(57)【要約】 【課題】  所望の耐薬品性を確保しつつ、反応に用いる溶液の蒸発損失を容易に抑制することができると共に、反応溶液の供給および回収を適切かつ容易に行う。【解決手段】  反応部１２を、基材１０ａの裏面１０Ｂ上に設けられた溝部２１と、この溝部２１の開口端２１ａを覆うことで溝部２１の開口部を封止して流路２２を形成するフィルム２３と、基材１０ａを厚さ方向に貫通し、基材１０ａの表面１０Ａ上に設けられた２つの各開口部２４，２４に接続されると共に溝部２１の内部で開口する２つの貫通孔２５，２５と、流路２２および貫通孔２５，２５内に配設されると共に２つの各開口部２４，２４から突出する両端部２６ａ，２６ａを有する耐熱性の弾性材からなる管状部材２６とを備えて構成した。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に設けられた耐熱性の管状部材を具備する反応部を備えることを特徴とする反応チップ。
【請求項２】
前記管状部材は弾性材からなることを特徴とする請求項１に記載の反応チップ。
【請求項３】
前記基材の表面上に、光学分析可能な検出部を備えることを特徴とする請求項１または請求項２の何れか１つに記載の反応チップ。
【請求項４】
前記検出部は凹状であることを特徴とする請求項３に記載の反応チップ。
【請求項５】
前記基材の表面上に、反応試薬を収容可能な試薬収容部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１つに記載の反応チップ。
【請求項６】
前記試薬収容部は凹状であることを特徴とする請求項５に記載の反応チップ。
【請求項７】
前記反応部は、酵素反応用であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１つに記載の反応チップ。
【請求項８】
前記酵素反応は、ポリメラーゼ連鎖反応であることを特徴とする請求項７に記載の反応チップ。
【請求項９】
前記基材の裏面上に設けられた溝部と、
前記基材を厚さ方向に貫通し、前記基材の表面上に設けられた２つの開口部に接続されると共に前記溝部の内部で開口する２つの貫通孔と、
前記２つの開口部間で各前記開口部とは干渉しない位置において前記基材を厚さ方向に貫通する孔部とを備え、
前記管状部材は、前記貫通孔内に配設されると共に前記２つの開口部から前記管状部材の両端部が突出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の反応チップ。
【請求項１０】
請求項９に記載の反応チップを具備する反応装置であって、
前記管状部材を前記基材の厚さ方向の両側から挟み込み、前記管状部材の温度状態を制御する第１温度制御手段および第２温度制御手段を備え、
前記第１温度制御手段は、前記基材の表面側から裏面側に向かい前記孔部内に挿入されて前記管状部材に当接可能とされ、
前記第２温度制御手段は、前記基材の裏面側に装着されて前記管状部材に当接可能とされ、
少なくとも、前記第１温度制御手段または前記第２温度制御手段は、互いに所定間隔を置いた位置から前記管状部材に向かい突出する２つの突出部を備えることを特徴とする反応装置。
【請求項１１】
基材の表面上に溝部を設け、該溝部に耐熱性の管状部材を収容して反応部を形成することを特徴とする反応チップの製造方法。
【請求項１２】
基材の内部で中空となる中空孔を設け、該中空孔に耐熱性の管状部材を収容して反応部を形成することを特徴とする反応チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応チップおよび反応装置および反応チップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば生化学反応等において微量の試料溶液を処理する反応装置として、反応チップの母材の表面上に設けられた複数の反応場としての凹部と、各凹部毎に温度状態を制御可能なペルチェ素子等からなる温度制御装置とを備えると共に、複数の凹部の各開口部を閉塞可能な蓋を搬送する搬送装置を備える反応装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、従来、例えば生化学反応等において用いられる反応器として、反応チップの基材の表面上に設けられた複数の反応場としての凹部と、基材に熱溶着または圧着されて複数の凹部の各開口部を閉塞可能なフィルムとを備える反応器が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−３１７０３０号公報
【特許文献２】特開平９−９９９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来技術に係る反応装置および反応器によれば、微量の試料溶液の蒸発による損失を抑制するために蓋またはフィルムにより複数の凹部の各開口部が閉塞されるようになっている。
しかしながら、上記従来技術に係る反応装置のように蓋を搬送する搬送装置を備える場合には、反応装置の装置構成が複雑化してしまうという問題が生じる。また、この搬送装置によって異なる反応チップに対して共通の蓋を用いる場合には、蓋を洗浄する洗浄装置が必要となり、より一層、装置構成が複雑化してしまうという問題が生じる。
また、上記従来技術に係る反応器のようにフィルムによって各開口部を閉塞する場合には、反応終了後にフィルムを剥離するという煩雑な手間が必要となり、一連の処理工程を効率良く実行することが困難となる。
また、試料溶液に相対的に比重が軽いミネラルオイルを重層させる方法では、試料溶液の蒸発を抑制する作用を向上させることが困難であって、しかも、反応終了後に試料溶液を回収する際にミネラルオイルの混入を防ぐことが困難になるという問題が生じる。
【０００４】
また、例えばポリメラーゼ連鎖反応等のように、相対的に高温の状態が維持される反応においては、試料溶液が貯留される凹部に対して、高温状態での所望の耐薬品性を確保する必要がある。
しかしながら、上記従来技術に係る反応器のように、相対的に耐薬品性が低いポリプロピレン等のプラスチックの材料により形成されている基材では、高温状態での反応により反応場としての凹部の劣化が促進されてしまうという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、所望の耐薬品性を確保しつつ、反応に用いる溶液の蒸発損失を容易に抑制することができると共に、反応溶液の供給および回収を適切かつ容易に行うことが可能な反応チップおよび反応装置および反応チップの製造方法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】
【０００５】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の反応チップ（例えば、実施の形態での反応チップ１０）は、基材（例えば、実施の形態での基材１０ａ）に設けられた耐熱性の管状部材（例えば、実施の形態での管状部材２６）を具備する反応部（例えば、実施の形態での反応部１２）を備えることを特徴としている。
【０００６】
さらに、請求項２に記載の本発明の反応チップでは、前記管状部材は弾性材からなることを特徴としている。
【０００７】
さらに、請求項３に記載の本発明の反応チップは、前記基材の表面上に、光学分析可能な検出部（例えば、実施の形態での検出部１３、検出凹部１３ａ）を備えることを特徴としている。
【０００８】
さらに、請求項４に記載の本発明の反応チップでは、前記検出部は凹状であることを特徴としている。
【０００９】
さらに、請求項５に記載の本発明の反応チップは、前記基材の表面上に、反応試薬を収容可能な試薬収容部（例えば、実施の形態での試薬収容部１１、試薬収容凹部１１ａ）を備えることを特徴としている。
【００１０】
さらに、請求項６に記載の本発明の反応チップでは、前記試薬収容部は凹状であることを特徴としている。
【００１１】
さらに、請求項７に記載の本発明の反応チップでは、前記反応部は、酵素反応用であることを特徴としている。
【００１２】
さらに、請求項８に記載の本発明の反応チップでは、前記酵素反応は、ポリメラーゼ連鎖反応であることを特徴としている。
【００１３】
