(57)【要約】【課題】簡単な構造で人為的ミスの防止をして確実な回収を図ることができる特定物質抽出装置を提供すること。【解決手段】抽出カートリッジ１１を保持するとともに、抽出カートリッジ１１の液の排出口１７が廃液容器２３内に位置する容器ホルダ３の第１取付位置、または排出口１７が回収容器２５内に位置する容器ホルダ３の第２取付位置に選択的に取付け可能なカートリッジホルダ４と、カートリッジホルダ４が容器ホルダ３上の第１取付位置または第２取付位置のいずれかにあることを指定する選択手段と、カートリッジホルダ４の容器ホルダ３での実際の位置が選択手段の指定と同じであるときのみ加圧エア供給機構５を稼動可能とする制限手段と、を備える特定物質抽出装置１。【選択図】図３
2007330845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に配置されてフィルター部材を備えた特定物質抽出カートリッジを用い、該特定物質抽出カートリッジに特定物質を含む試料液を分注し加圧して該特定物質を該フィルター部材に吸着させた後、前記特定物質抽出カートリッジ内を洗浄液で洗浄してから、該特定物質抽出カートリッジに回収液を分注し加圧して該フィルター部材に吸着した該特定物質を分離して該回収液とともに回収する特定物質抽出装置であって、
前記抽出カートリッジへ単一の加圧ノズルから各加圧時の加圧エアを導入する加圧エア供給機構と、
前記抽出カートリッジから吐出される試料液及び洗浄液を収容する廃液容器と、
前記抽出カートリッジから吐出される回収液を収容する回収容器と、
前記廃液容器と前記回収容器とを並べて保持する容器ホルダと、
前記抽出カートリッジを保持するとともに、この抽出カートリッジの液の排出口が前記廃液容器内に位置する前記容器ホルダの第１取付位置、または該排出口が前記回収容器内に位置する該容器ホルダの第２取付位置に選択的に取付け可能なカートリッジホルダと、
前記カートリッジホルダが前記容器ホルダ上の前記第１取付位置または前記第２取付位置のいずれかにあることを指定する選択手段と、
前記カートリッジホルダの前記容器ホルダでの実際の位置が前記選択手段の指定と同じであるときのみ前記加圧エア供給機構を稼動可能とする制限手段と、を備える特定物質抽出装置。
【請求項２】
前記選択手段が前記第１取付位置または前記第２取付位置の選択スイッチを有し、前記制限手段が前記カートリッジホルダの各設置位置に設けられた位置検出センサを有し、更に前記選択スイッチの選択位置と前記位置検出センサの検出位置とが一致した場合のみ前記加圧エア供給機構を電源接続可能とする制御手段を前記制限手段が有する請求項１記載の特定物質抽出装置。
【請求項３】
前記加圧エア供給機構は、前記加圧ノズルを保持する加圧ヘッドと、該加圧ヘッドが前記抽出カートリッジの注入口に密着して加圧エアの供給を可能にするエア供給位置と該注入口から離れる退避位置との間で該加圧ヘッドを変位させるヘッド変位機構と、を前記筐体に保持する請求項１記載の特定物質抽出装置。
【請求項４】
前記制限手段が、前記ヘッド変位機構のエア供給側に接触配置されて自由端である一端を回動自在として他端を前記筐体に支持されている制限レバーを有し、前記選択手段が、該制限レバー自由端先端を該筐体外表面に露出させる選択窓であり、該選択窓内に前記第１取付位置及び前記第２取付位置の選択用の設定位置が配置されている請求項３記載の特定物質抽出装置。
【請求項５】
前記制限レバーの下方側位置で前記ヘッド変位機構の変位方向へのみ移動可能に前記カートリッジホルダ側部に保持されたスライダが備えられ、前記容器ホルダの前記回収容器用位置で前記スライダの対応位置にのみ該スライダを嵌入可能な凹所が備えられ、前記制限レバー自由端部の前記スライダ対向位置に下方に突出する突起が備えられ、前記選択窓の第２取付位置用設定位置では前記制限レバーが前記スライダの直上に位置し、前記突起が前記スライダを前記容器ホルダの第２取付位置の前記凹所に嵌入させる位置に前記容器ホルダが位置する場合に前記ヘッド変位機構がエア供給位置まで達する請求項４記載の特定物質抽出装置。
【請求項６】
前記筐体に前記制限レバーを保持して前記ヘッド変位機構の変動を阻止するストッパーが備えられている請求項４または請求項５のいずれか記載の特定物質抽出装置。
【請求項７】
前記抽出カートリッジが複数個整列配置され、前記加圧ノズル、前記廃液容器、前記回収容器は該抽出カートリッジに対応して配置されている請求項１〜請求項６のいずれか１項記載の特定物質抽出装置。
【請求項８】
前記抽出カートリッジに注入される液は、核酸を含む試料液及び前記フィルター部材に付着した核酸を分離して回収する回収液、更に該フィルター部材に付着した核酸以外の不純物を洗い流す洗浄液である請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の特定物質抽出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルター部材を備えた特定物質抽出カートリッジを用いて試料液の特定物質を抽出する特定物質抽出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定物質（例えば核酸等）の抽出装置の一例として、エアポンプと、抽出カートリッジの内圧を検出する圧力センサと、この圧力センサの検出に応じて開閉バルブを制御することにより、複数の抽出カートリッジへのエア供給を行うようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特定物質抽出装置の他の一例として、単一の加圧ノズルから加圧エアを供給し、加圧ノズルと容器保持機構とを相対移動させることにより、エア供給を行うようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
特定物質抽出装置のさらに他の一例として、保持機構により回収容器を複数配列させて保持し、加圧エア供給機構により単一の加圧ノズルから抽出カートリッジに加圧エアを導入し、分注機構の分注ノズルにより抽出カートリッジの洗浄液及び回収液をそれぞれ分注し、移動手段により加圧エア供給機構の加圧ノズルと保持機構とを相対移動させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−９５１５９号公報
【特許文献２】特開２００５−３２８７３０号公報
【特許文献３】特開２００５−３２８７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記特許文献１及び上記特許文献２に開示された特定物質抽出装置においては、複数の抽出カートリッジへのエア供給が、圧力センサを検出しながらのシーケンシャル動作になるために、抽出時間を長く取る必要がある。特に、上記特許文献１では、エア回路が複雑になって装置全体が高価になるのに加えて、エア漏れ等の懸念がある。一方、上記特許文献３は、上記特許文献１及び上記特許文献２の問題点を解決するために提案されたものであり、回収容器と廃液容器とを自動で選択的に交換するようにしている。しかし、このような特定物質抽出装置においては、自動で各容器の交換を行うための機構が複雑になってしまう。そこで、より簡便な構造で手軽に利用できる装置が望まれており、その一つとしては、多くの部分を手動で動か装置が提案され、例えば、回収容器と廃棄容器とを手動で選択的に交換する構成となるが、この場合、交換忘れ・容器移動間違いによる人為的ミスが発生する虞がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点を鑑みなされたもので、その課題としては、簡単な構造にも拘わらず人為的ミスを抑制して確実な回収を図ることができる特定物質抽出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る上記課題は、下記構成により達成される。
（１）  筐体内に配置されてフィルター部材を備えた特定物質抽出カートリッジを用い、該特定物質抽出カートリッジに特定物質を含む試料液を分注し加圧して該特定物質を該フィルター部材に吸着させた後、前記特定物質抽出カートリッジ内を洗浄液で洗浄してから、該特定物質抽出カートリッジに回収液を分注し加圧して該フィルター部材に吸着した該特定物質を分離して該回収液とともに回収する特定物質抽出装置であって、
前記抽出カートリッジへ単一の加圧ノズルから各加圧時の加圧エアを導入する加圧エア供給機構と、
前記抽出カートリッジから吐出される試料液及び洗浄液を収容する廃液容器と、
前記抽出カートリッジから吐出される回収液を収容する回収容器と、
前記廃液容器と前記回収容器とを並べて保持する容器ホルダと、
