(57)【要約】  装置は、複数の流体ユニットを具備しており、各流体ユニットは、少なくとも１つのチャンバと、１つのチャンネルとを具備する。
2009543548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を分析または処理する装置であって、前記装置は、
ａ）  出口部分を有する第１チャンバと、
ｂ）  前記出口部分から出ている第１チャネルと、
を具備する流体ユニットを具備する本体を具備し、
前記装置は少なくとも、剛性本体と、少なくとも１つのシーリング壁の複合物であり、前記本体は、２つ以上の前記流体ユニットを具備することを特徴とする装置。
【請求項２】
各流体ユニットは、前記第１チャネルを介して前記第１チャンバに接続されている第２チャンバを更に具備することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２チャンバは、分析対象の成分の固定のための固相を具備することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記シーリング壁は、２００Ｗ／ｍ2／Ｋを超える熱伝達率を有していて且つ前記流体ユニット間で熱的に断絶されている、熱伝達壁であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記熱伝達壁は、２層を具備することを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記層の少なくとも１つは金属層であり、第２層はプラスチック層であり、前記層は共に溶接されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記第１チャネルの前記出口部分は、前記第１チャネルから前記第１チャンバに向けて円錐状に広がっていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
２つから１６の分析ユニットを具備することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
分析計測器であって、
請求項１から８のいずれか一項に記載の装置を保持するための固定具と、
流体を分配および／または吸出する２つ以上の液体取扱いユニットを具備するヘッドと、
を具備することを特徴とする計測器。
【請求項１０】
該計測器は、ピペットチップ（先端部）を受け入れるソケットに取り付けられた２つ以上のピペットチップを具備しており、前記ピペットチップは、外部円錐形を有する出口開口部を有する、ことを特徴とする請求項９に記載の計測器。
【請求項１１】
２つから１６のヒーターを更に具備することを特徴とする請求項１０に記載の計測器。
【請求項１２】
これらのヒーターのそれぞれは、独立して調節されることを特徴とする請求項１１に記載の計測器。
【請求項１３】
装置内の流体を分析するシステムであって、
請求項１から８のいずれか一項に記載の装置と、
請求項９から１２のいずれか一項に記載の計測器と、
を具備することを特徴とするシステム。
【請求項１４】
流体分配ユニットを更に具備することを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
流体の前記分析における、請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置の使用方法。
【請求項１６】
２種類以上の流体の成分の分析方法であって、
請求項１から８のいずれか一項に記載の装置、または請求項１３から１５のいずれか一項に記載のシステムを提供することと、
各流体ユニットにおいて、
流体を前記第１チャンバ内に導入することと、
前記第１チャンバにおいて、前記流体の前記成分を、この成分が関連する前記流体の他の成分から解放することと、
前記結果としての流体を、前記出口部分と前記第１チャネルを介して、分析対象の前記成分の固定のための固相を含む第２チャンバ内に伝達し、それにより前記成分を前記固相に結合することと、
第２流体を、前記第１チャンバと前記第１チャネルを介して前記第２チャンバ内に導入することと、
を具備することを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記第３流体を、前記成分と共に、前記第２チャンバから第３チャンバ内に伝達することと、
前記第３チャンバにおいて、前記成分を含む前記第３流体を熱的に処理することと、
を更に具備することを特徴とする請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記熱的処理は、２つから１６の独立したヒーターにより行われることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の装置を製造する方法であって、
流体ユニットの壁を反映する溝を有する本体を製造するステップと、
前記溝を閉じるために所定の場所にシーリング壁を形成するステップと、
前記本体と前記シーリング壁を共に接合して、前記装置内に前記チャネルと前記チャンバを作成するステップと、
を具備することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の分析ユニットを有する、流体分析のための流体装置と、前記装置の使用方法と、前記装置を使用して流体を分析する計測器と、前記装置と前記計測器を含むシステム（装置）に関する。
【０００２】
本発明による流体装置の適用分野は主に、例えば、健康管理における核酸の分析のための流体の分析技術（又は、分析論）である。この装置を使用して行われる分析は、分析対象の試料のスループット（処理能力）が自動化された方法で増大できることから大幅に改善される。
【背景技術】
【０００３】
特に分析実験室では、分析を便利、安全、および信頼できる方法で行うことに深い関心がある。特別な問題は、試薬、試料、および試料分析を行うための装置の汚染であり、試薬または試料による環境汚染である。従って、環境汚染を最小限に留める試料および／または試薬の分析のための装置が提案されてきている。
【０００４】
ＥＰ３１８２５６には、流体を強制的に通過させるチャンバを備える装置が示されている。この装置は、２つ以上の分析は行えない。
【０００５】
ＷＯ９３／２２０５８には、それぞれが異なる温度を有する数個のチャンバを有する装置が開示されている。この装置もまた、２つ以上の分析は行えない。更に、この装置における流体の流れは複雑である。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、従来技術による装置よりも改善された特質を有する装置、特別には、複数の流体の分析、好ましくは異なる分析対象物質に対する分析を行うことができる装置を提供することである。
【０００７】
本発明の第１の主題は、
ａ）  出口部分を有する第１チャンバと
ｂ）  前記出口部分から出ている第１チャネルと、
を具備する流体ユニットを具備する本体を具備する流体装置であり、
前記本体は、２つ以上の前記流体ユニットを具備することを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の主題は、
本発明による装置を保持する固定具と、
２つ以上の液体取扱いユニットを具備するヘッドと、
を具備する分析計測器である。
【０００９】
本発明の別の主題は、装置における流体の分析のためのシステムであって、
本発明による装置と、
本発明による計測器と、
を具備する。
【００１０】
本発明の別の主題は、流体の分析のための、本発明による装置の使用法である。
【００１１】
本発明の更に別の主題は、２種類以上の流体の成分の分析方法であって、
本発明による装置または本発明によるシステムを提供することと、
各流体ユニットにおいて、
流体を前記第１チャンバ内に導入することと、
前記第１チャンバにおいて、前記流体の前記成分を、この成分が関連する前記流体の他の成分から解放することと、
結果としての流体を、前記出口部分と前記第１チャネルを介して、分析対象の前記成分の固定化のための固相を含む前記第２チャンバ内に伝達し、それにより前記成分を前記固相に結合することと、
