反応処理装置
【課題】反応容器プレートを用いて自動的にかつ正確に反応処理を行なうことができる反応処理装置を提供する。
【解決手段】上部ユニットが本体ユニット１００上で水平方向にスライド可能に保持されて開閉可能となっている。上部ユニットが完全に閉じられる際は、上部ユニットが回転方向に円弧を描くように下降し、プレート上面ブロック１２０は反応容器プレート１上で上部ユニットの下降に伴なって垂直下降する。プレート上面ブロック１２０は温度調節部４ｂを下方で保持しており、プレート上面ブロック１２０の下降により温度調節部４ｂは反応容器プレート１の反応容器配置領域に接触する。温度調節部４ｂの下面には位置決めピン１２１ａが設けられ、それに対応する反応容器保持部１３０の上面に穴１２１ｂが設けられている。温度調節部４ｂの下降時に位置決めピン１２１ａと穴１２１ｂが嵌合し、それによって温度調節部４ｂは反応容器プレート１の反応容器配置領域上に位置決めされる。
【解決手段】上部ユニットが本体ユニット１００上で水平方向にスライド可能に保持されて開閉可能となっている。上部ユニットが完全に閉じられる際は、上部ユニットが回転方向に円弧を描くように下降し、プレート上面ブロック１２０は反応容器プレート１上で上部ユニットの下降に伴なって垂直下降する。プレート上面ブロック１２０は温度調節部４ｂを下方で保持しており、プレート上面ブロック１２０の下降により温度調節部４ｂは反応容器プレート１の反応容器配置領域に接触する。温度調節部４ｂの下面には位置決めピン１２１ａが設けられ、それに対応する反応容器保持部１３０の上面に穴１２１ｂが設けられている。温度調節部４ｂの下降時に位置決めピン１２１ａと穴１２１ｂが嵌合し、それによって温度調節部４ｂは反応容器プレート１の反応容器配置領域上に位置決めされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生物学的分析、生化学的分析、又は化学分析一般の分野において、医療や化学の現場において各種の解析や分析を行なうのに適する反応容器プレートを用いて反応処理を行なう反応処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生化学的分析や通常の化学分析に使用する小型の反応装置としては、マイクロマルチチャンバ装置が使用されている。そのような装置としては、例えば平板状の基板表面に複数のウエルを形成したマイクロタイタープレートなどのマイクロウエル反応容器プレートが用いられている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
また、微量の液体を定量的に扱うことができる微量液体秤取構造として、第１流路及び第２流路と、上記第１流路の流路壁に開口する第３流路と、第２流路の流路壁に開口して第３流路の一端と第２流路を連結し第３流路よりも相対的に毛管引力が働きにくい性質の第４流路とを有する構造を備えたものがある（例えば特許文献２，３参照。）。その微量液体秤取構造によれば、第１流路に導入された液体が第３流路内に引き込まれた後、第１流路に残存する上記液体を取り除き、第３流路の容積に応じた体積の液体を第２流路に秤取することができる。
【０００４】
従来のマイクロウエル反応容器プレートは、使用時には反応容器プレートの上面は大気に開放された状態となる。そのため、サンプルに外部から異物が進入する恐れがあるし、逆に反応生成物が外部の環境を汚染することもありうる。
また、特許文献２，３に開示された微量液体秤取構造では、第１流路の両端及び第２流路の両端に液体導入用のポートが形成されているが、それらのポートは大気に開放されており、それらのポートを介して反応生成物が外部の環境を汚染することもありうる。
【０００５】
そこで、本発明者らは、サンプルに反応を起こさせるための反応容器、その反応容器に接続されてサンプルや反応試薬などを流通させるための反応容器流路、試料や試薬などを封入するための封止容器、その封止容器に接続されうる封止容器流路のほか、液体を送液するためのシリンジやシリンジに反応容器流路又は封止容器流路を切り替えて接続するための切替えバルブなどを１枚のプレートに集積し、反応容器、反応容器流路、封止容器、封止容器流路を密閉系とした反応容器プレートを提案している（特許文献４参照）。提案の反応容器プレートによれば、反応容器プレートの外部からの異物の進入や、外部への環境汚染を防ぐことができる。
【特許文献１】特開２００５−１７７７４９号公報
【特許文献２】特開２００４−１６３１０４号公報
【特許文献３】特開２００５−１１４４３０号公報
【特許文献４】ＷＯ２００８／９６４９２号公報
【特許文献５】特開２０００−５０８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような反応容器プレートを用いて自動的にかつ正確に反応処理を行なうことができる反応処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、反応容器が配置されている反応容器配置領域及び反応容器に接続された反応容器流路を１枚のプレート内に備えた反応容器プレートを処理するための反応処理装置であって、反応容器プレートを保持するためのプレート保持部と、プレート保持部を最上部に備えた本体ユニットと、反応処理時にプレート保持部に保持された反応容器プレート上の所定位置に配置される上部ユニットと、上部ユニットを支持しながら本体ユニットとは相対的に水平方向にのみ移動する水平移動部と、本体ユニットに固定されたカム、水平移動部に取り付けられ水平移動部が移動することによってカムに追従して動作するカムフォロア、及び一端がカムフォロアに接続され、他端で上部ユニットを保持し、カムフォロアがカムに追従して動作することに伴なって上部ユニットを上下方向に移動させて最も低い高さの反応処理位置まで下降させるアーム機構を備えた上部ユニット駆動機構と、上部ユニットに設けられ、反応処理時に反応容器配置領域上に配置されて反応容器の温度を調節する温度調節部と、本体ユニット上面と温度調節部下面に設けられ、上部ユニットが反応処理位置にきたときに温度調節部を反応容器配置領域上に位置決めする位置決め機構と、を備えたものである。
【０００８】
反応容器プレートを用いて反応処理を行なう際、反応容器プレートの周囲には光学的測定部など様々な機構が配置される。しかし、それらの機構が反応容器プレートを反応処理装置に設置する際に反応容器プレートを保持するプレート保持部の周囲にあると設置の邪魔である。そこで、本体ユニットの上面にプレート保持部が配置され、上部ユニットが本体ユニットの上部で水平方向にスライドして開閉することができる構造とする。上部ユニットを開くことによってプレート保持部が露出するため、反応容器プレートの設置が容易である。
【０００９】
上部ユニットがスライドする構造であるため、上部ユニットを完全に閉じた状態でも上部ユニットが本体ユニット上の本来の停止位置から数μｍ〜数百μｍずれることがある。上部ユニットの位置ずれは上部ユニットに設けられた温度調節部などの機構の位置ずれとなり、反応測定に影響を与えかねない。そのため本発明では、上部ユニットが反応処理を行なう所定位置まできたときに温度調節部を反応容器プレートの反応容器配置領域上で位置決めする位置決め機構が設けられている。
【００１０】
位置決め機構の一例は、本体ユニットの上面と温度調節部の下面に設けられ、上部ユニットが反応処理を行なう所定位置まできたときに嵌合する穴とピンからなるものである。その場合、本体ユニット、温度調節部のどちらに穴又はピンが設けられていてもよい。なお、ここでの「ピンと穴」とは、突起状のピンと穴に限定されるものではなく、凹凸の噛み合わせを利用したものも含む。
【００１１】
さらに、上部ユニットが反応処理時に温度調節部の上方から反応容器内の反応を光学的に測定する光学的測定部を備えている場合には、温度調節部は反応容器上の位置に光学的測定部による光学的な測定を可能にする窓部を備えている。この場合、温度調節部が本来配置されるべき位置からずれていると、反応容器上に配置されるべき窓部の位置もずれてしまい、光学的測定部の測定を妨げてしまうこともあり得るが、本発明では、温度調節部がピンと穴からなる位置決め機構によって反応容器配置領域上の位置に正確に位置決めされるため、そのような位置ずれが発生せず、光学的測定部の測定を正確に行なうことができる。
【００１２】
通常、反応容器プレートには、試薬や希釈液等を封入しておくための封止容器が設けられている。そして、反応処理時にシリンジをその封止容器へ接続してサンプルと試薬を混合したり、混合したサンプル液を反応容器へ注入したりすることが行なわれる。本発明者らは、予め封止容器に収容された液体や粉末が反応容器プレートの使用前に封止容器流路に入り込まないように、封止容器の底面に押圧により貫通可能な貫通部を設け、封止容器流路の一端を封止容器の下方から上向きに突起した突起流路として、封止容器を下降させて突起流路で貫通部を貫通してはじめて封止容器流路が封止容器に接続される構造も提案している。
【００１３】
しかし、そのような構造の反応容器プレートを使用するには、反応処理を行なう前に突起流路が封止容器の底面を貫通するように封止容器を下降させる必要がある。そのような動作を反応容器プレートをプレート保持部に設置する前に又は設置した後で分析者が手作業で行わなければならないとすると、分析者がその作業をし忘れたときに封止容器に封止容器流路が接続されていない状態で反応処理動作が開始されてしまい、反応容器にサンプル液や反応試薬が搬送されず、反応容器で反応処理が行なわれないなどの不具合が生じることもありうる。
【００１４】
そこで、上部ユニットに、上部ユニットの上下動に追従して動作し、下降動作時に封止容器を下方へ押し込んで封止容器流路を封止容器に接続する封止容器押込み部を設けてもよい。そうすれば、上部ユニットを所定位置にスライドさせるだけで、自動的に封止容器が下方へ押し込まれて封止容器流路が接続されるため、分析者が封止容器を下降させる必要がなくなる。
【００１５】
上記の反応処理装置に関連する装置として、反応容器において核酸の増幅を行なうための熱サイクル試験機がある（特許文献５参照。）。この熱サイクル試験機（以下、関連装置と呼ぶ。）は、蓋キャリアを水平方向に移動させることによって、その内側に取り付けられた加熱手段を有する可動蓋も水平方向へ移動するが、可動蓋は反応容器上ではストッパとガイドによって蓋キャリアの水平方向への移動にともなって垂直な方向にのみ移動するように構成されている。そして、蓋キャリアが所定の位置にまで移動されたときに可動蓋が反応容器を覆う位置まで下降し、加熱手段が反応容器内に配置される。可動蓋はバネによって斜め上方向に常時引張されており、蓋キャリアを所定の位置から移動させることにより、可動蓋がバネの弾性力によってガイドに沿って上昇し、加熱手段が反応容器内から自動的に取り出される。すなわち、この関連装置は、分析者が反応容器をチャンバに設置してから蓋キャリアを所定の位置まで水平に移動させるだけで自動的に加熱手段が反応容器内に配置され、逆に所定の位置から水平に移動させると加熱手段を反応容器内から取り出すことができる。
【００１６】
関連装置の可動蓋の動作と本発明の上部ユニットの動作は類似する。しかし、関連装置の特徴は、ストッパやガイドを利用して、蓋キャリアを所定の位置まで水平に移動させるだけで自動的に可動蓋で反応容器を密閉系にするとともに加熱手段を反応容器内に配置することである。本発明の反応処理装置がカム機構からなる上部ユニット駆動機構を備えているのは、水平移動部を水平移動させるだけで自動的に上部ユニットが所定の位置に配置されるようにするためである。また、関連装置では可動蓋を垂直な方向へ移動させるためにガイドを用いているが、本発明はカム機構を用いている。これらのことから、本発明は関連装置とは対象とする反応容器プレートの構造が異なっているだけではなく、その目的や機構も異なっている。
【００１７】
さらに、本発明の反応処理装置は、液体及び気体の吸入と吐出を行なうシリンジ、及び反応容器流路又は封止容器流路をシリンジに切り替えて接続する切替えバルブをさらに備えた反応容器プレートも処理の対象とすることができる。その場合には、反応容器プレートのシリンジを駆動するためのシリンジ駆動部と、切替えバルブを駆動するためのバルブ駆動部とが上部ユニット又は本体ユニットに設けられる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の反応処理装置は、水平移動部によって上部ユニットを水平方向へ移動させ得るようにし、カム機構により水平移動部の水平移動に伴なって上部ユニットを上下方向へ移動させて最も低い高さの反応処理位置まで下降させるようにしたので、分析者は水平移動部を水平移動させるだけで上部ユニットが自動的に反応処理位置に配置される。そして、本体ユニットの上面と温度調節部の下面に設けられ、上部ユニットが反応処理位置にきたときに温度調節部を反応容器配置領域上に位置決めする位置決め機構が設けられているので、上部ユニットの位置ずれの影響を受けることなく温度調節部を反応容器配置領域上に正確に配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明の反応処理装置が対象とする反応容器プレートの一例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ位置での断面に計量流路１５、注入流路１７、反応容器エアー抜き流路１９，２１、液体ドレイン空間２９、エアードレイン空間３１及びベローズ５３の断面を加えた図である。なお、本発明の反応処理装置に用いられる反応容器プレートの構造は以下に説明する構造のものに限定されない。
【００２０】
