专利名称：内装dna阵列盒、分析装置及内装dna阵列盒的使用方法
技术领域：
本发明涉及内装DNA阵列盒、分析装置及内装DNA阵列盒的使用方法
背景技术：
—直以来，已知有将探针DNA配置成圆状的DNA阵列。例如，专利文献1 (日本特 开-2001-238674号公报)记载的DNA阵列，在圆盘状的基板上以同心圆状配置有多个探针 DNA。并且，若使该DNA阵列旋转一圈，则DNA阵列读取装置将检测从一个配置成圆状的探 针DNA的位置入射的光。 然而，就专利文献1所记载的DNA阵列而言，在用DNA读取装置检测从探针DNA的 位置入射的光之前，需要进行用别的装置调制目标DNA，与该探针DNA进行杂化反应等的处 理。例如，按照从目标DNA的调制直到检测来自杂化反应后的探针DNA的位置的光的一系 列程序考虑的话，则需要例如使DNA阵列在装置间移动等的劳力和时间。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而提出的技术方案，主要目的在于比较简单地实行从目 标DNA的调制直到用光检测部检测从探针DNA的位置入射的光的工序。
本发明为了实现上述的目的而采用了以下措施。
本发明的内装DNA阵列盒，具备
可绕中心轴旋转的外壳； 包含形成于上述外壳的内部且容纳用于调制目标DNA的流体的多个试剂空间、以 及形成为与上述中心轴同轴的圆周形状且多个探针DNA沿着该圆周形状定位的DNA阵列空 间的多个流体容纳空间；以及 与上述多个流体容纳空间的各个连通，在上述外壳的上表面沿着与上述中心轴同 轴的圆周并排设置的多个开口部； 若使上述外壳旋转，则依次切换成上述多个开口部与相当于与该外壳独立设置的 反应槽的流体出入口的位置相对，并且依次切换成上述多个探针DNA的位置与相当于与该 外壳独立设置的光检测部的位置相对。 在该内装DNA阵列盒中，使外壳旋转依次切换成各试剂空间的开口部与反应槽的 流体出入口相对时，在反应槽与各试剂空间的开口部相对的状态下，暂时使外壳停止，通过 使流体在该反应槽与该试剂空间之间移送，从而可以调制目标DNA并最终容纳在反应槽 内。接着，若使外壳旋转以使DNA阵列空间的开口部与反应槽的流体出入口相对，则可以在 该状态下使反应槽内的目标DNA向DNA阵列空间流入并使该目标DNA与各探针DNA进行反 应。接着，若使外壳旋转，则可以用光检测部检测从反应后的探针DNA的位置入射的光。因 此，能够比较简单地实行从目标DNA的调制直到用光检测部检测从探针DNA的位置入射的 光的工序。 在本发明的内装DNA阵列盒中，上述外壳也可以形成为大致圆盘状。这样的话，容
4易使外壳旋转。 在本发明的内装DNA阵列盒中，上述多个探针DNA也可以沿着与上述中心轴同轴
的直径不同的多个圆周形状定位。这样的话，能够对更多的探针DNA进行定位。 本发明的内装DNA阵列盒也可以具备圆形阀，该圆形阀形成为与上述外壳的中心
轴同轴的圆形，不能转动地固定并且可在上表面侧支撑上述反应槽，具有从该反应槽的流
体出入口在上下方向贯通的贯通孔；若使外壳旋转，则依次切换成上述多个开口部与上述
圆形阀的贯通孔相对。这样的话，能够以比较简单的结构使任意一个流体容纳空间与反应
槽连通。 本发明的内装DNA阵列盒也可以具备导光部，该导光部将从与相当于上述光检测
部的位置相对的上述探针DNA的位置入射的光导向相当于该光检测部的位置。这样的话，
能够将从探针DNA的位置入射的光有效率地导向相当于光检测部的位置。 在具备圆形阀的方式的本发明的内装DNA阵列盒中，上述圆形阀也可以具有导光
部，该导光部将从与相当于上述光检测部的位置相对的上述探针DNA的位置入射的光导向
相当于该光检测部的位置。这样的话，与圆形阀和导光部各自分开地形成的结构相比较，能
够成为比较简单的结构。 在具有导光部的方式的本发明的内装DNA阵列盒中，上述导光部也可以是将从与 相当于上述光检测部的位置相对的上述探针DNA的位置入射的光校准并导向相当于该光 检测部的位置的透镜。这样的话，能够将从探针DNA的位置入射的光更有效率地导向相当 于光检测部的位置。 本发明的内装DNA阵列盒也可以具备设置在相对上述DNA阵列空间与相当于上述 光检测部的位置相反一侧，且材质为碳或者含有碳的树脂或金属的部件。这样的话，碳，含 有碳的树脂或金属其导热率比较高，在使目标DNA与探针DNA进行杂化反应时，能够使被定 位的探针DNA间的温度不均比较小。另外，可以抑制由外部干扰引起的光检测的误差。这 样，在具有高导热部件的内装DNA阵列盒中，还可以具备设置在相对上述DNA阵列空间与相 当于上述光检测部的位置相同一侧，具有通向相当于上述光检测部的位置的通过部且材质 为碳或者含有碳的树脂或金属的环。这样一来，可以进一步抑制由外部干扰引起的光检测 的误差。 在本发明的内装DNA阵列盒中，上述多个流体容纳空间包括内置有精制上述目标 DNA的圆柱的内置圆柱空间和与该内置圆柱空间的上方连通的废液容器，上述多个开口部 具有与上述内置圆柱空间连通的第一及第二开口部，上述第一开口部与上述圆柱的下方连 通，上述第二开口部与上述圆柱的上方连通。这时，封闭第二开口部而使包含目标DNA的溶 液从第一开口部由圆柱的下方向上方通过之后送入废液容器。由此，目标DNA被圆柱吸附。 然后，封闭第一开口部，将清洗液从第二开口部经圆柱的上方送入废液容器。由此，可以清 洗从圆柱的上方至废液容器的通道。该通道由于成为如后文所述预先储存洗脱液的空间， 因而通过对其进行清洗而可以抑制洗脱液的污染。然后，封闭第二开口部而从第一开口部 送入洗脱液，以使其储存在快要进入废液容器之前的通道中。由此，洗脱液中从圆柱解吸了 的探针DNA处于洗脱了的状态。然后，封闭第一开口部，然后，从第二开口部吸出洗脱液并 回收。由此，可以不使洗脱液通过圆柱而从第二开口部回收。因此，与一边使洗脱液通过圆 柱一边回收的情况比较，回收损失减少。
在本发明的内装DNA阵列盒中，也可以在上述DNA阵列空间中，对预先决定的两个以上的位置标上带标识的标记。这样一来，例如，由于在DNA阵列不是水平的而是倾斜的场合，各个位置的带标识的标记的荧光强度随其倾斜情况而不同，因而可以根据各个位置的带标识的标记的荧光强度的不同的程度来计算出各探针DNA定位位置的修正系数，并用该修正系数对各探针DNA的荧光强度进行修正。
本发明的分析装置具备 装有上述任何一项的内装DNA阵列盒的安装机构； 使安装在上述安装机构上的内装DNA阵列盒的外壳以上述中心轴为中心旋转的旋转机构； 上述反应槽；
上述光检测部；以及 通过上述开口部可将容纳在上述流体容纳空间中的流体向上述反应槽移送，而且
可将容纳在上述反应槽中的流体向上述流体容纳空间移送的移送机构； 若利用上述旋转机构使安装在上述安装机构上的内装DNA阵列盒的外壳旋转，则
依次切换成上述安装的内装DNA阵列盒的多个开口部与上述反应槽的流体出入口相对，并
且依次切换成上述多个探针DNA的位置与上述光检测部相对。 在上述分析装置中，使外壳旋转依次切换成各试剂空间的开口部与反应槽的流体出入口相对时，在反应槽与各试剂空间的开口部相对的状态下，暂时使外壳停止，通过使流体在该反应槽与该试剂空间之间移送，从而可以调制目标DNA并最终容纳在反应槽内。接着，若使外壳旋转以使DNA阵列空间的开口部与反应槽的流体出入口相对，则可以在该状态下使反应槽内的目标DNA向DNA阵列空间流入并使该目标DNA与各探针DNA进行反应。接着，若使外壳旋转，则可以用光检测部检测从反应后的探针DNA的位置入射的光。因此，能够比较简单地实行从目标DNA的调制直到用光检测部检测从探针DNA的位置入射的光的工序。 本发明的内装DNA阵列盒的使用方法，包括以下工序 (a)准备将用于调制上述目标DNA的流体容纳在上述试剂空间的内装DNA阵列盒的工序； (b)准备与上述内装DNA阵列盒的外壳独立地设置且容纳成为上述目标DNA的原料的试样的反应槽的工序； (c)使上述外壳旋转并依次切换成各试剂空间的开口部与上述反应槽的流体出入口相对时，在上述反应槽与各试剂空间相对的状态下暂时使上述外壳停止，通过使流体在该反应槽与该试剂空间之间移送，从而调制上述目标DNA并最终容纳在上述反应槽内的工序； (d)使上述外壳旋转以使上述DNA阵列空间的开口部与上述反应槽的流体出入口相对，在该状态下，使上述反应槽内的目标DNA向上述DNA阵列空间流入并使该目标DNA与各探针DNA进行反应的工序；以及 (e)使上述外壳旋转，利用与上述外壳独立地设置的光检测部检测从反应后的探针DNA的位置入射的光的工序。 根据该使用方法，能够比较简单地实行从目标DNA的调制直到用光检测部检测从探针DNA的位置入射的光的工序。
