(57)【要約】【課題】加圧式の試料前処理装置において、クロスコンタミネーションを有効に且つ確実に防止する。【解決手段】試料前処理装置は、回転可能な円形の架台と、試料溶液を導入するための導入口と試料溶液を排出するための排出口とを有し架台に保持されたカラムと、該カラムに加圧空気を供給する加圧装置と、を有する。加圧装置は、加圧ヘッドを有し、該加圧ヘッドの先端面と前記カラムの導入口の間にフィルタ付きシートが挿入されるように構成されている。【選択図】図１Ｃ
2010151551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料溶液を導入するための導入口と前記試料溶液を排出するための排出口とを有するカラムと、該カラムの前記導入口に加圧空気を供給する加圧装置と、を有する試料前処理装置において、
前記加圧装置は、加圧ヘッドを有し、該加圧ヘッドの先端面と前記カラムの導入口の間にフィルタ付きシートが挿入されるように構成されていることを特徴とする試料前処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の試料前処理装置において、
前記フィルタ付きシートは、フィルタと、該フィルタを支持するシート部材とを有し、前記フィルタは、樹脂製フィルタ、疎水性メンブレンフィルタ、又は、ニトロセルロースフィルタであることを特徴とする試料前処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の試料前処理装置において、
前記フィルタ付きシートは、フィルタと該フィルタを支持するシート部材と前記フィルタを前記シート部材上に押えるフィルタ押えとを有し、前記フィルタはガラス又はテフロンによって形成されていることを特徴とする試料前処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の試料前処理装置において、
前記フィルタ付きシートは、複数のフィルタと該フィルタの各々を支持する複数のシート部材と該複数のシート部材を支持する１枚のリボンを有し、該リボンは、リールによって巻き取られていることを特徴とする試料前処理装置。
【請求項５】
請求項１記載の試料前処理装置において、
前記フィルタ付きシートは、フィルタと、該フィルタを支持するシート部材と、を有し、該シート部材は、弾性支持部材によって前記カラムに装着されていることを特徴とする試料前処理装置。
【請求項６】
請求項５記載の試料前処理装置において、
前記カラムには、前記フィルタ付きシートを前記カラムに押し付けるための押え部材が設けられていることを特徴とする試料前処理装置。
【請求項７】
請求項１記載の試料前処理装置において、
前記加圧ヘッドには、前記先端面と外部を接続する貫通孔が形成され、該貫通孔を介して空気を外部に吸引することによって、前記フィルタ付きシートは、前記加圧ヘッドの先端面に吸着され、該貫通孔を介して外部より空気を供給することによって、前記フィルタ付きシートは、前記加圧ヘッドの先端面より外されるように構成されていることを特徴とする試料前処理装置。
【請求項８】
請求項１記載の試料前処理装置において、
前記加圧ヘッドの先端面には、Ｏリングが装着されていることを特徴とする試料前処理装置。
【請求項９】
請求項１記載の試料前処理装置において、
前記カラムは、前記導入口を備えたフランジ部と、該フランジ部に接続された円筒容器部と、前記排出口を備えた細管部と、を有し、該細管部に、核酸を吸着させるための吸着部材が挿入されていることを特徴とする試料前処理装置。
【請求項１０】
請求項９記載の試料前処理装置において、
前記カラムの細管部の周囲には、リング状のフィルタが設けられ、前記カラムの下方に配置された容器は、前記リング状のフィルタによって覆われるように構成されていることを特徴とする試料前処理装置。
【請求項１１】
回転可能な円形の架台と、前記架台に保持された少なくとも１つのカラムと、該カラムに加圧空気を供給する加圧装置と、前記架台にカラムを供給するカラム供給系と、前記架台に保持されたカラムに試料を分注する試料供給系と、前記架台に保持されたカラムに試薬を分注する試薬供給系と、前記架台に保持されたカラムの下方に配置された核酸回収用容器を回収する核酸回収系と、を有し、
前記加圧装置は、平坦な先端面を有する加圧ヘッドを有し、該加圧ヘッドの先端面と前記カラムの試料溶液導入口の間にフィルタ付きシートが挿入されるように構成されていることを特徴とする核酸抽出装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の核酸抽出装置において、
前記フィルタ付きシートは、複数のフィルタと該フィルタの各々を支持する複数のシート部材と該複数のシート部材を支持する１枚のリボンを有し、
