热循环装置及热循环方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够利用简易的结构在短时间内进行PCR的热循环装置。热循环装置具有：装配有具有长度方向的生物芯片的装配部；对生物芯片的第一端部进行加热的加热部；使装配部旋转的旋转部；以及对旋转部的旋转速度进行控制的控制部。装配部以下述方式装配生物芯片：使生物芯片的一方的端部位于比另一方的端部高的位置，并且使生物芯片的一方的端部和旋转轴之间的距离，比生物芯片的另一方的端部和旋转轴之间的距离短。控制部具有设定成使作用于反应液的离心力的大小比作用于反应液的重力的大小小的旋转速度的第一模式、以及设定成使作用于反应液的离心力的大小比作用于反应液的重力的大小大的旋转速度的第二模式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
近年来，涉及各种疾病的基因的存在变得明朗，基因诊断、基因治疗等利用基因的医疗引人关注。并且，在农畜业领域中也开发了很多在品种判别、品种改良方面使用基因的方法。作为用于利用基因的技木，核酸増幅技术正广泛普及。作为核酸増幅技术一般已知有PCR(Polymerase Chain Reaction 聚合酶连锁反应)等。PCR是通过对作为增幅对象的核酸(目标核酸)以及含有试剂的溶液(反应液)实施热循环而使目标核酸増幅的方法。 热循环指的是周期性地对反应液施加2个阶段以上的温度的处理。在PCR中，实施2个阶段或3个阶段的热循环的方法较为普遍。当今，PCR成为解明生物物质的信息中不可或缺的技木。在PCR中，一般使用称作管或生物芯片(生物样品反应用芯片)的用于进行生化反应的容器。然而，在现有的方法中，存在必需的试剂等的量多，并且反应较为耗时这样的问题。由于一般在PCR中使用的试剂价格昂贵，因此期望尽量减少所使用的试剂。并且，为了例如在感染症的诊断中利用PCR，在短时间内进行PCR的反应装置必不可少。为了解决这样的问题，在日本特开2009-136250号公报中公开了如下生物样品反应装置使填充有反应液、和不与反应液混合且比重比反应液小的液体(矿物油等，以下称作“液体”)的生物芯片绕水平方向的旋转轴进行旋转，以此使反应液移动而实施热循环。在日本特开2009-136250号公报中所公开的生物样品反应装置通过使生物芯片连续地旋转来对反应液实施热循环。由于反应液伴随着旋转在生物芯片的流路内移动，因此为了将反应液保持期望的温度达期望的时间，需要设法使生物芯片的流路结构复杂等。
技术实现思路
本专利技术是鉴于以上问题而完成的，提供ー种容易控制加热时间的热循环装置以及热循环方法。[应用例1]本应用例所涉及的热循环装置包括装配有生物芯片的装配部，该生物芯片具有长度方向并填充有反应液、和不与所述反应液混合且比重比所述反应液小的液体；加热部，在所述装配部装配有所述生物芯片的情况下，该加热部对所述生物芯片的所述长度方向上的第一端部进行加热；使所述装配部旋转的旋转部；以及控制部，该控制部具有使所述旋转部的旋转速度达到第一速度的第一模式、和使所述旋转部的旋转速度达到第 ニ速度的第二模式，该第一速度为由所述旋转部的旋转而作用于所述反应液的离心カ的大小比作用于所述反应液的重力的大小小的速度，该第二速度为由所述旋转部的旋转而作用于所述反应液的离心カ的大小比作用于所述反应液的重力的大小大的速度，所述装配部将所述生物芯片以如下朝向进行装配，即所述第一端部和所述旋转部的旋转轴之间的距离比作为所述生物芯片的所述长度方向上的端部、且是不同于所述第一端部的第二端部和所述旋转轴之间的距离短，并且所述第一端部的重力势能比所述第二端部的重力势能小的朝向。本应用例所记载的热循环装置具有使旋转部的旋转速度达到第一速度的第一模式、和使旋转部的旋转速度达到不同于第一速度的第二速度的第二模式。第一速度是使作用于反应液的离心カ的大小比作用于反应液的重力的大小小的速度，第二速度是使作用于反应液的离心カ的大小比作用于反应液的重力的大小大的速度。此处，在装配部装配有生物芯片的情况下，生物芯片的长度方向上的第一端部和旋转部的旋转轴之间的距离，比作为生物芯片的长度方向上的端部、且不同于第一端部的第二端部和旋转轴之间的距离短。 进而，以第一端部的重力势能比第二端部的重力势能小的朝向装配生物芯片。也就是说，由于在第一模式下重力比离心カ大，因此在重力的作用下在重力势能比第二端部小的第一端部对反应液进行保持。另ー方面，由于在第二模式下离心カ比重力大，因此在离心力的作用下在相对于旋转轴比第一端部远的第二端部对反应液进行保持。进而，通过加热部对第一端部进行加热，能够以规定的温度对在第一模式下被保持在第一端部的反应液进行保持。 