(57)【要約】【課題】  核酸増幅反応サイクルにおける温度制御に優れた核酸増幅用サーマルサイクラーを提供すること。【解決手段】  核酸増幅反応領域を加熱及び／又は冷却し得る加熱冷却部と、前記加熱冷却部の出力量を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減する、核酸増幅用サーマルサイクラーを提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
核酸増幅反応領域を加熱及び／又は冷却し得る加熱冷却部と、
前記加熱冷却部の出力量を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減する、
核酸増幅用サーマルサイクラー。
【請求項２】
前記核酸増幅反応領域の複数回の温度測定は、該核酸増幅反応領域の温度が第一の目標温度から第二の目標温度へ到達する間の所定の初期及び／又は終期を除外して行われる、請求項１に記載の核酸増幅用サーマルサイクラー。
【請求項３】
前記加熱冷却部の出力量は、前記温度変化率が所定の基準値の範囲外となったときに、該所定の基準値の範囲内になるように加減される、請求項１に記載の核酸増幅用サーマルサイクラー。
【請求項４】
更に、前記核酸増幅反応領域の温度を測定する温度測定部を備える、請求項１に記載の核酸増幅用サーマルサイクラー。
【請求項５】
更に、前記加熱冷却部の出力量が所定の出力量を超えた場合に警告を行う警告部を備える、請求項１に記載の核酸増幅用サーマルサイクラー。
【請求項６】
核酸増幅反応領域を加熱及び／又は冷却し得る加熱冷却部と、
前記加熱冷却部の出力量を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減する、
核酸増幅用サーマルサイクラーを含む、核酸分析装置。
【請求項７】
核酸増幅反応における温度変化率を制御する制御システムであって、
核酸増幅反応領域を加熱及び／又は冷却し得る加熱冷却装置と、
前記加熱冷却部の出力量を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減する、制御システム。
【請求項８】
各装置間の少なくとも一部が、ネットワークを介して接続されている請求項７に記載の制御システム。
【請求項９】
核酸増幅反応における温度変化率を制御する方法であって、
核酸増幅反応領域を加熱又は冷却する工程と、
前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減する工程と
を含む、方法。
【請求項１０】
核酸増幅反応領域を加熱又は冷却する工程と、
前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減する工程と
を含む、核酸分析方法。
【請求項１１】
核酸増幅反応における温度変化率の制御に用いられる温度制御プログラムであって、
核酸増幅反応領域の試料の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を制御する制御機能
をコンピューターに実現させるための温度制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、核酸増幅用サーマルサイクラー、核酸分析装置、核酸増幅反応における温度変化率の制御システム、核酸増幅反応における温度変化率の制御方法、核酸分析方法及び核酸増幅反応における温度制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
核酸増幅反応を用いる技術には、PCR法、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応、リアルタイムPCR、DNAシークエンシング、LAMP法等が挙げられる。
例えば、PCR法であれば、増幅対象の核酸断片にDNAポリメラーゼ及びプライマーを加え、約９４℃に加熱して１本鎖にし（変性）、その後、約６０℃に冷却すると、核酸断片と相補的なプライマーが結合して２本鎖となる（アニーリング）。そして、約６０℃〜約７２℃にすると、プライマーが結合した部分を起点として核酸断片と相補的なDNAがDNAポリメラーゼの作用により合成される（伸長反応）。伸長反応後、再度加熱して変性し、冷却してアニーリングし、適温にして伸長反応する、というサイクルが繰り返される。
近年、核酸増幅反応における温度の制御は、ペルチェ素子等を用いて行うことが主流となっている（例えば、特許文献１〜５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２６４２１号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１９８８号公報
