特開 2024-126791 核酸検査用容器及び核酸検査システム

(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】P2024126791

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】核酸検査用容器及び核酸検査システム

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/00 20060101AFI20240912BHJP

   C12M 1/34 20060101ALI20240912BHJP

   C12Q 1/6844 20180101ALN20240912BHJP

【ＦＩ】

C12M1/00 A

C12M1/34 B

C12Q1/6844 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023035428

(22)【出願日】2023-03-08

(71)【出願人】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100196047

【弁理士】

【氏名又は名称】柳本 陽征

(74)【代理人】

【識別番号】100202429

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 信人

(74)【代理人】

【識別番号】100120385

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 健之

(72)【発明者】

【氏名】久島 大昌

【テーマコード（参考）】

4B029

4B063

【Ｆターム（参考）】

4B029AA08

4B029BB20

4B029CC01

4B029DG08

4B029FA12

4B029FA15

4B029GA02

4B029GA03

4B063QA01

4B063QA13

4B063QQ42

4B063QQ52

4B063QR08

4B063QR32

4B063QR62

4B063QS25

4B063QX02

(57)【要約】

【課題】反応ウェルへの検査サンプルの分注作業を低コストで迅速かつ高精度に行うこと。
【解決手段】実施形態に係る核酸検査用容器は、サンプル収納部と、反応ウェルと、封止部材とを備える。サンプル収納部は、検査サンプルを収納する。反応ウェルは、サンプル収納部から導入された検査サンプル内の標的核酸を増幅して検出する。封止部材は、反応ウェルを封止可能な第１封止部と、第１封止部から離間して設けられて、反応ウェルを封止可能な第２封止部とを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

検査サンプルを収納するサンプル収納部と、
前記サンプル収納部から導入された前記検査サンプル内の標的核酸を増幅して検出するための反応ウェルと、
前記反応ウェルを封止可能な第１封止部と、前記第１封止部から離間して設けられて、前記反応ウェルを封止可能な第２封止部とを有する封止部材と、
を備える、核酸検査用容器。

【請求項2】

前記反応ウェルは、前記サンプル収納部に隣接して配置された基部を貫通するように設けられており、
前記第１封止部と前記第２封止部とは、前記反応ウェルが前記基部を貫通する貫通方向に離間して前記反応ウェルを封止することで、前記第１封止部と前記第２封止部との間に規定量の前記検査サンプルを保持する、請求項１に記載の核酸検査用容器。

【請求項3】

前記封止部材は、前記第１封止部と前記第２封止部とを連結する連結部を更に有する、請求項２に記載の核酸検査用容器。

【請求項4】

前記第１封止部と、前記第２封止部と、前記連結部とで形成される前記反応ウェル内の容積は、前記規定量に相当する、請求項３に記載の核酸検査用容器。

【請求項5】

前記反応ウェル内において前記貫通方向に前記封止部材を移動させる移動部材を更に備える、請求項２に記載の核酸検査用容器。

【請求項6】

前記サンプル収納部は、一端に開口部が設けられた円筒状の外形を有する容器本体の内部に設けられ、
前記反応ウェルは、前記容器本体の内部における前記開口部と対向する前記サンプル収納部の底部に設けられている、請求項５に記載の核酸検査用容器。

【請求項7】

前記反応ウェルが設けられていない前記基部の領域に、前記サンプル収納部に隣接する窪みが設けられている、請求項６に記載の核酸検査用容器。

【請求項8】

前記反応ウェルは、前記貫通方向に直交する方向に間隔を空けて前記基部に複数設けられ、
前記第１封止部及び前記第２封止部は、前記複数の反応ウェルのそれぞれに対応して複数組設けられている、請求項６に記載の核酸検査用容器。

【請求項9】

前記基部は、円柱状の外形を有し、
前記複数の反応ウェルは、前記基部の周方向に間隔を空けて前記基部の周辺部に設けられ、
前記反応ウェルが設けられていない前記基部の中央部に、前記サンプル収納部に隣接する窪みが設けられている、請求項８に記載の核酸検査用容器。

【請求項10】

前記反応ウェルの側壁には、前記第１封止部と前記第２封止部との間の距離よりも前記サンプル収納部から離間して、前記標的核酸を増幅させるための試薬成分が設けられている、請求項６に記載の核酸検査用容器。

【請求項11】

前記試薬成分は、前記反応ウェルの側壁に設けられた第２の窪みの内部に固定されている、請求項１０に記載の核酸検査用容器。

【請求項12】

前記移動部材は、前記容器本体の他端に配置され、前記容器本体の周方向に回転可能な第１ねじを有し、
前記封止部材は、前記第１ねじと噛み合い、前記第１ねじの回転に応じて前記貫通方向に前記封止部材を移動させる第２ねじを更に有する、請求項６に記載の核酸検査用容器。

【請求項13】

前記容器本体の前記他端には、第２の開口部が設けられ、
前記移動部材は、前記第２の開口部を塞ぐ円板状の頭部を更に有し、
前記第１ねじは、前記基部側に突出するように前記頭部の中央部に設けられ、
前記封止部材は、前記第２封止部と前記第２ねじとを連結する第２の連結部を更に有し、
前記第２ねじは、前記基部と前記頭部との間の空間内を前記貫通方向に移動することで、前記第１封止部と前記第２封止部との間に前記規定量の前記検査サンプルが保持される位置まで前記封止部材を移動させる、請求項１２に記載の核酸検査用容器。

