(57)【要約】【課題】駆動軸を回転させるモータにかかる負荷を時間的に分散させる。【解決手段】８機のピストン式のエアポンプ３１Ａ〜３１Ｈを駆動軸１４に沿って並べる。エアポンプ３１Ａ〜３１Ｈは、それぞれ偏心カムを有する。駆動軸１４にはモータを接続する。モータの駆動力は、駆動軸１４及び偏心カムを介してピストンに伝達され、ピストンが往復運動することにより、加圧エアが発生する。エアポンプ３１Ａ〜３１Ｈの位相は互いに異なるように設定されており、モータにかかる負荷が時間的に分散される。【選択図】図５
2007255387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本の駆動軸と、
この駆動軸を回転する駆動源と、
前記駆動軸に沿って列に並べられ、前記駆動軸の回転に伴って往復運動を行って加圧エアを発生するものであり、往復運動の位相が所定角度刻みで分散するように設定されるとともに、列方向で隣り合うもの同士の往復運動の位相差が前記所定角度の少なくとも２以上の整数倍になるように設定される３機以上のエアポンプとを備えることを特徴とする加圧装置。
【請求項２】
前記所定角度は、３６０度／エアポンプ数の整数倍であることを特徴とする請求項１記載の加圧装置。
【請求項３】
前記エアポンプは８機であり、各エアポンプの位相が４５度刻みで分散するように設定されるとともに、列方向で隣り合うもの同士のエアポンプの位相差が１３５度になるように設定されることを特徴とする請求項１記載の加圧装置。
【請求項４】
前記エアポンプはピストン式であって、前記駆動軸の回転力がカム機構を介してピストンに伝達されることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の加圧装置。
【請求項５】
前記エアポンプの加圧エアは、特定物質が含まれる液が注入口から注入され、この液中の特定物質をフィルタ部材に付着させる抽出カートリッジに供給されることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の加圧装置。
【請求項６】
前記特定物質が含まれる液は、核酸が含まれる試料液であることを特徴とする請求項５記載の加圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３機以上のエアポンプを有する加圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルタを有する抽出カートリッジに核酸を含む試料液を注入し、この抽出カートリッジに加圧エアを供給することにより、試料液をフィルタに通過させて核酸をフィルタに付着させる抽出カートリッジの加圧装置が知られている。
【０００３】
従来の抽出カートリッジの加圧装置では、各抽出カートリッジに接触する複数のエアノズルと、各抽出カートリッジ内の圧力を検出する複数の圧力センサと、１機のエアポンプと、各圧力センサの検出値に基づいて開閉動作を行う複数の開閉バルブとを備えるのが一般的であった。しかし、この構成では、複数の抽出カートリッジの全てに１対１に対応してエアノズルを密着させることができるものの、２個以上の開閉バルブを開状態にした場合には一方の抽出カートリッジから液が抜けると加圧エアの圧力が十分に高まらなくなることから、加圧抽出処理を確実に行う場合には、開状態にする開閉バルブは１個が好ましく、この場合には結果として複数の抽出カートリッジに対して時間的に順に加圧エアを供給することになる。このため、抽出カートリッジの数が増えるとその分だけ加圧抽出処理に時間がかかるという問題があった。また、複数の圧力センサ及び開閉バルブを用いて複雑な制御を行うため、製造コストが上昇するという問題もあった。
【０００４】
研究室レベルでの研究や、屋外での調査などにおいては、複数（例えば８個程度）のカートリッジに対して短時間で処理を施すことができる安価な抽出カートリッジの加圧装置が望まれている。そこで、本出願人は、複数のエアノズルに１対１に対応する複数のエアポンプを設け、複数の抽出カートリッジに対して個別に且つ同時に加圧抽出処理を施すことができる抽出カートリッジの加圧装置を開発している。この加圧装置では、構造を簡素にするために、エアポンプに共通の駆動軸を用いる。エアポンプには、例えばピストン式のものを用いて、駆動源からの駆動力を駆動軸及び伝達機構を介してピストンに伝達させる。
【０００５】
特許文献１には、複数の往復ポンプを備えた往復ポンプ装置が記載されている。往復ポンプは駆動軸に沿って１列に並べられ、この列方向に順に往復ポンプを選択してゆき、選択順に位相が１２０度ずつ進むように設定されている。各往復ポンプの位相を変えることにより、駆動軸を回転させる駆動源にかかる負荷が時間的に分散される。
