(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応液と、前記反応液とは比重が異なり、かつ前記反応液とは混和しない液体と、が充填され、一端に開口を有し、前記反応液が移動する流路を有する容器と、前記開口を封止したとき前記容器内部に向かって窪む第１の凹部を有する封止部と、を含む反応容器を装着可能な装着部と、
前記装着部に前記反応容器が装着された場合に、前記流路の第１領域を第１の温度に加熱する第１加熱部と、
前記装着部に前記反応容器が装着された場合に、前記封止部を前記第１の温度とは異なる第２の温度に加熱する第２加熱部と、
前記第１及び第２加熱部並びに前記装着部の配置を、第１の配置と、第２の配置との間で切り換える駆動機構と、
を含み、
前記第１の配置は、前記装着部に前記反応容器が装着された場合に、前記第１領域が、重力の作用する方向における前記流路の最下部に位置する配置であり、
前記第２の配置は、前記装着部に前記反応容器が装着された場合に、前記反応液が移動する方向における位置が前記第１領域とは異なる前記流路の第２領域が、重力の作用する方向における前記流路の最下部に位置する配置であり、
前記容器は、内径が前記一端から前記容器の他端に向かって縮径する内径変化部と、前記容器の内壁に形成され、前記封止部と係合する第２の凹部と、を有し
前記封止部は、外径が前記封止部の一端から他端に向かって縮径する外径変化部と、前記封止部の外壁に形成され、前記容器と係合する凸部と、を有し、
前記流路を前記封止部で封止した時、前記第２の凹部と前記凸部とが係合し、前記内径変化部と前記外径変化部とが嵌合して前記容器内部が容室とリザーバーとに区画されるように形成されており、
前記第２加熱部は、前記装着部に前記反応容器が装着された場合に、前記第１の凹部に接触する突起部を含む熱サイクル装置。
【請求項２】
請求項１に記載の熱サイクル装置において、
前記装着部に前記反応容器が装着された場合に、前記突起部は、前記第１の凹部に捩じ込まれる熱サイクル装置。
【請求項３】
請求項２に記載の熱サイクル装置において、
前記突起部に、グリースが塗布される熱サイクル装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の熱サイクル装置において、
前記第２加熱部を覆うカバーを有する熱サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、遺伝子の利用技術の発展により、遺伝子診断や遺伝子治療など遺伝子を利用した医療が注目されている他、農畜産分野においても品種判別や品種改良に遺伝子を用いた手法が多く開発されている。遺伝子を利用するための技術として、ＰＣＲ（Polymerase Chain Reaction）法などの技術が広く普及している。今日では、ＰＣＲ法は生体物質の情報解明において必要不可欠な技術となっている。
【０００３】
ＰＣＲ法は、増幅の対象とする核酸（標的核酸）及び試薬を含む溶液（反応液）に熱サイクルを施すことで、標的核酸を増幅させる手法である。熱サイクルは、２段階以上の温度を周期的に反応液に施す処理である。ＰＣＲ法においては、２段階又は３段階の熱サイクルを施す手法が一般的である。
【０００４】
ＰＣＲ法では一般に、チューブや生体試料反応用チップ（バイオチップ）と称する、生化学反応を行うための容器を使用する。しかしながら従来の手法においては、反応に必要な試薬等の量が多かったり、反応に必要な熱サイクルを実現するために装置が複雑化したり、反応に時間がかかったりするという問題があった。そのため、微少量の試薬や検体を用いてＰＣＲを精度よく短時間で行うためのバイオチップや反応装置が必要とされていた。
【０００５】
