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JP2018029514A - Material amplification equipment - Google Patents

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Publication number
JP2018029514A
JP2018029514A JP2016163347A JP2016163347A JP2018029514A JP 2018029514 A JP2018029514 A JP 2018029514A JP 2016163347 A JP2016163347 A JP 2016163347A JP 2016163347 A JP2016163347 A JP 2016163347A JP 2018029514 A JP2018029514 A JP 2018029514A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
temperature
reaction
heating unit
arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016163347A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
寿郎 村山
Toshiro Murayama
寿郎 村山
健 富樫
Ken Togashi
健 富樫
岡沢 宣昭
Nobuaki Okazawa
宣昭 岡沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2016163347A priority Critical patent/JP2018029514A/en
Publication of JP2018029514A publication Critical patent/JP2018029514A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

【課題】反応液の温度を、熱変性が行われる温度からアニーリング・伸長反応が行われる温度に変化させる際、温度変化を迅速に行うことが可能な物質増幅装置を提供する。【解決手段】物質増幅装置1は、反応液150にヒートサイクルを施して物質を増幅する物質増幅装置であって、長手方向に反応液150を移動させる流路160を有する反応容器100を装着可能な装着部と、反応容器100の流路160の一端部に配置される第1領域170と、流路160の一端部とは反対方向の他端部に配置される第3領域190と、流路160の第1領域170と第3領域190との間の部位に配置される第2領域180と、第1領域170を第1温度に制御する第1加熱部210と、第2領域180を第1温度より低い第2温度に制御する第2加熱部220と、第1領域170、第2領域180、および第3領域190の間で反応液150を移動させる駆動機構と、を備える。【選択図】図2AProvided is a substance amplifying device capable of rapidly changing a temperature of a reaction solution from a temperature at which thermal denaturation is performed to a temperature at which an annealing / extension reaction is performed. The substance amplifying apparatus 1 is a substance amplifying apparatus for amplifying a substance by subjecting a reaction liquid 150 to a heat cycle, and a reaction vessel 100 having a flow path 160 for moving the reaction liquid 150 in a longitudinal direction can be mounted. A mounting portion, a first region 170 disposed at one end of the flow channel 160 of the reaction vessel 100, a third region 190 disposed at the other end in the direction opposite to the one end of the flow channel 160, A second region 180 disposed in a portion of the path 160 between the first region 170 and the third region 190, a first heating unit 210 that controls the first region 170 to a first temperature, and a second region 180 A second heating unit 220 that controls the second temperature lower than the first temperature; and a drive mechanism that moves the reaction liquid 150 between the first region 170, the second region 180, and the third region 190. [Selection] Figure 2A

Description

本発明は、物質増幅装置に関する。   The present invention relates to a substance amplification device.

従来、高速で核酸を増幅させる方法としてPCR(Polymerase Chain Reaction)法が広く普及しており、今後もPCR関連技術の応用範囲は拡大し続けると予想されている。PCR法は、増幅の対象とする核酸(標的核酸)及び試薬を含む溶液(反応液)に熱サイクルを施すことで、標的核酸を増幅させる手法である。PCR法では、現在、熱変性、アニーリングおよび伸長の各工程間の熱サイクルに要する時間を短縮することにより、効率的に標的核酸を増幅させることが求められている。   Conventionally, a PCR (Polymerase Chain Reaction) method has been widely used as a method for amplifying nucleic acids at high speed, and the application range of PCR-related technology is expected to continue to expand in the future. The PCR method is a technique for amplifying a target nucleic acid by subjecting a solution (reaction solution) containing a nucleic acid (target nucleic acid) to be amplified and a reagent to thermal cycling. In the PCR method, it is currently required to efficiently amplify a target nucleic acid by shortening the time required for a thermal cycle between each step of thermal denaturation, annealing and extension.

特許文献1では、第1領域(高温/約95℃)と第2領域(低温/約66℃)との間で反応液の液滴を移動させてPCRを行う、熱サイクル装置が開示されている。   Patent Document 1 discloses a thermal cycle apparatus that performs PCR by moving droplets of a reaction solution between a first region (high temperature / about 95 ° C.) and a second region (low temperature / about 66 ° C.). Yes.

特開2012−115208号公報JP 2012-115208 A

特許文献1に記載の熱サイクル装置においては、第1領域から第2領域に反応液を移動させたとき、周囲の液体(オイル)の温度が比較的高いため、例えば1サイクル2秒程度の超高速でヒートサイクルを付与する場合には、反応液の温度が速やかに奪われないことがある。そのため、ヒートサイクルの速度を向上させることが難しいという課題がある。
従って、反応液の温度を、熱変性が行われる温度からアニーリング・伸長反応が行われる温度に変化させる際、温度変化を迅速に行うことが可能な物質増幅装置が要望されていた。
In the thermal cycle apparatus described in Patent Document 1, when the reaction liquid is moved from the first area to the second area, the temperature of the surrounding liquid (oil) is relatively high. When a heat cycle is applied at a high speed, the temperature of the reaction solution may not be quickly taken away. Therefore, there is a problem that it is difficult to improve the speed of the heat cycle.
Accordingly, there has been a demand for a substance amplifying apparatus that can rapidly change the temperature of the reaction solution when the temperature of the reaction solution is changed from the temperature at which heat denaturation is performed to the temperature at which annealing / extension reaction is performed.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例に係る物質増幅装置は、反応液にヒートサイクルを施して物質を増幅する物質増幅装置であって、長手方向に反応液を移動させる流路を有する反応容器を装着可能な装着部と、反応容器の流路の一端部に配置される第1領域と、流路の一端部とは反対方向の他端部に配置される第3領域と、流路の第1領域と第3領域との間の部位に配置される第2領域と、第1領域を第1温度に制御する第1加熱部と、第2領域を第1温度より低い第2温度に制御する第2加熱部と、第1領域、第2領域、および第3領域の間で反応液を移動させる駆動機構と、を備えることを特徴とする。   [Application Example 1] A substance amplification apparatus according to this application example is a substance amplification apparatus that amplifies a substance by subjecting a reaction liquid to a heat cycle, and is equipped with a reaction vessel having a flow path for moving the reaction liquid in the longitudinal direction. A possible mounting portion, a first region disposed at one end of the flow path of the reaction vessel, a third region disposed at the other end in the direction opposite to the one end of the flow path, and a first of the flow path A second region disposed in a region between the region and the third region, a first heating unit that controls the first region to a first temperature, and a second region that is controlled to a second temperature lower than the first temperature. A second heating unit and a drive mechanism that moves the reaction liquid between the first region, the second region, and the third region are provided.

本適用例の物質増幅装置によれば、流路の一端部に第1領域が配置され、他端部に第3領域が配置され、第1領域と第3領域との間の部位に第2領域が配置される。そして、第1加熱部で第1領域を第1温度(例えば、熱変性が行われる温度)に制御する。また、第2加熱部で第2領域を第1温度より低い第2温度(例えば、アニーリング・伸長反応が行われる温度)に制御する。なお、第3領域は、例えば大気(室温)と接している。そして、駆動機構により、第1領域、第2領域、および第3領域の間で反応液を移動させる。
この構成により、反応液は、第1領域から第2領域を通過して第3領域に移動する。また、第3領域に移動した反応液は、第2領域を通過して第1領域に移動する。このため、第1領域で第1温度に近い温度に加熱されていた反応液は、第2領域を通過し、第2温度より低い例えば室温と接する第3領域に移動することにより、迅速に温度を低下させることができる。そして、温度を低下させた反応液は、第3領域から第2領域に移動し、第2領域から第1領域に移動することで第2温度から第1温度で加熱される。
これにより、例えば、第1温度に近い温度に加熱されていた反応液は、第1領域で熱変性が行われる。また、反応液は、第2領域から第1領域に移動する間でアニーリング・伸長反応が行われる。
従って、反応液の温度を、熱変性が行われる温度(第1領域での第1温度)からアニーリング・伸長反応が行われる温度(第2領域での第2温度)に変化させる際、温度変化を迅速に行うことが可能な物質増幅装置を実現することができる。また、物質増幅装置のヒートサイクルの速度を向上させることができる。
According to the substance amplifying device of this application example, the first region is disposed at one end of the flow path, the third region is disposed at the other end, and the second region is disposed between the first region and the third region. An area is placed. And the 1st field is controlled by the 1st heating part to the 1st temperature (for example, temperature in which heat denaturation is performed). Further, the second heating unit controls the second region to a second temperature lower than the first temperature (for example, a temperature at which the annealing / elongation reaction is performed). The third region is in contact with, for example, the atmosphere (room temperature). Then, the reaction solution is moved between the first region, the second region, and the third region by the driving mechanism.
With this configuration, the reaction solution moves from the first region to the third region through the second region. Further, the reaction solution that has moved to the third region passes through the second region and moves to the first region. For this reason, the reaction liquid heated to a temperature close to the first temperature in the first region passes through the second region and moves to a third region that is lower than the second temperature, for example, in contact with room temperature. Can be reduced. Then, the reaction liquid whose temperature has been lowered moves from the third region to the second region, and moves from the second region to the first region, thereby being heated from the second temperature to the first temperature.
Thereby, for example, the reaction solution heated to a temperature close to the first temperature is thermally denatured in the first region. The reaction solution undergoes an annealing / extension reaction while moving from the second region to the first region.
Therefore, when the temperature of the reaction solution is changed from the temperature at which heat denaturation is performed (first temperature in the first region) to the temperature at which annealing / extension reaction is performed (second temperature in the second region), the temperature change Can be realized. Further, the heat cycle speed of the substance amplifying apparatus can be improved.

[適用例2]本適用例に係る物質増幅装置は、反応液にヒートサイクルを施して物質を増幅する物質増幅装置であって、長手方向に反応液を移動させる流路を有する反応容器を装着可能な装着部と、反応容器の流路の一端部に配置される第1領域と、流路の一端部とは反対方向の他端部に配置される第2領域と、流路の第1領域と第2領域との間の部位に配置される第3領域と、第1領域を第1温度に制御する第1加熱部と、第2領域を第1温度より低い第2温度に制御する第2加熱部と、第1領域、第2領域、および第3領域の間で反応液を移動させる駆動機構と、を備えることを特徴とする。   [Application Example 2] A substance amplification apparatus according to this application example is a substance amplification apparatus that amplifies a substance by subjecting a reaction liquid to a heat cycle, and is equipped with a reaction vessel having a flow path for moving the reaction liquid in the longitudinal direction. A possible mounting portion, a first region disposed at one end of the flow path of the reaction vessel, a second region disposed at the other end in the direction opposite to the one end of the flow path, and a first of the flow path. A third region disposed in a region between the region and the second region, a first heating unit that controls the first region to a first temperature, and a second region that is controlled to a second temperature lower than the first temperature. A second heating unit and a drive mechanism that moves the reaction liquid between the first region, the second region, and the third region are provided.

本適用例の物質増幅装置によれば、流路の一端部に第1領域が配置され、他端部に第2領域が配置され、第1領域と第2領域との間の部位に第3領域が配置される。そして、第1加熱部で第1領域を第1温度(例えば、熱変性が行われる温度)に制御する。また、第2加熱部で第2領域を第1温度より低い第2温度(例えば、アニーリング・伸長反応が行われる温度)に制御する。なお、第3領域は、例えば大気(室温)と接している。そして、駆動機構により、第1領域、第2領域、および第3領域の間で反応液を移動させる。
この構成により、反応液は、第1領域から第3領域を通過して第2領域に移動する。また、第2領域に移動した反応液は、第3領域を通過して第1領域に移動する。このため、第1領域で第1温度に近い温度に加熱されていた反応液は、第2温度より低い例えば室温と接する第3領域を移動することにより、迅速に温度を低下させることができる。そして、温度を低下させた反応液は、第3領域から第2領域に移動して第2温度で加熱される。
これにより、例えば、第1温度に近い温度に加熱されていた反応液は、第1領域で熱変性が行われる。また、反応液は、第3領域で温度を低下させ、第2領域において第2温度で加熱されてアニーリングが行われる。また、第2領域から第3領域を通過して第1領域に移動する際に伸長反応が行われる。
従って、反応液の温度を、熱変性が行われる温度からアニーリング・伸長反応が行われる温度に変化させる際、温度変化を迅速に行うことが可能な物質増幅装置を実現することができる。また、物質増幅装置のヒートサイクルの速度を向上させることができる。
According to the substance amplifying device of this application example, the first region is disposed at one end of the flow path, the second region is disposed at the other end, and the third region is disposed between the first region and the second region. An area is placed. And the 1st field is controlled by the 1st heating part to the 1st temperature (for example, temperature in which heat denaturation is performed). Further, the second heating unit controls the second region to a second temperature lower than the first temperature (for example, a temperature at which the annealing / elongation reaction is performed). The third region is in contact with, for example, the atmosphere (room temperature). Then, the reaction solution is moved between the first region, the second region, and the third region by the driving mechanism.
With this configuration, the reaction solution moves from the first region to the second region through the third region. Further, the reaction solution that has moved to the second region passes through the third region and moves to the first region. For this reason, the reaction liquid heated to the temperature close to the first temperature in the first region can be quickly lowered by moving the third region that is lower than the second temperature, for example, in contact with room temperature. Then, the reaction liquid whose temperature has been lowered moves from the third region to the second region and is heated at the second temperature.
Thereby, for example, the reaction solution heated to a temperature close to the first temperature is thermally denatured in the first region. In addition, the temperature of the reaction solution is decreased in the third region, and the reaction solution is heated at the second temperature in the second region to be annealed. In addition, an extension reaction is performed when moving from the second region to the first region through the third region.
Therefore, when the temperature of the reaction solution is changed from the temperature at which heat denaturation is performed to the temperature at which annealing / extension reaction is performed, a substance amplifying device capable of rapidly changing the temperature can be realized. Further, the heat cycle speed of the substance amplifying apparatus can be improved.

[適用例3]本適用例に係る物質増幅装置は、第1の流路と第2の流路とが屈曲部を介して接続されて形成される流路を反応液が移動する反応容器を装着可能な装着部と、流路の第1の流路側の端部の領域である第1領域と、流路の第2の流路側の端部の領域である第2領域と、流路の屈曲部の領域である第3領域と、第1領域を第1温度に制御する第1加熱部と、第2領域を第1温度より低い第2温度に制御する第2加熱部と、第1領域、第2領域、および第3領域の間で反応液を移動させる駆動機構と、を備えることを特徴とする。   [Application Example 3] In the substance amplification device according to this application example, a reaction vessel in which a reaction solution moves in a flow path formed by connecting a first flow path and a second flow path via a bent portion. A mounting portion that can be mounted, a first region that is an end region on the first channel side of the channel, a second region that is an end region on the second channel side of the channel, A third region that is a region of the bent portion; a first heating unit that controls the first region to a first temperature; a second heating unit that controls a second region to a second temperature lower than the first temperature; And a drive mechanism for moving the reaction solution between the region, the second region, and the third region.

