(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
緩衝剤が流入される第１の流路と、その流路の一部に、前記第１の流路とその一部の流路を共通とし、一定量の生体サンプルを保持する定量部を含み、該定量部を含む流路に前記生体サンプルが流入される第２の流路と、を有する流路パターンが形成されたプレートを備え、さらに、
前記プレートは、前記第１の流路に連通する緩衝剤注入部と、前記第２の流路に連通するサンプル注入部と、前記第２の流路において前記サンプル注入部と連通する空気孔を有しており、
前記緩衝剤注入部に前記緩衝剤が注入され、前記サンプル注入部に前記サンプルが注入された前記プレートを回転させ、遠心力により前記緩衝剤注入部内の前記緩衝剤を前記第１の流路に流入させるとともに、前記サンプル注入部内の前記生体サンプルを前記第２の流路中の前記定量部に達しない第１の流入位置まで流入させ、前記サンプル注入部を加圧して、前記第２の流路中の前記生体サンプルを、前記第１の流入位置から、該第２の流路中の前記定量部を含む第２の流入位置まで流入させた後、前記プレートを回転させ、遠心力により前記第２の流路の定量部に一定量の生体サンプルが残るように、前記第２の流路内の前記生体サンプルを分離する充填ユニットと、
前記定量部に保持した一定量の生体サンプルを、前記緩衝剤中で移動させ、該緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別する判別ユニットと、を備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項２】
緩衝剤が流入される第１の流路と、その流路の一部に、前記第１の流路とその一部の流路を共通とし、一定量の生体サンプルを保持する定量部を含み、該定量部を含む流路に前記生体サンプルが流入される第２の流路と、を有する流路パターンが形成されたプレートを備え、さらに、
前記プレートは、前記第１の流路に連通する緩衝剤注入部と、前記第２の流路に連通す
るサンプル注入部と、前記第２の流路において前記サンプル注入部と連通する空気孔を有しており、
前記緩衝剤注入部に前記緩衝剤が注入され、前記サンプル注入部に前記サンプルが注入された前記プレートを回転させ、遠心力により前記緩衝剤注入部内の前記緩衝剤を前記第１の流路に流入させるとともに、前記サンプル注入部内の前記生体サンプルを前記第２の流路中の前記定量部に達しない第１の流入位置まで流入させ、前記生体サンプルを加圧して、前記第２の流路中の前記生体サンプルを、前記第１の流入位置から、該第２の流路中の前記定量部を含む第２の流入位置まで流入させた後、前記空気孔から吸引して、前記定量部に前記一定量の生体サンプルが残るように、前記第２の流路内の生体サンプルを分離する充填ユニットと、
前記定量部に保持した一定量の生体サンプルを、前記緩衝剤中で移動させ、該緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別する判別ユニットと、を備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の生体サンプル判別装置において、
前記充填ユニットは、前記プレートを高速回転させるモータと、
前記第２の流路を加圧、或いは吸引する圧力操作部とを備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の生体サンプル判別装置において、
前記充填ユニットを当該生体サンプル判別装置の下部に、前記判別ユニットを当該装置の上部に設け、
前記プレートを、前記充填ユニットと前記判別ユニットとの間で上下移動させる昇降ステージを備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項５】
請求項４に記載の生体サンプル判別装置において、
前記判別ユニットは、当該装置の上部に設けられた天井板に、バネを介して懸架される、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項６】
請求項５に記載の生体サンプル判別装置において、
前記第２の流路を加圧、或いは吸引する圧力操作部は、前記天井板にバネを介して懸架される、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の生体サンプル判別装置において、
前記判別ユニットは、前記第１の流路の温度をサーミスタで測定し、該測定結果に応じて該第１の流路を所定の温度になるよう制御するヒータを備え、
前記第１の流路を前記ヒータで所定の温度にした後、前記緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別する、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項８】
請求項７に記載の生体サンプル判別装置において、
前記判別ユニットは、前記ヒータ及びサーミスタの代わりに、前記プレートに設けられたヒータ及びサーミスタに、電圧を印加するヒータ接点ピン及びサーミスタ接点ピンを備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項９】
請求項７に記載の生体サンプル判別装置において、
前記ヒータを、前記第１の流路上に配置し、前記サーミスタを、該ヒータから、前記第１の流路と前記ヒータ間の距離だけ離れた位置に配置する、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の生体サンプル判別装置において、
前記サーミスタを、前記第１の流路上に配置し、前記ヒータを、該サーミスタから、前記第１の流路と前記サーミスタ間の距離だけ離れた位置に配置する、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項１１】
請求項１または請求項２に記載の生体サンプル判別装置において、
前記判別ユニットは、前記プレートに設けられた嵌合ピン孔に挿入される嵌合ピンと、該判別ユニットを低速回転させる低速回転モータと、を備え、
該嵌合ピンで前記プレートを当該判別ユニットに嵌合して固定した後、該判別ユニットと共に前記プレートを前記低速回転モータで低速回転させ、該プレートの低速回転中に、前記緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別する、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の生体サンプル判別装置において、
前記判別ユニットは、前記プレートに設けられた位置決めマークを検出する位置決めマーク検出センサを備え、
前記低速回転モータで前記プレートを低速回転させて、該位置決めマーク検出センサで前記プレートの嵌合ピン孔を検出して、該プレートの位置決めをした後、該嵌合ピン孔に前記嵌合ピンを挿入する、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項１３】
請求項１または請求項２に記載の生体サンプル判別装置において、
前記判別ユニットは、正電極、負電極を備え、
前記充填ユニットが前記第２の流路の前記定量部に一定量の生体サンプルが残るように、前記第２の流路内の前記生体サンプルを分離した後、前記第１の流路中に前記正電極及び負電極を挿入して、該正電極と負電極間に電圧を印加し、前記定量部に保持した一定量の生体サンプルを、前記緩衝剤中で電気泳動によって移動させ、該緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別する、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の生体サンプル判別装置において、
前記プレートに、前記正電極、負電極を洗浄する洗浄領域を設け、
前記充填ユニットが前記第２の流路の前記定量部に一定量の生体サンプルが残るように、前記第２の流路内の前記生体サンプルを分離した後、前記正電極及び負電極を前記洗浄領域で洗浄し、該正電極及び負電極を前記第１の流路中に挿入する、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の生体サンプル判別装置において、
前記判別ユニットは、前記正電極及び負電極の代わりに、前記プレートに設けられた正電極及び負電極に、電圧を印加する２本の電極接点ピンを備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の生体サンプル判別装置において、
前記生体サンプルは、ＤＮＡサンプルであり、
前記緩衝剤は、該ＤＮＡサンプルに含まれる検出対象である目的ＤＮＡに水素結合可能な塩基配列を結合したリニアポリマーからなる分離用ＤＮＡコンジュゲートと、ＤＮＡ結合制御剤とｐＨ緩衝剤とを含むものである、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項１７】
請求項１または請求項２に記載の生体サンプル判別装置において、
当該装置内の上昇した温度を冷却する冷却ファンを設け、
該冷却ファンの空気取り入れ口に、当該装置外部から入射される光を遮断する光遮断部を設ける、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の生体サンプル判別装置において、
前記光遮断部は、多孔質膜からなる、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の生体サンプル判別装置において、
前記光遮断部は、Ｌ字形状もしくはクランク形状の邪魔板からなる、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項２０】
請求項１または請求項２に記載の生体サンプル判別装置において、
前記判別ユニットは、前記第１の流路に充填された前記緩衝剤の蛍光度あるいは吸光度を検出する光学検出部を備え、
該光学検出部の検出結果に基づいて、前記緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別する、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の生体サンプル判別装置において、
前記光学検出部は、前記プレートを上下移動させる昇降ステージ上に設けられており、
該昇降ステージ上に、前記プレートと該昇降ステージとの距離を測定し、該測定結果が一定になるよう調整する高さ調整部を備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別装置。
【請求項２２】
緩衝剤中を移動する生体サンプルを検出して、生体サンプルを判別する生体サンプル判別方法において、
前記緩衝剤が流入する第１の流路と、その流路の一部に、前記第１の流路の一部その流路を共通にし、一定量の生体サンプルを保持する定量部を含み、該定量部を含む流路に前記生体サンプルが流入される第２の流路と、を有する流路パターンが形成されたプレートを用い、
前記緩衝剤が注入される前記第１の流路と、前記定量部を含む前記生体サンプルが注入される前記第２の流路と、該第２の流路において前記生体サンプルを注入するサンプル注入部に連通する空気孔と、を有する流路パターンが形成されたプレートを高速回転させて、遠心力により、前記第１の流路に前記緩衝剤を流入させ充填させると共に、該第２の流路中の前記定量部に達しない第１の流入位置まで前記生体サンプルを流入させ、
前記第２の流路のサンプル注入部を加圧して、前記第２の流路中の前記生体サンプルを
、前記第１の流入位置から、該第２の流路の前記定量部を含む第２の流入位置まで流入させ充填させた後、
前記プレートを高速回転させ、遠心力により前記第２の流路の定量部に一定量の生体サンプルが残るように、前記第２の流路内の生体サンプルを分離し、
前記第１の流路を一定温度にした後、
前記定量部に保持した一定量の生体サンプルを、前記緩衝剤中で移動させ、該緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別する、
ことを特徴とする生体サンプル判別方法。
【請求項２３】
緩衝剤中を移動する生体サンプルを検出して、生体サンプルを判別する生体サンプル判別方法において、
前記緩衝剤が流入する第１の流路と、その流路の一部に、前記第１の流路の一部その流路を共通にし、一定量の生体サンプルを保持する定量部を含み、該定量部を含む流路に前記生体サンプルが流入される第２の流路と、を有する流路パターンが形成されたプレートを用い、
前記緩衝剤が注入される前記第１の流路と、前記定量部を含む前記生体サンプルが注入される前記第２の流路と、該第２の流路において前記生体サンプルを注入するサンプル注入部に連通する空気孔と、を有する流路パターンが形成されたプレートを高速回転させて、遠心力により、前記第１の流路に前記緩衝剤を流入させ充填させると共に、該第２の流路中の前記定量部に達しない第１の流入位置まで前記生体サンプルを流入させ、
前記第２の流路のサンプル注入部を加圧して、前記第２の流路中の前記生体サンプルを、前記第１の流入位置から、該第２の流路の前記定量部を含む第２の流入位置まで流入させ充填させた後、
該第２の流路の空気孔から吸引して、前記第２の流路の定量部に一定量の生体サンプルが残るように、前記第２の流路内の生体サンプルを分離し、
前記第１の流路を一定温度にした後、
前記定量部に保持した一定量の生体サンプルを、前記緩衝剤中で移動させ、該緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別する、
ことを特徴とする生体サンプル判別方法。
【請求項２４】
緩衝剤中を移動する生体サンプルを検出して、生体サンプルを判別する生体サンプル判別用プレートであって、
前記緩衝剤がその一部に注入され、当該プレートを高速回転させると該緩衝剤が充填される第１の流路と、
その流路の一部に、前記第１の流路とその流路の一部を共通とし、一定量の前記生体サンプルを保持する定量部を含み、当該プレートを高速回転させると前記生体サンプルが前記定量部に達しない第１の流入位置まで流入され、当該プレートを加圧させると、該第２の流路中の生体サンプルが前記第１の流入位置から前記定量部を含む第２の流入位置まで流入される第２の流路と、を有する流路パターンを備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項２５】
請求項２４に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記第１の流路の一部に、負電極、正電極が挿入される第１、第２の電極挿入部を備える、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項２６】
請求項２４に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記第１の流路は、当該生体サンプル判別用プレートの中心を円心とした円の円周方向に伸びる弧状流路の内周側である内周流路と、外周側にある外周流路と、該内周流路と外周流路のそれぞれの両端を接続する前記円心から放射方向に伸びる放射流路とで周回形状を有する流路からなり、
前記第２の流路は、前記内周流路と前記外周流路間に位置する前記弧状流路と、その弧状流路一部に設けられたコの字形状の流路と、からなり、
前記定量部は、前記外周流路の一部と、前記第２の流路の前記コの字形状を有する流路の一部とが平行に接してなる、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項２７】
請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記緩衝剤が注入され、第１の流路に連通する前記緩衝剤注入部が、前記第１の流路の内周側に位置する、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項２８】
請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記生体サンプルが注入され、前記第２の流路に連通するサンプル注入部が、前記第２の流路の内周側に位置する、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項２９】
請求項２５に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記第１、第２の電極挿入部は、前記第１の流路の前記放射流路の一部に設けられる、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項３０】
請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記第１の流路の前記内周流路のほぼ中央に、前記緩衝剤を注入する緩衝剤注入部を設ける、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項３１】
請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記緩衝剤を第１の流路に充填させた際、該緩衝剤は、前記第１の流路のうちの、前記外周流路及び前記第１、第２の電極挿入部に充填される、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項３２】
請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記内周流路の前記弧状流路は、該流路が円弧上から前記外周流路側にすこしずれた楕円円弧上にある、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項３３】
請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記内周流路の流路幅は、前記外周流路の流路幅より広い、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項３４】
請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記外周流路は、前記第１の電極挿入部から前記定量部までの流路の長さと、前記第２の電極挿入部から該定量部までの流路の長さとの差を調整する流路長調整部を有する、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項３５】
請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記第２の流路の一端に、前記生体サンプルを注入するサンプル注入部を設け、そのもう一端に、前記第２の流路に前記生体サンプルを充填する際に、前記サンプル注入部から注入された前記生体サンプルを保持するサンプルプールを設ける、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項３６】
請求項２５に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記第１の流路の上部に、該第１の流路を加熱するヒータ及び該第１の流路の温度を測定するサーミスタを設け、
前記第１、第２の電極挿入部中に、正電極及び負電極を設ける、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項３７】
請求項２５に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記第１、第２の電極挿入部は、空気孔を有する、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項３８】
請求項３５に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記サンプルプールは、空気孔を有する、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項３９】
