(57)【要約】【課題】小型のマイクロ検査チップを用いてＰＣＲ法による遺伝子増幅を行うことのできる検査装置を提供すること。【解決手段】マイクロ検査チップ内で液体を送液するための送液部を備え、複数の温度領域を有する温度可変部とマイクロ検査チップとを相対移動させることで、マイクロ検査チップ内で液体を停止させた状態で、温度サイクルを繰り返すことができる。これによって、マイクロ検査チップ上に長い流路を必要とせず、小型のマイクロ検査チップを用いてＰＣＲ法による遺伝子増幅を行うことのできる検査装置を提供することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ検査チップと、
前記マイクロ検査チップに接続され、前記マイクロ検査チップの内部で液体を送液するための送液部とを備えた検査装置において、
複数の温度領域を有する温度可変部と、
前記温度可変部と前記マイクロ検査チップとを相対移動させる移動部とを備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記送液部と前記マイクロ検査チップとを分離可能に接続する分離接続部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記送液部と前記マイクロ検査チップとの分離は、前記送液部を前記マイクロ検査チップの表面に垂直な方向に相対移動させて行われることを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記移動部は、前記温度可変部と前記マイクロ検査チップとを、前記マイクロ検査チップの表面に平行な一方向に直進させて相対移動させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の検査装置。
【請求項５】
前記移動部は、前記温度可変部と前記マイクロ検査チップとを、前記マイクロ検査チップの表面に垂直な軸の周りに回転させて相対移動させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の検査装置。
【請求項６】
前記マイクロ検査チップの内部での反応結果を検出する検出部を備え、
前記移動部は、前記温度可変部と前記マイクロ検査チップとの相対移動と連動して、前記検出部を前記マイクロ検査チップに対して相対移動させることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の検査装置。
【請求項７】
前記送液部はマイクロポンプであることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置に関し、特に、遺伝子増幅反応、抗原抗体反応などによる生体物質の検査・分析、その他の化学物質の検査・分析、有機合成等による目的化合物の化学合成などに用いられるマイクロ検査チップを用いた検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロマシン技術および超微細加工技術を駆使することにより、従来の試料調製、化学分析、化学合成などを行うための装置、手段（例えばポンプ、バルブ、流路、センサーなど）を微細化して１チップ上に集積化した分析用チップ（以下、マイクロ検査チップと言う）が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
これは、μ−ＴＡＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｔｏｔａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）、バイオリアクタ、ラブ・オン・チップ（Ｌａｂ−ｏｎ−ｃｈｉｐｓ）、バイオチップとも呼ばれ、医療検査・診断分野、環境測定分野、農産製造分野でその応用が期待されている。特に、遺伝子検査に見られるように煩雑な工程、熟練した手技、機器類の操作が必要とされる場合には、自動化、高速化および簡便化に優れたマイクロ検査チップは、コスト、必要試料量、所要時間のみならず、時間および場所を選ばない分析を可能とするので、その恩恵は多大と言える。
【０００４】
本出願人は、試薬などを封入したマイクロ検査チップに血液などの検体を注入し、マイクロ検査チップの微細流路にマイクロポンプで駆動液を注入することで、検体などを移動させて順次反応させ、結果を測定することができる反応検出装置を提案している（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
