JP2017136037A - Ｐｃｒ用容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 実験器具を用いず簡易に検体を計り取ることのできるＰＣＲ用容器を提供する。
【解決手段】 ＰＣＲ用容器１は、容器本体１１と、容器本体１１に嵌合する蓋体６とから構成されている。容器本体１１は、底部１２と底部１２から立ち上がる筒状の第１側壁１３とからなる試薬収容部１４と、第１側壁１３の上端に接続され、外方に拡がる拡張部１５と、拡張部１５の外方端に接続され、上方に延びる筒状の第２側壁１６からなる胴部１７とから構成されている。蓋体６は、拡張部１５を含め試薬収容部の上方を覆う蓋部７と、蓋部７の外方端に接続され、第２側壁１６の内面に密着状態である筒状の第１側壁部８とから構成されている。蓋部７の下面には、検体を収容するための上方に凹んだ凹部９が形成されている。容器本体１１と蓋体６とが分離した状態で、蓋体６の蓋部７を検体に押し付けることで、その凹部９に検体を計り取ることができる。
【選択図】 図２

Description

この発明はＰＣＲ用容器に関し、特に、ＤＮＡ検出装置によりＰＣＲを行う際に用いるＰＣＲ用容器に関するものである。

従来、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）によりＤＮＡを増幅する際、図２１及び図２２に示すようなＰＣＲ用容器が用いられている。

図２１は従来のＰＣＲ用容器の外観形状を示す概略正面図であって、（１）は蓋体が開いた状態のものであり、（２）は蓋体が閉じた状態のものである。又、図２２は蓋体が閉じた状態の図２１で示したＰＣＲ用容器の断面図である。

これらの図を参照して、ＰＣＲ用容器７１は、例えばポリプロピレンからなり、容器本体８１と蓋体７６と接続部７７とから主に構成されている。

容器本体８１は、上（ＰＣＲ用容器を使用する際に容器本体に対して蓋体の存在する方向）側の開いた円筒形状であり、底部は閉じている。

蓋体７６は、円盤形状であり、その大きさは容器本体８１の開いた上面を完全に覆うことのできるものである。又、蓋体７６は、その下面に円形リング状に突出した係止部７８が形成されている。図２２に示すように、蓋体７６が閉じた状態にあっては、係止部７８の外面が容器本体８１の内面と係止することによって、蓋体７６は容器本体８１の開いた上面を完全に覆う状態で固定される。これによって、容器本体８１内部への異物の混入や、最高９０℃超に達するＰＣＲ中の容器本体８１の内容物の蒸発を防ぐものである。

接続部７７は、一定の角度の範囲内で屈伸自在な帯形状であり、その一方端が蓋体７６の端部と接続され、他方端が容器本体８１の端部と接続されている。

ＰＣＲ用容器７１を使用する際には、まず、図２１の（１）に示すような蓋体７６が開いた状態において、容器本体８１内部に、標的ＤＮＡを含んだ図示しない検体（例えば唾液）と、ＰＣＲの進行に必要な各試薬を混合した図示しない試薬（例えば水、緩衝液、プライマー、ｄＮＴＰ、ＤＮＡポリメラーゼ、蛍光試薬）とをマイクロピペット等の実験器具を用いて所定量投入する。次に、蓋体７６の上面に対して上方から押圧することによって、蓋体７６の係止部７８の外面が容器本体８１の内面と係止し、蓋体７６は図２１の（２）に示すような閉じた状態で固定される。この状態のＰＣＲ用容器７１を、図示しないサーマルサイクラー等のＤＮＡ検出装置に設置し、加熱及び冷却の周期を所定回数繰り返すことで、ＰＣＲが進行し、標的ＤＮＡが増幅する。

上記のような従来のＰＣＲ用容器では、ＰＣＲの進行に必要な量の検体を計り取るためにはマイクロピペット等の実験器具を用いなければならず、煩雑であると共に、実験室等の実験器具が揃った場所でしかＰＣＲを行うことができなかった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、実験器具を用いず簡易に検体を計り取ることのできるＰＣＲ用容器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、容器本体と、容器本体に嵌合する蓋体とからなるＰＣＲ用容器であって、容器本体は、底部と、底部から立ち上がる筒状の第１側壁とからなる、試薬を収容するための試薬収容部と、第１側壁の上端に接続され、外方に拡がる拡張部と、拡張部の外方端に接続され、上方に延びる筒状の第２側壁からなる胴部とを備え、蓋体は、容器本体の胴部の内方に嵌合自在となるように構成され、嵌合時において、拡張部を含め試薬収容部の上方を覆う蓋部と、蓋部の外方端に接続され、嵌合時において、第２側壁の内面に密着状態である筒状の第１側壁部とを備え、蓋部の下面には、検体を収容するための上方に凹んだ凹部が形成されているものである。

このように構成すると、蓋体の凹部を利用して検体の計り取りが可能となる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、容器本体の胴部及び蓋体の第１側壁部の各々は、上方に向かって拡がる形状を有するものである。

このように構成すると、胴部の上端で構成される挿入口に対して蓋部の大きさが小さくなる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の構成において、蓋体は、更に、第１側壁部の上端に段部を介して接続され、上方に延びる筒状の第２側壁部を備え、第２側壁部は、嵌合時において、胴部の外面に整列するものである。

このように構成すると、嵌合時において、段部がストッパーとなり、容器本体と蓋体とは一体化する。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の構成において、容器本体と蓋体とは、水平断面が円形リング状の弾性材料で形成され、第２側壁の内面において、周方向に連続する内方に突出したリング状の第１凸部が形成され、第１側壁部の外面において、周方向に連続する外方に突出したリング状の第２凸部が形成され、嵌合時において、第２凸部は第１凸部に接した状態でその下方に位置するように形成されているものである。