图1是表示分析装置90的简要结构的结构图。
图2是盒50的组装立体图。
图3是环状阵列53的俯视图。
图4是环状阵列53的沿A-A'线的剖视图。
图5是盒主体54的第一层54a的俯视图。
图6是盒主体54的第二层54b的俯视图。
图7是盒主体54的第三层54c的俯视图。
图8是盒主体54的第四层54d的俯视图。
图9是盒安装机构80的说明图。 图10是将盒50安装在盒安装机构80上时的沿B-B'线的局部剖视图。 图11是对米的基因组DNA进行放大调整时的顺序的说明图。 图12是使调整后的DNA与探针DNA进行反应的顺序的说明图。 图13是表示光检测处理程序的一个例子的流程图。 图14是探针DNA53a的其他定位方法的说明图。 图15是探针DNA53a的其他定位方法的说明图。 图16是具有高导热部件58的盒150的组装立体图。 图17是具有低反射环158的盒150的组装立体图。 图18是表示内置圆柱空间306的周围的说明图。 图19是表示另外的内置圆柱空间306的周围的说明图。 图20是表示Z字形的扩散流道327f的说明图。 图21是表示将盒50安装在旋转台38上的状态的说明图。 图22是具有带标识的标记53m的环状阵列53的说明图。 图23是表示反应槽30的详细情况的说明图，图23(a)表示装上了短的转子74的
状态，图23(b)表示装上了长的转子75的状态。 图24是从连接口 328h到废液容器328的通道的立体图。
图中 302 304、308、309、311、315 321、323、325_液体容纳部，306-圆柱部，302a 304a、308a、309a、311a、315a 321a、323a、325a-流通口 ， 326-外部空气流通部，302c、303c、309c、311c、317c、320c、325c-外部空气流通路径，327、328_废液容器，30-反应槽，30a-流体出入口 ， 32-旋转机构，34-泵，34a_送排气管，36-反应槽固定部，36a_反应槽用珀耳帖元件，37、72-马达，38-旋转台，38a-盒用珀耳帖元件，38b-凸部，40-控制器，42-CPU，43-闪存ROM， 44-RAM， 50-盒，51_圆形阀，51a-贯通孔，51b- i央件，51c-立壁，51d-凹槽部，51e-阶梯部，52-封装件延续体，53-环状阵列，53a-探针DNA， 53b-反应流道，53c-流道入口 ， 53d-流道出口 ， 53e-突起部，54-盒主体，54a_第一层，54b_第二层，54c_第三层，54d-第四层，55-中心销，56-封装件，57-聚光透镜，58-高导热部件，59-中心轴，60-光检测单元，62-光纤，62a-准直透镜，64-光检测组件，70-磁铁，72-马达，74-转子，80-盒安装机构，84-压板，84a-抵接部，90-分析装置，90a_基座，92-支撑部件，92a_中段面，92b-立壁部，150-盒，301a、305a、307a、312a、322a、324a-锁闭口 ， 328f 、328g-流道，302d 304d、308d、309d、311d、315d 321d、323d、325d、327d、328d-通气孔，310-锁闭流道，310a-注入口 ， 310b-流道，306a-结合流通口 ， 318h_连接口 ， 327e、328e-废液流道，327f-扩散流道，341-填充孔，342-槽，363-下侧部件，364-上侧部件，370-粘接片。
具体实施例方式
以下，使用附图对用于实施本发明的最佳方式进行说明。图1是表示分析装置90的简要结构的结构图。图2是盒50的组装立体图。还有，在本实施方式中，分析装置90作为根据DNA识别米的品种的装置进行说明。 分析装置90如图1所示，具备可安装盒50的盒安装机构80 ;可容纳液体的反应槽30 ;以及使盒50绕其中心轴转动移动的旋转机构32。另外，还具备向盒50的液体容纳部和反应槽30作用差压而能输送液体的泵34 ;将反应槽30固定在支撑部件92上的反应槽固定部36 ;以及通过光纤62输入光并进行检测的光检测单元60。而且还具备使用者指示分析装置90的处理开始的未图示的开始按钮；以及控制整个分析装置90的控制器40。再有还具备可调节由盒安装机构80安装的盒50的温度的盒用珀耳帖元件38a ;以及可调节反应槽30的温度的反应槽用珀耳帖元件36a。该分析装置90具备配置在其最下部的矩形形状的基座90a ;配置在基座90a的跟前侧的侧面L字状的支撑部件92。在该支撑部件92上形成有中段面92a和向上方竖立设置在该中段面92a的背面侧的立壁部92b。而且，在支撑部件92的背面侧配设有泵34和控制器40等。 盒50如图2所示，具备插入反应槽30的圆形阀51 ;多个探针DNA53a沿着圆周形状定位的环状阵列53 ;以及由中心销55组装该圆形阀51和环状阵列53且在上表面并列设有多个口的盒主体54。 圆形阀51形成为与盒主体54的中心轴59同轴的圆形，并具备聚光透镜57。该圆形阀51由穿过中心的中心销55支撑。而且，圆形阀51在上表面具有块件51b，该块件51b形成有相互平行的立壁51c、51c和凹槽部51d，该块件51b的立壁51c、51c通过被压板84(参照图9)夹住而不能旋转地被固定。再有，圆形阀51为树脂制并通过筒状的封装件56与反应槽30连接，具有从反应槽30的下部的流体出入口 30a在上下方向贯通的贯通孔51a。对于这样的圆形阀51考虑疏水性和疏油性而使用了氟系材料(例如，特氟隆(注册商标，以下相同))。而且，圆形阀51以如下方式设计了其材质和聚光透镜57的安装位置等，即，从多个探针DNA53a中的任意一个探针DNA53a入射的光都由聚光透镜57校准并向安装在光纤62的前端的准直透镜62a入射。还有，在这里，聚光透镜57做成以聚光透镜57单体制造后用粘接剂粘贴的透镜。 就环状阵列53而言，多个探针DNA53a沿着与盒主体54的中心轴同轴的圆周形状定位。图3是环状阵列53的俯视图。图4是环状阵列53的沿A-A'线的剖视图。该环状阵列53如图3、图4所示，具备探针DNA53a排列成一列的反应流道53b。而且，环状阵列53具备向半径方向突出的突起部53e，在该突起部53e的上表面形成有流道入口 53c和流道出口 53d。 另外，环状阵列53如图4所示，下侧部件363和上侧部件364由粘接片370 (例如，531N#80(日东电工株式会社制)和夕 < 夕一^于< 7夕(力-7夕^株式会社制))粘贴而形成。下侧部件363是聚碳酸酯制的厚度0. lmm的板状部件。上侧部件364同样是聚碳酸酯制的厚度0. lmm的板状部件。在粘接片370上形成有与反应流道53b相应的形状的圆周形状的贯通孔。因此，通过重叠粘接该上侧部件364和下侧部件363及粘接片370，从而形成反应流道53b。还有，在将环状阵列53组装在盒主体54上时，厚度薄的下侧部件363成为下侧(旋转台38侧)，因此与厚度厚的上侧部件364成为下侧相比更容易利用旋转台38内部的盒用珀耳帖元件38a(参照图1)对反应流道53b内的液体进行温度调节。而且，探针DNA53a定位于上侧部件364的下表面(形成有反应流道53b的一侧的面)。反应流道53b如图3、图4所示，其宽度和高度对于圆周方向形成为一定。 盒主体54是由材质为环烯共聚物形成的圆盘状的部件，由形成为圆盘状的第一层54a 第四层54d这四层构成。图5是盒主体54的第一层54a的俯视图，图6是盒主体54的第二层54b的俯视图，图7是盒主体54的第三层54c的俯视图，图8是盒主体54的第四层54d的俯视图。如图2所示，在该盒主体54的上表面中央部分形成有按照环状阵列53、封装件延续体52、圆形阀51的顺序将其嵌入的凹部。而且，盒主体54如图8所示，在第四层54d的下表面具备向半径方向延伸的三条槽342和圆柱填充用的填充孔341。