化學分析裝置和化學分析用的結構體的製作方法
2023-05-25 21:32:56
專利名稱：化學分析裝置和化學分析用的結構體的製作方法
技術領域：
本發明涉及化學分析裝置。
背景技術：
對於從包含DNA的液體試樣中提取DNA的方法而言，在WO 00/78455號公報中記載了一種利用擴增進行檢查的微小結構體及其方法。在該裝置中，使DNA混合液通過作為無機基體的玻璃過濾器後，再使洗滌液和洗提液通過來僅回收DNA。玻璃過濾器設置在可旋轉的結構體上，洗滌液和洗提液等試劑保持在同一結構體內各試劑的貯藏器中，各試劑在通過結構體旋轉發生的離心力作用下流動，通過打開設置在連接各試劑貯藏器和玻璃過濾器的微細流路上的閥使試劑通過玻璃過濾器。
作為從包含多種化學物質的試樣中提取核酸等特定化學物質進行分析的化學分析裝置，在特表2001-527220號公報中記載了一體型流體操作盒。該裝置的一體型盒內部裝備有溶解液、洗滌液和洗提液等試劑和捕獲核酸的捕獲構成部件，在將包含核酸的試樣注入到盒內部後，使上述試樣與洗提液混合併通過上述捕獲構成部件，再使洗滌液通過捕獲構成部件，然後使洗提液通過捕獲構成部件，讓通過捕獲構成部件後的洗提液與PCR試劑接觸並流到反應室。
專利文件1WO 00/78455號公報專利文件2特表2001-527220號公報然而上述WO 00/78455號公報記載的結構體，因為在閥上使用通過加熱熔化的蠟等，所以存在已通過的試劑對殘留在閥部件上對回收的DNA產生汙染的可能性。也就是說，由於DNA混合液和洗滌液等殘留在閥部，所以在用離心力使洗提液通過玻璃過濾器的工序中，可能有殘留在閥部件上的DNA混合液和洗滌液流入。
另外，上述特表2001-527220號公報記載的一體型流體操作盒在用泵輸送各試劑時，通過打開設置在連接各試劑室和捕獲構成部件的微細流路上的閥等使試劑通過捕獲構成部件。另外，為了使已通過捕獲構成部件的試劑之中的洗滌液流到廢液室、以及使洗提液流到反應室而用設置在捕獲構成部件和各室之間的流路上的閥等進行切換。在用泵通過液體輸送多種試劑時，試劑殘留在流路壁上，特別是當在閥等障礙物上容易殘留液體時，一旦殘留的液體不流動，就有可能在與其它試劑的合流部分上發生汙染。另外，在用閥等切換已通過捕獲構成部件的洗滌液和洗提液使其流到各個室的情況，因為先流動到廢液室的洗滌液汙染切換到反應室的閥等上遊流路，所以有在洗提液中混入洗滌液的危險。
因此，本發明的目的在於提供一種能解決上述課題中的至少一個並高精度地提取液體試樣中特定化學物質的簡易的化學分析裝置。
發明內容
為了解決上述課題，本發明具有通過把提取部和試劑保持部製成另外的結構體，將各試劑預先內裝在試劑保持部內各試劑容器中的形態。
特別優選在將試劑保持部裝在提取部上的狀態下，將各試劑容器在提取部內部連通。
或者通過把分析部和試劑保持部製成另外的結構體，進一步把保持特定的分析試劑的分析試劑保持部製成與另外的試劑保持部不同的結構體，預先將各試劑內裝在各試劑保持部內的各試劑容器中，在與保持其它試劑保持部不同的溫度條件下保存分析試劑保持部可以解決上述課題。
特別優選在將各試劑保持部裝到分析部上的狀態下，將各試劑容器在分析部內部連通。
或者特別為每種被分析的化學物質準備不同的分析試劑保持部或不同的其它試劑保持部，將它們裝在共用的分析部上進行分析。
由此，可以提供在裝備有閥部件和多個試劑的情況下抑制試劑間汙染的高性能分析裝置及分析用結構體。
具體的說，例如可以有以下方式。
(1)是收容試劑盒和流路盒形態下的分析裝置。例如所述分析裝置裝備有包括貯藏1一次份量的多個試劑的試劑貯藏部的試劑盒、連接試劑盒的連接部、形成供上述多個試劑流下流路的(最好是無閥的)流路盒的收容部。
具體地說，該化學分析裝置裝備有用於收容能注入試樣、貯藏與上述試樣反應的試劑並且具有使上述試樣與上述試劑反應的反應區的結構體的收容部、和對上述反應後的試樣進行檢測的檢測機構，其特徵在於，上述結構體裝備有包括貯藏試劑的試劑貯藏部的試劑盒、和流路盒，該流路盒具有連接上述試劑盒的連接部、供上述試劑流過的試劑流路、供上述試樣流過的試樣流路、和將上述試劑流路與上述試樣流路相連的上述反應區。
另外，上述結構體以可轉動的方式設置，上述試樣包含核酸，上述流路盒具有捕捉上述試樣中核酸的捕捉部。
