遺伝子解析装置
【課題】 本発明は、装置構成が単純で、少なくとも２種類の蛍光を同時に検出することで高速測定を実現する遺伝子解析装置を提供することにある。
【解決手段】 複数のウェルが形成された試料容器の各ウェル内に収容されている試料が発する蛍光を検出する装置であって、少なくとも２箇所以上のウェルに励起波長の異なる２種類の励起照明を同時に照射する励起照明照射手段と、前記励起照明照射手段からの励起光を前記２箇所以上のウェル内に収容されている試料に同時に導光する２個以上の投光用ファイバと、前記２箇所以上のウェル内に収容されている試料からの蛍光を同時に導光する２個以上の受光用ファイバと、前記２個以上の受光用ファイバにより導光された蛍光波長の異なる２種類の蛍光を同時に検出する２個以上の蛍光検出手段と、を少なくとも具備することを特徴とする遺伝子解析装置を提供する。
【解決手段】 複数のウェルが形成された試料容器の各ウェル内に収容されている試料が発する蛍光を検出する装置であって、少なくとも２箇所以上のウェルに励起波長の異なる２種類の励起照明を同時に照射する励起照明照射手段と、前記励起照明照射手段からの励起光を前記２箇所以上のウェル内に収容されている試料に同時に導光する２個以上の投光用ファイバと、前記２箇所以上のウェル内に収容されている試料からの蛍光を同時に導光する２個以上の受光用ファイバと、前記２個以上の受光用ファイバにより導光された蛍光波長の異なる２種類の蛍光を同時に検出する２個以上の蛍光検出手段と、を少なくとも具備することを特徴とする遺伝子解析装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は化学反応を初め、医療現場において各種自動解析、例えば遺伝子解析の研究や臨床を行うのに適する試料容器を用いて人間を初めとする動物や植物のゲノムＤＮＡの多型、特にＳＮＰ（一塩基多型）を検出するための遺伝子解析装置に関する。検出された遺伝子多型検出結果を用いて病気罹患率の診断や、投与薬剤の種類と効果及び副作用との関係などの診断を行うことができる。
【背景技術】
【０００２】
遺伝子多型を利用して病気の罹りやすさなどを予測する方法又は装置として、下記のようなものが提案されている。
患者が敗血症に罹りやすいか否か及び／又は敗血症に急速に進行いやすいか否かを決定するために、患者から核酸サンプルを採取し、該サンプル中におけるパターン２対立遺伝子、又はパターン２対立遺伝子と連鎖不平衡であるマーカー遺伝子を検出し、パターン２対立遺伝子又はパターン２対立遺伝子と連鎖不平衡であるマーカー遺伝子が検出されれば該患者が敗血症に罹りやすいと判定する（特許文献１参照）。
【０００３】
ヒトのｆｌｔ−１遺伝子中の１又はそれ以上の単一ヌクレオチド多型性の診断のために、ヒトの核酸の１又はそれ以上の位置：１９５３、３４５３、３８８８（各々ＥＭＢＬ受理番号Ｘ５１６０２中の位置に従う）、５１９、７８６、１４２２、１４２９（各々ＥＭＢＬ受理番号Ｄ６４０１６中の位置に従う）、４５４（配列番号３に従う）及び６９６（配列番号５に従う）の配列を決定し、ｆｌｔ−１遺伝子中の多型性を参照することにより、そのヒトの体質を決定する（特許文献２参照）。
【０００４】
ＳＮＰ部位の塩基を判別する、いわゆるタイピングについては多くの手法が報告されている。そのうちの代表的なものは次の方法である。
比較的に少量のゲノムＤＮＡを用いて数十万箇所に及ぶＳＮＰ部位についてタイピングを行うために、少なくとも一つの一塩基多型部を含む複数の塩基配列を、ゲノムＤＮＡ及び複数対のプライマーを用いて同時に増幅し、増幅した複数の塩基配列を用いて、当該塩基配列に含まれる一塩基多型部位の塩基をタイピング工程により判別する。そのタイピング工程として、インベーダ法又はタックマンＰＣＲ法を用いる（特許文献３参照）。
【０００５】
インベーダ法については、特許文献３の００３２段から００３４段に詳しく記載されているので参照されたい。
【０００６】
タイピング工程で、複数の種類の蛍光を検出する場合、励起光源としてキセノンランプやハロゲンランプを使用し、発生する蛍光を、励起フィルタとダイクロイックミラーと蛍光フィルタで構成されるフィルタユニットの切換えによって、波長選択して検出することが一般に行われている。この場合、フィルタユニットを切り換えるための切換え機構が必要となるため、装置が複雑化し、高価にもなる。
【０００７】
そこで、励起光源と蛍光フィルタとダイクロイックミラーについては２種類備え、検出器については共通化することで、フィルタユニットの切換え機構を不要とした装置が提案されている（特許文献４参照）。
【０００８】
ところが、この場合、検出器が共通化されているため、第一の励起光源を点灯している間は、第二の励起光源を消灯しておく必要があり、複数の種類の蛍光を同時に検出することができず、その結果、２種類の励起光源を互い違いに何度も点灯／消灯を繰り返さなければならなかった。そのため、第一、第二の励起光源を点灯／消灯するタイミングと、検出器による第一、第二の蛍光を検出するタイミングと、更には、測定対象物である試料容器および蛍光検出部の移動タイミングとを高精度に制御する必要があり、装置のデバッグ、調整に多大な時間と労力を要してしまう問題があった。
【０００９】
さらに、複数の種類の蛍光を同時に検出することができないため、測定対象ウェル数が多い場合や、測定回数が多くなる場合には、測定を完了するのに多くの時間を要してしまう問題があった。
【００１０】
また、遺伝子解析装置が備える光電子増倍管などの光検出器の感度や照明の強度は経時的に変化するばかりでなく、特に光電子増倍管は、たとえ同ロット生産品であっても、その感度の製品ばらつきの大きさは無視できない場合が多い。
【特許文献１】特表２００２−５３３０９６号公報
【特許文献２】特開２００１−２９９３６６号公報
【特許文献３】特開２００２−３００８９４号公報
【特許文献４】特開２００６−２７１３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、装置構成が単純で、少なくとも２種類の蛍光を同時に検出することで高速測定を実現し、更に、少なくとも２種類の蛍光を検出する少なくとも２種類の蛍光検出手段各々の感度を校正する少なくとも２種類の標準サンプルを備える遺伝子解析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、複数のウェルが形成された試料容器の各ウェル内に収容されている試料が発する蛍光を検出する装置であって、
少なくとも２箇所以上のウェルに励起波長の異なる２種類の励起照明を同時に照射する励起照明照射手段と、
前記励起照明照射手段からの励起光を前記２箇所以上のウェル内に収容されている試料に同時に導光する２個以上の投光用ファイバと、
前記２箇所以上のウェル内に収容されている試料からの蛍光を同時に導光する２個以上の受光用ファイバと、
前記２個以上の受光用ファイバにより導光された蛍光波長の異なる２種類の蛍光を同時に検出する２個以上の蛍光検出手段と、
前記２個以上の投光用ファイバの出射側と前記２個以上の受光用ファイバの入射側を束ねた２分岐ファイバの先端部を保持する保持手段と、
前記保持手段を、互いに直交するＸＹＺ３軸方向に移動するファイバ移動手段と、
を少なくとも具備することを特徴とする遺伝子解析装置である。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記励起照明照射手段は第一の波長帯域からなる励起光を選択する第一の励起フィルタと、第二の波長帯域からなる励起光を選択する第二の励起フィルタを含み、
前記蛍光検出手段は第一の第一の波長帯域からなる蛍光を選択する第一の蛍光フィルタと、第二の波長帯域からなる蛍光を選択する第二の蛍光フィルタを含み、
該第一の励起フィルタと、該第一の蛍光フィルタと、該第二の励起フィルタと、該第二の蛍光フィルタ各々の光透過波長域にクロストークが無いことを特徴とする遺伝子解析装置である。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記励起照明照射手段は、第一の波長帯域からなる光を発光する第一の光源と、第二の波長帯域からなる光を発光する第二の光源を含み、該第一の光源および該第二の光源は、順電流が１００ｍＡ以上のパワーＬＥＤであることを特徴とする遺伝子解析装置である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記第一の光源は青色ＬＥＤであり、第二の光源は白色ＬＥＤであることを特徴とする請求項３に記載の遺伝子解析装置である。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記２分岐ファイバの先端部の直径が、前記試料容器のウェルのピッチよりも小さいことを特徴とする遺伝子解析装置である。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記投光用ファイバ及び受光用ファイバが石英ファイバであることを特徴とする遺伝子解析装置である。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の遺伝子解析装置において、
前記２分岐ファイバが１００℃以上の耐熱性を有する耐熱ＰＶＣチューブで被覆されていることを特徴とする遺伝子解析装置である。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の遺伝子解析装置において、
前記蛍光検出手段の感度校正のための黒色無反射板と、少なくとも２種類の標準サンプルを備えることを特徴とする遺伝子解析装置である。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、前記標準サンプルは、蛍光プラスチック又は蛍光ガラスと、複数の光学濃度を有するＮＤフィルタとを構成要素に含むことを特徴とする請求項８に記載の遺伝子解析装置である。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、前記標準サンプルからの蛍光強度に基づいて、前記励起照明照射手段及び／又は前記蛍光検出手段の寿命切れ及び／又は劣化状態を監視することを特徴とする請求項８または９のいずれかに記載の遺伝子解析装置である。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載の発明は、複数のウェルが形成された試料容器の各ウェル内に収容されている試料が発する蛍光を検出する装置であって、
少なくとも２箇所以上のウェルに励起波長の異なる２種類の励起照明を同時に照射する励起照明照射手段と、
前記励起照明照射手段からの励起光を前記２箇所以上のウェル内に収容されている試料に同時に導光する２個以上の投光用ファイバと、
前記２箇所以上のウェル内に収容されている試料からの蛍光を同時に導光する２個以上の受光用ファイバと、
前記２個以上の受光用ファイバにより導光された蛍光波長の異なる２種類の蛍光を同時に検出する２個以上の蛍光検出手段と、
前記２個以上の投光用ファイバの出射側と前記２個以上の受光用ファイバの入射側を束ねた２分岐ファイバの先端部を保持する保持手段と、
前記保持手段を、互いに直交するＸＹＺ３軸方向に移動するファイバ移動手段と、
を少なくとも具備することを特徴とする遺伝子解析装置である。
請求項１の発明によれば、装置構成が単純であり、かつ、２種類の蛍光を同時に検出することが可能であるために、高速測定が可能となる。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記励起照明照射手段は第一の波長帯域からなる励起光を選択する第一の励起フィルタと、第二の波長帯域からなる励起光を選択する第二の励起フィルタを含み、
前記蛍光検出手段は第一の第一の波長帯域からなる蛍光を選択する第一の蛍光フィルタと、第二の波長帯域からなる蛍光を選択する第二の蛍光フィルタを含み、
該第一の励起フィルタと、該第一の蛍光フィルタと、該第二の励起フィルタと、該第二の蛍光フィルタ各々の光透過波長域にクロストークが無いことを特徴とする遺伝子解析装置である。
請求項２の発明によれば、後述するＦＡＭの励起光としての青色パワーＬＥＤとＲＥＤの励起光としての白色パワーＬＥＤを同時に点灯した状態で、ＦＡＭの蛍光検出とＲＥＤの蛍光検出を同時に行うことが可能となる。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記励起照明照射手段は、第一の波長帯域からなる光を発光する第一の光源と、第二の波長帯域からなる光を発光する第二の光源を含み、該第一の光源および該第二の光源は、順電流が１００ｍＡ以上のパワーＬＥＤであることを特徴とする遺伝子解析装置である。請求項３の発明によれば、高輝度で長寿命な証明を使用することで、高品位な信号を取得することが可能となり、さらに、照明交換の頻度も少なく済む。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、前記第一の光源は青色ＬＥＤであり、第二の光源は白色ＬＥＤであることを特徴とする請求項３に記載の遺伝子解析装置である。請求項４の発明によれば、励起波長が異なる２種類の蛍光物質を励起することができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項１記載の遺伝子解析装置において、前記２分岐ファイバの先端部の直径が、前記試料容器のウェルのピッチよりも小さいことを特徴とする遺伝子解析装置である。請求項５の発明によれば、互いに隣接するウェル内の各試料からの蛍光を同時に受光するように２分岐ファイバの先端部を後述するファイバ保持手段７に保持させることが可能となる。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、請求項１記載の遺伝子解析装置において、前記投光用ファイバ及び受光用ファイバが石英ファイバであることを特徴とする遺伝子解析装置である。請求項６に記載の発明によれば、自家蛍光が少ない石英を使用することで、試料に由来する蛍光がファイバ由来の自家蛍光の中に埋もれてしまうことを防止することができる。
