JP4147113B2 - 試薬配給システム - Google Patents

Description

本発明は試薬配給システムに関し、より詳しくは、例えば検定装置の反応チャンバまたは検査チャンバに１以上の試薬を選択的に配給（delivering）する装置に関する。また本発明は、試薬配給装置内で使用するための個別の試薬配給ユニット、並びにこのような装置の反応チャンバまたは検査チャンバに１つ以上の液体試薬を配給する方法に関する。

ＤＮＡの抽出および精製、または微生物の検出等の多くの生化学的反応手順は、１以上（一般には複数）、しばしば、正確に測定された量および／または計時された量（timed amounts）の試薬を反応チャンバまたは検査チャンバに連続的に添加することを必要とし、これらの試薬は使用前には分離しておかなくてはならない。しかしながら、配給前の個別貯蔵というこの条件を考慮すると、簡単かつコンパクトでコスト有効性に優れた装置を用いて、正確に測定された量および／または計時された量の各試薬を選択的に配給することは困難である。これらの相矛盾する基準は、セットアップ手順が簡単化されかつ全体的コストシステムのメインテナンスおよびオペレータの介入が最小となることが望まれる自動化された検査または検定装置の環境では、実用的かつ商業的に実現することを一層困難にする。

種々の形式の試薬配給システムが組込まれた検査または検定装置の既知の多くの例が存在するが、これらの全てとはいわないまでも殆どは、上記基準の少なくとも１つまたは幾つかの点で不完全である。

第一態様では、本発明は、
前記反応または検査チャンバの概ね上方に配置された、１以上の液体試薬を収容する１以上のそれぞれの貯蔵チャンバと、
貯蔵チャンバの口からの重力による液体の溢流により、選択された試薬を、貯蔵チャンバから、貯蔵チャンバの概ね下にある反応または検査チャンバ内に押出すべく、選択された貯蔵チャンバの口内に挿入できるように配置されかつ操作可能なプランジャ要素とを有することを特徴とする、反応または検査チャンバ内に１以上の液体試薬を選択的に配給する配給装置を提供する。

本発明の装置の実施形態は、使用前に別々の試薬貯蔵を行なうことができ、所望のときに正確な用量および／または回数が得られ、その上、安価で、コンパクトで、かつセットアップ、使用およびメインテナンスが容易な装置を利用する試薬配給システムを提供する。

本発明を具現する装置の基本原理は、液体試薬を収容する貯蔵チャンバ内に挿入して試薬を押出し、試薬を貯蔵チャンバの口から溢流させかつ重力の作用により、貯蔵チャンバの概ね下に配置された反応または検査チャンバ内に流入させるプランジャを使用することにあることが判明している。

本発明のこの第一態様の好ましい実用的実施形態では、配給装置は反応または検査チャンバを有し、１以上のそれぞれの貯蔵チャンバが反応または検査チャンバの概ね上方に配置され、プランジャ要素が該プランジャ要素の物理的移動を制御する制御手段と協働する、特に自動化された反応、検査または検定装置の一部を形成する。

本発明の装置は更に、前記反応または検査チャンバおよび／または１以上の貯蔵チャンバ内の試薬の温度を制御するように配置された加熱手段を有している。この加熱手段は、より詳細に後述するように、制御された電流を通すことにより加熱される導電性ポリマーで形成するのが適している。かくして、本発明の装置には、加熱手段のためのコンピュータ制御手段のような制御手段を更に設けることができる。

制御手段は、既存の検査または検定機械において良く知られているように、プランジャと係合してこれを物理的に移動させる機械的手段と、反応に従ってプランジャ要素に所定の移動を生じさせるようにプログラムされた適当なハードウェアおよびソフトウェアとで構成し、本発明の装置を用いて検査または検定手順（単一または複数）が行なえるようにするのが好ましい。この点については、より詳細に後述する。

本発明のこの第一態様の配給装置は、例えば、食品のバクテリア汚染を検出するためのアデニル酸キナーゼ（adenylate kinase:ＡＫ）増殖検定を行なう多段検定装置の最終段階に用いることができ、この最終段階では、幾つかの試薬を、ＡＫファージの終点分析の目的のための、予め用意された試料を収容している検査チャンバに連続的に配給する必要がある。このような検定技術の一例が欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０ ６８０ ５１５号明細書に開示されている。他の例として、この配給装置は、幾つかの異なる試薬液を単一反応容器に連続的に配給することを必要とするＤＮＡの抽出および精製における個別段として用いることもできる。