再有，盒主体54如图5 图8所示具备可容纳液体的多个液体容纳部302 304、308、309、311、315 321、323、325 ;以及分别配置在通过使盒主体54旋转移动而进行切换从而使这些液体容纳部的任意一个与反应槽30连通地连接的规定连接位置上的流通口 302a 304a、308a、309a、311a、315a 321a、323a、325a。另外，盒主体54具备连通液体容纳部302 304、308、309、311、315 321、323、325与外部空气，且将外部空气引入到液体容纳部302 304、308、309、311、315 321、323、325或从液体容纳部302 304、308、309、311、315 321、323、325排出气体的外部空气流通部326。而且，盒主体54具备可容纳从反应槽30供给的废液的废液容器327、328 ;内置可吸附在反应槽30反应了的生成物的内置圆柱空间306 ;以及分别配置在通过使盒主体54旋转移动而进行切换从而使废液容器327、328的任意一个与反应槽30连通地连接的规定连接位置上的结合流通口 306a。再有，盒主体54具备不是空孔的锁闭口 301a、305a、307a、312a、322a、324a。另外，盒主体54还具备不与外部空气连通而可容纳液体的锁闭流道310 ;以及将液体注入锁闭流道310或将容纳在锁闭流道310的液体供给反应槽30所使用的注入口 310a。若将环状阵列53组装在盒主体54上，则盒主体54的各口和环状阵列53的流道入口 53c沿着与中心轴59同轴的圆周排列。还有，将液体容纳部302 304、308、309、311、315 321、323、325及废液容器327、328总称为"处理室"。 液体容纳部302 304、308、309、311、315 321、323、325是形成为两端变细的形状的空间。这些液体容纳部中，所容纳的液体的量多的液体容纳部304、308、309、315、316、318、319、321、323跨越第二层54b及第三层54c作为一个空间而形成，所容纳的液体的量少的液体容纳部302、303、311、317、320、325仅形成于第二层54b或第三层54c的一方。而且，液体容纳部302 304、308、309、311、315、316、318、319、321、323、325的靠近盒主体54的中心一侧的一端通过形成于第三层54c的下表面且与各液体容纳部的底部附近的侧面连接的流道和第三层54c及第二层54b的纵向流道分别连接到流通口 302a 304a、308a、309a、311a、315a、316a、318a、319a、321a、323a、325a。液体容纳部317、320的靠近盒主体
954的中心一侧的一端通过形成于第三层54c上的纵向流道和与该纵向流道连接的半径方 向的流道分别连接到流通口 317a、320a。液体容纳部302 304、308、309、311、315 321、 323、325的远离盒50的中心的一侧的一端分别与外部空气流通部326连接。还有，关于外 部空气流通部326的详细内容将在下文叙述。 流通口 302a 304a、308a、309a、311a、315a 321a、323a、325a，分别与液体容纳 部302 304、308、309、311、315 321、323、325连通，是从液体容纳部302 304、308、309、 311、315 321、323、325供给液体时所使用的开口，设置在第三层54c的上表面。该流通口 302a 304a、308a、309a、311a、315a 321a、323a、325a沿着盒主体54通过旋转机构32进 行旋转的旋转轴，也就是与盒主体54的中心轴同轴的圆周并排设置。而且，利用作用于容 纳到与这些流通口连接的液体容纳部302 304、308、309、311、315 321、323、325的液体 的差压，可以将容纳于这些液体容纳部302 304、308、309、311、315 321、323、325的液 体供给反应槽30。 外部空气流通部326是形成于第三层54c的下表面且从液体容纳部302、303、309、 311、325的远离盒主体54的中心一侧的一端向半径方向延伸的外部空气流通路径302c、 303c、309c、311c、325c，形成于第二层54b的下表面且从远离液体容纳部317、320的盒主体 54的中心一侧的一端向半径方向延伸的外部空气流通路径317c、320c，和沿纵向形成于第 一层54a的通气孔302d 304d、308d、309d、311d、315d 321d、323d、325d的总称。该通气 孔302d 304d、308d、309d、311d、315d 321d、323d、325d之中，通气孔302d、303d、309d、 311d、325d分别通过外部空气流通路径302c、303c、309c、311c、325c、形成于第二层54b及 第三层54c的纵向上的流道，使液体容纳部302、303、309、311、325与外部空气连通。而且， 通气孔317d、320d分别通过外部空气流通路径317c、320c、沿纵向形成于第二层54b上的 流道，使液体容纳部317、320与外部空气直接连通。而且，通气孔304d、308d、315d、316d、 318d、319d、321d、323d不通过流道就使液体容纳部304、308、315、316、317、318、319、321、 323与外部空气连通。 废液容器327、328如图6、图7所示，是设置在盒主体54的最外周的空间，作为跨 越第二层54b和第三层54c的一个空间而形成。该废液容器327通过与该废液容器327连 接且形成于第二层54b的向半径方向延伸的废液流道327e、从该废液流道327e的靠近盒主 体54的中心一侧的一端沿纵向贯通第二层54b的流道，和与该流道连接的向半径方向延伸 的扩散流道327f而与内置圆柱空间306连接。也就是，从结合流通口 306a通过了内置圆 柱空间306的流体向该废液容器327放出。另一方面，废液容器328通过与该废液容器328 连接的废液流道328e，与设置在第二层54b的纵向的流道328f连接，该流道328f与设置 在第三层54c的纵向的流道328g连接。并且，该流道328g通过设置在第三层54c的半径 方向的流道和纵向的流道而与连接口 328h连接。S卩、在将环状阵列53组装在盒主体54上 时，其流道出口 53d(参照图3)与该连接口 328h连接，通过了环状阵列53的反应流道53b 的液体最终向废液容器328放出。还有，若立体地表示从连接口 328h至废液容器328的通 道则如图24所示。而且，在第一层54a上设有连通废液容器327、328与外部空气的通气孔 327d、328d。 内置圆柱空间306设置在结合流通口 306a和扩散流道327f之间，且包含圆柱。 这里，利用陶瓷圆柱(例如，硅胶)作为圆柱。使泵34动作并对反应槽30内加压从而使容
10纳在反应槽30内的液体向内置圆柱空间306流通并积存在扩散流道327f中后，如果进一 步加压，则积存在该扩散流道327f中的液体被容纳在废液容器327中，如果减压，则再次通 过该内置圆柱空间306而被容纳在反应槽30内部。圆柱向该内置圆柱空间306的填充通 过借助于填充孔341从第四层54d的下面侧填充圆柱后，盖在第四层54d的下表面来进行。 因此，可以根据需要而拆卸盖并更换内置圆柱空间306。 结合流通口 306a以及环状阵列53的流道入口 53c是分别与废液容器327、328连 通，最终将液体容纳到这些废液容器327、328的开口 ，分别设置在第三层54c的上表面和环 状阵列53的上表面(参照图3)。该结合流通口 306a及流道入口 53c沿着与盒主体54利 用旋转机构32(参照图1)进行旋转的旋转轴、也就是盒主体54的中心轴同轴的圆周并排设置。 锁闭口 301a、305a、307a、312a、322a、324a是第三层54c的没有空孔的部分，由封 装件延续体52(参照图2)规定其位置。这里，封装件延续体52是多个0形环以沿圆周连 接的形状一体形成的构件。 锁闭流道310作为一条槽形成于第三层54c，通过形成于第三层54c的向半径方 向延伸的流道，和与该流道连接的纵向流道而与注入口 310a连接。