专利名称：反应仪器处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在生物学分析、生化学分析、或化学分析通常的领域中， 适合在医疗或化学的现场进行各种解析或分析的反应仪器(kit)。
背景技术：
作为在生物学分析或通常的化学分析中使用的小型反应装置，使用微 型多室装置。作为那样的装置，例如，使用在平板状的基板表面形成了多 个孔的微型滴定度板等微孔反应板。
以往的微孔反应板在使用时处于反应板的上表面向大气开放的状态。 因此，异物可能从外部进入样品，相反，反应产物也可能污染外部的环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用能够防止异物从反应板的外部的进 入、或向外部的环境污染的反应仪器而用于进行分析的反应仪器处理装 置。 .
本发明的反应仪器处理装置，其是操纵反应仪器的处理装置，反应板 的表面侧的上部空间被具有气密性的罩覆盖，且在该表面侧至少具备使样 品发生反应的反应容器，在所述反应板上进行液体移送的移液器的前端侧 配置于由所述罩覆盖的空间的内侧，基端侧配置于外侧，并且相对于所述 反应板的表面在与面内方向垂直方向上能够移动地支持所述移液器，其 中，具备反应仪器装配部，其装配所述反应仪器；驱动单元，其与所述
移液器的基端部卡合，并驱动移液器的移动和移液动作；检测机构，其检 测在所述反应板上的反应产物；控制部，其至少控制由所述驱动单元进行 的移液动作以及由所述检测机构进行的检测动作。
反应板上的表面侧的空间被罩覆盖而与外部遮断，与样品对应的反应
在该空间内进行。反应后的反应产物的分析也在不将反应产物向其罩外排 出，而是反应产物位于罩内的状态下进行。在分析之后，反应产物保持位 于罩内的状态而将该反应仪器废弃处理。g卩，该反应仪器可以用后丢弃。
移液器可以安装在移液嘴的前端。在该情况下，为进行移液动作需要 另外的喷嘴机构。因此，以不需要此种喷嘴机构为目的，本发明的优选方 式是移液器具备从罩的外侧操作的注射器，利用该注射器的操作而能够进 行移液动作。在该情况下，驱动单元经由该注射器而进行移液动作。
有时反应板在反应或分析时需要温度控制。例如，反应仪器以遗传因 子的分析为对象的情况下，反应板在其表面侧具备进行遗传因子放大反应
的遗传因子放大部。遗传因子放大反应包括PCR法和LAMP法，遗传因 子放大部在规定的温度循环下控制温度。有时分析也需要温度控制。在此 种情况下，该反应仪器的处理装置还具备用于这些温度控制的温度调节单 元。
检测机构的一方式由吸光度检测器构成，该吸光度检测器具备照射 光学系，其从反应板的外部向反应产物照射测定光；受光光学系，其接受 并检测由于所述反应产物而受到吸收的所述测定光。
检测机构的另一方式由荧光检测器构成，该荧光检测器具备激励光 学系，其从反应板的外部向反应产物照射激励光；受光光学系，其接受并 检测由该激励光激励的从反应产物发出的荧光。
检测机构的迸而另一方式由发光检测器构成，该发光检测器配置于反 应板的外部，且具备接受并检测来自反应产物的发光的受光光学系。
检测机构的进而其他的方式为，反应板具备电泳部，该电泳部利用电 泳动分离进行反应产物的分析，该检测机构具备向电泳部施加泳动电压 的电源装置；和光学检测由电泳部分离的反应产物的成分的光学检测装 置。
检测机构的进而其他的方式为，反应板具备配置有与遗传因子反应的 探针的区域，以进行反应产物的分析，检测机构具备光学检测装置，该光 学检测装置光学检测与该探针配置区域的探针结合的反应产物的成分。
检测机构的进而其他的方式为，所述反应板具备配置有与遗传因子反 应的探针的区域，以进行反应产物的分析，该检测机构具备检测装置，该
检测装置电检测与所述探针配置区域的探针结合的反应产物的成分。
此种探针配置区域的例子是DNA片和杂交区域。 由该处理装置操纵的反应仪器主要用于化学反应、生化学反应，也可
用于各种反应的测定。使用此种反应仪器测定的样品可以举出化学物质、
生体试料、生体由来试料等各种，没有特别限定。 发明效果
如果由本发明的处理装置操纵反应仪器，则该反应仪器在反应板的表 面侧的空间被罩覆盖的状态下使用，因此能够阻止异物从外部侵入样品， 并且也能够阻止反应生成物污染外部环境。
