(57)【要約】【課題】核酸増幅反応の安定化を図る技術を提供する。【解決手段】核酸増幅反応容器１００は、凹部１０２ａを有する基板１０２と、凹部１０２ａを覆うように基板１０２に貼り付けられるカバーフィルム１０４と、凹部１０２ａとカバーフィルム１０４とで画成され、核酸を含む反応液を貯留するとともに、カバーフィルム１０４側が核酸増幅装置の温度調節部に熱的に接続されて反応室１０８内で核酸増幅反応が行われる反応室１０８とを備える。カバーフィルム１０４における反応室１０８を画成する部分１０４ａの厚みＭ２厚みは、基板１０２における凹部１０２ａの底面を形成する部分１０２ｂの厚みＭ１よりも薄い。【選択図】図４
2017042102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有する基板と、
前記凹部を覆うように前記基板に貼り付けられるカバーフィルムと、
前記凹部と前記カバーフィルムとで画成され、核酸を含む反応液を貯留するとともに、前記カバーフィルム側が核酸増幅装置の温度調節部に熱的に接続されて反応室内で核酸増幅反応が行われる反応室と、を備え、
前記カバーフィルムにおける前記反応室を画成する部分の厚みは、前記基板における前記凹部の底面を形成する部分の厚みよりも薄いことを特徴とする核酸増幅反応容器。
【請求項２】
前記反応室は、反応室入口及び反応室出口を有し、
前記反応室入口から反応室内に前記反応液が流入し、反応室内への前記反応液の流入に伴って反応室内の気体が前記反応室出口から排出され、
前記反応室入口と前記反応室出口とは、核酸増幅反応容器が核酸増幅装置に装着された状態において、前記反応室出口が前記反応室入口よりも鉛直方向上方に位置するよう互いの位置関係が定められる請求項１に記載の核酸増幅反応容器。
【請求項３】
前記反応室入口は、前記反応室における鉛直方向最下部に位置し、
前記反応室出口は、前記反応室における鉛直方向最上部に位置する請求項２に記載の核酸増幅反応容器。
【請求項４】
前記反応室入口と前記反応室出口とをつなぐ前記反応室の２つの側面は、前記反応室入口から所定位置までの領域に凹曲面部を有し、前記所定位置から前記反応室出口までの領域に前記反応室出口に近づくにつれて対向する側面が近づくテーパー部を有する請求項２又は３に記載の核酸増幅反応容器。
【請求項５】
前記反応室入口の開口面積は、前記反応室出口の開口面積より小さい請求項２乃至４のいずれか１項に記載の核酸増幅反応容器。
【請求項６】
前記基板及び前記カバーフィルムにおける、前記反応室を画成する部分の少なくとも一部は、親水処理が施されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の核酸増幅反応容器。
【請求項７】
前記基板及び前記カバーフィルムにおける、前記反応室を画成する部分の少なくとも一部は、撥水処理が施されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の核酸増幅反応容器。
【請求項８】
前記基板及び前記カバーフィルムにおける、前記反応室を画成する部分の少なくとも一方は、他方側に突出する突起部を有する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の核酸増幅反応容器。
【請求項９】
前記反応室内に配置される多孔質体をさらに備える請求項１乃至８のいずれか１項に記載の核酸増幅反応容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、核酸増幅装置に用いられる核酸増幅反応容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＤＮＡ（Deoxyribonucleic Acid：デオキシリボ核酸）等の核酸にポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ：Polymerase Chain Reaction）を起こさせて、核酸を増幅させる核酸増幅技術が知られている。また、このような核酸増幅技術の一つとして、核酸を含む反応液を核酸増幅反応容器に収容し、異なる温度の熱源に対して核酸増幅反応容器を移動させて、反応液に熱サイクルを与える装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２００８／１４６７５４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、上述した核酸増幅技術について鋭意検討を重ねた結果、核酸増幅反応の安定化を図る技術に想到した。
【０００５】
本願はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、核酸増幅反応の安定化を図る技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本願のある態様の核酸増幅反応容器は、凹部を有する基板と、凹部を覆うように基板に貼り付けられるカバーフィルムと、凹部とカバーフィルムとで画成され、核酸を含む反応液を貯留するとともに、カバーフィルム側が核酸増幅装置の温度調節部に熱的に接続されて反応室内で核酸増幅反応が行われる反応室と、を備える。カバーフィルムにおける反応室を画成する部分の厚みは、基板における凹部の底面を形成する部分の厚みよりも薄い。
【発明の効果】
【０００７】
本願によれば、核酸増幅反応の安定化を図る技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係る核酸増幅装置の概略構造を示す斜視図である。
【図２】核酸増幅反応容器、核酸増幅装置用カートリッジ及び温度調節部の概略構造を示す側面図である。
【図３】核酸増幅反応容器の内部の概略構造を示す平面図である。
【図４】図４（Ａ）は、図３におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。図４（Ｂ）は、核酸増幅反応容器の概略構造を示す斜視図である。
【図５】図５（Ａ）は、変形例１に係る核酸増幅反応容器の内部の概略構造を示す平面図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図５（Ｃ）は、変形例２に係る核酸増幅反応容器の概略構造を示す断面図である。図５（Ｄ）は、変形例３に係る核酸増幅反応容器の内部の概略構造を示す平面図である。図５（Ｅ）は、図５（Ｄ）におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図６】核酸増幅反応容器、核酸増幅装置用カートリッジ及び温度調節部の概略構造を示す斜視図である。
【図７】図７（Ａ）は、変形例４に係る前処理部を模式的に示す側面図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）におけるＤ−Ｄ線に沿った断面図である。図７（Ｃ）は、変形例５に係る前処理部を模式的に示す側面図である。図７（Ｄ）は、図７（Ｃ）におけるＥ−Ｅ線に沿った断面図である。
【図８】図８（Ａ）は、駆動部におけるカートリッジステージ、ホルダ回動モータ３０４及びホルダ上下移動モータの概略構造を示す斜視図である。図８（Ｂ）は、駆動部におけるポンプ及び磁石駆動モータの概略構造を示す斜視図である。図８（Ｃ）は、磁石駆動モータに接続された磁石の近傍を拡大して示す斜視図である。
【図９】温度調節部の概略構造を示す斜視図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、測定部による核酸増幅反応の測定方法の一例を説明するための模式図である。図１０（Ｂ）は、測定部による核酸増幅反応の測定方法の他の一例を説明するための模式図である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、反応液の前処理における制御部の制御を説明するための模式図である。
【図１２】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、反応液の前処理における制御部の制御を説明するための模式図である。
【図１３】図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、核酸増幅反応における制御部の制御を説明するための模式図である。
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、核酸増幅反応における制御部の制御を説明するための模式図である。
【図１５】図１５（Ａ）〜図１５（Ｆ）は、実施の形態に係る核酸増幅装置で実施される反応液の前処理工程を説明するための模式図である。
【図１６】図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）は、変形例４及び変形例５に係る前処理部を用いた場合の核酸の分散を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１０】
図１は、実施の形態に係る核酸増幅装置１の概略構造を示す斜視図である。図２は、核酸増幅反応容器１００、核酸増幅装置用カートリッジ２００及び温度調節部４００の概略構造を示す側面図である。なお、図２では、核酸増幅装置用カートリッジ２００の筒状部２１４の図示を省略している。本実施の形態に係る核酸増幅装置１は、ＤＮＡやＲＮＡ等の核酸に所定の前処理を施すとともに、前処理された核酸と蛍光物質等を含む反応液の温度を制御して核酸を増幅させ、核酸の増幅を光学的な測定方法により検出することができる装置である。すなわち、核酸増幅装置１は、前処理機構及び測定機構が一体化された核酸増幅装置である。核酸増幅装置１は、従来に比べて迅速に、且つ簡単に核酸増幅反応を実施することができ、また汎用性の高い装置である。
【００１１】
