▶ 野村メディカルデバイス株式会社の特許一覧 ▶ 国立大学法人信州大学の特許一覧
(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】P2023110116
(43)【公開日】2023-08-09
(54)【発明の名称】核酸測定装置及び核酸測定方法
(51)【国際特許分類】
C12M 1/00 20060101AFI20230802BHJP
G01N 21/64 20060101ALI20230802BHJP
【ＦＩ】
C12M1/00 A
G01N21/64 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020110222
(22)【出願日】2020-06-26
(71)【出願人】
【識別番号】518180319
【氏名又は名称】野村メディカルデバイス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002697
【氏名又は名称】めぶき弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100104709
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 誠剛
(71)【出願人】
【識別番号】504180239
【氏名又は名称】国立大学法人信州大学
(74)【代理人】
【識別番号】110002697
【氏名又は名称】めぶき弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】松島 文明
(72)【発明者】
【氏名】篠原 亨
(72)【発明者】
【氏名】中田 守
(72)【発明者】
【氏名】森 昭雄
(72)【発明者】
【氏名】松田 和之
【テーマコード（参考）】
2G043
4B029
【Ｆターム（参考）】
2G043AA01
2G043BA16
2G043CA03
2G043DA02
2G043DA08
2G043EA01
2G043FA03
2G043GA06
2G043GA07
2G043GA08
2G043GA14
2G043GB07
2G043GB21
2G043HA01
2G043JA02
2G043JA03
2G043KA02
2G043LA01
2G043MA01
4B029AA07
4B029AA23
4B029BB20
4B029FA15
4B029GA03
(57)【要約】
【課題】温度サイクル短縮、装置の小型化が可能であり、かつ、高い検出精度が可能な核酸測定装置を提供すること。
【解決手段】核酸試料及び該核酸試料を増幅させるための反応溶液５２を格納する容器５１の側方に配置され、核酸試料を増幅させて蛍光標識を有する増幅物を得るため容器５１に対し所定の温度サイクルを与える温度サイクル付与部材３３と、容器５１の上方に配置され、蛍光標識の励起光の波長を含む光を発光する発光素子１１と、容器５１の下方に配置され、容器５１の側からの蛍光を受光する受光素子１２と、を備える核酸測定装置１であって、当該核酸測定装置は、更に、容器５１及び発光素子１１の間に配置され、発光素子１１からの発光光を集光して容器の内部に照射する第１集光レンズ１３を備える。
【選択図】図１
【解決手段】核酸試料及び該核酸試料を増幅させるための反応溶液５２を格納する容器５１の側方に配置され、核酸試料を増幅させて蛍光標識を有する増幅物を得るため容器５１に対し所定の温度サイクルを与える温度サイクル付与部材３３と、容器５１の上方に配置され、蛍光標識の励起光の波長を含む光を発光する発光素子１１と、容器５１の下方に配置され、容器５１の側からの蛍光を受光する受光素子１２と、を備える核酸測定装置１であって、当該核酸測定装置は、更に、容器５１及び発光素子１１の間に配置され、発光素子１１からの発光光を集光して容器の内部に照射する第１集光レンズ１３を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
核酸及び核酸増幅用試薬を含む核酸検査液を格納する容器の側方に配置され、前記核酸を増幅させて蛍光標識を有する増幅物を得るため、前記容器に対し所定の温度サイクルを与える温度サイクル付与部材と、
前記容器の上方に配置され、前記蛍光標識の励起光の波長を含む光を発光する発光素子と、
前記容器の下方に配置され、前記容器の側から出る蛍光を受光する受光素子と、
を備え、前記受光素子で受光した蛍光により核酸増幅量を測定する核酸測定装置であって、
前記核酸測定装置は、更に、
前記容器及び前記発光素子の間に配置され、前記発光素子からの発光光を集光して前記容器の内部に照射する第１集光レンズ
を備えることを特徴とする核酸測定装置。
前記容器の上方に配置され、前記蛍光標識の励起光の波長を含む光を発光する発光素子と、
前記容器の下方に配置され、前記容器の側から出る蛍光を受光する受光素子と、
を備え、前記受光素子で受光した蛍光により核酸増幅量を測定する核酸測定装置であって、
前記核酸測定装置は、更に、
前記容器及び前記発光素子の間に配置され、前記発光素子からの発光光を集光して前記容器の内部に照射する第１集光レンズ
を備えることを特徴とする核酸測定装置。
【請求項2】
請求項１に記載の核酸測定装置において、
前記第１集光レンズは、前記容器に前記核酸検査液が標準量格納された場合の標準液面より上方に焦点が位置するように構成されている
ことを特徴とする核酸測定装置。
前記第１集光レンズは、前記容器に前記核酸検査液が標準量格納された場合の標準液面より上方に焦点が位置するように構成されている
ことを特徴とする核酸測定装置。
【請求項3】
請求項２に記載の核酸測定装置において、
前記第１集光レンズの前記焦点で集光された光束が広がって前記標準液面を照射する面積が、前記標準液面の面積とほぼ等しくなるように構成されている
ことを特徴とする核酸測定装置。
前記第１集光レンズの前記焦点で集光された光束が広がって前記標準液面を照射する面積が、前記標準液面の面積とほぼ等しくなるように構成されている
ことを特徴とする核酸測定装置。
【請求項4】
請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の核酸測定装置において、
前記容器は、縦長で、下部が漸次細くなるチューブ形状をなし、上部に容器開口部を有しており、
前記容器は、更に、前記容器開口部を塞ぐキャップを有し、
前記キャップは上面が略平面であり、下面側に環状凸部を有し、前記容器開口部を塞ぐ際に、前記環状凸部の外周面が前記容器開口部の内周面と密着するように構成されており、
前記核酸測定装置は、更に、ヒーターを備え、
前記ヒーターは、前記容器開口部の少なくとも一部にヒーター開口部を有するように前記キャップに積層されている
ことを特徴とする核酸測定装置。
前記容器は、縦長で、下部が漸次細くなるチューブ形状をなし、上部に容器開口部を有しており、
前記容器は、更に、前記容器開口部を塞ぐキャップを有し、
前記キャップは上面が略平面であり、下面側に環状凸部を有し、前記容器開口部を塞ぐ際に、前記環状凸部の外周面が前記容器開口部の内周面と密着するように構成されており、
前記核酸測定装置は、更に、ヒーターを備え、
前記ヒーターは、前記容器開口部の少なくとも一部にヒーター開口部を有するように前記キャップに積層されている
ことを特徴とする核酸測定装置。
【請求項5】
請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の核酸測定装置において、
前記核酸測定装置は、更に、
前記発光素子の発光光を平行光にして前記第１集光レンズの側に出射する第１平行光レンズと、
前記発光素子及び前記容器の間に配置され、前記蛍光標識を励起する波長の励起光を通過させる第１フィルターと、
前記容器の側から出射される蛍光を平行光に変換する第２平行光レンズと、
前記第２平行光レンズから出る平行光を集光して前記受光素子の側に出射する第２集光レンズと、
前記容器及び前記受光素子の間に配置され、所定波長の蛍光を通過させる第２フィルターと、
前記発光素子、前記第１平行光レンズ、前記第１集光レンズ及び前記第１フィルターが上下方向に配置された状態でこれらを保持する第１光学筒と、
前記第２平行光レンズ、前記第２集光レンズ、前記第２フィルター及び前記受光素子が上下方向に配置された状態でこれらを保持する第２光学筒と、
を備えることを特徴とする核酸測定装置。
前記核酸測定装置は、更に、
前記発光素子の発光光を平行光にして前記第１集光レンズの側に出射する第１平行光レンズと、
前記発光素子及び前記容器の間に配置され、前記蛍光標識を励起する波長の励起光を通過させる第１フィルターと、
前記容器の側から出射される蛍光を平行光に変換する第２平行光レンズと、
前記第２平行光レンズから出る平行光を集光して前記受光素子の側に出射する第２集光レンズと、
前記容器及び前記受光素子の間に配置され、所定波長の蛍光を通過させる第２フィルターと、
