[發明專利]攝像機構以及具有攝像機構的試樣分析裝置

在審

• 申請號: 201980097911.1
• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN114026482A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 三山敏史;土居昭;宮田仁史;莊司智廣
• 申請（專利權）人: 株式會社日立高新技術
• 主分類號: G02B21/30
• 分類號: G02B21/30;G01N21/64;G02B21/26;G02B21/28
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本發明提供一種對于攝像中在帕爾貼元件的散熱面產生的熱不易傳導至保持試樣的支承部件優選的攝像機構以及具有攝像機構的試樣分析裝置。攝像機構的特征在于，具有用于光學地觀察試樣的光學測量部；通過支承部件搭載在工作臺上的、用于對試樣進行加熱和冷卻的溫度調節單元；和為了拍攝試樣的全部區域而使工作臺移動的移動機構，溫度調節單元包括：與帕爾貼元件的一面抵接的、用于對試樣進行加熱和冷卻的溫度調節部；與帕爾貼元件的另一面抵接的導熱部件；和用于保持溫度調節部和導熱部件并將其固定在工作臺上的支承部件，至少導熱部件連接至冷卻單元，支承部件的導熱率低于導熱部件的導熱率。

技術領域

本發明涉及攝像機構以及具有攝像機構的試樣分析裝置，特別涉及適合對DNA等活體物質進行分析的攝像機構以及具有攝像機構的試樣分析裝置。

背景技術

近年來，已經開發了決定DNA和RNA的堿基序列的新技術。提出了在基板上固定多個作為分析對象的DNA片段、并行地決定該多個DNA片段的堿基序列的方法。將用這樣的方式決定DNA的堿基序列的裝置稱為下一代測序儀。

下一代DNA測序儀是以廣視場熒光顯微鏡為基礎制造的。為了以較高的識別精度更多地檢測出導入了熒光體的DNA片段，需要取得焦點偏離引起的像模糊和像差少的熒光像。

為了該熒光標記，需要對作為觀察試樣的DNA片段加入專用的試劑并進行加熱的工序。然后，在該熒光標記工序完成之后，進行光學測量(以下稱為攝像)。該攝像中，攝像單元與觀察試樣的距離不在規定范圍內時，發生焦點偏離，發生像模糊或熒光像的像差增大這樣的問題。

另外，在下一代DNA測序儀中，為了攝像，將流動池固定配置在物鏡正下方的XY平臺上。此處，流動池在其內部配置固定有DNA片段的多個珠，形成了用于使試劑流過的流路。

然后，通過使XY平臺按測量視場的大小逐次移動，而對流動池上的觀察試樣與試劑的反應狀態進行攝像，光學地檢測堿基序列信息。

與發明相關的下一代DNA測序儀中，在上述平臺上具有為了促進試劑的化學反應而對觀察試樣進行加熱、冷卻等溫度調整的單元。作為該進行溫度調節的單元，一般使用壓電元件。

使用帕爾貼(Peltier)元件作為這樣的在裝置內嵌入的、用于促進化學反應的溫度調節單元，例如有專利文獻1和專利文獻2中記載的。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利第7081600號

專利文獻2：日本特開2006-090749號公報

發明內容

發明要解決的課題

上述裝置中通過對帕爾貼元件施加電流，而在帕爾貼元件的兩面產生溫度差。在其一個面(稱為溫度調節面)上安裝板狀的溫度調節部件，將測量試樣以抵接的狀態搭載在該溫度調節部件上。然后，通過用溫度調節部件中內置的熱敏電阻等溫度測量單元測量溫度同時對帕爾貼元件的施加電流進行控制，能夠使測量試樣具有規定溫度。

另一方面，在與溫度調節面相反側的面(稱為散熱面)上，在對溫度調節面加熱時發生吸熱，在對溫度調節面進行冷卻時發生放熱。特別是放熱時，如果散熱不充分則存在元件自身破損、或者帕爾貼元件安裝面的溫度上升、發生安裝部件的熱變形的情況。

所以，一般而言在帕爾貼元件的散熱面側，安裝散熱器等熱容量大的部件，并且具有對該部件進行冷卻的單元。

但是，即使在具有上述冷卻單元的情況下，為了冷卻也需要一定時間。如果不確保充分的冷卻時間，則因為裝置的溫度變化引起的熱變形，支承觀察試樣的結構發生熱變形，攝像中攝像單元與觀察試樣的距離變化，由此產生發生焦點偏離、像模糊或熒光像的像差增大這樣的問題。