このように構成すると、試薬収容部の密閉性が向上する。

請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明の構成において、容器本体と蓋体とは、水平断面が円形リング状の弾性材料で形成され、胴部の内面にはガイド溝が形成され、ガイド溝は、胴部の上端から下方に延びる第１溝部と、第１溝部の下方端に接続され、周方向下方に延びる第２溝部と、第２溝部の周方向端に接続され、周方向に延びる第３溝部とからなり、第１側壁部の外面にはガイド溝にスライド自在に係合する突起が形成され、容器本体と蓋体とを相対的に移動させることによって、突起は第１溝部及び第２溝部を介して第３溝部まで移動し、突起が第２溝部の途中に位置する時、蓋部は拡張部に当接状態になっているように移動するものである。

このように構成すると、突起とガイド溝によって試薬収容部の密閉性がより向上する。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明の構成において、ガイド溝及び突起は、容器本体と蓋体の周方向に等間隔で複数設けられるものである。

このように構成すると、容器本体に対する蓋体の押圧状態が偏らない。

請求項７記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の発明の構成において、少なくとも容器本体の試薬収容部は、透明材料で構成されるものである。

このように構成すると、試薬収容部は光を透過する。

以上説明したように、請求項１記載の発明は、蓋体の凹部を利用して検体の計り取りが可能となるため、容器本体と蓋体との嵌合によって検体と試薬とを一体化する容器となる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、胴部の上端で構成される挿入口に対して蓋部の大きさが小さくなるため、容器本体と蓋体とが嵌合し易くなる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、嵌合時において、段部がストッパーとなり、容器本体と蓋体とは一体化するため、使い勝手が向上する。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の効果に加えて、試薬収容部の密閉性が向上するため、ＰＣＲ用容器としての信頼性が向上する。

請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明の効果に加えて、突起とガイド溝によって試薬収容部の密閉性がより向上するため、ＰＣＲ用容器としての信頼性がより向上する。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明の効果に加えて、容器本体に対する蓋体の押圧状態が偏らないため、試薬収容部の密閉性が更に安定する。

請求項７記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の発明の効果に加えて、試薬収容部は光を透過するため、容器のままでのＤＮＡの光検出が容易となる。

この発明の第１の実施の形態によるＰＣＲ用容器の外観形状を示す正面図である。 図１で示したＩＩ−ＩＩラインの端面図である。 図１で示したＰＣＲ用容器の第１の使用状態を示す端面図である。 図１で示したＰＣＲ用容器の第２の使用状態を示す端面図であって、（１）は容器本体と蓋体との嵌合前の状態を示すものであり、（２）は容器本体と蓋体との嵌合途中の状態を示すものである。 図１で示したＰＣＲ用容器を用いたＤＮＡ検出装置の動作前の状態を示す概略正面図である。 図５に対応した図であって、ＤＮＡ検出装置の第１の動作状態を示す概略正面図である。 図５に対応した図であって、ＤＮＡ検出装置の第２の動作状態を示す概略正面図である。 図７で示したＡ部分の拡大端面図である。 図５に対応した図であって、ＤＮＡ検出装置の第３の動作状態を示す概略正面図である。 図５に対応した図であって、ＤＮＡ検出装置の第４の動作状態を示す概略正面図である。 図５に対応した図であって、ＤＮＡ検出装置の第５の動作状態を示す概略正面図である。 図１１で示したＸＩＩ−ＸＩＩラインの矢視図である。 この発明の第２の実施の形態によるＰＣＲ用容器の外観形状を示す正面図である。 図１３で示したＸＩＶ−ＸＩＶラインの端面図であって、（１）は嵌合前の状態を示すものであり、（２）は嵌合後の状態を示すものである。 この発明の第３の実施の形態によるＰＣＲ用容器の外観形状を示す正面図である。 図１５で示したＰＣＲ用容器であって、容器本体と蓋体とが分離した状態を示す正面図である。 図１６で示したＸＶＩＩ−ＸＶＩＩラインの断面図である。 図１７で示したＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩラインの端面図である。 図１７で示したＸＩＸ−ＸＩＸラインの端面図である。 図１７で示したＰＣＲ用容器の容器本体と蓋体との嵌合の各過程を示す断面図である。 従来のＰＣＲ用容器の外観形状を示す概略正面図であって、（１）は蓋体が開いた状態のものであり、（２）は蓋体が閉じた状態のものである。 蓋体が閉じた状態の図２１で示したＰＣＲ用容器の断面図である。

図１はこの発明の第１の実施の形態によるＰＣＲ用容器の外観形状を示す正面図である。又、図２は図１で示したＩＩ−ＩＩラインの端面図である。

これらの図を参照して、ＰＣＲ用容器１は、例えばポリプロピレンからなり、水平断面が円形リング状の容器本体１１と、容器本体１１に嵌合する蓋体６とから構成されており、図においては容器本体１１と蓋体６とが嵌合状態である。

容器本体１１は、底部１２と底部１２から立ち上がる筒状の第１側壁１３とからなる試薬収容部１４と、第１側壁１３の上端に接続され、外方に拡がる拡張部１５と、拡張部１５の外方端に接続され、上方に延びる筒状の第２側壁１６からなる胴部１７とから構成されている。又、各部分の厚さは０．０５〜０．５ｍｍの範囲内であれば良い。

