專利名稱：生物化學(xué)反應(yīng)盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物化學(xué)反應(yīng)盒。該盒裝入到通過生物化學(xué)反應(yīng)例如抗原抗體反應(yīng)或核酸雜交反應(yīng)對(duì)在試樣中的細(xì)胞、微生物、染色體、核酸等進(jìn)行分析的設(shè)備中。
背景技術(shù)：
大多數(shù)用于分析試樣例如血液的分析儀使用利用抗原-抗體反應(yīng)的免疫方法或利用核酸雜交的方法。例如，與試樣特別相關(guān)聯(lián)的蛋白質(zhì)例如抗體或抗原或者單鏈核酸用作探針，并且固定在固相例如細(xì)小顆粒、小球或玻璃板的表面上，因此進(jìn)行抗原-抗體反應(yīng)或核酸雜交。然后，例如借助于特異性相互作用，通過被支持的標(biāo)記抗原或標(biāo)記核酸來檢測(cè)出抗原-抗體復(fù)合物或雙鏈核酸，其中標(biāo)記材料例如酶、熒光材料或發(fā)光材料具有高檢測(cè)靈敏度，因此進(jìn)行試樣是否存在的檢測(cè)和試樣的定量檢測(cè)。
作為這些技術(shù)的延伸，例如美國(guó)專利No.5445934已經(jīng)披露了一種所謂的DNA(脫氧核糖核酸)陣列法，其中按照陣列的形式將具有相互不同的堿基序列的大量DNA探針布置在基材上。
另外，Anal.Biochem.，270(1)，第103-111(1999)已經(jīng)披露了一種用于制備蛋白質(zhì)陣列例如DNA陣列的方法，從而將各種蛋白質(zhì)布置在薄膜過濾器上。通過使用這些DNA和蛋白質(zhì)陣列等，從而可以同時(shí)就多種項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試。
另外，在各種試樣分析方法中，為了實(shí)現(xiàn)減輕試樣污染、提高反應(yīng)效率、減小設(shè)備尺寸并且操作方便，還曾經(jīng)提出了一次性生物化學(xué)反應(yīng)盒，其中在該反應(yīng)盒中進(jìn)行必要的反應(yīng)。例如，日本特許公開專利申請(qǐng)(JP-A)(Tokuhyo)平11-509094披露了一種包括有DNA陣列的生物化學(xué)反應(yīng)盒，其中設(shè)有多個(gè)腔室，并且通過差壓使溶液運(yùn)動(dòng)以便能夠在該盒子內(nèi)的試樣中進(jìn)行反應(yīng)例如DNA的提取、擴(kuò)增或雜交。
作為從外部將溶液注入到這種生物化學(xué)反應(yīng)盒內(nèi)部中的方法，可以利用外用注射器或真空泵。另外，那些利用重力、毛細(xì)管作用力和電泳顯影來使溶液在生物化學(xué)反應(yīng)盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的方法是已知的。另外，作為可以設(shè)在該生物化學(xué)反應(yīng)盒內(nèi)部的微型泵，日本專利No.2832117披露了一種例如發(fā)熱元件的微型泵，JP-A(Tokkai)2000-274375披露了一種利用壓電元件的微型泵，并且JP-A(Tokuhyo)平11-509094披露了一種隔膜泵。
如上所述，從防止二次感染或污染和可用性方面看優(yōu)選使用包含有必需溶液的一次性盒子，但是包含有泵的盒子是昂貴的。為此，還曾經(jīng)提出這樣一種一次性生物化學(xué)反應(yīng)盒，它具有能夠在沒有包含泵的情況下通過使溶液在外部泵的作用下運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行一系列生物化學(xué)反應(yīng)并且能夠在用戶將試樣注入到腔室中之后防止溶液從盒子中流出的結(jié)構(gòu)。
至于用于將作為試樣的血液等注入到該生物化學(xué)反應(yīng)盒中的方法，例如美國(guó)專利No.6458545披露了一種通過為包含芯片的血液采集管配備一注射針來將血液注入到血液采集部分中的方法。除此之外，通常在從所要測(cè)試的人身上采集血液時(shí)，使用注射器來進(jìn)行采集，或當(dāng)血液移入試管中時(shí)者將血液采集管和支架結(jié)合使用，測(cè)試者使用注射器或移液管注入血液。
