專利名稱：反應(yīng)處理裝置與反應(yīng)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種反應(yīng)處理裝置和反應(yīng)處理方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種能夠進(jìn)行高精度溫度控制的反應(yīng)處理裝置和反應(yīng)處理方法。
背景技術(shù)：
在反應(yīng)必須基于溫度條件進(jìn)行控制的情況下，期望以更高精度的方式控制溫度條件，而無論反應(yīng)物是液體、固體或是氣體。例如，這種期望也存在于諸如基因分析的技術(shù)領(lǐng)域。作為一個例子，在各種生物科技領(lǐng)域，應(yīng)用了諸如用于進(jìn)行基因擴(kuò)增的聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)方法的擴(kuò)增特定核酸的技術(shù)，從而將其利用為核酸檢測方法。作為核酸檢測方法，已知使用了標(biāo)有熒光物質(zhì)的雜交探針的方法。作為核酸檢測方法的變形，例如已知核酸測定方法(實(shí)時PCR方法)和用于諸如單核苷酸多態(tài)性(SNP : Single Nucleotide Polymorphism)的變異的檢測方法(熔解曲線分析)。如果SNP分析能夠快速且容易地進(jìn)行，那么將可以執(zhí)行例如定制的醫(yī)療護(hù)理，在這種護(hù)理中，最佳的療法、 藥物治療等等在病人的床邊診斷，這成為有前景的定點(diǎn)照護(hù)(POC :Point Of Care)。鑒于這種情況，存在以更快速且容易的方式在核酸擴(kuò)增反應(yīng)之后檢查核酸擴(kuò)增的方法的需要。此外，作為檢測方法，還已知通過測量已被用于核酸擴(kuò)增反應(yīng)的反應(yīng)混合物的混濁度來檢查擴(kuò)增的方法以及基于使用具有特定地與擴(kuò)增的目標(biāo)核酸相結(jié)合的探針的微陣列的方法。同時，反應(yīng)檢測的主流通常是通過具有大型熱塊同時使用例如帶有預(yù)備試劑的96 井多重分析(multiassay)板的系統(tǒng)來進(jìn)行的反應(yīng)檢測(參見日本專利特開第2006-162625 號)。然而，這個系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于，熱容量很大，因?yàn)椴捎昧司鶆蚣訜?，因此在熱產(chǎn)生部消耗了大量的電力，并且相應(yīng)地花費(fèi)了很長的冷卻時間。出于這些原因，該系統(tǒng)在實(shí)踐中遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到便攜式系統(tǒng)的要求。此外，存在許多通過使用微芯片進(jìn)行的熱反應(yīng)的先例，這些先例的例子包括加熱線被纏繞在毛細(xì)管周圍的系統(tǒng)以及四根加熱棒被放置為與微芯片的四個角相接觸的系統(tǒng)。例如，已知芯片簡單地夾在上下兩塊平板之間的系統(tǒng)，例如日本專利特開第 2009-300299號中所述的裝置。此外，還已知容易獲得對加熱器結(jié)構(gòu)的想法的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，使加熱器沿著對應(yīng)于通道或反應(yīng)位點(diǎn)的形狀來接觸，例如日本專利特開第 2008-253227號中所述的反應(yīng)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
然而，上述反應(yīng)處理裝置在過去是不能令人滿意的，因?yàn)闇囟确植疾顒e很大，這取決于反應(yīng)位點(diǎn)周圍的結(jié)構(gòu)的設(shè)計。此外，每當(dāng)反應(yīng)位點(diǎn)的形狀改變時，需要制造并設(shè)置與如此改變的形狀相匹配的一個或多個加熱器。這使得必須每次為這種變化進(jìn)行與電力和控制相關(guān)的協(xié)調(diào)。這是非常令人煩惱的。
換言之，從形成均勻的溫度分布角度來講，上述的過去的所有構(gòu)造都是不能令人滿意的，使得這些構(gòu)造很難保證反應(yīng)位點(diǎn)的穩(wěn)定性。此外，在反應(yīng)位點(diǎn)井的數(shù)量增加的情況下，必須基于每種芯片設(shè)計來加工一個或多個加熱器并且必須為每次芯片變化設(shè)計溫度分布。這意味著差的通用性。因此，存在對能夠容易地且以高精度的方式進(jìn)行溫度控制的反應(yīng)處理裝置和反應(yīng)處理方法的需要。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了包括溫度控制部的反應(yīng)處理裝置，該溫度控制部控制反應(yīng)區(qū)域組的外周邊緣部位的溫度。優(yōu)選地，該溫度控制部是布置在反應(yīng)區(qū)域組的外周邊緣部位處的第一溫度控制部。反應(yīng)處理裝置包括反應(yīng)溫度控制部，該反應(yīng)溫度控制部包括該第一溫度控制部和平面型第二溫度控制部，并且第一溫度控制部和第二溫度控制部彼此相對地布置，反應(yīng)區(qū)域組位于其間。優(yōu)選地，第一溫度控制部的形狀為矩形框狀。優(yōu)選地，反應(yīng)區(qū)域組布置在基片中，并且第一溫度控制部和第二溫度控制部與基片接觸。優(yōu)選地，第一溫度控制部的框體部分的外周部位和/或內(nèi)周部位的各邊設(shè)置有一個或多個切口。優(yōu)選地，一個或多個切口設(shè)置在外周部位的角落中和/或內(nèi)周部位的邊的中心部位中。此外，優(yōu)選地，溫度控制部的形狀是平板狀，且在對應(yīng)于反應(yīng)區(qū)域組中的每個反應(yīng)區(qū)域的部位處具有透光開口部(在下文中，該溫度控制部也將稱為“具有開口部的溫度控制部”)。 優(yōu)選地，反應(yīng)區(qū)域組布置在基片中，并且具有開口部的溫度控制部與基片接觸。優(yōu)選地，具有開口部的溫度控制部設(shè)置在基片和熱隔離部之間，該熱隔離部阻止熱量從溫度控制部釋放。優(yōu)選地，具有開口部的溫度控制部具有形成在遮光體中的開口部，并且反應(yīng)處理裝置進(jìn)一步包括照射部，該照射部被構(gòu)造為用光照射反應(yīng)區(qū)域；以及檢測部，該檢測部被構(gòu)造為檢測來自反應(yīng)區(qū)域的光。優(yōu)選地，反應(yīng)處理裝置包括兩個上述具有開口部的溫度控制部，并且這兩個溫度控制部彼此相對地布置，反應(yīng)區(qū)域組位于其間。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式，提供了一種反應(yīng)處理方法，其中，通過溫度控制部控制反應(yīng)區(qū)域組的外周邊緣部位的溫度，從而反應(yīng)區(qū)域組的溫度受到控制，該溫度控制部至少布置在外周邊緣部位處。優(yōu)選地，溫度控制部是布置在反應(yīng)區(qū)域組的外周邊緣部位處的第一溫度控制部。第一溫度控制部和平面型第二溫度控制部彼此相對地布置，反應(yīng)區(qū)域組位于其間，并且第一溫度控制部和平面型第二溫度控制部彼此配合從而控制反應(yīng)區(qū)域組的溫度。優(yōu)選地，一個或多個切口設(shè)置在第一溫度控制部的框體部分的外周部位和/或內(nèi)周部位中，以抑制局部加熱。
此外，同樣優(yōu)選地，利用在對應(yīng)于反應(yīng)區(qū)域組中的每個反應(yīng)區(qū)域的部位處具有透光開口部的平板狀溫度控制部，通過在控制外周邊緣部位的溫度的同時抑制反應(yīng)區(qū)域組中的局部加熱來控制反應(yīng)區(qū)域組的溫度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了能夠容易地且高度精確地進(jìn)行溫度控制的反應(yīng)處理裝置和反應(yīng)處理方法。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置的概念圖；圖2是示出反應(yīng)處理裝置的主要部位的分解透視圖；圖3A至圖3D是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的第一溫度控制部的框體部分和該框體部分的變形例的頂視圖；圖4示出了(分別設(shè)置成只帶有下表面加熱器、下表面加熱器和上部加熱器A、下表面加熱器和上部加熱器B、下表面加熱器和上部加熱器C、以及下表面加熱器和上部加熱器D的)反應(yīng)處理裝置和在反應(yīng)處理裝置的操作期間的溫度分布的示意圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的(設(shè)置有上部加熱器B的)反應(yīng)處理裝置、 它的(分別設(shè)置有上部加熱器C和D的)變形例、以及根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)(設(shè)置有上部加熱器 A的)反應(yīng)處理裝置；圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置的工作示例的示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置的概念圖；圖8A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的溫度控制部的頂視圖，圖8B是截面圖；圖9是示出了在使用了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的溫度控制部的情況下來自光源的光線的傳播的概念圖；以及圖10示出了(分別設(shè)置成只帶有上加熱器B、只帶有上加熱器E、以及只帶有上加熱器F的)反應(yīng)處理裝置和在反應(yīng)處理裝置操作期間的溫度分布的概念圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地描述。順便提及，下述實(shí)施方式僅僅是本發(fā)明的實(shí)施方式的代表性示例，并且本發(fā)明不應(yīng)僅根據(jù)實(shí)施方式理解。1.第一實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置反應(yīng)位點(diǎn)組(1. Ia)基片(2)反應(yīng)溫度控制部(1. 2a)第一溫度控制部(1. 2b)第二溫度控制部(3)照射部(4)檢測部2.核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置(1)核酸擴(kuò)增反應(yīng)(2)核酸擴(kuò)增檢測方法(產(chǎn)物)
