核酸増幅装置及び核酸増幅方法
【課題】プロトコルの異なる複数種類の検体を並列処理することがき、かつ、実行中の処理があっても別検体の処理を開始することができる核酸増幅装置及びそれを用いた核酸検査装置を提供する。
【解決手段】反応液を収容した少なくとも１つの反応容器１０５を保持する複数の保持部３１〜３５と、複数の保持部３１〜３５のそれぞれに設けられ、保持部３１〜３５に保持された反応容器１０５の反応液を予め定めた温度に調整する温度調整部３ａと、複数の保持部３１〜３５の間で反応容器１０５を搬送する搬送機構１４とを備える。予め所望の温度に調整された保持部３１〜３５に反応容器１０５を搬送して保持させることにより、反応容器１０５の反応液の温度を調整する。
【解決手段】反応液を収容した少なくとも１つの反応容器１０５を保持する複数の保持部３１〜３５と、複数の保持部３１〜３５のそれぞれに設けられ、保持部３１〜３５に保持された反応容器１０５の反応液を予め定めた温度に調整する温度調整部３ａと、複数の保持部３１〜３５の間で反応容器１０５を搬送する搬送機構１４とを備える。予め所望の温度に調整された保持部３１〜３５に反応容器１０５を搬送して保持させることにより、反応容器１０５の反応液の温度を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体由来の検体を対象とする核酸増幅装置及びそれを用いた核酸検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体由来の検体中に含まれる核酸などの検査を行う際に用いられる核酸増幅技術としては、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応（Polymerase Chain Reaction；以下、ＰＣＲと称する）法のように、検体と試薬を混合した反応液の温度を予め定められた条件に従って制御することにより、所望の塩基配列を選択的に増幅させるものがある。
【０００３】
このような核酸増幅に関する従来技術としては、例えば、実験の対象となる反応液が注入される槽領域を有する円盤状のマイクロチップを搭載し、マイクロチップをステージと平行に周方向へ回転させて所望の位置に合わせた後、蓋部材でマイクロチップをステージ側へ押し込んで、マイクロチップの槽領域をステージの周方向に複数設けられ異なる温度に設定された伝熱部に接触させることにより、槽領域の温度を制御する温度制御装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８５３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
核酸増幅においては、増幅対象の塩基配列によって用いる試薬や温度、時間などの様々な条件（プロトコル）が異なる。したがって、増幅対象の塩基配列が異なる複数種類の検体を並行して処理する場合には、各種検体のプロトコルに規定される温度およびその時間を個々に設定する必要がある。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１記載の従来技術においては、一度に対応できるプロトコルは１種類であり、プロトコルの異なる複数種類の検体を並行して処理するような並列処理には対応できない。また、同じプロトコルの検体であっても異なる時間に処理を開始することができないので、実行中の処理が終了するまでは別検体の処理を新たに開始することができず、処理効率などの点において改良の余地が残されている。
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、プロトコルの異なる複数種類の検体を並列処理することがき、かつ、実行中の処理があっても別検体の処理を開始することができる核酸増幅装置及びそれを用いた核酸検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、反応液を収容した少なくとも１つの反応容器を保持する複数の保持部と、前記複数の保持部のそれぞれに設けられ、該保持部に保持された前記反応容器の反応液を予め定めた温度に調整する温度調整部と、前記複数の保持部間において前記反応容器を搬送する搬送機構とを備えるものとする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プロトコルの異なる複数種類の検体を並列処理することがき、かつ、実行中の処理があっても別検体の処理を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る核酸増幅装置の概略構成を示す透視斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る核酸増幅装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】保持部やその周辺構成の様子を簡略化して示す上面図である。
【図４】核酸増幅処理における温度制御の一例（パターンＡ）を概念的に示すものである。
【図５】核酸増幅処理における温度制御の一例（パターンＢ）を概念的に示すものである。
【図６】核酸増幅処理における温度制御の一例（パターンＣ）を概念的に示すものである。
【図７】第１の実施の形態に係る核酸増幅装置における温度制御の詳細を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施の形態に係る核酸増幅装置における温度制御の詳細を示すフローチャートである。
【図９】核酸増幅装置の外部に個別温度制御部を設けた場合を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る核酸検査装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る核酸増幅装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る核酸増幅装置の概略構成をカバーを除いて示す斜視図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る核酸増幅処理における温度制御時の保持部構成の一例を示す平面図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る保持部構成における温度制御の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る保持部構成における温度制御時の反応液の温度変化の様子を概念的に示す図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る核酸増幅処理における温度制御時の保持部構成の一例を示す平面図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態に係る保持部構成における温度制御の一例を示す図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係る保持部構成における温度制御時の反応液の温度変化の様子を概念的に示す図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態に係る核酸検査装置の全体構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
＜第１の実施の形態＞
図１０は、本実施の形態に係る核酸検査装置１００の全体構成を概略的に示す図である。図１０において、核酸検査装置１００には、増幅処理の対象となる核酸を含む検体が収容された複数のサンプル容器１０１と、複数のサンプル容器１０１が収納されたサンプル容器ラック１０２と、検体に加えるための種々の試薬が収容された複数の試薬容器１０３と、複数の試薬容器１０３が収納された試薬容器ラック１０４と、検体と試薬を混合するための反応容器１０５と、未使用の反応容器１０５が複数収容された反応容器ラック１０６と、未使用の反応容器１０５を載置し、サンプル容器１０１及び試薬容器１０３のそれぞれから反応容器１０５への検体及び試薬の分注を行うための反応液調整ポジション１０７と、検体と試薬の混合液である反応液が収容された反応容器１０５を蓋部材（図示せず）により密閉する閉栓ユニット１０８と、密閉された反応容器１０５に収容された反応液を攪拌する攪拌ユニット１０９とが備えられている。
【００１３】
また、核酸検査装置１００には、核酸検査装置１００上にＸ軸方向（図１０中左右方向）に延在するよう設けられたロボットアームＸ軸１１０、及びＹ軸方向（図１０中上下方向）に延在するよう配置され、ロボットアームＸ軸１１０にＸ軸方向に移動可能に設けられたロボットアームＹ軸１１１を備えたロボットアーム装置１１２と、ロボットアームＹ軸１１１にＹ軸方向に移動可能に設けられ、反応容器１０５を把持して核酸検査装置１００内の各部に搬送するグリッパユニット１１３と、ロボットアームＹ軸１１１にＹ軸方向に移動可能に設けられ、サンプル容器１０１の検体や試薬容器１０３の試薬を吸引し、反応液調整ポジション１０７に載置された反応容器１０５に吐出する（分注する）分注ユニット１１４と、分注ユニット１１４の検体や試薬と接触する部位に装着されるノズルチップ１１５と、未使用のノズルチップ１１５が複数収納されたノズルチップラック１１６と、反応容器１０５に収容された反応液に核酸増幅処理や蛍光検出など等を施す核酸増幅装置１と、使用済みのノズルチップ１１５や使用済み（検査済み）の反応容器１０５を破棄する廃棄ボックス１１７と、キーボードやマウス等の入力装置１１８や液晶モニタ等の表示装置１１９を備え核酸増幅装置１を含む核酸検査装置１００の全体の動作を制御する制御装置１２０とが備えられている。
【００１４】
各サンプル容器１０１は、収容された検体毎にバーコード等の識別情報により管理されており、サンプル容器ラック１０２の各位置に割り当てられた座標等の位置情報により管理されている。同様に、各試薬容器１０３は、収容された試薬毎にバーコード等の識別情報により管理されており、試薬容器ラック１０４の各位置に割り当てられた座標等の位置情報により管理されている。これらの識別情報や位置情報は予め制御装置１２０に登録され管理される。また、各反応容器１０５も識別情報や位置情報により同様に管理されている。
【００１５】
次に、核酸増幅装置１の詳細を図１〜図３を参照しつつ説明する。
図１及び図２は、それぞれ、本発明の第１の実施の形態に係る核酸増幅装置１の概略構成を示す透視斜視図、及び側面図である。また、図３は、保持部やその周辺構成の様子を簡略化して示す上面図である。
【００１６】
図１及び図２において、核酸増幅装置１は、基礎部分であるベース２と、ベース２上に回転軸線回りに回転可能に設けられた円板形状の回転台５と、回転台５上に外周に沿って周方向に並べて配置され反応容器１０５を保持する円板形状の複数（本実施の形態では５つ）の保持部３１〜３５と、核酸増幅装置１内において反応容器１０５を搬送する搬送機構１４と、核酸増幅装置１の全体を覆うカバー７と、反応容器１０５に収容された反応液の蛍光検出を行う少なくとも１つ（本実施の形態では３つ）の蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃとを概略備えている。
【００１７】
回転台５は、ベース２に回転軸線に沿って設けられた中心軸８を中心に周方向に回転可能に設けられており、ベース２との間に設けられステッピングモータ１１により回転駆動される。また、回転台５の下方には、カバー７内部の気温を予め定めた温度に調整する温度調整部５ａ（例えば、ヒーター）が設けられている。複数の保持部３１〜３５は、図３に示すように、その中心が回転台５の中心である中心軸８から等距離になるように、すなわち、中心軸８を中心とする同一円周上に配置されており、回転台５が周方向に回転駆動されることによって、その円周上を周方向に移動される。
【００１８】
保持部３１〜３５は、周方向に回転可能に設けられており、回転台５との間に設けられた回転駆動装置９（例えば、ステッピングモータ）により回転駆動される。保持部３１〜３５の上面には、反応液を収容した反応容器１０５を保持する少なくとも１つの容器架設穴４が外周に沿うように並べて設けられている。容器架設穴４に挿入された反応容器１０５は、その底部は下方に突出して露出するよう保持され、側方からの蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃによる蛍光検出が可能となっている。また、保持部３１〜３５の下方には、保持部３１〜３５の容器架設穴４に架設される反応容器１０５の反応液の温度を調整する温度調整部３ａ（例えば、ペルチェ素子、ヒータ等）が設けられている。
【００１９】
搬送機構１４は、核酸増幅装置１内において反応容器１０５を搬送するものであり、中心軸８から回転台５の半径方向に延在するように配置され周方向に旋回可能に設けられた旋回アーム１２と、旋回アーム１２に半径方向及び上下方向（図２中上下方向）に移動可能に設けられたグリッパユニット１３とを備えている。
【００２０】
カバー７は、ベース２とともに保持部３１〜３５及び蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃを覆うことにより、核酸増幅装置１の蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃへの外光の入射を抑制する遮光、或いは、核酸増幅装置１の内部（カバー７の内部）の温度を保持する保温を目的とするものである。カバー７には、開閉可能なゲート７ａ，７ｂが少なくとも１つ（本実施の形態では２つ）設けられており、このゲート７ａ，７ｂを介して、カバー７の内外（すなわち、核酸増幅装置１の内外）における反応容器１０５の授受が行われる。
【００２１】
蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃは、保持部３１〜３５の容器架設穴４に保持された反応容器１０５の底部（露出部分）に励起光を照射するための励起光源、及び、反応液からの蛍光を検出する検出素子を有しており（ともに図示せず）、回転台５の回転駆動によって同一円周上を移動する保持部３１〜３５の動線の外周に沿って並べて配置され、動線が描く円周の半径方向に駆動可能に設けられ、カバー７に取り付けられている。このように配置された蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃの検出位置に保持部３１〜３５が位置するように移動させ、さらに、保持部３１〜３５を回転させることにより反応容器１０５に検出位置を通過させることにより蛍光検出を行う。反応容器１０５に収容された反応液は、試薬により増幅対象となる塩基配列が蛍光標識されており、励起光源から反応容器１０５に照射された励起光により生じる反応液からの蛍光を蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃで検出することにより、反応液における増幅対象となる塩基配列の定量を経時的に行う。また、複数の蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃは、互いに独立的に反応容器１０５内の反応液の検出又は測定を行なう。検出結果は制御装置１２０に送られる。励起光源としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ガスレーザー、半導体レーザー、キセノンランプ、ハロゲンランプが用いられる。また、検出素子としては、フォトダイオード、フォトマルチプライヤー、ＣＣＤ等が用いられる。
