(57)【要約】【課題】収容した流体をより十分に反応槽で反応させる。【解決手段】カートリッジの第１層５０ａ，第２層５０ｂに形成され、収容される液体によって定められた所定容積の複数の液体収容部１〜１５，１７に液体を収容し、流通ポート１ａ〜１６ａのうちいずれか１つの流通ポートに反応槽を接続した状態で、反応槽の接続された流通ポートと連通する液体収容部に圧力を作用させると、外部と連通した外気流通部２１から外気がその液体収容部に供給されると共に、収容されていた液体が反応槽に供給される。そして、カートリッジが回転されて他の流通ポートと反応槽とが接続されて複数の液体が反応槽に供給される。このとき、外気流通部２１から供給された外気が、反応槽と接続された流通ポート及びいずれかの液体収容部を介して反応槽へ供給されるから、反応槽に収容された複数の液体がこの外気の流入によって攪拌される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を取り出し可能に収容する流体収容カートリッジであって、
収容する流体により定められる所定容積で各々がハウジングの中に形成され該流体を収容可能な複数の収容部と、
前記収容部と外部とを連通し外気を該収容部に流通可能な外気流通部と、
外部に設けられ前記流体を収容可能な反応槽と前記流体収容カートリッジとを相対移動して切り替えることにより、該反応槽と前記収容部のいずれかとを連通して接続する所定の接続位置に各々が配設され、該収容部へ収容された流体に作用した差圧により該収容部に収容された流体を前記反応槽へ供給可能な複数の接続流通部と、
を備えた流体収容カートリッジ。
【請求項２】
前記複数の接続流通部は、前記ハウジングに形成された平面上に、前記反応槽及び前記ハウジングのいずれか一方が回転移動する回転軸と同軸の円状に各々が配設されている、請求項１に記載の流体収容カートリッジ。
【請求項３】
前記複数の収容部の少なくとも１つは、円板形状の前記ハウジングの中に形成され、前記円板形状のハウジングの内周側から外周側に向かって蛇行幅が大きくなる蛇行状のチューブ形状に形成されており、
前記複数の接続流通部は、前記円板形状のハウジングの内周側に設けられている、請求項２に記載の流体収容カートリッジ。
【請求項４】
前記複数の収容部は、円板形状の前記ハウジングの中に形成され、収容する流体の量が多いほど前記円板形状のハウジングの中のより外周側に形成されている、請求項２又は３に記載の流体収容カートリッジ。
【請求項５】
前記複数の収容部の少なくとも１つは、前記接続流通部に近づくほど細くなる傾向のチューブ形状に形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の流体収容カートリッジ。
【請求項６】
前記複数の収容部の少なくとも１つは、両端が細くなるチューブ形状に形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の流体収容カートリッジ。
【請求項７】
前記複数の収容部は、収容する流体の量が多いほど長いチューブ形状に形成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の流体収容カートリッジ。
【請求項８】
前記ハウジングは、複数の分割層から構成されており、
前記収容部は、前記複数の分割層のうちのいずれか１つの分割層に形成されているか又は２以上の分割層に亘って形成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の流体収容カートリッジ。
【請求項９】
前記複数の収容部は、前記接続流通部が形成された平面からより離れた分割層の中に形成されているものほど、より収容する流体の量が多く形成されている、請求項８に記載の流体収容カートリッジ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の流体収容カートリッジであって、
外気と連通するように前記ハウジングの中に形成され流体を貯留可能な貯留部と、
前記反応槽と前記流体収容カートリッジとを相対移動して所定の位置関係となるように切り替えたときに前記反応槽と前記貯留部とが連通する所定の結合位置に設けられた結合流通部と、
を備えた流体収容カートリッジ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の流体収容カートリッジであって、
前記貯留部と前記結合流通部との間に設けられ、前記反応槽から前記貯留部への流体の流通を許容し該貯留部から該反応槽への流体の流通を阻止する流出規制部と、
前記結合流通部と前記流出規制部との間に設けられ、前記反応槽で反応した生成物を吸着可能なカラム部と、
前記複数の収容部のいずれかの収容部と前記カラム部との間に設けられ、該収容部から該カラム部への流体の流通を許容し該カラム部から該収容部への流体の流通を阻止する流入規制部と、
を備えた流体収容カートリッジ。
【請求項１２】
前記カラム部は、セラミックカラムを含む、請求項１１に記載の流体収容カートリッジ。
【請求項１３】
前記貯留部は、内部に流体を吸収する吸収材が収められている、
請求項１１又は１２に記載の流体収容カートリッジ。
【請求項１４】
前記収容部は、前記流体として、ＳＮＰ、変異解析のためのゲノムＤＮＡを増幅、断片化、ライゲーション反応、標識するための液体やＲＮＡからｃＤＮＡの逆転写、増幅、断片化、ライゲーション反応、標識するための液体を収容する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の流体収容カートリッジ。
【請求項１５】
前記収容部は、前記流体として、染色体異常解析のためのゲノムＤＮＡを増幅、断片化又は標識するための液体を収容する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の流体収容カートリッジ。
【請求項１６】
前記外気流通部は、外気孔を有し前記収容部と外部とを連通する外気流通路と、該外気流通路に配設され前記流体は通過しないが前記外気は通過する多孔質材と、を備えている、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の流体収容カートリッジ。
【請求項１７】
前記外気流通部は、複数の前記収容部に接続されている、請求項１６に記載の流体収容カートリッジ。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の流体収容カートリッジと、
前記流体収容カートリッジに配設された複数の接続流通部に接続可能であり該接続した接続流通部から供給された流体を収容可能な反応槽と、
を備えた、流体反応ユニット。
【請求項１９】
前記反応槽は、前記接続流通部に近いほど細くなるチューブ形状に形成されている、請求項１８に記載の流体反応ユニット。
【請求項２０】
複数の流体を混合して反応させる反応装置であって、
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の流体収容カートリッジを装着可能な装着手段と、
前記装着された流体収容カートリッジに配設された複数の接続流通部に接続可能であり該接続した接続流通部から供給された流体を収容可能な反応槽と、
前記反応槽と前記複数の接続流通部のいずれかとが接続する所定の接続位置に前記反応槽及び前記装着された流体収容カートリッジの少なくとも一方を移動する移動手段と、
前記流体収容カートリッジの収容部へ差圧を作用して該収容部に収容された流体を前記反応槽へ供給可能な圧力付与手段と、
を備えた反応装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の反応装置であって、
前記装着した流体収容カートリッジの前記収容部に収容した流体で行う一連の反応手順に基づいて前記複数の収容部のうちいずれかが前記反応槽と接続するよう前記移動手段を制御すると共に前記収容部へ差圧を作用して流体を移送させるよう前記圧力付与手段を制御する制御手段、を備えた反応装置。
【請求項２２】
前記圧力付与手段は、前記反応槽に接続され、該反応槽内の気圧を低くすることにより前記収容部から前記反応槽へ前記流体を吸い出し、該反応槽内の気圧を高くすることにより該反応槽から前記収容部へ前記流体を押し出す、請求項２０又は２１に記載の反応装置。
【請求項２３】
前記装着手段は、前記収容部が形成された円板形状のハウジングを備えた流体収容カートリッジを装着し、
前記移動手段は、前記反応槽及び前記流体収容カートリッジのいずれか一方を回転軸で回転移動することにより、前記反応槽及び前記装着された流体収容カートリッジの少なくとも一方を移動する、請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の反応装置。
【請求項２４】
前記装着手段は、前記接続流通部が前記円板形状のハウジングに形成された平面上に前記ハウジングの回転移動する回転軸と同軸の円状に配設された流体収容カートリッジの該平面と当接し前記接続流通部と連通する貫通孔が設けられた当接部と、前記当接部を前記流体収容カートリッジの前記平面に当接させた状態で該流体収容カートリッジを回転可能に固定する固定部と、により該流体収容カートリッジを装着し、
前記反応槽は、前記当接部に設けられた貫通孔と接続されている、
請求項２３に記載の反応装置。
【請求項２５】
請求項２０〜２４のいずれか１項に記載の反応装置であって、
前記装着手段に装着された流体収容カートリッジの温度を調節可能なカートリッジ温調手段と、
前記反応槽の温度を調節可能な反応槽温調手段と、を備えた反応装置。
【請求項２６】
複数の流体を混合して反応させる反応装置を用いた反応方法であって、
（ａ）前記反応装置に装着された請求項１〜１７のいずれか１項に記載の流体収容カートリッジに配設された複数の接続流通部に接続可能であり該接続した接続流通部から供給された流体を収容可能な反応槽と前記複数の接続流通部のいずれかとが接続する所定の接続位置に前記反応槽及び前記装着された流体収容カートリッジの少なくとも一方を移動するステップと、
（ｂ）前記流体収容カートリッジの収容部へ圧力を作用して該収容部に収容された流体を前記反応槽へ収容するステップと、
を含む反応方法。
【請求項２７】
請求項１４に記載の流体収容カートリッジを使用し、ＳＮＰ、ＤＮＡの変異又はＲＮＡの発現量を検出する遺伝子解析方法。
【請求項２８】
請求項１５に記載の流体収容カートリッジを使用し、ヒト染色体を対象とする染色体コピー数の変化を測定する遺伝子解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体収容カートリッジ、流体反応ユニット、その流体収容カートリッジを用いた遺伝子解析方法、その流体収容カートリッジを用いた反応装置及びその反応装置を用いた反応方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体収容カートリッジとしては、剛性体の基板と弾性体で形成された容器から構成され、その容器内に流路で連結又は連結可能に配置された複数の室が形成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された流体収容カートリッジでは、容器の外から弾性体に外力が加えられることにより流路や室にある流体状物質を移動させて化学反応を行う構成となっている。
【特許文献１】特開２００５−３１３０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の流体収容カートリッジでは、例えば、ローラを押しつけながら一方向に移動させるなどの簡易な構成で外力が加えられるものとした場合に、化学反応させる複数の流体を十分に混合できず、化学反応を十分に行えないことがあった。
【０００４】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、収容した流体をより十分に反応槽で反応させることができる流体収容カートリッジ、流体反応ユニット、その流体収容カートリッジを用いた遺伝子解析方法、その流体収容カートリッジを用いた反応装置及びその反応装置を用いた反応方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の流体収容カートリッジは、
流体を取り出し可能に収容する流体収容カートリッジであって、
収容する流体により定められる所定容積で各々がハウジングの中に形成され該流体を収容可能な複数の収容部と、
前記収容部と外部とを連通し外気を該収容部に流通可能な外気流通部と、
外部に設けられ前記流体を収容可能な反応槽と前記流体収容カートリッジとを相対移動して切り替えることにより、該反応槽と前記収容部のいずれかとを連通して接続する所定の接続位置に各々が配設され、該収容部へ収容された流体に作用した差圧により該収容部に収容された流体を前記反応槽へ供給可能な複数の接続流通部と、
を備えたものである。
【０００７】
この流体収容カートリッジでは、ハウジングの中に形成され収容される流体によって定められた所定容積の複数の収容部に流体を収容し、接続流通部に反応槽を接続した状態で収容部に差圧を作用させると、外部と連通した外気流通部から外気が収容部に供給されると共に、収容されていた流体が反応槽に供給される。そして、流体収容カートリッジを移動して他の接続流通部と反応槽とを接続して複数の流体をこの反応槽に供給する。このとき、外気流通部から供給された外気が収容部、接続流通部を介して反応槽へ供給されるから、反応槽に収容された複数の流体がこの外気の流入によってバブリングされる。したがって、収容した流体をより十分に反応槽で反応させることができる。
【０００８】
本発明の流体収容カートリッジにおいて、前記複数の接続流通部は、前記ハウジングに形成された平面上に、前記反応槽及び前記ハウジングのいずれか一方が回転移動する回転軸と同軸の円状に各々が配設されているものとしてもよい。こうすれば、複数の接続流通部と反応槽とを切り替えて接続する際に、反応槽又はカートリッジを回転移動させればよいからより接続を切り替えやすく、流体を反応槽に収容しやすいので十分に反応させやすい。このとき、前記複数の収容部の少なくとも１つは、円板形状の前記ハウジングの中に形成され、前記円板形状のハウジングの内周側から外周側に向かって蛇行幅が大きくなる蛇行状のチューブ形状に形成されており、前記複数の接続流通部は、前記円板形状のハウジングの内周側に設けられているものとしてもよい。こうすれば、外周側に向かって蛇行幅を大きくして円板形状のハウジングの空間を有効に利用することができ、また、チューブ形状にすることにより収容部に収容された流体を十分に反応槽へ供給することができる。あるいは、前記複数の収容部は、円板形状の前記ハウジングの中に形成され、収容する流体の量が多いほど前記円板形状のハウジングの中のより外周側に形成されているものとしてもよい。こうすれば、収容する流体の量のより多い収容部を形成しやすい。
【０００９】
本発明の流体収容カートリッジにおいて、前記複数の収容部の少なくとも１つは、前記接続流通部に近づくほど細くなる傾向のチューブ形状に形成されているものとしてもよい。こうすれば、収容部からより全部の流体を反応槽に移送しやすく、ひいては、反応槽で十分反応させやすい。
【００１０】
本発明の流体収容カートリッジにおいて、前記複数の収容部の少なくとも１つは、両端が細くなるチューブ形状に形成されているものとしてもよい。こうすれば、収容した流体が流通時やハンドリング時に流出するのを防止することができ、収容した流体を十分に反応槽で反応させやすい。
【００１１】
本発明の流体収容カートリッジにおいて、前記複数の収容部は、収容する流体の量が多いほど長いチューブ形状に形成されているものとしてもよい。こうすれば、効率良く流体を収容することができる。
【００１２】
本発明の流体収容カートリッジにおいて、前記ハウジングは、複数の分割層から構成されており、前記収容部は、前記複数の分割層のうちのいずれか１つの分割層に形成されているか又は２以上の分割層に亘って形成されているものとしてもよい。こうすれば、複数の分割層により、より多くの収容部を形成することができる。このとき、前記複数の収容部は、前記接続流通部が形成された平面からより離れた分割層の中に形成されているものほど、より収容する流体の量が多く形成されているものとしてもよい。こうすれば、接続流通部から離れるほど収容部の数が少なくなるため、収容部と接続流通部とをつなぐ経路の数をより低減することができ、ひいてはカートリッジを作成しやすい。
【００１３】
本発明の流体収容カートリッジは、外気と連通するように前記ハウジングの中に形成され流体を貯留可能な貯留部と、前記反応槽と前記流体収容カートリッジとを相対移動して所定の位置関係となるように切り替えたときに前記反応槽と前記貯留部とが連通する所定の結合位置に設けられた結合流通部と、を備えたものとしてもよい。こうすれば、反応槽内の流体の貯留が必要な反応を行うことができる。このとき、前記貯留部と前記結合流通部との間に設けられ、前記反応槽から前記貯留部への流体の流通を許容し該貯留部から該反応槽への流体の流通を阻止する流出規制部と、前記結合流通部と前記流出規制部との間に設けられ、前記反応槽で反応した生成物を吸着可能なカラム部と、前記複数の収容部のいずれかの収容部と前記カラム部との間に設けられ、該収容部から該カラム部への流体の流通を許容し該カラム部から該収容部への流体の流通を阻止する流入規制部とを備えるものとしてもよい。こうすれば、反応槽と結合流通部との接続を切り替えることなく、反応槽で反応して生成した生成物をカラム部に吸着させた後、そのカラム部に収容部内の流体
を流通させ該流体を反応槽に戻すことができる。このとき、前記カラム部は、セラミックカラムを含むものとしてもよい。なお、上述した収容部の構成を貯留部に採用しても構わない。
【００１４】
貯留部を備えた本発明の流体収容カートリッジにおいて、前記貯留部は、内部に流体を吸収する吸収材が収められているものとしてもよい。こうすれば、貯留部に一旦収容された流体をより確実に貯留部内に保持することができる。
【００１５】
本発明の流体収容カートリッジにおいて、前記収容部は、前記流体として、ＳＮＰ、変異解析のためのゲノムＤＮＡを増幅、断片化、ライゲーション反応、標識するための液体やＲＮＡからｃＤＮＡの逆転写、増幅、断片化、ライゲーション反応、標識するための液体を収容するものとしてもよい。ＳＮＰ、変異解析のためのゲノムＤＮＡを増幅、断片化、ライゲーション反応、標識するための液体やＲＮＡからｃＤＮＡの逆転写、増幅、断片化、ライゲーション反応、標識するための液体は複数種類必要であり、また、十分に反応させることが必要であるため本発明を適用する意義が高い。
【００１６】
本発明の流体収容カートリッジにおいて、前記収容部は、前記流体として、染色体異常解析のためのゲノムＤＮＡを増幅、断片化又は標識するための液体を収容するものとしてもよい。染色体異常解析のためのゲノムＤＮＡを増幅、断片化又は標識するための液体は複数種類必要であり、また、十分に反応させることが必要であるため本発明を適用する意義が高い。
【００１７】
本発明の流体収容カートリッジにおいて、前記外気流通部は、外気孔を有し前記収容部と外部とを連通する外気流通路と、該外気流通路に配設され前記流体は通過しないが前記外気は通過する多孔質材と、を備えているものとしてもよい。こうすれば、収容部に収容した流体が収容部から外気流通部を介して外部へ流出しないようにすることができる。このとき、前記外気流通部は、複数の前記収容部に接続されているものとしてもよい。こうすれば、収容部に収容した流体が収容部から外気流通部を介して外部へ流出しないようにすることができると共に、外部に連通する外気孔の数をより低減することができる。
【００１８】
なお、前記接続流通部は、前記反応槽に接続し、該反応槽に収容した流体に作用した差圧により該反応槽に収容された流体を前記収容部へ供給可能であるものとしてもよい。こうすれば、反応槽に収容された流体を収容部が収容することにより、新たな反応などを反応槽で行うことができる。
【００１９】
本発明の流体反応ユニットは、
上述したいずれかの流体収容カートリッジと、
前記流体収容カートリッジに配設された複数の接続流通部に接続可能であり該接続した接続流通部から供給された流体を収容可能な反応槽と、
を備えたものである。
【００２０】
この流体反応ユニットでは、上述したいずれかの流体収容カートリッジを備えるから、上述したいずれかの流体収容カートリッジの奏する効果、例えば、収容した流体をより十分に反応槽で反応させることができる効果や、複数の接続流通部と反応槽とを切り替えて接続する際に、反応槽又はカートリッジを回転移動させればよいからより接続を切り替えやすく、流体を反応槽に収容しやすいので十分に反応させやすい効果などの効果を奏する。このとき、前記反応槽は、前記接続流通部に近いほど細くなるチューブ形状に形成されているものとしてもよい。こうすれば、接続流通部を介して流体収容部と反応槽との間で全ての流体を流通させやすいし、接続流通部を介して流通される外気により反応槽内の流体をバブリングしやすい。
【００２１】
本発明の反応装置は、
複数の流体を混合して反応させる反応装置であって、
上述したいずれかの流体収容カートリッジを装着可能な装着手段と、
前記装着された流体収容カートリッジに配設された複数の接続流通部に接続可能であり該接続した接続流通部から供給された流体を収容可能な反応槽と、
前記反応槽と前記複数の接続流通部のいずれかとが接続する所定の接続位置に前記反応槽及び前記装着された流体収容カートリッジの少なくとも一方を移動する移動手段と、
前記流体収容カートリッジの収容部へ差圧を作用して該収容部に収容された流体を前記反応槽へ供給可能な圧力付与手段と、
を備えたものである。
【００２２】
