CN107075433A - 核酸检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供不劳烦操作者的双手即可在短时间内精度良好地进行核酸检查的核酸检查装置。本实施方式的核酸检查装置所安装的核酸检测器件的保存部至少保存检体样品。扩增部对保存部中保存的检体样品所含的核酸进行扩增。第1流路将检体样品从保存部移动至扩增部。检测部对在扩增部中经过核酸扩增的检体样品所含的核酸进行检测。第2流路将检体样品从扩增部移动至检测部。核酸检查装置的第1开关部对第1流路进行开关。第2开关部对第2流路进行开关。加热部对扩增部进行加热。控制部按照以预定的顺序对第1及第2开关部进行开关的方式进行控制,且按照联动于第1及第2开关部的开关动作而对扩增部进行加热的方式控制加热部。

Description

核酸检查装置
技术领域
本发明的实施方式涉及核酸检查装置。
背景技术
作为这种检查装置,已知使用了电流检测型DNA芯片的装置。该电流检测型DNA芯片是在设置于基板上的多个电极上配置至少1个具有已知碱基序列的DNA探针,对该DNA探针和检查对象所含的DNA相结合时所流过的电流进行检测,对检查对象所含的DNA的种类进行确定。
但是,在目前的电流检测型DNA芯片中,设置在基板上的电极个数少、能够检测的基因数少。
另外,在上述利用电流检测进行DNA检查之前,必须进行检查对象所含DNA的扩增处理。以往,在另外的容器进行核酸扩增之后替换容器进行DNA检查,具有操作者花费功夫、无法在短时间内进行DNA检查的问题。
发明内容
本发明要解决的课题在于提供不劳烦操作者的双手即可在短时间内精度良好地进行核酸检查的核酸检查装置。
本实施方式的核酸检查装置所安装的核酸检测器件的保存部至少保存检体样品。扩增部对保存在保存部中的检体样品所含的核酸进行扩增。第1流路使检体样品从保存部移动至扩增部。检测部对在扩增部中经核酸扩增的检体样品所含的核酸进行检测。第2流路使检体样品从扩增部移动至检测部。
核酸检查装置的第1开关部对第1流路进行开关。第2开关部对第2流路进行开关。加热部对扩增部进行加热。控制部按照以预定的顺序对第1及第2开关部进行开关的方式实施控制,并按照联动于第1及第2开关部的开关动作、对扩增部进行加热的方式控制加热部。
附图说明
图1为表示具备一个实施方式的核酸检查装置的核酸检查系统的外观图、核酸检查装置的单元构成图、设置在核酸检查装置上的托盘的开关的图。
图2为表示信息处理装置的显示画面中显示的GUI画面之一例的图。
图3(a)~(c)为说明DNA探针与要检查的DNA互补的图。
图4(a)~4(d)为说明碱基序列检测芯片的图。
图5(a)、5(b)为表示由碱基序列检测芯片检测的氧化电流的测定结果之一例的波形图。
图6为核酸检查卡的外观图。
图7为表示核酸检查卡的构成的立体图。
图8为表示4个注射器的构成的立体图。
图9为表示核酸检查卡的流路模型的图。
图10为阀门NOV的截面图。
图11为表示NC阀门的构造的图。
图12为表示核酸检查卡的流路模型的图。
图13为表示扩增流路的详细构造的俯视图。
图14为使用三电极法进行电流检测的碱基序列检测芯片的截面图。
图15为表示碱基序列检测芯片的电流检测体系之一例的图。
图16为表示DNA芯片的详细构造的俯视图。
图17为表示第1实施方式的作用电极组中的作用电极的形状及排列之一例的图。
图18(a)、18(b)分别为表示第1实施方式及比较例的作用电极组中的作用电极的形状及排列的图。
图19为表示第1实施方式的作用电极组中的作用电极的形状及排列的另一例的图。
图20为说明形成气泡的要因的图。
图21为表示流路宽度与气泡的到达位置的关系的图。
图22为表示形成了流路的第1实施方式的碱基序列检测芯片的俯视图。
图23为一个实施方式的核酸检查装置的控制体系的模块图。
图24为核酸检查装置内的箱体风扇所产生的空气流路的图。
图25为加热器和珀尔帖元件的外观图。
图26为表示5个发动机和被这些发动机驱动的注射器杆、NCV杆、NOV杆、调温支撑体、探针支撑体的配置场所的俯视图。
图27为齿条齿轮的截面图。
图28为表示被注射器轴发动机驱动的注射器杆的俯视图。
图29为冲头的立体图。
图30(a)和22(b)为表示改变冲头宽度、向注射器按压的例子的图。
图31为表示注射器的位置偏离与来自注射器的送液量的关系的图。
图32为将注射器杆制成锥形构造的图。
图33为表示被NCV轴发动机驱动的NCV杆的俯视图。
图34(a)、(b)和(c)表示分叉部的前端形状的图。
图35为表示被NOV轴发动机驱动的NOV杆的俯视图。
图36(a)和(b)为表示被加热器-珀尔帖轴发动机驱动的调温支撑体的俯视图及立体图。
图37(a)和(b)为表示被探针轴发动机驱动的探针支撑体的俯视图及立体图。
图38为表示定位用针的构造的图。
图39为表示利用控制部进行各发动机的驱动顺序之一例的流程图。
图40为表示核酸检查卡上的液体的移动状态的图。
图41为表示核酸检查装置的控制体系的模块图。
图42为与本实施方式的信息处理装置的自诊断有关的功能模块图。
图43为表示自诊断结果的显示画面例的图。
图44为表示使用者任意选择自诊断项目的诊断画面的显示例的图。
图45为表示信息处理装置在电源启动时自动地进行的自诊断处理之一例的图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的一个实施方式。以下的实施方式中,以核酸检查装置内的特征构成及动作为中心进行说明,但核酸检查装置中能够存在以下说明中省略的构成及动作。但是,这些省略的构成及动作也包含在本实施方式的范围内。
(整体构成)
图1(a)为表示具备本实施方式的核酸检查装置的核酸检查系统的外观图,图1(b)为表示核酸检查装置的单元构成图,图1(c)为表示设置在核酸检查装置上的托盘的开关的图。如图1(a)所示,核酸检查系统100具备核酸检查装置110和信息处理装置150。核酸检查装置110如后所述,用于对检体样品所含的核酸进行检查。信息处理装置150对核酸检查装置110指示检查条件或检查开始,或者进行利用核酸检查装置110获得的检查结果的分析或显示。
本实施方式的核酸检查装置110的特征在于,能够一次性地对多个检体样品进行检查。图1(b)的例中,按照能够一次性地检查4种检体样品的方式具备4个检查单元1、2、3、4和控制基板15。各检查单元1、2、3、4分别独立地基于控制基板15的控制进行动作,在各检查单元1、2、3、4中可以以不同的时机进行各个不同检体样品的核酸检查。
各个检体样品如后所述,以放入在能够装卸的核酸检查卡(核酸检测器件)700中的状态,通过开关口101、102、103、104从核酸检查装置110中进出。为了使进出变得容易,将图1(c)所示的托盘114(安装部)设置在各检查单元1、2、3、4中,在这些托盘111、112、113、114上分别设置核酸检查卡700,则之后可以自动地进行核酸扩增和核酸检查。
本实施方式的核酸检查装置110其本身不具有设定输入功能和显示功能。因而,可以谋求核酸检查装置110的小型化和装置成本的减少。对核酸检查装置110的设定输入和核酸检查结果的分析等利用连接于核酸检查装置110的信息处理装置150来进行。信息处理装置150能够由市售的PC等常用的计算机构成,因此能够以廉价的成本导入,另外保养费用也不那么高。核酸检查装置110和信息处理装置150例如通过USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)等常用的通信接口进行各种信息的发送和接收。如此,通过利用核酸检查装置110和信息处理装置150构建核酸检查系统,使核酸检查装置110的保养管理变得容易,同时易于进行对核酸检查装置110的设定输入和分析结果的分析及显示。
图2为表示信息处理装置150的显示画面所显示的GUI画面之一例的图。图2的GUI画面201、202、203、204中分别显示了4个检查单元的设定输入项目。根据该GUI画面201、202、203、204,可以将与各检体样品有关的各种信息输入到各检查单元1、2、3、4中。所输入的各种信息根据需要从信息处理装置150被传送至核酸检查装置110而被设定在核酸检查装置110内。例如,该GUI画面内201、202、203、204中设有使用各检查单元1、2、3、4进行核酸检查时所选择的选择按键211、212、213、214;指示检查开始的检查开始按键221、222、223、224;以及显示核酸检查装置110中的分析进展状况的显示区域231、232、233、234。信息处理装置150和核酸检查装置110通过有线或无线进行各种信息的发送和接收,选择了选择按键211、212、213、214或检查开始按键221、222、223、224的信息瞬间地被发送至核酸检查装置110,核酸检查装置110中的分析进展信息被定期地从核酸检查装置110发送至信息处理装置150。
信息处理装置150的显示画面所显示的GUI画面201、202、203、204可通过软件任意地变更。因此,图2的GUI画面201、202、203、204不过是一个例子。通过软件的更新,可以提供对于使用者来说易于使用的GUI画面,同时还可以容易地对应新种类的核酸检查。
(核酸检查的基本原理)
在对本实施方式的核酸检查装置110详细地进行说明之前,对本实施方式所采用的核酸检查的基本原理进行说明。
DNA为2个由A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)这4个碱基序列所构成的链结合而成的双链构造。双链构造中,以碱基A与碱基T及碱基G与碱基C的特定组合进行结合。DNA的片段由于可以简单地合成,因此在DNA芯片500中,将序列已知的单链的碱基序列作为探针固定在电极上。检体样品的DNA也制成单链以与固定在电极上的DNA探针发生反应。检体样品的DNA的序列若与DNA探针的序列互补,则进行结合而变为双链。例如,如图3(a)所示,当DNA探针以TAGAC的顺序进行排列时,检体样品的DNA若以ATCTG的顺序进行排列(图3(b)),则序列相互间互补,因而图3(c)所示的这些单链DNA进行结合而变为双链。如此,将检体样品的碱基序列与互补的DNA探针的碱基序列结合而变成双链称为杂交。
如图4(a)所示,DNA芯片500是在例如由玻璃或硅构成的基板510上分开地配置多个电极520、在各电极520上固定有不同序列的DNA探针530的芯片。在该DNA芯片500上流过经核酸扩增的检体样品。此时,若具有与检体样品中的碱基序列互补的碱基序列的DNA探针530存在于DNA芯片500上,则两者进行结合、产生杂交,生成双链DNA(图4(b)、(c))。另一方面,若不存在具有与检体样品中的碱基序列互补的碱基序列的DNA探针时,则不产生杂交。之后,将DNA芯片500洗涤,将含有嵌入剂550的试剂(溶液)流至DNA芯片500上。如此,嵌入剂550结合在发生了杂交的双链的DNA探针530上。在此状态下,当对DNA芯片500施加电压时,向固定有产生了杂交的双链的DNA探针530的电极520流入嵌入剂550的氧化电流(图4(d))。
将该氧化电流、即来自发生了杂交的电极的信号之一例示于图5(a),将来自未发生杂交的电极的信号之一例示于图5(b)。如图5(a)所示,当增加施加于DNA芯片500的电压时,在500mV左右的电压下、氧化电流急剧地变大、提高。与其相对,来自未发生杂交的电极的信号值在施加于DNA芯片500的电压达到500mV左右时有若干提高,但与图5(a)所示的情况相比,提高度小。如此,通过判断是由哪个电极检测到电流,可以了解检体样品的DNA的序列。