该锁闭流道310的远离 盒主体54的中心一侧的一端与上述的液体容纳部不同，不与外部空气流通部326连接。因 此，在该锁闭流道310与反应槽30未连通时，圆形阀51的下面堵住注入口 310a，从而该锁 闭流道310成为密闭的空间。 注入口 310a是与锁闭流道310连通，将液体容纳到该锁闭流道310或将容纳在该 锁闭流道310的液体供给到反应槽30时所使用的开口，设置在第三层54c的上表面。该注 入口 310a沿着与盒主体54利用旋转机构32(参照图1)进行旋转的旋转轴、也就是盒主体 54的中心轴同轴的圆周与其它口一起设置。 盒安装机构80是安装盒50的构件。图9是盒安装机构80的说明图。该盒安装 机构80如图1、图9所示，具备从上方向下方对盒50加力的压板84和载置盒50的旋转台 38。考虑到耐热性和绝热性、盒50易于滑入等，该压板84使用了氟系材料(例如，特氟隆)。 而且，压板84是夹住载置在旋转台38上的盒50的圆形阀51的立壁51c、51c的同时向下 方压住阶梯部51e，并不能转动地固定圆形阀51的部件。因此，即使盒50通过旋转台38旋 转，圆形阀51的上下方向的移动以及旋转方向的移动都被限制，贯通孔51a维持在相同的 位置。由此，通过使盒主体54旋转，可以仅使各口之中的任意一个口处于与反应槽30连通 的状态。再有，压板84具有抵接部84a。该抵接部84a形成为在盒50被安装在盒安装机构 80上时，嵌入并抵接圆形阀51的凹槽部51d中的形状。 旋转机构32如图1所示，具备载置盒50的旋转台38，和像在规定的连接位置固 定那样的使该旋转台38以步进方式旋转移动的马达37。该旋转台38为圆板状，可旋转地 以轴支撑在支撑部件92的中段面92a上。而且，旋转台38是材质为对铜实施了无电解镀 镍的构件，在其上表面形成有三条凸部38b。在盒主体54的底面上，在与各凸部38b对应的 位置形成有该凸部进入的三条槽342 (参照图8)，通过使该凸部与槽嵌入，从而将盒50与旋 转台38做成一体。再有，旋转台38在内部配置有盒用珀耳帖元件38a，通过利用该盒用珀 耳帖元件38a来调节旋转台38的温度，从而可将所载置的盒50调节到一定温度。还有，作 为旋转台38的材质也可以使用对铝实施了钝化处理的材质。马达37为步进马达。
反应槽固定部36是材质为对铜实施了无电解镀镍的构件，固定在支撑部件92的 立壁部92b的中央，是用于将反应槽30可装卸地固定在载置于旋转台38上的盒50的上方 的构件。另外，反应槽固定部36在内部配置有反应槽用珀耳帖元件36a，通过利用该反应槽 用珀耳帖元件36a来调节该反应槽固定部36的温度，从而可将反应槽30调节成一定温度。 还有，作为反应槽固定部36的材质也可以使用对铝实施了钝化处理的材质。
反应槽30是材质由聚丙烯形成的部件，如图1、图2所示，是越下部侧即越接近口 越细的管状部件。该反应槽30在下端通过封装件56安装有圆形阀51 (参照图2)。在上端 如图1所示连接有送排气管34a。而且，由泵34的动作产生的压力通过送排气管34a作用 于反应槽30中，其压力作用于通过圆形阀51连接的盒主体54的任意一个处理室。再有， 反应槽30是容纳从液体容纳部302 304、308、309、311、315 321、323、325吸出的液体、 或搅拌容纳的液体、或进行容纳的液体产生的各种反应的容器。 泵34是通过用滚子来捋管而使压力作用于被连接在该管的前端的所谓管泵。该 泵34如图1所示，与送排气管34a连接并通过该送排气管34a和反应槽30使压力作用于 容纳在盒50的处理室中的液体。而且泵34通过设定与该泵34连接的步进马达的旋转方 向、旋转速度，从而可以提高或降低作用于被连接在该管的前端的压力。在本实施方式的以 下的说明中，在切换从反应槽30向盒50侧容纳液体的动作，和从盒50侧向反应槽30供给 液体的动作时，在设定与该泵34连接的步进马达的旋转方向、旋转速度后才使泵34工作。 而且，在需要调节作用于被连接在管的前端的压力时，要设定步进马达的旋转方向、旋转速 度，以使设置在送排气管34a上的未图示的压力计的输出值表示目标压力。
光检测单元60具备传输从探针DNA53a入射的光的光纤62以及将借助于光纤62 输入的光转换成电信号的光检测组件64。该光纤62被固定在盒安装机构80的压板84 (参 照图9)上，其前端作为表示检测光的位置的光检测部安装有准直透镜62a。另外，在盒50 被安装在盒安装机构80时，光纤62被固定压板84上，使得准直透镜62a和聚光透镜57成 为在上下方向上相对的位置关系。光检测组件64在内部具备检测通过光纤62入射的光的 未图示的光检测元件。该光检测元件与所接受的光的强度相应地输出电信号。
控制器40作为以CPU42为中心的微处理器而构成，具备储存各种处理程序的闪 存R0M43以及临时储存数据或保存数据的RAM44。从该控制器输出对泵34的控制信号、对 马达37的控制信号、对光检测单元60的控制信号、对反应槽用珀耳帖元件36a或盒用珀耳 帖元件38a的供给电压等。而且，对控制器40输入来自光检测单元60的检测信号。
这里，图10表示将盒50安装在盒安装机构80上时的剖面。图10是以图2的B-B' 线切断时的局部剖视图。而且，图10表示使盒主体54相对圆形阀51相对地旋转而以圆形 阀51的贯通孔51a和DNA阵列53的流道入口 53c—致的方式定位时的状态。此时，如图 所示，准直透镜62a和探针DNA53a相对地配置。而且，反应槽30和流道入口 53c通过圆形 阀51的贯通孔51a而连通。 在这样构成的分析装置90中，使用预先在盒主体54上组装了环状阵列53的盒 50。该盒50将含有用于规定的反应的试剂等的液体预先分别容纳在所需量的盒50的液体 容纳部中。并且，为了从液体容纳部302 304、308、309、311、315 321、323、325向反应槽 30供给液体而在反应槽30中进行规定的反应，或将该反应后的液体从反应槽30移送到废 液容器327、328，利用马达37使盒主体54依次旋转移动而适当变更与反应槽30连接的盒
12主体54的口的位置。特别是，在进行反应生成物的精制时，使反应生成物吸附在圆柱上并 将不需要的液体向废液容器327放出，或利用容纳在任意的液体容纳部的液体使吸附在圆 柱上的反应生成物洗脱而暂时积存在扩散流道327f后，通过供给到反应槽30来进行。而 且，该分析装置90由于将反应槽30设置在盒50的外部，因此反应槽30的温度变化难以传 到盒50，从而能够将反应槽30和盒50分别保持在不同的温度(例如，反应温度和保存用温 度等)。另外，在反应槽固定部36的旁边设有使磁铁旋转的未图示的马达，在反应槽30内 放入了含有磁铁的转子。并且，通过利用未图示的马达使安装在该马达上的磁铁旋转而使 转子旋转来搅拌反应槽30内的液体。 这里，对分析装置90的动作，特别是对作为试样的米的基因组DNA进行放大调制， 使其与形成为环状阵列53的探针DNA53a进行反应，直到检测从探针DNA53a的位置入射的 光的动作进行说明。图11是对米的基因组DNA进行放大调整时的顺序的说明图，图12是 使调整后的基因组DNA与形成为环状阵列53的探针DNA53a进行反应的顺序的说明图。在 这些图中，示意地表示了与盒50的液体容纳部及废液容器327、328连接的流通口或注入口 与反应槽30。这些图中，在液体容纳部302 304、308、309、311、315 321、323、325及废 液容器327、328上记载了液体的种类及其容量，和图5 图8所记载的各结构的符号。空 栏的处理室表示在内部未容纳液体的状态。而且，对于反应槽30，在反应槽30内容纳液体 的场合用长圆表示，在对容纳的液体进行处理的场合用长方形表示，在反应槽30中什么也 没有容纳的场合用空栏的长圆表示。而且，图中的箭头表示液体或气体的流动方向。再有， 为了便于说明，对反应槽30的部分标注步骤序号。 首先，使用图1、图9及图11对基因组DNA的放大*调整处理进行说明。使用者首 先准备容纳有识别米的品种用的液体的盒50。接着，将要识别品种的米的基因组DNA放入 反应槽30并与盒50的圆形阀51连接。然后，打开设置在反应槽固定部36的侧面的未图 示的门而使反应槽30的上部与送排气管34a连通，通过压板84向下方加力而使圆形阀51 从侧面滑动，并将盒50放置在旋转台38上。此时，放置压板84并以利用压板84向下方加 力的状态进行安装，从而由于压板84的材质是特氟隆而挠曲，使形成于盒主体54的底面上 的三条槽342(参照图8)与设置在旋转台38的上表面的三条凸部38b嵌合。而且，压板84 的抵接部84a与盒50的圆形阀51的凹槽部51d嵌合抵接，将准直透镜62和聚光透镜57 固定在沿上下方向相对的位置上。然后，按下未图示的开始按钮。于是，控制器40的CPU42 读出并执行储存在闪存R0M43中的DNA调整处理程序。若实行该程序，则CPU42首先通过 驱动马达37而使盒主体54旋转并使流通口 302a与反应槽30连通，使泵34动作来降低反 应槽30内的气压，将容纳在液体容纳部302中的液体吸出到反应槽30内(步骤S1100)。