由此，特別是因為採用根據檢查項目安裝對應於對象檢查的試劑盒和共用流路盒的機構，所以在處理試劑時必需注意(溫度管理等)，而且即使是在試劑不合適的情況下，也可以僅使用沒有不合適試劑盒的試劑盒，而不用變更流路盒，由此可實施高效率的檢查。
另外，根據對象可以原樣使用流路盒，也可以只改變對應的試劑盒，可以構成能減少儲存空間、降低成本的分析裝置。
最好能構成在進行分析時使試樣盒內與流路盒內連通的無閥的結構。具體地說，在將上述試樣盒和上述流路盒裝到上述收容部中的狀態下，使上述試劑盒的第一試劑貯藏部和第二試劑貯藏部藉助於在上述流路盒上形成的上述試劑流路或上述試樣流路形成連通的空間。
(2)其特徵在於在上述(1)中，上述試劑盒由包括試劑的多個試劑盒構成，第一試劑盒在被以比第二試劑盒低的溫度保持後收容在上述分析裝置中。
或者其特徵在於在上述(1)中，上述流路盒包括貯藏試劑的試劑貯藏部，上述流路盒在以比上述試劑盒低的溫度下保持後收容在上述分析裝置中。
(3)上述試劑盒最好是裝備多個的形態。
例如在(1)中，其特徵在於上述試劑盒由包括試劑的多個試劑盒構成，第一試劑盒與上述流路盒的第一區相對配置，第二試劑盒與上述流路盒的第二區相對配置。
或者其特徵在於在(1)中，上述試劑盒由包括試劑的多個試劑盒構成，第二試劑盒與上述流路盒相對設置，第一試劑盒與上述第二試劑盒相對設置。
(4)化學分析用的各盒本身還具有以下的特徵。
所述化學分析用結構體具有包含特定化學物質的試樣導入部、儲藏與上述試樣反應的試劑的試劑儲藏部、從上述反應的試劑中捕捉上述化學物質的捕捉部，其特徵在於，上述結構體裝備有包括貯藏多個試劑的試劑儲藏部的試劑盒、和流路盒，該流路盒具有能連接上述試劑盒的連接部、供上述試劑流過的試劑流路、供上述試樣流過的試樣流路、以及連通上述試劑流路和上述試樣流路的上述反應區。
另外，如果個別地看，流路結構體具有能與裝備貯藏試劑的貯藏部的試劑結構體連接的連接部、供經上述連接部供給的上述試劑流動的試劑流路、供包含特定的化學物質的試樣流過的試樣流路、連接上述試劑流路和上述試樣流路的反應區、和捕捉與上述試劑反應後的上述試樣中的上述化學物質的捕捉部。因此，流路結構體還可以構成包含特定化學物質的試樣導入部、和捕捉上述導入的試樣中的特定化學物質並保持與上述試樣反應的試劑的化學分析用結構體。
或者試劑結構體的特徵在於裝備有可連接地形成在流路結構體上的連接部、貯藏上述試劑的試劑貯藏部和將上述已貯藏的試劑導入到上述流路結構體中的流路，所述流路結構體具有供試劑流下的試劑流路、供包含特定化學物質的試樣流下的試樣流路、以及將上述試劑流路和上述試樣流路連通的上述反應區。因此，試劑結構體還可以構成包含特定化學物質的試樣導入部、和能夠捕捉導入的試樣中的特定化學物質並保持與上述試樣反應的試劑的化學分析結構體。
附圖的簡單說明
圖1是按照本發明的一個實施例所述遺傳基因檢查裝置的整體構成圖。
圖2是按照本發明一個實施例所述檢查組件的構成圖。
圖3是按照本發明一個實施例所述試劑盒的構成圖。
圖4是按照本發明一個實施例所述檢查盒的構成圖。
圖5是按照本發明一個實施例所述試劑盒和檢查盒的剖面圖。
圖6是按照本發明一個實施例所述檢查組件的剖面圖。
圖7是表示按照本發明一個實施例所述操作程序的說明圖。
圖8是表示按照本發明一個實施例所述遺傳基因診斷裝置內的動作程序的說明圖。
圖9是表示按照本發明一個實施例所述遺傳基因診斷裝置內的動作程序的說明圖。
圖10是說明按照本發明一個實施例所述試劑盒和分析盒的動作說明圖。
圖11是說明按照本發明一個實施例所述試劑盒和分析盒的動作說明圖。
圖12是說明按照本發明一個實施例所述試劑盒和分析盒的動作說明圖。
圖13是說明按照本發明一個實施例所述試劑盒和分析盒的動作說明圖。
圖14是說明按照本發明一個實施例所述試劑盒和分析盒的動作說明圖。
圖15是說明按照本發明一個實施例所述試劑盒和分析盒的動作說明圖。
圖16是說明按照本發明一個實施例所述試劑盒和分析盒的動作說明圖。
圖17是說明按照本發明一個實施例所述試劑盒和分析盒的動作說明圖。
圖18是說明按照本發明一個實施例所述檢查組件的剖面圖。
圖19是按照本發明一個實施例所述擴增的試劑盒和試劑盒以及分析盒的俯視圖。
圖20是按照本發明一個實施例所述擴增的試劑盒和試劑盒以及分析盒的俯面圖。
