JP2004154143A - Method for the separation and purification of nucleic acid - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an analytical method for nucleic acid fragments capable of simply and rapidly carrying out free from needs of any specific technique, complicated operation and specific device, by using a small device, namely, an analytical method for nucleic acid fragments which is capable of space-saving and automating. <P>SOLUTION: The analytical method comprises following steps. Step (1), a step isolating and purifying nucleic acid fragment containing the target nucleic acid fragment including a step making a nucleic acid adsorbed onto a solid phase composed of an organic high polymer having a hydroxy group on a surface thereof, and desorbed from the solid phase. (2), a step allowing the target nucleic acid fragment, at least one primer complementary to a portion of the target nucleic acid fragment, at least one deoxynucleoside triphosphate, and at least one polymerase to react with each other, to conduct polymerase elongation reaction with using the target nucleic acid fragment as a template and using 3' terminal of the primer as initiation site. And (3) a step detecting whether polymerase elongation reaction proceeds or whether the polymerase elongation reaction product hybridizes with another nucleic acid. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

本発明は、核酸を分離精製する方法、核酸分離精製ユニット、及びこれらを用いた核酸の分析方法に関する。   The present invention relates to a method for separating and purifying nucleic acids, a nucleic acid separation and purification unit, and a method for analyzing nucleic acids using them.

核酸は、様々な分野で種々の形態で使用されている。例えば、組換え核酸技術の領域においては、核酸をプローブ、ゲノム核酸、およびプラスミド核酸の形状で用いることを要求する。   Nucleic acids are used in various forms in various fields. For example, in the area of recombinant nucleic acid technology, it is required to use nucleic acids in the form of probes, genomic nucleic acids, and plasmid nucleic acids.

診断分野においても、核酸は種々の方法で用いられている。例えば、核酸プローブは、ヒトの病原体の検出および診断に日常的に用いられている。同様に核酸は遺伝障害の検出に用いられている。核酸はまた食品汚染物質の検出にも用いられている。さらに、核酸は遺伝地図の作製からクローニングおよび組換え発現におよぶ種々の理由により、興味ある核酸の位置確認、同定および単離において日常的に用いられている。   In the diagnostic field, nucleic acids are used in various ways. For example, nucleic acid probes are routinely used for detection and diagnosis of human pathogens. Similarly, nucleic acids are used to detect genetic disorders. Nucleic acids are also used to detect food contaminants. In addition, nucleic acids are routinely used in the localization, identification and isolation of nucleic acids of interest for a variety of reasons ranging from genetic mapping to cloning and recombinant expression.

多くの場合、核酸は極めて少量でしか入手できず、そして単離および精製操作が煩雑で時間を要する。このしばしば時間を消費する煩雑な操作は核酸の損失に結びつきやすい。血清、尿およびバクテリアのカルチャーから得られた試料の核酸の精製においては、コンタミネーションおよび疑陽性の結果が生じるという危険性も加わる。   In many cases, nucleic acids are available only in very small amounts, and the isolation and purification operations are cumbersome and time consuming. This often time-consuming and cumbersome operation tends to lead to the loss of nucleic acids. The purification of sample nucleic acids from serum, urine and bacterial cultures also adds the risk of contamination and false positive results.

広く知られた精製方法の一つに、核酸を二酸化珪素、シリカポリマー、珪酸マグネシウム等の表面に吸着させ、引き続く洗浄、脱着等の操作によって精製する方法がある(例えば、特公平7−51065号公報)。この方法は、分離性能としては優れているが、同一性能の吸着媒体の工業的大量生産が困難であり、かつ取扱いが不便で、種々の形状に加工しがたい等の問題点がある。
特公平7−51065号公報
As one of the widely known purification methods, there is a method in which a nucleic acid is adsorbed on the surface of silicon dioxide, silica polymer, magnesium silicate, etc. and purified by subsequent operations such as washing and desorption (for example, Japanese Patent Publication No. 7-51065). Publication). Although this method is excellent in separation performance, there are problems such as difficulty in industrial mass production of adsorption media having the same performance, inconvenience in handling, and difficulty in processing into various shapes.
Japanese Patent Publication No. 7-51065

本発明の目的は、検体中の核酸を固相表面に吸着させた後、洗浄等を経て脱着させて核酸を分離精製する方法を提供することである。本発明の別の目的は、分離性能に優れ、洗浄効率が良く、加工が容易であり、実質的に同一の分離性能を有するものを大量に生産可能である固相を使用した核酸の分離精製方法、及びその方法を実施するのに適した核酸分離精製ユニットを提供することである。本発明のさらに別の目的は、上記した核酸の分離精製方法を利用した核酸の分析方法を提供することである。本発明のさらに別の目的は、特殊な技術、複雑な操作、および特殊な装置を必要とせずに、簡便かつ迅速に小型の装置を用いて実施することのできる核酸断片の分析方法、即ち、省スペースで自動化が可能な核酸断片の分析方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a method for separating and purifying a nucleic acid by adsorbing a nucleic acid in a specimen to a solid phase surface and then desorbing the nucleic acid through washing or the like. Another object of the present invention is separation and purification of nucleic acids using a solid phase that has excellent separation performance, good washing efficiency, is easy to process, and can produce a large amount of substantially the same separation performance. It is to provide a method and a nucleic acid separation and purification unit suitable for carrying out the method. Still another object of the present invention is to provide a nucleic acid analysis method using the above-described nucleic acid separation and purification method. Still another object of the present invention is to provide a method for analyzing a nucleic acid fragment that can be carried out easily and quickly using a small apparatus without the need for special techniques, complicated operations, and special apparatuses, i.e., An object of the present invention is to provide a method for analyzing nucleic acid fragments that can be automated in a small space.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、核酸を固相に吸着及び脱着させる過程を含む核酸の分離精製方法において、前記固相として表面に水酸基を有する有機高分子を使用し、二個の開口を有する容器内に上記固相を収容した核酸分離精製ユニットを使用することによって、核酸を含む試料溶液から純度の高い核酸を分離することができることを見出した。さらに、上記方法で分離した核酸を用いたポリメラーゼ伸長反応の際に生成するピロ燐酸を、乾式分析素子を用いて検出することによって、特殊な装置を必要とせずに、簡便性、迅速性に優れた核酸の分析を行えることを見出した。本発明はこれらの知見に基づいて完成したものである。   As a result of diligent investigations to solve the above problems, the present inventors have used an organic polymer having a hydroxyl group on the surface as the solid phase in a method for separating and purifying nucleic acid including a process of adsorbing and desorbing nucleic acid on the solid phase. Then, it was found that a nucleic acid with high purity can be separated from a sample solution containing nucleic acid by using a nucleic acid separation and purification unit in which the solid phase is accommodated in a container having two openings. Furthermore, by detecting pyrophosphoric acid generated during the polymerase extension reaction using the nucleic acid separated by the above method using a dry analytical element, it is excellent in simplicity and speed without requiring a special device. It was found that nucleic acid can be analyzed. The present invention has been completed based on these findings.

即ち、本発明によれば、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に核酸を吸着及び脱着させる工程を含む、核酸の分離精製方法が提供される。
核酸の分離精製方法の好ましい態様を以下に列挙する。
表面に水酸基を有する有機高分子がアセチルセルロースの表面鹸化物である、核酸の分離精製方法;
表面に水酸基を有する有機高分子がトリアセチルセルロースの表面鹸化物である、核酸の分離精製方法;
アセチルセルロースの表面鹸化率が5%以上である、核酸の分離精製方法;
アセチルセルロースの表面鹸化率が10%以上である、核酸の分離精製方法;
アセチルセルロースが多孔膜である、核酸の分離精製方法;
アセチルセルロースが非孔性膜である、核酸の分離精製方法;
アセチルセルロースがビーズにコーティングされている、核酸の分離精製方法;
表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に、試料溶液中の核酸を吸着及び脱着させる、核酸の分離精製方法;
試料溶液が、細胞又はウイルスを含む検体を核酸可溶化試薬で処理して得られた溶液に水溶性有機溶媒を添加した溶液である、核酸の分離精製方法;
核酸可溶化試薬が、グアニジン塩、界面活性剤およびタンパク質分解酵素である、核酸の分離精製方法;
表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に核酸を吸着させた後、核酸洗浄バッファを用いて固相を洗浄し、次いで固相に吸着した核酸を脱着せしめうる液を用いて固相に吸着した核酸を脱着させる工程を含む、核酸の分離精製方法;
核酸洗浄バッファが、メタノール、エタノール、イソプロパノール又はn−プロパノールを20〜100重量%含む溶液である、核酸の分離精製方法;
固相に吸着した核酸を脱着せしめうる液が、塩濃度が0.5M以下の溶液である、核酸の分離精製方法;
少なくとも2個の開口を有する容器内に表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相を収容した核酸分離精製ユニットを用いて核酸の吸着及び脱着を行う、核酸の分離精製方法;
(a) 表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相、(b) 前記固相を収容する、少なくとも2個の開口を有する容器、及び(c) 前記容器の一の開口に結合された圧力差発生装置を含む核酸分離精製ユニットを用いて核酸の吸着及び脱着を行う、核酸の分離精製方法;
以下の工程を含む、核酸の分離精製方法。
(a) 検体を用いて核酸を含む試料溶液を調製し、核酸分離精製ユニットの一の開口を上記の核酸を含む試料溶液中に挿入する工程、
(b) 核酸分離精製ユニットの他の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を減圧状態にして核酸を含む試料溶液を吸引し、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に接触させる工程、
(c) 核酸分離精製ユニットの他の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を加圧状態にし、吸引された核酸を含む試料溶液を容器外に排出する工程、
(d) 核酸分離精製ユニットの一の開口を核酸洗浄バッファ中に挿入する工程、
(e) 核酸分離精製ユニットの他の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を減圧状態にして核酸洗浄バッファを吸引し、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に接触させる工程、
(f) 核酸分離精製ユニットの他の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を加圧状態にし、吸引された核酸洗浄バッファを容器外に排出する工程、
(g) 核酸分離精製ユニットの一の開口を、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に吸着された核酸を脱着せしめうる液中に挿入する工程、
(h) 核酸分離精製ユニットの他の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を減圧状態にして、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に吸着された核酸を脱着せしめうる液を吸引し、固相に接触させる工程、及び
(i) 核酸分離精製ユニットの他の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を加圧状態にし、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に吸着された核酸を脱着せしめうる液を容器外に排出する工程;
以下の工程を含む、核酸の分離精製方法。
(a) 検体を用いて核酸を含む試料溶液を調製し、核酸分離精製ユニットの一の開口に上記の核酸を含む試料溶液を注入する工程、
(b) 核酸分離精製ユニットの上記一の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を加圧状態にし、注入した核酸を含む試料溶液を、他の開口より排出することによって、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に接触させる工程、
(c) 核酸分離精製ユニットの上記一の開口に核酸洗浄バッファを注入する工程、
(d) 核酸分離精製ユニットの上記一の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を加圧状態にし、注入した核酸洗浄バッファを上記他の開口より排出することによって、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に接触させる工程、
(e) 核酸分離精製ユニットの上記一の開口に表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に吸着された核酸を脱着せしめうる液を注入する工程、
(f) 核酸分離精製ユニットの上記一の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を加圧状態にし、注入した核酸を脱着せしめうる液を上記他の開口より排出させることによって、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に吸着された核酸を脱着させ、容器外に排出する工程。
本発明の別の側面によれば、少なくとも2個の開口を有する容器内に表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相を収容した核酸分離精製ユニットが提供される。
本発明別の側面によれば、(a) 表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相、
(b) 前記固相を収容する、少なくとも2個の開口を有する容器、及び
(c) 前記容器の一の開口に結合された、圧力差発生装置、
を含む核酸分離精製ユニットが提供される。
好ましくは、前記圧力差発生装置は、前記容器の一の開口に着脱可能に結合されている。
好ましくは、前記圧力差発生装置は注射器である。
好ましくは、前記圧力差発生装置はピペッタである。
好ましくは、前記圧力差発生装置はポンプである。
That is, according to the present invention, there is provided a method for separating and purifying nucleic acid, comprising the step of adsorbing and desorbing nucleic acid on a solid phase comprising an organic polymer having a hydroxyl group on the surface.
Preferred embodiments of the method for separating and purifying nucleic acids are listed below.
A method for separating and purifying nucleic acid, wherein the organic polymer having a hydroxyl group on the surface is a saponified product of acetylcellulose;
A method for separating and purifying nucleic acid, wherein the organic polymer having a hydroxyl group on the surface is a surface saponified product of triacetylcellulose;
A method for separating and purifying nucleic acid, wherein the surface saponification rate of acetylcellulose is 5% or more;
A method for separating and purifying nucleic acid, wherein the surface saponification rate of acetylcellulose is 10% or more;
A method for separating and purifying nucleic acid, wherein acetylcellulose is a porous membrane;
A method for separating and purifying nucleic acid, wherein acetylcellulose is a non-porous membrane;
A method for separating and purifying nucleic acid, wherein the beads are coated with acetylcellulose;
A method for separating and purifying nucleic acid, wherein a nucleic acid in a sample solution is adsorbed and desorbed on a solid phase comprising an organic polymer having a hydroxyl group on the surface;
A method for separating and purifying nucleic acid, wherein the sample solution is a solution obtained by treating a specimen containing cells or viruses with a nucleic acid solubilizing reagent and adding a water-soluble organic solvent;
A method for separating and purifying nucleic acid, wherein the nucleic acid solubilizing reagent is a guanidine salt, a surfactant and a proteolytic enzyme;
Nucleic acid is adsorbed on a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface, then the solid phase is washed with a nucleic acid washing buffer, and then the solid phase is adsorbed onto the solid phase using a solution capable of desorbing the nucleic acid adsorbed on the solid phase. A method for separating and purifying nucleic acid, comprising a step of desorbing the adsorbed nucleic acid;
A method for separating and purifying nucleic acid, wherein the nucleic acid washing buffer is a solution containing 20 to 100% by weight of methanol, ethanol, isopropanol or n-propanol;
A method for separating and purifying nucleic acid, wherein the solution capable of desorbing the nucleic acid adsorbed on the solid phase is a solution having a salt concentration of 0.5 M or less;
A method for separating and purifying nucleic acid, comprising adsorbing and desorbing nucleic acid using a nucleic acid separation and purification unit containing a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface in a container having at least two openings;
(a) a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface; (b) a container having at least two openings containing the solid phase; and (c) a pressure coupled to one opening of the container. A method for separating and purifying nucleic acid, wherein nucleic acid is adsorbed and desorbed using a nucleic acid separation and purification unit including a difference generator;
A method for separating and purifying nucleic acid, comprising the following steps.
(a) preparing a sample solution containing a nucleic acid using a specimen, and inserting one opening of the nucleic acid separation and purification unit into the sample solution containing the nucleic acid,
(b) A solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface by sucking a sample solution containing nucleic acid by reducing the pressure in the container using a pressure difference generator connected to another opening of the nucleic acid separation and purification unit. Contacting with,
(c) A step of bringing the container into a pressurized state using a pressure difference generator coupled to the other opening of the nucleic acid separation and purification unit, and discharging the sample solution containing the aspirated nucleic acid out of the container;
(d) inserting one opening of the nucleic acid separation and purification unit into the nucleic acid washing buffer;
(e) Using a pressure difference generator connected to another opening of the nucleic acid separation and purification unit, the inside of the container is evacuated and the nucleic acid washing buffer is sucked and contacted with a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface. The process of
(f) a step of bringing the container into a pressurized state using a pressure difference generator coupled to another opening of the nucleic acid separation and purification unit, and discharging the aspirated nucleic acid washing buffer to the outside of the container;
(g) inserting one opening of the nucleic acid separation and purification unit into a liquid capable of desorbing nucleic acid adsorbed on a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface;
(h) Depressurize the inside of the container using a pressure difference generator connected to the other opening of the nucleic acid separation and purification unit to desorb the nucleic acid adsorbed on the solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface. Aspirating the liquor and bringing it into contact with the solid phase; and
(i) Using a pressure difference generator connected to the other opening of the nucleic acid separation and purification unit, pressurize the container to desorb the nucleic acid adsorbed on the solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface. Discharging the liquid from the container;
A method for separating and purifying nucleic acid, comprising the following steps.
(a) preparing a sample solution containing nucleic acid using a specimen and injecting the sample solution containing the nucleic acid into one opening of the nucleic acid separation and purification unit;
(b) The container is pressurized using the pressure difference generator coupled to the one opening of the nucleic acid separation and purification unit, and the sample solution containing the injected nucleic acid is discharged from the other opening. Contacting with a solid phase comprising an organic polymer having a hydroxyl group on
(c) injecting a nucleic acid washing buffer into the one opening of the nucleic acid separation and purification unit;
(d) The inside of the container is pressurized using a pressure difference generator coupled to the one opening of the nucleic acid separation and purification unit, and the injected nucleic acid washing buffer is discharged from the other opening, whereby a hydroxyl group is formed on the surface. Contacting with a solid phase comprising an organic polymer having
(e) a step of injecting a liquid capable of desorbing nucleic acid adsorbed on a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface into the one opening of the nucleic acid separation and purification unit;
(f) The container is pressurized using a pressure difference generator coupled to the one opening of the nucleic acid separation and purification unit, and a liquid capable of desorbing the injected nucleic acid is discharged from the other opening, A step of desorbing nucleic acid adsorbed on a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface and discharging it out of the container.
According to another aspect of the present invention, there is provided a nucleic acid separation and purification unit in which a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface thereof is contained in a container having at least two openings.
According to another aspect of the present invention, (a) a solid phase comprising an organic polymer having a hydroxyl group on the surface,
(b) a container having at least two openings for containing the solid phase; and
(c) a pressure difference generator coupled to one opening of the container;
A nucleic acid separation and purification unit is provided.
Preferably, the pressure difference generator is detachably coupled to one opening of the container.
Preferably, the pressure difference generating device is a syringe.
Preferably, the pressure difference generator is a pipettor.
Preferably, the pressure difference generator is a pump.

本発明のさらに別の側面によれば、ビーズにアセチルセルロースをコーティングした後表面鹸化する、アセチルセルロースに水酸基を導入する方法が提供される。
本発明のさらに別の側面によれば、表面鹸化により水酸基が導入されたアセチルセルロース膜を表面に有するビーズが提供される。
本発明のさらに別の側面によれば、(1)上記した本発明の方法によりターゲット核酸断片を含む核酸断片を分離精製する工程;
(2)前記ターゲット核酸断片、前記ターゲット核酸断片の一部と相補的な少なくとも一種のプライマー、少なくとも一種のデオキシヌクレオシド3リン酸、及び少なくとも一種のポリメラーゼを反応させ、前記ターゲット核酸断片を鋳型にした前記プライマーの3’末端を起点とするポリメラーゼ伸長反応を行う工程;及び、
(3)ポリメラーゼ伸長反応の進行の有無を検出するか、又はポリメラーゼ伸長反応産物と他の核酸とのハイブリダイゼーションの有無を検出する工程:
を含む、核酸の分析方法が提供される。
本発明のさらに別の側面によれば、(1)上記した本発明の核酸分離精製ユニットを含む核酸の抽出・精製を行うための手段、(2)ポリメラーゼ伸長反応を行うための反応手段、および(3)ポリメラーゼ伸長反応の進行の有無を検出するか、又はポリメラーゼ伸長反応産物と他の核酸とのハイブリダイゼーションの有無を検出するための手段、を含む本発明の核酸の析方法を行うための分析装置が提供される。
According to still another aspect of the present invention, there is provided a method for introducing a hydroxyl group into acetyl cellulose, wherein the beads are coated with acetyl cellulose and then surface saponified.
According to still another aspect of the present invention, there is provided a bead having on its surface an acetylcellulose membrane having a hydroxyl group introduced by surface saponification.
According to still another aspect of the present invention, (1) a step of separating and purifying a nucleic acid fragment containing a target nucleic acid fragment by the method of the present invention described above;
(2) The target nucleic acid fragment, at least one primer complementary to a part of the target nucleic acid fragment, at least one deoxynucleoside triphosphate, and at least one polymerase are reacted, and the target nucleic acid fragment is used as a template. Performing a polymerase extension reaction starting from the 3 ′ end of the primer; and
(3) A step of detecting the presence or absence of progress of the polymerase extension reaction or detecting the presence or absence of hybridization between the polymerase extension reaction product and another nucleic acid:
A method for analyzing a nucleic acid is provided.
According to still another aspect of the present invention, (1) a means for extracting and purifying a nucleic acid comprising the above-described nucleic acid separation and purification unit of the present invention, (2) a reaction means for performing a polymerase extension reaction, and (3) A method for analyzing a nucleic acid according to the present invention, comprising: a means for detecting the presence or absence of progress of a polymerase extension reaction, or a means for detecting the presence or absence of hybridization between a polymerase extension reaction product and another nucleic acid. An analytical device is provided.

