核酸扩增反应装置以及其控制方法_2

文档序号:9519157阅读:来源:国知局
装置的结构
[0019]图1是本发明的一个实施方式的核酸扩增反应装置1的立体图。图1A表示关闭核酸扩增反应装置1的盖50的状态,图1B表示打开核酸扩增反应装置1的盖50的状态,并且表示在安装部11安装有核酸扩增反应容器100的状态。图2是核酸扩增反应装置1的主体10的分解立体图。图4A是示意表示核酸扩增反应装置1的主体10的沿着图1A的A-A线的剖面的剖视图。
[0020]如图1A所示,核酸扩增反应装置1包括主体10以及驱动机构20。如图2所示,主体10包括安装部11、第一加热部12 (相当于加热部)以及第二加热部13。在第一加热部12与第二加热部13之间设置有隔离板14。在主体10中,第一加热部12配置于底板17侦牝第二加热部13配置于盖50侧。在主体10中,第一加热部12、第二加热部13以及隔离板14固定于凸缘16、底板17以及固定板19。
[0021]安装部11是安装后述核酸扩增反应容器100的结构。如图1B以及图2所示,安装部11是以插入的方式安装核酸扩增反应容器100的槽结构,并且成为在贯通第一加热部12(加热部)的第一加热块12b、隔离板14以及第二加热部13的第二加热块13b的孔插入核酸扩增反应容器100的结构。安装部11的数量也可以为多个,在图1B的例子中,在主体10设置有8个安装部11。
[0022]优选核酸扩增反应装置1包括相对于第一加热部12以及第二加热部13将核酸扩增反应容器100保持在规定位置的结构。由此,能够利用第一加热部12以及第二加热部13加热核酸扩增反应容器100的规定区域。更具体而言,如图4所示,能够利用第一加热部12加热构成后述的核酸扩增反应容器100的流路110的第一区域111,利用第二加热部13加热构成后述的核酸扩增反应容器100的流路110的第二区域112。底板17是限定核酸扩增反应容器100的位置的结构,如图4A所示,通过将核酸扩增反应容器100插入直至接触底板17的位置,能够相对于第一加热部12以及第二加热部13将核酸扩增反应容器100保持在规定位置。
[0023]第一加热部12在将核酸扩增反应容器100安装于安装部11的情况下,将后述的核酸扩增反应容器100的第一区域111加热至第一温度。在图4A所示的例子中,第一加热部12在主体10中配置于加热核酸扩增反应容器100的第一区域111的位置。
[0024]第一加热部12也可以包括产生热的机构与将产生的热传递至核酸扩增反应容器100的部件。在图2所示的例子中,第一加热部12包括第一加热器12a以及第一加热块12b。第一加热器12a为筒形加热器,利用导线15与未图示的外部电源连接。第一加热器12a插入第一加热块12b,通过第一加热器12a发热加热第一加热块12b。第一加热块12b是将由第一加热器12a产生的热传递至核酸扩增反应容器100的部件。在核酸扩增反应装置1中为铝制的块。
[0025]由于筒形加热器容易进行温度控制,所以通过将第一加热器12a设置为筒形加热器,能够易于稳定第一加热部12的温度。因此,能够实现更加准确的热循环。由于铝的热传导率较高,所以通过将第一加热块12b设置为铝制,能够高效地加热核酸扩增反应容器100。另外,由于在第一加热块12b难以产生受热不均,所以能够实现高精度的热循环。另夕卜,由于加工容易,所以能够高精度地成型第一加热块12b,从而能够提高加热的精度。因此,能够实现更加准确的热循环。
[0026]优选第一加热部12在将核酸扩增反应容器100安装于安装部11的情况下与核酸扩增反应容器100接触。由此,在利用第一加热部12加热核酸扩增反应容器100的情况下,由于能够将第一加热部12的热稳定地传递至核酸扩增反应容器100,所以能够使核酸扩增反应容器100的温度稳定。在安装部11作为第一加热部12的一部分形成的情况下,优选安装部11与核酸扩增反应容器100接触。由此,由于能够将第一加热部12的热稳定地传递至核酸扩增反应容器100,所以能够高效地加热核酸扩增反应容器100。
