JP2008286733A - Sealed-type reactor and reaction detector - Google Patents
Sealed-type reactor and reaction detector Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008286733A JP2008286733A JP2007133973A JP2007133973A JP2008286733A JP 2008286733 A JP2008286733 A JP 2008286733A JP 2007133973 A JP2007133973 A JP 2007133973A JP 2007133973 A JP2007133973 A JP 2007133973A JP 2008286733 A JP2008286733 A JP 2008286733A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- syringe
- reaction
- reagent
- mixing chamber
- container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、試料に反応試薬を添加してその反応を観察するための反応容器及びその反応容器を用いて試料の反応を検出する反応検出装置に関するものである。 The present invention relates to a reaction vessel for adding a reaction reagent to a sample and observing the reaction, and a reaction detection device for detecting the reaction of the sample using the reaction vessel.
例えば遺伝子診断等の生化学分析では、コンタミネーションが発生すると分析結果に大きな影響を与える。コンタミネーションを防止するためには、クリーンな環境下で作業を行なうことにより外部からその分析系に試料の反応に影響を与える物質が浸入することを防止し、さらには分析系から外部に試料や試薬等が飛散することを防止する必要がある。分析系から外部に試料や試薬等が飛散することを防止する必要があるのは、飛散した物質が環境を汚染するとともに、周辺の機材等に付着し、付着した物質が次の分析時に分析系内に浸入する虞があるからである。 For example, in biochemical analysis such as genetic diagnosis, if contamination occurs, the analysis result is greatly affected. In order to prevent contamination, work in a clean environment prevents substances that affect the sample reaction from entering the analysis system from the outside. It is necessary to prevent reagents and the like from scattering. It is necessary to prevent the sample or reagent from scattering from the analysis system to the outside. The scattered material pollutes the environment and adheres to surrounding equipment. This is because there is a risk of intrusion.
従来は、コンタミネーションを防止するために、クリーンな環境下でピペットを用いて試料に順次試薬を添加する作業を行なっていた。また、全工程を自動で行なう分析装置を用いる場合には、分析装置全体を密閉構造にするか、試薬添加後の試料の反応を観察する反応部を密閉構造にする手法が採られている。 Conventionally, in order to prevent contamination, an operation of sequentially adding reagents to a sample using a pipette in a clean environment has been performed. Further, when using an analyzer that automatically performs all the steps, a method is adopted in which the entire analyzer is made in a sealed structure or a reaction part for observing the reaction of the sample after addition of the reagent is made in a sealed structure.
特に生化学分野においては試料が微量であることが多いため、各種試薬を収容する試薬室、試料と試薬を混合する混合室、試料と試薬の反応を観察する反応部が設けられ、それらが流路によって接続された微細反応系を用いることが一般的である。その場合、例えば試料に試薬を添加した後の反応液を混合室から反応部に送液する際は、混合室側から空気圧を利用して反応液を反応部側に押し込むが、反応部側では微細流路の内部に存在していた空気を放出するために開放しておく必要があり、反応部側を完全に密閉しておくことはできない。そのため、コンタミネーションの原因となる物質の浸入又は飛散を防止するために反応部側にフィルタを設けるなどの処置がとられているが、この方法では分析系を完全な密閉系とすることは困難である。 In particular, in the biochemical field, samples are often in very small amounts, so a reagent chamber for storing various reagents, a mixing chamber for mixing the sample and the reagent, and a reaction unit for observing the reaction between the sample and the reagent are provided. It is common to use fine reaction systems connected by channels. In that case, for example, when the reaction solution after adding the reagent to the sample is sent from the mixing chamber to the reaction unit, the reaction solution is pushed into the reaction unit side using air pressure from the mixing chamber side. It is necessary to open the air in order to release the air existing in the fine flow path, and the reaction part side cannot be completely sealed. For this reason, measures such as providing a filter on the reaction part side are taken to prevent the intrusion or scattering of substances that cause contamination. However, it is difficult to make the analysis system completely closed by this method. It is.
そこで本発明は、試料への試薬の添加から分析までの全工程を密閉された系において行なうことができる密閉型反応容器を提供することを目的とするものである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a sealed reaction vessel that can perform all steps from addition of a reagent to a sample to analysis in a sealed system.
本発明の密閉型反応容器は、試料と試薬を混合する混合室と、混合室の底部に流路で接続された反応室と、２つのシリンジを有し両シリンジのピストンが一方のシリンジの吐出時に他方のシリンジが吸引となるように連結され、一方のシリンジの出入口が混合室の上部に流路で接続され、他方のシリンジの出入口が反応室の混合室と接続されている部分とは異なる部分に流路で接続された加圧・吸引エアシリンジと、を含み、外部とは遮断された密閉空間となっている密閉型反応流路を備えたものである。 The sealed reaction container of the present invention includes a mixing chamber for mixing a sample and a reagent, a reaction chamber connected to the bottom of the mixing chamber by a flow path, two syringes, and the pistons of both syringes are discharged from one syringe. Sometimes the other syringe is connected to be aspirated, the inlet / outlet of one syringe is connected to the upper part of the mixing chamber by a flow path, and the other syringe is different from the part where the inlet / outlet is connected to the mixing chamber of the reaction chamber A pressurized reaction / suction air syringe connected to the portion by a flow path, and a sealed reaction flow path that is a sealed space that is blocked from the outside.
混合室の一例は予め試薬が収容されており、上部からセプタムを介して試料が注入されるようになっているものである。
ここで、セプタムとは、混合室の上部開口に設けられ、混合室を封止して密閉するための弾性材料からなる部材である。このような部材は、試料を注入するのに用いられるピペットを突き刺すことによって開けられた穴を弾性によって塞ぐことができるので、試料注入後も混合室内を密閉することができる。
An example of the mixing chamber contains a reagent in advance, and a sample is injected from above through a septum.
Here, the septum is a member made of an elastic material that is provided in the upper opening of the mixing chamber and seals and seals the mixing chamber. Such a member can block a hole opened by piercing a pipette used for injecting a sample by elasticity, and thus can seal the mixing chamber even after the sample is injected.
