JP2011234671A - Nucleic acid extraction device - Google Patents

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Yasunori Shoji
康則 庄司
Chihiro Uematsu
千宗 植松
Muneo Maejima
宗郎 前嶋
牧子 ▲高▼橋
Makiko Takahashi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nucleic acid extraction device capable of efficiently collecting a magnetic bead by using a minimized magnetic collection mechanism.SOLUTION: The nucleic acid extraction device includes: a magnetic body comprising a plurality of magnets in which the same poles of the element electrodes are aligned adjacently to each other to capture the silica-coated magnetic bead in the presence of a chaotropic agent; and a magnetic body cover that covers the magnetic body. The nucleic acid extraction device can increase magnetic force line density in the vicinity of the magnetic body by adjacently aligning the same poles of the element electrodes to each other, thereby can increase the magnetic force even with a small size.

Description

本発明は、細胞,細菌,ウイルス等を含む試料から、磁性ビーズまたは磁化可能なビーズを用いて核酸(DNAもしくはRNA)やタンパク質等の生物学的分子に対して、抽出,分離,精製等に関連する各種処理を実行する核酸抽出装置の集磁構造に関する。   The present invention is applicable to extraction, separation, purification, etc. of biological molecules such as nucleic acids (DNA or RNA) and proteins using magnetic beads or magnetizable beads from samples containing cells, bacteria, viruses, etc. The present invention relates to a magnetic flux collecting structure of a nucleic acid extraction apparatus that executes various related processes.

血液,血漿,組織片などの生物学的試料から核酸などの生物学的分子を分離もしくは精製することは、生物学,生化学,医学などの生命現象の研究だけでなく、診断や農作物の品種改良,食品検査といった産業において検査物質を得るための基本的で重要な操作である。特に核酸の検査はDNAやRNAを増幅できるPCR(Polymerasechain reaction)法が普及しているため、PCR法で増幅可能な精製された核酸を分離,精製する要求は高まっている。さらにPCR法の他にも、NASBA(Nucleic Acid Sequence-Based Amplification)法,SDA(strand displacement amplification)法,3SR(self-sustained sequence replication)法,TMA(transcription-mediated amplification)法,Qbeta replicase amplification法,LAMP(loop-mediated isothermal amplification)法など様々な核酸増幅法が開発されたことから、核酸検査の応用範囲は広がってきており、生物学的試料から核酸を分離,精製する要求はますます高まっていくと考えられている。   Separation or purification of biological molecules such as nucleic acids from biological samples such as blood, plasma, and tissue fragments is not only a study of biological phenomena such as biology, biochemistry, and medicine, but also diagnostics and crop varieties. It is a basic and important operation for obtaining test substances in industries such as improvement and food inspection. In particular, since a PCR (Polymerase chain reaction) method capable of amplifying DNA or RNA is widespread for testing nucleic acids, there is an increasing demand for separating and purifying purified nucleic acids that can be amplified by the PCR method. In addition to PCR, NASBA (Nucleic Acid Sequence-Based Amplification), SDA (strand displacement amplification), 3SR (self-sustained sequence replication), TMA (transcription-mediated amplification), Qbeta replicase amplification As nucleic acid amplification methods such as LAMP (loop-mediated isothermal amplification) have been developed, the range of applications for nucleic acid testing has expanded, and the demand for separating and purifying nucleic acids from biological samples is increasing. It is thought to go.

生物学的試料からDNAやRNAなどの核酸を分離,精製する方法として、フェノール/クロロホルム抽出法が知られている。しかしこの方法は有害な有機溶剤の使用や煩雑な操作から作業者の負担が大きいものであった。そこで、上記問題点を解決するためにカオトロピック剤の存在下でシリカやガラス繊維などと核酸が結合する性質を利用した方法(例えば非特許文献1)が提案され、核酸抽出を行う自動装置も開発された(例えば特許文献1)。   A phenol / chloroform extraction method is known as a method for separating and purifying nucleic acids such as DNA and RNA from biological samples. However, this method places a heavy burden on the operator due to the use of harmful organic solvents and complicated operations. Therefore, in order to solve the above problems, a method (for example, Non-Patent Document 1) using a property of binding nucleic acid to silica or glass fiber in the presence of a chaotropic agent has been proposed, and an automatic apparatus for performing nucleic acid extraction has also been developed. (For example, Patent Document 1).

自動装置で通常実施されている核酸分離,精製の流れは以下の(1)〜(6)の通りである。(1)カオトロピック剤や界面活性剤を含む溶液によって細胞を破砕し、溶液中に核酸を溶出させる。(2)シリカを表面にコーティングした磁性ビーズ(磁性シリカ粒子)を溶液に加え、混合することにより、粒子表面に核酸を吸着させる。(3)反応容器の外部から磁石を接近させ、磁性ビーズを反応容器に捕捉しつつ、タンパク質などの不要物を含む溶液をポンプなどを使用して除去する。(4)反応容器に洗浄液を加え、不要物を溶液中へ移動させる。(5)再び反応容器の外部から磁石を接近させ、磁性ビーズを反応容器に捕捉しつつ、不要物を含む溶液を除去する。(6)洗浄液除去後、磁性ビーズを減菌水または低塩濃度のバッファーを加え、磁性ビーズ表面から核酸を溶離させる。   The flow of nucleic acid separation and purification usually performed in an automatic apparatus is as follows (1) to (6). (1) The cells are disrupted with a solution containing a chaotropic agent or a surfactant and the nucleic acid is eluted in the solution. (2) Nucleic acid is adsorbed on the particle surface by adding and mixing magnetic beads (magnetic silica particles) coated with silica on the surface. (3) A magnet is approached from the outside of the reaction vessel, and the solution containing unnecessary substances such as proteins is removed using a pump or the like while capturing the magnetic beads in the reaction vessel. (4) Add a washing solution to the reaction vessel and move unnecessary materials into the solution. (5) The magnet is again approached from the outside of the reaction vessel, and the solution containing unnecessary substances is removed while capturing the magnetic beads in the reaction vessel. (6) After removing the washing solution, sterilized water or a buffer having a low salt concentration is added to the magnetic beads to elute the nucleic acid from the surface of the magnetic beads.

上記(1)から(6)の工程での問題点は、ポンプなどに接続された液体吸引ラインにより細胞破砕に用いられる溶液や洗浄液を完全に除去することが難しいことである。細胞破砕に用いられる溶液に含まれるカオトロピック剤や界面活性剤,洗浄液に含まれるエタノールやイソプロパノールなどの薬剤は、PCR法などの後に続く酵素反応を阻害する。そのため、なるべく除去することが望まれるが、排除後も同じ反応容器を使うため残存液が次の工程に持ち込まれてしまう問題があった。また、除去効率を上げようとするあまり磁性ビーズも排除してしまう問題がおこることもあった。   The problem in the steps (1) to (6) is that it is difficult to completely remove the solution and washing solution used for cell disruption by a liquid suction line connected to a pump or the like. A chaotropic agent or surfactant contained in a solution used for cell disruption, or a drug such as ethanol or isopropanol contained in a washing solution inhibits an enzymatic reaction that follows a PCR method or the like. Therefore, it is desired to remove as much as possible, but there is a problem that the remaining reaction liquid is brought into the next step because the same reaction vessel is used after the removal. In addition, there is a problem that the magnetic beads are excluded too much in order to increase the removal efficiency.

この問題を解決する方法として、磁性ビーズを反応容器の外側に配置した磁石や、液体吸引のための管の外側に配置した磁石ではなく、カバーで覆われた集磁構造を反応容器の内側に配置させて磁性ビーズを捕捉し、磁性体を別の反応容器へ移動させ、磁力を遮断したり弱めたりすることで新しい反応容器へ磁性ビーズを移動させて、実質的に溶液の交換を行う方法(特許文献2)が提案されている。   As a method for solving this problem, a magnetic collecting structure covered with a cover is provided inside the reaction vessel instead of a magnet having magnetic beads arranged outside the reaction vessel or a magnet arranged outside the tube for liquid suction. Method to place and capture magnetic beads, move the magnetic material to another reaction vessel, move the magnetic beads to a new reaction vessel by blocking or weakening the magnetic force, and substantially exchange the solution (Patent Document 2) has been proposed.

特表2003−504195号公報Special table 2003-504195 gazette 特開2004−337137号公報JP 2004-337137 A

Boom,R.,Sol,C. J. A. Salimans,M. M. M.,Jansen,C. L.,Wertheimvan Dillien,P. M. E.,and van der Noordaa,J.,J. C1in. Microbiol.,28,495-503 (1990)Boom, R., Sol, C. J. A. Salimans, M. M. M., Jansen, C. L., Wertheimvan Dillien, P. M. E., and van der Noordaa, J., J. C1in. Microbiol., 28, 495-503 (1990)

ランニングコスト低減の観点から、試薬はできる限り少ない容量で実現することが望まれている。これを実現するためには、反応容器を小型化する必要がある。すると、集磁構造を反応容器の内側に配置させる場合は集磁構造が小型にならざるを得ない。集磁構造の磁力は、一般に大きければ大きい程磁力が大きいことから、集磁構造の小型化は磁力の低下を招く。高スループットを実現するためには、小型の集磁構造でも磁性ビーズを効率良く収集することができるよう、磁力を強化しなければならない問題があった。   From the viewpoint of reducing running costs, it is desired that the reagent be realized with as little capacity as possible. In order to realize this, it is necessary to miniaturize the reaction vessel. Then, when the magnetism collecting structure is arranged inside the reaction vessel, the magnetism collecting structure has to be small. Generally, the larger the magnetic force of the magnetic flux collecting structure, the larger the magnetic force. Therefore, downsizing of the magnetic flux collecting structure causes a decrease in the magnetic force. In order to achieve high throughput, there is a problem that the magnetic force must be strengthened so that magnetic beads can be efficiently collected even with a small magnetic flux collecting structure.

本発明の目的は、小型化を図った集磁構造を用いて磁性ビーズを効率よく収集することができる、核酸抽出装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a nucleic acid extraction apparatus that can efficiently collect magnetic beads using a magnetic collection structure that is downsized.

上記課題を解決する核酸抽出装置は、カオトロピック剤存在下でシリカコーティングされた磁性ビーズを捕捉する、同極同士が隣り合う複数の磁石からなる磁力体と、磁力体を覆う磁力体カバーを有する。また、別の核酸抽出装置は、カオトロピック剤存在下でシリカコーティングされた磁性ビーズを捕捉する磁力体と、磁力体を覆う磁力体カバーと、磁力体を支持する磁力体支持部を有し、該磁力支持部は窪みを有する磁性体から成り、前記該窪みに前記磁力体を支持する。   A nucleic acid extraction apparatus that solves the above problems includes a magnetic body made of a plurality of magnets having the same polarity adjacent to each other, which captures silica-coated magnetic beads in the presence of a chaotropic agent, and a magnetic body cover that covers the magnetic body. Another nucleic acid extraction apparatus includes a magnetic body that captures silica-coated magnetic beads in the presence of a chaotropic agent, a magnetic body cover that covers the magnetic body, and a magnetic body support that supports the magnetic body, The magnetic force support portion is made of a magnetic body having a depression, and supports the magnetic body in the depression.

本発明に係る集磁構造体及びこれを使用した核酸抽出装置により、磁石近傍の磁力線密度を大きくし、磁性ビーズの捕捉を効率的に実施でき、核酸やタンパク質といった生物学的分子を効率的に回収することができる。   With the magnetic flux collecting structure according to the present invention and a nucleic acid extraction apparatus using the same, it is possible to increase the magnetic line density in the vicinity of the magnet, efficiently capture the magnetic beads, and efficiently remove biological molecules such as nucleic acids and proteins. It can be recovered.

