(57)【要約】【課題】生体関連物質の不所望な温度変化を抑えることのできる検査装置を提供する。【解決手段】検査装置は、装着された検査容器１０１の温度を調節するためのインキュベーター１００を含んでいる。インキュベーター１００は上板１１１と横板１１２と容器１１３とから構成され、横板１１２と容器１１３は検査容器１０１を収容するインキュベーター本体を構成し、インキュベーター本体と上板１１１は相対的に移動可能である。上板１１１と容器１１３は、それぞれ、温度調整のためのヒーター１１６とヒーター１１７とを備えている。上板１１１はほぼ円形の開口部である観察窓１１８を有し、検査容器１０１がインキュベーター１００に装着された状態で固相坦体１０２を光学的に観察できるようになっている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体関連物質の検査装置であり、検査装置は生体関連物質を収容した検査容器の温度を調節するためのインキュベーターを含み、インキュベーターは、検査容器内の生体関連物質の光学的観察を可能にする観察窓を持つインキュベーター上板と、検査容器を収容するインキュベーター本体とから構成され、インキュベーター上板とインキュベーター本体とが相対的に移動可能である、生体関連物質の検査装置。
【請求項２】
請求項１において、検査容器は生体関連物質を収容するための流路を有し、流路は上方に開口しており、流路の上方開口部の周囲にインキュベーター上板と摺動可能なシール材が設けられている、生体関連物質の検査装置。
【請求項３】
請求項２において、シール材が発泡材量である、生体関連物質の検査装置。
【請求項４】
請求項２において、シール材が不織布である、生体関連物質の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体関連物質の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体関連物質の検査装置として、例えば、ＤＮＡチップ解析装置が知られている。ＤＮＡチップ解析装置では、ＤＮＡチップ上にスポッティングされたオリゴＤＮＡプローブと蛍光標識サンプル溶液とを反応させ、蛍光強度としてシグナル検出を行なっている。例えば、特開平８−１６６３８７号公報は、ガラスやシリコンなどを基板に用いたＤＮＡチップの反応容器を開示している。特許第３２０８３９０号公報や特表平０９−５０４８６４号公報は、多孔質材料の基板にプローブを固相化して形成されたＤＮＡチップを開示している。このシグナル検出は、ＤＮＡチップに励起光を照射し、フォトマルチプライヤーやＣＣＤカメラを用いて蛍光を検出することにより行なわれる。
【特許文献１】特開平８−１６６３８７号公報
【特許文献２】特許第３２０８３９０号公報
【特許文献３】特表平０９−５０４８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＤＮＡチップを用いて適切な検査を行なうためには、検体液の温度を制御することが好ましく、一般的には、加温することが多い。したがって、特許第３２０８３９０号公報や特表平０９−５０４８６４号公報のＤＮＡチップを収容するための容器に、ＤＮＡチップを観察するための窓を設置した場合、窓からの放熱により、検体液の温度が低下してしまい、検体液が所望の温度に到達できないために、所望の反応が行なわれない原因ともなる。
【０００４】
本発明は、このような実状を考慮して成されたものであり、その主な目的は、生体関連物質の不所望な温度変化を抑えることのできる検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、生体関連物質の検査装置に向けられている。本発明の検査装置は、生体関連物質を収容した検査容器の温度を調節するためのインキュベーターを含み、インキュベーターは、検査容器内の生体関連物質の光学的観察を可能にする観察窓を持つインキュベーター上板と、検査容器を収容するインキュベーター本体とから構成され、インキュベーター上板とインキュベーター本体とが相対的に移動可能である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の検査装置によれば、生体関連物質の不所望な温度変化を抑えることができる。これにより安定した反応結果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【０００８】
＜第一実施形態＞
まず、第一実施形態による生体関連物質の検査装置について図１と図２を参照しながら説明する。
【０００９】
