JP7259279B2 - DEVICE, INSPECTION APPARATUS PERFORMANCE EVALUATION PROGRAM, INSPECTION APPARATUS PERFORMANCE EVALUATION METHOD, AND INSPECTION APPARATUS PERFORMANCE EVALUATION APPARATUS - Google Patents

DEVICE, INSPECTION APPARATUS PERFORMANCE EVALUATION PROGRAM, INSPECTION APPARATUS PERFORMANCE EVALUATION METHOD, AND INSPECTION APPARATUS PERFORMANCE EVALUATION APPARATUS Download PDF

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本発明は、デバイス、検査装置の性能評価プログラム、検査装置の性能評価方法、及び検査装置の性能評価装置に関する。 The present invention relates to a device, a performance evaluation program for an inspection apparatus, a performance evaluation method for an inspection apparatus, and a performance evaluation apparatus for an inspection apparatus.

近年、リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応(リアルタイムPCR)は、遺伝子検査の定性及び定量においてますます重要になってきており、その性能評価、特に装置間、施設間の性能評価は重要である。現状では、吸光度を用いた外部標準による検量線を用いているが、核酸の絶対数を正確に規定するものではなく、特に低コピー数ではその影響が顕著となる。 In recent years, real-time polymerase chain reaction (real-time PCR) has become more and more important in the qualitative and quantitative analysis of genetic tests, and its performance evaluation, especially performance evaluation between devices and facilities, is important. At present, a calibration curve based on an external standard using absorbance is used, but it does not accurately define the absolute number of nucleic acids, and its influence is particularly pronounced at low copy numbers.

このような検量線の核酸試料系列は、既知濃度の核酸試料の系列希釈法により作製されている。例えば、特定の塩基配列を有するDNA断片を限界希釈し、得られた希釈液のリアルタイムPCRの結果から、目的とするコピー数を含む希釈液を選別する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また最近では、特定コピー数のDNA断片を細胞に遺伝子組み換え技術により導入し、培養した細胞をマニュピレートで単離することにより、目的の塩基配列を有するDNAを1コピー含む試料の調製方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
Nucleic acid sample series for such a calibration curve are prepared by serial dilution of nucleic acid samples of known concentrations. For example, a method has been proposed in which a DNA fragment having a specific base sequence is subjected to limiting dilution, and from the results of real-time PCR of the resulting diluted solution, a diluted solution containing the desired copy number is selected (see, for example, Patent Document 1).
Recently, a method for preparing a sample containing one copy of a DNA having a target base sequence has been proposed by introducing a DNA fragment of a specific copy number into cells by genetic recombination technology and isolating the cultured cells by manipulation. (See, for example, Patent Document 2).

本発明は、検査装置の面内均一性、検査装置間の性能、及び検査施設間の性能を適正に評価することができるデバイスを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a device capable of properly evaluating the in-plane uniformity of an inspection apparatus, the performance between inspection apparatuses, and the performance between inspection facilities.

上記課題を解決するための手段としての本発明のデバイスは、複数のウェルを有し、増幅可能な試薬を特定コピー数で配した前記ウェルの群であって、前記増幅可能な試薬の特定コピー数を互いに異ならせた前記ウェルの群を2以上有する。 A device of the present invention as a means for solving the above problems is a group of wells having a plurality of wells in which a specific copy number of an amplifiable reagent is arranged, wherein a specific copy of the amplifiable reagent is It has two or more groups of the wells whose numbers are different from each other.

本発明によると、検査装置の面内均一性、検査装置間の性能、及び検査施設間の性能を適正に評価することができるデバイスを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the device which can evaluate the in-plane uniformity of an inspection apparatus, the performance between inspection apparatuses, and the performance between inspection facilities appropriately can be provided.

図1は、本発明のデバイスの一例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of the device of the present invention. 図2は、本発明のデバイスの一例を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing an example of the device of the present invention. 図3は、本発明のデバイスの一例を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an example of the device of the present invention. 図4は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing another example of the device of the present invention. 図5は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing another example of the device of the present invention. 図6は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing another example of the device of the present invention. 図7は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing another example of the device of the present invention. 図8は、図7のデバイスを用いて作成した検量線の一例を示す図である。8 is a diagram showing an example of a calibration curve created using the device of FIG. 7. FIG. 図9は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing another example of the device of the present invention. 図10は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing another example of the device of the present invention. 図11は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing another example of the device of the present invention. 図12は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。FIG. 12 is a plan view showing another example of the device of the present invention. 図13は、本発明のデバイスの他の一例を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing another example of the device of the present invention. 図14は、DNA複製済みの細胞の頻度と、蛍光強度との関係の一例を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing an example of the relationship between the frequency of DNA-replicated cells and fluorescence intensity. 図15Aは、電磁バルブ方式の吐出ヘッドの一例を示す模式図である。FIG. 15A is a schematic diagram showing an example of an electromagnetic valve type ejection head. 図15Bは、ピエゾ方式の吐出ヘッドの一例を示す模式図である。FIG. 15B is a schematic diagram showing an example of a piezo ejection head. 図15Cは、図15Bにおけるピエゾ方式の吐出ヘッドの変形例の模式図である。FIG. 15C is a schematic diagram of a modification of the piezoelectric ejection head in FIG. 15B. 図16Aは、圧電素子に印加する電圧の一例を示す模式図である。FIG. 16A is a schematic diagram showing an example of the voltage applied to the piezoelectric element. 図16Bは、圧電素子に印加する電圧の他の一例を示す模式図である。FIG. 16B is a schematic diagram showing another example of the voltage applied to the piezoelectric element. 図17Aは、液滴の状態の一例を示す模式図である。FIG. 17A is a schematic diagram showing an example of the state of droplets. 図17Bは、液滴の状態の一例を示す模式図である。FIG. 17B is a schematic diagram showing an example of the state of droplets. 図17Cは、液滴の状態の一例を示す模式図である。FIG. 17C is a schematic diagram showing an example of the state of droplets. 図18は、ウェル内に順次液滴を着弾させるための分注装置の一例を示す概略図である。FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of a dispensing device for causing liquid droplets to land sequentially in wells. 図19は、液滴形成装置の一例を示す模式図である。FIG. 19 is a schematic diagram showing an example of a droplet forming device. 図20は、図19の液滴形成装置の制御手段のハードウェアブロックを例示する図である。FIG. 20 is a diagram illustrating hardware blocks of control means of the droplet forming apparatus of FIG. 図21は、図19の液滴形成装置の制御手段の機能ブロックを例示する図である。21 is a diagram illustrating functional blocks of control means of the droplet forming apparatus of FIG. 19. FIG. 図22は、液滴形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 22 is a flow chart showing an example of the operation of the droplet forming device. 図23は、液滴形成装置の変形例を示す模式図である。FIG. 23 is a schematic diagram showing a modification of the droplet forming device. 図24は、液滴形成装置の他の変形例を示す模式図である。FIG. 24 is a schematic diagram showing another modification of the droplet forming device. 図25Aは、飛翔する液滴に2個の蛍光粒子が含まれる場合を例示する図である。FIG. 25A is a diagram illustrating a case where two fluorescent particles are included in a flying droplet. 図25Bは、飛翔する液滴に2個の蛍光粒子が含まれる場合を例示する図である。FIG. 25B is a diagram illustrating a case where two fluorescent particles are included in a flying droplet. 図26は、粒子同士の重なりが生じない場合の輝度値Liと、実測される輝度値Leとの関係を例示する図である。FIG. 26 is a diagram illustrating the relationship between the luminance value Li when particles do not overlap and the luminance value Le that is actually measured. 図27は、液滴形成装置の他の変形例を示す模式図である。FIG. 27 is a schematic diagram showing another modification of the droplet forming device. 図28は、液滴形成装置の他の一例を示す模式図である。FIG. 28 is a schematic diagram showing another example of the droplet forming device. 図29は、マイクロ流路中を通過してきた細胞をカウントする方法の一例を示す模式図である。FIG. 29 is a schematic diagram showing an example of a method of counting cells passing through a microchannel. 図30は、吐出ヘッドのノズル部近傍の画像を取得する方法の一例を示す模式図である。FIG. 30 is a schematic diagram showing an example of a method of acquiring an image of the vicinity of the nozzle portion of the ejection head. 図31は、確率P(>2)と平均細胞数の関係を表すグラフである。FIG. 31 is a graph showing the relationship between the probability P (>2) and the average number of cells. 図32は、検査装置の性能評価装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。FIG. 32 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of a performance evaluation device for an inspection device; 図33は、検査装置の性能評価装置の機能構成の一例を示す図である。33 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of a performance evaluation device for an inspection device; FIG. 図34は、検査装置の性能評価プログラム処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 34 is a flow chart showing an example of performance evaluation program processing of the inspection apparatus. 図35は、ポアソン分布に基づくばらつきを持ったコピー数と変動係数CVとの関係を示すグラフである。FIG. 35 is a graph showing the relationship between the copy number with variations based on the Poisson distribution and the coefficient of variation CV.

(デバイス)
本発明のデバイスは、複数のウェルを有し、増幅可能な試薬を特定コピー数で配した前記ウェルの群であって、前記増幅可能な試薬の特定コピー数を互いに異ならせた前記ウェルの群を2以上有する。
(device)
The device of the present invention is a group of wells having a plurality of wells, wherein a specific copy number of an amplifiable reagent is arranged, wherein the specific copy number of the amplifiable reagent is different from each other. has two or more.

本発明のデバイスは、従来の希釈法では、確率的に充填されていない部分があることや配置する絶対数が1コピーのみであり設計値どおりに配置できないため、検査装置の面内特性や定量評価には使用できないという知見に基づくものである。
また、本発明のデバイスは、従来のマニュピレートを用いた方法では、試料溶液の調製方法に関する技術であって、検査装置の性能評価について記載も示唆もされておらず、更に、スループットの点で課題があるという知見に基づくものである。
In the conventional dilution method, the device of the present invention has a part that is not stochastically filled and the absolute number of copies to be arranged is only 1 copy, so it cannot be arranged according to the design value. It is based on the knowledge that it cannot be used for evaluation.
In addition, the device of the present invention is a technology related to a sample solution preparation method in the conventional method using a manipulator, and does not describe or suggest performance evaluation of an inspection device. It is based on the knowledge that there is

本発明のデバイスによると、複数のウェルに配される増幅可能な試薬を特定コピー数で配したウェルの群であって、増幅可能な試薬の特定コピー数を互いに異ならせたウェルの群を2以上有することにより、検査装置の面内均一性、検査装置間の性能、及び検査施設間の性能を適正に評価することができる。 According to the device of the present invention, a group of wells in which a specific copy number of an amplifiable reagent is placed in a plurality of wells, and two groups of wells in which the specific copy number of the amplifiable reagent is different from each other are provided. By having the above, it is possible to properly evaluate the in-plane uniformity of the inspection device, the performance between inspection devices, and the performance between inspection facilities.

<ウェル>
ウェルは、その形状、数、容積、材質、色などについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
ウェルの形状としては、特定コピー数の増幅可能な試薬を含む試薬を配することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、平底、丸底、U底、V底等の凹部、基板上の区画などが挙げられる。
ウェルの数は、2以上の複数であることが好ましく、5以上がより好ましく、50以上が更に好ましい。
ウェルの数が2以上であるマルチウェルプレートが好適に用いられる。
マルチウェルプレートとしては、例えば、24、48、96、384、又は1,536のウェルプレートが挙げられる。
ウェルの容積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、一般的な核酸検査装置に用いられる試料量を考慮すると、10μL以上1,000μL以下が好ましい。
ウェルの材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ふっ素樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。
ウェルの色としては、例えば、透明、半透明、着色、完全遮光などが挙げられる。
ウェルの濡れ性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、撥水性であることが好ましい。ウェルの濡れ性が、撥水性であると、ウェル内壁への増幅可能な試薬の吸着を低減化できる。また、ウェルの濡れ性が、撥水性であると、ウェル内の増幅可能な試薬及びプライマー、増幅試薬を溶液状態で移動することができる。
ウェル内壁の撥水化の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ふっ素系樹脂被膜を形成する方法、ふっ素プラズマ処理、エンボス加工が挙げられる。特に、接触角が100°以上となる撥水化処理を施すことで、液体の取りこぼしによる増幅可能な試薬の減少及び不確かさ(又は変動係数)の増大を抑えることができる。
<Well>
The shape, number, volume, material, color, etc. of the wells are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose.
The shape of the well is not particularly limited as long as a reagent containing a reagent capable of amplifying a specific copy number can be placed therein, and can be appropriately selected according to the purpose. Recesses such as bottoms, compartments on a substrate, and the like.
The number of wells is preferably 2 or more, more preferably 5 or more, and even more preferably 50 or more.
A multiwell plate having two or more wells is preferably used.
Multiwell plates include, for example, 24, 48, 96, 384, or 1,536 well plates.
The volume of the well is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose. Considering the sample volume used in a general nucleic acid testing apparatus, for example, it is preferably 10 μL or more and 1,000 μL or less.
The material of the well is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. .
Well colors include, for example, transparent, translucent, colored, and completely shaded.
The wettability of the well is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, water repellency is preferable. If the wettability of the well is water repellent, adsorption of the amplifiable reagent to the inner wall of the well can be reduced. In addition, when the wettability of the well is water repellent, the amplifiable reagent, primers, and amplification reagent within the well can move in a solution state.
The method for imparting water repellency to the inner wall of the well is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. In particular, by applying a water-repellent treatment with a contact angle of 100° or more, it is possible to suppress the decrease in the amplifiable reagent and the increase in uncertainty (or coefficient of variation) due to spillage of the liquid.

<基材>
デバイスは、ウェルが基材に設けられたプレート状のものが好ましいが、8連チューブ等の連結タイプのウェルチューブであってもよい。
基材としては、その材質、形状、大きさ、構造などについて特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
基材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、半導体、セラミックス、金属、ガラス、石英ガラス、プラスチックスなどが挙げられる。これらの中でも、プラスチックスが好ましい。
プラスチックスとしては、例えば、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ふっ素樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。
基材の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、板状、プレート状などが好ましい。
基材の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単層構造であっても複数層構造であっても構わない。
<Base material>
The device is preferably a plate-like device in which wells are provided on a substrate, but may be a connected well tube such as an octet tube.
The material, shape, size, structure, etc. of the base material are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose.
The material of the substrate is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include semiconductors, ceramics, metals, glass, quartz glass, and plastics. Among these, plastics are preferred.
Examples of plastics include polystyrene, polypropylene, polyethylene, fluorine resin, acrylic resin, polycarbonate, polyurethane, polyvinyl chloride, and polyethylene terephthalate.
The shape of the substrate is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
The structure of the base material is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, it may be a single layer structure or a multi-layer structure.

<識別手段>
デバイスは、増幅可能な試薬の特定コピー数の情報を識別可能な識別手段を有することが好ましい。
識別手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メモリ、ICチップ、バーコード、QRコード(登録商標)、Radio Frequency Identifier(以下、「RFID」とも称することがある)、色分け、印刷などが挙げられる。
識別手段を設ける位置及び識別手段の数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
識別手段に記憶させる情報としては、増幅可能な試薬の特定コピー数の情報以外にも、例えば、分析結果(例えば、活性値、発光強度等)、増幅可能な試薬の数(例えば、細胞の数)、細胞の生死、特定塩基配列のコピー数、複数のウェルのうちどのウェルに増幅可能な試薬が充填されているのか、増幅可能な試薬の種類、測定日時、測定者の氏名などが挙げられる。
識別手段に記憶された情報は、各種読取手段を用いて読み取ることができ、例えば、識別手段がバーコードであれば読取手段としてバーコードリーダーが用いられる。
<Identification Means>
The device preferably has identification means capable of identifying specific copy number information of the amplifiable reagent.
The identification means is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. ), color coding, printing, etc.
The positions at which the identification means are provided and the number of identification means are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose.
Information to be stored in the identification means includes, in addition to information on the specific copy number of the amplifiable reagent, analysis results (e.g., activity value, luminescence intensity, etc.), the number of amplifiable reagents (e.g., the number of cells ), life and death of cells, number of copies of a specific nucleotide sequence, which well among multiple wells is filled with an amplifiable reagent, the type of amplifiable reagent, the date and time of measurement, the name of the person doing the measurement, etc. .
Information stored in the identification means can be read using various reading means. For example, if the identification means is a barcode, a barcode reader is used as the reading means.

識別手段に情報を書き込む方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、手入力、ウェルに増幅可能な試薬を分注する際に増幅可能な試薬の個数を計数する液滴形成装置から直接データを書き込む方法、サーバに保存されているデータの転送、クラウドに保存されているデータの転送などが挙げられる。 The method of writing information in the identification means is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples include a method of writing data directly from the counting droplet forming device, transfer of data stored in a server, transfer of data stored in the cloud, and the like.

<その他の部材>
その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、密閉部材などが挙げられる。
<Other parts>
The other member is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a sealing member.

-密閉部材-
デバイスは、ウェルへの異物混入は充填物の流出などを防ぐために、密閉部材を有することが好ましい。
密閉部材としては、少なくとも1つのウェルを密閉可能であり、1つ1つのウェルを個別に密閉乃至開封できるように、切り取り線により切り離し可能に構成することが好ましい。
密閉部材の形状としては、ウェル内壁径と一致するキャップ状、又はウェル開口部を被覆するフィルム状であることが好ましい。
密閉部材の材質としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂などが挙げられる。
密閉部材としては、全てのウェルを一度に密閉可能なフィルム状であることが好ましい。また、使用者の誤使用を低減化できるように再開封が必要なウェルと不必要なウェルとの接着強度が異なるように構成されていることが好ましい。
-sealing member-
The device preferably has a sealing member to prevent contamination of the wells, spillage of the filler, and the like.
It is preferable that the sealing member can seal at least one well and be separable by a perforation line so that each well can be individually sealed or unsealed.
The shape of the sealing member is preferably a cap-like shape that matches the inner wall diameter of the well, or a film-like shape that covers the well opening.
Examples of materials for the sealing member include polyolefin resin, polyester resin, polystyrene resin, and polyamide resin.
The sealing member is preferably in the form of a film that can seal all the wells at once. In addition, it is preferable that the wells requiring re-opening and the wells not requiring re-opening have different adhesive strengths so as to reduce misuse by the user.

本発明のデバイスは、複数のウェルを有し、特定コピー数の増幅可能な試薬を含む試薬を複数のウェルに配している。 A device of the present invention has a plurality of wells and reagents containing a specific copy number of an amplifiable reagent are placed in the plurality of wells.

コピー数とは、前記ウェルに含まれる増幅可能な試薬中の標的もしくは特定の塩基配列の数を意味している。
標的の塩基配列とは、少なくともプライマー及びプローブ領域の塩基配列が決まっているものを指し、特に、塩基配列の全長が定められているものを特定の塩基配列とも呼称する。
特定コピー数とは、前記コピー数のうち、標的の塩基配列の数が一定以上の精度で特定されていることを意味する。
すなわち、実際にウェルに含まれている標的の塩基配列の数として既知ということができる。つまり、本願における特定コピー数は、従来の系列希釈により得られる所定のコピー数(算出推定値)よりも、数としての精度、信頼性が高く、特に、1,000以下の低コピー数領域であってもポアソン分布によらない制御された値となる。制御された値は、概ね、不確かさを表す変動係数CVが平均コピー数xに対し、CV<1/√xもしくはCV≦20%のどちらか値の大きさの中に収まっていることが好ましい。それゆえ、当該特定コピー数の標的の塩基配列を含むウェルを有するデバイスを用いることで、従来よりも正確に標的の塩基配列を有する試料の定性的、定量的な検査を行うことが可能となる。
なお、ここで標的の塩基配列の数とその配列を有する核酸の分子数とが一致する場合には、「コピー数」と「分子数」は対応付けられる場合もある。
具体的には、例えば、ノロウイルスの場合は、ウイルスの個数=1なら核酸分子数=1、コピー数=1で、GI期の酵母の場合は、酵母数=1なら核酸分子数(同一の染色体数)=1、コピー数=1で、G0/GI期のヒト細胞の場合は、ヒト細胞数=1なら核酸分子数(同一の染色体数)=2、コピー数=2である。
さらに、標的の塩基配列を2箇所に導入したGI期の酵母の場合は、酵母数=1なら核酸分子数(同一の染色体数)=1、コピー数=2となる。
また、本発明においては、増幅可能な試薬の特定コピー数は、増幅可能な試薬の絶対数と称することもある。
ただし、増幅可能な試薬を含むウェルが複数存在する場合には、各ウェル内に含まれる増幅可能な試薬の特定コピー数は同一であればよい。
増幅可能な試薬の特定コピー数が同一であるとは、デバイスに増幅可能な試薬を充填する際に生じる増幅可能な試薬の数のばらつきが許容範囲内であることを意味する。増幅可能な試薬の数のばらつきが許容範囲内にあるか否かについては、以下に示す不確かさの情報に基づいて判断することができる。
Copy number refers to the number of targets or specific base sequences in the amplifiable reagents contained in the well.
The target nucleotide sequence refers to at least the nucleotide sequences of the primer and probe regions that have been determined, and in particular, those that have determined the entire length of the nucleotide sequence are also referred to as specific nucleotide sequences.
A specific copy number means that the number of target base sequences among the copy numbers is specified with at least a certain degree of accuracy.
That is, it can be said that it is known as the number of target base sequences actually contained in the well. That is, the specific copy number in the present application has higher accuracy and reliability as a number than the predetermined copy number (calculated estimated value) obtained by conventional serial dilution, especially in a low copy number region of 1,000 or less. Even if there is, it will be a controlled value that does not depend on the Poisson distribution. As for the controlled value, it is preferable that the coefficient of variation CV, which represents the uncertainty, falls within either CV < 1/√x or CV ≤ 20% with respect to the average copy number x. . Therefore, by using a device having wells containing the specific copy number of the target nucleotide sequence, it becomes possible to perform qualitative and quantitative testing of a sample having the target nucleotide sequence more accurately than before. .
Here, when the number of target base sequences and the number of molecules of the nucleic acid having that sequence match, the "number of copies" and the "number of molecules" may be associated.
Specifically, for example, in the case of norovirus, if the number of viruses = 1, the number of nucleic acid molecules = 1 and the number of copies = 1. In the case of yeast in the GI stage, if the number of yeast = 1, the number of nucleic acid molecules (same chromosome number) = 1, copy number = 1, and in the case of G0/GI phase human cells, if the human cell number = 1, then the nucleic acid molecule number (identical chromosome number) = 2, copy number = 2.
Furthermore, in the case of yeast in the GI stage into which the target base sequence has been introduced at two sites, if the number of yeast = 1, the number of nucleic acid molecules (the number of identical chromosomes) = 1 and the number of copies = 2.
In the present invention, the specific copy number of the amplifiable reagent is also referred to as the absolute number of the amplifiable reagent.
However, if there are multiple wells containing amplifiable reagents, the specific copy number of amplifiable reagents contained within each well may be the same.
Identical specific copy numbers of the amplifiable reagents means that variations in the number of amplifiable reagents that occur when the device is filled with the amplifiable reagents are within an acceptable range. Whether the variation in the number of amplifiable reagents is within the allowable range can be determined based on the uncertainty information shown below.

増幅可能な試薬の特定コピー数に関する情報としては、デバイスにおける増幅可能な試薬に関わる情報であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、不確かさの情報、後述する担体の情報、増幅可能な試薬の情報などが挙げられる。 The information on the specific copy number of the amplifiable reagent is not particularly limited as long as it is information on the amplifiable reagent in the device, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples include carrier information, amplifiable reagent information, and the like.

「不確かさ」とは、「測定の結果に付随した、合理的に測定量に結びつけられ得る値のばらつきを特徴づけるパラメータ」であるとISO/IEC Guide99:2007[国際計量計測用語-基本及び一般概念並びに関連用語(VIM)]に定義されている。
ここで、「合理的に測定量に結びつけられ得る値」とは、測定量の真の値の候補を意味する。即ち、不確かさとは、測定対象の製造に係る操作、機器などに起因する測定結果のばらつきの情報を意味する。不確かさが大きいほど、測定結果として予想されるばらつきが大きくなる。
不確かさとしては、例えば、測定結果から得られる標準偏差であってもよく、真の値が所定の確率以上で含まれている値の幅として表す信頼水準の半分の値としてもよい。
不確かさを算出する方法としては、Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement(GUM:ISO/IEC Guide98-3)、及びJapan Accreditation Board Note 10 試験における測定の不確かさに関するガイドラインなどに基づき算出することができる。不確かさを算出する方法としては、例えば、測定値などの統計を用いたタイプA評価法と、校正証明書、製造者の仕様書、公表されている情報などから得られる不確かさの情報を用いたタイプB評価法の2つの方法を適用することができる
不確かさは、操作及び測定などの要因から得られる不確かさを全て標準不確かさに変換することにより、同じ信頼水準で表現することができる。標準不確かさとは、測定値から得られた平均値のばらつきを示す。
不確かさを算出する方法の一例としては、例えば、不確かさを引き起こす要因を抽出し、それぞれの要因の不確かさ(標準偏差)を算出する。さらに、算出したそれぞれの要因の不確かさを平方和法により合成し、合成標準不確かさを算出する。合成標準不確かさの算出において、平方和法を用いるため、不確かさを引き起こす要因の中で不確かさが十分に小さい要因については無視することができる。
ISO/IEC Guide 99:2007 [International metrological terminology-basic and general Concept and Related Terms (VIM)].
Here, "a value that can reasonably be associated with a measurand" means a candidate for the true value of the measurand. In other words, uncertainty means information about variations in measurement results due to operations, equipment, and the like involved in manufacturing the object to be measured. The greater the uncertainty, the greater the expected variability of the measurement results.
The uncertainty may be, for example, the standard deviation obtained from the measurement results, or may be half the confidence level expressed as the range of values in which the true value is included with a predetermined probability or more.
Uncertainty can be calculated based on the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM: ISO/IEC Guide 98-3) and the Japan Accreditation Board Note 10 Guideline on Measurement Uncertainty in Tests. . Methods for calculating uncertainty include, for example, Type A evaluation methods using statistics such as measured values, and uncertainty information obtained from calibration certificates, manufacturer's specifications, published information, etc. Uncertainty can be expressed with the same level of confidence by converting all uncertainties derived from factors such as operation and measurement into standard uncertainties. . Standard uncertainty refers to the scatter of the average value obtained from the measurements.
As an example of a method of calculating uncertainty, for example, factors that cause uncertainty are extracted and the uncertainty (standard deviation) of each factor is calculated. Furthermore, the calculated uncertainty of each factor is combined by the sum of squares method to calculate the combined standard uncertainty. Since the sum of squares method is used in the calculation of the combined standard uncertainty, it is possible to ignore factors with sufficiently small uncertainty among the factors that cause uncertainty.

