(57)【要約】  反応容器およびその製造方法に関し、核酸の抽出、増幅等の反応を含む処理を一貫して迅速かつ効率的に行い、ユーザの手間を軽減し、装置規模を拡大することなく安価に提供することである。  反応用試薬又はその一部が収容され又は収容可能な細口管部と、該細口管部と連通し該細口管部の上側に設けられ、前記細口管部の開口部より広い開口部を有する広口管部と、該広口管部と前記細口管部との間を仕切るように設けた穿孔可能フィルムとを有する１または２以上の反応用収容部を有するように構成する。
2012114562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応用試薬又はその一部が収容され又は収容可能な細口管部と、該細口管部と連通し該細口管部の上側に設けられ、前記細口管部の開口部より広い開口部を有する広口管部と、該広口管部と前記細口管部との間を仕切るように設けた穿孔可能フィルムとを有する１または２以上の反応用収容部を有する反応容器。
【請求項２】
前記細口管部の開口部が該広口管部の底部の中央に設けられた請求項１に記載の反応容器。
【請求項３】
前記細口管部と前記広口管部とは、一体に形成され、前記フィルムは前記広口管部の底部に付着した請求項１または請求項２に記載の反応容器。
【請求項４】
前記広口管部と、前記細口管部とは別体に形成され、
前記広口管部の底部の中央には孔部が穿設され、前記細口管部はその開口部の外周に沿って、該開口部を囲む開口縁部を有し、前記細口管部は、前記開口縁部を除き前記孔部を貫通可能に設けられ、前記細口管部は前記孔部を貫通するように広口管部の前記孔部から下方に突出し前記開口縁部は前記広口管部の底部に取り付けられ、前記フィルムは前記細口管部の前記開口縁部に付着した請求項１または請求項２のいずれかに記載の反応容器。
【請求項５】
前記反応用収容部の前記広口管部の開口部に装着されて該反応用収容部を密閉する透光性を有する密閉蓋をさらに有する請求項１乃至請求項４に記載の反応容器。
【請求項６】
前記密閉蓋は、前記広口管部に嵌合可能で、前記細口管部からの光を導光可能な栓部と、前記栓部の先端に設けられ、該栓部が広口管部と嵌合した場合に前記細口管部の開口部に挿入可能であって穿孔した前記フィルムを、細口管部の内壁に押さえ込むとともに、前記細口管部からの光を導光可能な押込部とを有する請求項５に記載の反応容器。
【請求項７】
前記広口管部または密閉蓋は、該反応容器の外部に設けた光測定器と該反応用収容部内部とを光学的に接続する１又は２以上の導光部の先端が設けられた連係部と連係可能に設けられた請求項１乃至請求項６に記載の反応容器。
【請求項８】
前記密閉蓋は、その中央に設けられた空洞と、該空洞の下端を塞ぐ透光性のある底面とを有し、該密閉蓋の該反応用収容部への移動、嵌合、および／または前記連係部との連係は、反応容器の外部に設けた部材および／または前記連係部が前記空洞に挿入することで行われる請求項５乃至請求項７に記載の反応容器。
【請求項９】
２以上の凹部が１列状に配列された基板をさらに有するとともに、該凹部の１つに前記反応用収容部が形成され、前記反応用収容部が形成された凹部を除く他の凹部には、前記反応用収容部に移動させて処理を行なうための器具が収容され又は収容可能なカートリッジ容器を有する請求項１乃至請求項８に記載の反応容器。
【請求項１０】
前記反応用収容部が形成された凹部を除く前記他の凹部には、前記密閉蓋を収容するする密閉蓋収容部、前記フィルムを穿孔する穿孔用チップを収容する穿孔用チップ収容部、および／または分注チップを収容する分注チップ収容部が設けられた請求項９に記載の反応容器。
【請求項１１】
前記凹部に形成された前記反応用収容部の前記広口管部は、前記基板上に形成された開口部を有する凹部からなり、前記細口管部は、前記広口管部とは別体に形成され、該広口管部の底部の中央には孔部が穿設され、前記細口管部は、その開口部を囲む開口縁部を有し、前記細口管部は前記孔部を貫通するように広口管部の前記孔部から下方に突出し前記開口縁部は前記広口管部の底部に取り付けられ、前記フィルムは前記細口管部の前記開口縁部に付着した請求項９または１０に記載の反応容器。
【請求項１２】
底部の中央に孔部が穿設された広口管部と、開口部の外周に沿って該開口部を囲む開口縁部を有する細口管部とを別体に製造し、
前記細口管部内に、反応用試薬またはその一部を収容し、または収容せずに、
穿孔可能フィルムを前記細口管部の前記開口縁部に付着させ、
前記細口管部をその開口縁部を除き前記孔部を貫通するように該広口管部の前記孔部から下方に突出し前記開口縁部を前記広口管部の底部に取り付けることで反応用収容部を製造する反応容器製造方法。
【請求項１３】
２以上の凹部が形成され、該凹部の１つの底部の中央に孔部が穿設された基板、および開口部の外周に沿って該開口部を囲む開口縁部を有する細口管部を別体に製造し、
前記細口管部内に、反応用試薬又はその一部を収容しまたは収容せずに、
穿孔可能フィルムを前記細口管部の前記開口縁部に付着させ、
前記細口管部をその開口縁部を除き前記孔部を貫通するように該広口管部の前記孔部から下方に突出させて前記開口縁部を前記凹部の底部に取り付けて反応用収容部を形成することでカートリッジ容器を製造する反応容器製造方法。
【請求項１４】
気体の吸引および吐出を行なう吸引吐出機構および該吸引吐出機構によって液体の吸引および吐出が可能な分注チップを着脱可能に装着する１または２以上のノズルが設けられたノズルヘッドと、
反応に用いる反応用溶液またはその一部が収容されまたは収容可能な請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の反応容器を少なくとも有する容器群と、
前記ノズルヘッドと前記容器群との間を相対的に移動可能とするノズル移動機構と、
前記反応容器内の温度制御が可能な温度制御器と、
前記ノズルヘッドに設けられ、前記反応容器の前記反応用収容部と直接的又は間接的に連係可能であって、連係した該反応用収容部内部と光学的に接続する１または２以上の導光部の先端が設けられた２以上の連係部を有する導光用架台と、前記各連係部に対応して設けられ、該連係部にその先端が設けられた前記導光部の後端が設けられた２以上の接続端を、所定経路に沿って配列して支持する配列面を有する接続端配列体と、
前記配列面に近接若しくは接触して設けられ、該各接続端との光学的接続によって前記反応容器内の光学的状態に基づく光を受光可能な測定器と、
前記接続端配列体の前記所定経路に沿って設けられた前記各接続端と前記各測定端とを順次光学的に接続するように相対的に移動させる反応容器システム
【請求項１５】
前記容器群には、検体、反応の目的物を捕獲可能な磁性粒子が懸濁した磁性粒子懸濁液、前記目的物の分離および抽出に用いる分離抽出用溶液を収容する２以上の液収容部をさらに有し、前記ノズルに装着した前記分注チップまたは前記容器群に設けられた液収容部の内部に磁場を及ぼしかつ除去することが可能で前記分注チップまたは前記液収容部の内壁に前記磁性粒子を吸着可能な磁力部をさらに有する請求項１４に記載の反応容器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応容器およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
核酸増幅や、免疫恒温等の温度制御を必要とする反応と同時に光測定を行う処理が近年増加している。例えば、核酸（ＤＮＡ，ＲＮＡ等）やその断片（オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド等）の増幅を行なう際に、遺伝子発現量の解析といった定量性が求められる検査では、各核酸の相対的な量の比がわかるように増幅させることが必要となる。そのためリアルタイムＰＣＲ法を用いて、サーマルサイクラと分光蛍光光度計を備えた装置を用いて、ＰＣＲでのＤＮＡ増幅産物の生成過程をリアルタイムで検出し解析することによって電気泳動法の解析を不要とした。また、増幅前のサンプルに含まれる各ＤＮＡやＲＮＡの相対的な量の比について定量性を維持したまま増幅するＤＮＡ増幅法として、ＳＰＩＡ（Single Primer Isothermal Amplification）法が用いられる。該ＳＰＩＡ法では、ＤＮＡ／ＲＮＡキメラプライマ、ＤＮＡポリメラーゼ、ＲＮａｓｅＨを利用した等温反応によるリニアＤＮＡ増幅法が用いられるようになった。【０００３】
さて、このような核酸増幅等での温度制御は、前記鋳型ＤＮＡ、プライマ、ＤＮＡポリメラーゼ、ヌクレオチド及び反応バッファ液等の必要な試薬をポリプロピレン等で形成された容器内に収容し、アルミニウム等の素材で形成されたブロック状の恒温装置の収容部内に収容して、該金属製のブロック状の収容部を加熱または冷却し、液温が均等な温度分布となるまで待つことによって、恒温または次の温度の加熱または冷却を行うようにしていた（特許文献１，２，３）。【０００４】
その際、温度制御を行うための容器を蓋で密閉し、外部からの異物の侵入を防止し、内部からの液漏れを防止し、かつ、前記収容部内の反応液が加熱または冷却されて均等な液温の温度分布になるまで外気および外気温の影響をできるだけ排除するために特に必要となる。【０００５】
すると、増幅する核酸（ＤＮＡ，ＲＮＡ等）をリアルタイムで蛍光物質を利用してモニタリングするリアルタイムＰＣＲ等にあっては、温度サイクルの途中で増幅を観測する必要があり、そのためには、蓋で密閉した容器に対して、外部から透明な蓋や側面を通して光の測定を行なう必要があった。しかし、蓋を用いてユーザが手動で蓋を開けることは、手間がかかり、処理の一貫した自動化への妨げになっていた。また、蓋で再び密閉する際に、容器内の反応液と接触してコンタミネーションのおそれがあった。また、温度制御の際に、蓋を容器から取り除こうとしても、水分によって蓋が容器開口部に密着して容易に蓋を開けることが困難となり、迅速な処理を行うことができないおそれがあった。また、蓋を開けた際に、蓋の内側に付着していた液が垂れたり飛散したりしてコンタミネーションのおそれがあった（特許文献４）。【０００６】
さらに、温度制御の際に、前記容器の外部から前記容器内の測定を行なう場合には、該容器の蓋を透明にして容器外から測定を行なう必要があるが、蓋の内部が結露してくもり、測定が困難となるおそれがあった。【０００７】
一方、核酸増幅等の処理を行なうためには、その前提として、微量の核酸等を検体から抽出し種々の試薬、プライマ、ＤＮＡポリメラーゼ、ヌクレオチドおよび反応バッファ等とともに反応容器内に、例えば、手動でまたは種々の装置を用いて処理を行う必要となり、核酸等に関する専門の研究員や技術者を必要としているのが現状である。【０００８】
このようなことが、遺伝子解析の汎用化や、病院等における臨床応用の拡大を妨げることになっている。そこで、臨床時等において、クロスコンタミネーションを防止しかつユーザの手間を軽減して、核酸等について抽出から増幅さらには測定による遺伝子解析を容易に行なうためには、核酸の抽出から増幅さらには測定までを一貫して自動化する全自動化が必要であるとともに、装置の小型化と、安価で高精度の装置を提供することが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第２６２２３２７号公報
【特許文献２】特表２０００−５１１４３５公報
【特許文献３】米国特許５,９５８,３４９号公報
【特許文献４】特開２００２−１０７７７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は以上の問題点を解決するためになされたものであり、その第１の目的は、核酸の増幅等の温度制御を必要とする反応を行う反応容器への外部からの異物の進入、反応容器からの液の飛散等によるコンタミネーションを確実に防止して、信頼性の高い処理を行なうことができる反応容器およびその製造方法を提供することである。【００１１】
第２の目的は、少なくとも核酸増幅等の反応および光測定を含む処理を一貫して自動化し、ユーザの手間を削減するとともに、迅速かつ効率的に装置規模を拡大することなく安価に製造し使用することができる反応容器およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明は、反応用試薬又はその一部が収容され又は収容可能な細口管部と、該細口管部と連通し該細口管部の上側に設けられ、前記細口管部の開口部より広い開口部を有する広口管部と、該広口管部と前記細口管部との間を仕切るように設けた穿孔可能フィルムとを有する1または2以上の反応用収容部を有する反応容器である。【００１３】
ここで、「反応試薬又はその一部」とは、所定の反応に用いられる試薬又はその試薬の一部であって、液状または乾燥状態で収容可能である。例えば、核酸増幅反応の場合には、反応試薬は、増幅用溶液であって、例えばＰＣＲ法による増幅を行なう場合には、増幅対象の鋳型ＤＮＡ溶液、プライマ溶液、ＤＮＡポリメラーゼ溶液、ヌクレオチド溶液、反応バッファ溶液等であり、ＳＰＩＡ法による増幅を行う場合には、ＤＮＡ／ＲＮＡキメラプライマ溶液、ＤＮＡポリメラーゼ溶液、ＲＮａｓｅＨ溶液等である。また、リアルタイムＰＣＲでは、通常蛍光物質を含有する蛍光試薬を用いて行なう方法として、インターカレーション法、ハイブリダイゼーション法、およびＬＵＸ法がある。「インターカレーション法」は、SYBR（登録商標）GREEN I、エチジウムブロマイド 等の蛍光物質が伸長反応の際に、二本鎖ＤＮＡに入り込み、励起光の照射によって蛍光を発する特性を利用してＤＮＡ量を測定する方法である。したがって、増幅用溶液の中には、少なくとも、前記蛍光物質と、該蛍光物質の発光を抑制するクエンチャーを含有させることになる。「ハイブリダイゼーション法」は、ＰＣＲプライマに加え、蛍光物質で標識したＤＮＡプローブを用いて目的のＰＣＲ産物だけを検出する方法である。すなわち、蛍光で標識したＤＮＡプローブが目的のＰＣＲ産物にハイブリダイゼーションすることで、そのハイブリダイズしたＤＮＡ（量）が検出される。「ＬＵＸ法」は、オリゴ核酸に標識した蛍光物質の蛍光シグナルが、そのオリゴ核酸の形状（配列や一本鎖または二本鎖等）によって影響される性質を利用したものである。実際のリアルタイムＰＣＲでは、1種類の蛍光物質で標識化したＰＣＲプライマ（ＬＵＸプライマ）とそれに対する何も標識化されていないＰＣＲプライマを用いてリアルタイムＰＣＲを行なう。そのＬＵＸプライマは、蛍光物質を３'末端付近に標識してあり、５'末端との間でヘアピン構造をとるように設計されている。ＬＵＸプライマがヘアピン構造をとっている時は消光効果が解かれて蛍光シグナルが増大するようになる。このシグナル増大を測定することによって、ＰＣＲ産物量を測定することができる。【００１４】
