(57)【要約】【課題】  試薬の分注工程における分注量の誤差、ばらつき、漏洩等を防止することができる化学分析カートリッジとそれを用いた化学分析装置を提供する。【解決手段】  化学分析装置は、モータにより回転可能な保持ディスク、保持ディスク上に配置された複数の検査カートリッジ、検査カートリッジに穿孔するための穿孔機、加温装置及び検出装置を有する。検査カートリッジは、容器及び流路を有する基板を含む。基板には、容器及び流路を覆うカバーが装着される。保持ディスクの回転によって生成される遠心力を利用して、回転軸線に対して内周側の容器から流路を経由して回転軸線に対して外周側の容器へ溶液を移動させる。検査カートリッジは、基板に形成された試薬ポートが形成され、この試薬ポートに、試薬が封入された密閉容器が装着される。密閉容器は、例えば、マイクロカプセル、プラスチック製の密閉容器、捩じ込み式の密閉容器である。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心を通る回転軸線周りに回転可能な保持ディスクと、該保持ディスクに保持された取り外しが可能な検査カートリッジと、を有し、上記検査カートリッジは、容器及び流路を有する基板と、該容器及び流路を覆うカバーと、を有し、上記保持ディスクの回転によって生成される遠心力を利用して、上記回転軸線に対して内周側の容器から上記流路を経由して上記回転軸線に対して外周側の容器へ溶液を移動させるように構成された化学分析装置において、
上記検査カートリッジは、上記基板に形成された試薬ポートと該試薬ポートに配置された試薬が封入された密閉容器とを有することを特徴とする化学分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の化学分析装置において、上記密閉容器は試薬を内包したマイクロカプセルであり、上記試薬ポートは上記基板に形成された凹部であることを特徴とする化学分析装置。
【請求項３】
請求項１記載の化学分析装置において、上記密閉容器は試薬を内包したプラスチック製の容器本体と蓋材を含み、上記試薬ポートは上記基板に形成された凹部であることを特徴とする化学分析装置。
【請求項４】
請求項１記載の化学分析装置において、上記密閉容器は試薬を内包した容器本体と蓋材と上記容器本体の外周に形成されたネジ部を含み、上記試薬ポートは上記基板に形成されたネジ部を有する貫通孔であり、上記密閉容器のネジ部を上記試薬ポートのネジ部に係合させることによって、上記密閉容器を上記試薬ポートに装着することを特徴とする化学分析装置。
【請求項５】
請求項１記載の化学分析装置において、上記試薬ポートと上記密閉容器には、それぞれ対応する識別標識が設けられていることを特徴とする化学分析装置。
【請求項６】
請求項５記載の化学分析装置において、上記識別標識は、文字、記号、色彩、及び、形状の少なくとも１つを含むことを特徴とする化学分析装置。
【請求項７】
請求項２に記載の化学分析装置において、上記マイクロカプセルを破壊するための破壊手段が設けられていることを特徴とする化学分析装置。
【請求項８】
請求項７に記載の化学分析装置において、上記破壊手段は、上記カバーを介して上記マイクロカプセルにレーザ光を照射するレーザ光照射手段であることを特徴とする化学分析装置。
【請求項９】
請求項７に記載の化学分析装置において、上記破壊手段は、上記マイクロカプセルを穿孔する針を有することを特徴とする化学分析装置。
【請求項１０】
請求項３又は４に記載の化学分析装置において、上記蓋材を破壊するための破壊手段が設けられていることを特徴とする化学分析装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の化学分析装置において、上記破壊手段は、上記カバーを介して上記蓋材にレーザ光を照射するレーザ光照射手段、上記カバーを貫通して上記蓋材を穿孔する針、又は、上記カバーに形成された凸部を有することを特徴とする化学分析装置。
【請求項１２】
請求項１記載の化学分析装置において、上記密閉容器は、試薬を内包したプラスチック製の試薬入り密閉容器と試薬を内包し外周にネジ部を有する捩じ込み式密閉容器とを含み、上記試薬入り密閉容器は上記基板に形成された凹部に配置され、上記捩じ込み式密閉容器は上記基板に形成された凹部のネジ部に係合することを特徴とする化学分析装置。
【請求項１３】
容器及び流路を有する基板と、該容器及び流路を覆うカバーと、を有し、上記基板に垂直な回転軸線周りの回転によって生成される遠心力を利用して、上記回転軸線に対して内周側の容器から上記流路を経由して上記回転軸線に対して外周側の容器へ溶液を移動させるように構成された化学分析カートリッジにおいて、
上記基板に形成された試薬ポートと該試薬ポートに配置された試薬が封入された密閉容器とを有することを特徴とする化学分析カートリッジ。
【請求項１４】
請求項１３記載の化学分析カートリッジにおいて、上記密閉容器は試薬を内包したマイクロカプセルであり、上記試薬ポートは上記基板に形成された凹部であることを特徴とする化学分析カートリッジ。
【請求項１５】
請求項１３記載の化学分析カートリッジにおいて、上記密閉容器は試薬を内包したプラスチック製の容器本体と蓋材を含み、上記試薬ポートは上記基板に形成された凹部であることを特徴とする化学分析カートリッジ。
【請求項１６】
請求項１３記載の化学分析カートリッジにおいて、上記密閉容器は試薬を内包した容器本体と蓋材と上記容器本体の外周に形成されたネジ部を含み、上記試薬ポートは上記基板に形成されたネジ部を有する貫通孔であり、上記密閉容器のネジ部を上記試薬ポートのネジ部に係合させることによって上記密閉容器を上記試薬ポートに装着することを特徴とする化学分析カートリッジ。
【請求項１７】
請求項１３記載の化学分析カートリッジにおいて、上記試薬ポートと上記密閉容器には、それぞれ対応する識別標識が設けられていることを特徴とする化学分析カートリッジ。
【請求項１８】
請求項１７記載の化学分析カートリッジにおいて、上記識別標識は、文字、記号、色彩、及び、形状の少なくとも１つを含むことを特徴とする化学分析カートリッジ。
【請求項１９】
請求項１３記載の化学分析カートリッジにおいて、上記密閉容器は、試薬を内包したプラスチック製の試薬入り密閉容器と試薬を内包し外周にネジ部を有する捩じ込み式密閉容器とを含み、上記試薬入り密閉容器は上記基板に形成された凹部に配置され、上記捩じ込み式密閉容器は上記基板に形成された凹部のネジ部に係合することを特徴とする化学分析カートリッジ。
【請求項２０】
容器及び流路を有する基板と該容器及び流路を覆うカバーとを有し上記基板に垂直な回転軸線周りの回転によって生成される遠心力を利用して上記回転軸線に対して内周側の容器から上記流路を経由して上記回転軸線に対して外周側の容器へ溶液を移動させるように構成された化学分析カートリッジと、所定の試薬が封入された密閉容器と、を有する化学分析キットにおいて、上記密閉容器は上記基板に形成された試薬ポートに装着可能に構成されていることを特徴とする化学分析キット。
【請求項２１】
請求項２０記載の化学分析キットにおいて、上記密閉容器は、上記基板に形成された試薬ポートに予め装着された密閉容器と、上記化学分析カートリッジとは分離した状態の密閉容器とを含むことを特徴とする化学分析キット。
【請求項２２】
請求項２１記載の化学分析キットにおいて、上記化学分析カートリッジとは分離した状態の密閉容器と該密閉容器を装着するための試薬ポートには、誤装着を防止するための識別標識が付されていることを特徴とする化学分析キット。
【請求項２３】