さらに、本発明のデバイスにおいては、不確かさの情報としては、ウェル内に充填される増幅可能な試薬の変動係数を用いてもよい。
変動係数とは、細胞を凹部に充填する際に生じる各凹部に充填される細胞数(又は、増幅可能な試薬の数)のばらつきの相対値を意味する。即ち、変動係数とは、凹部に充填した細胞(又は、増幅可能な試薬)の数の充填精度を意味する。変動係数とは、標準偏差σを平均値xで除した値である。ここでは、標準偏差σを平均コピー数(平均充填コピー数)xで除した値を変動係数CVとすると、下記式1の関係式になる。
Furthermore, in the device of the present invention, the coefficient of variation of the amplifiable reagents filled in the wells may be used as uncertainty information.
The coefficient of variation means the relative value of variation in the number of cells (or the number of reagents that can be amplified) filled in each recess when cells are filled in the recess. That is, the coefficient of variation means the filling accuracy of the number of cells (or amplifiable reagents) filled in the recess. A coefficient of variation is a value obtained by dividing the standard deviation σ by the average value x. Here, if the value obtained by dividing the standard deviation σ by the average number of copies (average number of filled copies) x is the coefficient of variation CV, the relational expression of Equation 1 below is obtained.

Figure 0007259279000001
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一般的に、細胞(又は、増幅可能な試薬)は分散液中でポアソン分布のランダムな分布状態を取っている。そのため、段階希釈法、即ち、ポアソン分布におけるランダムな分布状態では、標準偏差σは、平均コピー数xと下記式2の関係式を満たすとみなすことができる。これより、細胞(又は、増幅可能な試薬)の分散液を段階希釈法により希釈した場合、標準偏差σと平均コピー数xとから平均コピー数xの変動係数CV(CV値)を、上記式1及び式2から導出された下記式3を用いて求めると、表1及び図35に示すようになる。なお、ポアソン分布に基づくばらつきを持ったコピー数の変動係数のCV値は図35から求めることができる。 Generally, the cells (or amplifiable reagents) are randomly distributed in a Poisson distribution in the dispersion. Therefore, in the stepwise dilution method, that is, in a random distribution state in the Poisson distribution, the standard deviation σ can be considered to satisfy the relational expression of the average copy number x and Equation 2 below. From this, when the dispersion of cells (or an amplifiable reagent) is diluted by a serial dilution method, the coefficient of variation CV (CV value) of the average copy number x is calculated from the standard deviation σ and the average copy number x by the above formula 3 derived from Equations 1 and 2, the results are shown in Table 1 and FIG. Note that the CV value of the copy number variation coefficient having variation based on the Poisson distribution can be obtained from FIG.

Figure 0007259279000002
Figure 0007259279000002

Figure 0007259279000003
Figure 0007259279000003

Figure 0007259279000004
Figure 0007259279000004

表1及び図35の結果から、例えば、ウェルに100コピー数の増幅可能な試薬を段階希釈法により充填する場合には、最終的に反応溶液中に充填される増幅可能な試薬のコピー数はその他の精度を無視しても、少なくとも10%の変動係数(CV値)を持つことがわかる。 From the results in Table 1 and FIG. 35, for example, when 100 copies of an amplifiable reagent are filled in a well by a serial dilution method, the copy number of the amplifiable reagent finally filled in the reaction solution is Even ignoring other accuracies, it can be seen that the coefficient of variation (CV value) is at least 10%.

増幅可能な試薬のコピー数としては、変動係数のCV値と、増幅可能な試薬の平均特定コピー数xとが、次式、CV<1/√xを満たすことが好ましく、CV<1/2√xを満たすことがより好ましい。 As the copy number of the amplifiable reagent, the CV value of the coefficient of variation and the average specific copy number x of the amplifiable reagent preferably satisfy the following formula, CV < 1/√x, CV < 1/2 It is more preferable to satisfy √x.

不確かさの情報としては、増幅可能な試薬を含むウェルが複数存在し、ウェルに含まれる増幅可能な試薬の特定コピー数に基づく、デバイス全体としての不確かさの情報を有することが好ましい。 The uncertainty information preferably has uncertainty information for the device as a whole, based on the specific number of copies of the amplifiable reagents contained in the wells, where there are multiple wells containing the amplifiable reagents.

不確かさを引き起こす要因としてはいくつか考えられ、例えば、目的の増幅可能な試薬を細胞に導入して当該細胞を計数及び分注して作製する場合には、細胞内の増幅可能な試薬の数(例えば、細胞の細胞周期など)、細胞をデバイスに配置する手段(インクジェット装置、又はその装置の動作のタイミングなどの装置における各部位の動作による結果を含む。例えば、細胞懸濁液を液滴化した時の液滴に含まれる細胞数など)、細胞がデバイスの適切な位置に配置された頻度(例えば、ウェル内に配置された細胞数など)、細胞が細胞懸濁液中で破壊されることにより増殖可能な試薬が細胞懸濁液中に混入することによるコンタミネーション(夾雑物の混入、以下、「コンタミ」と記載することがある)などが挙げられる。 There are several factors that cause uncertainty. (e.g., the cell cycle of a cell, etc.), the means for placing cells in a device (inkjet device, or the result of the operation of each part in the device, such as the timing of the operation of the device. For example, the cell suspension is a droplet. (e.g., number of cells contained in droplets when lysed), frequency with which cells were placed in appropriate locations in the device (e.g., number of cells placed in wells), and number of cells disrupted in the cell suspension. Contamination (contamination of contaminants, hereinafter sometimes referred to as "contamination") due to contamination of the cell suspension with a reagent capable of proliferating by contamination.

増幅可能な試薬の情報としては、例えば、増幅可能な試薬の数に関する情報が挙げられる。増幅可能な試薬の数に関する情報としては、例えば、デバイスに含まれる増幅可能な試薬の数の不確かさの情報などが挙げられる。 Information on the amplifiable reagents includes, for example, information on the number of amplifiable reagents. Information on the number of amplifiable reagents includes, for example, information on the uncertainty of the number of amplifiable reagents contained in the device.

ウェルは、特定コピー数の増幅可能な試薬以外にも、プライマー、増幅試薬などを含有する。
プライマーは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)において、鋳型DNAに特異的な18塩基~30塩基の相補的塩基配列を持つ合成オリゴヌクレオチドであり、増幅したい領域を挟むようにフォワードプライマーとリバースプライマーとの2か所(一対)設定される。
増幅試薬としては、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)において、例えば、酵素としてDNAポリメラーゼ、基質として4種の塩基(dGTP、dCTP、dATP、dTTP)、Mg2+(2mMの塩化マグネシウム)、最適pH(pH7.5~9.5)を保持するバッファーなどが挙げられる。
The wells contain primers, amplification reagents, etc., as well as specific copies of amplifiable reagents.
A primer is a synthetic oligonucleotide having a complementary nucleotide sequence of 18 to 30 bases specific to the template DNA in the polymerase chain reaction (PCR). One place (pair) is set.
Examples of amplification reagents in polymerase chain reaction (PCR) include DNA polymerase as an enzyme, four types of bases (dGTP, dCTP, dATP, dTTP) as substrates, Mg 2+ (2 mM magnesium chloride), and optimum pH (pH 7.0). 5 to 9.5) and the like.

前記ウェル内の増幅可能な試薬、プライマー、及び増幅試薬の状態は、特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、溶液又は固体のいずれかの状態であってもよい。使用性の観点からは、特に、溶液状態であることが好ましい。溶液状態であると、使用者はすぐに試験に用いることができる。輸送上の観点からは、特に、固体状態であることが好ましく、乾燥状態がより好ましい。固体乾燥状態であると、分解酵素等による増幅試薬可能な試薬の分解の反応速度を低減化することができ、増幅可能な試薬、プライマー、及び増幅試薬の保存性を向上させることができる。
また、固体乾燥状態のデバイスの使用直前に、バッファーや水に溶解させることで、すぐに反応液として用いることができるよう、適正量の増幅可能な試薬、プライマー、及び増幅試薬が充填されていることが望ましい。
乾燥方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、凍結乾燥、加熱乾燥、熱風乾燥、真空乾燥、蒸気乾燥、吸引乾燥、赤外線乾燥、バレル乾燥、スピン乾燥などが挙げられる。
The states of the amplifiable reagents, primers, and amplification reagents in the wells are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, they may be in either a solution or solid state. From the viewpoint of usability, it is particularly preferable to be in a solution state. Being in solution, it is ready for testing by the user. From the viewpoint of transportation, it is particularly preferably in a solid state, and more preferably in a dry state. In the solid dry state, the reaction rate of decomposition of the amplification reagent by a degrading enzyme or the like can be reduced, and the storage stability of the amplification reagent, the primer, and the amplification reagent can be improved.
In addition, the solid dry state device is filled with appropriate amounts of amplifiable reagents, primers, and amplification reagents so that it can be used as a reaction solution immediately by dissolving in buffer or water immediately before use. is desirable.
The drying method is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. is mentioned.

本発明のデバイスは、一のウェルにおける増幅可能な試薬の特定コピー数と、他のウェルにおける増幅可能な試薬の特定コピー数とが互いに異なる2以上であることが好ましく、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10の場合、1、3、5、7、9の場合、2、4、6、8、10の場合などが挙げられる。
また、本発明のデバイスは、一のウェルにおける増幅可能な試薬の特定コピー数が10N1であり、他のウェルにおける増幅可能な試薬の特定コピー数が10N2である、(ただし、N1及びN2は互いに連続した整数である)ことが好ましく、例えば、1、10、100、1,000の場合、100、1,000、10,000、100,000、1,000,000の場合などが挙げられる。これにより、本発明のデバイスは、低コピー数から高コピー数までの広い範囲における検量線を容易に作成することができる。
In the device of the present invention, the specific copy number of the amplifiable reagent in one well and the specific copy number of the amplifiable reagent in the other well are preferably two or more different from each other, for example, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10; 1, 3, 5, 7, 9; 2, 4, 6, 8, 10;
Also, the device of the present invention has a specific copy number of amplifiable reagent in one well of 10 N1 and a specific copy number of amplifiable reagent in the other well of 10 N2 (with the proviso that N1 and N2 are consecutive integers). be done. As a result, the device of the present invention can easily prepare a calibration curve over a wide range from low copy numbers to high copy numbers.

本発明のデバイスは、増幅可能な試薬の特定コピー数が異なる2以上のウェルのグループ(群)を有する。例えば、デバイスの基材が、複数のウェルを有するプレートの場合には、プレート上で各グループにより各グループ「領域」が形成される。なお、増幅可能な試薬の特定コピー数が異なる2以上のグループで形成される「領域」は、ウェル同士が隣接していてもよく、また、離れていても構わない。
これにより、例えば、本発明のデバイスを用いて検査装置の性能評価の一つであるリアルタイムPCRを行って得られた結果において、異なる位置の特定コピー数が同じウェルを比較し使用に適さないウェル(不適合ウェル)があった場合に、再度リアルタイムPCRの校正を行うか、実際のサンプルでは不適合ウェルにおけるサンプルは適用除外とするかの判断ができる。また、本発明のデバイスを用いて、定期的に検査装置の計測を行うことにより、検査装置の面内位置におけるCt値の経時変化の情報を得ることができ、それによって、検査装置の面内特性を評価することができる。更に、同じ特定コピー数を配置したデバイスを用いることにより、検査装置間の性能を比較することができる。
Devices of the invention have groups of two or more wells that differ in specific copy numbers of amplifiable reagents. For example, if the substrate of the device is a plate with a plurality of wells, each group will form a group "area" on the plate. In addition, the “regions” formed by two or more groups having different specific copy numbers of amplifiable reagents may be adjacent to each other or may be separated from each other.
As a result, for example, in the results obtained by performing real-time PCR, which is one of the performance evaluations of inspection equipment, using the device of the present invention, wells with the same specific copy number at different positions are compared, and wells that are not suitable for use If there are (nonconforming wells), it is possible to determine whether to recalibrate the real-time PCR or exclude the samples in the nonconforming wells from the actual samples. Further, by periodically measuring the inspection apparatus using the device of the present invention, it is possible to obtain information on the change in the Ct value over time at the in-plane position of the inspection apparatus. properties can be evaluated. Furthermore, by using devices with the same specific number of copies placed, performance can be compared between inspection systems.

また、本発明のデバイスは、増幅可能な試薬を特定コピー数で配したウェルの群の内の少なくとも1つの群は、増幅可能な試薬の特定コピー数が検出限界付近である群であることが好ましい。 In addition, in the device of the present invention, at least one of the groups of wells in which a specific copy number of the amplifiable reagent is arranged is a group in which the specific copy number of the amplifiable reagent is near the detection limit. preferable.

検出限界(Limit of Detection;LOD)とは、増幅可能な試薬(例えば、核酸)を検出できる手法において、検出できる最少の増幅可能な試薬のコピー数を表し、特に制限はなく、測定法に応じて適宜選択することができ、例えば、平均値+3σなどが挙げられる。
本明細書においては、特定コピー数のサンプル21個のサンプル中の未検出が1個の場合(95%の確率で判定した2σに相当)のうち、最少のコピー数に相当数するものを検出限界として用いることができる。
Limit of Detection (LOD) refers to the minimum number of copies of an amplifiable reagent that can be detected in a method that can detect an amplifiable reagent (e.g., nucleic acid), and is not particularly limited, depending on the assay method. can be selected as appropriate, for example, average +3σ.
In the present specification, when there is 1 undetected sample in 21 samples with a specific copy number (equivalent to 2σ determined with a probability of 95%), the number corresponding to the minimum copy number is detected. Can be used as a limit.

検出限界付近とは、上記検出限界のコピー数の±1までの範囲のコピー数を意味する。
本発明のデバイスが、増幅可能な試薬の特定コピー数が検出限界付近である群を少なくとも有する場合には、例えば、前記増幅可能な試薬の特定コピー数が、それぞれ「1」、「2」、「3」、「4」、「5」である群を有する場合には、ある検査装置について性能評価を行うと、当該検査装置では「3」以上の群では前記増幅可能な試薬を増幅可能であるが、「2」以下の群では前記増幅可能な試薬を増幅不能であって、当該検査装置における前記増幅可能な試薬のコピー数についての検出限界の下限値が「3」であることを明らかにすることができる。また、同様の別の検査装置について性能評価を行うと、当該検査装置では「4」以上の群では前記増幅可能な試薬を増幅可能であるが、「3」以下の群では前記増幅可能な試薬を増幅不能であって、当該検査装置における前記増幅可能な試薬のコピー数についての検出限界の下限値が「4」であることを明らかにすることができ、検査装置の検出可能な最少の増幅可能な試薬の特定コピー数を判断することができる。
Near the detection limit means a copy number in the range of ±1 of the copy number of the detection limit.
When the device of the present invention has at least a group in which the specific copy number of the amplifiable reagent is near the detection limit, for example, the specific copy number of the amplifiable reagent is "1", "2", In the case of having groups of "3", "4", and "5", performance evaluation is performed on a certain testing device, and the test device is capable of amplifying the amplifiable reagent in groups of "3" or more. However, in the group of "2" or less, the amplifiable reagent cannot be amplified, and the lower limit of the detection limit for the copy number of the amplifiable reagent in the inspection device is "3". can be Further, when performance evaluation is performed on another similar testing device, the test device can amplify the amplifiable reagent in the group of "4" or more, but the reagent that can be amplified in the group of "3" or less can be clarified that the lower limit of detection for the number of copies of the amplifiable reagent in the test device is "4", and the minimum detectable amplification of the test device Specific copy numbers of possible reagents can be determined.

また、増幅可能な試薬を特定コピー数で配したウェルの群の内の少なくとも1つの群は、前記増幅可能な試薬の特定コピー数が定量下限を超えるコピー数である群であることが好ましい。 In addition, at least one of the groups of wells in which the amplifiable reagent is arranged at a specific copy number is preferably a group in which the specific copy number of the amplifiable reagent exceeds the lower limit of quantification.

定量下限(Limit of qualification;LOQ)とは、増幅可能な試薬(例えば、核酸)の定量が可能な手法において、定量が可能な最少の増幅可能な試薬のコピー数を表し、特に制限はなく、測定法に応じて適宜選択することができる。 The term "Limit of qualification (LOQ)" refers to the minimum quantifiable amplifiable reagent copy number in a method capable of quantifying an amplifiable reagent (e.g., nucleic acid), and is not particularly limited. It can be appropriately selected according to the measurement method.

本明細書においては、複数の分子種からなるサンプル(例えば、特定コピー数が異なる複数の核酸試料)より、検量線を作成し、その検量線の直線性から外れるコピー数の値を定量下限としてもよい。もしくは検量線の不確かさをCV値で表し、横軸にコピー数をとり、縦軸にCt値をとってCV値をプロットしたグラフにおいて、例えば、CV値が5%又は10%を切る値(コピー数)を定量下限とすることができる。
また、定量的な評価の場合には、Ct値そのものではなく、校正曲線及びPCR効率からCt値に対応したコピー数(コピー数又は濃度)を求めることができるため、コピー数(コピー数又は濃度)に換算したCV値から定量下限を設定してもよい。
In the present specification, a standard curve is prepared from a sample consisting of a plurality of molecular species (for example, a plurality of nucleic acid samples with different specific copy numbers), and the value of the copy number that deviates from the linearity of the standard curve is used as the lower limit of quantification. good too. Alternatively, the uncertainty of the calibration curve is represented by the CV value, the horizontal axis is the number of copies, and the vertical axis is the Ct value. copy number) can be used as the lower limit of quantitation.
In the case of quantitative evaluation, the copy number (copy number or concentration) corresponding to the Ct value can be obtained from the calibration curve and PCR efficiency instead of the Ct value itself. ) may be used to set the lower limit of quantitative determination.

本発明のデバイスが、増幅可能な試薬(例えば、核酸)の特定コピー数が定量下限を超えるコピー数である群を少なくとも有する場合には、例えば、ある検査装置では増幅可能な試薬の特定コピー数が10以上であれば定量的な検出を保証できることがわかり、別の検査装置では核酸の特定コピー数が20以上であれば定量的な検出を保証できることがわかるといったように、検査装置の定量的な検出を保証できる最少の増幅可能な試薬の特定コピー数を判断することができる。 When the device of the present invention has at least a group in which a specific copy number of an amplifiable reagent (e.g., nucleic acid) exceeds the lower limit of quantitation, for example, a specific copy number of an amplifiable reagent in a test device is 10 or more, quantitative detection can be guaranteed. A specific copy number of the smallest amplifiable reagent can be determined that can guarantee accurate detection.

本発明のデバイスは、ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、増幅可能な試薬の特定コピー数が0であるネガティブコントロール群であることがより好ましい。
本発明のデバイスにおいて、ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、増幅可能な試薬の特定コピー数が0であるネガティブコントロール群であることにより、ネガティブコントロール群で、増幅可能な試薬の検出がなされたときは、検出系(試薬や装置)に異常があることが示唆される。デバイス内にネガティブコントロール群を設けておくことにより、問題が生じたときにユーザーは直ちに問題に気づくことができ、測定を中止して問題がどこにあるかの点検を行うことができる。
More preferably, in the device of the present invention, at least one of the groups of wells is a negative control group in which the specific copy number of the amplifiable reagent is zero.
In the device of the present invention, at least one of the groups of wells is a negative control group in which the specific copy number of the amplifiable reagent is 0, so that the amplifiable reagent can be detected in the negative control group. If it does, it suggests that there is something wrong with the detection system (reagents or equipment). By providing a negative control group within the device, when a problem occurs, the user can immediately notice the problem and stop the measurement to check where the problem is.

また、本発明のデバイスは、ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、増幅可能な試薬の、特定コピー数が100以上であるポジティブコントロール群であることが好ましい。
本発明のデバイスにおいて、ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、増幅可能な試薬の、特定コピー数が100以上であるポジティブコントロール群であることにより、ポジティブコントロール群で増幅可能な試薬が不検出とされたときは、検出系(試薬や装置)に異常があることが示唆される。デバイス内にポジティブコントロール群を設けておくことにより、問題が生じたときにユーザーは直ちにそれに気づくことができ、測定を中止して問題がどこにあるかの点検を行うことができる。
Moreover, in the device of the present invention, at least one of the groups of wells is preferably a positive control group in which the amplifiable reagent has a specific copy number of 100 or more.
In the device of the present invention, at least one of the groups of wells is a positive control group in which the specific copy number of the amplifiable reagent is 100 or more, so that the amplifiable reagent is not present in the positive control group. When detected, it suggests that there is an abnormality in the detection system (reagent or device). By having a positive control group in the device, the user can immediately notice when a problem occurs and stop the measurement to check where the problem is.

本発明のデバイスは、ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、ネガティブコントロール群を除いて最も少ないコピー数を持つ群(最少コピー数の群)であり、この最少コピー数群が、少なくともデバイスの略外周のウェルに配置されていることがさらに好ましい。
ここで、略外周とは、デバイス上に2次元的に配列されたウェルの少なくとも最外周を含む内側の数列を意味する。最外周を含む内側の数列としては、例えば、1列以上47列以下などが挙げられる。
デバイスの最外周に位置するウェルは、デバイスの中心付近に位置するウェルとは異なり、外側にはウェルが存在せず、デバイスとデバイスの外部との境界となっているため、(1)熱伝導に対してデバイス上物理的に不均等になっていること、(2)PCR装置の構成要素である温度制御部材の外周に配置されることから装置の温度変動要因の影響を受けやすい。そのため、本発明のデバイスにおいて、ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、ネガティブコントロール群を除いて最も少ないコピー数を持つ群(最少コピー数の群)であり、この最少コピー数の群が、少なくともデバイスの略外周のウェルに配置されていることにより、装置の不具合をより高感度に検出することができる。
In the device of the present invention, at least one of the groups of wells is the group with the lowest copy number (lowest copy number group) excluding the negative control group, and the lowest copy number group is at least the device It is more preferable that the wells are arranged in substantially the outer circumference of the well.
Here, the substantially outer circumference means an inner number row including at least the outermost circumference of the wells arranged two-dimensionally on the device. Examples of the inner number row including the outermost circumference include 1 row or more and 47 rows or less.
Unlike the wells located near the center of the device, the wells located at the outermost periphery of the device do not have wells on the outside and serve as a boundary between the device and the outside of the device. (2) being arranged around the outer periphery of the temperature control member, which is a component of the PCR device, is susceptible to temperature fluctuation factors of the device; Therefore, in the device of the present invention, at least one of the groups of wells is the group with the lowest copy number (the lowest copy number group) excluding the negative control group, and the lowest copy number group is , at least in the wells substantially on the periphery of the device, it is possible to detect malfunctions of the device with higher sensitivity.

増幅可能な試薬は核酸であることが好ましい。核酸は細胞の核中に組み込まれていることが好ましい。 Preferably, the amplifiable reagent is a nucleic acid. Preferably, the nucleic acid is integrated into the nucleus of the cell.

-核酸-
核酸とは、プリン又はピリミジンから導かれる含窒素塩基、糖、及びリン酸が規則的に結合した高分子の有機化合物を意味し、核酸の断片、あるいはこれら核酸又はその断片のアナログなども含まれる。
核酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、DNA、RNA、cDNAなどが挙げられる。
-nucleic acid-
Nucleic acid means a macromolecular organic compound in which nitrogen-containing bases derived from purines or pyrimidines, sugars, and phosphoric acids are regularly bound, and includes fragments of nucleic acids, analogs of these nucleic acids or fragments thereof, and the like. .
Nucleic acids are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include DNA, RNA, cDNA and the like.

核酸又は核酸断片としては、生物から得られる天然物又はそれらの加工物であってもよく、また、遺伝子組換技術を利用して製造されたもの、化学的に合成された人工合成核酸などでもよい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。人工合成核酸とすることにより、不純物が少なくなり、低分子化することが可能となるため、初期反応効率を向上させることができる。
なお、人工合成核酸としては、天然に存在するDNA又はRNAと同様の構成成分(塩基、デオキシリボース、リン酸)からなる核酸を人工的に合成した核酸を意味する。人工合成核酸としては、例えば、タンパク質をコードする塩基配列を有する核酸に限らず、任意の塩基配列を有する核酸を含む。
Nucleic acids or nucleic acid fragments may be natural products obtained from living organisms or processed products thereof, those produced using genetic recombination technology, chemically synthesized artificial synthetic nucleic acids, etc. good. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. By using an artificially synthesized nucleic acid, impurities can be reduced and the molecular weight can be reduced, so that the initial reaction efficiency can be improved.
The artificially synthesized nucleic acid means a nucleic acid obtained by artificially synthesizing a nucleic acid composed of components (bases, deoxyribose, phosphoric acid) similar to those of naturally occurring DNA or RNA. Artificially synthesized nucleic acids include, for example, not only nucleic acids having base sequences encoding proteins, but also nucleic acids having arbitrary base sequences.

核酸又は核酸断片のアナログとしては、核酸又は核酸断片に非核酸成分を結合させたもの、核酸又は核酸断片を蛍光色素や同位元素等の標識剤で標識したもの(例えば、蛍光色素や放射線同位体で標識されたプライマーやプローブ)、核酸又は核酸断片を構成するヌクレオチドの一部の化学構造を変化させた人工核酸(例えば、PNA、BNA、LNAなど) Nucleic acid or nucleic acid fragment analogs include nucleic acids or nucleic acid fragments bound to non-nucleic acid components, and nucleic acids or nucleic acid fragments labeled with fluorescent dyes, isotopes, and other labeling agents (e.g., fluorescent dyes, radioactive isotopes, labeled primers and probes), artificial nucleic acids (e.g., PNA, BNA, LNA, etc.) in which the chemical structure of some of the nucleotides that make up the nucleic acid or nucleic acid fragment is changed

核酸の形態としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、二本鎖核酸、一本鎖核酸、部分的に二本鎖又は一本鎖核酸などが挙げられ、環状又は直鎖状のプラスミドも使用することができる。
また、核酸は修飾又は変異されていてもよい。
The form of the nucleic acid is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples include double-stranded nucleic acids, single-stranded nucleic acids, partially double-stranded or single-stranded nucleic acids, Circular or linear plasmids can also be used.
Nucleic acids may also be modified or mutated.

核酸は、特定の塩基配列を有することが好ましい。特定とは、特に定められていることを意味する。
特定の塩基配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、感染症検査に用いられる塩基配列、自然界には存在しない非天然の塩基配列、動物細胞由来の塩基配列、植物細胞由来の塩基配列、真菌の細胞由来の塩基配列、細菌由来の塩基配列、ウイルス由来の塩基配列などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
非天然の塩基配列を用いる場合、GC含有率が特定の塩基配列の30%以上70%以下であることが好ましく、GC含量が一定であることが好ましい(例えば、配列番号1など参照)。
特定の塩基配列の塩基長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、20塩基対(又はmer)以上10,000塩基対(又はmer)以下の塩基長などが挙げられる。
感染症検査に用いられる塩基配列を用いる場合、その感染症特有の塩基配列を含んでいれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公定法や通知法で指定されている塩基配列を含んでいることが好ましい(例えば、配列番号2及び3など参照)。
Nucleic acids preferably have a specific base sequence. Specific means specifically defined.
The specific nucleotide sequence is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. sequences, plant cell-derived base sequences, fungal cell-derived base sequences, bacterium-derived base sequences, virus-derived base sequences, and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
When a non-natural base sequence is used, the GC content is preferably 30% or more and 70% or less of the specific base sequence, and the GC content is preferably constant (see, for example, SEQ ID NO: 1).
The base length of the specific base sequence is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. is mentioned.
When using a nucleotide sequence used for infectious disease testing, there is no particular restriction as long as it contains a nucleotide sequence specific to that infectious disease, and it can be selected as appropriate according to the purpose. (see, for example, SEQ ID NOs: 2 and 3).

