JP2002322194A - 小型で簡易な核酸抽出装置 - Google Patents

小型で簡易な核酸抽出装置

Info

Publication number
JP2002322194A
JP2002322194A JP2001129209A JP2001129209A JP2002322194A JP 2002322194 A JP2002322194 A JP 2002322194A JP 2001129209 A JP2001129209 A JP 2001129209A JP 2001129209 A JP2001129209 A JP 2001129209A JP 2002322194 A JP2002322194 A JP 2002322194A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
nucleic acid
waste liquid
liquid suction
suction nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001129209A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshinori Hayashi
俊典 林
Yoshifumi Kurihara
芳文 栗原
Norihiko Ishiguro
敬彦 石黒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
Priority to JP2001129209A priority Critical patent/JP2002322194A/ja
Publication of JP2002322194A publication Critical patent/JP2002322194A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】抽出性能に優れ、かつ、操作の煩雑さを解消で
きる核酸抽出装置を提供すること。 【解決手段】核酸を含有する試料から核酸を抽出するた
めに、少なくとも遠心によって核酸を分離する工程を自
動化した装置であって、少なくとも(1)遠心機、
(2)試薬吐出ノズル、(3)廃液吸引ノズルからなる
ことを特徴とする核酸抽出装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、生体試料など液体
試料中に含まれるDNAやRNAの核酸成分を抽出する
自動処理装置に関し、特に、核酸成分を定性・定量する
遺伝子検査の前処理に関するものである。
【0002】
【従来の技術】核酸成分を定性・定量する遺伝子検査で
は、試料の前処理として、細胞膜や核膜を破壊し、さら
に、核酸を取り巻く脂質やタンパクから核酸成分のみを
分離する操作、いわゆる核酸抽出を行う必要がある。
【0003】そのような目的で様々な核酸抽出試薬キッ
トが販売されており、その多くは、細胞膜や核膜を破壊
し、さらに、核酸を取り巻く脂質やタンパクを溶解した
後、共沈剤の補助のもとで核酸成分を遠心沈降する工程
を含んでいる。
【0004】これらの核酸抽出試薬キットでは、試薬の
添加、ミキシング、遠心操作、廃液の吸引などの操作を
手動で繰り返す必要があり、多くのサンプルを処理する
場合には極めて煩雑であることが問題となっている。
【0005】この手動操作の煩雑さを解消するために、
核酸抽出の自動化装置も開発されている。特に、核酸が
シリカ表面に吸着する現象を利用し、表面をシリカコー
トした磁性微粒子を用いて核酸抽出の工程を自動化した
装置が多く利用されている。しかし、これらは、固−液
間の吸着反応を利用したものであり、核酸抽出の効率は
固液間の平衡状態で決定されるため、低濃度のサンプル
において抽出後の検出率が悪いという問題が生じてい
る。
【0006】そのため、病院などの遺伝子検査機関の多
くは、操作が煩雑であるにもかかわらず、抽出性能の良
い用手法の核酸抽出試薬キットを利用しているケースが
多い。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
核酸抽出では、用手法の核酸抽出試薬キットでは、核酸
抽出性能は良いものの操作の煩雑さという問題があり、
自動化装置では、逆に、操作の煩雑さは解消されるもの
の抽出性能が悪いという問題があった。そこで、本発明
