(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定領域が開閉されるように形成された開放部１１０を有するケース１００と前記ケース１００に移動可能に備えられるベースプレート７００とを有する生体試料自動分析装置であって、
前記ベースプレート７００は、
複数個のウェル２１１が第１列〜第Ｎ列をなし、前記第１列〜第Ｎ列のうち特定列のウェルにそれぞれ生体試料、精製に必要な一つ以上の試料または試薬が収容されたマルチウェルプレートキット２１０を有して、前記生体試料から標的核酸を精製する精製部２００と、
前記精製部２００により精製された標的核酸を増幅する核酸増幅部４００と、
電気泳動本体３１０を有し、前記核酸増幅部４００により増幅された増幅産物を検査する電気泳動部３００と、
複数個が列をなし、生体試料、前記精製部２００で用いられる試料または試薬、精製された標的核酸、増幅されたＤＮＡを移動するためのピペット５００と、
前記ピペット５００を前記ケース１００の長さ方向及び高さ方向に移動させ、前記ピペット５００の作動を調節する移動部６００と、
前記精製部２００、核酸増幅部４００、電気泳動部３００、及び移動部６００を制御する制御部と、
を少なくとも備えており、
前記核酸増幅部４００は、一つ以上の列をなす増幅チューブ４１１を含み、前記増幅チューブ４１１は、それぞれ横方向にマルチウェルプレートキット２１０内の単一列をなすウェル２１１に対応するように位置しており、
前記マルチウェルプレートキット２１０及び電気泳動本体３１０が、前記ベースプレート７００に着脱可能に備えられ、
前記移動部６００は、移動部本体６１０を含み、前記移動部本体６１０は、前記ベースプレート７００の内部に装着され、複数のピペット５００が前記移動部本体６１０に設けられている、
生体試料自動分析装置。
【請求項２】
前記ベースプレート７００は、前記ケース１００の下面に固定されたガイド部１３０により案内されて前記開放部１１０を介して前記ケース１００の長さ方向に移動可能である、請求項１に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項３】
前記移動部６００に固定された第１滅菌手段８００をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項４】
前記第１滅菌手段８００は紫外線ランプであり、反射手段８１０をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項５】
前記精製部２００は、
磁石２２１を有し、前記マルチウェルプレートキット２１０の特定列のウェルに磁場を印加する磁場印加部２０１と、
前記磁場印加部２０１に隣接して形成され、同一の特定列のウェルを加熱する加熱部２０２と、を含むことを特徴とする、請求項２に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項６】
前記精製部２００は、
標的核酸を抽出するための生体試料を入れる生体試料チューブ２８１を有する生体試料チューブラック２８０をさらに含み、
前記生体試料チューブラック２８０が前記ベースプレート７００に着脱可能に備えられることを特徴とする、請求項５に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項７】
前記磁場印加部２０１は、
磁石２２１が装着された磁石装着部２２０と、
前記ケース１００の下面に装着され、前記磁石装着部２２０を上昇及び下降させる昇降部２７０と、を含むことを特徴とする、請求項５に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項８】
前記マルチウェルプレートキット２１０の第１列〜第Ｎ列のウェルに収容された精製に必要な一つ以上の試料または試薬は、酵素、細胞溶解溶液、核酸結合溶液、磁性粒子水分散液、及び洗浄溶液の一つ以上を含むことを特徴とする、請求項５に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項９】
前記磁石装着部２２０の前記磁石２２１が装着された面には、前記マルチウェルプレートキット２１０の特定列の下部が差し込まれるように差し込み溝２２２が形成されており、
前記ベースプレート７００には、前記磁石装着部２２０の上昇時に特定列の下部が前記差し込み溝２２２に載置されるように、所定領域が中空された第１露出孔７０１が形成されることを特徴とする、請求項７に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項１０】
前記磁石装着部２２０は金属材質からなり、前記加熱部２０２は、前記磁石装着部２２０に接触して形成された発熱フィルムであることを特徴とする、請求項９に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項１１】
前記ベースプレート７００には、
複数個のウェル２１１の間に位置するように前記マルチウェルプレートキット２１０の下側から突出した突出固定部７３０、及び前記突出固定部７３０に備えられてウェル２１１に密着される弾性手段７３１がさらに形成されることを特徴とする、請求項５に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項１２】
前記ベースプレート７００には、使用後に廃棄される溶液が貯蔵される廃液槽７４０が着脱可能に備えられることを特徴とする、請求項８に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項１３】
前記移動部６００は、前記ピペット５００を着脱することができるピペットブロック６３０を含み、
前記ベースプレート７００には、前記ピペット５００が保管されるピペットラック５１０が着脱可能に備えられることを特徴とする、請求項５に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項１４】
前記移動部６００のピペットブロック６３０は、
前記ピペット５００が装着されるピペット固定突出部６４４‐１が下側に形成され、高さ方向に移動可能なピペットブロック固定板６４４を有するピペット装着部により、前記ピペット５００が前記ピペット固定突出部６４４‐１に装着されることを特徴とする、請求項１３に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項１５】
前記移動部６００のピペットブロック６３０は、
上側に形成されたピストン６３１と、前記ピストン６３１が固定されて高さ方向に移動可能なピストン固定板６３４と、を有するピペット調節部により、前記ピペット５００の吸入及び吐出が調節されることを特徴とする、請求項１４に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項１６】
前記移動部６００のピペットブロック６３０は、
前記ピペット固定突出部６４４‐１に対応する領域が中空されており、前記ピペット５００が装着された時に、ピペットブロック固定板６４４の下面とピペット５００の上面との間に当接するように位置されたピペット押出し板６３８‐１と、
前記ピペットブロック６３０の上側に位置されたピペット押出しピン固定板６３９と、
前記ピペットブロック６３０の高さより長い長さを有し、前記ピペット押出し板６３８‐１と前記ピペット押出しピン固定板６３９とを連結するピペット押出しピン６３８と、を含み、
前記ピペット調節部の作動により前記ピペット押出しピン固定板６３９が下側方向に移動されると、前記ピペット押出しピン固定板６３９、ピペット押出しピン６３８、及びピペット押出し板６３８‐１が下側に移動されて、前記ピペット５００が前記ピペット固定突出部６４４‐１から取り外されることを特徴とする、請求項１５に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項１７】
前記精製部２００は、
前記移動部６００に着脱可能な真空モジュール２９１と、前記ケース１００の内部の下面に装着され、前記真空モジュール２９１を所定位置に保管する真空モジュールラック２９３と、前記真空モジュール２９１とホースで連結された真空ポンプ２９５と、を有する乾燥部２９０をさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項１８】
前記乾燥部２９０は、前記真空モジュールラック２９３の上面に凸部２９４が突出形成され、前記真空モジュール２９１の下面に前記凸部２９４に対応する凹部２９２が形成されることを特徴とする、請求項１２に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項１９】
前記乾燥部２９０は、前記真空モジュールラック２９３に、前記真空モジュール２９１の一側を支持する支持部２９３‐１が備えられており、
前記支持部２９３‐１と真空モジュール２９１とが互いに当接する面に磁石が埋め込まれることを特徴とする、請求項１８に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項２０】
前記電気泳動部３００は、
前記ベースプレート７００に設けられた電気泳動本体固定板７５０に載置され、それぞれ陽極と陰極を形成する電極線３１１ａにそれぞれ連結された孔状電気接続端子３１１が形成された電気泳動本体３１０と、
電源を連結するために電気泳動本体３１０の孔状電気接続端子３１１に挿入された突出状電気接続端子３４１と、
前記ケース１００の下部の内面に固定され、前記電気泳動本体３１０に電源を供給する電源供給部３２０と、
前記電気泳動本体３１０に励起光を照射する励起光照射部３３０と、
電気泳動状態を撮影する撮影部３５０と、を含むことを特徴とする、請求項２に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項２１】
前記電気泳動部３００は、
前記ベースプレート７００が前記ケース１００に挿入されることにより互いに接触して連結される第１接触部３４２及び第２接触部３２２が、電源連結端子３４０の下面及び前記電源供給部３２０の上面に傾斜して形成されており、
前記電源供給部３２０の第２接触部３２２の下側の弾性手段３２１により互いに密着されることを特徴とする、請求項２０に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項２２】
前記励起光照射部３３０は、前記電気泳動本体３１０側に励起光波長帯の光を照射するＬＥＤが前記ケース１００の内部の下面に等間隔に配列されて備えられており、
前記電気泳動本体３１０が載置される前記ベースプレート７００の電気泳動本体固定板７５０は、励起光を散乱する素材からなり、前記電気泳動本体３１０の底板は、核酸蛍光発光帯の光は吸収し、励起光帯の光は通過させる材質からなることを特徴とする、請求項２０に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項２３】
前記撮影部３５０は、イメージセンサと、レンズと、短波長フィルターと、を含んで形成され、
前記移動部６００の移動部本体６１０に固定されることを特徴とする、請求項２０に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項２４】
前記電気泳動部３００は、
マーカー（marker）及び蛍光染色物質が収容されたマーカーチューブ９２０、及び前記マーカーチューブ９２０が装着されたマーカーチューブラック９１０を有するマーカー貯蔵部９００をさらに含み、
前記マーカーチューブラック９１０は、前記ベースプレート７００に着脱可能に備えられることを特徴とする、請求項２０に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項２５】
前記電気泳動本体３１０はゲルトレイ３６０、３６０‐１をさらに含み、
前記ゲルトレイ３６０、３６０‐１は、底面に形成された電気泳動ローディングウエル３６３と、電気泳動移動路と重ならない位置に形成された複数個の電気泳動ゲル固定部３６１と、を有することを特徴とする、請求項２０に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項２６】
前記核酸増幅部４００は、
一つ以上の列をなす増幅チューブ４１１と、
下部に密着された凹状の載置溝４２１が形成されており、温度センサが挿入された金属からなる増幅ブロック４１０‐１と、
第１固定磁石４２２が備えられ、断熱材質からなる増幅ブロックカバー４１０と、
ペルチェ素子４２３と、
ペルチェ素子４２３で発生した熱を外部に伝達する熱伝達部４２０と、
前記増幅チューブ４１１の上部面より小さい孔が形成されており、前記増幅チューブ４１１の上側の所定領域を囲むように形成され、前記第１固定磁石４２２に対応する第２固定磁石４３１が挿入されて前記増幅チューブ４１１を固定し、前記増幅ブロックカバー４１０が形成された面から所定距離離隔される高さを有する増幅チューブ固定部４３０と、を含むことを特徴とする、請求項２に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項２７】
前記ベースプレート７００において、前記増幅ブロック４１０‐１及び増幅チューブ固定部４３０が前記増幅チューブ固定部４３０に対応するように中空された第２露出孔７０２が形成されることを特徴とする、請求項２６に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項２８】
前記核酸増幅部４００が前記開放部１１０に隣接して位置されることを特徴とする、請求項２６に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項２９】
前記核酸増幅部４００は、
前記増幅チューブ４１１側に蛍光励起光を照射する光照射部４４０と、
