JP6081113B2 - Nucleic acid detection device and nucleic acid detection apparatus - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、電気信号を用いて核酸を検出する核酸検出用デバイス及び核酸検出装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a nucleic acid detection device and a nucleic acid detection apparatus that detect nucleic acids using electrical signals.

近年の遺伝子工学の発展に伴い、医療分野では、遺伝子による病気の診断或いは予防が可能となりつつある。これは遺伝子診断と呼ばれ、病気の原因となるヒトの遺伝子欠陥、変化を検出することで病気の発症前もしくは極めて初期段階での病気の診断や予測をすることが出来る。また、ヒトゲノムの解読とともに、遺伝子型と疫病との関連に関する研究が進み、各個人の遺伝子型に合わせた治療（テーラーメイド医療）も現実化しつつある。従って、遺伝子の検出並びに遺伝子型の決定を簡便に行うことは非常に重要となっている。   With the development of genetic engineering in recent years, it is becoming possible to diagnose or prevent diseases caused by genes in the medical field. This is called genetic diagnosis, and it is possible to diagnose and predict a disease before the onset of the disease or at an extremely early stage by detecting a human genetic defect or change that causes the disease. In addition to the decoding of the human genome, research on the relationship between genotypes and epidemics is progressing, and treatment tailored to each individual's genotype (tailor-made medicine) is becoming a reality. Therefore, it is very important to easily detect genes and determine genotypes.

核酸検出を行うデバイスの１つとして、ＤＮＡチップを用いたデバイスが挙げられる。ＤＮＡチップとは、基板上に複数の核酸プローブが固定化されているデバイスであり、一度に多数の核酸配列を検出できることを特徴とする。一般的に核酸プローブは、液体に溶解された状態で各センサ上に滴下されることによってセンサ表面に固定化される。各センサには異なる核酸プローブを固定化するため、各液滴が接触することは避けなければならない。従って、各センサ間の距離は、核酸プローブの液滴の直径よりも長くなければならないという制限が存在する。センサを高集積化し、デバイスのサイズを小さくすることは、低価格化のために必須である。   As one of devices for detecting a nucleic acid, a device using a DNA chip can be given. A DNA chip is a device in which a plurality of nucleic acid probes are immobilized on a substrate, and is characterized in that a large number of nucleic acid sequences can be detected at one time. In general, a nucleic acid probe is immobilized on a sensor surface by being dropped onto each sensor in a state dissolved in a liquid. Since different nucleic acid probes are immobilized on each sensor, it is necessary to avoid contact of each droplet. Thus, there is a limitation that the distance between each sensor must be longer than the diameter of the nucleic acid probe droplet. High integration of sensors and reduction in device size are indispensable for cost reduction.

一方、１つのデバイス内において、複数の試薬が関わる複数の反応を順次行うことのできるμ−ＴＡＳと呼ばれるデバイスが盛んに研究開発されている。これらは、試薬保持領域、核酸の反応領域（増幅領域）、センサ領域などから成り、それらをつなぐ流路を備えることが特徴である。   On the other hand, a device called μ-TAS capable of sequentially performing a plurality of reactions involving a plurality of reagents in one device has been actively researched and developed. These are characterized by comprising a reagent holding region, a nucleic acid reaction region (amplification region), a sensor region, and the like, and having a flow path connecting them.

さらに、上記電流検出方式のＤＮＡチップを内蔵した核酸検出用デバイスを用いて核酸を検出するための核酸検出装置も開発されている。このようなデバイス内で核酸検出を行う場合、複数の試薬を使用し、複数の反応を行う必要がある。例えば、核酸抽出反応、核酸精製反応、核酸増幅反応、核酸ハイブリダイゼーション反応などである。これらの核酸検出用の試薬は、一般的に高価であるため、可能な限り使用量を低減することが望ましい。そのため、デバイス上に流路を形成し、流路内に各センサを配置することにより、各センサに効率的に試薬を供給できる核酸検出用デバイスが開発されている。   Furthermore, a nucleic acid detection apparatus for detecting a nucleic acid using a nucleic acid detection device incorporating the above-described current detection type DNA chip has been developed. When nucleic acid detection is performed in such a device, it is necessary to perform a plurality of reactions using a plurality of reagents. For example, nucleic acid extraction reaction, nucleic acid purification reaction, nucleic acid amplification reaction, nucleic acid hybridization reaction and the like. Since these reagents for nucleic acid detection are generally expensive, it is desirable to reduce the amount used as much as possible. Therefore, a nucleic acid detection device that can efficiently supply a reagent to each sensor by forming a flow channel on the device and arranging each sensor in the flow channel has been developed.

米国特許第５，７７６，６７２号明細書US Pat. No. 5,776,672 米国特許第５，９７２，６９２号明細書US Pat. No. 5,972,692 米国特許第６，２９４，６７０号明細書US Pat. No. 6,294,670 特開２００４−６１４２７号公報JP 2004-61427 A 特許第４１２７６７９号公報Japanese Patent No. 4127679 特開２００８−２６３９５９号公報JP 2008-263959 A

核酸検出用デバイスの低価格化に向けては、核酸検出用デバイスの小型化が求められる。また、核酸検出用デバイスの小型化は、各部材を高集積化することが必要である。しかしながら、流路形成部材に形成される流路における核酸の反応領域同士の間隔は、各領域に滴下される核酸プローブの液滴の直径に依存するため、狭くできない。そのため、前述の要件を満たした上で、流路形成部材は、形成される流路形状を高集積化しなければならない。   In order to reduce the cost of nucleic acid detection devices, miniaturization of nucleic acid detection devices is required. In addition, miniaturization of a nucleic acid detection device requires that each member be highly integrated. However, the interval between the reaction regions of the nucleic acid in the flow channel formed in the flow channel forming member depends on the diameter of the droplet of the nucleic acid probe dropped in each region, and thus cannot be narrowed. Therefore, the flow path forming member must highly integrate the formed flow path shape after satisfying the above-described requirements.

さらに、一般的に、流路形成部材は、流路を形成するにあたり、金型を用いて成型することにより製造される。しかしながら、近接する流路の間隔が狭くするなど流路形状を高集積化すると、流路形成部材のための金型の製造は、困難になる。   Further, in general, the flow path forming member is manufactured by molding using a mold in forming the flow path. However, if the flow path shape is highly integrated, for example, the interval between adjacent flow paths is narrowed, it becomes difficult to manufacture a mold for the flow path forming member.

さらに、核酸検出にセンサを用いる核酸検出用デバイスは、各センサ間の距離が各センサに滴下される核酸プローブの液滴の直径に依存する。さらに、各センサは、各センサの出力を核酸検出装置に出力するための各パッドと基板上で配線される。そのため、センサを高集積化すると、配線の取りまわしが困難になる。   Furthermore, in a nucleic acid detection device that uses a sensor for nucleic acid detection, the distance between the sensors depends on the diameter of the droplet of the nucleic acid probe dropped onto each sensor. Further, each sensor is wired on the substrate and each pad for outputting the output of each sensor to the nucleic acid detection device. For this reason, when the sensor is highly integrated, it becomes difficult to route the wiring.

本発明の目的は、高集積化な核酸検出用デバイス及び核酸検出装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a highly integrated nucleic acid detection device and nucleic acid detection apparatus.

実施形態によれば、
基板面を有する基板と、
第１列及びこの第１列に隣接する第２列を含む複数列をなすように、第１方向に沿って前記基板面上に配置される複数のセンサ部であって、この複数のセンサ部が前記第１列に沿って配列された第１センサ部及び前記第２列に沿って配列された第２センサ部を含み、この第１及び第２センサ部が互いに対向しないように前記第１方向に沿って互い違いに配置されて千鳥状配列をなしている複数のセンサ部と、
を具備する第１の部材と、
前記基板面に対向する対向面を有し、前記複数のセンサ部上に試薬を送液するための流路を定めている溝部が前記対向面に形成されている第２の部材であって、この第２の部材は、前記溝部が前記複数のセンサ部を収容するように前記第１部材に積層され、前記溝部が前記センサ部に対応して前記第１方向に沿って配列されている複数列の溝部部分及びこの溝部分を繋ぐ折り返し部分を含む第２の部材と、
から構成される前記センサ部からの電気信号によって核酸を検出する核酸検出用デバイスが提供される。
また、実施形態によれば、
基板面を有する基板と、
第１列及びこの第１列に隣接する第２列を含む複数列をなすように、第１方向に沿って前記基板面上に配置される複数のセンサ部であって、この複数のセンサ部が前記第１列に沿って配列された第１センサ部及び前記第２列に沿って配列された第２センサ部を含み、この第１及び第２センサ部が互いに対向しないように前記第１方向に沿って互い違いに配置されて千鳥状配列をなしている複数のセンサ部と、
を具備する第１の部材と、
前記基板面に対向する対向面を有し、前記複数のセンサ部上に試薬を送液するための流路を定めている溝部が前記対向面に形成されている第２の部材であって、
この第２の部材は、前記溝部が前記複数のセンサ部を収容するように前記第１部材に積層され、前記溝部が前記センサ部に対応して前記第１方向に沿って配列されている複数列の溝部部分及びこの溝部分を繋ぐ折り返し部分を含み、
前記溝部部分は、前記センサ部に対向して設けられる複数の第１の溝部領域及び互いに隣接する前記第１の溝部領域間を繋ぐ第２の溝部領域を備え、前記第１の溝部領域の幅は、前記第２の溝部領域の幅よりも広く形成されている第２の部材と、
から構成される前記センサ部からの電気信号によって核酸を検出する核酸検出用デバイスが提供される。 According to the embodiment,
A substrate having a substrate surface ;
So as to form a plurality of rows including a first row and a second row adjacent to the first row, a plurality of sensor units arranged on the substrate surface along a first direction, the plurality of sensor units Includes a first sensor portion arranged along the first row and a second sensor portion arranged along the second row, and the first and second sensor portions do not face each other. a plurality of sensor units that have no staggered arrangement are staggered along the direction,
A first member comprising:
A second member having a facing surface facing the substrate surface and having a groove portion defining a flow path for feeding a reagent on the plurality of sensor portions formed on the facing surface; The plurality of second members are stacked on the first member so that the groove portion accommodates the plurality of sensor portions, and the groove portions are arranged along the first direction corresponding to the sensor portions . A second member including a groove portion of the row and a folded portion connecting the groove portions ;
There is provided a nucleic acid detection device for detecting a nucleic acid by an electric signal from the sensor unit comprising:
Moreover, according to the embodiment,
A substrate having a substrate surface ;
So as to form a plurality of rows including a first row and a second row adjacent to the first row, a plurality of sensor units arranged on the substrate surface along a first direction, the plurality of sensor units Includes a first sensor portion arranged along the first row and a second sensor portion arranged along the second row, and the first and second sensor portions do not face each other. a plurality of sensor units that have no staggered arrangement are staggered along the direction,
A first member comprising:
A second member having a facing surface facing the substrate surface and having a groove portion defining a flow path for feeding a reagent on the plurality of sensor portions formed on the facing surface;
The plurality of second members are stacked on the first member so that the groove portion accommodates the plurality of sensor portions, and the groove portions are arranged along the first direction corresponding to the sensor portions . Including a groove portion of the row and a folded portion connecting the groove portions ;
The groove portion includes a plurality of first groove regions provided opposite to the sensor unit and a second groove region connecting the first groove regions adjacent to each other, and the width of the first groove region . Is a second member formed wider than the width of the second groove region ,
There is provided a nucleic acid detection device for detecting a nucleic acid by an electric signal from the sensor unit comprising:

