特許 7533612 解析装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】解析装置

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/00 20060101AFI20240806BHJP

   C12M 1/34 20060101ALI20240806BHJP

【ＦＩ】

C12M1/00 A

C12M1/00 K

C12M1/34 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022558966

(86)(22)【出願日】2021-10-07

(86)【国際出願番号】 JP2021037177

(87)【国際公開番号】W WO2022091740

(87)【国際公開日】2022-05-05

【審査請求日】2023-03-20

(31)【優先権主張番号】P 2020179184

(32)【優先日】2020-10-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】花房 信博

(72)【発明者】

【氏名】篠山 智生

(72)【発明者】

【氏名】渋谷 龍太

(72)【発明者】

【氏名】北村 顕一

【審査官】福澤 洋光

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１５－５２６０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２３００４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／１５０６８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－０２１７５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１２Ｍ １／００－ ３／１０

ＣＡｐｌｕｓ／ＢＩＯＳＩＳ／ＭＥＤＬＩＮＥ／ＥＭＢＡＳＥ（ＳＴＮ）

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＰｕｂＭｅｄ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口部を有する筐体と、
前記開口部を開閉する扉と、
前記筐体内に収容され、解析対象の検体が入れられた検体容器を設置可能な検体容器設置部と、
前記筐体内に空気の流れを発生させる送風機と、
前記送風機によって送風される空気をろ過するエアフィルタとを備え、
前記扉が開いた状態で、前記送風機の発生する空気の流れにおいて、前記送風機の上流側に前記検体容器設置部が設けられ、前記検体容器設置部の上流側に前記開口部が設けられ、前記検体容器設置部の下流側に前記エアフィルタが設けられ、
前記筐体は、前面と背面とを有し、前記開口部は前記前面側に設けられ、空気を前記筐体外に排出する排気口を前記背面に有する、解析装置。

【請求項2】

前記開口部は、上向きに開口しており、
前記送風機および前記エアフィルタは、前記検体容器設置部の下方に配置される、請求項１に記載の解析装置。

【請求項3】

前記検体容器設置部は、前記検体容器設置部の外部から内部へ空気を吸引する吸気孔と、前記検体容器設置部の内部から外部に空気を流出させる通気孔とを有する、請求項１または請求項２に記載の解析装置。

【請求項4】

前記検体容器設置部は、解析に用いられる試薬が入れられた試薬容器をさらに設置可能である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の解析装置。

【請求項5】

前記検体容器設置部は、前記検体容器に入れられた検体を分注するための分注チップをさらに設置可能である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の解析装置。

【請求項6】

前記エアフィルタは、ＨＥＰＡフィルタである、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の解析装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、分析対象となる検体（血液、尿、鼻咽頭拭い液、唾液等の生体由来サンプルなど）に含まれる感染症ウィルスまたは遺伝子の解析を行なうための解析装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ポリメラーゼ連鎖反応（Polymerase Chain Reaction、以下「ＰＣＲ」ともいう）を用いて検体に含まれる遺伝子の解析を行なうための装置が存在する（たとえば特許第４７８５８６２号公報）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４７８５８６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

解析装置に検体をセットする時、解析中の検体分注時、撹拌時、装置から検体および使用済み分注チップを取り出す時などに、飛沫が発生したり、粉塵に付着したウィルスが浮遊したりすることにより、作業者の感染および検体のコンタミネーションが発生する可能性がある。

【0005】

本開示では、感染およびコンタミネーションの発生の可能性を低減できる解析装置が提案される。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る解析装置は、開口部を有する筐体と、開口部を開閉する扉と、筐体内に収容され、分析対象の検体が入れられた検体容器を設置可能な検体容器設置部と、筐体内に空気の流れを発生させる送風機と、送風機によって送風される空気をろ過するエアフィルタとを備えている。扉が開いた状態で、送風機の発生する空気の流れにおいて、送風機の上流側に検体容器設置部が設けられ、検体容器設置部の上流側に開口部が設けられ、検体容器設置部の下流側にエアフィルタが設けられている。

【発明の効果】

【0007】

本開示においては、送風機は、筐体の周辺の空気を誘引して気流を発生させている。送風機によって、開口部、検体容器設置部、エアフィルタの順に流れる空気の流れが作られている。送風機は、開口部よりも空気の流れの下流側に設けられている。

【0008】

検体容器などの解析対象を作業者が解析装置にセットする際に、開口部から筐体内へ流入する空気の流れをつくることにより、検体に含まれるウィルスなどの有害物質が作業者に向かって吐出されることが回避される。これにより、作業者が感染する可能性を低減することができる。開口部を経由して筐体内に流れ込んだ空気は、検体容器設置部の周囲を通過する。検体容器設置部の周囲に空気の流れをつくることにより、ある検体容器内の検体が浮遊して他の検体容器に入り込むことが抑制されるので、検体のコンタミネーションの発生の可能性を低減することができる。検体容器設置部を通過した空気は、エアフィルタに吸引されてろ過される。有害物質がエアフィルタによって吸着されて空気から除去されるので、筐体外に無害な空気を排出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】解析システムの構成の一例を概略的に示す図である。

【図2】容器が設置された状態の保持装置をＺ軸に沿う方向から視た図である。

【図3】容器が設置された状態の保持装置をＹ軸に沿う方向から視た断面図である。

【図4】解析装置による解析処理の各工程を模式的に示す図である。

【図5】筐体の内部構成を示す断面模式図である。

【図6】上扉が閉められた状態の筐体の内部構成を示す断面模式図である。

【図7】移動装置の概略構成を示す平面模式図である。

【図8】図７に示される移動装置の前方からの斜視図である。

【図9】可動プレートに搭載された保持部付近を拡大して示す斜視図である。

【図10】光学ユニットの構成を示す模式図である。

【図11】蛍光分光部の構成を示す斜視図である。

【図12】光源光測定時の光路を示す模式図である。

【図13】変形例の温調部の構成の詳細を示す部分断面図である。

【図14】図１３中のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿う、温調部の断面図である。

【図15】温調部の他の変形例の構成の詳細を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0011】

＜解析システム１の構成＞
図１は、本実施の形態による解析システム１の構成の一例を概略的に示す図である。解析システム１は、ＰＣＲによる遺伝子の増幅を経時的（リアルタイム）に測定して解析する処理を全自動で行なうことができる装置である。以下では、図１に示すように、鉛直方向（図１においては上下方向）に沿う方向を「Ｚ軸方向」、鉛直方向に垂直であってかつ互いに直交する方向をそれぞれ「Ｘ軸方向」および「Ｙ軸方向」とも称する。

【0012】

解析システム１は、解析装置２と、解析装置２と通信可能な端末３とを含む。端末３は、作業者によって操作される、ディスプレイを備えた一般的なパーソナルコンピュータである。

【0013】

解析装置２は、検査装置１０と、制御装置２０と、温調装置３０と、移動装置４，５とを含む。温調装置３０は、複数の容器５０等を保持可能に構成される保持装置（ホルダ）４０を含む。保持装置４０は、温調部４１と、保持部４２とを含む。温調部４１は、ペルチェ素子、ヒーター、冷却装置などに代表される温度源４４、およびヒートリッド４５による温調機能（加熱機能および冷却機能）を有する。保持部４２は、温調機能を有さない。

【0014】

移動装置４は、検査装置１０を水平方向（ＸＹ軸方向）に移動させるアクチュエータ（図示せず）を含む。移動装置５は、保持装置４０を水平方向（ＸＹ軸方向）に移動させるアクチュエータ（図１には不図示）を含む。移動装置４，５のアクチュエータは、制御装置２０からの指令によって動作する。移動装置４，５によって検査装置１０および保持装置４０の少なくとも一方を水平方向に移動させることによって、検査装置１０と保持装置４０との水平方向の相対距離を調整することができる。なお、移動装置４，５のどちらか一方を省略するようにしてもよい。

【0015】

検査装置１０は、光学ユニット１１と、分注ユニット１２と、開閉ユニット１４と、照射ユニット１６とを含む。

【0016】

分注ユニット１２には、Ｚ軸方向に延在するノズルが先端に取り付けられたシリンジ１３が備えられる。ノズルの内部には、Ｚ軸方向に沿って移動可能なプランジャ（図示せず）が備えられる。シリンジ１３は、プランジャのＺ軸正方向のストローク量に応じた量の液体を吸引し、プランジャのＺ軸負方向のストローク量に応じた量の液体を排出するように構成される。分注ユニット１２は、シリンジ１３をＺ軸方向に移動させるためのアクチュエータ（図示せず）と、ノズル内のプランジャをＺ軸方向にストロークさせるためのアクチュエータ（図示せず）とを備える。これらのアクチュエータは、制御装置２０からの指令によって動作する。

