(57)【要約】      （修正有）【課題】化学的な処理を安定して、かつ安全に行える化学処理用カートリッジおよびその使用方法を提供する。【解決手段】化学処理用カートリッジは、基板１と、基板に重ね合わされる弾性部材２とを備える。弾性部材の裏面には、その表面側に凹んだ所定形状の凹部が形成されている。この凹部は、カートリッジ基板と弾性部材との間に空間を生み出すことで、エポキシ接着剤の主剤を収容するウェル２１と、ウェル２１に連通する流路２２と、エポキシ接着剤の硬化剤を収容するウェル２３と、ウェル２３に連通する流路２４と、主剤および硬化剤を混合するミキシング部２５と、混合物を排出する排出路２６とを構成する。化学処理用カートリッジの未使用時には、流路２２、流路２４および排出路２６は閉じており、ウェル２１およびウェル２３は実質的に気密状態にある。ミキシング部２５は互いに交差する複数の流路２５ａから構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外力を加えた際の変形によって内容物を移送することで化学的処理を行う化学処理用カートリッジにおいて、
複数の内容物を気密状態で収容する収容部と、
カートリッジの変形に応じて前記内容物を混合する混合部と、
前記混合部で混合された混合物を、カートリッジの変形に応じてカートリッジの外部に排出する排出部と、
を備えることを特徴とする化学処理用カートリッジ。
【請求項２】
前記混合部は前記内容物が合流する複数の交点を有することを特徴とする請求項１に記載の化学処理用カートリッジ。
【請求項３】
前記混合部は複数のウェルと、前記ウェル間を結ぶ流路と、により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の化学処理用カートリッジ。
【請求項４】
前記混合部はカートリッジに収容されたビーズあるいはメッシュフィルタを用いて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の化学処理用カートリッジ。
【請求項５】
外力を加えた際の変形によって内容物を一方向に移送することで、前記内容物の混合、排出を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の化学処理用カートリッジ。
【請求項６】
気密状態で収容された第１の内容物および第２の内容物を、カートリッジの変形に応じて混合する第１の混合部と、
前記第１の混合部において混合された混合物および気密状態で収容された第３の内容物を、カートリッジの変形に応じて混合する第２の混合部と、
を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の化学処理用カートリッジ。
【請求項７】
外力を加えた際の変形によって内容物を移送することで化学的処理を行う化学処理用カートリッジに、
複数の内容物を気密状態で収容する収容部と、
カートリッジの変形に応じて前記内容物を混合する混合部と、
前記混合部で混合された混合物を、カートリッジの変形に応じてカートリッジの外部に排出する排出部と、
を設け、
前記収容部に前記内容物を収容した状態の前記カートリッジを製造するステップと、
前記カートリッジに外力を加えることで前記内容物の混合、排出を行うステップと、
を備えることを特徴とする化学処理用カートリッジの使用方法。
【請求項８】
前記内容物の混合、排出を行うステップの後、前記カートリッジを廃棄するステップを備えることを特徴とする請求項７に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
【請求項９】
前記内容物の混合、排出を行うステップでは、用時調製を行うことを特徴とする請求項７または８に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
【請求項１０】
前記内容物の混合、排出を行うステップでは、前記内容物について化学反応を開始または進行させることを特徴とする請求項７または８に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
【請求項１１】
前記内容物の混合、排出を行うステップでは、前記内容物と触媒とを接触させることを特徴とする請求項７または８に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
【請求項１２】
前記内容物の混合、排出を行うステップでは、前記内容物である基質と酵素とを接触させることを特徴とする請求項７または８に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