反応用収容部を含む反応容器や蓋等の材料は、例えば、ポリエチレン(P.E.)、ポリプロピレン（P.P.）、ポリスチレン、アクリル等の樹脂、ガラス、金属、金属化合物等がある。反応容器のサイズは、前記細口管部が例えば、数μＬから数100μＬの液体を収容可能であるとともに、分注チップの先端が挿入可能な大きさである。例えば、円筒状の場合には、例えば、1の容器の大きさの径が数mm〜数10mm、深さが数mm〜数10mmである。例えば、広口管部の内径は、例えば、9mm程度で、細口管部の開口部の内径は、4mm程度で、細口管部の容量は、例えば、50μＬ程度で、収容される液量は、例えば、25μＬ程度で、肉厚は、0.2mm程度である。【００１５】
前記反応容器内は温度制御器によって温度制御が可能である。
「温度制御器」は、温度制御の対象となる液体を収容する反応容器内の温度を、外部からの信号等に基づいて上昇または下降が可能な温度源を有するものであり、温度源としては、ブロック状部材に例えば、ペルチェ素子、ヒーター、冷却装置等を設けたものである。ＰＣＲ等の処理を行なうには、温度制御器としては、ペルチェ素子を用いたサーマルサイクラが好ましい。また、LAMP法によるアイソサーマルな増幅の温度制御を行うことも可能である。【００１６】
「温度制御」とは、その対象となる液体または容器について、1または2以上の設定された所定温度に、設定された時間維持することを、定められた順序に従って、定められた回数実行することである。前記温度制御器への指示は、プログラムに基づいて該当する信号を送ることによってなされる。【００１７】
「所定温度」とは、対象となる液体等の物が到達すべき目標とする温度であり、例えば、前記液体に含有するＤＮＡ等の核酸や核酸の断片であるオリゴヌクレオチド等をＰＣＲ法によって増幅する場合には、設定される所定温度としては、例えば、ＰＣＲ法で行なわれる温度サイクル、すなわち、ＤＮＡの変性、アニーリング若しくはハイブリダイゼーション、伸長に各々必要な各温度、約94℃、50℃から60℃の間の温度、および約72℃である。一方、ＳＰＩＡ法（商標）による場合には、一定温度、例えば、55℃等に設定されることになる。【００１８】
さらに、該所定温度には、例えば、高温度の所定温度から低温度の所定温度への移行の場合に、温度制御器によって、これらの所定温度よりも低い移行促進用温度で冷却を行なうことで、または、低温度の所定温度から高温度の所定温度への移行の際に、これらの所定温度よりもさらに高い移行促進用温度で加熱を行なうことで、移行時間を短縮して1サイクル時間を所定サイクル時間内に収めるための移行促進用温度を含む。「所定時間」は、各温度の維持に必要な時間であって、増幅法の種類や、ＰＣＲ法で用いる試薬や液量、ノズルの形状、素材、大きさ、厚さ等に依存するが、1サイクルで、合計が、例えば、数秒から数10秒、ＰＣＲ法全体としての処理時間は、例えば、約数分から数10分程度である。なお、移行時間をも所定時間に含める。【００１９】
穿孔可能フィルムには、例えば、アルミニウム箔を含む。穿孔は、例えば、該反応容器に液体を分注するために用いる該反応容器外に設けた分注装置のノズルに穿孔用チップを装着して、該反応容器上に位置させて下降させることで穿孔する。【００２０】
「細口管部」とは、その開口部の面積が、前記「広口管部」の開口部よりも小さいものをいう。好ましくは、細口管部の開口部の面積が、広口管部の底部全体の面積よりも小さい。広口管部と細口管部とは、一体に形成される場合と、別体で形成される場合がある。【００２１】
第２の発明は、前記細口管部の開口部が該広口管部の底部の中央に設けられた反応容器である。【００２２】
好ましくは、広口管部および細口管部は回転対称に形成され、かつ、広口管部および細口管部は同軸に形成される。細口管部の開口部が広口管部の底部の中央であるので、細口管部からの光は、広口管部の軸方向に沿って確実に受光することができる。また、「底部」とは、広口管部の下方向を遮るように形成された壁面であり、水平方向を遮るように形成された側部とは異なる。通常、広口管部の内壁面から内側方向に突設する水平面、または、下方に向かって狭まるように形成された環状の段差の水平面に相当する。したがって、広口管部の側部と、細口管部の側部との間は、一体的に形成されていたとしても一様で連続的に連結されるのではなく環状の段差を介して連結されることになる。【００２３】
第３の発明は、前記細口管部と前記広口管部とは、一体に形成され、前記フィルムは前記広口管部の底部に付着した反応用収容部を有する反応容器である。【００２４】
この場合には、広口管部と細口管部とを一体的に成形するために別体に成形して組み立てる場合に比較して作成が容易である一方、穿孔可能フィルムの付着作業は、予め広口管部の底部の形状に応じて切断した前記フィルムを用意して、細口管部に反応試薬を収容した後、１個ずつ広口管部側から落とし込んで、反応試薬に接触しないように底部にのみに付着させる必要がある。【００２５】
第４の発明は、前記広口管部と、前記細口管部とは別体に形成され、前記広口管部の底部の中央には孔部が穿設され、前記細口管部はその開口部の外周に沿って、該開口部を囲む開口縁部を有し、前記細口管部は、前記開口縁部を除き前記孔部を貫通可能に設けられ、前記細口管部は前記孔部を貫通するように広口管部の前記孔部から下方に突出し前記開口縁部は前記広口管部の底部に取り付けられ、前記フィルムは前記細口管部の前記開口縁部に付着した反応用収用部を有する反応容器である。【００２６】
ここで、広口管部と細口管部は別体に形成され、穿孔可能フィルムは前記細口管部内に反応試薬を収容した後に、複数の細口管部を平面状に配列した後、大きな前記フィルムで複数の細口管部の開口縁部に一度に付着させ、細口管部の開口縁部に合わせて一括して切断することができる。【００２７】
その後、開口縁部に穿孔可能フィルムを付着した細口管部を前記広口管部の孔部をより貫通させ、開口縁部と前記広口管部の底部とを、液漏れのないように取り付けることで製造する。なお、前記開口縁部の外周長は、前記孔部の内周長よりも長く形成されていることになる。【００２８】
第５の発明は、前記反応容器の前記広口管部の開口部に装着されて前記反応容器を密閉する透光性を有する密閉蓋をさらに有する反応容器である。
ここで、「密閉蓋」には、板状またはブロック状の非可撓性のものの他、柔軟性のあるフィルム状または膜状のものも含む。前記「装着」には、嵌合、螺合、摩擦、吸着、付着、接着等によって行なう。この場合、着脱可能に装着するのが好ましい。【００２９】
前記密閉蓋は、1個で1または2以上の反応容器の開口部を密閉する。密閉蓋は、例えば、後述するノズルに装着させて移動し、チップ脱着機構を用いて反応容器の開口部を密閉させることになる。そのためには、密閉蓋の上側には、1または2以上の前記ノズルに装着可能な1または2以上の装着用の空洞が設けられることになる。
後述する1または2以上の前記連係部は、前記導光用架台の上下方向の移動によってこの装着用の空洞内に挿入されて反応容器と連係させることができる。【００３０】
また、前記導光用架台の各連係部を各反応容器に連係させた後、前記反応容器の開口部を被覆する密閉蓋に対して、前記連係部またはノズルを押圧または移動可能とするのが好ましい。【００３１】
前記連係部は前記導光用架台の下方に突出するように設けられるのが好ましい。この場合、連係部は、例えば、棒状、筒状，錐状等の形状をもち、該部材の下端部が前記密閉蓋と接触可能であるのが好ましい。【００３２】
第６の発明は、前記密閉蓋は、前記広口管部に嵌合可能で、前記細口管部からの光を導光可能な栓部と、前記栓部の先端に設けられ、該栓部が広口管部と嵌合した場合に前記細口管部の開口部に挿入可能で穿孔した前記フィルムを、細口管部の内壁に押さえ込むとともに、前記細口管部からの光を導光可能な押込部とを有する反応容器である。【００３３】
第７の発明は、前記広口管部または密閉蓋は、該反応容器の外部に設けた光測定器と該反応用収容部内部とを光学的に接続する1または2以上の導光部の先端が設けられた連係部と連係可能に設けられた請求項１乃至請求項６に記載の反応容器である。【００３４】
ここで、「連係部」は、前記反応容器と直接的または密閉蓋等を介して間接的に解除可能に連係可能な部材である。該連係部には前記反応容器内と光学的に接続して該反応容器内の光学的状態に基づく光を導光可能な導光部の先端が設けられている。ここで、「反応容器との連係」とは、反応容器の開口部、外壁、外底部または装着された密閉蓋や鞘等に近接しまたは連結することであって、「近接」は接触せずに導光部との間の光学的接続が可能な程度に接近することであり、「連結」には、接触、密接、密着、嵌合、装着を含み、導光部との間の光学的接続が可能なように少なくとも接触することである。この連係によって、連係部に設けられた導光部と反応容器内とが光学的に接続するためである。連係部としては、例えば、導光用架台の板状部分であって、導光部の先端は、その板状部分に穿設された孔、光ファイバ等の透光性部分もしくはレンズ等の光学系である。または、例えば、前記導光用架台から突出するように設けられた円筒状等の部材であって、導光部の先端は、該円筒状等の部材に設けられた空洞、光ファイバ等の透光性部分もしくはレンズ等の光学系である。可撓性のある導光部とは、例えば、光ファイバまたは光ファイバ束である。蛍光を測定する場合には、2以上の導光部を有し、その一部は照射用、他は受光用として用いる。なお、前記反応容器の開口部と直接的に連係する場合には、ミネラルオイル等を用いて反応容器内を密閉する場合であって、この場合には該連係部は該反応容器を密閉可能となるように形成するのが好ましい。また、開口部以外で連係する場合には、前記反応容器またはその連係部分は透光性をもつ必要がある。【００３５】
ここで、「導光用架台」については、後述する第１４の発明に関連して説明する。【００３６】
第８の発明は、前記密閉蓋は、その中央に設けられた空洞と、該空洞の下端を塞ぐ透光性のある底面とを有し、該密閉蓋の該反応用収容部への移動、嵌合、および／または前記連係部との連係は、反応容器の外部に設けた部材および／または前記連係部が前記空洞に挿入することで行われる反応容器である。
ここで、「部材」には、例えば、分注装置のノズルや、分注装置のノズルヘッドに設けられ、ノズルと連動して移動する密閉蓋の移動専用の棒状部材等がある。【００３７】
第９の発明は、2以上の凹部が１列状に配列された基板をさらに有するとともに、該凹部の１つに前記反応用収容部が形成され、前記反応用収容部が形成された凹部を除く他の凹部には、前記反応用収容部に移動させて処理を行なうための器具が収容され又は収容可能なカートリッジ容器を有する反応容器である。
ここで、「処理」には、反応用収容部に対する分注、反応用収容部に設けられた穿孔可能フィルムの穿孔、反応用収容部への密閉蓋の閉塞、脱着、または前記反応用収容部に収容された溶液に関する測定等がある。【００３８】
第１０の発明は、前記反応用収容部が形成された凹部を除く前記他の凹部には、前記密閉蓋を収容する密閉蓋収容部、前記フィルムを穿孔する穿孔用チップを収容する穿孔用チップ収容部、および／または分注チップを収容する分注チップ収容部が設けられた反応容器である。【００３９】
第１１の発明は、前記反応用収容部は、前記広口管部と、前記細口管部とは別体に形成され、該広口管部が前記凹部に形成され、該広口管部の底部の中央には孔部が穿設され、前記細口管部は、その開口部を囲む開口縁部を有し、前記細口管部は前記孔部を貫通するように広口管部の前記孔部から下方に突出し前記開口縁部は前記広口管部の底部に取り付けられ、前記フィルムは前記細口管部の前記開口縁部に付着した反応容器である。【００４０】
第１２の発明は、底部の中央に孔部が穿設された広口管部と、開口部の外周に沿って該開口部を囲む開口縁部を有する細口管部とを別体に製造し、前記細口管部内に、反応用試薬又はその一部を収容し、または収容せずに、穿孔可能フィルムを前記細口管部の前記開口縁部に付着させ、前記細口管部をその開口縁部を除き前記孔部を貫通するように該広口管部の前記孔部から下方に突出し前記開口縁部を前記広口管部の底部に取り付けることで反応用収容部を製造する反応容器製造方法である。【００４１】
第１３の発明は、2以上の凹部が形成され、該凹部の１つの底部の中央に孔部が穿設された基板、および開口部の外周に沿って該開口部を囲む開口縁部を有する細口管部を別体に製造し、前記細口管部内に、反応用試薬又はその一部を収容し、または収容せずに、穿孔可能フィルムを前記細口管部の前記開口縁部に付着させ、前記細口管部をその開口縁部を除き前記孔部を貫通するように該広口管部の前記孔部から下方に突出し前記開口縁部を前記凹部の底部に取り付けて反応用収容部を形成することでカートリッジ容器を製造する反応容器製造方法である。【００４２】
第１４の発明は、気体の吸引および吐出を行なう吸引吐出機構および該吸引吐出機構によって液体の吸引および吐出が可能な分注チップを着脱可能に装着する1または2以上のノズルが設けられたノズルヘッドと、反応に用いる反応用溶液またはその一部が収容されまたは収容可能な請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の反応容器を少なくとも有する容器群と、前記ノズルヘッドと前記容器群との間を相対的に移動可能とするノズル移動機構と、前記反応容器内の温度制御が可能な温度制御器と、前記ノズルヘッドに設けられ、前記反応容器の前記反応用収容部と直接的又は間接的に連係可能であって、連係した該反応用収容部内部と光学的に接続する1または2以上の導光部の先端が設けられた2以上の連係部を有する導光用架台と、前記各連係部に対応して設けられ、該連係部にその先端が設けられた前記導光部の後端が設けられた2以上の接続端を、所定経路に沿って配列して支持する配列面を有する接続端配列体と、前記配列面に近接若しくは接触して設けられ、該各接続端との光学的接続によって前記反応容器内の光学的状態に基づく光を受光可能な測定器と、前記接続端配列体の前記所定経路に沿って設けられた前記各接続端と前記各測定端とを順次光学的に接続するように相対的に移動させる反応容器システムである。【００４３】
「所定経路」とは、前記測定端と前記接続端配列体とが相対的に移動することで、該測定端がそれに沿って配列された全接続端を走査可能な平面または曲面上の経路であって、全接続端を結ぶ経路が、１重または多重の交差しない線分（ジグザグ線、閉直線も含む）、曲線（螺旋、閉曲線も含む）、またはこれらの組み合わせ等に沿った経路である。好ましくは、１重または多重の各経路は、連続的で、尖点や角のない線分や滑らかな曲線に沿ったものが好ましい。【００４４】
前記連係部と接続端とは、１対１に対応する場合、複数対１に対応する場合、１対複数に対応する場合がある。これは、途中で、導光部が分岐または合流し、または複数の導光部からなる導光部束を分岐しまたは合流させることが可能である。【００４５】
該所定経路は、測定器の測定端の個数、形状、配置、またはサイズに基づいて、円滑な走査が可能なように定めるのが好ましい。例えば、接続端の測定端に対する移動において、急激な方向転換、例えば、進行方向に対し、鈍角的、直角的な方向への転換のない直線に沿った所定経路が好ましい。【００４６】
