特表 2023-523497 全自動遺伝子解析設備および遺伝子解析方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-06

(54)【発明の名称】全自動遺伝子解析設備および遺伝子解析方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/02 20060101AFI20230530BHJP

   G01N 35/00 20060101ALI20230530BHJP

   C12M 1/00 20060101ALI20230530BHJP

   C12Q 1/686 20180101ALI20230530BHJP

【ＦＩ】

G01N35/02 Z

G01N35/00 D

C12M1/00 A

C12Q1/686 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022545870

(86)(22)【出願日】2021-08-05

(85)【翻訳文提出日】2022-07-26

(86)【国際出願番号】 CN2021111017

(87)【国際公開番号】W WO2022193532

(87)【国際公開日】2022-09-22

(31)【優先権主張番号】202110286476.6

(32)【優先日】2021-03-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202110288381.8

(32)【優先日】2021-03-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522298691

【氏名又は名称】杭州博日科技股▲分▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100087745

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 善廣

(74)【代理人】

【識別番号】100160314

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 公芳

(74)【代理人】

【識別番号】100118094

【弁理士】

【氏名又は名称】殿元 基城

(74)【代理人】

【識別番号】100134038

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 薫央

(74)【代理人】

【識別番号】100150968

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 悠有子

(72)【発明者】

【氏名】李 冬

(72)【発明者】

【氏名】曹 進涛

(72)【発明者】

【氏名】李 支海

(72)【発明者】

【氏名】張 康

(72)【発明者】

【氏名】張 磊建

(72)【発明者】

【氏名】余 躍

(72)【発明者】

【氏名】賀 賢漢

【テーマコード（参考）】

2G058

4B029

4B063

【Ｆターム（参考）】

2G058BA06

2G058CA02

2G058CB16

2G058ED35

4B029AA07

4B029BB20

4B029CC01

4B029DG10

4B029FA10

4B029FA15

4B063QA01

4B063QQ03

4B063QQ08

4B063QQ42

4B063QQ52

4B063QR08

4B063QR55

4B063QR62

4B063QS25

4B063QX02

(57)【要約】

本開示は、全自動遺伝子解析設備および遺伝子解析方法を提供し、医療検査の技術分野に属する。設備は、ボディと、第１ピックアンドプレース装置と、第２ピックアンドプレース装置と、第１開閉蓋装置と、第２開閉蓋装置と、サンプルラックと、消耗品ラックと、ＰＣＲ検査装置と、遠心搬送装置とを備える。本開示において、第１ピックアンドプレース装置によりサンプルチューブまたはＰＣＲチューブのつまみ上げたり下ろしたりすること、または液体移動操作を行い、開閉蓋装置によりキャップの自動開閉を行い、これによって、遺伝子の自動精製および自動抽出を実現でき、ＰＣＲシステムの自動構築が実現され、遠心転移装置によりＰＣＲチューブの自動移動および遠心操作を実現し、設備の多用途を実現し、第２ピックアンドプレース装置およびＰＣＲ検査装置によりＰＣＲ検査プロセスの自動実行を実現し、全検査過程にわたって人の関与が不要であり、検査効率が高まり、検査の精度が確保されるだけでなく、所要の実験設備が簡素化され、検査の所要スペースが抑えられる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボディ（１００）と、第１ピックアンドプレース装置（２００）と、第２ピックアンドプレース装置と、第１開閉蓋装置（３００）と、第２開閉蓋装置（４００）と、サンプルラック（５００）と、消耗品ラック（６００）と、ＰＣＲ検査装置（７００）と、遠心搬送装置（８００）と、核酸精製ユニット（１８０）とを備え、
前記ボディ（１００）は、核酸精製領域（１１０）と、ＰＣＲ検査領域（１２０）と、ＰＣＲ緩衝領域（１３０）とを含み、
前記第１ピックアンドプレース装置（２００）、前記第１開閉蓋装置（３００）、前記サンプルラック（５００）、前記消耗品ラック（６００）および前記核酸精製ユニット（１８０）は、いずれも前記核酸精製領域（１１０）内に取り付けられ、前記第１ピックアンドプレース装置（２００）が前記核酸精製ユニット（１８０）、前記サンプルラック（５００）、前記消耗品ラック（６００）、第１開閉蓋装置（３００）および前記遠心搬送装置（８００）まで移動して、サンプルチューブ（９００）またはＰＣＲチューブ（１０００）のつまみ上げたり下ろしたりすること、または液体の移動操作を行うように構成され、
前記ＰＣＲ検査装置（７００）および前記第２ピックアンドプレース装置は、いずれも前記ＰＣＲ検査領域（１２０）内に取り付けられ、前記第２ピックアンドプレース装置が、前記遠心搬送装置（８００）および前記ＰＣＲ検査装置（７００）まで移動して、ＰＣＲチューブ（１０００）をつまみ上げたり下ろしたりするように構成され、
前記遠心搬送装置（８００）および前記第２開閉蓋装置（４００）は、いずれも前記ＰＣＲ緩衝領域（１３０）内に取り付けられ、前記遠心搬送装置（８００）は、一部が前記核酸精製領域（１１０）内に位置し、他の一部が前記ＰＣＲ検査領域（１２０）内に位置し、前記遠心搬送装置（８００）の回動でそれにおけるＰＣＲチューブ（１０００）を連れて前記核酸精製領域（１１０）または前記ＰＣＲ検査領域（１２０）内に移動させるように構成される
ことを特徴とする全自動遺伝子解析設備。

【請求項2】

前記ＰＣＲ緩衝領域（１３０）は、前記核酸精製領域（１１０）と前記ＰＣＲ検査領域（１２０）とに跨るように設置され、前記ＰＣＲ緩衝領域（１３０）が密封室であり、前記密封室に前記核酸精製領域（１１０）内に位置する第１開口（１３１）および前記ＰＣＲ検査領域（１２０）内に位置する第２開口（１３２）が設けられ、
前記第１開口（１３１）にそれを開閉する第１ドアが設置され、前記第２開口（１３２）にそれを開閉する第２ドアが設置され、
前記遠心搬送装置（８００）および前記第２開閉蓋装置（４００）は、いずれも前記密封室内に位置し、かつ前記第１開口（１３１）および前記第２開口（１３２）の下方に位置する
ことを特徴とする請求項１に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項3】

負圧吸引装置（１１００）と空気処理装置（１２００）とをさらに備え、前記負圧吸引装置（１１００）が前記ＰＣＲ検査領域（１２０）および前記空気処理装置（１２００）のそれぞれと連通しており、前記空気処理装置（１２００）が外気と連通しており、前記負圧吸引装置（１１００）の負圧作用により、前記核酸精製領域（１１０）の気圧が前記ＰＣＲ緩衝領域（１３０）の気圧よりも高く、前記ＰＣＲ緩衝領域（１３０）の気圧が前記ＰＣＲ検査領域（１２０）の気圧よりも高い
ことを特徴とする請求項２に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項4】

前記空気処理装置（１２００）は、空気濾過手段（１２１０）と、試薬溶液濾過手段（１２２０）と、排気管（１２３０）とを含み、前記負圧吸引装置（１１００）、前記空気濾過手段（１２１０）、前記試薬溶液濾過手段（１２２０）および前記排気管（１２３０）が順に連通している
ことを特徴とする請求項３に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項5】

前記密封室から前記ＰＣＲ検査領域（１２０）への気流の一方向の流れを実現するように、前記密封室と前記ＰＣＲ検査領域（１２０）との間に逆止弁が設置される
ことを特徴とする請求項２に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項6】

前記第１ピックアンドプレース装置（２００）は、接続される移動機構（２１０）と第１挟持機構（２２０）を備え、前記移動機構（２１０）が、前記第１挟持機構（２２０）を動かして水平方向移動、昇降移動させるように構成され、
前記第１挟持機構（２２０）が、２つのクランプアーム（２３０）を含み、各前記クランプアーム（２３０）に第１挟持構造（２３１）および第２挟持構造（２３２）が設置され、２つの前記第１挟持構造（２３１）が合わせて第１挟持部をなし、２つの前記第２挟持構造（２３２）が合わせて第２挟持部をなす
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項7】

前記第１挟持構造（２３１）は、前記クランプアーム（２３０）の内側に設けられる円弧状溝であり、および／または、前記第２挟持構造（２３２）は、前記クランプアーム（２３０）の下端に設置されるクランプブロックである
ことを特徴とする請求項６に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項8】

前記第１ピックアンドプレース装置（２００）は、ピペットをさらに備え、前記ピペットが、チップを取ったあと、液体移動操作を行うように構成される
ことを特徴とする請求項６に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項9】

前記ＰＣＲ検査装置（７００）は、複数のＰＣＲ検査機構を含み、複数の前記ＰＣＲ検査機構が所定方向に沿って順次に配置され、前記第２ピックアンドプレース装置が、ＰＣＲチューブ（１０００）を順次に複数の前記ＰＣＲ検査機構に入れるように構成され、各ＰＣＲ検査機構のすべての孔にＰＣＲチューブ（１０００）が配置されると検査が開始する
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項10】

前記遠心搬送装置（８００）は、回動盤（８１０）と回動駆動部材（３）とを備え、
前記回動盤（８１０）が、ＰＣＲチューブ（１０００）を配置するように構成され、前記第２開閉蓋装置（４００）がクランプ部（７）を有し、前記クランプ部（７）が前記ＰＣＲチューブ（１０００）におけるキャップを移動するように構成され、
前記回動駆動部材（３）が、前記回動盤（８１０）と伝動可能に接続され、回動モードと遠心モードとを有し、
前記回動駆動部材（３）が、回動モードである場合、前記ＰＣＲチューブ（１０００）を前記クランプ部（７）の下方まで移動駆動し、
前記回動駆動部材（３）が、遠心モードである場合、前記ＰＣＲチューブ（１０００）の遠心運動を駆動する
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項11】

前記遠心搬送装置（８００）は、取付アッセンブリ（８２０）をさらに備え、
前記ＰＣＲチューブ（１０００）が前記取付アッセンブリ（８２０）内に配置され、前記取付アッセンブリ（８２０）が複数設置され、複数の前記取付アッセンブリ（８２０）が前記回動盤（８１０）の外周方向に沿って均等に設置され、前記取付アッセンブリ（８２０）が前記回動盤（８１０）とヒンジ接続され、
任意の隣接する２つの前記取付アッセンブリ（８２０）の間にキャップ置き部（６）が設置される
ことを特徴とする請求項１０に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項12】