本発明を適用した集磁構造及び集磁構造を有するノズルに着脱する磁性体棒の平面図である。It is a top view of the magnetic body rod attached to or detached from the nozzle which has a magnetism collection structure and a magnetism collection structure to which the present invention is applied. 磁力線の分布を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically distribution of a magnetic force line. 本発明を適用した集磁構造を示す平面図である。It is a top view which shows the magnetism collection structure to which this invention is applied. 本発明を適用した集磁構造を示す平面図である。It is a top view which shows the magnetism collection structure to which this invention is applied. 本発明を適用した集磁構造及び集磁構造を有するノズルに着脱する磁性体棒の平面図である。It is a top view of the magnetic body rod attached to or detached from the nozzle which has a magnetism collection structure and a magnetism collection structure to which the present invention is applied. 磁力線の分布を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically distribution of a magnetic force line. 本発明を適用した集磁構造を示す平面図である。It is a top view which shows the magnetism collection structure to which this invention is applied. 本発明を適用した集磁構造の偏心を示す平面図である。It is a top view which shows eccentricity of the magnetic flux collection structure to which this invention is applied. 本発明を適用した集磁構造を示す平面図である。It is a top view which shows the magnetism collection structure to which this invention is applied. 本発明を適用した集磁構造を示す平面図である。It is a top view which shows the magnetism collection structure to which this invention is applied. 本発明を適用した集磁構造を示す平面図である。It is a top view which shows the magnetism collection structure to which this invention is applied. 本発明を適用した核酸抽出装置の一例を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically an example of the nucleic acid extraction apparatus to which this invention is applied. 核酸抽出装置に使用される反応容器の斜視図である。It is a perspective view of the reaction container used for a nucleic acid extraction apparatus. 反応容器の上面図である。It is a top view of the reaction vessel. 反応容器の断面図である。It is sectional drawing of a reaction container. 核酸抽出装置におけるノズルの平面図である。It is a top view of the nozzle in a nucleic acid extraction device. ノズルに着脱するディスポーザブルチップの平面図である。It is a top view of the disposable chip | tip attached to and detached from a nozzle. ノズルに着脱する磁性体棒カバーの平面図である。It is a top view of the magnetic body rod cover attached or detached to a nozzle. 核酸抽出装置におけるカバー着脱機構と反応容器とを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the cover attachment / detachment mechanism and reaction container in a nucleic acid extraction apparatus. 本発明を適用した核酸抽出方法において反応容器に各種液体を分注する段階を示す反応容器の断面図である。It is sectional drawing of the reaction container which shows the step which dispenses various liquids to the reaction container in the nucleic acid extraction method to which this invention is applied. 本発明を適用した核酸抽出方法において反応容器に磁性ビーズを分注する段階を示す反応容器の断面図である。It is sectional drawing of the reaction container which shows the step which dispenses a magnetic bead to the reaction container in the nucleic acid extraction method to which this invention is applied. 本発明を適用した核酸抽出方法において磁性ビーズを捕捉する段階を示す反応容器の断面図である。It is sectional drawing of the reaction container which shows the step which capture | acquires a magnetic bead in the nucleic acid extraction method to which this invention is applied. 本発明を適用した核酸抽出方法において磁性ビーズを移動する段階を示す反応容器の断面図である。It is sectional drawing of the reaction container which shows the step which moves a magnetic bead in the nucleic acid extraction method to which this invention is applied. 本発明を適用した核酸抽出方法において捕捉した磁性ビーズを取り外す段階を示す反応容器の断面図である。It is sectional drawing of the reaction container which shows the step which removes the capture | acquired magnetic bead in the nucleic acid extraction method to which this invention is applied. 本発明を適用した核酸抽出方法において捕捉した磁性ビーズを取り外す段階のノズルとカバー着脱機構を示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the nozzle and cover attachment / detachment mechanism of the step which removes the captured magnetic bead in the nucleic acid extraction method to which this invention is applied. 本発明を適用した核酸抽出方法において磁性ビーズを捕捉する段階を示す反応容器の断面図である。It is sectional drawing of the reaction container which shows the step which capture | acquires a magnetic bead in the nucleic acid extraction method to which this invention is applied. 本発明を適用した核酸抽出方法において磁性ビーズを溶離液に移動する段階を示す反応容器の断面図である。It is sectional drawing of the reaction container which shows the step which moves a magnetic bead to an eluent in the nucleic acid extraction method to which this invention is applied. 本発明を適用した核酸抽出方法において磁性ビーズを溶離液に浸漬する段階を示す反応容器の断面図である。It is sectional drawing of the reaction container which shows the step which immerses a magnetic bead in an eluent in the nucleic acid extraction method to which this invention is applied. 本発明を適用した核酸抽出方法において溶離液中の磁性ビーズを回収する段階を示す反応容器の断面図である。It is sectional drawing of the reaction container which shows the step which collect | recovers the magnetic beads in an eluent in the nucleic acid extraction method to which this invention is applied. 本発明を適用した集磁構造を用いて磁性ビーズの捕捉実験を行った結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having performed the capture experiment of the magnetic bead using the magnetic collection structure to which the present invention is applied. 本発明を適用した磁性体棒カバーの外径と反応部内径の比による液面変化を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the liquid level change by ratio of the outer diameter of the magnetic body bar cover to which this invention is applied, and the reaction part internal diameter.

以下、本発明に係る集磁構造及びこれを用いた核酸抽出装置,核酸抽出方法について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, a magnetic flux collecting structure according to the present invention, a nucleic acid extraction apparatus and a nucleic acid extraction method using the same will be described in detail with reference to the drawings.

反応容器内部で動作するカバーに覆われた集磁構造を、複数の磁石の同極同士(N極とN極あるいはS極とS極)が隣り合うように磁石支持体に固定した集磁構造体を先端部に取り付けたものとする。このような集磁構造とすることで、磁性ビーズの集磁に寄与する磁力線を、隣り合う磁石の磁極外周近傍に集中させることができ、集磁構造体の体積増加を最小限に留めつつ、大きい磁力を発生させることが可能となる(第1の集磁構造)。   A magnetism collecting structure covered with a cover that operates inside the reaction vessel is fixed to a magnet support so that the same poles (N pole and N pole or S pole and S pole) of a plurality of magnets are adjacent to each other. Assume that the body is attached to the tip. By adopting such a magnetic flux collecting structure, the magnetic field lines contributing to the magnetic flux collecting of the magnetic beads can be concentrated in the vicinity of the magnetic pole outer periphery of the adjacent magnet, while minimizing the volume increase of the magnetic flux collecting structure, A large magnetic force can be generated (first magnetic flux collecting structure).

反応容器内部で動作するカバーに覆われた集磁構造を、磁石のN極あるいはS極どちらかの極を、窪みを有する円柱状あるいは多角柱状の磁性体からなる磁石支持体に固定し、窪みを有する磁石支持体の開口側の端面を、磁石の固定面とは反対側の極に近接させた集磁構造体を先端部に取り付けたものとする(第2の集磁構造)。このような集磁構造とすることで、磁性ビーズの集磁に寄与する磁力線を磁石支持体開口側に集中させることができ、集磁構造体の体積増加を最小限に留めつつ、磁力を3〜5倍に強化することが可能となる。   The magnetism collecting structure covered with a cover that operates inside the reaction vessel is fixed to a magnet support made of a columnar or polygonal magnetic body having a depression, and the N or S pole of the magnet is fixed to the depression. It is assumed that a magnetic flux collecting structure in which an end face on the opening side of a magnet support body having a magnetic pole is brought close to a pole on the side opposite to the fixed face of the magnet is attached to the tip (second magnetic flux collecting structure). By adopting such a magnetic flux collecting structure, the magnetic force lines contributing to the magnetic flux collecting of the magnetic beads can be concentrated on the magnet support opening side, and the magnetic force can be reduced to 3 while minimizing the volume increase of the magnetic flux collecting structure. It becomes possible to strengthen up to 5 times.

上記集磁構造体を先端部に取り付けた磁性チップ及び磁性チップの外周を覆う磁性チップカバーによって反応容器の複数の反応部の間で磁性ビーズを移動させると共に、磁性チップ,磁性チップカバー及び反応容器の複数の反応部に対して溶液を分注する分注チップが着脱可能なノズルを有するノズル機構を組み合わせることで、磁性ビーズのロスなく核酸抽出工程で用いる薬剤の残存量を低減させ、かつコンタミネーションを低減できる核酸抽出装置を実現することが可能となる。以下、具体的に説明する。   The magnetic beads are moved between the plurality of reaction portions of the reaction vessel by the magnetic chip having the magnetic flux collecting structure attached to the tip and the magnetic chip cover covering the outer periphery of the magnetic chip, and the magnetic chip, the magnetic chip cover, and the reaction vessel By combining a nozzle mechanism with a nozzle that can attach and detach a dispensing tip for dispensing a solution to a plurality of reaction parts, the amount of the drug used in the nucleic acid extraction process can be reduced without loss of magnetic beads, and contamination can be prevented. It is possible to realize a nucleic acid extraction apparatus capable of reducing the number of nations. This will be specifically described below.

〔第1の集磁構造〕
図1は、本発明を適用した集磁構造の実施形態を示す平面図である。集磁構造42は、磁性体棒41の先端に形成されており、複数の円柱状の磁石44a・44b・44c及びこれらの磁石44a・44b・44cを離間した状態で保持する磁石支持体45とで構成される。複数の磁石44a・44b・44cは円柱長手方向(磁性体棒41の長手方向)にその磁極を有しており、その同極同士(N極とN極あるいはS極とS極)が隣り合うように磁石支持体45に固定されている。
[First magnetic flux collecting structure]
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a magnetic flux collecting structure to which the present invention is applied. The magnetic flux collecting structure 42 is formed at the tip of the magnetic rod 41, and includes a plurality of columnar magnets 44a, 44b, 44c and a magnet support 45 that holds the magnets 44a, 44b, 44c in a separated state. Consists of. The plurality of magnets 44a, 44b, and 44c have magnetic poles in the longitudinal direction of the cylinder (longitudinal direction of the magnetic rod 41), and the same poles (N pole and N pole or S pole and S pole) are adjacent to each other. In this way, the magnet support 45 is fixed.

図1では磁石が3個(一番上の磁石44a,中央の磁石44b,一番下の磁石44c)固定された例が示されているが、磁石の数は複数であればよく、3個に限定されるものではない。一番上の磁石44aの上面側の極44dがS極の場合、下面側の極44eはN極となるため、中央の磁石44bは上面側の極44fがN極となるように配置(つまり下面側の極44gがS極となる)し、一番下の磁石44cは上面側の極44hがS極となるように配置(つまり下面側の極44iがN極となる)される。この結果、一番上の磁石44aと中央の磁石44bの間ではN極同士が隣り合い、中央の磁石44bと一番下の磁石44cの間ではS極同士が隣り合うことになる。磁石支持体45は非磁性体であり、複数の磁石が反発力によって移動しないようにしっかりと磁石(図1では3つの磁石44a,44b,44c)を固定することができる。このような集磁構造とすることで、磁性ビーズの集磁に寄与する磁力線を、隣り合う磁石の磁極外周近傍46に集中させることができ、集磁構造体の体積増加を最小限に留めつつ、大きい磁力を発生させることが可能となる。   FIG. 1 shows an example in which three magnets (the uppermost magnet 44a, the central magnet 44b, and the lowermost magnet 44c) are fixed. However, the number of magnets may be plural. It is not limited to. When the upper pole 44d of the uppermost magnet 44a is an S pole, the lower pole 44e is an N pole, so the central magnet 44b is arranged so that the upper pole 44f is an N pole (ie, The lower pole 44g becomes the S pole, and the lowermost magnet 44c is arranged so that the upper pole 44h becomes the S pole (that is, the lower pole 44i becomes the N pole). As a result, the N poles are adjacent to each other between the uppermost magnet 44a and the central magnet 44b, and the S poles are adjacent to each other between the central magnet 44b and the lowermost magnet 44c. The magnet support 45 is a non-magnetic material, and can firmly fix the magnets (three magnets 44a, 44b, 44c in FIG. 1) so that the plurality of magnets do not move due to the repulsive force. By adopting such a magnetic flux collecting structure, the magnetic force lines contributing to the magnetic flux collecting of the magnetic beads can be concentrated in the vicinity of the magnetic pole outer periphery 46 of the adjacent magnet, and the increase in the volume of the magnetic flux collecting structure is kept to a minimum. It is possible to generate a large magnetic force.

図2(a)は、磁石44単独での磁力線の分布を、図2(b)は本発明の集磁構造における磁力線の分布を一番上の磁石44aの上面側の極44dがS極である場合について模式的に示したものである。磁石44が同じ材料,同じ大きさであれば、磁石から出る磁力線の本数は同じである。図2(a)の場合は、磁力線が空間に広く伸びるため、広範囲に渡って磁力の影響を及ぼすことが可能であるが、それに伴って磁束密度が小さくなるため、磁力は小さくなってしまう。一方、図2(b)の場合は、隣り合う磁石の磁極外周近傍46に集中させることができ、磁力の影響が及ぶ範囲は図2(a)の場合に比べて狭くなるものの、磁力の影響が及ぶ範囲において磁束密度を大きく、すなわち磁力を大きくすることが可能となる。本発明の集磁構造は、後に詳述する反応容器内の限られた領域で用いられるため、限られた範囲に磁力線を集中させる図2(b)の磁力線分布の方が効率良く磁性ビーズを回収することが可能となる。   2A shows the distribution of the magnetic lines of force of the magnet 44 alone, and FIG. 2B shows the distribution of the magnetic lines of force in the magnetic flux collecting structure of the present invention. The pole 44d on the upper surface side of the uppermost magnet 44a is the S pole. This is schematically shown for a certain case. If the magnet 44 is the same material and the same size, the number of lines of magnetic force coming out of the magnet is the same. In the case of FIG. 2A, since the magnetic lines of force extend widely in the space, it is possible to influence the magnetic force over a wide range. However, the magnetic flux density is reduced accordingly, so that the magnetic force is reduced. On the other hand, in the case of FIG. 2B, it can be concentrated in the vicinity of the magnetic pole outer periphery 46 of the adjacent magnet, and the range of influence of the magnetic force is narrower than that in the case of FIG. It is possible to increase the magnetic flux density, that is, to increase the magnetic force in the range covered by. Since the magnetic flux collecting structure of the present invention is used in a limited region in the reaction vessel which will be described in detail later, the magnetic field distribution in FIG. It becomes possible to collect.

図1では、磁石44及び磁石支持体45の断面が円形である例を示したが、磁石44及び磁石支持体45の断面は多角形でも構わない。また、図1では磁石44及び磁石支持体45の断面が相似形の場合を示したが、必ずしも相似形に限定されるものではない。   Although FIG. 1 shows an example in which the cross section of the magnet 44 and the magnet support 45 is circular, the cross section of the magnet 44 and the magnet support 45 may be polygonal. Moreover, although the case where the cross section of the magnet 44 and the magnet support body 45 was a similar shape was shown in FIG. 1, it is not necessarily limited to a similar shape.

さらに、図1は隣り合う3つの磁石44a,44b,44cの間が非磁性体である磁石支持体45と同じ材料で充填された例を示したが、図3(a)に示すように隣り合う3つの磁石44a,44b,44cの間が空隙47であっても、図3(b)に示すように隣り合う3つの磁石44a,44b,44cの間が磁石支持体45とは異なる材料である非磁性体48であっても、あるいは図3(c)に示すように隣り合う3つの磁石44a,44b,44cの間が磁性体49であってもかまわない。   Further, FIG. 1 shows an example in which the space between three adjacent magnets 44a, 44b, and 44c is filled with the same material as the magnet support 45 that is a non-magnetic material, but as shown in FIG. Even if the gap 47 is between the three magnets 44a, 44b, 44c, the material between the three adjacent magnets 44a, 44b, 44c is different from that of the magnet support 45 as shown in FIG. Even a non-magnetic body 48 or a magnetic body 49 between three adjacent magnets 44a, 44b, 44c as shown in FIG.