【００２８】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の遺伝子解析装置において、前記２分岐ファイバが１００℃以上の耐熱性を有する耐熱ＰＶＣチューブで被覆されていることを特徴とする遺伝子解析装置である。請求項７の発明によれば、例えばＰＣＲなどの遺伝子増幅のための温調手段や、インベーダ法などのＳＮＰタイピングのための温調手段を、耐熱性を有する２分岐ファイバを介して、励起照明照射手段や蛍光検出手段と隔離された位置に配置することができる。したがって、励起照明照射手段に含まれるパワーＬＥＤ素子の温度変化による発光効率の変動や短寿命化を防ぐことが可能となるとともに、蛍光検出手段に含まれる光電子増倍管の温度変化による感度変動や暗電流変動についても防ぐことが可能となる。
【００２９】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の遺伝子解析装置において、前記蛍光検出手段の感度校正のための黒色無反射板と、少なくとも２種類の標準サンプルを備えることを特徴とする遺伝子解析装置である。請求項８の発明によれば、２種類の蛍光を検出する２種類の蛍光検出手段各々の感度を校正する２種類の標準サンプルを備えているため、複数個の蛍光検出手段のばらつきをキャンセルすることができ、高精度な測定を行うことが可能となる。
【００３０】
請求項９に記載の発明は、前記標準サンプルは、蛍光プラスチック又は蛍光ガラスと、複数の光学濃度を有するＮＤフィルタとを構成要素に含むことを特徴とする請求項８に記載の遺伝子解析装置である。請求項９の発明によれば、光検出器の感度を校正することで装置間の感度のばらつきや、経時での感度のばらつきを防止することができる。
【００３１】
請求項１０に記載の発明は、前記標準サンプルからの蛍光強度に基づいて、前記励起照明照射手段及び／又は前記蛍光検出手段の寿命切れ及び／又は劣化状態を監視することを特徴とする請求項８または９のいずれかに記載の遺伝子解析装置である。請求項１０の発明によれば、消耗品の劣化により、測定結果が信用できない、という事態を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、遺伝子解析装置１には、試料容器としてのチップ２が置かれる。チップ２には複数のウェル２１が形成されており、ウェル２１内に測定対象となる蛍光体で標識した細胞やその細胞を含有するためのバッファー溶液などの試料が収容されている。ここでは、標識蛍光体として、ＦＡＭとＲｅｄｍｏｎｄ Ｒｅｄ（以下、ＲＥＤと略記する）を使用しているものとするが、これらに限られるものではなく、公知の蛍光体を使用することが可能である。
【００３３】
遺伝子解析装置１は、励起照明照射手段３が設けられ、第一の波長帯域を含む光を発光する第一の光源と、第二の波長帯域を含む光を発光する第二の光源を備えている。ここで、第一の波長帯域、第二の波長帯域とは、２種類の測定対象物質が蛍光を発するためにそれぞれの測定対象物質に照射する波長帯域をさし、測定対象物質によって波長帯域の値は適宜選択されるものである。また、励起照明照射手段３は、第一の波長帯域からなる励起光を選択する第一の励起フィルタと、第二の波長帯域からなる励起光を選択する第二の励起フィルタを備えている。第一の励起フィルタ及び第二の励起フィルタは、特定の光だけを透過するバンドパスフィルタである。
前記第一の光源および第二の光源は、順電流が１００ｍＡ以上のパワーＬＥＤである。高輝度で長寿命な照明を使用することで、高品位な信号を取得でき、照明交換の頻度も少なくすることが可能となる。
【００３４】
前記第一の光源として、ここでは青色パワーＬＥＤ３１、第二の光源として白色パワーＬＥＤ３２を備えるものとして、以下説明する。
青色パワーＬＥＤ３１からの光は、レンズ３３、第一の波長帯域からなる励起光を選択する第一の励起フィルタとしてのＦＡＭ用励起フィルタ３４、レンズ３５によりＦＡＭの励起光として２分岐ファイバ４の投光用ファイバ４１の入射端面に集光される。また、白色パワーＬＥＤ３２からの光は、レンズ３６、第二の波長帯域からなる励起光を選択する第二の励起フィルタとしてのＲＥＤ用励起フィルタ３７、レンズ３８によりＲＥＤの励起光として２分岐ファイバ５の励起光投光用ファイバ５１の入射端面に集光される。なお、青色パワーＬＥＤ３１と白色パワーＬＥＤ３２は、パーソナルコンピュータ１００から照明制御手段１０１を介して点灯／消灯制御及び調光制御できるようになっている。
【００３５】
図２は、２分岐ファイバ４及び２分岐ファイバ５の構成について示したものであるが、励起光投光用ファイバ２０１の出射端面の周囲には、チップ２からの蛍光を導光するための６本の蛍光受光用ファイバ２０２の入射端面が配置されており、１本の励起光投光用ファイバ２０１の出射端部と６本の蛍光受光用ファイバ２０２の入射端部は、例えばステンレスなどの金属製の筒２０３で補強されている。
【００３６】
また、２分岐ファイバ４及び２分岐ファイバ５は、励起光投光用ファイバ２０１及び蛍光受光用ファイバ２０２を束ねて１００℃以上の耐熱性を有する耐熱ＰＶＣチューブ２０４で被覆されている。励起光投光用ファイバ２０１及び蛍光受光用ファイバ２０２は、いずれもコア径が４００μｍ以上の石英ファイバである。
２分岐ファイバ４及び２分岐ファイバ５を耐熱ＰＶＣチューブ２０４で被覆しているため、本発明の遺伝子解析装置１は、例えばＰＣＲなどの遺伝子増幅のための温調手段や、インベーダ法などのＳＮＰタイピングのための温調手段（以下、これらをまとめて温調手段と記す）を、耐熱性を有する２分岐ファイバ４及び２分岐ファイバ５を介して、前記励起照明照射手段３や、後述する蛍光検出手段６と隔離された位置に配置することができる。
【００３７】
したがって、励起照明照射手段３に含まれるパワーＬＥＤ素子の温度変化による発光効率の変動や短寿命化を防ぐことができるとともに、後述する蛍光検出手段６に含まれる光電子増倍管の温度変化による感度変動や暗電流変動についても防ぐことができる。
【００３８】
金属製の筒２０３の直径は、チップ２に形成されたウェル２１のピッチよりも小さく設計する。筒２０３の直径がウェル２１のピッチよりも大きいと、筒２０３同士がぶつかってしまい、互いに隣接する２ヶ所のウェルを同時に測定することができない。金属製の筒２０３の直径を、チップ２に形成されたウェル２１のピッチよりも小さくすることにより、互いに隣接するウェル内の各試料からの蛍光を同時に受光するように筒２０３をファイバ保持手段７に保持させることができる。
【００３９】
そして、ファイバ保持手段７に保持された筒２０３内の励起光投光用ファイバ２０１（図１の４１、５１）は、その出射端面からウェル２１内の試料に励起光を照射するとともに、蛍光受光用ファイバ２０２（図１の４２、５２）の入射端面で前記試料が発する蛍光を受光し、その出射端面を介して蛍光検出手段６に導光する。
【００４０】
遺伝子解析装置１は、蛍光検出手段６が設けられおり、蛍光検出手段６は、第一の波長帯域からなる蛍光を選択する第一の蛍光フィルタと、第二の波長帯域からなる蛍光を選択する第二の蛍光フィルタを備えている。第一の蛍光フィルタ及び第二の蛍光フィルタは、特定の光だけを透過するバンドパスフィルタである。
【００４１】
蛍光検出手段６は、蛍光受光用ファイバ４２が受光した光から第一の波長帯域としてＦＡＭの蛍光波長を選択する第一の蛍光フィルタとしてのＦＡＭ用蛍光フィルタ６１と、ＦＡＭ蛍光検出器としてのＦＡＭ用光電子増倍管６２と、蛍光受光用ファイバ５２が受光した光から第二の波長帯域としてＲＥＤの蛍光波長を選択する第二の蛍光フィルタとしてのＲＥＤ用蛍光フィルタ６３と、ＲＥＤ蛍光検出器としてのＲＥＤ用光電子増倍管６４とを備えており、ＦＡＭ用光電子増倍管６２と、ＲＥＤ用光電子増倍管６４は、受光した光を光電変換し、Ａ／Ｄ変換手段１０５を介してパーソナルコンピュータ１００が備える記憶手段（図示せず）に入力する。なお、ＦＡＭ用光電子増倍管６２とＲＥＤ用光電子増倍管６４は、パーソナルコンピュータ１００から光電子増倍管制御手段１０３を介して給電のＯＮ／ＯＦＦ制御及びＧＡＩＮ制御できるようになっている。
【００４２】
図３は、ＦＡＭ用励起光源としての青色パワーＬＥＤ３１と、ＲＥＤ用励起光源としての白色パワーＬＥＤ３２の分光放射率及びＦＡＭ用励起フィルタ３４と、ＦＡＭ用蛍光フィルタ６１と、ＲＥＤ用励起フィルタ３７と、ＲＥＤ用蛍光フィルタ６３との分光透過率を示した図である。
【００４３】
微弱蛍光を検出するためには、ＦＡＭ用励起フィルタ３４とＦＡＭ用蛍光フィルタ６１の分光透過率にクロストークが無いこと、ＲＥＤ用励起フィルタ３７とＲＥＤ用蛍光フィルタ６３の分光透過率にクロストークが無いことが重要であることは勿論であるが、本発明の遺伝子解析装置１においては、ＦＡＭ用蛍光フィルタ６１とＲＥＤ用励起フィルタ３７の分光透過率にもクロストークが無いことも重要である。もし、ＦＡＭ用蛍光フィルタ６１とＲＥＤ用励起フィルタ３７の分光透過率にクロストークが存在する場合、チップ２の表面で反射するＲＥＤの励起光の一部が、ＦＡＭ用蛍光フィルタ６１を通過してＦＡＭ用光電子増倍管６２に入射され、ＦＡＭ由来の蛍光が検出できない虞がある。特に、ＦＡＭの蛍光が微弱である場合には、ＦＡＭ由来の蛍光がチップ２の表面で反射するＲＥＤの励起光の一部による信号の中に埋もれてしまい、Ｓ／Ｎ比は著しく低下する。そこで、本発明の遺伝子解析装置１は、ＦＡＭ用蛍光フィルタ６１とＲＥＤ用励起フィルタ３７の分光透過率にクロストークが無く、したがって、ＦＡＭの励起光としての青色パワーＬＥＤ３１と、ＲＥＤの励起光としての白色パワーＬＥＤを同時に点灯した状態で、ＦＡＭの蛍光検出と、ＲＥＤの蛍光検出を同時に行うことができるようになっている。
【００４４】
また、遺伝子解析装置１は、互いに直交するＸＹＺ３軸方向にファイバ保持手段７を移動するファイバ移動手段１０４を備えているので、ファイバ移動手段に１０４を備えているので、ファイバ移動手段１０４によりＸ軸方向移動機構７１、Ｙ軸方向移動機構７２を制御し、ファイバ保持手段７を水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に移動することにより、測定対象である全てのウェルについてＦＡＭの蛍光及びＲＥＤの蛍光を検出することができ、またＺ軸方向移動機構７３を制御し、ファイバ保持手段７を鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動させることにより、２分岐ファイバ４及び２分岐ファイバ５の筒２０３の先端部とチップ２の表面との距離（ワーキングディスタンス）を調整できるようになっている。
なお、図１にはＦＡＭの蛍光検出及びＲＥＤの蛍光検出のために、それぞれ１系統の励起光照射手段、２分岐ファイバ、蛍光検出手段を示したが、測定の更なる高速化を実現させるために、２系統若しくはそれ以上の励起光照射手段、２分岐ファイバ、蛍光検出手段を設けることもできる。
【００４５】
さらに、遺伝子解析装置１は、複数個の光電子増倍管の感度及び照明強度の経時的な変化を校正するため、あるいは、２系統若しくはそれ以上の励起光照射、２分岐ファイバ、蛍光検出手段を設けた場合には、同一品種の励起フィルタ及び蛍光フィルタの個体差としての分光透過率のばらつき、２分岐ファイバの個体差としての分光透過率のばらつき、光電子増倍管毎の個体差としての出力感度ばらつきなどによる系全体の差異を校正するために、ＦＡＭ用光電子増倍管６２とＲＥＤ用光電子増倍管６４の感度を校正するための黒色無反射板２２と、ＦＡＭ用標準サンプル２３と、ＲＥＤ用標準サンプル２４とを備える。
【００４６】
黒色無反射板２２は、光電子増倍管毎の個体差としての暗電流による出力ばらつきをキャンセルするために設けられている。すなわち、光電子増倍管毎の暗電流による出力信号ＶＤａｒｋを測定し、試料からの出力信号ＶＳａｍｐ及び標準サンプルからの出力信号ＶＲｅｆから減算する。つまり、暗電流による出力ばらつきがキャンセルされた試料からの出力信号、標準サンプルからの出力信号をそれぞれＶ´Ｓａｍｐ及びＶ´Ｒｅｆとすると、Ｖ´Ｓａｍｐ、Ｖ´Ｒｅｆは、それぞれ（式１）、（式２）で表される。なお、黒色無反射板２２としては、黒アルマイト表面処理が施された安価な金属板を使用することができる。
（式１）
Ｖ´Ｓａｍｐ＝ＶＳａｍｐ−ＶＤａｒｋ
（式２）
Ｖ´Ｒｅｆ＝ＶＲｅｆ−ＶＤａｒｋ
【００４７】
ＦＡＭ用標準サンプル２３及びＲＥＤ用標準サンプル２４は、光電子増倍管の出力感度及び照明強度の経時的な変化、光電子増倍管毎の出力感度のばらつきなどに起因する系全体の差異を補正するために設けられている。すなわち、（式１）のＶ´Ｓａｍｐを（式２）のＶ´Ｒｅｆで除算した値（式３）を以って当該試料からの蛍光強度としてＩＳａｍｐとしている。
（式３）
ＩＳａｍｐ＝Ｖ´Ｓａｍｐ／Ｖ´Ｒｅｆ＝（ＶＳａｍｐ−ＶＤａｒｋ）／（ＶＲｅｆ−ＶＤａｒｋ）
【００４８】
ＦＡＭ用標準サンプル２３としては、ＦＡＭの蛍光を測定する際に用いられる所定の励起光を照射したときに、ＦＡＭの蛍光を検出する光検出器のダイナミックレンジ内の適当な強度に相当する蛍光を発することが望ましく、したがって、図４（ａ）に示すように、ＦＡＭ用標準サンプル２３は、青色（４９０ｎｍ程度）の励起光により、緑色（５２０ｎｍ程度）の蛍光を発する蛍光プラスチック２３１と複数の光学濃度を有するＮＤフィルタ２３２とで構成されている。
【００４９】
同様に、ＲＥＤ用標準サンプル２４としては、ＲＥＤの蛍光を測定する際に用いられる所定の励起光を照射したときに、ＲＥＤの蛍光を検出する光検出器のダイナミックレンジ内の適当な強度に相当する蛍光を発することが望ましく、したがって、図４（ｂ）に示すように、ＲＥＤ用標準サンプル２４は、緑〜橙色（５８０ｎｍ程度）の励起光により、赤色（５９５ｎｍ程度）の蛍光を発する蛍光プラスチック２４１と、複数の光学濃度を有するＮＤフィルタ２４２とで構成されている。
【００５０】
ここで、ＦＡＭ用標準サンプル２３及びＲＥＤ用標準サンプル２４の構成要素であるＮＤフィルタ２３２、２４２は、ＦＡＭ用光電子増倍管６２及びＲＥＤ用光電子増倍管６４のダイナミックレンジ内の適当な強度に相当する蛍光を取得するための減光手段として作用するものであるが、図４に示すように、ＮＤフィルタ２３２、２４２は複数の光学濃度を有しているので、試料が発する蛍光（ＶＳａｍｐ）と同等の強度が得られる部分を予め調査して選択しておき、測定条件の一情報としてパーソナルコンピュータ１００が備える記憶手段（図示せず）に記憶させることができるようになっている。
