JP2005130806A - Method for separating and refining nucleic acid - Google Patents

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佳樹 境野
Toshihiro Mori
寿弘 森
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for separating and refining a nucleic acid by using a porous film excellent in separation performance, having good washing efficiency, capable of simply and rapidly carrying out separation and refining of the nucleic acid, excellent in automatic and miniaturizing suitability and capable of producing the film having substantially same separation performance in large amounts and to provide an apparatus for separating and refining the nucleic acid in which treatment can efficiently be carried out in a short time without causing contamination and miniaturization is made possible. <P>SOLUTION: The method for separating and refining the nucleic acid comprises a step for absorbing the nucleic acid into the porous film by passing a sample solution containing the nucleic acid through a nucleic aid-absorbing porous film, a step for passing a washing liquid through the nucleic aid-absorbing porous film and washing the porous film in a state in which the nucleic acid is absorbed and a step for desorbing the nucleic acid from the interior of the porous film by passing a recovering liquid through the nucleic acid-absorbing porous film. In the method for separating and refining the nucleic acid, the nucleic acid-absorbing porous film is a porous film in which the nucleic acid is absorbed by interaction in which ion bond is not substantially participated and pH of the recovering liquid is 2-11. A kit and an apparatus for separating and refining the nucleic acid are also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、核酸を分離精製する方法に関する。より詳細には、本発明は、核酸を分離精製するために、検体から核酸を含む試料溶液を得る方法に関する。さらに詳しくは、得られた核酸を含む試料溶液を用いて、少なくとも二個の開口を有する容器内に核酸吸着性多孔性膜を収容した核酸分離精製カートリッジと圧力発生装置を用いて、核酸を含む試料から核酸を分離精製する方法に関する。   The present invention relates to a method for separating and purifying nucleic acid. More specifically, the present invention relates to a method for obtaining a sample solution containing a nucleic acid from a specimen in order to separate and purify the nucleic acid. More specifically, the sample solution containing the obtained nucleic acid is used to contain the nucleic acid using a nucleic acid separation and purification cartridge containing a nucleic acid-adsorbing porous membrane in a container having at least two openings and a pressure generator. The present invention relates to a method for separating and purifying nucleic acid from a sample.

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.

広く知られた分離精製方法の一つに、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固相に吸着させ、引き続く洗浄、脱着等の操作によって分離精製する方法がある(例えば、特許文献1)。この方法は、分離性能としては優れているが、簡便性、迅速性、自動化および小型化適性においては十分でなく、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。
従来の固相法において、検体中の核酸を固相に吸着させた後、洗浄等を経て脱着させて核酸を分離精製する方法が知られている。例えばキアゲン社のDNA精製キット(QIAamp DNA Blood Mini Kit)が良く使われているが、このキットを使用した場合、回収できるDNAの長さは比較的短い20kbp程度である。
また、核酸の抽出ではフェノ−ル・クロロフォルム法による用手法が一般的であるが(DNAの場合フェノ−ルクロロフォルム法、RNAの場合アシッドグアニジンフェノ−ルクロロフォルム法)この場合、タンパクなどのコンタミがあり核酸の純度が低い。
As one of widely known separation and purification methods, there is a method in which a nucleic acid is adsorbed on a solid phase such as silicon dioxide, silica polymer, magnesium silicate, and the like, followed by separation and purification by operations such as washing and desorption (for example, Patent Document 1). ). Although this method is excellent in separation performance, it is not sufficient in terms of simplicity, speed, automation, and suitability for miniaturization, industrial mass production of adsorption media having the same performance is difficult, and handling is inconvenient. There are problems such as difficulty in processing into various shapes.
In the conventional solid phase method, a method is known in which nucleic acid in a sample is adsorbed to a solid phase and then desorbed through washing or the like to separate and purify the nucleic acid. For example, a QIAamp DNA Purification Kit (QIAamp DNA Blood Mini Kit) is often used. When this kit is used, the length of DNA that can be recovered is about 20 kbp, which is relatively short.
For extraction of nucleic acids, the phenol / chloroform method is generally used (the phenol / chloroform method for DNA, the acid guanidine phenol / chloroform method for RNA). Yes, the purity of the nucleic acid is low.