前記抽出カートリッジを保持するとともに、この抽出カートリッジの液の排出口が前記廃液容器内に位置する前記容器ホルダの第１取付位置、または該排出口が前記回収容器内に位置する該容器ホルダの第２取付位置に選択的に取付け可能なカートリッジホルダと、
前記カートリッジホルダが前記容器ホルダ上の前記第１取付位置または前記第２取付位置のいずれかにあることを指定する選択手段と、
前記カートリッジホルダの前記容器ホルダでの実際の位置が前記選択手段の指定と同じであるときのみ前記加圧エア供給機構を稼動可能とする制限手段と、を備える特定物質抽出装置。
【０００９】
この構成によれば、まず、抽出カートリッジの液の排出口が廃液容器内に位置する容器ホルダの第１取付位置にあるか、もしくは、抽出カートリッジの液の排出口が回収容器内に位置する容器ホルダの第２取付位置にあるか、ということが選択手段によって指定される。この選択手段の指定が、カートリッジホルダの容器ホルダでの実際の位置と同じであるときにのみ制限手段によって加圧エア供給機構が稼動される。これにより、抽出カートリッジの液の排出口が廃液容器内に位置する容器ホルダの第１取付位置に実際にあり、試料液または洗浄液を注入・エア加圧可能状態であるか、或いは抽出カートリッジの液の排出口が回収容器内に位置する容器ホルダの第２取付位置に実際にあり、回収液を注入・エア加圧可能状態であるか、のいずれかが確実となり加圧エア供給機構が稼動される。従って、簡単な構造で人為的ミスの防止をして確実な回収を図ることができる。
【００１０】
（２）  前記選択手段が前記第１取付位置または前記第２取付位置の選択スイッチを有し、前記制限手段が前記カートリッジホルダの各設置位置に設けられた位置検出センサを有し、更に前記選択スイッチの選択位置と前記位置検出センサの検出位置とが一致した場合のみ前記加圧エア供給機構を電源接続可能とする制御手段を前記制限手段が有する上記（１）記載の特定物質抽出装置。
【００１１】
この構成によれば、制御手段は、選択スイッチの選択位置が第１取付位置であり、且つ位置検出センサの検出位置がカートリッジホルダの容器ホルダでの第１取付位置であるＡＮＤ論理が成立したときに、加圧エア供給機構を電源接続することで加圧し、これとは異なり、選択スイッチの選択位置が第２取付位置であり、且つ位置検出センサの検出位置がカートリッジホルダの容器ホルダでの第２取付位置であるＡＮＤ論理が成立したときに、加圧エア供給機構を電源接続することで加圧する。これにより、複雑な回路構成をすることなく、選択スイッチと位置検出センサとの簡単な組み合わせで論理構成をすることができる。
【００１２】
（３）  前記加圧エア供給機構は、前記加圧ノズルを保持する加圧ヘッドと、該加圧ヘッドが前記抽出カートリッジの注入口に密着して加圧エアの供給を可能にするエア供給位置と該注入口から離れる退避位置との間で該加圧ヘッドを変位させるヘッド変位機構と、を前記筐体に保持する上記（１）記載の特定物質抽出装置。
【００１３】
この構成によれば、加圧エア供給機構は、ヘッド変位機構が、加圧ヘッドを変位させる際に、エア供給位置において抽出カートリッジの注入口に対して加圧ヘッドを密着させて加圧エアを供給し、退避位置において抽出カートリッジの注入口から加圧ヘッドを離すことで、抽出カートリッジの液の排出口が廃液容器内に位置する容器ホルダの第１取付位置にあることで試料液または洗浄液を注入して加圧する際と、抽出カートリッジの液の排出口が回収容器内に位置する容器ホルダの第２取付位置にあることで回収液を注入して加圧する際とにおいて、試料液または洗浄液の注入と回収液の注入とを加圧ヘッドの退避位置で行うことができるために、抽出カーリッジから加圧ヘッドを取り外すことなく、効率良く注入を行うことができる。
【００１４】
（４）  前記制限手段が、前記ヘッド変位機構のエア供給側に接触配置されて自由端である一端を回動自在として他端を前記筐体に支持されている制限レバーを有し、前記選択手段が、該制限レバー自由端先端を該筐体外表面に露出させる選択窓であり、該選択窓内に前記第１取付位置及び前記第２取付位置の選択用の設定位置が配置されている上記（３）記載の特定物質抽出装置。
【００１５】
この構成によれば、ヘッド変位機構のエア供給側に接触配置されて自由端である一端を回動自在として他端を筐体に支持されている制限レバーを、選択窓内の第１取付位置用または第２取付位置用の設定位置に設定するだけで、加圧エア供給機構の工程を確定することができ、簡単な構造で、作業者に目視確認し易い制限手段を構成することができる。
【００１６】
（５）  前記制限レバーの下方側位置で前記ヘッド変位機構の変位方向へのみ移動可能に前記カートリッジホルダ側部に保持されたスライダが備えられ、前記容器ホルダの前記回収容器用位置で前記スライダの対応位置にのみ該スライダを嵌入可能な凹所が備えられ、前記制限レバー自由端部の前記スライダ対向位置に下方に突出する突起が備えられ、前記選択窓の第２取付位置用設定位置では前記制限レバーが前記スライダの直上に位置し、前記突起が前記スライダを前記容器ホルダの第２取付位置の前記凹所に嵌入させる位置に前記容器ホルダが位置する場合に前記ヘッド変位機構がエア供給位置まで達する上記（４）記載の特定物質抽出装置。
【００１７】
この構成によれば、制限レバーの自由端先端を露出させる選択窓における第１取付位置用または第２取付位置用の位置設定で、制限レバーが選択位置に配置される。そして、例えば、特定物質をフィルター部材に吸着させ、この特定物質抽出カートリッジ内を洗浄液で洗浄する処理が終了の状態において、特定物質の回収作業に移る場合、制限レバーは第２取付位置に設定される。この時、カートリッジホルダが廃棄・洗浄容器の位置（第１取付位置）に残ったままの状態であると、ヘッド変位機構を退避位置からエア供給位置へ移行させようとしたとき、制限レバーの自由端部に備えられた突起がカートリッジホルダに備えられたスライダを押圧するが、廃棄・洗浄容器の位置（第１取付位置）にはスライダの嵌入用凹所がないので、スライダは動ない。結果として、エア供給は実施されない。つまり、選択窓における選択と、容器ホルダでのカートリッジホルダの位置が一致していないと回収工程が実施できない。このように、スライダに突起が当接することでヘッド変位機構の動きを制限し、スライダが凹所に嵌入されてスライダに制限レバーの突起が当接しないようにすることでヘッド変位機構の制限を解除することができ、制限レバーの突起、スライダとそれに対応する凹所という簡単な構造で、人為的ミスの防止をして確実な回収を図ることができる。
【００１８】
（６）  前記筐体に前記制限レバーを保持して前記ヘッド変位機構の変動を阻止するストッパーが備えられている上記（４）または上記（５）のいずれか記載の特定物質抽出装置。
【００１９】
この構成によれば、筐体に設けたストッパーによって制限レバーが保持されることで不要なときのヘッド変位機構の動きを簡単な構造で制限することができる。
【００２０】
（７）  前記抽出カートリッジが複数個整列配置され、前記廃液容器、前記回収容器は該抽出カートリッジに対応して配置されている上記（１）〜上記（６）のいずれかに記載の特定物質抽出装置。
【００２１】
この構成によれば、複数の抽出カートリッジに対応して加圧ノズルと廃液容器と回収容器とがそれぞれ配置されているために、一括的に多数の抽出を行って、効率のよい抽出作業を実施することができる。
【００２２】
（８）  前記抽出カートリッジに注入される液は、核酸を含む試料液及び前記フィルター部材に付着した核酸を分離して回収する回収液、更に該フィルター部材に付着した核酸以外の不純物を洗い流す洗浄液である上記（１）〜上記（７）のいずれかに記載の特定物質抽出装置。
【００２３】
この構成によれば、抽出カートリッジに核酸を含む試料液を注入し加圧して核酸をフィルター部材に吸着させた後、抽出カートリッジに回収液を分注し加圧してフィルター部材に吸着した核酸を分離して回収液とともに回収し、その後に、洗浄液を用いてフィルター部材に付着した核酸以外の不純物を洗い流すために、抽出カートリッジを繰り返し用いることにより、抽出カートリッジを無駄なく使用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によって、特定物質の抽出において簡単な構造で人為的ミスの防止をして確実な回収を図ることができる特定物質抽出装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
まず、本発明の特定物質抽出装置の詳細な説明の前に核酸の抽出処理について説明する。