【００５１】
さらに、各標準サンプルからの出力信号値ＶＲｅｆ（ＦＡＭ）、ＶＲｅｆ（ＲＥＤ）に基づいて、青色パワーＬＥＤ３１や白色パワーＬＥＤ３２などの励起照明照射手段及び／又はＦＡＭ用光電子増倍管６２やＲＥＤ用光電子増倍管６４などの蛍光検出手段の寿命切れ及び／または劣化状態を判定し、ＶＲｅｆが異常値を示した場合には、モニタ１０６を介して部品交換や再測定を使用者に促すことができるようになっている。
【００５２】
次に、遺伝子解析装置１の動作について説明する。
【００５３】
図５は、遺伝子解析装置１の動作フローを示したフローチャート図である。Ｓ５０１では、遺伝子増幅反応やタイピング反応のための温調条件や、ポジティブコントロール（以下、Ｐ．Ｃ．と略記する）、ネガティブコントロール（以下、Ｎ．Ｃ．と略記する）を含む測定対象ウェルの位置を特定するためのチップレイアウト、蛍光検出時の各照明の強度設定、各光電子増倍管のＧＡＩＮ設定、２分岐ファイバ４、５の筒２０３の先端部とチップ２の表面との距離（ワーキングディスタンス）などの各種条件を設定する。また、Ｓ５０１でファイバ移動手段１０４によりＺ軸方向移動機構７３を制御し、ファイバ保持手段７を鉛直方向に移動させ、ワーキングディスタンスの調整を完了させても良い。
【００５４】
Ｐ．Ｃ．、Ｎ．Ｃ．とは、測定対象物の劣化、遺伝子増幅反応を阻害する阻害物質、コンタミ混入による汚染などの影響の有無を確認するためのものであり、もし、測定結果においてＰ．Ｃ．が収容されているウェルから所定の強度の蛍光が検出されなかった場合や、Ｎ．Ｃ．が収容されているウェルから所定の強度の蛍光が検出された場合は、全ての測定対象ウェルについての測定結果の信頼性が乏しいものとして判定不能とする。ここでは、Ｐ．Ｃ．として、ＦＡＭの蛍光のみを発光するべきもの（以下、ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．と略記する）、ＲＥＤの蛍光のみを発光するべきもの（以下、ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．と略記する）、ＦＡＭとＲＥＤ両方の蛍光を発光するべきもの（以下、ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．と略記する）の３種を用いることとする。
【００５５】
Ｓ５０２では、ファイバ移動手段１０４によりＸ軸方向移動機構７１、Ｙ軸方向移動機構７２を制御し、ファイバ保持手段７を水平方向に移動させ、ＦＡＭ用光電子増倍管６２でＦＡＭ用標準サンプル２３を、ＲＥＤ用光電子増倍管６４でＲＥＤ用標準サンプル２４を測定する。なお、ＦＡＭ用標準サンプル２３の測定ポイント及びＲＥＤ用標準サンプル２４の測定ポイントは、Ｓ５０１で設定される各種条件に含む。
【００５６】
Ｓ５０３では、Ｓ５０２で取得したＦＡＭ用標準サンプル２３からの出力信号値ＶＲｅｆ（ＦＡＭ）、ＲＥＤ用標準サンプル２４からの出力信号値ＶＲｅｆ（ＲＥＤ）を確認し、異常値を示した場合には、モニタ１０６を介して部品交換や再測定を使用者に促す。なお、正常／異常を判断するための閾値は、Ｓ５０１で設定される各種条件に含む。
【００５７】
Ｓ５０４では、測定対象物となるチップ２を遺伝子解析装置１に投入する。
【００５８】
Ｓ５０５では、温調手段１０２により、遺伝子増幅反応及びタイピング反応を行う。
【００５９】
Ｓ５０６では、ファイバ移動手段１０４によりＸ軸方向移動機構７１、Ｙ軸方向移動機構７２を制御し、ファイバ保持手段７を水平方向に移動させ、ＦＡＭ用光電子増倍管６２及びＲＥＤ用光電子増倍管６４で黒色無反射板２２を測定し、各出力信号値ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ）、ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ）をパーソナルコンピュータ１００が備える記憶手段（図示せず）に記憶する。なお、黒色無反射板２２の測定ポイントは、Ｓ５０１で設定される条件に含む。
【００６０】
Ｓ５０７では、ファイバ移動手段１０４によりＸ軸方向移動機構７１、Ｙ軸方向移動機構７２を制御し、ファイバ保持手段７を水平方向に移動させ、ＦＡＭ用光電子増倍管６２でＦＡＭ用標準サンプル２３を、ＲＥＤ用光電子増倍管６４でＲＥＤ用標準サンプル２４を測定し、各出力信号値ＶＲｅｆ（ＦＡＭ）、ＶＲｅｆ（ＲＥＤ）をパーソナルコンピュータ１００が備える記憶手段（図示せず）に記憶する。
【００６１】
Ｓ５０８では、Ｓ５０１で設定された測定対象ウェルの位置を特定するチップレイアウト情報に基づき、ファイバ移動手段１０４によりＸ軸方向移動機構７１及びＹ軸方向移動機構７２を制御し、ファイバ保持手段７を水平方向に移動させ、ＦＡＭ用光電子増倍管６２及びＲＥＤ用光電子増倍管６４で各種Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．、ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．、ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．）、Ｎ．Ｃ．を含む全測定対象ウェルを逐次測定し、各出力信号値をパーソナルコンピュータ１００が備える記憶手段（図示せず）に記憶する。
【００６２】
ここで、ＦＡＭ用光電子増倍管６２で、Ｎ．Ｃ．が収容されているウェルを測定したときの出力信号値をＶＮ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルを測定したときの出力信号値をＶＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルを測定したときの出力信号値をＶＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルを測定したときの出力信号値をＶＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、その他測定対象ウェルを測定したときの出力信号値をＶＳａｍｐ（ＦＡＭ）と表記し、ＲＥＤ用光電子増倍管６４でＮ．Ｃ．が収容されているウェルを測定したときの出力信号値をＶＮ．Ｃ．（ＲＥＤ）、ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルを測定したときの出力信号値をＶＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）、ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルを測定したときの出力信号値をＶＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）、ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルを測定したときの出力信号値をＶＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）、その他測定対象ウェルを測定したときの出力信号値をＶＳａｍｐ（ＲＥＤ）と表記する。また、Ｓ５０１で設定したチップレイアウトは、本説明では図６に従うものとするが、これに限られるものではない。
【００６３】
Ｓ５０９では、Ｓ５０６〜Ｓ５０８で取得した種々の出力信号値に基づき、各種データ処理・表示を行う。以下、その詳細について説明する。
【００６４】
図７、図８は、遺伝子解析装置１のデータ処理のフローを示すフローチャート図である。まず、Ｓ７０１では、（式４）（式５）に基づき、Ｎ．Ｃ．が収容されているウェルからの蛍光強度ＩＮ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＩＮ．Ｃ．（ＲＥＤ）を計算する。
（式４）
ＩＮ．Ｃ．（ＦＡＭ）＝Ｖ´Ｎ．Ｃ．（ＦＡＭ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＦＡＭ）
＝（ＶＮ．Ｃ．（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））／（ＶＲｅｆ（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））
（式５）
ＩＮ．Ｃ．（ＲＥＤ）＝Ｖ´Ｎ．Ｃ．（ＲＥＤ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＲＥＤ）
＝（ＶＮ．Ｃ．（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））／（ＶＲｅｆ（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））
【００６５】
Ｓ７０２では、「ＩＮ．Ｃ．（ＦＡＭ）が所定の閾値ＩＴｈ−Ｎ．Ｃ．（ＦＡＭ）未満であること、かつ、ＩＮ．Ｃ．（ＲＥＤ）が所定の閾値ＩＴｈ−Ｎ．Ｃ．（ＲＥＤ）未満であること」を確認し、もしこの命題が満足されない場合には、全ての測定対象ウェルについて「判定不能」とする。なお、閾値ＩＴｈ−Ｎ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＩＴｈ−Ｎ．Ｃ．（ＲＥＤ）は、Ｓ５０１で設定される各種条件に含む。
【００６６】
Ｓ７０３では、（式６）、（式７）に基づき、ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルからの蛍光強度ＩＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＩＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）を計算する。
（式６）
ＩＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）＝Ｖ´ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＦＡＭ）
＝（ＶＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））／（ＶＲｅｆ（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））
（式７）
ＩＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）＝Ｖ´ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＲＥＤ）
＝（ＶＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））／（ＶＲｅｆ（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））
【００６７】
Ｓ７０４では、「ＩＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）以上であること、かつ、ＩＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）未満であること」を確認し、もしこの命題が満足されない場合には、全ての測定対象ウェルについて「判定不能」とする。なお、閾値ＩＴｈ−ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＩＴｈ−ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）は、Ｓ５０１で設定される各種条件に含む。
【００６８】
Ｓ７０５では、（式８）、（式９）に基づき、ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルからの蛍光強度ＩＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＩＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）を計算する。
（式８）
ＩＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）＝Ｖ´ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＦＡＭ）
＝（ＶＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））／（ＶＲｅｆ（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））
（式９）
ＩＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）＝Ｖ´ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＲＥＤ）
＝（ＶＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））／（ＶＲｅｆ（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））
【００６９】
Ｓ７０６では、「ＩＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）未満であること、かつ、ＩＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）以上であること」を確認し、もしこの命題が満足されない場合には、全ての測定対象ウェルについて「判定不能」とする。なお、閾値ＩＴｈ−ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＩＴｈ−ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）は、Ｓ５０１で設定される各種条件に含む。
【００７０】