実際上、上記いずれかの場合に上記配給装置を使用すると、反応または検査チャンバおよび１以上の試薬貯蔵チャンバ（単一または複数）を一体的な個別ユニットとして形成することにより、全てをより好都合なものとする。

従って、本発明の第二態様は、反応または検査手順に使用する反応または検査チャンバを有し、１以上の液体試薬が反応または検査チャンバ内に選択的に配給される反応または検査ユニットにおいて、１以上の液体試薬を収容する１以上のそれぞれの貯蔵チャンバを更に有し、１以上の貯蔵チャンバは、閉じた底および開けることができるまたは開いた口を有しかつ反応または検査チャンバの概ね上方に配置されていることを特徴とする反応または検査ユニットを提供する。

所望ならば、検査チャンバおよび／または貯蔵チャンバには、加熱および／または冷却手段を設けることができる。検査チャンバにこのような手段が設けられている場合には、例えばポリメラーゼ連鎖反応（polymerase chain reaction:ＰＣＲ）のような増殖反応等の加熱または冷却の温度サイクリングを必要とする検査チャンバ内で容易に反応を行なうことができる。貯蔵チャンバに加熱および／または冷却手段が設けられる場合には、これらは、試薬を特定温度で検査チャンバに配給できるようにするため使用される。

より詳しくは、加熱手段は、例えば国際特許公開ＷＯ ９８／２４５４８号明細書に開示されているように、導電性ポリマーで形成される。ポリマーは、電流が通されると発熱する。しかしながら、ポリマーの熱容量が小さいということは、電流が遮断されたときに急速に冷えることができることを意味する。

検査チャンバおよび／または貯蔵チャンバがこれらの一体部分として導電性ポリマーを備えている場合には、これらのチャンバは、押出、射出成形またはこれらと同様な技術によりポリマーから作ることができる。或いは、検査チャンバまたは貯蔵チャンバは、導電性ポリマーの層が容器を形成する材料の層の間に介在される複合構造、または反応容器の内面または外面にポリマーをコーティングした複合構造、または容器が、基本的に、ＰＣＲ相容性材料の薄い積層がコーティングされたポリマーで作られる複合構造を用いて製造できる。このような容器は、当該技術分野で慣用されている積層および／または化学蒸着または電気化学蒸着等の蒸着を用いて作ることができる。

しかしながら、特定実施形態では、検査および／または貯蔵チャンバは、検査または貯蔵チャンバの特定領域、より詳しくは試薬が収容または貯蔵される下方領域のみを、導電性ポリマーと一体化させることができる。これにより、試薬のみを充分に加熱し、チャンバの他の領域は加熱しないでおくことができる。このようなチャンバは、慣用の「オーバーモールディング（overmoulding）」技術を用いて製造できる。

一体部分としてのポリマーを有する検査または貯蔵チャンバは、特にコンパクトな構造を形成する。
本発明のこの第二態様の好ましい実用的実施形態では、反応または検査チャンバおよび１以上の貯蔵チャンバは、適当な成形プラスチック材料（例えばポリプロピレン）で形成でき、好ましくはこのプラスチック材料の一体ハウジング内に収容される。ハウジングは、好ましくは上方周壁を有し、該周壁は、貯蔵チャンバの口を集合的に包囲しかつ該口を通って上方に延びており、貯蔵チャンバから溢流する液体試薬を、貯蔵チャンバの下の反応または検査チャンバ内に導くバッフルとして機能する。

検査または貯蔵チャンバが導電性ポリマーを有する場合には、ハウジングには、検査または貯蔵チャンバがハウジング内の所定位置に配置されたときに導電性ポリマー加熱手段と接触するように配置された電気接点を設けることができる。これらの接点は、検査または貯蔵チャンバ内の試薬の温度を自動的に制御できるように、好ましくはコンピュータのような自動制御装置により電源に適当に接続される。必要ならば、熱電対のような温度モニタリング装置を設けることもでき、この結果は、所望温度が正確に達成されおよび／または維持されるように、制御手段にフィードバックされる。

ユニットには、選択された試薬が所定量で予め充填された１以上の貯蔵チャンバを設け、貯蔵チャンバ（単一または複数）の口がそれぞれの穿刺可能なシーリング手段例えば慣用の箔シールによりシールされることが好ましい。ユニットの反応または検査チャンバは空にするか、予分配された量の固体（例えば冷凍乾燥）または液体の試薬を入れることができ、このチャンバは、その対応する保護シールにより同様にシールすることができる。

