(57)【要約】【課題】検査用構造体を用いた遺伝子検査において、少ないエネルギロスで、且つ、対象とする吸着剤を含む試薬および感染症起炎菌の温度管理を正確に行いながら加熱を行うことができる検査用構造体加熱装置を提供する。【解決手段】検査用構造体加熱装置１は、加熱部１０を備える。加熱部１０は、ＩＨコイル１０１を有する。検査用構造体７０は、筒軸方向の一部領域に設けられた菌破砕処理室７４を有する。菌破砕処理室７４の一部は、筒内空洞部に対してＤ１２方向へと外れ、残りの部分が筒内空洞部に収容されている。そして、筒内空洞部に収容された部分が、高周波電流の供給を受けたＩＨコイル１０１により油同加熱される。検査用構造体加熱装置１は、加熱部１０に対してＤ１２方向外側に配置された赤外線温度センサ２０を備える。赤外線温度センサ２０は、菌破砕処理室７４のうち、筒内空洞部からＤ１２方向へと外れた箇所の温度を検出する。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状体であり、当該筒状体の軸方向の一部領域に菌破砕処理室が設けられた検査用構造体の前記菌破砕処理室を加熱するための検査用構造体加熱装置であって、
前記検査用構造体を前記筒軸方向に抜き挿し可能な大きさを有する加熱領域の周りに巻回されたコイルと、
前記コイルに高周波電流を供給する高周波電流供給部と、
前記検査用構造体における前記菌破砕処理室内の温度を検出する温度検出部と、
前記菌破砕処理室の前記軸方向の一部が前記加熱領域の外方位置に配置され、残りの部分が前記加熱領域に収容されるように、前記コイルに対する相対的な位置が規定された状態で、前記検査用構造体を支持する支持部と、
を備え、
前記支持部に支持された状態において、前記検査用構造体の前記菌破砕処理室内の吸着剤を含む試薬および感染症起炎菌は、前記高周波電流供給部から高周波電流の供給を受けた前記コイルにより、高周波加熱され、前記温度検出部は、前記支持部に支持された前記検査用構造体における前記菌破砕処理室の前記加熱領域の外方位置に配置させた部分の温度を検出する、
検査用構造体加熱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検査用構造体加熱装置において、
前記検査用構造体は、前記菌破砕処理室において、前記筒軸の周囲を囲むように設けられ、導電性を有し、前記コイルに前記高周波電流が供給された場合に前記コイルに対して２次コイルとして機能するリング部材を有し、
前記支持部は、前記リング状部材の一部が前記温度検出部の検出範囲に配置されるように前記検査用構造体を支持する、
検査用構造体加熱装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の検査用構造体加熱装置において、
前記温度検出部からの前記菌破砕処理室内の温度検出結果を取得し、当該取得した結果に基づいて前記コイルに対する前記高周波電流供給部からの高周波電流の供給制御を実行する制御装置を、更に備える、
検査用構造体加熱装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の検査用構造体加熱装置において、
前記検査用構造体は、筒状の筒部と、当該筒部の筒内方を前記筒軸方向に移動自在の軸部と、を有し、
前記菌破砕処理室は、前記筒部の内周面と前記軸部の外周面との間に構成されており、
前記軸部は、当該軸部の内方を前記筒軸方向に移動自在の磁石を有し、
前記磁石の少なくとも一部が前記加熱領域内に配置される領域内状態と、前記磁石が前記加熱領域外に配置される領域外状態と、の間で前記磁石が移動するための磁力を発生する磁力発生部と、
前記磁石が前記領域外状態となるように前記磁力発生部を制御した状態で、前記コイルに前記高周波電流が供給されるように前記高周波電流供給部を制御する制御装置と、
を備える、
検査用構造体加熱装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れかに記載の検査用構造体加熱装置において、
前記温度検出部は、赤外線温度センサであって、前記検査用構造体における前記菌破砕処理室を囲む筒外壁の温度を、前記菌破砕処理室内の温度の代用値として検出する、
検査用構造体加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査用構造体加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、臨床診断の分野において、遺伝子検査が急速に普及している。遺伝子検査とは、核酸や染色体等を分析して、遺伝子疾患に関連する変異や核型等の有無を臨床目的で検査することである。
【０００３】
遺伝子検査の一例として、生体から採取した検体中に、結核等の感染症の原因菌としての感染症起炎菌に由来する核酸（以下、「標的核酸」という）が存在するか否かを判定する検査がある。その検査工程は、集菌処理工程、菌破砕処理工程、及び核酸増幅反応処理工程等の複数の処理工程を含む。
【０００４】
集菌処理工程では、検体中の感染症起炎菌を吸着可能な吸着剤が分散された処理液を検体に加えて、集菌する。次の菌破砕処理工程では、感染症起炎菌が吸着された吸着剤に、当該感染症起炎菌を脱着させる処理液を加え、菌破砕を行う。次の核酸増幅反応処理工程では、標的核酸に結合可能なプライマーと酵素とを含む反応試薬を加え、核酸増幅反応によって標的核酸を増殖させる。
【０００５】
例えば、特許文献１〜６には、上述の遺伝子検査を行うための構造体として適用可能な流体制御処理システムが開示されている。これらの文献に開示された流体制御処理システムは、複数のチャンバを有するハウジングに対して、回転式流体制御弁と反応容器とが接続されるように構成されている。この技術に係る流体制御処理システムにおいて、回転式流体制御弁は、流体処理領域が形成されたディスク部と流体移動領域が形成された管状部とを含み、軸周りに回転自在である。
