(57)【要約】【課題】検体処理チップに対する温度制御を精度よく行うことができ、かつ、検体処理チップ装着時の操作性を向上できる検体処理装置、検体処理方法および検体処理チップを提供する。【解決手段】検体処理装置１０は、流路２１および流路２１に繋がる接続口２２を備えた検体処理チップ２０を用いて、検体を処理する。検体処理装置１０は、検体処理チップ２０が設置される設置部３０と、接続口２２に対応付けて設けられ、流路２１に検体を含む試料を導入するためのコネクタ５０と、コネクタ５０を設置部３０に設置された検体処理チップ２０の接続口２２に対して接続させた状態で、検体処理チップ２０と圧着されると共に検体処理チップ２０を加温する加温部４０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路および前記流路に繋がる接続口を備えた検体処理チップを用いて、検体を処理する検体処理装置であって、
前記検体処理チップが設置される設置部と、
前記接続口に対応付けて設けられ、前記流路に前記検体を含む試料を導入するためのコネクタと、
前記コネクタを前記設置部に設置された前記検体処理チップの前記接続口に対して接続させた状態で、前記検体処理チップと圧着されると共に前記検体処理チップを加温する加温部と、を備える、検体処理装置。
【請求項２】
前記加温部は、熱を生じる発熱部と、前記発熱部に設置された弾性部材と、を備える、請求項１に記載の検体処理装置。
【請求項３】
前記加温部は、熱を生じる発熱部と、前記発熱部に一体的に形成された弾性部材と、を備える、請求項１に記載の検体処理装置。
【請求項４】
前記コネクタを前記接続口に対して接続させ、前記加温部を前記検体処理チップに圧着させることが可能な移動部材を備える、請求項１ないし３の何れか一項に記載の検体処理装置。
【請求項５】
前記移動部材は、前記コネクタを移動させることにより、前記コネクタを前記接続口に対して接続させ、前記加温部を前記検体処理チップに圧着させるように構成されている、請求項４に記載の検体処理装置。
【請求項６】
前記コネクタは、前記移動部材に設けられている、請求項４または５に記載の検体処理装置。
【請求項７】
本体と、前記本体に開閉可能に支持された蓋部とを備え、
前記蓋部は、閉じられることにより、前記コネクタを前記接続口に対して接続させ、前記加温部を前記検体処理チップに圧着させるように構成されている、請求項１ないし３の何れか一項に記載の検体処理装置。
【請求項８】
前記コネクタは、前記蓋部に設けられている、請求項７に記載の検体処理装置。
【請求項９】
前記検体処理チップは、前記接続口を複数備えており、
前記検体処理装置は、前記複数の接続口に対応付けて設けられ、前記複数の接続口を介して前記検体を処理するための試薬を前記流路に導入するための前記コネクタを複数備えている、請求項１ないし８の何れか一項に記載の検体処理装置。
【請求項１０】
前記加温部は、前記設置部に設置された前記検体処理チップに対して、前記複数のコネクタと反対側に配置されている、請求項９に記載の検体処理装置。
【請求項１１】
前記加温部は、前記複数のコネクタのうち、第１コネクタと第２コネクタとの間に配置されている、請求項１０に記載の検体処理装置。
【請求項１２】
前記コネクタを前記接続口に対して接続させ前記弾性部材を前記検体処理チップに圧着させる部材を係止する係合部を備える、請求項２または３に記載の検体処理装置。
【請求項１３】
前記加温部および前記コネクタが、前記コネクタを前記接続口に対して接続させ前記弾性部材を前記検体処理チップに圧着させる部材に設けられ、
前記発熱部は、前記弾性部材上に配置され、
前記コネクタは、前記加温部の側方に並ぶように配置されている、請求項２または３に記載の検体処理装置。
【請求項１４】
前記部材は、前記コネクタの接合面を規定する平面と、前記加温部が配置され前記平面から後退した凹部を有し、
前記凹部の高さは、前記発熱部の厚みよりも大きく、前記発熱部と前記弾性部材とを合わせた厚みよりも小さい、請求項１３に記載の検体処理装置。
【請求項１５】
前記凹部の内径は、前記弾性部材よりも大きい、請求項１４に記載の検体処理装置。
【請求項１６】
前記凹部の高さと、前記発熱部および前記弾性部材を合わせた厚みとの差は、１．７ｍｍ以下である、請求項１４または１５に記載の検体処理装置。
【請求項１７】
前記弾性部材の厚みは、０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である、請求項２または３に記載の検体処理装置。
【請求項１８】
前記流路の互いに異なる領域に対応付けて前記加温部が複数配置されている、請求項１ないし１７の何れか一項に記載の検体処理装置。
【請求項１９】
前記検体処理チップが核酸増幅のために用いられ、
核酸の増幅、伸長および結合の各処理のための流路部分に対応づけて前記加温部が複数配置され、
前記複数の加温部は、前記核酸の増幅、伸長、および結合の各処理に対応する温度となるよう構成されている、請求項１ないし１８の何れか一項に記載の検体処理装置。
【請求項２０】
前記流路が所定の振り幅で蛇行しており、
蛇行の中央に対して一方側の第１領域と、前記蛇行の中央の第２領域と、前記蛇行の中央に対して他方側の第３領域とに、前記複数の加温部が配置され、
前記第１領域、前記第２領域および前記第３領域に配置された前記加温部は、前記核酸の増幅、伸長および結合の各処理に対応する温度となるよう制御される、請求項１９に記載の検体処理装置。
【請求項２１】
核酸増幅のための試薬を収容する試薬収容部を備え、
前記検体処理チップに前記接続口が複数設けけられ、
前記複数の接続口にそれぞれ対応付けて前記コネクタが複数設けられ、
前記試薬収容部から吸引した前記試薬が、対応するコネクタから前記検体処理チップの前記流路に導入される、請求項１ないし２０の何れかに記載の検体処理装置。
【請求項２２】
コネクタを前記接続口に対して接続させた状態で前記検体処理チップに付与される圧力が、８５．６ｋＰａ以上８３９．５ｋＰａ以下である、請求項１ないし２１の何れか一項に記載の検体処理装置。
【請求項２３】
前記コネクタは、前記接続口に押し付けられることにより前記接続口に接続される、請求項１ないし２２の何れか一項に記載の検体処理装置。
【請求項２４】
前記設置部に設置された前記検体処理チップに対して前記コネクタと反対側に配置され、前記検体処理チップを支持する支持部材を備える、請求項１ないし２３の何れか一項に記載の検体処理装置。
【請求項２５】
前記支持部材に設置された緩衝部材を備え、
前記支持部材は、前記緩衝部材を介して前記検体処理チップを支持する、請求項２４に記載の検体処理装置。
【請求項２６】
前記弾性部材は、熱伝導性シリコーンゴムである、請求項２に記載の検体処理装置。
【請求項２７】
前記発熱部は、ヒータブロックである、請求項２に記載の検体処理装置。
【請求項２８】
前記加温部は、前記設置部に設置された前記検体処理チップに対して上方に配置されており、
前記検体処理チップを支持する前記設置部の支持面に設置された弾性部材を備える、請求項１ないし２７の何れか一項に記載の検体処理装置。
【請求項２９】
流路および前記流路に繋がる接続口を備えた検体処理チップを用いて、検体を処理する検体処理方法であって、
前記流路に前記検体を含む試料を導入するためのコネクタを前記接続口に対して接続し、前記検体処理チップを加温する加温部を前記検体処理チップに圧着する、検体処理方法。
【請求項３０】
前記コネクタから前記接続口を介して前記検体または前記検体を処理するための試薬を前記流路に導入する、請求項２９に記載の検体処理方法。
【請求項３１】
前記検体処理チップに圧着させた加温部を介して前記検体処理チップを加温する、請求項２９または３０に記載の検体処理方法。
【請求項３２】
前記コネクタを移動させることによって、前記コネクタを前記接続口に対して接続すると共に、前記加温部を前記検体処理チップに圧着する、請求項２９ないし３１の何れか一項に記載の検体処理方法。
【請求項３３】
蓋部を閉じることによって、前記コネクタを前記接続口に対して接続し、前記加温部を前記検体処理チップに圧着する、請求項２９ないし３１の何れか一項に記載の検体処理方法。
【請求項３４】
８５．６ｋＰａ以上８３９．５ｋＰａ以下の圧力によって、前記コネクタを前記接続口に対して接続すると共に、前記加温部を前記検体処理チップに圧着する、請求項２９ないし３３の何れか一項に記載の検体処理方法。
【請求項３５】
前記検体処理チップが核酸増幅のために用いられ、
核酸の増幅、伸長および結合の各処理のための流路部分に、それぞれ、前記核酸の増幅、伸長、および結合の各処理に対応する熱を付与する、請求項２９ないし３４の何れか一項に記載の検体処理方法。
【請求項３６】
流路および前記流路に繋がる接続口を備えた検体処理チップを用いて、検体を処理する検体処理方法であって、
コネクタを前記接続口に対して接続すると共に、加温部を前記検体処理チップに圧着させた状態で、前記加温部により前記検体処理チップを加温する、検体処理方法。
【請求項３７】
前記コネクタから前記接続口を介して前記検体または前記検体を処理するための試薬を前記流路に導入する、請求項３６に記載の検体処理方法。
【請求項３８】
蓋部を閉じることによって、前記コネクタを前記接続口に対して接続し、前記加温部を前記検体処理チップに圧着する、請求項３６または３７に記載の検体処理方法。
【請求項３９】
８５．６ｋＰａ以上８３９．５ｋＰａ以下の圧力によって、前記コネクタを前記接続口に対して接続すると共に、前記加温部を前記検体処理チップに圧着する、請求項３６ないし３８の何れか一項に記載の検体処理方法。
【請求項４０】
流路と、
前記流路に繋がる接続口と、
温度制御が必要な前記流路の部分に対応する領域に固定された弾性部材と、を備える、検体処理チップ。
【請求項４１】
前記流路が所定の振り幅で蛇行しており、
蛇行の中央に対して一方側の第１領域と、前記蛇行の中央の第２領域と、前記蛇行の中央に対して他方側の第３領域とに、それぞれ、前記弾性部材が個別に固定されている、請求項４０に記載の検体処理チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体処理装置、検体処理方法および検体処理チップに関する。
【背景技術】
【０００２】
検体処理チップを用いて検体を処理する検体処理装置が知られている。たとえば、厚さ数ミリ程度の検体処理チップの内部に、反応部を含む流路が形成される。検体処理装置は、検体を含む試料を順次検体処理チップ内の流路に沿って移動させて、所定の温度条件下で検体を反応させる。核酸増幅等の生化学反応においては、僅かな温度のずれが、反応結果に大きく影響を及ぼし得る。このため、検体処理チップに対する厳格な温度制御が要求される。
【０００３】
この要求に応じた構成が、たとえば、特許文献１に記載されている。ここでは、図２６に示すように、マイクロ化学チップ５０１と、熱電素子５０２に固定された熱伝導体５０３との間に、熱伝導性グリースや熱伝導シート等からなる熱伝導接続層５０４が付設される。付設された熱伝導接続層５０４に対し、可動部材５０５および弾性体５０６により、マイクロ化学チップ５０１の下面が押しつけられて密着する。これにより、マイクロ化学チップ５０１と熱電素子５０２との間の熱抵抗が減少し、マイクロ化学チップ５０１内の化学反応部５０７の温度を精度よく制御できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４０７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の構成では、マイクロ化学チップ５０１を装置に設置する前に、熱伝導性グリースや熱伝導シート等からなる熱伝導接続層５０４を熱伝導体５０３の上面に付設する工程が必要となる。
【０００６】
また、液体が未充填の検体処理チップが装着された後、順次、試料や試薬を検体処理チップに導入して処理を行う検体処理装置もある。この場合、検体処理チップには、試料や試薬を導入するための接続口が形成され、装置側には、この接続口に接続して試料や試薬を導入するためのコネクタが設けられる。この種の検体処理装置では、検体処理チップが設置された後に、チップ側の接続口と装置側のコネクタとを接続するための工程がさらに必要となる。
【０００７】
このように、検体処理チップを用いた検体処理装置では、検体処理チップの装着時に、種々の工程が必要となる。これらの工程をなるべく簡略化して操作性を向上させることが好ましい。
【０００８】
かかる課題に鑑み、本発明は、検体処理チップに対する温度制御を精度よく行うことができ、かつ、検体処理チップ装着時の操作性を向上できる検体処理装置、検体処理方法および検体処理チップ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】
【０００９】
本発明の第１の態様は、流路（２１、２１０〜２６０）および流路（２１、２１０〜２６０）に繋がる接続口（２２、２７１〜２８１）を備えた検体処理チップ（２０、２００）を用いて、検体を処理する検体処理装置（１０、１００）に関する。本態様に係る検体処理装置（１０、１００）は、検体処理チップ（２０、２００）が設置される設置部（３０、１６０）と、接続口（２２、２７１〜２８１）に対応付けて設けられ、流路（２１、２１０〜２６０）に検体を含む試料を導入するためのコネクタ（５０、１４０）と、コネクタ（５０、１４０）を設置部（３０、１６０）に設置された検体処理チップ（２０、２００）の接続口（２２、２７１〜２８１）に対して接続させた状態で、検体処理チップ（２０、２００）と圧着されると共に検体処理チップ（２０、２００）を加温する加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）と、を備える。
【００１０】
本態様において、検体処理チップとは、検体処理に必要なパターンで流路が形成された交換可能な部品のことである。検体処理チップには、所定の流路部分に予め試薬が収容されていてもよく、あるいは、所定の接続口を介してコネクタから試薬が導入されてもよい。試料には、反応のための試薬、洗浄液、希釈液、などが含まれ得る。コネクタは、直接的に接続口に接続されてもよく、間接的に接続口に接続されてもよい。コネクタが間接的に接続口に接続される場合、たとえば、コネクタは接続口に設置された試薬等を貯留するためのリザーバに接続され、コネクタによりリザーバに圧力が加えられることにより、リザーバから接続口を介して流路に試料等が導入される。
【００１１】
