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JP2011250714A - Amplification apparatus and detecting device - Google Patents

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JP2011250714A
JP2011250714A JP2010125216A JP2010125216A JP2011250714A JP 2011250714 A JP2011250714 A JP 2011250714A JP 2010125216 A JP2010125216 A JP 2010125216A JP 2010125216 A JP2010125216 A JP 2010125216A JP 2011250714 A JP2011250714 A JP 2011250714A
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heat conducting
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fluorescence
nucleic acid
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JP2010125216A
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Tairyo Sonoda
泰亮 園田
Yasuhiro Kikuchi
靖寛 菊地
Ikue Nono
育恵 能野
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an amplification apparatus capable of accurately amplify a nucleic acid.SOLUTION: In the amplification apparatus, a reaction vessel wherein a plurality of recesses for storing a reaction sample including the nucleic acid are arranged is placed. The amplification apparatus includes a heat conductive member having higher heat conductivity than that of aluminum and a control device for heating and cooling the heat conductive member at a predetermined heat cycle so that the nucleic acid is amplified.

Description

本発明は、増幅装置、検出装置に関する。   The present invention relates to an amplification device and a detection device.

DNA(Deoxyribonucleic Acid:デオキシリボ核酸)等の核酸にポリメラーゼ連鎖反応(以下、PCR:Polymerase Chain Reaction)を起させて、DNAを検査する装置としては、リアルタイムPCR装置がある(例えば、特許文献1参照)。リアルタイムPCR装置(以下、PCR装置)は、DNAや蛍光物質等を含む反応試料の温度を制御してDNAを増幅する。また、一般にPCR装置は、反応試料を励起させる励起光を照射し、その際に反応試料から発生する蛍光に基づいて増幅されたDNAを測定する。   As a device for inspecting DNA by causing polymerase chain reaction (hereinafter, PCR: Polymerase Chain Reaction) on nucleic acid such as DNA (Deoxyribonucleic Acid), there is a real-time PCR device (see, for example, Patent Document 1). . A real-time PCR apparatus (hereinafter referred to as a PCR apparatus) amplifies DNA by controlling the temperature of a reaction sample containing DNA, a fluorescent substance, or the like. In general, a PCR apparatus irradiates excitation light that excites a reaction sample, and measures amplified DNA based on fluorescence generated from the reaction sample at that time.

特開2010−81898号公報JP 2010-81898 A

ところで、一般的なPCR装置では、反応試料を収容する窪みが複数設けられている樹脂製の反応容器が用いられる。また、反応容器は、一般にアルミニウムを材料とする基盤の上に置かれ基盤の温度が制御される。DNAは所定の温度サイクルを繰り返すことで増幅するが、反応容器のすべての窪みで同じように増幅するためには、どの位置においても正確に同じ温度であることが望ましい。しかし、従来は、容器の位置により、即ち、基盤上の位置により、0.5度C程度の温度差があった。そのために、各窪みで増幅率にばらつきが生じ、効率が低下する原因となっていた。   By the way, in a general PCR apparatus, a resin reaction vessel provided with a plurality of depressions for accommodating reaction samples is used. The reaction vessel is generally placed on a base made of aluminum, and the temperature of the base is controlled. Although DNA is amplified by repeating a predetermined temperature cycle, it is desirable that the temperature is exactly the same at any position in order to amplify in the same manner in all the depressions of the reaction vessel. However, conventionally, there has been a temperature difference of about 0.5 ° C. depending on the position of the container, that is, the position on the substrate. For this reason, variation in the amplification factor occurs in each depression, which causes a decrease in efficiency.

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、精度よく核酸を増幅することができる増幅装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the amplifier which can amplify a nucleic acid accurately.

上記目的を達成するため、本発明の一つの側面に係る増幅装置は、核酸を含む反応試料を収納する窪みが複数配列される反応容器が載置され、アルミニウムの熱伝導率より高い熱伝導率を有する熱伝導部材と、前記核酸が増幅されるよう、前記熱伝導部材を所定の熱サイクルで加熱/冷却する制御装置と、を備える。   In order to achieve the above object, an amplification device according to one aspect of the present invention is equipped with a reaction vessel in which a plurality of pits containing reaction samples containing nucleic acids are arranged, and has a thermal conductivity higher than that of aluminum. And a control device that heats / cools the heat conducting member with a predetermined heat cycle so that the nucleic acid is amplified.