は、抽出性能に優れ、かつ、操作の煩雑さを解消するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に成された本願請求項1項の核酸抽出装置は、核酸を含
有する試料から核酸を抽出するために、少なくとも遠心
によって核酸を分離する工程を自動化した装置であっ
て、少なくとも(1)遠心機、(2)試薬吐出ノズル、
(3)廃液吸引ノズルからなることを特徴とする核酸抽
出装置である。本願請求項2の核酸抽出装置は、請求項
1の核酸抽出装置に係り、一または複数のサンプル容器
を同一の円弧状に保持するサンプルホルダーを備えた遠
心機、液体試薬の吐出を行う試薬吐出ノズル、廃液を吸
引除去する廃液吸引ノズル、廃液吸引ノズルの洗浄を行
うノズル洗浄槽を備え、遠心機の回転動作と位置決め動
作、試薬吐出ノズルと廃液吸引ノズルの水平移動動作、
試薬吐出ノズルと廃液吸引ノズルの垂直移動動作、ノズ
ル洗浄槽での洗浄液吐出動作と吸引動作を自動制御した
ことを特徴とする。このように、遠心機を高速遠心動作
だけでなく位置決め動作も可能とすることで、遠心沈降
方式の核酸抽出試薬キットを用いた核酸抽出操作の自動
化を可能にした。
【0009】また本願請求項3の核酸抽出装置は、請求
項1または2の核酸抽出装置に係り、サンプルホルダー
がそれぞれのサンプル容器の底が外側を向くように放射
状に傾斜して保持される構造のものであり、試薬吐出ノ
ズルと廃液吸引ノズルおよびそれらの垂直移動動作軸を
サンプル容器と概略同じ角度に傾斜して設置し、試薬吐
出ノズルや廃液吸引ノズルを遠心機の位置決め動作と連
動して自動制御することにより、試薬吐出ノズルや廃液
吸引ノズルが一つのサンプル容器に挿入されるようにし
たことを特徴とする。このように、試薬吐出ノズルと廃
液吸引ノズル、および、それらの垂直移動動作軸をサン
プルホルダーに保持したサンプル容器と概略同じ角度に
傾斜させることにより、簡単な制御で、試薬吐出ノズル
や廃液吸引ノズルが一つのサンプル容器にアクセスでき
るようにし、遠心沈降方式の核酸抽出試薬キットを用い
た核酸抽出操作の自動化を可能にした。
【0010】そして本願請求項4の核酸抽出装置は、請
求項1から3のいずれかの核酸抽出装置に係り、廃液吸
引ノズルの洗浄液を吐出する洗浄液吐出ノズルを廃液吸
引ノズルに固定配置し、該洗浄液吐出ノズルと廃液吸引
ノズルは洗浄液吐出ノズルを外側にした二重管構造を形
成しており、廃液吸引ノズルがノズル洗浄槽に収納され
た際に、洗浄液が廃液吸引ノズルの外側を洗浄し、同時
に廃液吸引ノズルの吸引動作によって洗浄液を吸引する
よう自動制御したことを特徴とする。このように、廃液
吸引ノズルに付着した核酸成分を洗浄する機構を設ける
ことにより、遠心沈降方式の核酸抽出試薬キットを用い
た核酸抽出操作の自動化を可能にした。すなわち、本発
明は、用手法の核酸抽出キットの各操作と工程を忠実に
自動化した装置であり、これにより用手法の核酸抽出性
能を維持しつつ、操作の煩雑さを解消することが可能と
なる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を、図面
に基づき詳細に説明する。
【0012】図1は、本発明の一実施形態の概要を示し
たものであり、本発明の核酸抽出装置の機能と作用の説
明図である。本発明の核酸抽出装置では、核膜を破壊し
て脂質やタンパクを溶解した上で核酸を遊離する成分と
核酸の遠心沈降を補助する成分を含んだ核酸抽出試薬
を、あらかじめサンプル(2)に添加しておく。このサ
ンプルを内包するサンプル容器(15)をサンプルホル
ダー(14)に設置し、図中の動作1の高速遠心動作を
行い、目的とする核酸の沈降を得る。その後、図中の動
作2で、サンプルホルダーの回転を位置決め動作に切り
替えて、廃液吸引ノズル(16)により、上清液を吸引
除去する。その後、図中の動作3で、試薬吐出ノズル
(17)により、脂質やタンパクを溶解するが核酸は不
溶な試薬を添加し、図中の動作4の高速遠心動作により
目的とする核酸の沈降を得る。さらに、図中の動作5
で、サンプルホルダーの回転を再び位置決め動作に切り
替えて、廃液吸引ノズルにより、上清液を吸引除去す
る。必要に応じて、図中の動作3から動作5を繰り返せ
ば、目的とする核酸の抽出を実現できる。
【0013】図2と図3は、本発明の一実施形態の概要
を示したものであり、本発明の核酸抽出装置の構造の説
明図である。本発明の核酸抽出装置は、高速遠心動作と
位置決め動作を行うモーター(11)として高速回転の
可能なステッピングモーターを利用した。サンプルホル
ダー(14)に設置するサンプル容器(15)の位置に