前記発光素子、前記第１平行光レンズ、前記第１集光レンズ及び前記第１フィルターが上下方向に配置された状態でこれらを保持する第１光学筒と、
前記第２平行光レンズ、前記第２集光レンズ、前記第２フィルター及び前記受光素子が上下方向に配置された状態でこれらを保持する第２光学筒と、
を備えることを特徴とする核酸測定装置。
【請求項6】
請求項５に記載の核酸測定装置において、
前記発光素子は、下側に凸部を有する釣り鐘形状のＬＥＤ素子であり、
前記第１平行光レンズは、平凸レンズであり、当該平凸レンズの焦点が前記発光素子の上記凸部の先端部より上方に位置するように構成されている
ことを特徴とする核酸測定装置。
前記発光素子は、下側に凸部を有する釣り鐘形状のＬＥＤ素子であり、
前記第１平行光レンズは、平凸レンズであり、当該平凸レンズの焦点が前記発光素子の上記凸部の先端部より上方に位置するように構成されている
ことを特徴とする核酸測定装置。
【請求項7】
請求項５又は請求項６に記載の核酸測定装置において、
前記第２集光レンズは、前記受光素子より上方に焦点が位置するように構成されている
ことを特徴とする核酸測定装置。
前記第２集光レンズは、前記受光素子より上方に焦点が位置するように構成されている
ことを特徴とする核酸測定装置。
【請求項8】
核酸及び核酸増幅用試薬を含む核酸検査液を格納し、前記核酸を増幅させて蛍光標識を有する増幅物を得るための容器を準備する工程と、
前記容器に、前記核酸及び前記核酸増幅用試薬を格納する工程と、
前記容器の側方から前記容器に温度サイクルを与える工程と、
前記容器の上方から前記蛍光標識の励起光を照射する工程と、
前記容器の下方で前記容器の側からの蛍光を受光する工程と、
前記受光した蛍光により核酸増幅量を測定する工程と、
を含む核酸測定方法であって、
前記励起光を照射する工程では、前記励起光を集光して前記容器の上方から前記容器の内部に照射することを特徴とする核酸測定方法。
前記容器に、前記核酸及び前記核酸増幅用試薬を格納する工程と、
前記容器の側方から前記容器に温度サイクルを与える工程と、
前記容器の上方から前記蛍光標識の励起光を照射する工程と、
前記容器の下方で前記容器の側からの蛍光を受光する工程と、
前記受光した蛍光により核酸増幅量を測定する工程と、
を含む核酸測定方法であって、
前記励起光を照射する工程では、前記励起光を集光して前記容器の上方から前記容器の内部に照射することを特徴とする核酸測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、核酸測定装置及び核酸測定方法に関する。特に、検体から抽出したDNA等の核酸及び核酸増幅用試薬を含む核酸検査液を容器に格納してPCR（Polymerase Chain Reaction、ポリメラーゼ連鎖反応）増幅（増殖）し、その量を蛍光量としてリアルタイムに検出するリアルタイムPCRで好適な核酸測定装置及び核酸測定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、PCR増幅法によるDNA（DeoxyriboNucleic Acid、デオキシリボ核酸）の核酸増幅が知られている。その方法として、PCR増幅した核酸量をリアルタイムに測定しそれを解析して検体から抽出した核酸を定量するリアルタイムPCRがある。リアルタイムPCRはリアルタイムで定量できる点で優れている。このリアルタイムPCRについては更なる改良を目指して様々な提案がされている。
リアルタイムPCRについて開示した文献としては例えば特許文献１がある。特許文献１では、反応溶液（試料）を格納する容器（同文献の図３、試料プレート３０５）の下方に、温度サイクルを与えるためのペルチェ素子（３１５）を配置する構成が開示されている。また、図５Ｃには、液体金属、ペルチェ素子等を用いる構成が開示されている。また、図６には、二色性ミラー（６１１）を使用する構成が開示されている。このように特許文献１にはリアルタイムPCRについて種々の構成が開示されている。
リアルタイムPCRについて開示した文献としては例えば特許文献１がある。特許文献１では、反応溶液（試料）を格納する容器（同文献の図３、試料プレート３０５）の下方に、温度サイクルを与えるためのペルチェ素子（３１５）を配置する構成が開示されている。また、図５Ｃには、液体金属、ペルチェ素子等を用いる構成が開示されている。また、図６には、二色性ミラー（６１１）を使用する構成が開示されている。このように特許文献１にはリアルタイムPCRについて種々の構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特表２００９－５３７１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
リアルタイムPCRにおいて温度サイクル短縮ができると、一般的に長時間に及んでいる核酸測定の時間を短縮できる。また、核酸測定装置（リアルタイムPCR装置）が小型化できると、利便性が向上する。
ここで、特許文献１のように、試料プレート（同文献の図３、３０５）の下に、ペルチェ素子（３１５）を配置する構成とすると、試料プレート（３０５）上に多数の試料を置くことにより、一度に多数の試料に対し温度サイクルを与えることができる一方、試料プレート及びその上の試料の加熱冷却がしにくく温度サイクルを短縮することが難しい。
また、液体金属を使って試料に対し温度サイクルを与える（上記文献の図５Ｃ、要約欄等参照）と、核酸測定装置の小型化が難しい。
また、二色性ミラー（上記文献の図６、６１１）を使用すると、試料に励起光の入る方向（入射方向）と、励起された蛍光の出る方向（出射方向）とを逆方向にすることで、発光部と受光部とを同じ側にすることができるが、光学系が複雑になり核酸測定装置の小型化が難しい。
そこで、本発明は、温度サイクル短縮や装置の小型化が可能であり、かつ、高い検出精度を有する核酸測定装置及び核酸測定方法を提供することを目的とする。
ここで、特許文献１のように、試料プレート（同文献の図３、３０５）の下に、ペルチェ素子（３１５）を配置する構成とすると、試料プレート（３０５）上に多数の試料を置くことにより、一度に多数の試料に対し温度サイクルを与えることができる一方、試料プレート及びその上の試料の加熱冷却がしにくく温度サイクルを短縮することが難しい。
また、液体金属を使って試料に対し温度サイクルを与える（上記文献の図５Ｃ、要約欄等参照）と、核酸測定装置の小型化が難しい。
また、二色性ミラー（上記文献の図６、６１１）を使用すると、試料に励起光の入る方向（入射方向）と、励起された蛍光の出る方向（出射方向）とを逆方向にすることで、発光部と受光部とを同じ側にすることができるが、光学系が複雑になり核酸測定装置の小型化が難しい。
そこで、本発明は、温度サイクル短縮や装置の小型化が可能であり、かつ、高い検出精度を有する核酸測定装置及び核酸測定方法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】
【0005】
［１］本発明の核酸測定装置は、核酸及び核酸増幅用試薬を含む核酸検査液を格納する容器の側方に配置され、前記核酸を増幅させて蛍光標識を有する増幅物を得るため、前記容器に対し所定の温度サイクルを与える温度サイクル付与部材と、前記容器の上方に配置され、前記蛍光標識の励起光の波長を含む光を発光する発光素子と、前記容器の下方に配置され、前記容器の側から出る蛍光を受光する受光素子と、を備え、前記受光素子で受光した蛍光により核酸増幅量を測定する核酸測定装置であって、前記核酸測定装置は、更に、前記容器及び前記発光素子の間に配置され、前記発光素子からの発光光を集光して前記容器の内部に照射する第１集光レンズを備えることを特徴とする。
【0006】
ここで、「核酸」とは、例えば、DNA（標的DNA、DNA鋳型、検出対象DNA、検出対象DNA領域）や、RNA（RiboNucleic Acid、リボ核酸）をいう。RNAの場合は、逆転写反応でRNAを変換したDNAを用いる。
「核酸増幅用試薬」とは、検出対象DNAに対するプライマー及び蛍光物質、酵素（耐熱性DNAポリメラーゼ）、dNTP等を含み、核酸増幅用に用いられる試薬をいう。
「蛍光標識」とは、増幅された核酸（標的DNAの増幅物）に結合等させることにより、当該増幅物が有する標識で、励起光により蛍光を発する標識、所謂蛍光物質をいう。
蛍光物質としては、例えば、アニーリングの段階（ステップ）で、蛍光色素とクエンチャー（消光物質）を結合したDNAプローブを鋳型DNAに結合させ、伸長（反応）の段階でこのDNAプローブが切断し、クエンチャーによって抑制されていた蛍光色素からの蛍光を検出する方法（プローブ法）で用いる蛍光物質（蛍光色素及び消光物質）がある。その他、二本鎖DNAの鎖間に入り込み蛍光を発する色素を用いる方法（インターカレーター法）等で用いる色素（蛍光色素）がある。
核酸検査液（又は核酸増幅用試薬）には、試薬を安定化させる溶媒であるバッファーや、Mg等が必要に応じて適宜含有される。
「核酸増幅量」とは、増幅された核酸（標的DNA）の量（DNA量）をいう。