図2(c)は隣り合う3つの磁石44a,44b,44cの間が空隙47である場合の磁力線の分布を一番上の磁石44aの上面側の極44dがS極である場合について模式的に示したものである。磁力線の分布は図2(b)と似たものとなる。また、隣り合う3つの磁石44a,44b,44cの間が磁石支持体45とは異なる材料である非磁性体48の場合も、磁力線の分布は図2(b)と似たものとなる。   FIG. 2C schematically shows the distribution of the lines of magnetic force when the gap 47 is between the three adjacent magnets 44a, 44b, 44c when the pole 44d on the upper surface side of the uppermost magnet 44a is the S pole. It is shown in. The distribution of magnetic field lines is similar to that shown in FIG. Also, in the case of the non-magnetic body 48, which is a material different from the magnet support 45, between the three adjacent magnets 44a, 44b, 44c, the distribution of the lines of magnetic force is similar to that shown in FIG.

図2(d)は隣り合う3つの磁石44a,44b,44cの間が磁性体49である場合の磁力線の分布を一番上の磁石44aの上面側の極44dがS極である場合について模式的に示したものである。この場合、磁性体49は誘導磁化により、上側磁性体の上面49a及び下面49bはS極、上側磁性体の側面49cはN極、下側磁性体の上面49d及び下面49eはN極、下側磁性体の側面49fはS極に磁化されるため、磁性ビーズの回収に寄与する集磁構造42の外側における磁束線分布はやはり図2(b)と似たものとなる。   FIG. 2D schematically shows the distribution of the lines of magnetic force when the three adjacent magnets 44a, 44b, and 44c are the magnetic body 49 when the upper pole 44d of the uppermost magnet 44a is the S pole. It is shown as an example. In this case, the upper surface 49a and the lower surface 49b of the upper magnetic body is the S pole, the side surface 49c of the upper magnetic body is the N pole, and the upper surface 49d and the lower surface 49e of the lower magnetic body are the N pole and the lower side. Since the side surface 49f of the magnetic material is magnetized to the south pole, the magnetic flux line distribution on the outside of the magnetic flux collecting structure 42 that contributes to recovery of the magnetic beads is similar to that shown in FIG.

なお、反応部の溶液高さが極めて小さい場合には、集磁構造42を液面高さよりも低くする必要性から、磁性体棒カバー51の先端と集磁構造42をできる限り近づける必要が生じる。磁性体棒カバー51の先端が曲率を有する場合は、その曲率に応じて、図4に示すように3つの磁石44a,44b,44cのそれぞれの径d1,d2,d3を、磁性体棒カバー51の先端に向かうにつれてd1>d2>d3となるように小さくすることで、磁性体棒カバー51の先端と集磁構造42を近づけることが可能となる。   When the solution height in the reaction part is extremely small, it is necessary to make the magnetism collecting structure 42 lower than the liquid surface height, so that the tip of the magnetic rod cover 51 and the magnetism collecting structure 42 need to be as close as possible. . When the tip of the magnetic bar cover 51 has a curvature, the diameters d1, d2, and d3 of the three magnets 44a, 44b, and 44c are changed to the magnetic bar cover 51 according to the curvature, as shown in FIG. The tip of the magnetic rod cover 51 and the magnetism collecting structure 42 can be brought closer to each other by reducing the distance so as to satisfy d1> d2> d3.

〔第2の集磁構造〕
図5は、本発明を適用した別の集磁構造の実施形態を示す平面図である。集磁構造142は、磁石144の先端に形成されており、円柱状の磁石144及び磁石支持体145とで構成される。磁石支持体145は開口部145b,内壁145c,底面145aで構成される窪みを有する磁性体であり、その内部に磁石144が格納される。磁石支持体145の窪み内径145eは磁石144の直径144eよりも大きく、磁石側面144cと磁石支持体の窪み内壁145cの間には空隙146が形成される。磁石144は円柱長手方向にその磁極を有しており、その磁石支持体底面側の極144aは磁石支持体の窪み底面145aに固着される。なお、磁石144のもう一方の極である磁石支持体開口側の極144bは、その端部144dが、磁石支持体145の開口部内壁端部145dに近接するように、磁石144の長さ144fを設計しておく。もちろん、磁石144の長さを基準にして磁石支持体145の窪みの深さを合わせ込んでも構わない。このような構造にすることで、磁石支持体開口部145bの極が磁石支持体底面側の極144aと同極になり、磁力線を磁石支持体の窪み開口部145bに集中させることができ、磁力を3〜5倍に強化することが可能となる。
[Second magnetic flux collecting structure]
FIG. 5 is a plan view showing another embodiment of the magnetic flux collecting structure to which the present invention is applied. The magnetic flux collecting structure 142 is formed at the tip of the magnet 144 and includes a columnar magnet 144 and a magnet support 145. The magnet support 145 is a magnetic body having a recess composed of an opening 145b, an inner wall 145c, and a bottom surface 145a, in which the magnet 144 is stored. The recess inner diameter 145e of the magnet support 145 is larger than the diameter 144e of the magnet 144, and a gap 146 is formed between the magnet side surface 144c and the recess inner wall 145c of the magnet support. The magnet 144 has its magnetic pole in the longitudinal direction of the cylinder, and the pole 144a on the bottom surface side of the magnet support is fixed to the recessed bottom surface 145a of the magnet support. The pole 144b on the magnet support opening side, which is the other pole of the magnet 144, has a length 144f of the magnet 144 so that the end 144d is close to the opening inner wall end 145d of the magnet support 145. Design. Of course, the depth of the recess of the magnet support 145 may be adjusted based on the length of the magnet 144. With such a structure, the pole of the magnet support opening 145b becomes the same pole as the pole 144a on the bottom side of the magnet support, and the magnetic field lines can be concentrated on the recess opening 145b of the magnet support. Can be strengthened 3 to 5 times.

図6(a)は、磁石144単独での磁力線の分布を、図6(b)は本発明の第2の集磁構造における磁力線の分布を磁石の磁石支持体底面側の極144aがS極、磁石の磁石支持体開口側の極144bがN極である場合について模式的に示したものである。磁石144が同じ材料,同じ大きさであれば、磁石から出る磁力線の本数は同じである。図6(a)の場合は、磁力線が空間に広く伸びるため、広範囲に渡って磁力の影響を及ぼすことが可能であるが、それに伴って磁束密度が小さくなるため、磁力は小さくなってしまう。一方、図6(b)の場合は、磁石支持体の窪み開口部145bに磁力線を集中させることができ、磁力の影響が及ぶ範囲は図6(a)の場合に比べて狭くなるものの、影響が及ぶ範囲において磁束密度を大きく、すなわち磁力を大きくすることが可能となる。本発明の集磁構造は、後に詳述する反応容器内の限られた領域で用いられるため、限られた範囲に磁力線を集中させる図6(b)の磁力線分布の方が効率良く磁性ビーズを回収することが可能となる。   6A shows the distribution of the magnetic lines of force of the magnet 144 alone, FIG. 6B shows the distribution of the magnetic lines of force in the second magnetic flux collecting structure of the present invention, and the pole 144a on the bottom side of the magnet support of the magnet is the S pole. FIG. 6 schematically shows a case where the pole 144b on the magnet support opening side of the magnet is an N pole. If the magnet 144 is the same material and the same size, the number of lines of magnetic force coming out of the magnet is the same. In the case of FIG. 6A, since the magnetic lines of force extend widely in the space, it is possible to influence the magnetic force over a wide range, but the magnetic flux density decreases accordingly, and thus the magnetic force decreases. On the other hand, in the case of FIG. 6B, the lines of magnetic force can be concentrated on the concave opening 145b of the magnet support, and the range affected by the magnetic force is narrower than that in the case of FIG. It is possible to increase the magnetic flux density, that is, to increase the magnetic force in the range covered by. Since the magnetic flux collecting structure of the present invention is used in a limited region in the reaction vessel, which will be described in detail later, the magnetic force distribution shown in FIG. It becomes possible to collect.

図5では、磁石144及び磁石支持体145の断面が円形である例を示したが、磁石144及び磁石支持体145の断面は多角形でも構わない。一例として、図7に磁石144及び磁石支持体145の断面が方形である例を示した。また、図5及び図7は磁石144及び磁石支持体145の断面が相似形である場合を示したが、必ずしも相似形に限定されるものではない。   FIG. 5 shows an example in which the cross section of the magnet 144 and the magnet support 145 is circular, but the cross section of the magnet 144 and the magnet support 145 may be polygonal. As an example, FIG. 7 shows an example in which the magnet 144 and the magnet support 145 have a square cross section. 5 and 7 show the case where the cross sections of the magnet 144 and the magnet support 145 are similar, the invention is not necessarily limited to the similar shape.

ところで、磁石支持体145の内部に空隙146を介して磁石144を格納する場合、図8に示すように、磁石144と磁石支持体145が同心状には配列せず、磁石144が偏心して磁石支持体145に接触し、空隙146が場所によって不均一になってしまう場合がある。   By the way, when the magnet 144 is stored in the magnet support 145 through the gap 146, the magnet 144 and the magnet support 145 are not arranged concentrically as shown in FIG. There is a case where the space 146 comes into contact with the support 145 and the space 146 becomes uneven depending on the location.

図6(c)は本発明の集磁構造において、磁石144が偏心した場合の磁力線の分布を、磁石の磁石支持体底面側の極144aがS極、磁石の磁石支持体開口側の極144bがN極である場合について模式的に示したものである。図6(b)のように、磁石に偏心が無い場合と比較すると、空隙が大きくなった部位146aでは磁力線の空間への広がりが大きくなり、磁束密度が小さくなる。しかし、図6(a)の磁石144単独の場合よりも磁束密度は大きいため、磁性ビーズの回収効率を高めることができる。   FIG. 6C shows the distribution of the lines of magnetic force when the magnet 144 is eccentric in the magnetic flux collecting structure of the present invention. The pole 144a on the magnet support bottom surface side of the magnet is the S pole, and the pole 144b on the magnet support opening side of the magnet. Is a schematic illustration of a case where N is an N pole. As shown in FIG. 6B, compared with the case where the magnet is not eccentric, the portion 146a where the gap is large increases the spread of the lines of magnetic force to the space, and the magnetic flux density decreases. However, since the magnetic flux density is larger than that of the magnet 144 alone in FIG. 6A, the recovery efficiency of the magnetic beads can be increased.

一方、空隙が小さい部位146bでは磁束密度が大きくなるものの、磁力線の空間への広がりが小さくなり、ほとんど磁性ビーズの回収に寄与できなくなる恐れがある。一般に、磁石144や磁石支持体145などの機械加工部品は、面取りと呼ばれる端部切除処理が施されるため、図8に示すように端部を拡大すると、磁石の磁石支持体開口側端部144d及び磁石支持体の窪み開口部内壁端部145dにはそれぞれの切除部144g,145gがあり、磁石の磁石支持体開口側端部144dと磁石支持体の窪み開口部内壁端部145dは直接接触しない。磁石の磁石支持体開口側端部144d及び磁石支持体の窪み開口部内壁端部145dの切除部144g,145gを大きくすれば、磁石144が偏心しても磁力線をある程度近傍の空間に広げることができる。したがって、空隙の小さい部位146bでも、切除部を設けることで磁性ビーズの回収効率を高めることが可能となる。図8では磁石の磁石支持体開口側端部144d及び磁石支持体の窪み開口部内壁端部145dを45度の角度で直線状に切除した例を示したが、切除部の形状はこれに限定されるものではない。   On the other hand, although the magnetic flux density is increased in the portion 146b where the gap is small, the spread of the magnetic lines of force is reduced, and there is a possibility that it may hardly contribute to the recovery of the magnetic beads. In general, machining parts such as the magnet 144 and the magnet support 145 are subjected to an end cutting process called chamfering. Therefore, when the end is enlarged as shown in FIG. 8, the end of the magnet on the opening side of the magnet support There are cut portions 144g and 145g in the inner wall end 145d of the recess opening portion 144d and the magnet support, and the magnet support opening end 144d of the magnet and the recess opening inner wall end 145d of the magnet support are in direct contact with each other. do not do. If the cut portions 144g and 145g of the magnet support opening end 144d of the magnet and the recess opening inner wall end 145d of the magnet support are enlarged, the lines of magnetic force can be spread to a certain space even if the magnet 144 is eccentric. . Therefore, it is possible to increase the recovery efficiency of the magnetic beads by providing the cut portion even in the portion 146b having a small gap. FIG. 8 shows an example in which the magnet support opening end 144d of the magnet and the recess opening inner wall end 145d of the magnet support are cut linearly at an angle of 45 degrees, but the shape of the cut is limited to this. Is not to be done.

以上のように、磁石144と磁石支持体145が偏心しても本発明の効果は得られるものであるが、磁力を最も効率的に強化するためには空隙146が均一であることが望ましい。図9は、磁石144と磁石支持体145の偏心という課題を解決するために空隙146を非磁性体147で充填した集磁構造の実施形態である。非磁性体147は、中空円筒状のものを空隙に挿入しても構わないし、磁石144を磁石支持体145の内部に格納した後に液状の樹脂などを流し込んで固化させても構わない。このような構造にすることで、空隙の均一化が図れ、磁力を効率よく強化することが可能となる。   As described above, even if the magnet 144 and the magnet support 145 are decentered, the effect of the present invention can be obtained. However, in order to strengthen the magnetic force most efficiently, it is desirable that the gap 146 is uniform. FIG. 9 shows an embodiment of a magnetic flux collecting structure in which a gap 146 is filled with a nonmagnetic material 147 in order to solve the problem of eccentricity between the magnet 144 and the magnet support 145. As the non-magnetic material 147, a hollow cylindrical member may be inserted into the gap, or after storing the magnet 144 in the magnet support 145, a liquid resin or the like may be poured and solidified. By adopting such a structure, the gaps can be made uniform and the magnetic force can be enhanced efficiently.