さらに、請求項９に記載の本発明の反応チップは、前記基材の裏面上に設けられた溝部（例えば、実施の形態での溝部２１）と、前記基材を厚さ方向に貫通し、前記基材の表面上に設けられた２つの開口部（例えば、実施の形態での開口部２４，２４）に接続されると共に前記溝部の内部で開口する２つの貫通孔（例えば、実施の形態での貫通孔２５，２５）と、前記２つの開口部間で各前記開口部とは干渉しない位置において前記基材を厚さ方向に貫通する孔部（例えば、実施の形態での孔部３９）とを備え、前記管状部材は、前記貫通孔内に配設されると共に前記２つの開口部から前記管状部材の両端部が突出することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項１０に記載の本発明の反応装置は、請求項９に記載の反応チップを具備する反応装置（例えば、実施の形態での反応装置３）であって、前記管状部材を前記基材の厚さ方向の両側から挟み込み、前記管状部材の温度状態を制御する第１温度制御手段（例えば、実施の形態での表面側板状部材４１および表面側温度制御装置４３）および第２温度制御手段（例えば、実施の形態での裏面側板状部材４２および裏面側温度制御装置４４）を備え、前記第１温度制御手段は、前記基材の表面側から裏面側に向かい前記孔部内に挿入されて前記管状部材に当接可能とされ、前記第２温度制御手段は、前記基材の裏面側に装着されて前記管状部材に当接可能とされ、少なくとも、前記第１温度制御手段または前記第２温度制御手段は、互いに所定間隔を置いた位置から前記管状部材に向かい突出する２つの突出部（例えば、実施の形態での突出部４１ａ，４１ａまたは突出部４２ａ，４２ａ）を備えることを特徴としている。
【００１５】
さらに、請求項１１に記載の本発明の反応チップの製造方法は、基材（例えば、実施の形態での基材１０ａ）の表面上に溝部（例えば、実施の形態での溝部２１）を設け、該溝部に耐熱性の管状部材（例えば、実施の形態での管状部材２６）を収容して反応部（例えば、実施の形態での反応部１２）を形成することを特徴としている。
【００１６】
さらに、請求項１２に記載の本発明の反応チップの製造方法は、基材の内部で中空となる中空孔（例えば、実施の形態での中空孔３５）を設け、該中空孔に耐熱性の管状部材（例えば、実施の形態での管状部材２６）を収容して反応部（例えば、実施の形態での反応部１２）を形成することを特徴徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の本発明の反応チップによれば、管状部材からなる反応部が流路状であることから、反応部への溶液の供給および反応部からの溶液の回収が容易となる。これに加えて、反応部を耐熱性の管状部材を備えて構成したことにより、相対的に高温の状態が維持される反応が生じる場合であっても、反応部に対して高温状態での所望の耐薬品性を確保することができる。さらに、管状部材は、長手方向の２つの適宜の位置で、径方向に沿って押しつぶされるようにして変形させられることで、これら２つの位置間の内部を容易に密閉状態に設定することができ、反応部に供給された溶液の蒸発損失を容易に抑制することができる。また、管状部材が耐熱性かつ耐薬品性を有することから、反応チップの基材に必要とされる耐熱性および耐薬品性の条件を緩和することができる。
さらに、請求項２に記載の本発明の反応チップによれば、管状部材の変形による密閉状態の形成および解除を容易に行うことができる。
【００１８】
さらに、請求項３に記載の本発明の反応チップによれば、単一の基材に対して、少なくとも、所望の反応を生じさせる処理と、検出処理とを連続的に効率よく実行することができる。
さらに、請求項４に記載の本発明の反応チップによれば、基材の表面上に検出部を容易に形成することができる。
さらに、請求項５に記載の本発明の反応チップによれば、単一の基材に対して、少なくとも、反応試薬を収容する処理と、所望の反応を生じさせる処理とを連続的に効率よく実行することができる。
さらに、請求項６に記載の本発明の反応チップによれば、基材の表面上に試薬収容部を容易に形成することができる。
【００１９】
さらに、請求項７に記載の本発明の反応チップによれば、相対的に高温状態となる酵素反応に用いられる溶液に対して所望の耐薬品性を確保することができると共に、酵素反応に用いられる溶液の蒸発損失を容易に抑制することができる。
さらに、請求項８に記載の本発明の反応チップによれば、相対的に高温状態となるポリメラーゼ連鎖反応に用いられる溶液に対して所望の耐薬品性を確保することができると共に、ポリメラーゼ連鎖反応に用いられる溶液の蒸発損失を容易に抑制することができる。
【００２０】
さらに、請求項９に記載の本発明の反応チップによれば、基材の厚さ方向の両側において管状部材が露出することから、管状部材内に貯留された溶液の温度状態を制御する際に、基材を介在させずに、直接的に管状部材の温度を制御することができる。
【００２１】
また、請求項１０に記載の本発明の反応装置によれば、単一の方向、つまり基材の厚さ方向に沿って第１温度制御手段および第２温度制御手段を移動させるだけの単純な工程によって、容易に管状部材の内部を密閉状態に設定することができ、例えば各温度制御手段を変位させるための駆動機構等の装置構成が複雑化してしまうことを防止することができる。
【００２２】
また、請求項１１に記載の本発明の反応チップの製造方法によれば、管状部材からなる反応部が流路状であることから、反応部への溶液の供給および反応部からの溶液の回収が容易となる。これに加えて、反応部を耐熱性の管状部材を備えて構成したことにより、相対的に高温の状態が維持される反応が生じる場合であっても、反応部に対して高温状態での所望の耐薬品性を確保することができる。さらに、管状部材は、長手方向の２つの適宜の位置で、径方向に沿って押しつぶされるようにして変形させられることで、これら２つの位置間の内部を容易に密閉状態に設定することができ、反応部に供給された溶液の蒸発損失を容易に抑制することができる。
【００２３】
また、請求項１２に記載の本発明の反応チップの製造方法によれば、管状部材からなる反応部が流路状であることから、反応部への溶液の供給および反応部からの溶液の回収が容易となる。これに加えて、反応部を耐熱性の管状部材を備えて構成したことにより、相対的に高温の状態が維持される反応が生じる場合であっても、反応部に対して高温状態での所望の耐薬品性を確保することができる。さらに、管状部材は、長手方向の２つの適宜の位置で、径方向に沿って押しつぶされるようにして変形させられることで、これら２つの位置間の内部を容易に密閉状態に設定することができ、反応部に供給された溶液の蒸発損失を容易に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態に係る反応チップおよび反応チップの製造方法について添付図面を参照しながら説明する。
【００２５】
本実施形態に係る生化学反応装置１は、例えば図１に示すように、反応チップ１０に対して反応試薬を収容する試薬収容工程を実行する試薬収容装置２と、例えば酵素反応であるポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ：Polymerase Chain Reaction）等の所定反応を生じさせる反応工程を実行する反応装置３と、例えば光学分析等によりＤＮＡ等の検体を検出する検出工程を実行する検出装置４とを備えて構成されている。
【００２６】
そして、生化学反応装置１の試薬収容装置２は、例えばポリメラーゼ連鎖反応等の各種の反応処理に用いる検体試薬および他の試薬と、検出工程で用いる各種の試薬と、希釈液またはバッファー液等とを、反応チップ１０の試薬収容部１１に収容する。
【００２７】
そして、生化学反応装置１の反応装置３は、例えば反応工程での反応溶液の温度状態を制御するペルチェ素子等を具備する温度制御装置５を備えて構成されている。
例えば図１に示すように、温度制御装置５は、後述する反応チップ１０の反応部１２を厚さ方向の両側（つまり、表面側および裏面側）から挟み込むようにして配置される２つのペルチェ素子部５ａ，５ｂを備え、反応チップ１０の表面と当接する各ペルチェ素子部５ａ，５ｂの表面は、後述する反応チップ１０の反応部１２の表面形状（例えば、凸形状等）に沿った形状（例えば、凹形状等）を有するように形成されている。
【００２８】