【００２２】
制御装置１２は、核酸検査装置１００の全体の動作を制御するものであり、入力装置１１８により設定されたプロトコルに基づいて、予め記憶部（図示せず）に記憶された各種ソフトウェア等を用いて核酸増幅処理や蛍光検出を行い、蛍光検出結果などの分析結果や核酸検査装置１００の可動状況などを記憶部に記憶したり表示装置１１９に表示したりする機能を備えている。
【００２３】
このような核酸検査装置１００の核酸増幅装置１において行われる核酸増幅処理では、プロトコルに定められた準備を施した検体（反応容器１０５に収容された反応液）に対して、プロトコルに定められた温度制御を行うことにより、目的とする塩基配列を選択的に増幅させる。ここで、本実施の形態の核酸増幅処理における温度制御について図４及び図７を参照しつつ説明する。
【００２４】
図４は、核酸増幅処理における温度制御の一例をパターンＡとして概念的に示すものである。
【００２５】
＜温度制御：パターンＡ＞
反応容器１０５内の反応液は、核酸増幅装置１において次のように温度制御される。
（第１温度サイクル）
・温度Ｔ１１に変化（昇温）させ、時間ｔ１１の間保持する。時間ｔ１１には、直前の温度から温度Ｔ１１への温度変化の時間も含む。
・温度Ｔ１２に変化（降温）させ、時間ｔ１２の間保持する。時間ｔ１２には、直前の温度から温度Ｔ１２への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを１サイクルとして、プロトコルに規定された回数（Ｎ１）のサイクルを繰り返す。
（第２温度サイクル）
・温度Ｔ１３に変化（昇温）させ、時間ｔ１３の間保持する。時間ｔ１３には、直前の温度から温度Ｔ１３への温度変化の時間も含む。
・温度Ｔ１４に変化（降温）させ、時間ｔ１４の間保持する。時間ｔ１４には、直前の温度から温度Ｔ１４への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを１サイクルとして、プロトコルに規定された回数（Ｎ２）のサイクルを繰り返す。
（その他の温度サイクル）
上記温度サイクル以外にプロトコルに規定された温度サイクルが有る場合は、上記第１及び第２温度サイクル倣い、温度及び時間を設定する。
【００２６】
図７は、核酸増幅装置１における温度制御の詳細を示すフローチャートである。ここでは、図４に示したパターンＡの温度制御を行う場合を例に説明する。
【００２７】
まず、複数の保持部３１〜３５の何れか（例えば、図３の保持部３１）の温度をプロトコルに規定された温度（Ｔ１１）に設定する。また、同様に、複数の保持部３１〜３５の何れか（例えば、図３の保持部３２，３３，３４）の温度をプロトコルに規定された温度（Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４）に設定する。なお、上記以外にプロトコルに規定された温度を設定する場合は、保持部３５の温度を設定するか、或いは保持部を増設して温度を設定する（図示せず）。
【００２８】
この状態で、制御装置１２０は、グリッパユニット１１３によって核酸増幅処理対象の反応容器１０５を温度Ｔ１１に設定された保持部３１に移設する（ステップＳ１００）。そして、プロトコルに規定された時間（ｔ１１）保持部３１に保持させ（ステップＳ１１０）、その後、温度Ｔ１２に設定された保持部３２に移設して（ステップＳ１２０）、プロトコルに規定された時間（ｔ１２）保持部３２に保持させる（ステップＳ１３０）。
【００２９】
ここで、第１温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ１）終了したかを判定し（ステップＳ１４０）、その判定結果がＮＯであれは、反応容器１０５を温度Ｔ１１に設定された保持部３１に移設し（ステップＳ１４１）、第１温度サイクルの実施回数が規定回数（Ｎ１）に達するまでステップＳ１４１，Ｓ１１０〜Ｓ１３０を繰り返す。
【００３０】
また、ステップＳ１４０での判定結果がＹＥＳである場合、反応容器１０５を温度Ｔ１３に設定された保持部３３に移設し（ステップＳ１５０）、プロトコルに規定された時間（ｔ１３）保持部３３に保持させ（ステップＳ１６０）、その後、温度Ｔ１４に設定された保持部３４に移設して（ステップＳ１７０）、プロトコルに規定された時間（ｔ１４）保持部３３に保持させる（ステップＳ１８０）。
【００３１】
そして、第２温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ２）終了したかを判定し（ステップＳ１９０）、その判定結果がＮＯであれは、反応容器１０５を温度Ｔ１３に設定された保持部３３に移設し（ステップＳ１９１）、第２温度サイクルの実施回数が規定回数（Ｎ２）に達するまでステップＳ１９１，Ｓ１６０〜Ｓ１８０を繰り返す。ステップＳ１９０での判定結果がＹＥＳである場合、プロトコルに規定された必要なその他の温度サイクルを行い、処理を終了する。
【００３２】
以上により、反応容器１０５の反応液に核酸増幅処理が施され、所望の塩基配列が選択的に増幅される。
【００３３】
以上のように構成した本実施の形態における動作を図面を参照しつつ説明する。
【００３４】
まず、核酸増幅処理を行う準備として、核酸検査装置１００のサンプル容器ラック１０２に増幅処理の対象となる核酸を含む検体が収容されたサンプル容器１０１を収納し、試薬容器ラック１０３にプロトコルにより予め定められた、各検体に加えるための種々の試薬が収容された試薬容器１０３を収納する。また、反応容器ラック１０６に未使用の反応容器１０５を、ノズルチップラック１１６に未使用のノズルチップ１１５をそれぞれ収納する。この状態で、制御装置１２０の操作により核酸増幅処理を開始する。
【００３５】
核酸増幅処理の開始が指示されると、まず、グリッパユニット１１３により必要数の未使用反応容器１０５が反応液調整ポジション１０７に搬送される。続いて、分注ユニット１１４に未使用のノズルチップ１１５が装着され、所定のサンプル容器１０１から反応容器１０５に検体が分注される。その後、使用済みのノズルチップ１１５は、コンタミネーション防止のため廃棄ボックス１１７に廃棄される。続いて、試薬についても同様の手順で所定の反応容器１０５に分注され、検体と混合されて反応液が生成される。
【００３６】
必要な数の分注が終了すると、反応液が収容された反応容器１０５は、グリッパユニット１１３により閉栓ユニット１０８に搬送されて蓋部材により密閉され、さらに、攪拌ユニット１０９に搬送されて攪拌処理される。攪拌処理された反応容器１０５は、グリッパユニット１１３により搬送され、攪拌増幅装置１におけるカバー７のゲート７ａ，７ｂを介して、保持部３１〜３５の容器架設穴４に差し込まれて保持される。このとき、回転台５及び保持部３１〜３５は、回転駆動され、ゲート７ａ，７ｂの位置に所定の容器架設穴４が位置するように制御される。処理対象の反応容器１０５が複数ある場合は、それぞれについて、蓋部材による密閉および攪拌処理が施され、所定の保持部３１〜３５の容器架設穴４に順に搬送される。そして、反応容器１０５の反応液のそれぞれに対して核酸増幅処理が施され、その後、蛍光検出が行われる。核酸増幅処理の間は、保持具３を回転駆動させ蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃにより蛍光検出を行い、反応液からの蛍光を蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃで検出することにより、反応液における増幅対象となる塩基配列の定量を経時的に行う。検出結果は順次、制御装置１２０に送る。所定の核酸増幅処理が終了したら、その反応容器１０５は、グリッパユニット１１３によりゲート７ａを介して廃棄ボックス１１７に搬送され廃棄される。
【００３７】
１．１種類のプロトコルの核酸増幅処理を行う場合（温度制御：パターンＡ）
複数の保持部３１〜３４をそれぞれ、プロトコルに規定された温度（Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４）に設定する。この状態で、制御装置１２０は、グリッパユニット１１３によって核酸増幅処理対象の反応容器１０５を温度Ｔ１１に設定された保持部３１に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ１１）保持部３１に保持させ、その後、温度Ｔ１２に設定された保持部３２に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ１２）保持部３２に保持させ、この第１温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ１）終了するまで繰り返す（図７のステップＳ１００〜Ｓ１４０，１４１）。その後、反応容器１０５を温度Ｔ１３に設定された保持部３３に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ１３）保持部３３に保持させ、その後、温度Ｔ１２に設定された保持部３４に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ１４）保持部３４に保持させ、この第２温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ２）終了するまで繰り返す（図７のステップＳ１５０〜Ｓ１９０，１９１）。第２温度サイクルが終了したら、プロトコルに規定された必要なその他の温度サイクルを行い、拡散増幅処理を終了する。
【００３８】
１−１．１種類のプロトコルの核酸増幅処理を複数の反応容器１０５（反応液）に対して開始時間をずらして行う場合
複数の保持部３１〜３４をそれぞれ、プロトコルに規定された温度（Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４）に設定する。この状態で、制御装置１２０は、グリッパユニット１１３によって核酸増幅処理対象の反応容器１０５を所定の保持部に移設し、プロトコルに規定された第１温度サイクル及び第２温度サイクルを行う。これら温度サイクルを行っている間に、別の反応容器１０５が核酸増幅装置１に搬送される（追加投入される）と、この反応容器１０５に対して個別に第１温度サイクル及び第２温度サイクルが開始される。各反応容器１０５は、制御装置１２０により個別に管理されており、各温度サイクルにおける反応容器１０５の保持部３１〜３４間の移設は、他の反応容器１０５の状態に関係なく行われる。プロトコルに規定された必要な温度サイクルが終了した反応容器１０５から順次核酸増幅処理を終了する。
【００３９】
２．複数種類のプロトコルの核酸増幅処理を行う場合（温度制御：パターンＡ，Ｂ，Ｃ）
まず、説明に先立ち、温度制御パターンＢ，Ｃについて図５及び図６を参照しつつ説明する。図５は、核酸増幅処理における温度制御の一例をパターンＢとして、図６はパターンＣとして、それぞれ概念的に示すものである。
【００４０】
＜温度制御：パターンＢ＞
温度制御パターンＢは、パターンＡに対して各温度での保持時間（ｔ１１〜ｔ１４）を時間ｔ２１〜ｔ２４にそれぞれ変えたものである。パターンＢにおいて、反応容器１０５内の反応液は次のように温度制御される。
（第１温度サイクル）
・温度Ｔ１１に変化（昇温）させ、時間ｔ２１の間保持する。時間ｔ２１には、直前の温度から温度Ｔ１１への温度変化の時間も含む。
・温度Ｔ１２に変化（降温）させ、時間ｔ２２の間保持する。時間ｔ２２には、直前の温度から温度Ｔ１２への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを１サイクルとして、プロトコルに規定された回数（Ｎ３）のサイクルを繰り返す。
（第２温度サイクル）
・温度Ｔ１３に変化（昇温）させ、時間ｔ２３の間保持する。時間ｔ２３には、直前の温度から温度Ｔ１３への温度変化の時間も含む。
・温度Ｔ１４に変化（降温）させ、時間ｔ２４の間保持する。時間ｔ２４には、直前の温度から温度Ｔ１４への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを１サイクルとして、プロトコルに規定された回数（Ｎ４）のサイクルを繰り返す。
（その他の温度サイクル）
上記温度サイクル以外にプロトコルに規定された温度サイクルが有る場合は、上記第１及び第２温度サイクル倣い、温度及び時間を設定する。
【００４１】
＜温度制御：パターンＣ＞
温度制御パターンＣは、パターンＡに対して各設定温度（Ｔ１１〜Ｔ１４）を温度Ｔ３１〜Ｔ３４にそれぞれ変えたものである。パターンＢにおいて、反応容器１０５内の反応液は次のように温度制御される。
（第１温度サイクル）
・温度Ｔ３１に変化（昇温）させ、時間ｔ１１の間保持する。時間ｔ１１には、直前の温度から温度Ｔ３１への温度変化の時間も含む。
・温度Ｔ３２に変化（降温）させ、時間ｔ１２の間保持する。時間ｔ１２には、直前の温度から温度Ｔ３１への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを１サイクルとして、プロトコルに規定された回数（Ｎ５回）のサイクルを繰り返す。
（第２温度サイクル）
・温度Ｔ３３に変化（昇温）させ、時間ｔ１３の間保持する。時間ｔ１３には、直前の温度から温度Ｔ３３への温度変化の時間も含む。
・温度Ｔ３４に変化（降温）させ、時間ｔ１４の間保持する。時間ｔ１４には、直前の温度から温度Ｔ３４への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを１サイクルとして、プロトコルに規定された回数（Ｎ６）のサイクルを繰り返す。
（その他の温度サイクル）
上記温度サイクル以外にプロトコルに規定された温度サイクルが有る場合は、上記第１及び第２温度サイクル倣い、温度及び時間を設定する。
【００４２】
２−１．プロトコルに規定された温度制御パターンがＡとＢの場合
複数の保持部３１〜３４をそれぞれ、プロトコルに規定された温度（Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４）に設定する。この状態で、制御装置１２０は、パターンＡの温度制御を施す反応容器１０５を、グリッパユニット１１３によって温度Ｔ１１に設定された保持部３１に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ１１）保持部３１に保持させその後、温度Ｔ１２に設定された保持部３２に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ１２）保持部３２に保持させ、この第１温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ１）終了するまで繰り返す（図７のステップＳ１００〜Ｓ１４０，１４１）。その後、反応容器１０５を温度Ｔ１３に設定された保持部３３に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ１３）保持部３３に保持させ、その後、温度Ｔ１２に設定された保持部３４に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ１４）保持部３４に保持させ、この第２温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ２）終了するまで繰り返す（図７のステップＳ１５０〜Ｓ１９０，１９１）。なお、保持部３４の増設は予め設定してある増設用位置へ行うものとする。