圖21是按照本發明一個實施例所述擴增的試劑盒和試劑盒以及檢查盒的剖面圖。
圖22是按照本發明一個實施例所述檢查組件的剖面圖。
圖23是按照本發明一個實施例所述試劑盒和分析盒的俯視圖。
具體實施例方式
下面參照圖1～17說明按照本發明遺傳基因檢查裝置的一個實施例。
圖1是按照本發明所述遺傳基因檢查裝置的整體構成圖。遺傳基因分析裝置1包括由電動機11可旋轉支持的保持盤12、配置在保持盤12上的多個檢查組件2、用於控制液體流動的穿孔機13、加溫裝置14和檢測裝置15。操作者針對每個檢查項目逐個準備檢查組件2，將所述組件裝在保持盤12上，起動遺傳基因裝置1。
圖2是檢查組件2的構成圖。檢查組件2以下述方式構成把在試劑盒本體21上接合有透明試劑盒蓋22的試劑盒20裝到在檢查盒本體31上接合有透明檢查盒蓋32的檢查盒30上。
預先在各試劑容器220、230、240、250、260、270中分別注入預定量份的各試劑。在試劑盒20的內面(圖3)設置與各試劑容器連通的試劑流出口221、231、241、251、261、271，通過將試劑盒安裝到檢查盒30上，使試劑盒與如圖4所示的檢查盒30的各試劑流入口321、331、341、351、361、371連接。在將試劑盒20裝到檢查盒30上的時刻，各試劑容器通過各試劑流出口和對應的各試劑流入口在檢查盒內連通。
因此，本實施例的化學分析裝置是包括收容檢查組件2和對反應後的上述試樣進行檢測的檢測裝置15的化學分析裝置，其中所述檢查組件2是能導入試樣並保持與試樣反應的試劑的結構體，所述分析裝置的特徵在於，檢查組件2裝備有貯藏多個試劑的試劑貯藏部的試劑盒的試劑盒20、具有連接試劑盒的連接部、供上述多個試劑流下的試劑流路、供上述檢查對象物流下的試樣流路、和使上述試劑與上述檢查對象物反應的反應區的流路盒即檢查盒30。
另外，上述檢查組件以可旋轉的形式配置，上述檢查對象物包含遺傳基因，上述流路盒具有捕捉上述檢查對象物的遺傳基因的捕捉部和保持上述已捕捉的上述遺傳基因的保持部。
由此，特別是通過根據檢查項目來安裝與對象檢查對應的試劑盒20和共通流路檢查盒30的機構，所以在處理試劑時必需注意(溫度管理等)，這樣，即使出現試劑不合適的情況，也只使用沒有不合適試劑盒20的試劑盒，而不需要變更流路盒的檢查盒30，從而能進行高效率的檢查。
根據對象可以原樣使用檢查盒30而只改變對應的試劑盒20，可以構成能減少儲存空間、降低成本的分析裝置。
最好能構成在進行分析時使試劑盒20內與檢查盒內部連通的無閥結構。具體地說，在上述試劑盒和上述檢查盒已安裝的狀態下，上述試劑盒20的某個試劑容器和上述試劑盒的另一試劑容器藉助於形成在檢查盒30上的第一流路形成連通的空間。
另外，盒本身也具有特徵。
化學分析用結構體中的盒裝備有包括貯藏多個試劑的試劑貯藏部的試劑盒30和連接試劑盒30的連接部，以及具有供上述多個試劑流下的試劑流路、供上述檢查對象物流下的試樣流路、和使上述試劑與上述檢查對象物反應的反應區的檢查盒20。
在個別盒上還具有進一步的特徵。作為檢查盒裝備有與包括貯藏試劑的試劑貯藏部並作為試劑結構體的試劑盒可連接地構成並向上述試劑貯藏部供給試劑的連接部、注入包含特定化學物質的試樣的注入口、從由上述注入口注入的試樣中分離包含檢查對象遺傳基因的分離試樣的分離部、導入從上述第一連接部供給的第一試劑和上述分離試樣使它們反應的第一反應部、從上述已反應的上述分離試樣中捕捉上述遺傳基因的遺傳基因捕捉部、把從上述第二連接部供給的洗滌用試劑導入到上述遺傳基因捕捉部的洗滌用試樣流路、把從上述第三連接部供給的洗提用試劑導入到上述遺傳基因捕捉部的洗提用試劑流路、和保持上述已洗提的上述遺傳基因的保持部。也可以利用檢測機構在上述保持部進行檢測。
另外，由包含特定的化學物質的試樣導入部和能捕捉上述已導入的試樣中的特定化學物質並保持與上述試樣反應的試劑的化學分析用盒構成的試劑盒裝備有與具有供上述多個試劑流下的試劑流路、供上述檢查對象物流下的試樣流路、與使上述試劑與上述檢查對象物反應的反應區的檢查盒20連接的連接部、貯藏多個試劑的試劑貯藏部、以及將上述已儲藏的試劑導入到上述檢查盒20中的流路。
另外，還具有能在檢查盒上設置試劑盒的特徵點。
具體地說，例如在上述檢查盒上設置注入試樣的注入口，將上述注入口設計成在搭載試劑盒時從疊層方向上看注入口能被上述試劑盒覆蓋。由此能防止在盒旋轉時來自注入口的試樣擴散、流出。
