(57)【要約】【課題】ＤＮＡチップを洗浄する際に、洗浄動作の開始から終了まで、洗浄に適した温度の洗浄液を供給するＤＮＡチップ処理装置を提供する。【解決手段】ＤＮＡチップを洗浄するため洗浄液を送る送液ノズルと、このノズルから加熱ブロックまでの送液チューブ内の洗浄液を、最初の洗浄動作前に加熱ブロックまで送り、温めた後、注入ノズルに洗浄液を送る指令を行うことで、洗浄処理の最初から適切な温度の洗浄液をＤＮＡチップに与えることの出来るＤＮＡ処理装置を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を注入するための注入ノズルと、
前記液体を送液するための送液ポンプと
前記送液ポンプと前記注入ノズルとを繋ぐ送液チューブと、
前記送液チューブの途中に設けられた前記送液チューブ内部の前記液体を加熱するための加熱ブロックと、
前記液体を前記注入ノズルから最初に吐出する前に、前記送液チューブ内の予め定めた所定量の液体を前記送液ポンプに送り、所定時間経過後に前記注入ノズルから前記液体を吐出するように指令を送るポンプ制御手段と、を備えたＤＮＡ処理装置。
【請求項２】
前記所定量を前記加熱ブロック部の出口から前記注入ノズルの吐出口までの間に貯留している量とした、請求項１に記載のＤＮＡ処理装置。
【請求項３】
前記所定時間を、前記送液チューブ内部の液体が前記加熱ブロックで吐出可能な温度まで加熱するのに要する時間とした、請求項１に記載のＤＮＡ処理装置。
【請求項４】
前記加熱ブロックに温度検出手段を備え、前記送液チューブ内部の液体の温度を検出し、その結果を前記ポンプ制御手段に送る温度検出手段を備えた請求項1に記載のＤＮＡ処理装置。
【請求項５】
前記送液チューブは、前記加熱ブロックと平行に走査された形状であることを特徴とした請求項1に記載のＤＮＡ処理装置。
【請求項６】
前記送液チューブは、前記加熱ブロック内で渦巻状に平面配置された形状であることを特徴とした請求項1に記載のＤＮＡ処理装置。
【請求項７】
前記送液チューブは、前記加熱ブロック内で蛇行された形状であることを特徴とした請求項1に記載のＤＮＡ処理装置。
【請求項８】
前記送液チューブは、前記加熱ブロックを中心として加熱ブロックの外周に螺旋状に巻きつけられた形状であることを特徴とした請求項1に記載のＤＮＡ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＮＡマイクロアレイのハイブリダイゼーションや洗浄処理を行うＤＮＡ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＤＮＡチップ処理装置の処理（ハイブリダイゼーション、洗浄）に関して、図６を用いて説明する。図６は従来技術の送液に関わる模式図である。図６において洗浄液保持ボトル１は洗浄に用いる洗浄液を保持するためのものであり、送液チューブ２は洗浄液の流路を形成するための管である。三方電磁弁３は、その電磁弁を外部からの指令で動かして液送ポンプ４と連動させて、洗浄液保持ボトルから洗浄液を吸引し、吸引後は、次の流路へと洗浄液を送る。送液ポンプ４はシリンジポンプなどのポンプであり、送液ポンプ制御手段５により始動や停止を行う。この送液ポンプ４により洗浄液保持ボトルから吸引された洗浄液は、加熱ブロック６の流路を通ることで、内蔵されたヒーターにより加熱され送液ノズル１２に送られる。その後、ウェルプレート１４に保持されたＤＮＡチップ１５を洗浄するため、温められた洗浄液は送液ノズル１２から吐出される。ＤＮＡチップ１５の洗浄後の廃液は、吸引ノズル１３を通して廃液ポンプ１６によって廃液保持ボトル１７へ排出される（例えば特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開２００６−３３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、洗浄液を加熱するための加熱ブロックと送液ノズルとが離れているので、この間の流路にある洗浄液は加熱されないため、最初の洗浄では低温の洗浄液がＤＮＡチップ１５に加えられる。このため、本来、洗浄液温度の精度が要求されるＤＮＡチップの洗浄温度が一定時間、低下してしまう。