【００４３】
一方、制御装置１２０は、パターンＢの温度制御を施す反応容器１０５を、グリッパユニット１１３によって温度Ｔ１１に設定された保持部３１に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ２１）保持部３１に保持させその後、温度Ｔ１２に設定された保持部３２に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ２２）保持部３２に保持させ、この第１温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ３）終了するまで繰り返す。その後、反応容器１０５を温度Ｔ１３に設定された保持部３３に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ２３）保持部３３に保持させ、その後、温度Ｔ１２に設定された保持部３４に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ２４）保持部３４に保持させ、この第２温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ４）終了するまで繰り返す。
【００４４】
各反応容器１０５は、制御装置１２０により個別に管理されており、各温度サイクルにおける反応容器１０５の保持部３１〜３４間の移設は、温度制御パターンに関係なく行われる。プロトコルに規定された必要な温度サイクルが終了した反応容器１０５から順次核酸増幅処理を終了する。
【００４５】
２−２．プロトコルに規定された温度制御パターンがＡとＣの場合
複数の保持部３１〜３４をそれぞれ、プロトコル（パターンＡ）に規定された温度（Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４）に設定する。また、３つの保持部（図示せず）を増設し、保持部３５を含む４つの保持部をそれぞれ、プロトコル（パターンＣ）に規定された温度（Ｔ３１，Ｔ３２，Ｔ３３，Ｔ３４）に設定する。この状態で、制御装置１２０は、パターンＡの温度制御を施す反応容器１０５を、グリッパユニット１１３によって温度Ｔ１１に設定された保持部３１に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ１１）保持部３１に保持させその後、温度Ｔ１２に設定された保持部３２に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ１２）保持部３２に保持させ、この第１温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ１）終了するまで繰り返す（図７のステップＳ１００〜Ｓ１４０，１４１）。その後、反応容器１０５を温度Ｔ１３に設定された保持部３３に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ１３）保持部３３に保持させ、その後、温度Ｔ１２に設定された保持部３４に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ１４）保持部３４に保持させ、この第２温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ２）終了するまで繰り返す（図７のステップＳ１５０〜Ｓ１９０，１９１）。
【００４６】
一方、制御装置１２０は、パターンＢの温度制御を施す反応容器１０５を、グリッパユニット１１３によって温度Ｔ３１に設定された保持部に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ１１）保持部３１に保持させその後、温度Ｔ３２に設定された保持部に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ１２）保持部に保持させ、この第１温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ５）終了するまで繰り返す。その後、反応容器１０５を温度Ｔ３３に設定された保持部に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ１３）保持部に保持させ、その後、温度Ｔ３２に設定された保持部に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ１４）保持部に保持させ、この第２温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ６）終了するまで繰り返す。プロトコルに規定された温度制御パターンがＡとＣの何れの場合においても、プロトコルに規定された必要な温度サイクルが終了した反応容器１０５から順次核酸増幅処理を終了する。
【００４７】
以上のように構成した本実施の形態における効果を説明する。
【００４８】
ＰＣＲ法を用いた核酸増幅技術においては、増幅対象の塩基配列によって用いる試薬や温度、時間などの条件（プロトコル）が異なる。したがって、増幅対象の塩基配列が異なる複数種類の検体を並行して処理する場合には、各種検体のプロトコルに規定される温度およびその時間を個々に設定する必要がある。しかしながら、従来技術においては、一度に対応できるプロトコルは１種類であり、プロトコルの異なる複数種類の検体を並行して処理する並列処理ができない。また、同一プロトコルの検体であっても開始時間の異なる処理を行うことができないので、実行中の処理が終了するまでは別検体の処理を新たに開始することができなかった。
【００４９】
これに対し、本発実施の形態においては、反応液を収容した反応容器１０５を保持する容器架設穴４を設けた複数（例えば５つ）の保持部３１〜３５と、各保持部３１〜３５に保持された反応容器１０５の反応液を予め定めた温度に調整する温度調整部３ａとを備え、搬送機構１４により保持部３１〜３５間において反応容器１０５を搬送するよう構成したので、プロトコルの異なる複数種類の検体を並列処理することがき、かつ、実行中の処理があっても別検体の処理を開始することができ、処理効率を大きく向上することができる。
【００５０】
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を図８を参照しつつ説明する。
図８は、本実施の形態に係る核酸増幅装置１における温度制御の詳細を示すフローチャートであり、図４に示したパターンＡの温度制御を行う場合を例に示したものである。図中、第１の実施の形態で説明したものと同一の部材には同じ符号を付し説明を省略する。
【００５１】
図８に示すように、核酸増幅装置１では、まず、複数の保持部３１〜３５の何れか（例えば、図３の保持部３１）の温度をプロトコルに規定された温度（Ｔ１１）に設定する。また、同様に、複数の保持部３１〜３５の何れか（例えば、図３の保持部３２）の温度をプロトコルに規定された温度（Ｔ１３）に設定する。
【００５２】
この状態で、制御装置１２０は、グリッパユニット１１３によって核酸増幅処理対象の反応容器１０５を温度Ｔ１１に設定された保持部３１に移設する（ステップＳ１００）。そして、プロトコルに規定された時間（ｔ１１）保持部３１に保持させ（ステップＳ１１０）、その後、保持部３１の温度をＴ１２に昇温して（ステップＳ１２０）、プロトコルに規定された時間（ｔ１２）保持部３２に保持させる（ステップＳ１３０）。
【００５３】
ここで、第１温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ１）終了したかを判定し（ステップＳ１４０）、その判定結果がＮＯであれは、保持部３１の温度をＴ１１に降温し（ステップＳ１４１）、第１温度サイクルの実施回数が規定回数（Ｎ１）に達するまでステップＳ１４１，Ｓ１１０〜Ｓ１３０を繰り返す。
【００５４】
また、ステップＳ１４０での判定結果がＹＥＳである場合、反応容器１０５を温度Ｔ１３に設定された保持部３２に移設し（ステップＳ１５０）、プロトコルに規定された時間（ｔ１３）保持部３２に保持させ（ステップＳ１６０）、その後、保持部３２の温度をＴ１４に昇温して（ステップＳ１７０）、プロトコルに規定された時間（ｔ１４）保持部３２に保持させる（ステップＳ１８０）。
【００５５】
そして、第２温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ２）終了したかを判定し（ステップＳ１９０）、その判定結果がＮＯであれは、保持部３２の温度をＴ１３に降温し（ステップＳ１９１）、第２温度サイクルの実施回数が規定回数（Ｎ２）に達するまでステップＳ１９１，Ｓ１６０〜Ｓ１８０を繰り返す。ステップＳ１９０での判定結果がＹＥＳである場合、プロトコルに規定された必要なその他の温度サイクルを行い、処理を終了する。
【００５６】
その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００５７】
以上のように構成した本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、プロトコルの異なる複数種類の検体を並列処理することがき、かつ、実行中の処理があっても別検体の処理を開始することができ、処理効率を大きく向上することができる。
【００５８】
なお、本発明の第１及び第２の実施の形態においては、上記第１及び第２の実施の形態では、核酸増幅装置１に設けた蛍光検出器６により保持部３１〜３５の容器架設穴４に保持された反応容器１０５の底部（露出部分）に励起光を照射し、反応液からの蛍光を検出するよう構成したが、それらに加えて、図９に示すように、核酸増幅装置１の外部に設けた個別温度制御部６０に反応容器１０５を搬送して蛍光検出処理が不要なサイクルを行うとともに、傾向検出処理が必要なサイクルを核酸増幅装置１に反応容器１０５を搬送して行い、機能分担を細分化するようにすることも可能である。
【００５９】
また、複数の温度を設定する場合について説明したが、それらに加えて、保持部３１〜３５の温度を同じ温度に制御することもでき、単一の恒温槽相当の機能が実現できるため、温度サイクルを必要としないプロトコル、又は、より積極的に温度を一定に保つことが必要なプロトコルに対応することもできる。
【００６０】
また、保持部３１〜３５の容器架設穴４に保持された反応容器１０５の側方から励起光を照射し蛍光を検出するよう構成したが、これに限られず、反応容器１０５の下方、或いは上方から励起光の照射及び蛍光の検出を行うよう構成してもよく、さらに、反応容器１０５の下方、上方、側方の何れかから励起光を照射し、励起光の照射方向とは異なる方向で蛍光の検出を行うように構成してもよい。
【００６１】
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態における核酸増幅装置１に替えて、核酸増幅装置１Ｂを設けた場合の実施の形態である。図中、第１の実施の形態で説明したものと同一の部材には同じ符号を付し説明を省略する。
【００６２】
図１９は、本実施の形態に係る核酸検査装置１００の全体構成を概略的に示す図である。図１９において、核酸検査装置１００は、第１の実施の形態で説明した核酸増幅装置１（図１０参照）に替えて、核酸増幅装置１Ｂを備えている。すなわち、本実施の形態の核酸増幅装置１００には、核酸検査装置１００上にＸ軸方向（図１９中左右方向）に延在するよう設けられたロボットアームＸ軸１１０、及びＹ軸方向（図１９中上下方向）に延在するよう配置され、ロボットアームＸ軸１１０にＸ軸方向に移動可能に設けられたロボットアームＹ軸１１１を備えたロボットアーム装置１１２と、ロボットアームＹ軸１１１にＹ軸方向に移動可能に設けられ、反応容器１０５を把持して核酸検査装置１００内の各部に搬送するグリッパユニット１１３と、ロボットアームＹ軸１１１にＹ軸方向に移動可能に設けられ、サンプル容器１０１の検体や試薬容器１０３の試薬を吸引し、反応液調整ポジション１０７に載置された反応容器１０５に吐出する（分注する）分注ユニット１１４と、分注ユニット１１４の検体や試薬と接触する部位に装着されるノズルチップ１１５と、未使用のノズルチップ１１５が複数収納されたノズルチップラック１１６と、反応容器１０５に収容された反応液に核酸増幅処理や蛍光検出など等を施す核酸増幅装置１Ｂと、使用済みのノズルチップ１１５や使用済み（検査済み）の反応容器１０５を破棄する廃棄ボックス１１７と、キーボードやマウス等の入力装置１１８や液晶モニタ等の表示装置１１９を備え核酸増幅装置１Ｂを含む核酸検査装置１００の全体の動作を制御する制御装置１２０とが備えられている。 図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る核酸増幅装置の概略構成を示す斜視図であり、図１２はそのカバーを除いて示す斜視図である。
【００６３】
図１１及び図１２において、核酸増幅装置１Ｂは、同心状に配置され、反応容器１０５を保持する複数の容器架設穴４を周方向に並べて配置された円環形状の複数（例えば４つ）の保持部３３１〜３３４と、保持部３３１〜３３４のそれぞれの間及び最外周に配置された保持部３３４の外側に保持部３３１〜３３４と同様に同心状に配置された円環形状の複数（例えば５つ）の断熱材３４１〜３４４と、核酸増幅装置１Ｂ内において反応容器１０５を搬送する搬送機構３１４と、核酸像浮く装置１Ｂの全体を覆うカバー３０７と、反応容器１０５に収容された反応液の蛍光検出を行う少なくとも１つ（本実施の形態では４つ）の蛍光検出器６とを概略備えている。
【００６４】
保持部３３１〜３３４は、内側から外側に向けて保持部３３１、保持部３３２、保持部３３３、保持部３３４の順に配置され、それぞれ、個別に周方向に回転可能に設けられており、図示しない回転駆動装置（例えば、ステッピングモータなど）により周方向に回転駆動される。また、保持部３３１〜３３４には、各保持部毎に容器架設穴４に架設される反応容器１０５の反応液の温度を調整するペルチェ素子やヒータなどの温度調整装置（図示せず）が設けられている。つまり、保持部３３１〜３３４は、温度調整装置により個別に温度調整され、かつ、断熱材３４１〜３４４により互いに断熱されて各保持部３３１〜３３４間の設定温度差による相互影響を抑制された恒温槽としての機能を有している。最外周に設けられた保持部３３４及び断熱材３４４には、保持部３３４の容器架設穴４に配置された反応容器１０５内の反応液に対して蛍光検出器６による蛍光検出を行うための窓部（図示せず）が設けられている。保持部３３１〜３３４は、個別に温度調整可能であるので、互いに異なる温度に調整するほかに、２つ以上の保持部を同一温度に調整したり、全ての保持部を同一温度に調整することもできる。なお、複数の保持部３３１〜３３４の少なくとも１つは、主となる部材として液相物質（例えば水）や金属物質（例えばアルミ）を用いて構成されていても良い。