3.第一實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置的操作4.利用第一實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置的核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置的操作(1)變形例(4. la) RT-LAMP 裝置的操作(4. lb) RT-PCR 裝置的操作5.第二實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置(1)溫度控制部6.第二實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置的操作7.利用第二實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置的核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置的操作<1.第一實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置>圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置1的概念圖。此外，圖2是反應(yīng)處理裝置1的主要部位的分解透視圖。圖3A至圖3D是反應(yīng)處理裝置1中的第一溫度控制部 4的框體部分和該框體部分的變形例的頂視圖。順便提及，在下述附圖中，為便于描述，裝置的構(gòu)造等是以簡化的形式示出的。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置1至少具有溫度控制部4，溫度控制部4控制一組反應(yīng)區(qū)域(下文也稱為“反應(yīng)區(qū)域組”)2A的外周邊緣部位的溫度。溫度控制部4是布置在反應(yīng)區(qū)域組2A的外周邊緣部位處的第一溫度控制部4，并且反應(yīng)處理裝置1具有包括第一溫度控制部4和平面型第二溫度控制部5的反應(yīng)溫度控制部。第一溫度控制部4和第二溫度控制部5彼此相對地布置，反應(yīng)區(qū)域組2A在它們之間。順便提及， 反應(yīng)區(qū)域組2A (基片3)能夠被安裝和拆卸。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置1也能夠用作光學(xué)檢測裝置或核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置。例如，如圖1中所示，期望反應(yīng)處理裝置1進(jìn)一步包括照射部8、激發(fā)光濾光器6、熒光濾光器7以及檢測部9。作為具體的例子，可例舉這樣的構(gòu)造在該構(gòu)造中，至少設(shè)置有用光照射反應(yīng)區(qū)域2的照射部8以及用于檢測從反應(yīng)區(qū)域2產(chǎn)生的光的檢測部9。此外，雖然未示出，也可以采用這樣的構(gòu)造在該構(gòu)造中，從反應(yīng)區(qū)域2產(chǎn)生的光 (散射光、熒光等)朝布置在例如照射部8的一側(cè)上的檢測部反射，使得檢測部能夠檢測到光。此外，雖然未示出，可以適當(dāng)?shù)夭贾冕樋?、各種濾光器、聚光透鏡以及支撐基座，從而支撐用于控制光量、光成分等的部。此外，優(yōu)選地，設(shè)置控制單元(未示出)用于控制這些組件的各種操作(例如，光控制、溫度控制、核酸擴(kuò)增反應(yīng)、檢測控制、檢測到的光量的計算、監(jiān)視等)?，F(xiàn)在，下面將對根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置(核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置)1的構(gòu)造做出詳細(xì)描述。(1)反應(yīng)區(qū)域組能夠被安裝和拆卸的反應(yīng)區(qū)域組(區(qū)域)2A，是布置有一個或多個用作各種反應(yīng)的反應(yīng)位點(diǎn)的反應(yīng)區(qū)域2的部(區(qū)域)。反應(yīng)位點(diǎn)2的形狀不受特定限制，并且其實(shí)例包括圓柱形和四角錐形。優(yōu)選地，多個反應(yīng)區(qū)域2被布置在反應(yīng)區(qū)域組2A中。反應(yīng)區(qū)域的數(shù)量不受特定限制，并且反應(yīng)區(qū)域的數(shù)量的例子包括6 O乘3等)、25 (5乘5等)、M G乘6等)、96 (8乘12
7等)以及384(16乘Μ)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，確保了即使當(dāng)同時發(fā)生許多反應(yīng)，反應(yīng)區(qū)域組中的全部區(qū)域內(nèi)的溫度分布變化極小。換言之，能夠基本上均勻地加熱整個反應(yīng)區(qū)域組。具體地，能夠?qū)崿F(xiàn)以均勻的方式進(jìn)行反應(yīng)，因而提高了檢測精度和工作效率，這自然是有利的。順便提及，可將待檢測的目標(biāo)物質(zhì)和檢測反應(yīng)所必需的物質(zhì)適當(dāng)?shù)夭贾迷诜磻?yīng)區(qū)域2內(nèi)。這類物質(zhì)的例子包括源自于生物體的檢測目標(biāo)、合成低聚體(寡核苷酸、核酸狀合成物質(zhì))、通過熒光染料等的改性獲得的合成低聚體、酶、緩沖溶液、鹽類、諸如蠟的固定劑、 抗原、抗體、諸如水的溶液等。而且，將在PCR方法、恒溫擴(kuò)增方法等中使用的dNTP、染料和其它物質(zhì)也可以適當(dāng)?shù)夭贾迷诜磻?yīng)區(qū)域2內(nèi)。(1. Ia)基片(微芯片)優(yōu)選地，一個或多個反應(yīng)區(qū)域2被形成為可安裝且可拆卸的諸如微芯片的反應(yīng)容器(例如，基片)中的反應(yīng)區(qū)域組2A。優(yōu)選地，如圖1和圖2中所示，反應(yīng)區(qū)域組2A形成在基片3中的與基片3的側(cè)表面的外周部位隔開的位置處。而且，反應(yīng)區(qū)域組2A優(yōu)選地形成為靠近基片3的相對側(cè)表面之間的中心。這里，基片的光軸上的平面(表面)將被稱為光軸表面，并且光軸表面的周圍的四邊形將被稱為側(cè)表面。順便提及，反應(yīng)區(qū)域組2A在基片3中形成的高度位置不受特定限制。設(shè)置有反應(yīng)區(qū)域組2A (反應(yīng)區(qū)域2)的反應(yīng)微芯片(基片3)可通過使用一個或多個基片形成。用于在基片3中形成一個或多個反應(yīng)區(qū)域2的方法不受特定限制。形成方法的優(yōu)選例子包括玻璃制造的基片層的濕蝕刻或干蝕刻、以及塑料制造的基片層的納料印刷、注塑成型或切割。例如，反應(yīng)區(qū)域組2A(反應(yīng)區(qū)域2)可以通過這樣的方法形成在該方法中，期望形狀的一個或多個反應(yīng)區(qū)域2通過拋光和切割、模塑(澆鑄)等形成在一基片上，并且另一基片放置在這個基片的頂部。此外，基片3的材料不受特定限制。優(yōu)選地，根據(jù)檢測方法、易于加工、耐久性等來適當(dāng)?shù)剡x擇材料。材料可以根據(jù)期望的檢測方法從透光性材料中適當(dāng)?shù)剡x擇。材料的例子包括玻璃和各種塑料(聚丙烯、聚碳酸脂、環(huán)烯聚合物、聚二甲基硅氧烷等)。因此，如此形成的反應(yīng)區(qū)域組2A的反應(yīng)區(qū)域2可以采用待檢測的目標(biāo)物質(zhì)的反應(yīng)所必需的試劑來填充。(2)反應(yīng)溫度控制部反應(yīng)溫度控制部包括布置在反應(yīng)區(qū)域組2A的外周邊緣部位處的溫度控制部4 (下文也稱為“第一溫度控制部4”)和平面型溫度控制部5 (下文也稱為“第二溫度控制部5”)。 這里，采用了這樣的構(gòu)造在該構(gòu)造中，這些溫度控制部相互相對布置，(具有用作反應(yīng)的反應(yīng)位點(diǎn)的反應(yīng)區(qū)域2的)反應(yīng)區(qū)域組2A在它們之間。只要使這些溫度控制部相互相對布置，反應(yīng)區(qū)域組2A在它們之間就足夠了。例如，當(dāng)其中一個溫度控制部位于反應(yīng)區(qū)域組的上側(cè)上時，只要使另一溫度控制部位于反應(yīng)區(qū)域組的下側(cè)上就足夠了。關(guān)于反應(yīng)區(qū)域組， 這同樣也適用于左側(cè)和右側(cè)。從工作效率的角度來說，期望這樣的結(jié)構(gòu)在該結(jié)構(gòu)中，溫度控制部與根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置的外殼熱絕緣。
