(57)【要約】【課題】  流路に充填された緩衝剤中で生体サンプルを移動させ、生物学的、酵素的、免疫学的、及び化学的アッセイを行う際に、煩雑な準備作業、及び複雑な検出操作が不要で、簡便且つ短時間で正確な検出結果が得られる生体サンプル判別装置、及び生体サンプル判別用プレートカートリッジを提供する。【解決手段】  生体サンプル判別用プレート１０を生体サンプル判別用プレートカートリッジ２００内部に収納した状態のまま、生体サンプル判別装置１００に装着し、該生体サンプル判別装置１００の充填ユニット２０により、前記カートリッジ２００内部に収納されたプレート１０を回転させて、該プレート１０に形成された流路に緩衝剤を充填し、泳動ユニット３０により、該充填させた緩衝剤中に一定量の生体サンプルを添加して電気泳動させ、光学検出部４０により流路中の生体サンプルの泳動状態を検出して、生物学的、酵素的、免疫学的、及び化学的アッセイを行なう。  【選択図】  図１
2006337214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体サンプル判別用プレートを内部に収納可能であり、
該プレートを内部に収納した状態のまま、前記生体サンプル判別用プレートに形成された流路の緩衝剤中で生体サンプルを移動させて生体サンプルの判別を行う生体サンプル判別装置に装着可能で、且つ、該プレートを内部に収納した状態のまま、前記生体サンプル判別装置より取り外し可能である、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレートカートリッジ。
【請求項２】
請求項１に記載の生体サンプル判別用プレートカートリッジにおいて、
前記生体サンプル判別装置に設けられた回転モータと結合され、且つ前記生体サンプル判別用プレートを当該カートリッジケースに対して回動可能に支持するプレート支持軸を備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレートカートリッジ。
【請求項３】
請求項１に記載の生体サンプル判別用プレートカートリッジにおいて、
前記プレートを前記カートリッジ内部に挿入するための、且つ該プレートを用いて前記生体サンプル判別装置で前記生体サンプルの判別を行った後該プレートを排出するためのプレート導入開口部を備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレートカートリッジ。
【請求項４】
請求項３に記載の生体サンプル判別用プレートカートリッジにおいて、
当該カートリッジの厚み方向の側面に、前記プレート導入開口部を備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレートカートリッジ。
【請求項５】
請求項４に記載の生体サンプル判別用プレートカートリッジにおいて、
前記生体サンプル判別用プレートが前記プレート導入開口部から脱落するのを防止する、当該カートリッジの厚み方向に弾性部材によって付勢された可動式プレート脱落防止部を備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレートカートリッジ。
【請求項６】
請求項１に記載の生体サンプル判別用プレートカートリッジにおいて、
当該カートリッジの上面に嵌め込まれ、前記生体サンプル判別装置に設けられた電極を、当該カートリッジ内に装填された前記生体サンプル判別用プレートの所定位置に導く、複数個の電極導入口を有する電極ガイド部を備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレートカートリッジ。
【請求項７】
請求項６に記載の生体サンプル判別用プレートカートリッジにおいて、
前記電極ガイド部は、前記複数の電極導入口と、該カートリッジ内に収容された前記生体サンプル判別用プレートの有する流路とを、所要の相対的位置関係になるよう前記プレートの位置決めをする位置決め部材を備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレートカートリッジ。
【請求項８】
請求項６に記載の生体サンプル判別用プレートカートリッジにおいて、
前記電極ガイド部は、前記生体サンプル判別用プレートの所定の位置に、緩衝剤及び生体サンプルを供給するためのサンプル供給口を備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレートカートリッジ。
【請求項９】
請求項６に記載の生体サンプル判別用プレートカートリッジにおいて、
前記電極導入口の大きさは、直径が３〜５ｍｍである、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレートカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１に記載の生体サンプル判別用プレートカートリッジにおいて、
当該カートリッジの底面、且つ前記生体サンプル判別装置に備えられた光学検出部の上方位置に、当該カートリッジの前記生体サンプル判別装置への装着動作あるいは取り出し動作と連動して、開口あるいは閉口するシャッターを備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレートカートリッジ。
【請求項１１】
請求項１に記載の生体サンプル判別用プレートカートリッジにおいて、
当該カートリッジ内に装填された生体サンプル判別用プレートを、該カートリッジの厚み方向に弾性的に付勢して、略水平に保持するためのプレート押圧部材を備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレートカートリッジ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の生体サンプル判別用プレートカートリッジにおいて、
前記生体サンプル判別用プレートに対する前記プレート押圧部による押圧力を解除するための押圧力解除部材を備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレートカートリッジ。
【請求項１３】
生体サンプル判別用プレートを内部に収納可能であり、該プレートを内部に収納した状態のまま、前記生体サンプル判別用プレートに形成された流路の緩衝剤中で生体サンプルを移動させて生体サンプルの判別を行う生体サンプル判別装置に脱着可能であり、前記プレートを用いて前記生体サンプル判別装置で前記生体サンプルの判別を行った後、内部に収納した状態にある前記プレートを排出可能な生体サンプル判別用プレートカートリッジに、該生体サンプル判別用プレートを供給する、筐体形状の、生体サンプル判別用プレート供給装置であって、
該筐体形状の一側面に、前記カートリッジを、挿入あるいは排出するためのカートリッジ導入開口部が備えられ、
前記カートリッジ導入開口部と対面する内壁面に、前記プレートを保持するための複数のプレート保持部が、一定の間隔で備えられている、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート供給装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の生体サンプル判別用プレート供給装置において、
前記カートリッジが前記カートリッジ導入開口部から当該プレート供給装置内部に挿入されることで、前記プレート保持部に保持された前記生体サンプル判別用プレートを、前記カートリッジに供給する、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート供給装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の生体サンプル判別用プレート供給装置において、
前記生体サンプル判別用プレートを、各１枚保持し、且つ、前記カートリッジ導入開口部、及び前記プレート保持部を、それぞれ有する複数のプレート収納室を、備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート供給装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の生体サンプル判別用プレート供給装置において、
前記各プレート収納室は、その内壁に、前記生体サンプル判別用プレートカートリッジを該各プレート収納室内に挿入する方向を規制するカートリッジ方向規制部を有する、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート供給装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の生体サンプル判別用プレート供給装置において、
前記各プレート収納室は、前記カートリッジ導入開口部が、シールで密封されている、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート供給装置。
【請求項１８】
請求項４に記載の生体サンプル判別用プレートカートリッジにおいて、
前記プレート導入開口部を有する側面に、当該カートリッジに前記生体サンプル判別用プレートを供給する生体サンプル判別用プレート供給装置が有する、カートリッジを挿入するためのカートリッジ導入開口部を密封するシールを破るためのシール材破裂部が、設けられている、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレートカートリッジ。
【請求項１９】
生体サンプル判別用プレートに形成された流路に充填された緩衝剤中で生体サンプルを移動させて生体サンプルの判別を行う生体サンプル判別装置において、
前記生体サンプル判別用プレートを内部に装填した状態で当該装置に装着可能な生体サンプル判別用プレートカートリッジの全体を保持するトレイと、
該カートリッジ内に設けられた支持軸により支持された前記生体サンプル判別用プレートを、回転駆動する回転モータと、
前記流路を、加圧あるいは減圧する加圧部と、
前記カートリッジ内の支持軸と係合する係合受け部を有し、前記回転モータと該係合受け部とを結合して、該支持軸に前記回転モータの回転を伝える支持軸回転部と、
前記流路内の緩衝剤中で前記生体サンプルを移動させるための電圧を印加する電極と、
前記流路内の緩衝剤中を移動する前記生体サンプルの移動状態を検出する光学検出部と、を備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の生体サンプル判別装置において、