図１（ａ）は本発明の実施形態による特定物質抽出装置に用いられる抽出カートリッジの外観斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のI−I線断面図、図２（ａ）〜（ｇ）は抽出動作のそれぞれ工程図である。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、抽出カートリッジ１１は、上端が開口した筒状本体１３の底部にフィルター部材である核酸吸着性多孔膜１５が保持され、筒状本体１３の核酸吸着性多孔膜１５より下方部位はロート状に形成され、下端中心部に細管ノズル状の排出口１７が所定長さに突出形成され、筒状本体１３の側部両側に縦方向の突条１９が形成されてなる。
【００２７】
カートリッジ１１の上部の注入口２１より後述の試料液、洗浄液、回収液が分注された後、注入２１より加圧エアが導入され、核酸吸着性多孔膜１５を通して各液を排出口１７より後述の廃液容器２３又は回収容器２５に流下排出する。なお、図示の場合、筒状本体１３は上部と下部に分割され嵌着する構造となっている。
【００２８】
図１（ｂ）に示すように、注入口２１は、内周面をテーパ状にカットした傾斜面２７を有し、この傾斜面２７は、後述する加圧ノズル６９先端の傾斜外周面に略一致するように形成されている。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、抽出動作の最初の工程において、廃液容器２３上に位置する抽出カートリッジ１１に、溶解処理された核酸を含む試料液Ｓを注入する。
【００３０】
図２（ｂ）に示すように、次の工程で抽出カートリッジ１１に加圧エアを導入して加圧し、核酸吸着性多孔膜１５を通して試料液Ｓを通過させ、この核酸吸着性多孔膜１５に核酸を吸着させ、通過した液状成分を廃液容器２３に排出する。
【００３１】
図２（ｃ）に示すように、次の工程で抽出カートリッジ１１に洗浄液Ｗを分注し、図２（ｄ）に示す次の工程で抽出カートリッジ１１に加圧エアを導入して加圧し、核酸吸着性多孔膜１５に核酸を保持したまま、その他の不純物の洗浄除去を行い、通過した洗浄液Ｗを廃液容器２３に排出する。この図２(ｃ)の工程及び図２(ｄ)の工程は複数回繰り返してもよい。
【００３２】
図２（ｅ）に示すように、次の工程で抽出カートリッジ１１の下方の廃液容器２３を回収容器２５に交換してから、図２(ｆ)の工程でカートリッジ１１に回収液Ｒを分注し、図２(ｇ)の工程で抽出カートリッジ１１に加圧エアを導入して加圧し、核酸吸着性多孔膜１５と核酸の結合力を弱め、吸着されている核酸を離脱させて、核酸を含む回収液Ｒを回収容器２５に排出して回収する。
【００３３】
次に、本発明の特定物質抽出装置の基本構造について説明する。
図３は特定物質抽出装置の基本構造を説明する外観斜視図である。
【００３４】
図３に示すように、特定物質抽出装置１は、筐体２内に、容器ホルダ３と、カートリッジホルダ４と、加圧エア供給機構５と、を主として備える。本実施形態では、カートリッジ１１を８個並べてほぼ同時に処理を実施できる構成としているが、個数により制限されることはない。
【００３５】
容器ホルダ３は、カートリッジ１１の個々に対応する廃液容器２３の列と回収容器２５の列とを平行に並べて保持する機能を有し、直方体状に形成されており、前面に取手３１が設けられている。容器ホルダ３の上面前部には、廃液容器２３を保持するための廃液容器保持溝３３がカートリッジ１１の並び方向に並べて形成されている。また、容器ホルダ３の上面後部には、回収容器２５を保持するための回収容器保持溝３５が廃液容器保持溝３３に並列に並べて形成されている。廃液容器保持溝３３と回収容器保持溝３５とは、それぞれ同じピッチで８個形成されている。容器ホルダ３の前面には、廃液容器保持溝３３まで貫通するスリット３７が形成されている。廃液容器２３は透明な樹脂により形成されており、スリット３７を通して廃液容器２３を目視することにより、廃液容器２３がその時点で収容している収容量を確認することができる。
【００３６】
容器ホルダ３の側面には、カートリッジ１１を保持するカートリッジホルダ４の支持脚３９が載置される第１差込溝４１と第２差込溝４３とが前後に並べて形成されている。カートリッジホルダ４は、支持脚３９を第１差込溝４１に差し込む第１取付位置Ａ１と、支持脚３９を第２差込溝４３に載置する第２取付位置Ａ２とのいずれかに選択的に取り付けることができる。
【００３７】
本実施形態のカートリッジホルダ４は、液注入及び排出に障害とならないように１列に並ぶ８個の抽出カートリッジ１１の中央部を保持する構造であって、カートリッジホルダ４の長手方向両端部には、前述したように容器ホルダ３に支持される２本の支脚部３９が下方に向けて突出形成されている。そして、カートリッジホルダ４を容器ホルダ３の第１取付位置Ａ１に取り付けたときには、抽出カートリッジ１１の排出口１７が廃液容器２３に挿入される。一方、カートリッジホルダ４を容器ホルダ３の第２取付位置Ａ２に取り付けたときには、抽出カートリッジ１１の排出口１７が回収容器２５に挿入される。
【００３８】
カートリッジホルダ４の上面には、抽出カートリッジ１１を保持するカートリッジ保持孔４５が長手方向に１列に並べて形成されているとともにカートリッジ保持孔４５の円周上に凹溝４７が形成されている。カートリッジ保持孔４５は、所定ピッチで８つ形成されており、凹溝４７に抽出カートリッジ１１の突条１９を係合させて抽出カートリッジ１１が挿入される。
【００３９】
カートリッジホルダ４の内部には、可動の抽出カートリッジ保持及び保持解除機構が備えられ、抽出カートリッジの廃棄時にはカートリッジホルダ４の下方から人の手が触れることなく送出できる。これにより、手を汚さずに、交換が必要になった使用後の抽出カートリッジ１１を廃棄することができる。また、抽出カートリッジ１１を上方に取り出すことなく落下させて取り外せるので、抽出カートリッジ１１の先端部がカートリッジホルダ４に接触することがないため、カートリッジホルダ４が汚れることがなくコンタミネーションを防止することができる。
【００４０】
カートリッジホルダ４が取り付けられた容器ホルダ３は、筐体２に有するトレイ５１に一旦載置した後に、スライド移動させることにより、加圧エア供給装置５に装着される。トレイ５１の載置部は、容器ホルダ３の幅方向の長さとほぼ同じサイズを有している。加圧エア供給装置５の筐体２から突出して突き当てブロック５３が設けられ、容器ホルダ３を奥行き方向へスライド移動させて突き当てブロック５３に突き当て、容器ホルダ３が位置決めされる。そして、カートリッジホルダ４は、保持している複数の抽出カートリッジ１１の注入口２１のそれぞれが加圧エア供給装置５に備えた８個の加圧ノズル５５の直下に位置するところに位置決めされる。
【００４１】
ここで、容器ホルダ３の突き当てはカートリッジホルダ４の後面であることから、カートリッジホルダ４が容器ホルダ３の第１取付位置Ａ１と第２取付位置Ａ２のいずれに取り付けられている場合であっても、保持する複数の抽出カートリッジ１１を、加圧ノズル５５の直下にそれぞれ位置させることができる。
【００４２】
加圧エア供給機構５は、加圧ヘッド５７と、ヘッド変位機構５９と、を備える。８機の加圧ヘッド５７は、それぞれエア供給ユニットを内包している。８機のエア供給ユニットは、軸６３に沿って並べられており、互いには固定されておらず、軸６３を介して連結されている。エア供給ユニットは、それぞれ不図示のエアポンプと、これらエアポンプの前部に接続されたチェックバルブと、これらチェックバルブの下流側に接続された加圧ノズルと、から構成されている。軸６３は、モータ６５（図４参照）によって回転させることができ、これとは異なり、軸６３に着脱自在に接続される手動式のハンドル６７によって回転させることも可能である。ハンドル６７は軸６３に嵌合される。なお、ハンドル６７は、ギア等の減速機構を介して軸６３に接続してもよい。モータ６５及びハンドル６７が、軸６３を回転させる駆動部になる。
【００４３】
ヘッド変位機構５９は、引っ張りばね６９と、回転軸７１と、この回転軸７１に固定されたカム７３と、この回転軸７１の両端部に固定された把持部７５と、から構成されている。
【００４４】
引っ張りばね６９は、上端が筐体２の側部に取り付けられており、下端が加圧ヘッド５７に取り付けられている。この引っ張りばね６９により、加圧ヘッド５７は軸６３を中心にして図３中の時計回りに付勢され、カム７３に常時押し付けられている。
【００４５】
把持部７５は、操作者に把持され操作される部位であり、把持部７５を操作することにより、回転軸７１を介してカム７３が回転する。カム７３は、第１接触面７７及び第２接触面７９を有する。カム７３は、第１接触面７７が加圧ヘッド５７の上面に接触する第１位置Ｂ１と、第２接触面７９が加圧ヘッド５７の上面に接触する第２位置Ｂ２との間で回動する。カム７３が第１位置Ｂ１にあるときの加圧ヘッド５７の位置を退避位置と称し、カム７３が第２位置Ｂ２にあるときの加圧ヘッド５７の位置をエア供給位置と称する。カム７３の回転によって、加圧ヘッド５７は軸６３を中心として揺動する。
【００４６】
