JP2006223126A - Reaction vessel, method and apparatus for detecting genetic polymorphism and method and apparatus for diagnosis - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は医療現場において各種自動解析、例えば遺伝子解析の研究や臨床を行なうのに適する反応容器と、それを用いて人間を初めとする動物や植物のゲノムDNAの多型、特にSNP(一塩基多型)を検出するための遺伝子多型検出方法及びそのための自動解析装置や自動遺伝子解析装置、並びにその遺伝子多型検出結果を用いて病気罹患率の診断や、投与薬剤の種類と効果及び副作用との関係などの診断を行なう方法及びその装置に関するものである。 The present invention is a reaction container suitable for conducting various automatic analyzes such as genetic analysis research and clinical practice in the medical field, and using it, polymorphisms of genomic DNA of animals and plants including human beings, particularly SNP (single base) Gene polymorphism detection method for detecting polymorphism), automatic analysis device and automatic gene analysis device therefor, and diagnosis of disease incidence using the gene polymorphism detection results, types and effects and side effects of administered drugs The present invention relates to a method and an apparatus for diagnosing the relationship between and the like.
遺伝子多型を利用して病気の罹りやすさなどを予測する方法又は装置として、下記のようなものが提案されている。
患者が敗血症に罹りやすいか否か及び/又は敗血症に急速に進行しやすいか否かを決定するために、患者から核酸サンプルを採取し、該サンプル中におけるパターン2対立遺伝子、又はパターン2対立遺伝子と連鎖不平衡であるマーカー遺伝子を検出し、パターン2対立遺伝子又はパターン2対立遺伝子と連鎖不平衡であるマーカー遺伝子が検出されれば該患者が敗血症に罹りやすいと判定する(特許文献1参照。)。
The followings have been proposed as methods or apparatuses for predicting the susceptibility of diseases using genetic polymorphism.
In order to determine whether a patient is susceptible to sepsis and / or is likely to progress rapidly to sepsis, a nucleic acid sample is taken from the patient and the
ヒトのflt−1遺伝子中の1又はそれ以上の単一ヌクレオチド多型性の診断のために、ヒトの核酸の1又はそれ以上の位置:1953、3453、3888(各々EMBL受理番号X51602中の位置に従う)、519、786、1422、1429(各々EMBL受理番号D64016中の位置に従う)、454(配列番号3に従う)及び696(配列番号5に従う)の配列を決定し、flt−1遺伝子中の多型性を参照することにより、そのヒトの体質を決定する(特許文献2参照。)。 For diagnosis of one or more single nucleotide polymorphisms in the human flt-1 gene, one or more positions of human nucleic acids: 1953, 3453, 3888 (each position in EMBL accession number X51602) ), 519, 786, 1422, 1429 (according to positions in EMBL accession number D64016, respectively), 454 (according to SEQ ID NO: 3) and 696 (according to SEQ ID NO: 5). The human constitution is determined by referring to the formality (see Patent Document 2).
SNP部位の塩基を判別する、いわゆるタイピングについては多くの手法が報告されている。そのうちの代表的なものは次の方法である。
比較的に少量のゲノムDNAを用いて数十万箇所に及ぶSNP部位についてタイピングを行なうために、少なくとも一つの一塩基多型部位を含む複数の塩基配列を、ゲノムDNA及び複数対のプライマーを用いて同時に増幅し、増幅した複数の塩基配列を用いて、当該塩基配列に含まれる一塩基多型部位の塩基をタイピング工程により判別する。そのタイピング工程として、インベーダ法又はタックマンPCR法を用いる(特許文献3参照。)。
In order to perform typing on hundreds of thousands of SNP sites using a relatively small amount of genomic DNA, a plurality of base sequences including at least one single nucleotide polymorphism site are used using genomic DNA and a plurality of pairs of primers. At the same time, using the plurality of amplified base sequences, the bases of single nucleotide polymorphic sites contained in the base sequences are discriminated by a typing step. As the typing process, an invader method or a Tuckman PCR method is used (see Patent Document 3).
本発明の第1の目的は、遺伝子多型検出に限らないが、種々の測定を自動化するのに適する試薬キットとして使用できる反応容器を提供することである。 A first object of the present invention is to provide a reaction container that can be used as a reagent kit suitable for automating various measurements, although not limited to detection of genetic polymorphism.
本発明の第2の目的は、本発明の反応容器を使用して反応を自動的に検出する方法と装置を提供することである。 A second object of the present invention is to provide a method and apparatus for automatically detecting reactions using the reaction vessel of the present invention.
本発明の第3の目的は、本発明の反応容器により特に遺伝子多型検出用の試薬キットを構成し、それを用いて遺伝子多型を検出する方法とそのための自動解析装置を提供することである。 A third object of the present invention is to provide a method for detecting a gene polymorphism using the reagent kit for detecting a gene polymorphism, particularly by using the reaction container of the present invention, and an automatic analyzer for the same. is there.
本発明の第4の目的は、その遺伝子多型検出結果を用いて病気罹患率の診断や、投与薬剤の種類と効果及び副作用との関係などの診断を行なう自動的に行なう方法とそのための装置を提供することである。 A fourth object of the present invention is a method and apparatus for automatically performing diagnosis of disease morbidity using the genetic polymorphism detection result and diagnosis of the relationship between the type and effect of drugs to be administered and side effects. Is to provide.
第1の目的を達成するための本発明の反応容器は、平板状の基板内に形成され、サンプル又はサンプルと試薬との反応液を流路に沿って移送させる反応容器であって、前記基板内に形成され、流路を介して反応部に接続され、上方がキャップで被われている液溜め部を備え、上記キャップにはノズルが貫通可能でその貫通穴が復元可能な材質が用いられ、ノズルを介して上記キャップ内にエアーを吐出又は吸引することによって液を移送させるようにしたものである。 In order to achieve the first object, a reaction container of the present invention is a reaction container formed in a flat substrate and transporting a reaction solution of a sample or a sample and a reagent along a flow path, the substrate It is formed inside, connected to the reaction part through the flow path, and has a liquid reservoir part covered with a cap on the top, and the cap is made of a material that can penetrate the nozzle and restore the through hole. The liquid is transferred by discharging or sucking air into the cap through a nozzle.
キャップは弾性変形部材であることが好ましく、その材質としてはPDMS(ポリジメチルシロキサン)又はSiゴムを含む柔軟性をもつ素材を挙げることができる。 The cap is preferably an elastic deformation member, and examples of the material include a flexible material including PDMS (polydimethylsiloxane) or Si rubber.
前記液溜め部を複数備え、ノズルをそれぞれのキャップに交互に貫通させてエアーの吐出又は吸引により液を移送させるものであることが好ましい。 It is preferable that a plurality of the liquid reservoirs are provided, and the liquid is transferred by discharging or sucking air by alternately passing the nozzles through the caps.
流路は上方からの押圧により閉塞することのできる弾性変形可能な部材からなるバルブ部を備えていることが好ましく、バルブ部を押さえることで所定の流路部分を塞ぎ、上記液溜め部からノズルによるエアーの吐出又は吸引により液を移送させるようにする。 The flow path is preferably provided with a valve portion made of an elastically deformable member that can be closed by pressing from above, and the predetermined flow path portion is closed by pressing the valve portion, and the nozzle from the liquid reservoir portion The liquid is transferred by air discharge or suction.
本発明の反応容器の一形態は、サンプルと試薬を混ぜて反応させる反応容器であって、平板状の基板内に形成されサンプルが注入され又は収容し、上方には復元可能な材質が用いられ、ノズルを介してエアーを吐出又は吸引することが可能な貫通穴を有しているキャップで被われているサンプル収容部と、前記基板内に形成され試薬が注入され又は収容し、前記貫通穴を有しているキャップで被われている試薬収容部と、前記サンプル収容部と前記第1反応部の間及び前記試薬収容部と前記第1反応部の間を接続するとともに、各部間には上方からの押圧により閉塞することのできる弾性変形可能な部材からなるバルブ部を有する流路と、を備えている。 One form of the reaction container of the present invention is a reaction container in which a sample and a reagent are mixed and reacted. The sample is injected into or accommodated in a flat substrate, and a recoverable material is used above. A sample container covered with a cap having a through-hole capable of discharging or sucking air through a nozzle, and a reagent formed in the substrate is injected or accommodated therein, and the through-hole A reagent container covered with a cap, and a connection between the sample container and the first reaction part and between the reagent container and the first reaction part, and between each part And a flow path having a valve portion made of an elastically deformable member that can be closed by pressing from above.
サンプルは予め収容しておくこともできるが、通常はこの反応容器を試薬キットとして使用し、その都度サンプルをサンプル収容部に注入して測定を行なう。そのために、サンプル収容部のキャップは、サンプルを注入用に開閉可能に取りつけられていることが好ましい。 Although the sample can be stored in advance, this reaction container is usually used as a reagent kit, and the measurement is performed by injecting the sample into the sample storage portion each time. Therefore, it is preferable that the cap of the sample container is attached so that the sample can be opened and closed for injection.
サンプルと試薬を混ぜて反応させた後、希釈して第2の反応部に導いてさらに反応を行なわせる用途もある。そのような用途に対処するために、この反応容器は、前記基板内に形成され、希釈液を収容し、上方がノズルが貫通可能でその貫通穴の復元可能な材質のキャップで被われている希釈液収容部と、前記基板内に形成され、上方がノズルが貫通可能でその貫通穴の復元可能な材質のキャップで被われている空の空間からなる希釈部と、前記希釈部で希釈された反応液が導かれる第2反応部と、をさらに備え、前記流路は前記希釈液収容部及び希釈部にも接続しているとともに、前記希釈部と第2反応部の間も接続しており、それら各部間にも上方からの押圧により閉塞することのできる弾性変形可能な部材からなるバルブ部を有するものとすることができる。 There is also an application in which a sample and a reagent are mixed and reacted, and then diluted and guided to a second reaction section to perform further reaction. In order to cope with such a use, this reaction vessel is formed in the substrate, accommodates a diluent, and is covered with a cap made of a material through which the nozzle can penetrate and the through hole can be restored. Diluted liquid storage section, diluted section formed in the substrate, and having an empty space covered with a cap made of a material through which the nozzle can penetrate and whose through hole can be restored, and diluted in the diluted section A second reaction section through which the reaction liquid is guided, and the flow path is connected to the dilution liquid storage section and the dilution section, and is also connected between the dilution section and the second reaction section. In addition, a valve portion made of an elastically deformable member that can be closed by pressing from above is also provided between these portions.
この反応容器を使用する反応の1つとして遺伝子増幅がある。そのような用途に適する本発明の反応容器は、試薬収容部に収容された試薬が遺伝子増幅試薬であり、第1反応部が遺伝子増幅試薬とサンプルを混合し、増幅反応を行う増幅反応部であり、この反応容器がその遺伝子増幅反応の試薬キットを構成する。 One reaction using this reaction vessel is gene amplification. The reaction container of the present invention suitable for such a use is an amplification reaction section in which the reagent housed in the reagent housing section is a gene amplification reagent, and the first reaction section mixes the gene amplification reagent and the sample and performs an amplification reaction. Yes, this reaction vessel constitutes a reagent kit for the gene amplification reaction.