本発明の密閉型反応容器の好ましい第１の実施形態は、容器形状を有し予め第１試薬が収容され、該容器の底部が混合室の上部に流路で接続され、上部からセプタムを介して試料が注入されるようになっている試料注入容器、及び２つのシリンジを有し両シリンジのピストンが一方のシリンジの吐出時に他方のシリンジが吸引となるように連結され、一方のシリンジの出入口が試料注入容器の上部に流路で接続され、他方のシリンジの出入口が混合室の上部で試料注入容器が接続されている部分とは異なる部分に流路で接続されている第２の加圧・吸引エアシリンジを備え、外部とは遮断された密閉空間となっている第２の密閉型反応流路をさらに備え、混合室は予め第２の試薬が収容されているものである。 A first preferred embodiment of the sealed reaction container of the present invention has a container shape and previously contains a first reagent, the bottom of the container is connected to the upper part of the mixing chamber by a flow path, and from the upper part through a septum. A sample injection container in which a sample is injected, and two syringes, the pistons of both syringes are connected so that the other syringe is aspirated when one syringe is discharged, and the inlet and outlet of one syringe Is connected to the upper part of the sample injection container through a flow path, and the second pressurization is performed such that the inlet / outlet of the other syringe is connected to the part different from the part where the sample injection container is connected at the upper part of the mixing chamber. A suction air syringe is provided, and a second sealed reaction channel that is a sealed space that is shut off from the outside is further provided, and the mixing chamber contains a second reagent in advance.
また、本発明の密閉型反応容器の好ましい第２の実施形態は、容器形状を有し予め第１試薬が収容され、該容器の底部が混合室の上部に流路で接続され、上部からセプタムを介して試料が注入されるようになっている試料注入容器、及び２つのシリンジを有し両シリンジのピストンが一方のシリンジの吐出時に他方のシリンジが吸引となるように連結され、一方のシリンジの出入口が試料注入容器の上部に流路で接続され、他方のシリンジの出入口が混合室の上部で試料注入容器が接続されている部分とは異なる部分に流路で接続されている第２の加圧・吸引エアシリンジを備え、外部とは遮断された密閉空間となっている第２の密閉型反応流路をさらに備え、試料注入容器と混合室の間に挿入された試薬室をさらに備え、該試薬室には予め第２の試薬が収容され、該試薬室の上部が試料注入容器の底部に接続され、該容器の底部が混合室の上部に接続されているものである。 In addition, the second preferred embodiment of the sealed reaction container of the present invention has a container shape, the first reagent is previously stored therein, the bottom part of the container is connected to the upper part of the mixing chamber by a flow path, and the septum from the upper part. A sample injection container through which a sample is injected, and two syringes, the pistons of both syringes being connected so that the other syringe is aspirated when one syringe is discharged, and one syringe The second inlet / outlet is connected to the upper part of the sample injection container by a flow path, and the second syringe has an inlet / outlet connected to a part different from the part where the sample injection container is connected at the upper part of the mixing chamber. A pressurized / suction air syringe is provided, a second sealed reaction channel that is a sealed space cut off from the outside is further provided, and a reagent chamber inserted between the sample injection container and the mixing chamber is further provided. In the reagent chamber, 2 reagent is accommodated, the top of the reagent chamber is connected to the bottom of the sample injection vessel, in which the bottom of the vessel is connected to an upper portion of the mixing chamber.
第２の実施形態では、混合室には予め試薬が収容されていてもよいし収容されていなくてもよい。混合室に予め第３の試薬が収容されていれば、試料にさらにもう１種類の試薬を混合できる。 In the second embodiment, the reagent may or may not be stored in the mixing chamber in advance. If the third reagent is previously stored in the mixing chamber, another type of reagent can be mixed with the sample.
また、好ましい第３の実施形態は、容器形状を有し予め第１試薬が収容され、該容器の底部が前記混合室の上部に流路で接続され、上部からセプタムを介して試料が注入されるようになっている試料注入容器、及び２つのシリンジを有し両シリンジのピストンが一方のシリンジの吐出時に他方のシリンジが吸引となるように連結され、一方のシリンジの出入口が試料注入容器の上部に流路で接続され、他方のシリンジの出入口が混合室の上部で試料注入容器が接続されている部分とは異なる部分に流路で接続されている第２の加圧・吸引エアシリンジを備え、外部とは遮断された密閉空間となっている第２の密閉型反応流路と、容器形状を有し予め第２試薬が収容され、該容器の底部が混合室の上部に流路で接続されている試薬室、及び２つのシリンジを有し両シリンジのピストンが一方のシリンジの吐出時に他方のシリンジが吸引となるように連結され、一方のシリンジの出入口が試薬室の上部に流路で接続され、他方のシリンジの出入口が混合室の上部で試薬室が接続されている部分とは異なる部分に流路で接続されている第３の加圧・吸引エアシリンジを備え、外部とは遮断された密閉空間となっている第３の密閉型反応流路と、をさらに備えているものである。 In a preferred third embodiment, the first reagent is preliminarily stored in a container shape, the bottom of the container is connected to the upper part of the mixing chamber by a flow path, and the sample is injected from above through a septum. A sample injection container, and two syringes, the pistons of both syringes are connected so that the other syringe is aspirated when one syringe is discharged, and the inlet / outlet of one syringe is connected to the sample injection container A second pressurized / aspirated air syringe is connected to the upper part by a flow path, and the inlet / outlet of the other syringe is connected to the part different from the part to which the sample injection container is connected at the upper part of the mixing chamber. A second closed-type reaction channel that is a sealed space that is shielded from the outside, a container having a second reagent in advance, and the bottom of the container is a channel in the upper part of the mixing chamber. Two connected reagent chambers and two The syringe of both syringes is connected so that the other syringe is aspirated when one syringe is discharged, the inlet / outlet of one syringe is connected to the upper part of the reagent chamber by a flow path, and the inlet / outlet of the other syringe is A third pressurized / suction air syringe connected by a flow path to a portion different from the portion where the reagent chamber is connected at the upper part of the mixing chamber is a sealed space that is shut off from the outside. 3 closed type reaction flow paths.