前記第２開閉蓋装置（４００）は、クランプハンド駆動部材（８）と、接続スクリュー（９）と、ナットスリーブ（１０）と、移動台（１１）と、クサビ体（１２）とを備え、
前記クランプハンド駆動部材（８）が前記接続スクリュー（９）と伝動可能に接続され、前記ナットスリーブ（１０）が前記接続スクリュー（９）に設置され、前記ナットスリーブ（１０）が前記移動台（１１）を介して前記クサビ体（１２）と接続され、前記クランプハンド駆動部材（８）が、前記ナットスリーブ（１０）、前記移動台（１１）および前記クサビ体（１２）を前記接続スクリュー（９）の軸線方向に沿って移動させるように、前記接続スクリュー（９）のその軸線回りの回動を駆動するように構成され、
前記クサビ体（１２）が傾斜面を有し、前記クランプ部（７）が前記傾斜面と当接し、前記クサビ体（１２）の移動により前記クランプ部（７）のキャップに対する挟持、放しを駆動する
ことを特徴とする請求項１０に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項13】

前記第２開閉蓋装置（４００）は、昇降駆動部材（１３）と、固定取付板（１４）と、固定台（１５）とをさらに備え、
前記固定台（１５）が前記固定取付板（１４）と接続され、前記固定台（１５）内にスライド溝が設けられ、前記接続スクリュー（９）が前記固定台（１５）を通って前記スライド溝内に延伸し、前記ナットスリーブ（１０）が前記スライド溝内に位置し、
前記昇降駆動部材（１３）は、前記固定取付板（１４）と接続され、前記クランプ部（７）を前記ＰＣＲチューブ（１０００）に接近する方向または前記ＰＣＲチューブ（１０００）から離間する方向へ移動させるように、前記昇降駆動部材（１３）が前記固定取付板（１４）を移動駆動するように構成される
ことを特徴とする請求項１２に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項14】

前記遠心搬送装置（８００）は、チューブ本体固定アッセンブリ（１６）をさらに備え、
前記回動駆動部材（３）の底部にモータ底板（１７）が設置され、前記モータ底板（１７）の前記回動駆動部材（３）から離間する側に固定底板（１８）が設置され、前記第２開閉蓋装置（４００）および前記チューブ本体固定アッセンブリ（１６）がいずれも前記固定底板（１８）に設置され、
前記チューブ本体固定アッセンブリ（１６）は、チューブ本体挟持手段（１９）を有し、前記チューブ本体挟持手段（１９）が前記ＰＣＲチューブ（１０００）を挟持するように構成される
ことを特徴とする請求項１０に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項15】

前記チューブ本体固定アッセンブリ（１６）は、挟持駆動部材（２０）と、挟持スクリュー（２１）と、挟持ナット（２２）とを備え、
前記挟持駆動部材（２０）と前記挟持スクリュー（２１）とが伝動可能に接続され、前記挟持ナット（２２）が前記挟持スクリュー（２１）に設置され、前記挟持ナット（２２）が前記チューブ本体挟持手段（１９）と接続され、前記挟持駆動部材（２０）が、前記チューブ本体挟持手段（１９）を前記ＰＣＲチューブ（１０００）に接近する方向または前記ＰＣＲチューブ（１０００）から離間する方向へ移動させるように、前記挟持スクリュー（２１）をその軸線回りに回動駆動するように構成される
ことを特徴とする請求項１４に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項16】

前記チューブ本体固定アッセンブリ（１６）は、挟持取付フレーム（２３）をさらに備え、
前記挟持駆動部材（２０）は、前記挟持取付フレーム（２３）と接続され、前記挟持取付フレーム（２３）に位置制限信号センサ（２４）および原点信号センサ（２５）が設置される
ことを特徴とする請求項１５に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項17】

前記遠心搬送装置（８００）は、ハウジング（２６）と、上部カバー板（２７）と、後部カバー板（２８）とをさらに備え、
前記上部カバー板（２７）および前記後部カバー板（２８）がいずれも前記ハウジング（２６）と接続され、前記固定底板（１８）が前記ハウジング（２６）および前記後部カバー板（２８）のそれぞれと接続され、前記固定底板（１８）と、前記上部カバー板（２７）と、前記後部カバー板（２８）と、前記ハウジング（２６）とにより収容チャンバーを形成し、前記第２開閉蓋装置（４００）が前記収容チャンバー内に位置する
ことを特徴とする請求項１４に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項18】

前記ハウジング（２６）と前記上部カバー板（２７）との間に上部カバーシール部材（２９）が設置され、
前記固定底板（１８）に下部シール部材（３０）が設置され、
前記後部カバー板（２８）と前記ハウジング（２６）との間に第１シール部材（３１）が設置され、
前記収容チャンバー内に内枠（３２）が設置され、前記内枠（３２）と前記ハウジング（２６）との間に第２シール部材（３３）が設置される
ことを特徴とする請求項１７に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項19】

前記遠心搬送装置（８００）は、ドア開閉アッセンブリ（３５）をさらに備え、
前記上部カバー板（２７）に開口が設けられ、前記ドア開閉アッセンブリ（３５）がドア圧締板（３６）を有し、前記ドア圧締板（３６）が前記開口を封止することができ、前記ドア開閉アッセンブリ（３５）と前記上部カバー板（２７）との間にドア板シール部材（３４）が設置される
ことを特徴とする請求項１７に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項20】

前記ドア開閉アッセンブリ（３５）は、リニアモータ（３７）と、ドア枠（３８）と、第１ばね引き掛け部材（３９）と、第２ばね引き掛け部材（４０）と、弾性部材（４１）とを備え、
前記リニアモータ（３７）が前記上部カバー板（２７）に設置され、前記リニアモータ（３７）が前記ドア枠（３８）と伝動可能に接続され、前記第１ばね引き掛け部材（３９）が前記ドア枠（３８）に設置され、前記ドア枠（３８）に長孔（４２）が設置され、前記ドア圧締板（３６）が前記第２ばね引き掛け部材（４０）により前記長孔（４２）内まで延伸し、
前記弾性部材（４１）の一端が前記第１ばね引き掛け部材（３９）と接続され、前記弾性部材（４１）の他端が前記第２ばね引き掛け部材（４０）と接続され、前記弾性部材（４１）が、前記ドア圧締板（３６）が前記ドア枠（３８）に接近する勢いを有するように前記ドア圧締板（３６）に付勢するように構成される
ことを特徴とする請求項１９に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項21】

前記上部カバー板（２７）に位置制限ブロック（４３）が設置され、
前記リニアモータ（３７）が前記ドア枠（３８）を前記位置制限ブロック（４３）の方向に向かって移動駆動することにより、前記ドア圧締板（３６）を前記位置制限ブロック（４３）に当接させ、前記ドア圧締板（３６）が前記長孔（４２）に沿って移動して前記ドア板シール部材（３４）を圧締するように構成される
ことを特徴とする請求項２０に記載の全自動遺伝子解析設備。

【請求項22】

請求項１～２１のいずれか１項に記載の全自動遺伝子解析設備を使用し、
Ｓ１－核酸抽出ステップと、Ｓ２－ＰＣＲ系の構築ステップと、Ｓ３－遠心処理ステップと、Ｓ４－ＰＣＲ検査ステップとを含み、
Ｓ１－核酸抽出ステップは、第１ピックアンドプレース装置（２００）により、サンプルラック（５００）におけるサンプルチューブ（９００）を第１開閉蓋装置（３００）まで移して、第１開閉装置によりサンプルチューブ（９００）のキャップを開け、そして消耗品ラック（６００）における第１チップを取り、第１チップによりサンプルチューブ（９００）におけるサンプルを吸い上げて核酸精製装置に入れて核酸抽出を行い、
Ｓ２－ＰＣＲ系の構築ステップは、第１ピックアンドプレース装置（２００）により消耗品ラック（６００）におけるＰＣＲチューブ（１０００）を遠心搬送装置（８００）まで移して、第２開閉蓋装置（４００）によりＰＣＲチューブのキャップを開け、そして第１ピックアンドプレース装置（２００）により消耗品ラック（６００）における第２チップを取り、第２チップにより試薬を吸い上げてＰＣＲチューブ（１０００）に入れ、そして消耗品ラック（６００）における第３チップを取り、第３チップにより核酸精製装置で抽出された遺伝子試料を吸い上げてＰＣＲチューブ（１０００）に入れ、
Ｓ３－遠心処理ステップは、第２開閉蓋装置（４００）によりＰＣＲチューブのキャップを閉めて、遠心搬送装置（８００）によりＰＣＲチューブ（１０００）に対して回転遠心処理を行い、遠心処理されたＰＣＲチューブ（１０００）をＰＣＲ検査領域（１２０）まで移し、
Ｓ４－ＰＣＲ検査ステップは、第２ピックアンドプレース装置によりＰＣＲ検査領域（１２０）内のＰＣＲチューブ（１０００）をＰＣＲ検査装置（７００）まで移して検査を行う
ことを特徴とする遺伝子解析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、医療検査の技術分野に属し、殊に、全自動遺伝子解析設備および遺伝子解析方法に関する。

【0002】

関係出願の相互参照
本開示は、２０２１年３月１７日に中国専利局に提出された、出願番号が２０２１１０２８６４７６６であり、名称が「全自動遺伝子解析設備および遺伝子解析方法」である中国出願、および２０２１年３月１７日に中国専利局に提出された、出願番号が２０２１１０２８８３８１８であり、名称が「分子検査遠心開閉蓋装置」である中国出願に基づいて優先権を主張し、その内容のすべては本出願に参照として取り込まれる。

【背景技術】

【0003】

ＰＣＲ検査などの遺伝子検査過程において、作業者が完全な実験室で検査設備を利用して検査を行う必要があり、検査の所要スペースが比較的に大きく、検査設備の完全な自動化検査を実現できておらず、検査過程において大量の人手が必要となり、操作過程が複雑で、検査効率が低く、作業者の誤操作が発生し検査結果が影響されることが発生しやすい。

【0004】

また、現在、遺伝子検査過程の核酸抽出において、ＰＣＲチューブの開閉蓋操作は、ほとんど手動で行われ、手動で開蓋する場合、開蓋時に試験管の内外圧力差でエアロゾルが発生するため、操作者が直接試験管を持って開蓋する場合、感染のリスクが高まるとともに、操作者による直接の手作業で、試験管同士の交差汚染のリスクも高まる。また、手動で開蓋することは、効率が非常に低く、多くの人工数がかかる。現在、手作業の代わりに自動的に開閉蓋できる装置が市場に出回っている。

