(57)【要約】 【課題】  精製装置の大型化を避けつつ、磁性体を利用し、生体試料からの標的物質の抽出及び精製を自動化すること。【解決手段】  精製装置は、駆動部、磁場発生部、及び磁石制御部を備える。駆動部は、磁性体粒子を含む液体を収容するための本体凹部を有する容器本体と、前記本体凹部と対応する形状を有する蓋凹部を有する蓋部とを、前記本体凹部と前記蓋凹部とが対向し、かつ、離間させて備える精製容器に対し、前記蓋凹部を前記本体凹部へ挿入させて前記蓋凹部と前記本体凹部との間に経路を設けるための圧力を与える。磁場発生部は、前記圧力を与えた状態において、前記容器本体の前記蓋部と対向する面の裏側、又は前記蓋部の前記容器本体と対向する面の裏側で磁場を発生させる。前記磁場発生部が磁場を発生させる位置を、前記容器本体の裏側表面の形状、又は前記蓋部の裏側表面の形状に沿って移動させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体粒子を含む液体を収容するための本体凹部を有する容器本体と、前記本体凹部と対応する形状を有する蓋凹部を有する蓋部とを、前記本体凹部と前記蓋凹部とが対向し、かつ、離間させて備える精製容器に対し、前記蓋凹部を前記本体凹部へ挿入させて前記蓋凹部と前記本体凹部との間に経路を設けるための圧力を与える駆動部と、
前記圧力を与えた状態において、前記容器本体の前記蓋部と対向する面の裏側、又は前記蓋部の前記容器本体と対向する面の裏側で磁場を発生させる磁場発生部と、
前記磁場発生部が磁場を発生させる位置を、前記容器本体の裏側表面の形状、又は前記蓋部の裏側表面の形状に沿って移動させる磁石制御部と
を具備する精製装置。
【請求項２】
前記磁石制御部は、前記磁場の位置が前記本体凹部に収容される液体と対応する位置に到達した場合、前記磁場の発生を停止させる請求項１記載の精製装置。
【請求項３】
前記磁石制御部は、前記磁場を発生させる位置を前記容器本体の裏側表面の形状に沿って移動させる前に、前記磁場を発生させる位置を単一の前記本体凹部の裏側表面で変動させる請求項１又は２記載の精製装置。
【請求項４】
前記磁石制御部は、前記磁場を発生させる位置を前記蓋部の裏側表面の形状に沿って移動させる前に、前記磁場を発生させる位置を単一の前記蓋凹部の裏側表面で変動させる請求項１又は２記載の精製装置。
【請求項５】
前記精製容器は、前記容器本体と、前記蓋部とを、互いに接近させる方向へ収縮可能に結合する伸縮部をさらに有し、
前記駆動部は、前記伸縮部を収縮させることで、前記蓋凹部を前記本体凹部へ挿入させ、
前記磁石制御部は、前記磁場を発生させる位置を、密閉された前記精製容器に対して移動させる請求項１乃至４のいずれかに記載の精製装置。
【請求項６】
前記容器本体は、前記本体凹部を複数有し、
前記複数の本体凹部のいずれか１つには、前記磁性体粒子を含む液体が収容されており、
前記蓋部は、前記複数の本体凹部とそれぞれ対応する形状の複数の蓋凹部を有し、
前記駆動部は、前記精製容器に対し、前記複数の蓋凹部の少なくともいずれかを前記複数の本体凹部に収容されている液体へ接触させて前記複数の蓋凹部と前記複数の本体凹部との間に経路を設けるための圧力を与え、
前記磁石制御部は、前記磁場を発生させる位置を移動させることで、前記磁性体粒子を前記経路で運搬する請求項１乃至５のいずれかに記載の精製装置。
【請求項７】
前記複数の本体凹部の少なくともいずれかには、前記磁性体粒子を洗浄するための洗浄液が収容され、
前記磁石制御部は、前記磁場を発生させる位置を移動させることで、前記磁性体粒子を前記洗浄液により洗浄する請求項６記載の精製装置。
【請求項８】
前記磁石制御部は、前記磁場の磁力を制御することで、運搬する前記磁性体粒子の数を制御する請求項６又は７に記載の精製装置。
【請求項９】
前記精製容器をさらに具備する請求項１乃至８のいずれかに記載の精製装置。
【請求項１０】
磁性体粒子を含む液体を少なくともいずれか１つが収容する複数の本体凹部を有する容器本体と、
前記複数の本体凹部とそれぞれ対応する形状の複数の蓋凹部を有し、前記複数の蓋凹部が前記複数の本体凹部と対向し、かつ、前記複数の本体凹部から離間されて設けられる蓋部と、
前記容器本体と、前記蓋部とを、互いに接近させる方向へ収縮可能に結合する伸縮部と
を具備する精製容器。
【請求項１１】
前記複数の本体凹部の少なくともいずれか１つには、前記磁性体粒子を洗浄するための洗浄液が収容される請求項１０記載の精製容器。
【請求項１２】
前記複数の本体凹部の少なくともいずれか１つには、標的物質を精製した後の精製液が誘導される請求項１０記載の精製容器。
【請求項１３】
前記容器本体は、前記磁性体粒子から標的物質を溶出させるための処理液を収容する収容容器と着脱自在に係合する係合部を有する請求項１０乃至１２のいずれかに記載の精製容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、精製装置、及び精製容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、分子生物学の分野は著しく発展しており、医療技術への応用も広がりを見せている。その中で、生体試料からＤＮＡ（Deoxyribonucleic Acid）、ＲＮＡ（Ribonucleic acid）、及びタンパク質を精製する方法は最も重要な工程の一つである。これら標的物質を抽出して精製する様々な方法が存在する。このうち、標的物質を結合し得る磁性体を利用する手法は、危険物質を使用せず、かつ、磁力の制御で磁性体を誘導できるため扱いやすいという理由から、広く使われている。
【０００３】
磁性体、特に磁性体粒子を利用した標的物質の精製方法では、生体試料からの標的物質の抽出、磁性体粒子への標的物質の結合、磁性体粒子の洗浄、及び磁性体粒子からの標的物質の溶出作業が必要となる。これらの作業を精製装置で全自動化しようとすると、作業間で溶液を受け渡す機構等が必要となり、装置が大型化する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１６−５０９４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明が解決しようとする課題は、精製装置の大型化を避けつつ、磁性体を利用し、生体試料からの標的物質の抽出及び精製を自動化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、精製装置は、駆動部、磁場発生部、及び磁石制御部を備える。駆動部は、磁性体粒子を含む液体を収容するための本体凹部を有する容器本体と、前記本体凹部と対応する形状を有する蓋凹部を有する蓋部とを、前記本体凹部と前記蓋凹部とが対向し、かつ、離間させて備える精製容器に対し、前記蓋凹部を前記本体凹部へ挿入させて前記蓋凹部と前記本体凹部との間に経路を設けるための圧力を与える。磁場発生部は、前記圧力を与えた状態において、前記容器本体の前記蓋部と対向する面の裏側、又は前記蓋部の前記容器本体と対向する面の裏側で磁場を発生させる。前記磁場発生部が磁場を発生させる位置を、前記容器本体の裏側表面の形状、又は前記蓋部の裏側表面の形状に沿って移動させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る精製装置と、精製容器とを模式的に表すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示される精製容器の上面図、側面図、及び下面図を表す図である。
【図３】図３は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図４は、図１に示される精製容器の上面図、側面図、及び下面図のその他の例を表す図である。
【図５】図５は、図１に示される精製機構の構成を表す図である。
【図６】図６は、図５に示される載置部に精製容器が載置された際の、精製容器と精製機構１１との断面図を表す図である。
【図７】図７は、図６に示される第１磁場発生部の下降が停止した際の精製容器の状態を表す図である。
【図８】図８は、処理回路が第１凸領域の電磁石の全てをオフ状態としたときの精製容器内の状態を表す図である。
【図９】図９は、処理回路が第１凸領域の所定の電磁石より後の電磁石をオン状態としたときの精製容器内の状態を表す図である。
【図１０】図１０は、処理回路がオン状態とした電磁石の一つをオフ状態としたときの精製容器内の状態を表す図である。
【図１１】図１１は、処理回路がオン状態とした電磁石をさらに１つオフ状態としたときの精製容器内の状態を表す図である。
【図１２】図１２は、処理回路がオン状態とした電磁石をさらに１つオフ状態としたときの精製容器内の状態を表す図である。
【図１３】図１３は、処理回路がオン状態とした電磁石をさらに１つオフ状態としたときの精製容器内の状態を表す図である。
【図１４】図１４は、処理回路が第２凸領域の第１凸領域側の所定番目の電磁石をオフ状態とする際の精製容器内の状態を表す図である。
