(57)【要約】  熱対流生成用チップ（１）は、回転体（２）と、回転体（２）に設けられた熱対流用流路（１１）と、熱対流用流路（１１）に液体を供給する供給路（１２Ａ〜１２Ｃ）とを備える。供給路（１２Ａ〜１２Ｃ）は、液体を受け入れる受入部（１２１）と、受入部（１２１）と熱対流用流路（１１）とを連通させるとともに、受入部（１２１）内の液体を毛細管現象により吸引する吸引通路（１２２）とを含む。吸引通路（１２２）は、吸引通路（１２２）の中間部と熱対流用流路（１１）との間に位置する第１領域（１２２ａ）と、吸引通路（１２２）の中間部と受入部（１２１）との間に位置する第２領域（１２２ｂ）とを有する。回転体（２）を回転させることにより、第１領域（１２２ａ）内の液体が第２領域（１２２ｂ）内の液体から分離して熱対流用流路（１１）に供給される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を熱対流させる熱対流生成用チップであって、
回転体と、
前記回転体に設けられた熱対流用流路と、
前記熱対流用流路に前記液体を供給する供給路と
を備え、
前記供給路は、
前記液体を受け入れる受入部と、
前記受入部と前記熱対流用流路とを連通させるとともに、前記受入部内の液体を毛細管現象により吸引する吸引通路と
を含み、
前記吸引通路は、前記吸引通路の中間部と前記熱対流用流路との間に位置する第１領域と、前記中間部と前記受入部との間に位置する第２領域とを有し、
前記回転体を回転させることにより、前記第１領域内の液体が前記第２領域内の液体から分離して前記熱対流用流路に供給される、熱対流生成用チップ。
【請求項２】
前記吸引通路は、前記中間部で鋭角状に屈曲している、請求項１に記載の熱対流生成用チップ。
【請求項３】
前記吸引通路は、前記中間部に空気を導入する空気孔をさらに有する、請求項１又は請求項２に記載の熱対流生成用チップ。
【請求項４】
前記供給路は、ＤＮＡ又はＲＮＡを含む検体液を前記熱対流用流路に供給する、請求項１から請求項３のうちの１項に記載の熱対流生成用チップ。
【請求項５】
前記供給路は、ＰＣＲ又は逆転写ＰＣＲを行うための反応試薬溶液を前記熱対流用流路に供給する、請求項１から請求項４のうちの１項に記載の熱対流生成用チップ。
【請求項６】
前記供給路を複数設け、
前記複数の供給路は、前記反応試薬溶液を前記熱対流用流路に供給する請求項５に記載の熱対流生成用チップ。
【請求項７】
前記供給路は、前記熱対流用流路内の液体の蒸発を抑制する蒸発抑制用液体を前記熱対流用流路に供給する、請求項１から請求項６のうちの１項に記載の熱対流生成用チップ。
【請求項８】
前記供給路を複数設け、
前記複数の供給路は、ＤＮＡ又はＲＮＡを含む検体液を前記熱対流用流路に供給する供給路と、ＰＣＲ又は逆転写ＰＣＲを行うための反応試薬溶液を前記熱対流用流路に供給する供給路とを含み、
前記検体液を前記熱対流用流路に供給する供給路の前記第１領域の容積と、前記反応試薬溶液を前記熱対流用流路に供給する供給路の前記第１領域の容積とを併せた容積は、前記熱対流用流路の容積と等しい、請求項１から請求項７のうちの１項に記載の熱対流生成用チップ。
【請求項９】
前記吸引通路の前記第１領域と前記熱対流用流路との間に設けられた導入室と、
前記回転体に設けられたカバー部と
をさらに備え、
前記回転体に開口が形成され、
前記導入室は、前記第１領域の一方の端部と連通するとともに、前記開口を介して前記回転体の外側の空間と連通し、
前記カバー部は、前記開口を覆う、請求項１から請求項８のうちの１項に記載の熱対流生成用チップ。
【請求項１０】
前記カバー部は、前記空間及び前記導入室と連通する凹部を有し、
前記凹部は、前記開口と対向する第１内壁面と、前記第１内壁面と交差する第２内壁面とを含み、
前記第１内壁面と前記第２内壁面とが成す角度が鈍角であり、又は第１内壁面３１ａと第２内壁面３１ｂとの間の境界部が断面円弧状の曲面である、請求項９に記載の熱対流生成用チップ。
【請求項１１】
前記供給路は、前記受入部内の液体を前記第２領域に案内する案内通路をさらに含み、
前記案内通路は、前記第２領域の入口を取り囲むとともに、前記入口と対向する開口面を有し、
前記案内通路の前記開口面の面積は、前記入口の開口面積よりも大きい、請求項１から請求項１０のうちの１項に記載の熱対流生成用チップ。
【請求項１２】
前記熱対流用流路を複数備える、請求項１から請求項１１のうちの１項に記載の熱対流生成用チップ。
【請求項１３】
前記熱対流用流路を複数備え、
前記供給路は、前記受入部を１つと、前記吸引通路を複数含み、前記複数の熱対流用流路の各々と前記受入部との間に、前記複数の吸引通路のうちのいずれかが設けられた、請求項１から請求項１１のうちの１項に記載の熱対流生成用チップ。
【請求項１４】
前記供給路を複数備え、前記複数の供給路が立体的に交差している、請求項１３に記載の熱対流生成用チップ。
【請求項１５】
所定量の液体を秤量する液体秤量具であって、
回転体と、
前記回転体に設けられた受入部と、
前記受入部と連通するとともに、前記受入部内の液体を毛細管現象により吸引する吸引通路と
を備え
前記吸引通路は、前記吸引通路の中間部と前記吸引通路の先端部との間に位置する第１領域と、前記中間部と前記受入部との間に位置する第２領域とを有し、
前記回転体を回転させることにより、前記第１領域内の液体が前記第２領域内の液体から分離して前記先端部から排出される、液体秤量具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱対流生成用チップ及び液体秤量具に関する。
【背景技術】
【０００２】
遺伝子増幅方法として、ポリメラーゼ連鎖反応（Polymerase Chain Reaction、以下「ＰＣＲ」と略す。）が知られている。ＰＣＲは、極めて微量のＤＮＡサンプルから特定のＤＮＡ断片を短時間に大量に増幅できる方法であり、基礎研究のみならず、臨床遺伝子診断から食品衛生検査、犯罪捜査に至るまで、幅広い分野で利用されている。【０００３】