【請求項１３】
前記内容物の混合、排出を行うステップでは、検出薬剤の調製を行うことを特徴とする請求項７または８に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
【請求項１４】
前記内容物の混合、排出を行うステップでは、細胞培養のための試薬を調製することを特徴とする請求項７または８に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
【請求項１５】
前記カートリッジには、前記収容部として細胞または細菌の培養チャンバーが設けられ、
前記内容物の混合、排出を行うステップでは、細胞または細菌中の物質の抽出を行うことを特徴とする請求項７または８に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
【請求項１６】
前記用時調整を行う試薬が、モノマーと重合開始剤、モノマーと重合増感剤または治療用薬剤であることを特徴とする請求項９に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
【請求項１７】
前記モノマーが、アクリルアミドであることを特徴とする請求項１６に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
【請求項１８】
前記用時調整を行う試薬が毒性、危険性、爆発性または発がん性を持つことを特徴とする請求項９に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
【請求項１９】
前記発がん性を持つ試薬が、ウェスタンブロット用検出液であることを特徴とする請求項１８に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
【請求項２０】
前記爆発性を持つ試薬が、銀染色液であることを特徴とする請求項１８に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
【請求項２１】
前記検出薬剤が、シアン検出用試薬または酸性ホスファターゼ検出試薬であることを特徴とする請求項１３に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
【請求項２２】
外力を加えた際の変形によって内容物を移送することで化学的処理を行う化学処理用カートリッジにおいて、
複数の内容物を収容する収容部と、
前記内容物の混合物を、カートリッジの変形に応じてカートリッジの外部に排出する排出部と、
を備え、
前記内容物は液体と粉体であって、この液体と粉体の混合物を前記排出部から排出することを特徴とする化学処理用カートリッジ。
【請求項２３】
前記液体が移送されて前記粉体の収容部へ入り、前記粉体と混合されることを特徴とする請求項２２に記載の化学処理用カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外力を加えた際の変形によって内容物を移送することで化学的処理を行う化学処理用カートリッジおよびその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、２液硬化型のエポキシ樹脂を調製する場合、少量であれば通常は手作業で２液を混合している。また、多量のエポキシ樹脂を使用する場合には、専用のミキサーが用いられる。
一方、外力を加えた際の変形によって内部の送液を行うことで化学反応を生じさせ、サンプルの検査を行う密閉型の化学反応用カートリッジが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３７３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、２液硬化型のエポキシ樹脂を調製する場合、手作業での混合は時間がかかり、作業者によるばらつきも大きい。とくに主剤に対する硬化剤の比率が小さいような場合には、充分な混合が困難となる。また、調製量が少量の場合には、ミキサーによる混合では無駄が多く、内容物の交換や清掃作業が負担となる。
【０００５】
また、各種の化学的処理では有害なガスが発生することや、皮膚への接触を回避すべき物質を取り扱うことも多く、作業の安全性を確保することが困難である。
【０００６】