請求項２４に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記生体サンプルはＤＮＡサンプルであり、前記緩衝剤は、該ＤＮＡサンプルに含まれる検出対象である目的ＤＮＡに、水素結合可能な塩基配列を結合したリニアポリマーからなる分離用ＤＮＡコンジュゲートと、ＤＮＡ結合制御剤とｐＨ緩衝剤とを含むものである、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項４０】
請求項２５に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記第１、第２の電極挿入部に、前記正電極、負電極を挿入するための電極挿入口を設け、
該電極挿入口には、カバーフィルムを貼る、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項４１】
請求項２４に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
当該生体サンプル判別用プレート上に、前記流路パターンを複数個形成する、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項４２】
請求項２５に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
当該生体サンプル判別用プレートに、前記正電極、負電極を洗浄する洗浄領域を設け、
前記正電極、負電極を前記洗浄領域で洗浄した後、該正電極と負電極を前記第１の流路に挿入する、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項４３】
請求項２５に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記緩衝剤注入部を前記第１の流路の両端に設け、該緩衝剤注入部を前記電極部もしくは前記電極挿入部としても用いる、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項４４】
請求項２４に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記第１の流路及び前記第２の流路が、前記プレート表面に形成された溝と、前記プレート表面を覆うフィルムとによって形成されている、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項４５】
請求項２４に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記第１の流路及び前記第２の流路が、前記プレートの同一表面に形成されている、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【請求項４６】
請求項２４に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、
前記第１の流路と前記第２の流路とが、前記プレートの異なる表面に形成されている、
ことを特徴とする生体サンプル判別用プレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＮＡやタンパクその他の生体サンプルを緩衝剤中で移動させ、生体サンプルを判別する生体サンプル判別装置、生体サンプル判別方法、及び生体サンプル判別用プレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な生体サンプルを考えた場合、大きくはＤＮＡとタンパクが存在している。そして、近年、分子生物学の急速な進展によって、様々な疾患において遺伝子の関与がかなり正確に理解されるようになり、遺伝子をターゲットにした医療に注目が集まるようになってきている。
【０００３】
ＤＮＡに関しては、現在ＳＮＰｓ（single nucleotide polymorphismの略で「１塩基多型」と一般に訳されており、遺伝子における１暗号（１塩基）の違いの総称である。）が注目されている。その理由としては、ＳＮＰｓの分類により、多くの疾患に対する罹患率や各個人の薬剤に対する効果や感受性を予測でき、さらには、地球上に親子兄弟といえども全く同じＳＮＰｓを持つ人間は絶対に存在しないことから個人の完全な特定ができると考えられているからである。
【０００４】
現在ＳＮＰｓを調べる方法としては、ＤＮＡの塩基配列を端から直接読んでいくシーケンシング（塩基配列の決定）が最も一般的に用いられている。そして、前記シーケンシングを行う方法としては、いくつかの報告があるが、もっとも一般的に行われているのは、ジデオキシシーケリング（Sanger法）である。なお、シーケンシングは、このSanger法を含め何れの方法においても、分離能の高い変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動か、キャピラリー電気泳動によって１塩基長の長さの違いを分離・識別する技術が基になって成り立っている。そして、このようなシーケンシング法によるＳＮＰｓの分類は、ターゲットとする遺伝子を単離した後、増幅・精製し、遺伝子の塩基配列決定法（装置）を用いて、目的遺伝子の塩基配列を読むことによって行なうものであるため、実験に膨大な作業量と時間、さらには多大のランニングコストを要し、またその際に使用する塩基配列決定のための自動化装置は、非常に高価で、大きなスペースを占有し、高価な試薬を大量に必要とするという問題を有している。
【０００５】
こうした問題点は、アフィニティリガンドキャピラリー電気泳動によってＤＮＡを分離する方法を用いればほぼ解決できる。アフィニティリガンドキャピラリー電気泳動は、分子間親和力、とくに生態系における特異的親和力（酵素と基質、抗原と抗体の親和力等）を利用して分離に特異性を持たせるものであり、具体的には、キャピラリー管中の泳動溶液に、相互作用する二成分のうちの一方を添加しておき、他方の成分を電気泳動させると、試料混合物中で相互作用する分子種だけが移動速度に変化を生じることに着目して分析を行うものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
ここで、従来のアフィニティリガンドキャピラリー電気泳動では、塩基配列を特異的に認識するアフィニティリガンドとして、被検体ＤＮＡの塩基配列と相補的関係の１本鎖を使うが、ポリヌクレオチドを成分とするアフィニティリガンドは負電荷を有しているため、電圧を印加すると、このアフィニティリガンドがキャピラリー外に流出してしまう。これを防ぐため、従来では、アフィニティリガンドである、前記被検体ＤＮＡの塩基配列と相補的関係の１本鎖を、キャピラリー内に固定化している。そして、固定化の方法としては、ビニル化ＤＮＡをポリアクリルアミドと共重合し、それをキャピラリー内壁に共有結合的に固定化するものが提案されている。これにより、前記被検体ＤＮＡは、アフィニティリガンドである固定的オリゴヌクレオチドと強く相互作用してキャピラリー内に吸着され、一方ノイズＤＮＡは該固定的オリゴヌクレオチドに吸着されずキャピラリー外に流出され、この結果、前記被検体ＤＮＡを検出することが可能となる（特許文献１参照）。
【０００７】
しかしながら、この方法では、アフィニティリガンドがキャピラリー内壁にしかコーティングできないので、アフィニティリガンドと試料との相互作用が壁面近傍に限られ、測定が難しく、且つ測定精度が悪くなるという問題がある。
【０００８】
そこで、本出願人は、アフィニティリガンドと試料との相互作用が壁面近傍に限られないように、該アフィニティリガンドをキャピラリー内で擬似的に固定する方法を開発した。これは、例えば、それぞれに電極を配置した第１容器と第２容器間を、リニアポリマーとＤＮＡ結合制御剤とを含む緩衝液を充たしたキャピラリー管で連絡し、次いで、このキャピラリー管の緩衝液の中に、該ＤＮＡ試料に含まれる検出対象である目的ＤＮＡに水素結合可能な塩基配列を結合したリニアポリマーからなる分離用ＤＮＡコンジュゲートを充填した後、続いて被検体であるＤＮＡ試料を充填し、その後、両電極間に電圧を印加して、キャピラリー管内の被検体ＤＮＡ試料を電気泳動させることで、該ＤＮＡ試料を分離する遺伝子診断装置と遺伝子診断方法を提案している（特許文献２参照）。
【０００９】
以下、アフィニティリガンドをキャピラリー内で擬似的に固定する方法について説明すると、ＤＮＡは二重鎖を形成するものと一重鎖を形成するものとが存在するが、ＤＮＡのもつＡ，Ｔ，Ｃ，Ｇ４つの塩基は互いにＡとＴ、ＧとＣが結合し易くなっており、ＤＮＡの二重鎖においてもＡ−Ｔ，Ｇ−Ｃで対をなしている。従って、一方のＤＮＡが５’−ＡＴＣＧＣＧＴ−３’と配列されている場合、他方のＤＮＡは３’−ＴＡＧＣＧＣＡ−５’という塩基配列をもっている。
【００１０】
ＤＮＡサンプルを分離する分離用ＤＮＡコンジュゲートは、前述したようなＤＮＡの相補的関係を利用するために、該分離用ＤＮＡコンジュゲートのＤＮＡ部分に、ＤＮＡサンプルのミュータントＤＮＡと相補的関係をもつＤＮＡ配列を与えている。例えば、ＤＮＡサンプルの検出対象である目的ＤＮＡであるミュータントＤＮＡのＤＮＡ配列が５’−ＡＴＣＧＣＧＴ−３’を含み、ワイルドＤＮＡのＤＮＡ配列が５’−ＡＴＣＡＣＧＴ−３’を含む場合、下線で示した部分でミュータントＤＮＡとワイルドＤＮＡの塩基が異なっている。このとき、分離用ＤＮＡコンジュゲートのＤＮＡ部分の配列を３’−ＴＡＧＣＧＣＡ−５’とすると、ワイルドＤＮＡは下線部においてＤＮＡコンジュゲートと相補的ではなくなる。これにより、全体の結合力はミュータントＤＮＡの方がワイルドＤＮＡより１塩基分大きくなり、電気泳動時にミュータントＤＮＡの方がワイルドＤＮＡより遅延して泳動される。
【００１１】
ＤＮＡサンプルは血液などから、細胞を破壊してＤＮＡを抽出し、ＰＣＲなどによって目的のＤＮＡ配列を含む部分を増幅する。このとき、所定の塩基数にして増幅すると相補的配列を持つＤＮＡコンジュゲートの塩基数も決定できる。
【００１２】
前述した方法によれば、負に帯電した分離用ＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡ試料とを、電気泳動で第２容器から第１容器へ移動させる際に、アフィニティリガンドと被ＤＮＡ検体との相互作用が壁面近傍に限られないように擬似的に固定し、そのＤＮＡ試料の移動速度差から、該ワイルドＤＮＡとミュータントＤＮＡとを分離することができ、この結果、ＳＮＰｓの遺伝子異常を短時間、且つ簡単、正確に判別することが可能になる。
【００１３】
一方、タンパク質は、細胞、組織、生体液中に存在し、生体活動の調節、細胞へのエネルギー供給、重要な物質の合成、生物構造体の維持、さらには細胞間でのコミュニケーションや細胞内情報伝達に関与している。現在では、タンパク質が様々な環境や、相互作用する他のタンパク質の存在、タンパク質が受けた修飾の程度や種類に応じて、複数の機能を有することが明らかになってきている。
【００１４】
ここで、L−アミノ酸が多数連結（重合）してできた高分子化合物がタンパク質であり、生体の重要な構成成分のひとつである。このアミノ酸の配列をタンパク質の一次構造とよぶが、この配列は遺伝子（ＤＮＡ）の配列により決定される。詳細には、３つの塩基配列により、１つのアミノ酸が指定される。ペプチド結合してタンパク質の構成成分となった単位アミノ酸部分（−ＮＨ−ＣＨ（−Ｒ−）ＣＯ−）をアミノ酸残基と呼ぶが、それぞれのＲによってその性質が異なる。この残基の相互作用によってαへリックス（ら旋）構造やβシート構造などの二次構造をとり、さらにはタンパク質全体としての三次構造をとることになる。タンパク質の機能は、前記三次構造（立体構造）によって決定される。これは、同じアミノ酸の配列からなるタンパク質でも、立体構造（畳まれ方）によって機能が変わるということである。たとえば、ＢＳＥの原因となるプリオンは、正常なプリオンとは立体構造が違うだけである。現在タンパク質の立体構造と機能についての研究が進められているが、いずれはほしい機能にあわせてタンパク質の立体構造を設計し、合成できるようになるだろうと考えられている。
【００１５】
タンパク質は、２０種類のアミノ酸が遺伝子の指示（配列情報）により順番につながることでつくられており、その種類は数千万種と言われるが、その遺伝子の配列がわかれば、どのアミノ酸がどういう順番でつながってできているかの情報を得ることができる。生物の遺伝子（ゲノム）から作られるタンパク質の集合はプロテオームと呼ばれるが、ヒトゲノムの塩基配列解読が終わった今、プロテオームの解析が盛んに進められている。
【００１６】
このようなタンパク質の機能解析研究としては、同定やキャラクタリゼーションのみならず、生化学アッセイやタンパク質間相互作用研究、タンパク質ネットワーク、または細胞内外のシグナリング解明なども行っていく必要がある。このタンパク質機能の研究には、多方面の技術が使用され、酵素アッセイ、酵母ｔｗｏ−ｈｙｂｒｉｄアッセイ、クロマトグラフィーによる精製、情報ツールとデータベース等があるが、特に、電気泳動によるたんぱく質の判別は重要な手法である。そして、電気泳動のように、キャピラリー管中のサンプル、分析物、緩衝剤、及び試薬等の液体を移動させた際に得られる輸送反応を検出して、該サンプルの分析、判別、判定等を行う場合の前記液体の輸送及び方向付けに関しては、さまざまな報告がある（例えば、特許文献３〜特許文献６）。
【特許文献１】特開平７−３１１１９８号公報
【特許文献２】特開２００２−３４０８５９号公報
【特許文献３】特表２０００−５１３８１３号公報
【特許文献４】特表２００１−５２３３４１号公報
【特許文献５】特表２０００−５１４９２８号公報
【特許文献６】特開２００３−２８８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし、前述した特許文献２の遺伝子診断装置と診断方法においては、リニアポリマーとＤＮＡ結合制御剤とを含む緩衝液を充たしたキャピラリー管に、分離用ＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡ試料とを充填する必要がある。このように、キャピラリー管１本１本に、分離用ＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡ試料を充填するのは面倒な作業であり、また分離用ＤＮＡコンジュゲートとＤＮＡ試料を充填する際に、それらの量がキャピラリー管間で異なれば、測定結果にも影響が及ぼされる可能性があった。
【００１８】
さらに、試料の分離を行うのに、例えば特許文献５，６に記載の方法では、複数のキャピラリーチャンネルを交差させ、且つ少なくとも３つ電極を設けて、該少なくとも３つ設けられた電極のうちの２つの電極に印加して、前記交差部を通して前記試料を移動させているが、この方法では、流路が交差していることから、試料を電気泳動させる際にうまく泳動しない可能性があり、正確な測定結果が得られないという問題がある。また、例えば特許文献３，４に記載の方法では、プラットホームに微細チャンネルを埋設し、該プラットホームの回転速度を変化させることで、該回転から生じる向心力を変化させて試料を移動させているが、この方法では、試料を向心方向にしか移動させることができないという問題に加え、該微小チャンネルの形状がかなり複雑であるという問題もある。
【００１９】
本発明は、流路に充填された緩衝剤中で生体サンプルを移動させ、該生体サンプルの判別を行う時に、煩雑な準備作業が不要で、短時間で正確な検出結果が得られる、小型で軽量、且つ安価な生体サンプル判別装置、生体サンプル判別方法、及び前記生体サンプル判別装置で使用する生体サンプル判別用プレート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】
【００２２】
前記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の生体サンプル判別装置は、緩衝剤が流入される第１の流路と、その流路の一部に、前記第１の流路とその一部の流路を共通とし、一定量の生体サンプルを保持する定量部を含み、該定量部を含む流路に前記生体サンプルが流入される第２の流路と、を有する流路パターンが形成されたプレートを備え、さらに、前記プレートは、前記第１の流路に連通する緩衝剤注入部と、前記第２の流路に連通するサンプル注入部と、前記第２の流路において前記サンプル注入部と連通する空気孔を有しており、前記緩衝剤注入部に前記緩衝剤が注入され、前記サンプル注入部に前記サンプルが注入された前記プレートを回転させ、遠心力により前記緩衝剤注入部内の前記緩衝剤を前記第１の流路に流入させるとともに、前記サンプル注入部内の前記生体サンプルを前記第２の流路中の前記定量部に達しない第１の流入位置まで流入させ、前記サンプル注入部を加圧して、前記第２の流路中の前記生体サンプルを、前記第１の流入位置から、該第２の流路中の前記定量部を含む第２の流入位置まで流入させた後、前記プレートを回転させ、遠心力により前記第２の流路の定量部に一定量の生体サンプルが残るように、前記第２の流路内の前記生体サンプルを分離する充填ユニットと、前記定量部に保持した一定量の生体サンプルを、前記緩衝剤中で移動させ、該緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別する判別ユニットと、を備えるものである。
【００２３】
これにより、緩衝剤の流路への充填処理を遠心力により実現でき、生体サンプルの充填処理を流路中の圧力差により実現でき、緩衝剤中に一定量の生体サンプルを添加する定量添加処理を遠心力により実現できるため、前記同様、煩雑な準備作業が不要で、且つ正確な判別結果を短時間で得ることができる生体サンプル判別装置を提供できる。
【００２４】
また、本発明の請求項２に記載の生体サンプル判別装置は、緩衝剤が流入される第１の流路と、その流路の一部に、前記第１の流路とその一部の流路を共通とし、一定量の生体サンプルを保持する定量部を含み、該定量部を含む流路に前記生体サンプルが流入される第２の流路と、を有する流路パターンが形成されたプレートを備え、さらに、前記プレートは、前記第１の流路に連通する緩衝剤注入部と、前記第２の流路に連通するサンプル注入部と、前記第２の流路において前記サンプル注入部と連通する空気孔を有しており、前記緩衝剤注入部に前記緩衝剤が注入され、前記サンプル注入部に前記サンプルが注入された前記プレートを回転させ、遠心力により前記緩衝剤注入部内の前記緩衝剤を前記第１の流路に流入させるとともに、前記サンプル注入部内の前記生体サンプルを前記第２の流路中の前記定量部に達しない第１の流入位置まで流入させ、前記生体サンプルを加圧して、前記第２の流路中の前記生体サンプルを、前記第１の流入位置から、該第２の流路中の前記定量部を含む第２の流入位置まで流入させた後、前記空気孔から吸引して、前記定量部に前記一定量の生体サンプルが残るように、前記第２の流路内の生体サンプルを分離する充填ユニットと、前記定量部に保持した一定量の生体サンプルを、前記緩衝剤中で移動させ、該緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別する判別ユニットと、を備えるものである。
【００２５】
これにより、緩衝剤の流路への充填処理を遠心力により実現でき、生体サンプルの流路への充填処理と、緩衝剤中に一定量の生体サンプルを添加する定量添加処理とを流路中に生じさせた圧力差により実現できるため、前記同様、煩雑な準備作業が不要で、且つ正確な判別結果をより短時間で得ることができる生体サンプル判別装置を提供できる。
【００２６】
また、本発明の請求項３に記載の生体サンプル判別装置は、請求項１または請求項２に記載の生体サンプル判別装置において、前記充填ユニットは、前記プレートを高速回転させるモータと、前記第２の流路を加圧、或いは吸引する圧力操作部とを備えるものである。
【００２７】
これにより、流路中の緩衝剤や生体サンプルに対して遠心力を与えたり、また流路中に圧力差を生じさせて、該流路中の緩衝剤や生体サンプルを移動させることができるため、生体サンプルの判別を行う際、プレートに、判別対象の生体サンプルと緩衝剤とを添加するだけで、煩雑な準備作業が不要となる。
【００２８】