核酸としては、使用する細胞由来の核酸であってもよく、遺伝子導入により導入された核酸であってもよい。核酸として、遺伝子導入により導入された核酸、及びプラスミドを使用する場合は、1細胞に1コピーの核酸が導入されていることを確認することが好ましい。1コピーの核酸が導入されていることの確認方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シーケンサー、PCR法、サザンブロット法などを用いて確認することができる。 The nucleic acid may be a nucleic acid derived from the cells used, or a nucleic acid introduced by gene transfer. When a nucleic acid introduced by gene transfer or a plasmid is used as the nucleic acid, it is preferable to confirm that one copy of the nucleic acid has been introduced into one cell. The method for confirming that one copy of the nucleic acid has been introduced is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. can.

遺伝子導入により導入される特定の塩基配列を有する核酸の種類は、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。なお、遺伝子導入により導入される核酸の数が1種類の場合にも、目的に応じてタンデムに同様の塩基配列を導入してもよい。 The type of nucleic acid having a specific base sequence to be introduced by gene transfer may be one type or two or more types. Even when the number of nucleic acids to be introduced by gene introduction is one, similar base sequences may be introduced in tandem depending on the purpose.

遺伝子導入の方法としては、特定の核酸配列が狙いの場所に狙いのコピー数導入できれば特に制限がなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、相同組換え、CRISPR/Cas9、CRISPR/Cpf1、TALEN、Zinc finger nuclease、Flip-in、Jump-inなどが挙げられる。これらの中でも、酵母菌の場合は、効率の高さ、及び制御のしやすさの点から、相同組換えが好ましい。 The method of gene introduction is not particularly limited as long as the target copy number of a specific nucleic acid sequence can be introduced into the target location, and can be appropriately selected according to the purpose. Cpf1, TALEN, zinc finger nuclease, Flip-in, Jump-in and the like. Among these, in the case of yeast, homologous recombination is preferable from the viewpoint of high efficiency and ease of control.

-担体-
増幅可能な試薬は、担体に担持された状態で扱われることが好ましい。なお、増幅可能な試薬が核酸である場合には、核酸が粒子形状をした担体(担体粒子)に担持(より好ましくは内包)されている態様などが好ましい。
担体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、細胞、樹脂、リポソーム、マイクロカプセルなどが挙げられる。
-Carrier-
The amplifiable reagent is preferably handled while being supported on a carrier. When the amplifiable reagent is a nucleic acid, it is preferable that the nucleic acid is supported (more preferably included) in a particle-shaped carrier (carrier particles).
The carrier is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include cells, resins, liposomes, microcapsules and the like.

--細胞--
細胞は、増幅可能な試薬(例えば、核酸)を有し、生物体を形成する構造的及び機能的単位を意味する。
細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真核細胞、原核細胞、多細胞生物細胞、単細胞生物細胞を問わず、すべての細胞について使用することができる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
--cell--
Cells refer to structural and functional units that contain amplifiable reagents (eg, nucleic acids) and form an organism.
Cells are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, all cells can be used regardless of whether they are eukaryotic cells, prokaryotic cells, multicellular biological cells, or unicellular biological cells. . These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

真核細胞としては、特に制限はなく、目的応じて適宜選択することができ、例えば、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞、真菌、藻類、原生動物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、動物細胞、真菌が好ましい。 Eukaryotic cells are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include animal cells, insect cells, plant cells, fungi, algae, and protozoa. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, animal cells and fungi are preferred.

接着性細胞としては、組織や器官から直接採取した初代細胞でもよく、組織や器官から直接採取した初代細胞を何代か継代させたものでもよく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分化した細胞、未分化の細胞などが挙げられる。 Adhesive cells may be primary cells directly collected from a tissue or organ, or primary cells directly collected from a tissue or organ that have been subcultured for several generations. Examples include differentiated cells and undifferentiated cells.

分化した細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、肝臓の実質細胞である肝細胞;星細胞;クッパー細胞;血管内皮細胞;類道内皮細胞、角膜内皮細胞等の内皮細胞;繊維芽細胞;骨芽細胞;砕骨細胞;歯根膜由来細胞;表皮角化細胞等の表皮細胞;気管上皮細胞;消化管上皮細胞;子宮頸部上皮細胞;角膜上皮細胞等の上皮細胞;乳腺細胞;ペリサイト;平滑筋細胞、心筋細胞等の筋細胞;腎細胞;膵ランゲルハンス島細胞;末梢神経細胞、視神経細胞等の神経細胞;軟骨細胞;骨細胞などが挙げられる。 Differentiated cells are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, hepatocytes, which are parenchymal cells of the liver; Endothelial cells such as cells; fibroblasts; osteoblasts; osteoclasts; periodontal ligament-derived cells; epidermal cells such as epidermal keratinocytes; Epithelial cells such as epithelial cells; breast cells; pericytes; muscle cells such as smooth muscle cells and myocardial cells; renal cells; .

未分化の細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、未分化細胞である胚性幹細胞、多分化能を有する間葉系幹細胞等の多能性幹細胞;単分化能を有する血管内皮前駆細胞等の単能性幹細胞;iPS細胞などが挙げられる。 The undifferentiated cells are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Unipotent stem cells such as vascular endothelial progenitor cells having unipotency; iPS cells and the like.

真菌としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カビ、酵母菌などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、細胞周期を調節することができ、1倍体を使用することができる点から、酵母菌が好ましい。
細胞周期とは、細胞が増えるとき、細胞分裂が生じ、細胞分裂で生じた細胞(娘細胞)が再び細胞分裂を行う細胞(母細胞)となって新しい娘細胞を生み出す過程を意味する。
The fungus is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include molds, yeasts, and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, yeast is preferable because it can regulate the cell cycle and can use a haploid.
The cell cycle means a process in which cell division occurs when cells multiply, and cells (daughter cells) produced by cell division become cells (mother cells) that undergo cell division again to produce new daughter cells.

酵母菌としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、G0/G1期に同調して同調培養され、G1期で固定されているものが好ましい。
また、酵母菌としては、例えば、細胞周期をG1期に制御するフェロモン(性ホルモン)の感受性が増加したBar-1欠損酵母が好ましい。酵母菌がBar-1欠損酵母であると、細胞周期が制御できていない酵母菌の存在比率を低くすることができるため、ウェル内に収容された細胞の特定の核酸の数の増加等を防ぐことができる。
The yeast is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, yeast that is synchronously cultured in synchronization with the G0/G1 phase and fixed in the G1 phase is preferred.
As the yeast, Bar-1-deficient yeast, which has increased sensitivity to pheromones (sex hormones) that regulate the cell cycle in the G1 phase, is preferred. When the yeast is Bar-1-deficient yeast, the abundance of yeast whose cell cycle cannot be controlled can be reduced, preventing an increase in the number of specific nucleic acids in the cells accommodated in the well. be able to.

原核細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真正細菌、古細菌などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Prokaryotic cells are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include eubacteria and archaea. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

細胞としては、死細胞が好ましい。死細胞であると、分取後に細胞分裂が起こることを防ぐことができる。
細胞としては、光を受光したときに発光可能な細胞であることが好ましい。光を受光したときに発光可能な細胞であると、細胞の数を高精度に制御してウェル内に着弾させることができる。
受光とは、光を受けることを意味する。
光学センサとは、人間の目で見ることができる可視光線と、それより波長の長い近赤外線や短波長赤外線、熱赤外線領域までの光のいずれかの光をレンズで集め、対象物である細胞の形状などを画像データとして取得する受動型センサを意味する。
Dead cells are preferred as the cells. Dead cells can prevent cell division after collection.
Cells are preferably cells that can emit light when receiving light. If the cells are capable of emitting light when receiving light, the number of cells can be controlled with high precision and landed in the well.
Receiving means receiving light.
An optical sensor uses a lens to collect visible light that can be seen by the human eye, near-infrared rays with longer wavelengths, short-wave infrared rays, and light up to the thermal infrared region, and then picks up the target cells. It means a passive sensor that acquires the shape of the object as image data.

--光を受光したときに発光可能な細胞--
光を受光したときに発光可能な細胞としては、光を受光したときに発光可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、蛍光色素によって染色された細胞、蛍光タンパク質を発現した細胞、蛍光標識抗体により標識された細胞などが挙げられる。
細胞における蛍光色素による染色部位、蛍光タンパク質の発現部位、又は蛍光標識抗体による標識部位としては、特に制限はなく、細胞全体、細胞核、細胞膜などが挙げられる。
--Cells that can emit light upon receiving light--
Cells that can emit light when receiving light are not particularly limited as long as they can emit light when receiving light, and can be appropriately selected according to the purpose. Protein-expressing cells, cells labeled with fluorescent-labeled antibodies, and the like are included.
A site stained with a fluorescent dye, a site expressing a fluorescent protein, or a site labeled with a fluorescent-labeled antibody in a cell is not particularly limited, and includes the whole cell, cell nucleus, cell membrane, and the like.

--蛍光色素--
蛍光色素としては、例えば、フルオレセイン類、アゾ類、ローダミン類、クマリン類、ピレン類、シアニン類などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、フルオレセイン類、アゾ類、ローダミン類、シアニン類が好ましく、エオシン、エバンスブルー、トリパンブルー、ローダミン6G、ローダミンB、ローダミン123、Cy3がより好ましい。
--Fluorescent dye--
Examples of fluorescent dyes include fluoresceins, azos, rhodamines, coumarins, pyrenes, cyanines and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, fluoresceins, azos, rhodamines, and cyanines are preferred, and eosin, Evans blue, trypan blue, rhodamine 6G, rhodamine B, rhodamine 123, and Cy3 are more preferred.

蛍光色素としては、市販品を用いることができ、市販品としては、例えば、商品名:EosinY(和光純薬工業株式会社製)、商品名:エバンスブルー(和光純薬工業株式会社製)、商品名:トリパンブルー(和光純薬工業株式会社製)、商品名:ローダミン6G(和光純薬工業株式会社製)、商品名:ローダミンB(和光純薬工業株式会社製)、商品名:ローダミン123(和光純薬工業株式会社製)などが挙げられる。 Commercially available products can be used as fluorescent dyes, and commercial products include, for example, trade name: EosinY (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), trade name: Evans Blue (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), commercial products Name: Trypan Blue (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), Trade Name: Rhodamine 6G (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), Trade Name: Rhodamine B (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), Trade Name: Rhodamine 123 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).

--蛍光タンパク質--
蛍光タンパク質としては、例えば、Sirius、EBFP、ECFP、mTurquoise、TagCFP、AmCyan、mTFP1、MidoriishiCyan、CFP、TurboGFP、AcGFP、TagGFP、Azami-Green、ZsGreen、EmGFP、EGFP、GFP2、HyPer、TagYFP、EYFP、Venus、YFP、PhiYFP、PhiYFP-m、TurboYFP、ZsYellow、mBanana、KusabiraOrange、mOrange、TurboRFP、DsRed-Express、DsRed2、TagRFP、DsRed-Monomer、AsRed2、mStrawberry、TurboFP602、mRFP1、JRed、KillerRed、mCherry、mPlum、PS-CFP、Dendra2、Kaede、EosFP、KikumeGRなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
--Fluorescent protein--
Examples of fluorescent proteins include Sirius, EBFP, ECFP, mTurquoise, TagCFP, AmCyan, mTFP1, MidoriishiCyan, CFP, TurboGFP, AcGFP, TagGFP, Azami-Green, ZsGreen, EmGFP, EGFP, GFP2, HyPer, TagYFP, EYFP, Venus 、YFP、PhiYFP、PhiYFP-m、TurboYFP、ZsYellow、mBanana、KusabiraOrange、mOrange、TurboRFP、DsRed-Express、DsRed2、TagRFP、DsRed-Monomer、AsRed2、mStrawberry、TurboFP602、mRFP1、JRed、KillerRed、mCherry、mPlum、PS - CFP, Dendra2, Kaede, EosFP, KikumeGR, etc. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

--蛍光標識抗体--
蛍光標識抗体としては、蛍光標識されていれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、CD4-FITC、CD8-PEなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
--Fluorescent-labeled antibody--
The fluorescently labeled antibody is not particularly limited as long as it is fluorescently labeled, and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples include CD4-FITC and CD8-PE. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

細胞の体積平均粒径としては、遊離状態において、30μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、7μm以下が特に好ましい。体積平均粒径が、30μm以下であれば、インクジェット法やセルソーターなどの液滴吐出手段に好適に用いることができる。 The volume-average particle size of cells in a free state is preferably 30 μm or less, more preferably 10 μm or less, and particularly preferably 7 μm or less. If the volume average particle diameter is 30 μm or less, it can be suitably used for droplet ejection means such as an inkjet method and a cell sorter.

細胞の体積平均粒径としては、例えば、下記の測定方法で測定することができる。
作製した染色済み酵母分散液から10μL取り出してPMMA製プラスチックスライドに載せ、自動セルカウンター(商品名:Countess Automated Cell Counter、invitrogen社製)を用いることにより体積平均粒径を測定することができる。なお、細胞数も同様の測定方法により求めることができる。
The volume average particle size of cells can be measured, for example, by the following measuring method.
The volume average particle size can be measured by removing 10 μL from the prepared dyed yeast dispersion, placing it on a PMMA plastic slide, and using an automatic cell counter (trade name: Countess Automated Cell Counter, manufactured by Invitrogen). The number of cells can also be determined by a similar measurement method.

細胞懸濁液における細胞の濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5×10個/mL以上5×10個/mL以下が好ましく、5×10個/mL以上5×10個/mL以下がより好ましい。細胞数が、5×10個/mL以上5×10個/mL以下であると、吐出した液滴中に細胞を確実に含むことができる。細胞数としては、体積平均粒径の測定方法と同様にして、自動セルカウンター(商品名:Countess Automated Cell Counter、invitrogen社製)を用いて測定することができる。 The concentration of cells in the cell suspension is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose . 4 or more/mL and 5×10 7 or less/mL are more preferable. When the cell count is 5×10 4 cells/mL or more and 5×10 8 cells/mL or less, cells can be reliably included in the ejected droplet. The number of cells can be measured using an automatic cell counter (trade name: Countess Automated Cell Counter, manufactured by Invitrogen) in the same manner as the volume average particle size measurement method.

核酸を有する細胞の細胞数は、複数であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The number of nucleic acid-containing cells is not particularly limited as long as it is plural, and can be appropriately selected according to the purpose.

-樹脂-
樹脂としては、増幅可能な試薬(例えば、核酸)を担持することができれば、その材質、形状、大きさ、構造については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
-resin-
The material, shape, size, and structure of the resin are not particularly limited as long as they can carry an amplifiable reagent (eg, nucleic acid), and can be appropriately selected according to the purpose.

-リポソーム-
リポソームとは、脂質分子を含む脂質二重層から形成される脂質小胞体であり、具体的には、脂質分子の疎水性基と親水性基の極性に基づいて生じる脂質二重層により外界から隔てられた空間を有する閉鎖された脂質を含む小胞体を意味する。
リポソームは、脂質を用いた脂質二重膜で形成される閉鎖小胞体であり、その閉鎖小胞の空間内に水相(内水相)を有する。内水相には、水等が含まれる。リポソームはシングルラメラ(単層ラメラ、ユニラメラ、二重層膜が一重)であっても、多層ラメラ(マルチラメラ、タマネギ状の構造をした多数の二重層膜で、個々の層は水様の層で仕切られている)であってもよい。
リポソームとしては、増幅可能な試薬(例えば、核酸)を内包することのできるリポソームが好ましく、その形態は特に限定されない。「内包」とは、リポソームに対して核酸が内水相および膜自体に含まれる形態をとることを意味する。例えば、膜で形成された閉鎖空間内に核酸を封入する形態、膜自体に内包する形態などが挙げられ、これらの組合せでもよい。
リポソームの大きさ(平均粒子径)は、増幅可能な試薬(例えば、核酸)を内包することができれば特に限定されないが、球状またはそれに近い形態をとることが好ましい。
リポソームの脂質二重層を構成する成分(膜成分)は、脂質から選ばれる。脂質として、水溶性有機溶媒及びエステル系有機溶媒の混合溶媒に溶解するものであれば任意に使用することができる。脂質として、具体的には、リン脂質、リン脂質以外の脂質、コレステロール類及びそれらの誘導体等が挙げられる。これらの成分は、単一種又は複数種の成分から構成されてよい。
-liposomes-
Liposomes are lipid vesicles formed from lipid bilayers containing lipid molecules. means an enclosed lipid-containing endoplasmic reticulum with an open space.
A liposome is a closed endoplasmic reticulum formed of a lipid bilayer membrane using lipids, and has an aqueous phase (inner aqueous phase) within the space of the closed vesicle. The inner water phase includes water and the like. Liposomes can be single lamellar (unilamellar, unilamellar, single bilayer membrane) or multilamellar (multilamellar, many bilayer membranes with an onion-like structure, each of which is a water-like layer). partitioned).
As the liposome, a liposome capable of encapsulating an amplifiable reagent (eg, nucleic acid) is preferred, and its form is not particularly limited. “Encapsulation” means that the liposome takes a form in which the nucleic acid is contained in the internal aqueous phase and the membrane itself. For example, there are a form in which the nucleic acid is enclosed in a closed space formed by a membrane, a form in which the nucleic acid is enclosed in the membrane itself, and the like, and combinations thereof are also possible.
The size (average particle size) of the liposome is not particularly limited as long as it can encapsulate an amplifiable reagent (eg, nucleic acid), but it is preferably spherical or nearly spherical.
Components (membrane components) that constitute the lipid bilayer of liposomes are selected from lipids. Any lipid can be used as long as it dissolves in a mixed solvent of a water-soluble organic solvent and an ester organic solvent. Specific examples of lipids include phospholipids, lipids other than phospholipids, cholesterols, derivatives thereof, and the like. These components may consist of a single type or multiple types of components.

-マイクロカプセル-
マイクロカプセルとは、壁材と中空構造とを有する微小な粒体を意味し、中空構造に増幅可能な試薬(例えば、核酸)を内包することができる。
マイクロカプセルとしては、特に制限はなく、適宜目的に応じて、壁材、大きさ等を選択することができる。
マイクロカプセルの壁材としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリ尿素、ポリ尿素-ポリウレタン樹脂、尿素-ホルムアルデヒド樹脂、メラミン-ホルムアルデヒド樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホンアミド、ポリカーボネート、ポリスルフィネート、エポキシリ、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、ゼラチンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
マイクロカプセルの大きさとしては、増幅可能な試薬(例えば、核酸)を内包することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
マイクロカプセルの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、in-situ法、界面重合法、コアセルベーション法などが挙げられる。

ここで、図1は、本発明のデバイスの一例を示す斜視図である。図2は、図1のデバイスの側面図である。デバイス1は、基材2に複数のウェル3が設けられており、ウェル3に増幅可能な試薬としての核酸4が特定コピー数で充填されている。なお、図1及び図2中5は、密閉部材である。
また、例えば、各ウェル3に充填する核酸4の特定コピー数の情報、もしくはこれらの情報と関連付けられた情報を記憶するICチップまたはバーコード(識別手段6)が、密閉部材5と基材2との間で且つウェルの開口部以外の位置に配置されている。これは、識別手段の意図しない改変等を防止するのに好適である。
また、デバイスが識別手段を有することで、識別手段を有しない一般のウェルプレートとの区別可能である。このため、取り違えを防止することが可能である。
-Micro Capsules-
A microcapsule means a minute particle having a wall material and a hollow structure, and can enclose an amplifiable reagent (eg, nucleic acid) in the hollow structure.
The microcapsules are not particularly limited, and the wall material, size, etc. can be appropriately selected depending on the purpose.
Examples of wall materials for microcapsules include polyurethane resins, polyurea, polyurea-polyurethane resins, urea-formaldehyde resins, melamine-formaldehyde resins, polyamides, polyesters, polysulfonamides, polycarbonates, polysulfinates, epoxies, acrylic acid esters. , methacrylate, vinyl acetate, and gelatin. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
The size of the microcapsule is not particularly limited as long as it can contain an amplifiable reagent (eg, nucleic acid), and can be appropriately selected according to the purpose.
The method for producing the microcapsules is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include in-situ method, interfacial polymerization method and coacervation method.

Here, FIG. 1 is a perspective view showing an example of the device of the present invention. 2 is a side view of the device of FIG. 1; FIG. The device 1 has a substrate 2 provided with a plurality of wells 3, and the wells 3 are filled with a specific copy number of nucleic acid 4 as an amplifiable reagent. In addition, 5 in FIG.1 and FIG.2 is a sealing member.
Also, for example, an IC chip or barcode (identification means 6) storing information on a specific number of copies of the nucleic acid 4 to be filled in each well 3 or information associated with such information is attached to the sealing member 5 and the base material 2. and at a position other than the opening of the well. This is suitable for preventing unintended modification of the identification means.
Moreover, since the device has identification means, it can be distinguished from a general well plate that does not have identification means. Therefore, it is possible to prevent mix-ups.

図3は、本発明のデバイスの一例を示す平面図である。この図3のデバイスは、96穴プレートに、特定コピー数が10コピーである核酸とプライマーをほぼ全面に配置している。また、中央部にネガティブコントロール(NTC)として0コピーを2箇所、ポジティブコントロール(PC)として1,000コピーの核酸とプライマーと増幅試薬を2箇所配置している。
この図3のデバイスを用いて、リアルタイムPCRを行い、測定したCt(Threshold Cycle)値の結果を図4に示す。平均Ct値は37.1、Ct値の標準偏差は1.00、CV値[(標準偏差/平均Ct値)×100]は2.70である。なお、図3中「UD」はCt値が不検出であることを意味する。
リアルタイムPCRは、例えば、まず、デバイス中の各サンプルに対して、マスターミックス(Thermo Fisher社製、TaqMan Universal PCR Master Mix)1μL、特定の塩基配列を増幅するためのフォワードプライマー及びリバースプライマーをそれぞれ0.5nmol、プローブ0.4nmolを加える。その後、リアルタイムPCR装置(Thermo Fisher社製、QuantStudio 7 Flex)を用いて増幅及び検出を行うことができる。
FIG. 3 is a plan view showing an example of the device of the present invention. In the device of FIG. 3, nucleic acids with a specific copy number of 10 copies and primers are arranged almost over the entire surface of a 96-well plate. In addition, 0 copies of 0 copies are placed at two positions as negative controls (NTC), and 1,000 copies of nucleic acids, primers and amplification reagents are placed at two positions as positive controls (PC) in the center.
Real-time PCR was performed using the device shown in FIG. 3, and the measured Ct (Threshold Cycle) values are shown in FIG. The average Ct value is 37.1, the standard deviation of the Ct value is 1.00, and the CV value [(standard deviation/average Ct value)×100] is 2.70. In addition, "UD" in FIG. 3 means that the Ct value is not detected.
For real-time PCR, for example, first, for each sample in the device, 1 μL of a master mix (manufactured by Thermo Fisher, TaqMan Universal PCR Master Mix), a forward primer and a reverse primer for amplifying a specific base sequence are added to 0 .5 nmol, add 0.4 nmol of probe. Amplification and detection can then be performed using a real-time PCR device (QuantStudio 7 Flex, manufactured by Thermo Fisher).

Ct値は、反応の蛍光シグナルがThreshold Lineと交差する時点のサイクル数である。Ct値はターゲットの初期量に比例するため、DNAの初期コピー数を算出することができる。
Threshold Lineは、算出したベースラインシグナルに対して、統計学的に有意な増加が見られるシグナルレベルであり、リアルタイムPCR反応の閾値を意味する。
このようにデバイスの面内特性は、平均Ct値、Ct値の標準偏差、CV値[(標準偏差/平均Ct値)×100]、[(Ct値(Max)-Ct値(min))/2平均Ct値]×100などから評価することができる。
The Ct value is the cycle number at which the fluorescence signal of the reaction crosses the Threshold Line. Since the Ct value is proportional to the initial amount of target, the initial copy number of DNA can be calculated.
Threshold Line is the signal level at which a statistically significant increase is observed with respect to the calculated baseline signal, and means the threshold of the real-time PCR reaction.
In this way, the in-plane characteristics of the device are the average Ct value, the standard deviation of the Ct value, the CV value [(standard deviation / average Ct value) × 100], [(Ct value (Max) - Ct value (min)) / 2 average Ct value]×100.

図5のデバイスは、96穴プレートに、特定コピー数が3コピーの核酸とプライマーと増幅試薬をほぼ全面に配置し、ネガティブコントロール(NTC)0コピーをプレート中央部に4箇所に配置している。
図5のデバイスを用い、リアルタイムPCRを行ってCt値を測定し、平均Ct値を算出した。特定コピー数(3コピー)のウェルのCt値が平均Ct値の10%以内であれば「○」、特定コピー数(3コピー)のウェルのCt値が平均Ct値の10%より大きい場合を「×」で示した。結果を図6に示した。なお、図6中「UD」はCt値を不検出である。
その結果、96穴プレート中、外周の4箇所のウェルで、平均Ct値の10%を超える値となった。これら外周の4箇所は低コピー数での使用には不適であることがわかった。このため、再度リアルタイムPCRの校正を行うか、実際のサンプルではこれら外周の4箇所のウェルを使用しないとする判断が可能となる。
In the device of FIG. 5, nucleic acids with a specific copy number of 3 copies, primers, and amplification reagents are placed almost over the entire surface of a 96-well plate, and negative control (NTC) 0 copies are placed at 4 locations in the center of the plate. .
Using the device of FIG. 5, real-time PCR was performed to measure the Ct value, and the average Ct value was calculated. If the Ct value of the specific copy number (3 copies) well is within 10% of the average Ct value, "○", and if the Ct value of the specific copy number (3 copies) well is greater than 10% of the average Ct value It is indicated by "x". The results are shown in FIG. In addition, "UD" in FIG. 6 indicates that the Ct value is not detected.
As a result, four wells on the periphery of the 96-well plate had values exceeding 10% of the average Ct value. These four peripheral locations were found to be unsuitable for use at low copy numbers. Therefore, it is possible to decide whether to calibrate the real-time PCR again or not to use these four outer wells in the actual sample.