ＰＣＲを促進する方法として、熱対流ＰＣＲが提案されている。特許文献１には熱対流ＰＣＲ装置の一例が開示されている。この熱対流ＰＣＲ装置は筒状の反応容器を備えており、反応容器は鉛直軸に対して傾斜している。反応容器内に混合液（検体液と反応試薬溶液とを含む液体）を収容し、混合液を加熱すると同時に反応容器を鉛直軸周りに回転させることによって、混合液に熱対流を生じさせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０８６４９７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の装置では、反応容器に注入する液体の秤量に手間がかかるという問題がある。すなわち、検体液又は反応試薬溶液のような液体を反応容器に注入する際に、マイクロピペッターのような秤量具を用いて液体を正確に秤量しなければならないが、その作業を正確に行うことは困難である。また、熟練者であっても、その作業にかなり手間がかかるという問題がある。【０００６】
本発明は上記課題に鑑みて創案されたものであり、その目的は、ユーザーが液体を秤量する手間を削減することができる熱対流生成用チップ及び液体秤量具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による第１の態様は、液体を熱対流させる熱対流生成用チップであって、回転体と、前記回転体に設けられた熱対流用流路と、前記熱対流用流路に前記液体を供給する供給路とを備える。前記供給路は、前記液体を受け入れる受入部と、前記受入部と前記熱対流用流路とを連通させるとともに、前記受入部内の液体を毛細管現象により吸引する吸引通路とを含む。前記吸引通路は、前記吸引通路の中間部と前記熱対流用流路との間に位置する第１領域と、前記中間部と前記受入部との間に位置する第２領域とを有する。前記回転体を回転させることにより、前記第１領域内の液体が前記第２領域内の液体から分離して前記熱対流用流路に供給される。【０００８】
ある実施形態において、前記吸引通路は、前記中間部で鋭角状に屈曲している。【０００９】
ある実施形態において、前記吸引通路は、前記中間部に空気を導入する空気孔をさらに有する。【００１０】
ある実施形態において、前記供給路は、ＤＮＡ又はＲＮＡを含む検体液を前記熱対流用流路に供給する。【００１１】
ある実施形態において、前記供給路は、ＰＣＲ又は逆転写ＰＣＲを行うための反応試薬溶液を前記熱対流用流路に供給する。【００１２】
ある実施形態において、前記供給路が複数設けられ、前記複数の供給路は、前記反応試薬溶液を前記熱対流用流路に供給する。【００１３】
ある実施形態において、前記供給路は、前記熱対流用流路内の液体の蒸発を抑制する蒸発抑制用液体を前記熱対流用流路に供給する。【００１４】
ある実施形態において、前記供給路が複数設けられ、前記複数の供給路は、ＤＮＡ又はＲＮＡを含む検体液を前記熱対流用流路に供給する供給路と、ＰＣＲ又は逆転写ＰＣＲを行うための反応試薬溶液を前記熱対流用流路に供給する供給路とを含み、前記検体液を前記熱対流用流路に供給する供給路の前記第１領域の容積と、前記反応試薬溶液を前記熱対流用流路に供給する供給路の前記第１領域の容積とを併せた容積は、前記熱対流用流路の容積と等しい。【００１５】
ある実施形態は、前記吸引通路の前記第１領域と前記熱対流用流路との間に設けられた導入室と、前記回転体に設けられたカバー部とをさらに備え、前記回転体に開口が形成され、前記導入室は、前記第１領域の一方の端部と連通するとともに、前記開口を介して前記回転体の外側の空間と連通し、前記カバー部は、前記開口を覆う。【００１６】
ある実施形態において、前記カバー部は、前記空間及び前記導入室と連通する凹部を有し、前記凹部は、前記開口と対向する第１内壁面と、前記第１内壁面と交差する第２内壁面とを含み、前記第１内壁面と前記第２内壁面とが成す角度が鈍角であり、又は第１内壁面と第２内壁面との間の境界部が断面円弧状の曲面である。【００１７】
ある実施形態において、前記供給路は、前記受入部内の液体を前記第２領域に案内する案内通路をさらに含み、前記案内通路は、前記第２領域の入口を取り囲むとともに、前記入口と対向する開口面を有し、前記案内通路の前記開口面の面積は、前記入口の開口面積よりも大きい。【００１８】
ある実施形態は、前記熱対流用流路を複数備える。【００１９】
ある実施形態は、前記熱対流用流路を複数備え、前記供給路は、前記受入部を１つと、前記吸引通路を複数含み、前記複数の熱対流用流路の各々と前記受入部との間に、前記複数の吸引通路のうちのいずれかが設けられている。【００２０】
ある実施形態は、前記供給路を複数備え、前記複数の供給路が立体的に交差している。【００２１】
本発明の第２の態様は、所定量の液体を秤量する液体秤量具であって、回転体と、前記回転体に設けられた受入部と、前記受入部と連通するとともに、前記受入部内の液体を毛細管現象により吸引する吸引通路とを備え、前記吸引通路は、前記吸引通路の中間部と前記吸引通路の先端部との間に位置する第１領域と、前記中間部と前記受入部との間に位置する第２領域とを有し、前記回転体を回転させることにより、前記第１領域内の液体が前記第２領域内の液体から分離して前記先端部から排出される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ユーザーが液体を秤量する手間を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態の熱対流生成用チップの斜視図である。
【図２】図１に示される熱対流生成用チップの分解斜視図である。
【図３Ａ】図１に示される熱対流生成用チップの基板の一部拡大斜視図である。
【図３Ｂ】図１に示される熱対流生成用チップの基板の一部拡大斜視図である。
【図４】図１に示される熱対流生成用チップのIV−IV線断面図である。
【図５】図１に示される熱対流生成用チップのカバー部の拡大斜視図である。
【図６】図１に示される熱対流生成用チップの案内通路を模式的に示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態の熱対流生成用チップの斜視図である。
【図８】図７に示される熱対流生成用チップの分解斜視図である。
【図９Ａ】図７に示される熱対流生成用チップの供給路の構造を模式的に示す図である。
【図９Ｂ】図７に示される熱対流生成用チップの供給路の構造を模式的に示す図である。
【図９Ｃ】図７に示される熱対流生成用チップの供給路の構造を模式的に示す図である。
【図９Ｄ】図７に示される熱対流生成用チップの供給路の構造を模式的に示す図である。
【図１０】図７に示される熱対流生成用チップの第１基板の一部拡大斜視図である。
【図１１】図７に示される熱対流生成用チップの第２基板の一部拡大斜視図である。
【図１２】図７に示される熱対流生成用チップの第３基板の一部拡大斜視図である。
【図１３】図７に示される熱対流生成用チップのXIII−XIII線断面図である。