【0005】

しかし、従来の試験管開閉蓋装置は、自動の開閉蓋のみ実現でき、機能が単一で、開閉蓋のあとの操作ができない。

【発明の概要】

【0006】

本開示は、従来の検査設備の、検査所要スペースが大きく、人工数が多くかかり、検査効率が低いなどの問題を解決できる全自動遺伝子解析設備を提供する。

【0007】

本開示に係る全自動遺伝子解析設備は、具体的に下記の技術案を用いる。

【0008】

全自動遺伝子解析設備は、ボディと、第１ピックアンドプレース装置と、第２ピックアンドプレース装置と、第１開閉蓋装置と、第２開閉蓋装置と、サンプルラックと、消耗品ラックと、ＰＣＲ検査装置と、遠心搬送装置と、核酸精製ユニットとを備え、
前記ボディは、核酸精製領域と、ＰＣＲ検査領域と、ＰＣＲ緩衝領域とを含み、
前記第１ピックアンドプレース装置、前記第１開閉蓋装置、前記サンプルラック、前記消耗品ラックおよび前記核酸精製ユニットは、いずれも前記核酸精製領域内に取り付けられ、前記第１ピックアンドプレース装置が前記核酸精製ユニット、前記サンプルラック、前記消耗品ラック、第１開閉蓋装置および前記遠心搬送装置まで移動して、サンプルチューブまたはＰＣＲチューブのつまみ上げたり下ろしたりすること、または液体の移動操作を行うように構成され、
前記ＰＣＲ検査装置および前記第２ピックアンドプレース装置は、いずれも前記ＰＣＲ検査領域内に取り付けられ、前記第２ピックアンドプレース装置が、前記遠心搬送装置および前記ＰＣＲ検査装置まで移動して、ＰＣＲチューブをつまみ上げたり下ろしたりするように構成され、
前記遠心搬送装置および前記第２開閉蓋装置は、いずれも前記ＰＣＲ緩衝領域内に取り付けられ、前記遠心搬送装置は、一部が前記核酸精製領域内に位置し、他の一部が前記ＰＣＲ検査領域内に位置し、前記遠心搬送装置の回動でそれにおけるＰＣＲチューブを連れて前記核酸精製領域または前記ＰＣＲ検査領域内に移動させるように構成される。

【0009】

任意選択で、前記ＰＣＲ緩衝領域は、前記核酸精製領域と前記ＰＣＲ検査領域とに跨るように設置され、前記ＰＣＲ緩衝領域が密封室であり、前記密封室に前記核酸精製領域内に位置する第１開口および前記ＰＣＲ検査領域内に位置する第２開口が設けられ、
前記第１開口にそれを開閉する第１ドアが設置され、前記第２開口にそれを開閉する第２ドアが設置され、
前記遠心搬送装置および前記第２開閉蓋装置は、いずれも前記密封室内に位置し、かつ前記第１開口および前記第２開口の下方に位置する。

【0010】

任意選択で、全自動遺伝子解析設備は、負圧吸引装置と空気処理装置とをさらに備え、前記負圧吸引装置が前記ＰＣＲ検査領域および前記空気処理装置のそれぞれと連通しており、前記空気処理装置が外気と連通しており、前記負圧吸引装置の負圧作用により、前記核酸精製領域の気圧が前記ＰＣＲ緩衝領域の気圧よりも高く、前記ＰＣＲ緩衝領域の気圧が前記ＰＣＲ検査領域の気圧よりも高い。

【0011】

任意選択で、前記空気処理装置は、空気濾過手段と、試薬溶液濾過手段と、排気管とを含み、前記負圧吸引装置、前記空気濾過手段、前記試薬溶液濾過手段および前記排気管が順に連通している。

【0012】

任意選択で、前記密封室から前記ＰＣＲ検査領域への気流の一方向の流れを実現するように、前記密封室と前記ＰＣＲ検査領域との間に逆止弁が設置される。

【0013】

任意選択で、前記第１ピックアンドプレース装置は、接続される移動機構と第１挟持機構を備え、前記移動機構が、前記第１挟持機構を動かして水平方向移動、昇降移動させるように構成され、
前記第１挟持機構が、２つのクランプアームを含み、各前記クランプアームに第１挟持構造および第２挟持構造が設置され、２つの前記第１挟持構造が合わせて第１挟持部をなし、２つの前記第２挟持構造が合わせて第２挟持部をなす。

【0014】

任意選択で、前記第１挟持構造は、前記クランプアームの内側に設けられる円弧状溝であり、および／または、前記第２挟持構造は、前記クランプアームの下端に設置されるクランプブロックである。

【0015】

任意選択で、前記第１ピックアンドプレース装置は、ピペットをさらに備え、前記ピペットが、チップを取ったあと、液体移動操作を行うように構成される。

【0016】

任意選択で、前記ＰＣＲ検査装置は、複数のＰＣＲ検査機構を含み、複数の前記ＰＣＲ検査機構が所定方向に沿って順次に配置され、前記第２ピックアンドプレース装置が、ＰＣＲチューブを順次に複数の前記ＰＣＲ検査機構に入れるように構成され、各ＰＣＲ検査機構のすべての孔にＰＣＲチューブが配置されると検査が開始する。

【0017】

また、本開示のいくつかの実施形態において、本開示に係る全自動遺伝子解析設備の遠心搬送装置は、回動盤と、回動駆動部材とを備え、
いくつかの実施形態において、回動盤が、ＰＣＲチューブを配置するように構成され、第２開閉蓋装置がクランプ部を有し、クランプ部がＰＣＲチューブにおけるキャップを移動することができる。

【0018】

回動駆動部材が、回動盤と伝動可能に接続され、回動モードと遠心モードとを有し、
回動駆動部材が、回動モードである場合、ＰＣＲチューブをクランプ部の下方まで移動駆動し、
回動駆動部材が、遠心モードである場合、ＰＣＲチューブの遠心運動を駆動する。

【0019】

選択可能な実施形態において、遠心搬送装置は、取付アッセンブリをさらに備え、
ＰＣＲチューブが取付アッセンブリ内に配置され、取付アッセンブリが複数設置され、複数の取付アッセンブリが回動盤の外周方向に沿って均等に設置され、取付アッセンブリが回動盤とヒンジ接続され、
任意の隣接する２つの取付アッセンブリの間にキャップ置き部が設置される。

【0020】

選択可能な実施形態において、第２開閉蓋装置は、クランプハンド駆動部材と、接続スクリューと、ナットスリーブと、移動台と、クサビ体とを備え、
クランプハンド駆動部材が前記接続スクリューと伝動可能に接続され、ナットスリーブが接続スクリューに設置され、ナットスリーブが移動台を介してクサビ体と接続され、クランプハンド駆動部材が、ナットスリーブ、移動台およびクサビ体を接続スクリューの軸線方向に沿って移動させるように、接続スクリューのその軸線回りの回動を駆動するように構成され、
クサビ体が傾斜面を有し、クランプ部が傾斜面と当接し、クサビ体の移動によりクランプ部のキャップに対する挟持、放しを駆動する。

【0021】

選択可能な実施形態において、第２開閉蓋装置は、昇降駆動部材と、固定取付板と、固定台とをさらに備え、
固定台が固定取付板と接続され、固定台内にスライド溝が設けられ、接続スクリューが固定台を通ってスライド溝内に延伸し、ナットスリーブがスライド溝内に位置し、
昇降駆動部材は、固定取付板と接続され、クランプ部をＰＣＲチューブに接近する方向またはＰＣＲチューブから離間する方向へ移動させるように、昇降駆動部材が固定取付板を移動駆動するように構成される。

【0022】

選択可能な実施形態において、遠心搬送装置は、チューブ本体固定アッセンブリをさらに備え、
回動駆動部材の底部にモータ底板が設置され、モータ底板の回動駆動部材から離間する側に固定底板が設置され、第２開閉蓋装置およびチューブ本体固定アッセンブリがいずれも固定底板に設置され、
チューブ本体固定アッセンブリは、チューブ本体挟持手段を有し、チューブ本体挟持手段がＰＣＲチューブを挟持するように構成される。

【0023】

選択可能な実施形態において、チューブ本体固定アッセンブリは、挟持駆動部材と、挟持スクリューと、挟持ナットとを備え、
挟持駆動部材と挟持スクリューとが伝動可能に接続され、挟持ナットが挟持スクリューに設置され、挟持ナットがチューブ本体挟持手段と接続され、挟持駆動部材が、チューブ本体挟持手段をＰＣＲチューブに接近する方向またはＰＣＲチューブから離間する方向へ移動させるように、挟持スクリューをその軸線回りに回動駆動するように構成される。

【0024】

選択可能な実施形態において、チューブ本体固定アッセンブリは、挟持取付フレームをさらに備え、
挟持駆動部材は、挟持取付フレームと接続され、挟持取付フレームに位置制限信号センサおよび原点信号センサが設置される。

【0025】

選択可能な実施形態において、遠心搬送装置は、ハウジングと、上部カバー板と、後部カバー板とをさらに備え、
上部カバー板および後部カバー板がいずれもハウジングと接続され、固定底板がハウジングおよび後部カバー板のそれぞれと接続され、固定底板と、上部カバー板と、後部カバー板と、ハウジングとにより収容チャンバーを形成し、第２開閉蓋装置が収容チャンバー内に位置する。

【0026】

選択可能な実施形態において、ハウジングと上部カバー板との間に上部カバーシール部材が設置され、
固定底板に下部シール部材が設置され、
後部カバー板とハウジングとの間に第１シール部材が設置され、
収容チャンバー内に内枠が設置され、内枠とハウジングとの間に第２シール部材が設置される。

【0027】

選択可能な実施形態において、遠心搬送装置は、ドア開閉アッセンブリをさらに備え、
上部カバー板に開口が設けられ、ドア開閉アッセンブリがドア圧締板を有し、ドア圧締板が開口を封止することができ、ドア開閉アッセンブリと上部カバー板との間にドア板シール部材が設置される。

【0028】

選択可能な実施形態において、ドア開閉アッセンブリは、リニアモータと、ドア枠と、第１ばね引き掛け部材と、第２ばね引き掛け部材と、弾性部材とを備え、
リニアモータが上部カバー板に設置され、リニアモータがドア枠と伝動可能に接続され、第１ばね引き掛け部材がドア枠に設置され、ドア枠に長孔が設置され、ドア圧締板が第２ばね引き掛け部材により長孔内まで延伸し、
弾性部材の一端が第１ばね引き掛け部材と接続され、弾性部材の他端が第２ばね引き掛け部材と接続され、弾性部材が、ドア圧締板がドア枠に接近する勢いを有するようにドア圧締板に付勢するように構成される。

【0029】

選択可能な実施形態において、上部カバー板に位置制限ブロックが設置され、
リニアモータがドア枠を位置制限ブロックの方向に向かって移動駆動することにより、ドア圧締板を位置制限ブロックに当接させ、ドア圧締板が長孔に沿って移動してドア板シール部材を圧締するように構成される。

