特開 2021-159011 リアルタイムＰＣＲ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-159011(P2021-159011A)

(43)【公開日】2021年10月11日

(54)【発明の名称】リアルタイムＰＣＲ装置

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/00 20060101AFI20210913BHJP

【ＦＩ】

   C12M1/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2020-65283(P2020-65283)

(22)【出願日】2020年3月31日

(71)【出願人】

【識別番号】302056815

【氏名又は名称】株式会社システム技研

(71)【出願人】

【識別番号】307011381

【氏名又は名称】株式会社スディックスバイオテック

(74)【代理人】

【識別番号】240000039

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人 衞藤法律特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100197734

【弁理士】

【氏名又は名称】園田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】長峯 清隆

(72)【発明者】

【氏名】長峯 隆介

(72)【発明者】

【氏名】隅田 純史

【テーマコード（参考）】

4B029

【Ｆターム（参考）】

4B029AA07

4B029AA23

4B029FA02

4B029FA10

(57)【要約】

【課題】ＰＣＲの温調サイクルを高速に行うことでリアルタイムＰＣＲの処理時間を短縮することができるリアルタイムＰＣＲ検出装置を提供することを目的とする
【解決手段】異なる温度に温調可能な複数の温調領域を有し、反応液が収容されたディスクと接触状態で、前記反応液を所定温度にする温調部と、前記ディスクが着設可能に構成されたディスクホルダーと、前記ディスクを押圧して前記温調部に接触させるディスク押圧部と、を備え、前記ディスクは、前記ディスクホルダーの回転動作に連動して回転を開始し、該ディスクホルダーの回転動作開始と同時に前記ディスク押圧部を離間させ、該ディスクホルダーの回転動作中は、該ディスク押圧部と該ディスクとの離間状態を維持するように構成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

異なる温度に温調可能な複数の温調領域を有し、反応液が収容されたディスクと接触状態で、前記反応液を所定温度にする温調部と、
前記ディスクが着設可能に構成されたディスクホルダーと、
前記ディスクを押圧して前記温調部に接触させるディスク押圧部と、
を備え、
前記ディスクは、前記ディスクホルダーの回転動作に連動して回転を開始し、
該ディスクホルダーの回転動作開始と同時に前記ディスク押圧部を離間させ、
該ディスクホルダーの回転動作中は、該ディスク押圧部と該ディスクとの離間状態を維持するように構成されている
ことを特徴とするリアルタイムＰＣＲ装置。

【請求項2】

前記ディスクホルダーは、
円盤状のディスク回転基台と、
該ディスク回転基台上にリング状に立設された溝付きリングと、
該溝付きリングの所定位置に形成された溝部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のリアルタイムＰＣＲ装置。

【請求項3】

前記ディスク押圧部には、前記溝部の形成位置に対応して回転体が配設され、
該回転体が前記溝部に陥落した状態で、前記ディスクホルダーの回転が停止され、
前記ディスクホルダーの回転動作中は、前記回転体が前記溝部から離脱した状態である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のリアルタイムＰＣＲ装置

【請求項4】

前記温調部は、前記複数の温調領域に対応した複数の伝熱手段を有し、
該伝熱手段は、前記ディスクに形成された反応槽毎に独立して設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のリアルタイムＰＣＲ装置。

【請求項5】

前記ディスク押圧部は、前記複数の温調領域に対応した複数のディスク押圧板を有し、
該ディスク押圧板には、前記ディスクに形成された反応槽に対応する反応槽保護凹部が形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のリアルタイムＰＣＲ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、核酸増幅及び検出装置に関し、特に、携行型で、高速・高精度に温調可能なリアルタイムＰＣＲ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、核酸（ＤＮＡ）を増幅する手法として鋳型ＤＮＡに必要な試薬を混ぜて、特定のＤＮＡを短時間に大量に増幅するＰＣＲ（ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ ｃｈａｉｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ：ＤＮＡポリメラーザ連鎖反応）手法が知られており、この手法を用いたＰＣＲ装置も種々開発・製品化されている。近年では、このＰＣＲ手法を改良して、増幅したＤＮＡの量を、例えば蛍光分析により、リアルタイムで測定することができるリアルタイムＰＣＲ手法及び装置が開発・製品化されている。なお、ＲＮＡを鋳型として逆転写によりＤＮＡを合成して増幅する手法として、ＲＴ−ＰＣＲ（ｒｅｖｅｒｓｅ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ＰＣＲ：逆転写ＰＣＲ）もあるが、基本的な原理は上記のＰＣＲと同じであるので、ここでは、ＰＣＲを中心に説明する。なお、特に断らない限り、リアルタイムＰＣＲ、リアルタイムＲＴ−ＰＣＲを含め、リアルタイムＰＣＲと表現することにする。

【0003】

リアルタイムＰＣＲ手法については、例えば、特許文献１には、「プロトコルの異なる複数種類の検体を並列処理することがき、かつ、実行中の処理があっても別検体の処理を開始することができる核酸増幅装置及びそれを用いた核酸検査装置を提供することを目的」（段落「０００７」参照。）として、「検体と試薬を混合した反応液の核酸を増幅させる核酸増幅装置において、反応液を収容した少なくとも１つの反応容器をそれぞれ保持する複数の温調ブロックを設けた保持具と、前記複数の温調ブロックのそれぞれに設けられ、前記反応液の温度を調整する温度調整装置とを備え、前記保持具は、中心軸を上方に向け周方向に回転可能に設けられた円板形状を有し、前記温調ブロックは前記保持具の外側に、その外周に沿って配置されたことを特徴とする核酸増幅装置」(「請求項１」参照。)。が記載されている。

【0004】

また、特許文献２には、「遺伝子分析技術は、実用的速度と実用的安定性の面で未だ研究室のレベルにあり、これら実用的速度と実用的安定性を向上させて臨床や生産の現場に適用すること」(段落「０００２」参照。)を目的として、「反応液が収容された反応部を有する容器において、この反応液に所定の熱サイクルを与えてＰＣＲ（ポリメラーゼ連鎖反応）若しくはＬＣＲ（リガーゼ連鎖反応）等の熱サイクル反応を促進するための反応促進装置であって、前記容器の反応部に対向するように配置され、前記容器に収容された反応液を所定熱サイクル時間内に高温側の目標温度、中温の目標温度、及び低温側の目標温度に温調して前記熱サイクルを与える熱サイクルヒータと、前記熱サイクルヒータの温度を、高温側を前記高温側の目標温度より所定の温度差以上に乖離させ、および低温側を前記低温側の目標温度より所定の温度差以下に乖離させるように制御する温度制御部とを有することを特徴とする反応促進装置」(「請求項１」参照。)が記載されている。

【0005】

ここで、特許文献１に記載の「核酸増幅装置」は、「保持具３に保持された反応容器１０５に収容された検体に対応するプロトコルに基づいて、温度調整装置のペルチェ素子１１４が制御され、周期的に段階的に反応容器１０５の温度が制御され、核酸増幅処理が施される。このように、核酸増幅方の一種であるＰＣＲ方では、検体と試薬を混合した反応液の温度を、各検体に対応するプロトコルに基づいて周期的に段階的に変化させることにより、所望の塩基配列を選択的に増幅させる」（段落「００２９」、図１〜図４等参照。）と記載されているので、「検体」が収容された「反応容器１０５」の温度を、「各検体に対応するプロトコルに基づいて周期的に段階的に変化」させなければならないように構成されている。

【0006】

ＰＣＲ手法は、例えば、特許文献４に記載されているように「ＰＣＲ法は、鋳型ＤＮＡ、プライマー、基質、耐熱性ポリメラーゼ酵素等を混合した反応液を温度調節し、所定の３種類の温度に順次変化させ、これを繰り返すことによって目的とするＤＮＡを増幅する方法である。すなわち反応液を、二本鎖ＤＮＡを一本鎖ＤＮＡに解離させるディナチュレーション反応を行う温度に温調し、続いて一本鎖ＤＮＡにプライマーを会合させるアニーリング反応を行う温度に温調し、さらに続いて耐熱性ポリメラーゼ酵素による二本鎖伸長反応を行う温度に温調する。この様に、反応液を三段階の温度に順次温調することにより、ＤＮＡの増幅を行うことができる。具体的には、反応液を各設定温度の条件の元に温調する工程を３０回程度繰返すことで、多量のＤＮＡ複製生産物を得る。なお、ディナチュレーション温度、アニーリング温度、二本鎖伸長の各反応温度はそれぞれ、９５℃、５０〜５５℃、７２℃程度である」（段落「０００２」〜「０００４」参照。）ことは周知であり、リアルタイムのＰＣＲ手法でも同様である。「ディナチュレーション」は、「熱変性」、又は、単に「変性」ともいい、「二本鎖伸長」は、単に「伸長」ともいう。

【0007】

上記特許文献１記載の「核酸増幅装置」では、「反応液を収容した反応容器１０５を保持する複数の温調ブロック１０を設けた保持具３を備え、温調ブロック１０のそれぞれに設けた温度調整装置によって反応液の温度を調整するよう構成したので、プロトコルの異なる複数種類の検体を並列処理することがき、かつ、実行中の処理があっても別検体の処理を開始することができ、処理効率を大きく向上することができる」（段落「００３３」参照。）ものの、上記特許文献４に記載のＰＣＲ手法に従えば、同一の「反応容器１０５」の温度を、「９５℃、５０〜５５℃、７２℃」のサイクルで周期的に繰り返し昇温・降温（冷却）しなければならないが、同一の「温調ブロック１０」により同一の「反応容器１０５」を異なる複数の温度に連続的に昇温・降温を繰り返すことは、高速性には不向きであるものと推量される。逆に高速に行うと、設定温度に対してのバラツキが大きくなり（つまり、温度の精度が劣化し）、検出の感度が劣化するものと推量される。