また、本発明の請求項４に記載の生体サンプル判別装置は、請求項１または請求項２に記載の生体サンプル判別装置において、前記充填ユニットを当該生体サンプル判別装置の下部に、前記判別ユニットを当該装置の上部に設け、前記プレートを、前記充填ユニットと前記判別ユニットとの間で上下移動させる昇降ステージを備えるものである。
【００２９】
これにより、プレートを、判別ユニットと充填ユニットとの間を移動させて、各ユニットにて充填処理や定量添加処理などを行わせることが可能になるため、生体サンプル判別装置をより小型化、且つ安価にすることができる。
【００３０】
また、本発明の請求項５に記載の生体サンプル判別装置は、請求項４に記載の生体サンプル判別装置において、前記判別ユニットは、当該装置の上部に設けられた天井板に、バネを介して懸架されるものである。
【００３１】
これにより、前記判別ユニットを当該装置の上部に容易に設置でき、且つ該判別ユニットの構成要素と前記プレートとを確実に接触させることができるため、当該装置をより小型化できると共に、正確な判別結果を得ることができる。
【００３２】
また、本発明の請求項６に記載の生体サンプル判別装置は、請求項５に記載の生体サンプル判別装置において、前記第２の流路を加圧、或いは吸引する圧力操作部は、前記天井板にバネを介して懸架されるものである。
【００３３】
これにより、当該装置をより小型化することができる。
【００３４】
また、本発明の請求項７に記載の生体サンプル判別装置は、請求項１または請求項２に記載の生体サンプル判別装置において、前記判別ユニットは、前記第１の流路の温度をサーミスタで測定し、該測定結果に応じて該第１の流路を所定の温度になるよう制御するヒータを備え、前記第１の流路を前記ヒータで所定の温度にした後、前記緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別するものである。
【００３５】
これにより、当該装置において、第１の流路の温度を同じ条件にすることができるため、当該装置において、より正確な判別結果を得ることができる。
【００３６】
また、本発明の請求項８に記載の生体サンプル判別装置は、請求項７に記載の生体サンプル判別装置において、前記判別ユニットは、前記ヒータ及びサーミスタの代わりに、前記プレートに設けられたヒータ及びサーミスタに、電圧を印加するヒータ接点ピン及びサーミスタ接点ピンを備えるものである。
【００３７】
これにより、前記判別ユニットをよりコンパクトにできるため、当該装置をより小型化、軽量化、且つ安価にすることができる。
【００３８】
また、本発明の請求項９に記載の生体サンプル判別装置は、請求項７に記載の生体サンプル判別装置において、前記ヒータを、前記第１の流路上に配置し、前記サーミスタを、該ヒータから、前記第１の流路と前記ヒータ間の距離だけ離れた位置に配置するものである。
【００３９】
これにより、前記サーミスタで前記第１の流路の温度を実温度に近い値で測定して、前記第１の流路を誤差なく所定の温度にすることができるため、当該装置において、より正確な判別結果を得ることができる。
【００４０】
また、本発明の請求項１０に記載の生体サンプル判別装置は、請求項７に記載の生体サンプル判別装置において、前記サーミスタを、前記第１の流路上に配置し、前記ヒータを、該サーミスタから、前記第１の流路と前記サーミスタ間の距離だけ離れた位置に配置するものである。
【００４１】
これにより、前記同様、より正確な判別結果を得ることができる。
【００４２】
また、本発明の請求項１１に記載の生体サンプル判別装置は、請求項１または請求項２に記載の生体サンプル判別装置において、前記判別ユニットは、前記プレートに設けられた嵌合ピン孔に挿入される嵌合ピンと、該判別ユニットを低速回転させる低速回転モータと、を備え、該嵌合ピンで前記プレートを当該判別ユニットに嵌合して固定した後、該判別ユニットと共に前記プレートを前記低速回転モータで低速回転させ、該プレートの低速回転中に、前記緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別するものである。
【００４３】
これにより、前記プレートと判別ユニットとを一体にして、モータで回転させることができるため、当該装置において、より正確な判別結果を得ることができる。
【００４４】
また、本発明の請求項１２に記載の生体サンプル判別装置は、請求項１１に記載の生体サンプル判別装置において、前記判別ユニットは、前記プレートに設けられた位置決めマークを検出する位置決めマーク検出センサを備え、前記低速回転モータで前記プレートを低速回転させて、該位置決めマーク検出センサで前記プレートの嵌合ピン孔を検出して、該プレートの位置決めをした後、該嵌合ピン孔に前記嵌合ピンを挿入するものである。
【００４５】
これにより、前記プレートと判別ユニットとを確実に嵌合させることができる。
【００４６】
また、本発明の請求項１３に記載の生体サンプル判別装置は、請求項１または請求項２に記載の生体サンプル判別装置において、前記判別ユニットは、正電極、負電極を備え、前記充填ユニットが前記第２の流路の前記定量部に一定量の生体サンプルが残るように、前記第２の流路内の前記生体サンプルを分離した後、前記第１の流路中に前記正電極及び負電極を挿入して、該正電極と負電極間に電圧を印加し、前記定量部に保持した一定量の生体サンプルを、前記緩衝剤中で電気泳動によって移動させ、該緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別するものである。
【００４７】
これにより、前記第１の流路に充填された緩衝剤に添加された生体サンプルを、電気泳動により移動させ、その移動状態に基づいて判別結果を得ることができるため、当該装置において、より短時間で正確な判別結果を得ることができる。
【００４８】
また、本発明の請求項１４に記載の生体サンプル判別装置は、請求項１３に記載の生体サンプル判別装置において、前記プレートに、前記正電極、負電極を洗浄する洗浄領域を設け、前記充填ユニットが前記第２の流路の前記定量部に一定量の生体サンプルが残るように、前記第２の流路内の前記生体サンプルを分離した後、前記正電極及び負電極を前記洗浄領域で洗浄し、該正電極及び負電極を前記第１の流路中に挿入するものである。
【００４９】
これにより、当該装置を保管している間に正電極、負電極に付着したごみ等の異物を洗い流すことができるため、当該装置において、より正確な判別結果を得ることができる。
【００５０】
また、本発明の請求項１５に記載の生体サンプル判別装置は、請求項１３に記載の生体サンプル判別装置において、前記判別ユニットは、前記正電極及び負電極の代わりに、前記プレートに設けられた正電極及び負電極に、電圧を印加する２本の電極接点ピンを備えるものである。
【００５１】
これにより、前記判別ユニットをよりコンパクトにできるため、当該装置をより小型化、軽量化、且つ安価にすることができる。
【００５２】
また、本発明の請求項１６に記載の生体サンプル判別装置は、請求項１３に記載の生体サンプル判別装置において、前記生体サンプルは、ＤＮＡサンプルであり、前記緩衝剤は、該ＤＮＡサンプルに含まれる検出対象である目的ＤＮＡに水素結合可能な塩基配列を結合したリニアポリマーからなる分離用ＤＮＡコンジュゲートと、ＤＮＡ結合制御剤とｐＨ緩衝剤とを含むものであるものである。
【００５３】
これにより、当該装置において、検査対象となるＤＮＡサンプルのＳＮＰｓの有無を、煩雑な準備作業をすることなく、短時間で、且つ正確に判別することができる。
【００５４】
また、本発明の請求項１７に記載の生体サンプル判別装置は、請求項１または請求項２に記載の生体サンプル判別装置において、当該装置内の上昇した温度を冷却する冷却ファンを設け、該冷却ファンの空気取り入れ口に、当該装置外部から入射される光を遮断する光遮断部を設けるものである。
【００５５】
これにより、当該装置内に光を入射させることなく、空気を循環させて装置内部を冷却することが可能となるため、当該装置において、生体サンプルを正確に判別することができる。
【００５６】
また、本発明の請求項１８に記載の生体サンプル判別装置は、請求項１７に記載の生体サンプル判別装置において、前記光遮断部は、多孔質膜からなるものである。
【００５７】
これにより、前記同様、該装置において、生体サンプルを正確に判別することを実現できる。
【００５８】
また、本発明の請求項１９に記載の生体サンプル判別装置は、請求項１７に記載の生体サンプル判別装置において、前記光遮断部は、Ｌ字形状もしくはクランク形状の邪魔板からなるものである。
【００５９】
これにより、前記同様、該装置において、生体サンプルを正確に判別することを実現できる。
【００６０】
また、本発明の請求項２０に記載の生体サンプル判別装置は、請求項１または請求項２に記載の生体サンプル判別装置において、前記判別ユニットは、前記第１の流路に充填された前記緩衝剤の蛍光度あるいは吸光度を検出する光学検出部を備え、該光学検出部の検出結果に基づいて、前記緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別するものである。
【００６１】
これにより、第１の流路を光学検出部でスキャンすることで、緩衝剤中を移動する生体サンプルの移動状態を検出することができるため、短時間で正確な判別結果を得ることができる。
【００６２】
また、本発明の請求項２１に記載の生体サンプル判別装置は、請求項２０に記載の生体サンプル判別装置において、前記光学検出部は、前記プレートを上下移動させる昇降ステージ上に設けられており、該昇降ステージ上に、前記プレートと該昇降ステージとの距離を測定し、該測定結果が一定になるよう調整する高さ調整部を備えるものである。
【００６３】
これにより、光学検出部とプレート間の距離を一定に保つことができるため、当該装置においてより正確な判別結果を得ることができる。
【００６６】
また、本発明の請求項２２に記載の生体サンプル判別方法は、緩衝剤中を移動する生体サンプルを検出して、生体サンプルを判別する生体サンプル判別方法において、前記緩衝剤が流入する第１の流路と、その流路の一部に、前記第１の流路の一部その流路を共通にし、一定量の生体サンプルを保持する定量部を含み、該定量部を含む流路に前記生体サンプルが流入される第２の流路と、を有する流路パターンが形成されたプレートを用い、前記緩衝剤が注入される前記第１の流路と、前記定量部を含む前記生体サンプルが注入される前記第２の流路と、該第２の流路において前記生体サンプルを注入するサンプル注入部に連通する空気孔と、を有する流路パターンが形成されたプレートを高速回転させて、遠心力により、前記第１の流路に前記緩衝剤を流入させ充填させると共に、該第２の流路中の前記定量部に達しない第１の流入位置まで前記生体サンプルを流入させ、前記第２の流路のサンプル注入部を加圧して、前記第２の流路中の前記生体サンプルを、前記第１の流入位置から、該第２の流路の前記定量部を含む第２の流入位置まで流入させ充填させた後、
前記プレートを高速回転させ、遠心力により前記第２の流路の定量部に一定量の生体サンプルが残るように、前記第２の流路内の生体サンプルを分離し、前記第１の流路を一定温度にした後、前記定量部に保持した一定量の生体サンプルを、前記緩衝剤中で移動させ、該緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別するものである。
【００６７】
これにより、緩衝剤の流路への充填処理を遠心力により実現でき、生体サンプルの充填処理を流路中に生じさせた圧力差により実現でき、緩衝剤中に一定量の生体サンプルを添加する定量添加処理を遠心力により実現できるため、前記同様、煩雑な準備作業が不要で、且つ正確な判別結果を短時間で得ることができる。
【００６８】
また、本発明の請求項２３に記載の生体サンプル判別方法は、緩衝剤中を移動する生体サンプルを検出して、生体サンプルを判別する生体サンプル判別方法において、前記緩衝剤が流入する第１の流路と、その流路の一部に、前記第１の流路の一部その流路を共通にし、一定量の生体サンプルを保持する定量部を含み、該定量部を含む流路に前記生体サンプルが流入される第２の流路と、を有する流路パターンが形成されたプレートを用い、前記緩衝剤が注入される前記第１の流路と、前記定量部を含む前記生体サンプルが注入される前記第２の流路と、該第２の流路において前記生体サンプルを注入するサンプル注入部に連通する空気孔と、を有する流路パターンが形成されたプレートを高速回転させて、遠心力により、前記第１の流路に前記緩衝剤を流入させ充填させると共に、該第２の流路中の前記定量部に達しない第１の流入位置まで前記生体サンプルを流入させ、前記第２の流路のサンプル注入部を加圧して、前記第２の流路中の前記生体サンプルを、前記第１の流入位置から、該第２の流路の前記定量部を含む第２の流入位置まで流入させ充填させた後、
該第２の流路の空気孔から吸引して、前記第２の流路の定量部に一定量の生体サンプルが残るように、前記第２の流路内の生体サンプルを分離し、前記第１の流路を一定温度にした後、前記定量部に保持した一定量の生体サンプルを、前記緩衝剤中で移動させ、該緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別するものである。
【００６９】
これにより、緩衝剤の流路への充填処理を遠心力により実現でき、生体サンプルの流路への充填処理と、緩衝剤中に一定量の生体サンプルを添加する定量添加処理とを流路中の圧力差により実現できるため、前記同様、煩雑な準備作業が不要で、且つ正確な判別結果をより短時間で得ることができる生体サンプル判別装置を提供できる。
【００８４】
また、本発明の請求項２４に記載の生体サンプル判別用プレートは、緩衝剤中を移動する生体サンプルを検出して、生体サンプルを判別する生体サンプル判別用プレートであって、前記緩衝剤がその一部に注入され、当該プレートを高速回転させると該緩衝剤が充填される第１の流路と、その流路の一部に、前記第１の流路とその一部の流路を共通とし、一定量の前記生体サンプルを保持する定量部を含み、当該プレートを高速回転させると前記生体サンプルが前記定量部に達しない第１の流入位置まで流入され、当該プレートを加圧させると、該第２の流路中の生体サンプルが前記第１の流入位置から前記定量部を含む第２の流入位置まで流入される第２の流路と、を有する流路パターンを備えるものである。
【００８５】
これにより、第１の流路に緩衝剤を充填させた後に、第２の流路に生体サンプルを充填させることができるため、前記一定量の生体サンプルを緩衝剤中に確実に添加することができる。
【００８６】
また、本発明の請求項２５に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２４に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記第１の流路の一部に、負電極、正電極が挿入される第１、第２の電極挿入部を備えるものである。
【００８７】
これにより、緩衝剤中に添加された一定量の生体サンプルを、該緩衝剤中で電気泳動させることができる。
【００８８】
また、本発明の請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２４に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記第１の流路は、当該生体サンプル判別用プレートの中心を円心とした円の円周方向に伸びる弧状流路の内周側である内周流路と、外周側にある外周流路と、該内周流路と外周流路のそれぞれの両端を接続する前記円心から放射方向に伸びる放射流路とで周回形状を有する流路からなり、前記第２の流路は、前記内周流路と前記外周流路間に位置する前記弧状流路と、その弧状流路一部に設けられたコの字形状の流路と、からなり、前記定量部は、前記外周流路の一部と、前記第２の流路の前記コの字形状を有する流路の一部とが平行に接してなるものである。
【００８９】
これにより、緩衝剤を前記第１の流路に気泡を含むことなく容易に短時間で充填した後に、生体サンプルを第２の流路に気泡を含むことなく充填し、また、前記定量部にて、前記第１の流路に充填された緩衝剤中に生体サンプルを添加することを実現できる。
【００９０】
また、本発明の請求項２７に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記緩衝剤が注入され、第１の流路に連通する前記緩衝剤注入部が、前記第１の流路の内周側に位置するものである。
【００９１】
これにより、遠心力によって、緩衝剤注入部に添加された緩衝剤を、第１の流路中に短時間で確実に充填させることができる。
【００９２】
また、本発明の請求項２８に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記生体サンプルが注入され、前記第２の流路に連通するサンプル注入部が、前記第２の流路の内周側に位置するものである。
【００９３】
これにより、遠心力によって、サンプル注入部に添加された生体サンプルを、第２の流路に気泡を含むことなく、短時間で流入させることができる。
【００９４】
また、本発明の請求項２９に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２５に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記第１、第２の電極挿入部は、前記第１の流路の前記放射流路の一部に設けられるものである。
【００９５】
これにより、前記第１の流路に緩衝剤を充填する際に、第１、第２の電極挿入部の内部に気泡が含まれないようにすることができる。
【００９６】
また、本発明の請求項３０に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記第１の流路の前記内周流路のほぼ中央に、前記緩衝剤を注入する緩衝剤注入部を設けるものである。
【００９７】
これにより、前記緩衝剤注入部に緩衝剤が注入されると、該緩衝剤は前記第１の流路の内周流路の中央から、その両端に２つに分離されて充填されていくため、遠心力により緩衝剤を第１の流路に充填する際に該流路内に気泡を含まないようにできる。
【００９８】
また、本発明の請求項３１に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記緩衝剤を第１の流路に充填させた際、該緩衝剤は、前記第１の流路のうちの、前記外周流路及び前記第１、第２の電極挿入部に充填されるものである。
【００９９】
これにより、前記第１の流路に充填された緩衝剤中に添加された生体サンプルを、確実に電気泳動させることができるため、正確な判別結果を得ることができる。
【０１００】
また、本発明の請求項３２に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記内周流路の前記弧状流路は、該流路が円弧上から前記外周流路側にすこしずれた楕円円弧上にあるものである。
【０１０１】
これにより、遠心力により緩衝剤を第１の流路に充填させる際に、途中で緩衝剤の流れがとまったり、あるいは流路中に気泡が含まれたりするのを防止することができる。
【０１０２】
また、本発明の請求項３３に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記内周流路の流路幅は、前記外周流路の流路幅より広いものである。
【０１０３】
これにより、緩衝剤が第１の流路に注入されてから、第１，第２の電極挿入部に達するまでの時間を短くできるため、流路中にある空気の抜けをよくすると共に、緩衝剤が第１の流路に充填されるまでの時間をより短くできる。
【０１０４】
また、本発明の請求項３４に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記外周流路は、前記第１の電極挿入部から前記定量部までの流路の長さと、前記第２の電極挿入部から該定量部までの流路の長さとの差を調整する流路長調整部を有するものである。
【０１０５】
これにより、第１の電極挿入部から定量部までの長さと、第２の電極挿入部から定量部までの長さとを略同じ長さにすることができるため、外周流路に気泡が含まれるのを防止することができる。
【０１０６】
