(57)【要約】【課題】短時間で遺伝子の有無を判定することができる小型で安価な検査装置を提供する。【解決手段】第１の検出部と、第２の検出部と、蛍光強度を検出する検出ユニットと、検出ユニットを移動させる検出ユニット移動手段と、検出ユニット駆動手段の駆動を制御する検出ユニット駆動制御手段と、蛍光強度を規定値と比較して判定する蛍光判定手段と、を有し、検出ユニット駆動制御手段は、第１の位置での蛍光判定手段の判定に基づいて第２の位置に検出ユニットを移動させることを特徴とする検査装置。【選択図】図３
2009254256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体と試薬とを混合し反応中の蛍光強度を測定する検査装置において、
前記検体と前記試薬とを混合し反応させる第１の検出部と、
前記検体または前記試薬の少なくとも一方を前記検体または前記試薬と異なる成分の液体に代えて混合し反応させる第２の検出部と、
前記第１の検出部または前記第２の検出部から前記蛍光強度を検出する検出ユニットと、
前記第１の検出部の前記蛍光強度を検出可能な第１の位置から、前記第２の検出部の前記蛍光強度を検出可能な第２の位置に前記検出ユニットを移動させる検出ユニット移動手段と、
前記検出ユニット駆動手段の駆動を制御する検出ユニット駆動制御手段と、
前記検出ユニットが検出した前記蛍光強度を規定値と比較して判定する蛍光判定手段と、
を有し、
前記検出ユニット駆動制御手段は、
前記第１の位置での前記蛍光判定手段の判定に基づいて前記第２の位置に前記検出ユニットを移動させることを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記第２の検出部では、
前記試薬と前記試薬と反応して蛍光を発する成分を有する前記液体とを混合し反応させることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記第１の検出部と前記第２の検出部とを所定の温度に調節する温度調節手段を有し、
前記蛍光判定手段が前記第１の検出部の前記蛍光強度を判定した後、
前記温度調節手段は前記所定の温度への調節を停止することを特徴とする請求項１または２に記載の検査装置。
【請求項４】
検体と、検体に含まれる検査対象の遺伝子と反応する試薬とを混合し、反応中の蛍光強度を測定して前記検査対象の遺伝子の有無を検出する検査装置において、
少なくとも一つの前記検体と少なくとも一つの前記試薬とを異なる組み合わせでそれぞれ混合して反応させる複数の検出部と、
前記検出部の一つから前記蛍光強度を検出する検出ユニットと、
前記検出ユニットが検出した前記蛍光強度を規定値と比較して判定する蛍光判定手段と、
前記検出ユニットを移動させる検出ユニット移動手段と、
前記検出ユニット駆動手段の駆動を制御する検出ユニット駆動制御手段と、
を有し、
前記検出ユニット駆動制御手段は、
前記蛍光判定手段の判定に基づいて前記検出ユニットを所定の順に前記蛍光強度を検出できる位置に移動させることを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、煩雑な工程、熟練した手技、機器類の操作が必要とされる遺伝子診断を自動的に行う検査装置が開発されている。このような検査装置では、検体と試薬とを反応領域で反応させて遺伝子を増幅し、反応領域に励起光を照射して遺伝子が励起する蛍光強度を測定することにより遺伝子の有無を判定している。
【０００３】
従来、検体に含まれる遺伝子が無いことを保証するため、検体に含まれる遺伝子がたとえ１個の場合でも検出できるように非常に長時間をかけて遺伝子の増幅を行った後に遺伝子の有無の判定を行っていた。そのため、検体に含まれる遺伝子が多い場合でも検査に長時間を要していた。
【０００４】
近年、検体に含まれる遺伝子が多い場合は短時間で規定値の蛍光強度を越えることに着目し、遺伝子の増幅中にリアルタイムで遺伝子の有無の判定を行って、検査時間を短縮する方法が行われるようになってきた。
【０００５】
例えば、複数の反応領域を有する反応容器全体をハロゲンランプで照明し、ＣＣＤカメラで撮影した反応容器全体の画像にリアルタイムで画像処理を行って遺伝子の有無を判定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−２３６２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている検査装置では、マイクロプレート全体を照明する大光量の照明装置と、マイクロプレート全体を撮影した画像から各反応領域の微弱な蛍光を検出するため冷却ＣＣＤカメラが必要であり、大型で高価な検査装置になっていた。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、短時間で遺伝子の有無を判定することができる小型で安価な検査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】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
【０００９】
１．
検体と試薬とを混合し反応中の蛍光強度を測定する検査装置において、
前記検体と前記試薬とを混合し反応させる第１の検出部と、