マイクロ検査チップを用いて遺伝子診断を行うにあたっての遺伝子の増幅方法として、ポリメラーゼ連鎖反応法（以下、ＰＣＲ法と言う）が知られている。ＰＣＲ法では、増幅したい遺伝子を含む検体を、複数の温度条件（例えば、約９５℃の熱変性温度、約５５℃のアニーリング温度、約７０℃の重合温度の３つの温度条件）サイクルで増幅反応させ、このサイクルを何度も繰り返すことで遺伝子を大量に増幅することができる。
【０００６】
例えば、特許文献３には、（１）遺伝子を含む検体を入れた毛細管を３つの温度条件の温度槽に順次浸けることで温度サイクルを行ってＰＣＲ法による遺伝子増幅を行う方法、（２）１本の毛細管を折り曲げて３つの温度条件の温度槽に順次浸かるように構成し、毛細管に遺伝子を含む検体を流すことでＰＣＲ法による遺伝子増幅を行う方法、（３）３つの温度条件のヒートブロックを円筒状に組み合わせ、毛細管を円筒状の３つのヒートブロックに巻き付け、毛細管に遺伝子を含む検体を流すことでＰＣＲ法による遺伝子増幅を行う方法、が示されている。
【０００７】
また、例えば特許文献４には、マイクロ検査チップに３つの温度領域を持たせ、その温度領域を連続的に液体が横断することでＰＣＲ法の温度サイクルを行う方法が示されている。
【特許文献１】特開２００４−２８５８９号公報
【特許文献２】特開２００６−１４９３７９号公報
【特許文献３】特許第３１２０４６６号公報
【特許文献４】特表２００４−５３２００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献３の方法では、３つの温度槽を用いる方法では、温度槽に必要なスペースが大きく、検査装置が大型化してしまうし、ヒートブロックを用いる方法では、温度サイクルを繰り返すために長い毛細管が必要で、やはり検査装置が大型化してしまう。
【０００９】
また、特許文献４の方法でも、温度サイクルを繰り返すために、マイクロ検査チップ上に長い流路が必要で、マイクロ検査チップが大きくなってしまう。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小型のマイクロ検査チップを用いてＰＣＲ法による遺伝子増幅を行うことのできる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】
【００１１】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
【００１２】
１．マイクロ検査チップと、
前記マイクロ検査チップに接続され、前記マイクロ検査チップの内部で液体を送液するための送液部とを備えた検査装置において、
複数の温度領域を有する温度可変部と、
前記温度可変部と前記マイクロ検査チップとを相対移動させる移動部とを備えたことを特徴とする検査装置。
【００１３】
２．前記送液部と前記マイクロ検査チップとを分離可能に接続する分離接続部を備えたことを特徴とする１に記載の検査装置。
【００１４】
３．前記送液部と前記マイクロ検査チップとの分離は、前記送液部を前記マイクロ検査チップの表面に垂直な方向に相対移動させて行われることを特徴とする２に記載の検査装置。
【００１５】
４．前記移動部は、前記温度可変部と前記マイクロ検査チップとを、前記マイクロ検査チップの表面に平行な一方向に直進させて相対移動させることを特徴とする１乃至３の何れか１項に記載の検査装置。
【００１６】
５．前記移動部は、前記温度可変部と前記マイクロ検査チップとを、前記マイクロ検査チップの表面に垂直な軸の周りに回転させて相対移動させることを特徴とする１乃至３の何れか１項に記載の検査装置。
【００１７】
６．前記マイクロ検査チップの内部での反応結果を検出する検出部を備え、
前記移動部は、前記温度可変部と前記マイクロ検査チップとの相対移動と連動して、前記検出部を前記マイクロ検査チップに対して相対移動させることを特徴とする１乃至５の何れか１項に記載の検査装置。
【００１８】
７．前記送液部はマイクロポンプであることを特徴とする１乃至６の何れか１項に記載の検査装置。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、マイクロ検査チップ内で液体を送液するための送液部を備え、複数の温度領域を有する温度可変部とマイクロ検査チップとを相対移動させることで、マイクロ検査チップ内で液体を停止させた状態で、温度サイクルを繰り返すことができる。これによって、マイクロ検査チップ上に長い流路を必要とせず、小型のマイクロ検査チップを用いてＰＣＲ法による遺伝子増幅を行うことのできる検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。なお、図中、同一あるいは同等の部分には同一の番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００２１】