【特許文献１】特開平２００１−１２３９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の往復ポンプ装置においては、全ての往復ポンプに同一の負荷がかかることが想定されている。これに対し、抽出カートリッジの加圧装置においては、全てのエアポンプに同一の負荷がかかるとは限らない。つまり、抽出カートリッジの加圧装置には、複数（例えば８個）の抽出カートリッジをセットすることが可能であるが、セットする抽出カートリッジの数は必要に応じて変更され、一部（例えば３個）の抽出カートリッジだけがセットされる場合がある。ここで、抽出カートリッジは端から順にセットされ、抽出カートリッジは連続して配置されるのが一般的である。一部の抽出カートリッジだけがセットされた場合、これに対応する連続した一部のエアポンプだけに負荷がかかり、残りのエアポンプには負荷がかからなくなる。このような場合には、特許文献１の技術を適用しても、連続した一部のエアポンプは互いに位相が近く設定されることから、駆動源にかかる負荷は時間的に偏り、駆動源の寿命が短くなるとともに、加圧装置が振動するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、複数のエアポンプのうち、連続した一部のエアポンプにだけ負荷がかかる場合に、共通の駆動軸を回転させる駆動源にかかる負荷が時間的に分散される加圧装置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】
【０００８】
本発明の加圧装置は、１本の駆動軸と、この駆動軸を回転する駆動源と、前記駆動軸に沿って列に並べられ、前記駆動軸の回転に伴って往復運動を行って加圧エアを発生するものであり、往復運動の位相が所定角度刻みで分散するように設定されるとともに、列方向で隣り合うもの同士の往復運動の位相差が前記所定角度の少なくとも２以上の整数倍になるように設定された３機以上のエアポンプとを備えることを特徴とする。列方向で隣り合うもの同士の往復運動の位相差は前記所定角度の２倍であってもよいし、３倍であってもよいし、４倍以上であってもよい。前記所定角度は、３６０度／エアポンプ数の整数倍であることが好ましい。つまり、前記所定角度が３６０度／エアポンプ数であってもよいし、３６０度／エアポンプ数の２倍などであってもよい。前記エアポンプはピストン式であって、前記駆動軸の回転力がカム機構を介してピストンに伝達されることが好ましい。
【０００９】
前記エアポンプが８機である場合には、各エアポンプの位相が４５度刻みで分散するように設定するとともに、列方向で隣り合うもの同士のエアポンプの位相差が１３５度になるように設定することが好ましい。
【００１０】
前記エアポンプの加圧エアは、特定物質が含まれる液が注入口から注入され、この液中の特定物質をフィルタ部材に付着させる抽出カートリッジに供給することが好ましい。このように、本発明の加圧装置は、抽出カートリッジに加圧エアを供給するために用いることが好ましい。前記特定物質が含まれる液は、核酸が含まれる試料液であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の加圧装置によれば、駆動軸に沿ってエアポンプを列に並べ、これらのエアポンプの位相が所定角度刻みで分散するように設定するとともに、列方向で隣り合うもの同士の位相差が所定角度の少なくとも２以上の整数倍になるように設定したので、連続した一部のエアポンプにだけ負荷がかかる場合であっても、共通の駆動軸を回転させる駆動源にかかる負荷が時間的に分散される。駆動源は長寿命になり、加圧装置が振動することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の抽出カートリッジの加圧装置を説明する前に核酸抽出処理について説明する。核酸抽出処理は図１（Ａ）〜（Ｇ）に示す手順で行われる。まず図１(Ａ)に示すように、抽出カートリッジ２に核酸を含む試料液Ｓを注入する。次に(Ｂ)に示すように、廃液容器３上の抽出カートリッジ２に加圧エアを導入して加圧し、フィルタ２ａを通して試料液Ｓを通過させ、このフィルタ２ａに核酸を吸着させる。フィルタ２ａを通過した液状成分は廃液容器３に排出される。
【００１３】
次に、(Ｃ)に示すように、抽出カートリッジ２に洗浄液Ｗを注入する。次いで、(Ｄ)に示すように、抽出カートリッジ２に加圧エアを導入して加圧し、フィルタ２ａに核酸を保持したままその他の不純物の洗浄除去を行う。フィルタ２ａを通過した洗浄液Ｗは廃液容器３に排出される。洗浄液注入動作及び洗浄動作は複数回繰り返してもよい。
【００１４】
次に、(Ｅ)に示すように、抽出カートリッジ２の下方の廃液容器３を回収容器４に交換する。次いで、(Ｆ)に示すように、抽出カートリッジ２に回収液Ｒを注入する。最後に、（Ｇ）に示すように、抽出カートリッジ２に加圧エアを導入して加圧し、フィルタ２ａ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４に回収する。
【００１５】
抽出カートリッジ２のフィルタ２ａ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Ｓ中の核酸を化学的結合力で吸着する特性を有し、洗浄液Ｗによる洗浄時にはその吸着を保持し、回収液Ｒ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いる。その一例の具体的構成は、特開２００３−１２８６９１号の核酸の分離精製方法に詳述されているように、例えば、フィルタ２ａは表面に水酸基を有する有機高分子で構成されている。表面に水酸基を有する有機高分子としては、アセチルセルロースの表面鹸化物が好ましい。アセチルセルロースとしては、モノアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロースのいずれでもよいが、特にはトリアセチルセルロースが好ましい。