【特許文献３】特開２０１２−２４０４２号公報
【特許文献４】特開２０１０−１０４３８５号公報
【特許文献５】特開２００８−２３７２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ペルチェ素子による温度制御は、ペルチェ素子個体毎にばらつくという問題があった。そのため、ドライブ電圧を調整する必要があり、ドライブ電圧調整専用の電源回路を設ける等の対策を講じた結果、回路規模が大きくなっていた。
更に、ペルチェ素子個体毎に劣化の進行具合が異なるという問題もあった。そのため、個体毎に制御特性が変化してしまい、劣化した個体を交換するまでその制御特性が変化し続けていた。
【０００５】
本技術では、核酸増幅反応サイクルにおける温度制御に優れた核酸増幅用サーマルサイクラーを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題解決のため、本技術は、核酸増幅反応領域を加熱及び／又は冷却し得る加熱冷却部と、前記加熱冷却部の出力量を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減する、核酸増幅用サーマルサイクラーを提供する。
前記制御部は、加熱冷却部が劣化して、核酸増幅反応領域の温度変化率が小さくなると、その温度変化率が戻るように前記加熱冷却部の出力量を上げることができる。また、核酸増幅反応領域の温度変化率が大きい場合には、適切な温度変化率になるように前記加熱冷却部の出力量を下げることができる。
前記核酸増幅反応領域の複数回の温度測定は、核酸増幅反応領域の温度が第一の目標温度から第二の目標温度へ到達する間の所定の初期及び／又は終期を除外して行うことができる。
本技術はまた、前記温度変化率が所定の基準値の範囲外になったときに、該所定の基準値の範囲内になるように、前記加熱冷却部の出力量を加減することができる。
本技術は更に、核酸増幅反応領域の温度を測定する温度測定部を備えることができる。また、加熱冷却部の出力量が所定の出力量を超えた場合に警告を行う警告部を備えることができる。
【０００７】
本技術は、前記加熱冷却部と前記制御部とを備える核酸増幅用サーマルサイクラーを含む、核酸分析装置も提供することができる。
【０００８】
本技術はまた、加熱冷却装置と制御装置とを備える、核酸増幅反応における温度変化率を制御する制御システムを提供できる。
前記制御装置は、前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減することができる。
該制御システムにおいては、各装置間の少なくとも一部が、ネットワークを介して接続されていてもよい。
【０００９】
更に本技術は、核酸増幅反応領域を加熱又は冷却する工程と、前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減する工程とを含む、核酸増幅反応における温度変化率を制御する方法を提供することができる。
【００１０】
また、本技術は、核酸増幅反応領域を加熱又は冷却する工程と、前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減する工程とを含む、核酸分析方法を提供することもできる。
【００１１】
本技術は、核酸増幅反応における温度変化率の制御に用いられる温度制御プログラムであって、核酸増幅反応領域の試料の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を制御する制御機能をコンピューターに実現させるための温度制御プログラムをも提供することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本技術によれば、核酸増幅反応サイクルにおいて、核酸増幅反応領域の安定的な温度変化を実現することが可能となる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本技術に係る核酸増幅反応領域の温度測定点の例を示す図である。
【図２】本技術に係る温度変化率の補正の例を示す図である。
【図３】本技術に係る温度制御プログラムのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。説明は以下の順序で行う。
１．核酸増幅用サーマルサイクラー
（１）核酸増幅用サーマルサイクラーの構成
（ａ）加熱冷却部
（ｂ）制御部
（ｃ）その他の構成
（ｃ−１）温度測定部
（ｃ−２）警告部
（２）核酸増幅反応領域の温度変化率の算出
（ａ）核酸増幅反応領域の温度変化
（ｂ）温度測定点
（３）核酸増幅反応領域の温度変化率の補正