移液器具备从罩外部操作的注射器，则本发明的反应仪器处理装置不 需要另外设置喷嘴机构。
如果移液器在前端部的内部具备过滤器，则移液器也可不具备注射 器，能够通过移液器而阻止异物从外部侵入，并且，能够通过移液器阻止 反应生成物污染外部环境。
在进行遗传因子放大反应的情况下，产生其他的DNA从外部侵入样 品的问题。此外，放大后的遗传因子也产生污染其他的样品的问题。在本 发明中，遗传因子放大反应也在闭合的空间内进行，在分析结束后，在闭 合该空间的状态下而进行废弃处理，因此，能够阻止来自外部的污染，也 不存在污染其他的样品之虞。
作为检测机构使用具备由吸光度检测器构成的、由荧光检测器构成 的、由发光检测器构成的光学检测器、电泳部用的光学检测装置、探针配 置区域用的光学或电检测装置等，容易地在将由该处理装置操纵的反应仪 器的内部气密地保持的状态下，从外部进行检测。
图1A是表示由本发明的反应仪器处理装置操纵的反应仪器的一例的 垂直剖面图。
图1B是表示由本发明的反应仪器处理装置操纵的反应仪器的反应板 和移液器的一例的俯视图。
图1C是表示由本发明的反应仪器处理装置操纵的反应仪器中的移液
器的其他例子的概略剖面图。
图2是所述反应仪器的外观立体图。
图3是表示所述反应仪器中导入了样品的状态的垂直剖面图。
图4是表示所述反应仪器中驱动单元的注射器驱动部与注射器的柱塞 卡合的状态的垂直剖面图。
图5是表示所述反应仪器中驱动单元的移液器保持部与移液器卡合的 状态的垂直剖面图。
图6是表示所述移液器中从保持部卸下移液器的状态的垂直剖面图。
图7是表示本发明的反应仪器处理装置中的反应产物的检测中使用的 检测单元的第一例的垂直剖面图。
图8是表示本发明的反应仪器处理装置中的反应产物的检测中使用的 检测单元的第二例的垂直剖面图。
图9是表示本发明的反应仪器处理装置中的反应产物的检测中使用的 检测单元的第三例的垂直剖面图。
图10A是表示反应仪器的其他例子的垂直剖面图。
图10B是表示反应仪器的其他例子的反应板和移液器的俯视图。
图11是与反应仪器一同表示本发明中在该反应仪器中的反应产物的 检测中使用的检测单元的例子的垂直剖面图。
图12是表示反应仪器的进而其他例子的图，(A)是垂直剖面图，(B) 是表示反应板与移液器的俯视图。
图13是与反应仪器一同表示在本发明中所述反应仪器中的反应产物 的检测中使用的检测单元的例子的垂直剖面图。
图14是与反应仪器的例子一同表示在本发明中的反应产物的检测中
使用的检测单元的进而其他例子的垂直剖面图。
图15是表示反应仪器的其他例子的垂直剖面图。
图16A是表示反应仪器的进而其他例子的垂直剖面图。
图16B是表示反应仪器的进而其他的例子的反应板和移液器的俯视图。
图16C是反应仪器的进而其他的例子的外观立体图。 图17A是表示反应仪器的进而其他例子的垂直剖面图。
图17B是表示反应仪器的进而其他的例子的反应板和移液器的俯视图。
图17C是反应仪器的进而其他的例子的外观立体图。
图18A是表示反应仪器的进而其他例子的垂直剖面图。
图18B是表示反应仪器中进而其他例子的反应板和移液器的俯视图。
图18C是反应仪器的进而其他例子的外观立体图。
图19A是表示反应仪器的进而其他的例子的垂直剖面图。
图19B是表示反应仪器的进而其他例子的反应板和移液器的俯视图。
图19C是反应仪器的进而其他例子的外观立体图。
图20是表示反应仪器处理装置的一实施例的内部的概略立体图。
图2是表示所述实施例的反应仪器处理装置中的控制系的方框图。
图中2、 2a、 2b、 2c—反应板；3 —基板；4—反应容器；12 —试药容
器；14一薄膜；20 —移液觜；22 —注射器的柱塞；23 —过滤器；24 —罩；
26 —罩主体；28—风箱薄膜；32、 32a—样品容器；36—驱动单元；38 — 检测单元；64、 64a、 71 —罩板；66、 68、 72 —密封部件；80 —反应仪器； 82—台；83—温度调节单元；84 —控制部；86—个人计算机；100、 110、 120—DNA片；106—电极；102—电泳分离用流路。
具体实施例方式
图1A是表示由本发明的处理装置处理的反应仪器的垂直剖面图，图 1B是表示反应板和移液器20的俯视图，图2是该反应仪器的立体图。