分離性能に優れ、洗浄効率が良く、加工が容易であり、実質的に同一の分離性能を有する物を大量に生産可能である固相を用いた、本発明の核酸の分離精製方法により、核酸を含む試料溶液から純度の高い核酸を分離することができる。更に本発明の核酸分離精製ユニットを使用すれば、操作が容易となる。   According to the method for separating and purifying nucleic acid of the present invention using a solid phase that is excellent in separation performance, good in washing efficiency, easy to process, and capable of mass-producing products having substantially the same separation performance, High purity nucleic acid can be separated from a sample solution containing Furthermore, operation becomes easy if the nucleic acid separation and purification unit of the present invention is used.

以下、本発明の実施の形態について説明する。
(1)本発明の核酸の分離精製方法
本発明の核酸の分離精製方法は、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に核酸を吸着及び脱着させる工程を含むことを特徴とする。
本発明において「核酸」は一本鎖、二本鎖のいずれでもよく、また、分子量の制限も無い。
Embodiments of the present invention will be described below.
(1) Method for separating and purifying nucleic acid according to the present invention The method for separating and purifying nucleic acid according to the present invention comprises a step of adsorbing and desorbing a nucleic acid on a solid phase comprising an organic polymer having a hydroxyl group on the surface.
In the present invention, the “nucleic acid” may be either single-stranded or double-stranded, and there is no molecular weight limitation.

表面に水酸基を有する有機高分子としては、アセチルセルロースの表面鹸化物が好ましい。アセチルセルロースしては、モノアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロースの何れでもよいが、特にはトリアセチルセルロースが好ましい。本発明では、表面鹸化したアセチルセルロースを固相として使用することが好ましい。ここで表面鹸化とは、鹸化処理液(例えば、NaOH)が接触する表面だけが鹸化されることを言う。本発明では、固相の構造体はアセチルセルロースのままで、固相の表面だけが鹸化されていることが好ましい。これにより、表面鹸化処理の程度(表面鹸化度)で固相表面の水酸基の量(密度)をコントロールすることができる。   The organic polymer having a hydroxyl group on the surface is preferably a surface saponified product of acetylcellulose. The acetyl cellulose may be any of monoacetyl cellulose, diacetyl cellulose, and triacetyl cellulose, but triacetyl cellulose is particularly preferable. In the present invention, surface saponified acetylcellulose is preferably used as the solid phase. Here, the surface saponification means that only the surface in contact with the saponification solution (for example, NaOH) is saponified. In the present invention, it is preferable that the solid phase structure remains acetylcellulose and only the surface of the solid phase is saponified. Thereby, the amount (density) of hydroxyl groups on the surface of the solid phase can be controlled by the degree of surface saponification treatment (surface saponification degree).

表面に水酸基を有する有機高分子の表面積を大きくするためには、表面に水酸基を有する有機高分子を膜化することが好ましい。また、アセチルセルロースは多孔膜でも非孔性膜でもよいが、膜を多孔性とすることが更に好ましい。固相が多孔性膜の場合、膜の構造体はアセチルセルロースのままで、構造体の表面だけを鹸化することが好ましい。これにより、表面鹸化処理の程度(表面鹸化度)×孔径により空間的な水酸基の量(密度)をコントロールすることができる。また、膜の構造体はアセチルセルロースから構成されているため、堅固な固相を得ることができる。ここで、アセチルセルロースを表面鹸化して表面にのみ水酸基を導入するということは、構造体はアセチルセルロースのままで、表面をセルロース化するということを意味する。なお、セルロースを原材料として用いると、液体にできないため、工業的に多孔膜や平膜を製造することはできない。   In order to increase the surface area of the organic polymer having a hydroxyl group on the surface, it is preferable to form a film of the organic polymer having a hydroxyl group on the surface. Acetylcellulose may be a porous membrane or a non-porous membrane, but it is more preferable to make the membrane porous. When the solid phase is a porous membrane, it is preferable that the membrane structure remains acetylcellulose and only the surface of the structure is saponified. Thereby, the amount (density) of the spatial hydroxyl group can be controlled by the degree of surface saponification treatment (surface saponification degree) × pore diameter. Further, since the membrane structure is composed of acetylcellulose, a solid solid phase can be obtained. Here, saponifying acetylcellulose to introduce a hydroxyl group only on the surface means that the structure remains as acetylcellulose and the surface is celluloseized. When cellulose is used as a raw material, it cannot be made into a liquid, so that a porous membrane or a flat membrane cannot be produced industrially.

例えば、トリアセチルセルロースの膜は、商品名TACベースとして富士写真フイルムから市販されており、トリアセチルセルロースの多孔膜としては、ミクロフィルターFM500(富士写真フイルム(株)製)がある。
また、例えばポリエチレン製のビーズの表面にトリアセチルセルロースの膜を形成し、これを表面鹸化して表面に水酸基を持たせることも好ましい。この場合、トリアセチルセルロースはビーズにコーティングされることになる。ビーズの素材は、核酸を汚染等しなければよく、ポリエチレンには限定されない。
For example, a film of triacetylcellulose is commercially available from Fuji Photo Film under the trade name TAC base, and a microfilter FM500 (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) is available as a porous film of triacetylcellulose.
Further, for example, it is also preferable to form a triacetyl cellulose film on the surface of polyethylene beads and saponify the surface to give a hydroxyl group on the surface. In this case, triacetyl cellulose is coated on the beads. The material of the beads is not limited to polyethylene as long as it does not contaminate the nucleic acid.

核酸の分離効率を挙げるためには、水酸基の数が多い方が好ましい。例えば、トリアセチルセルロースなどのアセチルセルロースの場合には、表面鹸化率が約5%以上であることが好ましく、10%以上であることが更に好ましい。
アセチルセルロースを表面鹸化するには、水酸化ナトリウム水溶液中に、表面鹸化したい対象を浸漬する。表面鹸化率を変えるには、水酸化ナトリウムの濃度を変えればよい。表面鹸化率は、NMRにより、残存アセチル基を定量して定められる。
In order to increase the nucleic acid separation efficiency, a larger number of hydroxyl groups is preferred. For example, in the case of acetylcellulose such as triacetylcellulose, the surface saponification rate is preferably about 5% or more, more preferably 10% or more.
In order to saponify the surface of acetylcellulose, an object to be saponified is immersed in an aqueous sodium hydroxide solution. In order to change the surface saponification rate, the concentration of sodium hydroxide may be changed. The surface saponification rate is determined by quantifying residual acetyl groups by NMR.

本発明の核酸の分離精製方法では、好ましくは、少なくとも2個の開口を有する容器内に表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相を収容した核酸分離精製ユニットを用いて核酸の吸着及び脱着を行うことができる。   In the method for separating and purifying nucleic acid of the present invention, preferably, nucleic acid is adsorbed and desorbed using a nucleic acid separation and purification unit containing a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface in a container having at least two openings. It can be performed.

さらに好ましくは、(a) 表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相、(b) 前記固相を収容する、少なくとも2個の開口を有する容器、及び(c) 前記容器の一の開口に結合された圧力差発生装置を含む核酸分離精製ユニットを用いて核酸の吸着及び脱着を行うことができる。   More preferably, (a) a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface, (b) a container having at least two openings containing the solid phase, and (c) one opening of the container. Nucleic acid can be adsorbed and desorbed using a nucleic acid separation and purification unit including a combined pressure difference generator.

この場合の本発明の核酸の分離精製方法の第一の実施態様は、以下の工程を含むことができる。
(a) 核酸分離精製ユニットの一の開口を核酸を含む試料溶液中に挿入する工程、
(b) 核酸分離精製ユニットの他の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を減圧状態にして核酸を含む試料溶液を吸引し、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に接触させる工程、
(c) 核酸分離精製ユニットの他の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を加圧状態にし、吸引された核酸を含む試料溶液を容器外に排出する工程、
(d) 核酸分離精製ユニットの一の開口を核酸洗浄バッファ溶液中に挿入する工程、
(e) 核酸分離精製ユニットの他の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を減圧状態にして核酸洗浄バッファ溶液を吸引し、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に接触させる工程、
(f) 核酸分離精製ユニットの他の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を加圧状態にし、吸引された核酸洗浄バッファ溶液を容器外に排出する工程、
(g) 核酸分離精製ユニットの一の開口を、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に吸着された核酸を脱着せしめうる液中に挿入する工程、
(h) 核酸分離精製ユニットの他の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を減圧状態にして、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に吸着された核酸を脱着せしめうる液を吸引し、固相に接触させる工程、及び
(i) 核酸分離精製ユニットの他の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を加圧状態にし、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に吸着された核酸を脱着せしめうる液を容器外に排出する工程。
In this case, the first embodiment of the method for separating and purifying nucleic acid of the present invention can include the following steps.
(a) inserting one opening of the nucleic acid separation and purification unit into a sample solution containing nucleic acid;
(b) A solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface by sucking a sample solution containing nucleic acid by reducing the pressure in the container using a pressure difference generator coupled to another opening of the nucleic acid separation and purification unit. Contacting with,
(c) A step of bringing the container into a pressurized state using a pressure difference generator coupled to the other opening of the nucleic acid separation and purification unit, and discharging the sample solution containing the aspirated nucleic acid out of the container;
(d) inserting one opening of the nucleic acid separation and purification unit into the nucleic acid washing buffer solution;
(e) Using a pressure difference generator connected to another opening of the nucleic acid separation and purification unit, the container is evacuated and the nucleic acid washing buffer solution is sucked into a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface. Contacting,
(f) a step of bringing the container into a pressurized state using a pressure difference generator coupled to another opening of the nucleic acid separation and purification unit, and discharging the aspirated nucleic acid washing buffer solution out of the container;
(g) inserting one opening of the nucleic acid separation and purification unit into a liquid capable of desorbing nucleic acid adsorbed on a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface;
(h) Depressurize the inside of the container using a pressure difference generator connected to the other opening of the nucleic acid separation and purification unit to desorb the nucleic acid adsorbed on the solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface. Aspirating the liquor and bringing it into contact with the solid phase; and
(i) Using a pressure difference generator connected to the other opening of the nucleic acid separation and purification unit, pressurize the inside of the container to desorb the nucleic acid adsorbed on the solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface. A process of discharging the liquid from the container.

本発明の核酸の分離精製方法の第二の実施態様は、以下の工程を含むことができる。
(a) 検体を用いて核酸を含む試料溶液を調製し、核酸分離精製ユニットの一の開口に上記の核酸を含む試料溶液を注入する工程、
(b) 核酸分離精製ユニットの上記一の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を加圧状態にし、注入した核酸を含む試料溶液を、他の開口より排出することによって、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に接触させる工程、
(c) 核酸分離精製ユニットの上記一の開口に核酸洗浄バッファを注入する工程、
(d) 核酸分離精製ユニットの上記一の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を加圧状態にし、注入した核酸洗浄バッファを上記他の開口より排出することによって、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に接触させる工程、
(e) 核酸分離精製ユニットの上記一の開口に表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に吸着された核酸を脱着せしめうる液を注入する工程、
(f) 核酸分離精製ユニットの上記一の開口に結合された圧力差発生装置を用いて容器内を加圧状態にし、注入した核酸を脱着せしめうる液を上記他の開口より排出させることによって、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に吸着された核酸を脱着させ、容器外に排出する工程。
The second embodiment of the method for separating and purifying nucleic acid of the present invention can include the following steps.
(a) preparing a sample solution containing nucleic acid using a specimen and injecting the sample solution containing the nucleic acid into one opening of the nucleic acid separation and purification unit;
(b) The container is pressurized using the pressure difference generator coupled to the one opening of the nucleic acid separation and purification unit, and the sample solution containing the injected nucleic acid is discharged from the other opening. Contacting with a solid phase comprising an organic polymer having a hydroxyl group on
(c) injecting a nucleic acid washing buffer into the one opening of the nucleic acid separation and purification unit;
(d) The inside of the container is pressurized using a pressure difference generator coupled to the one opening of the nucleic acid separation and purification unit, and the injected nucleic acid washing buffer is discharged from the other opening, whereby a hydroxyl group is formed on the surface. Contacting with a solid phase comprising an organic polymer having
(e) a step of injecting a liquid capable of desorbing nucleic acid adsorbed on a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface into the one opening of the nucleic acid separation and purification unit;
(f) The container is pressurized using a pressure difference generator coupled to the one opening of the nucleic acid separation and purification unit, and a liquid capable of desorbing the injected nucleic acid is discharged from the other opening, A step of desorbing nucleic acid adsorbed on a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface and discharging it out of the container.

表面に水酸基を有する有機高分子を用いた核酸の分離精製方法についてさらに具体的に説明する。本発明では、好ましくは、核酸を含む試料溶液を表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に接触させることにより試料溶液中の核酸を固相に吸着させ、次いで、固相に吸着させた核酸を、以下に説明する好適な溶液を用いて固相から脱着させる。さらに好ましくは、核酸を含む試料溶液は、細胞又はウイルスを含む検体を細胞膜及び核膜を溶解する溶液で処理することにより核酸を液中に分散させた溶液に水溶性有機溶媒を添加した溶液である。   The method for separating and purifying nucleic acid using an organic polymer having a hydroxyl group on the surface will be described more specifically. In the present invention, the nucleic acid in the sample solution is preferably adsorbed on the solid phase by bringing the sample solution containing the nucleic acid into contact with the solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface, and then adsorbed on the solid phase. Nucleic acids are desorbed from the solid phase using a suitable solution as described below. More preferably, the sample solution containing a nucleic acid is a solution obtained by adding a water-soluble organic solvent to a solution in which a nucleic acid is dispersed in a solution by treating a specimen containing cells or viruses with a solution that dissolves a cell membrane and a nuclear membrane. is there.

本発明において使用できる核酸を含む試料溶液に制限はないが、例えば診断分野においては、検体として採取された全血、血漿、血清、尿、便、精液、唾液等の体液、あるいは植物(又はその一部)、動物(またはその一部)など、あるいはそれらの溶解物およびホモジネートなどの生物材料から調製された溶液が対象となる。   The sample solution containing nucleic acid that can be used in the present invention is not limited, but in the diagnostic field, for example, whole blood collected as a specimen, plasma, serum, urine, stool, semen, saliva and other body fluids, or plants (or their) Particular), animals (or parts thereof), etc., or solutions prepared from biological materials such as lysates and homogenates thereof.

最初にこれらの検体を、細胞膜を溶解して核酸を可溶化する試薬を含む水溶液で処理する。これにより細胞膜および核膜が溶解されて、核酸が水溶液内に分散する。
細胞膜の溶解および核酸の可溶化のためには、例えば、対象となる試料が全血の場合、(1)赤血球の除去、(2)各種タンパク質の除去、及び(3)白血球の溶解及び核膜の溶解が必要となる。(1)赤血球の除去および(2)各種タンパク質の除去は、固相への非特異吸着および多孔膜の目目詰まりを防ぐために、(3)白血球の溶解及び核膜の溶解は、抽出の対象である核酸を可溶化させるためにそれぞれ必要となる。特に、(3)白血球の溶解及び核膜の溶解は重要な工程であり、本発明の方法では、この工程で核酸を可溶化することが必要である。本明細書中以下に記載の実施例では、塩酸グアニジン、Triton−X100、プロテアーゼK(SIGMA製)を添加した状態で60℃で10分インキュベートすることによって上記の(1)、(2)及び(3)を同時に達成している。
First, these specimens are treated with an aqueous solution containing a reagent that dissolves the cell membrane and solubilizes the nucleic acid. As a result, the cell membrane and the nuclear membrane are dissolved, and the nucleic acid is dispersed in the aqueous solution.
For cell membrane lysis and nucleic acid solubilization, for example, when the target sample is whole blood, (1) removal of red blood cells, (2) removal of various proteins, and (3) lysis of white blood cells and nuclear membranes Must be dissolved. (1) Removal of red blood cells and (2) removal of various proteins should be performed in order to prevent nonspecific adsorption to the solid phase and clogging of the porous membrane. Are required to solubilize the nucleic acids. In particular, (3) lysis of leukocytes and lysis of the nuclear membrane are important steps. In the method of the present invention, it is necessary to solubilize nucleic acids in this step. In the examples described below in the present specification, the above (1), (2) and (2) are obtained by incubating at 60 ° C. for 10 minutes with guanidine hydrochloride, Triton-X100 and protease K (manufactured by SIGMA) added. 3) is achieved at the same time.

本発明で用いる核酸可溶化試薬としては、グアニジン塩、界面活性剤およびタンパク質分解酵素を含む溶液が挙げられる。
グアニジン塩としては、塩酸グアニジンが好ましいが、他のグアニジン塩(イソチオシアン酸グアニジン、チオシアン酸グアニジン)を使用することもできる。グアニジン塩の溶液中の濃度は、0.5M以上6M以下 好ましくは 1M以上5M以下である。
Examples of the nucleic acid solubilizing reagent used in the present invention include a solution containing a guanidine salt, a surfactant and a proteolytic enzyme.
As the guanidine salt, guanidine hydrochloride is preferable, but other guanidine salts (guanidine isothiocyanate, guanidine thiocyanate) can also be used. The concentration of the guanidine salt in the solution is 0.5M to 6M, preferably 1M to 5M.

界面活性剤としてはTriton−X100を使用することができるが、この他にも、SDS、コール酸ナトリウム又はサルコシンナトリウム等の陰イオン性界面活性剤、Tween20又はメガファック等のノニオン性界面活性剤、その他各種両性界面活性剤を使用することもできる。本発明では、ポリオキシエチレンオキチルフェニルエーテル(Triton−X100)等のノニオン性界面活性剤を使用することが好ましい。界面活性剤の溶液中の濃度は、通常0.05重量%〜10重量% 特に好ましくは0.1重量%〜5重量%である。   As the surfactant, Triton-X100 can be used, but in addition to this, an anionic surfactant such as SDS, sodium cholate or sarcosine sodium, a nonionic surfactant such as Tween 20 or MegaFac, Various other amphoteric surfactants can also be used. In the present invention, it is preferable to use a nonionic surfactant such as polyoxyethylene octylphenyl ether (Triton-X100). The concentration of the surfactant in the solution is usually 0.05% to 10% by weight, particularly preferably 0.1% to 5% by weight.

タンパク質分解酵素としては、プロテアーゼKを使用することはできるが、他のプロテアーゼでも同様の効果を得ることができる。プロテアーゼは酵素であるため加温するのが好ましく、37℃〜70℃で使用することが好ましく、特に50℃〜65℃で使用することが好ましい。   Protease K can be used as the proteolytic enzyme, but the same effect can be obtained with other proteases. Since protease is an enzyme, it is preferable to warm it, it is preferable to use it at 37 ° C to 70 ° C, particularly 50 ° C to 65 ° C.

このように核酸が分散した水溶液中に、水溶性有機溶媒を添加して、表面に水酸基を有する有機高分子と接触させる。この操作により、試料溶液中の核酸が表面に水酸基を有する有機高分子に吸着される。本明細書中上記した操作で可溶化された核酸を、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に吸着させるためには、可溶化した核酸混合液に水溶性有機溶媒を混合することと、得られた核酸混合液中に塩が存在することが必要である。   A water-soluble organic solvent is added to the aqueous solution in which nucleic acids are dispersed in this manner, and brought into contact with an organic polymer having a hydroxyl group on the surface. By this operation, the nucleic acid in the sample solution is adsorbed to the organic polymer having a hydroxyl group on the surface. In order to adsorb the nucleic acid solubilized by the operation described above in the present specification to a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface, a water-soluble organic solvent is mixed with the solubilized nucleic acid mixed solution. It is necessary that a salt be present in the obtained nucleic acid mixture.

即ち、核酸の周りに存在する水分子の水和構造を破壊することにより、核酸は不安定な状態で可溶化することになる。この状態の核酸を、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相と接触させると、核酸表面上の極性基と固相表面の極性基間で相互作用し、核酸は固相表面上に吸着するものと考えられる。本発明の方法では、可溶化した核酸混合液に水溶性有機溶媒を混合することと、得られた核酸混合液中に塩が存在することによって、核酸を不安定な状態にさせることができる。   That is, by destroying the hydration structure of water molecules present around the nucleic acid, the nucleic acid is solubilized in an unstable state. When nucleic acid in this state is brought into contact with a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface, the polar group on the nucleic acid surface interacts with the polar group on the solid phase surface, and the nucleic acid is adsorbed on the solid surface. It is thought to do. In the method of the present invention, the nucleic acid can be brought into an unstable state by mixing a water-soluble organic solvent with the solubilized nucleic acid mixture and the presence of a salt in the obtained nucleic acid mixture.

ここで用いる水溶性有機溶媒としては、エタノール、イソプロパノール又はプロパノールなどが挙げられ、中でもエタノールが好ましい。水溶性有機溶媒の濃度は、好ましくは5重量%〜90重量%であり、さらに好ましくは20重量%〜60重量%である。エタノールの添加濃度は、擬集物を生じない程度でできるだけ高くすることが特に好ましい。   Examples of the water-soluble organic solvent used here include ethanol, isopropanol, and propanol. Among them, ethanol is preferable. The concentration of the water-soluble organic solvent is preferably 5% by weight to 90% by weight, and more preferably 20% by weight to 60% by weight. The concentration of ethanol added is particularly preferably as high as possible without causing pseudo-collects.