本適用例の物質増幅装置によれば、流路は、屈曲部を介して第1の流路と第2の流路とが接続されて形成される。そして、流路の第1の流路側の端部に第1領域が配置され、第2の流路側の端部に第2領域が配置され、屈曲部に第3領域が配置される。そして、第1加熱部で第1領域を第1温度(例えば、熱変性が行われる温度)に制御する。また、第2加熱部で第2領域を第1温度より低い第2温度(例えば、アニーリング・伸長反応が行われる温度)に制御する。なお、第3領域は、例えば大気(室温)と接している。そして、駆動機構により、第1領域、第2領域、および第3領域の間で反応液を移動させる。
この構成により、反応液は、第1領域から、屈曲部に配置される第3領域に一旦止められた後、第2領域に移動する。また、第2領域に移動した反応液は、第3領域に一旦止められた後、第1領域に移動する。このため、第1領域で第1温度に近い温度に加熱されていた反応液は、第2温度より低い例えば室温と接する第3領域に移動して一旦移動を止められることにより、確実で迅速に温度を低下させることができる。そして、温度を低下させた反応液は、第3領域から第2領域に移動して第2温度で加熱される。
これにより、例えば、第1温度に近い温度に加熱されていた反応液は、第1領域で熱変性が行われる。また、反応液は、第3領域で温度を低下させ、第2領域において第2温度で加熱されてアニーリングが行われる。また、第2領域から第3領域を通過して第1領域に移動する際に伸長反応が行われる。
従って、反応液の温度を、熱変性が行われる温度からアニーリング・伸長反応が行われる温度に変化させる際、温度変化を迅速に行うことが可能な物質増幅装置を実現することができる。また、物質増幅装置のヒートサイクルの速度を向上させることができる。
According to the substance amplifying device of this application example, the flow path is formed by connecting the first flow path and the second flow path via the bent portion. The first region is disposed at the end of the flow channel on the first flow channel side, the second region is disposed at the end of the second flow channel side, and the third region is disposed at the bent portion. And the 1st field is controlled by the 1st heating part to the 1st temperature (for example, temperature in which heat denaturation is performed). Further, the second heating unit controls the second region to a second temperature lower than the first temperature (for example, a temperature at which the annealing / elongation reaction is performed). The third region is in contact with, for example, the atmosphere (room temperature). Then, the reaction solution is moved between the first region, the second region, and the third region by the driving mechanism.
With this configuration, the reaction solution is temporarily stopped from the first region to the third region disposed in the bent portion, and then moved to the second region. In addition, the reaction solution that has moved to the second region is temporarily stopped by the third region and then moved to the first region. For this reason, the reaction liquid that has been heated to a temperature close to the first temperature in the first region moves to a third region that is lower than the second temperature, for example, in contact with room temperature, and is temporarily stopped. The temperature can be lowered. Then, the reaction liquid whose temperature has been lowered moves from the third region to the second region and is heated at the second temperature.
Thereby, for example, the reaction solution heated to a temperature close to the first temperature is thermally denatured in the first region. In addition, the temperature of the reaction solution is decreased in the third region, and the reaction solution is heated at the second temperature in the second region to be annealed. In addition, an extension reaction is performed when moving from the second region to the first region through the third region.
Therefore, when the temperature of the reaction solution is changed from the temperature at which heat denaturation is performed to the temperature at which annealing / extension reaction is performed, a substance amplifying device capable of rapidly changing the temperature can be realized. Further, the heat cycle speed of the substance amplifying apparatus can be improved.

[適用例4]上記適用例に記載の物質増幅装置において、第3領域を第2温度より低い第3温度に制御する第3加熱部を備えることが好ましい。   Application Example 4 In the substance amplifying device described in the above application example, it is preferable to include a third heating unit that controls the third region to a third temperature lower than the second temperature.

本適用例の物質増幅装置によれば、第3領域を第2温度より低い第3温度に制御する第3加熱部を備えることにより、反応液の温度を、熱変性が行われる温度からアニーリング・伸長反応が行われる温度に変化させる際、温度変化を迅速で的確に行うことができる。   According to the substance amplifying device of this application example, the temperature of the reaction solution is annealed from the temperature at which heat denaturation is performed by including the third heating unit that controls the third region to a third temperature lower than the second temperature. When changing to the temperature at which the extension reaction takes place, the temperature change can be made quickly and accurately.

[適用例5]上記適用例に記載の物質増幅装置において、第3領域の外壁に沿って配置され、第1加熱部および/または第2加熱部からの熱を遮断する遮断部を備えることが好ましい。   Application Example 5 In the substance amplification device according to the application example described above, the substance amplification device includes a blocking unit that is arranged along the outer wall of the third region and blocks heat from the first heating unit and / or the second heating unit. preferable.

本適用例の物質増幅装置によれば、第3領域の外壁に沿って配置される遮断部を備えて第1加熱部および/または第2加熱部から第3領域への熱を遮断することにより、第1加熱部や、第2加熱部の熱が第3領域に影響を与えることを防止することができる。これにより、反応液の温度を、熱変性が行われる温度からアニーリング・伸長反応が行われる温度に変化させる際、温度変化を迅速に行うことができる。   According to the substance amplifying device of this application example, by including a blocking unit disposed along the outer wall of the third region, by blocking heat from the first heating unit and / or the second heating unit to the third region The heat of the first heating unit and the second heating unit can be prevented from affecting the third region. Accordingly, when the temperature of the reaction solution is changed from the temperature at which heat denaturation is performed to the temperature at which annealing / extension reaction is performed, the temperature change can be performed quickly.

[適用例6]上記適用例に記載の物質増幅装置において、反応容器は相対する内壁を有し、相対する内壁の距離は、反応容器に反応液が配置された場合に、相対する内壁の両方に反応液が接触する距離であることが好ましい。   [Application Example 6] In the substance amplifying device described in the above application example, the reaction container has opposing inner walls, and the distance between the opposing inner walls is equal to both of the opposing inner walls when the reaction solution is arranged in the reaction container. It is preferable that it is the distance which a reaction liquid contacts.

本適用例の物質増幅装置によれば、反応容器に反応液が配置された場合に、反応液が相対する内壁の両方に接触する距離に設定されることにより、各加熱部の熱が反応容器を介して反応液に伝わりやすくなり、また、反応液の熱が各加熱部に伝わりやすくなり、反応液を効率的に所定の温度に変化させることができる。   According to the substance amplifying apparatus of this application example, when the reaction solution is arranged in the reaction vessel, the heat of each heating unit is set to the distance that the reaction solution contacts both of the opposing inner walls. The heat of the reaction liquid is easily transmitted to each heating unit, and the reaction liquid can be efficiently changed to a predetermined temperature.

[適用例7]上記適用例に記載の物質増幅装置において、駆動機構は、装着部に反応容器が装着された場合に、装着部、第1加熱部、および第2加熱部を回動させて第1の配置と第2の配置とを切り換え、第1の配置は、重力方向において第1領域が第2領域より下になる配置であり、第2の配置は、重力方向において第2領域が第1領域より下になる配置であることが好ましい。   Application Example 7 In the substance amplification device according to the application example described above, the drive mechanism rotates the mounting unit, the first heating unit, and the second heating unit when the reaction container is mounted on the mounting unit. Switching between the first arrangement and the second arrangement, the first arrangement is an arrangement in which the first region is below the second region in the direction of gravity, and the second arrangement is the second region in the direction of gravity. The arrangement is preferably lower than the first region.

本適用例の物質増幅装置によれば、駆動機構により、重力方向において第1領域が第2領域より下になる第1の配置と、重力方向において第2領域が第1領域より下になる第2の配置とを切換える。このように重力を利用することで、例えば、核酸を増幅するための、熱変性、アニーリングおよび伸長に要する時間を短縮することができる。   According to the substance amplifying device of this application example, the driving mechanism causes the first arrangement in which the first region is lower than the second region in the gravity direction, and the second arrangement in which the second region is lower than the first region in the gravity direction. Switch between 2 arrangements. By utilizing gravity in this way, for example, the time required for heat denaturation, annealing and elongation for amplifying nucleic acids can be shortened.

[適用例8]上記適用例に記載の物質増幅装置において、駆動機構は、装着部に反応容器が装着された場合に、反応容器を押圧して反応容器の内壁を密着させる押圧部を備えることが好ましい。   Application Example 8 In the substance amplification device according to the application example described above, the drive mechanism includes a pressing unit that presses the reaction container and closely contacts the inner wall of the reaction container when the reaction container is mounted on the mounting unit. Is preferred.

本適用例の物質増幅装置によれば、押圧部を備えて反応容器を押圧して内壁を密着させることにより、反応液を第1領域、第2領域、および第3領域の間で移動させることができる。これにより、反応液の温度を、熱変性が行われる温度からアニーリング・伸長反応が行われる温度に変化させる際、温度変化を迅速に行うことが可能な物質増幅装置を実現する事ができる。また、反応容器の姿勢には無関係に、熱変性、アニーリング・伸長反応を行わせることができる。   According to the substance amplifying device of this application example, the reaction liquid is moved between the first region, the second region, and the third region by providing the pressing unit and pressing the reaction vessel to closely contact the inner wall. Can do. As a result, when the temperature of the reaction solution is changed from the temperature at which heat denaturation is performed to the temperature at which annealing / extension reaction is performed, a substance amplifying device capable of rapidly changing the temperature can be realized. Further, heat denaturation, annealing / extension reaction can be performed regardless of the posture of the reaction vessel.

第1実施形態に係る反応容器の側断面図。The side sectional view of the reaction container concerning a 1st embodiment. 反応容器の平断面図。The plane sectional view of a reaction vessel. 第1配置での反応容器の状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state of the reaction container in 1st arrangement | positioning. 第1配置から第2配置に向かう途中の反応容器の状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state of the reaction container in the middle toward 2nd arrangement | positioning from 1st arrangement | positioning. 第2配置での反応容器の状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state of the reaction container in 2nd arrangement | positioning. 第2配置から第1配置に向かう途中の反応容器の状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state of the reaction container in the middle of going to 1st arrangement | positioning from 2nd arrangement | positioning. 第2実施形態に係る第1配置での反応容器の状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state of the reaction container in the 1st arrangement | positioning which concerns on 2nd Embodiment. 第1配置から第2配置に向かう途中の反応容器の状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state of the reaction container in the middle toward 2nd arrangement | positioning from 1st arrangement | positioning. 第2配置での反応容器の状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state of the reaction container in 2nd arrangement | positioning. 第2配置から第1配置に向かう途中の反応容器の状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state of the reaction container in the middle of going to 1st arrangement | positioning from 2nd arrangement | positioning. 第3実施形態に係る反応容器の斜視図。The perspective view of the reaction container which concerns on 3rd Embodiment. 反応容器と加熱部とを示す平面図。The top view which shows a reaction container and a heating part. 反応容器と加熱部との概断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a reaction vessel and a heating unit. 第1配置での反応容器の状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state of the reaction container in 1st arrangement | positioning. 反応容器を135°時計回りに回動させた状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state which rotated the reaction container 135 degrees clockwise. 反応容器を45°反時計回りに回動させた状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state which rotated the reaction container 45 degrees counterclockwise. 反応容器を135°時計回りに回動させた状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state which rotated the reaction container 135 degrees clockwise. 反応容器を45°反時計回りに回動させて第2配置とした状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state which turned reaction container 45 degrees counterclockwise and was set as the 2nd arrangement | positioning. 反応容器を135°反時計回りに回動させた状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state which rotated the reaction container 135 degrees counterclockwise. 反応容器を45°時計回りに回動させた状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state which rotated the reaction container 45 degrees clockwise. 反応容器を135°反時計回りに回動させた状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state which rotated the reaction container 135 degrees counterclockwise. 反応容器を45°時計回りに回動させて第1配置に戻した状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the state which rotated the reaction container 45 degree clockwise and returned to the 1st arrangement | positioning. 第4実施形態に係る反応容器と加熱部とを示す断面図。Sectional drawing which shows the reaction container and heating part which concern on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る遮断部を示す側断面図。The sectional side view which shows the interruption | blocking part which concerns on 5th Embodiment. 遮断部を第1壁側から見た平面図。The top view which looked at the interruption | blocking part from the 1st wall side. 第6実施形態に係る第1領域に反応液が移動した状態を示す図。The figure which shows the state which the reaction liquid moved to the 1st area | region which concerns on 6th Embodiment. 第1領域の反応液を第3領域に移動させる状態を示す図。The figure which shows the state which moves the reaction liquid of a 1st area | region to a 3rd area | region. 第3領域の反応液を第2領域に移動させる状態を示す図。The figure which shows the state which moves the reaction liquid of a 3rd area | region to a 2nd area | region. 第2領域の反応液を第1領域に移動させる状態を示す図。The figure which shows the state which moves the reaction liquid of a 2nd area | region to a 1st area | region.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明を行う。なお、以下の各図においては、説明の便宜上、各部材の尺度を実際とは異ならせて図示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is illustrated differently from the actual scale for convenience of explanation.

〔第1実施形態〕
本実施形態の物質増幅装置1は、PCR(Polymerase Chain Reaction)法を用いることで、反応液150にヒートサイクルを施して核酸を増幅させる装置として構成されている。
[First Embodiment]
The substance amplifying apparatus 1 of this embodiment is configured as an apparatus that amplifies nucleic acids by subjecting the reaction solution 150 to a heat cycle by using a PCR (Polymerase Chain Reaction) method.

図1Aは、本実施形態に係る反応容器100の側断面図である。詳細には、反応容器100の第3壁130側からの断面図である。図1Bは、反応容器100の平断面図である。詳細には、反応容器100の第1壁110側からの断面図である。   FIG. 1A is a side sectional view of a reaction vessel 100 according to the present embodiment. Specifically, it is a cross-sectional view of the reaction vessel 100 from the third wall 130 side. FIG. 1B is a plan sectional view of the reaction vessel 100. Specifically, it is a cross-sectional view of the reaction vessel 100 from the first wall 110 side.

図1A、図1Bに示すように、反応容器100は、概ね直方体形状を成しており、第1壁110と第1壁110に対向する第2壁120と、第1壁110と第2壁120とをつなぐ第3壁130とにより構成されている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the reaction vessel 100 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and includes a first wall 110, a second wall 120 facing the first wall 110, a first wall 110, and a second wall. It is comprised by the 3rd wall 130 which connects 120. FIG.

第1壁110、第2壁120、および第3壁130に囲まれる反応容器100の内部には、反応液150が封入されている。本実施形態の反応液150は、反応容器100の重力方向における最下部の領域に位置しており、最下部の領域となる位置で、第1壁110、第2壁120、および第3壁130のそれぞれの内壁(第1内壁110a、第2内壁120a、第3内壁130a)に接触する状態となっている。言い換えると、反応容器100の内壁の距離は、反応容器100に反応液150が配置された場合に、反応液150が相対する第1内壁110aと第2内壁120aとの両方に接触する距離となっている。反応容器100は、上記構成により、長手方向に反応液150が移動する経路となる流路160を構成している。反応液150は、流路160により、後述する第1領域170と第2領域180と第3領域190との間を移動可能となる。   A reaction solution 150 is sealed inside the reaction vessel 100 surrounded by the first wall 110, the second wall 120, and the third wall 130. The reaction liquid 150 according to the present embodiment is located in the lowermost region in the gravity direction of the reaction vessel 100, and the first wall 110, the second wall 120, and the third wall 130 are located at the lowermost region. Are in contact with the respective inner walls (first inner wall 110a, second inner wall 120a, and third inner wall 130a). In other words, the distance between the inner walls of the reaction vessel 100 is the distance at which the reaction solution 150 contacts both the first inner wall 110a and the second inner wall 120a facing each other when the reaction solution 150 is disposed in the reaction vessel 100. ing. With the above-described configuration, the reaction vessel 100 forms a flow channel 160 that is a path through which the reaction solution 150 moves in the longitudinal direction. The reaction solution 150 can move between a first region 170, a second region 180, and a third region 190, which will be described later, by the flow channel 160.

本実施形態の物質増幅装置1は、反応液150として、PCRによって増幅させるDNA(デオキシリボ核酸)配列を含むDNAサンプル(標的核酸)、DNAを増幅するために必要なDNAポリメラーゼ、並びにプライマー(20塩基程度のオリゴヌクレオチド等)を含む水溶液を使用している。   The substance amplifying apparatus 1 of the present embodiment uses, as a reaction solution 150, a DNA sample (target nucleic acid) containing a DNA (deoxyribonucleic acid) sequence to be amplified by PCR, a DNA polymerase necessary for amplifying DNA, and primers (20 bases) An aqueous solution containing a certain degree of oligonucleotide, etc.).

図2A〜図2Dは、物質増幅装置1を用いてPCRを行う場合の動作を模式的に示した図である。また、図2A〜図2Dは、物質増幅装置1における反応容器100と加熱部200との位置関係を示す概断面図であり、反応容器100の短手方向から見た断面図としている。   2A to 2D are diagrams schematically showing an operation when PCR is performed using the substance amplifying apparatus 1. 2A to 2D are schematic cross-sectional views showing the positional relationship between the reaction vessel 100 and the heating unit 200 in the substance amplifying apparatus 1, and are cross-sectional views seen from the short side of the reaction vessel 100.