また磁石144が極めて小さい場合には、窪みを有する円柱状あるいは多角柱状の磁性体からなる磁石支持体145を作成したり、その内部に磁石144を格納したりすることが困難になる場合がある。このような場合には、磁石支持体145を、図10に示すように板状の磁性体を折り曲げて作成しても構わないし、もっと簡単に、図11に示すように、折り曲げ箇所を2箇所としても構わない。磁石支持体145を図11のような形状にすれば、磁石144は磁石支持体145の側方から挿入して格納することが可能となり、より安価な集磁構造142を実現することができる。なお、図5に示す磁石支持体145は、断面が全周に渡って完全に閉じていないものでもよい。   When the magnet 144 is extremely small, it may be difficult to create a magnet support 145 made of a cylindrical or polygonal magnetic body having a depression or to store the magnet 144 therein. . In such a case, the magnet support 145 may be formed by bending a plate-like magnetic body as shown in FIG. 10, or more simply, as shown in FIG. It does not matter. If the magnet support 145 is shaped as shown in FIG. 11, the magnet 144 can be inserted and stored from the side of the magnet support 145, and a cheaper magnetic flux collecting structure 142 can be realized. Note that the magnet support 145 shown in FIG. 5 may have a cross section that is not completely closed over the entire circumference.

さて、本発明の集磁構造を有する核酸抽出装置は、図12に示すように、載置台1の一面における所定の位置に複数の反応容器2を取り付け、反応容器2を用いて生物学的試料に対して様々な処理を実施するものである。核酸抽出装置は、載置台1と、複数の試薬瓶を収容できる試薬ラック3と、処理対象の生物学的試料を充填した試料容器を収容できる検体ラック4と、複数の磁性体棒を収容した磁性体棒ラック5と、複数の磁性体棒カバーを収容したカバーラック6と、複数のディスポーザブルチップを収容したチップラック7と、廃棄物を捨てるための廃棄物用容器8と、載置台1の一面に対向する位置において移動自在に配置されたノズル機構9と、ノズル機構9の移動及び位置決めを制御する駆動制御装置10とを備えている。また、図示しないが、核酸抽出装置は、処理条件や生物学的試料に関する情報、その他の各種情報を入力するためのコンピュータを備えている。   Now, in the nucleic acid extraction apparatus having a magnetism collecting structure of the present invention, as shown in FIG. 12, a plurality of reaction vessels 2 are attached at predetermined positions on one surface of the mounting table 1, and a biological sample is obtained using the reaction vessels 2. Various processes are performed on the. The nucleic acid extraction apparatus accommodated a mounting table 1, a reagent rack 3 capable of accommodating a plurality of reagent bottles, a sample rack 4 capable of accommodating a sample container filled with a biological sample to be processed, and a plurality of magnetic rods. A magnetic bar rack 5; a cover rack 6 containing a plurality of magnetic bar covers; a chip rack 7 containing a plurality of disposable chips; a waste container 8 for throwing away waste; A nozzle mechanism 9 that is movably disposed at a position facing one surface and a drive control device 10 that controls the movement and positioning of the nozzle mechanism 9 are provided. Further, although not shown, the nucleic acid extraction apparatus includes a computer for inputting processing conditions, information on biological samples, and other various information.

ここで、生物学的試料とは、特に限定されないが、ヒトを含む動物から採取された血液,血漿,血清,組織片,体液及び尿といった生体試料;動物細胞,植物細胞及び昆虫細胞といった細胞;細菌,真菌及び藻類等の微生物;ウイルス(ウイルス感染細胞を含む)を包含する意味である。また、生物学的試料とは、これら細胞,微生物及びウイルスを培養した培養液、これら細胞,微生物及びウイルスを懸濁した懸濁液を含む意味である。また、これら生物学的試料には、核酸抽出装置による分離抽出や精製の対象となる生物学的分子が含まれている。ここで、生物学的分子とは、DNAやRNA等の核酸,酵素や抗体等のタンパク質,ペプチド断片を意味する。なお、核酸抽出装置は、分離抽出や精製の対象を核酸やタンパク質,ペプチド断片に限定するものではなく、細胞や微生物が産生する化合物(有機化合物や低分子化合物を含む)を生物学的分子として分離抽出や精製の対象とすることができる。   Here, the biological sample is not particularly limited, but biological samples such as blood, plasma, serum, tissue fragments, body fluids and urine collected from animals including humans; cells such as animal cells, plant cells and insect cells; It is meant to include microorganisms such as bacteria, fungi and algae; viruses (including virus-infected cells). The biological sample means a culture solution in which these cells, microorganisms and viruses are cultured, and a suspension in which these cells, microorganisms and viruses are suspended. In addition, these biological samples contain biological molecules that are subject to separation extraction and purification by a nucleic acid extraction apparatus. Here, biological molecules mean nucleic acids such as DNA and RNA, proteins such as enzymes and antibodies, and peptide fragments. Nucleic acid extraction devices are not limited to nucleic acids, proteins, and peptide fragments for separation and purification, but compounds (including organic compounds and low molecular weight compounds) produced by cells and microorganisms are used as biological molecules. It can be the target of separation and extraction and purification.

核酸抽出装置において反応容器2は、図13〜図15に示すように、全体が略箱型を呈しており、内部に各種試薬を分注するための複数の反応部2la〜2ldを有している。複数の反応部2la〜2ldは、所定の容積となるように窪み部として形成されている。なお、本例では、反応部21dは、反応部21a〜2lcの容積よりも小となるように、浅い窪み部として形成されている。なお、反応容器2において、反応部の数及び各反応部の容積は特に限定されず、生物学的試料に対する処理の内容に応じて適宜設定することができる。また、核酸抽出装置には、生物学的試料に対する処理の内容に応じて、反応部の数や各反応部の容積が異なる種類の反応容器2を取り付けることができる。   As shown in FIGS. 13 to 15, the reaction container 2 in the nucleic acid extraction apparatus has a substantially box shape as a whole, and has a plurality of reaction units 2la to 2ld for dispensing various reagents therein. Yes. The plurality of reaction parts 2la to 2ld are formed as depressions so as to have a predetermined volume. In addition, in this example, the reaction part 21d is formed as a shallow hollow part so that it may become smaller than the volume of reaction part 21a-2lc. In the reaction vessel 2, the number of reaction units and the volume of each reaction unit are not particularly limited, and can be set as appropriate according to the content of processing on a biological sample. The nucleic acid extraction apparatus can be attached with a type of reaction vessel 2 having a different number of reaction units and different volumes of each reaction unit depending on the contents of the treatment on the biological sample.

また、反応容器2は、複数の反応部2la〜2ldにおける開口端の上方に、側壁によって固まれた空間部22を有している。すなわち、反応容器2は、四方の側壁と複数の反応部2la〜2ldの開口端が臨む一面とから構成される空間部22を有している。さらに、反応容器2は、ノズル機構9に取り付けられた磁性体棒カバーを着脱するためのカバー着脱機構23を備えている。   Moreover, the reaction container 2 has the space part 22 solidified by the side wall above the opening end in the some reaction part 2la-2ld. That is, the reaction vessel 2 has a space portion 22 composed of four side walls and one surface facing the open ends of the plurality of reaction portions 2la to 2ld. Furthermore, the reaction vessel 2 is provided with a cover attaching / detaching mechanism 23 for attaching / detaching the magnetic rod cover attached to the nozzle mechanism 9.

カバー着脱機構23は、磁性体棒カバーを保持するための上部押さえ板24及び下部押さえ板25を有している。上部押さえ板24及び下部押さえ板25は、所定の間隔をもって互いに略平行に配置されている。また、上部押さえ板24及び下部押さえ板25には、複数の反応部2la〜2ldのそれぞれに対向し、磁性体棒カバーの外形寸法に合わせた形状の切り欠き部26が形成されている。切り欠き部26は、反応容器2を上方から見たときに反応部2la〜2ldの開口部の内方に臨む位置に端面が位置するように形成されている。   The cover attaching / detaching mechanism 23 has an upper pressing plate 24 and a lower pressing plate 25 for holding the magnetic bar cover. The upper pressing plate 24 and the lower pressing plate 25 are arranged substantially parallel to each other with a predetermined interval. The upper presser plate 24 and the lower presser plate 25 are each formed with a notch 26 that faces each of the plurality of reaction portions 2la to 2ld and has a shape that matches the outer dimensions of the magnetic rod cover. The notch 26 is formed so that the end face is located at a position facing the inside of the opening of the reaction parts 2la to 2ld when the reaction container 2 is viewed from above.

核酸抽出装置においてノズル機構9は、図16に示すようなノズル31を1つあるいは複数備えている。ノズル機構9は、少なくとも反応容器2の数以上の数のノズル31を備えている。言い換えれば、核酸抽出装置において、ノズル31の個数以下の反応容器2を配設することができる。より具体的には、ノズル31は例えば8連〜12連程度までの並列化が可能である。ノズル31を並列化することで、単位時間当たりの処理能力(スループット)を向上させることが可能となる。   In the nucleic acid extraction apparatus, the nozzle mechanism 9 includes one or a plurality of nozzles 31 as shown in FIG. The nozzle mechanism 9 includes at least the number of nozzles 31 equal to or greater than the number of reaction vessels 2. In other words, in the nucleic acid extraction apparatus, reaction containers 2 equal to or less than the number of nozzles 31 can be provided. More specifically, the nozzles 31 can be arranged in parallel, for example, about 8 to 12 stations. By arranging the nozzles 31 in parallel, the processing capacity (throughput) per unit time can be improved.

ノズル31は、図示しないが、内部が筒状となっておりポンプ手段等の吸引・吐出駆動装置と接続されている。ノズル31は、最も小径の先端部32,先端部32よりも大径の中途部33を有している。   Although not shown, the nozzle 31 has a cylindrical shape and is connected to a suction / discharge driving device such as pump means. The nozzle 31 has a tip portion 32 having the smallest diameter and a midway portion 33 having a diameter larger than that of the tip portion 32.

ノズル31の先端部32には、図17に示すディスポーザブルチップ35及び図1に示す磁性体棒41を選択的に装着することができる。以下、説明の便宜上、図1に示す磁性体棒41を例に挙げて説明するが、図5に示す磁性体棒141でも良い。ディスポーザプルチップ35及び磁性体棒41は、それぞれ基端部の内径がノズル31の先端部32とほぼ同径となっており、また先端に向かって小径となるような形状となっている。よって、ディスポーザブルチップ35及び磁性体棒41は、基端部からノズル31の先端部32を挿入することでノズル31に嵌め込むことができる。   The disposable tip 35 shown in FIG. 17 and the magnetic rod 41 shown in FIG. 1 can be selectively mounted on the tip 32 of the nozzle 31. Hereinafter, for convenience of explanation, the magnetic rod 41 shown in FIG. 1 will be described as an example, but the magnetic rod 141 shown in FIG. 5 may be used. Each of the disposable tip 35 and the magnetic rod 41 has a shape in which the inner diameter of the base end portion is substantially the same as that of the tip end portion 32 of the nozzle 31 and becomes smaller toward the tip end. Therefore, the disposable chip 35 and the magnetic rod 41 can be fitted into the nozzle 31 by inserting the distal end portion 32 of the nozzle 31 from the base end portion.

また、ディスポーザブルチップ35は、基端部にフリンジ部36を有している。磁性体棒41は、先端に本発明の集磁構造42を有しており、基端部にフリンジ部43を有している。   The disposable chip 35 has a fringe portion 36 at the base end. The magnetic rod 41 has the magnetic flux collecting structure 42 of the present invention at the tip, and has a fringe portion 43 at the base end.

一方、ノズル31の中途部33には、図18に示す磁性体棒カバー51を装着することができる。磁性体棒カバー51は、基端部の内径がノズル31の中途部33とほぼ同径となっており、また先端に向かって小径となるような形状となっている。よって、磁性体棒カバー51は、基端部からノズル31の中途部を挿入することでノズル31に嵌め込むことができる。また、磁性体棒カバー51は、基端部にフリンジ部52を有している。   On the other hand, the magnetic rod cover 51 shown in FIG. The magnetic rod cover 51 has a shape in which the inner diameter of the base end portion is substantially the same as that of the middle portion 33 of the nozzle 31 and becomes smaller toward the tip. Therefore, the magnetic rod cover 51 can be fitted into the nozzle 31 by inserting the middle portion of the nozzle 31 from the base end portion. The magnetic rod cover 51 has a fringe portion 52 at the base end portion.

なお、これらディスポーザブルチップ35,磁性体棒41(磁石44を除く部分)及び磁性体棒カバー51は、ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリカーボネートなどの樹脂を使用して作製することができる。   The disposable chip 35, the magnetic rod 41 (the portion excluding the magnet 44), and the magnetic rod cover 51 can be manufactured using a resin such as polyethylene, polypropylene, or polycarbonate.