このような問題を解決するために、特許文献１には、反応液と、反応液と混和せず反応液よりも比重の小さい液体（ミネラルオイル等、以下「液体」と称する）とが充填された生体試料反応用容器を、水平方向の回転軸の周りに回転させることで、反応液を移動させて熱サイクルを施す生体試料反応装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１３６２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１において、反応に要する時間を短縮するためには生体試料反応用容器の肉厚を薄くすることが好ましい。一方、当該容器を栓で封止する構造とした場合には、勘合による応力への耐久性と勘合操作のしやすさとを向上させるため、肉厚が厚く充分な大きさの栓が必要であった。この結果、栓の熱容量が相対的に大きくなり、栓に近い側の液体への熱伝達が栓から遠い側と比較して遅くなり、栓近傍のオイルが所定の温度に達するまで時間を要することとなった。
【０００８】
そのため、より短時間で反応容器を所望の温度に加熱できる熱サイクル装置が必要とされていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【００１０】
［適用例１］本適用例に係る熱サイクル装置は、反応液と、前記反応液とは比重が異なり、かつ、前記反応液とは混和しない液体とが充填され、前記反応液が対向する内壁に沿って移動する流路と、前記流路を封止する封止部と、を含む反応容器を装着する装着部と、前記装着部に前記反応容器が装着された場合に、前記流路の第１領域を加熱する第１加熱部と、前記装着部に前記反応容器が装着された場合に、前記封止部を加熱する第２加熱部と、前記第１及び第２加熱部並びに前記装着部の配置を、第１の配置と、第２の配置との間で切り換える駆動機構と、を含み、前記第１の配置は、前記装着部に前記反応容器が装着された場合に、前記第１領域が、重力の作用する方向における前記流路の最下部に位置する配置であり、前記第２の配置は、前記装着部に前記反応容器が装着された場合に、前記反応液が移動する方向における位置が前記第１領域とは異なる前記流路の第２領域が、重力の作用する方向における前記流路の最下部に位置する配置であることを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、第１及び第２加熱部並びに装着部の配置を切り換えることで、反応容器が第１の配置に保持された状態と、反応容器が第２の配置に保持された状態とを切り換えることができる。第１の配置は、反応容器を構成する流路の第１領域が、重力の作用する方向における流路の最下部に位置する配置である。第２の配置は、反応容器を構成する流路の第２領域が、重力の作用する方向における流路の最下部に位置する配置である。すなわち、例えば反応液の比重が相対的に大きい場合には、重力の作用によって第１の配置においては反応液を第１領域に、第２の配置においては反応液を第２領域に保持できる。第１領域は第１加熱部によって加熱されるので、第１領域と第２領域とを異なる温度とすることができる。したがって、第１の配置又は第２の配置に反応容器を保持する間、反応液を所定の温度に保持できるので、加熱時間を容易に制御可能な熱サイクル装置を提供できる。また、反応容器の封止部を第２加熱部が加熱するので、熱サイクル装置が第２加熱部を含まない場合と比較して、相対的に封止部に近い反応容器の領域をより短い時間で所望の温度に加熱することができる熱サイクル装置を実現できる。
【００１２】
［適用例２］上記適用例に記載の熱サイクル装置において、前記第２加熱部は、前記装着部に前記反応容器が装着された場合に、前記封止部に形成された凹部に挿入される突起をさらに含んでもよい。
【００１３】
本適用例によれば、第２加熱部は封止部に設けられた凹部に挿入される突起を通じて反応液と混和しない液体をより近い位置で加熱することができるので、液体をより短時間で適温に加熱することができ、結果、第２の配置で反応液を速やかに加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る反応容器と加熱部との断面図。
【図２】本実施形態に係る熱サイクル装置の蓋を閉じた状態を表す斜視図。
【図３】本実施形態に係る熱サイクル装置の蓋を開けた状態を表す斜視図。
【図４】本実施形態に係る熱サイクル装置の本体の分解斜視図。
【図５】（Ａ）は、第１の配置における、図２のＡ−Ａ線を通り回転軸に垂直な面における断面を模式的に示す断面図、（Ｂ）は、第２の配置における図２のＡ−Ａ線を通り回転軸に垂直な面における断面を模式的に示す断面図。