加熱部200は、図2Aに示すように、第1加熱部210と第2加熱部220とで構成されている。第1加熱部210、第2加熱部220は、図示省略するそれぞれのヒーターから発生した熱を反応容器100に伝える部材である。第1加熱部210は、一対の第1熱印加部211で構成されている。同様に、第2加熱部220は、一対の第2熱印加部221で構成されている。なお、第1熱印加部211は、第1温度となるように温度を保持している。また、第2熱印加部221は、第2温度となるように温度を保持している。   The heating unit 200 includes a first heating unit 210 and a second heating unit 220, as shown in FIG. 2A. The first heating unit 210 and the second heating unit 220 are members that transmit heat generated from respective heaters (not shown) to the reaction vessel 100. The first heating unit 210 includes a pair of first heat application units 211. Similarly, the second heating unit 220 includes a pair of second heat application units 221. In addition, the 1st heat application part 211 is holding temperature so that it may become 1st temperature. Moreover, the 2nd heat application part 221 is maintaining temperature so that it may become 2nd temperature.

第1熱印加部211、第2熱印加部221は、本実施形態ではアルミニウム製のブロックとして構成されることで、反応容器100を効率よく加熱することができる。また、熱伝導率が高いためブロックに加熱ムラが生じにくく、精度の高い熱サイクルを実現している。また、加工が容易なのでブロックを精度よく成型でき、加熱の精度を高めることができる。従って、より正確な熱サイクルを実現できる。   In the present embodiment, the first heat application unit 211 and the second heat application unit 221 are configured as aluminum blocks, so that the reaction vessel 100 can be efficiently heated. Moreover, since the heat conductivity is high, uneven heating is hardly generated in the block, and a highly accurate heat cycle is realized. Further, since the processing is easy, the block can be accurately molded, and the heating accuracy can be improved. Therefore, a more accurate thermal cycle can be realized.

図2Aに示すように、反応容器100において、流路160の一端部に配置される領域を第1領域170とする。本実施形態では、反応容器100を装着部(図示省略)に装着した場合、第1領域170に相対して第1加熱部210が配置されている。詳細には、反応容器100を装着部に装着した場合、一対の第1熱印加部211が第1領域170の第1壁110と第2壁120とにそれぞれ当接するように配置されている。そして、熱サイクル動作時には、第1熱印加部211は、第1壁110と第2壁120とを第1温度で加熱する。   As shown in FIG. 2A, in the reaction vessel 100, a region disposed at one end of the flow channel 160 is referred to as a first region 170. In the present embodiment, when the reaction container 100 is attached to an attachment part (not shown), the first heating part 210 is disposed opposite to the first region 170. Specifically, when the reaction container 100 is attached to the attachment portion, the pair of first heat application portions 211 are disposed so as to abut on the first wall 110 and the second wall 120 of the first region 170, respectively. During the heat cycle operation, the first heat application unit 211 heats the first wall 110 and the second wall 120 at the first temperature.

図2Aに示すように、反応容器100(流路160)の一端部とは反対方向の他端部に配置される領域を第3領域190とする。本実施形態では、第3領域190に相対する位置には、加熱部200は配置されていない。言い換えると、第3領域190は大気と接しており、室温、または物質増幅装置1の内部温度となっている。   As shown in FIG. 2A, a region disposed at the other end portion in the direction opposite to the one end portion of the reaction vessel 100 (channel 160) is referred to as a third region 190. In the present embodiment, the heating unit 200 is not disposed at a position facing the third region 190. In other words, the third region 190 is in contact with the atmosphere and is at room temperature or the internal temperature of the substance amplifying apparatus 1.

図2Aに示すように、第1領域170と第3領域190との間の部位に配置される領域を第2領域180とする。本実施形態では、反応容器100を装着部(図示省略)に装着した場合、第2領域180に相対して第2加熱部220が配置されている。詳細には、反応容器100を装着部に装着した場合、一対の第2熱印加部221が第2領域180の第1壁110と第2壁120とにそれぞれ当接するように配置されている。そして、熱サイクル動作時には、第2熱印加部221は、第1壁110と第2壁120とを第2温度で加熱する。   As shown in FIG. 2A, a region disposed at a portion between the first region 170 and the third region 190 is referred to as a second region 180. In the present embodiment, when the reaction vessel 100 is attached to an attachment part (not shown), the second heating part 220 is disposed opposite to the second region 180. Specifically, when the reaction container 100 is attached to the attachment portion, the pair of second heat application portions 221 are disposed so as to contact the first wall 110 and the second wall 120 of the second region 180, respectively. During the heat cycle operation, the second heat application unit 221 heats the first wall 110 and the second wall 120 at the second temperature.

本実施形態の物質増幅装置1は、駆動機構(図示省略)が備えられている。駆動機構は、第1領域170、第2領域180、および第3領域190の間で反応液150を移動させる機構である。また、駆動機構は、反応容器100を装着した装着部(図示省略)と加熱部200(第1加熱部210、第2加熱部220)とを第1配置と第2配置とに切換える機構である。   The substance amplifying apparatus 1 of this embodiment is provided with a drive mechanism (not shown). The drive mechanism is a mechanism that moves the reaction liquid 150 between the first region 170, the second region 180, and the third region 190. The drive mechanism is a mechanism that switches the mounting portion (not shown) on which the reaction vessel 100 is mounted and the heating unit 200 (the first heating unit 210 and the second heating unit 220) between the first arrangement and the second arrangement. .

駆動機構は、モーター、駆動軸、装着部(いずれも図示省略)等を含んで構成されている。駆動軸は、第1壁110の略中心に垂直に設定される回動軸Aを基準として構成されている。保持部は、加熱部200と緩衝しない状態で反応容器100を保持している。そして、モーターを作動させることにより、駆動軸(回動軸A)を中心として装着部と加熱部200とがその位置関係を保持して回動することにより、反応容器100が回動する。   The drive mechanism includes a motor, a drive shaft, a mounting part (all not shown), and the like. The drive shaft is configured with reference to a rotation axis A that is set perpendicular to the approximate center of the first wall 110. The holding unit holds the reaction container 100 without being buffered with the heating unit 200. Then, by operating the motor, the mounting portion and the heating portion 200 rotate while maintaining the positional relationship around the drive shaft (rotation axis A), whereby the reaction vessel 100 rotates.

第1配置とは、本実施形態では、第1領域170が重力方向(重力が作用する方向)において第2領域180よりも下になる配置である。第1配置では、反応液150は、第1領域170に位置する状態となる。   In the present embodiment, the first arrangement is an arrangement in which the first region 170 is below the second region 180 in the direction of gravity (the direction in which gravity acts). In the first arrangement, the reaction solution 150 is located in the first region 170.

第2配置とは、本実施形態では、第2領域180が重力方向(重力が作用する方向)において第1領域170よりも下になる配置である。本実施形態では、第2配置においては、第3領域190が重力方向における流路160の最下部に位置する配置である。第2配置では、反応液150は、第3領域190に位置する状態となる。なお、駆動機構は、装着部に反応容器100が装着された場合に、反応容器100を回動させ、第1領域170および第2領域180が重力方向において交互に上下となるように切り換える。   In the present embodiment, the second arrangement is an arrangement in which the second region 180 is below the first region 170 in the direction of gravity (the direction in which gravity acts). In the present embodiment, the second arrangement is an arrangement in which the third region 190 is located at the lowermost part of the flow path 160 in the gravity direction. In the second arrangement, the reaction solution 150 is located in the third region 190. When the reaction vessel 100 is attached to the attachment portion, the drive mechanism rotates the reaction vessel 100 and switches the first region 170 and the second region 180 so as to be alternately up and down in the direction of gravity.

図2A〜図2Dは、上述したように、物質増幅装置1を用いてPCRを行う場合の動作を模式的に示した図である。詳細には、図2Aは、第1配置での反応容器100の状態を示す断面図である。図2Bは、第1配置から第2配置に向かう途中の反応容器100の状態を示す断面図である。図2Cは、第2配置での反応容器100の状態を示す断面図である。図2Dは、第2配置から第1配置に向かう途中の反応容器100の状態を示す断面図である。なお、図2A〜図2Dでは、矢印gの方向(図における下方向)が重力方向を示している。
図2A〜図2Dを参照して、物質増幅装置1を用いてPCRを行う場合の動作を説明する。
2A to 2D are diagrams schematically showing an operation in the case where PCR is performed using the substance amplifying apparatus 1 as described above. Specifically, FIG. 2A is a cross-sectional view showing a state of the reaction vessel 100 in the first arrangement. FIG. 2B is a cross-sectional view showing a state of the reaction vessel 100 on the way from the first arrangement to the second arrangement. FIG. 2C is a cross-sectional view showing a state of the reaction vessel 100 in the second arrangement. FIG. 2D is a cross-sectional view showing a state of the reaction vessel 100 on the way from the second arrangement toward the first arrangement. 2A to 2D, the direction of the arrow g (downward direction in the figure) indicates the direction of gravity.
With reference to FIG. 2A-FIG. 2D, operation | movement in the case of performing PCR using the substance amplification apparatus 1 is demonstrated.

PCRは、本実施形態では、反応液150に2段階の温度処理を繰り返し施すことにより、反応液150の中の核酸を増幅させる手法である。高温の処理においては熱変性(2本鎖DNAを1本鎖に変性(分離)すること)が行われる。そして、低温の処理においてはアニーリング(プライマーが1本鎖DNAに結合する反応)と伸長反応(DNAポリメラーゼを反応させてDNAの相補鎖が形成される反応)とが行われる。   In the present embodiment, PCR is a technique for amplifying nucleic acid in the reaction solution 150 by repeatedly performing two-stage temperature treatment on the reaction solution 150. In high-temperature treatment, heat denaturation (denaturation (separation) of double-stranded DNA into single strands) is performed. In the low-temperature treatment, annealing (reaction in which the primer binds to single-stranded DNA) and extension reaction (reaction in which a DNA polymerase is reacted to form a complementary strand of DNA) are performed.

PCRにおいて、熱変性を行う高温(第1温度)は、例えば約92℃〜97℃の間の温度に設定され、低温(第2温度)は、例えば約65℃〜72℃の間の温度で設定される。本実施形態では、第1温度は例えば95℃とし、第2温度は例えば70℃とする。   In PCR, a high temperature (first temperature) at which heat denaturation is performed is set to a temperature between about 92 ° C. and 97 ° C., for example, and a low temperature (second temperature) is set to a temperature between about 65 ° C. and 72 ° C. for example. Is set. In the present embodiment, the first temperature is, for example, 95 ° C., and the second temperature is, for example, 70 ° C.

第1加熱部210、第2加熱部220の温度は、温度センサーおよび制御部(いずれも図示省略)によって制御される。制御部は、駆動機構の動作を制御する。制御部は、駆動機構に対して第1配置と第2配置とを所定のサイクル時間で繰り返すように制御する。   The temperatures of the first heating unit 210 and the second heating unit 220 are controlled by a temperature sensor and a control unit (both not shown). The control unit controls the operation of the drive mechanism. The control unit controls the drive mechanism to repeat the first arrangement and the second arrangement at a predetermined cycle time.

制御部は、プロセッサーとして各種の演算処理を行うCPU(Central・Processing・Unit)等で構成される。また、制御部は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶装置を含んでいる。記憶装置には、上記各動作を制御するための各種プログラムやデータ等が記憶される記憶領域が設定されている。また、記憶装置には、CPUのための各種処理の処理中データ、処理結果等を一時的に記憶するワークエリアや、テンポラリーファイル等として機能する記憶領域や、その他各種の記憶領域が設定されている。   The control unit includes a CPU (Central Processing Unit) that performs various arithmetic processes as a processor. The control unit includes a storage device such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). In the storage device, a storage area for storing various programs and data for controlling each of the above operations is set. In addition, the storage device is set with a work area for temporarily storing data being processed and various processing results for the CPU, a storage area that functions as a temporary file, and other various storage areas. Yes.

PCRを行う場合の動作を具体的に説明する。
最初に、反応液150が封入された反応容器100を装着部に装着して固定する。その結果、図2Aに示すように、第1加熱部210は、第1領域170に相対する位置で反応容器100(第1壁110、第2壁120)に接する。第2加熱部220は、第2領域180に相対する位置で反応容器100(第1壁110、第2壁120)に接する。図2Aに示す状態が第1配置となる。
The operation when performing PCR will be specifically described.
First, the reaction container 100 in which the reaction solution 150 is sealed is attached and fixed to the attachment portion. As a result, as shown in FIG. 2A, the first heating unit 210 is in contact with the reaction vessel 100 (the first wall 110 and the second wall 120) at a position facing the first region 170. The second heating unit 220 is in contact with the reaction vessel 100 (the first wall 110 and the second wall 120) at a position facing the second region 180. The state shown in FIG. 2A is the first arrangement.

図2Aに示すように、第1配置において、反応液150は第1領域170に位置する状態となる。反応液150が第1領域170に位置する状態で、第1加熱部210および第2加熱部220を所定の温度に加熱する。詳細には、第1加熱部210を第1温度に加熱し、第2加熱部220を第2温度に加熱する。本実施形態では、第1温度は高温に対応し、第2温度は低温に対応している。   As shown in FIG. 2A, in the first arrangement, the reaction liquid 150 is in a state located in the first region 170. In a state where the reaction liquid 150 is positioned in the first region 170, the first heating unit 210 and the second heating unit 220 are heated to a predetermined temperature. Specifically, the first heating unit 210 is heated to the first temperature, and the second heating unit 220 is heated to the second temperature. In the present embodiment, the first temperature corresponds to a high temperature, and the second temperature corresponds to a low temperature.

この状態で、第1熱印加部211は、反応容器100の第1領域170を第1温度に加熱する。本実施形態では、反応液150は、反応容器100の相対する第1内壁110aと第2内壁120aの両方に接触する状態となっている。そのため、第1配置では、第1温度が反応液150に高速で伝わる。従って、反応液150に対して第1温度における反応となる熱変性が行われる。   In this state, the first heat application unit 211 heats the first region 170 of the reaction vessel 100 to the first temperature. In the present embodiment, the reaction liquid 150 is in contact with both the first inner wall 110a and the second inner wall 120a facing each other of the reaction vessel 100. Therefore, in the first arrangement, the first temperature is transmitted to the reaction solution 150 at a high speed. Therefore, heat denaturation is performed on the reaction solution 150 to be a reaction at the first temperature.

なお、この時、第2領域180では、第2熱印加部221が反応容器100を第2温度に加熱する。また、第3領域190では、物質増幅装置1の内部温度(本実施形態では仮に大気温度とする)となっている。これにより、第1領域170から第2領域180、および第2領域180から第3領域190の間には、第1温度、第2温度、大気温度との間で温度が漸次変化する温度勾配が形成される。   At this time, in the second region 180, the second heat application unit 221 heats the reaction vessel 100 to the second temperature. Moreover, in the 3rd area | region 190, it is the internal temperature of the substance amplification apparatus 1 (it is temporarily set as atmospheric temperature in this embodiment). Thereby, a temperature gradient in which the temperature gradually changes between the first temperature, the second temperature, and the atmospheric temperature is generated between the first region 170 and the second region 180 and between the second region 180 and the third region 190. It is formed.

次に、駆動機構により、反応容器100および加熱部200の配置を第1配置から第2配置へ切り換える。具体的には、第1配置から第2配置に切り換える場合、180°回転させることで行う。なお、第1配置から第2配置へ切り換える場合、第1配置での第1熱印加部211と第2熱印加部221との位置関係は維持した状態で行われる。   Next, the arrangement of the reaction vessel 100 and the heating unit 200 is switched from the first arrangement to the second arrangement by the drive mechanism. Specifically, when switching from the first arrangement to the second arrangement, the rotation is performed by 180 °. Note that when switching from the first arrangement to the second arrangement, the positional relationship between the first heat application unit 211 and the second heat application unit 221 in the first arrangement is maintained.

図2Bに示すように、駆動機構は回動軸Aを中心として回動する。図2Aから図2Bに示すように、反応容器100が回動した場合、反応液150は、重力により、第1領域170から第2領域180を通過して、第3領域190に向かう。   As shown in FIG. 2B, the drive mechanism rotates about the rotation axis A. As shown in FIGS. 2A to 2B, when the reaction vessel 100 rotates, the reaction solution 150 passes from the first region 170 through the second region 180 toward the third region 190 by gravity.