本実施の形態に係る核酸増幅装置１は、板状のベース部２と、ベース部２に取り付けられるカバー４とを備える。ベース部２は、核酸増幅装置１の筐体の底面を構成し、カバー４は、当該筐体の底面を除く他の面を構成する。核酸増幅装置１の内部、すなわちベース部２とカバー４とで区画される空間には、核酸増幅反応容器１００と、核酸増幅装置用カートリッジ２００と、駆動部３００と、温度調節部４００と、測定部５００と、制御部６００とが収容される。
【００１２】
カバー４は、装置前側に開口を有する。開口には、蓋部６が開閉可能に設けられる。核酸増幅装置１の使用者は、カバー４の開口を介して核酸増幅装置用カートリッジ２００を装置内に挿入、あるいは装置内から取り出すことができる。また、カバー４には、測定部５００の測定結果を表示する表示部８が設けられる。表示部８には、核酸増幅装置１の使用者が制御部６００に対する各種指示を入力するための操作部が設けられてもよい。
【００１３】
ベース部２には、駆動部３００、温度調節部４００、測定部５００及び制御部６００が搭載される。駆動部３００のカートリッジステージ３０２には、核酸増幅反応容器１００が装着された核酸増幅装置用カートリッジ２００が設置される。以下、各部の構成について詳細に説明する。
【００１４】
（核酸増幅反応容器）
図３は、核酸増幅反応容器１００の内部の概略構造を示す平面図である。図４（Ａ）は、図３におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。図４（Ｂ）は、核酸増幅反応容器１００の概略構造を示す斜視図である。図３では、カバーフィルム１０４側から見た核酸増幅反応容器１００を図示している。図２、図３、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、核酸増幅反応容器１００は、基板１０２と、カバーフィルム１０４とを備える。基板１０２は、平板状であり、一方の主表面側に凹部１０２ａを有する。凹部１０２ａの深さは、例えば約１５０μｍである。また、基板１０２は、他方の主表面側に接続部１０６を有する。接続部１０６は、当該他方の主表面の一端側において斜めに突出している。接続部１０６は、核酸増幅装置用カートリッジ２００が備えるホルダ部２０２の容器支持部２１２に挿入される。
【００１５】
カバーフィルム１０４は、凹部１０２ａを覆うように基板１０２に貼り付けられる。基板１０２及びカバーフィルム１０４は、例えば、ポリプロピレン樹脂等の樹脂材料で形成される。また、好ましくは、カバーフィルム１０４は、基板１０２よりも融点の低い材料で形成される。例えば、基板１０２は、融点１６０℃程度のポリプロピレン樹脂で形成され、カバーフィルム１０４は、融点１４０℃程度のポリプロピレン樹脂で形成される。また、カバーフィルム１０４は多層構造を有してもよい。例えは、カバーフィルム１０４は、アルミフィルム等の金属フィルムとポリプロピレン樹脂等の樹脂フィルムとが積層された多層フィルム構造を有する。樹脂フィルムは後述する反応液と接触する側に配置され、金属フィルムは反応容器の外表面側に配置される。このような構造によれば、樹脂フィルムによって反応液への金属フィルムの影響を抑制しながら、金属フィルムによってカバーフィルム１０４の面方向における温度均一性を向上させることができる。
【００１６】
核酸増幅反応容器１００は、凹部１０２ａとカバーフィルム１０４とで画成される反応室１０８を備える。反応室１０８は、凹部１０２ａの底面及び側面と、凹部１０２ａの開口を覆うカバーフィルム１０４とで囲まれる空間である。反応室１０８は、核酸を含む反応液を貯留する。反応液については後に詳細に説明する。また、反応室１０８は、カバーフィルム１０４側が温度調節部４００に熱的に接続されて反応室１０８内で核酸増幅反応が行われる。なお、本実施の形態では、反応室１０８は基板１０２に一つ配置したが、基板１０２に複数の反応室１０８が設けられてもよい。
【００１７】
核酸増幅反応容器１００は、カバーフィルム１０４における反応室１０８を画成する部分１０４ａの厚みＭ２が、基板１０２における凹部１０２ａの底面を形成する部分１０２ｂの厚みＭ１よりも薄い構造を有する。これにより、反応液の温度をより高精度に調節することができる。このため、核酸増幅反応を安定化させることができる。なお、本実施の形態では、カバーフィルム１０４の反応室１０８を画成する部分１０４ａの全体が、凹部１０２ａの底面を形成する部分１０２ｂの厚みＭ１よりも薄いが、一部のみが薄くてもよい。
【００１８】
反応室１０８は、反応室入口１０８ａ及び反応室出口１０８ｂを有する。また、核酸増幅反応容器１００は、反応室入口１０８ａと基板外部とを連通する第１連通路１１０と、反応室出口１０８ｂと基板外部とを連通する第２連通路１１２とを備える。第１連通路１１０及び第２連通路１１２はともに、凹部１０２ａとカバーフィルム１０４とで画成される。第１連通路１１０の基板外部側の端部は、基板入口１１４を構成する。第２連通路１１２の基板外部側の端部は、基板出口１１６を構成する。基板入口１１４及び基板出口１１６は、ともに接続部１０６の先端に設けられる。
【００１９】
反応液は、基板入口１１４を介して基板外部から基板内部に注入される。したがって、基板入口１１４は、核酸増幅反応容器１００の反応液注入口に相当する。基板入口１１４から注入された反応液は、第１連通路１１０を通って、反応室入口１０８ａから反応室１０８内に流入する。また、反応室１０８内への反応液の流入に伴って、反応室１０８内の気体は反応室出口１０８ｂから第２連通路１１２に排出される。第２連通路１１２に排出された気体は、第２連通路１１２を通って、基板外部に排出される。
【００２０】
また、本実施の形態では、より確実に反応室１０８内を反応液で満たすために、また、より確実に反応室１０８内の気泡を除去するために、第１連通路１１０及び反応室１０８の合計容積を上回る量の反応液が注入される。このため、反応室１０８に流入する反応液の一部は、反応室出口１０８ｂから第２連通路１１２に排出され、基板出口１１６に至る。
【００２１】
反応室入口１０８ａと反応室出口１０８ｂとは、核酸増幅反応容器１００が核酸増幅装置１に装着された状態において、反応室出口１０８ｂが反応室入口１０８ａよりも鉛直方向上方に位置するよう互いの位置関係が定められる。核酸増幅反応容器１００は、核酸増幅装置１に装着された状態で、接続部１０６が鉛直方向上方に配置される。したがって、反応室出口１０８ｂは、反応室入口１０８ａよりも接続部１０６寄りに配置される。反応室出口１０８ｂを反応室入口１０８ａよりも鉛直方向上方に配置することで、反応室１０８内に反応液を充填する際に発生する気泡を、反応室出口１０８ｂから第２連通路１１２側に排出し易くすることができる。
【００２２】
反応室１０８内に気泡が存在すると、核酸増幅反応の過程で気泡が膨張し、反応液全体の温度が不均一になるおそれがある。反応液全体の温度が不均一になると、核酸増幅反応の安定性が損なわれる。これに対し、反応室出口１０８ｂを反応室入口１０８ａよりも鉛直方向上方に配置することで、反応室１０８内の気泡をより確実に排除することができるため、核酸増幅反応の安定化を図ることができる。
【００２３】
好ましくは、反応室入口１０８ａは、反応室１０８における鉛直方向最下部に位置し、反応室出口１０８ｂは、反応室１０８における鉛直方向最上部に位置する。これにより、反応室１０８内の気泡をより一層排除し易くすることができる。
【００２４】
また、図３に示すように、反応室入口１０８ａと反応室出口１０８ｂとをつなぐ反応室１０８の２つの側面１０８ｃ，１０８ｄは、凹曲面部１０８ｃ１，１０８ｄ１とテーパー部１０８ｃ２，１０８ｄ２とを有する。側面１０８ｃ，１０８ｄは、凹部１０２ａの側面で構成され、カバーフィルム１０４と凹部１０２ａの底面とをつなぐ面である。
【００２５】
凹曲面部１０８ｃ１，１０８ｄ１は、基板１０２の外縁側に膨らむ凹曲面状であり、反応室入口１０８ａから所定位置Ｐまでの領域に延在する。テーパー部１０８ｃ２，１０８ｄ２は、反応室出口１０８ｂに近づくにつれて対向する側面１０８ｃ，１０８ｄが近づく、すなわちテーパー部１０８ｃ２とテーパー部１０８ｄ２とが互いに近づくテーパー状であり、所定位置Ｐから反応室出口１０８ｂまでの領域に延在する。テーパー部１０８ｃ２，１０８ｄ２は平面状である。
【００２６】
本実施の形態では、反応室入口１０８ａから所定位置Ｐまでの全域にわたって凹曲面部１０８ｃ１，１０８ｃ２が延在する。また、所定位置Ｐから反応室出口１０８ｂまでの全域にわたって、テーパー部１０８ｃ２が延在する。テーパー部１０８ｄ２については、所定位置Ｐから反応室出口１０８ｂの手前まで延在する。したがって、テーパー部１０８ｃ２，１０８ｄ２と凹曲面部１０８ｃ１，１０８ｄ１とは、所定位置Ｐにおいて接続される。側面１０８ｄにおいて、テーパー部１０８ｄ２と反応室出口１０８ｂとの間には、水平部１０８ｄ３が介在している。なお、側面１０８ｄは、水平部１０８ｄ３を有しなくてもよい。この場合、テーパー部１０８ｄ２は、所定位置Ｐから反応室出口１０８ｂまでの全域にわたって延在する。
【００２７】
凹曲面部１０８ｃ１，１０８ｄ１を設けることで、反応室１０８の容積を確保することができる。また、テーパー部１０８ｃ２，１０８ｄ２を凹曲面部１０８ｃ１，１０８ｄ１よりも鉛直方向上方に配置することで、凹曲面部１０８ｃ１，１０８ｄ１を鉛直方向上方に配置する場合に比べて、側面１０８ｃ，１０８ｄに付着する気泡を反応室出口１０８ｂから第２連通路１１２側に排出し易くすることができる。さらに、凹曲面部１０８ｃ１，１０８ｄ１の鉛直方向上方側の端部にテーパー部１０８ｃ２，１０８ｄ２が接続されているため、所定位置Ｐにおける側面１０８ｃ，１０８ｄの屈折角度は鈍角となる。これにより、凹曲面部１０８ｃ１，１０８ｄ１の鉛直方向上方側の端部において、気泡がトラップされることを抑制することができる。
【００２８】