前記架台の周囲には、前記リボンが巻き取られている第１のリールと、該第１のリールからのリボンを巻き取るための第２のリールと、を有し、前記第１のリールから出て前記第２のリールに巻き取られるまでのリボンは、前記架台の円周に沿って延びていることを特徴とする核酸抽出装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の核酸抽出装置において、
前記架台が回転することによって前記架台に保持されたカラムが円周方向に沿って移動するとき、前記第１のリールから供給され前記第２のリールによって巻き取られる前記リボンは、前記カラムの円周方向の移動速度と同一の移動速度にて移動することを特徴とする核酸抽出装置。
【請求項１４】
円形の架台に吸着部材を有するカラムを設置する工程と、
前記カラムに試料を分注する工程と、
前記架台を回転軸回りに１／６回転させる工程と、
加圧装置の加圧ヘッドと前記カラムの間にフィルタ付きシートを配置する工程と、
前記試料が前記カラムの吸着部材を通過するように、加圧装置より加圧空気を前記カラムに供給する工程と、
前記架台を回転軸回りに１／６回転させる工程と、
前記カラムの上にフィルタ付きシートを除去し、前記カラムに洗浄液を分注する工程と、
前記洗浄液が前記カラムの吸着部材を通過するように、加圧装置より加圧空気を前記カラムに供給する工程と、
前記架台を回転軸回りに１／６回転させる工程と、
前記加圧装置の加圧ヘッドと前記カラムの間のフィルタ付きシートを除去し、前記カラムの下に核酸回収用容器を配置し、前記カラムに溶離液を分注する工程と、
前記溶離液が前記カラムの吸着部材を通過するように、加圧装置より加圧空気を前記カラムに供給する工程と、
溶離液と核酸が収容された前記核酸回収用容器を回収する工程と、
を有する核酸回収方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の核酸回収方法において、
前記フィルタ付きシートは、複数のフィルタと該フィルタの各々を支持する複数のシート部材と該複数のシート部材を支持する１枚のリボンを有し、
前記架台の周囲には、前記リボンが巻き取られている第１のリールと、該第１のリールからのリボンを巻き取るための第２のリールと、を有し、前記第１のリールから出て前記第２のリールに巻き取られるまでのリボンは、前記架台の円周に沿って延びていることを特徴とする核酸回収方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の核酸回収方法において、
前記フィルタ付きシートは、前記架台の回転と同一速度且つ同一回転角度にて移動することを特徴とする核酸回収方法。
【請求項１７】
請求項１４記載の核酸回収方法において、
前記加圧装置の加圧ヘッドと前記カラムの間にフィルタ付きシートを配置する工程は、
前記加圧装置の加圧ヘッドの下面を前記フィルタ付きシートに接触させる工程と、
前記加圧装置の加圧ヘッドの下面に形成された孔より空気を吸引することによって、前記加圧装置の加圧ヘッドの下面に前記フィルタ付きシートを吸着させる工程と、
を有することを特徴とする核酸回収方法。
【請求項１８】
請求項１４記載の核酸回収方法において、
前記加圧装置の加圧ヘッドと前記カラムの間のフィルタ付きシートを除去する工程は、
前記加圧装置の加圧ヘッドの下面に形成された孔に空気を供給することによって、前記加圧装置の加圧ヘッドの下面より前記フィルタ付きシートを除去する工程と、
を有することを特徴とする核酸回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体試料より特定の成分を抽出する試料前処理に関し、特に、圧縮空気を用いてカラムより溶液を押出す加圧式の試料前処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体試料の分析では、生体試料、例えば、血液、血清、血漿、尿、喀痰溶解液、スワブ採取物の溶解液、細胞や組織の溶解液等から、核酸、タンパク、薬物等の特定成分を抽出する試料前処理が実施される。
【０００３】
核酸等の抽出法には、大別すると、フェノール・クロロフォルム溶媒抽出やエタノール沈殿法などの溶液処理と遠心分離を組み合わせた方法、固体表面への吸着を利用する固相抽出方法等がある。固相抽出法に用いられる固相には、試料溶液中に分散させて用いる磁性微粒子や、試料溶液を通液させて用いるフィルタなどがある。本願明細書では、核酸などの、試料中の成分を吸着するための固相を吸着部材と称する。
【０００４】
吸着部材は、通常、カラムと称する液の導入口と排出口を備えた容器内に設置される。カラムに通液させる方法としては、遠心機を用いるスピンカラム法、排出口側の空気を減圧する吸引法、導入口側に圧縮空気を供給する加圧法がある。