【0017】

開閉ユニット１４は、保持装置４０に保持されている容器５０の蓋に触れて容器５０の蓋を自動開閉するための突起部を有する開閉機構を備える。開閉ユニット１４は、制御装置２０からの指令によって動作する。

【0018】

照射ユニット１６は、開閉ユニット１４が容器５０の蓋を開閉する際に開閉ユニット１４の突起部に検体が付着して次の検体に混入（コンタミネーション）するおそれがあることに鑑み、開閉ユニット１４の突起部周辺にＵＶ光（紫外線）を照射することによってコンタミネーションを予防する。

【0019】

光学ユニット１１は、励起用の光を容器５０内の検体に照射したときに検体から放出される蛍光を検出することによって、検体に含まれる感染症ウィルスあるいは遺伝子を解析する装置である。光学ユニット１１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの波長に対する蛍光検出をそれぞれ行ない、その結果を制御装置２０に出力する。光学ユニット１１には、光を発する光源（発光ダイオードなど）、光源からの光を検体に照射したり検体の蛍光を集めたりするためのレンズ、検体から放射される蛍光を検出し解析可能なデジタルデータに変換するフォトダイオードなどが含まれる。

【0020】

制御装置２０は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、入出力バッファ等を含んで構成される。制御装置２０は、分析開始指令を端末３から受けると、解析装置２の各部（検査装置１０内の各ユニット、移動装置４，５、温調装置３０の温度源４４およびヒートリッド４５）を予め決められた手順に沿って制御することによって、検体に含まれる感染症ウィルスまたは遺伝子を解析する。制御装置２０は、解析装置２による解析結果を端末３のディスプレイに表示させる。

【0021】

図２は、容器５０が設置された状態の保持装置４０をＺ軸に沿う方向から視た図である。保持装置４０は、ＸＹ平面に沿って延在し、複数の容器５０が２次元状に配列される配列面を有している。検査装置１０および保持装置４０は、移動装置４，５によって、保持装置４０の配列面に沿って２次元状に相対移動可能に構成される。

【0022】

保持装置４０の配列面に配列される容器５０には、サーマルサイクルの対象となる液体（各試薬が添加された検体）が入るＰＣＲ容器（反応容器）５１と、各試薬の入った試薬容器５２と、検体単体が入った検体容器５４とが含まれる。

【0023】

ＰＣＲ容器５１は、Ｘ軸方向に沿って１次元状に配列される４つのＰＣＲ容器５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを１セットとして、Ｙ軸方向に４セット配置される。

【0024】

試薬容器５２は、Ｘ軸方向に沿って１次元状に配列される４つの試薬容器５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを１セットとして、Ｙ軸方向に４セット配置される。試薬容器５２ａには、検体処理液が予め入れられている。試薬容器５２ｂには、反応液が予め入れられている。試薬容器５２ｃには、プライマー／プローブ液（プライマーとプローブとを含む液）が予め入れられている。試薬容器５２ｄには、酵素液が予め入れられている。なお、４つの試薬容器５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、少なくとも１検体の分析に必要な量の試薬が予め封入された状態で１セットで試薬キットとして提供（市販）されている。

【0025】

検体容器５４は、Ｙ軸方向に沿って１次元状に４つ配列される。本実施の形態による解析装置２においては、Ｙ軸方向に配列された４つの検体容器５４にそれぞれ異なる検体を入れておくことによって、１度に４つの検体を分析することができる。

【0026】

保持装置４０における、各容器５０（ＰＣＲ容器５１、試薬容器５２、検体容器５４）が配置される箇所には、各容器５０の一部をＺ軸方向に沿って挿入可能な段差（穴または窪み）が形成されている。各容器５０が対応する段差に挿入されることによって、各容器５０のＸ軸方向およびＹ軸方向の位置が固定される。

【0027】

保持装置４０における試薬容器５２と検体容器５４との間の領域には、検体および試薬を分注するための分注チップ５３が配置される。分注チップ５３は、シリンジ１３のノズルに取り付けられて使用される。

【0028】

本実施の形態においては、分注チップ５３として、検体容器５４に用いられるロングチップ５３ａと、ＰＣＲ容器５１および試薬容器５２に用いられるショートチップ（微量チップ）５３ｂとが含まれる。分注チップ５３は、Ｘ軸方向に沿って１次元状に配列される１つのロングチップ５３ａおよび２つのショートチップ５３ｂを１セットとして、Ｙ軸方向に４セット配置される。

【0029】

サーマルサイクルの対象となるＰＣＲ容器５１は温調機能を有する温調部４１に配置され、その他の試薬容器５２、分注チップ５３、検体容器５４は温調機能を有さない保持部４２に配置される。

【0030】

さらに、保持装置４０には、使用済みの分注チップ５３を廃棄するためのチップ廃棄部４３が備えられる。シリンジ１３のノズルに嵌合された分注チップ５３をノズルから取り外す際には、分注チップ５３の上端をチップ廃棄部４３の凹部下面に引っかけた状態でノズルを上方に移動させることによって、ノズルから分注チップ５３が取り外されて廃棄される。

【0031】

なお、図２には示されていないが、各容器５０は、容器本体と、容器本体に対して開閉可能な蓋部とを有している。各容器５０は、蓋と容器本体とが一体となった樹脂成型品である。

【0032】

図３は、容器５０が設置された状態の保持装置４０をＹ軸に沿う方向から視た断面図である。図２にも示したように、保持装置４０には、検体容器５４、ロングチップ５３ａ、２つのショートチップ５３ｂ、試薬容器５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ、ＰＣＲ容器５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄが、Ｘ軸方向に沿ってこの順に配列されている。

【0033】

図２にも示したように、検体容器５４は、保持部４２に配置されている。保持部４２は、解析対象の検体が入れられた検体容器５４を設置可能な、実施の形態の検体容器設置部に相当する。保持部４２は、解析に用いられる試薬が入れられた試薬容器５２をさらに設置可能である。保持部４２は、検体容器５４に入れられた検体および試薬容器５２に入れられた試薬を分注するための、分注チップ５３をさらに設置可能である。保持部４２は、中空に形成されている。

【0034】

保持部４２の上面には、保持部４２の外部から内部へ空気を吸引する複数の吸気孔６１（図２には不図示）が形成されている。吸気孔６１は、検体容器５４の近傍に形成されている。吸気孔６１は、保持部４２の上面のうち、検体容器５４を挿入可能な段差の近傍に形成されている。典型的には吸気孔６１は、検体容器５４を挿入可能な段差の周囲に形成され、当該段差を取り囲んで形成されている。吸気孔６１は、検体容器５４の近傍に限られず、試薬容器５２および分注チップ５３の近傍に形成されていてもよい。

【0035】

保持部４２の側面には、保持部４２の内部から外部に空気を流出させる複数の通気孔６２が形成されている。通気孔６２は、検体容器５４の近傍、および分注チップ５３の近傍に形成されている。通気孔６２の個数および配置は任意であり、保持部４２の側面に加えて保持部４２の底面にも通気孔６２が形成されていてもよい。

【0036】

＜解析処理＞
作業者が、各容器５０（ＰＣＲ容器５１、試薬容器５２および検体容器５４）および分注チップ５３（ロングチップ５３ａおよびショートチップ５３ｂ）を保持装置４０にセットし、分析を開始するための分析開始指令を端末３に入力すると、解析装置２による解析処理が開始される。

【0037】

図４は、解析装置２による解析処理の各工程を模式的に示す図である。解析処理においては、工程Ｓ１～Ｓ６がこの順に実行される。

【0038】

まず、工程Ｓ１では、検体５μＬをＰＣＲ容器５１ｂに分注する処理（サンプル注入）が行なわれる。具体的には、制御装置２０は、まず、シリンジ１３のノズルにロングチップ５３ａを装着し、検体容器５４から検体２５μＬを採取してＰＣＲ容器５１ａへ検体２５μＬを分注するように、分注ユニット１２および移動装置４，５を制御する。