この反応装置では、上述したいずれか１つの流体収容カートリッジを装着し、装着された流体収容カートリッジに配設された複数の接続流通部のいずれかと反応槽とが接続する所定の接続位置に反応槽及び装着された流体収容カートリッジの少なくとも一方を移動して接続し、流体収容カートリッジの収容部へ差圧を作用してその収容部に収容された流体を反応槽へ供給する。このように、接続流通部に反応槽を接続した状態で収容部に差圧を作用させると、外部と連通した外気流通部から外気が収容部に供給されると共に、収容されていた流体が反応槽に供給される。そして、流体収容カートリッジを移動して他の接続流通部と反応槽とを接続して複数の流体をこの反応槽に供給する。このとき、外気流通部から供給された外気が収容部、接続流通部を介して反応槽へ供給されるから、反応槽に収容された複数の流体がこの外気の流入によってバブリングされる。したがって、収容した流体をより十分に反応槽で反応させることができる。
【００２３】
本発明の反応装置は、
複数の流体を混合して反応させる反応装置であって、
上述したいずれかの流体反応ユニットを接続可能な接続手段と、
前記接続した流体反応ユニットにおける反応槽と前記複数の接続流通部のいずれかとが接続する所定の接続位置に前記反応槽及び前記装着された流体収容カートリッジの少なくとも一方を移動する移動手段と、
前記流体収容カートリッジの収容部へ差圧を作用して該収容部に収容された流体を前記反応槽へ供給可能な圧力付与手段と、
を備えたものとしてもよい。
こうしても、収容した流体をより十分に反応槽で反応させることができる。
【００２４】
本発明の反応装置において、前記反応槽は、前記接続流通部に近いほど細くなるチューブ形状に形成されているものとしてもよい。こうすれば、接続流通部を介して流体収容部と反応槽との間で全ての流体を流通させやすいし、接続流通部を介して流通される外気により反応槽内の流体をバブリングしやすい。
【００２５】
本発明の反応装置は、前記装着した流体収容カートリッジの前記収容部に収容した流体で行う一連の反応手順に基づいて前記複数の収容部のうちいずれかが前記反応槽と接続するよう前記移動手段を制御すると共に前記収容部へ差圧を作用して流体を移送させるよう前記圧力付与手段を制御する制御手段、を備えたものとしてもよい。こうすれば、一連の反応手順に基づいて流体を移送し反応させることができる。
【００２６】
本発明の反応装置において、前記圧力付与手段は、前記反応槽に接続され、該反応槽内の気圧を低くすることにより前記収容部から前記反応槽へ前記流体を吸い出し、該反応槽内の気圧を高くすることにより該反応槽から前記収容部へ前記流体を押し出すものとしてもよい。こうすれば、反応槽内の圧力を変えるだけで収容部から流体を吸い出したり、収容部へ流体を押出したりすることが可能であるため、比較的簡単な構成で流体を移送することができる。
【００２７】
本発明の反応装置において、前記装着手段は、前記収容部が形成された円板形状のハウジングを備えた流体収容カートリッジを装着し、前記移動手段は、前記反応槽及び前記流体収容カートリッジのいずれか一方を回転軸で回転移動することにより、前記反応槽及び
前記装着された流体収容カートリッジの少なくとも一方を移動するものとしてもよい。こうすれば、複数の接続流通部と反応槽とを切り替えて接続する際に、反応槽又はカートリッジを回転移動させればよいから、より接続を切り替えやすい。このとき、前記圧力付与手段は、前記反応槽を介して前記流体収容カートリッジの前記収容部へ圧力を作用させ、前記移動手段は、前記流体収容カートリッジを回転軸で回転移動するものとしてもよい。こうすれば、流体収容カートリッジには圧力付与手段が接続されていないので回転させやすい。あるいは、前記装着手段は、前記接続流通部が前記円板形状のハウジングに形成された平面上に前記ハウジングの回転移動する回転軸と同軸の円状に配設された流体収容カートリッジの該平面と当接し前記接続流通部と連通する貫通孔が設けられた当接部と、前記当接部を前記流体収容カートリッジの前記平面に当接させた状態で該流体収容カートリッジを回転可能に固定する固定部と、により該流体収容カートリッジを装着し、前記反応槽は、前記当接部に設けられた貫通孔と接続されているものとしてもよい。こうすれば、比較的容易に収容部と反応槽とを切り替え可能な状態で流体収容カートリッジを装着することができる。
【００２８】
本発明の反応装置は、前記装着手段に装着された液体収容カートリッジの温度を調節可能なカートリッジ温調手段と、前記反応槽の温度を調節可能な反応槽温調手段と、を備えたものとしてもよい。こうすれば、装着された液体収容カートリッジについては収容した流体が反応しない温度、また反応槽については反応に適した温度にそれぞれ個別に調節することにより、装着された液体収容カートリッジの温度にかかわらず、収容した流体を十分に反応槽で反応させることができる。
【００２９】
本発明の反応方法は、
複数の流体を混合して反応させる反応装置を用いた反応方法であって、
（ａ）前記反応装置に装着された請求項１〜１６のいずれか１項に記載の流体収容カートリッジに配設された複数の接続流通部に接続可能であり該接続した接続流通部から供給された流体を収容可能な反応槽と前記複数の接続流通部のいずれかとが接続する所定の接続位置に前記反応槽及び前記装着された流体収容カートリッジの少なくとも一方を移動するステップと、
（ｂ）前記流体収容カートリッジの収容部へ圧力を作用して該収容部に収容された流体を前記反応槽へ収容するステップと、
を含むものである。
【００３０】
この反応方法では、反応装置に装着された上述したいずれかの流体収容カートリッジに配設された複数の接続流通部に接続可能でありその接続した接続流通部から供給された流体を収容可能な反応槽と複数の接続流通部のいずれかとが接続する所定の接続位置に反応槽及び装着された流体収容カートリッジの少なくとも一方を移動し、流体収容カートリッジの収容部へ圧力を作用してその収容部に収容された流体を反応槽へ収容する。このように、接続流通部に反応槽を接続した状態で収容部に差圧を作用させると、外部と連通した外気流通部から外気が収容部に供給されると共に、収容されていた流体が反応槽に供給される。そして、流体収容カートリッジを移動して他の接続流通部と反応槽とを接続して複数の流体をこの反応槽に供給する。このとき、外気流通部から供給された外気が収容部、接続流通部を介して反応槽へ供給されるから、反応槽に収容された複数の流体がこの外気の流入によってバブリングされる。したがって、収容した流体をより十分に反応槽で反応させることができる。
【００３１】
本発明の遺伝子解析方法は、流体として、ＳＮＰ、変異解析のためのゲノムＤＮＡを増幅、断片化、ライゲーション反応、標識するための液体やＲＮＡからｃＤＮＡの逆転写、増幅、断片化、ライゲーション反応、標識するための液体を収容部に収容する流体収容カートリッジを使用し、ＳＮＰ、ＤＮＡの変異又はＲＮＡ（ｍＲＮＡやｍｉＲＮＡなど）の
発現量を検出するものである。
【００３２】
本発明の遺伝子解析方法は、流体として、染色体異常解析のためのゲノムＤＮＡを増幅、断片化又は標識するための液体を収容部に収容する流体収容カートリッジを使用し、ヒト染色体を対象とする染色体コピー数の変化を測定するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
［第１実施形態］
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明を具現化した一実施形態である反応装置９０の構成の概略を示す構成図、図２はカートリッジ装着機構８０の説明図であり、図２（ａ）が分解斜視図、図２（ｂ）が斜視図、図２（ｃ）が図２（ｂ）のＡ−Ａ’断面図、図３は、反応槽３０の断面図、図４は、カートリッジ５０の第１層５０ａ及び第２層５０ｂに設けられた、液体を収容する液体収容部、液体や気体の流路などの配置の説明図、図５は、マイクロチェックバルブ１６０の断面を含む説明図、図６は、カートリッジ５０内部に収められた多孔質材の位置の説明図、図７は、反応装置９０の断熱構造の説明図である。なお、カートリッジ５０は、詳しくは後述するが、反応槽３０にそれぞれ接続可能である流通ポート１ａ〜１６ａ，１８ａと、収容ポート１７ａと、を備えているが、説明の便宜のため、これらを「ポート」と総称するものとし、液体を収容可能である液体収容部１〜１５，１７，１８及び廃液タンク２８を「チェンバー」と総称するものとする。また、本実施形態では、反応装置９０はｍＲＮＡの発現量の検出のために標識済みのｃＤＮＡを得るものとして説明する。
【００３４】
本実施形態の反応装置９０は、図１に示すように、複数種類の試薬（液体）を取り出し可能にそれぞれ個別の液体収容部に収容し上面にガイド部５２を有するカートリッジ５０を装着可能なカートリッジ装着機構８０と、装着されたカートリッジ５０に配設された複数のポートに接続可能でありその接続したポートから供給された液体を収容可能な反応槽３０と、カートリッジ５０のいずれかのポートを接続する反応槽３０の位置にカートリッジ５０をその中心軸の周りに回転移動させる回転機構３２と、カートリッジ５０の液体収容部へ差圧を作用してその液体収容部に収容された液体を反応槽３０へ供給可能であり反応槽３０に収容された液体をカートリッジ５０へ移送可能なポンプ３４と、反応槽３０を支持部材９２に固定する反応槽固定部３６と、カートリッジ装着機構８０により装着されたカートリッジ５０の温度を調節可能なカートリッジ用ペルチェ素子３８ａと、反応槽３０の温度を調節可能な反応槽用ペルチェ素子３６ａと、反応装置９０での処理の開始をユーザが指示する図示しないスタートボタンと、反応装置９０の全体をコントロールするコントローラ４０とを備えている。また、この反応装置９０は、その最下部に配置される矩形状のベース９０ａと、ベース９０ａの手前側に配設された側面Ｌ字状の支持部材９２とを備えている。この支持部材９２には、中段面９２ａとその中段面９２ａの背面側に上方へ立設した立壁部９２ｂが形成されている。また、支持部材９２の背面側に、ポンプ３４やコントローラ４０などが配設されている。
【００３５】
カートリッジ装着機構８０は、図２に示すように、反応槽３０が差し込まれカートリッジ５０のガイド部５２に嵌め込まれる回転ディスク８２と、この回転ディスク８２を上方から下方へ付勢する押さえ８４と、カートリッジ５０を載置する回転ステージ３８（図１参照）とを備えている。回転ディスク８２には、撥水性や撥油性を考慮してフッ素系材料（例えばテフロン（登録商標、以下同じ））を用いた。また、押さえ８４には、耐熱性や断熱性、回転ディスクが滑り込みやすいこと等を考慮してフッ素系材料（例えばテフロン）を用いた。回転ディスク８２は、図２（ｃ）のＡ−Ａ’断面図に示すように、複数のポートが円状に配設されたカートリッジ５０のガイド部５２の内周側の当接面５２ａに各ポートに配設されたＯリング５４ａを介して当接し、各ポートのうちいずれか１つのポートと反応槽３０とを連通させる１つの流通路８２ａを有している。ここで、Ｏリング５４ａは各ポートに対応して配設されている。この回転ディスク８２は、カートリッジ５０のガイド部５２に回転可能にはめ込まれ、配設された流通路８２ａを介して各ポートのうちいずれか１つのポート（即ちいずれか１つのチェンバー）と反応槽３０とを連通させるものである。また、この回転ディスク８２は、ガイド部５２に嵌め込まれた状態で、流通路８２ａへ連通していない他のポートと外気との流通を遮断し、流通路８２ａへ接続したポートからのみ液体
の移送を可能とするものである。押さえ８４は、回転ステージ３８上に載置されたカートリッジ５０の当接面５２ａに回転ディスク８２を当接させた状態で、カートリッジ５０を回転可能に回転ディスク８２を上方から下方へ付勢する部材である。この押さえ８４は、回転ディスク８２の上面の２つの段差部分８２ｂを挟むように上方から下方へ付勢することでカートリッジ５０の上下方向の移動及び回転移動を制限することにより、カートリッジ５０が回転移動しても回転ディスク８２の流通路８２ａの位置を同じ位置に維持するものである。これにより、カートリッジ５０を回転させることで、各ポートのうちのいずれか１つのポートのみが反応槽３０と連通する状態となることを可能としている。なお、Ｏリング５４ａを間に挟むことにより、回転ディスク８２とカートリッジ５０の当接面５２ａとには隙間が形成されることから、この隙間を通って後述する第１通気孔２１ａを介してカートリッジ５０の内部に外気が取り込まれたり、カートリッジ５０の内部の気体が排出されたりすることが可能となっている。
【００３６】
回転機構３２は、図１に示すように、カートリッジ５０を載置する回転ステージ３８と、所定の接続位置で固定するようステップ的にこの回転ステージ３８を回転移動させるモータ３７を備えている。回転ステージ３８は、円板状であり、支持部材９２の中段面９２ａに回転可能に軸支されている。この回転ステージ３８は、材質が銅をニッケル無電解メッキしたもので、図示しない複数の凸部がその上面の不規則な位置に形成されている。カートリッジ５０の底面には、この凸部が入り込む複数の凹部が各凸部の配置に対応する位置に形成されており（図示せず）、この凸部と凹部とを嵌め込んだ状態でカートリッジ５０を回転ステージ３８に載置すると、所定の初期接続位置でカートリッジ５０を固定可能となる。この回転ステージ３８には、その内部にカートリッジ５０の温度を調節可能なカートリッジ用ペルチェ素子３８ａが配設されている。このカートリッジ用ペルチェ素子３８ａによりこの回転ステージ３８の温度を調節することによって、載置されたカートリッジ５０を一定の温度に調節可能となっている。なお、回転ステージ３８の材質としてはアルミをアルマイト処理したものを用いてもよい。
【００３７】
反応槽固定部３６は、材質が銅をニッケル無電解メッキしたもので、支持部材９２の立壁部９２ｂの中央に固定されており、回転ステージ３８に載置されたカートリッジ５０の上方で反応槽３０を着脱可能に固定するものである。この反応槽固定部３６は、内部に反応槽３０の温度を調節可能な反応槽用ペルチェ素子３６ａを含んでいる。この反応槽用ペルチェ素子３６ａによりこの反応槽固定部３６の温度を調節することにより、反応槽３０を一定の温度に調節可能となっている。なお、反応槽固定部３６の材質としてはアルミをアルマイト処理したものを用いてもよい。
【００３８】
反応槽３０は、材質がポリプロピレンにより形成された部材であり、図１，２に示すように、下部側ほど、即ちポートに近いほど細くなるチューブ形状の部材である。この反応槽３０は下端にはＯリング５４ｂを介して回転ディスク８２が装着され（図２（ｃ）参照）、上端には図１に示すように送排気チューブ３４ａが接続されている。この反応槽３０には、ポンプ３４の作動により発生した圧力が送排気チューブ３４ａを介して作用し、回転ディスク８２を介して接続されたカートリッジ５０のいずれかのチェンバーにその圧力が作用する。また、この反応槽３０は、液体収容部１〜１５，１７，１８から吸い出した液体を収容したり、収容した液体をバブリングしたり、収容した液体による各種の反応を行ったりするものである。更に、図３に示すように、この反応槽３０の内部には、縦方向の溝である脱気溝３０ａが設けられている。
【００３９】
ポンプ３４は、ダイヤフラムの容積変化で空気を輸送し接続された先に圧力を作用させるいわゆるダイヤフラムポンプである。このポンプ３４は、図１に示すように、送排気チューブ３４ａに接続されこの送排気チューブ３４ａや反応槽３０を介してカートリッジ５０のチェンバーに収容された液体に圧力を作用させるものである。このポンプ３４は、このポンプ３４の吸気口と送気口とのどちらを送排気チューブ３４ａに接続するかを切り替え可能な構成となっている。このポンプ３４の吸気口と送排気チューブ３４ａを接続すると、反応槽３０内の気圧を低くして液体収容部１〜１５，１７，１８から反応槽３０へ液体を吸い出すことができる。また、このポンプ３４の送気口と送排気チューブ３４ａを接続すると、反応槽３０内の気圧を高くして反応槽３０から廃液タンク２８へ液体を押し出すことができる。
【００４０】
コントローラ４０は、ＣＰＵ４２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種処理プログラムを記憶したフラッシュＲＯＭ４３と、一時的にデータを記憶したりデータを保存したりするＲＡＭ４４とを備えている。このコントローラ４０からは、ポンプ３４への送排気チューブ３４ａとの接続状態の変更信号を含む制御信号やモータ３７への制御信号、反応槽用ペルチェ素子３６ａやカートリッジ用ペルチェ素子３８ａへの供給電圧などが出力される。
【００４１】
カートリッジ５０は、材質がシクロオレフィンコポリマーにより形成された部材であり、図２に示すように、円板形状に形成された第１層５０ａと、同じく円板形状に形成された第２層５０ｂと、第１層５０ａの上面に形成されこのカートリッジ５０を中心軸で回転させるためのガイド部５２とを備えている。この第１層５０ａ及び第２層５０ｂはそれぞれ複数のチェンバーを有している。このカートリッジ５０は、図４に示すように、収容する液体により定められる所定容積で液体を収容可能な複数の液体収容部１〜１５，１７，１８と、カートリッジ５０を回転移動させて切り替えることによりそれらチェンバーのいずれかと反応槽３０とを連通して接続する所定の接続位置に各々が配設された流通ポート１ａ〜１６ａ，１８ａと、液体収容部１〜１５，１７，１８と外気とを連通しチェンバーに外気を取り入れたりチェンバーから気体を排出する外気流通部２１と、液体収容部１７に液体を収容するのに用いられる収容ポート１７ａと、反応槽３０から供給される廃液を収容可能な廃液タンク２８と、廃液タンク２８と流通ポート１６ａとの間に設けられ反応槽３０から廃液タンク２８への廃液の流通を許容しこの廃液タンク２８から反応槽３０への廃液の流通を阻止する流出規制弁１６ｅと、反応槽３０で反応した生成物を吸着可能なカラム部１６と、液体収容部１７とカラム部１６との間に設けられ、液体収容部１７からカラム部１６への液体の流通を許容しカラム部１６から液体収容部１７への液体の流通を阻止する流入規制弁１６ｄとを備えている。
【００４２】
液体収容部１〜１５，１７，１８は、液体の流通部分が液体の収容部分よりも細く形成されることにより、両端が細くなるチューブ形状に形成された空間である。この液体収容部１〜１５，１７，１８は、例えば、液体収容部１に対する液体収容部４のように、収容する液体の量が多い程長いチューブ形状に形成されている。また、液体収容部１２〜１５，１７は、円板形状のカートリッジ５０の内周側から外周側に向かって蛇行幅が大きくなる蛇行状のチューブ形状に形成されており、蛇行するチューブはそれぞれのポートに近づく程細くなるよう形成されている。更に、各ポートの形成された第１層５０ａの当接面５２ａから離れている第２層５０ｂには、第１層５０ａに形成された他のチェンバーより収容する液体の量が多くなるよう大きな容積の液体収容部１４，１５が形成されている。なお、それぞれの液体収容部１〜１３，１７，１８は外気流通路２１ｄにより連通しているが、後述するように疎水性多孔質材が収められているのでこれらの液体収容部１〜１３，１７，１８に収容された液体が外気流通路２１ｄを通って混ざることはない。
【００４３】
外気流通部２１は、第１層５０ａの液体収容部１〜１３，１７，１８の外周側の一端に接続された外気流通路２１ｄと、第２層５０ｂの液体収容部１４，１５の外周側の一端に接続された外気流通路２１ｅと、これら外気流通路２１ｄ，２１ｅと外気とを連通させる第１通気孔２１ａと、外気流通路２１ｄ，２１ｅに収められた疎水性多孔質材とを備えている。なお、図６では、外気流通部２１を網掛けで示している。この疎水性多孔質材は、
液体は通過しないが外気は通過するものであり、ここでは、例えばテフロン多孔材（日東電工社製  テミッシュ）を用いるものとした。また、外気流通路２１ｅは、一端が液体収容部１４，１５に接続され、他端が第２層５０ｂの流路の位置２２ｃから第１層５０ａの流路の位置２２ｂへと形成された縦方向の流路を介して第１通気孔２１ａと接続され、この第１通気孔２１ａを介して外気と連通されている。
【００４４】
流通ポート１ａ〜１６ａ，１８ａは、それぞれ液体収容部１〜１５，１７，１８と連通し、液体収容部１〜１５，１７，１８から液体を供給する際に用いられる孔であり、第１層５０ａの上面の内周側（当接面５２ａ）に設けられている。この流通ポート１ａ〜１６ａ，１８ａは、カートリッジ５０が回転機構３２により回転する回転軸つまりカートリッジ５０の中心軸と同軸の円状の同一平面上に各々が配設されている。また、それらの流通ポートに接続された液体収容部１〜１５，１７，１８へ収容された液体に作用した差圧によりそれらの液体収容部１〜１５，１７，１８に収容された液体を反応槽３０へ供給可能なものである。ここで、流通ポート１４ａ，１５ａは第１層５０ａと第２層とを結ぶ縦方向に形成された流路を通って、第２層５０ｂの液体収容部１４，１５の一端である接続位置１４ｃ，１５ｃと各々つながっている。
【００４５】
収容ポート１７ａは、液体収容部１７と連通し外部から移送された液体を収容する際に用いられる孔であり、第１層５０ａの上面の内周側（当接面５２ａ）に設けられている。この収容ポート１７ａは、流通ポート１ａ〜１６ａ，１８ａが配設されている円上に配設されている。ここで、液体収容部１７は、この液体収容部１７の一端の流路の位置２４ｂから第２層５０ｂの位置２４ｃへの縦方向の流路を介して流入規制弁１６ｄと接続されている。また、この液体収容部１７の他端は外気流通路２１ｄと接続されており、詳しくは後述するが、この外気流通路２１ｄには液体を通さない疎水性多孔質材が収められている。よって、いずれの端からも液体収容部１７内に液体を収容することができないため、液体収容部１７内に液体を収容可能なようにこの収容ポート１７ａが設けられている。なお、他の液体収容部１〜１５には、流通ポート１ａ〜１５ａから収容可能である。
【００４６】
カラム部１６は、流通ポート１６ａと流出規制弁１６ｅとの間に設けられ、カラムを含むものである。ここでは、カラムとしてセラミックカラム（例えばシリカゲルなど）を利用するものとする。また、カラム部１６と連通する流通ポート１６ａは、それぞれ液体収容部１７に収容した液体が流通ポート１６ａを介して反応槽３０へ移送されることから、その液体収容部１７と連通し第１層５０ａの上面の内周側（当接面５２ａ）に設けられている。