エア供給ユニット６１は、軸６３に不図示の偏心ポンプが結合されているために、この偏心ポンプが動作することで、加圧ノズル５５に加圧エアが生成される。加圧エアの圧力は特に限定されないが、好ましくは８０ｋＰａ〜２００ｋＰａの範囲内であり、さらに好ましくは１２０ｋＰａ〜１８０ｋＰａの範囲内である。
【００４７】
次に、図４〜図７を参照して、特定物質抽出装置１における電気的制御手段と制御動作について説明する。
図４は特定物質抽出装置１の電気的制御手段の回路図、図５は電気的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の正面図、図６は電気的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の制御動作の第１状態での側面図、図７は電気的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の制御動作の第２状態での側面図である。
【００４８】
図４に示すように、電気的制御手段８１は、電源Ｂと、モータ６５と、メインスイッチＳＷ１と、レバー圧着検出スイッチＳＷ２と、回収選択スイッチＳＷ３と、洗浄選択スイッチＳＷ４と、第１取付位置検出スイッチ（位置検出センサ）ＳＷ５と、第２取付位置検出スイッチ（位置検出センサ）ＳＷ６と、を備える。
【００４９】
回収選択スイッチＳＷ３は、第２取付位置検出スイッチＳＷ６と、電源Ｂと、レバー圧着検出スイッチＳＷ２と、に直列に接続されている。洗浄選択スイッチＳＷ４は、試料液注入選択兼用であって、第１取付位置検出スイッチＳＷ６と、電源Ｂと、レバー圧着検出スイッチＳＷ２と、に直列に接続されている。
【００５０】
図５に示すように、回収選択スイッチＳＷ３と洗浄選択スイッチＳＷ４とは、筐体２の前面における作業者の手の届きやすい位置に取付けられている。
【００５１】
図６、図７に示すように、レバー圧着検出スイッチＳＷ２は、加圧ヘッド５７近傍に取付けられており、カム７３の第１接触面７７が加圧ヘッド５７の上面に接触する第１位置Ｂ１である退避位置でオフされ、カム７３の第２接触面７９が加圧ヘッド５７の上面に接触する第２位置Ｂ２であるエア供給位置でオンとなる。
【００５２】
第１取付位置検出スイッチＳＷ５は、筐体２のトレイ５１に取付けられており、カートリッジホルダ４が容器ホルダ３の第１取付位置Ａ１に取付けられているとオンされ、カートリッジホルダ４が容器ホルダ３の第１取付位置Ａ１に取付けられていないとオフされる。
【００５３】
第２取付位置検出スイッチＳＷ６は、第１取付位置検出スイッチＳＷ５と同様に、筐体２のトレイ５１に取付けられており、カートリッジホルダ４が容器ホルダ３の第２取付位置Ａ２に取付けられているとオンされ、カートリッジホルダ４が容器ホルダ３の第２取付位置Ａ２に取付けられていないとオフされる。
【００５４】
図２（ａ）、図２（ｂ）に示した試料液注入加圧工程を実行するに際し、作業者は、複数の抽出カートリッジ１１を保持したカートリッジホルダ４を、複数の廃液容器２３及び回収容器２５を保持した容器ホルダ３の第１取付位置Ａ１に取り付ける。これにより、各抽出カートリッジ１１の排出口１７は各廃液容器２３に挿入した状態になる。第１取付位置検出スイッチＳＷ５はオンされる。この後、各抽出カートリッジ１１に、核酸を含んだ試料液Ｓを手動で分注する。
【００５５】
次に、容器ホルダ３とカートリッジホルダ４とをトレイ５１上に載置してスライド移動させ、突き当てブロック５３に突き当てて加圧エア供給機構５に装着させる。このとき、加圧ヘッド５７は退避位置である第１位置Ｂ１にあり、各抽出カートリッジ１１の注入口２１は、加圧ノズル５５の直下に位置する。そして、作業者は、把持部７５を把持して回転操作することで、回転軸７１及びカム７３を介して加圧ヘッド５７がエア供給位置である第２位置Ｂ２に移動され、レバー圧着検出スイッチＳＷ２がオンされる。
【００５６】
次に、作業者は、洗浄選択スイッチＳＷ４をオンしてから、メインスイッチＳＷ１をオンする。これにより、レバー圧着検出スイッチＳＷ２がオン、洗浄選択スイッチＳＷ４がオン、第１取付位置検出スイッチＳＷ５がオン、メインスイッチＳＷ１がオン、のＡＮＤ論理が成立することで、モータ６５が電源Ｂに接続され、加圧ノズル５５から抽出カートリッジ１１内に加圧エアが注入される。モータ６５は予め定められた設定時間を過ぎると駆動を停止し、試料液注入加圧工程が完了する。
【００５７】
このとき、作業者が、複数の抽出カートリッジ１１を保持したカートリッジホルダ４を容器ホルダ３の第２取付位置Ａ２に取り付けていると、レバー圧着検出スイッチＳＷ２がオン、洗浄選択スイッチＳＷ４がオン、メインスイッチＳＷ１がオン、であるが、第１取付位置検出スイッチＳＷ５がオフになってＡＮＤ論理が成立しなくなるために、モータ６５に電源Ｂが接続されず、作業者に手順の間違いがあることが促される。
【００５８】
次に、図２（ｃ）、図２（ｄ）に示した洗浄液注入加圧工程を実行するに際し、作業者は、容器ホルダ３とカートリッジホルダ４とを取り出して各抽出カートリッジ１１に洗浄液Ｗを分注してから加圧エア供給装置１に再び装着する。洗浄液Ｗに対する加圧処理は、試料液Ｓに対する加圧処理と同様に行われ、作業者が、カートリッジホルダ４を容器ホルダ３の第２取付位置Ａ２に取り付けていると、モータ６５に電源Ｂが接続されず、作業者に手順の間違いがあることが促される。
【００５９】
次に、図２（ｅ）、図２（ｆ）、図２（ｇ）に示した回収液注入加圧工程を実行するに際し、作業者は、容器ホルダ３とカートリッジホルダ４とを取り出して各抽出カートリッジ１１に回収液Ｒを分注し、複数の抽出カートリッジ１１を保持したカートリッジホルダ４を、複数の廃液容器２３及び回収容器２５を保持した容器ホルダ３の第２取付位置Ａ２に取り付ける。これにより、各抽出カートリッジ１１の排出口１７は各回収容器２５に挿入した状態になる。第２取付位置検出スイッチＳＷ６はオンされる。
【００６０】
次に、容器ホルダ３とカートリッジホルダ４とをトレイ５１上に載置してスライド移動させ、突き当てブロック５３に突き当てて加圧エア供給機構５に装着させる。このとき、加圧ヘッド５７は第１位置Ｂ１にあり、各抽出カートリッジ１１の注入口２１は、加圧ノズル５５の直下に位置する。そして、作業者は、把持部７５を把持して回転操作することで、回転軸７１及びカム７３を介して加圧ヘッド５７が第２位置Ｂ２に移動され、レバー圧着検出スイッチＳＷ２がオンされる。
【００６１】
次に、作業者は、回収選択スイッチＳＷ３をオンしてから、メインスイッチＳＷ１をオンする。これにより、レバー圧着検出スイッチＳＷ２がオン、回収選択スイッチＳＷ３がオン、第２取付位置検出スイッチＳＷ６がオン、メインスイッチＳＷ１がオン、のＡＮＤ論理が成立することで、モータ６５が電源Ｂに接続され、加圧ノズル５５から抽出カートリッジ１１内に加圧エアが注入される。モータ６５は予め定められた設定時間を過ぎると駆動を停止し、回収液注入加圧工程が完了し、把持部７５を回転操作して加圧ヘッド５７を第１位置Ｂ１に退避移動させ、容器ホルダ３とカートリッジホルダ４とを取り出して、全ての核酸抽出処理が完了する。
【００６２】
このとき、作業者が、複数の抽出カートリッジ１１を保持したカートリッジホルダ４を容器ホルダ３の第１取付位置Ａ１に取り付けたまま回収工程に入ろうとすると、レバー圧着検出スイッチＳＷ２がオン、回収選択スイッチＳＷ３がオン、メインスイッチＳＷ１がオンであるが、第２取付位置検出スイッチＳＷ６はオフ状態であり、ＡＮＤ論理が成立しなくなるために、モータ６５に電源Ｂが接続されず、作業者に手順の間違いがあることが促される。
【００６３】
以上説明した電気的制御手段８１を有する特定物質抽出装置１によれば、抽出カートリッジ１１の液の排出口１７が廃液容器２３内に位置する容器ホルダ３の第１取付位置Ａ１にあるか、抽出カートリッジ１１の液の排出口１７が回収容器２５内に位置する容器ホルダ３の第２取付位置Ａ２にあるか、が選択手段である回収選択スイッチＳＷ３と洗浄選択スイッチＳＷ４とによって指定され、この選択手段の指定が、カートリッジホルダ４の容器ホルダ３での実際の位置と同じであるときにのみ制限手段である第１取付位置検出スイッチＳＷ５と第２取付位置検出スイッチＳＷ６とによって加圧エア供給機構５が稼動される。これにより、抽出カートリッジ１１の液の排出口１７が廃液容器２３内に位置する容器ホルダ３の第１取付位置Ａ１にあることで試料液Ｓまたは洗浄液Ｗを注入して加圧するべきか、或いは抽出カートリッジ１１の液の排出口１７が回収容器２５内に位置する容器ホルダ３の第２取付位置Ａ２にあることで回収液Ｒを注入して加圧するべきか、のいずれかが確定したうえで加圧エア供給機構５が稼動される。これにより、簡単な構造で人為的ミスの防止をして確実な回収を図ることができる。
【００６４】