請求項２１記載の化学分析キットにおいて、上記化学分析カートリッジとは分離した状態の密閉容器は、該密閉容器を装着するための試薬ポートに、ネジによって装着され、且つ、上記基板の上記カバーが装着された面と反対側の面から装着されることを特徴とする化学分析キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心力を利用して溶液の移動、混合等を行う化学分析装置に関し、特に、取り外し可能な検査カートリッジを使用する化学分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特表２００３−５０２６５６号公報には、ＤＮＡを含む試料からＤＮＡを抽出するための装置が記載されている。この装置では、ＤＮＡを含む試料をガラスフィルタに通過させ、ＤＮＡを捕獲させる。ＤＮＡが捕獲されたガラスフィルタに、洗浄液及び溶離液を通過させてＤＮＡのみを回収する。ガラスフィルタは回転可能な構造体に設けてあり、洗浄液や溶離液等の試薬は同じ構造体内の各試薬リザーバに保持してある。各試薬は構造体が回転することにより発生する遠心力で流動し、各試薬リザーバとガラスフィルタを結ぶ微細流路に設けたバルブを開くことにより試薬がガラスフィルタを通過する。
【０００３】
特表２００１−５２７２２０号公報には、複数の化学物質を含む試料から核酸等の特定の化学物質を抽出し分析する化学分析装置が記載されている。一体型カートリッジの内部には、溶解液や洗浄液や溶離液等の試薬、及び、核酸を捕獲する捕獲構成部品が設けられている。核酸を含む試料をカートリッジ内部に注入し、試料と溶離液を混合させて捕獲構成部品に通過させる。更に、捕獲構成部品に、洗浄液を通過させ、溶離液を通過させる。捕獲構成部品を通過した溶離液をＰＣＲ試薬に接触させ反応チャンバへと流す。
【０００４】
【特許文献１】特表２００３−５０２６５６号公報（ＷＯ  ００／７８４５５号公報）
【特許文献２】特表２００１−５２７２２０号公報（ＷＯ  ９９／３３５５９号公報）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特表２００３−５０２６５６号公報（ＷＯ  ００／７８４５５号公報）に記載された構造体では、多数のバルブによって試薬、DNA混合液等の流体を駆動している。バルブとして、加熱することによって溶けるワックス等を使用している。ワックスを用いる方法は流路を物理的に閉じるため、確実に液の流れを制御できる一方、抵抗体をそれぞれのバルブに対応して設け、それに対し加温する手段を設ける必要があるため、回転する構造体（ディスク）が複雑化するだけでなく、そのシーケンスを実現するための装置全体が複雑化する。
【０００６】
また、DNA混合液からDNAを回収するためのフィルタを微小構造体に対し配置するが、柔軟であるフィルタを、それを支持するためのフリット材とともに回転構造体の流路内に設けられた溝（スロット）に挿入し、上面側をディスクの高さと等しくなるように切断したのち、ディスク上面にシール材を貼り付けている。
【０００７】
DNA混合液がフィルタ内部を確実に流れるためにはフィルタを流路上に漏れがない様に配置する必要がある。すなわちフィルタと流路の間に隙間が存在するとDNA混合液はその隙間を流れ、フィルタ上に回収されないためDNAの回収率が低下する。上記したフィルタの充填方法では、フィルタとシール材の間に微小な隙間が生じやすく、特にフィルタが柔軟である場合は、フリット材を支持体として用いても漏れがないようにフィルタを実装してディスクを製作することは極めて困難である。また、スロットの底面とフィルタの隙間に関しても同様なことがいえる。
【０００８】
また、特表２００１−５２７２２０号公報（ＷＯ  ９９／３３５５９号公報）記載の一体型流体操作カートリッジでは、各試薬をポンプで送液する際、各試薬チャンバと捕獲構成部品を結ぶ微細流路に設けたバルブ等を開くことによって試薬が捕獲構成部品を通過する。本構成においても、カートリッジ上にバルブを多数設けなければならず、カートリッジが複雑化する問題がある。
【０００９】
検査カートリッジを用いた化学分析装置では、液質（粘性、密度、表面張力、接触角、その他）が異なる複数の試薬を、遠心力、サイホン、毛細管力のみを利用して、流動させて、混合、溶解、捕捉、溶離、洗浄等の処理を行う。これらの処理を確実に実行するためには、流動させるべき試薬を、流路を介して確実に流動させ、保持すべき試薬を、容器に確実に保持する必要がある。即ち、流動性と保持性が必要である。例えば、化学分析装置では、上述の処理が、９９．９９９９％のような高い安定性にて実行される必要があり、そのために高い流動性と保持性が求められる。
【００１０】
流動性と保持性に影響を与える因子として、試薬の分注精度が挙げられる。検査カートリッジに設けられた試薬容器に手動又は自動により試薬を分注すると、分注量に誤差が生ずる。特に、手動による分注では、分注量にばらつきが生ずると共に、漏洩が起きる場合がある。更に、従来の検査カートリッジでは、梱包、集荷、配送等の作業が簡単ではなかった。
【００１１】
本発明の目的は、試薬の分注工程における分注量の誤差、ばらつき、漏洩等を防止することができる化学分析カートリッジとそれを用いた化学分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
化学分析装置は、モータにより回転可能な保持ディスク、保持ディスク上に配置された複数の検査カートリッジ、検査カートリッジに穿孔するための穿孔機、加温装置及び検出装置を有する。検査カートリッジは、容器及び流路を有する基板を含む。基板には、容器及び流路を覆うカバーが装着される。保持ディスクの回転によって生成される遠心力を利用して、回転軸線に対して内周側の容器から流路を経由して回転軸線に対して外周側の容器へ溶液を移動させる。
【００１３】
検査カートリッジは、基板に形成された試薬ポートが形成され、この試薬ポートに、試薬が封入された密閉容器が装着される。密閉容器は、例えば、マイクロカプセル、プラスチック製の密閉容器、捩じ込み式の密閉容器である。
【００１４】
これらの密閉容器のうち、検査前に前処理を必要としない試薬を収容した密閉容器は検査カートリッジに装着され、検査前に前処理を必要とする試薬を収容した密閉容器は検査カートリッジに装着されない状態で出荷される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、試薬の分注工程における分注量の誤差、ばらつき、漏洩等を防止することができると共に、梱包、集荷、配送等の作業が簡単となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明による化学分析装置の例を示す図である。化学分析装置１は、モータ１１、モータ１１により回転可能な保持ディスク１２、保持ディスク１２上に配置された複数の検査カートリッジ２、検査カートリッジ２に穿孔するための穿孔機１３、加温装置１４及び検出装置１５を有する。操作者は検査項目ごとに検査カートリッジ２を用意し、保持ディスク１２に装着し、化学分析装置１を起動させる。
【００１７】
本例の化学分析装置では、加温装置１４と検出装置１５はそれぞれ別の場所に設けられているが例えば両者を一体化し、加温と検出を同一の位置で行ってもよい。また、加温装置、及び、検出装置は、保持ディスク１２の上面に位置されているが、どちらか一方又は両方を保持ディスク１２の下面に配置してもよい。
【００１８】
図２を参照して検査カートリッジ２の構造を説明する。検査カートリッジ２は略６角形の薄い基板からなる。６角形の短辺が保持ディスクの回転中心の内周側に配置され、６角形の長辺が外周側に配置される。従って、以下に、６角形の短辺側を内周側、６角形の長辺側を外周と称する。
【００１９】
検査カートリッジ２は、溶解液容器２２０、追加液容器２３０、洗浄液容器２４０、２５０、２６０、溶離液容器２７０、及び、増幅液容器２８０、２９０を有する。これらの試薬容器２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０の外周側には、出口流路が設けられている。出口流路には、試薬容器の外周端から始まり内周側に折り返した後に外周側に延びる折り返し部が形成されている。
【００２０】
試薬容器２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０の内周側には、空気流路及び空気フィルタを介して穿孔部２２３、２３３、２４３、２５３、２６３、２７３、２８３、２９３が設けられている。
【００２１】
検査カートリッジ２には、更に、試料容器２００、血球貯蔵容器２１０、血清定量容器２１１、血清反応容器３１０、核酸捕捉部前容器３２０、核酸捕捉部３３０、バッファー容器３４０、溶離液回収容器３９０、及び、廃液容器４００が設けられている。