【請求項14】

前記容器本体は、透光性を有する樹脂材料で形成されている、請求項６乃至１３のいずれか１項に記載の核酸検査用容器。

【請求項15】

請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の核酸検査用容器と、
前記反応ウェル内の前記検査サンプルの色又は前記反応ウェル内の前記検査サンプルが発する蛍光に基づいて、増幅された前記標的核酸を検出する検出装置と、
を備える、核酸検査システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書及び図面に開示の実施形態は、核酸検査用容器及び核酸検査システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、複数の標的核酸を一括で検出することを目的とした核酸検査方法として、マイクロチューブ及び９６ウェルプレート等を反応容器として使用し、反応容器における必要な数の反応ウェル内に検査サンプルを分注して検査を行う方法が知られている。また、その他の核酸検査方法として、マイクロ流路が形成された検査カートリッジと専用装置とを使用することで、検査カートリッジ内の反応ウェルへの検査サンプルの分注を自動化して検査を行う方法が知られている。更に、その他の核酸検査方法として、単一の反応ウェル内で複数の標的核酸を対象とした増幅及び検出を行うマルチプレックス検査が知られている。

【0003】

しかしながら、マイクロチューブ及び９６ウェルプレート等を用いた核酸検査方法においては、作業者がマイクロピペットを用いて検査サンプルの分注作業を行う必要があるため、分注作業に時間を要し、また、異なる作業者間で分注作業の精度にばらつきがあるといった問題がある。また、自動化による核酸検査方法においては、検査サンプルを分注するためのバルブ及びモータ等の機構を有する検査カートリッジ及び専用装置を使用するため、検査費用が高額になるといった問題がある。また、マルチプレックス検査においては、増幅の競合による偽陰性及び検出時の特異性に注意が必要なため、プライマー又はプローブの設計最適化に時間を要するといった問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－１８７８２１号公報

【特許文献2】特開平１１－４６７８号公報

【特許文献3】特開平１０－３０４８９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、反応ウェルへの検査サンプルの分注作業を低コストで迅速かつ高精度に行うことである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係る核酸検査用容器は、サンプル収納部と、反応ウェルと、封止部材とを備える。サンプル収納部は、検査サンプルを収納する。反応ウェルは、サンプル収納部から導入された検査サンプル内の標的核酸を増幅して検出する。封止部材は、反応ウェルを封止可能な第１封止部と、第１封止部から離間して設けられて、反応ウェルを封止可能な第２封止部とを有する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態に係る核酸検査用容器の一例を示す側面図。

【図2】図２は、実施形態に係る核酸検査用容器の一例を示す平面図。

【図3】図３は、実施形態に係る核酸検査用容器の容器本体の一例を示す断面図。

【図4】図４は、実施形態に係る核酸検査用容器の容器本体の一例を示す平面図。

【図5】図５は、実施形態に係る核酸検査用容器の封止部材の一例を示す側面図。

【図6】図６は、実施形態に係る核酸検査用容器の封止部材の一例を示す平面図。

【図7】図７は、実施形態に係る核酸検査用容器の移動部材の一例を示す側面図。

【図8】図８は、実施形態に係る核酸検査用容器の移動部材の一例を示す平面図。

【図9】図９は、実施形態に係る核酸検査システムの構成例を示すブロック図。

【図10】図１０は、実施形態に係る核酸検査システムの動作例を示す図。

【図11】図１１は、図１０に続く、実施形態に係る核酸検査システムの動作例を示す図。

【図12】図１２は、図１１に続く、実施形態に係る核酸検査システムの動作例を示す図。

【図13】図１３は、図１２に続く、実施形態に係る核酸検査システムの動作例を示す図。

【図14】図１４は、図１３に続く、実施形態に係る核酸検査システムの動作例を示すフローチャート。

【図15】図１５は、実施形態の第１の変形例に係る核酸検査用容器の封止部材を示す側面図。

【図16】図１６は、実施形態の第２の変形例に係る核酸検査用容器の封止部材を示す側面図。

【図17】図１７は、実施形態の第３の変形例に係る核酸検査用容器を示す平面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら、核酸検査用容器の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、実質的に同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行うこととする。なお、以下の説明では、図中のＺ軸方向を上方と定義し、その反対方向を下方と定義する。

【0009】

図１は、実施形態に係る核酸検査用容器１の一例を示す側面図である。図２は、実施形態に係る核酸検査用容器１の一例を示す平面図である。具体的には、図２は、後述する蓋５を取り外した状態の核酸検査用容器１の平面図である。図３は、実施形態に係る核酸検査用容器１の容器本体２の一例を示す断面図である。図４は、実施形態に係る核酸検査用容器１の容器本体２の一例を示す平面図である。図３は、図４のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。図５は、実施形態に係る核酸検査用容器１の封止部材３の一例を示す側面図である。図６は、実施形態に係る核酸検査用容器１の封止部材３の一例を示す平面図である。図７は、実施形態に係る核酸検査用容器１の移動部材４の一例を示す側面図である。図８は、実施形態に係る核酸検査用容器１の移動部材４の一例を示す平面図である。