前記増幅チューブ４１１の上部に密着されるように上下方向に移動可能に備えられ、増幅チューブ４１１内の蛍光量をリアルタイムで測定する蛍光検出部４５０と、をさらに含むことを特徴とする、請求項２６に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項３０】
前記ベースプレート７００において、前記開放部１１０に隣接した一側の上面に取っ手７１０が形成されることを特徴とする、請求項２に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項３１】
前記ケース１００は、外側の下面に空気が流動される流路を形成する空気流動部１４２と、前記空気流動部１４２に空気を送風する送風機１４１と、をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項３２】
前記生体試料自動分析装置１０００には、
前記ベースプレート７００の他側端部に第１位置固定部７２０がさらに形成され、前記第１位置固定部７２０に対応する位置の前記ケース１００に固定された第２位置固定部１２０がさらに形成されており、
前記第１位置固定部７２０と第２位置固定部１２０とは、第３固定磁石７２１の磁性により互いに固定されることを特徴とする、請求項２に記載の生体試料自動分析装置。
【請求項３３】
請求項１乃至３２の何れか一項に記載の生体試料自動分析装置１０００を用いる分析方法であって、
生体試料から標的核酸を得る精製段階（Ｓ１０）と、
前記精製段階（Ｓ１０）が完了した標的核酸を増幅する増幅段階（Ｓ２０）と、
電気泳動段階（Ｓ３０）と、を含む、生体試料の自動分析方法。
【請求項３４】
前記精製段階（Ｓ１０）の前に、
ベースプレート７００を前記ケース１００の外部に引き出し、前記ベースプレート７００に、電気泳動本体３１０、ピペットラック５１０、マルチウェルプレートキット２１０、生体試料チューブラック２８０、廃液槽７４０、マーカーチューブラック９１０、及びマーカーチューブ９２０を装着する第１装着段階と、
前記第１位置固定部７２０と第２位置固定部１２０とが互いに当接して固定されるように前記ベースプレート７００を引き込む引き込み段階と、
ベースプレート７００の第２露出孔７０２を介して露出された増幅ブロック４１０‐１に増幅チューブ４１１を載置し、前記増幅ブロックカバー４１０の第１固定磁石４２３及び増幅チューブ固定部４３０の第２固定磁石４３１により増幅チューブ４１１を固定する第２装着段階と、を含む準備段階（Ｓ４０）をさらに含むことを特徴とする、請求項３３に記載の生体試料の自動分析方法。
【請求項３５】
前記精製段階（Ｓ１０）は、
移動部６００が移動して、ピペットブロック６３０にピペット５００を装着するピペット装着段階と、
前記移動部６００が移動して、前記マルチウェルプレートキット２１０の第１列〜第Ｎ列のウェルにそれぞれ収容された生体試料、精製に必要な一つ以上の試料または試薬を移動及び混合して、磁性粒子を除いた混合物である標的核酸含有溶液を得る標的核酸含有溶液獲得段階と、を含み、
必要に応じて、磁場印加部２０１により、前記マルチウェルプレートキット２１０の特定列のウェルに磁場を印加する磁場印加段階と、加熱部２０２により、前記マルチウェルプレートキット２１０の特定列のウェルを加熱する加熱段階と、をさらに行うことを特徴とする、請求項３４に記載の生体試料の自動分析方法。
【請求項３６】
前記標的核酸含有溶液獲得段階は、
前記精製部２００で、生体試料を溶解して核酸を溶出する試料溶解段階と、
標的核酸に磁性粒子を付着させ、残存溶液を除去する標的核酸付着段階と、
前記標的核酸が付着された磁性粒子を洗浄して不純物を除去する磁性粒子洗浄段階と、
前記移動部本体６１０に装着されたピペット５００を取り外し、前記移動部６００の移動部本体６１０に真空モジュール２９１を固定して、前記マルチウェルプレートキット２１０の特定列のウェルの洗浄溶媒を吸入することで、磁性粒子を乾燥する磁性粒子乾燥段階と、
乾燥された磁性粒子に溶出バッファーを加えて標的核酸を得る獲得段階と、を含むことを特徴とする、請求項３５に記載の生体試料の自動分析方法。
【請求項３７】
前記増幅段階（Ｓ２０）は、
前記精製段階（Ｓ１０）により得られた標的核酸含有溶液を増幅チューブ４１１に移動して混合する混合段階と、
熱伝達部４２０により、温度を調節して増幅する温度調節段階と、を含むことを特徴とする、請求項３３に記載の生体試料の自動分析方法。
【請求項３８】
前記電気泳動段階（Ｓ３０）は、
増幅産物とマーカー溶液とを混合するマーカー混合段階と、
電源供給部３２０及び電源連結端子３４０により電気泳動本体３１０に電源を供給して増幅産物を分離する電気泳動遂行段階と、
前記励起光照射部３３０により光を照射し、撮影部３５０を用いて増幅産物の電気泳動パターンを測定して分子量を分析する分析段階と、を含むことを特徴とする、請求項３３に記載の生体試料の自動分析方法。
【請求項３９】
前記増幅段階（Ｓ２０）と電気泳動段階（Ｓ３０）との間に、
第１滅菌手段８００を駆動して、増幅された核酸を不活化する不活化段階（Ｓ５０）をさらに含むことを特徴とする、請求項３３に記載の生体試料の自動分析方法。
【請求項４０】
前記増幅段階（Ｓ２０）で、
光照射部４４０により所定の励起光を照射しながら、所定時間またはサイクル毎に発生する蛍光量を蛍光検出部４５０で測定することで、臨界蛍光値が検出される時点を検出して、核酸の初期濃度を計算するリアルタイム定量増幅分析が可能であることを特徴とする、請求項３７に記載の生体試料の自動分析方法。
【請求項４１】
前記増幅段階（Ｓ２０）により得られた定量増幅分析値を、前記電気泳動段階（Ｓ３０）により得られた分子量及び増幅産物の個数を含む結果に基づいて補正及び分析することができることを特徴とする、請求項４０に記載の生体試料の自動分析方法。
【請求項４２】
請求項１乃至３２の何れか一項に記載の生体試料自動分析装置１０００を用いた定量免疫ＰＣＲを行うことで、生体試料に含有された抗原の濃度を定量検査することを特徴とする、定量免疫ＰＣＲを用いた抗原濃度獲得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体試料の自動分析装置及び方法に関し、より詳細には、生体試料から標的核酸を精製し、ＰＣＲ、逆転写ＰＣＲ（RT-PCR）、ネステッド（nested）ＰＣＲ、及び上記の過程を定量的に行うリアルタイム定量ＰＣＲ、等温遺伝子増幅などを行った後、電気泳動分析する全ての過程を一つの装備内で行う装置に関する。また、遺伝子増幅産物による偽陽性を根本的に防止するために、紫外線ランプを移動部により移動されるように備えて、遺伝子増幅産物に集中的に照射することで、ＰＣＲ、逆転写ＰＣＲ、ネステッドＰＣＲ、及びこれを含むリアルタイム定量ＰＣＲ、等温増幅、ＰＣＲ‐電気泳動分析を全自動でそれぞれまたは連続して行うことができるため、分析正確度及び効率性を高めることができる生体試料の自動分析装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
遺伝子増幅検査法は、特定配列の遺伝子を増幅して遺伝子の有無を判別する体外診断検査（in vitro diagnostic testing;IVD testing）技術であって、ヒトを始めとする各種動物、植物などの病原性微生物検査、遺伝子型検査だけでなく、食品検査、ＧＭＯ検査などの様々な分野で用いられる。様々な生体試料から正確な遺伝子増幅検査を行うためには、先ず、遺伝子増幅反応を阻害する生体試料に含まれている様々な反応阻害物質を生体試料から除去し、高純度の標的核酸を得る、核酸抽出過程が必要である。ここで、標的核酸は、検出目的に応じて、ＤＮＡ、ＲＮＡ、またはこれらの混合物であることができる。このように抽出された標的核酸を遺伝子増幅溶液と混合し、遺伝子増幅反応を行った後、遺伝子増幅産物のＤＮＡの長さに該当するＤＮＡを電気泳動により確認することで、遺伝子増幅検査が完成される。
【０００３】
この際、本発明における「生体試料」とは、生物由来の物質であって、動物、植物、微生物、ウイルス、及び菌類の他にも、生物と定義される全ての物質を含む意味で解釈されることができる。
【０００４】
遺伝子増幅検査において、ＤＮＡを増幅する方法としてはＰＣＲ方法が最も多く用いられている。極微量のＤＮＡを検出するためには、増幅されたＤＮＡのプライマー塩基配列の内部に相補的なプライマーを用いてＰＣＲ反応をもう一度行う、ネステッドＰＣＲ方法が多く用いられている。ＲＮＡウイルスや特定遺伝子のｍＲＮＡ発現量を検査するためには、逆転写ＰＣＲ、すなわち、ＲＴ‐ＰＣＲ（Reverse Transcription PCR）が用いられている。また、この他にも、温度循環反応を行わずに、所定温度でＤＮＡまたはＲＮＡを増幅する様々な方法が開発されている。
【０００５】
一方、このようなＰＣＲ検査法は、ＤＮＡ増幅がある程度までなされると、デオキシヌクレオチド三リン酸が無くなって、それ以上増幅がなされない限界に到逹するため、定量的な分析に限界があった。例えば、鋳型核酸の初期濃度が高い場合には２０サイクル以内の短い反応でも飽和され、これより初期濃度が１／１０００と低い場合には少なくとも３０サイクル後に飽和されるが、３０サイクル後には、上記の場合の両方とも飽和されて同一量が検出される。このような問題点を解決するために、毎サイクル後に核酸の濃度を測定して、所定の核酸濃度に到逹するサイクルを測定することで、核酸の初期濃度を正確に且つ定量的に測定することができるリアルタイム定量ＰＣＲ技術が開発された。この技術は、ウイルスや病原菌の濃度を定量的に測定することができるため、分子診断において非常に有用な技術として発展した。リアルタイム定量ＰＣＲ技術は、ＤＮＡの量に比例して増加する蛍光を用いる方法が主に用いられている。この蛍光法は、増幅されたＤＮＡ配列特異的方法と増幅されたＤＮＡ配列非特異的方法とに分けられる。増幅されたＤＮＡ配列非特異的方法は、増幅されたＤＮＡ（複数可）の全てに結合して蛍光を増加させるインターカレーティング染料を用いる方法である。この方法を用いると、増幅されたＤＮＡ（複数可）の全ての量に比例して蛍光量が増加するため、プライマーダイマーなどの非特異的増幅物が生成されたり、２個以上の特定標的を増幅しようとする場合、標的核酸の正確な初期量が分からないという問題点がある。それに対し、増幅されたＤＮＡ配列に特異的な蛍光プローブを用いる方法は、一つのチューブ内で複数の標的核酸を増幅すると同時に多重に定量検出することが可能である。この方法は、それぞれ異なる蛍光性を有する様々な種のプローブが、プライマー対を用いて標的を増幅しながらそれぞれの増幅されたＤＮＡ（複数可）に選択的にハイブリダイズされて蛍光を示すため、それぞれの蛍光産物を検出してそれぞれの産物を定量測定するマルチプレックスリアルタイム定量ＰＣＲ方法が開発された。しかし、この方法も、標的核酸の数が増加するに伴い、プライマー対及びプローブ、すなわち、標的核酸当たり３倍の種類のオリゴヌクレオチドが必要であるため、４個以上の標的を対象としてマルチプレックス定量ＰＣＲを行う場合にはその性能が急激に低下するという問題点がある。その反面、通常のマルチプレックスＰＣＲでは、１０種の標的核酸のマルチプレックスＰＣＲも適切に行われるように最適化することができるため、複数の標的核酸を検出するためにはマルチプレックスＰＣＲが有利である。しかし、このようなＰＣＲ方法は、定量的ではないため、多重標的を定量的に検査することができる検査法が要求されている。さらに、リアルタイム定量ＰＣＲ法は、増幅されたＤＮＡの長さが確認できないため、ＤＮＡ欠失やＤＮＡ挿入有無を分析したり、ＶＮＴＲなどの繰り返し塩基の数を検出したりする際には用いることができないという限界がある。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決するために、リアルタイム定量ＰＣＲを行った後、次いで通常のＰＣＲで増幅された産物の長さを確認することができる全自動機器を提供することをその目的とする。これにより、多くの標的を同時に増幅することができ、それぞれの標的を定量分析することができるだけでなく、ＤＮＡ欠失やＤＮＡ挿入有無を分析したり、ＶＮＴＲなどの繰り返し塩基の数を検出したりするとともに、該当標的の初期ＤＮＡ量を定量的に検査することができる装置を提供することができる。
【０００７】
一方、遺伝子増幅検査は、高い敏感度及び特異度で検出することができるため、各種微生物、遺伝子検査に多様に用いられている。しかし、高い敏感度により、遺伝子増幅産物を含む極微量のエアゾールの汚染によっても偽陽性の結果が出る遺伝子増幅産物汚染（amplicon contamination）の問題がある。この問題点を解決するために、紫外線や酵素反応を用いて増幅産物を不活化させる方法が開発されている。紫外線を用いる方法は、８‐ＭＯＰ（８‐methoxypsoralene）をＰＣＲ反応液と予め混合し、増幅反応させた後、紫外線を照射してＤＮＡと光化学反応させることで、後でＰＣＲ反応物に汚染される際にも、ＰＣＲ反応で増幅されないＤＮＡに変換させる方法である。酵素を用いる方法は、デオキシウリジン三リン酸（ｄＵＴＰ）及びウラシル  デオキシグリコシダーゼ（ＵＤＧ）酵素を用いる方法であって、ｄＵＴＰをＰＣＲ反応溶液に添加することでＰＣＲ反応産物がデオキシウリジン塩基を含むようにした後、ＰＣＲ反応物にＵＤＧ酵素を添加することで、ＰＣＲ増幅反応前に、汚染されたＰＣＲ反応産物がＵＤＧ酵素反応により分解されて除去されるようにする方法である。しかし、ＰＣＲ反応産物を用いてＰＣＲを連続的に行わなければならないネステッドＰＣＲなどの場合には、上記のような方法を用いることが困難である。そのため、通常、遺伝子増幅検査を行う機関では、核酸の抽出及び精製、遺伝子増幅反応試料の準備、及び電気泳動分析のための分離された実験室を設け、それぞれの実験室でそれぞれの作業を行っている。したがって、遺伝子増幅実験室を準備及び運営するに多くのコストがかかる。それにもかかわらず、作業者による汚染によって発生する偽陽性結果、核酸の抽出及び遺伝子増幅反応液の調剤中の誤りによって発生する偽陰性結果の危険性が常に存在し、これを防止するための検査操作方法が非常に難しいため、大型病院や臨床検査専門機関を中心として検査が行われている。