【００１６】
「核酸を含む試料液Ｓ」は、細胞またはウイルスを含む試料に前処理を施した状態のものである。前処理とは、試料を溶解処理することにより核酸を液中に分散させた溶液に水溶性有機溶媒を添加する処理のことである。例えば診断分野においては、試料として採取された全血、血漿、血清、尿、便、精液、唾液等の体液、あるいは植物（またはその一部）、動物（またはその一部）など、あるいはそれらの溶解物およびホモジネートなどの生物材料から調製された溶液が対象となる。「溶解処理」は、細胞膜および核膜を溶解して核酸を可溶化する試薬（例えば、グアニジン塩、界面活性剤又はタンパク質分解酵素）を含む水溶液で処理するもので、例えば、対象となる試料が全血の場合、フィルタ２ａへの非特異吸着および目詰まりを防ぐために赤血球および各種タンパク質を分解、低分子化し、抽出の対象である核酸を可溶化させるために白血球および核膜の溶解を行う。「水溶性有機溶媒」としてはエタノール、イソプロパノールまたはプロパノールなどが挙げられ、中でもエタノールが好ましい。水溶性有機溶媒の濃度は好ましくは５〜９０重量％であり、さらに好ましくは１５〜５０重量％である。エタノールの添加濃度は、凝集物を生じない程度でできるだけ高くすることが特に好ましい。
【００１７】
「洗浄液Ｗ」は、核酸と一緒にフィルタ２ａに付着した試料液Ｓ中の不純物を洗い流す機能、つまり核酸の吸着をそのままにして不純物を離脱させる機能を有し、主剤と緩衝剤、および必要に応じて界面活性剤を含む水溶液からなる。主剤としてはメタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−イソプロパノール、ブタノール、アセトン等の約１０〜１００重量％（好ましくは１０〜９０重量％、さらに好ましくは３０〜８０重量％）の水溶液が挙げられる。
【００１８】
「回収液Ｒ」は、塩濃度が低いことが好ましく、特には０．５Ｍ以下の塩濃度の溶液、例えば、精製蒸留水、ＴＥバッファ等が使用される。
【００１９】
図２に示すように、加圧装置１０は、基台１１と、この基台１１に対して取り外し可能な載置トレイ（ラック挿入台）１２と、基台１１の両側面に取り付けられた側板１３と、この側板１３に設けられた軸１４を中心に揺動自在であって８個のエアノズル１５Ａ〜１５Ｈを保持する加圧ヘッド１６と、手動で操作されて加圧ヘッド１６を変位させるヘッド変位機構１７とから構成される。この加圧装置１０には、抽出カートリッジ２、廃液容器３、及び回収容器４を保持するラック１８が着脱自在である。以下では、ＸＹＺ座標系を用いて説明を行うが、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の替わりに、それぞれ前後方向、横方向、上下方向を用いて説明を行う場合もある。
【００２０】
以下では、まず、抽出カートリッジ２について説明する。図３に示すように、抽出カートリッジ２は、筒状本体２ｂと、この筒状本体２ｂの底部に保持されたフィルタ２ａと、筒状本体２ｂの下端中心部に細管ノズル状に突出形成された吐出部２ｃと、筒状本体２ｂの側部に設けられた２つの突部２ｄとから構成される。筒状本体２ｂの上面には各液の注入口２ｅが形成され、吐出部２ｃの下面には排出口２ｆが形成されている。
【００２１】
次に、ラック１８について説明する。図４に示すように、ラック１８は、抽出カートリッジ２を保持するカートリッジホルダ１９と、廃液容器３及び回収容器４を保持する容器ホルダ２０とから構成される。
【００２２】
カートリッジホルダ１９は、プレート材を接合した２分割構造であって、柱状に形成され、Ｙ軸方向に延びている。カートリッジホルダ１９の両端部には、Ｚ軸マイナス方向に延びる２本の支持脚２５が設けられている。カートリッジホルダ１９の上面には、抽出カートリッジ２を保持するカートリッジ保持孔１９ａが、Ｙ軸方向に並べて形成されている。カートリッジ保持孔１９ａは、Ｚ軸方向に延びており、所定ピッチで８つ形成されている。カートリッジ保持孔１９ａには溝１９ｂが形成されており、この溝１９ｂに抽出カートリッジ２の突部２ｄを係合させて、抽出カートリッジ２が挿入される。
【００２３】
カートリッジホルダ１９の内部には、図示しない係止プレートがＹ軸方向に移動自在に設けられている。抽出カートリッジ２をカートリッジ保持孔１９ａに挿入すると、突部２ｄが係止プレートに引っ掛かり、抽出カートリッジ２が保持される。カートリッジホルダ１９の前面に設けられたボタン２２を押圧すると係止プレートがスライド移動し、係止プレートに形成された溝が溝１９ｂに重なり合うことにより、抽出カートリッジ２の保持が解除され抽出カートリッジ２は落下する。手を汚さずに、使用後のカートリッジを廃棄することができる。また、抽出カートリッジ２を上方に取り出すことなく落下させて廃棄することから、抽出カートリッジ２の先端部がカートリッジホルダ１９に接触することがないため、カートリッジホルダ１９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。
