(57)【要約】      （修正有）【課題】異なる分析項目を効率的に、短時間で処理することができる核酸分析装置の提供。【解決手段】反応液を収容した反応容器２３がそれぞれ搭載される複数の温調ブロック６１と、各温調ブロック６１に対応して設けられ、当該温調ブロック６１の温度調節を行う複数のペルチェ素子７１と、各温調ブロック６１と当該温調ブロック６１に対応したペルチェ素子７１との対からなる温調ブロック部４０を環状方向に沿って並べて複数保持し、回転軸を中心にして回動可能に設けられたカローセル８１と、カローセル８１の回動方向に沿った所定位置に設けられ、当該所定位置に回動位置される温調ブロック部４０に搭載された反応容器２３に励起光を照射して当該反応容器２３内の反応液からの蛍光を検出する検出器９１とを備えた、核酸分析装置。【選択図】図２
2015208232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体と試薬を混合した反応液の核酸を増幅させる核酸分析装置であって、
反応液を収容した反応容器がそれぞれ搭載される複数の温調ブロックと、
前記各温調ブロックに対応して設けられ、当該温調ブロックの温度調節を行う複数のペルチェ素子と、
前記各温調ブロックと当該温調ブロックに対応した前記ペルチェ素子との対からなる温調ブロック部を環状方向に沿って並べて複数保持し、回転軸を中心にして回動可能に設けられたカローセルと、
前記カローセルの回動方向に沿った所定位置に設けられ、当該所定位置に回動位置される前記温調ブロック部に搭載された前記反応容器に励起光を照射して当該反応容器内の反応液からの蛍光を検出する検出器と
を備え、
前記各温調ブロック部は、前記ペルチェ素子の前記温調ブロックに対する吸熱・放熱面が前記複数の温調ブロック部の並設環状方向に対して交差するように、かつ当該並設環状方向に沿って隣り合う前記温調ブロック部との間に空間部を介在させて、前記カローセルに保持されている
ことを特徴とする核酸分析装置。
【請求項２】
前記カローセルは、外周側部分が凹部と凸部とが連設されてなる歯車形状で構成され、当該歯車形状の外周方向に沿った一側の各歯面に、歯底を介して相対向する外周方向に沿った他側の歯面との間に空間部を介在させて前記温調ブロック部がそれぞれ保持されている
ことを特徴とする請求項１に記載の核酸分析装置。
【請求項３】
前記カローセルの凸部は、外周方向に沿った先端側の幅が基端側の幅に対して狭くなっており、また、前記カローセルの凹部は、外周方向に沿った先端側の幅が基端側の幅に対して広くなっており、前記各温調ブロック部における前記ペルチェ素子の前記温調ブロックに対する吸熱・放熱面の面積は、歯車形状の外周方向に沿った前記一側の歯面の面積の大きさに対応している
ことを特徴とする請求項２に記載の核酸分析装置。
【請求項４】
前記温調ブロック部には、ピエゾ素子を駆動源とする送風機又は発熱素子からなるヒータの中の少なくとも一方がさらに設けられ、前記ペルチェ素子と協働して前記温調ブロックの温度調節を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の核酸分析装置。
【請求項５】
検体と試薬を混合した反応液の核酸を増幅させる核酸分析装置であって、
反応液を収容した反応容器がそれぞれ搭載される複数の温調ブロックと、
前記各温調ブロックに対応して設けられ、当該温調ブロックの温度調節を行う複数のペルチェ素子と、
前記各温調ブロックと当該温調ブロックに対応した前記ペルチェ素子との対からなる温調ブロック部を環状方向に沿って並べて複数保持し、回転軸を中心にして回動可能に設けられたカローセルと、
前記カローセルの回動方向に沿った所定位置に設けられ、当該所定位置に回動位置される前記温調ブロック部に搭載された前記反応容器に励起光を照射して当該反応容器内の反応液からの蛍光を検出する検出器と
を備え、
前記温調ブロック部には、ピエゾ素子を駆動源とする送風機及び発熱素子からなるヒータの中の少なくとも一方がさらに設けられ、前記ペルチェ素子と協働して前記温調ブロックの温度調節を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の核酸分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液や尿等の生体由来の検体、いわゆる生体試料中に含まれる核酸を分析する核酸分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体由来の検体中に含まれる核酸の検査を行う場合に用いられる核酸増幅技術としては、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応（Polymerase Chain Reaction；以下、ＰＣＲと略称する）法を用いたものがある。ＰＣＲ法では、検体と試薬とを混合した反応液の温度を予め定められた条件に従って制御することにより、反応液中の所望の塩基配列を選択的に増幅させることができる。
【０００３】
また、その他の核酸増幅法として、ＮＡＳＢＡ（Nucleic Acid Sequence-Based Amplification）法やＬＡＭＰ（Loop-Mediated Isothermal Amplification）法のように、反応液の温度を一定に制御し、核酸増幅をはかる恒温増幅法が開発されている。
【０００４】
このような核酸増幅法は、例えばウィルス性感染の診断等、臨床検査関連でも積極的に用いられており、自動化による検査の効率化・省力化・高精度化が求められている。
【０００５】
特許文献１には、標的核酸の検出を自動的に行う自動化装置が記載されている。この装置は、反応容器に試料を調製する機構と、反応容器に収納された標的核酸中に含まれる標的配列を単離し、増幅するための１以上のインキュベータとが配置された構成になっており、各インキュベータは、複数の反応容器を保持するためのカローセルを備えた構成になっている。反応容器は、自動化された運搬機構を用いて、核酸の分析処理工程に従い、それぞれ適切な温度に制御された複数のインキュベータに順次移動されて所定時間だけそのカローセルに配置されることによって、同一の反応容器に対する温度変化を実現している。
【０００６】
さらに特許文献２には、個々の温調ブロックの温度調節を個別に並行して処理可能な核酸検査装置が記載されている。この装置は、回転軸廻りに回転可能なカローセルの円形状の外縁に沿って複数の温調ブロックを設置し、カローセルと温調ブロックの間に温度調節装置としてのペルチェ素子を温調ブロック毎に配置する構成になっている。温調ブロックに保持された反応容器は、個別に増幅対象のプロトコルに応じた調整温度・調整時間で、独立に並行して温度調節され、多種類の検体に対して個別の核酸分析を同時に複数のプロトコルに対応した処理を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００２−５１３９３６号公報