なお、ノズル機構9は、図示しないが、先端部32や中途部33に取り付けられたディスポーザブルチップ35,磁性体棒41及び磁性体棒カバー51を取り外すための取外し機構を備えていることが好ましい。取外し機構としては、例えば、ディスポーザブルチップ35のフリンジ部36,磁性体棒41のフリンジ部43及び磁性体棒カバー51のフリンジ部52を下方に押し下げる押圧部を採用することができる。   Although not shown, the nozzle mechanism 9 preferably includes a removal mechanism for removing the disposable tip 35, the magnetic rod 41, and the magnetic rod cover 51 attached to the distal end portion 32 and the midway portion 33. As the detaching mechanism, for example, a pressing portion that pushes down the fringe portion 36 of the disposable chip 35, the fringe portion 43 of the magnetic rod 41, and the fringe portion 52 of the magnetic rod cover 51 can be employed.

核酸抽出装置において試薬ラック3は、複数の試薬瓶を収容できる箱形を呈している。試薬ラック3には、生物学的試料に対して実施する具体的な処理内容によって異なる試薬瓶を収容することができる。例えば、生物学的試料から核酸成分を抽出する処理を実施する場合には、カオトロピック剤を含有する溶液の試薬瓶,洗浄液の試薬瓶,溶離液の試薬瓶等を試薬ラック3に収容することができる。また試薬ラック3には、同種の試薬瓶がノズル機構9に備わった複数のノズル31の数と同数収容されていてもよい。この場合、同種の試薬瓶は、複数のノズル31の間隔と合致するように配置される。   In the nucleic acid extraction apparatus, the reagent rack 3 has a box shape that can accommodate a plurality of reagent bottles. The reagent rack 3 can accommodate different reagent bottles depending on the specific processing content to be performed on the biological sample. For example, when performing a process of extracting a nucleic acid component from a biological sample, a reagent bottle of a solution containing a chaotropic agent, a reagent bottle of a washing liquid, a reagent bottle of an eluent, etc. may be stored in the reagent rack 3. it can. The reagent rack 3 may contain the same number of reagent bottles as the number of the plurality of nozzles 31 provided in the nozzle mechanism 9. In this case, the reagent bottles of the same type are arranged so as to match the intervals of the plurality of nozzles 31.

核酸抽出装置において検体ラック4は、異なる又は同一の生物学的試料を充填した複数の検体チューブを収容できる箱形を呈している。検体ラック4には、複数の検体チューブが複数のノズル31の間隔と合致するように配置される。   In the nucleic acid extraction apparatus, the sample rack 4 has a box shape that can accommodate a plurality of sample tubes filled with different or identical biological samples. In the sample rack 4, a plurality of sample tubes are arranged so as to match the intervals of the plurality of nozzles 31.

核酸抽出装置において磁性体棒ラック5は、図1に示した複数の磁性体棒41を収容する複数の開口部を有している。この開口部は、磁性体棒41の外径よりやや大であり、且つフリンジ部43よりやや小となる径を有している。また、これら複数の開口部は、複数のノズル31の間隔と合致するように配置されている。すなわち、複数の開口部の中心間隔が複数のノズル31の先端部の中心間隔と略等しくなるよう、ノズルと同数又はその倍数の開口部が並列し、複数段にわたってこれら開口部の列が形成されている。   In the nucleic acid extraction apparatus, the magnetic rod rack 5 has a plurality of openings for accommodating the plurality of magnetic rods 41 shown in FIG. The opening has a diameter that is slightly larger than the outer diameter of the magnetic rod 41 and slightly smaller than the fringe portion 43. Further, the plurality of openings are arranged so as to coincide with the interval between the plurality of nozzles 31. In other words, the same number of openings as the nozzles or multiples of the openings are arranged in parallel so that the center intervals of the plurality of openings are approximately equal to the center intervals of the tip portions of the plurality of nozzles 31, and rows of these openings are formed in a plurality of stages. ing.

核酸抽出装置においてカバーラック6は、図18に示した複数の磁性体棒カバー51を収容する複数の開口部を有している。この開口部は、磁性体棒カバー51の外径よりやや大であり、且つフリンジ部52よりやや小となる径を有している。また、これら複数の開口部は、複数のノズル31の間隔と合致するように配置されている。すなわち、複数の開口部の中心間隔が複数のノズル31の先端部の中心間隔と略等しくなるよう、ノズルと同数又はその倍数の開口部が並列し、複数段にわたってこれら開口部の列が形成されている。   In the nucleic acid extraction apparatus, the cover rack 6 has a plurality of openings for accommodating the plurality of magnetic bar covers 51 shown in FIG. The opening has a diameter that is slightly larger than the outer diameter of the magnetic rod cover 51 and slightly smaller than the fringe portion 52. Further, the plurality of openings are arranged so as to coincide with the interval between the plurality of nozzles 31. In other words, the same number of openings as the nozzles or multiples of the openings are arranged in parallel so that the center intervals of the plurality of openings are approximately equal to the center intervals of the tip portions of the plurality of nozzles 31, and rows of these openings are formed in a plurality of stages. ing.

核酸抽出装置においてチップラック7は、図17に示した複数のディスポーザブルチップ35を収容する複数の開口部を有している。この開口部は、ディスポーザブルチップ35の外径よりやや大であり、且つフリンジ部36よりやや小となる径を有している。また、これら複数の開口部は、複数のノズル31の間隔と合致するように配置されている。すなわち、複数の開口部の中心間隔が複数のノズル31の先端部の中心間隔と略等しくなるよう、ノズルと同数又はその倍数の開口部が並列し、複数段にわたってこれら開口部の列が形成されている。   In the nucleic acid extraction apparatus, the chip rack 7 has a plurality of openings for accommodating the plurality of disposable chips 35 shown in FIG. The opening has a diameter that is slightly larger than the outer diameter of the disposable chip 35 and slightly smaller than the fringe portion 36. Further, the plurality of openings are arranged so as to coincide with the interval between the plurality of nozzles 31. In other words, the same number of openings as the nozzles or multiples of the openings are arranged in parallel so that the center intervals of the plurality of openings are approximately equal to the center intervals of the tip portions of the plurality of nozzles 31, and rows of these openings are formed in a plurality of stages. ing.

核酸抽出装置において廃棄物用容器8は、使用済みのディスポーザブルチップ35,磁性体棒41及び磁性体棒カバー51や、処理後の生物学的試料,洗浄液等を廃棄する容器であり箱形を呈している。なお、廃棄物用容器8は、図示しないが、ノズル31の先端部32や中途部33に取り付けられたディスポーザブルチップ35、及び磁性体棒カバー51を取り外すための取外し機構を備えていることが好ましい。取外し機構としては、例えば、ディスポーザブルチップ35のフリンジ部36及び磁性体棒カバー51のフリンジ部52に当接し、ノズル31を上方に駆動することでこれらフリンジ部36及び52を下方に押し下げる押圧板を採用することができる。なお、取外し機構は、ノズル機構9及び廃棄物用容器8のうちいずれか一方に備わっていればよい。   In the nucleic acid extraction apparatus, the waste container 8 is a container for discarding the used disposable chip 35, the magnetic rod 41 and the magnetic rod cover 51, the biological sample after treatment, the cleaning liquid, and the like, and has a box shape. ing. Although not shown, the waste container 8 preferably includes a removal tip 35 for removing the disposable tip 35 and the magnetic rod cover 51 attached to the tip portion 32 and the midway portion 33 of the nozzle 31. . As the removal mechanism, for example, a pressing plate that abuts on the fringe portion 36 of the disposable chip 35 and the fringe portion 52 of the magnetic rod cover 51 and drives the nozzle 31 upward to push down the fringe portions 36 and 52 downward. Can be adopted. It should be noted that the removal mechanism only needs to be provided in one of the nozzle mechanism 9 and the waste container 8.

核酸抽出装置において駆動制御装置10は、図示しないが、モータ等の動力源、動力源からの動力を伝達するギア機構及びアーム等からなる駆動機構と、上述したノズル機構9を図12中のX軸,Y軸及びZ軸に沿って移動及びZ軸を中心として回動させる制御信号を当該駆動機構に出力する制御基板とを備えている。なお、制御基板には、図示しないコンピュータで操作者が設定した各種条件が入力される。   In the nucleic acid extraction apparatus, although not shown, the drive control apparatus 10 includes a power source such as a motor, a drive mechanism including a gear mechanism and an arm that transmits power from the power source, and the nozzle mechanism 9 described above with reference to X in FIG. And a control board that outputs a control signal that moves along the axis, the Y-axis, and the Z-axis and rotates about the Z-axis to the drive mechanism. Various conditions set by the operator using a computer (not shown) are input to the control board.

ところで、本発明は、上述した構成の核酸抽出装置に限定されるものではない。上述した核酸抽出装置は、カバー着脱機構23を有する反応容器2を載置台1に取り付ける構成であった。しかしながら、核酸抽出装置は、反応容器2を取り付ける位置にカバー脱着機構23を備えてもよい。すなわち、核酸抽出装置がカバー着脱機構23を有する構成であってもよい。具体的には、図19に示すように、核酸抽出装置は、載置台1の一面における反応容器2を取り付ける位置に、カバー脱着機構23を備えるカバー保持部61を備えている。カバー保持部61は、断面L字状の一対の側面62と、一対の側面62により所定の高さに位置するカバー脱着機構23とから構成されている。カバー保持部61は、図示しないが、載置台1に対して着脱自在となるような機構を有していても良い。また、カバー保持部61を有する核酸抽出装置においては、カバー脱着機構23を有しない以外は同様な構成を有する反応容器2を使用する。また、核酸抽出装置は、複数の反応容器2を取り付ける場合、各反応容器2に対応する複数のカバー保持部61を備えることとなる。   By the way, the present invention is not limited to the nucleic acid extraction apparatus configured as described above. The nucleic acid extraction apparatus described above was configured to attach the reaction container 2 having the cover attaching / detaching mechanism 23 to the mounting table 1. However, the nucleic acid extraction apparatus may include a cover detachment mechanism 23 at a position where the reaction container 2 is attached. That is, the nucleic acid extraction apparatus may be configured to include the cover attaching / detaching mechanism 23. Specifically, as shown in FIG. 19, the nucleic acid extraction apparatus includes a cover holding unit 61 including a cover removal mechanism 23 at a position where the reaction container 2 is attached on one surface of the mounting table 1. The cover holding portion 61 includes a pair of side surfaces 62 having an L-shaped cross section and a cover detaching mechanism 23 positioned at a predetermined height by the pair of side surfaces 62. Although not shown, the cover holding unit 61 may have a mechanism that can be attached to and detached from the mounting table 1. In addition, in the nucleic acid extraction apparatus having the cover holding unit 61, the reaction vessel 2 having the same configuration is used except that the cover detaching mechanism 23 is not provided. In addition, when attaching a plurality of reaction containers 2, the nucleic acid extraction apparatus includes a plurality of cover holding portions 61 corresponding to the respective reaction containers 2.

また、カバー保持部61は、カバー脱着機構23を上下方向(図12に示したZ軸方向)に移動,位置決めできるように構成しても良い。この場合、一対の側面62の互いに対向する面に、上下方向に平行な複数の凹溝を形成し、凹溝に沿ってカバー脱着機構23を上下方向に移動させることができる。また、この場合、カバー脱着機構23を一対の側面62に固定するため、ピン等の固定手段を有していることが好ましい。   Further, the cover holding portion 61 may be configured to move and position the cover detaching mechanism 23 in the vertical direction (Z-axis direction shown in FIG. 12). In this case, a plurality of concave grooves parallel to the vertical direction can be formed on the surfaces of the pair of side surfaces 62 facing each other, and the cover removal mechanism 23 can be moved in the vertical direction along the concave grooves. In this case, in order to fix the cover detaching mechanism 23 to the pair of side surfaces 62, it is preferable to have fixing means such as pins.

以上のように構成された核酸抽出装置は、生物学的試料に対する様々な処理を実施することができる。以下では、生物学的試料から核酸成分を抽出する処理を実施する形態を例として核酸抽出装置を説明する。具体的には、核酸抽出装置は、核酸及びその他の不純物を含有する試料にカオトロピック剤存在下でシリカコーティングされた磁性ビーズを混合し、当該磁性ビーズの表面へ核酸を吸着させ、核酸を吸着した磁性ビーズを分離し、洗浄した後に磁性ビーズから核酸を溶離する核酸抽出を実施する。   The nucleic acid extraction apparatus configured as described above can perform various processes on biological samples. Hereinafter, the nucleic acid extraction apparatus will be described by taking as an example an embodiment for performing a process of extracting a nucleic acid component from a biological sample. Specifically, in the nucleic acid extraction apparatus, a sample containing nucleic acid and other impurities is mixed with magnetic beads coated with silica in the presence of a chaotropic agent, the nucleic acid is adsorbed on the surface of the magnetic bead, and the nucleic acid is adsorbed. After separating and washing the magnetic beads, nucleic acid extraction is performed to elute the nucleic acids from the magnetic beads.