【図１４】図７に示される熱対流生成用チップのカバー部の拡大斜視図である。
【図１５】本発明の実施形態の熱対流生成用チップの基板の他の構成を示す一部拡大斜視図である。
【図１６】本発明の実施例において使用されたリング状ヒーターを示す分解斜視図である。
【図１７】本発明の実施例における熱対流用流路とリング状ヒーターとの位置関係を示す平面図である。
【図１８】本発明の実施例の測定結果を示す図である。
【図１９Ａ】本発明の実施例の分析結果を示す写真である。
【図１９Ｂ】比較例の分析結果を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明による実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態の熱対流生成用チップ１の斜視図であり、図２は、熱対流生成用チップ１の分解斜視図であり、図３Ａ及び図３Ｂは、熱対流生成用チップ１の基板１０の一部拡大斜視図である。詳しくは、図３Ａは、基板１０の上面側の一部拡大斜視図であり、図３Ｂは、基板１０の下面側の一部拡大斜視図である。
【００２５】
図１に示すように、熱対流生成用チップ１は、回転体としてのチップ本体２を備える。チップ本体２は円盤状に形成されており、中心にセンターホールＣＨを有する。図２に示すように、チップ本体２は、基板１０と、基板１０に積層された底板２０とを含む。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、基板１０は、熱対流用流路１１と、供給路１２Ａ〜１２Ｃとを備える。
【００２６】
供給路１２Ａ〜１２Ｃの各々は、受入部１２１と吸引通路１２２とを含む。受入部１２１は液体を受け入れる。吸引通路１２２は、受入部１２１と熱対流用流路１１とを連通させるとともに、受入部１２１内の液体を毛細管現象により吸引する。
【００２７】
吸引通路１２２は、第１領域１２２ａと第２領域１２２ｂとを有する。第１領域１２２ａは、吸引通路１２２の中間部と熱対流用流路１１との間に位置する。第２領域１２２ｂは、吸引通路１２２の中間部と受入部１２１との間に位置する。チップ本体２を回転させることにより、第１領域１２２ａ内の液体が第２領域１２２ｂ内の液体から分離して熱対流用流路１１に供給される。
【００２８】
熱対流用流路１１は、検体液と反応試薬溶液との混合液(詳細は後述)を熱対流させるために用いられる。熱対流用流路１１は、平面視円環状の帯状の流路である。熱対流用流路１１は溝によって構成され、基板１０の下面に形成されている。熱対流用流路１１の各部寸法は特に限定されないが、例えば、熱対流用流路１１の外側の直径は６０ｍｍ、深さは４００μｍ、幅は５００μｍである。本実施形態では、複数の熱対流用流路１１が、基板１０の中心軸の周りに所定の角度の間隔をおいて設けられている。
【００２９】
基板１０及び底板２０は、例えば、合成樹脂によって形成される。特に、熱対流用流路１１の壁面は、例えば、環状オレフィン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリジメチルシロキサンとガラスとの複合体、又はアクリルで構成することが好ましい。上記の材質のうち、脱ガス性と耐熱性に優れ、ガス透過性、吸水性、及び自家蛍光性が低い点において、環状オレフィンが最も好ましく、次いで、ポリプロピレン又はポリカーボネートが好ましい。
【００３０】
受入部１２１は孔によって構成されている。吸引通路１２２は、その中間部で鋭角状に屈曲しており、第１領域１２２ａは、基板１０の径方向に延伸し、第２領域１２２ｂは、第１領域１２２ａとの間の角度θが鋭角となる方向に延伸している。第１領域１２２ａ及び第２領域１２２ｂは溝によって構成され、基板１０の下面に形成されている。チップ本体２を回転させることにより、第１領域１２２ａ内の液体は遠心力によって熱対流用流路１１の方向に移動し、第２領域１２２ｂ内の液体は遠心力によって受入部１２１の方向に移動する。なお、角度θは、例えば、５°以上８５°以下である。
【００３１】
吸引通路１２２は、空気孔１２２ｃをさらに有する。空気孔１２２ｃは、吸引通路１２２の中間部に空気を導入する。空気孔１２２ｃは孔によって構成され、第１領域１２２ａ及び第２領域１２２ｂを基板１０の上面側の空間と連通させる。空気孔１２２ｃは、第１領域１２２ａ内の液体と第２領域１２２ｂ内の液体との分離を促進する。
【００３２】
すなわち、第１領域１２２ａ内の液体と第２領域１２２ｂ内の液体との間に形成される空隙が真空状態であると、両液体の各々が当該空隙の方向に吸引されるため、第１領域１２２ａ内の液体と第２領域１２２ｂ内の液体とが分離しづらくなる。空気孔１２２ｃを設けることによって、当該空隙に空気が導入されるため、第１領域１２２ａ内の液体と第２領域１２２ｂ内の液体とがスムーズに分離する。なお、吸引通路１２２の中間部に空気を導入しなくても第１領域１２２ａ内の液体と第２領域１２２ｂ内の液体とがスムーズに分離できる場合には、空気孔１２２ｃを省略することもできる。
【００３３】
熱対流生成用チップ１は、導入室１３と導入通路１５とをさらに備える。導入室１３と導入通路１５は、供給路１２Ａ〜１２Ｃの第１領域１２２ａと熱対流用流路１１との間に設けられている。供給路１２Ａ〜１２Ｃの第１領域１２２ａから排出される液体は導入室１３に流入する。導入室１３の詳細については、図４を参照して後述する。導入室１３内の液体は、導入通路１５を介して熱対流用流路１１に流入する。導入通路１５は溝によって構成され、基板１０の下面に形成されている。
【００３４】
供給路１２Ａは、検体液を熱対流用流路１１に供給する。検体液は、ＤＮＡ又はＲＮＡを含む液体である。検体液としては、例えば、インフルエンザウィルス、ノロウィルス、その他感染症ウィルスや細菌全般、又は細胞からの発現ＲＮＡの抽出液が用いられる。インフルエンザウィルスの検体液として、例えば、鼻汁を緩衝液又は水のような溶液に懸濁した液体が用いられる。また、ノロウィルスの検体液として、例えば、嘔吐物を緩衝液又は水のような溶液に懸濁した液体が用いられる。
【００３５】
供給路１２Ａの第１領域１２２ａの深さは、例えば、１０μｍ以上１ｍｍ以下であり、供給路１２Ａの第１領域１２２ａの幅は、例えば、１０μｍ以上１ｍｍ以下であり、供給路１２Ａの第１領域１２２ａの長さは、例えば、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。また、供給路１２Ａの第２領域１２２ｂの深さは、例えば、１０μｍ以上１ｍｍ以下であり、供給路１２Ａの第２領域１２２ｂの幅は、例えば、１０μｍ以上１ｍｍ以下であり、供給路１２Ａの第２領域１２２ｂの長さは、例えば、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。