前記生体サンプル判別用プレートカートリッジに設けられたシャッターを、該カートリッジの、該生体サンプル判別装置への装着動作、あるいは取り出し動作と連動して、開口、あるいは閉口するシャッター開閉機構を備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＮＡやタンパクその他の生体サンプルを緩衝剤中で移動させ、生物学的、酵素的、免疫学的、及び化学的アッセイを行う生体サンプル判別装置、及び該生体サンプル判別装置に装填する生体サンプル判別用プレートカートリッジ、並びに該カートリッジに生体サンプル判別用プレートを供給するプレート供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な生体サンプルを考えた場合、大きくはＤＮＡとタンパクが存在している。そして、近年、分子生物学の急速な進展によって、様々な疾患において遺伝子の関与がかなり正確に理解されるようになり、遺伝子をターゲットにした医療に注目が集まるようになってきている。
【０００３】
ＤＮＡに関しては、現在ＳＮＰｓ（ｓｉｎｇｌｅ  ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ  ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍの略で「１塩基多型」と一般に訳されており、遺伝子における１暗号（１塩基）の違いの総称である。）が注目されている。その理由としては、ＳＮＰｓの分類により、多くの疾患に対する罹患率や各個人の薬剤に対する効果や感受性を予測でき、さらには、地球上に親子兄弟といえども全く同じＳＮＰｓを持つ人間は絶対に存在しないことから個人の完全な特定ができると考えられているからである。
【０００４】
現在ＳＮＰｓを調べる方法としては、ＤＮＡの塩基配列を端から直接読んでいくシーケンス法（塩基配列の決定）が最も一般的に用いられている。そして、前記シーケンス法を行う方法としては、いくつかの報告があるが、もっとも一般的に行われているのは、ジデオキシシーケンス法（Ｓａｎｇｅｒ法）である。なお、シーケンス法は、このＳａｎｇｅｒ法を含め何れの方法においても、分離能の高い変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動か、キャピラリー電気泳動によって１塩基の長さの違いを分離・識別する技術が基になって成り立っている。そして、このようなシーケンス法によるＳＮＰｓの分類は、ターゲットとする遺伝子を単離した後、増幅・精製し、遺伝子の塩基配列決定法（装置）を用いて、目的遺伝子の塩基配列を読むことによって行なうものであるため、実験に膨大な作業量と時間、さらには多大のランニングコストを要し、またその際に使用する塩基配列決定のための自動化装置は、非常に高価で、大きなスペースを占有し、高価な試薬を大量に必要とするという問題を有している。
【０００５】
こうした問題点は、アフィニティリガンドキャピラリー電気泳動によってＤＮＡを分離する方法を用いればほぼ解決できる。アフィニティリガンドキャピラリー電気泳動は、分子間親和力、とくに生態系における特異的親和力（酵素と基質、抗原と抗体の親和力等）を利用して分離に特異性を持たせるものであり、具体的には、キャピラリー管中の泳動溶液に、相互作用する二成分のうちの一方を添加しておき、他方の成分を電気泳動させると、試料混合物中で相互作用する分子種だけが移動速度に変化を生じることに着目して分析を行うものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
ここで、従来のアフィニティリガンドキャピラリー電気泳動では、塩基配列を特異的に認識するアフィニティリガンドとして、被検体ＤＮＡの塩基配列と相補的関係の１本鎖を使うが、ポリヌクレオチドを成分とするアフィニティリガンドは負電荷を有しているため、電圧を印加すると、このアフィニティリガンドがキャピラリー外に流出してしまう。これを防ぐため、従来では、アフィニティリガンドである、前記被検体ＤＮＡの塩基配列と相補的関係の１本鎖を、キャピラリー内に固定化している。そして、固定化の方法としては、ビニル化ＤＮＡをポリアクリルアミドと共重合し、それをキャピラリー内壁に共有結合的に固定化するものが提案されている。これにより、前記被検体ＤＮＡは、アフィニティリガンドである固定的オリゴヌクレオチドと強く相互作用してキャピラリー内に吸着され、一方ノイズＤＮＡは該固定的オリゴヌクレオチドに吸着されずキャピラリー外に流出され、この結果、前記被検体ＤＮＡを検出することが可能となる（特許文献１参照）。
【０００７】
しかしながら、この方法では、アフィニティリガンドがキャピラリー内壁にしかコーティングできないので、アフィニティリガンドと試料との相互作用が壁面近傍に限られ、測定が難しく、且つ測定精度が悪くなるという問題がある。
【０００８】
そこで、本出願人は、アフィニティリガンドと試料との相互作用が壁面近傍に限られないように、該アフィニティリガンドをキャピラリー内で擬似的に固定する方法を開発し、例えば、それぞれに電極を配置した第１容器と第２容器間を、リニアポリマーとＤＮＡ結合制御剤とを含む緩衝液を充たしたキャピラリー管で連絡し、次いで、このキャピラリー管の緩衝液の中に、該ＤＮＡ試料に含まれる検出対象である目的ＤＮＡに水素結合可能な塩基配列を結合したリニアポリマーからなる分離用ＤＮＡコンジュゲートを充填した後、続いて被検体であるＤＮＡ試料を充填し、その後、両電極間に電圧を印加して、キャピラリー管内の被検体ＤＮＡ試料を電気泳動させることで、該ＤＮＡ試料を分離する遺伝子診断装置と遺伝子診断方法を提案している（特許文献２参照）。
【０００９】
以下、アフィニティリガンドをキャピラリー内で擬似的に固定する方法について説明すると、ＤＮＡは二重鎖を形成するものと一重鎖を形成するものと存在するが、ＤＮＡのもつＡ，Ｔ，Ｃ，Ｇ４つの塩基は互いにＡとＴ、ＧとＣが結合し易くなっており、ＤＮＡの二重鎖においてもＡＴ，ＧＣで対をなしている。従って、一方のＤＮＡが５’‐ＡＴＣＧＣＧＴ‐３’と配列されている場合、他方のＤＮＡは３’‐ＴＡＧＣＧＣＡ‐５’という塩基配列をもっている。
【００１０】
ＤＮＡサンプルを分離する分離用ＤＮＡコンジュゲートは、前述したようなＤＮＡの相補的関係を利用するために、該分離用ＤＮＡコンジュゲートのＤＮＡ部分に、ＤＮＡサンプルのミュータントＤＮＡと相補的関係をもつＤＮＡ配列を与えている。例えば、ＤＮＡサンプルの検出対象である目的ＤＮＡのＤＮＡ配列が５’−ＡＴＣＧＣＧＴ−３’を含み、ワイルドＤＮＡが５’−ＡＴＣＡＣＧＴ−３’を含む場合、下線で示した部分でミュータントＤＮＡとワイルドＤＮＡの塩基が異なっている。このとき、分離用ＤＮＡコンジュゲートのＤＮＡ部分の配列を３’−ＴＡＧＣＧＣＡ−５’とすると、ワイルドＤＮＡは下線部においてＤＮＡコンジュゲートと相補的ではなくなる。これにより、全体の結合力はミュータントＤＮＡの方がワイルドＤＮＡより１塩基分大きくなり、電気泳動時にミュータントＤＮＡの方がワイルドＤＮＡより遅延して泳動される。
【００１１】
ＤＮＡサンプルは血液などから、細胞を破壊してＤＮＡを抽出し、ＰＣＲなどによって目的のＤＮＡ配列を含む部分を増幅する。このとき、所定の塩基数にして増幅すると相補的配列を持つＤＮＡコンジュゲートの塩基数も決定できる。
【００１２】
前述した方法によれば、負に帯電した分離用ＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡ試料とを、電気泳動で第２容器から第１容器へ移動させる際に、アフィニティリガンドと被ＤＮＡ検体との相互作用が壁面近傍に限られないように擬似的に固定し、そのＤＮＡ試料の移動速度差から、該ワイルドＤＮＡとミュータントＤＮＡとを分離することができ、この結果、ＳＮＰｓの遺伝子異常を短時間、且つ簡単、正確に判別することが可能になる。
【００１３】
一方、タンパク質は、細胞、組織、生体液中に存在し、生体活動の調節、細胞へのエネルギー供給、重要な物質の合成、生物構造体の維持、さらには細胞間でのコミュニケーションや細胞内情報伝達に関与している。現在では、タンパク質が様々な環境や、相互作用する他のタンパク質の存在、タンパク質が受けた修飾の程度や種類に応じて、複数の機能を有することが明らかになってきている。
【００１４】
ここで、Ｌ−アミノ酸が多数連結（重合）してできた高分子化合物がタンパク質であり、生体の重要な構成成分のひとつである。このアミノ酸の配列をタンパク質の一次構造とよぶが、この配列は遺伝子（ＤＮＡ）の配列により決定される（３つの塩基配列により、１つのアミノ酸が指定される）。ペプチド結合してタンパク質の構成成分となった単位アミノ酸部分（‐ＮＨ‐ＣＨ（‐Ｒ‐）‐ＣＯ‐）をアミノ酸残基と呼ぶが、該アミノ酸残基に含まれる‘Ｒ’によって、残基の性質が異なる。この残基の相互作用によってαへリックス（ら旋）構造やβシート構造などの二次構造をとり、さらにはタンパク質全体としての三次構造をとることになる。タンパク質の機能は、前記三次構造（立体構造）によって決定される。これは、同じアミノ酸の配列からなるタンパク質でも、立体構造（畳まれ方）によって機能が変わるということである。たとえば、ＢＳＥの原因となるプリオンは、正常なプリオンとは立体構造が違うだけである。現在タンパク質の立体構造と機能についての研究が進められているが、いずれ、ほしい機能にあわせてタンパク質の立体構造を設計し、合成できるようになるだろうと考えられている。
【００１５】
タンパク質は、２０種類のアミノ酸が遺伝子の指示（配列情報）により順番につながることでつくられており、その種類は数千万種と言われるが、その遺伝子の配列がわかれば、どのアミノ酸がどういう順番でつながってできているかの情報を得ることができる。生物の遺伝子（ゲノム）から作られるタンパク質の一そろいのセットは、プロテオームと呼ばれるが、ヒトゲノムの塩基配列解読が終わった今、プロテオームの解析が盛んに進められている。
【００１６】
そして、このようなタンパク質の機能解析研究としては、同定やキャラクタリゼーションのみならず、生化学アッセイやタンパク質間相互作用研究、タンパク質ネットワーク、または細胞内外のシグナリング解明なども行っていく必要がある。このタンパク質機能の研究には、多方面の技術が使用され、酵素アッセイ、酵母ｔｗｏ−ｈｙｂｒｉｄアッセイ、クロマトグラフィーによる精製、情報ツールとデータベース等があるが、特に、電気泳動によるたんぱく質の判別は重要な手法である。そして、電気泳動のように、キャピラリー管中のサンプル、分析物、緩衝剤、及び試薬等の液体を移動させた際に得られる輸送反応を検出して、該サンプルの分析、判別、判定等を行う場合の前記液体の輸送及び方向付けに関しては、さまざまな報告がある（例えば、特許文献３〜特許文献６）。
【特許文献１】特開平７−３１１１９８号公報
【特許文献２】特開２００２−３４０８５９号公報
【特許文献３】特表２０００−５１３８１３号公報
【特許文献４】特表２００１−５２３３４１号公報
【特許文献５】特表２０００−５１４９２８号公報
【特許文献６】特開２００３−２８８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし、前述した特許文献２の遺伝子診断装置と診断方法においては、リニアポリマーとＤＮＡ結合制御剤とを含む緩衝液を充たしたキャピラリー管に、分離用ＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡ試料とを充填する必要がある。このように、キャピラリー管１本１本に、分離用ＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡ試料を充填するのは面倒な作業であり、また分離用ＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡ試料を充填する際に、それらの量がキャピラリー管間で異なれば、測定結果にも影響が及ぼされる可能性があった。