おいて、必要な遠心加速度Gを確保するために、モータ
ーとサンプルホルダーの回転軸を4倍速のギアボックス
で中継し、そのギアボックスはプーリー(12)とタイ
ミングベルト(13)で構成した。必要な遠心加速度
は、使用する核酸抽出試薬キットに依存するが、本実施
例では12,000Gであり、サンプルホルダーの半径
は107mmとしたため、最大10,000回転/分の
回転速度が得られるように設計した。なお、上記のステ
ッピングモーターは、自動制御機器(22)に接続し、
高速遠心動作と位置決め動作の切り替えなどを自動制御
した。また、サンプルホルダーの位置決め回転動作をす
るために、原点センサー(27)を設置し、サンプルホ
ルダーの裏面に貼付した黒色のマークを検出した。原点
センサーには、反射式の光ファイバー型検出センサーを
使用した。
【0014】サンプルホルダー(14)は、ポリアセタ
ール樹脂を用いて製作し、1.5ml容量のサンプル容
器(15)を32本保持できるように、同心円上に孔を
開孔した。この孔は、それぞれのサンプル容器の底が外
側を向くように放射状に傾斜して開孔した。傾斜角度は
45°とした。
【0015】試薬吐出ノズル(17)と廃液吸引ノズル
(16)はステンレスパイプで製作し、それぞれ表面を
テフロン(ポリテトラフルオロエチレン)でコートし
た。なお、廃液吸引ノズルの外側には、同心上に、別の
ステンレスパイプを設置し、廃液吸引ノズルの洗浄液を
吐出できる洗浄液吐出ノズル(18)とした。従って、
廃液吸引ノズルと洗浄液吐出ノズルは二重管構造であ
る。各ノズルの外径×内径は、試薬吐出ノズルがφ1.
3×φ0.9mm、廃液吸引ノズルがφ1.2×φ1.
0mm、洗浄液吐出ノズルがφ2.4×φ1.8mmで
ある。
【0016】廃液吸引ノズルの洗浄を行うノズル洗浄槽
(19)は、ポリアセタール樹脂を用いて製作し、後述
のように、廃液吸引ノズルとその垂直移動動作軸の傾斜
に合わせて、洗浄槽の孔を45°に傾斜して開孔した。
【0017】上記の試薬吐出ノズルおよび廃液吸引ノズ
ルと洗浄液吐出ノズルは、遠心機のサンプルホルダー
(14)とノズル洗浄槽(19)の間を往復できるよ
う、水平移動可能な同一のスライダ機構(20)に設置
した。さらに、試薬吐出ノズルは、サンプルホルダーに
設置したサンプル容器とノズル洗浄槽に収納できるよ
う、垂直移動可能なスライダ機構(21b)に設置し
た。また、廃液吸引ノズルと洗浄液吐出ノズルは、同様
に、サンプルホルダーに設置したサンプル容器とノズル
洗浄槽に収納できるよう、垂直移動可能な別のスライダ
機構(21a)に設置した。これらのスライダは、いず
れも自動制御できるよう、自動制御機器(22)に接続
した。なお、各ノズルとその垂直移動動作軸は、遠心機
のサンプルホルダーに設置したサンプル容器の傾斜角度
45°と同じ角度に傾斜させた。
【0018】また、上記の試薬吐出ノズル、廃液吸引ノ
ズル、および、洗浄液吐出ノズルは、テフロン(登録商
標)チューブ(23a、23b)を介して、電磁弁(2
4)、送液ポンプ(25)、真空ポンプ(26)などに
接続し、液体の吐出や吸引を自動制御した。
【0019】使用した核酸抽出試薬キットは、核膜を破
壊して脂質やタンパクを溶解した上で核酸を遊離する成
分として、グアニジンチオシアネートとイソプロパノー
ルを含み、核酸の遠心沈降を補助する成分として、デキ
ストランを含むキットを使用した。
【0020】図4は、本発明の核酸抽出装置を用いて、
HCV患者血清中のHCV RNAの抽出を試みた一例
である。比較対照として、使用した核酸抽出試薬キット
の取扱説明どうりに、用手法で実施した結果を示した。
図4のように、本発明の核酸抽出装置を用いた場合と、
用手法による場合とで、まったく同じ核酸抽出性能を得
ることができた。
【0021】
【発明の効果】以上のように、本発明は、遠心沈降方式
の用手法の核酸抽出試薬キットを用いた核酸抽出操作を
自動化し、その核酸抽出試薬キットの核酸抽出性能を維
持しつつ、かつ、操作の煩雑さを解消した核酸抽出装置
を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の核酸抽出装置の一実施形態で、機能と
作用を説明するための図である。
【図2】本発明の核酸抽出装置の一実施形態で、構成と
構造を説明するための側面図である。
【図3】本発明の核酸抽出装置の一実施形態で、構成と
構造を説明するための正面図である。
【図4】本発明の核酸抽出装置の一実施例を説明するた