【０００５】
核酸の抽出法では、クロスコンタミネーションが重要な問題である。クロスコンタミネーションは、試料間の微少な混入である。
【０００６】
ウイルス等の病原体の感染有無を高感度に検出する核酸検査（ＮＡＴ：Nucleic Acid Test）が行なわれている。核酸検査（ＮＡＴ）では、検査対象の核酸をＰＣＲ（ポリメラーゼ連鎖反応）などの核酸増幅法により、１０７〜１０８倍に増幅（分子の複製を行い、分子数を増やす）する。これにより、病原体の超高感度な検出を実現することができる。しかしながら、高感度な検査方法であるほど、クロスコンタミネーションの排除が必要となる。
【０００７】
例えば、ＮＡＴにおけるＨＣＶウイルスの核酸の検出限界は１ｍＬの血清中で数１０個程度であり、これが試薬メーカの概ねの保証値であるが、ＰＣＲ法では、原理的には１分子の核酸でも増幅し得る。従って、仮に、非常に高いレベルでＨＣＶウイルスが含まれている感染者の血清、例えば、１ｍＬ中に１０７個のＨＣＶウイルスが含まれている血清が、ウイルスを含まない健常者の血清と、同一の装置上で前処理された場合、１ｍＬの１/１０７、すなわち、０.１ｎＬの感染者の血清が、健常者の血清に混入したときでも、健常者の血清が擬陽性となるリスクは避けられない。従って、０.１ｎＬ程度の微量な液滴の混入であっても回避すべきであり、好ましくは、０.１ｎＬ以下、１ｐＬ程度の微量な液滴の混入であっても回避すべきである。尚、１ｐＬは、１０μｍ角の立方体の体積である。
【０００８】
特許文献１には、加圧法を利用した装置の例が記載されている。特許文献２には、固体吸着カラムにおいてクロスコンタミネーションを防止する装置の例が記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特許第３６３５６４５号
【特許文献２】特開２００３-３３９３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
クロスコンタミネーションの原因には様々なものが考えられる。本願発明者は、クロスコンタミネーションの原因として、微少な液滴であるエアロゾルの発生に注目した。加圧法では、圧縮空気を供給するときに、エアロゾルが発生する。このエアロゾルが放散されることにより、クロスコンタミネーションが起こり得る。
【００１１】
通常、加圧法では、カラムは、試料溶液毎に交換するディスポーザブル型である。しかしながら、圧縮空気を送るための加圧ヘッド、加圧空気の導入路、空気を圧縮するためのプランジャまでもディスポーザブル型にすることはできない。
【００１２】
本発明の目的は、加圧式の試料前処理装置において、クロスコンタミネーションを有効に且つ確実に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、生体試料より特定の成分を抽出する試料前処理に関する。試料前処理装置は、回転可能な円形の架台と、試料溶液を導入するための導入口と試料溶液を排出するための排出口とを有し前記架台に保持されたカラムと、該カラムの導入口に加圧空気を供給する加圧装置と、を有する。前記加圧装置は、加圧ヘッドを有し、該加圧ヘッドの先端面と前記カラムの導入口の間にフィルタ付きシートが挿入されるように構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加圧式の試料前処理装置において、クロスコンタミネーションを有効に且つ確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の核酸抽出装置の例を説明する。本発明によると核酸抽出装置は、吸着部材への核酸の吸着を利用して、核酸を抽出する。核酸の抽出には、主として、核酸の吸着工程、洗浄工程、核酸の溶離工程を含む。
【００１６】
図１Ａを参照して、カラムへの試料溶液の投入の工程を説明する。先ず、カラム３の構造を説明する。カラム３は、フランジ部３ａ、円筒容器部３ｂ、及び、細管部３ｃを有する。円筒容器部３ｂの底面は円錐状に形成されている。この円錐状の底面に細官部３ｃが接続されている。細管部３ｃには吸着部材５が挿入されている。ここで、吸着部材５として、例えば、ワットマン社製GF/Fガラスフィルタ（厚さ０.４２ｍｍ、粒子保持能０.７μｍ）を用いてよい。
【００１７】
図１Ａでは、カラム３は、円板状の架台４の孔に支持されている。図１Ａでは、円板状の架台４の一部のみが示されている。架台４の説明は、後に図６を参照して説明する。
【００１８】
サンプル分注用ピペッタ（ピペッタ全体は図示せず）は、ピペッタヘッド１とその先端に装着されたピペットチップ２を有する。サンプル分注用ピペッタの吸引動作（この吸引工程は図示せず）により、ピペットチップ２内に試料溶液６が収納される。次に、ピペッタの吐出動作により、ピペットチップ２内の試料溶液６はカラム３の円筒容器部３ｂに吐出される。カラムの細管部３ｃには吸着部材５が挿入されているため、試料溶液６は円筒容器部３ｂに保持される。