また、反応室入口１０８ａの開口面積は、反応室出口１０８ｂの開口面積より小さい。すなわち、第１連通路１１０と反応室入口１０８ａとの接続部における第１連通路１１０の流路幅は、第２連通路１１２と反応室出口１０８ｂとの接続部における第２連通路１１２の流路幅よりも小さい。これにより、反応室入口１０８ａにおける反応液の流量よりも反応室出口１０８ｂにおける反応液の流量を大きくすることができるため、反応室１０８内の気泡を反応室１０８外により排出し易くすることができる。また、基板出口１１６の開口面積は、反応室出口１０８ｂの開口面積より大きい。これによっても、反応室１０８内の気泡をより排出し易くすることができる。
【００２９】
また、基板１０２は、基板出口１１６に反応液貯留部１１８を有する。すなわち、第２連通路１１２は、基板出口１１６側の端部が反応室出口１０８ｂ側の端部に比べて大きく開口しており、この開口部分が反応液貯留部１１８を構成している。反応液貯留部１１８には、反応室出口１０８ｂから第２連通路１１２に流出した反応液が貯留される。これにより、反応液が核酸増幅反応容器１００外に飛散して、核酸増幅装置１が汚染されることを抑制することができる。なお、本実施の形態では、基板入口１１４にも反応液貯留部１１８が設けられている。これにより、基板入口１１４に反応液が注入される際に反応液が外部に飛散して、核酸増幅装置１が汚染されることを防ぐことができる。
【００３０】
また、核酸増幅反応容器１００は、第１連通路１１０及び第２連通路１１２を封止するための熱溶着部１２０を備える。反応室１０８に反応液が流入した状態で、熱溶着部１２０には、温度調節部４００の第４温度部４１０から熱が加えられる。これにより、熱溶着部１２０において、少なくともカバーフィルム１０４が溶融し、基板１０２及びカバーフィルム１０４の第１連通路１１０を画成する部分同士、及び基板１０２及びカバーフィルム１０４の第２連通路１１２を画成する部分同士がそれぞれ熱溶着される。その結果、第１連通路１１０及び第２連通路１１２が封止され、反応室１０８内の反応液が基板外部に漏出することが抑制される。本実施の形態に係る核酸増幅反応容器１００では、カバーフィルム１０４と基板１０２との熱溶着によって第１連通路１１０及び第２連通路１１２を封止している。したがって、簡単に各連通路を封止することができる。よって、核酸増幅反応を簡便に実施することができる。
【００３１】
本実施の形態では、第１連通路１１０及び第２連通路１１２は、１つの熱溶着部１２０を通過するように配置される。すなわち、第１連通路１１０を封止するための熱溶着部と第２連通路１１２を封止するための熱溶着部とが連続して１つの熱溶着部１２０を形成している。これにより、第１連通路１１０と第２連通路１１２とを同時に封止することができるため、核酸増幅反応に要する作業を簡略化することができる。なお、各連通路を封止する熱溶着部は、それぞれ独立に設けられてもよい。
【００３２】
また、熱溶着部１２０は、第１連通路１１０に近接して設けられる第２の凹部１２２と、第２連通路１１２に近接して設けられる第３の凹部１２４とを有する。例えば、第２の凹部１２２は、熱溶着部１２０における第２の凹部１２２と第１連通路１１０との間の距離Ｄ１が熱溶着部１２０における第１連通路１１０の流路幅Ｗ１よりも小さくなるように配置される。また、第３の凹部１２４は、熱溶着部１２０における第３の凹部１２４と第２連通路１１２との間の距離Ｄ２が熱溶着部１２０における第２連通路１１２の流路幅Ｗ２よりも小さくなるように配置される。
【００３３】
さらに、熱溶着部１２０において、第１連通路１１０と第２連通路１１２とは、第１連通路１１０と第２連通路１１２との間の距離Ｄ３が、熱溶着部１２０における第２連通路１１２の流路幅Ｗ２よりも小さくなるように配置される。さらには、第１連通路１１０と第２連通路１１２とは、距離Ｄ３が流路幅Ｗ１よりも小さくなるように配置される。第２の凹部１２２、第１連通路１１０、第２連通路１１２及び第３の凹部１２４は、熱溶着部１２０においてこの順に配列されている。
【００３４】
第２の凹部１２２を第１連通路１１０の近傍に配置することで、熱溶着部１２０における第１連通路１１０の一方の隔壁を薄くすることができる。同様に、第３の凹部１２４を第２連通路１１２の近傍に配置することで、熱溶着部１２０における第２連通路１１２の一方の隔壁を薄くすることができる。また、第１連通路１１０と第２連通路１１２とを近接させることで、熱溶着部１２０における第１連通路１１０及び第２連通路１１２の他方の隔壁を薄くすることができる。
【００３５】
本実施の形態では、熱溶着部１２０において第１連通路１１０と第２連通路１１２とが近接して延在する。このため、第２連通路１１２は、第２の凹部１２２として機能し、第１連通路１１０は、第３の凹部１２４として機能する。第１連通路１１０の熱溶着部と第２連通路１１２の熱溶着部とが離間して設けられる場合には、第１連通路１１０の両側に第２の凹部１２２を設けることで、第１連通路１１０の両方の隔壁を薄くすることができる。同様に、第２連通路１１２の両側に第３の凹部１２４を設けることで、第２連通路１１２の両方の隔壁を薄くすることができる。
【００３６】
熱溶着部１２０における第１連通路１１０の両方の隔壁、及び第２連通路１１２の両方の隔壁が薄くなっているため、第４温度部４１０の当接によって、各連通路の隔壁を変形させる（押し潰す）ことができる。これにより、カバーフィルム１０４と基板１０２とをより確実に溶融接合することができ、その結果、第１連通路１１０及び第２連通路１１２をより確実に封止することができる。
【００３７】
なお、カバーフィルム１０４のみを溶融させて、各連通路を封止してもよい。この場合、例えば温度調節部４００の第４温度部４１０に、第１連通路１１０及び第２連通路１１２の形状に合わせた凸部を設ける。そして、熱溶着部１２０に第４温度部４１０を当接させるとともに、凸部を第１連通路１１０及び第２連通路１１２に嵌め込む。これにより、第１連通路１１０及び第２連通路１１２の壁面に沿ってカバーフィルム１０４を溶着させることができる。カバーフィルム１０４のみを溶融させる場合には、第２の凹部１２２及び第３の凹部１２４を省略することができる。また、第１連通路１１０と第２連通路１１２との間の距離を自由に設定することができる。
【００３８】
基板１０２及びカバーフィルム１０４における、反応室１０８を画成する部分の少なくとも一部には、親水処理が施されている。これにより、反応液を反応室１０８に円滑に流入させることができ、反応室１０８内の気泡を排出し易くすることができる。なお、基板１０２及びカバーフィルム１０４における、反応室１０８を画成する部分の少なくとも一部には、撥水処理が施されてもよい。これにより、反応液中の核酸が反応室１０８の壁面に付着することを抑制することができ、核酸の増幅効率を高めることができる。
【００３９】
核酸増幅反応容器１００には、以下の変形例を挙げることができる。図５（Ａ）は、変形例１に係る核酸増幅反応容器１００の内部の概略構造を示す平面図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図５（Ｃ）は、変形例２に係る核酸増幅反応容器１００の概略構造を示す断面図である。図５（Ｄ）は、変形例３に係る核酸増幅反応容器１００の内部の概略構造を示す平面図である。図５（Ｅ）は、図５（Ｄ）におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。なお、以下では、各変形例において実施の形態１に係る核酸増幅反応容器１００とは異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。
【００４０】
（変形例１）
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、変形例１に係る核酸増幅反応容器１００は、基板１０２における反応室１０８を画成する部分に、カバーフィルム１０４側に突出する突起部１２６を有する。突起部１２６でカバーフィルム１０４を下支えすることで、カバーフィルム１０４が凹部１０２ａの底面側に接近して反応室１０８の容積が減少することを抑制することができる。なお、基板１０２側に突出する突起部がカバーフィルム１０４に設けられてもよい。すなわち、基板１０２及びカバーフィルム１０４における、反応室１０８を画成する部分の少なくとも一方に、他方側に突出する突起部１２６が設けられることで、反応室１０８の容積をより確実に確保することができる。突起部１２６の数及び配置は、図示されたものに限定されない。
【００４１】
（変形例２）
図５（Ｃ）に示すように、変形例２に係る核酸増幅反応容器１００は、反応室１０８内に配置される多孔質体１２８を備える。多孔質体１２８を反応室１０８に配置することで、カバーフィルム１０４が凹部１０２ａの底面側に接近して反応室１０８の容積が減少することを抑制することができる。多孔質体１２８として用いられる材料は、反応液の核酸増幅反応及び測定部５００による測定を阻害しないものであれば特に限定されず、例えば従来公知の多孔質ポリマー等を用いることができる。なお、多孔質体１２８は、反応室１０８の全体に敷き詰められてもよいし、一部に配置されてもよい。
【００４２】
（変形例３）
図５（Ｄ）及び図５（Ｅ）に示すように、変形例３に係る核酸増幅反応容器１００は、熱溶着部１２０にカバーフィルム１０４とは別部材の溶融フィルム１３０を備える。溶融フィルム１３０は、例えばカバーフィルム１０４よりも融点の低い材料で構成される。あるいは、溶融フィルム１３０は、カバーフィルム１０４よりも薄い。第４温度部４１０での加熱によって、カバーフィルム１０４とともに溶融フィルム１３０が溶融する。これにより、熱溶着部１２０において第１連通路１１０と第２連通路１１２とをより確実に封止することができる。
【００４３】
（核酸増幅装置用カートリッジ）