【図６】比較の実施形態に係る反応容器と加熱部との断面図。
【図７】比較の実施形態に係る別の構成の反応容器と加熱部との断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している。
【００１６】
１．反応容器
図１は、本実施形態に係る反応容器１と加熱部１０１２，１０１３，１０５２との断面図である。
本実施形態の熱サイクル装置１０００（図３参照）に装着される反応容器１について説明する。図１に示すように、反応容器１は反応容器本体１１と栓（封止部）１２とからなり、反応容器１の第１容室（流路）１１０内には、第２の液体（反応液）４０と、第２の液体４０とは比重が異なる第１の液体（液体）３０が充填される。
【００１７】
栓１２は、第１容室１１０を封止する。第２の液体４０は第１容室１１０の対向する内壁に近接して移動する。第１の液体３０にはジメチルシリコーンオイルやパラフィンオイルが使用できる。特にジメチルシリコーンオイルは難燃性であることから熱サイクルに適している。ジメチルシリコーンオイルは絶縁性が高いので、フッ素系シリコーンレジンを加えることが好ましい。これにより、第２の液体４０の帯電を防止できるので、第２の液体４０を適切に移動させることができる。
【００１８】
反応容器本体１１及び栓１２はＰＣＲ反応を阻害せず熱に強い透明ポリプロピレンから成る。耐熱性が有りＰＣＲ反応を阻害しない樹脂材料として、ポリカーボネートを用いても良いが、自家蛍光を有するので、リアルタイムＰＣＲを蛍光測定で行う場合には適していない。樹脂材料以外では耐熱性を有する硼珪酸ガラスが好適である。反応容器本体１１の肉厚は透明度と熱容量（加熱時間の短縮）との点からできるだけ薄いことが好ましいが、成型性や強度の点から０．３〜０．５ｍｍ程度が好ましい。強度については、０．３〜０．５ｍｍ程度の肉厚とすることで、加熱により第１の液体３０等から溶存気体が発泡するのを防ぐために、第１の液体３０の熱膨張に対し反応容器１の剛性を上げることで反応容器１内の圧力を高めている（ヘンリーの法則）。反応容器１内の内径は２〜３ｍｍで長さは１５〜２５ｍｍ程度であり、栓１２の肉厚は勘合を確実に行うため、やや厚めの０．７ｍｍ程度で、操作上、長さは８ｍｍ以上必要である。本実施形態においては、栓１２には凹部１２ａが設けられている。また、本実施形態においては、反応容器１先端は、蛍光測定用に容器内面（第１容室１１０の壁面）と外面とが鏡面に仕上げられている。
【００１９】
第２の液体４０は、第１の液体３０とは混和しない液体である。第２の液体４０としては、例えば、水を媒体として所望の反応に必要な酵素や薬品を含んだ試薬と被検液（検体を含む液体）との混合液を使用できる。リアルタイムＰＣＲのように、蛍光測定を含む反応を行う場合には、反応容器１内に増幅対象のＤＮＡとＤＮＡポリメラーゼとプライマー及び増幅に応じて輝度の変化する蛍光色素からなる第２の液体４０を１〜２μＬ滴下し栓１２で封入する。蛍光測定を行わない場合には、蛍光色素は含まなくてもよい。第２の液体４０を封入した時に気泡が入らないように、予め第１の液体３０がリザーバー１４に達するまで充填されており、先端の尖った栓１２によって第１の液体３０をリザーバー１４に溢れ出させながら勘合する。溢れた第１の液体３０はリザーバー１４に保持され、外部に溢れ出さないようにスナップ１３でシールされる。このようにして、反応容器本体１１と栓１２とが勘合した状態で密閉された第１容室１１０が封止される。
【００２０】
２．熱サイクル装置
図２は、本実施形態に係る熱サイクル装置１０００の蓋１０５０を閉じた状態を表す斜視図、図３は、本実施形態に係る熱サイクル装置１０００の蓋１０５０を開けた状態を表す斜視図である。図４は、本実施形態に係る熱サイクル装置１０００の本体１０１０の分解斜視図である。図５（Ａ）は、第１の配置における、図２のＡ−Ａ線を通り回転軸Ｒに垂直な面における断面を模式的に示す断面図、図５（Ｂ）は、第２の配置における図２のＡ−Ａ線を通り回転軸Ｒに垂直な面における断面を模式的に示す断面図である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）において、白抜き矢印は本体１０１０の回転方向、矢印ｇは重力の作用する方向を表す。