【０００８】
したがって、遺伝子増幅検査における上記のような偽陰性及び偽陽性の可能性を除去し、検査の正確度、再現性、及び効率性を高めることができる、経済的な全自動遺伝子増幅機器の需要が益々増加している。
【０００９】
上記のような需要を満たすための本発明について説明する前に、従来の技術による遺伝子増幅検査のそれぞれの段階について説明する。
【００１０】
通常、生体試料から核酸を抽出する方法として、磁性粒子を使用する方法が広く用いられている。この方法は、溶液の懸濁状態で、広い表面積の微細な磁性粒子に標的核酸を速く付着させ、磁場を加えて標的核酸が付着された磁性粒子を凝集させた後、濾液を除去し、磁性粒子を洗浄した後、純粋な核酸を溶出して精製する方法であって、これに係る様々な自動化装置が開発されている。
【００１１】
近年、ピペットを用いる自動化方法が広く用いられている。
【００１２】
Labsystems社は、特許文献１などに、使い捨てピペット形態を用いて磁性粒子を分離する様々な方法を記述している。この方法は、特許文献２や特許文献３のように、ピペットに磁性粒子を凝集させる方法に関する先行技術である。前記使い捨てピペットを用いる装置は、一つの管形であって、ジェットチャネルに直列に連結されており、ジェットチャネルは管の端の流れ出入口と定義され、分離チャンバーより小さい直径を有する構成要素；分離壁の外側に隣接する第１位置または分離チャンバー内の第２位置に位置する磁性要素であって、磁性要素が第１位置に位置するときには、磁場の影響により磁性粒子が収集されることができ、磁性要素が第２位置に位置するときには、磁性粒子がそれ以上取れないように整列された磁性要素；ジェットチャネルから離れているシリンダー状の分離チャンバーに直列に連結された２番目の部分である管が、シリンダーチャネルに移動可能なピストンが装着されて分離チャンバーに液体を吸入及び吐出することができる構造を有するもので構成されている。
【００１３】
この他にも、ピペット及び磁性を用いて精製する装置が多く提案されている。
【００１４】
しかし、上記のような全ての構造は、使い捨てピペットを用いて溶液から標的核酸を分離し、それを他の溶液に懸濁させる方法を提示しているが、磁性粒子によりピペットの下端部が詰まってしまって、核酸抽出に失敗する場合が度々発生するという大きい限界がある。
【００１５】
また、生化学的混合液から標的核酸を分離する一連の過程がピペット内で行われるため、溶液の均一な懸濁が困難であるという問題がある。さらに、精製の最後段階である洗浄が完了した後にも洗浄溶液が完全に除去されず、溶離時に残量の洗浄溶液が含まれていて、後続の遺伝子増幅などの過程に影響を与える恐れがあるという問題がある。
【００１６】
抽出された標的核酸から遺伝子増幅反応を行う段階では、標的核酸を増幅するためにＰＣＲ、ネステッドＰＣＲ、ＲＴ／ＰＣＲ、等温核酸増幅法などの様々な方法が開発されている。通常、抽出された標的核酸を遺伝子増幅反応溶液と混合して遺伝子増幅産物を準備する準備段階と、反応を進行させる反応段階と、が必要である。準備段階では、プライマー、核酸重合酵素、重合単量体であるヌクレオチド三リン酸（ｄＮＴＰまたはＮＴＰ）、及びバッファーを含有する遺伝子増幅反応液と、抽出された標的核酸と、を所定量混合することで反応を準備することができる。遺伝子増幅反応段階では、等温増幅の場合は所定の温度に維持するだけでよいが、ＰＣＲを用いる場合は、温度循環反応のための加熱及び冷却段階が必要である。遺伝子増幅反応のためには温度を上昇させることが必要であり、この際、蒸発を防ぐために、反応容器を密封することが一般的である。しかし、遺伝子増幅反応容器を密封する場合、遺伝子増幅反応が終わった後に遺伝子増幅産物に対する電気泳動分析を行うために、その反応容器を開封して遺伝子増幅産物を電気泳動ゲル３６２に移さなければならないが、この過程を自動で行うための複雑な装置が必要であり、遺伝子増幅産物の汚染が発生するという問題がある。特に、ネステッドＰＣＲの場合、増幅産物の汚染を防止するために増幅産物を不活化する方法を用いることができないため、検査を行うための空間を分離することに依存している。
【００１７】
遺伝子増幅反応産物を電気泳動分析する過程では、アガロース電気泳動法が用いられている。この方法は、伝統的な方法であって、安価で、且つ簡単に分析できるという利点があるが、分析時間が比較的長く、熟練された人の手作業が多く必要であるという問題がある。近年、このような問題を解決するために、短い時間内に、自動で電気泳動を行うことができる毛細管電気泳動を用いた方法が開発されているが、装置及び消耗品の価格が高価であるため、制限的に用いられている。通常、全ての電気泳動段階では遺伝子増幅産物を用いて分析を行うため、これらから発生した微小なエアゾールがさらに遺伝子増幅反応溶液に混入して、偽陽性をもたらすという問題がある。したがって、このような問題を防止することができる方法が要求されている。
【００１８】
リアルタイム定量ＰＣＲのための様々な装置が開発されている。しかし、このような装置の殆どは、複雑で且つ高価である。また、一般のＰＣＲ反応のように、連続的に自動で行うことができる装置が開発されていないため、上記の作業を連続的に行うことができる、簡単で且つ便利な新しい概念の装置及び方法が要求されている。上記の核酸抽出、リアルタイム定量ＰＣＲ／ＰＣＲ、及び電気泳動の全過程を行うにあたり、リアルタイム定量ＰＣＲ及び一般ＰＣＲを連続的に行うとともに、分析に必要な全過程を自動化することで、外部及び内部の汚染要素による汚染を防止することができ、高い信頼性を有し、便宜性、再現性、及び効率性が向上されながらも、検査の正確度が高い生体試料の全自動分析装置及び方法が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】米国特許第５６４７９９４号明細書
【特許文献２】米国特許第５７０２９５０号明細書
【特許文献３】米国特許第６１８７２７０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、生体試料から標的核酸を精製し、増幅及び分析する複雑な過程を一つの装置を用いて全自動で行うことができて、ＰＣＲ、ネステッド（Nested）ＰＣＲ、ＲＴ‐ＰＣＲ、及び前記過程を定量的に行うリアルタイム定量ＰＣＲ、等温核酸増幅法などを全自動で行うことができる、便利で、優れた再現性を有し、経済的な遺伝子検査システムを提供することにある。また、繰り返される検査で発生する慢性的な偽陽性の問題を解決し、検体試料の汚染を防止することで、正確度の高い生体試料自動分析装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の生体試料自動分析装置１０００は、所定領域が開閉されるように形成された開放部１１０を有するケース１００と、複数個のウェル２１１が第１列〜第Ｎ列をなし、前記第１列〜第Ｎ列のうち特定列のウェルにそれぞれ生体試料、精製に必要な一つ以上の試料または試薬が収容されたマルチウェルプレートキット２１０を有して、前記生体試料から標的核酸を精製する精製部２００と、前記精製部２００により精製された標的核酸を増幅する核酸増幅部４００と、電気泳動本体３１０を有し、前記核酸増幅部４００により増幅された増幅産物を検査する電気泳動部３００と、複数個が列をなし、生体試料、前記精製部２００で用いられる試料または試薬、精製された標的核酸、増幅されたＤＮＡを移動するためのピペット５００と、前記ピペット５００を前記ケース１００の長さ方向及び高さ方向に移動させ、前記ピペット５００の作動を調節する移動部６００と、前記精製部２００、核酸増幅部４００、電気泳動部３００、及び移動部６００を制御する制御部（不図示）と、を含むことを特徴とする。
【００２２】
また、前記生体試料自動分析装置１０００は、前記マルチウェルプレートキット２１０及び電気泳動本体３１０が着脱可能に備えられ、前記ケース１００の下面に固定されたガイド部１３０により案内されて前記開放部１１０を介して前記ケース１００の長さ方向に移動されるベースプレート７００をさらに含むことを特徴とする。
【００２３】
また、前記生体試料自動分析装置１０００は、前記移動部６００に固定された第１滅菌手段８００をさらに含むことを特徴とする。
【００２４】
尚、前記第１滅菌手段８００は紫外線ランプであり、反射手段８１０をさらに含むことを特徴とする。
【００２５】
また、前記精製部２００は、磁石２２１を有し、前記マルチウェルプレートキット２１０の特定列のウェルに磁場を印加する磁場印加部２０１と、前記磁場印加部２０１に隣接して形成され、同一の特定列のウェルを加熱する加熱部２０２と、を含むことを特徴とする。
【００２６】
また、前記精製部２００は、標的核酸を抽出するための生体試料を入れる生体試料チューブ２８１を有する生体試料チューブラック２８０をさらに含み、前記生体試料チューブラック２８０が前記ベースプレート７００に着脱可能に備えられることを特徴とする。
【００２７】
尚、前記磁場印加部２０１は、磁石２２１が装着された磁石装着部２２０と、前記ケース１００の下面に装着され、前記磁石装着部２２０を上昇及び下降させる昇降部２７０と、を含むことを特徴とする。
【００２８】
また、前記マルチウェルプレートキット２１０の第１列〜第Ｎ列のウェルに収容された精製に必要な一つ以上の試料または試薬は、酵素、細胞溶解溶液、核酸結合溶液、磁性粒子水分散液、及び洗浄溶液の一つ以上を含むことを特徴とする。
【００２９】
また、前記磁石装着部２２０の前記磁石２２１が装着された面には、前記マルチウェルプレートキット２１０の特定列の下部が差し込まれるように差し込み溝２２２が形成されており、前記ベースプレート７００には、前記磁石装着部２２０の上昇時に特定列の下部が前記差し込み溝２２２に載置されるように、所定領域が中空された第１露出孔７０１が形成されることを特徴とする。
【００３０】
尚、前記磁石装着部２２０は金属材質からなり、前記加熱部２０２は、前記磁石装着部２２０に接触して形成された発熱フィルムであることを特徴とする。
【００３１】
また、前記ベースプレート７００には、複数個のウェル２１１の間に位置するように前記マルチウェルプレートキット２１０の下側から突出した突出固定部７３０、及び前記突出固定部７３０に備えられてウェル２１１に密着される弾性手段７３１がさらに形成されることを特徴とする。
【００３２】
また、前記ベースプレート７００には、使用後に廃棄される溶液が貯蔵される廃液槽７４０が着脱可能に備えられることを特徴とする。
【００３３】
尚、前記生体試料自動分析装置１０００において、前記移動部６００は、前記ピペット５００を着脱することができるピペットブロック６３０を含み、前記ベースプレート７００には、前記ピペット５００が保管されるピペットラック５１０が着脱可能に備えられることを特徴とする。
【００３４】
この際、前記移動部６００のピペットブロック６３０は、前記ピペット５００が装着されるピペット固定突出部６４４‐１が下側に形成され、高さ方向に移動可能なピペットブロック固定板６４４を有するピペット装着部により、前記ピペット５００が前記ピペット固定突出部６４４‐１に装着されることを特徴とする。
【００３５】
また、前記移動部６００のピペットブロック６３０は、上側に形成されたピストン６３１と、前記ピストン６３１が固定されて高さ方向に移動可能なピストン固定板６３４と、を有するピペット調節部により、前記ピペット５００の吸入及び吐出が調節されることを特徴とする。
【００３６】
尚、前記移動部６００のピペットブロック６３０は、前記ピペット固定突出部６４４‐１に対応する領域が中空されており、前記ピペット５００が装着された時に、ピペットブロック固定板６４４の下面とピペット５００の上面との間に当接するように位置されたピペット押出し板６３８‐１と、前記ピペットブロック６３０の上側に位置されたピペット押出しピン固定板６３９と、前記ピペットブロック６３０の高さより長い長さを有し、前記ピペット押出し板６３８‐１と前記ピペット押出しピン固定板６３９とを連結するピペット押出しピン６３８と、を含み、前記ピペット調節部の作動により前記ピペット押出しピン固定板６３９が下側方向に移動されると、前記ピペット押出しピン固定板６３９、ピペット押出しピン６３８‐１、及びピペット押出し板６３８‐１が下側に移動されて、前記ピペット５００が前記ピペット固定突出部６４４‐１から取り外されることを特徴とする。
【００３７】
また、前記精製部２００は、前記移動部６００に着脱可能な真空モジュール２９１と、前記ケース１００の内部の下面に装着され、前記真空モジュール２９１を所定位置に保管する真空モジュールラック２９３と、前記真空モジュール２９１とホースで連結された真空ポンプ２９５と、を有する乾燥部２９０をさらに含むことを特徴とする。
【００３８】
また、前記乾燥部２９０は、前記真空モジュールラック２９３の上面に凸部２９４が突出形成され、前記真空モジュール２９１の下面に前記凸部２９４に対応する凹部２９２が形成されることを特徴とする。
【００３９】
尚、前記乾燥部２９０は、前記真空モジュールラック２９３に、前記真空モジュール２９１の一側を支持する支持部２９３‐１が備えられており、前記支持部２９３‐１と真空モジュール２９１とが互いに当接する面に磁石が埋め込まれることを特徴とする。
【００４０】
また、前記電気泳動部３００は、前記ベースプレート７００に設けられた電気泳動本体固定板７５０に載置され、それぞれ陽極と陰極を形成する電極線３１１ａにそれぞれ連結された孔状電気接続端子３１１が形成された電気泳動本体３１０と、電源を連結するために電気泳動本体３１０の孔状電気接続端子３１１に挿入された突出状電気接続端子３４１と、前記ケース１００の下部の内面に固定され、前記電気泳動本体３１０に電源を供給する電源供給部３２０と、前記電気泳動本体３１０に励起光を照射する励起光照射部３３０と、電気泳動状態を撮影する撮影部３５０と、を含むことを特徴とする。
【００４１】