Ｓ７０７では、（式１０）、（式１１）に基づき、ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルからの蛍光強度ＩＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＩＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）を計算する。
（式１０）
ＩＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）＝Ｖ´ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＦＡＭ）
＝（ＶＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））／（ＶＲｅｆ（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））
（式１１）
ＩＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）＝Ｖ´ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＲＥＤ）
＝（ＶＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））／（ＶＲｅｆ（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））
【００７１】
Ｓ７０８では、「ＩＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）以上であること、かつ、ＩＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）以上であること」を確認し、もしこの命題が満足されない場合には、全ての測定対象ウェルについて「判定不能」とする。なお、閾値ＩＴｈ−ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＩＴｈ−ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）は、Ｓ５０１で設定される各種条件に含む。
【００７２】
そして、Ｓ７０８の命題が満足されている場合には、その他測定対象ウェル（図６のＢ１〜Ｂ６ウェル、Ｃ１〜Ｃ６ウェル）各々について、ＳＮＰの有無と、そのＳＮＰがホモ接合体であるかヘテロ接合体であるかを判定するためにステップＳ８０１（図８）に進む。
【００７３】
Ｓ８０１では、（式１２）、（式１３）で表される蛍光強度ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）、ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）を計算する。
（式１２）
ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）＝Ｖ´Ｓａｍｐ（ＦＡＭ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＦＡＭ）
＝（ＶＳａｍｐ（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））／（ＶＲｅｆ（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））
（式１３）
ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）＝Ｖ´Ｓａｍｐ（ＲＥＤ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＲＥＤ）
＝（ＶＳａｍｐ（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ）／（ＶＲｅｆ（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））
【００７４】
Ｓ８０２では、（式１２）、（式１３）で計算したＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）、ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）の値に基づき、当該ウェルにおけるＳＮＰの有無について判定する。すなわち、
「ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）以上、かつ、ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）未満」、又は、
「ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）未満、かつ、ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）以上」、又は、
「ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）以上、かつ、ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）以上」
のいずれかの命題を満足しているかどうかを確認し、もしどの命題も満足されていない場合は、当該ウェルにおけるＳＮＰは「判定不能」とする。
【００７５】
Ｓ８０３では、（式１２）（式１３）で計算したＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）とＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）との比に基づき、当該ウェルにおけるＳＮＰのタイプを判定する。すなわち、
「ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）／ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）が所定の閾値ＴｈＦＡＭ−ＨＯＭＯ以上」ならば、当該ウェルにおけるＳＮＰタイプは「ＦＡＭのホモ型」と判定し、
「ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）／ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）が所定の閾値ＴｈＦＡＭ−ＨＯＭＯ未満」ならば、当該ウェルにおけるＳＮＰタイプは「ＲＥＤのホモ型」と判定し、
「ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）／ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）が所定の閾値ＴｈＨＥＴＥＲＯ−ＭＡＸ未満、かつ、所定の閾値ＴｈＨＥＴＥＲＯ−ＭＩＮ以上」ならば、当該ウェルにおけるＳＮＰタイプは「ヘテロ型」と判定し、
「ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）／ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）が所定の閾値ＴｈＦＡＭ−ＨＯＭＯ未満、かつ、所定の閾値ＴｈＨＥＴＥＲＯ−ＭＡＸ未満」、又は、「ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）／ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）が所定の閾値ＴｈＨＥＴＥＲＯ−ＭＩＮ未満、かつ、所定の閾値ＴｈＲＥＤ−ＨＯＭＯ以上」ならば、当該ウェルにおけるＳＮＰタイプは「判定不能」と判定する。なお、閾値ＴｈＦＡＭ−ＨＯＭＯ、ＴｈＲＥＤ−ＨＯＭＯ、ＴｈＨＥＴＥＲＯ−ＭＡＸ、ＴｈＨＥＴＥＲＯ−ＭＩＮは、Ｓ５０１で設定される各種条件に含む。
【００７６】
Ｓ８０４では、全測定対象ウェルについての判定が完了したかどうかを確認する。未了の場合は残りの測定対象ウェルについて上記Ｓ８０１〜Ｓ８０３のステップを繰り返し、完了の場合は図９〜図１１に示した各種結果情報をモニタ１０６に表示し、図５のＳ５１０に進む。
【００７７】
図９は、Ｐ．Ｃ．、Ｎ．Ｃ．を含む全測定対象ウェル各々について（式４）〜（式１３）により算出された蛍光強度を示したグラフであり、Ｐ．Ｃ．、Ｎ．Ｃ．の蛍光強度により、測定対象物の劣化、遺伝子増幅反応を阻害する阻害物質、コンタミ混入による汚染などの影響の有無が確認でき、その他測定対象ウェルの蛍光強度により各ウェルについてのＳＮＰの有無が確認できる。
【００７８】
図１０は、Ｐ．Ｃ．を含む全測定対象ウェル各々についての蛍光強度比を示したグラフであり、各ウェルがどのＳＮＰタイプに判定されたかを確認できる。
【００７９】
図１１は、図９及び図１０をまとめて表したグラフである。
【００８０】
そして、Ｓ５１０では、チップ２を排出し、遺伝子解析装置１の一連の動作を完了する。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】装置構成の一例を示す図である。
【図２】２分岐ファイバの一例を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態である、青色ＬＥＤおよび白色ＬＥＤ、各励起フィルタ及び各蛍光フィルタの分光特性を示す図である。
【図４】標準サンプルの一例を示す図である。
【図５】装置の動作の一例を示すフローチャート図である。
【図６】チップレイアウトの一例を示す図である。
【図７】データ処理のフローの一例を示すフローチャート図である。
【図８】データ処理のフローの一例を示すフローチャート図である。
【図９】データ処理の結果の一例を示す図である。
【図１０】データ処理の結果の一例を示す図である。
【図１１】データ処理の結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ 遺伝子解析装置
１００ パーソナルコンピュータ
１０１ 照明制御手段
１０２ 温度制御手段
１０３ 光電子増倍管制御手段
１０４ ファイバ移動手段
１０５ Ａ／Ｄ変換手段
１０６ モニタ
２ チップ
２１ ウェル
２２ 黒色無反射板
２３ ＦＡＭ用標準サンプル
２３１ 蛍光プラスチック
２３２ ＮＤフィルタ
２４ ＲＥＤ用標準サンプル
２４１ 蛍光プラスチック
２４２ ＮＤフィルタ
２０１ 励起光投光用ファイバ
２０２ 蛍光受光用ファイバ
２０３ 筒
３ 励起照明照射手段
３１ 青色パワーＬＥＤ
３２ 白色パワーＬＥＤ
３３ レンズ
３４ ＦＡＭ用励起フィルタ
３５ レンズ
３６ レンズ
３７ ＲＥＤ用励起フィルタ
３８ レンズ
４ ２分岐ファイバ
４１ 投光用ファイバ
４２ 受光用ファイバ
５ ２分岐ファイバ
５１ 投光用ファイバ
５２ 受光用ファイバ
６ 蛍光検出手段
６１ ＦＡＭ用蛍光フィルタ
６２ ＦＡＭ用光電子増倍管
６３ ＲＥＤ用蛍光フィルタ
６４ ＲＥＤ用光電子増倍管
７ ファイバ保持手段
７１ Ｘ軸方向移動機構
７２ Ｙ軸方向移動機構
７３ Ｚ軸方向移動機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は化学反応を初め、医療現場において各種自動解析、例えば遺伝子解析の研究や臨床を行うのに適する試料容器を用いて人間を初めとする動物や植物のゲノムＤＮＡの多型、特にＳＮＰ（一塩基多型）を検出するための遺伝子解析装置に関する。検出された遺伝子多型検出結果を用いて病気罹患率の診断や、投与薬剤の種類と効果及び副作用との関係などの診断を行うことができる。
【背景技術】
【０００２】
遺伝子多型を利用して病気の罹りやすさなどを予測する方法又は装置として、下記のようなものが提案されている。
患者が敗血症に罹りやすいか否か及び／又は敗血症に急速に進行いやすいか否かを決定するために、患者から核酸サンプルを採取し、該サンプル中におけるパターン２対立遺伝子、又はパターン２対立遺伝子と連鎖不平衡であるマーカー遺伝子を検出し、パターン２対立遺伝子又はパターン２対立遺伝子と連鎖不平衡であるマーカー遺伝子が検出されれば該患者が敗血症に罹りやすいと判定する（特許文献１参照）。
【０００３】
ヒトのｆｌｔ−１遺伝子中の１又はそれ以上の単一ヌクレオチド多型性の診断のために、ヒトの核酸の１又はそれ以上の位置：１９５３、３４５３、３８８８（各々ＥＭＢＬ受理番号Ｘ５１６０２中の位置に従う）、５１９、７８６、１４２２、１４２９（各々ＥＭＢＬ受理番号Ｄ６４０１６中の位置に従う）、４５４（配列番号３に従う）及び６９６（配列番号５に従う）の配列を決定し、ｆｌｔ−１遺伝子中の多型性を参照することにより、そのヒトの体質を決定する（特許文献２参照）。
【０００４】
ＳＮＰ部位の塩基を判別する、いわゆるタイピングについては多くの手法が報告されている。そのうちの代表的なものは次の方法である。
比較的に少量のゲノムＤＮＡを用いて数十万箇所に及ぶＳＮＰ部位についてタイピングを行うために、少なくとも一つの一塩基多型部を含む複数の塩基配列を、ゲノムＤＮＡ及び複数対のプライマーを用いて同時に増幅し、増幅した複数の塩基配列を用いて、当該塩基配列に含まれる一塩基多型部位の塩基をタイピング工程により判別する。そのタイピング工程として、インベーダ法又はタックマンＰＣＲ法を用いる（特許文献３参照）。
【０００５】
インベーダ法については、特許文献３の００３２段から００３４段に詳しく記載されているので参照されたい。
【０００６】
タイピング工程で、複数の種類の蛍光を検出する場合、励起光源としてキセノンランプやハロゲンランプを使用し、発生する蛍光を、励起フィルタとダイクロイックミラーと蛍光フィルタで構成されるフィルタユニットの切換えによって、波長選択して検出することが一般に行われている。この場合、フィルタユニットを切り換えるための切換え機構が必要となるため、装置が複雑化し、高価にもなる。
【０００７】
そこで、励起光源と蛍光フィルタとダイクロイックミラーについては２種類備え、検出器については共通化することで、フィルタユニットの切換え機構を不要とした装置が提案されている（特許文献４参照）。
【０００８】