本態様に係る検体処理装置によれば、設置部に設置された検体処理チップの接続口に対してコネクタが接続された状態で、検体処理チップに圧着された加温部により加温部の熱が検体処理チップに伝導される。このとき、加温部が検体処理チップの外面に密着し、検体処理チップと加温部との間の空隙がなくなる。よって、加温部の熱が検体処理チップに円滑に伝導するため、検体処理チップに対する温度制御を精度よく行うことができる。また、接続口に対するコネクタの接続と、加温部による検体処理チップの加温とが同時に行われる。これにより、検体処理チップ装着時の工程を簡略化できるため、検体処理チップ装着時の操作性を向上させることができる。
【００１２】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）において、加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）は、熱を生じる発熱部（４１、１７１、１７３）と、発熱部（４１、１７１、１７３）に設置された弾性部材（４２、１７２、１７４）と、を備えるよう構成され得る。
【００１３】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）において、加温部（４０）は、熱を生じる発熱部（４１）と、発熱部（４１）に一体的に形成された弾性部材（４２）と、を備えるよう構成され得る。
【００１４】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）は、コネクタ（５０、１４０）を接続口（２２、２７１〜２８１）に対して接続させ、加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）を検体処理チップ（２０、２００）に圧着させることが可能な移動部材（６０、１３０）を備えるよう構成され得る。こうすると、移動部材を操作するだけで、接続口に対するコネクタの接続と、検体処理チップに対する加温部の圧着とを同時に行うことができる。
【００１５】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）において、移動部材（６０、１３０）は、コネクタ（５０、１４０）を移動させることにより、コネクタ（５０、１４０）を接続口（２２、２７１〜２８１）に対して接続させ、加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）を検体処理チップ（２０、２００）に圧着させるように構成され得る。
【００１６】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）において、コネクタ（５０、１４０）は、移動部材（６０、１３０）に設けられ得る。
【００１７】
本態様に係る検体処理装置（１００）は、本体（１１０）と、本体（１１０）に開閉可能に支持された蓋部（１２０）とを備える構成とされ得る。この場合に、蓋部（１２０）は、閉じられることにより、コネクタ（１４０）を接続口（２７１〜２８１）に対して接続させ、加温部（１７０ａ、１７０ｂ）を検体処理チップ（２００）に圧着させるように構成され得る。こうすると、蓋部を閉じるだけで、コネクタを接続口に対して接続させ、加温部を検体処理チップにできる。
【００１８】
この場合に、コネクタ（１４０）は、蓋部（１２０）に設けられ得る。こうすると、コネクタを接続口に対して接続させるための機構を別途設ける必要ないため、検体処理装置を簡素に構成できる。
【００１９】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）において、検体処理チップ（２０、２００）は、接続口（２２、２７１〜２８１）を複数備えるよう構成され得る。この場合に、本態様に係る検体処理装置（１０、１００）は、複数の接続口（２２、２７１〜２８１）に対応付けて設けられ、複数の接続口（２２、２７１〜２８１）を介して検体を処理するための試薬を流路に導入するためのコネクタ（５０、１４０）を複数備えるよう構成され得る。このようにコネクタが複数ある場合でも、複数のコネクタをそれぞれ対応する接続口に円滑に接続できる。
【００２０】
この場合に、加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）は、設置部（３０、１６０）に設置された検体処理チップ（２０、２００）に対して、複数のコネクタ（５０、１４０）と反対側に配置されてもよい。
【００２１】
また、加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）は、複数のコネクタ（５０、１４０）のうち、第１コネクタ（５０、１４０）と第２コネクタ（５０、１４０）との間に配置され得る。
【００２２】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）は、コネクタ（５０、１４０）を接続口（２２、２７１〜２８１）に対して接続させ弾性部材（４２、１７２、１７４）を検体処理チップ（２０、２００）に圧着させる部材（６０、１２０、１３０）を係止する係合部（１２２）を備えるよう構成され得る。弾性部材により発熱部の熱が検体処理チップに伝導するため、弾性部材を用いない場合のように、発熱部を強い力で検体処理チップに押し付ける必要がない。したがって、コネクタを接続口に対して接続させ、弾性部材を検体処理チップに圧着させた後は、移動部材が動かない程度に、移動部材を係止するだけでよい。これにより、移動部材に強い力を付与し続けるための構成が必要ないため、検体処理装置を簡素に構成できる。
【００２３】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）において、加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）およびコネクタ（５０、１４０）が、コネクタ（５０、１４０）を接続口（２２、２７１〜２８１）に対して接続させ弾性部材（４２、１７２、１７４）を検体処理チップ（２０、２００）に圧着させる部材（６０、１２０、１３０）に設けられ、発熱部（４１、１７１、１７３）は、弾性部材（４２、１７２、１７４）上に配置され、コネクタ（５０、１４０）は、加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）の側方に並ぶように配置されてもよい。こうすると、検体の処理を行うための他の部材、たとえば磁石などを、検体処理装置の本体側に配置しやすくなる。
【００２４】
この場合に、部材（６０、１２０、１３０）は、コネクタ（５０、１４０）の接合面を規定する平面（６１、１３１）と、加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）が配置され平面（６１、１３１）から後退した凹部（６２、１３２）を有し、凹部（６２、１３２）の高さは、発熱部（４１、１７１、１７３）の厚みよりも大きく、発熱部（４１、１７１、１７３）と弾性部材（４２、１７２、１７４）とを合わせた厚みよりも小さくなるよう構成され得る。こうすると、移動部材によりコネクタが接続口に対して接続されたときに、弾性部材を変形させて、検体処理チップに密着させることができる。
【００２５】
この場合に、凹部（６２、１３２）の内径は、弾性部材（４２、１７２、１７４）よりも大きくなるよう構成され得る。こうすると、弾性部材と凹部との間に隙間が生じるため、変形した弾性部材がコネクタの接合面を規定する平面にはみ出すことが抑制される。よって、コネクタと接続口とを隙間なく接続できる。
【００２６】
また、凹部（６２、１３２）の高さと、発熱部（４１、１７１、１７３）および弾性部材（４２、１７２、１７４）を合わせた厚みとの差は、１．７ｍｍ以下に構成され得る。検体処理チップにかかる力は、弾性部材を押し付ける力と、コネクタを接続口に対して接続させる力の合計である。したがって、上記のように差が小さく設定されると、検体処理チップにかかる力を小さくできる。よって、検体処理チップの変形や、検体処理チップの変形に伴う流路の詰まりなどを抑制できる。なお、上記差は、１．７ｍｍ以下に設定されることに限らず、凹部の高さ、発熱部の厚み、および弾性部材の厚みに応じて設定されればよい。
【００２７】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）において、弾性部材（４２、１７２、１７４）の厚みは、０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に構成され得る。こうすると、発熱部と検体処理チップとの間に生じる隙間をなくすことができる程度に、弾性部材を変形させることができる。また、発熱部から生じた熱を円滑に検体処理チップに伝導させることができる。
【００２８】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）において、流路（２１０、２３０）の互いに異なる領域（２１３ａ、２１３ｂ、２１３ｃ、２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃ）に対応付けて加温部（１７０ａ、１７０ｂ）が複数配置されるよう構成され得る。こうすると、流路の異なる領域を、互いに異なる温度で加温できるようになる。よって、温度制御をきめ細かく行うことができる。
【００２９】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）において、検体処理チップ（２０、２００）が核酸増幅のために用いられ、核酸の増幅、伸長および結合の各処理のための流路部分（２１３ａ、２１３ｂ、２１３ｃ、２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃ）に対応づけて加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）が複数配置され、複数の加温部（１７０ａ、１７０ｂ）は、核酸の増幅、伸長、および結合の各処理に対応する温度となるよう構成され得る。こうすると、核酸の増幅、伸長、および結合の各処理に対応する温度を、各処理のための流路部分に適用できるため、核酸増幅の際の温度制御を高精度かつ確実に行うことができる。
【００３０】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）において、流路（２１０、２３０）が所定の振り幅で蛇行しており、蛇行の中央に対して一方側の第１領域（２１３ａ、２３２ａ）と、蛇行の中央の第２領域（２１３ｂ、２３２ｂ）と、蛇行の中央に対して他方側の第３領域（２１３ｃ、２３２ｃ）とに、複数の加温部（１７０ａ、１７０ｂ）が配置され、第１領域（２１３ａ、２３２ａ）、第２領域（２１３ｂ、２３２ｂ）および第３領域（２１３ｃ、２３２ｃ）に配置された加温部（１７０ａ、１７０ｂ）は、核酸の増幅、伸長および結合の各処理に対応する温度となるよう制御され得る。こうすると、蛇行する流路に試料を流すだけで、試料に対して３つの温度を適用できる。これにより、たとえば、核酸増幅の際のサーマルサイクル処理を容易に行うことができる。
【００３１】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）は、核酸増幅のための試薬を収容する試薬収容部（１５３）を備える。この場合に、検体処理チップ（２００）に接続口（２７１〜２８１）が複数設けけられ、複数の接続口（２７１〜２８１）にそれぞれ対応付けてコネクタ（１４０）が複数設けられ、試薬収容部（１５３）から吸引した試薬が、対応するコネクタ（１４０）から検体処理チップ（２００）の流路（２１０〜２６０）に導入され得る。こうすると、検体処理チップを用いて、核酸増幅を円滑に行うことができる。
【００３２】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）において、コネクタ（５０、１４０）を接続口（２２、２７１〜２８１）に対して接続させた状態で検体処理チップ（２０、２００）に付与される圧力が、８５．６ｋＰａ以上８３９．５ｋＰａ以下とされる。検体処理チップに付与される圧力が上記の圧力よりも大きい場合、加温部による熱で検体処理チップが変形しやすくなる。この場合、検体処理チップの流路が狭くなるため、試料や試薬が流路に流れにくくなる。これに対し、検体処理チップに付与される圧力が上記のように設定されると、検体処理チップの変形が抑制されるため、試料や試薬が流路に流れにくくなることを抑制できる。
【００３３】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）において、コネクタ（５０、１４０）は、接続口（２２、２７１〜２８１）に押し付けられることにより接続口（２２、２７１〜２８１）に接続されるよう構成され得る。
【００３４】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）は、設置部（３０、１６０）に設置された検体処理チップ（２０、２００）に対してコネクタ（５０、１４０）と反対側に配置され、検体処理チップ（２０、２００）を支持する支持部材（３３）を備えるよう構成され得る。こうすると、コネクタと接続口とを確実に接続できる。また、コネクタから検体処理チップに加えられる力によって、検体処理チップが撓むことを抑制できる。
【００３５】
この場合に、本態様に係る検体処理装置（１０、１００）は、支持部材（３３）に設置された緩衝部材（３４）を備えるよう構成され、支持部材（３３）は、緩衝部材（３４）を介して検体処理チップ（２０、２００）を支持するよう構成され得る。こうすると、支持部材から検体処理チップに加えられる力を分散できるため、支持部材が直接検体処理チップを支持する場合に比べて、検体処理チップの撓みを抑制でき、検体処理チップの破損を抑止できる。緩衝部材は、たとえばゴムにより構成される。
【００３６】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）において、弾性部材（４２、１７２、１７４）は、熱伝導性シリコーンゴムにより構成され得る。こうすると、発熱部の熱を効率よく検体処理チップに伝導できる。
【００３７】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）において、発熱部（４１、１７１、１７３）は、ヒータブロックにより構成され得る。こうすると、検体処理チップ上の一定の面積を円滑に加温できる。
【００３８】