また、前記電気泳動部３００は、前記ベースプレート７００が前記ケース１００に挿入されることにより互いに接触して連結される第１接触部３４２及び第２接触部３２２が、電源連結端子３４０の下面及び前記電源供給部３２０の上面に傾斜して形成されており、前記電源供給部３２０の第２接触部３２２の下側の弾性手段３２１により互いに密着されることを特徴とする。
【００４２】
また、前記励起光照射部３３０は、前記電気泳動本体３１０側に励起光波長帯の光を照射するＬＥＤが前記ケース１００の内部の下面に等間隔に配列されて備えられており、前記電気泳動本体３１０が載置される前記ベースプレート７００の電気泳動本体固定板７５０は、励起光を散乱する素材からなり、前記電気泳動本体３１０の底板は、核酸蛍光発光帯の光は吸収し、励起光帯の光は通過させる材質からなることを特徴とする。
【００４３】
尚、前記撮影部３５０は、イメージセンサと、レンズと、短波長フィルターと、を含んで形成され、前記移動部６００の移動部本体６１０に固定されることを特徴とする。
【００４４】
また、前記電気泳動部３００は、マーカー（marker）及び蛍光染色物質が収容されたマーカーチューブ９２０、及び前記マーカーチューブ９２０が装着されたマーカーチューブラック９１０を有するマーカー貯蔵部９００をさらに含み、前記マーカーチューブラック９１０は、前記ベースプレート７００に着脱可能に備えられることを特徴とする。
【００４５】
また、前記電気泳動本体３１０はゲルトレイ３６０、３６０‐１をさらに含み、前記ゲルトレイ３６０、３６０‐１は、底面に形成された電気泳動ローディングウエル３６３と、電気泳動移動路と重ならない位置に形成された複数個の電気泳動ゲル固定部３６１と、を有することを特徴とする。
【００４６】
尚、前記核酸増幅部４００は、一つ以上の列をなす増幅チューブ４１１と、下部に密着された凹状の載置溝４２１が形成されており、温度センサが挿入された金属からなる増幅ブロック４１０‐１と、第１固定磁石４２２が備えられ、断熱材質からなる増幅ブロックカバー４１０と、ペルチェ素子４２３と、ペルチェ素子４２３で発生した熱を外部に伝達する熱伝達部４２０と、前記増幅チューブ４１１の上部面より小さい孔が形成されており、前記増幅チューブ４１１の上側の所定領域を囲むように形成され、前記第１固定磁石４２２に対応する第２固定磁石４３１が挿入されて前記増幅チューブ４１１を固定し、前記増幅ブロックカバー４１０が形成された面から所定距離離隔される高さを有する増幅チューブ固定部４３０と、を含むことを特徴とする。
【００４７】
また、前記ベースプレート７００において、前記増幅ブロック４１０‐１及び増幅チューブ固定部４３０が前記増幅チューブ固定部４３０に対応するように中空された第２露出孔７０２が形成されることを特徴とする。
【００４８】
また、前記核酸増幅部４００が前記開放部１１０に隣接して位置されることを特徴とする。
【００４９】
尚、前記核酸増幅部４００は、前記増幅チューブ４１１側に蛍光励起光を照射する光照射部４４０と、前記増幅チューブ４１１の上部に密着されるように上下方向に移動可能に備えられ、増幅チューブ４１１内の蛍光量をリアルタイムで測定する蛍光検出部４５０と、をさらに含むことを特徴とする。
【００５０】
また、前記ベースプレート７００において、前記開放部１１０に隣接した一側の上面に取っ手７１０が形成されることを特徴とする。
【００５１】
また、前記ケース１００は、外側の下面に空気が流動される流路を形成する空気流動部１４２と、前記空気流動部１４２に空気を送風する送風機１４１と、をさらに含むことを特徴とする。
【００５２】
尚、前記生体試料自動分析装置１０００には、前記ベースプレート７００の他側端部に第１位置固定部７２０がさらに形成され、前記第１位置固定部７２０に対応する位置の前記ケース１００に固定された第２位置固定部１２０がさらに形成されており、前記第１位置固定部７２０と第２位置固定部１２０とは、第３固定磁石７２１の磁性により互いに固定されることを特徴とする。
【００５３】
一方、本発明による生体試料の自動分析方法は、上述の特徴を有する生体試料自動分析装置１０００を用いる分析方法であって、生体試料から標的核酸を得る精製段階（Ｓ１０）と、前記精製段階（Ｓ１０）が完了した標的核酸を増幅する増幅段階（Ｓ２０）と、電気泳動段階（Ｓ３０）と、を含むことを特徴とする。
【００５４】
また、前記生体試料の自動分析方法は、前記精製段階（Ｓ１０）の前に、ベースプレート７００を前記ケース１００の外部に引き出し、前記ベースプレート７００に、電気泳動本体３１０、ピペットラック５１０、マルチウェルプレートキット２１０、生体試料チューブラック２８０、廃液槽７４０、マーカーチューブラック９１０、及びマーカーチューブ９２０を装着する第１装着段階と、前記第１位置固定部７２０と第２位置固定部１２０とが互いに当接して固定されるように前記ベースプレート７００を引き込む引き込み段階と、ベースプレート７００の第２露出孔７０２を介して露出された増幅ブロック４１０‐１に増幅チューブ４１１を載置し、前記増幅ブロックカバー４１０の第１固定磁石４２３及び増幅チューブ固定部４３０の第２固定磁石４３１により増幅チューブ４１１を固定する第２装着段階と、を含む準備段階（Ｓ４０）をさらに含むことを特徴とする。
【００５５】
また、前記精製段階（Ｓ１０）は、移動部６００が移動して、ピペットブロック６３０にピペット５００を装着するピペット装着段階と、前記移動部６００が移動して、前記マルチウェルプレートキット２１０の第１列〜第Ｎ列のウェルにそれぞれ収容された生体試料、精製に必要な一つ以上の試料または試薬を移動及び混合して、磁性粒子を除いた混合物である標的核酸含有溶液を得る標的核酸含有溶液獲得段階と、を含み、必要に応じて、磁場印加部２０１により、前記マルチウェルプレートキット２１０の特定列のウェルに磁場を印加する磁場印加段階と、加熱部２０２により、前記マルチウェルプレートキット２１０の特定列のウェルを加熱する加熱段階と、をさらに行うことを特徴とする。
【００５６】
また、前記標的核酸含有溶液獲得段階は、前記精製部２００で、生体試料を溶解して核酸を溶出する試料溶解段階と、標的核酸に磁性粒子を付着させ、残存溶液を除去する標的核酸付着段階と、前記標的核酸が付着された磁性粒子を洗浄して不純物を除去する磁性粒子洗浄段階と、前記移動部本体６１０に装着されたピペット５００を取り外し、前記移動部６００の移動部本体６１０に真空モジュール２９１を固定して、前記マルチウェルプレートキット２１０の特定列のウェルの洗浄溶媒を吸入することで、磁性粒子を乾燥する磁性粒子乾燥段階と、乾燥された磁性粒子に溶出バッファーを加えて標的核酸を得る獲得段階と、を含むことを特徴とする。
【００５７】
また、前記増幅段階（Ｓ２０）で、前記精製段階（Ｓ１０）により得られた標的核酸含有溶液を増幅チューブ４１１に移動して混合する混合段階と、熱伝達部４２０により、温度を調節して増幅する温度調節段階と、を含むことを特徴とする。
【００５８】
また、前記電気泳動段階（Ｓ３０）は、増幅産物とマーカー溶液とを混合するマーカー混合段階と、電源供給部３２０及び電源連結端子３４０により電気泳動本体３１０に電源を供給して増幅産物を分離する電気泳動遂行段階と、前記励起光照射部３３０により光を照射し、撮影部３５０を用いて増幅産物の電気泳動パターンを測定して分子量を分析する分析段階と、を含むことを特徴とする。
【００５９】
尚、前記生体試料の自動分析方法は、前記増幅段階（Ｓ２０）と電気泳動段階（Ｓ３０）との間に、第１滅菌手段８００を駆動して、増幅された核酸を不活化する不活化段階（Ｓ５０）をさらに含むことを特徴とする。
【００６０】
また、前記増幅段階（Ｓ２０）は、光照射部４４０により所定の励起光を照射しながら、所定時間またはサイクル毎に発生する蛍光量を蛍光検出部４５０で測定することで、臨界蛍光値が検出される時点を検出して、核酸の初期濃度を計算するリアルタイム定量増幅分析が可能であることを特徴とする。
【００６１】
また、前記生体試料の自動分析方法は、前記増幅段階（Ｓ２０）により得られた定量増幅分析値を、前記電気泳動段階（Ｓ３０）により得られた分子量及び増幅産物の個数を含む結果に基づいて補正及び分析することができることを特徴とする。
【００６２】
一方、本発明の定量免疫ＰＣＲを用いた抗原濃度獲得方法は、上述の特徴を有する生体試料自動分析装置１０００を用いた定量免疫ＰＣＲを行うことで、生体試料に含有された抗原の濃度を定量検査することを特徴とする。
【発明の効果】
【００６３】
上述のように、本発明の生体試料自動分析装置及び方法は、生体試料から標的核酸を精製し、増幅及び分析する装置及び方法であって、ＰＣＲ、ネステッド（Nested）ＰＣＲ、ＲＴ‐ＰＣＲ、及び上記の反応を含むリアルタイム定量ＰＣＲ、等温核酸増幅法などの様々な遺伝子増幅分析を一つの装置で全自動で効率的に行うことができ、汚染を防止することができるシステムが備えられているため、分析精度を高めることができる。
【００６４】
特に、本発明の生体試料自動分析装置及び方法は、リアルタイム定量ＰＣＲにより核酸を定量分析し、次いで電気泳動を行うことで、増幅されたＤＮＡの長さを分析することができるため、ＶＮＴＲ、遺伝子挿入、欠失、突然変異などを定量的に分析することができる。上記の利点は、様々な診断分野に応用されることができる。例えば、各種ウイルス疾病を治療するために、ウイルスの血中濃度を定量ＰＣＲにより検査し、ウイルスの変種を遺伝子塩基配列決定方法により検査するには、多くのコスト及び時間がかかる。本発明の装置を用いると、それぞれの変種に選択的で、且つ互いに異なる長さを有するＰＣＲ反応物が生成されるように設計されたプライマー対が収容されているマルチプレックスＰＣＲチューブを用いてリアルタイム定量ＰＣＲを行うことで、ウイルスを定量することができる蛍光値を測定した後、反応物の電気泳動を行うことで、増幅されたＤＮＡの長さを測定することにより、ウイルスの定量検査と変種検査を同時に行うことができる。このような全ての操作が全自動で行われるため、ウイルスの定量検査及び変種検査を一つの臨床試料を用いて簡便で且つ速く行うことができる。
【００６５】
また、本発明の生体試料自動分析装置及び方法は、紫外線ランプが移動部に移動可能に備えられることで、遺伝子増幅直後に遺伝子増幅産物を不活化させることができるため、遺伝子増幅産物の汚染による偽陽性結果を防止することができる。また、生体試料に含まれている病原菌による装置の汚染を防ぐために、全体滅菌のための滅菌手段がさらに備えられており、ケースの内部で全過程が行われるため、外部からの汚染源が遮断されて、分析の信頼性がさらに向上されることができる。
【００６６】
また、本発明の生物学的物質自動分析装置及び方法は、前記マルチウェルプレートキット、廃液槽、電気泳動本体、生体試料チューブラック、ピペットラック、及びマーカーチューブラックが前記ベースプレートに着脱可能に形成されるため、それぞれのモジュールの装着が容易であり、各構成を装着して挿入するだけの簡単な方法で分析を準備することができる。
【００６７】
また、本発明の生体試料自動分析装置及び方法は、前記磁石装着部が金属材質からなり、加熱部が前記磁石装着部を加熱する手段である場合、前記特定列のウェルに磁場印加及び加熱を同時に行うことができるため、精製効率がさらに向上されることができる。
【００６８】
また、本発明の生体試料自動分析装置及び方法は、乾燥部を備えることで、精製された標的核酸溶液に残存する洗浄溶媒が増幅過程に与える悪影響を予め防止するように、短時間内に残存溶媒を除去することができ、特に、前記乾燥部の真空モジュールを着脱及び移動させるために前記移動部本体を用いることで、装置の全体構成が簡素化され、作動が容易である。
【００６９】
また、本発明の生体試料自動分析装置及び方法は、温度調節手段の上面に増幅チューブが載置される載置溝が形成され、前記固定部が前記増幅チューブの上部に支持されて前記増幅チューブを囲むように形成されることで、前記増幅チューブが安定して固定され、温度変化が防止されて、増幅効率が向上されることができる。
【００７０】
また、本発明の生体試料自動分析装置及び方法は、前記撮影部が前記移動部に固定されることで、撮影距離が短くなるため、高感度且つ高精度の電気泳動画像が得られる。
【００７１】
尚、本発明の生体試料自動分析装置及び方法は、第１位置固定部及び第２位置固定部が形成されることで、ベースプレートが簡単に固定されることができる。また、前記ベースプレートの挿入時、前記電源連結端子の第１傾斜部と前記電源供給部の第２傾斜部とが互いに当接して案内されながら、前記弾性手段が圧縮され、前記ベースプレートの最終挿入位置で前記電源連結端子の第１接触部と前記電源供給部の第２接触部とが互いに接触されるため、電気泳動部の作動が容易となる。
【００７２】
本発明の生体試料自動分析装置及び方法は、ケースの下面を放熱板として用い、空気流動部及び送風機が備えられることで、ケースの下面を適切に冷却して、ペルチェ冷却素子を効率的に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明による生体試料自動分析装置を示した斜視図である。
【図２】本発明による生体試料自動分析装置を示した底面斜視図である。
【図３】本発明による生体試料自動分析装置の斜視図であって、ケースの外部カバーが除去された状態である。
【図４】本発明による生体試料自動分析装置の斜視図であって、外部カバー及び一部骨格が除去された状態である。
【図５】本発明による生体試料自動分析装置の移動部本体及び移動部を示した図面である。
【図６】本発明による生体試料自動分析装置のピペットの装着を示した図面である。
【図７】本発明による生体試料自動分析装置のピペットの吸入及び吐出調節を示した図面である。
【図８】本発明による生体試料自動分析装置のピペットの着脱動作を示した図面である。
【図９】本発明による生体試料自動分析装置のベースプレートの分離状態を示した図面である。
【図１０】本発明による生体試料自動分析装置のベースプレートの上部の結合斜視図である。
【図１１】本発明による生体試料自動分析装置のベースプレートの上部の分解斜視図である。
【図１２】本発明による生体試料自動分析装置のベースプレートとマルチウェルプレートキットの固定状態を示した分解斜視図である。