而且，優(yōu)選地采用這樣的構(gòu)造以夾在第一溫度控制部4和第二溫度控制部5之間的方式設(shè)置基片3，基片3中具有反應(yīng)區(qū)域組2A。此外，第一溫度控制部4和第二溫度控制部5被布置成接觸基片3是更理想的。在此情況下，優(yōu)選至少第一溫度控制部中的溫度控制由反應(yīng)溫度控制部的溫度控制機(jī)構(gòu)(未示出)進(jìn)行。而且，更優(yōu)選第一溫度控制部4和平面型第二溫度控制部5的溫度控制由溫度控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行。在這種情況下，優(yōu)選設(shè)置溫度傳感器(例如，熱偶傳感器)。例如，可例舉下列手段(a)和(b)。(a)在設(shè)定溫度下加熱第二溫度控制部5。這種用于補(bǔ)償由第一溫度控制部4所釋放的(耗散的)熱量的加熱，從而調(diào)節(jié)設(shè)定溫度與反應(yīng)溫度之間的偏差。(b)在設(shè)定溫度下加熱第一溫度控制部4。在第二溫度控制部5進(jìn)行加熱的同時， 設(shè)定溫度與反應(yīng)溫度之間的偏差被調(diào)節(jié)。而且，在溫度控制單元中可以采用諸如PID控制的反饋控制，從而能夠達(dá)到更高的溫度控制精度。作為前述情況的結(jié)果，能夠以均勻的方式加熱和冷卻基片中的整個反應(yīng)區(qū)域組 (反應(yīng)區(qū)域)。換言之，能夠使遍及反應(yīng)區(qū)域組的溫度分布變得均勻，因而也能夠保證反應(yīng)區(qū)域中反應(yīng)的穩(wěn)定性。具體地，整個反應(yīng)區(qū)域組的溫度控制能夠容易地進(jìn)行，能夠減少從反應(yīng)區(qū)域到反應(yīng)區(qū)域的熱量散射，并且能夠以高精度的方式進(jìn)行溫度控制。此外，即使當(dāng)許多樣品同時經(jīng)受反應(yīng)處理時，反應(yīng)處理仍能夠在基本上相同的反應(yīng)條件下進(jìn)行，而不依賴于反應(yīng)區(qū)域的布置方法。因此，也提高了反應(yīng)檢測精度和工作效率。而且，不必要特地考慮反應(yīng)區(qū)域的布置方法，從而也提高了基片中的反應(yīng)區(qū)域組的設(shè)計自由度。順便提及，也能夠采用這種加熱器結(jié)構(gòu)在該結(jié)構(gòu)中，在對應(yīng)于反應(yīng)區(qū)域的部位中鉆孔。在這種加熱器結(jié)構(gòu)中，由于溫度分布可能根據(jù)孔的周圍的結(jié)構(gòu)的設(shè)計而改變，所以在設(shè)計中應(yīng)當(dāng)多加小心。此外，溫度控制部被設(shè)置成對應(yīng)于每個反應(yīng)區(qū)域的這種構(gòu)造，導(dǎo)致當(dāng)反應(yīng)區(qū)域的數(shù)量增加時，在每次反應(yīng)區(qū)域組的設(shè)計時，需要加工加熱器以符合反應(yīng)區(qū)域組的設(shè)計，并且每次還必須對溫度分布進(jìn)行設(shè)計。鑒于此點(diǎn)，第一實(shí)施方式中的反應(yīng)溫度控制部的構(gòu)造能夠被認(rèn)為具有非常優(yōu)良的操作性和效果。(1. 2a)第一溫度控制部第一溫度控制部4布置在反應(yīng)區(qū)域組2A的外周邊緣部位處。這種布置使得可以主要加熱或冷卻反應(yīng)區(qū)域組2A的外周邊緣部位。而且，與(稍后描述的)平面型溫度控制部 5共同使用，能夠減少反應(yīng)區(qū)域組中的反應(yīng)區(qū)域中的反應(yīng)溫度的散射，并且能夠精確地進(jìn)行溫度控制。第一溫度控制部4的形狀優(yōu)選地為框狀。而且，框體部分的形狀優(yōu)選為具有內(nèi)周部位41和外周部位42的形狀，諸如矩形框狀形狀或相框狀形狀(參見圖2和圖幻。而且， 框體形狀優(yōu)選為具有靠近中心區(qū)域的非加熱部位(反應(yīng)區(qū)域組2A)的形狀。這使得可以防止因如下結(jié)構(gòu)造成的局部加熱的發(fā)生反應(yīng)區(qū)域組的中心區(qū)域中熱釋放路徑的數(shù)量小于反應(yīng)區(qū)域組的外圍區(qū)域的熱釋放路徑的數(shù)量。而且，優(yōu)選第一溫度控制部4在靠近其中心處是挖空的結(jié)構(gòu)，由于這樣可以容易地防止中心區(qū)域中的異常局部加熱(中心區(qū)域中的異常加熱)，這種中心區(qū)域中的異常加熱在單獨(dú)使用了平面加熱器或采用平面加熱器與平面加熱器彼此組合(見圖4)的情況下會發(fā)生。
順便提及，框體部分在寬度和深度上優(yōu)選地被設(shè)定為基本上等于基片3。此外，如圖3中所示，第一溫度控制部4在其框體部分的內(nèi)周部位41和/或外周部位42中設(shè)置有一個或多個切口 43。切口的形狀不受特定限制，只要它是通過或猶如通過切除框體部分的一部分而獲得的形狀。切口的形狀的例子包括多邊形(長方形、正方形、六邊形等)和半橢圓形(半圓形等)。一個或多個切口 43中的每一個都優(yōu)選地設(shè)置在因第一溫度控制部4的熱量集中而導(dǎo)致可能會發(fā)生局部加熱的地方。這確保了整個反應(yīng)區(qū)域組2A能夠基本上均勻地以更高精度的方式受到溫度控制(參見圖4)。在此情況下，從降低成本和提高工作效率的角度來講，優(yōu)選地根據(jù)基片3的形狀設(shè)置一個或多個切口 43。此外，優(yōu)選設(shè)置多個切口 43從而使它們相互相對地布置。此外，一個或多個切口 43優(yōu)選地設(shè)置在框體部分的內(nèi)周部位41的每條邊的中心部位中。而且，一個或多個切口 43優(yōu)選設(shè)置在外周部位42的角落中。這些切口 43的布置可以是適當(dāng)組合的。例如，可例舉這樣的框形第一溫度控制部如其中，兩個切口 43分別設(shè)置在內(nèi)周部位41的相對邊的中心部位中。此外，可例舉這樣的框形第一溫度控制部4b:其中，四個切口 43分別設(shè)置在外周部位42的四個角落中。此外，可例舉這樣的框形第一溫度控制部 4c 其中，四個切口 43分別設(shè)置在內(nèi)周部位41的兩對相對的邊的中心部位中，并且四個切口 43分別設(shè)置在外周部位42的四個角落中。順便提及，這些例子不是限制性的。第一溫度控制部4優(yōu)選布置成接觸基片3的表面(優(yōu)選地，反應(yīng)區(qū)域組2A的外周邊緣部位)。在此情況下，可以在這兩個構(gòu)件之間插入高導(dǎo)熱構(gòu)件。這確保精確的溫度控制。順便提及，在這種情況下基片的表面的例子包括光軸表面、上表面、下表面、左表面以及右表面。此外，第一溫度控制部4的溫度控制機(jī)構(gòu)不受特定限制。所述機(jī)構(gòu)的例子包括加熱器(諸如陶瓷加熱器、加熱線、珀爾帖(Peltier)元件等)以及透明導(dǎo)電膜(諸如透光型 ITO加熱器)。此外，由于本發(fā)明中的溫度控制部4采用了框狀形狀，所以反應(yīng)區(qū)域組2A的中心區(qū)域中的熱釋放效率高，即使是缺少冷卻機(jī)構(gòu)的溫度控制機(jī)構(gòu)(諸如陶瓷加熱器或加熱線加熱器)也可以順利地使用。而且，本發(fā)明中的反應(yīng)處理裝置是光學(xué)檢測裝置(核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置等)，溫度控制部4布置在反應(yīng)區(qū)域組的外周邊緣部位處的這種構(gòu)造確保了溫度控制機(jī)構(gòu)可以通過使用遮光性構(gòu)件，換言之，低透射率構(gòu)件或不透光性構(gòu)件來安裝。因此，從降低成本和便于測量的角度來講，溫度控制部是框形的這種構(gòu)造有有利的。(1.2b)第二溫度控制部第二溫度控制部5以平面形式布置。利用這個形成為具有平面形狀的溫度控制部 (平板部)，可以主要加熱或冷卻反應(yīng)區(qū)域組2A的鄰近部位。而且，與上述第一溫度控制部 4共同使用，能夠減少反應(yīng)區(qū)域組中的反應(yīng)區(qū)域中的反應(yīng)溫度的散射，并且能夠以高精度的方式進(jìn)行溫度控制。只要使第二溫度控制部5的形狀為平面且能夠控制反應(yīng)區(qū)域組2A中的反應(yīng)溫度就足夠了 ；因此，例如，也能夠采用除平面形狀之外的薄膜形狀、平板狀形狀等(參見圖1和 2)。在此情況下，溫度控制的區(qū)域優(yōu)選設(shè)置成主要為整個反應(yīng)區(qū)域組2A。雖然溫度控制部5可以以區(qū)域的方式具有多個用于溫度控制的溫度控制機(jī)構(gòu)，但是從降低成本和易于溫度控制的角度來講，溫度控制部5優(yōu)選僅具有單個溫度控制機(jī)構(gòu)。即使采用這樣的單個溫度控制機(jī)構(gòu)，它與上述第一溫度控制部4的組合也確保了能夠精確地控制反應(yīng)區(qū)域組中的反