複数の反応容器１０が上面を封止された状態で配列された領域が設けられている。同じ領域には、主流路１３、計量流路１５、注入流路１７、反応容器エアー抜き流路１９，２１、ドレイン空間エアー抜き流路２３，２５も設けられている。主流路１３、計量流路１５及び注入流路１７は反応容器流路を構成する。なお、図１（Ａ）では、実際には上からは見えていない各流路を、便宜上、図示している。
【００２１】
主流路１３の一端１３ａは後述の切替えバルブ６３のシリンジ接続流路６３ａへの接続ポートに接続されている。主流路１３の他端は液体ドレイン空間２９に接続されている。液体ドレイン空間２９にはドレイン空間エアー抜き流路２３の一端が接続されている。ドレイン空間エアー抜き流路２３の他端２３ａは切替えバルブ６３のシリンジ接続流路６３ａへの接続ポートに接続されている。
【００２２】
計量流路１５は主流路１３から反応容器１０ごとに枝分かれした流路であり、注入流路１７を介して各反応容器１０に接続されている。計量流路１５の主流路１３からの分岐部分の流路幅はそのすぐ下流の主流路１３の流路幅よりも広く流路抵抗が小さくなっており、主流路１３を流れる液体が計量流路１５に優先的に流れ込み、計量流路１５を充填した後で主流路１３の下流側へ流れる構造である。
【００２３】
注入流路１７は、反応容器１０内と注入流路１７内で圧力差がない状態で反応容器１０内の液密を保つ寸法で形成されている。注入流路１７は複数の溝からなる。
【００２４】
反応容器エアー抜き流路２１は各反応容器１０に反応容器エアー抜き流路１９を介して接続されているとともに一端がエアードレイン空間３１に接続されている。反応容器エアー抜き流路１９は反応容器１０内と反応容器エアー抜き流路１９内で圧力差がない状態で反応容器１０内の液密を保つ寸法及び構造であり、例えば複数の微細流路からなるものである。エアードレイン空間３１にはドレイン空間エアー抜き流路２５の一端が接続されている。ドレイン空間エアー抜き流路２５の他端２５ａは切替えバルブ６３の円弧状流路６３ｂへの接続ポートに接続されている。
【００２５】
反応容器１０が配列されている領域とは異なる領域に封止容器としてサンプル容器３５、試薬容器３７及びエアー吸引用容器３９が設けられている。図１（Ｂ）では図示されていない（サンプル容器３５のみが図示されている。）が、これらの容器３５，３７及び３９の上面は封止されており、特にサンプル容器３５の上面は弾性部材からなるセプタムを含む密閉部材で密閉されている。以下に、図２を参照しながらこれらの容器３５，３７及び３９について説明する。
【００２６】
サンプル容器３５はサンプル容器収容部３６内に収容されている。サンプル収容部３５の下方にサンプル流路３５ａとサンプル容器エアー抜き流路３５ｂが設けられている。サンプル流路３５ａの一端はサンプル容器収容部３６の底部から上向きに突起した第１突起流路３５ｄであり、サンプル容器エアー抜き流路３５ｂの一端は上向きに突起した第２突起流路３５ｅである。図１（Ａ）に示されているように、サンプル容器流路３５ａの他端は切替えバルブ６３のシリンジ接続流路６３ａへの接続ポートとなっており、サンプル容器エアー抜き流路３５ｂの他端は切替えバルブ６３の円弧状流路６３ｂへの接続ポートとなっている。第１突起部３５ｄの基端部の外周側面及び第２突起部３５ｅの基端部の外周側面に、例えばＯリングなど環状のパッキン３５ｆが設けられている。
【００２７】
サンプル容器３５は、サンプル液や試薬を貯留するための液体収容部３５ｇと、液体収容部３５ｇの上部側面に突起部分として設けられたエアー抜き部３５ｉを備えている。サンプル収容部３５ｇとサンプル容器エアー抜き部３５ｉは液体収容部３５ｇに貯留される液体の液面よりも上方にくるように設けられた流路３５ｈによって連通している。
【００２８】
サンプル容器３５の上面は、例えばアルミニウムからなるフィルム３５ｋと弾性部材からなるセプタム４１によって封止されており、注射器などの分注器具を突き刺してサンプルなどの液体を注入できるようになっている。セプタム４１は分注器具の引抜き後の穴を弾性で閉じることができるものである。流路３５ｈは液体収容部３５ｇ内とサンプル容器エアー抜き部３５ｉ内で圧力差がない状態で液体収容部３５ｇの液密を保つように形成されている。この例では、液体収容部３５ｇ内に試薬４５が予め収容されている。
【００２９】
サンプル容器３５のサンプル収容部３５ｇ底面は突起流路３５ａによって貫通可能な第１貫通部３５ｊとなっており、サンプル容器エアー抜き部３５ｉの底面は突起流路３５ｅによって貫通可能な第２貫通部３５ｌとなっている。貫通部３５ｊ，３５ｌは例えばアルミニウムからなるフィルムにより構成されていてもよいし、サンプル容器３５とともに一体成型により形成されていてもよい。
【００３０】
サンプル容器収容部３６の近傍にサンプル容器３５を保持するための係止ツメ３５ｃが設けられており、サンプル容器３５の外周面に係止ツメ３５ｃと係合する係止用溝３５ｍ，３５ｎが設けられている。未使用時のサンプル容器３５は、サンプル容器３５の底面がサンプル容器収容部３６の底から少し浮いた状態で保持され、サンプル容器３５の底面がサンプル容器収容部３６の底に達するまでサンプル容器３５を下方に押し込むことによって使用可能となる。サンプル容器３５の底面がサンプル容器収容部３６の底から少し浮いた状態では、第１貫通部３５ｊと第１突起部３５ｄ、第２貫通部３５ｌと第２突起部３５ｅが対向している（図２（Ｅ）参照。）。この状態からサンプル容器３５を下方に押し込むことによって、第１突起部３５ｄが第１貫通部３５ｊを、第２突起部３５ｅが貫通部３５ｌをそれぞれ貫通し、サンプル収容部３５ｇとサンプル容器流路３５ａ、サンプル容器エアー抜き部３５ｉとサンプル容器エアー抜き流路３５ｂがそれぞれ接続される（図２（Ｆ）参照。）。サンプル容器３５のサンプル容器本体の下面はパッキン３５ｆに押し付けられることにより、液漏れ及びエアー漏れが防止される。
【００３１】
試薬容器３７、エアー吸引用容器３９もサンプル容器３５と同様の構造をもち、それぞれ液体収容部（エアー吸引用容器３９は液体を収容しない。）とエアー抜き部とを備えている。そして、それぞれに一端が接続される試薬容器流路３７ａ、試薬容器エアー抜き流路３７ｂ、エアー吸引用容器流路３９ａ、エアー吸引用容器エアー抜き流路３９ｂがサンプル容器流路３５ａ、サンプル容器エアー抜き流路３５ｂと同様に設けられている。
【００３２】
図１に戻って反応容器プレートの説明を続ける。
シリンジ５１は上面が開口したシリンダ５１ａ、シリンダ５１ａ内に上下方向に摺動可能に配置されたプランジャ５１ｂ及びカバー体５１ｄからなる。シリンダ５１ａの底部にシリンジ流路５１ｃの一端が連通している。シリンジ流路５１ｃの他端は切替えバルブ６３の回転中心に設けられたポートに接続されている。
【００３３】
カバー体５１ｄはプランジャ５１ｂの摺動方向に可撓性をもち、一端がシリンダ５１ａに接続され、他端がプランジャ５１ｂに接続されている。シリンダ５１ａとプランジャ５１ｂとカバー体５１ｄで囲まれた空間はシリンジエアー抜き流路５３ｂを介してベローズ５３に接続されている。ベローズ５３は伸縮することにより密閉された内部容量が受動的に変化するものである。これにより、プランジャ５１ｂの摺動が円滑になされる。ベローズ５３にはベローズ流路５３ａの一端が接続されており、ベローズ流路５３ａの他端は切替えバルブ６３内の円弧状流路６３ｂに接続するためのポートとなっている。
【００３４】
切替えバルブ６３は該反応容器プレートの下面側のシリンジ５１の下方の位置に設けられている。切替えバルブ６３は中央から半径方向に伸びたシリンジ接続流路６３ａを備えたローターを回転させることによってシリンジ接続流路６３ａの接続先を切り替えるロータリー方式の切替えバルブである。シリンジ接続流路６３ａの一端はバルブ中央のポートに直接的に接続されており、その中央のポートにシリンジ流路５１ｃが接続されている。シリンジ接続流路６３ａの他端はシリンジ流路５１ｃへの接続ポートであり、ローターを回転させることによりシリンジ流路５１ｃを流路１３，３５ａ，３７ａ，３９ａのいずれかに切り替えて接続することができる。また、切替えバルブ６３のローターは円弧状流路６３ｂも備えており、ベローズ流路５３ａを流路２３ａ，２５ａ，３５ｂ，３７ｂ，３９ｂのいずれかに切り替えて接続することができる。なお、図１（Ａ）はシリンジ流路５１ｃ及びベローズ流路５３ａをいずれの流路にも接続していない初期の状態を示している。
【００３５】
図３は以上において説明した反応容器プレートを処理する反応処理装置の構成を概略的に示した断面図である。
２はシリンジ５１のプランジャ５１ｂを駆動するためのシリンジ駆動部であり、反応容器プレートの上方に配置されている。シリンジ駆動部２はシリンジ５１によって液体の送液を行なう際にシリンジ５１上に配置され、例えばステッピングモータ等によってプランジャ５１ｂを上下方向に駆動する。
【００３６】
３は切替えバルブ６３を回転させるバルブ駆動部であり、反応容器プレートの下方に配置されている。バルブ駆動部３は切替えバルブ６３のローターを平面内方向に回転駆動することにより切替えバルブ６３を切り替える。
４ａ，４ｂはともに反応容器１０の温度を所定温度に調節するための温度調節部である。この実施例の反応処理装置は、反応容器プレートの下面側と上面側に温度調節部４ａ、４ｂが配置されている。下面側の温度調節部４ａは反応容器プレートを保持するプレート保持部（図示は省略）に組み込まれており、ヒーターやペルチェ素子により反応容器１０の温度を下方から調節するものである。上面側の温度調節部４ｂは反応容器１０上に配置された温調蓋の温度を例えばヒーターやペルチェ素子を利用して調節することにより、反応容器１０の温度を制御するものである。温度調節部４ｂの反応容器１０に対応する位置には窓部が設けられており、後述する光学的測定部５での光学的測定を可能にしている。
【００３７】
光学的測定部５は反応容器１０内の反応を光学的に測定するものであり、反応容器プレート１上を水平方向に移動しながら各反応容器１０内の反応を順に測定することができる。
シリンジ駆動部２、バルブ駆動部３、温度調節部４ａ，４ｂ及び光学的測定部５の動作は制御部６によって制御される。
【００３８】
上記の構成を備えた反応処理装置では、反応処理時に反応容器プレート１の上方に配置されるシリンジ駆動部２や光学的測定部５が反応容器プレート１を設置する際にもその位置にあると邪魔になる。シリンジ駆動部２や光学的測定部５を搭載した上部ユニットを本体ユニット上でスライド可能にした反応処理装置の例を説明する。図１２〜図１５は反応処理装置の上部ユニットをスライド可能にした構造及び動作を説明するための図であり、いずれも（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は外側フレーム及び内側フレームよりも内側の様子を示す正面図である。図１３〜図１５は図１２の状態から反応処理を行なうための状態へ移行する際の動作状態を順に示したものである。図１８はプレート上面ブロックの構造及び動作を説明するための断面図であり、（Ａ）は上部ユニット下降前、（Ｂ）は上部ユニット下降後の状態を示している。なお、図１２〜図１５では、上部ユニットの内部の動作を見やすくするために、上部ユニットに搭載されているシリンジ駆動部２及び光学的測定部５の図示は省略している。
【００３９】
図１２に示されているように、本体ユニット１００の最上部に反応容器プレートを設置するためのプレート保持部１３０が設けられている。図１８に示されているように、プレート保持部１３０には反応容器プレート１の下面側から反応容器１０の温度を調節する温度調節部４ａが組み込まれている。温度調節部４ａの上面には反応容器１０を収容するための凹部が設けられており、各凹部に対応する反応容器１０が収容されることにより、反応容器プレート１の設置と位置決めがなされる。プレート保持部１３０の周囲に、後述する温度調節部４ｂの位置決めピン１２１ａを挿入するための穴１２１ｂが設けられている。
【００４０】
図１２に戻って、プレート保持部１３０を挟んでプレート保持部１３０の側方にガイドレール１０６が互いに平行に配置されている。本体ユニット１００のガイドレール１０６よりもさらに外側に１つずつ計２つのカム１０８が設けられている。
【００４１】
本体ユニット１００上に上部ユニットが配置されている。なお、ここでは上部ユニット全体の図示は省略し、上部ユニットの一部である内側フレーム１０４やプレート上面ブロック１２０のみを図示している。上部ユニットを支持している外側フレーム１０２（水平移動部）はガイドレール１０６に沿って水平方向にのみ移動することができる。これにより、反応容器プレートの着脱を行なう際に上部ユニットを反応容器プレートの着脱の邪魔にならない位置まで移動させることができる。
【００４２】
ここで、上部ユニットを反応容器プレートの着脱の邪魔にならない位置へ移動させること、すなわち図において右方向へ移動させることを上部ユニットを「開く」と定義する。逆に、上部ユニットを反応容器プレート上の位置へ移動させること、すなわち図において左方向へ移動させることを上部ユニットを「閉じる」と定義する。
【００４３】
外側フレーム１０２の内側にジョイント１１４、シャフト１１８を介して内側フレーム１０４が取り付けられている。後述するが、上部ユニットに搭載されているシリンジ駆動部２や光学的測定部５は内側フレーム１０４に取り付けられており、反応処理が開始された場合を除いて内側フレーム１０４と同じ挙動をする。外側フレーム１０２のガイドレール１０６に平行な２つの外側側面にジョイント１１４と回転軸を共有するアーム１１０がそれぞれ取り付けられており、各アーム１１０の先端にカムフォロア１１２が取り付けられている。これら２つのカムフォロア１１２は外側フレーム１０２が所定の位置にきたときに同時にカム１０８に接触し、カム１０８に追従するようになっている。
【００４４】