【００３６】
供給路１２Ａの第１領域１２２ａに充填される検体液の量は、熱対流用流路１１に供給すべき検体液の量と等しい。また、供給路１２Ａの受入部１２１の容積は、供給路１２Ａの吸引通路１２２の容積よりも大きい。
【００３７】
供給路１２Ｂは、ＰＣＲ又は逆転写ＰＣＲを行うための反応試薬溶液を熱対流用流路１１に供給する。反応試薬溶液としては、例えば、ライフテクノロジーズジャパン株式会社製のPlatinum Quantitative RT-PCR ThermoScript One-Step System、SuperScriptIII OneStep RT-PCR System、GeneAmp EZ rTth RNA PCR Kit（いずれも商品名）、タカラバイオ株式会社製のPrimeScriptII High Fidelity One Step RT-PCR Kit、Primescript High Fidelity RT-PCR Kit、SpeedSTAR HS DNA Polymerase（いずれも商品名）、株式会社島津製作所製のAmpdirect（商品名）を用いることができる。
【００３８】
供給路１２Ｂの第１領域１２２ａの深さは、例えば、１０μｍ以上１ｍｍ以下であり、供給路１２Ｂの第１領域１２２ａの幅は、例えば、１０μｍ以上１ｍｍ以下であり、供給路１２Ｂの第１領域１２２ａの長さは、例えば、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。また、供給路１２Ｂの第２領域１２２ｂの深さは、例えば、１０μｍ以上１ｍｍ以下であり、供給路１２Ｂの第２領域１２２ｂの幅は、例えば、１０μｍ以上１ｍｍ以下であり、供給路１２Ｂの第２領域１２２ｂの長さは、例えば、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。
【００３９】
供給路１２Ｂの第１領域１２２ａに充填される反応試薬溶液の量は、熱対流用流路１１に供給すべき反応試薬溶液の量と等しい。また、供給路１２Ｂの受入部１２１の容積は、供給路１２Ｂの吸引通路１２２の容積よりも大きい。なお、供給路１２Ａの第１領域１２２ａの容積と、供給路１２Ｂの第１領域１２２ａの容積とを併せた容積が熱対流用流路１１の容積と等しい。
【００４０】
供給路１２Ｃは、蒸発抑制用液体を熱対流用流路１１に供給する。当該蒸発抑制用液体は、熱対流用流路１１内の液体（検体液と反応試薬溶液）の蒸発を抑制する液体であり、例えば、ミネラルオイルである。
【００４１】
ミネラルオイルの沸点は、熱対流用流路１１内の検体液と反応試薬溶液とを加熱する加熱ヒーター（図示せず）の最高温度よりも高いため、検体液及び反応試薬溶液の蒸発を抑制する。また、ミネラルオイルの比重は、検体液及び反応試薬溶液の比重よりも小さいため、導入通路１５を塞ぐ蓋として機能する。なお、ミネラルオイル以外の液体であっても、比重が検体液及び反応試薬溶液の比重よりも小さい、及び／又は沸点が加熱ヒーターの最高温度よりも高ければ、蒸発抑制用液体として用いることができる。
【００４２】
熱対流生成用チップ１が回転すると、熱対流用流路１１内は、ミネラルオイルよりも比重が大きい検体液と反応試薬溶液とで満たされ、ミネラルオイルは導入通路１５に滞留して導入通路１５を塞ぐ。その結果、熱対流用流路１１内の検体液及び反応試薬溶液の蒸発と導入室１３への逆流とを抑制することができる。
【００４３】
供給路１２Ｃの第１領域１２２ａの深さは、例えば、１０μｍ以上１ｍｍ以下であり、供給路１２Ｃの第１領域１２２ａの幅は、例えば、１０μｍ以上１ｍｍ以下であり、供給路１２Ｃの第１領域１２２ａの長さは、例えば、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。また、供給路１２Ｃの第２領域１２２ｂの深さは、例えば、１０μｍ以上１ｍｍ以下であり、供給路１２Ｃの第２領域１２２ｂの幅は、例えば、１０μｍ以上１ｍｍ以下であり、供給路１２Ｃの第２領域１２２ｂの長さは、例えば、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。なお、供給路１２Ａ、供給路１２Ｂ、及び供給路１２Ｃの各々の位置及び各部寸法は、供給路１２Ａ、供給路１２Ｂ、及び供給路１２Ｃが互いに干渉しないように設定される。
【００４４】
供給路１２Ｃの第１領域１２２ａに充填されるミネラルオイルの量は、導入通路１５を塞ぐことができる量である。また、供給路１２Ｃの受入部１２１の容積は、供給路１２Ｃの吸引通路１２２の容積よりも大きい。
【００４５】
熱対流生成用チップ１は、カバー部３０（図１参照）をさらに備える。チップ本体２の上面に導入室１３の開口１３ａが形成されている。カバー部３０は、チップ本体２に設けられており、開口１３ａを覆う。導入室１３及びカバー部３０の詳細は、図４及び図５を参照して後述する。
【００４６】
供給路１２Ａ〜１２Ｃは、案内通路１２３をさらに含む。すなわち、受入部１２１の上面の一部が半月板状の案内通路形成部１２４によって塞がれており、案内通路形成部１２４と受入部１２１との間に案内通路１２３が形成されている。案内通路１２３は、受入部１２１内の液体を第２領域１２２ｂに案内する。案内通路１２３の詳細は、図６を参照して後述する。
【００４７】
図４及び図５を参照して、導入室１３とカバー部３０の構成を詳細に説明する。図４は図１のIV−IV線断面図であり、図５はカバー部３０の斜視図である。
【００４８】
図４に示すように、基板１０には溝１３１及び孔１３２が形成されている。導入室１３は、溝１３１及び孔１３２によって形成されている。溝１３１は平面視半長円状で、基板１０の下面に形成されている。孔１３２は縦断面台形状で、溝１３１の上方に設けられている。孔１３２と溝１３１は連通している。
【００４９】
導入室１３は、供給路１２Ａ〜１２Ｃの第１領域１２２ａの一方の端部１２２ａａと連通するとともに、開口１３ａを介してチップ本体２の外側の空間と連通している。また、導入室１３は、導入通路１５（図３Ａ及び図３Ｂ参照）を介して熱対流用流路１１と連通している。
【００５０】
図５に示すように、カバー部３０は略直本体状の部材であって、合成樹脂等により形成される。カバー部３０は凹部３１を有しており、凹部３１はチップ本体２の外側の空間及び導入室１３と連通している。
