(57)【要約】【課題】被処理物が付着したプレート上に供給された処理液に含まれる荷電物質を前記被処理物と比較的短い時間で確実に反応（結合）させることができる処理装置を提供すること。【解決手段】処理装置１は、被処理物としての核酸が付着したスライドガラス１００上に供給されたプローブ液（処理液）に含まれるプローブ（荷電物質）を前記核酸と反応させる処理を行う処理装置であり、スライドガラス１００が置かれる凹部２１を有する処理槽２と、凹部２１に置かれたスライドガラス１００の外周部に配置され、供給されたプローブ液に接触する電極３Ａ〜３Ｌと、電極３Ａ〜３Ｌに通電する通電手段と、電極３Ａ〜３Ｌに対する通電状態を経時的に切り替えていく通電切替手段とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物が付着したプレート上に供給された処理液に含まれる荷電物質を前記被処理物と反応させる処理を行う処理装置であって、
前記プレートが置かれる処理部と、
前記処理部に置かれた前記プレートの外周部に配置され、供給された処理液に接触する３つ以上の電極と、
前記電極に通電する通電手段と、
前記各電極に対する通電状態を経時的に切り替えていく通電切替手段とを備えることを特徴とする処理装置。
【請求項２】
前記通電切替手段によって前記各電極に対する通電状態を経時的に切り替えていくことにより、前記処理液中の荷電物質を、移動方向を経時的に切り替えつつ泳動させて、前記荷電物質を前記被処理物に特異的に反応させる請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記被処理物は、核酸である請求項１または２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記処理液は、前記核酸と反応し得るプローブを含む液体であり、該プローブが前記荷電物質である請求項３に記載の処理装置。
【請求項５】
前記荷電物質は、標識されたものである請求項１ないし４のいずれかに記載の処理装置。
【請求項６】
前記通電切替手段は、前記全電極のうちから選択する通電する電極の組み合わせを経時的に切り替えていく請求項１ないし５のいずれかに記載の処理装置。
【請求項７】
前記電極を４〜２０個備える請求項１ないし６のいずれかに記載の処理装置。
【請求項８】
前記電極は、前記処理部に置かれた前記プレートの外周部に沿ってほぼ等間隔で配置される請求項１ないし７のいずれかに記載の処理装置。
【請求項９】
前記処理部は、前記プレートを収納する浅い凹部で構成されており、前記電極は、前記凹部の内壁に設置されている請求項１ないし８のいずれかに記載の処理装置。
【請求項１０】
前記電極は、前記処理部の上側を着脱自在に覆う支持部材に支持されている請求項１ないし８のいずれかに記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば核酸に対するハイブリダイゼーションのような処理を行う処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この処理装置では、核酸が付着したスライドガラス上にプローブ液（処理液）を供給し、カバープレートを重ね合わせてプローブ液をスライドガラス上に展開させ、プローブ液中のプローブを核酸と特異的に反応させる。
【０００３】
しかしながら、従来の処理装置では、スライドガラス上の全部の核酸がプローブ液中のプローブと反応（結合）するまでに長時間を要したり、プローブと反応しないで残る核酸が生じたりするという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−５７２４５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、被処理物が付着したプレート上に供給された処理液に含まれる荷電物質を前記被処理物と比較的短い時間で確実に反応（結合）させることができる処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１０）の本発明により達成される。
【０００７】
（１）  被処理物が付着したプレート上に供給された処理液に含まれる荷電物質を前記被処理物と反応させる処理を行う処理装置であって、
前記プレートが置かれる処理部と、
前記処理部に置かれた前記プレートの外周部に配置され、供給された処理液に接触する３つ以上の電極と、
前記電極に通電する通電手段と、
前記各電極に対する通電状態を経時的に切り替えていく通電切替手段とを備えることを特徴とする処理装置。
【０００８】
（２）  前記通電切替手段によって前記各電極に対する通電状態を経時的に切り替えていくことにより、前記処理液中の荷電物質を、移動方向を経時的に切り替えつつ泳動させて、前記荷電物質を前記被処理物に特異的に反応させる上記（１）に記載の処理装置。
【０００９】
（３）  前記被処理物は、核酸である上記（１）または（２）に記載の処理装置。
【００１０】
（４）  前記処理液は、前記核酸と反応し得るプローブを含む液体であり、該プローブが前記荷電物質である上記（３）に記載の処理装置。
【００１１】
（５）  前記荷電物質は、標識されたものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の処理装置。
【００１２】
（６）  前記通電切替手段は、前記全電極のうちから選択する通電する電極の組み合わせを経時的に切り替えていく上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の処理装置。
【００１３】
（７）  前記電極を４〜２０個備える上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の処理装置。