前記検体または前記試薬の少なくとも一方を前記検体または前記試薬と異なる成分の液体に代えて混合し反応させる第２の検出部と、
前記第１の検出部または前記第２の検出部から前記蛍光強度を検出する検出ユニットと、
前記第１の検出部の前記蛍光強度を検出可能な第１の位置から、前記第２の検出部の前記蛍光強度を検出可能な第２の位置に前記検出ユニットを移動させる検出ユニット移動手段と、
前記検出ユニット駆動手段の駆動を制御する検出ユニット駆動制御手段と、
前記検出ユニットが検出した前記蛍光強度を規定値と比較して判定する蛍光判定手段と、
を有し、
前記検出ユニット駆動制御手段は、
前記第１の位置での前記蛍光判定手段の判定に基づいて前記第２の位置に前記検出ユニットを移動させることを特徴とする検査装置。
【００１０】
２．
前記第２の検出部では、
前記試薬と前記試薬と反応して蛍光を発する成分を有する前記液体とを混合し反応させることを特徴とする１に記載の検査装置。
【００１１】
３．
前記第１の検出部と前記第２の検出部とを所定の温度に調節する温度調節手段を有し、
前記蛍光判定手段が前記第１の検出部の前記蛍光強度を判定した後、
前記温度調節手段は前記所定の温度への調節を停止することを特徴とする１または２に記載の検査装置。
【００１２】
４．
検体と、検体に含まれる検査対象の遺伝子と反応する試薬とを混合し、反応中の蛍光強度を測定して前記検査対象の遺伝子の有無を検出する検査装置において、
少なくとも一つの前記検体と少なくとも一つの前記試薬とを異なる組み合わせでそれぞれ混合して反応させる複数の検出部と、
前記検出部の一つから前記蛍光強度を検出する検出ユニットと、
前記検出ユニットが検出した前記蛍光強度を規定値と比較して判定する蛍光判定手段と、
前記検出ユニットを移動させる検出ユニット移動手段と、
前記検出ユニット駆動手段の駆動を制御する検出ユニット駆動制御手段と、
を有し、
前記検出ユニット駆動制御手段は、
前記蛍光判定手段の判定に基づいて前記検出ユニットを所定の順に前記蛍光強度を検出できる位置に移動させることを特徴とする検査装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、小型の検出ユニットを用いて第１の検出部から検出した蛍光強度を判定し、その結果に基づいて第２の検出部に検出ユニットを移動させて第２の検出部の蛍光強度を検出するので、短時間で遺伝子の有無を判定することができる小型で安価な検査装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態における検査装置８０の外観図である。
【００１６】
検査装置８０はマイクロチップ１に予め注入された検体と、試薬との反応を自動的に検出し、表示部８４に結果を表示する装置である。
【００１７】
検査装置８０の筐体８２には挿入口８３があり、マイクロチップ１を挿入口８３に差し込んで筐体８２の内部にセットするようになっている。なお、挿入口８３はマイクロチップ１を挿入時に挿入口８３に接触しないように、マイクロチップ１の厚みより十分高さがある。８５はメモリカードスロット、８６はプリント出力口、８７は操作パネル、８８は入出力端子、８９は電源スイッチである。
【００１８】
検査担当者は電源スイッチ８９をオンにした後、図１の矢印方向にマイクロチップ１を挿入し、操作パネル８７を操作して検査を開始させる。検査装置８０の内部では、マイクロチップ１内の反応の検査が自動的に行われ、検査が終了すると液晶パネルなどで構成される表示部８４に結果が表示される。検査結果は操作パネル８７の操作により、プリント出力口８６よりプリントを出力したり、メモリカードスロット８５に挿入されたメモリカードに記憶することができる。また、外部入出力端子８８から例えばＬＡＮケーブルを使って、パソコンなどにデータを保存することができる。
【００１９】
検査担当者は、検査終了後、マイクロチップ１を挿入口８３から取り出す。
【００２０】
図２は本発明の実施形態におけるマイクロチップ１の外観図である。
【００２１】
図２（ａ）のマイクロチップ１の側面図に示すように、マイクロチップ１は溝形成基板１０８と、溝形成基板１０８を覆う被覆基板１０９から構成されている。図２（ａ）の矢印は、検査装置８０にマイクロチップ１を挿入する挿入方向である。
【００２２】
図２（ｂ）はマイクロチップ１の平面図であり、透明な被覆基板１０９を通して見える溝形成基板１０８の溝を図示している。溝形成基板１０８の溝を被覆基板１０９が覆うことにより流路を形成している。マイクロチップ１には、検査、試料の処理などを行うための、微小な溝状の流路２５０（微細流路）および機能部品（流路エレメント）が、用途に応じた適当な態様で配設されている。
【００２３】
流路はマイクロメーターオーダーで形成されており、例えば幅は数μｍ〜数百μｍ、好ましくは１０〜２００μｍで、深さは２５〜５００μｍ程度、好ましくは２５〜２５０μｍである。
【００２４】
本実施形態では、特定の遺伝子の増幅およびその検出を行う処理に用いるマイクロチップ１を例に説明する。
【００２５】
図２（ｂ）の１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃはマイクロチップ１内部の流路に連通する駆動液注入部であり、各駆動液注入部１１０から駆動液を注入し内部の検体や試薬等を駆動する。１１３はマイクロチップ１に試薬を注入するための試薬注入部である。