【００５１】
凹部３１は、第１内壁面３１ａと第２内壁面３１ｂと境界部３１ｃとを含む。第１内壁面３１ａは導入室１３の開口１３ａと対向している。第２内壁面３１ｂは第１内壁面３１ａと交差し、第１内壁面３１ａに対して傾斜している。第１内壁面３１ａと第２内壁面３１ｂとが成す角度は鈍角である（図４参照）。境界部３１ｃは、第１内壁面３１ａと第２内壁面３１ｂとの間に位置する。
【００５２】
カバー部３０は、導入室１３内の液体が開口１３ａから外部へ飛び出すことを抑制する。第１内壁面３１ａと第２内壁面３１ｂとが成す角度は鈍角であるため、境界部３１ｃに付着する液体が滞留しにくい。したがって、熱対流用流路１１に流入させる液体の量が減ることを抑制できるという効果を得ることができる。なお、境界部３１ｃが断面円弧状の曲面である場合にも、ほぼ同様の効果を得ることができる。
【００５３】
図６を参照して、案内通路１２３の構成を詳細に説明する。図６は案内通路１２３を模式的に示す図である。
【００５４】
案内通路１２３は、第２領域１２２ｂの入口１２２ｂａを取り囲む。すなわち、受入部１２１の円弧状の内周壁面、案内通路形成部１２４の略半円状の底壁面、及び底板２０（図１参照）の頂壁面によって案内通路１２３が形成されている。案内通路１２３は矩形の開口面１２３ａを有する。開口面１２３ａは第２領域１２２ｂの入口１２２ｂａと対向し、開口面１２３ａの面積は入口１２２ｂａの開口面積よりも大きい。
【００５５】
受入部１２１内の液体は、入口１２２ｂａの周辺の壁面をぬらしながら入口１２２ｂａに流入する。入口１２２ｂａは３つの壁面で取り囲まれているため、液体が入口１２２ｂａに流入しやすい。
【００５６】
また、案内通路１２３の開口面１２３ａの面積は入口１２２ｂａの開口面積よりも大きいため、開口面１２３ａの面積が入口１２２ｂａの開口面積以下の場合と比べて、毛細管現象による入口１２２ｂａへの液体の流入が促進されるため、液体が入口１２２ｂａに流入しやすくなる。
【００５７】
特に、入口１２２ｂａの周縁部にバリが形成されている場合において、受入部１２１が案内通路１２３を備えていると、有効である。すなわち、入口１２２ｂａへの液体の流入がバリによって阻害される場合があるが、受入部１２１が案内通路１２３を備えていると、入口１２２ｂａへ液体が流入しやすくなるため、バリによる悪影響を抑制することができる。
【００５８】
なお、熱対流生成用チップ１は、複数の熱対流用流路１１と、複数の供給路１２Ａ〜１２Ｃとを備えているが、１組の供給路１２Ａ〜１２Ｃは、１つの熱対流用流路１１にのみ液体を供給する。複数の熱対流用流路１１の各々は、他の熱対流用流路１１と連通していないため、複数の熱対流用流路１１の各々に個別に液体が供給される。
【００５９】
次に、図１〜図６を参照して熱対流生成用チップ１の使用方法を説明する。
【００６０】
まず、供給路１２Ａの受入部１２１に検体液を注入する。供給路１２Ａの受入部１２１に注入する検体液の量は、供給路１２Ａの吸引通路１２２に充填される検体液の量よりも多いが、検体液の量を正確に秤量する必要はない。
【００６１】
注入された検体液は、毛細管現象によって吸引通路１２２の第２領域１２２ｂに流入し、さらに第１領域１２２ａに流入する。そして、検体液が第１領域１２２ａの一方の端部１２２ａａに達すると、毛細管現象による液体の流動が停止する。その結果、吸引通路１２２の全長に亘って検体液が充填される。
【００６２】
同様に、供給路１２Ｂの受入部１２１に反応試薬溶液を注入して供給路１２Ｂの吸引通路１２２に反応試薬溶液を充填する。さらに、供給路１２Ｃの受入部１２１にミネラルオイルを注入して供給路１２Ｃの吸引通路１２２にミネラルオイルを充填する。
【００６３】
次に、熱対流生成装置（図示せず）の回転駆動機構の駆動軸にチップ本体２を装着し、チップ本体２を中心軸周りに回転させると、供給路１２Ａ〜１２Ｃの吸引通路１２２内の液体に遠心力が付与される。その結果、供給路１２Ａ〜１２Ｃの各々において、第１領域１２２ａ内の液体と第２領域１２２ｂ内の液体とが互いに離反する方向に移動して、第１領域１２２ａ内の液体は導入室１３に流入し、第２領域１２２ｂ内の液体は受入部１２１に戻る。なお、受入部１２１に戻った液体が飛散しないような構造（例えば、吸液部材）を設けておくことが好ましい。
【００６４】
導入室１３に流入した液体（検体液、反応試薬溶液、及びミネラルオイル）のうち、検体液及及び反応試薬溶液は導入通路１５を介して熱対流用流路１１に流入し、ミネラルオイルは導入通路１５の位置に滞留する。熱対流用流路１１内の検体液及び反応試薬溶液が加熱ヒーターよって加熱されることで、熱対流が生じて検体液と反応試薬溶液とが混合する。その際、ミネラルオイルが導入通路１５を塞ぐため、熱対流用流路１１内の液体の蒸発と導入室１３への逆流とが抑制される。
【００６５】
以上のように、熱対流生成用チップ１によれば、毛細管現象によって吸引通路１２２の第１領域１２２ａに所定量の液体が充填され、当該液体が遠心力によって熱対流用流路１１に流入するため、ユーザーが容易に所定量の液体を熱対流用流路１１に供給することができる。したがって、ユーザーが液体を秤量する手間を削減することができる。
【００６６】
また、熱対流生成用チップ１の複数の熱対流用流路１１の各々は、他の熱対流用流路１１と連通していないため、成分が異なる複数種類の液体の熱対流ＰＣＲを同時に行うことができる。
【００６７】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。図７は、本発明の第２実施形態の熱対流生成用チップ５１の斜視図であり、図８は、熱対流生成用チップ５１の分解斜視図である。なお、本実施形態において、第１実施形態と対応する部分には同一の符号を使用し、第１実施形態と重複する説明を省略する。
【００６８】
図７に示すように、熱対流生成用チップ５１のチップ本体２は多層構造となっている。すなわち、図８に示すように、チップ本体２は、第１基板１０ａと、第２基板１０ｂと、第３基板１０ｃと、底板２０とを含む。第１基板１０ａ、第２基板１０ｂ、第３基板１０ｃ、及び底板２０は積層されている。
【００６９】
図９Ａ〜図９Ｄを参照して、熱対流生成用チップ５１の供給路１２Ａ〜１２Ｃの構造を説明する。図９Ａ〜図９Ｄは、熱対流生成用チップ５１の供給路１２Ａ〜１２Ｃの構造を模式的に示す図である。
【００７０】