図１は、生体関連物質の検査容器とそれが装着された検査装置の断面図であり、サンプル溶液の液面が固相坦体の上に位置している状態を示している。図２は、図１と同じ検査容器と検査装置の断面図であり、サンプル溶液の液面が固相坦体の下に位置している状態を示している。
【００１０】
図１と図２に示されるように、検査容器１０１は、生体関連物質の検出するためのプローブが固相化された固相坦体１０２と、生体関連物質を含む液体であるサンプル溶液を収容する流路１０３とを有している。
【００１１】
本発明で使用される「生体関連物質」とは、生体から抽出、単離等された物質を意味するが、生体から直接抽出されたものだけでなく、これらを化学処理、化学修飾等したものも含まれる。たとえばホルモン類、サイトカイン、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、糖鎖、アブザイム、その他のタンパク、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ｍＲＮＡ、ＲＮＡ、人工核酸、その他の核酸などの物質である。これらの「生体関連物質」と特異的に結合可能な物質、例えば、ホルモン類、サイトカイン、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、糖鎖、アブザイム、その他のタンパク、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ＲＮＡ、人工核酸、その他の核酸等が検査容器中に配置される固相担体の表面に処理されることにより、処理対象である生体関連物質を捕捉することができる。
【００１２】
固相坦体１０２は、多孔質体で構成され、サンプル溶液１０５を透過し得る。固相坦体１０２は、これに限定されないが、例えば、多孔質基板に、オリゴＤＮＡプローブをスポッティングして固相化して作られるＤＮＡチップである。
【００１３】
流路１０３は、上面の開口から固相坦体１０２を横切って下方に延びる大径部分１０３ａと、大径部分１０３ａから側方に延び側面で終端する小径部分１０３ｂとを有している。大径部分１０３ａは、これに限定されないが、例えば円錐台形状をしている。小径部分１０３ｂは、これに限定されないが、例えばテーパーを有している。
【００１４】
検査装置は、装着された検査容器１０１の温度を調節するためのインキュベーター１００と、検査容器の上方には固相坦体１０２の光学画像を取得する観察装置１１０と、取得した光学画像を解析する解析装置（図示せず）と、装着された検査容器１０１の流路１０３の小径部分１０３ｂと流体的に接続されるチューブ１１４と、チューブ１１４と流体的に接続されたポンプ１１５とを備えている。
【００１５】
インキュベーター１００は、上板１１１と横板１１２と容器１１３とから構成され、検査容器１０１を収納し温度を効果的に調節できる箱形状をしており、例えばアルミニウムのような熱伝導性の良い材料で作られている。上板１１１と容器１１３は、それぞれ、温度調整のためのヒーター１１６とヒーター１１７とを備えている。上板１１１はほぼ円形の開口部である観察窓１１８を有しており、検査容器１０１がインキュベーター１００に装着された状態で固相坦体１０２を光学的に観察できるようになっている。横板１１２と容器１１３は検査容器１０１を収容するインキュベーター本体を構成し、インキュベーター本体と上板１１１は相対的に移動可能である。上板１１１は、スライド動作により、観察位置と反応位置とに切り替えられるようになっている。
【００１６】
また、通常、インキュベーター１００に装着された検査容器１０１には、流路１０３の大径部分１０３ａの上に光学的に透明なカバー板１０９が載せられ、サンプル溶液１０５の蒸発が防止される。
【００１７】
以下では、固相坦体１０２はＤＮＡチップであるものとして、また、検査装置はＤＮＡチップ解析装置であり、遺伝子の発現解析をするものとして作用を説明する。
【００１８】
検査容器１０１は、ＤＮＡチップ１０２の上に必要量のサンプル溶液１０５が滴下され、検査装置のインキュベーター１００に装着される。このとき、サンプル溶液１０５の蒸発を抑えるためにカバー板１０９が載せられる。サンプル溶液１０５を収容した検査容器１０１は、ハイブリダイゼーション反応を促進させるために、インキュベーター１００によって、３５℃〜８０℃程度の適当な温度に暖められるか、適当な温度サイクルで温度制御される。
【００１９】
図１は、ハイブリダイゼーション反応を行なっているときの様子を示している。このとき、上板１１１は、スライド動作により、反応位置すなわち検査容器１０１の上部を被う位置に配置されており、検査容器１０１を効果的に加温して温度制御を行なっている。また、ポンプ１１５によってサンプル溶液１０５を加圧減圧してＤＮＡチップ１０２の上下に強制的に通過させている。これにより、ハイブリダイゼーション反応をより安定的にかつ高速に行なうことができる。
