核酸检测盒以及核酸检测装置的制作方法

文档序号:569781阅读:636来源:国知局
专利名称:核酸检测盒以及核酸检测装置的制作方法
技术领域
本发明涉及适于全自动处理前处理工序以及接续于该前处理工序的目
背景技术
随着近年来的基因工程学的发展,在医疗领域中正在实现由基因进行 的疾病的诊断或预防。这样的诊断被称为基因诊断,根据基因诊断能够检 测构成疾病原因的人类的基因缺陷或变化,从而进行疾病的发病前或者最 初期阶段的疾病的诊断或者预测疾病。另外,在解读人类基因组的同时, 进行着关于基因型与病症之间关联的研究,也正在实现与每个人的基因对 应的治疗(量体定做式的医疗)。
另外,被称为生物恐怖的采用毒气或剧毒药品等化学物质的犯罪正在 增加,成为了社会性的威胁。从救助人命的方面出发必须迅速地确定出犯 罪所使用的物质。因此,简便且迅速地检测基因、而且决定基因型是非常 重要的。
在现有技术中,作为检测核酸的系统,已知有独立地利用核酸提取装 置、核酸扩增装置、杂交装置、核酸检测装置、数据解析装置等各种装置 的系统。在这样的系统中,不能利用这些装置实现的试样的调制或装置间 的试样的移动等需要人工操作。
在核酸扩增中,当在扩增前的试样中混入了即便是极微量的其他核酸 时,也将该核酸扩增成大量,存在造成错误检测的问题。已知的是,核酸 分子即使在干燥状态下也是稳定的,吸附于各种物质上,而且漂浮在空气 中。因此,为了防止错误检测,在要进行核酸提取的场所需要不会带入扩
13增后的试样等的严格的管理体制。
近些年来,开发出了自动地进行从杂交反应到数据解析的工序这样的 装置,直到最近还开发出了自动地进行从核酸提取到数据解析的全自动核 酸检测装置。
然而,对于现存的全自动核酸检测装置,并未取得针对上述非检测对 象核酸分子混入的可靠对策,而且多为大型设备,倾向于研究用途。例如,
在(日本)特开平3-7571号公报中,作为能够对应自动处理的核酸检测装 置,公开了进行核酸扩增以及接续于核酸扩增的核酸检测的核酸检测装置。
开发核酸解析装置时的重要课题是非检测对象核酸分子的混入以及核 酸试样向外部的泄漏。
在一般的核酸提取以及扩增工序中,采用加热构成试料的溶液的手法 等。作为现有的核酸解析装置,如(日本)特开2005-261298公报所公开 的那样,搭载有用于切换溶液的送液路径的阀。在利用这样的阀切换送液 路径的结构中,向开放流路部流出由加热处理部产生的蒸汽,存在加热处 理的反应控制性恶化的问题。
因而,为了将加热处理部孤立,想到了流路切换用的阀全部关闭的方 法,但由于加热处理部分和由阀关闭的位置不同,所以在与加热处理部连 通的区域出现了非加热部。其结果,在加热部,皮加热的溶液形成蒸汽而扩 散,在非加热区域结露。当发生该结露现象时,由加热反应过的溶液部和 在加热时变成蒸汽并未反应而结露的溶液部出现背离,存在这样的问题。 因此,(1)由于反应时的溶液浓度从加热开始时发生变化,因而存在不能 进行有效反应的可能;(2)由于溶液被隔断,所以,存在当输送处理后溶 液时难以使所期望的溶液移动到所期望的位置上的情况。进而,为了避免 上述问题的发生,也考虑了扩大加热直至阀位置的区域。但是,由于扩大 加热区域,造成距邻接的处理腔的距离缩短,所以热量向不期望温度上升 的区域的传递尤为显著。为了防止这样的热传递,需要充分地保证距离, 其结果,出现了检测盒大型化的问题。
另外,为了在盒内处理核酸的反应,预先在盒内放置所需试剂。然而,该试剂量是非常微小的量,要保持在所需位置上比较困难。例如,当保持 在腔内的试剂与来自腔的流出流#触时,由于毛细管现象,常常会发生 沿着流路向腔外的流出。
这样,希望在小型盒中能够限定加热的反应区域,而且可靠地进行所 需的溶液移动。另外,要求可靠地将内置试剂保持在该小型盒内
发明内容
.曰/
需处理直至完成目标核酸检测的小型封闭型的核酸检测盒。
该核酸检测盒优选同时具有通过加热处理进行的反应控制性以及送液 的可靠性。
而且,在该核酸检测盒中,优选具有将内置的试剂可靠地保持在规定 位置上的结构。
根据本发明的第一方面,核酸检测盒具备
板状部件,该板状部件具有表面以及与该表面相对的相对面,由具有 刚性的材料制成,具有第一贯通孔(S)、第二贯通孔(S)、形成于上述 表面的第一槽(Sl)、形成于上述表面的第一槽(S2)、以及设于上述相 对面的第二槽(S);
覆盖上述表面以及相对面的第一以及第二片状部件;
形成于上述板状部件、供给气体压力的泵部;
通过由上述第一以及第二片状部件关闭上述第一贯通孔而确定、与上 述泵部连通、保持核酸试样的试样腔部;
形成于上述板状部件、与上述试样腔部连通、接收上述核酸试样、从 上述核酸试样检测目标核酸的检测部;
连通上述检测部和上述泵部的回流流路;
通过由上述第一片状部件覆盖上述第一槽(Sl)而确定的第一流路 (1S1);
通过由上述第一片状部件覆盖上述第一槽(S2)而确定的第一流路(1S2 );
通过由上述第二片状部件覆盖上述第二槽(S)而确定的第二流路 (2S);以及
通过由上述第一片状部件以及上述第二片状部件覆盖上述第二贯通孔 (S)而确定的第三流路(3S);其中,
上述泵部、上述试样腔部以及上述检测部连通成环状;
上述第一流路(1S1)以及上述第二流路(2S)与上述试样腔部连接;
上述第三流路(3S)与上述第二流路(2S)连接;
上述第一流路(1S2)与上述第三流路(3S)连接;
在上述试样腔部中,从上述第一流路(1S1)施加上述泵部所供给的气 体压力,由此将保持在上述试样腔部内的上述核酸试样经过上述第二流路 (2S)、上述第三流路(3S)以及上述第一流路(1S2)排出;
上述气体压力经过上述回流流路从上述检测部回流到上述泵部。


图1是概略表示本发明实施方式的核酸检测盒的整体构成的立体图。
图2是概略表示图1所示的核酸检测盒的上面的俯视图。
图3是概略表示图1所示的核酸检测盒的下面的俯视图。
图4是表示使图1所示的核酸检测盒动作的核酸检测装置所具备的各
动作部以及核酸检测盒的方框图。
图5是概略表示从图1所示的核酸检测盒的试样腔向扩增腔进行带加
热器的阀功能作用中的送液动作的剖视图。
图6A是概略表示对图1所示的核酸检测盒的扩增腔进行加热时的带
加热器的阀功能中的加热动作的剖视图。
图6B是概略表示对图1所示的核酸检测盒的扩增腔进行加热时的带
加热器的阀功能中的加热动作的剖视图。
图6C是概略表示对图1所示的核酸检测盒的扩增腔进行加热时的带
加热器的阀功能中的加热动作的剖视图。
16图7A是概略表示从图1所示的核酸检测盒的试样腔向扩增腔分配试 样的与图1至图3所示的结构不同的其他结构例以及其分配动作的剖视图。
图7B是概略表示从图1所示的核酸检测盒的试样腔向扩增腔分配试 样的与图1至图3所示的结构不同的其他结构例以及其分配动作的剖视图。
图7C是概略表示从图1所示的核酸检测盒的试样腔向扩增腔分配试 样的与图1至图3所示的结构不同的其他结构例以及其分配动作的剖视图。
图8是示意表示在图6所示的结构中将试样分割成三部分的流路配置 的方框图。
图9A是概略表示图1所示的核酸检测盒的泵部以及使该泵部动作的 泵机构的动作的剖;f见图。
图9B是概略表示图1所示的核酸检测盒的泵部以及使该泵部动作的 泵机构的动作的剖^L图。
图IO是示意表示图1所示的核酸检测盒的扩增腔的加热的说明图。
图11是示意表示用于与图1所示的核酸检测盒进行比较的比较例1 的扩增腔的加热的说明图。
图12是示意表示用于与图1所示的核酸检测盒进行比较的比较例2 的扩增腔的加热的说明图。
图13是表示图l所示的核酸检测盒的腔、流路、泵以及检测部的流路 配置的示意图。
图14是表示用于实施图l所示的核酸检测盒的核酸检查的核酸件室装 置的方框图。
图15是表示图1所示的核酸检测盒以及图14所示的核酸检测装置的 检查工序的流程图。
图16A是示意表示图1所示的核酸检测盒的反应腔部(扩增腔)的供 给试剂转移到邻接腔的例子的剖视图。
图16B是示意表示图1所示的核酸检测盒的反应腔部(扩增腔)的供 给试剂转移到邻接腔的例子的剖视图。
图17A是概略表示能够设置在图l所示的核酸检测盒的反应腔中的试剂保持结构的剖^L图。
图17B是概略表示能够设置在图7A所示的核酸检测盒的反应腔中的 试剂保持结构的其他实施例的横剖视图。
图17C是概略表示能够设置在图l所示的核酸检测盒的反应腔中的其 他试剂保持结构的剖视图。
图17D是概略表示能够设置在图17C所示的核酸检测盒的反应腔中的 其他试剂保持结构的横剖视图。
图17E是表示图17C以及图17D所示的结构的变型例的结构例的剖 视图。
图17F是表示图17C以及图17D所示的结构的变型例的其他结构例的
剖视图。
图17G是概略表示能够设置在图l所示的核酸检测盒的反应腔中的再 一试剂保持结构的剖视图。
图17H是概略表示能够设置在图17G所示的核酸检测盒的反应腔中的 再一试剂保持结构的橫剖视图。
图17I是概略表示能够设置在图1所示的核酸检测盒的反应腔中的试 剂保持结构的再一结构例的剖视图。
图17J是概略表示能够设置在图1所示的核酸检测盒的反应腔中的试 剂保持结构的再一结构例的剖视图。
图18是概略表示能够设置在图l所示的核酸检测盒的反应腔中的再一 试剂保持结构的剖视图。
图19A是概略表示图17A所示的试剂保持结构的溶液流入的液面的变 化的剖一见图。
图19B是概略表示图17B所示的试剂保持结构的溶液流入的液面的变 化的剖一见图。
图19C是概略表示图17C所示的试剂保持结构的溶液流入的液面的变 化的剖视图。
图20A是概略表示能够设置在图1所示的核酸检测盒的反应腔中的再一试剂保持结构的剖视图。
图20B是选择表示图20A所示的结构的一部分的剖视图。 图20C是选择表示图20A所示的结构的变型例的一部分的剖视图。 图21是用于实施核酸检查的第一构成的核酸检测盒的功能方框图。 图21B是表示图21A所示的核酸检测盒的试样腔部以及其周边的概略 剖视图。
闺22A是用于实施核酸检查的第二构成的核酸检测盒的功能方框图。 图22B是用于实施核酸检查的第二构成的核酸检测盒的功能方框图。 图22C是表示图22A所示的核酸检测盒的洗净液腔部以及其周边的概 略示意图。
图22D是表示图22B所示的核酸检测盒的洗净液腔部以及其周边的概 略示意图。
图23A是用于实施核酸检查的第三构成的核酸检测盒的功能方框图。 图23B是表示图23A所示的核酸检测盒的废液腔部以及其周边的概略 剖面图。
图24A是用于实施核酸检查的第四构成的核酸检测盒的功能方框图。 图24B是表示图24A所示的核酸检测盒的插入剂腔部以及其周边的概 略剖面图。
图25A是用于实施核酸检查的第五构成的核酸检测盒的功能方框图。 图25B是表示图25A所示的核酸检测盒的试样腔部、扩增腔部以及其
周边的概略剖面图。
图25C是扩增腔部(A)在不同于图25B的方向上的剖视图。
图26A是用于实施核酸检查的第六构成的核酸检测盒的功能方框图。
图26B是表示图26A所示的核酸检测盒的试剂保持腔部以及其周边的
概略剖面图。
图26C是试料保持腔部(M)在不同于图26B的方向上的概略剖视图。 图27A是用于实施核酸检查的第六构成的核酸检测盒的变型例的功能 方框图。
19图27B是表示图27A所示的核酸检测盒的变型例的功能方框图。 图28是表示图27B所示的核酸检测盒的其他变型例的功能方框图。 图29是表示图28所示的核酸检测盒的其他变型例的功能方框图。 图30是用于实施核酸检查的核酸检测盒的检测部以及其周边的概略 剖视图。
图31是说明在图22C中加大洗净液腔部的流路截面面积的场合的效 果的图。
图32是说明在图24B中加大插入剂腔部的流路截面面积的场合的效 果的图。
图33是说明在图26B中加大试料保持腔部的流路截面面积的场合的 效果的图。
图34是说明在图22C、图24B以及图26B中疏水性处理了流路内面 的场合的效果的图。
图35A是说明在图21B中疏水性处理了试样腔部的流路内面的场合的 效果的图。
图35B是说明在图25B中疏水性处理了扩增腔部的流路内面的场合的 效果的图。
图36A是说明在图25C中疏水性处理了扩增腔部的流路内面的场合的 效果的图。
图36B是说明在图26C中疏水性处理了试料保持腔部的流路内面的场 合的效果的图。
具体实施例方式
下面根据需要参照附图对本发明实施方式的核酸检测盒以及核酸检测 装置进行说明。
图1是概略表示本发明第一实施方式的核酸检测盒100的分解立体图。 该核酸检测盒IOO是具备盒本体l以及片状部件2、3的流路封闭型的盒。
20盒本体l由具有刚性的板状部件构成,在表面侧以及相对面上形成有 槽以及与槽连通的凹部,同时,形成有从表面侧(上面侧)向相对面侧(下
面側)贯通的贯通孔。在盒本体1上形成由片状部件2、 3以及盒本体1 间的槽还有贯通孔连续的流路。片状部件2、 3贴附在盒本体1的两面上, 形成在盒本体l的表面側以及相对面上的槽、凹部以及贯通孔祐j见定成流 路。在下面的说明中,将由上面侧的槽或凹部确定的流路称为上面側流路, 将由下面侧的槽或凹部确定的流路称为下面侧流路。
盒本体l由热传导率比较低的聚碳酸酯、聚丙烯、POM、 PMMA、聚 乳酸类树月旨、PET、 PEEK、 PTFE、 PFE、 PPS等高分子材料制成,以{更 在腔之间不传递热量。另外,片状部件2、 3至少一部分由挠性材料制成。 作为挠性材料,为了从加热用的加热器将热量传递到腔内,希望是热传导 率比较高的硅橡胶、聚丙烯橡胶、聚氨酯橡胶、弹性体等。片状部件通过 将膜厚减薄,即使不一定选择热传导率高的材料,也能够获得相同的效果。 槽及贯通孔可以通过对板状部件进行切削加工而制得,也可以进行注射模 塑成型或成型时进行沖压加工而形成。 (第一构成)
图21是第一构成的核酸检测盒的功能方框图,图21B是表示第一构 成的核酸检测盒的试样腔部(S)以及其周边的概略剖视图。图30是表示 第一构成的核酸检测盒的检测部(D)以及其周边的概略剖视图。
如图21A所示那样,在第一构成的核酸检测盒中,在同一个盒本体上 设置供给气体压力的泵部(P)、保持核酸试样的试样腔部(S)和从核酸 试样检测目标核酸的检测部(D)。泵部(P)、试样腔部(S)和检测部 (D)由流路相互连通成环状。在检测时,首先从设于试样腔部(S)的投 入孔投入核酸试样。在试样腔部(S)内,可根据需要预先准备核酸提取或 核酸扩增等试样前处理的试剂,利用在检测时投入的试样腔部(S )对核酸 试样自动进行前处理。
接着,通过经由流路从泵部(P)向试样腔部(S)供给气体压力,试 样腔部(S)中的核酸试样被排出至流路。被排出的核酸试样经由流路被供给到检测部(D)。在检测部(D), 例如设置有在a上固定化了核酸探针的DNA芯片等进行试样中的目标 核酸的检测的装置。
当在检测部设有DNA芯片时,通过接下来在杂交条件下放置核酸试 样和DNA芯片,使核酸试样与核酸探针进行杂交反应。
接着,通过经由流路从泵部(P)向检测部(D)供给气体压力,将成 为废液的核酸试样从检测部(D)排出。