圖5中示出了在圖2和圖4中所示的A-A部分的試劑盒20和檢查盒30的縱剖面圖的主要部分，在圖6中示出了對應於將試劑盒20裝到檢查盒30上的狀態的上述A-A部分的縱剖面圖。為了防止預先貯藏在試劑盒20內的試劑漏出或蒸發而在試劑盒20的下面粘接了試劑盒保護片23。由此還具有裝備遮蔽試劑出口的蓋的特徵。另外，為了防止檢查盒30的內部汙染而在檢查盒30的上面粘接了檢查盒保護片33。
操作者剝下試劑盒保護片23和檢查盒保護片33後，將試劑盒20裝在檢查盒30上。通過使構成試劑流出口的突起部(例如，圖5的269)與試劑流入口嵌合，確定兩盒的位置，並且使試劑不會漏到檢查盒之外。或者也可以通過在與檢查盒保護片相接的檢查盒蓋32上添加粘接劑，粘接試劑盒的接合面，防止試劑的漏出。
另外，可以將設在上述試劑盒上的突起部(例如，圖5的269)設置在檢查盒一側。
這樣一來，還具備具有凹凸構造的特徵點。
本發明的特徵點還在於，試劑盒30裝備有包括與試劑容器連通流路的突起部，檢查盒具有收容該突起部並包括與上述流路對應的流路的凹狀入口部。另外，與上述突起部和入口部相反側的盒上形成的組合也可以。
以下說明用全血作為試樣時病毒核酸的提取和分析的動作。在圖7中示出了由操作者操作本發明所述遺傳基因檢查裝置的程序，圖8和圖9示出了遺傳基因檢查裝置內部的動作程序。
操作者把用真空採血管採集的全血從檢查盒30的試樣注入口301注入到試樣容器310中(圖10)，在將圖5中所示的試劑盒保護片23和檢查盒保護片33剝離後，將試劑盒20裝在檢查盒30上(圖2)。因為這時檢查盒30的試樣注入口301被試劑盒20堵住，所以以後試樣不會從檢查盒30漏出。或者也可以預先使試樣通孔313與試劑盒20連通(圖2和圖3)，並安裝能讓空氣通過但使試樣及其霧不能通過的過濾器，從而變成在試樣流動時能通氣的狀態也可以。
在圖1的保持盤12上只安裝必需數目的這樣組裝的分析組件2，並使遺傳基因檢查裝置1運轉，從全血中提取病毒的遺傳基因，最終檢測出遺傳基因。
以下將說明在圖11至圖17中示出的遺傳基因檢查裝置1內部的各動作中液體的流動狀態。
注入全血501後，通過電動機11使保持盤12旋轉。注入到試樣容器310中的全血在因保持盤12旋轉產生的離心力的作用下向外面側流動，充滿血球貯藏容器311和血清定量容器312，剩餘的全血從溢流細管流路313通過溢流粗管流路314流到全血廢棄容器315(圖11)。在全血廢棄容器315中設置全血廢棄用通氣流路318，空氣能通過檢查盒通氣孔302從試劑盒通氣孔202自由出入。因為從溢流細管流路313到溢流粗管流路314的連接部急劇擴大，並且處在溢流細管流路313的最內周側(半徑位置601)，所以全血在充滿溢流細管流路313的狀態下將上述連接部切斷。因此在半徑位置601的內周側不能存在液體，所以血清定量容器312的液面也變成為半徑位置601。全血也流入到從血清定量容器312分叉的血清毛細管316中，在此全血的最內周部變成半徑位置601。
並且繼續旋轉時，全血和血清將分離(離心分離)，血球502向外周側的血球貯藏容室311移動，在血清定量容器312內只獲得血清503。
在進行上述一連串的血清分離動作時，存在於試劑盒20上的各試劑容器的通氣孔222、232、242、252、262、272被試劑盒蓋22(圖5)蓋住，變成空氣不能進入的狀態。雖然由於離心力使各試劑要從試劑容器外周流出，但由於在容器內無空氣流入，而使試劑容器內的壓力下降，與離心力平衡，使試劑不能流出。然而當隨著轉數增加，離心力變大時，試劑容器內的壓力逐漸降低，當變成試劑的飽和蒸氣氣壓以下時產生氣泡。在此，如圖12所示，由於形成使從各試劑容器外周側流出的試劑暫時返回到內周側的流路構造(返回流路223、233、243、253、263、273)，所以能抑制試劑容器內的壓力下降，防止氣泡發生。這樣，在血清分離操作時，各試劑在各試劑容器內按原樣保持不流動。
在旋轉預定時間後，血清分離動作結束時，分析組件2停止工作，血清定量容器312內的血清503的一部分因表面張力而通過毛細管流動到血清毛細管316內，一直流動到作為混合部410與血清毛細管316的連接部的混合部入口411，並充滿血清毛細管316。