本实施方式的核酸检查装置110根据上述基本原理,通过检测流至DNA芯片500上的电极的氧化电流的有无,对检体样品的DNA进行检查。
另外,作为本实施方式对象的检体样品的核酸检查并非仅限定于DNA(脱氧核糖核酸)。还可以适用于RNA(核糖核酸)、其他的低聚核苷酸、多核苷酸等各种核酸的检查。但是,以下的说明中,以对检体样品中的DNA进行检查为例进行说明。
(核酸检查卡)
本实施方式的核酸检查装置110中,将检体样品放入能够装卸的核酸检查卡700中,利用核酸检查装置110进行检查。
图6为核酸检查卡700的外观图。核酸检查卡700为能够装卸的薄型矩形体,由盖子750、外罩740、上板730、衬板720、DNA芯片500和下板710构成。其中,盖子750、外罩740、上板730及下板710由PC(聚碳酸酯)等硬质的树脂构件形成,衬板720由弹性体等具有弹力性的树脂构件形成,DNA芯片500由玻璃等透明基材形成。
如此,仅用6个部件即可构成核酸检查卡700,因此可以削减材料费和组装工时,可以廉价地提供核酸检查卡700。特别是,本实施方式的核酸检查卡700由于以一次性使用为前提,因此能够以低价格提供是很大的优点。
图7为说明核酸检查卡700的组装顺序的图。在下板710上配置DNA芯片500,在其上配置衬板720。在下板710上如图8(a)所示,对应4个注射器的位置一体成型有4个凹部711C1、711C2、711C3、711C4,另外在衬板720上如图8(b)所示,对应4个注射器的位置一体成型有4个圆拱状的凸部721C1、721C2、721C3、721C4。在下板710上安装衬板720时,如图8(c)所示,将凹部和凸部相向配置,从而形成作为保存部的4个注射器710C1、710C2、710C3、710C4。这些注射器710C1、710C2、710C3、710C4上如后所述分别地收纳检体样品或洗涤液等。
另外,在下板710上如图7和图8(a)所示,形成有成为液体从注射器710C1、710C2、710C3、710C4流向DNA芯片500的方向的流路的沟槽。另外,还可以在衬板720上对应着下板710的沟槽位置也形成有沟槽。由此,当在下板710上安装衬板720时,通过相向配置的沟槽彼此而形成流路。另外,安装在下板710上的DNA芯片500的上表面为平坦面,但在衬板720的与DNA芯片500的相向位置上形成有沟槽,当在下板710上安装衬板720时,在DNA芯片500上形成检查流路(检查部)712。该检查流路712与由下板710的沟槽和衬板720的沟槽所形成的流路相连。
接着,在下板710上安装上板730。上板730的一部分成为核酸检查卡700的外侧表面。如图6及图7所示,在上板730上,对准DNA芯片500的电极的位置设有2个贯通孔771、772。这些贯通孔771、772用于从上方插入电流探针186以使其接触于DNA芯片500上的电极而使用。
另外,上板730上设有用于将核酸检查卡700的扩增流路(扩增部)710f从连接于其的流路阻断的NO(Normally Open,常开)阀门710a1、710a2用的2个贯通孔761、762。这些贯通孔761、762用于插入NOV杆24的第3杆241(第3开关部)、243(第2开关部)以进行NO阀门710a1、710a2的开关而使用。
接着,按照将上板730的一部分覆盖的方式安装外罩740。如图6及图7所示,在上板730和外罩740上,对准4个注射器710C1、710C2、710C3、710C4的位置设有4个贯通孔781、782、783、784。这些贯通孔781、782、783、784用于从上方插入注射器杆20的第1杆201、202、203、204以将注射器710C1、710C2、710C3、710C4内的液体挤出至流路而使用。
另外,在上板730和外罩740上,对准4个注射器710C1、710C2、710C3、710C4的注入口位置设有4个贯通孔720d1、720d2、720d3、720d4。介由这些贯通孔720d1、720d2、720d3、720d4,向4个注射器710C1、710C2、710C3、710C4注入液体。更具体地说,将检体样品、第1洗涤液、嵌入剂、第2洗涤液介由各个注入口710d1、710d2、710d3、710d4注入到各注射器710C1、710C2、710C3、710C4中。这里,检体样品例如是含有酶、脱氧核糖核苷酸三磷酸(dNTP)、表面活性剂、氯化镁、硫酸铵中的任一者的液体。另外,洗涤液1例如是含有柠檬酸钠或氯化钠的液体。另外,嵌入剂例如是含Hoechst 33258的液体。另外,洗涤液2例如是含有柠檬酸钠或氯化钠的液体。
进而,在上板730和外罩740上设置有将4个注射器710C1、710C2、710C3、710C4与连接于各注射器710C1、710C2、710C3、710C4的流路阻断的4个NC(Normally Close,常闭)阀门710v1、710v2、710v3、710V4用的贯通孔710h1、710h2、710h3、710h4。这些贯通孔710h1、710h2、710h3、710h4用于插入NCV杆23的第2杆221(第1开关部)、222(第4开关部)、223(第5开关部)、224(第6开关部)以进行NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4的开关而使用。
接着,在外罩740的缺口部上利用铰链安装盖子750,由此完成核酸检查卡700。设置盖子750是为了使得使用者自己可以将检体样品从注入口710d1放入。检体样品以外的第1洗涤液、第2洗涤液及嵌入剂预先在制造核酸检查卡700的阶段中被注入到所对应的注射器中,使用者事后注入的仅为检体样品。由此,设置了将检体样品的注入口710d1覆盖的盖子750。
如此,本实施方式的核酸检查卡700具备分别收纳检体样品等的多个注射器710C1、710C2、710C3、710C4;进行核酸扩增的扩增流路710f和进行DNA检查的检查流路712,即使不替换检体样品或试剂等也可以在一个卡内进行核酸扩增和DNA检查,因而DNA检查的自动化变得可能。
图9是表示自核酸检查卡700上取下盖子、外罩740及上板730的状态的俯视图。如图9所示,在矩形状的核酸检查卡700的长度方向单侧上沿着短方向配置有4个注射器710C1、710C2、710C3、710C4。左端的注射器(第1保存室)710C1收纳检体样品。自左端开始第2个注射器(第2保存室)710C2收纳第1洗涤液。自右端开始第2个注射器(第4保存室)710C3收纳嵌入剂。右端的注射器(第3保存室)710C4收纳第2洗涤液。
在各注射器710C1、710C2、710C3、710C4的旁边设置有用于向各注射器内710C1、710C2、710C3、710C4内注入液体的注入口710d1、710d2、710d3、710d4;以及用于将各注射器710C1、710C2、710C3、710C4内的空气排气的排气孔710e1、710e2、710e3、710e4。
在核酸检查卡700的长度方向中央部设有用于扩增检体样品内的核酸的扩增流路710f。扩增流路710f和收纳检体样品的注射器(710C1)通过流路(第1流路)连接。该流路在途中分支,在分支的流路(第3流路)上连接收纳第1洗涤液的注射器(710C2)。另外,扩增流路710f与DNA芯片500内的检查流路712通过流路(第2流路)连接。由此,可以利用第1洗涤液将在扩增流路710f中进行了核酸扩增的检体样品挤出,不需要复杂的阀门控制即可使检体样品移动至DNA芯片500上的检查流路712。
另外,第2流路在途中分支,该分支的流路(第4流路)上连接有收纳第2洗涤液的注射器(710C4)。另外,该流路(第4流路)在途中分支,在该分支的流路(第5流路)上连接收纳嵌入剂的注射器(710C3)。由此,可以利用嵌入剂将积存在检查流路712中的第2洗涤液挤出。
在扩增流路710f的两端设有NO阀门720a1、7120a2。NO阀门720a1、7120a2通常是打开的,使得液体能够在连接于扩增流路710f的流路和扩增流路710f之间自由地流动。当关闭NO阀门720a1、7120a2时,将扩增流路710f和与其相连的流路阻断,扩增流路710f内的液体通过流路逆流至注射器710C1、710C2、710C3、710C4以及流向DNA芯片500的检查流路712的可能性消失。本实施方式中,在扩增流路710f中进行核酸扩增的过程中将NO阀门720a1、720a2关闭。由此,进行了核酸扩增的检体样品不会与注射器(710C1)内的检体样品混合。
图10是表示NO阀门的构造的示意截面图。配置在下板710上的衬板720为NO阀门720a1的形成位置变为圆拱状的凸部、在凸部的内部形成有流路。自上方利用注射器杆251按压该凸部时,使得流路关闭。NO阀门720a2也同样地形成。
返回至图9,在各注射器710C1、710C2、710C3、710C4与流路的连接位置附近设置有NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4。由于有4个注射器710C1、710C2、710C3、710C4,因此NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4也设置4个。NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4通常是关闭的,各注射器710C1、710C2、710C3、710C4与连接于其的流路被阻断。当NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4打开时,各注射器710C1、710C2、710C3、710C4与流路相连接,使得与打开的NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4相对应的注射器710C1、710C2、710C3、710C4内的液体流向与其相连的流路中。
图11为表示NC阀门的构造的图,图11(a)为立体图,图11(b)为图11(a)的A-A线截面图。NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4是由外罩740形成的悬臂梁,该悬臂梁的基座端部被外罩740支撑,悬臂梁的前端部可上下地移动且前端部被向着关闭流路的方向施加作用力。由此,流路通常是关闭的。通过利用NCV杆23的前端侧的分叉部231、232,233,224将该悬臂梁的前端部附近从下方顶上去,悬臂梁的前端部抬起,可以打开流路。
返回至图9,夹着核酸检查卡700的扩增流路710f,在与配置有4个注射器710C1、710C2、710C3、710C4的一侧相反的侧上沿着短方向配置有废液罐711g1、DNA芯片500、废液罐711g2。在扩增流路710f中进行了核酸扩增的检体样品经由流路流至DNA片500上的检查流路712。之后,在第1洗涤液流入检查流路712的同时,检查流路712的检体样品向废弃筒移动。接着,当第2洗涤液流入检查流路712时,第1洗涤液向废液罐移动,接着当嵌入剂流入检查流路712时,第2洗涤液向废液罐移动。