そして、生化学反応装置１の検出装置４は、反応装置３によるポリメラーゼ連鎖反応等の所定反応によって調整された検体と、検出用の各種の試薬とを、反応チップ１０の検出部１３において反応させ、予め検体あるいは核酸プローブに付けた標識物質（例えば、蛍光物質）の有無を、例えば反応チップ１０の検出部１３の裏面側等から検出する発光検出を行う。
【００２９】
反応チップ１０は、例えば図２に示すように、単一の略長方形板状の基材１０ａに設けられた試薬収容部１１と、反応部１２と、検出部１３とを備えて構成されている。
なお、基材１０ａは、好ましくは、例えばＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、シクロオレフィン系ポリマー、フッ素ポリマー、シリコン樹脂等の各プラスチックあるいは複数のプラスチックの適宜の組み合わせ、あるいは、ガラス等により形成されることで、耐熱性、耐薬品性、成形加工性等に優れたものとなる。
【００３０】
そして、試薬収容部１１は、例えば基材１０ａの長手方向に沿った一方の端部に設けられ、基材１０ａの表面上に設けられた複数の凹穴状の試薬収容凹部１１ａ，…，１１ａを備えて構成され、例えばポリメラーゼ連鎖反応等の各種の反応処理に用いる検体試薬および他の試薬と、検出工程で用いる各種の試薬と、希釈液またはバッファー液等を収容する。
【００３１】
そして、後述する反応部１２は、例えば基材１０ａの長手方向に沿った央部に設けられている。
そして、検出部１３は、例えば基材１０ａの長手方向に沿った他方の端部に設けられ、基材１０ａの表面上に設けられた複数の凹穴状の検出凹部１３ａ，…，１３ａを備えて構成され、反応部１２においてポリメラーゼ連鎖反応等の所定反応により調整された検体と、検出用の各種の試薬とを収容する。
【００３２】
なお、各試薬収容凹部１１ａおよび各検出凹部１３ａの形状は、特に限定されるものではなく、例えば円錐台形、角錐台形、円錐、角錐、曲面状の底部を有する形状等の適宜のウェル形状であってもよく、加工成形性、溶液の注入性等により適宜に設定される。
なお、各試薬収容凹部１１ａおよび各検出凹部１３ａは、基材１０ａがプラスチックからなる場合には、例えば切削加工、成型加工等により形成される。また、基材１０ａがガラスからなる場合には、例えば切削加工等により形成される。
【００３３】
なお、各試薬収容凹部１１ａの大きさは収容する試薬の量に応じて設定され、例えば開孔径０．１〜１０ｍｍ、深さ０．１〜１０ｍｍである。
なお、ＤＮＡの分析に用いる試薬の量は微量であるため、各検出凹部１３ａは、好ましくは、開孔径５ｍｍ以下、特に、開孔径０．０１ｍｍ〜５ｍｍであって、深さ５ｍｍ以下、特に、深さ０．０１ｍｍ〜５ｍｍである。
また、各試薬収容凹部１１ａおよび各検出凹部１３ａの内面は、例えば親水化または撥水化等の表面処理が施されてもよい。
【００３４】
また、各試薬収容凹部１１ａおよび各検出凹部１３ａは、例えばＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＴＰＸフィルム（三井化学株式会社製）などのメチルペンテン系フィルム、ゼオノア（日本ゼオン株式会社製）などのシクロオレフィン系フィルム、シリコン樹脂フィルム、フッ素系ポリマーフィルム等の各プラスチックあるいは複数のプラスチックの適宜の組み合わせによる被覆フィルムにより被覆されてもよい。
【００３５】
反応部１２は、例えば図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、基材１０ａの裏面１０Ｂ上に設けられた溝部２１と、この溝部２１の開口端２１ａを覆うことで溝部２１の開口部を封止して流路２２を形成するフィルム２３と、基材１０ａを厚さ方向に貫通し、基材１０ａの表面１０Ａ上に設けられた２つの各開口部２４，２４に接続されると共に溝部２１の内部で開口する２つの貫通孔２５，２５と、流路２２および貫通孔２５，２５内に配設されると共に２つの各開口部２４，２４から突出する両端部２６ａ，２６ａを有する耐熱性の弾性材からなる管状部材２６とを備えて構成されている。つまり、この反応部１２は、管状部材２６による流路状であって、基材１０ａの表面１０Ａ上で開口する一方の開口部２４から突出する一方の端部２６ａを有する管状部材２６は、反応部１２の内部において、順次、一方の貫通孔２５と、溝部２１およびフィルム２３により形成された流路２２と、他方の貫通孔２５とに配設され、一方の端部２６ａが他方の開口部２４から突出している。
なお、フィルム２３は省略可能である。
【００３６】
なお、フィルム２３は、例えばＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＴＰＸフィルム（三井化学株式会社製）などのメチルペンテン系フィルム、ゼオノア（日本ゼオン株式会社製）などのシクロオレフィン系フィルム、シリコン樹脂フィルム、フッ素系ポリマーフィルム等の各プラスチックあるいは複数のプラスチックの適宜の組み合わせによる単層構造あるいは多層構造のフィルム、あるいは、例えばアルミニウム、銅、金等の各金属あるいは複数の金属の合金による単層構造あるいは多層構造のフィルム、さらには、プラスチックと金属との組み合わせによる多層構造のフィルム等である。
【００３７】
そして、フィルム２３の厚さは、例えば１〜５００μｍであって、好ましくは、１〜１００μｍであって、この範囲内で薄くなることに伴い、より好ましくなる。
なお、厚さが１μｍ未満であると、熱変形が過剰に大きくなると共に所望の強度を確保することができなくなり、一方、厚さが５００μｍよりも厚くなると、熱伝導性が過剰に低下し、反応部１２内の溶液の温度状態を外部から制御する際に、溶液全体に対して温度状態を均一に制御することが困難となって、反応状態に対する所望の均一性を確保することができなくなる。
また、金属からなるフィルム２３は、好ましくは、厚さが１〜５０μｍである。
【００３８】
また、プラスチックからなるフィルム２３は、好ましくは、熱伝導率が０，１ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上であって、例えばＰＰ（ポリプロピレン）では熱伝導率が０，１１９ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度であり、ＰＣ（ポリカーボネート）では熱伝導率が０，１６６ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度であり、ＰＥ（ポリエチレン）では熱伝導率が０，２５２ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度である。
また、金属からなるフィルム２３は、好ましくは、熱伝導率が１００ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上であって、例えばアルミニウムでは熱伝導率が１７７ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度であり、銅では熱伝導率が３２４ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度であり、金では熱伝導率が２５４ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度である。
【００３９】
なお、プラスチックからなる単層構造のフィルム２３は、好ましくは、厚さが１０〜１００μｍ程度である。
なお、金属からなる単層構造のフィルム２３は、例えば軟質アルミニウムの場合、好ましくは、厚さが５〜８０μｍ程度であり、硬質アルミニウムの場合、好ましくは、厚さが５〜５０μｍ程度である。
【００４０】
また、プラスチックからなる多層構造のフィルム２３は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）またはＯＰＰ（延伸ポリプロピレン）等により形成され、好ましくは、厚さが１〜２０μｍ程度に設定されることで、所望の強靭性および柔軟性が確保される。