【0010】

図１に示すように、実施形態に係る核酸検査用容器１は、容器本体２と、封止部材３と、移動部材４と、蓋５とを備える。

【0011】

容器本体２は、検査サンプルを収納可能な中空の部材である。図１に示される例において、容器本体２は、円筒状の外形を有する。容器本体２の上端（すなわち、一端）には、第１開口部２１が設けられている。容器本体２の下端（すなわち、他端）には、第２開口部２５が設けられている。容器本体２の内部には、サンプル収納部２２と、反応ウェル２３とが設けられている。円筒状の外形を有することに限定されず、容器本体２は、例えば、角筒状等の円筒状以外の外形を有してもよい。

【0012】

サンプル収納部２２は、検査サンプルを収納する容器本体２内の空間である。図１に示される例において、サンプル収納部２２は、容器本体２の内部における上端側（すなわち、第１開口部２１側）に配置されている。また、図１に示される例において、サンプル収納部２２の内周面は、円筒形状を有する。サンプル収納部２２は、第１開口部２１を介して検査サンプルを収納可能とされている。検査サンプルは、例えば、被検者から採取された検体と不活性液又は前処理液等との混合液、あるいは、当該混合液を精製した溶液であってもよい。

【0013】

反応ウェル２３は、サンプル収納部２２から導入された検査サンプル内の標的核酸を増幅して検出するための空間である。反応ウェル２３は、サンプル収納部２２に隣接して配置された基部２４を上下方向に貫通するように設けられている。図１乃至図４に示される例において、基部２４は、円柱状の外形を有する。図１に示される例において、反応ウェル２３及び基部２４は、容器本体２の内部における下端側（すなわち、第２開口部２５側）に配置されている。より具体的には、反応ウェル２３及び基部２４は、容器本体２の内部における第１開口部２１と対向するサンプル収納部２２の底部に設けられている。

【0014】

反応ウェル２３は、反応ウェル２３が基部２４を貫通する貫通方向（すなわち、上下方向）に直交する方向に間隔を空けて基部２４に複数設けられている。以下、反応ウェル２３が基部２４を貫通する貫通方向のことを、ウェル貫通方向とも呼ぶ。図４に示される例において、反応ウェル２３は、円柱状の基部２４の周辺部に、基部２４の周方向に等間隔（すなわち、同一の角度間隔）を空けて４つ設けられている。図１に示される例において、各反応ウェル２３は、円形状の断面を有する。反応ウェル２３が設けられていない基部２４の領域には、サンプル収納部２２に隣接する第１窪み２７が設けられている。第１窪み２７は、窪みの一例である。図３に示される例において、第１窪み２７は、基部２４の上面の中央部に設けられている。第１窪み２７は、円形状の断面を有する。第１窪み２７は、検査サンプル中の不純物を回収する。

【0015】

反応ウェル２３の側壁２３ａには、標的核酸を増幅させるための試薬成分が設けられている。より具体的には、試薬成分は、反応ウェル２３の側壁２３ａに設けられた第２窪み２６の内部に乾燥して固定されている。図３に示される例において、第２窪み２６は、反応ウェル２３の側壁２３ａ上における基部２４の径方向内端側の位置に設けられている。容器本体２は、透光性を有する（すなわち、透明な）樹脂材料で形成されている。試薬成分は、検出すべき標的核酸に応じて異なる。例えば、ＬＡＭＰ(Loop-mediated Isothermal Amplification)法を行う場合、試薬成分は、例えば、ＦＩＰ(Forward Inner Primer)、ＢＩＰ(Backward Inner Primer)、Ｆ３プライマー、及びＢ３プライマーの４本のプライマーを含む。４つの反応ウェル２３の間で、試薬成分は互いに異なってもよい。試薬成分は、蛍光色素で標識されてもよい。

【0016】

封止部材３は、反応ウェル２３を封止する部材である。封止部材３は、第１封止部３１と、第２封止部３２と、第１連結部３３と、第２ねじ３４と、第２連結部３５とを有する。第１連結部３３は、連結部の一例である。第１封止部３１と、第２封止部３２と、第１連結部３３と、第２連結部３５とは、複数の反応ウェル２３のそれぞれに対応して複数組設けられている。図５及び図６に示される例において、第１封止部３１と、第２封止部３２と、第１連結部３３と、第２連結部３５とは、４組設けられている。なお、以下において、第１封止部３１、第２封止部３２、第１連結部３３、及び第２連結部３５に関する説明は、特に言及しない限り、複数組の第１封止部３１、第２封止部３２、第１連結部３３、及び第２連結部３５に共通の説明である。