【００２６】
本実施形態のマイクロチップ１では試薬注入部１１３の下流の流路２５０は２方向に分岐し、試薬を２分割するように構成されている。駆動液注入部１１０ｂから駆動液を注入すると、試薬注入部１１３に注入されている試薬は、試薬注入部１１３と連通する流路２５０ａａと流路２５０ａｂを通ってそれぞれ試薬収容部１２１ａ、１２１ｂに収容される。試薬収容部１２１ａ、１２１ｂは所定量の試薬を収容するために他の流路より溝が深くなっている。
【００２７】
試薬収容部１２１ａ、１２１ｂが試薬で充填されると、試薬は駆動液によって試薬収容部１２１ａ、１２１ｂの下流の流路２５０ｂａと流路２５０ｂｂに押し出され、それぞれの流路に設けられた液溜部１４０ａ、１４０ｂを充填する。液溜部１４０ａ、１４０ｂは試薬収容部１２１ａ、１２１ｂがそれぞれ充填されたことを検出するために設けられており、試薬収容部１２１ａ、１２１ｂより溝が浅く、他の流路２５０より溝が深くなっている。
【００２８】
本実施形態では、２分割された試薬の一方を検体と混合し、他方の試薬を比較用の液体と混合し、それぞれ同じ条件で反応させて検出結果を検証している。比較用の液体は、試薬と必ず反応して蛍光を発する陽性対照化合物を含むので、正しい条件で試薬と混合して反応させると結果は必ず陽性になる。１２０ａは検体を収容する検体収容部、１２０ｂは比較用の液体を収容する液体収容部であり、検査に先立って予め検体と比較用の液体が注入されている。
【００２９】
駆動液注入部１１０ａ、１１０ｃから駆動液を注入すると、検体収容部１２０ａ、液体収容部１２０ｂにそれぞれ収容された検体と比較用の液体は流路２５０に押し出されて、それぞれ下流の試薬収容部１２１ａ、試薬収容部１２１ｂに注入される。試薬と検体は、流路２５０ｃａを通って混合部１３０ａで混合され、下流の検出部１１１ａに収容される。また、試薬と比較用の液体は、流路２５０ｃｂを通って混合部１３０ｂで混合され、下流の検出部１１１ｂに収容される。
【００３０】
後に説明するように検査装置８０の内部で検出部１１１ａ、１１１ｂを加熱して所定の温度で検出部１１１ａに収容された試薬と検体、検出部１１１ｂに収容された試薬と比較用の液体とを所定の時間反応させる。
【００３１】
検出部１１１ａは本発明の第１の検出部、検出部１１１ｂは本発明の第２の検出部である。
【００３２】
検出部１１１ａ、１１１ｂは検体と試薬、試薬と比較用の液体の反応を光学的に検出するために設けられ、所定量の検体と試薬を収容するために他の流路より溝が深くなっている。
【００３３】
検出部１１１ａ、１１１ｂの下流には液溜部１４１ａ、１４１ｂが設けられており、検出部１１１ａ、１１１ｂが試薬や検体などの液体で充填されたことを検出できるようになっている。液溜部１４１ａ、１４１ｂは検出部１１１ａ、１１１ｂより溝が浅く、他の流路より溝が深くなっている。
【００３４】
検出部１１１ａ、１１１ｂが充填されたことをできるだけ早く検出できるように、液溜部１４１ａ、１４１ｂは検出部１１１ａ、１１１ｂのできるだけ近い位置に設けることが望ましい。
【００３５】
検出部１１１ａに励起光を照射すると、試薬と反応した検体が蛍光を発光するので蛍光の蛍光強度を測定することにより陽性、陰性を判定する。また、検出部１１１ｂに励起光を照射すると、試薬と反応した比較用の液体が蛍光を発光するので蛍光の蛍光強度を測定することにより検査が正常に行われたか、否か、を判定する。
【００３６】
図３は、本発明の第１の実施形態における検査装置８０の内部構成の一例を説明するための斜視図、図４は、本発明の第１の実施形態における検査装置８０の内部構成の一例を示す断面図である。図３、図４に示すＸ、Ｙ、Ｚの座標軸を基準に各部の説明を行う。
【００３７】
検査装置８０は、温度調節ユニット１５２、検出ユニット２２、マイクロポンプユニット７５、パッキン９０、駆動液タンク９１、送りネジ３０１、送りネジ３５１、ジョイント３０２、ジョイント３５２、検知基板駆動モータ６０、検出ユニット駆動モータ６１などから構成される。図３、図４はマイクロチップ１をパッキン９０ｂに密着させている状態を示している。検出ユニット駆動モータ６１は本発明の検出ユニット移動手段である。
【００３８】
以下、図３、図４を用いて検査装置８０の内部構成の例を説明する。
【００３９】
温度調節ユニット１５２とマイクロチップ１は、図示せぬ駆動部材により駆動され、Ｚ軸方向に移動可能である。初期状態において、駆動部材により温度調節ユニット１５２を、図３の状態からマイクロチップ１の厚み以上上昇させる。すると、マイクロチップ１はＹ軸方向に挿抜可能であり、検査担当者は挿入口８３から図示せぬ規制部材に当接するまでマイクロチップ１を挿入する。所定の位置までマイクロチップ１を挿入するとフォトインタラプタなどを用いたチップ検知部９５がマイクロチップ１を検知し、オンになる。
【００４０】
温度調節ユニット１５２は、ペルチェ素子、電源装置、温度制御装置などを内蔵し、発熱を行ってマイクロチップ１の面を所定の温度に調節し、検出部１１１に充填された液体の遺伝子反応を促進させるユニットである。
【００４１】
駆動部材により温度調節ユニット１５２とマイクロチップ１は下降し、マイクロチップ１を温度調節ユニット１５２とパッキン９０ｂに密着させる。