最初に、本発明の検査装置について、図１および図２を用いて説明する。図１は、検査装置１の一例を示す斜視図である。
【００２２】
図１において、検査装置１は、トレイ３、搬送口５、操作部７、表示部９等を備えている。予め検体や試薬等が注入されたマイクロ検査チップ１００は、トレイ３上にセットされ、図示しないローディング機構により、搬送口５から検査装置１内に搬送され、検査が行われる。検査内容や検査対象のデータ等は、操作部７を用いて検査装置１に入力され、検査結果は表示部９に表示される。
【００２３】
図２は、図１に示した検査装置１の内部構成の一例を示すブロック図である。
【００２４】
図２において、検査装置１は、送液部２１０、温度可変部２３０、検出部２５０、駆動制御部２７０、移動部２８０および分離接続部２９０等で構成される。マイクロ検査チップ１００は、図示しないローディング機構により搬送口５から検査装置１内に搬送され、分離接続部２９０により送液部２１０と接続される。送液部２１０による送液により、マイクロ検査チップ１００内の検体と試薬とが混合されて反応することで、目的物質の検出や病気の判定等の検査が行われる。
【００２５】
マイクロ検査チップ１００は、一般に分析チップ、マイクロリアクタチップなどとも称されるものと同等であり、例えば、樹脂、ガラス、シリコン、セラミックスなどを材料とし、その上に、微細加工技術により、幅および高さが数μｍ〜数百μｍのレベルの微細な流路を形成したものである。マイクロ検査チップ１００のサイズおよび形状は、通常、縦横が数十ｍｍ、厚さが数ｍｍ程度の板状である。マイクロ検査チップ１００の構成の一例については、図３で詳述する。
【００２６】
送液部２１０は、マイクロ検査チップ１００内の送液を行うためのユニットで、マイクロポンプ２１１、チップ接続部２１３、駆動液タンク２１５および駆動液供給部２１７等で構成される。送液部２１０は、１つあるいは複数のマイクロポンプ２１１を備えている。マイクロポンプ２１１は、マイクロ検査チップ１００内に駆動液２１６を注入あるいは吸引することで、マイクロ検査チップ１００内の送液を行う。チップ接続部２１３は、マイクロポンプ２１１とマイクロ検査チップ１００とを接続する。
【００２７】
駆動液供給部２１７は、駆動液タンク２１５からマイクロポンプ２１１に駆動液２１６を供給する。駆動液タンク２１５は、駆動液２１６の補充のために駆動液供給部２１７から取り外して交換可能である。マイクロポンプ２１１上には１個または複数個のポンプが形成されており、複数個の場合は、各々独立にあるいは連動して駆動可能である。
【００２８】
マイクロ検査チップ１００とマイクロポンプ２１１とはチップ接続部２１３で接続されて連通されている。マイクロポンプ２１１が駆動されると、マイクロポンプ２１１から、チップ接続部２１３を介して、駆動液２１６がマイクロ検査チップ１００に注入あるいは吸引される。マイクロ検査チップ１００内の複数の収容部に収容されている検体や試薬等は、駆動液２１６によってマイクロ検査チップ１００内で送液される。
【００２９】
温度可変部２３０は、複数の温度領域（例えば、約９５℃の熱変性温度、約５５℃のアニーリング温度、約７０℃の重合温度の３つの温度領域）を有し、ＰＣＲ法による遺伝子増幅を行う。各温度領域は、ヒータやペルチエ素子等の通電によって温度を可変に制御できる素子等で構成される。
【００３０】
以下の説明では、温度可変部２３０は３つの温度領域を有するものとして説明するが、温度領域は３つに限るものではない。例えばシャトルＰＣＲ法のように２つの温度領域（例えば９０℃と６５℃）で遺伝子増幅を行う方法の場合には、温度可変部２３０は２つの温度領域を有するものであってよく、要するに、用いるＰＣＲ法に最適な温度領域を有するものと考えればよい。
【００３１】
検出部２５０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザ等の光源と、フォトダイオード（ＰＤ）等の受光部等で構成され、マイクロ検査チップ１００内の反応によって得られる生成液に含まれる標的物質を、マイクロ検査チップ１００上の検出領域の位置で光学的に検出する。光源と受光部との配置は透過型と反射型とがあり、必要に応じて決定されればよい。
【００３２】
駆動制御部２７０は、図示しないマイクロコンピュータやメモリ等で構成され、検査装置１内の各部の駆動、制御、検出等を行う。
【００３３】