【００２４】
容器ホルダ２０は、直方体状に形成されており、前面に取っ手２１が設けられている。容器ホルダ２０の上面前部には、廃液容器３を保持する廃液容器保持溝２０ａがＹ軸方向に並べて形成されている。また、容器ホルダ２０の上面後部には、回収容器４を保持する回収容器保持溝２０ｂがＹ軸方向に並べて形成されている。廃液容器保持溝２０ａ及び回収容器保持溝２０ｂは、それぞれ所定ピッチで８つ形成されている。容器ホルダ２０の前面には、廃液容器保持溝２０ａまで貫通するスリット２０ｃが形成されている。廃液容器３は透明な樹脂により形成されており、スリット２０ｃを通して廃液容器３を目視することにより、廃液容器３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。
【００２５】
容器ホルダ２０のＹ軸方向における側面前部には、カートリッジホルダ１９の支持脚２５が載置される載置溝２８が形成されており、側面後部には載置溝２９が形成されている。カートリッジホルダ１９は、支持脚２５を載置溝２８に載置する第１取付位置と、支持脚２５を載置溝２９に載置する第２取付位置とのいずれかに選択的に取り付けることができる。カートリッジホルダ１９を第１取付位置に取り付けたとき、抽出カートリッジ２の吐出部２ｃが廃液容器３に挿入され、一方、カートリッジホルダ１９を第２取付位置に取り付けたとき、抽出カートリッジ２の吐出部２ｃが回収容器４に挿入される。
【００２６】
図２に示すように、カートリッジホルダ１９が取り付けられたラック１８は、載置トレイ（ラック挿入台）１２に一旦載置した後に、Ｘ軸マイナス方向にスライド移動させることにより、加圧装置１０に装着する。載置トレイ１２の載置部のＹ軸方向の幅は、ラック１８のＹ軸方向の幅とほぼ同じサイズである。加圧装置１０にはＹ軸方向に延びる突き当てブロック２６が設けられている。ラック１８をＸ軸マイナス方向にスライド移動させると、ラック１８の突き当て面２７が突き当てブロック２６に突き当たり、ラック１８が位置決めされる。ラック１８は、保持する複数の抽出カートリッジ２がそれぞれエアノズル１５Ａ〜１５Ｈの直下に位置するところに位置決めされる。
【００２７】
ここで、ラック１８の突き当て面２７はカートリッジホルダ１９の後面であることから、カートリッジホルダ１９が上述した第１取付位置と第２取付位置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２を、それぞれエアノズル１５Ａ〜１５Ｈの直下に位置させることができる。載置トレイ１２と突き当てブロック２６とによってラック保持部が構成されている。また、載置トレイ１２の上面には、「ＷＡＳＨ」と印されている。核酸回収動作時において、カートリッジホルダ１９を第２取付位置に取り付けずに、誤って第１取付位置に取り付けたままラック１８を加圧装置１０に装着したときに、「ＷＡＳＨ」の文字を露呈させることにより、操作者に間違った操作が行われていることを気づかせることができる。載置トレイ１２の上面には、文字の替わりに図柄等を印してもよい。
【００２８】
詳細は後述するが、軸１４は、加圧ヘッド１６の揺動中心となる回転軸として用いられるのに加え、加圧ヘッド１６のエアポンプを駆動するための駆動軸としても用いられている。軸１４は断面が正８角形である。軸１４は、原則としてモータ８２（図９参照）によって回転するが、軸１４に着脱自在に接続される手動式のハンドル（操作部材）２３によって回転させることも可能である。ハンドル２３は、軸１４に嵌合する嵌合溝２３ａを有している。なお、ハンドル２３は、ギア等を介して軸１４に接続してもよい。モータ８２及びハンドル２３が、軸１４を回転させる駆動源になる。
【００２９】
以下では、加圧ヘッド１６及びヘッド変位機構１７について説明する。加圧ヘッド１６は、図５に示す８機のエア供給ユニット３０Ａ〜３０Ｈを有している。エア供給ユニット３０Ａ〜３０Ｈは、軸１４に沿って並べられており、互いには固定されておらず、軸１４を介して連結している。エア供給ユニット３０Ａ〜３０Ｈは、それぞれ、エアポンプ３１Ａ〜３１Ｈと、これらのエアポンプ３１Ａ〜３１Ｈの前部に接続されたチェックバルブ３２Ａ〜３２Ｈと、これらのチェックバルブ３２Ａ〜３２Ｈの下部に接続されたエアノズル１５Ａ〜１５Ｈとから構成される。
【００３０】
図６に示すように、加圧ヘッド１６は、エア供給ユニット３０Ａ〜３０Ｈ（図５参照）と、これらのエア供給ユニット３０Ａ〜３０Ｈを保持するヘッド基部６６と、軸１４とから構成される。図示していないが、ヘッド基部６６は、軸受けを介して軸１４に支持されており、この軸１４を中心にして回転自在である。
【００３１】
ヘッド変位機構１７は、引っ張りバネ６２と、加圧装置１０の側板１３（図２参照）に設けられた回転軸６３と、この回転軸６３に固定されたカム６４と、この回転軸６３の両端部に固定された把持部（操作部）６５（図２参照）とから構成される。