より具体的には、先ず、図20に示すように、反応部21aに処理対象の生物学的試料とカオトロピック剤や界面活性剤を含む溶液、反応部21b及び21cに洗浄液、反応部21dに溶離液を分注する。これら溶液を反応部21a〜2ldに分注する際には、ノズル機構9のノズル31にディスポーザブルチップ35を取り付ける。ディスポーザブルチップ35をノズル31に取り付けるには、先ず、駆動制御装置10による制御によりノズル機構9を、チップラック7に収容されたディスポーザブルチップ35の基端部の中心とノズル31の先端部32とが正確に対向する位置に移動させる(X軸及びY軸方向の移動)。次に、駆動制御装置10による制御によりノズル機構9を下方(Z軸)に移動させることによって、ノズル31の先端部32にディスポーザブルチップ35を取り付けることができる。以上の一連の動作により、ノズル機構9が有する複数のノズル31の全てにディスポーザブルチップ35を取り付けることができる。   More specifically, first, as shown in FIG. 20, the reaction part 21a is a biological sample to be treated and a solution containing a chaotropic agent or a surfactant, the reaction parts 21b and 21c are washed, and the reaction part 21d is eluted. Dispense the liquid. When these solutions are dispensed into the reaction portions 21 a to 2 ld, the disposable tip 35 is attached to the nozzle 31 of the nozzle mechanism 9. In order to attach the disposable chip 35 to the nozzle 31, first, the nozzle mechanism 9 is controlled by the drive control device 10 so that the center of the proximal end portion of the disposable chip 35 accommodated in the chip rack 7 and the distal end portion 32 of the nozzle 31 are arranged. Move to the exact opposite position (movement in the X-axis and Y-axis directions). Next, the disposable tip 35 can be attached to the tip portion 32 of the nozzle 31 by moving the nozzle mechanism 9 downward (Z-axis) under the control of the drive control device 10. Through the series of operations described above, the disposable chips 35 can be attached to all of the plurality of nozzles 31 included in the nozzle mechanism 9.

そして、ディスポーザブルチップ35を取り付けた状態で、駆動制御装置10による制御によりノズル機構9を試薬ラック3の上方に移動し、試薬瓶の内部にディスポーザブルチップ35の先端を挿入し、図示しないポンプ手段等の吸引・吐出駆動装置により所定量の溶液を吸引する。このとき、所定の試薬瓶をノズル31の数と同数準備して試薬ラックに並列させることで、複数のディスポーザブルチップ35の全てに同時に溶液を吸引することができる。   Then, with the disposable chip 35 attached, the nozzle mechanism 9 is moved above the reagent rack 3 under the control of the drive control device 10, the tip of the disposable chip 35 is inserted into the reagent bottle, pump means (not shown), etc. A predetermined amount of solution is sucked by the suction / discharge driving device. At this time, by preparing the same number of predetermined reagent bottles as the number of nozzles 31 and arranging them in parallel with the reagent rack, the solution can be simultaneously sucked into all of the plurality of disposable chips 35.

その後、駆動制御装置10による制御によりノズル機構9を反応容器2の上方に移動し、ディスポーザブルチップ35の先端を所定の反応部21a〜2ld上に位置決めする。この状態で吸引・吐出駆動装置が作動し、ディスポーザブルチップ35に吸引した溶液を所定の反応部21a〜2ld内に分注することができる。溶液を分注し終わると、駆動制御装置10による制御によりノズル機構9を廃棄物用容器8の上方に移動し、ノズル機構9又は廃棄物用容器8に取り付けられた取外し機構を作動させて、使用済みのディスポーザブルチップ35を廃棄する。   Thereafter, the nozzle mechanism 9 is moved above the reaction vessel 2 under the control of the drive control device 10, and the tip of the disposable tip 35 is positioned on the predetermined reaction portions 21a to 2ld. In this state, the suction / discharge driving device operates, and the solution sucked into the disposable chip 35 can be dispensed into the predetermined reaction portions 21a to 2ld. When dispensing of the solution is completed, the nozzle mechanism 9 is moved above the waste container 8 under the control of the drive control device 10, and the removal mechanism attached to the nozzle mechanism 9 or the waste container 8 is operated. The used disposable chip 35 is discarded.

以上の一連の動作は、洗浄液や溶離夜,カオトロピック剤や界面活性剤を含む溶液を分注する際に共通する動作である。なお、生物学的試料の分注については、検体ラック4に収容された検体チューブから所定量の生物学的試料を吸引する以外は、以上の一連の動作により実施される。また、洗浄液,溶離液,生物学的試料及びカオトロピック剤や界面活性剤を含む溶液を分注する際には、それぞれ異なるディスポーザブルチップ35が使用される。   The series of operations described above are operations common to dispensing a cleaning solution, elution night, and a solution containing a chaotropic agent or a surfactant. The biological sample is dispensed by the series of operations described above except that a predetermined amount of the biological sample is aspirated from the sample tube accommodated in the sample rack 4. Further, different disposable tips 35 are used for dispensing a cleaning solution, an eluent, a biological sample, and a solution containing a chaotropic agent or a surfactant.

次に、図21に示すように、処理対象の生物学的試料が分注された反応部21aに対して、シリカコーティングされた磁性ビーズ55を分注する。なお、磁性ビーズ55は、予め反応部21aに分注されていても良いし、磁性ビーズを分散した溶液を上述したノズル機構9の動作と同様にして、反応部21aに分注しても良い。また、図20に示した段階で生物学的試料を分注したが、生物学的試料は磁性ビーズ55とともに或いは順次この段階で分注されても良い。   Next, as shown in FIG. 21, silica-coated magnetic beads 55 are dispensed into the reaction part 21a into which the biological sample to be treated has been dispensed. The magnetic beads 55 may be dispensed in advance into the reaction unit 21a, or a solution in which magnetic beads are dispersed may be dispensed into the reaction unit 21a in the same manner as the operation of the nozzle mechanism 9 described above. . Further, the biological sample is dispensed at the stage shown in FIG. 20, but the biological sample may be dispensed together with the magnetic beads 55 or sequentially at this stage.

ここで、磁性ビーズ55とは、例えば、バイオテクノロジーの分野で従来使用されている磁性体としての特徴を有するビーズであれば如何なる材質,形状及び粒径のものを使用することができる。また、核酸抽出装置において核酸抽出処理を実施する場合は、核酸吸着能を有する磁性ビーズ55を使用する。核酸吸着能は、磁性体からなるビーズの表面をシリカコーティングすることによって付与することができる。   Here, the magnetic beads 55 may be of any material, shape and particle size as long as the beads have characteristics as a magnetic material conventionally used in the field of biotechnology. Moreover, when performing a nucleic acid extraction process in a nucleic acid extraction apparatus, the magnetic bead 55 which has a nucleic acid adsorption ability is used. The nucleic acid adsorption ability can be imparted by coating the surface of beads made of a magnetic material with silica.

この段階では、反応部21aにカオトロピック剤が存在するため、生物学的試料に含まれていた核酸成分がシリカコーティングされた磁性ビーズ55の表面に吸着する。また、この段階では、反応部21aの内部を攪拌しても良い。反応部21aの内部を攪拌するには、例えば、反応容器2の外部から磁界を周期的に印加することで磁性ビーズ55を内部で移動させる方法、又は、ノズル31にディスポーザブルチップ35や磁性体棒カバー51を取り付け、駆動制御装置10でノズル機構9を制御してノズル31に取り付けたディスポーザプルチップ35や磁性体棒カバー51を反応部21a内部で回転若しくは揺動させる方法を使用することができる。   At this stage, since a chaotropic agent is present in the reaction part 21a, the nucleic acid component contained in the biological sample is adsorbed on the surface of the magnetic beads 55 coated with silica. In this stage, the inside of the reaction part 21a may be stirred. In order to stir the inside of the reaction part 21a, for example, a method of moving the magnetic beads 55 inside by periodically applying a magnetic field from the outside of the reaction vessel 2, or a disposable tip 35 or a magnetic rod on the nozzle 31 is used. A method can be used in which the cover 51 is attached and the disposer pull tip 35 or the magnetic rod cover 51 attached to the nozzle 31 by controlling the nozzle mechanism 9 with the drive control device 10 is rotated or oscillated inside the reaction portion 21a. .

次に、図22に示すように、磁性体棒41及び磁性体棒カバー51をノズル31に取り付け、反応部21a内の磁性ビーズ55を磁性体棒カバー51の先端部に捕捉する。この段階において、磁性体棒41及び磁性体棒カバー51をノズル31に取り付けるには、上述した駆動制御装置10でノズル機構9を制御してノズル31にディスポーザブルチップ35を取り付ける動作と同様である。また、磁性体棒カバー51は、磁性体棒41をノズル31の先端部32に取り付けた後、ノズル31の中途部33に取り付ける。また、この段階では、磁性体棒41及び磁性体棒カバー51の先端部を反応部21a内において回動,揺動若しくは上下動させることで、磁性体棒カバー51の先端部に磁性ビーズ55を確実に捕捉することができる。磁性体棒41及び磁性体棒カバー51の先端部を反応部21a内において回動,揺動若しくは上下動させるには、駆動制御装置10でノズル機構9を制御することで実施できる。   Next, as shown in FIG. 22, the magnetic rod 41 and the magnetic rod cover 51 are attached to the nozzle 31, and the magnetic beads 55 in the reaction unit 21 a are captured at the tip of the magnetic rod cover 51. At this stage, attaching the magnetic rod 41 and the magnetic rod cover 51 to the nozzle 31 is the same as the operation of attaching the disposable tip 35 to the nozzle 31 by controlling the nozzle mechanism 9 by the drive control device 10 described above. The magnetic rod cover 51 is attached to the middle portion 33 of the nozzle 31 after the magnetic rod 41 is attached to the tip 32 of the nozzle 31. Also, at this stage, the magnetic beads 55 are attached to the tip of the magnetic rod cover 51 by rotating, swinging, or vertically moving the tip of the magnetic rod 41 and the magnetic rod cover 51 in the reaction portion 21a. It can be reliably captured. Turning the tip of the magnetic rod 41 and the magnetic rod cover 51 in the reaction portion 21a can be performed by controlling the nozzle mechanism 9 with the drive control device 10.

次に、図23に示すように、駆動制御装置10によってノズル機構9を駆動制御し、磁性ビーズ55を捕捉した状態で、磁性体棒41及び磁性体棒カバー51の先端部を反応部21aから反応部21bに移動させる。このとき、磁性体棒41及び磁性体棒カバー51は、カバー着脱機構23に接触しないよう空間部22内部を移動することとなる。   Next, as shown in FIG. 23, the nozzle mechanism 9 is driven and controlled by the drive control device 10, and the tip of the magnetic rod 41 and the magnetic rod cover 51 is moved from the reaction portion 21a while the magnetic beads 55 are captured. Move to reaction section 21b. At this time, the magnetic rod 41 and the magnetic rod cover 51 move in the space 22 so as not to contact the cover attaching / detaching mechanism 23.

次に、図24に示すように、駆動制御装置10によってノズル機構9を駆動制御し、カバー着脱機構23を利用して、磁性ビーズ55を磁性体棒カバー51の先端部から取り外す。磁性ビーズ55を捕捉した状態で磁性体棒カバー51を反応部21bに挿入する工程から、磁性ビーズ55を磁性体棒カバー51の先端部から取り外す動作を図25(a)〜(d)に示す。   Next, as shown in FIG. 24, the nozzle mechanism 9 is driven and controlled by the drive control device 10, and the magnetic beads 55 are removed from the tip of the magnetic rod cover 51 using the cover attaching / detaching mechanism 23. The operation of removing the magnetic bead 55 from the tip of the magnetic rod cover 51 from the step of inserting the magnetic rod cover 51 into the reaction portion 21b with the magnetic beads 55 captured is shown in FIGS. .

先ず、図25(a)に示すように、駆動制御装置10によってノズル機構9を駆動制御し、磁性体棒41及び磁性体棒カバー51を取り付けたノズル31の先端を反応部21b内部に挿入する(Z軸の下方向)。   First, as shown in FIG. 25 (a), the drive control device 10 controls the drive of the nozzle mechanism 9, and the tip of the nozzle 31 with the magnetic rod 41 and the magnetic rod cover 51 attached is inserted into the reaction portion 21b. (Downward direction of Z axis).

次に、図25(b)に示すように、磁性体棒41及び磁性体棒カバー51を取り付けたノズル31の先端を反応部21b内部から引き上げる(Z軸の上方向)。   Next, as shown in FIG. 25 (b), the tip of the nozzle 31 to which the magnetic rod 41 and the magnetic rod cover 51 are attached is pulled up from the inside of the reaction portion 21b (upward in the Z axis).

次に、図25(c)に示すように、磁性体棒カバー51のフリンジ部52がカバー着脱機構23の上部押さえ板24及び下部押さえ板25の間に位置するまでノズル31を引き上げ、切り欠き部26に磁性体棒カバー51を嵌め込むように移動させる(Y軸方向)。この移動により、磁性体棒カバー51のフリンジ部52は、上部押さえ板24及び下部押さえ板25の間に挿入されるとともに係止されることとなる。なお、切り欠き部26は、反応容器2を上方から見たときに反応部21a〜21dの開口部の内方に臨む位置に端面が位置するように形成されている。したがって、切り欠き部26に磁性体棒カバー51を嵌め込む動作において、磁性体棒カバー51の周面が反応部21bの側面に接触せず、安定して嵌め込むことができる。   Next, as shown in FIG. 25C, the nozzle 31 is pulled up until the fringe portion 52 of the magnetic bar cover 51 is positioned between the upper pressing plate 24 and the lower pressing plate 25 of the cover attaching / detaching mechanism 23, and the notch The magnetic rod cover 51 is moved so as to fit in the portion 26 (Y-axis direction). By this movement, the fringe portion 52 of the magnetic bar cover 51 is inserted and locked between the upper pressing plate 24 and the lower pressing plate 25. The notch 26 is formed so that the end face is located at a position facing the inside of the opening of the reaction parts 21a to 21d when the reaction container 2 is viewed from above. Therefore, in the operation of fitting the magnetic rod cover 51 into the notch 26, the peripheral surface of the magnetic rod cover 51 does not contact the side surface of the reaction portion 21b and can be fitted stably.