連係部の配列パターンは、例えば、行列状、列状または行状であり、接続端の配列パターンは、例えば、それと同一の配列、それとサイズのみ異なる相似の配列、または配列パターンが異なる場合、例えば、円形状、その他の閉曲線状、１列状若しくはより少ない列数または行数を持つような行列状の場合がある。配列された接続端を全て通過するように前記所定経路が定められる。【００４７】
さらに、前記所定経路（または前記接続端の配列パターン）は、前記導光用架台の連係部の配列パターンを囲む領域面積または隣接する連係部間の間隔よりも小さい領域面積または小さい間隔であって、全走査距離が短くなるように集積化されることが好ましい。これによって速度を同一にした場合には、前記連係部を直接測定端が走査する場合よりも短い時間で処理可能である。【００４８】
集積化の程度は、例えば、前記接続端配列体と前記測定器との間の相対的な移動または走査が、安定的受光可能時間内に測定すべき全反応容器からの受光を完了することができる程度であることが好ましい。ここで、「安定的受光可能時間」とは、反応容器内の受光可能な光学的状態が安定的に維持される時間であって、例えば、リアルタイムＰＣＲのインターカレーション法やＬＵＸ法またはハイブリダイゼーション法のTaqManプローブの場合には、ＰＣＲの各サイクルの伸長反応が行われる時間がこれに相当する。なお、ハイブリダイゼーション法でFRETプローブを用いる場合はアニーリングが行われる時間がこれに相当する。【００４９】
これによって、安定的受光可能時間が短い発光体等に対しても適用することができるので汎用性が高い。【００５０】
１サイクルにかかる時間が例えば、数10秒から数分とすると、この安定的受光可能時間は、例えば、数秒から10秒程度ということになる。但し、ＰＣＲ反応の初期のサイクルでは蛍光検出量は検出限界以下であり、ＰＣＲ反応の後期のサイクルはプラトー状態になり厳密な意味で定量性を確保するには、指数関数的なＰＣＲ増幅が観察できる増幅曲線の範囲内ということになる。本発明は、安定的受光可能時間が、測定端の反応容器間の移動時間に用いることができることを利用して、各反応容器からの光の受光に必要な相対的な移動をこの安定的受光可能時間内に行うことで、複数の反応容器からの受光を、複雑な光学系を用いることなく、かつ装置規模を拡大することなく反応容器数に比較して十分に少ない個数もしくは１の測定器により、ほぼ並行して行なうことができるものである。【００５１】
「光学的状態」とは、発光、呈色、変色または変光等の状態である。光学的状態に基づく光とは、発光もしくは変光による光、呈色もしくは変色に対し照射した光の反射光もしくは透過光、散乱光等である。【００５２】
「前記各接続端と前記測定端とを順次光学的に接続する」とは、前記接続端と前記測定端とが、至近距離で向かい合うことで光学的に接続させることである。接続の瞬間は、前記測定器が受光する光量の極大値に相当するので、前記測定制御部は、該光量の極大値を算出することで測定すべきデータを特定することになる。【００５３】
「測定器」は、例えば、蛍光、化学発光の測定を可能にするものであって、前者の場合には、1または2以上の種類の励起光の照射、1または2以上の種類の波長をもつ蛍光の受光、そのためのフィルタを有する。これらを光ファイバを用いて導光することが好ましい。【００５４】
「測定端」は、前記測定器に設けられた受光すべき光の入射口を少なくとも有し、蛍光の測定の場合には照射すべき光の出射口を有する。これらは、別の測定端として設けることができる。なお前記入射口または出射口は、内部に設けた光電素子からなる受光部または照射源と光学的に接続する。その際、各々受光用の導光部または照射用の導光部を介して接続することができる。【００５５】
なお、前記反応容器用光測定装置には、その他、明示していないが「測定制御部」を有し、「測定制御部」は、前記測定器および導光切換機構を制御し、前記反応容器用光測定装置に内蔵したコンピュータ（ＣＰＵ）および該コンピュータを駆動するプログラムからなり、例えば、ＤＡ変換器を通して信号を前記移動機構を駆動する核制御部に送ることによって測定制御がなされることになる。【００５６】
第１５の発明は、前記容器群には、検体、反応の目的物を捕獲可能な磁性粒子が懸濁した磁性粒子懸濁液、前記目的物の分離および抽出に用いる分離抽出用溶液を収容する2以上の液収容部をさらに有し、前記ノズルに装着した前記分注チップまたは前記容器群に設けられた液収容部の内部に磁場を及ぼしかつ除去することが可能で前記分注チップまたは前記液収容部の内壁に前記磁性粒子を吸着可能な磁力部をさらに有する反応容器システムである。
【発明の効果】
【００５７】
第１の発明によれば、反応容器が広口管部と細口管部とからなり、穿孔可能なフィルムが広口管部と細口管部との間を仕切るように設けられて細口管部内に反応用試薬又はその一部が収容されている。したがって、前記フィルムを穿孔する際又は反応処理の際の液の飛散を防止することができる。また、光測定器との間を導光するための連係部との前記広口管部との連係の際に、該連係部の内部を通る導光部は細口管部内での光を測定器にまで確実に導くことができることになる。【００５８】
第２の発明によれば、細口管部の開口部が広口管部の底部の中央に設けられているので、連係部との連係の際に、該連係部の内部を通る導光部が細口管部内での光を測定器まで確実に導くことができるとともに、底部の周辺が残されているので、それを利用して、フィルムを確実に付着したり、別体に設けた細口管部を確実に支持することができる。【００５９】
第３の発明によれば、第１の発明による効果の他、広口管部と細口管部とが一体に形成されているので、成形が容易である。【００６０】
第４の発明、第１１の発明、第１２の発明または第１３の発明によれば、広口管部と細口管部とは別体に形成され、穿孔可能フィルムが細口管部の開口縁部に付着させるようにしているので、複数の細口管部を平面状に配列した後、大きなフィルムで複数の細口管部の開口縁部に一度で付着させ、再管部の開口縁部に併せて一括して切断することができるので、前記フィルムを細口管部の開口部を確実にかつ容易に付着させることができる。【００６１】
第５の発明によれば、前記反応部の広口管部の開口部に装着されて反応容器を密閉する透光性を有する密閉蓋を設けているので、温度制御および光測定を確実に行うことができる。【００６２】
第６の発明によれば、穿孔した穿孔可能フィルムを細口管部の内壁に押さえ込む押込部を設けているので、前記フィルムが導光を遮断する事態を防止して、信頼性の高い測定を行なうことができる。【００６３】
第７の発明によれば、広口管部又は密閉蓋が、導光部の先端が設けられた連係部と連係することによって、光測定器を移動することなく複数の反応容器を順次１の光測定器に導光することができるので、反応容器ごとに光測定器を設ける場合に比較して、装置規模をコンパクトにすることができる。【００６４】
第８の発明によれば、密閉蓋は、その空洞を利用してノズル等の反応容器外に設けた部材や連係部に装着して移動可能であり、かつ、連係部と連係することで光測定器と光学的に接続可能であるので、分注装置を利用して密閉蓋の移動、押圧等を可能にして、新たな機構を設けることなくコンパクトな装置を提供することができる。【００６５】
第９の発明は、カートリッジ容器の基板に対して１列状に配列された2以上の凹部を設け、その１つに反応用収容部が設けられているので、穿孔可能フィルムが基板面より下方に設けられていることになり、穿孔時、温度制御時、分注時の液の飛散によるクロスコンタミネーションを確実に防止することができる。また、基板面に沿って近接した状態で分注チップ等の移動が可能なので、クロスコンタミネーションを防止するとともに移動制御しやすい。【００６６】
第１０の発明は、１つのカートリッジ容器に、前記反応用収容部、密閉蓋収容部、穿孔用チップ収容部および分注チップ収容部を一列状に設けることで、分注装置を利用して、前記反応用収容部への分注、穿孔可能フィルムの穿孔および密閉蓋の装着を同一ノズルを用いて実行することができることになる。また、液体の飛散によるクロスコンタミネーションを防止し、かつ装置規模の拡大を防止することができる。【００６７】
第１４の発明によれば、複数の反応容器を導光用架台に設けられた連係部により連係して反応容器内と光学的に接続することにより複数の前記反応容器と導光用架台および導光部を介して接続端配列体の配列面の接続端にまで反応容器内の光学的状態を伝達し、接続端配列体の配列面上での所定経路に沿って配列された接続端と測定器の測定端とを順次光学的に接続するようにしている。したがって、反応容器の開口部に対して直接的に測定端を走査する場合に比較して、測定端と液面との間での光の散乱による減衰や光の漏れを防止するとともに、接続端の配列を、測定端との接続が確実、迅速かつ円滑に行なうように配列し直すことができるので、信頼性の高い測定、およびより効率的で迅速な反応容器内の光学的状態の測定を行なうことができる。【００６８】
そのためには、安定的受光可能時間、測定端の構造等を考慮して、全体の前記接続端の配列領域または隣接する接続端間の距離を連係部の配列領域または隣接する距離よりも小さくする集積化や、連係部の配列に比較し、所定経路の直線化や曲率半径の拡大による測定端の移動の円滑化により達成することができる。【００６９】
測定端と接続端との間の配列面上の前記所定経路に沿った移動によって光学系の切換えを行なうので、光学系の構造を簡単化することができる。【００７０】
前記測定端に対する接続端の移動は、連続的または間欠的な移動を含む。リアルタイムＰＣＲによる測定の結果、増幅曲線を作成して、ＤＮＡの初期濃度の決定等の種々の解析に利用することができる。【００７１】
また、安定的受光可能時間を利用して１の測定器で、複数の反応容器の測定を並行して行なうことができるので、測定器の個数を削減して装置規模の拡大を抑制し、製造コストを削減することができる。さらに、予め定めた所定経路に沿って順次最短距離で測定端と接続端間を移動することで測定可能なので、移動機構のみの簡単な機構で測定を並行して行なうことができることになる。【００７２】
反応容器の開口部を連係部で直接的または間接的に連係することで反応容器を閉塞して反応および測定を行なう場合には、クロスコンタミネーションおよび光の混入を確実に防止することができる信頼性の高い自動測定を行なうことができる。【００７３】
第１５の発明によれば、検体からの目的物の抽出から、反応用収容部への収容、温度制御（反応）および光測定までを、容器群に属する容器の置換えを行なうことなく１つの装置で一貫して自動的に行なうことができることになる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る反応用収容部を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る反応用収容部についての処理説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る密閉蓋およびそれを装着した反応用収容部を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る反応用収容部に連係部を連係させた図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る反応用収容部およびその処理説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る反応用収容部に連係部を連係させた図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る反応用収容部およびその処理説明図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る密閉蓋およびそれを装着した反応用収容部を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係る反応用収容部に連係部を連係させた図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態に係るカートリッジ容器を示す図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態に係るカートリッジ容器を示す図である。
【図１２】本発明の第７の実施の形態に係る実施の形態に係る反応容器システムを示す全体斜視図である。
【図１３】図１２に示した反応容器システムの容器群を拡大して示す平面図である。
【図１４】図１２に示した反応容器システムのノズルヘッドの全体を拡大して示す平面図である。
【図１５】図１４に示した反応システムのノズルヘッドの表側斜視図である。
【図１６】図１４に示す移動機構および吸引吐出機構をより具体的に示す斜視図である。
【図１７】図１４に示す吸引吐出機構をより具体的に示す斜視図である。
【図１８】図１４に示したノズルヘッドの裏側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００７５】
続いて、図面に基づいて本発明の実施の形態に付いて説明する。なお、この実施の形態は特に指定のない限り本発明を制限するものと解釈してはならない。また、各実施の形態例において同一のものは同一の符号を表し説明を省略した。
【００７６】
図１(a)(b)は、本発明の第１の実施の形態に係る反応容器としての反応用収容部を示す。
該反応用収容部１は、核酸増幅用の反応試薬である核酸増幅用溶液又はその一部が収容可能な細口管部１ｂと、該細口管部１ｂと連通し該細口管部１ｂの上側に設けられ、前記細口管部１ｂの開口部１ｅより広い開口部を有する広口管部１ａと、該広口管部１ａと細口管部１ｂとの間を仕切るように設けられアルミニウム箔等で形成された穿孔可能フィルム１ｃとを有する。細口管部１ｂは、空の状態で前記フィルム１ｃで密封されることによって、細口管部１ｂの汚染を防止することができる。該細口管部１ｂの開口部１ｅは、前記広口管部１ａの底部１ｄの中央部に設けられている。また、該細口管部１ｂと広口管部１ａとは一体に形成され、前記フィルム１ｃは前記広口管部１ａの底部１ｄに付着している。
【００７７】
図２は、後述するノズルヘッド５０に装着した穿孔用チップ２１２を用いて、図２(ａ)に示す反応用収容部１の前記フィルム１ｃを、図２(ｂ)で示すように穿孔する場合の動作を示すものである。図２（ｃ）に示すように、該フィルム１ｃが穿孔された後に反応試薬溶液が収容された状態を示す。
【００７８】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る密閉蓋２５１および該密閉蓋２５１で密閉された反応用収容部１からなる反応容器２を示す。
【００７９】