【０００４】
本発明は、前記課題を解決するもので、ＤＮＡチップを洗浄する際に、洗浄動作の開始から終了まで、洗浄に適した温度の洗浄液を供給するＤＮＡチップ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明のＤＮＡ処理装置は、液体を注入するための注入ノズルと、前記液体を送液するための送液ポンプと、前記送液ポンプと前記注入ノズルとを繋ぐ送液チューブと、前記送液チューブの途中に設けられた前記送液チューブ内部の前記液体を加熱するための加熱ブロックと、前記液体を前記注入ノズルから最初に吐出する前に、前記送液チューブ内の予め定めた所定量の液体を前記送液ポンプに送り、所定時間経過後に前記注入ノズルから前記液体を吐出するように指令を送るポンプ制御手段と、を備えたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
以上のように本発明のＤＮＡ処理装置によれば、洗浄動作の開始から終了まで、洗浄に適した温度の洗浄液を供給することで、複数のＤＮＡチップすべてにおいて最適な洗浄温度でＤＮＡチップの洗浄を行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明のＤＮＡ処理装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【０００８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるＤＮＡ処理装置の送液部構成図である。  図１において洗浄液保持ボトル１は洗浄に用いる洗浄液が格納されており、三方電磁弁３に接続されている。この三方電磁弁３の一方の接続口には、送液ポンプ４が接続されており、三方電磁弁３は、送液ポンプ４により洗浄液保持ボトルから洗浄液を吸い上げ、その後、次の流路へ洗浄液を送るように外部からの指令で弁を切り替えている。また、送液ポンプ４は、送液ポンプ制御手段５により始動・停止や、あらかじめ設定された一定量の洗浄液の送液が行われる。三方電磁弁３の残りの接続口には、送液チューブ２が接続されており、この送液チューブ２は、加熱ブロック６を介して送液ノズル１２に接続されている。送液ポンプ４は、シリンジポンプなどの液体ポンプが好適であり、送液チューブ２は、洗浄液により腐食を受けにくいアルミ材またはステンレス材等の金属、またはシリコン材料などで作られている。
【０００９】
加熱ブロック６は、その内部のヒーターを送液チューブ２と隣接させて送液チューブ内の洗浄液を温めるためのものである。加熱ブロック６には、温度検出素子７が取り付けられており、その出力は温度検出手段８に接続されている。温度検出手段８は、温度検出素子７からの電気信号を温度に換算するＡＤ変換器と温度換算曲線あるいは温度換算テーブルからなり、検出した信号から温度を計算する。この温度検出手段８の出力は、送液温度判定手段９と加熱ブロック制御手段１０に出力される。なお、温度検出素子７は、例えばサーミスタ等の温度検出素子が良い。
【００１０】
加熱ブロック制御手段１０は、温度検出手段８の出力をもとに、洗浄液の温度を一定に保つために前記加熱ブロック６内に保持されたヒーターのＯＮ／ＯＦＦを行う。また、前記温度検出手段８の温度情報は、送液温度判定手段９にも提供され、前記加熱ブロック６内に保持されたヒーターがＯＦＦされたとき、あらかじめ定められた一定の温度に達すると、前記送液温度判定手段９は前記送液ポンプ制御手段５を介して前記送液ポンプ４に動作開始の信号を送る。
【００１１】
ノズルブロック１１は、送液ノズル１２と吸引ノズル１３を保持するためのブロックで、ＤＮＡチップ１５が内蔵されたウェルプレート１４上に設置されている。吸引ノズル１３は洗浄後の廃液を、例えばダイヤフラム式ポンプなどの廃液ポンプ１６によって  廃液保持ボトル１７へ向けて排出するためのノズルである。