【図１５】図１５は、処理回路が永久磁石の移動機構を制御する動作を表す図である。
【図１６】図１６は、第２の実施形態に係る精製装置と精製容器とを模式的に表すブロック図である。
【図１７】図１７は、図１６に示される精製装置に設けられる精製機構の構成を表す図である。
【図１８】図１８は、図１７に示される第１磁場発生部に精製容器が載置された際の、精製容器と精製機構との断面図を表す図である。
【図１９】図１９は、処理回路が第１磁場発生部を制御する動作を表す図である。
【図２０】図２０は、処理回路が永久磁石の移動機構を制御する動作を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）  
図１は、第１の実施形態に係る精製装置１と、精製容器２とを模式的に表すブロック図である。精製装置１は、生体試料が吐出された精製容器２を精製機構１１に取り込み、精製容器２において、標的物質を自動的に抽出して精製する装置である。本実施形態において、生体試料には、例えば、細胞、細菌、ウイルス、及び他の生体物質等が含まれる。また、標的物質には、例えば、ＤＮＡ、ＲＮＡ、及びタンパク質等が含まれる。
【００１０】
以下では、まず、精製容器２について説明し、その後に精製装置１について説明する。
【００１１】
（精製容器２）  
図２は、図１に示される精製容器２の上面図、側面図、及び下面図の例を表す模式図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【００１２】
図２及び図３に示されるように、精製容器２は、容器本体２１、及び蓋部２２を備えている。
【００１３】
容器本体２１は、例えば、軟質で透過性を有する、低密度ポリエチレン等の熱可塑性樹脂により形成されている。容器本体２１は、例えば、底部２１１、その周囲に連続し上方に向かって延びた周壁部２１２、周壁部２１２の上端に囲まれている開口部２１３を有している。
【００１４】
底部２１１は、略矩形をなしている。底部２１１には、処理液を収容するための第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、及び第４本体凹部２１１５が形成されている。また、底部２１１には、収容容器２１１４と係合可能な小径部２１１４１が形成されている。なお、小径部２１１４１は、係合部の一例である。第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、小径部２１１４１、及び第４本体凹部２１１５は、底部２１１の長手方向に整列して形成されている。
【００１５】
第１本体凹部２１１１には、所定の容量の溶解吸着液、及び所定の量の磁性体粒子が予め装填されている。溶解吸着液は、カオトロピック効果によって標的物質を変性させることで、標的物質が磁性体粒子に結合し得る状態にし、さらに、生体試料中の細胞、細菌、ウイルス、及び他の生体物質を溶解し得る処理液である。また、溶解吸着液は、核酸が磁性体粒子へ特異的に結合しうるように核酸を変性させる処理液である。溶解吸着液として、例えば、カオトロピック剤であるグアニジン塩酸塩や、界面活性剤であるＴｒｉｔｏｎＸ−１００を含む溶液が用いられる。装填される溶解吸着液の容量は、例えば、注入される生体試料の容量に応じて設定される。また、装填される磁性体粒子の量は、例えば、精製する標的物質の量に応じて設定される。磁性体粒子は、例えば、数百μｍ程度の粒径で、それぞれの粒径が揃っていることが望ましい。
【００１６】
生体試料から標的物質を抽出して精製する際、精製容器２の蓋部２２は、精製装置１により、容器本体２１へ向けて押し込まれる。このとき、蓋部２２に設けられる第１蓋凹部２２１〜第３蓋凹部２２３、及び第５蓋凹部２２５は、容器本体２１の第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、及び第４本体凹部２１１５へそれぞれ挿入され、蓋部２２に設けられる第４蓋凹部２２４は収容容器２１１４へ挿入される。
【００１７】
第１本体凹部２１１１は、蓋部２２の第１蓋凹部２２１が挿入可能な形状に形成されている。また、第１本体凹部２１１１は、生体試料、溶解吸着液、及び磁性体粒子を収容した状態で第１蓋凹部２２１が挿入された場合に、第１蓋凹部２２１の容器本体２１側の表面に液体が接触し、かつ、この液体が第１本体凹部２１１１から溢れ出ない程度の容量を確保可能に形成されている。
【００１８】
図２に示される例では、例えば、第１本体凹部２１１１は、開口部２１１１ａが略円形状となるように形成されている。また、第１本体凹部２１１１は、底部２１１１ｂが開口部２１１１ａよりも小径の略円形状となるように形成されている。また、第１本体凹部２１１１は、開口部２１１１ａと底部２１１１ｂとの間の傾斜部２１１１ｃが、所定の下がり勾配となるように形成されている。傾斜部２１１１ｃの下がり勾配は、一様であってもよいし、一様でなくても構わない。開口部２１１１ａは、内部に収容する液体のクロスコンタミネーションを避けるように封止材２１６により封止されている。封止材２１６には、例えば、アルミ膜が用いられる。
【００１９】
第２本体凹部２１１２には、所定の容量の第１洗浄液が予め装填されている。第１洗浄液は、磁性体粒子に付着している、標的物質ではない生体物質、及び溶解吸着液を除去するための処理液である。第１洗浄液として、例えば、界面活性剤であるドデシル硫酸ナトリウムを含む溶液が用いられる。装填される第１洗浄液の容量は、例えば、磁力により移動させる磁性体粒子の量、すなわち、第１本体凹部２１１１に装填される磁性体粒子の量に応じて設定される。
【００２０】
第２本体凹部２１１２は、蓋部２２の第２蓋凹部２２２が挿入可能な形状に形成されている。また、第２本体凹部２１１２は、第１洗浄液、及び磁性体粒子を収容した状態で第２蓋凹部２２２が挿入された場合に、第２蓋凹部２２２の容器本体２１側の表面に液体が接触し、かつ、この液体が第２本体凹部２１１２から溢れ出ない程度の容量を確保可能に形成されている。
【００２１】
図２に示される例では、例えば、第２本体凹部２１１２は、第１本体凹部２１１１と同様の形状をしている。なお、第２本体凹部２１１２の形状は、必ずしも第１本体凹部２１１１と同じ形状である必要はない。第２本体凹部２１１２の開口部２１１２ａは、内部に収容する液体のクロスコンタミネーションを避けるように封止材２１６により封止されている。
【００２２】
第３本体凹部２１１３には、所定の容量の第２洗浄液が予め装填されている。第２洗浄液は、磁性体粒子に付着している第１洗浄液、及び標的物質ではない生体物質を希釈洗浄するための処理液である。第２洗浄液として、例えば、２−プロパノールを含む溶液が用いられる。装填される第２洗浄液の容量は、例えば、磁力により移動させる磁性体粒子の量、すなわち、第１本体凹部２１１１に装填される磁性体粒子の量に応じて設定される。なお、第３本体凹部２１１３に第２洗浄液が必ずしも装填されている必要はなく、場合によっては、第１洗浄液が装填されていても構わない。
【００２３】
第３本体凹部２１１３は、蓋部２２の第３蓋凹部２２３が挿入可能な形状に形成されている。また、第３本体凹部２１１３は、第２洗浄液、及び磁性体粒子を収容した状態で第３蓋凹部２２３が挿入された場合に、第３蓋凹部２２３の容器本体２１側の表面に液体が接触し、かつ、この液体が第３本体凹部２１１３から溢れ出ない程度の容量を確保可能に形成されている。
【００２４】
図２に示される例では、例えば、第３本体凹部２１１３は、第１本体凹部２１１１と同様の形状をしている。なお、第３本体凹部２１１３の形状は、必ずしも第１本体凹部２１１１と同じ形状である必要はない。第３本体凹部２１１３の開口部２１１３ａは、内部に収容する液体のクロスコンタミネーションを避けるように封止材２１６により封止されている。
【００２５】
小径部２１１４１は、開口部２１１４１ａが第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３の開口部よりも小さい略円形状を有するように形成されている。開口部２１１４１ａは、その内周面に雌ねじ部２１１４２が形成されている。
【００２６】
収容容器２１１４は、精製液を収容するための容器であり、一端に開口部２１１４ａを有し、他端に底部２１１４ｂを有する円筒状に形成されている。開口部２１１４ａは、その外周面に、小径部２１１４１の雌ねじ部２１１４２と螺合する雄ねじ部２１１４３が形成されている。収容容器２１１４は、底部２１１４ｂが略円錐形状となるように形成されている。
【００２７】
収容容器２１１４には、所定の容量の処理液が予め装填されている。処理液は、磁性体粒子に結合した標的物質を溶出させるための処理液である。処理液として、例えば、ＤＮａｓｅ及びＲＮａｓｅを含まない超純水が用いられる。装填される処理液の容量は、例えば、磁力により移動させる磁性体粒子の量、すなわち、第１本体凹部２１１１に装填される磁性体粒子の量に応じて設定される。
【００２８】