また、特定物質抽出装置１によれば、電気的制御手段８１は、洗浄選択スイッチＳＷ４の選択位置が第１取付位置であり、且つ第１位置検出スイッチＳＷ５の検出位置がカートリッジホルダ４の容器ホルダ３での第１取付位置Ａ１であるＡＮＤ論理が成立したときに、加圧エア供給機構５を電源接続することで加圧し、これとは異なり、回収選択スイッチＳｗ３の選択位置が第２取付位置Ａ２であり、且つ位置検出センサＳＷ６の検出位置がカートリッジホルダ４の容器ホルダ３での第２取付位置Ａ２であるＡＮＤ論理が成立したときに、加圧エア供給機構５を電源接続することで加圧する。これにより、複雑な回路構成をすることなく、選択スイッチＳＷ３，４と位置検出センサＳＷ５，６との簡単な組み合わせで論理構成をすることができる。
【００６５】
また、特定物質抽出装置１によれば、加圧エア供給機構５は、ヘッド変位機構５９が、加圧ヘッド５７を変位させる際に、エア供給位置において抽出カートリッジ１１の注入口２１に対して加圧ヘッド５７を密着させて加圧エアを供給し、退避位置において抽出カートリッジ１１の注入口２１から加圧ヘッド５７を離すことで、抽出カートリッジ１１の液の排出口１７が廃液容器２３内に位置する容器ホルダ３の第１取付位置Ａ１にあることで試料液Ｓまたは洗浄液Ｗを注入して加圧する際と、抽出カートリッジ１１の液の排出口１７が回収容器２５内に位置する容器ホルダ３の第２取付位置Ａ２にあることで回収液Ｒを注入して加圧する際とにおいて、試料液Ｓまたは洗浄液Ｗの注入と回収液Ｒの注入とを加圧ヘッド５７の退避位置で行うことができるために、抽出カーリッジ１１から加圧ヘッド５７を取り外すことなく、効率良く注入を行うことができる。
【００６６】
また、特定物質抽出装置１によれば、複数の抽出カートリッジ１１に対応して加圧ノズル５５と廃液容器２３と回収容器２５とがそれぞれ配置されているために、一括的に多数の抽出を行って、効率のよい抽出作業を実施することができる。
【００６７】
また、特定物質抽出装置１によれば、抽出カートリッジ１１に核酸を含む試料液Ｓを注入し加圧して核酸を核酸吸着性多孔質膜１５に吸着させた後、抽出カートリッジ１１に回収液Ｒを分注し加圧して核酸吸着性多孔質膜１５に吸着した核酸を分離して回収液Ｒとともに回収し、その後に、洗浄液Ｗを用いて核酸吸着性多孔質膜１５に付着した核酸以外の不純物を洗い流すために、抽出カートリッジ１１を繰り返し用いることにより、抽出カートリッジ１１を無駄なく使用することができる。
【００６８】
次に、図８〜図２１を参照して、特定物質抽出装置１における機械的制御手段と制御動作について説明する。
ここで、図８は図３に示した特定物質抽出装置に機械的制御手段の構成を加えた概略斜視図である。図３と同じ作用構成の要素には同一の符号を付し、説明を流用する。
【００６９】
機械的制御手段８３の一部として筐体２には制限レバー８５と選択窓８７が、カートリッジホルダ４の支脚部３９にはスライダ８９が備えられている。
制限レバー８５は、棒形状の軸部材であって、ヘッド変位機構５９のエア供給側に接触可能に配置され、その支持端８５ｂが筐体２内部で保持され、他端である自由端８５ａが回動自在且つ加圧エア供給機構５の下側側辺に当接可能に支持されている。この制限レバー８５は、下方に向けて突出した突起９３を有する。自由端８５ａの最先端部は特定物質抽出装置１の前面に開口する選択窓８７から外表面へ露出し、選択窓の範囲でその移動が制限される。
【００７０】
スライダ８９は、カートリッジホルダ４の側部に配置され、特定物質抽出装置１でのカートリッジホルダ４の装着位置において、制限レバー８５に突出配置された突起９３が支脚部３９に当接する位置に備えられ、上下方向にスライド可能に保持されている。更に、スライダ８９は、ヘッド変位機構５９の変位方向へその変位に合わせて移動可能に上下に移動自在に保持されている。ここで、容器ホルダ３は、第２差込溝４３にのみスライダ８９を落とし込むための凹所９５が形成されている。
【００７１】
図９は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の平面図、図１０は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の第１状態での平面図、図１１は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の第１状態での正面図、図１２は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の第１状態での側面図、図１３は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の第２状態での平面図、図１４は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の第２状態での正面図、図１５（ａ）は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の第２状態での部分正面図、図１５（ｂ）は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の第２状態での側面図である。
【００７２】
また、図１６は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の第３状態での平面図、図１７は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の第３状態での正面図、図１８（ａ）は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の第３状態での部分正面図、図１８（ｂ）は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の第３状態での側面図、図１９は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の第４状態での平面図、図２０は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の第４状態での正面図、図２１は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置１の第４状態での側面図である。
【００７３】
図９、図１０、図１１、図１２に基づき、機械的制御手段８３の第１状態の作動状況を説明する。
前述のように、選択窓８７は、制限レバー８５の自由端を筐体２の外表面に露出させる位置に配置され、且つ選択窓８７の範囲に自由端が移動を制限されている。そして、選択窓８７には第１取付位置Ａ１を設定する洗浄印Ｗと、第２取付位置Ａ２を設定する回収印Ｅと、ニュートラル位置を設定するニュートラル印Ｎと、がヘッド変位機構５９の軸方向に平行に配置記載されている。
【００７４】
筐体２の内側にはストッパー９１が固定配置され、制限レバー８５がストッパー９１に係止される状態は、選択窓８７では自由端８５ａがニュートラル印Ｎに設定されているときであり、制限レバー８５を筐体２に係止保持することで、ヘッド変位機構５９に有する加圧ヘッド５７の変動に抵抗し、圧力注入動作を発動させない。
【００７５】
つまり、作業者によって、制限レバー８５が選択窓８７のニュートラル印Ｎに設定されると、必然的に制限レバー８５はストッパー９１上に配置されるために下方に向けて回動されず、この状態で、制限レバー８５が加圧エア供給機構５における加圧ヘッド５７の下側に接触配置されるために、モータ６５が電源に接続されたとしても、制限レバー８５によって加圧ヘッド５７は動かない。
【００７６】
図１３、図１４、図１５（ａ），図１５（ｂ）に示すように、図２（ｃ）、図２（ｄ）に示した洗浄液注入加圧工程（試料液注入加圧工程）を実行するに際し、カートリッジホルダ４を容器ホルダ３の第１取付位置Ａ１に取り付けて筐体２に装着した後に、作業者が制限レバー８５を選択窓８７の洗浄印Ｗに設定すると、制限レバー８５はストッパー９１から外れて下方に向けて回動可能になり、加圧エア供給機構５における加圧ヘッド５７を下方に向けて揺動自在とするために、モータ６５が電源に接続されることで、加圧ヘッド５７が駆動され、加圧エアが第１取付位置Ａ１にある抽出カートリッジ１１内に注入される。
この制限レバー８５の洗浄印Ｗ位置は、カートリッジホルダ４の支脚部３９の更に外側位置であり、制限レバー８５に突出配置された突起９３がスライダ８９に干渉することはない。
【００７７】