然後，穿孔機13在各試劑容器上遊部的通氣孔上逐個地打洞後，使電動機11旋轉，讓各試劑在離心力作用下流動。
下面說明血清分離結束後的動作。
在溶液容器220中分別注入用於溶解血清中病毒膜蛋白的溶液521，當穿孔機在溶液通氣孔222處打洞後，使電動機11旋轉，溶液521在離心力的作用下從溶液容器220經溶液返回流路223流入混合部410。並且因為血清定量容器312內的血清最內周側(在血清分離結束時的半徑位置601)在混合部入口411(半徑位置602)的內周側，血清定量容器312和血清毛細管316內的血液在由離心力引起的落差作用下從混合部入口411流入混合部410(圖13)。混合部410由混合血清和溶液的部件構成，例如是樹脂或玻璃、紙等多孔性過濾器或纖維或是用蝕刻或機械加工等製作的矽或金屬等的突起物等。
血清和溶液在混合部410混合後流入反應容器420(圖14)。在反應容器420中設置反應容器用通氣流路423，空氣可通過檢查盒通氣孔302從試劑盒通氣孔202自由地出入。因為從血清定量容器312到血清毛細管316的分叉部317(半徑位置603)均在混合部入口411(半徑位置602)的內周側，所以血清毛細管316內的血清通過虹吸效應全部流出混合部410。另一方面，血清定量容器312的血清在離心力的作用下流入血清毛細管316後，在血清定量容器132內的血清液面到達分叉部317(半徑位置603)時，繼續流出到混合部410，在血清的液面到達分叉部317的時刻，空氣混入血清毛細管316中，使毛細管36變空，流動結束。也就是說，在從血清分離結束時的半徑位置601到半徑位置603的範圍內的血清定量容器312、溢流細管流路313和血清毛細管流路316內的血清流出到混合部410與溶液混合。
這樣，如果在從半徑位置601到半徑位置603的範圍內將血清定量容器312、溢流細管流路313和血清毛細管流路316的容積設定為預定容積(必需的血清量)，則即使血清相對於全血的比率與每個全血試樣不同，也能對分析中使用的血清定量。例如當設定血球貯藏容器的容積為250ul，把必需的血清量設計為200ul時，如果分別注入全血500ul，則將有50ul的全血溢流到全血廢棄容器315中，剩下的450ul分離成血清和血球，已分離的血清中的200ul流出到混合部410。也就是說可以用本發明的裝置對450ul的全血，即含200ul以上血清量的全血試樣進行分析。而對血清比率小的全血，可以使血球貯藏容器的容積變大從使全血試樣增多。
在反應容器420中混合後的血清和溶液發生反應。因為血清和溶液的混合液流入反應容器420後在反應容器420內形成的液面處於反應液流路421的最內周部(半徑位置604)的外周側，所以不會超過反應液流路421的最內周部，因此在旋轉中能將混合液保持在反應容器420中。
溶液溶解血清中的病毒或細菌等的膜並產生從其中析出核酸的作用，而且還能進一步促進核酸在核酸結合部件301上的吸附。作為這樣的試劑，在DNA的析出和吸附時可以使用鹽酸胍，在RNA的析出和吸附時可以用胍硫氰酸酯，作為核酸結合部件可以用石英、玻璃等多孔材料或纖維過濾器等。
將血清和溶液保持在反應容器420中後，使電動機11停止旋轉，用穿孔機13在用於將空氣供給追加液容器230中的追加液通氣孔232上打洞，當再使電動機11旋轉時，追加液531在離心力的作用下從追加液容器230經追加液返回流路233流入反應容器420，使反應容器內的混合液的液面移動到內周側(圖15)。當液面到達反應液路421的最內周部(半徑位置604)時，混合液可以越過反應液流路的最內周部流出，經合流流路701流入到核酸結合部件301上。作為追加液，可以使用例如上述的溶液。
另外，可以利用試樣對混合液壁面的潤溼性能，在停止狀態下利用毛細管現象使混合液在反應液流路421內流動，這樣，便不需要追加液531。
這樣一來，當溶液和血清的混合液通過核酸結合部件時，核酸將吸附在核酸結合部件301上，而液體流入洗提液回收容器390。
在洗提液回收容器390上設置洗提液回收容器用的通氣流路394，空氣可通過檢查盒通氣孔302從試劑盒通氣孔202自由出入。雖然與混合容器420的情況同樣，通過核酸結合部件301後的廢液391，由於廢液返回流路393的原因，而暫時保存在洗提液回收容器390中，但因為與廢液量相比，洗提液回收容器390的容積十分小，所以廢液越過廢液返回流路393的最內周側，經廢液流出路399流到廢液貯存容器402中(圖16)。
