核酸扩增反应装置以及其控制方法_3

文档序号:9519157阅读:来源:国知局
置有磁铁。虽然图1B以及图2未示出,但是在盖50,且在供主体10的磁铁接触的位置也设置有磁铁,若利用盖50覆盖安装部11,则通过磁力将盖50固定于主体10。由此,在利用驱动机构20驱动主体10的情况下能够防止盖50脱落或移动。因此,由于能够防止因盖50脱落而使核酸扩增反应装置1内的温度发生变化,所以能够对后述的反应液140施加更加准确的热循环。
[0036]优选主体10为气密性高的结构。若主体10为气密性高的结构,则主体10内部的空气难以向主体10的外部逃出,因此主体10内的温度更加稳定。如图2所示,利用两个凸缘16、底板17、两张固定板19以及盖50封闭主体10内部的空间。
[0037]优选固定板19、底板17、盖50、凸缘16使用隔热材料形成。由此,由于能够进一步抑制从主体10向外部放热,所以能够使主体10内的温度更加稳定。
[0038]2.使用核酸扩增反应装置的热循环处理
[0039]图3是核酸扩增反应容器100的剖视图。图4A是示意表示核酸扩增反应装置1的沿着图1A的A-A线的剖面的剖视图。图4A、图4B以及图4C表示在核酸扩增反应装置1安装有核酸扩增反应容器100的状态。图4A表示第一配置,图4B表示第二配置,图4C表示第三配置。图5是表示使用核酸扩增反应装置1的热循环处理的顺序的流程图。以下,首先,对核酸扩增反应容器100进行说明,接下来,对在使用核酸扩增反应容器100的情况下使用核酸扩增反应装置1的热循环处理进行说明。
[0040]如图3的例子所示,核酸扩增反应容器100包括流路110以及密封部120。在流路110填充有反应液140与比反应液140比重小且不与反应液140混和的液体(以下称为“液体”)130,并且利用密封部120进行了密封。
[0041]流路110形成为供反应液140以接近对置的内壁的方式移动。这里,流路110的“对置的内壁”是指流路110的壁面的处于相对的位置关系的两个区域。“接近”是指反应液140与流路110的壁面的距离很近,包括反应液140与流路110的壁面接触的情况。因此,“供反应液140以接近对置的内壁的方式移动”是指“反应液140在相对于流路110的壁面的处于相对的位置关系的两个区域双方距离很近的状态下移动”,即,是指反应液140沿着对置的内壁移动。换言之,流路110的对置的两个内壁间的距离为反应液140接近该内壁地移动的程度的距离。
[0042]若核酸扩增反应容器100的流路110为这种形状,则由于能够限制反应液140在流路110内移动的方向,所以能够以某种程度规定反应液140在后述的流路110的第一区域111、与不同于第一区域111的第二区域112之间移动的路径。由此,能够在某种程度的范围内限制反应液140在第一区域111与第二区域112之间移动所需的时间。因此,优选“接近”的程度为反应液140在第一区域111与第二区域112之间移动的时间的变动不会影响两区域中的反应液140的加热时间的程度,即,优选为不会影响反应的结果的程度。更具体而言,优选相对于对置的内壁间的反应液140移动的方向垂直的方向的距离为无法容纳两滴以上反应液140的液滴的程度。
[0043]在图3的例子中,核酸扩增反应容器100的外形为具有长边方向的圆柱状,在中心轴方向(图3中的上下方向)形成有流路110。流路110的形状为,流路110的相对于长边方向垂直的方向的剖面,即流路110的某个区域中的相对于反应液140移动的方向垂直的剖面(将其设定为流路110的“剖面”)为圆形的筒状。因此,在核酸扩增反应容器100中,流路110的对置的内壁是包括构成流路110的剖面的直径的流路110的壁面上的两点的区域,并且反应液140沿着对置的内壁在流路110的长边方向移动。
[0044]核酸扩增反应容器100的第一区域111是利用第一加热部12加热至第一温度的流路110的一部分区域。第二区域112是利用第二加热部13加热至第二温度的与第一区域111不同的流路110的一部分区域。在核酸扩增反应容器100中,第一区域111是包括流路110的长边方向的一方的端部的区域,第二区域112是包括流路110的长边方向的另一方端部的区域。在图4A以及图4B所示的例子中,由包括流路110的密封部120侧的端部的虚线围起的区域是第二区域112,由包括离密封部120较远侧的端部的虚线围起的区域是第一区域111。
