此優選。構建完全封閉體系，由于能夠 防止處理中來自外部的污染，因此是非常有效的。
[0205] [4-1.材質]
[0206] 為基板或底材且作為具有輸送面的材料的材質沒有特殊的限定，但為了降低液滴 在移動時的移動阻力，優選輸送面為疏水性。作為能提供這樣性質的材質，例如可以是聚丙 烯、特氟隆(注冊商標）、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等樹脂材料。另一方面，作為 采用基板上設置具有輸送面的底材的容器時的基板，除了上述的材料以外，還可以采用陶 瓷、玻璃、硅、金屬等。
[0207] 在本發明中，作為基板或底材的材料，優選采用樹脂，尤其是聚丙烯。在作為底材 使用的時候，優選薄膜狀。具體來說，厚度例如可以為3μπι以下的超薄薄膜。并且，在鑒于需 要加溫條件的反應或在處理中要求的耐熱性、在液滴移動時所要求的疏水性、粘接性、加工 性，廉價性等時，優選采用超薄聚丙烯膜作為底材。
[0208] 另外，與液滴以及液滴封入介質接觸的輸送面，其一部分可以具有對液滴有親和 物性的部分。例如，在該部分中能夠預先實施使疏水性相對薄弱、使親水性相對提高、使表 面粗糙度相對提高的處理。若在這樣的部分配置液滴，則即使在液滴封入介質具有流動性 的情況下，也能夠防止被封入的液滴無意中的移動。
[0209] [4-2.物性]
[0210] 在從反應容器外部或反應基板背面等進行液滴的吸光度、熒光、化學發光、生物發 光、折射率的變化等測定的情況下，為了能進行光學檢測等基板及底材優選為具有透光性 的基板和底材。
[0211] 另外，優選使用具有在需要加溫條件的反應或處理中也可保持與液滴的高接觸角 的表面的材料。具體來說，優選采用聚丙烯或具有聚丙烯以上的接觸角的樹脂。在基板表面 上的液滴的接觸角優選為95°~135°左右(25°C)。
[0212] 為了使液滴移動，與液滴以及液滴封入介質接觸的輸送面優選為平滑面，尤其優 選表面粗糙度為Ra = 0. Ιμπι以下。例如，在通過使永磁鐵從容器底側接近基板而使磁場變化 產生液滴移動時，磁性體粒子在被推向基板的表面的同時進行移動，通過具有Ra = 0. Ιμπι以 下的表面粗糙度，可充分具備磁性體粒子向永磁鐵移動的追從性。
[0213] [4-3.溫度變化區域]
[0214] 在使液滴移動的輸送面上設置有溫度變化區域。溫度變化區域設置有溫度梯度， 以使得沿著輸送面上的液滴輸送路徑而連續地變化溫度。溫度梯度，例如將加熱源5與容器 底面或如圖1(b)中記載的那樣的與容器底面相接的基板43的一部分接觸，通過以一定溫度 加熱而形成。由此，在基板表面或底材表面上，能形成具有熱源正上方的地點為最高溫并具 有隨著遠離熱源而溫度下降的溫度梯度的溫度變化區域。
[0215] 通過使磁場變動，能夠將液滴移動、配置到該溫度變化區域內的、對于所實施的反 應或處理所需要的溫度地點。另外，可通過僅使液滴移動，將液滴中的液體溫度迅速地調節 為該地點的溫度。因此，即使在所實施的反應或處理需要溫度變化的時候(例如，在進行核 酸擴增反應的時候），可僅通過液滴的移動就能夠迅速且容易地使液滴的溫度升溫以及降 溫。
[0216] 加熱源被設定為所實施的反應或處理所需要的溫度中的最高溫度以上。另外，在 將與加熱源接觸的一側作為高溫側而形成的溫度梯度的低溫側，也可以設置散熱片或冷卻 風扇等冷卻源。通過設置冷卻源，能夠加大在溫度變化區域內形成的溫度梯度。