本態様に係る検体処理装置（１０、１００）において、加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）は、設置部（３０、１６０）に設置された検体処理チップ（２０、２００）に対して上方に配置されており、本態様に係る検体処理装置（１０、１００）は、検体処理チップ（２０、２００）を支持する設置部（３０、１６０）の支持面（３１ａ）に設置された弾性部材（３５）を備えるよう構成され得る。こうすると、支持面から検体処理チップに加えられる力を分散できるため、支持面が直接検体処理チップを支持する場合に比べて、検体処理チップの撓みを抑制でき、検体処理チップの破損を抑止できる。この場合の弾性部材は、たとえばゴムにより構成される。
【００３９】
本発明の第２の態様は、流路（２１、２１０〜２６０）および流路（２１、２１０〜２６０）に繋がる接続口（２２、２７１〜２８１）を備えた検体処理チップ（２０、２００）を用いて、検体を処理する検体処理方法に関する。本態様に係る検体処理方法は、流路（２１、２１０〜２６０）に検体を含む試料を導入するためのコネクタ（５０、１４０）を接続口（２２、２７１〜２８１）に対して接続し、検体処理チップ（２０、２００）を加温する加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）を検体処理チップ（２０、２００）に圧着する。
【００４０】
本態様に係る検体処理方法によれば、第１の態様と同様の効果が奏される。
【００４１】
本態様に係る検体処理方法において、コネクタ（５０、１４０）から接続口（２２、２７１〜２８１）を介して検体または検体を処理するための試薬を流路（２１、２１０〜２６０）に導入する。
【００４２】
本態様に係る検体処理方法において、検体処理チップ（２０、２００）に圧着させた加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）を介して検体処理チップ（２０、２００）を加温する。
【００４３】
本態様に係る検体処理方法において、コネクタ（５０、１４０）を移動させることによって、コネクタ（５０、１４０）を接続口（２２、２７１〜２８１）に対して接続すると共に、加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）を検体処理チップ（２０、２００）に圧着する。
【００４４】
本態様に係る検体処理方法において、蓋部（１２０）を閉じることによって、コネクタ（１４０）を接続口（２７１〜２８１）に対して接続し、加温部（１７０ａ、１７０ｂ）を検体処理チップ（２０、２００）に圧着する。
【００４５】
本態様に係る検体処理方法において、８５．６ｋＰａ以上８３９．５ｋＰａ以下の圧力によって、コネクタ（５０、１４０）を接続口（２２、２７１〜２８１）に対して接続すると共に、加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）を検体処理チップ（２０、２００）に圧着する。
【００４６】
本態様に係る検体処理方法において、検体処理チップ（２０、２００）が核酸増幅のために用いられ、核酸の増幅、伸長および結合の各処理のための流路部分（２１３ａ、２１３ｂ、２１３ｃ、２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃ）に、それぞれ、核酸の増幅、伸長、および結合の各処理に対応する熱を付与する。
【００４７】
本発明の第３の態様は、流路（２１、２１０〜２６０）および流路（２１、２１０〜２６０）に繋がる接続口（２２、２７１〜２８１）を備えた検体処理チップ（２０、２００）を用いて、検体を処理する検体処理方法に関する。本態様に係る検体処理方法は、コネクタ（５０、１４０）を接続口（２２、２７１〜２８１）に対して接続すると共に、加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）を検体処理チップ（２０、２００）に圧着させた状態で、加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）により検体処理チップ（２０、２００）を加温する。
【００４８】
本態様に係る検体処理方法によれば、第１の態様と同様の効果が奏される。
【００４９】
本態様に係る検体処理方法によれば、コネクタ（５０、１４０）から接続口（２２、２７１〜２８１）を介して検体または検体を処理するための試薬を流路（２１、２１０〜２６０）に導入する。
【００５０】
本態様に係る検体処理方法によれば、蓋部（１２０）を閉じることによって、コネクタ（１４０）を接続口（２７１〜２８１）に対して接続し、加温部（１７０ａ、１７０ｂ）を検体処理チップ（２０、２００）に圧着する。
【００５１】
本態様に係る検体処理方法によれば、８５．６ｋＰａ以上８３９．５ｋＰａ以下の圧力によって、コネクタ（５０、１４０）を接続口（２２、２７１〜２８１）に対して接続すると共に、加温部（４０、１７０ａ、１７０ｂ）を検体処理チップ（２０、２００）に圧着する。
【００５２】
本発明の第４の態様は、検体処理チップ（２０）に関する。本態様に係る検体処理チップ（２０）は、流路（２１）と、流路（２１）に繋がる接続口（２２）と、温度制御が必要な流路（２１）の部分に対応する領域（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）に固定された弾性部材（２３）と、を備える。
【００５３】
本態様に係る検体処理チップによれば、弾性部材が検体処理チップ側に設けられているため、弾性部材を検体処理装置に設ける必要がない。また、検体処理チップに弾性部材が設置されているため、検体の処理ごとに新しい弾性部材が用いられることになる。このように毎回新しい弾性部材が用いられると、劣化した弾性部材が用いられることを未然に防ぐことができる。よって、熱を発する発熱部が弾性部材に押し付けられると、発熱部による温度制御をより確実に行うことができる。
【００５４】
本態様に係る検体処理チップ（２０）において、流路（２１）が所定の振り幅で蛇行しており、蛇行の中央に対して一方側の第１領域（２４ａ）と、蛇行の中央の第２領域（２４ｂ）と、蛇行の中央に対して他方側の第３領域（２４ｃ）とに、それぞれ、弾性部材（２３）が個別に固定されている。こうすると、たとえば、第１〜第３領域に対応する弾性部材に対して、それぞれ、互いに異なる熱を発する発熱部が押し付けられると、蛇行する流路に試料を流すだけで、試料に対して３つの温度を適用できる。これにより、たとえば、核酸増幅の際のサーマルサイクル処理を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明によれば、検体処理チップに対する温度制御を精度よく行うことができ、かつ、検体処理チップ装着時の操作性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る検体処理装置の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、エマルジョンＰＣＲアッセイを実施する例を説明するためのフローチャートである。
【図３】図３は、エマルジョンＰＣＲアッセイの進行過程を示す模式図である。
【図４】図４は、実施形態１の具体的構成に係る検体処理装置の外観構成を示す模式図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、実施形態１の具体的構成に係る係合部の構成を示す模式図である。
【図６】図６は、実施形態１の具体的構成の変更例に係る検体処理装置の外観構成を示す模式図である。
【図７】図７（ａ）は、実施形態１の具体的構成に係る検体処理チップを上側から見た場合の模式図である。図７（ｂ）は、実施形態１の具体的構成に係る移動部材およびコネクタを下側から見た場合の模式図である。
【図８】図８は、実施形態１の具体的構成に係る送液部の構成を示すブロック図である。
【図９】図９（ａ）は、実施形態１の具体的構成に係る設置部、加温部、磁石、および発熱部を上側から見た場合の模式図である。図９（ｂ）は、実施形態１の具体的構成に係る設置部、加温部、磁石、および発熱部をＹ軸正方向に見た場合の模式図である。図９（ｃ）は、実施形態１の具体的構成に係る弾性部材が検体処理チップに圧着されコネクタが接続口に接続された状態を示す模式図である。
【図１０】図１０（ａ）は、実施形態１の具体的構成に係るＰｒｅ−ＰＣＲ処理が行われる流路の構成を示す模式図である。図１０（ｂ）は、実施形態１の具体的構成に係るエマルジョン作製処理が行われる流路の構成を示す模式図である。図１０（ｃ）は、実施形態１の具体的構成に係るエマルジョンの作製を説明するための模式図である。
【図１１】図１１（ａ）は、実施形態１の具体的構成に係るエマルジョンＰＣＲ処理が行われる流路の構成を示す模式図である。図１１（ｂ）は、実施形態１の具体的構成に係るエマルジョンブレーク処理が行われる流路の構成を示す模式図である。
【図１２】図１２（ａ）は、実施形態１の具体的構成に係る１次洗浄および変性処理が行われる流路の構成を示す模式図である。図１２（ｂ）は、実施形態１の具体的構成に係るハイブリダイゼーション処理が行われる流路の構成を示す模式図である。
【図１３】図１３は、実施形態１の具体的構成に係る検体処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、検証例１〜３において１回の測定により取得された検体処理チップ上の温度分布を示す図である。図１４（ｄ）〜（ｅ）は、それぞれ、図１４（ａ）〜（ｃ）の状態を模式的に示す図である。
【図１５】図１５（ａ）〜（ｃ）は、各領域において検証例１〜３で取得された温度のばらつきを示すグラフである。
【図１６】図１６（ａ）、（ｂ）は、実施形態２に係る検体処理装置の構成を示す模式図である。
【図１７】図１７（ａ）、（ｂ）は、実施形態３に係る検体処理装置の構成を示す模式図である。
【図１８】図１８（ａ）は、実施形態３に係る弾性部材の近傍を移動部材の下面側から見た場合の模式図である。図１８（ｂ）、（ｃ）は、実施形態３に係る凹部の高さ、発熱部の厚み、弾性部材の厚み、および、凹部と弾性部材との間の隙間を示す模式図である。
【図１９】図１９は、実施形態３の具体的構成に係る検体処理装置の外観構成を示す模式図である。
【図２０】図２０は、実施形態４に係る検体処理装置の構成を示す模式図である。
【図２１】図２１は、実施形態４に係る検体処理装置の構成を示す模式図である。
【図２２】図２２（ａ）、（ｂ）は、実施形態５に係る検体処理装置の構成を示す模式図である。
【図２３】図２３（ａ）、（ｂ）は、実施形態６に係る検体処理装置の構成を示す模式図である。
【図２４】図２４（ａ）、（ｂ）は、実施形態７に係る検体処理装置の構成を示す模式図である。
【図２５】図２５（ａ）は、実施形態８に係る検体処理チップの構成を示す模式図である。図２５（ｂ）は、実施形態８に係る検体処理チップを下面側から見た場合の模式図である。
【図２６】図２６は、関連技術に係る構成を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
＜実施形態１＞
図１（ａ）、（ｂ）を参照して、実施形態１の検体処理装置について説明する。
【００５８】
図１（ａ）に示すように、検体処理装置１０は、検体処理チップ２０を用いて、検体を処理する検体処理装置である。検体処理装置１０は、設置部３０と、加温部４０と、コネクタ５０と、移動部材６０と、を備える。図１（ａ）において、ＸＹＺ軸は互いに直交している。Ｘ軸正方向は右方向を示し、Ｙ軸正方向は後方を示し、Ｚ軸正方向は鉛直下方向を示している。ＸＹ平面は、水平面に平行である。図１（ａ）は、検体処理装置１０を正面から後方に向かって見た場合の図である。
【００５９】
検体処理チップ２０は、検体の処理に必要な機能をまとめた交換可能な部品である。検体処理チップ２０は、平板形状を有している。検体処理チップ２０は、流路２１と、流路２１に繋がる接続口２２と、を備える。接続口２２は、検体処理チップ２０の上面に設けられた孔の出口により構成される。図１（ａ）に例示する検体処理チップ２０は、２つの接続口２２を備え、２つの接続口２２は、流路２１によって繋がっている。検体処理チップ２００を構成する平板状の基板は、剛性を有する部材、たとえば、シクロオレフィンポリマーやガラスにより構成される。検体処理チップ２０の厚さは、０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下である。流路２１の断面寸法、すなわち、幅、高さ、内径などは、０．１μｍ以上１０００μｍ以下である。
【００６０】
設置部３０には、検体処理チップ２０が設置される。図１（ａ）には、設置部３０をＸＺ平面で切断した切断面をＹ軸正方向に見た状態が示されている。設置部３０には、凹部３１が形成されている。水平面内において、凹部３１の大きさは、検体処理チップ２０と略同じである。凹部３１の底面３１ａの中央には、孔３２が形成されている。孔３２は、鉛直方向に設置部３０を貫通している。底面３１ａは、検体処理チップ２０を上方向に支持する支持面である。設置部３０に検体処理チップ２０が設置されると、検体処理チップ２０の水平面内における位置が、凹部３１の側面により規定される。
【００６１】
加温部４０は、検体処理装置１０の内部に設置されている。加温部４０は、設置部３０に設置された検体処理チップ２０を加温する。加温部４０は、発熱部４１と弾性部材４２を備える。
【００６２】
発熱部４１は、熱源に熱伝導性の高い平面部材を設置することにより構成される。発熱部４１の熱源は、たとえば、角柱に電熱線を巻くことにより構成される。発熱部４１の平面部材の外側面は、発熱部４１の発熱面を構成する。発熱部４１の熱源に電流が印加されると、熱源から熱が生じ、生じた熱が発熱部４１の発熱面に伝導される。図１（ａ）において、発熱部４１の発熱面は、発熱部４１の上面である。発熱部４１は、たとえば、ヒータブロックにより構成される。これにより、検体処理チップ２０上の一定の面積を円滑に加温できる。
【００６３】
弾性部材４２は、発熱部４１から生じた熱を検体処理チップ２０に伝導する。弾性部材４２は、発熱部４１の上面に設置されている。弾性部材４２は、たとえば、弾性を有するシリコーンゴム系の接着剤により、発熱部４１の上面に接着される。なお、弾性部材４２は、弾性部材４２自体が有する粘着性により、発熱部４１の上面に設置されてもよい。弾性部材４２が発熱部４１の上面に設置されると、オペレータは、検体処理装置１０と検体処理チップ２０を用いて検体の処理を行う場合に、あらかじめ検体処理チップ２０と発熱部４１との間に弾性部材４２を挟み込む作業を行う必要がなくなる。これにより、オペレータによる作業の煩雑さを軽減できる。
【００６４】