ところが、この場合、検出器が共通化されているため、第一の励起光源を点灯している間は、第二の励起光源を消灯しておく必要があり、複数の種類の蛍光を同時に検出することができず、その結果、２種類の励起光源を互い違いに何度も点灯／消灯を繰り返さなければならなかった。そのため、第一、第二の励起光源を点灯／消灯するタイミングと、検出器による第一、第二の蛍光を検出するタイミングと、更には、測定対象物である試料容器および蛍光検出部の移動タイミングとを高精度に制御する必要があり、装置のデバッグ、調整に多大な時間と労力を要してしまう問題があった。
【０００９】
さらに、複数の種類の蛍光を同時に検出することができないため、測定対象ウェル数が多い場合や、測定回数が多くなる場合には、測定を完了するのに多くの時間を要してしまう問題があった。
【００１０】
また、遺伝子解析装置が備える光電子増倍管などの光検出器の感度や照明の強度は経時的に変化するばかりでなく、特に光電子増倍管は、たとえ同ロット生産品であっても、その感度の製品ばらつきの大きさは無視できない場合が多い。
【特許文献１】特表２００２−５３３０９６号公報
【特許文献２】特開２００１−２９９３６６号公報
【特許文献３】特開２００２−３００８９４号公報
【特許文献４】特開２００６−２７１３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、装置構成が単純で、少なくとも２種類の蛍光を同時に検出することで高速測定を実現し、更に、少なくとも２種類の蛍光を検出する少なくとも２種類の蛍光検出手段各々の感度を校正する少なくとも２種類の標準サンプルを備える遺伝子解析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、複数のウェルが形成された試料容器の各ウェル内に収容されている試料が発する蛍光を検出する装置であって、
少なくとも２箇所以上のウェルに励起波長の異なる２種類の励起照明を同時に照射する励起照明照射手段と、
前記励起照明照射手段からの励起光を前記２箇所以上のウェル内に収容されている試料に同時に導光する２個以上の投光用ファイバと、
前記２箇所以上のウェル内に収容されている試料からの蛍光を同時に導光する２個以上の受光用ファイバと、
前記２個以上の受光用ファイバにより導光された蛍光波長の異なる２種類の蛍光を同時に検出する２個以上の蛍光検出手段と、
前記２個以上の投光用ファイバの出射側と前記２個以上の受光用ファイバの入射側を束ねた２分岐ファイバの先端部を保持する保持手段と、
前記保持手段を、互いに直交するＸＹＺ３軸方向に移動するファイバ移動手段と、
を少なくとも具備することを特徴とする遺伝子解析装置である。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記励起照明照射手段は第一の波長帯域からなる励起光を選択する第一の励起フィルタと、第二の波長帯域からなる励起光を選択する第二の励起フィルタを含み、
前記蛍光検出手段は第一の第一の波長帯域からなる蛍光を選択する第一の蛍光フィルタと、第二の波長帯域からなる蛍光を選択する第二の蛍光フィルタを含み、
該第一の励起フィルタと、該第一の蛍光フィルタと、該第二の励起フィルタと、該第二の蛍光フィルタ各々の光透過波長域にクロストークが無いことを特徴とする遺伝子解析装置である。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記励起照明照射手段は、第一の波長帯域からなる光を発光する第一の光源と、第二の波長帯域からなる光を発光する第二の光源を含み、該第一の光源および該第二の光源は、順電流が１００ｍＡ以上のパワーＬＥＤであることを特徴とする遺伝子解析装置である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記第一の光源は青色ＬＥＤであり、第二の光源は白色ＬＥＤであることを特徴とする請求項３に記載の遺伝子解析装置である。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記２分岐ファイバの先端部の直径が、前記試料容器のウェルのピッチよりも小さいことを特徴とする遺伝子解析装置である。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記投光用ファイバ及び受光用ファイバが石英ファイバであることを特徴とする遺伝子解析装置である。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の遺伝子解析装置において、
前記２分岐ファイバが１００℃以上の耐熱性を有する耐熱ＰＶＣチューブで被覆されていることを特徴とする遺伝子解析装置である。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の遺伝子解析装置において、
前記蛍光検出手段の感度校正のための黒色無反射板と、少なくとも２種類の標準サンプルを備えることを特徴とする遺伝子解析装置である。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、前記標準サンプルは、蛍光プラスチック又は蛍光ガラスと、複数の光学濃度を有するＮＤフィルタとを構成要素に含むことを特徴とする請求項８に記載の遺伝子解析装置である。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、前記標準サンプルからの蛍光強度に基づいて、前記励起照明照射手段及び／又は前記蛍光検出手段の寿命切れ及び／又は劣化状態を監視することを特徴とする請求項８または９のいずれかに記載の遺伝子解析装置である。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載の発明は、複数のウェルが形成された試料容器の各ウェル内に収容されている試料が発する蛍光を検出する装置であって、
少なくとも２箇所以上のウェルに励起波長の異なる２種類の励起照明を同時に照射する励起照明照射手段と、
前記励起照明照射手段からの励起光を前記２箇所以上のウェル内に収容されている試料に同時に導光する２個以上の投光用ファイバと、
前記２箇所以上のウェル内に収容されている試料からの蛍光を同時に導光する２個以上の受光用ファイバと、
前記２個以上の受光用ファイバにより導光された蛍光波長の異なる２種類の蛍光を同時に検出する２個以上の蛍光検出手段と、
前記２個以上の投光用ファイバの出射側と前記２個以上の受光用ファイバの入射側を束ねた２分岐ファイバの先端部を保持する保持手段と、
前記保持手段を、互いに直交するＸＹＺ３軸方向に移動するファイバ移動手段と、
を少なくとも具備することを特徴とする遺伝子解析装置である。
請求項１の発明によれば、装置構成が単純であり、かつ、２種類の蛍光を同時に検出することが可能であるために、高速測定が可能となる。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記励起照明照射手段は第一の波長帯域からなる励起光を選択する第一の励起フィルタと、第二の波長帯域からなる励起光を選択する第二の励起フィルタを含み、
前記蛍光検出手段は第一の第一の波長帯域からなる蛍光を選択する第一の蛍光フィルタと、第二の波長帯域からなる蛍光を選択する第二の蛍光フィルタを含み、
該第一の励起フィルタと、該第一の蛍光フィルタと、該第二の励起フィルタと、該第二の蛍光フィルタ各々の光透過波長域にクロストークが無いことを特徴とする遺伝子解析装置である。
請求項２の発明によれば、後述するＦＡＭの励起光としての青色パワーＬＥＤとＲＥＤの励起光としての白色パワーＬＥＤを同時に点灯した状態で、ＦＡＭの蛍光検出とＲＥＤの蛍光検出を同時に行うことが可能となる。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記励起照明照射手段は、第一の波長帯域からなる光を発光する第一の光源と、第二の波長帯域からなる光を発光する第二の光源を含み、該第一の光源および該第二の光源は、順電流が１００ｍＡ以上のパワーＬＥＤであることを特徴とする遺伝子解析装置である。請求項３の発明によれば、高輝度で長寿命な証明を使用することで、高品位な信号を取得することが可能となり、さらに、照明交換の頻度も少なく済む。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、前記第一の光源は青色ＬＥＤであり、第二の光源は白色ＬＥＤであることを特徴とする請求項３に記載の遺伝子解析装置である。請求項４の発明によれば、励起波長が異なる２種類の蛍光物質を励起することができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項１記載の遺伝子解析装置において、前記２分岐ファイバの先端部の直径が、前記試料容器のウェルのピッチよりも小さいことを特徴とする遺伝子解析装置である。請求項５の発明によれば、互いに隣接するウェル内の各試料からの蛍光を同時に受光するように２分岐ファイバの先端部を後述するファイバ保持手段７に保持させることが可能となる。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、請求項１記載の遺伝子解析装置において、前記投光用ファイバ及び受光用ファイバが石英ファイバであることを特徴とする遺伝子解析装置である。請求項６に記載の発明によれば、自家蛍光が少ない石英を使用することで、試料に由来する蛍光がファイバ由来の自家蛍光の中に埋もれてしまうことを防止することができる。
【００２８】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の遺伝子解析装置において、前記２分岐ファイバが１００℃以上の耐熱性を有する耐熱ＰＶＣチューブで被覆されていることを特徴とする遺伝子解析装置である。請求項７の発明によれば、例えばＰＣＲなどの遺伝子増幅のための温調手段や、インベーダ法などのＳＮＰタイピングのための温調手段を、耐熱性を有する２分岐ファイバを介して、励起照明照射手段や蛍光検出手段と隔離された位置に配置することができる。したがって、励起照明照射手段に含まれるパワーＬＥＤ素子の温度変化による発光効率の変動や短寿命化を防ぐことが可能となるとともに、蛍光検出手段に含まれる光電子増倍管の温度変化による感度変動や暗電流変動についても防ぐことが可能となる。
【００２９】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の遺伝子解析装置において、前記蛍光検出手段の感度校正のための黒色無反射板と、少なくとも２種類の標準サンプルを備えることを特徴とする遺伝子解析装置である。請求項８の発明によれば、２種類の蛍光を検出する２種類の蛍光検出手段各々の感度を校正する２種類の標準サンプルを備えているため、複数個の蛍光検出手段のばらつきをキャンセルすることができ、高精度な測定を行うことが可能となる。
【００３０】
請求項９に記載の発明は、前記標準サンプルは、蛍光プラスチック又は蛍光ガラスと、複数の光学濃度を有するＮＤフィルタとを構成要素に含むことを特徴とする請求項８に記載の遺伝子解析装置である。請求項９の発明によれば、光検出器の感度を校正することで装置間の感度のばらつきや、経時での感度のばらつきを防止することができる。
【００３１】
請求項１０に記載の発明は、前記標準サンプルからの蛍光強度に基づいて、前記励起照明照射手段及び／又は前記蛍光検出手段の寿命切れ及び／又は劣化状態を監視することを特徴とする請求項８または９のいずれかに記載の遺伝子解析装置である。請求項１０の発明によれば、消耗品の劣化により、測定結果が信用できない、という事態を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、遺伝子解析装置１には、試料容器としてのチップ２が置かれる。チップ２には複数のウェル２１が形成されており、ウェル２１内に測定対象となる蛍光体で標識した細胞やその細胞を含有するためのバッファー溶液などの試料が収容されている。ここでは、標識蛍光体として、ＦＡＭとＲｅｄｍｏｎｄ Ｒｅｄ（以下、ＲＥＤと略記する）を使用しているものとするが、これらに限られるものではなく、公知の蛍光体を使用することが可能である。
【００３３】
遺伝子解析装置１は、励起照明照射手段３が設けられ、第一の波長帯域を含む光を発光する第一の光源と、第二の波長帯域を含む光を発光する第二の光源を備えている。ここで、第一の波長帯域、第二の波長帯域とは、２種類の測定対象物質が蛍光を発するためにそれぞれの測定対象物質に照射する波長帯域をさし、測定対象物質によって波長帯域の値は適宜選択されるものである。また、励起照明照射手段３は、第一の波長帯域からなる励起光を選択する第一の励起フィルタと、第二の波長帯域からなる励起光を選択する第二の励起フィルタを備えている。第一の励起フィルタ及び第二の励起フィルタは、特定の光だけを透過するバンドパスフィルタである。
前記第一の光源および第二の光源は、順電流が１００ｍＡ以上のパワーＬＥＤである。高輝度で長寿命な照明を使用することで、高品位な信号を取得でき、照明交換の頻度も少なくすることが可能となる。
【００３４】
前記第一の光源として、ここでは青色パワーＬＥＤ３１、第二の光源として白色パワーＬＥＤ３２を備えるものとして、以下説明する。
青色パワーＬＥＤ３１からの光は、レンズ３３、第一の波長帯域からなる励起光を選択する第一の励起フィルタとしてのＦＡＭ用励起フィルタ３４、レンズ３５によりＦＡＭの励起光として２分岐ファイバ４の投光用ファイバ４１の入射端面に集光される。また、白色パワーＬＥＤ３２からの光は、レンズ３６、第二の波長帯域からなる励起光を選択する第二の励起フィルタとしてのＲＥＤ用励起フィルタ３７、レンズ３８によりＲＥＤの励起光として２分岐ファイバ５の励起光投光用ファイバ５１の入射端面に集光される。なお、青色パワーＬＥＤ３１と白色パワーＬＥＤ３２は、パーソナルコンピュータ１００から照明制御手段１０１を介して点灯／消灯制御及び調光制御できるようになっている。
【００３５】
図２は、２分岐ファイバ４及び２分岐ファイバ５の構成について示したものであるが、励起光投光用ファイバ２０１の出射端面の周囲には、チップ２からの蛍光を導光するための６本の蛍光受光用ファイバ２０２の入射端面が配置されており、１本の励起光投光用ファイバ２０１の出射端部と６本の蛍光受光用ファイバ２０２の入射端部は、例えばステンレスなどの金属製の筒２０３で補強されている。