例えば、図3~図6を用いて説明したデバイスを用いて、一定期間の計測を行うことにより、Ct値の経時変化を得ることができる。それによって、検査装置の面内特性と同様に、各ウェルのCt値が平均Ct値の10%を超える数値が得られた場合は、検査装置の校正を行うか、その計測場所を使用しないという対応をとることができる。また、配置された特定コピー数が絶対値であることから、同じ特定コピー数を配置したデバイスを用いることにより、検査装置間の性能を比較することができる。 For example, by using the devices described with reference to FIGS. 3 to 6 and performing measurements for a certain period of time, changes in the Ct value over time can be obtained. As a result, similar to the in-plane characteristics of the inspection equipment, if the Ct value of each well exceeds 10% of the average Ct value, the inspection equipment will be calibrated or the measurement location will not be used. can take action. In addition, since the specific number of copies arranged is an absolute value, it is possible to compare the performance between inspection apparatuses by using devices in which the same specific number of copies are arranged.

図7に示すように、96穴プレートに、特定コピー数が2コピー、3コピー、5コピー、10コピー、20コピー、50コピー、及び100コピーの核酸とプライマーと増幅試薬を配置し、ネガティブコントロール(NTC)として0コピー、ポジティブコントロール(PC)として500コピーの核酸とプライマーを中央部に配置した。
図7のデバイスを用いて、リアルタイムPCRを行ってCt値を測定した。これらのCt値を縦軸に、横軸にコピー数をプロットした検量線を図8に示す。検査装置の性能を表す指標として、相関係数(R)があり、この場合は0.99である。相関係数はデータがどの程度検量線に合致しているかを示す値であり、検量線の直線性を反映している。また、最少コピー数(この場合は2コピー)は最外周に配置されていることで、面内均一性の指標とすることができる。
As shown in FIG. 7, a specific copy number of 2 copies, 3 copies, 5 copies, 10 copies, 20 copies, 50 copies, and 100 copies of nucleic acids, primers, and amplification reagents are placed in a 96-well plate, and a negative control is performed. 0 copy as (NTC) and 500 copies of nucleic acid and primer as positive control (PC) were placed in the center.
Real-time PCR was performed using the device of FIG. 7 to measure the Ct value. FIG. 8 shows a standard curve in which these Ct values are plotted on the vertical axis and the copy number on the horizontal axis. There is a correlation coefficient (R 2 ), which is 0.99 in this case, as an index representing the performance of the inspection device. The correlation coefficient is a value that indicates how well the data match the standard curve, and reflects the linearity of the standard curve. In addition, since the minimum number of copies (in this case, two copies) is arranged on the outermost circumference, it can be used as an index of in-plane uniformity.

図9のデバイスは、96穴プレート内の中央部に、特定コピー数が2コピー、10コピー、及び100コピーの核酸とプライマーと増幅試薬を配置し、ネガティブコントロール(NTC)として0コピー、ポジティブコントロール(PC)として500コピーの核酸とプライマーを中央部に配置したものである。最少コピー数(この場合は2コピー)は最外周とその内側横に1列、縦に2列の略外周に配置されていることで、面内均一性の指標とすることができる。 In the device of FIG. 9, nucleic acids with specific copy numbers of 2 copies, 10 copies, and 100 copies, primers, and amplification reagents are placed in the center of a 96-well plate, 0 copies as a negative control (NTC), and a positive control. As (PC), 500 copies of nucleic acid and primers are placed in the center. The minimum number of copies (in this case, 2 copies) can be used as an index of in-plane uniformity by arranging on the outermost periphery and on the innermost periphery, one horizontal row and two vertical rows.

図10のデバイスは、96穴プレート内に、特定コピー数が2コピー、10コピー、及び100コピーの核酸とプライマーと増幅試薬をそれぞれ20ウェル配置し、最外周に最少コピー数(この場合は2コピー)を配置し、特定コピー数が100コピーのウェルがポジティブコントロール(PC)を兼ねている。最少コピー数(この場合は2コピー)は最外周に配置されていることで、面内均一性の指標とすることができる。 In the device of FIG. 10, nucleic acids with specific copy numbers of 2 copies, 10 copies, and 100 copies, primers, and amplification reagents are placed in 20 wells, respectively, in a 96-well plate, and the minimum copy number (2 in this case) is placed on the outermost circumference. copies), and the well with a specific copy number of 100 copies also serves as a positive control (PC). The minimum number of copies (two copies in this case) is placed on the outermost periphery, which can be used as an index of in-plane uniformity.

図11のデバイスは、96穴プレート内に、特定コピー数が3コピー、5コピー、10コピー、及び100コピーの核酸とプライマーを配置し、最少コピー数(この場合は2コピー)を最外周及び十字に配置したものである。ネガティブコントロール(NTC)として0コピー、ポジティブコントロール(PC)として500コピーの核酸とプライマーと増幅試薬を配置している。 The device in FIG. 11 arranges nucleic acids and primers with specific copy numbers of 3 copies, 5 copies, 10 copies, and 100 copies in a 96-well plate, and places the minimum copy number (2 copies in this case) on the outermost circumference and It is arranged in a cross. 0 copies of a negative control (NTC) and 500 copies of a nucleic acid, a primer, and an amplification reagent are placed as a positive control (PC).

図12のデバイスは、96穴プレート内に、特定コピー数が2コピー、5コピー、10コピー、及び100コピーの核酸とプライマーを配置し、最外周に最少コピー数(この場合は2コピー)を配置したものである。ネガティブコントロール(NTC)として0コピー、ポジティブコントロール(PC)として500コピーの核酸とプライマーを中央部に配置している。 In the device of FIG. 12, nucleic acids and primers with specific copy numbers of 2 copies, 5 copies, 10 copies, and 100 copies are placed in a 96-well plate, and the minimum copy number (2 copies in this case) is placed on the outermost circumference. It is arranged. 0 copies of a negative control (NTC) and 500 copies of a nucleic acid and a primer as a positive control (PC) are placed in the center.

図13のデバイスは、384穴プレート内に、特定コピー数が2コピー、10コピー、及び100コピーの核酸とプライマーと増幅試薬を中央部に配置し、それ以外に最少コピー数(この場合は2コピー)を配置したものである。最少コピー数(この場合は2コピー)は最外周とその内側横に5列、縦に8列の略外周に配置されていることで、面内均一性の指標とすることができる。 In the device of FIG. 13, nucleic acids with specific copy numbers of 2 copies, 10 copies, and 100 copies, primers, and amplification reagents are arranged in the center in a 384-well plate. copy). The minimum number of copies (in this case, 2 copies) can be used as an index of in-plane uniformity by arranging the number of copies on the outermost periphery and on the inner periphery of the outermost periphery in five horizontal rows and eight vertical rows.

上記図7及び図9~図13のデバイスを用いて、一定期間の計測を行うことにより、Ct値の経時変化を得ることができる。これによって、検査装置の面内特性と同様にして、品質管理値から逸脱した数値が得られた場合は、検査装置の校正を行うか、その計測場所を使用しないなどの対応をとることができる。また、配置されたコピー数が絶対値であることから、同じコピー数を配置したデバイスを用いることにより、検査装置間の性能を比較することができる。 By performing measurements for a certain period of time using the devices shown in FIGS. 7 and 9 to 13, changes in the Ct value over time can be obtained. As a result, in the same way as the in-plane characteristics of the inspection equipment, if a numerical value deviating from the quality control value is obtained, it is possible to take measures such as calibrating the inspection equipment or not using the measurement location. . In addition, since the number of arranged copies is an absolute value, performance can be compared between inspection apparatuses by using devices in which the same number of copies are arranged.

<デバイスの製造方法>
以下、特定の核酸を有する細胞を用いたデバイスの製造方法について説明する。
本発明のデバイスの製造方法は、特定の核酸を有する複数の細胞、及び溶剤を含む細胞懸濁液を生成する細胞懸濁液生成工程と、細胞懸濁液を液滴として吐出することによりプレートのウェル内に液滴を順次着弾させる液滴着弾工程と、液滴の吐出後、かつ液滴のウェルへの着弾前に、液滴に含まれる細胞数をセンサによって計数する細胞数計数工程と、ウェル内の細胞から核酸を抽出する核酸抽出工程とを含み、細胞懸濁液生成工程、液滴着弾工程、及び細胞数計数工程における推定する核酸の数の確からしさを算出する工程、出力工程、記録工程を含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の工程を含む。
<Device manufacturing method>
A method for manufacturing a device using cells having a specific nucleic acid will be described below.
The device manufacturing method of the present invention includes a cell suspension generating step of generating a cell suspension containing a plurality of cells having a specific nucleic acid and a solvent, and a plate by discharging the cell suspension as droplets. and a cell count step of counting the number of cells contained in the droplets with a sensor after the droplets are ejected and before the droplets reach the wells. , a nucleic acid extraction step of extracting nucleic acids from the cells in the well, a step of calculating the likelihood of the number of nucleic acids to be estimated in the cell suspension generation step, the droplet landing step, and the cell number counting step, and an output step , preferably includes a recording step, and further includes other steps as necessary.

<<細胞懸濁液生成工程>>
細胞懸濁液生成工程は、特定の核酸を有する複数の細胞、及び溶剤を含む細胞懸濁液を生成する工程である。
溶剤とは、細胞を分散させるために用いる液体を意味する。
細胞懸濁液における懸濁とは、細胞が溶剤中に分散して存在する状態を意味する。
生成とは、作り出すことを意味する。
<<Cell suspension generation process>>
A cell suspension production step is a step of producing a cell suspension containing a plurality of cells having a specific nucleic acid and a solvent.
Solvent means the liquid used to disperse the cells.
Suspension in a cell suspension means a state in which cells are dispersed in a solvent.
Generate means to create.

-細胞懸濁液-
細胞懸濁液は、特定の核酸を有する複数の細胞、及び溶剤を含み、添加剤を含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含む。
特定の核酸を有する複数の細胞については、上述したとおりである。
-cell suspension-
A cell suspension contains a plurality of cells having a specific nucleic acid, a solvent, preferably additives, and optionally other components.
Multiple cells with specific nucleic acids are described above.

--溶剤--
溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、培養液、分離液、希釈液、緩衝液、有機物溶解液、有機溶剤、高分子ゲル溶液、コロイド分散液、電解質水溶液、無機塩水溶液、金属水溶液、又はこれらの混合液体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、水、緩衝液が好ましく、水、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、Tris-EDTA緩衝液(TE)がより好ましい。
--solvent--
The solvent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Liquids, aqueous electrolyte solutions, aqueous inorganic salt solutions, aqueous metal solutions, or mixed liquids thereof. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, water and buffer solutions are preferable, and water, phosphate-buffered saline (PBS) and Tris-EDTA buffer (TE) are more preferable.

--添加剤--
添加剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、核酸、樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
--Additive--
Additives are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include surfactants, nucleic acids, resins and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

界面活性剤は、細胞同士の凝集を防止し、連続吐出安定性を向上することができる。 Surfactants can prevent aggregation of cells and improve continuous ejection stability.

界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、添加量にもよるが、タンパク質を変性及び失活させない点から、非イオン性界面活性剤が好ましい。 The surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include ionic surfactants and nonionic surfactants. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these surfactants, nonionic surfactants are preferred because they do not denature or inactivate proteins, depending on the amount added.

イオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、アルファスルホ脂肪酸エステルナトリウム、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸エステルナトリウム、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、アルファオレフィンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、脂肪酸ナトリウムが好ましく、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)がより好ましい。 Examples of ionic surfactants include sodium fatty acid, potassium fatty acid, sodium alpha sulfo fatty acid ester, sodium linear alkylbenzene sulfonate, sodium alkyl sulfate, sodium alkyl ether sulfate, and sodium alpha olefin sulfonate. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, fatty acid sodium is preferred, and sodium dodecyl sulfate (SDS) is more preferred.

非イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルグリコシド、アルキルポリオキシエチレンエーテル(Brijシリーズ等)、オクチルフェノールエトキシレート(Triton Xシリーズ、Igepal CAシリーズ、Nonidet Pシリーズ、Nikkol OPシリーズ等)、ポリソルベート類(Tween20等のTweenシリーズなど)、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、アルキルマルトシド、ショ糖脂肪酸エステル、グリコシド脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリソルベート類が好ましい。 Examples of nonionic surfactants include alkyl glycosides, alkyl polyoxyethylene ethers (Brij series, etc.), octylphenol ethoxylates (Triton X series, Igepal CA series, Nonidet P series, Nikkol OP series, etc.), polysorbates ( Tween series such as Tween 20), sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, alkylmaltoside, sucrose fatty acid ester, glycoside fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, fatty acid monoglyceride, and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, polysorbates are preferred.

界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、細胞懸濁液全量に対して、0.001質量%以上30質量%以下が好ましい。含有量が、0.001質量%以上であると、界面活性剤の添加による効果を得ることができ、30質量%以下であると、細胞の凝集を抑制することができるため、細胞懸濁液中の核酸のコピー数を厳密に制御することができる。 The content of the surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably 0.001% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the total amount of the cell suspension. When the content is 0.001% by mass or more, the effect of addition of the surfactant can be obtained, and when it is 30% by mass or less, cell aggregation can be suppressed, so the cell suspension The copy number of nucleic acids in a can be tightly controlled.

核酸としては、検査対象の核酸の検出に影響しないものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ColE1 DNAなどが挙げられる。核酸であると、特定の塩基配列を有する核酸が、ウェルの壁面などに付着することを防ぐことができる。 The nucleic acid is not particularly limited as long as it does not affect the detection of the nucleic acid to be tested, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include ColE1 DNA. A nucleic acid can prevent a nucleic acid having a specific base sequence from adhering to the walls of a well or the like.

樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレンイミドなどが挙げられる。 The resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include polyethyleneimide.

--その他の材料--
その他の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、架橋剤、pH調整剤、防腐剤、酸化防止剤、浸透圧調整剤、湿潤剤、分散剤などが挙げられる。
--Other Materials--
Other materials are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. mentioned.

[細胞を分散する方法]
細胞を分散する方法としては、特に制限がなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビーズミル等のメディア方式、超音波ホモジナイザー等の超音波方式、フレンチプレス等の圧力差を利用する方式などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、細胞へのダメージが少ないことから超音波方式がより好ましい。メディア方式では、解砕能力が強く、細胞膜や細胞壁を破壊する可能性やメディアがコンタミとして混入することがある。
[Method for dispersing cells]
The method for dispersing cells is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. method, etc. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these methods, the ultrasonic method is more preferable because it causes little damage to cells. In the media method, the disaggregation ability is strong, and there is a possibility of destroying cell membranes and cell walls, and media may be mixed as contamination.

[細胞のスクリーニング方法]
細胞のスクリーニング方法としては、特に制限がなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、湿式分級、セルソーター、フィルタによるスクリーニングなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、細胞へのダメージが少ないことから、セルソーター、フィルタによるスクリーニングが好ましい。
[Cell screening method]
The method of screening cells is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include wet classification, cell sorter, screening using a filter, and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, screening using a cell sorter or a filter is preferred because it causes little damage to cells.

細胞は、細胞の細胞周期を測定することにより、細胞懸濁液に含まれる細胞数から標的の塩基配列を有する核酸の数を推定することが好ましい。
細胞周期を測定するとは、細胞分裂による細胞数を数値化することを意味する。
核酸の数を推定するとは、細胞数から、核酸のコピー数を求めることを意味する。
It is preferable to estimate the number of nucleic acids having the target nucleotide sequence from the number of cells contained in the cell suspension by measuring the cell cycle of the cells.
Measuring the cell cycle means quantifying the number of cells due to cell division.
Estimating the number of nucleic acids means determining the copy number of the nucleic acid from the number of cells.

計数対象が細胞数ではなく標的の塩基配列が何個入っているかであってもよい。通常は、標的の塩基配列は細胞1個につき1つの領域が入っているものを選択する、あるいは遺伝子組み換えにより導入するため、標的の塩基配列の数は細胞数と等しいと考えてよい。ただし、細胞は特定の周期で細胞分裂を起こすために細胞内で核酸の複製が行われる。細胞周期は細胞の種類によって異なるが、細胞懸濁液から所定量の溶液を抜き取り複数細胞の周期を測定することによって、細胞1個中に含まれる標的の塩基配列数に対する期待値及びその確からしさを算出することが可能である。これは、例えば、核染色した細胞をフローサイトメーターによって観測することによって可能である。
確からしさとは、いくつかの事象の生じる可能性がある時、特定の1つの事象が起こる可能性の程度を事前に予測して、その事象の起こる確率を意味する。
算出とは、計算して求める数値を出すことを意味する。
The object to be counted may be the number of target base sequences, not the number of cells. Usually, the target base sequence is selected to contain one region per cell or is introduced by genetic recombination, so the number of target base sequences can be considered to be equal to the number of cells. However, in order for cells to undergo cell division in a specific cycle, nucleic acid replication takes place within the cells. The cell cycle varies depending on the type of cell, but by extracting a predetermined amount of solution from the cell suspension and measuring the cycle of multiple cells, the expected value and likelihood of the number of target base sequences contained in one cell can be calculated. This is possible, for example, by observing nuclear-stained cells with a flow cytometer.
Probability means the probability of occurrence of a specific event when there is a possibility of occurrence of several events, and the degree of possibility of occurrence of a specific event is predicted in advance.
Calculation means to calculate and obtain a numerical value.

図14は、DNA複製済みの細胞の頻度と、蛍光強度との関係の一例を示すグラフである。図14に示すように、ヒストグラム上でDNAの複製有無により2つのピークが現れるため、DNA複製済みの細胞がどの程度の割合で存在するかを算出することが可能である。この算出結果から1細胞中に含まれる平均的な標的の塩基配列数を算出することが可能であり、前述の細胞数計数結果に乗じることにより、標的の塩基配列の推定数を算出することが可能である。
また、細胞懸濁液を作製する前に細胞周期を制御する処理を行うことが好ましく、前述のような複製が起きる前、又は後の状態に揃えることによって、標的の塩基配列の数を細胞数からより精度良く算出することが可能になる。
FIG. 14 is a graph showing an example of the relationship between the frequency of DNA-replicated cells and fluorescence intensity. As shown in FIG. 14, two peaks appear on the histogram depending on the presence or absence of DNA replication, so it is possible to calculate the percentage of cells that have undergone DNA replication. From this calculation result, it is possible to calculate the average number of target nucleotide sequences contained in one cell. It is possible.
In addition, it is preferable to perform a treatment to control the cell cycle before preparing the cell suspension. can be calculated more accurately from

推定する特定コピー数は、確からしさ(確率)を算出することが好ましい。確からしさ(確率)を算出することにより、これらの数値に基づき確からしさを分散又は標準偏差として表現して出力することが可能である。複数因子の影響を合算する場合には、一般的に用いられる標準偏差の二乗和平方根を用いることが可能である。例えば、因子として吐出した細胞数の正答率、細胞内のDNA数、吐出された細胞がウェル内に着弾する着弾率などを用いることができる。これらの中で影響の大きい項目を選択して算出することもできる。 It is preferable to calculate the certainty (probability) of the estimated specific copy number. By calculating the likelihood (probability), it is possible to express the likelihood as variance or standard deviation based on these numerical values and output it. When summing the effects of multiple factors, it is possible to use the commonly used square root sum of squares of standard deviations. For example, it is possible to use the rate of correct answers for the number of ejected cells, the number of DNAs in cells, and the rate of impact of ejected cells in a well. It is also possible to select and calculate an item having a large influence from among these.

<<液滴着弾工程>>
液滴着弾工程は、細胞懸濁液を液滴として吐出することによりプレートのウェル内に液滴を順次着弾させる工程である。
液滴とは、表面張力によりまとまった液体のかたまりを意味する。
吐出とは、細胞懸濁液を液滴として飛翔させることを意味する。
順次とは、次々に順序どおりにすることを意味する。
着弾とは、液滴をウェルに到達させることを意味する。
<<Droplet landing process>>
The droplet landing step is a step of ejecting the cell suspension as droplets to sequentially land the droplets in the wells of the plate.
A droplet means a mass of liquid held together by surface tension.
Ejection means ejecting the cell suspension as droplets.
Sequential means in order one after another.
Landing means making the droplet reach the well.

吐出手段としては、細胞懸濁液を液滴として吐出する手段(以下、「吐出ヘッド」とも称することがある)を好適に用いることができる。 As the ejecting means, means for ejecting the cell suspension as droplets (hereinafter sometimes referred to as "ejection head") can be preferably used.

細胞懸濁液を液滴として吐出する方式としては、例えば、インクジェット法におけるオンデマンド方式、コンティニュアス方式などが挙げられる。これらの中でもコンティニュアス方式の場合、安定的な吐出状態に至るまでの空吐出、液滴量の調整、ウェル間を移動する際にも連続的に液滴形成を行い続ける等の理由から、用いる細胞懸濁液のデッドボリュームが多くなる傾向にある。本発明では細胞数を調整する観点からデッドボリュームによる影響を低減させることが好ましく、そのため、上記2つの方式では、オンデマンド方式の方がより好適である。 Examples of methods for ejecting the cell suspension as droplets include an on-demand method and a continuous method in the inkjet method. Among these, in the case of the continuous method, the following reasons are required, such as idle ejection until a stable ejection state is reached, adjustment of the amount of droplets, and continuous formation of droplets even when moving between wells. The cell suspension used tends to have a large dead volume. In the present invention, it is preferable to reduce the influence of the dead volume from the viewpoint of adjusting the number of cells. Therefore, the on-demand method is more suitable among the above two methods.

オンデマンド方式としては、例えば、液体に圧力を加えることによって液体を吐出する圧力印加方式、加熱による膜沸騰によって液体を吐出するサーマル方式、静電引力によって液滴を引っ張ることによって液滴を形成する静電方式等の既知の複数の方式などが挙げられる。これらの中でも、以下の理由から、圧力印加方式が好ましい。 The on-demand method includes, for example, a pressure application method in which liquid is ejected by applying pressure to the liquid, a thermal method in which liquid is ejected by film boiling due to heating, and a droplet is formed by pulling the droplet by electrostatic attraction. A plurality of known methods such as an electrostatic method can be used. Among these, the pressure application method is preferable for the following reasons.

静電方式は、細胞懸濁液を保持して液滴を形成する吐出部に対向して電極を設置する必要がある。デバイスの製造方法では、液滴を受けるためのプレートが対向して配置されており、プレート構成の自由度を上げるため電極の配置は無いほうが好ましい。
サーマル方式は、局所的な加熱が発生するため生体材料である細胞への影響や、ヒーター部への焦げ付き(コゲーション)が懸念される。熱による影響は、含有物やプレートの用途に依存するため、一概に除外する必要はないが、圧力印加方式は、サーマル方式よりヒーター部への焦げ付きの懸念がないという点から好ましい。
In the electrostatic method, it is necessary to set an electrode so as to face the discharge section that holds the cell suspension and forms droplets. In the device manufacturing method, the plates for receiving the droplets are arranged facing each other, and it is preferable that the electrodes are not arranged in order to increase the degree of freedom in the plate configuration.
Since the thermal method generates localized heating, there are concerns about the effect on cells, which are biomaterials, and kogation of the heater. Since the influence of heat depends on the contents and the application of the plate, it is not necessary to generally exclude it.

圧力印加方式としては、ピエゾ素子を用いて液体に圧力を加える方式、電磁バルブ等のバルブによって圧力を加える方式などが挙げられる。細胞懸濁液の液滴吐出に使用可能な液滴生成デバイスの構成例を図15A~図15Cに示す。
図15Aは、電磁バルブ方式の吐出ヘッドの一例を示す模式図である。電磁バルブ方式の吐出ヘッドは、電動機13a、電磁弁112、液室11a、細胞懸濁液300a、及びノズル111aを有する。
電磁バルブ方式の吐出ヘッドとしては、例えば、TechElan社のディスペンサなどを好適に用いることができる。
また、図15Bは、ピエゾ方式の吐出ヘッドの一例を示す模式図である。ピエゾ方式の吐出ヘッドは、圧電素子13b、液室11b、細胞懸濁液300b、及びノズル111bを有する。
ピエゾ方式の吐出ヘッドとしては、Cytena社のシングルセルプリンターなどを好適に用いることができる。
これらの吐出ヘッドのいずれも用いることが可能であるが、電磁バルブによる圧力印加方式では高速に繰り返し液滴を形成することができないため、プレートの生成のスループットを上げるためにはピエゾ方式を用いることが好ましい。また、一般的な圧電素子13bを用いたピエゾ方式の吐出ヘッドでは、沈降によって細胞濃度のムラが発生することや、ノズル詰まりが生じることが問題として生じることがある。
このため、より好ましい構成として図16Cに示した構成などが挙げられる。図15Cは、図15Bにおける圧電素子を用いたピエゾ方式の吐出ヘッドの変形例の模式図である。図15Cの吐出ヘッドは、圧電素子13c、液室11c、細胞懸濁液300c、及びノズル111cを有する。
図15Cの吐出ヘッドでは、図示していない制御装置からの圧電素子13cに対して電圧印加することにより、紙面横方向に圧縮応力が加わりメンブレンを紙面上下方向に変形させることができる。
Examples of the pressure application method include a method of applying pressure to the liquid using a piezo element, a method of applying pressure by a valve such as an electromagnetic valve, and the like. 15A to 15C show configuration examples of droplet generation devices that can be used to eject droplets of cell suspension.
FIG. 15A is a schematic diagram showing an example of an electromagnetic valve type ejection head. The electromagnetic valve type ejection head has an electric motor 13a, an electromagnetic valve 112, a liquid chamber 11a, a cell suspension 300a, and a nozzle 111a.
As the electromagnetic valve type ejection head, for example, a dispenser manufactured by TechElan can be preferably used.
FIG. 15B is a schematic diagram showing an example of a piezo ejection head. The piezoelectric ejection head has a piezoelectric element 13b, a liquid chamber 11b, a cell suspension 300b, and a nozzle 111b.
Cytena's single-cell printer or the like can be suitably used as the piezo-type ejection head.
Any of these ejection heads can be used, but since droplets cannot be formed repeatedly at high speed with the pressure application method using an electromagnetic valve, the piezo method should be used in order to increase the throughput of plate generation. is preferred. In addition, in a piezo-type ejection head using a general piezoelectric element 13b, sedimentation may cause unevenness in cell concentration and nozzle clogging.
Therefore, the configuration shown in FIG. 16C and the like can be cited as a more preferable configuration. FIG. 15C is a schematic diagram of a modification of the piezoelectric ejection head using the piezoelectric element in FIG. 15B. The ejection head of FIG. 15C has a piezoelectric element 13c, a liquid chamber 11c, a cell suspension 300c, and a nozzle 111c.
In the ejection head of FIG. 15C, by applying a voltage to the piezoelectric element 13c from a control device (not shown), compressive stress is applied in the horizontal direction of the paper, and the membrane can be deformed in the vertical direction of the paper.