【0008】

また、特許文献２に記載の「反応促進装置」は、「市場で求められる５分以下の高速核酸増幅を行うためには、熱源の種類・容器の形状・装置の制御・使用する酵素などＰＣＲに関する要素全てを総合的に改良」（段落「０１０９」参照。）するために、「ａ．熱源の温度を上下するのに要する時間を限りなく短縮する…高速化、ｂ．熱源の温度上下と反応液の温度の上下との遅れを限りなく短縮する…高速化」（段落「０１１０」参照。）したものであり、「反応容器１１は、図６に示すように、上方から見た場合、円盤形状のものであり、図に１２で示す部分が反応液が満たされる反応槽となっている。また、前記固体熱源１０は図７に示す様にこの反応容器１１の形状に対応するように扇形状に形成された、それぞれ低温、中間温度、および高温に設定される異なる３つのブロック１０ａ〜１０ｃからなり、これに対して前記反応容器１１を回転させることで、反応槽１２内の反応液に熱サイクルを与えるように構成されている」（段落「０１１１」、図４〜図７、図１２等参照。）としたものである。

【0009】

しかしながら、特許文献２に記載の「反応促進装置」は、「図６に示すように、この反応容器１１には、周方向１２０度に亘る範囲に互いに約２５度離間して設けられた４つの反応槽１２が設けられている。各反応槽１２に対応する反応容器の中心部側には、前記各反応槽１２に反応液を送るための送液孔３３が設けられている。この反応槽１２と送液孔３３は、送液通路３４と大気解放通路３５とで接続されている。」（段落「０１１９」、図６参照。）という構成であるため、「各反応槽１２に反応液を送る」ために時間を要するので、高速性の点でさらなる改良が必要とされるものと推量される。

【0010】

また、特許文献２には、「この反応容器１１の第一の工夫は、上記反応槽１２の部分を上下の熱源１０'、１０"で挟んで伝熱効率を高めた点である。特に、この反応槽１２を閉塞する上下面の両方あるいはいずれかが薄肉になっており、その薄肉の部材をそれぞれ伝熱面とするものである」（段落「０１２７」、図１０等参照。）、「この発明では、反応槽１２内部の圧力を高くし、閉塞部材を伸縮性フィルム３９とすることによって、このフィルム３９を内部圧力によって外側方向に膨張させることで、多数の反応槽のフィルム３９を固体熱源１０に対して安定的に接触させることが出来るようにした」（段落「０１３１」、図１０等参照。）と記載されている。

【0011】

しかしながら、上記の「反応槽１２内部の圧力を高くし、閉塞部材を伸縮性フィルム３９とすることによって、このフィルム３９を内部圧力によって外側方向に膨張させる」という手法では、「反応槽１２」と「フィルム３９」との境界面への液漏れの虞があり、また、「伸縮性フィルム３９」が膨張しすぎて破裂する虞もあるし、薄い「フィルム３９」を「固定熱源１０」に接触させることで、「フィルム３９」が損傷して破断する虞もある。

【0012】

また、特許文献２には「低温側固定熱源１０ａ〜高温側固定熱源１０ｃが円周方向に沿って配置されており、上記円形の反応容器１１がこれらの固定熱源１０ａ〜１０ｃに接触して回転するようになっている」(段落「０１５３」、図４０参照。)と記載されており、「反応容器１１」を「低温側固定熱源１０ａ〜高温側固定熱源１０ｃ」に接触したまま回転させるので、回転中に「反応容器１１」、もしくは、「反応容器１１」に設けられた「閉塞板３８」や「フィルム部材３９」が破損してしまう虞がある。特に時間短縮のために高速回転させるときには、破損の可能性が高くなり品質が劣化する恐れがあるので、高品質で高速回転を実現するための改良が求められる。

【0013】

また、特許文献３には、「板状のマイクロチップに設けられた被温度調節部の温度を局所的に制御する温度制御装置を提供すること」（段落「０００５」参照。）として、「被温度調節部が設けられている板状のマイクロチップの前記被温度調節部の温度を制御する温度制御装置であって、前記被温度調節部に接触可能な温度調節部が周方向へ複数設けられているステージと、前記マイクロチップとともに軸方向へ往復移動および周方向へ回転可能に設けられる軸部材を有し、当該軸部材を周方向へ回転駆動することにより前記マイクロチップを前記ステージと平行に前記軸部材の周方向へ回転駆動する回転駆動部と、前記軸部材を軸方向へ往復駆動することにより前記マイクロチップを前記軸部材の軸方向へ往復駆動する軸方向駆動部と、を備え、前記回転駆動部が前記マイクロチップを回転駆動するとき、前記軸方向駆動部が前記軸部材を軸方向へ移動するよう駆動することにより前記マイクロチップは前記温度調節部から離れる温度制御装置」（「請求項１」参照。）が記載されている。

【0014】

そして、特許文献３には、「第１実施形態では、マイクロチップ１１はステージ１２と平行に周方向へ回転される。これにより、マイクロチップ１１の槽領域１１１に接する温度調節部２０は変更される。蓋部材４０でマイクロチップ１１をステージ１２側へ押し込むことにより、マイクロチップ１１の槽領域１１１は温度調節部２０の伝熱部２２に接する。そのため、マイクロチップ１１の槽領域１１１は、局所的に伝熱部２２によって温度が制御される。また、温度調節部２０を予め所定の温度に制御することにより、マイクロチップ１１が回転しマイクロチップ１１と伝熱部２２とが接触すると、槽領域１１１は設定された温度調節部２０の温度に迅速に制御される。したがって、槽領域１１１の温度を迅速、局所的かつ精密に制御することができる。また、第１実施形態では、マイクロチップ１１が回転するとき、マイクロチップ１１は温度調節部２０から離れる。そのため、マイクロチップ１１は、温度調節部２０によって移動が妨げられない。したがって、マイクロチップ１１を速やかに回転させることができる。第１実施形態では、各温度調節部２０はあらかじめ所定の温度に設定され、マイクロチップ１１が回転することにより槽領域１１１の温度が制御される。そのため、各温度調節部２０の温度変化は小さい。第１実施形態のように各温度調節部２０の温度を設定し、マイクロチップ１１を回転させる構成とすることにより、マイクロチップ１１を固定し温度調節部２０の温度を変化させる場合と比較して、マイクロチップ１１の槽領域１１１の温度変化の速度は大きくなる。したがって、マイクロチップ１１の槽領域１１１の温度を迅速に制御することができる。また、各温度調節部２０は、一定の温度に維持され、温度変化が低減される。したがって、温度調節部２０のペルチェ素子部２１の寿命を延長することができる」（段落「００３２」〜「００３３」、図１、図２等参照。）と記載されている。特許文献３に記載のこれらの構成は、前述の特許文献１、２の課題（ステージの高速回転、短時間処理、反応容器の破損防止等。）を解決するものと推量される。

【0015】

また、特許文献３には、「以下、第５実施形態による温度制御装置１０を用いたＰＣＲの一例について説明する。ＰＣＲに先立って、マイクロチップ１１の槽領域１１１には、増幅の対象となるＤＮＡ（テンプレート）、ＤＮＡポリメラーゼ、およびプライマーが注入される。プライマーは、オリゴヌクレオチドから構成されている。これらの反応試料が注入されたマイクロチップ１１の槽領域１１１は、伝熱部２３、伝熱部２４および伝熱部２５の順で回転しながら移動する」（段落「００４６」、図８、図９参照。）、「第６実施形態では、ＰＣＲが行われた各槽領域１１１を光分析部５０によって分析することができる。なお、光分析部５０は、いずれかの伝熱部２３、２４、２５の間に一箇所配置してもよい。この場合、各槽領域１１１の分析は、マイクロチップ１１を回転させつつ、一箇所の光分析部５０によって行われる」（段落「００５３」、図１０参照。）と記載されている。つまり、特許文献３には、リアルタイムＰＣＲの一例について記載されているものと認められる。

【0016】

さらに、特許文献３には、「回転駆動部３０」のその他の実施形態として、複数の「ローラ３６」を「マイクロチップ１１の外周縁と接する」ように設け、または、複数の「ローラ３８」を「マクロチップ１１のステージ１２側の端面と接」するように設けて、「マイクロチップ１１」を回転駆動することが記載されている（段落「００５６」、図１２、図１３参照。）。

【0017】

また、商品化されているＰＣＲ装置、リアルタイムＰＣＲ装置は、大型で重量が重いものが多く、携行可能な小型・軽量の装置が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0018】