如图1所示，反应板2在基板3的表面侧具备使样品反应的反应容 器4;以及收容样品的反应中所使用的试药，并用薄膜14密封的试药容器 12。
反应容器4在基板3的表面设置为凹部。反应容器4在反应时从外部 控制温度的情况下，为了使热传导率良好，优选其部分的反应容器4的壁 厚薄。
试药容器12由在基板3形成的多个凹部构成，在这些凹部收容必要 的试药，并能够由在之后说明的移液器20中贯通的薄膜14覆盖。薄膜14 例如为铝箔、铝和PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜等树脂薄膜的层叠
膜等，利用熔敷或粘接而贴附，以免容易剥落。
根据需要，在基板3的表面将用于混合样品和试药的混合部形成为凹 部也可，那样的混合部在空的状态下能够被薄膜14覆盖。
也可以为了检测反应容器4中的反应产物，利用从外部向反应容器4 照射光的机构等，将反应容器4自身形成为检测部。另外，也可以将检测 部另行独立于反应容器4设置。作为那样的独立的检测部，例如，利用移 液器20将样品和试药的反应后的反应液移液，能够将被检测反应后的状 态的试药分别预先配置。那样的检测部的表面也可以被能够利用移液器20 贯通的薄膜覆盖。那样的薄膜也与薄膜14相同地，例如，能够形成为铝 箔、铝和PET薄膜等树脂薄膜的层叠膜等，利用熔敷或粘接来贴附，以免 容易剥落。
包括反应容器4的基板3的材质不特别限定，但由于该反应仪器是可 以用完扔掉的，因此，优选能够廉价得到的原材料。作为那样的原材料， 例如，优选聚丙烯、聚碳酸酯等树脂原材料。在反应容器4或另行设置的 检测部利用吸光度、荧光、化学发光或生物发光等进行检测的情况下，为 了能够从底面侧进行光学检测，优选由光透过性的树脂形成。尤其，在进 出荧光检测的情况下，作为基板3的材质，优选由低自荧光性(从其自身 产生荧光少的性质)且光透过性的树脂，例如，聚碳酸酯等原材料形成。 基板2的厚度优选0.3 4mm，优选1 2mm。从荧光检测用低自荧光性 的观点来说，优选基板3的厚度的薄。
在反应板2的表面侧的上部配置有移液器20。移液器20将样品及试 药，或在反应板2具备独立的检测部的情况下，进而将反应后的反应液向 所述基端部移液。移液器20具备注射器22，从罩24的的外部驱动该注射 器22,由此进行移液动作。
移液器20如图1C所示，代替注射器22，在内部具备过滤器23也可。 该过滤器吸附从外部进入的异物，阻止异物从外部进入被罩24覆盖的空 间，另外，阻止反应物或反应产物由罩24覆盖的空间向外部放出，在这 一方面更有效。
罩24设置为覆盖反应板2的表面侧的上部空间。罩24包括覆盖周 边部的罩主体26;覆盖上部的风箱薄膜28，从外部遮蔽反应板2的表面
侧的空间。罩主体26的下端部固定于反应板2，或经由密封部件与反应板 2 —体地组装，带有刚性地维持罩24的形状。风箱薄膜28由具有柔软性 的隔膜或具有柔软性的薄膜构成，将移液器20保持为能够移动，且使其 前端部成为被罩24覆盖的空间的外侧，基端部成为被罩24覆盖的空间的
罩24的原材料也不特别限定，只要是保持气密覆盖反应板2的表面 侧的上部空间即可，但由于该反应仪器可以用完扔掉，因此，优选能够廉 价得到的原材料。作为那样的原材料，罩主体26优选例如聚丙烯、聚碳 酸酯等树脂原材料，风箱薄膜28优选尼龙(注册商标)、聚氯化乙烯、硅 酮橡胶之外的橡胶原材料等。
在罩主体26的一部分或基板3设置有用于保持使用前及使用后的移 液器20的保持部件30，移液器20在移液时从保持部件30卸下，能够在 反应板2的表面侧的上部自由地移动。
为了从罩24的外部向反应板2导入样品，在罩主体26的一部分设置 开口31，在该开口31能够开闭地安装有样品容器32。为了注入样品，在 样品容器32形成有向上开口的凹部。在板34的内侧涂敷有粘着剂，或经 由密封部件夹入罩主体26，以在该凹部中注入样品，并将其定位于罩24 的内部的情况下，保持样品容器32的板34与罩主体26密接而密闭开口 31。从而，开口 31成为能够密闭的开口。
该反应仪器可以用完扔掉，对一个样品进行了分析后，以反应板2被 罩24覆盖的状态直接将反应仪器整体废弃。
其次，利用该实施例的反应仪器说明分析样品的动作。
在分析之前，样品从开口 31注入样品容器32中，然后，利用样品容 器32关闭幵口31，由此在罩主体26固定样品容器32，以样品导入该反 应仪器的被罩24覆盖的空间内的状态与外部遮蔽。
