磁性体颗粒操作用装置

文档序号:1644801 发布日期:2019-12-24 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 磁性体颗粒操作用装置 (Magnetic particle manipulation device ) 是由 村松晃 四方正光 山野彩花 于 2019-06-14 设计创作,主要内容包括:提供一种磁性体颗粒操作用装置,即使在无法从外部视觉识别磁体的位置的状态下也能够判别正在执行的处理工序的种类。磁体以与保持在容器保持部中的容器的外侧接近的方式配置,通过沿容器进行相对移动,从而利用磁力使该容器内的磁性体颗粒移动。壳体(100a)以无法从外部视觉识别沿容器进行相对移动的磁体的位置的状态在内部容纳磁体和容器保持部。显示部(140)以能够从外部视觉识别的方式设置于壳体(100a),具有能够发光的发光区域(140a~140c)。处理工序执行部通过使磁体进行相对移动来依次执行多个处理工序。发光控制部在依次执行多个处理工序时,根据磁体的位置使发光区域(140a~140c)发光。(Provided is a magnetic particle manipulation device which can determine the type of a processing step being executed even in a state where the position of a magnet cannot be visually recognized from the outside. The magnet is disposed so as to be close to the outside of the container held by the container holding portion, and moves the magnetic particles in the container by magnetic force by moving the magnet relative to the container. The housing (100a) accommodates the magnet and the container holding portion therein in a state where the position of the magnet relatively moving along the container cannot be visually recognized from the outside. The display unit (140) is provided on the housing (100a) so as to be visually recognizable from the outside, and has light emitting regions (140 a-140 c) that can emit light. The processing step execution unit sequentially executes a plurality of processing steps by relatively moving the magnet. When a plurality of processing steps are sequentially executed, the light emission control unit causes the light emission regions (140 a-140 c) to emit light according to the position of the magnet.)

磁性体颗粒操作用装置

技术领域

本发明涉及用于在容器内交替地层叠有凝胶状介质层与液体层且装填有磁性体颗粒的管状设备内、在使目标物质固定于所述磁性体颗粒的状态下使该磁性体颗粒移动的磁性体颗粒操作用装置。

背景技术

在医学的检查、食品安全卫生上的管理、用于环保的监测等中,要求从包含多种多样的异物的试样中提取目标物质来供于检测或反应。例如在医学检查中,需要对从动植物中分离获取的血液、血清、细胞、尿、粪便等中包含的核酸、蛋白质、糖、脂质、细菌、病毒、放射性物质等进行检测、鉴定、定量。在这些检查时,为了排除由异物造成的背景等的不良影响,有时必须将目标物质分离/纯化。

为了将试样中的目标物质分离/纯化,使用对粒径为0.5μm~十几μm左右的磁性体的表面赋予与目标物质的化学亲和力和/或分子识别功能而得到的磁性体颗粒的方法已被开发并投入实用。在该方法中,重复进行如下的工序:在磁性体颗粒的表面固定目标物质后,通过磁场操作从液相分离/回收磁性体颗粒,根据需要使回收的磁性体颗粒分散于清洗液等液相,从液相分离/回收磁性体颗粒。然后,使磁性体颗粒分散于洗脱液中,从而使固定于磁性体颗粒的目标物质游离在洗脱液中,回收洗脱液中的目标物质。通过使用磁性体颗粒,能够利用磁体进行目标物质的回收,因此具有有利于化学提取/纯化的自动化的特征。

能够选择性地固定目标物质的磁性体颗粒已经作为分离/纯化试剂盒的一部分在市场上销售。试剂盒在彼此独立的容器中放入有多个试剂,在使用时用户用移液器等分取、分注试剂。用于使这些移液器操作、磁场操作自动化的装置也已经在市场上销售(专利文献1)。另一方面,提出了如下方法:代替移液器操作,使用在毛细管等管状的容器内交替地层叠有溶解/固定液、清洗液、洗脱液等的液体层与凝胶状介质层的管状设备,在该管状设备内使磁性体颗粒沿容器的长边方向移动,从而将目标物质分离/纯化(专利文献2)。

在如上所述的管状的容器内使磁性体颗粒移动的结构中,通过使设置在容器外侧的作为磁场施加部的磁体沿容器的长边方向移动,产生磁场的变化。追随该磁场的变化,磁性体颗粒也沿容器的长边方向移动,磁性体颗粒依次在交替地层叠的液体层和凝胶状介质层中移动。如此,磁性体颗粒在多个液体层中移动的过程中,在各液体层中进行不同的处理工序,从而执行与磁体的位置对应的多个处理工序。