本発明の目的は、化学的な処理を安定して、かつ安全に行える化学処理用カートリッジおよびその使用方法を提供することにある。詳細には、本カートリッジは、特定のサンプルを使用時に外部から注入して、このカートリッジ内でサンプルの検査を行うのではなく、予め収容済みの複数の内容物を使用するときに混合してから排出する混合機能を持つインテリジェントな容器であるカートリッジおよびその使用方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の化学処理用カートリッジは、外力を加えた際の変形によって内容物を移送することで化学的処理を行う化学処理用カートリッジにおいて、複数の内容物を気密状態で収容する収容部と、カートリッジの変形に応じて前記内容物を混合する混合部と、前記混合部で混合された混合物を、カートリッジの変形に応じてカートリッジの外部に排出する排出部と、を備えることを特徴とする。
この化学処理用カートリッジによれば、カートリッジの変形に応じて内容物を混合する混合部と、混合部で混合された混合物を、カートリッジの変形に応じてカートリッジの外部に排出する排出部とを設けたので、混合、排出の処理を迅速かつ安定して行える。また、内容物を気密状態で収容するので、カートリッジの使用前および使用時の安全性を確保できる。
【０００８】
前記混合部は前記内容物が合流する複数の交点を有してもよい。
【０００９】
前記混合部は複数のウェルと、前記ウェル間を結ぶ流路と、により構成されていてもよい。
【００１０】
前記混合部はカートリッジに収容されたビーズあるいはメッシュフィルタを用いて構成されていてもよい。
【００１１】
外力を加えた際の変形によって内容物を一方向に移送することで、前記内容物の混合、排出を行ってもよい。
この場合には、簡単な操作で一連の処理を実行できる。
【００１２】
気密状態で収容された第１の内容物および第２の内容物を、カートリッジの変形に応じて混合する第１の混合部と、前記第１の混合部において混合された混合物および気密状態で収容された第３の内容物を、カートリッジの変形に応じて混合する第２の混合部と、を備えてもよい。
この場合には、多段にわたる混合を行うことができる。
【００１３】
本発明の化学処理用カートリッジの使用方法は、外力を加えた際の変形によって内容物を移送することで化学的処理を行う化学処理用カートリッジに、複数の内容物を気密状態で収容する収容部と、カートリッジの変形に応じて前記内容物を混合する混合部と、前記混合部で混合された混合物を、カートリッジの変形に応じてカートリッジの外部に排出する排出部と、を設け、前記収容部に前記内容物を収容した状態の前記カートリッジを製造するステップと、前記カートリッジに外力を加えることで前記内容物の混合、排出を行うステップと、を備えることを特徴とする。
この化学処理用カートリッジの使用方法によれば、収容部に内容物を収容した状態のカートリッジを製造し、カートリッジに外力を加えることで内容物の混合、排出を行うので、安全に、かつ安定して所定の化学的処理を行うことができる。
【００１４】
前記内容物の混合、排出を行うステップの後、前記カートリッジを廃棄するステップを備えてもよい。
この場合には、カートリッジ使用後の安全性を確保できるとともに、清掃等の作業が不要となる。
【００１５】
前記内容物の混合、排出を行うステップでは、用時調製を行ってもよい。
【００１６】
前記内容物の混合、排出を行うステップでは、前記内容物について化学反応を開始または進行させてもよい。
【００１７】
前記内容物の混合、排出を行うステップでは、前記内容物と触媒とを接触させてもよい。
【００１８】
前記内容物の混合、排出を行うステップでは、前記内容物である基質と酵素とを接触させてもよい。
【００１９】
前記内容物の混合、排出を行うステップでは、検出薬剤の調製を行ってもよい。
【００２０】
前記内容物の混合、排出を行うステップでは、細胞培養のための試薬を調製してもよい。
【００２１】
前記カートリッジには、前記収容部として細胞または細菌の培養チャンバーが設けられ、前記内容物の混合、排出を行うステップでは、細胞または細菌中の物質の抽出を行ってもよい。
【００２２】
前記用時調整を行う試薬が、モノマーと重合開始剤、モノマーと重合増感剤または治療用薬剤であってもよい。
【００２３】
前記モノマーが、アクリルアミドであってもよい。
【００２４】
前記用時調整を行う試薬が毒性、危険性、爆発性または発がん性を持つ試薬であってもよい。
【００２５】
前記発がん性を持つ試薬が、ウェスタンブロット用検出液であってもよい。
【００２６】
前記爆発性を持つ試薬が、銀染色液であってもよい。
【００２７】
前記検出薬剤が、シアン検出用試薬または酸性ホスファターゼ検出試薬であってもよい。
【００２８】
本発明のカートリッジは、外力を加えた際の変形によって内容物を移送することで化学的処理を行う化学処理用カートリッジにおいて、複数の内容物を収容する収容部と、前記内容物の混合物を、カートリッジの変形に応じてカートリッジの外部に排出する排出部とを備え、前記内容物は液体と粉体であって、この液体と粉体の混合物を前記排出部から排出することを特徴とする。