この反応容器を用いる目的の主なものに遺伝子多型検出がある。そのような目的に適した反応容器の一例は、前記サンプル収容部に注入又は収容されるサンプルは生体サンプルであり、前記試薬収容部に収容された試薬は複数の多型部位それぞれをはさんで結合する複数のプライマーを含む遺伝子増幅試薬であり、前記第1反応部は遺伝子増幅試薬とサンプルを混合し、増幅反応を行う増幅反応部であり、前記基板内に形成され、前記複数の多型部位に対応して調製されたタイピング試薬を収容し、上方がノズルが貫通可能でその貫通穴の復元可能な材質のキャップで被われているタイピング試薬収容部と、前記基板内に形成され、上方がノズルが貫通可能でその貫通穴の復元可能な材質のキャップで被われている空の空間からなる混合部と、前記混合部で混合された反応液が導かれ、前記複数の多型部位のそれぞれに対応して蛍光を発する複数のプローブが個別に保持された、第2反応部としてのプローブ配置部と、をさらに備え、前記流路は前記タイピング試薬収容部及び混合部も接続しているとともに、前記混合部と前記プローブ配置部の間も接続しており、それら各部間にも上方からの押圧により閉塞することのできる弾性変形可能な部材からなるバルブ部を有し、この反応容器が遺伝子多型検出用の試薬キットを構成している。 The main purpose of using this reaction vessel is to detect genetic polymorphism. An example of a reaction container suitable for such a purpose is that the sample injected or stored in the sample storage unit is a biological sample, and the reagent stored in the reagent storage unit sandwiches each of a plurality of polymorphic sites. A gene amplification reagent comprising a plurality of primers to be bound, wherein the first reaction part is an amplification reaction part for mixing a gene amplification reagent and a sample to perform an amplification reaction, and is formed in the substrate, wherein the plurality of polymorphisms A typing reagent container that accommodates a typing reagent prepared in accordance with a region, and that is formed in the substrate, has a typing reagent container part that is covered with a cap made of a material through which the nozzle can penetrate and whose through hole can be restored. A mixture part consisting of an empty space covered with a cap made of a material through which the nozzle can penetrate and whose through hole can be restored, and the reaction liquid mixed in the mixing part is guided, and the plurality of polymorphic sites A probe placement section as a second reaction section, in which a plurality of probes that emit fluorescence corresponding to each of them are individually held, and the flow path is also connected to the typing reagent storage section and the mixing section In addition, the mixing portion and the probe placement portion are connected to each other, and each of the portions has a valve portion made of an elastically deformable member that can be closed by pressing from above. A reagent kit for detecting a gene polymorphism is constructed.
増幅反応部は温度を変化させるサイクルを繰り返すことから基板の熱伝導性が高い方が好ましい。そのために、増幅反応部の基板肉厚が他の部分よりも薄くなっていることが好ましい。 Since the amplification reaction part repeats a cycle of changing the temperature, it is preferable that the thermal conductivity of the substrate is high. Therefore, it is preferable that the substrate thickness of the amplification reaction part is thinner than other parts.
遺伝子多型検出の目的に適した反応容器の他の例は、前記液溜め部が複数の多型部位に対応して調製されたタイピング試薬を収容したタイピング試薬収容部であって、その液溜め部には遺伝子増幅反応を終了したサンプルが注入されるようになっており、第1反応部は前記液溜め部でタイピング試薬とサンプルが混合された反応液が導かれ、前記複数の多型部位のそれぞれに対応して蛍光を発する複数のプローブが個別に保持されたプローブ配置部であり、この反応容器が遺伝子多型検出用の試薬キットを構成している。 Another example of a reaction container suitable for the purpose of detecting a gene polymorphism is a typing reagent storage unit in which the liquid storage unit stores a typing reagent prepared corresponding to a plurality of polymorphic sites. The sample that has undergone the gene amplification reaction is injected into the part, and the first reaction part is guided with a reaction liquid in which the typing reagent and the sample are mixed in the liquid reservoir part, and the plurality of polymorphic sites A plurality of probes emitting fluorescence corresponding to each of the probes are individually held, and this reaction container constitutes a reagent kit for detecting a gene polymorphism.
遺伝子多型検出の目的に適した反応容器のさらに他の例は、前記液溜め部が遺伝子増幅反応を終了したサンプルが注入されるサンプル収容部と、複数の多型部位に対応して調製されたタイピング試薬を収容したタイピング試薬収容部とを備えたものであり、両収容部は流路で接続されており、いずれかの収容部と第1反応部の間が流路で接続されており、第1反応部は前記液溜め部でタイピング試薬とサンプルが混合された反応液が導かれ、前記複数の多型部位のそれぞれに対応して蛍光を発する複数のプローブが個別に保持されたプローブ配置部であり、前記流路は上方からの押圧により閉塞することのできる弾性変形可能な部材からなるバルブ部を備え、前記バルブ部を押さえることで所定の流路部分を塞ぎ、前記液溜め部にノズルを介してエアーを吐出又は吸引することで液を移送させることができ、この反応容器が遺伝子多型検出用の試薬キットを構成している。 Yet another example of a reaction vessel suitable for the purpose of detecting a gene polymorphism is prepared in correspondence with a plurality of polymorphic sites, and a sample storage portion into which the liquid reservoir portion is injected with a sample for which a gene amplification reaction has been completed. A typing reagent storage unit that stores a typing reagent, both storage units are connected by a flow channel, and any of the storage units and the first reaction unit are connected by a flow channel. The first reaction part is a probe in which a reaction liquid in which a typing reagent and a sample are mixed is guided in the liquid reservoir part, and a plurality of probes emitting fluorescence corresponding to each of the plurality of polymorphic sites are individually held. An arrangement portion, wherein the flow path includes a valve portion made of an elastically deformable member that can be closed by pressing from above, and a predetermined flow path portion is closed by pressing the valve portion, and the liquid reservoir portion Through the nozzle Liquid can be transported to by discharging or sucking the air Te, the reaction vessel constitutes the reagent kit for detecting a genetic polymorphism.
第2の目的を達成するための本発明の反応検出方法は、請求項1から9のいずれかに記載の反応容器を用い、液溜め部にノズルを介してエアーを吐出又は吸引することによりサンプル又はサンプルと試薬との反応液を流路に沿って反応部に移送して反応させ、その反応結果を検出する。 The reaction detection method of the present invention for achieving the second object uses a reaction container according to any one of claims 1 to 9 and discharges or sucks air into a liquid reservoir through a nozzle. Alternatively, the reaction solution of the sample and the reagent is transferred to the reaction unit along the flow path to be reacted, and the reaction result is detected.
その反応検出方法を実現する本発明の検出装置は、その反応容器を装着するとともに、各部を所定の温度に制御する検査試薬キット装着部と、液の移送を行なう送液装置と、反応容器の反応後の反応液部分に励起光を照射して蛍光を検出する蛍光検出装置と、検査試薬キット装着部の温度制御、送液装置の送液動作、並びに蛍光検出装置の検出動作を制御する制御部と、を備えている。 The detection device of the present invention that realizes the reaction detection method is equipped with the reaction container, a test reagent kit mounting part that controls each part to a predetermined temperature, a liquid feeding device that transfers the liquid, and a reaction container Fluorescence detection device for detecting fluorescence by irradiating the reaction liquid part after reaction with excitation light, temperature control of test reagent kit mounting part, liquid supply operation of liquid supply device, and control for controlling detection operation of fluorescence detection device And a section.
送液装置の一例はバルブ部を押すピンチバルブ軸と、キャップに貫通しそこからエアーを吐出又は吸引するノズルと、を備えており、ピンチバルブ軸は下げる方向に押す操作ごとに進行位置と後退位置に交互に固定されるノック機構の先端に押圧用のピンを備えたものである。 An example of the liquid delivery device includes a pinch valve shaft that pushes the valve portion, and a nozzle that passes through the cap and discharges or sucks air from the cap, and the pinch valve shaft moves forward and backward each time it is pushed downward. A pressing pin is provided at the tip of a knock mechanism that is alternately fixed at a position.
第3の目的を達成するための本発明の遺伝子多型検出方法は、生体サンプルを複数の多型部位それぞれをはさんで結合する複数のプライマーを含む遺伝子増幅反応液に作用させ、ゲノムDNAを増幅させる増幅工程と、その増幅工程で増幅させたゲノムDNAに対し、前記複数の多型部位に対応して調製されたタイピング試薬を作用させて前記複数の多型部位の塩基を判別するタイピング工程とを含んでいる。 In order to achieve the third object, the gene polymorphism detection method of the present invention is characterized in that a biological sample is allowed to act on a gene amplification reaction solution containing a plurality of primers that bind to each of a plurality of polymorphic sites, Amplification step for amplification and a typing step for distinguishing the bases of the plurality of polymorphic sites by acting a typing reagent prepared corresponding to the plurality of polymorphic sites on the genomic DNA amplified in the amplification step Including.
すなわち、遺伝子多型検出方法の一例は、請求項10又は11に記載の反応容器を用い、次の工程を備えて遺伝子多型を検出する。
(A)前記サンプル収容部にサンプルを注入する工程、
(B)前記流路の少なくとも1箇所のバルブ部を押さえることで所定の流路部分を塞ぎ、前記サンプル収容部と試薬収容部にノズルを介してエアーを吐出又は吸引することでサンプルと遺伝子増幅試薬の混合液を作成して前記増幅反応部へ供給する工程、
(C)その混合液を前記増幅反応部で遺伝子増幅反応させる工程、
(D)前記流路の少なくとも1箇所のバルブ部を押さえることで所定の流路部分を塞ぎ、前記タイピング試薬収容部と混合部にノズルを介してエアーを吐出又は吸引することで前記増幅反応部での遺伝子増幅反応終了液とタイピング試薬を混合する工程、及び
(E)前記工程(D)で混合された反応液を前記プローブ配置部へ送って蛍光を検出する工程。
That is, an example of a genetic polymorphism detection method uses the reaction container according to
(A) A step of injecting a sample into the sample container,
(B) A predetermined flow path portion is closed by pressing at least one valve portion of the flow path, and a sample and a gene are amplified by discharging or sucking air to the sample storage section and the reagent storage section through a nozzle. Creating a reagent mixture and supplying it to the amplification reaction section;
(C) Gene amplification reaction of the mixed solution in the amplification reaction section,
(D) The amplification reaction part is formed by closing a predetermined flow path part by pressing at least one valve part of the flow path and discharging or sucking air to the typing reagent storage part and the mixing part via a nozzle. And (E) a step of sending the reaction solution mixed in the step (D) to the probe placement unit to detect fluorescence.
遺伝子多型検出方法の他の例は、請求項12に記載の反応容器を用い、次の工程を備えて遺伝子多型を検出する遺伝子多型を検出する。
(A)前記液溜め部にサンプルを注入する工程、
(B)前記工程(A)でタイピング試薬とサンプルが混合された反応液を前記プローブ配置部へ送って蛍光を検出する工程。
Another example of the genetic polymorphism detection method uses the reaction container according to
(A) A step of injecting a sample into the liquid reservoir,
(B) A step of detecting the fluorescence by sending the reaction solution in which the typing reagent and the sample are mixed in the step (A) to the probe placement unit.