図１６、図１７、図１８（ａ）、図１８（ｂ）に示すように、図２（ｅ），図２（ｆ），図２（ｇ）に示した回収液注入加圧工程を実行するに際し、カートリッジホルダ４を容器ホルダ３の第２取付位置Ａ２に取り付けて筐体２に装着した後に、作業者が制限レバー８５を選択窓８７の回収印Ｅに設定する。この選択窓８７の回収印Ｅの位置は制限レバー８５の突起９３がスライダ８９に干渉する位置であるが、スライダ８９が第２取付位置Ａ２の凹所９５に落とし込まれているために、突起９３がスライダ８９の落とし込まれた空間に入り込んで制限レバー８５が揺動可能となり、加圧ヘッド５７を下方に向けて回動可能とするために、モータ６５が電源に接続されることで、加圧ヘッド５７が駆動され、加圧エアが第２取付位置Ａ２にある抽出カートリッジ１１内に注入される。
【００７８】
ここで、図１９、図２０、図２１に示すように、図２（ｅ），図２（ｆ），図２（ｇ）に示した回収液注入加圧工程を実行するに際し、カートリッジホルダ４が容器ホルダ３の第１取付位置Ａ１に取り付けたままで、作業者が制限レバー８５を選択窓８７の回収印Ｅに設定してモータ６５が電源に接続されると、スライダ８９が凹所９５に落とし込まれていないので、突起９３がスライダ８９により支えられ、制限レバー８５の移動が阻止され、加圧ヘッド５７が下方に向けて回動されず、抽出カートリッジ１１が間違って取付けられていることが作業者に促される。なお、制限レバー８５によって加圧ヘッド５７の揺動を規制する力は、モータ６５のアーマチュアが焼き切れない程度である。また、モータ６５と加圧ヘッド５７との間にトルククラッチ等を介在させて、加圧ヘッド５７が揺動しないときに、モータ６５のみが空回りするようにしても良い。
【００７９】
機械的制御手段８３をもつ特定物質抽出装置１によれば、ヘッド変位機構５９のエア供給側に接触配置されて自由端である一端を回動自在として他端を筐体２に支持されている制限レバー８５を、選択窓８７内の第１取付位置または第２取付位置に設定するだけで、加圧エア供給機構５の稼動を確定することができるので、簡単な構造で、作業者に目視確認し易い制限手段を構成することができる。
【００８０】
また、特定物質抽出装置１によれば、スライダ８９に突起９３が当接することでヘッド変位機構５９の動きを制限し、スライダ８９が凹所９５に嵌入されてスライダ８９に突起９３が当接しないようにすることでヘッド変位機構５９の制限を解除することができる。
【００８１】
また、特定物質抽出装置１によれば、ストッパー９１によって制限レバー８５が保持されることでヘッド変位機構５９の動きを簡単な構造で制限することができる。
【００８２】
なお、カートリッジ１１に内有する核酸吸着性多孔膜１５としては、基本的には核酸が通過可能な多孔性であり、その表面は試料液中の核酸を化学的結合力で吸着する特性を有し、洗浄液による洗浄時にはその吸着を保持し、回収液による回収時に核酸の吸着力を弱めて離すように構成されてなる。
【００８３】
抽出カートリッジ１１に内有する核酸吸着性多孔膜１５は、イオン結合が実質的に関与しない相互作用で核酸が吸着する多孔性膜である。これは、多孔性膜側の使用条件で「イオン化」していないことを意味し、環境の極性を変化させることで、核酸と多孔性膜が引き合うようになると推定される。これにより分離性能に優れ、しかも洗浄効率よく、核酸を単離精製することができる。好ましくは、核酸吸着性多孔性膜は、親水基を有する多孔性膜であり、環境の極性を 変化させることで、核酸と多孔性膜の親水基同士が引き合うようになると推定される。
【００８４】
親水基とは、水との相互作用を持つことができる有極性の基（原子団）を指し、核酸の吸着に関与する全ての基（原子団）が当てはまる。親水基としては、水との相互作用の強さが中程度のもの（化学大事典、共立出版株式会社発行、「親水基」の項の「あまり親水性の強くない基」参照）が良く、例えば、水酸基、カル ボキシル基、シアノ基、オキシエチレン基等を挙げることができる。好ましくは水酸基である。
【００８５】
ここで、親水基を有する多孔性膜とは、多孔性膜を形成する材料自体が、親水性基を有する多孔性膜、または多孔性膜を形成する材料を処理またはコーティングすることによって親水基を導入した多孔性膜を意味する。多孔性膜を形成する材料は有機物、無機物のいずれでも良い。例えば、多孔性膜を形成する材料自体が親水基を有する有機材料である多孔性膜、親水基を持たない有機材料の多孔性膜を処理して親水基を導入した多孔性膜、親水基を持たない有機材料の多孔性膜に 対し親水基を有する材料でコーティングして親水基を導入した多孔性膜、多孔性膜を形成する材料自体が親水基を有する無機材料である多孔性膜、親水基を持たない無機材料の多孔性膜を処理して親水基を導入した多孔性膜、親水基を持たない無機材料の多孔性膜に対し親水基を有する材料でコーティングして親水基を導入した多孔性膜等を、使用することができるが、加工の容易性から、多孔性膜を形成する材料は有機高分子等の有機材料を用いることが好ましい。
【００８６】
親水基を有する材料の多孔性膜としては、水酸基を有する有機材料の多孔性膜を挙げることができる。水酸基を有する有機材料の多孔性膜としては、ポリヒドロ キシエチルアクリル酸、ポリヒドロキシエチルメタアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリオキ シエチレン、アセチルセルロース、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物等で、形成された多孔性膜を挙げることができるが、特に多糖構造を有する 有機材料の多孔性膜を好ましく使用することができる。
【００８７】
水酸基を有する有機材料の多孔性膜として、好ましくは、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物から成る有機高分子の多孔性膜を使用することができる。アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物として、トリアセチルセルロースとジアセチルセルロースの混合物、トリアセチルセルロースとモノアセチ ルセルロースの混合物、トリアセチルセルロースとジアセチルセルロースとモノアセチルセルロースの混合物、ジアセチルセルロースとモノアセチルセルロース の混合物を好ましく使用する事ができる。特にトリアセチルセルロースとジアセチルセルロースの混合物を好ましく使用することができる。トリアセチルセルロースとジアセチルセルロースの混合比（質量比）は、９９：１〜１：９９である事が好ましく、９０：１０〜５０：５０である事がより好ましい。
【００８８】
更に好ましい、水酸基を有する有機材料としては、特開２００３−１２８６９１号公報に記載の、アセチルセルロースの表面鹸化物が挙げられる。アセチルセルロースの表面鹸化物とは、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物を鹸化処理したものであり、トリアセチルセルロースとジアセチルセルロース混合物 の鹸化物、トリアセチルセルロースとモノアセチルセルロース混合物の鹸化物、トリアセチルセルロースとジアセチルセルロースとモノアセチルセルロース混合 物の鹸化物、ジアセチルセルロースとモノアセチルセルロース混合物の鹸化物も好ましく使用することができる。より好ましくは、トリアセチルセルロースとジアセチルセルロース混合物の鹸化物を使用することである。トリアセチルセルロースとジアセチルセルロース混合物の混合比（質量比）は、９９：１〜１：９９ であることが好ましい。更に好ましくは、トリアセチルセルロースとジアセチルセルロース混合物の混合比は、９０：１０〜５０：５０であることである。この場合、鹸化処理の程度（鹸化率）で固相表面の水酸基の量（密度）をコントロールすることができる。核酸の分離効率をあげるためには、水酸基の量（密度）が 多い方が好ましい。例えば、トリアセチルセルロース等のアセチルセルロースの場合には、鹸化率（表面鹸化率）が約５％以上であることが好ましく、１０％以 上であることが更に好ましい。また、水酸基を有する有機高分子の表面積を大きくするために、アセチルセルロースの多孔性膜を鹸化処理することが好ましい。この場合、多孔性膜は、表裏対称性の多孔性膜であってもよいが、裏非対称性の多孔性膜を好ましく使用することができる。
【００８９】
鹸化処理とは、アセチルセルロースを鹸化処理液(例えば水酸化ナトリウム水溶液)に接触させることを言う。これにより、鹸化処理液に接触したアセチルセルロースの部分に、再生セルロースとなり水酸基が導入される。こうして作成された再生セルロースは、本来のセルロースとは、結晶状態等の点で異なっている。又、鹸化率を変えるには、水酸化ナトリウムの濃度を変えて鹸化処理を行えば良い。鹸化率は、ＮＭＲ、ＩＲ又はＸＰＳにより、容易に測定することができる（例えば、カルボニル基のピーク減少の程度で定めることができる）。
【００９０】