應(yīng)溫度。第二溫度控制部5優(yōu)選地布置成接觸基片3的表面(優(yōu)選地，至少反應(yīng)區(qū)域組2A 的區(qū)域)。在此情況下，可以在兩個構(gòu)件之間插入高導(dǎo)熱構(gòu)件。這使得精確的溫度控制成為可能。順便提及，在這種情況下基片的表面的例子包括光軸表面、上表面、下表面、左表面以及右表面。順便提及，優(yōu)選這樣的構(gòu)造第一溫度控制部4布置在反應(yīng)區(qū)域組2A的外周邊緣部位且與基片3形成表面接觸并且第二溫度控制部5的平面構(gòu)造(平面部位)與基片形成表面接觸，因?yàn)檫@樣的構(gòu)造確保溫度控制能夠容易地且以高精度的方式進(jìn)行。采用這樣的構(gòu)造，能夠減少元件部分的數(shù)量，并且能夠很容易地在周圍鋪設(shè)電線。通過充分利用這些優(yōu)點(diǎn)，可以以緊湊的形式設(shè)計反應(yīng)部。由于能夠減小熱產(chǎn)生部的大小，所以能夠減少總的熱容量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)電力的大量節(jié)約。平面型第二溫度控制部5的溫度控制機(jī)構(gòu)的例子包括已經(jīng)在上文描述的與第一溫度控制部4相關(guān)的溫度控制機(jī)構(gòu)。此外，優(yōu)選使用高光透射率構(gòu)件，例如透明導(dǎo)電膜。另一方面，如果采用了用于反射從反應(yīng)區(qū)域2產(chǎn)生的光的機(jī)構(gòu)，那么即使當(dāng)使用了高度遮光性構(gòu)件例如陶瓷加熱器或加熱線加熱器時，也能夠?qū)崿F(xiàn)理想的測量。(3)照射部只要使照射部8具有光源(未示出)且照射部8構(gòu)造成使反應(yīng)區(qū)域2受到從光源發(fā)出的光L的照射就足夠了。具體地，照射部8能夠采用從光源發(fā)出的光L來照射反應(yīng)區(qū)域 2(基片幻的上表面、下表面等，用于檢測伴隨核酸擴(kuò)增反應(yīng)的進(jìn)程所產(chǎn)生的核酸擴(kuò)增(產(chǎn)物)。例如，光源可以布置在反應(yīng)區(qū)域2的上側(cè)或下側(cè)，或可以布置用于將從光源發(fā)出的光 L引導(dǎo)至反應(yīng)區(qū)域2的導(dǎo)光構(gòu)件(未示出)。在這些選擇中，優(yōu)選照射部8設(shè)置有將從光源產(chǎn)生的光引導(dǎo)至反應(yīng)區(qū)域2的導(dǎo)光構(gòu)件。導(dǎo)光構(gòu)件設(shè)置有光入射端部，并且從一個或多個光源發(fā)出的光入射到光入射端部上。 將入射光引導(dǎo)至每個反應(yīng)區(qū)域的構(gòu)件(例如，棱鏡、反射鏡、凹凸圖案等)設(shè)置在導(dǎo)光構(gòu)件內(nèi)。利用所布置的導(dǎo)光構(gòu)件，能夠減少光源的數(shù)量，并且能夠用光均勻地照射基片3 上的一個或多個反應(yīng)區(qū)域2。因此，在混濁度檢測中檢測靈敏度和檢測精度是理想的。而且， 由于能夠減少光源的數(shù)量，所以能夠減少整個反應(yīng)處理裝置的大小，尤其是厚度，并且能夠?qū)崿F(xiàn)電力消耗的減少。光源不受特定限制，但是優(yōu)選能夠發(fā)出期望的能夠令人滿意地檢測目標(biāo)核酸擴(kuò)增產(chǎn)物的光的光源。光源的例子包括激光光源、白色或單色光發(fā)光二極管(LED)、水銀蒸汽燈以及鎢燈。此外，LED是有利的，因?yàn)橥ㄟ^使用各種濾光器也能獲得期望的光成分。順便提及，激光光源不受激光種類的特定限制。只要激光光源為發(fā)射氬離子(Ar) 激光、氦氖(He-Ne)激光、染料激光、氪(Kr)激光等就足夠了。這些激光光源可以單獨(dú)地使用或以它們的兩種或更多種的任意組合的方式使用。順便提及，如圖1中所示，來自照射部8的光L到達(dá)反應(yīng)區(qū)域2，通過伴隨反應(yīng)區(qū)域2中的反應(yīng)的進(jìn)程所產(chǎn)生的核酸擴(kuò)增產(chǎn)物而轉(zhuǎn)變成光L3。然后，從核酸擴(kuò)增產(chǎn)物產(chǎn)生的光 L3(前、后或側(cè)向散射光的量、透射光的量、熒光的量等)在受到檢測部9(光檢測器)的檢測之前適當(dāng)?shù)赝ㄟ^光闌、聚光透鏡、熒光濾光器等透射。(4)檢測部檢測部9可以是任何能夠檢測從反應(yīng)區(qū)域2的另一端(具體地，底部表面)發(fā)出的光的量的任何檢測部。檢測部9至少設(shè)置有光檢測器。光檢測器不受特定限定。光檢測器的例子包括諸如光電二極管(PD)陳列、CCD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器等的面成像元件、小型傳感器、行掃描傳感器、以及光電倍增管 (PMT)，這些光檢測器可以以適當(dāng)?shù)慕M合的形式使用。通過光檢測器檢測到核酸擴(kuò)增產(chǎn)物寸。 順便提及，在本發(fā)明中的核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置中，激發(fā)光濾光器6和熒光濾光器7可以被適當(dāng)?shù)夭贾谩⒃鲈O(shè)或移除。激發(fā)光濾光器使得可以根據(jù)核酸擴(kuò)增反應(yīng)的檢測方法獲得期望的特定波長的光成分，或除去不必要的光成分。此外，熒光濾光器使得可以獲得檢測所必需的光成分(散射光、透射光或熒光)。因此，提高了檢測靈敏度和檢測精度。<2.核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置〉由于在同一類型的微芯片的情況下，溫度部不依賴于井的數(shù)量、微井的數(shù)量或布置方式而改變，所以本發(fā)明中的反應(yīng)處理裝置1在設(shè)計上具有高自由度。此外，盡管熱容量很小，但微芯片能夠維持均勻的溫度。具體地，在微井平行布置的微芯片中，能夠均勻地加熱被設(shè)計為用于對反應(yīng)位點(diǎn)中的反應(yīng)狀態(tài)進(jìn)行光學(xué)檢測的微芯片。本發(fā)明中的反應(yīng)處理裝置1從而具有小的反應(yīng)差異；因此，使用反應(yīng)處理裝置1作為被期望具有高檢測精度的核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置是有利的?，F(xiàn)在，下面將對核酸擴(kuò)增反應(yīng)進(jìn)行描述。(1)核酸擴(kuò)增反應(yīng)在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“核酸擴(kuò)增反應(yīng)”不僅包括使用了溫度周期的通常的聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)方法，而且包括各種不涉及溫度周期的恒溫擴(kuò)增方法。恒溫擴(kuò)增方法的例子包括環(huán)介導(dǎo)恒溫擴(kuò)增(LAMP :Loop-Mediated Isothermal Amplification)法、 智能擴(kuò)增處理(SMAP Smart Amplification Process)法、基于核酸序列的擴(kuò)增(NASBA Nucleic Acid Sequence-Based Amplification)法、恒溫嵌合引物激發(fā)核酸擴(kuò)增(ICAN Isothermal and Chimeric primer-initiated Amplification of Nucleic acids) ^去 (注冊商標(biāo))、轉(zhuǎn)錄反轉(zhuǎn)錄協(xié)同(TRC :transcription-reverse transcription concerted) 法、鏈置換擴(kuò)增(SDA:strand displacement amplification)法、轉(zhuǎn)錄介導(dǎo)擴(kuò)增(TMA transcription-mediated amplification)法以及滾環(huán)擴(kuò)增(RCA :rolling circle amplification)法。除上述之外，術(shù)語“核酸擴(kuò)增反應(yīng)”廣泛地包括針對核酸的擴(kuò)增的變溫或恒溫核酸擴(kuò)增反應(yīng)。此外，這些核酸擴(kuò)增反應(yīng)包括涉及擴(kuò)增的核酸鏈的測定的反應(yīng)，諸如實(shí)時 PCR(RT-PCR)方法和 RT-LAMP 方法。此外，術(shù)語“試劑”是指在上述核酸擴(kuò)增反應(yīng)中獲得擴(kuò)增的核酸鏈所必需的試劑。 試劑的具體例子包括設(shè)置成互補(bǔ)于目標(biāo)核酸鏈、核酸單體(dNTP)、酶以及緩沖溶液的堿基序列的寡核苷酸引物。
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在PCR方法中，“熱變性(約95°C)—引物退火(約55°C至60°C)—伸長反應(yīng)(約 720C )，，的擴(kuò)增周期是連續(xù)進(jìn)行的。此外，LAMP方法是這樣的方法在該方法中，通過利用DNA的循環(huán)形成在固定的溫度下獲得dsDNA作為來自DNA或RNA的擴(kuò)增產(chǎn)物。在一例子中，添加了下文陳述的組分 (i)、(ii)、和(iii)，培養(yǎng)在這樣的溫度下進(jìn)行該溫度使得內(nèi)引物能夠在模板核酸上形成對于互補(bǔ)序列穩(wěn)定的堿基對鍵，并且使得鏈上取代型聚合酶能夠保持酶活性，產(chǎn)生期望的反應(yīng)進(jìn)程。在此情況下培養(yǎng)溫度優(yōu)選為50°C至70°C，并且時間優(yōu)選為約1分鐘到10小時。組分(i)兩種內(nèi)引物、或加兩種外引物、或加兩種環(huán)狀引物；組件(ii)鏈上取代型聚合酶；組分(III)基質(zhì)核甘酸。(2)核酸擴(kuò)增(產(chǎn)物)的檢測方法核酸擴(kuò)增的檢測方法的例子包括使用了混濁物質(zhì)、熒光物質(zhì)、化學(xué)發(fā)光物質(zhì)等的方法。此外，使用混濁物質(zhì)的方法的例子包括使用焦磷酸(其作為核酸擴(kuò)增反應(yīng)的產(chǎn)物而產(chǎn)生)和能夠與其結(jié)合的金屬離子所生成的沉淀物質(zhì)的方法。金屬離子是單價或二價金屬離子，這種金屬離子一旦與焦磷酸結(jié)合，就會形成不能溶于水或難溶于水的鹽，從而成為混濁物質(zhì)。金屬離子的具體例子包括堿金屬離子、堿土金屬離子和二價過渡金屬離子。在這些金屬離子中，優(yōu)選選自諸如鎂(II)、鈣(II)和鋇(II)離子的堿土金屬離子，以及諸如鋅 (II)、鉛(II)、錳(II)、鎳(II)和鐵(II)離子的二價過渡金屬離子等的一種或至少兩種。 更優(yōu)選鎂(II)、錳(II)、鎳(II)和鐵(II)離子。待添加的金屬離子的濃度優(yōu)選0. OlmM至100mM。檢測波長優(yōu)選300nm至800nm。此外，使用了熒光物質(zhì)或化學(xué)發(fā)光物質(zhì)的方法包括使用熒光染料(衍生物)特地插入(夾入)雙股核酸中產(chǎn)生熒光的插入方法，以及使用通過將熒光染料與針對待擴(kuò)增的核酸序列的寡核苷酸相結(jié)合而制備的探針的標(biāo)記探針法。標(biāo)記探針法的例子包括雜交(Hyb)探針法和水解(TaqMan)探針法