精度よく核酸を増幅することができる増幅装置及び検出装置を提供することができる。   An amplification device and a detection device that can amplify nucleic acid with high accuracy can be provided.

本発明の一実施形態であるPCR装置10の側面図である。It is a side view of PCR apparatus 10 which is one embodiment of the present invention. PCR装置10の平面図である。1 is a plan view of a PCR device 10. FIG. フィルタ装置32が装着された回転装置31の斜視図である。It is a perspective view of the rotation apparatus 31 with which the filter apparatus 32 was mounted | worn. 反応ユニット21の斜視図である。3 is a perspective view of a reaction unit 21. FIG. 反応ユニット21の断面図である。2 is a cross-sectional view of a reaction unit 21. FIG. プレート101の平面図である。3 is a plan view of a plate 101. FIG.

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。   At least the following matters will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態であるPCR装置10の側面図である。また、図2は、PCR装置10の平面図である。PCR装置10は、DNAや蛍光物質等を含む液体状の反応試料の温度を制御することによりDNAの増幅を行い、増幅されたDNAの状態を光学的な測定方法により検出する装置である。PCR装置10(検出装置)は、本体15と、本体15の前方に取り付けられたカバー16とを備えている。なお、図1,2において、一部のブロックは断面図で描かれている。   FIG. 1 is a side view of a PCR device 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the PCR apparatus 10. The PCR apparatus 10 is an apparatus that amplifies DNA by controlling the temperature of a liquid reaction sample containing DNA, a fluorescent substance, and the like, and detects the state of the amplified DNA by an optical measurement method. The PCR device 10 (detection device) includes a main body 15 and a cover 16 attached to the front of the main body 15. In FIGS. 1 and 2, some of the blocks are depicted in cross-sectional views.

本体15には、反応容器20、反応ユニット21、カバー22、制御装置24、光源30、回転装置31、フィルタ装置32,33、モータ34、及びカメラ35が設けられている。   The main body 15 is provided with a reaction vessel 20, a reaction unit 21, a cover 22, a control device 24, a light source 30, a rotation device 31, filter devices 32 and 33, a motor 34, and a camera 35.

カバー16は、利用者が反応容器20を取替えられるよう前後に移動可能に本体15に設置され、後方に移動した際には本体15の内部に収納される。図1におけるカバー16は、前方に移動された状態であり、例えば、本体15とカバー16との間に遮光部材(不図示)が取付けられることによりPCR装置10の内部空間が遮光される。また、カバー16の内側には、反射鏡25、フレネルレンズ26が設置されている。   The cover 16 is installed in the main body 15 so as to be movable back and forth so that the user can change the reaction container 20, and is stored inside the main body 15 when moving backward. The cover 16 in FIG. 1 is in a state of being moved forward. For example, by attaching a light shielding member (not shown) between the main body 15 and the cover 16, the internal space of the PCR device 10 is shielded from light. Further, a reflecting mirror 25 and a Fresnel lens 26 are installed inside the cover 16.

反応容器20には、DNAや蛍光物質等を含む液体状の反応試料を収容する窪みが、縦横等間隔に例えば縦に6個、横に10個の計60個が形成されている。反応容器20は、後述する基盤の熱を効率よく反応試料に伝えるために樹脂製の薄板から成り、窪みの反対側は窪みに応じた凸形状になっている。本実施形態では、蛍光物質が励起されると、例えば2種類の異なる波長の蛍光(蛍光L1,L2)を発生するよう、DNAは蛍光標識されていることとする。   The reaction container 20 is formed with a total of 60 depressions for accommodating liquid reaction samples containing DNA, fluorescent substances, etc., for example, six vertically and ten horizontally at equal intervals. The reaction vessel 20 is made of a thin resin plate in order to efficiently transmit the heat of the substrate to be described later to the reaction sample, and the opposite side of the recess has a convex shape corresponding to the recess. In this embodiment, when the fluorescent substance is excited, the DNA is fluorescently labeled so that, for example, two types of fluorescence with different wavelengths (fluorescence L1 and L2) are generated.