蓋体６は、拡張部１５を含め試薬収容部１４の上方を覆う蓋部７と、蓋部７の外方端に接続され、第２側壁１６の内面に密着状態となる筒状の第１側壁部８とから構成されている。蓋部７の下面には、検体を収容するための上方に凹んだ凹部９が形成されている。又、各部分の厚さは０．０５〜０．５ｍｍの範囲内であれば良い。

ここで、容器本体１１の胴部１７及び蓋体６の第１側壁部８の各々は、上方に向かって拡がる形状を有しているため、嵌合時において、容器本体１１の第２側壁１６の内面に蓋体６の第１側壁部８が密着状態となり易い。これについては後述する。

又、蓋体６は、容器本体１１の内方に嵌合自在となるように構成されており、蓋体６を上方に引き抜くことで容器本体１１と蓋体６とは分離される。

次に、ＰＣＲ用容器１の使用方法について説明する。

図３は図１で示したＰＣＲ用容器の第１の使用状態を示す端面図である。

図を参照して、ＰＣＲ用容器は容器本体１１（図示せず）と蓋体６とが分離された状態である。

まず、この分離された状態において、蓋体６の凹部９を検体２（例えば口腔内粘膜）に対して押し付けることで、凹部９に検体２の一部（例えば唾液）を計り取ることができる。

次に、図４は図１で示したＰＣＲ用容器の第２の使用状態を示す端面図であって、（１）は容器本体と蓋体との嵌合前の状態を示すものであり、（２）は容器本体と蓋体との嵌合途中の状態を示すものである。

図を参照して、蓋体６は、分離された状態において、上述のようにその凹部９に検体２を収容している。容器本体１１は、分離された状態において、マイクロピペット等の実験器具を用いて試薬３を試薬収容部１４に収容している。Ｘは、蓋体６の蓋部７の径である。Ｙは、容器本体１１の、胴部１７の上端で構成される挿入口１８の径である。

容器本体１１の胴部１７及び蓋体６の第１側壁部８の各々は、上述のように上方に向かって拡がる形状を有しているため、Ｘ＜Ｙ、即ち、挿入口１８に対して蓋部７の大きさが小さくなっている。又、（２）に示す嵌合途中の状態にあっても、蓋部７の大きさはその通過位置の胴部１７内部の大きさよりも大きく、図２に示した嵌合状態に至るまで蓋部７の胴部１７内部の通過は容易である。

そして、図２に示したように蓋部７の端部が拡張部１５と接し、試薬収容部１４の上方を覆う嵌合状態に至ると、容器本体１１の第２側壁１６の内面と蓋体６の第１側壁部８の外面とが密着状態となる。これによって、試薬収容部１４への異物の混入や内容物の蒸発を防ぐ効果を発揮する。

このように、ＰＣＲ用容器１は、容器本体１１と蓋体６とが嵌合し易い形状を有しているものである。

そして、上述のように容器本体１１と蓋体６とが嵌合することによって、容器本体１１に収容された試薬３と蓋体６に収容された検体２とが一体化され、ＰＣＲの進行に必要な混合溶液が形成される。

次に、検体と試薬とを収容したＰＣＲ用容器１を用いたＤＮＡ検出装置によってＰＣＲを進行させる工程について説明する。

図５は図１で示したＰＣＲ用容器を用いたＤＮＡ検出装置の動作前の状態を示す概略正面図である。又、図６は図５に対応した図であって、ＤＮＡ検出装置の第１の動作状態を示す概略正面図である。

これらの図を参照して、ＤＮＡ検出装置９１は、ＤＮＡ増幅構造体９２と、検出部１１２と、制御部（図示せず）とを中心として構成されている。

ＤＮＡ増幅構造体９２は、ＰＣＲ用容器１を保持する容器ホルダー９７と、容器ホルダー９７を支持する支持部９８と、プレート状の第１のヒーター１０１と、プレート状の第２のヒーター１０６と、第１のヒーター１０１及び第２のヒーター１０６をその上面に固定する台座１１０とを中心として構成されている。

ＰＣＲ用容器１は、上述のように試薬収容部１４に試薬３と検体２とを一体化した混合溶液が収容されており、蓋体６によって密閉されている。図５の一点鎖線で描いた矢印で示すように、ＰＣＲ用容器１を容器ホルダー９７及び支持部９８を通過させ、固定部９４を上方から取り付けることで、ＰＣＲ用容器１はＤＮＡ増幅構造体９２に設置され、図６に示す第１の動作状態となる。

容器ホルダー９７は、ＰＣＲ用容器１の底面が第１のヒーター１０１及び第２のヒーター１０６の表面と水平になるようにしてＰＣＲ用容器１を保持する。又、容器ホルダー９７はその上面に着脱自在に取り付けられた固定部９４を有する。更に、固定部９４は、その内部に例えばバネ等の付勢手段９５を有する。更に、付勢手段９５がＰＣＲ用容器１の蓋体６に対して上方から付勢することで、ＰＣＲ用容器１は下方向に付勢された状態で保持される。この付勢による効果は後述する。

支持部９８は、容器ホルダー９７を支持するように構成されている。又、制御部からの指示に従って、支持部９８は容器ホルダー９７を図６の上部の一点鎖線で描いた矢印の方向にスライド自在に移動させることができる。それによってＰＣＲ用容器１が水平移動する。