図６は、核酸増幅反応容器１００、核酸増幅装置用カートリッジ２００及び温度調節部４００の概略構造を示す斜視図である。図２及び図６に示すように、核酸増幅装置用カートリッジ２００は、ホルダ部２０２と、前処理部２０４とを備える。
【００４４】
ホルダ部２０２は、有底の円筒形状を有する本体部２０６を有する。本体部２０６の中心軸は、駆動部３００によってホルダ部２０２が回動される際の回動軸Ｘ１と一致する。本体部２０６の内部には、中心軸（回動軸Ｘ１）から放射状に延びる複数の隔壁２０８が設けられる。本体部２０６の底面及び内側面と２つの隔壁２０８とで区画される空間は、反応液の前処理に用いられる処理液を貯留する収容室２１０を構成する。したがって、ホルダ部２０２は、回動軸Ｘ１の周方向に配列される複数の収容室２１０を有する。前処理用の複数の処理液は、収容室２１０のそれぞれに個別に貯留される。収容室２１０の数は、図示されたものに限定されない。反応液の前処理、及び処理液については、後に詳細に説明する。
【００４５】
また、ホルダ部２０２は、容器支持部２１２及び筒状部２１４を有する。容器支持部２１２及び筒状部２１４は、複数の収容室２１０とともに回動軸Ｘ１の周方向に配列される。容器支持部２１２は、本体部２０６内に配置される容器嵌合部２１６と、本体部２０６から鉛直方向下方に突出する容器突き当て部２１８とを有する。容器嵌合部２１６は、鉛直方向下方に開口する凹部を有し、この凹部に核酸増幅反応容器１００の接続部１０６が挿入される。これにより、核酸増幅反応容器１００が容器支持部２１２によって支持される。
【００４６】
また、容器嵌合部２１６は、接続部１０６が挿入される凹部の底面から、容器嵌合部２１６の鉛直方向上方側の表面まで延在する開口部２１６ａ，２１６ｂを有する。したがって、開口部２１６ａ，２１６ｂは、複数の収容室２１０とともに回動軸Ｘ１の周方向に配列される。開口部２１６ａは、核酸増幅反応容器１００が容器支持部２１２に支持された状態で、核酸増幅反応容器１００の基板入口１１４に接続される。また、開口部２１６ｂは、核酸増幅反応容器１００が容器支持部２１２に支持された状態で、核酸増幅反応容器１００の基板出口１１６に接続される。
【００４７】
容器突き当て部２１８は、容器嵌合部２１６から鉛直方向下方に延在するとともに、鉛直方向下方に向かうほど回動軸Ｘ１から離間する方向に傾く傾斜面２１８ａを有する。核酸増幅反応容器１００は、接続部１０６が容器嵌合部２１６に挿入された状態で、基板１０２の主表面が傾斜面２１８ａに当接する。したがって、容器支持部２１２は、核酸増幅反応容器１００を鉛直方向に対して傾斜した状態で支持する。核酸増幅反応容器１００が容器支持部２１２に支持された状態で、カバーフィルム１０４が下面となり、基板１０２が上面となる。核酸増幅反応容器１００を傾斜した状態で支持することで、核酸増幅反応容器１００を水平に支持する場合に比べて、反応室１０８内の気泡を排出し易くすることができる。容器突き当て部２１８の傾斜面２１８ａには、核酸増幅反応容器１００が容器支持部２１２に支持された状態で反応室１０８と重なる位置に、窓部２２０が設けられる。
【００４８】
筒状部２１４は、複数の収容室２１０の壁面、すなわち、隔壁２０８よりも鉛直方向上方に突出する。筒状部２１４は、鉛直方向上方に開口し、この開口を介して筒状部２１４に前処理部２０４が差し込まれる。これにより、前処理部２０４は、ホルダ部２０２に支持される。ホルダ部２０２は、前処理部２０４、特にニードル２２６を筒状部２１４に収容した状態で前処理部２０４を保持するため、核酸増幅装置１の使用者がニードル２２６に触れる可能性を低減することができる。このため、核酸増幅装置１の取り扱いを簡便にすることができる。
【００４９】
筒状部２１４は、ホルダ部２０２及び前処理部２０４が回動軸Ｘ１周りに相対移動する際にニードル２２６が通過する切欠部２２２を有する。本実施の形態では、複数の収容室２１０は、ホルダ部２０２と前処理部２０４との相対的な移動方向で、すなわち回動軸Ｘ１の周方向で、筒状部２１４を挟んで配置される第１収容室２１０ａ及び第２収容室２１０ｂを含む。切欠部２２２は、回動軸Ｘ１の周方向で筒状部２１４の第１収容室２１０ａ側を向く面に設けられる第１切欠部２２２ａと、回動軸Ｘ１の周方向で筒状部２１４の第２収容室２１０ｂ側を向く面に設けられる第２切欠部２２２ｂとを含む。
【００５０】
筒状部２１４に切欠部２２２を設けることで、ホルダ部２０２と前処理部２０４とを相対的に回動させる際のホルダ部２０２と前処理部２０４との上下方向の移動量を少なくすることができる。これにより、反応液の前処理に要する時間を短縮することができる。
【００５１】
前処理部２０４は、前処理室２２４と、ニードル２２６と、シリンジ接続部２２８とを有する。前処理室２２４は、略円錐形状を有し、頂点が鉛直方向下方を向くように配置される。また、前処理室２２４は、中空状であり、内部空間に反応液が収容される。ニードル２２６は、一端側から他端側にかけて流路が延在する筒状部材であり、流路が鉛直方向に延在するように配置される。ニードル２２６は、鉛直方向上方に位置する一端が前処理室２２４の下端部（円錐の頂点）に接続される。これにより、ニードル２２６の流路の一端と前処理室２２４の内部空間とが連通される。ニードル２２６の鉛直方向下方に位置する他端は、ホルダ部２０２側を向く。
【００５２】
シリンジ接続部２２８は、一端側から他端側にかけて流路が延在する筒状部材であり、流路が鉛直方向に延在するように配置される。シリンジ接続部２２８は、鉛直方向下方に位置する一端が前処理室２２４の上端部（円錐の底面）に接続される。これにより、シリンジ接続部２２８の流路の一端と前処理室２２４の内部空間とが連通される。また、シリンジ接続部２２８は、駆動部３００のシリンジ３２０の先端に嵌合する。
【００５３】
前処理部２０４がシリンジ３２０に取り付けられ、ニードル２２６の先端が収容室２１０に差し込まれた状態で、駆動部３００のポンプ３０８を駆動させると、ニードル２２６の先端から収容室２１０内の処理液を吸引することができる。また、ニードル２２６の先端が容器嵌合部２１６の開口部２１６ａに差し込まれた状態で、駆動部３００のポンプ３０８を駆動させると、ニードル２２６の先端から前処理室２２４内の反応液を開口部２１６ａに吐出することができる。
【００５４】
本体部２０６の上面には、筒状部２１４を除く領域にカバーフィルム（図示せず）が設けられる。これにより、複数の収容室２１０及び容器嵌合部２１６の開口部２１６ａ，２１６ｂが封止される。ニードル２２６は、このカバーフィルムを突き破って、先端が収容室２１０あるいは開口部２１６ａに挿入される。
【００５５】
前処理部２０４には、以下の変形例を挙げることができる。図７（Ａ）は、変形例４に係る前処理部２０４を模式的に示す側面図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）におけるＤ−Ｄ線に沿った断面図である。図７（Ｃ）は、変形例５に係る前処理部２０４を模式的に示す側面図である。図７（Ｄ）は、図７（Ｃ）におけるＥ−Ｅ線に沿った断面図である。なお、図７（Ａ）及び図７（Ｃ）では、シリンジ接続部２２８の図示を省略している。また、以下では、各変形例において実施の形態１に係る前処理部２０４とは異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。
【００５６】
（変形例４）
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、変形例４に係る前処理部２０４は、ニードル２２６の周方向において半周の範囲に延在する前処理室２２４を有する。すなわち、前処理室２２４は、円錐の半分が切り欠かれた形状を有する。前処理室２２４は、ニードル２２６の一端側に接する第１傾斜面２２４ａ及び第２傾斜面２２４ｂを有する。第１傾斜面２２４ａは、ニードル２２６の延在方向Ｚ（図７（Ａ）中の矢印Ｚで示す方向）に対する傾きが相対的に大きく、第２傾斜面２２４ｂは、ニードル２２６の延在方向Ｚに対する傾きが相対的に小さい。すなわち、第２傾斜面２２４ｂは、第１傾斜面２２４ａよりも急傾斜である。例えば、第２傾斜面２２４ｂは、鉛直方向に対して略平行に延在する。
【００５７】
（変形例５）
図７（Ｃ）及び図７（Ｄ）に示すように、変形例５に係る前処理部２０４は、ニードル２２６の周方向において円錐の一部が切り欠かれた形状の前処理室２２４を有する。変形例４と同様に、前処理室２２４は、ニードル２２６の一端側に接する第１傾斜面２２４ａ及び第２傾斜面２２４ｂを有する。第１傾斜面２２４ａは、ニードル２２６の延在方向Ｚ（図７（Ｃ）中の矢印Ｚで示す方向）に対する傾きが相対的に大きく、第２傾斜面２２４ｂは、ニードル２２６の延在方向Ｚに対する傾きが相対的に小さい。すなわち、第２傾斜面２２４ｂは、第１傾斜面２２４ａよりも急傾斜である。
【００５８】
変形例４及び変形例５のように、第１傾斜面２２４ａよりも傾斜が急である第２傾斜面２２４ｂを設けることで、核酸を処理液に分散させ易くすることができる。したがって、核酸の前処理をより確実に行うことができる。また、第２傾斜面２２４ｂよりも傾斜が緩い第１傾斜面２２４ａを設けることで、前処理部２０４の上下方向寸法の大型化を抑制しながら、前処理室２２４の容量を確保することができる。核酸の前処理の手順と、変形例４，５の効果とについては後に詳細に説明する。
【００５９】
（駆動部）
図８（Ａ）は、駆動部３００におけるカートリッジステージ３０２、ホルダ回動モータ３０４及びホルダ上下移動モータ３０６の概略構造を示す斜視図である。図８（Ｂ）は、駆動部３００におけるポンプ３０８及び磁石駆動モータ３１０の概略構造を示す斜視図である。図８（Ｃ）は、磁石駆動モータ３１０に接続された磁石３２２の近傍を拡大して示す斜視図である。図１及び図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示すように、駆動部３００は、カートリッジステージ３０２、ホルダ回動モータ３０４、ホルダ上下移動モータ３０６、ポンプ３０８及び磁石駆動モータ３１０を有する。