【００６５】
なお、本実施の形態においては、４つの保持部３３１〜３３４を用いる場合を設けた場合を例に示しているが、必要に応じて保持部を追加、或いは削減することが可能であり、例えば、３つの保持部３３２〜３３４を用いたり、５つめ以上の保持部を追加したりして核酸増幅処理を行う。
【００６６】
カバー３０７は、保持部３３１〜３３４を覆うことにより、核酸増幅装置１Ｂの内部（カバー３０７の内部）の温度を保持する保温と、反応容器１０５及び検出器６の検出部における遮光とを目的とするものである。カバー３０７は、常時外気に触れる外側に設けられた外カバー３１７と、外カバー３１７と保持部３３１〜３３４の間を隔てるように設けられた内カバー３２７とを備えている。また、カバー３０７には、内部の気温を任意に調整することができるペルチェ素子やヒータなどの温度調整装置が設けられており、例えは、内部の気温を保持部の３３２〜３３４の何れかの温度と同じに調整したりすることができる。各カバー３１７，３２７には、開閉可能な少なくとも１対（本実施の形態では２対）のゲート３０７ａ〜３０７ｄが設けられており、対となるゲート３０７ａ，３０７ｂ、又は、ゲート３０７ｃ，３０７ｄを介してカバー３０７の内外（すなわち、核酸増幅装置１の内外）における反応容器１０５の授受が行われる。対となるゲート（外カバー３１７のゲート３０７ａと内カバーのゲート３０７ｂ、或いは、外カバー３１７のゲート３０７ｃと内カバーのゲート３０７ｄ）の開閉は非同期であっても良く、介反応容器１０５の受け渡し時の外カバー３１７のゲートと内カバーのゲートの開閉を交互に行うことにより、カバー３０７の内部（特に、内カバー３２７の内部）の温度変化、及び、外光の進入を抑制することができる。
【００６７】
搬送機構２１４は、カバー３０７における外カバー３１７と内カバー３２７の間の空間に設けられ、核酸増幅装置１Ｂの内部において反応容器１０５を搬送するものであり、保持部３３１〜３３４の直径方向に延在するよう配置されたロボットアーム３１２と、ロボットアーム３１２に沿って移動可能に設けられたグリッパユニット３１３とを備えている。搬送機構２１４は、外カバー３１７のゲート３０７ａ（又は、ゲート３０７ｃ）を介して核酸検査装置１００のロボットアーム装置１１２により搬送される反応容器１０５の授受を行い、内カバー３２７のゲート３０７ｂ（又は、ゲート３０７ｄ）を介して保持部３３１〜３３４との間で反応容器１０５の授受を行うほか、保持部３３１〜３３４間での反応容器１０５の移動を行う。
【００６８】
蛍光検出器６は、保持部３３４の容器架設穴４に保持された反応容器１０５に励起光を照射するための励起光源、及び、反応液からの蛍光を検出する検出素子を有しており（ともに図示せず）、保持部３３４の外周に沿って並べて配置され、その半径方向に駆動可能にカバー３０７に取り付けられている。検出対象の反応容器１０５を保持部３３４に配置し、保持部３３４を回転駆動させることにより反応容器１０５に蛍光検出器６の検出位置を通過させて蛍光検出を行う。反応容器１０５に収容された反応液は、試薬により増幅対象となる塩基配列が蛍光標識されており、励起光源から反応容器１０５に照射された励起光により生じる反応液からの蛍光を蛍光検出器６で検出することにより、反応液における増幅対象となる塩基配列の定量を経時的に行う。また、複数の蛍光検出器６は、互いに独立的に反応容器１０５内の反応液の検出又は測定を行なう。検出結果は制御装置１２０に送られる。励起光源としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ガスレーザー、半導体レーザー、キセノンランプ、ハロゲンランプが用いられる。また、検出素子としては、フォトダイオード、フォトマルチプライヤー、ＣＣＤ等が用いられる。なお、検出器６の少なくとも１つが反応液の濁度検出機能を有する構成としても良い。
【００６９】
制御装置１２は、核酸検査装置１００の全体の動作を制御するものであり、入力装置１１８により設定されたプロトコルに基づいて、予め記憶部（図示せず）に記憶された各種ソフトウェア等を用いて核酸増幅処理や蛍光検出を行い、蛍光検出結果などの分析結果や核酸検査装置１００の可動状況などを記憶部に記憶したり表示装置１１９に表示したりする機能を備えている。
【００７０】
このような核酸検査装置１００の核酸増幅装置１Ｂにおいて行われる核酸増幅処理では、プロトコルに定められた準備を施した検体（反応容器１０５に収容された反応液）に対して、プロトコルに定められた温度制御を行うことにより、目的とする塩基配列を選択的に増幅させる。
【００７１】
ここで、本実施の形態の核酸増幅装置１Ｂにおける温度制御の詳細について図１３〜図１８を参照しつつ説明する。まず、温度制御の基本形として、反応容器１０５内の反応液に対して１種類のプロトコルを適用する場合について図１３〜１５を用いて説明し、次いで、複数種類のプロトコルを適用する場合について図１６〜１８を用いて説明する。
【００７２】
＜基本形＞
図１３は、本実施の形態の核酸増幅処理における温度制御時の保持部構成の一例を示す平面図であり、図１４はそのような保持部構成における温度制御の一例を示す図、図１５はそのときの反応液の温度変化の様子を概念的に示す図である。
【００７３】
図１３では、３つの保持部３３２〜３３４を用い、保持部３３２〜３３４が、それぞれ、９５℃、６５℃、５５℃に保たれている場合を示している。グリッパユニット３１３によって反応容器１０５を保持部３３２〜３３４の間で移動させることにより、反応容器１０５内の反応液の温度を所望の温度（９５℃、６５℃、５５℃の何れかの温度）に保持する。
【００７４】
図１４には、反応容器１０５に対して施す工程の番号、及びそれぞれの工程における温度と挿入する保持部３３２〜３３４（恒温槽）を表形式で示している。核酸増幅処理対象の反応容器１０５が搬入された直後の工程１は、目標温度６５℃であり、グリッパユニット３１３によって反応容器１０５は、温度６５℃に保たれた保持部３３３に搬送される。これにより、図１５に示すように、反応容器１０５の温度は６５℃に保たれる。工程２以降も同様に行う。すなわち、工程２は目標温度９５℃であり反応容器１０５は保持部３３２に搬送されて温度９５℃に保たれ、工程３は目標温度５５℃であり反応容器１０５は保持部３３４に搬送されて温度５５℃に保たれる（図１５参照）。このように、反応容器１０５の搬送を必要な工程（本例では工程Ｎ）が終わるまで行うことにより、工程１〜３で構成されるプレサイクルと、それ以降の、工程４，５で構成される１回目の温度サイクル、・・・、工程Ｎ−１，Ｎで構成されるＭ回の温度サイクルを行う。
【００７５】
以上のように構成した本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
＜複数プロトコルの適用＞
図１６は、本実施の形態の核酸増幅処理における温度制御時の保持部構成の一例を示す平面図であり、図１７はそのような保持部構成における温度制御の一例を示す図、図１８はそのときの反応液の温度変化の様子を概念的に示す図である。
【００７７】
図１６では、４つの保持部３３１〜３３４を用い、保持部３３１〜３３４が、それぞれ、９５℃、６５℃、５０℃、５５℃に保たれている場合を示している。グリッパユニット３１３によって反応容器１０５を保持部３３１〜３３４の間で移動させることにより、反応容器１０５内の反応液の温度を所望の温度（９５℃、６５℃、５０℃、５５℃の何れかの温度）に保持する。
【００７８】
図１７には、例として３つの検体Ａ〜Ｃがそれぞれ収容された３つの反応容器１０５のそれぞれに対応するプロトコルＩ，ＩＩと、それぞれのプロトコルＩ，ＩＩにおける工程の番号、及びそれぞれの工程における温度を表形式で示している。検体Ａ及び検体Ｂについては温度プロトコルＩを適用し、検体Ｃについては温度プロトコルＩＩを適用している。また、検体Ａ〜Ｃの搬入タイミングは異なっている。
【００７９】
検体Ａについては、反応容器１０５が搬入された直後の工程１〜３は、目標温度６５℃であり、グリッパユニット３１３によって反応容器１０５は、温度６５℃に保たれた保持部３３２に搬送される。これにより、図１８に示すように、反応容器１０５の温度は６５℃に保たれる。工程４以降も同様に行う。すなわち、工程４〜６は目標温度９５℃であり反応容器１０５は保持部３３２に搬送されて温度９５℃に保たれ、工程７〜９は目標温度５５℃であり反応容器１０５は保持部３３４に搬送されて温度５５℃に保たれる（図１８参照）。このように、反応容器１０５の搬送を必要な工程（本例では工程１〜Ｎ）が終わるまで行うことにより、工程１〜３で構成されるプレサイクルと、それ以降の、工程４〜９で構成される１回目の温度サイクル、・・・、工程Ｎ−５〜Ｎ（一部図示せず）で構成されるＭ回目の温度サイクルを行う。
【００８０】
検体Ｂは、検体Ａにおける工程１において搬入される。検体Ｂについては、反応容器１０５が搬入された直後の工程２〜４は、目標温度６５℃であり、グリッパユニット３１３によって反応容器１０５は、温度６５℃に保たれた保持部３３２に搬送される。これにより、図１８に示すように、反応容器１０５の温度は６５℃に保たれる。工程５以降も同様に行う。すなわち、工程５〜７は目標温度９５℃であり反応容器１０５は保持部３３２に搬送されて温度９５℃に保たれ、工程８〜１０は目標温度５５℃であり反応容器１０５は保持部３３４に搬送されて温度５５℃に保たれる（図１８参照）。このように、反応容器１０５の搬送を必要な工程（本例では工程２〜Ｎ＋１）が終わるまで行うことにより、工程２〜４で構成されるプレサイクルと、それ以降の、工程５〜１０で構成される１回目の温度サイクル、・・・、工程Ｎ−４〜Ｎ＋１（一部図示せず）で構成されるＭ回目の温度サイクルを行う。
【００８１】
検体Ｃは、検体Ａにおける工程３において搬入される。検体Ｂについては、反応容器１０５が搬入された直後の工程４〜６は、目標温度５０℃であり、グリッパユニット３１３によって反応容器１０５は、温度５０℃に保たれた保持部３３３に搬送される。これにより、図１８に示すように、反応容器１０５の温度は５０℃に保たれる。工程７以降も同様に行う。すなわち、工程７〜９は目標温度９５℃であり反応容器１０５は保持部３３２に搬送されて温度９５℃に保たれ、工程１０〜１２（一部図示せず）は目標温度５５℃であり反応容器１０５は保持部３３４に搬送されて温度５５℃に保たれる（図１８参照）。このように、反応容器１０５の搬送を必要な工程（本例では工程４〜Ｎ＋３）が終わるまで行うことにより、工程４〜６で構成されるプレサイクルと、それ以降の、工程７〜１２で構成される１回目の温度サイクル、・・・、工程Ｎ−２〜Ｎ＋３で構成されるＭ回目の温度サイクルを行う。
【００８２】
その他の構成は本実施の形態の第１の実施の形態と同様である。
【００８３】
以上のように構成した本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、本発実施の形態においては、反応液を収容した反応容器１０５を保持する容器架設穴４を設け、温度調整装置により保持された反応容器１０５の反応液を予め定めた温度に調整する複数の保持部３３１〜３３４を備え、搬送機構３１４により保持部３３１〜３３４間において反応容器１０５を搬送するよう構成したので、プロトコルの異なる複数種類の検体を並列処理することがき、かつ、実行中の処理があっても別検体の処理を開始することができ、処理効率を大きく向上することができる。
【００８４】
なお、本実施の形態においては、保持部３３４の容器架設穴４に保持された反応容器１０５の外側から励起光を照射し蛍光を検出するよう構成したが、これに限られず、保持部３３１の容器架設穴４に保持された反応容器１０５の内側から励起光を照射し蛍光を検出するよう構成してもよく、さらに、各保持部３３１〜３３４の容器架設穴４に保持された反応容器１０５の下方、上方、側方の何れかから励起光を照射し、励起光の照射方向とは異なる方向で蛍光の検出を行うように構成してもよい。
【００８５】
また、検出器６、保持部３３１〜３３４、及びゲート３０７a〜３０７ｄの員数は本実施の形態に記載の数に限定されるものではなく必要に応じて員数を調整しても良い。
【符号の説明】
【００８６】
１，１Ｂ 核酸増幅装置
２ ベース
３ａ 温度調整部
４ 容器架設穴
５ 回転台
５ａ 温度調整部
６，６ａ，６ｂ，６ｃ 蛍光検出器
７，３０７ カバー
７ａ，７ｂ，３０７ａ〜３０７ｄ ゲート
８ 中心軸
９ 回転駆動装置
１１ ステッピングモータ
１２ 旋回アーム
１３ グリッパユニット
１４ 搬送機構
３１〜３５，３３１〜３３４ 保持部
６０ 個別温度制御部
１００ 核酸検査装置
１０１ サンプル容器
１０２ サンプル容器ラック
１０３ 試薬容器
１０４ 試薬容器ラック
１０５ 反応容器
１０６ 反応容器ラック
１０７ 反応液調整ポジション
１０８ 閉栓ユニット
１０９ 攪拌ユニット
１１０ ロボットアームＸ軸
１１１ ロボットアームＹ軸
１１２ ロボットアーム装置
１１３ グリッパユニット
１１４ 分注ユニット
１１５ ノズルチップ
１１６ ノズルチップラック
１１７ 廃棄ボックス
１１８ 入力装置
１１９ 表示装置
１２０ 制御装置
３１２ ロボットアーム
３１３ グリッパユニット
３１４ 搬送機構
３４１〜３４４ 断熱材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体由来の検体を対象とする核酸増幅装置及びそれを用いた核酸検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体由来の検体中に含まれる核酸などの検査を行う際に用いられる核酸増幅技術としては、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応（Polymerase Chain Reaction；以下、ＰＣＲと称する）法のように、検体と試薬を混合した反応液の温度を予め定められた条件に従って制御することにより、所望の塩基配列を選択的に増幅させるものがある。
【０００３】
このような核酸増幅に関する従来技術としては、例えば、実験の対象となる反応液が注入される槽領域を有する円盤状のマイクロチップを搭載し、マイクロチップをステージと平行に周方向へ回転させて所望の位置に合わせた後、蓋部材でマイクロチップをステージ側へ押し込んで、マイクロチップの槽領域をステージの周方向に複数設けられ異なる温度に設定された伝熱部に接触させることにより、槽領域の温度を制御する温度制御装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８５３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