【0039】

次いで、制御装置２０は、ロングチップ５３ａをチップ廃棄部４３にて廃棄するように分注ユニット１２および移動装置４，５を制御する。

【0040】

次いで、制御装置２０は、シリンジ１３のノズルにショートチップ５３ｂを装着し、ＰＣＲ容器５１ａから検体５μＬを採取してＰＣＲ容器５１ｂへ検体５μＬを分注するように、分注ユニット１２および移動装置４，５を制御する。

【0041】

なお、ロングチップ５３ａで検体を２５μＬ採取して一時的にＰＣＲ容器５１ａに分注しておき、その後にショートチップ５３ｂに替えてＰＣＲ容器５１ａから検体５μＬを採取してＰＣＲ容器５１ｂに分注するのは、検体５μＬを正確にＰＣＲ容器５１ｂに分注するためである。すなわち、シリンジ１３のノズルの内部に備えられるプランジャは基本的に微量の分注を行うショートチップ５３ｂに対応させているために細く、同じストローク量では、ロングチップ５３ａの使用時において分注精度が低下し正確な結果が得られない場合が生じ得る。そこで、本実施の形態においては、ロングチップ５３ａで一度検体を採取してＰＣＲ容器５１ｂとは別のＰＣＲ容器５１ａに５μＬよりも多い２５μＬを分注しておき、その後にショートチップ５３ｂに替えてＰＣＲ容器５１ａから正確に５μＬを採取してＰＣＲ容器５１ｂへ分注する。これにより、５μＬの微量の検体を正確にＰＣＲ容器５１ｂに分注することができる。

【0042】

次の工程Ｓ２では、ＰＣＲ容器５１ｂに検体処理液５μＬを添加する処理が行なわれる。具体的には、制御装置２０は、まず、試薬容器５２ａから検体処理液５μＬを採取してＰＣＲ容器５１ｂへ検体処理液５μＬを分注し、シリンジ１３の往復（上下動作）によってＰＣＲ容器５１ｂ内を攪拌するように、分注ユニット１２および移動装置４，５を制御する。

【0043】

次いで、制御装置２０は、ショートチップ５３ｂをチップ廃棄部４３にて廃棄するように分注ユニット１２および移動装置４，５を制御する。

【0044】

次の工程Ｓ３では、ＰＣＲ容器５１ｂを加熱および急冷する処理が行なわれる。具体的には、制御装置２０は、ＰＣＲ容器５１ｂを加熱してＰＣＲ容器５１ｂ内の検体温度を９０℃に５分維持し、その後、ＰＣＲ容器５１ｂを急冷してＰＣＲ容器５１ｂ内の検体温度を２０℃（常温）に戻すように、温調部４１を制御する。

【0045】

ＰＣＲ容器５１ｂは、温調部４１の上面が窪んだ段差に挿し込まれている。温調部４１は、熱伝導性に優れた金属板であり、たとえばアルミニウム製である。温調部４１は、温度源４４と熱的に接触している。温度源４４によって、予め設定されていたプログラムに従って温調部４１が加熱および冷却されることにより、ＰＣＲ容器５１ｂ内の検体温度が制御される。これにより検体が、反応に適した所定の温度プロファイルに供される。

【0046】

ＰＣＲ容器５１ｂの、容器本体を閉じている状態の蓋には、ヒートリッド４５が熱的に接触している。ヒートリッド４５は金属板であり、シートヒーターなどの加熱源が取り付けられている。加熱源が蓋を加熱することで、ＰＣＲ容器５１ｂ内で液体が気化して反応条件が変わることが防止されている。

【0047】

次の工程Ｓ４では、ＰＣＲ容器５１ｂに各試薬を添加する処理が行なわれる。具体的には、制御装置２０は、まず、試薬容器５２ｂから反応液７．８μＬを採取し、酵素２．４μＬが予め入っている試薬容器５２ｄへ分注するように、分注ユニット１２および移動装置４，５を制御する。

【0048】

次いで、制御装置２０は、試薬容器５２ｃからプライマ/プローブ液７．８μＬを採取して試薬容器５２ｄへ分注し、シリンジ１３の往復（上下動作）によって試薬容器５２ｄ内を攪拌するように、分注ユニット１２および移動装置４，５を制御する。この時点での試薬容器５２ｄに入っている試薬混合液の量は１８μＬとなる。

【0049】

次いで、制御装置２０は、試薬容器５２ｄから試薬混合液１５μＬを採取し、ＰＣＲ容器５１ｂへ試薬混合液１５μＬを分注し、シリンジ１３の往復（上下動作）によってＰＣＲ容器５１ｂ内を攪拌するように、分注ユニット１２および移動装置４，５を制御する。

【0050】

次の工程Ｓ５では、ＰＣＲ容器５１ｂのサーマルサイクル処理が行なわれる。具体的には、制御装置２０は、ＰＣＲ容器５１ｂ内の液温度を４２℃に１０分維持して逆転写反応を生じさせ、その後、ＰＣＲ容器５１ｂ内の液温度を９５℃に１分維持して酵素を活性させるように、温調部４１を制御する。

【0051】

次いで、制御装置２０は、ＰＣＲ容器５１ｂ内の液温度を９５℃に５秒間維持した後にＰＣＲ容器５１ｂ内の液温度を６０℃に３０秒間維持して遺伝子を増幅させる増幅処理を行なうように、温調部４１を制御する。なお、この増幅処理は４５サイクル実施される。

【0052】

次の工程Ｓ６では、３波長蛍光検出が行なわれる。具体的には、制御装置２０は、増幅処理後に、ＰＣＲ容器５１ｂ内の液温度を６０℃にした状態で、ＰＣＲ容器５１ｂ内の液に対して３波長蛍光検出を行なうように、温調部４１および光学ユニット１１を制御する。なお、３波長蛍光検出は、増幅処理が行なわれる毎に実施される。３波長蛍光検出の結果（解析装置２による解析処理の結果）は、端末３のディスプレイに表示される。

【0053】

＜筐体２００の内部構成＞
次に、解析装置２に含まれる各構成を収容する筐体２００と、筐体２００の内部構成とについて説明する。図５は、筐体２００の内部構成を示す断面模式図である。図５に示されるように、解析装置２は、筐体２００を備えている。

【0054】

筐体２００の内部は、４階建ての構造を有しており、下から上に向かって順に、１階部分２０１、２階部分２０２、３階部分２０３、および４階部分２０４が設けられている。図１にも示される光学ユニット１１、および、図２，３を参照して説明した保持装置４０は、筐体２００内に収容されている。より詳細には、保持装置４０は、３階部分２０３に配置されている。光学ユニット１１は、４階部分２０４に配置されている。

【0055】

筐体２００は、作業者が解析装置２にアクセスする側の前面と、前面と反対側の背面とを有している。図５においては、筐体２００の左側の表面が前面であり、筐体２００の右側の表面が背面である。図５に示される保持装置４０は、筐体２００の内部の前面側に配置されている。

【0056】

筐体２００は、開口部２２１を有している。開口部２２１は、筐体２００の前面側に設けられている。より詳細には、開口部２２１は、３階部分２０３の天井部の一部分に形成されている。開口部２２１は、上向きに開口している。

【0057】

筐体２００は、上扉２１１と、下扉２１２とを有している。上扉２１１と下扉２１２とは、開閉可能に構成されている。上扉２１１はたとえば、その上縁を回転軸として筐体２００の本体に対して相対回転することにより、開閉する。上扉２１１は、上向きに回転して開く。下扉２１２はたとえば、その下縁を回転軸として筐体２００の本体に対して相対回転することにより、開閉する。下扉２１２は、下向きに回転して開く。図５に示される上扉２１１は、開いた状態である。図５に示される下扉２１２は、閉じた状態である。

【0058】

上扉２１１は、開口部２２１を開閉する。上扉２１１が開いた状態で、保持装置４０は、開口部２２１を通して外部に露出している。作業者は、開口部２２１を通して、保持装置４０にアクセス可能である。作業者は、開口部２２１を通して、各容器５０（ＰＣＲ容器５１、試薬容器５２および検体容器５４）および分注チップ５３を、筐体２００内の保持装置４０にセットすることができる。これにより、作業者が容器５０および分注チップ５３を保持装置４０にセットするスペースであるユーザー操作部２２０が構成されている。

【0059】

筐体２００には、送風機２３０がさらに収容されている。送風機２３０は、１階部分２０１に配置されている。送風機２３０は、筐体２００の前側に配置されている。送風機２３０は、閉じられた状態の下扉２１２の直ぐ後方に配置されている。送風機２３０は、保持装置４０の下方に配置されている。図５においては、送風機２３０は、保持装置４０の真下の位置に配置されている。送風機２３０は、筐体２００内に空気の流れを発生させる。図５中に図示されている白抜き矢印は、送風機２３０の発生する空気の流れの方向を示す。