【００６０】
カートリッジステージ３０２は、基板３１２と、回動台座３１４と、基板支持部３１６とを有する。基板３１２は略平板状であり、中央に開口部３１２ａを有する。回動台座３１４は環状であり、中央に開口部３１４ａを有し、また外周面に歯車３１４ｂを有する。回動台座３１４は、開口部３１４ａが基板３１２の開口部３１２ａと重なるように配置されるとともに、基板３１２に対して回動可能に設置される。開口部３１４ａには、核酸増幅装置用カートリッジ２００のホルダ部２０２が嵌め込まれる。開口部３１４ａにホルダ部２０２が嵌め込まれた状態で、容器突き当て部２１８は開口部３１２ａを介して基板３１２よりも鉛直方向下方に突出する。
【００６１】
基板支持部３１６は、２本のアーム３１６ａと、アーム接続部３１６ｂと、ラック３１６ｃとを有する。２本のアーム３１６ａは、核酸増幅装置１の前後方向に延在するとともに基板３１２の左右に配置され、基板３１２の左右側面に固定される。アーム接続部３１６ｂは、核酸増幅装置１の左右方向に延在し、２本のアーム３１６ａの装置後方側の端部に接続される。アーム接続部３１６ｂの灯具後方側を向く面には、ラック３１６ｃが設けられる。ラック３１６ｃは、鉛直方向上下に延在するように配置される。
【００６２】
ホルダ回動モータ３０４は、ＤＣモータ等で構成され、出力軸が基板３１２の法線方向に対して平行になるように配置される。ホルダ回動モータ３０４の出力軸には、歯車３０４ａが設けられる。ホルダ回動モータ３０４は、歯車３０４ａが回動台座３１４の歯車３１４ｂと噛み合うように配置される。駆動部３００は、ホルダ回動モータ３０４の駆動により、回動台座３１４に搭載されるホルダ部２０２を回動軸Ｘ１（図６参照）周りに回動させることができる。
【００６３】
ホルダ上下移動モータ３０６は、ＤＣモータ等で構成され、出力軸が核酸増幅装置１の左右方向に延在するように配置される。ホルダ上下移動モータ３０６の出力軸には、ピニオン３０６ａが設けられる。ホルダ上下移動モータ３０６は、ピニオン３０６ａが基板支持部３１６のラック３１６ｃと噛み合うように配置される。駆動部３００は、ホルダ上下移動モータ３０６の駆動により、回動台座３１４に搭載されるホルダ部２０２を上下に移動させることができる。
【００６４】
ポンプ３０８は、吸引力及び吐出力を発生させる従来公知のポンプで構成される。ポンプ３０８の吸引・吐出口には、チューブ３１８の一端側が接続される。チューブ３１８の他端側には、シリンジ３２０が接続される。シリンジ３２０の先端には、前処理部２０４が接続される。駆動部３００は、ポンプ３０８の駆動により、ニードル２２６の先端から反応液及び処理液を吸引することができ、またニードル２２６の先端から前処理室２２４内の反応液及び処理液を吐出することができる。
【００６５】
磁石駆動モータ３１０は、ＤＣモータ等で構成され、出力軸には磁石３２２が設けられる。磁石駆動モータ３１０は、シリンジ３２０の近傍に配置されるとともに、その駆動によって磁石３２２を第１位置と第２位置とに変位させることができる。第１位置は、磁石３２２が前処理部２０４の前処理室２２４に近接する位置（図８（Ｂ）に示す位置）である。第２位置は、磁石３２２が第１位置よりも前処理室２２４から離間する位置（図８（Ｃ）に示す位置）である。後述するように、核酸は磁気ビーズに固定された状態で反応液中に存在する。このため、磁石３２２を第１位置に配置することで、前処理室２２４中の核酸を捕捉することができる。また、磁石３２２を第２位置に配置することで、捕捉されていた核酸を解放することができる。
【００６６】
駆動部３００は、ホルダ回動モータ３０４によってホルダ部２０２を回動させることで、ホルダ部２０２（収容室２１０）及び前処理部２０４を回動軸Ｘ１周りに相対的に回動させる。また、駆動部３００は、ホルダ上下移動モータ３０６によってホルダ部２０２を上下動させることで、ホルダ部２０２（収容室２１０）及び前処理部２０４を相対的に上下に離間、近接させる。また、このホルダ部２０２の上下動により、ホルダ部２０２（容器支持部２１２）及び温度調節部４００を相対的に上下に離間、接近させる。なお、駆動部３００は、ホルダ部２０２に代えて、又は加えて前処理部２０４を変位させることで、ホルダ部２０２と前処理部２０４とを相対的に回動、上下動させてもよい。同様に、駆動部３００は、ホルダ部２０２に代えて、又は加えて温度調節部４００を変位させることで、ホルダ部２０２と温度調節部４００とを相対的に上下動させてもよい。
【００６７】
（温度調節部）
図９は、温度調節部４００の概略構造を示す斜視図である。図２、図６及び図９に示すように、温度調節部４００は、台座４０２と、第１温度部４０４と、第２温度部４０６と、第３温度部４０８と、第４温度部４１０とを有する。台座４０２は、平板状の部材であり、台座４０２に各温度部が載置される。台座４０２は、鉛直方向でホルダ部２０２と重なるように配置される。第１温度部４０４、第２温度部４０６、第３温度部４０８及び第４温度部４１０は、回動軸Ｘ１の周方向に配列される。本実施の形態では、回動軸Ｘ１の周方向で、第４温度部４１０、第１温度部４０４、第３温度部４０８及び第２温度部４０６の順に各温度部が配列される。
【００６８】
第１温度部４０４は、例えば従来公知のヒーター（図示せず）を有し、外部電源からの給電によりヒーターが加熱されて、所定の第１温度に維持される。第１温度は、反応液中の核酸に熱変性反応を起こさせるための温度であり、例えば９０℃〜９５℃程度である。また、第１温度は、熱変性温度よりも若干高い温度、例えば１１０℃程度としてもよい。これにより、反応液が熱変性温度に到達するまでの時間を短縮することができ、核酸の増幅効率を高めることができる。第１温度部４０４は、容器支持部２１２に支持された状態の核酸増幅反応容器１００の下面、すなわちカバーフィルム１０４に対して平行に延在する傾斜面４０４ａを有する。第１温度部４０４は、少なくとも傾斜面４０４ａが第１温度に維持される。
【００６９】
第２温度部４０６は、第１温度部４０４と同様にヒーターを有し、第１温度よりも低い第２温度に維持される。第２温度は、反応液中の核酸にアニーリング反応を起こさせるための温度であり、例えば６５℃〜７０℃程度である。第２温度部４０６は、容器支持部２１２に支持された状態の核酸増幅反応容器１００の下面に対して平行に延在する傾斜面４０６ａを有する。第２温度部４０６は、少なくとも傾斜面４０６ａが第２温度に維持される。温度調節部４００は、第１温度部４０４及び第２温度部４０６によって、反応液の温度を核酸増幅反応の温度サイクルとなるよう変化させることができる。
【００７０】
第３温度部４０８は、第１温度部４０４と同様にヒーターを有し、第２温度よりも低い第３温度に維持される。第３温度は、アニーリング温度よりも若干低い温度であり、例えば４０℃程度である。反応液に施す温度サイクルにおいて、第１温度と第２温度との間に第３温度を設けることで、第１温度から第２温度に到達するまでの時間を短縮することができ、核酸の増幅効率を高めることができる。第３温度部４０８は、容器支持部２１２に支持された状態の核酸増幅反応容器１００の下面に対して平行に延在する傾斜面４０８ａを有する。第３温度部４０８は、少なくとも傾斜面４０８ａが第３温度に維持される。
【００７１】
第４温度部４１０は、第１温度部４０４と同様にヒーターを有し、少なくともカバーフィルム１０４の融点よりも高い第４温度に維持される。第４温度は、例えば１６５℃程度である。第４温度部４１０は、鉛直方向上方の頂部に熱溶融部４１０ａを有する。第４温度部４１０は、少なくとも熱溶融部４１０ａが第４温度に維持される。熱溶融部４１０ａは、容器支持部２１２に支持された状態の核酸増幅反応容器１００における熱溶着部１２０に当接するように配置される。
【００７２】
（測定部）
図１０（Ａ）は、測定部５００による核酸増幅反応の測定方法の一例を説明するための模式図である。図１０（Ｂ）は、測定部５００による核酸増幅反応の測定方法の他の一例を説明するための模式図である。測定部５００としては、核酸増幅装置に用いられる一般的な測定部を採用することができる。例えば測定部５００は、図１に示すように、発光部５０２と、受光部５０４とを有する。
【００７３】
まず、本実施の形態に係る核酸増幅装置１に用いられる反応液は、所定の核酸配列に対して相補的に結合する蛍光プローブを含む。核酸に結合した蛍光プローブは、励起光を受けて蛍光を発する。このような蛍光プローブは従来公知であるため、詳細な説明は省略する。また、核酸増幅反応容器１００は、反応液と接する少なくとも一部に透光部を有する。本実施の形態では、基板１０２及びカバーフィルム１０４がともに透光性材料で形成されており、したがって核酸増幅反応容器１００の全体が透光部に相当する。透光部は、発光部５０２が出射する励起光と、蛍光プローブが発する蛍光とを透過することができる。
【００７４】
発光部５０２は、例えばＬＥＤ等の光源を有し、蛍光プローブを励起させる励起光を透光部を介して反応液に照射する。蛍光プローブが励起光で励起されて発する蛍光は、透光部を介して核酸増幅反応容器１００の外部に出射される。受光部５０４は、受光素子を有し、核酸増幅反応容器１００から出射される蛍光を受光する。受光部５０４は、入射する光をサバール板等を用いて分光し、目的の蛍光を受光する。これにより、測定部５００は、核酸増幅反応容器１００内での反応液の核酸増幅反応を測定することができる。測定部５００は、測定結果を示す信号を制御部６００に送信する。信号を受信した制御部６００は、測定結果を表示部８に表示する。
【００７５】
測定部５００は、核酸増幅反応容器１００が温度調節部４００のいずれかの温度部に当接している状態で、核酸増幅反応を測定することができる。これにより、核酸増幅反応を簡便に測定することができる。
【００７６】