「核酸測定装置」は、主として、リアルタイムPCR装置を意味する。
「核酸増幅用試薬」とは、検出対象DNAに対するプライマー及び蛍光物質、酵素（耐熱性DNAポリメラーゼ）、dNTP等を含み、核酸増幅用に用いられる試薬をいう。
「蛍光標識」とは、増幅された核酸（標的DNAの増幅物）に結合等させることにより、当該増幅物が有する標識で、励起光により蛍光を発する標識、所謂蛍光物質をいう。
蛍光物質としては、例えば、アニーリングの段階（ステップ）で、蛍光色素とクエンチャー（消光物質）を結合したDNAプローブを鋳型DNAに結合させ、伸長（反応）の段階でこのDNAプローブが切断し、クエンチャーによって抑制されていた蛍光色素からの蛍光を検出する方法（プローブ法）で用いる蛍光物質（蛍光色素及び消光物質）がある。その他、二本鎖DNAの鎖間に入り込み蛍光を発する色素を用いる方法（インターカレーター法）等で用いる色素（蛍光色素）がある。
核酸検査液（又は核酸増幅用試薬）には、試薬を安定化させる溶媒であるバッファーや、Mg等が必要に応じて適宜含有される。
「核酸増幅量」とは、増幅された核酸（標的DNA）の量（DNA量）をいう。
「核酸測定装置」は、主として、リアルタイムPCR装置を意味する。
【0007】
［２］本発明の核酸測定装置においては、前記第１集光レンズは、前記容器に前記核酸検査液が標準量格納された場合の標準液面より上方に焦点が位置するように構成されていることが好ましい。
【0008】
［３］本発明の核酸測定装置においては、前記第１集光レンズの前記焦点で集光された光束が広がって前記標準液面を照射する面積が、前記標準液面の面積とほぼ等しくなるように構成されていることが好ましい。
【0009】
［４］本発明の核酸測定装置においては、前記容器は、縦長で、下部が漸次細くなるチューブ形状をなし、上部に容器開口部を有しており、前記容器は、更に、前記容器開口部を塞ぐキャップを有し、前記キャップは上面が略平面であり、下面側に環状凸部を有し、前記容器開口部を塞ぐ際に、前記環状凸部の外周面が前記容器開口部の内周面と密着するように構成されており、前記核酸測定装置は、更に、ヒーターを備え、前記ヒーターは、前記容器開口部の少なくとも一部にヒーター開口部を有するように前記キャップに積層されていることが好ましい。
【0010】
［５］本発明の核酸測定装置においては、前記核酸測定装置は、更に、前記発光素子の発光光を平行光にして前記第１集光レンズの側に出射する第１平行光レンズと、前記発光素子及び前記容器の間に配置され、前記蛍光標識を励起する波長の励起光を通過させる第１フィルターと、前記容器の側から出射される蛍光を平行光に変換する第２平行光レンズと、前記第２平行光レンズから出る（出射させる）平行光を集光して前記受光素子の側に出射する第２集光レンズと、前記容器及び前記受光素子の間に配置され、所定波長の蛍光を通過させる第２フィルターと、前記発光素子、前記第１平行光レンズ、前記第１集光レンズ及び前記第１フィルターが上下方向に配置された状態でこれらを保持する第１光学筒と、前記第２平行光レンズ、前記第２集光レンズ、前記第２フィルター及び前記受光素子が上下方向に配置された状態でこれらを保持する第２光学筒と、を備えることが好ましい。
なお、本明細書においては、「Ａ及びＢの間」を「Ａ・Ｂ間」と記載する場合がある。
なお、本明細書においては、「Ａ及びＢの間」を「Ａ・Ｂ間」と記載する場合がある。
【0011】
［６］本発明の核酸測定装置においては、前記発光素子は、下側に凸部を有する釣り鐘形状のＬＥＤ素子であり、前記第１平行光レンズは、平凸レンズであり、当該平凸レンズの焦点が前記発光素子の上記凸部の先端部より上方に位置するように構成されていることが好ましい。
【0012】
［７］本発明の核酸測定装置においては、前記第２集光レンズは、前記受光素子より上方に焦点が位置するように構成されていることが好ましい。
【0013】
［８］本発明の核酸測定方法は、核酸及び核酸増幅用試薬を含む核酸検査液を格納し、前記核酸を増幅させて蛍光標識を有する増幅物を得るための容器を準備する工程と、前記容器に、前記核酸及び前記核酸増幅用試薬を格納する工程と、前記容器の側方から前記容器に温度サイクルを与える工程と、前記容器の上方から前記蛍光標識の励起光を照射する工程と、前記容器の下方で前記容器の側からの蛍光を受光する工程と、前記受光した蛍光により核酸増幅量を測定する工程と、を含む核酸測定方法であって、前記励起光を照射する工程では、前記励起光を集光して前記容器の上方から前記容器の内部に照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、核酸検査液を格納する容器の側方に温度サイクル付与部材が配置されるため、加熱冷却しやすく、温度サイクルの短縮が可能となる。また、容器の上方に発光素子、下方に受光素子が配置されるため、光学系が複雑化せず、核酸測定装置の小型化が可能となる。また、容器及び発光素子の間に第１集光レンズが配置され、発光素子からの発光光が集光されて容器内部に照射されるため、蛍光標識が励起しやすく、高い検出精度を有する核酸測定装置（乃至核酸測定方法）を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】実施形態１に係る核酸測定装置１の概要説明図である。
【図2】実施形態１に係る核酸測定装置１の分解説明図である。
【図3】実施形態１に係る核酸測定装置１における温度サイクル説明図である。
【図4】実施形態１に係る核酸測定装置１における蛍光量検出の説明図である。
【図5】実施形態１に係る核酸測定装置１における核酸検査液５２への励起光の照射についての説明図である。
【図6】実施形態１に係る核酸測定装置１における発光素子１１近傍の説明図である。
【図7】実施形態１に係る核酸測定装置１における受光素子１２近傍の説明図である。
【図8】実施形態２に係る核酸測定装置における温度サイクル説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
【0017】
［実施形態１］
図１～図７を用いて、実施形態１に係る核酸測定装置１について説明する。
図１は実施形態１に係る核酸測定装置１の概要説明図であり、図２は当該核酸測定装置１の分解説明図である。核酸測定装置１は、８連とした容器５１（ウェル）を備える（図２参照）。８連とした容器５１は図１紙面の垂直方向（図２では左右方向）に連なっている。図１は、核酸測定装置１の断面を８連とした容器５１のうちの１つの容器５１の断面（図２の容器５１の中心軸Ａ－Ａ‘方向と、８連とした容器５１のつながっている方向に垂直なＢ－Ｂ‘方向と、で決まる断面）に沿って図示している（但し、図１は容器５１をキャップ５４で密封した状態を示す図であるのに対し、図２は、核酸測定装置１概要の理解を容易にするため、キャップ５４を開放した状態を示す図である）。
図１～図７を用いて、実施形態１に係る核酸測定装置１について説明する。
図１は実施形態１に係る核酸測定装置１の概要説明図であり、図２は当該核酸測定装置１の分解説明図である。核酸測定装置１は、８連とした容器５１（ウェル）を備える（図２参照）。８連とした容器５１は図１紙面の垂直方向（図２では左右方向）に連なっている。図１は、核酸測定装置１の断面を８連とした容器５１のうちの１つの容器５１の断面（図２の容器５１の中心軸Ａ－Ａ‘方向と、８連とした容器５１のつながっている方向に垂直なＢ－Ｂ‘方向と、で決まる断面）に沿って図示している（但し、図１は容器５１をキャップ５４で密封した状態を示す図であるのに対し、図２は、核酸測定装置１概要の理解を容易にするため、キャップ５４を開放した状態を示す図である）。
【0018】
核酸測定装置１は、図１左側に図示するハード構成部２（ハードウエア構成部）と、右側に図示する制御部３とを有する。
ハード構成部２は、容器５１の側方に配置された温度サイクル付与部材３３を含む温度サイクル付与部と、容器５１の上方に配置された発光素子１１を含む発光側光学系と、容器５１の下方に配置された受光素子１２を含む受光側光学系とを備える。
制御部３は、発光素子１１及び受光素子１２の受発光を制御する受発光素子制御手段４１と、温度サイクル付与部材３３の温度を制御する温度サイクル制御手段４２と、蛍光を受光した受光素子１２の出力を変換するＡ／Ｄ変換手段４５（Analog-Digital変換手段）と、その出力を演算する演算手段４４と、演算結果を記憶する記憶手段４３と、核酸測定装置１全体を制御する全体制御手段４６と、を備える。
ハード構成部２は、容器５１の側方に配置された温度サイクル付与部材３３を含む温度サイクル付与部と、容器５１の上方に配置された発光素子１１を含む発光側光学系と、容器５１の下方に配置された受光素子１２を含む受光側光学系とを備える。
制御部３は、発光素子１１及び受光素子１２の受発光を制御する受発光素子制御手段４１と、温度サイクル付与部材３３の温度を制御する温度サイクル制御手段４２と、蛍光を受光した受光素子１２の出力を変換するＡ／Ｄ変換手段４５（Analog-Digital変換手段）と、その出力を演算する演算手段４４と、演算結果を記憶する記憶手段４３と、核酸測定装置１全体を制御する全体制御手段４６と、を備える。