接著停止電動機11的轉動，當用穿孔機13在用於向第一洗滌液容器240供給空氣的第一洗滌液通氣孔240的位置上打洞後，再度使電動機11旋轉時，第一洗滌液在離心力的作用下從第一洗滌液容器240經第一洗滌液返回流路243和混合流路701流入核酸結合部件301，洗滌附著在核酸結合部件301上的蛋白質等不要的成分。作為第一洗淨液例如可以使用上述的溶液或者降低溶液中鹽濃度的液體。洗滌後的廢液與上述混合液同樣經洗提液回收容器390流到廢液貯藏容器402。
反覆重複同樣的洗滌操作。例如，第一洗滌液之後，在電動機停止的狀態，用穿孔機13在用於向第二洗滌液容器250供給空氣的第二洗滌液通氣孔252的位置上打洞後，再度使電動機11旋轉，洗滌附著在核酸結合部件301上的鹽等不要的成分。作為第二洗滌液，可以使用例如乙醇或乙醇水溶液。
同樣，在用於向第三洗滌液容器260供給空氣的第三洗滌液通氣孔262的蓋上打洞。第三洗滌液直接流入洗提液回收容器390中，洗滌附著在洗提液回收容器390上的鹽等成分。作為第三洗滌液例如可以使用滅菌水和PH調整為7至9的水溶液。
這樣，在洗滌完核酸結合部件301和洗提液回收容器390後，轉移到核酸洗提工序。
也就是說，在電動機停止旋轉的狀態下，用穿孔機13在用於向洗提液容器370供給空氣的洗提液通氣孔272的蓋上打洞，然後再度使電動機11旋轉，讓洗提液571在核酸結合部件301上流動(圖17)。洗提液是從核酸結合部件301上洗提核酸的液體，可以使用水或PH值調整到7至9的水溶液。特別是為了容易洗提，最好將洗提液加溫到40度以上。加溫時可使用圖1的加溫裝置14，也可以用對洗提液回收容器390進行光照射的方式。把這樣回收的核酸取出後注入到檢測裝置，將核酸擴增後進行檢測。
或者如以下所述，如果使用擴增液作為洗提液571，則可以在洗提液回收容器390內進行擴增和檢測。也就是說，在電動機停止轉動的狀態下，用穿孔機13在用於向擴增液貯藏容器270供給空氣的擴增液通氣孔272處打洞，再度使電動機11旋轉，使擴增液571流動(圖17)。擴增液571經過已放入酶試劑的酶試劑容器280與酶試劑一起進入酶試劑混合容器380，擴增試劑與酶試劑混合後通過核酸結合部件301，洗提核酸。已洗提的核酸液體的液量比洗提液回收容器390的容積小，所以不能越過廢液返回流路393的最內周側，而保持在洗提液回收容器內。擴增液是用於擴增檢測核酸的試劑，包含脫氧核苷三磷酸和螢光試劑等。根據擴增方法，用加溫裝置14，從洗提液回收容器390的上方照射光進行加溫，在洗提液回收容器390內擴增核酸。
接著將檢測裝置15移動到洗提液回收容器390上，檢測例如螢光發光量。
按照本發明，不用擔心因不需要分別注入試劑的操作而由作業不完備引起的試劑汙染。並且不需要在流路途中設置用於控制各試劑流動的閥，不會發生在流路的閥部件中殘留液體，可以防止前面工序中的試劑汙染，從而可以高純度地提取液體試樣中的核酸等特定成分，並高精度地進行分析。
另外，按照本發明，因為可以分別提供試劑盒與檢查盒，所以根據檢查項目，在例如試劑液量隨著檢查項目的不同而不同時，可以按檢查項目逐個地只準備試劑盒，而檢查盒可以共同使用，所以能降低生產成本。
或者說，需按各檢查項目逐個保存的只是試劑盒，檢查盒的保存數量可以很少，所以使保存空間變小。特別是在不需要進行試劑溫度管理的情況，可以只進行試劑盒的溫度管理，可以使溫度管理所必需的空間變小。
或者即使因停電等使試劑變的不合適時，因為檢查盒可以獨立地使用，所以可以只需購買試劑盒，因而是經濟的。
雖然按照圖2中所示的實施例，將試劑盒20設置在檢查盒30上，但是也可以如圖18所示，把試劑盒本體21設置在檢查盒本體31的下面，由此可以確實將試劑盒本體21保持在保持盤上。
本實施例具有將檢查盒配置在試劑盒之下的特徵點。這樣可以在檢查盒的寬度比試劑盒寬度大的情況下保持試劑盒，從而抑制機器在旋轉過程中的損壞、脫離。
另外，在圖2所示的實施例中，雖各試劑都貯藏在一體的試劑盒20中，但需對擴增的試劑進行低溫保存。因此如圖19所示，僅把擴增試劑容器470作為其它盒的擴增試劑盒40與試劑盒20分開，從而可以根據需要只對擴增試劑盒40進行溫度管理。