【００４７】
流出規制弁１６ｅ及び流入規制弁１６ｄは、いわゆる逆止弁である。例えば、図５に示すようなマイクロチェックバルブ１６０を用いることができる。マイクロチェックバルブ１６０は、例えばシリコーンゴム製の円形状の弁体１６１とこの弁体１６１を固定するケーシング１６２とから構成されている。この弁体１６１には円弧状のスリットが設けられ、このスリットの内側のフラップ１６３は揺動軸１６４を軸として揺動する構造となっている。ケーシング１６２は、弁体１６１を挟持する弁体挟持部１６２ａを有している。この弁体挟持部１６２ａは、図中の弁体１６１の左側の穴の直径がフラップ１６３の直径よりも小さく形成され、弁体１６１の右側の穴の直径がフラップ１６３の直径よりも大きく弁体１６１の直径よりも小さく形成されている。このため、図中Ａ方向へ流体が流れようとするときには、弁体１６１の揺動軸１６４を軸としてフラップ１６３がＡ方向へ傾いて隙間ができ、その隙間を通って流体が流れる。一方、図中Ｂ方向へ流体が流れようとするときには、弁体１６１の揺動軸１６４を軸としてフラップ１６３がＢ方向へ傾こうとするもののフラップ１６３がケーシング１６２の端面に当接して隙間ができず流体は流れない。このマイクロチェックバルブ１６０は、流出規制弁１６ｅとして、図５中のＡ方向がカラム部１６から流路の位置２３ｃへ向かう方向となり、Ｂ方向がその逆方向となるようにカートリッジ５０に設置されている。また、流入規制弁１６ｄとして、図５中のＡ方向が位置２４ｃからカラム部１６へ向かう方向となり、Ｂ方向がその逆方向となるようにカートリッジ５０に設置されている。なお、マイクロチェックバルブ１６０は、岡山大学工学部システム工学科の鈴森研究室で開発中のものを用いた。
【００４８】
廃液タンク２８は、図４に示すように、カートリッジ５０の最外周を１周するように設けられた空間であり、第１層５０ａと第２層５０ｂとに亘る１つの空間として形成されている。この廃液タンク２８の内部には、一旦流入した廃液が廃液タンク２８内に確実に保持されるよう、廃液を吸収する例えばスポンジなどの吸水性多孔質材が収められている。この吸水性多孔質材は、カートリッジ５０の外周側に１周配置されている（図６の斜線部分参照）。また、この廃液タンク２８は、この廃液タンク２８に接続する流路の端の位置２３ｄから内周側に設けられた流路の位置２３ｂへと形成された流路と、この位置２３ｂから第２層５０ｂの流路の位置２３ｃへと形成された縦方向の流路とを介して、カラム部１６に接続されている。つまり、カラム部１６と流出規制弁１６ｅを通過した流体は、この廃液タンク２８へ収容される。なお、廃液タンク２８の位置の第１層５０ａの上面には外気と連通する第２通気孔２８ａが設けられている。
【００４９】
こうして構成された反応装置９０では、所定の反応に用いる試薬などを含む液体を所望量カートリッジ５０の液体収容部に各々収容しておき、モータ３７によりカートリッジ５０を順次回転移動させてポートの接続位置を変更すると共に、ポンプ３４により接続された液体収容部１〜１５，１７，１８から反応槽３０へ液体を供給し反応槽３０で所定の反応を進めたり、反応槽３０から廃液タンク２８へこの反応後の液体を移送したりすることにより、様々な処理を実行可能な構成となっている。特に、反応生成物の精製を行う際には、カラムに反応生成物を吸着させて不要な液体を廃液タンク２８へ収容し、液体収容部１７から液体をこのカラムを通して反応槽３０へ供給することにより行う。また、この反応装置９０は、図７に示すように、反応槽３０がカートリッジ５０の外部に設けられているので、反応槽３０の温度変化がカートリッジ５０へは伝わりにくく、反応槽３０とカートリッジ５０とをそれぞれ異なる温度（例えば反応温度や保存用温度など）に保持することができる。
【００５０】
ここで、反応装置９０の動作、特に試料としてのｍＲＮＡから標識済みのｃＤＮＡを得るまでの動作について説明する。図８はｍＲＮＡから標識済みのｃＤＮＡを得るまでの手順の説明図である。この図では、カートリッジ５０の液体収容部１〜１５，１７及び廃液タンク２８と、接続される流通ポートと、反応槽３０とを模式的に示している。図中、液体収容部１〜１５，１７及び廃液タンク２８には、液体の種類及びその収容量と、図４に記載した各構成の符号を記載している。空欄のチェンバーは、内部に液体が収容されていない状態であることを表している。また、反応槽３０については、反応槽３０内に液体が収容されている場合には長円で表し、収容されている液体に処理を実行する場合には長方形で表し、反応槽３０に何も収容されていない場合には空欄の長円で表している。また、図中の矢印は、液体又は気体の流れる方向を表している。更に、説明の便宜上、反応槽３０の部分にステップ番号を付している。
【００５１】
ユーザは、まず、試料としてのｍＲＮＡを反応槽３０に入れて回転ディスク８２と接続し、これをカートリッジ５０に嵌め込み、反応ユニットとする（図２（ｂ）参照）。そして、反応槽固定部３６の側面に設けられた図示しない扉を開いて反応槽３０の上部が送排気チューブ３４ａと連通し回転ディスク８２が押さえ８４により下方へ付勢されるよう側面からスライドさせてこの反応ユニットを回転ステージ３８に載置する。このとき、押さえ８４は材質がテフロンであるために撓むことにより、回転ステージ３８の上面に設けられた複数の凸部に、カートリッジ５０の底面に形成された複数の凹部が嵌るように載置され、押さえ８４により下方に付勢された状態で装着される。次に、図示しないスタートボタン
を押下する。するとコントローラ４０のＣＰＵ４２は、フラッシュＲＯＭ４３に記憶されているｃＤＮＡ合成標識処理ルーチンを読み出して実行する。このルーチンを実行すると、ＣＰＵ４２は、まず、カートリッジ用ペルチェ素子３８ａによりカートリッジ５０を所定温度（例えば２０℃）に保持させる。次に、モータ３７を駆動させることによりカートリッジ５０を回転させて流通ポート１ａを反応槽３０と連通させ、ポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を低くし、液体収容部１に収容されている液体を反応槽３０内に吸い出す（ステップＳ１００）。
【００５２】
次に、流通ポート２ａと反応槽３０を連通させ、液体収容部２に収容されている液体を吸い出す（ステップＳ１１０）。続いて、反応槽用ペルチェ素子３６ａにより反応槽３０内の温度を７０℃に保つと共に、ポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を低くし続けることで外気流通部２１、液体収容部２、流通ポート２ａ、流通路８２ａを介して反応槽３０内に外気を取り込み続けることにより反応槽３０内に収容された液体を１０分間バブリングし、反応槽３０内の混合溶液を反応させる（ステップＳ１２０）。このように、外気流通部２１、いずれかの液体収容部１〜１５，１７、その液体収容部１〜１５，１７の一端に設けられた流通ポート、流通路８２ａを介して外気を取り込み続けることにより反応槽３０内の液体をバブリングすることができる。なお、以下、「バブリング」と言った場合には、このような動作を行うものとする。また、図３に示すように反応槽３０には脱気溝３０ａが設けられており、反応槽３０内の気圧が低くなり接続されたポートから外気が流入したときにはこの脱気溝３０ａを流通する気体により収容した液体の液面の上昇や壁面への付着などが防止され、収容した液体がより十分に反応する。図８の説明図に戻り、続いて、反応槽３０内の温度を４２℃に保つと共に３分間バブリングして反応させる（ステップＳ１３０）。続いて、反応槽３０と流通ポート３ａ〜８ａを順に連通させ、液体収容部３〜８に収容されている液体を順に吸い出す（ステップＳ１４０〜Ｓ１９０）。続いて、反応槽３０内の温度を４２℃に保つと共に４０分間バブリングして反応させる（ステップＳ２００）。続いて、流通ポート９ａと反応槽３０を連通させ、液体収容部９に収容されている液体を吸い出す（ステップＳ２１０）。続いて、反応槽３０内の温度を４２℃に保つと共に４０分間バブリングして反応させる（ステップＳ２２０）。続いて、反応槽３０と流通ポート１０ａ〜１２ａを順に連通させ、液体収容部１０〜１２に収容されている液体を順に吸い出す（ステップＳ２３０〜Ｓ２５０）。続いて、反応槽３０内の温度を６５℃に保つと共に６０分間バブリングして反応させる（ステップＳ２６０）。続いて、反応槽３０と流通ポート１３ａ，１４ａを順に連通させ、液体収容部１３〜１４に収容されている液体（吸着バッファ）を順に吸い出す（ステップＳ２７０，Ｓ２８０）。
【００５３】
続いて、流通ポート１６ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４の接続状態を切り替えてポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を高くし、反応槽３０内の混合溶液をカラム部１６に流通させる（ステップＳ２９０）。このときの様子を図９を用いて説明する。図９は、混合溶液が流通する流路の説明図である。混合溶液が図９（ａ）に示すカートリッジ５０の第１層５０ａの流通ポート１６ａを介して流入しカラム部１６を流通すると、反応混合物のうち標識済みｃＤＮＡのみがカラム部１６内のカラムに吸着される。そして、カラムを通過した廃液は、図９（ｂ）に示す第２層５０ｂの流出規制弁１６ｅを通過し、流路の位置２３ｃから第１層５０ａへと縦方向の流路を通って最終的には廃液タンク２８へと流入する。このとき、廃液の流通する流路には液体収容部１７も接続されているが、その手前に設けられた流入規制弁１６ｄによりこの廃液が液体収容部１７に流入することはない。
【００５４】
続いて、流通ポート１５ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４の接続状態を切り替えてポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を低くし、液体収容部１５に収容されている液体（洗浄バッファ）を吸い出す（ステップＳ３００）。続いて、流通ポート１６ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４の接続状態を切り替えてポンプ３４を作動させて反応
槽３０内の気圧を高くし、反応槽３０内の洗浄液をカラム部１６に流通させてカラムを洗浄する（ステップＳ３１０）。なお、洗浄後の洗浄バッファは、ステップＳ２９０と同様に廃液タンク２８へと流入する。続いて、流通ポート１６ａと反応槽３０を連通させたまま、ポンプ３４の接続状態を切り替えてポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を低くし、液体収容部１７に収容された液体（溶出バッファ）をカラム部１６を流通させて反応槽３０内へと吸い出し（ステップＳ３２０）、反応槽３０内に収容する（ステップＳ３３０）。このときの様子を図１０を用いて説明する。図１０は、液体収容部１７に収容された液体が流通する流路の説明図である。反応槽３０内の気圧を低くすると、カラム部１６やその廃液が流通する側の流路の気圧も低くなる。このとき、流出規制弁１６ｅにより廃液タンク２８からは廃液も気体も吸い出されないが、液体収容部１７からは、この液体収容部１７に収容された液体が、液体収容部１７の一端の流路の位置２４ｂから第２層５０ｂの位置２４ｃへと縦方向の流路を通りカラム部１６を流通し最終的に反応槽３０内に吸い出される。このとき、カラムに吸着された標識済みｃＤＮＡが溶出バッファに溶出するため、反応槽３０内にはそのｃＤＮＡを含む溶液が入った状態となる。なお、液体収容部１７の内周側の流路には収容ポート１７ａが設けられているが、回転ディスク８２により塞がれておりこの収容ポート１７ａを介して外気が流入したり液体が流出したりすることはない。このように、カラムに吸着された生成物を溶出させて吸い出すときには、そのカラムに流入規制弁１６ｄを介して接続された液体収容部１７に収容された液体により溶出させて反応槽３０内に吸い出す。続いて、ポンプ３４の動作を継続すると共に反応槽３０内の温度を３０分間８０℃に保持して、反応槽３０内に吸い出された混合溶液を濃縮させて（ステップＳ３４０）、標識済みのｃＤＮＡを得る。
【００５５】
このように、複数の液体収容部１〜１５，１７のいずれか１つと反応槽３０とを接続し、接続した液体収容部に収容された液体にポンプ３４の動作により差圧を作用させ反応槽３０内にその液体を収容し、そのままポンプ３４の動作を継続することにより外気流通部２１から流入する外気を反応槽３０に取り入れることにより反応槽３０に収容された液体のバブリング・反応を進行させるのである。そして、得られた標識済みのｃＤＮＡを用いて最初に反応槽３０に入れたｍＲＮＡについての分析をすることができる。例えば、得られた標識ｃＤＮＡを通常のＤＮＡチップにアプライする。その後、ハイブリダイゼーション反応、洗浄工程を経て、ＤＮＡチップのスポットから得られる蛍光をスキャナで取り込み、シグナル強度を数値化処理する。正常細胞ｍＲＮＡから得られたシグナルをコントロールとし、検査対象細胞ｍＲＮＡから得られたシグナルとの比により、発現量の変化を測定する。
【００５６】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のカートリッジ５０が本発明の流体収容カートリッジに相当し、流通ポート１ａ〜１６ａ，１８ａが接続流通部に相当し、液体収容部１〜１５，１７が収容部に相当し、第１層５０ａと第２層５０ｂとを組み合わせたものがハウジングに相当する。また、第１層５０ａ及び第２層５０ｂがそれぞれ分割層に相当し、廃液タンク２８が貯留部に相当し、流通ポート１６が結合流通部に相当し、流出規制弁１６ｅが流出規制部に相当し、流入規制弁１６ｄが流入規制部に相当し、吸水性多孔質材が吸収材に相当し、第１通気孔２１ａが外気孔に相当し、疎水性多孔質材が多孔質材に相当し、カートリッジ装着機構８０が装着手段に相当し、回転機構３２が移動手段に相当し、ポンプ３４が圧力付与手段に相当し、回転ディスク８２が当接部に相当し、押さえ８４が固定部に相当し、流通路８２ａが貫通孔に相当し、カートリッジ用ペルチェ素子３８ａがカートリッジ温調手段に相当し、反応槽用ペルチェ素子３６ａが反応槽温調手段に相当する。
【００５７】
以上詳述した本実施形態の反応装置９０によれば、カートリッジ５０の第１層５０ａ，第２層５０ｂに形成され、収容される液体によって定められた所定容積の複数の液体収容部１〜１５，１７に液体を収容し、複数のポートのいずれか１つの流通ポートに反応槽３
０を接続した状態で、反応槽３０の接続された流通ポートと連通する液体収容部１〜１５，１７に圧力を作用させると、外部と連通した外気流通部２１から外気がその液体収容部１〜１５，１７に供給されると共に、収容されていた液体が反応槽３０に供給される。そして、カートリッジ５０が回転されて他の流通ポートと反応槽３０とが接続されて複数の液体が反応槽３０に供給される。このとき、外気流通部２１から供給された外気が、反応槽３０と接続された流通ポート及びいずれかの液体収容部１〜１５，１７を介して反応槽３０へ供給されるから、反応槽３０に収容された複数の液体がこの外気の流入によってバブリングされる。したがって、収容した液体をより十分に反応槽３０で反応させることができる。
【００５８】
また、ポートは、第１層５０ａに形成された当接面５２ａ上に、カートリッジ５０の中心軸と同軸の円状に各々が配設されているから、各ポートと反応槽３０とを切り替えて接続する際に、カートリッジ５０を回転させればよいから、より接続を切り替えやすく、液体を反応槽３０に収容しやすいので十分に反応させやすい。更に、液体収容部１〜１５，１７のうち円板形状のカートリッジ５０の内周側から外周側に向かって蛇行幅が大きくなる蛇行状のチューブ形状に形成されているものについては、各ポートは、円板形状のカートリッジ５０の内周側に設けられているから、外周側に向かって蛇行幅を大きくして円板形状のカートリッジ５０の空間を有効に利用することができ、また、チューブ形状にすることにより液体収容部１〜１５，１７に収容された液体を十分に反応槽３０へ供給することができる。更にまた、液体収容部１〜１５，１７のうちそれぞれのポートに近づくほど細くなるよう形成されているものについては、より全部の液体を反応槽３０に移送しやすく、ひいては、反応槽３０で十分反応させやすい。そしてまた、チェンバーのうち液体の流通部分が液体の収容部分よりも細く形成されることにより両端が細くなるチューブ形状に形成されているものについては、収容した液体がカートリッジ５０の流通時やハンドリング時に流出するのを防止することができ、収容した液体を十分に反応槽３０で反応させやすい。そして更に、チェンバーのうち収容する液体の量が多いほど長いチューブ形状に形成されているものについては、効率良く液体を収容することができる。そして更にまた、カートリッジ５０は、第１層５０ａ及び第２層５０ｂを含んで構成され、チェンバーは第１層５０ａ及び第２層５０ｂのうちのいずれかの層に形成されているか第１層５０ａ及び第２層５０ｂに亘って形成されているから、より多くのチェンバーを形成することができる。また、各ポートが形成された当接面５２ａから離れている第２層５０ｂには、第１層５０ａより収容する液体の量が多くなるよう大きな容積のチェンバーが形成されているから、当接面５２ａから離れるほどチェンバーの数が少なくなるため、チェンバーとポートとをつなぐ縦方向の流路の数をより低減することができ、ひいてはカートリッジ５０を作成しやすい。更に、流出規制弁１６ｅ、カラム部１６及び流入規制弁１６ｄが設けられているから、反応槽３０と流通ポート１６ａとの接続を切り替えることなく、反応槽３０で反応して生成した生成物をカラム部１６のカラムに吸着させそのカラム部１６に液体収容部１７内の液体を流通させたあとその液体を反応槽３０に戻すことができる。そしてまた、廃液タンク２８には、内部に廃液を吸収する吸水性多孔質材が収められているから、反応槽３０から廃液タンク２８に一旦収容された廃液をより確実に廃液タンク２８内に保持することができる。そして更に、外気流通部２１は疎水性多孔質材を備えているから、チェンバーのうち外気流通部２１に接続されているものについては、チェンバーに収容した液体が外気流通部２１を介して外部へ流出しないようにすることができる。そして更にまた、チェンバーのうち外気流通部２１に接続されているものについては、チェンバーに収容した液体が外気流通部２１を介して外部へ流出しないようにすることができると共に、第１通気孔２１ａの数をより低減することができる。また、反応槽３０は、ポートに近いほど細くなるチューブ形状の部材であるから、ポートを介してチェンバーと反応槽３０との間で全ての液体を流通させやすいし、ポートを介して流通される外気により反応槽３０内の液体をバブリングしやすい。
【００５９】
更に、予め定められたｃＤＮＡ合成標識処理ルーチンをＣＰＵ４２が実行して、回転機構３２やポンプ３４を制御するから、ｃＤＮＡ合成標識処理ルーチンの手順に基づいて液体を移送し反応させることができる。このため、ユーザが液体を反応槽３０へ供給したり所定の温度で所定時間反応させるのに比して、各処理工程を予め定められた条件で確実に実行可能であるから、反応結果のばらつきをより確実に抑制することができる。更にまた、ポンプ３４により反応槽３０内の気圧を低くして液体収容部１〜１５，１７から反応槽３０へ液体を吸い出し、反応槽３０内の気圧を高くして反応槽３０から廃液タンク２８へ廃液を押し出すから、反応槽３０内の圧力を変えるという比較的簡単な構成で液体を移送することができる。そしてまた、カートリッジ５０を回転軸で回転させて各ポートと反応槽３０との接続を切り替えるから、送排気チューブ３４ａが接続された回転ディスク８２を回転するのに比して、より回転させやすい。そして更に、当接面５２ａと当接する回転ディスク８２と、カートリッジ５０を回転可能とすると共にこの回転ディスク８２を当接面５２ａに付勢する押さえ８４とによりカートリッジ５０を装着し、反応槽３０は回転ディスク８２に接続されているから、比較的容易にチェンバーと反応槽３０とを切り替え可能な状態でカートリッジ５０を装着することができる。そして更にまた、カートリッジ用ペルチェ素子３８ａと、反応槽用ペルチェ素子３６ａとを備えるから、装着されたカートリッジ５０については収容した液体が反応しない温度、また反応槽３０については反応に適した温度にそれぞれ個別に調節することにより、装着されたカートリッジ５０の温度にかかわらず、収容した液体を十分に反応槽３０で反応させることができる。
【００６０】
なお、本発明は上述した第１実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００６１】
例えば、上述した第１実施形態では、カートリッジ５０及び反応装置９０は、ｍＲＮＡの発現量の検出のためにｍＲＮＡから標識済みのｃＤＮＡを得るためのものとしたが、他の化学反応用のものとしてもよい。即ち、カートリッジ５０は他の化学反応用の液体を収容し、反応装置９０はそのカートリッジ５０を用いて他の反応を行うものとしてもよい。こうした場合でも、液体収容部１〜１５，１７に収容した液体を十分に反応槽３０で反応させることができる。このとき、カートリッジ５０に形成された液体収容部１〜１５，１７は、他の化学反応に用いる量の液体が収容可能な容積に形成されていてもよいし、反応装置９０は、他の化学反応用の処理ルーチンを記憶しておりそのルーチンに従って他の化学反応を実行するものとしてもよい。なお、この点は後述する第２及び第３実施形態でも同様である。例えば、カートリッジは、ＳＮＰの検出用に標識化されたゲノムＤＮＡを生成するための液体を収容し、反応装置は、その標識化されたゲノムＤＮＡの生成用のルーチンであるＳＮＰ変異処理ルーチンに従って化学反応を実行するものとしてもよい。図１１はこのＳＮＰの検出用の液体を収容したカートリッジ１５０の説明図、図１２はゲノムＤＮＡを増幅し標識化するまでの手順の説明図である。図１１に示すように、カートリッジ１５０は、既述したカートリッジ５０の液体収容部１４，１５，１７やカラム部１６、これらと接続された流路・ポート・流出規制弁・流入規制弁、廃液タンク２８が無い点、収容する液体の容積に合わせて液体収容部１〜１３の形状が設計されている点以外は、カートリッジ５０と同様であるため、同じ構成要素については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。また、反応装置は、フラッシュＲＯＭ４３にＳＮＰ変異処理ルーチンが記憶されている以外、既述した反応装置９０と同様の構成の装置を用い、以下の説明において反応装置９０と同様の符号を用いて説明する。
