へ押し付けて固定することができる。

　ここで、ノズル４７Ａ，４７Ｂは、スライド部材７０がスライドするときの力を利用して、下側へ移動してよい。反応処理装置１は、図７（ａ）に示すような、押圧機構７１を有している。押圧機構７１は、スライド部材７０に固定されたアーム部７２と、ノズル４７Ａ，４７Ｂを上側から支持するベース部７３と、ベース部７３をガイドする固定ガイド部７４と、を備える。アーム部７２は、スライド部材７０よりも上側の位置に配置され、挿入方向Ｙの正側へ延びる。アーム部７２の幅方向Ｘの正側の側面には、上下方向へ延びる溝部７６が形成されている。ベース部７３は、アーム部７２に対して幅方向Ｘの正側に隣り合う位置に配置される。ベース部７３の幅方向Ｘの負側の側面には、溝部７６に挿入されるような突起部７７が形成されている。突起部７７は、溝部７６内で上下方向に相対移動できる。また、ベース部７３は、挿入方向Ｙの正側の端部の位置に、ガイド面７３ａを有する。ガイド面７３ａは、挿入方向Ｙの正側へ延びるに従って、下側へ向かうように傾斜する。固定ガイド部７４は、位置が変動しないように固定された状態で、ベース部７３のガイド面７３ａを摺動させるように接触するガイド面７４ａを有する。

　図７（ｂ）に示すように、スライド部材７０が挿入方向Ｙの正側へ移動すると、アーム部７２も移動する。このとき、溝部７６によって突起部７７が引っ張られることで、ベース部７３が挿入方向Ｙの正側へ移動する。このとき、ベース部７３は、ガイド面７３ａが固定ガイド部７４のガイド面７４ａに対して摺動することで、斜め下側へ向かうように移動する。このとき、溝部７６内では、突起部７７の下側への相対移動が許容されている。このような動作により、ノズル４７Ａ，４７Ｂは、ベース部７３と共に、斜め下方へ移動して、反応処理容器５０と接触する。

　次に、本実施形態に係る反応処理容器５０、及び反応処理装置１の作用・効果について説明する。

　反応処理容器５０は、第１の被加熱部６１Ａ、第２の被加熱部６１Ｂ、（本実施形態では）第３の被加熱部６１Ｃ、中間部６２Ａ、第１の接続部６３Ａ、及び第２の接続部６３Ｂを備える微小流路６０を有する。従って、反応処理容器５０を反応処理装置１に装着することで、送液機構４Ａ，４Ｂを用いて、試料溶液を変性温度帯と伸長・アニーリング温度帯との間で往復させて核酸の増幅を行うことができる。また、中間部６２Ａにおいて試料溶液の吸光度や蛍光強度等の計測も可能となる。ここで、反応処理容器５０を反応処理装置１の挿入口３０へ挿入するときの挿入方向Ｙにおける進行側（正側）の反応処理容器５０の端部５５には、先端へ向かうに従って厚みが薄くなるようなガイド面３１が形成される。この場合、反応処理容器５０を反応処理装置１の挿入口３０へ挿入すると、反応処理容器５０は、ガイド面３１を有する端部５５を先頭として、挿入方向Ｙの進行側へ移動する（図６参照）。例えば、反応処理容器５０との接触性を高めるために、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃの接触部材３ａが、反応処理装置１内の空間に突出（下壁部４４の上面から突出）する場合がある。この場合、反応処理容器５０は、ガイド面３１にて接触部材３ａの当該突出部と接触することで、引っ掛かりを抑制してスムーズに挿入方向Ｙの進行側へ移動することができる。従って、反応処理容器５０のスムーズな挿入を可能としつつ、反応処理容器５０と温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃの接触部材３ａとの接触性を高めることで、適切な温度調整を可能とすることができる。以上より、適切な温度調整を可能としつつ、反応処理装置１に滑らかに挿入することができる反応処理容器５０を提供できる。

　微小流路６０は、被加熱部６１Ｂと第２の接続部６３Ｂとの間に被加熱部６１Ｃを備えてよい。これにより、変性温度帯と伸長・アニーリング温度帯に追加して、他の温度帯（本実施形態では逆転写反応温度帯）を形成することができる。

　反応処理容器５０には、反応処理装置１に挿入した際に、当該反応処理装置１にて固定するための切り欠き部３２が形成されてよい。この場合、反応処理容器５０を反応処理装置１に対して十分に固定することができる。これにより、検出部５と反応処理容器５０の中間部６２Ａとの位置決めを正確に行うことができるため、計測精度を向上できる。

　本実施形態に係る反応処理装置１は、上述の反応処理容器５０を挿入するための挿入口３０を有する反応処理装置１であって、挿入された反応処理容器５０の第１の被加熱部６１Ａ、第２の被加熱部６１Ｂ及び第３の被加熱部６１Ｃに対応する位置に接触することで、温度を調整する温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃを備え、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、弾性機構３ｂによって、反応処理容器５０に押圧された状態で接触可能である。

　この反応処理装置１において、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、弾性機構３ｂによって、反応処理容器５０に押圧された状態で接触可能である。これにより、反応処理容器５０と温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃとの接触性を高めることで、適切な温度調整が可能となる。また、このような弾性機構３ｂを設けることで、温度調整部３Ａ、３Ｂ，３Ｃの接触部材３ａが反応処理装置１内の空間に突出する場合があるが、反応処理容器５０が上述のようなガイド面３１を有しているため、反応処理装置１内にスムーズに挿入することができる。以上より、適切な温度調整をしつつ、反応処理容器５０を滑らかに挿入できる反応処理装置１を提供できる。