【0060】

図５に示される上扉２１１が開いた状態で、送風機２３０は、筐体２００の周辺の空気を誘引して、筐体２００の外部から内部へ流れる気流を発生させている。送風機２３０の発生する空気の流れにおいて、送風機２３０の上流側に保持装置４０が設けられており、保持装置４０の上流側に開口部２２１が設けられている。送風機２３０によって、開口部２２１付近に負圧が発生している。

【0061】

開口部２２１を通過して筐体２００に流入した空気は、保持装置４０（保持部４２）の周辺を通過して下向きに流れる。空気の少なくとも一部は、吸気孔６１を通過して保持部４２に流入し、通気孔６２を通って保持部４２から流出する。空気は、保持装置４０の周辺を流れた後、筐体２００の奥に向かって吸引される。空気は、保持装置４０の周辺を流れた後、開口部２２１から離れる方向に流れる。

【0062】

容器５０および分注チップ５３を作業者が保持装置４０にセットする際に、開口部２２１から筐体２００内へ流入する空気の流れが形成されている。これにより、検体に含まれるウィルスなどの有害物質が作業者に向かって吐出されることが抑制されている。

【0063】

筐体２００には、エアフィルタ２４０と、プレフィルタ２４１とがさらに収容されている。エアフィルタ２４０は、送風機２３０の上方に配置されている。プレフィルタ２４１は、エアフィルタ２４０の上方に配置されている。エアフィルタ２４０は送風機２３０の真上に配置されており、プレフィルタ２４１はエアフィルタ２４０の真上に配置されている。図５においては、エアフィルタ２４０およびプレフィルタ２４１は、保持装置４０の真下の位置に配置されている。

【0064】

エアフィルタ２４０はたとえば、ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタである。ＨＥＰＡフィルタは、定格流量で粒径が０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の粒子捕集率を持ちかつ処理圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を持つエアフィルタ（ＪＩＳ Ｚ ８１２２による定義）である。エアフィルタ２４０は、ＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Air）フィルタなどの、他の種類のフィルタであってもよい。

【0065】

送風機２３０の発生する空気の流れにおいて、保持装置４０（保持部４２）の下流側に、エアフィルタ２４０が設けられている。保持装置４０を経由して流れる空気は、プレフィルタ２４１、エアフィルタ２４０をこの順に通過する。エアフィルタ２４０およびプレフィルタ２４１は、送風機２３０によって送風される空気をろ過する。エアフィルタ２４０は、感染源となるウィルスなどの有害物質を吸着して、空気から有害物質を除去する。プレフィルタ２４１は、有害物質よりも大径の粒子を除去する。たとえばプレフィルタ２４１は、塵埃を空気から除去する。

【0066】

エアフィルタ２４０およびプレフィルタ２４１は、筐体２００の前側に配置されている。プレフィルタ２４１およびエアフィルタ２４０は、閉じられた状態の下扉２１２の直ぐ後方に配置されている。作業者は、下扉２１２を開くことにより、エアフィルタ２４０およびプレフィルタ２４１に容易にアクセスすることができる。これにより作業者は、エアフィルタ２４０およびプレフィルタ２４１の清掃または交換などの、メンテナンス作業を容易に行なうことができる。

【0067】

図５中の白抜き矢印で示されるように、送風機２３０を通過した空気は、筐体２００の背面へ向かって流れる。筐体２００の背面には、排気口２５０が形成されている。排気口２５０は、空気を筐体２００外に排出する。筐体２００から排出される空気は、排気口２５０を通過する。送風機２３０によって、開口部２２１から筐体２００内に流入した空気は、保持装置４０を通過した後に、プレフィルタ２４１およびエアフィルタ２４０によってろ過され、筐体２００の背面側へ排出される。

【0068】

図５においては、送風機２３０に対して空気の流れの上流側にエアフィルタ２４０およびプレフィルタ２４１が配置されている。空気の流れにおける、保持装置４０と送風機２３０との間に、エアフィルタ２４０およびプレフィルタ２４１が配置されている。この配置に限られず、エアフィルタ２４０およびプレフィルタ２４１は、送風機２３０に対して空気の流れの下流側に配置されていてもよい。空気の流れにおける、送風機２３０と排気口２５０との間に、エアフィルタ２４０およびプレフィルタ２４１が配置されていてもよい。

【0069】

＜移動装置５＞
図６は、上扉２１１が閉められた状態の筐体２００の内部構成を示す断面模式図である。閉じられた状態の上扉２１１によって、筐体２００の開口部２２１が覆われており、開口部２２１は筐体２００の外部に露出していない。上扉２１１が閉じられた状態で、移動装置５（図１）の動作によって、保持装置４０が筐体２００内を背面側へ移動している。解析処理中に、保持装置４０が開口部２２１から遠ざかるように移動しているので、検体の分注時に検体が飛散するなどして作業者が感染する可能性がより低減されている。解析処理中に、保持装置４０の周辺を流れる空気の流れをつくり続けることで、検体の分注時および撹拌時などに検体のコンタミネーションが発生する可能性がより低減される。

【0070】

移動装置５の詳細について、以下に説明する。図７は、移動装置５の概略構成を示す平面模式図である。図８は、図７に示される移動装置５の前方からの斜視図である。

【0071】

移動装置５は、平板状の支持プレート５００を有している。平面視した支持プレート５００は、略矩形状の形状を有している。支持プレート５００は、筐体２００の３階部分２０３の床部を構成しており、筐体２００の２階部分２０２の天井部を構成している。支持プレート５００の前縁部に、切り欠き部５０２が形成されている。図５中に３階部分２０３から１階部分２０１まで延びる白抜き矢印で示される、下向きに流れる空気の流れは、切り欠き部５０２を通って、３階部分２０３から２階部分２０２へ流れる。

【0072】

移動装置５は、Ｘ軸モータ５１１を有している。Ｘ軸モータ５１１は、保持装置４０をＸ軸方向に移動させる駆動力を発生する。Ｘ軸モータ５１１は、支持プレート５００に支持されており、支持プレート５００の下方に吊り下げられるように配置されている。Ｘ軸モータ５１１は、筐体２００の２階部分２０２に配置されている。

【0073】

Ｘ軸モータ５１１の出力軸に、プーリ５１３が連結されている。Ｘ軸方向においてプーリ５１３から筐体２００の背面側に離れる位置に、プーリ５１４が配置されている。Ｘ軸ベルト５１２が、プーリ５１３とプーリ５１４とに巻き掛けられている。Ｘ軸ベルト５１２は、Ｘ軸方向に延びている。Ｘ軸ベルト５１２は、Ｘ軸モータ５１１の発生する駆動力を受けて、両方向に回転する。

【0074】

支持プレート５００の、Ｘ軸方向に延びる一方の縁部の近傍に、Ｘ軸レール５２１が配置されている。Ｘ軸レール５２１は、Ｘ軸方向に延びている。Ｘ軸レール５２１には、Ｘ軸スライダ５２２が搭載されている。Ｘ軸スライダ５２２は、Ｘ軸レール５２１に案内されて、Ｘ軸方向に往復移動する。

【0075】

支持プレート５００の、Ｘ軸方向に延びる他方の縁部の近傍に、Ｘ軸レール５３１が配置されている。Ｘ軸レール５３１は、Ｘ軸方向に延びている。Ｘ軸レール５２１とＸ軸レール５３１とは、Ｙ軸方向に間隔を空けて、平行に配置されている。Ｘ軸レール５３１には、Ｘ軸スライダ５３２が搭載されている。Ｘ軸スライダ５３２は、Ｘ軸レール５３１に案内されて、Ｘ軸方向に往復移動する。

【0076】

Ｘ軸スライダ５２２とＸ軸スライダ５３２とは、Ｘ軸モータ５１１の発生する駆動力を受けて回転するＸ軸ベルト５１２とともに、Ｘ軸方向に往復移動する。

【0077】

Ｘ軸スライダ５３２には、連結部５３３が搭載されている。Ｘ軸スライダ５２２と、連結部５３３とによって、可動プレート５４０の両端が支持されている。Ｙ軸方向に長手方向を有する可動プレート５４０の第１端は、Ｘ軸スライダ５２２に固定されている。可動プレート５４０の第２端は、連結部５３３に固定されている。可動プレート５４０には、可動プレート５４０を厚み方向に貫通するとともにＹ軸方向に延びる貫通孔５４１が形成されている。可動プレート５４０に、Ｙ軸レール５６１が搭載されている。