アーム１１０とジョイント１１４は回転軸１１１を共有し、互いが一定角度をなした状態で固定されている。ジョイント１１４はアーム１１０が回転すると一定角度を維持するように同じ方向に回転する。シャフト１１８はジョイント１１４の回転軸１１１とは異なる位置に取り付けられており、ジョイント１１４の回転によって円弧を描くように移動する。シャフト１１８は内側フレーム１０４内側を通って反対側側面を貫通し、その端部にジョイント１１４と同様のジョイント１１６が取り付けられている。ジョイント１１６はジョイント１１４と同様に回転中心が外側フレーム１０２に固定されている。内側フレーム１０４は前後２本のシャフト１１８によって支持されており、水平状態を維持した状態でジョイント１１４，１１６の動作に応じて水平方向又は回転方向に移動する。
【００４５】
また、外側フレーム１０２と内側フレーム１０４の間には垂直な方向に弾性力を発生させるように圧縮バネ１２８が挿入されている。
【００４６】
内側フレーム１０４の内側にガイドレール１０６と平行に配置された２本のスライドレール１２２が設けられている。スライドレール１２２上に、反応処理時に反応容器プレート上に配置されるプレート上面ブロック１２０がスライド可能に配置されている。プレート上面ブロック１２０は、サンプル容器３５、試薬容器３７、エアー吸引用容器３９を下方に押し込んで、それぞれに対応する流路３５ａ，３７ａ，３９ｂを接続する封止容器押込み部となるとともに、図１８に示すように、バネなどの弾性部材が組み込まれて軸方向に弾性変形する弾性固定部材１２０ａによって温度調節部４ｂを保持している。
【００４７】
プレート上面ブロック１２０の反応容器プレート１の反応容器配列領域に対応する位置に窓部１２０ｂが設けられており、温度調節部４ｂの各反応容器１０上の位置に窓部１２３が設けられている。これは、プレート上面ブロック１２０の上方から反応容器１０内の反応の光学的な測定を可能にするためである。しかし、温度調節部４ｂが反応容器プレート１に対して位置ずれし、窓部１２３の位置が反応容器１０の位置からずれていると、光学的測定の精度が悪くなる。そのため、温度調節部４ｂの周縁部に、プレート保持部１３０側の穴１２１ｂに挿入されることによって反応容器プレート１に対して温度調節部４ｂを位置決めする位置決めピン１２１ａが設けられている。
【００４８】
位置決めピン１２１ａと穴１２１ｂは温度調節部４ｂを反応容器配列領域上に位置決めするための位置決め機構を構成するが、このような位置決め機構としては、図１８に示されているような突起状のピン１２１ａと穴１２１ｂに限定されるものではなく、凹凸形状の噛み合わせを利用したものであってもよい。
【００４９】
なお、温度調節部４ｂと封止容器押込み部をそれぞれ単体で設けることもできる。
また、位置決めピン１２１ａ及び穴１２１ｂの位置は温度調節部４ｂ及びプレート保持部１３０の周縁部以外の位置に設けられていてもよい。
また、温度調節部４ｂ側に穴１２１ｂが設けられ、プレート保持部１３０側に位置決めピン１２１ａが設けられていてもよい。
【００５０】
再び図１２に戻って、プレート上面ブロック１２０はバネ１２４によってスライドレール１２２上でのスライドが弾性的に固定されている。本体ユニット１００にはプレート上面ブロック１２０をプレート保持部１３０上の位置で停止させるためのストッパ１２６が設けられている。
【００５１】
また、本体ユニット１００の上面の複数箇所、例えば４箇所に位置決めピン１０７ａが設けられ、内側フレーム１０４下面の位置決めピン１０７ａに対応する位置に位置決めピン１０７ａを挿入するための穴１０７ｂが設けられている。穴１０７ｂは上部ユニットのスライド方向へ延びた長穴形状である。位置決めピン１０７ａと長穴１０７ｂは、上部ユニットのスライド方向と垂直な方向への本体ユニット１００と上部ユニットとの位置決めを行なうための位置決め機構を構成している。なお、この実施例では内側フレーム１０４下面に穴１０７ｂが設けられているが、上部ユニットが反応処理時の位置に移動したときに位置決めピン１０７ａが挿入され得る場所であれば、上部ユニット下面のどこに設けられていてもよい。穴１０７ｂが長穴形状であるのは、上部ユニットを閉じていったときに内側フレーム１０４が垂直ではなく、円弧を描くように斜めに下降するからである。上部ユニットの挙動を以下に説明する。
【００５２】
図１２は上部ユニットを少し開いた状態を示している。この状態ではカムフォロア１１２がカム１０８に接触しておらず、圧縮バネ１２８の弾性力によってプレート上面ブロック１２０が反応容器プレートに接触しない高さで保持されている。
【００５３】
図１２の状態から上部ユニットを少し閉じるように外側フレーム１０２を移動させると、カムフォロア１１２がカム１０８に接触し（図１３参照）、さらに上部ユニットを閉じるように外側フレーム１０２を移動させることによって、アーム１１０及びジョイント１１４が回転軸１１１を中心に反時計方向に回転する（図１４参照）。ジョイント１１４の回転により、シャフト１１８を介してジョイント１１４に固定されている内側フレーム１０４も水平姿勢を保ちながら反時計方向に円弧を描くように斜めに下降する。
【００５４】
プレート上面ブロック１２０はバネ１２４の弾性力によって内側フレーム１０４とともに水平方向や回転方向への移動を行なうものの、上部ユニットを閉じている途中でプレート保持部１３０上の位置に到達するとストッパ１２６に接触して水平方向への移動を停止する。プレート上面ブロック１２０がストッパ１２６に接触している状態で内側フレーム１０４がさらに反時計回りに回転移動すると、プレート上面ブロック１２０はスライドレール１２２上をスライドすることによって水平面内方向への移動は停止したまま、内側フレーム１０４の垂直な方向への移動には従動する。すなわち、プレート上面ブロック１２０はプレート保持部１３０上の位置に到達してからは垂直下降する。
【００５５】
さらに上部ユニットを閉じるように外側フレーム１０２を移動させると、カムフォロア１１２がカム１０８に乗り上げることによりアーム１１０及びジョイント１１４が反時計回りにさらに回転する（図１５参照）。これにより、内側フレーム１０４は円弧を描くようにさらに斜めに下降する。これに対して、プレート上面ブロック１２０は垂直に下降してプレート保持部１３０に設置された反応容器プレートのサンプル容器３５、試薬容器３７、エアー吸引用容器３９を下方に押し込み、これらの容器３５，３７，３９に対応する流路３５ａ，３７ａ，３９ｂを接続する。プレート上面ブロック１２０の下降により、温度調節部４ｂも下降して反応容器プレート１の反応容器１０の配列領域の上面に接触する。このとき、温度調節部４ｂの位置決めピン１２１ａがプレート保持部１３０側の穴１２１ｂに挿入され、反応容器プレート１に対する位置決めがなされる。この状態でさらにプレート上面ブロック１２０が下降しても、弾性固定部材１２０ａが弾性変形するために反応容器プレート１を破損することはない。
【００５６】
アーム１１０とジョイント１１４のなす角度はカムフォロア１１２がカム１０８に完全に乗り上げたときにプレート上面ブロック１２０の高さがその軌道において最も低くなるように設定されており、そのときのプレート上面ブロック１２０の高さが反応容器プレートのサンプル容器３５、試薬容器３７、エアー吸引用容器３９に流路３５ａ，３７ａ，３９ｂを接続しうる高さとなるようにプレート上面ブロック１２０の高さが設定されている。
【００５７】
逆に図１５の状態から上部ユニットを開く方向に外側フレーム１０２を移動させる際は、圧縮バネ１２８の弾性力が内側フレーム１０４を持ち上げる方向に作用しているため、カムフォロア１１２がカム１０８に追従することによってアーム１１０及びジョイント１１４が時計回りに回転し、それに伴なって内側フレーム１０４が水平姿勢を維持しながら時計回りに回転移動する。カムフォロア１１２がカム１０８から離れた後は、内側フレーム１０４は外側フレーム１０２とともに水平移動する。プレート上面ブロック１２０は図１５の状態から外側フレーム１０２をある程度移動させるまでは垂直上昇し、所定の高さまで上昇した後は内側フレーム１０４に従動する。
【００５８】
上記の構造により、分析者は上部ユニットを完全に開いた状態で反応容器プレートをプレート保持部１３０に設置した後、上部ユニットを閉じるように外側フレーム１０２をスライドさせるだけで、サンプル容器３５、試薬容器３７、エアー吸引用容器３９が下方に押し込まれてそれらの容器３５，３７，３９に対応する流路３５ａ，３７ａ，３９ｂが自動的に接続される。したがって、装置に設置する前又は設置した後で分析者が自ら反応容器プレートの各容器３５，３７，３９を手で押し込んで流路３５ａ，３７ａ，３９ｂを接続する必要がない。
【００５９】
図１５の状態が上部ユニットを完全に閉じた状態であり、この状態が反応容器プレート１を用いた反応処理を行なうための状態である。この状態では、本体ユニット１００側の位置決めピン１０７ａと上部ユニット側の穴１０７ｂとが嵌合することにより、上部ユニットと本体ユニット１００とが上部ユニットのスライド方向と垂直な方向（図では紙面に対して垂直な方向）に対して位置決めされている。図１６（Ａ）〜（Ｃ）において順に示すように、位置決めピン１０７ａは上部ユニットの閉じる方向へのスライドに伴なって円弧を描くように斜めに下降するため、穴１０７ｂは長穴形状となっている。
【００６０】
位置決めピン１０７ａと穴１０７ｂの寸法及び形状については、上部ユニットが完全に閉じられたときに位置決めピン１０７ａと穴１０７ｂとが完全に嵌合すればよい。すなわち、上部ユニットが完全に閉じられたときに位置決めピン１０７ａがくる穴１０７ｂ内の位置のスライド方向と垂直な方向の内径と位置決めピン１０７ａの外径とが一致していればよい。しかし、図１７（Ａ）に示されるように、位置決めピン１０７ａの先端部が初めに挿入される穴１０７ｂの位置の内径が位置決めピン１０７ａの先端部の外径と同じであると、上部ユニットと本体ユニット１００の位置が少しでもずれていると位置決めピン１０７ａの先端部が穴１０７ｂにうまく挿入されない。そのため、同図（Ｂ）に示されているように、位置決めピン１０７ａの先端部をテーパ形状にしてもよい。また、（Ｃ）に示されているように、位置決めピン１０７ａの先端部が初めに挿入される穴１０７ｂの位置の内径を位置決めピン１０７ａの外径よりも大きくし、位置決めピン１０７ａの移動方向へ徐々に内径が小さくなるようにして、最終的に内径が位置決めピン１０７ａの外径と一致させるようにしてもよい。これらの方法により、上部ユニットと本体ユニット１００の位置が多少ずれていても位置決めピン１０７ａの先端部がスムーズに穴１０７ｂに挿入される。
【００６１】
既述のように、上部ユニットには光学的測定部５が設けられている。図１９は光学的測定部５を説明するための上部ユニット１０５の内部の概略図であり、（Ａ）は光学的測定部５の動作時、（Ｂ）は光学的測定部５の原点位置検出時をそれぞれ示している。
光学的測定部５は、内側フレーム１０４に設けられたリニアガイド１３２に取り付けられている。リニアガイド１３２は上部ユニットのスライド方向と平行に配置されている。測定時は、光学的測定部５が内側フレーム１０４から独立して上部ユニット１０５のスライド方向と同じ方向へ移動しながら、各反応容器１０の反応を順次、光学的に測定する。
【００６２】
本体ユニット１００の所定の位置にフォトセンサ１３６ａが取り付けられており、光学的測定部５にはそのフォトセンサ１３６ａのセンサ光を遮るセクタ１３６ｂが取り付けられている。フォトセンサ１３６ａとセクタ１３６ｂは光学的測定部５の原点位置を検出するための原点位置センサを構成する。光学的測定部５は、図１９（Ｂ）に示されているように、光学的測定開始前にフォトセンサ１３６がセクタ１３６ｂを検出する位置まで移動し、フォトセンサ１３６ａがセクタ１３６ｂを検出した位置を原点として認識し、その位置を基準にして光学的測定のスキャンを開始するように構成されている。
【００６３】
上部ユニット１０５は本体ユニット１００とは相対的にスライド可能であるため、上部ユニット１０５を完全に閉じた状態において上部ユニット１０５と本体ユニット１００との間でスライド方向への位置ずれが発生することがある。光学的測定部５は上部ユニットと同じ方向へ独立してスライド可能であるため、その位置ずれを補正することは可能であるが、その補正を行なうためには補正を行なうための原点位置を検出する必要がある。しかし、原点位置として検出すべき基準の位置が上部ユニットに設けられていると、上部ユニットの位置ずれによって基準位置も位置ずれしているため、光学的測定部５が位置補正を行なうことができない。この実施例では、基準位置としてのフォトセンサ１３６ａが本体ユニット１００側に設けられており、本体ユニット１００の一定の位置を基準に光学的測定部５がスキャン動作を行なうため、各反応容器１０上の正確な位置で正確な測定を行なうことができる。なお、ここでは原点位置センサとしてフォトセンサ１３６ａとセクタ１３６ｂを用いているが、その他同様の光学的センサや磁気センサを用いることも可能である。
【００６４】
なお、図示されていないが、シリンジ駆動部２が光学的測定部５と一体になっていてもよい。そうすれば、上記の原点位置センサを用いてシリンジ駆動部２の正確な原点位置の検出も可能となり、上部ユニットの位置ずれに影響されることなく、シリンジ駆動部２をシリンジ５１上の位置に正確に移動させることができる。
【００６５】
図４は同実施例の反応処理装置の反応処理動作の一例を示すフローチャートである。以下にこのフローチャートとともに図５〜図１１を参照しながら反応処理時の動作について説明する。
【００６６】
反応処理装置が分析動作を開始する前に、分析者による前処理として、注射器などの分注器具を用いてセプタム４１越しに例えば５μＬのサンプル液をサンプル容器３５内に注入する。反応容器プレートを反応処理装置のプレート保持部１３０（例えば、図１２参照）に設置して上部ユニットを閉じると、反応処理装置に設けられた封止容器押込み部によってサンプル容器３５、試薬容器３７及びエアー吸引用容器３９が下方へ自動的に押し込まれ、各容器３５，３７，３９の液体収容部とエアー抜き部の底部を突起流路が貫通してそれぞれに対応する流路が接続される。同時に、温度調節部４ｂが反応容器プレート１の反応容器１０の配列領域の上面に接触する。