核酸増幅においては、増幅対象の塩基配列によって用いる試薬や温度、時間などの様々な条件（プロトコル）が異なる。したがって、増幅対象の塩基配列が異なる複数種類の検体を並行して処理する場合には、各種検体のプロトコルに規定される温度およびその時間を個々に設定する必要がある。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１記載の従来技術においては、一度に対応できるプロトコルは１種類であり、プロトコルの異なる複数種類の検体を並行して処理するような並列処理には対応できない。また、同じプロトコルの検体であっても異なる時間に処理を開始することができないので、実行中の処理が終了するまでは別検体の処理を新たに開始することができず、処理効率などの点において改良の余地が残されている。
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、プロトコルの異なる複数種類の検体を並列処理することがき、かつ、実行中の処理があっても別検体の処理を開始することができる核酸増幅装置及びそれを用いた核酸検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、反応液を収容した少なくとも１つの反応容器を保持する複数の保持部と、前記複数の保持部のそれぞれに設けられ、該保持部に保持された前記反応容器の反応液を予め定めた温度に調整する温度調整部と、前記複数の保持部間において前記反応容器を搬送する搬送機構とを備えるものとする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プロトコルの異なる複数種類の検体を並列処理することがき、かつ、実行中の処理があっても別検体の処理を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る核酸増幅装置の概略構成を示す透視斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る核酸増幅装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】保持部やその周辺構成の様子を簡略化して示す上面図である。
【図４】核酸増幅処理における温度制御の一例（パターンＡ）を概念的に示すものである。
【図５】核酸増幅処理における温度制御の一例（パターンＢ）を概念的に示すものである。
【図６】核酸増幅処理における温度制御の一例（パターンＣ）を概念的に示すものである。
【図７】第１の実施の形態に係る核酸増幅装置における温度制御の詳細を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施の形態に係る核酸増幅装置における温度制御の詳細を示すフローチャートである。
【図９】核酸増幅装置の外部に個別温度制御部を設けた場合を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る核酸検査装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る核酸増幅装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る核酸増幅装置の概略構成をカバーを除いて示す斜視図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る核酸増幅処理における温度制御時の保持部構成の一例を示す平面図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る保持部構成における温度制御の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る保持部構成における温度制御時の反応液の温度変化の様子を概念的に示す図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る核酸増幅処理における温度制御時の保持部構成の一例を示す平面図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態に係る保持部構成における温度制御の一例を示す図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係る保持部構成における温度制御時の反応液の温度変化の様子を概念的に示す図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態に係る核酸検査装置の全体構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
＜第１の実施の形態＞
図１０は、本実施の形態に係る核酸検査装置１００の全体構成を概略的に示す図である。図１０において、核酸検査装置１００には、増幅処理の対象となる核酸を含む検体が収容された複数のサンプル容器１０１と、複数のサンプル容器１０１が収納されたサンプル容器ラック１０２と、検体に加えるための種々の試薬が収容された複数の試薬容器１０３と、複数の試薬容器１０３が収納された試薬容器ラック１０４と、検体と試薬を混合するための反応容器１０５と、未使用の反応容器１０５が複数収容された反応容器ラック１０６と、未使用の反応容器１０５を載置し、サンプル容器１０１及び試薬容器１０３のそれぞれから反応容器１０５への検体及び試薬の分注を行うための反応液調整ポジション１０７と、検体と試薬の混合液である反応液が収容された反応容器１０５を蓋部材（図示せず）により密閉する閉栓ユニット１０８と、密閉された反応容器１０５に収容された反応液を攪拌する攪拌ユニット１０９とが備えられている。
【００１３】
また、核酸検査装置１００には、核酸検査装置１００上にＸ軸方向（図１０中左右方向）に延在するよう設けられたロボットアームＸ軸１１０、及びＹ軸方向（図１０中上下方向）に延在するよう配置され、ロボットアームＸ軸１１０にＸ軸方向に移動可能に設けられたロボットアームＹ軸１１１を備えたロボットアーム装置１１２と、ロボットアームＹ軸１１１にＹ軸方向に移動可能に設けられ、反応容器１０５を把持して核酸検査装置１００内の各部に搬送するグリッパユニット１１３と、ロボットアームＹ軸１１１にＹ軸方向に移動可能に設けられ、サンプル容器１０１の検体や試薬容器１０３の試薬を吸引し、反応液調整ポジション１０７に載置された反応容器１０５に吐出する（分注する）分注ユニット１１４と、分注ユニット１１４の検体や試薬と接触する部位に装着されるノズルチップ１１５と、未使用のノズルチップ１１５が複数収納されたノズルチップラック１１６と、反応容器１０５に収容された反応液に核酸増幅処理や蛍光検出など等を施す核酸増幅装置１と、使用済みのノズルチップ１１５や使用済み（検査済み）の反応容器１０５を破棄する廃棄ボックス１１７と、キーボードやマウス等の入力装置１１８や液晶モニタ等の表示装置１１９を備え核酸増幅装置１を含む核酸検査装置１００の全体の動作を制御する制御装置１２０とが備えられている。
【００１４】
各サンプル容器１０１は、収容された検体毎にバーコード等の識別情報により管理されており、サンプル容器ラック１０２の各位置に割り当てられた座標等の位置情報により管理されている。同様に、各試薬容器１０３は、収容された試薬毎にバーコード等の識別情報により管理されており、試薬容器ラック１０４の各位置に割り当てられた座標等の位置情報により管理されている。これらの識別情報や位置情報は予め制御装置１２０に登録され管理される。また、各反応容器１０５も識別情報や位置情報により同様に管理されている。
【００１５】
次に、核酸増幅装置１の詳細を図１〜図３を参照しつつ説明する。
図１及び図２は、それぞれ、本発明の第１の実施の形態に係る核酸増幅装置１の概略構成を示す透視斜視図、及び側面図である。また、図３は、保持部やその周辺構成の様子を簡略化して示す上面図である。
【００１６】
図１及び図２において、核酸増幅装置１は、基礎部分であるベース２と、ベース２上に回転軸線回りに回転可能に設けられた円板形状の回転台５と、回転台５上に外周に沿って周方向に並べて配置され反応容器１０５を保持する円板形状の複数（本実施の形態では５つ）の保持部３１〜３５と、核酸増幅装置１内において反応容器１０５を搬送する搬送機構１４と、核酸増幅装置１の全体を覆うカバー７と、反応容器１０５に収容された反応液の蛍光検出を行う少なくとも１つ（本実施の形態では３つ）の蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃとを概略備えている。
【００１７】
回転台５は、ベース２に回転軸線に沿って設けられた中心軸８を中心に周方向に回転可能に設けられており、ベース２との間に設けられステッピングモータ１１により回転駆動される。また、回転台５の下方には、カバー７内部の気温を予め定めた温度に調整する温度調整部５ａ（例えば、ヒーター）が設けられている。複数の保持部３１〜３５は、図３に示すように、その中心が回転台５の中心である中心軸８から等距離になるように、すなわち、中心軸８を中心とする同一円周上に配置されており、回転台５が周方向に回転駆動されることによって、その円周上を周方向に移動される。
【００１８】
保持部３１〜３５は、周方向に回転可能に設けられており、回転台５との間に設けられた回転駆動装置９（例えば、ステッピングモータ）により回転駆動される。保持部３１〜３５の上面には、反応液を収容した反応容器１０５を保持する少なくとも１つの容器架設穴４が外周に沿うように並べて設けられている。容器架設穴４に挿入された反応容器１０５は、その底部は下方に突出して露出するよう保持され、側方からの蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃによる蛍光検出が可能となっている。また、保持部３１〜３５の下方には、保持部３１〜３５の容器架設穴４に架設される反応容器１０５の反応液の温度を調整する温度調整部３ａ（例えば、ペルチェ素子、ヒータ等）が設けられている。
【００１９】
搬送機構１４は、核酸増幅装置１内において反応容器１０５を搬送するものであり、中心軸８から回転台５の半径方向に延在するように配置され周方向に旋回可能に設けられた旋回アーム１２と、旋回アーム１２に半径方向及び上下方向（図２中上下方向）に移動可能に設けられたグリッパユニット１３とを備えている。
【００２０】
カバー７は、ベース２とともに保持部３１〜３５及び蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃを覆うことにより、核酸増幅装置１の蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃへの外光の入射を抑制する遮光、或いは、核酸増幅装置１の内部（カバー７の内部）の温度を保持する保温を目的とするものである。カバー７には、開閉可能なゲート７ａ，７ｂが少なくとも１つ（本実施の形態では２つ）設けられており、このゲート７ａ，７ｂを介して、カバー７の内外（すなわち、核酸増幅装置１の内外）における反応容器１０５の授受が行われる。
【００２１】
蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃは、保持部３１〜３５の容器架設穴４に保持された反応容器１０５の底部（露出部分）に励起光を照射するための励起光源、及び、反応液からの蛍光を検出する検出素子を有しており（ともに図示せず）、回転台５の回転駆動によって同一円周上を移動する保持部３１〜３５の動線の外周に沿って並べて配置され、動線が描く円周の半径方向に駆動可能に設けられ、カバー７に取り付けられている。このように配置された蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃの検出位置に保持部３１〜３５が位置するように移動させ、さらに、保持部３１〜３５を回転させることにより反応容器１０５に検出位置を通過させることにより蛍光検出を行う。反応容器１０５に収容された反応液は、試薬により増幅対象となる塩基配列が蛍光標識されており、励起光源から反応容器１０５に照射された励起光により生じる反応液からの蛍光を蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃで検出することにより、反応液における増幅対象となる塩基配列の定量を経時的に行う。また、複数の蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃは、互いに独立的に反応容器１０５内の反応液の検出又は測定を行なう。検出結果は制御装置１２０に送られる。励起光源としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ガスレーザー、半導体レーザー、キセノンランプ、ハロゲンランプが用いられる。また、検出素子としては、フォトダイオード、フォトマルチプライヤー、ＣＣＤ等が用いられる。
【００２２】
制御装置１２は、核酸検査装置１００の全体の動作を制御するものであり、入力装置１１８により設定されたプロトコルに基づいて、予め記憶部（図示せず）に記憶された各種ソフトウェア等を用いて核酸増幅処理や蛍光検出を行い、蛍光検出結果などの分析結果や核酸検査装置１００の可動状況などを記憶部に記憶したり表示装置１１９に表示したりする機能を備えている。
【００２３】
このような核酸検査装置１００の核酸増幅装置１において行われる核酸増幅処理では、プロトコルに定められた準備を施した検体（反応容器１０５に収容された反応液）に対して、プロトコルに定められた温度制御を行うことにより、目的とする塩基配列を選択的に増幅させる。ここで、本実施の形態の核酸増幅処理における温度制御について図４及び図７を参照しつつ説明する。
【００２４】
図４は、核酸増幅処理における温度制御の一例をパターンＡとして概念的に示すものである。
【００２５】
＜温度制御：パターンＡ＞
反応容器１０５内の反応液は、核酸増幅装置１において次のように温度制御される。
（第１温度サイクル）
・温度Ｔ１１に変化（昇温）させ、時間ｔ１１の間保持する。時間ｔ１１には、直前の温度から温度Ｔ１１への温度変化の時間も含む。
・温度Ｔ１２に変化（降温）させ、時間ｔ１２の間保持する。時間ｔ１２には、直前の温度から温度Ｔ１２への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを１サイクルとして、プロトコルに規定された回数（Ｎ１）のサイクルを繰り返す。
（第２温度サイクル）
・温度Ｔ１３に変化（昇温）させ、時間ｔ１３の間保持する。時間ｔ１３には、直前の温度から温度Ｔ１３への温度変化の時間も含む。
・温度Ｔ１４に変化（降温）させ、時間ｔ１４の間保持する。時間ｔ１４には、直前の温度から温度Ｔ１４への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを１サイクルとして、プロトコルに規定された回数（Ｎ２）のサイクルを繰り返す。
（その他の温度サイクル）
上記温度サイクル以外にプロトコルに規定された温度サイクルが有る場合は、上記第１及び第２温度サイクル倣い、温度及び時間を設定する。
【００２６】