【０００６】
回転式流体制御弁が軸周りに回転することにより、一のチャンバまたは反応容器と、ディスク部の流体処理領域及び管状部の流体移動領域とが、選択的に連通する。また、管状部の流体処理領域内をピストンが上下移動することにより、流体移動領域内を流体が移動する。
【０００７】
即ち、従来技術に係る流体制御処理システムでは、チャンバまたは反応容器と、流体処理領域及び流体移動領域との連通状態が、回転式流体制御弁によって切り換えられる。そして、チャンバ内に収容された処理液等の流体の、チャンバ間の移動やチャンバから反応容器への移動が、流体処理領域及び流体移動領域を介して行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５５４８８１２号公報
【特許文献２】特許第５４０９８８８号公報
【特許文献３】特許第５３６９０４３号公報
【特許文献４】特許第５３６８８９６号公報
【特許文献５】特許第４６６３９５９号公報
【特許文献６】特許第４６４８６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記のようなシステムでの遺伝子検査においては、菌破砕処理工程の実行に際して、チャンバ内に収容され、吸着剤に吸着された感染症起炎菌を所定の温度まで加熱して菌破砕を行う。このような菌破砕処理工程における加熱処理において、例えば、抵抗式のヒータを加熱対象の反応容器の周囲に配し、熱せられたヒータの熱を近接又は接触するチャンバに伝えることで、当該チャンバ内の吸着剤を含む試薬および感染症起炎菌に熱を加える構成を採用することが考えられる。
【００１０】
しかしながら、上記のように構成で加熱を行う場合には、反応容器の外部に近接又は接するように配したヒータの熱をチャンバ内に伝達するため、エネルギロスが大きく、また、チャンバ内の吸着剤を含む試薬および感染症起炎菌の温度管理という観点からも改善の余地がある。
【００１１】
本発明は、検査用構造体を用いた遺伝子検査において、少ないエネルギロスで、且つ、対象とする吸着剤を含む試薬および感染症起炎菌の温度管理を正確に行いながら加熱を行うことができる検査用構造体加熱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】
【００１２】
本発明の一態様に係る検査用構造体加熱装置は、筒状体であり、当該筒状体の軸方向の一部領域に菌破砕処理室が設けられた検査用構造体の前記菌破砕処理室を加熱するための検査用構造体加熱装置であって、前記検査用構造体を前記筒軸方向に抜き挿し可能な大きさを有する加熱領域の周りに巻回されたコイルと、前記コイルに高周波電流を供給する高周波電流供給部と、前記検査用構造体における前記菌破砕処理室内の温度を検出する温度検出部と、前記菌破砕処理室の前記軸方向の一部が前記加熱領域の外方位置に配置され、残りの部分が前記加熱領域に収容されるように、前記コイルに対する相対的な位置が規定された状態で、前記検査用構造体を支持する支持部と、を備え、前記支持部に支持された状態において、前記検査用構造体の前記菌破砕処理室内の吸着剤を含む試薬および感染症起炎菌は、前記高周波電流供給部から高周波電流の供給を受けた前記コイルにより、高周波加熱され、前記温度検出部は、前記支持部に支持された前記検査用構造体における前記菌破砕処理室の前記加熱領域の外方位置に配置させた部分の温度を検出する。
【００１３】
上記態様に係る検査用構造体加熱装置では、コイルに対して高周波電流を供給し、当該高周波電流の供給を以って菌破砕処理室の加熱を行うこととしている。即ち、上記態様に係る検査用構造体加熱装置では、ＩＨ加熱（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）により、加熱対象とする菌破砕処理室内の吸着剤を含む試薬および感染症起炎菌を加熱することとしている。このため、上記態様に係る検査用構造体加熱装置では、菌破砕処理室に対して外部となる領域に配した抵抗式のヒータの熱で加熱を行う場合等に比べて、加熱時におけるエネルギロスの低減を図ることが可能である。
【００１４】
また、上記態様に係る検査用構造体加熱装置では、コイルの巻回軸に対して沿うように設けられた加熱領域に検査用構造体を挿入して加熱することとしているので、加熱対象である菌破砕処理室に対してより多くの磁力線が作用するようにできる。よって、上記態様に係る検査用構造体加熱装置では、より高効率に菌破砕処理室内の吸着剤を含む試薬および感染症起炎菌を加熱することが可能である。
【００１５】
また、上記態様に係る検査用構造体加熱装置では、コイルが配設された箇所に近接する箇所（上記加熱領域の外方位置）において、菌破砕処理室内の温度を検出する温度検出部を具備しているので、コイルに高周波電流を供給している最中においても、菌破砕処理室内の吸着剤を含む試薬および感染症起炎菌の温度を正確に検出することが可能である。よって、上記態様に係る検査用構造体加熱装置では、検出した温度情報を用いることにより、高い精度で吸着剤を含む試薬および感染症起炎菌の温度制御を実行することができる。
【００１６】
従って、上記態様に係る検査用構造体加熱装置では、検査用構造体を用いた遺伝子検査において、少ないエネルギロスで、且つ、対象とする吸着剤を含む試薬および感染症起炎菌の温度管理を正確に行いながら加熱を行うことができる。
【００１７】
本発明の別態様に係る検査用構造体加熱装置は、上記態様において、前記検査用構造体は、前記菌破砕処理室において、前記筒軸の周囲を囲むように設けられ、導電性を有し、前記コイルに前記高周波電流が供給された場合に前記コイルに対して２次コイルとして機能するリング部材を有し、前記支持部は、前記リング状部材の一部が前記温度検出部の検出範囲に配置されるように前記検査用構造体を支持する。