图3表示以导入样品的状态，驱动单元36开始移液器20与注射器22 的卡合的状态。
首先，如图4所示，作为注射器驱动部的柱塞支撑器36b下降，与注 射器22的柱塞卡合。
接着，如图5所示，片支撑器36a也下降，压入移液器20中，保持移
液器20。
其次，如图6所示，从保持部件30卸下移液器20。由此，移液器20 能够以利用风箱薄膜28与外部遮蔽的状态自由地移动。
使移液器20向样品容器32的样品移动，注入样品，向反应容器4移液。
接着，移液器20向试药容器12移动，贯通薄膜14,从试药容器12 向反应容器4将试药移液，供给于反应。在该反应时，根据需要，反应容 器4与外部的热源接触，控制为规定的温度。
反应中或反应结束后，进行反应产物的检测。在此，反应产物以存在 于反应容器4的状态从反应板2的外部被光学检测。因此，在反应容器4 的下方配置检测单元，利用光学或其他机构进行检测。
在上述反应仪器中，反应板2具备试药容器12，但反应板2也可以不 具有试药容器12。在那种情况下，试药与样品一同被注入样品容器32， 导入该反应仪器内，或将其放入未图示的其他容器，导入该反应仪器内， 可以由此使用。
图7 图9中示出在本发明的反应仪器中的反应容器中的反应产物的 检测中使用的检测单元的例子。
图7是由吸光度检测器构成的检测单元的例子。在这种情况下，反应 容器4优选具备成为测定光的入射面和射出面的相互平行的一对平面。
在该检测单元38a上，作为照射光学系的光源40a、将来自光源40a 的光聚光，临时形成为平行光后将其聚光于反应容器4而照射的一对透镜 42a、配置于一对透镜42a之间成为平行光的部分，且从来自光源40a的光 选择规定的波长光，将其作为测定光的滤光器44a、和将测定光导入反应 容器4的入射面的镜46配置于光程上。作为光源40a，处从紫外区域产生 可见区域的波长的光的钨灯等灯光源之外，使用发光二极管(LED)或激 光器二极管(LD)等。另外，作为受光光学系，光检测器48a、将出自反 应容器4的射出面的光导向光检测器48a的镜50、将所述光临时形成为平 行光后，将其聚光，并使其入射于光检测器48a的一对透镜52、和在一对 透镜52之间配置于形成为平行光的部分，并选择适合测定的规定的波长 的滤光器54a配置于光程上。
利用透镜42a、 52a将各自的光临时形成为平行光是为了提高滤光器 44a、 54a中的波长选择的精度。
在该检测单元38a中，利用滤光器44a、 54a从来自光源40a的光选择 适合反应产物的检测的波长，测定该波长下的吸光度，检测反应产物。
图8是由荧光检测器构成的检测单元的例子。
该检测单元38b具备作为激励光学系的光源40b、将来自光源40b 的光聚集，临时形成为平行光后，聚光于反应容器4而照射的一对透镜 42b、和配置于利用透镜42b中形成为平行光的光线的光程上，并从来自 光源的光选择规定的激励光波长的滤光器44b。另外，作为受光光学系， 具备检测器48b、接受从反应容器4产生的荧光，并临时形成为平行光 后，将其聚光而使其入射于检测器48b的一对透镜52b、和配置于利用透 镜52b形成为平行光的荧光的光程上，且选择规定的荧光波长的滤光器 54b。在此，利用透镜42b、 52b将各自的光形成为平行光是为了提高滤光 器44b、 54b中的波长选择的精度。
在该检测单元38b中，利用滤光器44b从来自光源40b的光选择用于 激励反应产物的激励光的波长，将其照射于反应容器4内的反应产物，用 受光光学系接受从反应产物产生的荧光，利用滤光器54b选择规定的荧光 波长，用检测器48b检测荧光。
图9是用于检测来自反应产物的化学发光或生物发光的检测单元的例子。
该检测单元38c为了检测来自反应容器4的发光，具备光检测器48c、 接受来自反应容器4的发光，导入光检测器48c的透镜52c、和从聚集的 光选择规定的发光波长的滤光器54c。
在该检测单元38c中，利用透镜52c将来自反应容器4中的反应产物 的化学发光或生物发光引起的光进行聚集，利用滤光器54c选择波长，利 用光检测器48c进行检测。
图10 图14表示反应板的结构不同的其他反应仪器。在以上的反应 仪器的反应板中，利用反应容器4进行反应产物的检测，但在图10 图 14所示的反应仪器中，反应板还具备进行反应产物的分析的分析部。