但是，在傳統(tǒng)的生物化學(xué)反應(yīng)盒中，沒有確定進(jìn)行一系列生物化學(xué)反應(yīng)所需要的試樣量，因而在一些情況下試樣量不夠。因此，出現(xiàn)這樣一種問題，即不能進(jìn)行測(cè)試。
另外，尤其在從試樣進(jìn)行DNA測(cè)試時(shí)，必須進(jìn)行多次擴(kuò)增以確保測(cè)試所需的DNA量。因此，出現(xiàn)這樣一個(gè)問題，即擴(kuò)增所需的時(shí)間變長(zhǎng)，從而延長(zhǎng)了測(cè)試時(shí)間。
另外，即使在開始在生物反應(yīng)盒中的生物反應(yīng)時(shí)，也沒有確認(rèn)試樣量的步驟。因此，還會(huì)出現(xiàn)這樣一個(gè)問題，即該生物化學(xué)反應(yīng)與試樣是否存在和數(shù)量無關(guān)地開始。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一主要目的在于解決上述問題。
本發(fā)明的具體目的在于提供一種能夠通過目測(cè)來確定在其中的液體試樣量的生物化學(xué)反應(yīng)盒。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種生物化學(xué)反應(yīng)盒，它包括用于液體試樣的進(jìn)樣口；以及用于容納該液體試樣的腔室，其中所述腔室包括至少一個(gè)透明部分，通過該透明部分可以從外部目測(cè)在該腔室中的液體試樣，該透明部分設(shè)有能夠?qū)⒁后w試樣量與預(yù)定量進(jìn)行比較的指示器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種生物化學(xué)反應(yīng)盒，它包括用于液體試樣的進(jìn)樣口；以及用于容納該液體試樣的腔室，該腔室設(shè)有能夠?qū)⒁后w試樣量與預(yù)定量進(jìn)行比較的包括凹凸部分的指示器，其中所述腔室包括至少一個(gè)透明的部分和凹凸部分，通過這些部分可以從外部目測(cè)在該腔室中的液體試樣。
通過閱讀結(jié)合附圖給出的以下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的說明將更加清楚地了解本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案1的生物化學(xué)反應(yīng)盒的透視圖。
圖2為在實(shí)施方案1的生物化學(xué)反應(yīng)盒的平面圖。
圖3為在實(shí)施方案1的生物化學(xué)反應(yīng)盒的側(cè)面圖。
圖4為作為實(shí)施方案1的一改進(jìn)實(shí)施方案的生物化學(xué)反應(yīng)盒的側(cè)視圖。
圖5為處理設(shè)備的方框圖。
圖6為處理過程的流程圖。
圖7為用來說明腔室的動(dòng)作的視圖。
圖9-12分別為在實(shí)施方案2、3、4和5中的生物化學(xué)反應(yīng)盒的側(cè)視圖。
圖13(a)至13(d)和14分別為在實(shí)施方案6和7中中說明圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照這些附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說明。
(實(shí)施方案1)圖1為在該實(shí)施方案中的生物化學(xué)反應(yīng)盒1的透視圖。參照?qǐng)D1，在盒子1上設(shè)有用于通過注射器(注入器)等注入試樣例如血液的進(jìn)樣口2，并且該進(jìn)樣口由橡膠帽封住。在該盒子1的側(cè)表面上設(shè)有多個(gè)噴嘴口3，通過這些噴嘴口進(jìn)行注入以施加或降低壓力以便使在盒子1中的溶液運(yùn)動(dòng)。橡膠帽固定在每個(gè)噴嘴口3上。該盒子1的另一個(gè)側(cè)面具有類似的結(jié)構(gòu)。