【0030】

本開示に係る遠心搬送装置は、回動盤と、第２開閉蓋装置と、回動駆動部材とを備える。回動盤は、ＰＣＲチューブを取り付けるものとして使用される。第２開閉蓋装置は、クランプ部を有し、クランプ部がＰＣＲチューブにおけるキャップを持って移動させることができる。回動駆動部材は、回動盤と伝動可能に接続され、回動モードと遠心モードとを有し、回動モードである場合、回動駆動部材がＰＣＲチューブをクランプ部の下方まで移動駆動し、遠心モードである場合、回動駆動部材がＰＣＲチューブの遠心運動を駆動する。ＰＣＲチューブを回動盤に配置し、回動駆動部材の回動モードにし、ＰＣＲチューブをクランプ部の下方に移動させ、第２開閉蓋装置のクランプ部によりＰＣＲチューブにおけるキャップを移動させることにより開蓋操作または閉蓋操作を行う。回動駆動部材の遠心モードにし、回動盤が高速回転してＰＣＲチューブを連れて遠心運動させ、したがって、ＰＣＲチューブ内の試薬に対して遠心操作を行う。これによって、開閉機能を実現できるとともに試薬に対する遠心も実現でき、多機能のものであり、従来技術における、ＰＣＲチューブの開閉蓋装置がキャップの自動開閉しか実現できなく、機能が単一である技術的問題を改善することができる。

【0031】

また、本開示に係る上記の設備を使用する遺伝子解析方法は、
Ｓ１－核酸抽出ステップと、Ｓ２－ＰＣＲ系の構築ステップと、Ｓ３－遠心処理ステップと、Ｓ４－ＰＣＲ検査ステップとを含み、
Ｓ１－核酸抽出ステップは、第１ピックアンドプレース装置により、サンプルラックにおけるサンプルチューブを第１開閉蓋装置まで移して、第１開閉装置によりサンプルチューブのキャップを開け、そして消耗品ラックにおける第１チップを取り、第１チップによりサンプルチューブにおけるサンプルを吸い上げて核酸精製ユニットに入れて核酸抽出を行い、
Ｓ２－ＰＣＲ系の構築ステップは、第１ピックアンドプレース装置により消耗品ラックにおけるＰＣＲチューブを遠心搬送装置まで移して、第２開閉蓋装置によりＰＣＲチューブのキャップを開け、そして第１ピックアンドプレース装置により消耗品ラックにおける第２チップを取り、第２チップにより試薬を吸い上げてＰＣＲチューブに入れ、そして消耗品ラックにおける第３チップを取り、第３チップにより核酸精製ユニットで抽出された遺伝子試料を吸い上げてＰＣＲチューブに入れ、
Ｓ３－遠心処理ステップは、第２開閉蓋装置によりＰＣＲチューブのキャップを閉めて、遠心搬送装置によりＰＣＲチューブに対して回転遠心処理を行い、遠心処理されたＰＣＲチューブをＰＣＲ検査領域まで移し、
Ｓ４－ＰＣＲ検査ステップは、第２ピックアンドプレース装置によりＰＣＲ検査領域内のＰＣＲチューブをＰＣＲ検査装置まで移して検査を行う。

【0032】

本開示に係る全自動遺伝子解析設備および遺伝子解析方法によれば、第１ピックアンドプレース装置によりサンプルチューブまたはＰＣＲチューブのつまみ上げたり下ろしたりすること、または液体移動操作を行い、開閉蓋装置によりキャップの自動開閉を行い、これによって、遺伝子の自動精製および自動抽出を実現でき、ＰＣＲ系の自動構築が実現され、遠心転移装置によりＰＣＲチューブの自動移動および遠心操作を実現し、設備の多用途を実現し、第２ピックアンドプレース装置およびＰＣＲ検査装置によりＰＣＲ検査プロセスの自動実行を実現し、全検査過程にわたって人の関与が不要であり、検査効率が高まり、検査の精度が確保されるだけでなく、所要の実験設備が簡素化され、検査の所要スペースが抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

本開示の具体的な実施形態または従来技術における技術案をより明瞭に説明するため、以下、具体的な実施形態または従来技術の説明に必要な図面を簡単に説明する。説明する図面は、本開示のいくつかの実施形態を示すものにすぎず、当業者は、発明能力を用いなくても、これらの図面をもとに他の関連図面を得ることが可能である。

【0034】

【図1】本開示の例示的な実施形態による全自動遺伝子解析設備の上面図である。

【図2】本開示の例示的な実施形態による全自動遺伝子解析設備の側面図である。

【図3】本開示の例示的な実施形態による全自動遺伝子解析設備の模式的部分構成図（一）である。

【図4】本開示の例示的な実施形態による全自動遺伝子解析設備の模式的部分構成図（二）である。

【図5】本開示の例示的な実施形態による全自動遺伝子解析設備の遠心搬送装置および一部の密封室の模式的構成図である。

【図6】本開示の例示的な実施形態による全自動遺伝子解析設備の遠心搬送装置および第２開閉蓋装置の模式的構成図である。

【図7】本開示の例示的な実施形態による遠心搬送装置の模式的全体構成図である。

【図8】本開示の例示的な実施形態による遠心搬送装置の第１角度から見た模式的構成図である。

【図9】本開示の例示的な実施形態による遠心搬送装置における回動駆動部材の取付様態を示す模式的構成図である。

【図10】本開示の例示的な実施形態による遠心搬送装置における可動バスケットの取付様態を示す模式的構成図である。

【図11】本開示の例示的な実施形態による遠心搬送装置における開閉蓋アッセンブリの断面構成図である。

【図12】本開示の例示的な実施形態による遠心搬送装置における開閉蓋アッセンブリの模式的構成図である。

【図13】本開示の例示的な実施形態による遠心搬送装置におけるチューブ本体固定アッセンブリの模式的構成図である。

【図14】本開示の例示的な実施形態による遠心搬送装置における固定台の模式的構成図である。

【図15】本開示の例示的な実施形態による、ハウジングを含む遠心搬送装置の模式的分解構成図である。

【図16】本開示の例示的な実施形態による、ハウジングを含む遠心搬送装置の模式的構成図である。

【図17】本開示に係る遠心搬送装置におけるドア開閉アッセンブリの模式的構成図である。

【図18】本開示に係る遠心搬送装置におけるドア開閉アッセンブリの模式的拡大構成図である。

【図19】本開示の例示的な実施形態による全自動遺伝子解析設備の第１ピックアンドプレース装置の模式的構成図である。

【図20】本開示に係る全自動遺伝子解析設備の第１挟持機構の模式的構成図である。

【図21】本開示に係る全自動遺伝子解析設備の消耗品ラックの模式的構成図である。

【図22】本開示に係る全自動遺伝子解析設備の空気処理装置の模式的構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

本開示の例示的な実施形態の目的、技術案および利点をより明瞭にするため、以下、本開示の例示的な実施形態に用いられる図面を参照しながら、本開示の例示的な実施形態における技術案を明瞭かつ完全に説明し、説明される例示的な実施形態が本開示の一部の実施形態にすぎず、すべての実施形態ではない。ここで図面を用いて示した本開示の例示的な実施形態における部品は、さまざまな配置方法で配置、設計することが可能である。

【0036】

このため、以下の図面に示された本開示の例示的な実施形態に対する詳細な説明は、本開示の選択された例示的な実施形態を示すものにすぎず、保護しようとする本開示の範囲を限定するものではない。本開示の例示的な実施形態をもとに、当業者が発明能力を用いることなく得たすべての他の例示的な実施形態も、本開示の保護範囲に属する。

【0037】

本開示の説明において、「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「内」、「外」などの用語で表された方向または位置関係は、図面に基づくものであり、あるいは該開示製品の通常の配置方向または位置関係であり、本開示を簡単かつ簡略に説明するためのものにすぎず、該当装置または要素が、必ずしも特定の方向を有したり、特定の方向に構成、操作されたりすることを明示または暗示するものではないため、本開示を限定するものではない。また、「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、区別して説明するためのものにすぎず、相対重要性を明示または暗示するものではない。

【0038】

また、「水平」、「鉛直」、「重力方向」などの用語は、部品を絶対的な水平または鉛直に設置すると意味するものではなく、少し傾斜してもよい。例えば、「水平」とは、該当構成の方向が、「鉛直」に対する水平となるように、必ず完全水平になるのではなく、少し傾斜してもよい。

【0039】

本開示の説明において、明確な定義や限定がない限り、用語の「設置」、「取付」、「連係」、「接続」を広義に理解すべきである。例えば、固定接続でもよいし、取外し可能な接続でもよいし、一体的な接続でもよい。そして、機械的な接続でもよいし、電気的な接続でもよい。また、直接接続してもよいし、中間物を介して間接的に接続してもよいし、２つの素子の内部が連通してもよい。当業者は、本開示における上記用語の具体的な意味を、具体的な状況に応じて理解することが可能である。

【0040】

以下、図面を参照しながら、本開示のいくつかの実施形態を詳細に説明する。矛盾がない限り、下記の実施形態および実施形態における特徴を互いに組み合わせることができる。

【0041】

背景技術の説明から分かるように、従来の遺伝子検査は、所要スペースが大きく、完全な自動化検査を実現できず、大量の人手を必要とし、検査効率が低く、検査の正確さの更なる向上にも期待されている。これに鑑みて、本開示の例示的な実施形態は、各機能装置の協働により遺伝子解析検査の完全な自動化を実現する全自動遺伝子解析設備を提供する。

【0042】

図１、図２、図３および図４に示すように、本開示の例示的な実施形態による全自動遺伝子解析設備は、ボディ１００と、第１ピックアンドプレース装置２００（図１９に示す）と、第２ピックアンドプレース装置（図示しない）と、第１開閉蓋装置３００と、第２開閉蓋装置４００と、サンプルラック５００と、消耗品ラック６００と、ＰＣＲ検査装置７００と、遠心搬送装置８００などの機能装置を備える。本開示の例示的な実施形態を示す図１において、設備の上部構造の一部しか示されていなく、本実施形態による第１ピックアンドプレース装置２００などの部分が示されていない。

【0043】

本開示の例示的な実施形態によるボディ１００は、他の機能装置を取り付けるための取り付けベースとして役割を果たし、図面に示される多層箱体のような構造であってもよく、他の構造であってもよい。設備全体の移動を容易にするように、ボディ１００の底部にキャスターなどの移動機構が設置され得る。本開示の例示的な実施形態によるボディ１００の上部は、仕切板により互いに隔絶される核酸精製領域１１０およびＰＣＲ検査領域１２０に分けられ、ボディにおいて核酸精製領域１１０とＰＣＲ検査領域１２０とに跨るＰＣＲ緩衝領域が設置される。本実施形態による核酸精製領域１１０内に核酸精製ユニット１８０およびテンプレート保管ユニットが設置され、核酸精製ユニット１８０が試薬ストリップ（図示しない）などの核酸抽出用具を載置するものである。本開示の例示的な実施形態によるボディ１００の下部において、予備用消耗品載置領域１４０および廃棄チップ回収領域１５０が設置され、予備用消耗品載置領域１４０が予備用消耗品を載置するためのものであり、廃棄チップ回収領域１５０が検査過程の使用済みの廃棄チップを集めるためのものである。