親水基を持たない有機材料の多孔性膜に親水基を導入する方法として、ポリマー鎖内または側鎖に親水基を有すグラフトポリマー鎖を多孔性膜に結合することができる。有機材料の多孔性膜にグラフトポリマー鎖を結合する方法としては、多孔性膜とグラフトポリマー鎖とを化学結合させる方法と、多孔性膜を起点として重合可能な二重結合を有する化合物を重合させグラフトポリマー鎖とする２つの方法がある。
【００９１】
まず、多孔性膜とグラフトポリマー鎖とを化学結合にて付着させる方法においては、ポリマーの末端または側鎖に多孔性膜と反応する官能基を有するポリマーを使用し、この官能基と、多孔性膜の官能基とを化学反応させることでグラフトさせることができる。多孔性膜と反応する官能基としては、多孔性膜の官能基と反応し得るものであれば特に限定はないが、例えば、アルコキシシランのようなシランカップリング基、イソシアネート基、アミノ基、水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、エポキシ基、アリル基、メタクリロイル基、アクリロイル基等を挙げることができる。
【００９２】
ポリマーの末端、または側鎖に反応性官能基を有するポリマーとして特に有用な化合物は、トリアルコキシシリル基をポリマー末端に有するポリマー、アミノ基 をポリマー末端に有するポリマー、カルボキシル基をポリマー末端に有するポリマー、エポキシ基をポリマー末端に有するポリマー、イソシアネート基をポリマー末端に有するポリマーが挙げられる。この時に使用されるポリマーとしては、核酸の吸着に関与する親水基を有するものであれば特に限定はないが、具体的には、ポリヒドロキシエチルアクリル酸、ポリヒドロキシエチルメタアクリル酸及びそれらの塩、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸及びそれらの塩、ポリオキシエチレン等を挙げることができる。
【００９３】
多孔性膜を基点として重合可能な二重結合を有する化合物を重合させ、グラフトポリマー鎖を形成させる方法は、一般的には表面グラフト重合と呼ばれる。表面グラフト重合法とは、プラズマ照射、光照射、加熱等の方法で基材表面上に活性種を与え、多孔性膜と接するように配置された重合可能な二重結合を有する化合物を重合によって多孔性膜と結合させる方法を指す。
【００９４】
基材に結合しているグラフトポリマー鎖を形成するのに有用な化合物は、重合可能な二重結合を有しており、核酸の吸着に関与する親水基を有するという、２つの特性を兼ね備えていることが必要である。これらの化合物としては、分子内に二重結合を有していれば、親水基を有するポリマー、オリゴマー、モノマーのいずれの化合物をも用いることができる。特に有用な化合物は親水基を有するモノマーである。
【００９５】
特に有用な親水基を有するモノマーの具体例としては、次のモノマーを挙げることができる。例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート等の水酸性基含有モノマーを特に好ましく用いることができる。また、アクリル酸、メタアクリル酸等のカルボキシル基含有モノマー、もしくはそのアルカリ金属塩及びアミン塩も好ましく用いることができる。
【００９６】
親水基を持たない有機材料の多孔性膜に親水基を導入する別の方法として、親水基を有する材料をコーティングすることができる。コーティングに使用する材料 は、核酸の吸着に関与する親水基を有するものであれば特に限定はないが、作業の容易さから有機材料のポリマーが好ましい。ポリマーとしては、ポリヒドロキシエチルアクリル酸、ポリヒドロキシエチルメタアクリル酸及びそれらの塩、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸及びそれらの塩、ポリオキシエチレン、アセチルセルロース、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物等を挙げることができるが、多糖構造を有するポリマーが好ましい。
【００９７】
また、親水基を持たない有機材料の多孔性膜に、アセチルセルロースまたは、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物をコーティングした後に、コーティングしたアセチルセルロースまたは、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物を鹸化処理することもできる。この場合、鹸化率が約５％以上である ことが好ましい。さらには、鹸化率が約１０％以上であることが好ましい。
【００９８】
親水基を有する無機材料である多孔性膜としては、シリカ化合物を含有する多孔性膜を挙げることができる。シリカ化合物を含有する多孔性膜としては、ガラス フィルターを挙げることができる。また、特許公報第３０５８３４２号に記載されているような、多孔質のシリカ薄膜を挙げることができる。この多孔質のシリカ薄膜とは、二分子膜形成能を有するカチオン型の両親媒性物質の展開液を基板上に展開した後、基板上の液膜から溶媒を除去することによって両親媒性物質の 多層二分子膜薄膜を調整し、シリカ化合物を含有する溶液に多層二分子膜薄膜を接触させ、次いで前記多層二分子膜薄膜を抽出除去することで作製することができる。
【００９９】
親水基を持たない無機材料の多孔性膜に親水基を導入する方法としては、多孔性膜とグラフトポリマー鎖とを化学結合させる方法と、分子内に二重結合を有している親水基を有するモノマーを使用して、多孔性膜を起点として、グラフトポリマー鎖を重合する２つの方法がある。
【０１００】
多孔性膜とグラフトポリマー鎖とを化学結合にて付着させる場合は、グラフトポリマー鎖の末端の官能基と反応する官能基を無機材料に導入し、そこにグラフトポリマーを化学結合させる。また、分子内に二重結合を有している親水基を有するモノマーを使用して、多孔性膜を起点として、グラフトポリマー鎖を重合する場合は、二重結合を有する化合物を重合する際の起点となる官能基を無機材料に導入する。
【０１０１】
親水性基を持つグラフトポリマー、および分子内に二重結合を有している親水基を有するモノマーとしては、上記、親水基を持たない有機材料の多孔性膜とグラフトポリマー鎖とを化学結合させる方法において、記載した親水性基を持つグラフトポリマー、および分子内に二重結合を有している親水基を有するモノマーを好ましく使用することができる。
【０１０２】
親水基を持たない無機材料の多孔性膜に親水基を導入する別の方法として、親水基を有する材料をコーティングすることができる。コーティングに使用する材料は、核酸の吸着に関与する親水基を有するものであれば特に限定はないが、作業の容易さから有機材料のポリマーが好ましい。ポリマーとしては、ポリヒドロキシエチルアクリル酸、ポリヒドロキシエチルメタアクリル酸及びそれらの塩、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸及びそれらの塩、ポリオキシエチレン、アセチルセルロース、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物等を挙げることができる。
【０１０３】
また、親水基を持たない無機材料の多孔性膜に、アセチルセルロースまたは、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物をコーティングした後に、コーティングしたアセチルセルロースまたは、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物を鹸化処理することもできる。この場合、鹸化率が約５％以上であることが好ましい。さらには、鹸化率が約１０％以上であることが好ましい。
【０１０４】
親水基を持たない無機材料の多孔性膜としては、アルミニウム等の金属、ガラス、セメント、陶磁器等のセラミックス、もしくはニューセラミックス、シリコン、活性炭等を加工して作製した多孔性膜を挙げることができる。
【０１０５】
上記の核酸吸着性多孔性膜１５は、溶液が内部を通過可能であり、厚さが１０μｍ〜５００μｍである。さらに好ましくは、厚さが５０μｍ〜２５０μｍである。洗浄がし易い点で、厚さが薄いほど好ましい。
【０１０６】
上記の溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜は、最小孔径が０．２２μｍ以上である。さらに好ましくは、最小孔径が０．５μｍ以上である。また、最大孔径と最小孔径の比が２以上である多孔性膜を用いる事が好ましい。これにより、核酸が吸着するのに十分な表面積が得られるとともに、目詰まりし難い。さらに好ましくは、最大孔径と最小孔径の比が５以上である。
【０１０７】