また、所望ならば、反応または検査チャンバの下に補助試薬チャンバを設けることができ、該補助試薬チャンバの口自体は反応または検査チャンバの底を形成する対応保護シールでシールされ、補助チャンバは、予め分配された量の液体または固体の補助試薬を収容し、この中には、全手順のうちの所望段階で反応または検査チャンバの内容物が配給される。或る場合には、補助試薬チャンバは、反応または検査チャンバの底の上方に懸架される。これにより、検査チャンバ（検査チャンバは、試薬チャンバの上下両面に孔が開けられている場合にのみ設けられる）の底に更に試薬を収容できる。、
各チャンバを閉じるシーリング手段は、プランジャ要素がそれぞれのチャンバの口内に移動するときに、プランジャ要素の先端部により破断または穿孔可能であることが好ましい。従って、プランジャ要素の先端部は、この目的のための適当な形状になっている。例えば、鋭い先端部をもつ円錐状にするか、その外表面にバットレス（buttresses）またはリブを設けることができる。或る実施形態では、プランジャの先端部の外表面には、プランジャがいずれかのチャンバから抜去されるときに液体試薬が排出される通路としての１以上のチャネルを設けることができる。

配給される試薬の数に基いて、反応または検査チャンバと組合せて任意数の試薬チャンバを設けることができる。一般に、その数は複数（例えば２、３または４）であるが、これ以上の個数にすることもできる。それぞれの貯蔵チャンバから配給される各試薬は、反応または検査チャンバの周囲の周囲でかつ該チャンバより概ね上方で対称的に配置するのが好ましい。各貯蔵チャンバの体積は、配給する必要がある試薬の体積に従って独立的に選択される。

包含される試薬の性質は、行なわれる反応の性質に基いて広範囲に変化する。所望の反応を行なうのに必要な反応体に加え、較正剤または消光剤を収容するチャンバを設けて、反応中の適当な時点でこれらを添加することができる。

本発明の環境で使用されるとき、反応または検査チャンバに対する試薬貯蔵チャンバ（単一または複数）の位置に関する用語「概ね上方（generally above）」とは、各貯蔵チャンバの体積の大部分が、反応または検査チャンバの口のレベルより上方に位置することを意味する。換言すれば、貯蔵チャンバ内に挿入されたプランジャにより押出されるとき、貯蔵チャンバの口から溢流した液体試薬が、重力の作用により、検査チャンバ内に流入できることを意味する。一般に、各貯蔵チャンバの全体積は、反応または検査チャンバの口のレベルより上方に位置するのが好ましい。

本発明を用いて試薬の正確な用量を得るには、通常、それぞれの貯蔵チャンバの形状および寸法と組合せたプランジャの形状および寸法が予め定められ、各チャンバ内へのプランジャ要素の移動距離は、プランジャの制御手段により制御される。これには、一般に、種々のチャンバ内に残されまたはチャンバまたはプランジャ要素の外面に付着する残留試薬の量が考慮に入れられる。

本発明の実際の実施に際し、プランジャ要素は、配給すべき試薬を収容する各貯蔵チャンバ内に、連続態様で挿入できかつここから抜去できるように構成されかつ制御されるのが好ましい。プランジャ要素は中実または中空円筒状のロッドまたは杖の形態をなしており、試薬貯蔵チャンバは、一般に、支持された円筒状チューブの形態をなしている。従って一般に、プランジャ要素は、（ａ）それぞれの貯蔵チャンバから液体試薬を押出す目的で、および貯蔵チャンバを閉じているシールを最初に穿刺するため、直立して（好ましくは実質的に鉛直に）、また（ｂ）プランジャの垂直平面内で（好ましくは実質的に水平に）一貯蔵チャンバから他の貯蔵チャンバへと移動できる。これにより、プランジャは、反応または検査チャンバ（または、存在するならば、反応または検査チャンバの下の補助試薬チャンバも含む）内の試薬を混合するための攪拌ロッドとして使用することもできる（任意であるが、上記垂直移動とは別の移動方向に移動させることもできる）。プランジャ要素のこれらの全ての移動は、上記制御手段により所定の態様で制御できる。

プランジャが中空ロッド（好ましくは中空円筒体）である装置では、この構成は、本発明の配給装置の一部を形成する検定装置の早期の段階から、試料を担持する磁気ビーズを収集する目的で、抜去可能な磁石がプランジャ内に挿入できるようにする上で有効である。これは、本発明に使用される既知の検定技術の単なる一例である。