また、本発明の請求項３５に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２６に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記第２の流路の一端に、前記生体サンプルを注入するサンプル注入部を設け、そのもう一端に、前記第２の流路に前記生体サンプルを充填する際に、前記サンプル注入部から注入された前記生体サンプルを保持するサンプルプールを設けるものである。
【０１０７】
これにより、第２の流路に圧力差を生じさせて、第２の流路に生体サンプルを確実に充填させることができる。
【０１０８】
また、本発明の請求項３６に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２５に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記第１の流路の上部に、該第１の流路を加熱するヒータ及び該第１の流路の温度を測定するサーミスタを設け、前記第１、第２の電極挿入部中に、正電極及び負電極を設けるものである。
【０１０９】
これにより、第１の流路の温度調整がしやすくなり、より正確な判別結果が得られると共に、当該プレートを装着する生体サンプル判別装置をより小型化、軽量化することができる。
【０１１０】
また、本発明の請求項３７に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２５に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記第１、第２の電極挿入部は、空気孔を有するものである。
【０１１１】
これにより、第１，第２の電極挿入部に設けられた空気孔により空気抜きができるため、外周流路に緩衝剤を遠心力によって充填する際に、気泡が含まれるの防止することができる。
【０１１２】
また、本発明の請求項３８に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２５に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記サンプルプールは、空気孔を有するものである。
【０１１３】
これにより、前記サンプルプールに設けられた空気孔により空気抜きができるため、第２の流路に生体サンプルを充填する際に、気泡が含まれるのを防止することができる。
【０１１４】
また、本発明の請求項３９に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２４に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記生体サンプルはＤＮＡサンプルであり、前記緩衝剤は、該ＤＮＡサンプルに含まれる検出対象である目的ＤＮＡに、水素結合可能な塩基配列を結合したリニアポリマーからなる分離用ＤＮＡコンジュゲートと、ＤＮＡ結合制御剤とｐＨ緩衝剤とを含むものであるものである。
【０１１５】
これにより、当該生体サンプル判別用プレートにおいて、判別対象であるＤＮＡサンプルのＳＮＰｓの有無を判別することができる。
【０１１６】
また、本発明の請求項４０に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２５に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記第１、第２の電極挿入部に、前記正電極、負電極を挿入するための電極挿入口を設け、該電極挿入口には、カバーフィルムを貼るものである。
【０１１７】
これにより、当該生体サンプル判別用プレートを高速回転させても、該電極挿入孔から緩衝剤がこぼれないようにすることができる。
【０１１８】
また、本発明の請求項４１に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２４に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、当該生体サンプル判別用プレート上に、前記流路パターンを複数個形成するものである。
【０１１９】
これにより、生体サンプル判別装置の１回動作で、多くの検出結果を得ることができる。
【０１２０】
また、本発明の請求項４２に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２５に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、当該生体サンプル判別用プレートに、前記正電極、負電極を洗浄する洗浄領域を設け、前記正電極、負電極を前記洗浄領域で洗浄した後、該正電極と負電極を前記第１の流路に挿入するものである。
【０１２１】
これにより、測定開始前等に、前記正電極、負電極に付着したごみ等の異物を洗い流すことができるため、より正確な判別結果を得ることができる。
【０１２２】
また、本発明の請求項４３に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２５に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記緩衝剤注入部を前記第１の流路の両端に設け、該緩衝剤注入部を前記電極部もしくは前記電極挿入部としても用いるものである。
【０１２３】
これにより、流路パターンの形状を単純にできると共に、一つの流路パターンの全体形状をコンパクトにできるため、プレートに複数の流路パターンを形成することができる。
【０１２４】
また、本発明の請求項４４に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２４に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記第１の流路及び前記第２の流路が、前記プレート表面に形成された溝と、前記プレート表面を覆うフィルムとによって形成されているものである。
【０１２５】
これにより、単純な構成で密閉流路を形成できるため、当該プレートに流路パターンを簡単に形成することができる。
【０１２６】
また、本発明の請求項４５に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２４に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記第１の流路及び前記第２の流路が、前記プレートの同一表面に形成されているものである。
【０１２７】
これにより、流路パターンをプレート上に簡単に形成できる。
【０１２８】
また、本発明の請求項４６に記載の生体サンプル判別用プレートは、請求項２４に記載の生体サンプル判別用プレートにおいて、前記第１の流路及び前記第２の流路が、前記プレートの同一表面に形成されているものである。
【０１２９】
これにより、緩衝剤注入口とサンプル注入口とを異なる面に形成できるため、あやまって異なる液を注入口に注入するのを防止することができる。
【発明の効果】
【０１３０】
本発明の生体サンプル判別装置によれば、緩衝剤が流入される第１の流路と、その流路の一部に、前記第１の流路とその一部の流路を共通とし、一定量の生体サンプルを保持する定量部を含み、該定量部を含む流路に前記生体サンプルが流入される第２の流路と、を有する流路パターンが形成されたプレートを備え、さらに、該プレートの前記第１の流路に前記緩衝剤を充填させ、前記定量部を含む前記第２の流路に前記生体サンプルを充填させた後、該第２の流路の定量部に一定量の生体サンプルを残存させて、前記緩衝剤に生体サンプルを一定量だけ添加する充填ユニットと、前記定量部に保持した一定量の生体サンプルを、前記緩衝剤中で移動させ、該緩衝剤中を移動する前記生体サンプルを判別する判別ユニットと、を備えるようにしたので、前記生体サンプルの判別を行う際に煩雑な準備作業が不要で、且つ正確な判別結果を短時間で得ることができる生体サンプル判別装置を提供できる。
【０１３１】
また、本発明の生体サンプル判別装置によれば、当該装置下部に充填ユニット、装置上部に判別ユニット、及びプレートを前記充填ユニットと前記判別ユニットとの間で移動させる昇降ステージを設けるようにしたので、当該生体サンプル判別装置を小型化、軽量化することができる。
【０１３２】
さらに、前記充填ユニットがプレートを高速回転させるモータを備え、前記判別ユニットが第２の流路に圧力差を生じさせる圧力操作部を備えるので、第１の流路に緩衝剤を、また第２の流路に生体サンプルを、確実に充填させることができると共に、一定量の生体サンプルを定量して、緩衝剤中に添加することが可能となる。
【０１３３】
さらに、前記判別ユニットが正電極、負電極を備えるので、緩衝剤中に添加された一定量の生体サンプルを電気泳動により移動させることができる。
【０１３４】
さらに、蛍光度あるいは吸光度を検出する光学検出部を設け、第１の流路をスキャンして、緩衝剤中を移動する生体サンプルの移動状態を検出して、該生体サンプルの判別を行うようにしたので、正確な判別結果を容易に短時間で得ることが可能となる。
【０１３５】
また、本発明の生体サンプル判別方法によれば、緩衝剤が流入する第１の流路と、その流路の一部に、前記第１の流路とその一部の流路を共通とし、一定量の生体サンプルを保持する定量部を含み、該定量部を含む流路に前記生体サンプルが流入される第２の流路と、を有するプレートを用い、前記第１の流路に前記緩衝剤を充填させ、前記第２の流路に前記生体サンプルを充填させた後に一定量の生体サンプルを定量して緩衝剤中に添加し、その後に、緩衝剤に対して移動する生体サンプルを判別するようにしたので、煩雑な準備作業が不要で、正確且つ短時間で生体サンプルの判別ができる効果がある。
【０１３６】
また、本発明の生体サンプル判別用プレートによれば、当該プレートに形成される流路パターンは、前記緩衝剤がその一部に注入され、当該生体サンプル判別用プレートを高速回転させると該緩衝剤が充填される第１の流路と、前記生体サンプルがその一部に注入され、当該生体サンプル判別用プレートを高速回転させると該生体サンプルが遠心分布され、加圧されると該生体サンプルが充填される、前記第１の流路とその流路の一部を共通にする第２の流路と、を備えるようにしたので、前記生体サンプル判別装置を、小型且つ軽量で、安価にすることができると共に、煩雑な準備作業が不要で、正確且つ短時間で生体サンプルの判別を行える効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１３７】
（実施の形態１）
以下、図１〜図１４を用いて、本実施の形態１における生体サンプル判別装置について説明する。
【０１３８】
本発明は、生体サンプルを緩衝剤中で移動させて、生物学的、酵素的、免疫学的、及び化学的アッセイを行う生体サンプル判別装置の小型化、軽量化且つ安価で実現するものである。
【０１３９】
なお、本実施の形態１では、説明を具体的にするために、前記生体サンプルはＤＮＡサンプルであり、前記緩衝剤は分離用ＤＮＡコンジュゲートにMgCl2などのＤＮＡ結合制御剤及び電解質の役目もするｐＨ緩衝剤を含めたＤＮＡコンジュゲート溶液であるものとし、本生体サンプル判別装置が、前記ＤＮＡコンジュゲート溶液中に、一定量の前記ＤＮＡサンプルを添加して電気泳動させ、該ＤＮＡサンプルのＳＮＰｓ（一塩基多型）の有無を判別するものとする。
【０１４０】
図１は、本実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置の構成図である。
【０１４１】
図１に示すように、本実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置１００は、プレート１０に形成された流路に前記ＤＮＡコンジュゲート溶液を充填し、該ＤＮＡコンジュゲート溶液が充填された流路中にＤＮＡサンプルを定量して添加する充填ユニット２０と、プレート１０に対して加圧、加熱、電圧印加を行い、前記ＤＮＡサンプルを前記ＤＮＡコンジュゲート溶液中で電気泳動させて、ＳＮＰｓの有無を判別する判別ユニット３０と、前記プレートを上下動モータ５１により上下移動させる昇降ステージ５０と、本装置１００の動作を制御する制御基板６８とを備える。
【０１４２】
また本装置１００は、装置の下部に昇降ステージ５０が配置され、該昇降ステージ５０上に充填ユニット２０が配置され、さらに該昇降ステージ５０の上方に判別ユニット３０が配置される構成を有しており、装置構成がよりコンパクトなものとなっている。
以下、各ユニットの詳細な構成を述べる。  
【０１４３】
前記充填ユニット２０は、前記プレート１０を高速回転させる高速回転モータ２１と、前記プレート１０を保持し、その一部が当該装置１００内に固定され、該筺体６０に設けられた扉６１を介して、当該装置１００の内部から外部へあるいは外部から内部へ移動するプレート保持部２２と、測定開始前にプレートの有無を確認するプレート確認センサ２３と、流路を加圧して流路中に圧力差を生じさせる加圧部２４とを備えている。
【０１４４】
また前記判別ユニット３０は、プレート１０を該判別ユニット３０に固定する嵌合ピン３１と、前記プレート１０に形成された流路に電圧を印加する正及び負の電極３２ａ，３２ｂと、該流路を一定の温度に保つヒータ３３と、前記プレート１０と判別ユニット３０とを固定する際の位置決めを行う位置決めマーク検出センサ３５と、前記プレート１０を保持するクランパ３６、及びプレート１０に設けられた流路の温度を検出するサーミスタ３４と、プレートを低速回転させる低速回転モータ３８とを備えている。
【０１４５】
本実施の形態１の装置１００では、当該装置構成をコンパクトなものとするために、前述した判別ユニット３０の構成要素に加え、前記充填ユニット２０の構成要素である前記加圧部２４も、当該装置上部に設けられた天井板３７に設置している。
また、前記天井板３７に設置された、嵌合ピン３１、正，負電極３２ａ，３２ｂ、ヒータ３３、サーミスタ３４、クランパ３６、及び加圧部２４には、プレート１０に対して適度なテンションを与えるためのバネが設けられ、該バネによりプレート１０に押し付けられるように構成されている。  
【０１４６】
また、本実施の形態１の装置１００では、ＤＮＡコンジュゲート溶液中を移動するＤＮＡサンプルを判別するために、該ＤＮＡコンジュゲート溶液中を移動する前記ＤＮＡサンプルの蛍光度あるいは吸光度を検出する光学検出部４０を備え、前記光学検出部４０の検出結果からＤＮＡサンプルのＤＮＡコンジュゲート溶液中での移動状態を判断し、その判断結果に基づいてＤＮＡサンプルのＳＮＰｓの有無を判別する。なお、本実施の形態１では、前記光学検出部４０は昇降ステージ５０上に設けられている。
【０１４７】
また、前記ヒータ３３には、ヒータの温度を検出するヒータ温度検出センサ５５が設けられ、装置１００内には、該装置内の温度を検出する装置内温度検出センサ５４が設けられている。
【０１４８】
さらに、本生体サンプル判別装置１００は、該装置内の温度を検出する装置内温度検出センサ５４、また前記加圧部２４にポンプチューブ５３を介して接続されている加圧ポンプ５２、高圧電源６６、装置電源６７が設けられている。そして、当該装置１００の筺体６０に、装置１００のｏｎ、ｏｆｆ状態を切り換える電源スイッチ６２、該電源スイッチ６２がＯＮ状態の際に点灯するＬＥＤ６３、装置１００内を冷却する冷却ファン６４、及び装置１００を振動から守り、高さ調節可能なゴム脚６５ａ，６５ｂが備えられている。
【０１４９】
ここで、前記装置１００に設けられる冷却ファン６４は、外部の空気を内部に取り込むか、内部の上昇した空気を外部に逃がして冷却を行う。しかし、本生体サンプル判別装置１００は、光学検出部４０においてプレート上の光の強度を検出して検出結果を得るものであるため、装置１００内部に光が侵入しないようにしなければならない。そこで、本実施の形態１では、冷却ファン６４に光遮断部を設けて、空気は通して光は通さないようにしている。
【０１５０】
図２は、光遮断部の構成例を示す断面図である。前記光遮断部の１つ目の例としては、冷却ファン６４が取り付けられる筺体６０の内側に、図２（ａ）に示すような、光を遮断するが空気は十分通過可能なクランク形状もしくはＬ字形状を有する邪魔板６９ａを設けることが考えられ、また、２つ目の例としては、冷却ファン６４が取り付けられる筺体６０の内側に、図２（ｂ）に示すような、光は透過しないが空気は透過させるフィルタ６９ｂを設けることが考えられる。なお、前記フィルタ６９ｂの材料としては、多孔質のフィルムを数枚重ねたり、微小な細孔を連通管で接続していく多孔質構造の材料が例として挙げられる。
【０１５１】
次に、プレート１０について説明する。
図３（ａ）は本実施の形態１におけるプレートの上面、図３（ｂ）はプレートの下面、図３（ｃ）はプレートのＡ−Ａ断面を示す図であり、図４はプレートに形成されたパターンの詳細な形状を示す図である。
【０１５２】
図３（ａ）に示すように、本実施の形態１におけるプレート１０はその中央に、本プレー１０を回転させる場合モータ等と接合するために使用する開口部１０ａが設けられ、図１に示す本生体サンプル判別装置１００内の天井板３７に設けられた嵌合ピン３１の挿入先である嵌合ピン孔１１が設けられている。そして該プレート１０の下面には、図３（ｂ）に示すように、ＤＮＡコンジュゲート溶液中でＤＮＡサンプルを移動させるための流路パターン１１０、及び前記プレート確認センサ２３により検出されるプレート確認マーク１３が設けられ、また、該プレート１０の上面には、図３（ａ）に示すように、前記位置決めマーク検出センサ３５により検出される位置決めマーク１２、及びＤＮＡコンジュゲート溶液や検体となるＤＮＡサンプルを注入する注入口１２３，１２４、各電極３２ａ，３２ｂを挿入する電極挿入口１２１，１２２、空気孔１３１，１３２，１３５などが設けられている。
【０１５３】
また、前記プレート１０の下面には、図３（ｃ）に示すように、プレート１０に形成された前記流路パターン１１０をふさぐようにキャピラリーシール１４がはられ、そして、該プレート１０の上面には、前記電極挿入口のみをふさぐようにカバーフィルム１５がはられている。なお、前記キャピラリーシール１４は、光学検出部４０により流路中のＤＮＡコンジュゲート溶液の吸光度、あるいは蛍光度を測定する必要があるため透明であるのがよい。
【０１５４】
以下、図４を用いてプレートを詳細に説明する。  
【０１５５】
前記流路パターン１１０は、ＤＮＡコンジュゲート溶液が充填される第１の流路１１６と、ＤＮＡサンプルが充填される第２の流路１１７とを備え、前記第１の流路１１６は、プレートの内周側の流路である内周流路１１６ａと外周側の流路である外周流路１１６ｂとにより周回形状を有する。詳述すると、前記流路パターン１１０は、前記内周流路１１６ａよりプレート１０の内周側に位置する、ＤＮＡサンプルを分離させるＤＮＡコンジュゲート溶液が注入される緩衝剤注入部１１３と、前記第２の流路１１７よりプレート１０の内周側に位置する、ＤＮＡサンプルが注入されるサンプル注入部１１４と、該サンプル注入部１１４に注入されたＤＮＡサンプルが前記第２の流路を介して移動した移動先であるサンプルプール１１５と、負電極を挿入する第１の電極挿入部１１１と、正電極を挿入する第２の電極挿入部１１２とを備えている。前記第１の流路１１６の内周流路１１６ａは、緩衝剤注入部１１３と第１の電極挿入部１１１間、及び緩衝剤注入部１１３と第２の電極挿入部１１２間を接続し、前記外周流路１１６ｂは、前記第１の電極挿入部１１１と第２の電極挿入部１１２間を接続する。そして、前記第２の流路１１７は、第２の電極挿入部１１２とサンプルプール１１５とを接続するものであり、その一部の流路に、前記第１の流路１１６の一部と共通で且つ該第１の流路１１６に充填されたＤＮＡコンジュゲート溶液中に添加する一定量のＤＮＡサンプルを保持する定量部１１７ａを含む。そして、前述した生体サンプル判別装置１００にて、ＤＮＡサンプルのＳＮＰｓの有無を判別する際には、前記外周流路１１６ｂの一部である泳動流路の吸光度、あるいは蛍光度を前記光学検出部４０により測定することで、定量添加されたＤＮＡサンプルのＳＮＰｓの有無を判別する。
【０１５６】