得られた核酸混合液中に存在する塩としては、各種カオトロピック物質(グアニジウム塩、ヨウ化ナトリウム、過塩素酸ナトリウム)や塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、臭化アンモニウム等が好ましい。特にグアニジウム塩は、細胞膜の溶解および核酸の可溶化の効果を併有するので特に好ましい。   Salts present in the resulting nucleic acid mixture include various chaotropic substances (guanidinium salts, sodium iodide, sodium perchlorate), sodium chloride, potassium chloride, ammonium chloride, sodium bromide, potassium bromide, bromide. Calcium, ammonium bromide and the like are preferred. In particular, a guanidinium salt is particularly preferable because it has the effects of cell membrane lysis and nucleic acid solubilization.

次いで、この核酸が吸着した表面に水酸基を有する有機高分子を核酸洗浄バッファ溶液に接触させる。この溶液は核酸と一緒に表面に水酸基を有する有機高分子に吸着した試料溶液中の不純物を洗い流す機能を有する。従って、表面に水酸基を有する有機高分子から核酸は脱着させないが不純物は脱着させる組成を有する必要がある。核酸洗浄バッファ溶液は主剤と緩衝剤、及び必要に応じて界面活性剤を含む水溶液からなる。主剤としてはメタノール、エタノール、イソプロパノール、n−イソプロパノール、ブタノール、アセトン等の約10〜100重量%(好ましくは約20〜100重量%、さらに好ましくは約40〜80重量%)の水溶液が、緩衝剤及び界面活性剤としては、既述の緩衝剤及び界面活性剤が挙げられる。これらの内では、エタノール、Tris及びTriton−X100を含む溶液が好ましい。Tris及びTriton−X100の好ましい濃度は、それぞれ10〜100mM、及び0.1〜10重量%である。   Next, an organic polymer having a hydroxyl group on the surface to which the nucleic acid has been adsorbed is brought into contact with the nucleic acid washing buffer solution. This solution has a function of washing out impurities in the sample solution adsorbed on the organic polymer having a hydroxyl group on the surface together with the nucleic acid. Therefore, it is necessary to have a composition in which nucleic acids are not desorbed from an organic polymer having a hydroxyl group on the surface, but impurities are desorbed. The nucleic acid washing buffer solution is composed of an aqueous solution containing a main agent, a buffering agent, and, if necessary, a surfactant. As the main agent, an aqueous solution of about 10 to 100% by weight (preferably about 20 to 100% by weight, more preferably about 40 to 80% by weight) such as methanol, ethanol, isopropanol, n-isopropanol, butanol, and acetone is used as a buffering agent. Examples of the surfactant include the above-described buffer and surfactant. Among these, a solution containing ethanol, Tris and Triton-X100 is preferable. Preferred concentrations of Tris and Triton-X100 are 10 to 100 mM and 0.1 to 10% by weight, respectively.

次に、表面に水酸基を有する有機高分子に吸着した核酸を脱着せしめうる溶液に、上記洗浄後の表面に水酸基を有する有機高分子を接触させる。この溶液には目的とする核酸が含まれているので、これを回収し、後に続く操作、例えばPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)による核酸の増幅に提供する。核酸を脱着せしめうる溶液としては、塩濃度が低いことが好ましく、特に好ましくは0.5M以下の塩濃度の溶液を使用する。この溶液としては、精製蒸留水、TEバッファ等が使用できる。   Next, the organic polymer having a hydroxyl group on the surface after the washing is brought into contact with a solution capable of desorbing the nucleic acid adsorbed on the organic polymer having a hydroxyl group on the surface. Since the target nucleic acid is contained in this solution, it is recovered and provided for subsequent operation, for example, amplification of the nucleic acid by PCR (polymerase chain reaction). The solution capable of desorbing nucleic acids preferably has a low salt concentration, and particularly preferably a solution having a salt concentration of 0.5 M or less. As this solution, purified distilled water, TE buffer or the like can be used.

(2)本発明の核酸分離精製ユニット
本発明の核酸分離精製ユニットは、少なくとも2個の開口を有する容器内に表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相を収容した核酸分離精製ユニットである。
容器の材料に特別な限定はなく、表面に水酸基を有する有機高分子が収容でき、かつ少なくとも2個の開口を設けることができればよいが、製造の容易性からプラスチックが好ましい。例えば、ポリスチレン、ポリメタアクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、ポリカーボネート等の透明あるいは不透明の樹脂を用いるのが好ましい。
(2) Nucleic acid separation and purification unit of the present invention The nucleic acid separation and purification unit of the present invention is a nucleic acid separation and purification unit in which a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface is contained in a container having at least two openings. .
There is no particular limitation on the material of the container, and it is sufficient that an organic polymer having a hydroxyl group can be accommodated on the surface and at least two openings can be provided. However, plastic is preferable from the viewpoint of ease of manufacture. For example, it is preferable to use a transparent or opaque resin such as polystyrene, polymethacrylic ester, polyethylene, polypropylene, polyester, nylon, and polycarbonate.

容器の概念図を図1に示す。基本的には、固相の収容部を持ち、収容部に固相を収容でき、固相が試料液等の吸引及び排出時に収容部の外へは出ることがなく、開口に圧力差発生装置、例えば注射器を接合できればよい。このためには、容器が当初は二つの部分に分かれており、固相を収容した後で一体化できることが好ましい。また、固相が収容部から外へでることをさける為には、固相の上下にDNAを汚染しない材料で作成されたメッシュを置くことができる。   A conceptual diagram of the container is shown in FIG. Basically, it has a solid phase container, the solid phase can be stored in the container, and the solid phase does not go out of the container when sucking and discharging sample liquid etc. For example, what is necessary is just to join a syringe. For this purpose, it is preferred that the container is initially divided into two parts and can be integrated after the solid phase is accommodated. Further, in order to prevent the solid phase from going out of the housing unit, a mesh made of a material that does not contaminate DNA can be placed above and below the solid phase.

上記容器に収容される表面に水酸基を有する有機高分子の形状にも特別な限定は無く、円形、正方形、長方形、楕円、膜の場合には筒状、巻物状、あるいは表面に水酸基を有する有機高分子をコーティングしたビーズ等、任意の形状で良いが、製造適性の点からは、円、正方形、円筒状、巻物状等の対称性の高い形状及びビーズが好ましい。   There is no particular limitation on the shape of the organic polymer having a hydroxyl group on the surface accommodated in the container, and in the case of a circle, a square, a rectangle, an ellipse, a membrane, a cylinder, a scroll, or an organic compound having a hydroxyl group on the surface. Although any shape such as a polymer-coated bead may be used, a highly symmetrical shape such as a circle, a square, a cylinder, or a scroll shape and a bead are preferable from the viewpoint of production suitability.

上記容器の一の開口を核酸を含む試料溶液中に挿入し、他の一の開口から吸引して表面に水酸基を有する有機高分子に試料溶液を接触させ、これを排出し、次いで核酸洗浄バッファ溶液を吸引・排出し、次いで、表面に水酸基を有する有機高分子に吸着した核酸を脱着せしめうる溶液を吸引・排出して、この排出液を回収することにより、目的とする核酸を得ることができる。   One opening of the container is inserted into a sample solution containing nucleic acid, the sample solution is brought into contact with an organic polymer having a hydroxyl group on the surface by suction from the other opening, and then discharged, and then the nucleic acid washing buffer The target nucleic acid can be obtained by sucking and discharging the solution, and then sucking and discharging the solution capable of desorbing the nucleic acid adsorbed on the organic polymer having a hydroxyl group on the surface and collecting the discharged liquid. it can.

表面に水酸基を有する有機高分子を、核酸を含む試料溶液、核酸洗浄バッファ溶液、及び表面に水酸基を有する有機高分子に吸着した核酸を脱着せしめうる溶液中に順次浸漬しても目的とする核酸を得ることができる。   A target nucleic acid can be obtained by sequentially immersing an organic polymer having a hydroxyl group on a surface in a sample solution containing a nucleic acid, a nucleic acid washing buffer solution, and a solution capable of desorbing a nucleic acid adsorbed on the organic polymer having a hydroxyl group on the surface. Can be obtained.

本発明の核酸分離精製ユニットは、(a) 表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相、(b) 前記固相を収容する、少なくとも2個の開口を有する容器、及び(c) 前記容器の一の開口に結合された圧力差発生装置、を含むものであることが好ましい。以下、この核酸分離精製ユニットについて説明する。   The nucleic acid separation and purification unit of the present invention comprises: (a) a solid phase comprising an organic polymer having a hydroxyl group on the surface; (b) a container having at least two openings that accommodates the solid phase; and (c) the container It is preferable that the pressure difference generator connected to one opening is included. Hereinafter, the nucleic acid separation and purification unit will be described.

容器は、通常、表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相を収容する本体と、蓋体に分けた態様で作製され、いずれにも少なくとも1個の開口が設けられている。一方は核酸を含有する試料溶液、核酸洗浄バッファ溶液及び固相に吸着された核酸を脱着せしめうる液(以下、「試料溶液等」と記す。)の入口及び出口として使用され、他方は容器内を減圧又は加圧状態にせしめうる圧力差発生装置に接続される。本体の形状に特に限定はないが、製造が容易で、試料溶液等が固相の全面に拡散し易くするには、断面を円形にすることが好ましい。断面を四角形にすることも、固相の裁断屑を発生させないために好ましい。   The container is usually prepared in a manner divided into a main body that contains a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface and a lid, and each is provided with at least one opening. One is used as an inlet and an outlet for a sample solution containing nucleic acid, a nucleic acid washing buffer solution, and a solution capable of desorbing nucleic acid adsorbed on a solid phase (hereinafter referred to as “sample solution etc.”), and the other is in a container. Is connected to a pressure difference generator capable of causing the pressure to be reduced or increased. The shape of the main body is not particularly limited, but it is preferable to make the cross section circular in order to facilitate the manufacture and to facilitate the diffusion of the sample solution and the like over the entire surface of the solid phase. It is also preferable to make the cross section square in order not to generate solid-state cutting waste.

上記蓋は、圧力差発生装置によって容器内部を減圧及び加圧状態にできるように本体に接合されている必要があるが、この状態が達成できれば、接合方法は任意に選択できる。例えば、接着剤の使用、ねじ込み、はめ込み、ネジ止め、超音波加熱による融着等が挙げられる。   The lid needs to be joined to the main body so that the inside of the container can be depressurized and pressurized by the pressure difference generator, but if this state can be achieved, the joining method can be arbitrarily selected. For example, use of an adhesive, screwing, fitting, screwing, fusion by ultrasonic heating and the like can be mentioned.

容器の内容積は処理すべき試料溶液の量のみによって決められるが、通常、収容される固相の体積で表す。即ち、厚さが約1mm以下(例えば、50〜500μm程度)で、直径が約2mm〜20mmの固相を1枚〜6枚程度収容する大きさとすることが好ましい。   The internal volume of the container is determined only by the amount of the sample solution to be processed, but is usually represented by the volume of the solid phase accommodated. That is, it is preferable that the thickness is about 1 mm or less (for example, about 50 to 500 μm) and the size is such that about 1 to 6 solid phases having a diameter of about 2 mm to 20 mm can be accommodated.

固相の端面は、試料溶液等が通過しない程度に、容器の内壁面に密着させることが好ましい。   The end face of the solid phase is preferably in close contact with the inner wall surface of the container to the extent that the sample solution or the like does not pass through.

試料溶液等の入り口に使用される開口に対向する固相の下は、容器の内壁に密着させずに空間を設け、試料溶液等が固相の全面にできるだけ均等に拡散する構造にする。   Under the solid phase facing the opening used for the inlet of the sample solution or the like, a space is provided without being in close contact with the inner wall of the container so that the sample solution or the like diffuses as evenly as possible over the entire surface of the solid phase.

他の一の開口、即ち圧力差発生装置に結合される開口に対向する固相の上には、ほぼ中央に穴を穿った部材を設けることが好ましい。この部材は、固相を押さえると共に、試料溶液等を効率よく排出する効果を有するものであり、液が中央の穴に集まる様に、漏斗状あるいはお椀状等の斜面を有する形状にすることが好ましい。この穴の大きさ、斜面の角度、部材の厚さは、処理する試料溶液等の量や固相を収容する容器の大きさ等を考慮して、当業者が適宜定めることができる。この部材と当該開口の間には、オーバーフローした試料溶液等を溜めて、圧力差発生装置内に吸引されることを防ぐための空間を設けることが好ましい。この空間の大きさも当業者が適宜選択することができる。なお、核酸を効率良く集めるためには、固相の全体が浸る以上の量の核酸を含む試料溶液を吸引することが好ましい。   It is preferable to provide a member having a hole in the center on the solid phase facing the other opening, that is, the opening coupled to the pressure difference generator. This member suppresses the solid phase and has the effect of efficiently discharging the sample solution and the like, and has a funnel-shaped or bowl-shaped inclined surface so that the liquid collects in the central hole. preferable. The size of the hole, the angle of the inclined surface, and the thickness of the member can be appropriately determined by those skilled in the art in consideration of the amount of the sample solution to be processed, the size of the container for storing the solid phase, and the like. It is preferable to provide a space between the member and the opening for storing the overflowed sample solution or the like and preventing the sample solution from being sucked into the pressure difference generator. The size of this space can also be appropriately selected by those skilled in the art. In order to efficiently collect nucleic acids, it is preferable to aspirate a sample solution containing an amount of nucleic acid larger than the entire solid phase.

また、吸引している開口の真下の部分にのみ試料溶液等が集中することを防いで、試料溶液等が固相内を比較的均一に通過できるようにするため、固相とこの部材の間にも空間を設けることが好ましい。このためには、当該部材から固相に向けて複数の突起物を設けることが好ましい。突起物の大きさや数は当業者が適宜選択することができるが、空間を保持しながら固相の開口面積をできる限り大きく保つことが好ましい。   In addition, in order to prevent the sample solution and the like from concentrating only in the portion directly under the opening being sucked and to allow the sample solution and the like to pass through the solid phase relatively uniformly, the space between the solid phase and this member It is preferable to provide a space. For this purpose, it is preferable to provide a plurality of protrusions from the member toward the solid phase. The size and number of the protrusions can be appropriately selected by those skilled in the art, but it is preferable to keep the solid phase opening area as large as possible while maintaining the space.

なお、容器に3以上の開口を設けた場合には、減圧及び加圧操作に伴う液の吸引及び排出を可能にすべく、余分の開口を一時的に封鎖する必要があることはいうまでもない。   Needless to say, if the container is provided with three or more openings, it is necessary to temporarily block the extra openings in order to allow suction and discharge of the liquid accompanying decompression and pressurization operations. Absent.

圧力差発生装置は、まず固相を収容した容器内を減圧にして核酸を含む試料溶液を吸引する。圧力差発生装置としては、注射器、ピペッタ、あるいはペリスタポンプのような吸引及び加圧が可能なポンプ等が挙げられる。これらの内、手動操作には注射器が、自動操作にはポンプが適している。また、ピペッタは片手操作が容易にできるという利点を有する。好ましくは、圧力差発生装置は、前記容器の一の開口に着脱可能に結合されている。   The pressure difference generator first sucks a sample solution containing nucleic acid by reducing the pressure in the container containing the solid phase. Examples of the pressure difference generating device include a pump capable of suction and pressurization such as a syringe, a pipetter, or a peristaltic pump. Of these, a syringe is suitable for manual operation, and a pump is suitable for automatic operation. Also, the pipetter has the advantage that it can be easily operated by one hand. Preferably, the pressure difference generator is detachably coupled to one opening of the container.

次に、上記した核酸分離精製ユニットを使用した、核酸の精製方法について説明する。先ず、核酸を含む試料溶液中に、上記の核酸分離精製ユニットの一の開口を挿入する。次いで他の一の開口に接続された圧力差発生装置を用いて精製ユニットの内部を減圧にして試料溶液を容器内に吸入する。この操作により、試料溶液が固相と接触して試料溶液中にある核酸が固相に吸着する。この際に、固相のほぼ全体と接触する量の試料溶液を吸引することが好ましいが、圧力差発生装置内に吸引すると装置を汚染するので、適量に調整する。   Next, a nucleic acid purification method using the above-described nucleic acid separation and purification unit will be described. First, one opening of the nucleic acid separation and purification unit is inserted into a sample solution containing nucleic acid. Next, the inside of the purification unit is depressurized using a pressure difference generator connected to the other opening, and the sample solution is sucked into the container. By this operation, the sample solution comes into contact with the solid phase, and the nucleic acid in the sample solution is adsorbed on the solid phase. At this time, it is preferable to suck an amount of the sample solution that comes into contact with almost the entire solid phase. However, if the sample solution is sucked into the pressure difference generator, the device is contaminated.

適量の試料溶液を吸引後、圧力差発生装置を用いてユニットの容器内を加圧して、吸引した液を排出する。この操作までに間隔を開ける必要はなく、吸引後直ちに排出してもよい。   After sucking an appropriate amount of the sample solution, the inside of the unit container is pressurized using a pressure difference generator, and the sucked liquid is discharged. It is not necessary to leave an interval before this operation, and it may be discharged immediately after suction.

次に、上記と同様の減圧−加圧操作で核酸洗浄バッファ溶液を容器内に吸引し、これから排出して容器内部を洗浄する。この溶液は容器内に残留する試料溶液を洗い流すと共に、核酸と一緒に固相に吸着した試料溶液中の不純物も洗い流す機能を有する。従って、固相から核酸は脱着させないが不純物は脱着させる組成を有する必要がある。核酸洗浄バッファ溶液は主剤と緩衝剤、及び必要に応じて界面活性剤を含む水溶液からなり、主剤としてはメチルアルコール、エチルアルコール、ブチルアルコール、アセトン等の約10〜90%(好ましくは約50〜90%)の水溶液が、緩衝剤及び界面活性剤としては、既述の緩衝剤及び界面活性剤が挙げられる。これらの内では、エチルアルコール、Tris及びTriton−X100を含む溶液が好ましい。Tris及びTriton−X100の好ましい濃度は、それぞれ10〜100mM、及び0.1〜10%である。   Next, the nucleic acid washing buffer solution is sucked into the container by the same decompression-pressurization operation as described above, and discharged from the container to wash the inside of the container. This solution has a function of washing away the sample solution remaining in the container and washing out impurities in the sample solution adsorbed on the solid phase together with the nucleic acid. Therefore, it is necessary to have a composition that does not desorb nucleic acids from the solid phase but desorbs impurities. The nucleic acid washing buffer solution is composed of an aqueous solution containing a main agent, a buffering agent, and, if necessary, a surfactant. The main agent is about 10 to 90% (preferably about 50 to 90%) such as methyl alcohol, ethyl alcohol, butyl alcohol, acetone and the like. 90%) of the aqueous solution, the buffering agent and the surfactant include the above-described buffering agent and surfactant. Among these, a solution containing ethyl alcohol, Tris and Triton-X100 is preferable. Preferred concentrations of Tris and Triton-X100 are 10-100 mM and 0.1-10%, respectively.

次に、固相に吸着した核酸を脱着せしめうる溶液を、上記と同様の減圧−加圧操作によって容器内部に導入し、容器から排出する。この排出液には目的とする核酸が含まれているので、これを回収し、後に続く操作、例えばPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)による核酸の増幅に提供することができる。   Next, a solution capable of desorbing the nucleic acid adsorbed on the solid phase is introduced into the container by the same decompression-pressurization operation as described above, and discharged from the container. Since this effluent contains the target nucleic acid, it can be recovered and provided for subsequent operation, for example, amplification of the nucleic acid by PCR (polymerase chain reaction).

図2は、本発明の核酸分離精製ユニットの一例の断面図である。但し圧力差発生装置は図示していない。固相を収容する容器1は、本体10と蓋20から成り、透明なポリスチレンで形成されている。本体10は固相30として表面鹸化したトリアセチルセルロースの膜を収容している。また、試料溶液等を吸引する開口101を有する。開口から続いている底面102は漏斗状に形成され、固相30との間に空間121が設けられている。固相30を支えて空間121を保つために、底面102と一体となった枠103が設けられている。   FIG. 2 is a cross-sectional view of an example of the nucleic acid separation and purification unit of the present invention. However, the pressure difference generator is not shown. A container 1 that contains a solid phase is composed of a main body 10 and a lid 20 and is made of transparent polystyrene. The main body 10 contains a surface saponified triacetyl cellulose film as a solid phase 30. Further, an opening 101 for sucking a sample solution or the like is provided. A bottom surface 102 continuing from the opening is formed in a funnel shape, and a space 121 is provided between the solid phase 30. In order to support the solid phase 30 and maintain the space 121, a frame 103 integrated with the bottom surface 102 is provided.

本体は、内径が20.1mm、深さが5.9mm、底面102から開口101までの長さは約70mmである。また、内蔵されている固相30の直径は20.0mm、一枚の厚さは約50〜500μmであり、厚さの一例としては100μmである。   The main body has an inner diameter of 20.1 mm, a depth of 5.9 mm, and a length from the bottom surface 102 to the opening 101 of about 70 mm. The built-in solid phase 30 has a diameter of 20.0 mm, a thickness of about 50 to 500 μm, and an example of the thickness is 100 μm.