专利文献1:WO97/44671号国际公开小册子

专利文献2:WO2012/086243号国际公开小册子

发明内容

发明要解决的问题

在使磁体沿容器的长边方向移动时,若容器内的磁性体颗粒与磁体的距离太远,则无法使磁性体颗粒沿容器的长边方向良好地移动。容器为细长的形状,通常发生翘曲,因此,为了将容器内的磁性体颗粒与磁体的距离保持为固定的短距离,现状是采用矫正容器的翘曲的结构。具体而言,从与磁体相反侧使平坦的抵接面按压于容器,从而使容器被矫正为呈一条直线状延伸。

然而,在该情况下,因按压于容器的抵接面而使容器成为无法从外部视觉识别的状态,因此沿容器移动的磁体的位置也无法从外部视觉识别。沿着容器的长边方向的磁体的位置与容器内的存在磁性体颗粒的层(液体层或凝胶状介质层)的位置相对应,因此存在如下问题:在无法从外部视觉识别磁体的位置的状态下,无法判别正在执行的处理工序的种类。

本发明是鉴于上述实际情况而做出的,目的在于提供一种即使在无法从外部视觉识别磁体的位置的状态下也能够判别正在执行的处理工序的种类的磁性体颗粒操作用装置。

用于解决问题的方案

(1)本发明所涉及的磁性体颗粒操作用装置用于在容器内交替地层叠有凝胶状介质层与液体层且装填有磁性体颗粒的管状设备内,在使目标物质固定于所述磁性体颗粒的状态下使该磁性体颗粒移动,所述磁性体颗粒操作用装置具备容器保持部、磁体、驱动部、壳体、显示部、存储部、处理工序执行部以及发光控制部。所述容器保持部用于保持所述容器。所述磁体以与被所述容器保持部保持的所述容器的外侧接近的方式配置,通过沿所述容器进行相对移动,来利用磁力使该容器内的磁性体颗粒移动。所述驱动部使所述磁体沿所述容器进行相对移动。所述壳体的内部以无法从外部视觉识别沿所述容器进行相对移动的所述磁体的位置的状态容纳所述磁体和所述容器保持部。所述显示部以能够从外部视觉识别的方式设置于所述壳体,具有能够发光的发光区域。所述存储部保持使所述磁体进行相对移动的处理工序的详情。所述处理工序执行部通过使所述磁体进行相对移动来依次执行多个处理工序。在依次执行所述多个处理工序时,所述发光控制部根据所述磁体的位置使所述发光区域发光。

根据这样的结构,在依次执行多个处理工序时,能够从外部视觉识别根据磁体的位置进行发光的发光区域。因此,即使在无法从外部视觉识别磁体的位置的状态下,也能够判别正在执行的处理工序的种类。

(2)也可以是,在所述液体层中包括由用于去除所述目标物质以外的杂质的清洗液构成的层。

根据这样的结构,即使在无法从外部视觉识别磁体的位置的状态下,也能够判别是否正在执行用于通过清洗液去除杂质的处理工序(清洗工序)。因此,还能够准确地判别正在进行清洗工序的时刻、未进行清洗工序的时刻,在某一个处理工序的中途取出容器。

(3)也可以是,在所述液体层中包括由作用于所述目标物质的试剂构成的层。

根据这样的结构,即使在无法从外部视觉识别磁体的位置的状态下,也能够判别是否正在执行用于使试剂作用于目标物质的处理工序(试剂工序)。因此,还能够准确地判别正在进行试剂工序的时刻、未进行试剂工序的时刻,在某一个处理工序的中途取出容器。

所述试剂工序可以包括:限制酶工序,其使用于使核酸碎片化的限制酶作为试剂作用于目标物质;以及反应酶工序,其使用于使已碎片化的核酸反应的反应酶作为试剂作用于目标物质。在该情况下,能够准确地判别正在进行限制酶工序的时刻、正在进行反应酶工序的时刻。因此,还能够在例如进行限制酶工序后且进行反应酶工序前取出容器。

(4)也可以是,所述显示部具有能够独立地发光的多个所述发光区域。

根据这样的结构,在依次执行多个处理工序时,能够根据磁体的位置使多个发光区域独立地发光,因此容易判别正在执行的处理工序的种类。

(5)也可以是,所述显示部是通过并排配置多个所述发光区域来构成的。

根据这样的结构,通过使并排配置的多个发光区域独立地发光,能够容易理解地显示依次执行多个处理工序的过程。

(6)也可以是,在依次执行所述多个处理工序时,所述发光控制部依次使与各处理工序对应的所述发光区域发光。

根据这样的结构,通过依次使与各处理工序对应的发光区域发光,能够容易理解地显示依次执行多个处理工序的过程。

(7)也可以是,所述磁性体颗粒操作用装置还具备操作部,该操作部***作,以用于在由所述处理工序执行部依次执行的多个处理工序中省略一部分处理工序并执行接下来的处理工序。在该情况下,也可以是,在通过所述操作部的操作而执行接下来的处理工序时,所述发光控制部使与该处理工序对应的发光区域发光。