【図１３】本発明による生体試料自動分析装置の磁場印加部及び加熱部を示した斜視図である。
【図１４】本発明による生体試料自動分析装置の磁場印加部及び加熱部を示した底面斜視図である。
【図１５】本発明による生体試料自動分析装置の乾燥部を示した図面である。
【図１６】本発明による生体試料自動分析装置の乾燥部を示した図面である。
【図１７】本発明による生体試料自動分析装置の乾燥部の利用を説明するための図面である。
【図１８】本発明による生体試料自動分析装置のリアルタイム核酸増幅のための核酸増幅部を示した斜視図である。
【図１９】本発明による生体試料自動分析装置のリアルタイム核酸増幅のための核酸増幅部を示した断面図である。
【図２０】本発明による生体試料自動分析装置の核酸増幅部を示した他の図面である。
【図２１】本発明による生体試料自動分析装置の核酸増幅部を示した他の図面である。
【図２２】本発明による生体試料自動分析装置の電気泳動部を示した図面である。
【図２３】本発明による生体試料自動分析装置の電気泳動部を示した図面である。
【図２４】本発明による生体試料自動分析装置の電気泳動部の電気接続形態を示した図面である。
【図２５】本発明による生体試料の自動分析方法を示した概略図である。
【図２６】本発明による生体試料の自動分析方法を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００７４】
以下、上述の特徴を有する本発明の生体試料自動分析装置１０００及び方法を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００７５】
本発明の生体試料自動分析装置１０００は、ケース１００と、前記生体試料から標的核酸を精製する精製部２００と、前記精製部２００により精製された標的核酸を増幅する核酸増幅部４００と、電気泳動本体３１０を有し、前記核酸増幅部４００により増幅された増幅産物を検査する電気泳動部３００と、生体試料、前記精製部２００で用いられる試料または試薬、精製された標的核酸、増幅された標的核酸を移動するためのピペット５００と、前記ピペット５００の作動を調節し、前記ピペット５００を前記ケース１００の長さ方向及び高さ方向に移動させる移動部６００と、第１滅菌手段８００と、制御部（不図示）と、を含んで構成される。
【００７６】
前記ケース１００は、本発明の生体試料自動分析装置１０００を構成する基本本体であって、骨格及び外部カバーを含んで形成されることができる。
【００７７】
本発明の添付図面の一部で、ケース１００の内部に備えられた構成をより容易に説明するために、ケース１００の一部が除去された状態で示した。
【００７８】
前記ケース１００には、ベースプレート７００が前記ケース１００の長さ方向に移動して引き出されるか引き込まれるように、所定領域を開閉することができる開放部１１０が形成されている。
【００７９】
前記ベースプレート７００は、本発明の生体試料自動分析装置１０００に付加可能な構成であって、下記でさらに説明する。
【００８０】
図１には、前記ケース１００の左側面の所定領域が開閉されるように前記開放部１１０が形成された例を図示している。この際、前記開放部１１０は、開放された時に前記ベースプレート７００が引き出されることができるサイズに形成されるべきである。
【００８１】
前記ケース１００は、外側下面が装着される地面から所定距離離隔するように位置される。前記ケース１００の外側下面には、空気が流動される流路を形成する空気流動部１４２と、前記空気流動部１４２に空気を送風する送風機１４１がさらに備えられることができる。
【００８２】
前記空気流動部１４２は、前記ケース１００の長さ方向に長く形成された複数の放熱ピンが密に備えられて、複数の空気流路を形成するように形成されることができる。
【００８３】
前記送風機１４１は、前記空気流動部１４２に空気を送風するための構成である。
【００８４】
本発明の生体試料自動分析装置１０００は、前記空気流動部１４２及び送風機１４１が形成されることで、ケース１００の下面を効率的に冷却することができる。この際、冷却効率を高めるために、前記ケース１００の下面は熱伝導度の高い材質（例えば、アルミニウム素材）からなることができる。
【００８５】
前記精製部２００は、生体試料から標的核酸を精製する構成要素である。
【００８６】
前記精製部２００は、マルチウェルプレートキット２１０と、磁場印加部２０１と、加熱部２０２と、を含む。前記マルチウェルプレートキット２１０は、複数個のウェル２１１が第１列〜第Ｎ列をなし、前記第１列〜第Ｎ列のうち特定列のウェルに、生体試料、精製に必要な一つ以上の試料または試薬がそれぞれ収容される。より詳細に、前記マルチウェルプレートキット２１０は、横方向に備えられた複数個のウェル２１１が複数個の列をなし、前記第１列〜第Ｎ列のそれぞれウェルに、生体試料、精製に必要な一つ以上の試料または試薬が収容される。さらに詳細に、前記精製に必要な試料または試薬は、酵素、細胞溶解溶液、核酸結合溶液、磁性粒子水分散液、及び洗浄溶液を含むことができる。この際、前記マルチウェルプレートキット２１０の一部列のウェルは、空いている状態であってもよい。
【００８７】
前記マルチウェルプレートキット２１０は、生体試料、及び精製に必要な試薬または試料が収容された状態で、前記ベースプレート７００に着脱可能に備えられる。これにより、ユーザは、精製のためにマルチウェルプレートキット２１０を装着する操作以外には、別の工程が不要であるため、使用が非常に便利である利点がある。
【００８８】
前記磁場印加部２０１は、磁石２２１を含み、前記マルチウェルプレートキット２１０の特定列のウェルに磁場を印加することで、標的核酸が付着された磁性粒子を溶液から分離する役割をする。また、前記精製部２００は、加熱部２０２を含み、各種反応を加速化することで精製効率をさらに高めることができる。前記加熱部２０２は、前記磁場印加部２０１に隣接して形成され、同一の特定列のウェルを加熱する構成である。前記同一の特定列とは、前記マルチウェルプレートキット２１０に形成された第１列〜第Ｎ列から選択される列を意味する。前記磁場印加部２０１及び加熱部２０２は、特定列のウェルにそれぞれ磁場を印加したり、磁場及び加熱を同時に印加したりすることができる。この際、前記磁場の印加は、磁石２２１が装着された磁石装着部２２０を上昇及び下降させる昇降部２７０により行われ、磁場の印加効率及び加熱時における熱伝達効率を高めるために、前記磁石装着部２２０には、特定列のウェルの下部が載置される差し込み溝２２２が形成されることができる。
【００８９】
前記マルチウェルプレートキット２１０の特定列が位置されるベースプレート７００の部分には、前記特定列のウェルが前記磁場印加部２０１の差し込み溝２２２に直接載置されるように、所定領域が中空された第１露出孔７０１が形成されるべきである。
【００９０】
前記加熱部２０２は、特定列のウェルを加熱する様々な形態に形成されることができる。より詳細に、磁石装着部２２０は金属材質からなり、前記加熱部２０２は、前記磁石装着部２２０を加熱するための手段であって、発熱フィルムが用いられることができる。
【００９１】
本発明の生体試料自動分析装置１０００は、前記磁石装着部２２０が金属材質からなり、加熱部２０２が前記磁石装着部２２０を加熱する手段である場合、前記特定列のウェルに磁場印加及び加熱を同時に行うことができるため、精製効率がさらに向上されることができる。
【００９２】
前記昇降部２７０は、前記ケース１００の下面の内部に装着され、前記磁石装着部２２０を上昇及び下降させる構成であって、多様な形態に形成されることができ、その一実施例を図１３及び図１４を参照して説明する。
【００９３】
前記昇降部２７０は、昇降モータ２７１と、一側端部が前記昇降モータ２７１に連結されて回転する第１昇降軸２７２と、前記第１昇降軸２７２の他側端部に一体に連結された昇降カム２７３と、前記昇降カム２７３の回転時に円運動しながら高さ方向（上・下方向）に移動できるように、一側端部が前記昇降カム２７３に連結された第２昇降軸２７４と、を含むことができる。
【００９４】
また、前記磁場印加部２０１は、前記磁石装着部２２０を支持する磁石装着部支持台２３０を含み、前記磁石装着部支持台２３０の下面にはガイド棒２４０が連結されることができる。
【００９５】
前記ガイド棒２４０は、高さ方向に摺動可能に形成されたガイドブロック２５０のガイド孔に挿入される。
【００９６】
この際、前記磁石装着部２２０と支持台との間に引張バネ２６０が備えられ、前記磁石装着部２２０が前記マルチウェルプレートキット２１０に安定して載置されることができる。
【００９７】
前記昇降部２７０の形態は一実施例に過ぎず、本発明の生体試料自動分析装置１０００がこれに限定されるものではない。
【００９８】
前記移動部６００により移動及び作動される前記移動部本体６１０にピペット５００が装着され、前記ピペット５００の吸入及び吐出により、前記マルチウェルプレートキット２１０に収容された生体試料、精製に必要な試料または試薬が移送されて前記精製部２００で混合される。上記の過程中に、前記磁場印加部２０１により磁場が印加され、前記加熱部２０２により加熱されることで、精製が行われる。
【００９９】
前記移動部６００の詳細な構成例は以下でさらに説明する。
【０１００】
前記昇降部２７０は、センシング部２７５‐１及びセンシング標的部２７５‐２を含む高さ検知センサ２７５と連動して作動されることができる。
【０１０１】
尚、前記精製部２００は、標的核酸を抽出するための生体試料を入れる生体試料チューブ２８１を有する生体試料チューブラック２８０をさらに含むことができる。前記生体試料チューブラック２８０は、容易な移送のために、前記ベースプレート７００に着脱可能に備えられることが好ましい。
【０１０２】
本発明の生体試料自動分析装置１０００において、前記精製部２００のマルチウェルプレートキット２１０に磁場及び熱を印加する工程を行うために、前記磁場印加部２０１及び加熱部２０２が、昇降部２７０により高さ方向に移動されながら複数個のウェル２１１に隣接して位置されることができる。この際、前記マルチウェルプレートキット２１０がベースプレート７００に安定して固定されるように、前記マルチウェルプレートキット２１０が載置されるベースプレート７００には、複数個のウェル２１１の間に位置するように突出した突出固定部７３０と、前記突出固定部７３０に備えられてウェル２１１に密着された弾性手段７３１と、がさらに形成されることができる。
【０１０３】
前記弾性手段７３１は、前記突出固定部７３０に固定された構成であって、ゴムリングのように摩擦力を提供することができる材質からなり、前記マルチウェルプレートキット２１０を安定して固定させる。
【０１０４】
本発明の生体試料自動分析装置１０００において、前記ベースプレート７００が特定位置に固定されると、前記マルチウェルプレートキット２１０も正確な位置に固定されるため、移動部６００の制御が容易である。したがって、精製作業を容易に行うことができる利点がある。
【０１０５】
本発明の生体試料自動分析装置１０００は、前記移動部６００の移動部本体６１０にピペット５００が着脱可能に備えられる。前記ピペット５００は、一つの分析が完了すると入れ替えたり、洗浄して再使用するが、これを容易にするために、ピペット５００を保管することができるピペットラック５１０が備えられることができる。
【０１０６】
この際、前記ベースプレート７００を引き出す時に、前記ピペット５００が備えられたピペットラック５１０をベースプレート７００に装着してケース１００内に挿入し、前記移動部６００の移動部本体６１０にピペット５００が着脱可能であるように前記ピペット５００を固定して、移動及び作動するようにすることが好ましい。
【０１０７】
すなわち、前記ピペット５００を固定するピペットラック５１０は、前記ベースプレート７００に着脱可能に装着されることが好ましい。
【０１０８】
また、洗浄効率を高めるために、前記精製部２００には、マルチウェルプレートキット２１０の特定列のウェルの空気を排気する乾燥部２９０がさらに形成されることができる（図１５〜図１７参照）。前記移動部６００が乾燥部２９０の作動に係る作業を行う時に、前記ピペット５００は前記ピペットラック５１０に保管される。
【０１０９】
前記乾燥部２９０は、真空モジュール２９１と、前記ケース１００の内部の下面に装着され、前記真空モジュール２９１を所定位置に保管する真空モジュールラック２９３と、前記真空モジュール２９１とホースを介して連結された真空ポンプ２９５と、を含んで構成される。前記真空モジュールラック２９３は、真空モジュール２９１が用いられない時に、前記真空モジュール２９１を所定位置に保管するための構成である。前記真空モジュールラック２９３の上面には凸部２９４が突出形成され、前記真空モジュール２９１の下面には前記凸部２９４に対応する凹部２９２が形成されていて、前記真空モジュール２９１が前記真空モジュールラック２９３の正確な位置に容易に保管されることができる。この際、前記凸部２９４は、前記真空モジュール２９１が容易に載置されるように、下側方向に向かって直径が広くなるように傾斜して形成されることが好ましい。
【０１１０】
さらに、前記真空モジュール２９１の動きを防止する効果をより極大化するために、前記乾燥部２９０の前記真空モジュールラック２９３には、前記真空モジュール２９１の一側を支持する支持部２９３‐１が備えられており、前記支持部２９３‐１と真空モジュール２９１とが互いに当接する面に、固定磁石２９６が埋め込まれることができる。
【０１１１】
図１６の（ａ）は、真空モジュール２９１の下側部分を、（ｂ）は真空モジュールラック２９３の部分を示した図面である。
【０１１２】
前記真空モジュール２９１は、前記移動部６００の移動部本体６１０と着脱可能であるように、その上部に孔が形成されていて、真空乾燥が必要な場合に、前記移動部６００の移動部本体６１０が真空モジュールラック２９３の正確な位置に移動して真空モジュール２９１を付着し、マルチウェルプレートキット２１０の特定列に移動して、前記真空ポンプ２９５の作動により前記特定列のウェルに空気を排気させる。
