JP3169026U - 自動化アレイチップ検知装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】自動化機構により、受検物の検知操作を行い、迅速且つ正確に検知することができる自動化アレイチップ検知装置を提供する。【解決手段】受検物前処理領域と純化抽出領域、反転写と画定反応領域及びアレイチップ反応と現像領域が設けられ、受検物を検知する時の受検物とアレイチップの搭載と反応操作テーブルとするサセプタと、サセプタを動揺させるアクチュエータと、サセプタに対して、温度制御を行う温度制御装置と、試験材収納領域と磁石ビード収納領域を有し、受検物に、反応に必要とする関係試験材を供給する試験材格納装置と、必要とする試験材をサセプタへ送り、サセプタにある各領域において、関連受検物を操作や伝送でき、そして、反応した後の廃液排出できる掬い取り装置と、磁石ビードに合わせて、受検物を分離して純化する磁界制御装置と、受検物とアレイチップと反応して現像した後の画像処理が終了されたものを捕獲する画像捕獲装置と、各装置を制御し、反応の画像解析とデータ表示を行う操作装置とが、含有される。【選択図】図１

Description

本考案は、自動化アレイチップ検知装置に関し、特に、自動化機構により、受検物の処理やアレイチップの反応操作を行って、高精度で快速的に検知できる自動化アレイチップ検知装置に関する。
一般の、従来の分子生物検知解析流れにおいて、生物臨床受検物の前処理と濃縮抽出のプロセスは、非常に重要な操作手順である。従来の医学応用検知の場合、基礎性の実験技術において、例えば、臨床受検物前処理やデオキシリボ核酸(deoxyribonucleic acid、 DNA)及びリボ核酸(ribonucleic acid、 RNA)の抽出や純化は、特に容易ではなく、膨大な時間を必要とするだけでなく、その複雑の人工操作や手順により、受検物の消耗が増大され、また、検知の精度が低下される。
本考案者は、上記欠点を解消するため、慎重に研究し、また、学理を活用して、有効に上記欠点を解消でき、設計が合理である本考案を提案する。
本考案の主な目的は、自動化機構により、受検物の前処理が行われ、例えば、分解や分離、純化抽出と画定及びアレイチップの反応操作等が含まれ、そして、反応が終了して現像した後の画像捕獲やデータ解析等が含まれ、これにより、快速的に且つ高精度的に検知することができる。
上記目的を達成するための本考案に係る自動化アレイチップ検知装置は、
端面に、少なくとも一つの受検物前処理領域と純化抽出領域、反転写と画定反応領域、及びアレイチップ反応と現像領域が設けられ、受検物を検知する時の受検物とアレイチップの搭載と反応操作テーブルとするサセプタと、
上記サセプタに接続され、検知中、サセプタを動揺や振動させ、サセプタ内にある受検物や試験材とアレイチップ等に対して、反応に必要とする混合効果を作用させるアクチュエータと、
サセプタに接続され、検知中、サセプタに対して、温度を制御する温度制御装置と、
複数の試験材収納領域と一つの磁石ビード収納領域が含まれ、受検物が反応する時に必要とする試験材を供給する試験材格納装置と、
サセプタと試験材格納装置との間に設置され、必要とする試験材を、サセプタに掬い上げることができ、また、受検物を、サセプタの各領域の間において、引き渡すことができ、そして、受検物が反応した後、生成した廃液を排出することができる掬い取り装置と、
サセプタに接続され、磁石ビード収納領域にある磁石ビードに合わせて、受検物を純化する磁界制御装置と、
アレイチップ反応と現像領域に対応して、受検物とアレイチップが反応して現像した画像を捕獲できる画像捕獲装置と、
サセプタやアクチュエータ、温度制御装置、試験材格納装置、掬い取り装置、磁界制御装置及び画像捕獲装置に接続され、各装置が稼動する時の制御や反応の画像解析及びデータ表示を行う操作装置と、
が含有される。
以下、図面を参照しながら、本考案の特徴や技術内容について、詳しく説明するが、それらの図面等は、参考や説明のためであり、本考案は、それによって制限されることが無い。
本考案の基本構造フロック図 本考案のフロック概念図 本考案のサセプタの概念図
図１乃至図３は、それぞれ、本考案の基本構造フロック図と本考案のフロック概念図及び本考案に係るサセプタの概念図である。図のように、本考案に係る自動化アレイチップ検知装置は、少なくとも、サセプタ１とアクチュエータ２、温度制御装置３、試験材格納装置４、掬い取り装置５、磁界制御装置６、画像捕獲装置７及び操作装置８から構成される。