【００１８】
上記態様に係る検査用構造体加熱装置では、加熱対象である菌破砕処理室に上記構成のリング部材（２次コイルとして機能するリング部材）を有しているので、簡易な構成を以って、コイルで発生した誘導磁界を用いた菌破砕処理室内の高効率な加熱が可能である。
【００１９】
本発明の別態様に係る検査用構造体加熱装置は、上記態様において、前記温度検出部からの前記菌破砕処理室内の温度検出結果を取得し、当該取得した結果に基づいて前記コイルに対する前記高周波電流供給部からの高周波電流の供給制御を実行する制御装置を、更に備える。
【００２０】
上記態様に係る検査用構造体加熱装置では、温度検出結果を取得し、当該取得した温度検出結果に基づいて高周波電流の供給制御を実行する制御装置を備えるので、菌破砕処理室内の吸着剤を含む試薬および感染症起炎菌の加熱を、より正確な温度管理のもと実行することができる。
【００２１】
本発明の別態様に係る検査用構造体加熱装置は、上記態様において、前記検査用構造体は、筒状の筒部と、当該筒部の筒内方を前記筒軸方向に移動自在の軸部と、を有し、前記菌破砕処理室は、前記筒部の内周面と前記軸部の外周面との間に構成されており、前記軸部は、当該軸部の内方を前記筒軸方向に移動自在の磁石を有し、前記磁石の少なくとも一部が前記加熱領域内に配置される領域内状態と、前記磁石が前記加熱領域外に配置される領域外状態と、の間で前記磁石が移動するための磁力を発生する磁力発生部と、前記磁石が前記領域外状態となるように前記磁力発生部を制御した状態で、前記コイルに前記高周波電流が供給されるように前記高周波電流供給部を制御する制御装置と、を備える。
【００２２】
上記態様に係る検査用構造体加熱装置では、軸部の内方に収容された磁石を上記領域外状態とした状態で、コイルに高周波電流を供給することとしているので、磁石への高周波磁界の影響を小さく抑えることができ、検査用構造体を用いた加熱後の各工程を正確に実行するのに優位である。
【００２３】
本発明の別態様に係る検査用構造体加熱装置は、上記態様において、前記温度検出部は、赤外線温度センサであって、前記検査用構造体における前記菌破砕処理室を囲む筒外壁の温度を、前記菌破砕処理室内の温度の代用値として検出する。
【００２４】
上記態様に係る検査用構造体加熱装置では、上記筒外壁の温度を菌破砕処理室内の温度として代用することとしているので、筒外壁を通して菌破砕処理室内の温度を検出しようとする場合に比べて、簡易な構成の温度検出部を採用することができ、装置コストの低減を図ることができるとともに、装置サイズの小型化を図ることも可能である。
【発明の効果】
【００２５】
上記の各態様に係る検査用構造体加熱装置は、検査用構造体を用いた遺伝子検査において、少ないエネルギロスで、且つ、対象とする吸着剤を含む試薬および感染症起炎菌の温度管理を正確に行いながら加熱を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態に係る検査用構造体加熱装置の構成を示す模式図である。
【図２】検査用構造体加熱装置の一部構成を抜き出して示す模式側面図である。
【図３】加熱部の構成を示す模式断面図である。
【図４】加熱部におけるＩＨコイルの構成を示す模式図である。
【図５】検査用構造体加熱装置の制御に係る構成を示すブロック図である。
【図６】検査用構造体の構成を示す模式側面図である。
【図７】検査用構造体の構成を示す模式断面図である。
【図８】検査用構造体における菌破砕処理室の構成を示す模式断面図である。
【図９】菌破砕処理室に設けられたリング部材の構成を示す模式斜視図である。
【図１０】検査用構造体の軸部の構成を示す模式側面図である。
【図１１】検査用構造体の軸部の構成を示す模式断面図である。
【図１２】図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ断面を示す模式断面図である。
【図１３】検査用構造体を用いた遺伝子検査の流れを示すフローチャートである。
【図１４】集菌工程の流れを示すフローチャートである。
【図１５】菌破砕処理工程の流れを示すフローチャートである。
【図１６】加熱部を用いたＩＨ加熱の状態を示す模式断面図である。
【図１７】（ａ）は、比較例に係る加熱装置を用いた加熱状態を示す模式図であり、（ｂ）は、実施形態に係る加熱装置を用いた加熱状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一態様であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
【００２８】
なお、以下の説明で用いる図面において、検査用構造体７０が延びる方向の一方側をＤ１１方向とし、他方側をＤ１２方向と規定している。
【００２９】
１．検査用構造体加熱装置１の全体構成
本実施形態に係る検査用構造体加熱装置１の全体構成について、図１および図２を用いて説明する。
【００３０】
図１に示すように、検査用構造体加熱装置１は、Ｄ１１−Ｄ１２方向に延びる検査用構造体７０の一部を加熱対象とする。検査用構造体７０は、検査用構造体加熱装置１の支持部８０に支持されている。支持部８０の詳細な構成については、図示および説明を省略するが、検査用構造体加熱装置１に対する検査用構造体７０の相対的な位置を規定するものである。
【００３１】
検査用構造体加熱装置１は、筒形状をした加熱部１０と、加熱部１０に固定された温度センサ（温度検出部）２０と、加熱部１０のＤ１２側に配置された磁力発生部３０と、検査用構造体７０のＤ１２側部分に装着され、必要に応じて検査用構造体７０に振動を付加する振動付加部４０と、振動付加部４０に対してＤ１１側の部分に配置され、検査用構造体７０に対してギヤ５２が噛合する駆動部５０と、上記の各部の制御を実行する制御装置６０と、を備える。