移動部２８０は、温度可変部２３０とマイクロ検査チップ１００とを当接あるいは接近させるとともに、温度可変部２３０とマイクロ検査チップ１００とを相対移動させることで、温度可変部２３０の複数の温度領域によってマイクロ検査チップ１００を温度変化させ、ＰＣＲ法による遺伝子増幅を行う。移動部２８０については、図４乃至図７で詳述する。
【００３４】
分離接続部２９０は、送液部２１０あるいはマイクロ検査チップ１００の一部または全部を移動させることで、送液部２１０とマイクロ検査チップ１００とを分離あるいは接続する。分離接続部２９０については、図４、図６および図７で詳述する。
【００３５】
次に、マイクロ検査チップ１００の構成の一例について、図３を用いて説明する。図３は、マイクロ検査チップ１００の構成の一例を示す模式図で、図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）はマイクロ検査チップ１００上の流路の構成の一例を示す上面図、図３（ｃ）はマイクロ検査チップ１００上の流路の構成の他の例を示す上面図である。
【００３６】
図３（ａ）において、マイクロ検査チップ１００は、例えばポリプロピレン等の撥水性の樹脂材料で形成されており、試薬や検体等の液体を貯留し送液するための溝状の流路１１０が表面に形成された流路基板１０１と、流路基板１０１の流路１１０が形成された面に接着され、流路基板１０１の流路１１０の蓋として機能する天板１０３とで構成されている。流路基板１０１および天板１０３には、マイクロポンプユニット２１０とマイクロ検査チップ１００との接続口１１３や、検体を注入するための注入口１２３、空気抜き穴１１９等が設けられ、注入口１２３は封止部材１０５で封止されている。
【００３７】
流路１１０は、接続口１１３に連通した駆動液注入部１１１、注入口１２３に連通し、検体Ｘを貯留する検体貯留部１２１、複数の試薬貯留部１１５、試薬と検体Ｘとを混合して反応を増幅させる複数の増幅部１１７、複数の試薬貯留部１１５と複数の増幅部１１７とを結ぶ送液流路１０７、検体貯留部１２１の検体Ｘを複数の増幅部１１７に送液して分割する検体分割路１２５等で構成される。
【００３８】
複数の増幅部１１７は、図示しない温度可変部２３０によって反応時に温度変化され、同じく図示しない検出部２５０で増幅結果を検出されるために、流路基板１０１の流路１１０が形成された面の裏面近くまで達する深い流路として形成される。また、複数の増幅部１１７は、検出部２５０による光学的な検出のために、少なくともその一部が光学的に透明に形成される。
【００３９】
図３（ｂ）において、ここでは、検体Ｘを４種の試薬Ａ〜Ｄと反応させ増幅する例を示す。４つの試薬貯留部１１５の各々には、予め試薬Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが貯留されている。検体Ｘは、例えばピペット等を用いて注入口１２３から検体貯留部１２１に注入され、貯留される。検体Ｘ注入後、注入口１２３は例えばシート状の封止部材１０５で封止される。
【００４０】
４つの試薬貯留部１１５と検体貯留部１２１との各々には、５つの駆動液注入部１１１がそれぞれ連通している。４つの試薬貯留部１１５の各々は、４つの増幅部１１７に送液流路１０７を介して連通している。検体貯留部１２１は、４つの送液流路１０７に検体分割路１２５を介して連通している。
【００４１】
接続口１１３および駆動液注入部１１１を介して４つの試薬貯留部１１５と検体貯留部１２１とに接続されているマイクロポンプ２１１から、駆動液２１６が駆動液注入部１１１に注入される。これによって、検体Ｘが検体分割路１２５を通って４分割され、４つの送液流路１０７のそれぞれに送液される。同時に、４つの試薬貯留部１１５の各々に貯留されている試薬Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄも、４つの送液流路１０７のそれぞれに送液される。これによって、４分割された検体Ｘと４つの試薬Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとは、４つの送液流路１０７内で混合されながら、４つの増幅部１１７のそれぞれに注入される。４つの増幅部１１７内の空気は、空気抜き穴１１９から外部に放出される。
【００４２】
このようにして、検体Ｘと試薬Ａ〜Ｄとがそれぞれ混合され、４つの増幅部１１７のそれぞれで、検体Ｘと試薬Ａ〜Ｄの増幅Ａ〜Ｄが行われる。この時、図示しない温度可変部２３０によって検体Ｘと試薬Ａ〜Ｄとの混合液の温度が変化され、増幅が促進される。増幅終了後、図示しない検出部２５０によって検体Ｘと試薬Ａ〜Ｄとの反応結果が検出される。なお、本例では増幅部１１７を検出部２５０による検出にも使用する例を示したが、別途検出のための流路（反応検出部）を設けてもよい。この時には、増幅終了後、検体Ｘと試薬Ａ〜Ｄとの混合液を増幅部１１７から反応検出部まで送液してから検出を行う。