【００４２】
次に、マイクロチップ１の液溜部１４０ａ、１４０ｂ、液溜部１４１ａ、１４１ｂにそれぞれ収容されている液体を光学的に検知する方法の一例を説明する。
【００４３】
図４の断面図では、液溜部１４０（液溜部１４０ａ、１４０ｂの何れか）に収容されている液体を光学的に検知できる位置にある液体検知部２０を図示している。
【００４４】
たとえば、液体検知部２０から光を液溜部１４０に照射し、液溜部１４０で反射する光を液体検知部２０で受光し、光量や色の変化から液溜部１４０に液体が充填されていることを検知する。液溜部１４０ａ、１４０ｂに液体が充填されていることが検知できれば、試薬が２分割され液溜部１４０ａ、１４０ｂまで送液されたことが確認できる。
【００４５】
検知部１１１まで送液されたことを確認するときは、駆動部６０が液体検知部２０を液溜部１４１を光学的に検知できる位置に移動させた後、同様の手順で液溜部１４１の検知を行う。
【００４６】
図４に示す液体検知部２０は、例えば発光部と受光部を備えたフォトリフレクタであり、液体検知部２０は検知基板２１に搭載されている。本実施形態では検知基板２１に２つの液体検知部２０ａ、２０ｂが搭載されている。
【００４７】
図３に示すように、検知基板２１の一端は、送りネジ３５１と螺合するネジ部を有するガイド部材３５４に支持され、送りネジ３５１が回転することによりＹ軸方向に移動する。検知基板２１の他端は、ガイド棒３５３が貫通する図示せぬ部材に支持されており、検知基板２１はマイクロチップの流路２５０と平行に移動する。
【００４８】
液体検知部２０ａ、２０ｂは、検知基板２１が送りネジ３５１によって移動すると、液溜部１４０ａ、１４０ｂ、液溜部１４１ａ、１４１ｂのそれぞれの中心部に、液体検知部２０ａ、２０ｂの液体を検知可能な範囲が一致するように検知基板２１上に配置されている。
【００４９】
液体検知部２０ａ、２０ｂは、所定の位置に移動した後、液溜部１４０ａ、１４０ｂまたは液溜部１４１ａ、１４１ｂに順次光を照射し、反射光を受光して電気信号を出力する。
【００５０】
送りネジ３５１は検知基板駆動モータ６０によりジョイント３５２を介して駆動される。検知基板駆動モータ６０は例えばパルスモータであり、パルスにより所定量回転する。初期位置センサ４０は、検知基板２１の初期位置を検知するために設けられたフォトリフレクタなどのセンサまたはメカニカルスイッチなどである。
【００５１】
検出ユニット２２は発光部と受光部から成り、検出部１１１ａまたは検出部１１１ｂに光を照射して収容されている液体が発光する蛍光を、光学的に分離して受光部に受光するように構成されている。
【００５２】
検出ユニット２２は、送りネジ３０１と螺合するネジ部を有し、送りネジ３０１が回転することによりＸ軸方向に移動する。送りネジ３０１は直線Ｆと平行に配設されており、検出ユニット２２が送りネジ３０１によって移動すると、検出部１１１ａ、１１１ｂのそれぞれの中心部に、検出ユニット２２のレンズ２３の光軸が一致するように配置されている。検出ユニット２２は、所定の位置に移動した後、検出部１１１ａ、１１１ｂにレンズ２３から順次励起光を照射し、蛍光物質が発光する蛍光を受光して電気信号を出力する。
【００５３】
以下の説明では、検出ユニット２２のレンズ２３の光軸が検出部１１１ａの中心部に一致する位置を第１の位置、検出ユニット２２のレンズ２３の光軸が検出部１１１ｂの中心部に一致する位置を第２の位置と呼ぶ。
【００５４】
送りネジ３０１は検出ユニット駆動モータ６１によりジョイント３０２を介して駆動される。検出ユニット駆動モータ６１は例えばパルスモータであり、パルスにより所定量回転する。初期位置センサ４１は検出ユニット２２の初期位置を検知するために設けられたフォトリフレクタなどのセンサまたはメカニカルスイッチなどである。
【００５５】
なお、検出ユニット２２には回転防止用に図４には図示せぬガイド穴が設けられており、ガイド穴を貫通するガイド棒に沿って移動する。ガイド棒は送りネジ３０１と平行に配設されている。
【００５６】
本発明では、このように検出ユニット２２は検出ユニット駆動モータ６１によって移動可能であり、検出部１１１ａまたは検出部１１１ｂのいずれか一つに励起光を照射し蛍光を検出するので励起光を照射する範囲が狭く、光源や光学系などを小型化することができる。また、受光部にはフォトダイオードなどの小型で安価な受光素子を用いることができるので、検出ユニット２２として小型で安価に構成することができる。
【００５７】
図４では、液体検知部２０（液体検知部２０ａ、２０ｂの何れか）が液溜部１４０（液溜部１４０ａ、１４０ｂのうち対応する何れか）の液体を検知する位置にある場合を図示している。また、検出ユニット２２は検出部１１１（検出部１１１ａ、１１１ｂの何れか）でおこる試薬の反応結果を光学的に検出できる位置にある場合を図示している。
【００５８】
マイクロチップ１の注入口１１０は、マイクロチップ１をパッキン９０ｂを介してマイクロポンプ７５と密着させたときに、パッキン９０ｂに設けられた対応する開口とそれぞれ連通する位置に設けられている。
【００５９】
マイクロポンプユニット７５の吸入口１４５は、パッキン９０ａを介して駆動液タンク９１が接続され、駆動液タンク９１に充填された駆動液をパッキン９０ａを介して吸い込むようになっている。一方、吐出口１４６はパッキン９０ｂを介してマイクロチップ１の注入口１１０と連通している。