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、透光性のある前記密閉蓋２５１は透光性があり、広口管部１ａの開口部に嵌合可能な栓部２５１ａと、該栓部２５１ａの上側に設けられ軸方向に沿った複数の突条２５１ｂが外側面に配列された円筒部材２５１ｃを有し、栓部２５１ａには、その外周に沿って半径方向に突出する環状突部２５１ｅが設けられて広口管部１ａの内壁と密着する。栓部２５１ａの下側には、細口管部１ｂの開口部に挿入して、穿孔された穿孔可能フィルム１ｃを開口周縁に押さえ込む押さえ込み部２５１ｄが設けられている。
【００８０】
図４に示すように、密閉蓋２５１により密閉された反応用収容部１からなる反応容器２は、さらに、核酸増幅反応に必要な温度制御を行う温度制御器２９のブロック２９ａに１列状(図面の表裏方向)に配列された複数の窪みに各々収容される。該ブロック２９ａは、ペルチェ素子２９ｂとヒートシンク２９ｃによって加熱冷却される。前記反応用収容部１の上側には、１個の測定器が移動して複数の反応用収容部１と光学的に順次接続可能なように載置される導光用架台１４７が設けられ、複数個の連係部１４１ｉが、前記導光用架台１４７の下方に突出して１列状(図面の表裏方向)にも受けられている。各連係部１４１は各密閉蓋２５１の空洞２５１ｆ内に挿入され、該連係部１４１の内部を通る導光部１４２は細口管部１ｂの開口部を覆う程度の大きさをもつので、該導光部１４２を通して細口管部１ｂ内での光を余すことなく前記導光用架台１４７上の測定器にまで確実に導くことができる。これによって、リアルタイムＰＣＲ法を用いた核酸（ＤＮＡ，ＲＮＡ等）やその断片(オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド等)の増幅反応を行なう際に生ずる蛍光等の安定的な受光可能時間を利用して１個の測定器が移動することにより、複数の反応用収容部１に関する測定を可能とし全体的な装置構造をコンパクトにすることができる。符号１４３はレンズ、符号１４４はホットリッド、符号１４５はシートヒーター、符号１４６は断熱材、符号１４８はレンズの押さえ環であり、これらによって核酸増幅反応のサインの前記密閉蓋２５１の結露防止を図る。また、導光用架台１４７に設けられた溝１４９は、前記測定器が前記各反応用収容部１に対応する導光部１４２と順次接続可能なように測定器の移動(図面の表裏方向)案内するものである。
【００８１】
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る反応用収容部３およびその処理説明図である。
【００８２】
図５(ａ)に示すように、第２の実施の形態に係る反応用収容部３は、核酸増幅用の反応試薬である核酸増幅用溶液又はその一部３ｆが予め収容された細口管部３ｂと、該細口管部３ｂと連通し該細口管部３ｂの上側に設けられ、前記細口管部３ｂの開口部３ｅより広い開口部を有する広口管部３ａと、該広口管部３ａと細口管部３ｂとの間を仕切るように設けられアルミニウム箔等で形成された穿孔可能フィルム３ｃとを有する。細口管部３ｂは、前記フィルム３ｃで密封されることによって、細口管部３ｂ内に収容した試薬の蒸発や汚染を防止することができる。該細口管部３ｂの開口部３ｅは、前記広口管部３ａの底部３ｄの中央部に設けられている。また、該細口管部３ｂと広口管部３ａとは一体に形成され、前記フィルム３ｃは前記広口管部３ａの底部３ｄに付着している。
【００８３】
図５（ｂ）は、後述するノズルヘッド５０に装着した穿孔用チップ２１２を用いて、図５（ａ）に示す反応収容部３の前記フィルム３ｃを穿孔するためにその上方に位置している状態を示す。図５（ｃ）は、該穿孔用チップ２１２を下降させることで先端を細口管部３ｂ内に挿入して前記フィルム３ｃを穿孔した状態を示す。図５（ｄ）は、前記フィルム３ｃが穿孔された反応用収容部３の広口管部３ａ内に前記密閉蓋２５１の栓部２５１ａを嵌合させ、前記穿孔された前記フィルム３ｃを、栓部２５１ａの先端に設けられた押込部２５１ｄで前記細口管部３ｂの開口部の内壁に押し付けている状態を示す密閉蓋２５１と反応用収容部１からなる反応容器４を示す。
【００８４】
図６（ａ），図６（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る反応用収容部３に連係部３１１を連係させた場合を示す。
前記密閉蓋２５１の栓部２５１ａ1が、穿孔されたフィルム３ｃ１を有する前記反応用収容部３の広口管部３ａに嵌合して、該フィルム３ｃ１が押込部２５１ｄ１により細口管部３ｂ１の内壁に押し付けられた状態を示す。さらに、前記密閉蓋２５１１の空洞２５１ｆ１に、後述する連係部３１１が挿入した状態を示す。
【００８５】
図６（ａ）は、後述する導光用架台３２の水平板３２ａから下側に突出する前記連係部３１ｉ（ここでは、例えばｉ＝１）が、前記反応用収容部３の広口管部３ａiに装着された透光性のある密閉蓋２５１ｉを介して、該反応用収容部３と間接的に連係した状態を示すものであって、該密閉蓋２５１ｉの空洞内に前記連係部３１ｉが挿入しその端面が前記密閉蓋２５１ｉの空洞の底面に密着している。該反応用収容部３ｉは、広口管部３ａｉと、該広口管部３ａｉと連通し、広口管部３ａｉよりも細く形成された細口管部３ｂｉとからなり、該細口管部３ｂｉには、予め乾燥され、又は液体状の増幅用溶液３ｆｉが予め収容されている。ここで、リアルタイム用増幅用試薬は、例えば、酵素、バッファ、プライマ等からなるマスタミックス（SYBR(登録商標)Green Mix）を70μLである。
【００８６】
該広口管部２３５ｉの開口部には、透光性をもつ前記密閉蓋２５１ｉの下側に突出した該密閉蓋２５１ｉを反応用収容部３ｉに装着させるため該密閉蓋２５１ｉ）の光が透過する中央部を囲むような環状の押込部２５１ｄｉが細口管部に挿入されることで、前記連係部３１ｉの内部を通る導光部としての光ファイバ(束)３３ｉの径は、前記細口管部３ｂｉの開口部の径の大きさと同一かそれよりも大きいことが好ましい。これによって、前記反応用収容部３ｉからの光を確実に受光することができることになる。該細口管部３ｂｉは温度制御器２９によって加熱又は冷却される温度制御用ブロック内に収容される。
【００８７】
この例では、光ファイバ(束)３３ｉは、前記第２の測定端４３ｊと接続可能な照射用光ファイバ(束）３３２ｉと、前記第１の測定端４２ｊと接続可能な受光用の光ファイバ(束)３３１ｊとからなっている。
【００８８】
図６（ｂ）は、前記光ファイバ(束）３３ｉは、前記第２の測定端４３ｊと接続可能な複数本の受光用の光ファイバからなる光ファイバ束と、前記第１の測定端４２ｊと接続可能な複数本の照射用の光ファイバからなる光ファイバ束とを均質になるように混在させた光ファイバ束からなる例を示す。
【００８９】
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る反応用収容部５およびその処理説明図である。
図７(ｂ)に示すように、第３の実施の形態に係る反応用収容部５は、核酸増幅用の反応試薬である核酸増幅用溶液又はその一部５ｆが予め収容された細口管部５ｂと、該細口管部５ｂと連通し該細口管部５ｂの上側に設けられ、前記細口管部５ｂの開口部５ｅより広い開口部を有する広口管部５ａと、該広口管部５ａと細口管部５ｂとの間を仕切るように設けられアルミニウム箔等で形成された穿孔可能フィルム５ｃとを有する。
【００９０】
図７(ａ)に分解して示すように、第３の実施の形態に係る反応用収容部５は、第１又は第２の実施の形態に係る反応用収容部１，５と相違し、該反応用収容部５では、前記広口管部５ａと、前記細口管部５ｂとは別体に形成され、該広口管部５ａの底部５ｄの中央には孔部５ｈが穿設され、前記細口管部５ｂは、その開口部５ｅの外周に沿って、該開口部５ｅを囲む開口縁部５ｇを有し、前記細口管部５ｂは、前記開口縁部５ｇを除き前記孔部５ｈを貫通可能に設けられ、前記細口管部５ｂは前記孔部５ｈを貫通するように前記広口管部５ａの前記孔部５ｈから下方に突出し前記開口縁部５ｇは前記広口管部５ａの底部５ｄに取り付けられ、前記フィルム５ｃは前記細口管部５ｂの前記開口縁部５ｇに付着している。図７（ｃ）は、後述するノズルヘッド５０に装着した穿孔用チップ２１２を用いて、図５(ｂ)に示す反応用収容部５の前記フィルム５ｃを穿孔するためにその上方に位置している状態を示す。図５（ｄ）は、該穿孔用チップ２１２を下降させることで先端を細口管部５ｂ内に挿入して前記フィルム５ｃを穿孔した状態を示す。
【００９１】
第３の実施の形態に係る反応用収容部５を製造するには、図７(ａ)に示すように、ステップ１で、例えば、Ｐ.Ｐ．やＰ.Ｅ．を用いて底部５ｄの中央に孔部５ｈが穿設された広口管部５ａをブロー成形または射出成形等により製造するとともに、例えば、Ｐ.Ｐ．やＰ.Ｅ．を用いて開口部５ｅの外周に沿って該開口部５ｅを囲む開口縁部５ｇを有する細口管部５ｂをブロー成形等により別体で製造する。
【００９２】
ステップ２で、前記細口管部５ｂ内に、反応試薬又はその一部５ｆを収容する。
【００９３】
ステップ３で、穿孔可能フィルム５ｃを該細口管部５ｂの開口縁部５ｇの上側に接着剤を塗布して、熱溶着または超音波溶着を用いて空隙のないように付着させることで開口部５ｅを閉塞して、前記反応試薬又はその一部５ｆを細口管部５ｂ内に封入する。なお、フィルムはアルミニウム層および樹脂層からなる。
【００９４】
ステップ４で、前記細口管部５ｂをその開口縁部５ｇを除き、前記広口管部５ａの前記孔部５ｈを貫通するように下方に突出させて、前記開口縁部５ｇの下側を前記広口管部５ａの底部５ｄの上側に接着剤を塗布、熱溶着または超音波溶着等で空隙のないように付着させて取り付けることで、前記反応用収容部５を製造する。ここで、接着剤としては、例えば1液湿気硬化型多用途弾性接着剤（例えば、HT-Bond Miracle 4）を用いる。
【００９５】
図８は、第３の実施の形態に係る反応用収容部５を用いた他の例としての反応容器６，７を示すものである。
【００９６】
図８（ａ）は、密閉蓋２５２を示すものであって、前記栓部２５２ａの下側の縁に沿って押込部２５２ｄを囲むようにＯリング２５２ｈが設けられている。これによって、該密閉蓋２５２を前記反応用収容部５の広口管部５ａに前記栓部２５２ａを嵌合させた場合には、前記細口管部５ｂの開口縁部５ｇに付着した前記フィルム５ｃと前記密閉蓋との間を封じて、液漏れのない処理を行なうことができる。
【００９７】
図８（ｂ）は、密閉蓋２５３を示すものであって、前記栓部２５３ａの先端に設けられた押込部２５３ｄの先端の外周に沿って環状突部２５３ｈが設けられている。これによって、穿設された前記フィルム５ｃを確実に前記細口管部５ｂの内壁に押し付けることができる。
【００９８】
図９は、図８（ｂ）で示した反応容器７の前記密閉蓋２５３ｉに連係部３３ｉを連係させた状態を示すものである。
【００９９】
図１０は、本発明の第５の実施の形態に係るカートリッジ容器９を示すものであり、基板８ｊに設けられた４つの凹部（８，８ｋ，８ｌ，８ｍ）が１列状に配列された基板８ｊをさらに有し、凹部（８）には、反応用収容部８が形成され、凹部（８ｍ）には、密閉蓋２５３を収容する密閉蓋収容部８ｍ、凹部（８ｌ）には、穿孔用チップ２１２を収容する穿孔用チップ収容部８ｌ，凹部（８ｋ）には、分注チップ２１１を収容する分注チップ収容部８ｋを有する。
【０１００】
該カートリッジ容器９を製造するには、ステップｓ１で、図１０に示すように、例えば、Ｐ.Ｐ．やＰ.Ｅ．を用いて４つの凹部８ａ，８ｋ，８ｌ，８ｍが一列状に配列されるとともに、前記凹部（広口管部）８ａの底部８ｄの中央に孔部８ｈが穿設された基板８ｊをブロー成形または射出成形等により製造するとともに、例えば、Ｐ.Ｐ．やＰ.Ｅ．を用いて開口部８ｅの外周に沿って該開口部８ｅを囲む開口縁部８ｇを有する細口管部８ｂをブロー成形等により別体で製造する。
【０１０１】
ステップｓ２で、前記細口管部８ｂ内に、反応試薬又はその一部８ｆを収容する。
【０１０２】
ステップｓ３で、穿孔可能フィルム８ｃで前記細口管部８ｂの開口縁部８ｇの上側に接着剤を塗布して、熱溶着または超音波溶着等を用いて空隙のないように付着させることで開口部８ｅを閉塞して、前記反応試薬またはその一部８ｆを細口管部８ｂ内に封入する。なお、フィルムはアルミニウム層および樹脂層からなる。
【０１０３】
ステップｓ４で、前記細口管部８ｂをその開口縁部８ｇを除き、前記広口管部８ａの孔部８ｈを貫通するように下方に突出させて、前記開口縁部８ｇの下側を前記広口管部８ａの底部８ｄの上側に接着剤の塗布、熱溶着または超音波溶着等を用いて空隙のないように付着させて取り付ける。ここで、接着剤としては、例えば1液湿気硬化型多用途弾性接着剤（例えば、ＨT-Bond Miracle 4）を用いる。
【０１０４】
ステップｓ５で、前記分注チップ２１１、穿孔用チップ２１２、および密閉蓋２５３を各凹部８ｋ，８ｌ，８ｍに収容することで、前記カートリッジ容器９を製造する。
【０１０５】
図１１は、本発明の第６の実施の形態に係るカートリッジ容器２０１１を示すものであって、図１０に示したカートリッジ容器９に、凹部の配列した列方向(ノズルの移動軌跡)に沿って隔壁２０１０が設けられている。これを符号２０１１で表示する。このカートリッジ容器２０１１を使用した反応容器システムとしての反応容器用光測定装置１０を以下に説明する。
【０１０６】
以下、図１２から図１８に基づいて、前述した本発明の第７の実施の形態に係る反応システムとしての反応容器用光測定装置１０についてより具体的に説明する。図１２は、前記反応容器用光測定装置１０の外観を示す透視斜視図である。
【０１０７】
図１２（ａ）は、該反応容器用光測定装置１０の外観を示すものであって、例えば、縦500mm（Ｙ軸方向）、横600mm（Ｘ軸方向）、高さ600mm（Ｚ軸方向）の大きさで、内部に、前記容器群２０、ノズルヘッド５０、図１で説明したノズルヘッド移動機構５１、およびＣＰＵ＋プログラムが収容されている筐体１１と、前記筐体１１に設けられた操作パネル１３と、ステージが設けられた引出し１５とを有する。
【０１０８】
図１２（ｂ）は、前記筐体１１内を透視する斜視図であって、容器群２０が組み込まれたステージが前記引出し１５によって外部に引き出し可能に設けられ、さらに前記ノズルヘッド５０が、前記容器群２０に対して、図１の前記ノズルヘッド移動機構５１によってＸ軸方向に移動可能に設けられている。
【０１０９】
図１２（ｂ）には、該ノズルヘッド５０は、大きくは、前記配列体Ｙ軸移動機構４１、架台Ｚ軸移動機構３５およびノズルＺ軸移動機構７５を有する各種移動機構５２と、横断可能ノズル吸引吐出機構１７と、前記測定器４０と、接続端配列体３０と、光ファイバ（束）３３ｉと、前記磁力部５７とを有していることが示されている。なお、前記横断可能ノズル吸引吐出機構１７及び該横断可能ノズル７１０は、前記配列体Ｙ軸移動機構４１によって、前記専用領域２０ｉを横断するようにＹ軸方向に移動可能なように支持されている。
【０１１０】