根据这样的结构,通过对操作部进行操作,能够省略依次执行的多个处理工序的一部分,并执行接下来的处理工序。在执行接下来的处理工序时,使与该处理工序对应的发光区域发光,因此即使在省略了一部分处理工序的情况下,也能够准确地判别正在执行的处理工序的种类。

例如,在如上所述那样试剂工序包括限制酶工序和反应酶工序的情况下,有时想要通过省略限制酶工序并执行反应酶工序来不使核酸碎片化地与反应酶反应。在这种情况下,通过对操作部进行操作,能够省略限制酶工序并执行反应酶工序。即使在这种情况下,也能够通过视觉识别发光区域的发光,来准确地判别是否省略限制酶工序并执行反应酶工序。

(8)也可以是,在执行由所述处理工序执行部依次执行的多个处理工序中的、被预先决定为不应中途停止的处理工序的特定处理工序时,所述发光控制部使与该特定处理工序对应的所述发光区域以不同于与其它处理工序对应的所述发光区域的样态发光。

根据这样的结构,能够根据发光区域的发光样态来容易地判别正在执行的处理工序是不应中途停止的处理工序、还是除此以外的处理工序。因此,能够防止在不应中途停止的处理工序的执行过程中错误地停止处理工序并取出容器。

发明的效果

根据本发明,即使在无法从外部视觉识别磁体的位置的状态下,也能够在依次执行多个处理工序时,通过视觉识别根据磁体的位置进行发光的发光区域,来判别正在执行的处理工序的种类。

附图说明

图1为示出管状设备的结构例的正视图。

图2为图1的管状设备的A-A截面图。

图3为示出本发明的一实施方式的磁性体颗粒操作用装置的结构例的正视图。

图4为图3的磁性体颗粒操作用装置的B-B截面图。

图5为用于对操作磁性体颗粒时的样态进行说明的示意图。

图6为用于对磁性体颗粒操作用装置的外观进行说明的概要正视图。

图7为示出磁性体颗粒操作用装置的电气结构的一例的框图。

附图标记说明

1:管状设备;11:液体层;12:凝胶状介质层;13:磁性体颗粒;20:容器;100:磁性体颗粒操作用装置;100a:壳体;101:主体;102:容器按压部;110:容器保持部;130:磁体;140:显示部;140a~140c:发光区域;150:操作部;150a:开始键;150b:跳过键;200:控制部;201:处理工序执行部;202:发光控制部;300:存储部。

具体实施方式

1.管状设备

图1为示出管状设备1的结构例的正视图。图2为图1的管状设备1的A-A截面图。该管状设备1用于从液体试样提取/纯化目标物质,具备在一条直线上延伸的管状的容器20。

在容器20内形成有多个液体层11和多个凝胶状介质层12。具体而言,在容器20的最下部形成有液体层11,朝上方沿长边方向交替地层叠有凝胶状介质层12和液体层11。在本例中,采取了在长边方向上交替地形成有4个液体层11和3个凝胶状介质层12的结构,但不限于此,液体层11和凝胶状介质层12的数量能够任意设定。

容器20的最上部的液体层11为装填有多个磁性体颗粒13的溶解液。溶解液例如为水或表面活性剂等,在该溶解液中混合包含目标物质的液体试样。溶解液也可以在与液体试样混合后注入到容器20内。容器20的最下部的液体层11为用于洗脱液体试样中的目标物质的洗脱液。容器20的中间部的1个或多个(在本例中为2个)的液体层11为用于去除液体试样中包含的目标物质以外的杂质(异物)的清洗液。这些各液体层11通过凝胶状介质层12而彼此分离。在使液体试样中包含的目标物质固定于磁性体颗粒13的状态下,进行通过使磁场变化来使磁性体颗粒13从容器20的最上部移动至最下部的操作(颗粒操作),在此期间,目标物质在被清洗液清洗后在最下部的洗脱液中被洗脱。

磁性体颗粒13为能够在其表面或内部特异性地固定核酸、抗原等目标物质的颗粒。在容器20的最上部的液体层11中使磁性体颗粒13分散,由此该液体层11中包含的目标物质被选择性地固定到磁性体颗粒13上。