上記サセプタ１は、端面に、少なくとも受検物前処理領域１１や純化抽出領域１２、反転写と画定反応領域１３及びアレイチップ反応と現像領域１４が設けられ、受検物を検知する時の受検物の搭載と反応操作テーブルとされ、上記アレイチップ反応と現像領域１４に、アレイ式チップ１４１がセッテされ、各チップ１４１に、多数の生物プローブがあり、受検物とアレイ式チップ141との生物プローブ反応が終了した後、その現像は、化学酵素呈色を用いても良いが、其れによって制限されることがない。
上記アクチュエータ２は、サセプタ１に接続され、検知中、サセプタ１を動揺や振動させ、上記アクチュエータ２は、サーボモーターであり、ただ、それによって制限されることがない。
上記温度制御装置３は、サセプタ１に接続され、検知中、サセプタ１に対して、温度を制御する。
上記試験材格納装置４は、多数の試験材収納領域４１と磁石ビード収納領域４２が含まれ、受検物が反応する時に必要とする試験材を供給する。
上記掬い取り装置５は、サセプタ１と試験材格納装置４との間に設置され、必要とする試験材を、サセプタ１に掬い上げ、また、受検物を、サセプタの各領域の間において、引き渡すことができ、そして、受検物が反応終了した後、生成した廃液を排出でき、また、上記掬い取り装置５は、真空吸引器であっても良いが、それによって制限されることがない。
上記磁界制御装置６は、サセプタ１に接続され、磁石ビード収納領域４２にある磁石ビードに合わせて、受検物を純化抽出することができる。
上記画像捕獲装置７は、アレイチップ反応と現像領域１４に対応して、受検物とアレイチップが反応して現像した画像を捕獲でき、上記画像捕獲装置７は、感光素子でも良いが、それによって制限されることがない。
上記操作装置８は、サセプタ１やアクチュエータ２、温度制御装置３、試験材格納装置４、掬い取り装置５、磁界制御装置６及び画像捕獲装置７に接続され、各装置が稼動する時の制御や反応の画像解析及びデータ表示を行い、操作装置８は、処理ユニット８１や処理ユニット８１に接続された入力ユニット８２及び処理ユニット８１に接続された出力ユニット８３が含まれ、上記処理ユニット８１は、ワンチップやプログラマブル論理アレイでもよく、上記入力ユニット８２は、多数のボタンでもよく、上記出力ユニット８３は、表示スクリーンでもよい。上記の構造により、新規の自動化アレイチップ検知装置が構成される。
本考案によれば、検知解析する時、少なくとも、次の手順が含まれる。
一、受検物（例えば、血液）を、サセプタ１の受検物前処理領域１１へ送りながら、分解処理溶液を注入し、また、温度制御装置３により、受検物前処理領域１１を、35℃〜80℃に加熱し、そして、掬い取り装置５で、試験材格納装置４の磁石ビード収納領域４２から、磁石ビードと分離純化に必要とする試験材を、受検物前処理領域１１へ送り、それから、アクチュエータ２により、100〜200rpmで上記サセプタ１を搖動させ、これにより、上記の受検物と磁石ビード及び反応試験材が、混合されて、磁石ビードと受検物との接合作用が、有効に行われる。
二、受検物前処理領域１１にある接合終了の受検物と磁石ビードを、掬い取り装置５により、純化抽出領域１２へ送り、また、磁界制御装置６で、磁石ビードを吸着して、受検物を純化し、この時、更に、掬い取り装置５により、純化抽出領域１２にある磁石ビードを有しない上澄み液を除去する。
三、さらに、掬い取り装置５により、試験材収納領域４１において、反応溶液を掬い上げて純化抽出領域１２へ添加し、同時に、磁界制御装置6をオフにして、磁石ビードを浮遊させ、また、アクチュエータ２により、100〜200rpmで上記サセプタ１を搖動させ、これにより、磁石ビードと反応溶液とが、十分に混合され、受検物と磁石ビードとが分離され、検知する生物分子が放出される。
四、その後、純化抽出領域１２にある、検知する生物分子を含有する溶液を、掬い取り装置５により、反転写と画定反応領域１３へ送り、また、掬い取り装置５により、試験材収納領域４１から反応溶液を掬い上げて反転写と画定反応領域１３へ送り、そして、アクチュエータ２により、100〜200rpmで上記サセプタ１を搖動させ、また、温度制御装置３により、反転写と画定反応領域１３を、35℃〜80℃に加熱し、これにより、検知生物分子の反転写及標記物画定反応が終了される。
五、反転写と画定反応領域１３において、反転写と画定が終了された後の検知生物分子を、掬い取り装置５により、アレイチップ反応と現像領域１４へ送って反応を行わせ、また、掬い取り装置５で、試験材収納領域４１から、多数の反応溶液を掬い上げてアレイチップ反応と現像領域１４へ送り、また、アクチュエータ２により、100〜200rpmで上記サセプタ１を搖動させ、そして、温度制御装置３で、アレイチップ反応と現像領域１４を、35℃〜80℃に加熱し、アレイ式チップ１４１の生物プローブにより、特殊結合を行い、それから、必要とする反応試験材と現像反応させる。