图12为表示核酸检查卡700的流路模型的图。将检体样品、第1洗涤液、嵌入剂和第2洗涤液分别从注入口710d1、710d2、710d3、710d4注入,收纳在注射器710C1、710C2、710C3、710C4中。当NC阀门710v1打开时,收纳在注射器(710C1)中的检体样品经由流路到达扩增流路710f。这里,关闭NO阀门720a1、7120a2,进行核酸扩增。之后,当NC阀门710v2和NO阀门720a1、7120a2打开时,收纳在注射器(710C2)中的第1洗涤液到达扩增流路710f。之前留在扩增流路710f中的检体样品被第1洗涤液挤出,经由流路到达DNA芯片500上的检查流路712。之后,当NC阀门710v4打开时,收纳在注射器(710C4)中的第2洗涤液经由流路到达DNA芯片500上的检查流路712。之前留在检查流路712中的检体样品向废液罐711g1、711g2移动。之后,当NC阀门710v3打开时,收纳在注射器710C3中的嵌入剂经由流路到达DNA芯片500上的检查流路712。之前留在检查流路712中的第2洗涤液向废液罐711g1、711g2移动。
图13为表示扩增流路710f的详细构造的俯视图。如图13所示,扩增流路710f按照液体缓慢流过的方式蜿蜒。核酸扩增例如使用LAMP(Loop-Mediated IsothermalAmplification,环介导等温扩增)法。扩增流路710f中预先配置有与检体样品中的核酸的一部分发生结合而扩增的引物。将检体样品流入扩增流路710f,当加热至规定温度时,仅数十分钟即可完成核酸扩增。在核酸扩增所产生的扩增产物中,不仅含有DNA的双链、还含有单链。后述DNA芯片500上的检查流路712中,使用通过核酸扩增所生成的单链进行电流检测。
此外,本实施方式的核酸扩增手法并非必须限定于LAMP法。还可以使用PCR(Polymerase Chain Reaction,聚合酶链反应)法等各种核酸扩增手法。
扩增流路710f中以等间隔设有多个液体暂时积存的孔。本发明人首次发现,通过设置这种多个孔,可以进行对不同的多个DNA进行扩增的多扩增。另外,本发明人进行研究时获知,孔之间的间隔优选沿着流路为4mm以上。
(电流检测)
接着,参照图14和图15说明DNA芯片500的电流检测之一例。该电流检测例如使用三电极法进行。使用该三电极法的DNA芯片500中,例如如图14所示,在基板510上设有作用电极520、对电极522和参比电极524。作用电极520、对电极522和参比电极524相互间分开地设置。在作用电极520上固定至少1个(图14中为3个)具有相同序列的DNA探针530,且与设置于基板510上的端子W连接。另外,虽然为了使说明简单仅示出了1个作用电极520,但一般设有多个。对电极522连接在设置于基板510上的端子C,参比电极524连接在设置于基板510上的端子R。
将如此构成的DNA芯片500的电流检测体系之一例示于图15。图15所示的电流检测体系600是通过相对于对电极的输入使参比电极524的电压反馈、由此可以不受基板510内的电极及溶液等各种条件的变动的影响地对溶液中施加所希望的电压的稳压器。
该稳压器600按照相对于作用电极520的参比电极的电压被设定成某种规定特性的方式来使对电极522的电压发生变化,对嵌入剂所导致的氧化电流电化学地进行测定。
作用电极520是固定有DNA探针530的电极,且是对DNA芯片(碱基序列检测芯片)500内的反应电流进行检测的电极。对电极522是将规定电压施加至与作用电极520之间、向碱基序列检测芯片内供给电流的电极。参比电极524是为了按照将参比电极524与作用电极520之间的电压达到规定电压特性的方式进行控制而将使该参比电极524的电压反馈至对电极522的电极。由此,控制有对电极522产生的电压,可以进行不受碱基序列检测芯片内的各种检测条件所左右的精度高的氧化电流的检测。
产生用于检测流过电极间的电流的电压图形的电压图形产生电路610介由布线612b连接于参比电极524的参比电压控制用的反相放大器612的反相输入端子。
该电压图形产生电路610是将从未图示的碱基序列检测控制装置的控制机构所输入的数码信号转换成模拟信号而产生电压图形的电路,具备DA转换器。
在布线612b上连接有电阻Rs。反相放大器612中非反相输入端子接地、输出端子连接于布线602a。反相放大器612的反相输入端子侧的布线612b与输出端子侧的布线602a通过布线612a连接。该布线612a上设有由反馈电阻Rf’和开关SWf构成的保护电路620。
布线602a连接于端子C。端子C连接于DNA芯片500上的对电极522。当设有多个对电极522时,分别与它们并列地连接端子C。由此,可以利用1个电压图形同时地对多个对电极施加电压。在布线602a上设有进行向端子C施加电压的开关控制的开关SW0
通过设于反相放大器612的保护电路620,成为不会向对电极522施加过剩电压的构成。因此,不存在电流检测时过剩的电压被施加至对电极522、溶液被电分解而对所希望的嵌入剂的氧化电流的检测造成影响,可以进行稳定的测定。
端子R通过布线603a连接于电压随动放大器613的非反相输入端子。该电压随动放大器613的反相输入端子与连接于电压随动放大器613的输出端子的布线613b通过布线613a而短路。在布线613b上设有电阻Rf,该电阻Rf的一端连接于布线513b,另一端连接在电阻Rs与布线612a和布线612b的交点之间。由此,将由电压图形产生电路610生成的电压图形输入至对参比电极524的电压进行反馈的电压反相放大器612中,根据对这种电压进行反相放大的输出来控制对电极522的电压。
将端子W通过布线601a连接于跨阻抗放大器611的反相输入端子上。该跨阻抗放大器611中非反相输入端子接地、输出端子在连接于布线611b的同时介由布线611a连接于反相输入端子。布线611a中设有电阻Rw。使该跨阻抗放大器611的输出侧端子O的电压为Vw、电流为Iw时,为Vw=Iw×Rw。将由该端子O获得的电化学信号输出至未图示的碱基序列检测控制装置的控制机构。
作用电极520由于有多个,因此端子W及端子O分别对应作用电极520而设有多个。来自多个端子O的输出被后述的信号切换部切换而进行AD转换,从而可以将来自各作用电极的电化学信号作为数码值获取。另外,端子W及端子O之间的跨阻抗放大器611等电路还可以在多个作用电极中共有。此时,在布线601a中具备用于将来自多个端子W的布线切换的信号切换部即可。
使用这种构成的稳压器600,如下地进行碱基序列检测芯片的电流测定。
1.首先使用稳压器600使作用电极520的电位相对于参比电极524的电位为恒定。
2.对于作用电极520,在该电极520上将嵌入剂电分解。
3.作用电极520中需要用于维持电分解的电流是从对电极522流过的电流Ic。
4.此时,稳压器600准确地测定流至作用电极520与对电极522之间的电流。即,电流几乎不会流至参比电极524。
图16为表示DNA芯片500的详细构造的俯视图。图16所示的DNA芯片500在固相基板510上具备40组的作用电极组5201~52040;对电极522a、522b和参比电极524。将对电极522a、522b分别在附图上表示为CE、将参比电极524表示为RE。固相基板510例如为玻璃基板或硅基板等。
40组的作用电极组5201~52040分成第1~第4部分进行排列。第1部分由10组的作用电极组5201~52010构成,在附图上由左向右地排列。第2部分由10组的作用电极组52011~52020构成,在附图上配置在第1部分的下方、同时在附图上自右向左地排列。第3部分由10组的作用电极组52021~52030构成,在附图上配置在第2部分的下方、同时在附图上自左向右地排列。第4部分由10组的作用电极组52031~52040构成,在附图上配置在第3部分的下方、同时在附图上自右向左地排列。
各作用电极组520i(i=1,……,40)具有分开设置的3个作用电极,这些作用电极上固定有具有相同DNA序列的DNA探针。各作用电极例如由金形成。
对电极522a具有U字形状,该U字形状的一端接近第1部分的作用电极组52010而配置、U字形状的另一端接近第2部分的作用电极组52011而配置。对电极522b具有U字形状,该U字形状的一端接近第3部分的作用电极组52030而配置、U字形状的另一端接近第4部分的作用电极组52031而配置。
参比电极524具有U字形状,该U字形状的一端接近第2部分的作用电极组52020而配置、U字形状的另一端接近第3部分的作用电极组52021而配置。
另外,基板510上设有分别电连接于各作用电极组520i(i=1,……,40)的作用电极的端子W。使电流探针186接触于这些端子W。
另外,基板510上还设有C端子523a、523b;R端子525a、525b;X端子526;Y端子528a、528b;以及多个导通检测端子58。C端子523a电连接于对电极522a、C端子523b电连接于对电极522b。R端子525a、525b分别连接于参比电极524。X端子526a、526b是设置在DNA芯片500的两端、向这些端子526a、526b之间施加电压、检测DNA芯片500是否导通的端子。另外,同样,Y端子528a、528b是设置在DNA芯片500的两端、向这些端子528a、528b之间施加电压、检测DNA芯片500是否导通的端子。多个导通检测端子580对应于作用电极组5201~52040的作用电极而设置,将各导通检测端子580连接于相对应的作用电极,将电压施加至与电连接于所对应的作用电极的端子W之间,从而检测上述对应的作用电极与上述端子W之间是否导通。上述端子如图6所示,按照夹持作用电极组520i(i=1,……,40)的方式,在附图上分为上下组进行设置。
将DNA芯片500安装在核酸检查卡700中。安装时,按照含有嵌入剂的试剂从作用电极组5201流向作用电极52010的方式在第1部分上形成流路。另外,在对电极522a上也按照上述试剂从作用电极组52010流向作用电极52011的方式形成流路。按照上述试剂从作用电极组52011流向作用电极52020的方式在第2部分上形成流路。另外,在参比电极524上也按照上述试剂从作用电极组52020流向作用电极52021的方式形成流路。按照上述试剂从作用电极组52021流向作用电极52030的方式在第3部分上形成流路。另外,在对电极522b上也按照上述试剂从作用电极组52030流向作用电极52031的方式形成流路。按照上述试剂从作用电极组52031流向作用电极52040的方式在第4部分上形成流路。这些流路由形成有作用电极组520i的第1~第4部分、对电极、参比电极的DNA芯片500的区域和覆盖这些区域的上盖形成。作为上盖,例如使用碱基序列检测装置的衬板。
含有嵌入剂的试剂按顺序通过第1部分上的流路、对电极522a上的流路、第2部分上的流路、参比电极524上的流路、第3部分上的流路、对电极522b上的流路及第4部分上的流路。
将本实施方式的DNA芯片500的各作用电极组520i(i=1,……,40)中的3个作用电极之一例示于图17。各作用电极520具有在长方形的相向的1组的边上分别连接半圆而成的跑道(race track)形状。此外,3个作用电极520还可以是椭圆形状。这3个作用电极520上分别固定有具有相同DNA序列的DNA探针。这些DNA探针通过将含有上述相同DNA序列的溶液滴加至含有3个作用电极520的作用电极组而被固定在各作用电极520上。此时,在包含3个作用电极520的范围上形成上述溶液的斑点525。另外,各作用电极组中的作用电极的个数优选是奇数。认为其原因在于,在各作用电极组内多个作用电极上固定具有相同序列的DNA探针,利用多数决定法来确定由各作用电极检测到的氧化电流的有无。
上述3个作用电极520沿着含嵌入剂的试剂流动的方向、图17上从左向右的方向而并列地配置。各作用电极520具有在试剂流动方向上具有短轴、在与试剂流动方向垂直的方向上具有长轴的形状。通过为如此的形状和排列,与如图18(b)所示的比较例那样各作用电极520的形状为圆的情况相比,如图18(a)所示的本实施方式那样,可以缩小斑点525的直径、同时还可以缩短相邻斑点525的中心间距离。由此,可以在DNA芯片500上排列很多作用电极组的个数,可以增多能够检测的基因数。