該生物化學(xué)反應(yīng)盒1的主體可以由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚氯乙烯等構(gòu)成。
圖2為該生物化學(xué)反應(yīng)盒1的平面圖(從上方看的剖視圖)。參照?qǐng)D2，在盒1的一個(gè)側(cè)面上，設(shè)有10個(gè)噴嘴口3a至3j，并且在其另一個(gè)側(cè)面上也設(shè)有10個(gè)噴嘴口3k至3t。相應(yīng)的噴嘴口3a至3t分別通過相應(yīng)的通道4a至4t與腔室5連通，這些腔室為用于存儲(chǔ)溶液或產(chǎn)生反應(yīng)的部分或位置。
但是，在該實(shí)施方案中，噴嘴口3n、3p、3q和3s沒有使用，這些噴嘴口沒有與腔室5連通，并且用作備用口。更具體地說，在該實(shí)施方案中，噴嘴口3a至3j分別通過通道4a至4j與腔室5a至5j連通。在另一個(gè)側(cè)面上，噴嘴口3k、3l、3m、3o、3r和3t分別通過通道4k、4l、4m、4o、4r和4t與腔室5k、5l、5m、5o、5r和5t連通。
進(jìn)樣口2與腔室7連通。這些腔室5a、5b、5c和5k與腔室7連通，腔室5g和5o與腔室8連通，并且腔室5h、5i、5j、5r和5t與腔室9連通。另外，腔室7通過通道10與腔室8連通，并且腔室8通過通道11與腔室9連通。腔室5d、5e、5f、5l和5m分別通過通道6d、6e、6f、6l和6m與該通道10連通。在腔室9的底部(底面)處，設(shè)有方形孔。該該方形孔上連接有一DNA微陣列12，其上幾萬至幾十萬個(gè)不同DNA探針高密度地布置在固相例如具有幾個(gè)平方厘米的尺寸的玻璃板的表面上，并且這些探針面向上。
通過利用該DNA微陣列12進(jìn)行雜交反應(yīng)可以同時(shí)測(cè)試大量基因。
該DNA陣列12以矩陣形式規(guī)則地布置，并且該DNA陣列12的地址(由在該矩陣上的行數(shù)和列數(shù)所確定的位置)可以很容易被讀取作為信息。所要測(cè)試的基因除了傳染病毒、細(xì)菌和與疾病相關(guān)的基因之外例如還包括每個(gè)個(gè)體的遺傳性多態(tài)現(xiàn)象。
在腔室5a和5b中，例如分別存儲(chǔ)有包含用于破壞細(xì)胞膜的EDTA(乙二胺四乙酸)的第一溶血?jiǎng)┖桶鞍踪|(zhì)改性劑例如表面活性劑的第二溶血?jiǎng)?br> 在腔室5c中，存儲(chǔ)有用來吸附DNA的涂敷二氧化硅的磁性材料顆粒。在腔室5l和5m中，分別存儲(chǔ)有用來在提取DNA時(shí)純化DNA的第一提取清潔液和第二提取清潔液。
在腔室5d中存儲(chǔ)有用于將DNA從磁性顆粒中洗掉的由低濃度鹽緩沖劑構(gòu)成的洗脫液，在腔室5g中存儲(chǔ)有由引物、聚合酶、dNTP(三磷酸脫氧核糖核酸)、緩沖劑、包含有熒光劑的Cy-3dUTP等構(gòu)成的用于PCR(聚鏈反應(yīng))的混合液。在腔室5h和5j中，存儲(chǔ)有包含有用于清洗沒有進(jìn)行雜交反應(yīng)的熒光標(biāo)記的試樣DNA的表面活性劑的清洗劑和熒光標(biāo)記。在腔室5i中，存儲(chǔ)有用于干燥包括有DNA微陣列12的腔室9內(nèi)部的醇。
腔室5e為其中積累除了血液DNA之外的碎片的腔室，腔室5f為其中積累腔室5l和5m中的第二提取清潔液的廢液的腔室，腔室5k、5o和5t分別為設(shè)置用來防止液體流進(jìn)噴嘴口3k、3o和3t的空腔室。
在該實(shí)施方案中，當(dāng)測(cè)試者使用注射器穿過進(jìn)樣口2的橡膠帽將作為試樣的血液注入到該盒子1中時(shí)，該血液流進(jìn)腔室7中。當(dāng)進(jìn)行該操作時(shí)，盒子1放置成處于基本上水平狀態(tài)。
如在圖3的側(cè)視圖中所示一樣，用于容納試樣的腔室7的至少一部分即構(gòu)成在試樣7的側(cè)面的一部分腔室7的透明部分13由透明材料形成，從而能夠目測(cè)試樣B的量。該透明部分13設(shè)有由線段構(gòu)成的一指示器，用來指示試樣B的最低所需量。
該指示器14a可以通過在盒子1上形成凹凸部分來設(shè)置在盒子1上，或者也可以通過一彩色部分構(gòu)成。另外，如圖4所示，一部分指示器15a可以設(shè)置為在不同色彩部分之間或在不同色彩濃淡部分之間的邊界。在圖3和4中，在盒子1中裝有與由指示器14a表示的預(yù)定量對(duì)應(yīng)的量的試樣B。