収容容器２１１４は、処理液、及び磁性体粒子を収容した状態で第４蓋凹部２２４が挿入された場合に、第４蓋凹部２２４の容器本体２１側の表面に液体が接触し、かつ、この液体が収容容器２１１４から溢れ出ない程度の容量を確保可能に形成されている。小径部２１１４１の開口部２１１４１ａは、収容容器２１１４に収容される液体のクロスコンタミネーションを避けるように封止材２１６により封止されている。収容容器２１１４は、標的物質の精製が完了すると、必要に応じて容器本体２１から取り外されて回収される。
【００２９】
第４本体凹部２１１５は、蓋部２２の第５蓋凹部２２５が挿入可能な形状に形成されている。また、第４本体凹部２１１５は、収容容器２１１４から誘導される精製液を収容可能な容量を確保するように形成されている。図２に示される例では、例えば、第４本体凹部２１１５は、開口部２１１５ａが第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３の開口部よりも小径な略円形状となるように形成されている。また、第４本体凹部２１１５は、底部２１１５ｂが開口部２１１５ａよりも小径の略円形状となるように形成されている。また、第４本体凹部２１１５は、開口部２１１５ａと底部２１１５ｂとの間の傾斜部２１１５ｃが、所定の下がり勾配となるように形成されている。傾斜部２１１５ｃの下がり勾配は、一様であってもよいし、一様でなくても構わない。
【００３０】
図２に示される例では、第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、第４本体凹部２１１５、及び収容容器２１１４の深さが同一である場合を示しているが、これに限定されない。第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、第４本体凹部２１１５、及び収容容器２１１４の深さは、第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、第４本体凹部２１１５、及び収容容器２１１４に蓋部２２の第１蓋凹部２２１〜第５蓋凹部２２５をそれぞれ挿入可能であり、かつ、それぞれの容量が所定の容量を満たしていれば、必ずしも同一である必要はない。
【００３１】
容器本体２１の周壁部２１２の少なくとも一部には、周壁部２１２を取り囲むように伸縮部２１２１が形成されている。伸縮部２１２１は、周壁部２１２の延伸方向に伸縮可能な構造を有している。伸縮部２１２１は、例えば、蛇腹構造、及び入れ子構造等により実現される。
【００３２】
蓋部２２は、例えば、軟質で透過性を有する、低密度ポリエチレン等の熱可塑性樹脂により形成されている。なお、蓋部２２は、例えば、容器本体２１よりも固い高密度ポリエチレン等の熱可塑性樹脂により形成されていても構わない。蓋部２２は、略矩形をなしている。蓋部２２は、容器本体２１の開口部２１３を覆うことで容器本体２１を密閉している。蓋部２２は、例えば、熱溶着により容器本体２１に固定される。
【００３３】
蓋部２２には、第１蓋凹部２２１〜第５蓋凹部２２５が形成されている。第１蓋凹部２２１〜第５蓋凹部２２５は、形状が精製装置１に設けられる第１磁場発生部１１１の形状と略一致するように形成されている。具体的には、図２に示される例では、第１蓋凹部２２１は、開口部２２１ａが略円形状となるように形成されている。また、第１蓋凹部２２１は、開口部２２１ａから所定の下がり勾配で傾斜部２２１ｂが形成されている。傾斜部２２１ｂの下がり勾配は、一様であってもよいし、一様でなくても構わない。
【００３４】
第２蓋凹部２２２、及び第３蓋凹部２２３は、第１蓋凹部２２１と同様の形状に形成されている。第４蓋凹部２２４は、開口部２２４ａが第１蓋凹部２２１の開口部２２１ａよりも小径の略円形状となるように形成されている。また、第４蓋凹部２２４は、開口部２２４ａから所定の下がり勾配で傾斜部２２４ｂが形成されている。傾斜部２２４ｂの下がり勾配は、一様であってもよいし、一様でなくても構わない。第５蓋凹部２２５は、第４蓋凹部２２４と同様の形状に形成されている。
【００３５】
容器本体２１の周壁部２１２は、高さが以下の要件を満たすように形成されている。すなわち、蓋部２２が容器本体２１の開口部２１３に固定された際、つまり、蓋部２２へ容器本体２１への圧力が与えられていない状態では、第１蓋凹部２２１〜第４蓋凹部２２４は、容器本体２１の第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、及び小径部２１１４１の開口部を封止する封止材２１６と離間していなければならない。
【００３６】
蓋部２２は、ピペット等を差し込むための差込口２２６を、第１蓋凹部２２１近傍に備えている。差込口２２６には、キャップ２２６１が装着されている。キャップ２２６１は、精製容器２への与圧時等、必要なときに緩めることが可能である。また、蓋部２２は、差込口２２６に差し込まれたピペットを挿入可能な挿入孔２２６２を備えている。
【００３７】
なお、精製容器２の構造は、上記に限定されない。例えば、収容容器２１１４に収容されている精製液が誘導される、第４本体凹部２１１５は１つに限定されない。容器本体２１の底部２１１に複数の第４本体凹部２１１５が形成され、収容容器２１１４から精製液がそれぞれ誘導されても構わない。
【００３８】
また、容器本体２１の第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、及び第４本体凹部２１１５の開口部及び底部の形状、並びに、蓋部２２の第１蓋凹部２２１〜第３蓋凹部２２３、及び第５蓋凹部２２５の開口部の形状は、略円形に限定されない。図４で示されるように、第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、及び第４本体凹部２１１５は、開口部及び底部が略矩形に形成されていても構わない。また、第１蓋凹部２２１〜第３蓋凹部２２３、及び第５蓋凹部２２５は、開口部が略矩形に形成されていても構わない。
【００３９】
（精製装置１）  
次に、精製装置１について説明する。精製装置１は、例えば、デスク上に載置可能な程度の大きさの装置であり、図１で示されるように、精製機構１１、入力インタフェース１２、メモリ１３、及び処理回路１４を備える。精製機構１１、入力インタフェース１２、メモリ１３、及び処理回路１４は、例えば、バスを介して互いに通信可能に接続されている。
【００４０】
精製機構１１は、精製容器２を収容し、精製容器２に注入された生体試料から標的物質を抽出して精製する機構である。精製機構１１は、例えば図１に示されるように、第１磁場発生部１１１、駆動部１１２、載置部１１３、及び第２磁場発生部１１４を有する。
【００４１】
図５は、図１に示される精製機構１１の構成例を表す模式図である。図５では、第１磁場発生部１１１及び第２磁場発生部１１４として、磁性体及びコイルを有する電磁石が用いられる場合を説明する。
【００４２】
第１磁場発生部１１１は、複数の電磁石が整列されることで形成されている。なお、図５では、電磁石が、所定の奥行きを有して一列に整列されている場合を例に示しているが、これに限定されない。電磁石は、それぞれが棒形状を有し、格子状に整列されていてもよい。
【００４３】
第１磁場発生部１１１は、精製容器２へ圧力を与えるための与圧部材としての役割を兼ねている。図５に示される例では、複数の電磁石が整列されることにより、第１磁場発生部１１１に、載置部１１３方向に頂部を有する第１凸領域１１１１〜第５凸領域１１１５が形成されている。第１凸領域１１１１〜第５凸領域１１１５の頂部の高さはそれぞれ略同一である。また、第１凸領域１１１１〜第３凸領域１１１３の幅は、第４凸領域１１１４、及び第５凸領域１１１５の幅よりも大きい。第１磁場発生部１１１を形成する複数の電磁石は、処理回路１４の制御に従い、磁場を発生させる。
【００４４】
載置部１１３は、例えば、精製容器２を水平に載置するための台である。載置部１１３は、第１磁場発生部１１１と対向するように、第１磁場発生部１１１の下方に設けられる。載置部１１３は、例えば、容器本体２１の第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、及び第４本体凹部２１１５、並びに、収容容器２１１４の底部から精製容器２を支える。また、載置部１１３は、容器本体２１のつば部２１１６から精製容器２を支えるようにしてもよい。
【００４５】
駆動部１１２は、処理回路１４の制御に従い、第１磁場発生部１１１を載置部１１３へ近づける方向、又は、載置部１１３から遠ざける方向に移動させる。駆動部１１２は、例えば、ギア、ステッピングモータ、ベルトコンベア、及びリードスクリュー等により実現される。
【００４６】
第２磁場発生部１１４は、載置部１１３の裏側の、第５凸領域１１１５と対向する位置に設けられている。第２磁場発生部１１４として用いられる電磁石は、処理回路１４の制御に従い、磁場を発生させる。
【００４７】