[0217] 另外，即使采用樹脂那樣的熱傳導性低的材料作為基板或底材的材料，也同樣能 夠將在溫度變化區域內形成的溫度梯度變大，因此可以進行在窄的區域內的局部溫度調 To
[0218] 若這樣地把溫度梯度設定得較大，在所實施的處理中，即使在要求有二種以上的 比較大的溫差的溫度條件的時候，也能夠在較短的液滴移動距離內完成處理。這就能夠進 行高效率的處理，另外，還能夠使反應容器小型化。
[0219] [5.磁場施加機構]
[0220] 關于帶來用于使液滴移動的磁場變化的磁場施加機構或磁場移動機構，沒有特殊 的限定。作為磁場施加機構，能夠使用永磁鐵(例如鐵氧體磁鐵或釹磁鐵)或電磁鐵等的磁 力源。磁力源可以使容器內存在的液滴中分散的磁性體粒子向輸送面側凝聚的狀態，配置 在容器的外側。由此，磁力源隔著容器的輸送面對磁性體粒子產生磁場，可捕捉磁性體粒子 群以及含有磁性體粒子群的液滴。
[0221 ]作為磁場移動機構，例如，可以采用以能夠保持磁性體粒子的凝聚形態的狀態，使 磁場向輸送面方向移動的機構。
[0222] 例如，如圖7所示，可以采用能夠使磁力源(例如磁鐵61)本身與輸送面41大體上平 行地進行機械移動的機構62。利用磁力源61，隔著容器的底面而被捕捉的磁性體粒子群8以 及含有其的液滴11，能夠追隨磁力源的移動而在輸送面41上移動。由此，能夠進行封入液滴 的移動、將封入液滴作為母液滴的子液滴的分離以及封入液滴與封入液滴的合并。
[0223] 另外，作為磁場移動機構，優選還具有能夠切斷或減弱向磁性體粒子的磁場的機 構。磁場的切斷或減弱的程度可為凝聚的磁性體粒子群能夠在液滴中分散的程度。
[0224] 例如，可采用通電控制機構。再例如，可采用可將隔著輸送面而配置在容器外側的 磁鐵向與該輸送面大體垂直方向移動的機構。通過使該磁鐵遠離輸送面，能夠切斷或減弱 磁場。由此，可在封入液滴中使磁性體粒子群分散，將吸附在磁性體粒子上的成分充分地暴 露在構成封入液滴的液體中。
[0225] 此外，還可具有能夠控制磁場變化的裝置。例如，通過具備能夠使磁力源進行振幅 運動的功能，能夠作為攪拌器代用品。由此，可容易地進行液滴之間的混合和攪拌。
[0226] 另外，作為能使磁場在輸送面方向上移動的機構并且不伴隨上述那樣的磁力源本 身的機械移動的例子，可以采用大體上與輸送面平行并以一維或二維配置的電磁鐵陣列以 及通電控制機構。如果向電磁鐵通電，則可以捕捉液滴，如果停止向電磁鐵通電，則可通過 切斷磁場而使液滴移動、磁性體粒子分散成為可能，通過控制向電磁鐵的通電，可以進行磁 場變化的控制。這樣不伴隨磁力源的機械移動的形態，本領域的技術人員可以參照日本國 特開2008-12490號公報適當地進行實施。
[0227] [6.熒光檢測機構]
[0228] 熒光檢測機構不是特殊被限定的機構，只要是本領域的技術人員就能夠容易地進 行選擇。如果舉一個例子的話，則如圖7所示，使用由發光部73、照相機(CCD照相機)72、同軸 反射系統75以及個人電腦(PC)71構成的機構，從發光部73通過光纜74進行向安裝在CCD照 相機72上的同軸反射系統75的入射，通過同軸反射系統75的鏡頭組能夠進行向反應容器內 4的液滴11的照射。通過CCD照相機能夠把檢測出的電信號實時地向PC發送，并能夠跟蹤液 滴的熒光強度的變化。這對于在本發明進行檢測實時核酸擴增反應等可變化的熒光強度的 反應或處理時是合適的。