本発明の第二態様による個別の反応または検査ユニットの可能な一形態では、プランジャ要素自体は、ユニットの一構成要素として（例えば、使用前に全ユニットをシールする上方の閉じ蓋に取付けられた下方に延びたロッドとして）形成できる。この場合には、蓋部分には、プランジャがユニットから分離されたときにプランジャ制御手段と物理的に係合する手段を設けるのが好ましい。また、実際に実現できるようにするには、プランジャ要素の下方先端部とプランジャが取付けられる蓋部分との距離は、種々の試薬貯蔵チャンバの深さより大きくするのが好ましい（補助試薬チャンバが下に設けられている場合には、試薬貯蔵チャンバおよび反応または検査チャンバ自体の合計深さより更に大きくする）。上記のように、プランジャ要素が蓋上に支持される実施形態では、プランジャを蓋の中心から外れた位置で蓋に取付け、プランジャ制御手段が係合できるカルーセル型要素としてプランジャを形成でき、これにより、対称的に配置された試薬チャンバの間でのプランジャの水平移動を、蓋要素の回転により簡単に行なうことができる。

本発明の第三態様によれば、１以上の液体試薬を、検査または検定装置の反応または検査チャンバ内に選択的に配給する方法において、
反応または検査チャンバの概ね上方に配置された、１以上のそれぞれの貯蔵チャンバ内に１以上の液体試薬を用意する段階と、
選択された貯蔵チャンバの口内にプランジャ要素を挿入して、貯蔵チャンバの口からの重力による液体の溢流により、貯蔵チャンバ内の選択された試薬を、該貯蔵チャンバから、貯蔵チャンバの概ね下にある反応または検査チャンバ内に押出す段階とを有することを特徴とする方法が提供される。

上記方法は、特に、本発明の上記第一および第二態様の両実施形態に従って構成される配給装置、反応、検査または検定装置または個別の反応または検査ユニットを用いて実施できる。

種々の態様での本発明の好ましい実施形態を、添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
最初に図１を参照すると、ハウジング１は射出成形されたポリプロピレンで形成されている（ポリプロピレンは、例えばナイロンまたはポリエチレンと比較して、容易にオートクレーブできること、および水性液体が容易に付着しないことから好ましい材料である）。ハウジング１は、この下方かつ中央のウェルすなわち反応チャンバ２を収容しており、該反応チャンバ２は、使用前は空にしておくか、或いは予分配された固体または液体試薬３を入れておくこともできる。このチャンバ２内には、反応または分析を行なうための試料が添加される。鋭い円錐状先端部４ａを備えた中実ロッドまたは中空杖の形態をなすプランジャ４が、制御ハードウェアおよびソフトウェア（図示せず）の制御により水平および垂直に移動できる。

この図示の実施形態では、プランジャ４の頂部は蓋９として形成されており、該蓋９は、使用および／または貯蔵前のユニットのシール（本願明細書で概略的に説明したもの）、およびプランジャの移動を制限する機構による係合（例えば、スロット（図示せず）またはこの形式のハードウェアの他の任意の適当な既知の取付け手段）にも使用できる。またこの実施形態では、プランジャ４は、円筒状磁石３０を受入れるための開口９ａが頂部に設けられた中空円筒状ロッドとして示されている（磁石３０も装置の制御手段により全体的に制御される）。

反応ウェル２の上方には、対称的態様で２つの貯蔵チャンバ５、６が配置されており、各貯蔵チャンバは、手順の所定時点で反応ウェル２内に配給するためのそれぞれの液体試薬を収容してかつ慣用の箔シール１８によりシールされている。各試薬の場合、配給が必要とされるときは、プランジャ４がそれぞれのチャンバ５または６に整合され、次に下降されてそれぞれのシール１８を穿刺し、チャンバ５または６内に更に挿入される。これにより、チャンバ５または６内の液体試薬が押出されてチャンバから簡単に溢流し、重力によりチャンバの下の反応ウェル２内に落下する。

分配された試薬と試料とを混合するのに、反応ウェル２内でプランジャすなわち杖（wand）４を更に垂直および／または可能ならば水平に移動させることができる。

反応チャンバ２の下には、１以上の乾燥補助試薬８を貯蔵する手段を形成する別体の箔シール型補助チャンバ７が設けられており、補助試薬８は、杖４を用いて補助チャンバ７自体の保護シール１８を穿刺することにより反応ウェル２内の試薬と混合される。