當(dāng)將液體試樣例如血液注入到上述生物化學(xué)反應(yīng)盒中并且將該生物化學(xué)反應(yīng)盒1設(shè)置在后面所述的處理設(shè)備中時(shí)，在該盒子1內(nèi)進(jìn)行DNA的提取和擴(kuò)增等。另外，進(jìn)行在擴(kuò)增試樣DNA和在設(shè)在盒子中的DNA微陣列上的DNA探針之間的雜交和將沒有雜交的熒光標(biāo)記的試樣DNA和熒光標(biāo)記清洗。
圖5為用于控制溶液在生物化學(xué)反應(yīng)盒1內(nèi)的運(yùn)動(dòng)和各個(gè)反應(yīng)的處理設(shè)備的示意性方框圖。
在工作臺(tái)21上安裝有生物化學(xué)反應(yīng)盒1。另外，在工作臺(tái)21上，設(shè)有在從盒1中的試樣提取DNA等時(shí)被激活的電磁鐵22，用于在通過例如PCR(聚合酶鏈反應(yīng))方法將來自試樣的DNA擴(kuò)增時(shí)進(jìn)行溫度控制的Peltier元件23和用于在進(jìn)行在擴(kuò)增試樣DNA和位于盒子1內(nèi)的DNA微陣列12上的DNA探針之間的雜交時(shí)并且在清除或洗掉沒有進(jìn)行雜交的試樣DNA時(shí)進(jìn)行溫度控制的Peltier元件，并且這些元件與用于控制整個(gè)處理設(shè)備的控制單元25連接。
在工作臺(tái)21的兩個(gè)側(cè)面處設(shè)有電動(dòng)(馬達(dá)驅(qū)動(dòng))注射泵26和27以及每個(gè)作為用于通過這些泵26和27排出或吸入空氣并且在其側(cè)面上設(shè)有10個(gè)泵噴嘴28或29的泵座30和31。在電動(dòng)注射泵26和27以及泵噴嘴28和29之間設(shè)有多個(gè)電動(dòng)開關(guān)(選擇器)閥(未示出)，它們與泵26和27一起連接在控制單元25上?？刂茊卧?5與由測(cè)試者在其上進(jìn)行輸入的輸入單元32連接?？刂茊卧?5如此控制泵噴嘴28和29，從而分別相對(duì)于電動(dòng)注射泵26和27選擇地打開和關(guān)閉相應(yīng)10個(gè)泵噴嘴的每一個(gè)。
在測(cè)試者如上所述一樣通過注射器穿過進(jìn)樣口2的橡膠帽將作為試樣的血液注入到腔室7中之后，測(cè)試者就所注入的試樣B的量是否到達(dá)表示用于進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)的最低所需量的指示器14a進(jìn)行判斷。當(dāng)如圖3所示一樣測(cè)試者判斷試樣量足夠時(shí)，測(cè)試者將該生物化學(xué)反應(yīng)盒1安置在工作臺(tái)21上并且通過操作未示出的操縱桿使泵座30和31沿著由圖5中所示的箭頭方向運(yùn)動(dòng)，由此通過位于盒子1的兩個(gè)側(cè)面處的相應(yīng)噴嘴口3使泵噴嘴28和29噴射進(jìn)盒子1中。
另外，噴嘴口3a至3t聚集在該生物化學(xué)反應(yīng)盒1的兩個(gè)表面即側(cè)面處，從而可以簡(jiǎn)化該電動(dòng)注射泵26和27、電動(dòng)開關(guān)閥、包含有這些泵噴嘴的泵座30和31等的形狀和布置。另外，通過進(jìn)行將盒子1夾在泵座30和31之間同時(shí)確保必要的腔室5和通道這樣一種簡(jiǎn)單的操作，從而可以使泵噴嘴28和29噴射并且簡(jiǎn)化泵座30和31的結(jié)構(gòu)。另外，所有噴嘴口3a至3t設(shè)置在相同的高度處，即線性地布置，由此與噴嘴口3a至3t連接的通道4a至4t的所有高度彼此相等。因此，通道4a至4t的制作變得容易。
另外，在圖5所示的處理設(shè)備中，在泵座30和31的長(zhǎng)度相對(duì)n個(gè)生物化學(xué)反應(yīng)盒1相對(duì)于原始長(zhǎng)度增大n倍的情況下，在當(dāng)將n個(gè)盒子1串連布置時(shí)，可以同時(shí)對(duì)所有n個(gè)盒子1進(jìn)行必要的步驟。因此，可以在許多具有非常簡(jiǎn)單設(shè)備結(jié)構(gòu)的生物化學(xué)反應(yīng)盒中進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)。