【００１８】
さらに、試料の分離を行うのに、例えば特許文献５，６に記載の方法では、複数のキャピラリーチャンネルを交差させ、且つ少なくとも３つ電極を設けて、該少なくとも３つ設けられた電極のうちの２つの電極に電圧を印加して、前記交差部を通して前記試料を移動させているが、この方法では、流路が交差していることから、試料を電気泳動させる際にうまく泳動しない可能性があり、正確な測定結果が得られないという問題がある。また、例えば特許文献３，４に記載の方法では、プラットホームに微細チャンネルを埋設し、該プラットホームの回転速度を変化させることで、該回転から該微細チャンネル内において生じる向心力を変化させて試料を移動させているが、この方法では、試料を向心方向にしか移動させることができないという問題に加え、該微小チャンネルの形状がかなり複雑であるという問題もある。
【００１９】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、流路に充填された緩衝剤中で生体サンプルを移動させ、生物学的、酵素的、免疫学的、及び化学的アッセイを行う際に、煩雑な準備作業、及び複雑な検出操作が不要で、簡便且つ短時間で正確な検出結果の得られる、小型で軽量且つ安価な生体サンプル判別装置、及び該生体サンプル判別装置に装着する生体サンプル判別用プレートカートリッジ、ならびに該カートリッジに装填する生体サンプル判別用プレートを供給する生体サンプル判別用プレート供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記課題を解決するために、本発明の生体サンプル判別用プレートカートリッジは、生体サンプル判別用プレートを内部に収納可能であり、該プレートを内部に収納した状態のまま、前記生体サンプル判別用プレートに形成された流路の緩衝剤中で生体サンプルを移動させて生体サンプルの判別を行う生体サンプル判別装置に装着可能で、且つ、該プレートを内部に収納した状態のまま、前記生体サンプル判別装置より取り外し可能であるものである。
これにより、ユーザが生体サンプル判別用プレートに直接触れることなく、生体サンプル判別用プレートを確実且つ簡単な操作でに生体サンプル判別用装置に装着できる。
【００２１】
さらに、本発明の生体サンプル判別用プレートカートリッジは、前記生体サンプル判別装置に設けられた回転モータと結合され、且つ前記生体サンプル判別用プレートを当該カートリッジケースに対して回動可能に支持するプレート支持軸を備えるものである。
これにより、生体サンプル判別用プレートをカートリッジに内部に装填したまま、該プレートを回転させることができるため、プレートの取扱い性を向上させることができる。
【００２２】
さらに、本発明の生体サンプル判別用プレートカートリッジは、前記プレートを前記カートリッジ内部に挿入するための、且つ該プレートを用いて前記生体サンプル判別装置で前記生体サンプルの判別を行った後該プレートを排出するためのプレート導入開口部を備えるものである。
これにより、前記生体サンプル判別装置で連続して生体サンプルの判別を行う際に、カートリッジ内部に収納されたプレートのみを交換すればよくなるため、コストを削減することができる。
【００２３】
さらに、本発明の生体サンプル判別用プレートカートリッジは、当該カートリッジの厚み方向の側面に、前記プレート導入開口部を備えるものである。
これにより、前記生体サンプル判別用プレートを、当該カートリッジ内部に容易に挿入あるいは排出でき、該プレートの交換が容易に行える。
【００２４】
さらに、本発明の生体サンプル判別用プレートカートリッジは、前記生体サンプル判別用プレートが前記プレート導入開口部から脱落するのを防止する、当該カートリッジの厚み方向に弾性部材によって付勢された可動式プレート脱落防止部を備えるものである。
これにより、取扱い時に生体サンプル判別用プレートが、不用意に当該カートリッジから脱落しないように装着することができる。
【００２５】
さらに、本発明の生体サンプル判別用プレートカートリッジは、当該カートリッジの上面に嵌め込まれ、前記生体サンプル判別装置に設けられた電極を、当該カートリッジ内に装填された前記生体サンプル判別用プレートの所定位置に導く、複数個の電極導入口を有する電極ガイド部を備えるものである。
これにより、カートリッジは電極導入開口部以外を覆った構成となるため、前記生体サンプル判別装置に備えられた電極をプレートの所定位置に挿入させることができる。
【００２６】
さらに、本発明の生体サンプル判別用プレートカートリッジは、前記電極ガイド部は、前記複数の電極導入口と、該カートリッジ内に収容された前記生体サンプル判別用プレートの有する流路とを、所要の相対的位置関係になるよう前記プレートの位置決めをする位置決め部材を備えるものである。
これにより、カートリッジ内部のプレート面に形成された流路の所定位置に、確実に電極を挿入することができる。
【００２７】
さらに、本発明の生体サンプル判別用プレートカートリッジは、前記電極ガイド部は、前記生体サンプル判別用プレートの所定の位置に、緩衝剤及び生体サンプルを供給するためのサンプル供給口を備えるものである。
これにより、カートリッジ外部から、プレートに対して緩衝剤及び生体サンプルを供給することが可能となる。
【００２８】
さらに、本発明の生体サンプル判別用プレートカートリッジは、前記電極導入口の大きさが、直径が３〜５ｍｍであるものである。
これにより、前記電極導入開口部が、生体サンプル判別用プレートにサンプルをピペットなどの注入手段を挿入可能な大きさで、且つ測定操作などの取扱い時に内部の生体サンプル判別用プレートの表面を容易に指などで触れることがない大きさであるため、確実且つ精度良く、データを取得可能となる。
【００２９】
さらに、本発明の生体サンプル判別用プレートカートリッジは、当該カートリッジの底面、且つ前記生体サンプル判別装置に備えられた光学検出部の上方位置に、当該カートリッジの前記生体サンプル判別装置への装着動作あるいは取り出し動作と連動して、開口あるいは閉口するシャッターを備えるものである。
これにより、カートリッジを生体サンプル判別装置に装着したときだけ、シャッターを開く構成となるため、プレート上の所定の位置に対して読取動作が可能となると共に、プレートにごみ等が付着するのを、さらに防止できる。
【００３０】
さらに、本発明の生体サンプル判別用プレートカートリッジは、当該該カートリッジ内に装填された生体サンプル判別用プレートを、該カートリッジの厚み方向に弾性的に付勢して、略水平に保持するためのプレート押圧部材を備えるものである。  
これにより、前記カートリッジ内での生体サンプル判別用プレートが不用意に面ブレなどを起こすことを防止でき、確実に生体サンプルの情報を読み取ることが可能となる。
【００３１】
さらに、本発明の生体サンプル判別用プレートカートリッジは、前記生体サンプル判別用プレートに対する前記プレート押圧部による押圧力を解除するための押圧力解除部材を備えるものである。
これにより、生体サンプルを測定後にプレートを廃棄する動作時に、容易にカートリッジからプレートを排出することができる。
【００３２】
また、本発明の生体サンプル判別用プレート供給装置は、生体サンプル判別用プレートを内部に収納可能であり、該プレートを内部に収納した状態のまま、前記生体サンプル判別用プレートに形成された流路の緩衝剤中で生体サンプルを移動させて生体サンプルの判別を行う生体サンプル判別装置に脱着可能であり、前記プレートを用いて前記生体サンプル判別装置で前記生体サンプルの判別を行った後、内部に収納した状態にある前記プレートを排出可能な生体サンプル判別用プレートカートリッジに、該生体サンプル判別用プレートを供給する、筐体形状の、生体サンプル判別用プレート供給装置であって、該筐体形状の一側面に、前記カートリッジを、挿入あるいは排出するためのカートリッジ導入開口部が備えられ、前記カートリッジ導入開口部と対面する内壁面に、前記プレートを保持するための複数のプレート保持部が、一定の間隔で備えられているものである。
これにより、カートリッジ内に収納する生体サンプル判別用プレートを、複数枚保持できる。
【００３３】
さらに、本発明の生体サンプル判別用プレート供給装置は、前記カートリッジが前記カートリッジ導入開口部から当該プレート供給装置内部に挿入されることで、前記プレート保持部に保持された前記生体サンプル判別用プレートを、前記カートリッジに供給するものである。
これにより、簡単な操作で当該カートリッジ内部にプレートを確実に装填することができる。
【００３４】
さらに、本発明の生体サンプル判別用プレート供給装置は、前記生体サンプル判別用プレートを、各１枚保持し、且つ、前記カートリッジ導入開口部、及び前記プレート保持爪を、それぞれ有する複数のプレート収納室を、備えるものである。
これにより、前記プレートを一枚ずつ取り出すときに、他の部屋に収納されている未使用のプレートに触れたり、位置をずらせたりすることなく、カートリッジへの装填が可能となる。
【００３５】
さらに、本発明の生体サンプル判別用プレート供給装置は、前記各プレート収納室は、その内壁に、前記生体サンプル判別用プレートカートリッジを該各プレート収納室内に挿入する方向を規制するカートリッジ方向規制部を有するものである。
これにより、カートリッジにプレートを誤った方向に装填することなく、カートリッジ内部に確実に正しい姿勢でプレートが装填できる。
【００３６】
さらに、本発明の生体サンプル判別用プレート供給装置は、前記各プレート収納室は、前記カートリッジ導入開口部が、シールで密封されているものである。
これにより、プレートを一枚ずつ取り出すときに、他のプレート収納室に保持されている未使用のプレートを、確実に密封された状態を保つことができる。
【００３７】
さらに、本発明の生体サンプル判別用プレートカートリッジは、前記プレート導入開口部を有する側面に、当該カートリッジに前記生体サンプル判別用プレートを供給する生体サンプル判別用プレート供給装置が有する、カートリッジを挿入するためのカートリッジ導入開口部を密封するシールを破るためのシール材破裂部が、設けられているものである。
これにより、特別な道具なども必要とせず、カートリッジによって生体判別プレートを装填する一連の動作内で、確実に生体サンプル判別用プレート供給装置を密封するシールを破ることが可能となる。
【００３８】