【００３２】
制御装置６０は、検査用構造体加熱装置１の電源がＯＮ状態にある場合に、温度センサ２０からの温度検出結果を逐次取得し、加熱部１０、磁力発生部３０、振動付加部４０、および駆動部５０における駆動モータ５１に対して適宜に駆動指令を出力する。
【００３３】
図２に示すように、温度センサ２０は、検査用構造体７０に対して、加熱部１０からＤ１２側の外方に出た部分の温度を検出できる（ＳＮＳ１）。本実施形態では、温度センサ２０の一例として赤外線温度センサを採用しており、温度センサ２０は、検査用構造体７０の筒外面の温度を、当該筒外面の内側の温度の代用値として検出し、予め設定された変換テーブルを用いて変換した値を制御装置６０に送出する。
【００３４】
磁力発生部３０は、後述する検査用構造体７０内の磁石に対して、適宜に磁力を作用させる。
【００３５】
２．加熱部１０の構成
加熱部１０の構成について、図３および図４を用いて説明する。図３は、加熱部１０の構成を示す模式断面図であり、図４は、加熱部１０におけるＩＨコイル１０１の構成を示す模式図である。
【００３６】
図３に示すように、本実施形態に係る検査用構造体加熱装置１の加熱部１０は、筒形状の外装ケース１００と、ＩＨコイル（コイル）１０１と、フェライト１０２〜１０５と、を有する。フェライト１０２は、外装ケース１００の内側面に接し、加熱部１０の中央に設けられた筒内空洞部（加熱領域）１０ａの外周を囲むように設けられている。
【００３７】
フェライト１０４は、外装ケース１００のＤ１１側の内端面に接するように設けられ、フェライト１０３は、外装ケース１００のＤ１２側の内端面に接するように設けられている。
【００３８】
図３および図４に示すように、ＩＨコイル１０１は、加熱部１０の中心軸Ａｘ１０を中心として、筒内空洞部１０ａの外周を囲むように巻回されている。なお、図４に示すように、本実施形態では、ＩＨコイル１０１は、複数回巻回されており、両端接続部１０１ａ，１０１ｂに対して、後述の高周波電流供給部が接続されている。
【００３９】
図４に示すように、加熱部１０の筒内空洞部１０ａに対して検査用構造体７０が挿入された状態においては、加熱部１０の中心軸Ａｘ１０に対して、検査用構造体７０の中心軸が略合致するようになっている。換言すると、図１に示す支持部８０は、加熱部１０に対する検査用構造体７０の相対位置について、加熱部１０の中心軸Ａｘ１０に対して検査用構造体７０の中心軸が略合致する状態で検査用構造体７０を支持するようになっている。
【００４０】
なお、詳細な説明を省略するが、加熱部１０における筒内空洞部１０ａの内径と、検査用構造体７０の外径とは、加熱部１０のＩＨコイル１０１に高周波電流を供給した場合に発生する誘導磁界を鑑み、誘導加熱による表皮効果と電流の浸透深さとの関係に基づき設定されている。
【００４１】
３．検査用構造体加熱装置１における制御に係る構成
検査用構造体加熱装置１における制御に係る構成について、図５を用いて説明する。図５は、検査用構造体加熱装置１における制御に係る構成を示すブロック図である。
【００４２】
図５に示すように、加熱部１０は、制御に係る構成として、高周波電流供給部１０６と電流補正部１０７とを有する。高周波電流供給部１０６は、制御装置６０からの指令に基づき、上述したＩＨコイル１０１の両端接続部１０１ａ，１０１ｂに対して、高周波電流を供給する。
【００４３】
高周波電流供給部１０６が両端接続部１０１ａ，１０１ｂに対して供給する高周波電流は、例えば、５００Ｈｚ〜５００ｋＨｚの範囲内の周波数を有する交流電流である。
【００４４】
電流補正部１０７は、温度センサ２０からの温度検出結果の入力を受けた制御装置６０が、予め設定された所定温度域から検査用構造体７０の対象部位の温度が外れそうになったと判定した場合に、制御装置６０からの指令に応じて高周波電流供給部１０６に対して電流の振幅または周波数の補正を実行する。
【００４５】
４．検査用構造体７０の構成
検査用構造体７０の構成について、図６および図７を用いて説明する。図６は、検査用構造体７０の構成を示す模式側面図であり、図７は、検査用構造体７０の構成を示す模式断面図である。
【００４６】
図６に示すように、検査用構造体７０は、Ｄ１１−Ｄ１２方向に細長い筒状体であって、筒部７０ａと軸部７０ｂとの組み合わせを以って構成されている。検査用構造体７０は、Ｄ１１側からＤ１２側に向けて直列に配列された複数の筒部７１Ａ〜７１Ｇを有する筒部群７１を備える。そして、検査用構造体７０においては、複数の筒部７１Ａ〜７１Ｇは一体形成されている。
【００４７】
複数の筒部７１Ａ〜７１Ｇの内、筒部７１Ｂ〜７１Ｇのそれぞれには、導光部７２Ｂ〜７２Ｇが設けられている。即ち、検査用構造体７０には、長手方向に配列された複数の導光部７２Ｂ〜７２Ｇからなる導光部群７２が設けられている。
【００４８】
導光部群７２の各導光部７２Ｂ〜７２Ｇは、増幅反応により生成される増幅産物から発せられる蛍光を検出する精度を向上させるために設けられている。
【００４９】
図６に示すように、列状に配設された筒部群７１に対してＤ１１側となる部分には、蓋部７０ｆが設けられている。
【００５０】
一方、列状に配設された筒部群７１に対してＤ１２側となる部分には、径方向に突出する複数のリブが設けられた筒中部７０ｅが設けられ、当該筒中部７０ｅに対してＤ１２側となる部分には、規制部７０ｄおよびギヤ部７０ｃが設けられている。
【００５１】
規制部７０ｄは、図１に示す支持部８０に対して、回転が規制された状態で支持される部分であり、駆動部５０によりギヤ部７０ｃに回転駆動力が付加された際に、検査用構造体７０の他の部分が回転しないように規制する部分として機能する。