【特許文献1】特許第５２４９９８８号公報

【特許文献2】再公表特許ＷＯ２００８／１４６７５４号

【特許文献3】特許第４６２６８９１号公報

【特許文献4】特開２００６−１１５７４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0019】

しかしながら、特許文献３に記載のマイクロチップ用の「温度制御装置１０」は、例えば、リアルタイムＰＣＲに適用したときに、「マイクロチップ１１」の「槽領域１１１」を「伝熱部２３」から「伝熱部２４」に移動させるときに、まず、「マイクロチップ１１」の回転を停止して、「蓋部材４０」を「蓋駆動部４１」によって上方へ移動させ、次に、「マイクロチップ１１」を「回転駆動部３０」によって駆動される「回転軸部３２およびモータ３１」とともに上方へ移動させて「マイクロチップ１１」を「伝熱部２３」から離間させ、次に、その状態で、「マイクロチップ１１」を回転させて、「槽領域１１１」を「伝熱部２４」の上方位置に移動させ、その後、「マイクロチップ１１」を「軸駆動部３５およびモータ３１」とともに下方へ移動させ、「槽領域１１１」を「伝熱部２４」に接触させるという動作が行われるものと認められる。ここで、「蓋部材４０」を「蓋駆動部４１」によって上方へ移動させた後、「マイクロチップ１１」を「回転軸部３２およびモータ３１」とともに上方移動させて「マイクロチップ１１」を「伝熱部２３」から離間させるという一連の動作は、「マイクロチップ１１」の回転を行う度に必ず必要な動作であり、この動作に要する時間は、「マイクロチップ１１」の一回転分は短時間であるとしても、特許文献３にも「上記の温度制御サイクルは、２０回から３０回行われる」（段落「００４９」参照。）と記載されているように、リアルタイムＰＣＲでは、温度制御サイクルが繰り返し行われるので、トータルの処理時間が長くなってしまう虞がある。このため、特許文献３には、さらなる処理時間短縮のための改良が求められるものと推量される。なお、「温度制御サイクル」を、本願では「温調サイクル」ともいう。

【0020】

このため、本発明では、ＰＣＲの温調サイクルを高速に行うことでリアルタイムＰＣＲの処理時間を短縮することができ、かつ、高感度の検出性能を備えたリアルタイムＰＣＲ検出装置を提供することを目的とする。

【0021】

また、本発明では、ディスクの駆動部を簡素化し、また、発熱部を低電力化して電源を小型化する等の改良により、小型・軽量で携行可能なリアルタイムＰＣＲ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0022】

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、異なる温度に温調可能な複数の温調領域を有し、反応液が収容されたディスクと接触状態で、前記反応液を所定温度にする温調部と、前記ディスクが着設可能に構成されたディスクホルダーと、前記ディスクを押圧して前記温調部に接触させるディスク押圧部と、を備え、前記ディスクは、前記ディスクホルダーの回転動作に連動して回転を開始し、該ディスクホルダーの回転動作開始と同時に前記ディスク押圧部を離間させ、該ディスクホルダーの回転動作中は、該ディスク押圧部と該ディスクとの離間状態を維持するように構成されていることを特徴とする。

【0023】

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のリアルタイムＰＣＲ装置であって、前記ディスクホルダーは、円盤状のディスク回転基台と、該ディスク回転基台上にリング状に立設された溝付きリングと、該溝付きリングの所定位置に形成された溝部と、を備えたことを特徴とする。

【0024】

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のリアルタイムＰＣＲ装置であって、前記押圧部には、前記溝部の形成位置に対応して回転体が配設され、該回転体が前記溝部に陥落した状態で、前記ディスクホルダーの回転が停止され、前記ディスクホルダーの回転動作中は、前記回転体が前記溝部から離脱した状態であることを特徴とする。

【0025】

また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のリアルタイムＰＣＲ装置であって、前記温調部は、前記複数の温調領域に対応した複数の伝熱手段を有し、該伝熱手段は、前記ディスクに形成された反応槽毎に独立して設けられていることを特徴とする。

【0026】

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のリアルタイムＰＣＲ装置であって、前記ディスク押圧部は、前記複数の温調領域に対応した複数のディスク押圧板を有し、該ディスク押圧板には、前記ディスクに形成された反応槽に対応する反応槽保護凹部が形成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0027】

本発明のリアルタイムＰＣＲ装置によれば、ＰＣＲの温調サイクルを高速に行うことでリアルタイムＰＣＲの処理時間を短縮することができ、かつ、温調を高精度に行うことができるのでＤＮＡ増幅を高感度に検出することができるという顕著な効果を奏することができる。

【0028】

また、本発明のリアルタイムＰＣＲ装置によれば、装置を小型化・軽量化したので容易に携行することができるという顕著な効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の第一実施形態におけるリアルタイムＰＣＲ装置の開蓋状態の外観図である。

【図2】本発明の第一実施形態における下部本体の要部分解図である。

【図3】本発明の第一実施形態における蓋体の要部分解図である。

【図4】本発明の第一実施形態における伝熱板およびペルチェ部を示す図である。

【図5】本発明の第一実施形態における伝熱部カバー盤を示す図である。

【図6】本発明の第一実施形態におけるディスクホルダーを示す図である。

【図7】本発明の第一実施形態におけるディスクを示す図である。

【図8】本発明の第一実施形態におけるディスク押圧部を示す図である。

【図9】本発明の第一実施形態におけるリアルタイムＰＣＲ装置の要部断面図であり、ディスクの回転が停止されたときの状態を説明する図である。

【図10】本発明の第一実施形態におけるリアルタイムＰＣＲ装置の要部断面図であり、ディスクが回転動作中の状態を説明する図である。

【図11】本発明の第二実施形態における伝熱部カバー盤を示す図である。

【図12】本発明の第二実施形態における伝熱板を示す図である。

【図13】本発明の第二実施形態におけるディスク押圧部を示す図である。

【図14】本発明の第一実施形態におけるディスクの応用例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明のリアルタイムＰＣＲ装置の第一実施形態について図１〜図１０、図１４を参照しながら説明する。但し、下記の実施形態は本発明を具現化した例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本明細書においては、例えば、「伝熱板１８ｈ、伝熱板１８ｌ、伝熱板１８ｍ」という表現を、「伝熱板１８ｈ，１８ｌ，１８ｍ」と表現する場合がある。

【0031】

（第一実施形態）
［リアルタイムＰＣＲ装置の構成］
まず、本発明のリアルタイムＰＣＲ装置１００の構成について、図１〜図８，図１４を参照しながら説明する。図１は、リアルタイムＰＣＲ装置１００の開蓋状態の外観図であり、図２は、リアルタイムＰＣＲ装置１００の下部本体１０の要部分解図であり、図３は、リアルタイムＰＣＲ装置１００の蓋体２０の要部分解図である。図４は、リアルタイムＰＣＲ装置１００の伝熱板１８ｈ及びペルチェ部Ｐｈを示す図であり、図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は正面図、図４（ｃ）は右側面図、図４（ｄ）は平面図、図４は、伝熱板１８ｈにペルチェ部Ｐｈを取付けた状態を説明する図、図４（ｆは、図４（ｅ）の断面図である。図５は、リアルタイムＰＣＲ装置１００の伝熱部カバー盤１７を示す図であり、図５（ａ）は斜視図、図５（ｂ）は正面図、図５（ｃ）は平面図である。図６は、リアルタイムＰＣＲ装置１００のディスクホルダー１５を示す図であり、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は正面図、図６（ｃ）は平面図である。図７は、ディスク２８を示す図であり、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は正面図、図７（ｃ）は平面図である。図８は、リアルタイムＰＣＲ装置１００のディスク押圧板１４ｈを示す図であり、図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は正面図、図８（ｃ）は右側面図、図８（ｄ）は平面図であり、図１４は、ディスク２８の応用例であり、図１４（ａ）は斜視図、図１４（ｂ）は、平面図である。なお、リアルタイムＰＣＲ装置１００の内部構成については、本願発明に関連する部分を中心に説明する。

【0032】

本発明のリアルタイムＰＣＲ装置１００は、図１に示すように、箱形の下部本体１０と、下部本体１０にヒンジ部（不図示）を介して開閉自在に取付けられ、下部本体１０の形状に対応して形成された箱形の蓋体２０を備えている。

【0033】

本発明に係る実施形態は、鋳型（テンプレート）ＤＮＡ、ＤＮＡポリメラーゼ、プライマー等の反応液が収容された複数の反応槽２８Ｒを有するディスク２８を円周方向に１２０度ずつ順次回転させ、互いに異なる温度に設定される３つの温調領域（第１の温調領域Ｔｈ，第２の温調領域Ｔｌ，第３の温調領域Ｔｍ）を有する温調部３０上で反応槽２８Ｒを所定サイクル繰り返し温調することで、ＤＮＡを短時間に増幅させ、その後、蛍光分析手段により加温状態の反応槽２８Ｒに励起光を照射して蛍光分析することでＤＮＡの定量分析を行うものである。第１の温調領域Ｔｈは高温（設定温度９５℃）領域に対応し、第２の温調領域Ｔｌは低温（設定温度６０℃）領域に対応し、第３の温調領域Ｔｍは中温（設定温度７５℃）に対応している。温調領域は、第１の温調領域Ｔｈ→第２の温調領域Ｔｌ→第３の温調領域Ｔｍ→第１の温調領域Ｔｈ・・・のサイクルで所定回数温調が繰り返される。

【0034】

リアルタイムＰＣＲ装置１００は、図示しないが閉蓋状態でも箱形をなし、一例として、閉蓋状態でのサイズは、幅３００ｍｍ、奥行２１０ｍｍ、高さ１９２ｍｍ、重量約８ｋｇで構成することができるので、軽量・小型化されている。この理由は、詳細は後述するが、高速・高精度のリアルタイムＰＣＲ装置を実現するために、ディスクの回転・押圧部関連の構成を簡素化したり、熱源のペルチェ素子・伝熱手段等を簡素化し低電力化して電源を小型化することができたことによる。

【0035】

また、蓋体２０の上面には、表示部（不図示）が設けられており、分析経過・分析結果等を表示することができる。リアルタイムＰＣＲ装置１００には、制御手段、記憶手段、通信手段等が設けられており、外部機器との有線又は無線による通信が可能であり、スマートフォン、タブレット等の携帯端末でリアルタイムＰＣＲ装置１００を操作することもできる。また、前述した表示部に設けられたタッチパネルで操作することもできる。