ここで、前記光学検出部４０により泳動流路の蛍光度を検出する場合、泳動流路の深さが深すぎると蛍光度の検出効率が悪いため、流路の幅は広く、深さは浅いのが好ましい。例えば幅３００μｍ、深さ５０μｍの流路が例に挙げられる。一方、光学検出部４０により泳動流路の吸光度を検出する場合には、泳動流路の深さが浅すぎると吸光度が検出されにくいため、流路は適度な深さがあることが好ましく、例えば、幅３００μｍ、深さ３００μｍの流路が例に挙げられる。ただし、電気泳動の分離能を考慮すると、できれば流路の幅は細い方が望ましい。  
【０１５７】
さらに、前記流路パターン１１０には、測定時でないときに前記電極３２ａ，３２ｂを待機させるための第１，第２の電極待機孔１１８，１１９が、第１，第２の電極挿入部１１１，１１２の同心円上に設けられ、また、加圧部２４による加圧時でないときに該加圧部２４を待機させるための加圧待機孔１３６が、サンプル注入部１１４の同心円上に設けられている。また、前記第１，第２の電極挿入部１１１，１１２には、負電極３２ａ，正電極３２ｂをそれぞれ挿入する電極挿入口１２１，１２２、及び空気孔１３１，１３２が設けられ、緩衝剤注入部１１３、サンプル注入部１１１４にはそれぞれ注入口１２３，１２４が設けられ、サンプルプール１１５には空気孔１３５が設けられている。
【０１５８】
以下、ＤＮＡサンプルのＳＮＰｓ（一塩基多型）の有無を判別するまでの生体サンプル判別装置の具体的な操作及び動作について説明する。
【０１５９】
図５は、本実施の形態１の生体サンプル判別装置の一連の動作を示すフローチャートである。
【０１６０】
（ステップＳ１）まず、検体となるＤＮＡサンプル、及びＤＮＡコンジュゲート溶液をを準備し、シリンジによる手作業で、図６（ａ）に示すように、プレート１０に設けられた流路パターン１１０の緩衝剤注入部１１３に、注入口１２３からＤＮＡコンジュゲート溶液Ｄｃを注入し、また、サンプル注入部１１４に、注入口１２４からＤＮＡサンプルＤｓを注入する。
【０１６１】
本来ＤＮＡは２本鎖の螺旋構造をしたものであるが、本実施の形態では、ＤＮＡサンプルとして、判別したいＳＮＰｓ部位を含む約６０塩基長の１本鎖ＤＮＡを準備する。なお、ＤＮＡの抽出方法や１本鎖化については本発明とは直接関係がないので、詳細説明は省略する。
【０１６２】
ＤＮＡコンジュゲート溶液は、前述したように、分離用ＤＮＡコンジュゲート、電解質の役目もするｐＨ緩衝剤、及びＭｇＣｌ2などのＤＮＡ結合力制御剤を含んだ物性である。  
【０１６３】
前記分離用ＤＮＡコンジュゲートは、６〜１２塩基長１本鎖ＤＮＡの５’末端に、高分子のリニアポリマーを共有結合させたものであり、該１本鎖ＤＮＡは、判別したいＳＮＰｓ部位を含むＤＮＡの正常型に対しては相補であるが、変異型に対しては相補ではない配列を含むものである。つまり、ＤＮＡコンジュゲート溶液には、正常型ＤＮＡに対しての結合力が強く、変異型ＤＮＡに対しての結合力が弱い特性がある。また、このＤＮＡコンジュゲート溶液は、電気泳動させた場合に５’末端に結合したリニアポリマーがおもりとなり、泳動速度がかなり遅いという特性も有する。
【０１６４】
ここで、前記緩衝剤注入部１１３に注入されるＤＮＡコンジュゲート溶液の具体的な作成方法の一例を示す。
【０１６５】
分離用ＤＮＡコンジュゲートは、まず、ＤＮＡサンプルの塩基配列に相補的な塩基配列を有するＤＮＡの５’末端をアミノ化（通常は、ヘキシル基を介してアミノ化）し、２．６ｍＭになるように滅菌した超純水を加えて希釈する。次いで、ＭＯＳＵ（メタクリロイドオキシスクシンイミド）を７１．３８８ｍＭになるようにＤＭＳＯ（ディメチルスルオキシド）で希釈する。そして、このようにして得たアミノ化ＤＮＡとＭＯＳＵを１：５０の比率になるように加えて調整する。そしてこの後さらに、前記調整溶液に対して、ｐＨ調整用としてｐＨ９になるように炭酸水素ナトリウムと水酸化ナトリウムで調整した溶液を、アミノ化ＤＮＡの量と等量加える。以上のようにして得られた溶液を一晩振とうし、その後、ＨＰＬＣ（Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ：高速液体クロマトグラフィー）を使用して、振とうした溶液中のビニル化ＤＮＡを、アミノ化ＤＮＡ，ＭＯＳＵ，その他と分離する。ビニル化ＤＮＡは溶離液（ＴＥＡＡ；トリエチルアミンー酢酸とアセトニトリルの混合溶液）を含んでいるため、さらに真空乾燥機能を持った遠心エバポレーターで減圧濃縮する。次いで、重合溶液である１０％のＡＡＭ（アクリルアミド）を５３μｍｏｌ窒素置換する。さらに、重合開始剤である１．３４％のＴＥＭＤ（Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’ −テトラメチルエチレンジアミン）を超音波で脱気した滅菌超純水で希釈する。これを重合開始剤である１．３４％のＡＰＳ（過硫酸アンモニウム）を同じく超音波で脱気した滅菌超純水で希釈する。さらに濃縮したビニル化ＤＮＡを滅菌した超純水で希釈する。そして、１００μｌの分離用ＤＮＡコンジュゲートを合成するために、前記のＡＡＭを３４μｌ、前記のＴＥＭＤとＡＰＳを各々５μｌ、ビニル化ＤＮＡがＡＡＭに対して０．０１％モル〜０．０５％モルになるように加え、１００μｌになるように滅菌超純水を追加して、６０分程度放置しておくとアクリルアミド化された分離用ＤＮＡコンジュゲートが得られる。そして、このようにして得た前記分離用ＤＮＡコンジュゲートに、ｐＨ緩衝剤やＤＮＡ結合力制御剤を加えてＤＮＡコンジュゲート溶液を作製する。
【０１６６】
前述したようにして、ＤＮＡサンプルあるいはＤＮＡコンジュゲート溶液の準備した後、該ＤＮＡサンプル及びＤＮＡコンジュゲート溶液を、ピペッター等により定量をプレート１０のＤＮＡ注入部１２４あるいは緩衝液注入部１２３に分注する。分注量は、流路パターンのスケールにより異なるが、例えばここでは、ＤＮＡコンジュゲート溶液は１８マイクロリットル、ＤＮＡサンプルは２マイクロリットルとする。
【０１６７】
（ステップＳ２）前記ステップＳ１において、プレート１０の各注入口より、ＤＮＡコンジュート溶液、あるいはＤＮＡサンプルを注入した後、本装置１００の電源スイッチ６２をＯＮ状態にし、操作ボタン（図示せず）等を操作して、筺体６０中から扉６１を介してプレート保持部２２を引き出し、該プレート保持部２２上に、ＤＮＡコンジュゲート溶液Ｄｃ及びＤＮＡサンプルＤｓが注入されたプレート１０をセットする。そして、再度操作ボタンを操作して、該プレート保持部２２を筺体６０内に引き込ませるプレートローディングを行う。このステップＳ２の動作によりプレート保持部２２が引き込まれると、プレート１０は、開口部１０ａが高速回転モータ２１のプレート受け部２１ａに嵌まる位置に自動的にセットされる。この状態の昇降ステージ５０の位置を最下点とする。
【０１６８】
（ステップＳ３）前述したようにプレート１０が生体サンプル判別装置１００内にローディングされると同時に、昇降ステージ５０は、上下動モータ５１によって、前記最下点から、プレート１０がクランパ３６に保持される位置である第１段目の位置まで上昇する。このとき、昇降ステージ５０と共に、光学検出部４０、高速回転モータ２１、プレート確認センサ２３、及び該高速回転モータ２１のプレート受け部２１ａに嵌まっているプレート１０は上昇するが、プレート保持部２２は装置に固定されているため、移動しない。これにより、プレート１０を、装置内のモータ等にプレートの重心を中心にして固定できる。
【０１６９】
図７（ａ）は、本実施の形態１の生体サンプル判別装置の昇降ステージが、前記第１段目の位置まで上昇したときの状態を示す図である。
【０１７０】
以下、前記プレート１０がクランパ３６に保持される状態になるまでの動きを詳細に示す。まず、プレート１０が生体サンプル判別装置１００内にローディングされると同時に、昇降ステージ５０は上下動モータ５１によって最下点から上昇を開始して、図１に示すように、高速回転モータ２１のプレート受け部２１ａにプレート１０の開口部１０ａが嵌まり込む。そしてこの後、昇降ステージ５０が更に上昇して、前記プレート１０は高速回転モータ２１と一体化して上昇する。そして、昇降ステージ５０がある位置まで上昇すると、該プレート１０の上方にあるクランパ３６の下面に設けられた磁石と、高速回転モータ２１の金属で形成されたプレート受け部２１ａとが接続され、これによりプレート１０がクランパ３６に保持される。このように接続された時点で昇降ステージ５０は停止し、この停止位置が、昇降ステージ５０の第１段目の位置である。前記昇降ステージ５０の第１段目の位置は、例えば、該昇降ステージ５０の最下点から８ｍｍ上昇した位置である。
【０１７１】
（ステップＳ４〜ステップＳ５）そして、前記昇降ステージ５０が、前述したようにして第１段目の位置に移動した後、この第１段目の位置において、充填ユニット２０により第１の流路１１６にＤＮＡコンジュゲート溶液を充填する充填処理を行う。このとき、該充填処理を行う前に、まずプレート１０が当該装置内にあるか否かを確認する。
【０１７２】
このプレート１０の有無の確認は、前記プレート確認センサ２３で、プレート１０下面に設けられたプレート確認マーク１３を検出することにより行う。ここで、前記プレート１０のプレート確認マーク１３は、切り欠きやマーク等からなるものあり、例えば、ここではアルミテープをはる。そして、高速回転モータ２１によってプレート１０が回転される時に、反射型のフォトセンサ等であるプレート確認センサ２３でプレート１０の下面を測定する。このとき、プレート確認センサ２３では、プレート確認マーク１３であるアルミテープと、該アルミテープ以外の部分で図８に示すような出力信号の差が生じるため、出力信号に立ち上がりと立ち下がりがあればプレート１０が存在し、一方、出力信号に立ち上がりと立ち下がりがなければプレート１０が存在しないと判断する。
【０１７３】
そして、プレート確認センサ２３でプレート１０が無いと判断されれば、この時点で動作を中止し、一方、プレート１０が有ると判断されれば、例えば充填ユニット２０の高速回転モータ２１を予め決められた回転数、ここでは例えば約４０００ｒｐｍで、約１〜２分間高速回転させて、当該流路パターンの第１の流路１１６にＤＮＡコンジュゲート溶液を充填させる。
【０１７４】
以下、図６（ａ）〜（ｃ）を用いて、流路パターン１１０中にＤＮＡコンジュゲート溶液が充填されていく様子を説明する。
【０１７５】
まず、プレート１０が前記高速回転モータ２１によって高速回転されると、図６（ａ）に示すように、流路パターン１１０中の緩衝剤注入部１１３に注入されたＤＮＡコンジュゲート溶液が、該高速回転によって生じる遠心力により、図６（ｂ）に示すように、前記緩衝剤注入部１１３から、第１の流路１１６の内周流路１１６ａを移動して、それぞれ第１，第２の電極挿入部１１１，１１２に到達する。そしてさらに、該第１，第２の電極挿入部１１１，１１２から、第１の流路１１６の外周流路１１６ｂを移動して、最終的に、図６（ｃ）に示すように第１，第２の電極挿入部１１１，１１２と該外周流路１１６ｂに充填される。このＤＮＡコンジュゲート溶液は、外周流路１１６ｂ中に元々存在していた空気がサンプルプール１１５の空気孔１３５より排出されるため、外周流路１１６ｂ中に円滑に充填される。
【０１７６】
ここで、前述したコンジュゲート充填処理において、前記第１の流路１１６の内周流路１１６ａ側にＤＮＡコンジュゲート溶液が充填されないようにするのは、前記第１，第２の電極挿入部１１１，１１２に電極を挿入して電圧を印加した際に、内周流路１１６ａ側で電気泳動が行ることのないようにするためである。従って、前記ステップＳ１において、緩衝剤注入部１１３に注入するＤＮＡコンジュゲート溶液の量は、コンジュゲート充填処理後にＤＮＡコンジュゲート溶液が内周流路１１６ａに残らない程度の量であるが好ましい。また、後述するステップにおいて、外周流路１１６ｂとその一部の流路を共通にする定量部１１７ａにＤＮＡサンプルを流入させる必要がある。従って、前記緩衝剤注入部１１３に注入するＤＮＡコンジュゲート溶液の量は、該定量部１１７ａの流路が該ＤＮＡコンジュゲート溶液で充填されない量である必要があり、特に、図１１の（１）〜（４）に示すように定量部１１７ａの流路の高さの半分以下に収まる量であることが好ましい。これは、ＤＮＡコンジュゲート溶液の量が定量部１１７ａの流路の高さの半分以上を超えるとＤＮＡコンジュゲート溶液が第２の流路１１７の方向へ溢れ出たりする問題が生じるからである。本実施の形態１では、ＤＮＡコンジュゲート溶液の量は約１８マイクロリットル程度あればよい。
【０１７７】
一方、サンプル注入部１１４に注入されたＤＮＡサンプルは、前述したような充填ユニット２０によるコンジュゲート充填処理中に、前述した充填ユニット２０による遠心力により第２の流路１１７を円周方向に移動して、第２の流路１１７の一部に分布される。ＤＮＡサンプルについても、外周流路１１６ｂあるいは第２の流路１１７中に元々存在していた空気が、サンプルプール１１５の空気孔１３５より排出されるため、第２の流路１１７の一部に円滑に分布される。
【０１７８】
このとき、前記サンプル注入部１１４に注入される前記ＤＮＡサンプルの量が多ければ、充填ユニット２０によるコンジュゲート充填処理において第１の流路１１６の外周流路１１６ｂにＤＮＡコンジュゲート溶液が充填される前に、ＤＮＡサンプルが定量部１１７ａに流れ込んでしまい、その結果、該外周流路１１６ｂにもＤＮＡサンプルが流れてしまうこととなる。従って、前記サンプル注入部１１４に注入するＤＮＡサンプルの量は、遠心力によって前記外周流路１１６ｂにまで達しない量、つまり、図６（ｂ），（ｃ）に示すように第２の流路１１７の途中、具体的には、定量部に達しない位置（以下、「第１の流入位置」と称す。）Ｅ１で移動が止まる量を注入するようにする。
【０１７９】
また、ＤＮＡサンプルは、第２の流路１１７全体に充填される量は必要なく、第２の流路１１７中の一部、すなわち、定量部１１７ａ部分に充填される量があればよいため、少量でよい。本実施の形態１では、ＤＮＡサンプルの量は約２マイクロリットル程度あればよい。
【０１８０】
ここで、プレート１０上に設けられた流路パターン１１０の形状の特徴を詳細に説明する。図９は、本実施の形態１のプレート上に形成された流路パターンの一例を示した図である。
【０１８１】
ＤＮＡサンプルを、プレート１０に設けられた流路パターン１１０の、外周流路１１６ｂの一部である泳動流路Ｃで電気泳動させて、正確な検出結果を得るためには、前記外周流路１１６ｂ中に気泡がかまないようにする必要がある。従って、本実施の形態１の流路パターン１１０には、ＤＮＡコンジュゲート溶液及びＤＮＡサンプルを注入及び充填する際、あるいはＤＮＡサンプルを定量する際、あるいはＤＮＡコンジュゲート溶液に対して定量されたＤＮＡサンプルを添加する際に、外周流路１１６ｂ中に気泡が含まれないように様々な工夫がされている。
【０１８２】
以下、具体的に述べる。本流路パターン１１０の１つ目の特徴は、緩衝剤注入部１１３の形状と、その配置されている位置にある。
【０１８３】
本実施の形態１においては、図９に示すように、緩衝剤注入部１１３が第１の流路１１６より内周側に位置し、またその出口が２つに分岐され、ＤＮＡコンジュゲート溶液が内周流路１１６ａの両端に分岐して移動するようにしている。これにより、ＤＮＡコンジュゲート溶液は、緩衝剤注入部１１３に注入されると前記プレート１０の高速回転により生じる外周側への遠心力によって、緩衝剤注入部１１３の出口で２つに枝分かれして内周流路１１６ａの両端に向かってスムーズに短時間で移動し、第１，第２の電極挿入部１１１，１１２を通過して、外周流路１１６ｂの両端から充填されるため、前記外周流路１１６ｂ中に気泡を含むことなく確実に充填させることができる。もちろん、緩衝剤注入部を第１の流路の両端に設け、２箇所からＤＮＡコンジュゲート溶液を注入するようにしても同様の効果が得られる。なお、本実施の形態１のように、前記緩衝剤注入部１１３を内周流路１１６ａ側に１箇所設け、該緩衝剤注入部１１３の出口を２つに枝分かれする形状を持たせているので、該ＤＮＡコンジュゲート溶液の注入を流路の両端から別々に行う必要がなくなり、第１の流路１１６の両端それぞれに緩衝剤を注入するタイミングや注入量を制御しなくてもよい効果が得られる。そして、これにより、ＤＮＡコンジュゲート溶液の注入タイミングや注入量を制御することにより生じる測定の誤差もなくすことができる。さらに、前記緩衝剤注入部１１３を第１の流路１１６に設ける場合、それを図９に示すように内周流路１１６ａの中央に設けているので、ＤＮＡコンジュゲート溶液を外周流路１１６ｂに充填させる際、第１の流路１１６に対して該ＤＮＡコンジュゲート溶液が偏って注入等されることによる、外周流路１１６ｂ中の気泡の発生も防ぐことができる。
【０１８４】
２つ目の特徴は、第１，第２の電極挿入部１１１，１１２の配置位置にある。
【０１８５】
本実施の形態１においては、図９に示すように、各電極挿入部１１１，１１２を、第１の流路１１６の放射方向の一部に設けている。これにより、遠心力によってＤＮＡコンジュゲート溶液を充填する際に、該各電極挿入部１１１，１１２の内部に気泡が含まれないようにできる。例えば、前記各電極挿入部１１１，１１２が第１の流路１１６の円周方向の一部に設けられていると、第１の流路１１６に注入された液は遠心力によって放射方向に移動していくため、前記各電極挿入部内部に気泡が生じる可能性がある。
【０１８６】
３つ目の特徴は、第１，第２の流路１１６，１１７の各コーナーＲの大きさにある。
【０１８７】
本実施の形態１においては、流路パターン１１０の第１，第２の流路１１６，１１７のコーナーＲの曲率がすべて０．５以上であるように構成されており、こうすることで、プレートの回転により生じる外周側への遠心力によってＤＮＡコンジュゲート溶液を充填する際に、該第１，第２の流路１１６，１１７のすべての角の部分に気泡が含まれないようにすることができる。
【０１８８】
４つ目の特徴は、内周流路１１６ａ形状にある。
【０１８９】
本実施の形態１の内周流路１１６ａは、図９に示すように、同心円弧状に形成されているのではなく、各電極挿入部１１１，１１２から遠ざかるにつれて、外周側にずれるように楕円円弧状に形成されている。これにより、ＤＮＡコンジュゲート溶液を第１の流路１１６に充填する際に、途中でＤＮＡコンジュゲート溶液が流れていかなかったり、気泡をかんだりすることを、プレートの高速回転により生じる遠心力によって防止することができる。さらに、内周流路１１６ａの流路幅を、外周流路１１６ｂに比べて大きくしているので、緩衝剤注入部１１３から第１，第２の電極挿入部１１１，１１２にＤＮＡコンジュゲート溶液を短時間で移動させて、気泡の抜けを良くできることに加え、ＤＮＡコンジュゲート溶液の充填処理時間を短くできる効果もある。
【０１９０】
５つ目の特徴は、第２の流路１１７のＡ部分の形状にある。
【０１９１】
本実施の形態１において、図９に示す第２の流路１１７に含まれる定量部１１７ａは、第２の流路１１７の一部が外周流路１１６ｂの一部の流路と共通になっており、その共通流路部分において、一定量のＤＮＡサンプルを定量すると同時に、該定量したＤＮＡサンプルを外周流路１１６ｂに充填されたＤＮＡコンジュゲート溶液に添加することができる。この第２の流路１１７中の定量部１１７ａは、外周流路１１６ｂよりプレート１０の内周側に配置されている。
【０１９２】
例えば、本実施の形態１においては、図９に示すように、プレート１０の放射方向部分と円周方向部分とからなる略コの字形状にし、該コの字形状の円周方向部分に前記定量部１１７ａを配置して、ＤＮＡコンジュゲート溶液と一定量のＤＮＡサンプルとを、平行に接触させるようにしている。
【０１９３】
さらに、本実施の形態１においては、第２の流路１１７のうち、サンプルプール１１５と前記定量部１１７ａ間の流路を短くしているので、ＤＮＡサンプルの定量添加処理の際に、サンプルプール１１５にＤＮＡコンジュゲート溶液が流れ込むことを防止でき、また、第２の流路１１７に生じた気泡の抜けを良くすることができる。
【０１９４】
また、本実施の形態１では、図９に示すようにサンプル注入部１１４が第２の流路１１７より内周側に位置しているので、該サンプル注入部１１４に注入されたＤＮＡサンプルを第２の流路にスムーズに短時間で移動させることができる。
【０１９５】
６つ目の特徴は、外周流路１１６ｂのＢ部分の形状にある。
【０１９６】
本実施の形態１においては、図９に示すように、外周流路１１６ｂのＢ部分に折部を設けて、外周流路１１６ｂの両端からの流路の長さ調整をしている。例えば、外周流路１１６ｂの、第１の電極挿入部１１１から定量部１１７ａまでの流路長さと、第２の電極挿入部１１２から定量部１１７ａまでの流路長さが極端に違う、例えば、Ｂ部分の長さが短いと、外周流路１１６ｂに気泡が発生する可能性がある。