上記実施形態において、試料注入容器と混合室の間に挿入された他の試薬室をさらに備え、該試薬室には予め第３の試薬が収容され、該容器の上部が試料注入容器の底部に接続され、該容器の底部が混合室の上部に接続されていてもよい。 In the above embodiment, the apparatus further includes another reagent chamber inserted between the sample injection container and the mixing chamber, the third reagent is previously stored in the reagent chamber, and the upper portion of the container is located at the bottom of the sample injection container. Connected, the bottom of the container may be connected to the top of the mixing chamber.
本発明の密閉型反応容器は、全反応流路が１つのチップ内に形成されていることが好ましい。 In the sealed reaction vessel of the present invention, it is preferable that all reaction channels are formed in one chip.
本発明の反応検出装置は、本発明の密閉型反応容器であって各反応流路が１つのチップ内に形成されている密閉型反応容器を装着する装着部と、装着部に装着された密閉型反応容器の混合室、反応室、試料注入容器及び試薬室のうちの少なくとも１つの温度制御を行う温度調節部と、反応室における反応を検出する検出器と、を備えているものである。 The reaction detection device of the present invention is a sealed reaction vessel of the present invention, in which a sealed reaction vessel in which each reaction channel is formed in one chip is mounted, and a sealed mounted in the mounting unit A temperature control unit that controls the temperature of at least one of a mixing chamber, a reaction chamber, a sample injection container, and a reagent chamber of a type reaction container, and a detector that detects a reaction in the reaction chamber.
本発明の密閉型反応容器においては、混合室、反応室及び加圧・吸引エアシリンジを備えて密閉型の反応流路を構成しているので、試料と試薬の混合や試薬と混合された試料の反応室への送液を密閉系の中で行なうことができ、試料の反応に影響を与える物質の外部からの侵入や外部への試薬又は試料の飛散をなくしてコンタミネーションを防止することができる。
また、加圧・吸引エアシリンジの一方のシリンジの出入口から他方の出入口までを密閉型の流路として構成しているので、加圧・吸引エアシリンジのピストンが一方のシリンジ側に移動して流路の一端側で加圧になると同時に流路の他端側では吸引となり、流路内のどの位置においても圧力が一定となる。したがって、混合室から反応室に反応液を送液する際は試料に対して高い圧力をかけなくても容易に反応液の送液を行なうことができ、微量の送液も容易に制御できる。
In the sealed reaction container of the present invention, the sealed reaction channel is configured by including the mixing chamber, the reaction chamber, and the pressurized / suction air syringe, so that the sample and the reagent are mixed or the sample mixed with the reagent. To the reaction chamber can be performed in a closed system, eliminating contamination by intruding substances that affect the reaction of the sample from the outside and scattering of the reagent or sample to the outside. it can.
In addition, since the sealed flow path is configured from the inlet / outlet of one syringe to the other inlet / outlet of the pressurized / suction air syringe, the piston of the pressurized / suction air syringe moves to the one syringe side and flows. At the same time as pressure is applied at one end of the path, suction is performed at the other end of the flow path, and the pressure is constant at any position in the flow path. Therefore, when the reaction solution is fed from the mixing chamber to the reaction chamber, the reaction solution can be easily fed without applying a high pressure to the sample, and a small amount of solution can be easily controlled.
第１、第２の実施形態では、試料注入容器において試料と第１試薬とが混合された後、混合室において試料と第１試薬の混合液にさらに第２試薬が混合される。これにより、外部から新たに試薬を注入することなく密閉系において試料に少なくとも２種類の試薬を混合して測定できる。 In the first and second embodiments, after the sample and the first reagent are mixed in the sample injection container, the second reagent is further mixed into the mixed solution of the sample and the first reagent in the mixing chamber. Accordingly, at least two types of reagents can be mixed and measured in the sealed system without newly injecting reagents from the outside.
第３の実施形態でも、外部から試薬を注入することなく密閉系においてより多くの種類の試薬を試料に混合することができる。 Also in the third embodiment, more types of reagents can be mixed with a sample in a closed system without injecting the reagents from the outside.
第３の実施形態において、試料注入容器と混合室の間に第３の試薬が収容された試薬室をさらに備えた場合には、密閉系において試料に混合する試薬の種類をさらに増加させることができる。 In the third embodiment, when a reagent chamber containing the third reagent is further provided between the sample injection container and the mixing chamber, the types of reagents mixed with the sample in the sealed system can be further increased. it can.
全反応流路が１つのチップ内に形成されていれば、該密閉型の反応容器が持ち運びやすくなり、また反応室に光を照射して試料の反応を蛍光検出によって測定する測定装置への導入が容易になる。 If all the reaction channels are formed in one chip, the sealed reaction vessel can be easily carried, and it is introduced into a measuring device that measures the sample reaction by fluorescence detection by irradiating the reaction chamber with light. Becomes easier.
本発明にかかる密閉型反応容器の一実施例を図１を参照しながら説明する。図１は密閉型反応容器の一実施例を概略的に示す流路構成図である。
２つのシリンジ４ａ，４ｂを備えた加圧・吸引エアシリンジ４はそのシリンジ４ａ，４ｂの出入口が相反する方向に吸引及び吐出を行なうように配置されている。両シリンジ４ａ，４ｂは連結された１つのピストン４ｃを共有しており、シリンジ４ａが吐出のときにシリンジ４ｂは吸引となり、シリンジ４ａが吸引のときにシリンジ４ｂは吐出となる。シリンジ４ａの出入口からシリンジ４ｂの出入口までが反応流路８によって接続されており、反応流路８は両端が閉じられ途中にも開口をもたない密閉型の流路となっている。
An embodiment of a sealed reaction container according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a flow path configuration diagram schematically showing one embodiment of a sealed reaction vessel.