【００６２】
このカートリッジ１５０を用いてＳＮＰを検出するときには、ユーザは、まず、試料としてのゲノムＤＮＡを反応槽３０に入れて上述した第１実施形態と同様にして回転ステージ３８に載置する。次に、図示しないスタートボタンを押下する。するとコントローラ４０のＣＰＵ４２は、フラッシュＲＯＭ４３に記憶されているＳＮＰ変異処理ルーチンを読み出して実行する。このルーチンを実行すると、ＣＰＵ４２は、まず、カートリッジ用ペルチェ素子３８ａによりカートリッジ５０を所定温度（例えば２０℃）に保持させる。次に、反応槽３０と流通ポート１ａ〜３ａを順に連通させ、液体収容部１〜３に収容されている液体を順に吸い出す（ステップＳ４００〜Ｓ４２０）。続いて、反応槽３０内の温度を９５℃に保ち１５分間バブリングして反応させたあと、反応槽３０内の温度を９５℃に保ち３０秒間のバブリング、温度８０℃で１秒間バブリング、温度６８℃で６分間バブリングのサイクルを４０サイクル繰り返して反応させる（ステップＳ４３０）。続いて、反応槽３０内の温度を１分間１０℃に保持して反応を停止させる（ステップＳ４４０）。続いて、ポンプ３４を作動させると共に反応槽３０内の温度を３０分間８０℃に保持して、反応槽３０内に吸い出された混合溶液を濃縮させて（ステップＳ４５０）、増幅済みＤＮＡ乾固物を得る。続いて、反応槽３０と流通ポート４ａ〜７ａを順に連通させ、液体収容部４〜７に収容されている液体を順に吸い出す（ステップＳ４６０〜Ｓ４９０）。続いて、反応槽３０内の温度を９５℃に保ち５分間バブリング、温度５０℃で１分間バブリング、温度５８℃で６０分間バブリングして反応させる（ステップＳ５００）。続いて、反応槽３０内の温度を１分間１０℃に保持して反応を停止させる（ステップＳ５１０）。続いて、ポンプ３４を作動させると共に反応槽３０内の温度を３０分間８０℃に保持して、反応槽３０内に吸い出された混合溶液を濃縮させて（ステップＳ５２０）、ライゲーション済みＤＮＡ乾固物を得る。続いて、反応槽３０と流通ポート８ａ〜１３ａを順に連通させ、液体収容部８〜１３に収容されている液体を順に吸い出す（ステップＳ５３０〜Ｓ５８０）。続いて、反応槽３０内の温度を９５℃に保ち１分間バブリングして反応させたあと、反応槽３０内の温度を９５℃に保ち３０秒間のバブリング、温度５５℃で６分間バブリング、温度７２℃で３０秒間バブリングのサイクルを２５サイクル繰り返して反応させる（ステップＳ５９０）。続いて、反応槽３０内の温度を１分間１０℃に保持して反応を停止させる（ステップＳ６００）。続いて、ポンプ３４を作動させると共に反応槽３０内の温度を１５分間８０℃に保持して、反応槽３０内に吸い出された混合溶液を濃縮させて（ステップＳ６１０）、標識化されたライゲーション済ＤＮＡを得る。こうして得られた標識化されたライゲーション済ＤＮＡを用いて、例えば、得られた標識ＤＮＡを通常のＤＮＡチップにアプライする。その後、ハイブリダイゼーション反応、洗浄工程を経て、ＤＮＡチップのスポットから得られる蛍光をスキャナで取り込み、シグナル強度を数値化処理する。２色のシグナル比により、ＳＮＰを判別する。
【００６３】
上述した第１実施形態では、例えば、液体収容部１，２，８，９など収容する液体の量が比較的少ないチェンバーであっても、円板形状の第１層５０ａの外周側に形成したものとしたが、収容する液体の量が比較的少ないチェンバーをより内周側に形成したもの、即ち、収容する液体の量が多いチェンバーほどより外周側に形成したものとしてもよい。こうすれば、収容する液体の量のより多いチェンバーを形成しやすい。なお、この点は後述する第２及び第３実施形態でも同様である。
【００６４】
上述した第１実施形態では、カートリッジ５０は円板形状としたが、例えば矩形形状など円板形状以外としてもよい。なお、この点は後述する第２及び第３実施形態でも同様である。
【００６５】
上述した第１実施形態では、カートリッジ５０を回転させて反応槽３０とカートリッジ５０とを相対移動させるものとしたが、反応槽３０とカートリッジ５０とを相対移動させるものであれば、回転移動に限られない。例えば、反応槽３０とカートリッジ５０とを直線移動させてもよい。このときカートリッジ５０には、反応槽３０との接続が切り替えられる直線状に配設された複数のポートを備えるものとしてもよい。なお、この点は後述する第２及び第３実施形態でも同様である。
【００６６】
上述した第１実施形態では、反応装置９０は、カートリッジ用ペルチェ素子３８ａや反応槽用ペルチェ素子３６ａを備えるものとしたが、これらのペルチェ素子３８ａや３６ａを備えないものとしてもよい。こうした場合でも、液体収容部１〜１５，１７に収容した液体をより十分に反応槽３０で反応させることができる。なお、この点は後述する第２及び第３実施形態でも同様である。
【００６７】
上述した第１実施形態では、カートリッジ５０は、カラム部１６を備えるものとしたが、カラム部１６を備えないものとしてもよい。また、流入規制弁１６ｄや、流出規制弁１６ｅを備えるものとしたが、これらの弁を備えないものとしてもよい。なお、この点は後述する第２実施形態でも同様である。
【００６８】
上述した第１実施形態では、反応装置９０は、カートリッジ５０を回転させることにより、反応槽３０とカートリッジ５０とを相対移動させ反応槽３０と接続するポートを切り替えるものとしたが、反応槽３０を回転移動させることにより、反応槽３０とカートリッジ５０とを相対移動させ反応槽３０と接続するポートを切り替えるものとしてもよい。なお、この点は後述する第２及び第３実施形態でも同様である。
【００６９】
上述した第１実施形態では、各ポートは、カートリッジ５０の中心軸と同軸の円状に配設されているものとしたが、各ポートが円状に配設される円の軸は、カートリッジ５０の中心軸に限られない。例えば、カートリッジ５０がその中心軸とは異なる軸を回転軸として反応槽３０に対して回転して、反応槽３０に接続するポートを切り替える場合には、その回転軸を各ポートが配設される円の軸としてもよいし、カートリッジ５０に対して反応槽３０が回転移動する場合には、その反応槽３０の回転移動の回転軸を各ポートが配設される円の軸としてもよい。なお、この点は後述する第２及び第３実施形態でも同様である。
【００７０】
上述した第１実施形態では、外気流通路２１ｄ，２１ｅには疎水性多孔質材が収められているものとしたが、収められていないものとしてもよい。また、廃液タンク２８には吸水性多孔質材が収められているものとしたが、収められていないものとしてもよい。なお、この点は後述する第２実施形態でも同様である。
【００７１】
上述した第１実施形態では、廃液タンク２８のみが液体が流入するものとしたが、廃液タンク２８以外のチェンバーに液体が流入するものとしてもよい。例えば、既述したｃＤＮＡ合成標識処理ルーチンで液体が収容されていない液体収容部１８に液体が流入されるものとしてもよい。このとき、これら液体を流入させるチェンバーのうち液体を流入させた後その液体を移送することのないチェンバーには、液体を吸収する例えばスポンジなどの吸水性多孔質材を備えるものとしてもよい。なお、この点は後述する第２実施形態でも同様である。
【００７２】
上述した第１実施形態では、外気流通路２１ｄによって液体収容部１〜１３，１７，１８の外周側が連結されているものとしたが、外気流通路２１ｄによって液体収容部１〜１３，１７，１８の外周側が連結されていなくてもよい。なお、この点は後述する第２及び第３実施形態でも同様である。
【００７３】
上述した第１実施形態では、ポンプ３４はダイヤフラムポンプとしたが、ローラでチューブをしごくことによりそのチューブに接続された先に圧力を作用させるいわゆるチューブポンプとしてもよい。なお、この点は後述する第２実施形態でも同様である。この場合は、チューブをしごく動作を行うものとしてステッピングモータを採用すると、輸送する空気量をより細かく制御することができる。特に、このステッピングモータを採用したチューブポンプと液溜めとを利用することで、逆止弁を用いることなく、溶出バッファをカラムに流通させて反応槽３０内に収容することができる（図１３参照）。図１３は、ステッピングモータを採用したチューブポンプをポンプ３４として用いるときの、カラム１０６や反応槽３０、廃液タンク２８の接続関係の説明図である。図示するように、カラム１０６は流路１０４を介して流通ポート１０２に接続され、流路１０８、液溜め１１０及び流路１１２を介して廃液タンク２８に接続されている。また、溶出バッファは別の流通ポート１１４に接続された液体収容部１１６に収容されている。反応槽３０に収容された液体をカラム１０６に流通させるときには、回転ディスク８２を介して流通ポート１０２と反応槽３０とを連通させた後、チューブポンプを作動させてその液体をカラム１０６に流通させて廃液タンク２８へと廃液を収容する。溶出バッファをカラム１０６に流通させるときには、一旦回転ディスク８２を介して流通ポート１１４と反応槽３０とを連通させてチューブポンプを作動させ液体収容部１１６内の溶出バッファを反応槽３０内に収容する。そして、流通ポート１０２と反応槽３０とを連通させてチューブポンプを作動し溶出バッファをカラム１０６に流通させて液溜め１１０に溜める。つまり、チューブポンプにより輸送する空気量を細かく制御することにより溶出バッファを廃液タンク２８へは入れず液溜め１１０に溜めるのである。そして、チューブポンプを作動させて吸引すると、液溜め１１０に溜められている溶出バッファが再びカラム１０６に流通し反応槽３０へと収容される。このようにして、逆止弁を用いることなく、廃液を廃液タンク２８に収容した後、溶出バッファをカラム１０６に流通させて反応槽３０へ収容することができる。なお、廃液タンク２８には、スポンジなどの吸水性多孔質材が充填されているため、廃液が逆流して溶出バッファを汚染することはない。
【００７４】
上述した第１実施形態では、カートリッジ５０及び反応装置９０としたが、カートリッジ５０と回転ディスク８２と反応槽３０とから構成される反応ユニットとしてもよいし、この反応ユニットを利用して反応を行うユニット対応型反応装置としてもよい、ユニット対応型反応装置としては、例えば、上述した反応装置９０から回転ディスク８２と反応槽３０を除いた構成の反応装置としてもよい。こうした場合でも上述した第１実施形態と同様の効果が得られる。なお、この点は後述する第２及び第３実施形態でも同様である。
【００７５】
上述した第１実施形態では、反応装置９０は、コントローラ４０により、既述したｃＤＮＡ合成標識処理ルーチンを実行して液体を反応させるものとしたが、ポンプ３４を作動させるスイッチや回転ステージを回転させるスイッチを備え、ユーザが手動で一連の反応をさせるものとしてもよい。こうした場合でも、液体収容部１〜１５，１７に収容した液体を十分に反応槽３０で反応させることができる。なお、この点は後述する第２及び第３実施形態でも同様である。
【００７６】
上述した第１実施形態では、収容する液体の量に応じて第１層５０ａ及び第２層５０ｂにチェンバーを形成したが、温度調節の必要性の程度に応じて第１層５０ａ及び第２層５０ｂにチェンバーを形成してもよい。即ち、第２層５０ｂは、カートリッジ５０を反応装置９０に装着したときにカートリッジ用ペルチェ素子３８ａの内蔵された回転ステージ３８に第１層５０ａよりも近いため、第１層５０ａよりも確実に温度調整が為される。よって、温度調節を行う回転ステージ３８により近い第２層５０ｂに温度調節のより必要な液体を収容するチェンバーを形成してもよい。このとき、カートリッジ５０の中心に近いほど温度調節のより必要な液体を収容するチェンバーを形成するものとしてもよい。中心に近いほど外気から遠ざかり温度調節がしやすいからである。このとき、カートリッジ５０の外周側には空のチェンバーを形成するものとしてもよい。空のチェンバー内の空気により外気の影響を抑制し、より温度調節をしやすくすることができる。ここで、空のチェンバーは、断熱専用に形成したチェンバーであってもよいし、廃液が収容される前の廃液タンクであってもよい。
【００７７】
上述した第１実施形態では、廃液タンク２８を１つ備えたカートリッジ５０としたが、廃液タンクを複数備えたカートリッジとしてもよい。例えば、このカートリッジを利用した一連の反応手順の中で発生する廃液のうち、後で利用したい廃液が他の廃液とは別の廃液タンクに収容可能なように複数の廃液タンクが備えられたカートリッジとしてもよい。このとき、後から利用したい廃液を収容する廃液タンクと他の廃液タンクとがそれぞれ別の流通ポートに接続されているものとしてもよい。あるいは、後から利用したい廃液を収容する廃液タンクと他の廃液を収容する廃液タンクとが共通の流通ポートを使用し、流路を切り替える切替弁を使用して収容する廃液タンクを切り替えるものとしてもよい。
【００７８】
上述した第１実施形態において、カラム部１６のカラムは、以下に示す手順によって充填されるものとしてもよい。図１４は、カラムの充填の手順の説明図である。この図１４中では、カラム部１６の縦断面を用いて説明している。まず、筒状の側面シール材６２（例えばテフロンチューブや熱収縮チューブ）にカラムを嵌め込む（図１４（ａ）参照）。こうすることで、カラムに流入した液体がカラムの側面から流出しないようにすることができる。続いて、側面シール材６２と一体となったカラムを第１層５０ａ及び第２層５０ｂのカラム部１６に形成された穴に圧入する（図１４（ｂ）参照）。続いて、材質がゴムで外径が第２層５０ｂの穴の径よりも若干大きな円盤状の蓋６４を下方からカラムの底面と隙間を持って嵌め込み（図１４（ｃ））、カラムの充填されたカラム部１６が完成する（図１４（ｄ）参照）。このように、圧入によりカラムを嵌め込むため、比較的簡単な工程でカラムを充填することができる。
【００７９】
上述した第１実施形態では、反応槽固定部３６は手前に開く扉を備えた１つの部材により構成されるものとしたが、図１５に示すように、２つの固定部材により構成されるものとしてもよい。図１５は他の反応槽固定部１３６の構成を説明する断面図である。図示するように、反応槽固定部１３６は上側固定部材１３６ａと下側固定部材１３６ｂとにより構成されている。この上側固定部材１３６ａと下側固定部材１３６ｂとは揺動軸Ａで接続され、図中Ｃ方向及びＤ方向に揺動可能な構成となっている。上側固定部材１３６ａには送排気チューブ３４ａが接続されている。下側固定部材１３６ｂには反応槽３０を嵌める穴が設けられ、反応槽用ペルチェ素子３６ａが内蔵されている。この場合のカートリッジ５０及び反応槽３０の装着手順は、まず回転ディスク８２を装着したカートリッジ５０を側面からスライドさせて回転ステージ３８上に設置する。そして、上側固定部材１３６ａをＣ方向に開けて反応槽３０を下側固定部材１３６ｂに嵌めたあと、上側固定部材１３６ａをＤ方向に閉じるという手順となる。上側固定部材１３６ａをＤ方向に閉じた後は、図示しないフックで上側固定部材１３６ａを下側固定部材１３６ｂに押しつけた状態で留める。すると、反応槽３０の上側と下側とが共にＯリング１３６ｃ，５４ｂによりシールされる。このように、上側固定部材１３６ａを閉じるという１つの動作で、反応槽３０の上側と下側の両方をＯリング１３６ｃ，５４ｂによりシールすることができる。
【００８０】
上述した第１実施形態において、カートリッジ５０の回転位置制御のための底面の凹みを図１６に示すように直径方向の溝２５１とそれに直交する半径方向の溝２５２とからなるＴ字状の溝として形成してもよい。この場合には、回転ステージ３８の上面もこのカートリッジの底面の形状に合わせて直径方向の山とそれに直交する半径方向の山とからなるＴ字状の山を形成するものとする。
【００８１】
上述した第１実施形態において、モータ３７により回転ステージ３８を逆方向に回転させて反応槽３０と流通ポート１ａ〜１６ａ，１８ａのうちの何れかとを接続するときには、その接続する流通ポートを超える位置まで回転ステージ３８を逆方向に回転させた後、その接続する流通ポートの位置まで回転ステージ３８を順方向に回転させるものとしてもよい。例えば、ステップＳ３００の処理を実行する前には、接続しようとする流通ポート１５ａを流通ポート１４ａ側に行き過ぎるまで一旦回転ステージ３８を逆方向に回転させる。そして、流通ポート１５ａと反応槽３０とが対向する位置まで回転ステージ３８を順方向に回転させる。このようにすることで、モータ３７の歯車機構のガタによる回転ステージ３８の回転位置の制御精度の悪化を抑制することができる。
【００８２】
上述した第１実施形態において、図１５に示すように送排気チューブ３４ａにこの送排気チューブ３４ａと外気とを連通可能な通気バルブ１３４を設け、ポンプ３４を動作させるときには、通気バルブ１３４を開いてポンプ３４を作動させポンプ３４を駆動するモータの歯車機構のガタを詰めた後、通気バルブ１３４を閉じて目的とする量の送排気を行うようポンプ３４を動作させるものとしてもよい。こうすれば、ポンプ３４を駆動するモータの歯車機構のガタ分の誤差を発生させないようにして送排気することができる。
【００８３】
上述した第１実施形態において、図１５に示すように送排気チューブ３４ａに該送排気チューブ３４ａと外気とを連通可能な通気バルブ１３４を設け、反応槽３０内にカートリッジ５０内から吸い出した液体を収容した後には、通気バルブ１３４を所定時間開放するものとしてもよい。こうすれば、反応槽３０内に吸い出され反応槽３０の上方にまで持ち上げられた液体を反応槽３０の底部に落とすことができる。
【００８４】
上述した第１実施形態では、液体を反応槽３０内で反応させるときには、反応槽３０内に外気を取り入れ続けることによりほぼ常圧と言える圧力下で反応させるものとしたが、加圧下や減圧下で反応させるものとしてもよい。例えば、カートリッジ５０の上面に穴の空いていない流通ポートを設け、加減圧下で反応させるときには反応槽３０がその流通ポートと対向するようにカートリッジ５０を回転させた後、ポンプ３４を作動させることにより反応槽３０内の加圧状態や減圧状態を作り出し反応させるものとしてもよい。減圧下の場合には、更に反応槽３０内を反応槽用ペルチェ素子３６ａにより加熱することにより、反応槽３０内の液体をより速く濃縮させることができる。加圧下の場合には、加圧反応を行うことができる。
【００８５】
上述した第１実施形態において、図１５に示すように、反応槽固定部３６の横に磁石７０を回転可能なモータ７２を設け、反応槽３０内に磁石を含む回転子７４を入れて、モータ７２によって磁石７０を回転させることにより回転子７４を回転させるものとしてもよい。こうすることにより、反応槽３０内の液体を攪拌して反応させることができる。ここで、回転子７４に含まれる磁石や磁石７０としては、ネオジウム磁石を用いるものとしてもよい。また、図１５に示した配置によれば、回転子７４は磁石７０よりも上方に配置されているため、磁石７０が回転すると回転子７４は斜めに回転する。更に、回転子７４よりも下方に配置した磁石７０が回転子７４を下方向に引き寄せることで、収容された液体の表面張力による回転子７４の浮上を防止することができる。なお、回転子７４が浮上したとしても収容された液体を攪拌することは可能である。
【００８６】
［第２実施形態］
図１７は、本実施形態のカートリッジ２５０の第１層２５０ａ及び第２層２５０ｂに設けられた、液体を収容する液体収容部、液体や気体の流路などの配置の説明図、図１８は、カートリッジ２５０内部に収められた多孔質材の位置の説明図である。また、本実施形態の反応装置は、カートリッジ５０の代わりにカートリッジ２５０を用い、このカートリッジ２５０を用いて行うＤＮＡ増幅処理ルーチンやＤＮＡ断片化ルーチン、ＤＮＡ標識処理ルーチンをフラッシュＲＯＭ４３が記憶している以外、第１実施形態の反応装置９０と同様の構成である。このため、反応装置９０として説明し、同じ構成要素については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。なお、カートリッジ２５０は、詳しくは後述するが、反応槽３０にそれぞれ接続可能である流通ポート２０１ａ〜２０６ａ，２０８ａ〜２１１ａ，２１３ａ〜２１７ａ，２１９ａ，２２０ａと、収容ポート２０７ａ，２１２ａ，２１８ａと、を備えているが、説明の便宜のため、これらを「ポート」と総称するものとし、液体を収容可能である液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８〜２２０及び廃液タンク２２８を「チェンバー」と総称するものとする。また、本実施形態では、反応装置９０はＤＮＡを増幅するものとして説明する。
【００８７】