然后,通过在检测部(D)利用已知的方法(荧光检测法、采用了插 入剂的电化学检测方法等)检测核酸试样和核酸探针的杂交,从而检测核 酸试样中的目标核酸的存在。
废液以及从泵部(P)供给的气体压力最终从检测部(D)向泵部(P) 方向回流。
图21B表示第一构成的核酸检测盒的试样腔部(S)的周边的剖视概 略结构。
在具有表面以及背面的板状部件211上,设置有第一贯通孔(S ) 212、 第二贯通孔(S) 213、表面侧的第一槽(Sl) 214、表面侧的第一槽(S2) 215以及背面侧的第二槽(S) 216。
该板状部件的表面以及相对面由第一片状部件217和第二片状部件 218覆盖。第一及第二片状部件217、 218的覆盖至少第一贯通孔(S) 212 的区域219、 220由挠性材料形成。也可以是第一片状部件217和第二片状 部件218整体由挠性材料形成。
试样腔部(S)通过利用上述第一以及第二片状部件217、 218封闭第 一贯通孔(S) 212而确定。通过由第一片状部件217覆盖表面侧的第一槽 (Sl) 214来确定作为上面側流路的第一流路(1S1)。通过由第一片状部 件217覆盖表面侧的第一槽(S2) 215来确定作为上面侧流路的第一流路 (1S2)。通过由第二片状部件218覆盖相对面侧的第二槽(S) 216来确 定作为下面侧流路的第二流路(2S)。另外,通过利用上述第一片状部件 217以及第二片状部件218覆盖第二贯通孔(S) 213而确定出作为贯通流路的第三流路(3S)。
在试样腔部(S)上连接有第一流路(1S1)以及第二流路(2S)。在 第二流路(2S)上连接有第三流路(3S)。在第三流路(3S)上连接有第 一流路(1S2)。而且,第一流路(1S1)与泵部(P)连通。第一流路(1S2) 与检测部(D)连通。
从外部施加推压力,将第一片状部件217中覆盖第一贯通孔(S) 212 的区域219推压到试样腔部(S)的第一贯通孔(S) 212的表面側的开口 部,由此关闭第一流路(1S1)。另夕卜,通过释放从外部施加的推压力,将 第一流路(1S1)打开。
另外,从外部施加推压力,将第二片状部件218中覆盖第一贯通孔(S) 212的区域220推压到试样腔部(S)的第一贯通孔(S) 212的相对面侧 的开口部,由此关闭第二流路(2S)。另外,通过释放从外部施加的推压 力,将第二流路(2S)打开。
通过调节从外部对第一及第二片状部件217、 218施加推压力的定时和 施加来自泵部(P)的气体压力的定时,能够对核酸试样的移动的定时进 行控制。
另外,为了控制核酸试样的温度,使用发热体作为从外部施加推压力 时的加压部件,由此还能够进行试样腔部(S)中的试剂或核酸试样的加热 处理。通过使用发热体从盒的上下施加压力,能够使加热处理部孤立,可 防止非意图的蒸气的流出,同时使得加热处理的反应控制性得到提高。
核酸试样的移动如下面这样进行。
从设置在试样腔部(S )上的投入孔投入核酸试样。此时从外部施加推 压力,将第二片状部件218推压到试样腔部(S )上,由此关闭第二流執2S )。 在投入核酸试样之后,将投入孔封闭。封闭之后,再从外部施加推压力, 将第一片状部件217推压到试样腔部(S)上,关闭第一流路(1S1)。此 时也可以使用发热体作为对第一、第二片状部件施加压力的加压部件,从 上下对试样腔部(S)加热。
接着,通过释》欠对第一、第二片状部件217、 218的推压力,将第一流
23路(1S1)以及第二流路(2S)打开。通过从第一流路(1S1)施加由泵部 (P)供给的气体压力,核酸试样经由第二流路(2S)、第三流路(3S) 以及第一流路(1S2)被排出。被排出的核酸试样被供给到检测部(D)。 图30表示核酸检测盒的检测部(D)的周边的剖面概略结构。在板状 部件211上,设置在侧面部具有凹凸的贯通孔300。另外,在表面侧设置 第一槽(Dl) 302,在表面侧设置第一槽(D2) 303。 该板状部件的表面由第一片状部件217覆盖。
在i殳于检测部(D)的贯通孔300的侧面部的凹凸上,堵塞贯通孔地 嵌合有DNA芯片301。DNA芯片301具备固定化有核酸探针的基板。DNA 芯片301也可以是在基板上配置有例如Au等金属电极、在其上固定化核 酸探针的结构。另外,以核酸试样或洗净液、插入剂溶液等试剂暴露在DNA 芯片301的探针固定化面上的方式,在探针固定化面侧形成具有流入口及 流出口的流路304。为了形成该流路,在DNA芯片301表面上层叠形成有 槽的部件305。另夕卜,为了控制DNA芯片301上的温度,与探针固定化面 相反的一侧的面纟皮开口,暴露于外部。DNA芯片301构成为能够通过加热 机构等从外部进行温度控制的结构。另夕卜,在本例中,DNA芯片301设置 在板状部件211的贯通孔中,但也可在板状部件上形成凹部,在该凹部中 载置DNA芯片301。
另外,通过由第一片状部件217覆盖表面侧的第一槽(Dl) 302、第 一槽(D2) 303,确定出作为上面側流路的第一流路(1D1)。通过由第一 片状部件217覆盖表面侧的第一槽(D2),确定出作为上面侧流路的第一 流路(1D2)。第一流路(1D1)与流路304的流入口连接。另外,第一流 路(1D2)与流路304的流出口连接。
通过施加来自泵部(P)的气体压力而从试样腔部(S)方向流出的核 酸试样溶液或后述的洗净液、插入剂溶液等试剂,经由第一流路(1D1), 从流路304的流入口供给,充填DNA芯片上的流路304 ,进行各种反应之 后,通过流出口从DNA芯片上排出,经由第一流路(1D2)排出。如上述 那样,第 一 构成的核酸检测盒由于在投入核酸试样之后能够形成关闭的回
24流流路,所以,能够防止非检测对象核酸分子的混入以及核酸试样向外部 的泄漏。而且,能够控制性良好地保持、移动核酸试样等液体。 (第二构成)
图22A及图22B是第二构成的核酸检测盒的功能方框图,图22C、图 22D是表示第二构成的核酸检测盒的洗净液腔部(B)以及其周边的概略 剖视图。
如图22A所示那样,第二构成的核酸检测盒在盒本体还具有洗净液腔 部(B)的方面与第一构成基本不同。在洗净液腔部(B)内,预先保持有 用于在杂交反应后洗净检测部(D)内、例如DNA芯片的洗净液。随着洗 净液腔部(B)的追加,该盒具有从泵部(P)和试样腔部(S)间的流 路分支的流路、与该流路连接的洗净液腔部(B)、与洗净液腔部(B)连 接并在试样腔部(S)和检测部(D)之间的流路合流的流路。另外,该盒 具有切换泵部(P)与试样腔部(S)之间的开放/关闭的阀部(S)、以及 切换泵部(P)与洗净液腔部(B)之间的开i文/关闭的阀部(B)。
图22B所示的核酸检测盒,其阀部(S)以及阀部(B)的位置与图 22A所示的构成不同。在图22B所示的构成中,设有切换试样腔部(S) 与上述检测部(D)间的流路的开;^t/关闭的阀部(S')、以及切换洗净液 腔部(B)与检测部(D)间的流路的开放/关闭的阀部(B')。下面,"阀 部(S)"表示"阀部(S)"或"阀部(S'),,,"阀部(B),,表示"阀 部(B)"或"岡部(B')"。
泵部(P)、试样腔部(S)或洗净液腔部(B)和检测部(D)通过流 路相互连通成为环状。
在检测时,按照与第 一构成相同的步骤,从试样腔部(S )向检测部(D ) 供给核酸试样,核酸试样与核酸探针发生杂交反应。接着,从泵部(P) 经由流路向检测部(D)供给气体压力,由此核酸试样从检测部(D)被排 出。此时,阀部(S)打开,且阀部(B)关闭。
接着,将洗净液从洗净液腔部(B)向检测部(D)供给,洗净例如 DNA芯片上面,洗净液从检测部(D) ^f皮排出。此时,阀部(S)关闭,阀部(B)打开。另外,从泵部(P)经由流路对洗净液腔部(B)施加气 体压力。在此,在将核酸试样从检测部(D)排出之后,切换阀部(S)以 及阀部(B),将洗净液供给到检测部(D),但也可以在杂交反应之后, 通过打开阀部(B)将洗净液向检测部(D)供给,从而同时进行核酸试样 的排出。
接着,与第一构成相同地,通过已知方法对检测部(D)中的杂交进 行检测,由此检测核酸试样中的目标核酸的存在。
从检测部(D)排出的核酸试样、洗净液以及从泵部(P)供给的气体 压力,最终从检测部(D)向泵部(P)方向回流。
图22C及图22D表示第二构成的核酸检测盒的洗净液腔部(B)周边 的剖视概略结构。图22C以及图22D除了一部分以外为相同结构,故相同 的部分标注以相同的附图标记。另外,试样腔部以及其周边结构也可以与 第一构成相同。与第一构成相同的部分标注以相同的附图标记。
在板状部件211上,设置有第一贯通孔(B) 221、第二贯通孔(B) 222、表面側的第一槽(Bl) 223、表面侧的第一槽(B2 ) 224以及相对面 的第二槽(B) 225。
洗净液腔部(B)通过利用上述第一以及第二片状部件217、 218封闭 第一贯通孔(B) 221而确定。通过由第一片状部件217覆盖表面侧的第一 槽(Bl) 223来确定作为上面側流路的第一流路(1B1)。通过由第一片状 部件217覆盖表面侧的第一槽(B2) 224来确定作为上面側流路的第一流 路(1B2)。通过由第二片状部件218覆盖相对面侧的上述第二槽(B)225 来确定作为下面侧流路的第二流路(2B)。另外,通过利用上述第一片状 部件217以及第二片状部件218覆盖第二贯通孔(B ) 222而确定出作为贯 通孔流路的第三流路(3B)。可以如图22C所示那样,第三流路(3B)的 截面面积沿着流路方向是均匀的,也可以如图22D所示那样,在表面侧, 截面面积从中途变大。通过形成如图22D所示那样在表面侧截面面积变大 的流路结构,能够防止保持在腔内的洗净液借助流路的毛细管现象而流出 到腔外的非意图现象。洗净液腔部(B)不一定需要由板状部件211的贯通孔构成。既可以通过由上述第一片状部件217覆盖板状部件211的表面 侧的凹部来进行确定,也可以通过由上述第二片状部件218覆盖板状部件 211的相对面側的凹部来进行确定。
在洗净液腔部(B)上连接有第一流路(1B1)以及第二流路(2B)。 在第二流路(2B)上连接有第三流路(3B)。在第三流路(3B)上连接有 第一流路(1B2)。而且,第一流路(1B1)与泵部(P)连通。第一流路 (1B2)与检测部(D)连通。
在第一流路(1B1)的中途设有切换各流路的开放/关闭的阀部(B)。 第一片状部件217的、覆盖第一流路(1B1)的至少一部分(相当于阀部 (B))的区域由挠性材料形成。为了关闭阀部(B),对于覆盖第一流路 (1B1)的第一片状部件217,从外部施加推压力,向第一槽(B1 ) 223推 压第一片状部件217,由此进行关闭。另外,为了开放阀部(B),通过释 放该推压力来进行。
阀部(S) 、 (S' ) 、 (B')也可以为相同的构成。
洗净液的移动如下述那样进行。
洗净液-陂预先保持在洗净液腔部(B)。此时,阀部(B)关闭。
接着,阀部(S)关闭,阀部(B)打开。来自泵部(P)的气体压力 通过第 一流路(1B1)施加到洗净液腔部(B )。洗净液经由第二流路(2B )、 第三流路(3B)以及第一流路(1B2)而排出,向检测部(D)供给。
如上所示那样,通过调节施加来自泵部(P)的气体压力的定时、和 开放/关闭阀部(S) 、 (B)的定时,能够对洗净液供给的定时进行控制。
另外,第一以及第二片状部件217、 218的覆盖至少第一贯通孔(B) 221的区域为挠性材料,从外部施加推压力,将第一片状部件217推压到 第一贯通孔(B) 221的表面侧的开口部上,从而能够将第一流路(1B1) 关闭。另外,通过释放推压力,能够将第一流路(1B1)打开。而且,从 外部施加推压力,将第二片状部件218推压到第一贯通孔(B) 221的相对 面侧的开口部,从而将第二流路(2B)关闭。另外,通过将推压力释放, 能够打开第二流路(2B)。通过将这样利用来自外部的推压力的流路的开放/关闭的控制与泵部 或阀部的控制并用,能够防止液体向非意图流路流出。
而且,通过使用发热体作为从外部施加推压力时的加压部件,从而也 能够进行洗净液腔中的洗净液的加热处理。通过从盒的上下使用发热体施 加压力,能够使加热处理部孤立,防止非意图蒸汽的流出,而且提高了反 应控制性。
第二构成的盒由于在核酸试样投入之后能够形成关闭的回流流路,所 以能够防止非检测对象核酸分子的混入以及核酸试样向外部的漏出。另外, 能够将核酸试样、洗净液等种类不同的液体按照其种类并对应着目的、以 良好的控制性进行保持、移动。
在图22A以及图22B中,图示出了在与试样腔部(S)连接的流路上 设置阀部(S)或阀部(S')的功能方框图,但是在试样腔部(S)中, 通过从外部施加推压力,能够关闭作为上面侧流路的第一流路(1S1)以及 作为下面侧流路的第二流路(2S)。即,由于试样腔部(S)本身实现了 阀的功能,所以无需一定要另外设置阀部(S)或者阀部(S')。 (第三构成)
图23A是笫三构成的核酸检测盒的功能方框图,图23B是表示第三构 成的核酸检测盒的废液腔部(W)及其周边的概略剖视图。
如图23所示那样,第三构成的核酸检测盒在还在盒本体上具有废液腔 部(W)的方面与第二构成基本不同。废液腔部(W)接收并保持从检测 部(D)排出的上述核酸试样等的废液。废液腔部(W)经由流路设置在 检测部(D)与泵部(P)之间。废液腔部(W)、检测部(D)、试样腔 部(S)或者洗净液腔部(B)以及泵部(P)相互通过流路连通成为环状。 而且,设置切换泵部(P)与试样腔部(S)间的开放/关闭的阀部(S)、 以及切换泵部(P)与上述洗净液腔部(S)间的开放/关闭的阀部(B)。
检测的方法可以是与第二构成相同的步骤。
从检测部(D)向泵部(P)方向排出的核酸试样或洗净液等的废液, 流入并保持在废液腔部(W )内。从泵部(P )供给的气体压力向泵部(P )
28方向回流。
图23B表示第三构成的核酸检测盒的废液腔部(W)的周边的剖面概 略结构。另外,废液腔部(W)以外的各部以及其周边结构可以与第一、 第二构成相同。与第一、第二构成相同的部分标注以相同的附图标记。
在板状部件211上设置第一贯通孔(W) 231。另外,在板状部件211 的表面侧形成有第一槽(Wl) 232,在表面侧形成有第一槽(W2) 233。
废液腔部(W )通过利用上述第一片状部件217以及第二片状部件218 封闭上述第一贯通孔(Wl) 231而确定。另外,通过由上述第一片状部件 覆盖表面侧的笫一槽(Wl )232来确定作为上面侧流路的第一流路(1W1 )。 通过由第一片状部件217覆盖表面侧的第一槽(W2) 233来确定作为上面 侧流路的第一流路(1W2)。废液腔部(W)不一定由板状部件211的贯 通孔构成。可以通过由上述第一片状部件217覆盖板状部件211的表面侧 的凹部来确定,也可以通过由上述第二片状部件218覆盖板状部件211的 相对面侧的凹部来确定。
在废液腔部(W)连接有第一流路(1W1)以及第一流路(1W2)。
废液的移动如下这样进行。