遺伝子多型検出方法のさらに他の例は、請求項13に記載の反応容器を用い、次の工程を備えて遺伝子多型を検出する。
(A)前記サンプル収容部にサンプルを注入する工程、
(B)前記流路の少なくとも1箇所のバルブ部を押さえることで所定の流路部分を塞ぎ、前記サンプル収容部とタイピング試薬収容部にノズルを介してエアーを吐出又は吸引することでサンプルとタイピング試薬を混合する工程、
(C)前記流路の少なくとも1箇所のバルブ部を押さえることで所定の流路部分を塞ぎ、前記工程(B)で混合された反応液を前記プローブ配置部へ送って蛍光を検出する工程。
Still another example of the genetic polymorphism detection method uses the reaction container according to claim 13 and includes the following steps to detect the genetic polymorphism.
(A) A step of injecting a sample into the sample container,
(B) A predetermined flow path portion is closed by pressing at least one valve portion of the flow path, and a sample is typed by discharging or sucking air to the sample storage section and the typing reagent storage section through a nozzle. Mixing the reagents,
(C) A step of closing a predetermined flow path portion by pressing at least one valve portion of the flow path, and sending the reaction liquid mixed in the step (B) to the probe placement section to detect fluorescence.
ここで、多型部位とプライマーの関係を示すと、1つの多型部位を増幅するためにはその多型部位をはさんで結合する一対のプライマーが必要になる。対象となる生体サンプルには複数種類の多型部位が存在するので、それらの多型部位が互いに離れた位置に存在する場合には多型部位の種類の数の2倍の種類のプライマーが必要になる。しかし、2つの多型部位が接近している場合には、それらの多型部位それぞれをはさんでプライマーを結合させて増幅することも、またそれらの2つの多型部位の間にはプライマーを結合させず、2つの多型部位の配列の両側にのみプライマーを結合させて増幅することもできる。したがって、必要なプライマーの種類は必ずしも多型部位の種類の数の2倍になるわけではない。本発明における「複数の多型部位それぞれをはさんで結合する複数のプライマー」とは一対のプライマーが1つの多型部位をはさんで結合する場合だけでなく、2又はそれ以上の多型部位をはさんで結合する場合も含めて、複数の多型部位を増幅するのに必要な種類のプライマーという意味で使用している。
多型には変異、欠失、重複、転移等が含まれる。多型の代表的なものはSNPである。
生体サンプルは血液、唾液、ゲノムDNAなどである。
Here, when the relationship between the polymorphic site and the primer is shown, in order to amplify one polymorphic site, a pair of primers that bind across the polymorphic site are required. Since there are multiple types of polymorphic sites in the target biological sample, if these polymorphic sites are located at a distance from each other, twice as many types of primers as the types of polymorphic sites are required. become. However, when two polymorphic sites are close to each other, amplification can be performed by binding a primer between each of the polymorphic sites, or between the two polymorphic sites. Amplification can also be performed by binding primers only on both sides of the sequences of the two polymorphic sites without binding. Therefore, the number of necessary primers is not necessarily twice the number of types of polymorphic sites. In the present invention, “a plurality of primers that bind each of a plurality of polymorphic sites” refers not only to a case where a pair of primers binds to a single polymorphic site but also two or more polymorphic sites. It is used to mean the type of primer necessary to amplify multiple polymorphic sites, including when binding between.
Polymorphisms include mutations, deletions, duplications, metastases and the like. A typical polymorphism is SNP.
The biological sample is blood, saliva, genomic DNA or the like.
増幅工程はPCR法などを使用することができる。その場合、PCR法を25℃でのpHが8.5−9.5となる条件下で行なうのが好ましい。その場合、遺伝子増幅試薬はPCR反応試薬である。 For the amplification step, a PCR method or the like can be used. In that case, it is preferable to carry out the PCR method under the condition that the pH at 25 ° C. is 8.5 to 9.5. In that case, the gene amplification reagent is a PCR reaction reagent.
SNPのタイピングには増幅工程に入る段階でゲノムDNAの調整が必須であり、そこに手間とコストがかかる。DNAを増幅するPCR法だけに着目すれば、前処理なしで血液などのサンプルから直接PCR反応を行なわせる方法も提案されている。そこでは、遺伝子を含むサンプル中の目的とする遺伝子を増幅する核酸合成法において、遺伝子を含むサンプル中の遺伝子包含体もしくは遺伝子を含むサンプルそのものを遺伝子増幅反応液に添加して、添加後の該反応液のpHが8.5−9.5(25℃)で遺伝子を含むサンプル中の目的とする遺伝子を増幅する(特許文献4参照。)。 For SNP typing, it is essential to adjust genomic DNA at the stage of entering the amplification process, which requires labor and cost. If attention is paid only to the PCR method for amplifying DNA, a method of directly performing a PCR reaction from a sample such as blood without pretreatment has also been proposed. In the nucleic acid synthesis method for amplifying a target gene in a sample containing a gene, the gene inclusion body in the sample containing the gene or the sample containing the gene itself is added to the gene amplification reaction solution, The target gene in the sample containing the gene is amplified when the pH of the reaction solution is 8.5 to 9.5 (25 ° C.) (see Patent Document 4).
既に構築されているタイピングシステムは、タイピングしようとする複数のSNP領域をPCR法で増幅するために、最初に採取するDNA量は少なくてすむが、PCR法で増幅する前に予め生体サンプルからDNAを抽出しておくという前処理が必要である。そのためにその前処理に時間と手間がかかる。
直接PCR法とタイピング方法を結びつけたときに、タイピングを目的とする複数のSNP部位について同時に増幅を行なうような自動化システムはこれまで構築されていなかった。
前記タイピング工程はインベーダ法やタックマンPCR法を使用することができる。その場合、タイピング試薬はインベーダ試薬又はタックマンPCR試薬である。
The typing system that has already been constructed requires a small amount of DNA to be initially collected in order to amplify a plurality of SNP regions to be typed by the PCR method. It is necessary to perform a pre-processing for extracting the. Therefore, it takes time and labor for the preprocessing.
Until now, no automated system has been constructed that simultaneously amplifies a plurality of SNP sites intended for typing when the direct PCR method and the typing method are combined.
In the typing process, an invader method or a Tuckman PCR method can be used. In that case, the typing reagent is an invader reagent or a Tuckman PCR reagent.
第3の目的を達成するための本発明の遺伝子多型検出装置の一例は、請求項10又は11に記載の反応容器を装着するとともに、その反応容器の増幅反応部の温度を遺伝子増幅のための温度に制御する増幅部、及びプローブ配置部の温度をDNAとプローブとを反応させる温度に制御するタイピング反応部を備えた検査試薬キット装着部と、その反応容器のサンプル収容部、試薬収容部、タイピング試薬収容部及び混合部にエアーを送ること、並びにバルブ部を押すことによりに、各部間の液の移送及び混合部からプローブ配置部への液の移送を行なう送液装置と、プローブ配置部に励起光を照射して蛍光を検出する蛍光検出装置と、増幅部及びタイピング反応部の温度制御、ノズルの動作、送液装置の送液動作、並びに蛍光検出装置の検出動作を制御する制御部と、を備えている。 An example of the genetic polymorphism detection apparatus of the present invention for achieving the third object is equipped with the reaction container according to claim 10 or 11, and the temperature of the amplification reaction part of the reaction container is set for gene amplification. An amplifying unit that controls the temperature of the probe, a test reagent kit mounting unit that includes a typing reaction unit that controls the temperature of the probe placement unit to a temperature at which the DNA and the probe react, and a sample storage unit and a reagent storage unit of the reaction container A liquid feeding device for transferring air between the parts and transferring the liquid from the mixing part to the probe placement part by sending air to the typing reagent storage part and the mixing part and pushing the valve part, and the probe placement Fluorescence detection device that irradiates the part with excitation light and detects fluorescence, temperature control of amplification unit and typing reaction unit, nozzle operation, liquid supply operation of liquid supply device, and detection of fluorescence detection device It is equipped with a, and a control unit for controlling the work.
前記送液装置の一例は、サンプル収容部、試薬収容部、タイピング試薬収容部及び混合部に、キャップを貫通しエアーを送り又は吸引するノズルと、バルブ部を押すピンチバルブ軸を備え、このピンチバルブ軸が、下げる方向に押す操作ごとに進行位置と後退位置に交互に固定されるノック機構の先端に押圧用のピンを備えたものである。 An example of the liquid feeding device includes a sample storage unit, a reagent storage unit, a typing reagent storage unit, and a mixing unit that include a nozzle that passes through a cap to feed or suck air and a pinch valve shaft that presses the valve unit. The valve shaft is provided with a pressing pin at the tip of a knock mechanism that is alternately fixed at the advance position and the retract position every time the valve shaft is pushed downward.
遺伝子多型検出装置の他の例は、請求項12に記載の反応容器を装着するとともに、その反応容器のプローブ配置部の温度をDNAとプローブとを反応させる温度に制御するタイピング反応部を備えた検査試薬キット装着部と、その反応容器のタイピング試薬収容部にノズルを介してエアーを吐出又は吸引することによりプローブ配置部への液の移送を行なう送液装置と、プローブ配置部に励起光を照射して蛍光を検出する蛍光検出装置と、タイピング反応部の温度制御、送液装置の送液動作及び蛍光検出装置の検出動作を制御する制御部と、を備えている。
Another example of the genetic polymorphism detection apparatus includes a typing reaction unit that is equipped with the reaction container according to
遺伝子多型検出装置のさらに他の例は、請求項13に記載の反応容器を装着するとともに、その反応容器のプローブ配置部の温度をDNAとプローブとを反応させる温度に制御するタイピング反応部を備えた検査試薬キット装着部と、その反応容器のサンプル収容部及びタイピング試薬収容部のキャップに貫通しエアーを送るノズル、及びバルブ部を押さえるピンチバルブ軸により、各部間の液の移送及びプローブ配置部への液の移送を行なう送液装置と、プローブ配置部に励起光を照射して蛍光を検出する蛍光検出装置と、タイピング反応部の温度制御、ノズル及びピンチバルブ軸を有した送液装置の送液動作、並びに蛍光検出装置の検出動作を制御する制御部と、を備えている。 Still another example of the genetic polymorphism detection apparatus is provided with the reaction container according to claim 13 and a typing reaction part for controlling the temperature of the probe placement part of the reaction container to a temperature at which the DNA and the probe are reacted. The test reagent kit mounting part provided, the nozzle that passes through the cap of the sample container and typing reagent container of the reaction container, and the pinch valve shaft that holds the valve part, and the liquid transfer and probe arrangement between the parts Liquid feeding device for transferring the liquid to the part, fluorescence detection device for detecting the fluorescence by irradiating the probe placement part with excitation light, temperature control of the typing reaction part, liquid feeding device having nozzle and pinch valve shaft And a controller for controlling the detection operation of the fluorescence detection apparatus.
