生化反应盒制造技术

本发明专利技术提供了一种生化反应盒，其具有用简单的额外布置实现反应室中的液体流均匀化的结构。流体阻力段被布置在被构造成包括注入口、反应室和排出口的通道中。所述流体阻力段减小所述通道的横截面面积，以便在流速被降低的所述流体阻力段的宽度方向上的端部和远离所述注入口和排出口的位置处减小流体阻力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括例如DNA微阵列的探针载体的生化反应盒。该生化反应盒适用于检测试样(例如血液)，以确定例如是否存在由病原微生物导致的遗传因子并且该结果可用作确定检查对象的健康状况的一个因素。更具体地，本专利技术涉及一种改进反应室中的液体或气体的流动的生化反应盒的结构。
技术介绍
对于通过采用以DNA阵列为代表的探针载体的杂交反应来用作法，已提出许多方案。DNA微阵列是通过使具有与目标核酸互补的核苷酸序列的探针高密度地固定在例如焊珠或玻璃片等的固相上而形成的。利用DNA微阵列来检测目标核酸的操作一般包括以下步骤。在第一步骤中，利用以PCR方法为代表的扩增方法扩增目标核酸。具体地，首先，把第一和第二引物加入核酸试样溶液中，并对混合物施加热循环。第一引物特别地同目标核酸的一部分结合，而第二引物特别地同与该目标核酸互补的核酸的一部分结合。含有目标核酸的双链核酸与第 一和第二引物结合使得该含有目标核酸的双链核酸经由延伸反应扩增，在充分扩增含有目标核酸的双链核酸以后，把第三引物加入核酸试样溶液中，并对所得混合物施加热循环。第三引物用酶、荧光物质、发光物质和类似物作标记，且特别地同核酸的与目标核酸互补的一部分结合。第三引物同与目标核酸互补的核酸结合使得所述用酶、焚光物质、发光物质或类似物作标记的目标核酸经由延伸反应扩增。即，当核酸试样溶液中含有目标核酸时生成带标记的目标核酸。而当核酸试样溶液中不含有目标核酸时不生成带标记的目标核酸。在第二步骤中，使核酸试样溶液与DNA微阵列接触，以令试样溶液与DNA微阵列的探针之间发生杂交反应。当核酸试样溶液中含有与探针互补的目标核酸时，该探针和目标核酸形成杂交体。在第三步骤中，对目标核酸进行检测。可利用已标记的目标核酸的标记物质检测探针与目标核酸是否已经形成杂交体。由此，可确认是否存在特定的碱基序列。人们期待这种利用杂交反应的DNA微阵列在鉴别病原微生物的医疗诊断领域以及检查患者基因结构的基因诊断领域获得应用。然而，核酸的扩增步骤、杂交步骤以及检测步骤大多釆用各自的设备分别进行。因此，总体操作复杂且因此花费较长诊断时间。特别地，当在载玻片上进行杂交反应时，探针固定面露出。因此，用手指触碰该载玻片等使探针可能丢失和/或被污染。因此，需要极其小心地操作。为消除上述问题，已提出一些针对生化反应盒结构的方案，其中反应室设有DNA微阵列，以在该反应室内进行杂交反应以及随后的检测步骤。日本专利申请公开No. 2003-302399公开了一种防止在填充液体的最初阶段中气泡残留的室结构。此外，日本专利申请公开No.2002-243748公开了 一种用于形成液体的均匀扩散和均匀流动的结构。这些生化反应盒的反应室通常高度低并且具有平坦地延伸的空间，并且其容积小。由于反应室的容积小，液体(例如所使用的核酸试样溶液)的量也小。由于反应室的高度低，因此在反应室中产生层流。此外，目标核酸和探针在固相上的杂交反应能够通过在反应室中搅拌核酸试样溶液而加速。作为最简单的方式，反应室中的核酸试样溶液可以通过在注入口处推拉液体而被搅拌。探针和目标核酸的反应应当在DNA微阵列上均匀地执行。因此，需要通过使流体在反应室中均匀流动来降低杂交反应的不均衡。日本专利申请公开No. 2003-302399中描述的结构能够在填充液体的最初阶段允许液体在反应室中均匀地扩展，但当液体在反应室被填满液体的状态下流动时，在某些情况下，反应 中部的流速变快。类似地，当液体在反应室被填满液体的状态下流动时，在某些情况下，日本专利申请公开No. 2002-243748中描述的结构将在反应室中形成流速分布。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种生化反应盒，其具有通过采用简单的额外构造使反应室中的液体流均匀化的结构。