【００５２】
なお、ギヤ部７０ｃのＤ１２側には、軸部７０ｂの下端部が露出している。当該露出した軸部７０ｂの長さは、ギヤ部７０ｃの回転度合に応じて変化する。
【００５３】
図７に示すように、筒部７０ａは、Ｄ１１側の端部開口７０ｇが蓋部７０ｆで塞がれ、Ｄ１２側の端部開口７０ｈが規制部９１（規制部７０ｄ）で塞がれた筒体である。軸部７０ｂが、筒部７０ａの筒内に一部が挿入され、他部が規制部７０ｄを通りＤ１２側に延び出ている。
【００５４】
なお、規制部９１は、軸体回転規制部９２と操作部移動規制部９３とを有する。軸体回転規制部９２は、軸部７０ｂの軸周りの回転を規制する部位であり、操作部移動規制部９３は、Ｄ１１−Ｄ１２方向へのギヤ部７０ｃ（図６を参照）の移動を規制する部位である。
【００５５】
筒部７０ａの内周面と軸部７０ｂの外周面との間には、上記の各筒部７１Ｂ〜７１Ｇに対応する複数の処理室７３〜７８が形成されている。具体的には、筒部７１Ｂに対応して集菌処理室７３が形成され、筒部７１Ｃに対応して菌破砕処理室７４が形成され、筒部７１Ｄに対応してプライマー処理室７５が形成され、筒部７１Ｅに対応して増幅反応処理室７６が形成され、筒部７１Ｆに対応して分配処理室７７が形成され、筒部７１Ｇに対応して内部標準増幅反応処理室７８が形成されている。
【００５６】
各処理室７３〜７８は、Ｄ１１−Ｄ１２方向の端部に設けられたシール部８３〜８８により区画されている。
【００５７】
５．菌破砕処理室７４の構成
菌破砕処理室７４の構成について、図８および図９を用いて説明する。図８は、菌破砕処理室７４の構成を示す模式横断面図であり、図９は、菌破砕処理室７４に設けられたリング部材７０２の構成を示す模式斜視図である。
【００５８】
図８に示すように、検査用構造体７０における菌破砕処理室７４では、筒部７０ａの外周壁７００の内周面に対して、隙間なくリング部材７０２が嵌入されている。そして、軸部７０ｂが挿入される筒部７０ａの筒内部７０１とリング部材７０２の内周面との間に菌破砕処理室７４が構成されることとなる。
【００５９】
ここで、図９に示すように、リング部材７０２は、周壁７０２ａが周方向に閉じ、内方に空洞７０２ｂを有する閉リング状の部材であり、外径φ７０２が筒部７０ａの外周壁７００の内径に略合致するように形成されている。
【００６０】
本実施形態において、リング部材７０２は、鉄（Ｆｅ）を組成中に含む金属材料を用い形成されており、ＩＨコイル１０１への高周波電流の供給により形成される磁界の影響を受けて２次コイルとして機能する。
【００６１】
６．検査用構造体７０における軸部７０ｂの構成
検査用構造体７０における軸部７０ｂの構成について、図１０から図１２を用いて説明する。図１０は、検査用構造体７０の軸部７０ｂの構成を示す模式側面図であり、図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ断面を示す模式断面図であり、図１２は、図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ断面を示す模式断面図である。
【００６２】
図１０および図１１に示すように、軸部７０ｂもＤ１１側の端部が塞がれた筒状態であり、筒内部に磁性材料８０、位置決め部材８１，８２、および磁石７９が内装されている。磁石７９は、図１に示した磁力発生部３０の駆動に伴い、当該磁力発生部３０からの磁力が作用することにより、Ｄ１１−Ｄ１２方向に移動される。即ち、磁力発生部３０からの磁力の作用により、筒内空洞部１０ａ内に位置する領域内状態と、筒内空洞部１０ａからＤ１２側に外れた領域外状態とを移動できるようになっている。
【００６３】
位置決め部材８１，８２は、軸部７０ｂの筒内において、Ｄ１１−Ｄ１２方向の位置が固定されており、これら位置決め部材８１，８２間に挟まれた磁性材料８０の位置決めを行う部材である。
【００６４】
ここで、図１１に示すように、軸部７０ｂは、Ｄ１１側に配された第１軸体８９と、第１軸体８９よりもＤ１２側に配された第２軸体９０と、を以って構成されている。軸部７０ｂは、第１軸体８９と第２軸体９０とが一体形成されて構成されている。
【００６５】
第１軸体８９の外周面は、滑らかな曲面を以って構成された円筒軸体である。そして、その内方空間８９ａに、上述のような磁性材料８０、位置決め部材８１，８２、および磁石７９が内装されている。
【００６６】
一方、第２軸体９０の外周部には、ねじ溝が刻設されており、ギヤ部７０ｃに噛合している。即ち、駆動部５０によりギヤ部７０ｃが回動されることにより、当該回転角に応じた分だけ、筒部７０ａに対する軸部７０ｂのＤ１１−Ｄ１２方向の位置が規定されることになる。
【００６７】
図１１に示すように、第２軸体９０も円筒軸体であって、その内方空間が第１軸体８９の内方空間８９ａに対して、その下端部８９ｂで連続している。
【００６８】
図１０に示すように、第２軸体９０の外周部９０ａには、Ｄ１１−Ｄ１２方向に向けて延びる溝部９０ｂが形成されている。
【００６９】
また、図１０に示すように、軸部７０ｂにおける第１軸体８９の外周部には、Ｄ１１−Ｄ１２方向の中程よりもＤ１１側の部分に、径方向内側に凹む複数の凹部８９ｂが形成されている。
【００７０】
図１２に示すように、本実施形態に係る軸部７０ｂでは、周方向に４か所の凹部８９ｂが形成されている。当該凹部８９ｂは、上述の処理室７３〜７８同士の間を連通状態とするための部分として機能する。即ち、筒部７０ａに対する軸部７０ｂのＤ１１−Ｄ１２方向の相対位置を所定位置とすることにより、隣り合う処理室７３〜７８同士を凹部８９ｂを介して連通状態とする。
【００７１】
７．検査方法