図2において、固相の上部には漏斗状の押さえ部材13が設けられている。押さえ部材13の中央には穴131があり、かつ下方に一群の突起132が設けられ、固相30との間に空間122が設けられている。固相30と本体10の壁104の間から試料溶液等が漏れにくい様に、壁104の上部の直径は固相の直径より大きく作成され、段差105の上に押さえ部材13の端が乗っている。   In FIG. 2, a funnel-shaped pressing member 13 is provided on the upper part of the solid phase. A hole 131 is provided at the center of the pressing member 13, a group of protrusions 132 are provided below, and a space 122 is provided between the solid member 30. The diameter of the upper portion of the wall 104 is made larger than the diameter of the solid phase so that the sample solution or the like is not easily leaked from between the solid phase 30 and the wall 104 of the main body 10, and the end of the pressing member 13 is placed on the step 105. Yes.

蓋20は本体10と超音波加熱により接合されている。蓋20のほぼ中央部には、圧力差発生装置を結合する開口21が設けられている。蓋20と押さえ部材13の間には、穴131から流出する試料溶液等を保持する空間123が設けられている。空間123の容積は約0.1mlである。   The lid 20 is joined to the main body 10 by ultrasonic heating. An opening 21 that couples the pressure difference generator is provided in a substantially central portion of the lid 20. Between the lid 20 and the pressing member 13, a space 123 for holding a sample solution or the like flowing out from the hole 131 is provided. The volume of the space 123 is about 0.1 ml.

(3)本発明の核酸の分析方法
本発明の核酸の分析方法は、(1)上記した本発明の方法によりターゲット核酸断片を含む核酸断片を分離精製する工程;
(2)前記ターゲット核酸断片、前記ターゲット核酸断片の一部と相補的な少なくとも一種のプライマー、少なくとも一種のデオキシヌクレオシド3リン酸、及び少なくとも一種のポリメラーゼを反応させ、前記ターゲット核酸断片を鋳型にした前記プライマーの3’末端を起点とするポリメラーゼ伸長反応を行う工程;及び、
(3)ポリメラーゼ伸長反応の進行の有無を検出するか、又はポリメラーゼ伸長反応産物と他の核酸とのハイブリダイゼーションの有無を検出する工程:
を含むことを特徴とするものである。
(3) Nucleic acid analysis method of the present invention The nucleic acid analysis method of the present invention comprises (1) a step of separating and purifying a nucleic acid fragment containing a target nucleic acid fragment by the above-described method of the present invention;
(2) The target nucleic acid fragment, at least one primer complementary to a part of the target nucleic acid fragment, at least one deoxynucleoside triphosphate, and at least one polymerase are reacted, and the target nucleic acid fragment is used as a template. Performing a polymerase extension reaction starting from the 3 ′ end of the primer; and
(3) A step of detecting the presence or absence of progress of the polymerase extension reaction or detecting the presence or absence of hybridization between the polymerase extension reaction product and another nucleic acid:
It is characterized by including.

本発明の好ましい態様によれば、ポリメラーゼ伸長反応に伴って生成するピロ燐酸を検出することによりポリメラーゼ伸長反応の進行の有無を検出する。
さらに好ましい態様は、ピロ燐酸の分析を比色法を用いて行う方法であり、より好ましくは、ピロ燐酸の検出を乾式分析素子を用いて行う方法である。本発明による核酸の分析方法では、ターゲット核酸断片の存在または存在量を検出したり、あるいはターゲット核酸断片の塩基配列を検出することができる。なお、ここで言う存在量の検出とは、ターゲット核酸断片の定量を含む概念である。ターゲット核酸断片の塩基配列の検出の具体例としては、ターゲット核酸断片の変異または多型の検出などが挙げられる。図3に、本発明の実施形態を説明する概念図を示す。
According to a preferred embodiment of the present invention, the presence or absence of the progress of the polymerase extension reaction is detected by detecting pyrophosphoric acid produced in association with the polymerase extension reaction.
In a more preferred embodiment, pyrophosphoric acid is analyzed using a colorimetric method, and more preferably, pyrophosphoric acid is detected using a dry analytical element. In the nucleic acid analysis method according to the present invention, the presence or abundance of the target nucleic acid fragment can be detected, or the base sequence of the target nucleic acid fragment can be detected. Here, the detection of the abundance is a concept including quantification of the target nucleic acid fragment. Specific examples of detection of the base sequence of the target nucleic acid fragment include detection of mutation or polymorphism of the target nucleic acid fragment. FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of the present invention.

本発明に係るターゲット核酸断片の分析方法の第一の好ましい形態を以下に列記する。
(イ) ピロ燐酸の検出を、キサントシンまたはイノシン、ピロホスファターゼ、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ、キサンチンオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ及び発色剤を含有する試薬層を備えることを特徴とするピロ燐酸定量用乾式分析素子を用いて行う。
(ロ) ポリメラーゼが、DNAポリメラーゼI、DNAポリメラーゼIのクレノー断片、Bst DNAポリメラーゼ、及び逆転写酵素(リバーストランスクリプターゼ)からなるグループから選択されるポリメラーゼを用いる。
A first preferred embodiment of the method for analyzing a target nucleic acid fragment according to the present invention is listed below.
(I) Pyrophosphate is detected using a dry analytical element for quantifying pyrophosphate, characterized by comprising a reagent layer containing xanthosine or inosine, pyrophosphatase, purine nucleoside phosphorylase, xanthine oxidase, peroxidase and a color former. .
(B) A polymerase selected from the group consisting of DNA polymerase I, Klenow fragment of DNA polymerase I, Bst DNA polymerase, and reverse transcriptase (reverse transcriptase) is used.

さらに、本発明の別の態様では、ポリメラーゼ伸長反応の進行の有無の検出を前記ポリメラーゼ伸長反応に伴って生成するピロ燐酸を検出することにより行う際に、ピロ燐酸の検出を、ピロ燐酸を酵素的に無機燐に変換した後、次いでキサントシンまたはイノシン、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ、キサンチンオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ及び発色剤を含有する試薬層を備える無機燐定量用乾式分析素子を用いて行うことができる。この場合の好ましい形態を以下に列記する。
(イ) ピロ燐酸を変換する酵素として、ピロホスファターゼを用いる。
(ロ) ポリメラーゼが、DNAポリメラーゼI、DNAポリメラーゼIのクレノー断片、Bst DNAポリメラーゼ、及び逆転写酵素(リバーストランスクリプターゼ)からなるグループから選択されるポリメラーゼを用いる。
Furthermore, in another aspect of the present invention, when detecting the presence or absence of the progress of the polymerase extension reaction by detecting pyrophosphate generated in association with the polymerase extension reaction, the detection of pyrophosphate is carried out by using pyrophosphate as an enzyme. After being converted into inorganic phosphorus, it can be carried out using a dry analytical element for quantitative determination of inorganic phosphorus, which is equipped with a reagent layer containing xanthosine or inosine, purine nucleoside phosphorylase, xanthine oxidase, peroxidase and a color former. Preferred forms in this case are listed below.
(Ii) Pyrophosphatase is used as an enzyme that converts pyrophosphate.
(B) A polymerase selected from the group consisting of DNA polymerase I, Klenow fragment of DNA polymerase I, Bst DNA polymerase, and reverse transcriptase (reverse transcriptase) is used.

以下、本発明の核酸の分析方法について更に詳細に説明する。
(A)ターゲット核酸断片:本発明において分析の対象となるターゲット核酸断片とは、少なくとも一部の塩基配列が既知であるポリヌクレオチドであり、動物、微生物、細菌、植物などすべての生物から単離されるゲノミックDNA断片が対象となり得る。またウイルスから単離可能なRNA断片またはDNA断片、およびmRNAを鋳型として合成されたcDNA断片も対象とすることが可能である。ターゲット核酸断片はできる限り精製され、核酸断片以外の余分な成分が取り除かれていることが望ましい。例えば、動物(例えば人間)の血液から単離したゲノミックDNA断片を対象とする場合または血液中に存在する感染細菌やウイルスの核酸(DNAまたはRNA)断片を対象とする場合、単離の過程で破壊された白血球細胞膜、赤血球中から溶出したヘモグロビン、および血液中存在するその他の一般化学物質は、十分に取り除いておく必要がある。特にヘモグロンビンは、続いておこなうポリメラーゼ伸長反応を阻害する。また血液中に一般生化学物質として存在するピロ燐酸や燐酸は、ポリメラーゼ伸長反応により生成するピロ燐酸の正確な検出の妨害要因になる。
Hereinafter, the nucleic acid analysis method of the present invention will be described in more detail.
(A) Target nucleic acid fragment: The target nucleic acid fragment to be analyzed in the present invention is a polynucleotide having a known base sequence, and is isolated from all living things such as animals, microorganisms, bacteria, plants, and the like. Genomic DNA fragments can be targeted. In addition, RNA fragments or DNA fragments that can be isolated from viruses, and cDNA fragments synthesized using mRNA as a template can also be targeted. It is desirable that the target nucleic acid fragment is purified as much as possible, and extra components other than the nucleic acid fragment are removed. For example, when targeting a genomic DNA fragment isolated from the blood of an animal (eg, human) or when targeting a nucleic acid (DNA or RNA) fragment of an infected bacterium or virus present in the blood, The destroyed white blood cell membrane, hemoglobin eluted from the red blood cells, and other general chemicals present in the blood must be sufficiently removed. In particular, hemogrombin inhibits the subsequent polymerase extension reaction. In addition, pyrophosphate and phosphate present as general biochemical substances in the blood interfere with accurate detection of pyrophosphate generated by the polymerase extension reaction.

(B)ターゲット核酸断片と相補的なプライマー:本発明において使用するターゲット核酸断片と相補的なプライマーは、ターゲット核酸断片の塩基配列が既知である目的の部位に対して相補的な塩基配列を有するオリゴヌクレオチドである。このターゲット核酸断片と相補的なプライマーがターゲット核酸断片の目的の部位にハイブリダイゼーションすることで、プライマーの3’末端を起点に、ターゲット核酸を鋳型としポリメラーゼ伸長反応が進行する。即ち、本発明においてはプライマーがターゲット核酸断片の目的の部位を認識して特異的にハイブリダイゼーションするか否かがポイントとなる。本発明で使用するプライマーの好ましい塩基数は5〜60塩基である。特に好ましくは15〜40塩基である。プライマーの塩基数は少なすぎると、ターゲット核酸断片の目的の部位との特異的性が低下するだけでなく、ターゲット核酸断片とのハイブリッド自体が安定に形成できない。また、プライマーの塩基数は多すぎると、プライマー間またはプライマー内で塩基間の水素結合により2本鎖を形成してしまい、やはり特異性が低下する。 (B) Primer complementary to the target nucleic acid fragment: The primer complementary to the target nucleic acid fragment used in the present invention has a base sequence complementary to the target site where the base sequence of the target nucleic acid fragment is known It is an oligonucleotide. A primer complementary to the target nucleic acid fragment hybridizes to a target site of the target nucleic acid fragment, so that a polymerase extension reaction proceeds using the target nucleic acid as a template from the 3 'end of the primer. That is, the point in the present invention is whether the primer recognizes the target site of the target nucleic acid fragment and specifically hybridizes. The preferable base number of the primer used in the present invention is 5 to 60 bases. Particularly preferred is 15 to 40 bases. When the number of bases of the primer is too small, not only the specificity of the target nucleic acid fragment with the target site is lowered, but also the hybrid itself with the target nucleic acid fragment cannot be formed stably. On the other hand, when the number of bases in the primer is too large, double strands are formed between the primers or in the primer by hydrogen bonding between the bases, and the specificity also decreases.

本発明の方法を用いてターゲット核酸断片の存在を検出する場合、ターゲット核酸断片の異なる部位に対して、それぞれの部位に相補的なプライマーを複数使用することも可能である。このようにターゲット核酸断片を複数の部位で認識することで、ターゲット核酸断片の存在の検出において、特異性が向上する。また、ターゲット核酸断片の一部を増幅(例えばPCR法)する場合には、その増幅法に応じて複数のプライマーを設計することも可能である。
本発明の方法を用いてターゲット核酸断片の塩基配列を検出する場合、特に変異または多型の有無を検出する場合は、目的の変異または多型の部分を含むように、変異または多型に対応する塩基の種類でプライマーを設計する。そうすることで、ターゲット核酸断片の変異または多型の有無により、ターゲット核酸断片へのプライマーのハイブリダイゼーションの有無に差異が生じ、結果的にポリメラーゼ伸長反応の差異として検出することが可能になる。また、変異または多型に対応する部分をプライマーの3'末端付近に設定することでポリメラーゼの反応部位の認識に差異が生じ、結果的にポリメラーゼ伸長反応の差異として検出することも可能である。
When detecting the presence of a target nucleic acid fragment using the method of the present invention, it is possible to use a plurality of primers complementary to each site for different sites of the target nucleic acid fragment. Thus, by recognizing the target nucleic acid fragment at a plurality of sites, the specificity is improved in detecting the presence of the target nucleic acid fragment. When a part of the target nucleic acid fragment is amplified (for example, PCR method), a plurality of primers can be designed according to the amplification method.
When detecting the base sequence of a target nucleic acid fragment using the method of the present invention, particularly when detecting the presence or absence of a mutation or polymorphism, it can handle the mutation or polymorphism so as to include the target mutation or polymorphism. Design primers with the type of base to be used. By doing so, the presence or absence of mutation or polymorphism in the target nucleic acid fragment causes a difference in the presence or absence of primer hybridization to the target nucleic acid fragment, and as a result, it can be detected as a difference in polymerase extension reaction. In addition, by setting a portion corresponding to the mutation or polymorphism near the 3 ′ end of the primer, a difference occurs in the recognition of the polymerase reaction site, and as a result, it can be detected as a difference in the polymerase extension reaction.

(C) ポリメラーゼ:本発明において使用するポリメラーゼは、ターゲット核酸がDNAの場合は、ターゲット核酸断片の一本鎖に変性された部分にプライマーがハイブリダイゼーションすることで形成された2本鎖の部分を起点として、5’→3’の方向に、デオキシヌクレオシド3リン酸(dNTP)を材料として、ターゲット核酸断片を鋳型にして相補的な伸長反応を触媒するDNAポリメーラーゼである。具体的に使用されるDNAポリメラーゼとしては、DNAポリメラーゼI、DNAポリメラーゼIのクレノー断片、Bst DNAポリメラーゼ等がある。DNAポリメラーゼは目的に応じて選択または組み合わせることが可能である。例えば、ターゲット核酸断片の一部を増幅(例えばPCR法)する場合には、耐熱性に優れたTaq DNAポリメラーゼを用いることが有効である。また、「BIO INDUSTRY,Vol.18,No.2,2001」に記載されている増幅法(LAMP法:Loop−mediated Isothermal Amplification of DNA)を用いてターゲット核酸断片の一部を増幅する場合には、5’→3’方向へのヌクレアーゼ活性がなく、かつ鋳型上の2本鎖DNAを1本鎖DNAとして遊離させながら伸長反応を触媒する鎖置換型のDNAポリメラーゼとして、Bst DNAポリメラーゼを使用することが有効である。その他、目的に応じて、3’→5’方向へのヘキソキナーゼ活性を持つ、DNAポリメラーゼα、T4 DNAポリメラーゼ、及びT7 DNAポリメラーゼを併用することも可能である。 (C) Polymerase: When the target nucleic acid is DNA, the polymerase used in the present invention is a double-stranded portion formed by hybridization of a primer with a portion denatured into a single strand of the target nucleic acid fragment. It is a DNA polymerase that catalyzes a complementary extension reaction using deoxynucleoside triphosphate (dNTP) as a starting material and a target nucleic acid fragment as a template in the 5 ′ → 3 ′ direction. Specific examples of the DNA polymerase used include DNA polymerase I, Klenow fragment of DNA polymerase I, Bst DNA polymerase, and the like. DNA polymerases can be selected or combined depending on the purpose. For example, when a part of the target nucleic acid fragment is amplified (for example, PCR method), it is effective to use Taq DNA polymerase having excellent heat resistance. In the case of amplifying a part of a target nucleic acid fragment using the amplification method (LAMP method: Loop-mediated Isotropic Amplification of DNA) described in “BIO INDUSTRY, Vol. 18, No. 2, 2001” Bst DNA polymerase is used as a strand displacement type DNA polymerase that has no nuclease activity in the 5 ′ → 3 ′ direction and catalyzes an extension reaction while releasing double-stranded DNA on the template as single-stranded DNA. It is effective. In addition, depending on the purpose, DNA polymerase α, T4 DNA polymerase, and T7 DNA polymerase having hexokinase activity in the 3 ′ → 5 ′ direction can be used in combination.

また、RNAウイルスのゲノミック核酸またはmRNAがターゲット核酸断片である場合には、逆転写活性を有するリバーストランスクリプターゼを使用することが可能である。さらにリバーストランスクリプターゼとTaq DNAポリメラーゼを併用することも可能である。   Further, when the genomic nucleic acid or mRNA of the RNA virus is the target nucleic acid fragment, it is possible to use reverse transcriptase having reverse transcription activity. Further, reverse transcriptase and Taq DNA polymerase can be used in combination.

(D) ポリメラーゼ伸長反応:本発明において対象となるポリメラーゼ伸長反応には、前記(A)に記載されているようなターゲット核酸断片の1本鎖に変性された部分の一部に特異的にハイブリダイゼーションした、前記(B)に記載されているようなターゲット核酸断片と相補的なプライマーの3’末端を起点として、デオキシヌクレオシド3リン酸(dNTP)を材料として、前記(C)に記載されているようなポリメラーゼを触媒として、ターゲット核酸断片を鋳型にして進行する相補的な核酸の伸長反応の全てが含まれる。この相補的な核酸の伸長反応とは、少なくとも2回(2塩基分)、連続しての伸長反応が起こることをさしている。 (D) Polymerase extension reaction: In the polymerase extension reaction of interest in the present invention, the target nucleic acid fragment as described in (A) above is specifically high in a part of the target nucleic acid fragment denatured into a single strand. Starting from the 3 ′ end of a primer complementary to the target nucleic acid fragment as described in (B) above, the deoxynucleoside triphosphate (dNTP) is used as a material and described in (C). All of the complementary nucleic acid extension reactions that proceed with the target nucleic acid fragment as a template using such a polymerase as a catalyst. This complementary nucleic acid extension reaction means that a continuous extension reaction occurs at least twice (for two bases).

以下に、例として代表的なポリメラーゼ伸長反応、およびポリメラーゼ伸長反応を伴うターゲット核酸断片の目的部位の増幅反応の例を示す。ターゲット核酸断片を鋳型にして、5’→3’の方向へのポリメラーゼ伸長反応を一度だけ行う場合が最も単純である。このポリメラーゼ伸長反応は等温の条件で実施することができる。この場合には、ポリメラーゼ伸長反応の結果として生成するピロ燐酸の量は、最初のターゲット核酸断片の量に比例する。即ち定量的にターゲット核酸断片の存在を検出するのに適した方法である。   Examples of typical polymerase extension reactions and amplification reactions of target sites of target nucleic acid fragments accompanied by polymerase extension reactions are shown below as examples. In the simplest case, the target nucleic acid fragment is used as a template and the polymerase extension reaction in the 5 'to 3' direction is carried out only once. This polymerase extension reaction can be carried out under isothermal conditions. In this case, the amount of pyrophosphate produced as a result of the polymerase extension reaction is proportional to the amount of the initial target nucleic acid fragment. That is, this method is suitable for quantitatively detecting the presence of the target nucleic acid fragment.

ターゲット核酸の量が少ない場合は、ポリメラーゼ伸長反応を利用した何らかの手段でターゲット核酸の目的部分を増幅することが好ましい。ターゲット核酸の増幅には、これまで開発、発明されてきた各種の方法を使用することができる。ターゲット核酸の増幅法で最も一般的で普及している方法はPCR(ポリメラーゼチェーンリアクション)法である。PCR法では、反応液の温度の上げ下げを周期的にコントロールすることにより、変性(核酸断片を2本鎖から1本鎖に変性する工程)→アニーリング(1本鎖に変性した核酸断片にプライマーをハイブイリダイズさせる工程)→ポリメラーゼ(TaqDNAポリメラーゼ)伸長反応→ディネイチャーの周期的な工程を繰り返すことで、ターゲット核酸断片の目的部分を増幅する方法である。最終的に、ターゲット核酸断片の目的部位は初期量の100万倍にも増幅し得る。そのためPCR法の増幅過程でのポリメラーゼ伸長反応で生成するピロ燐酸の蓄積量も多くなり、検出が容易になる。   When the amount of the target nucleic acid is small, it is preferable to amplify the target portion of the target nucleic acid by some means using a polymerase extension reaction. Various methods developed and invented so far can be used for amplification of the target nucleic acid. The most common and widespread method for amplifying a target nucleic acid is a PCR (polymerase chain reaction) method. In the PCR method, the temperature of the reaction solution is periodically controlled to denature (step of denaturing nucleic acid fragments from double strands to single strands) → annealing (primers are applied to nucleic acid fragments denatured into single strands). This is a method of amplifying a target portion of a target nucleic acid fragment by repeating a periodic step of hybridization) → polymerase (Taq DNA polymerase) extension reaction → denature. Finally, the target site of the target nucleic acid fragment can be amplified up to 1 million times the initial amount. Therefore, the amount of pyrophosphate accumulated in the polymerase extension reaction during the amplification process of the PCR method increases, and detection becomes easy.