【０１９７】
７つ目の特徴は、第１，第２の電極挿入部１１１，１１２及びサンプルプール１１５に、それぞれ空気孔を設けていることにある。
【０１９８】
緩衝剤注入部１１３に注入されたＤＮＡコンジュゲート溶液は、第１，第２の電極挿入部１１１，１１２に設けられた空気孔１３１，１３２により空気抜きができるため、高速回転による遠心力によって、外周流路１１６ｂに気泡をかむことなく充填させることができる。また加圧部２４による加圧処理によって第２の流路１１６ｂに充填されたＤＮＡサンプルは、前記サンプルプール１１５に設けられた空気孔１３５により空気抜きができるため、高速回転による遠心力によって、その分布領域を定量部１１７ａ部分とそれ以外の領域、例えばサンプルプール１１５やサンプル注入部１１４部分、にその分布域を分離させることができる。これにより、ＤＮＡコンジュゲート溶液に対して一定量のＤＮＡサンプルを添加することができる。
【０１９９】
８つ目の特徴は、図３（ｃ）に示すように、第１、第２の電極挿入部１１１，１１２の電極挿入口１２１，１２２にカバーフィルム１５が貼られていることにある。
【０２００】
このようにすることにより、コンジュゲート充填処理においてプレートを高速回転させる際に、ＤＮＡコンジュゲート溶液が飛び散って、ＤＮＡコンジュゲート溶液が足りなくなり、外周流路１１６ｂにＤＮＡコンジュゲート溶液が充填されなくなることを防止できる。
【０２０１】
なお、緩衝剤注入部１１３，サンプル注入部１１４の注入口１２３，１２４に、カバーフィルム１５を貼る必要はない。その理由は、緩衝剤注入部１１３，サンプル注入部１１４のそれぞれの注入口１２３，１２４が、図４に示すようにプレートの内周側に設けられているため、プレートを高速回転させると遠心力により各サンプルがプレートの外周側に移動するため、各注入部１１３，１１４からＤＮＡコンジュゲート溶液やＤＮＡサンプルが飛び散ることがない。
【０２０２】
（ステップＳ６）前述したステップＳ５において、以上のような特徴を有するプレート１０にＤＮＡコンジュゲート溶液あるいはＤＮＡサンプルを注入し、充填ユニット２０によるＤＮＡコンジュゲート溶液の充填動作が終了した後、昇降ステージ５０は、前記プレート１０と判別ユニット３０とを嵌合させるために更に上昇する。ただし、前記判別ユニット３０とプレート１０とを嵌合させるためには、該判別ユニット３０の嵌合ピン３１を、プレート１０の嵌合ピン孔１１に挿入する必要があるため、プレート１０の嵌合ピン孔１１の位置を検出するために、プレート１０の位置決めする必要がある。
【０２０３】
そこで、本実施の形態１においては、図３（ａ）に示すようにプレート１０の上面に位置決めマーク１２を設けておき、位置決めマーク検出センサ３５により該位置決めマーク１２を検出して、判別ユニット３０とプレート１０とを嵌合できる位置を決定する。なお、充填ユニット２０の高速回転モータ２１がサーボタイプのモータであれば、コンジュゲート充填処理における高速回転後のプレート１０の位置が限定できるため、プレート１０の位置決めを行う必要はない。
【０２０４】
この判別ユニット３０による嵌合位置の検出方法は、前述ステップＳ４の動作と同様で、低速回転モータ３８によって判別ユニット３０を回転させる際に、例えば反射型センサー等である位置決めマーク検出センサ３５でプレート１０の上面を測定すると、位置決めマーク１２であるマーク部と該マーク以外とで図８に示すような出力信号の差が生じるため、この立ち上がり立下りに注目して、判別ユニット３０の位置決めを行う。ここで、判別ユニット３０を低速回転モータ３８により回転させて位置決めを行う時には、判別ユニット３０は多くの構成要素が天井板３７に設けられて、該判別ユニット３０周辺にそれらのケーブル、チューブ類が束ねられて存在するため（図示せず）、前記ケーブル、チューブ類がからまないように、右・左方向へ半回転から３／４回転ほど順次回転して位置を検出した後、回転角度が少ない方向に回転して判別ユニット３０の位置決めを行うようにする。
【０２０５】
（ステップＳ７）以上のようにして、判別ユニット３０を位置決めした後、前記プレート１０と判別ユニット３０とを嵌合するために、昇降ステージ５０は、上下動モータ５１により、図７（ａ）に示す第１段目の位置から、図７（ｄ）に示す第２段目の位置まで上昇する。
【０２０６】
以下、図７（ｂ）〜図７（ｄ）を用いて、前記プレート１０が判別ユニット３０と嵌合するまでの状態を詳細に説明する。
【０２０７】
まず、プレート１０の嵌合ピン孔１１に、判別ユニット３０の嵌合ピン３１が挿入され始め（図７（ｂ））、次にプレート１０の第１，第２の電極挿入部１１１，１１２の電極挿入口１２１，１２２に、前記判別ユニット３０の電極３２ａ，３２ｂが挿入され、プレート１０の加圧待機孔１３６に加圧部２４が接触した後（図７（ｃ））、ヒータ３３がプレート１０と接触するまで上昇する（図７（ｄ））。この結果、プレート１０に、嵌合ピン３１、電極３２ａ，３２ｂ、加圧部２４、ヒータ３３、及びサーミスタ３４が押し付けられる状態となり、判別ユニット３０とプレート１０とが嵌合された状態となる。従って、図７（ｄ）に示すように、判別ユニット３０とプレート１０とが嵌合される昇降ステージ５０の位置が、第２段目の位置となる。該昇降ステージ５０の第２段目の位置は、例えば図７（ａ）に示す第１段目の位置から６．８ｍｍ上昇した位置である。
【０２０８】
そして、昇降ステージ５０が第２段目の位置まで上昇して、プレート１０と判別ユニット３０の各構成要素とが嵌合された後、サーミスタ３４で外周流路１１６ｂの温度を測定して、該測定結果に応じてヒータ３３を制御しながら、外周流路１１６ｂの温度を所定の温度に保つようにする。ここで、外周流路１１６ｂの温度を所定の温度にする理由は、光学検出部４０にて流路内の吸光度、蛍光度の検出を行う際に、その温度条件を一定にする必要があるためであり、この所定の温度としては、室温より高い一定温度であればよい。そして、前記所定の温度は、充填させるＤＮＡコンジュゲート溶液や、該ＤＮＡコンジュゲート溶液に添加するＤＮＡサンプルに応じて決定されるものであり、例えばＤＮＡサンプルが４０−６０塩基で、なお且つ、検出対象である目的ＤＮＡと相補的関係をもつ配列を有するＤＮＡコンジュゲート溶液のＤＮＡ配列が６−８塩基の場合、外周流路１１６ｂの温度は２５度〜４５度が好ましい。そして、この外周流路１１６ｂの温度制御は、天井板３７に設けられたサーミスタ３４により行う。
【０２０９】
このときの外周流路１１６ｂに対する、ヒータ３３及びサーミスタ３４の設置位置は、例えば、図１０（ａ）に示すように、ヒータ３３を外周流路１１６ｂの真上に、またサーミスタ３４をヒータ３３の横で、且つ図中の距離Ｌ１，Ｌ２が同じになる位置に配置し、ヒータ３３を外周流路１１６ｂの真上に押し当てて加熱を無駄なく行い、サーミスタ３４によりプレート１０の温度を測定して、その測定結果より外周流路１１６ｂの温度を推測して、ヒータ３３の制御を行うものであってもよいし、図１０（ｂ）に示すように、ヒータ３３を外周流路１１６ｂの横で、且つ図中の距離Ｌ１，Ｌ２が同じになる位置に、またサーミスタ３４を該外周流路１１６ｂの真上に配置して、サーミスタ３４により外周流路１１６ｂの正確な温度を測定しながら、ヒータ３３の制御をするようにしてもよい。さらに、ヒータ３３上に設けられたヒータ温度検出センサ（図示せず）においてヒータの温度上昇を測定していき、予めヒータ３３からプレート１０への熱伝達量を測定しておき、プレート１０とヒータ３３との温度差を測定して外周流路１１６ｂの温度制御を行うようにしてもよい。
【０２１０】
（ステップＳ８）以上のようにヒータ３３を制御して、外周流路１１６ｂを所定の温度にした後、前記高圧電源６６より供給された電圧を、天井板３７に設けられた電極３２ａ，３２ｂに印加して、コンジュゲート精製処理を行う。このとき、外周流路１１６ｂへの印加電圧としては、約０．５ＫＶから５ＫＶ程度が考えられるが、好ましくは１ＫＶから１．５ＫＶである。
【０２１１】
なお、前記ステップＳ７においてＤＮＡコンジュゲート溶液に対して電圧を印加し、コンジュゲート精製処理をするのは、ＤＮＡコンジュゲート溶液を作成する際に生じた不具合（ＤＮＡコンジュゲート溶液中に含まれる未反応のＤＮＡや分子量の小さいコンジュゲート）を除去し、純粋なＤＮＡコンジュゲート溶液を得るためである。そして、この時除去された未反応のＤＮＡや分子量の小さいにコンジュゲートは、正電極が挿入される第２の電極挿入部１１２まで移動して、保持される。
【０２１２】
（ステップＳ９〜ステップＳ１２）前述したコンジュゲート精製処理の終了後、充填ユニット２０によって、前記ステップＳ５で第２の流路１１７の第１の流入位置Ｅ１まで分布されたＤＮＡサンプルを、定量部１１７ａを含む第２の流入位置Ｅ２まで分布させる。
【０２１３】
この処理は、例えば加圧部２４を、サンプル注入部１１４の注入口１２４に接触させ、該注入口１２４からサンプル注入部１１４に保持されたＤＮＡサンプルに圧力をかけることにより行う。
【０２１４】
従って、本実施の形態１においては、前記加圧部２４の位置を、現在位置する加圧待機孔１３６上から、注入口１２４上にもってくるために、一度昇降ステージ５０を第２段目の位置から第１段目の位置に下降させ、低速回転モータ３８により判別ユニット３０をすこし回転、ここでは約１０度回転させた後、昇降ステージ５０を第２段目の位置に上昇させる。このようにすれば、昇降ステージ５０を第２段目の位置に上昇させて加圧処理を行う際に、前記加圧部２４をサンプル注入部１１４の注入口１２４に接触させることができる。
【０２１５】
なおこのとき、前記電極３２ａ，３２ｂも同時に回転するため、該電極３２ａ，３２ｂは、第１，第２の電極挿入部１１１，１１２と同心円上に設けられた第１，第２の電極待機孔１１８，１１９に挿入して待機させる。
【０２１６】
そして、前記電極３２ａ，３２ｂを第１，第２の電極待機孔１１８，１１９に待機させた状態で、加圧部２４によって、ＤＮＡサンプルが保持されているサンプル注入部１１４を加圧する。
【０２１７】
この加圧処理により、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、前記ステップＳ５のＤＮＡコンジュゲート溶液の充填処理では、第２の電極挿入部１１２から第２の流路１１７の円周方向にしか遠心分布されなかったＤＮＡサンプルを、図６（ｄ）に示すように、該第２の流路１１７の放射方向に移動させ、その一部をサンプルプール１１５まで移動させて、ＤＮＡサンプルを第２の流路１１７に充填させることができる。
【０２１８】
そして前記ステップＳ１２による加圧処理の後、昇降ステージ５０を第２段目の位置から第１段目の位置に下降させ（ステップＳ１３）、充填ユニット２０によって、前記第２の流路１１７に充填されたＤＮＡサンプルを定量部１１７ａに残すように分離させて、前記ＤＮＡコンジュゲート溶液が充填されている外周流路１１６ｂの一部に、遠心力によって一定量のＤＮＡサンプルを添加する（ステップＳ１４）。
【０２１９】
例えばここでは、充填ユニット２０の高速回転モータ２１でプレート１０を所定の回転数で所定時間、ここでは約４０００ｒｐｍで、およそ１０秒回転させることで、図６（ｄ）に示すようにサンプル注入部１１４とサンプルプール１１５間の第２の流路１１７に充填されていたＤＮＡサンプルを、高速回転により生じる遠心力によって、図６（ｅ）に示すように定量部１１７ａ部分にのみ残す。このようにすることで、一定量のＤＮＡサンプルを、外周流路１１６ｂに充填されたＤＮＡコンジュゲート溶液中に添加することが可能となる。  
【０２２０】
以上に記載したＤＮＡサンプルの移動状態を、図１１中の（１）〜（４）に示した。図１１中の（１）はＤＮＡコンジュゲート溶液の充填処理終了後の状態で、ＤＮＡコンジュゲート溶液が充填されている領域にはＤＮＡサンプルは無く、第２の流路１１７の第１の流入位置Ｅ１で移動が止まり、ＤＮＡサンプルは第２の流路１１７に遠心分布された状態にある。そしてこの後、加圧部２４による加圧処理がなされると、図１１中の（２）に示すように、第２の流路１１７に遠心分布された状態のＤＮＡサンプルが、図１１中の（３）に示すように、サンプルプール１１５まで移動して、ＤＮＡサンプルが第２の流路１１７に充填される。そしてこの後、高速回転モータ２１によりプレート１０を高速回転させると、図１１中の（４）の状態となり、第２の流路１１７の定量部１１７ａにおいて、一定量のＤＮＡサンプルがＤＮＡコンジュゲート溶液に平行に接して、添加された状態となる。
【０２２１】
（ステップＳ１５）この後、判別ユニット３０による測定動作を行うために、上下動モータ５１によって、昇降ステージ５０を第１段目の位置から第２段目の位置に上昇させる必要があるが、このとき、前記ステップＳ７の処理と同様にして、前記プレート１０の上面に設けられた位置決めマーク１２を、位置決めマーク検出センサ３５により検出して、プレート１０の位置決めを行う。この際の具体的な動作については、前述したステップＳ６の動作と同様であるため説明は省略する。
【０２２２】
（ステップＳ１６〜ステップＳ１７）プレート１０の位置決めの後、上下動モータ５１により昇降ステージ５０を第２段目の位置まで上昇させて、天井板３７の嵌合ピン３１をプレート１０の嵌合ピン孔１１に挿入して、天井板３７とプレート１０とを嵌合させる。これにより、ヒータ３３は外周流路１１６ｂ上に、また電極３２ａ，ｂは電極挿入部１１１，１１２に挿入される。そして、ヒータ３３により外周流路１１６ｂを所定の温度に加熱し、高圧電源６６により供給された電圧を電極３２ａ，３２ｂに数百Ｖの電圧を印加させて、ＤＮＡサンプルを、ＤＮＡコンジュゲート溶液が充填された外周流路１１６ｂ中で電気泳動させる。このとき、外周流路１１６ｂ、さらには第２の流路１１７に含まれる定量部１１７ａにおいて電界が発生し、定量部１１７ａに一定量残存したＤＮＡサンプルＤｓは、外周流路１１６ｂ中を正電極の電極挿入部１１２側へ泳動する。そして、そのＤＮＡサンプルの泳動状態を、前記外周流路１１６ｂの吸光度、あるいは蛍光度を光学検出部４０により検出する光学検出処理を行う。
【０２２３】
このときのＤＮＡサンプルの状態を、図１１中の(5)〜(8)に示した。図１１中の(5)〜(8)は電圧印加が開始され、ＤＮＡサンプルが外周流路１１６ｂに充填されたＤＮＡコンジュゲート溶液中を電気泳動していく様子を示している。
このように、ＤＮＡサンプルをＤＮＡコンジュゲート溶液中に攪拌混合させず、ＤＮＡコンジュゲート溶液と平行に接触させただけでも、外周流路１１６ｂに対して電圧を印加してやれば、ＤＮＡサンプルはＤＮＡコンジュゲート溶液の内部を電気泳動によって移動していく。
【０２２４】
光学検出部４０による吸光度、あるいは蛍光度の検出は、天井板３７と嵌合状態のプレート１０を、昇降ステージ５０上の光学検出部４０に対して、低速回転モータ３８で回転させ、外周流路１１６ｂの泳動流路Ｃの部分の吸光度、あるいは蛍光度を、所定時間おきに、例えばここでは測定開始から１分経過おきに、検出して行う。なお、測定中であることを示すために、前記電極３２ａ，３２ｂに対する電圧印加と同時に、第２のＬＥＤ（図示せず）を点灯させるようにすれば、測定中に誤って装置１００の扉６１を開けるのを防止することができる。
【０２２５】
また、前記光学検出部４０による吸光度、あるいは蛍光度の検出は、低速回転モータ３８により、嵌合されたプレート１０と天井板３７を、約１回転させた後、逆回転して初めの位置に戻るという動作を繰り返し、回転中に流路パターン１１０の外周流路１１６ｂの泳動流路Ｃを、光学検出部４０によりスキャンさせ、該泳動流路Ｃの吸光度あるいは蛍光度を測定する。このときの光学検出部４０による泳動流路Ｃのスキャン方向は、ＤＮＡサンプルがＤＮＡコンジュゲート溶液中を泳動する方向のみ行い、反対方向については行わない。
【０２２６】
図１２は、本実施の形態１の生体サンプル判別装置において、吸光度（２６０ｎｍ）を利用して泳動流路Ｃ中のＤＮＡサンプルを検出した場合の検出結果を示す図である。ここでは、１０ｍＭのTris-Borate緩衝液にＤＮＡ結合制御剤として０．５ｍＭの塩化マグネシウムを添加した溶液と分離用ＤＮＡコンジュゲート（コンジュゲート5’-TAACGGT-3’）とを混合したＤＮＡコンジュゲート溶液を外周流路１１６に充填し、該外周流路１１６にミュータントＤＮＡ（5’-ATGTGGAACCTTTACTAAAG-3’）とワイルドＤＮＡ（5’-ATGTGGAACCGTTACTAAAG-3’）とを含む標識したＤＮＡサンプルを注入して、外周流路１１６ｂの泳動流路Ｃ中を電気泳動させている。
【０２２７】
図１２において、横軸はＤＮＡサンプルが外周流路１１６ｂ中の泳道流路Ｃを泳動する距離を示している。図１２では、ＤＮＡサンプルはグラフの左から右へ泳動している。つまり、図１２中の左側が外周流路１１６ｂの泳道流路Ｃの定量部１１７ａ側で、右側が泳道流路Ｃの正電極挿入部１１２側である。また、縦軸は吸光度を示し、上から１分毎に計時変化した波形を表している。
【０２２８】
図１２をみると、一つの山が徐々に２つの山に分離していく様子がわかる。この波形図により、検体であるＤＮＡサンプル中に、ほぼ同量の正常型ＤＮＡと変異型ＤＮＡとが存在していることが判別できる。
【０２２９】
ＤＮＡサンプル中にミュータントＤＮＡ（正常型ＤＮＡ）が含まれていれば、該ミュータントＤＮＡは、図１３に示すように、該ミュータントＤＮＡと相補関係をもつ配列を有する分離用ＤＮＡコンジュゲートに捕捉されてワイルドＤＮＡ（異常型ＤＮＡ）より泳動速度が遅くなり、この結果、光学検出部４０において泳動流路Ｃの吸光度を検出した際には、図１２に示すようにワイルドＤＮＡとミュータントＤＮＡとが分離された状態となり、吸光度のピークが２つ現れる。一方、ＤＮＡサンプルにミュータントＤＮＡが含まれていなければ、吸光度のピークは一つしか現れない。これにより、ＤＮＡサンプルにミュータントＤＮＡが含まれているか否かを判別することが可能となる。
【０２３０】
図１２の場合は、グラフ右側の山のほうが泳動速度が速いので変異型ＤＮＡ、左側のほうが泳動速度が遅いので正常型である。
【０２３１】
さらに、本実施の形態１の生体サンプル判別装置において、プレート１０を低速回転モータ３８で回転させて外周流路１１６ｂの泳動流路Ｃ全体の吸光度を測定するのではなく、外周流路１１６ｂの泳動流路Ｃのある一点における吸光度を測定することも可能である。
【０２３２】
また、吸光度を測定するのではなく、ＤＮＡ末端に蛍光物質（例えばＣｙ５，ＦＩＴＣなど）を修飾して蛍光で検出する方法もある。
【０２３３】
ここで、吸光度あるいは吸光度を測定する際に、常に正確な結果を得るためには、前記光学検出部４０で泳動流路Ｃの一点において吸光度を測定するのではなく、図１２に示したように、プレート１０を低速回転モータ３８で低速回転させ、光学検出部４０で該泳動流路Ｃ全体をスキャンして、泳動流路Ｃ全体の吸光度を所定の時間経過おきに測定するようにしたほうが好ましい。この理由は、例えば、測定対象のＤＮＡサンプルが、吸光度が測定されない位置では、該ＤＮＡサンプルに含まれるワイルドＤＮＡとミュータントＤＮＡとに速度差があり、吸光度が測定される一点において、前記ワイルドＤＮＡとミュータントＤＮＡとの速度差がなくなってしまうような場合があるからである。
【０２３４】
従って、光学検出部４０で泳動流路Ｃ全体を所定時間経過毎にスキャンして、蛍光度あるいは吸光度を測定するようにすれば、常に正確な結果を得ることができる。
【０２３５】
（ステップＳ１８）前述のようにして、外周流路１１６ｂを光学検出部４０により任意の回数、ここでは９回スキャンして、測定が終了すると、高圧電源６６による電極３２ａ，３２ｂの電圧印加を停止し、ヒータ３３の加熱も停止して、プレート１０がプレート保持部２２上に保持できる位置になるように、低速回転モータ３８で、プレート１０を天井板３７と共に回転させる。
【０２３６】
（ステップＳ１９）そして、前記位置が決定後、昇降ステージ５０を、第２段目の位置から第１段目の位置まで下降させ、その位置においてクランパ３６とプレート受け部２１ａとを解離させた後、さらに最下点に下降させて、プレート１０をプレート保持部２２上に保持させる。この時点で、プレート１０が当該生体サンプル判別装置１００より排出できる状態となる。