検査用構造体７０を用いた検査方法について、図１３から図１５を用いて説明する。図１３は、検査用構造体７０を用いた遺伝子検査の流れを示すフローチャートであり、図１４は、集菌工程の流れを示すフローチャートであり、図１５は、菌破砕処理工程の流れを示すフローチャートである。
【００７２】
図１３に示すように、集菌工程では、検体注入工程Ｓ１、集菌処理工程Ｓ２、菌破砕処理工程Ｓ３、第１の液移動工程Ｓ４、第２の液移動工程Ｓ５、第３の液移動工程Ｓ６、第４の液移動工程Ｓ７、増幅反応処理工程および内部標準増幅反応工程Ｓ８の順に処理を行う。各工程で実行する処理の概要は、次の通りである。
【００７３】
〈検体注入工程Ｓ１〉
検体注入工程では、検査者により検査用構造体７０の蓋部７０ｆが外され、集菌処理室７３に対して検体由来の成分を含む流体（粘稠液）が注入される。これにより、集菌処理室７３において、集菌処理液と粘稠液との第１混合液が得られる。
【００７４】
検体由来の成分を含む液体の注入後に、蓋体７０ｆが取り付けられる。そして、検査用構造体７０を図１に示す支持部８０に支持させる。
【００７５】
〈集菌処理工程Ｓ２〉
集菌処理工程Ｓ２では、集菌処理室７３の温度を、例えば室温（２４℃）に保持する。そして、制御装置６０からの指令により駆動部５０を駆動することにより、筒部７０ａに対する軸部７０ｂの相対位置を移動させ、軸部７０ｂを第１集菌位置（集菌開始位置）に配置する。
【００７６】
第１集菌位置への配置により、吸着捕集部（図示を省略）の全体が集菌処理室７３の範囲内に配置されることになる。なお、第１集菌位置においては、磁石７９が位置決め部材８２に接触した状態の位置となる。
【００７７】
そして、集菌処理工程Ｓ２では、制御装置６０から振動付加部４０への指令に基づき、振動付加部４０から検査用構造体７０に対して振動が付加される。そして、この振動付加に連動して、筒部７０ａに対して軸部７０ｂを相対的に軸方向に往復動させる。
【００７８】
これにより、集菌処理室７３内に収容されている第１混合液が撹拌され、吸着剤が第１混合液中に拡散し、第１混合液中に含まれる検体中の感染症起炎菌が吸着剤に吸着される。
【００７９】
次に、制御装置６０から磁力発生部３０への指令に基づき、検査用構造体７０の一部領域に対して磁力の作用が開始される。当該磁力の作用により、軸部７０ｂ内の磁石７９が反発して位置決め部材８２から離間するように、Ｄ１１側に移動する。
【００８０】
磁石７９の位置が上記のように移動すると、磁石７９からの磁力は、強磁性体によって構成された吸着剤に作用することとなる。これより、吸着剤は、軸部７０ｂの側に引きつけられ、軸部７０ｂの内方空間に対して径方向外側に設けられた吸着捕集部（図示を省略）に捕集される。
【００８１】
次に、制御装置６０から駆動部５０への指令に基づき、筒部７０ａに対して軸部７０ｂをＤ１２側に相対的にずらす。なお、この場合において、磁力発生部３０への磁力発生に係る指令が維持されている。
【００８２】
次に、制御装置６０から磁力発生部３０への磁力発生に係る指令が解除され、磁石７９に対する磁力の影響が解除される。これにより、磁石７９がＤ１２側へと移動し、位置決め部材８２に接触する位置に移動する。このような磁石７９の移動に伴い、吸着剤は、吸着捕集部から解放される。なお、当該状態において、制御装置６０から振動付加部４０に対する振動付加指令は継続されている。
【００８３】
上記のような状態により、集菌処理室７３内に収容されている第１混合液が撹拌され、吸着剤が混合液中に拡散し、第１混合液中に含まれる検体中の感染症起炎菌が吸着剤に吸着される。
【００８４】
このように、吸着捕集部に捕集された吸着剤を集菌処理室７３内の液中に拡散させ、吸着剤が液中に含まれる感染症起炎菌をより多く捕集することが可能となる。
【００８５】
図１４に示すように、本実施形態では、集菌工程における上記フローを複数回繰り返し実行する。具体的には、制御装置６０は、ステップＳ２０でｎ＝１とし、磁気ビーズ（吸着剤）の拡散を行う（ステップＳ２１）。
【００８６】
そして、上述のように対象菌（感染症起炎菌）を磁気ビーズに吸着させ（ステップＳ２３）、磁気ビーズの次容器（次の処理室）への移動（ステップＳ２４）、磁力解除（ステップＳ２５）を順に実行し、ｎ＝ｎ＋１とする（ステップＳ２６）。
【００８７】
制御装置６０は、ステップＳ２６の実行の後、ｎ≧７であるか否かを判定し（ステップＳ２７）、ｎ≧７を満たすまで（ステップＳ２７：Ｎｏ）、磁気ビーズの拡散ステップ（ステップＳ２８）および磁気ビーズへの対象菌の吸着（ステップＳ２９）と、ステップＳ２３からステップＳ２７までとを繰り返し実行する。
【００８８】
制御装置６０は、ｎ≧７であると判定した場合には（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、集菌工程を終了する。
【００８９】
なお、本実施形態では、ステップＳ２３〜ステップＳ２９の工程を７回繰り返すこととしたが、回数については、必要に応じて変更することが可能である。
【００９０】
〈菌破砕処理工程Ｓ３〉
菌破砕処理工程Ｓ３では、菌破砕処理室７４の温度を、例えば、７０℃〜１００℃の範囲で保持する。当該温度の保持は、制御装置６０から加熱部１０への加熱に係る指令に基づき実行される。
【００９１】
具体的には、図１５に示すように、菌破砕処理工程Ｓ３の実行においては、制御装置６０は、磁石７９を加熱部１０の筒内空洞部１０ａの外方に外れた位置に退避させて領域外状態とし（ステップＳ３０）、高周波電流供給部１０６に対して、ＩＨコイル１０１への高周波電流の供給を開始させる（ステップＳ３１）。
【００９２】