【特許文献２】特開２０１２−７５４１３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
臨床検査では、検体からの検査結果を迅速に得たいという要求がある。また、分析装置自体の設置スペースをできるだけ小さくしたいという要求がある。
【０００９】
特許文献１に記載された自動化装置では、インキュベータが格子状に多数の反応容器を保持する構成のため、反応容器に対してインキュベータの大きさが大きくなる。そのため、インキュベータの温度調節を行うペルチェ等の温度調節装置には比較的大型で加熱／冷却能力の高いものを使用して処理時間の短縮をはかることになる。
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の自動化装置では、多数の反応容器を保持したインキュベータは予め設定された一つのプロトコルに対応した温度での温度調節を受けるため、複数のプロトコルを個別の反応容器に対して並行して実行するためには、制御温度が異なる多数のインキュベータが必要となり、装置の大型化が避けられない。
【００１１】
特許文献２に記載された核酸検査装置では、カローセルの外縁に沿って設置された複数の温調ブロックに保持された反応容器は、独立してペルチェ素子によって温度調節されるため、容器個別に増幅対象のプロトコルに応じた調整温度・調整時間で並行した処理が実行でき、検査項目数に対する処理時間を短縮することができる。一方で、ペルチェ素子は円周状のカローセルの外縁部に保持されるため、使用できるペルチェ素子のサイズはカローセル直径に依存したカローセルの外周長と、温調ブロックの数によって強い制約を受ける。
【００１２】
特にＰＣＲ法のように反応容器を加熱／冷却するサイクルを繰り返すプロトコルの場合、加熱／冷却力の高い、吸熱・放熱面の大きさが大きいペルチェ素子を実装し、温度調節時間を短縮することが望ましいが、カローセルの寸法上の制約との兼ね合いから、実際に使用するペルチェ素子を選定することになる。
【００１３】
勿論、カローセル直径を大型化すれば、カローセルの外周長が長くなるため、同じ数の温調ブロックを保持する場合、より大きく加熱／冷却能力の高いペルチェ素子を搭載可能になるが、カローセル直径の大型化は、核酸分析装置全体の大型化を招くとともに、回転するカローセルの重量が増加し、回転駆動系の出力の増加を必要とする等の課題がある。
【００１４】
反対に、カローセル直径を大型化することなく元のカローセル形状のまま、温調ブロックの数を減らして加熱／冷却力の高い、吸熱・放熱面の大きさが大きいペルチェ素子を実装するという方法もあるが、この場合には同時に処理できる反応容器の数が減少するという課題が残る。
【００１５】
本発明は上記問題点を鑑みなされたものであって、ＰＣＲ法や高温増幅法に代表される核酸分析手法を実施する核酸分析装置に係り、装置自体の大型化を抑制しつつ、特に異なる分析項目を効率的に、短時間で処理することができる核酸分析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】
【００１６】
上述した課題を達成するために、本発明に係る核酸分析装置は、反応液を収容した反応容器がそれぞれ搭載される複数の温調ブロックと、各温調ブロックに対応して設けられ、当該温調ブロックの温度調節を行う複数のペルチェ素子と、各温調ブロックと当該温調ブロックに対応したペルチェ素子との対からなる温調ブロック部を環状方向に沿って並べて複数保持し、回転軸を中心にして回動可能に設けられたカローセルと、カローセルの回動方向に沿った所定位置に設けられ、当該所定位置に回動位置される温調ブロック部に搭載された反応容器に励起光を照射して当該反応容器内の反応液からの蛍光を検出する検出器とを備え、各温調ブロック部は、ペルチェ素子の温調ブロックに対する吸熱・放熱面が複数の温調ブロック部の並設環状方向に対して交差するように、かつ当該並設環状方向に沿って隣り合う温調ブロック部との間に空間部を介在させて、カローセルに保持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、核酸分析装置では、各温調ブロック部は、ペルチェ素子の温調ブロックに対する吸熱・放熱面が複数の温調ブロック部の並設環状方向に対して交差するように、かつ当該並設環状方向に沿って隣り合う温調ブロック部との間に空間部を介在させて、カローセルに保持されている構成のため、カローセル外径の大型化を抑制しつつ、加熱／冷却能力の高い大型のペルチェ素子をより多く搭載することができる。
【００１８】
この結果、複数のプロトコルに対してもより多くプロトコルに対して同時に対応可能で、異なる分析項目を効率的に処理することができる。また、この分析項目毎の処理においても、温度調節が高速化するとともに、その処理時間を短縮することができる。
上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る核酸分析装置の全体構成を模式的に示した概略全体構成図である。
【図２】本実施の形態に係る核酸分析装置の主要部としてのリーディングユニットの構成を模式的に示した概略平面図である。
【図３】図２において示したＡ−Ａ矢視方向に眺めたリーディングユニットの断面構成を模式的に示した概略断面図である。
【図４】図２に示したリーディングユニット内の一の温調ブロックと一のペルチェ素子とが対となって形成された温調ブロック部の一実施例の構成図である。
【図５】図４に示した一の温調ブロックと一のペルチェ素子とが対となって形成された温調ブロック部の変形例の構成図である。
【図６】別の実施の形態に係る核酸分析装置の主要部としてのリーディングユニットの構成を模式的に示した概略平面図である。
【図７】図６に示したリーディングユニット内の一の温調ブロックと一のペルチェ素子とが対となって形成された温調ブロック部の一実施例の構成図である。
【図８】ピエゾ素子を用いた送風機の一実施例の構成図である。
【図９】本実施の形態に係る核酸分析装置のリーディングユニットによる温調ブロックの温度履歴を模式的に示した説明図である。
【図１０】比較例としての核酸分析装置のリーディングユニットによる温調ブロックの温度履歴を模式的に示した説明図である。
【図１１】さらに別の実施の形態に係る核酸分析装置の主要部としてのリーディングユニットの構成を模式的に示した概略平面図である。
【図１２】図１１に示したリーディングユニット内の一の温調ブロックと一のペルチェ素子とが対となって形成された温調ブロック部の一実施例の構成図である。
【図１３】比較例としての核酸分析装置におけるリーディングユニットの構成を模式的に示した概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る核酸分析装置の一実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る核酸分析装置の全体構成を模式的に示した概略全体構成図である。