在废液腔部(W)中,通过泵部(P)所供给的气体压力,通过第一 流路(1W1),流入来自检测部(D)的废液。在重力作用下,废液保持 在废液腔部(W)内,而气体压力从第一流路(1W1)通过第一流路(1W2) 朝泵部方向排出。
第三构成的盒由于在核酸试样投入之后能够形成关闭的回流流路,所
以能够防止非检测对象核酸分子的混入以及核酸试样向外部的漏出。另外,
能够将核酸试样、洗净液、废液按照其种类并对应着目的、以良好的控制
性进行保持、移动。另外,由于在废液腔部(W)的上部形成有液体流入、
排出用的流路,所以能够将液体和气体分离,仅将液体保持在腔内,而仅 将气体排出。
在该构成中,虽记载了在第二构成上设置废液腔的构成,但也可以是 在第一构成或者其他构成上设置本构成的废液腔。在图23A中,图示出了在与试样腔部(S)连接的流路上设置阀部(S) 的功能方框图,但是在试样腔部(S)中,通过从外部施加推压力,能够关 闭作为上面侧流路的第一流路(1S1)以及作为下面侧流路的第二流路 (2S)。即,由于试样腔部(S)本身实现了阀的功能,所以不必一定另 外设置阀部(S)。 (第四构成)
图24A是第四构成的核酸检测盒的功能方框图,图24B是表示第四构 成的核酸检测盒的插入剂腔部(I)以及其周边的概略剖视图。
如图24A所示那样,第四构成的核酸检测盒在盒本体还具有插入剂腔 部(I)的方面与第三构成基本不同。
在插入剂腔部(I),保持有插入剂溶液。插入剂溶液用于利用检测部 (D)的DNA芯片以电化学检测法检测核酸试样与核酸探针的杂交的场 合。插入剂是具有与双链核酸特异结合的性质、且产生电化学的氧化还原 反应的物质。作为电化学检测法,在核酸试样和核酸探针的杂交反应之后, 供给插入剂溶液。通过从与双链核酸结合的插入剂检测电化学信号,从而 能够检测目标核酸的存在。
伴随着插入剂部(I)的追加,该盒具有从泵部(P)和试样腔部(S) 之间的流路分支的流路;与该流路连接的插入剂腔部(I);与插入剂腔部 (I)连接、在试样腔部(S)和检测部(D)之间的流路合流的流路。另 外,该盒具有切换泵部(P)和插入剂腔部(I)间的开放/关闭的阀部(I)。
图24A所示的核酸检测盒具有切换泵部(P)和插入剂腔部(I)部间 的开放/关闭的阀部(I)。也可以替代阀部(I),形成切换插入剂腔部(I) 和检测部(D)间的流路的开放/关闭的阀部(I')(未图示)。下面,"阀 部(I),,表示"阀部(I)"或"阀部(I')"。
泵部(P)、试样腔部(D)或洗净液腔部(B)或插入剂腔部(I)、 和检测部(D)通过流路相互连通成为环状。
在检测时,首先,按照与第二构成相同的步骤,从试样腔部(S)向检 测部(D)供给核酸试样,核酸试样与核酸探针发生杂交反应,从检测部
30(D)排出核酸试样。此时,阀部(I)关闭。
接着,按照与第二构成相同的步骤,将洗净液从洗净液腔部(B)向 检测部(D)供给,洗净例如DNA芯片上面,洗净液从检测部(D)被排 出。此时,阀部(I)关闭。
接着,从插入剂腔部(I)向检测部(D)供给插入剂溶液。此时,阀 部(S)以及阀部(B)关闭,阀部(I)打开。另外,通过流路从泵部(P) 向插入剂腔部(I)供给气体压力。所供给的插入剂与DNA芯片上的双链 核酸结合。
接着,通过电化学检测方法对检测部(D)中的杂交反应进行检测, 由此检测核酸试样中的目标核酸的存在。
最终,从检测部(D )排出的核酸试样、洗净液被排出到废液腔部(W )。 从泵部(P)供给的气体压力,从检测部(D)经由废液腔部(W)向泵部 (P)方向回流。
图24B表示第四构成的核酸检测盒的插入剂腔部(I)周边的剖视概略 结构。另外,插入剂腔部(I)以外的各部分以及其周边结构可以与第一构 成至第三构成相同。与第一至第三构成相同的部分标注以相同的附图标记。
在板状部件211上,设置有第一贯通孔(1)241、第二贯通孔(1)242、 表面侧的第一槽(II) 243、表面側的第一槽(12) 244以及相对面的第二 槽(I) 245。
插入剂腔部(I)通过利用上述第一以及第二片状部件217、 218封闭 上述第一贯通孔(I) 241而确定。通过由第一片状部件217覆盖表面侧的 第一槽(II) 243来确定作为上面侧流路的第一流路(111)。通过由第一 片状部件217覆盖表面侧的第一槽(12) 244来确定作为上面侧流路的第 一流路(112)。通过由上述第二片状部件218覆盖相对面侧的上述第二槽 (I) 245来确定作为下面侧流路的第二流路(21)。另外,通过利用上述 第一片状部件217以及上述第二片状部件218覆盖第二贯通孔(I) 242而 确定出作为贯通孔流路的第三流路(31)。插入剂腔部(I)不一定需要由 板状部件211的贯通孔构成。既可以通过由上述第一片状部件217覆盖板
31状部件211的表面侧的凹部来进行确定,也可以通过由上述第二片状部件 218覆盖板状部件211的相对面侧的凹部来进行确定。
在插入剂腔部(I)上连接有第一流路(111)以及第二流路(21)。 在第二流路(21)上连接有第三流路(31)。在第三流路(31)上连接有 第一流路(112)。而且,第一流路(1I1)与泵部(P)连通。第一流路(112) 与检测部(D)连通。
在第一流路(111)的中途设有切换各流路的开放/关闭的阀部(I)。 阀部(I)与第三实施方式所示的阀部(B)的构成相同。从外部施加推压 力,向第一槽(I)或贯通孔(I)推压第一片状部件217,由此进行阀部(I) 的关闭。另外,为了开放阀部(I),通过释放该推压力来进行。
插入剂的移动如下述那样进行。
插入剂溶液;故预先保持在插入剂腔部(I)。此时,阀部(I)关闭。 接着,阀部(S)、阀部(B)关闭,阀部(I)打开,来自泵部(P) 的气体压力通过第一流路(111)施加到插入剂腔部(I)。插入剂溶液经 由第二流路(21)、第三流路(31)以及第一流路(112)而排出,向检测 部(D )供给。
如上所示那样,通过调节施加来自泵部(P)的气体压力的定时、和 阀部(S) 、 (B) 、 (I)开放/关闭的定时,能够对核酸试样、洗净液、 插入剂溶液供给的定时进行控制。
另外,第一以及第二片状部件217、 218的覆盖至少第一贯通孔(I) 241的区域为挠性材料,从外部施加推压力,将第一片状部件217推压到 第一贯通孔(I) 241的表面侧的开口部上,从而能够将第一流路(111)关 闭。另外,通过释放推压力,能够将第一流路(111)打开。而且,从外部 施加推压力,将第二片状部件218推压到第一贯通孔(I) 241的相对面側 的开口部,从而将第二流路(21)关闭。另外,通过将推压力释放,能够 开放第二流路(21)。
通过将这样利用来自外部的推压力的流路的开放/关闭的控制,与泵部 或阀部的控制并用,能够防止液体向非意图流路流出。而且,通过^f吏用发热体作为从外部施加推压力时的加压部件,也能够 进行插入剂腔中的加热处理。通过从盒的上下使用发热体施加压力,能够 使加热处理部孤立,防止非意图蒸汽的流出,而且提高了反应控制性。
第四构成的盒由于在核酸试样投入之后能够形成关闭的回流流路,所 以能够防止非检测对象核酸分子的混入以及核酸试样向外部的漏出。另夕卜, 能够将核酸试样、洗净液、插入剂溶液等种类不同的液体按照其种类并对 应着目的、以良好的控制性进行移动。
在图24A中,图示出了在与试样腔部(S )连接的流路上设置阀部(S ) 的功能方框图,^f旦是在试样腔部(S)中,通过从外部施加推压力,能够关 闭作为上面側流路的第一流路(1S1)以及作为下面側流路的第二流路 (2S)。即,由于试样腔部(S)本身实现了阀的功能,所以无需一定另 外设置阀部(S)。 (第五构成)
图25A是第五构成的核酸检测盒的功能方框图,图25B是表示第五构 成的核酸检测盒的试样腔部(S)、扩增腔部(A)以及其周边的概略剖视 图,图25C是扩增腔部(A)的、与图25B不同的方向上的剖视图。
如图25A所示那样,第五构成的核酸检测盒在盒本体还具有扩增腔部 (A)的方面与第一构成基本上不同。
扩增腔部(A)预先保持有引物或緩冲剂等用于进行核酸试样的扩增 的试剂。在试样腔部(S)中,针对所投入的核酸试样,进行核酸提取等前 处理,还可通过扩增腔部(A)进行必要区域的核酸扩增反应。
扩增腔部(A)经由流路设置在试样腔部(S)和检测部(D)之间。 泵部(P )、试样腔部(S )、扩增腔部(A )和检测部(D )通过流路相 互连通成为环状。进而,设有从扩增腔部(A)起在合流点(A)与检测部 (D )和泵部(P)间的流路合流的旁路流路(A)(回流流路)、以及用 于切换该旁路流路(A)开放/关闭的阀部(A)。另外,设有切换检测部 (D)和合流点(A)之间的流路开-文/关闭的阀部(D)。 检测如下述这样进行。
33首先,按照与第一构成相同的步骤,从设于试样腔部(s)的投入孔投
入核酸试样。接着,从试样腔部(S)排出核酸试样。此时,阀部(A)打 开,阀部(D)关闭。被排出的核酸试样通过流路被供给到扩增腔部(A)。 此时,仅有液体的核酸试样留在扩增腔部(A)中,仅有从泵部(P)供给 的气体压力通过旁路路径(A)向泵部(P)方向回流。
接着,通过扩增腔部(A)进行核酸试样的扩增。
接着,阀部(A)关闭,阀部(D)打开,泵部(P)所供给的气体压 力寻皮施加在扩增腔部(A)上,由此核酸试样被排出至检测部(D)。
接着,与第一构成相同地,在检测部(D)检测目标核酸的存在。
在从检测部(D)排出废液时,阀部(A)关闭,阀部(D)打开,从 泵部(P)向检测部(D)施加气体压力。最终,废液以及从泵部(P)供 给的气体压力,向泵部(P)方向回流。
在图25B及图25C中,扩增腔部(A)以外的各部以及其周边结构可 以与第一构成相同。与第 一构成相同的部分标注以相同的附图标记。
试样腔部(S)、第一流路(1S1、 1S2)、第二流路(2S)以及第三 流路(3S)的结构、检测部(D)的结构与第一构成等同。
进而,在板状部件211上,设置有第一贯通孔(A) 251、第二贯通孔 (A) 252。另外,在表面側设有第一槽(Al) 253。第一槽(Al) 253与 第一槽(S2) 215连通设置。它们也可以是同一个槽。进而在表面侧形成 第一槽(A2) 254,在相对面上设置第二槽(A) 255。另外,在表面侧设 置第一槽(A3) 258。
该板状部件211的表面以及相对面由第一片状部件217以及第二片状 部件218覆盖。第一以及笫二片状部件217、218的覆盖至少第一贯通孔(A) 251的区域256、 257由挠性材料形成。
扩增腔部(A)通过利用上述第一以及第二片状部件217、 218封闭上 述第一贯通孔(A)251而确定。通过由第一片状部件217覆盖表面侧的第 一槽(Al) 253来确定作为上面侧流路的第一流路(1A1)。其是与第一 流路(1S2)连续的流路,也可以是同一流路。通过由第一片状部件217
34覆盖表面侧的第 一槽(A2 ) 254来确定作为上面侧流路的第 一流路(1A2 )。 通过由第一片状部件217覆盖表面侧的第一槽(A3) 258来确定作为上面 侧流路的第一流路(1A3)。通过由上述第二片状部件218覆盖相对面侧 的上述第二槽(A) 255来确定作为下面侧流路的第二流路(2A)。另夕卜, 通过利用上述第一片状部件217以及上述第二片状部件218覆盖第二贯通 孔(A) 252而确定出作为贯通孔流路的第三流路(3A)。
在扩增腔部(A)上连接有第一流路(1A1、 1A3 )以及第二流路(2A)。 在第二流路(2A)上连接有第三流路(3A)。在第三流路(3A)上连接 有第一流路(1A2)。而且,第一流路(1A1)与泵部(P)连通。第一流 路(1A2)与检测部(D)连通。第一流路(1A3)是在合流点(A)与从 检测部(D )到泵部(P )的流路合流的旁路流路(A )(回流流路)。
在第一流路(1A3)的中途设有切换旁路流路(A)的开放/关闭的阀 部(A)。第一片状部件217的、覆盖第一流路(1A3) 251的至少一部分 (相当于阀部(A))的区域由挠性材料形成。为了关闭阀部(A),对覆 盖笫一流路(1A3 )的第一片状部件217,从外部施加推压力,向第一槽(A3 ) 258推压第一片状部件217,由此进行关闭。另外,为了开放阀部(A), 通过释放该推压力来进行。
另外,在从检测部(D)到合流点(A)的流路中途,设有切换从检测 部(D)到合流点(A)间的流路开放/关闭的阀部(D)。第一片状部件 217的、覆盖第一流路(1D2)的至少一部分(相当于阀部(D))的区域 由挠性材料形成。作为阀部(D)的切换,与阀部(A)同样地,能够通过 对覆盖第一流路(1D2)的第一片状部件217,从外部施加/释放推压力来 进行。
另外,通过从外部施加推压力,将第一片状部件217的覆盖第一贯通 孔(A) 251的区域256向第一贯通孔(A) 251的表面侧的开口部推压, 由此阻止扩增腔部(A)和第一流路(1A1) 、 (1A3)之间的连接。另夕卜, 通过释放从外部施加的推压力,扩增腔部(A)和第一流路(1A1) 、 ( 1A3 ) 之间连接。另外,从外部施加压力,将第二片状部件218的覆盖第一贯通孔(A) 251的区域257向第一贯通孔(A) 251的相对面侧的开口部推压,由此阻 止扩增腔部(A)和第二流路(2A)之间的连接。另外,通过释放从外部 施加的推压力,扩增腔部(A)和第二流路(2A)之间连接。通过调节从 外部对覆盖试样腔部(S)、扩增腔部(A)的第一以及第二片状部件施加 压力的定时、施加来自泵部(P)的气体压力的定时、以及开放/关闭阀部 (A) 、 (D)的定时,能够对核酸试样移动的定时进4亍控制。另外,与试 样腔部(S )同样地,通过使用发热体作为从外部施加推压力时的加压部件, 从而也能够进行扩增腔中的加热处理。
核酸试样的移动如下述那样进行。
从设于试样腔部(S)的投入孔投入核酸试样。此时,从外部施加推压 力,将第二片状部件218向试样腔部(S)推压,从而关闭第二流路(2S)。 在投入核酸试样之后,封闭投入孔。封闭之后,再从外部施加推压力,将 第一片状部件217推压到试样腔部(S)上,关闭第一流路(1S1)。此时 也可以使用发热体作为对第一、第二片状部件施加压力的加压部件,从上 下对试样腔部(S)加热。
接着,通过释放对第一、第二片状部件217、 218的推压力,将第一流 路(1S1)以及第二流路(2S)打开。通过从第一流路(1S1)施加由泵部 (P)供给的气体压力,核酸试样经由第二流路(2S)、第三流路(3S) 以及第一流路(1S2) 4皮排出。此时,阀部(A)打开,阀部(D)关闭。
核酸试样从第一流路(1S2=1A1)被供给到扩增腔部(A)。此时,通 过将第二片材部件218推压至扩增腔部(A),第二流路(2A)被封闭。 气体压力从第一流路(1A3)经由旁路流路(A)向泵部(P)方向回流。 仅有液体的核酸试样在重力作用下流入到扩增腔部(A)内。
接着,将笫 一片状部件217推压到扩增腔部(A),封闭第一流路(1A1 、 1A3)。使用发热体作为对片状部件施加压力的加压部件,通过从上下对 扩增腔部(A)进行加热,由此进行核酸扩增。