【0019】
核酸測定の概要を説明すると、制御部３による制御により、温度サイクル付与部材３３が加熱冷却されることにより、容器５１（標的DNAを含む核酸検査液５２）が加熱冷却される（温度サイクルを与えられる）。すると、容器５１（核酸検査液５２）内の核酸（標的DNA）が増幅される。制御部３による制御により、発光素子１１が駆動されて発光し、フィルタリングされた所定波長の光（蛍光励起光）が核酸検査液５２に照射されると、増幅された標的DNAの量（核酸増幅量、DNA量）に対応する光量の蛍光が励起される。制御部３により受光素子１２が駆動され、励起された蛍光を受光する。核酸検査液５２中に標的DNAがあれば所定の温度サイクルで増幅されるため、増幅量（核酸増幅量、DNA量）に対応する光量の蛍光が受光される。標的DNAがない場合には蛍光は受光されない。このようにして少量の標的DNAを増幅し測定（検出）することが可能となる。
【0020】
［温度サイクル付与部］
まず、温度サイクル付与部について説明する。
容器５１（の置かれる場所）の側方には、導熱部材３１及びペルチェ素子３２で構成される温度サイクル付与部材３３と、その外側の放熱フィン３４と、その外側の冷却ファン３５（放熱ファン）と、が配置されている。導熱部材３１及び放熱フィン３４は、例えばアルミニウム、銅等伝熱性に優れた金属又は当該金属を主成分とする材料からなる。放熱フィン３４は、凹凸形状を有し、それにより伝熱面積を広くして熱交換効率を上げている。
まず、温度サイクル付与部について説明する。
容器５１（の置かれる場所）の側方には、導熱部材３１及びペルチェ素子３２で構成される温度サイクル付与部材３３と、その外側の放熱フィン３４と、その外側の冷却ファン３５（放熱ファン）と、が配置されている。導熱部材３１及び放熱フィン３４は、例えばアルミニウム、銅等伝熱性に優れた金属又は当該金属を主成分とする材料からなる。放熱フィン３４は、凹凸形状を有し、それにより伝熱面積を広くして熱交換効率を上げている。
【0021】
上記温度サイクル付与部材３３であるが、ペルチェ素子３２の一方の面、例えば放熱面（又は冷却面）を導熱部材３１に接して配置し、他方の面、例えば冷却面（又は放熱面）を放熱フィン３４に向けて配置する。温度サイクル制御手段４２によりペルチェ素子３２が駆動され加熱（放熱）又は冷却されると、隣接する導熱部材３１が加熱（放熱）又は冷却される。すると、容器５１（及びその中の核酸検査液５２）に温度サイクル（図３参照）が与えられ、核酸検査液５２中の核酸が増幅する。ここで、ペルチェ素子３２は駆動電流の流れる方向を逆転させることにより放熱面と冷却面（吸熱面）とを逆転させることができる。
なお、温度サイクル制御手段４２は、温度センサー５７を導熱部材３１に設置して導熱部材３１の温度を検出し、その検出結果に従って、容器５１（及びその中の核酸検査液５２）に所定の温度サイクルを与えるように、ペルチェ素子３２を駆動してもよい。
なお、温度サイクル制御手段４２は、温度センサー５７を導熱部材３１に設置して導熱部材３１の温度を検出し、その検出結果に従って、容器５１（及びその中の核酸検査液５２）に所定の温度サイクルを与えるように、ペルチェ素子３２を駆動してもよい。
【0022】
［発光側光学系］
次に発光側光学系について説明する。
容器５１の上方には、発光素子１１を含む発光側光学系が形成され、容器５１内部（核酸検査液５２）を励起光（蛍光励起光）で照射することにより、温度サイクルにより増幅された核酸増幅物（当該核酸増幅物は蛍光標識を有する）の増幅量（核酸増幅量、DNA量）に対応する蛍光を励起させる。
次に発光側光学系について説明する。
容器５１の上方には、発光素子１１を含む発光側光学系が形成され、容器５１内部（核酸検査液５２）を励起光（蛍光励起光）で照射することにより、温度サイクルにより増幅された核酸増幅物（当該核酸増幅物は蛍光標識を有する）の増幅量（核酸増幅量、DNA量）に対応する蛍光を励起させる。
【0023】
図１、図２に沿って説明すると、容器５１の上方には、蛍光標識の励起光の波長を含む光を発光する発光素子１１（ＬＥＤ素子）と、発光素子１１側からの発光光を平行光に変換して第１集光レンズ１３側に出射する第１平行光レンズ１５と、第１平行光レンズ１５側からの平行光を集光して容器５１内部に向けて照射（出射）する第１集光レンズ１３と、発光素子１１・容器５１（核酸検査液５２）間に配置され、蛍光標識を励起する波長の励起光を通過させる第１フィルター１６と、が配置されている。第１光学筒２１は、発光素子１１、第１平行光レンズ１５、第１集光レンズ１３及び第１フィルター１６が、筒内部で上下方向に配置された状態でこれらを保持する。
この実施形態では、第１光学筒２１の内周面に、光学筒軸を中心として円周方向に沿った形成した凹部２１Ａを設け、そこに、発光素子１１（その回路基板６１）、第１平行光レンズ１５、第１フィルター１６、及び第１集光レンズ１３の外周部をはめ込むことにより、これら（これらは上から見たときに円形形状をしている）が筒内部で上下方向に配置された状態でこれらを保持している。
この実施形態では、第１光学筒２１の内周面に、光学筒軸を中心として円周方向に沿った形成した凹部２１Ａを設け、そこに、発光素子１１（その回路基板６１）、第１平行光レンズ１５、第１フィルター１６、及び第１集光レンズ１３の外周部をはめ込むことにより、これら（これらは上から見たときに円形形状をしている）が筒内部で上下方向に配置された状態でこれらを保持している。
【0024】
発光素子１１は、蛍光標識の励起光の波長（蛍光を励起させる波長、４９０ｎｍ以下の波長）を含む光を発光するＬＥＤ素子である。発光素子１１は、受発光素子制御手段４１により、各温度サイクルの終了時（後述する図３の伸長ステップ終了時）毎、あるいは常時駆動され、発光する。
第１平行光レンズ１５及び第１集光レンズ１３は、いずれも、一方の面が平面（略平面も含む）で他方の面が凸面の平凸レンズである。第１平行光レンズ１５においては平面側が発光素子１１方向に、第１集光レンズ１３においては平面側が容器５１方向に、向いている。
第１フィルター１６は、励起光の波長の光を通過させる第１フィルター１６（４９０ｎｍ以下の波長の光を通過させるローパスフィルター）である。図１、図２では、第１フィルター１６は、第１平行光レンズ１５・第１集光レンズ１３間に配置されているが、発光素子１１・容器５１（核酸検査液５２）間であれば、例えば、発光素子１１・第１平行光レンズ１５間、第１集光レンズ１３・容器５１（核酸検査液５２）間等、どこに配置されていてもよい。
第１平行光レンズ１５及び第１集光レンズ１３は、いずれも、一方の面が平面（略平面も含む）で他方の面が凸面の平凸レンズである。第１平行光レンズ１５においては平面側が発光素子１１方向に、第１集光レンズ１３においては平面側が容器５１方向に、向いている。
第１フィルター１６は、励起光の波長の光を通過させる第１フィルター１６（４９０ｎｍ以下の波長の光を通過させるローパスフィルター）である。図１、図２では、第１フィルター１６は、第１平行光レンズ１５・第１集光レンズ１３間に配置されているが、発光素子１１・容器５１（核酸検査液５２）間であれば、例えば、発光素子１１・第１平行光レンズ１５間、第１集光レンズ１３・容器５１（核酸検査液５２）間等、どこに配置されていてもよい。
【0025】
［受光側光学系］
次に受光側光学系について説明する。
容器５１の下方には、受光素子１２等を含む受光側光学系が形成され、容器５１内部（核酸検査液５２）で励起された蛍光を受光する。蛍光量を検出することにより、核酸を検出（特定）する。
次に受光側光学系について説明する。
容器５１の下方には、受光素子１２等を含む受光側光学系が形成され、容器５１内部（核酸検査液５２）で励起された蛍光を受光する。蛍光量を検出することにより、核酸を検出（特定）する。
【0026】
図１、図２に沿って説明すると、容器５１の下方には、容器５１（核酸検査液５２）の側（蛍光放出口３１Ｂ）から散乱して出る（出射される）蛍光を平行光に変換して第２集光レンズ１４側に出射する第２平行光レンズ１７と、第２平行光レンズ１７から出た（出射された）平行光を集光して受光素子１２側に出射する第２集光レンズ１４と、第２集光レンズ１４で集光された光を受光する受光素子１２と、容器５１・受光素子１２間に配置され、容器５１（核酸検査液５２）の側から下方に出た（出射された）光のうち特定波長の光を通過させる第２フィルター１８と、が配置されている。第２光学筒２２は、第２平行光レンズ１７、第２集光レンズ１４、第２フィルター１８及び受光素子１２が、筒内部で上下方向に配置された状態でこれらを保持する。