【0036】

下部本体１０には、上述したように互いに異なる温度に温調可能な複数の温調領域の第１の温調領域Ｔｈ、第２の温調領域Ｔｌ、第３の温調領域Ｔｍを有する温調部３０が設けられている。本実施形態では、温調領域Ｔｈ，Ｔｌ，Ｔｍは、それぞれ、伝熱部１８の伝熱板１８ｈ、１８ｌ、１８ｍ、および、ペルチェ部Ｐｈ，Ｐｌ，Ｐｍに対応しており、伝熱板１８ｈ、１８ｌ、１８ｍ、および、ペルチェ部Ｐｈ，Ｐｌ，Ｐｍは、分かりやすく言えば、伝熱部カバー盤１７を円周方向に１２０度ずつ１／３に等間隔に分割して構成された扇形の領域に対応するよう配置されている。温調部３０の中央部には、着設されたディスク２８を円周方向に回転することができるディスクホルダー１５が設けられている。回転の向きは水平方向の左右いずれでも選択できるが、本実施形態では、ディスク２８に設けられた一群（８個）の反応槽２８Ｒが、温調領域Ｔｈ，Ｔｌ，Ｔｍの順に対応して移動するように左回りに設定されている。このディスクホルダー１５は、ディスクホルダー１５中央下方に設けられた回転駆動部７の回転軸７ａに係止され、回転軸７ａの回転に連動して回転することができる。温調部３０には、温調部基板３０ａ、ペルチェ部Ｐｈ，Ｐｌ，Ｐｍ、伝熱板１８ｈ，１８ｌ，１８ｍを備えた伝熱部１８、伝熱部カバー盤１７が設けられている。

【0037】

蓋体２０の下面側には、閉蓋状態で、ディスク２８を上方から下方に押圧するディスク押圧部１３が取り付けられている。ディスク押圧部１３は、蓋体２０の閉蓋状態でも、上下方向の一定距離を移動することができるように構成されており、ディスク２８が回転動作を停止している状態では、ディスク２８を下方に押圧して伝熱板１８ｈ，１８ｌ，１８ｍに接触させ、ディスク２８が着設されたディスクホルダー１５の回転動作開始に応答して、ディスク２８の回転と同時に上方向に離間されてディスク２８と非接触状態になる。ディスク２８は、ディスク押圧部１３と離間状態（非接触状態）を維持されたまま回転動作を行うことができる。

【0038】

下部本体１０の外周面は、下面にベースプレート１、前面にフロントプレート２、背面にバックプレート３、左側面にレフトカバー４、右側面にライトカバー５、上面にトップカバー６が設けられて構成され、レフトカバー４及びライトカバー５には、それぞれ、取手部３３Ｋが設けられている。フロントプレート２には、排熱用の複数の排熱孔２ａが開孔されている。排熱孔２ａは、他のプレート、カバーに設けられてもよい。また、各プレート、カバーは、適宜、螺子等の取付け手段で、内部の枠体等の構成部品に取付けられている。図面には、これらの取付け手段の部材が示されているが、説明は省略する。

【0039】

下部本体１０のトップカバー６の中央部には、円形のカバー盤開口部６ａが形成され、カバー盤開口部６ａの下方には、カバー盤開口部６ａよりも拡径された矩形の温調部基板１６が配設され、この温調部基板１６上に、放熱部Ｐｄｈ，Ｐｄｌ，Ｐｄｍを介してペルチェ部Ｐｈ，Ｐｌ，Ｐｍが設けられ、ペルチェ部Ｐｈ，Ｐｌ，Ｐｍには、ぞれぞれ、伝熱部１８を構成する伝熱板１８ｈ，１８ｌ，１８ｍが冠着されている。伝熱板１８ｈ，１８ｌ，１８ｍの上面部には、複数の伝熱凸部１９ｈ，１９ｌ，１９ｍが形成されている。本実施形態では、伝熱凸部１９ｈ，１９ｌ，１９ｍは、それぞれ、８個ずつ形成されている。ペルチェ部Ｐｈ，Ｐｌ，Ｐｍ、および、伝熱板１８ｈ，１８ｌ，１８ｍは、それぞれ、前述の温調領域Ｔｈ，Ｔｌ，Ｔｍに対応して円周方向に１２０度ずつ等間隔に配設されている。ペルチェ部Ｐｈ，Ｐｌ，Ｐｍは、設定される温度がそれぞれ異なる（例えば、高温９５度，低温６０度，中温７５度）だけであり、それぞれの構造は同一である。伝熱板１８ｈ，１８ｌ，１８ｍについても同様であり、ペルチェ部Ｐｈ，Ｐｌ，Ｐｍからディスク２８に形成された反応槽２８Ｒに伝熱する温度が異なる（例えば、高温９５度，低温６０度，中温７５度）だけであり、それぞれの構造は同一である。

【0040】

図４には、伝熱板１８ｈのみ示しているが、上述したように伝熱板１８ｌ，１８ｍも同様の構造である。伝熱板１８ｈは、平面視で、矩形の四隅の角部を面取りされた形状の伝熱板基台１８ａの長手方向両底辺部に、放熱部１８ｄｈに取り付けるための取付け片１８ｂが一体的に延設されている。伝熱板基台１８ａの裏面側は、ペルチェ部Ｐｈに冠着されるように冠着凹部１８ｃが形成されている。

【0041】

伝熱板基台１８ａ上面の長手方向には、複数の伝熱凸部１９ｈが立設して円弧上に配設されている。伝熱凸部１９ｈは、後述する伝熱部カバー盤１７に開孔して形成された伝熱凸部嵌挿孔１７ｈに遊貫するように形成されている。つまり、伝熱凸部１９ｈは、伝熱凸部嵌挿孔１７ｈと非接触になるように配設される。伝熱凸部１９ｈは、円筒ペレット形状に形成され、ディスク２８に形成されている反応槽２８Ｒと略同一径、好適には、僅かに拡径されている。このような構成にしたことにより、ペルチェ部Ｐｈの発熱を、局所的・効率的に反応槽２８Ｒに伝熱することができるので、短時間に精度よく設定温度に温調することが可能である。また、伝熱部１９ｈが反応槽２８Ｒよりも僅かに拡径されているので、ディスク２８の押圧時に、反応槽２８Ｒの下面を伝熱部１９ｈの上面で確実に支持することができるので、反応槽２８Ｒの下面と、反応槽２８Ｒの下面に貼着されているフィルムｆｂとの境界面から、反応槽２８Ｒに注入されている反応液ＲＬが漏洩することを防いでいる。伝熱板１８ｌ，１８ｍにも、同様に、複数の伝熱凸部１９ｌ，１９ｍが形成されている。

【0042】

伝熱板１８ｈ，１８ｌ，１８ｍは、回転駆動部７の回転軸７ａを軸心とする円の円周方向に１２０度の等間隔で配置されている。前述したように、伝熱板１８ｈ，１８ｌ，１８ｍは、それぞれ、温調領域Ｔｈ，Ｔｌ，Ｔｍを構成し、ディスク２８を１２０度間隔で回転させることで、順次、高温、低温、中温に温調される。これにより、ＰＣＲの温度サイクルの高速制御を容易に行うことができる。

【0043】

伝熱板１８ｈ，１８ｌ，１８ｍには、ドーナツ盤形状の伝熱部カバー盤１７が着装されている。伝熱部カバー盤１７には、円周方向に複数の伝熱凸部嵌挿孔１７ｈ，１７ｌ，１７ｍが開孔されている。伝熱凸部嵌挿孔１７ｈ，１７ｌ，１７ｍは、それぞれ、前述した伝熱凸部１９ｈ，１９ｌ，１９ｍに対応した位置に配設され、伝熱凸部１９ｈ，１９ｌ，１９ｍが遊貫されるように開孔されている。一群（８個）の伝熱凸部１９ｈは、第１の温調領域Ｔｈに対応し、一群（８個）の伝熱凸部１９ｌは、第２の温調領域Ｔｌに対応し、一群（８個）の伝熱凸部１９ｍは、第３の温調領域Ｔｍに対応している。ＰＣＲ試験においては、例えば、第１の温調領域Ｔｈが高温領域、第２の温調領域が低温領域Ｔｌ、第３の温調領域Ｔｍが中温領域であってよい。伝熱凸部１９ｈ，１９ｌ，１９ｍの上面は、伝熱カバー盤１７の上面よりも上方向に突出し、かつ、ディスクホルダー１５のディスク回転基台１５ａの上面と同一高さになるように設定されているので、伝熱部カバー盤１７は、ディスクホルダー１５に着設されたディスク２８には接触しない。つまり、ディスク２８は、中心部近傍をディスクホルダー１５のディスク回転基台１５ａで支持され、中心部と外周部との間の領域を伝熱凸部１９ｈ，１９ｌ，１９ｍで支持される構成にされている。このように、伝熱部カバー盤１７とディスク２８とを非接触状態にすることで、熱干渉を低減することができるようにしている。

【0044】

温調部基板１６上には、ペルチェ部Ｐｈ，Ｐｌ，Ｐｍを介して、伝熱部１８が取り付けられている。本実施形態では、伝熱部１８は、３つの異なる温調領域として用いるため、伝熱板１８ｈ、伝熱板１８ｌ、伝熱板１８ｍを備えている。伝熱板１８ｈ，１８ｌ，１８ｍは、それぞれ、温調部基板１６ａ上に設けられたペルチェ部Ｐｈ，Ｐｌ，Ｐｍに冠着されるように構成されている。ペルチェ部Ｐｈ，Ｐｌ，Ｐｍには、それぞれ、同一構造のペルチェ素子Ｐｅが設けられているが、ペルチェ素子ｐｅは、温調素子として周知であり、不図示の温調制御部で、それぞれ、ＰＣＲによる温度サイクルに必要な高温（設定温度９５℃）、低温（設定温度６０℃）、中温（設定温度７５℃）に設定することができる。伝熱板１８ｈは、ペルチェ部Ｐｈが発熱されたときに、上面に着設されたディスク２８に高効率で伝熱することができる。伝熱板１８ｌ，１８ｍについても同様である。