【００１４】
（８）  前記電極は、前記処理部に置かれた前記プレートの外周部に沿ってほぼ等間隔で配置される上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の処理装置。
【００１５】
（９）  前記処理部は、前記プレートを収納する浅い凹部で構成されており、前記電極は、前記凹部の内壁に設置されている上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の処理装置。
【００１６】
（１０）  前記電極は、前記処理部の上側を着脱自在に覆う支持部材に支持されている上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の処理装置。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の処理装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の処理装置の第１実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す処理装置の回路構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示す処理装置１は、マイクロアレイ（ＤＮＡチップ）をプローブ液（処理液）で処理するマイクロアレイ処理装置である。ここで、マイクロアレイとは、スライドガラス（プレート）１００上に、被処理物としての核酸（核酸断片）２００が散点状に付着したものであり、プローブ液とは、プローブを含む液体である。プローブとは、被験者から採取された核酸（例えばｍＲＮＡ、ＤＮＡ等）、または、この核酸を基に合成されたもの（例えばｃＤＮＡ等）を例えば色素、蛍光物質、放射性物質等により標識した物質であり、処理とは、スライドガラス１００上の核酸２００と、プローブ液中に含まれる核酸またはプローブとをハイブリダイゼーションさせることを言う。核酸２００の反応結果からは、例えば、遺伝子ＤＮＡ（核酸）の変異解析、多型解析、塩基配列解析、発現解析（存在の有無）、さらに、これらに基づいて各種疾患の診断等を、好適に行うことができる。
【００１９】
処理装置１は、処理槽（処理容器）２を有している。処理槽２は、スライドガラス１００とほぼ同じかまたはやや大きい長方形状の浅い凹部（処理部）２１を有している。凹部２１内には、スライドガラス１００を置く（収納する）とともに該スライドガラス１００の上にプローブ液を溜めることができるようになっている。
【００２０】
なお、処理装置１は、処理槽２を密閉可能な密閉槽（図示せず）内に収納し、温度および湿度を管理した環境下で処理を行うことが好ましい。あるいは、処理槽２に、凹部２１を密閉する蓋体を設けてもよい。
【００２１】
凹部２１の内壁には、複数（図示では１２個）の電極３Ａ〜３Ｌが設置されている。これらの電極３Ａ〜３Ｌは、凹部２１内に置かれたスライドガラス１００上に供給された（溜まった）プローブ液に接触する。図示の構成では、電極３Ａ〜３Ｌは、凹部２１の縁部上面の位置まで連続して形成されている。
【００２２】
本発明では、電極の個数は、３個以上であれば特に限定されず、対象とするスライドガラス１００の大きさによってもその好ましい個数は異なるが、通常は、４〜２０個であるのが好ましく、６〜１２個であるのがより好ましい。
【００２３】
図示の構成では、凹部２１の図１中手前側の長辺部に沿って電極３Ａ〜３Ｅがほぼ等間隔で配置され、凹部２１の図１中右側の短辺部の中央に電極３Ｆが配置され、凹部２１の図１中奥側の長辺部に沿って電極３Ｇ〜３Ｋがほぼ等間隔で配置され、凹部２１の図１中左側の短辺部の中央に電極３Ｌが配置されている。
【００２４】
図２に示すように、処理装置１は、電極３Ａ〜３Ｌに通電（電圧を印加）する通電手段４と、電極３Ａ〜３Ｌに対する通電状態（電圧印加状態）を経時的に切り替えていく通電切替手段５と、通電手段４および通電切替手段５を制御する制御手段６とをさらに備えている。
【００２５】
制御手段６は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）６１と、記憶部（記憶手段）６２とを有している。記憶部６２は、プログラムやデータ等を記憶（記録）する、ＣＰＵ６１に読み取り可能な記憶媒体（記録媒体）を有しており、該記憶媒体には、処理装置１の各部に対応する各種アプリケーションプログラム、処理装置１の制御動作を実行するためのプログラム等の各種プログラムおよび各種データが予め記憶されているとともに、各プログラムで処理されたデータおよび制御手段６に接続された各部からの入力データ等が記憶される。
【００２６】
通電手段４は、電源部（電源回路）を有しており、制御手段６の制御に基づき、通電切替手段５を介して電極３Ａ〜３Ｌから選択される少なくとも一対の電極に通電する。
【００２７】
電極３Ａ〜３Ｌから選択される少なくとも一対の電極に通電すると、スライドガラス１００上に供給されたプローブ液中に電界（電場）が生じる。プローブは、マイナスの電荷を持った荷電物質であるので、電界が生じると力を受け、プローブ液中を移動（泳動）する。
【００２８】
通電切替手段５は、制御手段６の制御に基づき、電極３Ａ〜３Ｌに対する通電状態を経時的に（時間の経過とともに）切り替えていく。すなわち、通電切替手段５は、全電極３Ａ〜３Ｌのうちから選択する通電する電極の組み合わせを経時的に切り替えていく。
【００２９】
下記の表１は、通電切替手段５による、電極３Ａ〜３Ｌに対する通電状態の切替方法の一例を順を追って示すものである。以下、この表１に基づいて、電極３Ａ〜３Ｌに対する通電状態の切替方法の一例について説明する。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