【００６７】
上記の分析者による前処理後、反応処理装置による処理動作を開始する。バルブ駆動部３によって切替えバルブ６３を切り替えて、シリンジ流路５１ｃをサンプル流路３５ａに接続し、ベローズ流路５３ａをサンプル容器エアー抜き流路３５ｂに接続する（ステップＳ１）（図５参照）。このとき、エアー抜き流路３７ｂ，３９ｂもベローズ流路５３ａに接続される。
【００６８】
シリンジ駆動部２によってシリンジ５１を吸引側へ駆動し、サンプル容器３５の液体収容部３５ｇ側の内圧をエアー抜き部３５ｉ側よりも減圧する（ステップＳ２）。サンプル容器３５の液体収容部３５ｇには例えば４５μＬの試薬４５が予め収容されているが、反応容器プレートが振動したり衝撃を受けたりすることによって試薬４５がエアー抜き部３５ｉ側へ入り込んでしまっている場合があるので、液体収容部３５ｇ側を陰圧にすることによってエアー抜き部３５≡側へ入り込んでいる試薬４５を液体収容部３５ｇへ戻す。さらにシリンジ５１を吸引方向と吐出方向へ複数回往復駆動することによりサンプル容器３５内を攪拌し、サンプル液と試薬４５とを混合する（ステップＳ３）。その後、混合液をシリンジ５１で例えば１０μＬだけ吸引する（ステップＳ４）。
【００６９】
次に、バルブ駆動部３によって切替えバルブ６３を切り替えて、シリンジ流路５１ｃを試薬流路３７ａに接続し、ベローズ流路５３ａを試薬容器エアー抜き流路３７ｂに接続する（ステップＳ５）（図６参照。）。試薬容器３７には例えば１９０μＬの希釈水４９が予め収容されている。シリンジ駆動部２によってシリンジ５１を吐出側へ駆動し、シリンジ５１で吸引した混合液を試薬容器３７内に注入する（ステップＳ６）。さらに、シリンジ５１を吸引方向と吐出方向へ往復駆動して試薬容器３７内を攪拌することにより、混合液と希釈水４９とを混合する（ステップＳ７）。混合後、シリンジ５１を吸引方向へ駆動することによりその希釈混合液を例えば２００μＬ（全部）吸引する（ステップＳ８）。
なお、混合液を試薬容器３７に注入する前（ステップＳ５とＳ６の間）にシリンジ５１を吸引側へさらに駆動し、試薬容器３７内の液体収容部側の内圧をエアー抜き部側よりも減圧する工程を追加して、エアー抜き流路側に入り込んでいる希釈水４９を液体収容部へ戻すようにしてもよい。
【００７０】
バルブ駆動部３によって切替えバルブ６３を切り替えて、シリンジ流路５１ｃを主流路１３の一端１３ａに接続し、ベローズ流路５３ａをドレイン空間エアー抜き流路２３，２５の一端２３ａ，２５ａに接続する（ステップＳ９）（図７参照。）。シリンジ駆動部３によってシリンジ５１を吐出方向に駆動し、先の工程で吸引した希釈混合液を主流路１３に注入する（ステップＳ１０）。主流路１３に注入された希釈混合液は、上流側から順に計量流路１５を満たし、液体ドレイン空間２９に到達する。
【００７１】
バルブ駆動部３によって切替えバルブ６３を切り替えて、シリンジ流路５１ｃをエアー吸引用流路３９ａに接続し、ベローズ流路５３ａをエアー吸引用容器エアー抜き流路３９ｂに接続する（ステップＳ１１）（図８参照。）。シリンジ駆動部２によってシリンジ５１を吸引側に駆動してエアー吸引用容器３９内の気体を吸引する（ステップＳ１２）。
【００７２】
バルブ駆動部３によって切替えバルブ６３を切り替えて、シリンジ流路５１ｃを主流路１３の一端１３ａに接続し、ベローズ流路５３ａをドレイン空間エアー抜き流路２３，２５の一端２３ａ，２５ａに接続する（ステップＳ１３）（図９参照。）。この状態は、図７の接続状態と同じである。シリンジ駆動部２によってシリンジ５１を吐出方向に駆動し、前工程で吸引した気体を主流路１３に送って主流路１３内の希釈混合液をパージする（ステップＳ１４）（図９の白抜き矢印参照）。このときのパージ圧力状態では希釈混合液が注入流路１７を通過せず、計量流路１５内に留まる（シボ参照。）。パージされた希釈混合液は液体ドレイン空間２９内に収容される。
【００７３】
バルブ駆動部３によって切替えバルブ６３を切り替えて、シリンジ流路５１ｃをエアー吸引用流路３９ａに接続し、ベローズ流路５３ａをエアー吸引用容器エアー抜き流路３９ｂに接続する（ステップＳ１５）（図１０参照。）。この状態は、図８の接続状態と同じである。シリンジ駆動部２によってシリンジ５１を吸引側に駆動し、エアー吸引用容器３９内の気体を吸引する（ステップＳ１６）。
【００７４】
バルブ駆動部３によって切替えバルブ６３を切り替えて、シリンジ流路５１ｃを主流路１３の一端１３ａに接続し、ベローズ流路５３ａをドレイン空間エアー抜き流路２５の一端２５ａに接続する（ステップＳ１７）（図１１参照。）。この状態は、ドレイン空間エアー抜き流路２３の一端２３ａがベローズ流路５３ａに接続されていない点で図７及び図９に示した接続状態とは異なる。ドレイン空間エアー抜き流路２３の一端２３ａがベローズ流路５３ａに接続されていないため、主流路１３の下流端は閉じられた状態となる。この状態で、シリンジ駆動部２によってシリンジ５１を吐出方向に駆動する。主流路１３内は液体導入圧力及びパージ導入圧力よりも大きく加圧され、計量流路１５内の希釈混合液が注入流路１７を通過して反応容器１０内に注入される（ステップＳ１８）。
【００７５】
その後、バルブ駆動部３によって切替えバルブ６３を切り替えて図１の接続状態にすることにより、反応容器プレート内部の容器、流路及びドレイン空間を密閉する（ステップＳ１９）。その状態で温度調節部４によって反応容器１０を所定温度に加熱し、ワックス１２を融解させる（ステップＳ２０）。反応容器１０に注入された希釈混合液はワックス１２の下に入り、希釈混合液と試薬１１が混ざり反応する。各反応容器１０の反応を、光学的測定部５を反応容器１０の配列領域上で移動させながら順に光学的に測定する。なお、光学的測定部５の原点位置は、この測定工程までの間にフォトセンサ１３６ａがセクタ１３６ｂを検出する位置まで光学的測定部を移動させることにより検出する。
【００７６】
また、希釈混合液を反応容器１０内に注入する前に、温度調節部４によって反応容器１０を加熱してワックス１２を融解させておいてもよい。その場合は、反応容器１０に注入された希釈混合液が直ちにワックス１２の下に入り、希釈混合液と試薬１１が混ざり反応する。切替えバルブ６３による流路接続状態が図１１の状態であっても、ベローズ５３により密閉系は確保されている。希釈混合液の注入後に切替えバルブ６３を図１の接続状態にすれば、反応容器プレート内部の容器、流路及びドレイン空間を密閉することができる。ここで切替えバルブ６３を図１の接続状態に切り替えるタイミングは、希釈混合液の注入直後から希釈混合液と試薬１１の反応終了までのいずれのタイミングであってもよいし、希釈混合液と試薬１１の反応終了後であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】反応容器プレートの一実施例を示す図であり（Ａ）は概略的な平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ位置での断面にベローズ、ドレイン空間、計量流路、注入流路及びサンプル容器エアー抜き流路の断面を加えた概略的な断面図である。
【図２】同実施例のサンプル容器収容部とサンプル容器を拡大して示した図であり（Ａ）はサンプル容器収容部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ位置での断面図、（Ｃ）はサンプル容器の平面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＣ−Ｃ位置での断面図、（Ｅ）はサンプル容器をサンプル容器収容部に第１保持位置で配置した断面図、（Ｆ）はサンプル容器をサンプル容器収容部に第２保持位置で配置した断面図である。
【図３】反応処理装置を具体的に示した断面図である。
【図４】反応処理装置の反応処理時の動作の一例を概略的に示すフローチャートである。
【図５】反応処理装置の反応処理時の動作の一例を説明するための１つの工程を示す平面図である。
【図６】図５に続く動作を説明するための平面図である。
【図７】図６に続く動作を説明するための平面図である。
【図８】図７に続く動作を説明するための平面図である。
【図９】図８に続く動作を説明するための平面図である。
【図１０】図９に続く動作を説明するための平面図である。
【図１１】図１０に続く動作を説明するための平面図である。
【図１２】上部ユニットを本体ユニット上でスライドさせる構造及び動作を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は水平移動部及び内側フレームよりも内側の様子を示す正面図である。
【図１３】図１２の状態から上部ユニットを閉じた状態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は水平移動部及び内側フレームよりも内側の様子を示す正面図である。
【図１４】図１３の状態から上部ユニットをさらに閉じた状態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は水平移動部及び内側フレームよりも内側の様子を示す正面図である。
【図１５】上部ユニットを完全に閉じた状態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は水平移動部及び内側フレームよりも内側の様子を示す正面図である。
【図１６】本体ユニット側の位置決めピンが対応する上部ユニット側の穴へ挿入されていく様子を（Ａ）から（Ｃ）の順に示す断面図である。
【図１７】位置決め機構を説明するための図であり、（Ａ）は本体ユニット側の位置決めピンとそれに対応する上部ユニット側の穴の関係を示す平面図、（Ｂ）は先端をテーパ状にした位置決めピンを示す図、（Ｃ）は位置決め機構の他の実施例を示す平面図である。
【図１８】プレート上面ブロックの構造及び動作を説明するための断面図であり、（Ａ）は上部ユニット下降前、（Ｂ）は上部ユニット下降後の状態を示している。
【図１９】光学的測定部５を説明するための上部ユニット１０５の内部の概略図であり、（Ａ）は光学的測定部５の動作時、（Ｂ）は光学的測定部５の原点位置検出時をそれぞれ示している。
【符号の説明】
【００７８】
１ 反応容器プレート
２ シリンジ駆動部
３ バルブ駆動部
４ａ，４ｂ 温度調節部
５ 光学的測定部
６ 制御部
１０ 反応容器
１３ 主流路
１５ 計量流路
１７ 注入流路
１９，２１ 反応容器エアー抜き流路
３５ サンプル容器
３５ａ サンプル容器流路
３５ｂ サンプル容器エアー抜き流路
３５ｃ 係止ツメ
３５ｄ，３５ｅ 突起部
３５ｆ パッキン
３５ｊ，３５ｌ 貫通部
３５ｍ，３５ｎ 係止用溝
３７ 試薬容器
３７ａ 試薬容器流路
３７ｂ 試薬容器エアー抜き流路
３９ エアー吸引用容器
３９ａ エアー吸引用容器流路
３９ｂ エアー吸引用容器エアー抜き流路
４１ セプタム
５１ シリンジ
５１ａ シリンダ
５１ｂ プランジャ
５１ｄ カバー体
５３ ベローズ
５３ａ ベローズ流路
５３ｂ シリンジエアー抜き流路
６３ 切替えバルブ
１００ 本体ユニット
１０２ 水平移動部
１０４ 内側フレーム
１０６ ガイドレール
１０７ａ 位置決めピン
１０７ｂ 穴
１０８ カム
１１０ アーム
１１２ カムフォロア
１１４ ジョイント
１２０ プレート上面ブロック
１２２ スライドレール
１２４，１２８ バネ
１２６ ストッパ
【技術分野】
【０００１】
本発明は生物学的分析、生化学的分析、又は化学分析一般の分野において、医療や化学の現場において各種の解析や分析を行なうのに適する反応容器プレートを用いて反応処理を行なう反応処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生化学的分析や通常の化学分析に使用する小型の反応装置としては、マイクロマルチチャンバ装置が使用されている。そのような装置としては、例えば平板状の基板表面に複数のウエルを形成したマイクロタイタープレートなどのマイクロウエル反応容器プレートが用いられている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
また、微量の液体を定量的に扱うことができる微量液体秤取構造として、第１流路及び第２流路と、上記第１流路の流路壁に開口する第３流路と、第２流路の流路壁に開口して第３流路の一端と第２流路を連結し第３流路よりも相対的に毛管引力が働きにくい性質の第４流路とを有する構造を備えたものがある（例えば特許文献２，３参照。）。その微量液体秤取構造によれば、第１流路に導入された液体が第３流路内に引き込まれた後、第１流路に残存する上記液体を取り除き、第３流路の容積に応じた体積の液体を第２流路に秤取することができる。
【０００４】
従来のマイクロウエル反応容器プレートは、使用時には反応容器プレートの上面は大気に開放された状態となる。そのため、サンプルに外部から異物が進入する恐れがあるし、逆に反応生成物が外部の環境を汚染することもありうる。
また、特許文献２，３に開示された微量液体秤取構造では、第１流路の両端及び第２流路の両端に液体導入用のポートが形成されているが、それらのポートは大気に開放されており、それらのポートを介して反応生成物が外部の環境を汚染することもありうる。
【０００５】
そこで、本発明者らは、サンプルに反応を起こさせるための反応容器、その反応容器に接続されてサンプルや反応試薬などを流通させるための反応容器流路、試料や試薬などを封入するための封止容器、その封止容器に接続されうる封止容器流路のほか、液体を送液するためのシリンジやシリンジに反応容器流路又は封止容器流路を切り替えて接続するための切替えバルブなどを１枚のプレートに集積し、反応容器、反応容器流路、封止容器、封止容器流路を密閉系とした反応容器プレートを提案している（特許文献４参照）。提案の反応容器プレートによれば、反応容器プレートの外部からの異物の進入や、外部への環境汚染を防ぐことができる。