第１のヒーター１０１は、加熱体１０２と発熱体１０３とを中心として構成されている。発熱体１０３は、その温度を制御部によって調整自在に構成されており、加熱体１０２を加熱する。加熱体１０２は、例えばシリコンゴムからなり、発熱体１０３の上に設置され、ＰＣＲ用容器１の試薬収容部１４が嵌入できる凹み１０４を有する。凹み１０４の表面は、制御部によって例えば１２０℃の高温に設定されている。

第２のヒーター１０６は、加熱体１０７と発熱体１０８とを中心として構成されている。発熱体１０８は、その温度を制御部によって調整自在に構成されており、加熱体１０７を加熱する。加熱体１０７は、例えばシリコンゴムからなり、発熱体１０８の上に設置され、ＰＣＲ用容器１の試薬収容部１４が嵌入できる凹み１０９を有する。凹み１０９の表面は、制御部によって例えば５０℃の低温に設定されている。

台座１１０は、その上面に第１のヒーター１０１及び第２のヒーター１０６が固定されている。又、台座１１０は、制御部によって、図６の下部の一点鎖線で描いた矢印の方向にスライド上昇又は下降自在に制御されている。それによって、第１のヒーター１０１及び第２のヒーター１０６は上昇又は下降することができる。

次に、図７は図５に対応した図であって、ＤＮＡ検出装置の第２の動作状態を示す概略正面図である。

図を参照して、まず制御部（図示せず）からの指示に従って台座１１０が図の実線で描いた矢印の方向に上昇し、ＰＣＲ用容器１の試薬収容部１４が加熱体１０２の凹み１０４に嵌入する。

このとき、上述したようにＰＣＲ用容器１は付勢手段９５によって下方向（ＰＣＲ用容器１に対して第１のヒーター１０１が存在する方向）に付勢されているため、上昇する加熱体１０２の凹み１０４に接触したときもＰＣＲ用容器１が浮き上がってしまう虞が無く、接触位置が安定する。

そして、このＰＣＲ用容器１の表面と第１のヒーター１０１の表面との接触（第１の接触）によって、ＰＣＲ用容器１の試薬収容部１４内に収容されたＤＮＡが加熱される。

ここで、第１の接触によるＤＮＡの加熱の状態について説明する。

図８は図７で示したＡ部分の拡大端面図である。

図を参照して、ＰＣＲ用容器１の試薬収容部１４にはＤＮＡを含んだ検体と試薬とが一体化された混合溶液４が収納されている。加熱体１０２は例えばシリコンゴムからなるため、弾力性（圧縮変形からの形状回復性）及び熱伝導性に優れる。そのため、第１の接触にあっては、試薬収容部１４は凹み１０４に高い密着性で嵌入しており、加熱体１０２から試薬収容部１４への直接的な熱伝導により、混合溶液４が加熱される。

ここで、加熱中の混合溶液４においては、Ｌで示す混合溶液４上部は外気に近いため温度は相対的に低く、Ｈで示す混合溶液４下部は加熱体１０２からの熱が強く伝わる部分であるため温度が相対的に高く、Ｍで示す混合溶液４中部はＬ及びＨの中間程度の温度となる。これにより、図の矢印で示すように、加熱された下部の溶液は上昇を始め、溶液天井で折り返す対流を起こす。この熱対流により、混合溶液４は効率的に加熱される。

次に、図９は図５に対応した図であって、ＤＮＡ検出装置の第３の動作状態を示す概略正面図である。

第１の接触によって例えば９２℃に加熱されＤＮＡの変性が行われた後、制御部（図示せず）からの指示に従って、図の下部の矢印で示すように台座１１０は下降し、第１の接触は解除される。その後、制御部からの指示に従って、支持部９８は容器ホルダー９７を図の上部の矢印で示すように水平移動させる。これによって、ＰＣＲ用容器１は第２のヒーター１０６の上方に移動し、ＰＣＲ用容器１の試薬収容部１４が加熱体１０７の凹み１０９の上方に位置することとなる。

次に、図１０は図５に対応した図であって、ＤＮＡ検出装置の第４の動作状態を示す概略正面図である。

制御部（図示せず）からの指示に従って、台座１１０が図の実線で描いた矢印の方向に上昇し、第１の接触と同様に、ＰＣＲ用容器１の試薬収容部１４が加熱体１０７の凹み１０９に安定的に嵌入する。

そして、このＰＣＲ用容器１の表面と第２のヒーター１０６の表面との接触（第２の接触）によって、ＰＣＲ用容器１内に収納されたＤＮＡが例えば６５℃に冷却され、アニーリングが行われる。

第２の接触が完了すると、制御部からの指示に従って台座１１０が下降し、容器ホルダー９７が水平移動し、ＰＣＲ用容器１は第１のヒーター１０１の上方に位置する図５で示した状態に戻る。

そして、上述した第１の接触と第２の接触が交互に繰り返されることにより、ＰＣＲが進行する。又、第１の接触と第２の接触が所定回数繰り返されＰＣＲが完了すると、増幅したＤＮＡの検出工程に進む。

次に、図１１は図５に対応した図であって、ＤＮＡ検出装置の第５の動作状態を示す概略正面図である。

図を参照して、ＰＣＲが完了した後、制御部からの指示に従って、支持部９８が容器ホルダー９７を図の矢印で示す方向に移動させることにより、ＰＣＲ用容器１は検出部１１２に移動する。

図１２は図１１で示したＸＩＩ−ＸＩＩラインの矢視図である。

図を参照して、検出部１１２は、発光素子１１３及び受光素子１１４を中心として構成されている。発光素子１１３と受光素子１１４とは水平方向に同軸直線上で対面するように位置する。ＰＣＲ用容器１は、増幅したＤＮＡが収容されている試薬収容部１４を当該直線が貫くように位置する。発光素子１１３は有効波長が４５０ｎｍ〜５７０ｎｍのＬＥＤランプである。受光素子１１４は有効波長が３００ｎｍ〜８２０ｎｍのフォトダイオードである。