【００１９】
図１Ｂ及び図１Ｃを参照して、カラムにフィルタを装着するフィルタ装着機構の例を説明する。ここでは、カラム３の吸着部材５に、試料溶液６に含まれる核酸を吸着させる工程を説明しながら、フィルタ付きシート１６をカラムに装着する動作を説明する。先ず、加圧装置１０の構造を説明する。加圧装置１０は、ピストン１１、シリンジ１２、及び、加圧ヘッド１３を有する。加圧ヘッド１３はシリンジ１２の下端に接続されている。加圧ヘッド１３の下面には、円形溝が形成され、この円形溝にＯリング１５が挿入されている。加圧ヘッド１３には、下面と外部を接続する貫通孔１４が設けられている。
【００２０】
図示の例では、架台４の上に、使用前のフィルタ付きシート１６を格納する第１のホルダ１７と使用後のフィルタ付きシート１６を格納する第２のホルダ１８が配置されている。フィルタ付きシート１６は、エアロゾル捕捉のためのフィルタを有する。尚、フィルタ付きシート１６の詳細は、図２を参照して詳細に説明する。
【００２１】
加圧装置１０は、架台４に対して上下方向に移動可能であるが、横方向には移動できない。一方、架台４は、図示しない中心軸線回りに、回転可能である。従って、架台４は、加圧装置１０に対して横方向に移動可能であるが、上下方向には移動できない。
【００２２】
先ず、架台４を回転させ、加圧装置１０の下に、第１のホルダ１７を配置させる。次に、加圧装置１０を下降させる。加圧ヘッド１３の下面が、第１のホルダ１７に格納されたフィルタ付きシートに接触する。加圧ヘッド１３によって第１のホルダ１７に格納されたフィルタ付きシート１６の１枚を取り上げる。ここでは、加圧ヘッド１３の貫通孔１４から空気を吸引することにより、フィルタ付きシート１６を加圧ヘッド１３の下面に吸着させる。次に、加圧装置１０を上昇させる。図１Ｂは、加圧ヘッド１３によって、フィルタ付きシート１６が吸着され保持された状態を示す。
【００２３】
次に、架台４を回転させ、加圧装置１０の下にカラム３を配置させる。次に、加圧装置１０を下降させる。図１Ｃは、加圧ヘッド１３の下面に吸着されたフィルタ付きシート１６が、カラム３の上面に接触した状態を示す。加圧ヘッド１３の下面に装着されたＯリング１５は弾性変形する。それによって、フィルタ付きシート１６は、加圧ヘッド１３の下面とカラム３の上面の間に挟まれた状態で、カラム３の上面に押し付けられる。このとき、加圧ヘッド１３の内部の空間、及び、カラム３の内部の空間は、完全に外気に対して密閉される。
【００２４】
次に、ピストン１１を矢印１９で示す方向に下降させ、シリンジ１２内の空気を圧縮する。圧縮された空気は、フィルタ付きシート１６を通過し、カラム３内の試料溶液６の液面を加圧する。試料溶液６は、吸着部材５を通過し、容器２０に排出される。試料溶液６が吸着部材５を通過するとき、試料溶液６に含まれる核酸は、吸着部材５に捕獲される。従って、容器２０には、核酸を抽出した後の廃液が排出される。カラム３内の試料溶液６の液面に、圧縮空気が衝突するとき、エアロゾルが発生する。しかしながら、カラム３の内部の空間は、完全に密閉されている。従って、このエアロゾルが、カラム３の外に散逸することはない。従って、本発明によると、試料溶液６がカラムの外部に散乱することが防止される。従って、クロスコンタミネーションを防止することができる。
【００２５】
次に、加圧装置１０を上昇させる。架台４を回転させ、加圧装置１０の下に、図１Ｂに示した第２のホルダ１８を配置させる。次に、加圧装置１０を下降させる。次に、加圧ヘッド１３よりフィルタ付きシート１６を除去する。ここでは、加圧ヘッド１３の貫通孔１４から空気を注入することにより、フィルタ付きシート１６を加圧ヘッドより外す。使用済みのフィルタ付きシート１６は廃棄される。
【００２６】
こうして、核酸の吸着工程が終了すると、次に、吸着部材５を洗浄する洗浄工程を実行する。洗浄工程では、吸着部材５に洗浄液を通過させる。それによって、吸着部材５に付着した試料溶液６に含まれる不純物（本例では、核酸以外の成分、例えば、タンパク質、脂質等）を洗浄除去する。洗浄工程の次に核酸の溶離工程を実行する。核酸の溶離工程では、吸着部材５に溶離液を通過させる。それによって、吸着部材５に吸着された核酸が溶離される。核酸は溶離液と共に下方の核酸回収用容器に格納される。これらの洗浄工程、核酸の溶離工程は、上述した核酸の吸着工程と同様な手順にて実行可能である。吸着部材５に、洗浄液、溶離液、試薬等を通過させる動作は、吸着部材５に、試料溶液６を通過させる動作と同一である。
【００２７】