【特許文献１】特開２００５−１７７７４９号公報
【特許文献２】特開２００４−１６３１０４号公報
【特許文献３】特開２００５−１１４４３０号公報
【特許文献４】ＷＯ２００８／９６４９２号公報
【特許文献５】特開２０００−５０８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような反応容器プレートを用いて自動的にかつ正確に反応処理を行なうことができる反応処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、反応容器が配置されている反応容器配置領域及び反応容器に接続された反応容器流路を１枚のプレート内に備えた反応容器プレートを処理するための反応処理装置であって、反応容器プレートを保持するためのプレート保持部と、プレート保持部を最上部に備えた本体ユニットと、反応処理時にプレート保持部に保持された反応容器プレート上の所定位置に配置される上部ユニットと、上部ユニットを支持しながら本体ユニットとは相対的に水平方向にのみ移動する水平移動部と、本体ユニットに固定されたカム、水平移動部に取り付けられ水平移動部が移動することによってカムに追従して動作するカムフォロア、及び一端がカムフォロアに接続され、他端で上部ユニットを保持し、カムフォロアがカムに追従して動作することに伴なって上部ユニットを上下方向に移動させて最も低い高さの反応処理位置まで下降させるアーム機構を備えた上部ユニット駆動機構と、上部ユニットに設けられ、反応処理時に反応容器配置領域上に配置されて反応容器の温度を調節する温度調節部と、本体ユニット上面と温度調節部下面に設けられ、上部ユニットが反応処理位置にきたときに温度調節部を反応容器配置領域上に位置決めする位置決め機構と、を備えたものである。
【０００８】
反応容器プレートを用いて反応処理を行なう際、反応容器プレートの周囲には光学的測定部など様々な機構が配置される。しかし、それらの機構が反応容器プレートを反応処理装置に設置する際に反応容器プレートを保持するプレート保持部の周囲にあると設置の邪魔である。そこで、本体ユニットの上面にプレート保持部が配置され、上部ユニットが本体ユニットの上部で水平方向にスライドして開閉することができる構造とする。上部ユニットを開くことによってプレート保持部が露出するため、反応容器プレートの設置が容易である。
【０００９】
上部ユニットがスライドする構造であるため、上部ユニットを完全に閉じた状態でも上部ユニットが本体ユニット上の本来の停止位置から数μｍ〜数百μｍずれることがある。上部ユニットの位置ずれは上部ユニットに設けられた温度調節部などの機構の位置ずれとなり、反応測定に影響を与えかねない。そのため本発明では、上部ユニットが反応処理を行なう所定位置まできたときに温度調節部を反応容器プレートの反応容器配置領域上で位置決めする位置決め機構が設けられている。
【００１０】
位置決め機構の一例は、本体ユニットの上面と温度調節部の下面に設けられ、上部ユニットが反応処理を行なう所定位置まできたときに嵌合する穴とピンからなるものである。その場合、本体ユニット、温度調節部のどちらに穴又はピンが設けられていてもよい。なお、ここでの「ピンと穴」とは、突起状のピンと穴に限定されるものではなく、凹凸の噛み合わせを利用したものも含む。
【００１１】
さらに、上部ユニットが反応処理時に温度調節部の上方から反応容器内の反応を光学的に測定する光学的測定部を備えている場合には、温度調節部は反応容器上の位置に光学的測定部による光学的な測定を可能にする窓部を備えている。この場合、温度調節部が本来配置されるべき位置からずれていると、反応容器上に配置されるべき窓部の位置もずれてしまい、光学的測定部の測定を妨げてしまうこともあり得るが、本発明では、温度調節部がピンと穴からなる位置決め機構によって反応容器配置領域上の位置に正確に位置決めされるため、そのような位置ずれが発生せず、光学的測定部の測定を正確に行なうことができる。
【００１２】
通常、反応容器プレートには、試薬や希釈液等を封入しておくための封止容器が設けられている。そして、反応処理時にシリンジをその封止容器へ接続してサンプルと試薬を混合したり、混合したサンプル液を反応容器へ注入したりすることが行なわれる。本発明者らは、予め封止容器に収容された液体や粉末が反応容器プレートの使用前に封止容器流路に入り込まないように、封止容器の底面に押圧により貫通可能な貫通部を設け、封止容器流路の一端を封止容器の下方から上向きに突起した突起流路として、封止容器を下降させて突起流路で貫通部を貫通してはじめて封止容器流路が封止容器に接続される構造も提案している。
【００１３】
しかし、そのような構造の反応容器プレートを使用するには、反応処理を行なう前に突起流路が封止容器の底面を貫通するように封止容器を下降させる必要がある。そのような動作を反応容器プレートをプレート保持部に設置する前に又は設置した後で分析者が手作業で行わなければならないとすると、分析者がその作業をし忘れたときに封止容器に封止容器流路が接続されていない状態で反応処理動作が開始されてしまい、反応容器にサンプル液や反応試薬が搬送されず、反応容器で反応処理が行なわれないなどの不具合が生じることもありうる。
【００１４】
そこで、上部ユニットに、上部ユニットの上下動に追従して動作し、下降動作時に封止容器を下方へ押し込んで封止容器流路を封止容器に接続する封止容器押込み部を設けてもよい。そうすれば、上部ユニットを所定位置にスライドさせるだけで、自動的に封止容器が下方へ押し込まれて封止容器流路が接続されるため、分析者が封止容器を下降させる必要がなくなる。
【００１５】
上記の反応処理装置に関連する装置として、反応容器において核酸の増幅を行なうための熱サイクル試験機がある（特許文献５参照。）。この熱サイクル試験機（以下、関連装置と呼ぶ。）は、蓋キャリアを水平方向に移動させることによって、その内側に取り付けられた加熱手段を有する可動蓋も水平方向へ移動するが、可動蓋は反応容器上ではストッパとガイドによって蓋キャリアの水平方向への移動にともなって垂直な方向にのみ移動するように構成されている。そして、蓋キャリアが所定の位置にまで移動されたときに可動蓋が反応容器を覆う位置まで下降し、加熱手段が反応容器内に配置される。可動蓋はバネによって斜め上方向に常時引張されており、蓋キャリアを所定の位置から移動させることにより、可動蓋がバネの弾性力によってガイドに沿って上昇し、加熱手段が反応容器内から自動的に取り出される。すなわち、この関連装置は、分析者が反応容器をチャンバに設置してから蓋キャリアを所定の位置まで水平に移動させるだけで自動的に加熱手段が反応容器内に配置され、逆に所定の位置から水平に移動させると加熱手段を反応容器内から取り出すことができる。
【００１６】
関連装置の可動蓋の動作と本発明の上部ユニットの動作は類似する。しかし、関連装置の特徴は、ストッパやガイドを利用して、蓋キャリアを所定の位置まで水平に移動させるだけで自動的に可動蓋で反応容器を密閉系にするとともに加熱手段を反応容器内に配置することである。本発明の反応処理装置がカム機構からなる上部ユニット駆動機構を備えているのは、水平移動部を水平移動させるだけで自動的に上部ユニットが所定の位置に配置されるようにするためである。また、関連装置では可動蓋を垂直な方向へ移動させるためにガイドを用いているが、本発明はカム機構を用いている。これらのことから、本発明は関連装置とは対象とする反応容器プレートの構造が異なっているだけではなく、その目的や機構も異なっている。
【００１７】
さらに、本発明の反応処理装置は、液体及び気体の吸入と吐出を行なうシリンジ、及び反応容器流路又は封止容器流路をシリンジに切り替えて接続する切替えバルブをさらに備えた反応容器プレートも処理の対象とすることができる。その場合には、反応容器プレートのシリンジを駆動するためのシリンジ駆動部と、切替えバルブを駆動するためのバルブ駆動部とが上部ユニット又は本体ユニットに設けられる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の反応処理装置は、水平移動部によって上部ユニットを水平方向へ移動させ得るようにし、カム機構により水平移動部の水平移動に伴なって上部ユニットを上下方向へ移動させて最も低い高さの反応処理位置まで下降させるようにしたので、分析者は水平移動部を水平移動させるだけで上部ユニットが自動的に反応処理位置に配置される。そして、本体ユニットの上面と温度調節部の下面に設けられ、上部ユニットが反応処理位置にきたときに温度調節部を反応容器配置領域上に位置決めする位置決め機構が設けられているので、上部ユニットの位置ずれの影響を受けることなく温度調節部を反応容器配置領域上に正確に配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明の反応処理装置が対象とする反応容器プレートの一例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ位置での断面に計量流路１５、注入流路１７、反応容器エアー抜き流路１９，２１、液体ドレイン空間２９、エアードレイン空間３１及びベローズ５３の断面を加えた図である。なお、本発明の反応処理装置に用いられる反応容器プレートの構造は以下に説明する構造のものに限定されない。
【００２０】
複数の反応容器１０が上面を封止された状態で配列された領域が設けられている。同じ領域には、主流路１３、計量流路１５、注入流路１７、反応容器エアー抜き流路１９，２１、ドレイン空間エアー抜き流路２３，２５も設けられている。主流路１３、計量流路１５及び注入流路１７は反応容器流路を構成する。なお、図１（Ａ）では、実際には上からは見えていない各流路を、便宜上、図示している。
【００２１】
主流路１３の一端１３ａは後述の切替えバルブ６３のシリンジ接続流路６３ａへの接続ポートに接続されている。主流路１３の他端は液体ドレイン空間２９に接続されている。液体ドレイン空間２９にはドレイン空間エアー抜き流路２３の一端が接続されている。ドレイン空間エアー抜き流路２３の他端２３ａは切替えバルブ６３のシリンジ接続流路６３ａへの接続ポートに接続されている。
【００２２】
計量流路１５は主流路１３から反応容器１０ごとに枝分かれした流路であり、注入流路１７を介して各反応容器１０に接続されている。計量流路１５の主流路１３からの分岐部分の流路幅はそのすぐ下流の主流路１３の流路幅よりも広く流路抵抗が小さくなっており、主流路１３を流れる液体が計量流路１５に優先的に流れ込み、計量流路１５を充填した後で主流路１３の下流側へ流れる構造である。
【００２３】
注入流路１７は、反応容器１０内と注入流路１７内で圧力差がない状態で反応容器１０内の液密を保つ寸法で形成されている。注入流路１７は複数の溝からなる。
【００２４】
反応容器エアー抜き流路２１は各反応容器１０に反応容器エアー抜き流路１９を介して接続されているとともに一端がエアードレイン空間３１に接続されている。反応容器エアー抜き流路１９は反応容器１０内と反応容器エアー抜き流路１９内で圧力差がない状態で反応容器１０内の液密を保つ寸法及び構造であり、例えば複数の微細流路からなるものである。エアードレイン空間３１にはドレイン空間エアー抜き流路２５の一端が接続されている。ドレイン空間エアー抜き流路２５の他端２５ａは切替えバルブ６３の円弧状流路６３ｂへの接続ポートに接続されている。
【００２５】
反応容器１０が配列されている領域とは異なる領域に封止容器としてサンプル容器３５、試薬容器３７及びエアー吸引用容器３９が設けられている。図１（Ｂ）では図示されていない（サンプル容器３５のみが図示されている。）が、これらの容器３５，３７及び３９の上面は封止されており、特にサンプル容器３５の上面は弾性部材からなるセプタムを含む密閉部材で密閉されている。以下に、図２を参照しながらこれらの容器３５，３７及び３９について説明する。
【００２６】
サンプル容器３５はサンプル容器収容部３６内に収容されている。サンプル収容部３５の下方にサンプル流路３５ａとサンプル容器エアー抜き流路３５ｂが設けられている。サンプル流路３５ａの一端はサンプル容器収容部３６の底部から上向きに突起した第１突起流路３５ｄであり、サンプル容器エアー抜き流路３５ｂの一端は上向きに突起した第２突起流路３５ｅである。図１（Ａ）に示されているように、サンプル容器流路３５ａの他端は切替えバルブ６３のシリンジ接続流路６３ａへの接続ポートとなっており、サンプル容器エアー抜き流路３５ｂの他端は切替えバルブ６３の円弧状流路６３ｂへの接続ポートとなっている。第１突起部３５ｄの基端部の外周側面及び第２突起部３５ｅの基端部の外周側面に、例えばＯリングなど環状のパッキン３５ｆが設けられている。
【００２７】
サンプル容器３５は、サンプル液や試薬を貯留するための液体収容部３５ｇと、液体収容部３５ｇの上部側面に突起部分として設けられたエアー抜き部３５ｉを備えている。サンプル収容部３５ｇとサンプル容器エアー抜き部３５ｉは液体収容部３５ｇに貯留される液体の液面よりも上方にくるように設けられた流路３５ｈによって連通している。
【００２８】
サンプル容器３５の上面は、例えばアルミニウムからなるフィルム３５ｋと弾性部材からなるセプタム４１によって封止されており、注射器などの分注器具を突き刺してサンプルなどの液体を注入できるようになっている。セプタム４１は分注器具の引抜き後の穴を弾性で閉じることができるものである。流路３５ｈは液体収容部３５ｇ内とサンプル容器エアー抜き部３５ｉ内で圧力差がない状態で液体収容部３５ｇの液密を保つように形成されている。この例では、液体収容部３５ｇ内に試薬４５が予め収容されている。
【００２９】