【0017】

第１封止部３１は、反応ウェル２３を封止可能である。第２封止部３２は、第１封止部３１から離間して設けられて、反応ウェル２３を封止可能である。図１に示される例において、第２封止部３２は、第１封止部３１に対して下方に離間して設けられている。第１封止部３１と第２封止部３２とは、第１封止部３１と第２封止部３２との間に配置された第１連結部３３によって連結されている。第１封止部３１と第２封止部３２とは、反応ウェル２３内においてウェル貫通方向に離間して反応ウェル２３を封止することで、第１封止部３１と第２封止部３２との間に規定量の検査サンプルを保持（すなわち、分注）する。

【0018】

第１封止部３１と、第２封止部３２と、第１連結部３３とで形成される反応ウェル２３内の容積は、検査サンプルの規定量に相当する。

【0019】

図１に示される例において、第１封止部３１及び第２封止部３２は、直径が同一の球状の外形を有する。第１封止部３１および第２封止部３２の直径は、反応ウェル２３の直径と略同一である。第１連結部３３は、第１封止部３１と第２封止部３２とを連結する。図１に示される例において、第１連結部３３は、棒状の外形を有する。第１連結部３３の外周は、反応ウェル２３の内周よりも小さい。第１連結部３３の外周が反応ウェル２３の内周よりも小さいことで、反応ウェル２３内において第１封止部３１と第２封止部３２との間に規定量の検査サンプルを保持することができる。

【0020】

反応ウェル２３の側壁２３ａには、第１封止部３１と第２封止部３２との間の距離よりもサンプル収納部２２から離間して、上述した試薬成分が設けられている。すなわち、試薬成分が固定された第２窪み２６は、第１封止部３１と第２封止部３２との間の距離よりもサンプル収納部２２の底部から離間した位置に設けられている。

【0021】

第２ねじ３４は、第２封止部３２と第２ねじ３４との間に配置された第２連結部３５によって、第２封止部３２と連結されている。図６に示される例において、第２ねじ３４は、中央の貫通孔３４ａの内周面にねじ山３４１が形成された、円環状の外形を有する雌ねじである。第２連結部３５は、貫通孔３４ａを囲む第２ねじ３４の上面３４ｂに連結されている。図１に示される例において、第２ねじ３４の外径は、基部２４の外径と略同一である。第２ねじ３４の外径は、容器本体２の内径よりもわずかに小さい。

【0022】

第２ねじ３４は、後述する第１ねじ４２と噛み合い、第１ねじ４２の回転に応じてウェル貫通方向に封止部材３を移動させる。

【0023】

第２連結部３５は、第１連結部３３と同様に棒状の外形を有する。第２連結部３５の外周は、反応ウェル２３の内周よりも小さい。図５に示される例において、第２連結部３５の長さは、第１連結部３３の長さよりも長い。封止部材３は、例えば、ウレタン樹脂などの柔軟性を有する樹脂材料で形成することができる。封止部材３は、ウレタン樹脂よりも剛性の大きい材料で形成してもよい。

【0024】

移動部材４は、反応ウェル２３内においてウェル貫通方向に封止部材３を移動させる部材である。移動部材４は、頭部４１と、第１ねじ４２とを有する。頭部４１は、容器本体２の下端に配置されている。頭部４１は、円板状の外形を有し、容器本体２の下端において第２開口部２５を塞いでいる。

【0025】

第１ねじ４２は、容器本体２の下端に配置され、容器本体２の周方向に手動で回転可能なねじである。第１ねじ４２は、基部２４側（すなわち、上方）に突出するように頭部４１に設けられている。図７に示される例において、第１ねじ４２は、頭部４１の中央部に設けられ、外周面にねじ山４２１が形成された雄ねじである。第１ねじ４２は、第２ねじ３４と噛み合っている。図３に示される例において、第１ねじ４２の先端部４２ａは、基部２４の底部に設けられた第３窪み２８の内部に位置している。図１０に示される例において、容器本体２の下端部には、容器本体２の下端部に頭部４１を嵌合させるための凸部２ｂが、容器本体２の下端部の全周にわたって設けられている。また、図１０に示される例において、頭部４１には、容器本体２の凸部２ｂに遊びを持った状態で頭部４１を嵌合させるための凹部４１ａが設けられている。頭部４１が容器本体２に遊びを持った状態で嵌合しているため、頭部４１に固定されている第１ねじ４２は、頭部４１と共に回転可能である。一方、第１ねじ４２は、回転してもウェル貫通方向には移動しない。

【0026】

第２ねじ３４は、第１ねじ４２の回転に応じて、反応ウェル２３内においてウェル貫通方向に封止部材３を移動することができる。具体的には、第２ねじ３４は、基部２４と頭部４１との間の空間内をウェル貫通方向に移動することで、反応ウェル２３内において第１封止部３１と第２封止部３２との間に規定量の検査サンプルが保持される位置まで封止部材３を移動することができる。

【0027】

蓋５は、容器本体２に着脱可能とされている。蓋５は、第１開口部２１を塞ぐことで、検査サンプルが収容されたサンプル収納部２２を封止する。図１に示される例において、蓋５は、内周面に雌ねじが形成されたねじ式の蓋５である。蓋５の雌ねじが、容器本体２の上端部の外周面に形成された雄ねじ２ａと噛み合うことで、容器本体２に蓋５を装着することができる。