この時、第1領域170で反応液150は、熱変性が行われる第1温度に近い温度となっている。そして、回動することにより、反応液150は第2領域180を通過することで第2温度の影響を受けて温度を下げる。そして、図2Cに示すように、第2配置となった場合、反応液150は、第3領域190に位置し、大気温度の影響により、迅速に温度を低下させる。   At this time, the reaction solution 150 in the first region 170 is close to the first temperature at which heat denaturation is performed. Then, by rotating, the reaction solution 150 passes through the second region 180 and is affected by the second temperature to lower the temperature. Then, as shown in FIG. 2C, when the second arrangement is adopted, the reaction solution 150 is located in the third region 190, and rapidly decreases the temperature due to the influence of the atmospheric temperature.

次に、駆動機構により、第2配置から第1配置(図2A)に切り換える。具体的には、第2配置から第1配置に切り換える場合、第1配置から第2配置に切り換えた回転方向とは反対方向に180°回転させることで行う。図2Cから図2Dに示すように、反応容器100が回動した場合、反応液150は、重力により、第3領域190から第2領域180を通過して、第1領域170に向かう。   Next, the drive mechanism switches from the second arrangement to the first arrangement (FIG. 2A). Specifically, when switching from the second arrangement to the first arrangement, it is performed by rotating 180 ° in the direction opposite to the rotation direction switched from the first arrangement to the second arrangement. As shown in FIGS. 2C to 2D, when the reaction vessel 100 rotates, the reaction solution 150 passes from the third region 190 through the second region 180 toward the first region 170 by gravity.

この時、第3領域190で、反応液150は温度を低下させおり、反応容器100が回動することにより、反応液150は第2領域180で第2温度の影響を受けることにより第2温度に近い温度となる。そして、第1配置(図2A)となった場合、反応液150は、第2温度から第1温度に加熱される。この場合、第2領域180から第1領域170に移動する間において、反応液150に対して第2温度における反応となるアニーリング・伸長反応が行われる。
なお、第1配置となった場合以降は、上述した動作が繰り返される。
At this time, the temperature of the reaction liquid 150 is decreased in the third region 190, and the reaction liquid 150 is affected by the second temperature in the second region 180 due to the rotation of the reaction vessel 100. The temperature is close to. And when it becomes 1st arrangement | positioning (FIG. 2A), the reaction liquid 150 is heated from 2nd temperature to 1st temperature. In this case, during the movement from the second region 180 to the first region 170, the reaction solution 150 undergoes an annealing / elongation reaction that is a reaction at the second temperature.
In addition, after the case where it becomes the 1st arrangement | positioning, the operation | movement mentioned above is repeated.

なお、アニーリング・伸長反応は、反応液150がアニーリングおよび伸長反応に適した温度となった場合には、第2領域180から第1領域170に移動する途中以外の流路160でも行われる。   Note that the annealing / elongation reaction is also performed in the flow path 160 other than in the course of moving from the second region 180 to the first region 170 when the reaction solution 150 reaches a temperature suitable for the annealing and extension reaction.

本実施形態の物質増幅装置1は、第1配置から第2配置に切り換え、第2配置から第1配置に切り換える迄を1サイクルとして約2秒で行うと共に、必要なサイクル数(例えば40サイクル)となるまで繰り返し行う。   The substance amplifying apparatus 1 of the present embodiment is switched from the first arrangement to the second arrangement, and is performed in about 2 seconds from the second arrangement to the first arrangement in about 2 seconds, and the necessary number of cycles (for example, 40 cycles). Repeat until

上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)本実施形態の物質増幅装置1によれば、流路160の一端部に第1領域170が配置され、他端部に第3領域190が配置され、第1領域170と第3領域190との間の部位に第2領域180が配置される。そして、第1加熱部210で第1領域170を第1温度(熱変性が行われる温度)に制御する。また、第2加熱部220で第2領域180を第1温度より低い第2温度(アニーリング・伸長反応が行われる温度)に制御する。なお、第3領域190は、大気温度と接している。そして、駆動機構により、第1領域170、第2領域180、および第3領域190の間で反応液150を移動させる。
この構成により、反応液150は、第1領域170から第2領域180を通過して第3領域190に移動する。また、第3領域190に移動した反応液150は、第2領域180を通過して第1領域170に移動する。このため、第1領域170で第1温度に近い温度に加熱されていた反応液150は、第2領域180を通過し、第2温度より低い大気温度と接する第3領域190に移動することにより、迅速に温度を低下させることができる。そして、温度を低下させた反応液150は、第3領域190から第2領域180に移動し、第2領域180から第1領域170に移動することで第2温度から第1温度で加熱される。
これにより、第1温度に近い温度に加熱されていた反応液150は、第1領域170で熱変性が行われる。また、反応液150は、第2領域180から第1領域170に移動する間でアニーリング・伸長反応が行われる。
従って、反応液150の温度を、熱変性が行われる温度(第1領域170での第1温度)からアニーリング・伸長反応が行われる温度(第2領域180での第2温度)に変化させる際、温度変化を迅速に行うことが可能な物質増幅装置1を実現することができる。また、物質増幅装置1のヒートサイクルの速度を向上させることができる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) According to the substance amplifying device 1 of the present embodiment, the first region 170 is disposed at one end of the flow channel 160, the third region 190 is disposed at the other end, and the first region 170 and the third region The second region 180 is disposed at a position between the first region 190 and the second region 180. Then, the first heating unit 210 controls the first region 170 to the first temperature (temperature at which heat denaturation is performed). Further, the second heating unit 220 controls the second region 180 to a second temperature lower than the first temperature (a temperature at which the annealing / elongation reaction is performed). Note that the third region 190 is in contact with the atmospheric temperature. Then, the reaction solution 150 is moved between the first region 170, the second region 180, and the third region 190 by the driving mechanism.
With this configuration, the reaction solution 150 moves from the first region 170 through the second region 180 to the third region 190. In addition, the reaction liquid 150 that has moved to the third region 190 passes through the second region 180 and moves to the first region 170. For this reason, the reaction liquid 150 heated to a temperature close to the first temperature in the first region 170 passes through the second region 180 and moves to the third region 190 that is in contact with the atmospheric temperature lower than the second temperature. Can quickly reduce the temperature. Then, the reaction liquid 150 whose temperature has been lowered moves from the third region 190 to the second region 180, and moves from the second region 180 to the first region 170, thereby being heated from the second temperature to the first temperature. .
Thus, the reaction solution 150 that has been heated to a temperature close to the first temperature is thermally denatured in the first region 170. The reaction solution 150 undergoes an annealing / elongation reaction while moving from the second region 180 to the first region 170.
Therefore, when the temperature of the reaction solution 150 is changed from the temperature at which thermal denaturation is performed (first temperature in the first region 170) to the temperature at which annealing / extension reaction is performed (second temperature in the second region 180). Thus, the substance amplifying apparatus 1 capable of rapidly changing the temperature can be realized. Moreover, the speed of the heat cycle of the substance amplifying apparatus 1 can be improved.

(2)本実施形態の物質増幅装置1によれば、反応容器100に反応液150が配置された場合に、反応液150が相対する内壁(第1内壁110aと第2内壁120a)の両方に接触する距離に設定されることにより、第1加熱部210、第2加熱部220の熱が反応容器100を介して反応液150に伝わりやすくなる。また、反応液150の熱が第1加熱部210、第2加熱部220に伝わりやすくなる。これにより、反応液150を効率的に所定の温度に変化させることができる。   (2) According to the substance amplifying apparatus 1 of the present embodiment, when the reaction solution 150 is disposed in the reaction vessel 100, both the inner walls (the first inner wall 110a and the second inner wall 120a) with which the reaction solution 150 is opposed are disposed. By setting the contact distance, the heat of the first heating unit 210 and the second heating unit 220 is easily transmitted to the reaction liquid 150 through the reaction vessel 100. Further, the heat of the reaction liquid 150 is easily transmitted to the first heating unit 210 and the second heating unit 220. Thereby, the reaction liquid 150 can be efficiently changed to a predetermined temperature.

(3)本実施形態の物質増幅装置1によれば、駆動機構により、重力方向において第1領域170が第2領域180より下になる第1の配置と、重力方向において第2領域180が第1領域170より下になる第2の配置とを切換える。このように重力を利用することで、核酸を増幅するための、熱変性、アニーリングおよび伸長に要する時間を短縮することができる。   (3) According to the substance amplifying device 1 of the present embodiment, the driving mechanism causes the first arrangement in which the first region 170 is below the second region 180 in the direction of gravity and the second region 180 in the direction of gravity to The second arrangement below the first area 170 is switched. By using gravity in this way, the time required for heat denaturation, annealing and extension for amplifying nucleic acids can be shortened.

〔第2実施形態〕
本実施形態の物質増幅装置2は、反応容器100(流路160)における第1領域170、第2領域180、第3領域190の並び方が、第1実施形態と異なっている。その他の構成は第1実施形態と同様となる。同様の構成には同様の符号を付記する。
[Second Embodiment]
The substance amplifying device 2 of the present embodiment is different from the first embodiment in the arrangement of the first region 170, the second region 180, and the third region 190 in the reaction vessel 100 (channel 160). Other configurations are the same as those in the first embodiment. Similar components are denoted by similar reference numerals.

図3A〜図3Dは、本実施形態に係る物質増幅装置2を用いてPCRを行う場合の動作を模式的に示した図である。詳細には、図3Aは、第1配置での反応容器100の状態を示す断面図である。図3Bは、第1配置から第2配置に向かう途中の反応容器100の状態を示す断面図である。図3Cは、第2配置での反応容器100の状態を示す断面図である。図3Dは、第2配置から第1配置に向かう途中の反応容器100の状態を示す断面図である。なお、図3A〜図3Dでは、矢印gの方向(図における下方向)が重力方向を示している。
図3A〜図3Dを参照して、本実施形態の反応容器100と加熱部200との位置関係を説明する。
3A to 3D are diagrams schematically showing an operation when performing PCR using the substance amplifying apparatus 2 according to the present embodiment. Specifically, FIG. 3A is a cross-sectional view showing the state of the reaction vessel 100 in the first arrangement. FIG. 3B is a cross-sectional view showing the state of the reaction vessel 100 on the way from the first arrangement to the second arrangement. FIG. 3C is a cross-sectional view showing a state of the reaction vessel 100 in the second arrangement. FIG. 3D is a cross-sectional view showing a state of the reaction vessel 100 on the way from the second arrangement toward the first arrangement. 3A to 3D, the direction of the arrow g (downward direction in the figure) indicates the direction of gravity.
With reference to FIG. 3A-FIG. 3D, the positional relationship of the reaction container 100 and the heating part 200 of this embodiment is demonstrated.

図3Aに示すように、反応容器100は、第1実施形態の反応容器100と同様である。異なるのは、第2領域180と第3領域190の位置となる。反応容器100において、流路160の一端部に配置される領域を第1領域170とする。なお、第1実施形態と同様に、反応容器100を装着部(図示省略)に装着した場合、第1領域170に相対して第1加熱部210が配置されている。詳細には、反応容器100を装着部に装着した場合、一対の第1熱印加部211が第1領域170の第1壁110と第2壁120とにそれぞれ当接するように配置されている。そして、熱サイクル動作時には、第1熱印加部211は、第1壁110と第2壁120とを第1温度で加熱する。   As shown in FIG. 3A, the reaction vessel 100 is the same as the reaction vessel 100 of the first embodiment. The difference is the positions of the second region 180 and the third region 190. In the reaction vessel 100, a region disposed at one end of the flow channel 160 is referred to as a first region 170. As in the first embodiment, when the reaction vessel 100 is attached to an attachment part (not shown), the first heating part 210 is disposed relative to the first region 170. Specifically, when the reaction container 100 is attached to the attachment portion, the pair of first heat application portions 211 are disposed so as to abut on the first wall 110 and the second wall 120 of the first region 170, respectively. During the heat cycle operation, the first heat application unit 211 heats the first wall 110 and the second wall 120 at the first temperature.

図3Aに示すように、本実施形態では、反応容器100(流路160)の一端部とは反対方向の他端部に配置される領域が第2領域180となる。なお、第1実施形態と同様に、反応容器100を装着部(図示省略)に装着した場合、第2領域180に相対して第2加熱部220が配置されている。詳細には、反応容器100を装着部に装着した場合、一対の第2熱印加部221が第2領域180の第1壁110と第2壁120とにそれぞれ当接するように配置されている。そして、熱サイクル動作時には、第2熱印加部221は、第1壁110と第2壁120とを第2温度で加熱する。   As shown in FIG. 3A, in the present embodiment, a region disposed at the other end portion in the direction opposite to the one end portion of the reaction vessel 100 (flow channel 160) is the second region 180. Similar to the first embodiment, when the reaction vessel 100 is attached to an attachment part (not shown), the second heating part 220 is disposed relative to the second region 180. Specifically, when the reaction container 100 is attached to the attachment portion, the pair of second heat application portions 221 are disposed so as to contact the first wall 110 and the second wall 120 of the second region 180, respectively. During the heat cycle operation, the second heat application unit 221 heats the first wall 110 and the second wall 120 at the second temperature.

図3Aに示すように、本実施形態では、第1領域170と第2領域180との間に配置される領域が第3領域190となる。なお、第1実施形態と同様に、第3領域190に相対する位置には、加熱部200は配置されていない。言い換えると、第3領域190は大気と接しており、室温、または物質増幅装置2の内部温度となっている。   As shown in FIG. 3A, in the present embodiment, a region arranged between the first region 170 and the second region 180 is the third region 190. In addition, the heating part 200 is not arrange | positioned in the position facing the 3rd area | region 190 similarly to 1st Embodiment. In other words, the third region 190 is in contact with the atmosphere and is at room temperature or the internal temperature of the substance amplifying device 2.

物質増幅装置2は、第1実施形態と同様に、駆動機構(図示省略)が備えられている。駆動機構は、第1領域170、第2領域180、および第3領域190の間で反応液150を移動させる機構である。また、駆動機構は、装着部と加熱部200(第1加熱部210、第2加熱部220)とを第1配置と第2配置とに切換えることで、反応容器100を第1配置と第2配置とに切換える機構である。駆動機構の概構成の説明は省略する。   The material amplification device 2 is provided with a drive mechanism (not shown) as in the first embodiment. The drive mechanism is a mechanism that moves the reaction liquid 150 between the first region 170, the second region 180, and the third region 190. Further, the drive mechanism switches the mounting unit and the heating unit 200 (the first heating unit 210 and the second heating unit 220) between the first arrangement and the second arrangement, whereby the reaction vessel 100 is arranged in the first arrangement and the second arrangement. It is a mechanism that switches between arrangements. A description of the general configuration of the drive mechanism is omitted.

第1配置は、第1実施形態と同様であり、第1領域170が、第2領域180よりも重力方向(重力が作用する方向)で下となる配置である。第1配置では、反応液150は、第1領域170に位置する状態となる。   The first arrangement is the same as in the first embodiment, and the first area 170 is lower than the second area 180 in the direction of gravity (the direction in which gravity acts). In the first arrangement, the reaction solution 150 is located in the first region 170.

第2配置は、本実施形態では、第2領域180が、第1領域170よりも重力方向(重力が作用する方向)で下となる配置である。第2配置では、反応液150は、第2領域180に位置する状態となる。なお、駆動機構は、装着部に反応容器100が装着された場合に、反応容器100を回動させ、第1領域170および第2領域180が重力方向において交互に上下となるように切り換える。   In the present embodiment, the second arrangement is an arrangement in which the second region 180 is lower than the first region 170 in the direction of gravity (the direction in which gravity acts). In the second arrangement, the reaction solution 150 is located in the second region 180. When the reaction vessel 100 is attached to the attachment portion, the drive mechanism rotates the reaction vessel 100 and switches the first region 170 and the second region 180 so as to be alternately up and down in the direction of gravity.

図3A〜図3Dを参照して、物質増幅装置2を用いてPCRを行う場合の動作を説明する。PCRにおいて、第1実施形態と同様に、第1温度は例えば95℃とし、第2温度は例えば70℃とする。   With reference to FIG. 3A-FIG. 3D, operation | movement in the case of performing PCR using the substance amplification apparatus 2 is demonstrated. In PCR, as in the first embodiment, the first temperature is, for example, 95 ° C., and the second temperature is, for example, 70 ° C.