第4の目的を達成するために、本発明の診断方法は、特定の多型又は複数の多型の組合せについての診断値をデータベースとして用意しておき、本発明の遺伝子多型検出方法により検出された多型の結果に基づいてそのデータベースから診断値を読み出す診断方法である。 In order to achieve the fourth object, the diagnostic method of the present invention prepares a diagnostic value for a specific polymorphism or a combination of a plurality of polymorphisms as a database and detects it by the genetic polymorphism detection method of the present invention. It is a diagnostic method which reads a diagnostic value from the database based on the result of the made polymorphism.
また、本発明の診断装置は、本発明の遺伝子多型検出装置と、特定の多型又は複数の多型の組合せについての診断値を記憶したデータベースと、前記遺伝子多型検出装置により検出された多型結果に基づいて前記データベースから診断値を読み出して表示する表示装置と、を備えている。 The diagnostic device of the present invention is detected by the genetic polymorphism detection device of the present invention, a database storing diagnostic values for a specific polymorphism or a combination of multiple polymorphisms, and the genetic polymorphism detection device. And a display device that reads and displays the diagnostic value from the database based on the polymorphic result.
図1は本発明の検出方法を概略的に示したものである。ここでは、増幅工程にはPCR法、タイピング工程にはインベーダ法を使用するものとして説明する。
PCR工程では血液などの生体サンプル2にPCR反応試薬4を添加するか、逆にPCR反応試薬4に生体サンプル2を添加する。生体サンプル2は例えば1μLを採取し、それにPCR反応試薬4を10μL程度添加する。PCR反応試薬4は予め調整されたものであり、測定しようとするSNP部位のための複数のプライマーを含み、それにpHを調整するためのバッファ液、4種類のデオキシリボヌクレオチド、その他必要な試薬が添加されており、サンプル2と混合したときにpHが8.5−9.5になるように調製されている。
FIG. 1 schematically shows the detection method of the present invention. Here, it is assumed that the PCR method is used for the amplification process and the invader method is used for the typing process.
In the PCR process, the
生体サンプル2とPCR反応試薬4との混合液を所定の温度サイクルに従ってPCR反応を行わせる。PCR温度サイクルは、変性、プライマー付着(アニーリング)及びプライマー伸長の3工程を含み、そのサイクルを繰り返すことによりDNAを増幅させる。各工程の一例は、変性工程が94℃で1分間、プライマー付着工程が55℃で1分間、プライマー伸長が72℃で1分間である。生体サンプルはゲノム抽出操作を施したものであってもよいが、ここではゲノム抽出操作を施していないものを使用する。ゲノム抽出操作を施していない生体サンプルであっても、PCR温度サイクルの高温下でDNAが血球や細胞から遊離し、PCR反応に必要な試薬がDNAに接触して反応が進む。
The mixture of the
PCR反応終了後、タイピング試薬としてインベーダ試薬6が添加される。インベーダ試薬6には蛍光を発するフレット(FRET)プローブ及びクリベース(Cleavase:構造特異的DNA分解酵素)が含まれている。フレットプローブはゲノムDNAと全く無関係な配列をもつ蛍光標識オリゴであり、SNPの種類によらず配列は共通であることが多い。 After the PCR reaction, the invader reagent 6 is added as a typing reagent. The invader reagent 6 includes a fluorescent (FRET) probe and a chestnut (Cleavase: structure-specific DNA degrading enzyme). A fret probe is a fluorescently labeled oligo having a sequence completely unrelated to genomic DNA, and the sequence is often common regardless of the type of SNP.
次に、インベーダ試薬6が添加された反応液をタイピング反応部のプローブ配置部8に添加して反応をさせる。プローブ配置部8の各部位には、複数のSNP部位のそれぞれに対応してインベーダプローブとレポータープローブが個別に保持されており、反応液がインベーダプローブと反応し、そのレポータープローブに対応するSNPが存在すれば蛍光を発する。
Next, the reaction solution to which the invader reagent 6 has been added is added to the
インベーダ法については、特許文献3の段落[0032]から[0034]に詳しく記載されている。
各レポータープローブはそれに対応したSNPの塩基に応じて2種類のものが用意されており、そのSNPがホモ接合体であるかヘテロ接合体であるかを判別することができる。
The invader method is described in detail in paragraphs [0032] to [0034] of
Each reporter probe is prepared in two types according to the corresponding SNP base, and it can be determined whether the SNP is a homozygote or a heterozygote.
本発明で用いる増幅工程のPCR法は、目的とする複数のSNP部位を同時に増幅させるものであり、かつ核酸抽出操作を施していない生体サンプルから直接PCR法によりそれらのSNP部位を含む複数のゲノムDNAを増幅させる。そのため、それらのSNP部位のための複数のプライマーを含む遺伝子増幅反応試薬を生体サンプルに作用させ、25℃でのpHが8.5−9.5となる条件下でPCR反応を起こさせる。 The PCR method of the amplification step used in the present invention simultaneously amplifies a plurality of target SNP sites, and a plurality of genomes containing those SNP sites by PCR directly from a biological sample that has not been subjected to nucleic acid extraction operation. Amplify DNA. Therefore, a gene amplification reaction reagent containing a plurality of primers for these SNP sites is allowed to act on the biological sample, and a PCR reaction is caused under the condition that the pH at 25 ° C. is 8.5 to 9.5.
PCR反応試薬は、pH緩衝液、MgCl2、KCl等の塩類、プライマー、デオキシリボヌクレオチド類及び熱安定性合成酵素を含む。その他に、界面活性剤や蛋白などの物質を必要に応じて添加することができる。 The PCR reaction reagent contains a pH buffer solution, salts such as MgCl 2 and KCl, primers, deoxyribonucleotides and a thermostable synthase. In addition, substances such as surfactants and proteins can be added as necessary.
pH緩衝液は、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンと塩酸、硝酸、硫酸等の鉱酸の組合せのほか、種々のpH緩衝液を使用することができる。pH調整された緩衝液は、PCR反応試薬の中で10mMから100mMの間の濃度で使用するのが好ましい。
プライマーはPCR反応によるDNA合成の開始点として働くオリゴヌクレオチドをいう。プライマーは合成したものであってもよく、生物界から単離したものであってもよい。
As the pH buffer solution, various pH buffer solutions can be used in addition to a combination of tris (hydroxymethyl) aminomethane and a mineral acid such as hydrochloric acid, nitric acid and sulfuric acid. The pH-adjusted buffer is preferably used at a concentration between 10 mM and 100 mM in the PCR reaction reagent.
A primer refers to an oligonucleotide that serves as a starting point for DNA synthesis by a PCR reaction. The primer may be synthesized or may be isolated from the living world.
合成酵素はプライマー付加によるDNA合成用の酵素であり、化学合成系も含む。適切な合成酵素としては、E.coliのDNAポリメラーゼI、E.coliのDNAポリメラーゼのクレノーフラグメント、T4DNAポリメラーゼ、TaqDNAポリメラーゼ、T.litoralis DNAポリメラーゼ、TthDNAポリメラーゼ、PfuDNAポリメラーゼ、Hot Start Taq ポリメラーゼ、KOD DNAポリメラーゼ、EX TaqDNAポリメラーゼ、逆転写酵素などがあるが、これらに限定されるものではない。「熱安定性」は、高温下、好ましくは65−95℃でもその活性を保持する化合物の性質を意味する。 Synthetic enzymes are enzymes for DNA synthesis by primer addition and include chemical synthesis systems. Suitable synthases include E. coli. DNA polymerase I, E. coli Klenow fragment of DNA polymerase of E. coli, T4 DNA polymerase, Taq DNA polymerase, T. Examples include, but are not limited to, litoralis DNA polymerase, Tth DNA polymerase, Pfu DNA polymerase, Hot Start Taq polymerase, KOD DNA polymerase, EX Taq DNA polymerase, and reverse transcriptase. “Thermal stability” means the property of a compound that retains its activity at elevated temperatures, preferably at 65-95 ° C.
タイピング工程で使用するインベーダ法は、アレル特異的オリゴとタイピング対象のSNPを含むDNAとをハイブリダイゼーションすることによりSNP部位をタイピングする方法であり、タイピング対象のSNPを含むDNAと、タイピング対象のSNPのそれぞれのアレルに特異的な2種類のレポータープローブ及び1種類のインベーダプローブと、DNAの構造を認識して切断するという特殊なエンドヌクレアーゼ活性を有する酵素とを用いる方法である(特許文献3参照。)。 The invader method used in the typing step is a method of typing an SNP site by hybridizing an allele-specific oligo and a DNA containing the SNP to be typed, and the DNA containing the SNP to be typed and the SNP to be typed This method uses two types of reporter probes and one type of invader probe specific to each of the above alleles and an enzyme having a special endonuclease activity that recognizes and cleaves the DNA structure (see Patent Document 3). .)
本発明の反応容器は、上方がノズルが貫通可能でその貫通穴の復元可能な材質のキャップで被われている液溜め部を備え、そのキャップに貫通するノズルからエアーを吐出又は吸引することで、送液の効率がよくなり、その反応容器を用いて反応を自動的に検出する装置の送液機構が簡単になる。
流路に上方からの押圧により閉塞することのできる弾性変形可能な部材からなるバルブ部を備えれば、送液動作の制御が容易になる。
The reaction container according to the present invention includes a liquid reservoir portion which is covered with a cap made of a material through which the nozzle can penetrate and whose through-hole can be restored, and by discharging or sucking air from the nozzle penetrating the cap. The liquid feeding efficiency is improved, and the liquid feeding mechanism of the apparatus for automatically detecting the reaction using the reaction vessel is simplified.
If the flow path is provided with a valve portion made of an elastically deformable member that can be closed by pressing from above, the liquid feeding operation can be easily controlled.
この反応容器を用いた遺伝子多型検出方法によれば、複数の多型部位が増幅されたDNAサンプルについて、又は生体サンプルについてはそれから目的とする複数の多型部位を同時に増幅させた後に、それらの多型部位を同時にタイピングするので、多型のタイピングを簡単な工程で短時間に行なうことができる。
本発明の診断方法は得られた多型のタイピングを基にしてデータベースから診断値を読み出すので、医療現場で使用するのが可能になる。
According to the gene polymorphism detection method using this reaction container, a DNA sample in which a plurality of polymorphic sites are amplified, or a biological sample, and then a plurality of target polymorphic sites are amplified simultaneously, Since the polymorphic sites are simultaneously typed, the polymorphic typing can be performed in a short time with a simple process.
Since the diagnostic method of the present invention reads the diagnostic value from the database based on the obtained polymorphic typing, it can be used in the medical field.
本発明の検出装置では、タイピング試薬、又は遺伝子増幅反応試薬とタイピング試薬、又はさらに希釈液まで予め収容され、プローブ配置部が一体として形成された検査試薬キットを使用するので、簡便な測定装置によって目的とする複数の多型のタイピングを自動的に実行することができるようになる。
本発明の診断装置では、多型のタイピングからそれに基づいた診断値の表示までを自動的に実行することができるようになる。
In the detection device of the present invention, a typing reagent, or a gene amplification reaction reagent and a typing reagent, or a diluted reagent is stored in advance, and a test reagent kit in which a probe placement unit is formed integrally is used. Multiple target polymorphic typing can be performed automatically.