制御装置６０は、高周波電流の供給を開始させた後に、温度センサ２０からの温度検出結果を基に、菌破砕処理室７４の温度が所定の温度に達したか否かを判定する（ステップＳ３２）。そして、制御装置６０は、菌破砕処理室７４の温度が所定温度（例えば、７０℃〜１００℃の範囲）に達していないと判定した場合には（ステップＳ３２；Ｎｏ）、必要に応じて電流補正部１０７に対して電流の調整指令を発し（ステップＳ３３）、菌破砕処理室７４の温度が所定温度に達するのを待つ。
【００９３】
制御装置６０は、菌破砕処理室７４の温度が所定温度に達したと判定した場合には（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、内蔵するタイマーによる計時を開始する（ステップＳ３４）。そして、制御装置６０は、温度センサ２０からの検出温度が所定温度を維持しているか否か（所定の温度域内に維持されているか否か）を判定し（ステップＳ３５）、検出温度が所定の温度域から外れそうであると判定した場合には（ステップＳ３５：Ｎｏ）、必要に応じて電流補正部１０７に対して電流の調整指令を発する（ステップＷ３６）。
【００９４】
制御装置６０は、タイマーによる計時時間Ｔが、予め設定された閾時間Ｔｔｈになるまで（ステップＳ３７：Ｎｏ）、上記のように菌破砕処理室７４の温度を所定温度域内に維持するように制御を継続する。
【００９５】
制御装置６０は、計時時間Ｔが閾時間Ｔｔｈに達したと判定した場合には（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）、高周波電流供給部１０６に対して高周波電流の供給を停止するように指令を発し（ステップＳ３８）、タイマーの計時を停止してリセットする（ステップＳ３９）。
【００９６】
上記のように菌破砕処理工程Ｓ３を実行することにより、菌破砕処理液において感染症起炎菌が、菌体の細胞膜の分解等により細胞成分がバラバラに破砕された状態となる。このため、菌破砕処理工程Ｓ３の実行により、感染症起炎菌由来の核酸が菌破砕処理液に溶出されて成る検査用中間体が調製される。
【００９７】
〈第１の液移動工程Ｓ４〉
第１の液移動工程Ｓ４において、制御装置６０は、駆動部５０に駆動指令を発し、筒部７０ａに対する軸部７０ｂの相対位置を移動させる。これにより、筒部７０ａに対する軸部７０ｂの相対位置は、軸部７０ｂの凹部８９ｂを介して、菌破砕処理室７４とプライマー処理室７５とが連通する状態となる。これより、上記のように調製された検査用中間体が、高効率に菌破砕処理室７４からプライマー処理室７５へと移動される。
【００９８】
プライマー処理室７５に移動された検査用中間体は、プライマー処理室７５に予め収容されたプライマーと混合されることとなる。これにより、プライマー処理室７５においては、検査用中間体とプライマーとの混合液である第２混合液が調製される。
【００９９】
〈第２の液移動工程Ｓ５〉
第２の液移動工程Ｓ５において、制御装置６０駆動部５０に駆動指令を発し、筒部７０ａに対する軸部７０ｂの相対位置を移動させる。これにより、筒部７０ａに対する軸部７０ｂの相対位置は、軸部７０ｂの凹部８９ｂを介して、プライマー処理室７５と増幅反応処理室７６とが連通する状態となる。これより、上記のように調製された第２混合液が、高効率にプライマー処理室７５から増幅反応処理室７６へと移動される。
【０１００】
増幅反応処理室７６に移動された第２混合液は、増幅反応処理室７６に予め収容された反応試薬と混合される。これにより、増幅反応処理室７６においては、第２混合液と反応試薬との混合により検査用試薬が調製される。
【０１０１】
〈第３の液移動工程Ｓ６〉
第３の液移動工程Ｓ６において、制御装置６０駆動部５０に駆動指令を発し、筒部７０ａに対する軸部７０ｂの相対位置を移動させる。これにより、筒部７０ａに対する軸部７０ｂの相対位置は、軸部７０ｂの凹部８９ｂを介して、増幅反応処理室７６と分配処理室７７とが連通する状態となる。これより、上記のように調製された検査用試薬が、高効率に増幅反応処理室７６から分配処理室７７へと移動される。
【０１０２】
分配処理室７７は、検査用試薬が移動される前の状態では、空の状態であるため、検査用試薬に移動後においては、分配処理室７７内には不純物が混ざることなく、検査用試薬だけが存在することとなる。
【０１０３】
〈第４の液移動工程Ｓ７〉
第４の液移動工程Ｓ７において、制御装置６０駆動部５０に駆動指令を発し、筒部７０ａに対する軸部７０ｂの相対位置を移動させる。これにより、筒部７０ａに対する軸部７０ｂの相対位置は、軸部７０ｂの凹部８９ｂを介して、分配処理室７７と内部標準増幅反応処理室７８とが連通する状態となる。これより、上記のように一旦分配処理室７７に収容された検査用試薬が、高効率に内部標準増幅反応処理室７８へと移動される。
【０１０４】
内部標準増幅反応処理室７８に移動された検査用試薬は、内部標準増幅反応処理室７８に予め収容された内部標準菌または内部標準菌由来の核酸を含む検体およびプライマーと混合される。これにより、内部標準増幅反応処理室７８においては、検査用試薬と上記検体およびプライマーとの混合により内部標準検査用試薬が調製される。
【０１０５】
〈増幅反応処理工程、内部標準増幅反応処理工程Ｓ８〉
最後に、増幅反応処理工程が増幅反応処理室７６内で実行され、内部標準増幅反応処理工程が内部標準増幅処理室７８内で実行される。なお、増幅反応処理工程および内部標準増幅反応処理工程の各工程は、例えば、６０℃〜７０℃以下の温度範囲内の反応温度にて実行される。
【０１０６】
上記のように、増幅反応処理工程および内部標準増幅反応処理工程Ｓ８の実行により、核酸増幅反応が行われ、増幅反応処理室７６内での核酸増幅反応により生成される第１増幅産物からは、蛍光物質に由来する蛍光が発せられ、内部標準増幅反応処理室７８内における核酸増幅反応により生成される第２増幅産物からは、蛍光物質に由来する蛍光が発せられる。
【０１０７】