【００２２】
これらの容器２００、２１０、３１０、３２０、３４０、３９０、４００の内周側にも、同様に、空気流路及び空気フィルタを介して穿孔部２０３、２１３、３１３、３２３、３４３、３９３、４０３が設けられている。
【００２３】
試薬容器の構造については後に詳細に説明する。試料容器２００、血球貯蔵容器２１０、血清定量容器２１１、血清反応容器３１０、核酸捕捉部前容器３２０、核酸捕捉部３３０、バッファー容器３４０、溶離液回収容器３９０、及び、廃液容器４００、出口流路、空気流路、及び、穿孔部は、検査カートリッジ２の上面に形成された凹部である。
【００２４】
検査カートリッジ２の上面には、フィルム又は薄板等で構成されるカートリッジカバーがカートリッジ上面の全体を覆うように、接着又は接合されている。従って、容器、出口流路、空気流路、空気フィルタ、及び、穿孔部は、密閉空間を形成している。
【００２５】
本例では、遠心力を利用して、流路によって互いに接続されている２つの容器間にて試薬又は溶液を移動させる。先ず、２つの容器の内周側にそれぞれ接続された穿孔部にて、カートリッジカバーを穿孔し、２つの容器を大気圧に開放する。次に、保持ディスク１２を回転させることにより、容器内の試薬又は溶液は、遠心力の作用によって、内周側の容器から外周側の容器に移動する。このような操作を順次繰り返すことにより、所定の処理を実行することができる。
【００２６】
尚、図１に示す化学分析装置１のように、検出装置１５が保持ディスク１２の上側に設けられている場合には、カートリッジカバーの材質は、検出を妨げない材質である必要がある。検出装置１５が保持ディスク１２の下側に設けられている場合には、検査カートリッジの底面の形状、厚さ及び、材質は、検出を妨げないものとする必要がある。
【００２７】
以下検査カートリッジ２を用いて、全血を試料として用いた場合のウイルス核酸の抽出処理を行う場合を説明する。
【００２８】
図３は化学分析装置の動作の概略を示す。図４は各動作の内容を示す。ステップＳ１にて、穿孔を行う。即ち、穿孔部２０３、２１３にて、カートリッジカバーを穿孔し、試料容器２００及び血球貯蔵容器２１０を大気圧に接続する。ステップＳ２にて、保持ディスク１２を回転させる。それによって、ステップＳ１００にて、全血の血清を血球より分離する。ステップＳ１００の血清分離は、図４に示すように、２つの工程を含む。ステップＳ１０１の全血流動では、試料容器２００の全血は血清定量容器２１１及び血球貯蔵容器２１０に移動する。血清定量容器２１１と血球貯蔵容器２１０の間には堰が設けられている。従って、ステップＳ１０２の血清分離では、血清定量容器２１１内の血球は遠心力によって堰を越えて血球貯蔵容器２１０に移動する。血球は血球貯蔵容器２１０に集まり、血清は血清定量容器２１１に集まる。ステップＳ３にて、保持ディスク１２の回転を停止する。
【００２９】
ステップＳ４にて、穿孔部２２３、３１３にて、カートリッジカバーを穿孔し、溶解液容器２２０及び血清反応容器３１０を大気圧に接続する。ステップＳ５にて、保持ディスク１２を回転させる。それによって、ステップＳ２００にて、血清と溶解液は血清反応容器３１０にて混合する。ステップＳ２００の混合は、図４に示すように４つの工程を含む。ステップＳ２０１の溶解液流動では、溶解液容器２２０の溶解液は血清反応容器３１０に移動する。ステップＳ２０２の血清流動では、血清定量容器２１１の血清は血清反応容器３１０に移動する。ステップＳ２０３の血清及び溶解液混合では、血清と溶解液は混合する。ステップＳ２０４にて、血清と溶解液は反応する。ステップＳ６にて、保持ディスク１２の回転を停止する。
【００３０】
ステップＳ７にて、穿孔部２３３、３９３、４０３にて、カートリッジカバーを穿孔し、追加液容器２３０、溶離液回収容器３９０及び廃液容器４００を大気圧に接続する。ステップＳ８にて、保持ディスク１２を回転させる。それによって、ステップＳ３００にて、核酸捕捉がなされる。ステップＳ３００の核酸捕捉は、図４に示すように４つの工程を含む。ステップＳ３０１の追加液流動では、追加液容器２３０の追加液は血清反応容器３１０に移動する。ステップＳ３０２の混合液流動では、血清反応容器３１０の混合液は、追加液によって押し出され核酸捕捉部３３０に移動する。ステップＳ３０３の核酸捕捉部通過では、混合液は核酸捕捉部を通過する。ステップＳ３０４にて、核酸捕捉部を通過した混合液は溶離液回収容器３９０を経由して廃液容器４００に移動する。ステップＳ９にて、保持ディスク１２の回転を停止する。
【００３１】
次に、洗浄工程を説明する。洗浄工程は、第１、第２、及び第３洗浄工程を含む。これらの洗浄工程毎に、ステップＳ１０〜ステップＳ１２及びステップＳ４００の動作を繰り返す。先ず、第１洗浄工程を説明する。ステップＳ１０にて、穿孔部２４３、３２３にて、カートリッジカバーを穿孔し、第１洗浄液容器２４０及び核酸捕捉部前容器３２０を大気圧に接続する。ステップＳ１１にて、保持ディスク１２を回転させる。それによって、ステップＳ４００にて、洗浄がなされる。ステップＳ４００の洗浄は、図４に示すように３つの工程を含む。ステップＳ４０１の洗浄液流動では、第１洗浄液容器２４０の洗浄液は核酸捕捉部前容器３２０を経由して核酸捕捉部３３０に移動する。ステップＳ４０２にて、第１洗浄液容器２４０の洗浄液は核酸捕捉部前容器３２０及び核酸捕捉部３３０を洗浄する。ステップＳ４０３にて、核酸捕捉部３３０を通過した洗浄液は溶離液回収容器３９０を経由して廃液容器４００に移動する。ステップＳ１２にて、保持ディスク１２の回転を停止する。
【００３２】
第２洗浄工程を説明する。ステップＳ１０にて、穿孔部２５３にて、カートリッジカバーを穿孔し、第２洗浄液容器２５０を大気圧に接続する。ステップＳ１１にて、保持ディスク１２を回転させる。それによって、ステップＳ４００にて、洗浄がなされる。以下は、第１洗浄工程と同様である。ステップＳ１２にて、保持ディスク１２の回転を停止する。
【００３３】
次に、第３洗浄工程を説明する。ステップＳ１０にて、穿孔部２６３、３４３にて、カートリッジカバーを穿孔し、第３洗浄液容器２６０及びバッファー容器３４０を大気圧に接続する。ステップＳ１１にて、保持ディスク１２を回転させる。それによって、ステップＳ４００にて、洗浄がなされる。ステップＳ４０１の洗浄液流動では、第３洗浄液容器２６０の洗浄液はバッファー容器３４０を経由して溶離液回収容器３９０に移動する。ステップＳ４０２にて、第３洗浄液容器２６０の洗浄液は溶離液回収容器３９０を洗浄する。ステップＳ４０３にて、溶離液回収容器３９０を洗浄した洗浄液は廃液容器４００に移動する。ステップＳ１２にて、保持ディスク１２の回転を停止する。
【００３４】
ステップＳ１３にて、穿孔部２７３にて、カートリッジカバーを穿孔し、溶離液容器２７０を大気圧に接続する。ステップＳ１４にて、保持ディスク１２を回転させる。それによって、ステップＳ５００にて、溶離がなされる。ステップＳ５００の溶離は、図４に示すように３つの工程を含む。ステップＳ５０１の溶離液流動では、溶離液容器２７０の溶離液は核酸捕捉部前容器３２０を経由して核酸捕捉部３３０に移動する。ステップＳ５０２にて、溶離液は核酸捕捉部３３０を通過し、核酸捕捉部３３０に捕捉された核酸を溶離する。ステップＳ５０３にて、核酸を溶離した溶離液は、溶離液回収容器３９０に保持される。ステップＳ１５にて、保持ディスク１２の回転を停止する。
【００３５】
ステップＳ１６にて、穿孔部２８３、２９３にて、カートリッジカバーを穿孔し、第１増幅液容器２８０及び第２増幅液容器２９０を順次、大気圧に接続する。ステップＳ１７にて、保持ディスク１２を回転させる。それによって、ステップＳ６００にて、増幅がなされる。ステップＳ６００の増幅は、図４に示すように２つの工程を含む。ステップＳ６０１の増幅液流動では、第１増幅液容器２８０の増幅液はバッファー容器３４０を経由して溶離液回収容器３９０に移動する。第２増幅液容器２９０の増幅液はバッファー容器３４０を経由して溶離液回収容器３９０に移動する。ステップＳ６０２にて、溶離液回収容器３９０内の核酸は増幅液によって増幅される。溶離液回収容器３９０はこのとき加温される。ステップＳ１９にて、保持ディスク１２の回転を停止する。