この化学処理用カートリッジによれば、液体と粉体の混合から排出の処理を迅速かつ安定して行える。
【００２９】
前記液体が移送されて前記粉体の収容部へ入り、混合されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の化学処理用カートリッジによれば、カートリッジの変形に応じて内容物を混合する混合部と、混合部で混合された混合物を、カートリッジの変形に応じてカートリッジの外部に排出する排出部とを設けたので、混合、排出の処理を迅速にかつ安定して行える。また、内容物を気密状態で収容するので、カートリッジの使用前および使用時の安全性を確保できる。
また、内容物が液体と粉体であっても、この液体と粉体の混合物を排出部から排出する構成としたことで、液体と粉体の混合から排出の処理を迅速かつ安定して行える。
【００３１】
本発明の化学処理用カートリッジの使用方法によれば、収容部に内容物を収容した状態のカートリッジを製造し、カートリッジに外力を加えることで内容物の混合、排出を行うので、安全に、かつ安定して所定の化学的処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図１〜図８を参照して、本発明による化学処理用カートリッジの実施例について説明する。本実施例は、本発明による化学処理用カートリッジをエポキシ接着剤の容器に適用した例を示している。
【００３３】
図１（ａ）は本実施例の化学処理用カートリッジの構成を示す平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のIｂ−Iｂ線方向から見た図、図１（ｃ）はミキシング部の一部拡大図である。
【００３４】
図１に示すように、本実施例の化学処理用カートリッジは、基板１と、基板１に重ね合わされる弾性部材２とを備える。
【００３５】
弾性部材２の裏面（図１（ｂ）において下面）には、その表面（図１（ｂ）において上面）側に凹んだ所定形状の凹部が形成されている。この凹部は、カートリッジ基板１と弾性部材２との間に空間を生み出すことで、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、エポキシ接着剤の主剤を収容するウェル２１と、ウェル２１に連通する流路２２と、エポキシ接着剤の硬化剤を収容するウェル２３と、ウェル２３に連通する流路２４と、主剤および硬化剤を混合するミキシング部２５と、混合物を排出する排出路２６とを構成する。
【００３６】
化学処理用カートリッジの未使用時には、流路２２、流路２４および排出路２６は閉じており、ウェル２１およびウェル２３は実質的に気密状態にある。なお、気密状態を確実なものとするため、カートリッジの所定箇所に密閉性を確保するための弁を設け、未使用時には弁が閉じた状態を維持するようにしてもよい。
【００３７】
ミキシング部２５は互いに交差する複数の流路２５ａから構成されている。流路２５ａの始端は流路２２または流路２４に、流路２５ａの終端は排出路２６に、それぞれ接続されている。図１（ｃ）はミキシング部２５の一部を示す図であり、流路２５ａの交点２５ｂで流路２５ａ同士が互いに接続されている様子を示している。
【００３８】
排出路２６の終端はカートリッジの端面（図１（ａ）において右端面）から外部に連通している。
【００３９】
図２はカートリッジの使用方法を示す図である。
【００４０】
図２（ａ）に示すように、ローラ３をカートリッジに押し付けながら右方に回転させると弾性部材２が弾性変形し、ウェル２１に収容された主剤と、ウェル２３に収容された硬化剤とが、それぞれ流路２２および流路２４を押し開きミキシング部２５に到達する。
【００４１】
図２（ｂ）に示すように、さらにローラ３を回転させると、主剤および硬化剤は流路２５ａを右方に進み、交点２５ｂにおいて混合される。混合物はさらに流路を進み、新たな交点２５ｂでさらに均一に混合される。
【００４２】
ローラ３の回転により排出路２６まで進んだ混合物は充分に混合された状態で、カートリッジの端面から排出される。
【００４３】
このように、本実施例によれば、ウェル２１およびウェル２３に収容された主剤および硬化剤をローラ３によって移動する過程で両者が混合され、混合物が充分混合された状態で排出される。このため、自動的かつ安定して混合、排出の処理が行え、混合のための煩雑な作業が不要となる。また、少量の接着剤を調製する際にも無駄が生じることなく、混合作業のために手や治具が汚れることもない。また、カートリッジは使い捨て可能であるため、作業後の清掃も不要である。さらに、主剤、硬化剤を短時間で混合、排出できるため、硬化速度が早い接着剤にも好適である。また、基板１を硬質な材料で形成すれば、基板１をハンドリングあるいは位置決めのために利用できる。