第２流体を、前記第１チャネルを直接介して前記第２チャンバ内に導入することと、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１ａ】図１ａは、それぞれが、第１試料リーシスチャンバ（３ａ、・・・）と、前記リーシスチャンバから第２核酸精製チャンバに通じている第１チャネル（５ａ、・・・）を含む８つの流体ユニット（２ａ、２ｂ、２ｃ、・・・）を具備する、本発明による装置（１）の第１の簡単な実施の形態を示している。
【図１ｂ】図１ｂは、第１チャンバ（３ａ）とチャネル（５ａ）を通って切断された図として示される装置を示している。
【図２ａ】図２ａは、本発明による、第２の更に高度な実施の形態を示しており、この装置は、それぞれが、前記第１チャネルへの接合部を介して第２チャンバに通じている第２チャネルを更に含む８つの分析ユニットを含む。
【図２ｂ】図２ｂは、図２ａの装置を、本体とシーリング箔を更に詳細に示す分解図において示している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の装置は、一般的に行われるいくつかの流体作用に対して有効であり、または、流体の物理的処理および化学的処理のような流体処理の間、特には、分析技術の分野において望ましいものである。本発明により、複雑な流体工学的方法さえも可能になってくる。しかし、単純なステップに対しても本発明は利点を提供する。２種類以上の流体を平行して処理できる。
【００１４】
本発明により処理できる流体は、特別な処理を施す、関心対象のいかなる流体であってもよい。好ましくは、流体は液体である。より好ましくは、液体は水溶液である。本発明による装置の好適な使用法においては、液体の成分またはそこから誘導される複合物が分析対象となる。診断装置において液体は、例えば、核酸または抗原のような、分析において決定される成分を含む。そのような液体は、川からの水や土壌から抽出される液体のような環境からの液体、またはジュースまたは、植物または果物からのエキス（抽出物）のような食物の流体、または人間または動物の体から取り出した、血液、尿、脳脊髄の流体、またはリンパ液のような流体、またはそれらから誘導される血清や血漿のような液体、または精製された抗体または核酸を含む液体のような前述した液体から隔離した成分を含む液体などのグループから選択できる。液体は、装置内で行われる化学反応のための液体または試薬の成分の分析に有効な追加的成分を更に含んでも良い。それらの試薬は、標識付けされた（ｌａｂｅｌｌｅｄ）結合相手、例えば、標識付けされたオリゴヌクレオチドプローブまたは染料を具備することができる。そのような試薬は、この当業者には一般的に知られている。
【００１５】
流体ユニットは、装置内の他の流体ユニットの個々の流体工学行動とは独立している流体工学行動を有する装置の一部分である。同じ装置の流体ユニットの機能は、同じであっても異なっていてもよい。しかし、好ましくは機能は一般的には同じであるが、処理に使用される試薬は流体ユニットごとに異なっていてもよい。好ましくは、同一装置の流体ユニットの幾何学形状は同じであり、例えば、各ユニットは、同一装置の他の任意の流体ユニットと同数の、同じように配置されたチャンバ（室）とチャネル（流路）を有する。好ましくは、流体ユニットは、異なる流体の分析を平行して行うことを可能にする。例えば、異なるソースからの、例えば、異なる人間からであるが、同種の、例えば、血清のような２つ以上の試料を平行して分析できる。別のモードにおいては、同一ソースからの、例えば、同一の人間からの１つの試料の部分標本が分析されて、異なる分析対象物の存在または量、例えば、ＨＢＶやＨＩＶのような異なるウィルスの存在などが平行に分析される。本発明のそれらの実施の形態により流体を分析するために取られる手段を下記に記載する。
【００１６】
本発明による装置は、好ましくは、少なくとも１つの本体と少なくとも１つのシーリング（密封）壁からなる複合体である。
【００１７】
本体は、主に装置に強度と剛性を提供する装置全体の一部分である。従って、本体は好ましくは剛性である。好ましくは、本体は熱可塑性材料から形成され、より好ましくは、熱可塑性有機ポリマーから選択される材料から形成される。最も好ましくは、熱可塑性有機ポリマーは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、およびポリメチルメタクリレートから構成されるグループから選択される。更に好ましくは、材料は、少なくとも分析に必要な部分は、光に対して透明である。本体は、装置において行われる処理ステップの量と種類に従って、２０ｍｍから１５０ｍｍの間の長さと、５ｍｍから２０ｍｍの間の幅と、４０ｍｍから１５０ｍｍの間の高さを有してよい。通常は、より多くの流体が分析されるときは、本体の体積も大きくなる。
【００１８】
本体は、好ましくは１００から１０，０００ｍｍ2、より好ましくは１６０から２，２５０ｍｍ2、又はより好ましくは４，５００から８，５００ｍｍ2の間の面積上に、全体的に平坦な領域を有する。この領域は、下記においてはシーリング（密封）領域と称される。「平坦」という用語は、装置の外側に向かう本体が幾何学的に均一であることを意味し、それによりシーリングユニットと接触している、本体の一部分に十分な熱が本体の材料に加えられて、それを溶融できるように、シーリングユニットが、本体に接近して熱的に接触することが可能になる。他の部分において本体は、平坦な表面から、例えば、本体に形成されたチャンバの近傍において立ち上がる領域を含むことができる。
【００１９】
最も好ましくは、本体におけるいかなる空洞も、本体に付随しているシーリング壁により閉じられている。
【００２０】
シーリング壁は好ましくは、材料の全体的に平坦な一部である。シーリング壁は１つの材料から構成されても、複合物であってもよい。好ましくは、本体よりも剛性が少ない箔の形状を有している。本発明は、シーリング壁が本体と同一の熱可塑性材料の複合物（この部分は、熱可塑性部と称される）であり、キャリア部分が、熱可塑性部の溶融温度よりも高い溶融温度を有する材料から構成されていると非常に利点があることを見出した。好ましくは、キャリア部は、シーリング壁に破断強度（ｔｅａｒ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を提供するように選択される。前記破断強度は、シーリング（密封）工程の信頼性のためには重要である。好適な破断強度は、好ましくは３と５０Ｎ／ｍｍ2、より好ましくは４と４０Ｎ／ｍｍ2の間である。キャリア部に対する好適な材料は、金属箔のグループから選択され、より好適には、材料はアルミニウムを含む。箔の厚さは、好ましくは４０と４００μｍの間である。
【００２１】
好ましくは、シーリング壁は熱伝達壁である。熱伝達壁は好ましくは、熱伝達材料、つまり、良好な熱伝導性を有する材料を含む。本発明により使用される熱伝達壁またはシーリング壁の総計熱伝達率は、典型的には２００Ｗ／ｍ2／Ｋよりも大きく、より好適には２，０００Ｗ／ｍ2／Ｋよりも大きい。好適な熱伝達材料は、アルミニウムと銅のグループから選択され、より好適にはアルミニウムである。好ましくは、熱伝達壁は２つの層を具備し、好ましくは、前記層の１つは金属層であり、第２層は熱可塑性層であり、前記層は共に溶接（又は、溶着）されている。
【００２２】
本体へのシーリング壁の適切な、特には液密性のシーリングを確実にするために、キャビティ（空洞）を取り囲む領域において、シーリング壁は好ましくは、実質的に平坦である。実質的に平坦であるとは、その表面の８０％超、より好ましくは９０％超、最も好ましくは、１００％が平坦であることを意味する。シーリング壁に対してシーリングするための本体の一部は、キャビティを取り囲む領域において、同じ程度だけ実質的に平坦でなければならないが、シーリング後に装置においてチャネルまたはチャンバを形成するための溝は含まれない。
【００２３】
シーリング壁は好ましくは、２０から１，０００μｍ、より好ましくは５０から２５０μｍの間の厚さである。好ましくは、装置の本体１つに付き１つのシーリング壁があり、本体内においてシーリング（密封）される溝をすべて覆う。