カートリッジ２５０は、材質がシクロオレフィンコポリマーにより形成された部材であり、図１７に示すように、円板形状に形成された第１層２５０ａと、第２層２５０ｂと、第１層の上面に形成されこのカートリッジ２５０を中心軸で回転させるための既述したガイド部５２と同様の図示しないガイド部とを備えている。この第１層２５０ａ及び第２層２５０ｂはそれぞれ複数のチェンバーを有している。このカートリッジ２５０は、図１７に示すように、収容する液体により定められる所定容積で液体を収容可能な複数の液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８〜２２０と、カートリッジ２５０を回転移動させて切り替えることによりそれら液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８〜２２０のいずれかと反応槽３０とを連通して接続する所定の接続位置に各々が配設された流通ポート２０１ａ〜２０６ａ，２０８ａ〜２１１ａ，２１３ａ〜２１７ａ，２１９ａ，２２０ａと、液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８〜２２０と外気とを連通し液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８〜２２０に外気を取り入れたり液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８〜２２０から気体を排出する外気流通部２２１と、液体収容部２０７，２１２，２１８に液体を収容するのに用いられる収容ポート２０７ａ，２１２ａ，２１８ａと、反応槽３０から供給される廃液を収容可能な廃液タンク２２８と、廃液タンク２２８と各流通ポート２０６ａ，２１１ａ，２１７ａとの間に設けられ反応槽３０から廃液タンク２２８への廃液の流通を許容しこの廃液タンク２２８から反応槽３０への廃液の流通を阻止する流出規制弁２０６ｅ，２１１ｅ，２１７ｅと、反応槽３０で反応した生成物を吸着可能なカラム部２０６，２１１，２１７と、液体収容部２０７，２１２，２１８とカラム部２０６，２１１，２１７との間に設けられ、液体収容部２０７，２１２，２１８からカラム部２０６，２１１，２１７へ液体の流通を許容しカラム部２０６，２１１，２１７から液体収容部２０７，２１２，２１８への液体の流通を阻止する流入規制弁２０６ｄ、２１１ｄ、２１７ｄとを備えている。
【００８８】
液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８〜２２０は、液体の流通部分が液体の収容部分よりも細く形成されることにより、両端が細くなるチューブ形状に形成された空間である。この液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８〜２２０は、例えば、液体収容部２０１に対する液体収容部２０４のように、収容する液体の量が多い程長いチューブ形状に形成されている。また、液体収容部２０２〜２０５，２０７〜２１０，２１２，２１３，２１５，２１８，２１９は、円板形状のカートリッジ２５０の内周側から外周側に向かって蛇行幅が大きくなる蛇行状のチューブ形状に形成されており、蛇行するチューブはそれぞれのポートに近づく程細くなるよう形成されている。更に、各ポートの形成された第１層２５０ａのガイド部の内周側の既述した当接面５２ａと同様の図示しない当接面から離れている第２層２５０ｂには、第１層２５０ａに形成された他のチェンバーより収容する液体の量が多くなるよう大きな容積の液体収容部２０４，２０５，２１６が形成されている。なお、それぞれの液体収容部２０１〜２０３，２０７〜２１０，２１２〜２１５，２１８〜２２０は外気流通路２２１ｄにより連通しているが、後述するように疎水性多孔質材が収められているのでこれらの液体収容部２０１〜２０３，２０７〜２１０，２１２〜２１５，２１８〜２２０に収容された液体が外気流通路２２１ｄを通って混ざることはない。
【００８９】
外気流通部２２１は、第１層２５０ａの液体収容部２０１〜２０３，２０７〜２１０，２１２〜２１５，２１８〜２２０の外周側の一端に接続された外気流通路２２１ｄと、第２層２５０ｂの液体収容部２０４，２０５，２１６の外周側の一端に接続された外気流通路２２１ｅと、これら外気流通路２２１ｄ，２２１ｅと外気とを連通させる第１通気孔２２１ａと、外気流通路２２１ｄ，２２１ｅに収められた疎水性多孔質材を備えている。なお、図１８では、外気流通部２２１を網掛けで示している。この疎水性多孔質材は、液体は通過しないが外気は通過するものであり、ここでは、例えばテフロン多孔材（日東電工社製  テミッシュ）を用いるものとした。また、外気流通路２２１ｅは、一端が液体収容部２０４，２０５，２１６に接続され、他端が第２層２５０ｂの流路の位置２２２ｃ，２２３ｃから第１層２５０ａの流路の位置２２２ｂ，２２３ｂへと形成された縦方向の流路を介して第１通気孔２２１ａと接続され、この第１通気孔２２１ａを介して外気と連通されている。
【００９０】
流通ポート２０１ａ〜２０６ａ，２０８ａ〜２１１ａ，２１３ａ〜２１７ａ，２１９ａ，２２０ａは、それぞれ液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８〜２２０と連通し、液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８〜２２０から液体を供給する際に用いられる孔であり、第１層２５０ａの上面の内周側（当接面）に設けられている。この流通ポート２０１ａ〜２０６ａ，２０８ａ〜２１１ａ，２１３ａ〜２１７ａ，２１９ａ，２２０ａは、カートリッジ２５０が回転機構３２により回転する回転軸つまりカートリッジ２５０の中心軸と同軸の円状の同一平面上に各々が配設されている。また、それらの流通ポートに接続された液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８〜２２０へ収容された液体に作用した差圧によりそれらの液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８〜２２０に収容された液体を反応槽３０へ供給可能なものである。ここで、流通ポート２０４ａ，２０５ａ，２１６ａは第１層２５０ａと第２層２５０ｂとを結ぶ縦方向に形成された流路を通って、第２層２５０ｂの液体収容部２０４，２０５，２１６の一端である接続位置２０４ｃ，２０５ｃ，２１６ｃと各々つながっている。
【００９１】
収容ポート２０７ａ，２１２ａ，２１８ａは、液体収容部２０７，２１２，２１８と連通し外部から移送された液体を収容する際に用いられる孔であり、第１層２５０ａの上面の内周側（当接面）に設けられている。この収容ポート２０７ａ，２１２ａ，２１８ａは、流通ポート２０１ａ〜２０６ａ，２０８ａ〜２１１ａ，２１３ａ〜２１７ａ，２１９ａ，２２０ａが配設されている円上に配設されている。ここで、液体収容部２０７，２１２，２１８は、この液体収容部２０７，２１２，２１８の一端の流路の位置２２４ｂ〜２２６ｂから第２層２５０ｂの位置２２４ｃ〜２２６ｃへの縦方向のそれぞれの流路を介して流入規制弁２０６ｄ，２１１ｄ，２１７ｄとそれぞれ接続されている。また、この液体収容部２０７，２１２，２１８の他端は外気流通路２２１ｄと接続されており、詳しくは後述するが、この外気流通路２２１ｄには液体を通さない疎水性多孔質材が収められている。よって、いずれの端からも液体収容部２０７，２１２，２１８内に液体を収容することができないため、液体収容部２０７，２１２，２１８内に液体を収容可能なようにこの収容ポート２０７ａ，２１２ａ，２１８ａが設けられている。なお、他の液体収容部２０１〜２０５，２０８〜２１０，２１３〜２１６，２１９，２２０には、流通ポート２０１ａ〜２０５ａ，２０８ａ〜２１０ａ，２１３ａ〜２１６ａ，２１９ａ，２２０ａから収容可能である。
【００９２】
カラム部２０６，２１１，２１７は、流通ポート２０６ａ，２１１ａ，２１７ａと流出規制弁２０６ｅ，２１１ｅ，２１７ｅとの間に設けられ、カラムを含むものである。ここでは、カラムとしてセラミックカラム（例えばシリカゲルなど）を利用するものとする。また、カラム部２０６，２１１，２１７と連通する流通ポート２０６ａ，２１１ａ，２１７ａは、それぞれ液体収容部２０７，２１２，２１８に収容した液体が流通ポート２０６ａ，２１１ａ，２１７ａを介して反応槽３０へ移送されることから、それら液体収容部２０７，２１２，２１８と連通し第１層２５０ａの上面の内周側（当接面）に設けられている。
【００９３】
流出規制弁２０６ｅ，２１１ｅ，２１７ｅ及び流入規制弁２０６ｄ、２１１ｄ、２１７ｄは、いわゆる逆止弁である。例えば、図５に示すようなマイクロチェックバルブ１６０を用いることができる。マイクロチェックバルブ１６０は、例えばシリコーンゴム製の円形状の弁体１６１とこの弁体１６１を固定するケーシング１６２とから構成されている。この弁体１６１には円弧状のスリットが設けられ、このスリットの内側のフラップ１６３は揺動軸１６４を軸として揺動する構造となっている。ケーシング１６２は、弁体１６１を挟持する弁体挟持部１６２ａを有している。この弁体挟持部１６２ａは、図中の弁体１６１の左側の穴の直径がフラップ１６３の直径よりも小さく形成され、弁体１６１の右側の穴の直径がフラップ１６３の直径よりも大きく弁体１６１の直径よりも小さく形成されている。このため、図中Ａ方向へ流体が流れようとするときには、弁体１６１の揺動軸１６４を軸としてフラップ１６３がＡ方向へ傾いて隙間ができ、その隙間を通って流体が流れる。一方、図中Ｂ方向へ流体が流れようとするときには、弁体１６１の揺動軸１６４を軸としてフラップ１６３がＢ方向へ傾こうとするもののフラップ１６３がケーシング１６２の端面に当接して隙間ができず流体は流れない。このマイクロチェックバルブ１６０は、流出規制弁２０６ｅとして、図５中のＡ方向がカラム部２０６から流路の位置２２７ｃへ向かう方向となり、Ｂ方向がその逆方向となるようにカートリッジ２５０に設置されている。また、流入規制弁２０６ｄとして、図５中のＡ方向が位置２２４ｃからカラム部２０６へ向かう方向となり、Ｂ方向がその逆方向となるようにカートリッジ２５０に設置されている。流入規制弁２１１ｄ，２１７ｄ、流出規制弁２１１ｅ，２１７ｅについてもそれぞれカラム部２１１，２１７に対して同様に配置されている。なお、マイクロチェックバルブ１６０は、岡山大学工学部システム工学科の鈴森研究室で開発中のものを用いた。
【００９４】
廃液タンク２２８は、図１７に示すように、カートリッジ２５０の最外周を１周するように設けられた空間であり、第１層２５０ａと第２層２５０ｂとに亘る１つの空間として形成されている。この廃液タンク２２８の内部には、一旦流入した廃液が廃液タンク２２８内に確実に保持されるよう、廃液を吸収する例えばスポンジなどの吸水性多孔質材が収められている。この吸水性多孔質材は、カートリッジ２５０の外周側に１周配置されている（図１８の斜線部分参照）。また、この廃液タンク２２８は、この廃液タンク２２８に接続する流路の端の位置２２７ｄから内周側に設けられた流路の位置２２７ｂへと形成された流路と、この位置２２７ｂから第２層２５０ｂの流路の位置２２７ｃへと形成された縦方向の流路とを介して、各カラム部２０６，２１１，２１７に接続されている。つまり、カラム部２０６，２０７，２１１と流出規制弁２０６ｅ，２１１ｅ，２１７ｅを通過した流体は、この廃液タンク２２８へ収容される。なお、廃液タンク２２８の位置の第１層２５０ａの上面には外気と連通する第２通気孔２２８ａが設けられている。
【００９５】
こうして構成された本実施形態の反応装置９０では、所定の反応に用いる試薬などを含む液体を所望量カートリッジ２５０の液体収容部に各々収容しておき、モータ３７によりカートリッジ２５０を順次回転移動させてポートの接続位置を変更すると共に、ポンプ３４により接続された液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８〜２２０から反応槽３０へ液体を供給し反応槽３０で所定の反応を進めたり、反応槽３０から廃液タンク２２８へこの反応後の液体を移送したりすることにより、様々な処理を実行可能な構成となっている。特に、反応生成物の精製を行う際には、カラムに反応生成物を吸着させて不要な液体を廃液タンク２２８へ収容し、液体収容部２０７，２１２，２１８から液体をこのカラムを通して反応槽３０へ供給することにより行う。また、この反応装置９０は、既述した第１実施形態の図７で示したのと同様に、反応槽３０がカートリッジ２５０の外部に設けられているので、反応槽３０の温度変化がカートリッジ２５０へは伝わりにくく、反応槽３０とカートリッジ２５０とをそれぞれ異なる温度（例えば反応温度や保存用温度など）に保持することができる。
【００９６】
ここで、本実施形態の反応装置９０の動作、特に試料としてのゲノムＤＮＡを増幅し標識するまでの動作について説明する。図１９はＤＮＡを増幅するときの手順の説明図であり、図２０は増幅したＤＮＡを断片化して目的とする部分を抽出するＤＮＡの断片化の手順の説明図であり、図２１は、断片化されたＤＮＡを標識する手順の説明図である。これらの図では、カートリッジ２５０の液体収容部及び廃液タンク２２８と、接続される流通ポートと、反応槽３０とを模式的に示している。これらの図中、液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８及び廃液タンク２２８には、液体の種類及びその収容量と、図１７に記載した各構成の符号を記載している。空欄のチェンバーは、内部に液体が収容されていない状態であることを表している。また、反応槽３０については、反応槽３０内に液体が収容されている場合には長円で表し、収容されている液体に処理を実行する場合には長方形で表し、反応槽３０に何も収容されていない場合には空欄の長円で表している。また、図中の矢印は、液体又は気体の流れる方向を表している。更に、説明の便宜上、反応槽３０の部分にステップ番号を付している。
【００９７】
まず、ＤＮＡの増幅処理について図１９を用いて説明する。ユーザは増幅したい試料としてのＤＮＡを反応槽３０に入れて回転ディスク８２と接続し、これを既述した第１実施形態の図２（ｂ）で示したのと同様にカートリッジ２５０に嵌め込み、反応ユニットとする。そして、反応槽固定部３６の側面に設けられた図示しない扉を開いて反応槽３０の上部が送排気チューブ３４ａと連通し回転ディスク８２が押さえ８４により下方へ付勢されるよう側面からスライドさせてこの反応ユニットを回転ステージ３８に載置する。このとき、押さえ８４は材質がテフロンであるために撓むことにより、回転ステージ３８の上面に設けられた複数の凸部に、カートリッジ２５０の底面に形成された複数の凹部が嵌るように載置され、押さえ８４により下方に付勢された状態で装着される。図示しないスタートボタンを押下する。するとコントローラ４０のＣＰＵ４２は、フラッシュＲＯＭ４３に記憶されているＤＮＡ増幅処理ルーチンを読み出して実行する。このルーチンを実行すると、ＣＰＵ４２は、まず、カートリッジ用ペルチェ素子３８ａによりカートリッジ２５０を所定温度（例えば２０℃）に保持させる。次に、モータ３７を駆動させることによりカートリッジ２５０を回転させて流通ポート２０１ａを反応槽３０と連通させ、ポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を低くし、液体収容部２０１に収容されている液体を反応槽３０内に吸い出す（ステップＳ７００）。
【００９８】
次に、反応槽用ペルチェ素子３６ａにより反応槽３０内の温度を４℃に保つと共に、ポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を低くし続けることで外気流通部２２１、液体収容部２０１、流通ポート２０１、流通路８２ａを介して反応槽３０内に外気を取り込み続けることにより反応槽３０内に収容された液体を１０分間バブリングし、反応槽内のＤＮＡ溶液を反応させる（ステップＳ７１０）。このように、外気流通部２２１、いずれかの液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８、その液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８の一端に設けられた流通ポート、流通路８２ａを介して外気を取り込み続けることにより反応槽３０内の液体をバブリングすることができる。なお、以下、「バブリング」と言った場合には、このような動作を行うものとする。また、図３に示すように反応槽３０には脱気溝３０ａが設けられており、反応槽３０内の気圧が低くなり接続されたポートから外気が流入したときにはこの脱気溝３０ａを流通する気体により収容した液体の液面の上昇や壁面への付着などが防止され、収容した液体がより十分に反応する。図１９の説明図に戻り、続いて、流通ポート２０２ａと反応槽３０を連通させ、液体収容部２０２に収容されている液体を吸い出し（ステップＳ７２０）、反応槽３０内の温度を３０℃に保つと共に３０分間バブリングし、反応槽３０内のＤＮＡを反応させる（ステップＳ７３０）。続いて、流通ポート２０３ａと反応槽３０を連通させ、液体収容部２０３に収容されている液体（抽出バッファ）を吸い出し（ステップＳ７４０）、反応槽３０内の温度を２５℃に保つと共に５分間バブリングして反応させる（ステップＳ７５０）。続いて、流通ポート２０４ａと反応槽３０を連通させ、液体収容部２０４に収容されている液体（吸着バッファ）を吸い出し混合する（ステップＳ７６０）。
【００９９】
続いて、流通ポート２０６ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４の接続状態を切り替えてポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を高くし、反応槽３０内の増幅されたＤＮＡ溶液をカラム部２０６に流通させる（ステップＳ７７０）。このときの様子を図２２を用いて説明する。図２２は、増幅されたＤＮＡ溶液が流通する流路の説明図である。増幅されたＤＮＡ溶液が図２２（ａ）に示すカートリッジ２５０の第１層２５０ａの流通ポート２０６ａを介して流入しカラム部２０６を流通すると、反応混合物のうちＤＮＡのみがカラム部２０６内のカラムに吸着される。そして、カラムを通過した廃液は、図２２（ｂ）に示す第２層２５０ｂの流出規制弁２０６ｅを通過し、流路の位置２２７ｃから第１層２５０ａへと縦方向の流路を通って最終的には廃液タンク２２８へと流入する。このとき、廃液の流通する流路には液体収容部２０７も接続されているが、その手前に設けられた流入規制弁２０６ｄによりこの廃液が液体収容部２０７に流入することはない。このように、反応槽３０内で反応させ生成された生成物をいずれかのカラムに吸着させるときには、液体を流通させるカラム部や流出規制弁、流通ポート、縦方向の流路の位置が異なる以外はここで説明したのと同様にして、生成物はいずれかのカラムに吸着され、カラムを通過した廃液は廃液タンク２２８に流入する。
【０１００】
続いて、流通ポート２０５ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４の接続状態を切り替えてポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を低くし、液体収容部２０５に収容されている液体（洗浄バッファ）を吸い出す（ステップＳ７８０）。続いて、流通ポート２０６ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４の接続状態を切り替えてポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を高くし、反応槽３０内の洗浄液をカラム部２０６に流通させてカラムを洗浄する（ステップＳ７９０）。なお、洗浄後の洗浄バッファは、ステップＳ７３０と同様に廃液タンク２２８へと流入する。続いて、流通ポート２０６ａと反応槽３０を連通させたまま、ポンプ３４の接続状態を切り替えてポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を低くし、液体収容部２０７に収容された液体（溶出バッファ）をカラム部２０６を流通させて反応槽３０内へと吸い出し（ステップＳ８００）、反応槽３０内に収容する（ステップＳ８１０）。このときの様子を図１２を用いて説明する。図１２は、液体収容部２０７に収容された液体が流通する流路の説明図である。反応槽３０内の気圧を低くすると、カラム部２０６やその廃液が流通する側の流路の気圧も低くなる。このとき、流出規制弁２０６ｅにより廃液タンク２２８からは廃液も気体も吸い出されないが、液体収容部２０７からは、この液体収容部２０７に収容された液体が、液体収容部２０７の一端の流路の位置２２４ｂから第２層２５０ｂの位置２２４ｃへと縦方向の流路を通りカラム部２０６を流通し最終的に反応槽３０内に吸い出される。このとき、カラムに吸着された増幅されたＤＮＡが溶出バッファに溶出するため、反応槽３０内にはその増幅されたＤＮＡを含む溶液が入った状態となる。なお、液体収容部２０７の内周側の流路には収容ポート２０７ａが設けられているが、回転ディスク８２により塞がれておりこの収容ポート２０７ａを介して外気が流入したり液体が流出したりすることはない。このように、いずれかのカラムに吸着された生成物を溶出させて吸い出すときには、液体を流通させるカラム部や流入規制弁、流通ポート、縦方向の流路の位置が異なる以外はここで説明したのと同様にして、そのカラムに流入規制弁を介して接続された液体収容部に収容された液体により溶出させて反応槽３０内に吸い出す。続いて、ポンプ３４の動作を継続すると共に反応槽３０内の温度を３０分間８０℃に保持して、反応槽３０内に吸い出された増幅されたＤＮＡ溶液を濃縮させて（ステップＳ８２０）、増幅されたＤＮＡを得る。
【０１０１】