検出に際しては、制御部（図示せず）からの指示に従って、発光素子１１３がＰＣＲ用容器１の試薬収容部１４に向かって励起光を発光する。試薬収容部１４内の増幅したＤＮＡは試薬中に含まれる蛍光試薬と結合しているため、励起光に反応し蛍光する。試薬収容部１４は透明材料で構成されているため、光を透過し、受光素子１１４は蛍光したＤＮＡの発光強度を受光することができる。試薬収容部から他の検出用容器に移し替えることなくＤＮＡの光検出が可能である。そして、この受光した発光強度に基づいて、増幅したＤＮＡの定量化による検出を行うことができる。このように、ＰＣＲ用容器１は試薬収容部１４が透明材料で構成されているため、他の検出用容器に内容物を移し替えることなくＤＮＡの光検出を行うことができるものである。

以上説明したように、ＰＣＲ用容器１の試薬収容部１４内に収容されたＤＮＡは、ＤＮＡ検出装置９１のＤＮＡ増幅構造体９２によって加熱及び冷却周期が形成されＰＣＲが進行する。そして加熱及び冷却周期が所定回数繰り返されＰＣＲが完了すると、ＤＮＡ検出装置９１の検出部１１２によってＰＣＲ用容器１の試薬収容部１４内の増幅したＤＮＡが検出される。

次に、図１３はこの発明の第２の実施の形態によるＰＣＲ用容器の外観形状を示す正面図である。又、図１４は図１３で示したＸＩＶ−ＸＩＶラインの端面図であって、（１）は嵌合前の状態を示すものであり、（２）は嵌合後の状態を示すものである。

これらの図を参照して、ＰＣＲ用容器２１は、容器本体３１と、容器本体３１に嵌合する蓋体２６とから構成されている。又、容器本体３１と蓋体２６とは、水平断面が円形リング状である。尚、ＰＣＲ用容器２１の基本的な構成及び使用方法は第１の実施の形態によるＰＣＲ用容器１と同様であるため、差異点を中心に以下説明する。

容器本体３１は、第１の実施の形態における容器本体３１の構成に加えて、第２側壁３６の内面下方において、周方向に連続する内方に突出したリング状の第１凸部３９が形成されている。

蓋体２６は、第１の実施の形態における蓋体６の構成に加えて、第１側壁部２８の上端に段部２２を介して接続され、上方に延びる筒状の第２側壁部２３を備えている。又、第１側壁部２８の外面下方において、周方向に連続する外方に突出したリング状の第２凸部３０が形成されている。

図１４の（１）に示す嵌合前の状態にあっては、第１の実施の形態と同様に、容器本体３１の胴部３７及び蓋体２６の第１側壁部２８の各々は、上方に向かって拡がる形状を有しているため、嵌合が容易である。蓋体２６を下方に押し込むことによって、第２凸部３０は第１凸部３９に一旦引っ掛かるが、ＰＣＲ用容器２１は弾性材料で形成されているため押し広がり、第２凸部３０が第１凸部３９の下方に到達し、これらが接触した状態で拡張部３５の上面と蓋部２７の下面とが接触した状態になることで嵌合が完了し、図１４の（２）に示す状態となる。

図１４の（２）に示す嵌合後の状態にあっては、第２側壁部２３は胴部３７の外面に整列するため、段部２２が嵌合時のストッパーとなり、容器本体３１と蓋体２６とは外観形状において一体化している。そのため、第１の実施の形態のＰＣＲ用容器１と同様に使用することができ、又、蓋体２６の外面と容器本体３１の外面とを指で持ち嵌合の開始及び解除も自在にできるため、使い勝手が向上している。

又、第２凸部３０は第１凸部３９に接しその下方に位置した状態で嵌合するため、蓋体２６が容器本体３１に対して上下方向に動いてしまう虞が少なく、試薬収容部３４の密閉性が向上しており、そのためＰＣＲ用容器としての信頼性も向上している。

次に、図１５はこの発明の第３の実施の形態によるＰＣＲ用容器の外観形状を示す正面図である。又、図１６は図１５で示したＰＣＲ用容器であって、容器本体と蓋体とが分離した状態を示す正面図である。更に、図１７は図１６で示したＸＶＩＩ−ＸＶＩＩラインの断面図である。更に、図１８は図１７で示したＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩラインの端面図である。更に、図１９は図１７で示したＸＩＸ−ＸＩＸラインの端面図である。

これらの図を参照して、ＰＣＲ用容器４１は、容器本体５１と、容器本体５１に嵌合する蓋体４６とから構成されている。尚、ＰＣＲ用容器４１の基本的な構成及び使用方法は、第２の実施の形態によるＰＣＲ用容器２１と同様であるため、差異点を中心に以下説明する。

容器本体５１は、その胴部５７の内面の対向位置に一対のガイド溝６２が形成されている。ガイド溝６２の一方は、胴部５７の上端から下方に延びる第１溝部６３と、第１溝部６３の下方端に接続され、周方向下方に延びる第２溝部６４と、第２溝部６４の周方向端に接続され、周方向に延びる第３溝部６５とから構成されている。図１９に示すように、ガイド溝６２は一点鎖線で描いた蓋体４６に形成されている後述する突起６１が通過することのできる大きさである。