【００２４】
前記流体ユニットにおいて、これらの構成要素の間に少なくとも１つのキャビティが形成される。キャビティは、少なくとも１つのチャンバと、少なくとも１つのチャネルを具備している。本発明による流体ユニットはこのように、第１チャンバと称される少なくとも１つのチャンバと、第１チャネルと称される少なくとも１つのチャネルを必要とする。このチャンバとチャネルは、流体ユニットの任意の場所、例えば、流体経路の開始点、流体経路の中間、または流体経路の終点に位置することができる。
【００２５】
本発明によるチャネルは、装置内のキャビティであり、その幅と高さよりも大きい縦方向の寸法を有している。チャネルは好ましくは、チャネルの幅と高さを規定する壁に制限される。好適な実施の形態においては、チャネルの壁は、装置の本体に形成された溝の表面と、本体の溝のエッジに密着してシーリングされた壁の表面により規定される。装置内に形成されたチャネルは好ましくは、１０ｍｍ2未満の、好ましくは０.０１と２ｍｍ2の間の断面積を有する。装置を通して流体を搬送するチャネルは、好ましくは、流体を保持、および／または処理、好ましくは化学反応を行うチャンバよりも小さな寸法を有する。
【００２６】
チャネルの使用法は種々あり、例えば、
装置内の２ヵ所間（例えば、チャンバ間）での流体の受け渡し、
装置の内側または外側での流体の受け渡し、
流体の測定、および／または
流体の処理、または流体内に溶解または懸濁している物質の処理がある。
【００２７】
本発明によるチャンバは、装置におけるキャビティの別の種類である。前記キャビティの寸法は、前記チャンバの意図されている使用法により変化する。チャンバの使用法は種々あり、例えば、
流体の格納、受け取り、および／または受け渡し、
流体の処理、例えば、流体における物質の分析、および／または、
流体の物理的または化学的特性の測定（例えば、光吸収または蛍光発光測定の実行のために）がある。
【００２８】
第１の使用法においては、チャンバは、例えば、元々の試料におけるリーシス（溶解）反応の実行、ある量の試薬流体の追加のために、大きな体積を有する試料の受け取るために使用される。チャンバの体積は１Ｌ未満であってもよく、好ましくは５０μｌと１０ｍｌの間である。そのようなチャンバの好適な実施の形態は、化学試料調合のためのチャンバであり、例えば、分析対象の核酸または他の物質のような細胞の構成要素を解放するために細胞を含む流体の細胞成分のリーシスである。そのようなチャンバは、リーシスチャンバと称することができる。リーシスチャンバは平坦なチャンバである必要はなく、好ましくは、少なくとも部分的にはチューブ状の形状を有し、リーシス用の試料および試薬を導入するための上部開口部と、チャネルへの出口としての下部開口部を有する。化学試料調合が行われる条件はよく知られており、本発明に容易に適用することができる。
【００２９】
リーシス反応を実行する以外の他の使用法においては、実質的に平坦なチャンバを使用することが好ましい。好ましくは、その長さは、最大幅または最大高さと同じ大きさであり、一方、高さまたは幅のいずれかは、最大高さまたは最大幅よりもかなり小さい。好適な実質的に平坦なチャンバの高さは、１０μｍと４９ｍｍの間であり、好ましくは、１０μｍと２０ｍｍの間であり、より好ましくは、０.０１ｍｍと２ｍｍの間である。最も好ましくは、高さは、５０μｍと１ｍｍの間である。チャンバの長さと幅は、１０μｍと２９５ｍｍの間であってもよいが、好ましくは、２０μｍと１４５ｍｍの間である。特に好適には、チャンバは平坦なチャンバであり、その厚さは２，０００μｍ未満であり、好ましくは、５０μｍと５ｍｍの間である。例えば、そのようなチャンバの長さは、１ｍｍと１００ｍｍの間であり、好ましくは５ｍｍと２０ｍｍの間である。好適には、チャンバの幅は、前記チャンバの長さにわたって変化する。最大幅は１ｍｍと３０ｍｍの間であり、好適には３ｍｍと２０ｍｍの間であり、最大高さは、０.０１ｍｍと５ｍｍの間であってよい。
【００３０】
平坦チャンバの第１の使用法は、流体の特性の検出と、核酸の増幅および／または核酸の精製である。
【００３１】
信号のような流体の特性を検出するためには、チャンバは好ましくは、流体の成分を励起して、分析対象物質特有信号、好ましくは電磁信号を生成するようにエネルギーの投入を可能にし、信号が検出器へ流れることを可能にする。このようにして、好ましくは、検出チャンバは光学ウィンドウ、例えば、壁のような光学的透明部を有する。好適には、検出用のチャンバは、３から３０ｍｍ、好ましくは６から２０ｍｍの長さと、３から２０ｍｍ、好ましくは６から１２ｍｍの間の幅の検出領域を有し、９から６００ｍｍ2、好ましくは９０から４００ｍｍ2の面積を構成し、前記チャンバの面積は、チャンバが流体で満たされていても流体を含まない。
【００３２】
核酸を増幅するため、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応を実行するためのチャンバは、０.１μｌと５００μｌの間の体積を有することができる。チャンバ内で増幅と検出の組み合わせが意図された場合は、チャンバはまた、好ましくは、０.１μｌと５００μｌの体積を有することになる。
【００３３】
チャンバは、多孔質インサートのような突起物および／または固体材料を具備してもよい。突起物は、チャンバの幅を削減する任意の壁の変形である。そのような突起物は、チャンバの無気泡充填を改善する。
【００３４】
好ましくは、固体材料は多孔質である。多孔質インサートは、そこを通して流体が流れることができる物質であり、これにより前記インサートの孔を一時的にまたは固定的に充填する。好適な多孔質材料はフリース（ｆｌｅｅｃｅ）であり、例えば、繊維から構成される。多孔質インサートを構成する好適な材料は、インサートの意図された使用法に従って選択される。多孔質インサートは、具体的に、または一般的に流体の成分を固定するために使用できる。具体的な固定は、好ましくは、流体を、前記成分を具体的に認識して結合する固体材料に接触させることにより行われる。具体的な認識の例は、抗原またはハプテン（ｈａｐｔｅｎ）による抗体の認識、または十分な相補性を有する核酸のハイブリダイゼーション（交雑形成）である。一般的な固定は、２つ以上の成分または成分群が認識されて結合されるときに起こる。そのような認識の例は、結合条件下におけるガラス表面による核酸群の認識である。固相上の核酸を精製するためには、ガラスフリースの使用が好適である。例えば、核酸を流体から分離するチャンバは、好ましくは、５μｌと１００μｌの間の体積を有する。核酸の結合に対する条件は、当業者にはよく知られており、グアニジンイソシアン酸塩のようなカオトロピック塩の使用を具備してもよい。
【００３５】
流体の熱的処理と、前記流体の特性の監視の基本ステップを行うためには、流体ユニットは、処理対象の流体を含むためのチャンバを有することが必要である。このため、チャンバの好適なサイズが０.０１μｌと１ｍｌの間であることを考慮すると、装置のサイズは、６ｍｌ以下という大きさでよい。好ましくは、装置は実質的に平坦なデザインを有する、つまり、その主要な部分において、５０ｍｍ未満の、好ましくは０.２と１０ｍｍの間の厚さと、３００ｍｍ未満の、好ましくは２から１５０ｍｍの間の長さと幅を有しても良い。
【００３６】
流体ユニットは、更に多くのチャネルおよび／またはチャンバを含んでもよく、例えば、流体を装置の内部に提供し、または流体を、装置内のチャンバまたはチャネルから受け入れる。
【００３７】
好適な実施の形態においては、流体内の核酸分析対象物質の決定に有効なように、各流体ユニットは第１チャンバ、つまりリーシスチャンバと、前記第１チャンバの出口部分から、好ましくは平坦な第２チャンバに、好ましくは入口部分を介して通じている第１チャネルと、を含み、第２チャンバは、核酸を可逆的に結合できるフリースを具備する。第２チャネルは、前記第２チャンバの出口部分から、好ましくは、第３チャンバの入口部分を介して前記第３チャンバに通じていて、第３チャネルは、前記第３チャンバの出口部分から前記装置の出口ポートに通じている。それらのチャンバのいずれも、本発明によるチャンバであってよい。好ましくは、本発明により定義されるチャンバは、リーシスチャンバであり、本発明による第１チャンバである。