接着,关闭岡部(A),打开阀部(D)。释放第一、第二片状部件217、 218对扩增腔部(A)的推压力,打开第一流路(1A1、 1A3)、第二 流路(2A)。另外,通过从第一路径(1A1)对扩增腔部(A)施加来自 泵部(P)的气体压力,被保持在扩增腔部(A)的核酸试样,从第二流路 (2A )向第三流路(3A )、第一流路(1A2 )排出,被供给到检测部(D )。 通过这样构成,能够在投入核酸试样之后,形成封闭的回流流路,因 而,能够防止非检测对象核酸分子的混入以及核酸试样向外部的泄漏。而 且,能够将扩增前的核酸试样、扩增后的核酸试样等种类不同的液体按其 种类并对应着目的、以良好的控制性进行移动。 (第六构成)
图26A是第六构成的核酸检测盒的功能方框图,图26B是表示第六构 成的核酸检测盒的试料保持腔部(M)以及其周边的概略剖视图,图26C 是试料保持腔部(M)的、与图26B不同的方向上的概略剖视图。
如图26A所示那样,第六构成的核酸检测盒在盒本体还具有试料保持 腔部(M)的方面与第五构成基本上不同。
试料保持腔部(M)可以预先保持有调制核酸试样的盐浓度用以进行 检测部(D)的检测的緩冲剂等试剂。
试料保持腔部(M)经由流路设置在扩增腔部(A)和检测部(D)之 间。泵部(P)、试样腔部(S)、扩增腔部(A)、试料保持腔部(M) 和检测部(D)通过流路相互连通成为环状。进而,设有从扩增腔部(A) 起在合流点(A)与检测部(D )和泵部(P )间的流路合流的旁路流路(A )、 以及用于切换该旁路流路(A)开放/关闭的阀部(A)。而且,设有从试 料保持腔部(M)起在合流点(M)与检测部(D)和合流点(A)间的流 路合流的旁路流路(M)(回流流路)、以及用于切换该旁路流路(M) 开放/关闭的阀部(M)。另外,在检测部(D)和合流点(M)之间设有 切换该流路开放/关闭的阀部(D)。
检测如下述这样进行。
首先,按照与第五构成相同的步骤,从设于试样腔部(S)的投入孔投 入核酸试样。接着,从试样腔部(S)排出核酸试样。此时,阀部(A)打开,阀部(M) 、 (D)关闭。被排出的核酸试样通过流路被供给到扩增 腔部(A)。此时,仅有液体的核酸试样留在扩增腔部(A)中,仅有从泵 部(P)供给的气体压力通过旁路路径(A)向泵部(P)方向回流。
接着,通过扩增腔部(A)进行核酸试样的扩增。
接着,阀部(A)关闭,阀部(M)打开,阀部(D)关闭,泵部(P) 所供给的气体压力被施加在扩增腔部(A)上,由此核酸试样被从扩增腔 部(A)排出。被排出的核酸试样通过流路被供给到试料保持腔部(M)。 此时,仅有液体的核酸试样留在试料保持腔部(M)中,仅有从泵部(P) 供给的气体压力通过旁路路径(M)向泵部(P)方向回流。
接着,在试料保持腔部(M)进行与緩沖剂的混合。
接着,阀部(A)关闭,阀部(M)关闭,阀部(D)打开,泵部(P) 所供给的气体压力被施加在保持腔部(M)上,由此核酸试样被供给至检 测部(D)。
接着,与第一构成相同地,在检测部(D)检测目标核酸的存在。
在从检测部(D)排出废液时,阀部(A)关闭,阀部(M)关闭,阀 部(D)打开,从泵部(P)向检测部(D)施加气体压力。最终,废液以 及从泵部(P)供给的气体压力,向泵部(P)方向回流。
在图25B及图25C中,试料保持腔部(M)以外的各部以及其周边结 构可以与第五构成相同。与第五构成相同的部分标注以相同的附图标记。
试样腔部(S)、第一流路(1S1、 1S2)、第二流路(2S)以及第三 流路(3S)的结构、扩增腔部(A)的结构、第一流路(1A1、 1A2、 1A3)、 第二流路(2A)以及第三流路(3A)的结构、检测部(D)以及其周边的 结构与第五构成等同。
进而,在板状部件211上,设置有第一贯通孔(M) 261、第二贯通孔 (M) 262。另外,在表面侧设有第一槽(Ml) 263。第一槽(Ml) 263 与第一槽(A2) 254连通设置。它们也可以是同一个槽。进而在表面侧形 成第一槽(M2) 264,在相对面上设置第二槽(M) 265。另外,在表面侧 设置第一槽(M3) 268。
38试料保持腔部(M)通过利用上述第一以及笫二片状部件217、 218封 闭上述第一贯通孔(M) 251而确定。通过由第一片状部件217覆盖表面 侧的第一槽(Ml) 263来确定作为上面侧流路的第一流路(1M1)。其是 与第一流路(1A2)连通的流路,也可以是同一流路。通过由第一片状部 件217覆盖表面侧的第一槽(M2) 264来确定作为上面侧流路的第一流路
(1M2)。通过由第一片状部件217覆盖表面侧的第一槽(M3) 268来确 定第一流路(1M3)。通过由上述第二片状部件218覆盖相对面侧的上述 第二槽(M) 265来确定作为下面侧流路的第二流路(2M)。另外,通过 利用上述第一片状部件217以及上述第二片状部件218覆盖第二贯通孔
(M) 262而确定出作为贯通孔流路的第三流路(3M)。在此,试料保持 腔部(M)不一定需要由板状部件211的贯通孔构成。既可以通过由上述 第一片状部件217覆盖板状部件211的表面侧的凹部来进行确定,也可以 通过由上述第二片状部件218覆盖板状部件211的相对面侧的凹部来进行 确定。
在试料保持腔部(M)上连接有第一流路(1M1、 1M3)以及第二流 路(2M)。在第二流路(2M)上连接有第三流路(3M)。在第三流路(3M) 上连接有第一流路(1M2)。而且,第一流路(1M1)与扩增腔部(A) 连通。第一流路(1M2)与检测部(D)连通。另外,在试料保持腔部(M) 上连接有第一流路(1M3)。第一流路(1M3)是在合流点(M)与从检 测部(D )到泵部(P)的流路合流的旁路流路(M)(回流流路)。
在第一流路(1M3)的中途设有切换旁路流路(M)的开^L/关闭的阀 部(M)。第一片状部件217的、覆盖第一流路(1M3)的至少一部分(相 当于阀部(M))的区域由挠性材料形成。为了关闭阀部(M),对覆盖 第 一流路(1M3 )的第 一 片状部件217,从外部施加推压力,向第 一槽(M3 ) 268推压第一片状部件217,由此进行关闭。另外,为了开放阀部(M), 通过释放该推压力来进行。
另外,在从检测部(D)到合流点(M)的流路中途,设有切换该流 路开放/关闭的阀部(D)。阀部(D)的结构与第五实施方式相同。
39通过调节从外部对覆盖试样腔部(S)、扩增腔部(A)的第一以及第 二片状部件施加压力的定时、施加来自泵部(P)的气体压力的定时、以 及开^L/关闭阀部(A) 、 (M) 、 (D)的定时,能够对核酸试样移动的 定时进行控制。
第一及第二片状部件217、 218的、覆盖至少第一贯通孔(M) 261的 区域266、 267可由挠性材料形成,也可不由该材料形成。
此时,从外部施加推压力,将第一片状部件217的覆盖第一贯通孔(M) 261的区域266向第一贯通孔(M) 261的表面側的开口部推压,由此阻止 试料保持腔部(M)和第一流路(1M1) 、 (1M3)之间的连接。另外, 通过释放从外部施加的推压力,扩增腔部(M)和第一流路(1M1)、 (1M3) 之间连接。
另外,从外部施加压力,将第二片状部件218的覆盖第一贯通孔(M) 261的区域267向第一贯通孔(M) 261的相对面侧的开口部推压,由此阻 止保持腔部(M)和第二流路(2M)之间的连接。另外,通过释放从外部 施加的推压力,试料保持腔部(M)和第二流路(2M)之间连接。通过调 节从外部对覆盖试样腔部(S)、扩增腔部(A)、试料保持腔部(M)的 第一以及第二片状部件施加压力的定时、施加来自泵部(P)的气体压力 的定时、以及开放/关闭阀部(A) 、 (M) 、 (D)的定时,能够对核酸 试样移动的定时进行控制。
另外,与试样腔部(S)同样地,通过使用发热体作为从外部施加推压 力时的加压部件,从而也能够进行试料保持腔部(M)中的加热处理。通 过将这样的利用了来自外部的推压力的流路的开放/关闭的控制与泵部或 阀部的控制并用,能够防止液体的向非意图流路的流出。
核酸试样的移动如下述那样进行。
与第五构成相同地,从设于试样腔部(S)的投入孔投入核酸试样。此 时,从外部施加推压力,将第二片状部件218向试样腔部(S)推压,从而 关闭第二流路(2S)。在投入核酸试样之后,封闭投入孔。封闭之后,再 从外部施加推压力,将第一片状部件217推压到试样腔部(S)上,关闭第一流路(1S1)。此时也可以使用发热体作为对第一、第二片状部件施加压
力的加压部件,从上下对试样腔部(s)加热。
接着,通过释放对第一、第二片状部件217、 218的推压力,将第一流 路(1S1)以及第二流路(2S)打开。通过从第一流路(1S1)施加由泵部 (P)供给的气体压力,核酸试样经由第二流路(2S)、第三流路(3S) 以及第一流路(1S2)被排出。此时,阀部(A)打开,阀部(M)、 (D) 关闭。
核酸试样从第一流路(1S2=1A1)被供给到扩增腔部(A)。此时,通 过将第二片材部件218推压至扩增腔部(A),第二流路(2A)被封闭。 气体压力从第一流路(1A3)经由旁路流路(A)向泵部(P)方向回流。 仅有液体的核酸试样在重力作用下流入到扩增腔部(A)内。
接着,将第 一片状部件217推压到扩增腔部(A),封闭第一流路(1 Al 、 1A3)。使用发热体作为对片状部件施加压力的加压部件,从上下对扩增 腔部(A)进行加热,由此进行核酸扩增。
接着,释放第一、第二片状部件217、 218对扩增腔部(A)的推压力, 打开第一流路(1A1、 1A3)、第二流路(2A)。另外,关闭阀部(A), 打开阀部(M)。进而,通过从第一路径(1A1)对扩增腔部(A)施加来 自泵部(P)的气体压力,被保持在扩增腔部(A)的核酸试样,从第二流 路(2A)向第三流路(3A)、第一流路(1A2)排出。
核酸试样从第一流路(1A2=1M1)被供给到保持腔部(M)。气体压 力从第一流路(1M3)经由旁路流路(M)向泵部(P)方向回流。仅有液 体的核酸试样在重力作用下流入到扩增腔部(M)内。流入的核酸试样与 试剂混合。
接着,关闭阀部(M),打开阀部(D)。进而,从第一路径(1M1) 对试料保持腔部(M)施加来自泵部(P)的气体压力,由此,被保持在试 料保持腔部(M )的核酸试样从第二流路(2M )被排出到第三流路(3M)、 第一流路(1M2),被供给到检测部(D)。
通过这样构成,在投入核酸试样之后,能够形成封闭的回流流路,因而,能够防止非检测对象核酸分子的混入以及核酸试样向外部的泄漏。而 且,能够将扩增前的核酸试样、扩增后的核酸试样等种类不同的液体按其 种类并对应着目的、以良好的控制性移动。 (变型例)
在第五构成中记载了在第一构成中设置扩增腔部(A)的构成,但也 可以是笫二构成所述的洗净液腔部(B)或第四构成所述的插入剂腔部(I) 与分支的流路以及阀部共同设置。
另外,在这些构成中,既可以将第三或第四构成的废液腔部(W)设 置在从合流点(A)到泵部(P)的流路上,也可以是旁路流路(A)与废 液腔部(W)连接。另外,为了对所投入的核酸试样在多个不同条件下进 行扩增,也可以设置多个扩增腔部(A)。此时,可以是从试样腔部(S) 到检测部(D)的流路分支为多个流路,在各个分支出来的流路上设置扩 增腔部(A),再使这些流路合流,到达检测部(D)。
另外,在第六构成中记载了在第五构成中设置试料保持腔部(M)的 构成,但也可以是第二构成所述的洗净液腔部(B)或第四构成所述的插 入剂腔部(I)与分支的流路以及阀部共同设置。
另外,在这些构成中,既可以将第三或第四构成的废液腔部(W)设 置在从合流点(A)到泵部(P)的流路上或者从合流点(M)到泵部(P) 的流路上,也可以是旁路流路(A)或(M)与废液腔部(W)连接。(图 27A或图27B)
另外,为了在该构成中进一步对所投入的核酸试样在多个不同条件下 进行扩增,也可以设置多个扩增腔部(A)。此时,可以是从试样腔部(S) 到检测部(D)的流路分支为多个流路,在各个分支出来的流路上设置扩 增腔部(A),再使这些流路合流,到达检测部(D)。(图28)
另外,也可以在该构成中将第三或第四构成的废液腔部(W)设置在 从合流点(A)到泵部(P)的流路上。此时使来自扩增腔部(A)、试料 保持腔部(M)、检测部(D)的流路合流,然后与废液腔部(W)连接。 (图29)(第一实施方式)
下面,示出了由图28表示出功能方框图的核酸检测盒的结构例。 图2以及图3是概略地透一脉示由图28示出功能方框图、由图l示出 概略立体图的核酸检测盒100的透视上面图以及下面图。在图2以及图3 中,从上面贯通到下面的贯通孔被定义为腔,全部由实线表示。在图2中, 形成在上面侧的流路(第一流路)由实线表示,而形成在下面侧的流路(第 二流路)由虛线表示。另外,在图3中,贯通孔所形成的流路(第三流路) 与图2同样,而形成在下面側的流路由实线表示,形成在上面側的流路由 虚线表示。如在后要说明的那样,试样、洗净液或者插入剂一定从与对应 的腔直接连通的下面侧流路流出, 一定从上面侧流路被排出至其他的腔或 检测部。因此,在未施加气体压力的工序中,试样、洗净液或者插入剂留 在所对应的腔的下面侧或下面侧流路中。
该核酸检测盒100具备用于注入核酸试样的试样腔部(S ) 11。在挠性 片2上,与试样腔部(S) 11相当的位置401开放,从该开放口 401注入 核酸试样,然后,由密封件等402封闭。在此,在图1中,密封件402作 为另外的部件被图示,但从开放口 401与密封件402的定位的可靠性方面 考虑的话,优选的是一部分与检测盒100连接,从而局部一体构成。该试 样腔部(S) 11经由上面侧流路(1S1)与阀部(S) 17a连接,该阀17a (S)经由上面侧流路与泵部(P) 16连接。接着,试样腔部(S) ll打开, 由阀17a将泵部(P)-废液腔部(W)间关闭,由阀部17c将泵部(P)-洗净液腔部(B)间关闭,由阀部15b将泵部(P)-插入剂腔部(I)间关 闭,关闭阀部(M) 17e以及阀部(D) 17f,关闭扩增腔部(A) 12a、 12b、 l&的下面侧流路(2A),打开阀部(A) 17d,在该状态下,当泵部(P) 16动作时,对试样腔部(S)ll内的试样施加压力,在分别与扩增腔部(A) lh、 12b、 连通的试样腔部(S) 11的下面侧流路(2S)分割成三部 分而流出。
该三部分的试样分别从下面側流路(2S)经由贯通路(3S)返回到上 面侧流路(1S2),经由上面侧流路(1A1)被供给到扩增腔12a 12c。扩