オンデマンド方式以外の方式としては、例えば、連続的に液滴を形成させるコンティニュアス方式などが挙げられる。コンティニュアス方式では、液滴を加圧してノズルから押し出す際に圧電素子やヒーターによって定期的なゆらぎを与え、それによって微小な液滴を連続的に作り出すことができる。更に、飛翔中の液滴の吐出方向を電圧を印加することによって制御することにより、ウェルに着弾させるか、回収部に回収するかを選ぶことも可能である。このような方式は、セルソーター、又はフローサイトメーターで用いられており、例えば、ソニー株式会社製の装置名:セルソーターSH800Zを用いることができる。 Methods other than the on-demand method include, for example, a continuous method in which droplets are continuously formed. In the continuous method, when droplets are pressurized and pushed out from a nozzle, periodic fluctuations are given by a piezoelectric element or a heater, thereby making it possible to continuously produce minute droplets. Furthermore, by controlling the ejection direction of the droplets in flight by applying a voltage, it is possible to select whether the droplets should land in the well or be collected in the collection unit. Such a method is used in a cell sorter or a flow cytometer, and for example, a device name: Cell Sorter SH800Z manufactured by Sony Corporation can be used.

図16Aは、圧電素子に印加する電圧の一例を示す模式図である。また、図16Bは、圧電素子に印加する電圧の他の一例を示す模式図である。図16Aは、液滴を形成するための駆動電圧を示す。電圧(V、V、V)の強弱により、液滴を形成することができる。図16Bは、液滴の吐出を行わずに細胞懸濁液を撹拌するための電圧を示している。 FIG. 16A is a schematic diagram showing an example of the voltage applied to the piezoelectric element. Also, FIG. 16B is a schematic diagram showing another example of the voltage applied to the piezoelectric element. FIG. 16A shows drive voltages for droplet formation. Droplets can be formed by varying the strength of the voltages (V A , V B , V C ). FIG. 16B shows voltages for agitating the cell suspension without droplet ejection.

液滴を吐出しない期間中に、液滴を吐出するほどには強くない複数のパルスを入力することによって、液質内の細胞懸濁液を撹拌することが可能であり、細胞沈降による濃度分布の発生を抑制することができる。 By inputting multiple pulses that are not strong enough to eject droplets during the period in which droplets are not ejected, it is possible to stir the cell suspension in the liquid, and the concentration distribution due to cell sedimentation can be changed. can be suppressed.

本発明において使用することができる吐出ヘッドの液滴形成動作に関して、以下に説明する。
吐出ヘッドは、圧電素子に形成された上下電極に、パルス状の電圧を印加することにより液滴を吐出することができる。図17A~図17Cは、それぞれのタイミングにおける液滴の状態を示す模式図である。
図17Aは、まず、圧電素子13cに電圧を印加することにより、メンブレン12cが急激に変形することによって、液室11c内に保持された細胞懸濁液とメンブレン12cとの間に高い圧力が発生し、この圧力によってノズル部から液滴が外に押し出される。
次に、図17Bに示すように、圧力が上方に緩和するまでの時間、ノズル部からの液押し出しが続き液滴が成長する。
最後に、図17Cに示すように、メンブレン12cが元の状態に戻る際に細胞懸濁液とメンブレン12cとの界面近傍の液圧力が低下し、液滴310’が形成される。
The droplet formation operation of the ejection head that can be used in the present invention will be described below.
The ejection head can eject droplets by applying a pulsed voltage to the upper and lower electrodes formed on the piezoelectric element. 17A to 17C are schematic diagrams showing states of droplets at respective timings.
In FIG. 17A, first, by applying a voltage to the piezoelectric element 13c, the membrane 12c is rapidly deformed, thereby generating a high pressure between the cell suspension held in the liquid chamber 11c and the membrane 12c. Then, the droplet is pushed out from the nozzle part by this pressure.
Next, as shown in FIG. 17B, the droplet continues to be extruded from the nozzle until the pressure relaxes upward, and the droplet grows.
Finally, as shown in FIG. 17C, when the membrane 12c returns to its original state, the liquid pressure near the interface between the cell suspension and the membrane 12c decreases, forming a droplet 310'.

デバイスの製造方法では、ウェルが形成されたプレートを移動可能なステージ上に固定し、ステージの駆動と吐出ヘッドとからの液滴形成を組み合わせることにより、凹部に順次液滴を着弾させる。ここで、ステージの移動としてプレートを移動させる方法を示したが、当然のことながら吐出ヘッドを移動させてもよい。 In the device manufacturing method, a plate in which wells are formed is fixed on a movable stage, and droplets are sequentially landed on concave portions by combining driving of the stage and formation of droplets from an ejection head. Here, the method of moving the plate as the movement of the stage has been shown, but it is a matter of course that the ejection head may be moved.

プレートとしては、特に制限はなく、バイオ分野において一般的に用いられるウェルが形成されたものを用いることが可能である。
プレートにおけるウェルの数は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、単数であってもよく、複数であってもよい。
The plate is not particularly limited, and one having wells generally used in the biotechnology field can be used.
The number of wells in the plate is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and may be singular or plural.

図18は、プレートのウェル内に順次液滴を着弾させるための分注装置400の一例を示す概略図である。
図18に示すように、液滴を着弾させるための分注装置400は、液滴形成装置401と、プレート700と、ステージ800と、制御装置900とを有している。
FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of a dispensing device 400 for depositing droplets sequentially in wells of a plate.
As shown in FIG. 18 , a dispensing device 400 for landing droplets has a droplet forming device 401 , a plate 700 , a stage 800 and a control device 900 .

分注装置400において、プレート700は、移動可能に構成されたステージ800上に配置されている。プレート700には液滴形成装置401の吐出ヘッドから吐出された液滴310が着滴する複数のウェル710(凹部)が形成されている。制御装置900は、ステージ800を移動させ、液滴形成装置401の吐出ヘッドとそれぞれのウェル710との相対的な位置関係を制御する。これにより、液滴形成装置401の吐出ヘッドからそれぞれのウェル710中に順次、蛍光染色細胞350を含む液滴310を吐出することができる。 In the pipetting apparatus 400, the plate 700 is placed on a stage 800 that is movable. The plate 700 is formed with a plurality of wells 710 (recesses) on which droplets 310 ejected from the ejection head of the droplet forming device 401 land. The control device 900 moves the stage 800 and controls the relative positional relationship between the ejection head of the droplet forming device 401 and each well 710 . As a result, the droplets 310 containing the fluorescently stained cells 350 can be sequentially discharged from the discharge head of the droplet forming device 401 into the respective wells 710 .

制御装置900は、例えば、CPU、ROM、RAM、メインメモリ等を含む構成とすることができる。この場合、制御装置900の各種機能は、ROM等に記録されたプログラムがメインメモリに読み出されてCPUにより実行されることによって実現できる。ただし、制御装置900の一部又は全部は、ハードウェアのみにより実現されてもよい。又、制御装置900は、物理的に複数の装置等により構成されてもよい。 The control device 900 can be configured to include, for example, a CPU, a ROM, a RAM, a main memory, and the like. In this case, various functions of the control device 900 can be realized by reading a program recorded in a ROM or the like into a main memory and executing the program by the CPU. However, part or all of the control device 900 may be realized only by hardware. Also, the control device 900 may be physically composed of a plurality of devices or the like.

吐出する液滴としては、ウェル内に細胞懸濁液を着弾させる際に、複数の水準を得るように液滴をウェル内に着弾させることが好ましい。
複数の水準とは、標準となる複数の基準を意味する。
複数の水準としては、ウェル内に特定の核酸を有する複数の細胞が所定の濃度勾配を有することが好ましい。濃度勾配を有することにより、検量線用試薬として好適に使用することができる。複数の水準は、センサによって計数される値を用いて制御することができる。
As the droplets to be ejected, it is preferable to land the droplets in the wells so as to obtain a plurality of levels when the cell suspension is deposited in the wells.
By multiple levels is meant multiple criteria that serve as standards.
As the plurality of levels, it is preferable that a plurality of cells having a specific nucleic acid in the well have a predetermined concentration gradient. By having a concentration gradient, it can be suitably used as a calibration curve reagent. Multiple levels can be controlled using values counted by the sensor.

プレートとしては、1穴マイクロチューブ、8連チューブ、96穴、384穴のウェルプレートなどを用いることが好ましいが、ウェルが複数である場合には、これらのプレートにおけるウェルには同じ個数の細胞を分注することも可能であるし、異なる水準の個数を入れることも可能である。また、細胞が含まれないウェルが存在していてもよい。特に核酸の量を定量的に評価するリアルタイムPCR装置やデジタルPCR装置の評価に用いるプレートを作成する際には、複数水準の数の核酸が分注されたものを用いることが好ましい。例えば、細胞(又は核酸)が、おおよそ1個、2個、4個、8個、16個、32個、64個の7水準で分注したプレートを作製することが考えられる。このようなプレートを用いることによって、リアルタイムPCR装置やデジタルPCR装置の定量性、線形性、評価下限値などを調べることが可能である。 As the plate, it is preferable to use a 1-well microtube, 8-well tube, 96-well, 384-well well plate, etc. When there are a plurality of wells, the wells of these plates should contain the same number of cells. It is also possible to dispense and to enter different levels of numbers. There may also be wells containing no cells. In particular, when preparing a plate used for evaluating a real-time PCR device or a digital PCR device that quantitatively evaluates the amount of nucleic acids, it is preferable to use a plate in which multiple levels of nucleic acids are dispensed. For example, it is conceivable to prepare plates in which cells (or nucleic acids) are dispensed at 7 levels of approximately 1, 2, 4, 8, 16, 32, and 64 cells. By using such a plate, it is possible to examine the quantification, linearity, evaluation lower limit, etc. of a real-time PCR device or a digital PCR device.

<<細胞数計数工程>>
細胞数計数工程は、液滴の吐出後、かつ液滴のウェルへの着弾前に、液滴に含まれる細胞数をセンサによって計数する工程である。
センサとは、自然現象や人工物の機械的・電磁気的、熱的、音響的、又は化学的性質、或いはそれらにより示される空間情報・時間情報を、何らかの科学的原理を応用して、人間や機械が扱い易い別媒体の信号に置き換える装置を意味する。
計数とは、数を数えることを意味する。
<<Cell count step>>
The cell counting step is a step of counting the number of cells contained in the droplet with a sensor after the droplet is ejected and before the droplet lands on the well.
Sensors are used to capture the mechanical, electromagnetic, thermal, acoustic, or chemical properties of natural phenomena and artifacts, or the spatial and temporal information indicated by them, by applying some scientific principles to human beings and human beings. It means a device that replaces a signal of another medium that is easy for a machine to handle.
Counting means counting numbers.

細胞数計数工程としては、液滴の吐出後、かつ液滴のウェルへの着弾前に、液滴に含まれる細胞数をセンサによって計数すれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、吐出前に細胞を観測する処理、着弾後の細胞をカウントする処理を含んでもよい。 The cell count step is not particularly limited as long as the number of cells contained in the droplet is counted by a sensor after the droplet is ejected and before the droplet lands on the well, and may be appropriately selected according to the purpose. It may include a process of observing cells before discharge and a process of counting cells after landing.

液滴の吐出後、かつ液滴のウェルへの着弾前に、液滴に含まれる細胞数の計数としては、液滴がプレートのウェルに確実に入ることが予測されるウェル開口部の直上の位置にあるタイミングにて液滴中の細胞を観測することが好ましい。 After the droplet is ejected and before the droplet lands on the well, the number of cells contained in the droplet is counted immediately above the well opening where the droplet is expected to reliably enter the well of the plate. It is preferable to observe the cells in the droplet at certain timings.

液滴中の細胞を観測する方法としては、例えば、光学的に検出する方法、電気的・磁気的に検出方法などが挙げられる。 Methods for observing cells in droplets include, for example, an optical detection method, an electric/magnetic detection method, and the like.

-光学的に検出する方法-
図19、図23、及び図24を用いて、光学的に検出する方法に関して以下に述べる。
図19は、液滴形成装置401の一例を示す模式図である。図23、及び図24は、液滴形成装置401A、401Bの他の一例を示す模式図である。図19に示すように、液滴形成装置401は、吐出ヘッド(液滴吐出手段)10と、駆動手段20と、光源30と、受光素子60と、制御手段70とを有する。
-Method of optical detection-
The optical detection method will be described below with reference to FIGS. 19, 23 and 24. FIG.
FIG. 19 is a schematic diagram showing an example of the droplet forming device 401. As shown in FIG. 23 and 24 are schematic diagrams showing other examples of droplet forming devices 401A and 401B. As shown in FIG. 19 , the droplet forming device 401 has an ejection head (droplet ejection means) 10 , driving means 20 , light source 30 , light receiving element 60 and control means 70 .

図19では、細胞懸濁液として細胞を特定の色素によって蛍光染色した後に所定の溶液に分散した液を用いており、吐出ヘッドから形成した液滴に光源から発せられる特定の波長を有する光を照射し細胞から発せられる蛍光を受光素子によって検出することによって計数を行う。このとき、蛍光色素によって細胞を染色する方法に加え、細胞中に元々含まれる分子が発する自家蛍光を利用してもよいし、細胞に蛍光タンパク質(例えば、GFP(Green Fluorescent Protein))を生産するための遺伝子を予め導入しておき細胞が蛍光を発するようにしておいてもよい。
光を照射とは、光をあてることを意味する。
In FIG. 19, a liquid obtained by fluorescently staining cells with a specific dye and dispersing them in a predetermined solution is used as a cell suspension, and light having a specific wavelength emitted from a light source is applied to droplets formed from an ejection head. Counting is performed by detecting the fluorescence emitted from the irradiated cells with a light-receiving element. At this time, in addition to the method of staining the cells with a fluorescent dye, the autofluorescence emitted by the molecules originally contained in the cells may be used, or the cells may produce a fluorescent protein (e.g., GFP (Green Fluorescent Protein)). A gene for the purpose may be introduced in advance so that the cells emit fluorescence.
Irradiating with light means applying light.

吐出ヘッド10は、液室11と、メンブレン12と、駆動素子13とを有しており、蛍光染色細胞350を懸濁した細胞懸濁液300を液滴として吐出することができる。 The ejection head 10 has a liquid chamber 11, a membrane 12, and a driving element 13, and can eject a cell suspension 300 in which fluorescently stained cells 350 are suspended as droplets.

液室11は、蛍光染色細胞350を懸濁した細胞懸濁液300を保持する液体保持部であり、下面側には貫通孔であるノズル111が形成されている。液室11は、例えば、金属やシリコン、セラミック等から形成することができる。蛍光染色細胞350としては、蛍光色素によって染色された無機微粒子や有機ポリマー粒子などが挙げられる。 The liquid chamber 11 is a liquid holding portion that holds a cell suspension 300 in which fluorescence-stained cells 350 are suspended, and a nozzle 111 that is a through hole is formed on the lower surface side. The liquid chamber 11 can be made of metal, silicon, ceramic, or the like, for example. Examples of the fluorescently-stained cells 350 include inorganic fine particles and organic polymer particles that are dyed with a fluorescent dye.

メンブレン12は、液室11の上端部に固定された膜状部材である。メンブレン12の平面形状は、例えば、円形とすることができるが、楕円状や四角形等としてもよい。 The membrane 12 is a film-like member fixed to the upper end of the liquid chamber 11 . The planar shape of the membrane 12 can be, for example, circular, but may be elliptical, square, or the like.

駆動素子13は、メンブレン12の上面側に設けられている。駆動素子13の形状は、メンブレン12の形状に合わせて設計することができる。例えば、メンブレン12の平面形状が円形である場合には、円形の駆動素子13を設けることが好ましい。 The driving element 13 is provided on the upper surface side of the membrane 12 . The shape of the driving element 13 can be designed according to the shape of the membrane 12 . For example, when the planar shape of the membrane 12 is circular, it is preferable to provide circular drive elements 13 .

駆動素子13に駆動手段20から駆動信号を供給することにより、メンブレン12を振動させることができる。メンブレン12の振動により、蛍光染色細胞350を含有する液滴310を、ノズル111から吐出させることができる。 By supplying a driving signal from the driving means 20 to the driving element 13, the membrane 12 can be vibrated. By vibrating the membrane 12 , a droplet 310 containing fluorescently stained cells 350 can be ejected from the nozzle 111 .

駆動素子13として圧電素子を用いる場合には、例えば、圧電材料の上面及び下面に電圧を印加するための電極を設けた構造とすることができる。この場合、駆動手段20から圧電素子の上下電極間に電圧を印加することによって紙面横方向に圧縮応力が加わり、メンブレン12を紙面上下方向に振動させることができる。圧電材料としては、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛(PZT)を用いることができる。この他にも、ビスマス鉄酸化物、ニオブ酸金属物、チタン酸バリウム、或いはこれらの材料に金属や異なる酸化物を加えたもの等、様々な圧電材料を用いることができる。 When a piezoelectric element is used as the driving element 13, for example, a structure in which electrodes for applying a voltage are provided on the upper and lower surfaces of the piezoelectric material can be employed. In this case, by applying a voltage between the upper and lower electrodes of the piezoelectric element from the driving means 20, a compressive stress is applied in the lateral direction of the paper surface, and the membrane 12 can be vibrated in the vertical direction of the paper surface. For example, lead zirconate titanate (PZT) can be used as the piezoelectric material. Various other piezoelectric materials can be used, such as bismuth iron oxide, metal niobate, barium titanate, or any of these materials plus metals or different oxides.

光源30は、飛翔中の液滴310に光Lを照射する。なお、飛翔中とは、液滴310が液滴吐出手段10から吐出されてから、着滴対象物に着滴するまでの状態を意味する。飛翔中の液滴310は、光Lが照射される位置では略球状となっている。又、光Lのビーム形状は略円形状である。 The light source 30 irradiates the light L onto the droplet 310 in flight. Note that "during flight" means a state from when the droplet 310 is ejected from the droplet ejection unit 10 to when the droplet 310 lands on the droplet-receiving object. The flying droplet 310 has a substantially spherical shape at the position where the light L is irradiated. Also, the beam shape of the light L is substantially circular.

ここで、液滴310の直径に対し、光Lのビーム直径が10倍~100倍程度であることが好ましい。これは、液滴310の位置ばらつきが存在する場合においても、光源30からの光Lを確実に液滴310に照射するためである。 Here, it is preferable that the beam diameter of the light L is about 10 to 100 times the diameter of the droplet 310 . This is to ensure that the droplets 310 are irradiated with the light L from the light source 30 even when the droplets 310 have positional variations.

ただし、液滴310の直径に対し、光Lのビーム直径が100倍を大きく超えることは好ましくない。これは、液滴310に照射される光のエネルギー密度が下がるため、光Lを励起光として発する蛍光Lfの光量が低下し、受光素子60で検出し難くなるからである。 However, it is not preferable that the beam diameter of the light L greatly exceeds 100 times the diameter of the droplet 310 . This is because the energy density of the light with which the droplet 310 is irradiated decreases, so the amount of fluorescence Lf that emits the light L as excitation light decreases, and detection by the light receiving element 60 becomes difficult.

光源30から発せられる光Lはパルス光であることが好ましく、例えば、固体レーザー、半導体レーザー、色素レーザー等が好適に用いられる。光Lがパルス光である場合のパルス幅は10μs以下が好ましく、1μs以下がより好ましい。単位パルス当たりのエネルギーとしては、集光の有無等、光学系に大きく依存するが、概ね0.1μJ以上が好ましく、1μJ以上がより好ましい。 The light L emitted from the light source 30 is preferably pulsed light, and for example, a solid-state laser, a semiconductor laser, a dye laser, or the like is preferably used. When the light L is pulsed light, the pulse width is preferably 10 μs or less, more preferably 1 μs or less. Although the energy per unit pulse largely depends on the optical system such as the presence or absence of light condensing, it is preferably about 0.1 μJ or more, more preferably 1 μJ or more.

受光素子60は、飛翔中の液滴310に蛍光染色細胞350が含有されていた場合に、蛍光染色細胞350が光Lを励起光として吸収して発する蛍光Lfを受光する。蛍光Lfは、蛍光染色細胞350から四方八方に発せられるため、受光素子60は蛍光Lfを受光可能な任意の位置に配置することができる。この際、コントラストを向上するため、光源30から出射される光Lが直接入射しない位置に受光素子60を配置することが好ましい。 The light-receiving element 60 receives fluorescence Lf emitted by the fluorescently-stained cells 350 absorbing the light L as excitation light when the droplet 310 in flight contains the fluorescently-stained cells 350 . Since the fluorescence Lf is emitted in all directions from the fluorescence-stained cells 350, the light-receiving element 60 can be placed at any position where the fluorescence Lf can be received. At this time, in order to improve the contrast, it is preferable to arrange the light receiving element 60 at a position where the light L emitted from the light source 30 does not directly enter.

受光素子60は、蛍光染色細胞350から発せられる蛍光Lfを受光できる素子であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、液滴に特定の波長を有する光を照射して液滴内の細胞からの蛍光を受光する光学センサが好ましい。受光素子60としては、例えば、フォトダイオード、フォトセンサ等の1次元素子が挙げられるが、高感度な測定が必要な場合には、光電子増倍管やアバランシェフォトダイオードを用いることが好ましい。受光素子60として、例えば、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)、ゲートCCD等の2次元素子を用いてもよい。 The light receiving element 60 is not particularly limited as long as it can receive the fluorescence Lf emitted from the fluorescently stained cells 350, and can be appropriately selected according to the purpose. An optical sensor that receives fluorescence from cells within the droplet is preferred. Examples of the light receiving element 60 include one-dimensional elements such as photodiodes and photosensors, but if highly sensitive measurement is required, it is preferable to use a photomultiplier tube or an avalanche photodiode. As the light receiving element 60, for example, a two-dimensional element such as a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), or a gate CCD may be used.

なお、光源30が発する光Lと比較して蛍光染色細胞350の発する蛍光Lfが弱いため、受光素子60の前段(受光面側)に光Lの波長域を減衰させるフィルタを設置してもよい。これにより、受光素子60において、非常にコントラストの高い蛍光染色細胞350の画像を得ることができる。フィルタとしては、例えば、光Lの波長を含む特定波長域を減衰させるノッチフィルタ等を用いることができる。 Since the fluorescence Lf emitted by the fluorescently stained cells 350 is weaker than the light L emitted by the light source 30, a filter that attenuates the wavelength range of the light L may be provided in front of the light receiving element 60 (on the side of the light receiving surface). . As a result, an image of the fluorescently stained cells 350 with a very high contrast can be obtained in the light receiving element 60 . As the filter, for example, a notch filter or the like that attenuates a specific wavelength range including the wavelength of the light L can be used.

また、前述のように、光源30から発せられる光Lはパルス光であることが好ましいが、光源30から発せられる光Lを連続発振の光としてもよい。この場合には、連続発振の光が飛翔中の液滴310に照射されるタイミングで受光素子60が光を取り込み可能となるように制御し、受光素子60に蛍光Lfを受光させることが好ましい。 Further, as described above, the light L emitted from the light source 30 is preferably pulsed light, but the light L emitted from the light source 30 may be continuous wave light. In this case, it is preferable that the light receiving element 60 is controlled so that it can receive light at the timing when the droplet 310 in flight is irradiated with the continuous wave light, and the light receiving element 60 receives the fluorescence Lf.

制御手段70は、駆動手段20及び光源30を制御する機能を有している。また、制御手段70は、受光素子60が受光した光量に基づく情報を入手し、液滴310に含有された蛍光染色細胞350の個数(ゼロである場合も含む)を計数する機能を有している。以下、図20~図22を参照し、制御手段70の動作を含む液滴形成装置401の動作について説明する。 The control means 70 has a function of controlling the drive means 20 and the light source 30 . The control means 70 also has a function of obtaining information based on the amount of light received by the light receiving element 60 and counting the number of fluorescently stained cells 350 contained in the droplet 310 (including the case where the number is zero). there is The operation of the droplet forming apparatus 401 including the operation of the control means 70 will be described below with reference to FIGS. 20 to 22. FIG.

図20は、図19の液滴形成装置の制御手段のハードウェアブロックを例示する図である。図21は、図19の液滴形成装置の制御手段の機能ブロックを例示する図である。図22は、液滴形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。 FIG. 20 is a diagram illustrating hardware blocks of control means of the droplet forming apparatus of FIG. 21 is a diagram illustrating functional blocks of control means of the droplet forming apparatus of FIG. 19. FIG. FIG. 22 is a flow chart showing an example of the operation of the droplet forming device.

図20に示すように、制御手段70は、CPU71と、ROM72と、RAM73と、I/F74と、バスライン75とを有している。CPU71、ROM72、RAM73、及びI/F74は、バスライン75を介して相互に接続されている。 As shown in FIG. 20 , the control means 70 has a CPU 71 , a ROM 72 , a RAM 73 , an I/F 74 and a bus line 75 . The CPU 71 , ROM 72 , RAM 73 and I/F 74 are interconnected via a bus line 75 .

CPU71は、制御手段70の各機能を制御する。記憶手段であるROM72は、CPU71が制御手段70の各機能を制御するために実行するプログラムや、各種情報を記憶している。記憶手段であるRAM73は、CPU71のワークエリア等として使用される。また、RAM73は、所定の情報を一時的に記憶することができる。I/F74は、液滴形成装置401を他の機器等と接続するためのインターフェイスである。液滴形成装置401は、I/F74を介して、外部ネットワーク等と接続されてもよい。 The CPU 71 controls each function of the control means 70 . The ROM 72, which is storage means, stores programs executed by the CPU 71 to control each function of the control means 70 and various information. A RAM 73, which is a storage means, is used as a work area for the CPU 71 and the like. Also, the RAM 73 can temporarily store predetermined information. The I/F 74 is an interface for connecting the droplet forming device 401 with other equipment or the like. The droplet forming device 401 may be connected to an external network or the like via the I/F 74 .

図21に示すように、制御手段70は、機能ブロックとして、吐出制御手段701と、光源制御手段702と、細胞数計数手段(細胞数検知手段)703とを有している。 As shown in FIG. 21, the control means 70 has ejection control means 701, light source control means 702, and cell number counting means (cell number detection means) 703 as functional blocks.

図21及び図22を参照しながら、液滴形成装置401の細胞数計数について説明する。
まず、ステップS11において、制御手段70の吐出制御手段701は、駆動手段20に吐出の指令を出す。吐出制御手段701から吐出の指令を受けた駆動手段20は、駆動素子13に駆動信号を供給してメンブレン12を振動させる。メンブレン12の振動により、蛍光染色細胞350を含有する液滴310が、ノズル111から吐出される。
Cell number counting of the droplet forming device 401 will be described with reference to FIGS. 21 and 22. FIG.
First, in step S<b>11 , the ejection control means 701 of the control means 70 issues an ejection command to the drive means 20 . The driving means 20 that has received the ejection command from the ejection control means 701 supplies a driving signal to the driving element 13 to vibrate the membrane 12 . Vibration of the membrane 12 causes droplets 310 containing fluorescently stained cells 350 to be ejected from the nozzle 111 .