検査用構造体７０を用いた遺伝子検査においては、第１増幅産物から発せられる蛍光を、導光部７２Ｂ〜７２Ｇを通じて検出することにより、感染症起炎菌に由来する標的核酸の存否が判定される。この場合に、第２増幅産物から発せられる蛍光の検出結果がリファレンスとして使用されることとなる。
【０１０８】
８．加熱部１０を用いた加熱
菌破砕処理工程Ｓ３における菌破砕処理室７４の加熱について、図１６および図１７を用いて説明する。図１６は、加熱部１０を用いたＩＨ加熱の状態を示す模式断面図であり、図１７（ａ）は、比較例に係る加熱装置を用いた加熱状態を示す模式図であり、図１７（ｂ）は、本実施形態に係る加熱装置１を用いた加熱状態を示す模式図である。
【０１０９】
図１６に示すように、本実施形態に係る検査用構造体加熱装置１では、加熱部１０における筒内空洞部１０ａを囲むようにＩＨコイル１０１を巻回し、当該筒内空洞部１０ａ内に検査用構造体７０を挿入する構成を採用している。
【０１１０】
このように検査用構造体７０を加熱部１０に配する構成を採用する場合には、ＩＨコイル１０１に高周波電流Ｉが供給されることにより、筒内空洞部１０ａ内においてＤ１１−Ｄ１２方向に沿った方向に誘導磁界が生じる（図１７（ｂ）の磁束Ｍ）。そして、このように誘導磁界の生成により、検査用構造体７０の菌破砕処理室７４が挿入される、加熱部１０の筒内空洞部１０ａ内には多くの磁力線が発生する。このため、図１７（ａ）に示すような形態でＩＨコイル１０１に対して加熱対象物９７０を配する場合に比べて、少ない消費電力で高効率に菌破砕処理室７４内の加熱を実行することができる。
【０１１１】
また、本実施形態では、接触式や近接式のヒータを用いた加熱ではなく、検査用構造体７０に対して非接触のＩＨ加熱を採用しているので、加熱時におけるエネルギロスの低減を図ることができるとともに、所定温度まで加熱する際に要する時間を短くすることもできる。
【０１１２】
また、図１６に示すように、検査用構造体加熱装置１では、検査用構造体７０における菌破砕処理室７４の一部を加熱部１０の筒内空洞部１０ａからＤ１２側へと外れた状態とし、当該筒内空洞部１０ａから外れた部分における検査用構造体７０の外壁面の温度を温度センサ２０で検出することとしているので、加熱対象となっている菌破砕処理室７４内の温度と対応する外壁面の温度を直接的に検出することができる。
【０１１３】
そして、本実施形態では、温度センサ２０により検出した温度検出結果をフィードバックして、必要に応じて高周波電流供給部１０６からＩＨコイル１０１への電流値または周波数の補正を行うこととしているので、適正な温度範囲での加熱が可能である。
【０１１４】
また、図１６に示すように、ＩＨコイル１０１に対して高周波電流Ｉを供給し、誘導磁界Ｍを発生させる前には、軸部７０ｂ内の磁石７９を矢印Ａで示すように、筒内空洞部１０ａからＤ１２側へと外すこととしているので、磁石７９が磁力線の影響を受け難く、菌破砕処理工程Ｓ３よりも後の工程を実行する際の磁石７９の機能を高い精度で維持することができる。
【０１１５】
［変形例］
上記実施形態では、集菌処理室７３、菌破砕処理室７４、プライマー処理室７５、増幅反応処理室７６、分配処理室７７、および内部標準増幅反応処理室７８が直列に配された検査用構造体７０を加熱対象としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。各処理室の配列は、直線状に配列された形態に限定されず、平面視円形は２列で配列されていてもよい。
【０１１６】
また、上記実施形態では、加熱部１０に１つのＩＨコイル１０１を具備する構成を採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。巻回軸方向に隣接するように配された複数のＩＨコイルを具備し、各コイルごとに供給する高周波電流の周波数等を変化させることとしてもよい。
【０１１７】
また、上記実施形態では、ＩＨコイル１０１の形成に用いるコイル線の断面形状については、特に言及しなかったが、矩形断面を有するコイル線を用いることとしてもよいし、円形または楕円形の断面を有するコイル線を用いることとしてもよい。
【０１１８】
また、上記実施形態では、菌破砕処理工程の実行に際しての加熱に、検査用構造体加熱装置１を用いることとしたが、他の工程の実行に際して検査用構造体加熱装置１を用いることとしてもよい。加熱が必要となる工程に対して用いることが可能である。
【０１１９】
また、上記実施形態では、図８を用いて説明したように、菌破砕処理室７４において、リング部材７０２が筒部７０ａの外周壁７００の内周面に当接し、リング部材７０２が筒部７０ａの筒内部７０１に面する構成としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、リング状部材を筒部７０ａの外周壁７００内に埋め込まれた構成を採用することもできる。このような構成を採用する場合においても、上記同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１  検査用構造体加熱装置
１０  加熱部
１０ａ  筒内空洞部（加熱領域）
２０  温度センサ（温度検出部）
３０  磁力発生部
５０  駆動部
６０  制御装置
７０  検査用構造体
７０ａ  筒部
７０ｂ  軸部
７３  集菌処理室
７４  菌破砕処理室
７５  プライマー処理室
７６  増幅反応処理室
７７  分配処理室
７８  内部標準増幅反応処理室
１０１  ＩＨコイル
１０６  高周波電流供給部
１０７  電流補正部
【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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