In the diagnostic apparatus of the present invention, it is possible to automatically execute from polymorphic typing to display of diagnostic values based thereon.
図2は反応容器の第1の実施例である。(A)は平面図、(B)は斜視図、(C)は断面図、(D)はノズルが貫通している状態での断面図である。
この反応容器はPCR反応によりDNAを増幅させたサンプル反応液を注入し、インベーダ反応によりSNPを検出するものであり、蛍光測定を行なうことのできる基板10上に薄層フィルム12が接合され、液溜め部14と、流路を介してそれにつながるチャンバ16が基板10に形成されたものである。液溜め部14、流路及びチャンバ16は上部が薄層フィルム12で被われている。基板10は底面側から蛍光を測定するために、低自蛍光性(それ自身からの蛍光発生が少ない性質のこと)で光透過性の樹脂、例えばポリカーボネートなどの素材で形成されている。
FIG. 2 shows a first embodiment of the reaction vessel. (A) is a plan view, (B) is a perspective view, (C) is a cross-sectional view, and (D) is a cross-sectional view in a state where a nozzle penetrates.
This reaction vessel is for injecting a sample reaction solution obtained by amplifying DNA by PCR reaction and detecting SNP by invader reaction. A
液溜め部14は上方がノズルが貫通可能でその貫通穴の復元可能な材質15のキャップ18で覆われている。液溜め部14はタイピング試薬が収容されたタイピング試薬収容部となっている。キャップ18は着脱可能で、例えばキャップ18のみが取り外せる嵌め込みタイプやねじ込みタイプのものとして着脱可能にすることができる。他の実施例においても、キャップを着脱可能とするにはこのような構成とすることができる。キャップ18の内側には例えばSiゴムが固定されている。これはPDMSでもよい。
The upper part of the
試料注入時は、キャップ18を外してタイピング試薬収容部14にPCR反応によりDNAを増幅させたサンプル反応液を注入する。
送液時は、キャップ18の一部にノズルが貫通し、エアーを吐出又は吸引することによって、上記収容部に封入された反応液を流路に送り又は吸引し、流路から反応液を上記空間に引き込む。上記ノズルを収容部から引き抜くと、その貫通穴を弾性によって閉じる。
At the time of sample injection, the
At the time of liquid feeding, the nozzle penetrates a part of the
タイピング試薬収容部14と流路は、流路の一部が塞がれていて、タイピング試薬収容部14の内部の圧力がある圧力以上になると、その塞がれている部分が開き、タイピング試薬が流路の方へ流出するようになっている。流路の一部を塞ぐ方法は、例えば接着による方法、熱溶着による方法などを採用することができる。そのようにして閉塞された流路を開くための圧力は、例えば1.5〜2.0kg/cm2である。
The typing
チャンバ16は広い面積の凹部に複数の多型部位のそれぞれに対応して蛍光を発する複数のプローブが個別に保持されたプローブ配置部となっている。チャンバ16において、符号16aで示されるドットはそれぞれ個別のプローブ配置部を示している。チャンバ16の端部でタイピング試薬収容部14の反対側には空気抜きのための穴20が空けられている。
The
この反応容器では、タイピング試薬収容部14のキャップ18を外して、外部でPCR反応によりDNAが増幅されたサンプル反応液がピペットなどにより注入される。その後キャップ18が再び被せられ、この反応容器が検出装置に装着され、サンプル反応液とタイピング試薬が混合する。
In this reaction container, the
検出装置において希釈部のキャップ18の上方からノズルを介してエアーが吐出されることにより、タイピング試薬収容部14にエアーが送り込まれ、希釈液中のサンプル反応液とタイピング試薬との反応液がチャンバ16に導かれ、プローブ配置部16aのプローブと反応して所定のSNPがあればそのプローブから蛍光が発せられる。蛍光は基板10の裏面側から励起光を照射することにより検出する。
チャンバ16の寸法は、例えば幅が2.5mm、長さが5〜25mm、深さが100μm、内容積が1.5〜50μLである。
In the detection device, air is discharged from above the
The dimensions of the
図3は反応容器の第2の実施例を示したものである。基板22の内部にタイピング試薬収容部14、混合部28、及びプローブ配置部30がこの順に配置され、それぞれの間が流路で接続されている。この場合も、タイピング試薬収容部14と流路は、流路の一部が塞がれていて、タイピング試薬収容部14の内部の圧力がある圧力以上になると、その塞がれている部分が開き、タイピング試薬が流路の方へ流出するようになっている。流路の一部を塞ぐ方法は、例えば接着による方法、熱溶着による方法などを採用することができる。そのようにして閉塞された流路を開くための圧力は、例えば1.5〜2.0kg/cm2である。基板22は後の実施例の図4に示されるように、樹脂プレートとその上を被う弾性フィルムとからなっている。混合部28は効率よく攪拌できるように、蛇行流路にしたり、流路の広い部分と狭い部分を繰り返すなどの構成が好ましい。プローブ配置部30は、特に限定されるものではないが、1又は複数個のプローブが固定された複数個の凹部が流路に沿って直列に配列されたものが4列設けられており、プローブ配置部30の端部には空気抜きのための穴32が開けられている。プローブ配置部30はDNAとプローブとの反応に必要な温度に制御される。タイピング試薬収容部14と混合部28の間の流路にはPCR反応液を注入するためのサンプル注入口26が設けられ、注入時以外は栓で閉じることができるようになっている。
FIG. 3 shows a second embodiment of the reaction vessel. The typing
図3の反応容器ではサンプル注入口26からPCR反応液が注入されて、そのサンプル注入口26が塞がれた後、この反応容器が検出装置に装着される。装着装置ではタイピング試薬収容部14の上方からノズルが貫通し、ノズルを介してエアーが送られて、タイピング試薬とPCR反応液が混合部28へ送られて混合される。その後、プローブ配置部30へ送られ、所定のプローブでSNPが蛍光により検出される。
タイピング試薬収容部14にノズルを介してエアーを吐出又は吸引することでタイピング試薬とPCR反応液を混合する作業は、装置外で手作業で行なってもよい。
In the reaction container of FIG. 3, after the PCR reaction liquid is injected from the
The operation of mixing the typing reagent and the PCR reaction solution by discharging or sucking air through the nozzle to the typing
図4は反応容器の第3の実施例を表わしたものである。(A)は断面図、(B)は平面図、(C)はPCR反応部の断面図である。
図4の反応容器は、樹脂プレート40とその表面を覆う弾性フィルム42とからなっている。樹脂プレート40にはサンプル注入部44、PCR反応試薬収容部46、タイピング試薬収容部48及び混合部50が4つの凹部として形成され、それぞれの上部が弾性フィルム42で被われている。プローブ配置部30は図3のものと同じであり、またプローブ配置部30の他端部にはエアー抜きのための穴32が開けられている。樹脂プレート42は底面側から蛍光を測定するために、低自蛍光性で光透過性の樹脂、例えばポリカーボネートなどの素材で形成されている。
FIG. 4 shows a third embodiment of the reaction vessel. (A) is sectional drawing, (B) is a top view, (C) is sectional drawing of a PCR reaction part.
4 includes a
サンプル注入部44と混合部50の間の流路と、PCR反応試薬収容部46とタイピング試薬収容部48の間の流路との間を結んで、さらに流路54が形成されている。流路54はPCR反応部となる部分である。
A
混合部50とプローブ配置部30の間も流路で結ばれている。サンプル注入部44、PCR反応試薬収容部46、タイピング試薬収容部48及び混合部50はそれぞれ貫通穴の復元可能な材質のキャップで覆われている。サンプル注入部44のキャップは着脱可能であり、サンプルを注入する際にキャップが開けられる。
The mixing
PCR反応部54は熱伝導率をよくするためにその樹脂プレートの下面側が図4(C)に示されるように肉厚が薄くなっている。その部分の肉厚は、例えば0.2〜0.3mmである。
In order to improve the thermal conductivity, the
サンプル注入部44は使用前の状態ではまだサンプルが注入されない空の状態で提供される。PCR反応試薬収容部46にはPCR反応試薬が10〜20μL収容されている。タイピング試薬収容部48にはタイピング試薬が40μL程度収容されている。また、使用前の状態ではPCR反応試薬収容部46とタイピング試薬収容部48及びPCR反応部54の間がストッパ58で抑えられて試薬の移動が阻止されている。流路は上部が弾性フィルム42で覆われているので、上方から押すことにより流路のその部分を閉塞することができる。
The
この反応溶液はSNP検出用の試薬キットとして用意され、サンプル注入部44のキャップを外して核酸抽出操作を施していない生体サンプルをサンプルとして注入する。使用にあたってストッパ58を外し、流路の適当な箇所を閉じ、サンプル注入部44とPCR反応試薬収容部46にノズルを介してエアーを吐出又は吸引することによってサンプルとPCR反応試薬を混合し、その混合液をPCR反応部54に保持させる。PCR反応部54で所定の温度サイクルによりPCR反応を行なわせる。その後、流路の適当な箇所を閉じ、タイピング試薬収容部48と混合部50にノズルを介してエアーを吐出又は吸引することによって、PCR反応終了後の反応液とタイピング試薬を混合し、その後混合液を混合部50に保持させる。
その後、混合部50の反応液をプローブ配置部30に送り、対応するプローブで蛍光を検出することによりSNPを検出する。
This reaction solution is prepared as a reagent kit for SNP detection, and a sample of the biological sample that has not been subjected to the nucleic acid extraction operation is removed as a sample by removing the cap of the
Thereafter, the reaction liquid in the mixing
以下、各反応試薬の組成を示して、本発明を詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
ヒト新鮮血液1μLに対して、PCR反応試薬24μLを用いて、PCRを行なう。PCR反応試薬は既知のものであり、例えば特許文献3の段落[0046]に記載されているような、プライマー、DNAポリメラーゼ及びTaqStart (CLONTECH Laboratories社製)を含む反応試薬を使用することができる。また、PCR反応試薬にはAmpDirect(島津製作所製)が混入されていてもよい。プライマーは、例えば、特許文献3の表1に記載されているSNP ID1〜20、配列番号を1〜40などを使用することができる。
Hereinafter, although the composition of each reaction reagent is shown and the present invention is described in detail, the technical scope of the present invention is not limited to these examples.