実施形態に係る核酸検出用デバイスの概略構成を示す斜視図。1 is a perspective view showing a schematic configuration of a nucleic acid detection device according to an embodiment. 実施形態に係る核酸検出用デバイスの上面図。The top view of the device for nucleic acid detection concerning an embodiment. 実施形態に係る核酸検出装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the nucleic acid detection apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る核酸検出用デバイスの断面図。Sectional drawing of the device for nucleic acid detection which concerns on embodiment. 実施形態に係るＤＮＡチップの上面図。The top view of the DNA chip concerning an embodiment. 実施形態に係るセンサ部の位置関係を示す平面図。The top view which shows the positional relationship of the sensor part which concerns on embodiment. 実施形態に係るセンサ部の位置関係の他の例を示す平面図。The top view which shows the other example of the positional relationship of the sensor part which concerns on embodiment. 実施形態に係る溝部の一例となる上面図。The top view used as an example of the groove part which concerns on embodiment.

以下に、図面を参照しながら、種々の実施形態について説明する。なお、実施形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施形態とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。   Various embodiments will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol shall be attached | subjected to a common structure through embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In addition, each drawing is a schematic diagram for promoting the embodiment and its understanding, and its shape, dimensions, ratio, etc. are different from the actual device, but these are considered in consideration of the following description and known techniques. The design can be changed as appropriate.

図１は、実施形態に係る核酸検出用デバイス（核酸検出用カセット）１０の一例となる概略構成を示す斜視図である。図２は、実施形態に係る核酸検出用デバイス１０の一例となる上面図である。核酸検出デバイス１０は、流路パッキン１１、上プレート１２、下プレート１３，ＤＮＡチップ１４の要素を備える。核酸検出用デバイス１０は、流路パッキン１１及びＤＮＡチップ１４を上プレート１２と下プレート１３で挟み込んで構成されている略矩形状である。なお、核酸検出デバイス１０の長辺がＸ軸（Ｘ方向ともいう）に対応し、長辺と直交する短辺がＹ軸（Ｙ方向ともいう）に対応するものとする。ＤＮＡチップ１４は、流路パッキン１１と下プレート１３で挟まれている。なお、下プレート１３、ＤＮＡチップ１４、流路パッキン１１、上プレート１２の順で重なり合って積層される方向を核酸検出用デバイス１０の積層方向というものとする。長辺及び短辺と直交する積層方向は、Ｚ軸に対応するものとする。さらに、核酸検出用デバイス１０の積層方向における上プレート１２の外面を核酸検出用デバイス１０の表面というものとする。同様に、核酸検出用デバイス１０の積層方向における下プレート１３の外面を核酸検出用デバイス１０の裏面というものとする。   FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration as an example of a nucleic acid detection device (nucleic acid detection cassette) 10 according to an embodiment. FIG. 2 is a top view illustrating an example of the nucleic acid detection device 10 according to the embodiment. The nucleic acid detection device 10 includes elements of a flow path packing 11, an upper plate 12, a lower plate 13, and a DNA chip 14. The nucleic acid detection device 10 has a substantially rectangular shape configured by sandwiching a flow path packing 11 and a DNA chip 14 between an upper plate 12 and a lower plate 13. Note that the long side of the nucleic acid detection device 10 corresponds to the X axis (also referred to as the X direction), and the short side orthogonal to the long side corresponds to the Y axis (also referred to as the Y direction). The DNA chip 14 is sandwiched between the flow path packing 11 and the lower plate 13. The direction in which the lower plate 13, the DNA chip 14, the flow path packing 11, and the upper plate 12 are stacked in this order is referred to as the stacking direction of the nucleic acid detection device 10. The stacking direction perpendicular to the long side and the short side corresponds to the Z axis. Furthermore, the outer surface of the upper plate 12 in the stacking direction of the nucleic acid detection device 10 is referred to as the surface of the nucleic acid detection device 10. Similarly, the outer surface of the lower plate 13 in the stacking direction of the nucleic acid detection device 10 is referred to as the back surface of the nucleic acid detection device 10.

流路パッキン１１は、薄型の部材で構成されている。流路パッキン１１は、例えば、シリコーン、エラストマーなどの軟質材料（弾性材料）で構成されている。流路パッキン１１は、流路パッキン１１に含まれる要素が一体構成されている。流路パッキン１１における上プレート１２と相対する（対向する）面を流路パッキン１１の表面というものとする。同様に、流路パッキン１１における下プレート１３またはＤＮＡチップ１４と相対する面を流路パッキン１１の裏面というものとする。流路パッキン１１は、注入口部材１１１ａ、注入口部材１１１ｂ、注入口部材１１１ｃ．検体シリンジ１１２ａ、洗浄シリンジ１１２ｂ、挿入剤シリンジ１１２ｃ、流路形成部材１１３、廃液シリンジ１１４、逆止弁部材１１５ａ、逆止弁部材１１５ｂ、逆止弁部材１１５ｃを備える。   The flow path packing 11 is made of a thin member. The flow path packing 11 is comprised by soft materials (elastic material), such as silicone and an elastomer, for example. In the flow path packing 11, elements included in the flow path packing 11 are integrally formed. A surface of the flow path packing 11 that faces (opposes) the upper plate 12 is referred to as a surface of the flow path packing 11. Similarly, the surface of the flow path packing 11 that faces the lower plate 13 or the DNA chip 14 is referred to as the back surface of the flow path packing 11. The flow path packing 11 includes an inlet member 111a, an inlet member 111b, an inlet member 111c. A sample syringe 112a, a cleaning syringe 112b, an insertion agent syringe 112c, a flow path forming member 113, a waste liquid syringe 114, a check valve member 115a, a check valve member 115b, and a check valve member 115c are provided.

注入口部材１１１ａは、核酸検出用デバイス１０内に液体の検体（核酸サンプルともいう）を充填するために、検体を注入するための開口を備える。注入口部材１１１ａの開口は、核酸検出用デバイス１０の表面において、上プレート１２によって覆わることなく剥き出しになっている。注入口部材１１１ｂは、核酸検出用デバイス１０内に洗浄液（洗浄試薬ともいう）を充填するために、洗浄液を注入するための開口を備える。注入口部材１１１ｂの開口は、核酸検出用デバイス１０の表面において、上プレート１２によって覆わることなく剥き出しになっている。注入口部材１１１ｃは．核酸検出用デバイス１０内に酸化還元反応用の挿入剤を充填するために、挿入剤（検出試薬ともいう）を注入するための開口を備える。注入口部材１１１ｃの開口は、核酸検出用デバイス１０の表面において、上プレート１２によって覆われることなく剥き出しになっている。   The inlet member 111a includes an opening for injecting a specimen in order to fill the nucleic acid detection device 10 with a liquid specimen (also referred to as a nucleic acid sample). The opening of the inlet member 111 a is exposed on the surface of the nucleic acid detection device 10 without being covered by the upper plate 12. The inlet member 111b includes an opening for injecting a cleaning liquid in order to fill the nucleic acid detection device 10 with a cleaning liquid (also referred to as a cleaning reagent). The opening of the inlet member 111b is exposed on the surface of the nucleic acid detection device 10 without being covered by the upper plate 12. The inlet member 111c is. In order to fill the nucleic acid detection device 10 with an insertion agent for redox reaction, an opening for injecting an insertion agent (also referred to as a detection reagent) is provided. The opening of the inlet member 111 c is exposed on the surface of the nucleic acid detection device 10 without being covered by the upper plate 12.

検体シリンジ１１２ａは、容器形状で構成されている。検体シリンジ１１２ａは、注入口部材１１１ａを介して注入される検体を貯める。洗浄シリンジ１１２ｂは、容器形状で構成されている。洗浄シリンジ１１２ｂは、注入口部材１１１ｂを介して注入される洗浄液を貯める。挿入剤シリンジ１１２ｃは、容器形状で構成されている。挿入剤シリンジ１１２ｃは、注入口部材１１１ｃを介して注入される挿入剤を貯める。   The sample syringe 112a has a container shape. The sample syringe 112a stores a sample to be injected through the injection port member 111a. The cleaning syringe 112b has a container shape. The cleaning syringe 112b stores the cleaning liquid that is injected through the inlet member 111b. The insertion agent syringe 112c is configured in a container shape. The insertion agent syringe 112c stores the insertion agent injected through the inlet member 111c.