【００３６】
ステップＳ７００にて、検出を行う。溶離液回収容器３９０内の核酸を検出装置によって検出する。
【００３７】
以下に、本発明の検査カートリッジに設けた試薬容器の様々な例を説明する。先ず、図５〜図８を参照して、試薬容器の第１の例を説明する。本例の試薬容器はマイクロカプセル５００である。試薬を内包したマイクロカプセル５００を、検査カートリッジ２０の凹部に配置する。この凹部を以下に試薬ポート２１と呼ぶ。
【００３８】
マイクロカプセル５００は、膜状の被膜で液体試薬や粉末試薬を封止した小型のカプセルであり、既に、様々な分野にて使用されている。マイクロカプセル５００の製造方法として、様々な方法が用いられる。例えば、試薬が油溶性の場合は液状被膜を油溶性試薬の周囲に形成し、被膜を固化させることによりマイクロカプセル５００を形成することができる。試薬が水溶性の場合には、先にカプセル容器を形成し、そこに試薬を注入してから注入口を塞ぐことでマイクロカプセル５００を形成することができる。
【００３９】
図５は、マイクロカプセル５００を検査カートリッジ２０へ装着し、検査にて使用するまでの手順を示したものである。ステップＳ８０１にて、検査カートリッジ２０の試薬ポート２１の各々にマイクロカプセル５００を装着する。マイクロカプセル５００を所定の試薬ポート２１に間違い無しに配置するためには、両者に目印を設けるとよい。例えば、マイクロカプセル５００の形状を、試薬毎に縦横比の異なる紡錘体にし、試薬ポート２１をマイクロカプセル５００の形状に対応した形状にする。それによって、マイクロカプセル５００を間違った試薬ポート２１に配置することが阻止される。また、試薬ポート２１とマイクロカプセル５００に、識別用の同一の色又は記号を付してもよい。
【００４０】
ステップＳ８０２にて、検査カートリッジ２０の上面にカートリッジカバー３０を貼付ける。ステップＳ８０３にて、検査カートリッジ２０を梱包し、ステップＳ８０４にて、出荷する。ステップＳ８０５にて、出荷先にて保存し、ステップＳ８０６にて、検査カートリッジ２０を検査に使用する。出荷元から出荷先まで、試薬のうち、最も管理条件が厳しい試薬に合わせて管理する。例えば、試薬の中に、低温管理が必要な試薬が含まれる場合には、その試薬に必要な温度条件に適合するように、温度管理する。そのために、温度制御が可能な保冷車５０１等を用いて配送し、出荷先では、保冷庫５０２等の環境制御機器内部で管理することが望ましい。
【００４１】
本例によると、検査カートリッジ２０の試薬は、マイクロカプセル５００の被膜によって保護されているから、不必要な流出、長期保管によるコンタミネーション、及び、失活の問題を回避することができる。また、マイクロカプセル５００には正確な量の試薬が封止されているから、流動性及び保持性を大幅に高めることができる。
【００４２】
次に、図６を参照して、検査カートリッジ２０に設けた試薬容器の第１の例の動作を説明する。図６Ａは、検査カートリッジ２０に形成された試薬ポート２１を示す。試薬ポート２１の内周側には穿孔部２３が設けられている。穿孔部２３は空気流路２４を介して試薬ポート２１に接続されている。試薬ポート２１の外周側には出口流路２２が設けられている。図６Ｂに示すように、先ず、試薬ポート２１内に、マイクロカプセル５００を配置する。図６Ｃに示すように、検査カートリッジ２０の上面にカートリッジカバー３０を貼付ける。図６Ｄは、カートリッジカバー３０によって、試薬ポート２１、穿孔部２３、空気流路２４、及び、出口流路２２が密閉されている状態を示す。
【００４３】
次に、図６Ｅに示すように、マイクロカプセル５００を破壊する。本例では、レーザ光６１を、カートリッジカバー３０を介して、マイクロカプセル５００に照射する。それによってマイクロカプセル５００は加熱され、溶解し、破壊する。マイクロカプセル５００に照射するレーザ光６１の強さは、マイクロカプセル５００を溶解させることができるが、カートリッジカバー３０を溶解しないような大きさでなければならない。
【００４４】
カートリッジカバー３０は、使用するレーザ光６１の波長域において光の透過率が非常に高い材料によって形成される。マイクロカプセル５００の被膜の少なくとも一部には、使用するレーザ光６１の波長域において光の吸収率が高い材料を用いるか、光の吸収率の高い色を塗布する。
【００４５】
レーザ光６１の照射の代わりに、誘導加熱を用いてもよい。この場合には、カートリッジカバー３０は誘導加熱の影響を受けない材料によって形成される。マイクロカプセル５００の被膜には、誘導加熱されやすい材質を用いる。レーザ光６１の照射や誘導加熱の代わりに、接触式の過熱方法を使用してもよい。
【００４６】
図６Ｆは、マイクロカプセル５００が破壊し、内部の試薬５０３が試薬ポート２１内に充填された状態を示す。次に、図６Ｇに示すように、穿孔部２３にて、カートリッジカバー３０を穿孔する。それによって、試薬ポート２１は孔３１を介して大気圧に接続される。図６Ｈに示すように、保持ディスク１２を回転させる。試薬ポート２１内の試薬５０３は、遠心力６２によって、矢印６３方向に、出口流路２２を介して、外周側の容器に流動する。
【００４７】
本例の場合、マイクロカプセル５００の被膜の少なくとも一部を加熱するため、マイクロカプセル５００内の試薬５０３は、加熱によって反応性が変化するものであってはならない。例えば、高温で失活する可能性がある酵素等の試薬の場合には、本例の方法を採用することは回避したほうがよい。そのような試薬の場合には、以下に説明するように、機械的な手段によって、マイクロカプセル５００を破壊する。
【００４８】
図７は、図６と同様に、検査カートリッジ２０に設けた試薬容器の第１の例の動作を示すが、本例では、マイクロカプセル５００を破壊する方法が図６の例と異なる。図７Ａ〜図７Ｄは、図６Ａ〜図６Ｄと同様であり、その説明を省略する。
【００４９】
本例では、図７Ｅに示すように、マイクロカプセル５００を針７１によって破壊する。針７１を、カートリッジカバー３０の上から、カートリッジカバー３０を貫通するように、押し込み、その下のマイクロカプセル５００を突き刺す。それによってマイクロカプセル５００は破壊し、内部の試薬５０３は試薬ポート２１内に充填される。
【００５０】
図７Ｆに示すように、カートリッジカバー３０に形成された針による孔３２をシール材３３によって封止する。
【００５１】
次に、図７Ｇに示すように、穿孔部２３にて、カートリッジカバー３０を穿孔する。それによって、試薬ポート２１は孔３１を介して大気圧に接続される。図７Ｈに示すように、保持ディスク１２を回転させる。試薬ポート２１内の試薬５０３は、遠心力６２によって、矢印６３方向に、出口流路２２を介して、外周側の容器に流動する。
【００５２】
本例の場合、カートリッジカバー３０及びマイクロカプセル５００の色や材質に特に制限はないが、針によってカートリッジカバー３０に形成された孔３２をシール材等で封止する必要がある。
【００５３】
図８は、図６及び図７と同様に、検査カートリッジ２０に設けた試薬容器の第１の例の動作を示すが、本例では、マイクロカプセル５００を破壊する方法が図６及び図７の例と異なる。図８Ａ〜図８Ｄは、図６Ａ〜図６Ｄと同様であり、その説明を省略する。
【００５４】
図８Ｅ〜図８Ｇは、穿孔部２３と出口流路を含まない垂直面に沿って検査カートリッジ２０を切断した断面図である。
【００５５】
本例では、図８Ｅに示すように、マイクロカプセル５００を針８１によって破壊するが、針８１は、予め、検査カートリッジ２０内に内蔵されている。即ち、試薬ポート２１の内壁に通ずる水平方向の穴８０が設けられ、この穴に可動な針が設けられている。針は、適当の駆動装置によって、軸線方向に移動することができる。針の駆動装置には、空気バネによって針をピストン状に往復運動させる空気バネ機構、磁力によって針を往復運動させる磁力機構、等であってよい。針及びその駆動装置は、ユニット化されてよい。このユニットは、検査カートリッジ２０に形成されたザグリ孔に圧入され、封止されてよい。
【００５６】