【００３２】
引っ張りバネ６２の上端部６２ａは側板１３に取り付けられており、下端部６２ｂは加圧ヘッド１６のヘッド基部６６に取り付けられている。この引っ張りバネ６２により、加圧ヘッド１６は軸１４を中心にして図６中時計回りに付勢され、カム６４に押し付けられる。
【００３３】
図２に示す把持部６５は操作者に把持され操作される部位であり、把持部６５を操作することにより、回転軸６３を介してカム６４が回転する。図６に示すように、カム６４は、第１接触面６４ａ及び第２接触面６４ｂを有する。カム６４は、第１接触面６４ａがヘッド基部６６の上面６６ａに接触する図中実線で示す第１位置と、第２接触面６４ｂが上面６６ａに接触する図中二点鎖線で示す第２位置との間で回動する。カム６４が第１位置にあるときの加圧ヘッド１６の位置を退避位置と称し、カム６４が第２位置にあるときの加圧ヘッド１６の位置をエア供給位置と称する。カム６４の回転によって、加圧ヘッド１６は軸１４を中心として揺動する。
【００３４】
以下では、エア供給ユニットの各部について詳細に説明する。エア供給ユニット３０Ａ〜３０Ｈの代表としてエア供給ユニット３０Ａを用いて説明するが、他のエア供給ユニット３０Ｂ〜３０Ｈも同様の構成である。ただし、後述するように、エアポンプ３１Ａ〜３１Ｈの位相はそれぞれ異なる。
【００３５】
エアポンプ３１Ａは、シリンダ３３と、このシリンダ３３内を摺動するピストン３４と、このピストン３４を保持するロッド３５と、このロッド３５を保持するロッド保持部３６と、軸１４に取り付けられた偏心カム３７とから構成される。
【００３６】
シリンダ３３の上部には吸気口３３ａが形成されており、この吸気口３３ａから新たなエアがシリンダ３３内に供給される。ピストン３４にはピストンパッキン３８が取り付けられている。ロッド保持部３６は、ＸＺ平面に沿う基板３６ａを有しており、この基板３６ａにはＸ軸方向に延びる開口であるガイド部３６ｂが形成されている。
【００３７】
偏心カム３７は、円筒状の軸部３７ａを有している。この軸部３７ａは、偏心カム３７の両端面からＹ軸方向に突出する部位を有しており（図５参照）、この突出した部位がガイド部３６ｂに係合している。また、軸部３７ａの端面は、隣り合う偏心カムの軸部の端面に接触しており、各偏心カム３７は軸１４上で位置決めされる。軸部３７ａは、正８角形の貫通穴３７ｂを有している。一方、軸１４は、その断面が正８角形であり、８の側面１４ａを有している。偏心カム３７の軸部３７ａが嵌合部であり、軸１４において偏心カム３７の軸部３７ａに対応する部位が被嵌合部になっている。
【００３８】
基板３６ａには、Ｙ軸方向に延びる断面楕円の筒状部３６ｃが形成されており、この筒状部３６ｃの内面に偏心カム３７のカム面が接する。軸１４を介して偏心カム３７が回転すると、ピストン３４がＸ軸方向で往復運動する。エアポンプによって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。
【００３９】
チェックバルブ３２Ａは、シリンダ３３の前面に取り付けられている。チェックバルブ３２Ａは、ボール３９と、このボール３９をシリンダ３３のエア流出口３３ｂに押し付けて塞ぐ圧縮バネ４０とを有している。ボール３９が接触する接触領域には、Ｏリングが取り付けられている。このチェックバルブ３２Ａによって、加圧エアの逆流を防ぐことができる。
【００４０】
チェックバルブ３２Ａの前部には、Ｚ軸プラス方向に突出する円柱状の第１突部４１と、Ｘ軸プラス方向に突出する角柱状の第２突部４２とが形成されている。ヘッド基部６６の上面には、Ｚ軸方向に貫通する第１ガイド孔４３が形成されており、この第１ガイド孔４３はＹ軸方向の幅が第１突部４１の径とほぼ同じでＸ方向の幅が第１突部４１の径よりも大きくなっている。また、ヘッド基部６６の前部に固定された前板４６には、Ｘ軸方向に貫通する第２ガイド孔４４が形成されており、この第２ガイド孔４４はＹ軸方向の幅が第２突部４２の幅とほぼ同じでＺ軸方向の幅が第２突部４２の幅よりも大きくなっている。
【００４１】
エア供給ユニット３０Ａをヘッド基部６６に組み付ける際には、第１突部４１を第１ガイド孔４３に挿入し、かつ第２突部４２を第２ガイド孔４４に挿入した状態にする。第１突部４１には、コイルバネ４５を巻き付け、このコイルバネ４５の上端部をヘッド基部６６の内面に固定し、コイルバネ４５の下端部をチェックバルブ３２Ａの上面に固定する。エア供給ユニット３０Ａは、ヘッド基部６６に対して前部が下方に付勢されるとともに、ヘッド基部６６に対して少しの移動が可能になる。
【００４２】
チェックバルブ３２Ａの下面にはエアノズル１５Ａが取り付けられている。エアノズル１５Ａは円筒状に形成されている。エアノズル１５Ａの外周面には、径方向に深さをもつように溝５０が形成されている。この溝５０にはＯリング５１が嵌め込まれている。溝５０は深くなるにしたがって溝幅（Ｚ軸方向における幅）が大きくなっている。これにより、加圧時にはＯリング５１に径の内方へ向かう力が働くため、Ｏリング５１の密閉性を高く保つことができる。エアノズル１５Ａの下端部は、この下端部の外径が抽出カートリッジ２の内径とほぼ同じになるように形成され、角部に面取りが施されている。