なお、理解を容易にするために、図９Ｂでは、各供給路１２Ａ〜１２Ｃにおいて第１基板１０ａに形成されている部分をハッチングにより示している。同様に、図９Ｃでは、各供給路１２Ａ〜１２Ｃにおいて第２基板１０ｂに形成されている部分をハッチングにより示し、図９Ｄでは、各供給路１２Ａ〜１２Ｃにおいて第３基板１０ｃに形成されている部分をハッチングにより示している。
【００７１】
チップ本体２は、複数の熱対流用流路１１と、複数の供給路１２Ａ〜１２Ｃとを備える。供給路１２Ａ〜１２Ｃの各々は、受入部１２１を１つと、吸引通路１２２を複数含む。複数の熱対流用流路１１の各々と供給路１２Ａ〜１２Ｃの受入部１２１との間に、複数の吸引通路１２２のうちのいずれかが設けられている。供給路１２Ａ〜１２Ｃは立体的に交差しており、ラビリンス状の液体通路を形成している。
【００７２】
図８及び図９Ａ〜図９Ｄに示されるように、供給路１２Ａは、第１基板１０ａに形成されている。供給路１２Ｂは、第１基板１０ａと、第２基板１０ｂとにわたって形成されている。供給路１２Ｃは、第１基板１０ａと、第２基板１０ｂと、第３基板１０ｃとにわたって形成されている。
【００７３】
第１基板１０ａは、１つの受入部１２１と、複数の吸引通路１２２と、複数の空気孔１２２ｃと、２つの孔１２１ａと、複数の孔１２２ｃａと、複数の孔１３２ａとを有する。２つの孔１２１ａのうち、一方の孔１２１ａによって供給路１２Ｂの受入部１２１の一部が形成され、他方の孔１２１ａによって供給路１２Ｃの受入部１２１の一部が形成される。孔１２２ｃａは、複数の吸引通路１２２の各々に対して２つずつ設けられている。２つの孔１２２ｃａのうち、一方の孔１２２ｃａによって供給路１２Ｂの空気孔１２２ｃの一部が形成され、他方の孔１２２ｃａによって供給路１２Ｃの空気孔１２２ｃの一部が形成される。孔１３２ａは、複数の吸引通路１２２の各々に対して１つずつ設けられている。孔１３２ａによって導入室１３の一部が形成される。第１基板１０ａのその他の構成については、図１０を参照して後述する。
【００７４】
第２基板１０ｂは、１つの孔１２１ｂａと、複数の吸引通路１２２と、１つの孔１２１ｂｂと、複数の孔１２２ｃｂと、複数の孔１３２ｂとを有する。孔１２１ｂａと第１基板１０ａの孔１２１ａとによって供給路１２Ｂの受入部１２１が形成される。孔１２１ｂｂによって供給路１２Ｃの受入部１２１の一部が形成される。孔１２２ｃｂは、複数の吸引通路１２２の各々に対して２つずつ設けられている。２つの孔１２１ｃｂのうち、一方の孔１２２ｃｂと、第１基板１０ａの孔１２２ｃａとによって供給路Ｂの空気孔１２２ｃが形成され、他方の孔１２２ｃｂによって供給路１２Ｃの空気孔１２２ｃの一部が形成される。孔１３２ｂは、複数の吸引通路１２２の各々に対して１つずつ設けられている。孔１３２ｂによって導入室１３の一部が形成される。第２基板１０ｂのその他の構成については、図１１を参照して後述する。
【００７５】
第３基板１０ｃは、１つの孔１２１ｃと、複数の吸引通路１２２と、複数の孔１２２ｃｃと、複数の孔１３２ｃと、複数の溝１３１と、複数の導入通路１５とを有する。孔１２１ｃと、第２基板１０ｂの孔１２１ｂｂと、第１基板１０ａの孔１２１ａとによって供給路１２Ｃの受入部１２１が形成される。孔１２２ｃｃは複数の吸引通路１２２の各々に対して１つずつ設けられている。孔１２２ｃｃと、第２基板１０ｂの孔１２２ｃｂと、第１基板１０ａの他方の孔１２２ｃａとによって供給路１２Ｃの空気孔１２２ｃが形成される。孔１３２ｃは複数の吸引通路１２２の各々に対して１つずつ設けられている。溝１３１は複数の吸引通路１２２の各々に対して１つずつ設けられている。孔１３２ｃ及び溝１３１によって導入室１３の一部が形成される。導入通路１５は吸引通路１２２の各々に対して１つずつ設けられている。第３基板１０ｃのその他の構成については、図１２を参照して後述する。
【００７６】
図１０を参照して、第１基板１０ａの構成を説明する。図１０は第１基板１０ａの一部拡大斜視図である。
【００７７】
複数の吸引通路１２２の各々は、第１領域１２２ａと、第２領域１２２ｂとを有する。第１領域１２２ａと第２領域１２２ｂは溝によって構成され、第１基板１０ａの下面に形成されている。なお、各吸引通路１２２の第１領域１２２ａの中間部には、隣接する吸引通路１２２の第２領域１２２ｂの一方の端部が接続されており、複数の吸引通路１２２は相互に連通している。
【００７８】
次に、図１１を参照して、第２基板１０ｂの構成を説明する。図１１は第２基板１０ｂの一部拡大斜視図である。
【００７９】
複数の吸引通路１２２の各々は、第１領域１２２ａと、第２領域１２２ｂとを有する。第１領域１２２ａと第２領域１２２ｂは溝によって構成され、第２基板１０ｂの下面に形成されている。各吸引通路１２２の第１領域１２２ａの中間部には、隣接する吸引通路１２２の第２領域１２２ｂの一方の端部が接続されており、複数の吸引通路１２２は相互に連通している。
【００８０】
次に、図１２を参照して、第３基板１０ｃの構成を説明する。図１２は第３基板１０ｃの一部拡大斜視図である。
【００８１】
第３基板１０ｃは複数の熱対流用流路１１を有する。複数の熱対流用流路１１は、第３基板１０ｃの中心軸の周りに所定の角度間隔をおいて設けられている。  複数の吸引通路１２２の各々は、第１領域１２２ａと、第２領域１２２ｂとを有する。第１領域１２２ａと第２領域１２２ｂは溝によって構成され、第３基板１０ｃの下面に形成されている。なお、各吸引通路１２２の第１領域１２２ａの中間部には、隣接する吸引通路１２２の第２領域１２２ｂの一方の端部が接続されており、複数の吸引通路１２２は相互に連通している。溝１３１は平面視半長円状を呈し、第３基板１０ｃの下面に形成されている。導入通路１５は溝によって構成され、第３基板１０ｃの下面に形成されている。
【００８２】
図１３を参照して、導入室１３の詳細な構成を説明する。図１３は図７のVIII−VIII線断面図である。孔１３２ｃは縦断面台形状で、溝１３１の上方に設けられている。孔１３２ｃは溝１３１及び孔１３２ｂと連通している。孔１３２ｂは孔１３２ａと連通している。孔１３２ａは開口１３ａを介してチップ本体２の外側の空間と連通している。
【００８３】
次に、図１４を参照してカバー部３０について説明する。図１４はカバー部３０の斜視図である。カバー部３０は平面視Ｃ字形の帯状の部材であって、複数の凹部３１を有する。複数の凹部３１は、カバー部５３の周方向に所定の間隔をおいて設けられている。
【００８４】
次に、図７〜図1４を参照して熱対流生成用チップ５１の使用方法を説明する。
【００８５】