図８Ｆに示すように、針８１の駆動装置８２を駆動することによって、針８１を試薬ポート２１内に突き出す。突き出た針によって、マイクロカプセル５００は破壊する。針の駆動装置８２が、空気バネ機構を含む場合には、空気バネ内の空気を加熱することにより、膨張させる。それにより、空気バネは伸張する。針８１の駆動装置８２が磁力機構を含む場合には、磁界を生成し、生成した磁界によって針を移動させる。
【００５７】
図８Ｇは、マイクロカプセル５００が破壊し、内部の試薬５０３が試薬ポート２１内に充填された状態を示す。図８Ｈ及び図８Ｉは、穿孔部２３と出口流路２２を含む垂直面に沿って検査カートリッジ２０を切断した断面図である。図８Ｈに示すように、穿孔部２３にて、カートリッジカバー３０を穿孔する。それによって、試薬ポート２１は孔３１を介して大気圧に接続される。図８Ｉに示すように、保持ディスク１２を回転させる。試薬ポート２１内の試薬５０３は、遠心力６２によって、矢印６３方向に、出口流路２２を介して、外周側の容器に流動する。
【００５８】
本例によると、針の駆動装置の構造が複雑となるが、マイクロカプセル５００を加熱する必要がなく、また、検査カートリッジ２０に形成された孔を封止する必要がない利点がある。
【００５９】
次に、図９〜図１６を参照して、試薬容器の第２の例を説明する。本例によると、マイクロカプセル５００の代わりに、蓋付の密閉容器を用いる。このような試薬入り密閉容器を検査カートリッジ２０の試薬ポート２１に配置する。尚、試薬入り密閉容器を検査カートリッジ２０の試薬ポート２１に配置し、両者を接着剤、超音波、熱等による溶着等によって接着又は固定してもよい。
【００６０】
このような密閉容器の例として、市販のプリンやヨーグルトの容器として用いられるプラスチック製の密閉容器があるが、それに限定されない。密閉容器の材料、即ち、蓋材及び容器の材料は、検査カートリッジの熱膨張係数と同一又は近似した熱膨張係数を有する材料がよい。
【００６１】
例えば、密閉容器の材料の熱膨張係数が検査カートリッジの熱膨張係数より大きい場合には、検査カートリッジ２０の試薬ポート２１に配置された試薬容器は熱膨張により試薬ポート２１の内壁に押圧され、変形又は破壊する可能性がある。逆に、密閉容器の材料の熱膨張係数が検査カートリッジの熱膨張係数より小さい場合には、試薬容器と試薬ポート２１の内壁の間に隙間が生成され、カートリッジカバーを穿孔すると、その隙間に試薬が進入する可能性がある。また、試薬容器を検査カートリッジ２０の試薬ポート２１に接着剤又は溶着によって接着した場合には、熱膨張量の差に起因して接着部が剥離する可能性がある。密閉容器の熱膨張係数が検査カートリッジの熱膨張係数と同一又は近似している場合には、熱膨張量の差に起因するこのような事態は生じない。
【００６２】
密閉容器の材料は、長期間保存しても内部の試薬が変化しないものがよい。従って、気密性があり且つ試薬と反応しない材料がよい。このような条件を満たす限り、密閉容器は、プラスチック、樹脂、ガラス、紙、金属、表面に樹脂膜を施した金属等、どのような材料によって形成されてもよく、成型加工、切削加工等、どのような加工方法によって製造されてもよい。また、蓋材は、容器と同一の材料であってもよいが、上述の食べ物を収容する密閉容器のように、容器と異なる材料であってもよい。
【００６３】
蓋材は、検査カートリッジの熱膨張係数と同一又は近似した熱膨張係数を有する材料であり、且つ、気密性があり試薬と反応しない材料がよい。光学的方法によって穿孔する場合であって、白色光源（ハロゲンランプ等）を用いる場合には、蓋材の表面に黒化処理を施し、光の吸収率を増加させる必要があるが、レーザ光のように特定の波長の光源を用いる場合には、その光源の波長を含む領域に吸収率のピークがある材料を用いる。この場合、このような波長領域において透明な被膜を設けてもよい。以下の例では、アルミ系の封止材を用いるが、これに限定されるものではない。
【００６４】
図９を参照して、試薬入り密閉容器の製造方法を説明する。本例の試薬入り密閉容器の形状は、円筒、角筒、倒立円錐台、倒立角錐台等の様々な形状が可能であるが、以下では、倒立円錐台の場合を説明する。密閉容器の外部形状は、検査カートリッジの試薬ポートに装着し易いように選択される。密閉容器を底面から検査カートリッジの試薬ポートに挿入する場合には、底面の面積は上面の面積より小さいか又は等しい必要がある。倒立円錐台の場合、面積が小さい底面から試薬ポートに挿入する。また、容器の角部は面取り加工されてよい。密閉容器の内部形状は、内部の試薬が完全に流出し易いように、底面の面積は上面の面積より小さいほうがよい。
【００６５】
ステップＳ９０１にて、容器本体６０１を用意する。長時間経過しても、容器と外部環境の間にて、試薬、水分、空気等が透過しないように、容器の内面に適当な表面処理を施すか、又は、容器の材質として気密性が高いものを使用する。ステップＳ９０２にて、試薬６０３を分注する。試薬６０３は、容器本体６０１が満杯とならないように液面上に空間が形成されるように、適当な量を分注する。
【００６６】
ステップＳ９０３にて、蓋材６０２を貼り付け、ステップＳ９０４にて、蓋材６０２を容器本体６０１に接着する。蓋材６０２は、例えば医薬品の梱包に用いられるアルミ系の封止材を用いる。この封止材を容器の端面に超音波、熱等による溶着等の方法により固定する。それにより、試薬が密閉された容器が完成する。
【００６７】
好ましくは、ステップＳ９０２の試薬分注、ステップＳ９０３の蓋の貼り付け及びステップＳ９０４の蓋の接着は、真空中又は不活性ガス雰囲気中で行う。従って、密閉された容器内は、真空であるか又は不活性ガスが密封される。
【００６８】
ステップＳ９０５にて、試薬入り密閉容器６００の外面に、試薬の種類を識別するための識別標識９００を付与する。識別標識９００が印刷された蓋材を用いてもよい。識別標識９００は、文字、記号、色彩等を含む。
【００６９】
図１０は、試薬入り密閉容器６００を検査カートリッジ２０の試薬ポート２１に装着する方法を示す。試薬ポート２１の底面又は縁には、試薬の種類を識別するための識別標識９０１が付与されている。試薬入り密閉容器６００に付された識別標識９００と試薬ポート２１に付された識別標識９０２が同一となるように、試薬入り密閉容器６００を試薬ポート２１に装着する。蓋材６０２に非接触型ＲＦ−ＩＤタグを取り付けておき、それを化学分析装置１によって検出してもよい。試薬入り密閉容器６００と試薬ポート２１は接着剤、超音波、熱等による溶着等によって互いに接着され固定されてよい。
【００７０】
図１１と図１２は、試薬ポート２１と試薬入り密閉容器６００の形状をそれぞれ変えることによって装着ミスを防止する方法を示す。図１１に示すように、検査カートリッジ２０に形成された試薬ポート２１は、試薬毎に異なる形状を有し、例えば、円形の周囲に放射状の楔形の凹部２５を設けられた形状、多角形、楕円、非円形等の形状を有する。
【００７１】
図１２は、検査カートリッジ２０に形成された試薬ポート２１とそれに装着する試薬入り密閉容器６００の形状の例を示す。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、試薬ポート２１の形状が、円形の周囲に放射状の楔形の凹部２５を有する場合、試薬入り密閉容器６００の本体６０１は、倒立円錐台の周囲に放射状の突起６０５を有する。図１２Ｃ及び図１２Ｄに示すように、試薬ポート２１が所定の形状を有する場合には、試薬入り密閉容器６００の本体６０１の外形はそれに対応した形状を有する。こうして、試薬毎に、試薬ポート２１と試薬入り密閉容器の形状が異なるため、試薬入り密閉容器を正しくない試薬ポート２１に配置することが防止される。
【００７２】
図１１と図１２には、試薬ポート２１と試薬入り密閉容器の形状の一例を示したが、他の形状も可能である。例えば、試薬入り密閉容器が倒立円錐台の場合、その周囲に、異なる数の突起を設けてもよいが、突起の間隔を不均一にしてもよい。尚、本例の試薬ポート２１と試薬入り密閉容器に、図９及び図１０にて説明した識別標識を付してもよい。
【００７３】