【００４３】
図３（ｃ）において、ここでは、増幅部１１７を検体Ｘと４種の試薬Ａ〜Ｄとの混合にも用いる例を示す。図３（ｂ）の例と同様に、４つの試薬貯留部１１５の各々には、予め試薬Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが貯留されている。検体Ｘは、例えばピペット等を用いて注入口１２３から検体貯留部１２１に注入され、貯留される。検体Ｘ注入後、注入口１２３は例えばシート状の封止部材１０５で封止される。
【００４４】
４つの試薬貯留部１１５と検体貯留部１２１との各々には、５つの駆動液注入部１１１がそれぞれ連通している。４つの試薬貯留部１１５の各々は、４つの増幅部１１７に送液流路１０７を介して連通している。検体貯留部１２１は、４つの増幅部１１７に検体分割路１２５を介して連通している。
【００４５】
最初に、接続口１１３および駆動液注入部１１１を介して検体貯留部１２１に接続されているマイクロポンプ２１１から、駆動液２１６が駆動液注入部１１１に注入されることで、検体Ｘが検体分割路１２５を通って４分割され、４つの増幅部１１７のそれぞれに注入される。４つの増幅部１１７内の空気は、空気抜き穴１１９から外部に放出される。
【００４６】
次に、接続口１１３および駆動液注入部１１１を介して４つの試薬貯留部１１５の各々に接続されているマイクロポンプ２１１から、駆動液２１６が４つの駆動液注入部１１１に注入されることで、試薬Ａ〜Ｄが送液流路１０７を通って４つの増幅部１１７のそれぞれに注入される。４つの増幅部１１７内の空気は、空気抜き穴１１９から外部に放出される。
【００４７】
このようにして、検体Ｘと試薬Ａ〜Ｄとがそれぞれ混合され、４つの増幅部１１７のそれぞれで、検体Ｘと試薬Ａ〜Ｄの増幅Ａ〜Ｄが行われる。この時、図示しない温度可変部２３０によって検体Ｘと試薬Ａ〜Ｄとの混合液の温度が変化され、増幅が促進される。増幅終了後、図示しない検出部２５０によって検体Ｘと試薬Ａ〜Ｄとの反応結果が検出される。
【００４８】
（第１の実施の形態）
次に、本発明における温度可変部２３０、移動部２８０および分離接続部２９０の第１の実施の形態について、図４および図５を用いて説明する。図４は、温度可変部２３０、移動部２８０および分離接続部２９０の第１の実施の形態を示す模式図で、図４（ａ）はマイクロ検査チップ１００が検査装置１内に搬送された状態を、図４（ｂ）は増幅部１１７の温度が変化されている状態を示す。
【００４９】
図４（ａ）において、マイクロ検査チップ１００が図示しないローディング機構により検査装置１内に搬送されると、分離接続部２９０によってマイクロ検査チップ１００が図の矢印Ａ方向に持ち上げられ、チップ接続部２１３とマイクロ検査チップ１００の接続口１１３とが接続される。チップ接続部２１３の接続口１１３と接する部分にはパッキン２１３ａが設けられており、チップ接続部２１３と接続口１１３との接触部からの漏液を防止している。
【００５０】
次に、マイクロポンプ２１１から、チップ接続部２１３および接続口１１３を介して、マイクロ検査チップ１００内に駆動液２１６が注入される。駆動液２１６によって検体Ｘおよび試薬Ａ〜Ｄが送液されて、増幅部１１７で混合されたところで、マイクロポンプ２１１が停止される。
【００５１】
移動部２８０はベルトコンベア状の搬送部２８０ａを有しており、搬送部２８０ａ上に温度可変部２３０を搭載している。温度可変部２３０は、例えばＰＣＲ法に必要な複数の温度領域を有している。ここでは、温度可変部２３０は例えば３つの温度領域を有し、領域２３０ａを約９５℃の熱変性温度、領域２３０ｂを約５５℃のアニーリング温度、領域２３０ｃを約７０℃の重合温度とする。最初は温度可変部２３０には通電されておらず、３つの温度領域は所定の温度には設定されていない。
【００５２】
図４（ｂ）において、温度可変部２３０に通電され、３つの温度領域がそれぞれ所定の温度に制御される。３つの温度領域がそれぞれ所定の温度に達した状態で、移動部２８０の搬送部２８０ａが図の矢印Ｂ方向に持ち上げられ、温度可変部２３０の領域２３０ａがマイクロ検査チップ１００の増幅部１１７の流路形成面の裏面側に当接あるいはわずかな隙間をあけて接近される。これによって、増幅部１１７内の検体と試薬との混合液が領域２３０ａの温度に保持されて反応が促進される。
【００５３】
所定時間経過後、移動部２８０が図の矢印Ｃ方向に回転移動され、温度可変部２３０の領域２３０ｂがマイクロ検査チップ１００の流路基板１０１の流路形成面の裏面側に当接あるいはわずかな隙間をあけて接近され、増幅部１１７内の検体と試薬との混合液が領域２３０ｂの温度に保持されて反応が促進される。
