反应容器及其制造方法、以及反应容器系统的利记博彩app
【专利说明】反应容器及其制造方法、以及反应容器系统
[0001]本申请为2013年10月15日提交的、申请号为201180070156.1的、发明名称为
“反应容器及其制造方法”的申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种反应容器及其制造方法。
【背景技术】
[0003]与核酸扩增、需要进行免疫恒温等温度控制的反应同时进行光测量的处理近年来增加。例如进行核酸(DNA(Deoxyribonucleic Acid:脱氧核糖核酸)、RNA(RibonucleicAcid:核糖核酸)等)及其片段(寡聚核苷酸、核苷酸等)的扩增时，遗传因子出现量分析等求解定量性的检查中，需要进行扩增以能够了解各核酸的相对量之比。因此，适用实时PCR(Polymerase Chain React1n:聚合酶链式反应)法，使用具备热循环仪和分光焚光光度计的装置，实时检测分析由PCR生成DNA扩增产物的生成过程，从而不需要电泳法的分析。作为对于包含在扩增前的样品中的各DNA或RNA的相对量之比维持定量性的情况下进行扩增的 DNA 扩增法，使用 SPIA(Single Primer Isothermal Amplificat1n:单引物等温扩增)。在该SPIA法中，采用到利用DNA/RNA嵌合引物、DNA聚合酶、RNaseH(核糖核酸酶H)的等温反应进行的线性DNA扩增法。
[0004]其中，这样的核酸扩增等中的温度控制设为如下:将上述铸型DNA、引物、DNA聚合酶、核苷酸以及反应缓冲液等必要试剂收容在由聚丙烯等形成的容器内，收容在由铝等原材料形成的块状的恒温装置的收容部内，对该金属制的块状的收容部进行加热或冷却，等待液温变为均等的温度分布，从而进行恒温或下一温度的加热或冷却(专利文献1、2、3)。
[0005]此时，用于进行温度控制的容器由盖进行密闭，防止异物从外部侵入，防止液体从内部泄漏，并且尤其需要尽可能排除外部气体和外部气体温度的影响直至上述收容部内的反应液被加热或冷却而变为均等的液温的温度分布为止。
[0006]这样一来，对于利用荧光物质实时监视扩增的核酸(DNA、RNA等)的实时PCR等来说，需要在温度循环中途观测扩增，因此，对由盖密闭的容器，需要从外部透过透明的盖或侧面来进行光的测量。但是，使用者使用盖，手动打开盖耗费工时，成为对处理的一贯自动化的妨碍。另外，再次由盖进行密闭时，可能与容器内的反应液接触而造成污染。另外，温度控制时，即使将盖从容器取除，因水分使盖密接在容器开口部上而难以容易地打开盖，不能进行迅速的处理。另外，盖打开时，附着于盖的内侧的液体可能会坠落或飞散而造成污染(专利文献4) ο
[0007]另外，温度控制时，从上述容器的外部进行上述容器内的测量的情况下，需要使盖容器的盖形成透明而从容器外进行测量，但是盖的内部可能会出现结露而雾化，难以进行测量。
[0008]另一方面，为了进行核酸扩增等处理，现状是:作为其前提，需要从检体提取微量的核酸等，与各种试剂、引物、DNA聚合酶、核苷酸和反应缓冲液等一起在反应容器内，例如手动或使用各种装置进行各种处理，需要与核酸等相关的专门的研宄人员和技术人员。
[0009]这样的状况妨碍遗传因子分析的通用化和医院等临床应用的扩大。因此，临床等时，为了防止发生交叉污染且减轻使用者的工时，并容易进行关于核酸的从提取到扩增进而到测量的遗传因子分析，需要实现一贯地自动化进行从核酸的提取到扩增进而到测量的全自动化，并且提供小型化装置且低价位、高精度的装置是重要的。
[0010]专利文献1:日本专利第2622327号公报
[0011]专利文献2:日本特表2000 - 511435号公报
[0012]专利文献3:美国专利第5，958，349号公报
[0013]专利文献4:日本特开2002 - 10777公报
【发明内容】
[0014]发明所要解决的问题
[0015]因此，本发明是鉴于上述问题而研发的，其第I目的在于提供一种反应容器及其制造方法，能够切实地防止异物从外部进入进行核酸的扩增等需要温度控制的反应的反应容器、防止液体从反应容器飞散等导致的污染，能够进行可靠性高的处理。