【００４３】
以下では、エアポンプの位相（偏心カムの位相）について説明する。エアポンプの位相の設定を行う場合には、エアポンプの位相を所定角度（本実施形態では「３６０度／エアポンプ数」の１倍に設定）刻みで分散させるとともに、列方向で隣り合うエアポンプ同士の位相差が所定角度の２以上の整数倍、つまり「３６０度／エアポンプ数」の２以上の整数倍になるようにして設定を行う。
【００４４】
図５に示す８機のエアポンプ３１Ａ〜３１Ｈにおいては、エアポンプの位相を４５度刻みで分散させるとともに、隣り合うエアポンプ同士の位相差が４５度の３倍、つまり１３５度になるようにして、各エアポンプの位相を設定する。図６に示すように、偏心カム３７の軸部３７ａを軸１４に嵌合させることにより偏心カム３７を組み付けることができるが、このときに各偏心カム３７のＹ軸回りでの姿勢を変えることにより、エアポンプ３１Ａ〜３１Ｈの位相を４５度刻みでずらすことができる。
【００４５】
図７に示すように、各エアポンプの位相を４５度刻みで分散させると、各エアポンプの位相は、それぞれ、０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度、２２５度、２７０度、３１５度になる。エアポンプ３１Ａを基準の０度として、Ｙ軸プラス側に配置されたエアポンプの位相が１３５度ずつ進むように順に設定してゆく。以下では、「エアポンプ［位相］」という表現形式を用いて説明する。エアポンプ３１Ａ［０度］であるとき、エアポンプ３１Ｂ［１３５度］、エアポンプ３１Ｃ［２７０度］、エアポンプ３１Ｄ［４５度］、エアポンプ３１Ｅ［１８０度］、エアポンプ３１Ｆ［３１５度］、エアポンプ３１Ｇ［９０度］、エアポンプ３１Ｈ［２２５度］である。ここで、エアポンプの位相においては３６０度と０度とは同じ意であることから、算出の途中で３６０度（１周）を超えた場合には、算出した値から３６０度を差し引いて算出を継続する。図８は、エアポンプ３１Ｂの要部断面図であり、図中実線で示すエアポンプ３１Ｂの偏心カムは、図中２点鎖線で示すエアポンプ３１Ａの偏心カムに対して位相が１３５度進んでいる（図中反時計回りが正）。
【００４６】
エアポンプ３１Ａ〜３１Ｈの位相を上記のように設定することにより、セットされる抽出カートリッジ２が一部だけ（一般的に、抽出カートリッジ２はＹ軸マイナス側から順にセットされる）であっても、共通の軸１４を回転させるモータ８２にかかる負荷が時間的に分散される。例えば、Ｙ軸マイナス側から順に３個の抽出カートリッジ２がセットされている場合には、エアポンプ３１Ａ〜３１Ｃに負荷がかかり、一方、エアポンプ３１Ｄ〜３１Ｈにはほぼ負荷がかからない。しかし、このように連続した一部のエアポンプ３１Ａ〜３１Ｃだけに負荷がかかる場合であっても、負荷がかかるエアポンプ３１Ａ〜３１Ｃの位相は適当に分散されており（エアポンプ３１Ａを基準としたときに、エアポンプ３１Ｂは１３５度進み、エアポンプ３１Ｃは２７０度進んでいる）、モータ８２にかかる負荷は時間的に分散される。
【００４７】
図９は、加圧装置１０の電気的構成を示すブロック図であり、加圧装置１０にはシステム制御部８０が備えられている。システム制御部８０には、位置センサ（検出器）８１、モータ８２、及びタイマ８３が接続されており、システム制御部８０は各部を制御している。
【００４８】
位置センサ８１は、加圧ヘッド１６がエア供給位置にあるときにオン信号を、退避位置にあるときにオフ信号を出力する。位置センサ８１は例えばリミットスイッチであって、このリミットスイッチは、加圧ヘッド１６がエア供給位置に移動するのに伴って加圧ヘッド１６に接触してオン信号を出力する。システム制御部８０では、位置センサ８１の出力信号を監視しており、出力信号がオン信号に切り換わったときに、モータ８２の駆動を開始させるとともに、タイマ８３による計時を開始する。システム制御部８０では、タイマ８３による計時時間が設定時間を経過したときに、モータ８２の駆動を停止させる。この設定時間は加圧処理にかかる時間を考慮して設定される。なお、この設定時間は、抽出カートリッジ２に注入する液の種類や液量に基づいて、変更可能に構成しておくことが好ましい。
【００４９】
加圧装置１０には電源８４が接続されている。電源８４は、モータ８２及びシステム制御部８０に電力を供給している。電源８４には例えばＡＣアダプタを用いる。なお、電源は市販のバッテリでもよく、カーバッテリでもよい。
【００５０】
以下、上記構成による作用について、図１０のフローチャートの流れに沿って説明する。図２に示すように、複数の抽出カートリッジ２を保持したカートリッジホルダ１９を、複数の廃液容器３及び回収容器４を保持した容器ホルダ２０の第１取付位置に取り付ける。各抽出カートリッジ２の吐出部２ｃは各廃液容器３に挿入した状態になる。この後、各抽出カートリッジ２に、核酸を含んだ試料液Ｓを手動で注入する。
【００５１】
ラック１８を載置トレイ１２上に載置し、このラック１８をＸ軸マイナス方向にスライド移動させ、突き当て面２７が突き当てブロック２６に突き当たるところでラック１８を停止させることにより、ラック１８を加圧装置１０に装着することができる。加圧ヘッド１６は退避位置にあり、各抽出カートリッジ２は、それぞれエアノズル１５Ａ〜１５Ｈの直下に位置する。