この実施形態では、第２光学筒２２の内周面に、光学筒軸を中心として円周方向に沿った形成した凹部２２Ａを設け、そこに、第２平行光レンズ１７、第２フィルター１８、第２集光レンズ１４、及び受光素子１２（受光素子１２の回路基板６２）の外周部をはめ込むことにより、これら（これらは上から見たときに円形形状をしている）が筒内部で上下方向に配置された状態でこれらを保持している。
この実施形態では、第２光学筒２２の内周面に、光学筒軸を中心として円周方向に沿った形成した凹部２２Ａを設け、そこに、第２平行光レンズ１７、第２フィルター１８、第２集光レンズ１４、及び受光素子１２（受光素子１２の回路基板６２）の外周部をはめ込むことにより、これら（これらは上から見たときに円形形状をしている）が筒内部で上下方向に配置された状態でこれらを保持している。
【0027】
第２フィルター１８は、蛍光の波長の光を通過させるバンドパスフィルターであり、５１５ｎｍ～５３５ｎｍの波長の光を通過させ、それ以外の波長の光の通過を遮断する。図１、図２では、第２フィルター１８は、第２平行光レンズ１７・第２集光レンズ１４間に配置されているが、発光素子１１・容器５１（核酸検査液５２）・受光素子１２間であれば、例えば、容器５１（核酸検査液５２）・第２平行光レンズ１７間、第２集光レンズ１４・受光素子１２間等、どこに配置されていてもよい。
【0028】
第２平行光レンズ１７及び第２集光レンズ１４は、いずれも、一方の面が平面（略平面も含む）で他方の面が凸面の平凸レンズである。第２平行光レンズ１７においては平面側が容器５１方向に、第２集光レンズ１４においては平面側が受光素子１２方向に、向いている。
【0029】
受光素子１２は、励起された蛍光（中心波長約５２５ｎｍ）を受光（検出）するフォトダイオード素子である。受光素子１２は、受発光素子制御手段４１により、各温度サイクルの終了時毎、あるいは常時駆動され蛍光を受光し、受光量に対応するアナログ電気信号を出す。このアナログ電気信号は、Ａ／Ｄ変換手段４５に入力され、デジタル電気信号に変換される（図１参照）。このデジタル信号は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算手段４４によって演算され蛍光量に換算される。換算された蛍光量データは半導体メモリー、ハードディスク等の記憶手段４３に格納される。
なお、全体制御手段４６は、図１の各手段（４１、４２、・・）を含め核酸測定装置１全体の制御をする。
なお、全体制御手段４６は、図１の各手段（４１、４２、・・）を含め核酸測定装置１全体の制御をする。
【0030】
なお、第１光学筒２１及び第２光学筒２２は、光が反射するように内面が鏡面加工されている。鏡面加工した第１光学筒２１及び第２光学筒２２は、例えば、内面に対応相当する面を鏡面加工したアルミニウム、銀、ステンレス等の金属板、内面に対応相当する面にアルミニウム、銀等の金属膜をメッキ、スパッタリング等で形成して鏡面加工したプラスチック成型品等で構成することができる。
【0031】
［容器５１］
核酸検査液５２を格納する容器５１及びその周辺部を説明する（図１、図２、図５参照）。
容器５１（ウェル）及びそのキャップ５４は、ポリプロピレン製で略透明である。本明細書において「透明」とは光をよく通過させる（通す）ことをいう。「略透明」とは、光を完全に通過させる場合の他、完全な通過ではないが大部分の光を通過させる場合も含む趣旨である。無色の他、光の通過を妨げない程度の色（白も含む）がついている場合も含む。実際の工業製品では、透明とされていても光を完全に通過させることは困難で大部分の光を通過させるに留まる場合が多いが略透明にはそのようなものも含む。
容器５１は、縦長で、下部が漸次細くなるチューブ形状をなしている。詳しく言うと、容器５１の上側は円筒形で、下側はすり鉢形を有する。容器５１は、上部に容器開口部を有し、ここから核酸検査液５２を出し入れする。測定時（温度サイクルによるDNA増幅時を含む）には、容器開口部はキャップ５４で塞がれる。
核酸検査液５２を格納する容器５１及びその周辺部を説明する（図１、図２、図５参照）。
容器５１（ウェル）及びそのキャップ５４は、ポリプロピレン製で略透明である。本明細書において「透明」とは光をよく通過させる（通す）ことをいう。「略透明」とは、光を完全に通過させる場合の他、完全な通過ではないが大部分の光を通過させる場合も含む趣旨である。無色の他、光の通過を妨げない程度の色（白も含む）がついている場合も含む。実際の工業製品では、透明とされていても光を完全に通過させることは困難で大部分の光を通過させるに留まる場合が多いが略透明にはそのようなものも含む。
容器５１は、縦長で、下部が漸次細くなるチューブ形状をなしている。詳しく言うと、容器５１の上側は円筒形で、下側はすり鉢形を有する。容器５１は、上部に容器開口部を有し、ここから核酸検査液５２を出し入れする。測定時（温度サイクルによるDNA増幅時を含む）には、容器開口部はキャップ５４で塞がれる。
【0032】
本核酸測定装置１は、容器５１が導熱部材３１の容器格納穴３１Ａ（後述）に格納されたとき、キャップ５４の上にキャップ５４を加熱するヒーター５６が積層される構成となっている。ヒーター５６は、例えば、抵抗を印刷した絶縁フィルムを銅板、ステンレス板等に張り付けて構成されている。ヒーター５６自体は光の通過を遮断するが、容器開口部に対応する箇所にはヒーター開口部が設けられ、光が通過できるようにされている。ヒーター５６は、例えば常時１００～１０５℃でキャップ５４を加熱するように、制御部３により制御される。容器５１内で蒸発した核酸検査液５２がキャップ５４等で結露するのを防ぐためである。キャップ５４の上面は略平面である。本明細書において、「略平面」とは、完全な平面の他、多少の凹凸、湾曲等がある平面を含む趣旨である。下面側には環状凸部５４Ａを有し、容器開口部を塞ぐ際には、環状凸部５４Ａの外周面を容器開口部の内周面と密着させる。なお、キャップ５４と容器５１内面との密着性を上げるため、キャップ５４の上面の厚さ（上下方向）に比べ、環状凸部５４Ａの環状円の中心から放射状方向の厚さ（左右方向）は、厚く形成されている。容器５１への入射光は、全部又は大部分がキャップ５４上面を通過するようにすることが好ましい。また、全部又は大部分が環状凸部５４Ａに当たらないようにすることが好ましい。
【0033】
各容器５１の最大容量は、２００μｌ（マイクロリットル）である。しかし、核酸検査液５２は最大容量まで格納されるのではなく、標準的な格納量（標準量、推奨格納量）は２０μｌ（最大容量の１０％）である。核酸検査液５２の加熱冷却の迅速化等のためである。
【0034】
上記した導熱部材３１には、容器形状（すり鉢形状）に対応した形状（凹形状）の容器格納穴３１Ａが形成されており、容器５１が容器格納穴３１Ａに入るとすり鉢形状部に嵌って容器５１は自立する。容器格納穴３１Ａの大きさや形状から、自ずから、一定の形状の容器５１（標準容器、又は標準容器に準じた形状の容器）が使用されることとなる。
容器格納穴３１Ａの上部は、容器５１の形状にほぼ沿った形状をしているが、その穴径は容器５１の外径より大きく、容器格納穴３１Ａの内面・容器５１間には隙間３６（空間）が形成されている（本明細書では「径」は直径を意味する）。隙間３６は空間でもよいが、そこに発砲スチロールのような断熱部材を配設してもよい。
容器格納穴３１Ａの下部は、上記したように、すり鉢形状になっているが、底には蛍光を下方に出射する蛍光放出口３１Ｂが設けられている。蛍光放出口３１Ｂの径７３（内径）は、例えば、容器５１の上部円筒部の内径７１の０．５倍程度とする。０．４～０．６倍程度でもよい。容器５１は蛍光放出口３１Ｂを除く容器格納穴３１Ａの下部（すり鉢形状部）と接する（すり鉢形状部に連続する円筒部の一部を含んで接してもよい）。容器格納穴３１Ａの容器５１側の面は鏡面加工されており、容器５１に入射した励起光や核酸検査液５２の蛍光が当たると反射するようになっている。
容器格納穴３１Ａの上部は、容器５１の形状にほぼ沿った形状をしているが、その穴径は容器５１の外径より大きく、容器格納穴３１Ａの内面・容器５１間には隙間３６（空間）が形成されている（本明細書では「径」は直径を意味する）。隙間３６は空間でもよいが、そこに発砲スチロールのような断熱部材を配設してもよい。
容器格納穴３１Ａの下部は、上記したように、すり鉢形状になっているが、底には蛍光を下方に出射する蛍光放出口３１Ｂが設けられている。蛍光放出口３１Ｂの径７３（内径）は、例えば、容器５１の上部円筒部の内径７１の０．５倍程度とする。０．４～０．６倍程度でもよい。容器５１は蛍光放出口３１Ｂを除く容器格納穴３１Ａの下部（すり鉢形状部）と接する（すり鉢形状部に連続する円筒部の一部を含んで接してもよい）。容器格納穴３１Ａの容器５１側の面は鏡面加工されており、容器５１に入射した励起光や核酸検査液５２の蛍光が当たると反射するようになっている。
【0035】
第１光学筒２１の内径７２は、容器上部の内径７１とほぼ同じである（図１参照）。また、第２光学筒２２の内径７４は、容器上部の内径７１の内径７１とほぼ同じであるが、少し小さくしてもよい（図１参照）。