其次，使流通口 303a与反应槽30连通，使泵34动作并吸出容纳在液体容纳部303 中的液体(步骤Sl 110)。接着，使盒主体54旋转以使锁闭口 305a与反应槽30连接，将如下 循环重复40个循环，即将反应槽30的温度保持在95t:并搅拌15分钟使其发生反应后，将 反应槽30的温度保持在95t:并搅拌1分钟、在温度66t:搅拌1分30秒、再在温度72t:搅 拌30秒；最后在温度72t:搅拌10分钟使其发生反应(步骤S1120)。这里，所谓"搅拌"是 指通过利用马达72使放入反应槽30中的转子旋转，从而对反应槽30中的溶液进行混合。 接着，使流通口 304a与反应槽30连通，使泵34动作并吸出容纳在液体容纳部304中的液 体(吸附缓冲液(3.8mol/L、硫酸铵))(步骤S1130)。接着，使结合流通口 306a与反应槽30连通，使泵34动作并使反应槽30内的混合溶液向内置圆柱空间306流通(步骤S1140)。 若混合溶液通过图5所示的盒50的第三层54c的结合流通口 306a流入并在内置圆柱空间 306中流通，则反应混合物中只有DNA被吸附在内置圆柱空间306内的圆柱上。然后，通过 了圆柱的废液如上所述，通过图7所示的扩散流道327f，最终向废液容器327放出。
接着，使流通口 323a与反应槽30连通，使泵34动作并吸出容纳在液体容纳部323 中的液体(第一清洗缓冲液(1. 9mol/L、硫酸铵))，将反应槽30内的温度保持在25t:并且 搅拌1分钟，对反应槽30的内部进行清洗(步骤S1150)。这里，之所以对反应槽30的内部 进行清洗是为了防止盐析出。接着，使泵34动作并将反应槽30内的清洗后的液体容纳到 液体容纳部323 (步骤S1160)。接着，使流通口 308a与反应槽30连通，使泵34动作并吸出 容纳在液体容纳部308中的液体(第二清洗缓冲液(p朋.0、10mmol/L、磷酸-乙醇混合液 (混合比为l : 2.8))(步骤S1170)。接着，使结合流通口 306a与反应槽30连通，使泵34 动作并使反应槽30内的第二清洗缓冲液向内置圆柱空间306流通并对圆柱进行清洗(步 骤S1180)。接着，使流通口 309a与反应槽30连通，使泵34动作并吸出容纳在液体容纳部 309中的液体(洗脱缓冲液(pH8.0、20mmol/L、TRIS盐酸))(步骤S1190)。接着，使结合流 通口 306a与反应槽30连通，使泵34动作并使反应槽30内的洗脱缓冲液向内置圆柱空间 306流通后，洗脱液不向废液容器327流出而是积存在扩散流道327f中(步骤S1200)。具 体地说，使洗脱缓冲液向内置圆柱空间306流通后，停止由泵34(管泵)进行的捋管动作。 此时，由于吸附在圆柱上的被放大的DNA洗脱在洗脱缓冲液中，因此，该含有被放大的DNA 的溶液处于积存在扩散流道327f内的状态。 进而，在步骤S1200之后，使泵34动作并将积存在扩散流道327f中的洗脱了 DNA 的洗脱缓冲液吸回到反应槽30内(步骤S1210)。接着，使注入口 310a与反应槽30连通， 使泵34动作并将反应槽30内的洗脱缓冲液注入到锁闭流道310(步骤S1220)。此时，填充 在锁闭流道310中的空气被注入的液体压縮而成为压力升高的状态。接着，使流通口 309a 与反应槽30连通，将残留在反应槽30内的混合溶液向液体容纳部309放出(步骤S1230)。 这里，由于在步骤S1220中将混合溶液注入到锁闭流道310中时的压力残留在反应槽30内 部，因此在连通流道口 309a与反应槽30时，反应槽30内的混合溶液因该压力而向液体容 纳部309放出。接着，使注入口 310a与反应槽30连通，将注入到锁闭流道310中的混合溶 液向反应槽30供给(步骤S1240)，从而得到调整好的DNA。此时，由于在步骤S1240中利 用反应槽30内的压力将混合溶液向液体容纳部309放出，因此反应槽30内的压力下降，另 一方面，锁闭流道310内的空气保持在步骤S1220中注入混合溶液时的压力。因此，注入锁 闭流道310的混合溶液利用该压力差而供给至反应槽30。 其次，使用图12说明使调整好的DNA与形成于环状阵列53的反应流道53b上的 探针DNA53a反应的顺序。控制器40的CPU42读出并执行储存在闪存R0M43中的反应处理 程序。该程序在上述的DNA调整处理程序结束后继续执行。执行该程序时，CPU42首先使 流通口 31 la与具有调整好的DNA的反应槽30连通，使泵34动作并吸出容纳在液体容纳部 311中的液体(步骤S1300)。其次，使盒主体54旋转以使锁闭口 312a与反应槽30连接， 将反应槽30的温度保持在9(TC并搅拌5分钟(步骤S1310)。接着，将反应槽30内的温度 保持在l(TC并搅拌5分钟(步骤S1320)。接着，使流道入口 53c与反应槽30连通，通过调 整泵34的动作而将容纳在反应槽30中的混合溶液暂时积存在环状阵列53的反应流道53b中，利用盒用珀耳帖元件38a，将该反应流道53b内在42t:保持60分钟而使形成于反应流 道53b的探针DNA与混合溶液内的目标DNA进行杂化(hybridization)反应后，再使泵34 动作并提高反应槽30内的气压，将暂时积存在反应流道53b中的液体向废液容器328放出 (步骤S1330)。此时，通过了环状阵列53的混合溶液通过上述的路径而容纳在废液容器 328中。 接着，使流通口 315a与反应槽30连通，使泵34动作而吸出容纳在液体容纳部315 中的液体(步骤S1340)。接着，使流道入口 53c与反应槽30连通，通过调整泵34的动作而 将容纳在反应槽30中的清洗液暂时积存在环状阵列53的反应流道53b中，利用盒用珀耳 帖元件38a将该反应流道53b内在25t:保持5分钟并清洗反应流道53b后，再使泵34动 作而提高反应槽30内的气压，将暂时积存在反应流道53b中的清洗液向废液容器328放出 (步骤S1350)。接着，使用容纳在液体容纳部316中的液体进行与步骤S1340及步骤S1350 同样的处理，清洗环状阵列53的反应流道53b(步骤S1360 S1370)。接着，使流通口 317a 与反应槽30连通，使泵34动作吸出容纳在液体容纳部317中的液体(步骤S1380)。接着， 使流道入口 53c与反应槽30连通，通过调整泵34的动作，将容纳在反应槽30中的液体暂 时积存在环状阵列53的反应流道53b中，将该反应流道53内在25t:保持30分钟使探针 DNA53a发生化学发光反应后，再使泵34动作而提高反应槽30内的气压，将暂时积存在反应 流道53b中的液体向废液容器328放出(步骤S1390)。接着，使用容纳在液体容纳部318、 319中的液体分别进行与步骤S1340及步骤S1350同样的处理，清洗环状阵列53的反应流 道53b (步骤S1400 S1430)。接着，使流通口 320a与反应槽30连通，使泵34动作而吸 出容纳在液体容纳部320中的液体(步骤S1440)。接着，使流道入口 53c与反应槽30连 通，通过调整泵34的动作，将容纳在反应槽30中的液体暂时积存在环状阵列53的反应流 道53b中，将该反应流道53内在25t:保持30分钟使探针DNA53a进行色素沉淀反应后，再 使泵34动作而提高反应槽30内的气压，将暂时积存在反应流道53b中的液体向废液容器 328放出(步骤S1450)。接着，使流通口 321a与反应槽30连通，使泵34动作而吸出容纳 在液体容纳部321中的液体(步骤S1460)。接着，使流道入口 53c与反应槽30连通，使容 纳在反应槽30中的液体在环状阵列53的反应流道53b中流通并停止探针DNA53a的色素 沉淀反应(步骤S1470)。于是，在环状阵列53上得到色素沉淀了的DNA(步骤S1480)。