また、本発明の生体サンプル判別装置は、生体サンプル判別用プレートに形成された流路に充填された緩衝剤中で生体サンプルを移動させて生体サンプルの判別を行う生体サンプル判別装置において、前記生体サンプル判別用プレートを内部に装填した状態で当該装置に装着可能な生体サンプル判別用プレートカートリッジの全体を保持するトレイと、該カートリッジ内に設けられた支持軸により支持された前記生体サンプル判別用プレートを、回転駆動する回転モータと、前記流路を、加圧あるいは減圧する加圧部と、前記カートリッジ内の支持軸と係合する係合受け部を有し、前記回転モータと該係合受け部とを結合して、該支持軸に前記回転モータの回転を伝える支持軸回転部と、前記流路内の緩衝剤中で前記生体サンプルを移動させるための電圧を印加する電極と、前記流路内の緩衝剤中を移動する前記生体サンプルの移動状態を検出する光学検出部と、を備えるものである。
これにより、カートリッジ内部に装填された生体サンプル判別用プレートを用いて、生体サンプル判別装置で測定処理を行うことができる。
【００３９】
さらに、本発明の生体サンプル判別装置は、前記生体サンプル判別用プレートカートリッジに設けられたシャッターを、該カートリッジの、該生体サンプル判別装置への装着動作、あるいは取り出し動作と連動して、開口、あるいは閉口するシャッター開閉機構を備える、ものである。
これにより、カートリッジ内部のプレートに形成された流路中の生体サンプルの移動状態を、該カートリッジ外部から読取る動作を、確実に行わせることが可能となる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、生体サンプル判別用プレートカートリッジを、生体サンプル判別用プレートを内部に収納した状態のまま、生体サンプル判別装置に装着可能なようにしたので、ユーザが生体サンプル判別用プレートに直接触れることなく、生体サンプル判別装置に装着することができ、ユーザによるプレート装着操作を簡単なものにすることができると共に、その装着操作時に、生体サンプル判別用プレートにごみや指紋等が付着することを防止することができる。この結果、生体サンプル判別用プレートを用いて測定を行う際に、その測定結果の信頼性を向上させることができる。
【００４１】
また、本発明によれば、生体サンプル判別用プレートを内部に収納した生体サンプル判別用プレートカートリッジを、生体サンプル判別装置内に装着し、測定時には、当該装置に設けられた充填ユニットにより前記カートリッジ内のプレートを回転させると共に、該プレートに形成された流路を移動する生体サンプルを光学検出部により測定するようにしたので、前記カートリッジ内部に装填したプレートを、該カートリッジに装填したまま生体サンプル判別装置に装着して、該プレートに形成された流路中の生体サンプルの移動状態を測定することができ、ユーザは、複雑な手順を踏むことなく、当該装置を簡便な操作で動作させることができ、且つ当該装置にて正確な測定結果を得ることができる。
【００４２】
また、本発明によれば、複数の生体サンプル判別用プレートを１枚ずつ等間隔に保持する生体サンプル判別用プレート供給装置を設け、該プレート供給装置に、生体サンプル判別用プレートカートリッジを挿入することで、該カートリッジ内に前記プレートを装填可能にしたので、ユーザが直接プレートに触ることなく前記カートリッジに該プレートを装着でき、カートリッジへのプレート装填操作を、簡単に行うことができる。さらに、プレート装填動作時にユーザが直接プレートに触ることがなくなるので、該プレートにごみや指紋等が付着するのを防止でき、前記プレートを用いた生体サンプル判別装置での測定精度をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
（実施の形態１）
以下、図を用いて、本実施の形態１における生体サンプル判別装置、生体サンプル判別用プレートカートリッジ、並びに生体サンプル判別用プレート供給装置について説明する。
【００４４】
本生体サンプル判別装置は、生体サンプル判別用プレート上に形成された流路の所定位置に、所定量の緩衝剤及び生体サンプルを注入した後、該流路中に緩衝剤を充填させ、該充填させた緩衝剤中に一定量の生体サンプルを添加して電気泳動させ、その泳動状態を検出することで、生物学的、酵素的、免疫学的、及び化学的アッセイを行なうものである。
【００４５】
そして、本実施の形態１では、前述したような生体サンプル判別装置を用いて生体サンプルの判別を行なう際に、ユーザが生体サンプル判別用プレートを直接触らず操作可能とすることで、当該装置における判別結果の信頼性の向上と、装置の操作性の向上を図るものである。
【００４６】
なお、本実施の形態１では、説明を具体的にするため、生体サンプルがＤＮＡサンプルであり、緩衝剤が分離用ＤＮＡコンジュゲートにＤＮＡ結合制御剤等を含有したＤＮＡコンジュゲート溶液であり、当該生体サンプル判別装置において、流路中に充填させた前記ＤＮＡコンジュゲート溶液中に、定量されたＤＮＡサンプルを添加して電気泳動させ、該流路中の蛍光強度あるいは吸光度を検出して、該ＤＮＡサンプルのＳＮＰｓ（一塩基多型）の有無を判別するものとする。
【００４７】
図１は、本実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置の構成を示す図であり、図（ａ）は外観図、図（ｂ）は断面図である。
図１に示すように、本実施の形態１における生体サンプル判別装置１００の外観は、筺体１０２に上蓋１０１が開閉可能に取りつけられた直方体形状の蓋付き箱であり、該筺体１０２には、当該装置のｏｎ、ｏｆｆ状態を切り換える電源スイッチ５２と、該電源スイッチ５２がｏｎ状態の際に点灯するＬＥＤ５３と、当該装置１００内を冷却する冷却ファン５５が設けられている。そして、前記冷却ファン５５は、外部の空気を内部に取り込むか、内部の上昇した空気を外部へ逃がして冷却を行なうものであるが、当該装置１００においては、前述のように流路中の光強度を検出して検出結果を得るものであるため、前記冷却ファン５５に、例えば、クランク形状もしくはＬ字形状を有する邪魔板、または空気は透過するが光は透過しないフィルタ等のような光遮断部を設けて（図示せず）、空気は通しても外部から光は侵入させないような構成になっている。
【００４８】
また当該装置１００内部には、該装置１００に脱着可能に装着された生体サンプル判別用プレートカートリッジ（以下、単に「カートリッジ」ともいう。）２００と、充填ユニット２０と、泳動ユニット３０と、光学検出部４０と、当該装置１００内の温度を検出する装置内温度検出センサ５４と、当該装置１００を動作させるための電源５６と、当該装置１００の動作を制御する制御部５７と、前記カートリッジ２００の底面に設けられたシャッターを開閉するためのシャッター開閉機構４２と、前記カートリッジ２００内の生体サンプル判別用プレート（以下、単に「プレート」ともいう。）１０の有無を確認するプレート確認センサ４１とが備えられている。
【００４９】
前記カートリッジ２００は、生体サンプル判別用プレート１０を内部に挿入あるいは排出するためのプレート導入開口部２０５と、該プレート１０が前記充填ユニット２０によって回転可能に支持されるための係合構造を有するプレート支持軸２３１と、前記プレート１０が前記プレート導入開口部２０５より脱落するのを防止する可動式のプレート脱落防止爪２５４と、前記プレート１０に形成された流路１１が前記泳動ユニット３０によって電圧を印加するための電極ガイド部材２１１とが設けられている。
【００５０】
本実施の形態１の生体サンプル判別装置１００では、図１（ｂ）に示すように、前記カートリッジ２００を装着可能な充填ユニット２０、及び光学検出部４０を筺体１０２内に配置し、前記泳動ユニット３０を上蓋１０１に配置して、前記カートリッジの上面から電極ガイド部材２１１を介して内部に装填されたプレート１０に電極を挿入するように構成することで、当該装置１００の装置面積を小さくしている。
【００５１】
このような本生体サンプル判別装置１００を用いて、ＤＮＡサンプルのＳＮＰｓの判別を行う場合、まずプレート１０が装填されたカートリッジ２００を、当該装置１００内に装着した後、該カートリッジ２００内のプレート１０の所定位置に、ＤＮＡコンジュゲート溶液及びＤＮＡサンプルを注入し、次に前記充填ユニット２０により、前記カートリッジ２００内のプレート１０上に形成された流路中にＤＮＡコンジュゲート溶液を充填すると共に、該ＤＮＡコンジュゲート溶液中に一定量の前記ＤＮＡサンプルを添加し、さらに前記泳動ユニット３０により、該ＤＮＡサンプルを電気泳動させ、その後、前記光学検出部４０により、該流路部分の蛍光強度あるいは吸光度を測定することでＤＮＡサンプルの移動状態を検出して、該ＤＮＡサンプルのＳＮＰｓ（一塩基多型）の有無を判別する。
【００５２】
図２は、カートリッジ２００が装着される前の生体サンプル判別装置１００の内部構成を示す断面図である。
図２に示すように、充填ユニット２０は、前記カートリッジ２００全体を保持するためのトレイ２２と、該カートリッジ２００内に装填されたプレート１０を回転させる回転モータ２１と、カートリッジ２００のプレート支持軸２３１に対して軸受け爪２３ａ，２３ｂを係合させることで前記回転モータ２１の回転を前記カートリッジ２００側に伝える軸回転部２３と、プレート１０に形成された流路中を加圧するための、加圧部材２４ａ、ポンプチューブ２４ｂ、ポンプ２４ｃからなる加圧部と、を備える。なお、前記軸受け爪２３ａ，２３ｂは、前記カートリッジ２００のプレート支持軸２３１に設けられている軸受け孔２３１ａ，２３１ｂとで、係合構造を構成し、プレート支持軸２３１と回転モータ２１とを結合する。
泳動ユニット３０は、プレート１０に形成された流路１１中に電圧を印加する電極３１，３２を備える。
【００５３】
さらに前記トレイ２２の底面には、前記カートリッジ２００を装着した際に、該カートリッジ２００の底面に設けられたシャッターの位置と対応する位置にトレイ孔２２ａが設けられており、前記シャッター開閉機構４２は、該トレイ孔２２ａにおいてカートリッジ２００のシャッターの開閉動作を行ない、前記プレート確認センサ４１は、前記トレイ孔２２ａを介して、カートリッジ２００にプレート１０が装填されているかを確認する。
また、前記光学検出部４０は、前記トレイ孔２２ａを介して、プレート１０の流路１１中の蛍光強度、あるいは吸光度を測定する。
【００５４】
次に、生体サンプル判別用プレートカートリッジ２００の構成を説明する。図３（ａ）は、カートリッジの外観を示す図であり、図３（ｂ）は、該カートリッジの分解斜視図であり、図３（ｃ）は、カートリッジの断面図である。
【００５５】
図３に示すように、カートリッジ２００は、本体を構成する上ケース２０１ａと、下ケース２０１ｂとが貼り合わされてなる、厚みの薄い直方体形状を有するものであり、該上ケース２０１ａ上には、カートリッジ２００内におけるプレート１０の装填位置を決定する位置決め部材２１３と、前記生体サンプル判別装置１００の電極３１，３２をカートリッジ２００内部に装填されたプレート１０の所定位置に挿入するための電極の挿入位置を決定する複数の電極導入口２１２とを有する電極ガイド部材２１１が設けられ、さらに該電極ガイド部材２１１上には、前記プレート１０に対して押圧力をかけることでプレート１０を固定するプレート押圧部材２２２ａ，２２２ｂと、該プレート押圧部材２２２ａ，２２２ｂに嵌合する解除爪２２１ａ，２２１ｂにより、該プレート押圧部材２２２ａ，２２２ｂを上方に持ち上げてプレート１０に対する押圧力を解除する押圧力解除部材２２１とが設けられている。