サンプル容器３５のサンプル収容部３５ｇ底面は突起流路３５ａによって貫通可能な第１貫通部３５ｊとなっており、サンプル容器エアー抜き部３５ｉの底面は突起流路３５ｅによって貫通可能な第２貫通部３５ｌとなっている。貫通部３５ｊ，３５ｌは例えばアルミニウムからなるフィルムにより構成されていてもよいし、サンプル容器３５とともに一体成型により形成されていてもよい。
【００３０】
サンプル容器収容部３６の近傍にサンプル容器３５を保持するための係止ツメ３５ｃが設けられており、サンプル容器３５の外周面に係止ツメ３５ｃと係合する係止用溝３５ｍ，３５ｎが設けられている。未使用時のサンプル容器３５は、サンプル容器３５の底面がサンプル容器収容部３６の底から少し浮いた状態で保持され、サンプル容器３５の底面がサンプル容器収容部３６の底に達するまでサンプル容器３５を下方に押し込むことによって使用可能となる。サンプル容器３５の底面がサンプル容器収容部３６の底から少し浮いた状態では、第１貫通部３５ｊと第１突起部３５ｄ、第２貫通部３５ｌと第２突起部３５ｅが対向している（図２（Ｅ）参照。）。この状態からサンプル容器３５を下方に押し込むことによって、第１突起部３５ｄが第１貫通部３５ｊを、第２突起部３５ｅが貫通部３５ｌをそれぞれ貫通し、サンプル収容部３５ｇとサンプル容器流路３５ａ、サンプル容器エアー抜き部３５ｉとサンプル容器エアー抜き流路３５ｂがそれぞれ接続される（図２（Ｆ）参照。）。サンプル容器３５のサンプル容器本体の下面はパッキン３５ｆに押し付けられることにより、液漏れ及びエアー漏れが防止される。
【００３１】
試薬容器３７、エアー吸引用容器３９もサンプル容器３５と同様の構造をもち、それぞれ液体収容部（エアー吸引用容器３９は液体を収容しない。）とエアー抜き部とを備えている。そして、それぞれに一端が接続される試薬容器流路３７ａ、試薬容器エアー抜き流路３７ｂ、エアー吸引用容器流路３９ａ、エアー吸引用容器エアー抜き流路３９ｂがサンプル容器流路３５ａ、サンプル容器エアー抜き流路３５ｂと同様に設けられている。
【００３２】
図１に戻って反応容器プレートの説明を続ける。
シリンジ５１は上面が開口したシリンダ５１ａ、シリンダ５１ａ内に上下方向に摺動可能に配置されたプランジャ５１ｂ及びカバー体５１ｄからなる。シリンダ５１ａの底部にシリンジ流路５１ｃの一端が連通している。シリンジ流路５１ｃの他端は切替えバルブ６３の回転中心に設けられたポートに接続されている。
【００３３】
カバー体５１ｄはプランジャ５１ｂの摺動方向に可撓性をもち、一端がシリンダ５１ａに接続され、他端がプランジャ５１ｂに接続されている。シリンダ５１ａとプランジャ５１ｂとカバー体５１ｄで囲まれた空間はシリンジエアー抜き流路５３ｂを介してベローズ５３に接続されている。ベローズ５３は伸縮することにより密閉された内部容量が受動的に変化するものである。これにより、プランジャ５１ｂの摺動が円滑になされる。ベローズ５３にはベローズ流路５３ａの一端が接続されており、ベローズ流路５３ａの他端は切替えバルブ６３内の円弧状流路６３ｂに接続するためのポートとなっている。
【００３４】
切替えバルブ６３は該反応容器プレートの下面側のシリンジ５１の下方の位置に設けられている。切替えバルブ６３は中央から半径方向に伸びたシリンジ接続流路６３ａを備えたローターを回転させることによってシリンジ接続流路６３ａの接続先を切り替えるロータリー方式の切替えバルブである。シリンジ接続流路６３ａの一端はバルブ中央のポートに直接的に接続されており、その中央のポートにシリンジ流路５１ｃが接続されている。シリンジ接続流路６３ａの他端はシリンジ流路５１ｃへの接続ポートであり、ローターを回転させることによりシリンジ流路５１ｃを流路１３，３５ａ，３７ａ，３９ａのいずれかに切り替えて接続することができる。また、切替えバルブ６３のローターは円弧状流路６３ｂも備えており、ベローズ流路５３ａを流路２３ａ，２５ａ，３５ｂ，３７ｂ，３９ｂのいずれかに切り替えて接続することができる。なお、図１（Ａ）はシリンジ流路５１ｃ及びベローズ流路５３ａをいずれの流路にも接続していない初期の状態を示している。
【００３５】
図３は以上において説明した反応容器プレートを処理する反応処理装置の構成を概略的に示した断面図である。
２はシリンジ５１のプランジャ５１ｂを駆動するためのシリンジ駆動部であり、反応容器プレートの上方に配置されている。シリンジ駆動部２はシリンジ５１によって液体の送液を行なう際にシリンジ５１上に配置され、例えばステッピングモータ等によってプランジャ５１ｂを上下方向に駆動する。
【００３６】
３は切替えバルブ６３を回転させるバルブ駆動部であり、反応容器プレートの下方に配置されている。バルブ駆動部３は切替えバルブ６３のローターを平面内方向に回転駆動することにより切替えバルブ６３を切り替える。
４ａ，４ｂはともに反応容器１０の温度を所定温度に調節するための温度調節部である。この実施例の反応処理装置は、反応容器プレートの下面側と上面側に温度調節部４ａ、４ｂが配置されている。下面側の温度調節部４ａは反応容器プレートを保持するプレート保持部（図示は省略）に組み込まれており、ヒーターやペルチェ素子により反応容器１０の温度を下方から調節するものである。上面側の温度調節部４ｂは反応容器１０上に配置された温調蓋の温度を例えばヒーターやペルチェ素子を利用して調節することにより、反応容器１０の温度を制御するものである。温度調節部４ｂの反応容器１０に対応する位置には窓部が設けられており、後述する光学的測定部５での光学的測定を可能にしている。
【００３７】
光学的測定部５は反応容器１０内の反応を光学的に測定するものであり、反応容器プレート１上を水平方向に移動しながら各反応容器１０内の反応を順に測定することができる。
シリンジ駆動部２、バルブ駆動部３、温度調節部４ａ，４ｂ及び光学的測定部５の動作は制御部６によって制御される。
【００３８】
上記の構成を備えた反応処理装置では、反応処理時に反応容器プレート１の上方に配置されるシリンジ駆動部２や光学的測定部５が反応容器プレート１を設置する際にもその位置にあると邪魔になる。シリンジ駆動部２や光学的測定部５を搭載した上部ユニットを本体ユニット上でスライド可能にした反応処理装置の例を説明する。図１２〜図１５は反応処理装置の上部ユニットをスライド可能にした構造及び動作を説明するための図であり、いずれも（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は外側フレーム及び内側フレームよりも内側の様子を示す正面図である。図１３〜図１５は図１２の状態から反応処理を行なうための状態へ移行する際の動作状態を順に示したものである。図１８はプレート上面ブロックの構造及び動作を説明するための断面図であり、（Ａ）は上部ユニット下降前、（Ｂ）は上部ユニット下降後の状態を示している。なお、図１２〜図１５では、上部ユニットの内部の動作を見やすくするために、上部ユニットに搭載されているシリンジ駆動部２及び光学的測定部５の図示は省略している。
【００３９】
図１２に示されているように、本体ユニット１００の最上部に反応容器プレートを設置するためのプレート保持部１３０が設けられている。図１８に示されているように、プレート保持部１３０には反応容器プレート１の下面側から反応容器１０の温度を調節する温度調節部４ａが組み込まれている。温度調節部４ａの上面には反応容器１０を収容するための凹部が設けられており、各凹部に対応する反応容器１０が収容されることにより、反応容器プレート１の設置と位置決めがなされる。プレート保持部１３０の周囲に、後述する温度調節部４ｂの位置決めピン１２１ａを挿入するための穴１２１ｂが設けられている。
【００４０】
図１２に戻って、プレート保持部１３０を挟んでプレート保持部１３０の側方にガイドレール１０６が互いに平行に配置されている。本体ユニット１００のガイドレール１０６よりもさらに外側に１つずつ計２つのカム１０８が設けられている。
【００４１】
本体ユニット１００上に上部ユニットが配置されている。なお、ここでは上部ユニット全体の図示は省略し、上部ユニットの一部である内側フレーム１０４やプレート上面ブロック１２０のみを図示している。上部ユニットを支持している外側フレーム１０２（水平移動部）はガイドレール１０６に沿って水平方向にのみ移動することができる。これにより、反応容器プレートの着脱を行なう際に上部ユニットを反応容器プレートの着脱の邪魔にならない位置まで移動させることができる。
【００４２】
ここで、上部ユニットを反応容器プレートの着脱の邪魔にならない位置へ移動させること、すなわち図において右方向へ移動させることを上部ユニットを「開く」と定義する。逆に、上部ユニットを反応容器プレート上の位置へ移動させること、すなわち図において左方向へ移動させることを上部ユニットを「閉じる」と定義する。
【００４３】
外側フレーム１０２の内側にジョイント１１４、シャフト１１８を介して内側フレーム１０４が取り付けられている。後述するが、上部ユニットに搭載されているシリンジ駆動部２や光学的測定部５は内側フレーム１０４に取り付けられており、反応処理が開始された場合を除いて内側フレーム１０４と同じ挙動をする。外側フレーム１０２のガイドレール１０６に平行な２つの外側側面にジョイント１１４と回転軸を共有するアーム１１０がそれぞれ取り付けられており、各アーム１１０の先端にカムフォロア１１２が取り付けられている。これら２つのカムフォロア１１２は外側フレーム１０２が所定の位置にきたときに同時にカム１０８に接触し、カム１０８に追従するようになっている。
【００４４】
アーム１１０とジョイント１１４は回転軸１１１を共有し、互いが一定角度をなした状態で固定されている。ジョイント１１４はアーム１１０が回転すると一定角度を維持するように同じ方向に回転する。シャフト１１８はジョイント１１４の回転軸１１１とは異なる位置に取り付けられており、ジョイント１１４の回転によって円弧を描くように移動する。シャフト１１８は内側フレーム１０４内側を通って反対側側面を貫通し、その端部にジョイント１１４と同様のジョイント１１６が取り付けられている。ジョイント１１６はジョイント１１４と同様に回転中心が外側フレーム１０２に固定されている。内側フレーム１０４は前後２本のシャフト１１８によって支持されており、水平状態を維持した状態でジョイント１１４，１１６の動作に応じて水平方向又は回転方向に移動する。
【００４５】
また、外側フレーム１０２と内側フレーム１０４の間には垂直な方向に弾性力を発生させるように圧縮バネ１２８が挿入されている。
【００４６】
内側フレーム１０４の内側にガイドレール１０６と平行に配置された２本のスライドレール１２２が設けられている。スライドレール１２２上に、反応処理時に反応容器プレート上に配置されるプレート上面ブロック１２０がスライド可能に配置されている。プレート上面ブロック１２０は、サンプル容器３５、試薬容器３７、エアー吸引用容器３９を下方に押し込んで、それぞれに対応する流路３５ａ，３７ａ，３９ｂを接続する封止容器押込み部となるとともに、図１８に示すように、バネなどの弾性部材が組み込まれて軸方向に弾性変形する弾性固定部材１２０ａによって温度調節部４ｂを保持している。
【００４７】
プレート上面ブロック１２０の反応容器プレート１の反応容器配列領域に対応する位置に窓部１２０ｂが設けられており、温度調節部４ｂの各反応容器１０上の位置に窓部１２３が設けられている。これは、プレート上面ブロック１２０の上方から反応容器１０内の反応の光学的な測定を可能にするためである。しかし、温度調節部４ｂが反応容器プレート１に対して位置ずれし、窓部１２３の位置が反応容器１０の位置からずれていると、光学的測定の精度が悪くなる。そのため、温度調節部４ｂの周縁部に、プレート保持部１３０側の穴１２１ｂに挿入されることによって反応容器プレート１に対して温度調節部４ｂを位置決めする位置決めピン１２１ａが設けられている。
【００４８】
位置決めピン１２１ａと穴１２１ｂは温度調節部４ｂを反応容器配列領域上に位置決めするための位置決め機構を構成するが、このような位置決め機構としては、図１８に示されているような突起状のピン１２１ａと穴１２１ｂに限定されるものではなく、凹凸形状の噛み合わせを利用したものであってもよい。
【００４９】
なお、温度調節部４ｂと封止容器押込み部をそれぞれ単体で設けることもできる。
また、位置決めピン１２１ａ及び穴１２１ｂの位置は温度調節部４ｂ及びプレート保持部１３０の周縁部以外の位置に設けられていてもよい。
また、温度調節部４ｂ側に穴１２１ｂが設けられ、プレート保持部１３０側に位置決めピン１２１ａが設けられていてもよい。
【００５０】
再び図１２に戻って、プレート上面ブロック１２０はバネ１２４によってスライドレール１２２上でのスライドが弾性的に固定されている。本体ユニット１００にはプレート上面ブロック１２０をプレート保持部１３０上の位置で停止させるためのストッパ１２６が設けられている。
【００５１】
また、本体ユニット１００の上面の複数箇所、例えば４箇所に位置決めピン１０７ａが設けられ、内側フレーム１０４下面の位置決めピン１０７ａに対応する位置に位置決めピン１０７ａを挿入するための穴１０７ｂが設けられている。穴１０７ｂは上部ユニットのスライド方向へ延びた長穴形状である。位置決めピン１０７ａと長穴１０７ｂは、上部ユニットのスライド方向と垂直な方向への本体ユニット１００と上部ユニットとの位置決めを行なうための位置決め機構を構成している。なお、この実施例では内側フレーム１０４下面に穴１０７ｂが設けられているが、上部ユニットが反応処理時の位置に移動したときに位置決めピン１０７ａが挿入され得る場所であれば、上部ユニット下面のどこに設けられていてもよい。穴１０７ｂが長穴形状であるのは、上部ユニットを閉じていったときに内側フレーム１０４が垂直ではなく、円弧を描くように斜めに下降するからである。上部ユニットの挙動を以下に説明する。
【００５２】