上記の溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜１５は、空隙率が５０〜９５％である。さらに好ましくは、空隙率が６５〜８０％である。また、バブルポイントが、０．１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２である事が好ましい。さらに好ましくは、バブルポイントが、０．２〜４ｋｇｆ／ｃｍ２である。
【０１０８】
上記の溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜１５は、圧力損失が、０．１〜１００ｋＰａである事が好ましい。これにより、過圧時に均一な圧力が得られる。さらに好ましくは、圧力損失が、０．５〜５０ｋＰａである。ここで、圧力損失とは、膜の厚さ１００μｍあたり、水を通過させるのに必要な最低圧力である。
【０１０９】
上記の溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜は、２５℃で１ｋｇ／ｃｍ２の圧力で水を通過させたときの透水量が、膜１ｃｍ２あたり１分間で１〜５０００ｍlであることが好ましい。さらに好ましくは、２５℃で１ｋｇ／ｃｍ２の圧力で水を通過させたときの透水量が、膜１ｃｍ２あたり１分間で５〜１０００ｍlである。
【０１１０】
上記の溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜１５は、多孔性膜1ｍｇあたりの核酸の吸着量が０．１μｇ以上である事が好ましい。さらに好ましくは、多孔性膜1ｍｇあたりの核酸の吸着量が０．９μｇ以上である。
【０１１１】
上記の溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜は、一辺が５ｍｍの正方形の多孔性膜をトリフルオロ酢酸５ｍｍに浸漬したときに、１時間以内では溶解しないが４８時間以内に溶解するセルロース誘導体が、好ましい。また、一辺が５ｍｍの正方形の多孔質膜をトリフルオロ酢酸５ｍｍに浸漬したときに１時間以内に溶解するが、ジクロロメタン５ｍｍに浸漬したときには２４時間以内に溶解しないセルロース誘導体がさらに好ましい。
【０１１２】
核酸吸着性多孔性膜中を、核酸を含む試料溶液を通過させる場合、試料溶液を一方の面から他方の面へと通過させることが、液を多孔性膜へ均一に接触させることができる点で、好ましい。核酸吸着性多孔性膜中を、核酸を含む試料溶液を通過させる場合、試料溶液を核酸吸着性多孔性膜の孔径が大きい側から小さい側に通過させることが、目詰まりし難い点で好ましい。
【０１１３】
核酸を含む試料溶液を、核酸吸着性多孔性膜を通過させる場合の流速は、液の多孔性膜への適切な接触時間を得るために、膜の面積ｃｍ２あたり、２〜１５００μｌ/secである事が好ましい。液の多孔性膜への接触時間が短すぎると十分な核酸抽出効果が得られず、長すぎると操作性の点から好ましくない。さらに、上記流速は、膜の面積ｃｍ２あたり、５〜７００μｌ/secである事が好ましい。
【０１１４】
また、使用する溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜１５は、１枚であってもよいが、複数枚を使用することもできる。複数枚の核酸吸着性多孔性膜１５は、同一のものであっても、異なるものであって良い。
【０１１５】
複数枚の核酸吸着性多孔性膜１５は、無機材料の核酸吸着性多孔性膜と有機材料の核酸吸着性多孔性膜との組合せであっても良い。例えば、ガラスフィルターと再生セルロースの多孔性膜との組合せを挙げることができる。また、複数枚の核酸吸着性多孔性膜１５は、無機材料の核酸吸着性多孔性膜と有機材料の核酸非吸着性多孔性膜との組合せであってもよい、例えば、ガラスフィルターと、ナイロンまたはポリスルホンの多孔性膜との組合せを挙げることができる。
【０１１６】
そして、以上に説明した核酸吸着性多孔性膜１５は、抽出カートリッジ１１の形状に応じて、膜状以外の形態にすることができる。例えば、チップ状やブロック状等とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態による特定物質抽出装置に用いられる抽出カートリッジの外観斜視図、（ｂ）は（ａ）のI−I線断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｇ）は抽出動作のそれぞれ工程図である。
【図３】特定物質抽出装置の基本構造を説明する外観斜視図である。
【図４】特定物質抽出装置の電気的制御手段の回路図である。
【図５】電気的制御手段をもつ特定物質抽出装置の正面図である。
【図６】電気的制御手段をもつ特定物質抽出装置の制御動作の第１状態での側面図である。
【図７】電気的制御手段をもつ特定物質抽出装置の制御動作の第２状態での側面図である。
【図８】図３に示した特定物質抽出装置に機械的制御手段の構成を加えた概略斜視図である。
【図９】機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置の平面図である。
【図１０】機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置の第１状態での平面図である。
【図１１】機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置の第１状態での正面図である。
【図１２】機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置の第１状態での側面図である。
【図１３】機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置の第２状態での平面図である。
【図１４】機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置の第２状態での正面図である。
【図１５】（ａ）は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置の第２状態での部分正面図、（ｂ）は機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置の第２状態での側面図である。
【図１６】機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置の第３状態での平面図である。
【図１７】機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置の第３状態での正面図である。
【図１８】（ａ）機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置の第３状態での部分正面図、（ｂ）機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置の第３状態での側面図である。
【図１９】機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置の第４状態での平面図である。
【図２０】機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置の第４状態での正面図である。
【図２１】機械的制御手段をもつ特定物質抽出装置の第４状態での側面図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１  特性物質抽出装置
２  筐体
３  容器ホルダ
４  カートリッジホルダ
５  加圧エア供給機構
１１  特定物質抽出カートリッジ（抽出カートリッジ）
１５  核酸吸着性多孔質膜（フィルター部材）
１７  排出口
２１  注入口
２３  廃液容器
２５  回収容器
５５  加圧ノズル
５７  加圧ヘッド
８１  電気的制御手段（制御手段）
８５  制限レバー
８７  選択窓（選択手段）
８９  スライダ
９１  ストッパー
９５  凹所
Ｒ  回収液
Ｓ  試料液
ＳＷ３  回収選択スイッチ（選択スイッチ）（選択手段）
ＳＷ４  洗浄選択スイッチ（選択スイッチ）（選択手段）
ＳＷ５  第１取付位置検出スイッチ（位置検出センサ）（制限手段）
ＳＷ６  第２取付位置検出スイッチ（位置検出センサ）（制限手段）
Ｗ  洗浄液
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【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１９】
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【図２０】
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【図２１】
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