在測(cè)試者在輸入單元32處輸入過程入口命令時(shí)開始。圖6為用來說明在該實(shí)施方案中的處理設(shè)備中的處理過程的流程圖。
參照?qǐng)D6，在步驟S1中，控制單元25只打開噴嘴口3a和3b，并且從電動(dòng)注射泵26將空氣排出并且從該電動(dòng)注射泵27將空氣吸入在盒子1中，由此，從腔室5a將第一溶血?jiǎng)┳⑷氲窖b有血液的腔室7中。這時(shí)，通過控制空氣從泵27的吸入以便在開始從泵26進(jìn)行排氣之后開始10-200毫秒，從而該溶液可以平穩(wěn)地流動(dòng)，而不會(huì)在其前端處產(chǎn)生飛濺或擴(kuò)散，但是這取決于該溶血?jiǎng)┑恼扯群屯ǖ赖淖枇Α?br> 如上所述，通過改變空氣供應(yīng)和吸入的定時(shí)來控制施壓和降壓的方式，從而可以使得溶液平穩(wěn)地流動(dòng)。在優(yōu)選實(shí)施方案中，可以通過進(jìn)行這樣一種控制從而使由電動(dòng)注射泵27進(jìn)行的吸氣程度從泵26開始排氣線性增大，從而可以使該溶液更平穩(wěn)地流動(dòng)。
通過使用電動(dòng)注射泵26和27可以方便地實(shí)現(xiàn)供氣控制。更具體地說，在只打開噴嘴口3a和3o之后，通過泵26和27交替地重復(fù)排氣和吸氣以使得在腔室7中的溶液在通道10中反復(fù)流進(jìn)流出，因此攪拌了該溶液?；蛘?，可以在從泵27連續(xù)地排氣以產(chǎn)生出氣泡的同時(shí)攪拌該溶液。
圖7為在圖2中所示的腔室5a、7和5k的動(dòng)作的說明圖，并且顯示出這樣一種狀態(tài)，即通過在其中使泵噴嘴28噴射來給噴嘴口3a加壓，并且通過在其中使泵噴嘴29噴射來降低噴嘴口3k的壓力，由此在腔室5a中的第一溶血?jiǎng)┝鬟M(jìn)腔室7中。
再次參照在圖6中所示的流程圖，在隨后的步驟S2中，只有噴嘴3b和3k打開，并且使在腔室5b中的第二溶血?jiǎng)┌凑张c在第一溶血?jiǎng)┑那闆r中一樣的方式流進(jìn)腔室7中。同樣，在步驟S3中，使在腔室5c中的磁性顆粒流進(jìn)腔室7中。在步驟S2和S3中，按照與在步驟S1中相同的方式進(jìn)行攪拌。在步驟S3中，從在步驟S1和S2中的細(xì)胞溶解中得到的DNA附著在磁性顆粒上。
之后，在步驟S4中，接通電磁鐵22，并且只打開噴嘴口3e和3k。然后，從電動(dòng)注射泵27將空氣排出，并且從泵26吸入以使該溶液從腔室7流入到腔室5e。在運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁性顆粒和DNA在通道10中吸在電磁鐵22上。通過泵26和27交替重復(fù)進(jìn)行吸氣和排氣以使該溶液在腔室7和5e之間來回運(yùn)動(dòng)兩次，由此改善了DNA的捕獲效率?？梢酝ㄟ^增加來回運(yùn)動(dòng)次數(shù)來進(jìn)一步改善捕獲效率。但是在該情況中，處理時(shí)間也相應(yīng)延長(zhǎng)。
如上所述，通過利用磁性顆粒使DNA在流動(dòng)狀態(tài)中捕獲在其寬度大約為1-2mm并且高度約為0.2-1mm的這種小通道上，從而可以高效地捕獲DNA。這對(duì)于RNA和蛋白質(zhì)也一樣。
然后，在步驟S5中，將電磁鐵22斷開，并且只打開噴嘴口3f和3l。之后，從電動(dòng)注射泵27將空氣排出，并且從泵26將它吸入以使第一提取清潔液從腔室5l運(yùn)動(dòng)到5f。這時(shí)，在步驟S4中磁性顆粒和DNA與提取清潔液一起運(yùn)動(dòng)，由此進(jìn)行清潔。按照與步驟S4中相同的方式進(jìn)行兩次往復(fù)運(yùn)動(dòng)之后，將電磁鐵22接通，并且同樣進(jìn)行兩次往復(fù)運(yùn)動(dòng)以回收在通道10中電磁鐵22上的磁性顆粒和DNA，并且使該溶液回到腔室5l。