【0028】

図９は、実施形態に係る核酸検査システム１０の構成例を示すブロック図である。以上の構成を有する核酸検査用容器１は、例えば、図９に示される簡易な構成の核酸検査装置１００を用いた標的核酸の検出に用いることができる。図９に示すように、核酸検査システム１０は、核酸検査用容器１と核酸検査装置１００とを備える。核酸検査装置１００は、ヒータ１１０と、光学センサ１２０と、入力インタフェース１３０と、出力インタフェース１４０と、記憶回路１５０と、処理回路１６０とを備える。

【0029】

ヒータ１１０は、核酸検査装置１００に搭載された核酸検査用容器１を予め設定された温度サイクルにしたがって加熱する。核酸検査用容器１を加熱することで、ヒータ１１０は、反応ウェル２３内において第１封止部３１と第２封止部３２との間に保持された規定量の検査サンプル内の標的核酸を増幅させる。

【0030】

光学センサ１２０は、標的核酸が増幅された反応ウェル２３内の検査サンプルの色又は検査サンプルが発する蛍光を検出する。光学センサ１２０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の固体撮像素子を備えたセンサである。光学センサ１２０は、光源（図示せず）から検査サンプルＳに照射された励起光によって励起された蛍光を検出してもよい。

【0031】

入力インタフェース１３０は、作業者から各種の指示及び情報の入力操作を受け付ける。具体的には、入力インタフェース１３０は、作業者から受け付けた入力操作を電気信号へ変換して処理回路１６０に出力する。例えば、入力インタフェース１３０は、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、及び音声入力回路等によって実現される。なお、入力インタフェース１３０は、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース１３０の例に含まれる。

【0032】

出力インタフェース１４０は、各種の情報を出力する。例えば、出力インタフェース１４０は、ディスプレイを備える。ディスプレイは、処理回路１６０から送られる情報及び画像のデータを表示用の電気信号に変換して出力する。ディスプレイは、液晶モニタ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）モニタ、及び、タッチパネル等によって実現される。

【0033】

記憶回路１５０は、種々の情報を記憶する非一過性の記憶装置であり、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、光ディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）、及び集積回路記憶装置等である。記憶回路１５０は、例えば、核酸検査装置１００を制御する制御プログラムと、この制御プログラムの実行に用いられる各種のデータとを記憶する。記憶回路１５０は、ＨＤＤ及びＳＳＤ等以外にも、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）及びフラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体、或いはＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリ素子等との間で種々の情報を読み書きする駆動装置であってもよい。

【0034】

処理回路１６０は、入力インタフェース１３０から入力される入力操作の電気信号に応じて、核酸検査装置１００全体の動作を制御する回路である。処理回路１６０は、例えば、ヒータ制御機能１６１と、核酸検出機能１６２と、検出結果出力機能１６３とを備える。核酸検出機能１６２は、検出装置の一例である。

【0035】

ここで、例えば、図９に示す処理回路１６０の構成要素であるヒータ制御機能１６１、核酸検出機能１６２、及び検出結果出力機能１６３が実行する各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１５０に記録されている。処理回路１６０は、例えば、プロセッサである。処理回路１６０を構成するプロセッサは、記憶回路１５０から各プログラムを読み出し、実行することで読み出した各プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１６０は、図９の処理回路１６０内に示された各機能を有することとなる。処理回路１６０は、プロセッサ以外の回路を含んでいてもよい。

【0036】

なお、図９においては、ヒータ制御機能１６１、核酸検出機能１６２、及び検出結果出力機能１６３の各処理機能が単一の処理回路１６０によって実現される場合を示したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、処理回路１６０は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて構成され、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各処理機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路１６０が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。

【0037】

ヒータ制御機能１６１は、入力インタフェース１３０から入力された入力操作の電気信号に応じて、ヒータ１１０の駆動を制御する。具体的には、ヒータ制御機能１６１は、核酸検査用容器１が核酸検査装置１００に搭載された状態で、入力インタフェース１３０から核酸検査用容器１を加熱するための入力操作が行われると、ヒータ１１０を駆動して、ヒータ１１０に核酸検査用容器１を加熱させる。ヒータ制御機能１６１は、標的核酸の増幅に適した温度サイクルにしたがってヒータ７による核酸検査用容器１の加熱温度を制御する。例えば、ＬＡＭＰ法を用いて標的核酸を増幅させる場合、ヒータ制御機能１６１は、核酸検査用容器１が一定温度（例えば、６０℃以上６３℃以下の温度であってもよい）に保持されるようにヒータ７による核酸検査用容器１の加熱温度を制御してもよい。また、標的核酸の増幅を終了させるために、ヒータ制御機能１６１は、核酸検査用容器１を９５℃程度まで昇温させてもよい。

【0038】

核酸検出機能１６２は、ヒータ１１０によって核酸検査用容器１が加熱された後、反応ウェル２３内の検査サンプルの色又は検査サンプルが発する蛍光を検出するように光学センサ１２０を制御する。核酸検出機能１６２は、検出された検査サンプルの色又は蛍光に基づいて、標的核酸を検出する。例えば、ＬＡＭＰ法を用いる場合、核酸検出機能１６２は、標的核酸の増幅によって白濁された検査サンプルの色（すなわち、濁度）又は検査サンプルから発光された蛍光の強度に基づいて、標的核酸を検出する。