また、簡便かつ効率よく核酸を分離精製する方法の一つとして、固相に核酸を吸着させる溶液及び固相から核酸を脱着させる溶液をそれぞれ用いて、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ことによって、核酸を分離精製する方法が記載されている(特許文献2)が、更なる改良が望まれる。   In addition, as one method for separating and purifying nucleic acid simply and efficiently, a solution consisting of an organic polymer having a hydroxyl group on the surface is used by using a solution for adsorbing nucleic acid on the solid phase and a solution for desorbing nucleic acid from the solid phase, respectively. Although a method for separating and purifying nucleic acid by adsorbing and desorbing nucleic acid to a phase is described (Patent Document 2), further improvement is desired.

一方、従来の核酸分離精製法としては、遠心法によるもの、磁気ビーズを用いるもの、フィルターを用いるものなどがある。例えば、フィルターを用いた核酸分離性装置としては、フィルターを収容したフィルターチューブをラックに多数セットし、これに核酸を含む試料液を分注し、上記ラックの底部の周囲をシール材を介してエアチャンバーで密閉して内部を減圧し、全フィルターチューブを同時に排出側より吸引し試料液を通過させて核酸をフィルターに吸着し、その後、洗浄液および回収液を分注して、同様に減圧吸引して洗浄・脱着するようにした機構が提案されている(例えば、特許文献3参照)。   On the other hand, conventional nucleic acid separation and purification methods include those using a centrifugal method, those using magnetic beads, and those using a filter. For example, as a nucleic acid separation apparatus using a filter, a large number of filter tubes containing filters are set in a rack, a sample solution containing nucleic acid is dispensed into the rack, and the periphery of the bottom of the rack is placed through a sealing material. The inside is sealed with an air chamber, the inside is depressurized, and all filter tubes are sucked from the discharge side at the same time to allow the sample liquid to pass through to adsorb the nucleic acid to the filter. Thus, a mechanism for cleaning and desorption has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

しかしながら、これらの自動装置は、装置が大型で多量の検体を分析するのには適するものの、検体数が少なく分析頻度の少ない場合には、高価で不向きであるとともに、処理効率が低くなる問題を有する。特に、採取全血のように各試料液の特性が異なる場合に、特許文献3のように全体を同時に吸引するものでは、一部のフィルターチューブの吸引が終了してその抵抗がなくなると、他のフィルターチューブに作用する減圧が小さくなって粘度の高い試料液の処理が終了しない場合が生じる。その減圧容量を増大することは装置の小型化を図る際の障害となり、減圧容積が大きいために減圧を作用させるまでの時間が掛かり、また、液が全部排出されたことの検出が困難で、時間設定が長く、処理効率の向上の障害となる。また、粘度の低い試料液では、フィルターチューブより勢いよく液が排出されて、泡状の飛沫が隣接するフィルターチューブおよびラックに付着してコンタミネーションを生じ、精度低下を招く問題がある。   However, these automatic devices are large and suitable for analyzing a large amount of samples, but they are not suitable and expensive when the number of samples is small and the analysis frequency is low, and the processing efficiency is low. Have. In particular, when the characteristics of each sample solution are different as in the case of collected whole blood, as in Patent Document 3, when the entire suction is completed and the resistance disappears, There are cases where the reduced pressure acting on the filter tube becomes small and the processing of the sample liquid having a high viscosity is not completed. Increasing the reduced pressure capacity becomes an obstacle to downsizing the apparatus, and since the reduced pressure volume is large, it takes time until the reduced pressure is applied, and it is difficult to detect that all the liquid has been discharged, Long time setting is an obstacle to improvement of processing efficiency. In addition, in the case of a sample solution having a low viscosity, there is a problem that the liquid is discharged from the filter tube more vigorously, and foam droplets adhere to adjacent filter tubes and racks to cause contamination, resulting in a decrease in accuracy.