【0044】

本開示の例示的な実施形態による第１ピックアンドプレース装置２００、第１開閉蓋装置３００、サンプルラック５００および消耗品ラック６００は、いずれも核酸精製領域１１０内に取り付けられる。本開示の例示的な実施形態による第１ピックアンドプレース装置２００が、核酸精製ユニット１８０、サンプルラック５００、消耗品ラック６００、第１開閉蓋装置３００および遠心搬送装置８００まで移動しまたは動作して、サンプルチューブ９００などの検査用物品をつまみ上げたり下ろしたりすることができる。該検査用物品が、サンプルチューブ９００、ＰＣＲチューブ１０００および各種のチップなどを含む。本開示の例示的な実施形態による第１開閉蓋装置３００は、サンプルチューブ９００のチューブキャップを開閉するためのものである。本開示の例示的な実施形態によるサンプルラック５００は、サンプルチューブ９００を保管するためのものである。本開示の例示的な実施形態による消耗品ラック６００は、ＰＣＲチューブ１０００、試薬および各種のチップなどを保管するためのものである。

【0045】

本開示の例示的な実施形態によるＰＣＲ検査装置７００および第２ピックアンドプレース装置は、いずれもＰＣＲ検査領域１２０内に取り付けられ、本開示の例示的な実施形態による第２ピックアンドプレース装置が、遠心搬送装置８００およびＰＣＲ検査装置７００まで移動してＰＣＲチューブをつまみ上げたり下ろしたりすることができ、その機能および構造が本開示の例示的な実施形態による第１ピックアンドプレース装置２００と類似している。

【0046】

本開示の例示的な実施形態による遠心搬送装置８００は、一部が核酸精製領域１１０内に位置し、その他の部分がＰＣＲ検査領域１２０内に位置し、遠心搬送装置８００が、ＰＣＲチューブ１０００に対して遠心処理を行うことができ、遠心搬送装置８００の位置の特徴および構造の特徴を利用して、遠心搬送装置８００の回動でそれにおけるＰＣＲチューブ１０００を連れて核酸精製領域１１０からＰＣＲ検査領域１２０に移動させることもでき、したがって、構造が簡素化され、遠心および転移の機能を兼備する。

【0047】

図５～図１８を参照しながら、以下、本開示の例示的な実施形態による遠心搬送装置８００の構造を説明する。本開示の例示的な実施形態による遠心搬送装置８００は、１つの回動盤８１０と、回動盤８１０のエッジの付近にヒンジ接続される複数の取付アッセンブリ８２０とを含み、取付アッセンブリ８２０が、ＰＣＲチューブ１０００を固定、配置するものである。回動盤８１０の遠心回動の過程において、取付アッセンブリ８２０が遠心力の作用でさらに遠心回動することができるため、ＰＣＲチューブ１０００に対する遠心効率および遠心効果を向上させることができる。いくつかの実施形態において、回動盤８１０は、回動円盤であり得る。

【0048】

図５～図９に示すように、いくつかの実施形態において、遠心搬送装置８００は、回動盤８００と、第２開閉蓋装置４００と、回動駆動部材３とを備える。回動盤８１０は、ＰＣＲチューブ１０００を取り付けるものとして使用される。第２開閉蓋装置４００は、クランプ部７を有し、クランプ部７がＰＣＲチューブ１０００におけるキャップを持って移動させることができる。回動駆動部材３は、回動盤８１０と伝動可能に接続され、回動モードと遠心モードとを有し、回動モードである場合、回動駆動部材３がＰＣＲチューブ１０００を連れてクランプ部７の下方まで移動し、遠心モードである場合、回動駆動部材３がＰＣＲチューブ１０００の遠心運動を駆動する。

【0049】

いくつかの実施形態において、ＰＣＲチューブ１０００は、回動盤８１０に配置され、１つ配置されてもよく、複数配置されてもよい。

【0050】

回動盤８１０に原点トリガー部材が設置され、回動駆動部材３に原点位置信号センサが設置され、回動駆動部材３が回動盤８１０を回動駆動し、原点トリガー部材が原点位置信号センサの所在位置まで回動したとき、原点位置信号センサが原点トリガー部材を感知し、回動盤８１０の回動を停止させ、この位置が位置原点であり、回動盤８１０における各ＰＣＲチューブ１０００がこの位置を基準として移動ロボットアームのチューブ配置位置まで回転して停止し、移動ロボットアームにおける爪が回動盤８１０における孔に合わせるように自動的に回動盤８１０のすべての孔にＰＣＲチューブ１０００を配置し、または所要数のＰＣＲチューブ１０００を回動盤８１０の孔に配置し、移動ロボットアームにおけるピペットにより必要な試薬またはサンプルをキャップの開いたＰＣＲチューブ１０００内に入れ、例えば、ＰＣＲ試薬、およびＤＮＡテンプレートまたはＲＮＡテンプレートをキャップの開いたＰＣＲチューブ１０００内に入れる。

【0051】

回動駆動部材３は、回動モードに切り替えられると、回動盤８１０を回転駆動することにより、クランプ部７によりＰＣＲチューブ１０００に対してキャップの開閉を行うようにＰＣＲチューブ１０００をクランプ部７の下方の位置に移動させる。回動駆動部材３は、遠心モードに切り替えられると、回動盤８１０を高速回転駆動することにより、試薬に対して遠心操作を行うようにＰＣＲチューブ１０００を遠心運動させる。

【0052】

本開示の例示的な実施形態による遠心搬送装置８００は、回動盤８１０と、第２開閉蓋装置４００と、回動駆動部材３とを備える。回動盤８１０は、ＰＣＲチューブ１０００を取り付けるものとして使用される。第２開閉蓋装置４００は、クランプ部７を有し、クランプ部７がＰＣＲチューブ１０００におけるキャップを持って移動させることができる。回動駆動部材３は、回動盤８１０と伝動可能に接続され、回動モードと遠心モードとを有し、回動モードである場合、回動駆動部材３がＰＣＲチューブ１０００をクランプ部７の下方まで移動駆動し、遠心モードである場合、回動駆動部材３がＰＣＲチューブ１０００の遠心運動を駆動する。ＰＣＲチューブ１０００を回動盤８１０に配置し、回動駆動部材３の回動モードにし、ＰＣＲチューブ１０００をクランプ部７の下方に移動させ、第２開閉蓋装置４００のクランプ部７によりＰＣＲチューブ１０００におけるキャップを移動させることにより開蓋操作または閉蓋操作を行う。回動駆動部材３の遠心モードにし、回動盤８１０が高速回転してＰＣＲチューブ１０００を連れて遠心運動させ、したがって、ＰＣＲチューブ１０００内の試薬に対して遠心操作を行う。これによって、本開示の例示的な実施形態による遠心搬送装置８００は、開閉蓋機能を実現できるとともに試薬に対する遠心も実現でき、多機能のものであり、従来技術における、ＰＣＲチューブの開閉蓋装置がキャップの自動開閉しか実現できなく、機能が単一である技術的問題を改善することができる。

【0053】

上記の例示的な実施形態をもとに、図１０に示すように、選択可能な実施形態において、本開示に係る遠心搬送装置８００は、取付アッセンブリ８２０を備え、取付アッセンブリ８２０が可動バスケットであり得る。ＰＣＲチューブ１０００が可動バスケット内に配置され、可動バスケットが複数設置され、複数の可動バスケットが回動盤８１０の外周方向に沿って均等に設置され、可動バスケットが回動盤８１０とヒンジ接続され、任意の隣接する２つの可動バスケットの間にキャップ置き部６が設置される。

【0054】

いくつかの実施形態において、回動盤８１０におけるサンプルチューブ配置孔が回動盤８１０に均等に分布し、回動盤８１０が接続部材を介して回動駆動部材３と固定接続され、回動盤８１０に可動バスケットが均等に取り付けられ、可動バスケットが自在揺動可能であり、キャップ置き部６が２つの可動バスケットの間に設置され、キャップ置き部６と可動バスケットとが間隔をあけて分布するように回動盤８１０に取り付けられ、回して外したキャップがキャップ置き部に置かれる。また、キャップ置き部６を設置しなくてもよく、ＰＣＲチューブ１０００が１つだけ設置されるとき、キャップを置かずにクランプ部７によりキャップをつまみっぱなしのようにすることができ、実際の状況に応じてキャップ置き部６を設置するか否かを決める。回動駆動部材３の移動により各孔の位置を特定することは、原点トリガー部材およびトリガーする原点位置信号センサを参照としている。回動駆動部材３は、高速回転遠心の機能に関わり、遠心モータの機能を持っている。

【0055】

ＰＣＲチューブ１０００が可動バスケット内に配置され、可動バスケットが回転軸を介して回動盤８１０と接続する。回動盤８１０が回転しないときに可動バスケットが重力の作用で回動盤８１０の表面に対して垂直であり、このとき、サンプルおよびＰＣＲチューブ１０００のつまみ上げたり下ろしたりすること、キャップの開閉を行うことができる。遠心のとき、遠心力の作用で可動バスケットと回動盤８１０とがなす夾角が小さくなり、ＰＣＲチューブ１０００内の試薬またはサンプルをチューブの底部まで遠心することに寄与する。

【0056】

図１１に示すように、選択可能な実施形態において、第２開閉蓋装置４００は、クランプハンド駆動部材８と、接続スクリュー９と、ナットスリーブ１０と、移動台１１と、クサビ体１２とを備える。クランプハンド駆動部材８が接続スクリュー９と伝動可能に接続され、ナットスリーブ１０が接続スクリュー９に設置され、ナットスリーブ１０が移動台１１を介してクサビ体１２と接続される。クランプハンド駆動部材８は、ナットスリーブ１０、移動台１１およびクサビ体１２を接続スクリュー９の軸線方向に沿って移動させるように、接続スクリュー９のその軸線回りの回動を駆動するように構成される。クサビ体１２が傾斜面を有し、クランプ部７が傾斜面と当接し、クサビ体１２の移動によりクランプ部７のキャップに対する挟持、放しを駆動する。