流路形成部材１１３は、後述するＤＮＡチップ１４と相対する部材である。流路形成部材１１３は、裏面に溝部１１３ａを備える。溝部１１３ａは、注入口１１３ｂから排出口１１３ｃにかけて設けられている。溝部１１３ａは、後述するＤＮＡチップ１４（基板１４１の表面）と相対する流路形成部材１１３の裏面に形成されている。溝部１１３ａは、後述するＤＮＡチップ１４に設けられた各センサ部１４２と相対する。溝部１１３ａは、各センサ部１４２の並びに沿った形状である。つまり、溝部１１３ａは、各センサ部１４２と相対するようにＸ軸に沿った複数列で形成されている。さらに、溝部１１３ａは、各センサ部１４２上に試薬を送液するための流路として機能する。つまり、溝部１１３ａは、核酸抽出反応、核酸精製反応、核酸増幅反応、核酸ハイブリダイゼーション反応、核酸検出などを処理するため領域を規定する。溝部１１３ａは、一方向（例えばＸ軸）に沿った略直線部分を４列並列で備え、さらにこれらを繋ぐ３つの折返し部分を備えるように流路形成部材１１３に形成されている。なお、溝部１１３ａは、Ｘ軸に沿った略直線部分を複数並列で備えていればよい。注入口１１３ｂは、検体シリンジ１１２ａから検体が、洗浄シリンジ１１２ｂから洗浄液が、挿入剤シリンジ１１２ｃから挿入剤が流入する。
廃液シリンジ１０８は、容器形状で構成されている。廃液シリンジ１０８は、流路形成部材１１３の排出口１１３ｃから流出する液体を貯める。
逆止弁部材１１５ａは、検体シリンジ１１２ａと溝部１１３ａとを繋ぐ流路の所定位置に設けられている。弁部材１１５ａは、検体が検体シリンジ１１２ａに逆流することを防止する。逆止弁部材１１５ｂは、洗浄シリンジ１１２ｂと溝部１１３ａとを繋ぐ流路の所定位置に設けられている。逆止弁部材１１５ｂは、洗浄液が洗浄シリンジ１１２ｂに逆流することを防止する。逆止弁部材１１５ｃは、挿入剤シリンジ１１２ｃと溝部１１３ａとを繋ぐ流路の所定位置に設けられている。逆止弁部材１１５ｃは、挿入剤が挿入剤シリンジ１１２ｃに逆流することを防止する。 The flow path forming member 113 is a member facing the DNA chip 14 described later. The flow path forming member 113 includes a groove 113a on the back surface. The groove 113a is provided from the inlet 113b to the outlet 113c. The groove 113a is formed on the back surface of the flow path forming member 113 facing a DNA chip 14 (the surface of the substrate 141) described later. The groove 113a is opposed to each sensor unit 142 provided on the DNA chip 14 described later. The groove portion 113a has a shape along the arrangement of the sensor portions 142. That is, the groove portions 113a are formed in a plurality of rows along the X axis so as to face the sensor portions 142. Furthermore, the groove 113a functions as a flow path for feeding a reagent onto each sensor unit 142. That is, the groove 113a defines a region for processing a nucleic acid extraction reaction, a nucleic acid purification reaction, a nucleic acid amplification reaction, a nucleic acid hybridization reaction, nucleic acid detection, and the like. The groove 113a is formed in the flow path forming member 113 so as to include substantially straight portions along one direction (for example, the X axis) in four rows in parallel, and further include three folded portions that connect them. In addition, the groove part 113a should just be provided with two or more substantially linear parts along the X-axis in parallel. In the inlet 113b, the sample flows from the sample syringe 112a, the cleaning liquid flows from the cleaning syringe 112b, and the insertion agent flows from the insertion agent syringe 112c.
The waste liquid syringe 108 is configured in a container shape. The waste liquid syringe 108 stores the liquid flowing out from the discharge port 113 c of the flow path forming member 113.
The check valve member 115a is provided at a predetermined position in the flow path connecting the sample syringe 112a and the groove 113a. The valve member 115a prevents the sample from flowing back into the sample syringe 112a. The check valve member 115b is provided at a predetermined position in the flow path connecting the cleaning syringe 112b and the groove 113a. The check valve member 115b prevents the cleaning liquid from flowing back into the cleaning syringe 112b. The check valve member 115c is provided at a predetermined position in the flow path connecting the insertion agent syringe 112c and the groove 113a. The check valve member 115c prevents the insertion agent from flowing back into the insertion agent syringe 112c.

上プレート１２は、薄型の部材で構成されている。上プレート１２は、流路パッキン１１よりも硬い材料で構成されている。上プレート１２は、例えば、プラスチック、ガラス、金属等の硬質材料で構成されている。上プレート１２は、上プレート１２は、流路パッキン１１またはＤＮＡチップ１４と密着して接する。つまり、上プレート１２は、流路パッキン１１及びＤＮＡチップ１４を密封するために用いられる。上プレート１２は、開口部１２１ａ、開口部１２１ｂ、開口部１２１ｃ、開口部１２２、開口部１２３を備える。開口部１２１ａ、開口部１２１ｂ、開口部１２１ｃは、注入口部材１１１ａ、注入口部材１１１ｂ、注入口部材１１１ｃとそれぞれ相対する位置に設けられている。開口部１２１ａ、開口部１２１ｂ、開口部１２１ｃは、注入口部材１１１ａ、注入口部材１１１ｂ、注入口部材１１１ｃそれぞれが貫通可能な形状で構成されている。   The upper plate 12 is composed of a thin member. The upper plate 12 is made of a material harder than the flow path packing 11. The upper plate 12 is made of a hard material such as plastic, glass, or metal. The upper plate 12 is in close contact with the flow path packing 11 or the DNA chip 14. That is, the upper plate 12 is used for sealing the flow path packing 11 and the DNA chip 14. The upper plate 12 includes an opening 121a, an opening 121b, an opening 121c, an opening 122, and an opening 123. The opening 121a, the opening 121b, and the opening 121c are provided at positions opposed to the inlet member 111a, the inlet member 111b, and the inlet member 111c, respectively. The opening 121a, the opening 121b, and the opening 121c are configured so that the inlet member 111a, the inlet member 111b, and the inlet member 111c can pass therethrough.

開口部１２２は、後述するＤＮＡチップ１４に設けられた（配置された）複数の電極パッド１４３で構成される電極パッド領域１４３１と相対する位置に設けられている。開口部１２２は、電極パッド領域１４３１と略同じ形状で設けられている。同様に、開口部１２３は、後述するＤＮＡチップ１４に設けられた（配置された）複数の電極パッド１４４で構成される電極パッド領域１４４１と相対する位置に設けられている。開口部１２２は、電極パッド領域１４４１と略同じ形状で設けられている。   The opening 122 is provided at a position opposite to an electrode pad region 1431 configured by a plurality of electrode pads 143 provided (arranged) in the DNA chip 14 described later. The opening 122 is provided in substantially the same shape as the electrode pad region 1431. Similarly, the opening 123 is provided at a position opposite to an electrode pad region 1441 configured by a plurality of electrode pads 144 provided (arranged) in the DNA chip 14 described later. The opening 122 is provided in substantially the same shape as the electrode pad region 1441.

下プレート１３は、薄型の部材で構成されている。下プレート１３は、流路パッキン１１よりも硬い材料で構成されている。下プレート１３は、例えば、プラスチック、ガラス、金属等の硬質材料で構成されている。下プレート１３は、流路パッキン１１またはＤＮＡチップ１４と密着して接する。つまり、下プレート１３は、流路パッキン１１及びＤＮＡチップ１４を密封するために用いられる。下プレート１３は、後述するＤＮＡチップ１４に設けられた（配置された）各センサ部１４２近傍の領域、つまり、溝部１１３ａにより流路として規定されるＤＮＡチップ１４の領域と相対する位置に開口部１３１（図４参照）を備える。   The lower plate 13 is composed of a thin member. The lower plate 13 is made of a material harder than the flow path packing 11. The lower plate 13 is made of a hard material such as plastic, glass, or metal. The lower plate 13 is in close contact with the flow path packing 11 or the DNA chip 14. That is, the lower plate 13 is used for sealing the flow path packing 11 and the DNA chip 14. The lower plate 13 has an opening at a position facing a region in the vicinity of each sensor unit 142 provided (arranged) on the DNA chip 14 described later, that is, a region of the DNA chip 14 defined as a flow path by the groove 113a. 131 (see FIG. 4).

ＤＮＡチップ１４は、基板１４１、複数のセンサ部１４２、複数の電極パッド１４３、複数の電極パッド１４４を備える。ＤＮＡチップ１４（基板１４１）における上プレート１２と相対する面をＤＮＡチップ１４の表面というものとする。同様に、ＤＮＡチップ１４（基板１４１）における下プレート１３と相対する面をＤＮＡチップ１４の裏面というものとする。
基板１４１は、Ｘ軸に沿う２辺とＹ軸に沿う２辺を備える略矩形状で構成され、センサ部１４２、電極パッド１４３、電極パッド１４４が表面上に設けられる。
センサ部１４２は、ＤＮＡチップ１４の表面におけるＹ軸の略中央部分に設けられている。センサ部１４２は、導電性部材で構成されたセンサ（電極）である。センサ部１４２は、標的となる核酸検出用の各種核酸プローブがそれぞれ固定化され、標的となる核酸を検出する。なお、１つのセンサ部１４２は、図３では１つのセンサで構成されているが、２以上のセンサで構成されていてもよい。各センサ部１４２を構成するセンサは、略同じ直径の例えば円形である。なお、各センサ部１４２を構成するセンサは、矩形であってもよい。センサ部１４２は、溝部１１３ａと相対するように、一方向に沿った４列の略直線状で基板１４１に配置され、１列当たり複数並べられている。ここでは、各センサ部１４２は、Ｘ軸に沿って配置されているものとして説明する。各センサ部１４２の位置関係については、後述する。なお、基板１４１の表面における各センサ部１４２近傍の領域、つまり、基板１４１の表面上において、流路形成部材１１３の溝部１１３ａにより流路として規定される基板１４１の領域をセンサ領域１４２１というものとする。なお、センサ領域１４２１は、溝部１１３ａにより流路として規定される領域にも対応するため、流路領域ともいうものとする。なお、センサ部１４２は、Ｘ軸に沿った４列以外の複数列（偶数列、奇数列）で略直線状で基板１４１に配置され、１列当たり複数並べられていてもよい。この場合、溝部１１３ａの略直線部分は、センサ部１４２の列数に対応する数の偶数列または奇数列でＸ軸に沿って流路形成部材１１３に形成されている。 The DNA chip 14 includes a substrate 141, a plurality of sensor units 142, a plurality of electrode pads 143, and a plurality of electrode pads 144. The surface of the DNA chip 14 (substrate 141) facing the upper plate 12 is referred to as the surface of the DNA chip 14. Similarly, the surface of the DNA chip 14 (substrate 141) facing the lower plate 13 is referred to as the back surface of the DNA chip 14.
The substrate 141 is formed in a substantially rectangular shape having two sides along the X axis and two sides along the Y axis, and the sensor part 142, the electrode pad 143, and the electrode pad 144 are provided on the surface.
The sensor unit 142 is provided at a substantially central portion of the Y axis on the surface of the DNA chip 14. The sensor unit 142 is a sensor (electrode) made of a conductive member. In the sensor unit 142, various nucleic acid probes for detecting a target nucleic acid are immobilized, and the target nucleic acid is detected. In addition, although the one sensor part 142 is comprised by one sensor in FIG. 3, you may be comprised by two or more sensors. The sensors constituting each sensor unit 142 are, for example, circular with substantially the same diameter. In addition, the sensor which comprises each sensor part 142 may be a rectangle. The sensor portions 142 are arranged on the substrate 141 in four substantially linear shapes along one direction so as to face the groove portions 113a, and a plurality of sensor portions 142 are arranged per row. Here, each sensor part 142 is demonstrated as what is arrange | positioned along the X-axis. The positional relationship of each sensor unit 142 will be described later. In addition, the area | region of each sensor part 142 vicinity on the surface of the board | substrate 141, ie, the area | region of the board | substrate 141 prescribed | regulated as a flow path by the groove part 113a of the flow path formation member 113 on the surface of the board | substrate 141 is called sensor area | region 1421. To do. Note that the sensor region 1421 is also referred to as a flow channel region because it corresponds to a region defined as a flow channel by the groove 113a. The sensor units 142 may be arranged on the substrate 141 in a plurality of rows (even rows, odd rows) other than 4 rows along the X axis in a substantially straight line, and a plurality of sensors may be arranged per row. In this case, the substantially straight line portion of the groove 113a is formed in the flow path forming member 113 along the X axis in an even or odd number of rows corresponding to the number of rows of the sensor portion 142.