【００５４】
同様にして、所定時間経過後、領域２３０ｃがマイクロ検査チップ１００の流路基板１０１の流路形成面の裏面側に当接あるいはわずかな隙間をあけて接近され、増幅部１１７内の検体と試薬との混合液が領域２３０ｃの温度に保持されて反応が促進される。ＰＣＲ法による増幅終了まで、これが繰り返される。
【００５５】
図５は、上述した第１の実施の形態の変形例を示す模式図で、図５（ａ）は移動部２８０を連続的に駆動する例を、図５（ｂ）は移動部２８０上に検出部２５０を設けた例を示す。
【００５６】
図５（ａ）において、搬送部２８０ａ上に設けられた３つの領域２３０ａ、２３０ｂおよび２３０ｃは、それぞれ、ＰＣＲ法で増幅部１１７が各温度に保持されるべき時間に比例した長さを持っている。これによって、搬送部２８０ａを図の矢印Ｃ方向に連続的に一定の速度で回転させることで、ＰＣＲ法に必要な温度サイクルが実現できる。
【００５７】
図５（ｂ）において、搬送部２８０ａ上には、３つの領域２３０ａ、２３０ｂおよび２３０ｃに加えて、検出部２５０が設けられている。検出部２５０は例えば反射型の検出部で、同一基板上に光源と受光部とが設けられている。このような構成にすることで、第１の実施の形態と同様に増幅部１１７を３つの領域２３０ａ、２３０ｂおよび２３０ｃの温度に保持して反応を促進した後に、検出部２５０で反応の進捗をモニタし、更に反応を促進するといったように、リアルタイムで反応の進捗をモニタしながら増幅を行うことができる。
【００５８】
上述したように、本第１の実施の形態によれば、移動部上に設けられた温度可変部を、マイクロ検査チップの増幅部に当接あるいはわずかな隙間をあけて接近させた状態で、増幅部に対して間欠的にあるいは連続的に移動させることで、検体と試薬との混合液を増幅部に停止させた状態で温度サイクルを繰り返すことができる。これによって、マイクロ検査チップ上に長い流路を必要とせず、小型のマイクロ検査チップを用いてＰＣＲ法による遺伝子増幅を行うことのできる検査装置を提供することができる。
【００５９】
（第２の実施の形態）
次に、本発明における温度可変部２３０、移動部２８０および分離接続部２９０の第２の実施の形態について、図６を用いて説明する。図６は、温度可変部２３０、移動部２８０および分離接続部２９０の第２の実施の形態を示す模式図で、図６（ａ）はマイクロ検査チップ１００の天板１０３側から見た上面図、図６（ｂ）は側面図を示す。
【００６０】
図６（ａ）および（ｂ）において、本第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、移動部２８０の搬送部２８０ａがベルトコンベア状ではなく、円板状をしている点である。その他の点は第１の実施の形態と同じである。搬送部２８０ａは、回転軸２８０ｂの周りに矢印Ｄ方向に回転移動可能であり、搬送部２８０ａ上に温度可変部２３０を搭載している。
【００６１】
温度可変部２３０は、ＰＣＲ法に必要な複数の温度領域を有している。ここでは、第１の実施の形態と同じく、温度可変部２３０は例えば３つの温度領域を有し、領域２３０ａを約９５℃の熱変性温度、領域２３０ｂを約５５℃のアニーリング温度、領域２３０ｃを約７０℃の重合温度とする。
【００６２】
本例では、図５（ａ）に示した例と同様に、３つの領域２３０ａ、２３０ｂおよび２３０ｃは、回転軸２８０ｂの周りの回転移動方向に、それぞれＰＣＲ法で増幅部１１７が各温度に保持されるべき時間に比例した長さを持っている。これによって、搬送部２８０ａを図の矢印Ｄ方向に連続的に一定の速度で回転させることで、ＰＣＲ法に必要な温度と時間のサイクルが実現できる。
【００６３】
もちろん、３つの領域２３０ａ、２３０ｂおよび２３０ｃは、図４および図５（ｂ）に示した例と同様の構成であってもよい。
【００６４】
次に、本第２の実施の形態の動作について説明する。図６（ｂ）において、マイクロ検査チップ１００が図示しないローディング機構により検査装置１内に搬送されると、分離接続部２９０によってマイクロ検査チップ１００が図の矢印Ａ方向に持ち上げられ、チップ接続部２１３とマイクロ検査チップ１００の接続口１１３とが接続される。チップ接続部２１３の接続口１１３と接する部分にはパッキン２１３ａが設けられており、チップ接続部２１３と接続口１１３との接触部からの漏液を防止している。
【００６５】
次に、マイクロポンプ２１１から、チップ接続部２１３および接続口１１３を介して、マイクロ検査チップ１００内に駆動液２１６が注入される。駆動液２１６によって検体Ｘおよび試薬Ａ〜Ｄが送液されて、増幅部１１７で混合されたところで、マイクロポンプ２１１が停止される。