[0045]在流路110填充有液体130与反应液140。由于液体130具有不与反应液140混和的性质,即具有不混合的性质,所以如图3所示那样,反应液140在液体130中保持为液滴的状态。由于反应液140比液体130比重大,所以位于流路110的重力方向的最下部的区域。作为液体130,例如能够使用二甲基硅油或者石蜡油。反应液140是包含反应所需的成分的液体。在反应为PCR的情况下,包含通过PCR扩增的DNA (目标核酸)、对DNA进行扩增所需的DNA聚合酶以及引物等。例如,在使用油作为液体130进行PCR的情况下,优选反应液140为包含上述成分的水溶液。
[0046]以下,参照图4A、图4B、图4C以及图5对使用了核酸扩增反应装置1的热循环处理进行说明。在图4A、图4B以及图4C中,箭头g的方向(图中的下方)为重力作用的方向。作为热循环处理的例子,对进行往复PCR(两级温度PCR)的情况进行说明。此外,以下说明的各工序表示热循环处理的一个例子。也可以根据需要更换工序的顺序,或者连续或并行地进行两个以上的工序,或者追加工序。
[0047]往复PCR是通过反复对反应液实施高温与低温的两级温度处理从而使反应液中的核酸扩增的方法。在高温处理中,进行双链DNA的解离,在低温处理中,进行退火(引物与单链DNA结合的反应)以及延伸反应(以引物为起点形成DNA的互补链的反应)。
[0048]通常,往复PCR中的高温为80°C?100°C之间的温度,低温为50°C?70°C之间的温度。各温度中的处理进行规定时间,通常保持为高温的时间比保持为低温的时间短。例如也可以为,高温为1?10秒左右,低温为10?60秒左右,根据反应条件也可以是比这更长的时间。
[0049]此外,由于适当的时间、温度以及循环次数(重复高温与低温的次数)因使用的试药的种类、量而不同,所以优选在考虑试药的种类、反应液140的量决定适当的规程的基础上进行反应。
[0050]首先,将核酸扩增反应容器100安装于安装部11 (步骤S101)。在本实施方式中,在将反应液140导入填充有液体130的流路110以后,将利用密封部120密封的核酸扩增反应容器100安装于安装部11。反应液140的导入能够使用微量移液管、喷射方式的分注装置等进行。在将核酸扩增反应容器100安装于安装部11的状态下,第一加热部12与核酸扩增反应容器100的包括第一区域111的位置接触,第二加热部13与核酸扩增反应容器100的包括第二区域112的位置接触。在本实施方式中,如图4A所示,通过将核酸扩增反应容器100以接触底板17的方式安装,能够将核酸扩增反应容器100相对于第一加热部12以及第二加热部13保持于规定位置。
[0051]在本实施方式中,步骤S101中的安装部11、第一加热部12以及第二加热部13的配置为第一配置。如图4A所示,第一配置为第一区域111比第二区域112靠铅直方向下方的配置,在本实施方式中,是使核酸扩增反应容器100的第一区域111位于重力作用的方向中的流路110的最下部的配置。因此,第一区域111是在安装部11、第一加热部12以及第二加热部13处于规定的配置的情况下位于重力作用的方向中的流路110的最下部的流路110的一部分区域。在第一配置中,由于第一区域111位于重力作用的方向中的流路110的最下部,所以比液体130比重大的反应液140位于第一区域111。在本实施方式中,若将核酸扩增反应容器100安装于安装部11,则利用盖50覆盖安装部11,并且使核酸扩增反应装置1作动。在本实施方式中,若使核酸扩增反应装置1作动,则开始步骤S102以及步骤S103o
[0052]在步骤S102中,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。第一加热部12与第二加热部13将核酸扩增反应容器100的不同区域加热至不同温度。即,第一加热部12将第一区域111加
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