反応ユニット21は、反応容器20が載置され、後述する制御装置24の指示に基づいて反応容器20の温度制御を行う。なお、反応ユニット21の詳細については後述する。   In the reaction unit 21, the reaction vessel 20 is placed, and the temperature of the reaction vessel 20 is controlled based on an instruction from a control device 24 described later. Details of the reaction unit 21 will be described later.

カバー22は、反応容器20が加熱された際に、反応試料の蒸発を防ぐために設けられる。なお、カバー22には、反応試料を励起させる励起光や、反応試料からの蛍光が影響を受けないよう、光透過性のフィルム等が用いられている。   The cover 22 is provided to prevent evaporation of the reaction sample when the reaction vessel 20 is heated. The cover 22 is made of a light transmissive film or the like so that excitation light for exciting the reaction sample and fluorescence from the reaction sample are not affected.

制御装置24は、例えば、PCR装置10の外部に設けられたコンピュータ(不図示)からの指示を受け、PCR装置10の各ブロックを制御する。具体的には、制御装置24は、例えばDNAが増幅するように反応ユニット21の温度を制御する。さらに、制御装置24は、光源30の点灯、消灯、モータ34の回転を制御する。   For example, the control device 24 receives an instruction from a computer (not shown) provided outside the PCR device 10 and controls each block of the PCR device 10. Specifically, the control device 24 controls the temperature of the reaction unit 21 so that, for example, DNA is amplified. Further, the control device 24 controls turning on / off of the light source 30 and rotation of the motor 34.

反射鏡25は、例えば、後述するフィルタ装置32からの励起光をフレネルレンズ26に向けて反射する。また、反射鏡25は、反応試料からの蛍光をカメラ35へと反射する。
フレネルレンズ26は、反射鏡25で反射される励起光を、フレネルレンズの光軸に平行な状態に収束させて透過させる。
The reflecting mirror 25 reflects, for example, excitation light from a filter device 32 described later toward the Fresnel lens 26. The reflecting mirror 25 reflects the fluorescence from the reaction sample to the camera 35.
The Fresnel lens 26 converges and transmits the excitation light reflected by the reflecting mirror 25 in a state parallel to the optical axis of the Fresnel lens.

光源30は、本体15の側面(−Y側の側面)に設置された例えばハロゲンランプであり、励起光を含む光を照射する。   The light source 30 is, for example, a halogen lamp installed on the side surface (the side surface on the −Y side) of the main body 15 and irradiates light including excitation light.

回転装置31は、いわゆるターレット式の回転装置であり、反応試料からの蛍光を観測する際に用いられるフィルタ装置32,33が装着される。図3は、フィルタ装置32が取り付けられた回転装置31の斜視図である。回転装置31は、回転板60,61、回転軸62を含んで構成される。回転装置31は、回転板60と回転板61との間に、例えば、最大6つのフィルタ装置を60度間隔で装着可能である。   The rotating device 31 is a so-called turret type rotating device, and is equipped with filter devices 32 and 33 used when observing fluorescence from a reaction sample. FIG. 3 is a perspective view of the rotating device 31 to which the filter device 32 is attached. The rotating device 31 includes rotating plates 60 and 61 and a rotating shaft 62. For example, a maximum of six filter devices can be mounted between the rotating plate 60 and the rotating plate 61 at intervals of 60 degrees.

回転板60は、カメラ35側の板であり、フィルタ装置が装着される位置に、蛍光が通過できるような丸窓が6箇所設けられている。
回転板61は、反射鏡25側の板であり、フィルタ装置が装着される位置に、励起光、及び蛍光が通過できるような角窓が6箇所設けられている。
回転軸62は、回転板60,61、及び装着されたフィルタ装置を回転させるよう、回転板60,61に接続される。
The rotating plate 60 is a plate on the camera 35 side, and is provided with six round windows through which fluorescence can pass at a position where the filter device is mounted.
The rotating plate 61 is a plate on the reflecting mirror 25 side, and is provided with six angular windows through which excitation light and fluorescence can pass at a position where the filter device is mounted.
The rotating shaft 62 is connected to the rotating plates 60 and 61 so as to rotate the rotating plates 60 and 61 and the attached filter device.