例えば、図１０（Ａ）に示すように、核酸増幅反応容器１００が第２温度部４０６の傾斜面４０６ａに当接している状態で、発光部５０２から核酸増幅反応容器１００の上面、すなわち基板１０２の主表面に励起光Ｌ１が照射される。発光部５０２から出射される励起光Ｌ１は、容器支持部２１２の窓部２２０を介して核酸増幅反応容器１００に照射される。励起光Ｌ１は反応室１０８内に入射し、核酸に結合した蛍光プローブから蛍光Ｌ２が発せられる。受光部５０４は、核酸増幅反応容器１００の下面及び上面をつなぐ側面、すなわち基板１０２の側面から外部に出射される蛍光Ｌ２を受光する。
【００７７】
あるいは、図１０（Ｂ）に示すように、核酸増幅反応容器１００が第２温度部４０６の傾斜面４０６ａに当接している状態で、発光部５０２から核酸増幅反応容器１００の上面に励起光Ｌ１が照射される。これにより、反応室１０８内に励起光Ｌ１が照射され、核酸に結合した蛍光プローブから蛍光Ｌ２が発せられる。受光部５０４は、核酸増幅反応容器１００の上面から外部に出射される蛍光Ｌ２を受光する。
【００７８】
発光部５０２の光出射口には、光ファイバー等の導光部材（図示せず）の一端が設置される。導光部材の他端は、核酸増幅反応容器１００の近傍に配置される。発光部５０２から出射される励起光Ｌ１は、導光部材を経て核酸増幅反応容器１００に照射される。また、受光部５０４の光入射口には、光ファイバー等の導光部材（図示せず）の一端が設置される。導光部材の他端は、核酸増幅反応容器１００の近傍に配置される。反応室１０８から出射される蛍光Ｌ２は、導光部材を経て受光部５０４に入射する。発光部５０２及び受光部５０４と核酸増幅反応容器１００との間に導光部材を介在させることで、発光部５０２及び受光部５０４の設置自由度を高めることができる。
【００７９】
受光部５０４による蛍光Ｌ２の受光は、核酸増幅反応容器１００の上面及び側面のいずれからであってもよいが、側面から受光する方がより高精度に核酸増幅反応を測定することができる。反応室１０８は、カバーフィルム１０４から凹部１０２ａの底面までの距離が、凹部１０２ａの対向する２つの側面間の距離に比べて極めて短い。このため、カバーフィルム１０４の変形等により反応室１０８の容積が減少した場合、核酸増幅反応容器１００の上面から出射される蛍光Ｌ２の強度の変化は、側面から出射される蛍光Ｌ２の強度の変化に比べて大きい。このため、核酸増幅反応容器１００の側面から蛍光Ｌ２を受光する方がより高精度に測定することができる。
【００８０】
核酸増幅反応容器１００の上面から励起光Ｌ１を照射して側面から蛍光Ｌ２を受光する場合、核酸増幅反応容器１００は、上面と側面とに透光部を有すればよい。また、核酸増幅反応容器１００の上面から励起光Ｌ１を照射して上面から蛍光Ｌ２を受光する場合、核酸増幅反応容器１００は、上面に透光部を有すればよい。なお、測定部５００は、蛍光検出法以外の他の公知の測定方法を用いて、核酸増幅反応を測定してもよい。
【００８１】
（制御部）
制御部６００は、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成としてはコンピュータプログラム等によって実現される。制御部６００には、各種プログラム及びデータが記憶される。制御部６００は、記憶されているプログラムを実行して、核酸増幅装置１の各部を制御する。
【００８２】
例えば、制御部６００は、所定の前処理プログラムに従って、ホルダ回動モータ３０４、ホルダ上下移動モータ３０６及びポンプ３０８の駆動を以下のように制御する。図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、反応液の前処理における制御部６００の制御を説明するための模式図である。なお、図１１（Ａ）及び図１２（Ａ）では、ホルダ回動モータ３０４の図示を省略している。
【００８３】
反応液の前処理において、前処理室２２４には反応液が予め収容されている。図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、所定の収容室２１０に収容される処理液を前処理室２２４内に吸引する場合、前処理部２０４のニードル２２６が所定の収容室２１０と対向する位置にある状態で、制御部６００により駆動部３００のホルダ上下移動モータ３０６が駆動されて、基板３１２が鉛直方向上方に移動する。これにより、前処理部２０４のニードル２２６が収容室２１０内に挿入される。そして、ポンプ３０８が駆動されて、ニードル２２６は、対向する収容室２１０に収容される処理液を先端から吸引する。これにより、処理液が前処理室２２４に移送される。そして、前処理室２２４において、反応液と吸引した処理液とを反応させる前処理が行われる。
【００８４】
所定の処理液を用いた反応液の前処理が終了すると、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示すように、制御部６００により駆動部３００のホルダ上下移動モータ３０６が駆動されて、基板３１２が鉛直方向下方に移動する。これにより、収容室２１０内に収容されていたニードル２２６が収容室２１０から引き抜かれる。基板３１２は、ニードル２２６の先端が切欠部２２２の下端よりも鉛直方向上方に至るまで、下方に移動する。そして、ホルダ回動モータ３０４が駆動されて、ホルダ部２０２と前処理部２０４とが相対的に回動され、ニードル２２６が他の収容室２１０と対向する位置に移動する。そして、再びホルダ上下移動モータ３０６が駆動されて基板３１２が鉛直方向上方に移動し、ニードル２２６が収容室２１０に挿入される。
【００８５】
以後、この操作が繰り返され、ニードル２２６は複数の収容室２１０のそれぞれと対向する位置に順次移動させられて、各収容室２１０内の処理液を吸引する。そして、各収容室２１０に収容される処理液を用いた反応液の前処理が実施される。したがって、本実施の形態に係る核酸増幅装置１、あるいは核酸増幅装置用カートリッジ２００によれば、反応液の前処理をより簡便に実施することができ、ひいては核酸増幅反応をより簡便に実施することができる。
【００８６】
また、制御部６００は、所定の核酸増幅反応プログラムに従って、ホルダ回動モータ３０４及びホルダ上下移動モータ３０６の駆動を以下のように制御する。図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）及び図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、核酸増幅反応における制御部６００の制御を説明するための模式図である。なお、図１３（Ａ）では、ホルダ回動モータ３０４の図示を省略している。また、図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）では、筒状部２１４の図示を省略している。
【００８７】
図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）及び図１４（Ａ）に示すように、核酸増幅反応では、制御部６００によりホルダ上下移動モータ３０６が駆動されて、基板３１２に搭載されたホルダ部２０２が鉛直方向下方に移動する。ホルダ部２０２は、容器支持部２１２に支持される核酸増幅反応容器１００の下面が所定の温度部に当接するまで、下方に移動する。これにより、反応室１０８内の反応液が所定温度に加熱される。
【００８８】
核酸増幅反応プログラムで規定される時間が経過すると、図１４（Ｂ）に示すように、制御部６００によりホルダ上下移動モータ３０６が駆動されて、ホルダ部２０２が鉛直方向上方に移動する。次いで、図１４（Ｃ）に示すように、制御部６００によりホルダ回動モータ３０４が駆動されて、次に核酸増幅反応容器１００を当接させるべき温度部の上方に核酸増幅反応容器１００が位置するまで、ホルダ部２０２と温度調節部４００とが相対的に回動される。そして、再びホルダ上下移動モータ３０６が駆動されてホルダ部２０２が鉛直方向下方に移動し、核酸増幅反応容器１００が他のいずれかの温度部に当接する。
【００８９】
以後、この操作が繰り返され、核酸増幅反応容器１００が第１温度部４０４〜第３温度部４０８に当接する場合には、核酸増幅反応容器１００中の反応液に核酸増幅反応の温度サイクルに応じた温度変化が加えられる。また、核酸増幅反応容器１００が第４温度部４１０に当接される場合には、核酸増幅反応容器１００の熱溶着部１２０において、基板１０２及びカバーフィルム１０４が互いに熱溶着される。
【００９０】
本実施の形態では、核酸増幅反応容器１００は、容器支持部２１２によって鉛直方向に対して傾斜した状態で支持される。これにより、反応室１０８内の気泡を排出し易くすることができる。よって、核酸増幅反応の安定化を図ることができる。また、容器支持部２１２と温度調節部４００とが相対的に上下に離間、接近されて、核酸増幅反応容器１００の下面が第１温度部４０４に当接する状態、第２温度部４０６に当接する状態、第３温度部４０８に当接する状態及び第４温度部４１０に当接する状態が切り替えられる。このため、核酸増幅反応容器１００の下面を各温度部に確実に当接させることができる。その結果、核酸増幅反応を安定的に実施することができる。
【００９１】
また、核酸増幅反応容器１００を水平方向に移動させて核酸増幅反応容器１００の下面に当接させる温度部を切り替える構造に比べて、核酸増幅装置用カートリッジ２００と温度調節部４００とに要求される位置精度を下げることができる。このため、核酸増幅装置１の製造工程の簡略化を図ることができる。
【００９２】
また、駆動部３００は、前処理行程でホルダ部２０２を回動させるホルダ回動モータ３０４を用いて、核酸増幅反応においてもホルダ部２０２を回動させる。すなわち、ホルダ部２０２と温度調節部４００とを相対的に回動させる際の回動軸と、ホルダ部２０２と前処理部２０４とを相対的に回動させる際の回動軸とが共通し、ともに回動軸Ｘ１である。このため、核酸増幅装置１の構造を簡略化することができる。
【００９３】