【００３８】
本発明の別の好適な実施の形態においては、本発明による流体ユニットは、出口部分を有する第１チャンバと、前記第１チャンバの出口部分から第２チャンバに通じている第１チャネルと、装置の第２開口部から第１チャネルまたは前記第２チャンバに通じている追加チャネルと、を含む。追加チャネルは、下記においては入口チャネルと称される。これは好ましくは、１つ以上の流体を、第１チャンバを通過することなく装置内に導入することを可能にするように設計されている。この実施の形態においては、第２チャネルは好ましくは、前記第１の出口部分と、前記第２チャンバの入口部分の間に位置する流体ユニットの部分において前記第１チャネルに通じており、それにより、第１チャネルは、第１および第２チャネルの接合部から前記第１チャンバに向けて、少なくとも０.１ｍｍ、好ましくは、１から１００ｍｍの間、より好ましくは２から２０ｍｍの間だけ延伸している。これらのチャネルの間の接合部は更に好ましくは、少なくとも０.１ｍｍ、好ましくは１から１００ｍｍの間、より好ましくは２から２０ｍｍの間の距離だけ離れて、前記第２チャンバの入口部分から位置している。第２チャンバは、好ましくは核酸精製チャンバである。
【００３９】
入口チャネルは好ましくは、入口ポートから装置に通じている。本発明による装置内の入口ポートは、装置の開口部であって、流体が処理の間に漏洩しないようにしながら、流体が流体ユニットに入ることを可能にするように設計されている。従って、好ましくは、そのようなポートは、例えば、ストッパーによりシーリングされる。入口ポートは随時開閉でき、または都合よく、または装置において行われる方法による必要性に対して従って開閉できる。好ましくは、入口ポートは空洞ニードルにより貫通されている。
【００４０】
装置が入口チャネルを含む好適な実施の形態においては、第１チャンバから第２チャンバに通じているチャネルが、チャネルを可逆にまたは不可逆に閉じる弁を具備することが好適である。これは、流体が意図されていないにも拘わらず、第１チャンバから第２チャンバに入り込むことを防止し、従って、これに続く流体経路における漏洩を防止する。そのような弁、より好適にはシーリング可能な弁が、好ましくは前記第１および第２チャネルの接合部の近傍に位置している。弁が接合部に近いほど、流体の前記流路の下流の前記チャネルの残りの部分に流体を保持するリスクが低くなる。保持された流体は、例えば、汚染により、実行される全体の手順が失敗する結果に繋がる可能性がある。好ましくは、前記近傍は、前記端部から１から２０ｍｍの間の距離、より好ましくは２から１０ｍｍの間の距離である。更に好適には、前記弁と前記端部の間の体積は、０.１から４μｌの間、より好適には、０.２から２μｌの間である。
【００４１】
より好適には、各流体ユニットは、前記第２チャンバから、照射および検出のために第３チャンバに通じている第２チャネルを具備する。
【００４２】
最後のチャネル、つまり、上記の実施の形態における第３チャネルは、流体経路において、出口ポートを介して装置外に通じている。本発明による装置の、より好適には流体ユニットの出口ポートは装置の開口部であり、処理の間に流体が意図されないにも拘わらず漏洩することを回避しながら、流体が制御された方法で装置から出ることを可能にするように設計されている。これにより、好ましくは開口部が、例えばストッパーによりシーリングされ、開口部は空洞ニードルにより貫通されている。
【００４３】
本体および隣接するチャンバを覆うシーリング壁から構成されている装置の好適な実施の形態においては、隣接して位置している流体ユニットのチャンバ間の熱伝達は、構造により削減されるか断絶される。１つのユニットのチャンバから、別のユニットのチャンバへの、好ましくは、同じまたは類似の機能を有するチャンバへの熱の流れを減少するために有効な任意の手段は有効である。これは、２つのチャンバ間の材料の厚さを減少すること、つまり、チャンバ間に薄いブリッジを使用すること、またはチャンバ間に直接位置する材料の遮断部さえも含む。好ましくは、装置が本体と、金属熱伝達層を具備するシーリング壁を具備する場合は、金属層は、チャンバ間で遮断される。遮断部は任意の適切な形状を取ることができ、例えば、トレンチ（溝）またはギャップ（空隙）の形状であってよく、好ましくは、ギャップは平行に配置される。そのような遮断部の例は図１と図２に見ることができる。遮断部は、隣接するチャンバ間の直接の接続部よりも大きくてもよい。例えば、遮断部は図１と図２に示されているように、隣接するチャンバの２対間で延伸してもよい。
【００４４】
本発明による装置は、意味を有する程度に多数の流体ユニットを具備してもよい。あまりにも多すぎると、装置の取り扱いがより難しくなるということを考慮すると不利になることもある。例えば、これは流体的に収容するためには、計測器内に過度に多いアクチュエータを必要とする可能性がある。１つの装置においては２つから１６の流体ユニット、より好ましくは４つから８のユニットを使用することが有利であることが示されている。
【００４５】
装置を便利なように取り扱うためには、流体ユニットは好ましくは、平行モードで配置される。これは、異なる流体ユニットのチャンバとチャネルの位置が幾何学的にお互い平行であることを意味する。任意の入口および出口ポートが装置の同じ側に位置し、好ましくは、ポートの各種類、例えば、入口ポートが装置の縁に沿って、他方の種類のポート、例えば、出口ポートが別の縁に沿って位置する。２種類の異なる入口ポートがある場合は、装置の同じ側または縁に配置される。
【００４６】
代替モードにおいては、チャンバから出口への任意のチャネルは、共通の出口ポートを有するように組み合わせることができる。この実施の形態の好適なモードにおいては、装置は、圧力が特別な分析ユニットに向けられることを確実にするために、１つ以上の一方向性絞り弁を含む。
【００４７】
本発明による装置全体の形状とサイズは、装置により行なわれる機能により主に決定される。更に、前記装置内の流体の種類と量、および実行されるステップの種類と数は、装置の幾何学的形状および機能的特徴を更に決定する。
【００４８】
好ましい実施の形態においては、ここで理解のために使用されたものによる装置は、０.１μｍ2を超える、より好ましくは、１０μｍ2と１０ｍｍ2の間の断面を有する１つ以上のチャネルを有する。装置は更に、または代替として、チャネルよりも大きな断面を有する１つ以上のチャンバを具備する。装置のチャンバは、１０ｎｌと１０ｍｌ、より好ましくは、１μｌと０.５ｍｌの間の体積を、装置の機能と目的に従って有してもよい。
【００４９】
本発明による装置は、前記装置を受け入れおよび／または扱う計測器と相互作用するための凹部および突起部のような追加的要素を具備できる。好ましくは、前記装置は、計測器内で装置を掴み且つある場所に搬送し且つそれを前もって決められた対向場所に固定するための、保持器に係合するための溝を含む。
【００５０】
本発明による装置の第１好適実施の形態が、図１ａ（シーリング壁が透明に示されている組立図）と図１ｂ（第１流体ユニット（２ａ）を通して切断されている）に示されている。８つの流体ユニット（２）を有する装置が示されており、そのうちの３つは２ａ、２ｂ、および２ｃとして名前が付けられ、他の５つは名前が付けられずに示されている。それぞれの流体ユニットは、３ａ、３ｂ、および３ｃとして例示されているチャンバ（３）を含む。チャンバのそれぞれは出口部分（４）を有しているが、最初の１つの出口部分だけが名前を付けられている（４ａ）。同様に、第１ユニットに対しては、チャネル（５）が示されており、第１ユニットに対して５ａと名前が付けられ、第２チャンバ（６）は、第１ユニットに対しては６ａと名前を付けられている。
【００５１】
図１ｂにおいては、チャンバ３ａ、出口部分４ａ、チャネル５ａ、第２チャンバ６ａ、第２チャネル７ａ、第３チャンバ８ａ、第３チャネル９ａ、および出口ポート１０ａが示されている。更に、遮断部１２とシーリング壁１１が示されている。