図７は、核酸増幅装置１における温度制御の詳細を示すフローチャートである。ここでは、図４に示したパターンＡの温度制御を行う場合を例に説明する。
【００２７】
まず、複数の保持部３１〜３５の何れか（例えば、図３の保持部３１）の温度をプロトコルに規定された温度（Ｔ１１）に設定する。また、同様に、複数の保持部３１〜３５の何れか（例えば、図３の保持部３２，３３，３４）の温度をプロトコルに規定された温度（Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４）に設定する。なお、上記以外にプロトコルに規定された温度を設定する場合は、保持部３５の温度を設定するか、或いは保持部を増設して温度を設定する（図示せず）。
【００２８】
この状態で、制御装置１２０は、グリッパユニット１１３によって核酸増幅処理対象の反応容器１０５を温度Ｔ１１に設定された保持部３１に移設する（ステップＳ１００）。そして、プロトコルに規定された時間（ｔ１１）保持部３１に保持させ（ステップＳ１１０）、その後、温度Ｔ１２に設定された保持部３２に移設して（ステップＳ１２０）、プロトコルに規定された時間（ｔ１２）保持部３２に保持させる（ステップＳ１３０）。
【００２９】
ここで、第１温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ１）終了したかを判定し（ステップＳ１４０）、その判定結果がＮＯであれは、反応容器１０５を温度Ｔ１１に設定された保持部３１に移設し（ステップＳ１４１）、第１温度サイクルの実施回数が規定回数（Ｎ１）に達するまでステップＳ１４１，Ｓ１１０〜Ｓ１３０を繰り返す。
【００３０】
また、ステップＳ１４０での判定結果がＹＥＳである場合、反応容器１０５を温度Ｔ１３に設定された保持部３３に移設し（ステップＳ１５０）、プロトコルに規定された時間（ｔ１３）保持部３３に保持させ（ステップＳ１６０）、その後、温度Ｔ１４に設定された保持部３４に移設して（ステップＳ１７０）、プロトコルに規定された時間（ｔ１４）保持部３３に保持させる（ステップＳ１８０）。
【００３１】
そして、第２温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ２）終了したかを判定し（ステップＳ１９０）、その判定結果がＮＯであれは、反応容器１０５を温度Ｔ１３に設定された保持部３３に移設し（ステップＳ１９１）、第２温度サイクルの実施回数が規定回数（Ｎ２）に達するまでステップＳ１９１，Ｓ１６０〜Ｓ１８０を繰り返す。ステップＳ１９０での判定結果がＹＥＳである場合、プロトコルに規定された必要なその他の温度サイクルを行い、処理を終了する。
【００３２】
以上により、反応容器１０５の反応液に核酸増幅処理が施され、所望の塩基配列が選択的に増幅される。
【００３３】
以上のように構成した本実施の形態における動作を図面を参照しつつ説明する。
【００３４】
まず、核酸増幅処理を行う準備として、核酸検査装置１００のサンプル容器ラック１０２に増幅処理の対象となる核酸を含む検体が収容されたサンプル容器１０１を収納し、試薬容器ラック１０３にプロトコルにより予め定められた、各検体に加えるための種々の試薬が収容された試薬容器１０３を収納する。また、反応容器ラック１０６に未使用の反応容器１０５を、ノズルチップラック１１６に未使用のノズルチップ１１５をそれぞれ収納する。この状態で、制御装置１２０の操作により核酸増幅処理を開始する。
【００３５】
核酸増幅処理の開始が指示されると、まず、グリッパユニット１１３により必要数の未使用反応容器１０５が反応液調整ポジション１０７に搬送される。続いて、分注ユニット１１４に未使用のノズルチップ１１５が装着され、所定のサンプル容器１０１から反応容器１０５に検体が分注される。その後、使用済みのノズルチップ１１５は、コンタミネーション防止のため廃棄ボックス１１７に廃棄される。続いて、試薬についても同様の手順で所定の反応容器１０５に分注され、検体と混合されて反応液が生成される。
【００３６】
必要な数の分注が終了すると、反応液が収容された反応容器１０５は、グリッパユニット１１３により閉栓ユニット１０８に搬送されて蓋部材により密閉され、さらに、攪拌ユニット１０９に搬送されて攪拌処理される。攪拌処理された反応容器１０５は、グリッパユニット１１３により搬送され、攪拌増幅装置１におけるカバー７のゲート７ａ，７ｂを介して、保持部３１〜３５の容器架設穴４に差し込まれて保持される。このとき、回転台５及び保持部３１〜３５は、回転駆動され、ゲート７ａ，７ｂの位置に所定の容器架設穴４が位置するように制御される。処理対象の反応容器１０５が複数ある場合は、それぞれについて、蓋部材による密閉および攪拌処理が施され、所定の保持部３１〜３５の容器架設穴４に順に搬送される。そして、反応容器１０５の反応液のそれぞれに対して核酸増幅処理が施され、その後、蛍光検出が行われる。核酸増幅処理の間は、保持具３を回転駆動させ蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃにより蛍光検出を行い、反応液からの蛍光を蛍光検出器６ａ，６ｂ，６ｃで検出することにより、反応液における増幅対象となる塩基配列の定量を経時的に行う。検出結果は順次、制御装置１２０に送る。所定の核酸増幅処理が終了したら、その反応容器１０５は、グリッパユニット１１３によりゲート７ａを介して廃棄ボックス１１７に搬送され廃棄される。
【００３７】
１．１種類のプロトコルの核酸増幅処理を行う場合（温度制御：パターンＡ）
複数の保持部３１〜３４をそれぞれ、プロトコルに規定された温度（Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４）に設定する。この状態で、制御装置１２０は、グリッパユニット１１３によって核酸増幅処理対象の反応容器１０５を温度Ｔ１１に設定された保持部３１に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ１１）保持部３１に保持させ、その後、温度Ｔ１２に設定された保持部３２に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ１２）保持部３２に保持させ、この第１温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ１）終了するまで繰り返す（図７のステップＳ１００〜Ｓ１４０，１４１）。その後、反応容器１０５を温度Ｔ１３に設定された保持部３３に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ１３）保持部３３に保持させ、その後、温度Ｔ１２に設定された保持部３４に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ１４）保持部３４に保持させ、この第２温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ２）終了するまで繰り返す（図７のステップＳ１５０〜Ｓ１９０，１９１）。第２温度サイクルが終了したら、プロトコルに規定された必要なその他の温度サイクルを行い、拡散増幅処理を終了する。
【００３８】
１−１．１種類のプロトコルの核酸増幅処理を複数の反応容器１０５（反応液）に対して開始時間をずらして行う場合
複数の保持部３１〜３４をそれぞれ、プロトコルに規定された温度（Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４）に設定する。この状態で、制御装置１２０は、グリッパユニット１１３によって核酸増幅処理対象の反応容器１０５を所定の保持部に移設し、プロトコルに規定された第１温度サイクル及び第２温度サイクルを行う。これら温度サイクルを行っている間に、別の反応容器１０５が核酸増幅装置１に搬送される（追加投入される）と、この反応容器１０５に対して個別に第１温度サイクル及び第２温度サイクルが開始される。各反応容器１０５は、制御装置１２０により個別に管理されており、各温度サイクルにおける反応容器１０５の保持部３１〜３４間の移設は、他の反応容器１０５の状態に関係なく行われる。プロトコルに規定された必要な温度サイクルが終了した反応容器１０５から順次核酸増幅処理を終了する。
【００３９】
２．複数種類のプロトコルの核酸増幅処理を行う場合（温度制御：パターンＡ，Ｂ，Ｃ）
まず、説明に先立ち、温度制御パターンＢ，Ｃについて図５及び図６を参照しつつ説明する。図５は、核酸増幅処理における温度制御の一例をパターンＢとして、図６はパターンＣとして、それぞれ概念的に示すものである。
【００４０】
＜温度制御：パターンＢ＞
温度制御パターンＢは、パターンＡに対して各温度での保持時間（ｔ１１〜ｔ１４）を時間ｔ２１〜ｔ２４にそれぞれ変えたものである。パターンＢにおいて、反応容器１０５内の反応液は次のように温度制御される。
（第１温度サイクル）
・温度Ｔ１１に変化（昇温）させ、時間ｔ２１の間保持する。時間ｔ２１には、直前の温度から温度Ｔ１１への温度変化の時間も含む。
・温度Ｔ１２に変化（降温）させ、時間ｔ２２の間保持する。時間ｔ２２には、直前の温度から温度Ｔ１２への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを１サイクルとして、プロトコルに規定された回数（Ｎ３）のサイクルを繰り返す。
（第２温度サイクル）
・温度Ｔ１３に変化（昇温）させ、時間ｔ２３の間保持する。時間ｔ２３には、直前の温度から温度Ｔ１３への温度変化の時間も含む。
・温度Ｔ１４に変化（降温）させ、時間ｔ２４の間保持する。時間ｔ２４には、直前の温度から温度Ｔ１４への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを１サイクルとして、プロトコルに規定された回数（Ｎ４）のサイクルを繰り返す。
（その他の温度サイクル）
上記温度サイクル以外にプロトコルに規定された温度サイクルが有る場合は、上記第１及び第２温度サイクル倣い、温度及び時間を設定する。
【００４１】
＜温度制御：パターンＣ＞
温度制御パターンＣは、パターンＡに対して各設定温度（Ｔ１１〜Ｔ１４）を温度Ｔ３１〜Ｔ３４にそれぞれ変えたものである。パターンＢにおいて、反応容器１０５内の反応液は次のように温度制御される。
（第１温度サイクル）
・温度Ｔ３１に変化（昇温）させ、時間ｔ１１の間保持する。時間ｔ１１には、直前の温度から温度Ｔ３１への温度変化の時間も含む。
・温度Ｔ３２に変化（降温）させ、時間ｔ１２の間保持する。時間ｔ１２には、直前の温度から温度Ｔ３１への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを１サイクルとして、プロトコルに規定された回数（Ｎ５回）のサイクルを繰り返す。
（第２温度サイクル）
・温度Ｔ３３に変化（昇温）させ、時間ｔ１３の間保持する。時間ｔ１３には、直前の温度から温度Ｔ３３への温度変化の時間も含む。
・温度Ｔ３４に変化（降温）させ、時間ｔ１４の間保持する。時間ｔ１４には、直前の温度から温度Ｔ３４への温度変化の時間も含む。
・上記の組合せを１サイクルとして、プロトコルに規定された回数（Ｎ６）のサイクルを繰り返す。
（その他の温度サイクル）
上記温度サイクル以外にプロトコルに規定された温度サイクルが有る場合は、上記第１及び第２温度サイクル倣い、温度及び時間を設定する。
【００４２】
２−１．プロトコルに規定された温度制御パターンがＡとＢの場合
複数の保持部３１〜３４をそれぞれ、プロトコルに規定された温度（Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４）に設定する。この状態で、制御装置１２０は、パターンＡの温度制御を施す反応容器１０５を、グリッパユニット１１３によって温度Ｔ１１に設定された保持部３１に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ１１）保持部３１に保持させその後、温度Ｔ１２に設定された保持部３２に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ１２）保持部３２に保持させ、この第１温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ１）終了するまで繰り返す（図７のステップＳ１００〜Ｓ１４０，１４１）。その後、反応容器１０５を温度Ｔ１３に設定された保持部３３に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ１３）保持部３３に保持させ、その後、温度Ｔ１２に設定された保持部３４に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ１４）保持部３４に保持させ、この第２温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ２）終了するまで繰り返す（図７のステップＳ１５０〜Ｓ１９０，１９１）。なお、保持部３４の増設は予め設定してある増設用位置へ行うものとする。
【００４３】
一方、制御装置１２０は、パターンＢの温度制御を施す反応容器１０５を、グリッパユニット１１３によって温度Ｔ１１に設定された保持部３１に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ２１）保持部３１に保持させその後、温度Ｔ１２に設定された保持部３２に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ２２）保持部３２に保持させ、この第１温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ３）終了するまで繰り返す。その後、反応容器１０５を温度Ｔ１３に設定された保持部３３に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ２３）保持部３３に保持させ、その後、温度Ｔ１２に設定された保持部３４に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ２４）保持部３４に保持させ、この第２温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ４）終了するまで繰り返す。
【００４４】
各反応容器１０５は、制御装置１２０により個別に管理されており、各温度サイクルにおける反応容器１０５の保持部３１〜３４間の移設は、温度制御パターンに関係なく行われる。プロトコルに規定された必要な温度サイクルが終了した反応容器１０５から順次核酸増幅処理を終了する。
【００４５】
２−２．プロトコルに規定された温度制御パターンがＡとＣの場合