まず、供給路１２Ａの受入部１２１に検体液を注入する。供給路１２Ａの受入部１２１に注入する検体液の量は、供給路１２Ａの複数の吸引通路１２２の全てに充填される検体液の量よりも多いが、検体液の量を正確に秤量する必要はない。供給路１２Ａの受入部１２１に注入された検体液は、毛細管現象によって、供給路１２Ａの複数の吸引通路１２２の全てに充填される。
【００８６】
同様にして、供給路１２Ｂの受入部１２１に反応試薬溶液を注入して、供給路１２Ｂの複数の吸引通路１２２の全てに反応試薬溶液を充填する。さらに、供給路１２Ｃの受入部１２１にミネラルオイルを注入して、供給路１２Ｃの複数の吸引通路１２２の全てにミネラルオイルを充填する。
【００８７】
次に、熱対流生成装置（図示せず）の回転駆動機構の駆動軸にチップ本体２を装着し、チップ本体２を中心軸周りに回転させると、供給路１２Ａ〜１２Ｃの全ての吸引通路１２２内の液体に遠心力が付与される。その結果、供給路１２Ａ〜１２Ｃの全ての吸引通路１２２内において、第１領域１２２ａ内の液体と第２領域１２２ｂ内の液体とが互いに離反する方向に移動して、第１領域１２２ａ内の液体は導入室１３に流入し、第２領域１２２ｂ内の液体は受入部１２１に戻る。
【００８８】
導入室１３に流入した液体（検体液、反応試薬溶液、及びミネラルオイル）のうち、検体液及び反応試薬溶液は導入通路１５を介して熱対流用流路１１に流入し、ミネラルオイルは導入通路１５の位置に滞留する。熱対流用流路１１内の検体液及び反応試薬溶液が加熱ヒーターよって加熱されることで、熱対流が生じて検体液と反応試薬溶液とが混合する。その際、ミネラルオイルが導入通路１５を塞ぐため、熱対流用流路１１内の液体の蒸発と導入室１３への逆流とが抑制される。
【００８９】
以上のように、熱対流生成用チップ５１によれば、複数の熱対流用流路１１の各々に対して同時に液体を供給できる。したがって、同じ成分の複数の液体の熱対流ＰＣＲを同時に行う場合において、ユーザーが液体を秤量する手間を削減することができる。
【００９０】
また、熱対流生成用チップ５１において、複数の供給路１２Ａ〜１２Ｃが立体的に交差しているため、熱対流生成用チップ５１のサイズをコンパクトにすることができる。
【００９１】
以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。なお、本実施形態の図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、本実施形態で示した具体的な材質や形状、及びその他の構成は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００９２】
例えば、第１、第２実施形態の熱対流生成用チップにおいては、チップ本体２の円周方向に対して熱対流用流路１１の一方側にのみ３つの供給路１２Ａ〜１２Ｃの受入部１２１が配置されているが、３つの受入部１２１は熱対流用流路１１の両側に分散して配置され得る。図１５は、熱対流生成用チップ１の基板１０の他の構成を示す一部拡大斜視図である。図１５に示すように、例えば、熱対流用流路１１の一方側に供給路１２Ａ及び供給路１２Ｂの各々の受入部１２１が配置され、熱対流用流路１１の他方側に供給路１２Ｃの受入部１２１が配置されてもよい。
【００９３】
また、第１、第２実施形態の熱対流生成用チップは、複数の熱対流用流路を備えているが、本発明は、１つの熱対流用流路を備える熱対流生成用チップにも適用可能である。
【００９４】
また、第１、第２実施形態の熱対流生成用チップにおいては、１つの熱対流用流路に対して３つの供給路が設けられているが、１つの熱対流用流路に対して設けられる供給路は２つ以下でもよいし、４つ以上でもよい。
【００９５】
また、第１、第２実施形態では、回転体が１枚又は３枚の基板を含んでいるが、回転体が２枚又は４枚以上の基板を含んでいてもよい。
【００９６】
また、第１、第２実施形態では、反応試薬溶液を熱対流用流路に供給する供給路が熱対流用流路に対して１つ設けられているが、反応試薬溶液を熱対流用流路に供給する供給路を複数設け、複数の供給路が反応試薬溶液を熱対流用流路に供給するようにしてもよい。その場合、１つの熱対流用流路に対して複数種類の反応試薬溶液を同時に供給することができる。
【００９７】
また、第１、第２実施形態の熱対流生成用チップは、熱対流用流路に検体液を供給する供給路と、熱対流用流路に反応試薬溶液を供給する供給路と、熱対流用流路に蒸発抑制用液体を供給する供給路とを備えているが、熱対流生成用チップは、これらの３種類の供給路のうち、いずれか１つのみ又は２つのみを備えてもよい。
【００９８】
また、第１、第２実施形態では、供給路１２Ａが検体液を熱対流用流路１１に供給し、供給路１２Ｂが反応試薬溶液を熱対流用流路１１に供給し、供給路１２Ｃが蒸発抑制用液体を熱対流用流路１１に供給したが、各供給路１２Ａ〜１２Ｃが供給する対象は、任意に定め得る。例えば、供給路１２Ａが反応試薬溶液を熱対流用流路１１に供給するとともに、供給路１２Ｂが検体液を熱対流用流路１１に供給してもよい。
【００９９】
また、第１、第２実施形態では、熱対流用流路に連通する２つの第１領域の容積を併せた容積と、熱対流用流路の容積とが等しいが、熱対流用流路に連通する３つ以上の第１領域の容積を併せた容積と、熱対流用流路の容積とが等しくてもよいし、又は、熱対流用流路に連通する１つの第１領域の容積と、熱対流用流路の容積とが等しくてもよい。
【０１００】
また、本発明によれば、熱対流させる液体だけでなく、その他の液体を秤量する液体秤量具も提供される。当該液体秤量具は、図１〜図３Ａ、図３Ｂ、及び図１５に示される熱対流生成用チップ１の構成要素のうち、少なくとも、回転体（チップ本体）２と、受入部１２１と、吸引通路１２２とを備える。当該液体秤量具は、所定量の液体を秤量する液体秤量具であって、回転体２と、回転体２に設けられた受入部１２１と、受入部１２１と連通するとともに、受入部１２１内の液体を毛細管現象により吸引する吸引通路１２２とを備える。吸引通路１２２は、吸引通路１２２の中間部と吸引通路１２２の先端部との間に位置する第１領域１２２ａと、吸引通路１２２の中間部と受入部１２１との間に位置する第２領域１２２ｂとを有する。回転体２を回転させることにより、第１領域１２２ａ内の液体が第２領域１２２ｂ内の液体から分離して吸引通路１２２の先端部から排出される。
【０１０１】
その他にも、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で本実施形態に種々の変更を行うことができる。