【００５２】
図２ａにおいては、本発明の第２実施の形態が示されており、ここにおいては、各流体ユニットは追加的チャネル１６（第１流体ユニットに対しては１６ａと例示）を含み、入口ポート１３（１３ａとして例示）から接合部１５（１５ａとして例示）に通じており、更に第１チャンバ３（３ａとして例示）から第２チャンバ６（６ａとして例示）に通じている第１チャネル１５（１５ａとして例示）を有している。図２ａには、入口ポート１４（第２流体ユニット２ａに対しては１４ｂとして例示）が更に示されている。
【００５３】
図２ｂにおいては、図２ａの装置が分解図で示されており、その中のシーリング壁１１と遮断部１２（１２ａとして例示）を見えるようにしている。
【００５４】
本発明の別の主題を、以下に示す。
【００５５】
２つの部分、つまり本体とシーリング壁は既知の方法で接合できる。シーリング壁が熱可塑性ポリマーを具備する薄い壁であり、剛性本体がポリマー、例えば、ポリスチレンまたはポリプロピレンから構成されているような好適な実施の形態においては、２つの部分は、例えば、レーザー溶接、超音波溶接、熱シーリングまたは接着のような溶接により組み合わせてシーリング（密封）することができる。２つの部分は、お互いに締め付けるだけ、またはお互いに接着させるだけにすることもできる。
【００５６】
接合方法、本体の材料、およびシーリング壁の材料は、お互いに適合するように選択する必要がある。例えば、接合方法がレーザー溶接の場合は、本体の嵩張る材料とシーリング壁は同じ材料（例えば、ポリプロピレン）であるが、２つの材料の１つは、レーザーエネルギーに対して吸収性を有するように着色される。接合方法が超音波溶接の場合は、両者の材料は典型的には同じである。接合方法が熱シーリングの場合は、シーリング壁は、本体に熱シーリングするように適合された熱シーリング可能な壁である。
【００５７】
上記に製造方法においては、特に装置が追加的要素を含む場合は、更なる組立ステップを追加することができる。
【００５８】
本発明の別の主題は計測器であって、
本発明またはその好適な実施の形態による装置を保持する固定具と、
２つ以上の液体取扱いユニットを具備するヘッドと、
を具備する計測器である。
【００５９】
計測器を信頼できるように装置に保持して適用するために、計測器は装置を保持する固定具を具備する。この固定具により、装置を、所望するときに前記装置の流体ユニットに流体を導入できる位置に保持することも可能になる。固定具は、装置を保持するために必要なように、前記装置の外部形状に適合させてもよい。固定具は、装置の個々の部分に適合した形状を有するスナップイン方式の手段を含むことができる。そのような形状の適合は、装置の凹部に挿入できる前記固定具内の突起物により提供でき、またその逆の方法でも提供できる。
【００６０】
更に、本発明による計測器は、２つ以上の液体取扱いユニットを含むヘッドを具備する。そのような取扱いユニットは、当業者には一般的に知られており、流体供給装置および流体吸出装置を具備するグループから選択できる。そのような装置の例としては、ピペット、チップを受け入れるソケットに固定されたピペットチップ、および空洞ニードルがある。好ましくは、外部円錐形状を有する出口開口部を有するピペットチップが本発明に従って使用される。それらの装置は、ポンプに接続できる。本発明による装置の流体ユニットに流体を連続的に１つ１つ導入することができるが、流体ユニットの入口ポートと位置整合している液体取扱いユニットを使用して、それにより、２つ以上の流体ユニットが、各流体取扱いステップの後に、装置からヘッドを取り外すことなく平行して流体で充填されるようにすることが、高いスループット（処理能力）という理由により非常に好適である。従って、液体取扱いユニットの距離は、入口ポート間の距離に類似している。このことは出口ポートについても当てはまる。
【００６１】
装置へのおよび装置からの流体の供給または受け渡し、および流体の除去または受け入れの機能は、能動的取扱いと受動的取扱いの両者で考慮される。例えば、流体を第１流体取扱いユニットから受け入れることは、圧力下で流体を装置に供給して流体を装置内に押し込むか、またはキャビティに対して負の圧力を加えて流体を装置内に吸入するかのいずれかによりでき、流体を装置から外に除去または受け渡すことは、キャビティに圧力を、例えば、液体または気体のような流体を第１入口ポートを介してポンピングにより加えるか、またはキャビティに対して負の圧力を加えて、流体を入口ポートを介して吸入することのいずれかにより達成できる。適切な手段としては注射器ポンプがある。液体取扱いユニットは計測器内に位置しており、それにより、装置が計測器上の定義された位置に置かれたときに、任意の入力および出力位置に対して作用することができる。装置の入口または出口ポートに対するヘッドの位置は、制御装置により制御できる。
【００６２】
好ましくは、この計測器は分析型計測器である。流体または流体の任意の成分の分析のための計測器は一般的に知られている。これらには、分析のための一般的に知られているユニットも含まれる。好適なユニットは、例えば、光学的特性のような特性、または装置に含まれる流体の特性における変化を決定する手段と、流体を第１位置から１つ以上の他の位置へ移動する機構と、流体を、チューブ、容器、または試薬容器から装置内に供給および／または吸出する液体取扱いユニットとである。上記に指摘したように、計測器は、流体を本発明による装置の液体取扱いユニットに流体を供給するか、および／または流体を装置から除去するために使用されるヘッドを具備する。
【００６３】
計測器は更に好ましくは、好ましくは加熱および／または冷却素子であるヒーターを含む。この素子は、シーリングされた熱伝達壁の外側において、好ましくは、流体が装置内に、ヒーターおよび／またはクーラーへのおよびそこからの、およびチャンバへのおよびそこからの熱伝達が、好ましくは前記熱伝達壁を介して可能なように含まれているときに、装置に接触するように、または接触できるように位置する。加熱および／または冷却素子を具備する計測器の例はサーモサイクラーである。サーモサイクラーは、一般的には、異なる温度のプロファイル（分布）を繰り返して流体に加えることが知られている。例としてのサーモサイクラーは、ＥＰ０２３６０６９に記載されている。好適な加熱／冷却素子は、ペルチエ素子、耐加熱素子、およびファンに設けられる金属ブロックのような受動冷却素子から構成されるグループから選択される。
【００６４】
本発明においては好ましくは、各流体ユニットに対して、少なくとも１つのサーマルサイクラーユニットがあり、それぞれは装置に対して移動され、加熱される流体を含むチャンバに近接する前記シーリング壁に接触するように、ある場所で計測器内に位置している。好ましくは、これは上記で指摘したように第３チャンバである。より好ましくは、各サーマルサイクラーは独立して調節される、つまり、各サーマルサイクラーには異なる熱プロファイルを加えることができる。熱プロファイルは、チャンバ内で到達する温度と、この温度を保持する時間の長さにより定義される。異なるプロファイルをコンピュータ制御により達成できる。装置上に設けられる遮断部は、隣接する流体ユニットにおいて異なる熱プロファイルを使用する可能性を容易にする。
【００６５】
装置内で行われる処理の間の流体の特性または特性の変化の監視を行うために、計測器は、例えば、検出モジュールのような、前記流体ユニット内のチャンバの透明壁に光学的に接続される特性監視ユニットを更に具備する。適切な検出モジュールは一般的には知られており、特性の種類または装置内で流体の存在中に行われる特性の変化に依存する。例えば、特性が、例えば、蛍光信号のような光信号における変化の場合は、検出モジュールは、装置の流体ユニット、好ましくは、第３チャンバのような装置内のチャンバが照射されるように計測器内に位置する光源と、好ましくは、照射を装置内に含まれる流体から受け入れ、電気信号を評価ユニットへ送信する光感知セルである、照射受入れユニットを具備する。検出モジュールは計測器内で、それがチャンバに含まれる流体から放射される光を検出できるように位置している。好ましくは、チャンバ内に光を当てるように位置する照射モジュールがあれば、この光は好ましくは、流体内の成分を励起するか、吸収されるか、または変更される特性を有する。