根据本专利技术的第一方面的用于检测目标物质的生化反应盒包括用于使试样与探针固定区域接触以检测目标物质的反应室；用于将试样注入反应室的注入口；用于将试样从反应室中排出的排出口；和设置在被构造成包括所述注入口 、反应室和排出口的通道中的流体阻力段。所述流体阻力段减小所述通道的横截面面积并且具有在设置该流体阻力段的部分提供流体阻力差异的结构，使得在所述通道的宽度方向上的至少一个端部的流体阻力低于其他部分中的流体阻力。根据本专利技术的第二方面的用于检测目标核酸的生化反应盒包括用于检测目标核酸的探针固定区域；用于使试样与所述探针固定区域接触的反应室；用于将试样注入反应室的注入口；和用于将试样从反应室中排出的排出口。所述探针固定区域被布置在所述反应室的宽度方向上的中部，并且所述反应室被构造成包括顶部和底部。所述探针固定区域被布置成包含顶部或底部在所述反应室的宽度方向上的中部。布置有所述探针固定区域的部分的顶部和底部之间的距离小于在所述反应室的宽度方向上的端部处的顶部和底部之间的距离。根据本专利技术的第三方面的生化反应盒包括根据所述第一和第二方面的结构。根据本专利技术，通过在被构造成包括注入口、反应室和排出口的通道中设置流体阻力段以减小所述通道的横截面面积，能够均匀地控制流体流。然而，在所述流体阻力段的宽度方向上的端部以及远离所述注入口和排出口的部分中，流速被降低。因此，流体阻力被减小以防止流速的降低。通过在所述通道的宽度方向上的中部布置所述注入口和排出口 ，和在所述通道的宽度方向上的两端减小流体阻力使两端的流体阻力比所述中部低大致相同的程度，所述流速可被简单地控制均匀。此外，通过调整反应室的结构使得在所述反应室的宽度方向上的流速较低的两端附近的流体阻力小于中部的流体阻力，以防止反应室两端的流速降低从而使得反应室中的流速可被均匀化。通过同步地调整反应室的这种结构和流体阻力段的上述构造可实现更均匀的流速。通过下文中参照附图对示例性实施例作出的描述，本专利技术的其他特征将变得显而易见。附图说明图1是透视图，其描绘了根据本专利技术第一实施例的生化反应盒的结构；图2A是平面图并且图2B和2C是剖视图，它们描绘了根据本专利技术第一实施例的生化反应盒的结构；图3是透视图，其描绘了根据本专利技术第二实施例的生化反应盒的结构；图4A是平面图并且图4B和4C是剖视图，它们描绘了根据本专利技术第二实施例的生化反应盒的结构；图5是透视图，其描绘了根据本专利技术第三实施例的生化反应盒的结构；图6A是平面图并且图6B和6C是剖视图，它们描绘了根据本专利技术第三实施例的生化反应盒的结构；图7是透视图，其描绘了根据本专利技术第四实施例的生化反应盒的结构；图8A是平面图并且图8B， 8C， 8D和8E是剖视图，它们描绘了根据本专利技术第四实施例的生化反应盒的结构；图9是透视图，其描绘了根据本专利技术第五实施例的生化反应盒的结构；图IOA是平面图并且图IOB和IOC是剖视图，它们描绘了根据本专利技术第五实施例的生化反应盒的结构；图11是透视图，其描绘了根据本专利技术第六实施例的生化反应盒的结构；图12A是平面图并且图12B和12C是剖视图，它们描绘了根据本专利技术第六实施例的生化反应盒的结构。具体实施例方式现在将结合附图描述本专利技术的优选实施例。第一实施例图1是透视图，其描绘了根据本专利技术第一实施例的生化反应盒的结构。图2A是平面图并且图2B和2C是剖视图，它们描绘了根据本专利技术第一实施例的生化反应盒的结构。图2B是沿图2A中的截面2B-2B的剖3见本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测目标物质的生化反应盒，所述生化反应盒包括：用于使试样与探针固定区域接触以检测目标物质的反应室；用于将试样注入反应室的注入口；用于将试样从反应室中排出的排出口；和设置在被构造成包括所述注入口、所述反应室和所述排出口的通道中的流体阻力段，所述流体阻力段减小所述通道的横截面面积，其中　所述流体阻力段具有在设置所述流体阻力段的部分中提供流体阻力差异的结构，使得在所述通道的宽度方向上的至少一个端部的流体阻力低于其他部分的流体阻力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：青柳孝阳，牧平朋之，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]