【０１１３】
前記真空ポンプ２９５が作動されると、前記マルチウェルプレートキット２１０の特定列のウェル内に残存する洗浄溶媒が速く除去される。乾燥が完了されると、前記真空モジュール２９１がさらに前記真空モジュールラック２９３の位置に移動して前記移動部本体６１０から取り外され、前記真空モジュールラック２９３に保管される。
【０１１４】
また、次の作動のために、前記移動部６００の移動部本体６１０がピペットラック５１０の位置に移動した後、前記ピペットブロック６３０に固定されたピペット５００がさらに固定される。
【０１１５】
換言すれば、前記乾燥部２９０は、真空モジュール２９１を固定及び移動させるための別の構成を用いるのではなく、前記ピペット５００を作動させる移動部６００の構成を用いる。これにより、本発明の生体試料自動分析装置１０００は、装置の全体構成が簡素化され、作動が容易である。
【０１１６】
また、本発明の生体試料自動分析装置１０００は、前記乾燥部２９０が備えられることで、精製された標的核酸の内部に残存する洗浄溶媒の乾燥時間が著しく減少され、増幅過程に悪影響を与える洗浄溶媒を速く除去することができる。
【０１１７】
前記核酸増幅部４００は、前記精製部２００により精製された標的核酸を増幅する構成であって、前記精製部２００により精製された標的物質を増幅する構成である。図２０及び図２１を参照すれば、前記核酸増幅部４００は、増幅チューブ４１１と、増幅ブロックカバー４１０と、熱伝達部４２０と、増幅チューブ固定部４３０と、を含んで構成されることができる。
【０１１８】
前記増幅チューブ４１１は、核酸増幅のための試薬が収容される空間であって、前記マルチウェルプレートキット２１０の単一列をなす横方向に位置されたウェル２１１とそれぞれ対応するように位置される。また、図面には、前記増幅チューブ４１１が２列に形成された例を示したが、本発明の生体試料自動分析装置１０００及び方法がこれに限定されるものではなく、必要に応じて一つ以上に多様に構成されることができる。
【０１１９】
前記増幅チューブ４１１が２列からなる場合、ＰＣＲ及び等温増幅の場合は、１列のチューブを用いる。増幅された後に、一つの列に収容された増幅産物は前記電気泳動部３００に移動され、残りの列に収容された増幅産物は、さらに電気泳動部３００に移動されて再検査されたり、他の検査に用いられたり、別に保管されたりすることができる。
【０１２０】
また、ＲＴ‐ＰＣＲやネステッド（nested）ＰＣＲ方法で遺伝子増幅を行う場合には、互いに異なる物質が収容された２列の増幅チューブ４１１を用い、それぞれの反応段階に適するように各列の温度が調節されることができる。
【０１２１】
より詳細に、前記ＲＴ‐ＰＣＲ方法で遺伝子増幅を行う場合、増幅チューブ４１１の１列に逆転写反応液が入っていて、それを標的核酸含有溶液と混合して逆転写反応を行い、増幅チューブ４１１の２列にＰＣＲ反応溶液が入っていて、逆転写反応の反応物と混合してＰＣＲ反応を行うことができる。
【０１２２】
前記ネステッドＰＣＲの場合、増幅チューブ４１１の１列に１次ＰＣＲ反応液が入っていて、それを標的核酸含有溶液と混合して１次ＰＣＲ反応を行い、増幅チューブ４１１の２列に２次ＰＣＲ反応溶液が入っていて、１次ＰＣＲ反応の反応物と混合してネステッドＰＣＲ反応を行うことができる。
【０１２３】
前記増幅チューブ４１１の内部にはそれぞれの増幅過程を行うために必要な物質が収容されており、ユーザは、前記増幅チューブ４１１を前記ベースプレート７００の第２露出孔７０２を貫通して前記増幅ブロックカバー４１０の載置溝４２１に載置し、前記増幅チューブ固定部４３０で固定する簡単な工程を行うだけで、増幅過程を準備することができる。前記熱伝達部４２０は、前記増幅チューブ４１１を加熱及び冷却するための構成であって、前記増幅チューブ４１１が載置される載置溝４２１が形成された増幅ブロックカバー４１０の下部に形成される。
【０１２４】
前記熱伝達部４２０としては、様々な形態が用いられることができ、容易な温度制御のために、ペルチェ素子４２３及び温度センサが用いられる。前記核酸増幅部４００は、前記増幅チューブ４１１を固定するために前記増幅ブロックカバー４１０に第１固定磁石４２２が挿着されており、前記第１固定磁石４２２に対応する第２固定磁石４３１が挿着された増幅チューブ固定部４３０が備えられる。前記増幅チューブ固定部４３０は、前記増幅チューブ４１１の上部により支持され、前記増幅チューブ４１１を囲むように形成される。これにより、前記増幅チューブ４１１が載置溝４２１に安定して密着され、温度伝達が容易になり、温度変化が防止されて増幅効率が向上される。この際、増幅チューブ４１１が安定して密着されるように、前記増幅チューブ固定部４３０の下面は、前記増幅ブロックカバー４１０の載置溝４２１が形成された面から所定距離離隔される空間Ｓが形成されるようにする高さを有するように形成されることが好ましい。また、前記ベースプレート７００には、前記増幅ブロックカバー４１０の上面に前記増幅チューブ４１１及び増幅チューブ固定部４３０が位置されるように中空された第２露出孔７０２が形成される。換言すれば、前記第２露出孔７０２は、前記ベースプレート７００が前記ケース１００の内部に挿入された時に、前記熱伝達部４２０が位置する領域に形成される構成であって、前記増幅チューブ固定部４３０より大きいサイズに形成される。前記ベースプレート７００が前記ケース１００の長さ方向に移動されるため、前記ベースプレート７００が前記ケース１００の内部に挿入された後、前記増幅チューブ４１１及び増幅チューブ固定部４３０は、前記ベースプレート７００の第２露出孔７０２を介して前記熱伝達部４２０に固定される。
【０１２５】
また、図１８及び図１９に図示したように、本発明の生体試料自動分析装置１０００において、前記核酸増幅部４００は、前記増幅チューブ４１１側に励起光を照射する光照射部４４０と、前記移動部６００に固定され、前記増幅チューブ４１１の内部をリアルタイムで測定することができる蛍光検出部４５０と、をさらに含むことができる。
【０１２６】
前記光照射部４４０及び蛍光検出部４５０は、リアルタイムＰＣＲを可能とする構成であって、前記光照射部４４０としてＬＥＤが用いられることができる。
【０１２７】
前記蛍光検出部４５０は、前記移動部６００に固定されて移動可能に構成され、図３及び図４に図示したように、高さが個別的に調節されるように形成されることができる。
【０１２８】
前記蛍光検出部４５０は、撮影により蛍光量を測定できる手段であって、フォトダイオード、レンズ、及びフィルターを含んで構成されることができる。
【０１２９】
前記蛍光検出部４５０が形成される場合、前記第１滅菌手段８００は、前記移動部６００の領域のうち前記蛍光検出部４５０の前側に位置されることができる。
【０１３０】
前記電気泳動部３００は、前記核酸増幅部４００により増幅された増幅産物を検査する部分であって、ＤＮＡの長さ及び量を検査する。
【０１３１】
より詳細に、前記電気泳動部３００は、電気泳動本体３１０と、電源供給部３２０と、励起光照射部３３０と、撮影部３５０と、を含んで構成され、前記ベースプレート７００に電源連結端子３４０が形成される。先ず、前記電気泳動本体３１０は、電気泳動に必要な物質（例えば、アガロースゲル）が収容されて、電源供給により電気泳動工程が行われる部分であって、増幅されたＤＮＡを長さに応じて分離する。前記電源供給部３２０は、前記ケースの底面１４０に備えられ、前記電気泳動本体３１０に直流電源を供給する構成である。前記電源連結端子３４０は、前記ベースプレート７００に固定されて形成される構成であって、前記電源供給部３２０と接触して前記電気泳動本体３１０に電源を連結する。前記電源連結端子３４０と電気泳動本体３１０の固定と同時に電源を供給するように、前記電源連結端子３４０には、前記電気泳動本体３１０側に突出した突出部３４１が形成され、前記電気泳動本体３１０には、前記突出部３４１が挿入される孔状電気接続端子３１１が形成されることが好ましい。
【０１３２】
前記励起光照射部３３０は、前記電気泳動本体３１０が載置される位置のケース１００の内部下面に備えられ、前記電気泳動本体３１０側に励起光を照射する構成である。この際、前記電気泳動本体３１０及びベースプレート７００の前記電気泳動本体３１０が載置される所定空間は、前記励起光照射部３３０により照射される励起光が透過される材質で形成される。一方、前記励起光照射部３３０が、前記電気泳動本体３１０の全体に均一な光を照射するようにすることが好ましいため、前記励起光照射部３３０が複数個のＬＥＤで形成される場合、前記ベースプレート７００の前記電気泳動本体３１０が載置される所定空間である電気泳動本体固定板７５０には、励起光を散乱する素材、例えば、白乳色アクリルなどの光分散素材層が存在することが好ましい。尚、励起光波長帯の光を多く発光するＬＥＤが前記励起光照射部３３０に用いられ、電気泳動本体３１０の底板は、ベースプレート７００を通過しながら分散された励起光中に含まれている核酸蛍光発光帯の光を全て吸収し、励起光波長帯の光は最大限通過させる材質で製作される。これにより、蛍光検出時におけるバックグラウンド光が最小化されて、核酸検出の敏感度が最大になる。一例として、ＤＮＡ蛍光染料としてサイバーグリーン（Sybr  Green）を用いる場合には、光を通過する青色素材層を用いる。
【０１３３】
前記撮影部３５０は、前記電気泳動状態を撮影する構成であって、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサ上に電気泳動ゲル３６２の画像を得るためのレンズと、レンズに入射する励起光を遮断し、ＤＮＡで発生した蛍光波長帯以上の光を通過させる短波長カツトオフ（cut‐off）フィルターと、で構成される。前記撮影部３５０は、電気泳動の進行状況及び最終結果を撮影して伝送することができる（図５参照）。前記撮影部３５０は、前記ケース１００の上面に形成されてもよいが、より隣接した位置で前記電気泳動部３００の状態を確認できるように、前記移動部６００の移動部本体６１０に形成されることがより好ましい。この際、前記撮影部３５０が前記電気泳動本体３１０に隣接して位置する必要がある場合には、前記ピペット５００が前記ピペットラック５１０に保管される。前記撮影部３５０が前記移動部６００の移動部本体６１０に固定されることで、撮影距離が短くなって、高感度の撮影が可能となる。
【０１３４】
また、前記電源供給部３２０と電源連結端子３４０とが前記ベースプレート７００の挿入により安定して連結されるように、前記電源供給部３２０の下側に弾性手段３２１が介在され、前記ベースプレート７００が前記ケース１００に挿入されることで、互いに接触連結される第１接触部３４２及び第２接触部３２２が前記電源連結端子３４０の下面及び前記電源供給部３２０の下面に形成されることが好ましい。また、前記電源連結端子３４０の第１接触部３４２と前記電源供給部３２０の第２接触部３２２とが完璧に接触するように、前記電源連結端子３４０の第１接触部３４２は、前記ベースプレート７００の挿入方向に角部分が前記第１接触部３４２の中心方向に傾斜した第１傾斜部３４３を有し、前記電源供給部３２０の第２接触部３２２は、前記ケース１００の長さ方向に、前記ベースプレート７００の挿入反対方向に角部分が前記第２接触部３２２の中心方向に傾斜した第２傾斜部３２３を有することが好ましい。前記ベースプレート７００の挿入時、前記電源連結端子３４０の第１傾斜部３４３と前記電源供給部３２０の第２傾斜部３２３とが互いに当接して案内されながら、前記弾性手段３２１が圧縮され、前記電源連結端子３４０の第１接触部３４２と前記電源供給部３２０の第２接触部３２２とが前記ベースプレート７００の最終挿入位置で互いに強く接触するため、電気伝達が容易となる利点がある。
【０１３５】
また、本発明の生体試料自動分析装置１０００は、図２２に図示したように、前記電気泳動本体３１０の全体領域で電気泳動が行われるようにすることができるゲルトレイ３６０を用いることができる。または、図２３に図示したように、前記電気泳動本体３１０に２個の電気泳動ゲル３６２が収容されるゲルトレイ３６０‐１を用いて、試料の半分のみに対して電気泳動が行われるようにすることができる。
【０１３６】
図２３に図示したような場合、生体試料の半分及びピペット５００を装着し、精製部及び増幅部でも試料の半分のみを用いて、残りは後で用いることができる。尚、前記電気泳動本体３１０の内部において、電気泳動に必要な溶液がこぼれないように、縁部の上側に顎が形成されることができる。
【０１３７】
図２２及び図２３には、前記ゲルトレイ３６０、３６０‐１の下面内部に、電気泳動ゲル３６２を固定するための電気泳動ゲル固定部３６１が突出形成された例を示した。
【０１３８】
前記電気泳動ゲル３６２は、この分野において通常の知識を有する者が容易に製造できるものである。例えば、前記電気泳動ゲル３６２を製造するために、１〜５％のアガロースを含有する溶液を沸騰させた後、溶液が固まる前に、ピペット５００の列と同一の位置にローディングウエル３６３が形成されたコームを装着し、ゲルトレイ３６０、３６０‐１の両面を塞いだ状態でゲルトレイ３６０、３６０‐１を水平面に位置させる。その後、液体状態のゲル溶液を注いで冷却させることで、ゲルを製造することができる。この際、前記電気泳動ゲル固定部３６１に対応するゲルの中空部が形成されて、ゲルが前・後側に動くことを防止することができるため、ピペット５００を用いて増幅産物をローディングウエル３６３にローディングする時に、位置を正確に維持することができる。
【０１３９】
本発明の生体試料自動分析装置１０００は、様々な形態の電気泳動ゲル３６２が使用可能であり、電気泳動本体３１０の形態も、図面に図示した例の他に多様に変形されることができる。
【０１４０】
また、本発明の生体試料自動分析装置１０００において、前記電気泳動部３００には、マーカー及び蛍光染色物質が収容されたマーカー貯蔵部９００がさらに形成されることができる。
【０１４１】