图10中的反应仪器中的反应板2a具备电泳部作为分析部。该电泳部
的一例为电泳片IOO，电泳片100具备反应产物的注入部103、电泳分 离用流路102及电泳电压施加用电极106a 106d。在此，除了电泳分离用 流路102之外，还具备与电泳分离用流路102交叉，并将试料导入电泳分 离用流路102的试料导入用流路104,但也可以直接向电泳分离用流路102 的一端导入试料。电泳片IOO为了从背面侧检测荧光，由低自荧光性且光 透过性的树脂，例如，聚碳酸酯等玻璃或石英等原材料形成。
反应板2a在其表面侧还具备收容注入流路102、 104的分离缓冲液， 由能够用移液器20的前端插入的薄膜密封的分离缓冲液容器15。
泳动电压施加用电极106a 106d分别连接于流路102、 104的端部， 为了能够与设置于该反应仪器的外部的电源装置连接，导线罩24的外侧。
在流路102、 104的一端设置有贮存器，收容于分离缓冲液容器15的 分离缓冲液进入这些贮存器中。
若示出将该反应仪器使用于遗传因子的分析的情况下的一例，则在试 药容器12收容PCR反应试药，反应容器4成为PCR反应容器。
在用该反应仪器测定遗传因子试料的情况下，将试料从样品容器32 导入，将反应仪器装配于处理装置。在所述处理装置内，利用移液器20 从样品容器32向反应容器4移液，进而利用移液器20从试药容器12将 PCR反应试药向反应容器4移液，进而，在其上重叠未图示的矿物油，然 后将反应容器4的反应液成为规定的温度循环地进行控制，进行PCR反 应。
在电泳片100中，利用移液器20将分离缓冲液从分离缓冲液容器15 经由电泳片100的贮存器供给于流路102、 104。
将PCR反应结束后的反应液作为试料利用移液器20从反应容器4注 入已供给分离缓冲液的电泳片100的注入部103。然后，从设置于处理装 置的电源装置101 (参照图11)利用电泳电压施加用电极106a 106d向 流路102、 104施加电压，将试料向电泳分离用流路102导入，然后使电 泳分离用流路102电泳而分离。
为了检测电泳分离的试料成分，在处理装置设置有检测单元3Sd。
在此，将反应容器4作为PCR反应容器使用，但独立于反应容器4 设置PCR反应容器也可。
图11中示出该检测单元38d。该检测单元38d具备激励光学系和荧光 光学系，进行通过电泳分离用流路102的规定的位置的试料成分的荧光检 测。检测单元38d进行通过固定的位置的试料成分的荧光检测，因此，检 测单元38d不需要移动。
该激励光学系具备光源40c、聚集来自光源40c的光，形成为平行 光的透镜42c、和配置于利用透镜42c形成为平行光的光线的光程上，且 从来此光源的光选择规定的激励光波长的滤光器44c。
具备将来自激励光学系的激励光从遗传因子放大部的背面向电泳分 离用流路102的规定的位置照射，接受从该位置产生的荧光，形成为平行 光的分色镜53和物镜55。分色镜53设定有分光波长，以反射在该反应仪 器中使用的激励光波长的光，并使荧光波长的光透过。
荧光受光光学系具备配置于接受利用物镜55形成为平行光且透过 了分色镜53的荧光的位置，从透过了分色镜53的荧光选择规定的荧光波 长的滤光器54c、和将利用滤光器54c选择波长的荧光聚光，并使其入射 于光检测器48c的透镜52c。在此，利用透镜42c、 55临时使各自的光形 成为平行光也是为了提高滤光器44c、 54c中的波长选择的精度。
在该检测单元38d中，从来自光源40c的光选择利用滤光器44c选择 用于激励反应产物的激励光的波长，向通过电泳分离用流路102的规定的 位置的反应产物照射，用受光光学系接受从反应产物产生的荧光，利用滤 光器54c选择规定的荧光波长，用光检测器48c检测荧光。
图12的反应仪器中的反应板2b具备DNA片110作为分析部。在反 应产物中含有遗传因子的情况下，在DNA片110固定有与该遗传因子反 应的探针(7口一:/)。 DNA片110为了从背面侧检测荧光，由低自荧光 性且光透过性的树脂，例如，聚碳酸酯等或玻璃形成。
反应板2a在其表面侧还具备收容从在DNA片110中与探针结合的 反应产物分离没有结合的反应产物，并除去的清洗液，且由能够用移液器 20的前端插入的薄膜密封的清洗液容器17。