43增腔部(A)之所以设置多个是为了在不同的条件下对同一试样进行扩增。 扩增腔部(A)数量并不限于三个,只要是一个以上即可。扩增腔部(A) 12a 12c分别经由上面侧流路(lA3)与阀部(A) 17d连通。在该阀部(A) 17cH皮打开的状态下,^皮供给到扩增腔部(A) 12a 12c的气体压力,经由 该阀部(A) 17d被排放到废液腔部(W) 18,仅有作为液体的核酸试样随 着重力被供给到扩增腔部(A)内。另外,在关闭扩增腔部(A) 12a 12c 的各上面侧流路(1A1、 1A3)、分别封闭各扩增腔部(A)的状态下,在 扩增腔部(A ) 12a 12c中,三部分的试样分别被进行核酸扩增处理。接着, 在关闭阀部(A)17d、打开扩增腔部(A) 12a的上面侧流路(1A1、 1A3 ) 以及下面侧流路(2A)、打开阀部(M) 17e的状态下,当使泵部(P) 16 动作时,在被供给到扩增腔部(A) 12a的气体压力作用下,扩增腔部(A) 12a内的三部分试样被供给到下面侧流路(2A)。下面侧流路经由贯通路
(3A)与上面侧流路(1A2)连通,经由上面侧流路(1A2=1M1)与混合 腔部(保持腔部(M) ) 13连通。在混合腔部(M) 13的开口部,设置锥 形部,因而能够顺畅地供给试样。在将扩增腔部(A) 12a内的试样供给到 混合腔部(M ) 13之后,关闭扩增腔部(A ) 12a的上面側流路(1A1、 1A3 ) 以及下面侧流路(2A),然后,打开扩增腔部(A)12b的上面侧流路(lAl、 1A3)以及下面侧流路(2A),在该状态下同样使泵部(P) 16动作,由 此,此次能够将扩增腔部(A) 12b内的试样供给到混合腔部(M) 13。对 于扩增腔部(A) 12c内的试样,也能够利用同样的动作,供给到混合腔部
(M) 13。这样,从上面侧流路(1M1)排出的三部分的试样被供给到混 合腔部(M) 13,三部分的试样在混合腔部(M) 13中被混合。在此,若 在关闭混合腔部(M) 13的下面侧流路(2M)的状态下,进行从扩增腔 部(A)向混合腔部(M)的试样供给动作的话,则更为优选。接着,保 持阀部17d关闭,打开扩增腔部(A) 12a、 12b、 12c的上面侧流路(1A1、 1A3)以及下面侧流路(2A),关闭阀部(M) 17e,打开混合腔部(M) 13的下面侧流路(2M),进而打开阀部(D) 17f,在此状态下,当使泵 部(P) 16动作而使得混合腔部(M) 13内的压力升高时,混合后的试样
44从混合腔13经由下面侧流路(2M)以及贯通路(3M)被供给到上面侧流 路(1M2),从该上面侧流路(1M2)向检测部(D) 19排出,从而供给 到检测目标核酸的检测部(D ) 19。该检测部(D ) 19组装固定在盒本体1 上。
在检测部(D) 19上,连通有向该检测部(D) 19供给洗净液的洗净 液腔部(B ) 14以及向该检测部(D ) 19供给插入剂的插入剂腔部(I) 15a。 当洗净液腔部(B) 14内的压力升高时,洗净液腔部(I) 14内的洗净液经 过下面侧流路(2B)经由贯通孔(3B)被供给到上面側流路(1B2),从 该上面侧流路(1B2)向检测部(D) 19排出而供给到检测部(D) 19。同 样,插入剂腔部(I) 15a内的插入剂,当插入剂腔部(I) 15a的压力升高 时,经由下面侧流路(21)被供给到贯通孔(31),从该上面側流路(112) 排出而供给到检测部(D) 19。插入剂腔部(I) 15a以及洗净液腔部(B) 14与阀部(B) l了c以及阀部(I) 15b连接,通过该阀部(B) 17c以及阀 部(I) 15b选择性地与泵部(P) 16连通。即,在开放阀部(D) 17f的状 态下,关闭试样腔部(S) 11,关闭扩增腔部(A) 12a 12c以及阀部(I) 15b,打开阀部(B) 17c,由此洗净液腔部(B) 14与泵部(P) 16连通, 当泵部(P) 16动作时,洗净液腔部(B) 14内的压力增大,洗净液从上 面侧流路(1B2)排出而供给到检测部(D) 19。另外,在打开阀部(D) 17f、关闭试样腔部(S) 11、关闭扩增腔部(A) 12a 12c的状态下,通过 关闭阀部(B ) 17c并打开阀部(I) 15b,使插入剂腔部(I) 15a与泵部(P ) 16连通,当泵部(P) 16动作时,插入剂腔部(I) 15a内压力增大,插入 剂从上面侧流路(112)排出而供给到检测部(D) 19。
检测部19经由上面侧流路(1D2 )以及阀部(D ) 17f与废液腔部(W ) 18连通。因此,阀部(D) 17f被打开,对检测部19 (D)内的流路施加气 体压力,由此,检测部(D) 19内的液体作为废液被排出到废液腔部(W) l8。设置在试样腔部(S) ll和泵部(P) 16之间的阀部(S) 17a经由下 面侧流路以及贯通孔还有上面侧流路与废液腔部(W) 18连接。
另外,试样腔部(S) 11作为贯通孔形成在板状的盒本体上,并且,在其周围形成有挖入部20,该挖入部20被切削成限定试样腔部(S) 11 的圆筒状的侧壁面。该挖入部20尤其形成为阻断扩增腔部(A) 12a、 12b、 12c之间,在余下的底部上形成将试样腔部(S) ll和扩增腔部(A) 12a、 12b、 12c连通的下面侧流路(2S)。在加热注入有核酸试样的试样腔部(S) 时,该挖入部20抑制热量进入到保持有试剂酶的邻接的扩增腔部(A )12a、 12b、 12c。而且,优选在扩增腔(A) 12a、 12b、 12c周围也形成有挖入部 20。此时,在加热扩增腔部(A) 12a、 12b、 12c时,该挖入部20抑制热 量进入到混合腔(M) 13、洗净液腔(B) 14、插入剂腔(I) 15a、检测部 (D) 19。从热传递的观点出发,构成试样腔部(S) 11以及扩增腔部(A) 12a、 12b、 12c的壁的厚度,优选为在能够保持机械强度的范围内尽可能 的薄。壁的厚度设定为例如2mm以下,更优选的是lmm以下。
检测部(D) 19例如具备DNA芯片(未图示)。可以是电流检测型, 也可以是荧光检测型。当为电流检测型的DNA芯片时,如日本专利2573443
酸检测用基板上,配置有Au独立电极,在各Au独立电极上固定核酸探针 DNA。隔着配置了探针DNA的检测空间(反应部)配置对极或参照极这 样的共用电极,在上述检测空间内充填插入剂,在此状态下,在共用电极 和独立电极之间施加电压,检测是否有电流流过独立电极,确定目标DNA。 当然,DNA芯片也具有封闭结构,在DNA芯片的基板上形成流路,具备 与试样腔部(S) 11、洗净液腔部(B) 14以及插入剂腔部(I) 15a连通 的端口。在DNA芯片内的流路上配置独立电极以及共用电极,在独立电 极以及共用电极上输送液体。DNA芯片的配线与该独立电极以及共用电极 连接,而且与电极垫(未图示)连接。电极垫配置成露出于核酸检测盒IOO 上,当检测电流时,与核酸检测装置侧的电极连接器接触连接。
在本说明书中,关于电流检测型的DNA芯片的详细情况省略说明。 关于该DNA芯片更为详细的说明请参见1998年7月7日授权的 USP5776672以及1999年10月26日授权的USP5972692(都是Koji Hashi moto et al和Assignee Kabushiki Kaisha Toshiba )以及对应的日本专利2573443。该美国专利的说明书的记栽构成了本说明书的一部分。而且,关 于电流检测型的DNA芯片的测定装置请参照(日本)特愿2002-223393 或者(曰本)特愿2003-200440。核酸检测盒100安装在核酸检测装置上,按照后述的步骤进行试样的 前处理以及检查,在核酸检测装置上,如图4所示那样设置了与核酸检测 盒100的各部分对应的驱动机构。即,核酸检测装置具备与泵部16对应的 泵机构26。如已说明的那样,泵部16由设在板部件1上的贯通孔以及覆 盖该贯通孔的挠性部件2、 3构成,使该泵部16动作的泵机构16作为按压 挠性膜的压力机构而得以实现。核酸检测装置具备与阀17a、 17b、 17c、 17d、 17e、 17f对应的阀机构27a、 27b、 27c、 27d、 27e、 27f。阀17a、 17b、 〃c、 Ud、 l7e、 由设置在板部件1上的凹部以及覆盖该凹部的挠性部 件2、 3构成,控制该阀17a、 17b、 17c、 17d、 17e、 17f开闭的阀才几构27a、 27b、 27c、 27d、 27e、 27f作为压力机构而实现,用于将挠性部件2、 3推 压到凹部内而将流路关闭,使挠性部件2、 3从凹部内脱离而将流路打开。 试样腔ll、扩增腔12a、 12b、 12c由贯通孔以及堵塞该贯通孔的挠性部件 2、 3构成,能够通过将挠性部件2、 3推压到贯通孔上而将与贯通孔连通 的流路关闭,还能够通过使挠性部件2、 3从贯通孔脱离而将流路打开。另外,利用核酸检测装置,试样腔ll、扩增腔12a、 12b、 12c在前处 理工序中加热试样。因此,核酸检测装置与试样腔ll、扩增腔12a、 12b、 Uc对应具备带有加热器的阀机构21、 22a、 22b、 22c作为推压机构,这 些推压机构作为阀而工作、且具备对这些试样腔ll、扩增腔12a、 12b、 12c 内的试样加热的加热器。试样腔11以及扩增腔12a、 12b、 12c更为具体来讲具有如图5所示那 样的结构,通过各个带有加热器的阀机构21、 22a、 22b、 22c的头部进行 加热。在试样腔ll以及扩增腔12a、 12b、 12c中,在分别于刚性板部件即 本体1开设的贯通孔303、 302的开口部上形成适合头部201b那样的锥形 部。在板部件即本体l的上面侧和挠性部件2之间形成有流路204、 206、 208,在本体l的下面側与挠性部件3之间形成有流路203、 205。而且,为了使上面侧流路206和下面侧流路203连通,在板部件上形成有贯通流 路207。在图5中示出了从试样腔ll向扩增腔12a、 12b、 12c输送试样S的情 况。在图5中虽然代表性地示出了向扩增腔12a送液的情况,但向扩增腔 12b、 12c的送液也是对称的,因而是相同的机构。首先,在试样腔11内 贮藏有试样S的状态下,带加热器的阀机构21动作,头部将挠性部件2 以及挠性部件3推压到贯通孔303的开口部,与试样腔11连通的流路204、 203、 207都被关闭。接着,在从试样腔11向扩增腔12a输送试样S时, 首先,仅使作为送液目的地的扩增腔12a的带加热器的阀机构22a内的、 下面侧的带加热器的阀机构动作,由头部201b将挠性材料3推压到贯通孔 302的开口部,将流路205关闭。接着,通过上下同时开^L推压试样腔11 的开口部303的挠性部件2以及挠性部件3的带加热器的阀机构21的头部, 可将与试样腔11连通的上面侧流路204以及下面侧流路203都打开。进而, 在该状态下,通过使泵部16动作,经由流路204对试样腔11施加压力, 从而使得试样S经过试样腔11的下面侧流路203、贯通流路207以及上面 侧流路206而流入扩增腔12a。由于对于扩增腔12b以及扩增腔12c也都 是完全相似的结构,所以通过同样的构成供给试样S。另外,在向扩增腔 12a、 12b、 12c供给试样S时,由于确保了上面侧流路208,所以,连同试 样S—同施加在扩增腔12a、 12b、 12c上的压力以及气体经由流路208被 排出到废液腔18,仅有作为液体的试样S由于重力而被供给到扩增腔12a 内。当规定量的试样S被供给到扩增腔12a时,上面侧带加热器的阀机构 22a也动作,由头部201a将扩增腔12a的上面側流路206以及208关闭, 扩增腔12a形成密闭状态。接着,将带加热器的阀机构22a的加热器(未 图示)通电,借助头部将试样S加热到规定温度。图6A至图6C示出了从试样腔11将试样溶液供给到扩增腔12a或12b 或12c时的步骤。在图6A至图6C中,在相同的部位标注以与图5所示相 同的附图标记而省略其说明。在图6A至图6C所示的扩增腔12a或12b或12c中,在贯通孔302的48上面側以及下面侧开口部形成适于头部201a、 201b的锥形部,如图6A所 示那样,分别与该开口部相对地配置头部201a、 201b。在这样的扩增腔12a、 12b、 12c中,如图6B所示那样,在将加热器 (未图示)维持成非通电状态时,带加热器的阀机构21、 22a、 22b、 22c 动作,头部201b向贯通孔302的开口部推压挠性部件3,流路205被关断。 在该流路205的关断状态下,试样S ^皮供给到扩增腔12a、 12b、 12c。如 图6C所示那样,当规定量的试样S被供给到扩增腔12a、 12b、 12c时, 阀机构21、 22a、 22b、 22c动作,头部201a向贯通孔302的开口部推压挠 性部件2,流路206、 208被关断。然后,带加热器的阀机构21、 22a、 22b、 22c的加热器(未图示)通电,利用头部201a、 201b将试样S加热到规定 温度。在图6A至图6C所示的结构中,虽然存在当加热试样S时产生试样 蒸发的可能性,但由于该蒸发的试样被封闭在扩增腔12a、 12b、 12c内, 所以能够防止蒸发试样引起的不良影响。另外,在加热之后,头部201b 从贯通孔302离开,试样S经由流路205被供给到混合腔13中。尤其是通 过如上述那样对加热器付与密封功能,能够将盒小型化,而且由于从核酸 检测盒IOO的上下夹入腔,所以能够实现腔内的均热化,能够防止因结露 而引起的液体留。在图5以及图6A至图6C中,举例说明了从试样腔ll向扩增腔12a、 Ub、 Uc输送试样S的步骤,但并不限于扩增腔12a、 12b、 12c,在利用 其他腔控制液体时,其他的腔当然也可以具有相同的结构,同样地对液体 进行控制。混合腔13也与扩增腔12同样地制成下面这样的盒及装置构成、盒动 作,即,由挠性部件构成腔下面側,封闭腔下面侧流路之后,将试样溶液 供给到混合腔13,在从混合腔13向检测部19供给时,将混合腔13下面 侧流路打开,使试样溶液移动。在图2至图4所示的结构中,扩增腔12a、 12b、 12c通过呈放射状延 伸的流路并列地与试样腔11连接。如参照图5以及图6A至图6C所说明 的那样,通过对试样腔ll施加压力,试样S被分为三部分,使得均匀的量的试样S被供给到扩增腔12a、 12b、 12c。此时,希望经由扩增腔12a的 流路阻力、经由扩增腔12b的流路阻力、经由扩增腔12c的流路阻力形成 为相等。例如,当在流路截面面积相同时,通过将流路长度设成相同而能 够得以实现。取代这样的扩增腔12a、 12b、 12c并列与试样腔ll连接的构 成,可以如图7A至图7C以及图8所示那样将扩增腔12a、 12b、 12c串联 地与试样腔ll连接。在图8所示的连接的场合,通过上述送液方法输送滞 留在试样腔ll中的溶液时,即使腔间的流路203、 207、 206、 208、 209、 210的长度以及流路截面形状不相同,也能够通过以合适的流速进行送液, 由此均匀地进行分配。另外,在图7A至图7C中,与图5以及图6A至图6C所示的附图标 记相同的附图标记表示相同的部位而省略其说明。另外,图8示意表示图 7A至图7C所示的腔以及流路的连接关系。在图7A至图7C所示的核酸检测盒100的结构中,在试样腔11上, 仅连接有上面侧流路204以及与扩增腔12a连通的下面侧流路203。