【０２３７】
以上のように、本実施の形態１によれば、生体サンプル判別装置１００の充填ユニット２０により遠心力を用いて外周流路１１６ｂにＤＮＡコンジュゲート溶液を充填させ、且つＤＮＡサンプルを加圧して遠心力により該ＤＮＡコンジュゲート溶液に定量添加した後、判別ユニット３０に設けられた電極３２ａ，３２ｂに電圧を印加して電気泳動させ、該判別ユニット３０によりプレート１０を所定時間毎に数回低速回転させるて、光学検出部４０により外周流路１１６ｂの泳動流路部分全体を所定回数スキャンさせ、泳動流路部分の吸光度、あるいは蛍光度を測定するようにしたので、細胞や血液等から特定のＤＮＡを取り出したＤＮＡサンプル中に含まれる検出対象である目的ＤＮＡの存在を、煩雑な準備作業が必要なキャピラリー管を使うことなく正確且つ短時間に判別することが可能となり、種々の病気の判別やＤＮＡ異常の研究を正確且つ迅速に行える。
【０２３８】
また、本実施の形態１の生体サンプル判別装置１００によれば、昇降ステージ５０を上下動モータ５１によって第１段目の位置と第２段目の位置との間を移動させることでプレート１０を上下に移動させ、第１段目の位置では充填ユニット２０によるサンプルの充填処理を行い、第２段目の位置では、判別ユニット３０による光学検出処理を行うようにしたので、生体サンプル判別装置を小型化して、軽量化することが可能となる。
【０２３９】
なお、本実施の形態１においては、生体サンプルがＤＮＡサンプルであり、該ＤＮＡサンプルにミュータントサンプルが含まれているか否か、すなわちＳＮＰｓの有無を判別する場合を例に挙げて説明したが、本装置はこのような使用に限られるものではなく、抗原抗体反応や、酵素反応にも応用が可能である。
【０２４０】
なお、本実施の形態１においては、ステップＳ５の、第１の流路１１６にＤＮＡコンジュゲート溶液を充填処理する際、充填ユニット２０の高速回転モータ２１でプレート１０を高速回転させ、その高速回転によって生じる遠心力により、ＤＮＡコンジュゲート溶液を流路中に充填させるようにしたが、遠心力以外にも、例えば、緩衝液注入部１２３をポンプなどにより加圧したり、あるいはサンプルプール１１５の空気孔１３５からポンプなどによってＤＮＡコンジュゲート溶液を吸引したり、或いはＤＮＡコンジュゲート溶液自体の毛細管現象を利用することによって、ＤＮＡコンジュゲート溶液を流路中に充填させてもよい。
【０２４１】
そして、前述したように、吸引によりＤＮＡコンジュゲート溶液を流路中に充填させる場合、例えば、装置１００内の加圧ポンプ部５２を、加圧と吸引が可能なポンプシステムとし、ポンプチューブ５３を介して該加圧部２４で吸引処理を行えるようにすれば、装置に新たな吸引部を設けずとも吸引処理を実現することができる。
【０２４２】
また、前記ステップＳ１２において、ＤＮＡサンプルを充填ユニット２０によって、第２の流路１１７の第１の流路位置Ｅ１から第２の流入位置Ｅ２までの移動させる際、ＤＮＡサンプルを注入する注入口１２４を加圧部２４で一定時間加圧する場合を一例に挙げたが、加圧処理以外にも、例えば、前記同様、加圧ポンプ部５２を加圧と吸引が可能なポンプシステムとしておき、前記注入口１２４や、サンプルプール１１５の空気孔１３５を加圧部２４で吸引したり、さらにはＤＮＡサンプルの毛細管現象を利用することによっても実現できる。
【０２４３】
さらに、前記ステップＳ１４において、ＤＮＡサンプルをＤＮＡコンジュゲート溶液に一定量添加する際、プレート１０を高速回転させ、それにより生じる遠心力によって定量部１１７ａ部分にだけＤＮＡサンプルを残すことで、ＤＮＡサンプルを定量添加する場合を一例に挙げたが、遠心力以外にも、例えば、第２の流路１１７に充填されたＤＮＡサンプルを、注入口１２４、あるいはサンプルプール１１５の空気孔１３５を、前記加圧部２４で吸引することでも実現できる。具体的には、加圧部２４により、第２の流路１１７の第２の流入位置Ｅ２まで移動したＤＮＡサンプル（図６（ｄ）参照）を、例えば一定量のＤＮＡサンプルが定量部１１７ａに残るように、サンプルプール１１５の空気孔１３５から吸引して移動させて、ＤＮＡサンプルを分離させる。なおこの場合、加圧ポンプ部５２の吸引によって、定量部１１７ａに残存すべき一定量のＤＮＡサンプルや、第１の流路中にあるＤＮＡコンジュゲート溶液が吸引されてしまうことを回避するために、ＤＮＡコンジュゲート溶液とＤＮＡサンプルとの粘度調整を予め施す必要がある。
【０２４４】
このように、ＤＮＡサンプルの定量を、吸引処理によって行なうようにすると、プレート１０を高速回転させ、遠心力により定量部１１７ａ以外のＤＮＡサンプルの移動が速くなり、この結果、ＤＮＡサンプルの一定量を、より短時間でＤＮＡコンジュゲート溶液が充填された外周流路１１６ｂ中に添加することが可能となる。
【０２４５】
よって、第２の流路１１７の定量部１１７ａに、一定量のＤＮＡサンプルを定量添加する際、ステップＳ５のＤＮＡサンプルが第２の流路１１７の第１の流入位置Ｅ１にある状態（図６（ｃ））からステップＳ１４のＤＮＡサンプルが定量添加された状態（図６（ｅ））にするのに、加圧部２４を用いて、サンプルプール１１５の空気孔１３５を吸引して行なうことも可能である。このように、ＤＮＡサンプルの定量部１１７ａへの充填は、第２の流路１１７のサンプル注入部１１４内とサンプルプール１１５内との圧力差によって行なうものであるため、加圧部２４によりサンプル注入部１１４の注入口１２４を加圧することで行なうことも可能である。
【０２４６】
また、本実施の形態１では、第２の流入位置Ｅ２をサンプルプール１１５内部としたが、ＤＮＡサンプルは定量部１１７ａに充填されればよいため、第２の流入位置Ｅ２は、定量部１１７ａを充填する位置であればよく、サンプルプール１１５に達しなくともよい。
【０２４７】
また、本実施の形態１においては、プレート１０に流路パターン１１０が１つ形成されているとして説明したが、図１４に示すように、プレート１０に同じパターンを４つ形成して、一度に４つの異なるＤＮＡサンプルのＳＮＰｓを検出するようにしてもよい。この場合、天井板３７に設けられた電極３２ａ，３２ｂ、ヒータ３３、加圧部２４、サーミスタ３４が各々４つづつ必要となる。このようにプレート上に４つの流路パターン１１０を設けた場合には、判別ユニット３０にて測定動作を行う際に、各流路パターン１１０における測定のタイムラグ分を考慮して、高圧電源６６により各パターンに挿入される電極３２ａ，３２ｂに対する電圧の印加を、パターン毎にずらすようにする。このようにすることにより、測定時のデータの電気泳動時間を、すべてのパターンで同一にすることが出来る。なお、測定する繰り返し回数は、使用者の要求によって設定が可能である。
【０２４８】
また、図１４に示すように、プレート１０に複数の流路パターン１１０を形成する場合には、該各流路パターン１１０に対し、同一の人間のＳＮＰｓでなく、多数の異なる人間のＤＮＡサンプルを添加して、ＳＮＰｓの判別に利用することができる。
【０２４９】
例えば、すべてのパターンに同一のＤＮＡコンジュゲートを充填しておいて、プレート１０に形成された流路パターンの数分の異なる人間のＤＮＡサンプルを、該流路パターンそれぞれに注入すれば、１回の測定で同一のＳＮＰｓの判別が多人数に対して可能となり、ＳＮＰｓ毎の分布状況に関する情報を一度に入手できる。
【０２５０】
なお、本実施の形態１においては、プレート１０の外周流路１１６ｂを所定の温度に制御するために、ヒータ３３を設けて該外周流路１１６を一定の温度になるよう加熱するようにしたが、前記外周流路１１６ｂが一定の温度になればよいため、例えば前記ヒータ３３の代わりにペルチェ素子等を設けるようにし、該外周流路１１６ｂの温度に応じて、冷却したり加熱したりして、一定の温度になるよう制御するものであってもよい。
【０２５１】
また、本実施の形態１においては、ステップＳ７において緩衝剤注入部１１３に注入されたＤＮＡコンジュゲート溶液の精製処理を行う場合について説明したが、該ＤＮＡコンジュゲート溶液の作成時に精製処理まで行った後、緩衝剤注入部１１３に注入するようにしてもよい。このように、ＤＮＡコンジュゲート溶液の作成時に、未反応のビニル化ＤＮＡを除去するなどの精製処理まで行う場合は、セロファンなどの透析膜の内部に、作成したＤＮＡコンジュゲート溶液を入れて密封し、大量の超純水の中で透析膜を回転させて、内部の未反応ＤＮＡを除去する。これにより、純度の高いＤＮＡコンジュゲート溶液が得られる。
【０２５２】
そしてこのようにＤＮＡコンジュゲート溶液の作成時に精製処理まで行った場合は、判別ユニット３０によるコンジュゲート精製処理を行う必要がないため、ステップＳ６において判別ユニット３０でプレート１０の嵌合位置の検出後、ステップＳ１０に移行する。
【０２５３】
さらに、本実施の形態１においては、電気泳動により生体サンプルであるＤＮＡサンプルが緩衝剤であるＤＮＡコンジュゲート溶液中を移動する場合を例に挙げ、判別ユニット３０に電極３２ａ，３２ｂを、またプレート１０上に該電極を挿入する電極挿入部１１１，１１２を設けるものとして説明したが、電気泳動により移動させない場合は、判別ユニット３０の電極３２ａ，３２ｂ、及びプレート１０上の電極挿入部１１１，１１２、電極待機孔１１８，１１９が必要ないことはいうまでもない。
【０２５４】
（実施の形態２）
以下、図１５〜図１８を用いて、本実施の形態２にかかる生体サンプル判別装置について説明する。
【０２５５】
前記実施の形態１の生体サンプル判別装置１００においては、プレートに設けられた流路パターン中を加熱するヒータと、該流路の温度を測定するサーミスタを、判別ユニット３０の天井板から吊り下げるようにして設けるようにしたが、本実施の形態２においては、これらをプレート上に設けるようにしたものである。
【０２５６】
図１５は、本実施の形態２にかかる生体サンプル判別装置の構成図である。図１５に示すように、本実施の形態２にかかる生体サンプル判別装置２００は、判別ユニット３０に設けられていたヒータ３３の代わりに、プレート１０に対して所定の電圧を印加するヒータ接点ピン２３３を設け、また、判別ユニット３０に設けられていたサーミスタ３４の代わりに、プレート１０に対して所定の電圧を印加するサーミスタ接点ピン２３４を設けた。そのほかの構成は、前記実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０２５７】
図１６は本実施の形態２にかかるプレートの断面を示す図である。本実施の形態２にかかるプレート１０には、図１６に示すように、外周流路１１６ｂ上に、ヒータの代わりとなる熱線あるいは回路（ここでは、ヒータ電極薄膜）１４１、及びサーミスタ１４２が埋め込まれ、前記生体サンプル判別装置２００の判別ユニット３０に設けられたヒータ接点ピン２３３、及びサーミスタ接点ピン２３４が、前記ヒータ電極薄膜１４１、及びサーミスタ１４２に接触して電圧を印加することで、ヒータ電極薄膜１４１は前記外周流路１１６ｂを所定の温度に加熱し、サーミスタ１４２は、該外周流路１１６ｂの温度を測定してヒータ電極薄膜１４１に印加する電圧を制御する。なお、プレート１０の流路パターン１１０の構成は、前記実施の形態１と同様である。
【０２５８】
このように、判別ユニット３０に設けていたサーミスタ、及びヒータを、プレート１０に設けるようにし、前記判別ユニット３０には、サーミスタ接点ピン２３４、及びヒータ接点ピン２３３を設けて、プレート１０に対して所定の電圧を印加するようにしたので、本装置２００をよりコンパクトにすることができる。
【０２５９】
以下、本実施の形態２にかかる生体サンプル判別装置２００の動作を説明する。
（ステップＳ１）まず、シリンジによる手作業で、プレート１０に設けられた流路パターン１１０の緩衝剤注入部１１３，サンプル注入部１１４に、注入口１２３，１２４からそれぞれＤＮＡコンジュゲート溶液、ＤＮＡサンプルを注入する。
【０２６０】
（ステップＳ２）そして、操作ボタン（図示せず）等を操作して、本装置２００のプレート保持部２２上に、サンプル注入されたプレート１０をセットした後、プレートローディングを行う。このプレートローディングされたときの昇降ステージ５０の位置を最下点とする。
【０２６１】
（ステップＳ３〜ステップＳ５）そしてこの後、昇降ステージ５０は、上下動モータ５１により第１段目の位置まで上昇し、その第１段目の位置で、高速回転モータ２１によるコンジュゲート充填処理が行われる。このコンジュゲート充填処理については前記実施の形態１で説明したのと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０２６２】
（ステップＳ６〜ステップＳ７）前記コンジュゲート充填処理が終了後、判別ユニット３０に設けられた位置決めマーク検出センサ３５により、プレート１０と判別ユニット３０との嵌合位置を検出し、検出後に昇降ステージ５０が第２段目の位置まで移動する。
【０２６３】
以下、前記プレート１０が判別ユニット３０と嵌合するまでの状態を詳細に説明すると、まず、プレート１０の嵌合ピン孔１１に、判別ユニット３０の嵌合ピン３１が挿入され始め、次にプレート１０の第１，第２の電極挿入部１１１，１１２の電極挿入口１２１，１２２に、前記判別ユニット３０の電極３２ａ，３２ｂが挿入され、プレート１０の加圧待機孔１３６に加圧部２４が接触した後、プレート１０に設けられたヒータ電極薄膜１４１及びサーミスタ１４２と、判別ユニット３０に設けられたヒータ接点ピン２３３と、サーミスタ接点ピン２３４とが接触するまで上昇する。この結果、プレート１０に、嵌合ピン３１、電極３２ａ，３２ｂ、加圧部２４、ヒータ接点ピン２３３、及びサーミスタ接点ピン２３４が押し付けられる状態となり、判別ユニット３０とプレート１０とが嵌合された状態となる。従って、この判別ユニット３０とプレート１０とが嵌合される昇降ステージ５０の位置が、第２段目の位置となる。
【０２６４】
そして以上のようにして、昇降ステージ５０が第２段目の位置まで上昇して、プレート１０と判別ユニット３０の各構成要素とが嵌合された後、ヒータ接点ピン２３３によりプレート１０に埋設されたヒータ電極薄膜１４１に電圧を印加し、プレート１０に埋設されたサーミスタ１４２で外周流路１１６ｂの温度を測定してヒータ電極薄膜１４１に印加する電圧を制御しながら、該外周流路１１６ｂを所定の温度に加熱する。なお、前記実施の形態１において述べたように、プレート１０に設けるのはヒータ電極薄膜１４１に限るものではなく、外周流路１１６ｂの温度を一定温度にできるものであればなんでもよい。例えば、加熱するのみではなく、ペルチェ素子のような、冷却も加熱も可能な回路をプレート１０に埋め込んでもよい。
【０２６５】
（ステップＳ８）以上のようにして、外周流路１１６ｂを所定の温度にした後、前記高圧電源６６より供給された電圧を天井板３７に設けられた電極３２ａ，３２ｂに印加して、コンジュゲート精製処理を行う。
【０２６６】
（ステップＳ９〜ステップＳ１２）前述したコンジュゲート精製処理の終了後、充填ユニット２０により、第２のサンプル注入部１１４に対して加圧処理がなされ、ＤＮＡサンプルを第２の流路１１７に充填させる。
【０２６７】
（ステップＳ１３〜ステップＳ１４）そしてこの後、上下動モータ５１により、昇降ステージ５０を第２段目の位置から第１段目の位置に下降させ、充填ユニット２０にて、前記ＤＮＡコンジュゲート溶液が充填されている外周流路１１６ｂの一部に、一定量のＤＮＡサンプルを添加する定量添加動作を行う。
【０２６８】
（ステップＳ１５）そして、判別ユニット３０による測定動作を行うために、上下動モータ５１によって、昇降ステージ５０を第１段目の位置から第２段目の位置に上昇させるために、プレート１０の上面に設けられたプレート確認マーク１３を、位置決めマーク検出センサ３５により検出して、判別ユニット３０とプレート１０とが嵌合可能な位置を決定する。
【０２６９】
（ステップＳ１６〜ステップＳ１７）位置決めの後、上下動モータ５１により昇降ステージ５０を第２段目の位置まで上昇させて、天井板３７と嵌合させた後、ヒータ接点ピン２３３によりヒータ電極薄膜１４１に電圧が印加されることにより外周流路１１６ｂを所定の温度に加熱し、高圧電源６６により供給された電圧を電極３２ａ，３２ｂに印加させて、ＤＮＡサンプルをＤＮＡコンジュゲート溶液が充填された外周流路１１６ｂ中で電気泳動させ、その外周流路１１６ｂの吸光度、あるいは蛍光度を光学検出部４０により検出する光学検出処理を行う。
【０２７０】
（ステップＳ１８）以上に示した外周流路１１６ｂを光学検出部４０により任意の回数スキャンして、測定が終了すると、高圧電源６６による電極３２ａ，３２ｂの電圧印加を停止し、ヒータ３３の加熱も停止して、プレート１０がプレート保持部２２上に保持できる位置になるように、低速回転モータ３８で、プレート１０を天井板３７と共に回転させる。
【０２７１】
（ステップＳ１９）そして、前記位置が決定後、上下動モータ５１により昇降ステージ
５０を、第２段目の位置から第１段目の位置まで下降させ、その位置においてクランパ３６とプレート受け部２１とを解離させた後、さらに最下点に下降させて、プレート１０をプレート保持部２２上に保持させる。この時点で、プレート１０が当該生体サンプル判別装置２００より排出できる状態となる。
【０２７２】
以上のように、本実施の形態２によれば、プレート１０にヒータ電極薄膜１４１及びサーミスタ１４２を埋め込み、生体サンプル判別装置２００の判別ユニット３０に、ヒータ接点ピン２３３及びサーミスタ接点ピン２３４を設け、該プレート１０のヒータ電極薄膜１４１に対して、ヒータ接点ピン２３３により所定の電圧を印加して、外周流路１１６ｂを加熱し、また、プレート１０のサーミスタ１４２に対して、サーミスタ接点ピン２３４により所定の電圧を印加して、外周流路１１６ｂの温度を測定して、ヒータ電極薄膜１４１を制御するようにしたので、細胞や血液等から特定のＤＮＡを取り出したＤＮＡサンプル中に含まれる検出対象である目的ＤＮＡの存在を、煩雑な準備作業が不要なキャピラリー管を使うことなく正確且つ短時間に判別することが可能な本生体サンプル判別装置２００をより小型化し、軽量化することができる。
【０２７３】
なお、前記説明においては、プレート１０上にヒータ電極薄膜１４１及びサーミスタ１４２を設ける場合を説明したが、さらに図１８に示すように、プレート１０の第１，第２の電極挿入部１１１，１１２中に、第１，第２の電極１４３ａ，１４３ｂを設けるようにしても良い。このようにした場合、生体サンプル判別装置側では、判別ユニット３０に設けられていた電極３２ａ，３２ｂの代わりに、図１７に示すように、プレート１０に設けられた各電極１４３ａ，１４３ｂに電圧を印加する電極接点ピン２３２ａ，２３２ｂを設けるようにすればよい。このように構成すれば、本生体サンプル判別装置２００を、さらに小型化、軽量化し、且つ安価にすることができる。
【０２７４】
また、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様、加圧ポンプ部５２を、加圧と吸引が可能なポンプシステムとし、ポンプチューブ５３を介して該加圧部２４で吸引処理を行えるようにし、該吸引処理により、ＤＮＡサンプルの定量処理、及びＤＮＡサンプルを充填及び定量処理することができ、これにより、より短時間でＤＮＡサンプルを定量し、ＤＮＡコンジュゲート溶液中に一定量のＤＮＡサンプルを添加することができる。
【０２７５】
（実施の形態３）
以下、図１９〜図２１を用いて、実施の形態３にかかる生体サンプル判別装置について説明する。
本実施の形態３においては、電極挿入部に挿入する電極を待機させる間に、各電極を洗浄するようにしたものである。
【０２７６】
図１９は、本実施の形態３におけるプレート上に設けられた第１の電極挿入部と第１の電極待機孔の構成を詳細に示す図であり、図２０は、本実施の形態３における別の構成を有するプレート上に設けられた第１の電極挿入部付近を詳細に示す図であり、図２１は、本実施の形態３における検出ユニットの構成を示す図である。なお、以下の説明においては、説明を簡略化するために、第１の電極挿入部のみを例に挙げて説明するが、もちろん第２の電極挿入部についても同様の構成を持たせて同時に洗浄するものである。
【０２７７】