【００５６】
前記電極導入口２１２は、カートリッジ２００の外から、内部に装填されているプレート１０の所定の位置へ、ＤＮＡサンプル及びＤＮＡコンジュゲート溶液を、ピペットなどのサンプル供給手段により供給するサンプル供給口としても使用される。なお、前記電極導入口２１２の開口径は、ユーザがカートリッジ２００を取扱う時に、ユーザの指が該電極導入口２１２からカートリッジ２００内部に侵入不可能で、且つピペットなどの先端が比較的細いサンプル供給手段は、該導入口２１２からカートリッジ２００内部に侵入可能な大きさ、例えば直径３〜５ｍｍであることが望ましい。もちろん、前記電極導入口２１２をサンプル供給口として使用せず、電極ガイド部材２１１上に前記サンプル供給口をさらに設ける構成としてもよい。
【００５７】
カートリッジ２００の厚み方向の側面には、プレート１０を内部へ導くためのプレート導入開口部２０５が設けられ、該カートリッジ２００の内部には、前記プレート導入開口部２０５から挿入されたプレート１０を支持するプレート支持軸２３１と、前記プレート導入開口部２０５からプレート１０が脱落するのを防止する脱落防止爪２５４とが、バネを介して設けられている。また、前記プレート支持軸２３１には、前記プレート１０の開口部１０ａと噛み合う円錐台形の突起部２３２と、当該装置１００の筺体１０２に設けられた充填ユニット２０の軸受け爪２３ａ，２３ｂと係合する軸受け孔２３１ａ，２３１ｂとが設けられている。
【００５８】
さらに、カートリッジ２００の底面には、測定終了後に、カートリッジ２００内部に装填されたプレート１０を、該カートリッジ２００内部から破棄する際に使用する、前記脱落防止爪２５４によるプレートの脱落防止維持状態を解除する脱落防止爪解除ノブ２５３と、プレート１０の流路１１に照射する励起光の強度の低下や、蛍光などの発光妨害を防止するためのシャッター２４１とが設けられている。
【００５９】
前記シャッター２４１は、装置１００に設けられたシャッター開閉機構４２により開閉されるものであり、本実施の形態１では、カートリッジ２００が生体サンプル判別装置１００に装着された時点で、該シャッター２４１がシャッター開閉機構４２により開けられ、前記カートリッジ２００が生体サンプル判別装置１００から取り外された時点で、該シャッター２４１を前記シャッター開閉機構４２により閉じられるものである。
【００６０】
このように、前記カートリッジ２００、及び生体サンプル判別装置１００を構成することにより、ユーザはプレート１０に直接触れなくとも、プレート１０を生体サンプル判別装置１００内に装着することが可能となり、ユーザによるプレート装着操作を簡便にできると共に、その装着操作時に、プレート１０にごみや指紋等が付着することを防止して、測定結果の信頼性を向上させることができる。
【００６１】
ここで、カートリッジ内部にプレートを装填する際、ユーザがプレート１０を自らプレート導入開口部２０５に挿入して装填することも可能であるが、本実施の形態１では、前述した効果、すなわちプレート装着操作の簡便性、及び測定結果の信頼性をより向上させるために、プレートを複数枚保持する生体サンプル判別用プレート供給装置を設け、ユーザがカートリッジ２００を該生体サンプル判別用プレート供給装置内に挿入すると、プレート１０がカートリッジ２００内に装填されるようにする。
【００６２】
以下、生体サンプル判別用プレート供給装置の構成を説明する。図４は、本実施の形態１における生体サンプル判別用プレート供給装置の構成を示す図であり、図（ａ）は側断面図、図（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【００６３】
図４に示されるように、生体サンプル判別用プレート供給装置（以下、単に「プレート供給装置」ともいう。）３００は、内部に配備した複数枚のプレート１０に対して、不用意に手などが触れて指紋が付着したり、ゴミ等が付着したりしないようにするため、該プレート供給装置３００の開口部全体を封止シール３０２で密閉している。そして、プレート供給装置３００は、該開口部を分割して、複数個のプレート収納室３０４が設けられており、該各プレート収納室３０４内においては、各プレート１０が、プレート保持爪３０１ａ，３０１ｂによって所定の位置に保持されて固定されている。また、前記各プレート収納室３０４の開口部付近には、ユーザがプレート供給装置３００にカートリッジ２００を差し込む際に、誤った向きで挿入しないように、カートリッジ挿入方向規制部材３０３ａ，３０３ｂが設けられている。
【００６４】
一方、カートリッジ２００側には、前記封止シール３０２を破るためのカッターなどであるシール材破裂部２０２ａ，２０２ｂと、前記カートリッジ挿入方向規制部材３０３ａ，３０３ｂと嵌合する嵌合くぼみ２０３ａ，２０３ｂとを設けるようにする。
【００６５】
このように、前記プレート供給装置３００及びカートリッジ２００を構成することにより、ユーザは、プレート１０をカートリッジ２００内に確実に装填することができ、またそのプレート装填時に、プレート１０に指紋やごみ等が付着するのを防止できる。
【００６６】
ここで、生体サンプル判別用プレート１０の構成について説明する。図５は、プレートの構成を示す図であり、図（ａ）はプレート上面、図（ｂ）はプレート下面、図（ｃ）はプレートのＡ−Ａ断面を示す図である。また図６は、生体サンプル判別用プレートに形成された流路パターンを詳細に示す図である。
【００６７】
図５（ａ）に示すように、本実施の形態１におけるプレート１０は、その中央に、本プレート１０を回転させる場合に装置１００の充填ユニット２０に設けられた回転モータ等と接合するために使用する開口部１０ａが設けられている。そして、該プレート１０の下面には、図５（ｂ）に示すように、ＤＮＡコンジュゲート溶液中でＤＮＡサンプルを移動させるための流路パターン１１、及び生体サンプル判別装置１００に設けられたプレート確認センサ４１により検出されるプレート確認マーク１３が設けられ、また、該プレート１０の上面には、ＤＮＡコンジュゲート溶液や、検体となるＤＮＡサンプルを注入する注入口や、電極３１，３２を挿入する電極挿入口や、空気孔などが設けられている。また、前記プレート１０の下面には、図５（ｃ）に示すように、プレート１０に形成された前記流路１１をふさぐようにカバーフィルム１５がはられている。なお、前記カバーフィルム１５は、光学検出部４０により流路中のＤＮＡコンジュゲート溶液の吸光度、あるいは蛍光度を測定する必要があるため透明であるのがよい。
【００６８】
以下、前記流路１１のパターンについて説明する。図６に示すように、流路１１は、ＤＮＡコンジュゲート溶液が充填される第１の流路１１６と、ＤＮＡサンプルが充填される第２の流路１１７とを備え、前記第１の流路１１６は、プレートの内周側の流路である内周流路１１６ａと、外周側の流路である外周流路１１６ｂとにより、周回形状を有する。
【００６９】
詳述すると、前記流路パターン１１は、前記内周流路１１６ａよりプレート１０の内周側に位置する、ＤＮＡサンプルを分離させるＤＮＡコンジュゲート溶液が注入される緩衝剤注入部１１３と、前記第２の流路１１７よりプレート１０の内周側に位置する、ＤＮＡサンプルが注入されるサンプル注入部１１４と、該サンプル注入部１１４に注入されたＤＮＡサンプルが前記第２の流路を介して移動した移動先であるサンプルプール１１５と、負電極を挿入する第１の電極挿入部１１１と、正電極を挿入する第２の電極挿入部１１２と、を備えている。前記第１の流路１１６の内周流路１１６ａは、緩衝剤注入部１１３と第１の電極挿入部１１１間、及び緩衝剤注入部１１３と第２の電極挿入部１１２間を接続し、前記外周流路１１６ｂは、前記第１の電極挿入部１１１と第２の電極挿入部１１２間を接続する。そして、前記第２の流路１１７は、第２の電極挿入部１１２とサンプルプール１１５とを接続するものであり、その一部の流路に、前記第１の流路１１６の一部と共通で、且つ該第１の流路１１６に充填されたＤＮＡコンジュゲート溶液中に添加する一定量のＤＮＡサンプルを保持する定量部１１７ａを含む。そして、前述した生体サンプル判別装置１００にて、ＤＮＡサンプルのＳＮＰｓの有無を判別する際には、前記外周流路１１６ｂの一部である泳動流路の吸光度、あるいは蛍光度を前記光学検出部４０により測定することで、定量添加されたＤＮＡサンプルのＳＮＰｓの有無を判別する。
【００７０】
ここで、前記光学検出部４０により泳動流路の蛍光度を検出する場合、泳動流路の深さが深すぎると、蛍光度の検出効率が悪いため、流路の幅は広く、深さは浅いのが好ましい。例えば、幅３００μｍ、深さ５０μｍの流路が、例に挙げられる。一方、光学検出部４０により泳動流路の吸光度を検出する場合には、泳動流路の深さが浅すぎると吸光度が検出されにくいため、流路は適度な深さがあることが好ましく、例えば、幅３００μｍ、深さ３００μｍの流路が例に挙げられる。
【００７１】
さらに、前記流路パターン１１には、測定時でないときに前記電極３１，３２を待機させるための第１，第２の電極待機孔１１８，１１９が、第１，第２の電極挿入部１１１，１１２の同心円上に設けられ、また、加圧部２４による加圧時でないときに該加圧部材２４ａを待機させるための加圧部材待機孔１３６が、サンプル注入部１１４の同心円上に設けられている。また、前記第１，第２の電極挿入部１１１，１１２には、負電極３１，正電極３２をそれぞれ挿入する電極挿入口１２１，１２２、及び空気孔１３１，１３２が設けられ、緩衝剤注入部１１３、サンプル注入部１１４にはそれぞれ注入口１２３，１２４が設けられ、サンプルプール１１５には空気孔１３５が設けられている。
【００７２】
次に、ＤＮＡサンプルのＳＮＰｓの有無を判別する具体的な操作、及び動作について説明する。
図７は、本実施の形態１の生体サンプル判別装置で、ＤＮＡサンプルの判別結果を得るまでの一連の動作を示すフローチャートである。
【００７３】
（ステップＳ１）  まず、プレート供給装置３００に保持されたプレート１０を、カートリッジ２００によりピックアップして、その内部に装填する。
ここで、プレート１０の装填操作について詳述する。図８は、生体サンプル判別用プレートをカートリッジに装填されるまでの様子を示す図であり、図（ａ）はプレート供給装置にカートリッジを挿入する前の状態、図（ｂ）は挿入途中の状態、図（ｃ）はカートリッジをプレート供給装置から引き出す直前の状態を示す。
【００７４】
まず、ユーザは、図８（ａ）のように、カートリッジ２００を、プレート供給装置３００の一つのプレート収納室３０４に対して、プレート導入開口部２０５側から挿入させる。
なお、各プレート収納室３０４のカートリッジ導入開口部側には、プレート１０にごみ等が付着しないように封止シール３０２が貼られているため、前記カートリッジ２００の前面に設けられたシール材破裂部２０２ａ，２０２ｂで、該封止シール３０２を突き破り、さらにプレート供給装置３００のカートリッジ挿入方向規制部材３０３ａ，３０３ｂと、カートリッジ２００に設けられた嵌合くぼみ２０３ａ，２０３ｂとを嵌合させ、その状態のまま、カートリッジ２００をプレート収納室３０４内へ差し込んでいく。