最初に、反応液150が封入された反応容器100を装着部に装着して固定する。その結果、図3Aに示すように、第1加熱部210は、第1領域170に相対する位置で反応容器100(第1壁110、第2壁120)に接する。第2加熱部220は、第2領域180に相対する位置で反応容器100(第1壁110、第2壁120)に接する。図3Aに示す状態が第1配置となる。   First, the reaction container 100 in which the reaction solution 150 is sealed is attached and fixed to the attachment portion. As a result, as shown in FIG. 3A, the first heating unit 210 is in contact with the reaction vessel 100 (the first wall 110 and the second wall 120) at a position facing the first region 170. The second heating unit 220 is in contact with the reaction vessel 100 (the first wall 110 and the second wall 120) at a position facing the second region 180. The state shown in FIG. 3A is the first arrangement.

図3Aに示すように、第1配置において、反応液150は第1領域170に位置する状態となる。反応液150が第1領域170に位置する状態で、第1加熱部210および第2加熱部220を所定の温度に加熱する。詳細には、第1加熱部210を第1温度に加熱し、第2加熱部220を第2温度に加熱する。本実施形態では、第1温度は高温に対応し、第2温度は低温に対応している。   As shown in FIG. 3A, in the first arrangement, the reaction liquid 150 is in a state located in the first region 170. In a state where the reaction liquid 150 is positioned in the first region 170, the first heating unit 210 and the second heating unit 220 are heated to a predetermined temperature. Specifically, the first heating unit 210 is heated to the first temperature, and the second heating unit 220 is heated to the second temperature. In the present embodiment, the first temperature corresponds to a high temperature, and the second temperature corresponds to a low temperature.

この状態で、第1熱印加部211は、反応容器100の第1領域170を第1温度に加熱する。本実施形態では、反応液150は、反応容器100の相対する第1内壁110aと第2内壁120aの両方に接触する状態となっている。そのため、第1配置では、第1温度が反応液150に高速で伝わる。従って、反応液150に対して第1温度における反応となる熱変性が行われる。   In this state, the first heat application unit 211 heats the first region 170 of the reaction vessel 100 to the first temperature. In the present embodiment, the reaction liquid 150 is in contact with both the first inner wall 110a and the second inner wall 120a facing each other of the reaction vessel 100. Therefore, in the first arrangement, the first temperature is transmitted to the reaction solution 150 at a high speed. Therefore, heat denaturation is performed on the reaction solution 150 to be a reaction at the first temperature.

なお、この時、第2領域180では、第2熱印加部221が反応容器100を第2温度に加熱する。また、第3領域190では、物質増幅装置2の内部温度(本実施形態では仮に大気温度とする)となっている。これにより、第1領域170から第3領域190、および第3領域190から第2領域180の間には、第1温度、大気温度、第2温度との間で温度が漸次変化する温度勾配が形成される。   At this time, in the second region 180, the second heat application unit 221 heats the reaction vessel 100 to the second temperature. Moreover, in the 3rd area | region 190, it is the internal temperature of the substance amplification apparatus 2 (it is temporarily set as atmospheric temperature in this embodiment). As a result, a temperature gradient in which the temperature gradually changes between the first temperature, the atmospheric temperature, and the second temperature is generated between the first region 170 and the third region 190 and between the third region 190 and the second region 180. It is formed.

次に、駆動機構により、反応容器100および加熱部200の配置を第1配置から第2配置へ切り換える。具体的には、第1配置から第2配置に切り換える場合、180°回転させることで行う。なお、第1配置から第2配置へ切り換える場合、第1配置での第1熱印加部211と第2熱印加部221との位置関係は維持した状態で行われる。   Next, the arrangement of the reaction vessel 100 and the heating unit 200 is switched from the first arrangement to the second arrangement by the drive mechanism. Specifically, when switching from the first arrangement to the second arrangement, the rotation is performed by 180 °. Note that when switching from the first arrangement to the second arrangement, the positional relationship between the first heat application unit 211 and the second heat application unit 221 in the first arrangement is maintained.

図3Bに示すように、駆動機構は回動軸Aを中心として回動する。図3Aから図3Bに示すように、反応容器100が回動した場合、反応液150は、重力により、第1領域170から第3領域190を通過して、第2領域180に向かう。   As shown in FIG. 3B, the drive mechanism rotates about the rotation axis A. As shown in FIGS. 3A to 3B, when the reaction vessel 100 rotates, the reaction solution 150 passes from the first region 170 through the third region 190 toward the second region 180 by gravity.

この時、第1領域170で反応液150は、熱変性が行われる第1温度に近い温度となっている。そして、回動することにより、反応液150は、第3領域190を通ることで大気温度の影響を受けて迅速に温度を低下させる。そして、図3Cに示すように、第2配置となった場合、反応液150は、第2領域180に位置し、第2温度の影響を受けることにより第2温度に近い温度となる。そして、反応液150に対して第2温度における反応となるアニーリングが行われる。   At this time, the reaction solution 150 in the first region 170 is close to the first temperature at which heat denaturation is performed. And by rotating, the reaction liquid 150 passes through the 3rd area | region 190, receives the influence of atmospheric temperature, and falls temperature rapidly. And as shown to FIG. 3C, when it becomes 2nd arrangement | positioning, the reaction liquid 150 is located in the 2nd area | region 180, and becomes the temperature close | similar to 2nd temperature by receiving to the influence of 2nd temperature. Then, annealing that is a reaction at the second temperature is performed on the reaction solution 150.

次に、駆動機構により、第2配置から第1配置(図3A)に切り換える。具体的には、第2配置から第1配置に切り換える場合、第1配置から第2配置に切り換えた回転方向とは反対方向に180°回転させることで行う。図3Cから図3Dに示すように、反応容器100が回動した場合、反応液150は、重力により、第2領域180から第3領域190を通過して、第1領域170に向かう。   Next, the drive mechanism switches from the second arrangement to the first arrangement (FIG. 3A). Specifically, when switching from the second arrangement to the first arrangement, it is performed by rotating 180 ° in the direction opposite to the rotation direction switched from the first arrangement to the second arrangement. As shown in FIGS. 3C to 3D, when the reaction vessel 100 rotates, the reaction solution 150 passes from the second region 180 through the third region 190 to the first region 170 by gravity.

この時、第3領域190で、反応液150は温度を低下させる。そして、反応容器100が回動することにより、第1配置(図3A)となった場合、反応液150は、低下した温度から第1温度に加熱される。この場合、第3領域190から第1領域170に移動する間において、反応液150に対して第2温度における反応となる伸長反応が行われる。
なお、第1配置となった場合以降は、上述した動作が繰り返される。
At this time, the temperature of the reaction solution 150 is decreased in the third region 190. Then, when the reaction container 100 is rotated to be in the first arrangement (FIG. 3A), the reaction solution 150 is heated from the lowered temperature to the first temperature. In this case, during the movement from the third region 190 to the first region 170, an extension reaction that is a reaction at the second temperature is performed on the reaction solution 150.
In addition, after the case where it becomes the 1st arrangement | positioning, the operation | movement mentioned above is repeated.

なお、アニーリング・伸長反応は、反応液150がアニーリングおよび伸長反応に適した温度となった場合には、第2領域180や、第3領域190から第1領域170に移動する途中以外の流路160でも行われる。   In the annealing / elongation reaction, when the reaction solution 150 reaches a temperature suitable for the annealing and extension reaction, the flow path is not in the middle of moving to the second region 180 or the third region 190 to the first region 170. 160 is also performed.

上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)本実施形態の物質増幅装置2によれば、流路160の一端部に第1領域170が配置され、他端部に第2領域180が配置され、第1領域170と第2領域180との間の部位に第3領域190が配置される。そして、第1加熱部210で第1領域170を第1温度(熱変性が行われる温度)に制御する。また、第2加熱部220で第2領域180を第1温度より低い第2温度(アニーリング・伸長反応が行われる温度)に制御する。なお、第3領域190は、大気温度と接している。そして、駆動機構により、第1領域170、第2領域180、および第3領域190の間で反応液150を移動させる。
この構成により、反応液150は、第1領域170から第3領域190を通過して第2領域180に移動する。また、第2領域180に移動した反応液150は、第3領域190を通過して第1領域170に移動する。このため、第1領域170で第1温度に近い温度に加熱されていた反応液150は、第2温度より低い大気温度と接する第3領域190を通過することにより、迅速に温度を低下させることができる。そして、温度を低下させた反応液150は、第3領域190から第2領域180に移動して第2温度で加熱される。
これにより、第1温度に近い温度に加熱されていた反応液150は、第1領域170で熱変性が行われる。また、反応液150は、第3領域190で温度を低下させ、第2領域180において第2温度で加熱されてアニーリング・伸長反応が行われる。また、第2領域180から第3領域190を通過して第1領域170に移動する際にもアニーリング・伸長反応が行われる。
従って、反応液150の温度を、熱変性が行われる温度からアニーリング・伸長反応が行われる温度に変化させる際、温度変化を迅速に行うことが可能な物質増幅装置2を実現することができる。また、物質増幅装置2のヒートサイクルの速度を向上させることができる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) According to the substance amplifying device 2 of the present embodiment, the first region 170 is disposed at one end of the flow channel 160, the second region 180 is disposed at the other end, and the first region 170 and the second region The third region 190 is disposed at a position between the first region 190 and the third region 190. Then, the first heating unit 210 controls the first region 170 to the first temperature (temperature at which heat denaturation is performed). Further, the second heating unit 220 controls the second region 180 to a second temperature lower than the first temperature (a temperature at which the annealing / elongation reaction is performed). Note that the third region 190 is in contact with the atmospheric temperature. Then, the reaction solution 150 is moved between the first region 170, the second region 180, and the third region 190 by the driving mechanism.
With this configuration, the reaction solution 150 moves from the first region 170 through the third region 190 to the second region 180. In addition, the reaction liquid 150 that has moved to the second region 180 passes through the third region 190 and moves to the first region 170. For this reason, the reaction liquid 150 that has been heated to a temperature close to the first temperature in the first region 170 passes through the third region 190 that is in contact with the atmospheric temperature lower than the second temperature, thereby quickly reducing the temperature. Can do. Then, the reaction liquid 150 whose temperature has been lowered moves from the third region 190 to the second region 180 and is heated at the second temperature.
Thus, the reaction solution 150 that has been heated to a temperature close to the first temperature is thermally denatured in the first region 170. In addition, the temperature of the reaction solution 150 is decreased in the third region 190 and heated at the second temperature in the second region 180 to perform an annealing / elongation reaction. The annealing / elongation reaction is also performed when moving from the second region 180 to the first region 170 through the third region 190.
Therefore, when the temperature of the reaction solution 150 is changed from the temperature at which heat denaturation is performed to the temperature at which annealing / extension reaction is performed, the substance amplifying device 2 capable of quickly changing the temperature can be realized. Moreover, the speed of the heat cycle of the substance amplifying apparatus 2 can be improved.

〔第3実施形態〕
本実施形態の物質増幅装置3は、反応容器100Aの形状が第1実施形態の反応容器100と異なっている。本実施形態の反応容器100A(流路160A)における第1領域170、第2領域180、第3領域190の並び方が、第1実施形態とは異なっているが、第2実施形態とは略同様となる。その他の構成は第1実施形態と同様となる。
[Third Embodiment]
In the substance amplifying apparatus 3 of the present embodiment, the shape of the reaction vessel 100A is different from the reaction vessel 100 of the first embodiment. The arrangement of the first region 170, the second region 180, and the third region 190 in the reaction vessel 100A (channel 160A) of the present embodiment is different from that of the first embodiment, but is substantially the same as the second embodiment. It becomes. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

図4A〜図4Cは、本実施形態に係る物質増幅装置3の反応容器100Aと加熱部200との形状および位置関係を示す図である。詳細には、図4Aは、反応容器100Aの斜視図である。図4Bは、反応容器100Aと加熱部200とを示す平面図である。なお、図4Bは、透視図として図示している。図4Cは、反応容器100Aと加熱部200との概断面図である。なお、図4Cは、反応容器100AをL字状に切断して、屈曲部140を反応容器100Aの短手方向から見た概断面図としている。図4A〜図4Cを参照して、本実施形態の反応容器100Aと加熱部200との形状および位置関係を説明する。   4A to 4C are diagrams showing the shape and positional relationship between the reaction vessel 100A and the heating unit 200 of the substance amplification device 3 according to this embodiment. Specifically, FIG. 4A is a perspective view of the reaction vessel 100A. FIG. 4B is a plan view showing the reaction vessel 100 </ b> A and the heating unit 200. 4B is shown as a perspective view. FIG. 4C is a schematic cross-sectional view of the reaction vessel 100 </ b> A and the heating unit 200. FIG. 4C is a schematic cross-sectional view of the reaction vessel 100A cut into an L shape and the bent portion 140 viewed from the short direction of the reaction vessel 100A. With reference to FIG. 4A-FIG. 4C, the shape and positional relationship of 100 A of reaction containers and the heating part 200 of this embodiment are demonstrated.

反応容器100Aは、概ねL字状の偏平な袋状に形成されている。反応容器100Aは、L字状の第1壁110Aと、第1壁110Aに相対する第2壁120Aと、第1壁110Aと第2壁120Aとを所定の厚さで接続する第3壁130Aとで構成されている。そして、反応容器100Aの内部において、第1流路161と第2流路162とが屈曲部140を介して接続されて流路160Aを構成している。反応容器100Aに封入された反応液150は、この流路160Aを移動する。   The reaction vessel 100A is formed in a generally L-shaped flat bag shape. The reaction vessel 100A includes an L-shaped first wall 110A, a second wall 120A facing the first wall 110A, and a third wall 130A connecting the first wall 110A and the second wall 120A with a predetermined thickness. It consists of and. In the reaction vessel 100A, the first flow path 161 and the second flow path 162 are connected via the bent portion 140 to form the flow path 160A. The reaction liquid 150 sealed in the reaction vessel 100A moves through the flow path 160A.

図4A〜図4Cに示すように、反応容器100Aにおいて、流路160Aの端部(第1流路161側の端部)に配置される領域を第1領域170とする。なお、第1実施形態と同様に、反応容器100を装着部(図示省略)に装着した場合、第1領域170に相対して第1加熱部210が配置されている。詳細には、反応容器100Aを装着部に装着した場合、一対の第1熱印加部211が第1領域170の第1壁110Aと第2壁120Aとにそれぞれ当接するように配置されている。そして、熱サイクル動作時には、第1熱印加部211は、第1壁110Aと第2壁120Aとを第1温度で加熱する。   As shown in FIGS. 4A to 4C, in the reaction vessel 100 </ b> A, a region disposed at the end of the flow channel 160 </ b> A (end on the first flow channel 161 side) is defined as a first region 170. As in the first embodiment, when the reaction vessel 100 is attached to an attachment part (not shown), the first heating part 210 is disposed relative to the first region 170. Specifically, when the reaction container 100A is attached to the attachment portion, the pair of first heat application portions 211 are arranged so as to contact the first wall 110A and the second wall 120A of the first region 170, respectively. During the heat cycle operation, the first heat application unit 211 heats the first wall 110A and the second wall 120A at the first temperature.

図4A〜図4Cに示すように、反応容器100Aにおいて、流路160Aの端部(第2流路162側の端部)に配置される領域を第2領域180とする。なお、第1実施形態と同様に、反応容器100Aを装着部(図示省略)に装着した場合、第2領域180に相対して第2加熱部220が配置されている。詳細には、反応容器100Aを装着部に装着した場合、一対の第2熱印加部221が第2領域180の第1壁110Aと第2壁120Aとにそれぞれ当接するように配置されている。そして、熱サイクル動作時には、第2熱印加部221は、第1壁110Aと第2壁120Aとを第2温度で加熱する。   As shown in FIGS. 4A to 4C, in the reaction vessel 100 </ b> A, a region disposed at the end of the flow channel 160 </ b> A (end on the second flow channel 162 side) is defined as a second region 180. Similar to the first embodiment, when the reaction vessel 100 </ b> A is attached to an attachment part (not shown), the second heating part 220 is disposed opposite to the second region 180. Specifically, when the reaction vessel 100A is attached to the attachment portion, the pair of second heat application portions 221 are disposed so as to contact the first wall 110A and the second wall 120A of the second region 180, respectively. During the heat cycle operation, the second heat application unit 221 heats the first wall 110A and the second wall 120A at the second temperature.