【００４４】
ローラを用いず、手で主剤および硬化剤を混合、排出してもよい。この場合、カートリッジ全体を弾性部材、あるいは柔軟性のある部材で構成し、カートリッジをまるめることで主剤および硬化剤を搾り出すようにして、両者を混合、排出してもよい。
【００４５】
上記実施例では、接着剤の調製を例示したが、本発明のカートリッジはあらゆる用途に使用できる。例えば、シリコンゴム、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、各種インク、塗料等の調製を行うこともできる。内容物は流動性があればよく、液体に限定されず、ゲル等でもよい。
【００４６】
図３はカートリッジの他の構成例を示している。
【００４７】
カートリッジに３つ以上の内容物を収容することもでき、図３（ａ）の例では、３つのウェル３１，３２，３３が形成されており、それぞれのウェルに収容された３つの内容物がミキシング部３４で混合され、排出路３５を介して排出される。
【００４８】
図３（ｂ）の例では、３つの内容物の混合の順序に指定がある場合を示している。この例では、ウェル３７およびウェル３８に収容された内容物がミキシング部４０で混合され、さらに、この混合物と、ウェル３９に収容された内容物とがミキシング部４１で混合される。ミキシング部４０における混合後、化学反応に必要な時間を置いてからミキシング部４１における混合を行うようにすることもできる。
【００４９】
図４および図５はミキシング部の構造を例示する図である。
【００５０】
図４（ａ）に示すように、ミキシング部４５の流路にジャマ板４６を設けて複雑な流動運動を生み出すことで、ウェル４３およびウェル４４に収容されていた内容物を混合してもよい。
【００５１】
また、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すように、ウェルと流路を交互に接続することでミキシング部を構成してもよい。図４（ｂ）は平面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＩＶｃ−ＩＶｃ線方向から見た図である。この例では、ウェル４９Ａおよびウェル４９Ｂを３次元的に配置し、ウェル間を流路５０で接続している。ウェル４７およびウェル４８に収容されていた内容物が、ウェル４９Ａ、流路５０およびウェル４９Ｂを順次通過する間に混合される。
【００５２】
このようにウェルの間を流路で結ぶ場合、流路の幅ないし径が小さ過ぎると層流が形成され、混合の効率が低下する。内容物の粘度等にもよるが、例えば水程度の粘度では流路幅が２００μｍ以下では層流となるため、流路の幅ないし径をこれ以上に形成することが望ましい。
【００５３】
図５（ａ）の例では、ミキシング部５３がメッシュ状の流路として形成されている。この場合、ウェル５１およびウェル５２に収容されていた内容物がメッシュ状の流路の交点を通過する都度、混合が進行する。メッシュ状の流路は２次元的に形成してもよいし、３次元的に形成してもよい。
【００５４】
図５（ｂ）の例では、ビーズあるいはメッシュフィルタを用いて混合を行う例を示している。この例では、ウェル５５およびウェル５６に収容されていた内容物は、ウェル５７に導かれる。ウェル５７にはビーズあるいはメッシュフィルタ５８が充填されており、内容物がビーズの間隙、あるいはメッシュフィルタ５８を通過する際に、混合が進行する。混合物は流路５９を介して排出される。
【００５５】
ミキシング部の構成は、内容物の粘度や流動特性に応じて適宜選択できる。
【００５６】
本発明によるカートリッジは、粉体と流動体とを混合する場合にも適用できる。図６（ａ）の例では、ウェル６０に流動性のある内容物を、ウェル６１に粉体６２を、それぞれ収容している。この例では、流動体をウェル６０からウェル６１に向けて移動させることで、粉体６２と流動体とを混合することができる。
【００５７】
本発明によるカートリッジは、化学反応する内容物同士の混合の場合に限定されない。図６（ｂ）の例では、ウェル６４に触媒６５が収容されている。ウェル６３に収容された内容物がウェル６４に導かれると、触媒６５に接触し所定の化学反応が起きる。反応物あるいは反応途中の内容物は、ウェル６６に向けて移動する。触媒の機能が発揮できる限り、触媒の収容状態は任意の形態を採用できる。例えば、触媒をウェルの壁面等、カートリッジの所定箇所に固定してもよい。また、光透過材料を用いてカートリッジを構成すれば、光触媒を収容することもできる。
【００５８】
触媒に代えて酵素をカートリッジに収容し、内容物である基質と反応させるようにしてもよい。