【００３６】
また、２分岐ファイバ４及び２分岐ファイバ５は、励起光投光用ファイバ２０１及び蛍光受光用ファイバ２０２を束ねて１００℃以上の耐熱性を有する耐熱ＰＶＣチューブ２０４で被覆されている。励起光投光用ファイバ２０１及び蛍光受光用ファイバ２０２は、いずれもコア径が４００μｍ以上の石英ファイバである。
２分岐ファイバ４及び２分岐ファイバ５を耐熱ＰＶＣチューブ２０４で被覆しているため、本発明の遺伝子解析装置１は、例えばＰＣＲなどの遺伝子増幅のための温調手段や、インベーダ法などのＳＮＰタイピングのための温調手段（以下、これらをまとめて温調手段と記す）を、耐熱性を有する２分岐ファイバ４及び２分岐ファイバ５を介して、前記励起照明照射手段３や、後述する蛍光検出手段６と隔離された位置に配置することができる。
【００３７】
したがって、励起照明照射手段３に含まれるパワーＬＥＤ素子の温度変化による発光効率の変動や短寿命化を防ぐことができるとともに、後述する蛍光検出手段６に含まれる光電子増倍管の温度変化による感度変動や暗電流変動についても防ぐことができる。
【００３８】
金属製の筒２０３の直径は、チップ２に形成されたウェル２１のピッチよりも小さく設計する。筒２０３の直径がウェル２１のピッチよりも大きいと、筒２０３同士がぶつかってしまい、互いに隣接する２ヶ所のウェルを同時に測定することができない。金属製の筒２０３の直径を、チップ２に形成されたウェル２１のピッチよりも小さくすることにより、互いに隣接するウェル内の各試料からの蛍光を同時に受光するように筒２０３をファイバ保持手段７に保持させることができる。
【００３９】
そして、ファイバ保持手段７に保持された筒２０３内の励起光投光用ファイバ２０１（図１の４１、５１）は、その出射端面からウェル２１内の試料に励起光を照射するとともに、蛍光受光用ファイバ２０２（図１の４２、５２）の入射端面で前記試料が発する蛍光を受光し、その出射端面を介して蛍光検出手段６に導光する。
【００４０】
遺伝子解析装置１は、蛍光検出手段６が設けられおり、蛍光検出手段６は、第一の波長帯域からなる蛍光を選択する第一の蛍光フィルタと、第二の波長帯域からなる蛍光を選択する第二の蛍光フィルタを備えている。第一の蛍光フィルタ及び第二の蛍光フィルタは、特定の光だけを透過するバンドパスフィルタである。
【００４１】
蛍光検出手段６は、蛍光受光用ファイバ４２が受光した光から第一の波長帯域としてＦＡＭの蛍光波長を選択する第一の蛍光フィルタとしてのＦＡＭ用蛍光フィルタ６１と、ＦＡＭ蛍光検出器としてのＦＡＭ用光電子増倍管６２と、蛍光受光用ファイバ５２が受光した光から第二の波長帯域としてＲＥＤの蛍光波長を選択する第二の蛍光フィルタとしてのＲＥＤ用蛍光フィルタ６３と、ＲＥＤ蛍光検出器としてのＲＥＤ用光電子増倍管６４とを備えており、ＦＡＭ用光電子増倍管６２と、ＲＥＤ用光電子増倍管６４は、受光した光を光電変換し、Ａ／Ｄ変換手段１０５を介してパーソナルコンピュータ１００が備える記憶手段（図示せず）に入力する。なお、ＦＡＭ用光電子増倍管６２とＲＥＤ用光電子増倍管６４は、パーソナルコンピュータ１００から光電子増倍管制御手段１０３を介して給電のＯＮ／ＯＦＦ制御及びＧＡＩＮ制御できるようになっている。
【００４２】
図３は、ＦＡＭ用励起光源としての青色パワーＬＥＤ３１と、ＲＥＤ用励起光源としての白色パワーＬＥＤ３２の分光放射率及びＦＡＭ用励起フィルタ３４と、ＦＡＭ用蛍光フィルタ６１と、ＲＥＤ用励起フィルタ３７と、ＲＥＤ用蛍光フィルタ６３との分光透過率を示した図である。
【００４３】
微弱蛍光を検出するためには、ＦＡＭ用励起フィルタ３４とＦＡＭ用蛍光フィルタ６１の分光透過率にクロストークが無いこと、ＲＥＤ用励起フィルタ３７とＲＥＤ用蛍光フィルタ６３の分光透過率にクロストークが無いことが重要であることは勿論であるが、本発明の遺伝子解析装置１においては、ＦＡＭ用蛍光フィルタ６１とＲＥＤ用励起フィルタ３７の分光透過率にもクロストークが無いことも重要である。もし、ＦＡＭ用蛍光フィルタ６１とＲＥＤ用励起フィルタ３７の分光透過率にクロストークが存在する場合、チップ２の表面で反射するＲＥＤの励起光の一部が、ＦＡＭ用蛍光フィルタ６１を通過してＦＡＭ用光電子増倍管６２に入射され、ＦＡＭ由来の蛍光が検出できない虞がある。特に、ＦＡＭの蛍光が微弱である場合には、ＦＡＭ由来の蛍光がチップ２の表面で反射するＲＥＤの励起光の一部による信号の中に埋もれてしまい、Ｓ／Ｎ比は著しく低下する。そこで、本発明の遺伝子解析装置１は、ＦＡＭ用蛍光フィルタ６１とＲＥＤ用励起フィルタ３７の分光透過率にクロストークが無く、したがって、ＦＡＭの励起光としての青色パワーＬＥＤ３１と、ＲＥＤの励起光としての白色パワーＬＥＤを同時に点灯した状態で、ＦＡＭの蛍光検出と、ＲＥＤの蛍光検出を同時に行うことができるようになっている。
【００４４】
また、遺伝子解析装置１は、互いに直交するＸＹＺ３軸方向にファイバ保持手段７を移動するファイバ移動手段１０４を備えているので、ファイバ移動手段に１０４を備えているので、ファイバ移動手段１０４によりＸ軸方向移動機構７１、Ｙ軸方向移動機構７２を制御し、ファイバ保持手段７を水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に移動することにより、測定対象である全てのウェルについてＦＡＭの蛍光及びＲＥＤの蛍光を検出することができ、またＺ軸方向移動機構７３を制御し、ファイバ保持手段７を鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動させることにより、２分岐ファイバ４及び２分岐ファイバ５の筒２０３の先端部とチップ２の表面との距離（ワーキングディスタンス）を調整できるようになっている。
なお、図１にはＦＡＭの蛍光検出及びＲＥＤの蛍光検出のために、それぞれ１系統の励起光照射手段、２分岐ファイバ、蛍光検出手段を示したが、測定の更なる高速化を実現させるために、２系統若しくはそれ以上の励起光照射手段、２分岐ファイバ、蛍光検出手段を設けることもできる。
【００４５】
さらに、遺伝子解析装置１は、複数個の光電子増倍管の感度及び照明強度の経時的な変化を校正するため、あるいは、２系統若しくはそれ以上の励起光照射、２分岐ファイバ、蛍光検出手段を設けた場合には、同一品種の励起フィルタ及び蛍光フィルタの個体差としての分光透過率のばらつき、２分岐ファイバの個体差としての分光透過率のばらつき、光電子増倍管毎の個体差としての出力感度ばらつきなどによる系全体の差異を校正するために、ＦＡＭ用光電子増倍管６２とＲＥＤ用光電子増倍管６４の感度を校正するための黒色無反射板２２と、ＦＡＭ用標準サンプル２３と、ＲＥＤ用標準サンプル２４とを備える。
【００４６】
黒色無反射板２２は、光電子増倍管毎の個体差としての暗電流による出力ばらつきをキャンセルするために設けられている。すなわち、光電子増倍管毎の暗電流による出力信号ＶＤａｒｋを測定し、試料からの出力信号ＶＳａｍｐ及び標準サンプルからの出力信号ＶＲｅｆから減算する。つまり、暗電流による出力ばらつきがキャンセルされた試料からの出力信号、標準サンプルからの出力信号をそれぞれＶ´Ｓａｍｐ及びＶ´Ｒｅｆとすると、Ｖ´Ｓａｍｐ、Ｖ´Ｒｅｆは、それぞれ（式１）、（式２）で表される。なお、黒色無反射板２２としては、黒アルマイト表面処理が施された安価な金属板を使用することができる。
（式１）
Ｖ´Ｓａｍｐ＝ＶＳａｍｐ−ＶＤａｒｋ
（式２）
Ｖ´Ｒｅｆ＝ＶＲｅｆ−ＶＤａｒｋ
【００４７】
ＦＡＭ用標準サンプル２３及びＲＥＤ用標準サンプル２４は、光電子増倍管の出力感度及び照明強度の経時的な変化、光電子増倍管毎の出力感度のばらつきなどに起因する系全体の差異を補正するために設けられている。すなわち、（式１）のＶ´Ｓａｍｐを（式２）のＶ´Ｒｅｆで除算した値（式３）を以って当該試料からの蛍光強度としてＩＳａｍｐとしている。
（式３）
ＩＳａｍｐ＝Ｖ´Ｓａｍｐ／Ｖ´Ｒｅｆ＝（ＶＳａｍｐ−ＶＤａｒｋ）／（ＶＲｅｆ−ＶＤａｒｋ）
【００４８】
ＦＡＭ用標準サンプル２３としては、ＦＡＭの蛍光を測定する際に用いられる所定の励起光を照射したときに、ＦＡＭの蛍光を検出する光検出器のダイナミックレンジ内の適当な強度に相当する蛍光を発することが望ましく、したがって、図４（ａ）に示すように、ＦＡＭ用標準サンプル２３は、青色（４９０ｎｍ程度）の励起光により、緑色（５２０ｎｍ程度）の蛍光を発する蛍光プラスチック２３１と複数の光学濃度を有するＮＤフィルタ２３２とで構成されている。
【００４９】
同様に、ＲＥＤ用標準サンプル２４としては、ＲＥＤの蛍光を測定する際に用いられる所定の励起光を照射したときに、ＲＥＤの蛍光を検出する光検出器のダイナミックレンジ内の適当な強度に相当する蛍光を発することが望ましく、したがって、図４（ｂ）に示すように、ＲＥＤ用標準サンプル２４は、緑〜橙色（５８０ｎｍ程度）の励起光により、赤色（５９５ｎｍ程度）の蛍光を発する蛍光プラスチック２４１と、複数の光学濃度を有するＮＤフィルタ２４２とで構成されている。
【００５０】
ここで、ＦＡＭ用標準サンプル２３及びＲＥＤ用標準サンプル２４の構成要素であるＮＤフィルタ２３２、２４２は、ＦＡＭ用光電子増倍管６２及びＲＥＤ用光電子増倍管６４のダイナミックレンジ内の適当な強度に相当する蛍光を取得するための減光手段として作用するものであるが、図４に示すように、ＮＤフィルタ２３２、２４２は複数の光学濃度を有しているので、試料が発する蛍光（ＶＳａｍｐ）と同等の強度が得られる部分を予め調査して選択しておき、測定条件の一情報としてパーソナルコンピュータ１００が備える記憶手段（図示せず）に記憶させることができるようになっている。
【００５１】
さらに、各標準サンプルからの出力信号値ＶＲｅｆ（ＦＡＭ）、ＶＲｅｆ（ＲＥＤ）に基づいて、青色パワーＬＥＤ３１や白色パワーＬＥＤ３２などの励起照明照射手段及び／又はＦＡＭ用光電子増倍管６２やＲＥＤ用光電子増倍管６４などの蛍光検出手段の寿命切れ及び／または劣化状態を判定し、ＶＲｅｆが異常値を示した場合には、モニタ１０６を介して部品交換や再測定を使用者に促すことができるようになっている。
【００５２】
次に、遺伝子解析装置１の動作について説明する。
【００５３】
図５は、遺伝子解析装置１の動作フローを示したフローチャート図である。Ｓ５０１では、遺伝子増幅反応やタイピング反応のための温調条件や、ポジティブコントロール（以下、Ｐ．Ｃ．と略記する）、ネガティブコントロール（以下、Ｎ．Ｃ．と略記する）を含む測定対象ウェルの位置を特定するためのチップレイアウト、蛍光検出時の各照明の強度設定、各光電子増倍管のＧＡＩＮ設定、２分岐ファイバ４、５の筒２０３の先端部とチップ２の表面との距離（ワーキングディスタンス）などの各種条件を設定する。また、Ｓ５０１でファイバ移動手段１０４によりＺ軸方向移動機構７３を制御し、ファイバ保持手段７を鉛直方向に移動させ、ワーキングディスタンスの調整を完了させても良い。
【００５４】
Ｐ．Ｃ．、Ｎ．Ｃ．とは、測定対象物の劣化、遺伝子増幅反応を阻害する阻害物質、コンタミ混入による汚染などの影響の有無を確認するためのものであり、もし、測定結果においてＰ．Ｃ．が収容されているウェルから所定の強度の蛍光が検出されなかった場合や、Ｎ．Ｃ．が収容されているウェルから所定の強度の蛍光が検出された場合は、全ての測定対象ウェルについての測定結果の信頼性が乏しいものとして判定不能とする。ここでは、Ｐ．Ｃ．として、ＦＡＭの蛍光のみを発光するべきもの（以下、ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．と略記する）、ＲＥＤの蛍光のみを発光するべきもの（以下、ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．と略記する）、ＦＡＭとＲＥＤ両方の蛍光を発光するべきもの（以下、ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．と略記する）の３種を用いることとする。
【００５５】
Ｓ５０２では、ファイバ移動手段１０４によりＸ軸方向移動機構７１、Ｙ軸方向移動機構７２を制御し、ファイバ保持手段７を水平方向に移動させ、ＦＡＭ用光電子増倍管６２でＦＡＭ用標準サンプル２３を、ＲＥＤ用光電子増倍管６４でＲＥＤ用標準サンプル２４を測定する。なお、ＦＡＭ用標準サンプル２３の測定ポイント及びＲＥＤ用標準サンプル２４の測定ポイントは、Ｓ５０１で設定される各種条件に含む。
【００５６】
Ｓ５０３では、Ｓ５０２で取得したＦＡＭ用標準サンプル２３からの出力信号値ＶＲｅｆ（ＦＡＭ）、ＲＥＤ用標準サンプル２４からの出力信号値ＶＲｅｆ（ＲＥＤ）を確認し、異常値を示した場合には、モニタ１０６を介して部品交換や再測定を使用者に促す。なお、正常／異常を判断するための閾値は、Ｓ５０１で設定される各種条件に含む。
【００５７】
Ｓ５０４では、測定対象物となるチップ２を遺伝子解析装置１に投入する。
【００５８】
Ｓ５０５では、温調手段１０２により、遺伝子増幅反応及びタイピング反応を行う。
【００５９】
Ｓ５０６では、ファイバ移動手段１０４によりＸ軸方向移動機構７１、Ｙ軸方向移動機構７２を制御し、ファイバ保持手段７を水平方向に移動させ、ＦＡＭ用光電子増倍管６２及びＲＥＤ用光電子増倍管６４で黒色無反射板２２を測定し、各出力信号値ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ）、ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ）をパーソナルコンピュータ１００が備える記憶手段（図示せず）に記憶する。なお、黒色無反射板２２の測定ポイントは、Ｓ５０１で設定される条件に含む。
【００６０】
Ｓ５０７では、ファイバ移動手段１０４によりＸ軸方向移動機構７１、Ｙ軸方向移動機構７２を制御し、ファイバ保持手段７を水平方向に移動させ、ＦＡＭ用光電子増倍管６２でＦＡＭ用標準サンプル２３を、ＲＥＤ用光電子増倍管６４でＲＥＤ用標準サンプル２４を測定し、各出力信号値ＶＲｅｆ（ＦＡＭ）、ＶＲｅｆ（ＲＥＤ）をパーソナルコンピュータ１００が備える記憶手段（図示せず）に記憶する。
【００６１】