また、プラスチックと金属との組み合わせによる多層構造のフィルム２３は、例えばアルミニウムの場合、好ましくは、厚さが７〜５０μｍ程度であり、さらに、アルミニウムの表面上には、反応チップ１０の基材１０ａの表面に、例えば熱溶着あるいは圧着により貼付可能なシール層が、アルミニウムと一体となるように設けられている。このシール層は、例えばナイロン等の樹脂フィルム状のシーラントがアルミニウムの表面上に積層、あるいは、例えばマレイン酸変性ポリプロピレン等がアルミニウムの表面上に塗工されて形成されている。このフィルム２３では、さらに、強度を増大させるために、アルミニウム層側にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）またはＯＰＰ（延伸ポリプロピレン）等のフィルムを積層させても良い。
【００４１】
なお、フィルム２３が貼付される基材１０ａの表面上には、例えば反応部１２の溝部２１や開口部２４の周囲において表面上から突出する突出部を設け、この突出部とフィルム２３とが当接するように設定してもよい。
【００４２】
そして、耐熱性の弾性材からなる管状部材２６は、高温状態（例えば、１００℃程度）において所望の耐熱性および耐薬品性を有し、例えばシリコン、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオルエチレン）、ビニール、フッ素樹脂、トアロン等の塩化ビニール、ポリエチレン、ポリプロピレン等から形成され、好ましくは、シリコン、ＰＴＦＥから形成されている。
そして、管状部材２６は、例えば５ｕｌの反応溶液および反応溶液の両端に重層される各５ｕｌのミネラルオイルを貯留可能であって、少なくとも、１５ｕｌの内容積を有している。
そして、管状部材２６は、厚さが数ｍｍ程度（例えば、３ｍｍ以下等）とされ、例えば内径が２ｍｍ、外径が３ｍｍ、長さが６ｍｍ以上となるように設定されている。
【００４３】
この管状部材２６は、各開口部２４，２４から突出する各端部２６ａ，２６ａが、径方向に沿って復元可能に押しつぶされるように、あるいは、長さ方向に沿って復元可能に屈曲するようにして弾性変形可能であって、これら両端部２６ａ，２６ａ間の内部を密閉状態に設定可能である。
【００４４】
本実施形態の反応方法に係る生化学反応装置１および反応チップ１０は上記構成を備えており、次に、この生化学反応装置１の動作について説明する。
【００４５】
先ず、例えば図４に示すステップＳ０１においては、試薬収容工程として、試薬収容装置２により、例えばポリメラーゼ連鎖反応等の各種の反応処理に用いる検体試薬および他の試薬と、検出工程で用いる各種の試薬と、希釈液またはバッファー液等とを、反応チップ１０の試薬収容部１１に収容する。
【００４６】
次に、ステップＳ０２においては、後述する反応工程として、所定反応（例えば、ポリメラーゼ連鎖反応）を生じさせる。
【００４７】
次に、ステップＳ０３においては、検出工程として、反応工程でのポリメラーゼ連鎖反応によって調整された検体と、検出用の各種の試薬（例えば、核酸プローブ等）とを、反応チップ１０の検出部１３においてハイブリダイゼーション等により反応させ、予め検体あるいは核酸プローブに付けた標識物質（例えば、蛍光物質）の有無を、例えば反応チップ１０の検出部１３の裏面側等から検出する発光検出を行い、一連の処理を終了する。
【００４８】
以下に、上述したステップＳ０２での反応工程について説明する。
先ず、例えば図５に示すステップＳ１１においては、反応液供給工程として、反応チップ１０の流路状の反応部１２をなす管状部材２６の端部２６ａから内部へと向かい反応溶液を供給する。
なお、ポリメラーゼ連鎖反応に対する反応溶液は、例えば血液等から抽出したＤＮＡまたは予め生成された鋳型ＤＮＡと、ポリメラーゼ酵素と、各塩基の材料であるｄＮＴＰ（デオキシヌクレオチド３リン酸）と、ｐＨおよび濃度調整のための希釈液またはバッファー液とからなる。
【００４９】
次に、ステップＳ１２においては、封止工程として、反応溶液を貯留する管状部材２６の内部へと向かい、管状部材２６の各端部２６ａからミネラルオイルを供給し、例えば図６（ａ），（ｂ）に示すように、管状部材２６の内部において雰囲気中に露出する反応溶液Ｒの液面上にミネラルオイルＭを重層させる。そして、各開口部２４，２４から突出する管状部材２６の各端部２６ａ，２６ａが、径方向に沿って復元可能に押しつぶされるように、あるいは、長さ方向に沿って復元可能に屈曲するようにして弾性変形させ、これら両端部２６ａ，２６ａ間の内部を密閉状態に封止する。
【００５０】
次に、ステップＳ１３においては、後述する反応生成工程として、ポリメラーゼ連鎖反応を生じさせ、一連の処理を終了する。
【００５１】
以下に、上述したステップＳ１３での反応生成工程について説明する。
先ず、例えば図７に示すステップＳ２１においては、変性工程として、温度制御装置５により反応部１２の温度状態を、所定時間（例えば、５〜２５秒等）に亘って、所定温度（例えば、９０〜１００℃程度）となるように制御し、反応溶液のＤＮＡを熱変性させる。
【００５２】
次に、ステップＳ２２においては、アニーリング工程として、温度制御装置５により反応部１２の温度状態を、所定時間（例えば、１５〜６０秒等）に亘って、所定温度（例えば、５０〜６０℃程度）となるように制御し、各種のプライマー（つまり、ＤＮＡの断片）を所望の遺伝子配列と結合（アニーリング）させる。
【００５３】
次に、ステップＳ２３においては、伸長反応工程として、温度制御装置５により反応部１２の温度状態を、所定時間（例えば、１〜５分等）に亘って、所定温度（例えば、６５〜７５℃程度）となるように制御し、ＤＮＡポリメラーゼによる相補鎖合成を行う。
【００５４】
次に、ステップＳ２４においては、一連の処理を継続するか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ２１に戻る。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
【００５５】
なお、以下に、上述した反応チップ１０の反応部１２の製造方法について説明する。
先ず、例えば射出成型法あるいは切削加工法により、例えばＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、シクロオレフィン系ポリマー、フッ素ポリマー、シリコン樹脂等の各プラスチックあるいは複数のプラスチックの適宜の組み合わせからなる基材１０ａの裏面１０Ｂ上に溝部２１を形成する（ステップＳ３１）。
【００５６】
次に、例えば切削加工法により、基材１０ａを厚さ方向に貫通し、基材１０ａの表面１０Ａ上に設けられた２つの各開口部２４，２４に接続されると共に溝部２１の内部で開口する２つの貫通孔２５，２５を形成する（ステップＳ３２）。
【００５７】
次に、溝部２１内に管状部材２６を装着すると共に、溝部２１内の開口部から管状部材２６の各端部２６ａ，２６ａを貫通孔２５，２５内に挿入し、両端部２６ａ，２６ａを各開口部２４，２４から突出させる（ステップＳ３３）。  
【００５８】
次に、フィルム２３によって溝部２１の開口端２１ａを覆い、溝部２１の開口部を封止するようにして、フィルム２３を基材１０ａの裏面１０Ｂ上に熱溶着あるいは圧着により、あるいは、例えばポリ酢酸ビニル系およびポリアミド系等の熱可塑性樹脂接着剤を介して貼付する（ステップＳ３４）。
なお、ＰＥ（ポリエチレン）等からなるフィルム２３は、熱溶着性であるため、接着剤を用いずに基材１０ａと貼り合わせることができる。
【００５９】
以下に、上述した反応チップ１０を実際に試験に用いた試験結果について説明する。
【実施例】
【００６０】
先ず、ポリプロピレンからなる樹脂板（ノバテック社製ＰＰ、３ｍｍ厚）の基材１０ａに切削加工により溝部２１および貫通孔２５，２５を形成した。
次に、管状部材２６であるシリコン中空チューブ（テックジャム社製、外径２ｍｍ、内径１ｍｍ）を溝部２１内に装着すると共に、溝部２１内の開口部からシリコン中空チューブの各端部２６ａ，２６ａを貫通孔２５，２５内に挿入し、両端部２６ａ，２６ａを各開口部２４，２４から突出させた。
次に、管状部材２６の端部２６ａから内部へと向かい反応溶液５ｕｌを注入し、次に、各５ｕｌのミネラルオイルを両端部２６ａ，２６ａから内部へと向かい注入して反応溶液の両端に重層させた。
そして、各開口部２４，２４から突出するシリコン中空チューブの各端部２６ａ，２６ａが、径方向に沿って復元可能に押しつぶされるように、あるいは、長さ方向に沿って復元可能に屈曲するようにして弾性変形させ、これら両端部２６ａ，２６ａ間の内部を密閉状態に封止した。