六、また、画像捕獲装置７で、アレイチップ反応と現像領域１４から、検知生物分子とアレイ式チップ141の生物プローブとが、結合反応して現像した後、生成した画像を捕獲、続いて、操作装置８の入力ユニット８２と出力ユニット８３で、処理ユニット８１に合わせて、画像を判読し、或いは、関係する伝送や表示を行い、そのため、画像捕獲装置７によって捕獲された画像に基づいて、解析判別でき、即ち、受検物の所定の生物分子が検知されることを終了する。
上記のように、本考案の各装置を利用して、上記の手順で、全程自動化検知操作を実現でき、従来の人工操作の実験によるばらつきを低減でき、有効に、標準操作流れを作製でき、また、有効に各種反応を加速でき、検知時間を短縮できる。
以上のように、本考案に係る自動化アレイチップ検知装置によれば、有効に、従来の諸欠点を解消でき、自動化機構で、受検物の検知操作を行うことができ、そのため、より快速的により正確的に検知することができ、そのため、本考案は、より進歩的かつより実用的で、法に従って実用新案登録請求を出願する。
以上は、ただ、本考案のより良い実施例であり、本考案は、それによって制限されることが無く、本考案に係わる考案登録請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが、本考案の考案登録請求の範囲内に含まれる。
１ サセプタ
１１ 受検物前処理領域
１２ 純化抽出領域
１３ 反転写と画定反応領域
１４ アレイチップ反応と現像領域
１４１ アレイ式チップ
２ アクチュエータ
３ 温度制御装置
４ 試験材格納装置
４１ 試験材収納領域
４２ 磁石ビード収納領域
５ 掬い取り装置
６ 磁界制御装置
７ 画像捕獲装置
８ 操作装置
８１ 処理ユニット
８２ 入力ユニット
８３ 出力ユニット

Claims (9)

  1. 端面に、少なくとも一つの受検物前処理領域と純化抽出領域、反転写と画定反応領域及びアレイチップ反応と現像領域が設けられ、受検物を検知する時の受検物とアレイチップの搭載と反応操作テーブルとするサセプタと、
    上記サセプタに接続され、検知中、サセプタを動揺や振動させ、サセプタ内にある受検物や試験材とアレイチップ等に対して、反応に必要とする混合効果を作用させるアクチュエータと、
    サセプタに接続され、検知中、サセプタに対して、温度を制御する温度制御装置と、
    複数の試験材収納領域と一つの磁石ビード収納領域が含まれ、受検物が反応する時に必要とする試験材を供給する試験材格納装置と、
    サセプタと試験材格納装置との間に設置され、必要とする試験材を、サセプタに掬い上げることができ、また、受検物を、サセプタの各領域の間において、引き渡すことができ、そして、受検物が反応した後、生成した廃液を排出することができる掬い取り装置と、
    サセプタに接続され、磁石ビード収納領域にある磁石ビードに合わせて、受検物を純化する磁界制御装置と、
    アレイチップ反応と現像領域に対応して、受検物とアレイチップが反応して現像した画像を捕獲できる画像捕獲装置と、
    サセプタやアクチュエータ、温度制御装置、試験材格納装置、掬い取り装置、磁界制御装置及び画像捕獲装置に接続され、各装置が稼動する時の制御や反応の画像解析及びデータ表示を行う操作装置と、が含有される、ことを特徴とする自動化アレイチップ検知装置。
  2. 上記アレイチップ反応と現像領域において、アレイ式チップが設定され、各チップ上に、複数の生物プローブがあることを特徴とする請求項１に記載の自動化アレイチップ検知装置。
  3. 上記アクチュエータは、サーボモーターであることを特徴とする請求項１に記載の自動化アレイチップ検知装置。
  4. 上記掬い取り装置は、真空吸引器であることを特徴とする請求項１に記載の自動化アレイチップ検知装置。
  5. 上記画像捕獲装置は、感光素子であることを特徴とする請求項１に記載の自動化アレイチップ検知装置。
  6. 上記操作装置は、処理ユニットと処理ユニットに接続される入力ユニット及び処理ユニットに接続される出力ユニットが含まれることを特徴とする請求項１に記載の自動化アレイチップ検知装置。
  7. 上記処理ユニットは、ワンチップやプログラマブル論理アレイであることを特徴とする請求項６に記載の自動化アレイチップ検知装置。
  8. 上記入力ユニットは、複数のボタンであることを特徴とする請求項６に記載の自動化アレイチップ検知装置。
  9. 上記出力ユニットは、表示スクリーンであることを特徴とする請求項６に記載の自動化アレイチップ検知装置。
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