本実施形態では、フィルタ装置33は、フィルタ装置32が設置された位置から180度離れた位置に装着される。また、詳細は後述するが、回転装置31は、フィルタ装置32,33の何れかを光源30と対向させ、光源30からの光を入力させる。なお、フィルタ装置32が光源30に対向するとは、光源30の光軸と、後述するフィルタ装置32の光学フィルタ72の光軸とが一致するような状態をいう。図2では、例えばフィルタ装置32が光源30に対向された状態を示す。   In the present embodiment, the filter device 33 is mounted at a position 180 degrees away from the position where the filter device 32 is installed. Although details will be described later, the rotating device 31 causes either of the filter devices 32 and 33 to face the light source 30 and inputs light from the light source 30. Note that the filter device 32 faces the light source 30 means a state in which an optical axis of the light source 30 and an optical axis of an optical filter 72 of the filter device 32 described later coincide. FIG. 2 shows a state in which the filter device 32 is opposed to the light source 30, for example.

フィルタ装置32(光学装置)は、蛍光L1を観測する際に用いられ、箱状体のフィルタキューブ70に、光学フィルタ71、73、及びダイクロイックミラー72が取付けられている。   The filter device 32 (optical device) is used when observing the fluorescence L1, and optical filters 71 and 73 and a dichroic mirror 72 are attached to a box-like filter cube 70.

光学フィルタ71は、光源30からの光のうち、反応試料を励起させる励起光を透過させるバンドパスフィルタである。
ダイクロイックミラー72は、反応試料に励起光を照射すべく、光学フィルタ71を透過した励起光を反射するとともに、励起される反応試料から発生する蛍光L1を透過させる。なお、ダイクロイックミラー72で反射された励起光は、反射鏡25で更に反射され、フレネルレンズ26を透過して反応容器20に照射される。
光学フィルタ73は、ダイクロイックミラー72からの光のうち蛍光L1を選択的に透過させるバンドパスフィルタである。
The optical filter 71 is a band-pass filter that transmits excitation light that excites the reaction sample in the light from the light source 30.
The dichroic mirror 72 reflects the excitation light transmitted through the optical filter 71 and transmits the fluorescence L1 generated from the excited reaction sample so as to irradiate the reaction sample with excitation light. The excitation light reflected by the dichroic mirror 72 is further reflected by the reflecting mirror 25, passes through the Fresnel lens 26, and is irradiated onto the reaction vessel 20.
The optical filter 73 is a band-pass filter that selectively transmits the fluorescence L <b> 1 in the light from the dichroic mirror 72.

フィルタ装置33(光学装置)は、蛍光L2を観測する際に用いられ、箱状体のフィルタキューブ80に光学フィルタ81、83、及びダイクロイックミラー82が取付けられている。   The filter device 33 (optical device) is used when observing the fluorescence L2, and optical filters 81 and 83 and a dichroic mirror 82 are attached to a box-like filter cube 80.

光学フィルタ81は、光学フィルタ71と同様に、入力される光のうち、反応試料を励起させる励起光を透過させるバンドパスフィルタである。一方、ダイクロイックミラー82は、励起光を反射するとともに、反応試料からの蛍光L2を透過させる。そして、光学フィルタ83は、入力される光から蛍光L2を選択的に透過させるバンドパスフィルタである。   Similar to the optical filter 71, the optical filter 81 is a bandpass filter that transmits excitation light that excites the reaction sample among input light. On the other hand, the dichroic mirror 82 reflects the excitation light and transmits the fluorescence L2 from the reaction sample. The optical filter 83 is a bandpass filter that selectively transmits the fluorescence L2 from the input light.