まず１つ目の方法としては、図１９に示すように、前記第１電極待機孔１１８に、電極を洗浄する洗浄液を保持する方法である。このように、第１の電極待機孔１１８に洗浄液を保持するようにすれば、図５のステップＳ１２において、加圧部２４により第２のサンプル注入部１１４が加圧され、電極３２が第１の電極待機孔１１８に挿入されて待機している間、該電極３２を第１の電極待機孔１１８中に保持された洗浄液で洗浄することが可能なる。このようにすれば、コンジュゲート精製時に、もしくは本装置１００，２００保管時に、該電極３２に付着したごみ等の異物を洗い流すことができる。
【０２７８】
次に、２つめの方法としては、図２０に示すように、プレート１０の電極３２が挿入される第１の電極挿入部１１１と同心円上であって、流路が形成されていない部分に、電極待機孔１１８の代わり、フェルトや細い起毛が一箇所に多数存在する洗浄領域１６を設ける方法である。このような洗浄領域１６を、プレート１０上に設けるようにすれば、図５のステップＳ１０において測定モータ３８により判別ユニット３０を回転させて、電極３２を待機させる際に、該洗浄領域１６の部分に対して、該電極３２を突き刺したり、或いは突き刺した後若干の回転を加えたりすることによって、該電極３２を洗浄することが可能となり、これにより、コンジュゲート精製時に、もしくは装置１００，２００保管時に、該電極３２に付着したごみ等の異物を洗い流すことができる。なお、電極３２を洗浄領域１６に突き刺すのは、昇降ステージ５０を上下させることで実現でき、洗浄領域１６内で若干回転を加えるのは、低速回転モータ３８により判別ユニット３０を回転させることで実現できる。
【０２７９】
さらに、３つの目の方法としては、図２１に示すように、本生体サンプル判別装置内に電極洗浄槽３０１を設けるようにする方法である。このように、電極洗浄槽３０１を本装置３００内に設け、一連の動作中の判別ユニット３０が待機中、あるいは装置３００を動作させる毎に電極３２を前記電極洗浄槽３０１上にスライドさせて、電極３２を洗浄するようにすれば、電極３２を洗浄することが可能となり、コンジュゲート精製時に、もしくは装置３００保管時に、該電極３２に付着したごみ等の異物を洗い流すことができる。
【０２８０】
以上のように、本実施の形態３においては、電極３２ａ，３２ｂを電極挿入部１１１，１１２に挿入してコンジュゲート精製する必要がある場合はコンジュゲート精製をしてから次に電極３２ａ，３２ｂを第１，第２の電極挿入部１１１，１１２に挿入するまでの間、あるいは、コンジュゲート精製する必要が無い場合は動作開始から電極３２ａ，３２ｂを第１，第２の電極挿入部１１１，１１２に挿入するまでの間に、該電極３２ａ，３２ｂを洗浄液、あるいはプレート上に設けられたフェルト等からなる洗浄領域１６で洗浄するようにしたので、細胞や血液等から特定のＤＮＡを取り出したＤＮＡサンプルを本生体サンプル判別装置において測定する際に、より正確な検出結果を得ることが可能となる。
【０２８１】
（実施の形態４）
以下、図２２を用いて、本実施の形態４にかかる生体サンプル判別装置について説明する。
【０２８２】
前記実施の形態１〜３においては、前記光学検出部４０を昇降ステージ５０上に固定し、昇降ステージ５０と一体で移動する構造としたが、本実施の形態４においては、前記光学検出部４０の高さを調整する高さ調整機構をさらに設けるようにしたものである。
【０２８３】
前記各実施の形態では、本生体サンプル判別装置がＤＮＡサンプルのＳＮＰｓの有無を判別するものとし、その判別を、光学検出部４０において、プレート１０に形成された流路パターン１１０の一部の吸光度、あるいは蛍光度を光学検出部４０により検出することで、ＤＮＡサンプルがＤＮＡコンジュゲート溶液中を電気泳動する移動状態を検出し、該検出結果に基づいてＳＮＰｓの有無を判断するものとした。
【０２８４】
このように、流路パターン１１０の一部の吸光度、あるいは蛍光度を検出することで生体サンプルの判別を行う場合、前記光学検出部４０は、プレート１０から常に一定の距離を保つ必要がある。これは、測定する際に検体に対して一定の距離を保って測定しないと、光学検出部４０に入光する光の量がばらつき、その結果、検出結果がばらついてしまうからである。
【０２８５】
ここで、前記各実施の形態においては、光学検出部４０を昇降ステージ５０上に設けることで、プレート１０と光学検出部４０とが一定の距離を保つよう構成しているが、前記プレート１０は、測定時に、ヒータ３３が接触したり、電極３２が各電極挿入部１１１，１１２に挿入される等によって圧力を受けるため、プレート１０に微妙なたわみ等が生じて、その位置が変化する可能性がある。
【０２８６】
そこで、このような微妙なたわみ等によるプレート位置の変化に対応するため、本実施の形態４においては、昇降ステージ５０上に、プレート１０との距離をレーザの反射等により測定する距離測定部４２を設け、また、前記光学検出部４０に、前記距離測定部４２の測定結果に応じて該光学検出部４０の高さを調整する高さ調整部４１を設けるようにする。
【０２８７】
前記高さ調整部４１としては、アクチュエータが考えられる。例えば、図２２（ａ）に示されるように、マイクロメータ４１ａを設けたり、また図２２（ｂ）に示すように、ボイスコイルモータ４１ｂを設けて、周囲に永久磁石で磁束を発生させ、前記距離測定部４２からの測定結果に応じてボイスコイルモータ４１ｂに流す電流の方向を変化させることで該コイル４１ｂを上下に移動させたり、あるいは図２２（ｃ）に示すように、圧電素子４１ｃを設け、該圧電素子４１ｃに、前記距離測定部４２からの測定結果に応じた電圧を印加して、圧電素子４１ｃを上下に移動させたりすることが考えられる。これにより、光学検出部４０とプレート１０の位置を微調整し、常に一定距離を保つようにすることができる。
【０２８８】
以上のように、本実施の形態４によれば、昇降ステージ５０に距離測定部４２を設け、光学検出部４０に、高さを調整する高さ調整部４１を設けるようにしたので、前記距離測定部４２の測定結果に応じて前記高さ調整部４１より、前記プレート１０と光学検出部４０との距離を常に一定に保つことが可能となり、この結果、細胞や血液等から特定のＤＮＡを取り出したＤＮＡサンプルを本生体サンプル判別装置において測定する際に、極めて正確な検出結果を得ることが可能となる。
【０２８９】
（実施の形態５）
以下、図２３〜図２４を用いて、生体サンプル判別用プレートについて説明する。
【０２９０】
図２３は、本実施の形態５における生体サンプル判別プレートの構成図であり、図（ａ）は、プレートの試料注入面、図（ｂ）はプレートの流路形成面である。
【０２９１】
本実施の形態５におけるプレート１０は、厚みが２ｍｍであり、図２３に示されるように、その中央に開口部１０ａが設けられている。そして、プレートの流路パターン形成面には、深さ５０μｍの溝が掘られており、その溝形成面に厚さ５０μｍのアクリル製フィルムを接着することで、密閉流路を形成している。本実施の形態５のプレートには、４つ流路パターン１１０ａ〜１１０ｄが形成されており、破線内に示す部分が一検体の分析パターンである。前記密閉流路には、ＤＮＡコンジュゲートと、検体であるＤＮＡサンプルが注入され、それらを注入するための注入口が、各流路パターン１１０ａ〜１１０ｄに対して、ＤＮＡコンジュゲート溶液の注入部１２３ａ〜１２３ｄ、及びＤＮＡサンプルの注入口１２４ａ〜１２４ｄが設けられている。従って、本プレート１０では、同時に４つのＤＮＡを分析することが可能である。
【０２９２】
なお、各流路パターン１１０の詳細ついては、前記実施の形態１において述べたものと同じであるため、ここでは省略する。
【０２９３】
図２４は、生体サンプル判別用プレートに形成される流路パターンの別の例を示す図である。
【０２９４】
図２４に示す流路パターンは、前記実施の形態１において示した流路パターン１１０における緩衝液注入部１２３と、内周流路１１６ａとを削除し、前記実施の形態１の流路パターンでは負電極、正電極を挿入する電極挿入部１２１，１２２を、前記ＤＮＡコンジュゲート溶液を注入する緩衝液挿入部としても用いるようにしたものである。
【０２９５】
このように構成した場合、前記実施の形態１において流路パターンと同様、より簡単な流路で、精度よく且つ短時間で、ＤＮＡサンプルのＳＮＰｓの有無を判別することができる。
【０２９６】
また、前記各実施の形態においては、緩衝剤注入部１２３、内周流路１１６ａ、電極挿入部１１１，１１２、外周流路１１６ｂ、サンプル注入部１２４、定量部１１７ａを含む第２の流路１１７、サンプルプール１１５などを含む流路パターンが、プレート１０上の同一表面に形成されているとして記述したが、これらの注入部や流路の内、特に、内周流路１１６ａと、外周流路１１６ｂと、定量部１１７ａを含む第２の流路１１７とが、同一プレートにおいて、プレート１０の表と裏とにそれぞれ形成されても良く、また、例えば、サンプル注入部１２４と、緩衝液注入部１１４とを別の面に形成するなどしてもよい。このようにすれば、サンプルや緩衝剤をプレート１０に注入する際に、注入口の判別がしやすくなり、誤って注入することを防止できる。
【０２９７】
以上のように、本実施の形態５によれば、プレート１０上の定量部ＡによりＤＮＡサンプルを一定量保持し、正電極挿入部１１２と負電極挿入部１２１と流路１１６ｂ、Ｂによって電気泳動できるような構成とし、さらには電気泳動する流路１１６ｂを円弧状としたことで、細胞や血液等から特定のＤＮＡを取り出したＤＮＡサンプルを本生体サンプル判別プレートにおいて測定する際に、極めて正確な検出結果を得ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０２９８】
本発明の生体サンプル判別装置は、ＤＮＡサンプル等の生体サンプルの判別を、安価で、且つ簡便に行えるようにするものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２９９】
【図１】図１は本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置の構成を示す図である。
【図２（ａ）】図２（ａ）は本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置の冷却ファン周辺の構成例を示す詳細図である。
【図２（ｂ）】図２（ｂ）は本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置の冷却ファン周辺の別の構成例を示す詳細図である。
【図３（ａ）】図３（ａ）は本発明の実施の形態１にかかるプレートの上面を示す図である。
【図３（ｂ）】図３（ｂ）は本発明の実施の形態１にかかるプレートの下面を示す図である。
【図３（ｃ）】図３（ｃ）は本発明の実施の形態１にかかるプレートのＡ−Ａ断面を示す図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態１にかかるプレートに形成されるパターンを示す図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置の一連の動作を示すフローチャートである。
【図６（ａ）】図６（ａ）は本発明の実施の形態１にかかるプレートに形成されたパターンに、サンプルを注入した時点の図である。
【図６（ｂ）】図６（ｂ）は本発明の実施の形態１にかかるプレートに形成されたパターンに対し、コンジュゲート充填処理を施した時点の図である。
【図６（ｃ）】図６（ｃ）は本発明の実施の形態１にかかるプレートに形成されたパターンに対し、コンジュゲート充填処理を施した後の図である。
【図６（ｄ）】図６（ｄ）は本発明の実施の形態１にかかるプレートに形成されたパターンに対し、加圧処理を施した後の図である。
【図６（ｅ）】図６（ｅ）は本発明の実施の形態１にかかるプレートに形成されたパターンに対し、定量添加処理を施した後の図である。
【図７（ａ）】図７（ａ）は本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置の、昇降ステージの第１断面の位置を示す図である。
【図７（ｂ）】図７（ｂ）は本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置の、昇降ステージが第１断面の位置から第２段目の位置に移動途中を示す図である。
【図７（ｃ）】図７（ｃ）は本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置の、昇降ステージが第１断面の位置から第２段目の位置に移動途中を示す図である。
【図７（ｄ）】図７（ｄ）は本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置の、昇降ステージの第２段目の位置を示す図である。
【図８】図８は本実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置の、プレート合わせ位置検出センサからの信号を示す図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態１にかかるプレート上に形成されたパターンの特徴を記した図である。
【図１０（ａ）】図１０（ａ）は本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置の、サーミスタとヒータとの位置関係の一例を示す図である。
【図１０（ｂ）】図１０（ｂ）は本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置の、サーミスタとヒータとの位置関係の別の例を示す図である。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態１にかかるプレートに形成された第２の流路にＤＮＡサンプルが充填されて、該ＤＮＡサンプルが第１の流路に充填されたＤＮＡコンジュゲート溶液中を移動していく様子を示す図である。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置において、ＤＮＡサンプルの吸光度を測定した結果を示す図である。
【図１３】図１３は本発明の実施の形態１にかかる生体サンプル判別装置の原理を説明する図である。
【図１４】図１４は本発明の実施の形態１にかかるプレートに、パターンを４つ設けた場合の下面を示す図である。
【図１５】図１５は本発明の実施の形態２にかかる生体サンプル判別装置の構成を示す図である。
【図１６】図１６は本発明の実施の形態２にかかるプレートの断面図である。
【図１７】図１７は本発明の実施の形態２にかかる生体サンプル判別装置の別の構成を示す図である。
【図１８】図１８は本発明の実施の形態２にかかるプレートの別の構成を示す断面図である。
【図１９】図１９は本発明の実施の形態３にかかるプレートの一例を示す断面図である。
【図２０】図２０は本発明の実施の形態３にかかるプレートの別の例を示す断面図である。
【図２１】図２１は本発明の実施の形態３にかかる生体サンプル判別装置の構成の一部を示す図である。
【図２２（ａ）】図２２（ａ）は本発明の実施の形態４にかかる生体サンプル判別装置の光学検出部の構成の一例を示す図である。
【図２２（ｂ）】図２２（ｂ）は本発明の実施形態４にかかる生体サンプル判別装置の光学検出部の構成の別の例を示す図である。
【図２２（ｃ）】図２２（ｃ）は本発明の実施の形態４にかかる生体サンプル判別装置の光学検出部の構成の別の例を示す図である。
【図２３（ａ）】図２３（ａ）は本発明の実施の形態５にかかる生体サンプル判別用プレートの試料注入面を示す図である。
【図２３（ｂ）】図２３（ｂ）は本発明の実施の形態５にかかる生体サンプル判別用プレートの流路生成面を示す図である。
【図２４】図２４は本発明の実施の形態５にかかる生体サンプル判別用プレートに形成されるパターンの一例を示す図である。
【符号の説明】
【０３００】
１０  プレート
１０ａ  開口部
１１  嵌合ピン孔
１２  位置決めマーク
１３  プレート確認マーク
１４  キャピラリーシール
１５  カバーフィルム
１６  洗浄領域
２０  充填ユニット
２１  高速回転モータ
２１ａ  プレート受け部
２２  プレート保持部
２３  プレート確認センサ
２４  加圧部
３０  判別ユニット
３１  嵌合ピン
３２ａ，３２ｂ  電極
３３  ヒータ
３４，１４２  サーミスタ
３５  位置決めマーク検出センサ
３６  クランパ
３７  天井板
３８  低速回転モータ
４０  光学検出部
４１  高さ調整部
４１ａ  マイクロメータ
４１ｂ  ボイスコイルモータ
４１ｃ  圧電素子
４２  距離測定部
５０  昇降ステージ
５１  上下動モータ
５２  加圧ポンプ部
５３  ポンプチューブ
５４  装置内温度検出センサ
５５  ヒータ温度検出センサ
６０  筺体
６１  扉
６２  電源スイッチ
６３  ＬＥＤ
６４  冷却ファン
６５ａ，６５ｂ  ゴム脚
６６  高圧電源
６７  装置電源
６８  制御基板
６９ａ  邪魔板
６９ｂ  フィルタ
１００，２００，３００  生体サンプル判別装置
１１０  流路パターン
１１１  第１の電極挿入部
１１２  第２の電極挿入部
１１３  緩衝剤注入部
１１４  サンプル注入部
１１５  サンプルプール
１１６  第１の流路
１１６ａ  内周流路
１１６ｂ  外周流路
１１７  第２の流路
１１７ａ  定量部
１１８  第１の電極待機孔
１１９  第２の電極待機孔
１２１，１２２  電極挿入口
１２３，１２４  注入口
１３１，１３２，１３５  空気孔
１３６  加圧待機孔
１４１  ヒータ電極薄膜
１４３ａ  第１の電極
１４３ｂ  第２の電極
２３２ａ，２３２ｂ  電極接点ピン
２３３  ヒータ接点ピン
２３４  サーミスタ接点ピン
３０１  電極洗浄槽
Ａ  サンプルの定量部
Ｂ  第１の電極挿入部から定量部Ａに至る途中流路
Ｃ  泳動領域
Ｒ  コーナー
【図１】
0004646809.tif 000002
【図２（ａ）】
0004646809.tif 000003
【図２（ｂ）】
0004646809.tif 000004
【図３（ａ）】
0004646809.tif 000005
【図３（ｂ）】
0004646809.tif 000006
【図３（ｃ）】
0004646809.tif 000007
【図４】
0004646809.tif 000008
【図５】
0004646809.tif 000009
【図６（ａ）】
0004646809.tif 000010
【図６（ｂ）】
0004646809.tif 000011
【図６（ｃ）】
0004646809.tif 000012
【図６（ｄ）】
0004646809.tif 000013
【図６（ｅ）】
0004646809.tif 000014
【図７（ａ）】
0004646809.tif 000015
【図７（ｂ）】
0004646809.tif 000016
【図７（ｃ）】
0004646809.tif 000017
【図７（ｄ）】
0004646809.tif 000018
【図８】
0004646809.tif 000019
【図９】
0004646809.tif 000020
【図１０（ａ）】
0004646809.tif 000021
【図１０（ｂ）】
0004646809.tif 000022
【図１１】
0004646809.tif 000023
【図１２】
0004646809.tif 000024
【図１３】
0004646809.tif 000025
【図１４】
0004646809.tif 000026
【図１５】
0004646809.tif 000027
【図１６】
0004646809.tif 000028
【図１７】
0004646809.tif 000029
【図１８】
0004646809.tif 000030
【図１９】
0004646809.tif 000031
【図２０】
0004646809.tif 000032
【図２１】
0004646809.tif 000033
【図２２（ａ）】
0004646809.tif 000034
【図２２（ｂ）】
0004646809.tif 000035
【図２２（ｃ）】
0004646809.tif 000036
【図２３（ａ）】
0004646809.tif 000037
【図２３（ｂ）】
0004646809.tif 000038
【図２４】
0004646809.tif 000039
【配列表】
0004646809000001.app