目标物质固定到磁性体颗粒13的固定方法没有特别限定,能够应用物理吸附、化学吸附等各种公知的固定化机理。例如,通过范德华力、氢键、疏水相互作用、离子间相互作用、π-π堆积等各种分子间力,在磁性体颗粒13的表面或内部固定目标物质。

磁性体颗粒13的粒径优选为1mm以下,更优选为0.1μm~500μm,进一步优选为3μm~5μm。磁性体颗粒13的形状期望为粒径整齐的球形,但只要能够进行颗粒操作,则也可以具有不规则的形状、某种程度的粒径分布。磁性体颗粒13的结构成分可以为单一物质,也可以由多个成分组成。

磁性体颗粒13可以仅由磁性体组成,但优选使用在磁性体的表面实施了用于特异性地固定目标物质的涂布的磁性体颗粒。作为磁性体,可列举出铁、钴、镍、以及它们的化合物、氧化物及合金等。具体而言,可列举出磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3或αFe2O3)、磁赤铁矿(γFe2O3)、钛磁铁矿(xFe2TiO4·(1-x)Fe3O4)、钛铁赤铁矿(ilmenohematite)(xFeTiO3·(1-x)Fe2O3)、磁黄铁矿(Fe1-xS(x=0~0.13)‥Fe7S8(x~0.13))、硫复铁矿(greigite)(Fe3S4)、针铁矿(αFeOOH)、氧化铬(CrO2)、坡莫合金、铝镍钴磁铁、不锈钢、钐磁铁、钕磁铁、钡磁铁。

作为选择性地固定于磁性体颗粒13的目标物质,例如可列举出核酸、蛋白质、糖、脂质、抗体、受容体、抗原、配体等源自生物体的物质、细胞本身。在目标物质为源自生物体的物质的情况下,可以通过分子识别等来在磁性体颗粒13的内部或颗粒表面固定目标物质。例如,在目标物质为核酸的情况下,作为磁性体颗粒13,优选使用在表面实施了二氧化硅涂布的磁性体颗粒等。在目标物质为抗体(例如标记抗体)、受容体、抗原及配体等的情况下,能够利用磁性体颗粒13的表面的氨基、羧基、环氧基、亲和素、生物素、地高辛、蛋白质A、蛋白质G等,将目标物质选择性地固定于颗粒表面。作为能够选择性地固定特定的目标物质的磁性体颗粒13,例如也能够使用由Thermo Fisher Scientific销售的Dynabeads(注册商标)等中随附的磁珠的市售品。

在目标物质为核酸的情况下,清洗液只要能够以保持核酸固定于磁性体颗粒13的表面的状态的方式使液体试样中包含的核酸以外的成分(例如蛋白质、糖等)、核酸提取等处理中使用的试剂等杂质游离在清洗液中即可。作为清洗液,例如,氯化钠、氯化钾、硫酸铵等的高盐浓度水溶液、乙醇、异丙醇等醇水溶液等。

作为用于洗脱核酸的洗脱液(核酸洗脱液),能够使用水或含有低浓度的盐的缓冲液。具体而言,能够使用Tris缓冲液、磷酸缓冲液、蒸馏水等,通常使用被调整为pH7~9的5mM~20mM的Tris缓冲液。通过使固定有核酸的磁性体颗粒13分散在洗脱液中,能够使核酸在核酸洗脱液中游离洗脱。回收的核酸能够在根据需要进行浓缩、干固等操作后供于分析、反应等。

凝胶状介质层12在颗粒操作前为凝胶状或糊剂状。凝胶状介质层12对邻接的液体层11为不溶性或难溶性,优选由化学惰性的物质构成。此处,对液体为不溶性或难溶性是指,25℃下对液体的溶解度大致为100ppm以下。化学惰性的物质是指在与液体层11的接触、磁性体颗粒13的操作(即,在凝胶状介质层12中使磁性体颗粒13移动的操作)中不会对液体层11、磁性体颗粒13和固定于磁性体颗粒13的物质造成化学影响的物质。

凝胶状介质层12的材料、组成等没有特别限定,可以为物理凝胶,也可以为化学凝胶。例如,如WO2012/086243号中记载的那样,将非水溶性或水难溶性的液体物质加热,在已加热的该液体物质中添加凝胶化剂,使凝胶化剂完全溶解后,冷却至溶胶-凝胶转变温度以下,从而形成物理凝胶。