ここでは、核酸を抽出する場合を説明したが、タンパク質や薬物を抽出する場合も、吸着部材の材質及び構造、試薬の量及び組成は異なるが、操作手順は同様である。本発明は、加圧した空気を供給することにより、カラムから容器に送液する操作が必要な装置又はシステムに利用可能である。
【００２８】
図２Ａ及び図２Ｂを参照して、本発明によるフィルタ付きシート１６の例を説明する。図２Ａは、本例のフィルタ付きシートの第１の例の上面構成を示す。本例のフィルタ付きシートは、円形のフィルタ３０ａ、リング状のシート部材３１ａ、及び、リング状のフィルタ押え３２ａを有する。フィルタ３０ａは、目の粗さがサブミクロンから数ミクロン程度の円形の樹脂製フィルタであってよい。フィルタ３０ａは、ミリポア社製の疎水性メンブレンフィルタ（孔径０.５ｍμｍ、厚さ０.２ｍｍ）、又は、ワットマン社製ニトロセルロースフィルタ（孔径０.２μｍ）であってもよい。シート部材３１ａは中心部を円形に切り抜いた円盤状の樹脂製のシートである。フィルタ押え３２ａは、シート部材３１ａと同一の材料によって製造してよい。シート部材３１ａの中心の孔を被うように、フィルタ３０ａを装着し、その上に、フィルタ押え３２ａを装着する。フィルタ押え３２は、シート部材３１に溶着により接着してよい。尚、本例のフィルタ付きシートを、図１Ｂ及び図１Ｃを参照して説明した加圧装置に使用する場合、加圧ヘッド１３の下面の貫通孔１４は、シート部材３１ａに配置される。
【００２９】
図２Ｂは、本発明によるフィルタ付きシート１６の他の例を説明する。本例のフィルタ付きシート１６は、円形のフィルタ３０ｂ、リング状のシート部材３１ｂ、及び、リング状のフィルタ押え３２ｂを有する。本例では、フィルタ３０ｂの材料として耐熱性、及び、耐薬品性を備えたガラスやテフロンを用いる。フィルタ３０ｂの材料として、このように、溶着困難な材料を用いる場合には、リング状のシート部材３１ｂは、段付きの樹脂製リング状シートによって構成する。このシート部材３１ｂに、フィルタ３０ｂを挿入し、その上から押え３２ｂを圧入する。
【００３０】
図３Ａ及び図３Ｂにカラム３の他の例を示す。図３Ａに示す例では、カラム３の細管部３ｃの段差部に、つば型のフィルタ３ｄが設けられている。つば型のフィルタ３ｄは、樹脂製リングとその周囲に設けられたリング状のフィルタ部材を有する。フィルタ部材は、樹脂製リングに溶着により接続されている。樹脂製リングを、カラム３の細管部３ｃに、はめ込んで固定することができる。フィルタ３ｄは、カラム３の下方の容器２０を被うように配置される。カラム３から容器２０に吐出された圧縮空気は、フィルタ３ｄを経由して容器２０の外方に排出される。カラムの細管部３ｃの吸着部材５を通過した液が、容器内の液に衝突するときにエアロゾルが発生する。本例によると、容器２０はフィルタ３ｄによって密閉されている。従って、本例によると、エアロゾルが容器２０の外に拡散することを防止することができる。
【００３１】
図３Ｂに示す例は、特許文献２に記載の例と同様である。本例では、カラム３に、円筒状の隔壁３ｅが設けられている。この隔壁３ｅは、カラムの円筒容器部３ｂから下方に延びている。隔壁３ｅは、容器２０の周囲を囲むように配置されている。本例でも、カラムの細管部３ｃに、つば型のフィルタ３ｄが設けられている。つば型のフィルタ３ｄは、カラムの細管部３ｃと隔壁３ｅの間の円筒状の空間に配置されている。フィルタ３ｄは、カラム３の下方の容器２０を被うように配置される。カラム３から容器２０に吐出された圧縮空気は、フィルタ３ｄを経由して容器２０の外方に排出される。カラムの細管部３ｃの吸着部材５を通過した液が、容器内の液に衝突するときにエアロゾルが発生する。本例によると、容器２０はフィルタ３ｄによって密閉されている。従って、本例によると、エアロゾルが容器２０の外に拡散することを防止することができる。
【００３２】
図４Ａ及び図４Ｂを参照して、本発明によるフィルタ装着機構の他の例を説明する。図１Ｂ及び図１Ｃに示した例では、フィルタ付きシート１６はカラム３とは別個の部材として構成されている。しかしながら、本例では、フィルタ付きシート１６はカラム３と一体に構成されている。使用後は、カラム３と共にフィルタ付きシート１６は廃棄される。
【００３３】
カラム３は、フランジ部３ａ、円筒容器部３ｂ、細管部３ｃ、及び、つば型のフィルタ３ｄを有する。本例では、カラム３は、更に、円形のフィルタ５０、及び、リング状のシート部材５１を有する。フィルタ５０はリング状のシート部材５１に装着されている。シート部材５１は樹脂によって形成されてよい。シート部材５１は、フランジ部３ａの上を被うように配置されることもできるが、フランジ部３ａに対して直立するように配置されることもできる。図示の例では、シート部材５１は、弾性部材５１ａによってカラム３のフランジ部３ａに装着されている。更に、架台４には、押え５２が、駆動可能に、装着されている。押え５２は、駆動部材５３の回りに、駆動可能である。