２．核酸増幅用サーマルサイクラーを含む核酸分析装置
３．核酸増幅反応領域の温度変化率を制御する制御システム
４．核酸増幅反応における温度変化率を制御する方法
５．核酸分析方法
６．核酸増幅反応領域の温度制御プログラム
【００１５】
＜１．核酸増幅用サーマルサイクラー＞
（１）核酸増幅用サーマルサイクラーの構成
本技術に係る核酸増幅用サーマルサイクラー（以下、単に「サーマルサイクラー」と称すことがある。）は、核酸増幅反応領域を加熱及び／又は冷却し得る加熱冷却部と、該加熱冷却部の出力量の制御部を、少なくとも備える。
【００１６】
（ａ）加熱冷却部
加熱冷却部は、前記核酸増幅反応の反応場となるエリアを加熱及び／又は冷却する部分である。反応場とは、例えば、核酸の入ったチューブ、マイクロチップ等の反応容器内に存在する、核酸、試薬、反応物等を含む箇所である。加熱冷却部では、反応容器自体を加熱冷却し、反応容器を介して反応場の温度を変化させてもよい。
加熱冷却部に含まれる具体的な装置として、発熱抵抗体、熱電変換素子等の発熱体が挙げられる。本技術において特に限定されないが、ペルチェ素子が好適に用いられる。これにより、核酸増幅反応領域を加熱及び／又は冷却することができる。
【００１７】
（ｂ）制御部
本技術に備えられる制御部は、加熱冷却部に流す電流値を制御する部分である。
核酸増幅反応には、好適な目標加熱温度及びその温度に到達するまでの時間、並びに好適な目標冷却温度及びその温度に到達するまでの時間が要求される。
ここで、ペルチェ素子は、前述したように、ペルチェ素子個体毎に温度制御がばらつくことや、劣化の進行具合が異なることがあり、核酸増幅反応領域を目標の温度にするまでの時間が変動し得る。しかし、目標の温度に到達する時間は核酸増幅反応サイクルを通じて一定であることが望まれる。
本技術では、核酸増幅反応領域を目標の温度にする際、加熱冷却部における最大負荷電流を変えることにより、その温度への到達時間を制御可能とする。
【００１８】
なお、本技術では、ある時間単位における核酸増幅反応領域の温度の差（温度変化）をあらわしたものを「温度変化率」ということがある。
【００１９】
（ｃ）その他の構成
本技術のサーマルサイクラーに備えられるその他の構成として、例えば、温度測定部、警告部が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２０】
（ｃ−１）温度測定部
サーマルサイクラーの核酸増幅反応領域での温度測定は、公知の方法を適用すればよく、例えば、接触式温度計、非接触式温度計のいずれでもよい。例えば、熱電対温度計、温度測定用レーザー等を用いることが挙げられる。温度測定は、発熱体、反応容器、反応容器内の試料等で行うことができる。本技術において特に限定されないが、試料の温度を測定することが好適な例として挙げられる。
【００２１】
（ｃ−２）警告部
加熱冷却部の好適な出力量は、すなわち、加熱冷却部に適用される好適な最大負荷電流である。好適な最大負荷電流は、温度変化率の変化に伴って変動し得る。例えば、加熱冷却部に備えられた発熱体に劣化等の何らかの不都合が生じた場合、温度変化率が小さくなるか又は大きくなり、それに伴い、好適な最大負荷電流が大きくなるか又は小さくなる。そして、最大負荷電流の変動が、ある一定の値を超えた場合、発熱体の交換等を行うことが好ましい。この際、予め、最大負荷電流の好適な一定の値又は一定の範囲を設定しておき、後述の方法で計算できる最新の最大負荷電流が、当該一定の値又は一定の範囲を超えた場合に、警告を発するようにすることができる。警告部を備えておけば、例えば、発熱体に不良があったとき、あるいは、サーマルサイクラーの使用により発熱体が寿命となったとき等に、適時に発熱体を交換等できる。
警告は、公知の方法を用いればく、例えば、サーマルサイクラーに備えられたディスプレイ上の表示による警告、音による警告等が挙げられる。
【００２２】
（２）核酸増幅反応領域の温度変化率の算出
（ａ）核酸増幅反応領域の温度変化
核酸増幅反応領域の温度（例えば試料温度）の変化は、前記温度変化率として表すことができる。
温度変化率は、核酸増幅反応領域の温度を複数回（少なくとも２回）測定することにより算出される。これらの温度測定は、核酸増幅反応領域の最初の温度（第一の目標温度）から核酸増幅反応サイクルの変性反応のための第二の目標温度（例えば約９４℃）にまで上昇する間に行うことが好ましい。また、変性反応時の第一の目標温度（例えば約９４℃）からアニーリングのための第二の目標温度（例えば約６０℃）にまで下降する間に温度測定を行ってもよい。更に、アニーリング時の第一の目標温度（例えば約６０℃）から伸長反応のための第二の目標温度（例えば約６５℃〜約７２℃）になるまでの間に温度測定を行ってもよい。