【００２１】
本実施の形態に係る核酸分析装置１は、検査に用いられる検体と試薬とを混合した反応液中の核酸を予め定められているプロトコルに従って増幅して核酸濃度測定を行うリーディングユニット５を備えている。
【００２２】
図示の核酸分析装置１の場合は、上述したリーディングユニット５に加えて、その作業台１０上に、作業ヘッド１１と、搬送機構１２と、ラック搭載部１３と、閉栓ユニット１４と、撹拌ユニット１５と、廃棄ボックス１６と、反応液調整ポジション１７とが備えられた構成になっている。加えて、作業ヘッド１１には、グリッパユニット１８や分注ユニット１９等が一体的に設けられている。
【００２３】
搬送機構１２は、反応容器等を保持して移動させるもので、分注ユニット及びグリッパユニット等が備えられた作業ヘッド１１を、装置の作業台１０上で移動変位させる。搬送機構１２は、作業台１０上にＸ軸方向（図中、左右方向）に延在させて配置されたＸ軸方向ガイド上を移動可能に設けられたＸ軸方向可動子１２ｘと、このＸ軸方向可動子１２ｘに一体的にＸ軸方向に移動可能に取り付けられ、Ｙ軸方向（図中、上下方向）に延在させて配置されたＹ軸方向ガイド上を移動可能に設けられたＹ軸方向可動子１２ｙとを有する。そして、作業ヘッド１１は、このＹ軸方向可動子１２ｙに一体的にＹ軸方向に移動可能に取り付けられ、Ｚ軸方向可動子として、Ｚ軸方向（図中、表裏方向）に延在させてＹ軸方向可動子１２ｙに配置されたＺ軸方向ガイド上を移動可能になっている。搬送機構１２は、制御信号に基づいて、作業ヘッド１１を作業台上で移動し、作業台１０上の所望の三次元位置に作業ヘッド１１を配置する。この作業ヘッド１１の移動配置に伴い、グリッパユニット１８や分注ユニット１９等もその作用部を作業台１０上の所望の三次元位置に移動配置できるようになっている。
【００２４】
グリッパユニット１８は、制御信号に基づくグリッパの作動に応動して反応容器２３を把持又は解放し、作業ヘッド１１の移動に伴って、作業台１０上の装置各部間で反応容器２３を搬送する。
【００２５】
分注ユニット１９は、ノズルチップ２４を着脱可能な構成になっており、制御信号に基づいて、ノズルチップラック２８からノズルチップ２４を装着し、検体容器２１内の検体又は試薬容器２２内の試薬にノズルチップ２４を浸漬し、検体又は試薬をノズルチップ２４内に吸引して採取する。また、分注ユニット１９は、制御信号に基づいて、このノズルチップ２４内に貯留された検体や試薬を反応容器２３に吐出して分注する。また、分注ユニット１９は、制御信号に基づいて、装着したノズルチップ２４を取り外せるようにもなっている。
【００２６】
ラック搭載部１３は、核酸検査装置１の作業台１０上の所定位置に設けられ、検体容器ラック２５、試薬容器ラック２６、反応容器ラック２７、ノズルチップラック２８がそれぞれ搭載可能になっており、検査に用いられる検体、試薬、ノズルチップ２４、反応容器２３が配備される。
【００２７】
検体容器ラック２５には、増幅処理の対象としての核酸を含む検体がそれぞれ貯溜された複数の検体容器２１が配列収納されている。試薬容器ラック２６には、検体に加える試薬がそれぞれ貯溜された複数の試薬容器２２が配列収納されている。反応容器ラック２７には、所定の検体と所定の試薬を混合するために用いられる複数の未使用の空の反応容器２３が配列収納されている。ノズルチップラック２８には、検体及び試薬の分注に用いられる複数の未使用のノズルチップ２４が配列収納されている。
【００２８】
図示の核酸検査装置１では、ラック搭載部１３とリーディングユニット５との間の作業台１０上には、反応液を調製するために反応容器ラック２７から取り出した未使用の反応容器２３が載置される反応液調整ポジション１７が形成されている。核酸検査装置１では、グリッパユニット１８を用いて反応容器ラック２７から反応液調整ポジション１７に移送載置した未使用の反応容器２３に対し、分注ユニット１９を用いて所定の検体容器２１及び所定の試薬容器２２から検体及び試薬の分注を行って、反応容器２３内に所定の検体及び所定の試薬を混合した所定の反応液を調製する。反応液調整ポジション１７には、複数の反応容器２３が載置可能になっており、例えば、同じ検体又は同じ試薬の分注を複数の反応容器２３に対し一緒に行うこともでき、複数の反応液の調製を纏めて行うバッチ処理もできるようになっている。反応容器２３は、その容器壁が透光性を有する材料によって形成され、容器内に貯留されている反応液の光強度を容器壁を介して計測可能になっている。
【００２９】
閉栓ユニット１４は、グリッパユニット１８を用いて反応液調整ポジション１７から移送された、反応液が貯溜された反応容器２３の開口（分注口）を閉栓して、反応液の蒸発や外部からの異物の進入等を防ぐ。
【００３０】
攪拌ユニット１５は、グリッパユニット１８を用いて閉栓ユニット１４から移送された、密閉された反応容器２３に貯溜されている反応液を攪拌して、検体及び試薬の混合を行う。
【００３１】
さらに、図示の核酸検査装置１では、反応液調整ポジション１４とラック搭載部１３との間の作業台１０上には、分注ユニット１９に装着されて検体又は試薬の分注に使用された使用済みのノズルチップ２４や、リーディングユニット５による核酸増幅処理が終わった検査済みの反応容器２３を廃棄する廃棄ボックス１６の投入口１６ａが設けられている。
【００３２】
制御装置３１は、核酸検査装置１のリーディングユニット５を含む上述した装置各部を制御する。制御装置３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ等の記憶部、各種インターフェースを有するコンピュータ装置により構成され、キーボード，マウス等の入力装置３２や液晶モニタ等の表示装置３３が備えられている。この制御装置３１により、核酸検査装置１のリーディングユニット５を含む装置各部は、その作動が制御される。制御装置３１は、入力装置３２から入力された指示に基づいて、核酸検査装置１のリーディングユニット５を含む上述した装置各部に制御信号を出力してその作動を制御し、反応液調製処理及び核酸増幅処理を含む核酸分析処理を実行する。核酸検査装置１では、制御装置３１の制御下で、例えば次に述べるようにして、核酸分析処理が実行される。
【００３３】
反応液調製処理では、作業ヘッド１１を反応容器ラック２７の上方に移動させて、グリッパユニット１８を用いて反応容器ラック２７から未使用の空の反応容器２３を把持し、作業ヘッド１１を移動させてこの反応容器２３を反応液調整ポジション１７に移送し、搭載する。次に、作業ヘッド１１をノズルチップラック２８の上方に移動させて、ノズルチップラック２８から未使用のノズルチップ２４を分注ユニット１９の先端に装着する。そして、この分注ユニット１９に装着された未使用のノズルチップ２４を使用して、反応液調整ポジション１７に搭載されている反応容器２３に対して、所定の検体容器２１と所定の試薬容器２２から検体と試薬のそれぞれ分注を行って、反応容器２３内に所定の検体と所定の試薬とを混合した反応液を調製する。