特開平5−130870号公報に記載されている、エクソヌクレアーゼを用いたサイクリングアッセイ法もポリメラーゼ伸長反応を利用した、ターゲット核酸断片の目的部位の増幅法の一つである。この方法はターゲット核酸断片の目的部位に特異的にハイブリダイゼーションしたプライマーを起点とした、ポリメラーゼ伸長反応とともに、5’→3’エクソヌクレアーゼを作用させて、プライマーを逆方向から分解する方法である。分解したプライマーの代わりに新たなプライマーがハイブリダイゼーションし、再度DNAポリメラーゼによる伸長反応が進行する。このポリメラーゼによる伸長反応と、この先に伸長した鎖を外すエクソヌクレーアゼによる分解反応が順次、周期的に繰り返される。ここで、ポリメラーゼによる伸長反応とエクソヌクレーアゼによる分解反応は等温条件で実施することが可能である。このサイクリングアッセイ法においても繰り返されるポリメラーゼ伸長反応で生成するピロ燐酸の蓄積量も多くなり、検出が容易になる。   A cycling assay method using exonuclease described in JP-A-5-130870 is one of the methods for amplifying a target site of a target nucleic acid fragment using a polymerase extension reaction. This method is a method in which 5 ′ → 3 ′ exonuclease is allowed to act together with a polymerase extension reaction starting from a primer specifically hybridized to a target site of a target nucleic acid fragment, so that the primer is decomposed in the reverse direction. A new primer hybridizes in place of the degraded primer, and the extension reaction by the DNA polymerase proceeds again. This elongation reaction by polymerase and the degradation reaction by exonuclease that removes the previously elongated strand are sequentially and periodically repeated. Here, the elongation reaction by polymerase and the degradation reaction by exonuclease can be carried out under isothermal conditions. In this cycling assay method, the amount of pyrophosphate accumulated in the repeated polymerase extension reaction increases, and detection becomes easy.

近年開発されたターゲット核酸断片の目的部位の増幅法として、前記LAMP法がある。この方法は、ターゲット核酸断片の少なくとも6個所の特定部位を相補的に認識する少なくとも4種のプライマーと、5’→3’方向へのヌクレアーゼ活性がなく、かつ鋳型上の2本鎖DNAを1本鎖DNAとして遊離させながら伸長反応を触媒する鎖置換型のBst DNAポリメラーゼを使用することで、等温条件でターゲット核酸断片の目的部位を、特別な構造として増幅する方法である。このLAMP法の増幅効率は高く、ポリメラーゼ伸長反応で生成するピロ燐酸の蓄積量も非常に多くなり、検出が容易になる。   As a method for amplifying a target site of a target nucleic acid fragment developed in recent years, there is the LAMP method. In this method, at least four kinds of primers that complementarily recognize at least six specific sites of a target nucleic acid fragment, no nuclease activity in the 5 ′ → 3 ′ direction, and double-stranded DNA on a template are 1 This is a method of amplifying a target site of a target nucleic acid fragment as a special structure under isothermal conditions by using a strand displacement type Bst DNA polymerase that catalyzes an extension reaction while releasing it as a double-stranded DNA. The amplification efficiency of this LAMP method is high, and the amount of pyrophosphate accumulated in the polymerase extension reaction is very large, which makes detection easy.

ターゲット核酸断片がRNA断片の場合は、逆転写活性を有するリバーストランスクリプターゼを使用し、RNA鎖を鋳型にして伸長反応を行うことが可能である。さらにリバーストランスクリプターゼとTaq DNAポリメラーゼを併用し、RT(リバーストランスクリプション)反応に引き続いてPCR反応を行う、RT−PCR法を用いることができる。このRT反応またはRT−PCR反応で生成するピロ燐酸を検出することで、ターゲット核酸断片のRNA断片の存在を検出することができる。この方法は、RNAウイルスの存在を検出する場合に有効である。   When the target nucleic acid fragment is an RNA fragment, a reverse transcriptase having reverse transcription activity can be used, and an extension reaction can be performed using the RNA strand as a template. Furthermore, RT-PCR method can be used in which reverse transcriptase and Taq DNA polymerase are used in combination and a PCR reaction is carried out following an RT (reverse transcription) reaction. By detecting pyrophosphate generated by this RT reaction or RT-PCR reaction, the presence of the RNA fragment of the target nucleic acid fragment can be detected. This method is effective when detecting the presence of an RNA virus.

(E) ピロ燐酸(PPi)の検出:従来からピロ燐酸(PPi)の検出法としては、式1に示された方法が知られている。この方法では、ピロ燐酸(PPi)をスルフリラーゼによりアデノシン3燐酸(ATP)に変換し、アデノシン3燐酸がルシフェラーゼによりルシフェリンに作用して生じる発光を検出する。そのため、この方法でピロ燐酸(PPi)を検出するには発光を測定できる装置が必要である。 (E) Detection of pyrophosphoric acid (PPi): As a conventional method for detecting pyrophosphoric acid (PPi), the method shown in Formula 1 is known. In this method, pyrophosphate (PPi) is converted into adenosine triphosphate (ATP) by sulfurylase, and luminescence generated by adenosine triphosphate acting on luciferin by luciferase is detected. Therefore, an apparatus capable of measuring luminescence is required to detect pyrophosphoric acid (PPi) by this method.

Figure 2004154143
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本発明に適したピロ燐酸の検出方法は式2または式3に示した方法である。式2または式3に示した方法は、ピロ燐酸(PPi)をピロホスファターゼで無機燐(Pi)に変換し、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(PNP)により無機燐(Pi)をキサントシンまたはイノシンと反応させ、生じたキサンチンまたはヒポキサンチンをキサンチンオキシダーゼ(XOD)により酸化して尿酸を生成させ、この酸化過程で生じる過酸化水素(H22)を用いてペルオキシダーゼ(POD)により発色剤(色素前駆体)を発色させ、これを比色するものである。これら式2または式3に示した方法では結果を比色で検出できるため、目視または簡単な比色測定装置を用いてピロ燐酸(PPi)の検出が可能である。 The pyrophosphoric acid detection method suitable for the present invention is the method shown in Formula 2 or Formula 3. The method shown in Formula 2 or Formula 3 is obtained by converting pyrophosphate (PPi) to inorganic phosphorus (Pi) with pyrophosphatase, and reacting purine nucleoside phosphorylase (PNP) with inorganic phosphorus (Pi) with xanthosine or inosine. Xanthine or hypoxanthine is oxidized with xanthine oxidase (XOD) to produce uric acid, and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) generated in this oxidation process is used to produce a color former (pigment precursor) with peroxidase (POD). Color is developed, and this is colorimetric. Since the results shown in these formulas 2 and 3 can be detected by colorimetry, pyrophosphoric acid (PPi) can be detected visually or using a simple colorimetric measuring device.

Figure 2004154143
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Figure 2004154143
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ピロホスファターゼ(EC3,6,1,1)プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(PNP,EC2.4.2.1)、キサンチンオキシダーゼ(XOD,EC1.2.3.2)及びペルオキシダーゼ(POD,EC1.11.1.7)は市販のものを使用することができる。発色剤(すなわち色素前駆体)は、過酸化水素とペルオキシダーゼ(POD)により色素を生成させるものであればよく、例えば、ロイコ色素の酸化によって色素を生成する組成物(例、米国特許4,089,747等に記載のトリアリールイミダゾールロイコ色素、特開昭59−193352号公報(EP 0122641A)等に記載のジアリールイミダゾーロイコ色素);酸化されたときに他の化合物とカップリングにより色素を生成する化合物を含む組成物(例えば4−アミノアンチピリン類とフェノール類又はナフトール類)などを使用することができる。   Pyrophosphatase (EC 3, 6, 1, 1) purine nucleoside phosphorylase (PNP, EC 2.4.2.1), xanthine oxidase (XOD, EC 1.2.3.2) and peroxidase (POD, EC 1.11.1. 7) can use a commercially available thing. The color former (that is, the dye precursor) may be any one that generates a dye by hydrogen peroxide and peroxidase (POD). For example, a composition that generates a dye by oxidation of a leuco dye (eg, US Pat. No. 4,089) Triarylimidazole leuco dyes described in JP, 747 et al., Diarylimidazole leuco dyes described in JP-A-59-193352 (EP 0126241A), etc .; when oxidized, a dye is produced by coupling with other compounds And the like (for example, 4-aminoantipyrines and phenols or naphthols) can be used.

(F) 乾式分析素子:本発明において使用することのできる乾式分析素子とは、一層または複数層の機能層からなる分析素子であって、その少なくとも一層(または複数の層に渡って)に検出試薬を含有させ、層内での反応により生じた生成色素を、分析素子の外から反射光あるいは透過光により比色定量するものである。 (F) Dry analytical element: A dry analytical element that can be used in the present invention is an analytical element composed of one or a plurality of functional layers, and is detected in at least one layer (or across a plurality of layers). A reagent is contained, and the produced dye produced by the reaction in the layer is colorimetrically determined from the outside of the analytical element by reflected light or transmitted light.

このような乾式分析素子を用いて定量分析するには、液体試料を展開層の表面に一定量点着する。展開層で展開された液体試料は試薬層に達し、ここで試薬と反応し、発色する。点着後、乾式分析素子を適当な時間、一定温度に保って(インクベーション)発色反応を充分に進行させた後、例えば透明支持体側から照明光を試薬層に照射し、特定波長域で反射光量を測定して反射光学濃度を求め、予め求めておいた検量線に基づいて定量分析を行う。   In order to perform quantitative analysis using such a dry analytical element, a certain amount of liquid sample is spotted on the surface of the development layer. The liquid sample developed in the development layer reaches the reagent layer, where it reacts with the reagent and develops color. After spotting, the dry analytical element is kept at a certain temperature for an appropriate time (incubation), and the color development reaction proceeds sufficiently. For example, the reagent layer is irradiated with illumination light from the transparent support side and reflected in a specific wavelength range. The amount of reflected light is measured to determine the reflection optical density, and quantitative analysis is performed based on a calibration curve obtained in advance.

乾式分析素子においては、検出を行うまでは乾燥状態で貯蔵・保管されるため、試薬を用時調製する必要がなく、また一般に乾燥状態の方が試薬の安定性が高いことから、試薬溶液を用時調製しなければならないいわゆる湿式法より簡便性、迅速性に優れている。また、微量の液体試料で、精度の高い検査を迅速に行うことができる検査方法としても優れている。   Since dry analytical elements are stored and stored in a dry state until detection, there is no need to prepare the reagent at the time of use, and generally the reagent stability is higher in the dry state. It is easier and faster than the so-called wet method that must be prepared at the time of use. Moreover, it is also excellent as an inspection method capable of quickly performing a high-accuracy inspection with a small amount of liquid sample.

(G) ピロ燐酸定量用乾式分析素子:本発明で使用することのできるピロ燐酸定量用乾式分析素子は、公知の多種の乾式分析素子と同様の層構成とすることができる。乾式分析素子は、前記(E)項(ピロ燐酸(PPi)の検出)における、式2または式3の反応を行うための試薬の他、支持体、展開層、検出層、光遮蔽層、接着層、吸水層、下塗り層その他の層を含む多重層としてもよい。このような乾式分析素子として、例えば特開昭49−53888号公報(対応米国特許3,992,158)、特開昭51−40191号公報(対応米国特許4,042,335)、及び特開昭55−164356号公報(対応米国特許4,292,272)、特開昭61−4959号公報(対応EPC公開特許0166365A)の各明細書に開示されたものがある。 (G) Dry analytical element for quantifying pyrophosphoric acid: The dry analytical element for quantifying pyrophosphoric acid that can be used in the present invention can have the same layer structure as that of various known dry analytical elements. The dry analytical element includes a support, a developing layer, a detection layer, a light shielding layer, an adhesive, in addition to the reagent for performing the reaction of Formula 2 or Formula 3 in the item (E) (detection of pyrophosphoric acid (PPi)) A multilayer including a layer, a water absorbing layer, an undercoat layer and other layers may be used. As such dry analytical elements, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 49-53888 (corresponding US Pat. No. 3,992,158), Japanese Patent Laid-Open No. 51-40191 (corresponding US Pat. No. 4,042,335), and Japanese Patent Laid-Open No. There are those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-164356 (corresponding US Pat. No. 4,292,272) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-4959 (corresponding EPC Publication No. 0166365A).

本発明で用いることができる乾式分析素子としては、ピロ燐酸を無機燐に変換する試薬、および無機燐の量に応じた発色反応を行う試薬群を含有する試薬層を備えるピロ燐酸定量用乾式分析素子が挙げられる。
このピロ燐酸定量用乾式分析素子においては、ピロホスファターゼを用いて酵素的にピロ燐酸(PPi)を無機燐(Pi)に変換するまでは本明細書中上記した通り行うことができ、それ以降は、生化学検査分野で既知の以下に述べる「無機燐の定量法」(及びそれらに用いられる各反応の組み合わせ)を用いることにより、無機燐(Pi)の量に応じた発色反応を行うことができる。
The dry analytical element that can be used in the present invention includes a reagent for converting pyrophosphoric acid into inorganic phosphorus and a reagent layer containing a reagent group that performs a color reaction according to the amount of inorganic phosphorus. An element is mentioned.
In this dry analytical element for quantifying pyrophosphate, it can be carried out as described above in this specification until pyrophosphoric acid (PPi) is enzymatically converted into inorganic phosphorus (Pi) using pyrophosphatase. By using the following “quantitative method of inorganic phosphorus” (and combinations of reactions used in them) known in the field of biochemical testing, a color development reaction corresponding to the amount of inorganic phosphorus (Pi) can be performed. it can.

なお、「無機燐」を表記する場合、燐酸(燐酸イオン)として、「Pi」と表記する場合と「HPO4 2-、H2PO4 1-」と表記する両方の場合がある。以下に示す反応の例では、「Pi」として表記するが、同じ反応式に対して「HPO4 2-」と表記する場合もある。 Note that when “inorganic phosphorus” is described, there are cases where “Pi” and “HPO 4 2− , H 2 PO 4 1− ” are both described as phosphoric acid (phosphate ions). In the example of the reaction shown below, it is expressed as “Pi”, but it may be expressed as “HPO 4 2− ” for the same reaction formula.

無機燐の定量法としては酵素法と燐モリブテン酸塩法が知られている。以下、無機燐の定量法としての酵素法と燐モリブテン酸塩法について説明する。   As a quantitative method for inorganic phosphorus, an enzyme method and a phosphorus molybdate method are known. Hereinafter, an enzyme method and a phosphomolybdate method as inorganic phosphorus determination methods will be described.

A.酵素法
Piを定量検出するための一連の反応における最後の「呈色反応」に用いる酵素に応じて、ペルオキシダーゼ(POD)を用いる方法とグルコース−6−燐酸デヒドロゲナーゼ(G6PDH)を用いる方法がある。以下、これらの方法の具体例を説明する。
A. There are a method using peroxidase (POD) and a method using glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH) depending on the enzyme used in the last “color reaction” in a series of reactions for quantitative detection of the enzyme method Pi. Hereinafter, specific examples of these methods will be described.

(1)ペルオキシダーゼ(POD)を用いる方法の例
(1−1)
無機燐(Pi)を、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ(PNP)により、イノシンと反応させ、生じたヒポキサンチンをキサンチンオキシダーゼ(XOD)により酸化して尿酸を生成する。この酸化過程で生じる過酸化水素(H22)を用いて、ペルオキシダーゼ(POD)により、4−アミノアンチピリン(4−AA)とフェノールとを酸化縮合させてキノンイミン色素を形成し、これを比色する。
(1) Example of method using peroxidase (POD) (1-1)
Inorganic phosphorus (Pi) is reacted with inosine by purine nucleoside phosphorylase (PNP), and the resulting hypoxanthine is oxidized by xanthine oxidase (XOD) to generate uric acid. Using hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) generated in this oxidation process, 4-aminoantipyrine (4-AA) and phenol are oxidatively condensed with peroxidase (POD) to form a quinoneimine dye. To color.

(1−2)
無機燐(Pi)、コカルボキシラーゼ(TPP)、フラビンアデニンジヌクレオチド(FAD)、Mg2+の存在下で、ピルビン酸をピルビン酸オキシダーゼ(POP)により酸化してアセチル酢酸を生成する。この酸化過程で生じる過酸化水素(H22)を用いて、上記(1−1)の場合と同様に、ペルオキシダーゼ(POD)により、4−アミノアンチピリン(4−AA)とフェノールとを酸化縮合させてキノンイミン色素を形成し、これを比色する。
(1-2)
Pyruvate is oxidized with pyruvate oxidase (POP) in the presence of inorganic phosphorus (Pi), cocarboxylase (TPP), flavin adenine dinucleotide (FAD), and Mg 2+ to produce acetylacetic acid. Using hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) generated in this oxidation process, 4-aminoantipyrine (4-AA) and phenol are oxidized by peroxidase (POD) as in the case of (1-1) above. Condensation forms a quinoneimine dye, which is colorimetric.

なお、上記の(1−1)および(1−2)における最後の呈色反応は、過酸化水素の検出試薬として既知の「Trinder試薬」を使用して行うことができる。この反応で、フェノールは「水素供与体」として働く。「水素供与体」として用いるフェノールは古典的で、現在は改良された様々な「水素供与体」が使用されている。このような水素供与体の具体例としては、N−エチル−N−スルホプロピル−m−アニリジン、N−エチル−N−スルホプロピルアニリン、N−エチル−N−スルホプロピル−3,5−ジメトキシアニリン、N−スルホプロピル−3,5−ジメトキシアニリン、N−エチル−N−スルホプロピル−3,5−ジメチルアニリン、N−エチル−N−スルホプロピル−m−トルイジン、N−エチル−N−(2−ヒドロキシ−3−スルホプロピル)−m−アニリジン、N−エチル−N−(2−ヒドロキシ−3−スルホプロピル)アニリン、N−エチル−N−(2−ヒドロキシ−3−スルホプロピル)−3,5−ジメトキシアニリン、N−(2−ヒドロキシ−3−スルホプロピル)−3,5−ジメトキシアニリン、N−エチル−N−(2−ヒドロキシ−3−スルホプロピル)−3,5−ジメチルアニリン、N−エチル−N−(2−ヒドロキシ−3−スルホプロピル)−m−トルイジン、及びN−スルホプロピルアニリンなどが挙げられる。   The final color reaction in the above (1-1) and (1-2) can be performed using a known “Trinder reagent” as a hydrogen peroxide detection reagent. In this reaction, phenol acts as a “hydrogen donor”. Phenols used as “hydrogen donors” are classic, and various improved “hydrogen donors” are currently used. Specific examples of such hydrogen donors include N-ethyl-N-sulfopropyl-m-anilysine, N-ethyl-N-sulfopropylaniline, N-ethyl-N-sulfopropyl-3,5-dimethoxyaniline. N-sulfopropyl-3,5-dimethoxyaniline, N-ethyl-N-sulfopropyl-3,5-dimethylaniline, N-ethyl-N-sulfopropyl-m-toluidine, N-ethyl-N- (2 -Hydroxy-3-sulfopropyl) -m-anilysine, N-ethyl-N- (2-hydroxy-3-sulfopropyl) aniline, N-ethyl-N- (2-hydroxy-3-sulfopropyl) -3, 5-dimethoxyaniline, N- (2-hydroxy-3-sulfopropyl) -3,5-dimethoxyaniline, N-ethyl-N- (2-hydroxy- - sulfopropyl) -3,5-dimethylaniline, N- ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-m-toluidine, and the like N- sulfopropyl aniline.

(2)グルコース−6−燐酸デヒドロゲナーゼ(G6PDH)を用いる方法
(2−1)
無機燐(Pi)とグリコーゲンとをホスホリラーゼを用いて反応させ、グルコース−1−燐酸(G−1−P)を生成させる。生じたグルコース−1−燐酸をホスホグルコムターゼ(PGM)により、グルコース−6−燐酸(G−6−P)にする。グルコース−6−燐酸とニコチアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)との存在下、グルコース−6−燐酸デヒドロゲナーゼ(G6PDH)により、NADを還元してNADHにし、これを比色する。
(2) Method using glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH) (2-1)
Inorganic phosphorus (Pi) and glycogen are reacted with phosphorylase to produce glucose-1-phosphate (G-1-P). The resulting glucose-1-phosphate is converted to glucose-6-phosphate (G-6-P) by phosphoglucomutase (PGM). In the presence of glucose-6-phosphate and nicotiamide adenine dinucleotide (NAD), NAD is reduced to NADH with glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH), and this is colorimetric.