另外,为了在DNA芯片500上排列很多作用电极组的个数,优选满足下述(1)~(4)的条件。使3个作用电极520的总宽为a、使各作用电极520的短轴宽和长轴宽分别为x和y、使3个作用电极520中相邻的作用电极之间的中心距离和最短距离分别为b和c、使斑点525的半径为r。
本实施方式中,3个作用电极520的总宽a优选为斑点525的直径的90%以下。即,优选满足
a<1.8r (1)
的条件。该条件是用于将3个作用电极520配置在斑点525内的条件。
另外,优选满足
x<y<2x (2)
的条件。
另外,优选满足
b=x+c (3)
的条件。
另外,优选满足
c=0.5(a-3x)<0.5(1.8r-3x) (4)
的条件。其中,c比对作用电极520进行布图时的光刻的最小加工尺寸还大,例如c>10nm。(4)的条件是用于3个作用电极520不重叠的条件。
接着,将本实施方式的DNA芯片500的各作用电极组520i(i=1,……,40)的3个作用电极的另一例示于图19。该另一例中,3个作用电极520具有排列成同心圆状的扇形形状。另外,这3个作用电极520的各自中心配置在正三角形的顶点。正三角形的顶点之一位于斑点525的横轴上且位于含嵌入剂的试剂流入的一侧(图19中为左侧)。
如此,通过使3个作用电极520分别为扇形、且将这些作用电极520的中心配置在正三角形的顶点,可以缩小斑点525的直径、同时还可以缩短相邻斑点525的中心间距离。由此,可以在DNA芯片500上排列很多作用电极组的个数,可以增多能够检测的基因数。
进而,为了在DNA芯片500上排列很多作用电极组的个数,优选满足下述(5)~(6)的条件。使3个作用电极520的最大半径为a、3个作用电极520中相邻的作用电极之间的最短距离为c、斑点525的半径为r。
在图19所示的另一例中,优选3个作用电极520的最大半径a为斑点525的半径的90%以下。即优选满足
a<0.9r (5)
的条件。该条件是用于将3个作用电极520配置在斑点525内的条件。
另外,优选满足
c<2a (6)
的条件。c比对作用电极520进行布图时的光刻的最小加工尺寸还大,例如c>10nm。
如上说明所示,根据本实施方式,即便使用更小的基板也可增多作用电极的个数。若对各作用电极组固定具有互不相同的DNA序列的DNA探针,则可以增多能够检测的基因数。
DNA序列的检测通过向形成于DNA芯片500的电极上的检测流路流入含嵌入剂的试剂来进行。流入该试剂时,当电极上存在气泡,则无法进行准确的电流检测,难以准确地检测DNA序列。本发明人们对在DNA芯片500的电极上的流路内产生气泡的要因进行了深入研究。结果发现以下事项。试剂流入的DNA芯片500的入口如图20所示,成为相对于DNA芯片500大致垂直地设置在上盖770中的构成。因此,试剂如箭头765a所示从入口760a向垂直下方流入DNA芯片500。因此,在入口正下方的流路780的区域产生沉淀790,通过该沉淀产生气泡,该气泡如箭头765b所示,经由流路780到达电极520上的区域。
因此,本发明人们进行实验,研究了气泡从入口正下方的区域在流路内会被输送多少距离。将其结果示于图21。由图21可知,当流路宽为1mm时,气泡的到达位置为流路宽的1.6倍,当流路宽为1.2mm时、为1.64倍。由以上可知,气泡不会被送到距离流路780的宽度的2.0倍以上的区域。
基于该结果,第1实施方式的DNA芯片500中,将最接近于试剂流入的入口的电极配置在距离入口760a为流路780的宽度的2.0倍以上之处。即,从入口760a至最接近的电极为止的距离Lof为流路780的宽度的2.0倍以上。另外,由上述实验结果可知,距离Lof优选是流路780的宽度的2~3倍。
将流路780由上盖770形成的DNA芯片500示于图22。从试剂流入的入口760a至最接近该入口760a的流路780内的作用电极520a为止的距离Lof为流路780的宽度Lw的2.0倍以上。另外,本实施方式中,对于试剂从DNA芯片500流出的出口760b侧,为与入口侧相同的配置。即,最接近出口760b的作用电极520b配置在距离出口760b为流路780的宽度Lw的2.0倍以上之处。
由以上可知,本实施方式的DNA芯片500可以抑制气泡被送至电极上的流路。
(核酸检查装置的构成及动作)
图23为本实施方式的核酸检查装置110的控制体系的模块图。如图23所示,核酸检查装置110的控制体系具备控制部151、通信部152、托盘有无传感器153、卡有无传感器154、箱体风扇155、蜂鸣器156、LED157、电流探针控制部158、发动机组159、光传感器160、温度传感器161、温度调节部162和电源供给部163。
通信部152在信息处理装置150与控制部151之间进行数据通信。例如,通信部152从信息处理装置150接收要在信息处理装置150的画面中显示的GUI画面201、202、203、204所设定的信息,并将其传送至控制部151。另外,通信部152将流入DNA芯片500的电极的电流的检测结果从控制部151传送至信息处理装置150,同时将控制部151中检测到的异常从控制部151传送至信息处理装置150。通信部152的通信接口例如可以使用USB,但具体的通信接口没有限制。另外,通信部152并非必须是有线的,也可无线地进行数据通信。
托盘有无传感器153对托盘111、112、113、114的开关进行检测,并将其检测结果传送至控制部151。托盘有无传感器153对托盘111、112、113、114的开关例如机械地或光学地进行检测。
卡有无传感器154检测是否在托盘111、112、113、114中放置有核酸检查卡700,并将其检测结果传送至控制部151。托盘111、112、113、114中是否放置有核酸检查卡700的检测例如可以通过机械地或光学地对核酸检查卡700的有无进行检测的传感器来进行。
箱体风扇155例如如图24所示,沿着上下方向在放置于与设置面垂直(上下)方向上的箱体的背面侧上设有2个。另外,在箱体的正面下侧设有空气流入口。箱体风扇155的旋转/停止被控制部151控制。控制部151在旋转箱体风扇155时,将外部气体从空气流入口收进箱体中,在箱体内循环后,将气体从箱体风扇155排出。由此,将箱体的整个内部冷却。此外,对于箱体风扇155的数量或设置位置,根据箱体的尺寸或形状等任意地改变即可。
蜂鸣器156和LED157例如在核酸检查装置110内发生任何异常时开启。也可根据异常的种类将蜂鸣器156的鸣动状态或LED157的点灯形态切换。蜂鸣器156和LED157的开/关由控制部151进行。
电流探针控制部158对流入到接触于DNA芯片500的多个电极的多个电流探针186的电流进行检测。由于流入各电流探针186的电流是微量的,因此电流探针控制部158进行将流至各电流探针186的电流除去噪音后进行放大而转换成电压的处理。
发动机组159具有5个发动机181、182、183、184、185。这些发动机中,注射器轴发动机184对使各注射器内的液体移动至流路的注射器杆201、202、203、204的驱动进行控制。NOV轴发动机181对进行NO阀门710a1、710a2的开关的NOV杆24的驱动进行控制。NCV轴发动机185对进行NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4的开关的NC杆20的驱动进行控制。加热器-珀尔帖轴发动机183对载置有加热器170及珀尔帖元件171的调温支撑体25的驱动进行控制。探针轴发动机182对安装有电流探针186的探针支撑体26的驱动进行控制。
在上述5个发动机181、182、183、184、185的附近分别配置有光传感器160。对应于各发动机的光传感器160对各发动机的动作原点位置光学地检测、进行使各发动机返回至动作原点位置的动作。
温度调节部162如图25所示,基于分别设置于加热器170和珀尔帖元件171附近的温度传感器161a、161b的温度检测结果、分别独立地调整加热器170和珀尔帖元件171的温度。另外,还设置有与这些温度传感器161a、161b不同的、测定箱体内的温度的温度传感器161c,温度调节部162基于箱体内的温度对控制部151指示箱体风扇155的强弱或开/关。
电源供给部163生成在核酸检查装置110内的各部中使用的多个直流电源电压并供至各部。电源供给部163具有由工业电源产生多个电源电压的AC/DC变频器。
图26是表示上述5个发动机181、182、183、184、185和被这些发动机驱动的注射器杆20、NCV杆23、NOV杆24、调温支撑体25、探针支撑体26的配置位置的俯视图。图26是从核酸检查装置110的侧面观察的俯视图,图示的右侧为正面、左侧为背面。如图26所示,在垂直(上下)方向上延伸的支撑板180上,由上至下按顺序支撑NOV轴发动机181、探针轴发动机182及加热器-珀尔帖轴发动机183。另外,在正面侧的上方,在垂直方向上配置有支撑注射器轴发动机184的支撑板191。进而,在正面侧的下方,在垂直方向上配置有支撑NCV轴发动机185的支撑板192。这些5个发动机的旋转轴均配置在水平方向上。图27所示的齿条齿轮14d咬合在这些旋转轴的齿轮14c上,将旋转轴12c的旋转转换成垂直方向的直线运动,对应于各发动机的杆在垂直方向上移动。另外,通过切换各发动机的旋转轴的旋转方向,对应的杆向上方或下方移动。
图28为表示被注射器轴发动机184驱动的注射器杆20的俯视图。注射器杆20具有接触于核酸检查卡700内的4个注射器710C1、710C2、710C3、710C4的4根的第1杆201、202、203、204。这4根的第1杆201、202、203、204从箱体的上方向下方延伸,各第1杆的前端部的高度分别不同。更具体地说,左端的第1杆201位于前端部最低的位置、接着从左端开始第2个的第1杆202的前端位置第二低、接着右端的第1杆204的前端位置第三低、从右端开始第2个的第1杆203的前端位置最高。这4根第1杆201、202、203、204被共同的支撑板205支撑,该支撑板205随着注射器轴发动机184的旋转轴的旋转而上下。由此,4根第1杆201、202、203、204同步地上下。
在4根第1杆201、202、203、204的前端部安装有具有弹力性的冲头211、212、213、214。
图29为冲头213的立体图。冲头213与注射器的形状吻合、为细长的形状,将构成注射器710C1、710C2、710C3、710C4的圆拱状衬板720的上表面从上方按压、将注射器内的液体挤出至对应的流路。
本发明人在确定冲头的形状时,准备了宽度不同的2种冲头,探讨了使用冲头按压注射器时是否在注射器内发生液体残留。图30(a)为将宽度宽的冲头213a按压注射器710c3的例子、图30(b)为将宽度窄的冲头213b按压注射器710c3的例子。另外,图31为使冲头213b按压注射器710c3的位置发生了偏离时的注射器710c3的液量为图30(a)的情况下,将冲头213a按压注射器710c3时,注射器710c3的衬板720如图示那样变形为M字状,衬板之间发生大的剪切荷重,从而在注射器内产生液体残留。与其相对,可知为图30(b)的情况下,由于冲头213b与注射器710c3的接触面积小,因此应力集中在注射器710c3的中央部,不会在注射器710c3内发生液体残留。更具体地说可知,优选使冲头的短方向上的宽度比注射器710c3的短方向上的宽度小0.3mm以上。