特公平7−51065号公報Japanese Patent Publication No. 7-51065 特開2003−128691号公報JP 2003-128691 A 特許第2832586号公報Japanese Patent No. 2832586

本発明の目的は、検体中の核酸を核酸吸着性の多孔性膜に吸着させた後、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り、分離性能に優れ、洗浄効率が良く、効率的に回収でき、簡便で、迅速で、自動化および小型化適性に優れ、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多孔性膜を使用した核酸の分離精製方法を提供することである。
本発明の更なる目的は、短時間で効率よくコンタミネーションが発生しないように処理でき、かつ、小型化が可能な、核酸分離精製装置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 nucleic acid by adsorbing a nucleic acid in a specimen to a nucleic acid-adsorbing porous membrane and then desorbing it through washing or the like. Nucleic acid separation using a porous membrane that is efficient, can be efficiently recovered, simple, rapid, excellent in automation and miniaturization, and capable of mass production of substantially the same separation performance It is to provide a purification method.
A further object of the present invention is to provide a nucleic acid separation and purification apparatus that can be processed in a short time and efficiently to prevent contamination, and that can be miniaturized.

本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、核酸を多孔性膜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、該多孔性膜としてイオン結合が実質的に関与しない相互作用で核酸が吸着する多孔性膜を用い、pH2〜11の回収液を用いることによって、核酸を効率的に回収できることを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor, as a result of a method for separating and purifying nucleic acid including a process of adsorbing and desorbing a nucleic acid on a porous membrane, the porous membrane does not substantially involve ionic bonds. It was found that nucleic acids can be efficiently recovered by using a porous membrane that adsorbs nucleic acids by action and using a recovery solution having a pH of 2 to 11.

即ち、本発明により、以下の核酸の分離精製方法が提供される。
(1)(i)核酸を含む試料溶液を核酸吸着性多孔性膜に通過させて、該多孔性膜内に核酸を吸着させる工程、
(ii)洗浄液を該核酸吸着性多孔性膜に通過させて、核酸が吸着した状態で該多孔性膜を洗浄する工程、及び
(iii)回収液を該核酸吸着性多孔性膜に通過させて、該多孔性膜内から核酸を脱着させる工程
を含有する核酸の分離精製方法において、該核酸吸着性多孔性膜が実質的にイオン結合が関与しない相互作用で核酸が吸着する多孔性膜であり、回収液のpHが2〜11であることを特徴とする核酸の分離精製方法。
That is, the present invention provides the following method for separating and purifying nucleic acids.
(1) (i) a step of allowing a sample solution containing nucleic acid to pass through a nucleic acid-adsorbing porous membrane and adsorbing the nucleic acid in the porous membrane;
(Ii) passing the washing solution through the nucleic acid-adsorbing porous membrane and washing the porous membrane with the nucleic acid adsorbed; and (iii) passing the recovered solution through the nucleic acid-adsorbing porous membrane. In the method for separating and purifying nucleic acid comprising the step of desorbing nucleic acid from the porous membrane, the nucleic acid-adsorbing porous membrane is a porous membrane that adsorbs nucleic acid by an interaction that does not substantially involve ionic bonds. A method for separating and purifying nucleic acid, wherein the pH of the recovered liquid is 2 to 11.

(2)上記(1)に記載の(i)、(ii)及び(iii)の各工程において、核酸を含む試料溶液、洗浄液又は回収液を、加圧状態で核酸吸着性多孔性膜に通過させることを特徴とする上記(1)に記載の核酸の分離精製方法。 (2) In each step of (i), (ii) and (iii) described in (1) above, the sample solution, washing solution or recovery solution containing nucleic acid is passed through the nucleic acid-adsorbing porous membrane under pressure. The method for separating and purifying nucleic acid as described in (1) above, wherein

(3) 上記(1)に記載の(i)、(ii)及び(iii)の各工程において、少なくとも二個の開口を有する容器内に該核酸吸着性多孔性膜を収容した核酸分離精製カートリッジの一の開口に、核酸を含む試料溶液、洗浄液又は回収液を注入し、カートリッジの上記一の開口に結合された圧力差発生装置を用いてカートリッジ内を加圧状態にして、該注入した各液を通過させ、他の開口より排出させることを特徴とする上記(1)に記載の核酸の分離精製方法。 (3) A nucleic acid separation and purification cartridge in which the nucleic acid-adsorbing porous membrane is housed in a container having at least two openings in each of the steps (i), (ii), and (iii) described in (1) above. A sample solution containing nucleic acid, a washing solution or a recovery solution is injected into one opening of the cartridge, and the inside of the cartridge is pressurized using a pressure difference generator coupled to the one opening of the cartridge. The method for separating and purifying nucleic acid according to (1) above, wherein the solution is allowed to pass through and discharged from another opening.