入力インタフェース１２は、操作者から入力される各種指示及び情報を受け付け、受け付けた指示及び情報を処理回路１４へ出力する。入力インタフェース１２は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド、及び操作面へ触れることで指示が入力されるタッチパネル等の入力機器に接続されている。また、入力インタフェース１２に接続される入力機器は、ネットワーク等を介して接続された他のコンピュータに設けられた入力機器でもよい。
【００４８】
メモリ１３は、種々の情報を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、及び集積回路記憶装置等の記憶装置である。また、メモリ１３は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤドライブ、及びフラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であってもよい。なお、メモリ１３は、必ずしも単一の記憶装置により実現される必要は無い。例えば、メモリ１３は、複数の記憶装置により実現されても構わない。また、メモリ１３は、ネットワークを介して接続された他のコンピュータ内にあってもよい。
【００４９】
メモリ１３は、処理回路１４で実行される各種機能に対応するプログラムを記憶している。なお、これら各種機能に対応するプログラムは、例えば、メモリ１３に予め記憶されていてもよい。また、例えば、非一過性の記憶媒体に記憶されて配布され、非一過性の記憶媒体から読み出されてメモリ１３にインストールされてもよい。
【００５０】
なお、精製装置１は、ディスプレイを有していてもよい。ディスプレイは、処理回路１４からの指示に従って種々の情報を表示する。また、ディスプレイは、ユーザからの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示してもよい。ディスプレイは、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、及びプラズマディスプレイ等、任意のディスプレイが適宜利用可能である。
【００５１】
また、精製装置１は、通信インタフェースを有していてもよい。通信インタフェースは、ネットワークを介して接続するシステムとの間でデータ通信を行う。通信インタフェースは、例えば、予め設定されている既知の規格に準拠してデータ通信を行う。
【００５２】
図１に示される処理回路１４は、精製装置１の中枢として機能するプロセッサである。処理回路１４は、メモリ１３等に記憶されているプログラムを実行することにより、当該プログラムに対応する機能を実現する。例えば、処理回路１４は、プログラムを実行することで、与圧機能１４１、及び磁石制御機能１４２を有する。なお、本実施形態では、単一のプロセッサによって与圧機能１４１、及び磁石制御機能１４２が実現される場合を説明するが、これに限定されない。例えば、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより与圧機能１４１、及び磁石制御機能１４２を実現しても構わない。
【００５３】
与圧機能１４１は、駆動部１１２を制御し、精製容器２へ圧力を与える機能であり、与圧部の一例である。具体的には、例えば、与圧機能１４１において処理回路１４は、第１磁場発生部１１１が予め設定された距離だけ下降するように、駆動部１１２を制御する。これにより、第１磁場発生部１１１が、載置部１１３に載置される精製容器２の蓋部２２を、容器本体２１方向へ押し込むことになる。蓋部２２を容器本体２１方向へ押し込むことで、蓋部２２の第１蓋凹部２２１〜第４蓋凹部２２４が、第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、及び小径部２１１４１の開口部を封止している封止材２１６に押し付けられ、封止材２１６が裂開する。
【００５４】
処理回路１４は、第１磁場発生部１１１を予め設定された距離だけ下降させると、第１磁場発生部１１１が微小距離、例えば、数ｍｍ程度上昇するように、駆動部１１２を制御する。これにより、裂開された封止材２１６と、蓋部２２の容器本体２１側表面との間に隙間が生じることになる。
【００５５】
なお、処理回路１４は、予め設定した圧力以上の圧力を検出した場合、第１磁場発生部１１１の下降を停止させても構わない。このとき、駆動部１１２には、圧力を検出するためのセンサが設けられており、第１磁場発生部１１１の下降中に検出した圧力を処理回路１４へ送信する。
【００５６】
磁石制御機能１４２は、第１磁場発生部１１１を形成している複数の電磁石、及び第２磁場発生部１１４として用いられている電磁石を制御する機能であり、磁石制御部の一例である。具体的には、例えば、磁石制御機能１４２において処理回路１４は、予め設定された手順に従い、第１磁場発生部１１１を形成している複数の電磁石のうち、いずれかの電磁石が磁場を発生するように電流を供給する。これにより、精製容器２に磁場が印加される。また、例えば、処理回路１４は、予め設定された手順に従い、第２磁場発生部１１４として用いられている電磁石が磁場を発生するように電流を供給する。これにより、容器本体２１の第４本体凹部２１１５に磁場が印加される。
【００５７】
（精製容器２を用いた精製装置１による精製処理）  
次に、精製装置１が精製容器２を用いて標的物質を抽出し精製する動作について具体的に説明する。まず、医師等の操作者は、生体試料が収容された試料容器等から、ピペット等を用いて生体試料を吸引する。操作者は、差込口２２６からキャップ２２６１を取り外し、生体試料を吸引したピペットを精製容器２の差込口２２６に差し込む。操作者は、蓋部２２の挿入孔２２６２を介してピペットを精製容器２内へ侵入させる。操作者は、ピペットの先端が容器本体２１に形成されている第１本体凹部２１１１の封止材２１６に接触すると、ピペットの先端で封止材２１６を貫く。操作者は、第１本体凹部２１１１内に生体試料を吐出し、ピペットを差込口２２６から引き抜き、差込口２２６にキャップ２２６１を取り付ける。
【００５８】
操作者は、差込口２２６にキャップ２２６１を取り付けると、内部に生体試料を吐出した精製容器２を、精製装置１の載置部１１３に載置する。図６は、載置部１１３に精製容器２が載置された際の、精製容器２と精製機構１１との断面図の例を表す図である。図６では、蓋部２２の第１蓋凹部２２１〜第５蓋凹部２２５が、第１磁場発生部１１１の第１凸領域１１１１〜第５凸領域１１１５とそれぞれ略対向するように、精製容器２が載置部１１３に載置されている。操作者は、精製容器２を載置すると、例えば、入力インタフェース１２を介し、与圧処理を開始する指示を入力する。
【００５９】
処理回路１４は、与圧処理の開始指示が入力されると、与圧機能１４１を実行する。与圧機能１４１を実行すると処理回路１４は、差込口２２６に取り付けられているキャップ２２６１を緩める。そして、処理回路１４は、第１磁場発生部１１１が予め設定された距離だけ下降するように、駆動部１１２を制御する。ここで、予め設定された距離とは、例えば、上死点から、第１磁場発生部１１１により押し込まれた蓋部２２の平面部２２７の容器本体２１側表面が、容器本体２１の底部２１１に接触する程度の距離である。なお、差込口２２６のキャップ２２６１は、与圧処理の開始時に操作者により緩められても構わない。
【００６０】
第１磁場発生部１１１が、駆動部１１２により精製容器２方向へ降下されると、第１磁場発生部１１１の第１凸領域１１１１〜第５凸領域１１１５が、蓋部２２の第１蓋凹部２２１〜第５蓋凹部２２５にそれぞれ挿入され、第１磁場発生部１１１と、蓋部２２とのそれぞれ対向する表面が略一体となる。第１磁場発生部１１１は、表面が蓋部２２の表面と略一体となったまま下降を続けて精製容器２を圧迫し、容器本体２１の周壁部２１２に形成されている伸縮部２１２１を収縮させる。第１磁場発生部１１１が降下され、伸縮部２１２１が収縮されている間、差込口２２６からは、精製容器２内に存在していた空気が放出される。
【００６１】
第１磁場発生部１１１が、伸縮部２１２１を収縮させながら降下されると、蓋部２２の第１蓋凹部２２１〜第４蓋凹部２２４が、第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、及び小径部２１１４１の開口部を封止している封止材２１６に押し付けられる。蓋部２２の第１蓋凹部２２１〜第４蓋凹部２２４の押し付けにより、封止材２１６が裂開する。第１磁場発生部１１１は、封止材２１６を裂開させた後も下降を続け、第１蓋凹部２２１〜第４蓋凹部２２４の容器本体２１側表面が、第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、及び収容容器２１１４に装填されている液体に接触する。そして、処理回路１４は、蓋部２２の平面部２２７の容器本体２１側表面が、容器本体２１の底部２１１に接触すると、駆動部１１２に第１磁場発生部１１１の下降を停止させる。
【００６２】