【００３４】
本例によると、試料溶液等をカラムに分注する場合には、押え５２を図示のように直立した位置に配置する。弾性部材５１ａに対する負荷が開放され、シート部材５１は、図示のように直立した位置に配置される。加圧ヘッドよりカラム内に圧縮空気を送るとき、押え５２を倒す。弾性部材５１ａは変形し、シート部材５１はフランジ部３ａ上に押し付けられる。それによって、カラム内は密閉され、カラム内に圧縮空気を供給しても、液面から発生したエアロゾルがカラムの外部に発散することを防止することができる。
【００３５】
ここでは、シート部材５１をカラムのフランジ部３ａに装着する手段として、弾性部材５１ａを例として説明したが、他の構造を用いてもよい。また、押え５２を架台に装着する手段として駆動部材５３を例として説明したが、他の構造を用いてもよい。
【００３６】
図５Ａ及び図５Ｂを参照して本発明によるフィルタの装着機構の更に別の例を説明する。図５Ａに示すように、架台４は、６個のカラムを等間隔にて保持するように構成されている。ここで、説明の都合上、６個のカラムの位置を、分注位置４ａ、４ｃ、４ｅ、及び、加圧位置４ｂ、４ｄ、４ｆと称する。加圧位置には、図１Ｂ及び図１Ｃを参照して説明した加圧装置の加圧ヘッドが配置されている。各カラムの近傍に、押え６２が設けられている。押え６２は、図４Ａに示した押え５２と同様な構造を有してよい。架台４の周囲には、２つのリール６４、６５が設けられている。架台４とリール６４、６５は、矢印の方向に回転する。本例では、図５Ｂに示すように、フィルタ付きシートはリボン状に形成されている。即ち、フィルタ付きシートは、円形のフィルタ６０とシート部材６１とリボン６１ａを有する。シート部材６１はリボン６１ａによって所定の間隔にて保持されている。シート部材６１にはフィルタ６０が支持されている。一方のリール６４に巻かれた、本例のリボン状フィルタ付きシートは、架台４の周囲を延び、他方のリール６５によって巻き取られる。図示の例では、シート部材６１は矩形であるが、図４Ｂの例のように円形であってもよい。
【００３７】
分注位置４ａ、４ｃ、４ｅでは、押え６２は直立しており、シート６１は直立している。加圧位置４ｂ、４ｄ、４ｆでは、押え６２によってシート６１はカラムの上に配置されている。架台が１／６回転する毎に、カラムは、第１の分注位置４ａ、第１の加圧位置４ｂ、第２の分注位置４ｃ、第２の加圧位置４ｄ、第３の分注位置４ｅ、第３の加圧装置４ｆの順に移動する。即ち、架台が回転すると、カラムは架台と共に移動するが、分注位置及び加圧位置は、移動しない。分注位置及び加圧位置は、架台に対して固定されている。
【００３８】
第１の分注位置４ａでは、押え６２が開放され、シート６１は直立している。ピペッタによってカラムに試料溶液が分注される。次に、架台が１／６回転する。試料溶液が分注されたカラムは、第１の分注位置４ａから第１の加圧位置４ｂに移動する。第１の加圧位置４ｂでは、押え６２が作動し、シート６１はカラムの上に配置される。加圧装置によって、試料溶液が装填されたカラムに圧縮空気が供給される。図１Ｃに示したように、試料溶液６は、吸着部材５を通過し、下方の廃液容器に排出される。こうして、核酸の吸着工程が実行される。次に、架台が１／６回転する。カラムは、第１の加圧位置４ｂから第２の分注位置４ｃに移動する。
【００３９】
第２の分注位置４ｃでは、押え６２が開放され、シート６１は直立する。カラムに洗浄液が分注される。次に、架台が１／６回転する。カラムは、第２の分注位置４ｃから第２の加圧位置４ｄに移動する。第２の加圧位置４ｄでは、押え６２が作動し、シート６１はカラムの上に配置される。加圧装置によって、洗浄液が装填されたカラムに圧縮空気が供給される。洗浄液は、吸着部材５を通過し、下方の廃液容器に排出される。こうして、核酸の洗浄工程が実行される。次に、架台が１／６回転する。洗浄されたカラムは、第２の分注位置４ｃから第３の分注位置４ｅに移動する。第３の分注位置４ｅでは、押え６２が開放され、シート６１は直立する。カラムに溶離液が分注される。次に、架台が１／６回転する。溶離液が分注されたカラムは、第３の分注位置４ｅから第３の加圧装置４ｆに移動する。第３の加圧装置４ｆでは、押え６２が作動し、シート６１はカラムの上に配置される。加圧装置によって、溶離液が装填されたカラムに圧縮空気が供給される。核酸は吸着部材５より溶離し、溶離液とともに下方の核酸回収容器に排出される。こうして、核酸の溶離工程が実行される。核酸の溶離工程が終了すると、核酸回収容器が回収される。次に、架台が１／６回転する。カラムは、第３の加圧装置４ｆから第１の分注位置４ａに戻る。そこで、カラムは交換される。