【００２１】
図２及び図３並びに図４に示される熱サイクル装置１０００は、反応容器１を装着する装着部１０１１と、装着部１０１１に反応容器１を装着した場合に、反応容器１の第１容室１１０に対して、第２の液体４０が移動する方向（本実施形態においては、第１容室１１０の長手方向）に温度勾配を形成する温度勾配形成部１０３０と、装着部１０１１及び温度勾配形成部１０３０を、水平成分を有する方向の軸である同一の回転軸Ｒで回転させる駆動機構１０２０と、を含んでいる。
【００２２】
図２及び図３に示される例では、熱サイクル装置１０００は、本体１０１０と駆動機構１０２０とを含んで構成されている。図４に示されるように、本体１０１０は、装着部１０１１及び温度勾配形成部１０３０を含んで構成されている。
【００２３】
装着部１０１１は、反応容器１を装着する構造である。図３及び図４に示される例では、熱サイクル装置１０００の装着部１０１１は、反応容器１を差し込んで装着するスロット構造である。図４に示される例では、装着部１０１１は、後述される、第１加熱部１０１２の第１ヒートブロック１０１２ｂ、第３加熱部１０１３の第３ヒートブロック１０１３ｂを貫通する穴に反応容器１を差し込む構造となっている。図３に示される例では、２０個の装着部１０１１が本体１０１０に設けられている。
【００２４】
温度勾配形成部１０３０は、装着部１０１１に反応容器１を装着した場合に、反応容器１の第１容室１１０に対して、第２の液体４０が移動する方向に温度勾配を形成する。ここで、「温度勾配を形成する」とは、所定の方向に沿って温度が変化する状態を形成することを意味する。したがって、「第２の液体４０が移動する方向に温度勾配を形成する」とは、第２の液体４０が移動する方向に沿って温度が変化する状態を形成することを意味する。「所定の方向に沿って温度が変化する状態」は、例えば、所定の方向に沿って温度が単調に高く又は低くなっていてもよいし、所定の方向に沿って、温度が高くなる変化から低くなる変化へ、又は、低くなる変化から高くなる変化へ、途中で変化していてもよい。図３及び図４に示される例では、温度勾配形成部１０３０は、第１加熱部１０１２、第２加熱部１０５２、及び第３加熱部１０１３を含んで構成されている。熱サイクル装置１０００の本体１０１０においては、第１加熱部１０１２、第３加熱部１０１３は、その周囲をフランジ１０１６、固定板１０１９で固定されている。
【００２５】
第１加熱部１０１２は、装着部１０１１に反応容器１を装着した場合に、第１容室１１０の第１の温度領域（第１領域）１１１１を第１の温度に加熱する。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示される例では、第１加熱部１０１２は、本体１０１０において、第１容室１１０の第１の温度領域１１１１を加熱する位置に配置されている。
【００２６】
図４並びに図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示される例では、第１加熱部１０１２は、熱を発生させる機構としての第１ヒーター１０１２ａと、発生した熱を反応容器１に伝える部材としての第１ヒートブロック１０１２ｂとを含んで構成されている。熱サイクル装置１０００においては、第１ヒーター１０１２ａはカートリッジヒーターであり、導線１０１５によって図示しない外部電源に接続される。
【００２７】
第３加熱部１０１３は、装着部１０１１に反応容器１を装着した場合に、第１容室１１０の第２の温度領域（第２領域）１１１２を、第１の温度とは異なる第２の温度に加熱する。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示される例では、第３加熱部１０１３は、本体１０１０において、反応容器１の第２の温度領域１１１２を加熱する位置に配置されている。第３加熱部１０１３は、第３ヒーター１０１３ａ及び第３ヒートブロック１０１３ｂを含んで構成されている。第３加熱部１０１３の構成は、加熱される第１容室１１０の領域及び加熱する温度が第１加熱部１０１２と異なる以外は、第１加熱部１０１２と同様である。
【００２８】