図4A〜図4Cに示すように、流路160Aの屈曲部140に配置される領域を第3領域190とする。なお、第1実施形態と同様に、反応容器100Aを装着部(図示省略)に装着した場合、第3領域190に相対する位置には、加熱部200は配置されていない。言い換えると、第3領域190は大気と接しており、室温、または物質増幅装置3の内部温度となっている。   As shown in FIGS. 4A to 4C, a region disposed in the bent portion 140 of the flow path 160 </ b> A is a third region 190. As in the first embodiment, when the reaction vessel 100A is mounted on a mounting portion (not shown), the heating unit 200 is not disposed at a position facing the third region 190. In other words, the third region 190 is in contact with the atmosphere and is at room temperature or the internal temperature of the substance amplifying device 3.

物質増幅装置3は、第1実施形態と同様に、駆動機構(図示省略)が備えられている。駆動機構は、第1領域170、第2領域180、および第3領域190の間で反応液150を移動させる機構である。また、駆動機構は、反応容器100Aと加熱部200(第1加熱部210、第2加熱部220)とを第1配置と第2配置とに切換える機構である。駆動機構の概構成の説明は省略する。   The substance amplifying device 3 is provided with a drive mechanism (not shown) as in the first embodiment. The drive mechanism is a mechanism that moves the reaction liquid 150 between the first region 170, the second region 180, and the third region 190. The drive mechanism is a mechanism that switches the reaction vessel 100A and the heating unit 200 (the first heating unit 210 and the second heating unit 220) between the first arrangement and the second arrangement. A description of the general configuration of the drive mechanism is omitted.

第1配置は、第1領域170が、第2領域180および第3領域190よりも重力方向で下となる配置である。第1配置では、反応液150は、第1領域170に位置する状態となる。   The first arrangement is an arrangement in which the first area 170 is lower in the direction of gravity than the second area 180 and the third area 190. In the first arrangement, the reaction solution 150 is located in the first region 170.

第2配置は、本実施形態では、第2領域180が、第1領域170および第3領域190よりも重力方向で下となる配置である。第2配置では、反応液150は、第2領域180に位置する状態となる。なお、駆動機構は、装着部に反応容器100が装着された場合に、反応容器100Aを回動させ、第1領域170および第2領域180が重力方向において交互に上下となるように切り換える。   In the present embodiment, the second arrangement is an arrangement in which the second region 180 is lower in the direction of gravity than the first region 170 and the third region 190. In the second arrangement, the reaction solution 150 is located in the second region 180. When the reaction vessel 100 is attached to the attachment portion, the drive mechanism rotates the reaction vessel 100A and switches the first region 170 and the second region 180 so as to alternately rise and fall in the direction of gravity.

図5A〜図5Iは、物質増幅装置3を用いてPCRを行う場合の動作を模式的に示した図である。詳細には、図5Aは、第1配置での反応容器100Aの状態を示す断面図である。図5Bは、反応容器100Aを135°時計回りに回動させた状態を示す断面図である。図5Cは、反応容器100Aを45°反時計回りに回動させた状態を示す断面図である。図5Dは、反応容器100Aを135°時計回りに回動させた状態を示す断面図である。図5Eは、反応容器100Aを45°反時計回りに回動させて第2配置とした状態を示す断面図である。図5Fは、反応容器100Aを135°反時計回りに回動させた状態を示す断面図である。図5Gは、反応容器100Aを45°時計回りに回動させた状態を示す断面図である。図5Hは、反応容器100Aを135°反時計回りに回動させた状態を示す断面図である。図5Iは、反応容器100Aを45°時計回りに回動させて第1配置に戻した状態を示す断面図(図5Aと同様)である。   FIG. 5A to FIG. 5I are diagrams schematically showing an operation when performing PCR using the substance amplifying device 3. Specifically, FIG. 5A is a cross-sectional view showing the state of the reaction vessel 100A in the first arrangement. FIG. 5B is a cross-sectional view showing a state in which the reaction vessel 100A is rotated 135 ° clockwise. FIG. 5C is a cross-sectional view illustrating a state in which the reaction vessel 100A is rotated 45 ° counterclockwise. FIG. 5D is a cross-sectional view showing a state in which the reaction vessel 100A is rotated 135 ° clockwise. FIG. 5E is a cross-sectional view showing a state in which the reaction vessel 100A is rotated 45 ° counterclockwise to be in the second arrangement. FIG. 5F is a cross-sectional view showing a state in which the reaction vessel 100A is rotated 135 ° counterclockwise. FIG. 5G is a cross-sectional view showing a state in which the reaction vessel 100A is rotated 45 ° clockwise. FIG. 5H is a cross-sectional view showing a state in which the reaction vessel 100A is rotated 135 ° counterclockwise. FIG. 5I is a cross-sectional view (similar to FIG. 5A) showing a state in which the reaction vessel 100A is rotated clockwise by 45 ° and returned to the first arrangement.

図5A〜図5Iを参照して、物質増幅装置3を用いてPCRを行う場合の動作を説明する。PCRにおいて、第1実施形態と同様に、第1温度は例えば95℃とし、第2温度は例えば70℃とする。   With reference to FIG. 5A to FIG. 5I, an operation when performing PCR using the substance amplifying device 3 will be described. In PCR, as in the first embodiment, the first temperature is, for example, 95 ° C., and the second temperature is, for example, 70 ° C.

最初に、反応液150が封入された反応容器100Aを装着部に装着して固定する。その結果、図5Aに示すように、第1加熱部210は、第1領域170に相対する位置で反応容器100A(第1壁110A、第2壁120A)に接する。第2加熱部220は、第2領域180に相対する位置で反応容器100A(第1壁110A、第2壁120A)に接する。   First, the reaction container 100A in which the reaction solution 150 is sealed is attached and fixed to the attachment portion. As a result, as shown in FIG. 5A, the first heating unit 210 is in contact with the reaction vessel 100A (the first wall 110A and the second wall 120A) at a position facing the first region 170. The second heating unit 220 is in contact with the reaction vessel 100A (first wall 110A, second wall 120A) at a position facing the second region 180.

図5Aに示す状態が第1配置となる。反応液150は第1領域170に位置する状態となる。反応液150が第1領域170に位置する状態で、第1加熱部210および第2加熱部220を所定の温度に加熱する。詳細には、第1加熱部210を第1温度に加熱し、第2加熱部220を第2温度に加熱する。本実施形態では、第1温度は高温に対応し、第2温度は低温に対応している。   The state shown in FIG. 5A is the first arrangement. The reaction solution 150 is located in the first region 170. In a state where the reaction liquid 150 is positioned in the first region 170, the first heating unit 210 and the second heating unit 220 are heated to a predetermined temperature. Specifically, the first heating unit 210 is heated to the first temperature, and the second heating unit 220 is heated to the second temperature. In the present embodiment, the first temperature corresponds to a high temperature, and the second temperature corresponds to a low temperature.

この状態で、第1熱印加部211は、反応容器100Aの第1領域170を第1温度に加熱する。本実施形態では、反応液150は、反応容器100の相対する第1内壁110Aaと第2内壁120Aaの両方に接触する状態となっている。そのため、第1配置では、第1温度が反応液150に高速で伝わる。従って、反応液150に対して第1温度における反応となる熱変性が行われる。   In this state, the first heat application unit 211 heats the first region 170 of the reaction vessel 100A to the first temperature. In the present embodiment, the reaction solution 150 is in contact with both the first inner wall 110 </ b> Aa and the second inner wall 120 </ b> Aa facing the reaction vessel 100. Therefore, in the first arrangement, the first temperature is transmitted to the reaction solution 150 at a high speed. Therefore, heat denaturation is performed on the reaction solution 150 to be a reaction at the first temperature.

なお、この時、第2領域180では、第2熱印加部221が反応容器100を第2温度に加熱する。また、第3領域190では、物質増幅装置3の内部温度(本実施形態では仮に大気温度とする)となっている。これにより、第1領域170から第3領域190、および第3領域190から第2領域180の間には、第1温度、大気温度、第2温度との間で温度が漸次変化する温度勾配が形成される。   At this time, in the second region 180, the second heat application unit 221 heats the reaction vessel 100 to the second temperature. Moreover, in the 3rd area | region 190, it is the internal temperature of the material amplification apparatus 3 (it is temporarily set as atmospheric temperature in this embodiment). As a result, a temperature gradient in which the temperature gradually changes between the first temperature, the atmospheric temperature, and the second temperature is generated between the first region 170 and the third region 190 and between the third region 190 and the second region 180. It is formed.

次に、駆動機構により、反応容器100および加熱部200の配置を第1配置から第2配置へ切り換える。具体的には、最初に、図5Aに示す第1配置の状態を0°とし、駆動機構により回動軸Bを中心として、時計回りに135°回動させて、図5Bに示す状態とする。この状態では、反応液150は第1領域170に位置している。   Next, the arrangement of the reaction vessel 100 and the heating unit 200 is switched from the first arrangement to the second arrangement by the drive mechanism. Specifically, first, the state of the first arrangement shown in FIG. 5A is set to 0 °, and the drive mechanism is rotated 135 ° clockwise around the rotation axis B to obtain the state shown in FIG. 5B. . In this state, the reaction solution 150 is located in the first region 170.

次に、図5Bに示す状態から回動軸Bを中心として反時計回りに45°回動させて、図5Cに示す状態とする。図5Cの状態では、第3領域190が重力方向で最下部に位置する状態であり、反応液150は第1領域170から第3領域190に移動する。これにより、第1領域170で加熱された反応液150は、第3領域190に位置することで、大気温度の影響を受けてその温度を迅速に低下させる。   Next, the state shown in FIG. 5B is rotated 45 degrees counterclockwise about the rotation axis B from the state shown in FIG. In the state of FIG. 5C, the third region 190 is in the lowest position in the direction of gravity, and the reaction solution 150 moves from the first region 170 to the third region 190. As a result, the reaction liquid 150 heated in the first region 170 is positioned in the third region 190, so that the temperature is rapidly lowered under the influence of the atmospheric temperature.

次に、図5Cに示す状態から回動軸Bを中心として時計回りに135°回動させて、図5Dに示す状態とする。この状態では、反応液150は第3領域190に位置している。そして、図5Dに示す状態から回動軸Bを中心として反時計回りに45°回動させて、図5Eに示す状態とする。図5Eの状態では、第2領域180が重力方向で最下部に位置する状態であり、第2配置となる。反応液150は第3領域190から第2領域180に移動する。これにより、反応液150は、第2温度の影響を受け、第2温度に近い温度となる。そして、反応液150に対して第2温度における反応となるアニーリング・伸長反応が行われる。   Next, the state shown in FIG. 5C is rotated by 135 ° clockwise around the rotation axis B from the state shown in FIG. 5C. In this state, the reaction liquid 150 is located in the third region 190. Then, the state shown in FIG. 5D is turned 45 ° counterclockwise around the turning axis B to obtain the state shown in FIG. 5E. In the state of FIG. 5E, the second region 180 is in the lowest position in the direction of gravity, and is in the second arrangement. The reaction solution 150 moves from the third region 190 to the second region 180. Thereby, the reaction liquid 150 is affected by the second temperature and becomes a temperature close to the second temperature. Then, an annealing / elongation reaction that is a reaction at the second temperature is performed on the reaction solution 150.

次に、駆動機構により、反応容器100および加熱部200の配置を第2配置から第1配置へ切り換える。具体的には、最初に、図5Eに示す状態から回動軸Bを中心として反時計回りに135°回動させて、図5Fに示す状態とする。この状態では、反応液150は第2領域180に位置している。   Next, the arrangement of the reaction vessel 100 and the heating unit 200 is switched from the second arrangement to the first arrangement by the drive mechanism. Specifically, first, the state shown in FIG. 5F is turned from the state shown in FIG. 5E by 135 ° counterclockwise around the turning axis B. In this state, the reaction liquid 150 is located in the second region 180.

次に、図5Fに示す状態から回動軸Bを中心として時計回りに45°回動させて、図5Gに示す状態とする。図5Gの状態では、第3領域190が重力方向で最下部に位置する状態であり、反応液150は第2領域180から第3領域190に移動する。これにより、第2領域180で加熱された反応液150は、第3領域190に位置することで、大気温度の影響を受けてその温度を迅速に低下させる。   Next, the state shown in FIG. 5F is rotated 45 degrees clockwise around the rotation axis B from the state shown in FIG. 5F. In the state of FIG. 5G, the third region 190 is in the lowest position in the direction of gravity, and the reaction solution 150 moves from the second region 180 to the third region 190. As a result, the reaction liquid 150 heated in the second region 180 is positioned in the third region 190, so that the temperature is rapidly lowered under the influence of the atmospheric temperature.

次に、図5Gに示す状態から回動軸Bを中心として反時計回りに135°回動させて、図5Hに示す状態とする。この状態では、反応液150は第3領域190に位置している。次に、図5Hに示す状態から回動軸Bを中心として時計回りに45°回動させて、図5Iに示す状態とする。図5Iの状態では、第1領域170が重力方向で最下部に位置する状態であり、第1配置となる。なお、図5Iに示す図は、図5Aに示す図と同様である。反応液150は第3領域190から第1領域170に移動する。これにより、反応液150は、第1温度の影響を受け、第1温度に近い温度となる。
なお、第1配置となった場合以降は、上述した動作が繰り返される。
Next, from the state shown in FIG. 5G, it is rotated 135 ° counterclockwise around the rotation axis B to obtain the state shown in FIG. 5H. In this state, the reaction liquid 150 is located in the third region 190. Next, the state shown in FIG. 5I is rotated 45 degrees clockwise around the rotation axis B from the state shown in FIG. 5H. In the state of FIG. 5I, the first region 170 is in the lowest position in the direction of gravity and is in the first arrangement. The diagram shown in FIG. 5I is the same as the diagram shown in FIG. 5A. The reaction solution 150 moves from the third region 190 to the first region 170. As a result, the reaction liquid 150 is affected by the first temperature and becomes a temperature close to the first temperature.
In addition, after the case where it becomes the 1st arrangement | positioning, the operation | movement mentioned above is repeated.

なお、アニーリング・伸長反応は、反応液150がアニーリングおよび伸長反応に適した温度となった場合には、第2領域180以外の流路160でも行われる。   The annealing / elongation reaction is also performed in the flow path 160 other than the second region 180 when the reaction solution 150 reaches a temperature suitable for the annealing and extension reaction.

上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)本実施形態の物質増幅装置3によれば、流路160Aは、屈曲部140を介して第1流路161と第2流路162とが接続されて形成される。そして、第1流路161側の端部に第1領域170が配置され、第2流路162側の端部に第2領域180が配置され、屈曲部140に第3領域190が配置される。そして、第1加熱部210で第1領域170を第1温度(熱変性が行われる温度)に制御する。また、第2加熱部220で第2領域180を第1温度より低い第2温度(アニーリング・伸長反応が行われる温度)に制御する。なお、第3領域190は、大気温度と接している。そして、駆動機構により、第1領域170、第2領域180、および第3領域190の間で反応液150を移動させる。
この構成により、反応液150は、第1領域170から、屈曲部140に配置される第3領域190に一旦止められた後、第2領域180に移動する。また、第2領域180に移動した反応液150は、第3領域190に一旦止められた後、第1領域170に移動する。このため、第1領域170で第1温度に近い温度に加熱されていた反応液150は、第2温度より低い大気温度と接する第3領域190に移動して一旦移動を止められることにより、確実で迅速に温度を低下させることができる。そして、温度を低下させた反応液150は、第3領域190から第2領域180に移動して第2温度で加熱される。
これにより、例えば、第1温度に近い温度に加熱されていた反応液150は、第1領域170で熱変性が行われる。また、反応液150は、第3領域190で温度を低下させ、第2領域180において第2温度で加熱されてアニーリング・伸長反応が行われる。また、第2領域180から第3領域190を通過して第1領域170に移動する際にもアニーリング・伸長反応が行われる。
従って、反応液150の温度を、熱変性が行われる温度からアニーリング・伸長反応が行われる温度に変化させる際、温度変化を迅速に行うことが可能な物質増幅装置3を実現することができる。また、物質増幅装置3のヒートサイクルの速度を向上させることができる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) According to the substance amplifying device 3 of the present embodiment, the flow path 160A is formed by connecting the first flow path 161 and the second flow path 162 via the bent portion 140. The first region 170 is disposed at the end on the first flow path 161 side, the second region 180 is disposed at the end on the second flow path 162 side, and the third region 190 is disposed at the bent portion 140. . Then, the first heating unit 210 controls the first region 170 to the first temperature (temperature at which heat denaturation is performed). Further, the second heating unit 220 controls the second region 180 to a second temperature lower than the first temperature (a temperature at which the annealing / elongation reaction is performed). Note that the third region 190 is in contact with the atmospheric temperature. Then, the reaction solution 150 is moved between the first region 170, the second region 180, and the third region 190 by the driving mechanism.
With this configuration, the reaction solution 150 moves from the first region 170 to the second region 180 after being temporarily stopped by the third region 190 disposed in the bent portion 140. Further, the reaction liquid 150 that has moved to the second region 180 is temporarily stopped by the third region 190 and then moved to the first region 170. For this reason, the reaction liquid 150 that has been heated to a temperature close to the first temperature in the first region 170 moves to the third region 190 in contact with the atmospheric temperature lower than the second temperature and is temporarily stopped from moving. Can quickly lower the temperature. Then, the reaction liquid 150 whose temperature has been lowered moves from the third region 190 to the second region 180 and is heated at the second temperature.
Thereby, for example, the reaction solution 150 that has been heated to a temperature close to the first temperature is thermally denatured in the first region 170. In addition, the temperature of the reaction solution 150 is decreased in the third region 190 and heated at the second temperature in the second region 180 to perform an annealing / elongation reaction. The annealing / elongation reaction is also performed when moving from the second region 180 to the first region 170 through the third region 190.
Therefore, when the temperature of the reaction solution 150 is changed from the temperature at which the thermal denaturation is performed to the temperature at which the annealing / extension reaction is performed, it is possible to realize the substance amplifying device 3 that can quickly change the temperature. Moreover, the speed of the heat cycle of the substance amplifying apparatus 3 can be improved.