【００５２】
把持部６５を把持して回転操作すると、この操作力が回転軸６３及びカム６４を介して加圧ヘッド１６に伝達され、図１１に示すように、加圧ヘッド１６がエア供給位置に移動する。エア供給ユニット３０Ａ〜３０Ｈは、個々に独立して軸１４回りに回転可能であるとともに、前部がコイルバネ４５によって下方に付勢されていることから、エアノズル１５Ａ〜１５Ｈは適度な力で抽出カートリッジ２にそれぞれ接触し抽出カートリッジ２を気密に塞ぐ。
【００５３】
加圧ヘッド１６がエア供給位置に移動すると、これを位置センサ８１が検出し、モータ８２が駆動を開始する。モータ８２が駆動すると、軸１４が回転し、エアポンプ３１Ａ〜３１Ｈが個々に駆動して加圧エアが生成される。生成された加圧エアは、それぞれチェックバルブ３２Ａ〜３２Ｈ及びエアノズル１５Ａ〜１５Ｈを介して、対応する抽出カートリッジ２に同時に供給される。試料液Ｓはフィルタ２ａを通過し、フィルタ２ａに核酸が吸着される。その他の液状成分は廃液容器３に排出される。このように、複数の抽出カートリッジ２に同時に加圧処理が施される。
【００５４】
ここで、カートリッジホルダ１９が保持する抽出カートリッジ２が８個より少なく、エアポンプ３１Ａ〜３１Ｈのうち、連続する一部のものだけに負荷がかかる場合であっても、負荷がかかるエアポンプの位相は適当な角度で互いに異なっており、モータ８２にかかる負荷は時間的に分散される。モータ８２には過大な負荷がかからないことから、モータ８２は長寿命になり、加圧装置１０は振動することなく安定して駆動する。
【００５５】
モータ８２は設定時間を過ぎると駆動を停止し、エアポンプ３１Ａ〜３１Ｈによる加圧エアの供給は停止される。抽出カートリッジ２に試料液Ｓが残っている場合には、把持部６５を回転操作して加圧ヘッド１６を一旦退避位置に移動させてから、再び加圧ヘッド１６をエア供給位置に移動させて加圧エアの供給を行う。全ての抽出カートリッジ２から試料液Ｓが排出されたことが目視確認できた場合には、把持部６５を回転操作して加圧ヘッド１６を退避位置に移動させる。なお、エアポンプ３１Ａ〜３１Ｈによる加圧エアの供給が停止された後であっても、抽出カートリッジ２内には加圧エアが残留していることから、時間をかけて試料液Ｓが排出されるのを待ってもよい。
【００５６】
次に、ラック１８を取り出して各抽出カートリッジ２に洗浄液Ｗを注入してから、このラック１８を加圧装置１０に装着する。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る。フィルタ２ａを通過した洗浄液Ｗは、核酸以外の不純物と共に廃液容器３に排出される。
【００５７】
この後、ラック１８を取り出し、カートリッジホルダ１９を容器ホルダ２０の第２取付位置に取り付ける。各抽出カートリッジ２の吐出部２ｃは各回収容器４に挿入した状態になる。このラック１８を加圧装置１０に装着すると、各抽出カートリッジ２はそれぞれエアノズル１５Ａ〜１５Ｈの直下に位置する。回収液Ｒ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る。回収液Ｒはフィルタ２ａを通過し、フィルタ２ａに吸着された核酸と共に、回収容器４に収容される。把持部６５を回転操作して加圧ヘッド１６を退避位置に移動させ、ラック１８を取り出して、全ての核酸抽出処理が完了する。
【００５８】
本加圧装置１０によれば、複数の抽出カートリッジ２に同時に処理を施すことができるから、短時間で加圧抽出処理を終えることができる。また、加圧装置１０の構成は非常に簡素であることから、加圧装置１０を安価に提供することができる。
【００５９】
上記実施形態では、加圧ヘッドが保持するエアノズルは８個でありエアポンプは８機であったが、これらの数は任意でよい。上記実施形態では、ピストン式エアポンプを用いて説明を行ったが、例えばベローズポンプなど、他のエアポンプを用いてもよい。
【００６０】
上記実施形態では、ラックの容器ホルダにスリットを設けることにより、廃液容器の収容量を確認できるようにしたが、この構成の替わりに、またはこの構成に加えて、加圧装置本体に装着したラックよりも後方に光源を配置し、この光源によって容器ホルダ及び廃液容器に照明を当ててもよい。この場合には、容器ホルダ及び廃液容器を透明な樹脂で形成する。
【００６１】
上記実施形態では、固定された抽出カートリッジに対してエアノズルが移動する構成であったが、固定されたエアノズルに対して抽出カートリッジが移動する構成にしてもよい。
【００６２】
上記実施形態では、洗浄液による洗浄処理を施しているが、フィルタ部材の透過能力によっては必ずしも必要とされるものではない。上記実施形態では、回収液を用いて回収動作を行っているが、例えば、フィルタ部材に特定物質を吸着させたまま分析を行う場合には、回収液は必ずしも必要ではない。
【００６３】
上記実施形態では、核酸を抽出するために用いる加圧装置について記載しているが、これに限定されるものではなく、種々の特定物質を抽出する場合にも本加圧装置を用いることができる。