図７は、第１磁場発生部１１１の下降が停止した際の精製容器２の状態の例を表す模式図である。このとき、容器本体２１の第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、及び小径部２１１４１の開口部を封止する封止材２１６は、蓋部２２の第１蓋凹部２２１〜第４蓋凹部２２４により、全て破られた状態となっている。なお、図７に示される状態においても、第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、及び収容容器２１１４に装填されている液体が凹部の外へ溢れ出ることはない。
【００６３】
処理回路１４は、第１磁場発生部１１１の降下を停止させると、第１磁場発生部１１１を微小距離、例えば、数ｍｍ程度上昇させるように、駆動部１１２を制御する。第１磁場発生部１１１が数ｍｍ上昇すると、周壁部２１２の伸縮部２１２１が伸長し、蓋部２２が第１磁場発生部１１１の停止位置まで移動する。これにより、蓋部２２の平面部２２７の容器本体２１側表面と、容器本体２１の底部２１１との間に隙間が生じることになる。また、裂開された封止材２１６と、蓋部２２の容器本体２１側表面との間に隙間が生じることになる。また、このとき、蓋部２２の容器本体２１側表面と、容器本体２１の蓋部２２側表面との間に、磁性体粒子、及び磁性体粒子に引きつけられた物質を運搬可能な経路が形成される。
【００６４】
第１磁場発生部１１１を微小距離上昇させた後、蓋部２２が移動するのに十分な時間が経過すると、処理回路１４は、緩められていたキャップ２２６１を締め直す。これにより、精製容器２に対する与圧処理が完了する。さらに、密閉状態が確保される。
【００６５】
なお、与圧処理の開始時に差込口２２６のキャップ２２６１を緩める動作と、与圧処理の終了時にキャップ２２６１を締め直す動作とは、精製機構１１により実施されることに限定されない。例えば、与圧処理の開始時に差込口２２６のキャップ２２６１を緩める動作と、与圧処理の終了時にキャップ２２６１を締め直す動作とは、操作者により実施されても構わない。
【００６６】
処理回路１４は、精製容器２に対する与圧処理が完了すると、磁石制御機能１４２を実行する。このとき、処理回路１４は、精製容器２の与圧処理が完了した後、自動的に磁石制御機能１４２を実行してもよいし、操作者からの精製処理の開始指示を待って実行してもよい。
【００６７】
磁石制御機能１４２を実行すると処理回路１４は、第１凸領域１１１１を形成する電磁石のオン状態及びオフ状態を切り換えることで、第１本体凹部２１１１に収容されている磁性体粒子を動かし、第１本体凹部２１１１に収容されている溶解吸着液による溶解吸着を促進させる。具体的には、例えば、処理回路１４は、第１凸領域１１１１の電磁石の全てをオン状態にした後にオフ状態にする動作を所定回数繰り返すことで、磁性体粒子を動かす。また、処理回路１４は、電磁石のオン状態を第１凸領域１１１１の一端から他端まで移動させ、さらに、他端から一端まで移動させることで、磁性体粒子を動かしてもよい。また、電磁石が格子状に配列されている場合には、処理回路１４は、電磁石のオン状態が三次元的に移動するように制御することで、磁性体粒子を動かし、効率的に第１本体凹部２１１１内の液体を攪拌してもよい。
【００６８】
第１本体凹部２１１１内の液体を攪拌すると、処理回路１４は、第１凸領域１１１１の電磁石の全てをオフ状態とする。図８は、処理回路１４が第１凸領域１１１１の電磁石の全てをオフ状態としたときの精製容器２内の状態を表す模式図である。
【００６９】
第１凸領域１１１１の電磁石の全てをオフ状態とした後、処理回路１４は、第１凸領域１１１１における差込口２２６側の所定番目の電磁石より後の電磁石をオン状態とする。これは、処理回路１４は、第１磁場発生部１１１の電磁石のうち、第１凸領域１１１１において液体と接触していない差込口２２６側の電磁石より後の電磁石をオン状態とすると換言できる。
【００７０】
図９は、処理回路１４が第１凸領域１１１１の所定の電磁石より後の電磁石をオン状態としたときの精製容器２内の状態を表す模式図である。図９によれば、処理回路１４は、第１凸領域１１１１において電磁石Ｍ１３以降の電磁石をオン状態とする。これにより、電磁石Ｍ１３〜Ｍ１５に、第１本体凹部２１１１内の液体に含まれている磁性体粒子が引き付けられる。このとき、引き付けられる磁性体粒子の少なくともいずれかには、生体物質から溶解された標的物質が結合されている。
【００７１】
なお、このとき、第１凸領域１１１１を形成する以外の電磁石はオフ状態となっていても構わない。
【００７２】
電磁石をオン状態とした後、磁性体粒子が引き付けられるのに十分な時間が経過すると、処理回路１４は、オン状態とした電磁石を差込口２２６側から少なくとも１つずつオフ状態とする。図１０は、処理回路１４がオン状態とした電磁石の一つをオフ状態としたときの精製容器２内の状態を表す模式図である。図１０によれば、処理回路１４は、電磁石Ｍ１３をオン状態からオフ状態へ切り換える。これにより、電磁石Ｍ１３に引き付けられていた磁性体粒子が電磁石Ｍ１４，Ｍ１５に引き付けられる。
【００７３】
図１１は、処理回路１４がオン状態とした電磁石をさらに１つオフ状態としたときの精製容器２内の状態を表す模式図である。図１１によれば、処理回路１４は、電磁石Ｍ１４をオン状態からオフ状態へ切り換える。これにより、電磁石Ｍ１４に引き付けられていた磁性体粒子が電磁石Ｍ１５に集約される。
【００７４】
図１２は、処理回路１４がオン状態とした電磁石をさらに１つオフ状態としたときの精製容器２内の状態を表す模式図である。図１２によれば、処理回路１４は、電磁石Ｍ１５をオン状態からオフ状態へ切り換える。これにより、電磁石Ｍ１５に集約されていた磁性体粒子が離水し、電磁石Ｍ１６へ移動する。
【００７５】
集約された磁性体粒子が離水すると、処理回路１４は、オン状態となる電磁石を少なくとも１つ維持したまま、オン状態となる電磁石を第２凸領域１１１２方向へ順次移動させるように、電磁石への電流の供給を制御する。図１３は、処理回路１４が、電磁石Ｍ１６から第２凸領域１１１２の電磁石までをオン状態とし、所定の周期で電磁石Ｍ１６から電磁石を１つずつオフ状態とする場合の精製容器２内の状態を表す模式図である。これにより、磁性体粒子は、蓋部２２の容器本体２１側表面と、容器本体２１の蓋部２２側表面との間に形成された経路を運搬される。
【００７６】
第２凸領域１１１２における第１凸領域１１１１側の所定番目の電磁石をオフ状態とする際に、処理回路１４は、全ての電磁石をオフ状態とする。これは、運搬してきた磁性体粒子が第２本体凹部２１１２に収容される液体へ着水すると、全ての電磁石をオフ状態とすると換言できる。
【００７７】
図１４は、処理回路１４が第２凸領域１１１２の第１凸領域１１１１側の所定番目の電磁石をオフ状態とする際の精製容器２内の状態を表す模式図である。図１４によれば、処理回路１４は、第２凸領域１１１２において電磁石Ｍ２２をオフ状態とする際に、全ての電磁石をオフ状態とする。これにより、運搬されてきた磁性体粒子が第２本体凹部２１１２内の液体へ分散される。
【００７８】
全ての電磁石をオフ状態とすると、処理回路１４は、第２凸領域１１１２を形成する電磁石のオン状態及びオフ状態を切り換えることで、第２本体凹部２１１２へ分散された磁性体粒子を動かす。これにより、第２本体凹部２１１２に収容されている第１洗浄液による、磁性体粒子に結合している標的物質以外の生体物質、及び融解吸着液の洗浄を促進させる。
【００７９】
第２本体凹部２１１２内の液体を攪拌すると、処理回路１４は、図８〜図１１に示される処理を再度実施する。これにより、第２本体凹部２１１２に分散された磁性体粒子が、第２凸領域１１１２の第３凸領域１１１３側の液面際の電磁石Ｍ２５に集約される。
【００８０】
第２凸領域１１１２の電磁石Ｍ２５に磁性体粒子を集約させると、処理回路１４は、図１２〜図１４に示される処理を再度実施する。これにより、電磁石Ｍ２５に集約された磁性体粒子が離水し、離水した磁性体粒子が第３凸領域１１１３へ運搬される。
【００８１】
第３凸領域１１１３における第２凸領域１１１２側の所定番目の電磁石Ｍ３２をオフ状態とする際に、処理回路１４は、全ての電磁石をオフ状態とする。これは、運搬してきた磁性体粒子が第３本体凹部２１１３に収容される液体へ着水すると、全ての電磁石をオフ状態とすると換言できる。これにより、第３凸領域１１１３へ運搬されてきた磁性体粒子が第３本体凹部２１１３内の液体へ分散される。
【００８２】
全ての電磁石をオフ状態とすると、処理回路１４は、第３凸領域１１１３を形成する電磁石のオン状態及びオフ状態を切り換えることで、第３本体凹部２１１３へ分散された磁性体粒子を動かす。これにより、第３本体凹部２１１３に収容されている第２洗浄液による、磁性体粒子に付着している第１洗浄液の希釈洗浄を促進させる。
【００８３】
第３本体凹部２１１３内の液体を攪拌すると、処理回路１４は、図８〜図１１に示される処理を再度実施する。これにより、第３本体凹部２１１３に分散された磁性体粒子が、第３凸領域１１１３の第４凸領域１１１４側の液面際の電磁石Ｍ３５に集約される。