蓋体４６は、第２の実施の形態における蓋体２６の構成に加えて、その第１側壁部４８の対向位置には一対の突起６１が形成されており、突起６１の各々はガイド溝６２の各々にスライド自在に係合する。

次に、突起６１のガイド溝６２中のスライド状態について説明する。

図２０は図１７で示したＰＣＲ用容器の容器本体と蓋体との嵌合の各過程を示す断面図である。

まず（１）を参照して、突起６１とガイド溝６２の第１溝部６３の上端との位置を合わせ、蓋体４６を容器本体５１に向け下方に押し込むことで突起６１が第１溝部６３中を進む。

次に（２）を参照して、蓋体４６を容器本体５１に向け下方に更に押し込むことで、突起６１が第１溝部６３の下端に到達する。このとき、容器本体５１の拡張部５５（試薬収容部５４）の上面と蓋体４６の蓋部４７の下面とは未だ接触していない。

次に（３）を参照して、蓋体４６のみを時計回りにひねることで、突起６１が第２溝部６４に誘導され、周方向かつ下方に進む。これによって蓋体４６も下方に進み、蓋部４７の下面と拡張部５５（試薬収容部５４）の上面とが接触する。即ち、突起６１が第２溝部６４の途中に位置する時、蓋部４７は拡張部５５に当接状態となり、試薬収容部５４は密閉状態となる。

次に（４）を参照して、蓋体４６を時計回りに更にひねることで、突起６１が第３溝部６５に誘導され、周方向に進む。突起６１が第３溝部６５の端部に到達すると、突起６１は第３溝部６５の上端に対して押圧する状態となる。即ち、蓋部４７の下面が拡張部５５（試薬収容部５４）の上面に対して下方に更に押圧されながら接触を維持する状態となる。これによって、試薬収容部５４の密閉性がより向上しており、そのためＰＣＲ用容器としての信頼性がより向上している。

又、第２溝部６４と第３溝部６５との接続位置において、ガイド溝６２の上面が下方に突出することにより邪魔部６６が形成されている。突起６１は邪魔部６６によって周方向の位置が固定されるため、移動時の衝撃等によっても不用意に第２溝部６４に戻る虞が小さく、ＰＣＲ用容器としての信頼性が更に向上している。

尚、上記の各実施の形態では、容器本体の胴部及び蓋体の第１側壁部の各々は、上方に向かって拡がる形状を有するが、拡がらない形状であっても良い。

又、上記の第１の実施の形態では、容器本体と蓋体とは、水平断面が円形リング状であるが、円形リング状でなくとも良い。その場合でも、蓋体の凹部に検体を計り取ることができる。

更に、上記の第１の実施の形態では、容器本体と蓋体とは弾性材料からなるが、弾性を有しない材料からなるものでも良い。

更に、上記の第２及び第３の実施の形態では、容器本体と蓋体とは共に弾性材料からなるが、容器本体と蓋体とのいずれか一方が弾性を有しない材料からなるものでも良い。

更に、上記の各実施の形態では、容器本体の試薬収容部が透明材料で構成されているが、透明材料でなくとも良い。この場合でも、ＰＣＲは可能であり、光検出以外の方法で増幅したＤＮＡの検出を行うことも可能である。

更に、上記の各実施の形態では、ＰＣＲ用容器がポリプロピレンからなるが、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、アクリル、環状ポリオレフィン、芳香族ナイロン等を用いても良い。

更に、上記の各実施の形態では、ＤＮＡの増幅及び増幅したＤＮＡの検出において特定のＤＮＡ検出装置を用いているが、他のＤＮＡの増幅を行う装置及び増幅したＤＮＡの検出を行う装置を用いても良い。

更に、上記の各実施の形態では、試薬収容部がそれぞれ特定の形状を有しているが、他の形状でも良い。例えば、底部が広く第１側壁の短い形状でも良い。又、底部が狭く第１側壁の長い形状でも良い。更に、従来のＰＣＲ用容器のように底部に向かって先細りの形状でも良い。

更に、上記の各実施の形態では、容器本体と蓋体とを分離した後に容器本体に対して試薬を投入しているが、分離する前に容器本体に対して所定量の試薬を収容しておいても良い。これによって、蓋体を用いて検体を計り取ることのみでＰＣＲ用の混合溶液を作製することができることとなるため、実験器具を用いず簡易にＰＣＲをすることが可能なＰＣＲ用容器となる。又、このとき、容器本体中の試薬の構成成分ごとにワックス類の層で完全に分離してあっても良い。ＰＣＲにおける加熱によってワックス類は溶解するため、ＰＣＲは正常に進行する。これによって、試薬の各構成成分が混ざり合うことが無いため、保管時に試薬が反応する虞が無くなる。又、蓋部に試薬が接触することが無くなるため、検体の計り取り時の安全性が向上する。このような目的を達成するために、試薬収容部の側壁内面を段形状に形成しても良い。

更に、上記の第３の実施の形態では、ガイド溝及び突起は、容器本体と蓋体の周方向に等間隔で各々一対設けられているが、１つでも良い。又、等間隔で３以上の複数個所に設けられていても良い。等間隔で２以上の複数個所に設けられている場合は、容器本体に対する蓋体の押圧状態が偏らないこととなるため、試薬収容部の密閉性が更に向上する。更に、上記の第３の実施の形態では、ガイド溝が容器本体に、及び突起が蓋体にそれぞれ設けられているが、ガイド溝が蓋体に、及び突起が容器本体に、それぞれ第３の実施の形態における形状に対して反転した形状で設けられていても良い。