弾性部材４２は、たとえば、熱伝導性シリコーンゴムにより構成される。これにより、発熱部４１の熱を効率よく検体処理チップ２０に伝導できる。弾性部材４２を構成する材料として、たとえば、シリコーン樹脂またはアクリル系エラストマーが好適である。具体的には、弾性部材４２を構成する材料として、信越化学製のシリコーンゴムシート（ＢＡグレード）が使用可能である。また、弾性部材４２を構成する材料は、熱伝導性の高い材料であるのが望ましい。たとえば、弾性部材４２を構成する材料として、樹脂にシリカやアルミナなどのフィラーを混入させた材料が用いられると、弾性部材４２の熱伝導性を高めることができる。具体的には、弾性部材４２を構成する材料として、熱伝導率が約１．３Ｗ／ｍ・Ｋである信越化学製の熱伝導性シリコーンゴムが使用可能である。この他、弾性部材４２を構成する材料は、押圧により弾性変形するものであれば、特に制限されない。
【００６５】
弾性部材４２の厚みとしては、特に制限はないが、弾性部材４２が薄すぎると弾性変形量がごく僅かになる。この場合、検体処理チップ２０の下面と発熱部４１の上面との間に存在する空隙を解消することができずに、検体処理チップ２０に対する温度制御の精度を高めることができない。一方、弾性部材４２が厚すぎると、発熱部４１から検体処理チップ２０への熱伝導に時間を要するため望ましくない。したがって、弾性部材４２の厚みとしては、０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であればよく、好ましくは０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、最も好ましくは０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下である。
【００６６】
このように弾性部材４２の厚みが設定されると、検体処理チップ２０と発熱部４１との間に生じる隙間をなくすことができる程度に、弾性部材４２を変形させることができる。また、発熱部４１から生じた熱を円滑に検体処理チップ２０に伝導させることができる。
【００６７】
弾性部材４２の水平面内における形状は、検体処理チップ２０に対する温度制御に必要な領域に対応した形状であればよい。たとえば、水平面内において、弾性部材４２は、図１（ａ）に示すように、発熱部４１の上面と同じ形状であってもよい。また、水平面内において、弾性部材４２は、検体処理チップ２０と同じ形状であってもよい。
【００６８】
ここで、発熱部４１の上面は、凹部３１の底面３１ａよりも下に位置している。また、発熱部４１の上面に設置された弾性部材４２の上面は、凹部３１の底面３１ａよりも上に位置している。これにより、検体処理チップ２０が上方から凹部３１に嵌め込まれると、検体処理チップ２０の下面は、凹部３１の底面３１ａに接触する前に、弾性部材４２の上面に接触する。
【００６９】
コネクタ５０は、移動部材６０の下面に設置されている。図１（ａ）に示す例では、移動部材６０の下面に、左右方向に間隔を開けて２つのコネクタ５０が設置されている。実施形態１では、加温部４０が、設置部３０に設置された検体処理チップ２０に対してコネクタ５０の反対側に配置されている。コネクタ５０の下面は、水平面に平行な平面である。コネクタ５０は、鉛直方向に高さを有し、たとえば、直方体形状や円柱形状を有する。コネクタ５０は、内部に孔５１を有する。孔５１は、コネクタ５０を鉛直方向に貫通する。コネクタ５０は、設置部３０に設置された検体処理チップ２０の接続口２２に対応付けて設けられている。コネクタ５０は、検体処理チップ２０の流路２１に、検体を含む試料および検体を処理するための試薬を導入する。
【００７０】
なお、コネクタ５０は、検体処理チップ２０に設けられた接続口２２の数や、検体処理チップ２０で行われる検体の処理手順に応じて、移動部材６０の下面に設置されればよい。すなわち、移動部材６０に設置されるコネクタ５０の数は、接続口２２の数や検体の処理手順に応じて、２つに限らず、１つ、または３つ以上でもよい。コネクタ５０が複数設けられる場合、加温部４０は、複数のコネクタ５０のうち、一のコネクタ５０と他のコネクタ５０との間に配置される。
【００７１】
検体の処理を行う際には、まず、検体処理チップ２０が凹部３１に設置される。続いて、移動部材６０が、図１（ａ）に示す位置から下方向に移動されることにより、コネクタ５０が下方向に移動される。これにより、図１（ｂ）に示すように、検体処理チップ２０の上面が、コネクタ５０の下面によって下方向に押され、検体処理チップ２０の下面が、凹部３１の底面３１ａに押し付けられる。
【００７２】
図１（ｂ）に示すように、検体処理チップ２０の下面が凹部３１の底面３１ａに接地するまでコネクタ５０が下方向に移動されると、コネクタ５０が接続口２２に接続され、検体処理チップ２０の下面が弾性部材４２に押し付けられる。このように、移動部材６０は、複数のコネクタ５０を下方向に移動させることにより、複数のコネクタ５０を対応する接続口２２に接続させ、加温部４０を検体処理チップ２０に圧着させる。実施形態１によれば、コネクタ５０が複数ある場合でも、移動部材６０により複数のコネクタ５０を移動させることにより、複数のコネクタ５０をそれぞれ対応する接続口２２に円滑に接続できる。
【００７３】
コネクタ５０の下面が検体処理チップ２０を押し付ける力は、コネクタ５０が接続口２２に接続され、弾性部材４２が弾性変形することにより検体処理チップ２０と発熱部４１との間の空隙がなくなる程度の力であればよい。
【００７４】
ここで、移動部材６０により、コネクタ５０を接続口２２に接続させた状態で検体処理チップ２０に付与される圧力は、８５．６ｋＰａ以上８３９．５ｋＰａ以下とされる。検体処理チップ２０に付与される圧力は、コネクタ５０からの荷重と、弾性部材４２からの荷重とに基づいて決まる。移動部材６０により検体処理チップ２０に付与される圧力が上記の圧力よりも大きい場合、加温部４０による熱で検体処理チップ２０が変形しやすくなる。この場合、検体処理チップ２０の流路が狭くなるため、試料や試薬が流路２１に円滑に流れなくなる。これに対し、移動部材６０により検体処理チップ２０に付与される圧力が上記のように設定されると、検体処理チップ２０の変形が抑制されるため、試料や試薬が流路２１に流れにくくなることを抑制できる。
【００７５】
なお、検体処理チップ２０に加えられる力が狭い面積に集中すると、検体処理チップ２０が変形するおそれがある。したがって、コネクタ５０が接続口２２に接続され、検体処理チップ２０と発熱部４１との間の空隙がなくなれば、なるべく検体処理チップ２０にかかる力は広い面積に分散されるのが望ましい。検体処理チップ２０にかかる力を広い面積に分散させるために、たとえば、移動部材６０の下面に、検体処理チップ２０の上面を押さえるための部材が設けられてもよい。
【００７６】
続いて、コネクタ５０の孔５１および検体処理チップ２０の接続口２２を介して、検体処理チップ２０に、検体を含む試料および検体を処理するための試薬が注入される。これにより、検体処理チップ２０の流路２１に、試料や試薬が導入される。そして、発熱部４１が駆動される。図１（ｂ）の太い実線矢印に示すように、発熱部４１で生じた熱は、弾性部材４２を介して検体処理チップ２０に伝導される。これにより、流路２１を通る試料が加温され、試料における反応が促進される。
【００７７】
実施形態１によれば、検体処理チップ２０を設置部３０に設置した後、移動部材６０によりコネクタ５０を移動させると、コネクタ５０が接続口２２に接続され、加温部４０、具体的には弾性部材４２が検体処理チップ２０に圧着させられる。これにより、検体処理チップ２０と発熱部４１とに挟まれた弾性部材４２が変形して、弾性部材４２が検体処理チップ２０の下面に密着し、検体処理チップ２０と発熱部４１との間の空隙がなくなる。よって、発熱部４１の熱が検体処理チップ２０に円滑に伝導するため、検体処理チップ２０に対する温度制御を精度よく行うことができる。また、移動部材６０を移動させるだけで、コネクタ５０が接続口２２に接続され、加温部４０が検体処理チップ２０に圧着させられる。これにより、検体処理チップ２０の装着時の工程を簡略化できるため、検体処理チップ２０の装着時の操作性を向上できる。
【００７８】
なお、コネクタ５０は、上記のように接続口２２に押し付けられることにより接続口２２に接続されることに限らない。すなわち、コネクタ５０は、直接的に接続口２２に接続されてもよく、間接的に接続口２２に接続されてもよい。コネクタ５０が間接的に接続口２２に接続される場合、たとえば、コネクタ５０は接続口２２に設置された試薬等を貯留するためのリザーバに接続され、コネクタ５０によりリザーバに圧力が加えられることにより、リザーバから接続口２２を介して流路２１に試料等が導入される。
【００７９】
＜エマルジョンＰＣＲアッセイの説明＞
図２に示すフローチャートを参照して、図１（ａ）、（ｂ）に示すような検体処理装置１０および検体処理チップ２０を用いて、エマルジョンＰＣＲアッセイを実施する例を説明する。検体処理装置１０および検体処理チップ２０を用いて、図２に示す全ての処理工程が行われてもよく、図２に示す処理工程の一部が行われてもよい。この説明において、図３（ａ）〜（ｇ）に示す進行過程を示す図を適宜参照する。
【００８０】
ステップＳ１において、図３（ａ）に示すように、前処理により、被検者から採取された体液や血液等からＤＮＡ１１が抽出される。
【００８１】
ステップＳ２において、図３（ｂ）に示すように、抽出されたＤＮＡ１１は、Ｐｒｅ−ＰＣＲ処理によって増幅される。Ｐｒｅ−ＰＣＲ処理は、前処理後の抽出液に含まれるＤＮＡ１１を、後続のエマルジョン作製処理が可能となる程度に予備増幅する処理である。Ｐｒｅ−ＰＣＲ処理では、抽出されたＤＮＡ１１と、ポリメラーゼやプライマーを含むＰＣＲ増幅用の試薬とが混合され、サーマルサイクラによる温度制御によって、混合液中のＤＮＡ１１が増幅される。サーマルサイクラによる温度制御では、混合液に対して、複数の異なる温度に変化させる１つのサイクルを複数回繰り返す処理が行われる。たとえば、混合液の温度が９８℃とされることにより、ＤＮＡ１１が変性して一本鎖になり、混合液の温度が７２℃とされることにより、ＤＮＡ１１が伸長し、混合液の温度が６１℃とされることにより、ＤＮＡ１１とプライマーが結合する。
【００８２】
ステップＳ３において、図３（ｃ）に示すように、ＤＮＡ１１と、磁性粒子１２と、増幅反応のための試薬１３とを包含するエマルジョンが作製される。試薬１３は、ポリメラーゼ等を含む。具体的には、ステップＳ３において、ＤＮＡ１１と、磁性粒子１２と、試薬１３との混合液を内部に含む液滴１４が作製され、多数の液滴１４が分散媒体１５中に分散される。磁性粒子１２の表面には、核酸増幅用のプライマー１６が付与されている。液滴１４は、磁性粒子１２とターゲットＤＮＡ分子とが液滴１４内にそれぞれ１個程度含まれるように形成される。分散媒体１５は、混合液に対して非混和性を有する。この例では、混合液は水系であり、分散媒体１５は油系である。分散媒体１５は、たとえば、オイルである。
【００８３】
ステップＳ４において、エマルジョンＰＣＲ処理として、図３（ｄ）に示すように、サーマルサイクラによる温度制御によって、エマルジョンの各液滴１４内で、ＤＮＡ１１が磁性粒子１２上のプライマー１６と結合し、増幅される。ステップＳ４のサーマルサイクラによる温度制御においても、ステップＳ２と同様、液滴１４を含む混合液に対して、複数の異なる温度に変化させる１つのサイクルを複数回繰り返す処理が行われる。たとえば、混合液の温度が９８℃とされることにより、液滴１４内でＤＮＡ１１が変性して一本鎖になり、混合液の温度が７２℃とされることにより、液滴１４内でＤＮＡ１１が伸長し、混合液の温度が６１℃とされることにより、液滴１４内でＤＮＡ１１とプライマー１６が結合する。これにより、個々の液滴１４内で、ターゲットＤＮＡ分子が増幅する。
【００８４】
ステップＳ５において、エマルジョンブレーク処理として、図３（ｅ）に示すように、液滴１４が破壊され、増幅されたＤＮＡ１１を含む磁性粒子１２が液滴１４から取り出される。液滴１４の破壊には、アルコールや界面活性剤などを含む１または複数種類の試薬が用いられる。
【００８５】
ステップＳ６において、１次洗浄および変性処理として、図３（ｆ）に示すように、液滴１４から取り出された磁性粒子１２が、１次ＢＦ分離工程により洗浄される。１次ＢＦ分離工程は、増幅されたＤＮＡ１１を含む磁性粒子１２を磁力によって集磁した状態で洗浄液中を通過させることにより、磁性粒子１２に付着した不要な物質を除去する処理工程である。１次ＢＦ分離工程では、たとえば、アルコールを含む洗浄液が用いられる。アルコールは、磁性粒子１２上の油膜を除去し、かつ、増幅された二本鎖ＤＮＡを一本鎖に変性させる。
【００８６】
ステップＳ７において、ハイブリダイゼーション処理として、図３（ｇ）に示すように、磁性粒子１２上で一本鎖に変性したＤＮＡ１１が、検出用の標識物質１７と結合される。標識物質１７は、たとえば、蛍光を発する物質である。標識物質１７は、検出対象のＤＮＡ１１に特異的に結合するように設計されている。
【００８７】
ステップＳ８において、２次洗浄処理として、標識物質１７と結合した磁性粒子１２は、２次ＢＦ分離工程により洗浄される。２次ＢＦ分離工程は、１次ＢＦ分離工程と同様の処理により行われる。２次ＢＦ分離工程では、たとえば、ＰＢＳ、すなわちリン酸緩衝生理食塩水が洗浄液として用いられる。ＰＢＳは、ＤＮＡ１１と結合しなかった未反応の標識物質１７、たとえば、磁性粒子１２に非特異的に吸着している標識物質１７を除去する。
【００８８】
ステップＳ９において、ハイブリダイズされた標識物質１７を介して、ＤＮＡ１１が検出される。ＤＮＡ１１は、たとえば、フローサイトメータにより検出される。フローサイトメータにおいて、標識物質１７と結合したＤＮＡ１１を含む磁性粒子１２がフローセルを流れ、磁性粒子１２にレーザー光が照射される。照射されたレーザー光によって発された標識物質１７の蛍光が検出される。
【００８９】
ＤＮＡ１１は、画像処理によって検出されてもよい。たとえば、標識物質１７と結合したＤＮＡ１１を含む磁性粒子１２が平板スライド上または流路上に分散され、分散された磁性粒子１２が撮像ユニットにより撮像される。撮像された画像に基づいて、蛍光を発している磁性粒子１２の数がカウントされる。
【００９０】
＜実施形態１の具体的構成＞
上記のようにエマルジョンＰＣＲアッセイを実施する場合、以下に示す実施形態１の具体的構成が用いられる。以下、実施形態１の具体的構成である検体処理装置１００および検体処理チップ２００の構成を説明する。
【００９１】
検体処理装置１００は、図１（ａ）の検体処理装置１０に対応する。検体処理チップ２００は、図１（ａ）の検体処理チップ２０に対応する。設置部１６０は、図１（ａ）の設置部３０に対応する。加温部１７０ａ、１７０ｂは、図１（ａ）の加温部４０に対応する。発熱部１７１、１７３は、図１（ａ）の発熱部４１に対応する。弾性部材１７２、１７４は、図１（ａ）の弾性部材４２に対応する。コネクタ１４０は、図１（ａ）のコネクタ５０に対応する。移動部材１３０は、図１（ａ）の移動部材６０に対応する。