在步驟S6中，通過使用在腔室5m中的第二提取清潔液與噴嘴口3f和3m組合來按照與在步驟S5中相同的方式進(jìn)一步進(jìn)行清潔。
在步驟7中，只打開噴嘴口3d和3o，同時(shí)使電磁鐵22保持接通，并且從泵26將空氣排出，并且從泵27將它吸入，由此使在腔室5d中的洗脫劑運(yùn)動(dòng)到腔室8中。
這時(shí)，通過洗脫劑的作用使磁性顆粒和DNA分離，從而只有DNA與洗脫劑一起運(yùn)動(dòng)到腔室8，并且這些磁性顆粒保持在該通道10中。因此，進(jìn)行了DNA提取和凈化。如上所述，裝有提取清潔液的腔室和裝有在清潔之后的廢液的腔室分開設(shè)置，從而可以在該生物化學(xué)反應(yīng)盒1中進(jìn)行DNA的提取和凈化。
接下來，在步驟S8中，只有噴嘴口3g和3o打開，并且從電動(dòng)注射泵18將空氣排出，并且從泵19將它吸入以使得在腔室5g中的PCR試劑流進(jìn)腔室8中。另外，只有噴嘴口3g和3t打開，并且交替地反復(fù)進(jìn)行由泵26和27進(jìn)行的排氣和吸氣，從而使得腔室8的溶液在通道11中反復(fù)地流進(jìn)流出而得以攪拌。然后，控制Peltier元件23以使腔室8中的溶液保持在96℃10分鐘。之后，重復(fù)進(jìn)行在96℃/10秒、55℃/10秒和72℃/1分鐘下的加熱循環(huán)30次，因此使洗脫的DNA進(jìn)行PCR并且將該DNA擴(kuò)增。
在步驟S9中，只有噴嘴口3g和3t打開，并且從電動(dòng)噴射泵26將空氣排出并且從泵27將它吸入以使在腔室8中的溶液運(yùn)動(dòng)到腔室9。另外，通過控制Peltier元件24，使在腔室9中的溶液保持在45℃2小時(shí)以進(jìn)行雜交。這時(shí)，通過泵26和27交替反復(fù)地進(jìn)行排氣和吸氣，以使該溶液在腔室9和通道6t之間運(yùn)動(dòng)，攪拌該溶液。
在步驟S10中，在使溫度保持在45℃的同時(shí)，只打開噴嘴口3h和3r，并且從電動(dòng)注射泵26將空氣排出并且從泵27將它吸入以使得在腔室5h中的第一清潔液通過腔室9流進(jìn)腔室5r同時(shí)使在腔室9中的溶液運(yùn)動(dòng)到腔室5r。通過泵26和27交替重復(fù)地進(jìn)行吸氣和排氣以使該溶液在腔室5h、9和5r之間來回運(yùn)動(dòng)兩次并且最終使該溶液回到腔室5h。因此，清潔了沒有雜交的熒光標(biāo)記的試樣DNA和熒光標(biāo)記。
圖8為在圖2中所示的試樣5h、9和5y的動(dòng)作的說明圖。通過使泵噴嘴28噴射進(jìn)入噴嘴口3h給該盒子1加壓并且通過使泵噴嘴29噴射進(jìn)入噴嘴口3r使之降壓。圖8顯示出這樣一種狀態(tài)，即使得第一清潔液穿過腔室9流進(jìn)腔室5r。
再次參照?qǐng)D6的流程圖，在步驟S11中，在使溫度保持在45℃的同時(shí)，通過使用在腔室5j中的第二清潔液與噴嘴口3h和3r結(jié)合按照與在步驟S10中相同的方式進(jìn)一步進(jìn)行清潔，并且使該溶液最終回到腔室5j。如上所述，包含有清潔液的腔室5h和5j以及包含有在清潔之后的廢液的腔室5r分開設(shè)置，從而可以對(duì)在生物化學(xué)反應(yīng)盒1中的DNA微陣列12進(jìn)行清潔。
在步驟S12中，只有噴嘴口3i和3r打開，并且從電動(dòng)注射泵26將空氣排出并且從泵27將它吸入以使在腔室5i中的醇穿過腔室9運(yùn)動(dòng)到腔室5r。之后，只打開噴嘴口3i和3r，并且從泵26將空氣排出并且從泵27將它吸入以干燥該腔室9。
在測(cè)試者操作操縱桿(未示出)時(shí)，泵座30和31從生物化學(xué)反應(yīng)盒1中移出。因此，泵噴嘴28和29從盒子1的噴嘴口3移走。然后，測(cè)試者將盒子1安放在用于DNA陣列的讀取機(jī)例如已知的掃描器中以進(jìn)行測(cè)量和分析。
在該實(shí)施方案中，透明部分13設(shè)有用來指示所需試樣B的量的指示器14a。但是，為了改善可視性，可以該透明部分13還可以設(shè)有光學(xué)部件例如透鏡以便將試樣B和指示器14a放大。