The pressurized /
反応流路８上には混合室２及び反応部６が設けられている。混合室２は容器形状を有し、上面が弾性材料からなるセプタム２ａにより封止されている。試料はピペット等によりセプタム２ａを介して混合室２ａ内に注入されるようになっている。混合室２の上部は流路を介して加圧・吸引エアシリンジ４のシリンジ４ａの出入口に接続され、底部は流路を介して反応部６の一端に接続されている。混合室２内には試薬３が予め収容されている。
A
反応部６は密閉された容器形状を有する反応室６ａを備えている。なお、図では単なる円で示している。反応室６ａには特定の試料と反応する物質（プローブ）が複数個固定されている。反応部６の他端は加圧・吸引エアシリンジ４のシリンジ４ｂの出入口に流路を介して接続されている。反応室６ａは試料とプローブとの反応を光学的に観察できるように測定する波長光に対して透明な材質で構成されている。
The
この反応容器を用いた分析方法を以下に説明する。
この反応容器を用いて分析するにあたり、反応室６ａに光を照射する光源、反応室６ａからの光を検出する光検出器及び反応室６ａの温度を調節するための温度調節機構のほか、加圧・吸引エアシリンジ４のピストン４ｃを駆動するシリンジ駆動部を備えた分析装置を用いるが、分析装置については後述する。
An analysis method using this reaction vessel will be described below.
In the analysis using this reaction vessel, in addition to a light source for irradiating light to the
例えば血液などの試料をピペットを用いてセプタム２ａから混合室２に注入する。混合室２には試薬３が予め収容されている。加圧・吸引エアシリンジ４のピストン４ｃを一定範囲内で細かく往復運動させて混合室２内を攪拌して試料と試薬３とを混合して反応溶液とする。
For example, a sample such as blood is injected into the mixing
その後、加圧・吸引エアシリンジ４のピストン４ｃをシリンジ４ａ側に押し込み、混合室２内の反応溶液を反応部６の反応室６ａに送る。反応室６ａにはプローブが予め固定されており、加圧・吸引エアシリンジ４のピストン４ｃを一定範囲内で細かく往復運動させることにより、反応溶液とプローブとを攪拌反応させる。このとき、反応室６ａは図示されていない温度調節機構によって加熱等の反応処理が施される。
Thereafter, the
この実施例の反応容器は、密閉された反応流路８内において試料と試薬の混合、及びその混合溶液からなる反応溶液の反応部６への送液を行なうようになっているので、試料の反応に影響を与える物質が外部から侵入したり外部に試料や試薬が飛散したりすることがなく、コンタミネーションの発生を防止できる。また、混合室２から反応室６ａに試料と試薬３の混合溶液を送る際は、反応流路８の一端側である加圧・吸引エアシリンジ４のシリンジ４ａにおいて加圧を行なうと同時に、他端側であるシリンジ４ｂでは吸引を行なうようになっているので、試料と試薬３の混合溶液に高い圧力をかけることなく容易に反応室６ａへの送液を行なうことができる。
In the reaction container of this embodiment, the sample and the reagent are mixed in the sealed
なお、この実施例では反応部６に反応室６ａが１つだけ設けられているが、反応部６には複数の反応室６ａが直列又は並列に設けられていてもよい。そうすれば、複数の反応室６ａで同時に分析を行なうことができる。
In this embodiment, only one
次に、密閉型反応容器の他の実施例を図２を参照しながら説明する。
この実施例の反応容器は、２つの反応流路１８，２２により構成されている。
反応流路１８は図１の実施例の加圧・吸引エアシリンジ４と同じ構成をもつ加圧・吸引エアシリンジ１０のシリンジ１０ａの出入口からシリンジ１０ｂの出入口までを接続する密閉型の流路であり、その流路上には混合室１４及び反応部１６が設けられている。混合室１４は密閉された容器形状を有し、内部には予め試薬１５が収容されている。混合室１４の上部はシリンジ１０ａの出入口に、底部は反応部１６の一端にそれぞれ流路を介して接続されている。反応部１６の他端はシリンジ１０ｂの出入口に接続されている。反応部１６は密閉された容器形状を有する反応室１６ａを備えている。
Next, another embodiment of the sealed reaction vessel will be described with reference to FIG.
The reaction container of this embodiment is constituted by two
The
反応流路２２は加圧・吸引エアシリンジ１０と同じ構成をもつ加圧・吸引エアシリンジ１２のシリンジ１２ａの出入口からシリンジ１２ｂの出入口までを接続する密閉型の流路であり、その流路上には試料注入容器２０及び混合室１４が設けられている。混合室１４の上部はシリンジ１０ａの出入口に流路を介して接続され、同時にシリンジ１２ｂの出入口にも接続されている。また、試料注入容器２０の底部は混合室１４の上部のシリンジ１２ｂとの接続点とは異なる点に流路を介して接続されている。試料注入容器２０は上面はセプタム２０ａで封止されており、ピペット等によって試料が注入されるようになっている。試料注入容器２０の上部はシリンジ１２ａの出入口に流路を介して接続されている。試料注入容器２０には試薬２１が予め収容されている。
The
混合室１４には、加圧・吸引エアシリンジ１２のピストン１２ｃをシリンジ１２ａ側に押し込んで試料と試薬２１の混合溶液を混合室１４に送る際に、それらの溶液が混合室１４の上部からシリンジ１２ｂ側に吸引されないように、試料注入容器２０に注入される試料と試薬２１の合計の体積以上の体積の空気が存在している。
In the mixing
この実施例の反応容器を用いた分析方法の一例を説明する。
この反応容器を用いた分析の一例では、反応流路１８，２２に設けられている加圧・吸引エアシリンジ１０，１２をそれぞれ別々のタイミングで駆動する。
An example of an analysis method using the reaction container of this example will be described.