図１３は、図１２に示す容器群２０を拡大して示す平面図である。該容器群２０は、その長手方向がＸ軸方向に沿って1列状に収容部が配列された12個の専用領域２０ｉ（ｉ＝1,…,12）が、例えば、ピッチ18mmで、Ｙ軸方向に平行に配列されたものである。各専用領域２０ｉには、本発明の第６の実施の形態に係るＰＣＲ増幅用のカートリッジ容器２０１ｉと、核酸抽出用のカートリッジ容器２０２ｉと、チップ収容用カートリッジ容器２０３ｉが別体に設けられている。なお、各専用領域２０ｉのカートリッジ容器２０１ｉ，２０２ｉ，２０３ｉのＸ軸方向に沿った片側の縁には隔壁２０１０，２０２０，２０３０が設けられて、専用領域２０ｉ間のクロスコンタミネーションの防止を図っている。
【０１１１】
前記ＰＣＲ増幅用カートリッジ容器２０１１には、前記導光用架台３２に設けられた12個の前記連係部３１ｉに着脱可能により透光性のある1の密閉蓋２５３ｉを介して連係されるとともに、ＰＣＲ反応に必要なバッファ液等の核酸増幅用溶液が予め収容された前記反応用収容部８ｉと、前記密閉蓋２５３ｉを収容した密閉蓋収容部２５ｉと、前記反応用収容部８ｉ及び細口管部８ｂｉを被覆する穿孔可能フィルム８ｃを穿孔するための穿孔用チップ２１２ｉおよび分注チップ２１１ｉを各々収容するチップ等収容部２１ｉとを有し、該ＰＣＲ増幅用カートリッジ容器２０１ｉに関する前記検体情報および検査情報を表示するバーコードを設けることが好ましい。
【０１１２】
前記核酸抽出用のカートリッジ容器２０２ｉには、核酸抽出用の各種試薬を収容する、例えば7個の液収容部２７２ｉと、抽出された核酸を収容する反応Y用チューブ２３２ｉと、該カートリッジ容器に関する種々の情報、例えば、検体情報及び検査情報を表示するバーコード８２ｉとを有する。前記反応用収容部８ｉおよび前記反応用チューブ２３２ｉは、前記温度制御器２９により温度制御可能である。
【０１１３】
前記チップ収容用カートリッジ容器２０３ｉは、前記核酸抽出用カートリッジ容器２０２ｉを被覆するフィルムを穿孔可能な穿孔用チップ、少量の液体の分注を行う２本の少量分注チップ、外部から磁力を及ぼしかつ除去することによって磁性粒子を内壁に吸着して分離可能な分離用分注チップを収容するチップ等収容部２１ｉとを有し、該カートリッジ容器２０３ｉに関する種々の情報を表示するバーコードを有するのが好ましい。
【０１１４】
前記反応用収容部８ｉの容量は約200μL程度、その他の各反応容器、各液収容部およびチューブの容量は約2mL程度である。
【０１１５】
前記反応用収容部８ｉ は、核酸またはその断片の増幅に用いられ、前記温度制御器２９によって、例えば、サーマルサイクル（4℃から95℃）等の所定の増幅法に基づいて温度制御が行われる。該反応用収容部８ｉ は、例えば、図１０(ｂ)に示すように、２段に形成され、下側に設けられ前記増幅用溶液８ｆｉが収容される細口管部８ｂｉと、上側に設けられ前記密閉蓋２５３ｉが嵌合可能な広口管部８ａｉとを有する。該広口管部８ａｉの内径は例えば8mm、細口管部８ｂｉの開口部の内径は例えば5mm程度である。反応チューブ収容孔に収容された反応用チューブ２３２ｉでは、インキュベーションのために、例えば、55℃の恒温状態に温度制御する。
【０１１６】
前記液収容部群２７２ｉには、分離抽出用溶液を次のように収容する。第１の液収容部には、Lysis１を40μL、第２の液収容部には,Lysis 2を200μL、第３の液収容部には結合バッファ液500μL、第４の液収容部には、磁性粒子懸濁液、第５の液収容部には、洗浄液１を700μL、第６の液収容部には、洗浄液２を700μL、第７の液収容部には解離液として蒸留水を50μL収容し、少し離れた第８の液収容部には、前記タンパク質分離抽出用溶液の一部として、タンパク質の除去等に用いるイソプロピルアルコール（isopropanol）を1300μL収容されているものとする。その各開口部は穿孔可能なフィルムの被覆により前記各試薬等はプレパックされている。
【０１１７】
その他、蒸留水1.2mLが別の蒸留水槽に収容され、細菌や細胞等の懸濁液または全血等の検体を収容するチューブが各専用領域２０ｉごとに別途用意されている。
【０１１８】
図１４は、本発明の第７の実施の形態例に係るノズルヘッド５０の正面図および側面図、並びに図１５は正面側からの斜視図を示す。
該ノズルヘッド５０は、12個のノズル７１ｉが配列されたノズル配列部７０と、前記ノズル７１ｉに装着された分注チップ２１１ｉを脱着可能なチップ脱着機構５９と、吸引吐出機構５３と、前記分注チップ２１１ｉに対して接離可能に設けられた12個の磁石５７１を有する磁力部５７と、導光用架台３２と、該導光用架台３２に設けられた12個の連係部３１ｉと、ノズルＺ軸移動機構７５および架台Ｚ軸移動機構３５を有する移動機構部５２と、連係部３１ｉから後側に延びる可撓性のある導光部としての光ファイバ（束）３３ｉと、接続端配列体３０と、該配列体Ｙ軸移動機構４１と、測定端４４を有する測定器４０と、横断可能ノズル７１０と、その吸引吐出機構１７と、を有するものである。
【０１１９】
前記ノズル配列部７０には、12本のシリンダ５３１ｉが所定の前記ピッチ、例えば、18mmでＹ軸方向に沿って配列するように支持したシリンダ支持部材７３が設けられ、各シリンダ５３１ｉの下方の先端には前記ノズル７１ｉが、該シリンダ５３１ｉと連通するように設けられている。
【０１２０】
チップ脱着機構５９は、両側に脱着用シャフト５９３が設けられ12本の分注チップ２１１ｉを、上下方向にスライドすることによりノズル７１ｉから脱着させるチップ脱着部材５９１とを有する。
【０１２１】
図１６または図１７に具体的に示すように、前記チップ脱着部材５９１は、2本のチップ脱着用シャフト５９３の下降に連動して分注チップ２１１ｉを前記ノズル７１ｉから脱着させる。前記チップ脱着用シャフト５９３は、上方向に付勢されるように外周にまきつけられたバネ６００によって弾性的に前記シリンダ支持部材７３に支持され、前記シリンダ５３１ｉの上端よりも上方であるが、後述するシリンダ用駆動板５３６の通常の吸引吐出の上下動範囲の下限位置よりも下方にその上端が位置している。2本の該チップ脱着用シャフト５９３は、前記シリンダ用駆動板５３６が前記上下動範囲を超えてシリンダ５３１ｉの上端近くまで下降することによって下方向に押されてチップ脱着部材５９１を下降させる。該チップ脱着部材５９１には、前記ノズル７１ｉの外径よりも大きいが前記分注チップ２１１ｉの最大外径である装着部２１１ｉｃよりも小さな内径をもつ12個の孔が、該ノズル７１ｉが貫通するように前記ピッチで配列されている。
【０１２２】
図１６または図１７に具体的に示すように、前記吸引吐出機構５３は、前記ノズル７１ｉと連通し該ノズル７１ｉに装着された分注チップ２１１ｉの内部に対し気体の吸引吐出を行うための前記シリンダ５３１ｉおよび該シリンダ５３１ｉ内を摺動するピストン用ロッド５３２と、該ピストン用ロッド５３２を駆動する駆動板５３６と、該駆動板５３６と螺合するボール螺子５３３と、該ボール螺子５３３を軸支するとともに前記シリンダ支持部材７３と一体的に形成されたノズルＺ軸移動体５３５、該ノズルＺ軸移動体５３５上に載置され前記ボール螺子５３３を回転駆動するモータ５３４とを有する。
【０１２３】
前記磁力部５７は、前記ノズル７１ｉに着脱可能に装着された分注チップ２１１ｉ の細径部２１１ｉａに対し接離可能に設けられて分注チップ２１１ｉ 内に磁場を及ぼしかつ除去することが可能な磁石５７１を有する。
【０１２４】
図１６に具体的に示すように、前記ノズルＺ軸移動機構７５は、前記ノズルＺ軸移動体５３５と螺合して該Ｚ軸移動体５３５をＺ軸方向に沿って上下動させるボール螺子７５２と、該ボール螺子７５２を軸支し、その下側においては前記磁石５７１をＸ軸方向に移動可能に支持するとともに後述するノズルヘッド移動機構５１によってそれ自身Ｘ軸方向に移動可能なノズルヘッド基体７５３と、該ノズルヘッド基体７５３の上側に設けられ前記ボール螺子７５２を回転駆動するモータ７５１とを有する。
【０１２５】
図１６に具体的に示すように、前記導光用架台３２は、断面Ｌ字状板の水平板３２ａと、垂直板３２ｂとからなり、前記ＰＣＲ用チューブ２３１ｉの各開口部と直接的または間接的に連係可能であって、連係した前記ＰＣＲ用チューブ２３１ｉ内部と光学的に接続する光ファイバ（束）３３ｉの先端を有する12個の円柱状の連係部３１ｉが前記水平板３２ａから下方向に突出して設けられている。また、該連係部３１ｉの根元には、該連係部３１ｉに装着する密閉蓋２５１ｉを加熱して結露を防止するヒーター３７が内蔵されている。該ヒーター３７の温度は例えば、105℃程度に設定しておく。該導光用架台３２はノズルヘッド基体７５３に前記ノズルヘッド架台Ｚ軸移動機構３５によりＺ軸方向に移動可能に支持されているので、ノズルＸ軸方向およびＺ軸方向に移動可能となっている。
【０１２６】
該架台Ｚ軸移動機構３５は、前記ノズルヘッド基体７５３に設けられた側板３５５と、該側板３５５に軸支された垂直方向に配列された２つの鎖歯車３５３の間に掛け渡されたタイミングベルト３５２に支持されてＺ軸方向に上下動する架台駆動用帯状部材３５４と、前記ノズルヘッド基体７５３の裏側に取り付けられ該鎖歯車３５３を回転駆動するモータとを有する。
【０１２７】
図１７に示すように、前記横断可能ノズル吸引吐出機構１７には、チップ脱着機構５９２が、前記吸引吐出機構１７の下側で前記ノズル７１０の上側に設けられている。また、前記吸引吐出機構１７には、デジタル・カメラ１９が設けられている。該吸引吐出機構１７は、モータ１７２によって回転駆動される２つの鎖歯車１７３間に掛け渡されたタイミングベルト１７１に取り付けられて、Ｙ軸方向に移動可能に設けられている。
【０１２８】
図１８は、前記第７の実施の形態例に係るノズルヘッドの裏面側から見た２つの斜視図であって、前記接続端配列体３０の各接続端と前記各測定端とを光学的に順次接続させる際の、接続開始位置（図１８（ａ））との接続終了位置（図１８（ｂ））とを示している。
【０１２９】
前記連係部３１ｉには光ファイバ（束）３３ｉの先端が設けられ、前記導光用架台３２の水平板３２ａを貫いて、その後端が各連係部３１ｉに対応して設けられた、接続端３４ｉを所定経路としてのＹ軸方向の直線に沿った経路上に各連係部３１ｉの間隔よりも短い間隔で配列面に配列された接続端配列体３０と、前記配列面に近接または接触して設けられ、該各接続端３４ｉと前記直線に沿って順次光学的に接続可能な6個の測定端を有し、該接続端と該測定端との光学的接続によって前記反応用収容部８ｉ内の光学的状態としての蛍光を受光可能であるとともに励起光を照射可能な測定器４０を有する。
【０１３０】
また、前記導光用架台３２には、前記連係部３１ｉから後側に延びる光ファイバ（束）３３ｉを、折れ曲がりを防止するために内部を通るように保持する筒状体３１１ｉが連係部３１ｉ直上の水平板３２ａから上方に突設されている。同様に、前記接続端配列体３０にも接続端３４ｉから延びる光ファイバ（束）３３ｉを、折れ曲がりを防止するために内部を通るように保持する筒状体３０１ｉが接続端３４ｉ側に設けられている。  
【０１３１】
該接続端配列体３０をＹ軸方向に移動させる前記配列体Ｙ軸移動機構４１は、前記接続端配列体３０に設けられたアーム４１２，４１３と、該アーム４１２，４１３とタイミングベルトとを結合させる結合体４１１と、結合体４１１のＹ軸方向の移動案内するガイドレール４１４と、該タイミングベルトが掛け渡され、Ｙ軸方向に沿って配列した２個の鎖歯車とを有する。
【０１３２】
前記測定器４０は、蛍光の測定に対応したものであって、６種類の蛍光の測定に対応するように前記所定経路としてのＹ軸方向の直線に沿って直列状に整列させた６種類の特定波長測定器４０ｊからなり、ノズルヘッド５０の基体、例えば、移動機構部５２を囲む枠体、またはそれを支持する部材に固定して設けられている。したがって、前記移動機構部５２に設けられた機構によっては測定器４０は移動しない。
【０１３３】
前記測定器４０は、複数種類（この例では6種類）の特定波長測定器４０ｊ（j=1,2,3,4,5,6）の測定端、したがって、この場合には特定波長測定器４０ｊ自体を１列状に整列させて前記ノズルヘッド基体７５３と連結した部材に固定具４５ｊを用いて一体的に固定して設けたものである。各特定波長測定器４０ｊは、前記接続端３４ｉと順次光学的に接続するように、所定経路として前記Ｙ軸方向の直線状の経路に沿って配列された測定端４４ｊと、前記ＰＣＲ用チューブ２３１ｉに励起光を照射する照射源および前記反応用収容部８ｉで発生した蛍光を受光する受光部を有する光学系が内蔵された光検出部４６ｊと、回路基板４７ｊと、を有する。前記測定端４４ｊは、前記照射源と光学的に接続する第１の測定端４２ｊと、前記受光部と光学的に接続する第２の測定端４３ｊとを有する。ここで、光検出部４６ｊおよび回路基板４７ｊは前記測定器本体に相当する。
【０１３４】
各接続端３４i 間のピッチは、例えば、連係部３１i 間のピッチを、例えば18mmとすると、その半分の9mmである。すると、前記測定端４４ｊ間のピッチは、例えば、9mm以下である。
【０１３５】
該各特定波長測定器４０ｊの測定端４４ｊの第１の測定端４２ｊと第２の測定端４３ｊは、前記所定経路に沿ってＹ軸方向の直線に沿って横方向（Ｙ軸方向）に並べて配列される場合と、縦方向（Ｘ軸方向）に並べて配列される場合がある。前者の場合には、励起光の発光は停止せずに、前記接続端配列体の速度、および接続端間のピッチおよび測定端の第１の測定端と第２の測定端との間の距離、測定端間のピッチに基づいて定まる受光のタイミングで各測定器が順次受光することになる。
【０１３６】
一方、後者の場合には、図１８に示すように、接続端について、第１の接続端と、第２の接続端とを設け、第１の接続端は、前記第１の測定端４２ｊとのみ接続し、第２の測定端４３ｊは第２の接続端とのみ接続し、前記所定経路は2本の経路であり、光ファイバ（束）３３ｉは、前記第１の接続端を有する受光用の光ファイバ（束）３３１ｉと第２の接続端を有する照射用の光ファイバ（束）３３２ｉとを有することになる。この場合には、前者の場合に比較して、照射源と受光部とが専用の光ファイバによって前記連係部と接続しているので、制御が容易であり、照射と受光に各々適した光ファイバを用いることができて信頼性が高い。
【０１３７】
前記接続端配列体３０の前記測定端４４ｊに対する速度は、前記安定的受光可能時間、励起光照射に対する蛍光の寿命、接続端の個数、および接続端間のピッチ等（所定経路の距離）を考慮して定められ、例えば、リアルタイムＰＣＲの測定の場合には、秒速100mmから500mmとなるように制御する。本実施の形態例では、前記測定端４４に対して配列面を摺動して移動するので、測定端４４への雑光の入射を防止することができる。また、前記接続端配列体３０は、
前記接続端間または測定端間の１ピッチ進むごとに瞬間的に停止するように間欠的に、または、連続的に前記測定端に対して移動することになる。
【０１３８】