Hyb探針法是使用由標(biāo)有供體染料的探針和標(biāo)有受體染料的探針組成的兩種探針的方法，這樣的設(shè)計使得兩種探針彼此接近。當(dāng)兩種探針與目標(biāo)核酸雜交時，由供體染料激發(fā)的受體染料產(chǎn)生熒光。另一方面，TaqMan探針法是使用標(biāo)記成報告基團(tuán)染料和淬滅劑染料彼此接近的探針的方法。在核酸伸長時，探針?biāo)猓銣鐒┤玖虾蛨蟾婊鶊F(tuán)染料在探針上彼此分離，報告基團(tuán)染料當(dāng)被激發(fā)時產(chǎn)生熒光。在使用熒光物質(zhì)的方法中使用的熒光染料(衍生物)的例子包括注冊商標(biāo))綠I、STOR(注冊商標(biāo))綠II、STOR(注冊商標(biāo))金、惡唑黃(YO)、噻唑橙(T0)、Pico (注冊商標(biāo))綠(PG)、以及溴化乙錠。在使用化學(xué)發(fā)光物質(zhì)的方法中使用的有機(jī)化合物的例子魯米那、洛芬堿、光澤精以及草酸脂。<3.第一實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置1的操作>現(xiàn)在，下面將對上述反應(yīng)處理裝置1的操作進(jìn)行描述。
將對這樣的構(gòu)造進(jìn)行描述在該構(gòu)造中，通過布置用作各種反應(yīng)的反應(yīng)位點(diǎn)的反應(yīng)區(qū)域2而形成的反應(yīng)區(qū)域組2A以夾入的方式插在第一溫度控制部4和第二溫度控制部 5之間。反應(yīng)區(qū)域組2A的外周邊緣部位處的基片溫度受到第一溫度控制部4的控制，并且基片3 (至少反應(yīng)區(qū)域組2A)的基片溫度受到第二溫度控制部5的控制。通過這種配合，反應(yīng)區(qū)域組2A中的反應(yīng)區(qū)域2中的反應(yīng)溫度受到控制。從而，在根據(jù)需要加熱或冷卻基片3 期間，反應(yīng)區(qū)域2中的反應(yīng)受到諸如反饋控制的控制的控制。因此，利用布置在反應(yīng)區(qū)域組的外周邊緣部位處的一個溫度控制部，在反應(yīng)區(qū)域組的中心部分中允許容易的熱釋放，因而在這個部分中能夠阻止集中加熱的發(fā)生。而且，通過這個溫度控制部與第二溫度控制部5的配合，也可以在整個反應(yīng)區(qū)域組中形成均勻的溫度分布。這確保了溫度控制能夠容易地且以高精度的方式實(shí)現(xiàn)，從而能夠在反應(yīng)區(qū)域中穩(wěn)定地提供反應(yīng)產(chǎn)物。而且，如上所述，以緊湊的形式設(shè)計反應(yīng)部成為可能。此外，由于能夠減小熱產(chǎn)生部的大小，所以能夠減少總的熱容量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)電力的大量節(jié)約。而且，優(yōu)選地，一個或多個切口 43設(shè)置在第一溫度控制部4的框體部分的外周部位42和/或內(nèi)周部位41中，從而更確實(shí)地阻止了局部加熱。利用設(shè)置在易于因熱量集中而發(fā)生局部加熱的部位的切口，能夠更精確地且更容易地進(jìn)行溫度控制。順便提及，在反應(yīng)區(qū)域2中的反應(yīng)是核酸擴(kuò)增反應(yīng)的情況下，根據(jù)上述核酸擴(kuò)增反應(yīng)進(jìn)行溫度控制就足夠了。<4.利用反應(yīng)處理裝置1的核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置的操作>現(xiàn)在，下面將對上述核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置的操作進(jìn)行描述。順便提及，核酸擴(kuò)增反應(yīng)中的溫度控制是如上所述的溫度控制，因此，在這里省略了關(guān)于溫度控制的描述。此外，在進(jìn)行溫度控制的同時，對核酸擴(kuò)增的檢測可以以實(shí)時方式進(jìn)行。光Ll從光源8發(fā)出，并且通過激發(fā)光濾光器6轉(zhuǎn)變成光L2。光L2照射到用作核酸擴(kuò)增反應(yīng)的反應(yīng)位點(diǎn)的反應(yīng)區(qū)域2的一端(上表面)，從而入射在井上。在此情況下，因核酸擴(kuò)增產(chǎn)物而產(chǎn)生的光L3 (熒光、散射光、透射光等)從反應(yīng)區(qū)域2產(chǎn)生，并且從反應(yīng)區(qū)域2的另一端(底部表面)出射。光L3通過熒光濾光器7轉(zhuǎn)變成期望的光成分L4(例如， 特定的熒光成分、散射光成分或透射光成分等)。光L4被供給至檢測部9 (光檢測器)，該檢測部9檢測出射的光量，從而能夠測量伴隨擴(kuò)增反應(yīng)的進(jìn)程所產(chǎn)生核酸擴(kuò)增產(chǎn)物。順便提及，在混濁度檢測的情況下，可以適當(dāng)?shù)厥÷约ぐl(fā)光濾光器6和熒光濾光器7 ο(1)變形例根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的上述核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置能夠用作LAMP裝置或PCR裝置， 并且能夠用于通過熒光物質(zhì)檢測或混濁物質(zhì)檢測來測定核酸。盡管以下將示出混濁物質(zhì)檢測，但熒光物質(zhì)檢測也能夠根據(jù)如上所述的熒光檢測方法進(jìn)行。(4. la) RT-LAMP 裝置的操作現(xiàn)在，下面將描述在RT-LAMP裝置的使用中根據(jù)步驟Sll的順序的核酸檢測方法。在溫度控制步驟(步驟Sll)中，進(jìn)行設(shè)置使得在反應(yīng)區(qū)域2中建立固定的溫度 (60°C至65°C )，從而核酸在每個反應(yīng)區(qū)域2中逐漸擴(kuò)增。順便提及，在該LAMP方法中，從單股到雙股的熱變性是不必要的，并且引物的退火和核酸的伸長在恒溫條件下被重復(fù)。作為核酸擴(kuò)增反應(yīng)的結(jié)果，產(chǎn)生了焦磷酸，金屬離子與焦磷酸相結(jié)合形成不溶的或難溶的鹽，這種鹽變成混濁物質(zhì)(測量波長300nm至SOOnm)。一旦采用入射光(光L) 照射混濁物質(zhì)，就會產(chǎn)生散射光。散射光的量由檢測部9以實(shí)時方式測量，并且對測量進(jìn)行量化。此外，對透射光量的量化也是可能的。(4. lb) RT-PCR 裝置的操作現(xiàn)在，下面將描述在RT-PCR裝置的使用中根據(jù)步驟Spl (熱變性)、步驟Sp2 (引物的退火)和步驟Sp3 (DNA的伸長)的核酸檢測方法。在熱變性步驟(步驟Spl)中，反應(yīng)區(qū)域2中的溫度由溫度控制部控制至95°C，因而雙股DNA變性成單股DNA。在隨后的退火步驟(步驟Sp2)中，反應(yīng)區(qū)域2中的溫度被設(shè)定為55°C，因而引物與互補(bǔ)于單股DNA的堿基序列相結(jié)合。在接下來的DNA伸長步驟(步驟Sp3)中，反應(yīng)區(qū)域2中的溫度被控制到72°C，因而使得聚合酶反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，引物作為DNA合成的起點(diǎn)，從而達(dá)到伸長cDNA的目的。隨著這樣的步驟Spl至Sp3的溫度周期的重復(fù)，每個反應(yīng)區(qū)域2中的DNA逐漸擴(kuò)增。作為核酸擴(kuò)增反應(yīng)的結(jié)果，產(chǎn)生了焦磷酸，然后以上述方式檢測到混濁物質(zhì)，并且對核酸的量進(jìn)行量化。<5.第二實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置〉圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置Ia的概念圖。圖8A是根據(jù)第二實(shí)施方式的溫度控制部4d的頂視圖，而圖8B是沿著圖8A的線A-A的截面視圖。圖9是示出了在使用了根據(jù)第二實(shí)施方式的溫度控制部4d的情況下來自光源的光線傳播的概念圖。如圖7中所示，第二實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置Ia至少包括控制反應(yīng)區(qū)域組2A的外周邊緣部位的溫度的溫度控制部(4d或4e)。而且，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置Ia也能夠用作光學(xué)檢測裝置或核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置。例如，如圖7中所示，期望反應(yīng)處理裝置Ia進(jìn)一步包括照射部8(光源81)、激發(fā)光濾光器14、檢測濾光器15和16、光闌17、以及檢測部9。作為具體的例子，可例舉這樣的構(gòu)造在該構(gòu)造中，至少設(shè)置有用光照射反應(yīng)區(qū)域2的照射部8 (光源81)以及用于檢測從反應(yīng)區(qū)域2產(chǎn)生的光的檢測部9。順便提及，照射部8 (光源81)被設(shè)置在支撐物13上。此外，雖然附圖上并未示出，但是可以采用這樣的構(gòu)造其中，例如，檢測部9被設(shè)置在照射部8(光源81)的一側(cè)，并且從反應(yīng)區(qū)域2產(chǎn)生的光(散射光或熒光等)被朝向檢測部9反射，使得檢測部9能夠檢測到光。此外，優(yōu)選設(shè)置控制部(未示出)以用于控制各種操作(例如，光控制、溫度控制、 核酸擴(kuò)增反應(yīng)、檢測控制、檢測到的光量的計算、監(jiān)視等)。現(xiàn)在，下面將對本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的反應(yīng)處理裝置(核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置)Ia中的溫度控制部4d做出詳細(xì)描述。順便提及，反應(yīng)區(qū)域組2A (反應(yīng)區(qū)域2)、基片3、 照射部8(光源81)、檢測部9與上文第一實(shí)施方式中所述的相同，因此將省略關(guān)于它們的描述。