実際には、多くの貯蔵チャンバから出て反応ウェル内に流入する試薬の流れは、下降させるべき種々の液体の表面張力を利用することにより補助される。これは、或る既知の分析手順において知られている技術であり、例えば、適当量のTriton X-100（商標）のような界面活性剤を、液体試薬中または装置の適当なチャンバ内に添加することにより達成できる。

図２には、図１の配給器具が組込まれた検定装置の一例が示されている。例えば、図１のユニットは、ここでは、食品のバクテリア汚染を検出するＡＫファージ検定を行なうための使い捨てユニットを形成する３連構成の最終チャンバをとして示されている。

第一段ウェル１０は、目的生物の特殊捕捉を行なう抗体がコーティングされ、かつ予分配された磁気ビーズを収容している。ウェルからウェルへと移動できかつ抜去可能な磁石をその中心に受入れることができる中空プランジャの使用により、ビーズおよび捕捉されたバクテリア細胞は、予分配された洗浄溶液を収容する第二段ウェル１１に搬送され、ここから更に、ＡＫ検定のための本発明のユニットの最終チャンバ１２に搬送される。この検定システムの第一部分には、一例として、Labsystems社から商業的に入手できるKingfisher（商標）と呼ばれる検定システムがある。ＡＫファージの終点検出を行なうための、本発明の最終ユニット内の試薬溶液は、一般に、主反応ウェルすなわちチャンバ内の栄養ブイヨン１２、一方の貯蔵チャンバ内のファージ１３、他方の貯蔵チャンバ内のＡＤＰ１４および主反応ウェルの下の補助チャンバ内の生物発光試薬で構成される。

本発明の装置は、ファージ１３またはＡＤＰ１４ではなく、貯蔵ウェルから既知量のＡＴＰを配給することにより適当に較正（キャリブレーション）を行なうことができる。

付加貯蔵チャンバすなわちウェル内には更に、付加試薬を含めることができる。例えばＡＫファージ検定の環境では、反応を停止させまたは生物発光を消光できる退色剤またはインキのような消光剤を収容するウェルを設けることができる。これは、反応の終時に配給されるように適当に配置できる。

これは、装置が１以上の検査チャンバを有し、このため多くの反応を連続的にモニタリングできる場合に特に有効である。一チャンバ内の光反応の消光により、その後の反応からの信号を読取る光度計への光の漏洩を防止する。

図３（ａ）および図３（ｂ）には本発明のユニットの他の実施形態が示されており、この実施形態は、図１の実施形態と殆ど同じであるが、４つの試薬貯蔵チャンバ２５、２６、２７、２８を有している点で異なっている。図３（ａ）は、チャンバ２５内の第一試薬が反応ウェル２内に配給される前のユニットを示し、図３（ｂ）は、所定用量の第一試薬２５″が反応ウェル２内に配給されかつ残量の第一試薬２５′がチャンバ内に残されている、その後のユニットを示すものである。図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｃ）は、図１の装置の作動を簡単化された概略形態であり（但し、上記説明および図面の注釈から当業者には自明であろう）、ここに使用されている参照番号は、前の図面に示されかつ上述された構成要素および特徴を区別するのに使用された参照番号と同じである。

図４（ａ）は、試薬配給手順の開始時の装置を示す。図４（ｂ）は、プランジャ４が試薬チャンバ６（該試薬チャンバ６内には、予め計算された量の試薬６′が残されている）から正に抜去されようとしている状況を示し、所定量の試薬６″がチャンバ６から反応ウェル２内に配給されている。図４（ｃ）は図４（ｂ）に続く状況を示し、この状況では、プランジャ４が貯蔵チャンバ６から抜去されて、中央の反応ウェル２内に戻されている。任意であるが、反応ウェル２の内容物を攪拌するため、プランジャを垂直方向および／または水平方向に移動させることができる。

図５には、プランジャ４の特別な形態が示されている。この実施形態では、蓋９は、後述の或る形状のシール関係をなして特定装置（図６参照）に適合するように矩形の形状を有する。この場合には、機械を用いてプランジャ組立体を一チャンバから他チャンバへと移動できるようにするための付加掴み孔３１が設けられている。