次に、ＤＮＡの断片化について図２０を用いて説明する。コントローラ４０のＣＰＵ４２は、フラッシュＲＯＭ４３に記憶されているＤＮＡ断片化処理ルーチンを読み出して実行する。このルーチンは、既述のＤＮＡ増幅処理ルーチンが終了した後に続けて実行される。このルーチンを実行すると、ＣＰＵ４２は、まず、流通ポート２０８ａと反応槽３０を連通させ、液体収容部２０８に収容されている液体を吸い出す（ステップＳ９００）。次に、反応槽３０内の温度を３７℃に保つと共に１分間バブリングする（ステップＳ９１０）。続いて、流通ポート２０９ａと反応槽３０を連通させ、液体収容部２０９に収容されている液体（吸着バッファ）を吸い出して混合する（ステップＳ９２０）。続いて、流通ポート２１１ａと反応槽３０を連通させ、反応槽３０内の断片化ＤＮＡ溶液をカラム部２１１に流通させる（ステップＳ９３０）。このとき、反応混合物のうち断片化されたＤＮＡのみがカラム部２１１のカラムに吸着され、カラムを通過した廃液は廃液タンク２２８に流入する。続いて、流通ポート２１０ａと反応槽３０を連通させ、液体収容部２１０に収容されている液体（洗浄バッファ）を吸い出す（ステップＳ９４０）。続いて、流通ポート２１１ａと反応槽３０を連通させ、反応槽３０内の液体をカラム部２１１に流通させてカラムを洗浄する（ステップＳ９５０）。続いて、流通ポート２１１ａと反応槽３０を連通させたまま、流体収容部２１２に収容された液体（溶出バッファ）をカラム部２１１を流通させて反応槽３０内へと吸い出し（ステップＳ９６０）、反応槽３０内に収容する（ステップＳ９７０）。このときカラムに吸着された断片化されたＤＮＡが溶出バッファに溶出するため、反応槽３０内にはその断片化されたＤＮＡを含む溶液が入った状態となる。続いて、ポンプ３４の動作を継続すると共に反応槽３０内の温度を３０分間８０℃保持して、反応槽３０内に吸い出された断片化ＤＮＡ溶液を濃縮させて（ステップＳ９８０）、断片化されたＤＮＡを得る。
【０１０２】
次に、ＤＮＡの標識について図２１を用いて説明する。コントローラ４０のＣＰＵ４２は、フラッシュＲＯＭ４３に記憶されているＤＮＡ標識処理ルーチンを読み出して実行する。このルーチンは、既述のＤＮＡ断片化処理ルーチンが終了した後に続けて実行される。このルーチンを実行すると、ＣＰＵ４２は、まず、流通ポート２１３ａと反応槽３０を連通させ、液体収容部２１３に収容されている液体を吸い出す（ステップＳ１０００）。次に、反応槽３０内の温度を９５℃に保つと共に５分間バブリングする（ステップＳ１０１０）。続いて、反応槽３０内の温度を０℃に保つと共に３分間バブリングする（ステップＳ１０２０）。続いて、流通ポート２１４ａと反応槽３０を連通させ、液体収容部２１４に収容されている液体を吸い出す（ステップＳ１０３０）。続いて、反応槽３０内の温度を３７℃に保つと共に４０分間バブリングする（ステップＳ１０４０）。続いて、流通ポート２１５ａと反応槽３０を連通させ、液体収容部２１５に収容されている液体（吸着バッファ）を吸い出して混合する（ステップＳ１０５０）。続いて、流通ポート２１７ａと反応槽３０を連通させ、反応槽３０内の断片化ＤＮＡ溶液をカラム部２１７に流通させる（ステップＳ１０６０）。このとき、反応混合物のうち標識済みのＤＮＡ断片のみがカラム部２１７のカラムに吸着され、カラムを通過した廃液は廃液タンク２２８に流入する。続いて、流通ポート２１６ａと反応槽３０を連通させ、液体収容部２１６に収容されている液体（洗浄バッファ）を吸い出す（ステップＳ１０７０）。続いて、流通ポート２１７ａと反応槽３０を連通させ、反応槽３０内の液体をカラム部２１７に流通させてカラムを洗浄する（ステップＳ１０８０）。続いて、流通ポート２１７ａと反応槽３０を連通させたまま、流体収容部２１８に収容された液体（溶出バッファ）をカラム部２１７を流通させて反応槽３０内へと吸い出し（ステップＳ１０９０）、反応槽３０内に収容する。このときカラムに吸着された標識済ＤＮＡが溶出バッファに溶出するため、反応槽３０内にはその標識済ＤＮＡを含む溶液が入った状態となる。このようにして、標識済みＤＮＡを得る。
【０１０３】
このように、複数の液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８のいずれか１つと反応槽３０とを接続し、接続した液体収容部に収容された液体にポンプ３４の動作により差圧を作用させ反応槽３０内にその液体を収容し、そのままポンプ３４の動作を継続することにより外気流通部２２１から流入する外気を反応槽３０に取り入れることにより反応槽３０に収容された液体のバブリング・反応を進行させるのである。そして、得られた標識済みのＤＮＡを用いて最初に反応槽３０に入れたＤＮＡについての分析をすることができる。例えば、得られた標識ＤＮＡを通常のＤＮＡチップにアプライする。その後、ハイブリダイゼーション反応、洗浄工程を経て、ＤＮＡチップのスポットから得られる蛍光をスキャナで取り込み、シグナル強度を数値化処理する。正常細胞ＤＮＡから得られたシグナルをコントロールとし、検査対象細胞ＤＮＡから得られたシグナルとの比により、染色体コピー数変化を測定する。
【０１０４】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のカートリッジ２５０が本発明の流体収容カートリッジに相当し、液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８〜２２０が収容部に相当し、第１層２５０ａと第２層２５０ｂとを組み合わせたものがハウジングに相当し、流通ポート２０１ａ〜２０６ａ，２０８ａ〜２１１ａ，２１３ａ〜２１７ａ，２１９ａ，２２０ａが接続流通部に相当する。また、第１層２５０ａ及び第２層２５０ｂがそれぞれ分割層に相当し、廃液タンク２２８が貯留部に相当し、流通ポート２０６ａ，２１１ａ，２１７ａが結合流通部に相当し、流出規制弁２０６ｅ，２１１ｅ，２１７ｅが流出規制部に相当し、流入規制弁２０６ｄ、２１１ｄ、２１７ｄが流入規制部に相当し、吸水性多孔質材が吸収材に相当し、第１通気孔２２１ａが外気孔に相当し、疎水性多孔質材が多孔質材に相当し、カートリッジ装着機構８０が装着手段に相当し、回転機構３２が移動手段に相当し、ポンプ３４が圧力付与手段に相当し、回転ディスク８２が当接部に相当し、押さえ８４が固定部に相当し、流通路８２ａが貫通孔に相当し、カートリッジ用ペルチェ素子３８ａがカートリッジ温調手段に相当し、反応槽用ペルチェ素子３６ａが反応槽温調手段に相当する。
【０１０５】
以上詳述した本実施形態の反応装置９０によれば、カートリッジ２５０の第１層２５０ａ，第２層２５０ｂに形成され、収容される液体によって定められた所定容積の複数の液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８に液体を収容し、複数のポートのいずれか１つの流通ポートに反応槽３０を接続した状態で、反応槽３０の接続された流通ポートと連通する液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８に圧力を作用させると、外部と連通した外気流通部２２１から外気がその液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８に供給されると共に、収容されていた液体が反応槽３０に供給される。そして、カートリッジ２５０が回転されて他の流通ポートと反応槽３０とが接続されて複数の液体が反応槽３０に供給される。このとき、外気流通部２２１から供給された外気が、反応槽３０と接続された流通ポート及びいずれかの液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８を介して反応槽３０へ供給されるから、反応槽３０に収容された複数の液体がこの外気の流入によってバブリングされる。したがって、収容した液体をより十分に反応槽３０で反応させることができる。
【０１０６】
また、ポートは、第１層２５０ａに形成された当接面上に、カートリッジ２５０の中心軸と同軸の円状に各々が配設されているから、各ポートと反応槽３０とを切り替えて接続する際に、カートリッジ２５０を回転させればよいから、より接続を切り替えやすく、液体を反応槽３０に収容しやすいので十分に反応させやすい。更に、液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８のうち円板形状のカートリッジ２５０の内周側から外周側に向かって蛇行幅が大きくなる蛇行状のチューブ形状に形成されているものについては、各ポートは、円板形状のカートリッジ２５０の内周側に設けられているから、外周側に向かって蛇行幅を大きくして円板形状のカートリッジ２５０の空間を有効に利用することができ、また、チューブ形状にすることにより液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８に収容された液体を十分に反応槽３０へ供給することができる。更にまた、液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８のうちそれぞれのポートに近づくほど細くなるよう形成されているものについては、より全部の液体を反応槽３０に移送しやすく、ひいては、反応槽３０で十分反応させやすい。そしてまた、チェンバーのうち液体の流通部分が液体の収容部分よりも細く形成されることにより両端が細くなるチューブ形状に形成されているものについては、収容した液体がカートリッジ２５０の流通時やハンドリング時に流出するのを防止することができ、収容した液体を十分に反応槽３０で反応させやすい。そして更に、チェンバーのうち収容する液体の量が多いほど長いチューブ形状に形成されているものについては、効率良く液体を収容することができる。そして更にまた、カートリッジ２５０は、第１層２５０ａ及び第２層２５０ｂを含んで構成され、チェンバーは第１層２５０ａ及び第２層２５０ｂのうちのいずれかの層に形成されているか第１層２５０ａ及び第２層２５０ｂに亘って形成されているから、より多くのチェンバーを形成することができる。また、各ポートが形成された当接面から離れている第２層２５０ｂには、第１層２５０ａより収容する液体の量が多くなるよう大きな容積のチェンバーが形成されているから、当接面から離れるほどチェンバーの数が少なくなるため、チェンバーとポートとをつなぐ縦方向の流路の数をより低減することができ、ひいてはカートリッジ２５０を作成しやすい。更に、流出規制弁２０６ｅ，２１１ｅ，２１７ｅ、カラム部２０６，２１１，２１７及び流入規制弁２０６ｄ，２１１ｄ、２１７ｄが設けられているから、反応槽３０と流通ポート２０６ａ，２１１ａ，２１７ａとの接続を切り替えることなく、反応槽３０で反応して生成した生成物をカラム部２０６，２１１，２１７のカラムにそれぞれ吸着させそのカラム部２０６，２１１，２１７に液体収容部２０７，２１２，２１８内の液体をそれぞれ流通させたあとその液体を反応槽３０に戻すことができる。そしてまた、廃液タンク２２８には、内部に廃液を吸収する吸水性多孔質材が収められているから、反応槽３０から廃液タンク２２８に一旦収容された廃液をより確実に廃液タンク２２８内に保持することができる。そして更に、外気流通部２２１は疎水性多孔質材を備えているから、チェンバーのうち外気流通部２２１に接続されているものについては、チェンバーに収容した液体が外気流通部２２１を介して外部へ流出しないようにすることができる。そして更にまた、チェンバーのうち外気流通部２２１に接続されているものについては、チェンバーに収容した液体が外気流通部２２１を介して外部へ流出しないようにすることができると共に、第１通気孔２２１ａの数をより低減することができる。また、反応槽３０は、ポートに近いほど細くなるチューブ形状の部材であるから、ポートを介してチェンバーと反応槽３０との間で全ての液体を流通させやすいし、ポートを介して流通される外気により反応槽３０内の液体をバブリングしやすい。
【０１０７】
更に、予め定められたＤＮＡ増幅処理ルーチンやＤＮＡ断片化処理ルーチン、ＤＮＡ標識処理ルーチンをＣＰＵ４２が実行して、回転機構３２やポンプ３４を制御するから、ＤＮＡ増幅処理ルーチンやＤＮＡ断片化処理ルーチン、ＤＮＡ標識処理ルーチンの手順に基づいて液体を移送し反応させることができる。このため、ユーザが液体を反応槽３０へ供給したり所定の温度で所定時間反応させるのに比して、各処理工程を予め定められた条件で確実に実行可能であるから、反応結果のばらつきをより確実に抑制することができる。更にまた、ポンプ３４により反応槽３０内の気圧を低くして液体収容部２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８から反応槽３０へ液体を吸い出し、反応槽３０内の気圧を高くして反応槽３０から廃液タンク２２８へ廃液を押し出すから、反応槽３０内の圧力を変えるという比較的簡単な構成で液体を移送することができる。そしてまた、カートリッジ２５０を回転軸で回転させて各ポートと反応槽３０との接続を切り替えるから、送排気チューブ３４ａが接続された回転ディスク８２を回転するのに比して、より回転させやすい。そして更に、当接面と当接する回転ディスク８２と、カートリッジ２５０を回転可能とすると共にこの回転ディスク８２を当接面に付勢する押さえ８４とによりカートリッジ２５０を装着し、反応槽３０は回転ディスク８２に接続されているから、比較的容易にチェンバーと反応槽３０とを切り替え可能な状態でカートリッジ２５０を装着することができる。そして更にまた、カートリッジ用ペルチェ素子３８ａと、反応槽用ペルチェ素子３６ａとを備えるから、装着されたカートリッジ２５０については収容した液体が反応しない温度、また反応槽３０については反応に適した温度にそれぞれ個別に調節することにより、装着されたカートリッジ２５０の温度にかかわらず、収容した液体を十分に反応槽３０で反応させることができる。
【０１０８】
［第３実施形態］
図２４は、本実施形態のカートリッジ３５０の外観図、図２５〜図２８はカートリッジ本体３５０の第１層３５１ａ〜第４層３５１ｄの平面図、図２９はミニアレイ３５０ｂの平面図及び正面図、図３０は図２４に示したカートリッジ３５０のＢ−Ｂ’部分断面図である。ここで、図２５〜図２８の図中、点線で示しているのは下面の構造である。また、本実施形態の反応装置は、図１の第１実施形態の反応装置９０において、カートリッジ５０の代わりにカートリッジ３５０を用い、このカートリッジ３５０を用いて行う米の品種特定用のＤＮＡ調整処理ルーチン及び反応処理ルーチンをフラッシュＲＯＭ４３が記憶している点、ポンプ３４として既述したチューブポンプを用いている点、このポンプ３４に接続された送排気チューブ３４ａにこの送排気チューブ３４ａ内の圧力を検出する図示しない圧力計が取り付けられている点、反応槽固定部３６の横に既述したモータ７２（図１５参照）が設けられると共に反応槽３０内に既述した回転子７４（図１５参照）が入れられてモータ７２によって回転子７４を回転させて撹拌するものとなっている点以外、第１実施形態の反応装置９０と同様の構成である。このため、本実施形態では、第１実施形態の反応装置９０と同じ構成要素については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。なお、カートリッジ３５０では、詳しくは後述するが、液体を収容可能である液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５及び廃液タンク３２７，３２８を「チェンバー」と総称するものとする。更に、本実施形態では、反応装置９０はＤＮＡから米の品種を識別するものとして説明する。
【０１０９】
本実施形態のポンプ３４は、チューブポンプであるため、このポンプ３４に接続されたステッピングモータの回転方向、ステップ数（回転数）及び速度を設定することにより、チューブに接続された先に作用する圧力を高くしたり、低くしたりすることができる。本実施形態の以下の説明において、反応槽３０からカートリッジ３５０側へ液体を収容する動作とカートリッジ３５０側から反応槽３０へ液体を供給する動作とを切り替えるときには、このポンプ３４に接続されたステッピングモータの回転方向、ステップ数（回転数）及び速度を設定したあとポンプ３４を作動させて行うものとする。また、チューブに接続された先に作用する圧力の調節が必要なときには、送排気チューブ３４ａに設置された図示しない圧力計の出力値が目標の圧力を示すようにステッピングモータの回転方向、ステップ数（回転数）及び速度を設定して行うものとする。
【０１１０】
カートリッジ３５０は、図２４に示すように、米の品種を識別するための液体を収容するカートリッジ本体３５０ａと、この本体に着脱自在に装着されるミニアレイ３５０ｂとを備えている。
【０１１１】
カートリッジ本体３５０ａは、材質がシクロオレフィンコポリマーにより形成された部材であり、円板形状に形成された第１層３５１ａ〜第４層３５１ｄの４層から構成され、第１層３５１ａの上面には、図２５に示すように、回転ディスク８２（図２参照）が嵌め込まれるガイド部３５２を備えている。また、このカートリッジ本体３５０ａは、第４層３５１ｄの下面に半径方向に延びる３本の溝３４２（第１実施形態の溝２５２と同じ役割を果たす）とカラム充填用の充填穴３４１とを備え、第３層３５１ｃ及び第４層３５１ｄにＯリング設置用の補助穴３４０ｃ、３４０ｄを備えている。このカートリッジ本体３５０ａの第２層３５１ｂ及び第３層３５１ｃはそれぞれ複数のチェンバーを有している。このカートリッジ本体３５０ａは、図２５〜図２８に示すように、収容する液体により定められる所定容積で液体を収容可能な複数の液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５と、カートリッジ３５０を回転移動させて切り替えることによりそれら液体収容部のいずれかと反応槽３０とを連通して接続する所定の接続位置に各々が配設された流通ポート３０２ａ〜３０４ａ，３０８ａ，３０９ａ，３１１ａ，３１５ａ〜３２１ａ，３２３ａ，３２５ａと、液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５と外気とを連通し液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５に外気を取り入れたり液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５から気体を排出する外気流通部３２６と、反応槽３０から供給される廃液を収容可能な廃液タンク３２７，３２８と、反応槽３０で反応した生成物を吸着可能なカラム部３０６と、カートリッジ３５０を回転移動させて切り替えることにより廃液タンク３２７，３２８のいずれかと反応槽３０とを連通して接続する所定の接続位置に各々が配設された結合流通ポート３０６ａ，３１３ａと、孔の空いていない閉鎖ポート３０１ａ，３０５ａ，３０７ａ，３１２ａ，３２２ａ，３２４ａと、外気と連通しておらず液体を収容可能な閉鎖流路３１０と、閉鎖流路３１０に液体を注入したり閉鎖流路３１０に収容されている液体を反応槽３０に供給したりするのに用いられる注入ポート３１０ａとを備えている。
【０１１２】
液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５は、両端が細くなる形状に形成された空間である。これらの液体収容部のうち、収容する液体の量の多い液体収容部３０４，３０８，３０９，３１５，３１６，３１８，３１９，３２１，３２３は第２層３５１ｂ及び第３層３５１ｃに亘って１つの空間として形成され、収容する液体の量の少ない液体収容部３０２，３０３，３１１，３１７，３２０，３２５は第２層３５１ｂか第３層３５１ｃの一方のみに形成されている。また、液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５，３１６，３１８，３１９，３２１，３２３，３２５のカートリッジ３５０の中心に近い側の一端は、第３層３５１ｃの下面に形成され各液体収容部の底付近の側面に接続された流路３０２ｂ〜３０４ｂ，３０８ｂ，３０９ｂ，３１１ｂ，３１５ｂ，３１６ｂ，３１８ｂ，３１９ｂ，３２１ｂ，３２３ｂ，３２５ｂと、第３層３５１ｃ及び第２層３５１ｂの縦方向の流路とを介して、それぞれ流通ポート３０２ａ〜３０４ａ，３０８ａ，３０９ａ，３１１ａ，３１５ａ，３１６ａ，３１８ａ，３１９ａ，３２１ａ，３２３ａ，３２５ａへ接続されている。液体収容部３１７，３２０のカートリッジ３５０の中心に近い側の一端は、第２層３５１ｂの下面に形成され各液体収容部の底付近の側面に接続された流路３１７ｂ，３２０ｂと、第２層３５１ｂの縦方向の流路とを介して、それぞれ流通ポート３１７ａ，３２０ａへ接続されている。液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５のカートリッジ３５０の中心から遠い側の一端は、それぞれ外気流通部３２６に接続されている。なお、外気流通部３２６の詳細については後述する。
【０１１３】
流通ポート３０２ａ〜３０４ａ，３０８ａ，３０９ａ，３１１ａ，３１５ａ〜３２１ａ，３２３ａ，３２５ａは、それぞれ液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５と連通し、液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５から液体を供給する際に用いられる孔であり、第１層３５１ａの内周側（当接面）に設けられている。この流通ポート３０２ａ〜３０４ａ，３０８ａ，３０９ａ，３１１ａ，３１５ａ〜３２１ａ，３２３ａ，３２５ａは、カートリッジ３５０が回転機構３２により回転する回転軸つまりカートリッジ３５０の中心軸と同軸の円状の同一平面上に各々が配設されている。また、それらの流通ポートに接続された液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５へ収容された液体に作用した差圧によりそれらの液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５に収容された液体を反応槽３０へ供給可能なものである。
【０１１４】