図１３は、図５と同様、本例の試薬入り密閉容器が装着された検査カートリッジの出荷から検査までの作業の流れを示したものである。ステップＳ１３０１にて、検査カートリッジ２０の試薬ポート２１の各々に試薬入り密閉容器６００を装着する。ステップＳ１３０２にて、検査カートリッジ２０の上面にカートリッジカバー３０を貼付ける。ステップＳ１３０３にて、検査カートリッジ２０を梱包する。ステップＳ１３０４にて、温度制御が可能な保冷車５０１等を用いて出荷する。ステップＳ１３０５にて、出荷先にて保冷庫５０２等の環境制御機器内に保存する。ステップＳ１３０６にて、検査カートリッジ２０を検査に使用する。本例においても、検査作業者は例えば全血などの試料以外の分注作業をする必要がないため、流動不安定のリスクを低減できる。
【００７４】
図１４を参照して、検査カートリッジ２０に設けた試薬容器の第２の例の動作を説明する。図１４Ａは、検査カートリッジ２０に形成された試薬ポート２１を示す。本例の試薬ポート２１の形状は、試薬入り密閉容器６００の形状に対応して、倒立円錐台である。試薬ポート２１の内周側には穿孔部２３が設けられている。穿孔部２３は空気流路２４を介して試薬ポート２１に接続されている。試薬ポート２１の外周側には出口流路２２が設けられている。図１４Ｂに示すように、先ず、試薬ポート２１に試薬入り密閉容器６００を配置する。試薬入り密閉容器６００は本体６０１、蓋材６０２及び試薬６０３を有する。
【００７５】
図１４Ｃに示すように、検査カートリッジ２０の上面にカートリッジカバー３０を貼付ける。図１４Ｄは、カートリッジカバー３０によって、試薬ポート２１、穿孔部２３、空気流路２４、及び、出口流路２２が密閉されている状態を示す。
【００７６】
次に、図１４Ｅに示すように、試薬入り密閉容器の蓋材６０２に孔を形成する。本例では、レーザ光６１を、カートリッジカバー３０を介して、試薬入り密閉容器６００の蓋材６０２に照射する。それによって蓋材６０２の一部が加熱され、溶解し、そこに孔が形成される。蓋材６０２に照射するレーザ光６１の強さは、蓋材６０２を溶解させることができるが、カートリッジカバー３０を溶解しないような大きさでなければならない。図６の例と同様に、レーザ光６１の照射の代わりに、誘導加熱を用いてもよい。
【００７７】
本例では、密閉容器内の試薬の液面上に空間が設けられている。即ち、試薬の液面は、蓋材より離れている。従って、蓋材を加熱して溶解させても、試薬が加熱されることはない。従って、試薬が劣化することはない。蓋材を、レーザ光６１の吸収率が高い材料によって構成することによって、最小限のレーザ光６１によって、蓋材を溶解することができる。蓋材に識別標識を付した場合には、識別標識を、黒色等のエネルギー吸収性の高い塗料によって形成してよい。
【００７８】
図１４Ｆは、蓋材６０２の一部が溶解し、孔６０５が形成された状態を示す。次に、図１４Ｇに示すように、穿孔部２３にて、カートリッジカバー３０を穿孔する。それによって、容器内の試薬６０３は孔３１を介して大気圧に接続される。図１４Ｈに示すように、保持ディスク１２を回転させる。容器内の試薬６０３は、遠心力６２によって、矢印６３方向に、蓋材６０２の孔６０５より流出し、出口流路２２を介して、外周側の容器に流動する。
【００７９】
図１５は、図１４と同様に、検査カートリッジ２０に設けた試薬容器の第２の例の動作を示すが、本例では、蓋材に孔を形成する方法が図１４の例と異なる。図１５Ａ〜図１５Ｄは、図１４Ａ〜図１４Ｄと同様であり、その説明を省略する。
【００８０】
本例では、図１５Ｅに示すように、蓋材６０２に針７１に突き刺す。針７１を、カートリッジカバー３０の上から、カートリッジカバー３０を貫通するように、押し込み、その下の試薬入り密閉容器６００の蓋材６０２を突き刺す。それによって蓋材６０２に孔６０５が形成される。
【００８１】
図１５Ｆに示すように、カートリッジカバー３０に形成された針による孔３２をシール材３３によって封止する。
【００８２】
次に、図１５Ｇに示すように、穿孔部２３にて、カートリッジカバー３０を穿孔する。それによって、容器内の試薬６０３は孔３１を介して大気圧に接続される。図１５Ｈに示すように、保持ディスク１２を回転させる。容器内の試薬６０３は、遠心力６２によって、矢印６３方向に、蓋材６０２の孔６０５より流出し、出口流路２２を介して、外周側の容器に流動する。
【００８３】
図１６は、図１４及び図１５と同様に、検査カートリッジ２０に設けた試薬容器の第２の例の動作を示すが、本例では、蓋材に孔を形成する方法が図１４及び図１５の例と異なる。図１６Ａ〜図１６Ｂは、図１４Ａ〜図１４Ｂと同様であり、その説明を省略する。
【００８４】
図１６Ｃに示すように、本例によると、カートリッジカバー３０の下面に突起３４を形成する。図１６Ｄに示すように、突起３４を有するカートリッジカバー３０を検査カートリッジ２０の上面に貼付ける。このとき、突起３４が、試薬入り密閉容器の蓋材６０２の上に配置されるように、突起３４を形成する。カートリッジカバー３０によって、試薬ポート２１、穿孔部２３、空気流路２４、及び、出口流路２２が密閉される。
【００８５】
図１６Ｅに示すように、突起３４が設けられている位置にて、カートリッジカバー３０を上から下に押圧１６１する。それによって、突起３４が蓋材６０２に押し付けられ、蓋材６０２に孔６０５が形成される。図１６Ｆは、試薬入り密閉容器の蓋材６０２に孔６０５が形成された状態を示す。図１６Ｇ及び図１６Ｈは、図１５Ｇ及び図１５Ｈと同様である。
【００８６】
尚、図１４〜図１６の例において、蓋材６０２に形成する孔６０５は、蓋材６０２の中心位置よりも出口流路２２に近いほうがよい。即ち、蓋材６０２に形成する孔６０５は、蓋材の中心位置より外周側に偏奇した位置に形成したようがよい。
【００８７】
次に、図１７〜図２２を参照して、試薬容器の第３の例を説明する。図１７に示すように、本例の捩じ込み式試薬密閉容器７００は、円筒状の容器本体７０１と蓋材７０２からなり、内部に試薬７０３が収容されている。また、容器の上部の周囲にはネジ部７０４が形成されており、その下に外周に沿って延びる突起７０５が形成されている。
【００８８】
図１８は、本例の試薬容器７００を検査カートリッジ２０に装着する方法を示す。本例では、検査カートリッジ２０に貫通孔が形成され、この貫通孔が試薬ポート２１である。貫通孔の内部には、試薬密閉容器７００のネジ部７０４に対応したネジ部２６が形成され、その端部に段差２８が形成されている。内部に試薬が内包された試薬密閉容器７００を、検査カートリッジ２０の下面から、試薬ポート２１に挿入し、試薬密閉容器７００のネジ部７０４を、試薬ポート２１ネジ部２６に係合させる。試薬密閉容器７００が試薬ポート２１内を進むと、試薬密閉容器７００の突起７０５が試薬ポート２１の段差２８に係合する。それにより、試薬密閉容器７００は検査カートリッジ２０に装着されると共に、試薬ポート２１内は完全に密閉される。試薬密閉容器７００と試薬ポート２１は接着剤、超音波、熱等による溶着等によって互いに接着され固定されてよい。尚、試薬容器の第３の例では、ねじによって試薬容器７００を試薬ポート２１に装着するが、ねじを使用しないで、接着剤、超音波、熱等による溶着等のみによって固定してもよい。
【００８９】
検査カートリッジ２０の上面には、穿孔部２３、空気流路２４及び出口流路２２が設けられている。穿孔部２３は、試薬ポート２１の内周側に設けられ、出口流路２２は試薬ポート２１の外周側に設けられている。空気流路２４及び出口流路２２は試薬ポート２１に接続されている。試薬密閉容器７００を試薬ポート２１に装着すると、試薬密閉容器７００の蓋材７０２とカートリッジカバー３０の間には空間が形成される。この空間は、空気流路２４及び出口流路２２に接続されている。この空間は、穿孔部２３、空気流路２４及び出口流路２２と共に、カートリッジカバー３０によって完全に密閉されている。
【００９０】
検査カートリッジ２０の試薬ポート２１の周囲には、識別標識２７が設けられている。一方、試薬密閉容器７００にも、試薬ポート２１の識別標識２７に対応した識別標識記号が設けられる。これらの識別標識は、文字、記号、色彩等であってよいが、特定の形状であってもよい。それによって、試薬密閉容器を正しくない試薬ポート２１に装着することが防止される。尚、識別標識を用いる代わりに、試薬毎に、試薬密閉容器及び試薬ポートの径を変化させてもよい。径が互いに異なる雄ネジと雌ネジを係合させることはできないから、試薬密閉容器を正しくない試薬ポート２１に装着することが防止される。