【００６６】
装置内で行われる処理が、装置内の電極または加熱壁のような、装置の構成要素の、計測器の電気回路への接続を要求するならば、そのようなコネクタは好ましくは、計測器上のコネクタが、装置が計測器内に挿入されたときに、装置上の対応する部分に接続されるように位置する場所において計測器上で提供される。
【００６７】
更に、計測器は好ましくは、前記方法の間、所定の時点において任意の弁を閉じるユニットを含む。これは可逆的または不可逆的に行える。可逆シーリングは、例えば、３方向弁により行われる。好適なのは不可逆シーリングである。
【００６８】
不可逆シーリング弁は、弁がその以前の形状に戻り、流体をチャネルを介して通過させるように機能するように再開できないことを意味する。そのような不可逆な閉鎖は、閉じるべきチャネルの周りの材料を加熱することにより行うことができる。信頼性のある不可逆的シーリングが可能なためには、前記剛体部分の材料および前記シーリング壁部分の材料の溶融温度は、同一であるか、５０℃、より好ましくは２０℃を超えない差しかない。好ましくは材料は同一である。
【００６９】
これを達成するために、本発明による計測器は好ましくは熱シーリングユニットを具備する。弁の熱シーリングのためのユニットは弁の材料を加熱して、少なくとも部分的には溶融する装置である。溶融により弁の変形が可能になり、それによりチャネルが閉じられ、前記弁内の前記チャネルにおいて、開口した断面はなくなる。熱シーリングのための前記ユニットは、好ましくは移動可能に前記計測器上に搭載される。これにより、前記装置が固定具に保持されているとき、および／または前記シーリングが行われるときに、シーリングユニットを前記弁に向けて移動できるようになる。更に、これにより、圧力をシーリング工程の間に弁に加えることができる。これにより、前記本体部分の材料を、前記シーリング壁部分の材料に接触するようにすることで、シーリング工程の信頼性を高めることができる。それにより、材料はそれらの間にチャネルを残すことなく、前記弁における少なくとも一ヵ所において非常に効率よく接続される。このため、流体はそれ以上前記弁を通過できず、弁はシーリングされ閉じられる。従って、ユニットは好ましくは、前記弁の任意のサイズを有するプランジャを具備し、または、閉じられる弁と同じ数だけのプランジャを具備し、材料または複数の材料の溶融温度まで加熱可能になる。プランジャの部分に対する好適な材料は、例えば、鋼鉄のような金属である。プランジャを加熱するユニットは、抵抗ヒーターのような、温度を上げる任意の手段を具備することができる。
【００７０】
単に弁を閉じるだけで、装置に意図されている機能を破壊しないためには、計測器は好ましくは熱シーリングを開始するための制御ユニットを更に具備する。これは好ましくは、シーリングされる弁に導入される熱量と、シーリングユニットと弁との接触時間を制御する手段を含む。それらの変数は、所与の時間と温度条件における２、３の実験により容易に決定できる。それらの変数はその後メモリに格納され、制御ユニットにより、弁を開始して加熱するために使用可能になる。制御ユニットの別の重要な任務は、熱シーリング工程を所定の時間に開始することであるが、これ（所定の時間）は、これ以上流体が弁を通過してはいけないときであり、それより前であってはいけない。この時間変数もまた予め決定され、前記制御ユニットによる使用および制御のためにメモリに保存される。
【００７１】
本発明の別の主題は、装置内の流体の分析のためのシステムであり、該システムは、
本発明の一般的または好適な実施の形態における本発明による装置と、
本発明の一般的または好適な実施の形態における本発明による計測器を具備する。
【００７２】
好ましくは、本発明によるシステムは、更に流体容器（例えば、廃棄物収集用）および／または１つ以上の試薬容器を具備する。
【００７３】
本発明の更なる主題は、本発明の一般的および好適な実施の形態における本発明による装置を、試料の分析方法において使用することである。
【００７４】
従って本発明の別の主題は、２種類以上の流体の成分の分析方法であって、
本発明またはその好適な実施の形態による装置、または本発明またはその好適な実施の形態によるシステムを提供することと、
各流体ユニットにおいて、
流体を前記第１チャンバに導入することと、
前記流体の前記成分を前記第１チャンバにおいて、この成分が関連する前記流体の他の成分から解放することと、
結果としての流体を、前記出口部分と前記第１チャネルを介して、分析対象の前記成分の固定のための固相を含み、それにより前記成分を前記固相に結合する第２チャンバに伝達することと、
第２流体を、前記第１チャネルを介して前記第２チャンバに導入することと、
を具備する。
【００７５】
この流体、好ましくは分析対象の試料および／または試薬は、既知の方法に従って、例えば、流体を流体ユニット内の開口部にピペットで移すことにより装置内に導入できる。好ましくは、それらは、計測器に対して上記で概要を記載したヘッドにより流体ユニットに導入され、例えば、ピペットチップを有するヘッドにより、前記入口ポートを介して第１チャンバに導入される。これらのチャンバでは試料は、分析対象の試料の成分を、試料中で成分が関連するすべての細胞区画から自由にするように処理される。核酸の分析のためには、これは、カオトロピック塩と、細胞壁を消化するためのプロティーズによる化学処理と、熱による、例えば、リーシス混合液を３７℃と７２℃の間で温めることによる物理処理との組み合わせによる粉砕細胞を含んでもよい。正確な条件は、試料の特別なタイプに依存する。ある試料は他より、更に厳しい条件を必要とすることもある。リーシスを達成するためには、試料は、処理のために、例えば、リーシスのために試薬と接触させなければならない。これは好ましくは、試料と試薬のそれぞれの部分標本をチャンバ内にピペットで移すことにより行われる。混合物は圧力と真空によりすべてのチャンバとチャネルとを介して廃棄部まで移動され、この工程の間に、分析対象物質は第２チャンバに固定される。
【００７６】
そして、前記計測器において前記弁を熱的に処理することにより弁が閉じられる。これは、少なくとも部分的に本体部分の材料を溶融することにより、好ましくは本体部分を前記材料の溶融温度よりも高い温度に加熱することにより行われる。そのような温度は、２００℃と４００℃の間、より好ましくは２６０℃と３３３℃の間で材料に依存して選択してよい。それらの温度においては、チャネル内に弁を閉じ込めている材料は変形し、チャネルはシーリング壁の材料に向けて収縮し、最終的にはチャネル内の弁を閉じる。閉鎖ステップを信頼できるように行うためには、好ましくは前記シーリングは、装置、固定具および／またはユニットを、お互いに向けての熱シーリングのために移動することを含む。これにより、溶融した材料はシーリング壁に向けられる。最も好ましくは本方法は、
前記装置を前記シーリングユニットに向けて能動的に押すことと、
前記シーリングユニットを前記装置に向けて能動的に押すことと、
のいずれかを含み、前記圧力は、前記熱シーリングの間、加えられている。材料を共にシーリングするために必要な圧力は、材料の溶融の程度に依存し、より高い流動率の材料は、固体に近い材料よりも必要とする圧力は少ない。圧力は、２と４０ｋｐｍｍ-2の間、好ましくは８と２０ｋｐｍｍ-2の間で選択してよい。
【００７７】
装置において、これ以上のリーシスを行うことが意図されない場合は、工程は、前処理された試料を前記チャンバから除去することにより、例えば、混合物を第１チャネルを介して除去することにより完了してよい。しかし、他のステップを、本発明の更なる実施の形態を含んでも含まなくてもよい前記装置に追加してもよい。
【００７８】
本発明による方法が、試料内の分析を含んで行わなければならない場合は、第１チャンバにおける処理の後、例えば、試料リーシスの後の本発明による方法は、ステップの結果、例えば、前処理された試料を、更なる処理のために第２チャンバへ搬送することを含まなければならない。これは好ましくは、流体を正および／または負の圧力に晒して、第１チャンバから出口部分を介して、第１チャネルに移動させることにより行われる。好適な実施の形態においては、流体は、試料の成分を精製する目的のために第２チャンバに移動される。固定すべきすべての成分は、そこに含まれる多孔質材料に結合される。