図６には、アデニル酸キナーゼ検定を行なってバクテリア細胞を検出する個別装置が示されている。この場合、配給装置は、一連の付加ウェルが設けられた支持ユニット３２内に組込まれている。第一オプションウェル（３３）は試薬ブイヨン３４を収容しており、このブイヨンは粘性試料を希釈するのに必要である。ウェル３３はキャップ３５により閉じられる。このウェル３３に隣接してウェル３６が設けられ、このウェル３６は、収集手段（例えば細胞または微生物の抗体のようなものであり、必要であれば、特定目標細胞または微生物に対して特異性（specific）を有するもの）がコーティングされた磁気ビーズを貯蔵する。更に隣接するウェル３８内にはブイヨン洗浄液３７が収容されている。

本発明による試薬配給装置は、この支持ユニット内に含まれる。この実施形態では、ユニットは、ファージ１３を保持するチャンバおよびＡＤＰ１４のチャンバを有している。主反応ウェル３９内には栄養ブイヨン１２が供給され、主反応ウェル３９の下の箔シールされた補助チャンバ７内には冷凍乾燥（フリーズドライ）されたルシフェリン／ルシフェラーゼ試薬４０が貯蔵される。このユニットは緩衝液４２を収容するウェル４１の上方に懸架される。

図５に示したようなプランジャ（４）が、他のウェル４３内に収容される。壁３７と反応ウェル３９との中間には付加ウェル４４が設けられており、該ウェル４４もプランジャ４を収容できる。ウェル４４はまた、プランジャが該ウェル内に配置されているときに、プランジャの拡大蓋９が反応ウェル３９を覆うことができるように構成されている。
ウェル３６、３８、３９、４３、４４は、金属箔積層シート４５によりシールされる。

使用に際し、液体または液化試料が試料ウェル３３内に入れられる。例えば、試料は、ウェル３９内に存在する栄養ブイヨン３４中のスワッブ試料をすすぐことにより形成される。
次に箔シートが取除かれ、円筒状磁石３０（図５）がプランジャ４内に配置され、次に該プランジャ４はウェル３６から磁気ビーズを収集するのに使用される。磁石３０が取外されるとビーズが解放され、ビーズは、例えば攪拌棒としてプランジャ４を使用することにより試料と完全に混合される。この間、細胞がビーズに結合する。

次に磁石３０がプランジャ４内に戻され、このため、試料から取外されたプランジャ４に再び取付けられる。次に、プランジャ４を反応ウェル３９内に入れて、磁石３０を取出すことにより、ビーズは反応ウェル３９内のブイヨン１２中に沈殿される。目標細胞に対して特異性を有するファージ１３は、反応混合物を収容しているチャンバ内にプランジャ４を押入れてカバーを穿刺し、ファージ１３を主反応ウェル３９内に溢流させることにより反応混合物中に添加される。次に、プランジャ４はウェル４４内に入れられ、蓋９がウェル３９のカバーとして機能できるようにする。

次に、反応混合物は充分な時間をかけて培養され、ファージが全ての目標細胞を溶解（lyse）できるようにする。任意であるが、この時点で、プランジャ４を用いて磁石３０を試薬ウェル３９内に挿入することにより、磁気ビーズをウェル３９から取出すことができる。

次に、プランジャ４を反応チャンバ内に挿入してＡＤＰ１４を反応ウェル３９内に溢流させることにより、ＡＤＰが反応ウェルに添加される。この場合にも、必要ならばこの反応によって培養が行なわれるように、プランジャ４をウェル４４内に配置して蓋９がウェル３８を閉じられるようにして、遊離したアデニル酸キナーゼがＡＤＰをＡＴＰに変換できるようにする。

最終段階では、箔シールされたチャンバ７を通してプランジャ４を押し入れ、乾燥したルシフェラーゼおよびルシフェリン４０を遊離させ、かつこれらと反応混合物とが緩衝液４２中に流入できるようにすることにより、反応ウェル３９内のＡＴＰが検出される。試薬は一体に混合され、かつ存在するＡＴＰの量に基いて、生物発光信号を発生する。これは、例えば光度計を用いて検出できる。全ての信号は、試料中に目標細胞が存在する可能性を表示する。

これらの各段階の間で、プランジャ４をウェル３８内のブイヨン３７中に浸漬することによりプランジャ４を洗浄できる。プランジャ４の移動は、例えばコンピュータ制御型ユニットを用いて自動的に適宜行なうことができる。