【００８４】
第３凸領域１１１３の電磁石Ｍ３５に磁性体粒子を集約させると、処理回路１４は、図１２〜図１４に示される処理を再度実施する。これにより、電磁石Ｍ３５に集約された磁性体粒子が離水し、離水した磁性体粒子が第４凸領域１１１４へ運搬される。
【００８５】
第４凸領域１１１４における第３凸領域１１１３側の所定番目の電磁石Ｍ４１をオフ状態とする際に、処理回路１４は、全ての電磁石をオフ状態とする。これは、運搬してきた磁性体粒子が収容容器２１１４に収容される液体へ着水すると、全ての電磁石をオフ状態とすると換言できる。なお、第４凸領域１１１４は、第１凸領域１１１１〜第３凸領域１１１３を形成する電磁石よりも少ない電磁石Ｍ４１〜Ｍ４５により形成されているとする。これにより、第４凸領域１１１４へ運搬されてきた磁性体粒子が収容容器２１１４内の液体へ分散される。
【００８６】
全ての電磁石をオフ状態とすると、処理回路１４は、第４凸領域１１１４を形成する電磁石のオン状態及びオフ状態を切り換えることで、収容容器２１１４へ分散された磁性体粒子を動かす。これにより、収容容器２１１４に収容されている処理液による、磁性体粒子に結合している標的物質の溶出を促進させ、標的物質の精製液を作成する。
【００８７】
収容容器２１１４の攪拌が終了し、予め設定された時間が経過すると、精製液の作成が完了したと判断される。精製液を別の検査装置で利用する等の場合、作成された精製液を収容する収容容器２１１４は、必要に応じて容器本体２１から取り外されて回収される。なお、続く第４本体凹部２１１５での処理がある場合、収容容器２１１４は、必要な量の磁性体粒子を第４本体凹部２１１５へ移動させた後、容器本体２１から取り外されて回収される。
【００８８】
続く第４本体凹部２１１５での処理がある場合、収容容器２１１４内の液体を攪拌すると、処理回路１４は、図８〜図１１に示される処理を再度実施する。これにより、収容容器２１１４に分散された磁性体粒子が、第４凸領域１１１４の第５凸領域１１１５側の液面際の電磁石Ｍ４４に集約される。
【００８９】
第４凸領域１１１４の電磁石Ｍ４４に磁性体粒子を集約させると、処理回路１４は、オン状態となる電磁石を少なくとも１つ維持したまま、オン状態となる電磁石を第５凸領域１１１５方向へ順次移動させるように、電磁石への電流の供給を制御する。これにより、表面張力により精製液を吸着した磁性体粒子は、蓋部２２の容器本体２１側表面と、容器本体２１の蓋部２２側表面との間に形成された経路を、第５凸領域方向へ運搬される。
【００９０】
このとき、処理回路１４は、電磁石へ供給される電流量を調節することで、電磁石による磁力を制御する。これにより、第５凸領域１１１５方向へ運搬される磁性体粒子の数を制御することが可能となる。すなわち、任意量の精製液を第４本体凹部２１１５へ誘導することが可能となる。このように誘導した任意量の精製液を用い、例えば、少量の試料量で十分であるＰＣＲ法のような測定方法の実施が想定される。
【００９１】
第５凸領域１１１５における第４凸領域１１１４側の所定番目の電磁石Ｍ５３をオフ状態とする際に、処理回路１４は、全ての電磁石をオフ状態とする。これは、運搬してきた磁性体粒子が第５凸領域１１１５における頂部の電磁石へ到達すると、全ての電磁石をオフ状態とすると換言できる。これにより、磁性体粒子、及び磁性体粒子に吸着していた精製液が第４本体凹部２１１５へ収容される。
【００９２】
全ての電磁石をオフ状態とすると、処理回路１４は、載置部１１３の裏側の、第５凸領域１１１５と対向する位置、すなわち、第４本体凹部２１１５の直下に設けられている第２磁場発生部１１４に磁場を発生させる。これにより、第４本体凹部２１１５に収容されている精製液中の、測定に不要な磁性体粒子が第４本体凹部２１１５の底に沈殿する。
【００９３】
なお、第１の実施形態では、精製装置１の第１磁場発生部１１１の蓋部２２側表面が、蓋部２２の形状と対応し、第１磁場発生部１１１が精製容器２に対して押し付けられる場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。第１磁場発生部１１１は、永久磁石１１１６と、永久磁石１１１６を移動させるための移動機構１１１７とを有していても構わない。このとき、駆動部１１２は、蓋部２２を容器本体２１へ押し込むための与圧部材（図示せず）を備えている。与圧部材は、例えば、蓋部２２を押し込み可能な形状の金属、及びプラスチック等により実現される。
【００９４】
処理回路１４は、与圧処理の開始指示が入力されると、与圧機能１４１を実行し、与圧部材により蓋部２２を容器本体２１へ押し込むように、駆動部１１２を制御する。
【００９５】
精製容器２に対する与圧処理が完了すると、処理回路１４は、磁石制御機能１４２を実行し、移動機構１１１７が永久磁石１１１６を移動させるように、移動機構１１１７を制御する。図１５は、処理回路１４が永久磁石１１１６の移動機構１１１７を制御する動作を表す模式図である。蓋部２２の第１蓋凹部２２１〜第４蓋凹部２２４の容器本体２１側表面が、容器本体２１の第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、及び収容容器２１１４に装填されている液体に接触している状態で、処理回路１４は、永久磁石１１１６が蓋部２２の与圧側表面を沿って移動するように移動機構１１１７を制御する。
【００９６】
なお、処理回路１４は、永久磁石１１１６が一定速度で移動するように移動機構１１１７を制御してもよいし、磁性体粒子が液体に接触しているか否か等に応じて速度を変化させてもよい。また、処理回路１４は、磁性体粒子が液体に接触している際に、永久磁石１１１６が蓋凹部の表面を行き来するように移動機構１１１７を制御してもよい。
【００９７】
また、第１の実施形態では、精製容器２が第４本体凹部２１１５を有する場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。第４本体凹部２１１５は、設けられていなくても構わない。このとき、収容容器２１１４における精製液の作成により、精製装置１の処理が終了することになる。
【００９８】
また、第１の実施形態では、容器本体２１に、小径部２１１４１が設けられ、円筒状で取外し可能な収容容器２１１４が、着脱自在に取り付けられている場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。磁性体粒子に結合した標的物質を溶出させるための処理液を予め装填するのは、小径部２１１４１に取り付けられている収容容器２１１４ではなく、容器本体２１に設けられる凹部であっても構わない。
【００９９】
また、第１の実施形態では、駆動部１１２は、第１磁場発生部１１１により、精製容器２の蓋部２２を容器本体２１へ向けて押圧する場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。駆動部１１２は、載置部１１３を第１磁場発生部１１１方向へ移動させることで、容器本体２１を蓋部２２へ向けて押圧するようにしても構わない。
【０１００】
以上のように、第１の実施形態では、精製容器２は、非磁性体物質により形成され、液体を収容するための本体凹部を有する容器本体２１と、本体凹部と対応した形状を有する蓋凹部を有する蓋部２２とを、対応する本体凹部と蓋凹部とが対向し、かつ、離間させて備える。精製装置１は、与圧機能１４１により駆動部１１２を制御することで、蓋部２２を容器本体２１へ押し込み、容器本体２１の凹部に装填されている、生体試料及び磁性体粒子を含む液体に、蓋部２２の蓋凹部の容器本体２１側表面を接触させる。精製装置１は、蓋部２２の容器本体２１と対向する面の裏側で、第１磁場発生部１１１に磁場を発生させる。そして、精製装置１は、磁石制御機能１４２により、発生させた磁場を、蓋部２２の裏側表面の形状に沿って移動させるようにしている。これにより、生体試料と結合している磁性体粒子が集約され、集約された磁性体粒子が容器本体２１の本体凹部に収容されている溶液中を移動することになり、本体凹部において磁性体粒子に対する処理を実施することが可能となる。
【０１０１】
また、第１の実施形態では、容器本体２１と、蓋部２２とは、容器本体２１の蓋部２２側表面と、蓋部２２の容器本体２１側表面とが接触する方向へ収縮可能な伸縮部２１２１により結合されている。伸縮部２１２１は、蓋部２２が容器本体２１へ押し込まれる際に収縮する。そして、精製装置１は、伸縮部２１２１が収縮された状態の精製容器２内で、磁石制御機能１４２により、磁場を発生させる位置を蓋部２２の形状に沿って移動させるようにしている。つまり、磁性体粒子は、密閉された精製容器２の中を移動することになる。
【０１０２】