而且, 在扩增腔12a、 12b、 12c中,分别将下面侧的流路(未图示)与混合腔13 连通。在从试样腔向扩增腔输送试样S时,在图7A至图7C中,该下面侧 的流路(未图示)由被头部201b、 201e、 201f按压的挠性部件3封闭。扩 增腔12a经由上面侧的流路206、 208与试样腔11以及扩增腔12b连通, 扩增腔12b经由上面侧的流路208、 209与扩增腔12a、 12c连通,进而, 扩增腔12c经由上面侧的流路209、 210与扩增腔12b以及废液腔18连通。 另外,当设在由头部201b、 201e、 201f将挠性部件3推压到贯通孔302的 开口部上的状态下扩增腔12a、 12b、 12c所能够贮藏的试样的容积为Va 时,贮藏在试样腔ll中的试样的容积Vs被设定为3Va以上。通过如此设 定(Vs》3Va),由试样腔ll内的试样S充满扩增腔12a,溢出的部分充 满扩增腔12b,而再溢出的部分则充满扩增腔12c,使得能够大致均等地将 试样S分配到扩增腔12a、 12b、 12c。因此,在该场合,充填到各扩增腔 中的试样量,由各扩增腔的容积限定。在此,示出了扩增腔的容量为相同 的例子,但在需要改变扩增用液量的场合,可以通过适当改变扩增腔的容积来加以对应,无需改变基本的盒构成。在图7A至图7C所示的结构中,如图7A所示,起初贮藏在试样腔ll 中的试样S在压力Pl的作用下经由流路203、 207、 206 ^L供给到第一扩 增腔12a。如图7B所示,当由供给到第一扩增腔12a的试样S充满第一扩 增腔12a时,试样S在压力Pl的作用下进而从第一扩增腔12a经由流路 208被供给到笫二扩增腔12b。进而,如图7C所示,当由供给到第二扩增 腔12b的试样S充满第二扩增腔12b时,试样S在压力Pl的作用下进一 步从第二扩增腔12b经由流路209被供给到第三扩增腔12c。第三扩增腔 12c由试才羊S充满,从而将试样S分配到所有的扩增腔12a、 12b、 12c。另 外,在从试样腔ll将试样S供给到扩增腔12a、 12b、 12c时,确保了与废 液腔18连通的上面侧流路210,所以,与试样S—同施加在扩增腔12a、 12b、 12c上的压力及气体经由流路210而被排出到废液腔18,仅有作为液 体的试样S在重力作用下被供给到扩增腔12a、 12b、 12c内。在图1至图8所示的结构中,当从试样腔ll、洗净液腔14以及插入 剂腔15a将试样、洗净液以及插入剂供给到其他腔时, 一定从下面侧流路 流出,从上面侧流路供给。因此,可防止试样、洗净液以及插入剂在盒结 构内容易移动的情况,即^更在搬运盒时等盒结构发生倾斜时,只要不将压 力施加在各腔上,也能够防止液体的移动。图9A以及图9B示出了泵部16以及泵功能26的结构的一个例子。图9A以及图9B关于与试样腔11连通的泵部16来说明从试样腔11 进行送液的动作。在图9A以及图9B中,为了简化说明,展开图示了试样 腔11、泵16以及阀17a。该阀17a用于进行泵部16和废液腔18的开》文/ 关闭的切换。泵部16也同样通过在本体1上形成贯通孔305来限定。该泵部16经 由上面侧流路204与试样腔11连通。泵部16还经由上面侧流路214与由 贯通流路306构成的阀部17a连通。该阀部17a经由下面侧流路310与废 液腔18连通。与泵部16相对地配置泵机构26的泵推杆502,另外与阀部 17a相对地配置阀推杆501 。51在图9A所示的结构中,当朝向贯通流路306的开口部由阀推杆501 推压挠性部件2时,如图9B所示那样,贯通流路306的开口部306由挠 性部件2堵塞。在该状态下,当泵推杆501对挠性片2加压时,泵部16 内的压力及气体经由上面侧流路204被送入到试样腔11。因此,试样腔ll 内的试样S被推出至下面侧流路203,从试样腔ll排出。接着,如图9A 所示那样,阀推杆501返回将贯通流路306的开口部开放后,当泵推杆502 返回时,气体经由下面側流路310流入到泵部16。当阀推杆501以及泵推 杆502这样反复动作时,试样S连续地从试样腔11被送出,同时向泵部 16流入力口压用的气体。在此,作为泵部16起作用的条件,需要使吸入侧(流路310的一侧) 的压力损失比排出側(流路204以及试样腔11侧)的压力损失小。因此, 优选的是,空气入口 MO側的流路的流路截面面积比空气出口侧的流路204 大。如上述那样,在流路内,试样S、洗净液以及插入剂在流路内经由空 气(气体)被分离,利用泵部16对空气(气体)施加压力,由此在流路内 进行移动。如在后说明的那样,通过适当控制阀,能够单独地使试样S、 洗净液以及插入剂在流路内移动,结果,能够在检测部19内进行适当的反 应。另外,在上述的核酸检测盒IOO中,如图IO所示那样,温度受加热控 制的扩增腔12a、 12b、 12c以及试样腔ll等的反应腔10,通过阀机构21、 22a 22c与邻接的腔8、 9流路阻断并绝热隔离。即,由阀机构21、 22a 22c 的头部以及挠性部件2和挠性部件3构成阀7,由头部将挠性部件2以及 挠性部件3向流路推压,从而使得反应腔10被隔离。因此,能够防止试样 从反应腔10蒸发而漏出这样的情况发生。更具体来讲,当加热反应腔IO 内部时,由头部从上下夹入反应腔10。反应腔10的上面及下面形成为锥 形形状,头部形成为凸形状,将挠性部件2以及挠性部件3推压到反应腔 IO上来将腔IO密闭。通过取得这样的结构,能够同时实现反应腔IO内的 加热和反应腔10的密闭。在图11中示出了与图10所示的结构对比地示意表示的比较例1。在 图11所示的比较例1中,与作为温度控制区域的反应腔10分离地i殳有阀 6A、 6B,仅对反应腔10进行加热控制。在这样的比较例l中,存在反应 液蒸发流出到反应腔10与阀6A、 6B之间的流路、在流路内结露、从而反 应液流失到反应腔10外的可能。另外,当反应液与始自腔的流出流路接触 时,存在由于毛细管现象而沿着流路向反应腔外流出的可能。在图12中也示出了与图10所示的结构对比地示意表示的比较例2。 在图12所示的比较例2中,与反应腔10分离地设有阀6A、 6B,为了防 止比较例1的结露,对作为温度控制区域的反应腔10以及反应腔10和阀 6A、 6B间的流路进行加热控制。在温度控制范围扩展到阀6A、 6B的比较 例2中,存在热量传递到邻接的腔8、 9而在邻接腔9、 IO发生不期望的反 应的可能。在图13中,示出了图l至图4所示的核酸检测盒100的腔11、 12a、 12b、 12c、 13、 14、 15b、泵部16、检测部19以及将这些腔11、 12a、 12b、 12c、 13、 14、 15b、泵部16及检测部19连接起来的流路。另外,为了简 化,并未示出用于控制流路的阀类部分。另外,图14图示出了对图13所示的核酸检测盒100进行控制的检测 装置的方框图。另外,图15示出了由图14所示的控制系统对核酸检测盒 100进行控制检测核酸的步骤的流程图。如图14所示那样,核酸检测装置(测定单元)具备温度控制部102, 对核酸检测盒IOO内的试样腔、扩增腔、检测部处的温度等进行测定,对 内置在带加热器的阀机构21、 22a、 22b、 22c的头部中的加热器输出施加 温度信息的反馈,由此控制成所期望的温度,而且,还具备对流路中的试 样S等的送液进行控制的送液控制部104。该送液部104包括已说明过的 泵部16以及泵机构26还有带加热器的阀机构21、 22a、 22b、 22c。核酸 检测装置还具有测定在检测部19即DNA芯片上产生的反应的测定部106。 测定部106利用图1所示的电接触连接器从电接触垫测出检测信号,确定 出导通的电极,从而确定出核酸。这些温度控制部102、送液控制部10453以及测定部106由处于计算机单元IIO控制下的控制机构108控制。在这样的核酸检测装置中,按照如下述那样由图15所示的步骤进行核 酸的检测。在向用户供给核酸检测盒IOO时,试样腔ll不被密闭地被提供,以能 够开放腔ll的开口部(试样投入口 ) 404的状态提供。作为以该状态被提 供的核酸检测盒100,起初将试样腔11的下侧流路封闭。(步骤S10 )接 着,从试样腔11的上侧开口部向试样腔11注入试样S。(步骤S12 )然 后,由盖(或者密封件)402将试样腔11的上侧开口部关闭。(步骤S14) 并且,带加热器的阀机构21的头部(未图示)净皮推压在由挠性部件构成的 盖(密封件)402以及紧密结合而成为一体的挠性部件2上,将试样腔S14 的上侧流路关闭,将试样S密封在试样腔11中。(步骤S16 )带加热器的阀机构21的加热器动作,控制该加热器的温度,以规定温 度将试样S煮沸处理。(步骤S18 )例如,通过在95。C下加热五分钟,对 试样S中的核酸进行提取。接着,将带加热器的阀机构21的头部(未图示) 从挠性部件2、 3分开,将与试样腔ll连通的下侧流路开放。(步骤S20) 另外,带加热器的阀机构22a、 22b、 22c的下侧头部向扩增腔12a、 12b、 12c的下面側开口部推压挠性部件3,与扩增腔12a、 12b、 12c连通的下侧 流路#1关闭。然后,泵26动作,气体压力施加在试样腔11上。因此,试 样S从试样腔11经由下侧流路、贯通流路以及上侧流路被供给到扩增腔 12a、 12b、 12c。(步骤S24 )进而,带加热器的阀才几构22a、 22b、 22c的上部头部从上方向扩增腔 12a、 12b、 12c的开口部推压,将扩增腔12a、 12b、 12c密闭,在该状态 下,带加热器的阀机构22a、 22b、 22c的加热器动作,在加热器受温度控 制的状态下对扩增腔12a、 12b、 12c进行加热。因此,扩增腔12a、 12b、 12c内的试样S净皮加热,DNA被扩增。(步骤S28)例如在65。C下对试样 S加热60分钟,由此将试样S中的核酸扩增。然后,带加热器的阀机构 22a、 22b、 22c的头部从扩增腔12a、 12b、 12c的上侧开口部以及下侧开 口部离开,将在扩增腔12a、 12b、 12c的上侧及下側连通的流路开放。(步54骤S30)接着,通过由阀机构27d推压阀17d,将经由作为空气排出孔的 上侧流路与废液腔18连通的路径关断。(步骤S32 )在此,当泵26动作 时,气体压力施加在扩增腔12a、 12b、 12c上,扩增腔12a、 12b、 12c内 的试样S经由下側流路、贯通孔以及上侧流路被供给到混合腔13。(步骤 S34)在阀17e关闭、混合腔13的作为空气排出孔的上侧流路被封闭的状 态(步骤S36)下,当泵26动作时,气体压力被施加在混合腔13上,试 样S从混合腔13经由下侧流路、贯通流路以及上侧流路被供给到检测部 19的DNA芯片基板上。(步骤S38 )检测部19的DNA芯片基板在温度 受控的状态下#:加热,在其内部发生杂交。即,在DNA芯片内,在DNA 芯片的温度受控的状态下,目标DNA与探针DNA结合(杂交)。然后,通过打开阀17c,从泵部起与洗净液腔14、进而是DNA芯片 基板相通的流路被连通,在该状态下,阀17a以及阀15b被关闭。(步骤 S42)在该状态下,当泵26动作时,气体压力被施加在洗净液腔14上,洗 净液被供给至检测部19的DNA芯片基板上。(步骤S44 )因此,检测部 19的DNA芯片基板内的试样S经由阀17f被供给到废液腔18,同时,由 被供给的洗净液洗净检测部19的DNA芯片基板上的无用的(无助于杂交 的)DNA试样。在该洗净时,检测部19的DNA芯片基板的温度受到控制, 由规定温度的洗净液进行洗净。(步骤S46)即,在DNA芯片内,在将 DNA芯片维持成规定温度的状态下,通过该洗净液洗去除具有与探针DNA 相互序列的目标DNA以外的DNA。洗净液用的阀17c被关闭、阀15b被打开,由此从对洗净液腔14连通 的状态切换成供给插入剂用的状态。在此,泵26动作,气体压力施加在插 入剂腔lh上,插入剂被供给到检测部19的DNA芯片J41上。(步骤S52 ) 随着该插入剂的供给,检测部19的DNA芯片基板内的洗净液经由阀17f 被排出到废液腔18。当对检测部19进行温度控制而将插入剂维持成规定 温度时,插入剂与DNA芯片基板上的已发生杂交的DNA结合。(步骤加,从而使得插入剂产生氧化还原反应,由独立电极检测随之而产生的电流,确定出进行了杂交反应的电极。(步骤S56)由于DNA芯片的探针 DNA的碱基序列是已知的,所以能够通过确定检测出了该氧化还原电流的 独立电极来确定目标DNA的碱基序列。即,判明的是目标DNA的检测对 象区域的碱基序列与电流检测电极的探针DNA序列是相互的。本发明的实施方式的核酸检测盒以及核酸检测盒虽具有上述那样的构 成以及结构,^f旦还可以进行如下所述那样的各种改进。在作为反应腔110的扩增腔12a、 12b、 12c中,如图16A所示那样, 预先贮藏有试剂114。与这些反应腔连接的流路,由于具有充分小的截面 面积,所以存在由于毛细管现象而使得试剂114从腔114经由流路116向 外部流出的可能。若能够在反应腔110的中心部分完全不接触流路地滴下 试剂114的话,则不会产生试剂114流出的问题。然而,如图16B所示那 样,当投入多量的试剂114而覆盖了整个腔底面时,或者即使是微量的试 剂114但滴下位置从中心偏移而与下侧流路116接触地投入时,再或者是 发生试剂114在反应腔110内部移动而与流路116接触的状况时,会产生 试剂114流出的问题。当产生试剂114流出的问题时,留在腔114内的试 剂量会减少,所以能够有助于扩增反应等反应处理的试剂量会从规定量发 生变化,作为其结果,有可能出现反应的稳定性、再现性等的问题。然而, 如图17A至图17J所示那样,在反应腔具备能够在反应腔110内保持试剂 114的场合,能够防止试剂114经过上述那样的流路116而流出的情况发 生。如图17A以及图17B所示那样可以采用这样的方式在反应腔IIO内 的壁面上设有环状的台阶差部(台阶)120,向该台阶差部120滴下试剂 114。在图17A所示的结构中,如图17B所示那样,在环状台阶差部120 上能够回绕地保持试剂114,能够防止试剂114经由流路116流通至邻接 腔112。在这样的结构中,由于能够在空间上离开与反应腔110连通的流 路116的部位稳定地保持试剂114,所以能够防止试剂114的流出。如图17C以及图17D所示那样还可以构造成在反应腔110内的空间 的中央部设置托盘状的试剂保持区域121。该托盘121可以是位于从反应56腔110的内面延伸出的支承臂122上的单单的圆盘形状,但从能够稳定保 持试剂114的方面考虑,优选的是如图17E或图17F所示那样边缘隆起的 形状。此时,在制造方面,考虑需要从反应腔110的侧壁部呈桥状设置的 支承臂122。不管是如图17D所示那样的一根支承臂112还是多根支承臂 122也好,只要是能够支承托盘121的结构即可。但是,由于必须是其他 的溶液从上部流入而与试剂114混合,在反应处理后要从下部流路116流 出,所以,托盘121以及支承体122覆盖腔的面积优选为反应腔110的横 截面面积的一半以下。