(4) 回収液のイオン強度が290mmol/L以下であることを特徴とする、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の核酸の分離精製方法。
(5) 回収液の塩濃度が90mmol/L以下であることを特徴とする、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の核酸の分離精製方法。
(4) The method for separating and purifying nucleic acid according to any one of (1) to (3) above, wherein the ionic strength of the recovered liquid is 290 mmol / L or less.
(5) The method for separating and purifying nucleic acid according to any one of (1) to (4) above, wherein the salt concentration of the recovered solution is 90 mmol / L or less.

(6) 上記(1)〜(5)のいずれかに記載の核酸の分離精製方法を行うための、核酸分離精製カ−トリッジとタンパク質分解酵素、カオトロピック塩および界面活性剤を含む核酸可溶化試薬溶液、洗浄液、および回収液の試薬とを含むキット。 (6) A nucleic acid solubilizing reagent comprising a nucleic acid separation and purification cartridge, a proteolytic enzyme, a chaotropic salt, and a surfactant for performing the method for separating and purifying nucleic acid according to any one of (1) to (5) above A kit comprising a solution, a cleaning solution, and a reagent for a recovery solution.

(7) 上記(1)〜(5)のいずれかに記載の核酸の分離精製方法を自動で行う装置。 (7) An apparatus for automatically performing the method for separating and purifying nucleic acid according to any one of (1) to (5) above.

pHが2以上11以下である回収液を用いる本発明の核酸の分離精製方法により、分離性能良く、簡便で、迅速に、自動化可能に、核酸を含む検体から核酸を分離精製することができる。   By the method for separating and purifying nucleic acid of the present invention using a recovery solution having a pH of 2 or more and 11 or less, the nucleic acid can be separated and purified from a sample containing the nucleic acid with good separation performance, simply, rapidly and in an automated manner.

本発明の核酸の分離精製方法において、回収液のpHは、pH2〜11である。さらには、pH5〜9であることが好ましい。
また特にイオン強度と塩濃度は吸着核酸の溶出に効果を及ぼすので低いことが好ましい。回収液は、290mmol/L以下のイオン強度であることが好ましく、さらには、90mmol/L以下の塩濃度であることが好ましい。
これらにより核酸の回収率が向上し、より多くの核酸を回収できることができる。回収される核酸は1本鎖でもよく、2本鎖でも良い。
In the method for separating and purifying nucleic acid of the present invention, the pH of the recovered solution is pH 2-11. Furthermore, it is preferable that it is pH 5-9.
In particular, the ionic strength and the salt concentration are preferably low because they affect the elution of adsorbed nucleic acid. The recovered liquid preferably has an ionic strength of 290 mmol / L or less, and more preferably has a salt concentration of 90 mmol / L or less.
By these, the recovery rate of nucleic acid can be improved, and more nucleic acid can be recovered. The recovered nucleic acid may be single-stranded or double-stranded.

回収液としては好ましくは精製蒸留水、Tris/EDTAバッファ等が使用できる。また、回収した核酸をPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)に供する場合、PCR反応において用いる緩衝溶液 (例えば、KCl 50mmol/l、Tris−Cl 10mmol/l、MgCl2 1.5mmol/lを最終濃度とする水溶液)を用いることもできる。 The recovered liquid is preferably purified distilled water, Tris / EDTA buffer or the like. When the recovered nucleic acid is subjected to PCR (polymerase chain reaction), a buffer solution used in the PCR reaction (for example, KCl 50 mmol / l, Tris-Cl 10 mmol / l, MgCl 2 1.5 mmol / l in an aqueous solution having a final concentration) ) Can also be used.