従来の精製装置では、全自動で標的物質を抽出及び精製する場合、生体試料が外気に対して開放される構造となることがある。しかしながら、この種の開放系の装置では、例えば、感染性ウイルスから核酸を抽出する場合に、空気を介した二次感染のリスクが生じてしまう。第１の実施形態に係る精製装置１及び精製容器２によれば、精製装置１は、磁性体粒子を密閉された精製容器２中で移動させるようにしているため、精製容器２の密閉性を維持したまま、磁性体粒子に対する処理を実施することが可能となる。これにより、第１の実施形態に係る精製装置１によれば、例え、感染性ウイルスから核酸を抽出する場合であっても、空気を介した二次感染のリスクを減らすことが可能となる。
【０１０３】
また、第１の実施形態では、精製装置１は、発生させた磁場の位置が、本体凹部に収容される液体と対応する位置に到達した場合、磁場の発生を停止させるようにしている。つまり、精製装置１は、集約された磁性体粒子が容器本体２１の本体凹部に収容されている液体に接触すると、磁場の発生を停止させるようにしている。これにより、集約された磁性体粒子が本体凹部に収容されている液体で分散されることになる。
【０１０４】
また、第１の実施形態では、精製装置１は、磁場を発生させる位置を単一の蓋凹部に沿って変動させることで、この蓋凹部の容器本体２１側表面と接触する液体内で磁性体粒子を動かすようにしている。
【０１０５】
従来の精製装置では、全自動で標的物質を抽出及び精製する場合、生体試料が液滴等、不安定な状態で保持されていることがある。このような場合、激しい攪拌作業の実施が困難であり、標的物質を精製する際の各処理工程での効率低下が懸念されるおそれがある。第１の実施形態に係る精製装置１及び精製容器２によれば、精製装置１は、密閉された精製容器２の本体凹部内で液体中の磁性体粒子を動かすようにしているため、液体が外部へ漏れ出ることはない。このため、生体試料及び磁性体粒子を含む液体を有効に攪拌することが可能となり、標的物質を精製する際の各処理工程での効率低下を抑えることが可能となる。
【０１０６】
また、第１の実施形態では、容器本体２１には複数の本体凹部が形成されており、少なくとも１つの第１本体凹部には溶解吸着液と磁性体粒子とが装填されている。そして、第１本体凹部と隣接する第２本体凹部には、溶解吸着液に対する洗浄液が装填されている。これにより、精製容器２内では、本体凹部毎に標的物質を精製する際の処理工程が実施されることになる。
【０１０７】
このため、例えば、特異的に核酸を結合し得る磁性体粒子が容器本体２１の本体凹部間を移動することで、核酸の抽出、磁性体粒子への吸着、洗浄、及び溶出工程がなされ、核酸の精製液を得ることが可能となる。また、特異的にタンパク質を結合し得る磁性体粒子が容器本体２１の本体凹部間を移動することで、タンパク質の抽出、磁性体粒子への吸着、洗浄、溶出工程がなされ、タンパク質の精製液を得ることが可能となる。
【０１０８】
また、第１の実施形態では、精製容器２は、磁性体粒子から標的物質を溶出させる処理を、容器本体２１から着脱可能な収容容器で実施するようにしている。これにより、精製容器２を用いて作成した精製液をそのまま回収することが可能となる。
【０１０９】
また、第１の実施形態では、精製容器２は、磁性体粒子から標的物質を溶出させる処理を実施させる領域と隣接した本体凹部をさらに備える。そして、精製装置１は、発生させる磁力を制御しながら、この本体凹部へ磁性体粒子を移動させるようにしている。これにより、磁性体粒子の表面張力を利用し、任意の量の精製液を誘導することが可能となる。
【０１１０】
（第２の実施形態）  
第１の実施形態では、精製容器２の蓋部２２の裏側に第１磁場発生部１１１により磁場を発生させる場合を例に説明した。第２の実施形態では、容器本体２１の裏側に第１磁場発生部１１１ａにより磁場が発生される例を説明する。
【０１１１】
図１６は、第２の実施形態に係る精製装置１ａと、精製容器２とを模式的に表すブロック図である。図１６に示される精製装置１ａは、精製機構１１ａ、入力インタフェース１２、メモリ１３、及び処理回路１４ａを備える。精製機構１１ａ、入力インタフェース１２、メモリ１３、及び処理回路１４ａは、例えば、バスを介して互いに通信可能に接続されている。
【０１１２】
精製機構１１ａは、精製容器２を収容し、精製容器２に注入された生体試料から標的物質を抽出して精製する機構である。精製機構１１ａは、例えば図１６に示されるように、第１磁場発生部１１１ａ、駆動部１１２ａ、及び与圧部材１１２１を有する。
【０１１３】
図１７は、図１６に示される精製装置１ａに設けられる精製機構１１ａの構成例を表す模式図である。図１７では、第１磁場発生部１１１ａとして、磁性体及びコイルを有する電磁石が用いられる場合を表している。
【０１１４】
第１磁場発生部１１１ａは、複数の電磁石が整列されることで形成されている。なお、図１７では、電磁石が、所定の奥行きを有して一列に整列されている場合を例に示しているが、これに限定されない。電磁石は、それぞれが棒形状を有し、格子状に整列されていてもよい。
【０１１５】
第１磁場発生部１１１ａは、精製容器２を載置させるための載置部としての役割を兼ねている。図１７に示される例では、複数の電磁石が整列されることにより、第１磁場発生部１１１ａに、第１凹領域１１１１ａ〜第５凹領域１１１５ａが形成されている。第１凹領域１１１１ａ〜第５凹領域１１１５ａの底部の深さはそれぞれ略同一である。また、第１凹領域１１１１ａ〜第３凹領域１１１３ａの幅は、第４凹領域１１１４ａ、及び第５凹領域１１１５ａの幅よりも大きい。第１磁場発生部１１１ａを形成する複数の電磁石は、処理回路１４ａの制御に従い、磁場を発生させる。
【０１１６】
与圧部材１１２１は、例えば、精製容器２の蓋部２２を容器本体２１へ押し込むための部材であり、例えば、金属、及びプラスチック等により実現される。与圧部材１１２１は、第１磁場発生部１１１ａと対向するように、第１磁場発生部１１１ａの上方に設けられる。
【０１１７】
駆動部１１２ａは、処理回路１４ａの制御に従い、与圧部材１１２１を載置部としての第１磁場発生部１１１ａへ近づける方向、又は、第１磁場発生部１１１ａから遠ざける方向に移動させる。駆動部１１２ａは、例えば、ギア、ステッピングモータ、ベルトコンベア、及びリードスクリュー等により実現される。
【０１１８】
図１８は、第１磁場発生部１１１ａに精製容器２が載置された際の、精製容器２と精製機構１１ａとの断面図の例を表す図である。図１８では、容器本体２１の第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、収容容器２１１４、及び第４本体凹部２１１５が、第１磁場発生部１１１ａの第１凹領域１１１１ａ〜第５凹領域１１１５ａに挿入されるように、精製容器２が第１磁場発生部１１１ａに載置されている。
【０１１９】
処理回路１４ａは、精製装置１ａの中枢として機能するプロセッサである。処理回路１４ａは、メモリ１３等に記憶されているプログラムを実行することにより、当該プログラムに対応する機能を実現する。例えば、処理回路１４ａは、プログラムを実行することで、与圧機能１４１ａ、及び磁石制御機能１４２ａを有する。
【０１２０】
与圧機能１４１ａは、駆動部１１２ａを制御し、精製容器２へ圧力を与える機能である。具体的には、例えば、与圧機能１４１ａにおいて処理回路１４ａは、与圧部材１１２１が予め設定された距離だけ下降するように、駆動部１１２ａを制御する。これにより、与圧部材１１２１が、第１磁場発生部１１１ａに載置される精製容器２の蓋部２２を、容器本体２１方向へ押し込むことになる。
【０１２１】
処理回路１４ａは、与圧部材１１２１を予め設定された距離だけ下降させると、与圧部材１１２１が微小距離、例えば、数ｍｍ程度上昇するように、駆動部１１２ａを制御する。これにより、裂開された封止材２１６と、蓋部２２の容器本体２１側表面との間に隙間が生じることになる。
【０１２２】
磁石制御機能１４２ａは、第１磁場発生部１１１ａを形成している複数の電磁石を制御する機能である。具体的には、例えば、磁石制御機能１４２ａにおいて処理回路１４ａは、予め設定された手順に従い、第１磁場発生部１１１を形成している複数の電磁石のうち、いずれかの電磁石が磁場を発生するように電流を供給する。
【０１２３】
続いて、本実施形態に係る精製装置１ａが精製容器２を用いて標的物質を抽出し精製する動作を説明する。
【０１２４】
処理回路１４ａは、操作者により、精製容器２が第１磁場発生部１１１ａに載置され、与圧処理を開始する指示が入力されると、与圧機能１４１ａを実行する。与圧機能１４１ａを実行すると処理回路１４ａは、与圧部材１１２１により蓋部２２を容器本体２１へ押し込むように、駆動部１１２ａを制御する。与圧処理により、蓋部２２の容器本体２１側表面と、容器本体２１の蓋部２２側表面との間に、磁性体粒子、及び磁性体粒子に引きつけられた物質を運搬可能な経路が形成される。
【０１２５】
精製容器２に対する与圧処理が完了すると、処理回路１４ａは、磁石制御機能１４２ａを実行する。磁石制御機能１４２ａを実行すると処理回路１４ａは、第１凹領域１１１１ａを形成する電磁石のオン状態及びオフ状態を切り換えることで、容器本体２１の第１本体凹部２１１１に収容されている磁性体粒子を動かし、第１本体凹部２１１１に収容されている溶解吸着液による溶解吸着を促進させる。