続いて、第７の実施の形態例に係る反応容器用光測定装置１０を用いた細菌が含まれる検体の核酸のリアルタイムＰＣＲを行なう一連の処理動作について説明する。以下のステップＳ１からステップＳ１１については、分離抽出工程に相当する。
【０１３９】
ステップＳ１で、図１２に示す反応容器用光測定装置１０の引出し１５を開けて、前記容器群２０を引出し、該容器群２０に別途設けた前記検体等供給装置等を利用して、検査対象の検体、各種洗浄液、各種試薬を予め供給し、また、試薬等がプレパックされた液収容部を装着しておく。
【０１４０】
ステップＳ２で、容器群２０を元に戻して前記引出し１５を閉じた後、前記操作パネル１３のタッチパネル等の操作により、分離抽出および増幅処理の開始を指示する。
【０１４１】
ステップＳ３で、前記反応容器用光測定装置１０のＣＰＵ＋プログラムの核酸処理制御部に設けられた抽出制御部は、前記ノズルヘッド移動機構５１に指示して前記ノズルヘッド５０をＸ軸方向に移動して、前記容器群の液収容部群２７ｉの最初の液収容部の上方に前記ノズル７１ｉに装着した前記穿孔用チップを位置させノズルＺ軸移動機構７５によりノズルを下降させることで、前記液収容部の開口部を被覆するフィルムを穿孔し、同様にして、前記ノズルヘッド５０をX軸方向に移動させて該液収容部群２７ｉの他の液収容部および反応容器群２３ｉについても順次穿孔する。
【０１４２】
ステップＳ４で、前記ノズルヘッド５０を再度Ｘ軸方向に移動させて、チップ等収容部群２１ｉにまで移動させ、かつ前記各ノズル７１ｉを前記ノズルＺ軸移動機構７５によって下降させて分注チップ２１１ｉを装着させる。次に、前記ノズルＺ軸移動機構７５によって上昇させた後、該分注チップ２１１ｉを前記ノズルヘッド移動機構５１によってＸ軸に沿って移動させて、前記液収容部群２７ｉの第８の液収容部に進み、該液収容部から所定量のisopropanolを吸引し、再びＸ軸に沿って移動させて第３の液収容部と第５の液収容部に収容されている溶液成分（NaCl，SDS溶液）、および前記第６の液収容部に収容した蒸留水に、所定量ずつ分注することによって、第３、第５、第６の各液収容部内に分離抽出用溶液として各々結合バッファ液（NaCl，SDS，isopropanol）が500μL、洗浄液1 （NaCl， SDS，isopropanol）が700μL、洗浄液2（水50％，isopropanol 50％）が700μL調製されることになる。
【０１４３】
ステップＳ５では、チップ等収容部群２１ｉの内、別途検体が収容されている検体用チューブにまで移動した後、ノズルＺ軸移動機構７５を用いて、分注チップ２１１ｉの細径部２１１ｉａを下降挿入させて、前記吸引吐出機構５３の駆動板５３６を上昇および下降させることで該検体用チューブに収容されている検体の懸濁液について、吸引吐出を繰り返すことで該検体を液中に懸濁させた後、該検体懸濁液を分注チップ２１１ｉ内に吸引する。該検体懸濁液は前記ノズルヘッド移動機構５１によってＸ軸に沿って分離抽出用溶液としてのLysis 1(酵素)が収容されている液収容部群２７ｉの第１の液収容部にまで移動させて、穿孔されたフィルムの孔を通して前記分注チップ２１１ｉの細径部２１１ｉａを挿入して前記検体懸濁液と前記Lysis 1とを攪拌するため吸引吐出を繰り返す。
【０１４４】
ステップＳ６で、攪拌した該液の全量を、前記分注チップ２１１ｉによって吸引し、前記恒温制御部によって55℃に設定された前記収容孔に保持された各反応用チューブ２３２ｉに収容してインキュベーションを行なう。これによって、前記検体に含まれるタンパク質を破壊して低分子化する。所定時間経過後、該反応液を前記反応用チューブに残したまま、前記分注チップ２１１ｉを前記ノズルヘッド移動機構５１によって前記液収容部群２７ｉの第２の液収容部にまで移動し、ノズルＺ軸移動機構７５および前記吸引吐出機構５３を用いて該第２の液収容部内に収容されている液の全量を吸引し、ノズルヘッド移動機構５１により前記分注チップ２１１ｉを用いて移送し、前記第３の液収容部内に前記フィルムの孔を貫通して前記細径部を挿入して前記反応溶液を吐出する。
【０１４５】
ステップＳ７で、該第３の液収容部内に収容されている分離抽出溶液としての結合バッファ液と、前記反応溶液とを攪拌して、可溶化したタンパク質をさらに脱水させ、核酸またはその断片が溶液中に分散させる。  
【０１４６】
ステップＳ８で、前記分注チップ２１１ｉを用いて該第３の液収容部中にその細径部を前記フィルムの孔を貫通して挿入し、全量を吸引してノズルＺ軸移動機構７５により該分注チップ２１１ｉを上昇させ、該反応溶液を、第４の液収容部にまで移送し、該第４の液収容部内に収容されている磁性粒子懸濁液と前記反応溶液とを攪拌する。該磁性粒子懸濁液内に含まれる磁性粒子の表面に形成された水酸基にNa+ イオンが結合するカチオン構造が形成されている。そのために負に帯電したＤＮＡが磁性粒子に捕獲される。
【０１４７】
ステップＳ９で、前記分注チップ２１１ｉの細径部２１１ｉａに前記磁力部５７の磁石５７１を接近させることによって該分注チップ２１１ｉの細径部２１１ｉａの内壁に前記磁性粒子を吸着させる。該磁性粒子を該分注チップ２１１ｉの細径部２１１ｉａの内壁に吸着させた状態で、前記ノズルＺ軸移動機構７５により上昇させ、前記ノズルヘッド移動機構５１を用いて該分注チップ２１１ｉを該第４の液収容部から第５の液収容部にまで移動させ前記フィルムの孔を貫通して前記細径部２１１ｉａを挿入する。
【０１４８】
前記磁力部５７の前記磁石５７１を該分注チップ２１１ｉの細径部２１１ｉａから離間させることによって前記細径部２１１ｉａ内への磁力を除去した状態で、該第５の液収容部に収容されている洗浄液1（NaCl, SDS, isopropanol）について吸引吐出を繰り返すことにより前記磁性粒子を前記内壁から離脱させて洗浄液1中で攪拌することでタンパク質を洗浄する。その後、前記磁力部５７の磁石５７１を再び前記分注チップ２１１ｉの細径部２１１ｉａに接近させることで前記磁性粒子を細径部２１１ｉａの内壁に吸着させた状態で、前記分注チップ２１１ｉを、前記ノズルＺ軸移動機構７５により該第５の液収容部から第６の液収容部にまで前記ノズルヘッド移動機構５１により移動させる。
【０１４９】
ステップＳ１０で、前記分注チップ２１１ｉの細径部２１１ｉａをノズルＺ軸移動機構７５を用いて前記フィルムの孔を貫通して挿入する。前記磁力部５７の磁石５７１を前記分注チップ２１１ｉの細径部２１１ｉａから離間させることで前記細径部２１１ｉａ内への磁力を除去した状態で、該第６の液収容部に収容されている洗浄液２（isoropanol）について吸引吐出を繰り返すことで、前記磁性粒子を液中で攪拌させNaClおよびSDSを除去し、タンパク質を洗浄する。その後、前記磁力部５７の磁石５７１を再び前記分注チップ２１１ｉの細径部２１１ｉａに接近させることで前記磁性粒子を細径部２１１ｉａの内壁に吸着させた状態で、前記分注チップ２１１ｉを、前記ノズルＺ軸移動機構７５により上昇させた後、該第６の液収容部から、蒸留水が収容されている前記第７の液収容部に前記ノズルヘッド移動機構５１によって移動させる。
【０１５０】
ステップＳ１１で、前記ノズルＺ軸移動機構７５によって、前記分注チップ２１１ｉの細径部２１１ｉａを前記孔を通って下降させ、前記磁力を前記分注チップ２１１ｉの細径部２１１ｉａ内に及ぼした状態で、ゆっくりとした流速での前記水の吸引吐出を繰り返すことで、isoropanolを水と置き換えて除去する。その後、前記磁力部５７の磁石５７１を前記分注チップ２１１ｉの細径部２１１ｉａから離間させて磁力を除去した状態で前記磁性粒子を前記解離液としての蒸留水中で吸引吐出を繰り返すことで攪拌して、前記磁性粒子が保持していた核酸またはその断片を磁性粒子から液中に解離（溶出）する。その後、前記分注チップ２１１ｉの細径部２１１ｉａに前記磁石５７１を接近させることで細径部内に磁場を及ぼし磁性粒子を内壁に吸着させ、前記第８の液収容部内に前記抽出した核酸等を含有する溶液を残留させる。ノズルヘッド移動機構５１により前記分注チップ２１１ｉを前記チップ等収容部群２１ｉの該分注チップ２１１ｉが収容されていた収容部にまで移動させ、前記チップ脱着機構５９の前記脱着部材５９１を用いて該ノズル７１ｉから磁性粒子を吸着した該分注チップ２１１ｉを前記磁性粒子と共に該収容部内に脱着させる。
【０１５１】
続く、ステップＳ１２からステップＳ１５は、核酸増幅および測定工程に該当する。
ステップＳ１２において、該ノズル７１ｉに新たな分注チップ２１１ｉを装着し、前記第８の液収容部内に収容された核酸等を含有する溶液を吸引して、予め増幅用溶液８ｆｉが収容された前記反応用収容部８ｉにまで移送して吐出して該容器内に導入する。前記ノズルヘッド移動機構５１によって前記ノズルヘッド５０を移動させて、前記ノズル７１ｉに前記容器群２０の密閉蓋２５３ｉを収容する密閉蓋収容部８ｍｉの上方にまで移動させる。前記ノズルＺ軸移動機構７５を用いて下降させることによって前記密閉蓋２５３の上側の空洞２５３ｆをノズル７１ｉの下端に嵌合させることで装着する。該ノズルＺ軸移動機構７５によって上昇させた後、前記ノズルヘッド移動機構５１を用いて該密閉蓋２５３を前記反応用収容部８ｉ上に位置させ、前記ノズルＺ軸移動機構７５によって、密閉蓋２５３を下降させて該反応用収容部８ｉの広口管部８ａｉの開口部と嵌合させて装着密閉する。
【０１５２】
ステップＳ１３において、前記測定制御部の指示により、前記ノズルヘッド移動機構５１を指示して、ノズルヘッド５０をＸ軸に沿って移動させることにより、前記導光用架台３２の前記連係部３１ｉが前記密閉蓋２５３ｉが装着された反応用収容部８ｉ上方に位置させ、前記架台Ｚ軸移動機構３５によって、前記導光用架台３２を下降させることによって、前記連係部３１ｉを前記密閉蓋２５３ｉの空洞２５３ｆｉ内に挿入させて、その下端を該空洞の底面２５３ｇｉに接触または密着させる。
【０１５３】
ステップＳ１４において、前記核酸処理制御部による指示により前記温度制御器２９はリアルタイムＰＣＲによる温度制御のサイクル、例えば、該反応用収容部８ｉを96度で5秒間加熱し、60度で15秒間加熱するというサイクルを、例えば49回繰り返すように指示する。
【０１５４】
ステップＳ１５において、前記測定制御部は、前記核酸処理制御部による各サイクルでの温度制御が開始されると、各サイクルでの伸長反応工程の開始を判断し、前記接続端配列体３０を前記測定器４０の各測定端４４ｊに対し、連続的または間欠的な移動を指示する。その移動速度は、前記安定的受光可能時間、蛍光寿命および前記専用領域２０ｉの個数(この例では12個)等に基づいて算出された速度で移動させることになる。これによって前記安定的受光可能時間内での全12個の反応用収容部８ｉからの受光が完了することになる。
【０１５５】
ステップＳ１６において、前記測定制御部は、例えば前記連係部３１ｉの光ファイバ（束）３３ｉと前記測定端４４の第１の測定端、第２の測定端との各光学的接続の瞬間を判断して受光を前記測定器４０に指示する。
【０１５６】
この測定は、指数関数的増幅が行われるサイクルについて実行され、該測定に基づいて増幅曲線が得られ、該増幅曲線に基づき種々の解析が行なわれることになる。なお、測定の際に、前記測定制御部は前記導光用架台３２に内蔵されたヒーター３７を加熱して前記密閉蓋２５３の結露を防止して、明瞭な測定を行なうことができる。
【０１５７】
以上の実施の形態例は、本発明をより良く理解させるために具体的に説明したものであって、別形態を制限するものではない。したがって、発明の主旨を変更しない範囲で変更可能である。例えば、ノズル、分注チップ、穿孔チップ、容器群、その専用領域、収容部、反応用収容部、広口管部、細口管部、測定端、測定器、特定波長測定器、吸引吐出機構、移動機構部、磁力部、加熱部、反応容器、密閉蓋、導光用架台、連係部、導光部、接続端、接続端配列体、連係部配列体、ノズルヘッド、温度制御器等の構成、形状、材料、配列、量、個数、および、使用した試薬、検体等についても実施の形態例に示した例に限られるものではない。また、ノズルを容器群に対して移動させるようにしたが、容器群をノズルに対して移動させることも可能である。
【０１５８】
また、以上の説明では、前記反応用収容部の密閉に密閉蓋を用いたが、代わりに、または併用して、ミネラルオイル等の密閉液を用いて密閉することも可能である。さらに前記ノズルに穿孔用チップを装着して穿孔する代わりに、吸引吐出機構で駆動する穿孔ピンを用いることも可能である。また、以上の説明では、リアルタイムＰＣＲの測定について説明したが、この測定に限定されることなく、温度制御の行われる他の種々の測定にも適用することができる。また、以上の説明においては、前記測定器を分注装置に設けた場合について説明したが必ずしもこれに限定されるものではない。
【０１５９】
また、本発明の各実施の形態例で説明した装置、これらの装置を形成する部品またはこれらの部品を形成する部品は適当に選んで適当な変更を加えて相互に組み合わせることができる。なお、本出願内の「上方」、「下方」、「内部」、「外部」、「Ｘ軸」、「Ｙ軸」、「Ｚ軸」等の空間的な表示は、図解のためのみであって、前記構造の特定の空間的な方向または位置に制限するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本発明は、例えば、主としてＤＮＡ，ＲＮＡ，ｍＲＮＡ，ｒＲＮＡ，ｔＲＮＡを含む核酸についての処理、検査、解析が要求される分野、例えば、工業分野、食品、農産、水産加工等の農業分野、薬品分野、製剤分野、衛生、保険、疾病、遺伝等の医療分野、生化学若しくは生物学等の理学分野等に関係するものである。本発明は、特に、ＰＣＲ、リアルタイムＰＣＲ等の種々の核酸等を扱う処理や解析に用いることができる。
【符号の説明】
【０１６１】
１, ３，５，８                           反応用収容部
１ａ，３ａ，５ａ，８ａ                    広口管部
１ｂ，３ｂ，５ｂ，８ｂ                    細口管部
１ｃ，３ｃ，５ｃ，８ｃ                    穿孔可能フィルム
１ｆ，３ｆ，５ｆ，８ｆ                    反応用試薬
２，４，６，７，９，２０１                反応容器
１０                                      反応容器用光測定装置
２０                                      容器群
２０ｉ（i=1,…,12）                        専用領域
２１１ｉ（i=1,…,12）                      分注チップ
２１２                                    穿孔用チップ
２３１ｉ，２３６ｉ（i=1,…,12）             ＰＣＲ用チューブ（反応容器）
２５１，２５２，２５３                    密閉蓋
２５１ａ，２５２ａ，２５３ａ              栓部