【００２０】
一方、図２は、光学画像を取得しているときの様子を示している。このとき、上板１１１は、観察位置すなわち観察装置１１０によって上板１１１の観察窓１１８を通してハイブリダイゼーション反応後のＤＮＡチップ１０２の光学画像を取得できる位置に配置されている。スライド動作により光学画像の取得時だけ上板１１１を観察位置に配置することにより、検査容器１０１の温度変化を最小に抑えることができる。光学画像の取得の際は、ポンプ１１５によって検査容器１０１内の流路１０３を減圧してサンプル溶液１０５の液面がＤＮＡチップ１０２の下に位置する状態にするとよく、これにより、鮮明な光学画像を取得することができる。
【００２１】
このような構成と作用により、ハイブリダイゼーション反応の反応前・反応途中・反応終了後のいずれの時期においても、ＤＮＡチップ１０２を蛍光観察して、遺伝子の発現量の増減を蛍光強度の強弱として読み取ることにより、解析を行なうことが可能となる。
【００２２】
＜第二実施形態＞
第二実施形態による生体関連物質の検査装置について、図３と図４を参照しながら、第一実施形態と異なる部分だけ説明する。
【００２３】
本実施形態における検査装置のインキュベーター１２０は、上板１２１と横板１２２と容器１２３とから構成され、検査容器１２６を収納し温度を効果的に調節できる箱形状をしており、例えばアルミニウムのような熱伝導性の良い材料で作られている。上板１２１と容器１２３は、それぞれ、温度調整のためのヒーター１１６とヒーター１１７とを備えている。上板１２１は光学的に透明な例えばガラス製の観察窓１２４を有しており、検査容器１２６がインキュベーター１２０に装着された状態で固相坦体１０２を光学的に観察できるようになっている。横板１２２と容器１２３は検査容器１２６を収容するインキュベーター本体を構成し、インキュベーター本体と上板１２１は相対的に移動可能である。上板１２１は、スライド動作により、観察位置と反応位置とに切り替えられるようになっている。さらに上板１２１は、観察窓１２４の下面と上板１２１の下面とが、ほぼ同一の平面になるように調整されている。
【００２４】
一方、検査容器１２６の流路１０３の大径部分１０３ａの上方開口部の周りには、ほぼ円形のシール１２５が設けられている。シール１２５は、弾性部材からなり、例えばポリウレタンやポリエチレン、ゴムスポンジなどの発泡材や不織布で作られている。シール１２５は、検査容器１２６がインキュベーター１２０に装着された際に、上板１２１との間に隙間が発生しないようにするとともに、上板１２１の下面を接触しながらも上板１２１の滑らかな移動を妨げないように設けられている。つまり、シール１２５は、上板１２１と摺動可能である。
【００２５】
本実施形態の場合においても、第一実施形態と同様に、検査容器１２６は、ＤＮＡチップ１０２の上に必要量のサンプル溶液１０５が滴下され、検査装置のインキュベーター１２０に装着される。サンプル溶液１０５を収容した検査容器１２６は、ハイブリダイゼーション反応を促進させるために、インキュベーター１２０により温度制御される。
【００２６】
図４は、ハイブリダイゼーション反応を行なっているときの様子を示している。このとき、上板１２１は、スライド動作により、反応位置すなわち検査容器１２６の上部を被う位置に配置されており、検査容器１２６を効果的に加温して温度制御を行なっている。また、ポンプ１１５によってサンプル溶液１０５を加圧減圧してＤＮＡチップ１０２の上下に強制的に通過させている。これにより、ハイブリダイゼーション反応をより安定的にかつ高速に行なうことができる。
【００２７】
一方、図３は、光学画像を取得しているときの様子を示している。このとき、上板１２１は、観察位置すなわち観察装置１１０によって上板１２１の観察窓１２４を通してハイブリダイゼーション反応後のＤＮＡチップ１０２の光学画像を取得できる位置に配置されている。
【００２８】
本実施形態の場合にも、スライド動作により、光学画像の取得時だけ上板１２１を観察位置に配置することにより、検査容器１２６の温度変化を最小に抑えることができる。また、観察窓１２４とシール１２５により、検査容器１２６の流路１０３の大径部分１０３ａの上方開口部が覆われているため、サンプル溶液１０５の蒸発や減少による反応結果への影響を最小限に抑えることができる。さらに、上板１２１のスライド動作により観察窓１２４の下面がシール１２５によって汚れや結露が拭き取られるため、汚れや結露による光学画像への悪影響をも抑えることができる。
【００２９】
＜第三実施形態＞