前記マーカー貯蔵部９００は、マーカー（marker）及び蛍光染色物質が収容されたマーカーチューブ９２０と、前記マーカーチューブ９２０が装着されたマーカーチューブラック９１０と、を含む構成である。前記マーカーチューブラック９１０は、マーカーが容易に収容されるように、前記ベースプレート７００に着脱可能に備えられることが好ましい。
【０１４２】
前記ピペット５００は、複数個が装着されて列をなし、前記精製部２００、核酸増幅部４００、及び電気泳動部３００の全体領域で、生体試料、前記精製部２００で用いられる試料または試薬、精製された標的核酸、増幅されたＤＮＡを移動させるための構成である。換言すれば、前記ピペット５００は、前記生体試料、前記精製部２００で用いられる試料または試薬、精製された標的核酸、増幅されたＤＮＡを吸入して吐出する構成であって、前記精製部２００のマルチウェルプレートキット２１０の第１列〜第Ｎ列のウェルに移動しながら精製が行われるようにし、精製された標的核酸を前記核酸増幅部４００に移送し、増幅されたＤＮＡをマーカーチューブ、電気泳動部３００などに移送する役割をする。
【０１４３】
前記ピペット５００は、本発明の生体試料自動分析装置１０００の全体にわたって、様々な物質を移送するための構成であり、複数個が列をなす。一つの列をなして横方向に備えられたピペット５００の個数は、前記マルチウェルプレートキット２１０の横方向に位置されたウェル２１１の個数と同一である。
【０１４４】
尚、前記増幅チューブ４１１も、前記ピペット５００の単一列をなすピペット５００の個数と前記マルチウェルプレートキット２１０のウェル２１１の個数とが一致するように用いられることが好ましい。図面には、前記マルチウェルプレートキット２１０の横方向の１２個のウェル２１１が８列をなし、前記ピペット５００が単一列をなす例を示したが、本発明の生体試料自動分析装置１０００がこれに限定されるものではない。より詳細に、検査処理回数を１回増加させるために、複数の列を用いてもよく、１２個以上のウェルを用いてもよい。
【０１４５】
前記移動部６００は、ピペットブロック６３０によりピペット５００の装着、吸入及び吐出、着脱、移動させることができる構成であって、以下、上記の作動を具現するための詳細な構成について説明する。
【０１４６】
前記移動部６００は、様々な形態に構成されることができ、下記では図３から図８に図示した形態を説明する。しかし、本発明の生体試料自動分析装置１０００がこれに限定されるものではない。
【０１４７】
先ず、前記移動部６００は、前記ケース１００の長さ方向に移動される。例えば、前記ケース１００の内部には支持棒１５０が長さ方向に設けられており、前記移動部本体６１０にスライダ６２１が形成されて、前記支持棒１５０により案内されて長さ方向に移動されることができる。この際、前記移動部６００には、Ｘ軸移動モータ６２２と、前記Ｘ軸移動モータ６２２に連結されて前記移動部６００を移動させるＸ軸移動ベルト６２３と、が形成されることができる。
【０１４８】
次に、ピペット５００の装着のための構成を図６に示した。図６を参照すれば、本発明の生体試料自動分析装置１０００は、ピペットブロック固定板６４４を有するピペット装着部を含み、ピペット５００をピペットブロック６３０に装着することができる。
【０１４９】
図６は、ピペットブロック固定板６４４の作動によりピペット５００がピペット固定突出部６４４‐１に固定された状態を示した図面であって、ピペット固定突出部６４４‐１はピペット５００に遮られて見えない（ピペット固定突出部６４４‐１の構成は図８に示している）。
【０１５０】
ピペット装着部は、ピペット５００が装着されるピペット固定突出部６４４‐１と、前記ピペット固定突出部６４４‐１が形成されたピペットブロック固定板６４４と、前記ピペットブロック固定板６４４を高さ方向に移動させる構成と、を含む。
【０１５１】
前記ピペットブロック固定板６４４を高さ方向に移動させる構成として、図６には、Ｚ軸スクリュー６４１と、Ｚ軸スクリューナット６４５と、Ｚ軸ガイド棒６４６と、Ｚ軸ガイド棒スライド６４７と、移動部本体６１０に固定されたＺ軸モータ６４２と、Ｚ軸スクリュー６４１を回転させるためにＺ軸モータ６４２の回転運動をＺ軸スクリュー６４１に伝達するＺ軸移動ベルト６４３と、を含んで構成された例を示した。
【０１５２】
この際、前記Ｚ軸モータ６４２が作動されると、前記ピペットブロック固定板６４４は、移動部本体６１０に固定されたＺ軸スクリュー６４１の回転によりＺ軸ガイド棒６４６に沿って移動される。
【０１５３】
すなわち、本発明の生体試料自動分析装置１０００は、Ｚ軸モータ６４２の回転に伴ってピペットブロック固定板６４４が上下方向に移動し、ピペットブロック固定板６４４の下側方向への移動により、ピペット固定突出部６４４‐１がピペット５００の上側に挿入されることで、前記ピペット５００が装着されることができる。
【０１５４】
一方、ピペット５００の装着時には、ピストン６３１の位置が十分に上側に位置するようにした後、Ｚ軸スクリュー６４１を回してピペットブロック固定板６４４がピペット５００の方に下がるようにしてから、ピペット５００を挿入することができる。
【０１５５】
また、前記移動部６００の上下に移動するピペットブロック固定板６４４に、前記ピペット５００の作動に係る装置が設けられて、ピペット５００が安定して作動するようにすることが好ましい。
【０１５６】
前記ピペットブロック６３０は、前記ピペットブロック固定板６４４の上下運動の基準点である移動部本体６１０に装着され、前記ピペット５００の吸入及び吐出作動を調節し、前記ピペット５００を前記ケース１００の長さ方向（Ｘ軸）及び高さ方向（Ｚ軸）に移動させることができる。ピペット５００の吸入及び吐出調節のための構成を図７を参照して説明する。
【０１５７】
本発明の生体試料自動分析装置１０００は、ピペットブロック６３０の上側に備えられたピストン６３１及び前記ピストン６３１が固定されて高さ方向に移動可能なピストン固定板６３４を有するピペット調節部により、前記ピペット５００の吸入及び吐出が調節されることができる。
【０１５８】
この際、前記ピペット５００の吸入及び吐出作動が調節されるようにする構成として、ピペット５００との気密を保持するように、前記ピペットブロック６３０はピペット調節部を含む。この際、前記ピペット調節部は、ピストン６３１と、ピストン固定板６３４と、前記ピストン固定板６３４を高さ方向に移動させるための手段（ピストン６３１を圧縮できる手段）と、を含む。
【０１５９】
前記ピストン固定板６３４を高さ方向に移動させるための手段は、前記ピストン６３１を上下運動させるピストンモータ６３２と、ピストンベルト６３３により回転されるピストン移動スクリュー６３５と、ピストン固定板６３４に固定され、ピストン移動スクリュー６３５の回転によりピストン固定板６３４を上下に移動させるピストン移動スクリューナット６３６と、前記ピストン６３１の上部で前記ピストン６３１及びピストン移動スクリューナット６３６を固定するピストン固定板６３４と、を含んで構成されることができる。
【０１６０】
前記ピストンモータ６３２は、前記ピストン固定板６３４に設けられたピストンガイド棒６４７により支持された最上端の板に備えられることができる。
【０１６１】
前記ピストン移動スクリューナット６３６の上下移動とピストン６３１の移動を連動させるために、ピストン固定板６３４がピストン６３１の上部に設けられ、ピストン６３１及びピストン移動スクリューナット６３６が固定されている。
【０１６２】
作動について説明すれば、前記ピストン移動スクリュー６３５の回転に伴い、上下方向への移動を案内するピストンガイド棒６３７に沿ってピストン固定板６３４が上下方向に移動することで、ピストン６３１がピペットブロック６３０内で気密を保持しながら上下運動する。これにより、ピペット５００の吸入、吐出作動が行われる。
【０１６３】
ピペット５００を取り外すための一例を図８に示した。図８に図示した例は、ピペット押出し板６３８‐１、ピペット押出しピン固定板６３９、及びピペット押出しピン６３８を用いる。
【０１６４】
より詳細に、前記ピペット押出し板６３８‐１は、前記ピペット固定突出部６４４‐１に対応する領域が中空されており、前記ピペット５００が前記ピペット固定突出部６４４‐１に装着された時に、ピペットブロック固定板６４４の下面とピペット５００の上面との間に当接するように位置される。
【０１６５】
前記ピペット押出しピン固定板６３９は、前記ピペットブロック６３０の上側に位置された板状である。前記ピペット押出しピン６３８は、前記ピペットブロック６３０の高さより長い長さを有し、前記ピペット押出し板６３８‐１と前記ピペット押出しピン固定板６３９とを連結する。
【０１６６】
すなわち、本発明の生体試料自動分析装置１０００は、前記ピペット調節部の作動により前記ピペット押出しピン固定板６３９が下側方向に移動すると、前記ピペット押出しピン固定板６３９、ピペット押出しピン６３８‐１、及びピペット押出し板６３８‐１が下側に移動して前記ピペット５００を押し出すことで、前記ピペット５００が前記ピペット固定突出部６４４‐１から取り外されることを特徴とする。
【０１６７】
換言すれば、本発明の生体試料自動分析装置１０００は、ピペット５００が装着されると、ピペット５００によりピペット押出し板６３８‐１及びピペット押出しピン６３８が押されて、図６に図示したように、ピペット押出しピン固定板６３９がピペットブロック６３０の上部に押されることで、ピペットブロック６３０の上部から所定間隔離隔して位置することになる。ピペット５００を取り外すためには、ピストン移動スクリュー６３５を回してピストン固定板６３４をピペットブロック６３０の上部と接触するように下部に移動させると、ピペット押出しピン固定板６３９、ピペット押出しピン６３８、及びピペット押出し板６３８‐１が押されて、図８に図示したように、ピペット５００が取り外される。
【０１６８】
前記第１滅菌手段８００は、前記移動部６００に固定される構成であって、紫外線ランプを用いることができる。
【０１６９】
前記第１滅菌手段８００は、滅菌対象部位に近接して位置して位置制御が容易となるように、前記移動部６００をなす全体構成の中でも、特に、蛍光検出部４５０に固定されることが好ましい。図５には、前記第１滅菌手段８００が前記蛍光検出部４５０の側面に固定され、下側方向に紫外線またはオゾンを照射するように形成された例を示した。また、本発明の生体試料自動分析装置１０００は、前記第１滅菌手段８００の滅菌効果が特定位置で集中的に発揮されるように、反射手段８１０をさらに含むことができる。前記第１滅菌手段８００は、遺伝子増幅産物の不活化のために用いられるものであって、遺伝子増幅産物の不活化のために、前記移動部６００の作動により遺伝子増幅反応容器に近接して用いられる。これにより、遺伝子増幅産物の不活化が極大化されることができる。
【０１７０】
本発明の生体試料自動分析装置１０００は、前記第１滅菌手段８００とともに、ケース１００の内部に備えられ、紫外線ランプ及びオゾン発生器の一つからなる第２滅菌手段８２０をさらに含むことができる。また、前記第１滅菌手段８００が、前記移動部６００の移動により前記精製部２００、核酸増幅部４００、電気泳動部３００の各構成を滅菌するようにしてもよく、第２滅菌手段８２０を用いて全体構成を滅菌してもよい。
【０１７１】
尚、本発明の生体試料自動分析装置１０００は、ベースプレート７００をさらに含むことができる。
【０１７２】
前記ベースプレート７００には、前記マルチウェルプレートキット２１０及び電気泳動本体３１０が着脱可能に備えられている。前記ベースプレート７００は、前記ケース１００の下面に固定されたガイド部１３０により案内されて、前記開放部１１０を介して前記ケース１００の長さ方向に移動される構成である。尚、上述のように、前記ベースプレート７００には、前記生体試料チューブラック２８０、ピペットラック５１０、及びマーカーチューブラック９１０が着脱可能に備えられることができる。前記マルチウェルプレートキット２１０には、生体試料とともに、精製に必要な試料または試薬が収容されており、前記電気泳動本体３１０には、電気泳動に必要な物質が収容されており、前記マーカーチューブ９２０には、前記電気泳動に必要なマーカー及びＤＮＡ蛍光染色物質が収容されている。前記ベースプレート７００に、各構成要素であるマルチウェルプレートキット２１０、電気泳動本体３１０、生体試料チューブラック２８０、ピペットラック５１０、及びマーカーチューブラック９１０が着脱可能に備えられるため、ユーザは、各構成を装着して挿入するという簡単な方法で分析を準備することができる。一方、前記増幅チューブ４１１及び増幅チューブ固定部４３０は、前記ベースプレート７００の第２露出孔７０２を介して熱伝達部４２０に直接固定される構成であって、前記ベースプレート７００が前記ケース１００の内部に挿入された後、固定される。
【０１７３】
前記ベースプレート７００の長さ方向への移動のために、前記ケース１００の内部の下面にはガイド部１３０が形成され、前記開放部１１０に隣接した一側上面には取っ手７１０が形成される。これにより、ユーザは、前記ベースプレート７００を容易に引き出して必要な構成を装着し、前記ベースプレート７００を挿入することができる。
【０１７４】
尚、本発明の生体試料自動分析装置１０００において、前記ベースプレート７００が前記ケース１００の内部に挿入及び固定される位置が正確となるように、前記ベースプレート７００の他側端部（前記開放部１１０と隣接した側の反対側）には第１位置固定部７２０が形成され、前記第１位置固定部７２０に対応する前記ケース１００の部分に第２位置固定部１２０が形成されており、前記第１位置固定部７２０と第２位置固定部１２０とは磁性により互いに固定されることができる。図４には、前記第１位置固定部７２０に第３固定磁石７２１が形成され、前記第３固定磁石７２１が前記第２位置固定部１２０に固定された形態を示した。この他にも、本発明の生体試料自動分析装置１０００において、前記第３固定磁石７２１が前記第２位置固定部１２０に位置されてもよく、前記第１位置固定部７２０及び第２位置固定部１２０に結合された第３固定磁石７２１がそれぞれ位置されてもよい。また、前記第２位置固定部１２０は、前記第１位置固定部７２０の形態に対応する溝を有していてもよい。これにより、本発明の生体試料自動分析装置１０００は、前記ベースプレート７００が前記ケース１００に挿入される位置を決定することができ、分析工程中に正確な位置をそのまま維持することができる。