２５１ｂ，２５２ｂ，２５３ｂ              突条
２５１ｃ，２５２ｃ，２５３ｃ              円筒部材
２５１ｄ，２５２ｄ，２５２ｄ              押込部
２５１ｅ，２５２ｅ，２５２ｅ              環状突部
２５１ｆ，２５２ｆ，２５３ｆ              空洞
２５１ｇ，２５２ｇ，２５３ｇ              空洞の底
２５２ｈ                                  Ｏリング
２５３ｈ                                  環状突部
２９                                      温度制御器
３０                                      接続端配列体
３１ｉ，１４１ｉ  (i=1,…,12）             連係部
３２                                      導光用架台
３３ｉ，１４２i                            光ファイバ（導光部）
４０，１４０                              測定器
４０ｊ（j=1,…,6)                          特定波長測定器
４４                                      測定端
５０                                      ノズルヘッド
５２                                      移動機構部
５３                                      吸引吐出機構
５９                                      チップ脱着機構
７０                                      ノズル配列部
７１ｉ（i=1,…,12）                        ノズル
【図１】
2012114562.tif 000003
【図２】
2012114562.tif 000004
【図３】
2012114562.tif 000005
【図４】
2012114562.tif 000006
【図５】
2012114562.tif 000007
【図６】
2012114562.tif 000008
【図７】
2012114562.tif 000009
【図８】
2012114562.tif 000010
【図９】
2012114562.tif 000011
【図１０】
2012114562.tif 000012
【図１１】
2012114562.tif 000013
【図１２】
2012114562.tif 000014
【図１３】
2012114562.tif 000015
【図１４】
2012114562.tif 000016
【図１５】
2012114562.tif 000017
【図１６】
2012114562.tif 000018
【図１７】
2012114562.tif 000019
【図１８】
2012114562.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月25日(2012.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応用溶液又はその一部が収容され又は収容可能な細口管部と、該細口管部と連通し該細口管部の上側に設けられ、前記細口管部の開口部より広い開口部を有する広口管部と、該広口管部と前記細口管部との間を仕切るように設けた穿孔可能フィルムとを有する１または２以上の反応用収容部を有し、
前記反応用収容部の前記広口管部の開口部に装着されて該反応用収容部を密閉する透光性を有する密閉蓋をさらに有し、
前記密閉蓋は、前記広口管部に嵌合可能で、前記細口管部からの光を導光可能な栓部と、前記栓部の先端に設けられ、該栓部が広口管部と嵌合した場合に前記細口管部の開口部に挿入可能であって穿孔した前記フィルムを、細口管部の内壁に押さえ込むとともに、前記細口管部からの光を導光可能な押込部とを有する反応容器。
【請求項２】
前記細口管部の開口部が該広口管部の底部の中央に設けられた請求項１に記載の反応容器。
【請求項３】
前記細口管部と前記広口管部とは、一体に形成され、前記フィルムは前記広口管部の底部に付着した請求項１または請求項２に記載の反応容器。
【請求項４】
反応用溶液又はその一部が収容され又は収容可能な細口管部と、該細口管部と連通し該細口管部の上側に設けられ、前記細口管部の開口部より広い開口部を有する広口管部と、該広口管部と前記細口管部との間を仕切るように設けた穿孔可能フィルムとを有する１または２以上の反応用収容部を有するとともに、
前記広口管部と、前記細口管部とは別体に形成され、
前記広口管部の底部の中央には孔部が穿設され、前記細口管部はその開口部の外周に沿って、該開口部を囲む開口縁部を有し、前記細口管部は、前記開口縁部を除き前記孔部を貫通可能に設けられ、前記細口管部は前記孔部を貫通するように広口管部の前記孔部から下方に突出し前記開口縁部は前記広口管部の底部に取り付けられ、前記フィルムは前記細口管部の前記開口縁部に付着し、
前記反応用収容部の前記広口管部の開口部に装着されて該反応用収容部を密閉する透光性を有する密閉蓋をさらに有する反応容器。
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
前記密閉蓋は、前記広口管部に嵌合可能で、前記細口管部からの光を導光可能な栓部と、前記栓部の先端に設けられ、該栓部が広口管部と嵌合した場合に前記細口管部の開口部に挿入可能であって穿孔した前記フィルムを、細口管部の内壁に押さえ込むとともに、前記細口管部からの光を導光可能な押込部とを有する請求項４に記載の反応容器。
【請求項７】
前記広口管部または密閉蓋は、該反応容器の外部に設けた光測定器と該反応用収容部内部とを光学的に接続する１又は２以上の導光部の先端が設けられた連係部と連係可能に設けられた請求項１乃至請求項４または請求項６に記載の反応容器。
【請求項８】
前記密閉蓋は、その中央に設けられた空洞と、該空洞の下端を塞ぐ透光性のある底面とを有し、該密閉蓋の該反応用収容部への移動、嵌合、および／または前記連係部との連係は、反応容器の外部に設けた部材および／または前記連係部が前記空洞に挿入することで行われる請求項６または請求項７に記載の反応容器。
【請求項９】
２以上の凹部が１列状に配列された基板をさらに有するとともに、該凹部の１つに前記反応用収容部が形成され、前記反応用収容部が形成された凹部を除く他の凹部には、前記反応用収容部に移動させて処理を行なうための器具が収容され又は収容可能なカートリッジ容器を有する請求項１乃至請求項４または請求項６乃至請求項８に記載の反応容器。
【請求項１０】
前記反応用収容部が形成された凹部を除く前記他の凹部には、前記密閉蓋を収容する密閉蓋収容部、前記フィルムを穿孔する穿孔用チップを収容する穿孔用チップ収容部、および／または分注チップを収容する分注チップ収容部が設けられた請求項９に記載の反応容器。
【請求項１１】
前記凹部に形成された前記反応用収容部の前記広口管部は、前記基板上に形成された開口部を有する凹部からなり、前記細口管部は、前記広口管部とは別体に形成され、該広口管部の底部の中央には孔部が穿設され、前記細口管部は、その開口部を囲む開口縁部を有し、前記細口管部は前記孔部を貫通するように広口管部の前記孔部から下方に突出し前記開口縁部は前記広口管部の底部に取り付けられ、前記フィルムは前記細口管部の前記開口縁部に付着した請求項９または１０に記載の反応容器。
【請求項１２】
底部の中央に孔部が穿設された広口管部と、開口部の外周に沿って該開口部を囲む開口縁部を有する細口管部とを別体に製造し、
前記細口管部内に、反応用試薬またはその一部を収容し、または収容せずに、
穿孔可能フィルムを前記細口管部の前記開口縁部に付着させ、
前記細口管部をその開口縁部を除き前記孔部を貫通するように該広口管部の前記孔部から下方に突出し前記開口縁部を前記広口管部の底部に取り付けることで反応用収容部を製造するとともに、
前記反応用収容部の前記広口管部の開口部に装着されて該反応用収容部を密閉する透光性を有する密閉蓋をさらに設けた反応容器製造方法。
【請求項１３】
２以上の凹部が形成され、該凹部の１つの底部の中央に孔部が穿設された基板、および開口部の外周に沿って該開口部を囲む開口縁部を有する細口管部を別体に製造し、
前記細口管部内に、反応用試薬又はその一部を収容しまたは収容せずに、
穿孔可能フィルムを前記細口管部の前記開口縁部に付着させ、
前記細口管部をその開口縁部を除き前記孔部を貫通するように該広口管部の前記孔部から下方に突出させて前記開口縁部を前記凹部の底部に取り付けて反応用収容部を形成し、前記反応用収容部の前記広口管部の開口部に装着されて該反応用収容部を密閉する透光性を有する密閉蓋をさらに設けることで、カートリッジ容器を製造する反応容器製造方法。
【請求項１４】
気体の吸引および吐出を行なう吸引吐出機構および該吸引吐出機構によって液体の吸引および吐出が可能な分注チップを着脱可能に装着する１または２以上のノズルが設けられたノズルヘッドと、
反応に用いる反応用溶液またはその一部が収容されまたは収容可能な１または２以上の反応容器を少なくとも有する容器群と、
前記ノズルヘッドと前記容器群との間を相対的に移動可能とするノズル移動機構と、
前記反応容器内の温度制御が可能な温度制御器と、
前記ノズルヘッドに設けられ、前記反応容器と直接的又は間接的に連係可能であって、連係した該反応容器と光学的に接続する１または２以上の導光部の先端が設けられた２以上の連係部を有する導光用架台と、前記各連係部に対応して設けられ、該連係部にその先端が設けられた前記導光部の後端が設けられた２以上の接続端を、所定経路に沿って配列して支持する配列面を有する接続端配列体と、
前記配列面に近接若しくは接触して設けられ、該各接続端との光学的接続によって前記反応容器内の光学的状態に基づく光を受光可能な測定器と、
前記接続端配列体の前記所定経路に沿って設けられた前記各接続端と前記各測定端とを順次光学的に接続するように相対的に移動させるとともに、
前記反応容器は、反応溶液またはその一部が収容されまたは収容可能な細口管部と、該細口管部と連通し該細口管部の上側に設けられ、前記細口管部の開口部より広い開口部を有する広口管部と、該広口管部と細口管部との間を仕切るように設けた穿孔可能フィルムとを有する１または２以上の反応用収容部を有し、
前記連係部は、前記反応用収容部の前記広口管部の前記開口部と直接的または間接的に連係可能である反応容器システム
【請求項１５】
前記容器群には、検体、反応の目的物を捕獲可能な磁性粒子が懸濁した磁性粒子懸濁液、前記目的物の分離および抽出に用いる分離抽出用溶液を収容する２以上の液収容部をさらに有し、前記ノズルに装着した前記分注チップまたは前記容器群に設けられた液収容部の内部に磁場を及ぼしかつ除去することが可能で前記分注チップまたは前記液収容部の内壁に前記磁性粒子を吸着可能な磁力部をさらに有する請求項１４に記載の反応容器システム。
【手続補正書】
【提出日】平成25年9月26日(2013.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
第７の発明は、前記広口管部または密閉蓋は、該反応容器の外部に設けた光測定器と該反応用収容部内部とを光学的に接続する1または2以上の導光部の先端が設けられた連係部と連係可能に設けられた第１の発明乃至第６の発明の反応容器である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
第１４の発明は、気体の吸引および吐出を行なう吸引吐出機構および該吸引吐出機構によって液体の吸引および吐出が可能な分注チップを着脱可能に装着する1または2以上のノズルが設けられたノズルヘッドと、反応に用いる反応用溶液またはその一部が収容されまたは収容可能な1または2以上の第１の発明乃至第１１の発明のいずれかに記載の反応容器を少なくとも有する容器群と、前記ノズルヘッドと前記容器群との間を相対的に移動可能とするノズル移動機構と、前記反応容器内の温度制御が可能な温度制御器と、前記ノズルヘッドに設けられ、前記反応容器の前記反応用収容部と直接的又は間接的に連係可能であって、連係した該反応用収容部内部と光学的に接続する1または2以上の導光部の先端が設けられた2以上の連係部を有する導光用架台と、前記各連係部に対応して設けられ、該連係部にその先端が設けられた前記導光部の後端が設けられた2以上の接続端を、所定経路に沿って配列して支持する配列面を有する接続端配列体と、前記配列面に近接若しくは接触して設けられ、該各接続端との光学的接続によって前記反応容器内の光学的状態に基づく光を受光可能な測定器とを有するとともに、前記接続端配列体の前記所定経路に沿って設けられた前記各接続端と前記各測定端とを順次光学的に接続するように相対的に移動させる反応容器システムである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る反応用収容部を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る反応用収容部についての処理説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る密閉蓋およびそれを装着した反応用収容部を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る反応用収容部に連係部を連係させた図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る反応用収容部およびその処理説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る反応用収容部に連係部を連係させた図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る反応用収容部およびその処理説明図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る密閉蓋およびそれを装着した反応用収容部を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係る反応用収容部に連係部を連係させた図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態に係るカートリッジ容器を示す図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態に係るカートリッジ容器を示す図である。
【図１２】本発明の第７の実施の形態に係る反応容器システムを示す全体斜視図である。