【００９１】
図１８Ｂに示すように試薬密閉容器７００の底面には、ドライバが係合するための十字型溝、又は、レンチが係合するための６角形の頭部が形成されている。従って、ドライバ、スパナ等の工具を使用して、試薬密閉容器７００を試薬ポート２１に係合させることができる。
【００９２】
図１９を参照して、本例の試薬密閉容器の製造方法及び出荷方法を説明する。ステップＳ１９０１にて、容器本体を用意する。容器本体の上端の外周にはネジ部７０４が形成されている。図示の容器本体は、縦長の円筒形であるが、縦長の円筒形以外の形状であってもよい。しかしながら、遠心力によって容器内の試薬が流出し易いように、容器の内径は底部から開口部に向かって大きくなるように構成する。従って、容器の内壁にテーパを設けたほうがよい。例えば、図示のように、容器の内壁と開口部を通る平面がなす角θは、９０度より大きい。また、試薬密閉容器と検査カートリッジの間の気密性を確保するためには、ネジ部７０４の外径が、開口部に向かって小さくなるように構成する。例えば、図示のように、ネジ部７０４の外面と開口部を通る平面がなす角Φは、９０度より大きい。
【００９３】
尚、図９〜図１６に示した試薬容器の第２の例と同様に、本例の場合も、長時間経過しても、容器と外部環境の間にて、試薬、水分、空気等が透過しないように、容器の内面に適当な表面処理を施すか、又は、容器の材質として気密性が高いものを使用する。
【００９４】
ステップＳ１９０２にて、試薬７０３を分注する。試薬７０３は、容器本体７０１が満杯とならないように液面上に空間が形成されるように、適当な量を分注する。
【００９５】
ステップＳ１９０３にて、蓋材７０２を貼り付け、ステップＳ１９０４にて、蓋材７０２を容器に接着する。蓋材７０２は、例えば医薬品の梱包に用いられるアルミ系の封止材を用いる。この封止材を容器の端面に溶着等の方法により固定する。それにより、試薬密閉容器７００が完成する。好ましくは、ステップＳ１９０２の分注、ステップＳ１９０３の貼り付け及びステップＳ１９０４の接着は、真空中又は不活性ガス雰囲気中で行う。従って、試薬密閉容器内は、真空であるか又は不活性ガスが密封される。
【００９６】
ステップＳ１９０５にて、試薬密閉容器と検査カートリッジを梱包する。本例では、試薬密閉容器を検査カートリッジに装着しないで、梱包する。ステップＳ１９０６にて、保冷車５０１等を用いて出荷する。ステップＳ１９０７にて、出荷先にて、保冷庫５０２等にて保存する。ステップＳ１９０８にて、出荷先の検査機関にて使用する。本例では、使用前に、試薬密閉容器を検査カートリッジの装着する。次に、試料を検査カートリッジに分注し、生化学検査装置の回転ディスクに装着する。
【００９７】
こうして本例では、使用前に、試薬密閉容器を検査カートリッジに装着する。これは、次のような理由による。試薬によっては、検査直前に昇温させたり攪拌したりして反応性を高める必要のあるものや、逆に、攪拌したり昇温させたりしない方がよいものなど、様々なものがある。試薬密閉容器を検査カートリッジに装着した状態にて、出荷すると、このような異なる取り扱いを要求する試薬の管理が不十分となる。そこで、試薬密閉容器を検査カートリッジとは別個に管理することにより、試薬の適性に応じた管理が可能となる。
【００９８】
使用者側における試薬密閉容器の誤装着を防止するために、試薬密閉容器に、試薬の種類を識別するための識別標識が付される。識別標識は、蓋材、容器本体の側面、又は、容器本体の底面に設けられるが、識別標識は、文字、記号、色彩、形状等を含む。
【００９９】
更に、本例では、試薬密閉容器を検査カートリッジの下面から装着するため、検査カートリッジの上面にカートリッジカバー３０を接着した状態にて、出荷することができる。使用者は、使用前に、検査カートリッジの上面にカートリッジカバー３０を接着する必要はない。
【０１００】
図２０を参照して、検査カートリッジ２０に設けた試薬容器の第３の例の動作を説明する。図２０Ａは、検査カートリッジ２０に形成された試薬ポート２１に、試薬密閉容器７００を装着する状態を示す。試薬密閉容器７００を検査カートリッジ２０の下面から試薬ポート２１に挿入し、試薬密閉容器７００の雄ネジ部７０４を試薬ポート２１の雌ネジ部２６に係合させる。
【０１０１】
上述のように、試薬密閉容器７００に付された識別標識と試薬ポート２１に付された識別標識が同一となるように、試薬密閉容器７００を試薬ポート２１に装着する。
【０１０２】
図２０Ｂに示すように、試薬密閉容器７００の蓋材７０２に孔７０８を形成する。本例では、レーザ光６１を、カートリッジカバー３０を介して、試薬密閉容器の蓋材７０２に照射する。それによって蓋材７０２の一部が加熱され、溶解し、そこに孔７０８が形成される。蓋材７０２に照射するレーザ光６１の強さは、蓋材７０２を溶解させることができるが、カートリッジカバー３０を溶解しないような大きさでなければならない。図６の例と同様に、レーザ光６１の照射の代わりに、誘導加熱を用いてもよい。
【０１０３】
本例では、試薬密閉容器７００内の試薬７０３の液面上に空間が設けられている。即ち、試薬７０３の液面は、蓋材７０２より離れている。従って、蓋材７０２を加熱して溶解させても、試薬が加熱されることはない。従って、試薬が劣化することはない。蓋材７０２を、レーザ光６１の吸収率が高い材料によって構成することによって、最小限のレーザ光６１によって、蓋材を溶解することができる。蓋材７０２に識別標識を付した場合には、識別標識を、黒色等のエネルギー吸収性の高い塗料によって形成してよい。
【０１０４】
図２０Ｃは、蓋材７０２の一部が溶解し、孔７０８が形成された状態を示す。次に、図２０Ｄに示すように、穿孔部２３にて、カートリッジカバー３０を穿孔する。それによって、容器内の試薬は孔３１を介して大気圧に接続される。図２０Ｅに示すように、保持ディスク１２を回転させる。容器内の試薬は、遠心力６２によって、矢印６３方向に、蓋材７０２の孔７０８より流出し、出口流路２２を介して、外周側の容器に流動する。
【０１０５】
図２１は、図２０と同様に、検査カートリッジ２０に設けた試薬容器の第３の例の動作を示すが、本例では、蓋材に孔を形成する方法が図２０の例と異なる。本例では、蓋材に孔を形成する方法は、図１５の例と同様である。図２１Ａは、図２０Ａと同様であり、試薬密閉容器７００を検査カートリッジ２０に装着した状態を示す。
【０１０６】
図２１Ｂに示すように、蓋材７０２に針７１に突き刺す。針７１を、カートリッジカバー３０の上から、カートリッジカバー３０を貫通するように、押し込み、その下の試薬密閉容器７００の蓋材７０２を突き刺す。それによって蓋材７０２に孔７０８が形成される。
【０１０７】
図２１Ｃに示すように、カートリッジカバー３０に形成された孔３２をシール材３３によって封止する。次に、図２１Ｄに示すように、穿孔部２３にて、カートリッジカバー３０を穿孔する。それによって、容器内の試薬は孔３１を介して大気圧に接続される。図２１Ｅに示すように、保持ディスク１２を回転させる。試薬密閉容器内の試薬７０３は、遠心力６２によって、矢印６３方向に、蓋材７０２の孔７０８より流出し、出口流路を介して、外周側の容器に流動する。
【０１０８】
図２２は、図２０及び図２１と同様に、検査カートリッジ２０に設けた試薬容器の第３の例の動作を示すが、本例では、蓋材に孔を形成する方法が図２０及び図２１の例と異なる。本例では、蓋材に孔を形成する方法は、図１６の例と同様である。
【０１０９】
図２２Ａは、図２１Ａと同様であり、試薬容器を検査カートリッジ２０に装着した状態を示す。本例によると、カートリッジカバー３０の下面に突起３４を形成する。突起３４は、試薬密閉容器７００の蓋材７０２の上に配置されるように、形成する。
【０１１０】
図２２Ｂに示すように、突起３４が設けられている位置にて、カートリッジカバー３０を上から下に押圧１６１する。それによって、突起３４が蓋材７０２に押し付けられ、蓋材７０２に孔７０８が形成される。図２２Ｃは、試薬密閉容器７００の蓋材７０２に孔７０８が形成された状態を示す。
【０１１１】