在該實(shí)施方案中，用于使容納在盒子1中的試樣、反應(yīng)試劑、其混合物或反應(yīng)液體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)部件設(shè)置在盒子1外面，但是可以一體地設(shè)置在盒子1中。
另外，透明部分13不必完全透明，但是可以是半透明的，只要該試樣是可以目測(cè)的。另外，當(dāng)盒子1本身具有可以從其外部進(jìn)行目測(cè)的這樣一種透明度時(shí)，則不必給該盒子1設(shè)置作為透明部分的特定區(qū)域。
(實(shí)施方案2)在實(shí)施方案1中，指示器14a指示出最小所需量(下限)。在該實(shí)施方案中，除了指示器14a之外，該透明部分13還設(shè)有用來表示最大所需量(上限)的指示器14b。在這一點(diǎn)上，當(dāng)在腔室7中裝有其量不少于下限的試樣時(shí)，由于可以減少所要求的量DNA的擴(kuò)增的回?cái)?shù)因而不會(huì)出現(xiàn)問題。但是，出于受試者的負(fù)擔(dān)來看，注入其量超過上限的試樣是不理想的。另外，試樣可能溢出腔室7。因此，必須設(shè)置用于指示上限的指示器14b。
(實(shí)施方案3)在實(shí)施方案2中，通過如圖9中所示的兩個(gè)線段作為指示器14a和14b來進(jìn)行上限和下限的指示。
在該實(shí)施方案中，如圖10所示，分別通過上指示器14d和下指示器14c來給出透明部分13的上限邊界和下限邊界?；蛘?，上限邊界和下限邊界可以具有測(cè)試者能夠很容易通過目測(cè)確定試樣的這樣一個(gè)透明度。
(實(shí)施方案4)在該實(shí)施方案中，通過例如在與上限和下限部分對(duì)應(yīng)的位置處將它向外切割來使腔室7的形狀局部變形，由此形成可以目測(cè)的指示器14f和14e，從而可以對(duì)試樣進(jìn)行目測(cè)。
更具體地說，在圖11中，試樣量大于下限并且小于上限。在該情況中，試樣量超過由指示器14e表示的最低所需量，從而試樣B從普通腔室區(qū)域延伸至作為指示器14e的向外部分。因此，測(cè)試者可以很容易確定試樣量超過由指示器14e表示的最低所需量。另外，試樣B沒有到達(dá)表示最大所需量的指示器14f，從而在作為指示器14f的部分處不能觀察到該試樣B。至于使腔室7的形狀變形的方法，指示器相應(yīng)部分可以如在圖11中所示一樣向外延伸或者可以向內(nèi)切割。
順便說一下，在圖10和11中所示的上限和下限的位置是為了便于理解，因此可以不是與在圖7中所示的那些對(duì)應(yīng)的嚴(yán)格位置。
(實(shí)施方案5)在該實(shí)施方案中，如圖12所示，在上限和下限之間的區(qū)域由垂直條形指示器14g表示。也可以通過在與上下限對(duì)應(yīng)的位置處在盒子1表面上產(chǎn)生出高度差(或臺(tái)階)來設(shè)置該指示器14g。
(實(shí)施方案6)在上述實(shí)施方案中，從盒子1側(cè)面來觀測(cè)試樣B的量。
在該實(shí)施方案中，從盒子1上方觀測(cè)試樣量。例如，如圖13(a)至13(d)中所示一樣，如此改變腔室7的形狀，從而左右凸起部分(向外延伸部分)沿著垂直方向具有不同的高度，因此能夠確定試樣量。
圖13(a)至13(d)的每一幅包括在盒子1的腔室的平面圖(左視圖)和側(cè)視圖(右視圖)。
在這些圖的每一幅中，盒子1在其上部具有可觀測(cè)透明結(jié)構(gòu)，并且沒有顯示出包括進(jìn)樣口2的其它部分。腔室7在其兩個(gè)側(cè)面處設(shè)有左右凸起部分。左邊凸起部分用作指示器14h，它具有在垂直方向上較長(zhǎng)的長(zhǎng)度并且表示下限。右邊凸起部分用作指示器14i，它具有在垂直方向上較短的長(zhǎng)度從而具有其位置高于指示器14h的底部，因此表示了上限。