另外,如图31所示,利用注射器杆251按压偏离注射器710C中央的位置时,由于不会充分地压入注射器710C,因此无法确保充分的送液量。因此,如图32所示,通过使未接触于比沿着杆引导装置252上下的注射器杆251的前端更靠上部的核酸检查卡500的位置形成为锥形构造253,也可以对准核酸检查卡700。通过该构造,可以避免由于注射器杆251按压注射器710C的位置发生偏离所导致的送液量减少,因而可以实现适当的送液量。
4根的第1杆201、202、203、204由弹簧等具有弹力性的构件形成,在其前端部安装有冲头211、212、213、214。各第1杆在通常的状态下,向着下方的作用力发挥作用,如图28所示,前端部的高度分别不同。当下降支撑板时,前端部位于最低位置的第1杆的冲头211最先被按压到对应的注射器(710C1)的上表面,第1杆201发生收缩。支撑板205越下降,则冲头211越强地被按压至注射器710C1,从而将注射器710C1内部的液体全部挤出至对应的流路。
由于4根的第1杆201、202、203、204的前端部高度分别不同,因此首先左端的第1杆201接触于注射器710C1、接着从左开始第二个第1杆202接触于注射器710C2、接着右端的第1杆204接触于注射器710C4、最后从右端开始第二个的第1杆203接触于注射器710C3。按照冲头接触于注射器上表面的顺序,注射器内的液体从注射器挤出至对应的流路。
如上所述,本实施方式的核酸检查卡700中有必要使检体样品、第1洗涤液、第2洗涤液及嵌入剂按此顺序从各注射器710C1、710C2、710C3、710C4移动至对应的流路。因此,图28中,按照从各注射器710C1、710C2、710C3、710C4将液体送至对应的流路的顺序,使4根的第1杆的前端部高度不同,由此仅通过使支撑板从上方至下方移动一次即可将这些注射器710C1、710C2、710C3、710C4内的液体按照预定的顺序移动至各流路,注射器杆的驱动控制变得容易。
图33为表示被NCV轴发动机184驱动的NCV杆23的俯视图。NCV杆23具有对核酸检查卡700内的4个NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4进行开关的4根的第2杆221、222、223、224。这4根的第2杆从箱体的下方向上方延伸,在各第2杆221、222、223、224的前端侧设置有分成二股的分叉部231、232、233、234。这4根第2杆的分叉部231、232、233、234的高度各自不同,各第2杆221、222、223、224的高度以左端221、从左端开始的第2个222、右端224、从右端开始的第2个223的顺序降低。
另外,第2杆的分叉部231、232、233、234的前端优选成为图34(a)或图34(b)那样的曲面形状(R面形状)或者图34(c)那样的锥形形状(C面形状)。通过成为这种前端形状,即便核酸检查卡700内的各NC阀门的位置有一些偏离,也可进行各NC阀门的开关。
NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4如图11中说明的那样,成为悬臂梁的构造,悬臂梁的前端部被向着关闭流路的方向施加作用力。第2杆的前端侧的分叉部231、232、233、234通过将悬臂梁的前端部从两侧向上方顶起,从而可以打开流路。
4根的第2杆221、222、223、224被共同的支撑板230支撑,该支撑板230随着NCV轴发动机184的旋转轴的旋转而上下。由此,4根的第2杆221、222、223、224同步地上下。这些第2杆221、222、223、224由于从下方向上方移动,因此各第2杆的分叉部231、232、233、234从下方接触于所对应的NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4的悬臂梁,将悬臂梁向上方顶起,使NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4为打开状态。第2杆自上方向下方移动,当不接触于NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4时,NC阀门恢复成原来的关闭状态。
4根的第2杆221、222、223、224由弹簧等具有弹力性的构件形成,其前端部接触于NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4时,第2杆221、222、223、224发生收缩,其前端部远离NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4时,通过作用力恢复至图33所示的初期位置。
旋转NCV轴发动机184使支撑板230向上方移动时,首先左端第2杆221打开相对应的NC阀门710v1,检体样品流入扩增流路710f。当进一步提高支撑板230时,从左端开始第2个的第2杆222打开相对应的NC阀门710v2,第1洗涤液流入扩增流路710f。当进一步提高支撑板230时,右端第2杆224打开相对应的NC阀门710V4,第2洗涤液经由流路流入DNA芯片500上的检查流路712。当进一步提高支撑板230时,从右端开始第2个的第2杆223打开相对应的NC阀门710v3,嵌入剂经由流路流入DNA芯片500上的检查流路712。
如此,4根的第2杆221、222、223、224由于在前端部的高度分别不同的状态下被共同的支撑板230支撑而上下移动,因此通过支撑板230的一次上方移动即可按顺序打开4个NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4,可以使4个注射器710C1、710C2、710C3、710C4内的液体按顺序移动至对应的流路。由此,可以容易地进行NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4的开关控制。
图35为表示被NOV轴发动机181驱动的NOV杆24的俯视图。NOV杆24具有对核酸检查卡700内的2个NO阀门710a1、710a2进行开关的两根第3杆241、243和定位用的第3杆242。这3根第3杆241、242、243从箱体的上方向下方延伸,3根中的中央的定位用第3杆242相比较于其余2根241、243,前端部的高度略高。
这些第3杆241、242、243被共同的支撑板240支撑,该支撑板240随着NOV轴发动机181的旋转轴的旋转而上下。由此,3根的第3杆241、242、243同步地上下。
当降低支撑板240时,3根中的中央的第3杆242首先接触于核酸检查卡700的上表面进行定位。剩余的2根第3杆241、243如图6所示,从上方按压衬板720的管构造而将流路关闭。
如图35所示,定位用的第3杆242相比较于剩余的2根第3杆241、243,前端位置更高,但这两根第3杆241、243由于接触于相比较于核酸检查卡700的上表面更靠下方的衬板720,因此定位用的第3杆242相比较于这两根第3杆241、243更早地接触于核酸检查卡700的上表面,从而进行定位。
如图9中说明的那样,2个NO阀门710a1、710a2设置在核酸检查卡700上的扩增流路710f的出入口,通过用第3杆241、243将这些NO阀门710a1、710a2同时关闭,可以防止扩增流路710f内的液体逆流至注射器、或流向DNA芯片500侧。本实施方式中,在关闭了NO阀门710a1、710a2的状态下加热扩增流路710f来进行核酸扩增。
图36(a)为表示被加热器-珀尔帖轴发动机183驱动的调温支撑体25的俯视图、图36(b)为调温支撑体25的立体图。调温支撑体25具有支撑加热器170的第1支撑板174、支撑珀尔帖元件171的第2支撑板175、配置在第1支撑板174及第2支撑板175与第3支撑板176之间的弹簧等伸缩构件。第1支撑板174和第2支撑板175在伸缩构件未被加以作用力的状态下配置在大致相同的高度上。第3支撑板176通过加热器-珀尔帖轴发动机的旋转183而上下移动,与此相伴,第1支撑板174和第2支撑板175也同步地上下。
配置在第1支撑板174上表面的加热器170为矩形状,配置在第2支撑板175上表面的珀尔帖元件171也为矩形状。第3支撑板176向上方移动时,将加热器170收纳在设置于核酸检查卡70的背面侧的一个凹部中,同时将珀尔帖元件171收纳在另一个凹部中。核酸检查卡700背面侧的凹部是对应于加热器170和珀尔帖元件171的外形的尺寸,通过将加热器170和珀尔帖元件171收纳在这些凹部中,进行加热器170和珀尔帖元件171的准确的定位。核酸检查卡700中的加热器用凹部设置在扩增流路710f的正下方,珀尔帖元件用的凹部设置在DNA芯片500上的检查流路712的正下方。由此,加热器170可以对扩增流路710f进行加热,珀尔帖元件171可以对检查流路712进行加热冷却。
如此,加热器170和珀尔帖元件171虽然几乎同时接触于核酸检查卡700,但可以分别地进行加热器170的加热控制和珀尔帖元件171的调温控制。本实施方式中,在核酸检查卡700中开始核酸扩增之前,将调温支撑体25移动至上方,使加热器170和珀尔帖元件171接触于核酸检查卡700,之后将注射器内的检体样品移动至扩增流路710f,一边用加热器进行加热一边进行核酸扩增。之后,当经过核酸扩增的检体样品移动至DNA芯片500上的检查流路712时,利用珀尔帖元件对检查流路712进行加热冷却。调温支撑体25到使探针接触于DNA芯片500进行电流检测为止一直处于移动至上方的状态。
图37(a)为表示被探针轴发动机182驱动的探针支撑体26的俯视图、图37(b)为探针支撑体26的立体图。探针支撑体26配置在核酸检查卡700的上方。探针支撑体26具有支撑电流探针186的支撑板197。该支撑板197根据探针轴发动机182的旋转轴的旋转而上下地移动。在支撑板197的背面侧设有电流探针186、和电流探针186的定位用针261、262。另外,成为在该电流探针186中如图38所示那样内置有弹簧263的构造。当针261、262的按入压力小时,有因接触电阻而不能导通的可能性,但通过设置弹簧263,可以使探针的针261,262的按入压力为相对于核酸检查卡700能够导通的按入应力。另外,本实施方式中虽为内置有弹簧263的构造,但也可适当采用弹簧263以外的弹性体。
电流探针186仅设置DNA芯片500上的电极的数量,在支撑板197上形成有用于检测流过各电流探针186的电流的布线图案。当驱动探针轴发动机182时,电流探针186自上方慢慢地下降,首先定位用的针261、262嵌入到核酸检查卡700上的孔部中进行定位,之后电流探针186接触DNA芯片500上的各电极。由于之前利用定位用的针261、262进行了定位,因此多数的电流探针186准确地接触于相对应的DNA芯片500上的电极。
图39为表示利用控制部151进行各发动机的驱动顺序之一列的流程图、图40为表示核酸检查卡700上的液体的移动状态的图。以下根据这些图说明核酸检查的处理顺序。
驱动探针轴发动机182,使探针支撑体26下降。进而,以定位了电流探针186的状态,使电流探针186接触于安装在核酸检查卡700中的DNA芯片500上的各电极(步骤S1)。
驱动NOV轴发动机181,使NOV杆24的定位用第3杆242接触于核酸检查卡700的规定位置来进行定位(步骤S2)。
驱动加热器-珀尔帖轴发动机183,使调温支撑体25移动至上方,将加热器170和珀尔帖元件171一起收纳在核酸检查卡700背面侧的凹部中来进行定位(步骤S3)。在此状态下,由于NC阀门710v1、710v2、710v3、710V4全部关闭,因此如图40(a)所示,4个注射器710C1、710C2、710C3、710C4内的液体不会流至流路。