かくして本発明の装置は、複雑な検定を行なう便利な手段を提供する。

本発明の試薬配給装置の例示的な好ましい実施形態を示す概略斜視図である。 図１の装置が組込まれる例示的な検定装置の主要素を示す概略斜視図である。 図１の装置と非常に良く似ているが４つの別々の試薬貯蔵チャンバを有している試薬配給装置の他の実施形態の概略平面図であり、装置の反応チャンバ内に第一試薬を分配する段階の前のユニットを概略的に示すものである。 図１の装置と非常に良く似ているが４つの別々の試薬貯蔵チャンバを有している試薬配給装置の他の実施形態の概略平面図であり、装置の反応チャンバ内に第一試薬を分配する段階の後のユニットを概略的に示すものである。 図１の装置の簡単化した形態の概略側面図であり、試薬配給手順の開始時の２つのみの試薬貯蔵チャンバを示すものである。 図１の装置の簡単化した形態の概略側面図であり、第一試薬が反応チャンバ内に配給される途中の段階を示すものである。 図１の装置の簡単化した形態の概略側面図であり、第一試薬の配給が完了されかつプランジャ要素が次の試薬チャンバに移動する準備がなされた状態を示すものである。 本発明の装置に使用できるプランジャ要素組立体の斜視図であり、プランジャに磁石が装着された状態を示すものである。 本発明の装置に使用できるプランジャ要素組立体の磁石を示す側面図である。 本発明の装置に使用できるプランジャの端面図である。 本発明の装置に使用できるプランジャの側面図である。 本発明の装置に使用できるプランジャ要素組立体の平面図である。 本発明の配給装置を組込んでアデニル酸キナーゼ検定を行なう装置を示す概略図である。

Claims (26)