【００３４】
より具体的には、分注ユニット１９に未使用のノズルチップ２４が装着された作業ヘッド１１を、例えば、検体容器ラック２５の上方に移動させて、分注ユニット１９により所定の検体容器２１内に貯溜されている検体をノズルチップ２４内に吸引して採取する。そして、分注ユニット１９のノズルチップ２４内に所定の検体を保持した状態で、作業ヘッド１１を反応液調整ポジション１７の上方に移動させて、所定の未使用の空の反応容器２３に、分注ユニット１９のノズルチップ２８内に保持していた検体を吐出して分注する。検体の分注完了後、作業ヘッド１１を廃棄ボックス１６の上方に移動させて、分注ユニットに装着されて検体の分注に使用されたノズルチップ２４を廃棄ボックス１６に廃棄した後、この所定の検体を分注した所定の検体容器２３に対して所定の試薬の分注を行うに際し、ノズルチップラック２８から未使用のノズルチップ２４を分注ユニットに装着し直す。
【００３５】
そして、上述した検体の分注の場合と同様にして、今度は、試薬容器ラック２６の所定の試薬容器２２から所定の試薬を採取し、反応液調整ポジション１７に搭載されている、先に所定の検体が分注された所定の反応容器２３内にこの採取した試薬を分注することによって、所定の反応容器２３内に所定の検体と所定の試薬とが混合された反応液２を調製する。試薬の分注完了後、分注ユニット１９に装着されて試薬の分注に使用されたノズルチップ２４を廃棄ボックス１６に廃棄する。
【００３６】
反応液調整ポジション１７で反応液が調製された反応容器２３は、反応液調整ポジション１７の上方に移動させた作業ヘッド１１のグリッパユニット１８によって把持され、閉栓ユニット１４に移送されて搭載される。閉栓ユニット１４では、反応液の蒸発や外部からの異物の進入等を防止するために、反応容器２３の開口（分注口）を閉栓する。さらに、閉栓された反応容器２３は、必要に応じて、作業ヘッド１１のグリッパユニット１８によって把持されて、撹拌ユニット１５に搬送されて搭載される。撹拌ユニット１５では、反応液を撹拌し、検体と試薬の混合が行われる。
【００３７】
一方、核酸分析処理では、このようにして反応液が調製され、開口（分注口）が閉栓された反応容器２３を、作業ヘッド１１のグリッパユニット１８によって把持して、リーディングユニット５のケーシング５１に設けられたゲート５２の上方に移動させた後、ゲート５２を介してリーディングユニット５内の空いている温調ブロック６１（図２参照）に搭載し、反応容器２３の反応液中の核酸を予め設定されたプロトコルに従って増幅してその核酸濃度の測定を行う。そして、その測定結果に基づいて、分析工程では、反応液中の核酸についての塩基配列の分析を行う。
【００３８】
そして、リーディングユニット５での核酸分析処理が済んだ反応容器２３は、作業ヘッド１１のグリッパユニットによって、リーディングユニット５内の搭載されている温調ブロック６１からゲート５２を介してユニット外部に取り出され、廃棄ボックス１６に移送されて廃棄される。
【００３９】
上述したようにして、制御装置３１が核酸検査装置１のリーディングユニット５を含む装置各部を作動制御して、反応液調製処理及び核酸増幅処理を含む核酸分析処理を実行している間、また制御装置３１は、各反応容器２３に対する反応液調製や核酸増幅等に係る入力値、各工程の進捗度合い、分析結果等を、記憶部に記憶し、表示装置３３に表示するようにもなっている。
【００４０】
次に、上述したように構成された本実施の形態に係る核酸分析装置において、異なる分析項目を効率的に、短時間で処理するための主要部を構成するリーディングユニット５の構成及び作用について詳述する。
【００４１】
図２は、本発明の一実施の形態に係る核酸分析装置の主要部としてのリーディングユニットの構成を模式的に示した概略平面図である。
【００４２】
図３は、図２において示したＡ−Ａ矢視方向に眺めたリーディングユニットの断面構成を模式的に示した概略断面図である。
【００４３】
図２及び図３に示すように、リーディングユニット５は、ケーシング５１内に、反応液が調製された反応容器２３がそれぞれ搭載される複数の温調ブロック６１と、各温調ブロック６１の温度調節を個別に独立して行うべく各温調ブロック６１にそれぞれ対応して設けられた複数のペルチェ素子７１と、各温調ブロック６１の温度を個別に検知すべく各温調ブロック６１にそれぞれ対応して設けられた複数の温度検知器６８と、複数の温調ブロック６１並びに複数のペルチェ素子７１を保持するカローセル８１と、測定位置に配置された反応容器２３内の反応液の定性・定量分析するための分析検出器９１と、が設けられた構成になっている。
【００４４】
ケーシング５１には、グリッパユニット１８によって反応容器２３をケーシング５１に対し出し入れするための開閉可能な常閉のゲート５２が設けられている。ゲート５２には、図示せぬ開閉機構が付設され、反応容器２３の出し入れが行われるときに制御装置３１からの制御信号に基づいて開かれる。これにより、リーディングユニット５のケーシング５１内は、核酸増幅処理中は外部の光が分析に影響を及ぼさないようになっている。
【００４５】
各温調ブロック６１は、例えばアルミニウム合金や銅合金等の熱伝導率の高い材質を用いて形成されている。各温調ブロック６１には、反応容器２３がグリッパユニット１８によって着脱自在に搭載され、核酸増幅処理の間、保持する搭載部６３が形成されている。各温調ブロック６１の外周面の少なくとも一面は、加熱／冷却部を構成するペルチェ素子７１の温調ブロック６１に対しての吸熱・放熱面７２に対面させて密着若しくは近接配置され、ペルチェ素子７１との間で伝熱を行う伝熱面６２になっている。
【００４６】
各ペルチェ素子７１は、反応容器２３が搭載保持される各温調ブロック６１の温度を個別に温度調節する加熱／冷却部を構成する。ペルチェ素子７１は、一対の吸熱・放熱面を有し、駆動電流の極性に応じて、一対の吸熱・放熱面の中の一方の吸熱・放熱面７２が温調ブロック６１に対しての放熱面及び吸熱面となり、他方の吸熱・放熱面がカローセル８１に対しての吸熱面又は放熱面となって、その伝熱面６２が密着又は近接配置された温調ブロック６１の温度を調節する。
【００４７】
各温度検知器６８は、感温素子若しくは測温素子を備えた温度センサを有し、各温調ブロック６１に取り付けられて、その温度を検出する。
【００４８】
複数のペルチェ素子７１及び複数の温調ブロック６１が取り付け固定されたカローセル８１は、駆動機構８２とシャフト８３を介して連結され、駆動機構８２の作動によって、その回転軸８４を回動中心にして、回動可能（回転可能）になっている。
【００４９】
カローセル８１は、その回動によって、カローセル８１の外周側部分８１ｏに、回転軸８４を中心にして環状に等間隔に並べられて配置された複数の温調ブロック６１の中の一の温調ブロック６１を、カローセル８１の外周廻りの所定位置に配置されている分析検出器９１の測定位置やケーシング５１に設けられたゲート５２の対向位置に移動配置して、分析検出器９１によってこの温調ブロック６１に搭載されている分析対象の反応容器２３に貯溜されている反応液の分析や搭載若しくは取り出しを行うことができる。