具體地說，用擴增盒40在-20℃下保存擴增用的特別是包含酶的試劑，提取試劑和檢測用的螢光試劑等的試劑盒20在室溫下保存。擴增用的酶等必需在低溫下保存的試劑量很少，擴增試劑盒40比試劑盒20小，所以在不必提供低溫用保存庫的空間這一點上，把擴增試劑盒40與試劑盒20分開是有利的。
另外，按照本發明，由於可以對需進行不同溫度管理的試劑盒分別進行溫度管理，所以可以簡化試劑的調整。
雖然在圖19所示的實施例中，將試劑盒20和擴增試劑盒40直接裝在檢查盒30上，但如圖20和圖22所示那樣，將試劑盒20裝在檢查盒上，並將擴增試劑盒90裝在試劑盒20上也能得到同樣的效果。在圖20的實施例中，將擴增試劑貯藏在擴增試劑盒90內的擴增試劑容器980上，在擴增試劑容器通氣孔981處打洞，藉此使擴增試劑流動。在試劑盒20內的檢測試劑容器982中預先貯藏能在常溫保存的檢測試劑，在擴增試劑通過時，可邊混合邊流動。通過檢查盒30內的檢測試劑混合容器983，使擴增試劑與檢測試劑進一步混合後流出。
通過這樣根據保存溫度不同的試劑分別設置盒，可以有效地提供用保存溫度不同的試劑的填充封裝的分析裝置。
本實施例能使保存空間變小，可以實現整體所需空間的緊湊化。並可搭載多個上述試劑盒。在此用擴增試劑盒90作為第一試劑盒，用試劑盒20作為第二試劑盒。
例如，第一試劑盒可以構成貯藏酶(在擴增使用的混合酶)等的貯藏容器，而且需冷藏(-20℃左右)保存。
另外，第二試劑盒可以構成貯藏提取用試劑、檢測試劑螢光色素等的貯藏容器，並且在室溫(5-40℃左右)下保存。
因此，這些試劑盒的特徵在於第一試劑盒要在比第二試劑盒低的溫度下保持後被收容在分析裝置中。
另外，例如其特徵還在於第一試劑盒具有比第二試劑盒小的體積。並且收容在第一試劑盒中的試劑量或數目比收容在第二試劑盒中的試劑量或數目少。
另外，如圖所示還具有疊層配置多個試劑盒的特徵。例如，多個試劑盒具有第二試劑盒相對檢查盒20配置，第一試劑盒相對上述第二試劑盒配置的特徵。
具體地說，第一試劑盒通過上述第二試劑盒與上述檢查盒相對配置，象冷藏的試劑盒/常溫保管試劑盒/檢查盒那樣疊層起來。
另外，雖然在上述構成中是疊層配置多個試劑盒，但是所述多個試劑盒也可以相對上述檢查盒並列配置。
其特徵在於例如在多個試劑盒中，第一試劑盒相對檢查盒20的第一區配置，第二試劑檢查盒相對檢查盒20的第二區配置。
雖然在圖19所示的實施例中，將必需低溫保存的擴增試劑盒40與試劑盒20分開製作，但也可以如圖23所示，在檢查盒30內設置低溫試劑容器472，在預先保存需低溫保存的酶等擴增試劑的狀態下，低溫保存檢查盒30。也可以在試劑盒20中，只保存沒有必要低溫保存的試劑，在常溫擴增試劑容器471中，預先保存低溫試劑以外的擴增試劑。用穿孔機13在用於向常溫擴增試劑容器471供給空氣的常溫擴增試劑容器通氣孔473處打洞，當使電動機11旋轉時，常溫擴增試劑從常溫試劑容器471中流出並在低溫試劑容器472內與低溫試劑混合後流出。
這樣，將具有在形成混合流路的檢查盒20上裝備保持試劑的試管容器，形成與貯藏試劑的試劑盒30連接的形態的特徵點。由此，可以抑制盒數目的增加，並且具有上述的效果。因此，可構成因結構簡單而容易處理、和構造簡單的結構。
例如，其特徵還在於檢查盒20裝備有貯藏試劑的試劑貯藏部，檢查盒20在比試劑盒30低的溫度保持後被收容在分析裝置本體上。
例如，檢查盒貯藏需冷藏(-20℃左右)且作為試劑的酶(擴增時使用的混合的酶)。試劑盒貯藏可室溫保存(5-40℃)的提取用試劑，檢測試劑螢光色素等。
按照本發明，即使存在保存溫度條件不同的二種試劑，也僅需分別製作試劑盒和檢查盒而沒有必要對試劑盒本身進行分割，從而可以降低製作成本，處理也容易。
按照本發明，不用擔心因不需要分別注入試劑的操作而使作業不完備引起的試劑汙染。並且沒有必要在流路途中設置用於控制各試劑流動的閥，從而不會發生在流路途中的閥部件上殘留液體的現象，可以防止由前面工序中的試劑引起的汙染，從而可以高精度地提取液體試樣中的核酸等特定成分，進行高精度地分析。
發明的效果按照本發明，可以提供能抑制裝備有閥組件和多個試劑時試劑間汙染的高性能分析裝置及其結構體。
權利要求