モータ34は、制御装置24からの指示により回転装置31の回転軸62を回転させる。なおモータ34は、例えば、ステッピングモータである。   The motor 34 rotates the rotating shaft 62 of the rotating device 31 according to an instruction from the control device 24. The motor 34 is, for example, a stepping motor.

カメラ35(観測装置)は、蛍光L1,L2を受光して撮影する。この結果、利用者は、増幅されたDNA量等を検出することができる。   The camera 35 (observation apparatus) receives and captures the fluorescence L1 and L2. As a result, the user can detect the amount of amplified DNA and the like.

==反応ユニット21の詳細==
ここで、反応ユニット21の詳細構造について、図4の斜視図、図5の断面図を参照しつつ説明する。
反応ユニット21は、基盤100、プレート101、断熱部材102、ヒートシンク103、及び固定部材104a,104bを含んで構成される。
== Details of Reaction Unit 21 ==
Here, the detailed structure of the reaction unit 21 will be described with reference to the perspective view of FIG. 4 and the cross-sectional view of FIG.
The reaction unit 21 includes a base 100, a plate 101, a heat insulating member 102, a heat sink 103, and fixing members 104a and 104b.

なお、図5においては、反応ユニット21の構造が容易に理解できるように便宜上、各部材は分離されて描かれているが、実際に完成された反応ユニット21では、各部材は接触している。   In FIG. 5, each member is drawn separately for convenience so that the structure of the reaction unit 21 can be easily understood. However, in the actually completed reaction unit 21, each member is in contact. .

基盤100(熱伝導部材)は、反応容器20が裁置される部材であり、反応容器20の窪みに対応した凸形状を丁度収納する穴が、縦横に6×10の合計60個形成されている。また、基盤100の材料には、一般的な基盤の材料であるアルミニウムよりも熱伝導率の高い銅が用いられている。さらに、基盤100の表面は、艶消しのためブラスト処理されて細かな凹凸を付けられた後にニッケルでめっき処理されている。   The base 100 (heat conducting member) is a member on which the reaction vessel 20 is placed, and a total of 60 holes of 6 × 10 are formed in the vertical and horizontal directions to accommodate the convex shape corresponding to the depression of the reaction vessel 20. Yes. In addition, copper having a higher thermal conductivity than aluminum, which is a general base material, is used as the base 100 material. Furthermore, the surface of the substrate 100 is plated with nickel after being blasted for matting to give fine irregularities.

プレート101は、制御装置24からの指示に基づいて、基盤100を加熱または冷却する。プレート101は、例えば平面図である図6に示したように、基盤100を6等分した領域の夫々を加熱/冷却するためのペルチェ素子120〜125と、温度センサ130〜132を含んで構成される。   The plate 101 heats or cools the substrate 100 based on an instruction from the control device 24. For example, as shown in FIG. 6 which is a plan view, the plate 101 includes Peltier elements 120 to 125 for heating / cooling each of the regions obtained by dividing the base 100 into six equal parts, and temperature sensors 130 to 132. Is done.

温度センサ130は、例えば、ペルチェ素子120,121の間に設けられ、ペルチェ素子120,121の温度を制御するためのセンサである。本実施形態では、温度センサ130からの出力に基づいて、制御装置24がペルチェ素子120,121の温度を制御する。   The temperature sensor 130 is, for example, a sensor that is provided between the Peltier elements 120 and 121 and controls the temperature of the Peltier elements 120 and 121. In the present embodiment, the control device 24 controls the temperatures of the Peltier elements 120 and 121 based on the output from the temperature sensor 130.

温度センサ131,132は温度センサ130と同様である。つまり、温度センサ131は、ペルチェ素子122,123の温度を制御するためのセンサであり、温度センサ132は、ペルチェ素子124,125の温度を制御するためのセンサである。なお、ペルチェ素子122〜125の温度も、制御装置24により制御される。   The temperature sensors 131 and 132 are the same as the temperature sensor 130. That is, the temperature sensor 131 is a sensor for controlling the temperature of the Peltier elements 122 and 123, and the temperature sensor 132 is a sensor for controlling the temperature of the Peltier elements 124 and 125. Note that the temperature of the Peltier elements 122 to 125 is also controlled by the control device 24.