【００７５】
カートリッジ２００をプレート収納室３０４に差し込むと、カートリッジ２００の前面に設けられたプレート導入開口部２０５から、プレート１０がカートリッジ内に侵入していく。このとき、まず、プレート１０は、図８（ｂ）に示されるように、カートリッジ２００内の脱落防止爪２５４を押しのけながら、カートリッジ２００内へ侵入していく。そしてその後、プレート１０は、前記カートリッジ２００内のプレート支持軸２３１の突起部２３２を押しつけて、該プレート支持軸２３１を軸方向へ押し下げると共に、該カートリッジ２００内に設けられたプレート押圧部材２２２ａ，２２２ｂを軸方向へ押し上げる。そして、最終的に、図８（ｃ）に示すように、プレート１０の開口部１０ａと、該プレート支持軸２３１の突起部２３２とを合致させる。
【００７６】
プレート１０の開口部１０ａと、プレート支持軸２３１の突起部２３２とが合致した時点で、前記プレート１０により軸方向に押し付けられていたプレート支持軸２３１は、初期位置へ弾性的に復帰し、これにより、プレート１０はカートリッジ２００内にセットされる。また、前記プレート押圧部材２２２ａ，２２２ｂは、軸方向の初期位置までは復帰することなく、プレート１０に対して少し押圧力をかけつづける状態を維持し、プレート１０を回転させた時のプレート１０のガタツキを防止する。
【００７７】
この後、カートリッジ２００をプレート収納室３０４より引き抜くと、脱落防止爪２５４は、プレート１０により、その軸方向に押し下げられた状態から元の位置に弾性的に復帰し、前記プレートが前記プレート導入開口部２０５から脱落しないようにする。これで、プレート１０の装填過程は完了する。
【００７８】
（ステップＳ２）  次に、カートリッジ２００に装填されたプレート１０に形成された流路１１の所定位置に、ピペットを用いて、ＤＮＡサンプル及びＤＮＡコンジュゲート溶液を所定量注入する。本実施の形態１では、ＤＮＡコンジュゲート溶液を約１８マイクロリットル、ＤＮＡサンプルを約２マイクロリットル注入する。
【００７９】
図９は、カートリッジ２００に装填されたプレートにピペットを用いて試料を注入する状態を示す図であり、図１０は、電極ガイド部材２１１に設けられた電極挿入口２１２と、プレート１０との位置関係を示す図である。
【００８０】
前述したように、カートリッジ２００の上ケース２０１ａには、電極ガイド部材２１１が設けられており、その電極ガイド部材２１１には、生体サンプル判別装置１００に設けられた電極３１，３２が、プレート１０の所定位置、すなわち第１，第２の電極挿入口１１１，１１２に挿入可能なように、複数個の電極導入口２１２が設けられている。例えば、前記複数の電極導入口２１２は、図１０に示されるように、前記プレート１０とある一定の位置関係を保つように設けられている。これは、プレート１０の切欠き部１４と、前記電極ガイド部材２１１の位置決め部材２１３とが係合したときに、プレート１０と、電極ガイド部材２１１とが、前述したような位置関係となるようにすることで、容易に実現できる。
【００８１】
前記位置決め部材２１３と、前記切欠き部１４とが係合すると、前記各電極導入口２１２と、プレート１０との位置関係が、図１０に示されるような決まったものとなるため、ピペットにより、プレート１０上のサンプル注入口１２３，１２４に対して、生体サンプル、及びＤＮＡコンジュゲート溶液の注入作業を行うことが可能となる。なお、本実施の形態１のように、プレート１０に異なる２種類のサンプルを供給する必要がある場合には、例えば、電極ガイド部材２１１を透明材料で生成し、該電極ガイド部材２１１の、プレート１０の注入口１２３，１２４の真上に位置する箇所に、注入すべきサンプル名を刻印しておけば、サンプルの供給位置を容易に判断可能となる。もちろん、前記電極挿入口をサンプル供給口として使用せずに、電極ガイド部材２１１のプレート１０の注入口１２３，１２４の真上に位置する箇所に、前記サンプル供給口をに設ける構成としてもよい。
【００８２】
このように、前記カートリッジ２００の各電極導入口２１２と、該カートリッジ２００内部に装填されるプレート１０との位置関係がある一定の位置関係を保つようにしたので、該プレート１０に試料を供給する際、誤った位置に添加することを防止できる。
【００８３】
ここで、本実施の形態１で使用するＤＮＡサンプルとＤＮＡコンジュゲート溶液について述べる。
本来、ＤＮＡは２本鎖の螺旋構造をしたものであるが、本実施の形態１では、ＤＮＡサンプルとして、判別したいＳＮＰｓ部位を含む約６０塩基長の１本鎖ＤＮＡを準備する。なお、ＤＮＡの抽出方法や、１本鎖化については、本発明とは直接関係がないので、詳細説明は省略する。
【００８４】
ＤＮＡコンジュゲート溶液は、分離用ＤＮＡコンジュゲートと、電解質の役目もするｐＨ緩衝剤と、ＭｇＣｌ2などのＤＮＡ結合力制御剤とを含むものである。
前記分離用ＤＮＡコンジュゲートは、６〜１２塩基長1本鎖ＤＮＡの５’末端に、高分子のリニアポリマーを共有結合させたものであり、該1本鎖ＤＮＡは、判別したいＳＮＰｓ部位を含むＤＮＡの正常型に対しては相補であるが、変異型に対しては相補ではない配列を含むものである。つまり、ＤＮＡコンジュゲート溶液には、正常型ＤＮＡに対しての結合力が強く、変異型ＤＮＡに対しての結合力が弱い特性がある。また、このＤＮＡコンジュゲート溶液は、電気泳動させた場合に５’末端に結合したリニアポリマーがおもりとなり、泳動速度がかなり遅いという特性も有する。
【００８５】
以下、ＤＮＡコンジュゲート溶液の具体的な作成方法の一例を示す。
分離用ＤＮＡコンジュゲートは、まず、ＤＮＡサンプルの塩基配列に相補的な塩基配列を有するＤＮＡの５’末端をアミノ化（通常は、ヘキシル基を介してアミノ化）し、２．６ｍＭになるように滅菌した超純水を加えて希釈する。次いで、ＭＯＳＵ（メタクリロイドオキシスクシンイミド）を７１．３８８ｍＭになるようにＤＭＳＯ（ディメチルスルオキシド）で希釈する。そして、このようにして得たアミノ化ＤＮＡとＭＯＳＵを、１：５０の比率になるように加えて調整する。そしてこの後さらに、前記調整溶液に対して、ｐＨ調整用としてｐＨ９になるように炭酸水素ナトリウムと、水酸化ナトリウムで調整した溶液を、アミノ化ＤＮＡの量と等量加える。以上のようにして得られた溶液を一晩振とうし、その後、ＨＰＬＣ（Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ：高速液体クロマトグラフィー）を使用して、振とうした溶液中のビニル化ＤＮＡを、アミノ化ＤＮＡ，ＭＯＳＵ，その他と分離する。ビニル化ＤＮＡは溶離液（ＴＥＡＡ；酢酸トリエチルアミンとアセトニトリルの混合溶液）を含んでいるため、さらに真空乾燥機能を持った遠心エバポレーターで減圧濃縮する。次いで、重合溶液である１０％のＡＡＭ（アクリルアミド）を５３μｍｏｌ窒素置換する。さらに、重合開始剤である１．３４％のＴＥＭＤ（Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン）を超音波で脱気した滅菌超純水で希釈する。これを重合開始剤である１．３４％のＡＰＳ（過硫酸アンモニウム）を同じく超音波で脱気した滅菌超純水で希釈する。さらに濃縮したビニル化ＤＮＡを滅菌した超純水で希釈する。そして、１００μｌの分離用ＤＮＡコンジュゲートを合成するために、前記のＡＡＭを３４μｌ、前記のＴＥＭＤとＡＰＳを各々５μｌ、ビニル化ＤＮＡがＡＡＭに対して０．０１％モル〜０．０５％モルになるように加え、１００μｌになるように滅菌超純水を追加して、６０分程度放置しておくと、アクリルアミド化された分離用ＤＮＡコンジュゲートが得られる。そして、このようにして得た前記分離用ＤＮＡコンジュゲートに、ｐＨ緩衝剤やＤＮＡ結合力制御剤を加えてＤＮＡコンジュゲート溶液を作製する。
【００８６】
（ステップＳ３）  前記ステップＳ２において、カートリッジ２００外部より、プレート１０の所定位置にＤＮＡコンジュゲート溶液及びＤＮＡサンプルを注入した後、該カートリッジ２００を生体サンプル判別装置１００へ装填する。図１１は、本実施の形態１の生体サンプル判別装置にカートリッジを装着する動作を説明する図である。
【００８７】
ユーザは、カートリッジ２００を、生体サンプル判別装置１００に設けられたトレイ２２上にセットする。このセットされた状態では、カートリッジ２００のプレート支持軸２３１の軸受け孔２３１ａ，２３１ｂと、装置１００側の軸回転部２３の軸受け爪２３ａ，２３ｂとが係合し、これにより、カートリッジ２００内にあるプレート１０のみを回転モータ２１で回転駆動させることが可能となる。また、前記セットされた状態では、前記シャッター２４１が、生体サンプル判別装置１００に設けられたシャッター開閉機構４２により、シャッター２４１の一部にシャッター開閉機構４２の突起部が係合した状態から、該シャッター開閉機構４２の突起部がソレノイドやＤＣモータなどの駆動手段（図示せず）により駆動されることによって開けられた状態になる。
【００８８】
以上で、プレート１０が内部に装填されたカートリッジ２００の、生体サンプル判別装置１００への装着動作が完了する。
この後、前記装置１００の上蓋１０１を閉め、当該装置の電源スイッチ５２をｏｎ状態にすると、装置１００による測定動作が開始する。
【００８９】
（ステップＳ４）  装置１００は、まず、プレート１０が、当該装置内にあるか否かをプレート確認センサ４１により確認する。このプレート１０の有無の確認は、前記プレート確認センサ４１で、プレート１０下面に設けられたプレート確認マーク１３を検出することにより行う。例えば、前記プレート１０のプレート確認マーク１３は、切り欠きやマーク等からなるものであり、このプレート確認マーク１３の部分と、該マーク以外の部分での出力信号の差により、プレート１０の有無を判断する。
そして、プレート確認センサ４１でプレート１０が無いと判断されれば、この時点で動作を中止し、一方、プレート１０が有ると判断されれば、次の動作に移行する。
【００９０】
（ステップＳ５）  前記ステップＳ４にて、装置１００内にプレートがあると判断されると、充填ユニット２０の回転モータ２１を予め決められた回転数、例えば約４０００ｒｐｍで約１〜２分間高速回転させて、プレート１０中の流路１１の第１の流路１１６にＤＮＡコンジュゲート溶液を充填させると共に、ＤＮＡサンプルを第２の流路１１７の第１の流入位置まで分布させる。
【００９１】
以下、図１２（ａ）〜（ｃ）を用いて、流路１１中にＤＮＡコンジュゲート溶液が充填されていく様子を説明する。
まず、プレート１０が前記回転モータ２１によって回転されると、図１２（ａ）に示すように、流路１１中の緩衝剤注入部１１３に注入されたＤＮＡコンジュゲート溶液が、該高速回転によって生じる遠心力により、図１２（ｂ）に示すように、前記緩衝剤注入部１１３から、第１の流路１１６の内周流路１１６ａを移動して、それぞれ第１，第２の電極挿入部１１１，１１２に到達する。そしてさらに、該第１，第２の電極挿入部１１１，１１２から、第１の流路１１６の外周流路１１６ｂを移動して、最終的に、図１２（ｃ）に示すように第１，第２の電極挿入部１１１，１１２と該外周流路１１６ｂに充填される。このＤＮＡコンジュゲート溶液は、外周流路１１６ｂ中に元々存在していた空気がサンプルプール１１５の空気孔１３５より排出されるため、外周流路１１６ｂ中に円滑に充填される。