そして、反応チップ１０に対して一連の反応生成工程を実行した。
この試験により、反応チップ１０の代わりにポリプロピレンのマイクロチューブを用いて一連の反応生成工程を実行した場合と同程度の効率で、増幅産物が得られる事が分かった。
【００６１】
上述したように、本実施の形態による反応チップ１０によれば、反応チップ１０の反応部１２が流路状であることから、反応部１２への溶液の供給および反応部１２からの溶液の回収が容易となる。これに加えて、反応部を耐熱性の管状部材２６を備えて構成したことにより、相対的に高温の状態が維持される反応が生じる場合であっても、反応部１２に対して高温状態での所望の耐薬品性を確保することができる。さらに、管状部材２６は、各開口部２４，２４から突出する各端部２６ａ，２６ａが、径方向に沿って押しつぶされるようにして変形させられることで、これら両端部２６ａ，２６ａ間の内部を容易に密閉状態に設定することができ、反応部１２に供給された溶液の蒸発損失を容易に抑制することができる。
しかも、反応チップ１０は、単一の基材１０ａに試薬収容部１１と、反応部１２と、検出部１３とを備えて構成されることから、一連の試薬収容工程と反応工程と検出工程とを連続的に効率よく実行することができる。
【００６２】
なお、上述した実施の形態においては、反応チップ１０を、試薬収容部１１と、反応部１２と、検出部１３とを備えて構成するとしたが、これに限定されず、例えば試薬の種類や数、検体の種類や数等に応じて、複数の試薬収容部１１，…，１１と、複数の反応部１２，…，１２と、複数の検出部１３，…，１３とを備えて構成してもよい。
また、上述した実施の形態においては、反応チップ１０において、試薬収容部１１と、反応部１２と、検出部１３とを、流路等によって互いに接続してもよい。この場合には、検査時間を短縮することができると共に、微量の試料および試薬で各種の分析を精度良く行うことができ、分析に要する費用を削減することができる。  
【００６３】
なお、上述した実施の形態においては、流路状の反応部１２において、基材１０ａの裏面１０Ｂ上に設けられた溝部２１および基材１０ａの裏面１０Ｂ上に貼付されたフィルム２３により流路２２が形成されるとしたが、これに限定されず、例えば図８（ａ）〜（ｄ）に示す第１変形例のように、反応部１２を、基材１０ａの裏面１０Ｂ上に設けられた溝部２１と、この溝部２１の開口端２１ａを覆うことで溝部２１の開口部を封止するフィルム２３と、基材１０ａを厚さ方向に貫通し、基材１０ａの表面１０Ａ上に設けられた２つの各開口部２４，２４に接続されると共に溝部２１の内部で開口する２つの貫通孔２５，２５と、流路２２および貫通孔２５，２５内に配設されると共に２つの各開口部２４，２４から突出する両端部２６ａ，２６ａを有する耐熱性の弾性材からなる管状部材２６と、基材１０ａの表面１０Ａ上において２つの各開口部２４，２４と干渉しない位置に設けられ、溝部２１に接続される第２の溝部３１と、第２の溝部３１の底面３１Ａ上に貼付された第２のフィルム３２とを備えて構成してもよい。
つまり、この第１変形例において、第２の溝部３１の底面３１Ａ上には、溝部２１に接続される開口部３１ａが形成されており、底面３１Ａ上に貼付された第２のフィルム３２が開口部３１ａを封止すると共に、フィルム２３が溝部２１の開口端２１ａを覆うことで流路２２が形成されている。
そして、基材１０ａの表面１０Ａ上で開口する一方の開口部２４から突出する一方の端部２６ａを有する管状部材２６は、反応部１２の内部において、順次、一方の貫通孔２５と、溝部２１およびフィルム２３により形成された流路２２と、他方の貫通孔２５とに配設され、一方の端部２６ａが他方の開口部２４から突出している。
なお、この第２のフィルム３２は、例えばフィルム２３と同等のフィルムである。
【００６４】
以下に、この第１変形例に係る反応チップ１０の反応部１２の製造方法について説明する。
先ず、例えば射出成型法あるいは切削加工法により、例えばＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、シクロオレフィン系ポリマー、フッ素ポリマー、シリコン樹脂等の各プラスチックあるいは複数のプラスチックの適宜の組み合わせからなる基材１０ａの裏面１０Ｂ上に溝部２１を形成する（ステップＳ４１）。
【００６５】
次に、例えば切削加工法により、基材１０ａを厚さ方向に貫通し、基材１０ａの表面１０Ａ上に設けられた２つの各開口部２４，２４に接続されると共に溝部２１の内部で開口する２つの貫通孔２５，２５を形成する（ステップＳ４２）。
【００６６】
次に、例えば切削加工法により、基材１０ａの表面１０Ａ上において２つの各開口部２４，２４と干渉しない位置に第２の溝部３１を形成し、この第２の溝部３１の底面３１Ａ上の央部に、溝部２１に接続される開口部３１ａを形成する（ステップＳ４３）。
【００６７】
次に、溝部２１内に管状部材２６を装着すると共に、溝部２１内の開口部から管状部材２６の各端部２６ａ，２６ａを貫通孔２５，２５内に挿入し、両端部２６ａ，２６ａを各開口部２４，２４から突出させる（ステップＳ４４）。  
【００６８】
次に、フィルム２３によって溝部２１の開口端２１ａを覆い、溝部２１の開口部を封止するようにして、フィルム２３を基材１０ａの裏面１０Ｂ上に熱溶着あるいは圧着により、あるいは、例えばポリ酢酸ビニル系およびポリアミド系等の熱可塑性樹脂接着剤を介して貼付する（ステップＳ４５）。
【００６９】
次に、第２のフィルム３２によって第２の溝部３１の開口部３１ａを封止するようにして、第２のフィルム３２を第２の溝部３１の底面３１Ａ上に熱溶着あるいは圧着により、あるいは、例えばポリ酢酸ビニル系およびポリアミド系等の熱可塑性樹脂接着剤を介して貼付する（ステップＳ４６）。
この第１変形例においては、溝部２１を形成する基材１０ａに対して相対的に厚さが薄くなることで熱伝導率が大きくなる第２のフィルム３２によって流路２２が形成されていることから、反応生成工程において反応部１２に貯留された反応溶液全体の温度状態を容易に均一に制御することができる。これにより、反応部１２の反応溶液全体に対して所定反応を容易に均一に発生させることができる。
【００７０】
なお、上述した実施の形態および第１変形例においては、流路状の反応部１２をフィルム２３、あるいは、フィルム２３および第２のフィルム３２を備えて構成するとしたが、これに限定されず、各フィルム２３，３２を省略してもよい。
この場合、管状部材２６の内部を密閉状態に設定する際には、例えば図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、溝部２１内に装着された管状部材２６の長手方向の２つの適宜の位置で、径方向に沿って押しつぶすようにして変形させる。
また、特に、第１変形例においては、第２のフィルム３２を省略することで、溝部２１に接続される第２の溝部３１の開口部３１ａから、溝部２１内に装着された管状部材２６の長手方向の２つの適宜の位置を径方向に沿って押しつぶすようにして変形させてもよい。
【００７１】
なお、上述した実施の形態においては、流路状の反応部１２をフィルム２３を備えて構成するとしたが、これに限定されず、例えば図１０（ａ）〜（ｄ）に示す第２変形例のように、反応部１２を、基材１０ａの内部で中空となり、基材１０ａの表面１０Ａ上に設けられた２つの各開口部２４，２４に接続される中空孔３５と、基材１０ａの表面１０Ａ上に設けられた２つの各開口部２４，２４に接続されると共に中空孔３５内に配設され、２つの各開口部２４，２４から突出する両端部２６ａ，２６ａを有する耐熱性の弾性材からなる管状部材２６とを備えて構成してもよい。
この第２変形例に係る反応チップ１０の反応部１２の製造方法では、例えば、上述した実施の形態でのフィルム２３に代わりに、基材１０ａと同等の略長方形板状の第２の基材３５ａを基材１０ａの裏面１０Ｂ上に、例えばポリ酢酸ビニル系およびポリアミド系等の熱可塑性樹脂接着剤を介して貼付して、第２の基材３５ａにより溝部２１の開口端２１ａを覆うことになる。