【００６０】
圧電素子１１２を駆動することにより、マイクロポンプユニット７５から送り出された駆動液は、マイクロチップ１の注入口１１０からマイクロチップ１内に形成された流路２５０に注入される。このようにして、マイクロポンプユニット７５から注入口１１０に駆動液を注入する。
【００６１】
マイクロポンプユニット７５には少なくとも一つのマイクロポンプが設けられている。図２に図示したマイクロチップ１を駆動する場合は、３つの注入口１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃに対応する３つのマイクロポンプが必要である。
【００６２】
図５は、本発明の実施形態における検出装置８０の回路ブロック図である。
【００６３】
制御部９９は、ＣＰＵ９８（中央処理装置）とＲＡＭ９７（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ９６（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成され、不揮発性の記憶部であるＲＯＭ９６に記憶されているプログラムをＲＡＭ９７に読み出し、当該プログラムに従って検出装置８０の各部を集中制御する。制御部９９は本発明の制御手段である。
【００６４】
以下、いままでに説明した機能と同一機能を有する機能ブロックには同番号を付し、説明を省略する。
【００６５】
ＣＰＵ９８はポンプ駆動制御部４１１、蛍光判定部４１２、検出ユニット駆動制御部４１３、検知基板駆動制御部４１４を有する。蛍光判定部４１２は本発明の蛍光判定手段、ポンプ駆動制御部４１１は本発明のポンプ駆動制御手段である。
【００６６】
検出ユニット駆動制御部４１３は、検出ユニット駆動検出ユニット駆動モータ６１に指令し検出ユニット２２を移動させる。
【００６７】
検知基板駆動制御部４１４は、検知基板駆動モータ６０に指令し液体検知部２０ａ、液体検知部２０ｂを搭載した検知基板２１を移動させる。
【００６８】
ポンプ駆動部５００は、各マイクロポンプの圧電素子１１２を駆動する。ポンプ駆動制御部４１１はプログラムに基づいて、所定量の駆動液を注入または吸入するようにポンプ駆動部５００を制御する。ポンプ駆動部５００はポンプ駆動制御部４１１の指令を受けて、駆動電圧を発生して圧電素子１１２を駆動する。
【００６９】
蛍光判定部４１２は、検出ユニット２２が検出した蛍光強度を規定値と比較して判定する。
【００７０】
ＣＰＵ９８は所定のシーケンスで検査を行い、検査結果をＲＡＭ９７に記憶する。検査結果は、操作部８７の操作によりメモリカード５０１に記憶したり、プリンタ５０３によってプリントすることができる。
【００７１】
次に、本発明の第１の実施形態の検査装置８０が検査を行う手順を図６を用いて説明する。
【００７２】
図６は本発明の第１の実施形態の検査装置８０が蛍光強度を測定して検査結果を判定する手順を説明するフローチャートである。
【００７３】
図６のフローチャートは、マイクロチップ１は図３のように検査が可能な位置にセットされ、所定の手順で送液を行って検出部１１１ａには試薬と検体との混合液が、検出部１１１ｂには試薬と比較用の液体との混合液が、それぞれ収容されてからの手順を説明する。
【００７４】
Ｓ２０１：温度調節を開始するステップである。
【００７５】
ＣＰＵ９８は、温度調節ユニット１５２に遺伝子増幅に適した所定の温度に加熱するように指令する。
【００７６】
Ｓ２０２：検出ユニットを第１の位置に移動させるステップである。
【００７７】
検出ユニット駆動制御部４１３は、検出ユニット駆動モータ６１に所定の数のパルスを送り図３の矢印Ｓ２方向に検出ユニット２２を移動させ、第１の位置に停止させる。検出ユニット２２が第１の位置に移動すると、検出ユニット２２のレンズ２３の光軸が検出部１１１ａの中心部に一致し、反応結果を検出することができる。
【００７８】
Ｓ２０３：蛍光検出を開始するステップである。
【００７９】
ＣＰＵ９８は、検出ユニット２２の発光部を発光させ、検出ユニット２２からの出力信号レベルを測定し、結果をＲＡＭ９７に記憶する。
【００８０】
Ｓ２０４：検出値が規定値を超えたか、否か、を判定するステップである。
【００８１】
蛍光判定部４１２は、検出ユニット２２からの出力信号レベルとＲＯＭ９６に記憶されている規定の値とを比較し、出力信号レベルが規定値を超えたか、否か、を判定する。
【００８２】
出力信号レベルが規定値以下の場合、（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、ステップＳ２１１に進む。
【００８３】
出力信号レベルが規定値を超えた場合、（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０５に進む。
【００８４】
Ｓ２０５：温度調節を停止するステップである。
【００８５】
ＣＰＵ９８は、温度調節ユニット１５２に温度調節を停止するように指令する。
【００８６】
Ｓ２０６：検出ユニット２２を第２の位置に移動するステップである。
【００８７】