液体层11和凝胶状介质层12向容器20内的装填可以通过适宜方法来进行。如本实施方式那样使用管状的容器20的情况下,优选的是,在装填之前将容器20的一端(例如下端)的开口密封,从另一端(例如上端)的开口部依次装填液体层11和凝胶状介质层12。

在容器20内装填的液体层11和凝胶状介质层12的容量能够根据作为操作对象的磁性体颗粒13的量、操作的种类等来适宜设定。在如本实施方式那样在容器20内设置多个液体层11和凝胶状介质层12的情况下,各层的容量可以相同也可以不同。各层的厚度也可以适宜设定。在考虑到操作性等的情况下,各层的厚度优选为例如2mm~20mm左右。

容器20的最上部成为内径和外径比其它部分大的鼓出部21。鼓出部21的上表面成为开口部,能够利用能够相对于鼓出部21装卸的帽盖30将该开口部密封。通过在移除帽盖30的状态下向鼓出部21内注入液体试样,来形成容器20的最上部的液体层11。

容器20的位于鼓出部21下方的部分成为直线部22,所述直线部22的与长边方向正交的截面形状为如图2所示的固定形状。鼓出部21和直线部22利用锥形部23连接,所述锥形部23从鼓出部21侧朝向直线部22侧逐渐变细。在直线部22的下端(容器20的底面)形成有开口,该开口被膜构件40密封。能够通过将移液器以贯通膜构件40的方式***到容器20的最下部的液体层11即洗脱液中,来将在洗脱液中被洗脱出的目标物质吸出到该移液器内。膜构件40例如由铝等形成,但不限于此。

容器20的材料只要是能够在容器20内使磁性体颗粒13移动且能够保持液体层11和凝胶状介质层12的材料,就没有特别限定。为了通过从容器20外进行使磁场变化的操作(磁场操作)来使容器20内的磁性体颗粒13移动,优选塑料等导磁性材料,例如可列举出聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃、四氟乙烯等氟系树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、环状聚烯烃等树脂材料。作为容器20的材质,除了上述原材料之外,还能够使用陶瓷、玻璃、有机硅、非磁性金属等。为了提高容器20的内壁面的拒水性,也可以利用氟系树脂、有机硅等进行涂布。

作为容器20的形状,如图2所示,容器20的位于鼓出部21下方的直线部22的截面形状(与长边方向正交的截面形状)成为相对于中心C不对称的形状。具体而言,直线部22的正面侧的外周面成为平坦面221,夹着中心C的相反侧即背面侧的外周面成为凸曲面222。其中,容器20的形状不限于如上所述的形状,例如也可以是直线部22的截面形状为相对于中心C对称的形状(例如圆形等)。

2.磁性体颗粒操作用装置

图3为示出本发明的一实施方式的磁性体颗粒操作用装置100的结构例的正视图。图4为图3的磁性体颗粒操作用装置100的B-B截面图。该磁性体颗粒操作用装置100(以下称为“装置100”。)在使图1和图2所示的管状设备1被固定的状态下使用,用于对管状设备1的容器20内的液体试样中包含的目标物质进行颗粒操作。

装置100的外形是由壳体100a划分出的。壳体100a具备:主体101,其形成有保持管状设备1的容器保持部110;容器按压部102,其用于对被容器保持部110保持的管状设备1的容器20进行按压固定。在本例中,容器按压部102由以能够通过铰链(未图示)相对于主体101进行枢转的方式安装的门构成。其中,容器按压部102只要是能够将被容器保持部110保持的管状设备1固定的结构即可,不限于能够相对于主体101进行枢转的结构,可以为能够相对于主体101进行滑动的结构、能够相对于主体101装卸的结构等。

容器保持部110由形成于主体101的前表面120的凹部构成。容器保持部110以如下方式形成:容纳管状设备1的容器20的鼓出部21的第一容纳部111与容纳直线部22的第二容纳部112在上下方向D1上连续地延伸。另外,容器保持部110在与直线部22延伸的方向(上下方向D1)正交且与主体101的前表面120平行的方向即横向D2上的宽度成为与管状设备1对应的宽度。

具体而言,第一容纳部111的横向D2上的宽度W1稍大于容器20的鼓出部21的宽度。另一方面,第二容纳部112的横向D2上的宽度W2稍大于容器20的直线部22的宽度,且小于鼓出部21的宽度。另外,第一容纳部111和第二容纳部112利用以与容器20的锥形部23对应的角度倾斜的变窄部113进行了连接。由此,在容器保持部110内容纳有容器20的状态下,容器20的锥形部23卡在容器保持部110的变窄部113,以悬挂的状态被保持。