また、制御部６００は、第１温度部４０４〜第４温度部４１０の温度を制御する。例えば、各温度部には温度センサが設けられる。制御部６００は、この温度センサから得られる情報に基づいて各温度部のヒーターへの給電を制御することで、各温度部の温度を維持することができる。また、制御部６００は、発光部５０２の点消灯を制御する。
【００９４】
（核酸増幅装置の動作）
続いて、核酸増幅装置１の動作について詳細に説明する。まず、核酸増幅反応の反応対象である核酸を含む検体が採取される。検体としては、鼻腔スワブ、咽頭スワブ、全血、血漿、血清、便、尿、組織、子宮頚管スワブ、喀痰、培養液、脳脊髄液、ホルマリン固定パラフィン包埋組織（ＦＦＰＥ）等を挙げることができる。採取された検体は、反応液として前処理部２０４の前処理室２２４に収容される。反応液は、例えばシリンジ接続部２２８の流路を介して前処理室２２４内に投入される。採取した検体の種類によっては、粘度調整等の前々処理が施され得る。
【００９５】
反応液が投入された前処理部２０４は、筒状部２１４に固定される。容器支持部２１２には、未使用の核酸増幅反応容器１００が装着される。また、ホルダ部２０２の各収容室２１０には、所定の処理液が収容される。
【００９６】
収容室２１０に収容される処理液としては、磁性シリカ粒子を含有する処理液が挙げられる。磁性シリカ粒子は、磁性体の表面にシリカコーティングが施されてなる粒子であり、磁性体表面のシリカに核酸が吸着する。核酸を磁性シリカ粒子に担持させることで、磁石３２２によって核酸を捕捉することができる。これにより、前処理室２２４から処理液を排出する際等に、核酸が収容室２１０側に流出することを防ぐことができる。なお、核酸の捕捉方法としては、シリカメンブレンを用いたブーム法、ＳＰＲＩ（Solid Phase Reversible Immobilization）法、フィルトレーション等が採用されてもよい。
【００９７】
また、収容室２１０に収容される処理液としては、検体に含まれる細胞、ウィルス、細菌等の膜を溶解するための処理液が挙げられる。このような処理液としては、カオトロピック剤、界面活性剤、プロテアーゼ、還元剤、水酸化ナトリウム、有機溶剤等が挙げられる。また、他の処理液としては、核酸を分解するヌクレアーゼを不活性化するためのものや、核酸増幅反応を阻害するおそれのあるタンパク質を変性させるためのものが挙げられる。このような処理液としては、カオトロピック剤と界面活性剤との組み合わせ、プロテアーゼ、ヌクレアーゼ阻害剤等が挙げられる。さらに、収容室２１０には、ＤＮＡポリメラーゼ、プライマー、蛍光プローブ、必要に応じて逆転写酵素等の、核酸増幅反応及びその測定に必要な試薬が収容される。
【００９８】
ホルダ部２０２には、回動軸Ｘ１の周方向に複数の収容室２１０が配列されている。各処理液は、前処理工程における使用順で並ぶように各収容室２１０に収容される。例えば、駆動部３００は、筒状部２１４に位置する前処理部２０４を、最初に第１収容室２１０ａと対向する位置に移動させる。その後、隣接する収容室２１０に順次移動させて、最後に第２収容室２１０ｂに移動させる。したがって、各処理液は、前処理工程での使用順で、第１収容室２１０ａから第２収容室２１０ｂに向かって並ぶように各収容室２１０に収容される。好ましくは、磁性シリカ粒子を含む処理液は第１収容室２１０ａに収容される。なお、全ての収容室２１０に処理液が収容されていなくてもよい。
【００９９】
反応液が収容された前処理部２０４と未使用の核酸増幅反応容器１００とが装着され、各収容室２１０に処理液が収容された核酸増幅装置用カートリッジ２００は、核酸増幅装置１内に挿入される。核酸増幅装置１の使用者は、蓋部６を開くことで、カバー４の開口から核酸増幅装置用カートリッジ２００を装置内に挿入することができる。そして、核酸増幅装置用カートリッジ２００は、回動台座３１４の開口部３１４ａに嵌め込まれる。蓋部６が閉められた後、反応液の前処理が開始される。
【０１００】
前処理が開始されると、まずホルダ上下移動モータ３０６が駆動されて基板３１２が鉛直方向上方に移動し、前処理部２０４のシリンジ接続部２２８がシリンジ３２０の先端に接近する。そして、シリンジ３２０の先端にシリンジ接続部２２８が嵌め込まれる。その後、各処理液を用いた反応液の前処理が実施される。
【０１０１】
ここで、任意の処理液ＴＬ１を用いた前処理の手順について説明する。図１５（Ａ）〜図１５（Ｆ）は、実施の形態に係る核酸増幅装置１で実施される反応液の前処理工程を説明するための模式図である。
【０１０２】
まず、図１５（Ａ）に示すように、反応液、すなわち磁気シリカ粒子に吸着した状態の核酸Ｎは、磁石駆動モータ３１０によって第１位置に配置された磁石３２２によって、前処理室２２４の壁面に捕捉される。また、ニードル２２６が収容室２１０に挿入される。
【０１０３】
次に、図１５（Ｂ）に示すように、収容室２１０中の処理液ＴＬ１は、吸引されて前処理室２２４内に移送される。また、磁石３２２は、磁石駆動モータ３１０によって第２位置に配置される。これにより、捕捉されていた核酸Ｎは解放され、処理液ＴＬ１中に分散し始める。続いて、図１５（Ｃ）及び図１５（Ｄ）に示すように、核酸Ｎを含む処理液ＴＬ１は、収容室２１０に吐出された後、再び前処理室２２４内に吸引される。この手順により、核酸Ｎを処理液ＴＬ１により確実に分散させ、さらに処理液ＴＬ１中で撹拌することができる。そして、これにより核酸Ｎと処理液ＴＬ１との反応を促進させることができる。
【０１０４】
所定回数の吐出、吸引が繰り返されて、処理液ＴＬ１を用いた反応液の前処理が終了すると、図１５（Ｅ）に示すように、磁石駆動モータ３１０によって磁石３２２が第１位置に配置される。これにより、核酸Ｎは前処理室２２４の壁面に捕捉される。そして、図１５（Ｆ）に示すように、処理液ＴＬ１のみが収容室２１０に吐出される。以上の手順により、処理液ＴＬ１を用いた反応液の前処理が完了する。
【０１０５】
処理液ＴＬ１を用いた前処理が完了すると、ホルダ上下移動モータ３０６の駆動によって、収容室２１０からニードル２２６が引き抜かれる。そして、ホルダ回動モータ３０４の駆動によって、次の前処理用の処理液を収容する収容室２１０と対向する位置に、前処理部２０４が移動される。以後、この操作が繰り返されて、各処理液での前処理が実施される。
【０１０６】
前処理部２０４として、変形例４あるいは変形例５に係る前処理部２０４が用いられる場合、前処理室２２４の壁面に捕捉された核酸Ｎを、より確実に処理液ＴＬ１に分散させることができる。図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）は、変形例４及び変形例５に係る前処理部２０４を用いた場合の核酸の分散を説明するための模式図である。なお、図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）に図示される前処理部２０４は、図７（Ｂ）のＦ−Ｆ線に沿った断面図、あるいは図７（Ｄ）のＧ−Ｇ線に沿った断面図に相当する。また、図１６（Ａ）は、前処理室２２４内に処理液ＴＬ１が吸引された直後の様子を示す。図１６（Ｂ）及び図１６（Ｃ）は、前処理室２２４から処理液ＴＬ１が吐出される際の様子を示す。
【０１０７】
実施の形態１に係る核酸増幅装置用カートリッジ２００の前処理部２０４は、略円錐状あるいは漏斗状の前処理室２２４を有する。これにより、前処理部２０４の上下方向の寸法が増大することを回避しながら、前処理室２２４の容積を確保することができる。一方、磁石３２２によって核酸Ｎが捕捉されると、核酸Ｎ（磁気シリカ粒子）同士が集合して粒塊になりやすい。この粒塊は、前処理室２２４における角度の浅い傾斜面に付着する傾向にある。
【０１０８】
核酸Ｎの粒塊は、前処理室２２４の傾斜が緩やかな壁面に付着しているため、磁石３２２が第２位置に移動した状態で処理液ＴＬ１の吸引、吐出が繰り返されても、なかなか処理液ＴＬ１中に分散していかない場合がある。このため、核酸Ｎと処理液との反応を確実に行うために、図１５（Ｃ）及び図１５（Ｄ）に示す吐出吸引工程の回数を増やす必要がある。
【０１０９】
これに対し、変形例４，５に係る前処理部２０４では、図１６（Ａ）に示すように、磁石３２２を第２傾斜面２２４ｂの近傍に配置し、核酸Ｎを第２傾斜面２２４ｂに捕捉することができる。そして、第２傾斜面２２４ｂに核酸Ｎが捕捉された状態で、処理液ＴＬ１が吸引されて前処理室２２４内に移送される。次いで、図１６（Ｂ）に示すように、磁石３２２が第２位置に移動して核酸Ｎが解放された後、処理液ＴＬ１が収容室２１０に吐出される。
【０１１０】
核酸Ｎの粒塊は、第１傾斜面２２４ａよりも傾斜の急な第２傾斜面２２４ｂに付着しているため、処理液ＴＬ１が吐出される際に、この粒塊に強い水流を当てることができる。これにより、図１６（Ｃ）に示すように、核酸Ｎの粒塊を崩して、核酸Ｎを処理液ＴＬ１に分散させることができる。その結果、前処理に要する時間を短縮することができる。
【０１１１】
磁石３２２は、第２傾斜面２２４ｂにおける前処理室２２４とニードル２２６との接続部近傍に配置することが好ましい。すなわち、磁石３２２は、第２傾斜面２２４ｂのうち、第１傾斜面２２４ａとニードル２２６とが接続されてなる屈曲部と対向する位置に配置されることが好ましい。この場合、前処理部２０４の内部空間の断面積（水平方向における断面積）が急激に変化する位置で、核酸Ｎが捕捉される。これにより、核酸Ｎの粒塊により一層強い水流を当てることができる。また、内部空間の断面積が急激に変化する位置では渦が発生しやすいため、核酸Ｎをより確実に分散、撹拌することができる。
【０１１２】
なお、磁石３２２の配置は、例えば吸引する処理液の量に応じて変更してもよい。すなわち、前処理に用いられる処理液は、その種類によって必要量が大きく異なる場合がある。一連の前処理を同一の前処理部２０４で実施すると、必要量の少ない処理液を用いた前処理では、処理液が前処理室２２４の下端部までしか到達しないか、さらには前処理室２２４まで到達しない可能性がある。この場合、処理液中に分散した核酸Ｎを十分に捕捉することが困難となる。