更に、上記の第３の実施の形態では、容器本体と蓋体との嵌合の際に、突起がガイド溝を移動するように蓋体を移動させているが、容器本体を移動させても良いし、容器本体及び蓋体を移動させても良い。

更に、上記の第３の実施の形態では、容器本体と蓋体との嵌合の際に、突起を第２溝部に移動させるために蓋体を上方から見て時計回りにひねっているが、反時計回りにひねっても良い。この場合、ガイド溝の各々の第２溝部及び第３溝部は、図１７下部に示した方向とは逆方向に形成すれば良い。

更に、上記の第３の実施の形態では、容器本体に第１凸部と、蓋体に第２凸部とが形成されているが、第１凸部及び第２凸部は無くとも良い。又、第１凸部及び第２凸部の組が複数あっても良い。

更に、上記の第２及び第３の実施の形態では、蓋体の第２側壁部は嵌合時において容器本体の胴部の外面に整列する形状であるが、整列しない形状であっても良い。

更に、上記の第３の実施の形態では、突起が第２溝部の途中に位置する時に蓋部が拡張部に当接するが、第１溝部の途中に位置する時に蓋部と拡張部とが当接しても良い。即ち、突起が第２溝部の途中に位置する時、蓋部は拡張部に当接状態となっていれば良い。

以下、本発明に係るＰＣＲ用容器を用いてＤＮＡを検出する工程について具体的に説明する。尚、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。

以下では、上記のＤＮＡ検出装置（例えば図５におけるＤＮＡ検出装置９１）及び第３の実施の形態によるＰＣＲ用容器を用いて、Ｐ．ｇ．菌（歯周病菌）ＤＮＡの増幅及び増幅したＤＮＡの検出を行った。
１．使用した検体及び試薬
ＰＣＲ用の検体として、ヤマトエスロン株式会社調製のＰ．ｇ．菌ＤＮＡ（濃度１０^４ｃｅｌｌ／μＬ）を準備した。

まず、ＰＣＲ用容器を容器本体と蓋体とに分離させ、容器本体にマイクロピペットを用いて、以下の表１に示す試薬を分注した。

次に、蓋体の蓋部を上記検体に押し付けることにより、約０．３μＬの検体を計り取った。

次に、容器本体と蓋体とを嵌合させた。

以上の操作によって、容器本体に収容された表１に示す試薬と、蓋体に収容された検体とが混合され、容器本体の試薬収容部に混合溶液を得た。

尚、表１に示した各試薬の詳細は、以下の通りであった。
・水：超純水
・緩衝液（Ｍｇ^２＋濃度：３０ｍＭ）：タカラバイオ株式会社製、商品名：Ｆａｓｔ Ｂｕｆｆｅｒ Ｉ
・２．５ｍＭ ｄＮＴＰ：タカラバイオ株式会社製、商品名：ｄＮＴＰ Ｍｉｘｔｕｒｅ（各２．５ｍＭ）
・１００μＭ プライマーＩ：サーモフィッシャーサイエンティフィック社製、Ｐ．ｇ．菌用プライマーＩ
・１００μＭ プライマーＩＩ：サーモフィッシャーサイエンティフィック社製、Ｐ．ｇ．菌用プライマーＩＩ
・５Ｕ／μＬ ＤＮＡポリメラーゼ：タカラバイオ株式会社製、商品名：ＳｐｅｅｄＳＴＡＲ（登録商標） ＨＳ ＤＮＡ Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ
・蛍光試薬：タカラバイオ株式会社製、商品名：ＳＹＢＲ（登録商標） Ｇｒｅｅｎ ＩＩ
又、プライマーＩ及びプライマーＩＩの配列は、以下の表２に示す通りである。

そして、上記混合溶液をＰ．ｇ．菌検出用溶液として用いた。
２．ＤＮＡ増幅構造体の設定及びその操作
上記のＤＮＡ検出装置を室内（気温２６℃）に設置し、そのＤＮＡ増幅構造体（例えば図５におけるＤＮＡ増幅構造体９２）の容器ホルダーに、上述のＰ．ｇ．菌検出用溶液を含むＰＣＲ用容器を取り付けた後、固定部及び付勢手段により付勢しつつ位置を固定した。又、第１のヒーターの温度を１２０℃に設定し、第２のヒーターの温度を５０℃に設定した。そして、以下のａ．〜ｆ．に示す工程を行った。
ａ．初めに、第１及び第２のヒーターを取り付けた台座を上昇させ、検出用溶液を含むＰＣＲ用容器の試薬収容部を第１のヒーターの凹みに嵌入させ、６０秒間接触させ加熱した。尚、ＰＣＲ用容器の試薬収容部の表面と第１のヒーターの凹みの表面との接触面積は２８．７ｍｍ^２であった。
ｂ．次に、台座を下降させＰＣＲ用容器を第１のヒーターから離すと共に、ＰＣＲ用容器を第２のヒーターの上方に移動させた。
ｃ．次に、台座を上昇させ、ＰＣＲ用容器の試薬収容部を第２のヒーターの凹みに嵌入させ、３０秒間接触させ冷却した。
ｄ．次に、台座を下降させＰＣＲ用容器を第２のヒーターから離すと共に、ＰＣＲ用容器を第１のヒーターの上方に移動させた。
ｅ．次に、台座を上昇させ、ＰＣＲ用容器の試薬収容部を第１のヒーターの凹みに嵌入させ、１５秒間接触させ加熱した。
ｆ．上記ａ．〜ｄ．までの工程を１サイクルとして（但し、２サイクル目からは上記のａ．工程はｅ．工程に変更した。）、このサイクルを４０回繰り返す操作を行った。尚、１サイクルにおけるＰＣＲ用容器の移動所要時間は合計で５秒であった。
３．検出部における増幅したＤＮＡの検出
ＤＮＡ増幅構造体を使用したことでＰＣＲが進行したかを確認するために、上述したＤＮＡ増幅構造体の操作後、ＰＣＲ用容器を検出部（例えば図１１における検出部１１２）側に移動させ、ＰＣＲ用容器の試薬収容部に向かって発光素子としてＬＥＤランプ（日亜化学工業株式会社製、発光中心波長：４９５ｎｍ）を使用して励起光を照射した。