如图4所示,容器20以平坦面221沿横向D2延伸、凸曲面222位于比平坦面221靠背面侧的位置的方式容纳在容器保持部110内。在容器保持部110的第二容纳部112的内表面形成有从横向D2的两侧向内侧突出的台阶部114。该台阶部114处的第一容纳部111的横向D2上的宽度W3小于前表面120侧的宽度W2,且小于容器20的直线部22的横向D2上的宽度。

因此,从前表面120侧容纳到容器保持部110内的容器20的直线部22成为其凸曲面222侧抵接于台阶部114的状态。此时,容器20的平坦面221成为从容器保持部110比主体101的前表面120向前方突出的状态。通过在该状态下关闭构成容器按压部102的门,如图4所示,能够使与主体101的前表面120相对的抵接面121抵接于容器20的平坦面221,并且向背面侧按压。由此,能够在抵接面121与台阶部114之间夹持容器20的直线部22,牢固地固定直线部22。

容器保持部110的背面侧设有开口,以与容器保持部110相对的方式配置有磁体130。磁体130从外侧(背面侧)接近被容器保持部110保持的容器20。该磁体130由永磁体形成,以能够沿上下方向D1滑动的方式保持。

磁体130通过磁力吸引容器20内的磁性体颗粒13。由此,如图4所示那样磁性体颗粒13聚集在凸曲面222侧。在如此使磁性体颗粒13被吸引到磁体130侧的状态下使磁体130沿上下方向D1移动,从而能够利用磁力使容器20内的磁性体颗粒13沿上下方向D1移动。

如此,磁体130构成通过使磁场变化来使容器20内的磁性体颗粒13移动的磁场施加部。能够利用电动机等驱动部来使磁体130进行滑动。在图4的例子中,磁体130的与容器20相对的相对面131由凹曲面构成。相对面131成为具有与容器20的凸曲面222对应的曲率半径的凹曲面。其中,相对面131不限于由凹曲面构成,也可以由例如平坦面等构成。

磁体130只要能够进行磁性体颗粒13的操作即可,其形状、尺寸、材质没有特别限定。作为磁体130,除了使用永磁体之外,也能够使用电磁体。另外,磁体130可以设置多个。磁体130只要是能够相对于容器20进行相对移动而使磁场变化的结构即可,不限于像本实施方式那样磁体130进行移动的结构,也可以为容器20进行移动的结构。

3.磁性体颗粒的操作

图5为用于对操作磁性体颗粒13时的样态进行说明的示意图。图5中,为了使说明易于理解,将管状设备1的形状简化地示出。图5的A中,在容器20的最上部的液体层11中包含多个磁性体颗粒13。通过如此使磁性体颗粒13分散在液体层11中,使液体层11中包含的目标物质选择性地固定于磁性体颗粒13。

然后,如图5的B所示,当使作为磁力源的磁体130接近容器20的外周面时,固定有目标物质的磁性体颗粒13由于磁场的作用而聚集在容器20内的磁体130侧(凸曲面222侧)。然后,如图5的C所示,当使磁体130沿容器20的外周面在容器20的长边方向(上下方向)上移动时,追随磁场的变化,磁性体颗粒13也沿容器20的长边方向移动,依次在交替地层叠的液体层11和凝胶状介质层12中移动。

以液滴的形态物理性地附着在磁性体颗粒13周围的液体大部分在磁性体颗粒13进入到凝胶状介质层12的内部时从磁性体颗粒13的表面脱离。通过磁性体颗粒13向凝胶状介质层12内的进入和移动,使凝胶状介质层12被穿孔,但是,由于基于凝胶的恢复力的自我修复作用,凝胶状介质层12的孔立即被闭塞。因此,几乎不发生液体经过由磁性体颗粒13造成的贯通孔向凝胶状介质层12流入。

通过使磁性体颗粒13分散在液体层11内,使磁性体颗粒13与液体层11内的液体接触,从而进行目标物质向磁性体颗粒13的固定、用于去除附着在磁性体颗粒13的表面的杂质(异物)的清洗操作、固定于磁性体颗粒13的目标物质的反应、固定于磁性体颗粒13的目标物质向液体中的洗脱等操作。

4.磁性体颗粒操作用装置的外观

图6为用于对磁性体颗粒操作用装置100的外观进行说明的概要正视图。如图6所示,在关闭作为容器按压部102的门、利用容器按压部102按压管状设备1的容器20使其固定于主体101内的状态下,容器20的前方被容器按压部102覆盖。在该图6的状态下,在壳体100a(主体101和容器按压部102)的内部容纳磁体130和容器保持部110,容器20的周围被壳体100a完全覆盖,因此成为无法从外部视觉识别沿容器20进行相对移动的磁体130的状态。