驱动NC阀门轴发动机185使NCV杆23上升,利用前端部处于最高位置的第2杆221的前端部顶起相对应的悬臂梁,打开位于检体样品用注射器出口的NC阀门710v1(步骤S4)。
驱动注射器轴发动机187使注射器杆20下降,将前端部处于最低位置的第1杆201按压在检体样品用的注射器710C1上表面,将检体样品挤出至流路(步骤S5)。由此,如图40(b)所示,检体样品用的注射器710C1内的检体样品经由流路流至扩增流路710f。
驱动NOV轴发动机181,使NOV杆24的两根第3杆241、243接触于NO阀门的衬板720,在关闭NO阀门710a1、710a2的同时,使用加热器170对扩增流路710f进行加热(步骤S6)。通过该加热,在扩增流路710f内进行检体样品所含核酸的扩增。当核酸的扩增结束时,停止利用加热器170进行的加热。加热器170由于没有特别地具有冷却功能,因此将其自然冷却。
沿与步骤S6相反的方向驱动NOV轴发动机181,打开NO阀门710a1、710a2(步骤S7)。
在与步骤S4相同的方向上驱动NC阀门轴发动机185,进一步使NCV杆23上升,利用前端部处于第二高的位置的第2杆222的前端部顶起相对应的悬臂梁,打开位于第1洗涤液用的注射器710C2出口的NC阀门710v2(步骤S8)。
在与步骤S5相同的方向上驱动注射器轴发动机187,进一步使注射器杆20下降,将前端部处于第二低的位置的第1杆202按压至第1洗涤液用的注射器710C2上表面,将第1洗涤液挤出至扩增流路710f(步骤S9)。由此,如图40(c)所示,第1洗涤液进入扩增流路710f中,在扩增流路710f中经核酸扩增的检体样品被挤出至DNA芯片500内的检测流路。
与步骤S6同样地驱动NOV轴发动机181,再次使NOV杆24的两根第3杆241、243接触于NO阀门的衬板720,关闭NO阀门710a1、710a2。与此同时,使用珀尔帖元件171对DNA芯片500进行加热(步骤S10)。
接着,在与步骤S4、S8相同的方向上驱动NC阀门轴发动机185,进而进一步使NCV杆23上升,利用前端部处于第三高的位置的第2杆224的前端部顶起相对应的悬臂梁,打开位于第2洗涤液用的注射器710C4出口的NC阀门710v4(步骤S11)。
接着,在与步骤S5、S9相同的方向上驱动注射器轴发动机184,进而进一步使注射器杆20下降,将前端部处于第三低的位置的第1杆204按压至第2洗涤液用的注射器710C4上表面,将第2洗涤液挤出至连接于DNA芯片500的流路(步骤S12)。由此,如图40(d)所示,第2洗涤液移动至DNA芯片500上的检查流路712,之前积存在检查流路712中的检体样品被挤出至废液罐711g1、711g2。
接着,在与步骤S4、S8、S11相同的方向上驱动NC阀门轴发动机185,进而进一步使第2杆上升,利用前端部处于最低的位置的第2杆223的前端部顶起相对应的悬臂梁,打开位于嵌入剂用的注射器710C3出口的NC阀门710v3(步骤S13)。
接着,在与步骤S5、S9、S12相同的方向上驱动注射器轴发动机187,进而进一步使注射器杆20下降,将前端部处于最高的位置的第1杆203按压至嵌入剂用的注射器710C3上表面,将嵌入剂挤出至连接于DNA芯片500的流路(步骤S14)。由此,如图40(e)所示,嵌入剂移动至DNA芯片500上的检查流路712,之前积存在检查流路712中的第2洗涤液被挤出至废液罐中。之后,使用接触于DNA芯片500的电极的电流探针186对流过电极的电流进行检测。
(核酸检查装置的构成及动作)
图41为核酸检查装置110的控制体系的模块图。如图41所示,在核酸检查装置110的内部设有控制基板121、通信接口基板122、探针基板123、光传感器基板124、调温基板125和电源基板127。另外,并非必须分割成这些基板,例如也可以将多个基板统合成一个基板。
在控制基板121上安装有控制部151和电流检测部128。在通信接口基板122上安装有具有USB(Universal Serial Bus)集线器功能的通信部152。在探针基板123上安装有多个电流探针186、传送流过电流探针186的电流的布线图案、以及放大电流探针186的电流进行电压转换的探针控制部151。在光传感器基板124上安装有对发动机组(液体移动部)159内的各发动机181~185的动作原点位置进行检测的光传感器160。在调温基板125上安装有加热器(加热部)170及珀尔帖元件(温度调节部)171、加热器170用的温度传感器(温度测定器)161a、珀尔帖元件171用的温度传感器(温度测定器)161b、测定箱体内的温度的温度传感器(温度测定器)161c、以及进行加热器170及珀尔帖元件171的温度调节的温度调节部162。在电源基板127上安装有由工业电源产生多个直流电源的电源供给部163和电源风扇129。
控制部151接收在托盘有无传感器153、卡有无传感器154、光传感器160及温度传感器161a、161b、161c中检测到的信号。更具体地说,控制部151利用托盘有无传感器153对核酸检查装置110的托盘111~114的开关进行检测。托盘111~114的开关的检测可以使用机械地或光学地进行托盘111~114的开关的传感器来进行。另外,控制部151利用卡有无传感器154对托盘111~114中是否放置了核酸检查卡进行检测。另外,控制部151利用光传感器160对发动机组159的各发动机181~185的旋转位置进行检测。另外,控制部151利用温度传感器161a、161b、161c对箱体内部的温度、加热器170的温度及珀尔帖元件171的温度进行测定。
另外,控制部151对箱体风扇(换气部)155、蜂鸣器156、LED157及发动机组159进行控制。
箱体风扇155例如如图24所示,沿着上下方向在置于与设置面为垂直(上下)方向的箱体的背面侧上设有2个。箱体风扇155将外部气体收至箱体内、在箱体内使进入的外部气体循环并排至箱体外。另外,在箱体的正面下侧设有空气流入口。箱体风扇155的旋转/停止被控制部151控制。控制部151在旋转箱体风扇155时,外部气体自空气流入口进入箱体内,在箱体内循环后,从箱体风扇155排出气体。由此,可以将箱体的内部整体冷却。另外,对于箱体风扇155的数量或设置位置而言,通过箱体的尺寸或形状等任意地变更即可。
蜂鸣器156和LED157例如在核酸检查装置110内发生任何异常时打开。根据异常的种类也可切换蜂鸣器156的鸣动状态或LED157的点灯形态。蜂鸣器156和LED157的开/关由控制部151进行。
探针控制部158对流过接触于DNA芯片500的多个电极的多个电流探针186的电流进行检测。由于流过各电流探针186的电流是微量的,因此探针控制部158进行对流至各电流探针186的电流除去噪音后进行放大而转换成电压的处理。
发动机组159如图26所示具有5个发动机181~185。图26为表示5个发动机181~185和被这些发动机驱动的注射器杆20、NCV杆23、NOV杆24、调温支撑体25、探针支撑体26的配置位置的俯视图。图26为从核酸检查装置110的侧面进行观察的俯视图,图示的右侧为正面、左侧为背面。
5个发动机181~185中,注射器轴发动机184控制使各注射器内的液体移动至流路的注射器杆201~204的驱动。NOV轴发动机181控制进行NO阀门710a1、710a2的开关的NOV杆24的驱动。NCV轴发动机185控制进行NC阀门(NVC)的开关的NC杆20的驱动。加热器-珀尔帖轴发动机183控制载置有加热器170及珀尔帖元件171的调温支撑体25的驱动。探针轴发动机182控制安装有电流探针186的探针支撑体26的驱动。
如图26所示,在垂直(上下)方向上延伸的支撑板180上,由上至下按顺序支撑有NOV轴发动机181、探针轴发动机182及加热器-珀尔帖轴发动机183。另外,在正面侧的上方,在垂直方向上配置有支撑注射器轴发动机184的支撑板191。进而,在正面侧的下方,在垂直方向上配置有支撑NCV轴发动机185的支撑板192。这5个发动机的旋转轴均配置在水平方向上。齿条齿轮与这些旋转轴的齿轮相咬合,将旋转轴12c的旋转变为垂直方向的直线运动,与各发动机181~185相对应的杆在垂直方向上移动。另外,通过切换各发动机181~185的旋转轴的旋转方向,相对应的杆向上方或下方移动。
在上述5个发动机181~185的附近分别配置有光传感器160。与各发动机181~185相对应的光传感器160对各发动机181~185的动作原点位置光学地检测、进行使各发动机181~185恢复到动作原点位置的动作。
图41所示的电流检测部128对流过电流探针186的电流进行检测。流过电流探针186的电流在探针基板123上转换成电压之后送至电流检测部128。电流检测部128对与在偏离校正和除去了电路噪音的状态下流过电流探针186的电流相对应的电压进行检测。
温度调节部162基于如图25所示分别设置在加热器170和珀尔帖元件171附近的温度传感器161a、161b的温度检测结果,分别单独地调整加热器170和珀尔帖元件171的温度。另外,与这些温度传感器161a、161b不同地还设置有对箱体内的温度进行测定的温度传感器161c,温度调节部162基于箱体内的温度对控制部151指示箱体风扇155的强弱或开/关。
电源供给部163生成在核酸检查装置110内的各部中使用的多个直流电源电压并供至各部。电源供给部163具有由工业电源产生多个电源电压的AC/DC变频器。
图42为与本实施方式的信息处理装置150的自诊断有关的功能模块图。图42的信息处理装置150具有第1~第6诊断部131~136、警告部137、诊断画面生成部138、以及诊断控制部139。第1~第6诊断部131~136在核酸检查装置110的电源启动时自动地进行自诊断。另外,第1~第6诊断部131~136还可以通过诊断画面生成部138任意地选择、在任意的时机进行自诊断。
第1诊断部131进行与核酸检查装置110内的控制部151及电流检测部128的通信确认。更具体地说,第1诊断部131进行将规定信号从信息处理装置150分别送至控制部151及电流检测部128、相对于该信号的响应信号是否在规定期间内从控制部151及电流检测部128送回的通信确认。如图41所示,信息处理装置150介由核酸检查装置110内的通信接口基板122、例如根据USB的规格进行与核酸检查装置110的信息的发送和接收。
第2诊断部132进行多个发动机的动作确认。第2诊断部132使用设于各发动机181~185的动作原点位置上的光传感器160进行各发动机181~185的动作确认。即,将各发动机181~185从动作原点位置进行正旋转之后使其逆旋转,利用光传感器160确认是否恢复至原本的动作原点位置,若恢复则判断为正常,若从动作原点位置有所偏离则判断为异常。
第3诊断部133进行加热器170及珀尔帖元件171的动作确认。更具体地说,第3诊断部133进行利用加热器170及珀尔帖元件171的各个规定时间的加热,利用分别配置于加热器170及珀尔帖元件171附近的温度传感器161a、161b测定温度上升,若每单位时间的温度上升值为预先假设的范围内则判断为正常,若偏离假设的范围则判断为异常。
第4诊断部134进行风扇的动作确认。在核酸检查装置110的内部设置有箱体风扇155和电源风扇129。第4诊断部134在分别使箱体风扇155和电源风扇129旋转的状态,对由这些风扇155、129输出的信号进行检测。风扇155、129所输出的信号是在风扇155、129旋转时变为特定规律的信号。第4诊断部134若上述信号成为特定规律时则判断为正常、而为其他规律时判断为异常。