[0016]本发明第2目的在于提供一种反应容器及其制造方法，能够使至少包含核酸扩增等反应和光测量的处理一贯自动化，削减使用者的工时，并迅速且有效率地廉价制造和使用反应容器而不会造成装置规模扩大。
[0017]用于解决课题的方法
[0018]第I发明是一种反应容器，该反应容器具有一个或两个以上反应用收容部，该反应用收容部具有:细口管部，收容或能够收容反应用试剂或其一部分；广口管部，与该细口管部连通，设于该细口管部的上侧，且具有比上述细口管部的开口部宽的开口部；及可穿孔薄膜，设成将该广口管部与上述细口管部之间分隔。
[0019]此处，“反应试剂或其一部分”是指用于规定的反应的试剂或该试剂的一部分，能够以液态或干燥状态进行收容。例如，在核酸扩增反应的情况下，反应试剂是扩增用溶液，例如基于PCR法进行扩增的情况下，是扩增对象的铸型DNA溶液、引物溶液、DNA聚合酶溶液、核苷酸溶液、反应缓冲液等，在利用SPIA法进行扩增的情况下，是DNA/RNA嵌合引物、DNA聚合酶溶液、RNaseH溶液等。另外，实时PCR中，通常作为使用含有荧光物质的荧光试剂进行的方法，有插入(Intercalat1n)法、杂交(Hybridizat1n)法以及LUX (light uponextent1n)法。“插入法”是利用SYBR(注册商标)GREEN 1、溴化乙锭等荧光物质在伸长反应之际进入双链DNA而通过激发光的照射产生荧光的特性来测量DNA量的方法。因此，使扩增用溶液中至少包含上述荧光物质和抑制该荧光物质发光的猝灭剂。“杂交法”是在PCR引物的基础上使用由荧光物质标识的DNA探针仅检测目标PCR产物的方法。即，通过将由荧光标识的DNA探针杂交在目标PCR产物中，从而检测出该杂交的DNA (量)。“LUX法”是利用标识在寡聚核苷酸上的荧光物质的荧光信号受该寡聚核苷酸的形状(排列或单链或双链)影响的性质的方法。实际的实时PCR中，使用由一种荧光物质标识化的PCR引物(LUX引物)和相对于此均未标识化的PCR引物进行实时PCR。该LUX引物被设计成将荧光物质标识在3'前端附近，在与5'前端之间构成发夹结构(hairpin structure)。LUX引物取得发夹结构时，解除消光效果，荧光信号增大。通过测量该信号增大，从而能够测量PCR产物量。
[0020]包含反应用收容部的反应容器、盖等材料例如有聚乙烯(P.E.)、聚丙烯(P.P.)、聚苯乙烯、丙烯等树脂、玻璃、金属、金属化合物等。反应容器的尺寸是上述细口管部例如能够收容几UL到几百μ L的液体、并且分注头的前端能够插入的大小。例如，在圆筒状的情况下，例如一个容器的大小的直径为几mm?几十mm、深度为几mm?几十mm。例如，广口管部的内径例如为9mm程度，细口管部的开口部的内径为4mm程度，细口管部的容量例如是50 μ L程度，所收容的液量例如为25 μ L程度，壁厚为0.2mm程度。
[0021 ] 上述反应容器内能够由温度控制器进行温度控制。
[0022]“温度控制器”具有能够基于来自外部的信号等使收容构成温度控制的对象的液体的反应容器内的温度上升或下降的温度源，作为温度源是在块状部件上例如设置帕尔贴元件、加热器、冷却装置等的结构。为了进行PCR等处理，作为温度控制器，使用了帕尔贴元件的热循环仪为优选。另外，也能够利用LAMP (loop-mediated isothermalamplificat1n:环介导等温扩增)法进行恒温扩增的温度控制。
[0023]“温度控制”是指:依据预先规定的顺序，以所规定的次数执行将成为其对象的液体或容器以所设定的时间维持在一个或两个以上的设定的规定温度。对上述温度控制器的指示基于程序发送所对应的信号。
[0024]“规定温度”是指作为构成对象的液体等的物体要到达的目标的温度，例如上述液体中含有的DNA等核酸或作为核酸的片段的寡聚核苷酸等由PCR法扩增的情况下，作为所设定的规定温度例如是由PCR法进行的温度循环、即DNA变性、退火或伸长所分别需要的各温度，约94°C、50°C到60°C之间的温度以及约72°C。另一方面，利用SPIA法(商标)的情况下，设定为恒定温度例如55°C等。