断熱部材102は、基盤100の放熱を抑制するために、基盤100、プレート101の周囲を囲むように設けられる。   The heat insulating member 102 is provided so as to surround the periphery of the substrate 100 and the plate 101 in order to suppress heat dissipation of the substrate 100.

ヒートシンク103は、ペルチェ素子120〜125で発生する熱を放熱する。固定部材104a,104bは、基盤100、プレート101、断熱部材102、及びヒートシンク103を固定する。   The heat sink 103 radiates heat generated by the Peltier elements 120 to 125. The fixing members 104a and 104b fix the base 100, the plate 101, the heat insulating member 102, and the heat sink 103.

なお、制御装置24、及びプレート101が、基盤100を加熱または冷却するための制御装置に相当し、制御装置24、基盤100、及びプレート101がDNAを増幅する増幅装置に相当する。   The control device 24 and the plate 101 correspond to a control device for heating or cooling the substrate 100, and the control device 24, the substrate 100, and the plate 101 correspond to an amplification device that amplifies DNA.

==PCR装置10を用いた蛍光L1の観測==
PCR装置10がDNAを増幅しつつ、蛍光L1を観測する際の詳細について説明する。前述のように、蛍光L1を観測する際には、フィルタ装置32が用いられる。このため、まず制御装置24は、光源30からの光がフィルタ装置32に入力されるよう、回転装置31を回転させる。
== Observation of fluorescence L1 using PCR device 10 ==
Details when the PCR apparatus 10 amplifies DNA and observes the fluorescence L1 will be described. As described above, when observing the fluorescence L1, the filter device 32 is used. For this reason, the control device 24 first rotates the rotation device 31 so that the light from the light source 30 is input to the filter device 32.

つぎに、制御装置24は、DNAが増幅されるように、ペルチェ素子120〜125の温度の制御を開始する。この結果、ペルチェ素子120〜125は、例えば所定のサイクルで基盤100の加熱、冷却を繰り返すため、DNAは増幅される。   Next, the control device 24 starts controlling the temperatures of the Peltier elements 120 to 125 so that the DNA is amplified. As a result, since the Peltier elements 120 to 125 repeat heating and cooling of the substrate 100 in a predetermined cycle, for example, DNA is amplified.

光源30からの光のうち励起光は光学フィルタ71を透過し、ダイクロイックミラー72で反射される。反射された励起光は反射鏡25で更に反射され、フレネルレンズ26、カバー22を透過して反応容器20の反応試料に照射される。この結果、反応試料は励起され、蛍光L1,L2が発生する。蛍光は反射鏡25で反射された後、ダイクロイックミラー72を一部が透過する。ダイクロイックミラー72を透過した蛍光は、光学フィルタ73に入力されるため、蛍光L1のみが選択的に透過してカメラ35へと出力される。この結果、カメラ35は、リアルタイムで蛍光L1を観測することができる。   Of the light from the light source 30, excitation light passes through the optical filter 71 and is reflected by the dichroic mirror 72. The reflected excitation light is further reflected by the reflecting mirror 25, passes through the Fresnel lens 26 and the cover 22, and is irradiated on the reaction sample in the reaction vessel 20. As a result, the reaction sample is excited and fluorescence L1 and L2 are generated. The fluorescence is reflected by the reflecting mirror 25 and then partially passes through the dichroic mirror 72. Since the fluorescence transmitted through the dichroic mirror 72 is input to the optical filter 73, only the fluorescence L 1 is selectively transmitted and output to the camera 35. As a result, the camera 35 can observe the fluorescence L1 in real time.

なお、ここでは、PCR装置10を用いて蛍光L1を観測した際の観測結果について説明したが、蛍光L2を観測する際も同様である。但し、その際には、フィルタ装置32の代わりに、フィルタ装置33が用いられる。   In addition, although the observation result at the time of observing the fluorescence L1 using the PCR apparatus 10 was demonstrated here, it is the same also when observing the fluorescence L2. However, in that case, the filter device 33 is used instead of the filter device 32.