【００４０】
本例によると、架台が回転すると、各カラムでは、吸着、洗浄、及び、溶離の３つの工程が、順に、実行される。
【００４１】
リール６４の送り速度とリール６５の巻き取り速度は、カラム４の移動速度と同一である。即ち、架台４が１／６回転すると、リボン状のフィルタ付きシートも同一速度にて同一距離だけ移動する。本例では、１つのカラムに対して１つのフィルタ付きシートが対応する。即ち、各カラムに対応した１つのフィルタによって、吸着、洗浄、溶離の工程を行なう。そのため、フィルタ付きシートが有効に使用される。図１Ｂ及び図１Ｃに示した第１の例では、加圧操作の度にフィルタ付きシートを交換する。そのため、吸着、洗浄、及び、溶離の３つの工程では、合計３枚のフィルタ付きシートが必要となる。しかしながら、本例では、吸着、洗浄、及び、溶離の３つの工程では、１枚のシートしか使用しない。
【００４２】
図６を参照して本発明による核酸抽出装置の例を説明する。本例の核酸抽出装置は、円板状の架台４を有する。架台４には、６個のカラムを配置することができる。カラムの位置を、分注位置４ａ、４ｃ、４ｅ、及び、加圧位置４ｂ、４ｄ、４ｆと称する。加圧位置４ｂ、４ｄ、４ｆには、それぞれ、加圧装置１０の加圧ヘッドが設けられている。図６には、カラムに装着するフィルタの装着装置の図示が省略されている。ここでは、図１Ｂ及び図１Ｃにて示した第１の例、図４に示した第２の例、図５に示した第３の例のいずれの例を用いてもよい。本例によると、図５の例と同様に、架台が回転すると、各カラムでは、吸着、洗浄、及び、溶離の３つの工程が、順に、実行される。本例の核酸抽出装置は、筐体９５を有する。筐体９５内に配置された機能を以下に説明する。
【００４３】
第１の分注位置４ａに隣接して、カラム供給系９２が配置されている。カラム供給系９２は、未使用のカラム７９を保持するカラムラック７８、カラムを搬送するカラムグリッパ８１、使用済みカラムを廃棄するための廃棄口８０を有する。カラムグリッパ８１によってカラムは、破線にて示す軌跡８１ａに沿って移動する。カラムグリッパ８１は、架台４の第１の分注位置４ａに配置された使用済みのカラムを廃棄口８０に投入し、未使用のカラム７９をカラムラック７８から架台４の第１の分注位置４ａに搬送する。尚、カラムラック７８の移動機構は図示していない。
【００４４】
第１の分注位置４ａに隣接して、試料供給系９３が配置されている。試料供給系９３は、サンプル分注用ピペッタ８３、サンプル容器８５を保持するサンプルディスク８４、及び、使用済みサンプル分注用ピペットチップを廃棄するための廃棄口８６を有する。サンプル分注用ピペッタ８３の先端のピペットチップは、破線にて示す軌跡８３ａに沿って移動する。サンプル分注用ピペッタ８３は、未使用のピペットチップを用いて、サンプルディスク８４に保持されたサンプル容器８５内の試料溶液を第１の分注位置４ａのカラムに分注し、使用済みのピペットチップを廃棄口８６に投入する。
【００４５】
サンプルディスク８４に保持されるサンプル容器は逐次追加、排出が可能である。どのサンプル容器のサンプルが分注されるかは、サンプルディスク８４の回転によって選択される。従って、緊急に優先して処理すべきサンプルについては、それを優先的に処理することができる。
【００４６】
第２の加圧位置４ｄに隣接して、試薬供給系９１が配置されている。試薬供給系９１は、未使用の試薬分注用ピペットチップ７１を保持する試薬分注用ピペットチップラック７０、試薬を保持する試薬試薬ディスク７２、及び、使用済み試薬分注用ピペットチップを廃棄するための廃棄口７６を有する。試薬供給系は、図示しない、試薬分注用ピペッタを有する。試薬分注用ピペッタの先端の試薬分注用ピペットチップ７１は、破線にて示す軌跡７１ａに沿って移動する。試薬ディスク７２には、洗浄液採取口７３、溶離液採取口７４が設けられている。試薬分注用ピペッタは、試薬分注用ピペットチップラック７０に保持された未使用の試薬分注用ピペットチップ７１を用いて、洗浄液採取口７３から洗浄液を採取し、それを、第２の分注位置４ｃに配置されたカラムに分注する。試薬分注用ピペッタは、試薬分注用ピペットチップラック７０に保持された未使用の試薬分注用ピペットチップ７１を用いて、溶離液採取口７４から溶離液を採取し、それを、第３の分注位置４ｅに配置されたカラムに分注する。尚、ピペットチップラック７０の移動機構は図示していない。
【００４７】
第３の加圧位置４ｆに隣接して、核酸回収系９４が配置されている。核酸回収系９４は、核酸回収用容器８９を保持する核酸回収用容器ラック８８、及び、核酸回収用容器８９を搬送する容器グリッパ９０を有する。核酸回収用容器グリッパ９０によって核酸回収用容器８９は、破線にて示す軌跡９０aに沿って移動する。核酸回収用容器グリッパ９０は、核酸回収用容器ラック８８に保持された未使用の核酸回収用容器８９を架台４の第３の分注位置４ｅの下方に配置する。更に、核酸回収用容器グリッパ９０は、核酸を回収した核酸回収用容器８９を架台４の第３の加圧位置４ｆの下方から取り出し、それを核酸回収用容器ラック８８に戻す。尚、容器ラック８８の移動機構は図示していない。