【０１２６】
第１本体凹部２１１１内の液体を攪拌すると、処理回路１４ａは、第１凹領域１１１１ａの電磁石の全てをオフ状態とする。第１凹領域１１１１ａの電磁石の全てをオフ状態とした後、処理回路１４ａは、例えば、図１９に表す手順で、第１凹領域１１１１ａの電磁石を制御する。これにより、第１本体凹部２１１１内の液体中に分散されている磁性体粒子が集約され、隣接されている第２本体凹部２１１２へ運搬される。
【０１２７】
磁性体粒子が容器本体２１の第２本体凹部２１１２へ到達すると、処理回路１４ａは、第２凹領域１１１２ａを形成する電磁石のオン状態及びオフ状態を切り換えることで、第２本体凹部２１１２に収容されている磁性体粒子を動かし、第２本体凹部２１１２に収容されている第１洗浄液による、磁性体粒子に結合している標的物質以外の生体物質、及び融解吸着液の洗浄を促進させる。
【０１２８】
第２本体凹部２１１２内の液体を攪拌すると、処理回路１４ａは、第２凹領域１１１２ａの電磁石の全てをオフ状態とする。第２凹領域１１１２ａの電磁石の全てをオフ状態とした後、処理回路１４ａは、例えば、図１９に表す手順で、第２凹領域１１１２ａの電磁石を制御する。これにより、第１本体凹部２１１１内の液体中に分散されている磁性体粒子が集約され、隣接されている第３本体凹部２１１３へ運搬される。
【０１２９】
処理回路１４ａは、図１９で示される処理と同様の処理を繰り返し、容器本体２１の収容容器２１１４へ磁性体粒子を運搬する。収容容器２１１４では、磁性体粒子が標的物質を溶出させるための処理水内に分散され、精製液が作成される。
【０１３０】
続く第４本体凹部２１１５での処理がある場合、処理回路１４ａは、図１９で示される処理と同様の処理を繰り返し、表面張力により精製液を吸着した磁性体粒子を第４本体凹部２１１５へ運搬する。このとき、処理回路１４ａは、第４凹領域１１１４ａ及び第５凹領域１１１５ａの電磁石へ供給される電流量を調節することで、電磁石による磁力を制御する。これにより、第５凹領域１１１５ａ方向へ運搬される磁性体粒子の数を制御することが可能となる。すなわち、任意量の精製液を第４本体凹部２１１５へ誘導することが可能となる。
【０１３１】
なお、第２の実施形態では、精製容器２が、表面形状が精製容器２の容器本体２１の形状と対応して形成される第１磁場発生部１１１ａに載置され、与圧部材１１２１により与圧される場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。第１磁場発生部１１１ａは、永久磁石１１１６ａと、永久磁石１１１６ａを移動させるための移動機構１１１７ａとを有していても構わない。このとき、精製機構１１ａは、精製容器２を載置するための載置部（図示せず）を備えている。
【０１３２】
処理回路１４ａは、与圧処理の開始指示が入力されると、与圧機能１４１ａを実行し、与圧部材１１２１により蓋部２２を容器本体２１へ押し込むように、駆動部１１２ａを制御する。
【０１３３】
精製容器２に対する与圧処理が完了すると、処理回路１４ａは、磁石制御機能１４２ａを実行し、移動機構１１１７ａが永久磁石１１１６ａを移動させるように、移動機構１１１７ａを制御する。図２０は、処理回路１４ａが永久磁石１１１６ａの移動機構１１１７ａを制御する動作を表す模式図である。蓋部２２の第１蓋凹部２２１〜第４蓋凹部２２４の容器本体２１側表面が、容器本体２１の第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、及び収容容器２１１４に装填されている液体に接触している状態で、処理回路１４ａは、永久磁石１１１６ａが容器本体２１の載置側表面を沿って移動するように移動機構１１１７ａを制御する。
【０１３４】
なお、処理回路１４ａは、永久磁石１１１６ａが一定速度で移動するように移動機構１１１７ａを制御してもよいし、磁性体粒子が液体に接触しているか否か等に応じて速度を変化させてもよい。また、処理回路１４ａは、磁性体粒子が液体に接触している際に、永久磁石１１１６ａが容器本体２１の本体凹部の載置側表面を行き来するように移動機構１１１７ａを制御してもよい。
【０１３５】
なお、第２の実施形態では、駆動部１１２ａは、与圧部材１１２１により、精製容器２の蓋部２２を容器本体２１へ向けて押圧する場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。駆動部１１２ａは、第１磁場発生部１１１ａを与圧部材１１２１方向へ移動させることで、容器本体２１を蓋部２２へ向けて押圧するようにしても構わない。
【０１３６】
以上のように、第２の実施形態では、精製容器２は、非磁性体物質により形成され、液体を収容するための本体凹部を有する容器本体２１と、本体凹部と対応した形状を有する蓋凹部を有する蓋部２２とを、対応する本体凹部と蓋凹部とが対向するように離間させて備える。精製装置１ａは、与圧機能１４１ａにより駆動部１１２ａを制御することで、蓋部２２を容器本体２１へ押し込み、容器本体２１の本体凹部に装填されている、生体試料及び磁性体粒子を含む液体に、蓋部２２の蓋凹部の容器本体２１側表面を接触させる。精製装置１ａは、容器本体２１の蓋部２２と対向する面の裏側で、第１磁場発生部１１１ａに磁場を発生させる。そして、精製装置１ａは、磁石制御機能１４２ａにより、発生させた磁場を、容器本体２１の裏側表面の形状に沿って移動させるようにしている。これにより、生体試料と結合している磁性体粒子が集約され、集約された磁性体粒子が容器本体２１の本体凹部に収容されている溶液中を移動することになり、本体凹部において磁性体粒子に対する処理を実施することが可能となる。
【０１３７】
また、第２の実施形態では、精製装置１ａは、磁場を発生させる位置を単一の本体凹部に沿って移動させることで、この本体凹部に収容される液体内で磁性体粒子を動かすようにしている。これにより、生体試料及び磁性体粒子を含む液体を有効に攪拌することが可能となり、標的物質を精製する際の各処理工程での効率低下を抑えることが可能となる。
【０１３８】
ところで、容器本体２１の第１本体凹部２１１１〜第３本体凹部２１１３、小径部２１１４１、及び第４本体凹部２１１５の開口部には、第１蓋凹部２２１〜第４蓋凹部２２４により裂開された封止材２１６の跡が残っている。封止材２１６の跡は、容器本体２１の蓋部２２側表面に沿う磁性体粒子の移動を妨げうる。そのため、第１の実施形態に係る精製装置１の方が、第２の実施形態に係る精製装置１ａよりも高精度に標的物質を精製することが可能となる。
【０１３９】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、精製装置及び精製容器は、精製装置の大型化を避けつつ、磁性体を利用し、生体試料からの標的物質の抽出及び精製を自動化することができる。
【０１４０】
実施形態の説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ））、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、上記各実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、上記各実施形態における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。
【０１４１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１４２】
１，１ａ…精製装置
１１，１１ａ…精製機構
１１１，１１１ａ…第１磁場発生部
１１１１…第１凸領域
１１１１ａ…第１凹領域
１１１２…第２凸領域
１１１２ａ…第２凹領域
１１１３…第３凸領域
１１１３ａ…第３凹領域
１１１４…第４凸領域
１１１４ａ…第４凹領域
１１１５…第５凸領域
１１１５ａ…第５凹領域
１１１６，１１１６ａ…永久磁石
１１１７，１１１７ａ…移動機構
１１２，１１２ａ…駆動部
１１２１…与圧部材
１１３…載置部
１１４…第２磁場発生部
１２…入力インタフェース
１３…メモリ
１４，１４ａ…処理回路
１４１，１４１ａ…与圧機能
１４２，１４２ａ…磁石制御機能
２…精製容器
２１…容器本体
２１１…底部
２１１１…第１本体凹部
２１１２…第２本体凹部
２１１３…第３本体凹部
２１１４…収容容器
２１１４１…小径部
２１１４２…雌ねじ部
２１１４３…雄ねじ部
２１１５…第４本体凹部
２１１６…つば部
２１２…周壁部
２１２１…伸縮部
２１３…開口部
２１６…封止材
２２…蓋部
２２１…第１蓋凹部
２２２…第２蓋凹部
２２３…第３蓋凹部
２２４…第４蓋凹部
２２５…第５蓋凹部
２２６…差込口
２２６１…キャップ
２２６２…挿入孔
２２７…平面部
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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