次に、図25(d)に示すように、駆動制御装置10によってノズル機構9を駆動制御し、ノズル31を更に上方に引き上げる(Z軸の上方向)。この引き上げ動作により、ノズル31に取り付けられた磁性体棒カバー51のフリンジ部52上面が上部押さえ板24により係止され、ノズル31から磁性体棒カバー51のみが離間することとなる。ノズル31に取り付けられた磁性体棒41は、ノズル31とともに上方に引き上げられるため、磁性体棒カバー51の先端に捕捉された磁性ビーズは先端から外れ、反応部21bの底面へと沈降していく(図24)。このように、カバー着脱機構23を使用することによって、上記磁性体棒カバー51の先端部が反応部21a〜21dに挿入された状態で、ノズル31から磁性体棒カバー51を取り外すとともに磁性体棒カバー51を保持することができる。   Next, as shown in FIG. 25 (d), the nozzle control 9 is driven and controlled by the drive control device 10, and the nozzle 31 is further lifted upward (upward in the Z axis). By this lifting operation, the upper surface of the fringe portion 52 of the magnetic bar cover 51 attached to the nozzle 31 is locked by the upper pressing plate 24, and only the magnetic bar cover 51 is separated from the nozzle 31. Since the magnetic rod 41 attached to the nozzle 31 is pulled upward together with the nozzle 31, the magnetic beads captured at the tip of the magnetic rod cover 51 are detached from the tip and settle down to the bottom surface of the reaction portion 21b. (FIG. 24). As described above, by using the cover attaching / detaching mechanism 23, the magnetic rod cover 51 is removed from the nozzle 31 and the magnetic rod is removed while the tip of the magnetic rod cover 51 is inserted into the reaction portions 21a to 21d. The cover 51 can be held.

以上のように、駆動制御装置10によってノズル機構9を駆動制御するだけで、反応部21a内の磁性ビーズ55を反応部21bへと移動させることができる。この動作では、反応部21aからの溶液の抜き取りといった工程が不要であり、非常に簡便に磁性ビーズ55を移動できる。   As described above, the magnetic beads 55 in the reaction unit 21a can be moved to the reaction unit 21b only by driving and controlling the nozzle mechanism 9 by the drive control device 10. In this operation, the step of extracting the solution from the reaction part 21a is not necessary, and the magnetic beads 55 can be moved very easily.

なお、図24に示した状態で、磁性ビーズ55は、反応部21bに分注された洗浄液により洗浄することができ、生物学的試料に由来するタンパク質等の不純物を磁性ビーズ55の表面から除去することができる。この段階で、洗浄効果をより高めるため反応部21b内部の洗浄液を攪拌しても良い。反応部21bの内部を攪拌するには、例えば、反応容器2の外部から磁界を周期的に印加することで磁性ビーズ55を内部で移動させる方法、又は、ノズル31に取り付けられた磁性体棒41を取り外した後、カバー着脱機構23に保持された磁性体棒カバー51をノズル31に再び装着し、磁性体棒カバー51を反応部21b内部で回転若しくは揺動させる方法を使用することができる。なお、磁性体棒カバー51をノズル31に取り付ける動作は、図25(a)〜(d)に示した一連の動作の逆の動作を実施すればよい。   In the state shown in FIG. 24, the magnetic beads 55 can be washed with the washing liquid dispensed in the reaction part 21b, and impurities such as proteins derived from biological samples are removed from the surface of the magnetic beads 55. can do. At this stage, the cleaning liquid inside the reaction part 21b may be agitated in order to enhance the cleaning effect. In order to stir the inside of the reaction unit 21 b, for example, a method of moving the magnetic beads 55 inside by periodically applying a magnetic field from the outside of the reaction vessel 2, or a magnetic rod 41 attached to the nozzle 31. After removing the magnetic bar cover 51, the magnetic bar cover 51 held by the cover attaching / detaching mechanism 23 can be reattached to the nozzle 31, and the magnetic bar cover 51 can be rotated or rocked inside the reaction portion 21b. The operation of attaching the magnetic rod cover 51 to the nozzle 31 may be performed by reversing the series of operations shown in FIGS.

次に、図26に示すように、反応部21bにて洗浄された磁性ビーズ55を再び磁性体棒カバー51の先端に捕捉する。この段階は、図22に示した段階と同様に、駆動制御装置10によってノズル機構9を駆動制御することで実施できる。   Next, as shown in FIG. 26, the magnetic beads 55 washed in the reaction unit 21 b are captured again at the tip of the magnetic rod cover 51. This stage can be implemented by controlling the drive of the nozzle mechanism 9 by the drive control device 10 as in the stage shown in FIG.

次に、磁性体棒カバー51の先端に捕捉した磁性ビーズ55を反応部21cにおいて2回目の洗浄を実施し(図示せず)、図27に示すように、磁性体棒カバー51の先端に捕捉された磁性ビーズ55を溶離液が分注された反応部21dへ移動させる。この段階は、図23に示した段階と同様に、駆動制御装置10によってノズル機構9を駆動制御することで実施できる。   Next, the magnetic beads 55 captured at the tip of the magnetic rod cover 51 are washed for the second time in the reaction part 21c (not shown), and trapped at the tip of the magnetic rod cover 51 as shown in FIG. The magnetic beads 55 thus moved are moved to the reaction part 21d into which the eluent has been dispensed. This stage can be implemented by controlling the drive of the nozzle mechanism 9 by the drive control device 10 as in the stage shown in FIG.

次に、図28に示すように、駆動制御装置10によってノズル機構9を駆動制御し、カバー着脱機構23を利用して、磁性ビーズ55を磁性体棒カバー51の先端部から取り外す。この段階は、図25に示した段階と同様に、駆動制御装置10によってノズル機構9を駆動制御することで実施できる。この段階では、磁性ビーズ55の表面に吸着した核酸成分を溶離液中に溶離させることができる。   Next, as shown in FIG. 28, the nozzle mechanism 9 is driven and controlled by the drive control device 10, and the magnetic beads 55 are removed from the tip of the magnetic rod cover 51 using the cover attaching / detaching mechanism 23. This step can be performed by controlling the drive of the nozzle mechanism 9 by the drive control device 10 as in the step shown in FIG. At this stage, the nucleic acid component adsorbed on the surface of the magnetic beads 55 can be eluted in the eluent.

最後に、図29に示すように、溶離液中の磁性ビーズ55を、図26に示した段階と同様に、磁性ビーズ40を再び磁性体棒カバー51の先端に捕捉する。そして、駆動制御装置10による制御によりノズル機構9を廃棄物用容器8の上方に移動し、ノズル機構9又は廃棄物用容器8に取り付けられた取外し機構を作動させて、先端に磁性ビーズ55を捕捉した状態で磁性体棒カバー51を廃棄する。   Finally, as shown in FIG. 29, the magnetic beads 55 in the eluent are captured again at the tip of the magnetic rod cover 51 in the same manner as shown in FIG. Then, the nozzle mechanism 9 is moved above the waste container 8 under the control of the drive control device 10, and the removal mechanism attached to the nozzle mechanism 9 or the waste container 8 is operated to place the magnetic beads 55 at the tip. The magnetic rod cover 51 is discarded in the captured state.

以上で説明したように、核酸抽出装置を用いた核酸抽出方法では、磁性ビーズ55を磁性体棒カバー51の先端に捕捉して各反応部21a〜2ldへと移動させている。チップを用いて磁性ビーズ55を含む溶液から不要な溶液を吸引したり、必要な溶液を吐出する従来の方法では、不要な溶液を吸引する際に磁性ビーズも一緒に吸引してしまう結果、磁性ビーズをロスしてしまうといった問題があった。しかし、上述した核酸抽出装置を用いた核酸抽出方法では、磁性ビーズ55のロスといった問題が生ずることなく、抽出効率の高い核酸抽出処理を実現することができる。   As described above, in the nucleic acid extraction method using the nucleic acid extraction apparatus, the magnetic beads 55 are captured at the tip of the magnetic rod cover 51 and moved to the reaction units 21a to 2ld. In the conventional method of sucking an unnecessary solution from a solution containing the magnetic beads 55 using a chip or discharging the necessary solution, the magnetic beads are also sucked together when the unnecessary solution is sucked. There was a problem of losing beads. However, in the nucleic acid extraction method using the nucleic acid extraction apparatus described above, a nucleic acid extraction process with high extraction efficiency can be realized without causing a problem such as loss of the magnetic beads 55.

さて、隣り合う磁石の同極同士が隣接するように、つまり磁石が反発しあうように磁石支持体45に複数の磁石44を固定した本発明の集磁構造42を先端部に持つ磁性体棒41で磁性ビーズ55の捕捉を行った場合と、隣り合う磁石の異なる極が隣接する、つまり磁石が引きつけ合うように磁石支持体45に複数の磁石44を固定した集磁構造を先端部に持つ磁性体棒41で磁性ビーズ55の捕捉を行った場合の、磁性ビーズ55の捕捉の効率を比較した結果を図30に示す。東洋紡社製の核酸抽出試薬を用い、カオトロピック剤を含む核酸抽出試薬1ミリリットル中に、核酸抽出に用いる磁性ビーズ50マイクロリットルを加えて、本発明による核酸抽出装置を用いて磁性ビーズの捕捉実験を行った。溶液の濁度(波長600nmでの吸光度)を測定し、磁性ビーズを加える前の溶液の濁度と捕捉実施前の濁度とを基準として磁性ビーズの残存率を算出した。グラフ中、丸のプロットが本発明の隣り合う磁石の同極同士が隣接するように固定した集磁構造を用いた結果であり、四角のプロットが隣り合う磁石の異なる極が隣接するように固定した集磁構造を用いた結果である。同極同士が隣接するように固定した集磁構造が25秒程度の集磁時間で溶液中の磁性ビーズをほとんど捕捉できているのに対し、異なる極同士が隣接するように固定した集磁構造は、同じ集磁時間では半分程度しか磁性ビーズを捕捉できていない。   Now, a magnetic rod having a magnetic flux collecting structure 42 of the present invention at the tip thereof, in which a plurality of magnets 44 are fixed to a magnet support 45 so that the same poles of adjacent magnets are adjacent to each other, that is, the magnets repel each other. When the magnetic beads 55 are captured at 41, the tip has a magnetic flux collecting structure in which a plurality of magnets 44 are fixed to a magnet support 45 so that different poles of adjacent magnets are adjacent, that is, the magnets attract each other. FIG. 30 shows the result of comparing the efficiency of capturing the magnetic beads 55 when the magnetic beads 55 are captured by the magnetic rod 41. Using a nucleic acid extraction reagent manufactured by Toyobo Co., Ltd., adding 50 microliters of magnetic beads used for nucleic acid extraction to 1 ml of nucleic acid extraction reagent containing a chaotropic agent, and conducting a magnetic bead capture experiment using the nucleic acid extraction apparatus according to the present invention. went. The turbidity of the solution (absorbance at a wavelength of 600 nm) was measured, and the residual ratio of the magnetic beads was calculated based on the turbidity of the solution before adding the magnetic beads and the turbidity before carrying out the capture. In the graph, the circle plot is the result of using a magnetic flux collecting structure in which the same poles of adjacent magnets of the present invention are adjacent to each other, and the square plot is fixed so that different poles of adjacent magnets are adjacent to each other. This is a result of using the magnetic flux collecting structure. The magnetic flux collecting structure fixed so that the same poles are adjacent to each other can capture most of the magnetic beads in the solution in a magnetic flux collecting time of about 25 seconds, whereas the magnetic flux collecting structure fixed so that the different poles are adjacent to each other. Can capture only about half of the magnetic beads at the same magnetic collection time.

核酸抽出処理で使用する試薬量は高々数ミリリットルであるため、反応容器2の反応部21a〜21dもせいぜい内径10mm程度と限られた大きさになる。それ故、反応部に挿入される磁性体棒カバー51や、磁性体棒カバー内で使用する磁性体棒41はそれよりも小さな径にならざるを得ず、結果として磁石44の大きさも限られたものになる。また、溶液中の磁性ビーズを捕捉することから、集磁構造42は溶液高さよりも低くする必要がある。このような制限によって磁石は小さなものを使用せざるを得ないが、本発明による核酸抽出装置では小さな磁石であっても配置方法で磁性ビーズの捕捉効率を向上させることができる。   Since the amount of reagent used in the nucleic acid extraction process is several milliliters at most, the reaction portions 21a to 21d of the reaction vessel 2 are limited to an inner diameter of about 10 mm at most. Therefore, the magnetic rod cover 51 inserted into the reaction part and the magnetic rod 41 used in the magnetic rod cover must be smaller in diameter, and as a result, the size of the magnet 44 is limited. It becomes a thing. Further, since the magnetic beads in the solution are captured, the magnetic flux collecting structure 42 needs to be lower than the solution height. Due to such limitations, a small magnet must be used. However, in the nucleic acid extraction apparatus according to the present invention, even when the magnet is small, the trapping efficiency of the magnetic beads can be improved by the arrangement method.