【0045】

ペルチェ部Ｐｈについて図４（ｅ）、図４（ｆ）を参照しながら説明する。ペルチェ部Ｐｌ，Ｐｍも同様の構造である。ペルチェ部Ｐｈは、板状のペルチェ素子Ｐｅを２枚のセラミック板Ｃｐで上下から挟着されている。上側のセラミック板Ｃｐは、放熱シリコンで、伝熱板基台１８ａの裏面に貼着されている。ペルチェ素子Ｐｅ、セラミック板Ｃｐは、平面視、同一サイズである。上側のセラミック板Ｃｐには、伝熱板基台１８ａが密嵌されているが、ペルチェ素子Ｐｅおよび下側のセラミック板Ｃｐの両側面と、伝熱板基台１８ａの長手方向側面とには、隙間が設けられている。この隙間は、伝熱板１８ｈがアルミニウムで形成されており、アルミニウムとセラミックの熱膨張率が異なるために設けられたものである。ペルチェ部Ｐｈには、電力を供給するための電線（不図示）が接続されている。電線による電力の供給により、ペルチェ素子Ｐｅの一方の面は、発熱し、他方の面は放熱（冷却）される。

【0046】

伝熱板１８ｈの取付け片１８ｂの長手方向両端部には、螺子孔が形成されており、伝熱板１８ｈは、シムワッシャを介して放熱部Ｐｄｈに螺設されている。ペルチェ部Ｐｈの下側のセラミック板Ｃｐは、放熱シリコンで放熱部１８ｄｈの上面に貼着されている。

【0047】

伝熱部カバ−盤１７はカバー盤開口部６ａに遊貫されるように配設されているので、伝熱部カバー盤１７の外周縁はカバー盤開口部６ａに接触しない。また、伝熱部カバー盤１７の中心部には、ディスクホルダー開口部１７ａが、ディスクホルダー１５が遊嵌される大きさに形成されている。つまり、伝熱部カバー盤１７は、ディスクホルダー１５にも接触しないように設けられている。また、伝熱部カバー盤１７には、複数の螺子孔が設けられているが、樹脂製のボルトを使用するなどして、伝熱部カバー盤１７とディスク２８が接触しないように構成されている。

【0048】

ディスクホルダー１５は、回転駆動部７の回転軸７ａに係合して取り付けられており、円盤状のディスク回転基台１５ａと、ディスク回転基台１５ａよりも縮径され、ディスク回転基台１５aと同一軸心を有し、ディスク回転基台１５ａ上にリング状に立設されて形成された溝付きリング１５ｂと、ディスク回転基台１５ａの下面中央部に垂下して形成された軸筒１５ｅを備えている。溝付きリング１５ｂの所定位置には、溝部としてのＶ溝１５ｃが形成されている。Ｖ溝１５ｃは、側面視Ｖ字型の斜面を有する。このＶ溝１５ｃの配設位置は、後述するディスク押圧部１３に設けられた球状の回転体１７Ｋの配設位置と対応している。回転体１７Ｋは、回転体保持盤３５に設けられた回転体保持具３５ａ内で回転自在に保持されている。また、このＶ溝１５ｃ、および、回転体１７Ｋの配設位置は、３つの温調領域Ｔｈ，Ｔｌ，Ｔｍの配設位置に対応しており、ディスク２８が停止している状態では、３つの回転体１７Ｋは、それぞれ、３つのＶ溝１５ｃのいずれかに陥落して静止している。なお、回転体１７ＫがＶ溝１５ｃに陥落して静止した状態で、ディスク押圧板１４ｈ，１４ｌ，１４ｍが、ディスク２８に接触して押圧することができる、回転体１７Ｋの径、Ｖ溝１５ｃの深さ、その他関連部材の形状・サイズ・位置関係を最適な構成にされている。３つのＶ溝１５ｃは、ディスクホルダー１５の回転に連動して円周方向に１２０度毎に間欠して回転するが、回転保持具３５ａは固定されているので、３つの回転体１７Ｋは、それぞれが保持されている回転体保持具３５ａ内で回転するだけであり、円周方向への転動はしない。軸筒１５ｅには回転駆動部７の回転軸７ａが挿通され、回転軸７ａは、軸通１５ｅの側面に形成された貫通孔にピンまたは螺子等を介して軸筒１５ｅに係合されて固定され、これにより、回転軸７ａの回転に連動して、回転軸７ａと同時にディスクホルダー１５が回転する。

【0049】

ディスクホルダー１５は、伝熱部カバー盤１７の中央に開口された円形のカバー盤開口部６ａに遊嵌され、カバー盤開口部６ａの下方に配設された回転駆動部７の回転軸７ａに係合され、回転軸７ａの回転によって水平方向に回転することができる。回転駆動部７は、例えば、ステッピングモータで構成され、出力軸として回転軸７ａを備えている。ディスクホルダー１５には、複数の位置決めピン挿通孔１５ｄが設けられておりこの位置決めピン挿通孔１５ｄと、ディスク２８の対応する位置に設けられた位置決めピン挿通孔２８ａに、位置決めピン（不図示）を挿通して係合させることで、ディスク２８をディスクホルダー１５に着設した状態で回転軸７ａの回転に連動して回転することができる。つまり、ディスク２８は、ディスクホルダー１５の回転動作開始に応答して、ディスクホルダー１５と同時に回転および停止することができる。

【0050】

ディスク２８は、円形のディスク開口部２８ａが開口されたドーナツ盤形状に形成され、円周方向の所定箇所には、ＰＣＲ試験時に反応液が収容される複数の反応槽２８Ｒが設けられている。反応槽２８Ｒは、平面視円形の凹槽であり、複数個が独立して形成されている。図７では、８個の反応槽２８Ｒが示されているが、この一群の反応槽２８Ｒは、ディスクホルダー１５によってディスク２８が回転されることで、順次、第１の温調領域Ｔｈ、第２の温調領域Ｔｌ、第３の温調領域Ｔｍに対応するよう配設されており、つまり、一群（８個）の反応槽２８Ｒは、ディスク２８の回転とともに順次、伝熱板１８ｈ（ペルチェ部Ｐｈ）、伝熱板１８ｌ（ペルチェ部１８ｌ）、伝熱板１８ｍ（ペルチェ部Ｐｍ）に対応するよう配設されており、個々の反応槽２８Ｒは、伝熱板凸部１９ｈ，１９ｌ，１９ｍの配設位置に順次対応するように形成されている。このように反応槽２８Ｒ毎に局所的に加温するように構成することで、ＰＣＲ試験時において、高精度で短時間に設定温度に温調することが可能となる。高精度に温調できるので、ＤＮＡの量も安定して多く増幅することができ、高感度の検出結果を得ることができる。また、加温面積を少なくすることができるので、電源の出力を低減することができ、したがって、電源を小型化・軽量化することができ、装置全体としても小型化・軽量化することができる。

【0051】

なお、本実施形態では、ディスク２８は、ドーナツ盤形状としたが、ディスク２８Ｒの反応槽２８Ｒが形成されていない領域を削除した非ドーナツ盤形状にしてもよい。図１４は、本実施形態のディスク２８の応用例のディスク２２８を示す。図１４（ａ）は、斜視図であり、図１４（ｂ）は、平面図である。図示するように、ディスク２２８は、ディスク２８の反応槽２８Ｒが形成されていない領域を削除して略扇形としたものであり、位置決めピン挿通孔２８ａ、開口部２８ｂ、反応槽２８Ｒの位置は、ディスク２８と同じであってもよい。このように、反応槽２８Ｒの形成されない領域を削除することで、ディスク２２８の製造コストを低減することができる。

【0052】

ディスク押圧部１３は、蓋体２０の閉蓋状態において、反応槽２８Ｒに収容された反応液が一つの温調領域で反応している期間中は、ディスク２８を上方から下方に押圧して、伝熱板１８ｈ，１８ｌ，１８ｍ（伝熱凸部１９ｈ，１９ｌ，１９ｍ）に接触させ、反応が完了し反応槽２８Ｒを次の温調領域に移動させるためにディスク２８が回転動作している期間中は、ディスク２８から離間されて非接触状態（離間状態）を維持している。

【0053】

ディスク押圧部１３は、円盤形状の押圧部基板１３ａと、押圧部基板１３ａを上下移動させるためのコイルスプリング１５Ｋと、該コイルスプリング１５Ｋと連動して押圧部基板１３ａを上下移動させる回転体１７Ｋを備えている。コイルスプリング１５Ｋは、押圧部基板１３ａと蓋体２０との間に介在するように配設されている。ロッド１２は、下方から押圧部基板１３ａ、金属ワッシャ１８Ｋ、コイルスプリング１５Ｋの順に挿通され、ロッド１２の下端部は押圧基板１３ａに係止され、ロッド１２の上端部は蓋体２０の裏面に螺子２０ａで螺設されている。このコイルスプリング１５Ｋの伸縮作用により、押圧部基板１３ａは、上下移動が可能にされている。なお。コイルスプリング１５Ｋは、同等の作用・機能を奏するものであれば他の弾性体（例えば、板バネ）に代えてもよい。なお、コイルスプリング１５Ｋの付勢力が強すぎると、押圧部基板１３ａによるディスク２８の押圧力は強くなるが、押圧部基板１３ａをディスク２８から離間させるときに押圧力の解放に時間がかかり、押圧部基板１３ａのディスク２８からの離間に時間がかかってしまうので、コイルスプリング１５Ｋの付勢力は、最適な値に設定される。