【００９２】
一方、サンプル注入部１１４に注入されたＤＮＡサンプルは、前述したような充填ユニット２０によるコンジュゲート充填処理中に、前述した充填ユニット２０による遠心力により第２の流路１１７を円周方向に移動して、第２の流路１１７の一部に分布される。ＤＮＡサンプルは、外周流路１１６ｂあるいは第２の流路１１７中に元々存在していた空気が、サンプルプール１１５の空気孔１３５より排出されるため、第２の流路１１７の一部に円滑に分布される。
【００９３】
（ステップＳ６）  この後、上蓋１０１に配置された泳動ユニット３０の電極３１，３２をプレート１０の流路１１の電極挿入部１１１，１１２に挿入して、コンジュゲート精製処理を行う。
【００９４】
この処理は、例えば前記制御部５７により、上蓋１０１に設けられた泳動ユニット３０を下げ、電極３１，３２を電極導入口２１２を介して流路１１中の電極挿入部１１１，１１２に挿入すると共に、前記電源５６より供給された電圧を前記電極３１，３２に印加する。外周流路１１６ｂへの印加電圧としては、約０．５ＫＶから５ＫＶ程度が考えられるが、好ましくは１ＫＶから１．５ＫＶである。
【００９５】
また、前記コンジュゲート精製処理を行う際に、サーミスタ５４で温度を測定して、該測定結果に応じてヒータ（図示せず）を制御部５７にて制御しながら、装置１００内の温度を所定の温度に保つようにする。ここで、装置１００内の温度を所定の温度にする理由は、光学検出部４０にて流路内の吸光度、蛍光度の検出を行う際に、その温度条件を一定にする必要があるためである。所定の温度は、充填させるＤＮＡコンジュゲート溶液や、該ＤＮＡコンジュゲート溶液に添加するＤＮＡサンプルに応じて決定されるものであり、例えばＤＮＡサンプルが４０−６０塩基で、なお且つ、検出対象である目的ＤＮＡと相補的関係をもつ配列を有するＤＮＡコンジュゲート溶液のＤＮＡ配列が６−８塩基の場合、外周流路１１６ｂの温度は２５度〜４５度が好ましい。
【００９６】
ここで、ＤＮＡコンジュゲート溶液に対して電圧を印加し、コンジュゲート精製処理をするのは、ＤＮＡコンジュゲート溶液を作成する際に生じた不具合（ＤＮＡコンジュゲート溶液中に含まれる未反応のＤＮＡや分子量の小さいコンジュゲート）を除去し、純粋なＤＮＡコンジュゲート溶液を得るためである。そして、この時除去された未反応のＤＮＡや、分子量の小さいコンジュゲートは、正電極が挿入される第２の電極挿入部１１２まで移動して、保持される。
【００９７】
なお、このＤＮＡコンジュゲート精製処理は、ステップＳ２において、すでにコンジュゲート精製処理まで行ったＤＮＡコンジュゲート溶液を注入する場合は必要ない。ＤＮＡコンジュゲート溶液の作成時に、未反応のビニル化ＤＮＡを除去するなどの精製処理まで行う場合は、前述したようにしてＤＮＡコンジュゲート溶液を精製した後、セロファンなどの透析膜の内部に、該ＤＮＡコンジュゲート溶液を入れて密封して、大量の超純水の中で透析膜を回転させて、内部の未反応ＤＮＡを除去すれば、純度の高いＤＮＡコンジュゲート溶液が得られる。
【００９８】
（ステップＳ７）  前述したコンジュゲート精製処理の終了後、前記第１の流路１１６に充填されたＤＮＡコンジュゲート溶液中に、一定量のＤＮＡサンプルを添加する。
以下、図１２（ｄ）〜（ｅ）を用いて、ＤＮＡサンプルの添加処理について説明する。
まず、充填ユニット２０によって、前記ステップＳ５で第２の流路１１７の第１の流入位置Ｅ１まで分布されたＤＮＡサンプルを、定量部１１７ａを含む第２の流入位置Ｅ２まで分布させる。
【００９９】
この処理は、例えば制御部５７により、加圧部材２４ａを、サンプル注入部１１４の注入口１２４に接触させ、該注入口１２４からサンプル注入部１１４に保持されたＤＮＡサンプルに圧力をかけることにより行う。
【０１００】
このとき、本実施の形態１においては、前記加圧部材２４ａの位置を、現在位置する加圧部材待機孔１３６上から、注入口１２４上にもってくるために、回転モータ２１によりプレート１０をすこし回転（ここでは約１０度回転）させる。なお、前記電極３１，３２は、第１，第２の電極挿入部１１１，１１２と同心円上に設けられた第１，第２の電極待機孔１１８，１１９に挿入されることとなる。
【０１０１】
この加圧処理により、図１２（ｂ），（ｃ）に示すように、前記ステップＳ５のＤＮＡコンジュゲート溶液の充填処理では、第２の電極挿入部１１２から第２の流路１１７の円周方向にしか移動しなかったＤＮＡサンプルを、図１２（ｄ）に示すように、該第２の流路１１７の放射方向に移動させ、その一部をサンプルプール１１５まで移動させて、ＤＮＡサンプルを第２の流路１１７に充填させることができる。そしてこの加圧処理の後、回転モータ２１によりプレートを回転させて、前記第２の流路１１７に充填されたＤＮＡサンプルを定量部１１７ａに残すように分離させる。例えばここでは、充填ユニット２０の回転モータ２１でプレート１０を所定の回転数で所定時間、ここでは約４０００ｒｐｍでおよそ１０秒回転させることで、図１２（ｄ）に示すようにサンプル注入部１１４とサンプルプール１１５間の第２の流路１１７に充填されていたＤＮＡサンプルを、高速回転により生じる遠心力によって、図１２（ｅ）に示すように定量部１１７ａ部分にのみ残す。このようにすることで、一定量のＤＮＡサンプルを、外周流路１１６ｂに充填されたＤＮＡコンジュゲート溶液中に添加することが可能となる。
【０１０２】
以上に記載したＤＮＡサンプルの移動状態を、図１３中の（１）〜（４）に示した。図１３中の（１）はＤＮＡコンジュゲート溶液の充填処理終了後の状態で、ＤＮＡコンジュゲート溶液が充填されている領域にはＤＮＡサンプルは無く、第２の流路１１７の第１の流入位置Ｅ１で移動が止まり、ＤＮＡサンプルは第２の流路１１７に遠心分布された状態にある。そしてこの後、加圧部２４による加圧処理がなされると、図１３中の（２）に示すように、第２の流路１１７に遠心分布された状態のＤＮＡサンプルが、図１３中の（３）に示すように、サンプルプール１１５まで移動して、ＤＮＡサンプルが第２の流路１１７に充填される。そしてこの後、高速回転モータ２１によりプレート１０を高速回転させると、図１３中の（４）の状態となり、第２の流路１１７の定量部１１７ａにおいて、一定量のＤＮＡサンプルがＤＮＡコンジュゲート溶液に平行に接して、添加された状態となる。
【０１０３】
（ステップＳ８）  この後、再度、制御部５７により、電極３１，３２を電極挿入部１１１，１１２に挿入し、高圧電源６６により供給された数百Ｖの電圧を電極３１，３２に印加させて、ＤＮＡサンプルを、ＤＮＡコンジュゲート溶液が充填された外周流路１１６ｂ中で電気泳動させ、そのＤＮＡサンプルの泳動状態を、前記外周流路１１６ｂの吸光度、あるいは蛍光度を光学検出部４０により検出する。
【０１０４】
このときのＤＮＡサンプルの状態を、図１３中の（５）〜（７）に示した。図１３中の（５）〜（７）は、電圧印加が開始され、ＤＮＡサンプルが外周流路１１６ｂに充填されたＤＮＡコンジュゲート溶液中を電気泳動していく様子を示している。
【０１０５】
光学検出部４０による吸光度、あるいは蛍光度の検出は、回転モータ２１によりプレート１０を回転させ、外周流路１１６ｂの泳動流路部分の吸光度、あるいは蛍光度を、所定時間おきに測定する。
【０１０６】
（ステップＳ９）  前述したようにして外周流路の吸光度、あるいは蛍光度を測定し、すべての動作が完了した後、ユーザは、生体サンプル判別装置１００の上蓋１０１を開け、カートリッジ２００をトレイ２２から取り出す。そして、取り出したカートリッジ２００から、使用済みのプレート１０を破棄処理する。
【０１０７】
図１４は、本実施の形態１のカートリッジから、プレートを取り出す際の様子を示す図である。まず、ユーザは、図１４（ａ）に示すように、カートリッジ２００に設けられた押圧解除部材２２１を方向Ａ側に突き当たるまでスライドさせると、前記解除爪２２１ａ，２２１ｂのクサビ効果により、プレート１０をカートリッジ２００内で押しているプレート押圧部材２２２ａ，２２２ｂが、プレート１０から離間する方向Ｂ側へ移動する。前記解除爪２２１ａ，２２１ｂはこの状態で固定される。結果、前記プレート押圧部材２２２ａ，２２２ｂもプレート１０から離間された状態のままとなる。この操作により、カートリッジ２００におけるプレート１０に対するプレート押圧部２２３ａ，２２３ｂから押圧力が解除される。
【０１０８】
次に、ユーザは、図１４（ｂ）に示すように、カートリッジ２００の底部にある脱落防止爪解除ノブ２５３を、カートリッジの厚み方向Ｃ側に所定の距離だけ引っ張ることにより、前記脱落防止爪２５４はプレート導入開口部２０５の位置から移動退避される。その後、カートリッジ２００を、図１４（ｂ）に示すようにプレート導入開口部２０５側を下向きにすることで、プレート１０を廃棄する。
【０１０９】
このようにすることで、ユーザは、カートリッジ２００からのプレート１０の破棄動作を、プレート１０に直接触れること無く行うことができ、これにより、生体サンプルがユーザの手に付着したりすることなく、清潔にプレート１０を廃棄できることになる。
【０１１０】
以上のように、本実施の形態１によれば、生体サンプル判別装置１００を、上蓋１０１と、筺体１０２とで構成し、当該装置１００内部に、プレート１０が内部に装填されたカートリッジ２００を装着するトレイ２２と、該カートリッジ２００を脱着可能に支持し、充填ユニット２０の回転モータ２１の回転を支持軸２３１伝える軸回転部２３と、該軸回転部２３と接合され、前記カートリッジ２００内のプレート１０の流路１１中にＤＮＡコンジュゲート溶液を充填すると共に、該ＤＮＡコンジュゲート溶液中に一定量のＤＮＡサンプルを添加する充填ユニット２０と、前記カートリッジ２００内のプレート１０の流路１１中のＤＮＡサンプルを泳動させる泳動ユニット３０と、カートリッジプレート１０に形成された流路の蛍光度、あるいは吸光度を検出する光学検出部４０とを備えるようにしたので、プレート１０をカートリッジ２００内に装填したまま、当該生体サンプル判別装置１００内に装着することができるため、その装着操作時に、プレート１０にごみや指紋等が付着することを防止して、測定結果の信頼性を向上させることができる。
【０１１１】
さらに、本実施の形態１によれば、カートリッジ２００に電極導入口を設け、該電極導入口から、ＤＮＡサンプル及びＤＮＡコンジュゲート溶液をピペット等のサンプル供給手段によって注入可能にしたので、前記プレート１０への、サンプルの供給を、カートリッジ２００の外部から行なうことができるため、プレート１０にごみや指紋等が付着することを防止して、該プレート１０を用いた当該装置１００での測定結果の信頼性を向上させることができる。
【０１１２】