核酸吸着性多性孔膜から核酸を脱着させて回収する工程において、回収液は、チューブ、ピペット、又は自動注入装置、もしくはこれらと同じ機能をもつ供給手段を使用して、核酸吸着性多孔性膜を装着した核酸分離精製カートリッジへ供給される。回収液は、核酸分離精製カートリッジの一の開口(核酸を含む試料溶液を注入した開口)から供給され、該開口に結合された圧力差発生装置(例えばスポイド、注射器、ポンプ、パワーピペットなど)を用いて核酸分離精製カートリッジ内を加圧状態にして核酸吸着性多孔性膜を通過させ、一の開口と異なる開口より排出させることができる。また、回収液を一の開口から供給し、同じ一の開口より排出させることもできる。さらには、核酸分離精製カートリッジの核酸を含む試料溶液を供給した一の開口と異なる開口より回収液を供給し、排出させることも可能である。しかしながら、核酸分離精製カートリッジの一の開口から供給し、核酸吸着性多孔性膜を通過させ、一の開口と異なる開口より排出さる方法が回収効率が優れてより好ましい。   In the process of desorbing and recovering nucleic acid from the nucleic acid-adsorbing polyporous membrane, the recovery solution can be collected using a tube, pipette, automatic injection device, or a supply means having the same function as the nucleic acid-adsorbing porous material. It is supplied to a nucleic acid separation / purification cartridge equipped with a membrane. The recovery liquid is supplied from one opening of the cartridge for separating and purifying nucleic acid (opening into which a sample solution containing nucleic acid is injected), and a pressure difference generator (for example, a spoid, a syringe, a pump, a power pipette, etc.) coupled to the opening is connected to the recovery liquid. By using it, the inside of the cartridge for separating and purifying nucleic acid can be pressurized and passed through the nucleic acid-adsorbing porous membrane and discharged from an opening different from the one opening. Further, the recovery liquid can be supplied from one opening and discharged from the same opening. Furthermore, it is also possible to supply and discharge the recovery liquid from an opening different from the one opening to which the sample solution containing the nucleic acid in the nucleic acid separation and purification cartridge is supplied. However, a method in which the nucleic acid separation and purification cartridge is supplied from one opening, passed through the nucleic acid-adsorbing porous membrane, and discharged from an opening different from the one opening is more preferable because of excellent recovery efficiency.

検体から調整した核酸を含む試料溶液の体積に対して、回収液の体積を調整して核酸の脱着を行うことができる。分離精製された核酸を含む回収液量は、そのとき使用する検体量による。一般的によく使われる回収液量は数10から数100μlであるが、検体量が極微量である時や、逆に大量の核酸を分離精製したい場合には回収液量は1μlから数10mlの範囲で変える事ができる。   Nucleic acid can be desorbed by adjusting the volume of the recovered liquid relative to the volume of the sample solution containing the nucleic acid prepared from the specimen. The amount of the recovered liquid containing the separated and purified nucleic acid depends on the amount of sample used at that time. In general, the amount of the recovered liquid is several tens to several hundreds of μl. However, when the amount of the sample is extremely small, or when it is desired to separate and purify a large amount of nucleic acid, the amount of the recovered liquid is 1 μl to several tens of ml. You can change the range.

回収液の体積を当初の核酸を含む試料溶液の体積と比較して少なくすることによって、濃縮された核酸を含む回収液を得ることができる。好ましくは、(回収液体積):(試料溶液体積)=1:100〜99:100、更に好ましくは、(回収液体積):(試料溶液体積)=1:10〜9:10にすることができる。これにより核酸分離精製後工程において濃縮のための操作をすることなく、簡単に核酸を濃縮できる。これらの方法により検体よりも核酸が濃縮されている核酸溶液を得る方法を提供できる。   By reducing the volume of the recovery solution compared to the volume of the sample solution containing the original nucleic acid, a recovery solution containing concentrated nucleic acid can be obtained. Preferably, (collected liquid volume) :( sample solution volume) = 1: 100 to 99: 100, more preferably (collected liquid volume) :( sample solution volume) = 1: 10 to 9:10. it can. Thus, the nucleic acid can be easily concentrated without performing an operation for concentration in the step after the separation and purification of the nucleic acid. By these methods, it is possible to provide a method for obtaining a nucleic acid solution in which the nucleic acid is more concentrated than the specimen.