【図１３】図１２に示した反応容器システムの容器群を拡大して示す平面図である。
【図１４】図１２に示した反応容器システムのノズルヘッドの全体を拡大して示す平面図である。
【図１５】図１４に示した反応容器システムのノズルヘッドの表側斜視図である。
【図１６】図１４に示す移動機構および吸引吐出機構をより具体的に示す斜視図である。
【図１７】図１４に示す吸引吐出機構をより具体的に示す斜視図である。
【図１８】図１４に示したノズルヘッドの裏側から見た斜視図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
図４に示すように、密閉蓋２５１により密閉された反応用収容部１からなる反応容器２は、さらに、核酸増幅反応に必要な温度制御を行う温度制御器２９のブロック２９ａに１列状（図面の表裏方向）に配列された複数の窪みに各々収容される。該ブロック２９ａは、ペルチェ素子２９ｂとヒートシンク２９ｃによって加熱冷却される。前記反応用収容部１の上側には、１個の測定器が移動して複数の反応用収容部１と光学的に順次接続可能なように載置される導光用架台１４７が設けられ、複数個の連係部１４１ｉが、前記導光用架台１４７の下方に突出して１列状（図面の表裏方向）にも受けられている。各連係部１４１は各密閉蓋２５１の空洞２５１ｆ（図３を参照）内に挿入され、該連係部１４１の内部を通る導光部１４２は細口管部１ｂの開口部を覆う程度の大きさをもつので、該導光部１４２を通して細口管部１ｂ内での光を余すことなく前記導光用架台１４７上の測定器にまで確実に導くことができる。これによって、リアルタイムＰＣＲ法を用いた核酸（ＤＮＡ，ＲＮＡ等）やその断片（オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド等）の増幅反応を行なう際に生ずる蛍光等の安定的な受光可能時間を利用して１個の測定器が移動することにより、複数の反応用収容部１に関する測定を可能とし全体的な装置構造をコンパクトにすることができる。符号１４３はレンズ、符号１４４はホットリッド、符号１４５はシートヒーター、符号１４６は断熱材、符号１４８はレンズの押さえ環であり、これらによって核酸増幅反応のサインの前記密閉蓋２５１の結露防止を図る。また、導光用架台１４７に設けられた溝１４９は、前記測定器が前記各反応用収容部１に対応する導光部１４２と順次接続可能なように測定器の移動（図面の表裏方向）案内するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
図５（ｂ）は、後述するノズルヘッド５０に装着した穿孔用チップ２１２を用いて、図５（ａ）に示す反応収容部３の前記フィルム３ｃを穿孔するためにその上方に位置している状態を示す。図５（ｃ）は、該穿孔用チップ２１２を下降させることで先端を細口管部３ｂ内に挿入して前記フィルム３ｃを穿孔した状態を示す。図５（ｄ）は、前記フィルム３ｃが穿孔された反応用収容部３の広口管部３ａ内に前記密閉蓋２５１の栓部２５１ａを嵌合させ、前記穿孔された前記フィルム３ｃを、栓部２５１ａの先端に設けられた押込部２５１ｄで前記細口管部３ｂの開口部の内壁に押し付けている状態を示す密閉蓋２５１と反応用収容部３からなる反応容器４を示す。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
該広口管部３ａｉの開口部には、透光性をもつ前記密閉蓋２５１ｉの下側に突出した該密閉蓋２５１ｉを反応用収容部３ｉに装着させるため該密閉蓋２５１ｉの光が透過する中央部を囲むような環状の押込部２５１ｄｉが細口管部に挿入されることで、前記連係部３１ｉの内部を通る導光部としての光ファイバ（束）３３ｉの径は、前記細口管部３ｂｉの開口部の径の大きさと同一かそれよりも大きいことが好ましい。これによって、前記反応用収容部３ｉからの光を確実に受光することができることになる。該細口管部３ｂｉは温度制御器２９によって加熱又は冷却される温度制御用ブロック内に収容される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
図７（ａ）に分解して示すように、第３の実施の形態に係る反応用収容部５は、第１又は第２の実施の形態に係る反応用収容部１，３と相違し、該反応用収容部５では、前記広口管部５ａと、前記細口管部５ｂとは別体に形成され、該広口管部５ａの底部５ｄの中央には孔部５ｈが穿設され、前記細口管部５ｂは、その開口部５ｅの外周に沿って、該開口部５ｅを囲む開口縁部５ｇを有し、前記細口管部５ｂは、前記開口縁部５ｇを除き前記孔部５ｈを貫通可能に設けられ、前記細口管部５ｂは前記孔部５ｈを貫通するように前記広口管部５ａの前記孔部５ｈから下方に突出し前記開口縁部５ｇは前記広口管部５ａの底部５ｄに取り付けられ、前記フィルム５ｃは前記細口管部５ｂの前記開口縁部５ｇに付着している。図７（ｃ）は、後述するノズルヘッド５０に装着した穿孔用チップ２１２を用いて、図５（ｂ）に示す反応用収容部５の前記フィルム５ｃを穿孔するためにその上方に位置している状態を示す。図７（ｄ）は、該穿孔用チップ２１２を下降させることで先端を細口管部５ｂ内に挿入して前記フィルム５ｃを穿孔した状態を示す。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
図９は、図８（ｂ）で示した反応容器７の前記密閉蓋２５３ｉに連係部３１ｉを連係させた状態を示すものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
以下、図１２から図１８に基づいて、前述した本発明の第７の実施の形態に係る反応容器システムとしての反応容器用光測定装置１０についてより具体的に説明する。図１２は、前記反応容器用光測定装置１０の外観を示す透視斜視図である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
図１２（ａ）は、該反応容器用光測定装置１０の外観を示すものであって、例えば、縦500mm（Ｙ軸方向）、横600mm（Ｘ軸方向）、高さ600mm（Ｚ軸方向）の大きさで、内部に、前記容器群２０、ノズルヘッド５０、ノズルヘッド移動機構、およびＣＰＵ＋プログラムが収容されている筐体１１と、前記筐体１１に設けられた操作パネル１３と、ステージが設けられた引出し１５とを有する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
図１２（ｂ）は、前記筐体１１内を透視する斜視図であって、容器群２０が組み込まれたステージが前記引出し１５によって外部に引き出し可能に設けられ、さらに前記ノズルヘッド５０が、前記容器群２０に対して、前記ノズルヘッド移動機構によってＸ軸方向に移動可能に設けられている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応用溶液又はその一部が収容され又は収容可能な細口管部と、該細口管部と連通し該細口管部の上側に設けられ、前記細口管部の開口部より広い開口部を有する広口管部と、該広口管部と前記細口管部との間を仕切るように設けた穿孔可能フィルムとを有する１または２以上の反応用収容部を有し、
前記反応用収容部の前記広口管部の開口部に装着されて該反応用収容部を密閉する透光性を有する密閉蓋をさらに有し、
前記密閉蓋は、前記広口管部に嵌合可能で、前記細口管部からの光を導光可能な栓部と、前記栓部の先端に設けられ、該栓部が広口管部と嵌合した場合に前記細口管部の開口部に挿入可能であって穿孔した前記フィルムを、細口管部の内壁に押さえ込むとともに、前記細口管部からの光を導光可能な押込部とを有する反応容器。
【請求項２】
前記細口管部の開口部が該広口管部の底部の中央に設けられた請求項１に記載の反応容器。
【請求項３】
前記細口管部と前記広口管部とは、一体に形成され、前記フィルムは前記広口管部の底部に付着した請求項１または請求項２に記載の反応容器。
【請求項４】
反応用溶液又はその一部が収容され又は収容可能な細口管部と、該細口管部と連通し該細口管部の上側に設けられ、前記細口管部の開口部より広い開口部を有する広口管部と、該広口管部と前記細口管部との間を仕切るように設けた穿孔可能フィルムとを有する１または２以上の反応用収容部を有するとともに、
前記広口管部と、前記細口管部とは別体に形成され、
前記広口管部の底部の中央には孔部が穿設され、前記細口管部はその開口部の外周に沿って、該開口部を囲む開口縁部を有し、前記細口管部は、前記開口縁部を除き前記孔部を貫通可能に設けられ、前記細口管部は前記孔部を貫通するように広口管部の前記孔部から下方に突出し前記開口縁部は前記広口管部の底部に取り付けられ、前記フィルムは前記細口管部の前記開口縁部に付着し、
前記反応用収容部の前記広口管部の開口部に装着されて該反応用収容部を密閉する透光性を有する密閉蓋をさらに有する反応容器。
【請求項５】
前記密閉蓋は、前記広口管部に嵌合可能で、前記細口管部からの光を導光可能な栓部と、前記栓部の先端に設けられ、該栓部が広口管部と嵌合した場合に前記細口管部の開口部に挿入可能であって穿孔した前記フィルムを、細口管部の内壁に押さえ込むとともに、前記細口管部からの光を導光可能な押込部とを有する請求項４に記載の反応容器。
【請求項６】
前記広口管部または密閉蓋は、該反応容器の外部に設けた光測定器と該反応用収容部内部とを光学的に接続する１又は２以上の導光部の先端が設けられた連係部と連係可能に設けられた請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の反応容器。
【請求項７】
前記密閉蓋は、その中央に設けられた空洞と、該空洞の下端を塞ぐ透光性のある底面とを有し、該密閉蓋の該反応用収容部への移動、嵌合、および／または前記連係部との連係は、反応容器の外部に設けた部材および／または前記連係部が前記空洞に挿入することで行われる請求項５または請求項６に記載の反応容器。
【請求項８】
２以上の凹部が１列状に配列された基板をさらに有するとともに、該凹部の１つに前記反応用収容部が形成され、前記反応用収容部が形成された凹部を除く他の凹部には、前記反応用収容部に移動させて処理を行なうための器具が収容され又は収容可能なカートリッジ容器を有する請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の反応容器。
【請求項９】
前記反応用収容部が形成された凹部を除く前記他の凹部には、前記密閉蓋を収容する密閉蓋収容部、前記フィルムを穿孔する穿孔用チップを収容する穿孔用チップ収容部、および／または分注チップを収容する分注チップ収容部が設けられた請求項８に記載の反応容器。
【請求項１０】
前記凹部に形成された前記反応用収容部の前記広口管部は、前記基板上に形成された開口部を有する凹部からなり、前記細口管部は、前記広口管部とは別体に形成され、該広口管部の底部の中央には孔部が穿設され、前記細口管部は、その開口部を囲む開口縁部を有し、前記細口管部は前記孔部を貫通するように広口管部の前記孔部から下方に突出し前記開口縁部は前記広口管部の底部に取り付けられ、前記フィルムは前記細口管部の前記開口縁部に付着した請求項８または請求項９に記載の反応容器。
【請求項１１】
底部の中央に孔部が穿設された広口管部と、開口部の外周に沿って該開口部を囲む開口縁部を有する細口管部とを別体に製造し、
前記細口管部内に、反応用試薬またはその一部を収容し、または収容せずに、
穿孔可能フィルムを前記細口管部の前記開口縁部に付着させ、
前記細口管部をその開口縁部を除き前記孔部を貫通するように該広口管部の前記孔部から下方に突出し前記開口縁部を前記広口管部の底部に取り付けることで反応用収容部を製造するとともに、
前記反応用収容部の前記広口管部の開口部に装着されて該反応用収容部を密閉する透光性を有する密閉蓋をさらに設けた反応容器製造方法。
【請求項１２】
２以上の凹部が形成され、該凹部の１つの底部の中央に孔部が穿設された基板、および開口部の外周に沿って該開口部を囲む開口縁部を有する細口管部を別体に製造し、
前記細口管部内に、反応用試薬又はその一部を収容しまたは収容せずに、
穿孔可能フィルムを前記細口管部の前記開口縁部に付着させ、
前記細口管部をその開口縁部を除き前記孔部を貫通するように該広口管部の前記孔部から下方に突出させて前記開口縁部を前記凹部の底部に取り付けて反応用収容部を形成し、前記反応用収容部の前記広口管部の開口部に装着されて該反応用収容部を密閉する透光性を有する密閉蓋をさらに設けることで、カートリッジ容器を製造する反応容器製造方法。
【請求項１３】
気体の吸引および吐出を行なう吸引吐出機構および該吸引吐出機構によって液体の吸引および吐出が可能な分注チップを着脱可能に装着する１または２以上のノズルが設けられたノズルヘッドと、
反応に用いる反応用溶液またはその一部が収容されまたは収容可能な１または２以上の反応容器を少なくとも有する容器群と、
前記ノズルヘッドと前記容器群との間を相対的に移動可能とするノズル移動機構と、
前記反応容器内の温度制御が可能な温度制御器と、
前記ノズルヘッドに設けられ、前記反応容器と直接的又は間接的に連係可能であって、連係した該反応容器と光学的に接続する１または２以上の導光部の先端が設けられた２以上の連係部を有する導光用架台と、前記各連係部に対応して設けられ、該連係部にその先端が設けられた前記導光部の後端が設けられた２以上の接続端を、所定経路に沿って配列して支持する配列面を有する接続端配列体と、
前記配列面に近接若しくは接触して設けられ、該各接続端との光学的接続によって前記反応容器内の光学的状態に基づく光を受光可能な測定器とを有するとともに、
前記接続端配列体の前記所定経路に沿って設けられた前記各接続端と前記各測定端とを順次光学的に接続するように相対的に移動させるとともに、
前記反応容器は、反応溶液またはその一部が収容されまたは収容可能な細口管部と、該細口管部と連通し該細口管部の上側に設けられ、前記細口管部の開口部より広い開口部を有する広口管部と、該広口管部と細口管部との間を仕切るように設けた穿孔可能フィルムとを有する１または２以上の反応用収容部を有し、
前記連係部は、前記反応用収容部の前記広口管部の前記開口部と直接的または間接的に連係可能である反応容器システム
【請求項１４】
前記容器群には、検体、反応の目的物を捕獲可能な磁性粒子が懸濁した磁性粒子懸濁液、前記目的物の分離および抽出に用いる分離抽出用溶液を収容する２以上の液収容部をさらに有し、前記ノズルに装着した前記分注チップまたは前記容器群に設けられた液収容部の内部に磁場を及ぼしかつ除去することが可能で前記分注チップまたは前記液収容部の内壁に前記磁性粒子を吸着可能な磁力部をさらに有する請求項１３に記載の反応容器システム。
【国際調査報告】
2012114562.tif 000021
2012114562.tif 000022
2012114562.tif 000023
2012114562.tif 000024
2012114562.tif 000025