【００５０】
図示の例では、カローセル８１は、その外周側部分８１ｏが凹部８１ａと凸部８１ｂとが連設されてなる歯車形状で構成され、当該歯車形状の外周方向に沿った一側の歯面８８ａに、歯底８８ｃを介して相対向する外周方向に沿った他側の歯面８８ｂとの間に空間部８８ｄを介在させて温調ブロック部４０が保持されている。すなわち、各温調ブロック部４０は、ペルチェ素子７１の温調ブロック６１に対する吸熱・放熱面７２が複数の温調ブロック部４０の並設環状方向に対して交差するように、かつ当該並設環状方向に沿って隣り合う温調ブロック部４０との間に空間部８８ｄを介在させて、カローセル８１に保持されている。
【００５１】
このような温調ブロック部４０においては、温調ブロック６１が予めペルチェ素子７１が取り付け固定された凸部（歯部）８１ｂの一側の歯面８８ａに対して、又は予め温調ブロック６１とペルチェ素子７１とを一体化してなる温調ブロック部４０自体が凸部（歯部）８１ｂの一側の歯面８８ａに対して、固定具４２によって一体的に取り付け固定されている。そして、凸部（歯部）８１ｂは、外周方向に沿った先端側（歯先側）の幅が基端側（歯根元側）の幅に対して狭くなっており、また、凹部（歯溝部）は、外周方向に沿った先端側（歯溝開口側）の幅が基端側（歯溝底部側）の幅に対して広くなっている。
【００５２】
また、カローセル８１には、カローセル８１の温度を検出するカローセル温度検知器８６と、カローセル８１の温度を一定温度に調整するカローセル温度調整器８７とが備えられている。このカローセル温度検知器８６の検出温度に応じたカローセル温度調整器８７の調整作動によって、複数の温調ブロック部４０それぞれのペルチェ素子７１の加熱／冷却駆動に起因して、各ペルチェ素子７１の一対の吸熱・放熱面の中の他方の吸熱・放熱面との間で起こる吸熱又は放熱によるカローセル８１自体の温度変動を抑制する。そのため、複数のペルチェ素子７１が取り付け固定されるカローセル８１は、例えばアルミニウム合金や銅合金等の熱伝導率の高い材質を用いて形成されている。カローセル温度調整器８７は、例えばペルチェ素子８７ａとファン８７ｂを組み合わせた機構としてもよいし、或いは水冷ジャケット８７ｃと配管・液冷装置８７ｄを組み合わせた機構としてもよい。これらの場合、ファン８７ｂ又は配管・液冷装置８７ｄはリーディングユニット５の外部との間で吸熱／放熱を行う構造として、リーディングユニット５内の温度変動を抑える構造としてよい。
【００５３】
分析検出器９１は、光学系検出器で構成され、反応液が貯溜されている反応容器２３に励起光９２を照射する光源９３と、この励起光９２が照射された反応液から発せられる蛍光９４を検出する検出素子９５とを含む構成になっている。光源９３と検出素子９５とは、光源側光学系９６と検出側光学系９７ととともに、検出器筐体内に一体的に収納されている。光源側光学系９６の発光面及び検出側光学系９７の受光面は、カローセル８１が回動するケーシング５１内に臨ませた状態で設けられている。検出器９１は、カローセル８１の外周廻りに１個以上配置されている。
【００５４】
次に、リーディングユニット５のカローセル８１の外周側部分８１ｏに、回転軸８４を中心にして環状に等間隔に並べられて配置されている複数の温調ブロック６１並びに複数のペルチェ素子７１について詳述する。    
【００５５】
図４は、一の温調ブロックと一のペルチェ素子とが対となって形成された温調ブロック部の一実施例の構成図である。
【００５６】
図示の場合、温調ブロック部４０は、吸熱・放熱面７２が形成された薄厚平板形状のペルチェ素子７１と、外周面の一面がこのペルチェ素子７１の吸熱・放熱面７２と略同形・略同面積の伝熱面６２を有した温調ブロック６１との対で構成されている。
【００５７】
温調ブロック６１には、反応容器２３が着脱自在に搭載され、核酸増幅処理中、反応容器２３を保持する搭載部６３が設けられ、温調ブロック６１の温度を検知するための温度検知装置７６が設けられている。搭載部６３は、反応容器２３及び反応容器２３の容器壁を介して容器内に貯溜された反応液との間で伝熱を効率よく行い得るため、反応容器２３の容器外周面の多くを囲繞した状態で保持できる装着孔６４で構成され、反応容器２３の反応液で満たされた容器壁の外周面部分を、後述する窓６５，６６部分を除き、温調ブロック６１の外部に露出させない構造になっている。反応容器２３は、容器壁の外周面部２３ａを装着孔６４の内壁で支持される。さらに、ペルチェ素子７１による温調ブロック６１介した冷却・放熱が温調ブロック６１全体に効率的かつ短時間でその影響が現れるように、温調ブロック６１はその端面の形状が例えば略三角形若しくは扇形等の柱状形態よりなるプリズム状形態になって、その軸方向に沿って装着孔６４が延びる形態になっている。ペルチェ素子７１の吸熱・放熱面７２と略同形・同面積の温調ブロック６１の伝熱面６２は、プリズム状形態を構成する外周面部の中の最大面積の平面部で構成されている。これにより、ペルチェ素子７１と温調ブロック６１との間の伝熱性を高め、かつ温調ブロック６１の体積の増加を抑え、加熱／冷却時間の短縮に貢献できるようになっている。なお、温調ブロック６１の三角形若しくは扇形等の柱状形態よりなるプリズム状形態は、角部のエッジを落とす等の処理により端面の形状は厳密な意味での三角形若しくは扇形等からの幾分の変更があってもよい。
【００５８】
さらに、このようなプリズム状形態の温調ブロック６１の各構成面の中の、伝熱面６２、装着孔６４の容器挿入開口が形成された端面以外の構成面には、検出器９１による測定位置で、光源９３からの励起光９２を装着孔６４に保持された反応容器２３に照射するための照射窓６５と、この励起光９２の照射によって反応容器２３に貯溜されている反応液からの蛍光９４が検出素子９５に対して出射される検出窓６６が形成されている。加えて、温調ブロック６１には、その温度、すなわち反応容器２３に貯溜されている反応液の温度を検知するための温度検知装置７６も設けられている。
【００５９】
次に、上述した構成の温調ブロック部４０を備えたリーディングユニット５のカローセル８１の作用・効果について、図１３に示した比較例のカローセル８１と対比しながら、説明する。
【００６０】
図１３は、比較例としての核酸分析装置におけるリーディングユニットの構成を模式的に示した概略平面図である。
【００６１】
この比較例のリーディングユニット５では、一の温調ブロック６１と一のペルチェ素子７１とが対となって形成された温調ブロック部４０を環状方向に沿って並べて複数保持し、回転軸８４を中心にして回動可能に設けられたカローセル８１において、各温調ブロック部４０は、ペルチェ素子７１の温調ブロック６１に対する吸熱・放熱面７２が複数の温調ブロック部４０の並設環状方向と交差せず、この並設環状方向の接線方向と平行になるようにして保持されている。