(1)溫度控制部溫度控制部4d具有平板狀形狀，其大小設(shè)置成與反應(yīng)區(qū)域組2A的外周邊緣部位重疊。此外，在平板狀形狀的平面中，溫度控制部4d在對應(yīng)于反應(yīng)區(qū)域組2A中的反應(yīng)區(qū)域 2的位置處設(shè)置有透光開口部44d。這種構(gòu)造使得可以主要加熱或冷卻外周邊緣部位并且也加熱或冷卻開口部44d的鄰近部位。而且，開口部44d作為熱釋放路徑，因而能夠阻止反應(yīng)區(qū)域組2A中的區(qū)域中的局部加熱。此外，具有開口部44d的溫度控制部4d優(yōu)選布置成接觸基片3。這種構(gòu)造使得有效地加熱或冷卻布置在基片3中的反應(yīng)區(qū)域組2A成為可能。從有效地溫度控制的角度來看，優(yōu)選設(shè)置兩個這樣的具有開口部的溫度控制部，并且溫度控制部4d和溫度控制部如彼此相對地布置，反應(yīng)區(qū)域組2A(基片3)位于其間(見圖7)。順便提及，作為具有開口部44d的溫度控制部4d的溫度控制機(jī)構(gòu)，能夠使用相同于或類似于上文第一實(shí)施方式中所述的溫度控制機(jī)構(gòu)。在圖8中，示出了作為示例的通過將加熱線繞在金屬板的周圍獲得的溫度控制部4d。金屬板的金屬的例子包括鋁、不銹鋼、銅以及鎳(Ni)。金屬板優(yōu)選形成為帶有凹槽或突出部分，使得能夠容易地將加熱線45纏繞在金屬板的周圍。開口部44d的形狀不受特定限制，并且優(yōu)選為對應(yīng)于每個反應(yīng)區(qū)域2的形狀的形狀。形狀不限于圓形而可以是正方形或多邊形，只要它對應(yīng)于每個反應(yīng)區(qū)域2的形狀即可。 開口部44d的形狀的表面優(yōu)選地設(shè)置成基本上平行于反應(yīng)區(qū)域2。開口部44d的三維形狀的例子包括圓柱形、棱柱形以及多面體形。例如，可以采用其中帶有錐形的形狀。從成本角度來講，優(yōu)選開口部44d具有一個或多個貫穿遮光體的部分(孔等)，所述部分在對應(yīng)于每個反應(yīng)區(qū)域2的區(qū)域中形成。具有開口部44d的溫度控制部4d能夠通過提供帶有一個或多個開口部的上述金屬板來生產(chǎn)，所述一個或多個開口部具有例如通過諸如壓印、切割和照相蝕刻的技術(shù)形成的預(yù)定的圖案。具有開口部44d的溫度控制部4d優(yōu)選設(shè)置有用于阻止從溫度控制部4d釋放熱量的熱隔離部46，如8圖中所示。還優(yōu)選溫度控制部4d設(shè)置在基片3和熱隔離部46之間。 熱隔離部46優(yōu)選布置成接觸具有開口部44d的溫度控制部4d。此外，關(guān)于溫度控制部4d， 熱隔離部46優(yōu)選地布置在與基片3 —側(cè)相對的一側(cè)(照射部8側(cè)邊)上。這樣的熱隔離部46確保了具有開口部44d的溫度控制部4d的熱量能夠有效地傳導(dǎo)至基片3 (反應(yīng)區(qū)域組2A) —側(cè)。熱隔離部46的對應(yīng)于反應(yīng)區(qū)域組2A的整個區(qū)域的部分可以是開口的，如圖8B中所示，優(yōu)選這種布置是因?yàn)楣饽軌蛉菀椎亟?jīng)過反應(yīng)區(qū)域2中的每一個區(qū)域。此外，雖然未在附圖中示出，但是可以在分別對應(yīng)于反應(yīng)區(qū)域組2A中的反應(yīng)區(qū)域2的位置對熱隔離部46 鉆孔。而且，雖然未示出，但是也可以在對應(yīng)于反應(yīng)區(qū)域組2A的整個區(qū)域的區(qū)域中設(shè)置熱隔離部，優(yōu)選這種布置是因?yàn)闇囟瓤刂撇?d的熱量更不可能釋放。在這種情況下，優(yōu)選使用在對應(yīng)于反應(yīng)區(qū)域組2A的整個區(qū)域的區(qū)域中透明的透光構(gòu)件。熱隔離部46可以與具有開口部44d的溫度控制部4d組合，以形成包括溫度控制部4d和熱隔離部46的溫度控制單元。這使得在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的裝置的裝配過程中，可以減少元件部分的數(shù)量并且可以簡化裝配過程。熱隔離部46的材料的例子包括諸如聚碳酸脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚(甲基) 丙烯酸酯、聚苯乙烯等的合成樹脂以及它們的泡沫體。具有開口部44d的溫度控制部4d優(yōu)選為遮光體。利用形成為遮光體的溫度控制部4d，允許光僅穿過開口部44d，并且能夠阻止光穿過除開口部44d之外的其它部分(參見圖9)。因此，當(dāng)溫度控制部4d布置在照射部8 一側(cè)上時，能夠限制照射部8中的光源81的光入射到每個反應(yīng)區(qū)域2上的方向。此外，當(dāng)溫度控制部如布置在檢測部9 一側(cè)上時，能夠限制光從每個反應(yīng)區(qū)域2出射的方向。這樣的一個或多個溫度控制部的布置確保了能夠限制會引起檢測誤差的來自反應(yīng)區(qū)域周圍(具體地，相鄰的反應(yīng)區(qū)域)的雜散光(串?dāng)_)， 因而提高了檢測精度(參見圖9)。從提高精度的角度來講，優(yōu)選設(shè)置有兩個這樣的溫度控制部并且溫度控制部4d和溫度控制部如彼此相對地布置，反應(yīng)區(qū)域組2A (基片幻位于其間(參見圖7)。從成本角度來看，優(yōu)選相同的兩個溫度控制部4(1和如。此外，具有開口部的溫度控制部4d和如優(yōu)選布置成接觸基片3的表面。這確保了能夠更大程度地減少來自反應(yīng)區(qū)域周圍的雜散光的侵入。順便提及，溫度控制部4e也能夠設(shè)置有上述熱隔離部。在這種情況下，具有開口部Me的溫度控制部如優(yōu)選設(shè)置在基片和熱隔離部之間。關(guān)于具有開口部44e的溫度控制部4e，熱隔離部優(yōu)選布置在與基片3 — 側(cè)相對的一側(cè)(檢測部9側(cè))上。開口部44d和Me優(yōu)選具有預(yù)定深度(厚度)，從而限制光的出射(射出)方向和入射方向。通過控制深度，可以限制來自反應(yīng)區(qū)域2中的光的出射方向以及來自照射部 8(光源81)的光的入射方向。從這個角度來看，開口部的厚度b(溫度控制部的厚度)優(yōu)選在0.2mm至1.5mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為0.5mm至1.0mm。此外，通過例如調(diào)節(jié)開口部的內(nèi)側(cè)的寬度a (水平邊緣或直徑)或開口部的厚度b，也可以控制光在每個反應(yīng)區(qū)域2上的入射角度以及光在檢測濾光器15上的入射角度。由于通過這種方法可以控制光的入射角度，所以也可以通過控制開口部的內(nèi)側(cè)的寬度a和/或開口部的厚度b來適應(yīng)各種檢測濾光器。 隨著開口部的內(nèi)側(cè)的寬度a設(shè)置得更小并且開口部的厚度b設(shè)置得更大，能夠更加令人滿意地阻止雜散光。到目前為止，為了避免因雜散光(串?dāng)_)導(dǎo)致的誤檢，激發(fā)/光檢測已經(jīng)以時間分割方式應(yīng)用到每個反應(yīng)區(qū)域。因此，需要為每個反應(yīng)區(qū)域布置一個光源和一個檢測器。此夕卜，由于一個檢測周期所需的時間與反應(yīng)區(qū)域的數(shù)量成比例，所以在測量大量樣本的情況下(例如，在使用96孔板的情況下等)，在吞吐量方面存在困難。然而，當(dāng)采用了具有開口部的一個或多個溫度控制部時，能夠抑制反應(yīng)區(qū)域周圍的雜散光。此外，這使得能夠一次性執(zhí)行在過去以時間分割方式進(jìn)行的激發(fā)/光檢測。而且，透光構(gòu)件的采用使得能夠以面的方式一次性執(zhí)行激發(fā)、利用均勻光執(zhí)行檢測、并且大大縮短大量反應(yīng)區(qū)域所需的檢測時間。在根據(jù)如上所述的第二實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置Ia中，具有開口部44d的溫度控制部4d能夠由上文第一實(shí)施方式中所述的第一溫度控制部或第二溫度控制部替換。此外， 在根據(jù)第二實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置Ia中，具有開口部44e的溫度控制部如能夠由第一實(shí)施方式中所述的第一溫度控制部或第二溫度控制部替換。