【0039】

検出結果出力機能１６３は、核酸検出機能１６２による標的核酸の検出結果を出力インタフェース１４０に出力させる。

【0040】

次に、以上のように構成された核酸検査システム１０の動作例について説明する。図１０は、実施形態に係る核酸検査システム１０の動作例を示す図である。先ず、図１０に示すように、サンプル収納部２２に検査サンプルＳを収容したうえで、蓋５を図１０の矢印Ａに示す方向に回転して、蓋５を閉める。例えば、検査サンプルＳは、検査用綿棒を使用して被検者から採取した唾液等の検体を、処理溶液に懸濁したものである。蓋５を閉めた後に、核酸検査用容器１を遠心機にセットし、遠心機によって検査サンプルＳから不純物を分離してもよい。検査サンプルＳから分離された不純物は、沈降することで基部２４の第１窪み２７内に回収することができる。

【0041】

図１１は、図１０に続く、実施形態に係る核酸検査システム１０の動作例を示す図である。蓋５を閉めた後、図１１に示すように、移動部材４を図１１の矢印Ｂに示す方向に手動で回転させる。なお、移動部材４の回転開始前の状態において、第１封止部３１は、サンプル収納部２２内に位置している。一方、第２封止部３２は、反応ウェル２３内における第２窪み２６の上方に位置している。移動部材４を矢印Ｂに示す方向に回転させると、第１ねじ４２と噛み合った封止部材３の第２ねじ３４が下方に移動する。第２ねじ３４が下方に移動することで、封止部材３全体が下方に移動する。封止部材３全体が下方に移動することで、第２封止部３２よりも上方の反応ウェル２３には、図１１の矢印Ｃに示すように検査サンプルＳが導入される。しかし、図１１の段階では、第１封止部３１が反応ウェル２３の上方に位置しているため、第１封止部３１と第２封止部３２との間に規定量の検査サンプルＳは未だ保持されない。

【0042】

図１２は、図１１に続く、実施形態に係る核酸検査システム１０の動作例を示す図である。次いで、図１２に示すように、移動部材４を矢印Ｂに示す方向に更に回転させると、封止部材３が更に下方に移動し、第１封止部３１が反応ウェル２３内に位置するようになる。これにより、第１封止部３１と第２封止部３２との間に規定量の検査サンプルＳが保持された状態で、第１封止部３１の第２封止部３２との間の反応ウェル２３が封止されるようになる。すなわち、第１封止部３１と第２封止部３２との間には、規定量の検査サンプルＳが分取される。図１２の状態においては、第２封止部３２が依然として第２窪み２６の上方に位置しており、第２窪み２６の内部に固定された試薬成分は検査サンプルＳ内に溶解していない。

【0043】

図１３は、図１２に続く、実施形態に係る核酸検査システム１０の動作例を示す図である。次いで、図１３に示すように、移動部材４を矢印Ｂに示す方向に更に回転させると、封止部材３が更に下方に移動し、第２封止部３２が第２窪み２６の下方に位置するようになる。これにより、第２窪み２６の内部に固定された試薬成分が、第１封止部３１と第２封止部３２との間に保持された規定量の検査サンプルＳに溶解する。試薬成分が検査サンプルＳに溶解することで、検査サンプルＳ内の標的核酸を試薬成分によって増幅させることができる。

【0044】

図１４は、図１３に続く、実施形態に係る核酸検査システム１０の動作例を示すフローチャートである。試薬成分を検査サンプルＳに溶解させた後、図１４に示すように、核酸検査用容器１を核酸検査装置１００に搭載する（ステップＳ１）。

【0045】

核酸検査用容器１が核酸検査装置１００に搭載された後、ヒータ制御機能１６１は、予め設定された温度サイクルにしたがってヒータ１１０に核酸検査用容器１を加熱させることで、検査サンプルＳ内の標的核酸を更に増幅させる（ステップＳ２）。

【0046】

核酸検査用容器１を加熱した後、核酸検出機能１６２は、光学センサ１２０を用いて、反応ウェル２３内の検査サンプルＳの色又は検査サンプルＳが発する蛍光を検出する（ステップＳ３）。

【0047】

反応ウェル２３内の検査サンプルＳの色又は蛍光を検出した後、核酸検出機能１６２は、検出された検査サンプルＳの色又は蛍光に基づいて、標的核酸の有無を判定する（ステップＳ４）。

【0048】

標的核酸の有無を判定した後、検出結果出力機能１６３は、出力インタフェース１４０を介して標的核酸の有無の検出結果を出力する（ステップＳ５）。

【0049】

以上説明したように、実施形態では、核酸検査用容器１が、反応ウェル２３を封止可能な第１封止部３１と、第１封止部３１から離間して設けられて、反応ウェル２３を封止可能な第２封止部３２とを有する封止部材３を備える。

【0050】

これにより、反応ウェル２３内における第１封止部３１と第２封止部３２との間に検査サンプルＳを分注することができるので、高額な自動装置を使用することなく、反応ウェル２３への検査サンプルＳの分注作業を短時間で行うことができ、かつ、作業者間での検査サンプルＳの分注作業の精度のばらつきを抑制することができる。したがって、反応ウェル２３への検査サンプルＳの分注作業を低コストで迅速かつ高精度に行うことができる。