検出ユニット駆動制御部４１３は、検出ユニット駆動検出ユニット駆動モータ６１に所定の数のパルスを送り図４の矢印Ｓ２方向に検出ユニット２２をさらに移動させ、第２の位置に停止させる。検出ユニット２２が第２の位置に移動すると、検出ユニット２２のレンズ２３の光軸が検出部１１１ｂの中心部に一致し、反応結果を検出することができる。
【００８８】
Ｓ２０７：検出値が規定値を超えたか、否か、を判定するステップである。
【００８９】
蛍光判定部４１２は、検出ユニット２２からの出力信号レベルとＲＯＭ９６に記憶されている規定の値とを比較し、出力信号レベルが規定値を超えたか、否か、を判定する。
【００９０】
出力信号レベルが規定値を超えた場合、（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０８に進む。
【００９１】
Ｓ２０８：陽性と判定するステップである。
【００９２】
蛍光判定部４１２は、検体は陽性と判定し、検査を終了する。
【００９３】
ステップＳ２０７で検出部１１１ｂから検出した出力信号レベルが規定値を超えたので、正常に検査が行われたことが確認できた。ステップＳ２０４で検出部１１１ａから検出した出力信号レベルが規定値を超えたので蛍光判定部４１２は、検体に遺伝子が含まれる、すなわち陽性と判定する。
【００９４】
出力信号レベルが規定値以下の場合、（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、ステップＳ２０９に進む。
【００９５】
Ｓ２０９：試薬不良、検査失敗と判定するステップである。
【００９６】
蛍光判定部４１２は、試薬不良、検査失敗と判定し、検査を終了する。この場合は再検査が必要である。
【００９７】
試薬が良品で正常に検査が行われれば、検出部１１１ｂから検出した出力信号レベルは規定値を超える。出力信号レベルが規定値を超えなかったことから、蛍光判定部４１２は試薬不良、検査失敗と判定する。
【００９８】
Ｓ２１１：規定時間（回数）を超えたか、否か、を判定するステップである。
【００９９】
蛍光判定部４１２は、ＣＰＵ９８内部のタイマカウンタを参照し、タイマカウンタにより測定した時間が規定時間を超えたか、否か、を判定する。蛍光判定部４１２が判定するのは時間に限定するものではなく、例えば本ステップを通過した回数でも良い。
【０１００】
規定時間を超えない場合、（ステップＳ２１１；Ｎｏ）、ステップＳ２０４に戻る。
【０１０１】
検体に遺伝子が含まれている場合、温度調節をおこなって増幅すると規定時間の間にステップＳ２０４で検出した値は規定値を超えるので、規定時間の間は繰り返しステップＳ２０４の判定を行う。
【０１０２】
規定時間を超えた場合、（ステップＳ２１１；Ｙｅｓ）、ステップＳ２１２に進む。
【０１０３】
Ｓ２１２：温度調節を停止するステップである。
【０１０４】
ＣＰＵ９８は、温度調節ユニット１５２に温度調節を停止するように指令する。
【０１０５】
Ｓ２１３：検出ユニット２２を第２の位置に移動するステップである。
【０１０６】
検出ユニット駆動制御部４１３は、検出ユニット駆動検出ユニット駆動モータ６１に所定の数のパルスを送り図４の矢印Ｓ２方向に検出ユニット２２をさらに移動させ、第２の位置に停止させる。検出ユニット２２が第２の位置に移動すると、検出ユニット２２のレンズ２３の光軸が検出部１１１ｂの中心部に一致し、反応結果を検出することができる。
【０１０７】
Ｓ２１４：検出値が規定値を超えたか、否か、を判定するステップである。
【０１０８】
蛍光判定部４１２は、検出ユニット２２からの出力信号レベルとＲＯＭ９６に記憶されている規定の値とを比較し、出力信号レベルが規定値を超えたか、否か、を判定する。
【０１０９】
出力信号レベルが規定値を超えた場合、（ステップＳ２１４；Ｙｅｓ）、ステップＳ２１５に進む。
【０１１０】
Ｓ２１５：陰性と判定するステップである。
【０１１１】
蛍光判定部４１２は、検体は陰性と判定し、検査を終了する。
【０１１２】
ステップＳ２１４で検出部１１１ｂから検出した出力信号レベルが規定値を超えたので、正常に検査が行われたことが確認できた。規定時間増幅を行ってもステップＳ２０４で検出部１１１ａから検出した出力信号レベルが規定値以下だったので、蛍光判定部４１２は検体に遺伝子が含まれない、すなわち陰性と判定する。
【０１１３】
出力信号レベルが規定値以下の場合、（ステップＳ２１４；Ｎｏ）、ステップＳ２０９に進む。
【０１１４】
Ｓ２１６：試薬不良、増幅阻害物質有り、と判定するステップである。
【０１１５】
蛍光判定部４１２は、試薬不良、増幅阻害物質有り、と判定し、検査を終了する。この場合は再検査が必要である。
【０１１６】
試薬が良品で正常に検査が行われれば、検出部１１１ｂから検出した出力信号レベルは規定値を超える。出力信号レベルが規定値を超えなかったことから、蛍光判定部４１２は試薬不良と判定する。
【０１１７】
また、検出部１１１ａから検出した出力信号レベルも規定値以下だったので、遺伝子の増幅を阻害する物質が試薬等に含まれている可能性がある。蛍光判定部４１２は、増幅阻害物質が含まれている可能性有りと判定する。
【０１１８】
検査装置８０が蛍光強度を測定して検査結果を判定する手順の説明は以上である。
【０１１９】
次に、本発明の第２の実施形態の検査装置８０が蛍光強度を測定して検査結果を判定する手順を説明する。
【０１２０】