第三実施形態による生体関連物質の検査装置について、図５と図６と図７を参照しながら、第一実施形態と異なる部分だけ説明する。
【００３０】
本実施形態による検査装置のインキュベーター１３０は、上板１３１と横板１３２と容器１３３とから構成され、検査容器１３８を収納し温度を効果的に調節できる箱形状をしており、例えばアルミニウムのような熱伝導性の良い材料で作られている。上板１３１と容器１３３は、それぞれ、温度調整のためのヒーター１１６とヒーター１１７とを備えている。横板１３２と容器１３３は検査容器１３８を収容するインキュベーター本体を構成し、インキュベーター本体と上板１３１は相対的に移動可能である。上板１３１は一つのほぼ円形の開口である観察窓１３４を有しており、検査容器１３８がインキュベーター１３０に装着された状態で固相坦体１０２を光学的に観察できるように、観察窓１３４と観察装置１１０の光軸がほぼ一致するように調整されている。また、上板１３１の下側には、検査容器１３８と横板１３２と容器１３３と接するように中板１３５が装着されている。中板１３５は、中央部が光学的に透明な０．１ｍｍ程度の薄いガラス板でできたカバー板１３７を有する比較的薄い板状をしたステンレス製の枠１３６により構成されている。
【００３１】
本実施形態では、上板１３１が観察装置１１０に固定されており、その代わりに検査容器１３８の側がスライド動作することにより、第一実施形態や第二実施形態と同様に、検査容器１３８の温度変化を最小に抑えた状態で、観察位置と反応位置とに切り替えられるようになっている。さらに、本実施形態の場合、複数の観察位置が必要な場合においても、一軸の移動だけで観察位置と反応位置の切り替えが容易にできる。
【００３２】
さらに、例えば、自動機を構成するような場合、サンプル投入時や洗浄作業時においては、図８に示されるように、中板１３５を上板１３１を残して検査容器１３８がインキュベーター１３０の外に移動させることにより、分注機１３９による分注作業も容易に達成できるようになる。
【００３３】
これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第一実施形態の生体関連物質の検査容器とそれが装着された検査装置の断面図であり、ハイブリダイゼーション反応時における、サンプル溶液の液面が固相坦体の上に位置している状態を示している。
【図２】第一実施形態の生体関連物質の検査容器とそれが装着された検査装置の断面図であり、光学画像取得時における、サンプル溶液の液面が固相坦体の下に位置している状態を示している。
【図３】第二実施形態の生体関連物質の検査容器とそれが装着された検査装置の断面図であり、光学画像取得時における、サンプル溶液の液面が固相坦体の下に位置している状態を示している。
【図４】第二実施形態の生体関連物質の検査容器とそれが装着された検査装置の断面図であり、ハイブリダイゼーション反応時における、サンプル溶液の液面が固相坦体の上に位置している状態を示している。
【図５】第三実施形態の生体関連物質の検査容器とそれが装着された検査装置の断面図であり、光学画像取得時における、サンプル溶液の液面が固相坦体の下に位置している状態を示している。
【図６】第三実施形態の生体関連物質の検査容器とそれが装着された検査装置の断面図であり、光学画像取得時における、サンプル溶液の液面が固相坦体の下に位置している状態を示している。
【図７】第三実施形態の生体関連物質の検査容器とそれが装着された検査装置の断面図であり、ハイブリダイゼーション反応時における、サンプル溶液の液面が固相坦体の上に位置している状態を示している。
【図８】第三実施形態の生体関連物質の検査容器とそれが装着された検査装置の断面図であり、分注時における、
【符号の説明】
【００３５】
１００…インキュベーター、１０１…検査容器、１０２…ＤＮＡチップ、１０３…流路、１０３ａ…大径部分、１０３ｂ…小径部分、１０５…サンプル溶液、１０９…カバー板、１１０…観察装置、１１１…上板、１１２…横板、１１３…容器、１１４…チューブ、１１５…ポンプ、１１６…ヒーター、１１７…ヒーター、１１８…観察窓、１２０…インキュベーター、１２１…上板、１２２…横板、１２３…容器、１２４…観察窓、１２５…シール、１２６…検査容器、１３０…インキュベーター、１３１…上板、１３２…横板、１３３…容器、１３４…観察窓、１３５…中板、１３６…枠、１３７…カバー板、１３８…検査容器、１３９…分注機。
【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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