【0054】

押圧部基板１３ａの下面（伝熱部カバー盤１７に対向する側の面）には、ディスク押圧板１４ｈ,１４ｌ，１４ｍが取り付けられている。ディスク押圧板１４ｈ,１４ｌ，１４ｍは、それぞれ、伝熱板１８ｈ，１８ｌ，１８ｍに対応した位置に配設されている。図８には、ディスク押圧板１４ｈのみ示しているが、ディスク押圧板１４ｌ，１４ｍも同様の構造をなす。ディスク押圧板１４ｈは、角の一部を面取りされた板状の押圧板基台１４ａ上に、円弧状に湾曲した押圧突条１４ｂが立設されて形成されている。押圧突条１４ｂには、所定間隔で平面視円形の反応槽保護凹部１４ｃが複数個設けられている。本実施形態では、８個の反応槽保護凹部１４ｃが形成されている。平面視において、反応槽保護凹部１４ｃは、反応槽２８Ｒと同径、又は、好適には、僅かに縮径されている。また、蓋体２０の閉蓋状態において、押圧突条１４ｂの下面の高さは、ロッド１２の下面の高さよりも低い位置に設定されている。これは、ディスク押圧板１４ｈ，１４ｌ，１４ｍが、コイルスプリング１５Ｋの伸縮に応じて上下移動することを可能にするためである。

【0055】

この反応槽保護凹部１４ｃの配設位置は、伝熱凸部１９ｈの配設位置、かつ、ディスク２８が着設された状態の、反応槽２８Ｒの配設位置に対応している。つまり、蓋体２０が閉蓋されており、ディスク２８の回転動作が停止され、ディスク押圧部１３がディスク２８を押圧している状態では、ディスク２８の下面は、伝熱板１８ｈ，１８ｌ，１８ｍの全ての伝熱凸部１９ｈ，１９ｌ，１９ｍに押圧されて接触しており、ディスク２８の上面は、ディスク押圧板１４ｈ、１４ｌ、１４ｍの全ての押圧突条１４ｂに押圧されて接触している。一群（８個）の反応槽２８Ｒの下面は、フィルムｆｂを介して、対応する伝熱板（１８ｈ，１８ｌ，１８ｍのいずれか一）の伝熱凸部（１９ｈ，１９ｌ，１９ｍのいずれか一）に押圧されて接触しており、一群の反応槽２８Ｒの上面は、フィルムｆｔを介して、対応するディスク押圧版（１４ｈ，１４ｌ，１４ｍのいずれか一）の全ての押圧突条１４ｂに押圧されて接触している。

【0056】

ここで、好適には、反応槽保護凹部１４ｃは、反応槽２８Ｒよりも縮径されているので、反応槽２８Ｒに注入されている反応液ＲＬが、押圧によりディスク２８の上面とフィルムｆｔとの境界部から漏洩することを防いでいる。

【0057】

また、反応槽保護凹部１４ｃには空隙部が形成されているので、ディスク押圧板１４ｈ，１４ｌ，１４ｍで、ディスク２８を押圧しても、ディスク２８Ｒの上面に貼着されたフィルムｆｔの反応槽２８Ｒの直上部分のフィルムに殆ど接触しないので、ペルチェ部Ｐｈ（伝熱凸部１９ｈ）からの伝熱の発散も低減され、また、フィルムｆｔを損傷させる虞がないし、反応槽２８Ｒ内部に加えられた押圧を、空隙部で吸収することができるので、反応槽２８Ｒ内の反応液がフィルムを押圧により破損して漏出する虞もない。ペルチェ部Ｐｈ（伝熱凸部１９ｈ）からの伝熱の発散も低減さることから、低電力化することができ、電力を供給する電源を小型化・軽量化することができる。また、応槽２８Ｒ内部に加えられた押圧を空隙部で吸収して反応槽２８Ｒ内の圧力が高くなることを防ぐことで、本来の反応速度が遅くなることを防ぐことができ、また、異なる物質が生成されることを防ぐこともできる。

【0058】

押圧部基板１３ａの下面（伝熱部カバー盤１７に対向する側の面）には、ディスク押圧板１４ｈ,１４ｌ，１４ｍよりも内側に、３つの回転体１７Ｋが設けられている。回転体１７Ｋは、球状の回転体であり、それぞれ、回転体保持具３５ａで保持されており、回転体保持具３５ａ内で回転自在に保持されている。回転体保持具３５ａは、回転体保持盤３５を介して、螺子３５ｂにより押圧部基板１３ａに螺設されている。

【0059】

３つの回転体１７Ｋは、それぞれ、円周方向に１２０度の等間隔で、蓋体２０が閉蓋されてディスク２８が停止している状態では、ディスクホルダー１５のＶ溝１５ｃ内に陥落して静止するように配設されている。回転体１７Ｋは球状であり、Ｖ溝１５ｃは、Ｖ字状の斜面を有するので、ディスクホルダー１５が回転動作を開始すると同時に、回転体１７Ｋが回転しながらＶ溝１５ｃの斜面に沿って上方向（原理的には垂直上方向）に移動する。そうすると回転体１７Ｋの上方向の移動により、ディスク押圧板１４ｈ，１４ｌ，１４ｍも連動して上方向に移動し、接触していたディスク２８から離間して非接触状態となる。つまり、ディスク押圧部１３は、ディスクホルダー１５の回転動作開始に応答して、ディスクホルダー１５の回転動作開始と同時に、ディスク２８から離間して非接触状態になるのである。ディスクホルダー１５がさらに回転すると、ディスク押圧板１４ｈ，１４ｌ，１４ｍがディスク２８から離間した状態（換言すれば、「非接触状態」）を維持したまま、回転体１７Ｋは回転しながらＶ溝１５ｃを離脱して、溝付きリング１５ｂの上面が回転体１７Ｋの表面を滑動して、次の位置のＶ溝１５ｃが回転体１７Ｋの位置に到着すると、回転体１７Ｋは回転しながら次のＶ溝１５ｃの斜面に沿ってＶ溝部１５ｃの最深部に陥落すると同時に、ディスク押圧部１３のディスク押圧板１４ｈ、１４ｌ、１４ｍがコイルスプリング１５Ｋの付勢力により押圧されてディスク２８に接触する。

【0060】

ここで、ＰＣＲ試験においては、異なる温調領域での反応工程を繰り返し行うので、一回の反応工程での時間ロスは、トータルの処理時間の増大につながる虞がある。特許文献３に記載された発明は、「マイクロチップ１１」を周方向に回転させる前に、「蓋部材４０」を上方へ移動させて、「マイクロチップ１１」を「伝熱部２２」から離間させる必要があり（特許文献３の「第１実施形態」参照。）、その分、時間のロスが発生する。また、「マイクロチップ１１」を周方向に回転させる前に、「回転軸部３２」を上方へ駆動させて、「マイクロチップ１１」を「伝熱部２２」から離間させる必要があり（特許文献３の「第２実施形態」参照。）、その分、時間のロスが発生する。また、逆の動作にも時間ロスが発生することが容易に推量される。

【0061】

これに対し、本願発明では、ディスクホルダー１５によるディスク２８の回転動作開始に応答して、ディスクホルダー１５の回転動作開始と同時にディスク押圧部１３をディスク２８から離間することができるので、上述の特許文献３のような時間のロスがなく、トータルの処理時間の大幅な短縮を図ることができる。

【0062】

また、本願発明では、ディスク２８の回転と、ディスク押圧部１３の上下移動を、ディスクホルダー１５の回転動作により同時に行う構成にしたので、特許文献３ように「蓋部材４０」の上下移動を行う「蓋駆動部４１」と、「マイクロチップ１１」の上下移動を行う「回転軸部３２」のような構成を設ける必要がないので、構成部品数を削減することができ、装置全体を小型化・軽量化することができる。

【0063】

伝熱部カバー盤１７の所定位置、本実施例では、第２の温調領域Ｔｌ（伝熱板１８ｌ）と第３の温調領域Ｔｍ（伝熱板１８ｍ）との中間位置に、増殖したＤＮＡの量を検出する蛍光分析を行うときに発行される励起光を透過するための透過窓ＴＷが設けられている。蛍光分析には、ＴａｑＭａｎプローブ法、または、ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ法を用いることができる。これらの手法は周知であるので、詳細説明は省略する。

【0064】

［リアルタイムＰＣＲ装置の動作］
次に、本発明の第一実施形態のリアルタイムＰＣＲ装置１００の動作について、図９および図１０を参照しながら説明する。なお、必要に応じて、適宜図１〜図８、図１４を参照されたい。

【0065】

本実施形態のＰＣＲ試験（検査）では、反応液が反応槽２８Ｒに注入されたディスク２８がディスクホルダー１５に着設され、蓋体２０が閉蓋されて、ＰＣＲ試験が開始されると、試験完了まで開蓋されることなく試験（ＤＮＡの増幅・定量検出）が行われる。閉蓋状態では、図９に示すように、ディスク２８は、ディスク押圧部１３に押圧されている。詳細には、コイルスプリング１５Ｋの付勢力によって、押圧部基板１３ａの下面に設けられたディスク押圧板１４ｈ，１４ｌ，１４ｍが、ディスク２８を伝熱板１８ｈ、１８ｌ、１８ｍに押圧して、接触状態となっている。