【0057】

いくつかの実施形態において、クランプハンド駆動部材８は、駆動モータであり、駆動モータの出力軸に第１プーリーが設置され、接続スクリュー９の端部に第２プーリーが設置され、第１プーリーおよび第２プーリーがベルトを介して伝動し、ナットスリーブ１０が接続スクリュー９とねじ接続され、クランプハンド駆動部材８が接続スクリュー９を回動駆動し、ナットスリーブ１０と接続する移動台１１およびクサビ体１２が接続スクリュー９に沿って直線運動し、接続スクリュー９の正逆回転により、ナットスリーブ１０が往復に直線運動し、そして、クサビ体１２が接続部材を介して移動台１１と固定接続するため、クサビ体１２も往復に直線運動し、クサビ体１２に傾斜面が設けられ、クランプ部７が、具体的に２つのアームからなるものであり、アームに、クサビ体１２の傾斜面に対応する傾斜面が設けられ、クサビ体１２の傾斜面と２つのアームの傾斜面とが、面が合うように構成され、したがって、クサビ体１２の傾斜面により２つのアームを互いに接近したり離間したりするように移動駆動し、よって、アームに設置されるクランプハンドによるキャップに対する挟持、放しの機能を実現する。

【0058】

図１２、図１４に示すように、選択可能な実施形態において、第２開閉蓋装置４００は、昇降駆動部材１３と、固定取付板１４と、固定台１５とをさらに備える。固定台１５が固定取付板１４と接続され、固定台１５内にスライド溝が設けられ、接続スクリュー９が固定台１５を通ってスライド溝内に延伸し、ナットスリーブ１０がスライド溝内に位置する。昇降駆動部材１３は、固定取付板１４と接続され、クランプ部７をＰＣＲチューブ１０００に接近する方向またはＰＣＲチューブ１０００から離間する方向へ移動させるように、昇降駆動部材１３が固定取付板１４を移動駆動するように構成される。

【0059】

いくつかの実施形態において、昇降駆動部材１３は、昇降取付フレームに取り付けられ、昇降取付フレームにスライドレールが設置され、固定取付板１４がスライドレールとスライド可能に接続され、昇降取付フレームに原点位置信号センサが設置され、固定取付板１４に信号トリガー部材が設置され、昇降駆動部材１３の上下移動によりクランプ部７が上下移動駆動され、これによって、キャップとチューブ本体との分離および接続を実現し、昇降駆動部材１３の移動が、信号トリガー部材が原点位置信号センサをトリガーする位置を基準として実行する。

【0060】

選択可能な実施形態において、遠心搬送装置８００は、チューブ本体固定アッセンブリ１６をさらに備える（図７に示す）。図８に示すように、回動駆動部材３の底部にモータ底板１７が設置され、モータ底板１７の回動駆動部材３から離間する側に固定底板１８が設置され、第２開閉蓋装置４００およびチューブ本体固定アッセンブリ１６がいずれも固定底板１８に設置される。チューブ本体固定アッセンブリ１６は、チューブ本体挟持手段１９（図１３に示す）を有し、チューブ本体挟持手段１９がＰＣＲチューブ１０００を挟持するものである。

【0061】

いくつかの実施形態において、固定底板１８とモータ底板１７とが支持部材により接続され、固定底板１８がモータ底板１７を支持するように構成され、チューブ本体固定アッセンブリ１６が回動盤８１０のそばに設置され、開蓋するとき、チューブ本体挟持手段１９がＰＣＲチューブ１０００を挟持することにより、ＰＣＲチューブ１０００とキャップとの接続がきつすぎて分離できないことを対処することができる。

【0062】

選択可能な実施形態において、図１３に示すように、チューブ本体固定アッセンブリ１６は、挟持駆動部材２０と、挟持スクリュー２１と、挟持ナット２２とを備える。挟持駆動部材２０と挟持スクリュー２１とが伝動可能に接続され、挟持ナット２２が挟持スクリュー２１に設置され、挟持ナット２２がチューブ本体挟持手段１９と接続される。挟持駆動部材２０は、チューブ本体挟持手段１９をＰＣＲチューブ１０００に接近する方向またはＰＣＲチューブ１０００から離間する方向へ移動させるように、挟持スクリュー２１をその軸線回りに回動駆動するように構成される。

【0063】

選択可能な実施形態において、挟持駆動部材２０の駆動端にプーリーが設置され、挟持スクリュー２１の端部にもプーリーが設置され、２つのプーリーの協働で、挟持駆動部材２０により挟持スクリュー２１が回転駆動され、さらに、挟持ナット２２および挟持ナット２２と接続されるチューブ本体挟持手段１９が往復移動駆動され、チューブ本体に対する固定、放しを実現できる。

【0064】

選択可能な実施形態において、チューブ本体固定アッセンブリ１６は、挟持取付フレーム２３をさらに備える。挟持駆動部材２０が挟持取付フレーム２３と接続され、挟持取付フレーム２３に位置制限信号センサ２４および原点信号センサ２５が設置される。

【0065】

選択可能な実施形態において、挟持取付フレーム２３にガイドレールが設置され、チューブ本体挟持手段１９がガイドレールに沿って移動することができ、チューブ本体挟持手段１９にトリガー部材が設置され、チューブ本体挟持手段１９の移動が、トリガー部材の位置制限信号センサ２４および原点信号センサ２５をトリガーする位置を基準として実行し、したがって、チューブ本体挟持手段１９が位置制限信号センサ２４と原点信号センサ２５との間でしか移動できないように構成される。

【0066】

いくつかの実施形態において、開蓋の動作は、下記のとおりである。ＰＣＲチューブ１０００を回動盤８１０における例えば可動バスケットのような取付アッセンブリ８２０に配置し、回動駆動部材３の回動モードを起動し、回動盤８１０の回転によりＰＣＲチューブ１０００をクランプ部７の下方に移動させ、昇降駆動部材１３によりクランプ部７をＰＣＲチューブ１０００に接近する方向へ移動駆動し、挟持駆動部材２０によりチューブ本体挟持手段１９をＰＣＲチューブ１０００の方向に向かって移動駆動することにより、チューブ本体挟持手段１９でＰＣＲチューブ１０００チューブ本体を挟持する。クランプハンド駆動部材８により接続スクリュー９を回動駆動することにより、クランプ部７の２つのクランプハンドが開き、２つのクランプハンドがキャップの位置まで移動したとき、クランプハンド駆動部材８により接続スクリュー９を逆方向へ回動駆動し、クランプ部７の２つのクランプハンドが互いに接近してキャップを挟持し、昇降駆動部材１３によりクランプ部７をＰＣＲチューブ１０００から離間する方向へ移動駆動し、したがって、キャップとチューブ本体とが分離し、キャップの開蓋操作が遂げられる。

【0067】

具体的な閉蓋の動作は、下記のとおりである。クランプ部７によりキャップをクランプしたあと、昇降駆動部材１３によりクランプ部７をチューブ本体に接近する方向へ移動駆動してキャップをチューブ本体に挿入し、クランプハンド駆動部材８により接続スクリュー９を回動駆動し、これによって、クランプ部７の２つのクランプハンドが互いに離間してキャップが放され、キャップの閉蓋操作が遂げられる。

【0068】

本開示の実施形態において、開蓋も閉蓋も連続的に実行してもよく、開閉蓋を１つずつで実行してもよい。

【0069】

遠心を行うとき、回動駆動部材３の遠心モードを起動し、回動盤８１０の高速回転により可動バスケットを揺動させ、これによって、ＰＣＲチューブ１０００のチューブ本体内の試薬が遠心運動し、遠心操作が遂げられる。

【0070】

キャップの開閉過程において試験管における試薬またはサンプルに起因した環境汚染が発生する恐れがある。この状況を防止するため、上記の実施形態をもとに、図１５、図１６に示すように、選択可能な実施形態において、遠心搬送装置８００は、ハウジング２６と、上部カバー板２７と、後部カバー板２８とをさらに備え、上部カバー板２７および後部カバー板２８がいずれもハウジング２６と接続され、固定底板１８がハウジング２６および後部カバー板２８のそれぞれと接続され、固定底板１８と、上部カバー板２７と、後部カバー板２８と、ハウジング２６とにより収容チャンバーを形成し、第２開閉蓋装置４００が収容チャンバー内に位置する。

【0071】

いくつかの実施形態において、ハウジング２６と、上部カバー板２７と、後部カバー板２８と、ハウジング２６とにより形成される収容チャンバーは、第２開閉蓋装置４００、回動盤８１０、回動駆動部材３およびチューブ本体固定アッセンブリ１６を、外部と隔絶するように内に収容する。

【0072】

選択可能な実施形態において、図１５に示すように、ハウジング２６と上部カバー板２７との間に上部カバーシール部材２９が設置され、固定底板１８に下部シール部材３０が設置され、後部カバー板２８とハウジング２６との間に第１シール部材３１が設置され、収容チャンバー内に内枠３２が設置され、内枠３２とハウジング２６との間に第２シール部材３３が設置される。

【0073】

選択可能な実施形態において、下部シール部材３０が固定底板１８に取り付けられ、ハウジング２６が固定底板１８と接続され、これによって、ハウジング２６が下部シール部材３０を圧締し、下部分が密封される。上部カバーシール部材２９がハウジング２６に取り付けられ、上部カバー板２７がハウジング２６と接続され、これによって、上部カバーシール部材２９が圧締されて、上部分が密封される。内枠３２がハウジング２６と接続され、これによって、第２シール部材３３が圧締され、側部が密封される。後部カバー板２８がハウジング２６、固定底板１８と接続され、これによって、第１シール部材３１および下部シール部材３０が圧締されて、後部が密封される。

【0074】

図１６、図１７、図１８に示すように、選択可能な実施形態において、遠心搬送装置８００は、ドア開閉アッセンブリ３５をさらに備え、上部カバー板２７に開口が設けられ、ドア開閉アッセンブリ３５がドア圧締板３６を有し、ドア圧締板３６が開口を封止することができ、ドア開閉アッセンブリ３５と上部カバー板２７との間にドア板シール部材３４が設置される。

【0075】

いくつかの実施形態において、ドア開閉アッセンブリ３５が複数設置されてもよく、ドア開閉アッセンブリ３５と、開口およびドア板シール部材３４とが一対一で対応して設置され、ドア板シール部材３４が上部カバー板２７に取り付けられる。