最初に、第２の実施形態の検査装置８０の内部構成の一例を説明する。図７は、本発明の第２の実施形態における検査装置８０の内部構成の一例を説明するための斜視図である。
【０１２１】
第１の実施形態との違いは、マイクロチップ１に３つの検出部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃが設けられ、それぞれに検体と試薬とを異なる組み合わせで混合して反応させている点である。例えば、３種類の検体を同一の試薬と混合して検査を行う場合や、同一の検体を３種類の試薬と混合して検査を行う場合などがある。
【０１２２】
以下の説明では、検出ユニット２２のレンズ２３の光軸が検出部１１１ａの中心部に一致する位置を第１の位置、検出ユニット２２のレンズ２３の光軸が検出部１１１ｂの中心部に一致する位置を第２の位置、検出ユニット２２のレンズ２３の光軸が検出部１１１ｃの中心部に一致する位置を第３の位置と呼ぶ。
【０１２３】
なお、本実施形態では検出部１１１が３つの例を説明するが、３つに限定されるものではなく２つ以上であれば本発明を適用することができる。
【０１２４】
マイクロチップ１以外の構成要素は第１の実施形態と同様であり、同番号を付し説明を省略する。
【０１２５】
図８は本発明の第２の実施形態の検査装置８０が蛍光強度を測定して検査結果を判定する手順を説明するフローチャート、図９は蛍光を検出するサブルーチンを説明するフローチャートである。
【０１２６】
図８のフローチャートでは、マイクロチップ１は図３のように検査が可能な位置にセットされ、所定の手順で送液を行って各検出部１１１に試薬と検体の組み合わせを変えた混合液がそれぞれ充填されており、温度調節が開始されてからの手順を説明する。
【０１２７】
なお、ＲＡＭ９７には検出部１１１の蛍光強度が規定値を超えた場合（陽性の場合）、値が１になるフラッグが設けられている。以下の説明では、検出部１１１ａ、検出部１１１ｂ、検出部１１１ｃに対応するフラッグをそれぞれＦＬａ、ＦＬｂ、ＦＬｃと記す。
【０１２８】
Ｓ３０１：フラッグを初期化するステップである。
【０１２９】
ＣＰＵ９８は、ＦＬａ、ＦＬｂ、ＦＬｃの値を０にする。
【０１３０】
Ｓ３０２：検出ユニットを第１の位置に移動させるステップである。
【０１３１】
検出ユニット駆動制御部４１３は、検出ユニット駆動モータ６１に所定の数のパルスを送り図７の矢印Ｓ２方向に検出ユニット２２を移動させ、第１の位置に停止させる。
【０１３２】
Ｓ３０３：蛍光検出を行うステップである。
【０１３３】
ＣＰＵ９８は、蛍光検出ルーチンをコールする。蛍光検出ルーチンは蛍光検出を行って検出結果に応じてＦＬａを更新する。
【０１３４】
Ｓ３０４：ＦＬｂ＝１か、否か、を判定するステップである。
【０１３５】
ＣＰＵ９８は、ＲＡＭ９７に記憶されているＦＬｂの値が１か、否か、を判定する。
【０１３６】
ＦＬｂ≠１の場合、（ステップＳ３０４；Ｎｏ）、ステップＳ３０５に進む。
【０１３７】
この場合、検出部１１１ｂは陰性なのでステップＳ３０５に進み、検出部１１１ｂの蛍光検出を行う。
【０１３８】
Ｓ３０５：検出ユニットを第２の位置に移動させるステップである。
【０１３９】
検出ユニット駆動制御部４１３は、検出ユニット駆動モータ６１に所定の数のパルスを送り図７の矢印Ｓ２方向に検出ユニット２２を移動させ、第２の位置に停止させる。
【０１４０】
Ｓ３０６：蛍光検出を行うステップである。
【０１４１】
ＣＰＵ９８は、蛍光検出ルーチンをコールする。蛍光検出ルーチンは蛍光検出を行って検出結果に応じてＦＬｂを更新する。
【０１４２】
ＦＬｂ＝１の場合、（ステップＳ３０４；Ｙｅｓ）、ステップＳ３０７に進む。
【０１４３】
この場合、検出部１１１ｂは陽性なのでステップＳ３０７に進み、検出部１１１ａの蛍光検出はスキップする。
【０１４４】
Ｓ３０７：ＦＬｃ＝１か、否か、を判定するステップである。
【０１４５】
ＣＰＵ９８は、ＲＡＭ９７に記憶されているＦＬｃの値が１か、否か、を判定する。
【０１４６】
ＦＬｃ≠１の場合、（ステップＳ３０７；Ｎｏ）、ステップＳ３０８に進む。
【０１４７】
この場合、検出部１１１ｃは陰性なのでステップＳ３０８に進み、検出部１１１ｃの蛍光検出を行う。
【０１４８】
Ｓ３０８：検出ユニットを第３の位置に移動させるステップである。
【０１４９】
検出ユニット駆動制御部４１３は、検出ユニット駆動モータ６１に所定の数のパルスを送り図７の矢印Ｓ２方向に検出ユニット２２を移動させ、第３の位置に停止させる。
【０１５０】
Ｓ３０９：蛍光検出を行うステップである。
【０１５１】
ＣＰＵ９８は、蛍光検出ルーチンをコールする。蛍光検出ルーチンは蛍光検出を行って検出結果に応じてＦＬｃを更新する。
【０１５２】
ＦＬｃ＝１の場合、（ステップＳ３０７；Ｙｅｓ）、ステップＳ３１０に進む。この場合、検出部１１１ｃは陽性なのでステップＳ３１０に進み、検出部１１１ｃの蛍光検出はスキップする。
【０１５３】
Ｓ３１０：ＦＬａ×ＦＬｂ×ＦＬｃ＝１か、否か、を判定するステップである。
【０１５４】
ＣＰＵ９８は、ＦＬａ×ＦＬｂ×ＦＬｃの値が１か、否か、を判定する。
【０１５５】
ＦＬａ×ＦＬｂ×ＦＬｃ≠１の場合、（ステップＳ３１０；Ｎｏ）、ステップＳ３１１に進む。
【０１５６】
ＦＬａ×ＦＬｂ×ＦＬｃ＝１の場合、（ステップＳ３１０；Ｙｅｓ）、検査を終了する。この場合は検出部１１１ａ、検出部１１１ｂ、検出部１１１ｃが全て陽性であることが検出できたので検査を終了する。