【００５９】
図７（ａ）は収納された内容物の使用量を調整可能な例を示している。図７（ａ）において、ウェル６７ａ、ウェル６７ｂおよびウェル６７ｃには同一内容物が収容されている。この例では、ローラの移動範囲に応じて、内容物の使用量を調整できる。例えば、位置Ａからローラを駆動した場合には、ウェル６７ａ、ウェル６７ｂおよびウェル６７ｃに収容された内容物の総量がウェル６８に移動し、使用される。位置Ｂからローラを駆動した場合には、ウェル６７ｂおよびウェル６７ｃに収容された分のみが使用される。また、位置Ｃからローラを駆動した場合には、ウェル６７ｃに収容された分のみが使用される。このように、収容された内容物の一部のみを使用可能に構成することができる。
【００６０】
また、図７（ａ）において、ウェル６７ａ、ウェル６７ｂおよびウェル６７ｃに異なる内容物を収容した場合には、ローラの駆動範囲に応じて、使用する内容物の種類を変化させることができる。
【００６１】
図７（ｂ）に示すように、ローラの駆動方向と直交する方向に複数のウェルを設けることで、使用する内容物の種類あるいは量を変化させることができる。この例では、例えば、ウェル６９ａの側でローラ７１を駆動した場合には、ウェル６９ａに収容されていた内容物のみがウェル７０に導かれる。また、ウェル６９ｂの側でローラ７１を駆動した場合には、ウェル６９ｂに収容されていた内容物のみがウェル７０に導かれる。
【００６２】
本発明によるカートリッジは、細胞や細菌を培養した状態で保持することもできる。図８（ａ）の例では、カートリッジ内に細胞培養チャンバー７３を形成している。また、ウェル７４には細胞膜を溶解する溶解液が収容されている。チャンバー７３の細胞と、ウェル７４の溶解液をミキシング部７５で混合することで、細胞中の物質、例えば、タンパク質、磁性粒子等の抽出をすることができる。カートリッジ内に物質の解析する機能を作り込めば、物質の解析までの処理を連続して実行できる。
【００６３】
本発明によるカートリッジを多段の反応系に適用することもできる。図８（ｂ）に示す例では、ウェル７６、ウェル７７に収容された内容物がミキシング部７８で混合された後、この混合物がウェル７９に収容された内容物と合流し、これらがミキシング部８０で混合される。例えば、ウェル７９に反応停止剤あるいは失活剤を収容することにより、ミキシング部７８で混合された混合物の反応を停止させ、あるいは混合物を失活させることができる。ミキシング部８０での混合は、反応の停止段階、あるいは失活させるタイミングに応じて適時に行われる。
【００６４】
また、多段の反応系として逆転写反応を挙げることができる。例えば、ウェル７６にｍＲＮＡを、ウェル７７に逆転写酵素を、ウェル７９にＲＮＡ分解酵素をそれぞれ収容する。この場合、ミキシング部７８においてｍＲＮＡと逆転写酵素とが混合され、ｍＲＮＡに相補的な塩基配列を持つｃＤＮＡが合成される。その後、適時にＲＮＡ分解酵素が加えられミキシング部８０で混合されることで不要なｍＲＮＡが分解され、ｃＤＮＡが取り出される。
【００６５】
本発明によるカートリッジによれば、短時間で内容物を混合、排出できる。このため、本発明によるカートリッジは用時調製が要求される場合に好適である。用時調製が要求される場合としては、例えば、以下のものが挙げられる。
【００６６】
（１）硬化反応
上記実施例としても示したように、硬化反応を生じさせる用時調製について広く本発明のカートリッジを使用できる。モノマーと重合開始剤との混合、重合増感剤の添加等が含まれる。例えば、アクリルアミドゲルを生成する場合のように、アクリルアミドと重合開始剤とを混合し、さらに重合増感剤を加えることもできる。
【００６７】
（２）反応後に不安定になる反応系
シアン検出の手順として、用時調製が要求される。例えば、ピリジン・ピラゾロン法（拡散法）がある。また、この方法で使用するピリジンは悪臭を発生し毒性を有するが、カートリッジを使用することで気密状態を維持できるため、安全性を確保できる。
【００６８】
また、酸性ホスファターゼ検出試薬（ＳＭ試薬）は熱や光に対し不安定なため、用時調製が望ましいものとされている。
【００６９】
さらに、失活の早い反応物を用時調製する場合に、本発明によるカートリッジは好適である。例えば、細胞培養において、特定の染色体を維持する試薬を用時調製することができる。
【００７０】
（３）混合が困難な場合