【００１２】
以上のように構成されたＤＮＡ処理装置について、以下図２は本発明の実施の形態１におけるＤＮＡ処理装置の送液動作フローチャートを元に、その動作、作用を説明する。
【００１３】
まず、ＤＮＡチップの洗浄を行う場合、洗浄液保持ボトル１に保持された洗浄液は、送液ポンプ制御手段５によって制御される送液ポンプ４によって送液チューブ２を介して加熱ブロック制御手段１０によって制御される加熱ブロック６へ送られ、加熱ブロック６を通過する際に温度エネルギーを受けて温度上昇する。
【００１４】
次に、温められた洗浄液は送液ポンプ４によってさらに押し進められ、送液ノズル１２からウェルプレート１４に保持されたＤＮＡチップ１５に注入され、ＤＮＡチップ１５の洗浄の洗浄を行う。
【００１５】
このとき、加熱ブロック６は加熱ブロック制御手段１０によって、扱うＤＮＡの塩基数によって決まる洗浄に最適な温度に制御されるが、加熱ブロック６で温度上昇をうけた洗浄液は、送液ノズル１２から吐出されてＤＮＡチップ１５に到達するまでに温度低下を受けるため、温度低下を見越して実際には洗浄に最適な温度よりも５〜１０℃程度高い値に設定される。
【００１６】
また、次のチップの洗浄に移行する際に、加熱ブロック６から送液ノズル１２までの流路の長さと流路の内径によって決まる一定量の洗浄液を、送液温度判定手段９からの命令によって送液ポンプ４を動作させ、再び加熱ブロック６内に引き戻し、送液温度判定手段９によって送液ノズルに送液可能と判断された後、再び送液ノズルに送られる。
【００１７】
このように、十分に加熱された洗浄液をＤＮＡチップ１５に送ることで、毎回安定した洗浄に最適な温度で洗浄動作を行うことが可能である。
（実施の形態２）
図３は本発明における加熱ブロックの構成の一形態を示した図である。図３において送液チューブ２は洗浄液を通すための流路であり、例えば液体によって腐食を受けにくいアルミ材またはステンレス材等の金属、またはシリコンなどの液体を扱うのに適した材質のチューブであることが望ましく、ヒーター１８は、例えばラバーヒーター、セラミックヒーターなどのヒーティング材であり、緩衝材１９は前記送液チューブ２を保持するための連続した溝を有するアルミブロック等であり、前記ヒーター１８で発生した熱エネルギーは、前記緩衝材１９を介して送液チューブ２に伝達され、送液チューブ２内の洗浄液が加熱される。また、外郭２０は前記送液チューブ２、前記ヒーター１８および前記緩衝材１９を覆う耐熱性樹脂等の外郭であり、全体として加熱ブロックとしての機能を有する。
【００１８】
このとき、前記送液チューブ２は金属または樹脂等のチューブであり、急な屈曲を与えると流路がふさがってしまうため、前記送液チューブ２に急激な屈曲を与えないよう配置する必要があるが、実施の形態１に記載の加熱ブロックと異なる点は、前記送液チューブ２を渦巻状に配置することで流路を確保しつつ、一回の洗浄に必要な洗浄液を蓄えることができ、かつ、１回の洗浄に必要な洗浄液量および洗浄液の引き戻し量に対して十分な洗浄液を蓄積でき、また、渦巻き状に流路を形成することで、実施の形態１に示した加熱ブロックよりもコンパクトな加熱ブロックを形成できるという有用な効果が得られる。
【００１９】
（実施の形態３）
図４は本発明における加熱ブロックの構成の一形態を示した図である。図４において送液チューブ２は洗浄液を通すための流路であり、例えば液体によって腐食を受けにくいアルミ材またはステンレス材等の金属、またはシリコンなどの液体を扱うのに適した材質のチューブであることが望ましく、ヒーター１８は、例えばラバーヒーター、セラミックヒーターなどのヒーティング材であり、緩衝材１９は前記送液チューブ２を保持するための連続した溝を有するアルミブロック等であり、前記ヒーター１８で発生した熱エネルギーは、前記緩衝材１９を介して前記送液チューブ２に伝達され、送液チューブ２内の洗浄液が加熱される。また、外郭２０は前記送液チューブ２、前記ヒーター１８および前記緩衝材１９を覆う耐熱性樹脂等の外郭であり、全体として加熱ブロックとしての機能を有する。