【実施例】
【０１０２】
以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。【０１０３】
本実施例では、熱対流生成用チップ１を用いて、ＭＲＳＡ（Methicillin resistant Staphylococcus aureus）ゲノムＤＮＡの検出を行った。具体的には、ＰＣＲ法により、ＭＲＳＡゲノムのｍｅｃＡ領域のＤＮＡを増幅させた。【０１０４】
本実施例では、リング状ヒーターを有する熱対流生成用チップ１が使用された。図１６は、本実施例において使用されたリング状ヒーターを示す分解斜視図であり、図１７は、本実施例における熱対流用流路１１とリング状ヒーターとの位置関係を示す平面図である。【０１０５】
図１６に示すように、リング状ヒーター２００は、第１リング状ヒーター２１と第２リング状ヒーター２２とを有する。第１リング状ヒーター２１は４つの第１突出部２１ａを含み、第２リング状ヒーター２２は４つの第２突出部２２ａを含む。そして、底板２０に４つの貫通孔２０ａを形成して、各貫通孔２０ａに、４つの第１突出部２１ａのうちの１つを挿入するとともに、４つの第２突出部２２ａの１つを挿入した。また、熱対流生成用チップ１の基板１０に対し、各貫通孔２０ａに対応する位置にそれぞれ熱対流用流路１１を設けた。即ち、図１７に示すように、各熱対流用流路１１が第１突出部２１ａと第２突出部２２ａとの各組（底板２０の各貫通孔２０ａ）に対向するように、底板２０に対して基板１０を配置した。本実施例において、第１リング状ヒーター２１（第１突出部２１ａ）は９５℃に加熱され、第２リング状ヒーター２２（第２突出部２２ａ）は６０℃に加熱された。【０１０６】
また、チップ本体２のセンターホールＣＨにＤＣモーターの軸を固定して、ＤＣモーターによってチップ本体２を回転させた。そして、ＤＣモーターに供給する電圧を調整することにより、チップ本体２の回転速度を制御した。【０１０７】
また、チップ本体２（基板１０及び底板２０）の材料には、環状オレフィンを使用した。そして、環状オレフィンからなる基板１０に対して切削加工を行い、基板１０に流路（熱対流用流路１１や供給路１２Ａ〜１２Ｃなど）を形成した。熱対流用流路１１の流路幅は５００μｍ、深さは４００μｍであった。更に、基板１０に形成した流路の内壁面を界面活性剤によってコーティングした。界面活性剤には、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウラート水溶液を使用した。具体的には、シグマアルダリッチ社製のＴＷＥＥＮ（登録商標）２０を１ｗｔ％含む水溶液を使用した。【０１０８】
本実施例では、濃度が２０ｎｇ／μＬのＭＲＳＡゲノムＤＮＡ液（検体液）を供給路１２Ｂの受入部１２１に滴下し、プライマーＤＮＡ及びプローブＤＮＡを含むＰＣＲ反応液（反応試薬溶液）を供給路１２Ａの受入部１２１に滴下し、ミネラルオイル（蒸発抑制用液体）を供給路１２Ｃの受入部１２１に滴下した。本実施例において使用したプライマーＤＮＡ及びプローブＤＮＡの塩基配列（ＭＲＳＡゲノムＤＮＡ、ｍｅｃＡ）を表１に示し、ＰＣＲ反応液の組成を表２に示す。
【表１】
2015170753.tif 000003
【表２】
2015170753.tif 000004
【０１０９】
毛細管現象により、供給路１２Ｂの第１領域１２２ａにＭＲＳＡゲノムＤＮＡ液が充填され、供給路１２Ａの第１領域１２２ａにＰＣＲ反応液が充填され、供給路１２Ｃの第１領域１２２ａにミネラルオイルが充填された後、チップ本体２を３２７０ｒｐｍの回転速度で回転させて、熱対流用流路１１にＭＲＳＡゲノムＤＮＡ液及びＰＣＲ反応液を導入した。その後、リング状ヒーター２００を温調するとともに、チップ本体２に５Ｇの相対重力加速度がかかるようにチップ本体２を回転させた。また、ＭＲＳＡゲノムＤＮＡ液とＰＣＲ反応液との反応時間は、１５分間とした。【０１１０】
ＰＣＲ反応検出後（１５分経過後）、熱対流用流路１１内に含まれる溶液の蛍光強度差を測定した。測定結果を図１８に示す。なお、比較のために、ＭＲＳＡゲノムＤＮＡを含まない検体液を使用して、本実施例と同様にＰＣＲ反応検出を行った後、蛍光強度差を測定した。比較例の測定結果を図１８に併せて示す。【０１１１】
図１８において、縦軸は蛍光強度差を示す。図１８に示すように、検体液がＭＲＳＡゲノムＤＮＡを含む場合（実施例）、検体液がＭＲＳＡゲノムＤＮＡを含まない場合（比較例）と比較して、蛍光強度差が増加した。【０１１２】
また、電気泳動によって増幅産物の分析を行った。分析結果を図１９Ａ及び図１９Ｂに示す。図１９Ａは本実施例の増幅産物の分析結果を示す写真であり、図１９Ｂは比較例の増幅産物の分析結果を示す写真である。なお、図１９Ａ及び図１９Ｂにおいて、ＭはＤＮＤサイズメーカーを示す。図１９Ａ及び図１９Ｂに示すように、検体液がＭＲＳＡゲノムＤＮＡを含む場合（実施例）のみ、検出対象であるｍｅｃＡ遺伝子のＤＮＡバンド（２１４ｂｐ）が観察された。【０１１３】
以上のように、熱対流生成用チップ１を用いて、ＰＣＲに必要な溶液の分取、分注、及び混合を行うことができた。更には、熱対流生成用チップ１を用いて、ＤＮＡ増幅反応を行うことができた。
【符号の説明】
【０１１４】
１  熱対流生成用チップ
２  チップ本体（回転体）
１０  基板
１０ａ  第１基板
１０ｂ  第２基板
１０ｃ  第３基板
１１  熱対流用流路
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ  供給路
１２１  受入部
１２２  吸引通路
１２２ａ  第１領域
１２２ｂ  第２領域
１２２ｂａ  入口
１２２ｃ  空気孔
１２３  案内通路
１２３ａ  開口面
１３  導入室
１３ａ  開口
３０  カバー部
３１  凹部
３１ａ  第１内壁面
３１ｂ  第２内壁面
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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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１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【国際調査報告】
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