めの図である。
【符号の説明】
1 核酸抽出装置、2 サンプル、11 モーター、1
2 プーリー、13 タイミングベルト、14 サンプ
ルホルダー、15 サンプル容器、16 廃液吸引ノズ
ル、17 試薬吐出ノズル、18 洗浄液吐出ノズル、
19 ノズル洗浄槽、20 水平移動可能なスライダ機
構、21a 垂直移動可能なスライダ機構(廃液吸引ノ
ズルと洗浄液吐出ノズルを保持)、21b 垂直移動可
能なスライダ機構(試薬吐出ノズルを保持)、22 自
動制御機器、23 テフロンチューブ、24 電磁弁、
25 送液ポンプ、26 真空ポンプ、27 原点セン
サー、30 遠心機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石黒 敬彦 神奈川県横浜市港北区岸根町490−17 Fターム(参考) 4B024 AA20 CA01 CA11 HA20 4B029 AA23 FA15 4C057 AA05 MM04 MM08

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】核酸を含有する試料から核酸を抽出するた
    めに、少なくとも遠心によって核酸を分離する工程を自
    動化した装置であって、少なくとも(1)遠心機、
    (2)試薬吐出ノズル、(3)廃液吸引ノズルからなる
    ことを特徴とする核酸抽出装置。
  2. 【請求項2】該核酸抽出装置が、一または複数のサンプ
    ル容器を同一の円弧状に保持するサンプルホルダーを備
    えた遠心機、液体試薬の吐出を行う試薬吐出ノズル、廃
    液を吸引除去する廃液吸引ノズル、廃液吸引ノズルの洗
    浄を行うノズル洗浄槽を備え、遠心機の回転動作と位置
    決め動作、試薬吐出ノズルと廃液吸引ノズルの水平移動
    動作、試薬吐出ノズルと廃液吸引ノズルの垂直移動動
    作、ノズル洗浄槽での洗浄液吐出動作と吸引動作を自動
    制御したことを特徴とする請求項1に記載の核酸抽出装
    置。
  3. 【請求項3】サンプルホルダーがそれぞれのサンプル容
    器の底が外側を向くように放射状に傾斜して保持される
    構造のものであり、試薬吐出ノズルと廃液吸引ノズルお
    よびそれらの垂直移動動作軸をサンプル容器と概略同じ
    角度に傾斜して設置し、試薬吐出ノズルや廃液吸引ノズ
    ルを遠心機の位置決め動作と連動して自動制御すること
    により、試薬吐出ノズルや廃液吸引ノズルが一つのサン
    プル容器に挿入されるようにしたことを特徴とする請求
    項1または2に記載の核酸抽出装置。
  4. 【請求項4】廃液吸引ノズルの洗浄液を吐出する洗浄液
    吐出ノズルを廃液吸引ノズルに固定配置し、該洗浄液吐
    出ノズルと廃液吸引ノズルは洗浄液吐出ノズルを外側に
    した二重管構造を形成しており、廃液吸引ノズルがノズ
    ル洗浄槽に収納された際に、洗浄液が廃液吸引ノズルの
    外側を洗浄し、同時に廃液吸引ノズルの吸引動作によっ
    て洗浄液を吸引するよう自動制御したことを特徴とする
    請求項1から3のいずれかに記載の核酸抽出装置。
JP2001129209A 2001-04-26 2001-04-26 小型で簡易な核酸抽出装置 Pending JP2002322194A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001129209A JP2002322194A (ja) 2001-04-26 2001-04-26 小型で簡易な核酸抽出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001129209A JP2002322194A (ja) 2001-04-26 2001-04-26 小型で簡易な核酸抽出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002322194A true JP2002322194A (ja) 2002-11-08

Family

ID=18977767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001129209A Pending JP2002322194A (ja) 2001-04-26 2001-04-26 小型で簡易な核酸抽出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002322194A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017023024A (ja) * 2015-07-17 2017-02-02 株式会社安川電機 処理方法、動作指令生成装置、コンピュータプログラム及び処理システム