【0078】

移動装置５は、Ｙ軸モータ５５１を有している。Ｙ軸モータ５５１は、保持装置４０をＹ軸方向に移動させる駆動力を発生する。Ｙ軸モータ５５１は、支持プレート５００に支持されており、支持プレート５００の下方に吊り下げられるように配置されている。Ｙ軸モータ５５１は、筐体２００の２階部分２０２に配置されている。Ｘ軸モータ５１１とＹ軸モータ５５１とは、保持装置４０を水平方向（ＸＹ軸方向）に移動させるアクチュエータを構成している。

【0079】

Ｙ軸モータ５５１の出力軸に、プーリ５５３が連結されている。Ｘ軸方向においてプーリ５５３から筐体２００の背面側に離れる位置に、プーリ５５４が配置されている。プーリ５５３，５５４は、Ｘ軸レール５３１の近傍に配置されている。Ｘ軸方向におけるプーリ５５３とプーリ５５４との間の位置であって、Ｙ軸方向においてＸ軸レール５２１の近傍の位置に、プーリ５５５が配置されている。プーリ５５５は、可動プレート５４０の下面に支持されている。Ｙ軸ベルト５５２が、プーリ５５３、プーリ５５４、およびプーリ５５５に巻き掛けられている。Ｙ軸ベルト５５２は、Ｙ軸モータ５５１の発生する駆動力を受けて、両方向に回転する。

【0080】

Ｙ軸ベルト５５２は、平面視において略Ｔ字状の形状を有している。Ｔ字の横線と縦線との付け根に相当する位置に、一対のアイドラー５５６，５５７が配置されている。アイドラー５５６，５５７は、Ｙ軸ベルト５５２を案内する。アイドラー５５６，５５７は、可動プレート５４０の下面に支持されている。

【0081】

図９は、可動プレート５４０に搭載された保持部４２付近を拡大して示す斜視図である。Ｙ軸レール５６１には、Ｙ軸スライダ５６２が搭載されている。Ｙ軸スライダ５６２は、Ｙ軸レール５６１に案内されて、Ｙ軸方向に往復移動する。

【0082】

保持部４２は、Ｙ軸スライダ５６２に搭載されている。保持部４２は、Ｙ軸スライダ５６２およびＹ軸レール５６１を介して、可動プレート５４０に搭載されている。腕部５６３は、Ｙ軸スライダ５６２から下方に延びている。腕部５６３は、可動プレート５４０の貫通孔５４１を貫通してＺ軸方向に延びている。腕部５６３の下端部に、把持部５６４が設けられている。把持部５６４は、Ｙ軸ベルト５５２を把持している。

【0083】

制御装置２０（図１）からの指令によってＸ軸モータ５１１が駆動すると、Ｘ軸ベルト５１２が回転し、Ｘ軸ベルト５１２の回転に伴ってＸ軸スライダ５２２，５３２がＸ軸方向に移動する。このとき、可動プレート５４０と、可動プレート５４０に搭載されているＹ軸レール５６１と、可動プレート５４０に支持されているプーリ５５５およびアイドラー５５６，５５７とが、一体でＸ軸方向に移動する。Ｙ軸スライダ５６２を介して可動プレート５４０に搭載されている保持部４２が、Ｘ軸方向に移動する。

【0084】

制御装置２０からの指令によってＹ軸モータ５５１が駆動すると、Ｙ軸ベルト５５２が回転する。Ｙ軸ベルト５５２を把持する把持部５６４が、Ｙ軸ベルト５５２の回転に伴ってＹ軸方向に移動する。これにより、Ｙ軸スライダ５６２と、Ｙ軸スライダ５６２に搭載されている保持部４２とが、一体でＹ軸方向に移動する。

【0085】

このように、保持部４２を水平方向に移動させる移動装置５をベルトプーリー駆動とすることで、支持プレート５００の上方を移動する保持部４２とはＺ軸方向に異なる位置に、移動装置５のアクチュエータであるＸ軸モータ５１１およびＹ軸モータ５５１を配置することができる。保持部４２をＸ軸方向に動かすためのＸ軸ベルト５１２およびプーリ５１３，５１４と、保持部４２をＹ軸方向に動かすためのＹ軸ベルト５５２およびプーリ５５３，５５４，５５５とを、同一平面上に配置することができる。これにより、移動装置５を小型化することができる。

【0086】

Ｘ軸モータ５１１とＹ軸モータ５５１とは、いずれも支持プレート５００の下方に支持されており、Ｘ軸モータ５１１とＹ軸モータ５５１とのいずれか一方がいずれか他方を移動させる構成とはされていない。Ｘ軸モータ５１１およびＹ軸モータ５５１によって搬送される搬送部が軽量化されていることで、Ｘ軸モータ５１１およびＹ軸モータ５５１に対する要求性能を小さくすることができる。したがって、移動装置５の製造コストを低減できる。保持部４２の迅速な移動が可能になることで、検体の解析処理に要する時間を短縮することができる。

【0087】

＜光学ユニット１１＞
図６に示される保持装置４０は、温調部４１が光学ユニット１１の真下に配置されるように、移動装置５によって筐体２００の背面側へ移動している。光学ユニット１１は、温調部４１に保持されているＰＣＲ容器５１ｂ内の、検体を含む液体に励起用の光を照射して、検体から放出される蛍光を検出する。光学ユニット１１の詳細について、以下に説明する。

【0088】

図１０は、光学ユニット１１の構成を示す模式図である。光学ユニット１１は、光源１１１と、蛍光分光部１１５と、光検出器１１８とを主に備えている。

【0089】

光源１１１は、たとえば白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。光源１１１は、多色光（白色光）を放射する。光源１１１から放射される白色光は、レンズ１１２で平行光束となり、蛍光分光部１１５に至る。

【0090】

蛍光分光部１１５は、励起光用のフィルタ１１３を有している。白色光は、フィルタ１１３で略単色化される。フィルタ１１３は、赤色フィルタ１１３Ｒと、緑色フィルタ１１３Ｇと、青色フィルタ１１３Ｂとを有している。白色光は、赤色フィルタ１１３Ｒを通過することで赤色の単色光になり、緑色フィルタ１１３Ｇを通過することで緑色の単色光になり、青色フィルタ１１３Ｂを通過することで青色の単色光になる。フィルタ１１３は、バンドパスフィルタであってもよい。

【0091】

図１１は、蛍光分光部１１５の構成を示す斜視図である。蛍光分光部１１５は、赤色ユニット１６０、緑色ユニット１７０、青色ユニット１８０を有しており、３波長が切り替えられるようになっている。赤色ユニット１６０、緑色ユニット１７０、青色ユニット１８０および反射板１９０は、支持板部１５０の上面に搭載されている。

【0092】

図１１に示される蛍光分光部１１５は一体的に、測定光学系平面と直交する方向（図１１中の実線矢印方向、図１０においては紙面垂直方向）に往復直線移動可能に構成されており、これにより測定波長の切り替えが可能となっている。蛍光分光部１１５を移動させる駆動部は、モータと、プーリーと、ベルトとを有してもよい。蛍光分光部１１５を移動させる駆動部は、ラックピニオン機構など、他の機構を有してもよい。蛍光分光部１１５を移動させることにより、測定波長の切り替えが可能とされている。

【0093】

赤色ユニット１６０は、上述した赤色フィルタ１１３Ｒ（図１１では隠れており図示されない）と、ダイクロイックミラー１６１と、蛍光フィルタ１６２とを有している。緑色ユニット１７０は、上述した緑色フィルタ１１３Ｇ（図１１では隠れており図示されない）と、ダイクロイックミラー１７１と、蛍光フィルタ１７２とを有している。青色ユニット１８０は、上述した青色フィルタ１１３Ｂ（図１１では隠れており図示されない）と、ダイクロイックミラー１８１と、蛍光フィルタ１８２とを有している。ダイクロイックミラー１６１，１７１，１８１は、蛍光分光部１１５に到達する平行光束と４５°の角度を成して配置されている。

【0094】

ダイクロイックミラー１６１，１７１，１８１は、励起光の波長帯の光をほぼ反射するような光学的特性を有している。そのため励起光は、大部分がダイクロイックミラー１６１，１７１，１８１で反射されて図１０中の下方へ向かい、レンズ１１６によって集光されて、ＰＣＲ容器５１ｂ内の試料の液面に照射される。