次に、ステップS12において、制御手段70の光源制御手段702は、液滴310の吐出に同期して(駆動手段20から液滴吐出手段10に供給される駆動信号に同期して)光源30に点灯の指令を出す。これにより、光源30が点灯し、飛翔中の液滴310に光Lを照射する。 Next, in step S12, the light source control means 702 of the control means 70 controls the light source 30 in synchronization with the ejection of the droplets 310 (synchronization with the driving signal supplied from the driving means 20 to the droplet ejection means 10). Issue a turn-on command. As a result, the light source 30 is turned on to irradiate the light L onto the droplet 310 in flight.

なお、ここで、同期するとは、液滴吐出手段10による液滴310の吐出と同時に(駆動手段20が液滴吐出手段10に駆動信号を供給するのと同時に)発光することではなく、液滴310が飛翔して所定位置に達したときに液滴310に光Lが照射されるタイミングで、光源30が発光することを意味する。つまり、光源制御手段702は、液滴吐出手段10による液滴310の吐出(駆動手段20から液滴吐出手段10に供給される駆動信号)に対して、所定時間だけ遅延して発光するように光源30を制御する。 Here, synchronizing does not mean emitting light at the same time as the droplet 310 is ejected by the droplet ejecting means 10 (at the same time as the driving means 20 supplies the driving signal to the droplet ejecting means 10), but droplets. It means that the light source 30 emits light at the timing when the droplet 310 is irradiated with the light L when the droplet 310 flies and reaches a predetermined position. That is, the light source control unit 702 emits light with a delay of a predetermined time with respect to ejection of the droplets 310 by the droplet ejection unit 10 (driving signal supplied from the driving unit 20 to the droplet ejection unit 10). Control the light source 30 .

例えば、液滴吐出手段10に駆動信号を供給した際に吐出する液滴310の速度vを予め測定しておく。そして、測定した速度vに基づいて液滴310が吐出されてから所定位置まで到達する時間tを算出し、液滴吐出手段10に駆動信号を供給するタイミングに対して、光源30が光を照射するタイミングをtだけ遅延させる。これにより、良好な発光制御が可能となり、光源30からの光を確実に液滴310に照射することができる。 For example, the velocity v of the droplets 310 to be ejected when the drive signal is supplied to the droplet ejection means 10 is measured in advance. Then, based on the measured speed v, the time t required for the droplet 310 to reach a predetermined position after being ejected is calculated, and the light source 30 emits light at the timing of supplying the driving signal to the droplet ejecting means 10. delay the timing by t. As a result, good light emission control becomes possible, and the droplet 310 can be reliably irradiated with the light from the light source 30 .

次に、ステップS13において、制御手段70の細胞数計数手段703は、受光素子60からの情報に基づいて、液滴310に含有された蛍光染色細胞350の個数(ゼロである場合も含む)を計数する。ここで、受光素子60からの情報とは、蛍光染色細胞350の輝度値(光量)や面積値である。 Next, in step S13, the cell number counting means 703 of the control means 70 counts the number of fluorescently stained cells 350 contained in the droplet 310 (including the case where it is zero) based on the information from the light receiving element 60. Count. Here, the information from the light receiving element 60 is the brightness value (light amount) and area value of the fluorescently stained cells 350 .

細胞数計数手段703は、例えば、受光素子60が受光した光量と予め設定された閾値とを比較して、蛍光染色細胞350の個数を計数することができる。この場合には、受光素子60として1次元素子を用いても2次元素子を用いても構わない。 The cell number counting means 703 can count the number of fluorescently stained cells 350 by, for example, comparing the amount of light received by the light receiving element 60 with a preset threshold value. In this case, the light receiving element 60 may be a one-dimensional element or a two-dimensional element.

受光素子60として2次元素子を用いる場合は、細胞数計数手段703は、受光素子60から得られた2次元画像に基づいて、蛍光染色細胞350の輝度値或いは面積を算出するための画像処理を行う手法を用いてもよい。この場合、細胞数計数手段703は、画像処理により蛍光染色細胞350の輝度値或いは面積値を算出し、算出された輝度値或いは面積値と、予め設定された閾値とを比較することにより、蛍光染色細胞350の個数を計数することができる。 When a two-dimensional element is used as the light receiving element 60, the cell number counting means 703 performs image processing for calculating the luminance value or area of the fluorescently stained cells 350 based on the two-dimensional image obtained from the light receiving element 60. You may use the method to carry out. In this case, the cell number counting means 703 calculates the brightness value or area value of the fluorescently stained cells 350 by image processing, and compares the calculated brightness value or area value with a preset threshold to determine the fluorescence. The number of stained cells 350 can be counted.

なお、蛍光染色細胞350は、細胞や染色細胞であってもよい。染色細胞とは、蛍光色素によって染色された細胞、又は、蛍光タンパク質を発現可能な細胞を意味する。 Note that the fluorescently stained cells 350 may be cells or stained cells. A stained cell means a cell stained with a fluorescent dye or a cell capable of expressing a fluorescent protein.

染色細胞において、蛍光色素としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フルオレセイン類、ローダミン類、クマリン類、ピレン類、シアニン類、アゾ類などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、エオシン、エバンスブルー、トリパンブルー、ローダミン6G、ローダミンB、ローダミン123がより好ましい。
蛍光タンパク質としては、例えば、Sirius、EBFP、ECFP、mTurquoise、TagCFP、AmCyan、mTFP1、MidoriishiCyan、CFP、TurboGFP、AcGFP、TagGFP、Azami-Green、ZsGreen、EmGFP、EGFP、GFP2、HyPer、TagYFP、EYFP、Venus、YFP、PhiYFP、PhiYFP-m、TurboYFP、ZsYellow、mBanana、KusabiraOrange、mOrange、TurboRFP、DsRed-Express、DsRed2、TagRFP、DsRed-Monomer、AsRed2、mStrawberry、TurboFP602、mRFP1、JRed、KillerRed、mCherry、mPlum、PS-CFP、Dendra2、Kaede、EosFP、KikumeGRなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
In the stained cells, the fluorescent dye is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include fluoresceins, rhodamines, coumarins, pyrenes, cyanines, azos and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, eosin, Evans blue, trypan blue, rhodamine 6G, rhodamine B, and rhodamine 123 are more preferred.
Examples of fluorescent proteins include Sirius, EBFP, ECFP, mTurquoise, TagCFP, AmCyan, mTFP1, MidoriishiCyan, CFP, TurboGFP, AcGFP, TagGFP, Azami-Green, ZsGreen, EmGFP, EGFP, GFP2, HyPer, TagYFP, EYFP, Venus 、YFP、PhiYFP、PhiYFP-m、TurboYFP、ZsYellow、mBanana、KusabiraOrange、mOrange、TurboRFP、DsRed-Express、DsRed2、TagRFP、DsRed-Monomer、AsRed2、mStrawberry、TurboFP602、mRFP1、JRed、KillerRed、mCherry、mPlum、PS - CFP, Dendra2, Kaede, EosFP, KikumeGR, etc. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

このように、液滴形成装置401では、蛍光染色細胞350を縣濁した細胞懸濁液300を保持する液滴吐出手段10に、駆動手段20から駆動信号を供給して、蛍光染色細胞350を含有する液滴310を吐出させ、飛翔中の液滴310に光源30から光Lを照射する。そして、飛翔する液滴310に含有された蛍光染色細胞350が光Lを励起光として蛍光Lfを発し、蛍光Lfを受光素子60が受光する。更に、受光素子60からの情報に基づいて、細胞数計数手段703が、飛翔する液滴310に含有された蛍光染色細胞350の個数を計数(カウント)する。 As described above, in the droplet forming apparatus 401 , a driving signal is supplied from the driving means 20 to the droplet discharging means 10 holding the cell suspension 300 in which the fluorescently stained cells 350 are suspended, so that the fluorescently stained cells 350 are produced. The liquid droplets 310 contained therein are ejected, and the light L from the light source 30 is applied to the flying liquid droplets 310 . Then, the fluorescence-stained cells 350 contained in the flying droplet 310 emit fluorescence Lf using the light L as excitation light, and the light receiving element 60 receives the fluorescence Lf. Furthermore, based on the information from the light receiving element 60, the cell number counting means 703 counts the number of fluorescently stained cells 350 contained in the flying droplet 310. FIG.

つまり、液滴形成装置401では、飛翔する液滴310に含有された蛍光染色細胞350の個数を実際にその場で観察するため、蛍光染色細胞350の個数の計数精度を従来よりも向上することが可能となる。又、飛翔する液滴310に含有された蛍光染色細胞350に光Lを照射して蛍光Lfを発光させて蛍光Lfを受光素子60で受光するため、高いコントラストで蛍光染色細胞350の画像を得ることが可能となり、蛍光染色細胞350の個数の誤計数の発生頻度を低減できる。 That is, in the droplet forming apparatus 401, the number of fluorescently stained cells 350 contained in the flying droplet 310 is actually observed on the spot, so that the counting accuracy of the number of fluorescently stained cells 350 can be improved more than the conventional one. becomes possible. In addition, since the fluorescence-stained cells 350 contained in the flying droplet 310 are irradiated with the light L to emit the fluorescence Lf and the fluorescence Lf is received by the light-receiving element 60, an image of the fluorescence-stained cells 350 can be obtained with high contrast. , and the frequency of erroneous counting of the number of fluorescently stained cells 350 can be reduced.

図23は、図19の液滴形成装置401の変形例を示す模式図である。図23に示すように、液滴形成装置401Aは、受光素子60の前段にミラー40を配置した点が、液滴形成装置401(図19参照)と相違する。なお、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。 FIG. 23 is a schematic diagram showing a modification of the droplet forming device 401 of FIG. As shown in FIG. 23, the droplet forming device 401A is different from the droplet forming device 401 (see FIG. 19) in that a mirror 40 is arranged in front of the light receiving element 60. As shown in FIG. Note that the description of the same components as those of the already described embodiments may be omitted.

このように、液滴形成装置401Aでは、受光素子60の前段にミラー40を配置したことにより、受光素子60のレイアウトの自由度を向上することができる。 As described above, in the droplet forming device 401A, by arranging the mirror 40 in front of the light receiving element 60, the degree of freedom of the layout of the light receiving element 60 can be improved.

例えば、ノズル111と着滴対象物を近づけた際に、図19のレイアウトでは着滴対象物と液滴形成装置401の光学系(特に受光素子60)との干渉が発生するおそれがあるが、図23のレイアウトにすることで、干渉の発生を回避することができる。 For example, when the nozzle 111 and the object to deposit droplets are brought close to each other, interference may occur between the object to deposit droplets and the optical system (especially the light receiving element 60) of the droplet forming device 401 in the layout of FIG. By using the layout of FIG. 23, it is possible to avoid the occurrence of interference.

図23に示すように、受光素子60のレイアウトを変更することにより、液滴310が着滴する着滴対象物とノズル111との距離(ギャップ)を縮めることが可能となり、着滴位置のばらつきを抑制することができる。その結果、分注の精度を向上することが可能となる。 As shown in FIG. 23, by changing the layout of the light-receiving element 60, it is possible to reduce the distance (gap) between the nozzle 111 and the object on which the droplet 310 is to be deposited. can be suppressed. As a result, it is possible to improve the accuracy of dispensing.

図24は、図19の液滴形成装置401の他の変形例を示す模式図である。図24に示すように、液滴形成装置401Bは、蛍光染色細胞350から発せられる蛍光Lfを受光する受光素子60に加え、蛍光染色細胞350から発せられる蛍光Lfを受光する受光素子61を設けた点が、液滴形成装置401(図19参照)と相違する。なお、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。 FIG. 24 is a schematic diagram showing another modification of the droplet forming device 401 of FIG. As shown in FIG. 24, the droplet forming device 401B includes a light receiving element 60 that receives fluorescence Lf1 emitted from the fluorescently stained cells 350, and a light receiving element 61 that receives fluorescence Lf2 emitted from the fluorescently stained cells 350. It is different from the droplet forming device 401 (see FIG. 19) in that it is provided. Note that the description of the same components as those of the already described embodiments may be omitted.

ここで、蛍光Lf及びLfは、蛍光染色細胞350から四方八方に発せられる蛍光の一部を示している。受光素子60及び61は、蛍光染色細胞350から異なる方向に発せられる蛍光を受光できる任意の位置に配置することができる。なお、蛍光染色細胞350から異なる方向に発せられる蛍光を受光できる位置に3つ以上の受光素子を配置してもよい。又、各受光素子は同一仕様としてもよいし、異なる仕様としてもよい。 Here, fluorescence Lf 1 and Lf 2 indicate part of the fluorescence emitted in all directions from the fluorescently stained cell 350 . The light-receiving elements 60 and 61 can be arranged at arbitrary positions where they can receive fluorescence emitted in different directions from the fluorescently-stained cells 350 . It should be noted that three or more light receiving elements may be arranged at positions capable of receiving fluorescence emitted from the fluorescently stained cells 350 in different directions. Further, each light receiving element may have the same specifications or may have different specifications.

受光素子が1つであると、飛翔する液滴310に複数個の蛍光染色細胞350が含まれる場合に、蛍光染色細胞350同士が重なることに起因して、細胞数計数手段703が液滴310に含有された蛍光染色細胞350の個数を誤計数する(カウントエラーが発生する)おそれがある。 When the number of light receiving elements is one, when a plurality of fluorescently stained cells 350 are included in the flying droplet 310, the fluorescently stained cells 350 overlap each other. There is a risk of erroneously counting the number of fluorescently stained cells 350 contained in (counting error occurs).

図25A及び図25Bは、飛翔する液滴に2個の蛍光染色細胞が含まれる場合を例示する図である。例えば、図25Aに示すように、蛍光染色細胞350と350とに重なりが発生する場合や、図25Bに示すように、蛍光染色細胞350と350とに重なりが発生しない場合があり得る。受光素子を2つ以上設けることで、蛍光染色細胞が重なる影響を低減することが可能である。 25A and 25B are diagrams illustrating a case where a flying droplet contains two fluorescently stained cells. For example, as shown in FIG. 25A, fluorescently stained cells 350 1 and 350 2 overlap, and as shown in FIG. 25B, fluorescently stained cells 350 1 and 350 2 do not overlap. obtain. By providing two or more light-receiving elements, it is possible to reduce the influence of overlapping fluorescently-stained cells.

前述のように、細胞数計数手段703は、画像処理により蛍光粒子の輝度値或いは面積値を算出し、算出された輝度値或いは面積値と、予め設定された閾値とを比較することにより、蛍光粒子の個数を計数することができる。 As described above, the cell number counting means 703 calculates the brightness value or area value of the fluorescent particles by image processing, and compares the calculated brightness value or area value with a preset threshold to determine the fluorescence. The number of particles can be counted.

受光素子を2つ以上設置する場合,それぞれの受光素子から得られる輝度値或いは面積値のうち、最大値を示すデータを採択することで、カウントエラーの発生を抑制することが可能である。これに関して、図26を参照して、より詳しく説明する。 When two or more light-receiving elements are installed, it is possible to suppress the occurrence of count errors by adopting data indicating the maximum value among the luminance values or area values obtained from the respective light-receiving elements. This will be explained in more detail with reference to FIG.

図26は、粒子同士の重なりが生じない場合の輝度値Liと、実測される輝度値Leとの関係を例示する図である。図26に示すように、液滴内の粒子同士の重なりがない場合には、Le=Liとなる。例えば、細胞1個の輝度値をLuとすると、細胞数/滴=1個の場合はLe=Luであり、細胞数/滴=n個の場合はLe=nLuである(n:自然数)。 FIG. 26 is a diagram illustrating the relationship between the luminance value Li when particles do not overlap and the luminance value Le that is actually measured. As shown in FIG. 26, Le=Li when there is no overlap between particles in the droplet. For example, if Lu is the luminance value of one cell, Le=Lu when the number of cells/droplet=1, and Le=nLu when the number of cells/droplet=n (n: natural number).

しかし、実際には、nが2以上の場合には粒子同士の重なりが発生し得るため、実測される輝度値はLu≦Le≦nLu(図26の網掛部分)となる。そこで、細胞数/滴=n個の場合、例えば、閾値を(nLu-Lu/2)≦閾値<(nLu+Lu/2)と設定することができる。そして、複数の受光素子を設置する場合、それぞれの受光素子から得られたデータのうち最大値を示すものを採択することで、カウントエラーの発生を抑制することが可能となる。なお、輝度値に代えて面積値を用いてもよい。 However, in practice, when n is 2 or more, particles may overlap each other, so the actually measured luminance values are Lu≦Le≦nLu (shaded area in FIG. 26). Therefore, when the number of cells/droplet=n, for example, the threshold can be set as (nLu−Lu/2)≦threshold<(nLu+Lu/2). When a plurality of light-receiving elements are installed, it is possible to suppress the occurrence of count errors by adopting the data indicating the maximum value among the data obtained from the respective light-receiving elements. Note that an area value may be used instead of the luminance value.

また、受光素子を複数設置する場合、得られる複数の形状データを基に、細胞数を推定するアルゴリズムにより細胞数を決定づけてもよい。
このように、液滴形成装置401Bでは、蛍光染色細胞350が異なる方向に発した蛍光を受光する複数の受光素子を有しているため、蛍光染色細胞350の個数の誤計数の発生頻度を更に低減できる。
When a plurality of light-receiving elements are installed, the number of cells may be determined by an algorithm for estimating the number of cells based on a plurality of obtained shape data.
As described above, since the droplet forming device 401B has a plurality of light receiving elements that receive fluorescence emitted in different directions by the fluorescently stained cells 350, the frequency of erroneous counting of the number of the fluorescently stained cells 350 can be further reduced. can be reduced.

図27は、図19の液滴形成装置401の他の変形例を示す模式図である。図27に示すように、液滴形成装置401Cは、液滴吐出手段10が液滴吐出手段10Cに置換された点が、液滴形成装置401(図19参照)と相違する。なお、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。 FIG. 27 is a schematic diagram showing another modification of the droplet forming device 401 of FIG. As shown in FIG. 27, a droplet forming device 401C differs from the droplet forming device 401 (see FIG. 19) in that the droplet discharging means 10 is replaced with a droplet discharging means 10C. Note that the description of the same components as those of the already described embodiments may be omitted.

液滴吐出手段10Cは、液室11Cと、メンブレン12Cと、駆動素子13Cとを有している。液室11Cは、液室11C内を大気に開放する大気開放部115を上部に有しており、細胞懸濁液300中に混入した気泡を大気開放部115から排出可能に構成されている。 The droplet ejection means 10C has a liquid chamber 11C, a membrane 12C, and a drive element 13C. The liquid chamber 11</b>C has an air opening portion 115 that opens the interior of the liquid chamber 11</b>C to the atmosphere, and air bubbles mixed in the cell suspension 300 can be discharged from the air opening portion 115 .

メンブレン12Cは、液室11Cの下端部に固定された膜状部材である。メンブレン12Cの略中心には貫通孔であるノズル121が形成されており、液室11Cに保持された細胞懸濁液300はメンブレン12Cの振動によりノズル121から液滴310として吐出される。メンブレン12Cの振動の慣性により液滴310を形成するため、高表面張力(高粘度)の細胞懸濁液300でも吐出が可能である。メンブレン12Cの平面形状は、例えば、円形とすることができるが、楕円状や四角形等としてもよい。 The membrane 12C is a film-like member fixed to the lower end of the liquid chamber 11C. A nozzle 121, which is a through hole, is formed substantially in the center of the membrane 12C, and the cell suspension 300 held in the liquid chamber 11C is ejected as droplets 310 from the nozzle 121 by vibration of the membrane 12C. Since the droplet 310 is formed by the inertia of vibration of the membrane 12C, even a cell suspension 300 with high surface tension (high viscosity) can be discharged. The planar shape of the membrane 12C can be, for example, circular, but it may be elliptical, square, or the like.

メンブレン12Cの材質としては特に限定はないが、柔らか過ぎるとメンブレン12Cが簡単に振動し、吐出しないときに直ちに振動を抑えることが困難であるため、ある程度の硬さがある材質を用いることが好ましい。メンブレン12Cの材質としては、例えば、金属材料やセラミック材料、ある程度硬さのある高分子材料等を用いることができる。 The material of the membrane 12C is not particularly limited, but if it is too soft, the membrane 12C easily vibrates, and it is difficult to immediately suppress the vibration when not ejecting, so it is preferable to use a material with a certain degree of hardness. . As the material of the membrane 12C, for example, a metal material, a ceramic material, a polymer material having a certain degree of hardness, or the like can be used.

特に、蛍光染色細胞350として細胞を用いる際には、細胞やタンパク質に対する付着性の低い材料であることが好ましい。細胞の付着性は一般的に材質の水との接触角に依存性があると言われており、材質の親水性が高い又は疎水性が高いときには細胞の付着性が低い。親水性の高い材料としては各種金属材料やセラミック(金属酸化物)を用いることが可能であり、疎水性が高い材料としてはフッ素樹脂等を用いることが可能である。 In particular, when cells are used as the fluorescently stained cells 350, it is preferable that the material has low adhesion to cells and proteins. Adhesion of cells is generally said to depend on the contact angle of the material with water, and the adhesion of cells is low when the material is highly hydrophilic or highly hydrophobic. Various metal materials and ceramics (metal oxides) can be used as highly hydrophilic materials, and fluorine resins and the like can be used as highly hydrophobic materials.

このような材料の他の例としては、ステンレス鋼やニッケル、アルミニウム等や、二酸化ケイ素、アルミナ、ジルコニア等を挙げることができる。これ以外にも、材料表面をコーティングすることで細胞接着性を低下させることも考えられる。例えば、材料表面を前述の金属又は金属酸化物材料でコーティングすることや、細胞膜を模した合成リン脂質ポリマー(例えば、日油株式会社製、Lipidure)によってコーティングすることが可能である。 Other examples of such materials include stainless steel, nickel, aluminum, silicon dioxide, alumina, zirconia, and the like. In addition to this, it is also conceivable to reduce the cell adhesiveness by coating the material surface. For example, the surface of the material can be coated with the aforementioned metal or metal oxide material, or with a synthetic phospholipid polymer that mimics cell membranes (for example, Lipidure manufactured by NOF Corporation).

ノズル121は、メンブレン12Cの略中心に実質的に真円状の貫通孔として形成されていることが好ましい。この場合、ノズル121の径としては特に限定はないが、蛍光染色細胞350がノズル121に詰まることを避けるため、蛍光染色細胞350の大きさの2倍以上とすることが好ましい。蛍光染色細胞350が例えば、動物細胞、特にヒトの細胞である場合、ヒトの細胞の大きさは一般的に5μm~50μm程度であるため、ノズル121の径を、使用する細胞に合わせて10μm以上が好ましく、100μm以上がより好ましい。 It is preferable that the nozzle 121 is formed as a substantially perfect circular through-hole substantially in the center of the membrane 12C. In this case, the diameter of the nozzle 121 is not particularly limited, but in order to avoid clogging the nozzle 121 with the fluorescently-stained cells 350, it is preferably at least twice the size of the fluorescently-stained cells 350. FIG. For example, when the fluorescently stained cells 350 are animal cells, particularly human cells, the size of human cells is generally about 5 μm to 50 μm, so the diameter of the nozzle 121 is set to 10 μm or more according to the cells to be used. is preferred, and 100 µm or more is more preferred.

一方で、液滴が大きくなり過ぎると微小液滴を形成するという目的の達成が困難となるため、ノズル121の径は200μm以下であることが好ましい。つまり、液滴吐出手段10Cにおいては、ノズル121の径は、典型的には10μm~200μmの範囲となる。 On the other hand, if the droplets are too large, it will be difficult to achieve the purpose of forming minute droplets, so the diameter of the nozzle 121 is preferably 200 μm or less. In other words, the diameter of the nozzle 121 is typically in the range of 10 μm to 200 μm in the droplet discharge means 10C.

駆動素子13Cは、メンブレン12Cの下面側に形成されている。駆動素子13Cの形状は、メンブレン12Cの形状に合わせて設計することができる。例えば、メンブレン12Cの平面形状が円形である場合には、ノズル121の周囲に平面形状が円環状(リング状)の駆動素子13Cを形成することが好ましい。駆動素子13Cの駆動方式は、駆動素子13と同様とすることができる。 13 C of drive elements are formed in the lower surface side of the membrane 12C. The shape of the drive element 13C can be designed according to the shape of the membrane 12C. For example, when the planar shape of the membrane 12C is circular, it is preferable to form the driving element 13C having an annular planar shape (ring shape) around the nozzle 121 . The driving method of the driving element 13C can be the same as that of the driving element 13. FIG.

駆動手段20は、メンブレン12Cを振動させて液滴310を形成する吐出波形と、液滴310を形成しない範囲でメンブレン12Cを振動させる撹拌波形とを駆動素子13Cに選択的に(例えば、交互に)付与することができる。 The driving means 20 selectively (for example, alternately) applies a discharge waveform for vibrating the membrane 12C to form the droplets 310 and a stirring waveform for vibrating the membrane 12C within a range not forming the droplets 310 to the driving element 13C. ) can be granted.

例えば、吐出波形及び撹拌波形を何れも矩形波とし、吐出波形の駆動電圧よりも撹拌波形の駆動電圧を低くすることで、撹拌波形の印加により液滴310が形成されないようにすることができる。つまり、駆動電圧の高低により、メンブレン12Cの振動状態(振動の程度)を制御することができる。 For example, both the ejection waveform and the agitation waveform are square waves, and the drive voltage for the agitation waveform is set lower than the drive voltage for the ejection waveform. That is, the vibration state (degree of vibration) of the membrane 12C can be controlled by changing the level of the drive voltage.

液滴吐出手段10Cでは、駆動素子13Cがメンブレン12Cの下面側に形成されているため、駆動素子13Cによりメンブレン12が振動すると、液室11Cの下部方向から上部方向への流れを生じさせることが可能である。 In the droplet discharge means 10C, the drive element 13C is formed on the lower surface side of the membrane 12C. Therefore, when the membrane 12 is vibrated by the drive element 13C, it is possible to generate a flow from the bottom direction to the top direction of the liquid chamber 11C. It is possible.

この時、蛍光染色細胞350の動きは下から上への運動となり、液室11C内で対流が発生して蛍光染色細胞350を含有する細胞懸濁液300の撹拌が起きる。液室11Cの下部方向から上部方向への流れにより、沈降、凝集した蛍光染色細胞350が液室11Cの内部に均一に分散する。 At this time, the movement of the fluorescently-stained cells 350 is from bottom to top, and convection occurs in the liquid chamber 11C, causing agitation of the cell suspension 300 containing the fluorescently-stained cells 350 . Due to the flow from the bottom to the top of the liquid chamber 11C, the precipitated and aggregated fluorescently stained cells 350 are uniformly dispersed inside the liquid chamber 11C.