さらに、核酸抽出装置では反応部21a〜21dの内部を攪拌して、磁性ビーズと核酸成分の吸着効率や、不要成分の洗浄効率を高めることができる。攪拌を効果的に行うために、図31(a),図31(b)に示すように、反応部21a(21c〜21dも同様)の内径y1と磁性体棒カバー51の外径xの比が、x/y1>0.5となるようにすることで、磁性体棒カバーを反応部21aに挿入する前の液面高さz0と、磁性体棒カバーを反応部21aに挿入した後の液面高さz1の変化を大きくすることができ、攪拌を効果的に行うことができる。これは、駆動制御装置10でノズル機構9を制御してノズル31に取り付けた磁性体棒カバー51を反応部21a〜21dに出し入れするだけで溶液面が上下し、結果として反応部21a〜21d内部の溶液を攪拌できるためである。一方、図31(c),図31(d)に示すように、反応部21a(21c〜21dも同様)の内径y2と磁性体棒カバー51の外径xの比が、x/y2≦0.5の場合は、磁性体棒カバーを反応部21aに挿入する前の液面高さz0と、磁性体棒カバーを反応部21aに挿入した後の液面高さz2の変化が小さく、駆動制御装置10でノズル機構9を制御してノズル31に取り付けた磁性体棒カバー51を反応部21a〜21dに出し入れするだけでは溶液をじゅうぶん攪拌することができない。この場合は、駆動制御装置10によってノズル機構9に攪拌のための制御を付加しなければならないことになる。以上のように、反応部21a(21c〜21dも同様)の内径y2と磁性体棒カバー51の外径xの比を工夫することで、駆動制御を簡便にでき、かつ処理速度を上げることが可能となる。   Furthermore, in the nucleic acid extraction apparatus, the inside of the reaction units 21a to 21d can be agitated to increase the adsorption efficiency of magnetic beads and nucleic acid components and the cleaning efficiency of unnecessary components. In order to perform stirring effectively, as shown in FIGS. 31 (a) and 31 (b), the ratio of the inner diameter y1 of the reaction portion 21a (the same applies to 21c to 21d) and the outer diameter x of the magnetic rod cover 51 is used. However, by satisfying x / y1> 0.5, the liquid level height z0 before the magnetic rod cover is inserted into the reaction portion 21a and the magnetic rod cover after the magnetic rod cover is inserted into the reaction portion 21a. The change in the liquid level height z1 can be increased, and stirring can be performed effectively. The drive control device 10 controls the nozzle mechanism 9 to move the magnetic bar cover 51 attached to the nozzle 31 in and out of the reaction units 21a to 21d. As a result, the solution surface moves up and down. This is because the solution can be stirred. On the other hand, as shown in FIG. 31 (c) and FIG. 31 (d), the ratio of the inner diameter y2 of the reaction portion 21a (the same applies to 21c to 21d) and the outer diameter x of the magnetic rod cover 51 is x / y2 ≦ 0. In the case of .5, the change in the liquid level height z0 before the magnetic rod cover is inserted into the reaction portion 21a and the change in the liquid level height z2 after the magnetic rod cover is inserted into the reaction portion 21a are small. The solution cannot be stirred thoroughly only by controlling the nozzle mechanism 9 with the control device 10 and putting the magnetic rod cover 51 attached to the nozzle 31 into and out of the reaction portions 21a to 21d. In this case, control for stirring must be added to the nozzle mechanism 9 by the drive control device 10. As described above, the drive control can be simplified and the processing speed can be increased by devising the ratio between the inner diameter y2 of the reaction portion 21a (same for 21c to 21d) and the outer diameter x of the magnetic rod cover 51. It becomes possible.

1 載置台
2 反応容器
3 試薬ラック
4 検体ラック
5 磁性体棒ラック
6 カバーラック
7 チップラック
8 廃棄物用容器
9 ノズル機構
10 駆動制御装置
21a〜21d 反応部
22 空間部
23 カバー着脱機構
24 上部押さえ板
25 下部押さえ板
26 切り欠き部
31 ノズル
32 先端部
33 中途部
35 ディスポーザブルチップ
36,43,52 フリンジ部
41,141 磁性体棒
42,142 集磁構造
44,144 磁石
44a 一番上の磁石
44b 中央の磁石
44c 一番下の磁石
44d 一番上の磁石の上面側の極
44e 一番上の磁石の下面側の極
44f 中央の磁石の上面側の極
44g 中央の磁石の下面側の極
44h 一番下の磁石の上面側の極
44i 一番下の磁石の下面側の極
45,145 磁石支持体
46 隣り合う磁石の磁極外周近傍
47 隣り合う磁石間の空隙
48 隣り合う磁石間の非磁性体
49 隣り合う磁石間の磁性体
49a 上側磁性体の上面
49b 上側磁性体の下面
49c 上側磁性体の側面
49d 下側磁性体の上面
49e 下側磁性体の下面
49f 下側磁性体の側面
51 磁性体棒カバー
55 磁性ビーズ
61 カバー保持部
62 側面
144a 磁石の磁石支持体底面側の極
144b 磁石の磁石支持体開口側の極
144c 磁石側面
144d 磁石の磁石支持体開口側端部
144e 磁石直径
144f 磁石長さ
144g 磁石の磁石支持体開口側端部切除部
145a 磁石支持体の窪み底面
145b 磁石支持体の窪み開口部
145c 磁石支持体の窪み内壁
145d 磁石支持体の窪み開口部内壁端部
145e 磁石支持体の窪み内径
145g 磁石支持体の窪み開口部内壁端部切除部
146 空隙
146a 空隙が大きい部位
146b 空隙が小さい部位
147 非磁性体
x 磁性体棒カバー外径
y1,y2 反応部内径
z0,z1,z2 液面高さ
d1 一番上の磁石の外径
d2 中央の磁石の外径
d3 一番下の磁石の外径
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mounting base 2 Reaction container 3 Reagent rack 4 Specimen rack 5 Magnetic bar rack 6 Cover rack 7 Chip rack 8 Waste container 9 Nozzle mechanism 10 Drive control device 21a-21d Reaction part 22 Space part 23 Cover attaching / detaching mechanism 24 Upper part presser Plate 25 Lower retainer plate 26 Notch portion 31 Nozzle 32 Tip portion 33 Intermediate portion 35 Disposable tip 36, 43, 52 Fringe portion 41, 141 Magnetic rods 42, 142 Magnetic collecting structure 44, 144 Magnet 44a Top magnet 44b Center magnet 44c Bottom magnet 44d Top face pole 44e Top face pole 44e Top face bottom face pole 44f Center magnet top face pole 44g Center magnet bottom face pole 44h The pole 44i on the upper surface side of the lowermost magnet The poles 45, 145 on the lower surface side of the lowermost magnet Magnet support 46 Near the magnetic pole outer periphery 4 of the adjacent magnet Air gap 48 between adjacent magnets Non-magnetic material 49 between adjacent magnets Magnetic material 49a between adjacent magnets Upper surface 49b of upper magnetic material Lower surface 49c of upper magnetic material Side surface 49d of upper magnetic material Lower surface of upper magnetic material 49e Side magnetic body lower surface 49f Lower magnetic body side surface 51 Magnetic rod cover 55 Magnetic bead 61 Cover holding portion 62 Side surface 144a Magnet magnet support bottom pole 144b Magnet magnet support opening side pole 144c Magnet side surface 144d Magnet support opening side end 144e of magnet Magnet diameter 144f Magnet length 144g Magnet support opening side end cutout part 145a Magnet support bottom 145b Magnet support bottom opening 145c Magnet support hollow inner wall 145d Inner wall end 145e of the recess opening of the magnet support 145e Inner diameter 145g of the recess of the magnet support 46 Air gap 146a Large air gap portion 146b Small air gap portion 147 Non-magnetic material x Magnetic rod cover outer diameter y1, y2 Reaction portion inner diameter z0, z1, z2 Liquid level height d1 Upper magnet outer diameter d2 Magnet outer diameter d3 The outer diameter of the bottom magnet

Claims (19)

カオトロピック剤存在下でシリカコーティングされた磁性ビーズを捕捉する複数の磁力体と、これらの磁力体を覆う磁力体カバーを有することを特徴とする核酸抽出装置。   A nucleic acid extraction apparatus comprising: a plurality of magnetic bodies that capture silica-coated magnetic beads in the presence of a chaotropic agent; and a magnetic body cover that covers these magnetic bodies. 請求項1に記載の核酸抽出装置において、
複数の磁力体は、磁力体の磁極の同極同士が隣接するように、各々空隙を介して向かい合う構造であることを特徴とする核酸抽出装置。
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 1,
The nucleic acid extraction apparatus, wherein the plurality of magnetic bodies have a structure facing each other through a gap so that the same magnetic poles of the magnetic bodies are adjacent to each other.
請求項1に記載の核酸抽出装置において、
複数の磁力体は、磁力体の磁極の同極同士が隣接するように、各々非磁性体を介して向かい合うように固定化された構造であることを特徴とする核酸抽出装置。
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 1,
The nucleic acid extraction apparatus, wherein the plurality of magnetic bodies have a structure fixed so as to face each other via a non-magnetic body so that the same magnetic poles of the magnetic bodies are adjacent to each other.
請求項1に記載の核酸抽出装置において、
複数の磁力体は、磁力体の磁極の同極同士が隣接するように、各々磁性体を介して向かい合うように固定化された構造であることを特徴とする核酸抽出装置。
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 1,
The nucleic acid extraction apparatus, wherein the plurality of magnetic bodies have a structure fixed so as to face each other through the magnetic bodies so that the same magnetic poles of the magnetic bodies are adjacent to each other.
請求項1に記載の核酸抽出装置において、
複数の磁力体は円形または多角形の断面を有する棒状の磁石であることを特徴とする核酸抽出装置。
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 1,
The nucleic acid extraction apparatus, wherein the plurality of magnetic bodies are rod-shaped magnets having a circular or polygonal cross section.
請求項5に記載の核酸抽出装置において、
複数の磁力体の断面が全て相似形であることを特徴とする核酸抽出装置。
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 5,
A nucleic acid extraction apparatus characterized in that all of the cross-sections of a plurality of magnetic bodies are similar.
請求項6に記載の核酸抽出装置において、
複数の磁力体の断面積が、一方から他方に向かうにつれてその断面積が増加していることを特徴とする核酸抽出装置。
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 6, wherein
A nucleic acid extraction apparatus, wherein the cross-sectional area of a plurality of magnetic bodies increases from one to the other.
請求項1に記載の核酸抽出装置において、
複数の磁力体が、反応容器の内容積よりも小さい体積で構成されていることを特徴とする核酸抽出装置。
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 1,
The nucleic acid extraction apparatus, wherein the plurality of magnetic bodies are configured with a volume smaller than the internal volume of the reaction vessel.
請求項1に記載の核酸抽出装置において、
反応容器の内径と、磁力体カバーの外径の比が外径/内径>0.5の関係であることを特徴とする核酸抽出装置。
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 1,
A nucleic acid extraction apparatus characterized in that the ratio of the inner diameter of the reaction vessel and the outer diameter of the magnetic body cover has a relationship of outer diameter / inner diameter> 0.5.
カオトロピック剤存在下でシリカコーティングされた磁性ビーズを捕捉する磁力体と、磁力体を覆う磁力体カバーと、磁力体を支持する磁力体支持部を有し、該磁力支持部は窪みを有する磁性体から成り、前記該窪みに前記磁力体を支持することを特徴とする核酸抽出装置。   A magnetic body that captures silica-coated magnetic beads in the presence of a chaotropic agent, a magnetic body cover that covers the magnetic body, and a magnetic body support that supports the magnetic body, the magnetic support having a depression A nucleic acid extraction apparatus comprising: the hollow and supporting the magnetic body in the depression. 請求項10に記載の核酸抽出装置において、
前記磁力体の一方の極が前記磁力体支持部の前記窪み底部に固定されており、もう一方の極は前記磁力体支持部の前記窪みの開口側端面に近接していることを特徴とする核酸抽出装置。
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 10,
One pole of the magnetic body is fixed to the bottom of the dent of the magnetic body support part, and the other pole is close to an opening side end surface of the dent of the magnetic body support part. Nucleic acid extraction device.
請求項11に記載の核酸抽出装置において、
前記磁力体の側壁と、前記磁力体支持部の前記窪みの内壁との間に空隙を有することを特徴とする核酸抽出装置。
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 11, wherein
A nucleic acid extraction apparatus comprising a gap between a side wall of the magnetic body and an inner wall of the recess of the magnetic body support portion.
請求項11に記載の核酸抽出装置において、
前記磁力体支持部の開口側端面に近接する前記磁力体の端面が切除されていることを特徴とする核酸抽出装置。
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 11, wherein
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 1, wherein an end surface of the magnetic body adjacent to an opening-side end surface of the magnetic body support portion is cut off.
請求項11に記載の核酸抽出装置において、
前記磁力体支持部の開口側端面が切除されていることを特徴とする核酸抽出装置。
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 11, wherein
The nucleic acid extraction apparatus, wherein an opening-side end face of the magnetic body support part is cut off.
請求項12に記載の核酸抽出装置において、
前記磁力体の側壁と、前記磁力体支持部の前記窪みの内壁との間に非磁性体を有することを特徴とする核酸抽出装置
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 12,
A nucleic acid extraction apparatus comprising a non-magnetic material between a side wall of the magnetic material and an inner wall of the recess of the magnetic material support part
請求項10に記載の核酸抽出装置において、
前記磁力体の断面及び前記磁力体支持部の断面が相似形であることを特徴とする核酸抽出装置。
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 10,
The nucleic acid extraction apparatus, wherein a cross section of the magnetic body and a cross section of the magnetic body support portion are similar.
請求項10に記載の核酸抽出装置において、
前記磁力体支持部の側壁が全周に渡って完全に閉じてはいないことを特徴とする核酸抽出装置。
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 10,
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 1, wherein a side wall of the magnetic body support portion is not completely closed over the entire circumference.
請求項10に記載の核酸抽出装置において、
前記磁力体支持部が、反応容器の内容積よりも小さい体積で構成されていることを特徴とする核酸抽出装置。
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 10,
The nucleic acid extraction apparatus, wherein the magnetic body support portion is configured with a volume smaller than an internal volume of a reaction vessel.
請求項10に記載の核酸抽出装置において、
反応容器の内径と、磁力体カバーの外径の比が外径/内径>0.5の関係であることを特徴とする核酸抽出装置。
The nucleic acid extraction apparatus according to claim 10,
A nucleic acid extraction apparatus characterized in that the ratio of the inner diameter of the reaction vessel and the outer diameter of the magnetic body cover has a relationship of outer diameter / inner diameter> 0.5.
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