さらに、本実施の形態１によれば、生体サンプル判別用プレート供給装置３００に前記プレート１０を複数枚保持しておき、カートリッジ２００を該プレート供給装置３００に挿入させると、ユーザがプレート１０に直接触れなくても、カートリッジ２００にプレート１０を装填することができるため、プレート装填操作の簡便性と、測定結果の信頼性を、さらに向上させることができる。もちろん、カートリッジ２００内にプレート１０を装填する方法は、これに限定されるものではなく、例えば、カートリッジ２００内に予めプレート１０を装填したままユーザに供給することによっても、ユーザが不用意にプレート表面を汚すことは無く、確実に生体サンプルを測定することが可能となる。
【０１１３】
また、前記カートリッジ２００の底面にシャッター２４１を設け、前記生体サンプル判別装置１００に、カートリッジ２００を該装置１００への装着動作、あるいは該装置からの取り出し動作と連動して、前記シャッターを開口、あるいは閉口するシャッター開閉機構４２を備えるようにしたので、常にプレート１０にごみや、指紋等が付着することを防止して、測定結果の信頼性を向上させることができる。
【０１１４】
さらに、本実施の形態１によれば、プレート１０をカートリッジ２００に装填した状態で測定を行なうため、測定動作中にプレート１０の回転動作中に、不意に生体サンプルがプレートから漏れたり、表面に付着していたサンプルが飛散するような事態が起こっても、カートリッジ２００内を汚すだけで、生体サンプル判別装置１００内を汚すことがないので、装置１００の不具合を発生させることがないという効果もある。
【０１１５】
加えて、本実施の形態１によれば、生体サンプル判別装置１００の充填ユニット２０により、外周流路１１６ｂにＤＮＡコンジュゲート溶液を充填させると共に、該ＤＮＡコンジュゲート溶液にＤＮＡサンプルを定量添加した後、泳動ユニット３０に設けられた電極３１，３２に電圧を印加して電気泳動させ、光学検出部４０により外周流路１１６ｂの泳動流路部分の吸光度、あるいは蛍光度を測定するようにしたので、細胞や血液等から特定のＤＮＡを取り出したＤＮＡサンプル中に含まれる検出対象である目的ＤＮＡの存在を、煩雑な準備作業が必要なキャピラリー管を使うことなく、正確且つ短時間に判別することが可能となり、種々の病気の判別や、ＤＮＡ異常の研究を、正確且つ迅速に行える。
【０１１６】
なお、本実施の形態１においては、生体サンプルがＤＮＡサンプルであり、該ＤＮＡサンプルにミュータントサンプルが含まれているか否か、すなわちＳＮＰｓの有無を判別する場合を例に挙げて説明したが、本装置はこのような使用に限られるものではなく、抗原抗体反応や、酵素反応にも応用が可能である。
【０１１７】
さらに、本実施の形態１においては、生体サンプルであるＤＮＡサンプルを、電気泳動により緩衝剤であるＤＮＡコンジュゲート溶液中を移動させる場合を例に挙げ、泳動ユニット３０に電極３１，３２を、またプレート１０上に該電極を挿入する電極挿入部１１１，１１２を設けるものとして説明したが、ＤＮＡサンプルを電気泳動により移動させるのでない場合は、泳動ユニット３０の電極３１，３２、及びプレート１０上の電極挿入部１１１，１１２、電極待機孔１１８，１１９は、必要ないことはいうまでもない。
【０１１８】
また、本実施の形態１においては、ステップＳ５の、第１の流路１１６にＤＮＡコンジュゲート溶液を充填処理する際、充填ユニット２０の回転モータ２１でプレート１０を高速回転させ、その高速回転によって生じる遠心力により、ＤＮＡコンジュゲート溶液を流路中に充填させるようにしたが、遠心力以外にも、例えば、緩衝液注入部１２３をポンプなどにより加圧したり、あるいはサンプルプール１１５の空気孔１３５からポンプなどによってＤＮＡコンジュゲート溶液を吸引したり、或いはＤＮＡコンジュゲート溶液自体の毛細管現象を利用することによって、ＤＮＡコンジュゲート溶液を流路中に充填させたりするようにしてもよい。ただし、吸引によりＤＮＡコンジュゲート溶液を流路中に充填させる場合は、例えば、装置１００内の加圧部２４を、加圧と吸引が可能なポンプシステムとし、ポンプ２４ｃを介して該加圧部材２４ａで吸引処理を行うようにすれば、当該装置１００に新たな吸引部を設けずとも吸引動作を実現することができる。
【０１１９】
さらに、プレート１０に形成された各流路パターン１１に、同一の人間のＳＮＰｓでなく、多数の異なる人間のＤＮＡサンプルを添加して、ＳＮＰｓの判別に利用することも可能である。例えば、すべてのパターンに同一のＤＮＡコンジュゲートを充填しておいて、プレート１０に形成された流路パターン数の異なる人間のＤＮＡサンプルを、該流路パターンそれぞれに注入すれば、１回の測定で同一のＳＮＰｓの判別を多人数に対して可能となり、ＳＮＰｓ毎の分布状況に関する情報を一度に入手できる。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明の生体サンプル判別装置、及び生体サンプル判別用プレートカートリッジ、並びに生体サンプル判別用プレート供給装置は、ＤＮＡサンプル等に限らず、その他の生体サンプルの判別を行う際に、その測定操作を簡便に行えるようにするものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる、生体サンプル判別装置の構成を示す図であり、図（ａ）はその外観図であり、図（ｂ）は断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる、生体サンプル判別用プレートカートリッジが装着される前の生体サンプル判別装置の内部構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる、生体サンプル判別用プレートカートリッジの構成を示す図であり、図（ａ）は外観図、図（ｂ）は分解斜視図、図（ｃ）は断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる、生体サンプル判別用プレート供給装置の構成を示す図であり、図（ａ）は側断面図、図（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかる、生体サンプル判別用プレートの構成を示す図であり、図（ａ）はプレートの上面を示す図であり、図（ｂ）はプレートの下面を示す図であり、図（ｃ）はＡ−Ａ断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１にかかる、生体サンプル判別用プレートに形成された流路を詳細に示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置の一連の測定動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別用プレートカートリッジに、生体サンプル判別用プレートを装填するまでの様子を示す図であり、図（ａ）は生体サンプル判別用プレート供給装置に、生体サンプル判別用プレートカートリッジを挿入する前の状態を示す図であり、図（ｂ）は挿入途中の状態を示す図であり、図（ｃ）は該カートリッジを生体サンプル判別用プレート供給装置から引き出す直前の状態を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１にかかる、生体サンプル判別用プレートカートリッジに装填された生体サンプル判別用プレートに試料を注入する方法を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１にかかる、電極ガイド部材に設けられた電極挿入口と、生体サンプル判別用プレートに形成された流路との位置関係を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１にかかる、生体サンプル判別装置に生体サンプル判別用プレートカートリッジを装着する動作を説明する図である。
【図１２】本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別用プレートに形成された流路に、ＤＮＡコンジュゲート溶液及びＤＮＡサンプルを注入し、充填されたＤＮＡコンジュゲート溶液にＤＮＡサンプルを定量添加されるまでの様子を示す図であり、図（ａ）は試料を注入した時点、図（ｂ）はＤＮＡコンジュゲート溶液の充填処理を開始した時点、図（ｃ）はＤＮＡコンジュゲート溶液の充填処理が終了した時点、図（ｄ）は流路に加圧処理した時点、図（ｅ）は充填されたＤＮＡコンジュゲート溶液にＤＮＡサンプルを定量添加した時点を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態１にかかる流路中のＤＮＡサンプルがＤＮＡコンジュゲート溶液中を移動する状態を示す図である。
【図１４】本実施の形態１にかかる生体サンプル判別用プレートカートリッジからプレートを破棄する際の様子を示す図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０  生体サンプル判別用プレート
１１  流路
１３  プレート確認マーク
１４  切欠き部
１５  カバーフィルム
２０  充填ユニット
２１  回転モータ
２２  トレイ
２２ａ  トレイ孔
２３  軸回転部
２３ａ，２３ｂ  軸受け爪
２４  加圧部
２４ａ  加圧部材
２４ｂ  チューブ
２４ｃ  ポンプ
３０  泳動ユニット
３１，３２  電極
４０  光学検出部
４１  プレート確認センサ
４２  シャッター開閉機構
５２  電源スイッチ
５３  ＬＥＤ
５４  装置内温度検出センサ
５５  冷却ファン
５６  電源
５７  制御部
１００  生体サンプル判別装置
１０１  上蓋
１０２  筺体
１１１  第１の電極挿入部
１１２  第２の電極挿入部
１１３  緩衝剤注入部
１１４  サンプル注入部
１１５  サンプルプール
１１６  第１の流路
１１６ａ  内周流路
１１６ｂ  外周流路
１１７  第２の流路
１１８  第１の電極待機孔
１１９  第２の電極待機孔
１２１，１２２  電極挿入口
１２３，１２４  注入口
１３１，１３２，１３５  空気孔
１３６  加圧部材待機孔
２００  生体サンプル判別用プレートカートリッジ
２０１ａ  上ケース
２０１ｂ  下ケース
２０２ａ，２０２ｂ  シール材破裂部
２０３ａ，２０３ｂ  嵌合くぼみ
２０５  プレート導入開口部
２１１  電極ガイド部材
２１２  電極導入口
２１３  位置決め部材
２２１  押圧力解除部材
２２１ａ，２２１ｂ  解除爪
２２２ａ，２２２ｂ  プレート押圧部材
２３１  プレート支持軸
２３１ａ，２３１ｂ  軸受け孔
２３２  突起部
２４１  シャッター
２５３  脱落防止爪解除ノブ
２５４  脱落防止爪
３００  生体サンプル判別用プレート供給装置
３０１ａ，３０１ｂ  プレート保持爪
３０２  封止シール
３０３ａ，３０３ｂ  カートリッジ挿入方向規制部材
３０４  プレート収納室
【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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【配列表】
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