以上、本発明の一実施形態であるPCR装置10について説明した。本実施形態の銅製の基盤100の熱伝導率は、一般的な基盤の材料であるアルミニウムの熱伝導率よりも高い。このため、例えば、基盤の材料にアルミニウムを用いる場合と比較すると、基盤100の温度はより均一になる。実験では、反応容器の各窪みに収容された試料の温度差は、最大で0.2度C程度に抑えることができた。したがって、制御装置24、基盤100、及びプレート101を用いることにより、一般的なDNAの増幅装置(例えば、サーマルサイクラー)よりも精度良くDNAを増幅することが可能となる。   In the above, the PCR apparatus 10 which is one embodiment of this invention was demonstrated. The thermal conductivity of the copper substrate 100 of this embodiment is higher than the thermal conductivity of aluminum, which is a general substrate material. For this reason, for example, the temperature of the base 100 becomes more uniform as compared with the case where aluminum is used as the base material. In the experiment, the temperature difference between the samples accommodated in the respective depressions of the reaction vessel could be suppressed to about 0.2 ° C. at the maximum. Therefore, by using the control device 24, the base 100, and the plate 101, it is possible to amplify DNA with higher accuracy than a general DNA amplification device (for example, a thermal cycler).

また、アルミニウムよりも熱伝導率の高い金属としては、例えば金、銀、銅が知られている。このため、本実施形態と同様に、精度良くDNAを増幅するために基盤100の材料として金、銀を用いることもできる。しかしながら、本実施形態では、基盤100の材料として銅を用いているため、例えば、金、銀等を用いる場合と比較すると安価に基盤100を作成することができる。   As metals having higher thermal conductivity than aluminum, for example, gold, silver, and copper are known. For this reason, as in the present embodiment, gold or silver can be used as the material of the substrate 100 in order to amplify DNA with high accuracy. However, in this embodiment, since copper is used as the material of the base 100, for example, the base 100 can be created at a lower cost than when gold, silver, or the like is used.

また、PCR装置10に、制御装置24、基盤100、及びプレート101を用いることにより、PCR装置10においてDNAの増幅精度を向上させることができる。   Further, by using the control device 24, the base 100, and the plate 101 in the PCR device 10, the DNA amplification accuracy in the PCR device 10 can be improved.

また、PCR装置10における基盤100の材料を銅とすることで、PCR装置10を安価に製造することができる。   Moreover, the PCR apparatus 10 can be manufactured at low cost by using copper as the material of the base 100 in the PCR apparatus 10.

一般にPCR装置では、反応試料から出た蛍光に混じって基盤の表面で反射された光もカメラ35に入射する。このような現象が発生すると、精度よく蛍光L1,L2を検出できないことがある。本実施形態では、基盤100の表面はブラスト処理されている。このため、基盤100表面での光の反射を抑制できるため、蛍光L1,L2の検出精度を向上させることができる。尚、ブラスト処理は、基盤表面で光が乱反射するように、細かなアルミナ粒子を吹き付けて基盤表面を荒らす処理で、いわゆる艶消し処理や梨地処理の一種であるが、これに限らず、酸に浸けるなどの薬品処理でもよく、同様の効果をもたらせば他の方法を用いてもよいものである。   In general, in a PCR apparatus, light reflected by the surface of the substrate mixed with fluorescence emitted from a reaction sample also enters the camera 35. When such a phenomenon occurs, the fluorescence L1 and L2 may not be detected with high accuracy. In the present embodiment, the surface of the substrate 100 is blasted. For this reason, since the reflection of the light on the surface of the base | substrate 100 can be suppressed, the detection accuracy of fluorescence L1, L2 can be improved. The blasting process is a process of spraying fine alumina particles to roughen the surface of the base so that light is diffusely reflected on the surface of the base, and is a type of so-called matting or satin treatment. Chemical treatment such as soaking may be used, and other methods may be used as long as the same effect is obtained.