參照?qǐng)D13(a)至13(d)，圖13(a)顯示出這樣一種狀態(tài)，即在腔室7中沒有裝入試樣B。當(dāng)將試樣B注入到腔室7中時(shí)，通過在圖13(b)中所示的狀態(tài)，試樣B的量增加，從而超過由指示器14h表示的下限。這時(shí)，如圖13(c)所示一樣，測(cè)試者觀察到容納在指示器14h(左邊凸起部分)中的試樣B，從而測(cè)試者可以確定試樣B的量到達(dá)下限。當(dāng)進(jìn)一步將試樣B注入到腔室7中時(shí)，如圖13(d)所示一樣試樣B到達(dá)表示下限的指示器14i。這時(shí)，測(cè)試者觀察到容納在指示器14i(右邊凸起部分)中的試樣B，從而測(cè)試者可以確定試樣B的量到達(dá)上限。
在該實(shí)施方案中，整個(gè)腔室7可以目測(cè)，但是也可以只將指示器14h和14i做成為可以目測(cè)。
(實(shí)施方案7)在該實(shí)施方案中，如在包括平面圖(左視圖)和側(cè)視圖(右視圖)的圖14中所示一樣，將腔室7的形狀改變成截頭圓錐形形狀，在其上表面處的直徑大于在其下表面處的直徑，從而該試樣B的液面隨著將試樣B注入到腔室7中而逐漸增大。
在腔室7的具有透明結(jié)構(gòu)的上表面處，如在圖14的平面圖中所示一樣，設(shè)有由線段構(gòu)成并且表示試樣的下限的指示器14j和由線段構(gòu)成并且表示出試樣的上限的指示器14k。因此，測(cè)試者可以很容易通過腔室7的透明上表面來確定試樣B的量。
在該實(shí)施方案中，腔室7的整個(gè)上表面具有透明結(jié)構(gòu)，但是也可以使與指示器14j和14k對(duì)應(yīng)的部分透明并且使其它部分不透明。這樣，在試樣B位于透明指示器14j和14k中時(shí)可以判斷試樣B的適當(dāng)量。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種能夠通過目測(cè)確定腔室中的試樣量的生物化學(xué)反應(yīng)盒。
雖然已經(jīng)參照在這里所披露的結(jié)構(gòu)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限于所給出的細(xì)節(jié)，并且本申請(qǐng)打算覆蓋落入在改進(jìn)目的或下面權(quán)利要求的范圍內(nèi)的這些改進(jìn)或變化。
權(quán)利要求
1.一種生物化學(xué)反應(yīng)盒，它包括用于液體試樣的進(jìn)樣口；以及用于容納該液體試樣的腔室，其中所述腔室包括至少一個(gè)透明部分，通過該透明部分可以從外面目測(cè)在該腔室中的液體試樣，該透明部分設(shè)有能夠?qū)⒁后w試樣量與預(yù)定量進(jìn)行比較的指示器。
2.如權(quán)利要求1所述的盒子，其中所述指示器能夠由線段、色彩或凹凸性來識(shí)別。
3.如權(quán)利要求1所述的盒子，其中所述指示器能夠通過不同色彩的邊界、凹凸性的邊界以及具有透明性的可目測(cè)區(qū)域的邊界中的任一個(gè)來識(shí)別。
4.如權(quán)利要求1所述的盒子，其中所述指示器指示出液體試樣量的下限或上限。
5.一種生物化學(xué)反應(yīng)盒，它包括用于液體試樣的進(jìn)樣口；以及用于容納該液體試樣的腔室，該腔室設(shè)有能夠?qū)⒁后w試樣量與預(yù)定量進(jìn)行比較的包括凹凸部分的指示器，其中所述腔室包括至少一個(gè)透明的部分和凹凸部分，通過這些部分可以從外部目測(cè)在該腔室中的液體試樣。
6.如權(quán)利要求1或5所述的盒子，其中所述透明部分設(shè)有放大光學(xué)部件。
全文摘要
為了通過目測(cè)防止注入到生物化學(xué)反應(yīng)盒中的液體試樣量過多和不足，用于容納液體試樣B的至少一部分腔室7由透明部分13構(gòu)成，從而可以從外部目測(cè)出液體試樣B的量。該透明部分13設(shè)有用來表示液體試樣B的最低所需量的指示器14a。
文檔編號(hào)B01L7/00GK1654955SQ20051000772
公開日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2005年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月13日
發(fā)明者伊藤宏, 沼尻泰幸 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社