【００２０】
このとき、前記送液チューブ２は金属または樹脂等のチューブであり、急な屈曲を与えると流路がふさがってしまうため、前記送液チューブ２に急激な屈曲を与えないよう配置する必要があるが、実施の形態１に記載の加熱ブロックと異なる点は、前記送液チューブ２を蛇行状に配置することで流路を確保しつつ、一回の洗浄に必要な洗浄液を蓄えることができ、かつ、１回の洗浄に必要な洗浄液量および洗浄液の引き戻し量に対して十分な洗浄液を蓄積でき、また、蛇行状に流路を形成することで、実施の形態１に示した加熱ブロックよりもコンパクトな加熱ブロックを形成できるという有用な効果が得られる。
【００２１】
（実施の形態４）
図５は本発明における請求項８に記載の加熱ブロックの構成の一形態を示した図である。図５において送液チューブ２は洗浄液を通すための流路であり、例えば液体によって腐食を受けにくいアルミ材またはステンレス材等の金属、またはシリコンなどの液体を扱うのに適した材質のチューブであることが望ましく、ヒーター１８は、例えばラバーヒーター、セラミックヒーターなどのヒーティング材であり、緩衝材１９は前記送液チューブ２を保持するための連続した溝を有するアルミブロック等であり、前記ヒーター１８で発生した熱エネルギーは、前記緩衝材１９を介して前記送液チューブ２に伝達され、送液チューブ２内の洗浄液が加熱される。また、外郭２０は前記送液チューブ２、前記ヒーター１８および前記緩衝材１９を覆う耐熱性樹脂等の外郭であり、全体として加熱ブロックとしての機能を有する。
【００２２】
このとき、前記送液チューブ２は金属または樹脂等のチューブであり、急な屈曲を与えると流路がふさがってしまうため、前記送液チューブ２に急激な屈曲を与えないよう配置する必要があるが、実施の形態１に記載の加熱ブロックと異なる点は、前記送液チューブ２を前記ヒーター１８にらせん状に巻きつけることで流路を確保しつつ、一回の洗浄に必要な洗浄液を蓄えることができ、かつ、１回の洗浄に必要な洗浄液量および洗浄液の引き戻し量に対して十分な洗浄液を蓄積でき、また、前記送液チューブ２を前記ヒーター１８にらせん状に巻きつけることで、実施の形態１に示した加熱ブロックよりもコンパクトな加熱ブロックを形成できるという有用な効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明にかかるＤＮＡ処理装置は、ＤＮＡチップ洗浄時に洗浄液をＤＮＡチップに適した温度で最初から与えられるため、ＤＮＡチップ部での温度制御効果的に行え、ＤＮＡハイブリダイゼーション装置のみならず、温度制御が必要な送液手段を有する装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＤＮＡ処理装置の送液部構成図
【図２】本発明の実施の形態１におけるＤＮＡ処理装置の送液動作フローチャート
【図３】本発明の実施の形態２における加熱ブロックの構成の一形態構成図
【図４】本発明の実施の形態３における加熱ブロックの構成の一形態構成図
【図５】本発明の実施の形態４における加熱ブロックの構成の一形態構成図
【図６】従来技術の送液に関わる模式図
【符号の説明】
【００２５】
１  洗浄液保持ボトル
２  送液チューブ
３  三方電磁弁
４  送液ポンプ
５  送液ポンプ制御手段
６  加熱ブロック
７  温度検出素子
８  温度検出手段
９  送液温度判定手段
１０  加熱ブロック制御手段
１１  ノズルブロック
１２  送液ノズル
１３  吸引ノズル
１４  ウェルプレート
１５  ＤＮＡチップ
１６  廃液ポンプ
１７  廃液保持ボトル
１８  ヒーター
１９  緩衝材
２０  外郭
【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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