電極パッド１４３は、上プレート１２の開口部１２２と相対するように基板１４１の表面上に設けられている。電極パッド１４３は、基板１４１のＸ軸に沿った第１辺に沿って複数設けられている。電極パッド１４３は、第１辺の略全体または一部にわたって第１辺に沿った複数列の略直線状に配置され、１列当たり複数並べられている。電極パッド１４３は、導電性部材で構成されている。電極パッド１４３は、センサ部１４２の検出信号を取り出し、後述の核酸検出装置２０に伝達するためのものである。なお、１つの電極パッド１４３は、１つのセンサ部１４２と基板１４１上に設けられた配線（図示せす）で接続されている。なお、基板１４１の表面において電極パッド１４３が設けられている領域を第１のパッド領域１４３１というものとする。つまり、第１のパッド領域１４３１は、配列された複数の電極パッド１４３全てを包含し、配列された複数の電極パッド１４３全てのうちで外側に配置されている電極パッド１４３の外縁を結んで規定される領域である。なお、電極パッド１４３は、第１のパッド領域１４３１が略矩形状となるように設けられているが、これに限定されない。同様に、電極パッド１４４は、上プレート１２の開口部１２３と相対するように基板１４１の表面上に電極パッド１４３と異なる位置に設けられている。電極パッド１４４は、基板１４１のＸ軸に沿った第１辺と逆側の略平行な第２辺に沿って複数設けられている。電極パッド１４４は、第２辺の略全体または一部にわたって第２辺に沿った複数列の略直線状に配置され、１列当たり複数並べられている。電極パッド１４４は、導電性部材で構成されている。電極パッド１４４は、センサ部１４２の検出信号を取り出し、後述の核酸検出装置２０に伝達するためのものである。なお、１つの電極パッド１４４は、１つのセンサ部１４２と基板１４１上に設けられた配線（図示せず）で接続されている。なお、基板１４１の表面において電極パッド１４４が設けられている領域を第２のパッド領域１４４１というものとする。つまり、第２のパッド領域１４４１は、配列された複数の電極パッド１４４全てを包含し、配列された複数の電極パッド１４４全てのうちで外側に配置されている電極パッド１４４の外縁を結んで規定される領域である。なお、電極パッド１４４は、第２のパッド領域１４４１が略矩形状となるように設けられているが、これに限定されない。   The electrode pad 143 is provided on the surface of the substrate 141 so as to face the opening 122 of the upper plate 12. A plurality of electrode pads 143 are provided along the first side along the X axis of the substrate 141. The electrode pads 143 are arranged in a plurality of rows substantially along the first side over substantially the whole or a part of the first side, and a plurality of electrode pads 143 are arranged per row. The electrode pad 143 is made of a conductive member. The electrode pad 143 is for taking out the detection signal of the sensor unit 142 and transmitting it to the nucleic acid detection device 20 described later. One electrode pad 143 is connected to one sensor unit 142 by wiring (not shown) provided on the substrate 141. Note that a region where the electrode pad 143 is provided on the surface of the substrate 141 is referred to as a first pad region 1431. That is, the first pad region 1431 includes all of the plurality of electrode pads 143 arranged, and is defined by connecting the outer edges of the electrode pads 143 arranged outside of all of the plurality of electrode pads 143 arranged. It is an area to be done. Note that although the electrode pad 143 is provided so that the first pad region 1431 has a substantially rectangular shape, the present invention is not limited to this. Similarly, the electrode pad 144 is provided on the surface of the substrate 141 at a position different from the electrode pad 143 so as to face the opening 123 of the upper plate 12. A plurality of electrode pads 144 are provided along a substantially parallel second side opposite to the first side along the X axis of the substrate 141. The electrode pads 144 are arranged in a plurality of rows substantially along the second side over substantially the whole or part of the second side, and a plurality of electrode pads 144 are arranged per row. The electrode pad 144 is made of a conductive member. The electrode pad 144 is for taking out the detection signal of the sensor unit 142 and transmitting it to the nucleic acid detection device 20 described later. Note that one electrode pad 144 is connected to one sensor unit 142 by wiring (not shown) provided on the substrate 141. Note that a region where the electrode pad 144 is provided on the surface of the substrate 141 is referred to as a second pad region 1441. That is, the second pad region 1441 includes all of the plurality of electrode pads 144 arranged, and is defined by connecting the outer edges of the electrode pads 144 arranged outside of all of the plurality of electrode pads 144 arranged. It is an area to be done. Note that although the electrode pad 144 is provided so that the second pad region 1441 has a substantially rectangular shape, the present invention is not limited to this.

なお、注入口部材１１１ａと検体シリンジ１１２ａとを繋ぐ流路、注入口部材１１１ｂと洗浄シリンジ１１２ｂとを繋ぐ流路、注入口部材１１１ｃと挿入剤シリンジ１１２ｃとを繋ぐ流路、検体シリンジ１１２ａ、洗浄シリンジ１１２ｂ及び挿入剤シリンジ１１２ｃ並びに溝部１１３ａを繋ぐ流路、溝部１１３ａと廃液シリンジ１１４とを繋ぐ流路は、流路パッキン１１、上プレート１２、下プレート１３のいずれか１つで形成されていてもよく、流路パッキン１１、上プレート１２、下プレート１３の少なくとも２つの組み合わせによって形成されていてもよい。
核酸検出用デバイス１０は、上述のような構成により、溝部１１３ａと基板１４１で構成される流路内（センサ領域１４２１）において、核酸増幅反応から核酸検出までを行うことができる。 A flow path connecting the injection port member 111a and the sample syringe 112a, a flow path connecting the injection port member 111b and the cleaning syringe 112b, a flow path connecting the injection port member 111c and the insertion syringe 112c, the sample syringe 112a, and washing The flow path connecting the syringe 112b, the insertion syringe 112c, and the groove 113a, and the flow path connecting the groove 113a and the waste liquid syringe 114 are formed by any one of the flow path packing 11, the upper plate 12, and the lower plate 13. Alternatively, it may be formed by a combination of at least two of the flow path packing 11, the upper plate 12, and the lower plate 13.
With the above-described configuration, the nucleic acid detection device 10 can perform a process from nucleic acid amplification reaction to nucleic acid detection in a flow path (sensor region 1421) formed by the groove 113a and the substrate 141.

次に、核酸検出用デバイス１０を用いて核酸を検出するための核酸検出装置２０の構成について説明する。図３は、実施形態に係る核酸検出装置２０の概略構成を示す図である。図４は、核酸検出用デバイス１０の図１におけるＡ−Ａ断面図である。なお、図４は、核酸検出装置２０に挿入された核酸検出用デバイス１０と接触する核酸検出装置２０を構成する要素も示す。核酸検出装置２０は、核酸検出用デバイス１０をＸ軸に沿って挿入される。つまり、溝部１１３ａ（センサ部１４２、センサ領域１４２１も同様）は、核酸検出用デバイス１０の核酸検出装置２０への挿入方向に沿った複数列で設けられている。核酸検出装置２０は、コネクタ２０１、コネクタ２０２、温度制御部２０３を備える。   Next, the structure of the nucleic acid detection apparatus 20 for detecting a nucleic acid using the nucleic acid detection device 10 will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the nucleic acid detection device 20 according to the embodiment. 4 is a cross-sectional view of the nucleic acid detection device 10 taken along the line AA in FIG. FIG. 4 also shows elements constituting the nucleic acid detection device 20 that contacts the nucleic acid detection device 10 inserted in the nucleic acid detection device 20. In the nucleic acid detection apparatus 20, the nucleic acid detection device 10 is inserted along the X axis. That is, the groove portions 113a (the sensor portion 142 and the sensor region 1421 are the same) are provided in a plurality of rows along the insertion direction of the nucleic acid detection device 10 into the nucleic acid detection device 20. The nucleic acid detection device 20 includes a connector 201, a connector 202, and a temperature control unit 203.

コネクタ２０１は、核酸検出用カセット１０が核酸検出装置２０に挿入された際に、開口部１２２と相対する位置に設けられている。コネクタ２０１は、開口部１２２に対して挿抜可能な大きさである。コネクタ２０１は、電流測定用のコネクタピン２０１１を介して、電極パッド領域１４３１の各電極パッド１４３に押し当てるように接触する。同様に、コネクタ２０２は、核酸検出用カセット１０が核酸検出装置２０に挿入された際に、開口部１２３と相対する位置に設けられている。コネクタ２０２は、開口部１２３に対して挿抜可能な大きさである。コネクタ２０２は、電流測定用のコネクタピン２０２１を介して、電極パッド領域１４４１の各電極パッド１４４に押し当てるように接触する。コネクタ２０１及びコネクタ２０２は、電極パッド１４３、電極パッド１４４それぞれから検出信号を取り出す。核酸検出装置２０は、コネクタ２０１、コネクタ２０２にそれぞれ接続されている配線２０１２、２０２２を介して取り出した検出信号に基づいて核酸検出を行い、標的とする核酸の有無を判定する。   The connector 201 is provided at a position facing the opening 122 when the nucleic acid detection cassette 10 is inserted into the nucleic acid detection device 20. The connector 201 has a size that can be inserted into and removed from the opening 122. The connector 201 comes into contact with the electrode pads 143 in the electrode pad region 1431 through the connector pins 2011 for current measurement. Similarly, the connector 202 is provided at a position facing the opening 123 when the nucleic acid detection cassette 10 is inserted into the nucleic acid detection apparatus 20. The connector 202 has a size that can be inserted into and removed from the opening 123. The connector 202 comes into contact with each electrode pad 144 in the electrode pad region 1441 through the connector pin 2021 for current measurement. The connector 201 and the connector 202 take out detection signals from the electrode pad 143 and the electrode pad 144, respectively. The nucleic acid detection device 20 performs nucleic acid detection based on detection signals taken out via the wirings 2012 and 2022 connected to the connector 201 and the connector 202, respectively, and determines the presence or absence of the target nucleic acid.