つまり、駆動手段20は、吐出波形を駆動素子13Cに加え、メンブレン12Cの振動状態を制御することにより、液室11Cに保持された細胞懸濁液300をノズル121から液滴310として吐出させることができる。又、駆動手段20は、撹拌波形を駆動素子13Cに加え、メンブレン12Cの振動状態を制御することにより、液室11Cに保持された細胞懸濁液300を撹拌することができる。なお、撹拌時には、ノズル121から液滴310は吐出されない。 In other words, the driving means 20 applies the ejection waveform to the driving element 13C and controls the vibration state of the membrane 12C to eject the cell suspension 300 held in the liquid chamber 11C from the nozzle 121 as droplets 310. can be done. Further, the driving means 20 can stir the cell suspension 300 held in the liquid chamber 11C by applying a stirring waveform to the driving element 13C and controlling the vibration state of the membrane 12C. Note that the droplets 310 are not ejected from the nozzle 121 during stirring.

このように、液滴310を形成していない間に細胞懸濁液300を撹拌することにより、蛍光染色細胞350がメンブレン12C上に沈降、凝集することを防ぐと共に、蛍光染色細胞350を細胞懸濁液300中にムラなく分散させることができる。これにより、ノズル121の詰まり、及び吐出する液滴310中の蛍光染色細胞350の個数のばらつきを抑えることが可能となる。その結果、蛍光染色細胞350を含有する細胞懸濁液300を、長時間連続して安定的に液滴310として吐出することができる。 Thus, by stirring the cell suspension 300 while the droplets 310 are not formed, the fluorescently stained cells 350 are prevented from settling and aggregating on the membrane 12C, and the fluorescently stained cells 350 are prevented from being suspended in the cell suspension. It can be evenly dispersed in the turbid liquid 300 . This makes it possible to suppress clogging of the nozzle 121 and variations in the number of fluorescently stained cells 350 in the ejected droplet 310 . As a result, the cell suspension 300 containing the fluorescently-stained cells 350 can be continuously and stably ejected as droplets 310 for a long period of time.

また、液滴形成装置401Cにおいて、液室11C内の細胞懸濁液300中に気泡が混入する場合がある。この場合でも、液滴形成装置401Cでは、液室11Cの上部に大気開放部115が設けられているため、細胞懸濁液300中に混入した気泡を、大気開放部115を通じて外気に排出できる。これによって、気泡排出のために大量の液を捨てることなく、連続して安定的に液滴310を形成することが可能となる。 Also, in the droplet forming device 401C, air bubbles may be mixed in the cell suspension 300 in the liquid chamber 11C. Even in this case, since the droplet formation device 401C is provided with the atmosphere opening portion 115 above the liquid chamber 11C, air bubbles mixed in the cell suspension 300 can be discharged to the outside air through the atmosphere opening portion 115. This makes it possible to continuously and stably form droplets 310 without discarding a large amount of liquid for discharging bubbles.

即ち、ノズル121の近傍に気泡が混入した場合や、メンブレン12C上に多数の気泡が混入した場合には吐出状態に影響を及ぼすため、長い時間安定的に液滴の形成を行うためには、混入した気泡を排出する必要がある。通常、メンブレン12C上に混入した気泡は、自然に若しくはメンブレン12Cの振動によって上方に移動するが、液室11Cには大気開放部115が設けられているため、混入した気泡を大気開放部115から排出可能となる。そのため、液室11Cに気泡が混入しても不吐出が発生することを防止可能となり、連続して安定的に液滴310を形成することができる。 That is, when air bubbles are mixed in the vicinity of the nozzle 121 or when a large number of air bubbles are mixed on the membrane 12C, the ejection state is affected. Entrained air bubbles must be discharged. Normally, air bubbles entrapped on the membrane 12C move upward naturally or due to vibration of the membrane 12C. Ejection becomes possible. Therefore, even if air bubbles enter the liquid chamber 11C, it is possible to prevent non-ejection from occurring, and the droplets 310 can be continuously and stably formed.

なお、液滴を形成しないタイミングで、液滴を形成しない範囲でメンブレン12Cを振動させ、積極的に気泡を液室11Cの上方に移動させてもよい。 It should be noted that the membrane 12C may be vibrated within a range in which droplets are not formed at the timing when the droplets are not formed to positively move the bubbles upward in the liquid chamber 11C.

-電気的又は磁気的な検出する方法-
電気的又は磁気的な検出する方法としては、図28に示すように、液室11’から細胞懸濁液を液滴310’としてプレート700’に吐出する吐出ヘッドの直下に、細胞計数のためのコイル200がセンサとして設置されている。細胞は特定のタンパク質によって修飾され細胞に接着することが可能な磁気ビーズによって覆うことにより、磁気ビーズが付着した細胞がコイル中を通過する際に発生する誘導電流によって、飛翔液滴中の細胞の有無を検出することが可能である。一般的に、細胞はその表面に細胞特有のタンパク質を有しており、このタンパク質に接着することが可能な抗体を磁気ビーズに修飾することによって、細胞に磁気ビーズを付着させることが可能である。このような磁気ビーズとしては既製品を用いることが可能であり、例えば、株式会社ベリタス製のDynabeads(商標登録)が利用可能である。
-Electrical or magnetic detection method-
As a method of electrical or magnetic detection, as shown in FIG. coil 200 is installed as a sensor. Cells are covered with magnetic beads that are modified with specific proteins and can adhere to the cells. When the cells with the magnetic beads attached pass through the coil, the induced current generated by the cells in the flying droplets causes the cells to move. It is possible to detect the presence or absence. In general, cells have a cell-specific protein on their surface, and by modifying the magnetic beads with an antibody capable of adhering to this protein, it is possible to attach the magnetic beads to the cells. . As such magnetic beads, off-the-shelf products can be used. For example, Dynabeads (registered trademark) manufactured by Veritas Corporation can be used.

[吐出前に細胞を観測する処理]
吐出前に細胞を観測する処理としては、図29に示すマイクロ流路250中を通過してきた細胞350’をカウントする方法や、図30に示す吐出ヘッドのノズル部近傍の画像を取得する方法などが挙げられる。図29はセルソーター装置において用いられている方法であり、例えば、ソニー株式会社製のセルソーターSH800Zを用いることができる。図29では、マイクロ流路250中に光源260からレーザー光を照射して散乱光や蛍光を、集光レンズ265を用いて検出器255により検出することによって細胞の有無や、細胞の種類を識別しながら液滴を形成することが可能である。本方法を用いることによって、マイクロ流路250中に通過した細胞の数から所定のウェル中に着弾した細胞の数を推測することが可能である。
また、図30に示す吐出ヘッド10’としては、Cytena社製のシングルセルプリンターを用いることが可能である。図30では、吐出前において、ノズル部近傍をレンズ265’を介して、画像取得部255’において画像取得した結果からノズル部近傍の細胞350”が吐出されたと推定することや、吐出前後の画像から差分により吐出されたと考えられる細胞の数を推定することによって、所定のウェル中に着弾した細胞の数を推測することができる。図29に示すマイクロ流路中を通過してきた細胞をカウントする方法では、液滴が連続的に生成されるのに対して、図30は、オンデマンドで液滴形成が可能であるため、より好ましい。
[Processing for Observing Cells Before Ejection]
The processing for observing cells before ejection includes a method of counting cells 350′ passing through the microchannel 250 shown in FIG. 29, a method of acquiring an image of the vicinity of the nozzle portion of the ejection head shown in FIG. 30, and the like. is mentioned. FIG. 29 shows a method used in a cell sorter apparatus. For example, a cell sorter SH800Z manufactured by Sony Corporation can be used. In FIG. 29, the microchannel 250 is irradiated with laser light from a light source 260 and scattered light and fluorescence are detected by a detector 255 using a condenser lens 265 to identify the presence or absence of cells and the type of cells. It is possible to form droplets while By using this method, it is possible to estimate the number of cells that have landed in a given well from the number of cells that have passed through the microchannel 250 .
A single-cell printer manufactured by Cytena can be used as the ejection head 10' shown in FIG. In FIG. 30, it is estimated that cells 350″ in the vicinity of the nozzle portion have been ejected from the result of image acquisition by the image acquisition portion 255′ through the lens 265′ before ejection, and images before and after ejection. It is possible to estimate the number of cells that landed in a given well by estimating the number of cells that are considered to have been ejected from the difference from 1. Count the cells that have passed through the microchannel shown in FIG. While the method produces droplets continuously, FIG. 30 is more preferred as it allows for droplet formation on demand.

[着弾後の細胞をカウントする処理]
着弾後の細胞をカウントする処理としては、プレートにおけるウェルを蛍光顕微鏡などにより観測することにより、蛍光染色した細胞を検出する方法を取ることが可能である。この方法は、例えば、Sangjun et al.,PLoS One,Volume 6(3),e17455などに記載されている。
[Processing for counting cells after landing]
As a process for counting cells after landing, it is possible to adopt a method of detecting fluorescently stained cells by observing wells in a plate with a fluorescence microscope or the like. This method is described, for example, in Sangjun et al. , PLoS One, Volume 6(3), e17455.

液滴の吐出前及び着弾後に、細胞を観測する方法では、以下に述べる問題があるが、生成するプレートの種類によっては吐出中の液滴内の細胞を観測することがもっとも好ましい。吐出前に細胞を観測する手法においては、流路中を通過した細胞数や吐出前(及び吐出後)の画像観測から、着弾したと思われる細胞数を計数するため、実際にその細胞が吐出されたのかどうかの確認は行われておらず、思いがけないエラーが発生することがある。例えば、ノズル部が汚れていることにより液滴が正しく吐出せず、ノズルプレートに付着し、それに伴い液滴中の細胞も着弾しない、といったケースが発生する。他にも、ノズル部の狭い領域に細胞が残留することや、細胞が吐出動作によって想定以上に移動し観測範囲外に出てしまうといった問題の発生も起こりうる。
また、着弾後のプレート上の細胞を検出する手法においても問題がある。まず、プレートとして顕微鏡観察が可能であるものを準備する必要がある。観測可能なプレートとして、一般的に底面が透明かつ平坦なプレート、特に底面がガラス製となっているプレートが用いられるが、特殊なプレートとなってしまうため、一般的なウェルを使用することができなくなる問題がある。また、細胞数が数十個など多いときには、細胞の重なりが発生するため正確な計数ができなくなる問題もある。そのため、液滴の吐出後、かつ液滴のウェルへの着弾前に、液滴に含まれる細胞数をセンサ及び細胞数計数手段によって計数することに加えて、吐出前に細胞を観測する処理、着弾後の細胞をカウントする処理を行うことが好ましい。
Although the method of observing cells before and after the droplets are ejected has the following problems, depending on the type of plate to be produced, it is most preferable to observe the cells in the droplets being ejected. In the method of observing cells before ejection, the number of cells that are thought to have landed is counted based on the number of cells that have passed through the channel and the image observation before (and after) ejection, so the cells are actually ejected. There is no confirmation of whether or not it has been done, and unexpected errors may occur. For example, when the nozzle section is dirty, droplets may not be ejected correctly and may adhere to the nozzle plate, which may cause the cells in the droplets not to land. In addition, problems may occur such as cells remaining in a narrow area of the nozzle portion, and cells moving more than expected due to the discharge operation and leaving the observation range.
There is also a problem with the method of detecting cells on the plate after impact. First, it is necessary to prepare a plate that allows microscopic observation. Plates with transparent and flat bottoms, especially plates with glass bottoms, are generally used as observable plates. I have a problem that I can't. In addition, when the number of cells is large, such as several tens, there is also the problem that the cells overlap, making it impossible to perform accurate counting. Therefore, after the droplet is ejected and before the droplet lands on the well, in addition to counting the number of cells contained in the droplet with a sensor and cell counting means, a process of observing the cells before ejection, It is preferable to perform a process of counting cells after impact.

また、受光素子としては1又は少数の受光部を有する受光素子、例えば、フォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、光電子増倍管を用いることが可能であるし、その他に2次元アレイ状に受光素子が設けられたCCD(Charge Copuled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)、ゲートCCDなど二次元センサを用いることも可能である。
1又は少数の受光部を有する受光素子を用いる際には、蛍光強度から細胞が何個入っているかを予め用意された検量線を用いて決定することも考えられるが、主として飛翔液滴中の細胞有無を二値的に検出することが行われる。細胞懸濁液の細胞濃度が十分に低く、液滴中に細胞が1個又は0個しかほぼ入らない状態で吐出を行う際には、二値的な検出で十分精度よく計数を行うことが可能である。細胞懸濁液中で細胞はランダムに配置していることを前提とすれば、飛翔液滴中の細胞数はポアソン分布に従うと考えられ、液滴中に細胞数が2個以上入る確率P(>2)は下記式(1)で表される。図31は、確率P(>2)と平均細胞数の関係を表すグラフである。ここで、λは液滴中の平均細胞数であり、細胞懸濁液中の細胞濃度に吐出液滴の体積を乗じたものになる。
P(>2)=1-(1+λ)×e-λ ・・・ 式(1)
As the light receiving element, a light receiving element having one or a small number of light receiving portions, such as a photodiode, an avalanche photodiode, or a photomultiplier tube, can be used. It is also possible to use a two-dimensional sensor such as a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), or a gate CCD.
When using a light-receiving element having one or a small number of light-receiving portions, it is conceivable to use a calibration curve prepared in advance to determine how many cells are contained from the fluorescence intensity. Binary detection of the presence or absence of cells is performed. When the cell concentration of the cell suspension is sufficiently low and the liquid droplet contains only 1 or 0 cells, it is possible to perform sufficiently accurate counting by binary detection. It is possible. Assuming that the cells are randomly arranged in the cell suspension, the number of cells in the flying droplet is considered to follow the Poisson distribution, and the probability that two or more cells are included in the droplet is P ( >2) is represented by the following formula (1). FIG. 31 is a graph showing the relationship between the probability P (>2) and the average number of cells. Here, λ is the average number of cells in the droplet, which is the cell concentration in the cell suspension multiplied by the volume of the ejected droplet.
P (>2) = 1 - (1 + λ) x e - λ Expression (1)

二値的な検出で細胞計数を行う場合には、確率P(>2)が十分小さい値であることが精度を確保する上では好ましく、確率P(>2)が1%以下となるλ<0.15であることが好ましい。光源としては、細胞の蛍光を励起できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、水銀ランプやハロゲンランプなどの一般的なランプに特定の波長を照射するようにフィルタをかけたものや、LED(Light Emitting Diode)、レーザーなどを用いることが可能である。ただし、特に1nL以下の微小な液滴を形成するときには、狭い領域に高い光強度を照射する必要があるため、レーザーを用いるのが好ましい。レーザー光源としては、固体レーザーやガスレーザー、半導体レーザーなど一般的に知られている多種のレーザーを用いることが可能である。また、励起光源としては、液滴が通過する領域を連続的に照射したものであってもよいし、液滴の吐出に同期して液滴吐出動作に対して所定時間遅延を付けたタイミングでパルス的に照射するものであってもよい。 When performing cell counting by binary detection, it is preferable that the probability P (> 2) is a sufficiently small value in order to ensure accuracy, and the probability P (> 2) is 1% or less λ < 0.15 is preferred. The light source is not particularly limited as long as it can excite the fluorescence of cells, and can be appropriately selected according to the purpose. A filtered one, an LED (Light Emitting Diode), a laser, or the like can be used. However, especially when forming minute droplets of 1 nL or less, it is necessary to irradiate a narrow region with high light intensity, so it is preferable to use a laser. As a laser light source, various commonly known lasers such as solid lasers, gas lasers, and semiconductor lasers can be used. Further, the excitation light source may continuously irradiate the area through which the droplets pass, or may be synchronized with the ejection of the droplets and at a timing delayed by a predetermined time with respect to the droplet ejection operation. Pulse irradiation may be used.

<<細胞懸濁液生成工程、液滴着弾工程、及び細胞数計数工程における推定する核酸の数の確からしさを算出する工程>>
細胞懸濁液生成工程、液滴着弾工程、及び細胞数計数工程における推定する核酸の数の確からしさを算出する工程は、細胞懸濁液生成工程、液滴着弾工程、及び細胞数計数工程それぞれの工程における確からしさを算出する工程である。
当該推定する核酸の数の確からしさの算出は、細胞懸濁液生成工程における確からしさと同様に算出することができる。
なお、確からしさの算出タイミングは、細胞数計数工程の次工程で、纏めて算出してもよいし、細胞懸濁液生成工程、液滴着弾工程、及び細胞数計数工程の各工程の最後に算出し、細胞数計数工程の次工程で各不確かさを合成して算出してもよい。言い換えれば、上記各工程での確からしさは、合成算出までに適宜算出しておけばよい。
<<Step of calculating the likelihood of the number of nucleic acids to be estimated in the cell suspension generation step, the droplet landing step, and the cell number counting step>>
The step of calculating the likelihood of the number of nucleic acids to be estimated in the cell suspension generation step, the droplet landing step, and the cell counting step is performed in the cell suspension generation step, the droplet landing step, and the cell counting step, respectively. This is the step of calculating the certainty in the step of .
The likelihood of the number of nucleic acids to be estimated can be calculated in the same manner as the likelihood in the cell suspension generation step.
In addition, the calculation timing of the probability may be calculated collectively in the next step of the cell number counting process, or at the end of each step of the cell suspension generation process, the droplet landing process, and the cell number counting process may be calculated, and each uncertainty may be combined and calculated in the next step of the cell counting step. In other words, the certainty in each of the above steps may be appropriately calculated before the synthesis calculation.

<<出力工程>>
出力工程は、ウェル内に着弾した細胞懸濁液に含まれる細胞数を、センサにより測定された検出結果に基づいて細胞数計数手段にて計数された値を出力する工程である。
計数された値とは、センサにより測定された検出結果から、細胞数計数手段にて当該ウェルに含まれる細胞数を意味する。
出力とは、原動機、通信機、計算機などの装置が入力を受けて計数された値を外部の計数結果記憶手段としてのサーバに電子情報として送信することや、計数された値を印刷物として印刷することを意味する。
<<Output process>>
The output step is a step of outputting the number of cells contained in the cell suspension that has landed in the well by the cell number counting means based on the detection result measured by the sensor.
The counted value means the number of cells contained in the well by cell counting means based on the detection result measured by the sensor.
Output means transmission of counted values to a server as external counting result storage means as electronic information, or printing of counted values as printed matter. means that

出力工程は、プレートの生成時に、プレートにおける各ウェルの細胞数又は核酸数を観察又は推測し、観測値又は推測値、外部の記憶部に出力する。
出力は、細胞数計数工程と同時に行ってもよく、細胞数計数工程の後に行ってもよい。
The output step observes or estimates the number of cells or the number of nucleic acids in each well of the plate when the plate is generated, and outputs the observed value or estimated value to an external storage unit.
The output may be performed at the same time as the cell number counting process, or may be performed after the cell number counting process.

<<記録工程>>
記録工程は、出力工程において、出力された観測値又は推測値を記録する工程である。
記録工程は、記録部において好適に実施することができる。
記録は、出力工程と同時に行ってもよく、出力工程の後に行ってもよい。
記録とは、記録媒体に情報を付与することだけでなく、記録部に情報を保存することも含む意味である。
<<Recording process>>
The recording step is a step of recording the output observed value or estimated value in the output step.
The recording process can be preferably carried out in the recording section.
Recording may be performed simultaneously with the output process, or may be performed after the output process.
Recording means not only giving information to a recording medium, but also storing information in a recording unit.

<<核酸抽出工程>>
核酸抽出工程は、ウェル内の細胞から核酸を抽出する工程である。
抽出とは、細胞膜や細胞壁などを破壊し、核酸をぬき出すことを意味する。
<<Nucleic acid extraction step>>
The nucleic acid extraction step is a step of extracting nucleic acids from the cells in the well.
Extraction means destroying cell membranes, cell walls, etc., and drawing out nucleic acids.

細胞から核酸を抽出する方法としては、90℃~100℃で熱処置する方法が知られている。90℃以下で熱処理するとDNAが抽出されない可能性があり、100℃以上で熱処理するとDNAが分解される可能性がある。このとき界面活性剤を添加し熱処理することが好ましい。 As a method for extracting nucleic acids from cells, a method of heat treatment at 90° C. to 100° C. is known. Heat treatment at 90° C. or lower may not extract DNA, and heat treatment at 100° C. or higher may degrade DNA. At this time, it is preferable to add a surfactant and heat-treat.

界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、添加量にもよるが、タンパク質を変性・失活させない点から、非イオン性界面活性剤が好ましい。 The surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include ionic surfactants and nonionic surfactants. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these surfactants, nonionic surfactants are preferred because they do not denature or inactivate proteins, depending on the amount added.

イオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、アルファスルホ脂肪酸エステルナトリウム、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸エステルナトリウム、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、アルファオレフィンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、脂肪酸ナトリウムが好ましく、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)がより好ましい。 Examples of ionic surfactants include sodium fatty acid, potassium fatty acid, sodium alpha sulfo fatty acid ester, sodium linear alkylbenzene sulfonate, sodium alkyl sulfate, sodium alkyl ether sulfate, and sodium alpha olefin sulfonate. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, fatty acid sodium is preferred, and sodium dodecyl sulfate (SDS) is more preferred.

非イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルグリコシド、アルキルポリオキシエチレンエーテル(Brijシリーズ等)、オクチルフェノールエトキシレート(Totiton Xシリーズ、Igepal CAシリーズ、Nonidet Pシリーズ、Nikkol OPシリーズ等)、ポリソルベート類(Tween20等のTweenシリーズなど)、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、アルキルマルトシド、ショ糖脂肪酸エステル、グリコシド脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリソルベート類が好ましい。 Examples of nonionic surfactants include alkyl glycosides, alkyl polyoxyethylene ethers (Brij series, etc.), octylphenol ethoxylates (Totiton X series, Igepal CA series, Nonidet P series, Nikkol OP series, etc.), polysorbates ( Tween series such as Tween 20), sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, alkylmaltoside, sucrose fatty acid ester, glycoside fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, fatty acid monoglyceride, and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, polysorbates are preferred.

界面活性剤の含有量としては、ウェル中の細胞懸濁液全量に対して、0.01質量%以上5.00質量%以下が好ましい。含有量が、0.01質量%以上であると、DNA抽出に対して効果を発揮でき、5.00質量%以下であると、PCRの際に増幅の阻害を防止することができるため、両方の効果を得られる数値範囲として上記0.01質量%以上5.00質量%以下が好適である。
細胞壁を保有している細胞に関しては、上記の方法で十分にDNA抽出されないことがある。その場合、例えば、浸透圧ショック法、凍結融解法、酵素消化法、DNA抽出用キットの使用、超音波処理法、フレンチプレス法、ホモジナイザーなどの方式などが挙げられる。これらの中でも、抽出DNAのロスが少ないことから、酵素消化法が好ましい。
The content of the surfactant is preferably 0.01% by mass or more and 5.00% by mass or less with respect to the total amount of the cell suspension in the well. When the content is 0.01% by mass or more, it can exert an effect on DNA extraction, and when it is 5.00% by mass or less, it is possible to prevent inhibition of amplification during PCR. As a numerical range in which the effect of (1) can be obtained, the above range of 0.01% by mass or more and 5.00% by mass or less is preferable.
With respect to cells that have cell walls, DNA may not be sufficiently extracted by the above method. In that case, for example, the osmotic shock method, the freeze-thaw method, the enzymatic digestion method, the use of a DNA extraction kit, the sonication method, the French press method, a method such as a homogenizer, and the like can be used. Among these methods, the enzymatic digestion method is preferable because loss of the extracted DNA is small.

<<その他の工程>>
その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酵素失活工程などが挙げられる。
<<Other processes>>
The other steps are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include an enzyme deactivation step.

-酵素失活工程-
酵素失活工程は、酵素を失活させる工程である。
酵素としては、例えば、DNase、RNase、核酸抽出工程において核酸を抽出するために使用した酵素などが挙げられる。
酵素を失活させる方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の方法を好適に用いることができる。
-Enzyme deactivation step-
The enzyme deactivation step is a step of deactivating the enzyme.
Enzymes include, for example, DNase, RNase, enzymes used to extract nucleic acids in the nucleic acid extraction step, and the like.
The method for deactivating the enzyme is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and known methods can be suitably used.

本発明のデバイスは、バイオ関連産業、ライフサイエンス産業、及び医療産業等において幅広く使用され、例えば、装置構成や検量線作成、検査装置の精度管理などに好適に用いることができる。
デバイスとしては、感染症に対して実施する場合は公定法や通知法などに定められている方法に適用することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The device of the present invention is widely used in the bio-related industry, the life science industry, the medical industry, and the like, and can be suitably used, for example, for device configuration, calibration curve preparation, accuracy control of inspection devices, and the like.
As a device, the method stipulated in the official method, the notification method, etc. can be applied when it is carried out for infectious diseases.

(検査装置の性能評価方法、検査装置の性能評価装置、及び検査装置の性能評価プログラム)
本発明の検査装置の性能評価方法は、検査対象を検査する検査装置の性能を評価する検査装置の性能評価方法であって、
本発明のデバイスを用い、デバイスにおけるCt値の情報を取得するCt値情報取得工程と、
Ct値の情報に基づき検査装置の性能を評価する性能評価工程と、含み、更に必要に応じてその他の工程を含む。
(Inspection apparatus performance evaluation method, inspection apparatus performance evaluation apparatus, and inspection apparatus performance evaluation program)
A performance evaluation method for an inspection device according to the present invention is a performance evaluation method for an inspection device for evaluating performance of an inspection device that inspects an object to be inspected,
Using the device of the present invention, a Ct value information acquisition step of acquiring Ct value information in the device;
A performance evaluation step of evaluating the performance of the inspection apparatus based on the Ct value information, and further includes other steps as necessary.

本発明の検査装置の性能評価装置は、検査対象を検査する検査装置の性能を評価する検査装置の性能評価装置であって、
本発明のデバイスを用い、デバイスにおけるCt値の情報を取得するCt値情報取得部と、
Ct値の情報に基づき検査装置の性能を評価する性能評価部と、を有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
A performance evaluation apparatus for an inspection apparatus of the present invention is a performance evaluation apparatus for an inspection apparatus that evaluates the performance of an inspection apparatus that inspects an object to be inspected,
Using the device of the present invention, a Ct value information acquisition unit that acquires Ct value information in the device;
a performance evaluation unit that evaluates the performance of the inspection apparatus based on information on the Ct value, and further has other means as necessary.

本発明の検査装置の性能評価プログラムは、検査対象を検査する検査装置の性能を評価する検査装置の性能評価プログラムであって、
本発明のデバイスを用い、デバイスにおけるCt値の情報を取得し、
Ct値の情報に基づき検査装置の性能を評価する処理をコンピュータに実行させる。
A performance evaluation program for an inspection device of the present invention is a performance evaluation program for an inspection device for evaluating the performance of an inspection device that inspects an object to be inspected,
Using the device of the present invention, obtaining information on the Ct value in the device,
A computer is caused to execute a process of evaluating the performance of the inspection apparatus based on the information of the Ct value.