このようにすると、容器５１が８連のように所定ピッチで連なっている場合、第１光学筒２１及び第２光学筒２２を容器５１のピッチに従って配置しても、第１光学筒２１相互間や、第２光学筒２２相互間で、それらが干渉する（重なりあう）ことがない状態で、第１光学筒２１の径（外径及び内径）及び第２光学筒２２の径（外径及び内径）を大きくとることができる。また、第１光学筒２１の内径７２が大きいと、発光光量の大きい、外径の大きな発光素子１１を第１光学筒２１に入れて使用することができる。また、第２光学筒２２の内径７４が大きいと、容器５１の側（蛍光放出口３１Ｂ側）からの蛍光を広く集めることが容易である。
このようにすると、容器５１が８連のように所定ピッチで連なっている場合、第１光学筒２１及び第２光学筒２２を容器５１のピッチに従って配置しても、第１光学筒２１相互間や、第２光学筒２２相互間で、それらが干渉する（重なりあう）ことがない状態で、第１光学筒２１の径（外径及び内径）及び第２光学筒２２の径（外径及び内径）を大きくとることができる。また、第１光学筒２１の内径７２が大きいと、発光光量の大きい、外径の大きな発光素子１１を第１光学筒２１に入れて使用することができる。また、第２光学筒２２の内径７４が大きいと、容器５１の側（蛍光放出口３１Ｂ側）からの蛍光を広く集めることが容易である。
【0036】
［温度サイクル］
図３は、実施形態１に係る核酸測定装置１の温度サイクル説明図である。核酸測定装置１では、制御部３で、温度サイクル付与部材３３を温度制御して、容器５１（核酸検査液５２）に温度サイクルを与えることによりＤＮＡを大量に増幅させる。温度サイクル中の１周期Ｔは、図３に示すように、熱変性、アニーリング及び伸長の各ステップ（工程、ステージ）を有する。
図３は、実施形態１に係る核酸測定装置１の温度サイクル説明図である。核酸測定装置１では、制御部３で、温度サイクル付与部材３３を温度制御して、容器５１（核酸検査液５２）に温度サイクルを与えることによりＤＮＡを大量に増幅させる。温度サイクル中の１周期Ｔは、図３に示すように、熱変性、アニーリング及び伸長の各ステップ（工程、ステージ）を有する。
【0037】
熱変性ステップでは、容器５１（核酸検査液５２）を９５℃に加熱することにより２本鎖ＤＮＡを分離して２つの１本鎖ＤＮＡとする。
アニーリングステップでは、容器５１（核酸検査液５２）を５５℃に冷却して、プライマーを標的DNAの隣接領域に結合させるとともに、蛍光色素とクエンチャー（消光物質）を結合したDNAプローブを鋳型DNAに結合させる（プローブ法）。
伸長ステップでは、容器５１（核酸検査液５２）を７２℃に再加熱して、ＤＮＡポリメラーゼ（鋳型となる核酸に対して相補的な DNA 鎖を合成する酵素）により、プライマーを起点にＤＮＡを伸長させ、ＤＮＡの相補鎖（相補的配列）を合成する。伸長ステップでDNAプローブが切断され、クエンチャーによって抑制されていた蛍光色素からの蛍光が出る。なお、受光素子１２はこの蛍光を受光し、Ａ／Ｄ変換手段４５は受光素子１２の出力をＡ／Ｄ変換する。
伸長ステップの後、再び熱変性ステップに移行する。
このような温度サイクルを２５回～４０回繰り返すと、標的DNAは指数関数的に増幅する。
アニーリングステップでは、容器５１（核酸検査液５２）を５５℃に冷却して、プライマーを標的DNAの隣接領域に結合させるとともに、蛍光色素とクエンチャー（消光物質）を結合したDNAプローブを鋳型DNAに結合させる（プローブ法）。
伸長ステップでは、容器５１（核酸検査液５２）を７２℃に再加熱して、ＤＮＡポリメラーゼ（鋳型となる核酸に対して相補的な DNA 鎖を合成する酵素）により、プライマーを起点にＤＮＡを伸長させ、ＤＮＡの相補鎖（相補的配列）を合成する。伸長ステップでDNAプローブが切断され、クエンチャーによって抑制されていた蛍光色素からの蛍光が出る。なお、受光素子１２はこの蛍光を受光し、Ａ／Ｄ変換手段４５は受光素子１２の出力をＡ／Ｄ変換する。
伸長ステップの後、再び熱変性ステップに移行する。
このような温度サイクルを２５回～４０回繰り返すと、標的DNAは指数関数的に増幅する。
【0038】
ここで、熱変性（ステップ）からアニーリング（ステップ）への移行時間ＴＡ、アニーリング（ステップ）から伸長（ステップ）への移行時間ＴＢ、及び伸長（ステップ）から熱変性（ステップ）への移行時間ＴＣは短縮してもよく、これらの移行時間を短縮すると、蛍光量が飽和するまで２５回～４０回繰り返す温度サイクルのトータル時間を短縮することが可能となる。
実施形態１の核酸測定装置１では、容器５１の側方に、導熱部材３１とペルチェ素子３２（温度サイクル付与部材３３）が配置されているため、これらを容器５１の下部にのみ配置した場合に比べ、容器５１の加熱冷却の移行時間ＴＡ、ＴＢ、及びＴＣを短縮できる。そのため、温度サイクルのトータル時間の短縮が可能となる。
実施形態１の核酸測定装置１では、容器５１の側方に、導熱部材３１とペルチェ素子３２（温度サイクル付与部材３３）が配置されているため、これらを容器５１の下部にのみ配置した場合に比べ、容器５１の加熱冷却の移行時間ＴＡ、ＴＢ、及びＴＣを短縮できる。そのため、温度サイクルのトータル時間の短縮が可能となる。
【0039】
［蛍光測定］
図４は実施形態１に係る核酸測定装置１における蛍光量検出（蛍光量検出曲線）の説明図である。横軸が温度サイクルの回数、縦軸が検出された蛍光量（蛍光光量）である。蛍光量検出曲線は、各温度サイクル毎に検出した蛍光量をつなげた曲線である。ここでの例では、温度サイクル（数）が２０回前後で核酸増幅量（DNA量）に対応して蛍光量が増加しはじめ、２５回～４０回で飽和する。
核酸測定装置１の測定精度について説明する。
図４のＡ曲線は、ある核酸（DNA）及び核酸増幅用試薬を含む核酸検査液５２（標準量）を使用して、予め測定した蛍光量検出曲線（標準曲線）である。
Ａ曲線の左右の、Ａ１及びＡ２曲線、Ｂ１及びＢ２曲線、並びにＣ１及びＣ２曲線は、Ａ曲線の場合と同じ核酸検査液５２を８個の容器５１にそれぞれ標準量格納し、同時に同じ温度サイクルを与えて測定したときの、Ａ曲線（標準曲線）に対するばらつきを示す、蛍光量検出曲線である。Ａ１及びＡ２曲線はＡ曲線の近傍にあるが、Ｂ１及びＢ２曲線はＡ曲線から離れており、Ｃ１及びＣ２曲線は更に離れている。
８個の容器５１に対応する８つの蛍光量検出曲線の、Ａ曲線（標準曲線）に対するばらつきの程度から、核酸測定装置１の測定精度を次のように評価する。
８つの上記曲線が、Ａ曲線（標準曲線）近傍のＡ１曲線・Ａ２曲線範囲に収まっている場合には、検出精度は「優れる」。これに対し、８つの上記曲線が、Ａ１曲線・Ａ２曲線範囲に収まらず、Ａ曲線から離れたＢ１曲線・Ｂ２曲線範囲まで広がっている場合には、検出精度は上記場合より「劣る」。８つの上記曲線が、Ａ１曲線・Ａ２曲線範囲、及びＢ１曲線・Ｂ２曲線範囲に収まらず、Ｃ１曲線・Ｃ２曲線範囲まで広がっている場合には、これらの場合と比較すると「大変劣る」。
図４は実施形態１に係る核酸測定装置１における蛍光量検出（蛍光量検出曲線）の説明図である。横軸が温度サイクルの回数、縦軸が検出された蛍光量（蛍光光量）である。蛍光量検出曲線は、各温度サイクル毎に検出した蛍光量をつなげた曲線である。ここでの例では、温度サイクル（数）が２０回前後で核酸増幅量（DNA量）に対応して蛍光量が増加しはじめ、２５回～４０回で飽和する。
核酸測定装置１の測定精度について説明する。
図４のＡ曲線は、ある核酸（DNA）及び核酸増幅用試薬を含む核酸検査液５２（標準量）を使用して、予め測定した蛍光量検出曲線（標準曲線）である。
Ａ曲線の左右の、Ａ１及びＡ２曲線、Ｂ１及びＢ２曲線、並びにＣ１及びＣ２曲線は、Ａ曲線の場合と同じ核酸検査液５２を８個の容器５１にそれぞれ標準量格納し、同時に同じ温度サイクルを与えて測定したときの、Ａ曲線（標準曲線）に対するばらつきを示す、蛍光量検出曲線である。Ａ１及びＡ２曲線はＡ曲線の近傍にあるが、Ｂ１及びＢ２曲線はＡ曲線から離れており、Ｃ１及びＣ２曲線は更に離れている。
８個の容器５１に対応する８つの蛍光量検出曲線の、Ａ曲線（標準曲線）に対するばらつきの程度から、核酸測定装置１の測定精度を次のように評価する。
８つの上記曲線が、Ａ曲線（標準曲線）近傍のＡ１曲線・Ａ２曲線範囲に収まっている場合には、検出精度は「優れる」。これに対し、８つの上記曲線が、Ａ１曲線・Ａ２曲線範囲に収まらず、Ａ曲線から離れたＢ１曲線・Ｂ２曲線範囲まで広がっている場合には、検出精度は上記場合より「劣る」。８つの上記曲線が、Ａ１曲線・Ａ２曲線範囲、及びＢ１曲線・Ｂ２曲線範囲に収まらず、Ｃ１曲線・Ｃ２曲線範囲まで広がっている場合には、これらの場合と比較すると「大変劣る」。
【0040】
［焦点Ｆ１］
図５は、核酸検査液５２への励起光（蛍光励起光）の照射についての説明図である。具体的には、第１集光レンズ１３（焦点Ｆ１）がある場合やない場合の核酸検査液５２への励起光の照射について説明するための図である。励起光が照射される液面は、標準量の核酸検査液５２が格納された場合の液面（標準液面５３）である。