温度制御部２０２は、核酸検出用カセット１０が核酸検出装置２０に挿入された際に、下プレート１３に設けられた開口部１３１と相対する位置に設けられている。   The temperature control unit 202 is provided at a position facing the opening 131 provided in the lower plate 13 when the nucleic acid detection cassette 10 is inserted into the nucleic acid detection device 20.

温度制御部２０２は、開口部１３１に対して挿抜可能な大きさである。温度制御部２０２は、センサ領域１４２１と相対する基板１４１の裏面に押し当てるように接触する。温度制御部２０２は、基板１４１の裏面側から、溝部１１３ａ内の流路、つまりセンサ領域１４２１の温度（液温）を最適に制御する。 The temperature control unit 202 has a size that can be inserted into and removed from the opening 131. The temperature control unit 202 comes into contact with the back surface of the substrate 141 facing the sensor region 1421. The temperature control unit 202 optimally controls the flow path in the groove 113a, that is, the temperature (liquid temperature) of the sensor region 1421 from the back side of the substrate 141.

図５は、実施形態に係る流路形成部材１１３が重ねられたＤＮＡチップ１４の一例となる上面図である。図６は、基板１４１に配置されているセンサ部１４２の位置関係を示す平面図である。図５、６を参照して、各センサ部１４２の位置関係、各センサ部１４２と相対する溝部１１３ａの形状について説明する。センサ部１４２は、１つのセンサで構成されている。   FIG. 5 is a top view illustrating an example of the DNA chip 14 on which the flow path forming members 113 according to the embodiment are stacked. FIG. 6 is a plan view showing the positional relationship of the sensor unit 142 arranged on the substrate 141. With reference to FIGS. 5 and 6, the positional relationship of each sensor unit 142 and the shape of the groove 113a facing each sensor unit 142 will be described. The sensor unit 142 includes a single sensor.

センサ部１４２ａは、Ｘ軸に沿った任意の一列（第１列という）上にセンサ部１４２ａの中心（つまりセンサ部１４２ａを構成する１つのセンサの中心）が位置するように配置された任意のセンサ部１４２である。センサ部１４２ｂは、第１列においてセンサ部１４２ａに隣接し、第１列上にセンサ部１４２ｂの中心（つまりセンサ部１４２ｂを構成する１つのセンサの中心）が位置するように配置され、センサ部１４２ａと隣り合うセンサ部１４２である。センサ部１４２ｃは、第１列とＹ軸に隣り合う一列（第２列という）上にセンサ部１４２ｃの中心（つまりセンサ部１４２ｃを構成する１つのセンサの中心）が位置するように配置されたセンサ部１４２である。   The sensor unit 142a is an arbitrary one arranged so that the center of the sensor unit 142a (that is, the center of one sensor constituting the sensor unit 142a) is positioned on an arbitrary column (referred to as a first column) along the X axis. This is a sensor unit 142. The sensor part 142b is adjacent to the sensor part 142a in the first row, and is arranged so that the center of the sensor part 142b (that is, the center of one sensor constituting the sensor part 142b) is positioned on the first row. 142a is a sensor unit 142 adjacent to 142a. The sensor unit 142c is arranged so that the center of the sensor unit 142c (that is, the center of one sensor constituting the sensor unit 142c) is positioned on the first column and one column adjacent to the Y axis (referred to as the second column). This is a sensor unit 142.

センサ部１４２ｃは、Ｘ軸において、センサ部１４２ｂ側に最も近いセンサ部１４２ａの外縁のＸ軸の位置と、センサ部１４２ａ側に最も近いセンサ部１４２ｂの外縁のＸ軸の位置との間に収まるように配置されている。さらに、センサ部１４２ｃは、Ｙ軸において、第２列側に最も近いセンサ部１４２ａの外縁及びセンサ部１４２ａの外縁のＹ軸の位置よりも第１列側から離れた位置に配置される。なお、第２列とＹ軸に隣り合う第１列と逆の一列（第３列という）上に配置されたセンサ部１４２とセンサ部１４２ｃとの関係は、上述した第１列に配置されたセンサ部１４２ａ、１４２ｂとセンサ部１４２ｃとの関係と同様であるため、説明を省略する。   The sensor unit 142c is located between the X-axis position of the outer edge of the sensor unit 142a closest to the sensor unit 142b side and the X-axis position of the outer edge of the sensor unit 142b closest to the sensor unit 142a side in the X-axis. Are arranged as follows. Furthermore, the sensor part 142c is arrange | positioned in the position away from the 1st row | line side rather than the position of the outer edge of the sensor part 142a nearest to the 2nd row | line | column side and the outer edge of the sensor part 142a in the Y-axis. In addition, the relationship between the sensor unit 142 and the sensor unit 142c arranged on the second column and the first column (referred to as the third column) opposite to the first column adjacent to the Y-axis is arranged in the first column described above. Since the relationship between the sensor units 142a and 142b and the sensor unit 142c is the same, the description thereof is omitted.

上述のように、センサ部１４２ｃと、センサ部１４２ａ及びセンサ部１４２ｂとは、Ｘ軸及びＹ軸において、一部分も相対しないように配置される。なお、上述のように、センサ部１４２ｃと、センサ部１４２ａ及びセンサ部１４２ｂとは、Ｘ軸、Ｙ軸のうち少なくともＹ軸方向において、一部分も相対しないように配置されてもよい。つまり、第１列に配置されたセンサ部１４２と、第１列とＹ軸に隣接する第２列に配置されたセンサ部１４２とは、Ｘ軸、Ｙ軸のうち少なくともＹ軸方向において、一部分も相対しないように第１列と第２列において互い違いとなるように配置されている。なお、本実施形態では、上述のようなセンサ部１４２の配置を千鳥配置の定義に含むものとする。   As described above, the sensor unit 142c, the sensor unit 142a, and the sensor unit 142b are arranged so as not to be partially opposed in the X axis and the Y axis. Note that, as described above, the sensor unit 142c, the sensor unit 142a, and the sensor unit 142b may be arranged so as not to be partially opposed at least in the Y-axis direction of the X-axis and the Y-axis. That is, the sensor unit 142 arranged in the first row and the sensor unit 142 arranged in the second row adjacent to the first row and the Y-axis are partially in at least the Y-axis direction of the X-axis and the Y-axis. Are arranged alternately in the first row and the second row so as not to be opposed to each other. In the present embodiment, the arrangement of the sensor units 142 as described above is included in the definition of the staggered arrangement.

上述のようなセンサ部１４２の配置関係によれば、センサ部１４２ａの中心、センサ部１４２ｂの中心、センサ部１４２ｃの中心は、センサ部１４２ｃの中心を頂点とした正三角形または二等辺三角形を形成するように配置されている。そのため、センサ部１４２ａとセンサ部１４２ｃ間の距離、センサ部１４２ｂとセンサ部１４２ｃ間の距離は、各センサ部に滴下される核酸プローブの液滴の直径よりも長い寸法で設計できる。そのため、ＤＮＡチップ１４は、そのサイズを大きくすることなく、センサ部の高集積化を実現できる。なお、センサ部１４２ｃは、センサ部１４２ｃの頂角θ１が６０度未満となるように配置されていることが好ましい。その理由は以下とおりである。センサ部１４２ａとセンサ部１４２ｂは、流路で結合されているが、センサ部１４２ｃは流路形成部材１１３で隔たれている。センサ部１４２ａとセンサ部１４２ｂを結合する流路部分を満たす試薬は少なくすることによりコスト低減が実現できるため、なるべく流路は短い必要がある。一方、センサ部１４２ｃは、センサ部１４２ａやセンサ部１４２ｂと距離が離れる場合でも必要試薬量が増えるわけではない。従って、まずセンサ部１４２ａとセンサ部１４２ｂを可能な限り近づけ、その後にセンサ部１４２ｃを近づける設計とするため、θ１が６０度未満であることが好ましい。   According to the arrangement relationship of the sensor unit 142 as described above, the center of the sensor unit 142a, the center of the sensor unit 142b, and the center of the sensor unit 142c form an equilateral triangle or an isosceles triangle with the center of the sensor unit 142c as a vertex. Are arranged to be. Therefore, the distance between the sensor part 142a and the sensor part 142c and the distance between the sensor part 142b and the sensor part 142c can be designed to be longer than the diameter of the droplet of the nucleic acid probe dropped on each sensor part. Therefore, the DNA chip 14 can realize high integration of the sensor unit without increasing its size. The sensor unit 142c is preferably arranged so that the apex angle θ1 of the sensor unit 142c is less than 60 degrees. The reason is as follows. The sensor part 142 a and the sensor part 142 b are coupled by a flow path, but the sensor part 142 c is separated by a flow path forming member 113. Since the cost can be reduced by reducing the amount of the reagent that fills the flow path portion that couples the sensor part 142a and the sensor part 142b, the flow path needs to be as short as possible. On the other hand, the sensor unit 142c does not increase the necessary reagent amount even when the sensor unit 142a and the sensor unit 142b are separated from each other. Therefore, in order to design the sensor unit 142a and the sensor unit 142b as close as possible, and then the sensor unit 142c, it is preferable that θ1 is less than 60 degrees.

第２列に配置されたセンサ部１４２ｃの好ましい配置例について説明する。ここで、第１列に配置されたセンサ部１４２ａの中心とセンサ部１４２ｂの中心との距離をａとする。第２列に配置されたセンサ部１４２ｃは、上記条件を満たした上で、第１列に配置されたセンサ部１４２ａの中心とセンサ部１４２ｂの中心との間の中心線に対し、Ｘ軸に沿って左右２５％の範囲内にセンサ部１４２ｃの中心が位置するように配置されることが好ましい。つまり、センサ部１４２ｃの中心は、センサ部１４２ａの中心とセンサ部１４２ｂの中心との間の中心線を中心として、Ｘ軸に沿ってｂ＝１／２＊ａの範囲内に位置するように配置されることが好ましい。   A preferred arrangement example of the sensor units 142c arranged in the second row will be described. Here, a is a distance between the center of the sensor unit 142a and the center of the sensor unit 142b arranged in the first row. The sensor unit 142c arranged in the second row satisfies the above conditions, and the X-axis with respect to the center line between the center of the sensor unit 142a and the center of the sensor unit 142b arranged in the first row. It is preferable that the sensor portion 142c is disposed so that the center thereof is positioned within a range of 25% on the left and right. That is, the center of the sensor unit 142c is positioned within the range of b = 1/2 * a along the X axis with the center line between the center of the sensor unit 142a and the center of the sensor unit 142b as the center. Preferably they are arranged.