[0027]第二加热部13在将核酸扩增反应容器100安装于安装部11的情况下,将核酸扩增反应容器100的第二区域112加热至与第一温度不同的第二温度。在图4A所示的例子中,第二加热部13在主体10中配置于对核酸扩增反应容器100的第二区域112进行加热的位置。如图2所示,第二加热部13包括第二加热器13a以及第二加热块13b。第二加热部13除了所加热的核酸扩增反应容器100的区域以及进行加热的温度与第一加热部12不同以外,其余与第一加热部12相同。
[0028]利用未图示的温度传感器以及后述的控制部控制第一加热部12以及第二加热部13的温度。优选第一加热部12以及第二加热部13的温度以将核酸扩增反应容器100加热至所希望的温度的方式设定。通过将第一加热部12控制在第一温度,将第二加热部13控制在第二温度,能够将核酸扩增反应容器100的第一区域111加热至第一温度,将第二区域112加热至第二温度。温度传感器为热电偶。
[0029]驱动机构20是驱动安装部11、第一加热部12以及第二加热部13的机构。驱动机构20包括未图示的马达以及驱动轴,驱动轴与主体10的凸缘16连接。驱动轴设置为相对于安装部11的长边方向垂直,若使马达动作,则主体10以驱动轴为旋转轴旋转。
[0030]核酸扩增反应装置1包括未图示的控制部。控制部控制后述的第一温度、第二温度、第一时间、第二时间以及热循环的循环次数中的至少一个。在控制部控制第一时间或者第二时间的情况下,控制部通过控制驱动机构20的动作,控制将安装部11、第一加热部12以及第二加热部13保持为规定配置的时间。控制部可以根据控制的项目设置不同的机构,也可以统一控制全部项目。
[0031 ] 核酸扩增反应装置1中的控制部为电子控制,将上述项目全部控制。控制部包括未图不的CPU等处理器以及ROM (Read Only Memory:只读存储器)、RAM (Random AccessMemory:随机存储器)等存储装置。在存储装置存储有用于控制上述各项目的各种程序、数据等。另外,存储装置具有暂时存储各种处理的处理中数据、处理结果等的工作区域。
[0032]如图2以及图4A的例子所示,主体10在第一加热部12与第二加热部13之间设置有隔离板14。隔离板14为保持第一加热部12或者第二加热部13的部件。通过设置隔离板14,能够更加准确地限定第一加热部12与第二加热部13之间的距离。S卩,能够更加准确地限定第一加热部12以及第二加热部13相对于后述的核酸扩增反应容器100的第一区域111以及第二区域112的位置。
[0033]虽然能够根据需要适当地选择隔离板14的材质,但优选隔热材料。由此,由于能够减少第一加热部12以及第二加热部13的热互相影响,所以容易进行第一加热部12以及第二加热部13的温度控制。在隔离板14为隔热材料的情况下,在将核酸扩增反应容器100安装于安装部11的情况下,优选在第一加热部12与第二加热部13之间的区域以包围核酸扩增反应容器100的方式配置隔离板14。由此,由于能够抑制来自核酸扩增反应容器100的第一加热部12与第二加热部13之间的区域的放热,所以核酸扩增反应容器100的温度更加稳定。隔离板14为隔热材料,在图4A的例子中,安装部11贯通隔离板14。由此,在利用第一加热部12以及第二加热部13加热核酸扩增反应容器100的情况下,由于核酸扩增反应容器100的热难以散出,所以能够使第一区域111以及第二区域112的温度更加稳定。
[0034]主体10包括固定板19。固定板19是保持安装部11、第一加热部12以及第二加热部13的部件。在图1B以及图2所示的例子中,两张固定板19与凸缘16相互嵌合,固定第一加热部12、第二加热部13以及底板17。由于利用固定板19使主体10的结构更加稳固,所以主体10难以破损。
[0035]核酸扩增反应装置1包括盖50。在图1A以及图4A的例子中,利用盖50覆盖安装部11。由于通过利用盖50覆盖安装部11,在利用第一加热部12进行加热的情况下,能够抑制从主体10向外部放热,所以能够使主体10内的温度稳定。盖50也可以利用固定部51固定于主体10。固定部51为磁铁。如图1B以及图2的例子所示,在主体10的供盖50接触的面设
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