【0095】

励起光の照射によって試料から発生した蛍光の一部は、レンズ１１６に到達し、略平行光束となって図１０中の上方へ向かい、再びダイクロイックミラー１６１，１７１，１８１に至る。

【0096】

ダイクロイックミラー１６１，１７１，１８１は、蛍光の波長帯の光をほぼ透過させるような光学的特性を有している。そのため蛍光は、大部分がダイクロイックミラー１６１，１７１，１８１を透過して、蛍光フィルタ１６２，１７２，１８２へ至る。蛍光フィルタ１６２，１７２，１８２で蛍光の波長帯域以外の余分な波長域のエネルギをカットされた後、レンズ１１７で集光され、光検出器１１８に入射し電気信号に変換される。

【0097】

図１１に示されるように、蛍光分光部１１５は、反射板１９０をさらに有している。反射板１９０は、光源１１１からの光を光検出器１１８に直接導くための光路を形成する部材である。反射板１９０は、たとえば金属製の平板である。反射板１９０の表面には、黒色表面処理が施されている。光源１１１のエネルギ量を測定する場合には、蛍光分光部１１５を移動させて、光源１１１からの光が反射板１９０に照射されるように蛍光分光部１１５を配置する。

【0098】

図１２は、光源光測定時の光路を示す模式図である。反射板１９０は、上述したダイクロイックミラー１６１，１７１，１８１の面とは直交する面を成す。レンズ１１２で平行光束となった白色光が反射板１９０に照射され、反射板１９０からの拡散反射光の一部がレンズ１１７に至り、レンズ１１７で集光されて光検出器１１８に入射する。これにより、試料を介在することなく、光源１１１のエネルギ量を測定できる。

【0099】

光源１１１のエネルギ量の初期の値を、基準として制御装置２０のメモリに記憶させておくことができる。解析装置２の運転時間が長くなるに従って、光源１１１が劣化し、光源１１１の放射エネルギ量に変化が生じたとしても、その劣化の影響を補正して結果を出力することが可能となる。光源光を測定するために別途光検出器を追加で設ける必要がなく、蛍光の測定に用いる光検出系をそのまま利用できるので、コスト低減および省スペース化の面でも有利となる。

【0100】

なお一般には、試料の蛍光のエネルギは、試料に照射された励起光のエネルギよりはるかに小さい。したがって光検出系は、励起光と蛍光とのエネルギ量の差に応じたゲイン設定になっていることが多い。その場合、光源光を反射板１９０を介して光検出器１１８に照射させた場合、ゲインオーバーで測定が不可となることが考えられる。このような事態を避けるため、反射板１９０として、ミラーなどの高い反射率かつ大半が整反射光となるような光学素子を用いず、一般的な金属板に黒色表面処理を施し、反射板１９０から拡散反射した成分のみを光検出器１１８に導くような構成としている。それでもエネルギオーバーとなるような場合は、フィルタ１１３を配置する部位に相当する位置（レンズ１１２の直後など）に、減光フィルタを配置してもよい。

【0101】

光源から放射された光源光を検出器系に直接入射する構成に替えて、光源からさらに間接的に照射された光を検出するようにすることにより、さらに光源エネルギを減衰させて光検出器１１８に導くことも考えられる。たとえば、図１２に示される光学ユニット１１から反射板１９０を除いた構成とし、光学ユニット１１の外部に照射された光源光が反射する面を光源面と想定して、その光源面から照射された光の２回目またはそれ以上の反射光が光検出器１１８に届く構成としてもよい。

【0102】

光学ユニット１１の組み立て調整の際に、蛍光信号値の基準としてある定まった蛍光サンプルを測定し、その測定結果を管理して各々の光学ユニット１１に固有の値として記憶させておくことができる。これにより、光学ユニット１１の個体差によって同じサンプルを測定したときに生じる差を補正し、装置間の機差および各装置の経時変化に伴う変動要因を除くことができ、結果の信頼性をより向上させることが可能である。

【0103】

具体的には、工場での調整時に、装置個体毎に、第１の波長での基準サンプル蛍光測定値ｅｍ（１）、第２の波長での基準サンプル蛍光測定値ｅｍ（２）、第３の波長での基準サンプル蛍光測定値ｅｍ（３）、および光源１１１の初期光強度値ｉ０を測光測定し、それぞれ装置内不揮発性メモリに保存しておく。解析装置２の据え付け後の調整時に、測光した即値ｖｉ（ｎ）に以下のような補正を施して、ｖ（ｎ）として出力する（ｎは１以上３以下の整数）。

【0104】

ｖ（ｎ）＝ｖｉ（ｎ）×（Ａ（ｎ）／ｅｍ（ｎ））×（ｉ０／ｉｃ）
ここでｉｃは、定期的に測定し更新記録していく光源１１１の光強度値である。Ａ（ｎ）は、任意の定数であって、全装置個体間で共通の値である。

【0105】

このようにすることで、どの装置を使ってどのタイミングで測定しても、同じサンプルを測定するのであればほぼ同じ値が得られる。

【0106】

以上説明した光学ユニット１１によると、光源１１１からの光を試料を経由させずに光検出器１１８に直接導くための光路を形成する精度補償機構を備えることにより、光源１１１の輝度変化が最終的な蛍光検出強度値におよぼす影響を低減することができる。また、装置間機差に伴う蛍光検出強度値のばらつきを低減することができる。装置個体または測定のタイミング（装置の総運転時間）によらず、一定の蛍光の検出結果を得ることができる。

【0107】

＜温調部４１の変形例＞
図４を参照して説明した解析処理を行なう際に、ＰＣＲ容器５１内の検体温度を調節するために、温調部４１が制御される。解析処理の所要時間を短縮するために、検体温度を上昇および下降させる速度を大きくする要求がある。そのため、温度源４４からＰＣＲ容器５１への熱伝導効率を確保した上で、温調部４１の熱容量を最小限に抑えることが求められている。複数のＰＣＲ容器５１内の検体を同じ一つの解析装置２で同時に解析する場合には、検体温度のばらつきを抑えることも求められている。

【0108】

図１３は、変形例の温調部４１の構成の詳細を示す部分断面図である。図１３に示される温調部４１は、平板状のベース部４１０と、ベース部４１０の表面に設けられた４つの容器収容部４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃ，４１１Ｄとを備えている。容器収容部４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃ，４１１Ｄは、ベース部４１０から突き出している。ベース部４１０と各容器収容部４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃ，４１１Ｄは、アルミニウムに代表される金属材料などの良熱伝導体を材料として、一体に成形されている。

【0109】

ベース部４１０の裏面に、温度源４４が取り付けられている。温度源４４は、ベース部４１０に熱的に接触している。温度源４４は、たとえばペルチェ素子である。温度源４４は、中央部４４１と、縁部４４２，４４３とを有している。ベース部４１０を挟んで縁部４４２と向き合う位置に、容器収容部４１１Ａが配置されている。ベース部４１０を挟んで縁部４４３と向き合う位置に、容器収容部４１１Ｄが配置されている。ベース部４１０を挟んで中央部４４１と向き合う位置に、容器収容部４１１Ｂ，４１１Ｃが配置されている。

【0110】

容器収容部４１１Ａは、ベース部４１０に接続されている根元部４１２Ａと、ベース部４１０から最も離れる先端部４１４Ａと、根元部４１２Ａと先端部４１４Ａとの間の小径部４１３Ａとを有している。容器収容部４１１Ａは先端部４１４Ａにおいて開口し、容器収容部４１１Ａの内部に収容穴４１５Ａが形成されている。収容穴４１５Ａは、ＰＣＲ容器５１ａの先端部と略同一の形状を有している。収容穴４１５Ａは、ＰＣＲ容器５１ａの先端部の形状に合わせた先細り形状を有している。収容穴４１５ＡにＰＣＲ容器５１ａの先端部が収容されて、ＰＣＲ容器５１ａが容器収容部４１１Ａに熱的に接触することにより、ＰＣＲ容器５１ａに熱が伝達され、ＰＣＲ容器５１ａ内の検体の温度が変動する。