In an example of analysis using this reaction container, the pressurized /
最初に、加圧・吸引エアシリンジ１２を駆動する。試料注入容器２０に例えば血液などの試料をピペットを用いて注入する。試料注入容器２０には予め試薬２１が収容されており、加圧・吸引エアシリンジ１２のピストン１２ｃを細かく往復運動させて試料注入容器２０内を攪拌する。加圧・吸引エアシリンジ１２のピストン１２ｃをシリンジ１２ａ側に押し込み、試料と試薬２１からなる混合溶液を混合室１４に送る。混合室１４には試薬１５が予め収容されており、試料と試薬２１との混合溶液に試薬１５がさらに添加されたことになる。
First, the pressurized /
次に、反応流路１８において混合試料の分析を行なう。
加圧・吸引エアシリンジ１０のピストン１０ｃを細かく往復運動させることにより、混合室１４内を攪拌して反応溶液とする。その後、加圧・吸引エアシリンジ１０のピストン１０ｃをシリンジ１０ａ側に押し込み、混合室１４内の反応溶液を反応部１６に送る。
Next, the mixed sample is analyzed in the
By finely reciprocating the
反応部１６の反応室１６ａには特定の試料と反応する複数の物質（プローブ）が予め固定されており、加圧・吸引エアシリンジ１０のピストン１０ｃを一定範囲内で細かく往復運動させることにより、反応溶液とプローブとを攪拌反応させる。このとき、反応室１６ａは図示されていない温度調節機構によって加熱等の反応処理が施される。
A plurality of substances (probes) that react with a specific sample are fixed in advance in the
なお、この実施例においても、反応部１６には反応室１６ａが１つだけ設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の反応室１６ａが反応部１６に設けられていてもよい。
この実施例の反応容器は、試料と試薬の混合を両端が閉じられた反応流路２２内で行ない、試薬が添加された試料の反応部１６への送液も両端が閉じられた反応流路１８で行なうようになっているので、試料と試薬の反応に影響を与える物質の浸入や試料及び試薬の外部への飛散がなくなり、コンタミネーションの発生を防止することができる。また、反応流路１８及び２２は、一端が加圧されると同時に他端では同じ圧力分だけ吸引が行われるようになっているので、試料や試薬に高い圧力を加えることなく容易にその送液を行なうことができる。
Also in this embodiment, only one
In the reaction container of this embodiment, the sample and the reagent are mixed in the
図３は図２の反応容器に試薬室を追加した例を示す流路構成図である。
この実施例の反応容器は２つの反応流路１８，２３により構成されている。
反応流路１８は図２の反応用器の反応流路と同じで、加圧・吸引エアシリンジ１０のシリンジ１０ａの出入口からシリンジ１０ｂまでを接続する密閉型の流路であり、その流路上に混合室１４及び反応部１６が設けられている。反応流路２３は加圧・吸引エアシリンジ１２のシリンジ１２ａの出入口からシリンジ１２ｂまでを接続する密閉型の流路であり、その流路上に試料注入容器２０、試薬室２４及び混合室１４が設けられている。
FIG. 3 is a flow path configuration diagram showing an example in which a reagent chamber is added to the reaction container of FIG.
The reaction container of this embodiment is constituted by two
The
反応流路２３は図２の反応流路２２の試料注入容器２０と混合室１４との間に試薬室２４をさらに備えたものである。試料注入容器２０の底部に試薬室２４の上部が流路を介して接続され、試薬室２４の底部は混合室１４の上部に流路を介して接続されている。試薬室２４には、試料注入容器２０、混合容器１４に収容されている試薬２６，３０とは異なる試薬２８が予め収容されている。混合室１４には加圧・吸引エアシリンジ１２のピストン１２ｃをシリンジ１２ａ側に押し込んで試料と試薬２６の混合溶液及び試薬２８を混合室１４に送る際に、試料や試薬２６，２８，３０が混合室１４の上部からシリンジ１２ｂ側に吸引されないように、混合室１４には試料注入容器２０に注入される試料と試薬２６，２８の合計の体積以上の体積の空気が存在している。
The
この実施例の反応容器を用いた分析方法は図２の反応容器と同じである。すなわち、試料注入容器２０にピペットを用いて試料を注入した後、加圧・吸引エアシリンジ１２のピストン１２をシリンジ１２ａ側に押し込むことにより、試料と試薬２６の混合溶液とともに試薬２８が混合室１４に送られ、混合室１４において試料と試薬２６の混合溶液にさらに試薬２８及び３０が添加される。この反応容器では試料注入容器２０に予め収容されている試薬２６とは別にさらに２種類の試薬２８，３０を試料に添加することができる。なお、混合室１４には試薬３０が収容されていなくてもよい。その場合には、試料と試薬２６の混合溶液に１種類の試薬２８が添加されるだけである。
The analysis method using the reaction vessel of this example is the same as the reaction vessel of FIG. That is, after injecting a sample into the
反応流路１８は図２の反応容器と同じである。混合室１４に試料と試薬２６の混合溶液と試薬２８が送られた後、加圧・吸引エアシリンジ１０のピストン１０ｃを一定範囲で細かく往復運動させることにより混合室１４内を攪拌してそれらの溶液を混合することができ、さらにピストン１０ｃをシリンジ１０ａ側に押し込むことで混合室１４内の混合試料を反応部１６の反応室１６ａに送ることができる。
The
この例では、試料注入容器２０と混合室１４との間に試薬室２４が１つだけ設けられているが、試薬室２４が複数直列に接続されて設けられていてもよい。そうすれば、試料に添加される試薬の種類を増やすことができる。
なお、反応部１６に複数の反応室１６ａが設けられていてもよい。
In this example, only one
A plurality of
図４は図３の反応容器にさらに反応流路を追加した例を示す流路構成図である。
この実施例の反応容器は、図３の反応流路１８，２３にさらに反応流路３６が設けられたものである。反応流路１８は図３の反応容器の反応流路１８と同じ構成をもち、反応流路２３は図３の反応容器の反応流路２３と同じ構成をもっている。すなわち、反応流路１８は加圧・吸引エアシリンジ１０のシリンジ１０ａの出入口からシリンジ１０ｂまでを接続する密閉型の流路であり、その流路上に混合室１４及び反応部１６が設けられている。反応流路２３は加圧・吸引エアシリンジ１２のシリンジ１２ａの出入口からシリンジ１２ｂまでを接続する密閉型の流路であり、その流路上に試料注入容器２０、試薬室２４及び混合室１４が設けられている。試料注入容器２０には試薬３８が予め収容されており、試薬室２４には試薬４０が予め収容されている。この例では、混合室１４には予め試薬は収容されておらず、分析開始前は空の状態になっている。なお、混合室１４に予め試薬を収容しておくこともできる。そうすれば、試料に添加される試薬の種類を増加させることができる。
4 is a flow path configuration diagram showing an example in which a reaction flow path is further added to the reaction container of FIG.