【００６２】
比較例のリーディングユニット５では、各温調ブロック部４０は、ペルチェ素子７１の温調ブロック６１に対する吸熱・放熱面７２が、複数の温調ブロック部４０の並設環状方向に対して交差せず、この並設環状方向の接線方向と平行になるようにして保持されているため、使用できるペルチェ素子７１の温調ブロック６１に対する吸熱・放熱面７２のサイズは、カローセル外周長（カローセル直径）と、環状方向に沿って並べる温調ブロック部４０の数とによって強い制約を受ける。特にＰＣＲ法のように反応容器２３を加熱／冷却するサイクルを繰り返すプロトコルの場合は、カローセル８１は、加熱／冷却力の高い、吸熱・放熱面７２のサイズが大きいペルチェ素子７１を実装し、温調ブロック６１並びに搭載された反応容器２３の温度調節時間を短縮することが望ましいが、カローセル８１の寸法上の制約との兼ね合いから、実際に使用するペルチェ素子７１を選定することになる。
【００６３】
勿論、カローセル８１の直径を大型化すれば、カローセル８１の外周長が長くなるため、同じ数の温調ブロック部４０を保持する場合、吸熱・放熱面７２のサイズがより大きく、加熱／冷却能力の高いペルチェ素子７１を搭載可能になるが、カローセル８１の直径の大型化は、核酸分析装置１全体の大型化を招くとともに、回転するカローセル８１の重量が増加し、回転駆動系の出力の増加を必要とする。
【００６４】
さらにカローセル８１の直径が増すため、カローセル８１を回転して所定（指定）の温調ブロック部４０を分析検出器９１の設置位置に移動する際の移動距離が長くなり、移動時間も長くなる。通常の場合、分析検出器９１の数は温調ブロック部４０の数に比べて少なく、分析検出器９１で分析処理する温調ブロック部４０は連続して別の処理が行われることが多いため、検出のための移動時間の長大化は検査時間の短縮の観点から抑えなければならない。
【００６５】
これに対して、図１〜図４に示した本実施の形態に係る核酸分析装置１によれば、各温調ブロック部４０は、ペルチェ素子７１の温調ブロック６１に対する吸熱・放熱面７２が複数の温調ブロック部４０の並設環状方向に対して交差するように、かつ並設環状方向に沿って隣り合う温調ブロック部４０との間に空間部８８ｄを介在させて、カローセル８１に保持されているので、温調ブロック部４０の数が図２，図１３に示すように同じであっても、使用できるペルチェ素子７１の温調ブロック６１に対する吸熱・放熱面７２の幅サイズＷが、比較例のように複数の温調ブロック部４０の並設環状方向の接線方向と平行になるようにして保持されている場合の幅サイズＷよりも、同じカローセル８１の直径で大きい値にすることができる。これにより、温調ブロック６１の温度調節処理時間が短縮することができ、カローセル８１の外形の大型化を抑制しながら、加熱／冷却能力の高い大型のペルチェ素子７１を搭載することができるため、核酸分析装置１本体の大きさを大型化させることなく、分析処理時間を短縮することができる。
【００６６】
さらに、各温調ブロック部４０の温調ブロック６１は、例えばその端面の形状が三角形若しくは扇形等の柱状形態よりなるプリズム状形態になって、その軸方向に沿って装着孔６４が延びる形態になっている。これにより、ペルチェ素子７１の吸熱・放熱面７２と略同形・同面積の温調ブロック６１の伝熱面６２を、その外周面部の中の最大面積の平面部で構成することができ、ペルチェ素子７１と温調ブロック６１との間の伝熱性を高め、かつ温調ブロック６１の体積の増加を抑え、加熱／冷却時間の短縮に貢献できる。
【００６７】
図５は、図４に示した一の温調ブロックと一のペルチェ素子とが対となって形成された温調ブロック部の変形例の構成図である。
【００６８】
図５に示した温調ブロック６１では、図４に示した実施例に対して、プリズム状形態の温調ブロック６１の各構成面の中、装着孔６４の容器挿入開口が形成された端面と軸方向に係る反対の端面側は、装着孔６４の軸方向長さよりも長いペルチェ素子７１の吸熱・放熱面７２部分に対応する部分を、伝熱面６２側を残して切り欠いた構造としたものである。本例によれば、温調ブロック６１の体積の減少により、温調ブロック６１の熱容量はさらに減少するため、温調ブロック６１の加熱／冷却時間をさらに短縮できる。
【００６９】
次に、本発明の別の実施の形態に係る核酸分析装置１について、図６，図７に基づいて説明する。なお、説明に当たって図１〜図４に示した前述の核酸分析装置１と同一又は同様な構成については、図中に同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００７０】
図６は、別の実施の形態に係る核酸分析装置の主要部としてのリーディングユニットの構成を模式的に示した概略平面図である。
【００７１】
図７は、図６に示した一の温調ブロックと一のペルチェ素子とが対となって形成された温調ブロック部の一実施例の構成図である。
【００７２】
本実施の形態に係る核酸分析装置１では、温調ブロック部４０に、ピエゾ素子７４を駆動源とする送風機７３又は発熱素子からなるヒータ７８の中の少なくとも一方がさらに設けられ、ペルチェ素子７１と協働して温調ブロック６１の温度調節を行う構成になっている。図示の例では、温調ブロック部４０の温調ブロック６１に、送風機７３及びヒータ７８の両方が、ピエゾ素子７４とともに付設された構成になっている。
【００７３】
送風機７３は、図７に示すように、その送気口７３ａが、ビニール製等の配管７５を介して、装着孔６４の軸方向と平行に温調ブロック６１を貫通して延びる温調ブロック内流路６７の一方側の開口６７ａに連結されている。送風機７３は、制御信号に基づいてその駆動源であるピエゾ素子７４が駆動されて運転されると、装着孔６４の軸方向と平行に温調ブロック６１を貫通して延びる温調ブロック内流路６７が通風されることで、温調ブロック６１は冷却される。また、温調ブロック６１に設置されたヒータ７８が、制御信号に基づいて駆動されると、温調ブロック６１はヒータ７８の発熱によって加熱される。そして、送風機７３、ヒータ７８、ペルチェ素子７１の運転は、温調ブロック６１の温度検知器６８で検知した温度を基に、制御装置３１によって制御される構成になっている。その際には、ペルチェ素子７１の加熱動作時に、ヒータ７８を合わせて発熱させて、温調ブロック６１の加熱能力を高めてもよいし、ペルチェ素子７１或いはペルチェ素子７１とヒータ７８による加熱動作時に、送風機７３を一緒に稼働させて、温調ブロック６１を一定温度に保つ制御としてもよい。
【００７４】
ここで、ピエゾ素子７４を駆動源に用いた送風機７３としては、例えば、図８に記載されているような圧電マイクロブロアが、寸法が１０〜１５ｍｍ程度四方のサイズで実用化されており、温調ブロック部４０毎に温調ブロック６１に搭載することが可能である。
【００７５】
図８は、ピエゾ素子を用いた送風機の一実施例の構成図である。