例えば、変性反応のための核酸増幅反応領域の温度上昇中に２回温度測定した場合、温度上昇開始を起点として、２回目の測定温度と１回目の測定温度の差を、１回目の測定時間から２回目の測定時間の差で除算することにより、温度変化率を求めることができる。
なお、温度測定及び／又は温度変化率の算出は、核酸増幅反応サイクル毎に行ってもよく、数回のサイクル毎に行ってもよく、あるいは、仮に核酸増幅反応サイクル３０回でPCR１回とした場合に最後のサイクルのみで行ってもよく、特に限定されない。
【００２３】
（ｂ）温度測定点
核酸増幅反応領域の温度変化は、例えば、図１のグラフに示すように、温度上昇の初期と、目標温度に達する直前の温度上昇の終期とにおいて、正比例的に上昇せず、カーブを描くのが一般的である。
そこで、本技術では、カーブを描き得る温度上昇の初期と終期とは、温度測定から除いてもよい。すなわち、核酸増幅反応領域が、正比例的に温度上昇している間に、２回以上の温度測定点を設定する。例えば、図１の上段及び下段のグラフにおいて丸で示した点を温度測定点として設定することができる。または、核酸増幅反応領域が、反比例的に温度下降している間に、温度測定点を設定することもできる。
【００２４】
温度測定点は、例えば、以下のように設定できる。
図１の上段のグラフに示すように、核酸増幅反応領域の温度上昇前の温度（第一の目標温度）から上昇後の温度（第二の目標温度）の差の絶対値を１００％としたときに、温度上昇開始から１０％の温度まで上昇した時点を１回目の温度測定点とする。次に、温度上昇終了から１０％低い温度まで上昇した時点を２回目の温度測定点とする。
【００２５】
あるいは、温度測定点は、例えば、図１の下段のグラフに示すように、核酸増幅反応領域の温度上昇開始から予め定めた差分（図１のDelta TL）まで温度上昇した時点を１回目の温度測定点とし、温度上昇終了から予め定めた差分（図１のDelta TH）のところまで温度上昇した時点を２回目の温度測定点とすることもできる。
【００２６】
（３）核酸増幅反応領域の温度変化率の補正
核酸増幅反応領域の温度変化率は、常に一定であることが好ましいが、例えば、加熱冷却部に備えられた発熱体が劣化すると、核酸増幅反応領域の温度変化率が小さくなることがある。
仮に、劣化する前の発熱体による核酸増幅反応領域の温度変化率（すなわち、好ましい目標とする温度変化率）が１であり、劣化後の温度変化率が０．８とすると、温度変化率を１に戻すことができれば、核酸増幅反応の温度変化サイクルを安定的に行うことができる。温度変化率を１に戻すには、加熱冷却部の出力量（すなわち、加熱冷却部に流す電流量）が多くなるよう、加熱冷却部にかける負荷を更新すればよい。
【００２７】
加熱冷却部に流す電流量（更新する最大負荷電流：Max Duty Update）は、例えば、現在の最大負荷電流（Max Duty Current）、目標とする温度変化率（Tilt Nominal）、温度測定して算出された温度変化率（Tilt Measured）を用いて、下記式で算出できる：
【００２８】
【数１】
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【００２９】
前記式で算出された更新する最大負荷電流を加熱冷却部に適用することで、例えば、温度変化率を０．８から１にすることができる。
例えば、図２のグラフにおいて、劣化したペルチェ素子の算出された温度変化率が、傾きが小さい方だとすると（図２のTilt Measured）、加熱冷却部への最大負荷電流を大きくして、傾きを大きく（図２のTilt Nominal）すればよい。
【００３０】
このとき、例えば、温度変化率が０．９未満になった場合に、前記式による最大負荷電流を適用する、という基準値（この場合は、０．９以上１以下、あるいは上限で余裕をもたせて０．９以上１．１以下）を、予め定めてもよい。
【００３１】
なお、核酸増幅反応領域の温度変化率が、好ましい目標とする温度変化率よりも大きくなった場合も、前述のようにして最大負荷電流を調節して、温度変化率を戻すことができる。
【００３２】
なお、前記「（２）核酸増幅反応領域の温度変化率の算出」と前記「（３）核酸増幅反応領域の温度変化率の補正」の技術は、温度変化を必要とする反応を用いた方法に適用することができ、PCR法、RT-PCR法等の核酸増幅反応サイクルに限定されない。
【００３３】
＜２．核酸増幅用サーマルサイクラーを含む核酸分析装置＞
核酸分析装置として、例えば、DNA/RNA分析用マイクロチップ電気泳動装置、遺伝子検出装置、遺伝子型判定装置、ラベル化核酸定量装置等が挙げられる。本技術を用いたサーマルサイクラーは、当該核酸分析装置の上流側に設置することができる。
【００３４】