The reaction container of this embodiment is one in which a
反応流路３６は、加圧・吸引エアシリンジ１０，１２と同じ構成をもつ加圧・吸引エアシリンジ３２のシリンジ３２ａの出入口からシリンジ３２ｂの出入口までを接続する密閉型の流路であり、その流路上に第２試薬室３４及び混合室１４が設けられている。第２試薬室３４の上部は加圧・吸引エアシリンジ３２のシリンジ３２ａの出入口に流路を介して接続され、第２試薬室３４の底部が混合室１４の上部に流路を介して接続されている。加圧・吸引エアシリンジ３２のシリンジ３２ｂの出入口は混合室１４の第２試薬室３４の底部との接続点とは異なる位置に接続されている。試薬室３４には試薬４２が予め収容されている。
The
この実施例の反応容器では、試料注入容器２０が設けられている反応流路２３とは別の密閉系を構成し、試薬４２を混合室１４に送ることができる反応流路３６を備えているので、任意のタイミングで混合室１４に試薬４２を送ることができる。以下に、この実施例の反応用器を用いた分析方法の一例を説明する。
The reaction container of this embodiment includes a
分析方法の一例では、各反応流路１８，２３，３６に設けられている加圧・吸引エアシリンジ１０，１２，３２はそれぞれ別々のタイミングで駆動する。
最初に、加圧・吸引エアシリンジ１２を駆動する。反応流路２３においては、試料注入容器２０に試料を注入して試料と試薬３８を混合した後、その混合溶液とともに試薬室２４の試薬４０を混合室１４に送ることで、試料に試薬３８及び４０を添加する。
In an example of the analysis method, the pressurized /
First, the pressurized /
次に、加圧・吸引エアシリンジ３２を駆動する。他の加圧・吸引エアシリンジ１０，１２を停止させておくことによって反応流路３６は両端が閉じられた循環流路となり、加圧・吸引エアシリンジ３２のピストン３２ｃをシリンジ３２ａ側に押し込むことで第２試薬室３４の試薬４２が混合室１４に送られる。このとき、試薬４２と同体積の混合室１４内の空気がシリンジ３２ｂ側に吸引される。これにより、混合室１４において試料と試薬３８，４０の混合溶液にさらに試薬４２が添加される。
Next, the pressurized /
最後に、加圧・吸引エアシリンジ１０を駆動する。混合室１４には試料に試薬３８，４０及び４２が添加された混合溶液がすでに収容されている。ピストン１０ｃを一定範囲で細かく往復運動させることにより混合室１４の混合溶液を攪拌する。その後、ピストン１０ｃをシリンジ１０ａ側に押し込んで、混合室１４の混合試料を反応部１６の反応室１６ａに送る。反応部１６の反応室１６ａには特定の試料と反応する物質（プローブ）が予め固定されている。このとき、反応室１６ａは図示されていない温度調節機構によって加熱等の反応処理が施される。
Finally, the pressurized /
この実施例の反応容器では、加圧・吸引エアシリンジ１０，１２，３２をそれぞれ別々のタイミングで駆動することにより、試料への試薬３８，４０の添加を両端が閉じられた反応流路２３において行ない、さらに別の試薬４２の試料への添加を両端が閉じられた反応流路３６において行ない、試薬３８，４０，４２が添加された試料の反応室１６ａの送液を両端が閉じられた反応流路１６において行なうことができるので、試料と試薬３８，４０，４２との反応に影響を与える物質が浸入したり外部へそれらの液体が飛散したりすることがなくなり、コンタミネーションが防止できる。
In the reaction container of this embodiment, the pressurized /
また、これらの反応流路１８，２３，３６の両端は加圧・吸引エアシリンジ１０，１２，３２の対をなすシリンジ１０ａと１０ｂ、１２ａと１２ｂ、３２ａと３２ｂの出入口にそれぞれ接続され、一端側で吸引が行なわれると同時に他端側では吐出が行なわれるようになっているので、それぞれの送液対象となる液体に対して高い圧力をかけなくても容易に送液を行なうことができる。
Moreover, both ends of these
なお、上記した図１〜図４の反応容器における加圧・吸引シリンジ４，１０，１２，３２の駆動機構の一例として、図５に示されるようなものを挙げることができる。図５に示された駆動機構は、モータやモータの回転速度及び回転方向を制御する制御回路等を備えた棒ネジ駆動部４４、その棒ネジ駆動部４４によって回転させられる棒ネジ４８及び棒ネジ４８と螺合して棒ネジ４８の回転方向に応じて棒ネジ４８の軸方向に移動する移動部材４６が設けられており、移動部材４６が加圧・吸引シリンジ４，１０，１２，３２のピストン４ｃ，１０ｃ，１２ｃ，３２ｃに固定されている。これにより、棒ネジ駆動部４４のモータの回転速度及び回転方向を制御することで加圧・吸引シリンジ４，１０，１２，３２のピストン４ｃ，１０ｃ，１２ｃ，３２ｃを任意の速度で任意の幅だけ移動させることができ、加圧・吸引シリンジ４，１０，１２，３２の加圧及び吸引動作を制御することができる。なお、この駆動機構は一例であり、他の構成をもつ駆動機構を用いて加圧・吸引シリンジ４，１０，１２，３２の加圧及び吸引動作を制御してもよい。
In addition, as an example of the drive mechanism of the pressurization /
以上、図１から図４を用いて説明した反応容器は１つのチップとして構成されることが好ましい。図６にその一例を示す。
図６は図３の反応容器を１チップとした例を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）を矢印の方向から見た側面図である。なお、図３の反応容器では反応部１６に反応室１６ａが１つだけ設けられているが、この例の反応容器チップでは複数の反応室１６ａが設けられている。
As described above, the reaction vessel described with reference to FIGS. 1 to 4 is preferably configured as one chip. An example is shown in FIG.