また別の方法としては、回収液の体積を当初の核酸を含む試料溶液よりも多い条件で核酸の脱着を行うことにより、希望の濃度の核酸を含む回収液を得ることができ、次工程(PCRなど)に適した濃度の核酸を含む回収液を得ることができる。好ましくは、(回収液体積):(試料溶液体積)=1:1〜50:1、更に好ましくは、 (回収液体積):(試料溶液体積)=1:1〜5:1にすることができる。これにより核酸分離精製後に濃度調整をする煩雑さがなくなるというメリットを得られる。更に、十分量の回収液を使用することにより、多孔性膜からの核酸回収率の増加を図ることができる。   As another method, nucleic acid is desorbed under the condition that the volume of the recovery solution is larger than that of the sample solution containing the initial nucleic acid, thereby obtaining a recovery solution containing the nucleic acid of a desired concentration. A recovery solution containing nucleic acid at a concentration suitable for PCR and the like can be obtained. Preferably, (recovered liquid volume) :( sample solution volume) = 1: 1 to 50: 1, more preferably (recovered liquid volume) :( sample solution volume) = 1: 1 to 5: 1. it can. As a result, there is an advantage that there is no need to adjust the concentration after separation and purification of nucleic acid. Furthermore, by using a sufficient amount of the recovery liquid, it is possible to increase the nucleic acid recovery rate from the porous membrane.

また、目的に応じて回収液の温度を変化させることで簡便に核酸を回収することができる。例えば、回収液の温度を0〜10℃にして多孔性膜からの核酸の脱着を行うことで、酵素による分解を防止する何らかの試薬や特別な操作を加えることなく核酸分解酵素の働きを抑制して、核酸の分解を防ぎ、簡便に、効率よく核酸溶液を得ることができる。   In addition, nucleic acids can be easily recovered by changing the temperature of the recovery solution according to the purpose. For example, by desorbing nucleic acids from the porous membrane at a temperature of the recovered solution of 0 to 10 ° C., the function of the nucleolytic enzyme is suppressed without adding any reagent or special operation to prevent degradation by the enzyme. Thus, nucleic acid solution can be easily and efficiently obtained by preventing nucleic acid degradation.

また、回収液の温度を10〜35℃とした場合、一般的な室温で核酸の回収を実施することが出来、複雑な工程を必要とせずに核酸を脱着させて分離精製することができる。   In addition, when the temperature of the recovered solution is 10 to 35 ° C., the nucleic acid can be recovered at a general room temperature, and the nucleic acid can be desorbed and separated and purified without requiring a complicated process.

また別の方法としては、回収液の温度を高温、例えば35〜70℃することで、多孔性膜からの核酸の脱着を煩雑な操作を経ず簡便に高い回収率で実施することができる。   As another method, the temperature of the recovery liquid is set to a high temperature, for example, 35 to 70 ° C., so that desorption of nucleic acids from the porous membrane can be easily performed at a high recovery rate without complicated operations.

回収液の注入回数は限定されるものではなく、1回でも複数回でもよい。通常、迅速、簡便に核酸を分離精製する場合は、1回の回収で実施するが、大量の核酸を回収する場合等複数回にわたり回収液を注入する事がある。   The number of injections of the recovery liquid is not limited and may be one time or multiple times. Usually, when the nucleic acid is separated and purified quickly and easily, it is carried out by one collection, but the collection liquid may be injected several times, such as when collecting a large amount of nucleic acid.

回収工程においては、核酸の回収液をその後の後工程に使用できる組成にしておくことが可能である。分離精製された核酸は、しばしばPCR(ポリメラ−ゼチェインリアクション)法により増幅される。この場合、分離精製された核酸溶液はPCR法に適したバッファ−液で希釈する必要がある。本方法による回収工程において、回収液にPCR法に適したバッファ−液を用いることで、その後のPCR工程へ簡便、迅速に移行することができる。   In the recovery step, the nucleic acid recovery solution can be made into a composition that can be used in the subsequent subsequent steps. The separated and purified nucleic acid is often amplified by a PCR (polymerase chain reaction) method. In this case, the separated and purified nucleic acid solution needs to be diluted with a buffer solution suitable for the PCR method. In the recovery step according to this method, a buffer solution suitable for the PCR method is used as the recovery solution, so that the subsequent PCR step can be easily and rapidly transferred.