【０１７５】
また、前記ベースプレート７００には、使用された廃液が貯蔵される廃液槽７４０が着脱可能に備えられることができる。
【０１７６】
前記廃液は、生体試料を精製する過程などで捨てられる廃液であり、前記廃液槽７４０がベースプレート７００に着脱可能に備えられることで、使用が容易になる。
【０１７７】
前記制御部は、前記精製部２００、核酸増幅部４００、電気泳動部３００、及び移動部６００を制御する構成であって、その他にも、制御が必要な全ての構成を制御する。
【０１７８】
一方、本発明の生体試料自動分析方法は、上述の生体試料自動分析装置１０００を用いる方法である。
【０１７９】
これにより、本発明の生体試料自動分析方法は、一つの装置（本発明の生体試料自動分析装置１０００）を用いて、精製、増幅、及び電気泳動定量分析により増幅産物のサイズを定性分析するに必要な全過程を行うことができるため、複数個の装置を用いる際の不便さを解消し、全体分析効率及び正確度を高めることができる。
【０１８０】
図２４を参照して、本発明の生体試料自動分析装置１０００を用いた生体試料自動分析方法を説明する。本発明の生体試料自動分析方法は、生体試料から標的核酸を得る精製段階（Ｓ１０）と、前記精製段階（Ｓ１０）を完了した標的核酸を増幅する増幅段階（Ｓ２０）と、電気泳動段階（Ｓ３０）と、を含むことを特徴とする。
【０１８１】
また、前記精製段階（Ｓ１０）は、移動部６００が移動して、固定されたピペットブロック６３０にピペット５００を挿入するピペット装着段階と、前記移動部６００が移動して、前記生体試料チューブに含有された生体試料及びマルチウェルプレートキット２１０の第１列〜第Ｎ列のウェルにそれぞれ収容された精製に必要な一つ以上の試料または試薬を移動／混合することで、標的核酸含有溶液を得る標的核酸含有溶液獲得段階と、を含んで行われる。
【０１８２】
前記標的核酸含有溶液獲得段階は、標的核酸を含む生体試料を溶解させて標的核酸を溶出する試料溶解段階と、生体試料の均質溶液に含まれている標的核酸を磁性粒子に付着させ、その他の生体物質溶液を除去する標的核酸付着段階と、標的核酸が付着された磁性粒子のその他の不純物を除去する磁性粒子洗浄段階と、磁性粒子に含有された洗浄用溶媒を除去する磁性粒子乾燥段階と、磁性粒子に付着された標的核酸を取り外すために溶出溶液を加える獲得段階と、を含む。
【０１８３】
この際、前記精製段階（Ｓ１０）で、必要に応じて、磁場印加部２０１により、前記マルチウェルプレートキット２１０の特定列のウェルに磁場を印加する磁場印加段階と、加熱部２０２により、前記マルチウェルプレートキット２１０の特定列のウェルを加熱する加熱段階と、が行われることを特徴とする。
【０１８４】
また、前記磁性粒子乾燥段階では、前記移動部６００の移動部本体６１０に挿入されたピペット５００を取り外して移動させ、真空モジュール２９１を挿入した後、前記マルチウェルプレートキット２１０の磁性粒子を含むウェルの内部に接触しないように移動させる。次いで、真空ポンプ２９５で空気を吸入及び排出する。同時に、加熱部２０２によりウェルを加熱することで、洗浄溶媒の乾燥時間を短縮させることができる。
【０１８５】
また、前記増幅段階（Ｓ２０）は、前記精製段階（Ｓ１０）により得られた標的核酸含有溶液を増幅チューブ４１１に移動させて混合する混合段階と、熱伝達部４２０により温度を調節して増幅する温度調節段階と、を含むことができる。
【０１８６】
増幅段階（Ｓ２０）についてより詳細に説明すれば、前記混合段階は、移動部６００が移動して、移動部本体６１０に固定されたピペット５００を固定させ、前記精製段階（Ｓ１０）により得られた標的核酸含有溶液を増幅部の増幅チューブ４１１に移送させた後、反応液と混合する段階である。
【０１８７】
前記温度調節段階は、熱伝達部４２０により温度を調節して増幅する段階である。
【０１８８】
この際、前記増幅段階（Ｓ２０）が行われる核酸増幅部４００には増幅チューブ４１１を２列まで装着することができるため、１列の増幅チューブ４１１を用いてもよく、後で異なる分析のために２列の増幅チューブ４１１を用いてもよい。
【０１８９】
また、ＲＴ‐ＰＣＲやネステッド（nested）ＰＣＲを用いて遺伝子増幅を行う場合には、互いに異なる物質が収容された２列の増幅チューブ４１１を用い、それぞれの反応段階に適するように各列の温度が調節されることができる。
【０１９０】
より詳細に、前記ＲＴ‐ＰＣＲの場合、増幅チューブ４１１の１列に逆転写反応液が入っていて、それを標的核酸含有溶液と混合して逆転写反応を行い、増幅チューブ４１１の２列にＰＣＲ反応溶液が入っていて、逆転写反応の反応物と混合してＰＣＲ反応を行うことができる。
【０１９１】
前記ネステッドＰＣＲの場合、増幅チューブ４１１の１列に１次ＰＣＲ反応液が入っていて、それを標的核酸含有溶液と混合して１次ＰＣＲ反応を行い、増幅チューブ４１１の２列に２次ＰＣＲ反応溶液が入っていて、１次ＰＣＲ反応の反応物と混合してネステッド（nested）ＰＣＲ反応を行うことができる。
【０１９２】
この際、前記混合段階と温度調節段階との間に、反応液の蒸発を防止するためのシール段階がさらに行われることができる。
【０１９３】
前記シール段階は、前記増幅チューブ４１１の上部が開放されているため、反応中に蒸発が発生することを防止するための段階であって、蒸発防止物質を反応液の上層部に形成することで行われることができる。
【０１９４】
前記蒸発防止物質は、１００℃で蒸発されず、前記遺伝子増幅反応に影響を与えない物質で、且つ反応液より比重が軽い物質でなければならない。前記蒸発防止物質の例として、ミネラルオイルを用いてもよく、６０〜７０℃程度で溶けるパラフィンを用いてもよい。
【０１９５】
蒸発防止物質として用いられるパラフィンが、反応液とともに増幅チューブに含まれている場合には、前記シーリング段階が省略されることができる。
【０１９６】
前記電気泳動段階（Ｓ３０）は、マーカー混合段階と、電気泳動遂行段階と、分析段階と、を含んで行われる。
【０１９７】
前記マーカー混合段階は、移動部６００により、最終的に増幅された増幅産物が収容されている増幅チューブ４１１にピペット５００を移動させ、所定量の増幅産物を吸入した後、マーカー及び蛍光染色物質が含有された溶液が収容されているマーカーチューブ９１０に移動させて、増幅産物とマーカー溶液とを混合することで行われることができる。
【０１９８】
前記電気泳動遂行段階は、マーカーが混合された増幅産物を電気泳動本体３１０のアガロスゲルローディングウエル３６３に移動させ、アガロスゲルローディングウエルに前記増幅産物混合物をローディングした後、前記電源供給部３２０及び電源連結端子３４０により電気泳動本体３１０に電源を供給することで、電気泳動を行う段階である。
【０１９９】
前記分析段階（Ｓ３０）は、前記励起光照射部３３０により光を照射し、撮影部３５０を用いて電気泳動結果を確認する段階である。
【０２００】
この際、図２５に図示したように、前記精製段階（Ｓ１０）の前に、準備段階（Ｓ４０）が行われることができる。前記準備段階（Ｓ４０）は、前記ベースプレート７００を前記ケース１００の外部に引き出し、前記ベースプレート７００に、電気泳動本体３１０、ピペットラック５１０、マルチウェルプレートキット２１０、生体試料チューブラック２８０、廃液槽７４０、マーカーチューブラック９１０、及びマーカーチューブ９２０を装着する第１装着段階と、前記第１位置固定部７２０と第２位置固定部１２０とが互いに当接して固定されるように、前記ベースプレート７００を引き込む引き込み段階と、ベースプレート７００の第２露出孔７０２を介して露出された熱伝達部４２０の載置溝４１０‐１に増幅チューブ４１１を載置させた後、増幅チューブ固定部４３０により増幅チューブ４１１を固定する第２装着段階と、を含むことを特徴とする。
【０２０１】
また、前記増幅段階（Ｓ２０）と電気泳動段階（Ｓ３０）との間に、不活化段階（Ｓ４０）がさらに行われることができる。
【０２０２】
前記不活化段階（Ｓ４０）は、遺伝子増幅段階（Ｓ２０）が終わった後、電気泳動段階（Ｓ３０）を行うためのマーカー混合段階の前に、増幅された核酸を不活化させるための段階であって、移動部６００の移動により、第１滅菌手段８００が付着された蛍光検出部４５０を増幅チューブ４１１の上部に移動させ、前記第１滅菌手段８００を作動して紫外線を照射することで、核酸増幅産物を光化学反応で不活化させる段階である。
【０２０３】
上述のように、本発明の生体試料自動分析装置１０００及び方法は、生体試料から標的核酸を精製し、増幅及び分析する全過程を一つの装置で行うことができるため、分析信頼性及び効率性が向上される利点がある。
【０２０４】
一方、本発明は、生体試料自動分析装置１０００を用いて、定量免疫ＰＣＲを利用した抗原濃度獲得方法を行うことができる。これにより、定量免疫ＰＣＲを行うことで、生体試料に含有された抗原の濃度を定量検査することができる。
【０２０５】
本発明は、上記の実施例に限定されず、適用範囲が多様であることは勿論、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を外れることなく、様々な変形実施が可能である。
【符号の説明】
【０２０６】
１０００  生体試料自動分析装置
１００  ケース
１１０  開放部
１２０  第２位置固定部
１３０  ガイド部
１４０  ケースの底面
１４１  送風機
１４２  空気流動部
１５０  支持棒
２００  精製部
２０１  磁場印加部
２０２  加熱部
２１０  マルチウェルプレートキット
２１１  ウェル
２２０  磁石装着部
２２１  磁石
２２２  差し込み溝
２３０  磁石装着部支持台
２４０  ガイド棒
２５０  ガイドブロック
２６０  引張バネ
２７０  昇降部
２７１  昇降モータ
２７２  第１昇降軸
２７３  昇降カム
２７４  第２昇降軸
２７５  高さ検知センサ
２７５‐１  センシング部
２７５‐２  センシング標的部
２８０  生体試料チューブラック
２８１  生体試料チューブ
２９０  乾燥部
２９１  真空モジュール
２９２  凹部
２９３  真空モジュールラック
２９３‐１  支持部
２９４  凸部
２９５  真空ポンプ
２９６  固定磁石
３００  電気泳動部
３１０  電気泳動本体
３１１  孔状電気接続端子
３２０  電源供給部
３２１  弾性手段
３２２  第２接触部
３２３  第２傾斜部
３３０  励起光照射部
３４０  電源連結端子
３４１  突出部
３４２  第１接触部
３４３  第１傾斜部
３５０  撮影部
３６０、３６０‐１  ゲルトレイ
３６１  電気泳動ゲル固定部
３６２  電気泳動ゲル
３６３  ローディングウエル
４００  核酸増幅部
４１０  増幅ブロックカバー
４１０‐１  増幅ブロック
４１１  増幅チューブ
４２０  熱伝達部
４２１  載置溝
４２２  第１固定磁石
４２３  ペルチェ素子
４３０  増幅チューブ固定部
４３１  第２固定磁石
４４０  光照射部
４５０  蛍光検出部
５００  ピペット
５１０  ピペットラック
６００  移動部
６１０  移動部本体
６２１  スライダ
６２２  Ｘ軸移動モータ
６２３  Ｘ軸移動ベルト
６３０  ピペットブロック
６３１  ピストン
６３２  ピストンモータ
６３３  ピストンベルト
６３４  ピストン固定板
６３５  ピストン移動スクリュー
６３６  ピストン移動スクリューナット
６３７  ピストンガイド棒
６３８  ピペット押出しピン
６３８‐１  ピペット押出し板
６３９  ピペット押出しピン固定板
６４１  Ｚ軸スクリュー
６４２  Ｚ軸モータ
６４３  Ｚ軸移動ベルト
６４４  ピペットブロック固定板
６４４‐１  ピペット固定突出部
６４５  Ｚ軸スクリューナット
６４６  Ｚ軸ガイド棒
６４７  Ｚ軸ガイド棒スライド
７００  ベースプレート
７０１  第１露出孔
７０２  第２露出孔
７１０  取っ手
７２０  第１位置固定部
７２１  第３固定磁石
７３０  突出固定部
７３１  弾性手段
７４０  廃液槽
７５０  電気泳動本体固定板
８００  第１滅菌手段
８１０  反射手段
８２０  第２滅菌手段
９００  マーカー貯蔵部
９１０  マーカーチューブラック
９２０  マーカーチューブ
【図２】
0005908613.tif 000002
【図３】
0005908613.tif 000003
【図４】
0005908613.tif 000004
【図５】
0005908613.tif 000005
【図６】
0005908613.tif 000006
【図７】
0005908613.tif 000007
【図８】
0005908613.tif 000008
【図９】
0005908613.tif 000009
【図１０】
0005908613.tif 000010
【図１１】
0005908613.tif 000011
【図１２】
0005908613.tif 000012
【図１３】
0005908613.tif 000013
【図１４】
0005908613.tif 000014
【図１５】
0005908613.tif 000015
【図１６】
0005908613.tif 000016
【図１７】
0005908613.tif 000017
【図１８】
0005908613.tif 000018
【図１９】
0005908613.tif 000019
【図２０】
0005908613.tif 000020
【図２１】
0005908613.tif 000021
【図２２】
0005908613.tif 000022
【図２３】
0005908613.tif 000023
【図２４】
0005908613.tif 000024
【図２５】
0005908613.tif 000025
【図２６】
0005908613.tif 000026
【図１】
0005908613.tif 000027