熱サイクル装置１０００は、蓋１０５０を含む。図３並びに図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示される例では、蓋１０５０は、装着部１０１１を覆うように設けられている。蓋１０５０は第２加熱部１０５２とカバー１０５３とから成り、蓋１０５０の底面に成型されている突起１０５１を通じて、第２の温度領域１１１２を第３加熱部１０１３と共に加熱する。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示される例では、第２加熱部１０５２は、装着部１０１１に反応容器１が装着された場合に、反応容器１の栓１２を加熱する位置に配置されている。第２加熱部１０５２は、本体１０１０において、第１容室１１０の第２の温度領域１１１２を加熱する位置に配置されている。
【００２９】
図１及び図３並びに図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示される例では、第２加熱部１０５２は、熱を発生させる機構としての第２ヒーター１０５２ａと、発生した熱を栓１２に伝える部材としての第２ヒートブロック１０５２ｂとを含んで構成されている。熱サイクル装置１０００においては、第２ヒーター１０５２ａはカートリッジヒーターであり、導線１０１５によって図示しない外部電源に接続される。
【００３０】
第２ヒーター１０５２ａはアルミ等の熱伝導率の高い金属から成り、装着部１０１１に反応容器１が装着された場合に栓１２の凹部１２ａに接触する形状の複数の突起１０５１が蓋１０５０の底面に成型されている。これにより、第１の液体３０を、栓１２を介して加熱する。突起１０５１は蓋１０５０と一体に形成されることが熱伝導の点で好ましい。突起１０５１が栓１２に密着するような精度の高い仕上げが要求される場合には、別体で仕上げた後、蓋１０５０に捩じ込んでも良い。ただし、捩じ込む場合には螺子部にシリコングリースを塗布する等の熱伝導効率を向上させる工夫を施すことが好ましい。本実施形態においては、突起１０５１の先端は栓１２の中空部の突き当たりに密着するように、やや長めに作ってあり隙間ができないようになっている。蓋１０５０は栓１２が反応容器本体１１に勘合された状態で閉めても良いし、蓋１０５０の突起１０５１に予め栓１２を嵌めておき、栓１２を加温した状態で蓋１０５０を閉めることで、複数の反応容器本体１１に栓１２を一括して勘合させることもできる。
【００３１】
蓋１０５０に突起１０５１を設けることで、栓１２の凹部１２ａの突き当たり（第１容室１１０を封止した場合に第１容室１１０に近い領域）及びその近傍を加熱できる。したがって、第１の液体３０をより近い位置から加熱できる。
【００３２】
本実施形態によれば、第２加熱部１０５２は栓１２に設けられた凹部１２ａに挿入される突起１０５１を通じて第２の液体４０と混和しない第１の液体３０をより近い位置で加熱することができるので、突起１０５１がない場合と比較して、第１の液体３０をより短時間で適温に加熱することができ、結果、第２の配置で第２の液体４０を速やかに加熱することができる。
【００３３】
また、凹部１２ａの突き当たりの肉厚を栓１２の他の位置よりも薄くしておけば、より効率よく第１の液体３０を加熱できる。本実施形態においては、第２の温度領域１１１２は１０秒程度で適温に加熱される。蓋１０５０の上面と側面は第２加熱部１０５２の熱によって高温となるので、加熱中不用意にさわって、火傷を負わないように断熱材から成るカバー１０５３に覆われている。
【００３４】
反応容器１の栓１２側にＰＣＲの熱変性に必要な温度９５℃前後の第２加熱部１０５２及び第３加熱部１０１３、先端側に伸張反応に必要な６０℃前後の第１加熱部１０１２をセットすることで、第１容室１１０内の第１の液体３０に異なる温度帯を設けることができる。このとき第１容室１１０が細長く粘性抵抗により対流が妨げられることから、第１容室１１０の長さが１５ｍｍ前後でも充分な温度差が得られる。
【００３５】