複数の保持部３１〜３４をそれぞれ、プロトコル（パターンＡ）に規定された温度（Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４）に設定する。また、３つの保持部（図示せず）を増設し、保持部３５を含む４つの保持部をそれぞれ、プロトコル（パターンＣ）に規定された温度（Ｔ３１，Ｔ３２，Ｔ３３，Ｔ３４）に設定する。この状態で、制御装置１２０は、パターンＡの温度制御を施す反応容器１０５を、グリッパユニット１１３によって温度Ｔ１１に設定された保持部３１に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ１１）保持部３１に保持させその後、温度Ｔ１２に設定された保持部３２に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ１２）保持部３２に保持させ、この第１温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ１）終了するまで繰り返す（図７のステップＳ１００〜Ｓ１４０，１４１）。その後、反応容器１０５を温度Ｔ１３に設定された保持部３３に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ１３）保持部３３に保持させ、その後、温度Ｔ１２に設定された保持部３４に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ１４）保持部３４に保持させ、この第２温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ２）終了するまで繰り返す（図７のステップＳ１５０〜Ｓ１９０，１９１）。
【００４６】
一方、制御装置１２０は、パターンＢの温度制御を施す反応容器１０５を、グリッパユニット１１３によって温度Ｔ３１に設定された保持部に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ１１）保持部３１に保持させその後、温度Ｔ３２に設定された保持部に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ１２）保持部に保持させ、この第１温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ５）終了するまで繰り返す。その後、反応容器１０５を温度Ｔ３３に設定された保持部に移設し、プロトコルに規定された時間（ｔ１３）保持部に保持させ、その後、温度Ｔ３２に設定された保持部に移設して、プロトコルに規定された時間（ｔ１４）保持部に保持させ、この第２温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ６）終了するまで繰り返す。プロトコルに規定された温度制御パターンがＡとＣの何れの場合においても、プロトコルに規定された必要な温度サイクルが終了した反応容器１０５から順次核酸増幅処理を終了する。
【００４７】
以上のように構成した本実施の形態における効果を説明する。
【００４８】
ＰＣＲ法を用いた核酸増幅技術においては、増幅対象の塩基配列によって用いる試薬や温度、時間などの条件（プロトコル）が異なる。したがって、増幅対象の塩基配列が異なる複数種類の検体を並行して処理する場合には、各種検体のプロトコルに規定される温度およびその時間を個々に設定する必要がある。しかしながら、従来技術においては、一度に対応できるプロトコルは１種類であり、プロトコルの異なる複数種類の検体を並行して処理する並列処理ができない。また、同一プロトコルの検体であっても開始時間の異なる処理を行うことができないので、実行中の処理が終了するまでは別検体の処理を新たに開始することができなかった。
【００４９】
これに対し、本発実施の形態においては、反応液を収容した反応容器１０５を保持する容器架設穴４を設けた複数（例えば５つ）の保持部３１〜３５と、各保持部３１〜３５に保持された反応容器１０５の反応液を予め定めた温度に調整する温度調整部３ａとを備え、搬送機構１４により保持部３１〜３５間において反応容器１０５を搬送するよう構成したので、プロトコルの異なる複数種類の検体を並列処理することがき、かつ、実行中の処理があっても別検体の処理を開始することができ、処理効率を大きく向上することができる。
【００５０】
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を図８を参照しつつ説明する。
図８は、本実施の形態に係る核酸増幅装置１における温度制御の詳細を示すフローチャートであり、図４に示したパターンＡの温度制御を行う場合を例に示したものである。図中、第１の実施の形態で説明したものと同一の部材には同じ符号を付し説明を省略する。
【００５１】
図８に示すように、核酸増幅装置１では、まず、複数の保持部３１〜３５の何れか（例えば、図３の保持部３１）の温度をプロトコルに規定された温度（Ｔ１１）に設定する。また、同様に、複数の保持部３１〜３５の何れか（例えば、図３の保持部３２）の温度をプロトコルに規定された温度（Ｔ１３）に設定する。
【００５２】
この状態で、制御装置１２０は、グリッパユニット１１３によって核酸増幅処理対象の反応容器１０５を温度Ｔ１１に設定された保持部３１に移設する（ステップＳ１００）。そして、プロトコルに規定された時間（ｔ１１）保持部３１に保持させ（ステップＳ１１０）、その後、保持部３１の温度をＴ１２に昇温して（ステップＳ１２０）、プロトコルに規定された時間（ｔ１２）保持部３２に保持させる（ステップＳ１３０）。
【００５３】
ここで、第１温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ１）終了したかを判定し（ステップＳ１４０）、その判定結果がＮＯであれは、保持部３１の温度をＴ１１に降温し（ステップＳ１４１）、第１温度サイクルの実施回数が規定回数（Ｎ１）に達するまでステップＳ１４１，Ｓ１１０〜Ｓ１３０を繰り返す。
【００５４】
また、ステップＳ１４０での判定結果がＹＥＳである場合、反応容器１０５を温度Ｔ１３に設定された保持部３２に移設し（ステップＳ１５０）、プロトコルに規定された時間（ｔ１３）保持部３２に保持させ（ステップＳ１６０）、その後、保持部３２の温度をＴ１４に昇温して（ステップＳ１７０）、プロトコルに規定された時間（ｔ１４）保持部３２に保持させる（ステップＳ１８０）。
【００５５】
そして、第２温度サイクルがプロトコルに規定された回数（Ｎ２）終了したかを判定し（ステップＳ１９０）、その判定結果がＮＯであれは、保持部３２の温度をＴ１３に降温し（ステップＳ１９１）、第２温度サイクルの実施回数が規定回数（Ｎ２）に達するまでステップＳ１９１，Ｓ１６０〜Ｓ１８０を繰り返す。ステップＳ１９０での判定結果がＹＥＳである場合、プロトコルに規定された必要なその他の温度サイクルを行い、処理を終了する。
【００５６】
その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００５７】
以上のように構成した本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、プロトコルの異なる複数種類の検体を並列処理することがき、かつ、実行中の処理があっても別検体の処理を開始することができ、処理効率を大きく向上することができる。
【００５８】
なお、本発明の第１及び第２の実施の形態においては、上記第１及び第２の実施の形態では、核酸増幅装置１に設けた蛍光検出器６により保持部３１〜３５の容器架設穴４に保持された反応容器１０５の底部（露出部分）に励起光を照射し、反応液からの蛍光を検出するよう構成したが、それらに加えて、図９に示すように、核酸増幅装置１の外部に設けた個別温度制御部６０に反応容器１０５を搬送して蛍光検出処理が不要なサイクルを行うとともに、傾向検出処理が必要なサイクルを核酸増幅装置１に反応容器１０５を搬送して行い、機能分担を細分化するようにすることも可能である。
【００５９】
また、複数の温度を設定する場合について説明したが、それらに加えて、保持部３１〜３５の温度を同じ温度に制御することもでき、単一の恒温槽相当の機能が実現できるため、温度サイクルを必要としないプロトコル、又は、より積極的に温度を一定に保つことが必要なプロトコルに対応することもできる。
【００６０】
また、保持部３１〜３５の容器架設穴４に保持された反応容器１０５の側方から励起光を照射し蛍光を検出するよう構成したが、これに限られず、反応容器１０５の下方、或いは上方から励起光の照射及び蛍光の検出を行うよう構成してもよく、さらに、反応容器１０５の下方、上方、側方の何れかから励起光を照射し、励起光の照射方向とは異なる方向で蛍光の検出を行うように構成してもよい。
【００６１】
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態における核酸増幅装置１に替えて、核酸増幅装置１Ｂを設けた場合の実施の形態である。図中、第１の実施の形態で説明したものと同一の部材には同じ符号を付し説明を省略する。
【００６２】
図１９は、本実施の形態に係る核酸検査装置１００の全体構成を概略的に示す図である。図１９において、核酸検査装置１００は、第１の実施の形態で説明した核酸増幅装置１（図１０参照）に替えて、核酸増幅装置１Ｂを備えている。すなわち、本実施の形態の核酸増幅装置１００には、核酸検査装置１００上にＸ軸方向（図１９中左右方向）に延在するよう設けられたロボットアームＸ軸１１０、及びＹ軸方向（図１９中上下方向）に延在するよう配置され、ロボットアームＸ軸１１０にＸ軸方向に移動可能に設けられたロボットアームＹ軸１１１を備えたロボットアーム装置１１２と、ロボットアームＹ軸１１１にＹ軸方向に移動可能に設けられ、反応容器１０５を把持して核酸検査装置１００内の各部に搬送するグリッパユニット１１３と、ロボットアームＹ軸１１１にＹ軸方向に移動可能に設けられ、サンプル容器１０１の検体や試薬容器１０３の試薬を吸引し、反応液調整ポジション１０７に載置された反応容器１０５に吐出する（分注する）分注ユニット１１４と、分注ユニット１１４の検体や試薬と接触する部位に装着されるノズルチップ１１５と、未使用のノズルチップ１１５が複数収納されたノズルチップラック１１６と、反応容器１０５に収容された反応液に核酸増幅処理や蛍光検出など等を施す核酸増幅装置１Ｂと、使用済みのノズルチップ１１５や使用済み（検査済み）の反応容器１０５を破棄する廃棄ボックス１１７と、キーボードやマウス等の入力装置１１８や液晶モニタ等の表示装置１１９を備え核酸増幅装置１Ｂを含む核酸検査装置１００の全体の動作を制御する制御装置１２０とが備えられている。 図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る核酸増幅装置の概略構成を示す斜視図であり、図１２はそのカバーを除いて示す斜視図である。
【００６３】
図１１及び図１２において、核酸増幅装置１Ｂは、同心状に配置され、反応容器１０５を保持する複数の容器架設穴４を周方向に並べて配置された円環形状の複数（例えば４つ）の保持部３３１〜３３４と、保持部３３１〜３３４のそれぞれの間及び最外周に配置された保持部３３４の外側に保持部３３１〜３３４と同様に同心状に配置された円環形状の複数（例えば５つ）の断熱材３４１〜３４４と、核酸増幅装置１Ｂ内において反応容器１０５を搬送する搬送機構３１４と、核酸像浮く装置１Ｂの全体を覆うカバー３０７と、反応容器１０５に収容された反応液の蛍光検出を行う少なくとも１つ（本実施の形態では４つ）の蛍光検出器６とを概略備えている。
【００６４】
保持部３３１〜３３４は、内側から外側に向けて保持部３３１、保持部３３２、保持部３３３、保持部３３４の順に配置され、それぞれ、個別に周方向に回転可能に設けられており、図示しない回転駆動装置（例えば、ステッピングモータなど）により周方向に回転駆動される。また、保持部３３１〜３３４には、各保持部毎に容器架設穴４に架設される反応容器１０５の反応液の温度を調整するペルチェ素子やヒータなどの温度調整装置（図示せず）が設けられている。つまり、保持部３３１〜３３４は、温度調整装置により個別に温度調整され、かつ、断熱材３４１〜３４４により互いに断熱されて各保持部３３１〜３３４間の設定温度差による相互影響を抑制された恒温槽としての機能を有している。最外周に設けられた保持部３３４及び断熱材３４４には、保持部３３４の容器架設穴４に配置された反応容器１０５内の反応液に対して蛍光検出器６による蛍光検出を行うための窓部（図示せず）が設けられている。保持部３３１〜３３４は、個別に温度調整可能であるので、互いに異なる温度に調整するほかに、２つ以上の保持部を同一温度に調整したり、全ての保持部を同一温度に調整することもできる。なお、複数の保持部３３１〜３３４の少なくとも１つは、主となる部材として液相物質（例えば水）や金属物質（例えばアルミ）を用いて構成されていても良い。
【００６５】
なお、本実施の形態においては、４つの保持部３３１〜３３４を用いる場合を設けた場合を例に示しているが、必要に応じて保持部を追加、或いは削減することが可能であり、例えば、３つの保持部３３２〜３３４を用いたり、５つめ以上の保持部を追加したりして核酸増幅処理を行う。
【００６６】
カバー３０７は、保持部３３１〜３３４を覆うことにより、核酸増幅装置１Ｂの内部（カバー３０７の内部）の温度を保持する保温と、反応容器１０５及び検出器６の検出部における遮光とを目的とするものである。カバー３０７は、常時外気に触れる外側に設けられた外カバー３１７と、外カバー３１７と保持部３３１〜３３４の間を隔てるように設けられた内カバー３２７とを備えている。また、カバー３０７には、内部の気温を任意に調整することができるペルチェ素子やヒータなどの温度調整装置が設けられており、例えは、内部の気温を保持部の３３２〜３３４の何れかの温度と同じに調整したりすることができる。各カバー３１７，３２７には、開閉可能な少なくとも１対（本実施の形態では２対）のゲート３０７ａ〜３０７ｄが設けられており、対となるゲート３０７ａ，３０７ｂ、又は、ゲート３０７ｃ，３０７ｄを介してカバー３０７の内外（すなわち、核酸増幅装置１の内外）における反応容器１０５の授受が行われる。対となるゲート（外カバー３１７のゲート３０７ａと内カバーのゲート３０７ｂ、或いは、外カバー３１７のゲート３０７ｃと内カバーのゲート３０７ｄ）の開閉は非同期であっても良く、介反応容器１０５の受け渡し時の外カバー３１７のゲートと内カバーのゲートの開閉を交互に行うことにより、カバー３０７の内部（特に、内カバー３２７の内部）の温度変化、及び、外光の進入を抑制することができる。
【００６７】
搬送機構２１４は、カバー３０７における外カバー３１７と内カバー３２７の間の空間に設けられ、核酸増幅装置１Ｂの内部において反応容器１０５を搬送するものであり、保持部３３１〜３３４の直径方向に延在するよう配置されたロボットアーム３１２と、ロボットアーム３１２に沿って移動可能に設けられたグリッパユニット３１３とを備えている。搬送機構２１４は、外カバー３１７のゲート３０７ａ（又は、ゲート３０７ｃ）を介して核酸検査装置１００のロボットアーム装置１１２により搬送される反応容器１０５の授受を行い、内カバー３２７のゲート３０７ｂ（又は、ゲート３０７ｄ）を介して保持部３３１〜３３４との間で反応容器１０５の授受を行うほか、保持部３３１〜３３４間での反応容器１０５の移動を行う。
【００６８】