〔第4実施形態〕
本実施形態の物質増幅装置4は、第1実施形態の加熱部200に、新たに第3領域190を加熱する第3加熱部230を追加したことが、第1実施形態と異なる。
図6は、本実施形態に係る反応容器100と加熱部200とを示す断面図である。
[Fourth Embodiment]
The substance amplifying device 4 of the present embodiment is different from the first embodiment in that a third heating unit 230 for newly heating the third region 190 is added to the heating unit 200 of the first embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the reaction vessel 100 and the heating unit 200 according to the present embodiment.

第1実施形態の物質増幅装置1において、第3領域190は、大気と接しており、室温、または物質増幅装置1の内部温度となっている。しかし、本実施形態の物質増幅装置4においては、第3領域190を加熱する第3加熱部230を配置している。第3加熱部230は、第1加熱部210、第2加熱部220と同様に、一対の第3熱印加部231を備えている。   In the substance amplifying device 1 of the first embodiment, the third region 190 is in contact with the atmosphere and is at room temperature or the internal temperature of the substance amplifying device 1. However, in the substance amplifying device 4 of the present embodiment, the third heating unit 230 that heats the third region 190 is disposed. Similar to the first heating unit 210 and the second heating unit 220, the third heating unit 230 includes a pair of third heat application units 231.

一対の第3熱印加部231は、第3温度となるように温度を保持している。反応容器100を装着部に装着した場合、一対の第3熱印加部231は第3領域190の第1壁110と第2壁120とにそれぞれ当接するように配置されている。そして、熱サイクル動作時には、第3熱印加部231は、第1壁110と第2壁120とを第3温度で加熱する。なお、第3温度は、第2温度より低く設定している。具体的には、第3温度は、本実施形態では大気温度(25℃)としている。   A pair of 3rd heat application parts 231 hold | maintain temperature so that it may become 3rd temperature. When the reaction container 100 is attached to the attachment portion, the pair of third heat application portions 231 are disposed so as to contact the first wall 110 and the second wall 120 of the third region 190, respectively. During the heat cycle operation, the third heat application unit 231 heats the first wall 110 and the second wall 120 at the third temperature. The third temperature is set lower than the second temperature. Specifically, the third temperature is the atmospheric temperature (25 ° C.) in the present embodiment.

なお、第3加熱部230を用いた場合の物質増幅装置4の動作は、第1実施形態と同様のため、説明を省略する。   In addition, since the operation | movement of the substance amplification apparatus 4 at the time of using the 3rd heating part 230 is the same as that of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.

上述した実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する他、以下の効果が得られる。
(1)本実施形態の物質増幅装置4によれば、第3領域190を第2温度より低い第3温度に制御する第3加熱部230を備えることにより、反応液150の温度を、熱変性が行われる温度からアニーリング・伸長反応が行われる温度に変化させる際、温度変化を迅速で的確に行うことができる。
According to the above-described embodiment, the following effects can be obtained in addition to the same effects as the first embodiment.
(1) According to the substance amplification device 4 of the present embodiment, the temperature of the reaction solution 150 is thermally denatured by including the third heating unit 230 that controls the third region 190 to a third temperature lower than the second temperature. When the temperature is changed from the temperature at which the annealing is performed to the temperature at which the annealing / extension reaction is performed, the temperature change can be performed quickly and accurately.

〔第5実施形態〕
本実施形態の物質増幅装置5は、第1実施形態の物質増幅装置1に新たに遮断部300を設けたことが異なる。
[Fifth Embodiment]
The substance amplification device 5 of the present embodiment is different from the substance amplification device 1 of the first embodiment in that a blocking unit 300 is newly provided.

図7Aは、本実施形態に係る遮断部300を示す側断面図である。図7Bは、遮断部300を第1壁110側から見た平面図である。
図7A、図7Bに示すように、遮断部300は、第3領域190の外壁(第1壁110、第2壁120)に沿って一対配置される。遮断部300は、本実施形態では、第2加熱部220からの熱を遮断する(第2加熱部220からの熱が第3領域190に伝達することを防止する)断熱用の部材で構成されている。遮断部300は、第2加熱部220に相対する側と短手方向の両端部とに設けられ、反応容器100の第3領域190側の端部は開放されて、第3領域190を囲む形態で配置されている。反応容器100を装着部に装着した場合、遮断部300は反応容器100の第1壁110と第2壁120とにそれぞれ当接する。
FIG. 7A is a side cross-sectional view showing the blocking unit 300 according to the present embodiment. FIG. 7B is a plan view of the blocking unit 300 as viewed from the first wall 110 side.
As shown in FIG. 7A and FIG. 7B, a pair of blocking portions 300 are arranged along the outer walls (first wall 110 and second wall 120) of the third region 190. In this embodiment, the blocking unit 300 is configured by a heat insulating member that blocks heat from the second heating unit 220 (prevents heat from the second heating unit 220 from being transmitted to the third region 190). ing. The blocking unit 300 is provided on the side facing the second heating unit 220 and both ends in the short direction, and the end of the reaction vessel 100 on the third region 190 side is opened to surround the third region 190. Is arranged in. When the reaction container 100 is attached to the attachment part, the blocking part 300 comes into contact with the first wall 110 and the second wall 120 of the reaction container 100, respectively.

なお、物質増幅装置5の動作は、第1実施形態の物質増幅装置1と同様の動作となるため説明を省略する。   Since the operation of the substance amplifying device 5 is the same as that of the substance amplifying device 1 of the first embodiment, the description thereof is omitted.

上述した実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する他、以下の効果が得られる。
(1)本実施形態の物質増幅装置5によれば、第3領域190の外壁(第1壁110、第2壁120)に沿って配置される遮断部300を備え、第2加熱部220から第3領域190への熱を遮断することにより、第2加熱部220の熱が第3領域190に影響を与えることを防止することができる。これにより、本実施形態では、第3領域190の温度を大気温度に維持することができるため、反応液150の温度を、熱変性が行われる温度からアニーリング・伸長反応が行われる温度に変化させる際、温度変化を迅速に行うことができる。
According to the above-described embodiment, the following effects can be obtained in addition to the same effects as the first embodiment.
(1) According to the substance amplifying device 5 of the present embodiment, the cutoff device 300 is disposed along the outer wall (first wall 110, second wall 120) of the third region 190, and the second heating unit 220 By blocking the heat to the third region 190, it is possible to prevent the heat of the second heating unit 220 from affecting the third region 190. Thereby, in this embodiment, since the temperature of the 3rd field 190 can be maintained at atmospheric temperature, the temperature of reaction liquid 150 is changed from the temperature in which heat denaturation is performed to the temperature in which annealing and extension reaction are performed. In this case, the temperature can be changed quickly.

〔第6実施形態〕
本実施形態の物質増幅装置6は、第4実施形態の物質増幅装置4に新たに3つの押圧部400を設けたことが異なる。また、本実施形態の反応容器100Bは、第4実施形態の反応容器100と異なっている。また、本実施形態の物質増幅装置6は駆動機構を備えていない。
[Sixth Embodiment]
The substance amplifying device 6 of the present embodiment is different from the substance amplifying apparatus 4 of the fourth embodiment in that three pressing portions 400 are newly provided. Further, the reaction vessel 100B of the present embodiment is different from the reaction vessel 100 of the fourth embodiment. Further, the substance amplifying device 6 of this embodiment does not include a drive mechanism.

図8A〜図8Dは、本実施形態に係る物質増幅装置6の反応容器100B、加熱部200、押圧部400の動作を示す断面図である。詳細には、図8Aは、第1領域170に反応液150が移動した状態を示す図である。図8Bは、第1領域170の反応液150を第3領域190に移動させる状態を示す図である。図8Cは、第3領域190の反応液150を第2領域180に移動させる状態を示す図である。図8Dは、第2領域180の反応液150を第1領域170に移動させる状態を示す図である。   8A to 8D are cross-sectional views illustrating the operations of the reaction vessel 100B, the heating unit 200, and the pressing unit 400 of the substance amplifying device 6 according to the present embodiment. Specifically, FIG. 8A is a diagram illustrating a state where the reaction liquid 150 has moved to the first region 170. FIG. 8B is a diagram illustrating a state in which the reaction solution 150 in the first region 170 is moved to the third region 190. FIG. 8C is a diagram illustrating a state in which the reaction solution 150 in the third region 190 is moved to the second region 180. FIG. 8D is a diagram illustrating a state in which the reaction solution 150 in the second region 180 is moved to the first region 170.

本実施形態の反応容器100Bは、第1壁110Bと第2壁120Bとで構成されている。反応容器100Bは、上述した反応容器100の第3壁130の機能を第1壁110Bに持たせて第2壁120Bとで封止する袋状に形成されている。また、本実施形態の反応容器100Bは可撓性を有している。なお、本実施形態の反応容器100Bは、上述した反応容器100と外観上は略同様に構成されている。   The reaction vessel 100B of the present embodiment is composed of a first wall 110B and a second wall 120B. The reaction vessel 100B is formed in a bag shape having the function of the third wall 130 of the reaction vessel 100 described above as a first wall 110B and sealing with the second wall 120B. In addition, the reaction vessel 100B of this embodiment has flexibility. Note that the reaction vessel 100B of the present embodiment is configured in substantially the same manner as the above-described reaction vessel 100 in appearance.

図8Aに示すように、本実施形態の加熱部200は、第1加熱部210、第2加熱部220、第3加熱部230を備えている。しかし、本実施形態では、第4実施形態の加熱部200と異なり、一対ではなく1つの熱印加部(第1熱印加部211、第2熱印加部221、第3熱印加部231)でそれぞれ構成され、第2壁120Bと接触する。   As shown in FIG. 8A, the heating unit 200 of the present embodiment includes a first heating unit 210, a second heating unit 220, and a third heating unit 230. However, in the present embodiment, unlike the heating unit 200 of the fourth embodiment, one heat application unit (the first heat application unit 211, the second heat application unit 221, and the third heat application unit 231) is used instead of a pair. Configured and in contact with the second wall 120B.

押圧部400は、第1壁110Bに配置され、第1領域170に対応させて第1押圧部410、第2領域180に対応させて第2押圧部420、第3領域190に対応させて第3押圧部430が配置されている。   The pressing portion 400 is disposed on the first wall 110B, and corresponds to the first region 170, corresponds to the first pressing portion 410, and corresponds to the second region 180, and corresponds to the second pressing portion 420 and the third region 190. Three pressing parts 430 are arranged.

また、物質増幅装置6は、押圧部400を初期位置と押圧位置とにそれぞれ移動させる移動機構(図示省略)を備えている。移動機構は、制御部の制御により、第1押圧部410、第2押圧部420、および第3押圧部430を、初期位置として第1壁110Bの外壁に接する位置と、押圧位置として第1壁110Bを押圧して第1内壁110Baを第2内壁120Baに密着させる位置との2つの位置に移動させる。   The substance amplifying device 6 includes a moving mechanism (not shown) that moves the pressing unit 400 to an initial position and a pressing position. Under the control of the control unit, the moving mechanism is configured so that the first pressing unit 410, the second pressing unit 420, and the third pressing unit 430 are in contact with the outer wall of the first wall 110B as an initial position, and the first wall as a pressing position. 110B is pressed to move the first inner wall 110Ba to two positions, the position where the first inner wall 110Ba is brought into close contact with the second inner wall 120Ba.

物質増幅装置6を用いてPCRを行う場合の動作に関して説明する。
最初に、反応容器100を装着部に装着した場合、押圧部400は全て初期位置に位置している(図8Bに示す状態と同様)。そして移動機構は、第3押圧部430、第2押圧部420の順番に押圧位置に移動させる(図8C、図8Dに示す状態と同様)ことで、第3領域190に位置している反応液150を、図8Aに示すように、第1領域170の位置に移動させる。
The operation when performing PCR using the substance amplifying device 6 will be described.
Initially, when the reaction container 100 is mounted on the mounting portion, all of the pressing portions 400 are located at the initial position (similar to the state shown in FIG. 8B). The moving mechanism moves the third pressing portion 430 and the second pressing portion 420 to the pressing positions in the order (similar to the state shown in FIGS. 8C and 8D), so that the reaction liquid positioned in the third region 190 is reached. 150 is moved to the position of the first area 170 as shown in FIG. 8A.

次に、加熱部200は、第1加熱部210を第1温度、第2加熱部220を第2温度、第3加熱部230を第3温度にそれぞれ加熱させる。従って、第1領域170に位置する反応液150は、第1温度で加熱されることにより、熱変性が行われる。   Next, the heating unit 200 heats the first heating unit 210 to the first temperature, the second heating unit 220 to the second temperature, and the third heating unit 230 to the third temperature. Accordingly, the reaction solution 150 located in the first region 170 is heat-denatured by being heated at the first temperature.

次に、図8Bに示すように、移動機構は、第2押圧部420、第3押圧部430を略同時に押圧位置から初期位置に移動させる。これにより、反応液150は、重力の影響もあり、第1領域170から第2領域180を通過して第3領域190に移動する。反応液150は、第1温度近くに加熱されていた状態から第3温度による加熱の状態に変化することで、迅速に温度を低下させる。   Next, as shown in FIG. 8B, the moving mechanism moves the second pressing portion 420 and the third pressing portion 430 from the pressing position to the initial position substantially simultaneously. Thereby, the reaction liquid 150 also moves under the influence of gravity and moves from the first area 170 to the third area 190 through the second area 180. The reaction solution 150 rapidly decreases in temperature by changing from a state heated near the first temperature to a state heated by the third temperature.

次に、図8Cに示すように、移動機構は、第3押圧部430を初期位置から押圧位置に移動させる。これにより、反応液150は第3領域190から第2領域180に移動し、第2温度により加熱される状態となる。この状態で、反応液150は、アニーリングに必要な温度となっている場合には、アニーリングが行われる。次に、図8Dに示すように、移動機構は、第2押圧部420を初期位置から押圧位置に移動させる。これにより、反応液150は第2領域180から第1領域170に移動し、第1温度により加熱される状態となる。この第2領域180から第1領域170に移動する際にアニーリング・伸長反応が行われる。   Next, as shown in FIG. 8C, the moving mechanism moves the third pressing portion 430 from the initial position to the pressing position. As a result, the reaction solution 150 moves from the third region 190 to the second region 180 and is heated by the second temperature. In this state, when the reaction solution 150 has a temperature necessary for annealing, annealing is performed. Next, as illustrated in FIG. 8D, the moving mechanism moves the second pressing portion 420 from the initial position to the pressing position. As a result, the reaction solution 150 moves from the second region 180 to the first region 170 and is heated by the first temperature. When moving from the second region 180 to the first region 170, an annealing / elongation reaction is performed.