第5诊断部135进行电流检测部128的动作确认。电流检测部128在进行偏离调整之后、在检体样品未流入安装于核酸检查卡700的DNA芯片500的检查流路712的状态下确认流至检查流路712上的电极的电流是否变为0安培。
第6诊断部136确认核酸检查装置110的箱体内的温度是否是预定的温度范围内。第6诊断部136获取由设置在箱体内的规定位置(例如中转基板126上)的温度传感器161c所测定的温度,若该温度为预定的温度范围内则判断为正常,若为温度范围外,则判断为异常。
警告部137在第1~第6诊断部131~136的至少一个判断为异常时进行警告处理。警告处理例如是在信息处理装置150的显示画面中显示异常位置。此时,为了唤起操作者的注意,还可以用显眼的颜色显示异常位置,或者也可对异常位置进行闪烁显示。或者,警告处理可以使用核酸检查装置110和信息处理装置150的至少一个对警告音进行声音输出。警告部137进行的警告处理的具体内容可以任意地改变。例如若是对核酸检查没有影响的异常,则可以直接继续实施核酸检查,若是对核酸检查有影响的异常时,则可以让使用者知道异常位置、催促进行检查及修理、强制地阻断核酸检查装置110的电源等,使得不进行可靠性低的核酸检查。
诊断控制部139在启动核酸检查系统100的电源时对上述第1~第6诊断部131~136指示进行自诊断。进行利用第1~第6诊断部131~136的诊断的顺序并无特别限定。根据情况,还可以并列地执行利用第1~第6诊断部131~136进行的自诊断的至少一部分。
另外,诊断控制部139还可以让使用者选择第1~第6诊断部131~136中任意的诊断部、在任意的时机执行利用使用者所选择的诊断部进行的自诊断。
诊断画面生成部138生成显示在信息处理装置150的显示画面中的诊断画面。诊断画面中显示在电源启动时自动进行的利用第1~第6诊断部131~136进行的自诊断的结果。另外,诊断画面中设有从多个自我项目中使用者选择任意的自诊断项目的按键或者指示自诊断开始的按键等。
图43为表示自诊断结果的显示画面例的图。如图43所示,自诊断结果分别显示在设置于核酸检查装置110中的4个检查单元1~4中。图43显示了检查单元1中对检测到珀尔帖元件171的断线的异常和珀尔帖元件171用风扇处于停止状态的异常进行检测、并显示了该异常内容的例子。此外,显示异常内容的显示形态并非限定于图43所示的形态。
另一方面,图44示出了使用者任意地选择自诊断的项目的诊断画面的显示例。图44的显示画面中显示了对卡700的检测、托盘111~114的检测、上侧箱体风扇155(箱体风扇1)的旋转检测、下侧箱体风扇155(箱体风扇2)的旋转检测及电源风扇129的旋转检测进行选择的检查按键群B1;对与珀尔帖元件171的动作确认有关的详细项目进行选择的检查按键群B2;对与加热器170的动作确认有关的详细项目进行选择的检查按键B3。图44为诊断画面之一例、诊断画面也可以任意地变更。
图45为表示信息处理装置150在电源启动时自动进行的自诊断处理之一例的流程图。首先,信息处理装置150进行利用第1诊断部131的自诊断(步骤S1)。更具体地说,信息处理装置150内的诊断控制部139进行与核酸检查装置110内的控制部151及电流检测部128的通信确认。如上所述,将控制部151和电流检测部128均安装在控制基板121上,在步骤S1中,信息处理装置150相对于核酸检查装置110介由通信接口基板122发送通信信号,对应于该通信信号的响应信号在规定时间内介由通信接口基板122被信息处理装置150接收,此时判断通信确认是正常的(步骤S2的“是”)。
信息处理装置150由于将第2诊断部132~第6诊断部136的诊断结果也介由通信接口基板122接收,因此第1诊断部131判断为不正常(步骤S2的“否”)时,不进行利用第2诊断部132~第6诊断部136的诊断而是进行警告处理(步骤S3)。
当判断利用第1诊断部131获得的诊断结果正常时,则进行利用第2诊断部132的自诊断(步骤S4)。更具体地说,第2诊断部132进行多个发动机的动作确认。这里,如上所述,使发动机从动作原点位置正旋转之后使其逆旋转,确认是否恢复至原来的动作原点位置。步骤S4中判断为不正常的发动机存在时(步骤S5中为“否”),将该发动机的信息介由通信接口基板122传送至信息处理装置150(步骤S6)。
判断利用第2诊断部132获得的诊断结果为正常时(步骤S5中为“是”),进行利用第3诊断部133的自诊断(步骤S7)。更具体地说,第3诊断部133进行加热器170及珀尔帖元件171的动作确认。当判断加热器170及珀尔帖元件171的至少一者不正常时(步骤S8中为“否”)、将该信息介由通信接口基板122传送至信息处理装置150(步骤S9)。
当判断利用第3诊断部133获得的诊断结果为正常时(步骤S8中为“是”)、进行利用第4诊断部134的自诊断(步骤S10)。更具体地说,进行风扇的动作确认。当判断风扇不旋转等异常时(步骤S11中为“否”),将该信息介由通信接口基板122传送至信息处理装置150(步骤S12)。
当判断利用第4诊断部134获得的诊断结果为正常时(步骤S11中为“是”)、进行利用第5诊断部135的自诊断(步骤S13)。更具体地说,进行电流检测部128的动作确认。当判断为具有在进行偏离调整且检体样品不流入安装于核酸检查卡的DNA芯片的检查流路的状态下、流至检查流路上的电极的电流未变为0安培的异常时(步骤S14中为“否”),将该信息介由通信接口基板122传送至信息处理装置150(步骤S15)。
当判断利用第5诊断部135获得的诊断结果为正常时(步骤S14中为“是”)、进行利用第6诊断部136的自诊断(步骤S16)。更具体地说,若核酸检查装置110的箱体内温度为预定的温度范围内则判断为正常,若为温度范围外则判断为异常(步骤S17)。判断为异常时,将该信息介由通信接口基板122传送至信息处理装置150(步骤S17)。
信息处理装置150在图45的步骤S3、S6、S9、S12、S15、S18中的至少一处接收到异常信息时,进行将该异常信息显示在显示画面中等的警告处理。
如此,本实施方式的核酸检查装置110由于仅通过使用者将同时进行核酸扩增和核酸检查的核酸检查卡700放置在核酸检查装置110的托盘中,之后即自动地进行核酸扩增和核酸检查,因此不仅可以节省核酸检查的工夫、提高便利性,而且至获得核酸检查结果为止的时间也可以大幅度地削减。
另外,由于可以将检体样品或所需要的试剂等全部收纳在1个核酸检查卡700中、且核酸扩增和核酸检查均在该卡内进行,因此所使用的试剂等的量也可以削减、可以大幅度地削减核酸检查所需要的构件成本。
另外,为了进行精度更高的定位,作为图31的S1“下降电流探针186进行定位”的前工序,还可以追加以下的工序。
(1)首先,为了进行核酸检查卡700和探针支撑体26的粗略定位,驱动探针轴发动机182,下降探针支撑体26,如图30所示,将定位用的针261、262插入在核酸检查卡700的定位用孔中,在电流探针186接触于相对应的电极之前,停止探针支撑体26。
(2)接着,为了进一步进行定位,驱动NC阀门轴发动机185,使NCV杆23上升,在前端部位于最高位置的第2杆221的前端部接触于相对应的悬臂梁之前,停止NC阀门轴发动机185。
通过追加以上的前工序,可以实现精度更高的定位。
核酸检查装置110如图18所示,将需要的发动机等紧凑地收纳在小空间的箱体中,另外如图45所示还考虑到了散热,因此可以实现小型化、还可抑制耗电。
另外,本实施方式的信息处理装置150在核酸检查装置110的电源启动时自动地进行利用第1~第6诊断部131~136的自诊断,因此可以很快地检测到核酸检查装置110内产生的任何异常,可以避免在具有异常的状态下进行核酸检查的危险。另外,当判断为异常时,由于简单易懂地在信息处理装置150的显示画面中显示异常的内容,因此可以迅速地确定异常位置。根据情况,还可以利用核酸检查装置110的蜂鸣器156或LED157将发生了异常这件事告知给使用者。
进而,本实施方式中,使用者可以任意地在信息处理装置150的显示画面上从多个自诊断功能中选择任意的自诊断功能,可以在任意的时机执行,因此能够在将核酸检查装置110维持于最佳状态的状态下进行核酸检查。特别是,本实施方式中,由于可以在信息处理装置150的显示画面中所显示的GUI画面中任意地选择自诊断项目,因此自诊断项目的选择变得容易、使用者的便利性提高。
上述实施方式中说明的核酸检查装置110的至少一部分还可以由硬件构成,也可以由软件构成。由软件构成时,将实现核酸检查装置110的至少一部分功能的程序装在软盘或CD-ROM等记录介质中,被计算机读取来执行。记录介质并非限定于磁盘或光盘等能够装卸的记录介质,还可以是硬盘装置或存储器等固定型记录介质。
另外,还可以介由因特网等通信线路(也包括无线通信)颁布实现核酸检查装置110的至少一部分功能的程序。进而,还可以在对同一程序进行密码化、或加以调制、或将其压缩的状态下介由因特网等有线通线或无线通线或者收纳在记录介质中进行颁布。
说明了本发明的数个实施方式,但这些实施方式是作为例子提出的,并非是为了限定发明的范围。这些新型的实施方式还可以以其他的各种方式进行实施,在不脱离发明主旨的范围内,可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变形包含在发明的范围或主旨中,同时包含在权利要求书所记载的发明及其均等范围内。
符号说明
110核酸检查装置、111、112、113、114托盘、150信息处理装置、170加热器、171珀尔帖元件、181、182、183、184、185发动机、186电流探针、201、202、203、204第1杆、221、222、223、224第2杆、241、242、243第3杆、500DNA芯片、520电极(作用电极)、700核酸检查卡、710a1、710a2NO阀门、710C1、710C2、710C3、710C4注射器、710f扩增流路、710v1、710v2、710v3、710V4NC阀门、712检查流路。

Claims (20)

1.一种核酸检查装置,其具备:
安装核酸检查器件的安装部,所述核酸检查器件具有:至少保存检体样品的保存部、对所述保存部中保存的检体样品所含的核酸进行扩增的扩增部、使检体样品从所述保存部移动至所述扩增部的第1流路、对所述扩增部中进行了核酸扩增的检体样品所含的核酸进行检查的检查部、和使检体样品从所述扩增部移动至所述检查部的第2流路;
对所述第1流路进行开关的第1开关部;
对所述第2流路进行开关的第2开关部;
对所述扩增部进行加热的加热部;以及
按照以预定的顺序对所述第1及第2开关部进行开关的方式进行控制、且按照联动于所述第1及第2开关部的开关动作而对所述扩增部进行加热的方式控制所述加热部的控制部。
2.根据权利要求1所述的核酸检查装置,
其具备设置在所述第1流路中且控制检体样品向所述扩增部的流入的第3开关部,
所述第1开关部设置在所述第1流路中且控制检体样品自所述保存部的流出,
所述第2开关部设置在所述第2流路中且控制检体样品向所述检查部的流入,
所述控制部在打开所述第1开关部而使所述保存部中保存的检体样品移动至所述扩增部之后,关闭所述第2开关部及所述第3开关部,使用所述加热部对所述扩增部进行加热。
3.根据权利要求2所述的核酸检查装置,其中,
所述保存部进一步保存有第1洗涤液,
所述核酸检查器件具有使所述第1洗涤液从所述保存部向所述扩增部移动且是从所述第1流路分支出的第3流路,
且进一步具备对所述第3流路进行开关的第4开关部和进行所述检查部的温度调节的加热冷却部,
所述控制部在所述扩增部中的核酸扩增结束之后同时打开所述第2~第4开关部,使所述第1洗涤液介由所述第3流路及所述第1流路移动至所述扩增部,同时将在所述扩增部中经核酸扩增的检体样品介由所述第2流路移动至所述检查部,关闭所述第2开关部,利用所述加热冷却部进行所述检查部的温度调节。