又、対比実験として、上記検定用溶液に対して検体を含まないものを準備し、上記と同様のＤＮＡ増幅構造体における操作後、ＰＣＲ用容器を検出部側に移動させ、その試薬収容部に向かってＬＥＤランプ（発光中心波長：４９５ｎｍ）を使用して励起光を照射した。

更に、上記の照射による検出用溶液（ＤＮＡと結合した蛍光試薬）の発光強度を受光素子（フォトダイオード、浜松ホトニクス株式会社製、分光感度特性：３００ｎｍ〜８５０ｎｍ）によって受光した。

そして、以上のＤＮＡの増幅及び増幅したＤＮＡの検出の工程を、１０回反復した。１回のＤＮＡの増幅及び増幅したＤＮＡの検出には、約４０分を要した。

以上の測定において受光素子によって受光した発光強度は、以下の表３に示す通りとなった。

表３に示すように、Ｐｏｓｉｔｉｖｅ（検体を検出用溶液中に含むもの）の発光強度は、Ｎｅｇａｔｉｖｅ（検体を検出用溶液中に含まないもの）よりも有意に大きい。

これによって、ＰＣＲ用容器によって計り取られた検体のＤＮＡが増幅されていること、即ち、ＰＣＲ用容器によって標的ＤＮＡを含む検体を確実に計り取ることができることが確認された。

１、２１、４１…ＰＣＲ用容器
２…検体
３…試薬
６、２６、４６…蓋体
７、２７、４７…蓋部
８、２８、４８…第１側壁部
９…凹部
１１、３１、５１…容器本体
１２…底部
１３…第１側壁
１４、３４、５４…試薬収容部
１５、３５、５５…拡張部
１６、３６…第２側壁
１７、３７、５７…胴部
２２…段部
２３…第２側壁部
３０、５０…第２凸部
３９…第１凸部
６１…突起
６２…ガイド溝
６３…第１溝部
６４…第２溝部
６５…第３溝部
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (7)

1. 容器本体と、前記容器本体に嵌合する蓋体とからなるＰＣＲ用容器であって、
   前記容器本体は、
   底部と、前記底部から立ち上がる筒状の第１側壁とからなる、試薬を収容するための試薬収容部と、
   前記第１側壁の上端に接続され、外方に拡がる拡張部と、
   前記拡張部の外方端に接続され、上方に延びる筒状の第２側壁からなる胴部とを備え、
   前記蓋体は、前記容器本体の前記胴部の内方に嵌合自在となるように構成され、
   嵌合時において、前記拡張部を含め前記試薬収容部の上方を覆う蓋部と、
   前記蓋部の外方端に接続され、嵌合時において、前記第２側壁の内面に密着状態である筒状の第１側壁部とを備え、
   前記蓋部の下面には、検体を収容するための上方に凹んだ凹部が形成されている、ＰＣＲ用容器。
2. 前記容器本体の前記胴部及び前記蓋体の前記第１側壁部の各々は、上方に向かって拡がる形状を有する、請求項１記載のＰＣＲ用容器。
3. 前記蓋体は、更に、
   前記第１側壁部の上端に段部を介して接続され、上方に延びる筒状の第２側壁部を備え、
   前記第２側壁部は、嵌合時において、前記胴部の外面に整列する、請求項１又は請求項２記載のＰＣＲ用容器。
4. 前記容器本体と前記蓋体とは、水平断面が円形リング状の弾性材料で形成され、
   前記第２側壁の内面において、周方向に連続する内方に突出したリング状の第１凸部が形成され、
   前記第１側壁部の外面において、周方向に連続する外方に突出したリング状の第２凸部が形成され、
   嵌合時において、前記第２凸部は前記第１凸部に接した状態でその下方に位置するように形成されている、請求項３記載のＰＣＲ用容器。
5. 前記容器本体と前記蓋体とは、水平断面が円形リング状の弾性材料で形成され、
   前記胴部の内面にはガイド溝が形成され、
   前記ガイド溝は、
   前記胴部の上端から下方に延びる第１溝部と、
   前記第１溝部の下方端に接続され、周方向下方に延びる第２溝部と、
   前記第２溝部の周方向端に接続され、周方向に延びる第３溝部とからなり、
   前記第１側壁部の外面には前記ガイド溝にスライド自在に係合する突起が形成され、
   前記容器本体と前記蓋体とを相対的に移動させることによって、前記突起は第１溝部及び前記第２溝部を介して前記第３溝部まで移動し、前記突起が前記第２溝部の途中に位置する時、前記蓋部は前記拡張部に当接状態になっているように移動する、請求項３記載のＰＣＲ用容器。
6. 前記ガイド溝及び前記突起は、前記容器本体と前記蓋体の周方向に等間隔で複数設けられる、請求項５記載のＰＣＲ用容器。
7. 少なくとも前記容器本体の前記試薬収容部は、透明材料で構成される、請求項１から請求項６のいずれかに記載のＰＣＲ用容器。

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