【００９２】
図４に示すように、検体処理装置１００は、検体処理チップ２００を用いて、ＤＮＡなどの核酸を対象成分として、遺伝子検査を行うための検体処理を実施可能に構成されている。検体処理チップ２００は、核酸増幅のために用いられる。図２のステップＳ１において、前処理により、被検者から採取された体液や血液等からＤＮＡが抽出される。抽出されたＤＮＡを含む検体は、検体処理チップ２００に注入される。そして、検体処理装置１００は、検体が注入された検体処理チップ２００を用いて、図２のステップＳ２〜Ｓ７の処理を行う。なお、検体処理装置１００は、図２のステップＳ１〜Ｓ９の処理を行うように構成されてもよい。
【００９３】
図４に示すように、検体処理装置１００は、本体１１０と、蓋部１２０と、移動部材１３０と、複数のコネクタ１４０と、を備える。
【００９４】
本体１１０の上面には、開口１１１が設けられている。蓋部１２０は、ヒンジ１２１を介して本体１１０に開閉可能に支持されている。蓋部１２０は、Ｘ軸方向に延びるヒンジ１２１を回転の中心として、太線の矢印に示すように回転する。蓋部１２０が開けられると、図９（ａ）を参照して後述する設置部１６０が、開口１１１を介して上方に開放される。これにより、設置部１６０に対する検体処理チップ２００の着脱が可能となる。
【００９５】
本体１１０の開口１１１に対向する蓋部１２０の面、すなわち蓋部１２０の下面には、移動部材１３０が設置されている。開口１１１に対向する移動部材１３０の面、すなわち移動部材１３０の下面には、７つのコネクタ１４０が設置されている。各コネクタ１４０には、所定の位置に１つまたは複数の孔１４１が形成されている。蓋部１２０の内部には、コネクタ１４０の孔１４１と、図８を参照して後述するバルブ１５１とを繋ぐための送液管が設けられている。移動部材１３０は、蓋部１２０が閉じられると、コネクタ１４０を、検体処理チップ２００の対応する接続口に接続させるとともに、図９（ａ）〜（ｃ）を参照して後述する弾性部材１７２、１７４を弾性変形させて、検体処理チップ２００に圧着させる。
【００９６】
このように、蓋部１２０に移動部材１３０が設置されると、蓋部１２０を閉じるだけで、コネクタ１４０を検体処理チップ２００の接続口に接続でき、弾性部材１７２、１７４を検体処理チップ２００に圧着できる。
【００９７】
なお、移動部材１３０は、蓋部１２０の下面に設置されるのではなく、蓋部１２０の移動に連携して移動するよう構成されてもよい。ただし、移動部材１３０が蓋部１２０の移動に連携して移動する場合、別途連携機構を設ける必要があるため、図４に示すように、蓋部１２０に移動部材１３０が直接設置されるのが望ましい。図４の場合、別途連携機構を設ける必要がないため、検体処理装置１００を簡素に構成できる。また、移動部材１３０が、蓋部１２０と一体的に形成されてもよい。この場合も、移動部材１３０が一体形成された蓋部１２０を閉じるだけで、コネクタ１４０を検体処理チップ２００の接続口に接続でき、弾性部材１７２、１７４を検体処理チップ２００に圧着できる。
【００９８】
検体処理チップ２００が本体１１０内部に設置され、蓋部１２０が閉じられると、係合部１２２により蓋部１２０が閉じた状態が維持される。その後、オペレータの開始指示により、検体の処理が開始される。検体処理チップ２００において、検体が流されることにより処理が進む方向は、Ｘ軸正方向である。
【００９９】
図５（ａ）に示すように、係合部１２２は、係合部材１２２ａと、軸部材１２２ｂと、バネ１２２ｃと、を備える。軸部材１２２ｂは、Ｘ軸方向に延びており、蓋部１２０に固定されている。係合部材１２２ａは、Ｘ軸を中心として回転できるよう軸部材１２２ｂに支持されている。バネ１２２ｃは、係合部材１２２ａの上端付近と、蓋部１２０とを接続している。係合部材１２２ａは、バネ１２２ｃにより、Ｙ軸正方向に付勢されている。係合部材１２２ａの下端付近には、突部１２２ｄが形成されている。本体１１０内のＹ軸負側の内側面には、凹部１１２が形成されている。また、蓋部１２０は、図示しないバネにより、開く方向に付勢されている。
【０１００】
図５（ａ）に示すように、蓋部１２０が閉じられると、突部１２２ｄが、凹部１１２に係合する。これにより、蓋部１２０が閉じた状態が維持される。すなわち、係合部１２２は、突部１２２ｄが凹部１１２に係合することにより蓋部１２０および移動部材１３０を係止させ、コネクタ１４０が接続口に接続した状態と、弾性部材１７２、１７４が検体処理チップ２００に密着した状態とを維持する。
【０１０１】
図５（ｂ）に示すように、蓋部１２０を開ける場合には、オペレータは、点線矢印に示すように、係合部材１２２ａの上面をＹ軸負方向にスライドさせる。これにより、突部１２２ｄが凹部１１２から離れるため、蓋部１２０が開く方向に回動可能となる。そして、オペレータは、係合部材１２２ａをスライドさせた状態を維持しながら、太線矢印に示すように、蓋部１２０を開く。
【０１０２】
このように係合部１２２が構成されると、係合部１２２が蓋部１２０および移動部材１３０を係止させたときの、コネクタ１４０が検体処理チップ２００を押さえ付ける力は比較的弱い。ここで、図９（ａ）〜（ｃ）を参照して後述する場合とは異なり、発熱部１７１、１７３の上面に弾性部材１７２、１７４がない場合、発熱部１７１、１７３の熱を検体処理チップ２００に適切に伝導させるためには、コネクタ１４０が検体処理チップ２００を押さえ付ける力を大きくする必要がある。しかしながら、この場合、検体処理チップ２０の変形と、検体処理チップ２０の変形に伴う検体処理チップ２０内の流路の詰まりが生じるおそれがある。さらに、この場合、発熱部１７１、１７３の熱により、検体処理チップ２００の変形が起こりやすい。
【０１０３】
しかしながら、実施形態１によれば、発熱部１７１、１７３の上面に弾性部材１７２、１７４が設置されているため、コネクタ１４０が検体処理チップ２００を押さえ付ける力が比較的弱くても、発熱部１７１、１７３の熱を検体処理チップ２００に適切に伝導させることができる。よって、実施形態１によれば、移動部材１３０を下方向に強い力で押さえ付けるための機構を設ける必要がないため、検体処理装置１００を簡素に構成できる。また、検体処理チップ２００が強い力で押さえ付けられることがないため、検体処理チップ２００の変形や検体処理チップ２００の流路の詰まりを抑制できる。
【０１０４】
なお、係合部１２２が本体１１０側に設けられ、係合部１２２と係合する凹部が蓋部１２０に設けられてもよい。また、係合部１２２は、蓋部１２０のＹ軸負側にのみ設けられたが、蓋部１２０のＸ軸正側とＸ軸負側に設けられてもよい。
【０１０５】
また、蓋部１２０は、ヒンジ１２１を介して本体１１０に開閉可能に支持されたが、これに限らず、図６に示すように、本体１１０に対して着脱可能に構成されてもよい。
【０１０６】
図６に示すように、蓋部１２０のＹ軸負側の下面には、移動部材１３０が設置されており、蓋部１２０のＹ軸正側の下面には、複数の管状部材１２３が設置されている。蓋部１２０の内部には、点線で示すように、コネクタ１４０の孔１４１と、管状部材１２３とを繋ぐ送液管が設けられている。また、蓋部１２０のＹ軸正側にも、係合部１２２が設けられている。本体１１０の内部には、開口１１１を介して上方に開放される位置に、複数の孔１１３が設けられている。孔１１３は、蓋部１２０に設置された管状部材１２３に対応する位置に配置されている。本体１１０の内部には、孔１１３と、図８を参照して後述するバルブ１５１とを繋ぐ送液管が設けられている。本体１１０内のＹ軸正側の側面にも、凹部１１２が形成されている。
【０１０７】
蓋部１２０が上方から開口１１１内に挿入されると、蓋部１２０に設けられた２つの係合部１２２が、本体１１０に設けられた２つの凹部１１２に係合し、蓋部１２０によって開口１１１が閉じられた状態が維持される。このとき、蓋部１２０の下面の管状部材１２３が本体１１０内の対応する孔１１３に挿入されることにより、コネクタ１４０の孔１４１が、後述するバルブ１５１と繋がれる。また、図４の場合と同様、コネクタ１４０が検体処理チップ２００の接続口に接続され、後述する弾性部材１７２、１７４が検体処理チップ２００に圧着される。
【０１０８】
図６に示すように、蓋部１２０が本体１１０に対して着脱可能に構成される場合も、蓋部１２０を開口１１１内に挿入するだけで、コネクタ１４０を検体処理チップ２００の接続口に接続でき、弾性部材１７２、１７４を検体処理チップ２００に圧着できる。
【０１０９】
次に、検体処理チップ２００の構成と、検体処理装置１００の内部の構成について説明する。
【０１１０】
図７（ａ）は、検体処理装置１００の内部に設置された検体処理チップ２００を上側から見た状態を示している。図７（ａ）に示すように、検体処理チップ２００は、流路２１０〜２６０と、接続口２７１〜２８１と、を備える。
【０１１１】
流路２１０〜２６０は、検体処理チップ２００の左端から右端へと順に設けられている。流路２１０〜２６０で行われる処理については、追って図１０（ａ）〜図１２（ｂ）を参照して説明する。接続口２７１、２７２は、Ｘ軸方向において同じ位置に設けられている。接続口２７３〜２７５は、Ｘ軸方向において同じ位置に設けられている。接続口２７６、２７７は、Ｘ軸方向において同じ位置に設けられている。検体処理チップ２００の上面は、接続口２７１〜２８１が形成された部分を除いて、平坦な平面である。検体処理チップ２００の下面は、平坦な平面である。
【０１１２】
検体処理チップ２００は、たとえば、流路２１０〜２６０に相当する溝が片面側に形成された平板状の基板と、接続口２７１〜２８１に相当する孔が形成された平板状の基板とが貼り合わされることにより構成される。２つの基板が貼り合わされることにより、検体処理チップ２００の内部に流路２１０〜２６０が形成され、流路２１０〜２６０が、接続口２７１〜２８１を介して外部に繋がる。
【０１１３】
図７（ｂ）は、蓋部１２０が閉じられたときの移動部材１３０を下側から見た状態を示している。図７（ｂ）には、便宜上、検体処理チップ２００に対応する位置が、点線で示されている。
【０１１４】
コネクタ１４０は、検体処理装置１００の内部に設置された検体処理チップ２００の接続口２７１〜２８１のＸ軸方向における位置に対応するように、移動部材１３０の下面に設置されている。左端のコネクタ１４０の２つの孔１４１は、接続口２７１、２７２に対応する位置にある。左から２番目のコネクタ１４０の３つの孔１４１は、接続口２７３〜２７５に対応する位置にある。左から３番目のコネクタ１４０の２つの孔１４１は、接続口２７６、２７７に対応する位置にある。右から４番目のコネクタ１４０、右から３番目のコネクタ１４０、右から２番目のコネクタ１４０、右端のコネクタ１４０の孔１４１は、それぞれ、接続口２７８〜２８１に対応する位置にある。
【０１１５】
なお、検体処理チップ２００の上面に設けられた接続口の様々な配置に対応できるよう、８つ程度の孔１４１が、１つのコネクタ１４０においてＹ軸方向に並ぶように設けられていてもよい。
【０１１６】
図８に示すように、コネクタ１４０の孔１４１は、送液部１５０に繋がっている。送液部１５０は、バルブ１５１と、検体収容部１５２と、試薬収容部１５３と、ポンプ１５４と、を備える。
【０１１７】
バルブ１５１は、たとえば、電磁バルブである。バルブ１５１は、プランジャを動かすことにより、検体処理チップ２００と検体収容部１５２とを繋ぐ流路を開閉し、検体処理チップ２００と試薬収容部１５３とを繋ぐ流路を開閉する。
【０１１８】
検体収容部１５２は、前処理により抽出されたＤＮＡを含む検体を収容する。試薬収容部１５３は、核酸増幅のための試薬として、ＰＣＲ増幅用試薬、磁性粒子と増幅反応のための試薬とを含む試薬、分散媒体、液滴を破壊するための試薬、洗浄液、および、標識物質を含む試薬を収容する。具体的には、検体収容部１５２には、検体を収容する検体容器が配置される。試薬収容部１５３には、各種の試薬をそれぞれ収容する試薬容器と、洗浄および変性処理において検体処理チップ２００から排出された不要な液体を収容する容器と、検体処理チップ２００における処理が終了した試料を収容するための容器と、が配置されている。
【０１１９】
検体収容部１５２は、左端のコネクタ１４０のＹ軸正側に位置する孔１４１と、バルブ１５１を介して繋がっている。試薬収容部１５３は、左端のコネクタ１４０のＹ軸負側に位置する孔１４１、および、右側に位置する６つのコネクタ１４０の孔１４１と、バルブを介して繋がっている。
【０１２０】
ポンプ１５４は、たとえば、空気圧を供給するプレッシャーポンプである。ポンプ１５４は、シリンジポンプやダイヤフラムポンプでもよい。ポンプ１５４は、検体収容部１５２および試薬収容部１５３に圧力を付与する。ポンプ１５４は、検体収容部１５２および試薬収容部１５３に陽圧を付与することにより、検体収容部１５２および試薬収容部１５３から、所定の液体を検体処理チップ２００の所定の接続口へと移送する。ポンプ１５４は、試薬収容部１５３に陰圧を付与することにより、検体処理チップ２００の所定の接続口から、試薬収容部１５３へと液体を移送する。
【０１２１】
図９（ａ）に示すように、設置部１６０は、鉛直下方向に見て、Ｘ軸方向に長い矩形形状を有する。鉛直下方向に見て、設置部１６０の中央には、設置部１６０の外形よりも小さい凹部１６１が形成されている。凹部１６１の底面は、検体処理チップ２００を上方向に支持する支持面である。凹部１６１の中央には、凹部１６１よりも僅かに小さい孔１６２が形成されている。凹部１６１は、ＸＹ平面において、検体処理チップ２００と略同じ形状を有する。孔１６２は、設置部１６０を鉛直方向に貫通している。なお、図９（ａ）には、便宜上、設置部１６０に設置された検体処理チップ２００の流路が、点線で示されている。
【０１２２】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ＸＹ平面において、加温部１７０ａ、１７０ｂが、孔１６２の内部に位置している。加温部１７０ａは、発熱部１７１と弾性部材１７２を備え、加温部１７０ｂは、発熱部１７３と弾性部材１７４を備える。発熱部１７１、１７３は、検体処理装置１００の内部に設置されている。弾性部材１７２、１７４は、それぞれ、発熱部１７１、１７３の発熱面である上面に設置されている。また、流路２１０に対応する位置に、加温部１７０ａが、Ｙ軸方向に並んで３つ配置されている。流路２３０に対応する位置に、加温部１７０ｂが、Ｙ軸方向に並んで３つ配置されている。図９（ｂ）には、Ｙ軸負側に位置する加温部１７０ａ、１７０ｂが示されている。発熱部１７１、１７３の上面は、凹部１６１の下面よりも下に位置し、弾性部材１７２、１７４の上面は、凹部１６１の下面よりも上に位置している。