其次，对检测来自探针DNA53a的位置的光的顺序进行说明。控制器40的CPU42 读出并执行储存在闪存R0M43中的光检测处理程序。图13是表示光检测处理程序的一个 例子的流程图。该程序在上述的反应处理程序结束后继续执行。执行该程序时，CPU42首 先控制马达37，以使旋转台38旋转到初始位置(步骤S100)。这里，初始位置为多个探针 DNA53a中预定的最初的探针DNA53a在上下方向上与聚光透镜57相对的位置，其次，从光检 测单元60输入检测信号并储存在RAM44中(步骤SllO)。此时，将从环状阵列53上的位 于在上下方向上与聚光透镜57相对的位置的探针DNA53a入射的光导向准直透镜62a并进 行检测。接着，控制马达37以使旋转台38仅旋转规定的旋转量(步骤S120)。这里，规定 的旋转量是从一个探针DNA53a和聚光透镜57处于相对的位置的状态旋转到相邻地被定位 的探针DNA53a和聚光透镜57处于相对的位置的旋转量。接着，判断对全部探针DNA53a检 测信号的输入是否完成(步骤S130)。这里，是否对全部探针DNA53a完成了检测信号的输 入，例如可根据从开始该程序的旋转台38的旋转量的总合是否达到了探针DNA53a被定位
15的角度或是否达到了旋转一圈，或者储存在RAM44中的检测信号的数量是否达到了预先定 位的探针DNA53a的数量等来进行判定。这里，将根据从初始位置的旋转台38的旋转量的 总合是否达到了探针DNA53a被定位的角度来进行判定。在步骤S130中判定为否时，也就 是至少对一个探针DNA53a没有完成检测信号的输入时，执行步骤S110以后的处理。在步 骤S130中判定为是时，也就是对全部探针DNA53a完成了检测信号的输入时，结束本程序。 此时，储存在RAM44中的多个检测信号呈现出色素沉淀图案。并且，对多个品种的米预先得 到色素沉淀图案并储存在闪存R0M43中，只要判断通过实行本程序得到的色素沉淀图案是 否与任意的色素沉淀图案一致，就可以进行米的品种的判定。这样，无需从分析装置90拆 下盒50就可以实行从调制目标DNA直到得到色素沉淀图案的工序。而且，通过目视也可以 判定色素沉淀图案。这时所使用的可以通过目视判定色素沉淀图案的阵列中，若探针DNA 被沿着圆周形状定位，则能够以在模拟时钟的指针的方向读出时刻的方式，从色素沉定图 案的方向进行判定。例如3点钟的方向是什么情况，4点钟的方向是什么情况，5点钟的方 向是什么情况。这里，例如也可以对相当于环状阵列53的0点钟、3点钟、6点钟、9点钟的 位置等在环状阵列53上设置刻度。这样一来，更加容易判定。 这里，澄清本实施方式的构成要素和本发明的构成要素的对应关系。本实施方式 的盒50相当于本发明的内装DNA阵列的盒，盒主体54及环状阵列53相当于外壳，液体容 纳部302 304、308、309、311、315 321、323、325及反应流道53b相当于流体容纳空间， 液体容纳部302 304、308、309、311、315 321、323、325相当于试剂空间，反应流道53b 相当于DNA阵列空间，流通口 302a 304a、308a、309a、311a、315a 321a、323a、325a及流 道入口 53c相当于开口部。而且，圆形阀51相当于圆形阀，聚光透镜57相当于导光部，盒 安装机构80相当于安装机构，旋转台38及马达37相当于旋转机构，准直透镜62相当于光 检测部，泵34相当于移送机构。 根据以上详细叙述的本实施方式的盒50，使外壳旋转使盒主体54依次切换成各 液体容纳部302 304、308、309、311、315 321、323、325的流通口 302a 304a、308a、 309a、311a、315a 321a、323a、325a与反应槽30的流体出入口 30a相对时，在反应槽30与 各流通口 302a 304a、308a、309a、311a、315a 321a、323a、325a相对的状态下使盒主体 54暂时停止，通过使流体在反应槽30与液体容纳部302 304、308、309、311、315 321、 323、325之间移送，从而可以调制目标DNA并最终容纳在反应槽30内。接着，若使盒主体 54旋转而使流道入口 53c与反应槽30的流体出入口 30a相对，则在该状态下可以使反应槽 30内的目标DNA向反应流道53b流入并使该目标DNA与各探针DNA53a进行反应。接着，若 使盒主体54旋转，则可以用光检测单元60的准直透镜62a检测从反应后的探针DNA53a的 位置入射的光。因此，能够比较简单地实行从目标DNA的调制直到用准直透镜62a检测从 探针DNA53b的位置入射的光的工序。 另外，由于盒主体54形成为圆盘状，因此容易使外壳旋转。并且，具备圆形阀51， 若使盒主体54旋转，则依次切换成流通口 302a 304a、308a、309a、311a、315a 321a、 323a、325a及结合流通口 306a以及流道入口 53c与圆形阀51的贯通孔51a相对。因此，能 以比较简单的结构使处理室及反应流道53b的任意一个与反应槽30连通。再有，由于圆形 阀51具备聚光透镜57，因此，与这些部件分别形成的情况相比较，能够成为比较简单的结 构。并且，由于具备聚光透镜57，因此能够将从探针DNA53a的位置入射的光更高效地导向作为光检测部的准直透镜62的位置。 再有，如图24所示，环状阵列53的流道出口 53d经以下路径连接到废液容器328， 即，从连接口 328h向下方伸出后向半径外方向弯曲再向上方伸出后经水平方向的废液流 道328e到废液容器328。因此，在步骤S1330中将混合液积存在环状阵列53的反应流道 53b中进行杂化反应规定的时间时，能够反应流道53b内的混合液慢慢向废液容器328流 出。即，由于混合液的液面设计成止于纵向流道328g、328f的中途，因而混合液不会超过该 液面而流入到废液流道328e中，可以防止反应流道53b内的混合液随着时间的经过而流出 到废液容器328中。 还有，本发明丝毫不限定于上述的实施方式，不言而喻，只要属于本发明的技术范 围就可用各种方式来实施。 例如，在上述的实施方式中，环状阵列53是多个探针DNA53a以圆周形状排列成一 列，但只要是能区别从各列的探针DNA53a入射的光而且可以排列在反应流道53b中，也可 以以半径不同的圆周形状排列成两列以上。在这种情况下，能够对更多的探针DNA53a进行 定位。例如，在排列成两列的场合，探针DNA53a将以与中心轴59同轴的直径不同的圆周形 状定位成两列。而且，为了与这两列探针DNA53a对应，要具备两个光检测单元60以便与各 列探针DNA53a对应，聚光透镜57和光纤62分别配备在与各列探针DNA53a相对的位置。
在上述的实施方式中，环状阵列53采用的是多个探针DNA53a以圆周形状排列成 一列的结构，但是也可以采用对排列的各种探针DNA53a的各个分别按多个点使探针DNA定 位的结构。例如，如图14所示，也可以按每两点定位。该场合，也可以将光检测单元60检测 光的区域作为被定位的两点完全覆盖的区域。这样一来，与一点被定位的结构相比较能够 增大所检测的光的强度。或者如图15所示，也可以三点相连地被定位。该场合，既可以将 光检测单元60检测光的区域作为被定位的三点完全覆盖的区域，也可以作为被定位的三 点的一部分覆盖的区域。前者的场合，与一点定位的结构相比较能够使所检测的光的强度 更大。后者的场合，能够减小光检测单元60检测光的区域和被定位的探针DNA53a的位置 在偏离探针DNA53a排列的圆的半径方向时所检测的光的强度的不同。还有，这样按点(圆 形的点)形成探针DNA53a，是将含有探针DNA的溶液的微小的液滴利用传播方式在反应流 道53b中形成探针DNA的情况。例如，在通过印刷形成探针DNA的场合，也可以以例如圆形 的点多个相连的形状或椭圆形、长方形等圆形以外的形状定位。 在上述的实施方式中，盒主体54和环状阵列53采用分体结构，但是也可以做成一 体。 在上述的实施方式中，分析装置90采用了具备光检测组件64的结构，但是也可以 取代光检测组件64而采用在外部的光检测组件上连接光纤62并进行工作的结构。该场合， 控制器40将在与其外部的光检测组件之间交换控制信号和检测信号等。