【0051】

また、実施形態では、反応ウェル２３が、サンプル収納部２２に隣接して配置された基部２４を貫通するように設けられている。また、第１封止部３１と第２封止部３２とは、ウェル貫通方向に離間して反応ウェル２３を封止することで、第１封止部３１と第２封止部３２との間に規定量の検査サンプルＳを保持する。

【0052】

これにより、反応ウェル２３内において第１封止部３１と第２封止部３２との間に規定量の検査サンプルＳを保持することができるので、検査サンプルＳの分注作業を更に低コストで適切に行うことができる。

【0053】

また、実施形態では、封止部材３が、第１封止部３１と第２封止部３２とを連結する第１連結部３３を更に備える。

【0054】

これにより、第１封止部３１と第２封止部３２とを一体的に移動させることができるので、封止部材３を用いた反応ウェル２３への検査サンプルＳの分注作業を効率的に行うことができる。

【0055】

また、実施形態では、第１封止部３１と、第２封止部３２と、第１連結部３３とで形成される反応ウェル２３内の容積が、検査サンプルＳの規定量に相当する。

【0056】

これにより、簡易な構成によって第１封止部３１と第２封止部３２との間に規定量の検査サンプルＳを適切に保持することができるので、反応ウェル２３の分注作業を更に低コストで適切に行うことができる。

【0057】

また、実施形態では、反応ウェル２３内においてウェル貫通方向に封止部材３を移動させる移動部材４を更に備える。移動部材４は、容器本体２の下端に配置され、容器本体２の周方向に回転可能な第１ねじ４２を有する。封止部材３は、第１ねじ４２と噛み合い、第１ねじ４２の回転に応じてウェル貫通方向に封止部材３を移動させる第２ねじ３４を有する。

【0058】

これにより、第１ねじ４２を回転させる簡便な作業によって封止部材３を移動させることができるので、検査サンプルＳの分注作業を更に容易かつ迅速に行うことができる。

【0059】

また、実施形態では、サンプル収納部２２は、上端に第１開口部２１が設けられた円筒状の外形を有する容器本体２の内部に設けられている。反応ウェル２３は、容器本体２の内部における第１開口部２１と対向するサンプル収納部２２の底部に設けられている。

【0060】

これにより、容器本体２を取り扱いが容易な円筒形に形成することで、検査サンプルＳの分注作業をより効率的に行うことができる。

【0061】

また、実施形態では、反応ウェル２３が設けられていない基部２４の領域に、サンプル収納部２２に隣接する第１窪み２７が設けられている。

【0062】

これにより、検査サンプルＳ内の不純物を第１窪み２７内に回収することができるので、標的核酸の検出精度を向上させることができる。

【0063】

また、実施形態では、反応ウェル２３が、ウェル貫通方向に直交する方向に間隔を空けて基部２４に複数設けられている。第１封止部３１及び第２封止部３２は、前記複数の反応ウェル２３のそれぞれに対応して複数組設けられている。

【0064】

これにより、複数の反応ウェル２３への検査サンプルＳの分配作業を低コストで迅速かつ高精度に行うことができる。また、複数の標的核酸を複数の反応ウェル２３で一括に検出することができるので、利便性を向上させることができる。

【0065】

また、実施形態では、基部２４が、円柱状の外形を有する。反応ウェル２３は、基部２４の周方向に間隔を空けて基部２４の周辺部に設けられている。第１窪み２７は、基部２４の中央部に設けられている。

【0066】

これにより、サイズが制約された基部２４に対して複数の反応ウェル２３と第１窪み２７とを効率的に配置することができる。

【0067】

また、実施形態では、反応ウェル２３の側壁２３ａに、第１封止部３１と第２封止部３２との間の距離よりもサンプル収納部２２から離間して、標的核酸を増幅させるための試薬成分が設けられている。

【0068】

これにより、サンプル収納部２２内の検査サンプルＳと隔絶した状態で、反応ウェル２３内において第１封止部３１と第２封止部３２との間に保持された検査サンプルＳに試薬成分を溶解させることができる。したがって、試薬成分がサンプル収納部２２側に流出することによる反応ウェル２３内の試薬成分の濃度の減少及び複数の反応ウェル２３の間での試薬成分の混合を妨げることができるので、標的核酸の検出精度を更に向上させることができる。

【0069】

また、実施形態では、試薬成分が、反応ウェル２３の側壁２３ａに設けられた第２窪み２６の内部に固定されている。

【0070】

これにより、封止部材３の動線上から退避した位置に試薬成分を配置することができるので、封止部材３の移動によって試薬成分が除去されることを妨げることができる。

【0071】

また、実施形態では、容器本体２の下端に第２開口部２５が設けられ、移動部材４は、第２開口部２５を塞ぐ円板状の頭部４１を更に有する。第１ねじ４２は、基部２４側に突出するように頭部４１の中央部に設けられている。封止部材３は、第２封止部３２と第２ねじ３４とを連結する第２連結部３５を更に有する。第２ねじ３４は、基部２４と頭部４１との間の空間内をウェル貫通方向に移動することで、第１封止部３１と第２封止部３２との間に規定量の検査サンプルＳが保持される位置まで封止部材３を移動させる。