通过使磁体130移动来使磁性体颗粒13依次在多个液体层11中移动时,在各液体层11中进行不同的处理工序。本实施方式中,在磁体130与容器20的最上部的液体层11相对的状态下,进行对混合有目标物质的溶解液进行搅拌使目标物质溶解的溶解工序。在磁体130与容器20的最下部的液体层11相对的状态下,进行用于将目标物质洗脱到洗脱液中的洗脱工序。在磁体与容器20的中间部的1个或多个(在本例中为2个)的液体层11相对的状态下,进行用于去除目标物质以外的杂质的清洗工序。如此在本实施方式中依次执行与磁体130的位置对应的多个处理工序(溶解工序、清洗工序、洗脱工序)。

在壳体100a的前表面设置有具有多个发光区域140a~140c的显示部140。各发光区域140a~140c分别具备例如LED(发光二极管),能够独立地发光。由于显示部140设置在壳体100a的前表面,因此用户能够从壳体100a的外部视觉识别显示部140的各发光区域140a~140c。其中,只要能够从壳体100a的外部视觉识别显示部140即可,不限于壳体100a的前表面,也可以在壳体100a的其它外表面(侧表面、上表面等)设置有显示部140。不限于如上所述的基于并排配置的LED的显示,也可以利用液晶显示器那样的设备来显示,它们也可以是进度条状的显示。此时,进度条的显示不限于处理工序,也可以与处理时间相关联。在这种情况下,也可以将进度条的长度与处理时间对应。多个发光区域140a~140c也可以不与各处理工序相关联。另外,发光区域的个数也可以为1个,例如可以使发光区域以与正在执行的处理工序相应的颜色发光。

在壳体100a的前表面,除了显示部140之外,还设置有可供用户操作的开始键150a和跳过键150b等操作部150。与显示部140同样地,不限于操作部150设置在壳体100a的前表面的结构,也可以设置在壳体100a的其它外表面(侧表面、上表面等)。用户在关闭构成容器按压部102的门的状态下对开始键150a进行操作,从而开始磁性体颗粒13的颗粒操作,依次执行多个处理工序。另外,用户在依次执行多个处理工序的中途对跳过键150b进行操作,从而能够省略一部分处理工序并执行接下来的处理工序。

5.磁性体颗粒操作用装置的电气结构

图7为示出磁性体颗粒操作用装置100的电气结构的一例的框图。该磁性体颗粒操作用装置100除了具备上述显示部140和操作部150之外,还具备驱动部160、开闭传感器170、控制部200以及存储部300等。

驱动部160是用于使磁体130沿容器20在上下方向D1上移动的机构,例如具备电动机等。开闭传感器170检测构成容器按压部102的门是否关闭。控制部200为包含例如CPU(中央处理单元)的结构,通过CPU运行程序从而作为处理工序执行部201和发光控制部202等发挥功能。存储部300由例如RAM(随机存储器)、ROM(只读存储器)或硬盘等构成,保持有使磁体130移动的处理工序的详情(例如处理内容、处理时间等)。

处理工序执行部201通过控制驱动部160使磁体130从上方向下方移动,从而执行与磁体130的位置对应的多个处理工序。处理工序执行部201响应于操作部150的开始键150a***作,开始驱动部160的控制。另外,在依次执行多个处理工序的中途操作了跳过键150b的情况下,处理工序执行部201通过控制驱动部160使磁体130移动,从而执行此时正在执行的处理工序的接下来的处理工序。

在依次执行多个处理工序的中途、构成容器按压部102的门被打开的情况下,处理工序执行部201基于来自开闭传感器170的检测信号来停止驱动部160的控制、中断正在执行的处理工序。然后,在门被关闭的情况下,处理工序执行部201基于来自开闭传感器170的检测信号来重新开始驱动部160的控制。

发光控制部202通过控制显示部140的动作,使多个发光区域140a~140c独立地发光。在本实施方式中,发光区域140a对应于溶解工序,发光区域140b对应于清洗工序,发光区域140c对应于洗脱工序。即,与依次执行的各处理工序对应的各发光区域140a~140c以与各处理工序的执行顺序相同的顺序排列地配置(参照图6)。在依次执行多个处理工序时,发光控制部202依次使与各处理工序对应的发光区域140a~140c发光。

由此,在依次执行与磁体130的位置对应的多个处理工序时,能够从外部视觉识别与各处理工序相对应地依次发光的发光区域140a~140c。因此,即使在无法从外部视觉识别磁体130的位置的状态下,也能够判别正在执行的处理工序的种类。