在上述的实施方式中，分析装置90采用了在色素沉淀反应后通过光纤62用光检 测组件64检测从探针DNA53a的位置入射的光的结构，但是也可以采用以下结构。S卩，首 先，在调制目标DNA时做成荧光标识，使调制好的目标DNA在反应流道53b中流通。于是， 在多个探针DNA53a中与目标DNA进行了杂化反应的探针DNA53a的位置上存在荧光标识的 目标DNA。其次，将荧光发色用的光照射在探针DNA53a上。于是，从与目标DNA进行了杂化 反应的探针DNA53a的位置发出荧光，被光检测单元60检测。通过这样做，可以知道哪个探
17针DNA53a与目标DNA发生了反应，目标DNA是哪种物质。该场合，要具备将荧光发色用的 光向探针DNA53a照射的光照射部。此时，也可以采用在光检测组件64内安装光照射部，通 过光纤62向探针DNA53a照射荧光发色用的光的结构。具体地说，例如，在光检测组件64 内部的光纤62—端与光照射部之间，插入使入射到光纤62的荧光发色用的光透过，并将从 光纤62出射的光分为荧光和荧光发色用的光的滤光片。并且，在接受被分出的荧光的位置 配置光检测元件。 在上述的实施方式中，采用了使用盒50的结构，但也可以采用使用设置了高导热 部件58的盒150的结构。图16是盒150的组装立体图。该盒150在相对环状阵列53与 准直透镜62a的位置相反的一侧、即环状阵列53的下侧具有材质为含有碳的树脂或金属的 环状的高导热部件58。根据该盒150，由于在环状阵列53的下侧配置有导热率比较高的 高导热部件58，因此，在使目标DNA与探针DNA53a进行杂化反应时，能够使被定位的探针 DNA53a间的温度不均比较小。而且，含有碳的树脂或金属由于荧光比较少，因此，在利用荧 光调查目标DNA的场合，向与准直透镜62a相对的探针DNA53a照射荧光发色用的光时，能 够较好地抑制由该照射的光发出作为目的的荧光以外的荧光。其结果，能够使用准直透镜 62a检测的荧光的本底值较小。再有，如图17所示，也可以在与光纤62同准直透镜62a相 对的位置相同一侧，即环状阵列53的上侧配置低反射环158。该低反射环158也用与上述 的高导热部件58相同的材质形成。另外，低反射环158在准直透镜62a相对的位置具有通 过部158a，使环状阵列53的探针DNA53a中的荧光从通过部158a经聚光透镜57入射到准 直透镜62a。这样一来，可以利用已照射的光进一步抑制作为目的的荧光以外的荧光。
在上述的实施方式中，采用了具备聚光透镜57的圆形阀51，但也可以采用从圆形 阀51去除了聚光透镜57的圆形阀。 在上述的实施方式中，盒主体54采用了由第一层54a 第四层54d这四层构成 的结构，但是只要形成了可容纳液体、可放出废液的处理室就不限于由四层构成的结构，例 如，既可以采用由三层构成的结构，也可以采用由五层构成的结构。 上述的实施方式中，盒主体54采用了圆盘状，但也可以采用例如四边形或六边形 等圆盘状以外的形状。 在上述的实施方式中，采用了控制器40执行DNA调制处理程序和反应处理程序、 检测处理程序的结构，但也可以采用操作员用手动来进行相当于这些程序的操作的结构。 该场合，要具备操作员进行操作的控制马达37的开关和控制泵34的开关，控制盒用珀耳帖 元件38a、反应槽用珀耳帖元件36a的开关，控制光检测单元60的开关，储存所检测的信号 的储存器件等。 在上述的实施方式中，环状阵列53采用了识别米的品种的结构，但也可以采用其 他反应用的结构。此时，也可以采用在反应流道53b中形成其他反应用的探针DNA的结构。 而且，盒主体54也可以容纳其他反应用的液体。 在上述的实施方式中，未详细叙述，但内置圆柱空间306也可以如图18所示，在底 面与从结合流通口 306a向下方伸出后向半径外方向伸出的通道306b连接，在上面与同废 液容器327相连的扩散流道327f连接。该场合，在在步骤S 1140中使反应槽30内的混合 液体在内置圆柱空间306中流通时，该混合液体从结合流通口 306a从下向上通过内置圆柱 空间306内的圆柱而经扩散流道327f进入废液容器327。由此，目标DBA吸附在圆柱上。接着，在步骤S1150中利用容纳在液体容纳部323中的第一清洗缓冲液清洗反应槽30，在 步骤S1160中使该清洗后的液体返回液体容纳部323。接着在步骤S1170、S1180中使容纳 在液体容纳部308中的第二清洗缓冲液从结合流通口 306a经通道306b从下向上通过内置 圆柱空间306内的圆柱而经扩散流道327f送入废液容器327。由此，圆柱被清洗。接着在 步骤SI 190、 S1200中使容纳在液体容纳部309中的洗脱缓冲液从结合流通口 306a经通道 306b从下向上通过内置圆柱空间306内的圆柱而积存在扩散流道327f的中途(不流入废 液容器327中)。由此，已吸附在圆柱上的DNA解吸而洗脱到洗脱缓冲液中。接着在步骤 S1210中使积存在扩散流道327f中的洗脱缓冲液(包含DNA)通过结合流通口 306a吸回到 反应槽30内并进行回收。 或者，如图19所示，内置圆柱空间306也可以以与结合流通口 306a邻接的方式相 邻地并列设置结合流通口 306c，在上面与从结合流通口 306c向下方伸出后向半径外方向 延伸再向上方伸出的通道306d连接。下面，将结合流通口 306a称为第一结合流通口 306a， 将结合流通口 306c称为第二结合流通口 306c。该场合，对于步骤S1140-步骤S1160由于 与图18的情况相同而省略说明，但在步骤S1160之后步骤S1170之前实施了扩散流道327f 的清洗。这一点与图18不同。具体的是，从第二结合流通口 306c对流道内清洗液(例如 蒸馏水)进行加压送液。这时，流道内清洗液经通道306d通过内置圆柱空间306内的圆柱 的上部而经扩散流道327f送入废液容器327中。此外，由于第一结合流通口 306a的开口 被封闭，因而流道内清洗液不会从上向下通过内置圆柱空间306内的圆柱。扩散流道327f 如后文所述由于成为预先积存洗脱液的空间，因而通过对其进行清洗而可以抑制洗脱液的 污染。其后，在步骤S1170-步骤S1200中与图18的情况相同在清洗圆柱之后使已吸附在圆 柱上的DNA洗脱到洗脱缓冲液中。接着在步骤S1210中是积存在扩散流道327f中的洗脱 缓冲液(包含DNA)吸回到反应槽30内，但此时第一结合流通口 306a封闭，便从第二结合 流通口 306c吸出洗脱缓冲液并进行回收。由此，能够不通过圆柱而从第二结合流通口 306c 回收洗脱液。因此，与图18的结构在通过圆柱的同时回收洗脱液相比，回收损失减少。还 有，扩散流道327f也可以如图20所示形成为锯齿状而加长流道长度。
在上述的实施方式中，在盒主体54的底面上设有三条槽342 (图8)，在旋转台38 上设有嵌入该三条槽342中的三条凸部38b(图9)，但也可以采用图21的结构来代替它。 即，也可以在盒主体54的底面上设置多条直线槽343 (图8)，而在旋转台38上设置嵌入这 些直线槽343中的直线状的轨道138b。该场合，也可以在旋转台38的中央设置用弹簧支撑 球的球销138c，而在盒主体54的底面中央设置让该球销138c的头嵌入的孔344。为了将 盒50设置在旋台30上，使盒50滑动从而使旋转台30的上表面盒主体54的底面接触的同 时将轨道138b嵌入直线槽343中。当滑动时， 一旦盒主体54的底面向下压下球销138c，其 后若达到盒主体54的孔344与球销138c —致的位置，则由弹簧加力的球销138c便嵌入到 孔344中，盒50与旋转台38的中心轴一致。这样一来，就能使盒主体54不会挠曲地简单 地装在旋转台38上。采用这样的结构，若旋转台38旋转，则盒50也随之同轴地旋转。