図示の送風機７３では、ピエゾ素子７４への通電により、ダイアフラム７３ｂが変位振動すると、チャンバ７３ｃの容積が変化し、オリフィス７３ｄを通じて流れが生じる。オリフィス７３ｄの外側にさらに別のオリフィスとしてのノズル７３ｅが設置されることで、流入口７３ｆからの吸気とノズル７３ｅからの排気が連続的に行われ、送風機として機能する。
【００７６】
このピエゾ素子７４を用いた送風機７３は、通常の羽根車がモータによって回転するタイプの送風機に比べて大きさが小さく、かつ排気口が配管接続し易い構造となっているため、配管７５により容易に通風したい個所にだけ冷却風を導くことができる。
【００７７】
例えば、遺伝子分析装置に、通常の羽根車がモータによって回転するタイプの送風機を用いようとすると、吹出口の大きさが２０ｍｍ程度四方のサイズとなり、吹出口からの送風が四方に広がるため、特定の温調ブロック６１にだけ通風することができず、隣接する温調ブロック６１にも通風が生じ、隣接する温調ブロック６１の温度調整に悪影響が生じてしまう。
【００７８】
ところが、図示のピエゾ素子７４を駆動源に用いた送風機７３によれば、配管７５で直接送風機７３から温調ブロック６１に通風するため、隣接する温調ブロック６１の温度調整に悪影響が生じない。
【００７９】
また、ペルチェ素子７１の冷却動作時に、送風機７３を合わせて稼働させて、温調ブロック６１の冷却能力を高めてもよいし、ペルチェ素子７１の加熱動作時に、ヒータ７８を合わせて稼働させて、温調ブロック６１の加熱能力を高めてもよい。さらにまた、ペルチェ素子７１単独による冷却時、或いはペルチェ素子７１，送風機７３の両者による冷却時に、ヒータ７８を合わせて稼働させたり、又は、ペルチェ素子７１単独による加熱時、或いはペルチェ素子７１，ヒータ７８の両者による加熱時に、送風機７３を合わせて稼働させたて、温調ブロック６１を一定温度に保つ制御も行える。このように、ペルチェ素子７１による加熱又は冷却動作時に、ヒータ７８及び送風機７３の中のいずれか一方を合わせて稼働させて、温調ブロック６１を一定温度に保つ制御も行える。この温度を一定に保つ制御を行う場合には、一つの装置で加熱／冷却を切り替えるよりも、加熱装置と冷却装置とを同時に運転して、出力を微調整した方が迅速に安定して一定温度に到達させ、維持することができる。
【００８０】
次に、図９，図１０を基に、本実施の形態に係る核酸分析装置１の主要部としてのリーディングユニット５の作用について説明する。
【００８１】
図９は、本実施の形態に係る核酸分析装置のリーディングユニットによる温調ブロックの温度履歴を模式的に示した説明図である。
【００８２】
図１０は、比較例としての核酸分析装置のリーディングユニットによる温調ブロックの温度履歴を模式的に示した説明図である。
【００８３】
例えば、比較例として、ペルチェ素子７１だけを用いて温調ブロック６１を加熱した後、高温側温度Ｔｈに温度差±ΔＴａｄｊ,ｈで時間ｔ３だけ維持した後、温調ブロック６１を冷却し、低温側温度Ｔｃに温度差±ΔＴａｄｊ,cで時間ｔ６だけ維持する温度サイクルを繰り返す場合、図１０に示すようにペルチェ素子７１だけで温度調整を行うと、
（１）ペルチェ素子７１の加熱能力に応じた昇温時間ｔ１,Ａがかかる、
（２）高温側温度Ｔｈに到達した後に、温度調整のためのハンチングが生じ易くなり、温度調整時間ｔ２,Ａの短縮が難しい、
といった現象が生じる。
【００８４】
これは、
＊  一般にペルチェ素子７１を加熱と冷却で運転を切り替えて作動させて温度調整をする場合に、切り替え時に置いてペルチェ素子７１に通電しない休止時間を数秒程度設けることがペルチェ素子７１の寿命を維持するために必要な場合が多いこと、
＊  ペルチェ素子７１自体にも熱容量があり、加熱と冷却で運転を切り替えて温度調整をする際に、熱容量に起因した温度応答の時間遅れが生じること、
によるものである。
【００８５】
さらに
（３）温度Ｔｃへの冷却に転じて、温度Ｔｃに到るまでの間についても、ペルチェ素子７１の冷却能力に応じた冷却時間ｔ４,Ａがかかる、
といった現象が生じる。
【００８６】
これは、素子の特性上、ペルチェ素子７１の冷却能力は加熱能力に対して小さくなることが知られており、冷却時間ｔ４,Ａは昇温時間ｔ１,Ａよりも長くなることによるもので、時間短縮が求められている。
【００８７】
また、
（４）高温側温度Ｔｈ到達時と同様に、低温側温度Ｔｃに到達した後に、加熱／冷却の切り替え時のペルチェ素子７１の待ち時間とペルチェ素子７１自体の熱容量による温度応答の遅れにより温度調整のためのハンチングが生じやすくなり、温度調整時間ｔ５,Ａの短縮が難しい、
といった現象も生じる。
【００８８】
しかしながら、本実施の形態によれば、ピエゾ素子７４を駆動源とする送風機７３及びヒータ７８の中の少なくとも一方を、ペルチェ素子７１と併用して協働して温調ブロック６１の温度調整を行うことができるため、例えば、比較例と同様な、温調ブロック６１を加熱した後、高温側温度Ｔｈに温度差±ΔＴａｄｊ,ｈで時間ｔ３だけ維持した後、温調ブロック６１を冷却し、低温側温度Ｔｃに温度差ΔＴａｄｊ,cで時間ｔ６だけ維持する温度サイクルを繰り返す場合、
（１）ペルチェ素子７１の加熱能力にヒータ７８の加熱能力が加算されるため、図９に示すように昇温時間ｔ１,Ｂが、比較例のペルチェ素子７１だけによる加熱の場合のｔ１,Ａのよりも短くなる、
（２）高温側温度Ｔｈに到達した後に、ペルチェ素子７１とヒータ７８、送風機７３を併用して温度調整を行うため、ペルチェ素子７１の加熱／冷却切り替え時の待ち時間とペルチェ素子７１の熱容量による温度応答の遅れの影響によるハンチングを抑えることが可能となり、温度調整時間ｔ２,Ｂを比較例でのｔ２,Ａに対して短縮することができる、
（３）温度Ｔｃへの冷却に転じて、温度Ｔｃに至るまでの間についてもペルチェ素子７１の冷却能力に送風機７３の冷却能力が加算されるため、冷却時間ｔ４,Ｂがペルチェ素子７１だけの場合のｔ４,Ａのよりも短くなる、
（４）高温側温度Ｔｈ到達時と同様に、低温側温度Ｔｃに到達した後に、加熱／冷却の切り替え時のペルチェ素子７１の待ち時間とペルチェ素子７１自体の熱容量による温度応答の遅れにを抑えることが可能となり、温度調整時間ｔ５,Ｂを比較例でのｔ５,Ａに対して短縮することができる、
ことになる。
【００８９】
このように本実施の形態では、各工程での温度調整時間が短縮されるため、１サイクルの時間を従来例でのｔＡからｔＢに短縮することが可能となる。核酸増幅処理においては、図９に示したような温度サイクルを数十〜数百回繰り返し処理する場合があるため、本実施の形態によれば、核酸分析処理に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００９０】
次に、本発明のさらに別の実施の形態に係る核酸分析装置１について、図１１，図１２に基づいて説明する。なお、説明に当たって図１〜図８に示した前述の核酸分析装置１と同一又は同様な構成については、図中に同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９１】