図５は、核酸検査液５２への励起光（蛍光励起光）の照射についての説明図である。具体的には、第１集光レンズ１３（焦点Ｆ１）がある場合やない場合の核酸検査液５２への励起光の照射について説明するための図である。励起光が照射される液面は、標準量の核酸検査液５２が格納された場合の液面（標準液面５３）である。
【0041】
図５（ａ）は、核酸測定装置１が、第１集光レンズ１３を備え、その焦点Ｆ１が標準液面５３より上方に位置する場合を示す図である。第１集光レンズ１３の焦点Ｆ１で集光された光束が再び広がって標準液面５３を照射するが、その照射面積は標準液面５３の面積とほぼ等しい。
【0042】
図５（ｂ）は、核酸測定装置が第１集光レンズ１３を備えているが、その焦点Ｆ１が標準液面５３に位置する場合（比較例１）を示す図である。この場合は、標準液面５３の１点にのみ、集光された強い光が照射される。
【0043】
図５（ｃ）は、核酸測定装置が第１平行光レンズ１５及び第１集光レンズ１３（図１参照）を備えておらず、散乱光が標準液面５３を照射するような場合（比較例２）を示す図である。第１平行光レンズ１５及び第１集光レンズ１３がないため、第１光学筒２１内の光のうちキャップ５４を通過した散乱光（集光しない光）が標準液面５３を照射する。
【0044】
図５（ｄ）は、核酸測定装置が第１集光レンズ１３（図１参照）を備えておらず、平行光が標準液面５３を照射する場合（比較例３）を示す図である。第１平行光レンズ１５はあるが第１集光レンズ１３がないため、第１平行光レンズ１５から出た平行光のうち、キャップ５４を通過した平行光だけが標準液面５３を照射する。
【0045】
［実施例、比較例］
表１は、８つの容器５１に、同じ核酸及び核酸増幅用試薬を含む核酸検査液５２を標準量格納して検出精度を評価した比較表（実施例１、比較例１～３）である。
なお、表１に記載した条件（「焦点Ｆ１」欄参照）以外の条件（温度サイクル等）については、実施例１及び比較例１～３で同じである。
表１の「参照図」は、核酸測定装置が図５のいずれに対応するかを示す。「焦点Ｆ１」は、核酸測定装置が第１集光レンズ１３を備えている場合にはその焦点Ｆ１がどこに位置するかを示し、第１集光レンズ１３を備えていない場合には（焦点Ｆ１）「なし」としている。
「８個の容器５１の８つの曲線」は、８個の容器５１に対する８つの蛍光量検出曲線の、Ａ曲線（標準曲線、図４参照）に対するばらつきの度合いを示す。例えば、「Ａ１曲線・Ａ２曲線範囲」は、８つの曲線が「Ａ１曲線・Ａ２曲線範囲」（内）にあることを示す。
「検出精度」は、「８個の容器５１の８つの曲線」に基づく検出精度を示す。「○：優れる」、「△：劣る」、「Ｘ：大変劣る」で示している（［蛍光測定］参照）。「検出精度」については、実施例１の核酸測定装置１は「○：優れる」。これに対し、比較例１の核酸測定装置は「△：劣る」、比較例２及び３の核酸測定装置は「Ｘ：大変劣る」。
表１は、８つの容器５１に、同じ核酸及び核酸増幅用試薬を含む核酸検査液５２を標準量格納して検出精度を評価した比較表（実施例１、比較例１～３）である。
なお、表１に記載した条件（「焦点Ｆ１」欄参照）以外の条件（温度サイクル等）については、実施例１及び比較例１～３で同じである。
【表1】
「８個の容器５１の８つの曲線」は、８個の容器５１に対する８つの蛍光量検出曲線の、Ａ曲線（標準曲線、図４参照）に対するばらつきの度合いを示す。例えば、「Ａ１曲線・Ａ２曲線範囲」は、８つの曲線が「Ａ１曲線・Ａ２曲線範囲」（内）にあることを示す。
「検出精度」は、「８個の容器５１の８つの曲線」に基づく検出精度を示す。「○：優れる」、「△：劣る」、「Ｘ：大変劣る」で示している（［蛍光測定］参照）。「検出精度」については、実施例１の核酸測定装置１は「○：優れる」。これに対し、比較例１の核酸測定装置は「△：劣る」、比較例２及び３の核酸測定装置は「Ｘ：大変劣る」。
【0046】
［焦点Ｆ３］
図６は、実施形態１に係る核酸測定装置１における発光素子１１近傍の説明図である。発光素子１１は、ＬＥＤ素子であり、ＬＥＤチップ１１Ａ（半導体）と、当該ＬＥＤチップ１１Ａを搭載する基板１１Ｂと、ＬＥＤチップ１１Ａを封止する略透明なモールド樹脂１１Ｄと、リード端子１１Ｃと、を有する。ＬＥＤチップ１１Ａは、その電極がワイヤーボンディング等で基板１１Ｂ上の配線に接続され、当該配線はハンダ等でリード端子１１Ｃに接続されている。回路基板６１は、リード端子１１Ｃを介して、発光素子１１（ＬＥＤ素子）と電気的に接続される。発光素子１１（ＬＥＤ素子）は、下側に凸部を有する釣り鐘形状乃至砲弾型をしている。発光素子１１（ＬＥＤ素子）の外径は、第１光学筒２１の内径７２とほぼ同じである。
モールド樹脂１１Ｄは、エポキシ等の樹脂で略透明である。ＬＥＤチップ１１Ａから発光した光は、モールド樹脂１１Ｄを通って大部分が外に放射されるが、一部の光はモールド樹脂１１Ｄ表面で反射される。
第１平行光レンズ１５（平凸レンズ）は、発光素子１１（ＬＥＤ素子）から出射（放射）される光を入射して平行光に変えて出射する。
ここで、第１平行光レンズ１５（平凸レンズ）の焦点Ｆ３が、発光素子１１の先端部１１Ｅ（発光素子１１の凸部の先端部）より上方に位置すると、検出精度をより一層高めることが可能となる。発光素子１１から出射した光をより一層多く捉えることができるためと思われる。なお、焦点Ｆ３はＬＥＤチップ１１Ａより上方に位置することが更に好ましい。
図６は、実施形態１に係る核酸測定装置１における発光素子１１近傍の説明図である。発光素子１１は、ＬＥＤ素子であり、ＬＥＤチップ１１Ａ（半導体）と、当該ＬＥＤチップ１１Ａを搭載する基板１１Ｂと、ＬＥＤチップ１１Ａを封止する略透明なモールド樹脂１１Ｄと、リード端子１１Ｃと、を有する。ＬＥＤチップ１１Ａは、その電極がワイヤーボンディング等で基板１１Ｂ上の配線に接続され、当該配線はハンダ等でリード端子１１Ｃに接続されている。回路基板６１は、リード端子１１Ｃを介して、発光素子１１（ＬＥＤ素子）と電気的に接続される。発光素子１１（ＬＥＤ素子）は、下側に凸部を有する釣り鐘形状乃至砲弾型をしている。発光素子１１（ＬＥＤ素子）の外径は、第１光学筒２１の内径７２とほぼ同じである。
モールド樹脂１１Ｄは、エポキシ等の樹脂で略透明である。ＬＥＤチップ１１Ａから発光した光は、モールド樹脂１１Ｄを通って大部分が外に放射されるが、一部の光はモールド樹脂１１Ｄ表面で反射される。
第１平行光レンズ１５（平凸レンズ）は、発光素子１１（ＬＥＤ素子）から出射（放射）される光を入射して平行光に変えて出射する。
ここで、第１平行光レンズ１５（平凸レンズ）の焦点Ｆ３が、発光素子１１の先端部１１Ｅ（発光素子１１の凸部の先端部）より上方に位置すると、検出精度をより一層高めることが可能となる。発光素子１１から出射した光をより一層多く捉えることができるためと思われる。なお、焦点Ｆ３はＬＥＤチップ１１Ａより上方に位置することが更に好ましい。
【0047】
［焦点Ｆ２］
図７は、実施形態１に係る核酸測定装置１における受光素子１２近傍の説明図である。
図７（ａ）は、図１の受光素子１２近傍の拡大図である。受光素子１２は、フォトダイオード素子であり、光起電力発生領域１２Ｇ（後述する図７（ｂ）参照）のある面が上側の上から見て正方形のフォトダイオードチップ１２Ａ（半導体）と、上記チップ１２Ａを囲むシールド用金属板１２Ｃと、上記チップ１２Ａ上方に置かれ上記チップ１２Ａを封止する略透明なガラス板１２Ｄと、上記チップ１２Ａを搭載する基板１２Ｂと、リード端子１２Ｅと、を有する。フォトダイオードチップ１２Ａは、その電極がワイヤーボンディング等で基板１２Ｂ上の配線に接続され、当該配線はハンダ等でリード端子１２Ｅと接続されている。シールド用金属板１２Ｃは、上記チップ１２Ａ上面（光起電力発生領域１２Ｇのある面）より高くなるように上記チップ１２Ａを囲んでいる。
図７（ａ）に示すように、第２集光レンズ１４は、受光素子１２（フォトダイオードチップ１２Ａ）より上方に焦点Ｆ２が位置することが好ましい。このようにすると、第２集光レンズ１４の焦点Ｆ２で集光された光束が広がって受光素子１２を照射するため、光束を受光素子１２（フォトダイオードチップ１２Ａ）に集めやすい。
なお、シールド用金属板１２Ｃが、チップ１２Ａ上面（光起電力発生領域１２Ｇのある面）より高くなるようにチップ１２Ａを囲んでいる場合、第２集光レンズ１４からの光を焦点Ｆ２を通る前にチップ１２Ａに直接照射させようとするとチップ１２Ａの縁への照射光はシールド用金属板１２Ｃで遮られやすくなる。これに対し、第２集光レンズ１４からの光を焦点Ｆ２で一旦集光して焦点Ｆ２を通った光で照射するようにすると、チップ１２Ａの縁であってもシールド用金属板１２Ｃで遮られることなく照射することが容易になる。
図７は、実施形態１に係る核酸測定装置１における受光素子１２近傍の説明図である。