(2−2)
無機燐(Pi)とマルトースとをマルトースホスホリラーゼ(MP)を用いて反応させ、グルコース−1−燐酸(G−1−P)を反応させる。以下、上記(2−1)と同様に、生じたグルコース−1−燐酸をホスホグルコムターゼ(PGM)により、グルコース−6−燐酸(G−6−P)にする。グルコース−6−燐酸とニコチアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)との存在下、グルコース−6−燐酸デヒドロゲナーゼ(G6PDH)により、NADを還元してNADHにし、これを比色する。
(2-2)
Inorganic phosphorus (Pi) and maltose are reacted using maltose phosphorylase (MP), and glucose-1-phosphate (G-1-P) is reacted. Hereinafter, similarly to the above (2-1), the resulting glucose-1-phosphate is converted to glucose-6-phosphate (G-6-P) by phosphoglucomutase (PGM). In the presence of glucose-6-phosphate and nicotiamide adenine dinucleotide (NAD), NAD is reduced to NADH with glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH), and this is colorimetric.

B.燐モリブテン酸塩法
酸性下で無機燐(燐酸塩)と水溶性モリブテン酸イオンとを錯化させた「燐モリブテン酸塩(H3[PO4Mo1236])を直接定量する「直接法」と、上記直接法の反応に続いて、還元剤により、Mo(IV)からMo(III)として、モリブテン青(Mo(III))を定量する「還元法」とがある。水溶性モリブテン酸イオンの例としては、モリブテン酸アルミニウム、モリブテン酸カドミウム、モリブテン酸カルシウム、モリブテン酸バリウム、モリブテン酸リチウム、モリブテン酸カリウム、モリブテン酸ナトリウム、モリブテン酸アンモニウムなどが挙げられる。還元法で使用される代表的な還元剤の例としては、1,2,4アミノナフトールスルホン酸、硫酸第一鉄アンモニウム、塩化第一鉄、塩化第一スズ−ヒドラジン、硫酸−p−メチルアミノフェノール、N,N−ジメチル−フェニレンジアミン、アスコルピン酸、マラカイトグリーンなどが挙げられる。
B. Phosphomolybdate method Directly quantifies “phosphorus molybdate (H 3 [PO 4 Mo 12 O 36 ]), which is a complex of inorganic phosphorus (phosphate) and water-soluble molybdate ions under acidic conditions. And “reduction method” in which molybden blue (Mo (III)) is quantified from Mo (IV) to Mo (III) by a reducing agent following the reaction of the direct method. Examples of water-soluble molybdate ions include aluminum molybdate, cadmium molybdate, calcium molybdate, barium molybdate, lithium molybdate, potassium molybdate, sodium molybdate, and ammonium molybdate. Examples of typical reducing agents used in the reduction method include 1,2,4 aminonaphtholsulfonic acid, ferrous ammonium sulfate, ferrous chloride, stannous chloride-hydrazine, sulfate-p-methylamino. Phenol, N, N-dimethyl-phenylenediamine, ascorbic acid, malachite green and the like can be mentioned.

光透過性水不透過性支持体を用いる場合の乾式分析素子は、実用的に次のような構成を取り得る。ただし、本発明の内容はこれに限定されない。
(1) 支持体上に試薬層を有するもの。
(2) 支持体上に検出層、試薬層をこの順に有するもの。
(3) 支持体上に検出層、光反射層、試薬層をこの順に有するもの。
(4) 支持体上に第2試薬層、光反射層、第1試薬層をこの順に有するもの。
(5) 支持体上に検出層、第2試薬層、光反射層、第1試薬層をこの順に有するもの。
A dry analytical element in the case of using a light-transmissive water-impermeable support can practically have the following configuration. However, the content of the present invention is not limited to this.
(1) One having a reagent layer on a support.
(2) One having a detection layer and a reagent layer in this order on a support.
(3) One having a detection layer, a light reflection layer, and a reagent layer in this order on a support.
(4) One having a second reagent layer, a light reflecting layer, and a first reagent layer in this order on a support.
(5) One having a detection layer, a second reagent layer, a light reflection layer, and a first reagent layer in this order on a support.

上記(1)ないし(3)において試薬層は異なる複数の層から成ってもよい。例えば第1試薬層には、式2または式3に示すピロホスファターゼ反応に必要な酵素ピロホスファターゼ、PNP反応に必要な基質キサントシンまたは基質イノシンと酵素PNPを、第2試薬層には、式2または式3に示すXOD反応に必要な酵素XODを、そして第3試薬層には、式2または式3に示すPOD反応に必要な酵素PODと発色色素(色素前駆体)を、それぞれ含有させてもよい。あるいは試薬層を2層として、第1試薬層ではピロホスファターゼ反応とPNP反応を、第2試薬層ではXOD反応とPOD反応を進行させてもよい。又は、第1試薬層ではピロホスファターゼ反応とPNP反応とXOD反応を、第2試薬層でPOD反応を進行させてもよい。   In the above (1) to (3), the reagent layer may be composed of a plurality of different layers. For example, the first reagent layer contains the enzyme pyrophosphatase required for the pyrophosphatase reaction shown in Formula 2 or Formula 3, the substrate xanthosine or the substrate inosine and the enzyme PNP required for the PNP reaction, and the second reagent layer contains the formula 2 or The enzyme XOD required for the XOD reaction shown in Formula 3 and the enzyme POD required for the POD reaction shown in Formula 2 or Formula 3 and the coloring dye (dye precursor) may be contained in the third reagent layer, respectively. Good. Alternatively, two reagent layers may be used, and the pyrophosphatase reaction and the PNP reaction may proceed in the first reagent layer, and the XOD reaction and the POD reaction may proceed in the second reagent layer. Alternatively, the pyrophosphatase reaction, the PNP reaction, and the XOD reaction may proceed in the first reagent layer, and the POD reaction may proceed in the second reagent layer.

なお支持体と試薬層又は検出層との間には吸水層を設けてもよい。また各層の間には濾過層を設けてもよい。また試薬層の上には展開層を設けてもよく、その間に接着層を設けてもよい。   A water absorption layer may be provided between the support and the reagent layer or the detection layer. Moreover, you may provide a filtration layer between each layer. Further, a spreading layer may be provided on the reagent layer, and an adhesive layer may be provided therebetween.

支持体は光不透過性(不透明)、光半透過性(半透明)、光透過性(透明)のいずれのものも用いることができるが、一般的には光透過性で水不透過性の支持体が好ましい。光透過性水不透過性支持体の材料として好ましいものはポリエチレンテレフタレート、ポリスチレンである。親水性層を強固に接着させるため通常、下塗り層を設けるか、親水化処理を施す。   The support can be any of light-opaque (opaque), light-translucent (translucent), and light-transmissive (transparent), but is generally light-transmissive and water-impermeable. A support is preferred. Preferable materials for the light transmissive water-impermeable support are polyethylene terephthalate and polystyrene. In order to firmly adhere the hydrophilic layer, an undercoat layer is usually provided or a hydrophilic treatment is performed.

試薬層として多孔性層を用いる場合、その多孔性媒体は繊維質であってもよいし、非繊維質であってもよい。繊維質材料としては、例えば濾紙、不織布、織物布地(例えば平織り布地)、編物布地(例えばトリコット編物布地)、ガラス繊維濾紙等を用いることができる。非繊維質材料としては特開昭49−53888号公報等に記載の酢酸セルロースなどからなるメンブランフイルター、特開昭49−53888号公報、特開昭55−90859号公報(対応米国特許4,258,001)特開昭58−70163号公報(対応米国特許4,486,537)等に記載の無機物又は有機物微粒子からなる連続空隙含有粒状構造物層等のいずれでもよい。特開昭61−4959号公報(対応欧州公開EP 0166365A)、特開昭62−116258号公報、特開昭62−138756号公報(対応欧州公開EP 0226465A)、特開昭62−138757号公報(対応欧州公開EP 0226465A)、特開昭62−138758号公報(対応欧州公開EP 0226465A)等に記載の部分接着された複数の多孔性層の積層物も好適である。   When a porous layer is used as the reagent layer, the porous medium may be fibrous or non-fibrous. As the fibrous material, for example, filter paper, non-woven fabric, woven fabric (for example, plain woven fabric), knitted fabric (for example, tricot knitted fabric), glass fiber filter paper, and the like can be used. Examples of non-fibrous materials include membrane filters made of cellulose acetate described in JP-A-49-53888, JP-A-49-53888, JP-A-55-90859 (corresponding to US Pat. No. 4,258). , 001) Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-70163 (corresponding US Pat. No. 4,486,537) and the like may be any of a continuous void-containing granular structure layer composed of inorganic or organic fine particles. JP 61-4959 A (corresponding European published EP 0166365A), JP 62-116258 A, JP 62-138756 A (corresponding European published EP 0226465A), JP 62-138757 ( Corresponding European publication EP 0226465A), JP-A-62-138758 (corresponding European publication EP 0226465A) and the like are also suitable.

多孔性層は、供給される液体の量にほぼ比例した面積に液体を展開する、いわゆる計量作用を有する展開層であってもよい。展開層としては、これらのうち織物布地、編物布地などが好ましい。織物布地などは特開昭57−66359号公報に記載されたようなグロー放電処理をしてもよい。展開層には、展開面積、展開速度等を調節するため特開昭60−222770号公報(対応:EP 0162301A)、特開昭63−219397号公報(対応西独特許公開DE 3717913A)、特開昭63−112999号公報(対応:DE 3717913A)、特開昭62−182652号公報(対応:DE 3717913A)に記載したような親水性高分子あるいは界面活性剤を含有させてもよい。   The porous layer may be a spreading layer having a so-called metering action that spreads the liquid in an area approximately proportional to the amount of liquid supplied. Of these, a woven fabric, a knitted fabric and the like are preferable as the spreading layer. A woven fabric or the like may be subjected to glow discharge treatment as described in JP-A-57-66359. In the development layer, in order to adjust the development area, the development speed, etc., JP-A-60-222770 (corresponding to: EP 0162301A), JP-A-62-219397 (corresponding to West German Patent Publication DE 3717913A), JP-A. A hydrophilic polymer or a surfactant as described in JP-A-63-112999 (corresponding: DE 3717913A) and JP-A-62-182652 (corresponding: DE 3717913A) may be contained.

例えば紙、布、高分子からなる多孔質膜等に本発明の試薬を予め含浸又は塗布した後、支持体上に設けた他の水浸透性層、例えば検出層の上に、特開昭55−1645356号公報のような方法で接着させるのも有用な方法である。   For example, after impregnating or applying the reagent of the present invention to a porous film made of paper, cloth, polymer or the like in advance, another water-permeable layer provided on the support, for example, a detection layer, is disclosed in JP-A-55. It is also a useful method to adhere by the method as described in Japanese Patent No. 1645356.

こうして作られる試薬層の厚さは特に制限されないが、塗布層として設ける場合には、1μm〜50μm程度、好ましくは2μm〜30μmの範囲が適当である。ラミネートによる積層など、塗布以外の方法による場合、厚さは数十μmから数百μmの範囲で大きく変化し得る。   The thickness of the reagent layer thus produced is not particularly limited, but when it is provided as a coating layer, a range of about 1 μm to 50 μm, preferably 2 μm to 30 μm is appropriate. When using a method other than coating, such as lamination by lamination, the thickness can vary greatly within a range of several tens to several hundreds of μm.

親水性ポリマーバインダーからなる水浸透性層で試薬層を構成する場合、使用できる親水性ポリマーとしては、例えば、以下のものがある。ゼラチン及びこれらの誘導体(例えばフタル化ゼラチン)、セルロース誘導体(例えばヒドロキシエチルセルロース)、アガロース、アルギン酸ナトリウム、アクリルアミド共重合体やメタアクリルアミド共重合体(例えば、アクリルアミド又はメタアクリルアミドと各種ビニル性モニマーとの共重合体)、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸と各種ビニル性モノマーとの共重合体などである。   When the reagent layer is composed of a water-permeable layer made of a hydrophilic polymer binder, examples of the hydrophilic polymer that can be used include the following. Gelatin and derivatives thereof (for example, phthalated gelatin), cellulose derivatives (for example, hydroxyethyl cellulose), agarose, sodium alginate, acrylamide copolymers and methacrylamide copolymers (for example, acrylamide or copolymers of methacrylamide and various vinyl monomers) Polymer), polyhydroxyethyl methacrylate, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, sodium polyacrylate, copolymers of acrylic acid and various vinyl monomers, and the like.

親水性ポリマーバインダーで構成される試薬層は、特公昭53−21677号公報(対応米国特許3,992,158)、特開昭55−164356号公報(対応米国特許4,292,272)、特開昭54−101398号公報(対応米国特許4,132,528)等の明細書に記載の方法に従って本発明の試薬組成物と親水性ポリマーを含む水溶液又は水分散液を支持体又は検出層等の他の層の上に塗布し乾燥することにより設けることができる。親水性ポリマーをバインダーとする試薬層の乾燥時の厚さは約2μm〜約50μm、好ましくは約4μm〜約30μmの範囲、被覆量では約2g/m2〜約50g/m2、好ましくは約4g/m2〜約30g/m2の範囲である。 The reagent layer composed of a hydrophilic polymer binder is disclosed in JP-B-53-21777 (corresponding US Pat. No. 3,992,158), JP-A-55-164356 (corresponding US Pat. No. 4,292,272), An aqueous solution or aqueous dispersion containing the reagent composition of the present invention and a hydrophilic polymer according to the method described in the specification of Kokai 54-101398 (corresponding US Pat. No. 4,132,528) or the like is used as a support or a detection layer. It can be provided by coating on another layer and drying. The dry thickness of the reagent layer containing a hydrophilic polymer as a binder is in the range of about 2 μm to about 50 μm, preferably about 4 μm to about 30 μm, and the coating amount is about 2 g / m 2 to about 50 g / m 2 , preferably about It is in the range of 4 g / m 2 to about 30 g / m 2 .

試薬層には式2または式3の試薬組成物の他に、塗布特性、拡散性化合物の拡散性、反応性、保存性等の諸性能の向上を目的として、酵素の活性化剤、補酵素、界面活性剤、pH緩衝剤組成物、微粉末、酸化防止剤、その他、有機物あるいは無機物からなる各種添加剤を加える事ができる。試薬層に含有させることができる緩衝剤はの例としては、日本化学学会編「化学便覧 基礎」(丸善(株)、1966年発行)1312−1320頁、R.M.C.Dawson et al編、「Data for Biochemical Research」第2版(Oxford at the Clarendon Press,1969年発行)476−508頁、「Biochemistry」5,467−477頁(1966年)、「Analytical Biochemistry」104,300−310頁(1980年)に記載のpH緩衝剤系がある。pH緩衝剤系の具体例として硼酸塩を含む緩衝剤;クエン酸又はクエン酸塩を含む緩衝剤;グリシンを含む緩衝剤;ビシン(Bicine)を含む緩衝剤;HEPESを含む緩衝剤;MESを含む緩衝剤などのグッド緩衝剤等がある。なお燐酸塩を含む緩衝剤は、ピロ燐酸検出用乾式分析素子に使用することはできない。   In addition to the reagent composition of formula 2 or formula 3, the reagent layer has an enzyme activator, a coenzyme for the purpose of improving various properties such as coating properties, diffusibility of the diffusible compound, reactivity, and storage stability. In addition, surfactants, pH buffer compositions, fine powders, antioxidants, and other various additives made of organic or inorganic substances can be added. Examples of the buffering agent that can be contained in the reagent layer include “Chemical Handbook Basic” edited by the Chemical Society of Japan (Maruzen Co., Ltd., 1966), pages 1312-1320, R.C. M.M. C. Dawson et al, “Data for Biochemical Research” 2nd edition (Oxford at the Clarendon Press, 1969), “Biochemistry,” pages 467-477 (1966), “Analytical 104” There is a pH buffer system described in pages 300-310 (1980). Examples of pH buffer systems include buffers containing borate; buffers containing citric acid or citrate; buffers containing glycine; buffers containing bicine; buffers containing HEPES; Good buffering agents such as buffering agents. A buffer containing phosphate cannot be used for a dry analytical element for detecting pyrophosphate.

本発明で使用することのできる、ピロ燐酸定量用乾式分析素子は前述の諸特許明細書に記載の公知の方法により調製することができる。ピロ燐酸定量用乾式分析素子は一辺約5mmから約30mmの正方形またはほぼ同サイズの円形等の小片に裁断し、特公昭57−283331号公報(対応米国特許4,169,751)、実開昭56−142454号公報(対応米国特許4,387,990)、特開昭57−63452号公報、実開昭58−32350号公報、特表昭58−501144号公報(対応国際公:WO083/00391)等に記載のスライド枠に収めて化学分析スライドとして用いることが製造,包装,輸送,保存,測定操作等の観点で好ましい。使用目的によっては、長いテープ状でカセットまたはマガジンに収めて用いたり、又は小片を開口のある容器内に収めて用いたり、又は小片を開口カードに貼付または収めて用いたり、あるいは裁断した小片をそのまま用いることなどもできる。   The dry analytical element for quantification of pyrophosphoric acid that can be used in the present invention can be prepared by known methods described in the aforementioned patent specifications. The pyrophosphoric acid quantification dry analytical element is cut into small pieces such as a square having a side of about 5 mm to about 30 mm or a circle of about the same size. No. 56-142454 (corresponding U.S. Pat. No. 4,387,990), JP-A-57-63452, JP-A-58-32350, JP-T-58-501144 (corresponding international publication: WO083 / 00391). It is preferable to use it as a chemical analysis slide by placing it in a slide frame as described above in terms of manufacturing, packaging, transportation, storage, measurement operation, and the like. Depending on the purpose of use, it is used in a long tape form in a cassette or magazine, or a small piece is placed in a container with an opening, or a small piece is affixed or placed in an open card, or a cut piece is used. It can be used as it is.

本発明で使用することのできるピロ燐酸定量用乾式分析素子は前述の諸特許明細書等に記載の操作と同様の操作により液体試料中の被検物であるピロ燐酸の定量検出ができる。例えば約2μL〜約30μL、好ましくは4μL〜15μLの範囲の水性液体試料液を試薬層に点着する。点着した分析素子を約20℃〜約45℃の範囲の一定温度で、好ましくは約30℃〜約40℃の範囲内の一定温度で1〜10分間インキュベーションする。分析素子内の発色又は変色を光透過性支持体側から反射測光し、予め作成した検量線を用いて比色測定法の原理により検体中のピロ燐酸の量を求めることができる。点着する液体試料の量、インキュベーション時間及び温度を一定にすることにより定量分析を高精度に実施できる。   The dry analytical element for quantifying pyrophosphoric acid that can be used in the present invention can quantitatively detect pyrophosphoric acid, which is an analyte in a liquid sample, by the same operations as those described in the above-mentioned patent specifications. For example, an aqueous liquid sample solution in the range of about 2 μL to about 30 μL, preferably 4 μL to 15 μL is spotted on the reagent layer. The spotted analytical element is incubated at a constant temperature in the range of about 20 ° C to about 45 ° C, preferably at a constant temperature in the range of about 30 ° C to about 40 ° C for 1 to 10 minutes. The color development or discoloration in the analytical element is reflected and photometrically measured from the side of the light-transmitting support, and the amount of pyrophosphoric acid in the sample can be determined by the principle of the colorimetric measurement method using a calibration curve prepared in advance. Quantitative analysis can be performed with high accuracy by keeping the amount of liquid sample to be spotted, incubation time and temperature constant.

測定操作は特開昭60−125543号公報、特開昭60−220862号公報、特開昭61−294367号公報、特開昭58−161867号公報(対応米国特許4,424,191)などに記載の化学分析装置により極めて容易な操作で高精度の定量分析を実施できる。なお、目的や必要精度によっては目視により発色の度合いを判定して、半定量的な測定を行ってもよい。   The measuring operation is disclosed in JP-A-60-125543, JP-A-60-220862, JP-A-61-294367, JP-A-58-161867 (corresponding to US Pat. No. 4,424,191). With the described chemical analyzer, highly accurate quantitative analysis can be performed with extremely easy operation. Depending on the purpose and required accuracy, semi-quantitative measurement may be performed by visually judging the degree of color development.

本発明で使用することのできる、ピロ燐酸定量乾式分析素子においては、分析を行うまでは乾燥状態で貯蔵・保管されるため、試薬を用時調製する必要がなく、また一般に乾燥状態の方が試薬の安定性が高いことから、試薬溶液を用時調製しなければならないいわゆる湿式法より簡便性、迅速性に優れている。また、微量の液体試料で、精度の高い検査を迅速に行うことができる検査方法としても優れている。   In the pyrophosphoric acid quantitative dry analytical element that can be used in the present invention, it is stored and stored in a dry state until analysis is performed, so there is no need to prepare a reagent at the time of use, and generally the dry state is better. Because of the high stability of the reagent, it is superior to the so-called wet method in which the reagent solution must be prepared at the time of use, and is superior in simplicity and speed. Moreover, it is also excellent as an inspection method capable of quickly performing a high-accuracy inspection with a small amount of liquid sample.