【０１２３】
なお、３つの発熱部１７１の上面にまたがるように、３つの発熱部１７１の上面に１つの弾性部材１７２が設定されてもよい。同様に、３つの発熱部１７３の上面にまたがるように、３つの発熱部１７３の上面に１つの弾性部材１７４が設置されてもよい。ただし、この場合、各発熱部１７１、１７３の上方に位置する検体処理チップ２００の流路の温度を、個別に制御しにくくなる。したがって、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、３つの発熱部１７１上にそれぞれ弾性部材１７２が設置され、３つの発熱部１７３上にそれぞれ弾性部材１７４が設置されるのが望ましい。
【０１２４】
また、３つの弾性部材１７２の弾性率は、それぞれ対応する流路に設定される温度に応じて、互いに異なっていてもよい。同様に、３つの弾性部材１７４の弾性率は、それぞれ対応する流路に設定される温度に応じて、互いに異なっていてもよい。
【０１２５】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ＸＹ平面において、磁石１７５と発熱部１７７が、孔１６２の内部に位置している。磁石１７５は、流路２５０に対応する位置に配置されている。磁石１７５の磁化方向は、上下方向である。磁石１７５は、図１３に示す磁石駆動部１７６により、太線矢印で示すようにＸ軸方向に移動可能である。発熱部１７７は、流路２６０に対応する位置に配置されている。発熱部１７７の発熱面は、上面である。発熱部１７７の上面は、凹部１６１の下面と略同じ高さに位置している。なお、流路２６０に対する加温は、流路２１０、２３０に対する加温に比べて厳密に行われる必要がないため、発熱部１７７の上面には弾性部材は設置されていない。
【０１２６】
図９（ｃ）に示すように、設置部１６０に検体処理チップ２００が設置され、蓋部１２０が閉じられることにより移動部材１３０が下方向に移動されると、コネクタ１４０が検体処理チップ２００に押し付けられる。このとき、検体処理チップ２００の下面が凹部１６１の下面に接地することにより、検体処理チップ２００の鉛直方向における位置が決定される。検体処理チップ２００が凹部１６１に嵌り込むことにより、検体処理チップ２００の水平面内における位置が決定される。
【０１２７】
このように移動部材１３０が下方向に移動されると、各コネクタ１４０の孔１４１が、検体処理チップ２００の対応する接続口に接続される。また、検体処理チップ２００の下面が弾性部材１７２、１７４に押し付けられ、弾性部材１７２、１７４は、弾性変形して検体処理チップ２００の下面に密着することになる。したがって、図１（ａ）、（ｂ）の場合と同様の効果が奏される。すなわち、検体処理チップ２００と発熱部１７１、１７３との間の空隙がなくなるため、検体処理チップ２００に対する温度制御を精度よく行うことができる。また、移動部材１３０を移動させるだけで、コネクタ１４０が接続口に接続され、加温部１７０ａ、１７０ｂ、具体的には弾性部材１７２、１７４が検体処理チップ２００に圧着させられる。よって、検体処理チップ２００の装着時の操作性を向上できる。
【０１２８】
図９（ｃ）に示すように、コネクタ１４０が検体処理チップ２００の対応する接続口に接続され、検体処理チップ２００の下面が弾性部材１７２、１７４に密着されると、検体処理チップ２００を用いた検体の処理が開始される。検体の処理が開始されると、検体収容部１５２から吸引された検体が、左端に位置するコネクタ１４０のＹ軸正側の孔１４１を介して検体処理チップ２００に注入され、試薬収容部１５３から吸引された試薬が、各コネクタ１４０の孔１４１を介して検体処理チップ２００に注入される。このように複数のコネクタ１４０から検体や試薬が検体処理チップ２００の流路に導入されると、後述する核酸増幅の処理を円滑に行うことができる。
【０１２９】
次に、検体処理チップ２００の流路２１０〜２６０の構成を、核酸を含む液体が流れる順番に従って説明する。
【０１３０】
図１０（ａ）に示すように、流路２１０では、図２のステップＳ２に対応するＰｒｅ−ＰＣＲ処理が行われる。流路２１０は、交差部分２１１と蛇行流路２１２を含む。交差部分２１１の左側には、接続口２７１、２７２に繋がる流路が形成されている。蛇行流路２１２は、交差部分２１１の下流側、すなわちＸ軸正側に位置し、蛇行流路２１２の下流側は、流路２２０に繋がっている。接続口２７１からは、前処理で抽出されたＤＮＡを含む検体が注入される。接続口２７２からは、ＰＣＲ増幅用試薬が注入される。検体とＰＣＲ増幅用試薬は、交差部分２１１において混合される。
【０１３１】
蛇行流路２１２は、Ｙ軸方向に所定の振り幅で、サーマルサイクル数に応じた回数だけ蛇行している。蛇行の中央に対してＹ軸正側に第１領域２１３ａが設定され、蛇行の中央に対して第２領域２１３ｂが設定され、蛇行の中央に対してＹ軸負側に第３領域２１３ｃが設定されている。第１領域２１３ａと、第２領域２１３ｂと、第３領域２１３ｃとに、それぞれ、加温部１７０ａが配置されている。
【０１３２】
第１領域２１３ａ、第２領域２１３ｂ、および第３領域２１３ｃに対応する蛇行流路２１２の部分は、それぞれ、核酸の増幅、伸長および結合の各処理のための流路である。第１領域２１３ａと、第２領域２１３ｂと、第３領域２１３ｃとに配置された発熱部１７１は、核酸の増幅、伸長および結合の各処理に対応する温度となるよう制御される。
【０１３３】
たとえば、第１領域２１３ａに配置された発熱部１７１は、第１領域２１３ａを流れる混合液の温度が９８℃となるように制御される。第２領域２１３ｂに配置された発熱部１７１は、第２領域２１３ｂを流れる混合液の温度が７２℃となるように制御される。第３領域２１３ｃに配置された発熱部１７１は、第３領域２１３ｃを流れる混合液の温度が６１℃となるように制御される。これにより、第１領域２１３ａにおいてＤＮＡが変性して一本鎖になり、第２領域２１３ｂにおいてＤＮＡが伸長し、第３領域２１３ｃにおいてＤＮＡとプライマーが結合する。蛇行流路２１２においてサーマルサイクル処理が行われた混合液は、下流側の流路２２０に送られる。
【０１３４】
このように、検体処理チップ２００に形成された流路の互いに異なる領域に対応付けて加温部１７０ａが配置されると、流路の異なる領域を、互いに異なる温度で加温できるようになる。よって、温度制御をきめ細かく行うことができる。また、核酸の増幅、伸長、および結合の各処理に対応する温度を、各処理のための流路部分に適用できるため、核酸増幅の際の温度制御を高精度かつ確実に行うことができる。具体的には、図１０（ａ）に示すように蛇行流路２１２が構成され、３つの領域に加温部１７０ａが配置されると、混合液を蛇行流路２１２に流すだけで、混合液に対して３つの温度を適用できる。これにより、所望のサイクル数のサーマルサイクル処理を、容易に行うことができる。
【０１３５】
なお、第１領域２１３ａ、第２領域２１３ｂ、および第３領域２１３ｃにまたがるように１つの発熱部１７１が設けられ、１つの発熱部１７１の上面に１つの弾性部材が設けられてもよい。この場合、発熱部１７１は、核酸の増幅、伸長および結合の各処理に対応する温度となるよう制御される。
【０１３６】
図１０（ｂ）に示すように、流路２２０では、図２のステップＳ３に対応するエマルジョン作製処理が行われる。流路２２０は、交差部分２２１、２２２を含む。交差部分２２１の左側には、流路２２０と接続口２７３に繋がる流路が形成されている。接続口２７３からは、磁性粒子と増幅反応のための試薬とを含む試薬が注入される。流路２１０から送られた混合液と、接続口２７３から注入された試薬とは、交差部分２２１において混合される。
【０１３７】
交差部分２２２は、交差部分２２１の下流側に位置する。交差部分２２１のＹ軸正側とＹ軸負側には、それぞれ、接続口２７４、２７５に繋がる流路が形成されている。交差部分２２２の下流側は、流路２３０に繋がっている。接続口２７４、２７５からは、分散媒体が注入される。分散媒体は、たとえば、エマルジョン作製のためのオイルである。交差部分２２１から右方向に送られた混合液と、接続口２７４、２７５から注入されたオイルとは、交差部分２２２において混合される。このとき、図１０（ｃ）に示すように、交差部分２２１から送られた混合液の流れに対して、オイルの流れにより、せん断力が付与される。これにより、交差部分２２１から送られた混合液の液滴を効率よく作製できる。交差部分２２１において作製された液滴を含む混合液は、下流側の流路２３０に送られる。
【０１３８】
図１１（ａ）に示すように、流路２３０では、図２のステップＳ４に対応するエマルジョンＰＣＲ処理が行われる。流路２３０は、図１０（ａ）の蛇行流路２１２と同様の蛇行流路２３１を含む。蛇行流路２３１の上流側は、流路２２０に繋がっており、蛇行流路２３１の下流側は、流路２４０に繋がっている。
【０１３９】
蛇行流路２３１は、Ｙ軸方向に所定の振り幅で、サーマルサイクル数に応じた回数だけ蛇行している。蛇行の中央に対してＹ軸正側に第１領域２３２ａが設定され、蛇行の中央に対して第２領域２３２ｂが設定され、蛇行の中央に対してＹ軸負側に第３領域２３２ｃが設定されている。第１領域２３２ａと、第２領域２３２ｂと、第３領域２３２ｃとに、それぞれ、加温部１７０ｂが配置されている。
【０１４０】
第１領域２３２ａ、第２領域２３２ｂ、および第３領域２３２ｃに対応する蛇行流路２３１の部分は、それぞれ、核酸の増幅、伸長および結合の各処理のための流路である。第１領域２３２ａと、第２領域２３２ｂと、第３領域２３２ｃとに配置された発熱部１７３は、流路２１０に配置される３つの発熱部１７１の制御と同様、核酸の増幅、伸長および結合の各処理に対応する温度となるよう制御される。
【０１４１】
たとえば、第１領域２３２ａに配置された発熱部１７３は、第１領域２３２ａを流れる混合液の温度が９８℃となるように制御される。第２領域２３２ｂに配置された発熱部１７３は、第２領域２３２ｂを流れる混合液の温度が７２℃となるように制御される。第３領域２３２ｃに配置された発熱部１７３は、第３領域２３２ｃを流れる混合液の温度が６１℃となるように制御される。これにより、第１領域２３２ａにおいてＤＮＡが変性して一本鎖になり、第２領域２３２ｂにおいてＤＮＡが伸長し、第３領域２３２ｃにおいてＤＮＡとプライマーが結合する。このように、蛇行流路２３１が構成されると、流路２１０の蛇行流路２１２と同様の効果が奏される。蛇行流路２３１においてサーマルサイクル処理が行われた混合液は、下流側の流路２４０に送られる。
【０１４２】
図１１（ｂ）に示すように、流路２４０では、図２のステップＳ５に対応するエマルジョンブレーク処理が行われる。流路２４０は、交差部分２４１と蛇行流路２４２を含む。交差部分２４１の左側には、流路２３０に繋がる流路が形成されている。交差部分２２１のＹ軸正側とＹ軸負側には、それぞれ、接続口２７６、２７７に繋がる流路が形成されている。交差部分２４１の下流側は、蛇行流路２４２に繋がっている。接続口２７６、２７７からは、液滴を破壊するための試薬が注入される。流路２３０から送られた混合液と、接続口２７６、２７７から注入された試薬とは、交差部分２４１において混合される。
【０１４３】
蛇行流路２４２は、Ｙ軸方向に所定の振り幅で蛇行している。蛇行流路２４２に送られた混合液に含まれる液滴は、蛇行流路２４２を流れる過程で、液滴を破壊するための試薬と確実に混合される。これにより、蛇行流路２４２を流れる混合液において、液滴が破壊され、液滴内の磁性粒子が取り出される。蛇行流路２４２において液滴から取り出された磁性粒子を含む混合液は、下流側の流路２５０に送られる。
【０１４４】
図１２（ａ）に示すように、流路２５０では、図２のステップＳ６に対応する１次洗浄および変性処理が行われる。流路２５０は、貯留部２５１を含む。貯留部２５１の左側には、流路２４０と接続口２７８に繋がる流路が形成されている。接続口２７８からは、１次洗浄のための洗浄液が注入される。貯留部２５１の右側には、流路２６０と接続口２７９に繋がる流路が形成されている。接続口２７９から、貯留部２５１内の不要な液体が排出される。
【０１４５】
貯留部２５１の下方、すなわちＺ軸正側には、図１２（ａ）の長鎖線で示すように、磁石１７５が配置されている。磁石１７５は、図１３に示す磁石駆動部１７６によりＸ軸方向に往復移動される。１次洗浄および変性処理では、洗浄液が、接続口２７８から貯留部２５１を通過して接続口２７９に向けて連続的に流される。そして、流路２４０から送られた混合液に含まれる磁性粒子が、磁石１７５により集められ、磁石１７５の往復移動に合わせて洗浄液内で洗浄される。これにより、磁性粒子上の油膜が除去され、増幅された二本鎖ＤＮＡが一本鎖に変性される。１次洗浄および変性処理が終わると、磁性粒子は、下流側の流路２６０に送られる。
【０１４６】
図１２（ｂ）に示すように、流路２６０では、図２のステップＳ７に対応するハイブリダイゼーション処理が行われる。流路２６０は、交差部分２６１と貯留部２６２を含む。交差部分２６１の左側には、流路２５０と接続口２８０に繋がる流路が形成されている。接続口２８０からは、標識物質を含む試薬が注入される。交差部分２６１の下流側は、貯留部２６２に繋がっている。貯留部２６２の下流側には、接続口２８１に繋がる流路が形成されている。
【０１４７】
貯留部２６２の下方、すなわちＺ軸正側には、発熱部１７７が配置されている。流路２５０から送られた磁性粒子は、交差部分２６１と貯留部２６２において、標識物質を含む試薬と混合される。発熱部１７７は、貯留部２６２に貯留する磁性粒子と標識物質とを含む混合液に対して、サーマルサイクルを実行する。これにより、磁性粒子上の対象となるＤＮＡと標識物質とが結合する。ハイブリダイゼーション処理が終わると、貯留部２６２内の混合液は、接続口２８１に送られ、試薬収容部１５３内の容器に回収される。こうして、検体処理装置１００および検体処理チップ２００を用いた処理が終了する。
【０１４８】
なお、実施形態１の具体的構成では、検体処理装置１００および検体処理チップ２００を用いて、図２のステップＳ２〜Ｓ７の処理が行われたが、さらに、図２のステップＳ１、Ｓ８が行われてもよい。この場合、たとえば、図２のステップＳ１に対応するＤＮＡ抽出処理を行うための流路が、検体処理チップ２００の流路２１０の上流側に設けられ、図２のステップＳ８に対応する２次洗浄処理を行うための流路が、検体処理チップ２００の流路２６０の下流側に設けられる。そして、ＤＮＡ抽出処理を行うための流路および２次洗浄処理を行うための流路に対応するように、移動部材１３０の下面にコネクタ１４０が設けられる。
【０１４９】