具体而言,在与正在执行的处理工序对应的发光区域140a~140c点亮,执行接下来的处理工序时,与该处理工序对应的发光区域140a~140c点亮,同时与已执行的处理工序对应的发光区域140a~140c也维持点亮的状态不变。因此,成为以下状态:在溶解工序中仅发光区域140a点亮,在清洗工序中发光区域140a、140b点亮,在洗脱工序中发光区域140a~140c点亮。

但是,也可以仅点亮与正在执行的处理工序对应的发光区域140a~140c,熄灭与已执行的处理工序对应的发光区域140a~140c。另外,各发光区域140a~140c不限于点亮,也可以为以闪烁等其它样态发光的结构。

特别是在本实施方式中,即使在无法从外部视觉识别磁体130的位置的状态下,也能够判别是否正在执行用于通过清洗液去除杂质的处理工序(清洗工序)。因此,还能够准确地判别正在进行清洗工序的时刻、未进行清洗工序的时刻,在某一个处理工序的中途取出容器20。

发光控制部202也可以使多个发光区域140a~140c分别以不同的样态发光。例如,在执行依次执行的多个处理工序中的、被预先决定为不应中途停止的处理工序的特定处理工序时,与该特定处理工序对应的发光区域140a~140c可以以不同于与其它处理工序对应的发光区域140a~140c的样态发光。由此,能够基于发光区域140a~140c的发光方式来容易地判别正在执行的处理工序是不应中途停止的处理工序、还是除此以外的处理工序。因此,能够防止在不应中途停止的处理工序的执行过程中错误地停止处理工序并取出容器20。

不应中途停止的处理工序是任意的,可以为例如使磁体130沿上下方向D1高速地往复移动的工序等。另外,关于不同的样态,优选的是,例如以不同的颜色点亮、或者以短的间隔闪烁等相较于与其它处理工序对应的发光区域140a~140c更容易被用户注意到的发光样态。

本实施方式中,沿横向排列配置有各发光区域140a~140c,但不限于此,也可以沿上下方向等其它方向排列配置有各发光区域140a~140c。另外,在多个液体层11中进行清洗工序的情况下,可以与各液体层11中的清洗工序相关联地彼此独立地设置有发光区域。

在依次执行多个处理工序的中途操作跳过键150b来执行接下来的处理工序的情况下,发光控制部202使与该处理工序对应的发光区域140a~140c发光。即,发光控制部202使其发光的发光区域140a~140c与正在执行的处理工序在操作了跳过键150b的情况下也总是对应的。

如此,在本实施方式中,通过对操作部150(跳过键150b)进行操作,能够省略依次执行的多个处理工序的一部分,执行接下来的处理工序。在执行接下来的处理工序时,使与该处理工序对应的发光区域140a~140c发光,因此即使在省略了一部分处理工序的情况下,也能够准确地判别正在执行的处理工序的种类。

6.变形例

在以上的实施方式中,针对多个液体层11的一部分为由用于去除目标物质以外的杂质的清洗液构成的层的情况进行了说明。但是,构成液体层11的液体是任意的,多个液体层11的一部分也可以是由例如作用于目标物质的试剂构成的层。作为试剂,能够例示出用于使核酸碎片化的限制酶、用于使已碎片化的核酸反应的反应酶等酶,但不限于酶,也可以为其它试剂。

在这种情况下,即使在无法从外部视觉识别磁体130的位置的状态下,也能够判别是否正在执行用于使试剂作用于目标物质的处理工序(试剂工序)。因此,还能够准确地判别正在进行试剂工序的时刻、未进行试剂工序的时刻,在某一处理工序的中途取出容器20。

所述试剂工序可以包括:限制酶工序,其使限制酶作为试剂作用于目标物质;以及反应酶工序,其使反应酶作为试剂作用于目标物质。这种情况下,能够通过依次使与限制酶工序、反应酶工序对应的发光区域发光,来准确地判别正在进行限制酶工序的时刻、正在进行反应酶工序的时刻。因此,还能够在例如进行限制酶工序后且进行反应酶工序前取出容器20。

在如上所述那样试剂工序包括限制酶工序和反应酶工序的情况下,根据用户,有时想要通过省略限制酶工序并执行反应酶工序而不使核酸碎片化地与反应酶反应。这种情况下,通过对操作部150(跳过键150b)进行操作,能够省略限制酶工序并执行反应酶工序。即使在这种情况下,也能够通过视觉识别发光区域的发光,来准确地判别是否省略限制酶工序并执行反应酶工序。

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