第２の液体４０は第１の液体３０より比重が重いので、反応容器１の軸方向を含む面で全体を回転させると第２の液体４０が第１容室１１０内の異なる温度帯を往復しＰＣＲ反応が生じる。増幅中及び増幅後のＤＮＡの定量は反応容器１先端側から蛍光検出器７０より励起光を第２の液体４０に照射し、第２の液体４０内の蛍光物質の発するＤＮＡ量に応じた蛍光を蛍光検出器７０で測定することで行っている。
【００３６】
第１加熱部１０１２、第３加熱部１０１３、及び蓋１０５０（第２加熱部１０５２）の温度は、図示しない温度センサー及び後述される制御部によって制御されてもよい。
【００３７】
駆動機構１０２０は、装着部１０１１及び温度勾配形成部１０３０を、水平成分を有する方向の軸である同一の回転軸Ｒで回転させる機構である。「水平成分を有する方向」は、垂直成分（重力の作用する方向に対して平行な成分）と水平成分（重力の作用する方向に対して垂直な成分）とのベクトル和で表した場合に、水平成分を有する方向である。本実施形態においては、駆動機構１０２０は軸受１０２１と図示しないモーター及び駆動軸を含み、駆動軸と本体１０１０のフランジ１０１６とが接続されて構成されている。軸受１０２１は軸受１０２１側のフランジ１０１６の外周を摺動面として支えている。駆動機構１０２０のモーターを動作させると、駆動軸を回転軸Ｒとして本体１０１０が回転される。
【００３８】
図５（Ａ）に示されるように、第１の配置は、反応容器１の第１容室１１０のうち蓋１０５０に相対的に遠い側の端部が重力の作用する方向における最下点となる配置である。すなわち、第１の配置は、装着部１０１１に反応容器１を装着した場合に、第１容室１１０の第１の温度領域１１１１を、重力の作用する方向における第１容室１１０の最下部に位置させる配置である。図５（Ａ）に示される例では、第１の配置において、第１の液体３０よりも比重が大きい第２の液体４０は第１の温度領域１１１１に存在する。したがって、第２の液体４０は第１の温度の下に置かれる。
【００３９】
図５（Ｂ）に示されるように、第２の配置は、反応容器１の第１容室１１０のうち蓋１０５０に相対的に近い側の端部が重力の作用する方向における最下点となる配置である。すなわち、第２の配置は、装着部１０１１に反応容器１を装着した場合に、第１容室１１０の第２の温度領域１１１２を、重力の作用する方向における第１容室１１０の最下部に位置させる配置である。図５（Ｂ）に示される例では、第２の配置において、第１の液体３０よりも比重が大きい第２の液体４０は第２の温度領域１１１２に存在する。したがって、第２の液体４０は第２の温度の下に置かれる。
【００４０】
このように、駆動機構１０２０が、装着部１０１１及び温度勾配形成部１０３０を、第１の配置と、第１の配置とは異なる第２の配置との間で回転させることによって、第２の液体４０に対して熱サイクルを施すことができる。
【００４１】
本実施形態の熱サイクル装置１０００は、反応液（本実施形態においては第２の液体４０）と混和せず反応液とは比重が異なる液体（本実施形態においては第１の液体３０）を充填した反応容器１の中に液滴の状態で含まれる反応液を、反応容器１中のある温度領域と、温度の異なる他の温度領域とを往復移動させることによって熱サイクルを実現する装置である。
【００４２】
本実施形態によれば、第１及び第２加熱部１０１２，１０５２並びに装着部１０１１の配置を切り換えることで、反応容器１が第１の配置に保持された状態と、反応容器１が第２の配置に保持された状態とを切り換えることができる。第１の配置は、反応容器１を構成する第１容室１１０の第１の温度領域１１１１が、重力の作用する方向における第１容室１１０の最下部に位置する配置である。第２の配置は、反応容器１を構成する第１容室１１０の第２の温度領域１１１２が、重力の作用する方向における第１容室１１０の最下部に位置する配置である。すなわち、例えば第２の液体４０の比重が相対的に大きい場合には、重力の作用によって第１の配置においては第２の液体４０を第１の温度領域１１１１に、第２の配置においては第２の液体４０を第２の温度領域１１１２に保持できる。第１の温度領域１１１１は第１加熱部１０１２によって加熱されるので、第１の温度領域１１１１と第２の温度領域１１１２とを異なる温度とすることができる。したがって、第１の配置又は第２の配置に反応容器１を保持する間、第２の液体４０を所定の温度に保持できるので、加熱時間を容易に制御可能な熱サイクル装置１０００を提供できる。また、反応容器１の栓１２を第２加熱部１０５２が加熱するので、熱サイクル装置１０００が第２加熱部１０５２を含まない場合と比較して、相対的に栓１２に近い反応容器１の領域をより短い時間で所望の温度に加熱することができる熱サイクル装置１０００を実現できる。