本発明の検査装置の性能評価装置における制御部等が行う制御は、本発明の検査装置の性能評価方法を実施することと同義であるので、本発明の検査装置の性能評価装置の説明を通じて本発明の検査装置の性能評価方法の詳細についても明らかにする。また、本発明の検査装置の性能評価プログラムは、ハードウェア資源としてのコンピュータ等を用いることにより、本発明の検査装置の性能評価装置として実現させることから、本発明の検査装置の性能評価装置の説明を通じて本発明の検査装置の性能評価プログラムの詳細についても明らかにする。 Since the control performed by the control unit and the like in the performance evaluation apparatus for inspection apparatus of the present invention is synonymous with implementing the performance evaluation method for inspection apparatus of the present invention, the performance evaluation apparatus for inspection apparatus of the present invention will be described. The details of the performance evaluation method of the inspection device of the invention will also be clarified. Further, since the performance evaluation program for the inspection apparatus of the present invention is realized as the performance evaluation apparatus for the inspection apparatus of the present invention by using a computer or the like as a hardware resource, the performance evaluation apparatus for the inspection apparatus of the present invention is Details of the performance evaluation program for the inspection apparatus of the present invention will also be clarified through the explanation.

<Ct値情報取得工程及びCt値情報取得部>
Ct値情報取得工程は、本発明のデバイスを用い、デバイスにおけるCt値の情報を取得する工程であり、Ct値情報取得部により実施される。
Ct値は、本発明のデバイスを用い、リアルタイムPCRを行うことにより求めることができる。
Ct値の情報としては、例えば、平均Ct値、Ct値の標準偏差、CV値[(標準偏差/平均Ct値)×100]、[(Ct値(Max)-Ct値(min))/2平均Ct値]×100などが挙げられる。
Ct値の情報は、デバイスの増幅可能な試薬の特定コピー数が異なる2以上の群毎に求めることができる。
<Ct value information acquisition step and Ct value information acquisition unit>
The Ct value information acquisition step is a step of acquiring information on the Ct value in the device using the device of the present invention, and is performed by the Ct value information acquisition unit.
Ct values can be determined by performing real-time PCR using the device of the present invention.
As the information of the Ct value, for example, the average Ct value, the standard deviation of the Ct value, the CV value [(standard deviation / average Ct value) × 100], [(Ct value (Max) - Ct value (min)) / 2 average Ct value]×100.
Ct value information can be determined for two or more groups with different specific copy numbers of amplifiable reagents in the device.

<性能評価工程及び性能評価部>
性能評価工程は、Ct値の情報に基づき検査装置の性能を評価する工程であり、性能評価部により実施される。
<Performance evaluation process and performance evaluation unit>
The performance evaluation process is a process of evaluating the performance of the inspection device based on the information on the Ct value, and is performed by the performance evaluation section.

定性的な評価では、本発明のデバイスを用い、リアルタイムPCRを行ってCt値を測定し、平均Ct値を算出する。各ウェルのCt値が平均Ct値の10%以内であれば「○」、各ウェルのCt値が平均Ct値の10%より大きい場合を「×」として、面内特性を評価することができる。
また、本発明のデバイスを用い、一定期間の計測を行うことにより、Ct値の経時変化を得ることができる。それによって、面内特性と同様に、各ウェルのCt値が平均Ct値の10%を超える場合は、検査装置の校正を行うか、その計測場所を使用しないという対応をとることができる。また、配置された特定コピー数が絶対値であることから、同じ特定コピー数を配置したデバイスを用いることにより、検査装置間の性能を比較することができる。
For qualitative evaluation, the device of the present invention is used to perform real-time PCR, measure Ct values, and calculate mean Ct values. If the Ct value of each well is within 10% of the average Ct value, "○", and if the Ct value of each well is greater than 10% of the average Ct value, "X" can be used to evaluate the in-plane characteristics. .
In addition, the change in Ct value over time can be obtained by performing measurements for a certain period of time using the device of the present invention. As a result, similar to the in-plane characteristics, when the Ct value of each well exceeds 10% of the average Ct value, it is possible to calibrate the inspection device or not to use the measurement location. In addition, since the specific number of copies arranged is an absolute value, it is possible to compare the performance between inspection apparatuses by using devices in which the same specific number of copies are arranged.

定量的な評価では、本発明のデバイスを用い、一定期間の計測を行うことにより、Ct値の経時変化を得ることができる。それによって、面内特性と同様に、品質管理値から逸脱した数値が得られた場合は、検査装置の校正を行うか、その計測場所を使用しないという対応をとることができる。また、配置されたコピー数が絶対値であることから、同じコピー数を配置したデバイスを用いることにより、検査装置間の性能を比較することができる。
また、定量的な評価の場合には、Ct値そのものではなく、校正曲線及びPCR効率からCt値に対応したコピー数(コピー数又は濃度)を求めることができるため、コピー数(コピー数又は濃度)、又はコピー数(コピー数又は濃度)に換算したCV値、コピー数(コピー数又は濃度換算)の(Max-Min)/2平均値×100などの数値を用いて検査装置間の性能を評価してもよい。
In quantitative evaluation, the device of the present invention can be used to measure the Ct value over time by performing measurements for a certain period of time. As with the in-plane characteristics, if a numerical value deviating from the quality control value is obtained, it is possible to calibrate the inspection device or not to use the measurement location. In addition, since the number of arranged copies is an absolute value, performance can be compared between inspection apparatuses by using devices in which the same number of copies are arranged.
In the case of quantitative evaluation, the copy number (copy number or concentration) corresponding to the Ct value can be obtained from the calibration curve and PCR efficiency instead of the Ct value itself. ), or CV value converted to copy number (copy number or density), copy number (copy number or density conversion) (Max-Min) / 2 average value × 100, etc. may be evaluated.

<その他の工程及びその他の部>
その他の工程及びその他の部としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、表示工程及び表示部などが挙げられる。
<Other processes and other departments>
Other processes and other units are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a display process and a display unit.

本発明の検査装置の性能評価プログラムによる処理は、検査装置の性能評価装置を構成する制御部を有するコンピュータを用いて実行することができる。
以下、検査装置の性能評価装置のハードウェア構成、及び機能構成について説明する。
The processing by the performance evaluation program for the inspection apparatus of the present invention can be executed using a computer having a control unit that constitutes the performance evaluation apparatus for the inspection apparatus.
The hardware configuration and functional configuration of the performance evaluation device for the inspection device will be described below.

<検査装置の性能評価装置のハードウェア構成>
図32は、検査装置の性能評価装置100のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
図32で示すように、検査装置の性能評価装置100は、CPU(Central Processing Unit)101、主記憶装置102、補助記憶装置103、出力装置104、入力装置105、通信インターフェイス(通信I/F)106の各部を有する。これらの各部は、バス107を介してそれぞれ接続されている。
CPU101は、種々の制御や演算を行う処理装置である。CPU101は、主記憶装置102などが記憶するOS(Operating System)やプログラムを実行することにより、種々の機能を実現する。即ち、CPU101は、本実施例では、検査装置の性能評価プログラムを実行することにより、検査装置の性能評価装置100の制御部130として機能する。
また、CPU101は、検査装置の性能評価装置100全体の動作を制御する。なお、本実施例では、検査装置の性能評価装置100全体の動作を制御する装置をCPU101としたが、これに限ることなく、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)などとしてもよい。
<Hardware Configuration of Performance Evaluation Device for Inspection Device>
FIG. 32 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the performance evaluation device 100 for inspection devices.
As shown in FIG. 32, a performance evaluation apparatus 100 for an inspection apparatus includes a CPU (Central Processing Unit) 101, a main storage device 102, an auxiliary storage device 103, an output device 104, an input device 105, and a communication interface (communication I/F). It has 106 parts. These units are connected via a bus 107 .
The CPU 101 is a processing device that performs various controls and calculations. The CPU 101 implements various functions by executing an OS (Operating System) and programs stored in the main storage device 102 or the like. That is, in this embodiment, the CPU 101 functions as the control unit 130 of the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus by executing the performance evaluation program of the inspection apparatus.
Also, the CPU 101 controls the operation of the entire performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus. In this embodiment, the CPU 101 is used as the device that controls the operation of the entire performance evaluation device 100 of the inspection device, but it is not limited to this, and may be, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array).

検査装置の性能評価プログラムや各種データベースは、必ずしも主記憶装置102や、補助記憶装置103などに記憶されていなくともよい。インターネット、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)などを介して、検査装置の性能評価装置100に接続される他の情報処理装置などに検査装置の性能評価プログラムや各種データベースを記憶させてもよい。検査装置の性能評価装置100がこれら他の情報処理装置から検査装置の性能評価プログラムや各種データベースを取得して実行するようにしてもよい。
主記憶装置102は、各種プログラムを記憶し、各種プログラムを実行するために必要なデータ等を記憶する。
主記憶装置102は、図示しない、ROM(Reed Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、を有する。
ROMは、BIOS(Basic Input/Output System)等の各種プログラムなどを記憶している。
RAMは、ROMに記憶された各種プログラムがCPU101により実行される際に展開される作業範囲として機能する。RAMとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。RAMとしては、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)などが挙げられる。
補助記憶装置103としては、各種情報を記憶できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブなどが挙げられる。また、補助記憶装置103は、例えば、CD(Compact Disc)ドライブ、DVD(Digital Versatile Disc)ドライブ、BD(Blu-ray(登録商標) Disc)ドライブなどの可搬記憶装置としてもよい。
The performance evaluation program of the inspection apparatus and various databases may not necessarily be stored in the main storage device 102, the auxiliary storage device 103, or the like. The performance evaluation program and various databases of the inspection apparatus are stored in another information processing apparatus or the like connected to the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus via the Internet, LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network), or the like. may The inspection apparatus performance evaluation apparatus 100 may acquire and execute the inspection apparatus performance evaluation program and various databases from these other information processing apparatuses.
The main storage device 102 stores various programs, and stores data and the like necessary for executing the various programs.
The main memory device 102 has ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory), which are not shown.
The ROM stores various programs such as BIOS (Basic Input/Output System).
The RAM functions as a working range expanded when various programs stored in the ROM are executed by the CPU 101 . The RAM is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples of RAM include DRAM (Dynamic Random Access Memory) and SRAM (Static Random Access Memory).
The auxiliary storage device 103 is not particularly limited as long as it can store various types of information, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include solid state drives and hard disk drives. Also, the auxiliary storage device 103 may be a portable storage device such as a CD (Compact Disc) drive, a DVD (Digital Versatile Disc) drive, or a BD (Blu-ray (registered trademark) Disc) drive.

出力装置104は、ディスプレイやスピーカーなどを用いることができる。ディスプレイとしては、特に制限はなく、適宜公知のものを用いることができ、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイが挙げられる。
入力装置105は、検査装置の性能評価装置100に対する各種要求を受け付けることができれば、特に制限はなく、適宜公知のものを用いることができ、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなどが挙げられる。
通信インターフェイス(通信I/F)106は、特に制限はなく、適宜公知のものを用いることができ、例えば、無線又は有線を用いた通信デバイスなどが挙げられる。
以上のようなハードウェア構成によって、検査装置の性能評価装置100の処理機能を実現することができる。
A display, a speaker, or the like can be used as the output device 104 . The display is not particularly limited, and any known display can be used as appropriate. Examples thereof include liquid crystal displays and organic EL displays.
The input device 105 is not particularly limited as long as it can receive various requests to the performance evaluation device 100 of the inspection device, and a known device can be used as appropriate. Examples include a keyboard, mouse, and touch panel.
The communication interface (communication I/F) 106 is not particularly limited, and a known one can be used as appropriate, such as a wireless or wired communication device.
With the hardware configuration as described above, the processing functions of the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus can be realized.

<検査装置の性能評価装置の機能構成>
図33は、検査装置の性能評価装置100の機能構成の一例を示す図である。
この図33に示すように、検査装置の性能評価装置100は、入力部110、出力部120、制御部130、記憶部140を有する。
制御部130は、Ct値情報取得部131と、性能評価部132とを有する。制御部130は、検査装置の性能評価装置100全体を制御する。
記憶部140は、Ct値情報データベース141、性能評価結果データベース142を有する。以下、「データベース」を「DB」と称することもある。
<Functional configuration of performance evaluation device for inspection device>
FIG. 33 is a diagram showing an example of the functional configuration of the performance evaluation device 100 for inspection devices.
As shown in FIG. 33, a performance evaluation apparatus 100 for an inspection apparatus has an input section 110, an output section 120, a control section 130, and a storage section 140. FIG.
The control unit 130 has a Ct value information acquisition unit 131 and a performance evaluation unit 132 . The control unit 130 controls the entire performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus.
The storage unit 140 has a Ct value information database 141 and a performance evaluation result database 142 . Hereinafter, "database" may be referred to as "DB".

Ct値情報取得部131は、記憶部140のCt値情報DB141で記憶されているCt値の情報のデータを用い、Ct値の情報を取得する。Ct値情報DB141には、例えば、上述したように予め実験により得られたCt値のデータが記憶されている。なお、デバイスに紐付けられているCt値の情報が、Ct値情報DB141に記憶されていてもよい。DBへの入力は、検査装置の性能評価装置100に接続される他の情報処理装置から行っても、作業者が行っても構わない。
性能評価部132は、Ct値の情報に基づき、検査装置の性能を評価する。なお、検査装置の性能を評価する具体的な手法は、上述したとおりである。
性能評価部132において求められた検査装置の性能評価結果は、記憶部140の性能評価結果DB142へ記憶される。
The Ct value information acquisition unit 131 acquires Ct value information using the Ct value information data stored in the Ct value information DB 141 of the storage unit 140 . The Ct value information DB 141 stores, for example, Ct value data obtained in advance by experiments as described above. Information on the Ct value associated with the device may be stored in the Ct value information DB 141 . The input to the DB may be performed from another information processing device connected to the performance evaluation device 100 of the inspection device, or may be performed by the operator.
The performance evaluation unit 132 evaluates the performance of the inspection device based on the Ct value information. A specific method for evaluating the performance of the inspection apparatus is as described above.
The performance evaluation result of the inspection apparatus obtained by the performance evaluation unit 132 is stored in the performance evaluation result DB 142 of the storage unit 140 .

次に、本発明の検査装置の性能評価プログラムの処理手順を示す。図34は、検査装置の性能評価装置100の制御部130における検査装置の性能評価プログラムの処理手順を示すフローチャートである。 Next, the processing procedure of the performance evaluation program for the inspection apparatus of the present invention will be described. FIG. 34 is a flow chart showing a processing procedure of an inspection apparatus performance evaluation program in the control unit 130 of the inspection apparatus performance evaluation apparatus 100. As shown in FIG.

ステップS110では、検査装置の性能評価装置100の制御部130のCt値情報取得部131は、記憶部140のCt値情報DB141に記憶されたCt値の情報データを取得し、処理をS111に移行する。
ステップS111では、検査装置の性能評価装置100の制御部130の性能評価部132は、取得したCt値情報に基づき検査装置の性能を評価し、処理をS112に移行する。
ステップS112では、検査装置の性能評価装置100の制御部130は、得られた検査装置の性能評価結果を記憶部140の性能評価結果DB142へ保存し、本処理を終了する。
In step S110, the Ct value information acquisition unit 131 of the control unit 130 of the performance evaluation apparatus 100 of the inspection apparatus acquires the information data of the Ct value stored in the Ct value information DB 141 of the storage unit 140, and the process proceeds to S111. do.
In step S111, the performance evaluation unit 132 of the control unit 130 of the inspection apparatus performance evaluation apparatus 100 evaluates the performance of the inspection apparatus based on the acquired Ct value information, and the process proceeds to S112.
In step S112, the control unit 130 of the inspection apparatus performance evaluation apparatus 100 saves the obtained inspection apparatus performance evaluation result in the performance evaluation result DB 142 of the storage unit 140, and ends this process.

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
<1> 複数のウェルを有し、
増幅可能な試薬を特定コピー数で配した前記ウェルの群であって、前記増幅可能な試薬の特定コピー数を互いに異ならせた前記ウェルの群を2以上有する
ことを特徴とするデバイスである。
<2> 前記ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、前記増幅可能な試薬の特定コピー数が検出限界付近である群である前記<1>に記載のデバイスである。
<3> 前記ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、前記増幅可能な試薬の特定コピー数が定量下限を超えるコピー数である群である前記<1>に記載のデバイスである。
<4> 前記ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、前記増幅可能な試薬の特定コピー数が0であるネガティブコントロール群である前記<1>から<3>のいずれかに記載のデバイスである。
<5> 前記ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、前記増幅可能な試薬の特定コピー数が100以上であるポジティブコントロール群である前記<1>から<4>のいずれかに記載のデバイスである。
<6> 前記ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、前記ネガティブコントロール群を除いて最も小さいコピー数を持つ群であり、少なくともデバイスの略外周のウェルに配置されている前記<1>から<5>のいずれかに記載のデバイスである。
<7> 前記増幅可能な試薬の特定コピー数の情報を識別可能な識別手段を有する前記<1>から<6>のいずれかに記載のデバイスである。
<8> 前記増幅可能な試薬が核酸である前記<1>から<7>のいずれかに記載のデバイスである。
<9> 前記核酸が細胞の核中の核酸に組み込まれた前記<1>から<8>のいずれかに記載のデバイスである。
<10> 前記細胞が酵母である前記<9>に記載のデバイスである。
<11> 前記ウェルがプライマー及び増幅試薬の少なくともいずれかを有す前記<1>から<10>のいずれかに記載のデバイスである。
<12> 前記特定コピー数が、計数された増幅可能な試薬のコピー数である前記<1>から<11>のいずれかに記載のデバイスである。
<13> 前記細胞が、インクジェット法により吐出された請求項<9>から<12>のいずれかに記載のデバイスである。
<14> 検査対象を検査する検査装置の性能を評価する検査装置の性能評価プログラムであって、
前記<1>から<13>のいずれかに記載のデバイスを用い、前記デバイスにおけるCt値の情報を取得し、
前記Ct値の情報に基づき前記検査装置の性能を評価する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする検査装置の性能評価プログラムである。
<15> 検査対象を検査する検査装置の性能を評価する検査装置の性能評価方法であって、
前記<1>から<13>のいずれかに記載のデバイスを用い、前記デバイスにおけるCt値の情報を取得するCt値情報取得工程と、
前記Ct値の情報に基づき前記検査装置の性能を評価する性能評価工程と、
を含むことを特徴とする検査装置の性能評価方法である。
<16> 検査対象を検査する検査装置の性能を評価する検査装置の性能評価装置であって、
前記<1>から<13>のいずれかに記載のデバイスを用い、前記デバイスにおけるCt値の情報を取得するCt値情報取得部と、
前記Ct値の情報に基づき前記検査装置の性能を評価する性能評価部と、
を有することを特徴とする検査装置の性能評価装置である。
Aspects of the present invention are, for example, as follows.
<1> having a plurality of wells,
The device comprises two or more groups of wells in which a specific copy number of the amplifiable reagent is arranged, wherein the group of wells has a different specific copy number of the amplifiable reagent.
<2> The device according to <1>, wherein at least one of the groups of wells has a specific copy number of the amplifiable reagent near the detection limit.
<3> The device according to <1>, wherein at least one of the groups of wells is a group in which the specific copy number of the amplifiable reagent exceeds the lower limit of quantification.
<4> The device according to any one of <1> to <3>, wherein at least one of the groups of wells is a negative control group in which the specific copy number of the amplifiable reagent is 0. be.
<5> The device according to any one of <1> to <4>, wherein at least one of the groups of wells is a positive control group in which the amplifiable reagent has a specific copy number of 100 or more. is.
<6> At least one of the groups of wells is the group with the lowest copy number excluding the negative control group, and is arranged in at least a well approximately on the periphery of the device From <1> The device according to any one of <5>.
<7> The device according to any one of <1> to <6>, comprising identification means capable of identifying information on the specific copy number of the amplifiable reagent.
<8> The device according to any one of <1> to <7>, wherein the amplifiable reagent is a nucleic acid.
<9> The device according to any one of <1> to <8>, wherein the nucleic acid is incorporated into a nucleic acid in the nucleus of a cell.
<10> The device according to <9>, wherein the cells are yeast.
<11> The device according to any one of <1> to <10>, wherein the wells contain at least one of primers and amplification reagents.
<12> The device according to any one of <1> to <11>, wherein the specific copy number is the counted copy number of the amplifiable reagent.
<13> The device according to any one of <9> to <12>, wherein the cells are ejected by an inkjet method.
<14> An inspection device performance evaluation program for evaluating the performance of an inspection device that inspects an object to be inspected,
Using the device according to any one of <1> to <13>, obtaining Ct value information in the device,
The inspection apparatus performance evaluation program causes a computer to execute a process of evaluating the performance of the inspection apparatus based on the Ct value information.
<15> An inspection apparatus performance evaluation method for evaluating performance of an inspection apparatus that inspects an object to be inspected,
A Ct value information acquisition step of acquiring information of the Ct value in the device using the device according to any one of <1> to <13>;
a performance evaluation step of evaluating the performance of the inspection device based on the Ct value information;
A performance evaluation method for an inspection device, comprising:
<16> A performance evaluation device for an inspection device that evaluates the performance of an inspection device that inspects an object to be inspected,
A Ct value information acquisition unit that acquires information on the Ct value of the device using the device according to any one of <1> to <13>;
a performance evaluation unit that evaluates the performance of the inspection device based on the Ct value information;
It is a performance evaluation device for an inspection device characterized by having

前記<1>から<13>のいずれかに記載のデバイス、前記<14>に記載の検査装置の性能評価プログラム、前記<15>に記載の検査装置の性能評価方法、及び前記<16>に記載の検査装置の性能評価装置は、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。 The device according to any one of <1> to <13>, the inspection apparatus performance evaluation program according to <14>, the inspection apparatus performance evaluation method according to <15>, and <16>. The described performance evaluation apparatus for an inspection apparatus can solve the above-mentioned conventional problems and achieve the object of the present invention.

1 デバイス
2 基材
3 ウェル
4 増幅可能な試薬
5 密閉部材
REFERENCE SIGNS LIST 1 device 2 substrate 3 well 4 amplifiable reagent 5 sealing member

特開2014-33658号公報JP 2014-33658 A 特開2015-195735号公報JP 2015-195735 A

Claims (15)

複数のウェルを有し、
前記ウェル内に配された担体からウェル内にて抽出されてなる核酸を特定の分子数で配した前記ウェルの群であって、前記核酸の特定の分子数を互いに異ならせた前記ウェルの群を2以上有する
ことを特徴とするデバイス。
having a plurality of wells,
A group of wells in which a specific number of molecules of a nucleic acid extracted in the well from a carrier placed in the well is arranged , wherein the specific number of molecules of the nucleic acid is different from each other. 2 or more.
前記ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、前記核酸の特定の分子数が検出限界付近である群である請求項1に記載のデバイス。 2. The device according to claim 1, wherein at least one of the groups of wells is a group in which a specific number of molecules of the nucleic acid is near the detection limit. 前記ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、前記核酸の特定の分子数が定量下限を超える分子数である群である請求項1に記載のデバイス。 2. The device according to claim 1, wherein at least one of the groups of wells is a group in which the specific number of molecules of the nucleic acid exceeds the lower limit of quantification. 前記ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、前記核酸の特定の分子数が0であるネガティブコントロール群である請求項1から3のいずれかに記載のデバイス。 4. The device according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of the groups of wells is a negative control group in which the number of specific molecules of the nucleic acid is zero. 前記ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、前記核酸の特定の分子数が100以上であるポジティブコントロール群である請求項1から4のいずれかに記載のデバイス。 5. The device according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one of the groups of wells is a positive control group in which the number of specific molecules of the nucleic acid is 100 or more. 前記ウェルの群の内の少なくとも1つの群が、前記ネガティブコントロール群を除いて最も少ない分子数を持つ群であり、少なくともデバイスの略外周のウェルに配置されている請求項に記載のデバイス。 5. The device of claim 4 , wherein at least one of said groups of wells is the group with the lowest number of molecules excluding said negative control group, and is arranged in wells at least approximately around the perimeter of the device. 前記核酸の特定の分子数の情報を識別可能な識別手段を有する請求項1から6のいずれかに記載のデバイス。 7. The device according to any one of claims 1 to 6, further comprising identification means capable of identifying information on a specific number of molecules of said nucleic acid . 前記核酸が細胞の核中の核酸に組み込まれた請求項7に記載のデバイス。8. The device of claim 7, wherein said nucleic acid is integrated into nucleic acid in the nucleus of a cell. 前記細胞が酵母である請求項8に記載のデバイス。9. The device of claim 8, wherein said cells are yeast. 前記ウェルがプライマー及び増幅試薬の少なくともいずれかを有する請求項1から9のいずれかに記載のデバイス。10. The device of any of claims 1-9, wherein the wells contain primers and/or amplification reagents. 前記特定の分子数が、計数された核酸の分子数である請求項1から10のいずれかに記載のデバイス。11. The device according to any one of claims 1 to 10, wherein the specific number of molecules is the number of nucleic acid molecules counted. 前記細胞が、インクジェット法により吐出された請求項8に記載のデバイス。9. The device according to claim 8, wherein the cells are ejected by an inkjet method. 検査対象を検査する検査装置の性能を評価する検査装置の性能評価プログラムであって、請求項1から12のいずれかに記載のデバイスを用い、前記デバイスにおけるCt値の情報を取得し、A performance evaluation program for an inspection apparatus for evaluating the performance of an inspection apparatus that inspects an object to be inspected, wherein the device according to any one of claims 1 to 12 is used to obtain information on the Ct value of the device,
前記Ct値の情報に基づき前記検査装置の性能を評価するEvaluating the performance of the inspection device based on the information of the Ct value
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする検査装置の性能評価プログラム。A performance evaluation program for an inspection device, characterized by causing a computer to execute processing.
検査対象を検査する検査装置の性能を評価する検査装置の性能評価方法であって、A performance evaluation method for an inspection device for evaluating the performance of an inspection device that inspects an object to be inspected,
請求項1から12のいずれかに記載のデバイスを用い、前記デバイスにおけるCt値の情報を取得するCt値情報取得工程と、A Ct value information acquisition step of acquiring information of the Ct value in the device using the device according to any one of claims 1 to 12;
前記Ct値の情報に基づき前記検査装置の性能を評価する性能評価工程と、a performance evaluation step of evaluating the performance of the inspection device based on the Ct value information;
を含むことを特徴とする検査装置の性能評価方法。A performance evaluation method for an inspection device, comprising:
検査対象を検査する検査装置の性能を評価する検査装置の性能評価装置であって、A performance evaluation device for an inspection device that evaluates the performance of an inspection device that inspects an object to be inspected,
請求項1から12のいずれかに記載のデバイスを用い、前記デバイスにおけるCt値の情報を取得するCt値情報取得部と、A Ct value information acquisition unit that uses the device according to any one of claims 1 to 12 and acquires Ct value information in the device;
前記Ct値の情報に基づき前記検査装置の性能を評価する性能評価部と、a performance evaluation unit that evaluates the performance of the inspection device based on the Ct value information;
を有することを特徴とする検査装置の性能評価装置。A performance evaluation device for an inspection device, comprising:
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