PCR is performed on 1 μL of human fresh blood using 24 μL of PCR reaction reagent. PCR reaction reagents are known, and for example, reaction reagents including primers, DNA polymerase, and TaqStart (manufactured by CLONTECH Laboratories) as described in paragraph [0046] of
タイピング試薬としてインベーダ試薬を使用する。そのインベーダ試薬としては、インベーダーアッセイキット(Third Wave Technology社製)を使用する。例えば、シグナルバッファー、フレットプローブ、構造特異的DNA分解酵素及びアレル特異的プローブを特許文献3の段落[0046]に記載されているような濃度に調製されたものである。
An invader reagent is used as a typing reagent. As the invader reagent, an invader assay kit (manufactured by Third Wave Technology) is used. For example, a signal buffer, a fret probe, a structure-specific DNA degrading enzyme, and an allele-specific probe are prepared at concentrations as described in paragraph [0046] of
図5は図4の反応容器を試薬キットとして用い、生体サンプルのSNPを検出するための簡易型遺伝子多型検出装置の一実施例を示したものである。装置内に上下に一対のヒートブロック60と62が配置されて検査試薬キット装着部を構成しており、図4の反応容器41にサンプルが注入されたものが5枚平行に下側ヒートブロック60上に並べて設置される。これらのヒートブロック60,62は、矢印で示されるY方向に移動することができる。
FIG. 5 shows an embodiment of a simplified genetic polymorphism detection apparatus for detecting SNP in a biological sample using the reaction container of FIG. 4 as a reagent kit. In the apparatus, a pair of heat blocks 60 and 62 are arranged on the upper and lower sides to constitute a test reagent kit mounting portion, and five pieces of samples injected into the
下側のヒートブロック60はPCR反応部54の温度を所定の温度サイクルになるように制御する増幅部と、プローブ配置部30の温度をDNAとプローブとを反応させる温度に制御するタイピング反応部とを備えている。増幅部の温度は、例えば94℃、55℃及び72℃の3段階にその順に変化させられ、そのサイクルが繰り返されるように設定されている。タイピング反応部の温度は、例えば63℃に設定されている。
The
またヒータブロック60の下部には蛍光検出を行なう検出器64が配置されており、検出器64は図の矢印X方向に移動してプローブ配置部30からの蛍光を検出する。ヒータブロック60には蛍光検出のために開口が設けられている。検査試薬キット装着部によるプローブ配置部30のY方向への移動と、検出器64のX方向移動により各プローブでの蛍光検出を行なう。
A
反応容器の各部にエアーを送ったり、流路上の一部を押して閉じるために、送液装置として送液アーム66が設けられている。送液アーム66は下方向に、エアーを送るノズル67とバルブを押すアクチュエータ68を備えている。ヒートブロック62にはその下に配置された反応容器41の流路上の所定の箇所を押すためのピンチバルブ軸と、エアー抜きの穴32を閉じるためのシールバルブ軸が埋め込まれている。また、ノズル67がサンプル注入部44、PCR反応試薬収容部46、タイピング試薬収容部48及び混合部50にエアーを吐出又は吸引することができるように、また、ピンチバルブ軸が所定の個所を押すことができるように、ヒートブロック62には該当する位置に開口が設けられている。それらのサンプル注入部44、PCR反応試薬収容部46、タイピング試薬収容部48及び混合部50にエアーを送ることにより、並びにピンチバルブ軸を押すことにより送液動作を行なう。
A
図6は上側ヒートブロック60に埋め込まれたピンチバルブ軸70a〜70eとシールバルブ軸70fの位置を示したものである。(B)に示されるように、ピンチバルブ軸は流路上で5箇所の位置70a〜70eに配置されており、シールバルブ軸はエアー抜きの穴32の位置に配置されている。
FIG. 6 shows the positions of the
ピンチバルブ軸70a〜70e及びシールバルブ軸の一例は、図7(A)に示されるノック機構部の先端にピン72を備えたものである。ピンチバルブ軸70a〜70eのノック機構部は、カム筒74、ノック棒76及び回転子78を備えたカーン式ノック式機構と同等のものである。カム筒74にはカム溝80が設けられ、カム溝80はノック棒76とかみ合っている。82はバルブ軸リフィールで、回転子78の先端側にはめ込まれ、バネ84により上方向に付勢されている。ピン72はバルブ軸リフィール82の先端にバネ86により先端方向に付勢されて取り付けられている。
シールバルブ軸は、図7(B)に示されるように、ピンチバルブ軸のピン72の先端にエアー抜きの穴32を塞ぐためのシール部88を設けたものである。
An example of the
As shown in FIG. 7B, the seal valve shaft is provided with a seal portion 88 for closing the
図8は検出器64を詳細に示したものである。検出器64は励起光源として473nmのレーザ光を発するレーザダイオード(LD)や発光ダイオード(LED)92を備え、そのレーザ光を反応容器41のプローブ配置部の底面に集光して照射する一対のレンズ94,96を備えている。レンズ94はレーザダイオード92からのレーザ光を集光して平行光にするものであり、レンズ96は平行にされたレーザ光を反応容器41の底面に収束させて照射する対物レンズである。対物レンズ96はまた、反応容器41から発生する蛍光を集光するレンズとしても作用する。一対のレンズ94,96の間にはダイクロイックミラー98が設けられており、ダイクロイックミラー98は励起光を透過させ、蛍光を反射させるように波長特性が設定されている。ダイクロイックミラー98の反射光(蛍光)の光路上にはさらにダイクロイックミラー100が配置されている。ダイクロイックミラー100は525nmの光を反射し605nmの光を透過するように波長特性が設定されている。ダイクロイックミラー100による反射光の光路上には525nmの蛍光を検出するようにレンズ102と光検出器104が配置され、ダイクロイックミラー100による透過光の光路上には605nmの蛍光を検出するようにレンズ106と光検出器108が配置されている。この2つの検出器104,108による2種類の蛍光検出により、各プローブ配置位置に固定されたインベーダプローブに対応したSNPの有無と、そのSNPがホモ接合体であるかヘテロ接合体であるかが検知される。標識蛍光体としては、例えばFAM,ROX,VIC,TAMRAなどを使用することができる。
FIG. 8 shows the
次に、この実施例の動作について説明する。
図4に示される状態は未使用の状態の試薬キットを示したものである。
(サンプル注入)
まずサンプル注入部44のキャップ44aが開けられて、ピペット45によりサンプルが注入され(図9参照。)、その後、キャップが閉じられる。ストッパ58が外されて図5の検出装置に装着される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
The state shown in FIG. 4 shows an unused reagent kit.
(Sample injection)
First, the cap 44a of the
(サンプルとPCR反応試薬の混合)
検出装置では図10に示されるようにアクチュエータ68がピンチバルブ軸70b,70dを押し、その部分の流路を閉じる。ピンチバルブ軸は押されて先端が前進した状態又は後退した状態になると、アクチュエータによる押圧を解除しても、次に押圧されるまではその状態を維持する。そして、図10と図11に示されるように、サンプル注入部44とPCR反応試薬収容部46にエアーを吐出又は吸引することによって、PCR反応部54を通って両部44,46間で液を往復させながら混合する。混合液はPCR反応部54にも存在する。
(Mixing of sample and PCR reaction reagent)
In the detection apparatus, as shown in FIG. 10, the
(PCR反応)
図12に示されるようにピンチバルブ軸70a,70b,70c及び70dにより流路を4箇所で閉じ、PCR反応部54にサンプルとPCR反応試薬との混合液を閉じ込める。その状態で所定の温度サイクルを繰り返し、PCR反応を行なわせる。PCR温度サイクルは、変性、プライマー付着(アニーリング)及びプライマー伸長の3工程を含み、そのサイクルを繰り返すことによりDNAを増幅させる。各工程の一例は、変性工程が94℃で1分間、プライマー付着工程が55℃で1分間、プライマー伸長が72℃で1分間である。サンプルはゲノム抽出操作を施していないものであるが、PCR温度サイクルの高温下でDNAが血球や細胞から遊離し、PCR反応に必要な試薬がDNAに接触して反応が進む。
(PCR reaction)
As shown in FIG. 12, the flow path is closed at four places by the
(タイピング反応液との混合)
PCR反応終了後、図13〜図15に示されるように、ピンチバルブ軸70a、70c及び70eにより流路のその部分を閉じ、タイピング試薬収容部48と混合部50にノズルを介してエアーを吐出又は吸引することによって、タイピング試薬がPCR反応部54を通過するようにし、PCR反応を完了した反応液とタイピング試薬とを混合する。
(Mixing with typing reaction solution)
After completion of the PCR reaction, as shown in FIGS. 13 to 15, the portion of the flow path is closed by the
(プローブ配置部への送液)
図16に示されるようにピンチバルブ軸70bにより流路のその部分を閉じ、混合部50にエアーを送ることによって混合部50にある反応液をプローブ配置部30へ送液する。
(Liquid feeding to the probe placement part)
As shown in FIG. 16, that portion of the flow path is closed by the
(インベーダ反応)
図17に示されるように、ピンチバルブ軸70eにより流路のその部分を閉じ、シールバルブ軸70fによりエアー抜き用の穴32を閉じて、プローブ配置部30に反応液を溜めた状態でインベーダ反応を起こさせる。インベーダ反応は温度が例えば63℃に設定されて行なわれる。所定のプローブに該当するSNPがあればその部分が発色するので、反応容器の下側から検出器64で励起光を照射し蛍光を検出する。
(Invader reaction)
As shown in FIG. 17, the portion of the flow path is closed by the
図18は検出装置の他の実施例を表わしたものであり、送液アーム110に反応容器上の所定の部分にエアーを吐出又は吸引するノズル112,114と、流路の所定の位置に対応して設けられた7個のピンチバルブ軸116a,116b,116c,116d,116e,116f,116gを備えた例である。図5の検出装置では、流路を押さえるピンチバルブ軸は検査試薬キット装着部を構成する上側ヒートブロック62に埋め込まれていたが、この実施例では上側ヒートブロック62には該当する位置に穴をあけておき、ピンチバルブ軸は送液アーム110に設けてノズル112,114とは異なる別のアクチュエータにより押圧して作動させる。
次にこの実施例による動作を説明する。
FIG. 18 shows another embodiment of the detection device, which corresponds to
Next, the operation according to this embodiment will be described.