【００６６】
移動部２８０は、上述したように円板状の搬送部２８０ａを有しており、搬送部２８０ａ上に温度可変部２３０を搭載している。最初は温度可変部２３０には通電されておらず、３つの温度領域は所定の温度には設定されていない。
【００６７】
続いて、温度可変部２３０に通電され、３つの温度領域がそれぞれ所定の温度に制御される。３つの温度領域がそれぞれ所定の温度に達した状態で、移動部２８０が図の矢印Ｂ方向に持ち上げられ、温度可変部２３０の領域２３０ａがマイクロ検査チップ１００の増幅部１１７の流路形成面の裏面側に当接あるいはわずかな隙間をあけて接近される。搬送部２８０ａを図の矢印Ｄ方向に連続的に一定の速度で回転させることで、ＰＣＲ法に必要な温度と時間のサイクルが実現できる。ＰＣＲ法による増幅終了まで、これが繰り返される。
【００６８】
上述したように、本第２の実施の形態によれば、円板状の移動部上に設けられた温度可変部を、マイクロ検査チップの増幅部に当接あるいはわずかな隙間をあけて接近させた状態で、増幅部に対して間欠的にあるいは連続的に移動させることで、検体と試薬との混合液を増幅部に停止させた状態で温度サイクルを繰り返すことができる。これによって、マイクロ検査チップ上に長い流路を必要とせず、小型のマイクロ検査チップを用いてＰＣＲ法による遺伝子増幅を行うことのできる検査装置を提供することができる。
【００６９】
（第３の実施の形態）
次に、本発明における温度可変部２３０、移動部２８０および分離接続部２９０の第３の実施の形態について、図７を用いて説明する。図７は、温度可変部２３０、移動部２８０および分離接続部２９０の第３の実施の形態を示す模式図で、図７（ａ）はマイクロ検査チップ１００の天板１０３側から見た上面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＥ−Ｅ’断面図を示す。
【００７０】
図７（ａ）および（ｂ）において、本第３の実施の形態が第１および第２の実施の形態と異なる点は、温度可変部２３０を移動させるのではなく、マイクロ検査チップ１００を回転移動させる点である。
【００７１】
まず、本第３の実施の形態の動作について説明する。図７（ｂ）において、初期状態では、分離接続部２９０によってチップ接続部２１３が図の矢印Ａと逆方向に引き上げられ、マイクロポンプ２１１と分離されている。
【００７２】
マイクロ検査チップ１００が図示しないローディング機構により検査装置１内に搬送されると、分離接続部２９０によってチップ接続部２１３が図の矢印Ａ方向に押し下げられる。これによって、チップ接続部２１３とマイクロ検査チップ１００の接続口１１３、およびチップ接続部２１３とマイクロポンプ２１１とが接続される（図７（ｂ）の破線の状態）。
【００７３】
チップ接続部２１３の接続口１１３と接する部分およびマイクロポンプ２１１と接する部分にはパッキン２１３ａが設けられており、チップ接続部２１３と接続口１１３との接触部およびチップ接続部２１３とマイクロポンプ２１１との接触部からの漏液を防止している。
【００７４】
次に、マイクロポンプ２１１から、チップ接続部２１３および接続口１１３を介して、マイクロ検査チップ１００内に駆動液２１６が注入される。駆動液２１６によって検体Ｘおよび試薬Ａ〜Ｄが送液されて、増幅部１１７で混合されたところで、マイクロポンプ２１１が停止される。続いて、分離接続部２９０によってチップ接続部２１３が図の矢印Ａと逆方向に引き上げられ、マイクロポンプ２１１およびマイクロ検査チップ１００と分離される（図７（ｂ）の実線の状態）。
【００７５】
保持部３００は、円板状をしており、その上に温度可変部２３０と検知部２５０とを搭載している。保持部３００の中央近傍には、マイクロ検査チップ１００を保持部３００に対して回転移動させるための移動部２８０が設けられている。最初は温度可変部２３０には通電されておらず、３つの温度領域は所定の温度には設定されていない。
【００７６】
続いて、温度可変部２３０に通電され、３つの温度領域がそれぞれ所定の温度に制御される。３つの温度領域がそれぞれ所定の温度に達した状態で、移動部２８０と保持部３００とが図の矢印Ｂ方向に持ち上げられる。これによって、移動部２８０がマイクロ検査チップ１００の流路基板１０１に設けられた切り欠き１０１ａに挿入されて、移動部２８０によってマイクロ検査チップ１００が回転移動可能になされる。
【００７７】
また、温度可変部２３０の領域２３０ａがマイクロ検査チップ１００の増幅部１１７の流路形成面の裏面側に当接あるいはわずかな隙間をあけて接近される。これによって、増幅部１１７内の検体と試薬との混合液が領域２３０ａの温度に保持されて反応が促進される。