1. １以上の液体試薬を選択的に反応または検査チャンバに配給する試薬配給システムにおいて、
   反応または検査チャンバおよび１以上の液体試薬で予め満たされた１以上の貯蔵チャンバを備えた使い捨てユニットを有し、１以上の貯蔵チャンバは、閉じた底および開けることができ、反応または検査チャンバの上方に配置された口を備えており、
   貯蔵チャンバの口からの重力による液体の溢流により、選択された試薬を、貯蔵チャンバから、全体として貯蔵チャンバの下にある反応または検査チャンバ内に押出すべく、選択された貯蔵チャンバの口内に挿入できるように配置されかつ操作可能なプランジャ要素を有することを特徴とするシステム。
2. １以上の貯蔵チャンバは、所定量の１以上の液体試薬で予め満たされ、各貯蔵チャンバの口は、それぞれシーリング手段によりシールされていることを特徴とする請求項１記載の試薬配給システム。
3. 前記各チャンバを閉じるシーリング手段は、プランジャ要素がそれぞれのチャンバの口内に移動するときに、プランジャ要素の先端部により破断または穿孔可能であることを特徴とする請求項２記載の試薬配給システム。
4. 請求項１〜３の何れか１項記載の試薬配給システムと、プランジャ要素の物理的移動を制御する制御手段とを有することを特徴とする反応、検査または検定装置。
5. 食品のバクテリア汚染を検出または検定する装置、またはＤＮＡを抽出しかつ精製する装置であることを特徴とする請求項４記載の反応、検査または検定装置。
6. 前記反応または検査チャンバおよび／または貯蔵チャンバ（単一または複数）の加熱手段を更に有することを特徴とする請求項４または５記載の反応、検査または検定装置。
7. 前記加熱手段は、制御される電流により加熱できる導電性ポリマーからなることを特徴とする請求項６記載の反応、検査または検定装置。
8. 前記プランジャ要素は、配給すべき試薬を収容する各貯蔵チャンバ内に挿入されかつ該貯蔵チャンバから抜去できるように配置されかつ制御されることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項記載の装置。
9. 前記プランジャ要素は中実または中空円筒状のロッドまたは杖の形態をなしており、1以上の試薬貯蔵チャンバは支持された円筒状チューブの形態をなしていることを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項記載の装置。
10. 前記プランジャ要素は、実質的に垂直な軸線に沿う方向におよび実質的に水平な平面内で移動できることを特徴とする請求項４〜９のいずれか１項記載の装置。
11. 前記プランジャ要素は、抜去可能な磁石を収容できる中空ロッドの形態をなしていることを特徴とする請求項４〜１０のいずれか１項記載の装置。
12. 前記プランジャ要素は、使用前に配給装置をシールする上方閉じ蓋に取付けられた下方に延びるロッドとして形成され、蓋には、該蓋が装置から取外されたときにプランジャ制御手段が物理的に係合する手段が組込まれていることを特徴とする請求項４〜１１のいずれか１項記載の装置。
13. 前記プランジャは蓋の中心から外れた位置で蓋に取付けられ、蓋は、プランジャ制御手段が係合できるカルーセル型要素を形成しており、対称的に配置された試薬チャンバの間でのプランジャの水平移動は蓋の回転により行なわれることを特徴とする請求項１２記載の装置。
14. 請求項１記載の試薬配給システムに使用するための使い捨て反応または検査ユニットであって、反応または検査チャンバと、１以上の液体試薬を収容した１以上の貯蔵チャンバを有し、１以上の貯蔵チャンバは、閉じた底、および反応または検査チャンバの上方に配置された開いた口を備えていることを特徴とする使い捨て反応または検査ユニット。
15. 前記反応または検査チャンバおよび１以上の貯蔵チャンバは、成形プラスチックハウジング内に収容されていることを特徴とする請求項１４記載の反応または検査ユニット。
16. 前記反応または検査チャンバおよび１以上の貯蔵チャンバは成形ポリプロピレンで形成されていることを特徴とする請求項１４または１５記載の反応または検査ユニット。
17. 前記ハウジングは上方周壁を有し、該周壁は、貯蔵チャンバ（単一または複数）の口を集合的に包囲しかつ該口を通って上方に延びており、貯蔵チャンバから溢流する液体試薬（単一または複数）を、貯蔵チャンバの下の反応または検査チャンバ内に導くバッフルとして機能することを特徴とする請求項１５記載の反応または検査ユニット。
18. 前記反応または検査チャンバの下には、予め分配された量の液体または固体の補助試薬を収容する補助試薬チャンバが更に設けられており、該補助試薬チャンバには、反応または検査手順の所望段階で反応または検査チャンバの内容物が配給され、補助試薬チャンバの口は、使用前に反応または検査チャンバの底を形成する口自体の保護シーリング手段によりシールされることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか１項記載の反応または検査ユニット。
19. それぞれの複数の試薬の配給を行なうための複数の試薬貯蔵チャンバを有し、該試薬貯蔵チャンバは、反応または検査チャンバの回りに対称的に配置され、かつ反応または検査チャンバの周囲の概ね上方に配置されていることを特徴とする請求項１４〜１８のいずれか１項記載の反応または検査ユニット。
20. 前記検査チャンバおよび／または貯蔵チャンバ（単一または複数）は、加熱手段を更に有することを特徴とする請求項６〜１３のいずれか１項記載の反応または検査ユニット。
21. 前記加熱手段は導電性ポリマーからなることを特徴とする請求項２０記載の反応または検査ユニット。
22. 前記導電性ポリマーは検査チャンバおよび／または貯蔵チャンバ（単一または複数）に密着していることを特徴とする請求項２１記載の反応または検査ユニット。
23. 前記導電性ポリマーは検査チャンバおよび／または貯蔵チャンバと一体であることを特徴とする請求項２１記載の反応または検査ユニット。
24. 前記導電性ポリマーは検査チャンバおよび／または貯蔵チャンバの一部にオーバーモールディングされていることを特徴とする請求項２３記載の反応または検査ユニット。
25. １以上の液体試薬を、検査または検定装置の反応または検査チャンバ内に選択的に配給することにより化学反応を発生させる方法において、
    反応または検査チャンバの概ね上方に配置された、１以上の貯蔵チャンバ内に１以上の液体試薬をそれぞれ用意する段階を有し、該１以上の貯蔵チャンバは、閉じた底と、開けることができ、または開いた口を備えており、
    選択された貯蔵チャンバの口内にプランジャ要素を挿入して、貯蔵チャンバの口からの重力による液体の溢流により、貯蔵チャンバ内の選択された試薬を、該貯蔵チャンバから、全体として貯蔵チャンバの下にある反応または検査チャンバ内に押出す段階とを有することを特徴とする方法。
26. 反応、検査または検定装置にプランジャを使用する方法において、プランジャを、使い捨てユニットの、液体試薬を収容する貯蔵チャンバ内に挿入し、試薬を押出して該試薬を貯蔵チャンバの口から溢流させ、かつ重力の作用により、貯蔵チャンバの概ね下に配置された装置の反応または検査チャンバ内に流入させ、該貯蔵チャンバは、閉じた底と、開けることができ、または開いた口を備えていることを特徴とする方法。

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