また、この第２変形例に係る反応チップ１０の反応部１２の製造方法では、例えば射出成型法により、例えばＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、シクロオレフィン系ポリマー、フッ素ポリマー、シリコン樹脂等の各プラスチックあるいは複数のプラスチックの適宜の組み合わせからなる基材１０ａの内部に中空孔３５を形成してもよい
。
【００７２】
なお、この第２変形例においては、例えば図１１（ａ）〜（ｄ）に示すように、基材１０ａの表面あるいは側面上において各開口部２４，２４とは干渉しない位置から中空孔３５に接続される、少なくとも２つの連通孔３６，３６を設け、これらの連通孔３６，３６から、中空孔３５内に装着された管状部材２６の長手方向の２つの適宜の位置を径方向に沿って押しつぶすようにして変形させて、これら２つの位置間の内部を密閉状態に設定してもよい。
【００７３】
なお、上述した実施の形態においては、例えば図１２（ａ）〜（ｄ）に示すように、基材１０ａの表面上において各開口部２４，２４とは干渉しない位置から溝部２１に接続される、少なくとも２つの連通孔３７，３７を設け、これらの連通孔３７，３７から、溝部２１内に装着された管状部材２６の長手方向の２つの適宜の位置を径方向に沿って押しつぶすようにして変形させて、これら２つの位置間の内部を密閉状態に設定してもよい。
また、例えば図１３（ａ）〜（ｄ）に示すように、基材１０ａの側面上において各開口部２４，２４とは干渉しない位置から各貫通孔２５，２５に接続される２つの連通孔３８，３８を設け、これらの連通孔３８，３８から、各貫通孔２５，２５内に装着された管状部材２６を径方向に沿って押しつぶすようにして変形させて、管状部材２６の内部を密閉状態に設定してもよい。
【００７４】
なお、上述した実施の形態においては、単一の略長方形板状の基材１０ａに反応部１２を設けるとしたが、これに限定されず、例えば図１４（ａ）〜（ｄ）から図１６（ａ）〜（ｄ）に示す第３変形例のように、反応部１２を、適宜の方向に沿って互いに相対変位可能な複数の基材１０ａ１，…，１０ａｎ（ｎは任意の自然数であって、例えば、ｎ＝２またはｎ＝３）に亘って設けてもよい。
例えば図１４（ａ）〜（ｄ）に示す第３変形例では、溝部２１が伸びる方向に沿って隣接する第１〜第３の基材１０ａ１，１０ａ２，１０ａ３が、各基材１０ａ１，１０ａ２，１０ａ３の厚さ方向および溝部２１が伸びる方向に直交する方向に沿って互いに相対変位可能とされ、一方の開口部２４および貫通孔２５が第１の基材１０ａ１に形成され、他方の開口部２４および貫通孔２５が第３の基材１０ａ３に形成され、第１〜第３の基材１０ａ１，１０ａ２，１０ａ３に亘って溝部２１が形成されている。
そして、溝部２１および各貫通孔２５、２５に管状部材２６が装着された状態で、例えば第２の基材１０ａ２が、第１および第３の基材１０ａ１，１０ａ３に対して相対的に変位することで、第２の基材１０ａ２と、各第１および第３の基材１０ａ１，１０ａ３との境界位置において、変位方向に沿ったずれが生じ、管状部材２６が屈曲することで、管状部材２６の内部が密閉状態に設定されるようになっている。
【００７５】
同様にして、例えば図１５（ａ）〜（ｄ）に示す第３変形例では、溝部２１が伸びる方向に沿って隣接する第１〜第３の基材１０ａ１，１０ａ２，１０ａ３が、各基材１０ａ１，１０ａ２，１０ａ３の厚さ方向に沿って互いに相対変位可能とされ、一方の開口部２４および貫通孔２５が第１の基材１０ａ１に形成され、他方の開口部２４および貫通孔２５が第３の基材１０ａ３に形成され、第１〜第３の基材１０ａ１，１０ａ２，１０ａ３に亘って溝部２１が形成されている。
そして、溝部２１および各貫通孔２５、２５に管状部材２６が装着された状態で、例えば第２の基材１０ａ２が、第１および第３の基材１０ａ１，１０ａ３に対して相対的に変位することで、第２の基材１０ａ２と、各第１および第３の基材１０ａ１，１０ａ３との境界位置において、変位方向に沿ったずれが生じ、管状部材２６が屈曲することで、管状部材２６の内部が密閉状態に設定されるようになっている。
【００７６】
また、例えば図１６（ａ）〜（ｄ）に示す第３変形例では、厚さ方向で隣接する第１および第２の基材１０ａ１，１０ａ２が、各基材１０ａ１，１０ａ２，１０ａ３の厚さ方向に直交する適宜の方向に沿って互いに相対変位可能とされ、２つの開口部２４，２４が第１の基材１０ａ１に形成され、溝部２１が第２の基材１０ａ２に形成され、第１および第２の基材１０ａ１，１０ａ２に亘って各貫通孔２５，２５が形成されている。
そして、溝部２１および各貫通孔２５、２５に管状部材２６が装着された状態で、例えば第１の基材１０ａ１が、第２の基材１０ａ２に対して相対的に変位することで、第１の基材１０ａ１と、第２の基材１０ａ２との境界位置において、変位方向に沿ったずれが生じ、管状部材２６が屈曲することで、管状部材２６の内部が密閉状態に設定されるようになっている。
【００７７】
なお、上述した実施の形態においては、流路状の反応部１２を溝部２１およびフィルム２３を備えて構成するとしたが、これに限定されず、例えば図１７（ａ）〜（ｄ）および図１８（ａ）〜（ｄ）に示す第４変形例のように、溝部２１およびフィルム２３を省略して、流路状の反応部１２を、２つの各開口部２４，２４に接続される２つの貫通孔２５，２５と、貫通孔２５，２５内に配設されると共に２つの各開口部２４，２４から突出する両端部２６ａ，２６ａを有する耐熱性の弾性材からなる管状部材２６とを備えて構成してもよい。
なお、図１８（ａ）〜（ｄ）に示す第４変形例では、さらに、各開口部２４，２４間で各開口部２４，２４とは干渉しない位置において基材１０ａを厚さ方向に貫通する孔部３９が形成されている。
これらの第４変形例において、管状部材２６の内部を密閉状態に設定する際には、例えば図１７（ｄ），図１８（ｄ）に示すように、基材１０ａの裏面１０Ｂ側で各貫通孔２５，２５から突出する管状部材２６を径方向に沿って押しつぶすようにして変形させる。
【００７８】
なお、上述した実施の形態においては、流路状の反応部１２を溝部２１およびフィルム２３を備えて構成するとしたが、これに限定されず、例えば図１９（ａ）〜（ｄ）に示す第５変形例のように、流路状の反応部１２を、基材１０ａの裏面１０Ｂ上に設けられた溝部２１と、基材１０ａを厚さ方向に貫通し、基材１０ａの表面１０Ａ上に設けられた２つの各開口部２４，２４に接続されると共に溝部２１の内部で開口する２つの貫通孔２５，２５と、貫通孔２５，２５内に配設されると共に２つの各開口部２４，２４から突出する両端部を有する耐熱性の弾性材からなる管状部材２６と、各開口部２４，２４間で各開口部２４，２４とは干渉しない位置において基材１０ａを厚さ方向に貫通する孔部３９とを備えて構成してもよい。
【００７９】
この第５変形例に係る反応部１２を具備する反応チップ１０によれば、例えば図３（ａ）〜（ｄ）に示す上述した実施の形態に係る反応部１２を具備する反応チップ１０、および、例えば図９（ａ）〜（ｄ）に示す上述した実施の形態の第１変形例に係る反応部１２を具備する反応チップ１０、および、例えば図１２（ａ）〜（ｄ）または図１３（ａ）〜（ｄ）に示す上述した実施の形態の変形例に係る反応部１２を具備する反応チップ１０、および、例えば図１４（ａ）〜（ｄ）から図１６（ａ）〜（ｄ）に示す上述した実施の形態の第３変形例に係る反応部１２を具備する反応チップ１０、および、例えば図１７（ａ）〜（ｄ）に示す上述した実施の形態の第４変形例に係る反応部１２を具備する反応チップ１０に比べて、孔部３９において管状部材２６が露出することから、反応チップ１０の反応部１２を厚さ方向の両側（例えば、鉛直方向の上方側および下方側）から挟み込むようにして配置される２つのペルチェ素子部５ａ，５ｂにより管状部材２６内に貯留された反応溶液の温度状態を制御する際に、特に鉛直方向の上方側において基材１０ａを介在させずに、直接的に管状部材２６の温度を制御することができ、各ペルチェ素子部５ａ，５ｂと管状部材２６との間の熱伝導性を、より一層、向上させることができる。
【００８０】
また、この第５変形例に係る反応部１２を具備する反応チップ１０によれば、例えば図８（ａ）〜（ｄ）に示す上述した実施の形態の第１変形例に係る反応部１２を具備する反応チップ１０に比べて、孔部３９において管状部材２６が露出することから、後述するように、管状部材２６の露出部分を押しつぶすようにして変形させるだけの単純な工程によって、容易に管状部材２６の内部を密閉状態に設定することができる。