外気流通部３２６は、第３層３５１ｃの下面に形成され液体収容部３０２，３０３，３０９，３１１，３２５のカートリッジの中心から遠い側の一端から半径外方向に延びる外気流通路３０２ｃ，３０３ｃ，３０９ｃ，３１１ｃ，３２５ｃと、第２層３５１ｂの下面に形成され液体収容部３１７，３２０のカートリッジの中心から遠い側の一端から半径外方向に延びる外気流通路３１７ｃ，３２０ｃと、第１層３５１ａに縦方向に形成された通気孔３０２ｄ〜３０４ｄ，３０８ｄ，３０９ｄ，３１１ｄ，３１５ｄ〜３２１ｄ，３２３ｄ，３２５ｄとの総称である。この通気孔３０２ｄ〜３０４ｄ，３０８ｄ，３０９ｄ，３１１ｄ，３１５ｄ〜３２１ｄ，３２３ｄ，３２５ｄのうち、通気孔３０２ｄ，３０３ｄ，３０９ｄ，３１１ｄ，３２５ｄは、それぞれ外気流通路３０２ｃ，３０３ｃ，３０９ｃ，３１１ｃ，３２５ｃ、第２層３５１ｂ及び第３層３５１ｃの縦方向に形成された流路を介して、液体収容部３０２，３０３，３０９，３１１，３２５と外気とを連通させるものである。また、通気孔３１７ｄ，３２０ｄは、それぞれ外気流通路３１７ｃ，３２０ｃ、第２層３５１ｂに縦方向に形成された流路を介して、液体収容部３１７，３２０と外気とを直接連通させるものである。また、通気孔３０４ｄ，３０８ｄ，３１５ｄ，３１６ｄ，３１８ｄ，３１９ｄ，３２１ｄ，３２３ｄは、流路を介すことなく、液体収容部３０４，３０８，３１５，３１６，３１８，３１９，３２１，３２３と外気とを連通させるものである。なお、この外気流通部３２６には、液体は通過しないが外気は通過させる疎水性多孔質材を配設してもよい。こうすれば、液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５に収容した液体が外気流通部３２６を介して外部へ流出しないようにすることができる。なお、疎水性多孔質材としては、例えば、テフロン多孔材（日東電工社製  テミッシュ）を用いることができる。
【０１１５】
廃液タンク３２７，３２８は、図２６，２７に示すように、カートリッジ３５０の最外周に設けられた空間であり、第２層３５１ｂと第３層３５１ｃとに亘る１つの空間として形成されている。この廃液タンク３２７は、この廃液タンク３２７に接続され第２層３５１ｂに形成された半径方向に延びる廃液流路３２７ｅと、この廃液流路３２７ｅのカートリッジ３５０の中心に近い側の一端から第２層３５１ｂを縦方向に貫通する流路と、この流路に接続された半径方向に延びる拡散流路３２７ｆとを介して、カラム部３０６に接続されている。つまり、結合流通ポート３０６ａからカラム部３０６を通過した流体は、この廃液タンク３２７へ放出される。ここで、図２７に示すように、拡散流路３２７ｆの幅は、カラム部３０６の幅とほぼ同じ幅となっている。一方、廃液タンク３２８は、この廃液タンク３２８に接続された廃液流路３２８ｅを介して、第２層３５１ｂに設けられた縦方向の流路３２８ｆに接続されている。また、第１層３５１ａには、廃液タンク３２７，３２８と外気とを連通する通気孔３２７ｄ、３２８ｄが設けられている。なお、この廃液タンク３２７，３２８の内部には、一旦流入した廃液が廃液タンク３２７，３２８内に確実に保持されるよう、廃液を吸収する吸水性多孔質材を配設してもよい。吸水性多孔質材としては、例えばスポンジなどを用いることができる。
【０１１６】
カラム部３０６は、結合流通ポート３０６ａと拡散流路３２７ｆとの間に設けられ、カラムを含むものである。ここでは、カラムとしてセラミックカラム（例えばシリカゲルなど）を利用するものとする。ポンプ３４を作動させて反応槽３０内を加圧して反応槽３０内に収容されていた液体をカラム部３０６に流通させ拡散流路３２７ｆに溜めたあと、さらに加圧すればこの拡散流路３２７ｆに溜められた液体は廃液タンク３２７に収容され、減圧すれば再びこのカラム部３０６を通過して反応槽３０の内部に収容される。このカラム部３０６へのカラムの充填は、充填穴３４１を介して第４層３５１ｄの下面側からカラムを充填したあと第４層４５１ｄの下面に蓋をすることにより行う。
【０１１７】
結合流通ポート３０６ａ，３１３ａは、それぞれ廃液タンク３２７，３２８と連通し、これら廃液タンク３２７，３２８へ液体を収容する際に用いられる孔であり、第１層３５１ａの内周側（当接面）に設けられている。この結合流通ポート３０６ａ，３１３ａはカートリッジ３５０が回転機構３２（図１参照）により回転する回転軸つまりカートリッジ３５０の中心軸と同軸の円状の同一平面上に各々が配設されている。
【０１１８】
閉鎖ポート３０１ａ，３０５ａ，３０７ａ，３１２ａ，３２２ａ，３２４ａは、第１層３５１ａの孔の空いていない部分であり、複数のＯリングが連なった形に一体成型されたパッキン３５４によりその位置が規定される。これらの閉鎖ポートは、反応槽３０と対向した状態に位置決めされると反応槽３０の下面を閉鎖するため、ポンプ３４の加圧操作や減圧操作によって反応槽３０内に吸い出した液体を加圧したり減圧したりすることが可能となる。
【０１１９】
閉鎖流路３１０は、第３層３５１ｃに一筋の溝として形成され、第３層３５１ｃに形成された半径方向に延びる流路３１０ｂと、第３層３５１ｃ及び第２層３５１ｂに形成された縦方向の流路とを介して注入ポート３１０ａに接続されている。この閉鎖流路３１０のカートリッジ３５０の中心から離れた側の一端は、上述した液体収容部と異なり、外気流通部３２６に接続されていない。このため、この閉鎖流路３１０と反応槽３０とが連通していないときには、回転ディスク８２の下面が注入ポート３１０ａを塞ぎこの閉鎖流路３１０は密閉された空間となる。
【０１２０】
注入ポート３１０ａは、閉鎖流路３１０と連通し、この閉鎖流路３１０へ液体を収容したり閉鎖流路３１０に収容された液体を反応槽３０へ供給する際に用いられる孔であり、第１層３５１ａの内周側（当接面）に設けられている。この注入ポート３１０ａはカートリッジ３５０が回転機構３２により回転する回転軸つまりカートリッジ３５０の中心軸と同軸の円状の同一平面上に他のポートと共に配設されている。
【０１２１】
ミニアレイ３５０ｂは、図２４に示すように、カートリッジ本体３５０ａの第３層３５１ｃ及び第４層３５１ｄによって形成されたスロット３３０に抜き差し可能に形成されている。また、ミニアレイ３５０ｂの基端部には取っ手３６７が設けられているため、ミニアレイ３５０ｂをスロット３３０に差し込んだりスロット３３０から抜き取ったりしやすい。
【０１２２】
このミニアレイ３５０ｂは、図２９及び図３０に示すように、先端側に並んで設けられた第１及び第２接続ポート３６１，３６２と、この第１及び第２接続ポート３６１，３６２に両端が接続されたＵ字状の反応流路３６５と、この反応流路３６５内の２箇所の直線部分に設けられたスポットエリア３６６とを備えている。また、このミニアレイ３５０ｂの先端側には傾斜部３６８が設けられている。
【０１２３】
ミニアレイ３５０ｂをスロット３３０に差し込んだ状態では、第１接続ポート３６１は、図３０に示すように、第２層３５１ｂに形成され結合流通ポート３１３ａに連通する縦方向の流路３２８ｇに２つのＯリングが接続された形状のパッキン３５５を介して接続される。また、第２接続ポート３６２は、第２層３５１ｂに形成された縦方向の流路３２８ｆ（図２６も参照）にパッキン３５５を介して接続される。なお、ミニアレイ３５０ｂをスロット３３０に差し込む前のスロット３３０の断面図を図３０（ａ）に示す。ここで、パッキン３５５は、ミニアレイ３５０ｂがスロット３３０に差し込まれたときには、ミニアレイ３５０ｂに設けられた傾斜部３６８が最初に当たるため、このミニアレイ３５０ｂに引っかかることがない。また、パッキン３５５は、第３層３５１ｃ及び第４層３５１ｄにそれぞれ設けられた補助穴３４０ｃ（図２７も参照）、３４０ｄ（図２８も参照）を介して、第４層３５１ｄの下面側から装着される。
【０１２４】
ミニアレイ３５０ｂのスポットエリア３６６には、図２９に示すように、第１接続ポート３６１を介して反応槽３０からＤＮＡ溶液が流入したときにハイブリダイゼーションさせる複数のＤＮＡスポットが形成されている。具体的には、スポットエリア３６６には、ＤＮＡスポットが、反応流路３６５の幅方向に一定間隔で複数並ぶと共に、長さ方向にも一定間隔で複数並んでいる。また、このミニアレイ３５０ｂは、図２９及び図３０に示すように、スロット３３０に装着されたときに反応流路３６５が下方に位置するように形成されているため、反応流路３６５内の液体を回転ステージ３８内部のカートリッジ用ペルチェ素子３８ａにより温度調節しやすい。
【０１２５】
こうして構成された本実施形態の反応装置９０では、予め容器本体３５０ａにミニアレイ３５０ｂが差し込まれたカートリッジ３５０を使用する。このカートリッジ３５０は、所定の反応に用いる試薬などを含む液体を所望量カートリッジ３５０の液体収容部に各々収容しておき、液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５から反応槽３０へ液体を供給し反応槽３０で所定の反応を進めたり、反応槽３０から廃液タンク３２７，３２８へこの反応後の液体を移送したりするために、モータ３７によりカートリッジ３５０を順次回転移動させて反応槽３０と接続されるカートリッジ３５０のポートの位置を適宜変更する。特に、反応生成物の精製を行う際には、カラムに反応生成物を吸着させて不要な液体を廃液タンク３２７へ放出したり、カラムに吸着した反応生成物をいずれかの液体収容部に収容された液体により溶出させて一旦拡散流路３２７ｆに溜めたあと、反応槽３０に供給したりすることにより行う。また、この反応装置９０は、既述した第１実施形態の図７で示したのと同様に、反応槽３０がカートリッジ３５０の外部に設けられているので、反応槽３０の温度変化がカートリッジ３５０へは伝わりにくく、反応槽３０とカートリッジ３５０とをそれぞれ異なる温度（例えば反応温度や保存用温度など）に保持することができる。
【０１２６】
ここで、本実施形態の反応装置９０の動作、特に試料としての米のゲノムＤＮＡを増幅して調整しミニアレイ３５０ｂのスポットエリア３６６に形成したＤＮＡスポットと反応させるまでの動作について説明する。図３１は米のゲノムＤＮＡを増幅して調整するときの手順の説明図であり、図３２は調整したゲノムＤＮＡをミニアレイ３５０ｂのスポットエリア３６６に形成したＤＮＡスポットと反応させる手順の説明図である。これらの図では、カートリッジ３５０の液体収容部及び廃液タンク３２７，３２８と、接続される流通ポートや注入ポートと、反応槽３０とを模式的に示している。これらの図中、液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５及び廃液タンク３２７，３２８には、液体の種類及びその収容量と、図２５〜図２８に記載した各構成の符号を記載している。空欄のチェンバーは、内部に液体が収容されていない状態であることを表している。また、反応槽３０については、反応槽３０内に液体が収容されている場合には長円で表し、収容されている液体に処理を実行する場合には長方形で表し、反応槽３０に何も収容されていない場合には空欄の長円で表している。また、図中の矢印は、液体又は気体の流れる方向を表している。更に、説明の便宜上、反応槽３０の部分にステップ番号を付している。
【０１２７】
まず、ゲノムＤＮＡの増幅・調整処理について図１，図２及び図３１を用いて説明する。ユーザは品種を識別したい米のゲノムＤＮＡを反応槽３０に入れて回転ディスク８２と接続し、これを既述した第１実施形態の図２（ｂ）で示したのと同様にカートリッジ３５０に嵌め込み、反応ユニットとする。そして、反応槽固定部３６の側面に設けられた図示しない扉を開いて反応槽３０の上部が送排気チューブ３４ａと連通し回転ディスク８２が押さえ８４により下方へ付勢されるよう側面からスライドさせてこの反応ユニットを回転ステージ３８に載置する。このとき、押さえ８４は材質がテフロンであるために撓むことにより、回転ステージ３８の上面に設けられた複数の凸部に、カートリッジ３５０の底面に形成された複数の凹部が嵌るように載置され、押さえ８４により下方に付勢された状態で装着される。そして、図示しないスタートボタンを押下する。するとコントローラ４０のＣＰＵ４２は、フラッシュＲＯＭ４３に記憶されているＤＮＡ調整処理ルーチンを読み出して実行する。このルーチンを実行すると、ＣＰＵ４２は、まず、モータ３７を駆動させることによりカートリッジ３５０を回転させて流通ポート３０２ａを反応槽３０と連通させ、ポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を低くし、液体収容部３０２に収容されている液体を反応槽３０内に吸い出す（ステップＳ１１００）。
【０１２８】
次に、流通ポート３０３ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４を作動させて液体収容部３０３に収容されている液体を吸い出す（ステップＳ１１１０）。続いて、閉鎖ポート３０５ａと反応槽３０が接続されるようにカートリッジ３５０を回転させ、反応槽３０内の温度を９５℃に保ち１５分間攪拌して反応させたあと、反応槽３０内の温度を９５℃に保ち１分間の攪拌、温度６６℃で１分３０秒間攪拌、温度７２℃で３０秒間攪拌のサイクルを４０サイクル繰り返し、最後に温度７２℃で１０分間攪拌して反応させる（ステップＳ１１２０）。ここで、「攪拌」とは、反応槽３０に入れられた回転子４７をモータ７２によって回転させることにより反応槽３０内の溶液を混合することをいう。続いて、流通ポート３０４ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４を作動させて液体収容部３０４に収容されている液体（吸着バッファ（３．８ｍｏｌ／Ｌ  硫酸アンモニウム））を吸い出す（ステップＳ１１３０）。続いて、結合流通ポート３０６ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４を作動させて反応槽３０内の混合溶液をカラム部３０６に流通させる（ステップＳ１１４０）。混合溶液が図２５に示すカートリッジ３５０の第１層３５１ａの結合流通ポート３０６ａを介して流入しカラム部３０６を流通すると、反応混合物のうちＤＮＡのみがカラム部３０６内のカラムに吸着される。そして、カラムを通過した廃液は、既述したように、図２７に示す拡散流路３２７ｆを介して、最終的には廃液タンク３２７へと放出される。
【０１２９】
続いて、流通ポート３２３ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４を作動させて液体収容部３２３に収容されている液体（第１洗浄バッファ（１．９ｍｏｌ／Ｌ  硫酸アンモニウム））を吸い出し、反応槽３０内の温度を２５℃に保つと共に１分間攪拌し、反応槽３０の内部を洗浄する（ステップＳ１１５０）。ここで、反応槽３０の内部を洗浄するのは、塩が析出するのを防止するためである。続いて、ポンプ３４を作動させて反応槽３０内の洗浄後の液体を、液体収容部３２３へ収容する（ステップＳ１１６０）。続いて、流通ポート３０８ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４を作動させて液体収容部３０８に収容されている液体（第２洗浄バッファ（ｐＨ６．０  １０ｍｍｏｌ／Ｌ  リン酸−エタノール混合液（混合比１：２．８）））を吸い出す（ステップＳ１１７０）。続いて、結合流通ポート３０６ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４を作動させて反応槽３０内の第２洗浄バッファをカラム部３０６に流通させてカラムを洗浄する（ステップＳ１１８０）。続いて、流通ポート３０９ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４を作動させて液体収容部３０９に収容されている液体（溶出バッファ（ｐＨ８．０  ２０ｍｍｏｌ／Ｌ  トリス−塩酸））を吸い出す（ステップＳ１１９０）。続いて、結合流通ポート３０６ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４を作動させて反応槽３０内の溶出バッファをカラム部３０６に流通させたあと、溶出液が廃液タンク３２７に流出せず拡散流路３２７ｆに溜まるようにする（ステップＳ１２００）。具体的には、溶出バッファをカラム部３０６に流通させたあとポンプ３４（チューブポンプ）によるチューブをしごくのを停止する。このとき、カラムに吸着された増幅されたＤＮＡが溶出バッファに溶出するため、拡散流路３２７ｆ内にはその増幅されたＤＮＡを含む溶液が溜まった状態となる。
【０１３０】
ここで、拡散流路３２７ｆは、既述したように、その幅がカラム部３０６の幅とほぼ等しくなっており、カラムを流通したあとの溶出バッファに溶出したＤＮＡの拡散の度合いは、この拡散流路３２７ｆの幅よりも狭い幅の流路の場合に比して大きくなる。このため、溶出バッファ中のＤＮＡの分布の偏りが小さくなる。このように拡散流路３２７ｆの幅とカラム部３０６の幅をほぼ等しくするのは、以下の理由による。すなわち、溶出バッファをカラム部３０６に流通させたときには、最初の方に流通した溶出バッファには吸着されていたＤＮＡが多く溶出し、最後の方に流通した溶出バッファには吸着されていたＤＮＡは既に多くの部分が溶出されておりあまり溶出しない。その結果、仮に拡散流路３２７ｆの幅をカラム部３０６よりも狭くしたとすると、溶出バッファの溶出完了後、カラム部３０６に近いところはＤＮＡの濃度が低く、拡散流路３２７ｆのカラム部３０６から遠いところはＤＮＡの濃度が高くなる。そうした状態で、反応槽３０内に溶出バッファと共にＤＮＡを吸い戻そうとすると、ＤＮＡを溶出したときとは逆の向きにカラム部３０６を溶出バッファが流通することになり、最後の方に流通する溶出バッファのＤＮＡの濃度が高くなってしまう。すると、溶出バッファを反応槽３０に戻し終わった時点でカラム部３０６にＤＮＡが残りやすい。これに対して、拡散流路３２７ｆの幅をカラム部３０６とほぼ等しくすると、カラム部３０６を最初の方に流通する溶出バッファのＤＮＡの濃度が高く、後から流通する溶出バッファのＤＮＡの濃度が低かったとしても、拡散されてＤＮＡの濃度分布の偏りがおきにくい。このため、ＤＮＡの回収率を高くすることができる。
【０１３１】
さて、ステップＳ１２００のあと、ポンプ３４を作動させて拡散流路３２７ｆに溜まっていたＤＮＡの溶出した溶出バッファを反応槽３０内へ吸い戻す（ステップＳ１２１０）。このとき、拡散流路３２７ｆの幅がカラム部３０６の幅とほぼ等しいため、幅の狭い場合に比して、溶出したＤＮＡの拡散の程度が大きく、反応槽３０内に溶出したＤＮＡと共に溶出バッファを吸い出すときに、カラム部３０６に溶出したＤＮＡが残りにくい。続いて、注入ポート３１０ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４を作動させて反応槽３０内の溶出バッファを閉鎖流路３１０に注入する（ステップＳ１２２０）。このとき、閉鎖流路３１０に充填されていた空気は、注入される液体により圧縮され圧力が高くなった状態となる。ここで、ポンプ３４により反応槽３０に作用させる圧力を調節すれば、閉鎖流路３１０の容積と、加えた圧力とから閉鎖流路３１０内に注入される混合溶液の量を調節することが可能である。例えば、圧力を２０２ｋＰａ（２気圧）にすれば、閉鎖流路３１０の容積の半分の量の混合溶液を注入することができる。続いて、流通ポート３０９ａと反応槽３０を連通させ、反応槽３０内に残存する混合溶液を液体収容部３０９に放出する（ステップＳ１２３０）。ここで、ステップＳ１２２０で混合溶液を閉鎖流路３１０に注入したときの圧力が反応槽３０内部に残っているため、流通ポート３０９ａと反応槽３０を連通したときに、その圧力により反応槽３０内の混合溶液が液体収容部３０９に放出される。続いて、注入ポート３１０ａと反応槽３０を連通させ、反応流路３１０に注入した混合溶液を反応槽３０に供給し（ステップＳ１２４０）、調整済みのＤＮＡを得る。このとき、ステップＳ１２４０で反応槽３０内の圧力により混合溶液を液体収容部３０９に放出したため反応槽３０内の圧力は下がっている一方、閉鎖流路３１０内の空気はステップＳ１２２０で混合溶液が注入されたときの圧力を保っている。このため、閉鎖流路３１０に注入された混合溶液はこの圧力の差によって反応槽３０に供給される。なお、液体収容部３０９内の混合溶液を確実に反応槽３０に供給するために、ポンプ３４を作動させて混合溶液を反応槽３０内に供給してもよい。
【０１３２】
次に、調整済みのＤＮＡをミニアレイ３５０ｂのスポットエリア３６６に形成したＤＮＡスポットと反応させる手順について図３２を用いて説明する。コントローラ４０のＣＰＵ４２は、フラッシュＲＯＭ４３に記憶されている反応処理ルーチンを読み出して実行する。このルーチンは、既述のＤＮＡ調整処理ルーチンが終了した後に続けて実行される。このルーチンを実行すると、ＣＰＵ４２は、まず、流通ポート３１１ａと調整済みのＤＮＡを有する反応槽３０を連通させ、ポンプ３４を作動させて液体収容部３１１に収容されている液体を吸い出す（ステップＳ１３００）。次に、閉鎖ポート３１２ａと反応槽３０が接続されるようにカートリッジ３５０を回転させ、反応槽３０内の温度を９０℃に保つと共に５分間攪拌する（ステップＳ１３１０）。続いて、反応槽３０内の温度を１０℃に保つと共に５分間攪拌する（ステップＳ１３２０）。続いて、結合流通ポート３１３ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４の作動を調整することにより反応槽３０に収容されている混合溶液をミニアレイ３５０ｂの反応流路３６５に一旦溜め、カートリッジ用ペルチェ素子３８ａにより、この反応流路３６５内を６０分間４２℃に保ちスポットエリア３６６に設置されたＤＮＡスポットのプローブＤＮＡと混合溶液内のＤＮＡとをハイブリダイゼーション反応させたあと、再びポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を高くし、反応流路３６５に一旦溜めた液体を廃液タンク３２８へ放出する（ステップＳ１３３０）。このとき、ミニアレイ３５０ｂを流通した混合溶液は、既述した経路を通って廃液タンク３２８に収容される。
【０１３３】