【００７９】
前記流体が弁を通過した後、第１チャネルにおける弁は、上述したように熱シーリングにより閉じられる。そして、任意の更なる流体の搬送は、シーリングされた弁を含むチャネル以外のチャネルを介して、例えば、入口チャネルを介して行われる。
【００８０】
本発明の特に好適な実施の形態は、前記弁のシーリングを行った後に、第２流体を前記第２チャンバに導入することを含む。好ましくは、前記第２流体は、洗浄流体と、溶出緩衝剤と、マスターミックスから構成されるグループから選択される。洗浄緩衝剤は、前記多孔質材料に固定された成分から、流体のすべての自由成分を除去するように設計された流体である。そのような緩衝剤は、この技術においてはよく知られており、好適には、固定化に使用された流体よりも塩分濃度が低い。上昇した温度で多孔質材料を乾燥した後に、好ましくは、前記流体の成分またはそこから誘導された成分の検出のための試薬を含む溶出緩衝剤を加えることにより溶出が行われる。多孔質材料の加熱は、熱伝達壁を介しても行われる。溶出緩衝剤とマスターミックスの混合液は、プライマー、プローブ、酵素、および試薬のような核酸の増幅および検出のための試薬を更に含む。
【００８１】
分析評価を行うために、本方法は好ましくは、まず多孔質材料上に固定された成分を洗浄し、その後それらの成分を材料から溶出することを含む。そのために必要な液体は、好適な実施の形態の前記入口チャネルを介して、前記第２チャンバに都合よく導入される（図２ａも参照）。
【００８２】
そして溶出液は、好ましくは、検出のために第３チャンバに導かれる。これは、ピペットで移す装置により、好ましくは前記入口ポートを介して行われる。これにより、流体を第２チャネルを介して第３チャンバに強制的に送り込む。
【００８３】
チャンバはそれぞれ好ましくは、第３チャネルの入口部分に対して反対側のその端部において、第４チャネルのための出口部分を更に含み、前記第４チャネルは、別の流体ポートである出口ポートに通じている。
【００８４】
好適な実施の形態においては、各流体ユニットには少なくとも１つのチャンバが、より好適には、上記に概要を記した第３チャンバがあり、前記流体を物理的または化学的に処理するためのステップが可能なように設計されている。好ましくは物理的処理は、加熱と冷却（熱的処理）と、混合と照射、およびそれらの任意の組み合わせのグループから選択される処理である。如何なる熱的処理も、前記装置のチャンバの任意の壁を介して行うことができる。好ましくは、加熱は熱伝達壁を介して行われる。
【００８５】
第１好適実施の形態においては、物理的処理はポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ、ＥＰ０２０１１８４）において使用されるようなサーモサイクリング（熱的周期的処理）である。
【００８６】
別の好適実施の形態においては、各流体ユニットにおける前記第２チャンバまたは第３チャンバは、好ましくは検出チャンバであり、最も好ましくは、増幅／検出チャンバである。このチャンバにおいて、好ましくは、分析対象の前記成分、またはそこから誘導される成分を代表する特性が、前記原液の成分が存在するかしないかの尺度として、またはその量の尺度として決定される。
【００８７】
検出は、照射と監視を含む２ステップ工程であってもよい。流体を前記チャンバ内で照射した後、チャンバの内容物、つまり流体の特性が監視される。流体の特性の前記監視は、本体の壁を介して行ってもよい。監視工程の必要条件は、チャンバを取り囲む壁の特性を決定する。例えば、流体から発せられる光を、計測器において装置の外側に位置している検出器を使用して決定することは、チャンバから発せられる光のために、壁の透明性を要求する。この場合は、壁の材料は、この光に対して透明な材料である。前記監視が更に、前記壁を介して、前記チャンバに含まれる流体上に衝突する光を必要とするときは、壁の材料は、この衝突光に対して透明でなければならない。
【００８８】
検出は、キャビティ内の液体を、流体内の成分または試薬の１つが測定可能な吸収作用を行う波長の光で照射することにより行える。キャビティから出ていく光の、例えば、蛍光発光による決定は、液体の吸収率、または時間の経過における液体の吸収率の変化、または標準液との比較における液体の吸収率の変化を決定するために使用できる。
【００８９】
化学的処理は化学反応の実行である。好適には第３チャンバにおいて、化学反応の実行が検出される。好適には化学反応は、流体またはその任意の誘導物の任意の成分の化学組成を変更する反応である。より好適には化学反応は、プライマー拡張、ハイブリダイゼーション（交配）、変性、およびリーシスから構成されるグループから選択される。最も好適には化学反応は、上記で言及したようなＰＣＲ、またはリアルタイムＰＣＲ（Ｒｅａｌ−Ｔｉｍe−ＰＣＲ）と称されることもあるＥＰ０５４３９４２に記載されているような均一ＰＣＲのような改良型である。リアルタイムＰＣＲにおいては、信号は、必ずしも増幅反応の最後に検出される必要はなく、少なくとも最初と最後の熱サイクルの間で１回検出される。当業者には知られている線形増幅や他の方法のような増幅および検出方法もまた適用できる。
【００９０】
ＰＣＲを含む増幅／検出の組合わせを行うために、チャンバの内容物はサイクリック（周期的）な方法で加熱および冷却される。効率的なサーモサイクリング（熱的周期的処理）を達成するために、第３チャンバを覆う熱伝達壁は、サーモサイクラーからチャンバへの熱伝達を促進する金属部分、つまり熱伝達箔を含む。均一ＰＣＲにより、前記本体内の透明窓を介して、サーモサイクルのほぼ開始時からの検出が可能になる。
【００９１】
この分析方法の非常に好適な実施の形態においては、分析対象の液体の成分は、流体に含まれていると疑われる核酸であり、例えば、Ｂ型肝炎ウィルスのゲノムの部分である。分析のための試薬は、好ましくは溶出緩衝剤であるが、例えば、前記核酸特別な砕片の増幅のためのプライマーのような試薬と、増幅された砕片への結合のためのプローブを含む。そのような反応の非常に好適な実施の形態は、ＥＰ０５４３９４２に開示されている。熱サイクルをチャンバに含まれている流体に適用するために、使用される計測器は、チャンバの内容物を、核酸を増幅するために必要なプロファイルの温度にするための加熱／冷却を組み合わせたブロックを含む。流体における吸収または蛍光発光の変化は、流体において決定される核酸の尺度として使用される。
【００９２】
１つの装置の異なる流体ユニットにおける処理のために使用される試薬は、同じであっても異なっていてもよい。例えば、第１流体ユニットにおいてはＨＢＶが検出対象であり、第２ユニットにおいてはＨＩＶが検出対象の場合は、試料リーシスと精製のための同じ手順と試薬を、異なるユニットにおける試料の２つの部分標本に対して使用できるが、増幅対象の異なるシーケンス（配列）を反映する増幅と検出のための異なる試薬（溶出緩衝剤およびマスターミックス）を使用すべきである。シーケンス特有の増幅および検出のための適切な試薬は、当業者には知られており、同様に適用できる。
【００９３】
本発明による計測器の記載において、好適な実施の形態の詳細を上記に示した。
【００９４】
本発明による装置の利点は、例えば、異なる分析対象物質を決定したり、行われる化学反応が異なったり、熱処理が異なるという意味で分析が異なっても、いくつかの分析を平行して行えるということである。
【００９５】
参照番号
１  本発明による装置
２  流体ユニット（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、．．．）
３  第１チャンバ（３ａ、３ｂ、３ｃ、．．．）
４  出口部分（４ａ、．．．）
５  第１チャネル（５ａ、．．．）
６  第２チャンバ（６ａ、．．．）
７  第２チャネル（７ａ、．．．）
８  第３チャンバ（８ａ、．．．）
９  第３チャネル（９ａ、．．．）