図１２は上部ユニットを少し開いた状態を示している。この状態ではカムフォロア１１２がカム１０８に接触しておらず、圧縮バネ１２８の弾性力によってプレート上面ブロック１２０が反応容器プレートに接触しない高さで保持されている。
【００５３】
図１２の状態から上部ユニットを少し閉じるように外側フレーム１０２を移動させると、カムフォロア１１２がカム１０８に接触し（図１３参照）、さらに上部ユニットを閉じるように外側フレーム１０２を移動させることによって、アーム１１０及びジョイント１１４が回転軸１１１を中心に反時計方向に回転する（図１４参照）。ジョイント１１４の回転により、シャフト１１８を介してジョイント１１４に固定されている内側フレーム１０４も水平姿勢を保ちながら反時計方向に円弧を描くように斜めに下降する。
【００５４】
プレート上面ブロック１２０はバネ１２４の弾性力によって内側フレーム１０４とともに水平方向や回転方向への移動を行なうものの、上部ユニットを閉じている途中でプレート保持部１３０上の位置に到達するとストッパ１２６に接触して水平方向への移動を停止する。プレート上面ブロック１２０がストッパ１２６に接触している状態で内側フレーム１０４がさらに反時計回りに回転移動すると、プレート上面ブロック１２０はスライドレール１２２上をスライドすることによって水平面内方向への移動は停止したまま、内側フレーム１０４の垂直な方向への移動には従動する。すなわち、プレート上面ブロック１２０はプレート保持部１３０上の位置に到達してからは垂直下降する。
【００５５】
さらに上部ユニットを閉じるように外側フレーム１０２を移動させると、カムフォロア１１２がカム１０８に乗り上げることによりアーム１１０及びジョイント１１４が反時計回りにさらに回転する（図１５参照）。これにより、内側フレーム１０４は円弧を描くようにさらに斜めに下降する。これに対して、プレート上面ブロック１２０は垂直に下降してプレート保持部１３０に設置された反応容器プレートのサンプル容器３５、試薬容器３７、エアー吸引用容器３９を下方に押し込み、これらの容器３５，３７，３９に対応する流路３５ａ，３７ａ，３９ｂを接続する。プレート上面ブロック１２０の下降により、温度調節部４ｂも下降して反応容器プレート１の反応容器１０の配列領域の上面に接触する。このとき、温度調節部４ｂの位置決めピン１２１ａがプレート保持部１３０側の穴１２１ｂに挿入され、反応容器プレート１に対する位置決めがなされる。この状態でさらにプレート上面ブロック１２０が下降しても、弾性固定部材１２０ａが弾性変形するために反応容器プレート１を破損することはない。
【００５６】
アーム１１０とジョイント１１４のなす角度はカムフォロア１１２がカム１０８に完全に乗り上げたときにプレート上面ブロック１２０の高さがその軌道において最も低くなるように設定されており、そのときのプレート上面ブロック１２０の高さが反応容器プレートのサンプル容器３５、試薬容器３７、エアー吸引用容器３９に流路３５ａ，３７ａ，３９ｂを接続しうる高さとなるようにプレート上面ブロック１２０の高さが設定されている。
【００５７】
逆に図１５の状態から上部ユニットを開く方向に外側フレーム１０２を移動させる際は、圧縮バネ１２８の弾性力が内側フレーム１０４を持ち上げる方向に作用しているため、カムフォロア１１２がカム１０８に追従することによってアーム１１０及びジョイント１１４が時計回りに回転し、それに伴なって内側フレーム１０４が水平姿勢を維持しながら時計回りに回転移動する。カムフォロア１１２がカム１０８から離れた後は、内側フレーム１０４は外側フレーム１０２とともに水平移動する。プレート上面ブロック１２０は図１５の状態から外側フレーム１０２をある程度移動させるまでは垂直上昇し、所定の高さまで上昇した後は内側フレーム１０４に従動する。
【００５８】
上記の構造により、分析者は上部ユニットを完全に開いた状態で反応容器プレートをプレート保持部１３０に設置した後、上部ユニットを閉じるように外側フレーム１０２をスライドさせるだけで、サンプル容器３５、試薬容器３７、エアー吸引用容器３９が下方に押し込まれてそれらの容器３５，３７，３９に対応する流路３５ａ，３７ａ，３９ｂが自動的に接続される。したがって、装置に設置する前又は設置した後で分析者が自ら反応容器プレートの各容器３５，３７，３９を手で押し込んで流路３５ａ，３７ａ，３９ｂを接続する必要がない。
【００５９】
図１５の状態が上部ユニットを完全に閉じた状態であり、この状態が反応容器プレート１を用いた反応処理を行なうための状態である。この状態では、本体ユニット１００側の位置決めピン１０７ａと上部ユニット側の穴１０７ｂとが嵌合することにより、上部ユニットと本体ユニット１００とが上部ユニットのスライド方向と垂直な方向（図では紙面に対して垂直な方向）に対して位置決めされている。図１６（Ａ）〜（Ｃ）において順に示すように、位置決めピン１０７ａは上部ユニットの閉じる方向へのスライドに伴なって円弧を描くように斜めに下降するため、穴１０７ｂは長穴形状となっている。
【００６０】
位置決めピン１０７ａと穴１０７ｂの寸法及び形状については、上部ユニットが完全に閉じられたときに位置決めピン１０７ａと穴１０７ｂとが完全に嵌合すればよい。すなわち、上部ユニットが完全に閉じられたときに位置決めピン１０７ａがくる穴１０７ｂ内の位置のスライド方向と垂直な方向の内径と位置決めピン１０７ａの外径とが一致していればよい。しかし、図１７（Ａ）に示されるように、位置決めピン１０７ａの先端部が初めに挿入される穴１０７ｂの位置の内径が位置決めピン１０７ａの先端部の外径と同じであると、上部ユニットと本体ユニット１００の位置が少しでもずれていると位置決めピン１０７ａの先端部が穴１０７ｂにうまく挿入されない。そのため、同図（Ｂ）に示されているように、位置決めピン１０７ａの先端部をテーパ形状にしてもよい。また、（Ｃ）に示されているように、位置決めピン１０７ａの先端部が初めに挿入される穴１０７ｂの位置の内径を位置決めピン１０７ａの外径よりも大きくし、位置決めピン１０７ａの移動方向へ徐々に内径が小さくなるようにして、最終的に内径が位置決めピン１０７ａの外径と一致させるようにしてもよい。これらの方法により、上部ユニットと本体ユニット１００の位置が多少ずれていても位置決めピン１０７ａの先端部がスムーズに穴１０７ｂに挿入される。
【００６１】
既述のように、上部ユニットには光学的測定部５が設けられている。図１９は光学的測定部５を説明するための上部ユニット１０５の内部の概略図であり、（Ａ）は光学的測定部５の動作時、（Ｂ）は光学的測定部５の原点位置検出時をそれぞれ示している。
光学的測定部５は、内側フレーム１０４に設けられたリニアガイド１３２に取り付けられている。リニアガイド１３２は上部ユニットのスライド方向と平行に配置されている。測定時は、光学的測定部５が内側フレーム１０４から独立して上部ユニット１０５のスライド方向と同じ方向へ移動しながら、各反応容器１０の反応を順次、光学的に測定する。
【００６２】
本体ユニット１００の所定の位置にフォトセンサ１３６ａが取り付けられており、光学的測定部５にはそのフォトセンサ１３６ａのセンサ光を遮るセクタ１３６ｂが取り付けられている。フォトセンサ１３６ａとセクタ１３６ｂは光学的測定部５の原点位置を検出するための原点位置センサを構成する。光学的測定部５は、図１９（Ｂ）に示されているように、光学的測定開始前にフォトセンサ１３６がセクタ１３６ｂを検出する位置まで移動し、フォトセンサ１３６ａがセクタ１３６ｂを検出した位置を原点として認識し、その位置を基準にして光学的測定のスキャンを開始するように構成されている。
【００６３】
上部ユニット１０５は本体ユニット１００とは相対的にスライド可能であるため、上部ユニット１０５を完全に閉じた状態において上部ユニット１０５と本体ユニット１００との間でスライド方向への位置ずれが発生することがある。光学的測定部５は上部ユニットと同じ方向へ独立してスライド可能であるため、その位置ずれを補正することは可能であるが、その補正を行なうためには補正を行なうための原点位置を検出する必要がある。しかし、原点位置として検出すべき基準の位置が上部ユニットに設けられていると、上部ユニットの位置ずれによって基準位置も位置ずれしているため、光学的測定部５が位置補正を行なうことができない。この実施例では、基準位置としてのフォトセンサ１３６ａが本体ユニット１００側に設けられており、本体ユニット１００の一定の位置を基準に光学的測定部５がスキャン動作を行なうため、各反応容器１０上の正確な位置で正確な測定を行なうことができる。なお、ここでは原点位置センサとしてフォトセンサ１３６ａとセクタ１３６ｂを用いているが、その他同様の光学的センサや磁気センサを用いることも可能である。
【００６４】
なお、図示されていないが、シリンジ駆動部２が光学的測定部５と一体になっていてもよい。そうすれば、上記の原点位置センサを用いてシリンジ駆動部２の正確な原点位置の検出も可能となり、上部ユニットの位置ずれに影響されることなく、シリンジ駆動部２をシリンジ５１上の位置に正確に移動させることができる。
【００６５】
図４は同実施例の反応処理装置の反応処理動作の一例を示すフローチャートである。以下にこのフローチャートとともに図５〜図１１を参照しながら反応処理時の動作について説明する。
【００６６】
反応処理装置が分析動作を開始する前に、分析者による前処理として、注射器などの分注器具を用いてセプタム４１越しに例えば５μＬのサンプル液をサンプル容器３５内に注入する。反応容器プレートを反応処理装置のプレート保持部１３０（例えば、図１２参照）に設置して上部ユニットを閉じると、反応処理装置に設けられた封止容器押込み部によってサンプル容器３５、試薬容器３７及びエアー吸引用容器３９が下方へ自動的に押し込まれ、各容器３５，３７，３９の液体収容部とエアー抜き部の底部を突起流路が貫通してそれぞれに対応する流路が接続される。同時に、温度調節部４ｂが反応容器プレート１の反応容器１０の配列領域の上面に接触する。
【００６７】
上記の分析者による前処理後、反応処理装置による処理動作を開始する。バルブ駆動部３によって切替えバルブ６３を切り替えて、シリンジ流路５１ｃをサンプル流路３５ａに接続し、ベローズ流路５３ａをサンプル容器エアー抜き流路３５ｂに接続する（ステップＳ１）（図５参照）。このとき、エアー抜き流路３７ｂ，３９ｂもベローズ流路５３ａに接続される。
【００６８】
シリンジ駆動部２によってシリンジ５１を吸引側へ駆動し、サンプル容器３５の液体収容部３５ｇ側の内圧をエアー抜き部３５ｉ側よりも減圧する（ステップＳ２）。サンプル容器３５の液体収容部３５ｇには例えば４５μＬの試薬４５が予め収容されているが、反応容器プレートが振動したり衝撃を受けたりすることによって試薬４５がエアー抜き部３５ｉ側へ入り込んでしまっている場合があるので、液体収容部３５ｇ側を陰圧にすることによってエアー抜き部３５≡側へ入り込んでいる試薬４５を液体収容部３５ｇへ戻す。さらにシリンジ５１を吸引方向と吐出方向へ複数回往復駆動することによりサンプル容器３５内を攪拌し、サンプル液と試薬４５とを混合する（ステップＳ３）。その後、混合液をシリンジ５１で例えば１０μＬだけ吸引する（ステップＳ４）。
【００６９】
次に、バルブ駆動部３によって切替えバルブ６３を切り替えて、シリンジ流路５１ｃを試薬流路３７ａに接続し、ベローズ流路５３ａを試薬容器エアー抜き流路３７ｂに接続する（ステップＳ５）（図６参照。）。試薬容器３７には例えば１９０μＬの希釈水４９が予め収容されている。シリンジ駆動部２によってシリンジ５１を吐出側へ駆動し、シリンジ５１で吸引した混合液を試薬容器３７内に注入する（ステップＳ６）。さらに、シリンジ５１を吸引方向と吐出方向へ往復駆動して試薬容器３７内を攪拌することにより、混合液と希釈水４９とを混合する（ステップＳ７）。混合後、シリンジ５１を吸引方向へ駆動することによりその希釈混合液を例えば２００μＬ（全部）吸引する（ステップＳ８）。
なお、混合液を試薬容器３７に注入する前（ステップＳ５とＳ６の間）にシリンジ５１を吸引側へさらに駆動し、試薬容器３７内の液体収容部側の内圧をエアー抜き部側よりも減圧する工程を追加して、エアー抜き流路側に入り込んでいる希釈水４９を液体収容部へ戻すようにしてもよい。
【００７０】
バルブ駆動部３によって切替えバルブ６３を切り替えて、シリンジ流路５１ｃを主流路１３の一端１３ａに接続し、ベローズ流路５３ａをドレイン空間エアー抜き流路２３，２５の一端２３ａ，２５ａに接続する（ステップＳ９）（図７参照。）。シリンジ駆動部３によってシリンジ５１を吐出方向に駆動し、先の工程で吸引した希釈混合液を主流路１３に注入する（ステップＳ１０）。主流路１３に注入された希釈混合液は、上流側から順に計量流路１５を満たし、液体ドレイン空間２９に到達する。
【００７１】
バルブ駆動部３によって切替えバルブ６３を切り替えて、シリンジ流路５１ｃをエアー吸引用流路３９ａに接続し、ベローズ流路５３ａをエアー吸引用容器エアー抜き流路３９ｂに接続する（ステップＳ１１）（図８参照。）。シリンジ駆動部２によってシリンジ５１を吸引側に駆動してエアー吸引用容器３９内の気体を吸引する（ステップＳ１２）。
【００７２】
バルブ駆動部３によって切替えバルブ６３を切り替えて、シリンジ流路５１ｃを主流路１３の一端１３ａに接続し、ベローズ流路５３ａをドレイン空間エアー抜き流路２３，２５の一端２３ａ，２５ａに接続する（ステップＳ１３）（図９参照。）。この状態は、図７の接続状態と同じである。シリンジ駆動部２によってシリンジ５１を吐出方向に駆動し、前工程で吸引した気体を主流路１３に送って主流路１３内の希釈混合液をパージする（ステップＳ１４）（図９の白抜き矢印参照）。このときのパージ圧力状態では希釈混合液が注入流路１７を通過せず、計量流路１５内に留まる（シボ参照。）。パージされた希釈混合液は液体ドレイン空間２９内に収容される。
【００７３】