若示出将该反应仪器使用于遗传因子的分析的情况下的一例，则PCR 反应试药收容于试药容器12。反应容器4作为PCR反应容器。
在该反应容器中测定遗传因子的情况下，从样品容器32导入试料，
将反应仪器装配于处理装置。在所述处理装置内，利用移液器20从样品 容器32向反应容器4移液，进而利用移液器20从试药容器12将PCR反 应试药向反应容器4移液，进而在其上重叠未图示的矿物油，然后将反应 容器4的反应液成为规定的温度循环地进行控制，进行PCR反应。
将PCR反应结束后的反应液作为试料利用移液器20从反应容器4注 入DNA片110。在培养后，利用移液器20从清洗液容器17将清洗液注 入DNA片110，利用移液器20将没有与探针结合的反应产物与清洗液一 同吸入而除去。
反应产物利用荧光物质标识，由此能够利用荧光检测与探针结合的反 应产物。由此，检测对应于检测荧光的位置的遗传因子含于所述试料中的 情况。
为了检测在移液器20中与探针结合的反应产物，在处理装置设置有 检测单元38e。
图13中示出该检测单元38e。该检测单元38e的光学系的结构与图11 中示出的检测单元38d相同，因此，省略说明。该检测单元38e不需要在 配置于DNA片110的探针的位置上移动，因此，在支撑为能够移动这一 点上，与图11所示的检测单元38d不相同。该移动如之后的图20所示， 能够通过工作台82的X方向的移动、和该检测单元38e的Y方向的移动 来实现。
图14的反应仪器的反应板2c具备DNA片120作为分析部。DNA片 120在不进行利用荧光检测的检测，而进行电方面检测这一点上与图12 的实施例的DNA片IIO不相同。利用由于向探针的试料遗传因子的结合 的有无的探针的电流值变化的现象。DNA片120不进行光学检测，因此， 不需要光透过性的材质，只要具有绝缘性即可。
在反应产物中含有遗传因子的情况下，在DNA片120固定有与该遗 传因子反应的探针。从这些各探针的背面侧取出电极，设定各探针的电流 值。在该实施例中，不需要用荧光物质标识试料。
为了 DNA片120中的测定，从各探针安装于背面侧的电极与设置于 处理装置的检测器122连接，测定各探针的电流值。
反应板2c也在其表面侧具备收容从DNA片120中与探针结合的反
应产物分离没有结合的反应产物，并除去的清洗液，且由能够用移液器20 的前端插入的薄膜密封的清洗液容器17。在试药容器12收容PCR反应试 药。反应容器4成为PCR反应容器。
在用该反应仪器测定遗传因子试料的情况下，将试料从样品容器32 导入，装配于反应仪器。在所述处理装置内，利用移液器20从样品容器 32向反应容器4移液，进而利用移液器20从试药容器12将PCR反应试 药向反应容器4移液，进而，在其上重叠未图示的矿物油，然后将反应容 器4的反应液成为规定的温度循环地进行控制，进行PCR反应。
将PCR反应结束后的反应液作为试料利用移液器20从反应容器4注 入DNA片120。然后，利用移液器20从清洗液容器17将清洗液注入DNA 片120，利用移液器20将没有与探针结合的反应产物与清洗液一同吸入并 除去。
为了检测在移液器20与探针结合的反应产物，在处理装置设置有检 测器122，除去没有与探针结合的反应产物，利用检测器122测定各探针 的电流值。
在图12或图14的实施例中，将DNA片110、 120代替为杂交用区域，
也能够同样测定遗传因子。
图15表示罩的结构不同的其他实施例。用于将移液器20支撑为能够 移动，覆盖反应板2的上部的罩的一部分在图1的实施例中为风箱薄膜28, 相对于此，在图15的反应仪器中为柔软地变形的薄膜状原材料28a这一 点上不同。作为薄膜状原材料28a，与风箱薄膜28相同地，优选尼龙(注 册商标)、聚氯化乙烯、硅酮橡胶之外的橡胶原材料等。
另外，作为样品容器，在图l的反应仪器中，其一边能够转动地支撑 于罩主体26，相对于此，图15的反应仪器中的样品容器32a相对于罩主 体26能够滑动地安装这一点不同。在这样的样品容器32a中，样品容器 32a也能够通过从罩主体26向外部拉出而将试料向样品容器32a移液。另 外，在样品容器32a的板34内侧涂敷有粘着剂，通过将样品容器32a向 罩主体26的内部压入而能够用板34的内侧密闭开口 31，或利用密封部件 密闭开口 31这一点与图1的反应仪器相同。