【0111】

小径部４１３Ａは、根元部４１２Ａよりも小さい外径を有するように形成されている。根元部４１２Ａと小径部４１３Ａとは、略円筒状の外周面を有している。根元部４１２Ａの外周面よりも、小径部４１３Ａの外周面のほうが、径が小さくなっている。根元部４１２Ａは、中実に形成されている。小径部４１３Ａは、先端部４１４Ａ側の端部が開口し根元部４１２Ａ側の端部が閉塞されている。小径部４１３Ａの内部に収容穴４１５Ａの一部が形成されており、小径部４１３Ａは内部が中空でかつ有底の形状を有している。

【0112】

容器収容部４１１Ｂ，４１１Ｃ，４１１Ｄは、容器収容部４１１Ａと同様に、各々、根元部４１２Ｂ，４１２Ｃ，４１２Ｄと、先端部４１４Ｂ，４１４Ｃ，４１４Ｄと、小径部４１３Ｂ，４１３Ｃ，４１３Ｄとを有している。容器収容部４１１Ｂ，４１１Ｃ，４１１Ｄには、各々、収容穴４１５Ｂ，４１５Ｃ，４１５Ｄが形成されている。

【0113】

図１４は、図１３中のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿う、温調部４１の断面図である。図１４に示されるように、根元部４１２Ａ，４１２Ｄは、円形の断面形状を有している。一方、根元部４１２Ｂ，４１２Ｃは、略十字型の断面形状を有している。断面視した根元部４１２Ｂ，４１２Ｃの面積は、断面視した根元部４１２Ａ，４１２Ｄの面積よりも小さくなっている。

【0114】

根元部４１２Ａ、４１２Ｂ，４１２Ｃ，４１２Ｄは、略等しい最大差し渡し寸法を有している。小径部４１３Ｂ，４１３Ｃ，４１３Ｄは、小径部４１３Ａと同じ形状を有している。小径部４１３Ｄは、根元部４１２Ｄよりも小さい径を有している。小径部４１３Ｂの円筒状の外周面の径は、根元部４１２Ｂの最大差し渡し寸法よりも小さくなっている。小径部４１３Ｃの円筒状の外周面の径は、根元部４１２Ｃの最大差し渡し寸法よりも小さくなっている。

【0115】

先端部４１４Ａ，４１４Ｂ，４１４Ｃ，４１４Ｄは、同一の中空円筒状の形状を有している。先端部４１４Ａ，４１４Ｂ，４１４Ｃ，４１４Ｄの外径は、小径部４１３Ａ，４１３Ｂ，４１３Ｃ，４１３Ｄの外径よりも大きくなっている。先端部４１４Ａ，４１４Ｂ，４１４Ｃ，４１４Ｄの肉厚が大きいことで、容器収容部４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃ，４１１Ｄの強度が向上され、温調部４１の耐久性および信頼性が向上されている。

【0116】

図１３，１４に示される温調部４１は、小径部４１３Ａの外径が小さくされ、小径部４１３Ａの肉厚が小さくされている。小径部を有しない温調部と比較して、小径部４１３Ａを有する温調部４１は、熱容量が小さくなっている。一方、小径部４１３Ａよりも温度源４４に近い根元部４１２Ａの最大差し渡し寸法が、小径部４１３Ａの外径よりも大きく、根元部４１２Ａの肉厚が大きいことで、温度源４４からＰＣＲ容器５１ａへの熱伝導効率が確保されている。これにより、温度源４４の発生する熱を、ＰＣＲ容器５１ａ内の検体に迅速に伝達することができるので、検体温度を上昇および下降させる温度を大きくすることができる。

【0117】

温度源４４がペルチェ素子の場合、中央部４４１に比べて縁部４４２，４４３の発熱および吸熱量が相対的に小さい傾向がある。図１３，１４に示される温調部４１では、温度源４４の中央部４４１と縁部４４２，４４３との吸発熱量の差に対応して、温度源４４から容器収容部４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃ，４１１Ｄへの熱伝導量を異ならせている。具体的には、熱伝導量は熱伝導経路の断面積に比例するので、温度源４４の中央部４４１の直上の容器収容部４１１Ｂ，４１１Ｃへの熱伝導経路の断面積と、温度源４４の縁部４４２，４４３にある容器収容部４１１Ａ，４１１Ｄへの熱伝導経路の断面積とを異ならせている。

【0118】

より詳細には、温度源４４の中央部４４１に近い容器収容部４１１Ｂ，４１１Ｃの根元部４１２Ｂ，４１２Ｃの断面積が、温度源４４の縁部４４２，４４３に近い容器収容部４１１Ａ，４１１Ｄの根元部４１２Ａ，４１２Ｄの断面積よりも小さくなっている。吸発熱量が相対的に大きい中央部４４１の直上の根元部４１２Ｂ，４１２Ｃの断面積を相対的に小さくすることで熱伝導量を相対的に減らし、吸発熱量が相対的に小さい縁部４４２，４４３にある根元部４１２Ａ，４１２Ｄの断面積を相対的に大きくすることで熱伝導量を相対的に増やしている。

【0119】

温度源４４から各根元部４１２Ａ，４１２Ｂ，４１２Ｃ，４１２Ｄへの熱伝導量の差に対応させて、各根元部４１２Ａ，４１２Ｂ，４１２Ｃ，４１２Ｄの断面積を異ならせることで、各容器収容部４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃ，４１１ＤにおけるＰＣＲ容器５１に接触する部分への流入熱量のばらつきが改善されている。これにより、各容器収容部４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃ，４１１Ｄに収容されるＰＣＲ容器５１内の検体温度のばらつきを低減することができる。

【0120】

断面積の異なる根元部４１２Ａ，４１２Ｂ，４１２Ｃ，４１２ＤよりもＰＣＲ容器５１に近い小径部４１３Ａ，４１３Ｂ，４１３Ｃ，４１３Ｄおよび先端部４１４Ａ，４１４Ｂ，４１４Ｃ，４１４Ｄは、形状が同一であり、熱容量が等しくなっている。そのため、各容器収容部４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃ，４１１Ｄに収容されるＰＣＲ容器５１内の検体温度の上昇および下降時における、過渡応答の均一性を向上させることができる。

【0121】

ある時刻における熱容量、熱抵抗、温度（熱抵抗の前後における温度差）の関係は、ｔ秒後の温度差をΔＴ、時刻０の温度差をΔＴ０、熱抵抗をＲ、熱容量をＣとして、
ΔＴ＝ΔＴ０・ＥＸＰ（－ｔ／ＲＣ）
で表される。

【0122】

各容器収容部４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃ，４１１Ｄに収容されるＰＣＲ容器５１は、等しい熱容量を持っている。温度源４４の中央部４４１の発熱量と温度源４４の縁部４４２，４４３の発熱量とが異なっている。この場合、中央部４４１の直上の容器収容部４１１Ｂ，４１１Ｃに収容されるＰＣＲ容器５１の温度と縁部４４２，４４３にある容器収容部４１１Ａ，４１１Ｄに収容されるＰＣＲ容器５１の温度とをｔ秒後に等しくするには、中央部４４１から容器収容部４１１Ｂ，４１１Ｃに収容されるＰＣＲ容器５１へのｔ秒間の熱伝導量と、縁部４４２，４４３から容器収容部４１１Ａ，４１１Ｄに収容されるＰＣＲ容器５１へのｔ秒間の熱伝導量とを揃える必要がある。

【0123】

容器収容部の根元部４１２Ａ，４１２Ｂ，４１２Ｃ，４１２Ｄの断面積を異ならせることによって、温度源４４の中央部４４１と縁部４４２，４４３との発熱量の差異を埋めて、中央部４４１から容器収容部４１１Ｂ，４１１Ｃに収容されるＰＣＲ容器５１への熱伝導量と、縁部４４２，４４３から容器収容部４１１Ａ，４１１Ｄに収容されるＰＣＲ容器５１への熱伝導量とを略等しくすることができる。温度源４４に対する各容器収容部４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃ，４１１Ｄの位置関係と、各根元部４１２Ａ，４１２Ｂ，４１２Ｃ，４１２Ｄの断面形状からもたらされる熱抵抗とを、たとえば有限要素法（ＦＥＭ）を用いたシミュレーションで解析することにより、根元部４１２Ｂ，４１２Ｃの断面積と根元部４１２Ａ，４１２Ｄの断面積との関係を決めることができる。なお、ここでは容器収容部が４個の場合について説明したが、他の個数（ｎ個：ｎは整数）の場合も、同様の手法で各容器収容部の根元部の断面積を決定することができる。