図１３に示すように、検体処理装置１００は、上述したように、送液部１５０と、３つの発熱部１７１と、３つの発熱部１７３と、発熱部１７７と、を備える。また、検体処理装置１００は、磁石駆動部１７６と、制御部３０１と、表示部３０２と、入力部３０３と、を備える。磁石駆動部１７６は、上述したように、磁石１７５をＸ軸方向に移動させる。
【０１５０】
制御部３０１は、たとえば、演算処理部と記憶部を含む。演算処理部は、たとえば、ＣＰＵ、ＭＰＵなどにより構成される。記憶部は、たとえば、フラッシュメモリ、ハードディスクなどにより構成される。制御部３０１は、検体処理装置１００の各部から信号を受信し、検体処理装置１００の各部を制御する。表示部３０２と入力部３０３は、たとえば、本体１１０の側面部分や、蓋部１２０の上面部分などに設けられる。表示部３０２は、たとえば、液晶パネルなどにより構成される。入力部３０３は、たとえば、ボタンやタッチパネルなどにより構成される。
【０１５１】
なお、検体処理装置１００および検体処理チップ２００を用いて、図２のステップＳ１〜Ｓ９の処理を行う場合、検体処理装置１００は、図１３において破線で示すように、さらに、前処理ユニット３０４と検出ユニット３０５を備えてもよい。前処理ユニット３０４は、ステップＳ１のＤＮＡの抽出処理を行う。検出ユニット３０５は、たとえば、フローサイトメータを備える。検出ユニット３０５は、フローサイトメータにより、ステップＳ８の２次洗浄処理後の標識物質を含む磁性粒子に対して、ステップＳ９の検出処理を行う。フローサイトメータにおいて、標識物質と結合したＤＮＡを含む磁性粒子がフローセルに流され、磁性粒子にレーザ光が照射される。レーザ光によって標識物質から生じた蛍光に基づいて、対象となるＤＮＡが検出される。
【０１５２】
また、検体処理装置１００は、図１３において破線で示すように、さらに、撮像ユニット３０６を備えてもよい。撮像ユニット３０６は、ステップＳ８の２次洗浄処理後の標識物質を含む磁性粒子を撮像する。撮像された画像は、制御部３０１により解析される。
【０１５３】
＜弾性部材を介した加温の検証＞
発熱面に弾性部材を設置した発熱部により検体処理チップの温度制御が精度よく行われることについて、発明者らが行った検証について説明する。
【０１５４】
この検証では、検体処理チップとして、蛇行流路が形成されたシクロオレフィンポリマー製マイクロ流体チップ（Chipshop社製、08-0472-0061、ｔ＝１．６７５ｍｍ）が用いられた。発熱部として、長手方向の長さが６５．５ｍｍ、短手方向の長さが６．０５ｍｍのヒータブロック（Chipshop社製、08-0495-000-00）が用いられた。
【０１５５】
発熱部は、図９（ａ）、（ｂ）に示す発熱部１７１、１７３と同様に、発熱部の短手方向に３つ並べて配置された。３つの発熱部は、図１０（ａ）および図１１（ａ）に示した３つの領域と同様、変性処理、伸長処理、および結合処理のための領域に配置された。変性処理、伸長処理、および結合処理のための領域の温度は、それぞれ、９８℃、７２℃、および６１℃に設定された。弾性部材として、シリコーンゴム（ニイガタ社製、厚さ１ｍｍ）が用いられた。弾性部材は、３つの発熱部に対してそれぞれ設置された。弾性部材は、発熱部の発熱面と同じサイズとした。
【０１５６】
検証例１では、３つの発熱部の上に直接的に検体処理チップを載せて、位置がずれないように検体処理チップを簡易的に固定した。検証例２では、発熱部と検体処理チップとの間に空隙を設けるために、発熱部にカバーグラスが設置された。カバーグラスとして、厚さが０．１２ｍｍ〜０．１７ｍｍのカバーグラス（CO18181、松浪硝子社製）が用いられた。検証例２では、発熱部にカバーグラスを載せ、その上に検体処理チップを載せて、位置がずれないように検体処理チップを簡易的に固定した。検証例３では、検証例２と同様に発熱部にカバーグラスを載せた後、各発熱部の上に弾性部材を載せ、さらに弾性部材の上に検体処理チップを載せて、位置がずれないように検体処理チップを簡易的に固定した。
【０１５７】
検証例１〜３において、それぞれ、検体処理チップの設置後、３つの発熱部により加温を開始した。加温を開始してから５分経過後、サーモグラフィーカメラ（InfRec R500、Avionics社製）により、それぞれの領域に対して温度を測定した。
【０１５８】
図１４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、検証例１〜３において１回の測定により取得された検体処理チップ上の温度分布を示す図である。図１４（ａ）〜（ｃ）は、便宜上、カラー画像をグレースケール化したものである。図１４（ｄ）〜（ｆ）は、それぞれ、図１４（ａ）〜（ｃ）の状態を模式的に示す図である。図１４（ｄ）〜（ｆ）には、検証で使用した検体処理チップ３１０の位置が実線で示されている。また、図１４（ｄ）〜（ｆ）には、変性処理、伸長処理、および結合処理のための領域にそれぞれ対応した領域３１１〜３１３が示されている。図１４（ｅ）、（ｆ）には、検証で使用したカバーグラス３２０の位置が、破線で示されている。図１４（ｅ）、（ｆ）に示すように、検証例２、３では、領域３１３における検体処理チップ３１０の左端付近にカバーグラス３２０が配置された。
【０１５９】
図１４（ａ）〜（ｆ）に示すように、検証例１〜３では、位置ａ〜ｉにおける検体処理チップの温度が測定された。位置ａ、ｂ、ｃは、変性処理のための領域３１１に含まれる。位置ｄ、ｅ、ｆは、伸長処理のための領域３１２に含まれる。位置ｇ、ｈ、ｉは、結合処理のための領域３１３に含まれる。検証例１〜３では、１回の測定により、位置ａ〜ｉの温度が取得された。すなわち、１回の測定により、領域３１１〜３１３内において、それぞれ３つの位置の温度が取得された。そして、測定が合計３回行われ、領域３１１〜３１３について、それぞれ９個の温度が取得された。各検証例において、領域３１１〜３１３においてそれぞれ取得した９個の温度から、領域３１１〜３１３における温度の平均値および温度のＣＶ値を算出した。
【０１６０】
図１５（ａ）に示すように、変性処理のための領域３１１において、検証例１〜３のＣＶ値は、それぞれ、３．０３％、３．０４％、１．０３％となった。図１５（ｂ）に示すように、伸長処理のための領域３１２において、検証例１〜３のＣＶ値は、それぞれ、１．９３％、２．３９％、１．５０％となった。図１５（ｃ）に示すように、結合処理のための領域３１３において、検証例１〜３のＣＶ値は、それぞれ、１．７８％、２．３０％、０．８９％となった。
【０１６１】
検証例１の場合、検体処理チップと発熱部との間に僅かな空隙が生じ、検証例２の場合、カバーグラスにより検体処理チップと発熱部との間にさらに大きな空隙が生じる。このため、検証例１、２の場合、いずれの領域においても、ＣＶ値が高くなっている。一方、検証例３の場合、カバーグラスが挿入されているものの、弾性部材により検体処理チップと発熱部との間に空隙が生じにくい。このため、検証例３の場合、いずれの領域においても、ＣＶ値が低くなる。このように、検証例３の場合は、検体処理チップの各領域において温度のばらつきを抑制できるため、検体処理チップに対する温度制御を精度よく行うことができると言える。よって、実施形態１のように、検体処理チップ２０と発熱部４１との間に弾性部材４２が設けられると、検体処理チップ２０に対する温度制御を精度よく行うことができると言える。
【０１６２】
なお、検証例３の場合、弾性部材を介して発熱部の温度が検体処理チップに伝導されるため、弾性部材を用いない検証例１、２に比べて、発熱部の温度が検体処理チップに伝導されにくい。このため、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、検証例３の温度は、検証例１、２に比べて低くなる。しかしながら、検証例３の場合でも、発熱部の温度を高めに設定すれば、検体処理チップの温度を検証例１、２と同程度に設定できる。
【０１６３】
＜実施形態２＞
図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、実施形態２では、加温部４０は、設置部３０に設置された検体処理チップ２０に対して、コネクタ５０と同じ側に配置される。すなわち、実施形態２では、加温部４０は、移動部材６０に設けられている。実施形態２のその他の構成は、実施形態１と同様である。
【０１６４】
図１６（ａ）に示すように、発熱部４１は、移動部材６０の下面に設置されており、発熱部４１の発熱面は、発熱部４１の下面である。弾性部材４２は、発熱部４１の下面に設置されている。発熱部４１の下面は、コネクタ５０の下面よりも上に位置し、弾性部材４２の下面は、コネクタ５０の下面よりも下に位置している。
【０１６５】
図１６（ａ）の状態から移動部材６０が下方向に移動されると、図１６（ｂ）に示すように、コネクタ５０が接続口２２に接続され、加温部４０、具体的には弾性部材４２が検体処理チップ２０に圧着させられる。これにより、実施形態１と同様、検体処理チップ２０と発熱部４１との間の空隙がなくなる。よって、検体処理チップ２０に対する温度制御を精度よく行うことができる。また、移動部材６０を移動させるだけで、コネクタ５０が接続口２２に接続され、弾性部材４２が検体処理チップ２０に圧着させられる。これにより、実施形態１と同様、検体処理チップ２０の装着時の操作性を向上できる。
【０１６６】
図１６（ａ）に示すように、実施形態２では、コネクタ５０が、加温部４０の側方に並ぶように配置されている。これにより、設置部３０に設置された検体処理チップ２０の下方の空間領域に、検体の処理を行うための他の部材、たとえば磁石などを配置しやすくなる。
【０１６７】
なお、加温部４０は、検体処理チップ２０の上側と下側の両方に配置されてもよい。すなわち、実施形態１のように、加温部４０が、設置部３０に設置された検体処理チップ２０に対してコネクタ５０の反対側に配置され、かつ、実施形態２のように、加温部４０が、設置部３０に設置された検体処理チップ２０に対してコネクタ５０と同じ側に配置されてもよい。
【０１６８】
＜実施形態３＞
図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、実施形態３では、加温４０が、移動部材６０の下面６１に形成された凹部６２に設置される。コネクタ５０は、孔５１の出口近傍における移動部材６０の一部として構成される。コネクタ５０は、実施形態２のように、移動部材６０とは別の部材として構成されてもよい。移動部材６０の下面６１は、コネクタ５０の接合面、すなわちコネクタ５０の下面を規定する平面である。実施形態３のその他の構成は、実施形態２と同様である。
【０１６９】
図１７（ａ）に示すように、凹部６２は、下面６１から上方向に後退している。凹部６２の高さは、発熱部４１の厚みよりも大きく、発熱部４１と弾性部材４２とを合わせた厚みよりも小さい。これにより、図１７（ｂ）に示すように、移動部材６０を下方向に移動して弾性部材４２を検体処理チップ２０に圧着させると、発熱部４１と検体処理チップ２０とが弾性部材４２を介して密着し、コネクタ５０と接続口２２とが接続される。また、図１７（ａ）に示すように、水平面内において、凹部６２の内径は、弾性部材４２よりも大きい。これにより、弾性部材４２と凹部６２の側面との間に隙間が生じる。したがって、圧着により水平面内に広がった弾性部材４２が、下面６１の下側に回りこんで、コネクタ５０と検体処理チップ２０の密着を阻害するようなことが防止される。
【０１７０】
図１８（ａ）は、図１７（ａ）に示す弾性部材４２の近傍を、移動部材６０の下面６１側から見た図である。図１８（ａ）に示すように、発熱部４１と弾性部材４２の組は、たとえば、実施形態１の具体的構成と同様、Ｙ軸方向に３つ配置される。水平面内において、３つの弾性部材４２は、凹部６２内に位置する。すなわち、Ｘ軸方向において、凹部６２の内径は、３つの弾性部材４２よりも大きく、Ｙ軸方向において、凹部６２の内径は、３つの弾性部材４２の外径よりも大きい。具体的には、図１８（ａ）に示すように、Ｘ軸方向における３つの弾性部材４２の外径の長さは、ｗ１１であり、Ｙ軸方向における３つの弾性部材４２の外径の長さは、ｗ２１である。一方、Ｘ軸方向における凹部６２の長さは、ｗ１２であり、Ｙ軸方向における凹部６２の長さは、ｗ２２である。ｗ１２はｗ１１より大きく、かつ、ｗ２２はｗ２１より大きい。
【０１７１】
図１８（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図１７（ａ）、（ｂ）の凹部６２近傍を拡大した図である。図１８（ｂ）に示すように、凹部６２の高さはｈ１であり、発熱部４１の厚みはｈ２であり、弾性部材４２の厚みはｈ３である。ｈ１は、ｈ２よりも大きく、ｈ２とｈ３の和よりも小さい。これにより、図１８（ｃ）に示すように、発熱部４１と検体処理チップ２０とが弾性部材４２を介して密着し、コネクタ５０と接続口２２とが接続される。
【０１７２】
ここで、凹部６２の高さｈ１と、発熱部４１および弾性部材４２を合わせた厚みｈ２＋ｈ３との差は、１．７ｍｍ以下である。検体処理チップ２０の上面にかかる力は、弾性部材４２を検体処理チップ２０に押し付ける力と、コネクタ５０を接続口２２に接続させる力の合計である。したがって、上記のようにｈ１とｈ２＋ｈ３との差が小さい値に設定されると、検体処理チップ２０の上面にかかる力が小さくなる。これにより、検体処理チップ２０の変形と、検体処理チップ２０の変形に伴う流路２１の詰まりとを抑制できる。また、検体処理チップ２０が加温される場合には、特に検体処理チップ２０の変形が起こりやすい。したがって、上記のようにｈ１とｈ２＋ｈ３が小さい値に設定されることは、検体処理チップ２０の変形や流路２１の詰まりを抑制するためには特に効果的である。
【０１７３】
実施形態３では、凹部６２の高さｈ１と、発熱部４１の厚みｈ２との差は、０．３ｍｍである。ここで、弾性部材４２の厚みを０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とした場合、凹部６２の高さｈ１と、発熱部４１および弾性部材４２を合わせた厚みｈ２＋ｈ３との差は、弾性部材４２の厚みが最小の０．３ｍｍの場合に０ｍｍとなり、弾性部材４２の厚みが最大の２．０ｍｍの場合に１．７ｍｍになる。よって、実施形態３では、凹部６２の高さｈ１と、発熱部４１および弾性部材４２を合わせた厚みｈ２＋ｈ３との差は、１．７ｍｍ以下に設定される。なお、凹部６２の高さｈ１と、発熱部４１および弾性部材４２を合わせた厚みｈ２＋ｈ３との差は、１．７ｍｍ以下に設定されることに限らず、凹部６２の高さ、発熱部４１の厚み、および弾性部材４２の厚みに応じて設定されればよい。
【０１７４】