这些检测单元38a、 38b、 38c在进行该反应仪器的处理的处理装置中，
以反应仪器装配于处理装置的状态配置为位于反应板2的下侧。
图16A表示反应仪器的进而其他实施例。图16B是其水平剖面图，图 16C是其外观立体图。
在该反应仪器中，将移液器20支撑为能够移动的罩由具有刚性的原 材料构成。罩24a的罩主体60在反应板2的上方具有幵口 62，在该开口 62设置有罩板64，以支撑移液器20，使其在该开口 62的范围内能够移动。 罩主体60形成为开口部62的周边具有间隙的双重结构，罩板64在其周 边具备密封部件66，密封部件66夹在罩主体60的开口部62的周边的双 重结构的间隙，在X方向上移动，由此罩板64能够在水平面内沿X方向 移动。在罩板64支撑有移液器20，且其经由其他密封部件68沿垂直方向 (Z方向)能够滑动移动。
在该反应仪器中，罩板64利用密封部件66和罩主体60的上部的双 重结构的间隙的密封结构保持气密，同时，在水平面内移动，移液器20 利用密封部件68保持气密，同时，在上下方向上移动，由此，移液器20 能够在反应板2的上部空间中沿上下及水平面内的两方向上自由地移动。
图17表示进而其他的实施例。若与图16的反应仪器比较，则罩板64 能够沿X、 Y方向移动，反应板2中的试药容器12的数量增加这一点上 不同，其他结构相同。
图18表示进而其他的反应仪器。在该反应仪器中，为了使移液器20 能够在面内方向上移动，使构成罩的上部部件的罩板64a被支撑为能够在 面内方向上旋转这一点上与图16的反应仪器不同。罩板64a为圆板形， 在其周围安装有密封部件66。密封部件66支撑于在罩主体60的上部设置 的双重结构的间隙，将保持罩板64a支撑为保持气密并能够旋转。移液器 20利用密封部件68支撑于罩板64a，且能够沿垂直方向移动，其被支撑 的位置为从罩板64a的旋转中心偏离的位置。
通过罩板64a旋转，移液器20的位置在以罩板64a的旋转中心为中心 的圆周上移动。以在反应板2中，反应容器4、试药容器12及样品容器 32位于所述移液器20的移动轨迹上的方式规定各自的位置。
图19表示进而其他反应仪器。若与图18的反应仪器比较，则罩板64a 也具有开口70，该开口 70的周边成为双重结构，在该双重结构的间隙中
经由密封部件72支撑其他罩板71，并使罩板71能够移动。移液器20利 用其他密封部件68支撑于罩板71，且能够沿垂直方向移动。
移液器20还能够利用密封部件72能够在面内方向上移动。因此，移 液器20的移动范围通过罩板64a的旋转产生的圆周、和小的罩板71利用 密封部件72能够移动的水平面内的移动范围两者，能够在以罩板64a的 旋转中心为中心的炸面圈状范围上移动。这样，通过扩大移液器20的移 动范围，能够增加配置于所述移动范围的反应容器4及试药容器12的数 量，提高还包括样品容器32的这些容器的配置上的自由度。
图20是概略表示本发明的反应仪器处理装置的一实施例的内部的立 体图。
80表示上述实施例所示的反应仪器。反应仪器80装配于作为反应仪 器装配部的干燥体82上。工作台82在反应仪器80的下表面侧具有开口 ， 在工作台82的下部配置有光学检测工作台82的反应容器4的反应产物的 检测单元38。在工作台82上配置有进行工作台82的温度控制的温度调节
(温度调节)单元83。温度调节单元83进行用于所述遗传因子放大反应 的温度控制。另外，在反应仪器具备需要温度控制的分析部的情况下，温 度调节单元83进行所述分析部的温度控制。温度调节单元83还包括具备 这些两者的功能的单元。检测单元38如图7 图9所示。工作台82沿前 后方向(X方向)移动，另一方面，检测单元38被支撑为沿与其正交的 横向(Y方向)移动。检测单元38也可根据检测方式来固定。
在工作台82的附近安装有驱动移液器20的驱动单元36，且该驱动单 元36能够沿Y方向和Z方向移动。驱动单元36如图3所示，在同轴上具 备与移液器20的基端部卡合，保持移液器20的片支撑器36a、和与设 置于移液器20的注射器22的柱塞卡合，驱动注射器的注射器支撑器36b， 能够进行移液器20的移动和注射器22的驱动两者。