【００８１】
また、この第５変形例に係る反応部１２を具備する反応チップ１０によれば、例えば図１０（ａ）〜（ｄ）または図１１（ａ）〜（ｄ）に示す上述した実施の形態の第２変形例に係る反応部１２を具備する反応チップ１０に比べて、孔部３９において管状部材２６が露出することから、反応チップ１０の反応部１２を厚さ方向の両側（例えば、鉛直方向の上方側および下方側）から挟み込むようにして配置される２つのペルチェ素子部５ａ，５ｂにより管状部材２６内に貯留された反応溶液の温度状態を制御する際に、基材１０ａを介在させずに、直接的に管状部材２６の温度を制御することができ、各ペルチェ素子部５ａ，５ｂと管状部材２６との間の熱伝導性を、より一層、向上させることができる。
【００８２】
また、この第５変形例に係る反応部１２を具備する反応チップ１０によれば、例えば図１７（ａ）〜（ｄ）および図１８（ａ）〜（ｄ）に示す第４変形例に係る反応部１２を具備する反応チップ１０に比べて、管状部材２６が基材１０ａの裏面１０Ｂ側で各貫通孔２５，２５から突出して鉛直方向の下方側に向かい撓むことが抑制され、反応チップ１０の反応部１２を厚さ方向の両側（例えば、鉛直方向の上方側および下方側）から挟み込むようにして配置される２つのペルチェ素子部５ａ，５ｂにより管状部材２６内に貯留された反応溶液の温度状態を制御する際に、容易に溶液全体に対して温度状態を均一に制御することができる。
【００８３】
なお、この第５変形例に係る反応部１２を具備する反応チップ１０に対し、反応工程を実行する反応装置３は、例えば図２０に示すように、反応チップ１０の厚さ方向の表面側（例えば、鉛直方向の上方側）から孔部３９内に挿入されて管状部材２６に当接する表面側板状部材４１および表面側温度制御装置４３と、反応チップ１０の厚さ方向の裏面側（例えば、鉛直方向の下方側）から反応チップ１０に装着されて管状部材２６に当接する裏面側板状部材４２および裏面側温度制御装置４４とを備えて構成されている。
【００８４】
そして、例えばアルミニウム等からなる表面側板状部材４１の表面４１Ａ上には、ペルチェ素子部５ａを具備する表面側温度制御装置４３が配置され、例えばアルミニウム等からなる裏面側板状部材４２の裏面４２Ｂ上には、ペルチェ素子部５ｂを具備する裏面側温度制御装置４４が配置され、表面側板状部材４１の裏面４１Ｂと、裏面側板状部材４２の表面４２Ａとによって、管状部材２６を反応チップ１０の厚さ方向の両側から挟み込むようになっている。
また、裏面側板状部材４２は、表面４２Ａ上から突出する２つの突出部４２ａ，４２ａを備え、これら２つの突出部４２ａ，４２ａは、基材１０ａの裏面１０Ｂ側で露出する管状部材２６の長手方向に沿って所定間隔を置いた２つの適宜の位置に当接可能とされている。これにより、表面側板状部材４１と裏面側板状部材４２とによって管状部材２６を反応チップ１０の厚さ方向の両側から挟み込むようにして、表面側板状部材４１の裏面４１Ｂおよび裏面側板状部材４２の表面４２Ａが管状部材２６に当接した状態で、２つの突出部４２ａ，４２ａによって管状部材２６の長手方向の２つの適宜の位置が径方向に沿って押しつぶされるようにして変形させられ、これらの位置間において管状部材２６の内部が密閉状態に設定される。
【００８５】
この第５変形例に係る反応装置３によれば、単一の方向つまり反応チップ１０の厚さ方向に沿って表面側板状部材４１および裏面側板状部材４２を移動させるだけの単純な工程によって、容易に管状部材２６の内部を密閉状態に設定することができ、例えば各板状部材４１，４２を変位させるための駆動機構等の装置構成が複雑化してしまうことを防止することができる。
【００８６】
なお、上述した第５変形例に係る反応装置３では、裏面側板状部材４２に表面４２Ａ上から突出する２つの突出部４２ａ，４２ａを備えるとしたが、これに限定されず、例えば図２１に示すように、表面側板状部材４１に裏面４１Ｂ上から突出する２つの突出部４１ａ，４１ａを備え、これら２つの突出部４１ａ，４１ａは、孔部３９内で露出する管状部材２６の長手方向に沿って所定間隔を置いた２つの適宜の位置に当接可能とされてもよい。
この場合には、表面側板状部材４１と裏面側板状部材４２とによって管状部材２６を反応チップ１０の厚さ方向の両側から挟み込むようにして、表面側板状部材４１の裏面４１Ｂおよび裏面側板状部材４２の表面４２Ａが管状部材２６に当接した状態で、２つの突出部４１ａ，４１ａによって管状部材２６の長手方向の２つの適宜の位置が径方向に沿って押しつぶされるようにして変形させられ、これらの位置間において管状部材２６の内部が密閉状態に設定される。
【００８７】
また、上述した第５変形例に係る反応装置３では、裏面側板状部材４２に表面４２Ａ上から突出する２つの突出部４２ａ，４２ａを備えると共に、表面側板状部材４１に裏面４１Ｂ上から突出する２つの突出部４１ａ，４１ａを備え、表面側板状部材４１と裏面側板状部材４２とによって管状部材２６を反応チップ１０の厚さ方向の両側から挟み込むようにして、表面側板状部材４１の裏面４１Ｂおよび裏面側板状部材４２の表面４２Ａが管状部材２６に当接した状態で、２対の突出部４１ａおよび４２ａ，４１ａおよび４２ａによって管状部材２６の長手方向の２つの適宜の位置が径方向に沿って押しつぶされるようにして変形させられ、これらの位置間において管状部材２６の内部が密閉状態に設定されてもよい。
【００８８】
なお、上述した実施の形態においては、例えば図４に示すように、ステップＳ１２のアニーリング工程と、ステップＳ１３の伸長反応工程とを、順次、実行するとしたが、これに限定されず、例えばアニーリング工程および伸長反応工程を同時に実行してもよい。この場合には、温度制御装置５により反応部１２の温度状態を、所定時間（例えば、１〜５分等）に亘って、所定温度（例えば、５０〜７０℃程度）となるように制御することで、各種のプライマー（つまり、ＤＮＡの断片）を所望の遺伝子配列と結合（アニーリング）させると共に、ＤＮＡポリメラーゼによる相補鎖合成を行う。
また、上述した実施の形態においては、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）を、マルチプレックスＰＣＲとしてもよい。このマルチプレックスＰＣＲでは、ホットスタート法（つまり、プライマーのミスアニーリングやオリゴマー化の発生を抑制するために、反応溶液が相対的に高温状態になってから伸長反応工程の実行を開始する方法）を適用することが好ましい。
【００８９】
なお、本発明の実施の形態に係る生化学反応装置１は、様々な生化学系の反応用として用いることができ、例えば抗原抗体反応及びＤＮＡ反応の検出などに用いることができる。
抗原抗体反応による抗原検出の場合、例えば、予め各反応部１２内に抗原を含む試料を入れておき、後から抗体を含む試薬を添加し、抗原または抗体に標識物質を付けておくことで、反応の有無を検出できる。標識物質としては、蛍光などの発光物質が一般的に用いられる。
【００９０】
ＤＮＡの検出の場合、例えば、予め各検出部１３内に核酸プローブを用意しておく。次に、検体ＤＮＡをウェル状の検出部１３に供給し、核酸プローブと検体ＤＮＡとのハイブリダイゼーション反応により、ＤＮＡの検出を行うことができる。その際、検体ＤＮＡに標識物質を付けておけば、その標識物質の有無を検出することにより検出が可能となる。また、検体ＤＮＡとして、血液等から抽出したＤＮＡをＰＣＲ法、ＬＡＭＰ法などにより調整しておいたものを用いることができる。また、核酸プローブとして配列の異なる核酸を複数用意することで検体ＤＮＡがどのような配列であるかを検出することができる。
【００９１】
また、一塩基遺伝子多型（ＳＮＰ）の解析にも用いることができる。なお、その場合、プローブ核酸やその検出に用いる物質は複数あってもよく、それらの物質のひとつが標識されていればよい。
【００９２】
また、標識物質は、結合したプローブ核酸と検体ＤＮＡに特異的に作用するものを、反応後に加えることもできる。このようなものとしては、インターカレーターなどがある。また、ここでいう標識物質とは間接的なものも含む。すなわち、蛍光物質などに結合する物質を標識物質として検体ＤＮＡに結合させておき、後から蛍光物質を加えても良い。
【００９３】
また、多段階反応を行ってＳＮＰまたはＤＮＡを検出してもよい。