次に、各センサ部１４２の位置関係の他の例について説明する。図７は、基板１４１に配置されているセンサ部１４２の位置関係を示す平面図である。センサ部１４２は、３つのセンサで構成されている。なお、ここでは、センサ部１４２が３つのセンサで構成されている例について説明するが、センサ部１４２が２つ以上のセンサで構成された場合も同様である。   Next, another example of the positional relationship of each sensor unit 142 will be described. FIG. 7 is a plan view showing the positional relationship of the sensor unit 142 arranged on the substrate 141. The sensor unit 142 includes three sensors. Here, an example in which the sensor unit 142 includes three sensors will be described, but the same applies to the case where the sensor unit 142 includes two or more sensors.

センサ部１４２ｄは、Ｘ軸に沿ったある一列（第１列という）上にセンサ部１４２ｄを構成する各センサの中心が位置するように配置された任意のセンサ部１４２である。センサ部１４２ｅは、第１列においてセンサ部１４２ｄに隣接し、第１列上にセンサ部１４２ｅを構成する各センサの中心が位置するように配置され、センサ部１４２ｄと隣り合うセンサ部１４２である。センサ部１４２ｆは、第１列とＹ軸に隣り合う一列（第２列という）上にセンサ部１４２ｆを構成する各センサの中心が位置するように配置されたセンサ部１４２である。   The sensor unit 142d is an arbitrary sensor unit 142 disposed so that the center of each sensor constituting the sensor unit 142d is positioned on a certain row (referred to as a first row) along the X axis. The sensor unit 142e is adjacent to the sensor unit 142d in the first row, and is arranged so that the center of each sensor constituting the sensor unit 142e is positioned on the first row, and is adjacent to the sensor unit 142d. . The sensor unit 142f is a sensor unit 142 arranged so that the center of each sensor constituting the sensor unit 142f is positioned on a first row and a row adjacent to the Y axis (referred to as a second row).

センサ部１４２ｆは、Ｘ軸において、センサ部１４２ｅ側に最も近いセンサ部１４２ｄを構成するセンサの外縁のＸ軸の位置と、センサ部１４２ｄ側に最も近いセンサ部１４２ｅを構成するセンサの外縁のＸ軸の位置との間に収まるように配置されている。さらに、センサ部１４２ｆは、Ｙ軸において、第２列側に最も近いセンサ部１４２ｄ及びセンサ部１４２ｅのＹ軸の位置よりも第１列側から離れた位置に配置される。なお、第２列とＹ軸に隣り合う第１列と逆の一列（第３列という）上に配置されたセンサ部１４２とセンサ部１４２ｆとの関係は、上述した第１列に配置されたセンサ部１４２ｄ、１４２ｅとセンサ部１４２ｆとの関係と同様であるため、説明を省略する。   The sensor unit 142f has an X-axis position on the outer edge of the sensor constituting the sensor unit 142d closest to the sensor unit 142e side in the X axis, and an X of the outer edge of the sensor constituting the sensor unit 142e closest to the sensor unit 142d side. It arrange | positions so that it may fit between the position of an axis | shaft. Further, the sensor unit 142f is arranged at a position farther from the first column side than the Y-axis position of the sensor unit 142d and the sensor unit 142e closest to the second column side on the Y axis. The relationship between the sensor unit 142 and the sensor unit 142f disposed on the second column and the first column adjacent to the Y axis (referred to as the third column) opposite to the first column is the first column described above. Since the relationship between the sensor units 142d and 142e and the sensor unit 142f is the same, the description thereof is omitted.

上述のように、センサ部１４２ｆを構成するセンサと、センサ部１４２ｄを構成するセンサ及びセンサ部１４２ｅを構成するセンサとは、Ｘ軸及びＹ軸において、一部分も相対しないように配置される。なお、上述のように、センサ部１４２ｆを構成するセンサと、センサ部１４２ｄを構成するセンサ及びセンサ部１４２ｅを構成するセンサとは、Ｘ軸、Ｙ軸のうち少なくともＹ軸方向において、一部分も相対しないように配置されてもよい。つまり、第１列に配列されたセンサ部１４２を構成するセンサと、第１列とＹ軸に隣接する第２列に配置されたセンサ部１４２を構成するセンサとは、Ｘ軸、Ｙ軸のうち少なくともＹ軸方向において、一部分も相対しないように千鳥配置されている。   As described above, the sensor that constitutes the sensor unit 142f, the sensor that constitutes the sensor unit 142d, and the sensor that constitutes the sensor unit 142e are arranged so as not to be partially opposed in the X axis and the Y axis. As described above, a part of the sensor that constitutes the sensor unit 142f, the sensor that constitutes the sensor unit 142d, and the sensor that constitutes the sensor unit 142e are partially relative to each other in at least the Y-axis direction of the X-axis and the Y-axis. It may be arranged so as not to. That is, the sensor constituting the sensor unit 142 arranged in the first row and the sensor constituting the sensor unit 142 arranged in the second row adjacent to the first row and the Y axis are the X axis and the Y axis. Of these, at least in the Y-axis direction, they are staggered so as not to be partially opposed.

上述のようなセンサ部１４２の配置関係によれば、センサ部１４２ｄの中心（センサ部１４２ｄを構成するセンサのうちＸ軸において最外の２つのセンサの中心間の中心）、センサ部１４２ｅの中心（センサ部１４２ｅを構成するセンサのうちＸ軸において最外の２つのセンサの中心間の中心）、センサ部１４２ｆの中心（センサ部１４２ｆを構成するセンサのうちＸ軸において最外の２つのセンサの中心間の中心）は、センサ部１４２ｆの中心を頂点とした正三角形または二等辺三角形を形成するように配置されている。そのため、センサ部１４２ｄとセンサ部１４２ｆ間の距離、センサ部１４２ｅとセンサ部１４２ｆ間の距離は、各センサ部に滴下される核酸プローブの液滴の直径よりも長い寸法で設計できる。そのため、ＤＮＡチップ１４は、そのサイズを大きくすることなく、センサ部の高集積化を実現できる。なお、センサ部１４２ｆは、図６に示す例と同様に、センサ部１４２ｆの頂角θ２が６０度未満となるように配置されていることが好ましい。   According to the arrangement relationship of the sensor unit 142 as described above, the center of the sensor unit 142d (the center between the centers of the two outermost sensors in the X axis among the sensors constituting the sensor unit 142d) and the center of the sensor unit 142e. (Center between the centers of the two outermost sensors on the X axis among the sensors constituting the sensor unit 142e), the center of the sensor unit 142f (the two outermost sensors on the X axis among the sensors constituting the sensor unit 142f) Are arranged so as to form an equilateral triangle or an isosceles triangle having the center of the sensor portion 142f as a vertex. Therefore, the distance between the sensor part 142d and the sensor part 142f and the distance between the sensor part 142e and the sensor part 142f can be designed to be longer than the diameter of the droplet of the nucleic acid probe dropped on each sensor part. Therefore, the DNA chip 14 can realize high integration of the sensor unit without increasing its size. In addition, it is preferable that the sensor part 142f is arrange | positioned so that the apex angle (theta) 2 of the sensor part 142f may be less than 60 degree | times similarly to the example shown in FIG.

第２列に配置されたセンサ部１４２ｆの好ましい配置例について説明する。ここで、第１列に配置されたセンサ部１４２ｄの中心とセンサ部１４２ｅの中心との距離をａ´とする。第２列に配置されたセンサ部１４２ｆは、上記条件を満たした上で、第１列に配置されたセンサ部１４２ｄの中心とセンサ部１４２ｅの中心との間の中心線に対し、Ｘ軸に沿って左右２５％の範囲内にセンサ部１４２ｆの中心が位置するように配置されることが好ましい。つまり、センサ部１４２ｆの中心は、センサ部１４２ｄの中心とセンサ部１４２ｅの中心との間の中心線を中心として、Ｘ軸に沿ってｂ´＝１／２＊ａ´の範囲内に位置するように配置されることが好ましい。   A preferred arrangement example of the sensor units 142f arranged in the second row will be described. Here, the distance between the center of the sensor unit 142d arranged in the first row and the center of the sensor unit 142e is a ′. The sensor part 142f arranged in the second row satisfies the above conditions, and has an X axis with respect to a center line between the center of the sensor part 142d and the center of the sensor part 142e arranged in the first row. It is preferable that the sensor portion 142f is arranged so that the center thereof is located within a range of 25% on the left and right. That is, the center of the sensor unit 142f is located within the range of b ′ = 1/2 * a ′ along the X axis with the center line between the center of the sensor unit 142d and the center of the sensor unit 142e as the center. It is preferable that they are arranged as described above.