　反応処理装置１は、反応処理容器５０に形成された切り欠き部３２に嵌合する突出部４３を有してよい。この場合、反応処理容器５０を反応処理装置１に対して十分に固定することができる。これにより、検出部５と反応処理容器５０の中間部６２Ａとの位置決めを正確に行うことができるため、計測精度を向上できる。

　本開示は上述の実施形態に限定されるものではない。

　例えば、上述の反応処理装置１の反応処理容器装着部２の構成は一例に過ぎず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更してよい。

　また、上述の反応処理容器５０の構造は一例に過ぎず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更してよい。例えば、微小流路６０の流路構成は適宜変更してよい。また、第３の被加熱部６１Ｃを省略してよい。また、被加熱部６１Ａと第１の接続部６３Ａとの間に被加熱部６１Ｃを備えてもよい。

　また、反応処理容器５０は、平面平板状であってもよいし、厚みを場所によって変更してよい。例えば、図８～図１０に示すような反応処理容器５０を採用してよい。例えば、図８に示す反応処理容器５０の容器本体５１は、本体部５１Ａを有している。また、容器本体５１は、連通口５２Ａ，５２Ｂ、及びフィルタ５３Ａ，５３Ｂが形成されている長辺側の縁部に厚肉部５１Ｂを有している。なお、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は左側面図、図８（ｃ）は右側面図、図８（ｄ）は正面図である。図９及び図１０についても同様である。

　図９に示す反応処理容器５０の容器本体５１は、図８の厚肉部５１Ｂに加えて、導入口５４が形成されている短辺側の縁部に厚肉部５１Ｃを有している。なお、厚肉部５１Ｃのうち、導入口５４の位置には浅い溝部５１ａが形成されている。この溝部５１ａは、導入口５４を塞ぐシール６４を収容することができる。これにより、反応処理容器５０を挿入口３０に挿入したときに、シール６４の厚みの出っ張りを押さえて、シール６４の剥がれを抑制できる。なお、シール６４のはがれを抑制するために、反応処理容器装着部２の他の空間に比べて、挿入口３０付近の空間だけ部分的に広くしてもよい。

　図１０に示す反応処理容器５０の容器本体５１は、図８の厚肉部５１Ｂに加えて、導入口５４が形成されている箇所に部分的に厚肉部５１Ｄを有している。なお、厚肉部５１Ｄのうち、導入口５４の位置には浅い溝部５１ａが形成されている。

　図５に示す例においては、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃが個別に弾性機構３ｂを有していた。これに代えて、図１１に示すような温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃを採用してもよい。図１１に示す例においては、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃのそれぞれの接触部材３ａに差し掛かるように、挿入方向Ｙに延びる弾性機構１０３ｂが設けられている。この場合、温度調整部３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、長尺な弾性機構１０３ｂを共有することができる。

　１…反応処理装置、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…温度調整部、３ａ…接触部材、３ｂ，１０３ｂ…弾性機構、５０…反応処理容器、３０…挿入口、３１…ガイド面、３２…切り欠き部、４３…突出部、５０…反応処理容器、５５…端部、６０…微小流路、６１Ａ…第１の被加熱部、６１Ｂ…第２の被加熱部、６１Ｃ…第３の被加熱部、６２Ａ…中間部、６３Ａ…第１の接続部、６３Ｂ…第２の接続部。

Claims

　少なくとも一つの微小流路を有する反応処理容器であって、
　前記微小流路は、
　　変性温度帯に対応する第１の被加熱部、及び伸長・アニーリング温度帯に対応する第２の被加熱部と、
　　前記第１の被加熱部、及び前記第２の被加熱部を接続する中間部と、
　　前記第１の被加熱部と送液機構とを直接又は間接的に接続可能な第１の接続部、及び前記第２の被加熱部と送液機構とを直接又は間接的に接続可能な第２の接続部と、を備え、
　前記中間部における前記微小流路内の試料溶液を計測可能であり、
　反応処理装置の挿入口へ挿入するときの挿入方向における進行側の前記反応処理容器の端部には、先端へ向かうに従って厚みが薄くなるようなガイド面が形成される、反応処理容器。
　前記微小流路は、前記第２の被加熱部と前記第２の接続部との間に第３の被加熱部を備える、請求項１記載の反応処理容器。
　前記反応処理装置に挿入した際に、当該反応処理装置にて固定するための切り欠き部が形成される、請求項１又は２に記載の反応処理容器。
　請求項１～３のいずれか一項に記載の反応処理容器を挿入するための挿入口を有する反応処理装置であって、
　挿入された前記反応処理容器の前記第１の被加熱部及び前記第２の被加熱部に対応する位置に接触することで、温度を調整する温度調整部を備え、
　前記温度調整部は、弾性機構によって、前記反応処理容器に押圧された状態で接触可能である、反応処理装置。
　前記反応処理容器に形成された切り欠き部に嵌合する突出部を有する、請求項４に記載の反応処理装置。
　請求項２又は３に記載の反応処理容器を挿入するための挿入口を有する反応処理装置であって、
　挿入された前記反応処理容器の前記第１の被加熱部、前記第２の被加熱部及び第３の被加熱部に対応する位置に接触することで、温度を調整する温度調整部を備え、
　前記温度調整部は、弾性機構によって、前記反応処理容器に押圧された状態で接触可能である、反応処理装置。