蛍光検出器６は、保持部３３４の容器架設穴４に保持された反応容器１０５に励起光を照射するための励起光源、及び、反応液からの蛍光を検出する検出素子を有しており（ともに図示せず）、保持部３３４の外周に沿って並べて配置され、その半径方向に駆動可能にカバー３０７に取り付けられている。検出対象の反応容器１０５を保持部３３４に配置し、保持部３３４を回転駆動させることにより反応容器１０５に蛍光検出器６の検出位置を通過させて蛍光検出を行う。反応容器１０５に収容された反応液は、試薬により増幅対象となる塩基配列が蛍光標識されており、励起光源から反応容器１０５に照射された励起光により生じる反応液からの蛍光を蛍光検出器６で検出することにより、反応液における増幅対象となる塩基配列の定量を経時的に行う。また、複数の蛍光検出器６は、互いに独立的に反応容器１０５内の反応液の検出又は測定を行なう。検出結果は制御装置１２０に送られる。励起光源としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ガスレーザー、半導体レーザー、キセノンランプ、ハロゲンランプが用いられる。また、検出素子としては、フォトダイオード、フォトマルチプライヤー、ＣＣＤ等が用いられる。なお、検出器６の少なくとも１つが反応液の濁度検出機能を有する構成としても良い。
【００６９】
制御装置１２は、核酸検査装置１００の全体の動作を制御するものであり、入力装置１１８により設定されたプロトコルに基づいて、予め記憶部（図示せず）に記憶された各種ソフトウェア等を用いて核酸増幅処理や蛍光検出を行い、蛍光検出結果などの分析結果や核酸検査装置１００の可動状況などを記憶部に記憶したり表示装置１１９に表示したりする機能を備えている。
【００７０】
このような核酸検査装置１００の核酸増幅装置１Ｂにおいて行われる核酸増幅処理では、プロトコルに定められた準備を施した検体（反応容器１０５に収容された反応液）に対して、プロトコルに定められた温度制御を行うことにより、目的とする塩基配列を選択的に増幅させる。
【００７１】
ここで、本実施の形態の核酸増幅装置１Ｂにおける温度制御の詳細について図１３〜図１８を参照しつつ説明する。まず、温度制御の基本形として、反応容器１０５内の反応液に対して１種類のプロトコルを適用する場合について図１３〜１５を用いて説明し、次いで、複数種類のプロトコルを適用する場合について図１６〜１８を用いて説明する。
【００７２】
＜基本形＞
図１３は、本実施の形態の核酸増幅処理における温度制御時の保持部構成の一例を示す平面図であり、図１４はそのような保持部構成における温度制御の一例を示す図、図１５はそのときの反応液の温度変化の様子を概念的に示す図である。
【００７３】
図１３では、３つの保持部３３２〜３３４を用い、保持部３３２〜３３４が、それぞれ、９５℃、６５℃、５５℃に保たれている場合を示している。グリッパユニット３１３によって反応容器１０５を保持部３３２〜３３４の間で移動させることにより、反応容器１０５内の反応液の温度を所望の温度（９５℃、６５℃、５５℃の何れかの温度）に保持する。
【００７４】
図１４には、反応容器１０５に対して施す工程の番号、及びそれぞれの工程における温度と挿入する保持部３３２〜３３４（恒温槽）を表形式で示している。核酸増幅処理対象の反応容器１０５が搬入された直後の工程１は、目標温度６５℃であり、グリッパユニット３１３によって反応容器１０５は、温度６５℃に保たれた保持部３３３に搬送される。これにより、図１５に示すように、反応容器１０５の温度は６５℃に保たれる。工程２以降も同様に行う。すなわち、工程２は目標温度９５℃であり反応容器１０５は保持部３３２に搬送されて温度９５℃に保たれ、工程３は目標温度５５℃であり反応容器１０５は保持部３３４に搬送されて温度５５℃に保たれる（図１５参照）。このように、反応容器１０５の搬送を必要な工程（本例では工程Ｎ）が終わるまで行うことにより、工程１〜３で構成されるプレサイクルと、それ以降の、工程４，５で構成される１回目の温度サイクル、・・・、工程Ｎ−１，Ｎで構成されるＭ回の温度サイクルを行う。
【００７５】
以上のように構成した本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
＜複数プロトコルの適用＞
図１６は、本実施の形態の核酸増幅処理における温度制御時の保持部構成の一例を示す平面図であり、図１７はそのような保持部構成における温度制御の一例を示す図、図１８はそのときの反応液の温度変化の様子を概念的に示す図である。
【００７７】
図１６では、４つの保持部３３１〜３３４を用い、保持部３３１〜３３４が、それぞれ、９５℃、６５℃、５０℃、５５℃に保たれている場合を示している。グリッパユニット３１３によって反応容器１０５を保持部３３１〜３３４の間で移動させることにより、反応容器１０５内の反応液の温度を所望の温度（９５℃、６５℃、５０℃、５５℃の何れかの温度）に保持する。
【００７８】
図１７には、例として３つの検体Ａ〜Ｃがそれぞれ収容された３つの反応容器１０５のそれぞれに対応するプロトコルＩ，ＩＩと、それぞれのプロトコルＩ，ＩＩにおける工程の番号、及びそれぞれの工程における温度を表形式で示している。検体Ａ及び検体Ｂについては温度プロトコルＩを適用し、検体Ｃについては温度プロトコルＩＩを適用している。また、検体Ａ〜Ｃの搬入タイミングは異なっている。
【００７９】
検体Ａについては、反応容器１０５が搬入された直後の工程１〜３は、目標温度６５℃であり、グリッパユニット３１３によって反応容器１０５は、温度６５℃に保たれた保持部３３２に搬送される。これにより、図１８に示すように、反応容器１０５の温度は６５℃に保たれる。工程４以降も同様に行う。すなわち、工程４〜６は目標温度９５℃であり反応容器１０５は保持部３３２に搬送されて温度９５℃に保たれ、工程７〜９は目標温度５５℃であり反応容器１０５は保持部３３４に搬送されて温度５５℃に保たれる（図１８参照）。このように、反応容器１０５の搬送を必要な工程（本例では工程１〜Ｎ）が終わるまで行うことにより、工程１〜３で構成されるプレサイクルと、それ以降の、工程４〜９で構成される１回目の温度サイクル、・・・、工程Ｎ−５〜Ｎ（一部図示せず）で構成されるＭ回目の温度サイクルを行う。
【００８０】
検体Ｂは、検体Ａにおける工程１において搬入される。検体Ｂについては、反応容器１０５が搬入された直後の工程２〜４は、目標温度６５℃であり、グリッパユニット３１３によって反応容器１０５は、温度６５℃に保たれた保持部３３２に搬送される。これにより、図１８に示すように、反応容器１０５の温度は６５℃に保たれる。工程５以降も同様に行う。すなわち、工程５〜７は目標温度９５℃であり反応容器１０５は保持部３３２に搬送されて温度９５℃に保たれ、工程８〜１０は目標温度５５℃であり反応容器１０５は保持部３３４に搬送されて温度５５℃に保たれる（図１８参照）。このように、反応容器１０５の搬送を必要な工程（本例では工程２〜Ｎ＋１）が終わるまで行うことにより、工程２〜４で構成されるプレサイクルと、それ以降の、工程５〜１０で構成される１回目の温度サイクル、・・・、工程Ｎ−４〜Ｎ＋１（一部図示せず）で構成されるＭ回目の温度サイクルを行う。
【００８１】
検体Ｃは、検体Ａにおける工程３において搬入される。検体Ｂについては、反応容器１０５が搬入された直後の工程４〜６は、目標温度５０℃であり、グリッパユニット３１３によって反応容器１０５は、温度５０℃に保たれた保持部３３３に搬送される。これにより、図１８に示すように、反応容器１０５の温度は５０℃に保たれる。工程７以降も同様に行う。すなわち、工程７〜９は目標温度９５℃であり反応容器１０５は保持部３３２に搬送されて温度９５℃に保たれ、工程１０〜１２（一部図示せず）は目標温度５５℃であり反応容器１０５は保持部３３４に搬送されて温度５５℃に保たれる（図１８参照）。このように、反応容器１０５の搬送を必要な工程（本例では工程４〜Ｎ＋３）が終わるまで行うことにより、工程４〜６で構成されるプレサイクルと、それ以降の、工程７〜１２で構成される１回目の温度サイクル、・・・、工程Ｎ−２〜Ｎ＋３で構成されるＭ回目の温度サイクルを行う。
【００８２】
その他の構成は本実施の形態の第１の実施の形態と同様である。
【００８３】
以上のように構成した本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、本発実施の形態においては、反応液を収容した反応容器１０５を保持する容器架設穴４を設け、温度調整装置により保持された反応容器１０５の反応液を予め定めた温度に調整する複数の保持部３３１〜３３４を備え、搬送機構３１４により保持部３３１〜３３４間において反応容器１０５を搬送するよう構成したので、プロトコルの異なる複数種類の検体を並列処理することがき、かつ、実行中の処理があっても別検体の処理を開始することができ、処理効率を大きく向上することができる。
【００８４】
なお、本実施の形態においては、保持部３３４の容器架設穴４に保持された反応容器１０５の外側から励起光を照射し蛍光を検出するよう構成したが、これに限られず、保持部３３１の容器架設穴４に保持された反応容器１０５の内側から励起光を照射し蛍光を検出するよう構成してもよく、さらに、各保持部３３１〜３３４の容器架設穴４に保持された反応容器１０５の下方、上方、側方の何れかから励起光を照射し、励起光の照射方向とは異なる方向で蛍光の検出を行うように構成してもよい。
【００８５】
また、検出器６、保持部３３１〜３３４、及びゲート３０７a〜３０７ｄの員数は本実施の形態に記載の数に限定されるものではなく必要に応じて員数を調整しても良い。
【符号の説明】
【００８６】
１，１Ｂ 核酸増幅装置
２ ベース
３ａ 温度調整部
４ 容器架設穴
５ 回転台
５ａ 温度調整部
６，６ａ，６ｂ，６ｃ 蛍光検出器
７，３０７ カバー
７ａ，７ｂ，３０７ａ〜３０７ｄ ゲート
８ 中心軸
９ 回転駆動装置
１１ ステッピングモータ
１２ 旋回アーム
１３ グリッパユニット
１４ 搬送機構
３１〜３５，３３１〜３３４ 保持部
６０ 個別温度制御部
１００ 核酸検査装置
１０１ サンプル容器
１０２ サンプル容器ラック
１０３ 試薬容器
１０４ 試薬容器ラック
１０５ 反応容器
１０６ 反応容器ラック
１０７ 反応液調整ポジション
１０８ 閉栓ユニット
１０９ 攪拌ユニット
１１０ ロボットアームＸ軸
１１１ ロボットアームＹ軸
１１２ ロボットアーム装置
１１３ グリッパユニット
１１４ 分注ユニット
１１５ ノズルチップ
１１６ ノズルチップラック
１１７ 廃棄ボックス
１１８ 入力装置
１１９ 表示装置
１２０ 制御装置
３１２ ロボットアーム
３１３ グリッパユニット
３１４ 搬送機構
３４１〜３４４ 断熱材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応液を収容した少なくとも１つの反応容器を保持する複数の保持部と、
前記複数の保持部のそれぞれに設けられ、該保持部に保持された前記反応容器の反応液を予め定めた温度に調整する温度調整部と、
前記複数の保持部間において前記反応容器を搬送する搬送機構と
を備えたことを特徴とする核酸増幅装置。
【請求項２】
周方向に回転可能に設けられた円板形状の部材であって反応液を収容した複数の反応容器を外周に沿うように並べて保持する複数の保持部と、
前記複数の保持部にそれぞれ設けられ前記保持部に保持された前記反応容器の反応液を予め定めた温度に調整する温度調整部と、
前記複数の保持部を回転軸周りに並べて配置した保持機構と、
前記複数の保持部にそれぞれ設けられ前記保持部を前記保持機構に対して回転駆動する回転駆動部と、
前記保持機構部を回転軸中心に回転駆動する回転駆動部と、
前記複数の保持部間において前記反応容器を搬送する搬送機構と
を備えたことを特徴とする核酸増幅装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の核酸増幅装置において、
前記複数の保持部を含む保持機構を覆うように設けられたカバー部と、
前記カバー部内の温度を調整する気温調整部と
を備えたことを特徴とする核酸増幅装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の核酸増幅装置において、
前記反応容器の反応液に照射される励起光により生じる蛍光を検出する蛍光検出器を備えたことを特徴とする核酸増幅装置。
【請求項５】
請求項４記載の核酸増幅装置において、
前記蛍光検出器は、移動可能に設けられたことを特徴とする核酸増幅装置。
【請求項６】
保持された反応容器の反応液を予め定めた温度に調整する温度調整部を設けた複数の保持部の少なくとも１つに、反応液を収容した少なくとも１つの反応容器を保持する手順と、
前記複数の保持部間において前記反応容器を搬送することにより、反応液の温度を調整する手順と
を設けたことを特徴とする核酸増幅方法。
【請求項１】
反応液を収容した少なくとも１つの反応容器を保持する複数の保持部と、
前記複数の保持部のそれぞれに設けられ、該保持部に保持された前記反応容器の反応液を予め定めた温度に調整する温度調整部と、
前記複数の保持部間において前記反応容器を搬送する搬送機構と
を備えたことを特徴とする核酸増幅装置。
【請求項２】
周方向に回転可能に設けられた円板形状の部材であって反応液を収容した複数の反応容器を外周に沿うように並べて保持する複数の保持部と、
前記複数の保持部にそれぞれ設けられ前記保持部に保持された前記反応容器の反応液を予め定めた温度に調整する温度調整部と、
前記複数の保持部を回転軸周りに並べて配置した保持機構と、
前記複数の保持部にそれぞれ設けられ前記保持部を前記保持機構に対して回転駆動する回転駆動部と、
前記保持機構部を回転軸中心に回転駆動する回転駆動部と、
前記複数の保持部間において前記反応容器を搬送する搬送機構と
を備えたことを特徴とする核酸増幅装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の核酸増幅装置において、
前記複数の保持部を含む保持機構を覆うように設けられたカバー部と、
前記カバー部内の温度を調整する気温調整部と
を備えたことを特徴とする核酸増幅装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の核酸増幅装置において、
前記反応容器の反応液に照射される励起光により生じる蛍光を検出する蛍光検出器を備えたことを特徴とする核酸増幅装置。
【請求項５】
請求項４記載の核酸増幅装置において、
前記蛍光検出器は、移動可能に設けられたことを特徴とする核酸増幅装置。
【請求項６】
保持された反応容器の反応液を予め定めた温度に調整する温度調整部を設けた複数の保持部の少なくとも１つに、反応液を収容した少なくとも１つの反応容器を保持する手順と、
前記複数の保持部間において前記反応容器を搬送することにより、反応液の温度を調整する手順と
を設けたことを特徴とする核酸増幅方法。
【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２０１１−２３９６８８（Ｐ２０１１−２３９６８８Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１２００１（Ｐ２０１０−１１２００１）
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]