Ｓ５０８では、Ｓ５０１で設定された測定対象ウェルの位置を特定するチップレイアウト情報に基づき、ファイバ移動手段１０４によりＸ軸方向移動機構７１及びＹ軸方向移動機構７２を制御し、ファイバ保持手段７を水平方向に移動させ、ＦＡＭ用光電子増倍管６２及びＲＥＤ用光電子増倍管６４で各種Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．、ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．、ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．）、Ｎ．Ｃ．を含む全測定対象ウェルを逐次測定し、各出力信号値をパーソナルコンピュータ１００が備える記憶手段（図示せず）に記憶する。
【００６２】
ここで、ＦＡＭ用光電子増倍管６２で、Ｎ．Ｃ．が収容されているウェルを測定したときの出力信号値をＶＮ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルを測定したときの出力信号値をＶＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルを測定したときの出力信号値をＶＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルを測定したときの出力信号値をＶＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、その他測定対象ウェルを測定したときの出力信号値をＶＳａｍｐ（ＦＡＭ）と表記し、ＲＥＤ用光電子増倍管６４でＮ．Ｃ．が収容されているウェルを測定したときの出力信号値をＶＮ．Ｃ．（ＲＥＤ）、ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルを測定したときの出力信号値をＶＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）、ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルを測定したときの出力信号値をＶＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）、ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルを測定したときの出力信号値をＶＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）、その他測定対象ウェルを測定したときの出力信号値をＶＳａｍｐ（ＲＥＤ）と表記する。また、Ｓ５０１で設定したチップレイアウトは、本説明では図６に従うものとするが、これに限られるものではない。
【００６３】
Ｓ５０９では、Ｓ５０６〜Ｓ５０８で取得した種々の出力信号値に基づき、各種データ処理・表示を行う。以下、その詳細について説明する。
【００６４】
図７、図８は、遺伝子解析装置１のデータ処理のフローを示すフローチャート図である。まず、Ｓ７０１では、（式４）（式５）に基づき、Ｎ．Ｃ．が収容されているウェルからの蛍光強度ＩＮ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＩＮ．Ｃ．（ＲＥＤ）を計算する。
（式４）
ＩＮ．Ｃ．（ＦＡＭ）＝Ｖ´Ｎ．Ｃ．（ＦＡＭ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＦＡＭ）
＝（ＶＮ．Ｃ．（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））／（ＶＲｅｆ（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））
（式５）
ＩＮ．Ｃ．（ＲＥＤ）＝Ｖ´Ｎ．Ｃ．（ＲＥＤ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＲＥＤ）
＝（ＶＮ．Ｃ．（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））／（ＶＲｅｆ（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））
【００６５】
Ｓ７０２では、「ＩＮ．Ｃ．（ＦＡＭ）が所定の閾値ＩＴｈ−Ｎ．Ｃ．（ＦＡＭ）未満であること、かつ、ＩＮ．Ｃ．（ＲＥＤ）が所定の閾値ＩＴｈ−Ｎ．Ｃ．（ＲＥＤ）未満であること」を確認し、もしこの命題が満足されない場合には、全ての測定対象ウェルについて「判定不能」とする。なお、閾値ＩＴｈ−Ｎ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＩＴｈ−Ｎ．Ｃ．（ＲＥＤ）は、Ｓ５０１で設定される各種条件に含む。
【００６６】
Ｓ７０３では、（式６）、（式７）に基づき、ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルからの蛍光強度ＩＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＩＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）を計算する。
（式６）
ＩＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）＝Ｖ´ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＦＡＭ）
＝（ＶＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））／（ＶＲｅｆ（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））
（式７）
ＩＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）＝Ｖ´ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＲＥＤ）
＝（ＶＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））／（ＶＲｅｆ（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））
【００６７】
Ｓ７０４では、「ＩＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）以上であること、かつ、ＩＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）未満であること」を確認し、もしこの命題が満足されない場合には、全ての測定対象ウェルについて「判定不能」とする。なお、閾値ＩＴｈ−ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＩＴｈ−ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）は、Ｓ５０１で設定される各種条件に含む。
【００６８】
Ｓ７０５では、（式８）、（式９）に基づき、ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルからの蛍光強度ＩＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＩＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）を計算する。
（式８）
ＩＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）＝Ｖ´ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＦＡＭ）
＝（ＶＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））／（ＶＲｅｆ（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））
（式９）
ＩＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）＝Ｖ´ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＲＥＤ）
＝（ＶＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））／（ＶＲｅｆ（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））
【００６９】
Ｓ７０６では、「ＩＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）未満であること、かつ、ＩＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）以上であること」を確認し、もしこの命題が満足されない場合には、全ての測定対象ウェルについて「判定不能」とする。なお、閾値ＩＴｈ−ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＩＴｈ−ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）は、Ｓ５０１で設定される各種条件に含む。
【００７０】
Ｓ７０７では、（式１０）、（式１１）に基づき、ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．が収容されているウェルからの蛍光強度ＩＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＩＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）を計算する。
（式１０）
ＩＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）＝Ｖ´ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＦＡＭ）
＝（ＶＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））／（ＶＲｅｆ（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））
（式１１）
ＩＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）＝Ｖ´ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＲＥＤ）
＝（ＶＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））／（ＶＲｅｆ（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））
【００７１】
Ｓ７０８では、「ＩＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）以上であること、かつ、ＩＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）以上であること」を確認し、もしこの命題が満足されない場合には、全ての測定対象ウェルについて「判定不能」とする。なお、閾値ＩＴｈ−ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）、ＩＴｈ−ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）は、Ｓ５０１で設定される各種条件に含む。
【００７２】
そして、Ｓ７０８の命題が満足されている場合には、その他測定対象ウェル（図６のＢ１〜Ｂ６ウェル、Ｃ１〜Ｃ６ウェル）各々について、ＳＮＰの有無と、そのＳＮＰがホモ接合体であるかヘテロ接合体であるかを判定するためにステップＳ８０１（図８）に進む。
【００７３】
Ｓ８０１では、（式１２）、（式１３）で表される蛍光強度ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）、ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）を計算する。
（式１２）
ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）＝Ｖ´Ｓａｍｐ（ＦＡＭ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＦＡＭ）
＝（ＶＳａｍｐ（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））／（ＶＲｅｆ（ＦＡＭ）−ＶＤａｒｋ（ＦＡＭ））
（式１３）
ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）＝Ｖ´Ｓａｍｐ（ＲＥＤ）／Ｖ´Ｒｅｆ（ＲＥＤ）
＝（ＶＳａｍｐ（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ）／（ＶＲｅｆ（ＲＥＤ）−ＶＤａｒｋ（ＲＥＤ））
【００７４】
Ｓ８０２では、（式１２）、（式１３）で計算したＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）、ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）の値に基づき、当該ウェルにおけるＳＮＰの有無について判定する。すなわち、
「ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）以上、かつ、ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＦＡＭ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）未満」、又は、
「ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）未満、かつ、ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＲＥＤ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）以上」、又は、
「ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＦＡＭ）以上、かつ、ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）が所定の閾値ＩＴｈ−ＨＥＴＥＲＯ−Ｐ．Ｃ．（ＲＥＤ）以上」
のいずれかの命題を満足しているかどうかを確認し、もしどの命題も満足されていない場合は、当該ウェルにおけるＳＮＰは「判定不能」とする。
【００７５】
Ｓ８０３では、（式１２）（式１３）で計算したＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）とＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）との比に基づき、当該ウェルにおけるＳＮＰのタイプを判定する。すなわち、
「ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）／ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）が所定の閾値ＴｈＦＡＭ−ＨＯＭＯ以上」ならば、当該ウェルにおけるＳＮＰタイプは「ＦＡＭのホモ型」と判定し、
「ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）／ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）が所定の閾値ＴｈＦＡＭ−ＨＯＭＯ未満」ならば、当該ウェルにおけるＳＮＰタイプは「ＲＥＤのホモ型」と判定し、
「ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）／ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）が所定の閾値ＴｈＨＥＴＥＲＯ−ＭＡＸ未満、かつ、所定の閾値ＴｈＨＥＴＥＲＯ−ＭＩＮ以上」ならば、当該ウェルにおけるＳＮＰタイプは「ヘテロ型」と判定し、
「ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）／ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）が所定の閾値ＴｈＦＡＭ−ＨＯＭＯ未満、かつ、所定の閾値ＴｈＨＥＴＥＲＯ−ＭＡＸ未満」、又は、「ＩＳａｍｐ（ＦＡＭ）／ＩＳａｍｐ（ＲＥＤ）が所定の閾値ＴｈＨＥＴＥＲＯ−ＭＩＮ未満、かつ、所定の閾値ＴｈＲＥＤ−ＨＯＭＯ以上」ならば、当該ウェルにおけるＳＮＰタイプは「判定不能」と判定する。なお、閾値ＴｈＦＡＭ−ＨＯＭＯ、ＴｈＲＥＤ−ＨＯＭＯ、ＴｈＨＥＴＥＲＯ−ＭＡＸ、ＴｈＨＥＴＥＲＯ−ＭＩＮは、Ｓ５０１で設定される各種条件に含む。
【００７６】
Ｓ８０４では、全測定対象ウェルについての判定が完了したかどうかを確認する。未了の場合は残りの測定対象ウェルについて上記Ｓ８０１〜Ｓ８０３のステップを繰り返し、完了の場合は図９〜図１１に示した各種結果情報をモニタ１０６に表示し、図５のＳ５１０に進む。
【００７７】
図９は、Ｐ．Ｃ．、Ｎ．Ｃ．を含む全測定対象ウェル各々について（式４）〜（式１３）により算出された蛍光強度を示したグラフであり、Ｐ．Ｃ．、Ｎ．Ｃ．の蛍光強度により、測定対象物の劣化、遺伝子増幅反応を阻害する阻害物質、コンタミ混入による汚染などの影響の有無が確認でき、その他測定対象ウェルの蛍光強度により各ウェルについてのＳＮＰの有無が確認できる。
【００７８】
図１０は、Ｐ．Ｃ．を含む全測定対象ウェル各々についての蛍光強度比を示したグラフであり、各ウェルがどのＳＮＰタイプに判定されたかを確認できる。
【００７９】
図１１は、図９及び図１０をまとめて表したグラフである。
【００８０】
そして、Ｓ５１０では、チップ２を排出し、遺伝子解析装置１の一連の動作を完了する。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】装置構成の一例を示す図である。
【図２】２分岐ファイバの一例を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態である、青色ＬＥＤおよび白色ＬＥＤ、各励起フィルタ及び各蛍光フィルタの分光特性を示す図である。
【図４】標準サンプルの一例を示す図である。
【図５】装置の動作の一例を示すフローチャート図である。
【図６】チップレイアウトの一例を示す図である。
【図７】データ処理のフローの一例を示すフローチャート図である。
【図８】データ処理のフローの一例を示すフローチャート図である。
【図９】データ処理の結果の一例を示す図である。
【図１０】データ処理の結果の一例を示す図である。
【図１１】データ処理の結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ 遺伝子解析装置
１００ パーソナルコンピュータ
１０１ 照明制御手段
１０２ 温度制御手段
１０３ 光電子増倍管制御手段
１０４ ファイバ移動手段
１０５ Ａ／Ｄ変換手段
１０６ モニタ
２ チップ
２１ ウェル
２２ 黒色無反射板
２３ ＦＡＭ用標準サンプル
２３１ 蛍光プラスチック
２３２ ＮＤフィルタ
２４ ＲＥＤ用標準サンプル
２４１ 蛍光プラスチック
２４２ ＮＤフィルタ
２０１ 励起光投光用ファイバ
２０２ 蛍光受光用ファイバ
２０３ 筒
３ 励起照明照射手段
３１ 青色パワーＬＥＤ
３２ 白色パワーＬＥＤ
３３ レンズ
３４ ＦＡＭ用励起フィルタ
３５ レンズ
３６ レンズ
３７ ＲＥＤ用励起フィルタ
３８ レンズ
４ ２分岐ファイバ
４１ 投光用ファイバ
４２ 受光用ファイバ
５ ２分岐ファイバ
５１ 投光用ファイバ
５２ 受光用ファイバ
６ 蛍光検出手段
６１ ＦＡＭ用蛍光フィルタ
６２ ＦＡＭ用光電子増倍管
６３ ＲＥＤ用蛍光フィルタ
６４ ＲＥＤ用光電子増倍管
７ ファイバ保持手段
７１ Ｘ軸方向移動機構
７２ Ｙ軸方向移動機構
７３ Ｚ軸方向移動機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のウェルが形成された試料容器の各ウェル内に収容されている試料が発する蛍光を検出する装置であって、
少なくとも２箇所以上のウェルに励起波長の異なる２種類の励起照明を同時に照射する励起照明照射手段と、
前記励起照明照射手段からの励起光を前記２箇所以上のウェル内に収容されている試料に同時に導光する２個以上の投光用ファイバと、
前記２箇所以上のウェル内に収容されている試料からの蛍光を同時に導光する２個以上の受光用ファイバと、
前記２個以上の受光用ファイバにより導光された蛍光波長の異なる２種類の蛍光を同時に検出する２個以上の蛍光検出手段と、
前記２個以上の投光用ファイバの出射側と前記２個以上の受光用ファイバの入射側を束ねた２分岐ファイバの先端部を保持する保持手段と、
前記保持手段を、互いに直交するＸＹＺ３軸方向に移動するファイバ移動手段と、
を少なくとも具備することを特徴とする遺伝子解析装置。
【請求項２】
請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記励起照明照射手段は第一の波長帯域からなる励起光を選択する第一の励起フィルタと、第二の波長帯域からなる励起光を選択する第二の励起フィルタを含み、
前記蛍光検出手段は第一の第一の波長帯域からなる蛍光を選択する第一の蛍光フィルタと、第二の波長帯域からなる蛍光を選択する第二の蛍光フィルタを含み、
該第一の励起フィルタと、該第一の蛍光フィルタと、該第二の励起フィルタと、該第二の蛍光フィルタ各々の光透過波長域にクロストークが無いことを特徴とする遺伝子解析装置。
【請求項３】
請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記励起照明照射手段は、第一の波長帯域からなる光を発光する第一の光源と、第二の波長帯域からなる光を発光する第二の光源を含み、該第一の光源および該第二の光源は、順電流が１００ｍＡ以上のパワーＬＥＤであることを特徴とする遺伝子解析装置。
【請求項４】
前記第一の光源は青色ＬＥＤであり、第二の光源は白色ＬＥＤであることを特徴とする請求項３に記載の遺伝子解析装置。
【請求項５】
請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記２分岐ファイバの先端部の直径が、前記試料容器のウェルのピッチよりも小さいことを特徴とする遺伝子解析装置。
【請求項６】
請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記投光用ファイバ及び受光用ファイバが石英ファイバであることを特徴とする遺伝子解析装置。
【請求項７】
請求項１に記載の遺伝子解析装置において、
前記２分岐ファイバが１００℃以上の耐熱性を有する耐熱ＰＶＣチューブで被覆されていることを特徴とする遺伝子解析装置。
【請求項８】
請求項１に記載の遺伝子解析装置において、
前記蛍光検出手段の感度校正のための黒色無反射板と、少なくとも２種類の標準サンプルを備えることを特徴とする遺伝子解析装置。
【請求項９】
前記標準サンプルは、蛍光プラスチック又は蛍光ガラスと、複数の光学濃度を有するＮＤフィルタとを構成要素に含むことを特徴とする請求項８に記載の遺伝子解析装置。
【請求項１０】
前記標準サンプルからの蛍光強度に基づいて、前記励起照明照射手段及び／又は前記蛍光検出手段の寿命切れ及び／又は劣化状態を監視することを特徴とする請求項８または９のいずれかに記載の遺伝子解析装置。
【請求項１】
複数のウェルが形成された試料容器の各ウェル内に収容されている試料が発する蛍光を検出する装置であって、
少なくとも２箇所以上のウェルに励起波長の異なる２種類の励起照明を同時に照射する励起照明照射手段と、
前記励起照明照射手段からの励起光を前記２箇所以上のウェル内に収容されている試料に同時に導光する２個以上の投光用ファイバと、
前記２箇所以上のウェル内に収容されている試料からの蛍光を同時に導光する２個以上の受光用ファイバと、
前記２個以上の受光用ファイバにより導光された蛍光波長の異なる２種類の蛍光を同時に検出する２個以上の蛍光検出手段と、
前記２個以上の投光用ファイバの出射側と前記２個以上の受光用ファイバの入射側を束ねた２分岐ファイバの先端部を保持する保持手段と、
前記保持手段を、互いに直交するＸＹＺ３軸方向に移動するファイバ移動手段と、
を少なくとも具備することを特徴とする遺伝子解析装置。
【請求項２】
請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記励起照明照射手段は第一の波長帯域からなる励起光を選択する第一の励起フィルタと、第二の波長帯域からなる励起光を選択する第二の励起フィルタを含み、
前記蛍光検出手段は第一の第一の波長帯域からなる蛍光を選択する第一の蛍光フィルタと、第二の波長帯域からなる蛍光を選択する第二の蛍光フィルタを含み、
該第一の励起フィルタと、該第一の蛍光フィルタと、該第二の励起フィルタと、該第二の蛍光フィルタ各々の光透過波長域にクロストークが無いことを特徴とする遺伝子解析装置。
【請求項３】
請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記励起照明照射手段は、第一の波長帯域からなる光を発光する第一の光源と、第二の波長帯域からなる光を発光する第二の光源を含み、該第一の光源および該第二の光源は、順電流が１００ｍＡ以上のパワーＬＥＤであることを特徴とする遺伝子解析装置。
【請求項４】
前記第一の光源は青色ＬＥＤであり、第二の光源は白色ＬＥＤであることを特徴とする請求項３に記載の遺伝子解析装置。
【請求項５】
請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記２分岐ファイバの先端部の直径が、前記試料容器のウェルのピッチよりも小さいことを特徴とする遺伝子解析装置。
【請求項６】
請求項１記載の遺伝子解析装置において、
前記投光用ファイバ及び受光用ファイバが石英ファイバであることを特徴とする遺伝子解析装置。
【請求項７】
請求項１に記載の遺伝子解析装置において、
前記２分岐ファイバが１００℃以上の耐熱性を有する耐熱ＰＶＣチューブで被覆されていることを特徴とする遺伝子解析装置。
【請求項８】
請求項１に記載の遺伝子解析装置において、
前記蛍光検出手段の感度校正のための黒色無反射板と、少なくとも２種類の標準サンプルを備えることを特徴とする遺伝子解析装置。
【請求項９】
前記標準サンプルは、蛍光プラスチック又は蛍光ガラスと、複数の光学濃度を有するＮＤフィルタとを構成要素に含むことを特徴とする請求項８に記載の遺伝子解析装置。
【請求項１０】
前記標準サンプルからの蛍光強度に基づいて、前記励起照明照射手段及び／又は前記蛍光検出手段の寿命切れ及び／又は劣化状態を監視することを特徴とする請求項８または９のいずれかに記載の遺伝子解析装置。
【図３】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１】
【図２】
【図４】
【図６】
【図１０】
【図１１】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１】
【図２】
【図４】
【図６】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１４３７９（Ｐ２００９−１４３７９Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７３８７２（Ｐ２００７−１７３８７２）
【出願日】平成１９年７月２日（２００７．７．２）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２日（２００７．７．２）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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