【0066】

この状態では、３つの回転体１７Ｋは、それぞれ、ディスクホルダー１５に形成された３つのＶ溝１５ｃに陥落して静止している。ディスク２８に形成された一群の反応槽２８Ｒは、第１の温調領域Ｔｈに対応するようにセットされる。第１の温調領域Ｔｈでは、ディナチュレーション（熱変性）反応が実行される、反応槽２８Ｒと伝熱凸部１９ｈと位置が対応し、反応槽２８Ｒ（収容された反応液）は、高温度（例えば、９５℃）に温調される。

【0067】

そして、所定時間でディナチュレーションが完了したら、ディスクホルダー１５を円周方向に１２０度回転させる。そうすると、回転体１７Ｋが、Ｖ溝１５ｃの斜面に沿って回転しながら、上方向に移動する。回転体１７Ｋは、回転体保持盤３５に保持され、回転体保持盤３５は、押圧部基板１３ａに固定されているので、押圧部基板１３ａは、回転体１７Ｋの上方への移動に連動して、コイルスプリング１５Ｋの下方への付勢力に反発して、上方に移動される。このようにして、ディスク押圧部１３は、ディスクホルダー１５の回転動作開始に応答して、回転動作開始と同時にディスク２８と離間し、非接触状態にすることができる。

【0068】

ディスクホルダー１５がさらに回転し、回転体１５Ｋが、元のＶ溝１５ｃを離脱して溝付きリング１５ｂの上面を滑動し、次のＶ溝１５ｃに陥落すると、ディスクホルダー１５およびディスク２８の回転が停止されるとともに、一群の反応槽２８Ｒは、第２の温調領域Ｔｌに対応する位置に配置される。このとき、再び、コイルスプリング１５Ｋの付勢力によって、押圧部基板１３ａの下面に設けられたディスク押圧板１４ｈ，１４ｌ，１４ｍが、ディスク２８を、伝熱板１８ｈ、１８ｌ、１８ｍに押圧して、接触状態となる。

【0069】

第２温調領域Ｔｌでは、アニーリング反応が実行される、反応槽２８Ｒと伝熱凸部１９ｌと位置が対応し、反応槽２８Ｒ（収容された反応液）は、低温度（例えば、６０℃）に温調される。そして、所定時間でアニーリング反応が完了したら、ディスクホルダー１５を円周方向に１２０度回転させる。そうすると、回転体１７Ｋが、Ｖ溝１５ｃの斜面に沿って回転しながら、上方向に移動する。回転体１７Ｋは、回転体保持盤３５に保持され、回転体保持盤３５は、押圧部基板１３ａに固定されているので、押圧部基板１３ａは、回転体１７Ｋの上方への移動に連動して、コイルスプリング１５Ｋの下方への付勢力に反発して、上方に移動される。このようにして、ディスク押圧部１３は、ディスクホルダー１５の回転動作開始に応答して、回転動作開始と同時にディスク２８と離間し、非接触状態にすることができる。

【0070】

ディスクホルダー１５がさらに回転し、回転体１５Ｋが、元のＶ溝１５ｃを離脱して溝付きリング１５ｂの上面を滑動し、次のＶ溝１５ｃに陥落すると、ディスク２８の回転が停止されるとともに、一群の反応槽２８Ｒは、第３の温調領域Ｔｍに対応する位置に配置される。このとき、再び、コイルスプリング１５Ｋの付勢力によって、押圧部基板１３ａの下面に設けられたディスク押圧板１４ｈ，１４ｌ，１４ｍが、ディスク２８を、伝熱板１８ｈ、１８ｌ、１８ｍに押圧して、接触状態となる。

【0071】

第３温調領域Ｔｍでは、伸長反応が実行される、反応槽２８Ｒと伝熱凸部１９ｍと位置が対応し、反応槽２８Ｒ（収容された反応液）は、中温度（例えば、７５℃）に温調される。そして、所定時間で伸長反応が完了したら、ディスクホルダー１５を円周方向に１２０度回転させる。そうすると、回転体１７Ｋが、Ｖ溝１５ｃの斜面に沿って回転しながら、上方向に移動する。回転体１７Ｋは、回転体保持盤３５に保持され、回転体保持盤３５は、押圧部基板１３ａに固定されているので、押圧部基板１３ａは、回転体１７Ｋの上方への移動に連動して、コイルスプリング１５Ｋの下方への付勢力に反発して、上方に移動される。このようにして、ディスク押圧部１３は、ディスクホルダー１５の回転動作開始に応答して、回転動作開始と同時にディスク２８と離間し、非接触状態にすることができる。

【0072】

ディスク２８が回転し、回転体１５Ｋが、元のＶ溝１５ｃを離脱して溝付リング１５ｂの上面を滑動し、次のＶ溝１５ｃに陥落すると、ディスク２８の回転が停止されるとともに、一群の反応槽２８Ｒは、再び、第１の温調領域Ｔｈに対応する位置に配置される。同様にして、ディスク押圧部１３とディスク２８の接触・非接触（押圧・解放）を繰り返しながら、一群の反応槽２８Ｒを第１の温調領域Ｔｈ、第２の温調領域Ｔｌ、第３の温調領域Ｔｍの順に繰り返し対応させてディスティネーション、アニーリング、伸長の各反応を繰り返し行うことができる。

【0073】

なお、ディスクホルダー１５が、ディスク２８を一つの温調領域から次の温調領域まで回転させる時間は、一例として、１秒間であり、ディスク２８が一回転に要する時間は３秒である。また、各温調領域での反応時間は、検体のプロトコルにより異なるが、反応液の前処理から蛍光検出完了までの定量分析に要する時間は２０分〜３０分である。

【0074】

本実施形態においては、前述したように、この一群の反応槽２８Ｒは、同時には、伝熱板１８ｈ，１８ｌ，１８ｎ（ペルチェ部Ｐｈ，Ｐｌ，Ｐｍ）のいずれか一つに対応するように構成されているので、例えば、一群の反応槽２８Ｒがディナチュレーション反応工程にあるとき、つまり、伝熱板１８ｈ（ペルチェ部Ｐｈ）を用いて温調されている期間中は、ディスク２８上の反応槽２８Ｒが形成されていない領域に対応している伝熱板１８ｌ（ペルチェ部Ｐｌ），伝熱板１８ｍ（ペルチェ部Ｐｍ）も加温状態を維持しておくことが可能であるので、伝熱板１８ｈ，１８ｌ，１８ｍを昇温・高温する必要がなく、各設定温度に維持したままでディスク２８を回転させるだけで、ＰＣＲの温調処理をすることができる。したがって、温調処理サイクルの時間を大幅に短縮することができる。また、前述したように局所加温することで低電力化が図られるので、伝熱板の加温を維持したままでも電力的に問題はない。

【0075】

以上、ＰＣＲによるＤＮＡの増幅・定量検出を行うＰＣＲモードについて説明したが、本願発明のリアルタイムＰＣＲ装置では、ＰＣＲモードの他に、逆転写（ＲＴ−ＰＣＲ）モード、ＨｏｔＳｔａｒｔＰＣＲモード、熱解離測定（ＤｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＣｕｒｖｅ）モードを選択して実行することができる。これらの技術的内容は公知であるので、説明は省略する。

【0076】

（第二の実施形態）

【0077】

次に、本発明に係る第二実施形態について説明する。第二実施形態は、伝熱板、伝熱部カバー盤、ディスク押圧板が、第一実施形態と異なる。第一実施形態では、個々の反応槽２８Ｒを局所的に加熱することで温調に要する時間を短縮して、低消費電力化を目的としたが、第二実施形態では、複数の一群の反応槽２８Ｒを広域的に加熱し、反応槽２８Ｒ毎の温度バラツキを低減することを目的としたものである。以下、第一実施形態と相違する点を中心に説明する。なお、第二実施形態の伝熱板２１８ｈ，２１８ｌ，２１８ｍ、伝熱部カバー盤２１７、ディスク押圧板２１４ｈ，２１４ｌ，２１４ｍは、リアルタイムＰＣＲ装置２００（不図示）に備えられる。また、第一実施形態と同様の構成部品については、同一符号・同一名称を用いる。

【0078】

図１１は、リアルタイムＰＣＲ装置２００の伝熱板２１８ｈを示す図であり、図１１（ａ）は斜視図、図１１（ｂ）は正面図、図１１（ｃ）は右側面図、図１１（ｄ）は平面図である。図１２は、リアルタイムＰＣＲ装置２００の伝熱部カバー盤２１７を示す図であり、図１２（ａ）は斜視図、図１２（ｂ）は正面図、図１２（ｃ）は平面図である。図１３は、リアルタイムＰＣＲ装置２００のディスク押圧部２１４を示す図であり、図１３（ａ）は斜視図、図１３（ｂ）は正面図、図１３（ｃ）は右側面図、図１３（ｄ）は平面図である。

【0079】

図１１には、伝熱板２１８ｈのみ示しているが、第一実施形態と同様に、伝熱板２１８ｈと同一の構造の伝熱板２１８ｌ，２１８ｍを備えている。伝熱板２１８ｈは、平面視で、矩形の四隅の角部を面取りされた形状の伝熱板基台２１８ａの長手方向両底辺部に、ペルチェ部Ｐｈに取り付けるための取付け片２１８ｂが一体的に延設されている。伝熱板２１８ｈは、ペルチェ部Ｐｈに冠着されるように裏面が削成されて冠着凹部２１８ｃが形成されている。

【0080】

伝熱板基台２１８ａの上面は、第一実施形態と異なり平坦に形成されている。伝熱板２１８ｈは、この平坦な伝熱板基台２１８ａの上面によって、ペルチェ部Ｐｈの発熱を広域的に一群の反応槽２８Ｒに伝熱するので、反応槽２８Ｒの温度バラツキを低減することができる。また、伝熱板基台２１８ａの上面が広域的に平坦に形成されているので、ディスク２８の押圧時に、反応槽２８Ｒとフィルムｆｂとの境界面から、反応液ＲＬが押圧力によって漏洩する虞もない。