[0229] 作為發光部可采用LED、激光、燈等。另外在檢測中從廉價的光電二極管到以更高 靈敏度作為目標的光電倍增管等各種受光元件可沒有特殊的限定地進行利用。
[0230] 若以進行實時核酸擴增反應等核酸相關反應或核酸相關處理的情況為例的話，例 如以SYBR(注冊商標)GREEN I為例子，則由于該色素與雙鏈DNA特異性結合，在525nm附近產 生熒光，因此CCD照相機能夠對目的波長以外的光用濾光片進行剪切，在CCD元件的受光面 上檢測出光。
[0231] 另外，若以進行核酸擴增反應的情況為例的話，供給至核酸擴增反應的液滴的熒 光觀測可在進行利用DNA聚合酶的延伸反應(通常為68~74°C左右）的溫度地點照射激發 光，并以在該地點使液滴停止的狀態在暗室內進行。此外，若將激發光的照射范圍擴大到從 進行熱變性的溫度地點開始至進行退火的溫度地點為止，則在使液滴移動的同時能夠得到 擴增產物的融解曲線。
[0232] [7 ·液滴以及磁性體粒子的操作]
[0233] 液滴封入介質以液滴可在液體封入介質中存在的方式被保持在反應容器內。有時 將完全存在于液滴封入介質中的液滴記為封入液滴。
[0234] 在本發明的液滴操作中，能夠進行液滴向液滴封入介質中的封入(7-1 )、封入液滴 的移動(7-2 )、從被封入的母液滴中分離子液滴(7-3)以及封入液滴之間的合并(7-4)。
[0235] 而且，在本發明中，為了構建所適用的反應體系或處理體系，可分別準備必要的要 素。作為進行這樣的形態的情況，可舉出優選將供給該反應或處理的酶、催化劑和特定的試 劑，在其反應或處理之前預先與其它要素隔離，由此防止降低活性。例如可舉出為了構成核 酸擴增反應液而分別準備所需要的要素的情況。這時，可預先將核酸聚合酶(例如，用于以 熱啟動方式實施的耐熱性聚合酶等)等酶或特定的核酸擴增用試劑，在反應開始之前與其 他的核酸擴增用試劑隔離。
[0236]作為該形態的其它例子，可舉出將供給反應或處理的試樣，在反應或處理開始之 前預先進行隔離的情況。也可以在該隔離期間對該試樣進行預處理。例如可舉出供給擴增 反應的核酸作為含有核酸的生物試樣被提供。
[0237] 在這些情況下，可將含有為構建反應體系或處理體系所必須的要素的一方的水系 液體配置在輸送路徑上，并根據上述方法將含有該另一方的水系液體配置所述輸送路徑的 其它位置上。這時，被隔離的一方要素和另一方要素可通過封入液滴的移動以及封入液滴 之間的合并，或者如果從被封入的母液滴中可分離子液滴，則通過該分離以及封入液滴之 間的合并，來使其混合。
[0238] 另外，與上述形態不同，還可利用上述方法將含有為構建反應體系或處理體系所 必須的要素的一方的水系液體配置在輸送路徑上，將含有該另一方的水系液體不封入至液 滴中，而是以液滴狀態預先置于凝膠化狀態的液滴封入介質上。這時，被隔離的一方要素和 另一方要素可通過采用7-1-2的封入法使其混合。
[0239] [7-1.液滴的封入]
[0240] [7-1-1 ·基于液滴添加的封入法]
[0241] 液滴的封入可在液滴操作開始之前，在進行了使膠凝劑溶解在被收容在容器中的 液體物質中的混合液的制備之后，通過滴加需要形成液滴的溶液等進行添加，之后通過冷 卻該混合液并使之凝膠化來進行。
[0242] 液滴的封入還可在液滴操作開始之前，在向溶膠狀的液滴封入介質中滴加液滴之 后，通過供給凝膠-溶膠轉化點以下的溫度而使液滴封入介質凝膠化來進行。另外，還可通 過穿刺至凝膠狀態的液滴封入介質中而直接注入水系液體來進行。