【００４３】
図６は、比較の実施形態に係る反応容器１と第３加熱部１０１３との断面図、図７は、比較の実施形態に係る別の構成の反応容器１と加熱部１０１２，１０１３，１０５２との断面図である。
図６に示す例は、比較として、断熱性の高い材料からなる蓋１０５０をした場合を示している。図６の蓋１０５０は第２ヒーター１０５２ａを含まない。この場合、成型時の肉引け防止の為に凹部１２ａが形成された栓１２が冷却フインとして働き、第１の液体３０の熱を蓋１０５０側に逃がすので、第１の液体３０の温度が適温に達するのに１分程度を要することが確認されている。第１容室１１０の第１の温度領域１１１１と第２の温度領域１１１２との間で反応液を移動させる方式の熱サイクル装置を用いてＰＣＲを行う場合、一連の熱サイクルは１５分程度で行われる。そのため、反応時間を短縮する上では１分はロスタイムとしては許容し難い長さである。これに対し、図７に示す例では、蓋１０５０に温度センサー付のカートリッジヒーターからなる第２加熱部１０５２を組み込み、栓１２を加熱する。蓋１０５０はアルミ等の熱伝導率の高い金属から成り、火傷を負わないように断熱材から成るカバー１０５３に覆われている。第２加熱部１０５２を組み込むことで、栓１２を加熱することができるので図６に示す方式に比べると栓１２からの放熱を抑えることができる。ただし、反応容器１に第２の液体４０を封入する作業の作業性を良好にするには、スナップ１３より出ている栓１２の長さを８ｍｍ程度以上とすることが好ましい。この場合、栓１２の熱容量が大きいことから、時間短縮のためにはより近い距離から加熱することができる凸部を設けた構成とすることが好ましい。
【００４４】
熱サイクル装置１０００は、図示しない制御部を含んでいてもよい。制御部は、駆動機構１０２０及び温度勾配形成部１０３０のうち、少なくとも１つを制御する。制御部は、専用回路により実現して後述される制御を行うように構成されていてもよい。また、制御部は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）がＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置に記憶された制御プログラムを実行することによりコンピューターとして機能し、後述される制御を行うように構成されていてもよい。
【００４５】
なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、複数を適宜組み合わせることが可能である。
【００４６】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００４７】
１…反応容器  １１…反応容器本体  １２…栓（封止部）  １２ａ…凹部  １３…スナップ  １４…リザーバー  ３０…第１の液体（液体）  ４０…第２の液体（反応液）  ７０…蛍光検出器  １１０…第１容室（流路）  １０００…熱サイクル装置  １０１０…本体  １０１１…装着部  １０１２…第１加熱部  １０１２ａ…第１ヒーター  １０１２ｂ…第１ヒートブロック  １０１３…第３加熱部  １０１３ａ…第３ヒーター  １０１３ｂ…第３ヒートブロック  １０１５…導線  １０１６…フランジ  １０１９…固定板  １０２０…駆動機構  １０２１…軸受  １０３０…温度勾配形成部  １０５０…蓋  １０５１…突起  １０５２…第２加熱部  １０５２ａ…第２ヒーター  １０５２ｂ…第２ヒートブロック  １０５３…カバー  １１１１…第１の温度領域（第１領域）  １１１２…第２の温度領域（第２領域）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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