4.根据权利要求3所述的核酸检查装置,其中,
所述保存部进一步保存有第2洗涤液,
所述核酸检查器件进一步具有使所述第2洗涤液从所述保存部移动至所述检查部且是从所述第2流路分支出的第4流路,
且进一步具备对所述第4流路进行开关的第5开关部,
所述控制部打开所述第5开关部,使所述第2洗涤液介由所述第4流路及所述第2流路移动至所述检查部。
5.根据权利要求4所述的核酸检查装置,其中,
所述保存部进一步保存有核酸检查中使用的试剂,
所述核酸检查器件进一步具有使所述试剂从所述保存部移动至所述检查部且是从所述第2流路分支出的第5流路,
且进一步具备对所述第5流路进行开关的第6开关部,
所述控制部打开所述第6开关部,使所述试剂介由所述第5流路及所述第2流路移动至所述检查部,利用所述检查部对所述检体样品所含的核酸进行检查。
6.根据权利要求5所述的核酸检查装置,其中,
所述核酸检查器件具有附着有多个探针分子的多个电极,所述多个探针分子与各个不同种类的核酸之间产生杂交,
所述检查部通过在使所述试剂移动至所述检查部时在所述多个电极上是否流过因杂交产生的氧化电流来对所述检体样品所含的核酸进行检查。
7.根据权利要求5或6所述的核酸检查装置,其中,
所述保存部具有保存所述检体样品的第1保存室、保存所述第1洗涤液的第2保存室、保存所述第2洗涤液的第3保存室、和保存所述试剂的第4保存室,
具备分别对所述第1~第4保存室施加压力以将保存物挤出至相对应的流路的4根第1杆,
所述控制部使所述4根第1杆同步地沿一个方向移动,
在所述4根第1杆沿所述一个方向移动的过程中,4根中1根的第1杆最先对所述第1保存室施加压力以使所述检体样品移动至所述第1流路,接着另外的第1杆对所述第2保存室施加压力以使所述第1洗涤液移动至所述第3流路,接着另外的第1杆对所述第3保存室施加压力以使所述第2洗涤液移动至所述第4流路,接着另外的第1杆对所述第4保存室施加压力以使所述试剂移动至所述第5流路。
8.一种碱基序列检测芯片,其具备:
多个第1电极组,其为在基板上相互间分开地设置的多个第1电极组,各第1电极组具有分开地配置的多个第1电极,各第1电极具有跑道或椭圆的平面形状,各第1电极组内的所述多个第1电极按照长轴相互间平行的方式并列地配置;和
探针,其对应于各第1电极设置且固定在相对应的第1电极上,并且具有碱基序列。
9.一种碱基序列检测芯片,其具备:
多个第1电极组,其为在基板上相互间分开地设置的多个第1电极组,各第1电极组具有分开地配置在同心圆上的多个第1电极,各第1电极具有朝向所述同心圆的外周扩散的扇型的平面形状;和
探针,其对应于各第1电极设置且固定在相对应的第1电极上,并且具有碱基序列。
10.根据权利要求8或9所述的碱基序列检测芯片,其中,各第1电极组内的所述多个第1电极固定有具有相同碱基序列的探针。
11.根据权利要求8所述的碱基序列检测芯片,其中,所述多个第1电极固定有具有每个第1电极组不同的碱基序列的探针。
12.根据权利要求8所述的碱基序列检测芯片,其进一步具备:
第2电极,其是设置在所述基板上的第2电极,其用于通过在所述第2电极与所述多个第1电极之间施加电压而向所述基板供给电流;和
第3电极,其是设置在所述基板上的第3电极,其用于按照所述第3电极与所述多个第1电极之间的电压达到规定的电压特性的方式进行控制。
13.根据权利要求12所述的碱基序列检测芯片,其中,
所述多个第1电极组被分为第1~第4部分,所述第2部分配置在所述第1部分与所述第4部分之间,所述第3部分配置在所述第2部分与所述第4部分之间,
所述第2电极被分为2个部分,
所述第2电极的一个部分具有U字形状,所述第2电极的所述一个部分为一端接近于所述第1部分的一个端部而设置、另一端接近于与所述第1部分的所述一个端部处于相同侧的所述第2部分的一个端部而设置,
所述第2电极的另一个部分具有U字形状,所述第2电极的所述另一个部分为一端接近于所述第3部分的一个端部而设置、另一端接近于与所述第3部分的所述一个端部处于相同侧的所述第4部分的一个端部而设置,
所述第3电极具有U字形状,所述第3电极为一端接近于所述第2部分的另一个端部而设置、另一端接近于所述第4部分的另一个端部而设置。
14.一种碱基序列检测芯片,其具备:
多个电极组,其为在基板上相互间分开地排列的多个电极组,各电极组具有分开配置的多个第1电极;
探针,其对应于各第1电极而设置且固定在相对应的第1电极上,并且具有碱基序列;以及
外罩构件,其是按照沿着所述多个电极组的排列方向将所述多个电极组覆盖的方式设置在所述基板上、与所述基板一起形成流路的外罩构件,其具有试剂流入的入口和通过所述流路后的所述试剂流出的出口,
其中,最接近于所述入口的第1电极设置在距离所述入口离开所述流路宽度的2.0倍以上的位置上。
15.根据权利要求14所述的碱基序列检测芯片,其中,最接近于所述入口的第1电极位于距离所述入口为所述流路宽度的2~3倍的距离的位置上。
16.根据权利要求14或15所述的碱基序列检测芯片,其中,所述出口按照所述试剂相对于所述基板基本垂直地流出的方式而设置,最接近于所述出口的第1电极设置在距离所述出口离开所述流路宽度的1.4倍以上的位置上。
17.根据权利要求14所述的碱基序列检测芯片,其中,各电极组内的所述多个第1电极固定有具有相同碱基序列的探针。
18.根据权利要求14所述的碱基序列检测芯片,其中,所述多个第1电极固定有具有每个所述电极组不同的碱基序列的探针。
19.根据权利要求14所述的碱基序列检测芯片,其进一步具备:
第2电极,其是设置在所述基板上的第2电极,其用于通过在所述第2电极与所述多个第1电极之间施加电压而向所述基板供给电流;和
第3电极,其是设置在所述基板上的第3电极,其用于按照所述第3电极与所述多个第1电极之间的电压达到规定的电压特性的方式进行控制。
20.一种核酸检查系统,其具备权利要求1所述的核酸检查装置和在与所述核酸检查装置之间进行信息的发送和接收的信息处理装置,
所述核酸检查装置具有:
进行所述检查部的温度调节的温度调节部;
将外部气体收至箱体内、使收入的外部气体在箱体内循环并排出至箱体外的换气部;
对流至设置于所述检查部的电极的电流进行检测的电流检测部;以及
对箱体内的温度进行测定的温度测定器;
其中,所述控制部控制所述液体移动部、所述加热部、所述温度调节部及所述换气部的驱动,
所述信息处理装置具有在该核酸检查装置的电源启动时自动地进行自诊断的第1~第6诊断部,
所述第1诊断部进行与所述控制部及所述电流检测部的通信确认,
所述第2诊断部进行所述液体移动部的动作确认,
所述第3诊断部进行所述加热部及所述温度调节部的动作确认,
所述第4诊断部进行所述换气部的动作确认,
所述第5诊断部进行所述电流检测部的动作确认,
所述第6诊断部基于所述温度测定器所测定到的温度进行所述箱体内的温度确认。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6718528B2 (ja) * 2016-07-01 2020-07-08 チュビタック (ターキー ビリムセル ヴィ テクノロジク アラスティルマ クルム)Tubitak (Turkiye Bilimsel Ve Teknolojik Arastirma Kurumu) 再使用可能なバイオセンサカートリッジを備える携帯型ハンドヘルドデバイス
JP7015654B2 (ja) 2017-08-10 2022-02-03 シスメックス株式会社 検査システムおよび検査システムの起動方法
GB2589159B (en) 2017-12-29 2023-04-05 Clear Labs Inc Nucleic acid sequencing apparatus
WO2019189869A1 (ja) * 2018-03-29 2019-10-03 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020081588A1 (en) * 1998-06-24 2002-06-27 Therasense, Inc. Multi-sensor array for electrochemical recognition of nucleotide sequences and methods
JP2005261298A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Toshiba Corp 核酸検出カセット及び核酸検出装置
JP2008096447A (ja) * 2002-07-31 2008-04-24 Toshiba Corp 塩基配列検出装置及び塩基配列自動解析装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8815521B2 (en) * 2000-05-30 2014-08-26 Cepheid Apparatus and method for cell disruption
US20030175947A1 (en) * 2001-11-05 2003-09-18 Liu Robin Hui Enhanced mixing in microfluidic devices
JP4057967B2 (ja) * 2002-07-31 2008-03-05 株式会社東芝 塩基配列自動解析装置
JP3917595B2 (ja) * 2003-02-26 2007-05-23 株式会社東芝 核酸濃度定量分析チップ、核酸濃度定量分析装置および核酸濃度定量分析方法
US8097134B2 (en) * 2004-04-01 2012-01-17 Nanyang Technological University Addressable chem/bio chip array
EP2625526B1 (en) * 2010-10-04 2017-03-15 Genapsys Inc. Systems and methods for automated reusable parallel biological reactions
WO2013035867A1 (ja) * 2011-09-08 2013-03-14 株式会社 東芝 マルチ核酸反応具およびそれを用いた検出方法
WO2013136115A1 (en) * 2012-03-13 2013-09-19 Piramal Enterprises Limited Biosensor having nanostrucured electrodes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020081588A1 (en) * 1998-06-24 2002-06-27 Therasense, Inc. Multi-sensor array for electrochemical recognition of nucleotide sequences and methods
JP2008096447A (ja) * 2002-07-31 2008-04-24 Toshiba Corp 塩基配列検出装置及び塩基配列自動解析装置
JP2005261298A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Toshiba Corp 核酸検出カセット及び核酸検出装置

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