【0081】

伝熱板２１８ｈ，２１８ｌ，２１８ｍは、回転駆動部７の回転軸７ａを中心とする円の円周方向に１２０度の等間隔で配置されている。前述したように、伝熱板２１８ｈ，２１８ｌ，２１８ｍは、それぞれ、温調領域Ｔｈ，Ｔｌ，Ｔｍに対応して配設され、ディスク２８（又は２２８）を１２０度間隔で回転させることで、順次、高温、低温、中温に温調される。これにより、ＰＣＲの温度サイクルの高速制御を容易に行うことができる。

【0082】

伝熱板２１８ｈ，２１８ｌ，２１８ｍには、略ドーナツ盤形状の伝熱部カバー盤２１７が着装されている。図１２には、伝熱部カバー盤２１７を示す。伝熱部カバー盤２１７には、円周方向に複数の伝熱板嵌挿口２１７ｈ，２１７ｌ，２１７ｍが開口されている。伝熱板嵌挿口２１７ｈ，２１７ｌ，２１７ｍは、それぞれ、前述した伝熱板２１８ｈ，２１８ｌ，２１８ｍに対応した位置に配設され、伝熱板２１８ｈ，２１８ｌ，２１８ｍの上面の高さは、伝熱カバー盤２１７の上面よりも上方向に突出し、かつ、ディスクホルダー１５のディスク回転基台１５ａの上面と同一高さになるように設定されているので、伝熱部カバー盤２１７は、ディスクホルダー１５に着設されたディスク２８には接触しない。つまり、ディスク２８は、中心部近傍をディスクホルダー１５のディスク回転基台１５ａで支持され、中心部と外周部との間の領域を伝熱板基台２１８ａで支持される構成にされている。このように、伝熱部カバー盤２１７とディスク２８とを非接触状態にすることで、熱干渉を低減することができるようにしている。伝熱板２１８ｈおよび伝熱板嵌挿口２１７ｈは、第１の温調領域Ｔｈに対応し、伝熱板２１８ｌおよび伝熱板嵌挿口２１７ｌは、第２の温調領域Ｔｌ対応し、伝熱板２１８ｍおよび伝熱板嵌挿口２１７ｍ、第３の温調領域Ｔｍ対応している。

【0083】

ディスク押圧部２１３は、蓋体２０の閉蓋状態において、反応槽２８Ｒに収容された反応液が一つの温調領域で反応している期間中は、ディスク２８を上方から下方に押圧して、ディスク２８を伝熱板２１８ｈ，２１８ｌ，２１８ｍに接触させ、反応が完了し反応槽２８Ｒを次の温調領域に移動させるためにディスクホルダー１５を回転動作させディスク２８を回転させている期間中は、ディスク２８から離間されて離間状態（非接触状態）となる。

【0084】

押圧部基板１３ａの下面には、ディスク押圧板２１４ｈ,２１４ｌ，２１４ｍが取り付けられる。ディスク押圧板２１４ｈ,２１４ｌ，２１４ｍは、それぞれ、伝熱板２１８ｈ，２１８ｌ，２１８ｍに対応した位置に配設されている。図１３には、ディスク押圧板２１４ｈのみ示しているが、ディスク押圧板２１４ｌ，２１４ｍも同様の構造をなす。ディスク押圧板２１４ｈは、角の一部を面取りされた板状の押圧板基台２１４ａ上に、円弧状に湾曲した２本の押圧突条１４ｂが並設して立設されている。対向する２本の押圧突条２１４ｂによって形成される空隙部は、反応槽保護凹部２１４ｃを形成する。反応槽保護凹部２１４ｃの幅（対抗する押圧突条２１４ｂの間隔）は、反応槽２８Ｒの平面視直径と同一、又は、好適には、拡径されている。蓋体２０が閉蓋され、ディスクホルダー１５の回転動作停止とともにディスク２８の回転動作が停止され、ディスク押圧部２１３がディスク２８を押圧している状態では、ディスク２８の下面は、伝熱板２１８ｈ，２１８ｌ，２１８ｍの上面に押圧されて接触しており、ディスク２８の上面は、ディスク押圧板２１４ｈ、２１４ｌ、２１４ｍに押圧されて接触している。

【0085】

ここで、平面視において、反応槽保護凹部２１４ｃの幅が、反応槽２８Ｒの平面視直径より好適には僅かに拡径されているのは、反応槽２８Ｒに注入されている反応液ＲＬの熱の発散を防ぎ、温調処理時間を短縮するためである。第二実施形態では、伝熱板２１８ｈ，２１８ｌ，２１８ｍの基台上面全体で広域的に反応槽２８Ｒを加温するように構成したので、第一実施形態に比べ、多少電力の消費が多くなる。しかしながら、ディスク押圧板２１４ｈ，２１４ｌ，２１４ｍを、対向する２本の押圧突条３１４ｂにしたことにより、第一実施形態の押圧突条１４ｂに比べ、ディスク２８への接触面積を減らすことができるので、ペルチェ部Ｐｈ（Ｐｌ，Ｐｍ）から反応槽２８Ｒへの伝熱の発散を低減させ、結果的に短時間で温調処理することができるので、トータルの消費電力は第一実施形態と有意差がないようにすることができた。

【0086】

また、ディスク押圧板２１４ｈ，２１４ｌ，２１４ｍの押圧突条２１４ｂでディスク２８を押圧しても、反応槽２８Ｒの上面に貼着されたフィルムに接触しないので、フィルムを損傷させる虞がないし、反応槽２８Ｒ内部に加えられた押圧を、反応槽保護凹部２１４ｃで形成された空隙部で吸収することができるので、反応槽２８Ｒ内の反応液がフィルムを破損して漏出する虞もない。その他の効果についても、第一実施形態と同様である。

【0087】

以上、第二実施形態について説明したが、その余の構成については、第一実施形態と同様である。第二実施形態のリアルタイムＰＣＲ装置２００においても、第一実施形態のリアルタイムＰＣＲ装置１００と同様に、ＰＣＲの温調サイクルを高速に行うことでリアルタイムＰＣＲのトータルの処理時間を短縮することができるという効果を奏することができる。

【0088】

（その他の実施形態）
第一、第二の実施形態では、プロトコルの異なる検体を同時に試験することはできないが、例えば、温調領域をディスクの半径方向に分割して設け、さらに、ペルチェ部、伝熱板、ディスク押圧板等も、対応して半径方向に分割して設け、さらに、ディスク押圧板をそれぞれ独立して上下移動可能に構成すれば、プロトコルの異なる多検体を同時にＰＣＲ試験することができる。これらの構成は、上述の第一、第二実施形態の説明から容易に実現可能であるので、詳細な説明、図示は省略する。

【符号の説明】

【0089】

１ ベースプレート
２ フロントプレート
２ａ 排熱孔
３ バックプレート
４ レフトカバー
５ ライトカバー
６ トップカバー
６ａ カバー盤開口部
７ 回転駆動部
７ａ 回転軸
１０ 下部本体
１２ ロッド
１３ ディスク押圧部
１３ａ 押圧部基板
１４ａ 押圧板基台
１４ｂ 押圧突条
１４ｃ 反応槽保護凹部
１４ｈ，１４ｌ、１４ｍ ディスク押圧板
１５ ディスクホルダー
１５ａ ディスク回転基台
１５ｂ 溝付きリング
１５ｃ Ｖ溝
１５ｄ 位置決めピン挿通孔
１５ｅ 軸筒
１５Ｋ コイルスプリング
１６ 温調部基板
１７ 伝熱部カバー盤
１７ａ ディスクホルダー開口部
１７ｈ，１７ｌ，１７ｍ 伝熱凸部嵌挿孔
１７Ｋ 回転体
１８ 伝熱部
１８ａ 冠着凹部
１８ｂ 取付け片
１８ｄｈ，１８ｄｌ，１８ｄｍ 放熱部
１８ｈ，１８ｌ，１８ｍ 伝熱板
１８Ｋ 金属ワッシャ
１９ｈ，１９ｌ，１９ｍ 伝熱凸部
２０ 蓋体
２０ａ 螺子
２８ ディスク
２８ａ 位置決めピン挿通孔
２８ｂ ディスク開口部
２８Ｒ 反応槽
３０ 温調部
３０ａ 温調部基板
３３Ｋ 取手部
３５ 回転体保持盤
３５ａ 回転体保持具
３５ｂ 螺子
１００，２００ リアルタイムＰＣＲ装置
２１４ａ 押圧板基台
２１４ｂ 押圧突条
２１４ｃ 反応槽保護凹部
２１４ｈ，２１４ｌ、２１４ｍ ディスク押圧板
２１７ 伝熱部カバー盤
２１７ａ ディスクホルダー開口部
２１７ｈ，２１７ｌ，２１７ｍ 伝熱板嵌挿口
２１８ａ 伝熱板基台
２１８ｂ 取付け片
２１８ｃ 冠着凹部
２１８ｈ，２１８ｌ，２１８ｍ 伝熱板
２２８ ディスク
Ｃｐ セラミック板
ｆｂ，ｆｔ フィルム
Ｐｄｈ，Ｐｄｌ，Ｐｄｍ 放熱部
Ｐｈ，Ｐｍ，Ｐｌ ペルチェ部
Ｐｅ ペルチェ素子
ＲＬ 反応液
Ｔｈ 第１の温調領域（高温領域）
Ｔｌ 第２の温調領域（低温領域）
Ｔｍ 第３の温調領域（中温領域）
ＴＷ 透過窓

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】