上述した実施形態によれば、第4実施形態と同様の効果を奏する他、以下の効果が得られる。
(1)本実施形態の物質増幅装置6によれば、押圧部400(第1押圧部410、第2押圧部420、および第3押圧部430)を備えて反応容器100Bを押圧して第1内壁110Baを第2内壁120Baに密着させることにより、反応液150を第1領域170、第2領域180、および第3領域190の間で移動させることができる。これにより、反応液150の温度を、熱変性が行われる温度からアニーリング・伸長反応が行われる温度に変化させる際、温度変化を迅速に行うことが可能な物質増幅装置6を実現する事ができる。また、駆動機構が反応容器100Bを回動させて第1配置と第2配置とに切り換える必要が無く、熱変性、アニーリング・伸長反応を行わせることができる。
According to the above-described embodiment, in addition to the same effects as the fourth embodiment, the following effects can be obtained.
(1) According to the substance amplifying device 6 of the present embodiment, the first pressing unit 400 (the first pressing unit 410, the second pressing unit 420, and the third pressing unit 430) includes the pressing unit 400 and presses the reaction vessel 100B. By bringing the inner wall 110Ba into close contact with the second inner wall 120Ba, the reaction solution 150 can be moved between the first region 170, the second region 180, and the third region 190. As a result, when the temperature of the reaction solution 150 is changed from the temperature at which heat denaturation is performed to the temperature at which annealing / extension reaction is performed, the substance amplifying device 6 that can quickly change the temperature can be realized. . Further, it is not necessary for the driving mechanism to rotate the reaction vessel 100B to switch between the first arrangement and the second arrangement, and heat denaturation, annealing / extension reaction can be performed.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be added to the above-described embodiment. A modification will be described below.

(1)上記第4実施形態では、第1実施形態の加熱部200に、新たな第3加熱部230を備え、第3領域190に配置している。しかし、この構成を第2実施形態の加熱部200や第3実施形態の加熱部200の第3加熱部230として適用することでもよい。   (1) In the fourth embodiment, the heating unit 200 of the first embodiment includes a new third heating unit 230 and is disposed in the third region 190. However, this configuration may be applied as the heating unit 200 of the second embodiment or the third heating unit 230 of the heating unit 200 of the third embodiment.

(2)上記第6実施形態では、第4実施形態の加熱部200に相対させて押圧部400を配置している。しかし、これに限られず、第2実施形態の加熱部200に第3加熱部230を追加し、加熱部200に相対させて本実施形態と同様な構成で、押圧部400を配置してもよい。   (2) In the said 6th Embodiment, the press part 400 is arrange | positioned facing the heating part 200 of 4th Embodiment. However, the present invention is not limited thereto, and the third heating unit 230 may be added to the heating unit 200 of the second embodiment, and the pressing unit 400 may be disposed with the same configuration as that of the present embodiment relative to the heating unit 200. .

(3)上記第5実施形態では、第2加熱部220の熱が第3領域190に影響しないように、遮断部300を配置している。しかし、この遮断部300を第2実施形態や第3実施形態での第3領域190に配置することでもよい。この構成にした場合、第1加熱部210や第2加熱部220の熱が第3領域190に影響を与えることを防止することができる。これにより、反応液150の温度を、熱変性が行われる温度からアニーリング・伸長反応が行われる温度に変化させる際、温度変化を更に迅速に行うことができる。   (3) In the fifth embodiment, the blocking unit 300 is arranged so that the heat of the second heating unit 220 does not affect the third region 190. However, the blocking unit 300 may be arranged in the third region 190 in the second embodiment or the third embodiment. In this configuration, the heat of the first heating unit 210 and the second heating unit 220 can be prevented from affecting the third region 190. As a result, when the temperature of the reaction solution 150 is changed from the temperature at which heat denaturation is performed to the temperature at which annealing / extension reaction is performed, the temperature change can be performed more rapidly.

(4)上記第6実施形態では、熱印加部(第1熱印加部211、第2熱印加部221、第3熱印加部231)に相対させて押圧部400(第1押圧部410、第2押圧部420、第3押圧部430)を配置している。なお、押圧部400は加熱部200としての機能は有していない。従って、押圧部400も加熱部200としての機能を備えてもよい。言い換えると、一対の第1熱印加部211、第2熱印加部221、第3熱印加部231の一方の熱印加部を初期位置と押圧位置とに移動可能として押圧部400としての機能を持たせることでもよい。   (4) In the sixth embodiment, the pressing part 400 (the first pressing part 410, the first pressing part 410, the first heat applying part 211, the second heat applying part 221, the third heat applying part 231) is made to be opposed to the heat applying part (first heat applying part 211, second heat applying part 221, third heat applying part 231). 2 pressing part 420 and 3rd pressing part 430) are arranged. The pressing unit 400 does not have a function as the heating unit 200. Therefore, the pressing unit 400 may also have a function as the heating unit 200. In other words, one of the pair of the first heat application unit 211, the second heat application unit 221, and the third heat application unit 231 can be moved between the initial position and the pressing position, and functions as the pressing unit 400. It may be allowed.

(5)上記第4実施形態では、第3加熱部230(第3熱印加部231)を第3領域190に配置している。第3熱印加部231はヒーターで発生した熱により温められる部材である。しかし、第3加熱部230として、ヒートシンクを用いて、放熱性能を向上させることにより反応液150の温度を冷却してもよい。また、第3加熱部230としてペルチェ素子を用いて反応液150の温度を冷却してもよい。また、この構成を第2実施形態の加熱部200や第3実施形態の加熱部200の第3加熱部230として適用することでもよい。   (5) In the fourth embodiment, the third heating unit 230 (third heat application unit 231) is disposed in the third region 190. The third heat application unit 231 is a member that is heated by heat generated by the heater. However, the temperature of the reaction liquid 150 may be cooled by improving the heat dissipation performance using a heat sink as the third heating unit 230. Alternatively, the temperature of the reaction liquid 150 may be cooled using a Peltier element as the third heating unit 230. Further, this configuration may be applied as the heating unit 200 of the second embodiment or the third heating unit 230 of the heating unit 200 of the third embodiment.

(6)上記第1実施形態では、第1加熱部210、第2加熱部220の材質がアルミニウムである例を示したが、加熱部200の材質は熱伝導率、保温性、加工しやすさ等の条件を考慮して選択できる。例えば銅合金を使用してもよく、複数の材質を組み合わせてもよい。また、第1加熱部210、第2加熱部220が異なる材質であってもよい。これは、第2実施形態から第6実施形態でも同様となる。   (6) In the first embodiment, the example in which the material of the first heating unit 210 and the second heating unit 220 is aluminum is shown. However, the material of the heating unit 200 is thermal conductivity, heat retention, and ease of processing. It can be selected in consideration of such conditions. For example, a copper alloy may be used and a plurality of materials may be combined. The first heating unit 210 and the second heating unit 220 may be made of different materials. The same applies to the second to sixth embodiments.

(7)上記第1実施形態では、反応容器100は、図1A、図1Bに示すように、第1壁110、第2壁120、および第3壁130で構成され、第3壁130が薄い概直方体の形状を成している。しかし、この形状には限定されない。例えば、長手方向の側面となる第3壁をなくし、上下方向の面を形成する第3壁と、長手方向がこの上下の第3壁の外周をつなぐように連続する1つの壁で構成された容器としてもよい。この場合、1つの壁で長手方向の側面が構成されるが、上記第1実施形態で説明した位置関係において、相対する壁を第1壁、第2壁、または、相対する内壁を第1内壁、第2内壁とすることでよい。   (7) In the first embodiment, the reaction vessel 100 includes the first wall 110, the second wall 120, and the third wall 130 as shown in FIGS. 1A and 1B, and the third wall 130 is thin. It has a rectangular parallelepiped shape. However, it is not limited to this shape. For example, the third wall that is the side surface in the longitudinal direction is eliminated, and the third wall that forms the surface in the vertical direction is configured with one wall that is continuous so that the longitudinal direction connects the outer circumferences of the upper and lower third walls. It is good also as a container. In this case, the side surface in the longitudinal direction is formed by one wall, but in the positional relationship described in the first embodiment, the opposing wall is the first wall, the second wall, or the opposing inner wall is the first inner wall. The second inner wall may be used.

1〜6…物質増幅装置、100,100A,100B…反応容器、110,110A,100B…第1壁、110a,110Aa,110Ba…第1内壁、120,120A,120B…第2壁、120a,120Aa,120Ba…第2内壁、130,130A…第3壁、140…屈曲部、150…反応液、160,160A…流路、161…第1流路、162…第2流路、170…第1領域、180…第2領域、200…加熱部、210…第1加熱部、220…第2加熱部、230…第3加熱部、211…第1熱印加部、221…第2熱印加部、231…第3熱印加部、300…遮断部、400…押圧部、410…第1押圧部、420…第2押圧部、430…第3押圧部、A…回動軸。   1-6 ... Material amplification device, 100, 100A, 100B ... Reaction vessel, 110, 110A, 100B ... First wall, 110a, 110Aa, 110Ba ... First inner wall, 120, 120A, 120B ... Second wall, 120a, 120Aa , 120Ba ... second inner wall, 130, 130A ... third wall, 140 ... bent portion, 150 ... reaction solution, 160, 160A ... flow path, 161 ... first flow path, 162 ... second flow path, 170 ... first. Area, 180 ... second area, 200 ... heating part, 210 ... first heating part, 220 ... second heating part, 230 ... third heating part, 211 ... first heat application part, 221 ... second heat application part, 231 ... third heat applying unit, 300 ... blocking unit, 400 ... pressing unit, 410 ... first pressing unit, 420 ... second pressing unit, 430 ... third pressing unit, A ... rotating shaft.

Claims (8)

反応液にヒートサイクルを施して物質を増幅する物質増幅装置であって、
長手方向に前記反応液を移動させる流路を有する反応容器を装着可能な装着部と、
前記反応容器の前記流路の一端部に配置される第1領域と、
前記流路の前記一端部とは反対方向の他端部に配置される第3領域と、
前記流路の前記第1領域と前記第3領域との間の部位に配置される第2領域と、
前記第1領域を第1温度に制御する第1加熱部と、
前記第2領域を前記第1温度より低い第2温度に制御する第2加熱部と、
前記第1領域、前記第2領域、および前記第3領域の間で前記反応液を移動させる駆動機構と、
を備えることを特徴とする物質増幅装置。
A substance amplifying apparatus for amplifying a substance by subjecting a reaction solution to a heat cycle,
A mounting portion on which a reaction container having a flow path for moving the reaction solution in the longitudinal direction can be mounted;
A first region disposed at one end of the flow path of the reaction vessel;
A third region disposed at the other end in the direction opposite to the one end of the flow path;
A second region disposed at a site between the first region and the third region of the flow path;
A first heating unit that controls the first region to a first temperature;
A second heating unit for controlling the second region to a second temperature lower than the first temperature;
A drive mechanism for moving the reaction solution between the first region, the second region, and the third region;
A substance amplifying apparatus comprising:
反応液にヒートサイクルを施して物質を増幅する物質増幅装置であって、
長手方向に前記反応液を移動させる流路を有する反応容器を装着可能な装着部と、
前記反応容器の前記流路の一端部に配置される第1領域と、
前記流路の前記一端部とは反対方向の他端部に配置される第2領域と、
前記流路の前記第1領域と前記第2領域との間の部位に配置される第3領域と、
前記第1領域を第1温度に制御する第1加熱部と、
前記第2領域を前記第1温度より低い第2温度に制御する第2加熱部と、
前記第1領域、前記第2領域、および前記第3領域の間で前記反応液を移動させる駆動機構と、
を備えることを特徴とする物質増幅装置。
A substance amplifying apparatus for amplifying a substance by subjecting a reaction solution to a heat cycle,
A mounting portion on which a reaction container having a flow path for moving the reaction solution in the longitudinal direction can be mounted;
A first region disposed at one end of the flow path of the reaction vessel;
A second region disposed at the other end in the direction opposite to the one end of the flow path;
A third region disposed at a site between the first region and the second region of the flow path;
A first heating unit that controls the first region to a first temperature;
A second heating unit for controlling the second region to a second temperature lower than the first temperature;
A drive mechanism for moving the reaction solution between the first region, the second region, and the third region;
A substance amplifying apparatus comprising:
第1の流路と第2の流路とが屈曲部を介して接続されて形成される流路を反応液が移動する反応容器を装着可能な装着部と、
前記流路の前記第1の流路側の端部の領域である第1領域と、
前記流路の前記第2の流路側の端部の領域である第2領域と、
前記流路の前記屈曲部の領域である第3領域と、
前記第1領域を第1温度に制御する第1加熱部と、
前記第2領域を前記第1温度より低い第2温度に制御する第2加熱部と、
前記第1領域、前記第2領域、および前記第3領域の間で前記反応液を移動させる駆動機構と、
を備えることを特徴とする物質増幅装置。
A mounting portion capable of mounting a reaction vessel in which a reaction solution moves in a flow channel formed by connecting the first flow channel and the second flow channel via a bent portion;
A first region which is a region of an end of the flow channel on the first flow channel side;
A second region that is an end region of the flow channel on the second flow channel side;
A third region which is a region of the bent portion of the flow path;
A first heating unit that controls the first region to a first temperature;
A second heating unit for controlling the second region to a second temperature lower than the first temperature;
A drive mechanism for moving the reaction solution between the first region, the second region, and the third region;
A substance amplifying apparatus comprising:
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の物質増幅装置であって、
前記第3領域を前記第2温度より低い第3温度に制御する第3加熱部を備えることを特徴とする物質増幅装置。
The substance amplifying device according to any one of claims 1 to 3,
A substance amplifying apparatus comprising: a third heating unit that controls the third region to a third temperature lower than the second temperature.
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の物質増幅装置であって、
前記第3領域の外壁に沿って配置され、前記第1加熱部および/または前記第2加熱部からの熱を遮断する遮断部を備えることを特徴とする物質増幅装置。
The substance amplifying device according to any one of claims 1 to 3,
A substance amplifying apparatus, comprising: a blocking unit that is disposed along an outer wall of the third region and blocks heat from the first heating unit and / or the second heating unit.
請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の物質増幅装置であって、
前記反応容器は相対する内壁を有し、
前記相対する内壁の距離は、前記反応容器に前記反応液が配置された場合に、相対する前記内壁の両方に前記反応液が接触する距離であることを特徴とする物質増幅装置。
The substance amplifying device according to any one of claims 1 to 5,
The reaction vessel has opposing inner walls;
The distance between the opposing inner walls is a distance at which the reaction solution contacts both of the opposing inner walls when the reaction solution is disposed in the reaction vessel.
請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の物質増幅装置であって、
前記駆動機構は、前記装着部に前記反応容器が装着された場合に、前記装着部、前記第1加熱部、および前記第2加熱部を回動させて第1の配置と第2の配置とを切り換え、
前記第1の配置は、重力方向において前記第1領域が前記第2領域より下になる配置であり、
前記第2の配置は、重力方向において前記第2領域が前記第1領域より下になる配置であることを特徴とする物質増幅装置。
The substance amplifying device according to any one of claims 1 to 6,
When the reaction container is mounted on the mounting portion, the driving mechanism rotates the mounting portion, the first heating portion, and the second heating portion to rotate the first arrangement and the second arrangement. Switch
The first arrangement is an arrangement in which the first area is lower than the second area in the direction of gravity.
The substance amplifying apparatus according to claim 2, wherein the second arrangement is an arrangement in which the second region is below the first region in the direction of gravity.
請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の物質増幅装置であって、
前記駆動機構は、前記装着部に前記反応容器が装着された場合に、前記反応容器を押圧して前記反応容器の内壁を密着させる押圧部を備えることを特徴とする物質増幅装置。
The substance amplifying device according to any one of claims 1 to 6,
The substance amplifying apparatus according to claim 1, wherein the drive mechanism includes a pressing unit that presses the reaction container to closely contact an inner wall of the reaction container when the reaction container is mounted on the mounting unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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TWI801020B (en) * 2021-12-07 2023-05-01 財團法人工業技術研究院 Heating device for convective polymerase chain reaction
US11938485B2 (en) 2021-12-07 2024-03-26 Industrial Technology Research Institute Heating device for convective polymerase chain reaction

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