由于相对于旋转轴第二端部比第一端部远，因此第一端部和第二端部达到不同的温度。艮ロ， 能够以与第一端部不同的温度对在第二模式下被保持在第二端部的反应液进行保持。因此，通过对在第一模式下旋转的时间和在第二模式下旋转的时间进行控制，能够提供可容易地控制加热时间的热循环装置。[应用例2]上述应用例所记载的热循环装置还包括对所述第二端部进行加热的第二加热部，所述加热部将所述第一端部加热至第一温度，所述第二加热部将所述第二端部加热至与所述第一温度不同的第二温度。由于本应用例的热循环装置包括将第二端部加热至第二温度的第二加热部，因此在装配部装配有生物芯片的情况下，能够更加正确地控制生物芯片的第二端部的温度。因此，能够对反应液实施更加正确的热循环。[应用例3]本应用例所涉及的热循环方法使用了热循环装置，包括如下步骤在所述热循环装置装配生物芯片的步骤，该生物芯片具有长度方向并填充有反应液、和不与所述反应液混合且比重比所述反应液小的液体，对所述生物芯片的所述长度方向上的第一端部进行加热的步骤；使所述生物芯片以规定的旋转轴为中心且以第一速度旋转的步骤； 以及使所述生物芯片以所述规定的旋转轴为中心且以不同于所述第一速度的第二速度旋转的步骤，在所述的装配的步骤中，是将所述生物芯片以如下朝向进行装配的，即所述第一端部和所述规定的旋转部的旋转轴之间的距离比作为所述生物芯片的所述长度方向上的端部、且是不同于所述第一端部的第二端部和所述旋转轴之间的距离短，并且所述第一端部的重力势能比所述第二端部的重力势能小的朝向。本应用例的热循环方法包括使生物芯片以第一速度旋转的步骤、和使生物芯片以不同于第一速度的第二速度旋转的步骤。第一速度为作用于反应液的离心カ的大小比作用于反应液的重力的大小小的速度，第二速度为作用于反应液的离心カ的大小比作用于反应液的重力的大小大的速度。此处，生物芯片以下述方式装配于热循环装置生物芯片的长度方向上的第一端部和旋转部的旋转轴之间的距离，比作为生物芯片的长度方向上的端部、且不同于第一端部的第二端部和旋转轴之间的距离短。进而，以第一端部的重力势能比第二端部的重力势能小的朝向装配生物芯片。也就是说，当使生物芯片以第一速度旋转吋， 由于重力比离心カ大，因此在重力的作用下在重力势能比第二端部小的第一端部保持反应液。另ー方面，当使生物芯片以第二速度旋转吋，由于离心力比重力大，因此在离心力的作用下在相对于旋转轴比第一端部远的第二端部保持反应液。进而，通过加热第一端部，使生物芯片以第一速度旋转，結果，能够将被保持在第一端部的反应液保持为规定的温度。另ー 方面，由于相对于旋转轴第二端部比第一端部远，因此第一端部和第二端部达到不同的温度。即，使生物芯片以第二速度旋转，結果，能够将被保持在第二端部的反应液保持为与第一端部不同的温度。因此，通过对使生物芯片以第一速度旋转的时间和使生物芯片以第二速度旋转的时间进行控制，能够提供可容易地控制加热时间的热循环方法。另外，以上所述的各结构只要不脱离本专利技术的主旨，便能够互相組合。附图说明图1是实施方式所涉及的热循环装置的示意图。图2是实施方式所涉及的生物芯片的示意图。图3是从旋转轴方向观察实施方式所涉及的热循环装置的旋转部及装配部的俯视图。图4是变形例1所涉及的热循环装置的示意图。图5是变形例2所涉及的热循环装置的示意图。图6是变形例3所涉及的热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.11.17 JP 2010-2565451.ー种热循环装置，其特征在干，包括装配有生物芯片的装配部，该生物芯片具有长度方向并填充有反应液、和不与所述反应液混合且比重比所述反应液小的液体；加热部，在所述装配部装配有所述生物芯片的情况下，该加热部对所述生物芯片的所述长度方向上的第一端部进行加热；使所述装配部旋转的旋转部；以及控制部，该控制部具有使所述旋转部的旋转速度达到第一速度的第一模式、和使所述旋转部的旋转速度达到第二速度的第二模式，该第一速度为由所述旋转部的旋转而作用于所述反应液的离心カ的大小比作用于所述反应液的重力的大小小的速度，该第二速度为由所述旋转部的旋转而作用于所述反应液的离心カ的大小比作用于所述反应液的重力的大小大的速度，所述装配部将所述生物芯片以如下朝向进行装配，即所述第一端部和所述旋转部的旋转轴之间的距离比作为所述生物芯片的所述长度方向上的端部、且是不同于所述第一端部的第二端部和所述旋转轴之间的距离短，并且所述第一端部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤祐司，高城富美男，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：