図７（ａ）は、図１の受光素子１２近傍の拡大図である。受光素子１２は、フォトダイオード素子であり、光起電力発生領域１２Ｇ（後述する図７（ｂ）参照）のある面が上側の上から見て正方形のフォトダイオードチップ１２Ａ（半導体）と、上記チップ１２Ａを囲むシールド用金属板１２Ｃと、上記チップ１２Ａ上方に置かれ上記チップ１２Ａを封止する略透明なガラス板１２Ｄと、上記チップ１２Ａを搭載する基板１２Ｂと、リード端子１２Ｅと、を有する。フォトダイオードチップ１２Ａは、その電極がワイヤーボンディング等で基板１２Ｂ上の配線に接続され、当該配線はハンダ等でリード端子１２Ｅと接続されている。シールド用金属板１２Ｃは、上記チップ１２Ａ上面（光起電力発生領域１２Ｇのある面）より高くなるように上記チップ１２Ａを囲んでいる。
図７（ａ）に示すように、第２集光レンズ１４は、受光素子１２（フォトダイオードチップ１２Ａ）より上方に焦点Ｆ２が位置することが好ましい。このようにすると、第２集光レンズ１４の焦点Ｆ２で集光された光束が広がって受光素子１２を照射するため、光束を受光素子１２（フォトダイオードチップ１２Ａ）に集めやすい。
なお、シールド用金属板１２Ｃが、チップ１２Ａ上面（光起電力発生領域１２Ｇのある面）より高くなるようにチップ１２Ａを囲んでいる場合、第２集光レンズ１４からの光を焦点Ｆ２を通る前にチップ１２Ａに直接照射させようとするとチップ１２Ａの縁への照射光はシールド用金属板１２Ｃで遮られやすくなる。これに対し、第２集光レンズ１４からの光を焦点Ｆ２で一旦集光して焦点Ｆ２を通った光で照射するようにすると、チップ１２Ａの縁であってもシールド用金属板１２Ｃで遮られることなく照射することが容易になる。
【0048】
図７（ｂ）は、フォトダイオードチップ１２Ａの光起電力発生領域１２Ｇ（多数のフォトダイオードが形成され、光で照射されると、自由電子や自由正孔が生じて電流や電圧が発生する光起電力効果の生じる領域。フォトダイオードチップ１２Ａの出力はこれらの多数のフォトダイオーからの出力を集めたもの）に、蛍光が照射される様子を示す。光起電力発生領域１２Ｇがチップ１２Ａ上面のほぼ全面領域（正方形の領域）であるのに対し、実際の照射領域１２Ｈはこの正方形の受光可能な領域（光起電力発生領域１２Ｇ）内の円形の領域である。
なお、光起電力発生領域１２Ｇ中で蛍光光が照射される照射領域１２Ｈ以外の領域は蛍光光とは関係ない領域であるが、照射領域１２Ｈ以外の領域をマスキングして受光光を遮断するようにすると、光起電力発生領域１２Ｇと照射領域１２Ｈとがほぼ同じ領域となるため、マスキングがない場合に比べてＳＮ比（信号雑音比、Signal Noise Ratio）をより一層大きくすることがで能となる。
なお、光起電力発生領域１２Ｇ中で蛍光光が照射される照射領域１２Ｈ以外の領域は蛍光光とは関係ない領域であるが、照射領域１２Ｈ以外の領域をマスキングして受光光を遮断するようにすると、光起電力発生領域１２Ｇと照射領域１２Ｈとがほぼ同じ領域となるため、マスキングがない場合に比べてＳＮ比（信号雑音比、Signal Noise Ratio）をより一層大きくすることがで能となる。
【0049】
上記の実施形態１に係る核酸測定装置１及び核酸測定方法によれば、核酸試料を含む核酸検査液５２を格納する容器５１の側方に温度サイクル付与部材３３（３１、３２）が配置されるため、加熱冷却しやすく、温度サイクルの短縮が可能となる。また、発光素子１１が容器５１の上方に、受光素子１２が下方に配置されるため、光学系が複雑化せず、装置の小型化が可能となる。また、容器５１及び発光素子１１の間に第１集光レンズ１３が配置され、発光素子１１からの発光光が集光されて容器５１内部に照射されるため、蛍光標識が励起しやすく、高い検出精度を有する核酸測定装置１（乃至核酸測定方法）の提供が可能となる。
【0050】
［実施形態２］
実施形態２に係る核酸測定装置（及び核酸測定方法）は、基本的には実施形態１と同じであるが、温度サイクルを図３の温度サイクルの代わりに図８のようにした点が異なる。
実施形態２では、図８に示すように、１周期Ｔ中のアニーリングと伸長とを６０℃前後の同じ温度で行う。核酸検査液５２に入れる酵素等を変更することでこれらを同じ温度とすることができる。１周期Ｔ中の温度移行期間は、熱変性からアニーリングに移行する期間ＴＡ１と、伸長から熱変性に移行する期間ＴＣ１である。
実施形態２に係る核酸測定装置（及び核酸測定方法）は、温度サイクルを図３の温度サイクルの代わりに図８のようにした以外の点については、実施形態１と同様であるため、実施形態１の核酸測定装置１（及び核酸測定方法）が有する効果のうち該当する効果を有する。
実施形態２に係る核酸測定装置（及び核酸測定方法）は、基本的には実施形態１と同じであるが、温度サイクルを図３の温度サイクルの代わりに図８のようにした点が異なる。
実施形態２では、図８に示すように、１周期Ｔ中のアニーリングと伸長とを６０℃前後の同じ温度で行う。核酸検査液５２に入れる酵素等を変更することでこれらを同じ温度とすることができる。１周期Ｔ中の温度移行期間は、熱変性からアニーリングに移行する期間ＴＡ１と、伸長から熱変性に移行する期間ＴＣ１である。
実施形態２に係る核酸測定装置（及び核酸測定方法）は、温度サイクルを図３の温度サイクルの代わりに図８のようにした以外の点については、実施形態１と同様であるため、実施形態１の核酸測定装置１（及び核酸測定方法）が有する効果のうち該当する効果を有する。
【0051】
なお、本明細書においては、「上方」「下方」を、それぞれ「発光素子方向」「受光素子方向」と言い換えてもよい。
【0052】
［変形例］
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【0053】
（１）上記実施形態において記載した材質、形状、位置、大きさ、波長、温度などは例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。
【0054】
（２）上記実施形態においては、第１集光レンズ１３及び第２集光レンズ１４として平凸レンズを用いたが、これは例示であり、例えば、少なくとも一方を、凸レンズ、フレネルレンズ等の集光レンズとすることも可能である。
【0055】
（３）上記実施形態においては、第１集光レンズ１３及び第２集光レンズ１４として固定焦点レンズ（平凸レンズ）を用いたが、少なくとも一方を焦点距離を変化させることができる可変焦点レンズ（バリフォーカルレンズ、ズームレンズ等）とすることも可能である。
【0056】
（４）上記実施形態においてはプローブ法を用いた蛍光によりＰＣＲ増幅物を検出したが、二本鎖DNAに結合することで蛍光を発する試薬（インターカレーター：TB Greenなど）を核酸検査液５２に含有させるインターカレーター法、あるいはその他の方法を用いた蛍光によりＰＣＲ増幅物を検出してもよい。
【0057】
（５）上記実施形態においては蛍光標識を励起する波長の励起光を通過させる第１フィルター１６を用いたが、その代わりに、モールド樹脂１１Ｄに所定波長の光を吸収する物質を混ぜた発光素子１１（ＬＥＤ素子）を用いたり、所定波長の光を吸収する物質を混ぜたキャップ５４を用いるようにしてもよい。
また、所定波長の蛍光を通過させる第２フィルター１８の代わりに、所定波長の光を吸収する物質を混ぜた略透明なガラス板１２Ｄ（フォトダイオードチップ１２Ａの封止用）（又はガラス板１２Ｄの代わりに使用する、所定波長の光を吸収する物質を混ぜた略透明な封止用樹脂）を用いるようにしてもよい。
また、所定波長の蛍光を通過させる第２フィルター１８の代わりに、所定波長の光を吸収する物質を混ぜた略透明なガラス板１２Ｄ（フォトダイオードチップ１２Ａの封止用）（又はガラス板１２Ｄの代わりに使用する、所定波長の光を吸収する物質を混ぜた略透明な封止用樹脂）を用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【0058】
１…核酸測定装置、２…ハード構成部、３…制御部、１１…発光素子、１１Ａ…ＬＥＤチップ、１１Ｂ…基板、１１Ｃ…リード端子、１１Ｄ…モールド樹脂、１１Ｅ…先端部、１２…受光素子、１２Ａ…フォトダイオードチップ、１２Ｂ…基板、１２Ｃ…シールド用金属板、１２Ｄ…ガラス板、１２Ｅ…リード端子、１２Ｇ…光起電力発生領域、１２Ｈ…照射領域、１３…第１集光レンズ、１４…第２集光レンズ、１５…第１平行光レンズ、１６…第１フィルター、１７…第２平行光レンズ、１８…第２フィルター、２１…第１光学筒、２１Ａ…凹部、２２…第２光学筒、２２Ａ…凹部、３１…導熱部材、３１Ａ…容器格納穴、３１Ｂ…蛍光放出口、３２…ペルチェ素子、３３…温度サイクル付与部材、３４…放熱フィン、３５…冷却ファン、３６…隙間、４１…受発光素子制御手段、４２…温度サイクル制御手段、４３…記憶手段、４４…演算手段、４５…Ａ／Ｄ変換手段、４６…全体制御手段、５１…容器、５２…核酸検査液、５３…標準液面、５４…キャップ、５４Ａ…環状凸部、５６…ヒーター、５７…温度センサー、６１，６２…回路基板、７１…容器上部の内径、７２…第１光学筒の内径、７３…蛍光放出口の径、７４…第２光学筒の内径、Ｆ１…第１集光レンズの焦点、Ｆ２…第２集光レンズの焦点、Ｆ３…第１平行光レンズの焦点
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】