例えば、インベーダー・アッセイ法（サードウェイブテクノロジーズ，Ｉｎｃ（米国ウィスコンシン州マディソン市）を用いても良い。これによりＳＮＰ解析の具現化を図ることが可能となる。
【００９４】
この場合、検出ＤＮＡの検出に用いるプローブ核酸などの物質が複数種でもよく、予め各反応部１２内に少なくとも１種の物質を入れておき、その後、検出ＤＮＡと他の物質を同時または順次注入し、反応をおこなっても良い。
【００９５】
また、反応部１２には、反応用液の乾燥を防ぐ目的でミネラルオイルなどの反応用液より比重の軽い溶液を加えても良い。
また、検体ＤＮＡ又は抗原などは反応部１２内に固定してもよいし、固定させずに保持させておくだけでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の形態に係る生化学反応装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る反応チップの斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の実施の形態に係る反応部の斜視図であり、図３（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る反応部を表面側から見た平面図であり、図３（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る反応部を裏面側から見た平面図であり、図３（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る反応部の断面図である。
【図４】図１に示す生化学反応装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】図４に示すステップＳ０２での反応工程の処理を示すフローチャートである。
【図６】図６（ａ）は、本発明の実施の形態に係る反応部の斜視図であって，反応部の内部において反応溶液の液面上にミネラルオイルを重層した状態を示す図であり、図６（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る反応部の断面図であって，反応部の内部において反応溶液の液面上にミネラルオイルを重層した状態を示す図である。
【図７】図５に示すステップＳ１３での反応生成工程の処理を示すフローチャートである。
【図８】図８（ａ）は、本発明の実施の形態の第１変形例に係る反応部の斜視図であり、図８（ｂ）は、本発明の実施の形態の第１変形例に係る反応部を表面側から見た平面図であり、図８（ｃ）は、本発明の実施の形態の第１変形例に係る反応部を裏面側から見た平面図であり、図８（ｄ）は、本発明の実施の形態の第１変形例に係る反応部の断面図である。
【図９】図９（ａ）は、本発明の実施の形態の変形例に係る反応部の斜視図であり、図９（ｂ）は、本発明の実施の形態の変形例に係る反応部を表面側から見た平面図であり、図９（ｃ）は、本発明の実施の形態の変形例に係る反応部を裏面側から見た平面図であり、図９（ｄ）は、本発明の実施の形態の変形例に係る反応部の断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、本発明の実施の形態の第２変形例に係る反応部の斜視図であり、図１０（ｂ）は、本発明の実施の形態の第２変形例に係る反応部を表面側から見た平面図であり、図１０（ｃ）は、本発明の実施の形態の第２変形例に係る反応部を裏面側から見た平面図であり、図１０（ｄ）は、本発明の実施の形態の第２変形例に係る反応部の断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、本発明の実施の形態の第２変形例に係る反応部の斜視図であり、図１１（ｂ）は、本発明の実施の形態の第２変形例に係る反応部を表面側から見た平面図であり、図１１（ｃ）は、本発明の実施の形態の第２変形例に係る反応部を裏面側から見た平面図であり、図１１（ｄ）は、本発明の実施の形態の第２変形例に係る反応部の断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は、本発明の実施の形態の変形例に係る反応部の斜視図であり、図１２（ｂ）は、本発明の実施の形態の変形例に係る反応部を表面側から見た平面図であり、図１２（ｃ）は、本発明の実施の形態の変形例に係る反応部を裏面側から見た平面図であり、図１２（ｄ）は、本発明の実施の形態の変形例に係る反応部の断面図である。
【図１３】図１３（ａ）は、本発明の実施の形態の変形例に係る反応部の斜視図であり、図１３（ｂ）は、本発明の実施の形態の変形例に係る反応部を表面側から見た平面図であり、図１３（ｃ）は、本発明の実施の形態の変形例に係る反応部を裏面側から見た平面図であり、図１３（ｄ）は、本発明の実施の形態の変形例に係る反応部の断面図である。
【図１４】図１４（ａ）は、本発明の実施の形態の第３変形例に係る反応部の斜視図であり、図１４（ｂ）は、本発明の実施の形態の第３変形例に係る反応部を表面側から見た平面図であり、図１４（ｃ）は、本発明の実施の形態の第３変形例に係る反応部を裏面側から見た平面図であり、図１４（ｄ）は、本発明の実施の形態の第３変形例に係る反応部の斜視図である。
【図１５】図１５（ａ）は、本発明の実施の形態の第３変形例に係る反応部の斜視図であり、図１５（ｂ）は、本発明の実施の形態の第３変形例に係る反応部を表面側から見た平面図であり、図１５（ｃ）は、本発明の実施の形態の第３変形例に係る反応部を裏面側から見た平面図であり、図１５（ｄ）は、本発明の実施の形態の第３変形例に係る反応部の斜視図である。
【図１６】図１６（ａ）は、本発明の実施の形態の第３変形例に係る反応部の斜視図であり、図１６（ｂ）は、本発明の実施の形態の第３変形例に係る反応部を表面側から見た平面図であり、図１６（ｃ）は、本発明の実施の形態の第３変形例に係る反応部を裏面側から見た平面図であり、図１６（ｄ）は、本発明の実施の形態の第３変形例に係る反応部の斜視図である。
【図１７】図１７（ａ）は、本発明の実施の形態の第４変形例に係る反応部の斜視図であり、図１７（ｂ）は、本発明の実施の形態の第４変形例に係る反応部を表面側から見た平面図であり、図１７（ｃ）は、本発明の実施の形態の第４変形例に係る反応部を裏面側から見た平面図であり、図１７（ｄ）は、本発明の実施の形態の第４変形例に係る反応部の断面図である。
【図１８】図１８（ａ）は、本発明の実施の形態の第４変形例に係る反応部の斜視図であり、図１８（ｂ）は、本発明の実施の形態の第４変形例に係る反応部を表面側から見た平面図であり、図１８（ｃ）は、本発明の実施の形態の第４変形例に係る反応部を裏面側から見た平面図であり、図１８（ｄ）は、本発明の実施の形態の第４変形例に係る反応部の断面図である。
【図１９】図１９（ａ）は、本発明の実施の形態の第５変形例に係る反応部の斜視図であり、図１９（ｂ）は、本発明の実施の形態の第５変形例に係る反応部を表面側から見た平面図であり、図１９（ｃ）は、本発明の実施の形態の第５変形例に係る反応部を裏面側から見た平面図であり、図１９（ｄ）は、本発明の実施の形態の第５変形例に係る反応部の断面図である。
【図２０】図１９（ａ）〜（ｄ）に示す本発明の実施の形態の第５変形例に係る反応部を具備する反応チップに対し、反応工程を実行する反応装置の断面図である。
【図２１】図１９（ａ）〜（ｄ）に示す本発明の実施の形態の第５変形例に係る反応部を具備する反応チップに対し、反応工程を実行する反応装置の断面図である。
【符号の説明】
【００９７】
３  反応装置
１０  反応チップ
１０ａ  基材
１１ａ  試薬収容凹部（試薬収容部）
１２  反応部
１３  検出部
１３ａ  検出凹部（検出部）
２１  溝部
２４  開口部
２５  貫通孔
２６  管状部材
３５  中空孔
３９  孔部
４１  表面側板状部材（第１温度制御手段）
４１ａ  突出部
４３  表面側温度制御装置（第１温度制御手段）
４２  裏面側板状部材（第２温度制御手段）
４２ａ  突出部
４４  裏面側温度制御装置（第２温度制御手段）
【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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