[0025]另外，该规定温度包含转移促进用温度，用于例如在从高温的规定温度向低温的规定温度转移的情况下，由温度控制器而以比这些规定的温度低的转移促进用温度进行冷却，或者当在低温的规定温度向高温的规定温度转移的情况下以比这些规定温度更高的转移促进用温度进行加热，从而缩短转移时间，将一个循环时间收敛在规定循环时间内。“规定时间”是各温度的维持所需的时间，其依赖于扩增法的种类、在PCR法中使用的试剂、液量、嘴的形状、原材料、大小、厚度等，但是在一个循环中合计例如为几秒到几十秒，作为PCR法整体的处理时间例如为大约几分钟到几十分钟程度。另外，转移时间也包含在规定时间中。
[0026]可穿孔薄膜例如包括铝箔。对于穿孔，例如在用于对该反应容器分注液体的设于该反应容器外的分注装置的嘴上安装穿孔用尖头，使该穿孔用尖头下降而位于该反应容器上，从进行穿孔。
[0027]“细口管部”是指其开口部的面积小于上述“广口管部”的开口部的面积。优选为，细口管部的开口部的面积小于广口管部的底部整体的面积。存在广口管部和细口管部一体形成的情况和分体形成的情况。
[0028]第2发明:上述反应容器中，上述细口管部的开口部设于该广口管部的底部的中央。
[0029]优选为，广口管部和细口管部旋转对称地形成，并且广口管部和细口管部同轴形成。细口管部的开口部处于广口管部的底部的中央，所以能够切实地沿广口管部的轴向接收来自细口管部的光。另外，“底部”是指遮住广口管部的下方而形成的壁面，与遮住水平方向而形成的侧部不同。通常，该底部相当于从广口管部的内壁面向内侧方向突出设置的水平面、或朝向下方收窄而形成的环状的台阶差的水平面。因此，广口管部的侧部和细口管部的侧部之间即使一体形成，也不能一样地连续连结，而要经由环状的台阶差连结。
[0030]第3发明:上述反应容器中，上述细口管部与上述广口管部一体形成，上述薄膜附着在上述广口管部的底部。
[0031]这种情况下，由于广口管部和细口管部一体成形，所以与分体成形并进行组装的情况相比较，其制作容易，另一方面，对于可穿孔薄膜的附着作业，需要:预先准备根据广口管部的底部的形状而切断的上述薄膜而将反应试剂收容于细口管部后，逐个地从广口管部侧落入，并以与反应试剂不接触的方式仅附着在底部。
[0032]第4发明:上述反应容器中，上述广口管部与上述细口管部分体形成，在上述广口管部的底部的中央穿设孔部，上述细口管部沿其开口部的外周具有包围该开口部的开口缘部，上述细口管部中除了上述开口缘部之外设成能够贯通上述孔部，上述细口管部以贯通上述孔部的方式从广口管部的上述孔部向下方突出，上述开口缘部安装在上述广口管部的底部，上述薄膜附着在上述细口管部的上述开口缘部上。
[0033]此处，广口管部和细口管部分体形成，关于可穿孔薄膜，在上述细口管部内收容了反应试剂后，将多个细口管部以平面状排列后，将大的上述薄膜一次性附着在多个细口管部的开口缘部上，对齐细口管部的开口缘部而一并进行切断。
[0034]之后，使在开口缘部附着了可穿孔薄膜的细口管部进一步贯通上述广口管部的孔部，并以无液体泄漏的方式安装将开口缘部和上述广口管部的底部，从而完成制造。另外，上述开口缘部的外周长比上述孔部的内周长形成得长。
[0035]第5发明:上述反应容器中，还具有密闭盖，该密闭盖安装于上述反应用收容部的上述广口管部的开口部，密闭该反应用收容部，并具有透光性。
[0036]此处，“密闭盖”中除了板状或块状的非可挠性盖外，也包含具有柔性的薄膜状或膜状的盖。上述“安装”通过嵌合、螺纹接合、摩擦、吸附、附着、粘接等进行。这种情况下，优选可拆脱地安装。
[0037]由一个上述密闭盖密闭一个或两个以上的反应容器的开口部。密闭盖例如安装于后述的嘴并进行移动，使用尖头拆装机构使反应容器的开口部密闭。因此，在密闭盖的上侧设置能够相对一个或两个以上的上述嘴而进行拆装的一个或两个以上的安装用的空洞。
[0038]后述的一个或两个以上的上述连接部能够通过上述导光用架台的上下方向的移动而插入该安装用的空洞内并与反应容器连接。
[0039]另外，优选为，使上述导光用架台的各连接部连接于各反应容器后，能够相对于覆盖上述反应容器的开口部的密闭盖，按压或移动上述连接部或嘴。
[0040]优选为，上述连接部以向上述导光用架台的下方突出的方式设