一般にバイオテクノロジーの実験では、２つのものを混合することの困難性が認識されており、混合のテクニックが実験の基礎的要素として要求される（例えば、大藤道衛  「バイオ実験超基本Ｑ＆Ａ」  （株）羊土社  2001年、ｐ６２〜６３、ｐ１６７）。本発明によるカートリッジによれば、ミキシング部等の構造により混合条件が予め設計されており、簡単な操作により安定して所定条件での混合が実現できる。このため、混合の困難な場面にも有効に適用できる。エッペンドルフチューブによる混合では個人差が生じるが、カートリッジを使用すればこのようなこともない。例えば、ＰＣＲ用の酵素とバッファ液との混合等も安定して行える。
【００７１】
（４）混合後に劣化等が生じる場合
混合後の失活や劣化が早い場合に用時調製が要求される。また、混合後の雑菌繁殖を防止したい場合にも用時調製が要求される。とくに医薬品について用時調製が広く要求される。例えば、肝炎治療薬であるペグイントロン（商品名）等の薬剤では溶解後すぐに使用する必要があり、また、溶解時に泡立てが禁止されている。
さらに、タンパク質検出用の銀染色液は放置すると爆発性の銀アミドを生じる可能性があるので用事調整とし、また使用後はＨＣｌ、ＮａＣｌ等を加えＡｇＣｌの沈殿物とする。また、銀染色液は試薬を混合した状態で保存すると爆発性があるため、使用直前に混合を行う必要がある。
本発明によるカートリッジは、このような場合にも好適である。なお、薬剤の投与に注射器を用いる場合、カートリッジを注射器と一体的に構成すれば、カートリッジの外部に薬剤を取り出す必要がなくなる。
【００７２】
（５）反応前に毒性、危険性のある場合
本発明によるカートリッジでは、反応前の流動物や粉体はカートリッジ内部に収容されている。このため、毒性や危険性があるものを扱うこともできる。
【００７３】
例えば、ウェスタンブロット用検出液は発ガン性があるが、カートリッジを用いれば気密性を維持できるため安全性を確保できる。
【００７４】
以上のように、本発明による化学処理用カートリッジによれば、カートリッジ内に化学処理の条件を予め定める構造を備えるので、所定の化学的処理を迅速に、かつ安定して行える。また、内容物を気密状態で保持しているので、カートリッジの使用前および使用中についての安全性を確保できる。さらに、使用したカートリッジを廃棄するだけで後処理が完了するため、器具の洗浄等の作業も不要となる。
【００７５】
本発明の適用範囲は上記実施例に限定されることはない。本発明は、化学的処理を行う場合に対し広く適用することができ、化学的処理の内容により限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】化学処理用カートリッジの構成を示す図であり、（ａ）は化学処理用カートリッジの構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のIｂ−Iｂ線方向から見た図、（ｃ）はミキシング部の一部拡大図。
【図２】カートリッジの使用方法を示す図であり、（ａ）はローラをカートリッジに押し付けながら回転させている状態を示す図、（ｂ）は、さらにローラを回転させた状態を示す図。
【図３】カートリッジの他の構成例を示す図であり、（ａ）は３つのウェルが形成されている例を示す図、（ｂ）は、３つの内容物の混合の順序に指定がある例を示す図。
【図４】ミキシング部の構造を例示する図であり、（ａ）はジャマ板を設けた例を示す図、（ｂ）はウェルと流路を交互に接続する構成を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）のＩＶｃ−ＩＶｃ線方向から見た図。
【図５】ミキシング部の構造を例示する図であり、（ａ）は、ミキシング部がメッシュ状の流路として形成された例を示す図、（ｂ）は、ビーズあるいはメッシュフィルタを用いる例を示す図。
【図６】ウェルの内容物を例示する図であり、（ａ）は、ウェルに粉体を収容した例を示す図、（ｂ）は、ウェルに触媒を収容した例を示す図。
【図７】内容物を使い分ける例を示す図であり、（ａ）は収納された内容物の使用量を調整可能な例を示す図、（ｂ）は、ローラの駆動方向と直交する方向に複数のウェルを設けた例を示す図。
【図８】他のカートリッジの構成を示す図であり、（ａ）は、カートリッジ内に細胞培養チャンバーを形成した例を示す図、（ｂ）は多段の混合を行う例を示す図。
【符号の説明】
【００７７】
２１    ウェル（収容部）
２３    ウェル（収容部）
２５    ミキシング部（混合部）
２５ａ  流路
２５ｂ  交点
２６    排出路（排出部）
４０    ミキシング部（第１の混合部）
４１    ミキシング部（第２の混合部）
７８    ミキシング部（第１の混合部）
８０    ミキシング部（第２の混合部）
【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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