【0072】

これにより、簡易な構成によって第１封止部３１と第２封止部３２との間に規定量の検査サンプルＳが保持される位置まで封止部材３を移動させることができるので、反応ウェル２３への検査サンプルＳの分注作業を更に低コストで行うことができる。

【0073】

また、実施形態では、容器本体２が、透光性を有する樹脂材料で形成されている。

【0074】

これにより、検査サンプルＳの外観に基づいて標的核酸の有無を把握することができる。

【0075】

また、実施形態では、核酸検出機能１６２が、反応ウェル２３内の検査サンプルＳの色又は反応ウェル２３内の検査サンプルＳが発する蛍光に基づいて、増幅された標的核酸を検出する。

【0076】

これにより、標的核酸を簡便かつ適切に検出することができる。

【0077】

なお、実施形態には、以下に示される種々の変形例を適用することができる。

【0078】

（第１の変形例）
図１５は、実施形態の第１の変形例に係る核酸検査用容器１の封止部材３を示す側面図である。これまでは、第１封止部３１及び第２封止部３２が球状の外形を有し、第１連結部３３が棒状の外形を有する封止部材３の例について説明した。これに対して、図１５に示すように、封止部材３の第１封止部３１、第２封止部３２及び第１連結部３３は、全体として瓢箪状の外形を有していてもよい。

【0079】

（第２の変形例）
図１６は、実施形態の第２の変形例に係る核酸検査用容器１の封止部材３を示す側面図である。また、図１６に示すように、封止部材３の第１封止部３１、第２封止部３２及び第１連結部３３は、第１連結部３３で囲まれた凹部３３ａを有する直方体状の外形を有していてもよい。凹部３３ａは、基部２４の中心側に向けて開口されている。第２の変形例によれば、凹部３３ａ内に規定量の検査サンプルＳを分注することができる。

【0080】

（第３の変形例）
図１７は、実施形態の第３の変形例に係る核酸検査用容器１を示す平面図である。第１ねじ４２の回転にともなって封止部材３をウェル貫通方向に効率的に移動させるには、第１ねじ４２の回転時に第２ねじ３４の回転を妨げることが望ましい。第２ねじ３４の回転を妨げる構成として、例えば、図１７に示すように、第２ねじ３４の外周に切り込み３４ｃを設けるとともに、切り込み３４ｃに対応する容器本体２の内周面に、切り込み３４ｃに向かって突出したガイド２９を設けてもよい。第３の変形例によれば、切り込み３４ｃの側壁にガイド２９を突き当てることで、第１ねじ４２の回転にともなう第２ねじ３４の回転を妨げることができる。

【0081】

これ以外にも、第２ねじ３４の回転を妨げる方法としては、例えば、封止部材３をある程度の剛性を有する材料で形成することが考えられる。

【0082】

（その他の変形例）
これまでは、核酸検査用容器１を用いた標的核酸の検出方法としてＬＡＭＰ法を例示したが、核酸検査用容器１は、ＬＡＭＰ法以外の方法による標的核酸の検出に用いられてもよい。例えば、比色検出又はＰＣＲ(Polymerase Chain Reaction)法によって標的核酸を検出するために核酸検査用容器１を用いることもできる。

【0083】

また、これまでは、移動部材４の第１ねじ４２の回転運動を第２ねじ３４によって並進運動に変換することで、第１封止部３１と第２封止部３２との間に規定量の検査サンプルＳが保持される位置まで封止部材３を移動させる例について説明した。しかしながら、移動部材４は、ねじによって封止部材３に結合されていることに限定されず、例えば、封止部材３に固定されていてもよい。この場合、移動部材４を手動で下方に移動させると、同じ移動量で、封止部材３を下方に移動させることができる。

【0084】

また、これまでは、第１ねじ４２が雄ねじで、第２ねじ３４が雌ねじである例について説明したが、このような構成には限定されず、例えば、第１ねじ４２が雌ねじで、第２ねじ３４が雄ねじであってもよい。

【0085】

なお、上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは、記憶回路に保存されたプログラムを読み出して実行することにより機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成して構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、プロセッサは、プロセッサ単一の回路として構成されている場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて、１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図９における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合して、その機能を実現するようにしてもよい。

【0086】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、反応ウェルへの検査サンプルの分注作業を低コストで迅速かつ高精度に行うことができる。

【0087】

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置及び方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置及び方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲及びこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。

【符号の説明】

【0088】

１ 核酸検査用容器
２ 容器本体
２１ 第１開口部
２２ サンプル収納部
２３ 反応ウェル
２４ 基部
２５ 第２開口部
２６ 第２窪み
２７ 第１窪み
３ 封止部材
３１ 第１封止部
３２ 第２封止部
３３ 第１連結部
３４ 第２ねじ
３５ 第２連結部
４ 移動部材
４１ 頭部
４２ 第１ねじ

【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】

【図15】

【図16】

【図17】