また、実施形態では基盤100の表面はニッケルでめっき処理されている。そのため、耐摩耗性と耐腐食性が増すので、反応容器の取り付け取り外しの際の摩擦に耐えるとともに、酸化や腐食を防ぐことが可能となる。なお、めっきはニッケルめっきに限るものではない。同様の効果を有するものであれば、外のめっきでもよいものである。   In the embodiment, the surface of the substrate 100 is plated with nickel. Therefore, since wear resistance and corrosion resistance are increased, it is possible to withstand friction when attaching and detaching the reaction vessel, and to prevent oxidation and corrosion. Note that the plating is not limited to nickel plating. Any other plating may be used as long as it has a similar effect.

なお、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。   In addition, the said Example is for making an understanding of this invention easy, and is not for limiting and interpreting this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.

10 PCR装置
15 本体
16,22 カバー
20 反応容器
21 反応ユニット
25 反射鏡
26 フレネルレンズ
30 光源
31 回転装置
32,33 フィルタ装置
34 モータ
35 カメラ
60,61 回転板
62 回転軸
70,80 フィルタキューブ
71,73,81,83 光学フィルタ
72,82 ダイクロイックミラー
100 基盤
101 プレート
102 断熱部材
103 ヒートシンク
104a,104b 固定部材
120〜125 ペルチェ素子
130〜131 温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 PCR apparatus 15 Main body 16,22 Cover 20 Reaction container 21 Reaction unit 25 Reflector 26 Fresnel lens 30 Light source 31 Rotating device 32, 33 Filter device 34 Motor 35 Camera 60, 61 Rotating plate 62 Rotating shaft 70, 80 Filter cube 71, 73, 81, 83 Optical filter 72, 82 Dichroic mirror 100 Base 101 Plate 102 Thermal insulation member 103 Heat sink 104a, 104b Fixing member 120-125 Peltier element 130-131 Temperature sensor

Claims (6)

核酸を含む反応試料を収納する窪みが複数配列される反応容器が載置され、アルミニウムの熱伝導率より高い熱伝導率を有する熱伝導部材と、
前記核酸が増幅されるよう、前記熱伝導部材を所定の熱サイクルで加熱/冷却する制御装置と、
を備えることを特徴とする増幅装置。
A reaction vessel in which a plurality of depressions containing reaction samples containing nucleic acids are arranged, and a heat conducting member having a thermal conductivity higher than that of aluminum; and
A controller for heating / cooling the heat conducting member at a predetermined thermal cycle so that the nucleic acid is amplified;
An amplifying device comprising:
請求項1に記載の増幅装置であって、
前記熱伝導部材の材料は銅であることを特徴とする増幅装置。
The amplification device according to claim 1,
An amplifying device characterized in that the material of the heat conducting member is copper.
核酸及び蛍光物質を含む反応試料を収納する窪みが複数配列される反応容器が載置され、アルミニウムの熱伝導率より高い熱伝導率を有する熱伝導部材と、
前記核酸が増幅されるよう、前記熱伝導部材を所定の熱サイクルで加熱/冷却する制御装置と、
前記反応試料を励起させる励起光が前記反応試料に照射された際に、前記反応試料から発生する蛍光を観測装置へと透過させる光学装置と、
を備えることを特徴とする検出装置。
A reaction vessel in which a plurality of depressions containing reaction samples containing a nucleic acid and a fluorescent substance are arranged; a heat conducting member having a thermal conductivity higher than that of aluminum; and
A controller for heating / cooling the heat conducting member at a predetermined thermal cycle so that the nucleic acid is amplified;
An optical device that transmits fluorescence generated from the reaction sample to an observation device when the reaction sample is irradiated with excitation light that excites the reaction sample;
A detection apparatus comprising:
請求項3に記載の検出装置であって、
前記熱伝導部材の材料は銅であることを特徴とする検出装置。
The detection device according to claim 3,
The material for the heat conducting member is copper.
請求項4に記載の検出装置であって、
前記熱伝導部材の表面は、艶消し処理されてなることを特徴とする検出装置。
The detection device according to claim 4,
A detecting device, wherein the surface of the heat conducting member is matted.
請求項5に記載の検出装置であって、
前記熱伝導部材の表面は、めっき処理されてなることを特徴とする検出装置。
The detection device according to claim 5,
The surface of the said heat conductive member is plated, The detection apparatus characterized by the above-mentioned.
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