如图17G以及图17H所示那样还可以组合了图17A以及图17C所示 结构的结构在反应腔IIO内的壁面上i殳有环状的台阶差部(台阶)120, 在反应腔110的空间的中央部设置具有如图171或图17J所示那样形状的 托盘状的试剂保持区域121。当试剂量114较多时,还可以想象到仅通过 托盘121时无法确保必要容量的情形。此时,在增大承接试剂114的面积 方面,优选的是采用从托盘121将试剂保持在支承体122、侧壁台阶差部 120上的结构。为了使下滴到托盘121上的试剂114也能传递到这些结构 物上,优选在支承体122的上部也形成槽。在如图17C以及图17G所示的 结构中,还可采用在支承体122的上部形成有槽的结构。这些结构只要根 据所应保持的试剂量进行适当选择即可。
另外,如图18D所示那样,还可以是在反应腔IIO内固定网眼状的格 子128的结构。在该结构中,当滴下试剂114时,可以利用表面张力将试 剂114保持在网眼状的格子128的网眼之间。
另外,如上所述,对于例如保持在扩增腔12a、 12b、 12c内的试剂114, 需要使经过了前处理的试料溶液130 (相当于试样S )从作为前处理腔的试 样腔ll流入到扩增腔12a、 12b、 12c,在扩增腔12a、 12b、 12c内与扩增 用试剂114混合,从而进行扩增反应。为此,当试料溶液130流入时或者 在用于扩增反应的加热处理时,需要将试剂114与试料溶液130混合。因 此,如图19A、 19B及19C所示,要求最终在试料溶液130填充入腔内的 状态下使液面变成比保持试剂114的位置高的液面。图19A至图19C分别
57示出了图17A、 17C以及17G所示的结构的液面高度的关系。
图20A至图20C示出了保持试剂114的另一种结构。在图20A至图
20C所示的试剂保持结构中,如图20B所示那样在相当于腔110的底部的
挠性部件3的一部分形成凹部132或者如图20C所示那样形成堤坝状的围
挡134,从而保持试剂114。在这样的结构中,也优选在反应腔110的中央
部附近形成凹部132或者堤坝状的围挡134。
根据本发明的核酸检测盒,能够防止核酸向外部环境的泄漏以及外部
核酸的混入,能够连贯地自动处理核酸扩增以及其他必要处理直到完成目
才示才亥酸的检测。
而且,由于预先保存在内部的试剂保持在规定位置上,不会发生不期 望的流出,所以,能够实现稳定的反应处理以及检测。
另外,在从试样腔11向扩增腔12供给试样溶液时,如图5所示那样, 关闭腔下面侧流路205,确保腔上面侧流路208,在该状态下,溶液从腔上 面側流路206向腔内流入。由于事先贮藏在扩增腔12内的试剂的量比较^i: 小,所以,通过"^殳置图17A J、图18、图20A~C所示那样的保持试剂的 结构,能够防止在使溶液从扩增腔流出的动作之前不期望地流出。
如在此所述的那样,试剂并不限于以液体状态保持的情况,可以以固 体状态导入扩增腔12,也可以在以液体状态导入扩增腔12内之后经由干 燥工序等变成固体状态来加以保持。
当^f吏试样溶液从扩增腔12向接下来的腔移动时,在开放了腔下面侧流 路208的状态下,使泵动作而将气体压力施加在扩增腔12上,由此试样溶 液经由腔下面侧流路205移动到接下来的腔,能够充分地控制液体的动作。
然而,当洗净液腔14或插入剂腔15a所应保持的试剂量为与腔容积等 同的量那样多时、或者不具有直接封闭腔下面侧流路的结构时,与图16 所记述的扩增腔12中的试剂流出的可能同样地,存在试剂意外从腔流出的 可能。
为此,如图31至图33所记述的那样,通过增大流出路的一部分的截 面面积,能够将流出量控制为最小限度。这是由于因毛细管现象而从腔流出的溶液会在截面面积变化的位置停止。图31示出了洗净液腔14的截面, 图32示出了插入剂腔15a的截面。图中示意记述了预先保持的液体试剂的 液面。而且,即便在盒内的其他区域的动作过程中该腔内的压力有一些变 动时,通过局部增大流路截面面积,试剂前端位置也不会有大幅变动,能 够防止例如试剂无意地抵达至邻接的区域这样的状况。
这样的效果对于图33所示的混合腔13来讲同样有效。即,对于混合 腔13,可设想到预先保持液体状态的试剂的情况,也可想到保持固体状态 的试剂的情况。而且,不仅是具有能够直接封闭腔下面侧流路的结构的情 况,也能够设想到不具有该结构的情况。当保持液体状态的试剂时,与上 述洗净液腔14以及插入剂腔15a完全相同。当保持在混合腔13的试剂为 固体状态、最初在混合腔13内不存在液体时,可知在试样溶液从扩增腔 12供给到混合腔13的时刻发挥其效果。即,在大致与液体被供给到混合 腔13同时,溶液会由于毛细管现象而从混合腔下面側流路流出,^旦如图 33所示那样,通过增大流出路的一部分的截面面积,能够在截面面积变化 的位置使毛细管现象引起的流出停止,因而,能够控制流出。而且,与洗 净液腔14或插入剂腔15a的场合相同,即《更在盒内的其他区域的动作过程 中该腔内的压力有一些变动时,也能够期待溶液前端部位没有大幅变动的 效果。
图31至图33所示的试料保持腔310、 320、 330分别与洗净液腔14、 插入剂腔15a、混合腔13相当。在腔310、 320中贮藏有试剂312、 322。 另外,在腔330中保持有试样溶液332。在各个下面侧流路2B、 21、 2M 上连接有贯通孔流路3B、 31、 3M。此时,贯通孔流路3B、 31、 3M的上 側3B2、 312、 3M2的截面面积比下侧的要大。而且,在截面面积大的贯通 孔流路3B2、 312、 3M2上分别连接有上面侧流路1B2、 112、 1M2。通过 这样将贯通孔流路的上側的截面面积变大,能够将试剂312、 322、试样溶 液332的流出量控制为最小限度。例如,通过将3B、 31、 3M的截面设为 cMmm,将3B2、 312、 3M2的截面设为cj)2mm,从而能够获得上述的效 果。
59另外,作为防止溶液从洗净液腔14、插入剂腔15a、混合腔13无意地 流出的手段,希望进行流路的疏水性处理。图34所示的试料保持腔340 分别与洗净液腔14、插入剂腔15a或者混合腔13相当。在图34中,在腔 340内贮藏有试剂341。在腔340上连接有上面侧流路1R1、下面侧流路 2R,在下面侧流路2R上经由贯通孔流路3R连接有上面側流路1R2。通 过对至少腔下面側流路2R进行疏水性处理,当溶液流入到腔内时,只要 腔内压不上升,溶液就不会进入到下面侧流路内,所以,没有溶液因毛细 管现象而经由下面側流路流出的可能。对于洗净液腔14以及插入剂腔15a 来说,能够可靠地将预装填在腔内的洗净液以及插入剂溶液充填到腔内。 对于混合腔13来说,当预先装填液体状态的试剂时,能够期待与上述洗净 液腔、插入剂腔同样的将试剂可靠充填到腔内的效果,在预先装填到混合 腔内的试剂为固体状态的场合,能够防止在将试样溶液供给到混合腔之后, 试样溶液因毛细管现象从腔下面侧流路无意地流出。若进行疏水性处理的 流路除了上述的2R之外,还分别对3R、 1R2进行疏水性处理的话,则能 更为可靠地获得上述作用。另外,通过对上面側流路、即1R1进行疏水性 处理,具有即使在误将盒翻倒时也能够防止腔内的溶液发生逆流的效果。 对于混合腔的上面侧流路1R1,当在腔内充填液体试剂时,与洗净液腔或 插入剂腔同样地具有盒翻倒时的防逆流效果,而且还由于是来自扩增腔的 试样溶液流入用的流路,所以,在压力作用下从疏水性流路1R1到达亲水 性的腔M的试样溶液能够容易地流入到腔内。即,还能够期待使得所谓的 "无液"良好的效果。
通过同时釆用局部增大流路截面面积的构成和施加疏水性处理的方 法,还能够期待更佳的效果。即,通过施加疏水性处理,可防止溶液因毛 细管现象进入到流路中,当由于腔内的内压变动而导致溶液进入到流路内 时,在中途的流路截面面积变大的部位,溶液的前端的移动量变小。据此, 能够防止邻接的功能即与其它试剂的混合、与其它溶液的混合、向邻接的 腔的流入、溶液向其他部位的进入等。
另外,流路的疏水性处理不仅仅是针对洗净液腔、插入剂腔、混合腔,对于试样腔11的流路或扩增腔12的流路也是有效的。图35A的腔350与 试样腔11相当,在图35A中,在腔350上连接有上面侧流路1S1、下面侧 流路2S,在下面侧流路2S上经由贯通孔流路3S连接有上面侧流路1S2。 通过对试样腔350的下面侧流路2S进行疏水性处理,不论将盒设置在装置 上而将试样腔下面侧流路2S封闭后不注入溶液,还是保持下面侧流路2S 开放而注入溶液,试样溶液都不会从下面側流路2S流出,因而,能够进行 更为严密的检查。另外,通过对试样腔的上面侧流路1S1进行疏水性处理, 与上述洗净液腔、插入剂腔同样地,能够期待防止试样溶液注入后在盒翻 倒时的试样溶液流出的效果。
图35B的腔355表示扩增腔12。在图35B中,在腔355上连接有上面 侧流路1A1、下面侧流路2A,在下面侧流路2A上经由贯通孔流路3A连 接有上面側流路1A2。
关于扩增腔355,下面侧流路2A的疏水性处理能够与试样腔同样期待 防止试样溶液注入后的流出的效果。扩增腔的上面侧流路1A1的疏水性处 理能够期待的是,从来自试样腔的疏水性流路1A1到达亲水性的扩增腔355 内的试样溶液容易流入腔内。扩增腔355内部并不一定整体都是亲水性, 即^t只是扩增腔355内的与上面侧流路1A1连接的连接部的区域是亲水 性,也能够期待同样的效果。即,从上面侧流路1A1到达扩增腔355的溶 液能够^L引导至扩增腔355内的与上面侧流路1A1连接的连接部的亲水性 区域,向扩增腔355下落。另外,对于混合腔,也同样通过局部地将与上 面侧流路1M1连接的连接部设成亲水性,能够起到同样的效果。
进而,流路的疏水性处理即使施加在来自扩增腔12的旁路流路或者来 自混合腔13的旁路流路上也是有效的。图36A的腔360表示扩增腔12的 旁路流路侧截面。在图36A中,在腔360上连接有上面侧流路1A3。关于 腔360,作为上面侧流路1A3的疏水性处理,能够期待防止在从试样腔向 扩增腔输送试样溶液时,试样溶液错误地进入到作为来自泵部的气体压力 排出路径的上面侧流路1A3的效果。图36B的腔365表示混合腔13的旁 路流路侧截面。在图36B中,在腔365上连接有上面侧流路1M3。关于腔
61疏水性处理,能够期待防止在从扩增腔向混 合腔输送试样溶液时,试样溶液错误地进入到作为来自泵部的气体压力排 出路径的上面侧流路1M3的效果。在图34、图35A、图35B、图36A以 及图36B中,由斜线表示的流路的区域表示优选为疏水性的区域。相对于 此,其他区域优选为亲水性。这样,通过将腔内形成为亲水性而将流路内 形成为疏水性,能够更为严密地进行溶液的控制。
如上述所说明的那样,根据本发明,能够提供以自动进行核酸的提取、
测盒的核酸检测装置。 工业实用性
如上所述,才艮据本发明,能够防止核酸向外部环境的泄漏以及来自外 部的核酸的混入,能够连贯地(流水作业)自动处理核酸扩增以及其他必 要处理直到完成目标核酸的检测。
而且,由于预先保存在内部的试剂保持在规定位置而不会发生无意的 流出,所以能够实现稳定的反应处理以及检测。
权利要求
1.一种核酸检测盒,具备板状部件,所述板状部件具有表面以及与该表面相对的相对面,由具有刚性的材料制成,具有第一贯通孔(S)、第二贯通孔(S)、形成于所述表面的第一槽(S1)、形成于所述表面的第一槽(S2)以及设于所述相对面的第二槽(S);第一以及第二片状部件,所述第一以及第二片状部件覆盖所述表面以及相对面;泵部,所述泵部形成于所述板状部件,供给气体压力;试样腔部,所述试样腔部通过由所述第一以及第二片状部件关闭所述第一贯通孔而确定,与所述泵部连通,保持核酸试样;检测部,所述检测部形成于所述板状部件,与所述试样腔部连通,接收所述核酸试样,从所述核酸试样检测目标核酸;回流流路,所述回流流路连通所述检测部和所述泵部;第一流路(1S1),所述第一流路(1S1)通过由所述第一片状部件覆盖所述第一槽(S1)而确定;第一流路(1S2),所述第一流路(1S2)通过由所述第一片状部件覆盖所述第一槽(S2)而确定;第二流路(2S),所述第二流路(2S)通过由所述第二片状部件覆盖所述第二槽(S)而确定;和第三流路(3S),所述第三流路(3S)通过由所述第一片状部件以及所述第二片状部件覆盖所述第二贯通孔(S)而确定;其中,所述泵部、所述试样腔部以及所述检测部连通成环状;所述第一流路(1S1)以及所述第二流路(2S)与所述试样腔部连接;所述第三流路(3S)与所述第二流路(2S)连接;所述第一流路(1S2)与所述第三流路(3S)连接;在所述试样腔部中,从所述第一流路(1S1)施加由所述泵部所供给的气体压力,由此保持在所述试样腔部内的所述核酸试样经过所述第二流路(2S)、所述第三流路(3S)以及所述第一流路(1S2)被排出;所述气体压力经过所述回流流路从所述检测部回流到所述泵部。
2. 如权利要求1所述的核酸检测盒,其特征在于,所述板状部件具备 形成在所述板状部件内的空间(D)、形成在所述表面的第一槽(Dl)和 形成在所述表面的第一槽(D2);作为所述核酸检测盒,在所述第一空间(D)内确定出所述检测部,具备由所述第一片状部件覆盖所述第一槽(Dl)而确定出的第一流路 (1D1)、和由所述第一片状部件覆盖所述第一槽(D2)而确定出的第一 流路(1D2 ),所述第一流路(1D1)以及所述第一流路(1D2)与所述检测部连接, 在所述检测部中,所述核酸试样与由所述泵部所供给的气体压力从所 述第一流路(1D1) —同流入,从所述第一流路(1D1)施加由所述泵部所 供给的气体压力,由此经过所述第一流路(1D2)排出该核酸试样。
3. 如权利要求1所述的核酸检测盒,其特征在于,所述第一片状部件 的、至少覆盖所述第一贯通孔(S)的区域由挠性材料制成;所述第二片状部件的、至少覆盖所述第一贯通孔(S)的区域由挠性材 料制成;通过从外部将所述第一片状部件推压至所述第一贯通孔(s)的所述表面侧的开口部,阻止所述第一贯通孔(S)和所述第一流路(1S1)之间的 连接;通过从外部将所述第二片状部件推压至所述第一贯通孔(S)的所述相 对面侧的开口部,阻止所述第一贯通孔(S)和所述第二流路(2S)之间 的连接。
4. 如权利要求1所述的核酸检测盒,其特征在于,所述第一贯通孔(S ) 的截面面积比第一流路(1S1)、第二流路(2S)、第三流路(3S)以及 第一流路(1S2)的流路截面面积大。
5. 如权利要求1所述的核酸检测盒,其特征在于,所述板状部件具备 空洞部,所述空洞部包围所述第一贯通孔(S)的侧壁、在核酸试样加热时 阻止热量向邻接的腔传递。
6. 如权利要求1所述的核酸检测盒,其特征在于,所述第一流樹1S1 )、 所述第二流路(2S)、所述第一流路(1S2)的至少一个是疏水性的。