図２２Ｄに示すように、穿孔部２３にて、カートリッジカバー３０を穿孔する。それによって、容器内の試薬は孔３１を介して大気圧に接続される。図２２Ｅに示すように、保持ディスク１２を回転させる。容器内の試薬は、遠心力６２によって、矢印６３方向に、蓋材７０２の孔７０８より流出し、出口流路２２を介して、外周側の容器に流動する。
【０１１２】
尚、図２０〜図２２の例において、蓋材７０２に形成する孔７０８は、蓋材の中心位置よりも出口流路２２に近いほうがよい。即ち、蓋材に形成する孔は、蓋材の中心位置より外周側に偏奇した位置に形成したようがよい。
【０１１３】
図２３と図２４を参照して、本発明による検査カートリッジの他の例を説明する。本例では、図２３に示すように、図９〜図１６の試薬入り密閉容器６００と図７〜図２２の捩じ込み式試薬密閉容器７００の両者を１つの検査カートリッジに装着する。本例では、検査前に特殊な前処理を必要とする試薬は捩じ込み式試薬密閉容器７００に分注し、検査カートリッジに装着しないで梱包する。一方、検査前に前処理を必要としない試薬は試薬入り密閉容器６００に封入して予め検査カートリッジ２０に装着してから梱包する。
【０１１４】
図２４は、本例の検査カートリッジ２０を梱包し、出荷し、検査にて使用するまでの手順を示したものである。ステップＳ２４０１にて、検査前に前処理を必要としない試薬が封入された試薬入り密閉容器６００のみを検査カートリッジ２０に装着し、検査前に前処理を必要とする試薬を封入した試薬密閉容器７００は検査カートリッジ２０に装着しないで、梱包する。ステップＳ２４０２にて、保冷車５０１等にて配送し、ステップＳ２４０３にて、出荷先にて、保冷庫５０２等にて保存する。ステップＳ２４０４にて、検査機関等において、試薬密閉容器７００に封入された試薬に対して所定の前処理を行う。ステップＳ２４０５にて、試薬密閉容器７００を検査カートリッジ２０に装着し、ステップＳ２４０６にて、検査カートリッジ２０を保持ディスク１２に装着し、保持ディスク１２を回転させる。
【０１１５】
尚、捩じ込み式試薬密閉容器７００は、検査作業者が検査カートリッジに装着するため、捩じ込み式試薬密閉容器７００及びそれに対応した試薬ポートには、誤装着を防止するための手段が講じられている。このような手段は、上述のように、所定の識別標識を捩じ込み式試薬密閉容器７００と試薬ポートに設けてもよいが、試薬毎に異なる形状又は寸法を用いてもよい。
【０１１６】
こうして、特殊な前処理を必要とする試薬と前処理を特に必要としない試薬を異なる形式の容器に分注することにより、両者の取り違えの事故を防止することができる。尚、捩じ込み式試薬密閉容器は、検査作業者側で検査カートリッジに装着するため、試薬密閉容器とその試薬ポート２１には識別標識を付する必要がある。
【０１１７】
本発明によると、予め試薬容器を検査カートリッジに装着し、カートリッジカバーによって封止して梱包するから、検査対象毎の試薬・カートリッジキットとして取り扱うことができる。
【０１１８】
一方、検査作業者は、全血を分注するのみで、試薬分注作業を省略して、検査を実施できる。
【０１１９】
本発明によると、構造が簡単なカートリッジとそれを用いた化学分析装置を提供することができ、検査作業者の作業起因の流動不安定性や検査に対する阻害要因を排除することができる。
【０１２０】
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理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明による化学分析装置の全体構成図である。
【図２】本発明による検査カートリッジの概略説明図である。
【図３】本発明による化学分析装置を用いて全血からウイルス核酸の抽出処理を行う場合の操作手順の概略を説明するための説明図である。
【図４】本発明による化学分析装置を用いて全血からウイルス核酸の抽出処理を行う場合の処理の概略を説明するための説明図である。
【図５】本発明による試薬容器の第１の例であるマイクロカプセル５００を用いた場合の検査カートリッジの取り扱いの手順を示した図である。
【図６】本発明による試薬容器の第１の例であるマイクロカプセル５００をレーザ光６１等の熱源を用いて破裂させる手順を示した図である。
【図７】本発明による試薬容器の第１の例であるマイクロカプセル５００を外部から針等の機械的手段を用いて破裂させる場合の手順を示した図である。
【図８】本発明による試薬容器の第１の例であるマイクロカプセル５００を検査カートリッジ内に設けた針等の機械的手段を用いて破裂させる場合の手順を示した図である。
【図９】本発明による試薬容器の第２の例である試薬入り密閉容器を製造する工程を示した図である。
【図１０】本発明による試薬容器の第２の例である試薬入り密閉容器に付した識別標識の例を示した図である。
【図１１】本発明による試薬容器の第２の例である試薬入り密閉容器を収納するための試薬ポート２１を検査カートリッジに設けることを示した図である。
【図１２】本発明による試薬容器の第２の例である試薬入り密閉容器の形状とそれに対応した検査カートリッジの試薬ポート２１の形状を示す図である。
【図１３】本発明による試薬容器の第２の例である試薬入り密閉容器を用いた場合の検査カートリッジの取り扱いの手順を示した図である。
【図１４】本発明による試薬容器の第２の例である試薬入り密閉容器の蓋材をレーザ光６１等の熱源を用いて破裂させる手順を示した図である。
【図１５】本発明による試薬容器の第２の例である試薬入り密閉容器の蓋材を外部から針等の機械的手段を用いて破裂させる場合の手順を示した図である。
【図１６】本発明による試薬容器の第２の例である試薬入り密閉容器の蓋材をカートリッジカバーに設けた突起等の機械的手段を用いて破裂させる場合の手順を示した図である。
【図１７】本発明による試薬容器の第３の例であるねじ込み式密閉容器を検査カートリッジに装着する方法を示した図である。
【図１８】本発明による試薬容器の第３の例であるねじ込み式密閉容器と検査カートリッジの試薬ポート２１に付した識別標識の例を示した図である。
【図１９】本発明による試薬容器の第３の例であるねじ込み式密閉容器を用いた場合の検査カートリッジの取り扱いの手順を示した図である。合の試薬・カートリッジキットの検査使用までの手順を示した図である。
【図２０】本発明による試薬容器の第３の例であるねじ込み式密閉容器の蓋材をレーザ光６１等の熱源を用いて破裂させる手順を示した図である。
【図２１】本発明による試薬容器の第３の例であるねじ込み式密閉容器の蓋材を外部から針等の機械的手段を用いて破裂させる場合の手順を示した図である。
【図２２】本発明による試薬容器の第３の例であるねじ込み式密閉容器の蓋材をカートリッジカバーに設けた突起等の機械的手段を用いて破裂させる場合の手順を示した図である。
【図２３】本発明による試薬容器の第２の例である試薬入り密閉容器と第３の例であるねじ込み式密閉容器を１つの検査カートリッジに装着した場合を示す図である。
【図２４】本発明による試薬容器の第２の例である試薬入り密閉容器と第３の例であるねじ込み式密閉容器を使用する検査カートリッジの梱包及び出荷の手順を示した図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１…化学分析装置、２…検査カートリッジ、１１…モータ、１２…保持ディスク、１３…穿孔機、１４…加温装置、１５…検出装置、２１０…試料容器、２１１…血球貯蔵容器、２１２…血清定量容器、２１５…全血廃棄容器、２２０…溶解液容器、２３０…追加液容器、２４０…第１洗浄液容器、２５０…第２洗浄液容器、２６０…溶離液容器、２７０…第３洗浄液容器、２８０…第１検出試薬容器、２９０…第２検出試薬容器、３０１…核酸捕捉部、３１０…混合容器、３２０…反応容器、３３０…追い出し液容器、３４０…検出容器、３５０…第２検出試薬容器、３６０…第２検出試薬溶解試薬容器、３９０…溶離液回収容器、４００…廃液貯蔵容器
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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