また、サーマルサイクラーと核酸分析装置の他に、核酸増幅量検出部となる装置を備えてもよい。当該検出部には、従来の方法、例えば、DNAシーケンス法、ゲル電気泳動法、DNAチップやビーズによるハイブリダイゼーション、リアルタイムPCR法、およびプローブDNAを利用した伸張反応またはハイブリダイゼーションによる遺伝子検出法等による検出装置を含めることができる。
【００３５】
＜３．核酸増幅反応領域の温度変化率を制御する制御システム＞
本技術の核酸増幅反応領域の温度変化率を制御する制御システムは、核酸増幅反応領域を加熱及び／又は冷却し得る加熱冷却装置と、加熱冷却部の出力量を制御する制御装置とを少なくとも含む。
【００３６】
前記加熱冷却装置は、例えば、核酸増幅反応容器を設置できるようになっており、その容器及び／又はその容器内の試料を加熱及び／又は冷却できるよう発熱体が組み込まれている。該発熱体は、好ましくは、容易に交換することができるように加熱冷却装置に設置される。
【００３７】
前記制御装置は、前記加熱冷却装置へ流す最大負荷電流を決定し、温度制御するプログラムを実行する装置、例えばコンピューターを含むことができる。温度制御プログラムの内容は、後述する。
【００３８】
前記加熱冷却装置と前記制御装置は、ネットワークを介して接続されていてもよい。制御装置に含み得るコンピューターにより決定された好適な最大負荷電流を加熱冷却装置へ通電し、加熱冷却装置における最新の好適な最大負荷電流を、制御装置に含み得るコンピューターが再度決定して加熱冷却装置へ送信する、というサイクルを行うことができる。
ネットワークには、加熱冷却装置と制御装置との間で情報をやりとりする送信部、受信部を含めることができる。
【００３９】
更に、前記加熱冷却装置、前記制御装置の他に、例えば、核酸分析装置、表示装置、情報処理装置等も、ネットワークを介して接続されていてもよい。
【００４０】
＜４．核酸増幅反応における温度変化率を制御する方法＞
本技術の核酸増幅反応における温度変化率を制御する方法は、
核酸増幅反応領域を加熱又は冷却する工程と、
前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減する工程と
を含む。
【００４１】
核酸増幅反応領域を加熱又は冷却する方法は、特に限定されない。例えば、ペルチェ素子を用いれば、直流電流を流すことにより、素子の両面に温度差が生じ、低温側で吸熱、高温側で発熱が起こる。そして、電流の極性を変えれば熱の方向を変えることができ、また、電流の大きさを変えることで、熱量の大きさを変えることができる。よって、ペルチェ素子によれば、加熱と冷却の両方を行うことができる。
【００４２】
核酸増幅反応領域の温度を測定する方法は、前述したように、特に限定されない。また、温度変化率の算出方法も、前述したとおりである。
【００４３】
加熱冷却部の出力量を加減する方法は、温度調節器や、電力調整器等の操作器を用いることにより行ってもよい。温度調節器は、温度変化率による信号を受け、操作器への調節信号を出す。操作器は、加熱冷却部に通電する電流を調整する。
【００４４】
＜５．核酸分析方法＞
本技術の核酸分析方法は、
核酸増幅反応領域を加熱又は冷却する工程と、
前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減する工程と
を含む。
これらの工程を経て増幅された核酸を分析する方法として、例えば、電気泳動、シーケンサー等による増幅産物の配列決定、マイクロアレイ解析、リアルタイムPCRで行われる融解曲線分析等が挙げられる。
また、DNA鑑定等を行う場合、更に、DNA型の解析を行う工程を含めることができる。
核酸分析やDNA鑑定を行うソフトウェア等が組み込まれた装置は既に市販されており、これらの装置を本技術のサーマルサイクラー等と組み合わせて、全体を核酸分析装置としてもよい。
【００４５】
＜６．核酸増幅反応領域の温度制御プログラム＞
本技術の温度制御プログラムは、一例として、図３に示すフローチャートにて行うことができる。
(i)  まず、加温冷却部の現在の最大負荷電流を設定する（図３のSet Max Duty Value）。ここで、好適な温度変化率を示す最大負荷電流を設定する。
(ii)  次に、核酸増幅反応領域において、変性−アニーリング−伸長反応のサイクル、すなわち、例えば、変性のため９４℃、アニーリングのため６０℃、伸長反応のため７０℃、の温度変化のサイクルを繰り返す（図３のPerform Thermal Cycle）。
(iii)  そして、適宜、目的温度へ上昇及び／又は下降するときに、複数回、核酸増幅反応領域を測定して、温度変化率を算出する（図３のMeasure Tilt of Thermal Change）。