7. 如权利要求1所述的核酸检测盒,其特征在于,所述板状部件还具 备在所述表面或所述相对面具有开口部的空间(B)、第二贯通孔(B)、 形成于所述表面的第一槽(Bl)、形成于所述表面的第一槽(B2)以及设 于所述相对面的第二槽(B);作为所述核酸检测盒,还具备洗净液腔部,所述洗净液腔部通过由所述第一片状部件或所 述笫二片状部件关闭所述空间(B)的至少开口部而确定,与所述泵部以 及所述检测部连通,保持洗净液,第一流路(1B1),所述第一流路(1B1)通过由所述第一片状部件覆 盖所述第一槽(Bl)而确定,第一流路(1B2),所述第一流路(1B2)通过由所述第一片状部件覆 盖所述第一槽(B2)而确定,第二流路(2B),所述第二流路(2B)通过由所述第二片状部件覆盖 所述第二槽(B)而确定,第三流路(3B),所述第三流路(3B)通过由所述第一片状部件以及 所述第二片状部件覆盖所述第二贯通孔(B)而确定,阀部(S),所述阀部(S)切换所述泵部和所述试样腔部间或者所述 试样腔部和所述检测部间的打开/关闭,和阀部(B),所述阀部(B)切换所述泵部和所述洗净液腔部间或者所 述洗净液腔部和所述检测部间的打开/关闭;所述第一流路(1B1)以及所述第二流路(2B)与所述洗净液腔部连接;所述第三流路(3B)与所述第二流路(2B)连接;所述第一流路(1B2 )与所述第三流路(3B)连接;当关闭所述阀部(S)、打开所述阀部(B)时,在所述洗净液腔部中,从所述第一流路(1B1)施加由所述泵部所供 给的气体压力,由此将保持在所述洗净液腔部内的所述洗净液经过所述第 二流路(2B)、所述第三流路(3B)以及所述第一流路(1B2)排出。
8. 如权利要求7所述的核酸检测盒,其特征在于,所述第一流路 (1B1)、所述第二流路(2B)、所述第一流路(1B2)的至少一个是疏水性的。
9. 如权利要求7所述的核酸检测盒,其特征在于,所述第一贯通孔(B) 的截面面积比第一流路(1B1)、第二流路(2B)、第三流路(3B)以及 第一流路(1B2)的流路截面面积大。
10. 如权利要求9所述的核酸检测盒,其特征在于,所述第三流路(3B ) 的截面面积在与第一流路(1B2 )连接的连接部分比在与所述第二流路(2B ) 连接的连接部分大。
11. 如权利要求7所述的核酸检测盒,其特征在于,所述板状部件还 具备在所述表面或所述相对面具有开口部的空间(W)、形成于所述表 面的第一槽(Wl)以及形成于所述表面的第一槽(W2);作为所述核酸检测盒,还具备废液腔部,所述废液腔部通过由所述第一片状部件或所述第 二片状部件关闭所述空间(W)的至少开口部而确定,与所述检测部以及 所述泵部连通,从所述检测部接收包括所述核酸试样的废液,保持所述废 液,第一流路(1W1),所述第一流路(1W1)通过由所述第一片状部件 覆盖所述第一槽(Wl)而确定,和第一流路(1W2),所述第一流路(1W2)通过由所述第一片状部件 覆盖所述第一槽(W2)而确定;所述第一流路(1W1)以及所述第一流路(1W2)与所述废液腔部连接;在所述废液腔部中,来自所述检测部的所述废液与由所述泵部所供给的气体压力一同从所述第一流路(1W1)流入,由所述泵部所供给的气体 压力从所述第一流路(1W1)经过所述第一流路(1W2)被排出至所述泵部。
12.如权利要求11所述的核酸检测盒,其特征在于,所述板状部件还 具备在所述表面或所述相对面具有开口部的空间(I)、第二贯通孔(I)、 形成于所述表面的第一槽(II)、形成于所述表面的第一槽(12)以及设 于所述相对面的笫二槽(I);作为所述核酸检测盒,还具备插入剂腔部,所述插入剂腔部通过由所述第一片状部件或所 述第二片状部件关闭所述空间(I)的至少开口部而确定,与所述泵部以及 所述检测部连通,保持插入剂,第一流路(111),所述第一流路(111)通过由所述第一片状部件覆 盖所述第一槽(II)而确定,第一流路(112),所述第一流路(112)通过由所述笫一片状部件覆 盖所述第一槽(12)而确定,第二流路(21),所述第二流路(21)通过由所述第二片状部件覆盖 所述第二槽(I)而确定,第三流路(31),所述第三流路(31)通过由所述第一片状部件以及 所述第二片状部件覆盖所述第二贯通孔(I)而确定,和阀部(I),所述阀部(I)切换所述泵部和所述插入剂腔部间或者所 述检测部和所述插入剂腔部间的打开/关闭;所述第一流路(111)以及所述第二流路(21)与所述插入剂腔部连接;所述第三流路(31)与所述第二流路(21)连接;所述第一流路(112)与所述第三流路(31)连接;当关闭所述阀部(S)以及所述阀部(B)、打开所述阀部(I)时,在所述插入剂腔部中,从所述第一流路(111)施加由所述泵部所供给 的所述气体压力,由此将保持在所述插入剂腔部内的所述插入剂经过所述第二流路(21)、所述第三流路(31)以及所述第一流路(112)排出。
13. 如权利要求12所述的核酸检测盒,其特征在于,所述第一流路 (111)、所述第二流路(21)、所述第一流路(112)的至少一个是疏水性的。
14. 如权利要求12所述的核酸检测盒,其特征在于,所述第一贯通孔 (I)的截面面积比第一流路(111)、第二流路(21)、第三流路(3I)以及第一流路(112)的流路截面面积大。
15. 如权利要求14所述的核酸检测盒,其特征在于,所述第三流i^31) 的截面面积在与第一流路(112 )连接的连接部分比在与所述第二流路(21) 连接的连接部分大。
16. 如权利要求1所述的核酸检测盒,其特征在于,所述板状部件还 具备第一贯通孔(A)、第二贯通孔(A)、形成于所述表面的第一槽(Al)、 形成于所述表面的第一槽(A2)以及设于所述相对面的第二槽(A);作为所述核酸检测盒,还具备扩增部,所述扩增部通过由所述第一以及第二片状部件关闭 所述第一贯通孔(A)而确定,与所述试样腔部以及所述检测部连通,从 所述试样腔部接收所述核酸试样,对所述核酸试样中的核酸进行扩增,第一流路(1A1),所述第一流路(1A1)通过由所述第一片状部件覆 盖所述第一槽(Al)而确定,第一流路(1A2),所述第一流路(1A2)通过由所述第一片状部件覆 盖所述第一槽(A2)而确定,第二流路(2A),所述第二流路(2A)通过由所述第二片状部件覆盖 所述第二槽(A)而确定,和笫三流路(3A),所述第三流路(3A)通过由所述第一片状部件以及 所述笫二片状部件覆盖所述第二贯通孔(A)而确定;所述泵部、所述试样腔部、所述扩增腔部以及所述检测部连通成环状;所述第一流路(1A1)以及所述第二流路(2A)与所述扩增腔部连接;所述第三流路(3A)与所迷第二流路(2A)连接;所述第一流路(1A2)与所述第三流路(3A)连接; 在所述扩增腔部中,所述核酸试样与由所述泵部所供给的气体压力一 同从所述第一流路(1A1)流入,从所述第一流路(1A1)施加由所述泵部 所供给的气体压力,由此所述核酸试样经过所述第二流路(2A)、所述第 三流路(3A)以及所述第一流路(1A2)被排出。
17. 如权利要求16所述的核酸检测盒,其特征在于,所述第一流路 (1A1)、所述第二流路(2A)、所述第一流路(1A2)的至少一个是疏水性的。
18. 如权利要求16所述的核酸检测盒,其特征在于,所述第一片状部 件的、至少覆盖所述第一贯通孔(A)的区域由挠性材料制成;所述第二片状部件的、至少覆盖所述第一贯通孔(A)的区域由挠性 材料制成;通过从外部将所述第一片状部件推压至所述第一贯通孔(A)的所述 表面侧的开口部,阻止所述第一贯通孔(A)和所述第一流路(1A1)之间的连接;通过从外部将所述第二片状部件推压至所述第一贯通孔(A)的所述 相对面侧的开口部,阻止所述第一贯通孔(A)和所述第二流路(2A)之 间的连接。
19. 如权利要求16所述的核酸检测盒,其特征在于,所述第一贯通孔 (A)的截面面积比第一流路(1A1)、第二流路(2A)、第三流路(3A)以及第一流路(1A2)的流路截面面积大。
20. 如权利要求16所述的核酸检测盒,其特征在于,所述板状部件具 备空洞部,所述空洞部包围所述第一贯通孔(A)的侧壁、在核酸试样加 热时阻止热量向邻接的腔传递。
21. 如权利要求16所述的核酸检测盒,其特征在于,所述板状部件具 备形成于所述表面的第一槽(A3);作为所述核酸检测盒,具备第一流路(1A3),所述第一流路(1A3)通过由所述第一片状部件覆盖所述第一槽(A3)而确定,与所述回流流路以及所述扩增腔部连 接,阀部(A),所述阀部(A)切换所述扩增腔部和所述回流流路间的打 开/关闭,和阀部(D),所述阀部(D)切换所述检测部和所述回流流路间的打开 /关闭;当打开所述阀部(A)、关闭所述阀部(D)时,在所述扩增腔部中, 所述核酸试样与由所述泵部所供给的气体压力一同从所述第一流路(1A1) 流入,所述气体压力经过所述第一流路(1A3)并经由所述回流流路回流 至所述泵部;当关闭所述阀部(A)、打开所述阀部(D)时,在所述扩增腔部中, 从所述第一流路(1A1)施加由所述泵部所供给的气体压力,由此所述核 酸试样经过所述第二流路(2A)、所述第三流路(3A)以及所述第一流路 (1A2)被排出。
22. 如权利要求21所述的核酸检测盒,其特征在于,所述第一片状部 件的、至少覆盖所述第一贯通孔(A)的区域由挠性材料制成;所述第二片状部件的、至少覆盖所述第一贯通孔(A)的区域由挠性 材料制成;通过从外部将所述第一片状部件推压至所述第一贯通孔(A)的所述 表面侧的开口部,同时阻止所述第一贯通孔(A)和所述第一流路(1A1) 之间的连接以及所述第一贯通孔(A)和所述第一流路(1AW)之间的连接;通过从外部将所述第二片状部件推压至所述第一贯通孔(A)的所述 相对面侧的开口部,阻止所述第一贯通孔(A)和所述第二流路(2A)之 间的连接。
23. 如权利要求16所述的核酸检测盒,其特征在于,在所述扩增腔部 的第一贯通孔(A)的侧壁的内部设置有保持试剂的台阶差部,或者在第 一贯通孔(A)的内部设置有托盘部。
24.如权利要求16所述的核酸检测盒,其特征在于,所述板状部件还 具备在所述表面或所述相对面具有开口部的空间(M)、第二贯通孔(M)、 形成于所述表面的第一槽(Ml)、形成于所述表面的第一槽(M2)、设 于所述相对面的第二槽(M);作为所述核酸检测盒,还具备试料保持腔部,所述试料保持腔部通过由所述第一片状部件 或所述第二片状部件关闭所述空间(M)的至少开口部而确定,与所述扩 增腔部以及所述检测部连通,所述核酸试样从所述扩增腔部流入而保持所 述核酸试样,第一流路(1M1),所述第一流路(1M1)通过由所述第一片状部件 覆盖所述第一槽(Ml)而确定,第一流路(1M2),所述第一流路(1M2)通过由所述第一片状部件 覆盖所述第一槽(M2)而确定,第二流路(2M),所述第二流路(2M)通过由所述第二片状部件覆 盖所述第二槽(M)而确定,和第三流路(3M),所述第三流路(3M)通过由所述第一片状部件以 及所述第二片状部件覆盖所述第二贯通孔(M)而确定;所述泵部、试样腔部、所述扩增腔部、所述试料保持腔部以及所述检 测部连通成环状;所述第一流路(1M1)以及所述第二流路(2M)与所述试料保持腔部 连接;所述笫三流路(3M)与所述第二流路(2M)连接; 所述第一流路(1M2)与所述第三流路(3M)连接; 在所述试料保持腔部中,所述核酸试样从所述第一流路(1M1)流入,核酸试样与由所述泵部所供给的气体压力 一 同流入,从所述第 一 流路 (1A1)施加由所述泵部所供给的气体压力,由此将保持在所述试料保持腔部内的核酸试样经过所述第二流路(2M)、所述第三流路(3M)以及所述第一流路(1M2)排出。
25. 如权利要求24所述的核酸检测盒,其特征在于,所述第一流路 (1M1)、所述第二流路(2M)、所述第一流路(1M2)的至少一个是疏水性的。
26. 如权利要求24所述的核酸检测盒,其特征在于,所述第一贯通孔 (M)的截面面积比第一流路(1M1)、第二流路(2M)、第三流路(3M)以及第一流路(1M2)的流路截面面积大。
27. 如权利要求26所述的核酸检测盒,其特征在于,所述第三流路 (3M)的截面面积在与第一流路(1M2)连接的连接部分比在与所述第二流路(2M)连接的连接部分大。
28. 如权利要求24所述的核酸检测盒,其特征在于,所述板状部件具 备形成于所述表面的第一槽(M3);作为所述核酸检测盒,具备第一流路(1M3),所述第一流路(1M3)通过由所述第一片 状部件覆盖所述第一槽(M3)而确定,与所述回流流路以及所述试料保持 腔部连接,和阀部(M),所述阀部(M)切换所述试料保持腔部和所述回流流路 间的打开/关闭;当打开所述阀部(M)、关闭所述阀部(A)以及阀部(D)时,在所 述试料保持腔部中,核酸试样与由所述泵部所供给的气体压力一同从所述 第一流路(1M1)流入,所述气体压力经过所述第一流路(1M3)并经由 所述回流流路回流至所述泵部;当关闭所述阀部(M)、关闭所述阀部(A)以及打开阀部(D)时, 在所述试料保持腔部中,从所述第一流路(1M1)施加由所述泵部所供给 的气体压力,由此所述核酸试样经过所述第二流路(2M)、所迷第三流路 (3M)以及所述第一流路(1M2)被排出。
29. 如权利要求24所述的核酸检测盒,其特征在于,在所述第一贯通 孔(M)的側壁的内部设置有保持试剂的台阶差部,或者在第一贯通孔(M) 的内部设置有托盘部。
30. —种核酸检测装置,所述核酸检测装置将权利要求1所述的核酸 检测盒插入后被加以使用;其中,具备第一阀机构,所述第一阀机构对所述试样腔部进行加热,并且,通过 将所述第一片状部件推压到所述第一贯通孔(S)的所述表面側的开口部、 阻止所述第一贯通孔(S)和所述第一流路(1S1)之间的连接,而且通过 将所述第二片状部件推压到所述第 一贯通孔(S )的所述相对面側的开口部、 阻止所述第一贯通孔(S)和所述第二流路(2S)之间的连接;和泵机构,所述泵机构对所述泵部施加推压力而付与泵作用。
31. —种核酸检测装置,所述核酸检测装置将权利要求16所述的核酸 检测盒插入后被加以使用;其中,具备笫一阀机构,所述第一阀机构对所述扩增腔部进行加热,并且,通过 将所述笫一片状部件推压到所述第一贯通孔(A)的所述表面侧的开口部、 阻止所述第一贯通孔(A)和所述第一流路(1A1)之间的连接,而且通过 将所述第二片状部件推压到所述第一贯通孔(A)的所述相对面侧的开口 部、阻止所述第一贯通孔(A)和所述第二流路(2A)之间的连接;和泵机构,所述泵机构对所述泵部施加推压力而付与泵作用。
全文摘要
作为本发明的核酸检测盒,加热处理腔和送液流路由固定部件以及挠性部件构成,其中,通过从加热处理腔的两侧夹入凸状加热部,在空间上将加热处理腔和送液流路分离。因此,能够自动进行对象试样的核酸扩增以及其他必要处理直到完成目标核酸的检测的连贯处理。
文档编号C12N15/09GK101541962SQ20088000012
公开日2009年9月23日 申请日期2008年3月19日 优先权日2007年3月23日
发明者冈田纯, 堀内秀纪, 小久保高弘, 本乡祯人, 桥本幸二 申请人:株式会社东芝
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