[0243] 根據以上的方法，進行在液滴封入介質中的液滴的完全封入、固定化，另外，在被 固定化的情況下也容易保存。例如，如圖1(a)所示，被封入的液滴12、13以及14位于輸送路 徑上，并以接觸容器4內壁的輸送面41的方式被配置。
[0244] 在液滴的封入中，也可以實行下面的方法。例如，如圖4(b)所示，在多孔板等多孔 裝置9上鋪設薄的底材42,當填充液滴封入介質3時，由于封入介質3的重量，鋪設在該孔上 面的底材會向下彎曲，能夠形成低洼的部分。通過在該低洼的部分配置液滴1，即使在液滴 封入介質3還具有流動性的情況下，也能夠阻止滴加的液滴1無意中的移動。并且，在封入多 個液滴的時候，由于能縮短液滴之間的間隔，因此也能夠使容器小型化。
[0245] [7-1-2.基于封入介質上的液滴與封入液滴合并的封入法]
[0246] 在利用上述方法將含有為構建反應體系或處理體系所必須的要素的一方的水系 液體配置在輸送路徑上，并將含有該另一方的水系液體以液滴狀態預先置于凝膠化狀態的 液滴封入介質上的情況下，按下述操作使兩要素混合。
[0247] 在沒有流動性的凝膠狀的液滴封入介質上以液滴狀態放置液體時，例如，如圖1 (b)所示，在液滴封入介質31的上面的一部分上利用按壓或切削等而設置凹坑，在該凹坑中 能夠放置液體2。通過形成這樣的凹坑，能夠防止置于液滴封入介質31上的液體2無意中地 蔓延和移動。對于凹坑的深度D2沒有特殊的限定。例如，優選凹坑最深的地方不要達到輸送 面41的程度。或者，也可以是不要達到接觸輸送面地已被封入的液滴高度的程度。具體來 說，凹坑的深度D2有時只要為約1mm左右就足夠了。
[0248] 通過對液滴封入介質供給溶膠-凝膠轉化點以上的溫度，液滴封入介質可以溶膠 化并呈現出流動性，含有該另一方要素的液滴，在液滴封入介質中沉淀到容器底面。沉淀的 液滴，通過與含有已經被封入的一方要素的液滴合并，使一方要素與另一方要素混合，共存 在一個封入液滴中，由此成為能夠供給反應或處理的狀態。
[0249] 為了使含有另一方要素的液滴與含有一方要素的液滴合并，可在含有一方要素的 液滴被封入的位置的正上方放置含有另一方要素的液滴。或者，只要在含有一方的要素的 液滴與含有另一方的要素的液滴中的至少任意一方中含有磁性體粒子，就能夠使在容器的 底面的、與含有一方要素的液滴被封入的位置不同的位置上使含有另一方要素的液滴沉 淀，通過施加磁場的變化而使含有磁性體粒子的液滴移動，由此能夠使兩液滴合并。
[0250] 另外，液滴封入介質保持凝膠狀態，如圖2(a)所示，液滴封入介質31保持凝膠狀 態，使磁力源(磁鐵)61接近容器4，產生從輸送面41側向液滴封入介質31上的液滴2方向的 磁場，由此，可在保持該液滴2放置在液滴封入介質31上的情況下將磁性體粒子8向輸送面 41方向分離。這時，被分離的磁性體粒子8由于磁力成為集合體，成為集合體的磁性體粒子 群將其吸附的物質以及若干液體引領到其周圍。換句話說，將如圖2(a)所示的液滴2作為母 液滴，分離出如圖2(b)所示的含有磁性體粒子的子液滴lib。被分離出的子液滴11b，沿著磁 場的引導，在破壞凝膠的三維結構的同時從液滴封入介質31中通過，并沉降到容器輸送面 41上(圖 2(b))。
[0251 ]作為這種形態的具體例子，被置于液滴封入介質上的液滴，只要是由含有磁性體 粒子和需要擴增的核酸的試樣構成的液體即可。這時，子