図１１は、さらに別の実施の形態に係る核酸分析装置の主要部としてのリーディングユニットの構成を模式的に示した概略平面図である。
【００９２】
図１２は、図１１に示したリーディングユニット内での一の温調ブロックと一のペルチェ素子とが対となって形成された温調ブロック部の一実施例の構成図である。
【００９３】
本実施の形態に係る核酸分析装置では、反応液を収容した反応容器２３がそれぞれ搭載される複数の温調ブロック６１と、各温調ブロック６１に対応して設けられ、当該温調ブロック６１の温度調節を行う複数のペルチェ素子７１と、各温調ブロック６１と当該温調ブロック６１に対応したペルチェ素子７１との対からなる温調ブロック部４０を環状方向に沿って並べて複数保持し、回転軸８４を中心にして回動可能に設けられたカローセル８１と、カローセル８１の回動方向に沿った所定位置に設けられ、当該所定位置に回動位置される温調ブロック部４０に搭載された反応容器２３に励起光９２を照射して当該反応容器２３内の反応液２からの蛍光９４を検出する検出器とを備え、温調ブロック部６１には、ピエゾ素子７４を駆動源とする送風機７３及び発熱素子からなるヒータ７８の中の少なくとも一方がさらに設けられ、ペルチェ素子７１と協働して温調ブロック６１の温度調節を行う。
【００９４】
本実施の形態では、カローセル８１の形状は、図１３に示した比較例の場合と同様に、各温調ブロック部４０は、ペルチェ素子７１の温調ブロック６１に対する吸熱・放熱面７２が複数の温調ブロック部４０の並設環状方向と交差せず、この並設環状方向の接線方向と平行になるようにして保持されている。そのため、使用できるペルチェ素子７１の温調ブロック６１に対する吸熱・放熱面７２のサイズは、カローセル外周長（カローセル直径）と、環状方向に沿って並べる温調ブロック部４０の数とによって強い制約を受けるが、図６〜図８により説明した実施の形態の場合と同様に、温調ブロック部６１には、ピエゾ素子７４を駆動源とする送風機７３又は発熱素子からなるヒータ７８の中の少なくとも一方がさらに設けられ、ペルチェ素子７１と協働して温調ブロック６１の温度調節を行うことができる構成になっている。
【００９５】
具体的には、図１２に示すように、ピエゾ素子７４を駆動源とする送風機７３をビニール製等の配管７５により、温調ブロック６１に接続し、温調ブロック内流路６７に通風することで、送風機７３の運転に応じて温調ブロック６１を冷却する。また、温調ブロック６１にヒータ７８を設置し、ヒータ７８により温調ブロック６１を加熱する。その際における送風機７３、ヒータ７８、ペルチェ素子７１の運転は、温調ブロック６１の温度検知器６８で検知した温度を基に、制御装置３１により制御する。
【００９６】
このように、ペルチェ素子７１の加熱動作時に、ヒータ７８を合わせて発熱させて、温調ブロック６１の加熱能力を高めてもよいし、ペルチェ素子７１の冷却動作時に、送風機７３を合わせて通風させて、温調ブロック６１の加熱能力を高めてもよい。また、ペルチェ素子７１単独による加熱時、或いはペルチェ素子７１，ヒータ７８の両者による加熱時に、送風機７３を合わせて稼働させたり、ペルチェ素子７１単独による冷却時、或いはペルチェ素子７１，送風機７３の両者による冷却時に、ヒータ７８を合わせて稼働させたりして、温調ブロック６１を一定温度に保つ制御としてもよい。
【００９７】
すなわち、ペルチェ素子７１の冷却又は加熱動作時にヒータ７８又は送風機７３の中の少なくとも一方を合わせて稼働させて、温調ブロック６１に対する冷却又は加熱能力を高めたり、温調ブロック６１を一定温度に保つ制御としてもよい。
【００９８】
大型のペルチェ素子７１を実装した本実施の形態の場合も、
（１）温調ブロック６１の加熱／冷却時でのヒータ７８と送風機７３による加熱／冷却能力の向上による加熱／冷却時間の短縮、
（２）指定温度Ｔｈ、Ｔｃへの調整時でのペルチェ素子７１とヒータ７８、送風機７３との併用による温度ハンチングの抑制による調整時間短縮、
の効果が、図６〜図８により説明した実施の形態の場合と同様に得られ、１サイクルの時間を従来技術から短縮することが可能となる。
【００９９】
核酸増幅処理においては、温度サイクルを数十〜数百回繰り返し処理する場合があるため、本実施の形態によれば、核酸分析処理に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。
【符号の説明】
【０１００】
１  核酸分析装置、  ２  反応液、  ５  リーディングユニット、  １０  作業台、
１１  作業ヘッド、  １２  搬送機構、  １２ｘ  Ｘ軸方向可動子、
１２ｙ  Ｙ軸方向可動子、  １３  ラック搭載部、  １４  閉栓ユニット、
１５  撹拌ユニット、  １６  廃棄ボックス、  １６ａ  投入口、
１７  反応液調整ポジジョン、  １８  グリッパユニット、
１９  分注ユニット、  ２１  検体容器、  ２２  試薬容器、
２３  反応容器、  ２３ａ  外周面部、
２４  ノズルチップ、  ２５  検体容器ラック、  ２６  試薬容器ラック、
２７  反応容器ラック、  ２８  ノズルチップラック、
３１  制御装置、  ３２  入力装置、  ３３  表示装置、
４０  温調ブロック部、４２  固定具、  ５１  ケーシング、
５２  ゲート、  ６１  温調ブロック、  ６２  伝熱面、  ６３  搭載部、
６４  装着孔、  ６４ａ  装着口、  ６５  照射窓、  ６６  検出窓、
６７  温調ブロック内流路、  ６８  温度検知器、  ７１  ペルチェ素子、
７２  吸熱・放熱面、  ７３  送風機、  ７３ａ  送気口、
７３ｂ  ダイアフラム、  ７３ｃ  チャンバ、  ７３ｄ  オリフィス、
７３ｅ  ノズル、  ７３ｆ  流入口、  ７４  ピエゾ素子、  ７５  配管、
７８  ヒータ、  ８１  カローセル、  ８１ａ  凹部、  ８１ｂ  凸部、
８１ｏ  外周側部分、  ８２  駆動機構、  ８３  シャフト、  ８４  回転軸、  
８６  カローセル温度検知器、  ８７  カローセル温度調整器、
８７ａ  ペルチェ素子、  ８７ｂ  ファン、  ８７ｃ  水冷ジャケット、
８７ｄ  配管・液冷装置、  ８８ａ，８８ｂ  歯面、  ８８ｃ  歯底、
８８ｄ  空間部、  ９１  分析検出器、  ９２  励起光、  ９３  光源、
９４  蛍光、  ９５  検出素子、  ９６  光源側光学系、
９７  検出側光学系、
【図１】
2015208232.tif 000003
【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】
2015208232.tif 000009
【図８】
2015208232.tif 000010
【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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