【００４８】
従来のカラム方式の前処理装置では、複数のサンプルを纏めて処理するバッチ方式が用いられていた。従って、バッチ単位数のサンプルが集まらないと処理がスタートできないという問題がある。また、迅速に結果を得たいという検査ニーズには向かなかった。本発明によると、カラム方式の前処理装置であっても、バッチ方式ではなく、サンプルを逐次投入可能である。更に、サンプルを、１つずつ連続で処理することができるので最短の時間で処理が可能である。また、緊急処理のための割り込みなど、臨床検査でのルーチン分析に適した要求事項を実現することができる。
【００４９】
従来の加圧式の試料前処理装置では、圧縮操作によって発生するエアロゾルによって、装置部品が汚染され、それが原因で、クロスコンタミネーションが発生する可能性があった。そのため、検査精度を低下させるリスクを排除することはできなかった。本発明によると、信頼性の高い前処理装置を実現することができる。そのため、特に高感度な核酸検査において有効である。
【００５０】
以上本発明の例を説明したが本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは、当業者によって容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１Ａ】本発明による試料前処理装置のカラムへの試料溶液の投入の工程を説明する図である。
【図１Ｂ】本発明による試料前処理装置のフィルタ装着機構の例を説明する図である。
【図１Ｃ】本発明による試料前処理装置の加圧ヘッドとカラムの間にフィルタ付きシートが配置された状態を示す図である。
【図２Ａ】本発明による試料前処理装置に用いるフィルタ付きシートの平面構成の例を示す図である。
【図２Ｂ】本発明による試料前処理装置に用いるフィルタ付きシートの断面構成の例を示す図である。
【図３Ａ】本発明による試料前処理装置に用いるカラムの他の例を示す図である。
【図３Ｂ】本発明による試料前処理装置に用いるカラムの更に他の例を示す図である。
【図４Ａ】本発明による試料前処理装置に用いるカラムの更に他の例を示す図である。
【図４Ｂ】本発明による試料前処理装置に用いるカラムの更に他の例を示す図である。
【図５Ａ】本発明による試料前処理装置に用いる架台の例を示す図である。
【図５Ｂ】本発明による試料前処理装置に用いるフィルタ付きシートの例を示す図である。
【図６】本発明による試料前処理装置の構成の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…ピペッタヘッド、２…ピペットチップ、３…カラム、３ａ…フランジ部、３ｂ…円筒容器部、３ｃ…細管部、３ｄ…つば型のフィルタ、３ｅ…隔壁、４…架台、４a、４c、４d…分注位置、４b、４d、４e…加圧位置、５…吸着部材、６…試料溶液、１０…加圧装置、１１…ピストン、１２…シリンジ、１３…加圧ヘッド、１４…貫通孔（空気の吸引／導入路）、１５…Ｏリング、１６…フィルタ付きシート、１７、１８…フィルタ付きシートのホルダ、１９…ピストンの移動方向（加圧時）、２０…容器、３０ａ、３０ｂ…フィルタ、３１ａ、３１ｂ…リング状シート、３２ａ、３２ｂ…押え、５０…フィルタ、５１…シート部材、５１ａ…弾性部材、５２…押え、５３…駆動部材、６０…フィルタ、６１…シート部材、６１ａ…リボン、６２…押え、６４、６５…リール、７０…試薬分注用ピペットチップラック、７１…試薬分注用ピペットチップ、７１ａ…試薬分注用ピペットの先端位置の軌跡、７２…試薬ディスク、７３…試薬（洗浄液）採取口、７４…試薬（溶離液）採取口、７６…試薬分注用ピペットチップ廃棄口、７８…カラムラック、７９…カラム、８０…使用済みカラム廃棄口、８１…カラムグリッパ、８１ａ…カラムグリッパのカラム移送位置の軌跡、８３…サンプル分注用ピペッタ、８３ａ…サンプル分注用ピペッタ先端の軌跡、８４…サンプルディスク、８５…サンプル容器、８６…サンプル分注用ピペットチップの廃棄口、８８…核酸回収用容器ラック、８９…核酸回収用容器、９０…核酸回収用容器グリッパ、９０ａ…核酸回収用容器グリッパの容器移送位置の軌跡、９１…試薬供給系、９２…カラム供給系、９３…試料供給系、９４…核酸回収系、９５…筐体
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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