(iv)  次に、算出された温度変化率が、予め定めた温度変化率の値又は範囲の内であるか否かを判断する（図３のTilt is within the criteria?）。
(v)  予め定めた温度変化率の値又は範囲の内であった場合（YESの場合）、そのまま前記温度変化のサイクルを繰り返す。予め定めた温度変化率の値又は範囲の外であった場合（NOの場合）、元の好適な温度変化率にすべく、最大負荷電流を算出し、最新の最大負荷電流とする（図３のCalculate Updated Max Duty）。
(vi)  最新の最大負荷電流が、予め定めた好適な値又は範囲の内であるか否かを判断する（図３のThe updated Max Duty is within the criteria）。
(vii)  予め定めた好適な最大負荷電流の値又は範囲の内であった場合（YESの場合）、そのまま前記温度変化のサイクルを繰り返す。予め定めた好適な最大負荷電流の値又は範囲の外であった場合（NOの場合）、発熱体が劣化の進んだ状態にあるとして、警告を発する（図３のSystem Alarm: Heating element is out of limit）。
(viii)  警告が発せられたら、発熱体を交換する（図３のChange the heating element）。
(ix)  新しい発熱体の好適な温度変化率を示す最大負荷電流を設定し（前記(i)に戻る）、前記(ii)〜（ix）のフローを繰り返す。
本技術の温度制御プログラムは、適切な記録媒体に記録され、コンピューター、加熱冷却部及び制御部等により実行され得る。
【００４６】
なお、本技術は、以下のような構成も採ることができる。
〔１〕核酸増幅反応領域を加熱及び／又は冷却し得る加熱冷却部と、
前記加熱冷却部の出力量を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減する、
核酸増幅用サーマルサイクラー。
〔２〕前記核酸増幅反応領域の複数回の温度測定は、該核酸増幅反応領域の温度が第一の目標温度から第二の目標温度へ到達する間の所定の初期及び／又は終期を除外して行われる、前記〔１〕に記載の核酸増幅用サーマルサイクラー。
〔３〕前記加熱冷却部の出力量は、前記温度変化率が所定の基準値の範囲外となったときに、該所定の基準値の範囲内になるように加減される、前記〔１〕又は〔２〕に記載の核酸増幅用サーマルサイクラー。
〔４〕更に、前記核酸増幅反応領域の温度を測定する温度測定部を備える、前記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の核酸増幅用サーマルサイクラー。
〔５〕更に、前記加熱冷却部の出力量が所定の出力量を超えた場合に警告を行う警告部を備える、前記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の核酸増幅用サーマルサイクラー。
〔６〕核酸増幅反応領域を加熱及び／又は冷却し得る加熱冷却部と、
前記加熱冷却部の出力量を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減する、
核酸増幅用サーマルサイクラーを含む、核酸分析装置。
〔７〕核酸増幅反応における温度変化率を制御する制御システムであって、
核酸増幅反応領域を加熱及び／又は冷却し得る加熱冷却装置と、
前記加熱冷却部の出力量を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減する、制御システム。
〔８〕各装置間の少なくとも一部が、ネットワークを介して接続されている前記〔７〕に記載の制御システム。
〔９〕核酸増幅反応における温度変化率を制御する方法であって、
核酸増幅反応領域を加熱又は冷却する工程と、
前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減する工程と
を含む、方法。
〔１０〕核酸増幅反応領域を加熱又は冷却する工程と、
前記核酸増幅反応領域の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を加減する工程と
を含む、核酸分析方法。
〔１１〕核酸増幅反応における温度変化率の制御に用いられる温度制御プログラムであって、
核酸増幅反応領域の試料の温度を複数回測定することにより算出された温度変化率に基づいて前記加熱冷却部の出力量を制御する制御機能
をコンピューターに実現させるための温度制御プログラム。
【図３】
2016144431.tif 000004
【図１】
2016144431.tif 000005
【図２】
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