続いて、流通ポート３１５ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４を作動させて液体収容部３１５に収容されている液体を吸い出す（ステップＳ１３４０）。続いて、結合流通ポート３１３ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４の作動を調整することにより反応槽３０に収容されている洗浄液をミニアレイ３５０ｂの反応流路３６５に一旦溜め、この反応流路３６５内をカートリッジ用ペルチェ素子３８ａにより５分間２５℃に保ちスポットエリア３６６を洗浄したあと、再びポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を高くし、反応流路３６５に一旦溜めた洗浄液を廃液タンク３２８へ放出する（ステップＳ１３５０）。続いて、ステップＳ１３４０及びステップＳ１３５０と同様の処理を液体収容部３１６に収容されている液体を用いて行い、ミニアレイ３５０ｂのスポットエリア３６６を洗浄する（ステップＳ１３６０〜Ｓ１３７０）。続いて、流通ポート３１７ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４を作動させて液体収容部３１７に収容されている液体を吸い出す（ステップＳ１３８０）。続いて、結合流通ポート３１３ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４の作動を調整することにより反応槽３０に収容されている液体をミニアレイ３５０ｂの反応流路３６５に一旦溜め、この反応流路３６５内を３０分間２５℃に保ちスポットエリア３６６のＤＮＡを化学発光反応させたあと、再びポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を高くし、反応流路３６５に一旦溜めた液体を廃液タンク３２８へ放出する（ステップＳ１３９０）。続いて、ステップＳ１３４０及びステップＳ１３５０と同様の処理を液体収容部３１８，３１９に収容されている液体を用いてそれぞれ行い、ミニアレイ３５０ｂのスポットエリア３６６を洗浄する（ステップＳ１４００〜Ｓ１４３０）。続いて、流通ポート３２０ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４を作動させて液体収容部３２０に収容されている液体を吸い出す（ステップＳ１４４０）。続いて、結合流通ポート３１３ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４の作動を調整することにより反応槽３０に収容されている液体をミニアレイ３５０ｂの反応流路３６５に一旦溜め、この反応流路３６５内を３０分間２５℃に保ちスポットエリア３６６のＤＮＡを色素沈着反応させたあと、再びポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を高くし、反応流路３６５に一旦溜めた液体を廃液タンク３２８へ放出する（ステップＳ１４５０）。続いて、流通ポート３２１ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４を作動させて液体収容部３２１に収容されている液体を吸い出す（ステップＳ１４６０）。続いて、結合流通ポート３１３ａと反応槽３０を連通させ、反応槽３０に収容されている液体をミニアレイ３５０ｂの反応流路３６５を流通させてスポットエリア３６６のＤＮＡの色素沈着反応を停止させる（ステップＳ１４７０）。すると、ミニアレイ３５０ｂには、色素が沈着したＤＮＡスポットが得られる（ステップＳ１４８０）。このミニアレイ３５０ｂを、ＯＡ用スキャナ（ＧＴ−８７００Ｆ、エプソン社製）を用いて画像スキャンし、スキャン画像に現れた色素沈着パターンから米の品種判定を行う。また目視による色素沈殿パターンの判定も可能である。
【０１３４】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のカートリッジ３５０が本発明の流体収容カートリッジに相当し、流通ポート３０２ａ〜３０４ａ，３０８ａ，３０９ａ，３１１ａ，３１５ａ〜３２１ａ，３２３ａ，３２５ａが接続流通部に相当し、液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５が収容部に相当し、第１層３５１ａ〜第４層３５１ｄを組み合わせたものがハウジングに相当する。また、第１層３５１ａ〜第４層３５１ｄがそれぞれ分割層に相当し、廃液タンク３２７，３２８が貯留部に相当し、結合流通ポート３０６ａ，３１３ａが結合流通部に相当し、通気孔３０２ｄ〜３０４ｄ，３０８ｄ，３０９ｄ，３１１ｄ，３１５ｄ〜３２１ｄ，３２３ｄ，３２５ｄが外気孔に相当し、カートリッジ装着機構８０が装着手段に相当し、回転機構３２が移動手段に相当し、ポンプ３４が圧力付与手段に相当し、回転ディスク８２が当接部に相当し、押さえ８４が固定部に相当し、流通路８２ａが貫通孔に相当し、カートリッジ用ペルチェ素子３８ａがカートリッジ温調手段に相当し、反応槽用ペルチェ素子３６ａが反応槽温調手段に相当する。
【０１３５】
以上詳述した本実施形態の反応装置９０によれば、カートリッジ３５０の中心軸と同軸の円状に配設されている各ポートと反応槽３０とを切り替えて接続する際に、カートリッジ３５０を回転させればよいから、より接続を切り替えやすく、液体を反応槽３０に収容しやすいので十分に反応させやすい。更に、液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５のうちそれぞれのポートに近づくほど細くなるよう形成されているものについては、より全部の液体を反応槽３０に移送しやすく、ひいては、反応槽３０で十分反応させやすい。更にまた、チェンバーのうち収容する液体の量が多いほど長いチューブ形状に形成されているものについては、効率良く液体を収容することができる。そして更に、カートリッジ３５０は、第１層３５１ａ〜第４層３５１ｄを含んで構成され、チェンバーは第２層３５１ｂ及び第３層３５１ｃのうちのいずれかの層に形成されているか第２層３５１ｂ及び第３層３５１ｃに亘って形成されているから、より多くのチェンバーを形成することができる。
【０１３６】
更に、予め定められたＤＮＡ調整処理ルーチンや反応処理ルーチンをＣＰＵ４２が実行して、回転機構３２やポンプ３４を制御するから、ＤＮＡ調整処理ルーチンや反応処理ルーチンの手順に基づいて液体を移送し反応させることができる。このため、ユーザが液体を反応槽３０へ供給したり所定の温度で所定時間反応させるのに比して、各処理工程を予め定められた条件で確実に実行可能であるから、反応結果のばらつきをより確実に抑制することができる。更にまた、ポンプ３４により反応槽３０内の気圧を低くして液体収容部３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５から反応槽３０へ液体を吸い出し、反応槽３０内の気圧を高くして反応槽３０から廃液タンク３２７，３２８へ廃液を押し出すから、反応槽３０内の圧力を変えるという比較的簡単な構成で液体を移送することができる。そしてまた、カートリッジ３５０を回転軸で回転させて各ポートと反応槽３０との接続を切り替えるから、送排気チューブ３４ａが接続された回転ディスク８２を回転するのに比して、より回転させやすい。そして更に、当接面と当接する回転ディスク８２と、カートリッジ３５０を回転可能とすると共にこの回転ディスク８２を当接面に付勢する押さえ８４とによりカートリッジ３５０を装着し、反応槽３０は回転ディスク８２に接続されているから、比較的容易にチェンバーと反応槽３０とを切り替え可能な状態でカートリッジ３５０を装着することができる。そして更にまた、カートリッジ用ペルチェ素子３８ａと、反応槽用ペルチェ素子３６ａとを備えるから、装着されたカートリッジ３５０については収容した液体が反応しない温度、また反応槽３０については反応に適した温度にそれぞれ個別に調節することにより、装着されたカートリッジ３５０の温度にかかわらず、収容した液体を十分に反応槽３０で反応させることができる。
【０１３７】
なお、本発明は上述した第３実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【０１３８】
例えば、上述した第３実施形態では、カートリッジ３５０及び反応装置９０は、米の品種を識別するためのものとしたが、他の化学反応用のものとしてもよい。例えば、カートリッジは、ＣＧＨアレイの後処理のための液体を収容し、反応装置は、そのＣＧＨアレイの後処理用のルーチンであるＣＧＨ後処理ルーチンに従って化学反応を実行するものとしてもよい。図３３は、ＣＧＨアレイの後処理用のカートリッジ４５０の外観図、図３４〜図３６は、カートリッジ本体４５０ａの第１層４５１ａ〜第３層４５１ｃの平面図、図３７は標識済みのＤＮＡをＣＧＨ後処理用のミニアレイ４５０ｂのスポットエリアに形成したＤＮＡスポットと反応させる手順の説明図である。ここで、図３４〜図３６の図中、点線で示しているのは下面の構造である。
【０１３９】
カートリッジ４５０は、図３３に示すように、ＣＧＨアレイの後処理用の液体を収容するカートリッジ本体４５０ａと、この本体に着脱自在に装着されるミニアレイ４５０ｂとを備えている。
【０１４０】
カートリッジ本体４５０ａは、材質がシクロオレフィンコポリマーにより形成された部材であり、円板形状に形成された第１層４５１ａ〜第３層４５１ｄの３層から構成され、第１層４５１ａの上面には、図３４に示すように、回転ディスク８２（図２参照）が嵌め込まれるガイド部４５２を備えている。また、このカートリッジ本体４５０ａは、第４層４５１ｄの下面に半径方向に延びる３本の溝４４２（第１実施形態の溝２５２と同じ役割を果たす）を備え、第３層４５１ｃにＯリング設置用の補助穴４４０ｃを備えている。このカートリッジ本体４５０ａは、図３４〜図３６に示すように、液体収容部４１２，４１５，４１７，４１９，４２１，４２３と、流通ポート４１２ａ，４１５ａ，４１７ａ，４１９ａ，４２１ａ，４２３ａと、通気孔４１２ｄ，４１５ｄ，４１７ｄ，４１９ｄ，４２１ｄ，４２３ｄ，４２８ｄと、廃液タンク４２８と、結合流通ポート４１３ａと、閉鎖ポート４０１ａ〜４１１ａ，４１６ａ，４１８ａ，４２０ａ，４２２ａ，４２４ａ，４２５ａとを備えている。液体収容部４１２，４１５，４１７，４１９，４２１，４２３は、カートリッジ本体４５０ａの中心に近い側の一端がそれぞれ流通ポート４１２ａ，４１５ａ，４１７ａ，４１９ａ，４２１ａ，４２３ａと連通し、カートリッジ本体４５０ａの中心から離れた側の一端がそれぞれ通気孔４１２ｄ，４１５ｄ，４１７ｄ，４１９ｄ，４２１ｄ，４２３ｄと連通している。廃液タンク４２８は、一端が、廃液流路４２８ｅとスロット４３０に装着されたミニアレイ４５０ｂとを介して結合流通ポート４１３ａと連通し、他端が通気孔４２８ｄと直接連通している。閉鎖ポート４０１ａ〜４１１ａ，４１６ａ，４１８ａ，４２０ａ，４２２ａ，４２４ａ，４２５ａは、第１層４５１ａの孔の空いていない部分であり、複数のＯリングが連なった形に一体成型されたパッキン４５４によりその位置が規定される。
【０１４１】
このカートリッジ本体４５０ａを用いたＣＧＨアレイの後処理について図１，図２及び図３７を用いて説明する。ユーザは、まず、試料としての標識済みＤＮＡを反応槽３０に入れて上述した第１実施形態と同様にして回転ステージ３８に載置する。次に、図示しないスタートボタンを押下する。するとコントローラ４０のＣＰＵ４２は、フラッシュＲＯＭ４３に記憶されているＣＧＨ後処理ルーチンを読み出して実行する。このルーチンを実行すると、ＣＰＵ４２は、まず、流通ポート４１２ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４を作動させて液体収容部４１２に収容されている液体を吸い出す（ステップＳ１５００）。次に、閉鎖ポート４１１ａと反応槽３０が接続されるようにカートリッジ４５０を回転させ、反応槽３０内の温度を９０℃に保つと共に５分間攪拌する（ステップＳ１５１０）。続いて、反応槽３０内の温度を１０℃に保つと共に５分間攪拌する（ステップＳ１５２０）。続いて、結合流通ポート４１３ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４の作動を調整することにより反応槽３０に収容されている混合溶液をミニアレイ４５０ｂの反応流路に一旦溜め、この反応流路内を２４０分間４２℃に保ちミニアレイ４５０ｂのスポットエリアに設置されたＤＮＡスポットのプローブＤＮＡと混合溶液内のＤＮＡとをハイブリダイゼーション反応させたあと、再びポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を高くし、反応流路に一旦溜めた液体を廃液タンク４２８へ収容する（ステップＳ１５３０）。このとき、ミニアレイ４５０ｂを流通した混合溶液は、既述した経路を通って廃液タンク４２８に収容される。
【０１４２】
続いて、流通ポート４１５ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４を作動させて液体収容部４１５に収容されている液体を吸い出す（ステップＳ１５４０）。続いて、結合流通ポート４１３ａと反応槽３０を連通させ、ポンプ３４の作動を調整することにより反応槽３０に収容されている洗浄液をミニアレイ４５０ｂの反応流路に一旦溜め、この反応流路内をカートリッジ用ペルチェ素子３８ａにより１分間４２℃に保ちミニアレイ４５０ｂのスポットエリアを洗浄したあと、再びポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を高くし、反応流路に一旦溜めた洗浄液を廃液タンク４２８へ放出する（ステップＳ１５５０）。続いて、ステップＳ１５４０及びステップＳ１５５０と同様の処理を液体収容部４１７に収容されている液体を用いて行い、ミニアレイ４５０ｂのスポットエリアを洗浄する（ステップＳ１５６０〜Ｓ１５７０）。続いて、ミニアレイ４５０ｂの反応流路内をカートリッジ用ペルチェ素子３８ａにより４２℃に保つ時間が２分である以外はステップＳ１５４０及びステップＳ１５５０と同様の処理を液体収容部４１９に収容されている液体を用いて行い、ミニアレイ４５０ｂのスポットエリアを洗浄する（ステップＳ１５８０〜Ｓ１５９０）。続いて、ステップＳ１５４０及びステップＳ１５５０と同様の処理を液体収容部４２１，４２３に収容されている液体を用いてそれぞれ行い、ミニアレイ４５０ｂのスポットエリアを洗浄する（ステップＳ１６００〜Ｓ１６３０）。すると、ミニアレイ４５０ｂには、ハイブリダイゼーション反応後のＤＮＡスポットが得られる（ステップＳ１６４０）。こうして得られたハイブリダイゼーション反応後のＤＮＡスポットを有するミニアレイ４５０ｂは、例えば、専用のスキャナに対応するアダプタに設置され、ＤＮＡスポットから得られる蛍光をスキャナで取り込み、シグナル強度を数値化処理して利用される。
【０１４３】
上述した第３実施形態では、図３１のステップＳ１２１０の処理の後に、閉鎖流路３１０を利用して調節された量の混合溶液を反応槽３０内に供給して、調整済みのＤＮＡを得るものとしたが（ステップＳ１２２０〜Ｓ１２４０）、ステップＳ１２１０の処理の後に、閉鎖ポート３１２ａと反応槽３０が接続されるようにカートリッジ３５０を回転させ、ポンプ３４に接続されたステッピングモータの回転方向、ステップ数（回転数）及び速度を設定しポンプ３４を作動させて反応槽３０内の気圧を７０ｋＰａとし、反応槽３０内の温度を５０分間８０℃に保持して反応槽３０内の混合溶液を濃縮させて、調整済みのＤＮＡを得るものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】反応装置９０の構成の概略を示す構成図。
【図２】カートリッジ装着機構８０及びカートリッジ装着後の断面を説明する説明図。
【図３】反応槽３０に設けられた脱気溝の説明図。
【図４】カートリッジ５０内部のチェンバー及び流路の説明図。
【図５】マイクロチェックバルブ１６０の説明図。
【図６】カートリッジ５０内部の多孔質材の位置の説明図。
【図７】反応装置９０の断熱構造の説明図。
【図８】反応装置９０によるｍＲＮＡからｃＤＮＡを得るまでの手順の説明図。
【図９】カラム部１６に向けて混合溶液を流すときの流路の説明図。
【図１０】カラム部１６を介して溶出バッファを吸い出すときの流路の説明図。
【図１１】カートリッジ１５０内部のチェンバー及び流路の説明図。
【図１２】ＳＮＰの検出用に標識化されたゲノムＤＮＡの生成手順の説明図。
【図１３】カラム１０６や反応槽３０、廃液タンク２８の接続関係の説明図。
【図１４】カラムの充填の手順の説明図。
【図１５】他の反応槽固定部１３６の構成を説明する断面図。
【図１６】カートリッジ５０の他の底面の説明図。
【図１７】カートリッジ２５０内部のチェンバー及び流路の説明図。
【図１８】カートリッジ２５０内部の多孔質材の位置の説明図。
【図１９】反応装置９０によるＤＮＡの増幅の手順の説明図。
【図２０】反応装置９０によるＤＮＡの断片化の手順の説明図。
【図２１】反応装置９０によるＤＮＡの標識の手順の説明図。
【図２２】カラム部２０６に向けてＤＮＡ溶液を流すときの流路の説明図。
【図２３】カラム部２０６を介して溶出バッファを吸い出すときの流路の説明図。
【図２４】カートリッジ３５０の外観図。
【図２５】カートリッジ３５０の第１層３５１ａの説明図。
【図２６】カートリッジ３５０の第２層３５１ｂの説明図。
【図２７】カートリッジ３５０の第３層３５１ｃの説明図。
【図２８】カートリッジ３５０の第４層３５１ｄの説明図。
【図２９】ミニアレイ３５０ｂの平面図及び正面図。
【図３０】カートリッジ３５０のＢ−Ｂ’部分断面図。
【図３１】米のゲノムＤＮＡを増幅して調整するときの手順の説明図。
【図３２】調整したＤＮＡをＤＮＡスポットと反応させる手順の説明図。
【図３３】カートリッジ４５０の外観図。
【図３４】カートリッジ本体４５０ａの第１層４５１ａの説明図。
【図３５】カートリッジ本体４５０ａの第２層４５１ｂの説明図。
【図３６】カートリッジ本体４５０ａの第３層４５１ｃの説明図。
【図３７】ＣＧＨアレイの後処理の手順の説明図。
【符号の説明】
【０１４５】
１〜１５，１７，１８，１１６，２０１〜２０５，２０７〜２１０，２１２〜２１６，２１８〜２２０，３０２〜３０４，３０８，３０９，３１１，３１５〜３２１，３２３，３２５，４１２，４１５，４１７，４１９，４２１，４２３  液体収容部、１６，２０６，２１１，２１７，３０６  カラム部、１ａ〜１６ａ，１８ａ，１０２，１１４，２０１ａ〜２０６ａ，２０８ａ〜２１１ａ，２１３ａ〜２１７ａ，２１９ａ，２２０ａ，３０２ａ〜３０４ａ，３０８ａ，３０９ａ，３１１ａ，３１５ａ〜３２１ａ，３２３ａ，３２５ａ，４１２ａ，４１５ａ，４１７ａ，４１９ａ，４２１ａ，４２３ａ  流通ポート、１７ａ，２０７ａ，２１２ａ，２１８ａ  収容ポート、１４ｃ，１５ｃ，２０４ｃ，２０５ｃ，２１６ｃ  各液体収容部の一端である位置、１６ｄ，２０６ｄ，２１１ｄ，２１７ｄ  流入規制弁、１６ｅ，２０６ｅ，２１１ｅ，２１７ｅ  流出規制弁、２１，２２１，３２６  外気流通部、２１ａ，２２１ａ  第１通気孔、２１ｄ，２１ｅ，２２１ｄ，２２１ｅ，３０２ｃ，３０３ｃ，３０９ｃ，３１１ｃ，３１７ｃ，３２０ｃ，３２５ｃ  外気流通路、２４ｂ，２４ｃ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２７ｂ，２２７ｃ，２２７ｄ  流路の位置、２８，２２８，３２７，３２８，４２８  廃液タンク、２８ａ，２２８  第２通気孔、３０  反応槽、３０ａ  脱気溝、３２  回転機構、３４  ポンプ、３４ａ  送排気チューブ、３６，１３６  反応槽固定部、３６ａ  反応槽用ペルチェ素子、３７  モータ、３８  回転ステージ、３８ａ  カートリッジ用ペルチェ素子、４０  コントローラ、４２  ＣＰＵ、４３  フラッシュＲＯＭ、４４  ＲＡＭ、５０，１５０，２５０，３５０，４５０  カートリッジ、３５０ａ，４５０ａ  カートリッジ本体、３５０ｂ  ミニアレイ、５０ａ，２５０ａ，３５１ａ，４５１ａ  第１層、５０ｂ，２５０ｂ，３５１ｂ，４５１ｂ  第２層、３５１ｃ，４５１ｃ  第３層、３５１ｄ  第４層、５２，３５２，４５２  ガイド部、５４ａ，５４ｂ，１３６ｃ  Ｏリング、６２  側面シール材、６４  蓋、７０  磁石、７２  モータ、７４  回転子、８０  カートリッジ装着機構、８２  回転ディスク、８２ａ  流通路、８２ｂ  段差部分、８４  押さえ、９０  反応装置、９２  支持部材、１０６  カラム、１１０  液溜め、１３４  通気バルブ、１３６ａ  上側固定部材、１３６ｂ  下側固定部材、１６０  マイクロチェックバルブ、１６１  弁体、１６２  ケーシング、１６３  フラップ、１６４  揺動軸、２５１，２５２，３４２，４４２  溝、３０１ａ，３０５ａ，３０７ａ，３１２ａ，３２２ａ，３２４ａ，４０１ａ〜４１１ａ，４１６ａ，４１８ａ，４２０ａ，４２２ａ，４２４ａ，４２５ａ  閉鎖ポート、１０４，１０８，１１２，３０２ｂ〜３０４ｂ，３０８ｂ〜３１１ｂ，３１５ｂ，３１６ｂ，３１７ｂ，３１８ｂ，３１９ｂ，３２０ｂ，３２１ｂ，３２３ｂ，３２５ｂ，３２８ｆ，３２８ｇ  流路、３０２ｄ〜３０４ｄ，３０８ｄ，３０９ｄ，３１１ｄ，３１５ｄ〜３２１ｄ，３２３ｄ，３２５ｄ，３２７ｄ，３２８ｄ，４１２ｄ，４１５ｄ，４１７ｄ，４１９ｄ，４２１ｄ，４２３ｄ，４２８ｄ  通気孔、３１０  閉鎖流路、３１０ａ  注入ポート、３０６ａ，３１３ａ，４１３ａ  結合��通ポート、３２７ｆ  拡散流路、３２７ｅ，３２８ｃ，３２８ｅ，４２８ｅ  廃液流路、３３０，４３０  スロット、３４０ｃ，３４０ｄ，４４０ｃ  補助穴、３４１  充填穴、３５４，３５５，４５４  パッキン、３６１  第１接続ポート、３６２  第２接続ポート、３６５  反応流路、３６６  スポットエリア、３６７  取っ手、３６８  傾斜部。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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