1.一種化學分析裝置，包括收容結構體的收容部，所述結構體具有用於注入試樣、貯藏與上述試樣反應的試劑並且使上述試樣與上述試劑反應的反應區，所述分析裝置還包括在上述反應後對上述試樣進行檢測的檢測機構其特徵在於，上述結構體裝備有包括用於貯藏試劑的試劑貯藏部的試劑盒，和流路盒，該流路盒具有連接上述試劑盒的連接部、供上述試劑流過的試劑流路、供上述試樣流過的試樣流路、和將上述試劑流路與上述試樣流路聯通的上述反應區。
2.如權利要求1所述的化學分析裝置，其特徵在於上述結構體可旋轉地設置在上述收容部上，上述試樣包含核酸，上述流路盒具有捕捉上述試樣中核酸的捕捉部，上述檢測機構配置在上述結構體的外部。
3.如權利要求1所述的化學分析裝置，其特徵在於在將上述試劑盒和上述流路盒裝到上述收容部中的狀態下，上述試劑盒的第一上述試劑貯藏部和第二上述試劑貯藏部藉助於在上述流路盒上形成的上述試劑流路或上述試樣流路形成連通的空間。
4.如權利要求1所述的化學分析裝置，其特徵在於裝有多個上述試劑盒，上述第一試劑盒在比第二試劑盒低的溫度下保持後收容在上述收容部中。
5.如權利要求4所述的化學分析裝置，其特徵在於上述第一試劑盒的體積比上述第二試劑盒的體積小。
6.如權利要求1所述的化學分析裝置，其特徵在於上述流路盒包括貯藏試劑的試劑貯藏部，上述流路盒在比上述試劑盒的低的溫度下保持後收容在上述收容部中。
7.如權利要求1所述的化學分析裝置，其特徵在於裝備多個上述試劑盒，第一試劑盒與上述流路盒的第一區相對配置，第二試劑盒與上述流路盒中第二區相對配置。
8.如權利要求1所述的化學分析裝置，其特徵在於上述試劑盒裝備多個試劑，上述第二試劑盒與上述流路盒相對配置，上述第一試劑盒與上述第二試劑盒相對配置。
9.如權利要求1所述的化學分析裝置，其特徵在於上述流路盒包括注入上述試劑的注入口，在搭載試劑盒時上述注入口從疊層方向看以由上述試劑盒覆蓋的方式配置。
10.一種化學分析用結構體，包括含有特定化學物質的試樣導入部、貯藏與上述試樣反應的試劑貯藏部、和從與上述試劑已反應的試劑中捕捉上述化學物質的捕捉部，其特徵在於，上述結構體裝備有包括貯藏多個試劑的試劑儲藏部的試劑盒，和流路盒，該流路盒具有可連接上述試劑盒的連接部、供上述試劑流過的試劑流路、供上述試樣流過的試樣流路、和將上述試劑流路和上述試樣流路聯通的上述反應區。
11.一種流路結構體，其特徵在於具有可連接在裝備貯藏試劑的試劑貯藏部的試劑結構體上的連接部、使經過上述連接部供給的上述試劑流過的試劑流路、供包含特定化學物質的試樣流過的試樣流路、將上述試劑流路和上述試樣流聯通的反應區、和捕捉與上述試劑反應過的上述試樣中的上述化學物質的捕捉部。
12.一種流路結構體，其特徵在於裝備有可連接地構成在裝有貯藏試劑的試劑貯藏部的試劑結構體上並提供上述試劑貯藏部中的試劑的連接部，注入包含特定化學物質的試樣的注入口，從上述注入口注入的試樣中分離包含檢查對象的遺傳基因的分離試樣的分離部，導入從第一上述連接部供給的第一試劑和上述分離試樣使它們反應的第一反應部，從上述已反應的上述分離試樣中捕捉上述遺傳基因的遺傳基因捕捉部，將從第二上述連接部供給的洗滌用試劑導入到上述遺傳基因捕捉部的洗滌用試劑流路，將從第三上述連接部供給的洗提用試劑導入到上述遺傳基因捕捉部的洗提用試劑流路，和保持上述已洗提的上述遺傳基因的保持部。
13.一種試劑結構體，其特徵在於裝備有可連接地形成在流路結構體上的連接部、貯藏上述試劑的試劑貯藏部、和將上述已貯藏的試劑導入到上述流路結構體中的流路，該流路結構體具有供試劑流下的試劑流路、供包含特定化學物質的試樣流下的試樣流路、和將上述試劑流路與上述試樣流路聯通的上述反應區。
全文摘要
本發明提供一種能抑制裝備有閥組件和多個試劑時試劑間汙染的高性能分析裝置及其分析用結構體。該分析裝置包括收容用於引導試樣並保持與上述試樣反應的試劑的結構體和對反應後的上述試樣進行檢測的檢測機構，其特徵在於，上述結構體裝備有包括貯藏多個試劑的試劑貯藏部的試劑盒和流路盒，該流路盒具有連接上述試劑盒的連接部、供上述多個試劑流下的試劑流路、供上述檢查對象物流下的試樣流路、和供上述試劑與上述檢查對應物反應的反應區。
文檔編號B01L3/00GK1542454SQ200410043010
公開日2004年11月3日 申請日期2004年4月2日 優先權日2003年4月2日
發明者長岡嘉浩, 竹中啟, 橫林敏昭, 昭 申請人:株式會社日立高新技術