バルブ駆動部３によって切替えバルブ６３を切り替えて、シリンジ流路５１ｃをエアー吸引用流路３９ａに接続し、ベローズ流路５３ａをエアー吸引用容器エアー抜き流路３９ｂに接続する（ステップＳ１５）（図１０参照。）。この状態は、図８の接続状態と同じである。シリンジ駆動部２によってシリンジ５１を吸引側に駆動し、エアー吸引用容器３９内の気体を吸引する（ステップＳ１６）。
【００７４】
バルブ駆動部３によって切替えバルブ６３を切り替えて、シリンジ流路５１ｃを主流路１３の一端１３ａに接続し、ベローズ流路５３ａをドレイン空間エアー抜き流路２５の一端２５ａに接続する（ステップＳ１７）（図１１参照。）。この状態は、ドレイン空間エアー抜き流路２３の一端２３ａがベローズ流路５３ａに接続されていない点で図７及び図９に示した接続状態とは異なる。ドレイン空間エアー抜き流路２３の一端２３ａがベローズ流路５３ａに接続されていないため、主流路１３の下流端は閉じられた状態となる。この状態で、シリンジ駆動部２によってシリンジ５１を吐出方向に駆動する。主流路１３内は液体導入圧力及びパージ導入圧力よりも大きく加圧され、計量流路１５内の希釈混合液が注入流路１７を通過して反応容器１０内に注入される（ステップＳ１８）。
【００７５】
その後、バルブ駆動部３によって切替えバルブ６３を切り替えて図１の接続状態にすることにより、反応容器プレート内部の容器、流路及びドレイン空間を密閉する（ステップＳ１９）。その状態で温度調節部４によって反応容器１０を所定温度に加熱し、ワックス１２を融解させる（ステップＳ２０）。反応容器１０に注入された希釈混合液はワックス１２の下に入り、希釈混合液と試薬１１が混ざり反応する。各反応容器１０の反応を、光学的測定部５を反応容器１０の配列領域上で移動させながら順に光学的に測定する。なお、光学的測定部５の原点位置は、この測定工程までの間にフォトセンサ１３６ａがセクタ１３６ｂを検出する位置まで光学的測定部を移動させることにより検出する。
【００７６】
また、希釈混合液を反応容器１０内に注入する前に、温度調節部４によって反応容器１０を加熱してワックス１２を融解させておいてもよい。その場合は、反応容器１０に注入された希釈混合液が直ちにワックス１２の下に入り、希釈混合液と試薬１１が混ざり反応する。切替えバルブ６３による流路接続状態が図１１の状態であっても、ベローズ５３により密閉系は確保されている。希釈混合液の注入後に切替えバルブ６３を図１の接続状態にすれば、反応容器プレート内部の容器、流路及びドレイン空間を密閉することができる。ここで切替えバルブ６３を図１の接続状態に切り替えるタイミングは、希釈混合液の注入直後から希釈混合液と試薬１１の反応終了までのいずれのタイミングであってもよいし、希釈混合液と試薬１１の反応終了後であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】反応容器プレートの一実施例を示す図であり（Ａ）は概略的な平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ位置での断面にベローズ、ドレイン空間、計量流路、注入流路及びサンプル容器エアー抜き流路の断面を加えた概略的な断面図である。
【図２】同実施例のサンプル容器収容部とサンプル容器を拡大して示した図であり（Ａ）はサンプル容器収容部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ位置での断面図、（Ｃ）はサンプル容器の平面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＣ−Ｃ位置での断面図、（Ｅ）はサンプル容器をサンプル容器収容部に第１保持位置で配置した断面図、（Ｆ）はサンプル容器をサンプル容器収容部に第２保持位置で配置した断面図である。
【図３】反応処理装置を具体的に示した断面図である。
【図４】反応処理装置の反応処理時の動作の一例を概略的に示すフローチャートである。
【図５】反応処理装置の反応処理時の動作の一例を説明するための１つの工程を示す平面図である。
【図６】図５に続く動作を説明するための平面図である。
【図７】図６に続く動作を説明するための平面図である。
【図８】図７に続く動作を説明するための平面図である。
【図９】図８に続く動作を説明するための平面図である。
【図１０】図９に続く動作を説明するための平面図である。
【図１１】図１０に続く動作を説明するための平面図である。
【図１２】上部ユニットを本体ユニット上でスライドさせる構造及び動作を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は水平移動部及び内側フレームよりも内側の様子を示す正面図である。
【図１３】図１２の状態から上部ユニットを閉じた状態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は水平移動部及び内側フレームよりも内側の様子を示す正面図である。
【図１４】図１３の状態から上部ユニットをさらに閉じた状態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は水平移動部及び内側フレームよりも内側の様子を示す正面図である。
【図１５】上部ユニットを完全に閉じた状態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は水平移動部及び内側フレームよりも内側の様子を示す正面図である。
【図１６】本体ユニット側の位置決めピンが対応する上部ユニット側の穴へ挿入されていく様子を（Ａ）から（Ｃ）の順に示す断面図である。
【図１７】位置決め機構を説明するための図であり、（Ａ）は本体ユニット側の位置決めピンとそれに対応する上部ユニット側の穴の関係を示す平面図、（Ｂ）は先端をテーパ状にした位置決めピンを示す図、（Ｃ）は位置決め機構の他の実施例を示す平面図である。
【図１８】プレート上面ブロックの構造及び動作を説明するための断面図であり、（Ａ）は上部ユニット下降前、（Ｂ）は上部ユニット下降後の状態を示している。
【図１９】光学的測定部５を説明するための上部ユニット１０５の内部の概略図であり、（Ａ）は光学的測定部５の動作時、（Ｂ）は光学的測定部５の原点位置検出時をそれぞれ示している。
【符号の説明】
【００７８】
１ 反応容器プレート
２ シリンジ駆動部
３ バルブ駆動部
４ａ，４ｂ 温度調節部
５ 光学的測定部
６ 制御部
１０ 反応容器
１３ 主流路
１５ 計量流路
１７ 注入流路
１９，２１ 反応容器エアー抜き流路
３５ サンプル容器
３５ａ サンプル容器流路
３５ｂ サンプル容器エアー抜き流路
３５ｃ 係止ツメ
３５ｄ，３５ｅ 突起部
３５ｆ パッキン
３５ｊ，３５ｌ 貫通部
３５ｍ，３５ｎ 係止用溝
３７ 試薬容器
３７ａ 試薬容器流路
３７ｂ 試薬容器エアー抜き流路
３９ エアー吸引用容器
３９ａ エアー吸引用容器流路
３９ｂ エアー吸引用容器エアー抜き流路
４１ セプタム
５１ シリンジ
５１ａ シリンダ
５１ｂ プランジャ
５１ｄ カバー体
５３ ベローズ
５３ａ ベローズ流路
５３ｂ シリンジエアー抜き流路
６３ 切替えバルブ
１００ 本体ユニット
１０２ 水平移動部
１０４ 内側フレーム
１０６ ガイドレール
１０７ａ 位置決めピン
１０７ｂ 穴
１０８ カム
１１０ アーム
１１２ カムフォロア
１１４ ジョイント
１２０ プレート上面ブロック
１２２ スライドレール
１２４，１２８ バネ
１２６ ストッパ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応容器が配置されている反応容器配置領域及び前記反応容器に接続された反応容器流路を１枚のプレート内に備えた反応容器プレートを処理するための反応処理装置であって、
前記反応容器プレートを保持するためのプレート保持部と、
前記プレート保持部を最上部に備えた本体ユニットと、
反応処理時に前記プレート保持部に保持された反応容器プレート上の所定位置に配置される上部ユニットと、
前記上部ユニットを支持しながら前記本体ユニットとは相対的に水平方向にのみ移動する水平移動部と、
本体ユニットに固定されたカム、前記水平移動部に取り付けられ前記水平移動部が移動することによって前記カムに追従して動作するカムフォロア、及び一端が前記カムフォロアに接続され、他端で前記上部ユニットを保持し、前記カムフォロアが前記カムに追従して動作することに伴なって前記上部ユニットを上下方向に移動させて最も低い高さの反応処理位置まで下降させるアーム機構を備えた上部ユニット駆動機構と、
前記上部ユニットに設けられ、反応処理時に前記反応容器配置領域上に配置されて前記反応容器の温度を調節する温度調節部と、
前記本体ユニット上面と温度調節部下面に設けられ、前記上部ユニットが反応処理位置にきたときに前記温度調節部を前記反応容器配置領域上に位置決めする位置決め機構と、を備えた反応処理装置。
【請求項２】
前記位置決め機構は、前記上部ユニットが反応処理位置にきたときに嵌合するピンと穴からなるものである請求項１に記載の反応処理装置。
【請求項３】
前記上部ユニットは反応処理時に前記温度調節部の上方から前記反応容器内の反応を光学的に測定する光学的測定部を備え、
前記温度調節部は前記反応容器上の位置に前記光学的測定部による光学的な測定を可能にする窓部を備えている請求項１又は２に記載の反応処理装置。
【請求項４】
前記反応容器プレートは、底面に押圧により貫通可能な貫通部が設けられている封止容器、及び一端が前記封止容器の下方から上向きに突起した突起流路となっており、前記封止容器が下降して前記突起流路が前記貫通部を貫通することにより封止容器に接続される封止容器流路をさらに備えたものであり、
前記上部ユニットは、前記上部ユニットの上下動に追従して動作し、下降動作時に前記封止容器を下方へ押し込んで前記封止容器流路を封止容器に接続する封止容器押込み部をさらに備えている請求項１から３のいずれか一項に記載の反応処理装置。
【請求項５】
前記反応容器プレートは、液体及び気体の吸入と吐出を行なうシリンジ、及び前記シリンジに前記反応容器流路又は封止容器流路を切り替えて接続する切替えバルブをさらに備えたものであり、
前記シリンジを駆動するためのシリンジ駆動部と、前記切替えバルブを駆動するためのバルブ駆動部とが前記上部ユニット又は本体ユニットに設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載の反応処理装置。
【請求項１】
反応容器が配置されている反応容器配置領域及び前記反応容器に接続された反応容器流路を１枚のプレート内に備えた反応容器プレートを処理するための反応処理装置であって、
前記反応容器プレートを保持するためのプレート保持部と、
前記プレート保持部を最上部に備えた本体ユニットと、
反応処理時に前記プレート保持部に保持された反応容器プレート上の所定位置に配置される上部ユニットと、
前記上部ユニットを支持しながら前記本体ユニットとは相対的に水平方向にのみ移動する水平移動部と、
本体ユニットに固定されたカム、前記水平移動部に取り付けられ前記水平移動部が移動することによって前記カムに追従して動作するカムフォロア、及び一端が前記カムフォロアに接続され、他端で前記上部ユニットを保持し、前記カムフォロアが前記カムに追従して動作することに伴なって前記上部ユニットを上下方向に移動させて最も低い高さの反応処理位置まで下降させるアーム機構を備えた上部ユニット駆動機構と、
前記上部ユニットに設けられ、反応処理時に前記反応容器配置領域上に配置されて前記反応容器の温度を調節する温度調節部と、
前記本体ユニット上面と温度調節部下面に設けられ、前記上部ユニットが反応処理位置にきたときに前記温度調節部を前記反応容器配置領域上に位置決めする位置決め機構と、を備えた反応処理装置。
【請求項２】
前記位置決め機構は、前記上部ユニットが反応処理位置にきたときに嵌合するピンと穴からなるものである請求項１に記載の反応処理装置。
【請求項３】
前記上部ユニットは反応処理時に前記温度調節部の上方から前記反応容器内の反応を光学的に測定する光学的測定部を備え、
前記温度調節部は前記反応容器上の位置に前記光学的測定部による光学的な測定を可能にする窓部を備えている請求項１又は２に記載の反応処理装置。
【請求項４】
前記反応容器プレートは、底面に押圧により貫通可能な貫通部が設けられている封止容器、及び一端が前記封止容器の下方から上向きに突起した突起流路となっており、前記封止容器が下降して前記突起流路が前記貫通部を貫通することにより封止容器に接続される封止容器流路をさらに備えたものであり、
前記上部ユニットは、前記上部ユニットの上下動に追従して動作し、下降動作時に前記封止容器を下方へ押し込んで前記封止容器流路を封止容器に接続する封止容器押込み部をさらに備えている請求項１から３のいずれか一項に記載の反応処理装置。
【請求項５】
前記反応容器プレートは、液体及び気体の吸入と吐出を行なうシリンジ、及び前記シリンジに前記反応容器流路又は封止容器流路を切り替えて接続する切替えバルブをさらに備えたものであり、
前記シリンジを駆動するためのシリンジ駆動部と、前記切替えバルブを駆動するためのバルブ駆動部とが前記上部ユニット又は本体ユニットに設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載の反応処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−７８４９３（Ｐ２０１０−７８４９３Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４８１７７（Ｐ２００８−２４８１７７）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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