图21是表示反应仪器处理装置的实施例中的控制系的方框图。为了 控制对装配于工作台82的反应仪器80的处理动作，设置有专用计算机
(CPU)或通用个人计算机构成的控制部84。控制部84控制与移液器20 的基端部卡合的驱动单元36进行的移液器20的移动和移液动作、温度调
节单元83进行的温度控制、及向反应仪器80的反应容器4照射测定光或 激励光，光学检测反应产物的检测单元38进行的检测动作。
为了将控制部84作为从外部操作的输入部来使用，或作为显示检查 结果的监视器来使用，在控制部84例如连接个人计算机(PC) 86作为外 部计算机也可。
产业上的可利用性
本发明能够利用于各种化学反应或生化学反应的测定。
权利要求
1. 一种反应仪器处理装置，其是操纵反应仪器的处理装置，反应板的表面侧的上部空间被具有气密性的罩覆盖，且在该表面侧至少具备使样品发生反应的反应容器，在所述反应板上进行液体移送的移液器的前端侧配置于由所述罩覆盖的空间的内侧，基端侧配置于外侧，并且相对于所述反应板的表面在与面内方向垂直方向上能够移动地支持所述移液器，其中，具备反应仪器装配部，其装配所述反应仪器；驱动单元，其与所述移液器的基端部卡合，并驱动移液器的移动和移液动作；检测机构，其检测在所述反应板上的反应产物；控制部，其至少控制由所述驱动单元进行的移液动作以及由所述检测机构进行的检测动作。
2. 根据权利要求l所述的反应仪器处理装置，其中， 所述移液器具备进行移液动作的注射器， 所述驱动单元通过所述注射器进行移液动作。
3. 根据权利要求1或2所述的反应仪器处理装置，其中，所述反应板在反应或分析时需要温度控制，该反应仪器处理装置还具备用于所述温度控制的温度调节单元。
4. 根据权利要求1~3中任一项所述的反应仪器处理装置，其中， 所述检测机构由吸光度检测器构成，该吸光度检测器具备-照射光学系，其从所述反应板的外部向反应产物照射测定光； 受光光学系，其接受并检测由于所述反应产物而受到吸收的所述测定光。
5. 根据权利要求1 3中任一项所述的反应仪器处理装置，其中， 所述检测机构由荧光检测器构成，该荧光检测器具备 激励光学系，其从所述反应板的外部向反应产物照射激励光； 受光光学系，其接受并检测由该激励光激励的从反应产物发出的荧光。
6. 根据权利要求1 3中任一项所述的反应仪器处理装置，其中， 所述检测机构由发光检测器构成，该发光检测器配置于所述反应板的外部，且具备接受并检测来自反应产物的发光的受光光学系。
7. 根据权利要求1~3中任一项所述的反应仪器处理装置，其中， 所述反应板具备电泳部，该电泳部利用电泳动分离进行反应产物的分析，所述检测机构具备向所述电泳部施加泳动电压的电源装置；和光学 检测由所述电泳部分离的反应产物的成分的光学检测装置。
8. 根据权利要求1 3中任一项所述的反应仪器处理装置，其中， 所述反应板具备配置有与遗传因子反应的探针的区域，以进行反应产物的分析，所述检测机构具备光学检测装置，该光学检测装置光学检测与所述探 针配置区域的探针结合的反应产物的成分。
9. 根据权利要求1~3中任一项所述的反应仪器处理装置，其中， 所述反应板具备配置有与遗传因子反应的探针的区域，以进行反应产物的分析，所述检测机构具备检测装置，该检测装置电检测与所述探针配置区域 的探针结合的反应产物的成分。
全文摘要
为操纵如下的反应仪器(80)，即至少具备使样品发生反应的反应容器以及收容样品的反应中使用的试药的试药容器的反应板的表面侧的上部空间被具有气密性的罩覆盖，在反应板上进行液体的移送的移液器(20)的前端侧配置在由罩覆盖的空间的内侧，基端部配置在外侧，并且相对于反应板的表面在与面内方向垂直的方向上能够移动地支持，至少具备装配反应仪器(80)的反应仪器装配部的台(82)；与移液器(20)的基端部卡合，驱动移液器(20)的移动和移液动作的驱动单元(36)；接受与反应板上的反应产物相互作用的光或从反应产物发出的光而光学检测反应产物的检测单元(38)；至少控制由驱动单元(36)进行的移液动作以及由检测单元(38)进行的检测动作的控制部。
文档编号G01N33/53GK101384907SQ20078000603
公开日2009年3月11日 申请日期2007年2月14日 优先权日2006年2月20日
发明者绪方是嗣, 花房信博, 谷水弘治, 高桥智一 申请人:株式会社岛津制作所