【０１５７】
Ｓ３１１：タイムアウトか、否か、を判定するステップである。
【０１５８】
ＣＰＵ９８は、内部のタイマーカウンタの値を確認しタイムアウトか、否か、を判定する。
【０１５９】
タイムアウトではない場合、（ステップＳ３１１；Ｎｏ）、ステップＳ３１２に進む。
【０１６０】
タイムアウトの場合、（ステップＳ３１０；Ｙｅｓ）、検査を終了する。規定時間の増幅が終了したので、検査を終了する。この時点で陰性の場合は陰性と判定できる。
【０１６１】
Ｓ３１２：ＦＬａ＝１か、否か、を判定するステップである。
【０１６２】
ＣＰＵ９８は、ＦＬａ＝１か、否か、を判定する。
【０１６３】
ＦＬａ≠１の場合、（ステップＳ３１２；Ｎｏ）、ステップＳ３０２に進む。
【０１６４】
この場合、検出部１１１ａは蛍光が検出されていないのでステップＳ３０２に進み、再度検出部１１１ａの蛍光検出を行う。
【０１６５】
ＦＬａ＝１の場合、（ステップＳ３１２；Ｙｅｓ）、ステップＳ３０４に進む。この場合、検出部１１１ａは陽性なのでステップＳ３０４に進み、検出部１１１ａの蛍光検出はスキップする。
【０１６６】
このように陽性が検出された検出部１１１の蛍光検出をスキップし、全ての検出部１１１で陽性が検出されると検査を終了するので、最小の時間で検査を行うことができる。
【０１６７】
蛍光強度を測定して検査結果を判定する手順を説明するフローチャートの説明は以上である。
【０１６８】
次に、図９のフローチャートを用いて、蛍光を検出するサブルーチンを説明する。
【０１６９】
Ｓ４０１：励起光を照射するステップである。
【０１７０】
ＣＰＵ９８の指令により、検出ユニット２２はレンズ２３から励起光を照射する。
【０１７１】
Ｓ４０２：蛍光強度＞規定値か、否か、を判定するステップである。
【０１７２】
蛍光判定部４１２は、検出ユニット２２から制御部９９に入力される信号を規定値と比較し蛍光強度＞規定値か、否か、を判定する。
【０１７３】
蛍光強度≦規定値の場合、（ステップＳ４０２；Ｎｏ）、処理を終了し元のルーチンに戻る。
【０１７４】
蛍光強度＞規定値の場合、（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、ステップＳ４０３に進む。
【０１７５】
Ｓ４０３：ＦＬ＝１にするステップである。
【０１７６】
ＣＰＵ９８は、対応するＦＬの値を１にして元のルーチンに戻る。
【０１７７】
サブルーチンの説明は以上である。
【０１７８】
以上このように、本発明によれば、短時間で遺伝子の有無を判定することができる小型で安価な検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】本発明の実施形態における検査装置８０の外観図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係わるマイクロチップ１の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における検査装置８０の内部構成の一例を説明するための斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における検査装置８０の内部構成の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態における検査装置８０の回路ブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の検査装置８０が蛍光強度を測定して検査結果を判定する手順を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態における検査装置８０の内部構成の一例を説明するための斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の検査装置８０が蛍光強度を測定して検査結果を判定する手順を説明するフローチャートである。
【図９】蛍光を検出するサブルーチンを説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１８０】
１  マイクロチップ
２０  液体検知部
２２  検出ユニット
７５  マイクロポンプユニット
８０  検査装置
８２  筐体
８３  挿入口
８４  表示部
８７  操作ボタン
９０  パッキン
１１０  駆動液注入口
１１１  検出部
１１３  試薬注入部
１２１  試薬収容部
１２０ａ  検体収容部
１２０ｂ  液体収容部
１５２  温度調節ユニット
４１１  ポンプ駆動制御部
４１２  蛍光判定部
４１３  検出ユニット駆動制御部
４１４  検知基板駆動制御部
【図１】
2009254256.tif 000003
【図２】
2009254256.tif 000004
【図３】
2009254256.tif 000005
【図４】
2009254256.tif 000006
【図５】
2009254256.tif 000007
【図６】
2009254256.tif 000008
【図７】
2009254256.tif 000009
【図８】
2009254256.tif 000010
【図９】
2009254256.tif 000011