順便提及，出于關(guān)于第一實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置1的如上所述的相同的理由，將第二實(shí)施方式中的反應(yīng)處理裝置Ia用作核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置是有利的。<6.第二實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置Ia的操作>現(xiàn)在，下面將對上述反應(yīng)處理裝置Ia的操作進(jìn)行描述。[設(shè)置了一個溫度控制部Gd或4e)的情況]首先將描述這樣的構(gòu)造在該構(gòu)造中，溫度控制部(4d或4e)布置在基片3的照射部8側(cè)或檢測部9側(cè)上，基片3內(nèi)設(shè)置有反應(yīng)區(qū)域2以用作各種反應(yīng)的反應(yīng)位點(diǎn)。反應(yīng)區(qū)域組2A的外周邊緣部位處的基片溫度主要從照射部8側(cè)或檢測部9側(cè)受到溫度控制部Gd 或4e)的控制。同時，開口部或44e)的周圍部位(每個反應(yīng)區(qū)域2的周圍部位)中的基片溫度從照射部8側(cè)或檢測部9側(cè)受到控制。通過這種方式，存在于反應(yīng)區(qū)域組2A中的反應(yīng)區(qū)域2中的反應(yīng)溫度受到控制。此外，在根據(jù)需要加熱或冷卻基片3期間，反應(yīng)區(qū)域 2中的反應(yīng)受到諸如反饋控制的控制的控制。因此，溫度控制部(4d或4e)至少布置在反應(yīng)區(qū)域組2A的外周邊緣部位處，并且開口部或44e)設(shè)置在對應(yīng)于每個反應(yīng)區(qū)域2的部位處，因而熱量容易地從反應(yīng)區(qū)域組2A釋放。于是，能夠阻止反應(yīng)區(qū)域組2A的區(qū)域內(nèi)的局部加熱，并且能夠使得每個反應(yīng)區(qū)域2中的溫度分布變得均勻。[設(shè)置了兩個溫度控制部Gd和4e)的情況]將描述這樣的構(gòu)造在該構(gòu)造中，基片3夾在或插在兩個溫度控制部4(1和如之間 (參見圖7)。反應(yīng)區(qū)域組2A的外周邊緣部位處的基片溫度主要從照射部8側(cè)和檢測部9 側(cè)受到溫度控制部4d和如的控制。同時，溫度控制部4d和如的開口部44d和44e的周圍部位(每個反應(yīng)區(qū)域2的周圍部位)中的基片溫度也從照射部8側(cè)和檢測部9側(cè)受到控制。通過這種方式，存在于反應(yīng)區(qū)域組2A中的反應(yīng)區(qū)域2中的反應(yīng)溫度受到控制。此外， 在根據(jù)需要加熱或冷卻基片3期間，反應(yīng)區(qū)域2中的反應(yīng)受到諸如反饋控制的控制的控制。因此，溫度控制部4d和如至少布置在反應(yīng)區(qū)域組2A的外周邊緣部位處，并且開口部44d和Me設(shè)置在對應(yīng)于每個反應(yīng)區(qū)域2的位置處，因而熱量容易地從反應(yīng)區(qū)域組2A 釋放。因此，能夠阻止反應(yīng)區(qū)域組2A的區(qū)域內(nèi)的局部加熱，并且能夠使得每個反應(yīng)區(qū)域2 中的溫度分布變得均勻。與只帶有一個溫度控制部(4(1或如)的情況相比，采用夾在或插在兩個溫度控制部4d和如之間的基片3，能夠以更高精度的方式完成溫度控制。
因此，溫度控制能夠容易地且以高精度的方式實(shí)現(xiàn)，并且也能夠在反應(yīng)區(qū)域中穩(wěn)定地提供反應(yīng)產(chǎn)物。而且，能夠?qū)崿F(xiàn)反應(yīng)部的緊湊設(shè)計，如上所述。此外，由于反應(yīng)部的緊湊設(shè)計能夠減小熱產(chǎn)生部的大小，所以能夠減少總的熱容量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)電力的大量節(jié)約。順便提及，在反應(yīng)區(qū)域2中的反應(yīng)是核酸擴(kuò)增反應(yīng)的情況下，以根據(jù)上述核酸擴(kuò)增反應(yīng)情形的方式進(jìn)行溫度控制就足夠了。<7.利用第二實(shí)施方式的反應(yīng)處理裝置Ia的核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置的操作>現(xiàn)在，下面將對上述核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置的操作進(jìn)行描述。順便提及，核酸擴(kuò)增反應(yīng)中的溫度控制與如上所述的溫度控制一樣，因此，在這里省略了關(guān)于溫度控制的描述。此外，在進(jìn)行溫度控制的同時可以以實(shí)時方式檢測核酸擴(kuò)增。來自照射部8中的光源81的光L被輻射到含有樣本的反應(yīng)區(qū)域2。在此情況下， 每個反應(yīng)區(qū)域2可以通過使用導(dǎo)光構(gòu)件而受到光L的照射。激發(fā)光L穿過溫度控制部4d 的開口部44d，從而輻射到每個反應(yīng)區(qū)域2上。通過這種方式，光L的入射方向受到穿過存在于溫度控制部4d中的每個開口部44d的通道的限制。從每個反應(yīng)區(qū)域2內(nèi)出射的光成分(熒光、透射光、散射光等)L穿過溫度控制部 4e中的每個開口 44e。因此，光成分L的出射方向受到穿過溫度控制部如中的每個開口部 44e的通道的限制。這使得可以抑制可能導(dǎo)致檢測誤差的來自反應(yīng)區(qū)域周圍(具體地，相鄰的反應(yīng)區(qū)域)的雜散光(串?dāng)_)。然后，出射方向受到限制的光成分L透射過檢測濾光器 15、聚光透鏡11、檢測濾光器16和聚光透鏡12，從而成為期望的光成分L。這個光成分L由檢測部9中的光檢測器進(jìn)行檢測。在這種情況下，由于來自反應(yīng)區(qū)域周圍的雜散光受到了抑制，因此提高了每個反應(yīng)區(qū)域中的樣本的檢測精度。因此，利用在測量時用作反應(yīng)位點(diǎn)的反應(yīng)區(qū)域2，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時檢測，并且能夠以連續(xù)的方式進(jìn)行反應(yīng)和檢測，這是非常方便的。順便提及，在光源是激光光源的情況下，可以不必使用激發(fā)光濾光器，并且從激光光源產(chǎn)生的激發(fā)光被輻射到反應(yīng)區(qū)域2。在光源是LED等的情況下，已經(jīng)透射過激發(fā)光濾光器14的激發(fā)光入射到反應(yīng)區(qū)域2上。此外，激發(fā)光濾光器可以是多通帶濾光器，并且多通帶濾光器的使用允許多個激發(fā)光成分入射到反應(yīng)區(qū)域2上。在這種情況下，適當(dāng)?shù)厥褂脤?yīng)于上述多通帶濾光器的多通帶濾光器作為檢測濾光器就足夠了。這使得能夠進(jìn)行多種光分析，并且允許以時間分割方式進(jìn)行光檢測。此外，可以根據(jù)需要適當(dāng)?shù)剡x擇激發(fā)光濾光器、檢測濾光器和聚光透鏡的數(shù)量和種類，并且它們不限于上述數(shù)量和種類。順便提及，利用反應(yīng)處理裝置Ia的核酸擴(kuò)增反應(yīng)裝置也能夠用作LAMP裝置或PCR 裝置，并且核酸的測定能夠通過熒光物質(zhì)檢測或混濁物質(zhì)檢測來進(jìn)行。順便提及，本發(fā)明的實(shí)施方式能夠采用下列構(gòu)造。(1) 一種反應(yīng)處理裝置，包括溫度控制部，所述溫度控制部控制一組反應(yīng)區(qū)域的外周邊緣部位的溫度。(2)如上面的段落⑴所述的反應(yīng)處理裝置，其中，所述溫度控制部是布置在該組反應(yīng)區(qū)域的外周邊緣部位處的第一溫度控制部，所述反應(yīng)處理裝置包括反應(yīng)溫度控制部， 所述反應(yīng)溫度控制部包括所述第一溫度控制部和平面型第二溫度控制部，所述第一溫度控制部和所述第二溫度控制部彼此相對地布置，所述反應(yīng)區(qū)域組位于其間。(3)如上面的段落( 所述的反應(yīng)處理裝置，其中，所述第一溫度控制部的形狀為矩形框狀。(4)如上面的段落(2)或(3)所述的反應(yīng)處理裝置，其中，該組反應(yīng)區(qū)域布置在基片中，并且所述第一溫度控制部和所述第二溫度控制部與所述基片接觸。(5)如上面的段落(2)至中任一段所述的反應(yīng)處理裝置，其中，所述第一溫度控制部的框體部分的外周部位和/或內(nèi)周部位的各邊設(shè)置有一個或多個切口。(6)如上面的段落(5)所述的反應(yīng)處理裝置，其中，所述一個或多個切口設(shè)置在所述外周部位的角落中和/或所述內(nèi)周部位的各邊的中心部位中。(7)如上面的段落⑴至(6)中任一段所述的反應(yīng)處理裝置，其中，所述反應(yīng)區(qū)域用作核酸擴(kuò)增反應(yīng)的反應(yīng)位點(diǎn)，并且所述反應(yīng)處理裝置進(jìn)一步包括照射部，所述照射部被構(gòu)造成用光照射所述反應(yīng)區(qū)域；以及檢測部，所述檢測部被構(gòu)造成檢測來自所述反應(yīng)區(qū)域的光。(8)如上面的段落⑴所述的反應(yīng)處理裝置，其中，所述溫度控制部的形狀為平板狀，并且在與該組反應(yīng)區(qū)域中的每個反應(yīng)區(qū)域相對應(yīng)的部位處具有透光開口部。(9)如上面的段落(8)所述的反應(yīng)處理裝置，其中，該組反應(yīng)區(qū)域布置在基片中， 并且具有所述開口部的所述溫度控制部與所述基片接觸。(10)如上面的段落⑶或(9)所述的反應(yīng)處理裝置，具有所述開口部的所述溫度控制部設(shè)置在所述基片和熱隔離部之間，所述熱隔離部阻止熱量從所述溫度控制部釋放。