【0076】

選択可能な実施形態において、ドア開閉アッセンブリ３５は、リニアモータ３７と、ドア枠３８と、第１ばね引き掛け部材３９と、第２ばね引き掛け部材４０と、弾性部材４１とを備える。リニアモータ３７が上部カバー板２７に設置され、リニアモータ３７がドア枠３８と伝動可能に接続され、第１ばね引き掛け部材３９がドア枠３８に設置され、ドア枠３８に長孔４２が設置され、ドア圧締板３６が第２ばね引き掛け部材４０により長孔４２内まで延伸し、弾性部材４１の一端が第１ばね引き掛け部材３９と接続され、弾性部材４１の他端が第２ばね引き掛け部材４０と接続され、弾性部材４１が、ドア圧締板３６がドア枠３８に接近する勢いを有するようにドア圧締板３６に付勢するように構成される。

【0077】

いくつかの実施形態において、図１５～図１７に示すように、上部カバー板２７に第１ドアハウジングおよび第２ドアハウジングが設置され、モータ取付台が上部カバー板２７に取り付けられ、リニアモータ３７がモータ取付台に取り付けられ、ガイドレールアッセンブリが上部カバー板２７に取り付けられ、ドア枠３８が支持部材を介してガイドレールアッセンブリのスライドブロックに取り付けられ、第１ばね引き掛け部材３９がドア枠３８に取り付けられ、ドア圧締板３６が第２ばね引き掛け部材４０と接続され、第２ばね引き掛け部材４０の両端の軸がドア枠３８の長孔４２に挿入され、弾性部材４１がその両端のフックにより第１ばね引き掛け部材３９および第２ばね引き掛け部材４０に引き掛けられることによりドア圧締板３６の長孔４２に沿う移動を可能にするように構成され、リニアモータ３７のスクリューがドア枠３８と接続され、センサトリガー部材がドア枠３８と接続され、第１センサおよび第２センサが上部カバー板２７に固定され、第２ドアハウジングが支持部材およびガイドレールアッセンブのリスライドブロックに固定される。

【0078】

図１８に示すように、ドア枠３８が位置制限位置まで移動したら、リニアモータ３７が前に向かって移動するとき、ドア圧締板３６が下へ移動し、これによって、ドア板シール部材３４を圧締して、したがって、上部カバー板２７における開口が密封され、内部のサンプルまたは試薬による外部への汚染を防止することができる。

【0079】

選択可能な実施形態において、上部カバー板２７に位置制限ブロック４３が設置され、リニアモータ３７が、ドア枠３８を位置制限ブロック４３の方向に向かって移動駆動することにより、ドア圧締板３６を位置制限ブロック４３に当接させ、ドア圧締板３６が長孔４２に沿って移動してドア板シール部材３４を圧締する。

【0080】

選択可能な実施形態において、図１８に示すように、リニアモータ３７が起動し、リニアモータ３７におけるスクリューが前に向かって直線運動をし、これによって、ドア枠３８がガイドレールアッセンブリでスライドし、ドア圧締板３６が位置制限ブロック４３と接触したとき、リニアモータ３７が前に進むときにドア圧締板３６および第２ばね引き掛け部材４０アッセンブリが、ドア枠３８内で長孔４２に沿ってスライドし、垂直方向において下へ移動し、したがって、ドアシール部材を下へ圧締することを実現し、ドアの密封を実現する。リニアモータ３７が後に向かって移動するとき、ドア枠３８がガイドレールアッセンブリに沿って後に移動し、このとき、ドア圧締板３６および第２ばね引き掛け部材４０アッセンブリが、ばね部材の引張力により、上へ移動し、ドア圧締板３６とドア板シール部材３４との分離が実現され、上部カバー板２７の開口が開き、第２ドアハウジングが常にドア枠３８とともに移動する。

【0081】

遠心搬送装置８００におけるハウジングとカバー板との間の各シール部材の設置によれば、遠心搬送装置８００の全体の密封を実現することができ、したがって、内部の試薬またはサンプルによる外部の汚染を防止することができる。任意選択で、ドアアッセンブリの設置によれば、ドアの密封をさらに実現でき、したがって、内部の試薬またはサンプルによる外部の汚染をさらに防止することができる。

【0082】

本開示の例示的な実施形態による全自動遺伝子解析設備を応用する具体的な方法は、核酸抽出、ＰＣＲ系の構築、遠心処理およびＰＣＲ検査などの具体的なステップを含む。本開示の例示的な実施形態による核酸抽出ステップは、第１ピックアンドプレース装置２００（図１９に示す）により、サンプルラック５００におけるサンプルチューブ９００を第１開閉蓋装置３００まで移して、第１開閉装置によりサンプルチューブのキャップを開け、そして消耗品ラック６００における第１チップを取り、第１チップによりサンプルチューブ９００におけるサンプルを吸い上げて核酸精製ユニット１８０に入れて核酸抽出を行うことを含む。

【0083】

本開示の例示的な実施形態によるＳ２－ＰＣＲ系の構築ステップは、第１ピックアンドプレース装置２００により消耗品ラック６００におけるＰＣＲチューブ１０００を遠心搬送装置８００まで移して、第２開閉蓋装置４００によりＰＣＲチューブのキャップを開け、そして第１ピックアンドプレース装置２００により消耗品ラック６００における第２チップを取り、第２チップにより試薬を吸い上げてＰＣＲチューブ１０００に入れ、そして消耗品ラック６００における第３チップを取り、第３チップにより核酸精製ユニット１８０で抽出された遺伝子試料を吸い上げてＰＣＲチューブ１０００に入れることを含む。

【0084】

本開示の例示的な実施形態による遠心処理ステップは、第２開閉蓋装置４００によりＰＣＲチューブのキャップを閉めて、遠心搬送装置８００によりＰＣＲチューブ１０００に対して回転遠心処理を行い、遠心処理されたＰＣＲチューブ１０００をＰＣＲ検査領域１２０まで移すことを含む。

【0085】

本開示の例示的な実施形態によるＰＣＲ検査ステップは、第２ピックアンドプレース装置によりＰＣＲ検査領域１２０内のＰＣＲチューブ１０００をＰＣＲ検査装置７００まで移して検査を行うことを含む。

【0086】

上記のステップについて、具体的に、全自動遺伝子解析設備が作動する前に、サンプルの加えたサンプルチューブ９００をサンプルラック５００に配置し、具体的に作動するとき、まず第１ピックアンドプレース装置２００によりサンプルラック５００におけるサンプルチューブ９００を取って第１開閉蓋装置３００に移動して開蓋を行い、サンプルチューブ９００のキャップを開けたあと、本開示の例示的な実施形態による第１ピックアンドプレース装置２００が、消耗品ラック６００のチップ配置領域に移動して第１チップを取り、そして、再び第１開閉蓋装置３００における開蓋されたサンプルチューブ９００の上に移動し、第１チップを利用してサンプルチューブ９００におけるサンプルを吸い上げて、核酸精製ユニット１８０の試薬ストリップの上方に移動し、第１チップに吸い上げられたサンプルを試薬ストリップに滴下させ、そして、第１チップを廃棄チップ回収領域に捨てる。上記のステップが完了したあと、第１開閉蓋装置３００によりサンプルチューブのキャップを閉め、そして第１ピックアンドプレース装置２００の第１開閉蓋装置３００で閉蓋したサンプルチューブ９００をサンプルラック５００に戻す。

【0087】

核酸精製ユニット１８０の試薬ストリップで核酸抽出を行う同時に、本開示の例示的な実施形態による第１ピックアンドプレース装置２００により消耗品ラック６００におけるＰＣＲチューブ配置領域のＰＣＲチューブ１０００を取って遠心搬送装置８００まで移動して、第２開閉蓋装置４００によりＰＣＲチューブのキャップを開け、そして第１ピックアンドプレース装置２００が再び消耗品ラック６００まで移動して第２チップを取って、消耗品ラック６００の試薬配置領域で試薬を吸い上げて遠心搬送装置における開蓋したＰＣＲチューブ１０００に入れ、そして第２チップを捨てる。

【0088】

本開示の例示的な実施形態による核酸精製ユニット１８０による核酸抽出が完了したあと、第１ピックアンドプレース装置２００は、再び消耗品ラック６００に移動して第３チップを取り、そして、核酸精製ユニット１８０に移動して、抽出されたＤＮＡまたはＲＮＡテンプレートを適量吸い上げて遠心搬送装置８００における試薬の加えたかつ開蓋したＰＣＲチューブ１０００に入れ、そして第３チップを捨てる。または、第１ピックアンドプレース装置２００により第３チップを取って直接核酸精製ユニット１８０まで移動し、核酸精製ユニット１８０で抽出されたＤＮＡまたはＲＮＡテンプレートをすべて吸い上げ、そして適量のＤＮＡまたはＲＮＡテンプレートを、試薬の加えたかつ開蓋したＰＣＲチューブ１０００に入れ、残りのＤＮＡまたはＲＮＡテンプレートがテンプレート保管領域のテンプレート保管チューブに移されて以後の使用に備え、そして第２開閉蓋装置４００によりＰＣＲチューブのキャップを閉める。

【0089】

上記のステップが完了したあと、遠心搬送ユニットは、回転遠心を行い、ＰＣＲチューブ１０００内の試薬およびＤＮＡ、ＲＮＡテンプレートを試験管の底部まで遠心し、ＰＣＲチューブ１０００に対する遠心が完了したあと、本開示の例示的な実施形態による遠心搬送装置８００が規定の角度回転し、それにおけるＰＣＲチューブ１０００がＰＣＲ検査領域１２０に搬送される。

【0090】

最後、ＰＣＲ検査領域１２０内の第２ピックアンドプレース装置により、遠心搬送装置８００における、ＰＣＲ検査領域１２０内に搬送されたＰＣＲチューブ１０００をＰＣＲ検査装置７００に移動する。ＰＣＲ検査装置７００は、複数のＰＣＲ検査機構を含み、複数の前記ＰＣＲ検査機構が所定方向に沿って順次に配置され、第２ピックアンドプレース装置によりＰＣＲチューブ１０００を順次に複数のＰＣＲ検査機構に入れ、先立ったＰＣＲ検査機構のすべての孔にＰＣＲチューブ１０００が配置されてから検査が開始し、同時に、本開示の例示的な実施形態による第２ピックアンドプレース装置が遠心搬送装置８００とＰＣＲ検査装置７００との間に継続につまみ上げたり下ろしたりする作業を行い、２つの部分の作業が同時に行われ、作業効率が向上する。１つのＰＣＲ検査機構による検査が完了したあと、第２ピックアンドプレース装置により、検査されたＰＣＲチューブ１０００をＰＣＲ廃棄物回収装置（図示しない）に捨てる。