本発明の第二の形態において使用することのできる無機燐定量用乾式分析素子は、前記のピロ燐酸定量乾式分析素子における試薬層からピロホスファターゼを除くことで調製することができる。また、特開平7−197号公報に記載の乾式分析素子を使用することも可能である。無機燐定量用乾式分析素子は、試薬層にピロホスファターゼを含有しない以外は、その層構成、製造方法、使用方法において、前記ピロ燐酸定量乾式分析素子と同様である。   The dry analytical element for inorganic phosphorus determination that can be used in the second embodiment of the present invention can be prepared by removing pyrophosphatase from the reagent layer in the pyrophosphoric acid quantitative dry analytical element. It is also possible to use a dry analytical element described in JP-A-7-197. The dry analytical element for quantitative determination of inorganic phosphorus is the same as the dry analytical element for quantitative determination of pyrophosphoric acid in the layer configuration, production method and method of use, except that the reagent layer does not contain pyrophosphatase.

(H) キット:本発明のターゲット核酸の分析は、分析するターゲット核酸断片の一部と相補的な少なくとも一種のプライマー、少なくとも一種のデオキシヌクレオシド3リン酸(dNTP)、少なくとも一種のポリメラーゼ、及びピロ燐酸定量用乾式分析素子の各要素を含むキットを用いて実施することができる。   (H) Kit: The target nucleic acid of the present invention is analyzed by analyzing at least one primer complementary to a part of the target nucleic acid fragment to be analyzed, at least one deoxynucleoside triphosphate (dNTP), at least one polymerase, and pyro. It can carry out using the kit containing each element of the dry analytical element for phosphoric acid determination.

キットの形態は、少なくとも一部の塩基配列が既知であるターゲット核酸断片を含む液体を供給することのできる開口部、ターゲット核酸断片の一部と相補的な少なくとも一種のプライマー、少なくとも一種のデオキシヌクレオシド3リン酸(dNTP)、及び少なくとも一種のポリメラーゼを保持することのできる少なくとも一つの反応セル部、ピロ燐酸定量用乾式分析素子を保持することのできる検出部、及びそれら前記開口部、反応セル部、検出部の間を連結し、液体を移動させることのできる細管または溝を備えているカートリジであってもよい。   The form of the kit includes an opening capable of supplying a liquid containing a target nucleic acid fragment having at least a part of the base sequence, at least one primer complementary to a part of the target nucleic acid fragment, and at least one deoxynucleoside At least one reaction cell unit capable of holding triphosphate (dNTP) and at least one kind of polymerase, a detection unit capable of holding a dry analytical element for quantifying pyrophosphate, and the opening and reaction cell unit The cartridge may include a narrow tube or a groove that connects between the detection units and can move the liquid.

このようなカートリッジとしては、米国特許5,919,711に記載されているカートリッジ等を利用することが可能である。図4には、本発明におけるカートリッジ形態のキットの一例を示した。キット10において、開口部31からターゲット核酸を含有する試料液を供給することができる。開口部31は細管41によって、反応セル32と連結されている。反応セル32には、予めターゲット核酸断片の一部と相補的な少なくとも一種のプライマー81、少なくとも一種のデオキシヌクレオシド3リン酸(dNTP)82、及び少なくとも一種のポリメラーゼ83が保持されている。さらに、反応セル32は細管42によって検出部33と連結されている。検出部33には予め乾式分析素子51が保持されている。反応セル32でポリメラーゼ伸長反応が進行した試料液は、細管42を移動して、検出部33のピロ燐酸定量用乾式分析素子51上に供給され、ポリメラーゼ伸長反応により生成したピロ燐酸を検出する。上記キット10において、開口部31と反応セル32の間、及び反応セル32と検出部33の間の液体の移動は、遠心力、電気泳動または電気浸透などを用いることが可能である。また、反応セル32、細管41及び42、検出部33は、基体21と蓋22によって密封されていることが望ましい。   As such a cartridge, the cartridge described in US Pat. No. 5,919,711 can be used. FIG. 4 shows an example of a kit in the form of a cartridge according to the present invention. In the kit 10, a sample solution containing the target nucleic acid can be supplied from the opening 31. The opening 31 is connected to the reaction cell 32 by a thin tube 41. The reaction cell 32 holds in advance at least one primer 81 complementary to a part of the target nucleic acid fragment, at least one deoxynucleoside triphosphate (dNTP) 82, and at least one polymerase 83. Further, the reaction cell 32 is connected to the detection unit 33 by a thin tube 42. A dry analysis element 51 is held in the detection unit 33 in advance. The sample solution in which the polymerase extension reaction has progressed in the reaction cell 32 moves through the thin tube 42 and is supplied onto the pyrophosphoric acid quantitative dry analysis element 51 of the detection unit 33 to detect pyrophosphoric acid generated by the polymerase extension reaction. In the kit 10, centrifugal force, electrophoresis, electroosmosis, or the like can be used to move the liquid between the opening 31 and the reaction cell 32 and between the reaction cell 32 and the detection unit 33. Further, the reaction cell 32, the thin tubes 41 and 42, and the detection unit 33 are preferably sealed by the base 21 and the lid 22.

図4に示したようなカートリッジ形態のキット10を使用する場合、図5に示したように、反応セル32および検出部33の温度コントロール部61及び62と、ピロ燐酸定量用乾式分析素子51内の発色または色変化を反射光により検出することのできる検出部71及び72を備えている装置を合わせて使用することが望ましい。   When the cartridge-type kit 10 as shown in FIG. 4 is used, as shown in FIG. 5, the temperature control units 61 and 62 of the reaction cell 32 and the detection unit 33, and the pyrophosphoric acid quantitative dry analysis element 51 are provided. It is desirable to use a device including detection units 71 and 72 that can detect the color development or color change of the light by reflected light.

本発明で使用することのできるカートリッジ形態のキットは、図4に示されているものに限らない。ポリメラーゼ伸長反応に必要な試薬はそれぞれ別のスペースに保持されていても良い。その場合は、反応時にそれぞれの試薬が反応セルに移動してくるようにすれば良い。また、反応セルは複数であっても良い。   The kit in the form of a cartridge that can be used in the present invention is not limited to that shown in FIG. Reagents necessary for the polymerase extension reaction may be held in separate spaces. In that case, each reagent may be moved to the reaction cell during the reaction. A plurality of reaction cells may be used.

ポリメラーゼ伸長反応で生成したピロ燐酸の検出を、ピロ燐酸を酵素的に無機燐に変換した後に無機燐定量用乾式分析素子を用いて行う場合には、第一の反応セルには、予めターゲット核酸断片の一部と相補的な少なくとも一種のプライマー、少なくとも一種のデオキシヌクレオシド3リン酸(dNTP)、及び少なくとも一種のポリメラーゼを保持しておき、第一の反応セルにおいてポリメラーゼ伸長反応を行い、次いで、第一の反応セルと細管で連結されていて、予めピロホスファターゼが保持されている第二の反応セルに第一の反応セルでの反応液を移動させ、第一の反応セルにおけるポリメラーゼ伸長反応で生成したピロ燐酸を第二反応セルにおいて無機燐に変換し、次いで第二の反応セルでの反応液を、第二の反応セルに細管で連結されていて、予め無機燐定量用乾式分析素子が保持されている検出部に移動させ、無機燐を検出することも可能である。   When the pyrophosphoric acid produced by the polymerase extension reaction is detected using a dry analytical element for quantitative determination of inorganic phosphorus after pyrophosphoric acid is enzymatically converted to inorganic phosphorus, the target nucleic acid is previously stored in the first reaction cell. Holding at least one primer complementary to a portion of the fragment, at least one deoxynucleoside triphosphate (dNTP), and at least one polymerase, performing a polymerase extension reaction in the first reaction cell; The reaction solution in the first reaction cell is transferred to the second reaction cell that is connected to the first reaction cell by a capillary tube and pre-stored with pyrophosphatase. The produced pyrophosphoric acid is converted into inorganic phosphorus in the second reaction cell, and then the reaction solution in the second reaction cell is connected to the second reaction cell by a capillary. Have been moves to the detection portion in advance quantifying inorganic phosphorus the dry analytical element is held, it is also possible to detect the inorganic phosphorus.

また、1つのカートリッジ上に「開口部−細管−反応セル−細管−検出部」の組を平行に並べて、または同心円の半径方向に並べて、複数組設置することも可能である。この場合、例えば反応セルに保持するターゲット核酸断片の一部と相補的な少なくとも一種のプライマーの塩基配列を、ターゲットとする核酸の種類に応じて変更することで、同時に複数種のターゲット核酸を検出することが可能なキットを提供できる。   It is also possible to install a plurality of sets of “opening-capillary tube-reaction cell-capillary tube-detection unit” on one cartridge in parallel or in the radial direction of concentric circles. In this case, for example, by changing the base sequence of at least one primer complementary to a part of the target nucleic acid fragment held in the reaction cell according to the type of target nucleic acid, multiple types of target nucleic acids can be detected simultaneously. Kits that can be provided can be provided.

(4)本発明の分析装置
さらに本発明は、上記した核酸の分析方法を行うための分析装置を提供する。該分析装置は、(1)本明細書中上記した核酸分離精製ユニットを含む核酸の抽出・精製を行うための手段と、(2)ポリメラーゼ伸長反応を行うための反応手段と、(3)ポリメラーゼ伸長反応の進行の有無を検出するか、又はポリメラーゼ伸長反応産物と他の核酸とのハイブリダイゼーションの有無を検出するための手段とから構成される。
(4) Analysis apparatus of the present invention The present invention further provides an analysis apparatus for performing the above-described nucleic acid analysis method. The analyzer comprises (1) a means for extracting and purifying a nucleic acid containing the nucleic acid separation and purification unit described hereinabove, (2) a reaction means for performing a polymerase extension reaction, and (3) a polymerase. It is comprised from the means for detecting the presence or absence of progress of extension reaction, or detecting the presence or absence of hybridization with a polymerase extension reaction product and another nucleic acid.

核酸の抽出・精製を行うための手段は、本明細書中上記した核酸分離精製ユニットから構成され、その他に、検体の液体をセットするスペース、核酸分離精製ユニットをセットするスペース、検体を一定温度(例えば、37℃)にインキュベートする手段、検体液又は処理液を吸引および排出するための手段などを備えることができる。   The means for nucleic acid extraction / purification is composed of the nucleic acid separation and purification unit described above in this specification. In addition, a space for setting a sample liquid, a space for setting a nucleic acid separation and purification unit, and a sample at a constant temperature. Means for incubating at 37 ° C. (for example, 37 ° C.), means for sucking and discharging the sample liquid or treatment liquid, and the like can be provided.

ポリメラーゼ伸長反応を行うための反応手段としては、PCRなどの核酸合成反応を行うことができる手段であり、一般的には、反応を行うための反応容器と、反応に必要な試薬を該反応容器中に添加する分注手段とから構成される。それ以外に、反応容器内の温度を調節するための温度調節手段(サーマルサイクラー又はインキュベーターなど)を備えることができる。分注手段により、核酸分離精製ユニットにより精製されたターゲット核酸断片を含む核酸断片、前記ターゲット核酸断片の一部と相補的な少なくとも一種のプライマー、少なくとも一種のデオキシヌクレオシド3リン酸、及び少なくとも一種のポリメラーゼは反応容器中に添加され、前記ターゲット核酸断片を鋳型にした前記プライマーの3’末端を起点とするポリメラーゼ伸長反応が行われる。   The reaction means for performing the polymerase extension reaction is a means capable of performing a nucleic acid synthesis reaction such as PCR. Generally, a reaction vessel for carrying out the reaction and a reagent necessary for the reaction are contained in the reaction vessel. And dispensing means to be added therein. In addition, temperature adjusting means (such as a thermal cycler or an incubator) for adjusting the temperature in the reaction vessel can be provided. A nucleic acid fragment containing a target nucleic acid fragment purified by a nucleic acid separation and purification unit by dispensing means, at least one primer complementary to a part of the target nucleic acid fragment, at least one deoxynucleoside triphosphate, and at least one kind Polymerase is added to the reaction vessel, and a polymerase extension reaction starting from the 3 ′ end of the primer using the target nucleic acid fragment as a template is performed.

ポリメラーゼ伸長反応の進行の有無を検出する手段としては、本明細書中上記したようなピロ燐酸定量用乾式分析素子または無機燐定量用乾式分析素子を使用することができる。その他、上記の乾式分析素子を一定温度にインキュベートする手段、及び乾式分析素子の発色を測定する反射測光装置を備えることができる。また、ポリメラーゼ伸長反応産物と他の核酸とのハイブリダイゼーションの有無を検出するための手段としては、ハイブリダイゼーションの有無の検出に用いられる通常の手段を使用することができる。
本発明の分析装置(特に、ピロ燐酸定量用分析素子を用いる場合)は、分離精製された核酸水溶液(の一部)をそのまま用いて次工程のポリメラーゼ伸長反応を実施でき、またポリメラーゼ伸長反応後の反応溶液(の一部)をそのまま用いて、次工程のピロ燐酸定量用分析素子による検出を実施できる(即ち、ポリメラーゼ伸長反応後の反応溶液をそのまま、ピロ燐酸定量用分析素子に点着できる)という特徴を有することから、システムの自動化に非常に好適である。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
As a means for detecting the progress of the polymerase extension reaction, a dry analytical element for quantifying pyrophosphoric acid or a dry analytical element for quantifying inorganic phosphorus as described above in this specification can be used. In addition, a means for incubating the dry analytical element at a constant temperature and a reflection photometric device for measuring the color of the dry analytical element can be provided. In addition, as a means for detecting the presence or absence of hybridization between the polymerase extension reaction product and another nucleic acid, usual means used for detecting the presence or absence of hybridization can be used.
The analyzer of the present invention (especially when using an analytical element for quantifying pyrophosphate) can carry out the polymerase extension reaction in the next step using (part of) the separated and purified nucleic acid aqueous solution as it is, and after the polymerase extension reaction. (A part of the reaction solution) can be used for detection by the pyrophosphoric acid quantitative analysis element in the next step (that is, the reaction solution after the polymerase extension reaction can be spotted on the pyrophosphoric acid quantitative analysis element as it is. ) Is very suitable for system automation.
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these.

実施例1
(1)核酸分離精製ユニット用容器の作成
内径7mm、厚さ2mmの核酸吸着用の固相を収容する部分を持つ、核酸分離精製ユニット用容器を、ハイインパクトポリスチレンで作成した。
(2)核酸精製用固相及び核酸分離精製ユニットの作成
表1に示した核酸精製用固相及び比較用固相を作成した。表面鹸化するためには、0.02N〜2Nの水酸化ナトリウム水溶液中に表面鹸化したい対象を20分間浸漬した。水酸化ナトリウムの濃度に応じて、表面鹸化率が変わる。これらの固相を表1に示した量だけ、核酸分離精製ユニット用容器の固相収容部に収容して、核酸分離精製ユニットを作成した。
Example 1
(1) Preparation of Nucleic Acid Separation / Purification Unit Container A nucleic acid separation / purification unit container having a portion for accommodating a solid phase for nucleic acid adsorption having an inner diameter of 7 mm and a thickness of 2 mm was prepared from high impact polystyrene.
(2) Preparation of nucleic acid purification solid phase and nucleic acid separation / purification unit The nucleic acid purification solid phase and comparative solid phase shown in Table 1 were prepared. In order to perform surface saponification, an object to be surface saponified was immersed in an aqueous solution of 0.02N to 2N sodium hydroxide for 20 minutes. The surface saponification rate varies depending on the concentration of sodium hydroxide. These solid phases were accommodated in the solid phase accommodating part of the container for nucleic acid separation and purification unit by the amount shown in Table 1 to prepare a nucleic acid separation and purification unit.

Figure 2004154143
Figure 2004154143

(3)核酸吸着バッファ溶液及び洗浄バッファ溶液の調製
表2に示す処方の核酸吸着バッファ溶液及び洗浄バッファ溶液を調製した。
(3) Preparation of nucleic acid adsorption buffer solution and washing buffer solution Nucleic acid adsorption buffer solution and washing buffer solution having the formulation shown in Table 2 were prepared.

Figure 2004154143
Figure 2004154143

(4)核酸精製操作
ヒト全血200μlを真空採血管を用いて採血した。これに、表2に示した処方の核酸吸着バッファ溶液200μlとプロテアーゼK20μl添加して、60℃で10分間インキュベートした。インキュベート後、エタノール200μlを添加して攪拌した。攪拌後、上記の様に処理した全血試料中に、(1)で作成した核酸分離精製ユニットの一の開口に接続した使い捨てのピペットチップの先端を挿入し、核酸分離精製ユニットの他の一の開口に接続した注射器を用いて、液を吸入し次いで排出した。
(4) Nucleic acid purification operation 200 μl of human whole blood was collected using a vacuum blood collection tube. To this, 200 μl of a nucleic acid adsorption buffer solution having a formulation shown in Table 2 and 20 μl of protease K were added and incubated at 60 ° C. for 10 minutes. After incubation, 200 μl of ethanol was added and stirred. After stirring, the tip of the disposable pipette tip connected to one opening of the nucleic acid separation / purification unit prepared in (1) is inserted into the whole blood sample processed as described above, and the other nucleic acid separation / purification unit. The fluid was inhaled and then drained using a syringe connected to the opening.

排出後直ちに、核酸洗浄バッファ溶液1ml中にピペットチップの先端を挿入し、液を吸引し次いで排出して、核酸分離精製ユニットの内部を洗浄した。洗浄後、200μlの精製蒸留水中にピペットチップの先端を挿入し、蒸留水を吸引し次いで排出して、この排出液を回収した。   Immediately after the discharge, the tip of the pipette tip was inserted into 1 ml of the nucleic acid washing buffer solution, and the liquid was sucked and then discharged to wash the inside of the nucleic acid separation and purification unit. After washing, the tip of a pipette tip was inserted into 200 μl of purified distilled water, and distilled water was aspirated and discharged, and the discharged liquid was collected.

(5)核酸の回収量の定量及び純度の決定
上記回収した排出液の吸光度を測定して、核酸の回収量及び純度を定量した。回収量は波長260nmの光吸収測定により定量され、また、核酸の純度は260nm及び280nmでの光吸収の比率により決定され、この比率が1.8以上であれば純度は良好であると判断される。結果を表3に示す。この結果から、表面鹸化率が5%以上のときにDNAの回収量が良好であり、かつ純度も高いことが判る。
(5) Determination of nucleic acid recovery amount and determination of purity The absorbance of the recovered effluent was measured to determine the nucleic acid recovery amount and purity. The amount recovered is quantified by light absorption measurement at a wavelength of 260 nm, and the purity of the nucleic acid is determined by the ratio of light absorption at 260 nm and 280 nm. If this ratio is 1.8 or more, the purity is judged to be good. The The results are shown in Table 3. From this result, it can be seen that when the surface saponification rate is 5% or more, the amount of recovered DNA is good and the purity is high.

Figure 2004154143
Figure 2004154143

実施例2:表面鹸化率100%のトリアセチルセルロース多孔膜を用いた全血試料からの核酸の精製
核酸吸着固相として表面鹸化率100%のトリアセチルセルロース多孔膜(富士写真フイルム製)(実施例1の固相E)を使用して、実施例1と同様にして、全血試料から核酸を精製した。精製前の全血試料(5倍希釈してODを測定)および精製後ODを測定した。結果を図6に示す。図6の結果から、本発明の分離精製方法により核酸以外の成分が完全に除去されていることが分かる。
Example 2 Purification of Nucleic Acid from Whole Blood Sample Using Triacetylcellulose Porous Membrane with 100% Surface Saponification Rate Triacetylcellulose porous membrane with 100% surface saponification rate (manufactured by Fuji Photo Film) as a nucleic acid adsorption solid phase Nucleic acids were purified from whole blood samples as in Example 1 using the solid phase E) of Example 1. Whole blood sample before purification (diluted 5 times and OD was measured) and OD after purification were measured. The results are shown in FIG. From the results of FIG. 6, it can be seen that components other than nucleic acids have been completely removed by the separation and purification method of the present invention.

実施例3:核酸の増幅
実施例2にて精製された核酸を使用し、ポリメラーゼ連鎖反応による核酸の増幅を実施した。ポジティブコントロールとして、クロンテック社製のHuman DNAを使用した。ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)の反応液は、精製水(36.5μl)、10×PCRバッファー(5μl)、2.5mMのdNTP(4μl)、Taq FP(0.5μl)、プライマー(2μl)、サンプル(核酸)2μl。
PCRは、94℃で30秒の変性、65℃で30秒のアニーリング、及び72℃で1分の伸長反応を1サイクルとし、これを30サイクル繰り返した。以下のプライマーを使用した。
Example 3: Amplification of nucleic acid The nucleic acid purified in Example 2 was used to amplify a nucleic acid by polymerase chain reaction. As a positive control, Human DNA manufactured by Clontech was used. The reaction solution of polymerase chain reaction (PCR) was purified water (36.5 μl), 10 × PCR buffer (5 μl), 2.5 mM dNTP (4 μl), Taq FP (0.5 μl), primer (2 μl), sample (Nucleic acid) 2 μl.
In PCR, one cycle of denaturation at 94 ° C. for 30 seconds, annealing at 65 ° C. for 30 seconds, and extension reaction at 72 ° C. for 1 minute was repeated for 30 cycles. The following primers were used.