１０  出口ポート（１０ａ、．．．）
１１  シーリング壁
１２  遮断部
１３  入口ポート（１３ａ、．．．）
１４  開口部（１４ａ、１４ｂ、．．．）
１５  接合部（１５ａ、．．．）
１６  入口チャネル（１６ａ、．．．）
１７  グリッパ係合用凹部
【００９６】
上記の本発明を、明確且つ理解のためにある程度詳細に記載したが、当業者には、ここに開示したことを読むことによって、本発明の真の分野から逸脱することなく、形状および詳細において種々の変更が可能であることは明確である。例えば、上記に記載されたすべての技術と装置は、種々の組み合わせにおいて使用できる。この出願で引用されたすべての刊行物、特許、特許出願、および／または他の文献は、すべての目的のため、個々の刊行物、特許、特許出願、および／または他の文献が、個々にすべての目的のために参考文献として組み込まれたように示されているのと同じ程度に、その全体は参考文献として本出願に組み込まれる。
【００９７】
実施例
実施例１
本発明による装置の製造
ａ）  図１に示されている装置は次のようにして準備される。
装置の本体の外形を反映している２部品金型を図１に従い、そして「Handbuch spritzgiessen」, Hanser-Verlag 2004,77頁、または「Werkstoff-Fuhrer Kunststoffe」, Hanser-Verlag 2001,8月. Aufl., 83-89頁に記載されているようにして、ポリプロピレンから製造する。凝固した後に多孔質材料を挿入する。そして、ポリプロピレン（３０μｍ）とアルミニウム（１１０μｍであり、例えば、Alcan Packing Rorschach AG/Swizerlandから入手できる）の箔を３００℃の熱溶接によりポリプロピレン本体に溶接する。出口開口部をシリコンストッパーにより閉じる。
ｂ）  図２ａに示されている装置も、追加入口チャネルを反映する追加溝を更に有する金型を使用して同様に準備される。
【００９８】
実施例２
実施例１ａの１つの装置における試料調合とＰＣＲと検出を含む工程の実行
第１ステップにおいて、実施例１ａのように製造された装置が計測器の工程（プロセス）ステーションに搭載される。これは装置の上部の凹部に係合するグリッパを使用して行われる（図１ａの参照番号１７参照）。そして定量標準溶液を、８つのピペットチップを有するヘッドを使用して第１チャンバのそれぞれに加える（３ａ．．．参照）。チップは廃棄される。そして、プロテイナーゼＫを含むリーシス溶液を、再び平行してピペットで移すことによりチャンバに加える。そして、新しいピペットチップを使用して、８つの試料の部分標本を加える。チップは試薬と試料を、混合物を各チャンバ内で吸引して吐出することで混合して完全に混合するために使用される。そして混合物は溶解のため１０分間温置（インキュベーション）される。そして結合溶液が加えられる。結合溶液は当業者にはよく知られている。
【００９９】
そして溶液の上面に圧力が加えられ、一方、出口を真空にして混合物を、第１チャンバの出口部分（４ａ，．．．参照）を介してガラスフリースで充填された第２チャンバ（５ａ，．．．参照）に搬送する。すべての核酸はガラスフリースの表面に結合され、一方、液体は出口ポート（１０ａ，．．．参照）を介して除去される。空洞鋼鉄ニードルが、液体を回収するために出口ポート上に合体される。
【０１００】
ピペットチップを除去した後、洗浄液（８００μｌ）が、新しいピペットチップの新しいセットを使用して各第１チャンバにピペットで移され、第２チャンバを介して吸引され、このようにして、結合した核酸から不純物を除去する。これは数回繰り返すことができる。空気でグラスファイバーフリースを乾燥して、熱伝達壁を介して熱をフリースに加えた後に、溶出緩衝剤の部分標本（ＰＣＲ反応のためのすべての材料を含む）（５０μｌ）が第１チャネルに加えられ、マルチピペットにより流体ユニットを介してピペットで移し、一方、出口における真空状態を解除して、それにより溶出液が第３チャンバに留まるようにする。
【０１０１】
第３チャンバの液体は、下記の熱サイクルを経る。
第１サイクル：
５０℃  １２０秒  ＵＮＧ−ステップ
５サイクル
＋４℃／秒  ９５℃  １５秒  変性
−４℃／秒  ５９℃  ５０秒  アニールと蛍光発光  ３５秒後測定
４５サイクル
＋４℃／秒  ９１℃  １５秒  変性
−４℃／秒  ５２℃  ５０秒  アニールと蛍光発光  ３５秒後測定
【０１０２】
プローブに衝突する波長の光が各第３チャンバ内に向けられ（使用される蛍光性染料の吸収に依存して）、各サイクルにおけるアニールフェーズの間の照射間に、第３チャンバにおいて蛍光発光が測定される。定量標準液を使用して、各試料における核酸の量が標準計算に従って決定される。
【０１０３】
実施例３
実施例１ｂの１つの装置における試料調合とＰＣＲと検出を含む工程の実行
第１ステップにおいて、実施例１ｂのように製造された装置が計測器の工程ステーションに搭載される。これは装置の上部の凹部に係合するグリッパを使用して行われる（図２ａの参照番号１７参照）。そして定量標準溶液を、８つのピペットチップを有するヘッドを使用して第１チャンバのそれぞれに加える（３ａ．．．参照）。チップは廃棄される。そして、プロテイナーゼＫを含むリーシス溶液の部分標本を、再び平行してピペットで移すことにより第１チャンバに加える。そして、新しいピペットチップを使用して、７つの試料の部分標本と１つの負の対照標準を第１チャンバ加える。チップは溶液を、混合物を各チャンバ内で吸引して吐出することで混合して完全に混合するために使用される。そして混合物は１０分間、酵素に最適の温度で温置（インキュベーション）され、この工程のための熱もまた熱伝達壁を介してリーシスに伝達され、一方、チップは第１チャンバに留まる。ここで結合緩衝剤が加えられる。
【０１０４】
そして静水圧が溶液上に加えられて、混合物を、第１チャンバの出口部分（４ａ，．．．参照）を介してガラスフリースで充填された第２チャンバ（５ａ，．．．参照）に搬送する。すべての核酸はガラスの表面に結合され、一方、部分標本は出口ポート（１０ａ，．．．参照）を介して除去される。空洞鋼鉄ニードルが、液体を回収するために出口ポート上に合体される。ピペットチップは第１チャンバ内に留まり、開口部を閉じる。
【０１０５】
そして８つの点ヒーターのセットを装置に向けて移動する。ヒーターの金属上面は、チャネルを取り囲む材料が液化されかつ溶融して、まさにその位置においてチャネルを閉じるまで、装置において部分的に第１と入口チャネルの接合部と、第１チャンバの間に押しつけられる。そしてヘッドは装置から除去される。
【０１０６】
洗浄液（４００μｌ）の部分標本が、ストッパーを貫通する空洞鋼鉄ニードルのセットを使用して、入口ポートストッパーを介して各第４チャネルにピペットで移され、第２チャンバを介して吸引され、このようにして、結合した核酸から不純物を除去する。溶出緩衝剤（５４μｌ）の部分標本が入口チャネルを介して装置から第２チャンバにピペットで移すことによって加えられ、それにより、溶出した液体は第３チャンバに留まる。
【０１０７】
第３チャンバの液体は、下記の熱サイクルを経る。
第１サイクル：
５０℃  １２０秒  ＵＮＧ−ステップ
５サイクル
＋４℃／秒  ９５℃  １５秒  変性
−４℃／秒  ５９℃  ５０秒  アニールと蛍光発光  ３５秒後測定
４５サイクル
＋４℃／秒  ９１℃  １５秒  変性
−４℃／秒  ５２℃  ５０秒  アニールと蛍光発光  ３５秒後測定
【０１０８】
プローブに衝突する波長の光が各第３チャンバ内に向けられ（使用される蛍光性染料の吸収に依存して）、各サイクルにおけるアニールフェーズの間の照射間に、第３チャンバにおいて蛍光発光が測定される。定量標準液を使用して、各試料における核酸の量が標準計算に従って決定される。第８番目の試料は、負の対照標準として使用される。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【国際調査報告】
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