【0091】

上記の構造をもとに、ＰＣＲ検査領域１２０のエアロゾルがＰＣＲ緩衝領域１３０経由で核酸精製領域１１０に進入することを防止するため、本開示の例示的な実施形態において、ＰＣＲ検査領域１２０とＰＣＲ緩衝領域１３０との間に位置するＰＣＲ緩衝領域１３０に対して密封処理を行い、ＰＣＲ緩衝領域１３０を密封室として設計し、第２開閉蓋装置４００および遠心搬送装置８００がいずれも該密封室内に位置し、密封室に核酸精製領域１１０内に位置する第１開口１３１およびＰＣＲ検査領域１２０内に位置する第２開口１３２が設けられる。第１開口１３１にそれを開閉する第１ドア（図示しない）が設置され、第２開口１３２にそれを開閉する第２ドア（図示しない）が設置される。設備の制御システムの制御で、本開示の例示的な実施形態による第１ドアが開かれるとき、本開示の例示的な実施形態による第２ドアが閉められ、本開示の例示的な実施形態による第１ドアが閉められるとき、本開示の例示的な実施形態による第２ドアが開かれ、このようにして、核酸精製領域１１０とＰＣＲ検査領域１２０との互いの密封を確保する。相応に、ＰＣＲチューブ１０００の移動および開蓋を実現するため、本開示の例示的な実施形態による遠心搬送装置８００および第２開閉蓋装置４００がいずれも密封室内に取り付けられ、第２開閉蓋装置４００が、遠心搬送装置８００におけるＰＣＲチューブ１０００に対して開閉蓋操作を行い、本開示の例示的な実施形態による遠心搬送装置８００の回動盤８１０が、第１開口１３１と第２開口１３２の下方に位置し、これによって、回動盤８１０におけるＰＣＲチューブ１０００が回動に従って第１開口１３１および第２開口１３２の下方に移動し、そして、第１ピックアンドプレース装置２００および第２ピックアンドプレース装置によるつまみ上げたり下ろしたりする作業を行う。

【0092】

また、密封効果をさらに向上させ、ＰＣＲ検査領域１２０内のエアロゾルが核酸精製領域１１０に進入することを防止するため、本開示の例示的な実施形態によるボディ１００の下部に取付室１６０が設けられ、該取付室１６０内に負圧吸引装置１１００および空気処理装置１２００が取り付けられ、負圧吸引装置１１００がＰＣＲ検査領域１２０および空気処理装置１２００のそれぞれと連通しており、空気処理装置１２００が外気と連通しており、本開示の例示的な実施形態において、密封室からＰＣＲ検査領域１２０への気流の一方向の流れのみを許すように、密封室とＰＣＲ検査領域１２０との間に逆止弁（図示しない）がさらに設置される。設備が正常作動するとき、負圧吸引装置１１００が常に作動してＰＣＲ検査領域１２０内の気体を抜き、逆止弁の作用により、ＰＣＲ緩衝領域１３０内の気体の一部がＰＣＲ検査領域１２０に流入し、これによって、ＰＣＲ緩衝領域１３０とＰＣＲ検査領域１２０とが一定の圧力差を維持するとともに、核酸精製領域１１０の気圧＞ＰＣＲ緩衝領域１３０の気圧＞ＰＣＲ検査領域１２０の気圧を満たす。核酸精製領域１１０の気圧がＰＣＲ緩衝領域１３０の気圧よりも高いため、第１開口１３１が開かれるとき、気体が核酸精製領域１１０からＰＣＲ緩衝領域１３０に流入し、逆流できなく、第２開口１３２が開かれるとき、ＰＣＲ緩衝領域１３０内の気体がＰＣＲ検査領域１２０に流入し、逆流できなく、これによって、エアロゾルがＰＣＲ検査領域１２０から核酸精製領域１１０に拡散することを防止し、核酸精製領域１１０への汚染を防止することができる。

【0093】

図１９および図２０に示すように、本開示の例示的な実施形態による第１ピックアンドプレース装置２００は、接続される移動機構２１０と第１挟持機構２２０をさらに備え、移動機構２１０が、第１挟持機構２２０を動かして水平方向移動および昇降移動させるものである。本開示の例示的な実施形態による移動機構２１０が所要の位置に移動することを実現するため、本開示の例示的な実施形態において、互いに垂直である３つの方向に沿って移動できるように移動機構２１０を設計し、このような移動構造が従来の構造を利用できるため、本開示の例示的な実施形態において第１ピックアンドプレース装置２００の移動方式について詳しく説明しない。

【0094】

本開示の例示的な実施形態による第１ピックアンドプレース装置２００に対する改良は、主に第１挟持機構２２０にある。本開示の例示的な実施形態による第１挟持機構２２０は、２つのクランプアーム２３０を含み、各クランプアーム２３０に第１挟持構造２３１および第２挟持構造２３２が設置され、２つの第１挟持構造２３１が合わせて第１挟持部をなし、２つの第２挟持構造２３２が合わせて第２挟持部をなす。

【0095】

具体的に、該第１挟持構造２３１は、クランプアーム２３０の内側に設けられる円弧状溝であり、該第２挟持構造２３２は、クランプアーム２３０の下端に設置されるクランプブロックであり、２つの円弧状溝により、サンプルチューブ９００を挟持する挟持リングをなし、２つのクランプブロックとの合わせでＰＣＲチューブ１０００を挟持でき、したがって、一つの第１挟持機構２２０だけで２種の挟持機能を実現できる。

【0096】

また、上記の各チップに対する取り、各チップによる液体吸い上げおよび液体排出を行うため、本開示の例示的な実施形態による第１ピックアンドプレース装置２００は、ピペット（図示しない）をさらに備える。本開示の例示的な実施形態によるピペットは、チップを取ったあと、液体吸い上げや液体排出などの液体移動操作を行うことができる。つまり、本開示に係る第１ピックアンドプレース装置２００は、２種の挟持機能を有するとともに、ピペットも集積されたため液体移動操作を行うこともできる。したがって、一方、設備の多用途化を実現し、設備の構造を簡素化し、他方、設備の作動の全自動化を実現することができる。

【0097】

また、図２１に示すように、本開示の例示的な実施形態において、さらに消耗品ラック６００の構造に対して改良を行う。ボディ１００にガイドレール１７０が設置され、本開示の例示的な実施形態による消耗品ラック６００は、ガイドレール１７０にスライド可能に取り付けられ、消耗品ラック６００が引出式構造として形成され、したがって、消耗品の交換に寄与できる。好ましくは、本開示の例示的な実施形態による消耗品ラック６００に冷蔵ユニットが設置され、したがって、消耗品ラック６００における各種の試薬の化学的安定性を確保できる。

【0098】

図２２に示すように、本開示の例示的な実施形態において、さらに空気処理装置１２００の構造に対して改良を行う。空気処理装置１２００は、空気濾過手段１２１０と、試薬溶液濾過手段１２２０と、排気管１２３０とを含む。負圧吸引装置１１００、空気濾過手段１２１０、試薬溶液濾過手段１２２０および排気管１２３０が順に連通しており、負圧吸引装置１１００によりＰＣＲ検査領域１２０内の空気を吸引して、本開示の例示的な実施形態による空気濾過手段１２１０および試薬溶液濾過手段１２２０により空気に対して二重濾過を行い、濾過効果が確保され、濾過された気体が排気管１２３０経由で直接排出され、空気汚染を防止することができる。

【0099】

上記のように、本開示の例示的な実施形態による全自動遺伝子解析設備および設備の応用方法によれば、自動化検査を実現するとともに、設備の多用途を実現し、そして、全検査過程にわたって人の関与が不要であり、検査効率が高まり、検査の精度が確保されるだけでなく、所要の実験設備が簡素化され、検査の所要スペースが抑えられる。

【0100】

なお、上記の各例示的な実施形態は、本開示の技術案を説明するためのものにすぎず、それを限定するものではない。上記の各例示的な実施形態を参照しながら本開示を詳細に説明したが、当業者は、上記の各例示的な実施形態に記載された技術案を変更してもよく、そのうちの一部またはすべての技術的特徴に対して均等置換を行ってもよい。これらの変更または置換は、該当する技術案の本質を本開示の各例示的な実施形態の技術案の範囲から逸脱させていない。

【産業上の利用可能性】

【0101】

本開示に係る全自動遺伝子解析設備および遺伝子解析方法が提供され、全自動遺伝子解析設備は、自動化検査を実現するとともに、多用途を実現し、全検査過程にわたって人の関与が不要であり、検査効率が高まり、検査の精度が確保されるだけでなく、所要の実験設備が簡素化され、検査の所要スペースが抑えられる。

【0102】

なお、本開示に係る全自動遺伝子解析設備、ＰＣＲ検査装置、核酸精製ユニットおよび遠心搬送装置などは、実施可能なものであり、さまざまな産業用途に適用することができる。例えば、本開示に係る全自動遺伝子解析設備は、要自動検査の遺伝子解析実験に適用することができる。

【符号の説明】

【0103】

１００…ボディ
１１０…核酸精製領域
１２０…ＰＣＲ検査領域
１３０…ＰＣＲ緩衝領域
１３１…第１開口
１３２…第２開口
１４０…予備用消耗品載置領域
１５０…廃棄チップ回収領域
１６０…取付室
１７０…ガイドレール
１８０…核酸精製ユニット
２００…第１ピックアンドプレース装置
２１０…移動機構
２２０…第１挟持機構
２３０…クランプアーム
２３１…第１挟持構造
２３２…第２挟持構造
３００…第１開閉蓋装置
４００…第２開閉蓋装置
５００…サンプルラック
６００…消耗品ラック
７００…ＰＣＲ検査装置
８００…遠心搬送装置
８１０…回動盤
８２０…取付アッセンブリ
９００…サンプルチューブ
１０００…ＰＣＲチューブ
１１００…負圧吸引装置
１２００…空気処理装置
１２１０…空気濾過手段
１２２０…試薬溶液濾過手段
１２３０…排気管
３…回動駆動部材
６…キャップ置き部
７…クランプ部
８…クランプハンド駆動部材
９…接続スクリュー
１０…ナットスリーブ
１１…移動台
１２…クサビ体
１３…昇降駆動部材
１４…固定取付板
１５…固定台
１６…チューブ本体固定アッセンブリ
１７…モータ底板
１８…固定底板
１９…チューブ本体挟持手段
２０…挟持駆動部材
２１…挟持スクリュー
２２…挟持ナット
２３…挟持取付フレーム
２４…位置制限信号センサ
２５…原点信号センサ
２６…ハウジング
２７…上部カバー板
２８…後部カバー板
２９…上部カバーシール部材
３０…下部シール部材
３１…第１シール部材
３２…内枠
３３…第２シール部材
３４…ドア板シール部材
３５…ドア開閉アッセンブリ
３６…ドア圧締板
３７…リニアモータ
３８…ドア枠
３９…第１ばね引き掛け部材
４０…第２ばね引き掛け部材
４１…弾性部材
４２…長孔
４３…位置制限ブロック

【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】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【国際調査報告】