6 is a view showing an example in which the reaction vessel of FIG. 3 is one chip, (A) is a plan view thereof, and (B) is a side view of (A) seen from the direction of an arrow. In the reaction container of FIG. 3, only one
反応容器チップ５０は、併設された分注部５１と分析部５２の上面に流路形成基板５２が配置され、さらにその上にカバー５４が被せられて１つのチップをなしている。なお、図６の（Ａ）では、便宜上、最も上に位置するカバー５４を破線で示すとともにその下の流路形成基板５３の図示を省略している。
分注部５１は試料注入容器２０、試薬部２４及び混合室１４を備えるとともに、加圧・吸引エアシリンジ１０，１２が内部に形成された基板である。試料注入容器２０、試薬部２４及び混合室１４はそれぞれ分注部５１の上面側が開口しており、それぞれに試薬（図示は省略）が入れられている。分析部５２は例えば樹脂からなる基板の一表面側に反応室となる複数の凹部１６ａがマトリクス状に形成されたものである。
The
The dispensing
流路形成基板５３は例えば樹脂からなり、該反応容器チップ５０が図３に示された流路構成をなすように形成された流路が形成されている。なお、分注部５１の内部にも流路（図示は省略）が形成されており、流路形成基板５３による流路とともに図３の流路構成を実現している。また、流路形成基板５３の試料注入容器２０の上面にあたる部分にセプタム５５が設けられており、試料注入容器２０を封止している。流路形成基板５３の反応室１６ａに対応する部分には穴が設けられている。ただし、流路形成基板５３が透明材料で形成されている場合には反応室１６ａに対応する部分に穴が設けられている必要はない。
The flow
流路形成基板５３の上のカバー５４は例えば透明樹脂などの透明材料で構成されている。カバー５４は流路形成基板５３と密着しており、流路形成基板５３により形成される流路や反応室１６ａを封止している。なお、カバー５４のセプタム５５上にあたる部分には穴５５が設けられており、ピペット等によりセプタム５５を介して試料を試料注入容器２０内に注入できるようになっている。
The
上記のような反応容器チップを用いて分析を行なうための分析装置を図７に示す。図７は反応容器チップを用いて分析を行なう分析装置の一例を示す概略構成図である。なお、この実施例では反応容器チップとして図６に示した反応容器チップ５０を用いるものとする。
FIG. 7 shows an analyzer for performing analysis using the reaction vessel chip as described above. FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an analyzer that performs analysis using a reaction vessel chip. In this embodiment, the
この分析装置は、筐体５８の外側で反応容器チップ５０を載置してその反応容器チップ５０を筐体５８の内部の所定位置まで搬送するスライド式のチップステージ６０を備えており、チップステージ６０は筐体５８内部の所定位置で停止して分析を行なうようになっている。筐体５８の内部には、所定位置で停止したチップステージ６０上の反応容器チップ５０の加圧・吸引エアシリンジ１０，１２を駆動するためのシリンジ駆動部６２が設けられている。
This analyzer includes a slide-
シリンジ駆動部６２は、例えば図５に示されるような機構を有するものである。反応容器チップ５０の加圧・吸引エアシリンジ１０，１２のピストン１０ｃ，１２ｃとシリンジ駆動部６２との連結は反応容器チップ５０が筐体５８内に収容された後でなされるようになっていてもよい。また、チップステージ６０とシリンジ駆動部６２とが一体化されていて、反応容器チップ５０をチップステージ６０に載置されると同時に加圧・吸引エアシリンジ１０，１２のピストン１０ｃ，１２ｃとシリンジ駆動部６２とが連結されるようになっていてもよい。
The
また、所定位置で停止したチップステージ６０上の反応容器チップ５０の上方から反応室１６ａに光を照射し、反応室１６ａからの特定波長の光を検出する測光部６４が設けられ、チップステージ６０の下方に反応容器チップ５０の反応室１６ａの温度を調節する温調部６６が設けられている。
In addition, a
なお、この実施例での図示は省略されているが、反応容器チップ５０の試料注入容器２０にセプタム５５を介して試料を自動で注入する試料注入部が筐体５８の内部に設けられていてもよい。
Although not shown in this embodiment, a sample injection part for automatically injecting a sample into the
２，１４ 混合室
４，１０，１２，３２ 加圧・吸引エアシリンジ
６，１６ 反応部
６ａ，１６ａ 反応室
８，１８，２２，２３，３６ 反応流路
２０ 試料注入容器
２０ａ，５５ セプタム
１５，２１，２６，２８，３０，３８，４０，４２ 試薬
２４，３４ 試薬室
４４ 棒ネジ駆動部
４６ 移動部材
４８ 棒ネジ
５０ 反応容器チップ
５１ 分注部
５２ 分析部
５３ 流路形成基板
５４ カバー
５６ 穴
５８ 筐体
６０ チップステージ
６２ シリンジ駆動部
６４ 測光部
６６ 温調部
2,14
Claims (9)
前記混合室の底部に一端が流路で接続された反応室と、
２つのシリンジを有し両シリンジのピストンが一方のシリンジの吐出時に他方のシリンジが吸引となるように連結され、一方のシリンジの出入口が前記混合室の上部に流路で接続され、他方のシリンジの出入口が前記反応室の一部で混合室に接続されている部分とは異なる部分に流路で接続された加圧・吸引エアシリンジと、
を含み、外部とは遮断された密閉空間となっている密閉型反応流路を備えた密閉型反応容器。 A mixing chamber for mixing the sample and the reagent,
A reaction chamber having one end connected to the bottom of the mixing chamber by a flow path;
It has two syringes, the pistons of both syringes are connected so that the other syringe is aspirated when one syringe is discharged, the inlet / outlet of one syringe is connected to the upper part of the mixing chamber by a flow path, and the other syringe A pressurized / suction air syringe connected by a flow path to a portion different from the portion connected to the mixing chamber at a part of the reaction chamber of the reaction chamber;
And a sealed reaction vessel provided with a sealed reaction channel that is a sealed space cut off from the outside.
前記混合室は予め第２の試薬が収容されている請求項１に記載の密閉型反応容器。 A sample injection container having a container shape and containing a first reagent in advance, the bottom of the container being connected to the upper part of the mixing chamber by a flow path, and a sample being injected from above through a septum; And two syringes, the pistons of both syringes are connected so that the other syringe is aspirated when one syringe is discharged, the inlet / outlet of one syringe is connected to the upper part of the sample injection container by a flow path, and the other The second inlet / outlet of the syringe is provided with a second pressurized / suction air syringe connected by a flow path at a portion different from the portion where the sample injection container is connected at the upper part of the mixing chamber, and is shut off from the outside. A second sealed reaction channel that is a closed space,
The sealed reaction container according to claim 1, wherein the mixing chamber contains a second reagent in advance.