【００７８】
次に、所定時間経過後、移動部２８０によってマイクロ検査チップ１００が図７（ａ）の矢印Ｆ方向に９０°回転移動され、増幅部１１７の流路形成面の裏面が温度可変部２３０の領域２３０ｂに当接あるいはわずかな隙間をあけて接近される。これによって、増幅部１１７内の検体と試薬との混合液が領域２３０ｂの温度に保持されて反応が促進される。同様にして、所定時間経過後、移動部２８０によってマイクロ検査チップ１００が図の矢印Ｆ方向に９０°回転移動され、あるいはわずかな隙間をあけて接近される。これによって、増幅部１１７内の検体と試薬との混合液が領域２３０ｃの温度に保持されて反応が促進される。
【００７９】
次に、移動部２８０によってマイクロ検査チップ１００が図の矢印Ｆ方向に９０°回転移動され、増幅部１１７の流路形成面の裏面が検出部２５０に当接あるいはわずかな隙間をあけて接近される。検出部２５０は例えば反射型の検出部で、同一基板上に光源と受光部とが設けられている。このような構成にすることで、増幅部１１７を３つの領域２３０ａ、２３０ｂおよび２３０ｃの温度に保持して反応を促進した後に、検出部２５０で反応の進捗をモニタし、更に反応を促進するといったように、リアルタイムで反応の進捗をモニタしながら増幅を行うことができる。ＰＣＲ法による増幅終了まで、これが繰り返される。
【００８０】
なお、ここでは、チップ接続部２１３がマイクロポンプ２１１と分離されており、分離接続部２９０によって図の矢印Ａ方向に上下するとして説明したが、これに限るものではなく、チップ接続部２１３とマイクロポンプ２１１とが一体化されており、分離接続部２９０によって、一緒に図の矢印Ａ方向に上下してもよい。
【００８１】
上述したように、本第３の実施の形態によれば、検体と試薬との混合液を増幅部に送液した後、マイクロ検査チップとマイクロポンプとを分離した状態で、マイクロ検査チップを温度可変部に対して回転移動させることで、検体と試薬との混合液を増幅部に停止させた状態で温度サイクルを繰り返すことができる。これによって、マイクロ検査チップ上に長い流路を必要とせず、小型のマイクロ検査チップを用いてＰＣＲ法による遺伝子増幅を行うことのできる検査装置を提供することができる。
【００８２】
以上に述べたように、本発明によれば、マイクロ検査チップ内で液体を送液するための送液部を備え、複数の温度領域を有する温度可変部とマイクロ検査チップとを相対移動させることで、マイクロ検査チップ内で液体を停止させた状態で、温度サイクルを繰り返すことができる。これによって、マイクロ検査チップ上に長い流路を必要とせず、小型のマイクロ検査チップを用いてＰＣＲ法による遺伝子増幅を行うことのできる検査装置を提供することができる。
【００８３】
なお、本発明に係る検査装置を構成する各構成の細部構成および細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】検査装置の一例を示す斜視図である。
【図２】検査装置の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図３】マイクロ検査チップの構成の一例を示す模式図である。
【図４】温度可変部、移動部および分離接続部の第１の実施の形態を示す模式図である。
【図５】第１の実施の形態の変形例を示す模式図である。
【図６】温度可変部、移動部および分離接続部の第２の実施の形態を示す模式図である。
【図７】温度可変部、移動部および分離接続部の第３の実施の形態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  検査装置
３  トレイ
５  搬送口
７  操作部
９  表示部
１００  マイクロ検査チップ
１０１  流路基板
１０３  天板
１０５  封止部材
１０７  送液流路
１１０  流路
１１１  駆動液注入部
１１３  接続口
１１５  試薬貯留部
１１７  増幅部
１１９  空気抜き穴
１２１  検体貯留部
１２３  注入口
１２５  検体分割路
２１０  送液部
２１１  マイクロポンプ
２１３  チップ接続部
２１３ａ  パッキン
２１５  駆動液タンク
２１６  駆動液
２１７  駆動液供給部
２３０  温度可変部
２３０ａ  領域
２３０ｂ  領域
２３０ｃ  領域
２５０  検出部
２７０  駆動制御部
２８０  移動部
２８０ａ  搬送部
２８０ｂ  回転軸
２９０  分離接続部
３００  保持部
【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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