1)p53エクソン6
フォワード:GCGCTGCTCA GATAGCGATG
リバース :GGAGGGCCAC TGACAACCA
1) p53 exon 6
Forward: GCGCTGCCTCA GATACGGATG
Reverse: GGAGGGCCAC TGACAACCA

2)p53エクソン10
フォワード:GATCCGTCAT AAAGTCAAAC(配列番号1)
リバース :GGATGAGAAT GGAATCCTAT(配列番号2)
2) p53 exon 10
Forward: GATCCGTCAT AAAGTCAAAC (SEQ ID NO: 1)
Reverse: GGATGAGAAT GGAATCCCTAT (SEQ ID NO: 2)

3)ABO型遺伝子エクソン6
フォワード:CACCTGCAGA TGTGGGTGGC ACCCTGCCA(配列番号3)
リバース :GTGGAATTCA CTCGCCACTG CCTGGGTCTC(配列番号4)
3) ABO type gene exon 6
Forward: CACCTGCAGA TGTGGGGTGGC ACCCTGCCA (SEQ ID NO: 3)
Reverse: GTGGAATTCA CTCGCCACTG CCTGGGTCTC (SEQ ID NO: 4)

4)ABO型遺伝子エクソン7
フォワード:GTGGCTTTCC TGAAGCTGTT C(配列番号5)
リバース :GATGCCGTTG GCCTGGTCGA C(配列番号6)
4) ABO type gene exon 7
Forward: GTGGCTTTCC TGAAGCTGTTC (SEQ ID NO: 5)
Reverse: GATGCCGTTG GCCTGGTCGA C (SEQ ID NO: 6)

PCRの反応産物を電気泳動した結果を図7に示す。インビトロジェンの100bpのマーカーを使用した。図7の結果から、本発明の方法で分離精製した核酸を使用したPCRにより所望の核酸を増幅できることが確認できた。   The result of electrophoresis of the PCR reaction product is shown in FIG. Invitrogen's 100 bp marker was used. From the results of FIG. 7, it was confirmed that the desired nucleic acid could be amplified by PCR using the nucleic acid separated and purified by the method of the present invention.

実施例4:核酸抽出−増幅(PCR)−検出(ピロ燐酸定量用乾式分析素子)によるヒト全血中の緑膿菌の検出 (緑膿菌性敗血症の検査をモデルにした実験)
(1) 緑膿菌を添加したヒト全血の調製
LB培地(Luria−Bertani medium)で一晩培養した緑膿菌(Pseudemonas Syringae)の培養液を元に、PBSによる希釈で濃度を変化させた溶液を、EDTA採血したヒト全血に添加することで、1mL当りそれぞれ、0、5×105、5×106、2.5×106、5×107、1×108 の菌体個数を含む6水準のヒト全血を調製した。ここで、菌体個数は分光光度計を用いて見積もった値である。
Example 4: Detection of Pseudomonas aeruginosa in human whole blood by nucleic acid extraction-amplification (PCR) -detection (dry analytical element for pyrophosphate quantification) (experiment based on the examination of Pseudomonas aeruginosa sepsis)
(1) Preparation of human whole blood to which Pseudomonas aeruginosa was added Based on the culture solution of Pseudomonas Syringae cultured overnight in LB medium (Luria-Bertani medium), the concentration was changed by dilution with PBS. By adding the solution to whole human blood collected from EDTA, 0, 5 × 10 5 , 5 × 10 6 , 2.5 × 10 6 , 5 × 10 7 , and 1 × 10 8 cells per mL Six levels of human whole blood including the number were prepared. Here, the number of cells is a value estimated using a spectrophotometer.

(2)ピロ燐酸定量用乾式分析素子の作製
ゼラチン下塗層が設けられている厚さ180μmの無色透明ポリエチレンテレフタレ−ト(PET)平滑フイルムシ−ト(支持体)上に表4記載の組成(a)の水溶液を、以下の被覆率となるように塗布し、乾燥して試薬層を設けた。
(2) Preparation of dry analytical element for quantitative determination of pyrophosphoric acid Composition shown in Table 4 on colorless transparent polyethylene terephthalate (PET) smooth film sheet (support) having a thickness of 180 μm and provided with a gelatin subbing layer The aqueous solution of (a) was applied so as to have the following coverage, and dried to provide a reagent layer.

Figure 2004154143
Figure 2004154143

この試薬層の上に下記の表5記載の組成(b)の接着層水溶液を以下の被覆率となるように塗布し、乾燥して接着層を設けた。   On this reagent layer, an adhesive layer aqueous solution having the composition (b) described in Table 5 below was applied so as to have the following coverage, and dried to provide an adhesive layer.

Figure 2004154143
Figure 2004154143

次いで接着層の上に30g/m2の割合で水を全面に供給してゼラチン層を膨潤させ、その上に純ポリエステル製のブロ−ド織物布地をほぼ一様に軽く圧力をかけてラミネ−トして多孔性展開層を設けた。 Next, water is supplied over the entire surface of the adhesive layer at a rate of 30 g / m 2 to swell the gelatin layer, and a pure polyester bronze woven fabric is applied almost uniformly and lightly on the laminating layer. To provide a porous spreading layer.

次にこの展開層の上から下記の表6記載の組成(c)の水溶液を以下の被覆率となるようにほぼ均一塗布し、乾燥させ、13mm×14mmに裁断し、プラスチック製マウント材内に収めることで、ピロ燐酸定量用乾式分析素子を作成した。   Next, an aqueous solution of the composition (c) shown in Table 6 below is applied almost uniformly from above the spreading layer so as to have the following coverage, dried, cut into 13 mm × 14 mm, and placed in a plastic mounting material. As a result, a dry analytical element for quantifying pyrophosphoric acid was prepared.

Figure 2004154143
Figure 2004154143

(3)ヒト全血からの核酸の抽出、精製
上記(1)で調製した緑膿菌を添加し調製した6水準のヒト全血を試料とし、そのそれぞれから、実施例2に記載の方法と同様の方法で核酸を抽出・精製することで、核酸水溶液を得た。6水準のヒト全血から得られた核酸量(分光光度計を用いて見積もった量)は20〜30ng/μlであった。得られた核酸水溶液はヒトのゲノム核酸と添加した緑膿菌のゲノム核酸の混合水溶液であり、大部分はヒトのゲノム核酸が占めている。
(3) Extraction and purification of nucleic acid from human whole blood Six levels of human whole blood prepared by adding Pseudomonas aeruginosa prepared in (1) above were used as samples, and from each of the methods described in Example 2 A nucleic acid aqueous solution was obtained by extracting and purifying the nucleic acid in the same manner. The amount of nucleic acid obtained from 6 levels of human whole blood (estimated using a spectrophotometer) was 20-30 ng / μl. The resulting aqueous nucleic acid solution is a mixed aqueous solution of human genomic nucleic acid and added Pseudomonas aeruginosa genomic nucleic acid, and the majority is occupied by human genomic nucleic acid.

(4)PCR増幅
上記(3)で、6水準のヒト全血試料から抽出・精製して得た核酸水溶液をそのまま用いて、以下の条件でPCR増幅を行った。
(4) PCR amplification PCR amplification was carried out under the following conditions using the nucleic acid aqueous solution obtained by extraction and purification from the 6-level human whole blood sample in (3) as it was.

<プライマ−>
緑膿菌のゲノム核酸に特異的(ice nucleation protein(Inak)N末)な配列を持つ以下のプライマ−セットを使用した。
プライマ−(upper);
5'-GCGATGCTGTAATGACTCTCGACAAGC-3'(配列番号7)
プライマ−(lower);
5'-GGTCTGCAAATTCTGCGGCGTCGTC-3'(配列番号8)
<Primer>
The following primer set having a sequence specific to the genomic nucleic acid of Pseudomonas aeruginosa (ice nucleation protein (Inak) N-terminal) was used.
Primer;
5′-GCGATGTCTGTAATGAACTCTCGACAAGC-3 ′ (SEQ ID NO: 7)
Primer (lower);
5′-GGTCTGCAAAATTCTGCGGCGCGTCTC-3 ′ (SEQ ID NO: 8)

以下に示す反応液の組成で、[変性:94℃・1分、アニ−リング:55℃・1分、ポリメラ−ゼ伸長反応:72℃・1分]を30サイクル繰り返することでPCR増幅を実施した。   PCR amplification is performed by repeating 30 cycles of [denaturation: 94 ° C./minute, annealing: 55 ° C./minute, polymerase extension reaction: 72 ° C./minute] with the composition of the reaction solution shown below. Carried out.

<反応液の組成>
10×PCRバッファ− 5μL
2.5mM dNTP 4μL
20μM プライマ−(upper) 1μL
20μM プライマ−(lower) 1μL
Pyrobest 0.25μL
(3)で得た核酸試料液 5μL
精製水 33.75μL
<Composition of reaction solution>
10 x PCR buffer-5 μL
2.5 mM dNTP 4 μL
20 μM primer 1 μL
1 μL of 20 μM primer
Pyrobest 0.25μL
5 μL of nucleic acid sample solution obtained in (3)
Purified water 33.75 μL

(5)ピロ燐酸定量用分析素子を用いた検出
前記(4)におけるPCR増幅反応後の溶液をそのまま、上記(2)で製作したピロ燐酸定量用乾式分析素子上に各々20μL点着し、ピロ燐酸定量用乾式分析素子を37℃にて5分間インキュベ−ション後、波長650nmにて支持体側から測定して得られた反射光学濃度(ODR)を図8および図9に示した。
(5) Detection Using Analytical Element for Pyrophosphoric Acid Quantification The solution after the PCR amplification reaction in (4) is spotted on the dry analytical element for quantifying pyrophosphoric acid prepared in (2) as it is. The reflection optical density (OD R ) obtained by incubating the dry analytical element for quantitative determination of phosphoric acid at 37 ° C. for 5 minutes and measuring from the support side at a wavelength of 650 nm is shown in FIG. 8 and FIG.

実施例4の結果より、緑膿菌を含むヒト全血より、本発明の核酸の分離精製方法に従って得たターゲット核酸断片を含む核酸試料液を、緑膿菌のゲノム核酸に特異的な配列を持つプライマーセットを使用しPCRを行い、そのPCR増幅反応後の溶液をそのまま用いて、生成したピロ燐酸を、ピロ燐酸定量用乾式分析素子を用いて反射光学濃度(ODR)として測定することで、ヒト全血中に存在する緑膿菌の量に応じた反射光学濃度(ODR)が得られることがわかる。 From the results of Example 4, from a human whole blood containing Pseudomonas aeruginosa, a nucleic acid sample solution containing a target nucleic acid fragment obtained according to the method for separating and purifying nucleic acid of the present invention was analyzed with a sequence specific to the genomic nucleic acid of Pseudomonas aeruginosa PCR is performed using the primer set possessed, and the solution after the PCR amplification reaction is used as it is, and the produced pyrophosphoric acid is measured as a reflection optical density (OD R ) using a dry analytical element for quantifying pyrophosphate. It can be seen that a reflection optical density (OD R ) corresponding to the amount of Pseudomonas aeruginosa present in human whole blood is obtained.

図1は、本発明の核酸分離精製ユニットの概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of the nucleic acid separation and purification unit of the present invention. 図2は、本発明の核酸分離精製ユニットの一例である。但し、開口21に結合されるべき圧力差発生装置は図示していない。図2において、1は容器、10は本体、101は開口、102は底面、103は枠、104は壁、105は段差、121は空間、122は空間、123は空間、13は押さえ部材、131は穴、132は突起、20は蓋、21は開口、30は固相を示す。FIG. 2 is an example of the nucleic acid separation and purification unit of the present invention. However, the pressure difference generator to be coupled to the opening 21 is not shown. In FIG. 2, 1 is a container, 10 is a main body, 101 is an opening, 102 is a bottom surface, 103 is a frame, 104 is a wall, 105 is a step, 121 is a space, 122 is a space, 123 is a space, 13 is a pressing member, 131 Indicates a hole, 132 indicates a protrusion, 20 indicates a lid, 21 indicates an opening, and 30 indicates a solid phase. 図3は、本発明の核酸の分析を説明する概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating the analysis of the nucleic acid of the present invention. 図4は、本発明で使用できるカートリッジ形態でのキットの例を示す斜視図である。図4において、10はキット、21は基体、22は蓋、31は開口部、32は反応セル、33は検出部、41及び42は細管、51は乾式分析素子、81はプライマー、82はデオキシヌクレオシド3リン酸(dNTP)、83はポリメラーゼを示す。FIG. 4 is a perspective view showing an example of a kit in the form of a cartridge that can be used in the present invention. In FIG. 4, 10 is a kit, 21 is a substrate, 22 is a lid, 31 is an opening, 32 is a reaction cell, 33 is a detection unit, 41 and 42 are thin tubes, 51 is a dry analytical element, 81 is a primer, and 82 is deoxy. Nucleoside triphosphate (dNTP), 83 indicates a polymerase. 図5は、本発明のカートリッジ形態でのキットを使用する場合のシステム構成を示す斜視図である。図5において、10はキット、32は反応セル、33は検出部、61は温度コントロール部、62は温度コントロール部、71は検出部、72は検出部を示す。FIG. 5 is a perspective view showing the system configuration when using the kit in the form of a cartridge of the present invention. In FIG. 5, 10 is a kit, 32 is a reaction cell, 33 is a detection unit, 61 is a temperature control unit, 62 is a temperature control unit, 71 is a detection unit, and 72 is a detection unit. 図6は、表面鹸化率100%のトリアセチルセルロース多孔膜を用いた全血試料からの核酸の精製の結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the results of nucleic acid purification from a whole blood sample using a triacetylcellulose porous membrane having a surface saponification rate of 100%. 図7は、本発明の方法に従って分離精製した核酸を用いたPCR反応産物を電気泳動した結果を示す。FIG. 7 shows the results of electrophoresis of PCR reaction products using nucleic acids separated and purified according to the method of the present invention. 図8は、添加した緑膿菌個数と反射光学濃度(ODR)の関係を示す。FIG. 8 shows the relationship between the number of Pseudomonas aeruginosa added and the reflection optical density (OD R ). 図9は、添加した緑膿菌個数と反射光学濃度(ODR)の関係を示す。FIG. 9 shows the relationship between the number of Pseudomonas aeruginosa added and the reflection optical density (OD R ).

Claims (13)

(1)表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相に核酸を吸着及び脱着させる工程を含む、核酸の分離精製方法によりターゲット核酸断片を含む核酸断片を分離精製する工程;
(2)前記ターゲット核酸断片、前記ターゲット核酸断片の一部と相補的な少なくとも一種のプライマー、少なくとも一種のデオキシヌクレオシド3リン酸、及び少なくとも一種のポリメラーゼを反応させ、前記ターゲット核酸断片を鋳型にした前記プライマーの3’末端を起点とするポリメラーゼ伸長反応を行う工程;及び、
(3)ポリメラーゼ伸長反応の進行の有無を検出するか、又はポリメラーゼ伸長反応産物と他の核酸とのハイブリダイゼーションの有無を検出する工程:
を含む、核酸の分析方法。
(1) a step of separating and purifying a nucleic acid fragment containing a target nucleic acid fragment by a method for separating and purifying nucleic acid, comprising the step of adsorbing and desorbing nucleic acid on a solid phase comprising an organic polymer having a hydroxyl group on the surface;
(2) The target nucleic acid fragment, at least one primer complementary to a part of the target nucleic acid fragment, at least one deoxynucleoside triphosphate, and at least one polymerase are reacted, and the target nucleic acid fragment is used as a template. Performing a polymerase extension reaction starting from the 3 ′ end of the primer; and
(3) A step of detecting the presence or absence of progress of the polymerase extension reaction or detecting the presence or absence of hybridization between the polymerase extension reaction product and another nucleic acid:
A method for analyzing nucleic acid, comprising:
ポリメラーゼ伸長反応に伴って生成するピロ燐酸を検出することによりポリメラーゼ伸長反応の進行の有無を検出する、請求項1に記載の核酸の分析方法。 The method for analyzing a nucleic acid according to claim 1, wherein the presence or absence of progress of the polymerase extension reaction is detected by detecting pyrophosphate generated in association with the polymerase extension reaction. 比色法を用いてピロ燐酸の検出を行う、請求項2に記載の核酸の分析方法。 The method for analyzing nucleic acid according to claim 2, wherein pyrophosphoric acid is detected using a colorimetric method. 乾式分析素子を用いてピロ燐酸の検出を行う、請求項2または3に記載の核酸の分析方法。 The method for analyzing nucleic acid according to claim 2 or 3, wherein pyrophosphoric acid is detected using a dry analytical element. 乾式分析素子が、ピロ燐酸を無機燐に変換する試薬、および無機燐の量に応じた発色反応を行う試薬群を含有する試薬層を備えるピロ燐酸定量用乾式分析素子である、請求項4に記載の核酸の分析方法。 The dry analytical element is a dry analytical element for quantifying pyrophosphoric acid, comprising a reagent layer containing a reagent that converts pyrophosphoric acid into inorganic phosphorus and a reagent group that performs a color reaction according to the amount of inorganic phosphorus. The nucleic acid analysis method as described. 乾式分析素子が、キサントシンまたはイノシン、ピロホスファターゼ、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ、キサンチンオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ及び発色剤を含有する試薬層を備えるピロ燐酸定量用乾式分析素子である、請求項5に記載の核酸の分析方法。 The method for analyzing nucleic acid according to claim 5, wherein the dry analytical element is a dry analytical element for quantifying pyrophosphate comprising a reagent layer containing xanthosine or inosine, pyrophosphatase, purine nucleoside phosphorylase, xanthine oxidase, peroxidase and a color former. . ポリメラーゼが、DNAポリメラーゼI、DNAポリメラーゼIのクレノー断片、Bst DNAポリメラーゼ、及び逆転写酵素(リバーストランスクリプターゼ)からなるグループから選択される、請求項1から6のいずれかに記載の核酸の分析方法。 The nucleic acid analysis according to any one of claims 1 to 6, wherein the polymerase is selected from the group consisting of DNA polymerase I, Klenow fragment of DNA polymerase I, Bst DNA polymerase, and reverse transcriptase (reverse transcriptase). Method. ピロ燐酸の検出を、ピロ燐酸を酵素的に無機燐に変換した後、次いでキサントシンまたはイノシン、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ、キサンチンオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ及び発色剤を含有する試薬層を備える無機燐定量用乾式分析素子を用いて行う、請求項2又は3に記載の核酸の分析方法。 After the pyrophosphate is enzymatically converted to inorganic phosphorus, a pyroanalyte is then detected, and then a dry analytical element for quantitative determination of inorganic phosphorus is provided with a reagent layer containing xanthosine or inosine, purine nucleoside phosphorylase, xanthine oxidase, peroxidase and a coloring agent. The method for analyzing nucleic acid according to claim 2 or 3, wherein the method is used. ピロ燐酸を無機燐に変換する酵素が、ピロホスファターゼである、請求項8に記載の核酸の分析方法。 The method for analyzing nucleic acid according to claim 8, wherein the enzyme that converts pyrophosphate into inorganic phosphorus is pyrophosphatase. ポリメラーゼが、DNAポリメラーゼI、DNAポリメラーゼIのクレノー断片、Bst DNAポリメラーゼ、及び逆転写酵素(リバーストランスクリプターゼ)からなるグループから選択される、請求項8又は9に記載の核酸の分析方法。 The nucleic acid analysis method according to claim 8 or 9, wherein the polymerase is selected from the group consisting of DNA polymerase I, Klenow fragment of DNA polymerase I, Bst DNA polymerase, and reverse transcriptase (reverse transcriptase). 核酸の分析が、ターゲット核酸断片の存在または存在量の検出あるいはターゲット核酸断片の塩基配列の検出である、請求項1から10の何れかに記載の核酸の分析方法。 The nucleic acid analysis method according to any one of claims 1 to 10, wherein the nucleic acid analysis is detection of the presence or abundance of the target nucleic acid fragment or detection of a base sequence of the target nucleic acid fragment. ターゲット核酸断片の塩基配列の検出が、ターゲット核酸断片の変異または多型の検出である、請求項11に記載の核酸の分析方法。 The method for analyzing a nucleic acid according to claim 11, wherein the detection of the base sequence of the target nucleic acid fragment is detection of a mutation or polymorphism in the target nucleic acid fragment. (1)少なくとも2個の開口を有する容器内に表面に水酸基を有する有機高分子から成る固相を収容した核酸分離精製ユニットを含む核酸の抽出・精製を行うための手段、(2)ポリメラーゼ伸長反応を行うための反応手段、および(3)ポリメラーゼ伸長反応の進行の有無を検出するか、又はポリメラーゼ伸長反応産物と他の核酸とのハイブリダイゼーションの有無を検出するための手段、を含む請求項1から12の何れかに記載の核酸の分析方法を行うための分析装置。 (1) Means for extracting and purifying a nucleic acid comprising a nucleic acid separation and purification unit containing a solid phase composed of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface in a container having at least two openings, (2) Polymerase extension And (3) a means for detecting the presence or absence of progress of the polymerase extension reaction or a means for detecting the presence or absence of hybridization between the polymerase extension reaction product and another nucleic acid. An analyzer for performing the nucleic acid analysis method according to any one of 1 to 12.
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