次に、溝部１１３ａの形状について説明する。図５に示すように、溝部１１３ａは、略直線部分において、センサ部１１４近傍と相対する第１の溝部１１３ｄ（核酸の反応領域に対応）と、第１の溝部１１３ｄ間を繋ぐ第２の溝部１１３ｅを備える。第１の溝部１１３ｄの幅（溝部１１３ａが形成される方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）における幅）は、第２の溝部１１３ｅの幅よりも広い。つまり、第１の溝部１１３ｄで規定される流路領域の幅は、第２の溝部１１３ｅで規定される流路領域の幅よりも広い。第１の溝部１１３ｄで規定される流路領域は、略円形である。溝部１１３ａは、第１の溝部１１３ｆ、第２の溝部１１３ｅにより、くびれ形状で流路形成部材１１３に形成されている。さらに、センサ部１４２の千鳥配置に伴い、第１の溝部１１３ｄは、センサ部１１４近傍と相対するように千鳥配置で流路形成部材１１３に形成されている。つまり、ある列（第１列という）に形成された第１の溝部１１３ｄと、第１列とＹ軸に隣接する第２列に配置された第１の溝部１１３ｄとは、Ｘ軸、Ｙ軸のうち少なくともＹ軸方向において、一部分も相対しないように第１列と第２列において互い違いとなるように流路形成部材１１３に形成されている。本実施形態では、上述のように流路形成部材１１３に形成された第１の溝部１１３ｄの配置を千鳥配置の定義に含むものとする。第１の溝部１１３ｄの千鳥配置によれば、溝部１１３ａは、第１列と第２列との間隔がＸ軸に沿って略同じである。なお、第１の溝部１１３ｄの好ましい配置関係は、上述のセンサ部１４２の好ましい配置関係と同様であるため、説明を省略する。
なお、第１の溝部１１３ｄは、図５に示されるような形状に限定されるものではなく、他の形状で流路形成部材１１３に形成されていてもよい。例えば、第１の溝部１１３ｄは、図８に示すように、第１の溝部１１３ｄで規定される流路領域が略矩形（角形）となるように流路形成部材１１３に形成されていてもよい。
なお、溝部１１３ａは、くびれ形状ではなく、第１の溝部１１３ｄの幅と第２の溝部１１３ｅの幅が略同じ、つまりセンサ部１４２の配列方向に沿った略直線部分がＺ軸の断面積が同じとなるように直線状で流路形成部材１１３に形成されていてもよい。
なお、本実施形態は、センサ部１４２がＸ軸に沿って配置され、溝部１１３ａもＸ軸に沿って流路形成部材１１３に形成されている例を説明したが、これに限定されない。センサ部１４２がＹ軸に沿って配置され、溝部１１３ａもＹ軸に沿って流路形成部材１１３に形成されていてもよく、センサ部１４２の配置方向と、流路形成部材１１３における溝部１１３ａの形成方向が略同じであればよい。
なお、くびれ形状かつ千鳥配置で溝部１１３が形成された流路形成部材１１３は、センサ部１４２を用いる電流検出方式の核酸検出用デバイスだけでなく、センサ部１４２を用いない核酸検出用デバイスにも適用できる。 Next, the shape of the groove 113a will be described. As shown in FIG. 5, the groove 113a has a first groove 113d (corresponding to a nucleic acid reaction region) facing the vicinity of the sensor 114 and a second groove connecting the first groove 113d in a substantially linear portion. 113e. The width of the first groove 113d (the width in the direction (Y-axis direction) orthogonal to the direction (X-axis direction) in which the groove 113a is formed) is wider than the width of the second groove 113e. That is, the width of the flow channel region defined by the first groove 113d is wider than the width of the flow channel region defined by the second groove 113e. The flow path area defined by the first groove 113d is substantially circular. The groove 113a is formed in the flow path forming member 113 in a constricted shape by the first groove 113f and the second groove 113e. Further, with the staggered arrangement of the sensor portions 142, the first groove portions 113d are formed in the flow path forming member 113 in a staggered arrangement so as to face the vicinity of the sensor portion 114. That is, the first groove 113d formed in a certain row (referred to as the first row) and the first groove 113d arranged in the second row adjacent to the first row and the Y axis are the X axis and the Y axis. Are formed in the flow path forming member 113 so as to be staggered in the first row and the second row so as not to be partially opposed at least in the Y-axis direction. In the present embodiment, the arrangement of the first groove portions 113d formed in the flow path forming member 113 as described above is included in the definition of the staggered arrangement. According to the staggered arrangement of the first grooves 113d, in the grooves 113a, the distance between the first row and the second row is substantially the same along the X axis. In addition, since the preferable arrangement | positioning relationship of the 1st groove part 113d is the same as the preferable arrangement | positioning relationship of the above-mentioned sensor part 142, description is abbreviate | omitted.
The first groove 113d is not limited to the shape shown in FIG. 5, and may be formed in the flow path forming member 113 in another shape. For example, as shown in FIG. 8, the first groove 113d may be formed in the flow path forming member 113 so that the flow path area defined by the first groove 113d is substantially rectangular (rectangular). .
The groove 113a is not constricted, and the width of the first groove 113d and the width of the second groove 113e are substantially the same, that is, the substantially linear portion along the arrangement direction of the sensor 142 has a Z-axis cross-sectional area. The flow path forming member 113 may be formed in a straight line so as to be the same.
In the present embodiment, the sensor unit 142 is disposed along the X axis, and the groove 113a is formed in the flow path forming member 113 along the X axis. However, the present embodiment is not limited thereto. The sensor part 142 may be arranged along the Y axis, and the groove part 113a may also be formed in the flow path forming member 113 along the Y axis. The arrangement direction of the sensor part 142 and the groove part 113a in the flow path forming member 113 may be The formation direction may be substantially the same.
In addition, the flow path forming member 113 in which the groove portions 113 are formed in a constricted shape and a staggered arrangement is not only a current detection type nucleic acid detection device using the sensor unit 142 but also a nucleic acid detection device that does not use the sensor unit 142. Applicable.

本実施形態によれば、第１の溝部１１３ｄが千鳥配置で流路形成部材１１３に形成されることにより、流路形成部材１１３は、隣接する列にそれぞれ形成されている第１の溝部１１３ｄ同士の距離を取りつつ、高集積化できる。第１の溝部１１３ｄが千鳥配置で流路形成部材１１３に形成されることにより、隣接する列の間隔は、略一定かつ広くとれるので、流路形成部材１１３のための金型の製造が容易になる。これらの特徴は、流路が形成された流路形成部材１１３を用いる全ての核酸検出用デバイスに関連する。さらに、基板１４１にセンサ部１４２が千鳥配置されることにより、従来よりもセンサの高集積化ができ、核酸検出用デバイスの小型化を実現できる。さらに、基板１４１にセンサ部１４２が千鳥配置で設けられることにより、センサ部１４２と、パッド部１４３またはパッド部１４４とを繋ぐ配線の取りまわしが容易になる。例えば、配線は、全てのセンサ部１４２からパッド部１４３またはパッド部１４４にかけて直線状におろすことができるため、配線の強度は強まる。この特徴は、流路が形成された流路形成部材１１３に加えてセンサ部１４２を用いる核酸検出用デバイスに関連する。   According to the present embodiment, the first groove portions 113d are formed in the flow path forming member 113 in a staggered arrangement, so that the flow path forming members 113 are formed in the adjacent rows. High integration can be achieved while keeping the distance of Since the first groove 113d is formed in the flow path forming member 113 in a staggered arrangement, the interval between adjacent rows can be made substantially constant and wide, so that the mold for the flow path forming member 113 can be easily manufactured. Become. These characteristics relate to all nucleic acid detection devices that use the flow path forming member 113 in which a flow path is formed. Furthermore, by arranging the sensor portions 142 on the substrate 141 in a staggered manner, the sensor can be more highly integrated than before, and the nucleic acid detection device can be downsized. Furthermore, by providing the sensor portions 142 in a staggered arrangement on the substrate 141, it is easy to route the wiring connecting the sensor portion 142 and the pad portion 143 or the pad portion 144. For example, since the wiring can be straightened from all the sensor units 142 to the pad unit 143 or the pad unit 144, the strength of the wiring is increased. This feature relates to a nucleic acid detection device that uses the sensor unit 142 in addition to the flow path forming member 113 in which the flow path is formed.

（実施例１）
以下に、上述の実施形態に係る核酸検出用デバイス１０及び核酸検出装置２０を用いた核酸検出の具体的例を説明する。 Example 1
A specific example of nucleic acid detection using the nucleic acid detection device 10 and the nucleic acid detection apparatus 20 according to the above-described embodiment will be described below.

１．核酸検出用デバイス内蔵カセットの準備
１−１．核酸検出用デバイスの準備
核酸検出用デバイス１０上の各電極（以下、各センサ部１４２を構成するセンサに対応するものとする）に、以下の表１に示す５種類の核酸プローブ（配列Ａ〜Ｅ）を固定化した。各核酸プローブを含む溶液を各電極組に滴下し、その後余分な核酸プローブを洗浄除去することによって固定化を行った。なお、下記１、２番電極組、３、４番電極組、５、６番電極組、７、８番電極組、９、２０番電極組は、それぞれ別のセンサ部１４２を構成している。 1. Preparing a cassette with a built-in nucleic acid detection device
1-1. Preparation of Nucleic Acid Detection Device Five types of nucleic acid probes (sequences A to A) shown in Table 1 below are applied to each electrode on the nucleic acid detection device 10 (hereinafter, corresponding to a sensor constituting each sensor unit 142). E) was immobilized. Immobilization was carried out by dropping a solution containing each nucleic acid probe onto each electrode set, and then washing and removing excess nucleic acid probes. In addition, the following 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th, 7th, 8th, 9th, and 20th electrode groups constitute separate sensor parts 142, respectively. .

１）ネガティブコントロール用…１、２番電極
２）ＨＰＶ−Ａ検出用…３、４番電極
３）ＨＰＶ−Ｂ検出用…５、６番電極
４）ＨＰＶ−Ｃ検出用…７，８番電極
５）ＨＰＶ−Ｄ検出用…９，１０番電極

Figure 0006081113
1) Negative control ... 1 and 2 electrodes 2) HPV-A detection ... 3 and 4 electrodes 3) HPV-B detection ... 5 and 6 electrodes 4) HPV-C detection ... 7 and 8 electrodes 5) For detecting HPV-D ... No.9,10 electrode
Figure 0006081113

１−２．核酸検出用デバイスの組立て
ＤＮＡチップ１４上に反応領域を形成できる流路形成部材１１３を備える流路パッキン１１を取り付けて核酸検出用デバイス１０を構成した。流路形成部材１１３には注入口１１３ｂが形成されており、流路形成部材１１３は、液体が漏れ出さないようＤＮＡチップ１４に固定されている。
なお、洗浄試薬は、ＳＳＣ、検出試薬は、ヘキスト３３２５８である。 1-2. Assembly of Nucleic Acid Detection Device The nucleic acid detection device 10 was configured by attaching the flow path packing 11 including the flow path forming member 113 capable of forming a reaction region on the DNA chip 14. An inlet 113b is formed in the flow path forming member 113, and the flow path forming member 113 is fixed to the DNA chip 14 so that liquid does not leak.
The cleaning reagent is SSC, and the detection reagent is Hoechst 33258.