なお、図１（ａ）、（ｂ）に示す実施形態１においても、発熱部４１の上面は、設置部３０の底面３１ａから下方向に後退しており、弾性部材４２は、底面３１ａから上方向に突出している。この場合も、弾性部材４２が底面３１ａから上方向に突出している部分の厚みが小さく設定されると、検体処理チップ２０の下面にかかる力が小さくなる。よって、この場合も、検体処理チップ２０の変形と流路２１の詰まりとを抑制できる。
【０１７５】
図１８（ｂ）に示すように、凹部６２の内径は弾性部材４２よりも大きいため、弾性部材４２の左端と凹部６２の左側の側面との間、および、弾性部材４２の右端と凹部６２の右側の側面との間には、それぞれ隙間６３が設けられる。同様に、図１８（ａ）を参照して分かるように、Ｙ軸正側の弾性部材４２のＹ軸正側の端と凹部６２のＹ軸正側の側面との間、および、Ｙ軸負側の弾性部材４２のＹ軸負側の端と凹部６２のＹ軸負側の側面との間にも、それぞれ隙間が設けられる。これにより、図１８（ｃ）に示すように、圧着により水平面内に広がった弾性部材４２が、下面６１の下側に回り込んで、コネクタ５０と検体処理チップ２０の密着を阻害するようなことが防止される。
【０１７６】
実施形態３の具体的構成は、たとえば、図１９に示すように構成される。
【０１７７】
図１９に示すように、移動部材１３０の下面１３１には、２つの凹部１３２が形成されている。左側の凹部１３２には、加温部１７０ａが３つ設置されており、右側の凹部１３２には、加温部１７０ｂが３つ設置されている。コネクタ１４０は、孔１４１の出口近傍における移動部材１３０の一部として構成される。実施形態３のその他の具体的構成は、実施形態１の具体的構成と同様である。
【０１７８】
＜実施形態４＞
図２０に示すように、実施形態４では、実施形態３と同様、移動部材６０の下面６１に凹部６２が形成されており、凹部６２に加温部４０が設置されている。移動部材６０には、５つのコネクタ５０が設けられている。この場合も、移動部材６０の下面６１は、実施形態３と同様、コネクタ５０の下面を規定する平面である。
【０１７９】
検体処理チップ２０は、流路２１および接続口２２を含む部材と、この部材の下面に設置されたカートリッジ７０と、により構成される。検体処理チップ２０には、右側の４つのコネクタ５０に対応して、４つの接続口２２が設けられている。カートリッジ７０は、下面側に複数の管７１と、上面側に１つの接続口７２とを備える。接続口７２は、左端のコネクタ５０に対応している。水平面内において、カートリッジ７０の大きさは、設置部３０の凹部３１と略同じである。
【０１８０】
検体処理装置１０の内部には、試薬収容部８１と、検体収容部８２と、試料収容部８３と、が設けられている。試薬収容部８１には、試薬を収容した試薬容器９１が設置される。検体収容部８２には、検体を収容した検体容器９２が設置される。試料収容部８３には、処理が終了した試料を収容するための試料容器９３が設置される。試薬容器９１の内部は、上端部９１ａを介して上方に開放されている。検体容器９２の内部は、上端部９２ａを介して上方に開放されている。試料容器９３の内部は、上端部９３ａを介して上方に開放されている。カートリッジ７０の下面には、上端部９１ａ、９２ａ、９３ａがそれぞれ嵌り込む凹部７３が形成されている。実施形態４のその他の構成は、実施形態３と同様である。
【０１８１】
図２０の状態から移動部材６０が下方向に移動されると、図２１に示すように、右側の４つのコネクタ５０が接続口２２に接続され、左端のコネクタ５０が接続口７２に接続される。また、弾性部材４２が検体処理チップ２０の上面に圧着させられる。これにより、実施形態４においても、加温部４０により、検体処理チップ２０に対する温度制御を精度よく行うことができる。また、移動部材６０を移動させるだけで、コネクタ５０が接続口２２、７２に接続され、弾性部材４２が検体処理チップ２０に圧着させられる。これにより、実施形態４においても、検体処理チップ２０の装着時の操作性を向上できる。
【０１８２】
また、図２０の状態から移動部材６０が下方向に移動されると、カートリッジ７０の底面が、凹部３１の底面３１ａに接地する。これにより、カートリッジ７０の底面に形成された３つの凹部７３に、それぞれ、試薬容器９１の上端部９１ａと、検体容器９２の上端部９２ａと、試料容器９３の上端部９３ａとが嵌まる。このとき、試薬容器９１の内部に２本の管７１が挿入された状態で、試薬容器９１の内部が密封され、検体容器９２の内部に２本の管７１が挿入された状態で、検体容器９２の内部が密封され、試料容器９３の内部に１本の管７１が挿入された状態で、試料容器９３の内部が密封される。
【０１８３】
検体の処理の際には、たとえば、右端の２つの接続口２２には、空気が注入される。右から３番目の接続口２２には、試薬が注入される。右から４番目の接続口２２からは、廃液が抜き取られる。接続口７２は、空気を抜くために用いられる。図２１に示すように、５つのコネクタ５０と、接続口２２、７２と、試薬容器９１と、検体容器９２と、試料容器９３とが接続されると、加温部４０の下方に位置する流路２１の部分に、検体と試薬とを移送できる。また、加温部４０によって加温された後の試料を、試料容器９３に移送できる。よって、実施形態４においても、検体の処理を円滑に行うことができる。
【０１８４】
＜実施形態５＞
図２２（ａ）に示すように、実施形態５では、コネクタ５０は、検体処理装置１０の内部に固定される。検体処理チップ２０は、図示しない開口等を介して設置部３０に設置される。設置部３０の下方には、移動部材４１０と、２本のレール４２１と、操作レバー４２２と、軸部材４２３とが、検体処理装置１０の内部に設置されている。加温部４０は、移動部材４１０の上部に設置されている。実施形態５のその他の構成は、実施形態１と同様である。
【０１８５】
図２２（ａ）に示すように、移動部材４１０は、上下に移動可能となるようレール４２１に支持されている。移動部材４１０には、Ｙ軸方向に貫通する孔４１１が形成されている。孔４１１は、Ｙ軸方向に見て、Ｘ軸方向に延びた形状を有する。操作レバー４２２の右端部分は、孔４１１の内部においてＸ軸方向に移動可能となるよう、孔４１１に嵌め込まれている。操作レバー４２２の左端部分は、検体処理装置１０の外部に位置付けられている。操作レバー４２２は、Ｙ軸まわりに回転可能となるよう軸部材４２３に支持されている。
【０１８６】
図２２（ａ）に示す状態から、オペレータにより操作レバー４２２の左端部分が下方向に押し下げられると、図２２（ｂ）に示すように、操作レバー４２２が回転し、操作レバー４２２の右端部分によって移動部材４１０が上方向に押し上げられる。これにより、加温部４０が上方向に移動し、弾性部材４２が検体処理チップ２０に圧着させられる。また、弾性部材４２を介して検体処理チップ２０が上方向に押し上げられ、コネクタ５０が接続口２２に接続される。よって、実施形態５においても、加温部４０により、検体処理チップ２０に対する温度制御を精度よく行うことができる。また、操作レバー４２２を操作して移動部材６０を移動させるだけで、コネクタ５０が接続口２２に接続され、弾性部材４２が検体処理チップ２０に圧着させられる。これにより、実施形態５においても、検体処理チップ２０の装着時の操作性を向上できる。
【０１８７】
なお、移動部材６０は、オペレータが操作レバー４２２を操作することにより押し上げられたが、モータ等により自動的に押し上げられてもよい。
【０１８８】
＜実施形態６＞
図２３（ａ）、（ｂ）に示すように、実施形態６では、設置部３０に設置された検体処理チップ２０に対して、２つのコネクタ５０の反対側にそれぞれ支持部材３３が配置される。２つの支持部材３３は、設置部３０の孔３２内において、検体処理装置１０の内部に設置されている。ＸＹ平面において、支持部材３３の位置は、対応するコネクタ５０の位置と同じである。また、実施形態６では、支持部材３３の上面には、緩衝部材３４が配置される。緩衝部材３４は、たとえばゴムにより構成される。実施形態６のその他の構成は、実施形態１と同様である。
【０１８９】
図２３（ａ）の状態から移動部材６０が下方向に移動されると、実施形態１と同様、図２３（ｂ）に示すように、コネクタ５０が接続口２２に接続され、弾性部材４２が検体処理チップ２０に圧着させられる。このとき、実施形態６では、コネクタ５０の真下に位置する支持部材３３が、検体処理チップ２００の下面を支持する。これにより、コネクタ５０と接続口２２とを確実に接続できる。また、コネクタ５０から検体処理チップ２０に加えられる力によって、検体処理チップ２０が撓むことを抑制できる。
【０１９０】
また、図２３（ｂ）において、支持部材３３は、緩衝部材３４を介して検体処理チップ２０の下面を支持している。これにより、支持部材３３から検体処理チップ２０に加えられる力を分散できるため、支持部材３３が直接検体処理チップ２０を支持する場合に比べて、検体処理チップ２０の撓みを抑制でき、検体処理チップ２０の破損を抑止できる。
【０１９１】
＜実施形態７＞
図２４（ａ）、（ｂ）に示すように、実施形態７の加温部４０は、実施形態２と比較して、熱を生じる発熱部４１と、発熱部４１と一体的に形成された弾性部材４２と、を備えるヒータブロックである。実施形態７の弾性部材４２は、可撓性を有するとともに熱伝導性の高い材料により構成されている。また、実施形態７では、実施形態２と比較して、設置部３０の底面３１ａに弾性部材３５が設置される。弾性部材３５は、たとえばゴムにより構成される。実施形態７のその他の構成は、実施形態２と同様である。
【０１９２】
図２４（ａ）の状態から移動部材６０が下方向に移動されると、実施形態２と同様、図２４（ｂ）に示すように、コネクタ５０が接続口２２に接続され、弾性部材４２が検体処理チップ２０に圧着させられる。このとき、実施形態７では、検体処理チップ２０の下面が、弾性部材３５を介して設置部３０の底面３１ａに支持されている。底面３１ａは、検体処理チップ２０を支持する支持面である。これにより、底面３１ａから検体処理チップ２０に加えられる力を分散できるため、底面３１ａが直接検体処理チップ２０を支持する場合に比べて、検体処理チップ２０の撓みを抑制でき、検体処理チップ２０の破損を抑止できる。
【０１９３】
＜実施形態８＞
図２５（ａ）に示すように、実施形態８では、弾性部材は、発熱部４１の上面ではなく、検体処理チップ２０の下面に設置される。すなわち、実施形態８の検体処理チップ２０は、流路２１および接続口２２を含む部材と、この部材の下面に設置された弾性部材２３と、により構成される。弾性部材２３は、たとえば、弾性を有するシリコーンゴム系の接着剤により、検体処理チップ２０の下面に接着される。
【０１９４】
図２５（ｂ）に示すように、実施形態８の検体処理チップ２０の流路２１は、所定の振り幅で蛇行している。検体処理チップ２０の下面には、蛇行の中央に対してＹ軸負側の第１領域２４ａと、蛇行の中央の第２領域２４ｂと、蛇行の中央に対してＹ軸正側の第３領域２４ｃとに、それぞれ、弾性部材２３が個別に固定されている。また、Ｙ軸方向に並ぶ３つの弾性部材２３に対応する３つの発熱部４１が、検体処理装置１０の内部に設置される。実施形態８のその他の構成は、実施形態１と同様である。
【０１９５】
図２５（ａ）に示す状態から移動部材６０が下方向に移動されると、図１（ｂ）に示す状態と同様、コネクタ５０が接続口２２に接続され、弾性部材２３が発熱部４１に圧着させられる。これにより、実施形態８においても、発熱部４１により、検体処理チップ２０に対する温度制御を精度よく行うことができる。また、移動部材６０を移動させるだけで、コネクタ５０が接続口２２に接続され、弾性部材２３が発熱部４１に圧着させられる。これにより、実施形態８においても、検体処理チップ２０の装着時の操作性を向上できる。
【０１９６】
検体処理チップ２０の第１領域２４ａ、第２領域２４ｂ、第３領域２４ｃは、弾性部材２３を介して、それぞれ別々の発熱部４１により加温される。これにより、蛇行する流路２１に試料を流すだけで、試料に対して３つの温度を適用できるため、たとえば、核酸増幅の際のサーマルサイクル処理を容易に行うことができる。
【０１９７】
実施形態８によれば、検体処理チップ２０の下面に弾性部材２３が設置されているため、発熱部４１に弾性部材を設ける必要がない。また、検体処理チップ２０の下面に弾性部材２３が設置されているため、新しい検体処理チップ２０が設置されるごとに、新しい弾性部材２３が用いられることになる。このように毎回新しい弾性部材２３が用いられると、劣化した弾性部材が用いられることを未然に防ぐことができるため、発熱部４１による温度制御をより確実に行うことができる。一方、実施形態１〜７のように、発熱部４１に弾性部材４２が設置される場合は、検体処理チップ２０に弾性部材２３を設置する必要がないため、検体処理チップ２０にかかるコストを低減できる。
【０１９８】
実施形態８のように検体処理チップ２０に弾性部材２３が設けられる場合、弾性部材２３の下面には、あらかじめ保護紙が貼り付けられる。こうすると、検体処理チップ２０が製造されてから流通を経て使用されるまでの間、弾性部材２３を保護できる。
【０１９９】
なお、実施形態２〜４のように、発熱部４１が、設置部３０に設置された検体処理チップ２０の上側に設置される場合、弾性部材２３は、検体処理チップ２０の上面に設置される。また、発熱部４１が、設置部３０に設置された検体処理チップ２０の上側と下側の両方に設置される場合、弾性部材２３は、検体処理チップ２０の上面と下面の両方に設置される。
【符号の説明】
【０２００】
１０  検出処理装置
２０  検体処理チップ
２１  流路
２２  接続口
２３  弾性部材
２４ａ  第１領域
２４ｂ  第２領域
２４ｃ  第３領域
３０  設置部
３１ａ  底面
３３  支持部材
３４  緩衝部材
３５  弾性部材
４０  加温部
４１  発熱部
４２  弾性部材
５０  コネクタ
６０  移動部材
６１  下面
６２  凹部
１００  検体処理装置
１１０  本体
１２０  蓋部
１２２  係合部
１３０  移動部材
１３１  下面
１３２  凹部
１４０  コネクタ
１５３  試薬収容部
１６０  設置部
１７０ａ、１７０ｂ  加温部
１７１、１７３  発熱部
１７２、１７４  弾性部材
２００  検体処理チップ
２１０〜２６０  流路
２１３ａ、２３２ａ  第１領域
２１３ｂ、２３２ｂ  第２領域
２１３ｃ、２３２ｃ  第３領域
２７１〜２８１  接続口
４１０  移動部材
【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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【図２５】
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【図２６】
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