処理装置１が処理を行うに際し、通電切替手段５は、表１に示すようなステップ１からステップ１２までの通電状態の切替を行う。
【００３２】
ステップ１では、通電切替手段５は、電極３Ａをプラス極、電極３Ｇをマイナス極として、両電極３Ａ、３Ｇ間に通電（電圧を印加）し、その他の電極には通電しない状態とする。この状態では、プローブ液中のプローブは、プラス極である電極３Ａに向かって移動（泳動）する。通電切替手段５は、このステップ１の状態で１秒間経過したら、通電状態をステップ２に切り替える。
【００３３】
ステップ２では、通電切替手段５は、電極３Ｂをプラス極、電極３Ｈをマイナス極として、両電極３Ｂ、３Ｈ間に通電し、その他の電極には通電しない状態とする。この状態では、プローブ液中のプローブは、プラス極である電極３Ｂに向かって移動（泳動）する。通電切替手段５は、このステップ２の状態で１秒間経過したら、通電状態をステップ３に切り替える。
【００３４】
ステップ３以降ステップ１２まで、通電切替手段５は、上記と同様にして、表１に示す通電対象電極の組み合わせおよび通電時間で、通電状態を切り替えていく。なお、ステップ７〜１２は、ステップ１〜６と通電する電極の組合わせが同じで極性を逆にしたものである。
【００３５】
以上説明したようなステップ１〜１２のようにして通電状態を経時的に切り替えていくことにより、スライドガラス１００上のプローブ液中でのプローブの移動方向を経時的に切り替えることができ、プローブをあらゆる方向（任意の方向）に移動（泳動）させることができる。これにより、スライドガラス１００上の全核酸２００のそれぞれに対してプローブをまんべんなく接近させることができ、よって、比較的短い時間で確実に、プローブを全核酸２００と特異的に（特定の核酸２００と）反応（結合）させることができる。すなわち、処理装置１では、ハイブリダイゼーション処理を迅速かつ確実に行うことができる。
【００３６】
電極間に印加する電圧値は、特に限定されないが、通常は、０．５〜５ボルト程度とされる。また、この印加電圧は、各ステップで同じでもよく、通電する電極間の距離等の条件に応じて変化させてもよい。
【００３７】
なお、表１に示す通電状態の切替方法は、一例であり、各ステップで選択する通電対象電極の組み合わせや通電時間等は、上記例に限定されるものではない。
【００３８】
また、上記例では、各ステップで選択した一対の電極の間に通電しているが、３つ以上の電極を選択して通電してもよい。
【００３９】
また、処理装置１では、スライドガラス１００の上に、プローブ液を展開させるカバーガラスのような部材を重ねた状態で上記処理を行ってもよい。
【００４０】
＜第２実施形態＞
図３は、本発明の処理装置の第２実施形態を示す断面側面図である。以下、この図を参照して本発明の処理装置の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００４１】
本実施形態の処理装置１’は、電極７の設置方法が異なること以外は、前記第１実施形態と同様である。
【００４２】
処理装置１’は、処理槽２の凹部２１（処理部）の上側を着脱自在に覆う板状の支持部材８を備えている。支持部材８は、ヒンジ構造部を介して処理槽２に対し回動可能に設置されていてもよく、また、処理槽２と別体（分離可能）になっていてもよい。各電極７は、支持部材８に対し、下面側に突出するように設置されている。
【００４３】
このような処理装置１’では、凹部２１内にスライドガラス１００を置き、プローブ液３００を供給した後、支持部材８を凹部２１の上に被せると、各電極７の先端部（下端部）がプローブ液３００に接触する。
【００４４】
図３中では、各電極７の符号を区別していないが、支持部材８には１２個の電極７が設けられており、図３に示す状態で、各電極７は、前記第１実施形態の電極３Ａ〜３Ｌと同様に、スライドガラス１００の外周部に沿ってほぼ等間隔で配置される。
【００４５】
なお、支持部材８に、凹部２１の縁部との間を封止するシール部材（パッキン）を設けて、支持部材８が処理槽２の蓋を兼ねて凹部２１内を密閉するように構成してもよい。
【００４６】
以上、本発明の処理装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、処理装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、被処理物が付着したプレート上に供給された処理液に含まれる荷電物質を前記被処理物と比較的短い時間で確実に反応（結合）させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す処理装置の回路構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の処理装置の第２実施形態を示す断面側面図である。
【符号の説明】
１、１’      処理装置
２            処理槽
２１          凹部
３Ａ〜３Ｌ    電極
４            通電手段
５            通電切替手段
６            制御手段
６１          ＣＰＵ
６２          記憶部
７            電極
８            支持部材
１００        スライドガラス
２００        核酸
３００        プローブ液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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