２．核酸検出用デバイス１０を用いた核酸検出
まず、増幅済みのＨＰＶ−Ｂ配列を持つ核酸サンプルを溝部１１３ａへ送液し、４５℃で１０分保持することでＤＮＡチップ１４上の核酸検出用プローブとハイブリダイゼーション反応を行った。洗浄試薬を溝部１１３ａへ送液し、３０℃で５分保持することで、非特異的に吸着した核酸を除去した。検出試薬を溝部１１３ａへ送液し、室温で３分保持することで検出試薬を核酸と反応させた。最後にＤＮＡチップ１４の各電極から得られる電流値を測定することによって核酸検出を行った。 2. Nucleic acid detection using nucleic acid detection device 10
First, a nucleic acid sample having an amplified HPV-B sequence was sent to the groove 113a and held at 45 ° C. for 10 minutes to perform a hybridization reaction with the nucleic acid detection probe on the DNA chip 14. Non-specifically adsorbed nucleic acid was removed by feeding the cleaning reagent to the groove 113a and holding it at 30 ° C. for 5 minutes. The detection reagent was fed to the groove 113a and kept at room temperature for 3 minutes to cause the detection reagent to react with the nucleic acid. Finally, nucleic acid detection was performed by measuring the current value obtained from each electrode of the DNA chip 14.

３．結果
ＨＰＶ−Ｂ検出用のプローブが固定化された電極からは、他の電極と比較して有意に大きな電流値が得られていることから、サンプル中のＨＰＶ−Ｂ配列が正常に検出されたことがわかった。 3. result
The electrode on which the HPV-B detection probe was immobilized had a significantly larger current value compared to the other electrodes, so that the HPV-B sequence in the sample was detected normally. I understood.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１０…核酸検出用デバイス、１１…流路パッキン、１２…上プレート、１３…下プレート、１４…ＤＮＡチップ、２０…核酸検出装置、１１１ａ…注入口部材、１１１ａ…注入口部材、１１１ｃ…注入口部材．１１２ａ…検体シリンジ、１１２ｂ…洗浄シリンジ、１１２ｃ…挿入剤シリンジ、１１３…流路形成部材、１１３ａ…溝部、１１３ｂ…注入口、１１３ｃ…排出口１１３ｃ、１１３ｄ…第１の溝部、１１３ｅ…第２の溝部、１１４…廃液シリンジ、１１５ａ…逆止弁部材、１１５ｂ…逆止弁部材、１１５ｃ…逆止弁部材、１２１ａ…開口部、１２１ｂ…開口部、１２１ｃ…開口部、１２２…開口部、１２３…開口部、１３１…開口部、１４１…基板、１４２、１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄ、１４２ｅ、１４２ｆ…センサ部、１４３…電極パッド、１４４…電極パッド、２０１…コネクタ、２０２…コネクタ、２０３…温度制御部、１４２１…センサ領域（流路領域）、１４３１…パッド領域、１４４１…パッド領域。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Device for nucleic acid detection, 11 ... Flow path packing, 12 ... Upper plate, 13 ... Lower plate, 14 ... DNA chip, 20 ... Nucleic acid detection apparatus, 111a ... Injection port member, 111a ... Injection port member, 111c ... Injection port Element. 112a ... specimen syringe, 112b ... washing syringe, 112c ... insertion syringe, 113 ... channel forming member, 113a ... groove, 113b ... inlet, 113c ... discharge port 113c, 113d ... first groove, 113e ... second Groove 114, waste syringe, 115a ... check valve member, 115b ... check valve member, 115c ... check valve member, 121a ... opening, 121b ... opening, 121c ... opening, 122 ... opening, 123 ... Opening portion 131... Opening portion 141... Substrate 142, 142 a, 142 b, 142 c, 142 d, 142 e, 142 f ... Sensor portion 143 ... Electrode pad, 144 ... Electrode pad, 201 ... Connector, 202 ... Connector, 203 ... Temperature Control unit, 1421 ... sensor area (flow path area), 1431 ... pad area, 1441 ... pad area.

Claims (7)

基板面を有する基板と、
第１列及びこの第１列に隣接する第２列を含む複数列をなすように、第１方向に沿って前記基板面上に配置される複数のセンサ部であって、この複数のセンサ部が前記第１列に沿って配列された第１センサ部及び前記第２列に沿って配列された第２センサ部を含み、この第１及び第２センサ部が互いに対向しないように前記第１方向に沿って互い違いに配置されて千鳥状配列をなしている複数のセンサ部と、
を具備する第１の部材と、
前記基板面に対向する対向面を有し、前記複数のセンサ部上に試薬を送液するための流路を定めている溝部が前記対向面に形成されている第２の部材であって、この第２の部材は、前記溝部が前記複数のセンサ部を収容するように前記第１部材に積層され、前記溝部が前記センサ部に対応して前記第１方向に沿って配列されている複数列の溝部部分及びこの溝部分を繋ぐ折り返し部分を含む第２の部材と、
から構成される前記センサ部からの電気信号によって核酸を検出する核酸検出用デバイス。 A substrate having a substrate surface ;
So as to form a plurality of rows including a first row and a second row adjacent to the first row, a plurality of sensor units arranged on the substrate surface along a first direction, the plurality of sensor units Includes a first sensor portion arranged along the first row and a second sensor portion arranged along the second row, and the first and second sensor portions do not face each other. a plurality of the sensor unit that has no staggered arrangement are staggered along the direction,
A first member comprising:
A second member having a facing surface facing the substrate surface and having a groove portion defining a flow path for feeding a reagent on the plurality of sensor portions formed on the facing surface; The plurality of second members are stacked on the first member so that the groove portion accommodates the plurality of sensor portions, and the groove portions are arranged along the first direction corresponding to the sensor portions . A second member including a groove portion of the row and a folded portion connecting the groove portions ;
A nucleic acid detection device for detecting a nucleic acid by an electrical signal from the sensor unit comprising: 前記センサ部は、前記基板面に固定化された核酸検出用の核酸プローブを含む請求項１に記載の核酸検出用デバイス。 The sensor unit includes a nucleic acid detection device according to claim 1 comprising a nucleic acid probe for immobilized nucleic acid detection on the substrate surface. 基板面を有する基板と、
第１列及びこの第１列に隣接する第２列を含む複数列をなすように、第１方向に沿って前記基板面上に配置される複数のセンサ部であって、この複数のセンサ部が前記第１列に沿って配列された第１センサ部及び前記第２列に沿って配列された第２センサ部を含み、この第１及び第２センサ部が互いに対向しないように前記第１方向に沿って互い違いに配置されて千鳥状配列をなしている複数のセンサ部と、
を具備する第１の部材と、
前記基板面に対向する対向面を有し、前記複数のセンサ部上に試薬を送液するための流路を定めている溝部が前記対向面に形成されている第２の部材であって、
この第２の部材は、前記溝部が前記複数のセンサ部を収容するように前記第１部材に積層され、前記溝部が前記センサ部に対応して前記第１方向に沿って配列されている複数列の溝部部分及びこの溝部分を繋ぐ折り返し部分を含み、
前記溝部部分は、前記センサ部に対向して設けられる複数の第１の溝部領域及び互いに隣接する前記第１の溝部領域間を繋ぐ第２の溝部領域を備え、前記第１の溝部領域の幅は、前記第２の溝部領域の幅よりも広く形成されている第２の部材と、
から構成される前記センサ部からの電気信号によって核酸を検出する核酸検出用デバイス。 A substrate having a substrate surface ;
So as to form a plurality of rows including a first row and a second row adjacent to the first row, a plurality of sensor units arranged on the substrate surface along a first direction, the plurality of sensor units Includes a first sensor portion arranged along the first row and a second sensor portion arranged along the second row, and the first and second sensor portions do not face each other. a plurality of sensor units that have no staggered arrangement are staggered along the direction,
A first member comprising:
A second member having a facing surface facing the substrate surface and having a groove portion defining a flow path for feeding a reagent on the plurality of sensor portions formed on the facing surface;
The plurality of second members are stacked on the first member so that the groove portion accommodates the plurality of sensor portions, and the groove portions are arranged along the first direction corresponding to the sensor portions . Including a groove portion of the row and a folded portion connecting the groove portions ;
The groove portion includes a plurality of first groove regions provided opposite to the sensor unit and a second groove region connecting the first groove regions adjacent to each other, and the width of the first groove region . Is a second member formed wider than the width of the second groove region ,
A nucleic acid detection device for detecting a nucleic acid by an electrical signal from the sensor unit comprising: 前記第１の溝部領域は、前記センサ部に対応して千鳥配置に形成されている、請求項３に記載の核酸検出用デバイス。 It said first groove region, corresponding to the sensor portion are formed in a staggered arrangement, the device for detecting a nucleic acid of claim 3. 前記複数の溝部は、前記第１列及び前記第２列に配列された第１及び第２センサ部に夫々対向する第１及び第２の溝部部分を含み、前記第１及び第２の溝部部分は、複数の第１の溝部領域及び互いに隣接する前記第１の溝部領域間を繋ぐ第２の溝部領域を備え、
前記第１の溝部部分内の前記第１の溝部領域は、前記第２の溝部部分内の前記第１の溝部領域に対して前記第２方向において互いに対向しないように配置され、前記第１及び第２の溝部部分内の前記第１の溝部領域は、前記第１方向に沿って互い違いに配置されて千鳥状をなして配列されている請求項３に記載の核酸検出用デバイス。 The plurality of groove portions include first and second groove portions facing the first and second sensor portions arranged in the first row and the second row, respectively, and the first and second groove portions. Comprises a plurality of first groove regions and a second groove region connecting the first groove regions adjacent to each other ,
The first groove region in the first groove portion is disposed so as not to face each other in the second direction with respect to the first groove region in the second groove portion. The nucleic acid detection device according to claim 3 , wherein the first groove regions in the second groove portion are alternately arranged along the first direction and arranged in a staggered pattern . 前記基板面上に前記第１方向の複数列に沿って配列され、前記センサ部の検出信号を取り出すために、前記複数のセンサ部の夫々が配線を介して接続されている複数の電極パッドと、
を更に具備する請求項１又は請求項３に記載の核酸検出用デバイス。 A plurality of electrode pads arranged along a plurality of rows in the first direction on the substrate surface and connected to each of the plurality of sensor portions via wirings in order to take out detection signals of the sensor portions ; ,
The nucleic acid detection device according to claim 1 or 3, further comprising: 前記センサ部は、導電性部材で構成された電極と、この電極上に形成された標的となる核酸検出用プルーブとを具備し、この核酸検出用プルーブが核酸プローブを含む溶液の滴下によって形成されている請求項１又は請求項３に記載の核酸検出用デバイス。 The sensor unit includes an electrode made of a conductive member and a target nucleic acid detection probe formed on the electrode, and the nucleic acid detection probe is formed by dropping a solution containing a nucleic acid probe. The nucleic acid detection device according to claim 1 or 3 .
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