前記試料注入容器と前記混合室の間に試薬室をさらに備え、該試薬室には予め第２の試薬が収容され、該試薬室の上部が前記試料注入容器の底部に接続され、該容器の底部が前記混合室の上部に接続されている請求項１に記載の密閉型反応容器。 A sample injection container having a container shape and containing a first reagent in advance, the bottom of the container being connected to the upper part of the mixing chamber by a flow path, and a sample being injected from above through a septum; And two syringes, the pistons of both syringes are connected so that the other syringe is aspirated when one syringe is discharged, the inlet / outlet of one syringe is connected to the upper part of the sample injection container by a flow path, and the other The second inlet / outlet of the syringe is provided with a second pressurized / suction air syringe connected by a flow path at a portion different from the portion where the sample injection container is connected at the upper part of the mixing chamber, and is shut off from the outside. A second sealed reaction channel that is a closed space,
A reagent chamber is further provided between the sample injection container and the mixing chamber, and a second reagent is previously stored in the reagent chamber, and an upper portion of the reagent chamber is connected to a bottom of the sample injection container. The sealed reaction container according to claim 1, wherein a bottom part is connected to an upper part of the mixing chamber.
容器形状を有し予め第２試薬が収容され、該容器の底部が前記混合室の上部に流路で接続されている試薬室、及び２つのシリンジを有し両シリンジのピストンが一方のシリンジの吐出時に他方のシリンジが吸引となるように連結され、一方のシリンジの出入口が前記試薬室の上部に流路で接続され、他方のシリンジの出入口が前記混合室の上部で前記試薬室が接続されている部分とは異なる部分に流路で接続されている第３の加圧・吸引エアシリンジを備え、外部とは遮断された密閉空間となっている第３の密閉型反応流路と、をさらに備えている請求項１に記載の密閉型反応容器。 A sample injection container having a container shape and containing a first reagent in advance, the bottom of the container being connected to the upper part of the mixing chamber by a flow path, and a sample being injected from above through a septum; And two syringes, the pistons of both syringes are connected so that the other syringe is aspirated when one syringe is discharged, the inlet / outlet of one syringe is connected to the upper part of the sample injection container by a flow path, and the other The second inlet / outlet of the syringe is provided with a second pressurized / suction air syringe connected by a flow path at a portion different from the portion where the sample injection container is connected at the upper part of the mixing chamber, and is shut off from the outside. A second sealed reaction channel that is a closed space;
A reagent chamber having a container shape and containing a second reagent in advance, the bottom of the container being connected to the upper part of the mixing chamber by a flow path, and two syringes, and the pistons of both syringes The other syringe is connected to be aspirated at the time of discharge, the inlet / outlet of one syringe is connected to the upper part of the reagent chamber by a flow path, and the inlet / outlet of the other syringe is connected to the reagent chamber at the upper part of the mixing chamber. A third sealed reaction channel having a third pressurized / suction air syringe connected to the part different from the part being connected by a channel, and being a sealed space isolated from the outside, The sealed reaction container according to claim 1, further comprising:
前記装着部に装着された密閉型反応容器の混合室、反応室、試料注入容器及び試薬室のうちの少なくとも１つの温度制御を行う温度調節部と、
前記反応室における反応を検出する検出器と、
を備えた反応検出装置。 A mounting portion for mounting the sealed reaction container according to claim 8;
A temperature control unit that controls the temperature of at least one of a mixing chamber, a reaction chamber, a sample injection container, and a reagent chamber of a sealed reaction vessel mounted on the mounting unit;
A detector for detecting a reaction in the reaction chamber;
A reaction detection apparatus comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007133973A JP2008286733A (en) | 2007-05-21 | 2007-05-21 | Sealed-type reactor and reaction detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007133973A JP2008286733A (en) | 2007-05-21 | 2007-05-21 | Sealed-type reactor and reaction detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008286733A true JP2008286733A (en) | 2008-11-27 |
Family
ID=40146581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007133973A Pending JP2008286733A (en) | 2007-05-21 | 2007-05-21 | Sealed-type reactor and reaction detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008286733A (en) |
-
2007
- 2007-05-21 JP JP2007133973A patent/JP2008286733A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3984748B2 (en) | Chemical analyzer and chemical analysis system | |
| US8114351B2 (en) | Analysis system and method for the analysis of a body fluid sample for an analyte contained therein | |
| JP4111179B2 (en) | Chemical analyzer and chemical analysis system | |
| EP2904402B1 (en) | Microfluidic lal-reactive substances testing method and apparatus | |
| US10261041B2 (en) | Integrated disposable chip cartridge system for mobile multiparameter analyses of chemical and/or biological substances | |
| EP2076766B1 (en) | Method for aspirating and dispensing liquids in an automated analyzer | |
| US20050220668A1 (en) | Disposable test device with sample volume measurement and mixing methods | |
| US9808801B2 (en) | Rotatable cartridge for measuring a property of a biological sample | |
| KR20140025380A (en) | Disposable cartridge for preparing a sample fluid containing cells for analysis | |
| JP2006343163A (en) | Autoanalyzer | |
| EP2937700B1 (en) | Automated analyzer | |
| JP4859769B2 (en) | Analysis panel and analyzer using the same | |
| CN108136390B (en) | Fluidic system for performing an assay | |
| CN107407662A (en) | Test case | |
| JP2002328080A (en) | System for analyzing liquid of living body | |
| JP2019144260A (en) | Analysis chip and sample analysis apparatus | |
| WO2015174430A1 (en) | Sample analyzing apparatus | |
| WO2015174431A1 (en) | Sample analysis device | |
| JP2008286733A (en) | Sealed-type reactor and reaction detector | |
| JP2011137676A (en) | Dispensing apparatus, automatic analyzer, and method of measuring amount of liquid | |
| CN114206743A (en) | Reagent kit | |
| EP3633386A1 (en) | Automatic analyzer and analysis method | |
| US11090645B2 (en) | Solution jetting device and method of controlling jet of solution | |
| WO2020030090A1 (en) | Systems for automated handling of fluid samples into microfluidic droplets for in vitro diagnostic |