CN109628441A (zh) * 2018-12-07 2019-04-16 山东森芃生物科技有限公司 一种全自动核酸纯化仪
CN110747122A (zh) * 2019-11-28 2020-02-04 天津擎科生物技术有限公司 一种批量样品核酸提取仪

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017023024A (ja) * 2015-07-17 2017-02-02 株式会社安川電機 処理方法、動作指令生成装置、コンピュータプログラム及び処理システム
CN109628441A (zh) * 2018-12-07 2019-04-16 山东森芃生物科技有限公司 一种全自动核酸纯化仪
CN110747122A (zh) * 2019-11-28 2020-02-04 天津擎科生物技术有限公司 一种批量样品核酸提取仪

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2825768B2 (ja) 分析装置
JP3630493B2 (ja) 分注機を利用した液体処理方法およびその装置
JP2825766B2 (ja) 粒子の懸濁方法及びその実施のための分析装置
US11441975B2 (en) Controlling method of preprocessing apparatus
US20020132354A1 (en) Automated centrifuge and method of using same
EP0938257B1 (en) Cell wash apparatus and method
JPH11215978A (ja) 核酸抽出装置
CA2614180A1 (en) Apparatuses, systems, and methods for isolating and separating biological materials
EP1924359A2 (en) Methods and systems for fluid delivery
JPH06509647A (ja) 免疫検定処理のためのマルチリニア自動装置
CN101254482A (zh) 磁力分离器及使用了磁力分离器的分析装置
US5084240A (en) Centrifuge vessel for automated solid-phase immunoassay
EP0589636B1 (en) Magnetic separation method and apparatus therefor
EP1252522B9 (en) Immunological assay system and method
US5318748A (en) Centrifuge vessel for automated solid-phase immunoassay having integral coaxial waste chamber
CN106062564B (zh) 用于量化分析物的方法以及配置成实施该方法的自动分析装置
JPH0624649B2 (ja) 可動毛管を用いた液体処理用ロータ
JP2002322194A (ja) 小型で簡易な核酸抽出装置
JP2008241250A (ja) 特異的結合反応を利用した攪拌棒及び該攪拌棒を用いた分析方法並びに分析装置
WO1993010455A1 (en) Improved centrifuge vessel for automated solid-phase immunoassay
JP3739953B2 (ja) 分注機を利用した定性/定量解析方法及びこの方法によって処理される各種装置
JP4060468B2 (ja) 分注機を利用した磁性体の脱着制御方法及びこの方法によって処理される各種装置
KR101376545B1 (ko) 생물학적 물질의 자동 추출을 위한 원심 분리 장치의 로터 조립체 및 그것을 이용한 생물학적 물질의 추출 방법
JP3582632B2 (ja) 核酸抽出用容器
US20220357352A1 (en) Configurable wash process for a sample analyzer