在上述的实施方式中，在环状阵列53上沿着圆周方向对对个探针DNA53a进行了 定位，但也可以如图22所示，在环状阵列53的规定位置(例如9点钟、12点钟、3点钟的位 置)预先确定为荧光强度强的带标识的标记53m(例如5'-NH2TTTTTTTTTTCy5-3')的位置， 除此而外的位置确定为探针DNA53a的位置。这样一来，例如在环状阵列53的底面不是水平而倾斜了的场合，由于各位置的带标识的标记53m的荧光强度随着其倾斜而不同，因而 可以根据带标识的标记53m的荧光强度不同的程度计算出各探针DNA53a的定位位置的修 正系数，用该修正系数对各探针DNA53a的荧光强度进行修正。其结果，即使环状阵列53的 底面不是水平的场合，也能求得各探针DNA53a的正确的荧光强度。此外，由于探针DNA53a 与带标识的标记53m相比其荧光强度弱，因而最好是其定位点的形状比带标识的标记53m 更大。例如，带标识的标记53m的定位点是小圆，则探针DNA53a的定位点可以是椭圆或长 圆。此外，在图22中，探针DNA53a的形状为长圆，其长度方向与纵向平行或为横向，但也可 以如图15所示其长度方向为半径方向。 在上述的实施方式中，并未详细叙述，但在将内部装有磁铁的转子放入反应槽30 内的场合，与如图23(a)所示，使用短的转子74并配置成使该转子74的长度方向与横向一 致相比，最好是如图23(b)所示，使用长的转子75并配置成使该转子75的长度方向与纵向 一致。在后者的情况下，即使与前者相比反应槽30内的液量很多，也能有效的搅拌。
在上述的实施方式中，对于反应槽30的内面并未进行特别的说明，但最好形成有 如图23 (a)、图23 (b)所示的空气脱气用的纵槽31a-31e。这样一来，可以更有效地使空气从 反应槽30的液体中脱出。具体地说，在利用减压作用将容纳在盒主体54内的任何的液体 容纳部中的液体吸引到反应槽30中的场合，有时在该液体中混入了空气，按该空气被纵槽 31a-31e引导而向上方脱出。另外，由于纵槽31a_31e从流体出入口 30a到下端的长度(高 度)各不相同，因而无论反应槽30的液体的液量少还是多，都能通过任何的纵槽31a-31e 有效地脱气。 在上述的实施方式的容纳在液体容纳部中的液体中也可以根据需要添加除泡剂。 这样，可以抑制在从液体容纳部向反应槽30移送液体时的发泡。尤其是在液体的粘性高的 场合，由于容易发泡，因而最好添加除泡剂。 本申请以于2008年12月9日申请的日本国特许申请第2008-313336号及于2009 年9月18日申请的日本国特许申请第2009-218029号为要求优先权的基础，通过引用其全 部内容包含在本说明书中。 本发明的内装DNA阵列盒可应用于实施调制目标DNA，使该目标DNA与探针DNA进 行反应，再从反应后的探针DNA的位置入射光并进行检测这一系列工序的情况。
权利要求
一种内装DNA阵列盒，其特征在于，具备可绕中心轴旋转的外壳；包含形成于上述外壳的内部且容纳用于调制目标DNA的流体的多个试剂空间、以及形成为与上述中心轴同轴的圆周形状且多个探针DNA沿着该圆周形状定位的DNA阵列空间的多个流体容纳空间；以及与上述多个流体容纳空间的各个连通，在上述外壳的上表面沿着与上述中心轴同轴的圆周并排设置的多个开口部；若使上述外壳旋转，则依次切换成上述多个开口部与相当于与该外壳独立设置的反应槽的流体出入口的位置相对，并且依次切换成上述多个探针DNA的位置与相当于与该外壳独立设置的光检测部的位置相对。
2. 根据权利要求1所述的内装DNA阵列盒，其特征在于， 上述外壳形成为大致圆盘状。
3. 根据权利要求1或2所述的内装DNA阵列盒，其特征在于， 上述多个探针DNA沿着与上述中心轴同轴的直径不同的多个圆周形状定位。
4. 根据权利要求1 3任何一项所述的内装DNA阵列盒，其特征在于， 具备圆形阀，该圆形阀形成为与上述外壳的中心轴同轴的圆形，不能转动地固定并且可在上表面侧支撑上述反应槽，具有从该反应槽的流体出入口在上下方向贯通的贯通孔， 若使外壳旋转，则依次切换成上述多个开口部与上述圆形阀的贯通孔相对。
5. 根据权利要求1 4任何一项所述的内装DNA阵列盒，其特征在于， 具备导光部，该导光部将从与相当于上述光检测部的位置相对的上述探针DNA的位置入射的光导向相当于该光检测部的位置。
6. 根据权利要求4所述的内装DNA阵列盒，其特征在于，上述圆形阀具有导光部，该导光部将从与相当于上述光检测部的位置相对的上述探针 DNA的位置入射的光导向相当于该光检测部的位置。
7. 根据权利要求5或6所述的内装DNA阵列盒，其特征在于，上述导光部是将从与相当于上述光检测部的位置相对的上述探针DNA的位置入射的 光校准并导向相当于该光检测部的位置的透镜。
8. 根据权利要求1 7任何一项所述的内装DNA阵列盒，其特征在于， 具备设置在相对上述DNA阵列空间与相当于上述光检测部的位置相反一侧，且材质为碳或者含有碳的树脂或金属的部件。
9. 根据权利要求8所述的内装DNA阵列盒，其特征在于，具备设置在相对上述DNA阵列空间与相当于上述光检测部的位置相同一侧，具有通向 相当于上述光检测部的位置的通过部且材质为碳或者含有碳的树脂或金属的环。
10. 根据权利要求1 9任何一项所述的内装DNA阵列盒，其特征在于， 上述多个流体容纳空间包括内置有精制上述目标DNA的圆柱的内置圆柱空间和与该内置圆柱空间的上方连通的废液容器，上述多个开口部具有与上述内置圆柱空间连通的第 一及第二开口部，上述第一开口部与上述圆柱的下方连通，上述第二开口部与上述圆柱的 上方连通。
11. 根据权利要求1 10任何一项所述的内装DNA阵列盒，其特征在于，在上述DNA阵列空间中，对预先决定的两个以上的位置标上带标识的标记。
12. —种分析装置，其特征在于，具备装有权利要求1 11任何一项所述的内装DNA阵列盒的安装机构； 使安装在上述安装机构上的内装DNA阵列盒的外壳以上述中心轴为中心旋转的旋转 机构；上述反应槽； 上述光检测部；以及通过上述开口部可将容纳在上述流体容纳空间中的流体向上述反应槽移送，而且可将 容纳在上述反应槽中的流体向上述流体容纳空间移送的移送机构；若利用上述旋转机构使安装在上述安装机构上的内装DNA阵列盒的外壳旋转，则依次 切换成上述安装的内装DNA阵列盒的多个开口部与上述反应槽的流体出入口相对，并且依 次切换成上述多个探针DNA的位置与上述光检测部相对。
13. —种使用方法，是权利要求1 11任何一项所述的内装DNA阵列盒的使用方法，其 特征在于，包括以下工序(a) 准备将用于调制上述目标DNA的流体容纳在上述试剂空间的内装DNA阵列盒的工序；(b) 准备与上述内装DNA阵列盒的外壳独立设置且容纳了成为上述目标DNA的原料的 试样的反应槽的工序；(c) 使上述外壳旋转并依次切换成各试剂空间的开口部与上述反应槽的流体出入口相 对时，在上述反应槽与各试剂空间的开口部相对的状态下暂时使上述外壳停止，通过使流 体在该反应槽与该试剂空间之间移送，从而调制上述目标DNA并最终容纳在上述反应槽内 的工序；(d) 使上述外壳旋转以使上述DNA阵列空间的开口部与上述反应槽的流体出入口相 对，在该状态下，使上述反应槽内的目标DNA向上述DNA阵列空间流入并使该目标DNA与各 探针DNA进行反应的工序；以及(e) 使上述外壳旋转，利用与上述外壳独立设置的光检测部检测从反应后的探针DNA 的位置入射的光的工序。
全文摘要
本发明涉及内装DNA阵列盒、分析装置及内装DNA阵列盒的使用方法。本发明的目的是比较简单地实行从目标DNA的调制直到用光检测部检测从探针DNA的位置入射的光的工序。若使盒主体(54)旋转，则依次切换成设置于盒主体(54)或环状阵列(53)的上表面上的流通口、结合流通口及流道入口(53c)同与该盒主体(54)独立地设置的反应槽(30)的流体出入口(30a)的位置相对。而且，依次切换成多个探针DNA(53a)的位置同与该盒主体(54)独立地设置的作为光检测部的准直透镜(62a)的位置相对。
文档编号G01N21/64GK101748212SQ20091025351
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月8日 优先权日2008年12月9日
发明者山田和成, 村里真宽, 织部晃畅 申请人:日本碍子株式会社