(11)如上面的段落(8)至(10)中任一段所述的反應(yīng)處理裝置，其中，具有所述開口部的所述溫度控制部具有形成在遮光體中的開口部，并且所述反應(yīng)處理裝置進(jìn)一步包括照射部，所述照射部被構(gòu)造成用光照射所述反應(yīng)區(qū)域；以及檢測部，所述檢測部被構(gòu)造成檢測來自所述反應(yīng)區(qū)域的光。(12)如上面的段落(8)至(11)中任一段所述的反應(yīng)處理裝置，包括兩個具有所述開口部的上述溫度控制部，并且所述兩個溫度控制部彼此相對地布置，反應(yīng)區(qū)域組位于其間。(13) 一種反應(yīng)處理方法，其中，一組反應(yīng)區(qū)域的外周邊緣部位的溫度受到溫度控制部的控制，從而所述反應(yīng)區(qū)域組的溫度受到控制，所述溫度控制部至少布置在所述外周邊緣部位處。(14)如上面的段落(1 所述的反應(yīng)處理方法，其中，所述溫度控制部是布置在所述反應(yīng)區(qū)域組的外周邊緣部位的第一溫度控制部，所述第一溫度控制部和平面型第二溫度控制部彼此相對地布置，具有多個反應(yīng)區(qū)域的反應(yīng)區(qū)域組位于其間，并且所述第一溫度控制部和所述平面型第二溫度控制部彼此配合從而控制所述反應(yīng)區(qū)域組的溫度。(15)如上面的段落(14)所述的反應(yīng)處理方法，其中，一個或多個切口設(shè)置在所述第一溫度控制部的框體部分的外周部位和/或內(nèi)周部位中，以抑制局部加熱。(16)如上面的段落(13)所述的反應(yīng)處理方法，其中，利用在對應(yīng)于反應(yīng)區(qū)域組中的每個反應(yīng)區(qū)域的部位處具有透光開口部的平板狀溫度控制部，通過在控制外周邊緣部位的溫度的同時抑制反應(yīng)區(qū)域組中的局部加熱來控制所述反應(yīng)區(qū)域組的溫度。[實(shí)施例][實(shí)驗(yàn)例1]制造了如圖4和5中的分析模型。具體地，微通道芯片以夾入的方式夾在平面的ITO加熱器(下表面加熱器)和矩形框形加熱器(上部加熱器)之間。采用了熱產(chǎn)生部與外殼熱隔離的結(jié)構(gòu)。矩形框形加熱器由鋁鑄件構(gòu)成，該加熱器在其中心部分是以角狀的形式埋頭的 (counter sunk)，并且如纏線板(bobbin) —樣在其外周表面設(shè)置有凹口。沿周邊凹口纏繞鎳鉻合金線。采用導(dǎo)熱粘合劑密封鎳鉻合金線和纏有鎳鉻合金線的凹口，從而防止因纏繞方式的差異而導(dǎo)致產(chǎn)生熱量分布。下表面ITO加熱器與芯片的下表面接觸，該芯片的下表面具有補(bǔ)償從該芯片的上側(cè)釋放的熱量的作用，同時使下表面ITO加熱器以固定輸出產(chǎn)生熱量，從而控制該芯片的溫度。ITO加熱器具有這樣的結(jié)構(gòu)在該結(jié)構(gòu)中，在其上設(shè)置有噴鍍而成的ITO膜的基片的兩端上噴鍍矩形板形Cr/Au電極，通過焊接，導(dǎo)線連接至Au (參見圖6)。
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ITO加熱器以不干擾光學(xué)系統(tǒng)的方式配備有熱偶傳感器。上部加熱器也配備有處于嵌入狀態(tài)的熱偶傳感器。加熱器的輸出受到(包括來自兩個傳感器的反饋的)PID控制的控制，使得能夠均勻地加熱微芯片的內(nèi)側(cè)。使用可從Cradle軟件有限公司獲得的STREAM，并且使用非穩(wěn)態(tài)的三維熱傳導(dǎo)分析作為計算系統(tǒng)，對每個分析模型中的微芯片反應(yīng)位點(diǎn)井的內(nèi)部進(jìn)行溫度差模擬。下面的表1中闡明了分析結(jié)果。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種反應(yīng)處理裝置，包括溫度控制部，所述溫度控制部控制反應(yīng)區(qū)域組的外周邊緣部位的溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)處理裝置，其中，所述溫度控制部是布置在所述反應(yīng)區(qū)域組的所述外周邊緣部位處的第一溫度控制部，所述反應(yīng)處理裝置包括 反應(yīng)溫度控制部，所述反應(yīng)溫度控制部包括 所述第一溫度控制部；以及平面型第二溫度控制部，并且，所述第一溫度控制部和所述第二溫度控制部彼此相對地布置，所述反應(yīng)區(qū)域組位于其間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)處理裝置，其中，所述第一溫度控制部的形狀為矩形框狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)處理裝置，其中，所述反應(yīng)區(qū)域組布置在基片中，并且所述第一溫度控制部和所述第二溫度控制部與所述基片接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反應(yīng)處理裝置，其中，所述第一溫度控制部的框體部分的外周部位和/或內(nèi)周部位的各邊設(shè)置有一個或多個切口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的反應(yīng)處理裝置，其中，所述一個或多個切口設(shè)置在所述外周部位的角落中和/或所述內(nèi)周部位的邊的中心部位中。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)處理裝置，其中，反應(yīng)區(qū)域用作核酸擴(kuò)增反應(yīng)的反應(yīng)位點(diǎn)，并且所述反應(yīng)處理裝置進(jìn)一步包括照射部，被構(gòu)造為用光照射所述反應(yīng)區(qū)域；以及檢測部，被構(gòu)造為檢測來自所述反應(yīng)區(qū)域的光。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)處理裝置，其中，所述溫度控制部的形狀為平板狀，并且在對應(yīng)于所述反應(yīng)區(qū)域組中的每個反應(yīng)區(qū)域的部位處具有透光開口部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的反應(yīng)處理裝置， 其中，所述反應(yīng)區(qū)域組布置在基片中，并且具有所述開口部的所述溫度控制部與所述基片接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的反應(yīng)處理裝置，其中，具有所述開口部的所述溫度控制部設(shè)置在所述基片和熱隔離部之間，該熱隔離部阻止熱量從所述溫度控制部釋放。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的反應(yīng)處理裝置，其中，具有所述開口部的所述溫度控制部具有形成在遮光體中的所述開口部，并且所述反應(yīng)處理裝置進(jìn)一步包括照射部，被構(gòu)造為用光照射所述反應(yīng)區(qū)域；以及檢測部，被構(gòu)造為檢測來自所述反應(yīng)區(qū)域的光。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的反應(yīng)處理裝置，包括兩個具有所述開口部的所述溫度控制部，這兩個溫度控制部彼此相對地布置，所述反應(yīng)區(qū)域組位于其間。
13.一種反應(yīng)處理方法，其中，通過溫度控制部控制反應(yīng)區(qū)域組的外周邊緣部位的溫度，從而控制所述反應(yīng)區(qū)域組的溫度，所述溫度控制部至少布置在所述外周邊緣部位處。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的反應(yīng)處理方法，其中，所述溫度控制部是布置在所述反應(yīng)區(qū)域組的所述外周邊緣部位處的第一溫度控制部，并且所述第一溫度控制部和平面型第二溫度控制部彼此相對地布置，所述反應(yīng)區(qū)域組位于其間，并且，所述第一溫度控制部和所述平面型第二溫度控制部彼此配合，以控制所述反應(yīng)區(qū)域組的溫度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的反應(yīng)處理方法，其中，一個或多個切口設(shè)置在所述第一溫度控制部的框體部分的外周部位和/或內(nèi)周部位中，以抑制局部加熱。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的反應(yīng)處理方法，其中，利用在對應(yīng)于所述反應(yīng)區(qū)域組中的每個反應(yīng)區(qū)域的部位處具有透光開口部的平板狀溫度控制部，通過在控制所述外周邊緣部位的溫度的同時抑制所述反應(yīng)區(qū)域組中的局部加熱來控制所述反應(yīng)區(qū)域組的溫度。
全文摘要
本文公開了一種反應(yīng)處理裝置與反應(yīng)處理方法，該反應(yīng)處理裝置包括溫度控制部，該溫度控制部包括第一溫度控制部，布置在反應(yīng)區(qū)域組的外周邊緣部位處；以及平面型第二溫度控制部。其中，該第一溫度控制部和該第二溫度控制部彼此相對地布置，反應(yīng)區(qū)域組位于其間。
文檔編號C12Q3/00GK102465093SQ201110359959
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者世取山翼, 加藤義明, 宮地政浩, 小島健介, 戶田顯, 梶原淳志, 渡邊俊夫, 渡邊英俊, 潟山浩, 穴口嵩記, 篠崎明 申請人:索尼公司