(サンプル注入)
まずサンプル注入部44のキャップが開けられて、サンプルが注入され、その後、キャップが閉じられる。ストッパ58が外されて検出装置に装着される(図18参照。)。
(Sample injection)
First, the cap of the
(サンプルとPCR反応試薬の混合)
この工程では、サンプル注入部44とPCR反応試薬収容部46をPCR反応部54を介して導通させ、タイピング試薬収容部48との間、及び混合部50との間を閉じるように流路を押した状態でサンプルとPCR反応試薬を混合させる。そのために、図19に示されるように送液アーム110を位置決めしピンチバルブ軸116b,116dによりそれらの下の流路を閉じた状態でノズル112によりPCR反応試薬収容部46にエアーを送る動作と、図20に示されるように送液アーム110を位置決めしピンチバルブ軸116d,116fによりそれらの下の流路を閉じた状態でノズル112によりサンプル注入部44にエアーを送る動作とを交互に繰り返す。これによってPCR反応部54を通って両部44,46間で液を往復させながら混合する。混合液はPCR反応部54にも存在する。
(Mixing of sample and PCR reaction reagent)
In this step, the
(PCR反応)
図21に示されるように流路の閉塞を解除し、PCR反応部54にサンプルとPCR反応試薬との混合液が存在している状態で所定の温度サイクルを繰り返し、PCR反応を行なわせる。
(PCR reaction)
As shown in FIG. 21, the blockage of the flow path is released, and a predetermined temperature cycle is repeated in a state where the mixture of the sample and the PCR reaction reagent is present in the
(タイピング反応液との混合)
PCR反応終了後、図22に示されるように送液アーム110を位置決めし、ピンチバルブ軸116a、116b及び116cによりそれらの下の流路を閉じ、タイピング試薬収容部48にノズル112でエアーを吐出又は吸引する動作と、図23に示されるように送液アーム110を位置決めし、ピンチバルブ軸116c、116d及び116eによりそれらの下の流路を閉じ、混合部50にノズル112でエアーを吐出又は吸引する動作とを繰り返すことによって、PCR反応を完了した反応液とタイピング試薬とを混合する。
その後、図24に示されるように送液アーム110を位置決めし、ピンチバルブ軸116a、116b及び116cによりそれらの下の流路を閉じ、タイピング試薬収容部48にノズル112を介してエアーを送り、混合液を混合部50に移動させる。
(Mixing with typing reaction solution)
After completion of the PCR reaction, the
Thereafter, as shown in FIG. 24, the
(プローブ配置部への送液)
図25に示されるように送液アーム110を位置決めし、ピンチバルブ軸116gによりその下の流路を閉じ、混合部50にノズル114を介してエアーを吐出又は吸引して混合部50にある反応液をプローブ配置部30へ送液する。
(Liquid feeding to the probe placement part)
As shown in FIG. 25, the
(インベーダ反応)
図26に示されるように流路の閉塞を解除し、プローブ配置部30に反応液を存在させた状態でインベーダ反応を起こさせる。所定のプローブに該当するSNPがあればその部分が発色するので、反応容器の下側から検出器64で励起光を照射し蛍光を検出する。この例では、空気抜きのための穴32を閉じていない。その場合、反応液の蒸発によりインベーダ反応に影響が出ないようにするために、一例として蒸発をしてもインベーダ反応に影響が出ないだけの反応液量を穴32に存在させておくのが好ましい。
(Invader reaction)
As shown in FIG. 26, the blockage of the flow path is released, and an invader reaction is caused in a state where the reaction liquid is present in the
図27は反応容器の第4の実施例を示したものである。この反応容器では、サンプルとして外部でPCR反応を終了させた反応液を使用する。この反応容器は、液溜め部としてサンプル注入部120とタイピング試薬収容部48が設けられ、プローブ配置部30が設けられている。タイピング試薬収容部48及びプローブ配置部30は上記の実施例のものと同じである。
FIG. 27 shows a fourth embodiment of the reaction vessel. In this reaction container, a reaction solution in which a PCR reaction has been completed externally is used as a sample. This reaction container is provided with a
サンプル注入部120は外部でPCR反応を終了させた反応液を注入するために着脱可能なキャップで被われており、そのキャップは上方が貫通穴の復元可能な材質で構成される。サンプル注入部120とタイピング試薬収容部48の間が流路122を介して接続されており、サンプル注入部120とプローブ配置部30との間が流路122を介して接続されている。流路122,124も上記の実施例と同様に弾性フィルムにより被われていて、上方から押圧することによりその部分を閉塞することができる。
The
この反応容器は、使用前の状態では流路122がストッパ126で押さえられてサンプル注入部120とタイピング試薬収容部48の間が閉塞されている。
この反応容器の動作を説明する。送液アームは上記のいずれの実施例のものも使用することができるが、ここでは、図5の実施例のものを使用するものとする。
In this reaction container, the
The operation of this reaction vessel will be described. Any of the above-described embodiments can be used as the liquid feeding arm, but here, the embodiment of FIG. 5 is used.
(PCR反応終了後のサンプル注入)
図27に示されるように、流路124を閉じ、サンプル注入部120のキャップを開けて、ピペット45により、外部でPCR反応を終了させた反応液を注入する。注入量は約1μLとする。その後、サンプル注入部120のキャップを閉じる。
(Sample injection after completion of PCR reaction)
As shown in FIG. 27, the
(タイピング反応液との混合)
次に、ストッパ126を外し、ピンチバルブ軸で流路124を閉じた状態で、図28のようにタイピング試薬収容部48にノズル67を介してエアーを送る動作と、図29のようにサンプル注入部120にノズル67を介してエアーを送る動作を繰り返すことによって、PCR反応を完了した反応液とタイピング試薬とを混合する。
その後、図30に示されるようにタイピング試薬収容部48にノズルを介してエアーを送って混合液をサンプル注入部120に移動させる。
(Mixing with typing reaction solution)
Next, with the
After that, as shown in FIG. 30, air is sent to the typing
(プローブ配置部への送液)
図31に示されるように流路122をピンチバルブ軸で閉じ、サンプル注入部120をノズル67でエアーを送ってサンプル注入部120にある反応液をプローブ配置部30へ送液する。
(インベーダ反応)
(Liquid feeding to the probe placement part)
As shown in FIG. 31, the
(Invader reaction)
図32に示されるようにピンチバルブ軸70eにより流路のその部分を閉じ、シールバルブ軸70fによりエアー抜き用の穴32を閉じて、プローブ配置部30に反応液を存在させた状態でインベーダ反応を起こさせる。所定のプローブに該当するSNPがあればその部分が発色するので、反応容器の下側から検出器で励起光を照射し蛍光を検出する。
As shown in FIG. 32, the portion of the flow path is closed by the
本発明は遺伝子解析の研究や臨床分野において、種々の自動分析に利用することができ、例えば、人間を初めとして、動物や植物のゲノムDNAの多型、特にSNP(一塩基多型)を検出することができ、さらにその結果を用いて病気罹患率の診断や、投与薬剤の種類と効果及び副作用との関係などの診断のほか、動物や植物の品種判定、感染症診断(感染菌の型判定)などを行なうのにも利用することができる。 The present invention can be used for various automatic analyzes in genetic analysis research and clinical fields. For example, it detects polymorphisms in genomic DNA of animals and plants, especially humans, especially SNPs (single nucleotide polymorphisms). In addition to diagnosing disease morbidity using the results and diagnosing the relationship between the type of drug administered and its effects and side effects, animal and plant breed determination, infectious disease diagnosis (type of infecting bacteria) It can also be used to make a determination.
2 サンプル
4 PCR反応液
6 インベーダ試薬
8 プローブ配置部
14 希釈液収容部
16 チャンバ
16a,30 プローブ配置部
18 キャップ
26 サンプル注入口
28 混合部
41 反応容器
44,120 サンプル注入部
46 PCR反応試薬収容部
48 タイピング試薬収容部
50 混合部
54 PCR反応部
60,62 ヒートブロック
64 検出器
66,110 送液アーム
67,112,114 ノズル
68 アクチュエータ
70a〜70e,116a〜116g ピンチバルブ軸
70f シールバルブ軸
2
Claims (30)
前記基板内に形成され、前記流路に接続され、上方がキャップで被われている液溜め部を備え、
前記キャップにはノズルが貫通可能でその貫通穴が復元可能な材質が用いられ、ノズルを介して前記キャップ内にエアーを吐出又は吸引することによって液を移送させるようにした反応容器。 A reaction vessel formed in a flat substrate and transferring a reaction solution of a sample or a sample and a reagent along a flow path,
A liquid reservoir formed in the substrate, connected to the flow path, and covered with a cap on the upper side;
A reaction vessel in which a material through which a nozzle can penetrate and whose through-hole can be restored is used for the cap, and liquid is transferred by discharging or sucking air into the cap via the nozzle.
前記バルブ部を押さえることで所定の流路部分を塞ぎ、前記液溜め部からノズルによるエアーの吐出又は吸引により液を移送させるようにした請求項1から4のいずれかに記載の反応容器。 The flow path includes a valve portion made of an elastically deformable member that can be closed by pressing from above, and includes a first reaction section connected via the flow path,
The reaction container according to any one of claims 1 to 4, wherein a predetermined flow path portion is closed by pressing the valve portion, and a liquid is transferred from the liquid reservoir portion by discharging or sucking air with a nozzle.
前記流路はサンプル収容部と前記第1反応部の間及び前記試薬収容部と前記第1反応部の間を接続するとともに、各部間にはバルブ部を有する請求項5に記載の反応容器。 A sample storage part in which a sample is injected or stored as the liquid reservoir, and a reagent storage part that stores a reagent,
The reaction vessel according to claim 5, wherein the flow path connects between the sample storage unit and the first reaction unit and between the reagent storage unit and the first reaction unit, and has a valve unit between the units.
この反応容器は前記希釈部で希釈された反応液が導かれる第2反応部をさらに備え、
前記流路は前記希釈液収容部及び希釈部も接続しているとともに、前記希釈部と第2反応部の間も接続しており、それら各部間にもバルブ部を有する請求項6又は7に記載の反応容器。 The liquid reservoir further comprises a diluent storage part containing a diluent and a dilution part consisting of an empty space,
The reaction vessel further includes a second reaction unit through which the reaction solution diluted in the dilution unit is guided,
The flow path is connected to the diluent storage part and the dilution part, and is also connected between the dilution part and the second reaction part, and has a valve part between these parts. The reaction vessel as described.
前記第1反応部は遺伝子増幅試薬とサンプルを混合し、増幅反応を行う増幅反応部であって、この反応容器が試薬キットを構成している請求項6から8のいずれかに記載の反応容器。 The reagent accommodated in the reagent accommodating portion is a gene amplification reagent,
The reaction container according to any one of claims 6 to 8, wherein the first reaction part is an amplification reaction part that mixes a gene amplification reagent and a sample and performs an amplification reaction, and the reaction container constitutes a reagent kit. .
前記試薬収容部に収容された試薬は複数の多型部位それぞれをはさんで結合する複数のプライマーを含む遺伝子増幅試薬であり、
前記第1反応部は遺伝子増幅試薬とサンプルを混合し、増幅反応を行う増幅反応部であり、
前記基板内に形成され、前記複数の多型部位に対応して調製されたタイピング試薬を収容し、上方がノズルが貫通可能でその貫通穴の復元可能な材質のキャップで被われているタイピング試薬収容部と、
前記基板内に形成され、上方がノズルが貫通可能でその貫通穴の復元可能な材質のキャップで被われている空の空間からなる混合部と、
前記混合部で混合された反応液が導かれ、前記複数の多型部位のそれぞれに対応して蛍光を発する複数のプローブが個別に保持された、第2反応部としてのプローブ配置部と、をさらに備え、
前記流路は前記タイピング試薬収容部及び混合部も接続しているとともに、前記混合部と前記プローブ配置部の間も接続しており、それら各部間にも上方からの押圧により閉塞することのできる弾性変形可能な部材からなるバルブ部を有し、この反応容器が遺伝子多型検出用の試薬キットを構成している請求項6又は7に記載の反応容器。 The sample injected or stored in the sample storage unit is a biological sample,
The reagent housed in the reagent container is a gene amplification reagent comprising a plurality of primers that bind across each of a plurality of polymorphic sites,
The first reaction unit is an amplification reaction unit that mixes a gene amplification reagent and a sample and performs an amplification reaction,
A typing reagent which is formed in the substrate and contains a typing reagent prepared corresponding to the plurality of polymorphic sites, and whose upper part is covered with a cap made of a material through which the nozzle can penetrate and whose through hole can be restored. A containment section;
A mixing part formed of an empty space formed in the substrate, the upper part of which is covered with a cap made of a material through which the nozzle can penetrate and whose through hole can be restored;
A probe placement section as a second reaction section, in which a reaction solution mixed in the mixing section is guided, and a plurality of probes emitting fluorescence corresponding to each of the plurality of polymorphic sites are individually held; In addition,
The flow path is connected to the typing reagent storage unit and the mixing unit, and is also connected between the mixing unit and the probe placement unit, and can be closed by pressing from above. The reaction container according to claim 6 or 7, wherein the reaction container has a valve part made of an elastically deformable member, and the reaction container constitutes a reagent kit for detecting a gene polymorphism.