【００６４】
上記実施形態では、エアポンプの位相の設定を行う際に、所定角度を「３６０度／エアポンプ数」の１倍に設定し、列方向で隣り合うエアポンプ同士の位相差が所定角度の３倍になるように設定したが、位相差が所定角度の２倍になるように設定してもよいし、位相差が所定角度の４以上の整数倍になるように設定してもよいし、位相差が所定角度の２以上の整数倍が交ざるように（例えば２倍と３倍とが交ざるように）設定してもよい。なお、エアポンプの位相差は必ずしも厳密に設定する必要はなく、算出した角度に対して、プラス５度、マイナス５度程度の範囲内の角度に設定することは問題ない。
【００６５】
上記実施形態では、エアポンプの位相の設定を行う際に、所定角度を「３６０度／エアポンプ数」の１倍に設定したが、この所定角度自体を、「３６０度／エアポンプ数」の２以上の整数倍に設定してもよい。
【００６６】
６機のエアポンプを用いた場合における、エアポンプの位相の好適な設定例を図１２及び図１３を用いて説明する。エア供給ユニット１００Ａ〜１００Ｆは、エア供給ユニット３０Ａ（図６参照）と同様の構成であり、それぞれエアポンプ１０１Ａ〜１０１Ｆを有している。これらのエアポンプ１０１Ａ〜１０１Ｆは、軸１０２に沿って並べられている。６機のエアポンプ１０１Ａ〜１０１Ｆの位相を設定する際には、エアポンプの位相を６０度刻みで分散させるとともに、エアポンプ１０１Ａを基準の０度として、Ｙ軸プラス側に配置されたエアポンプの位相が原則として６０度の２倍つまり１２０度ずつ進むように順に設定してゆく。エアポンプ１０１Ａ［０度：基準］であるとき、エアポンプ１０１Ｂ［１２０度］、エアポンプ１０１Ｃ［２４０度］、エアポンプ１０１Ｄ［６０度］、エアポンプ１０１Ｅ［１８０度］、エアポンプ１０１Ｆ［３００度］である。原則では、エアポンプ１０１Ｃ［２４０］の隣のエアポンプ１０１Ｄは位相が０度（３６０度）に設定されるが、同位相に２つのエアポンプが設定されるのを避けるため、０度よりも６０度進んだ６０度に設定している。
【００６７】
１２機のエアポンプを用いた場合における、エアポンプの位相の好適な設定例を図１４及び図１５を用いて説明する。エア供給ユニット２００Ａ〜２００Ｌは、エア供給ユニット３０Ａ（図６参照）と同様の構成であり、それぞれエアポンプ２０１Ａ〜２０１Ｌを有している。これらのエアポンプ２０１Ａ〜２０１Ｌは、軸２０２に沿って並べられている。１２機のエアポンプ２０１Ａ〜２０１Ｌの位相を設定する際には、エアポンプの位相を３０度刻みで分散させるとともに、エアポンプ２０１Ａを基準の０度として、Ｙ軸プラス側に配置されたエアポンプの位相が原則として３０度の４倍つまり１２０度ずつ進むように順に設定してゆく。ただし、必要に応じて、Ｙ軸プラス側に配置されたエアポンプの位相が３０度の４以外の整数倍（例えば３０度の５倍の１５０度）進むように設定してもよい。エアポンプ２０１Ａ［０度：基準］であるとき、エアポンプ２０１Ｂ［１２０度］、エアポンプ２０１Ｃ［２４０度］、エアポンプ２０１Ｄ［３０度］、エアポンプ２０１Ｅ［１５０度］、エアポンプ２０１Ｆ［２７０度］、エアポンプ２０１Ｇ［６０度］、エアポンプ２０１Ｈ［１８０度］、エアポンプ２０１Ｉ［３００度］、エアポンプ２０１Ｊ［９０度］、エアポンプ２０１Ｋ［２１０度］、エアポンプ２０１Ｌ［３３０度］である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】核酸抽出動作を順に示す説明図である。
【図２】加圧装置及びラックの外観斜視図である。
【図３】カートリッジの外観斜視図である。
【図４】ラックの分解斜視図である。
【図５】エア供給ユニットの外観斜視図である。
【図６】ＸＺ平面で切断したときの加圧ヘッドの断面図である。
【図７】エアポンプの位相差を説明する説明図である。
【図８】位相が１３５度進んでいるエアポンプの要部断面図である。
【図９】加圧装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１０】核酸抽出動作の流れを示すフローチャートである。
【図１１】エア供給位置に移動した加圧ヘッドの断面図である。
【図１２】６機のエア供給ユニットの概略図である。
【図１３】６機のエアポンプにおける位相差を説明する説明図である。
【図１４】１２機のエア供給ユニットの概略図である。
【図１５】１２機のエアポンプにおける位相差を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
Ｓ  試料液
Ｗ  洗浄液
Ｒ  回収液
２  カートリッジ
２ａ  フィルタ
１０  加圧装置
１４  軸
１５Ａ〜１５Ｈ  エアノズル
１６  加圧ヘッド
１７  ヘッド変位機構
１８  ラック
１９  カートリッジホルダ
２０  容器ホルダ
３０Ａ〜３０Ｈ  エア供給ユニット
３１Ａ〜３１Ｈ  エアポンプ
３７  偏心カム
３７ｂ  嵌合部
【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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