【0124】

図１５は、温調部４１の他の変形例の構成の詳細を示す断面図である。図１５に示される温調部４１では、小径部４１３Ａの外周面が、円筒面ではなくテーパ面とされている。小径部４１３Ａは、円錐台状の外形を有している。小径部４１３Ａは、先端部４１４Ａ側の端部における外径が、根元部４１２Ａ側の端部における外径よりも、大きくなっている。他の小径部４１３Ｂ，４１３Ｃ，４１３Ｄもまた、小径部４１３Ａと同一の形状を有している。

【0125】

図１３と比較して、図１５に示される温調部４１では、小径部４１３Ａの根元部４１２Ａ側の外径が小さくされており、小径部４１３Ａは全体としてより小さい肉厚を有している。このようにすれば、小径部４１３Ａの熱容量をより小さくできるので、温度源４４の発生する熱を、ＰＣＲ容器５１内の検体により迅速に伝達でき、検体温度を上昇および下降させる速度をさらに大きくすることができる。

【0126】

［態様］
上述した例示的な実施の形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0127】

（第１項） 一態様に係る解析装置は、開口部を有する筐体と、開口部を開閉する扉と、筐体内に収容され、分析対象の検体が入れられた検体容器を設置可能な検体容器設置部と、筐体内に空気の流れを発生させる送風機と、送風機によって送風される空気をろ過するエアフィルタとを備えている。扉が開いた状態で、送風機の発生する空気の流れにおいて、送風機の上流側に検体容器設置部が設けられ、検体容器設置部の上流側に開口部が設けられ、検体容器設置部の下流側にエアフィルタが設けられている。

【0128】

送風機は、筐体の周辺の空気を誘引して気流を発生させている。送風機によって、開口部、検体容器設置部、エアフィルタの順に流れる空気の流れが作られている。送風機は、開口部よりも空気の流れの下流側に設けられている。

【0129】

検体容器などの解析対象を作業者が解析装置にセットする際に、開口部から筐体内へ流入する空気の流れをつくることにより、検体に含まれるウィルスなどの有害物質が作業者に向かって吐出されることが回避される。これにより、作業者が感染する可能性を低減することができる。開口部を経由して筐体内に流れ込んだ空気は、検体容器設置部の周囲を通過する。検体容器設置部の周囲に空気の流れをつくることにより、ある検体容器内の検体が浮遊して他の検体容器に入り込むことが抑制されるので、検体のコンタミネーションの発生の可能性を低減することができる。検体容器設置部を通過した空気は、エアフィルタに吸引されてろ過される。有害物質がエアフィルタによって吸着されて空気から除去されるので、筐体外に無害な空気を排出することができる。

【0130】

（第２項） 第１項に記載の解析装置において、開口部は、上向きに開口しており、送風機およびエアフィルタは、検体容器設置部の下方に配置されていてもよい。

【0131】

このような配置にすることで、送風機の発生する気流は、開口部を下向きに流れることになるので、開口部から筐体内へ流入する空気の流れを確実に形成することができる。気流はさらに、検体容器設置部を下向きに流れ、エアフィルタを通過して流れる。検体容器設置部の周囲を流れる際に、空気に有害物質が含まれても、エアフィルタで有害物質を確実に除去することができる。

【0132】

（第３項） 第１項に記載の解析装置において、検体容器設置部は、検体容器設置部の外部から内部へ空気を吸引する吸気孔と、検体容器設置部の内部から外部に空気を流出させる通気孔とを有してもよい。

【0133】

検体容器設置部の内部を通過する空気の流れをつくることにより、検体容器設置部に設置される検体容器に収容される検体のコンタミネーションを、より確実に抑制することができる。

【0134】

（第４項） 第１項に記載の解析装置において、検体容器設置部は、解析に用いられる試薬が入れられた試薬容器をさらに設置可能であってもよい。

【0135】

これにより、検体容器設置部に設置される試薬容器に収容される試薬を分注する際の作業者の感染および検体のコンタミネーションを、より確実に抑制することができる。

【0136】

（第５項） 第１項に記載の解析装置において、検体容器設置部は、検体容器に入れられた検体を分注するための分注チップをさらに設置可能であってもよい。

【0137】

これにより、分注チップを用いて試薬を分注する際の作業者の感染および検体のコンタミネーションを、より確実に抑制することができる。

【0138】

（第６項） 第１項に記載の解析装置において、筐体は、前面と背面とを有し、開口部は前面側に設けられ、空気を筐体外に排出する排気口を背面に有してもよい。

【0139】

筐体２００から背面側に空気を排出する構成であるので、有害物質が含まれる空気が作業者に向かって吐出される可能性を、さらに低減することができる。

【0140】

（第７項） 第１項に記載の解析装置において、エアフィルタは、ＨＥＰＡフィルタであってもよい。

【0141】

ＨＥＰＡフィルタによって、高効率に空気中の有害物質を除去でき、筐体害に無害な空気を排出できるので、有害物質が含まれる空気が作業者に向かって吐出される可能性を、さらに低減することができる。

【0142】

（第８項） 一形態に係る温度調節装置は、内部に容器を収容可能であり、温度源から容器へ熱を伝達する。温度調節装置は、温度源と熱的に接触するベース部と、ベース部に接続されている根元部と、根元部よりも小さい外径を有する小径部とを備えている。小径部の内部に、容器を収容する収容穴が形成されている。

【0143】

根元部の外径を大きくすることで、温度源から容器への熱伝導効率を確保できる。小径部の外径を小さくすることで、小径部の熱容量を低減できる。これにより温度調節装置は、温度源から容器に迅速に熱を伝達することができる。

【0144】

（第９項） 第８項に記載の温度調節装置において、温度源は、発熱量が相対的に大きい中央部と、発熱量が相対的に小さい縁部とを有しており、温度調節装置は、根元部と小径部とを複数有しており、中央部に近い根元部の断面積が縁部に近い根元部の断面積よりも小さくてもよい。

【0145】

これにより、温度調節装置の内部に複数の容器を収容する場合に、温度源から各容器への熱伝導量のばらつきを低減できるので、各容器の温度ばらつきを改善することができる。

【0146】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0147】

１ 解析システム、２ 解析装置、３ 端末、４，５ 移動装置、１０ 検査装置、１１ 光学ユニット、１２ 分注ユニット、１３ シリンジ、１４ 開閉ユニット、１６ 照射ユニット、２０ 制御装置、３０ 温調装置、４０ 保持装置、４１ 温調部、４２ 保持部、４３ チップ廃棄部、４４ 温度源、４５ ヒートリッド、５０ 容器、５１ ＰＣＲ容器、５２ 試薬容器、５３ 分注チップ、５４ 検体容器、６１ 吸気孔、６２ 通気孔、１１１ 光源、１１２，１１６，１１７ レンズ、１１３ フィルタ、１１５ 蛍光分光部、１１８ 光検出器、１５０ 支持板部、１６０ 赤色ユニット、１６１，１７１，１８１ ダイクロイックミラー、１６２，１７２，１８２ 蛍光フィルタ、１７０ 緑色ユニット、１８０ 青色ユニット、１９０ 反射板、２００ 筐体、２０１ １階部分、２０２ ２階部分、２０３ ３階部分、２０４ ４階部分、２１１ 上扉、２１２ 下扉、２２０ ユーザー操作部、２２１ 開口部、２３０ 送風機、２４０ エアフィルタ、２４１ プレフィルタ、２５０ 排気口、４１０ ベース部、４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃ，４１１Ｄ 容器収容部、４１２Ａ，４１２Ｂ，４１２Ｃ，４１２Ｄ 根元部、４１３Ａ，４１３Ｂ，４１３Ｃ，４１３Ｄ 小径部、４１４Ａ，４１４Ｂ，４１４Ｃ，４１４Ｄ 先端部、４１５Ａ，４１５Ｂ，４１５Ｃ，４１５Ｄ 収容穴、４４１ 中央部、４４２，４４３ 縁部、５００ 支持プレート、５０２ 切り欠き部、５１１ Ｘ軸モータ、５１２ Ｘ軸ベルト、５１３，５１４，５５３，５５４，５５５ プーリ、５２１，５３１ Ｘ軸レール、５２２，５３２ Ｘ軸スライダ、５３３ 連結部、５４０ 可動プレート、５４１ 貫通孔、５５１ Ｙ軸モータ、５５２ Ｙ軸ベルト、５５６，５５７ アイドラー、５６１ Ｙ軸レール、５６２ Ｙ軸スライダ、５６３ 腕部、５６４ 把持部。

【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】