【０１１３】
これに対し、第２傾斜面２２４ｂを備える前処理部２０４によれば、磁石３２２を配置可能な範囲を広げることができる。すなわち、ニードル２２６に対して略平行に延在する第２傾斜面２２４ｂを前処理室２２４に設けることで、磁石３２２を第２傾斜面２２４ｂの上端からニードル２２６の下端にかけて自由に当接させることができる。このため、処理液の量に合わせて最適な位置に磁石３２２を当接させることができる。
【０１１４】
全ての処理液での前処理が完了した後、反応液にＤＮＡポリメラーゼやプライマー、蛍光プローブが混合される。その後、前処理部２０４は、容器嵌合部２１６の開口部２１６ａと対向する位置に移動される。そして、前処理室２２４において前処理が施された反応液は、前処理部２０４から開口部２１６ａに吐出される。吐出された反応液は、開口部２１６ａに接続された基板入口１１４から、核酸増幅反応容器１００内に注入される。これにより、反応液を簡単に核酸増幅反応容器１００に注入することができる。反応液は、基板出口１１６に到達するまで核酸増幅反応容器１００に注入される。これにより、より確実に反応室１０８内を反応液で満たすことができ、また反応室１０８内の気泡を除去することができる。
【０１１５】
核酸増幅反応容器１００に反応液が注入される際、ポンプ３０８の駆動は、注入開始から所定時間までの平均注入速度が、当該所定時間から注入終了までの平均注入速度よりも遅くなるように制御される。これにより、気泡の発生を抑制することができる。また、ポンプ３０８は、所定量の反応液が核酸増幅反応容器１００に注入された後、注入された反応液の一部を吸引するように制御される。これにより、反応室１０８内の気泡をより確実に除去することができる。吸引前に核酸増幅反応容器１００に注入される反応液の量は、例えば第１連通路１１０と反応室１０８との合計容積以上の量である。
【０１１６】
核酸増幅反応容器１００への反応液の注入が完了すると、制御部６００によりホルダ回動モータ３０４が駆動され、核酸増幅反応容器１００と第４温度部４１０とが対向するようにホルダ部２０２が回動される。なお、前処理部２０４と容器嵌合部２１６の開口部２１６ａとが対向する位置において核酸増幅反応容器１００と第４温度部４１０とが対向するように各部が位置合わせされている場合には、この動作を省略することができる。
【０１１７】
続いて、核酸増幅反応容器１００と第４温度部４１０とが対向した状態で、ホルダ上下移動モータ３０６が駆動され、核酸増幅反応容器１００が鉛直方向下方に移動される。そして、核酸増幅反応容器１００の熱溶着部１２０に位置するカバーフィルム１０４が第４温度部４１０の熱溶融部４１０ａに当接する。これにより、熱溶着部１２０において、基板１０２及びカバーフィルム１０４の第１連通路１１０を画成する部分同士、及び第２連通路１１２を画成する部分同士が熱溶着され、第１連通路１１０及び第２連通路１１２が封止される。核酸増幅装置１が第４温度部４１０を有することで、第１連通路１１０及び第２連通路１１２を簡単に封止することができるため、核酸増幅反応に要する手順を簡略化することができる。
【０１１８】
第１連通路１１０及び第２連通路１１２が封止された後、核酸増幅反応が開始される。核酸増幅反応において、駆動部３００は、第１温度部４０４、第３温度部４０８及び第２温度部４０６の順に、核酸増幅反応容器１００の下面を各温度部に当接させる。すなわち、まず核酸増幅反応容器１００は、第１温度部４０４に当接される。これにより、反応液の温度が熱変性温度となり、反応液中の核酸が熱変性する。熱変性反応の時間は、例えば約２秒である。次に、核酸増幅反応容器１００は、第３温度部４０８に当接される。これにより、反応液の温度が低下して、アニーリング反応が起こる温度に近づく。
【０１１９】
第３温度部４０８に核酸増幅反応容器１００を当接させてから所定時間が経過した後、核酸増幅反応容器１００は、第２温度部４０６に当接される。これにより、反応液の温度がアニーリング温度に維持され、反応液中の核酸がアニーリングする。アニーリング反応の時間は、例えば約５秒である。以上の工程を１サイクルとして、例えば３０サイクル繰り返される。以上の工程により核酸増幅反応が終了する。核酸増幅反応全体の時間は５分程度である。
【０１２０】
核酸増幅反応が終了した後、制御部６００により発光部５０２の光源が点灯される。これにより、発光部５０２から励起光が出射され、核酸増幅反応容器１００に照射される。核酸増幅反応容器１００に励起光が照射されると、反応液中の蛍光プローブが励起されて蛍光を発する。この蛍光は、核酸増幅反応容器１００に外部に出射され、受光部５０４によって受光される。測定部５００が取得した測定結果は制御部６００に送られ、表示部８に表示される。以上の工程により、核酸増幅装置１の使用者は、増幅された核酸の量等の情報を取得することができる。
【０１２１】
核酸増幅反応の測定が収容した後、前処理部２０４は、図示しない脱離機構によりシリンジ３２０から取り外され、筒状部２１４に挿入される。核酸増幅装置１の使用者は、蓋部６を開いて、核酸増幅装置用カートリッジ２００を装置外に取り出すことができる。取り出された核酸増幅装置用カートリッジ２００は廃棄される。核酸増幅装置用カートリッジ２００が装置外に取り出される際、ニードル２２６は筒状部２１４に挿入された状態であるため、使用者は安全に核酸増幅装置用カートリッジ２００を取り出し、廃棄することができる。
【０１２２】
以上説明したように、本実施の形態に係る核酸増幅反応容器１００は、凹部１０２ａを有する基板１０２と、凹部１０２ａを覆うカバーフィルム１０４と、凹部１０２ａとカバーフィルム１０４とで画成される反応室１０８とを有する。反応室１０８は、カバーフィルム１０４側が温度調節部４００の各温度部に熱的に接続され、これにより反応室１０８内で核酸増幅反応が行われる。そして、カバーフィルム１０４における反応室１０８を画成する部分１０４ａの厚みＭ２は、基板１０２における凹部１０２ａの底面を形成する部分１０２ｂの厚みＭ１よりも薄い。これにより、反応液の温度をより高精度に調節することができる。このため、核酸増幅反応を安定化させることができる。また、温度調節部４００による反応液の温度調節をより迅速化、均一化することができる。このため、核酸の増幅効率を向上させることができる。
【０１２３】
また、核酸増幅反応容器１００は、熱溶着部１２０を有する。そして、反応室１０８に反応液が流入した状態で、熱溶着部１２０において、基板１０２及びカバーフィルム１０４が熱溶着されて、第１連通路１１０及び第２連通路１１２が封止される。これにより、核酸増幅反応を実施する際の手順を簡略化することができる。よって、核酸増幅反応を簡便に実施することができる。その結果、核酸増幅反応に要する時間を短縮することができる。
【０１２４】
また、本実施の形態に係る核酸増幅装置１は、核酸増幅反応容器１００を鉛直方向に対して傾斜した状態で支持する容器支持部２１２と、反応液の温度を核酸増幅反応の温度サイクルとなるように変化させる温度調節部４００と、容器支持部２１２と温度調節部４００とを相対的に上下に離間、近接させて核酸増幅反応容器１００の下面を温度調節部４００に当接させる駆動部３００とを備える。これにより、核酸増幅反応容器１００内の気泡を除去しやすくするとともに、核酸増幅反応容器１００と温度調節部４００とをより正確に当接させることができる。したがって、核酸増幅反応の安定化を図ることができる。また、核酸増幅反応を高精度に実施することができ、核酸の増幅効率を向上させることができる。
【０１２５】
また、核酸増幅装置１において、駆動部３００は、処理液を収容する複数の収容室２１０を有するホルダ部２０２と、前処理室２２４を有する前処理部２０４とを、回動軸Ｘ１周りに相対的に回動させる。これにより、複数の収容室２１０のそれぞれと対向する位置に前処理部２０４を順次移動させ、各収容室２１０に収容される処理液を用いた反応液の前処理が実施される。このため、反応液の前処理をより簡便に実施することができる。この結果、核酸増幅反応をより簡便に実施することができる。
【０１２６】
本発明は、上述した実施の形態や変形例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などのさらなる変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態や変形例も本発明の範囲に含まれる。上述した実施の形態や変形例へのさらなる変形の追加によって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態、変形例、及びさらなる変形それぞれの効果をあわせもつ。
【符号の説明】
【０１２７】
１  核酸増幅装置、  １００  核酸増幅反応容器、  １０２  基板、  １０２ａ  凹部、  １０４  カバーフィルム、  １０８  反応室、  １２０  熱溶着部、  ２００  核酸増幅装置用カートリッジ、  ２０２  ホルダ部、  ２０４  前処理部、  ２１０  収容室、  ２１２  容器支持部、  ２１４  筒状部、  ２２４  前処理室、  ２２６  ニードル、  ３００  駆動部、  ４００  温度調節部、  ４０４  第１温度部、  ４０６  第２温度部、  ４０８  第３温度部、  ４１０  第４温度部、  ５００  測定部、  ５０２  発光部、  ５０４  受光部。
【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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【図１６】
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