第1反応部は前記液溜め部でタイピング試薬とサンプルが混合された反応液が導かれ、前記複数の多型部位のそれぞれに対応して蛍光を発する複数のプローブが個別に保持されたプローブ配置部であり、この反応容器が遺伝子多型検出用の試薬キットを構成している請求項5に記載の反応容器。 The liquid reservoir is a typing reagent storage that stores typing reagents prepared corresponding to a plurality of polymorphic sites, and a sample that has been subjected to a gene amplification reaction is injected into the liquid reservoir. And
The first reaction part is a probe arrangement in which a reaction liquid in which a typing reagent and a sample are mixed is guided in the liquid reservoir, and a plurality of probes emitting fluorescence corresponding to each of the plurality of polymorphic sites are individually held. The reaction container according to claim 5, wherein the reaction container constitutes a reagent kit for detecting a genetic polymorphism.
第1反応部は前記液溜め部でタイピング試薬とサンプルが混合された反応液が導かれ、前記複数の多型部位のそれぞれに対応して蛍光を発する複数のプローブが個別に保持されたプローブ配置部であり、
前記流路は上方からの押圧により閉塞することのできる弾性変形可能な部材からなるバルブ部を備え、前記バルブ部を押さえることで所定の流路部分を塞ぎ、前記液溜め部にノズルを介してエアーを吐出又は吸引することで液を移送させることができ、
この反応容器が遺伝子多型検出用の試薬キットを構成している請求項5に記載の反応容器。 A sample storage part into which a sample that has completed the gene amplification reaction is injected as the liquid reservoir, and a typing reagent storage part that stores a typing reagent prepared corresponding to a plurality of polymorphic sites. Are connected by a flow channel, and are connected by a flow channel between any of the storage units and the first reaction unit,
The first reaction part is a probe arrangement in which a reaction liquid in which a typing reagent and a sample are mixed is guided in the liquid reservoir, and a plurality of probes emitting fluorescence corresponding to each of the plurality of polymorphic sites are individually held. Department,
The flow path includes a valve portion made of an elastically deformable member that can be closed by pressing from above, and a predetermined flow path portion is closed by pressing the valve portion, and the liquid reservoir portion is connected via a nozzle. The liquid can be transferred by discharging or sucking air,
The reaction container according to claim 5, wherein the reaction container constitutes a reagent kit for detecting a gene polymorphism.
(A)前記サンプル収容部にサンプルを注入する工程、
(B)前記流路の少なくとも1箇所のバルブ部を押さえることで所定の流路部分を塞ぎ、前記サンプル収容部と試薬収容部にノズルを介して交互にエアーを吐出又は吸引することでサンプルと遺伝子増幅試薬の混合液を作成して前記増幅反応部へ供給する工程、
(C)その混合液を前記増幅反応部で遺伝子増幅反応させる工程、
(D)前記流路の少なくとも1箇所のバルブ部を押さえることで所定の流路部分を塞ぎ、前記タイピング試薬収容部と混合部にノズルを介して交互にエアーを吐出又は吸引することで前記増幅反応部での遺伝子増幅反応終了液とタイピング試薬を混合する工程、及び
(E)前記工程(D)で混合された反応液を前記プローブ配置部へ送って蛍光を検出する工程。 A genetic polymorphism detection method using the reaction container according to claim 10 or 11 and comprising the following steps to detect a genetic polymorphism.
(A) A step of injecting a sample into the sample container,
(B) A predetermined flow path portion is closed by pressing at least one valve portion of the flow path, and a sample is discharged and sucked alternately through a nozzle to the sample storage section and the reagent storage section. Creating a gene amplification reagent mixture and supplying it to the amplification reaction section;
(C) Gene amplification reaction of the mixed solution in the amplification reaction section,
(D) The amplification is achieved by closing a predetermined flow path portion by pressing at least one valve portion of the flow path, and alternately discharging or sucking air to the typing reagent storage section and the mixing section via a nozzle. A step of mixing a gene amplification reaction completion solution and a typing reagent in a reaction unit; and (E) a step of detecting the fluorescence by sending the reaction solution mixed in the step (D) to the probe placement unit.
(A)前記液溜め部にサンプルを注入する工程、
(B)前記工程(A)でタイピング試薬とサンプルが混合された反応液を前記プローブ配置部へ送って蛍光を検出する工程。 A genetic polymorphism detection method comprising detecting the genetic polymorphism using the reaction container according to claim 12 and comprising the following steps.
(A) A step of injecting a sample into the liquid reservoir,
(B) A step of detecting the fluorescence by sending the reaction solution in which the typing reagent and the sample are mixed in the step (A) to the probe placement unit.
(A)前記サンプル収容部にサンプルを注入する工程、
(B)前記流路の少なくとも1箇所のバルブ部を押さえることで所定の流路部分を塞ぎ、前記サンプル収容部とタイピング試薬収容部にノズルを介して交互にエアーを吐出又は吸引することでサンプルとタイピング試薬を混合する工程、
(C)前記流路の少なくとも1箇所のバルブ部を押さえることで所定の流路部分を塞ぎ、前記工程(B)で混合された反応液を前記プローブ配置部へ送って蛍光を検出する工程。 A genetic polymorphism detection method using the reaction container according to claim 13 and comprising the following steps to detect a genetic polymorphism.
(A) A step of injecting a sample into the sample container,
(B) A sample is formed by closing at least one valve part of the flow path to block a predetermined flow path, and alternately discharging or sucking air to the sample storage part and the typing reagent storage part via a nozzle. Mixing the typing reagent with
(C) A step of closing a predetermined flow path portion by pressing at least one valve portion of the flow path, and sending the reaction liquid mixed in the step (B) to the probe placement section to detect fluorescence.
請求項19から22のいずれかに記載の方法により検出された多型の結果に基づいて前記データベースから診断値を読み出す診断方法。 Prepare a diagnostic value for a specific polymorphism or a combination of multiple polymorphisms as a database,
The diagnostic method which reads a diagnostic value from the said database based on the result of the polymorphism detected by the method in any one of Claim 19 to 22.
液の移送を行なう送液装置と、
前記反応容器の反応後の反応液部分に励起光を照射して蛍光を検出する蛍光検出装置と、
前記検査試薬キット装着部の温度制御、前記送液装置の送液動作、並びに前記蛍光検出装置の検出動作を制御する制御部と、
を備えた検出装置。 A test reagent kit mounting part for mounting the reaction container according to any one of claims 1 to 17 and controlling each part to a predetermined temperature;
A liquid feeding device for transferring the liquid;
A fluorescence detection device for detecting fluorescence by irradiating excitation light to the reaction liquid portion after the reaction in the reaction vessel;
A control unit for controlling the temperature control of the test reagent kit mounting unit, the liquid feeding operation of the liquid feeding device, and the detection operation of the fluorescence detection device;
A detection device comprising:
前記バルブ部を押すピンチバルブ軸を備えており、
前記ピンチバルブ軸は下げる方向に押す操作ごとに進行位置と後退位置に交互に固定されるノック機構の先端に押圧用のピンを備えたものである請求項24に記載の検出装置。 The liquid delivery device includes a nozzle for discharging or sucking air;
It has a pinch valve shaft that pushes the valve part,
25. The detection device according to claim 24, wherein a pressing pin is provided at a tip of a knock mechanism that is alternately fixed at a forward position and a backward position every time the pinch valve shaft is pushed downward.
前記送液装置は前記サンプル収容部、試薬収容部、タイピング試薬収容部及び混合部のキャップにノズルを介してエアーを吐出又は吸引することにより、並びにピンチバルブ軸がバルブ部を押さえることにより、各部間の液の移送及び前記混合部から前記プローブ配置部への液の移送を行なう、ことにより遺伝子多型を検出する請求項24又は25に記載の検出装置。 The test reagent kit mounting section is mounted with the reaction container according to claim 10 or 11, and an amplification section that controls the temperature of the amplification reaction section to a temperature for gene amplification, and the temperature of the probe placement section is DNA. And a typing reaction part that controls the temperature at which the probe reacts,
The liquid feeding device is configured such that air is discharged or sucked through a nozzle to the cap of the sample storage unit, reagent storage unit, typing reagent storage unit, and mixing unit, and the pinch valve shaft presses the valve unit. 26. The detection apparatus according to claim 24 or 25, wherein a genetic polymorphism is detected by transferring a liquid between and transferring the liquid from the mixing section to the probe placement section.
前記ノズルは前記タイピング試薬収容部のキャップにエアーを吐出又は吸引することにより前記プローブ配置部への液の移送を行なう、ことにより遺伝子多型を検出する請求項24又は25に記載の検出装置。 The test reagent kit mounting section includes the typing reaction section that mounts the reaction container according to claim 12 and controls the temperature of the probe placement section to a temperature at which DNA and the probe are reacted.
The detection device according to claim 24 or 25, wherein the nozzle detects a gene polymorphism by transferring liquid to the probe placement unit by discharging or sucking air to a cap of the typing reagent storage unit.
前記ノズルは前記サンプル収容部及びタイピング試薬収容部のキャップにエアーを吐出又は吸引することにより、
並びに前記送液装置のピンチバルブ軸がバルブ部を押さえることにより、
各部間の液の移送及び前記プローブ配置部への液の移送を行なう、ことにより遺伝子多型を検出する請求項24又は25に記載の検出装置。 The test reagent kit mounting section includes the typing reaction section that mounts the reaction container according to claim 13 and controls the temperature of the probe placement section to a temperature at which DNA and the probe are reacted.
The nozzle discharges or sucks air into the cap of the sample storage unit and the typing reagent storage unit,
And the pinch valve shaft of the liquid delivery device presses the valve part,
The detection apparatus according to claim 24 or 25, wherein the genetic polymorphism is detected by transferring the liquid between the parts and transferring the liquid to the probe placement part.
特定の多型又は複数の多型の組合せについての診断値を記憶したデータベースと、
前記遺伝子多型検出装置により検出された多型結果に基づいて前記データベースから診断値を読み出して表示する表示装置と、を備えた診断装置。 A detection device according to any of claims 26 to 29;
A database storing diagnostic values for a particular polymorphism or combination of polymorphisms;
A diagnostic device comprising: a display device that reads and displays a diagnostic value from the database based on a polymorphism result detected by the genetic polymorphism detection device.
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