また、回収工程において、核酸の回収液に回収した核酸の分解を防ぐための安定化剤を添加しておくことも可能である。安定化剤としては、抗菌剤、抗カヒ゛剤や核酸分解抑制剤などを添加することができる。核酸分解酵素の阻害剤としてはEDTAなどが上げられる。また別の実施態様として、回収容器にあらかじめ安定化剤を添加しておくこともできる。   In the recovery step, a stabilizer for preventing degradation of the recovered nucleic acid can be added to the nucleic acid recovery solution. As a stabilizer, an antibacterial agent, an anti-fouling agent, a nucleic acid degradation inhibitor and the like can be added. Examples of the nucleolytic enzyme inhibitor include EDTA. As another embodiment, a stabilizer may be added to the collection container in advance.

また、回収工程で用いられる回収容器には特に限定はないが、260nmの吸収が無い素材で作製された回収容器を用いることができる。この場合、回収した核酸溶液の濃度を、他の容器に移し替えずに測定できる。260nmに吸収のない素材は、例えば石英ガラス等が上げられるがそれに限定されるものではない。 The collection container used in the collection process is not particularly limited, but a collection container made of a material that does not absorb 260 nm can be used. In this case, the concentration of the recovered nucleic acid solution can be measured without transferring to another container. A material that does not absorb at 260 nm is, for example, quartz glass, but is not limited thereto.

本発明の核酸分離精製方法は、(i)核酸を含む試料溶液を核酸吸着性多孔性膜に通過させて、該多孔性膜内に核酸を吸着させる工程、(ii)洗浄液を該核酸吸着性多孔性膜に通過させて、核酸が吸着した状態で該多孔性膜を洗浄する工程、及び(iii)回収液を該核酸吸着性多孔性膜に通過させて、該多孔性膜内から核酸を脱着させる工程を少なくとも含むものである。   The method for separating and purifying nucleic acid of the present invention comprises (i) a step of passing a sample solution containing nucleic acid through a nucleic acid-adsorbing porous membrane and adsorbing the nucleic acid in the porous membrane; Passing the porous membrane through the porous membrane and washing the porous membrane with the nucleic acid adsorbed; and (iii) passing the recovered solution through the nucleic acid adsorbing porous membrane to remove the nucleic acid from the porous membrane. At least a step of desorption is included.

より具体的に本発明の核酸分離精製工程として、(a)核酸を含む試料溶液を、少なくとも二個の開口を有する容器内に、溶液が内部を通過可能な、核酸吸着性多孔性膜を収容した核酸分離精製カートリッジの一の開口に注入する工程、 (b)核酸分離精製カートリッジの上記一の開口に結合された圧力差発生装置を用いて核酸分離精製カートリッジト内を加圧状態にし、注入した核酸を含む試料溶液を、核酸吸着性多孔性膜を通過させ、核酸分離精製カートリッジの他の開口より排出することによって、核酸吸着性多孔性膜内に核酸を吸着させる工程、(c)核酸分離精製カートリッジの上記一の開口に洗浄液を注入する工程、 (d)核酸分離精製カートリッジの上記一の開口に結合された圧力差発生装置を用いて核酸分離精製カートリッジ内を加圧状態にし、注入した洗浄液を、核酸吸着性多孔性膜を通過させ、他の開口より排出することによって、核酸吸着性多孔性膜を、核酸が吸着した状態で、洗浄する工程、(e)核酸分離精製カートリッジの上記一の開口に回収液を注入する工程、(f)核酸分離精製カートリッジの上記一の開口に結合された圧力差発生装置を用いて核酸分離精製カートリッジ内を加圧状態にし、注入した回収液を、核酸吸着性多孔性膜を通過させ、他の開口より排出することによって、核酸吸着性多孔性膜内から核酸を脱着させ、核酸分離精製カートリッジ容器外に排出する工程が挙げることができる。   More specifically, as the nucleic acid separation and purification step of the present invention, (a) a sample solution containing nucleic acid is housed in a container having at least two openings, and a nucleic acid-adsorbing porous membrane through which the solution can pass is housed. (B) injecting the nucleic acid separation / purification cartridge into a pressurized state using a pressure difference generator connected to the one opening of the nucleic acid separation / purification cartridge; Passing the sample solution containing the nucleic acid through the nucleic acid-adsorbing porous membrane and discharging the sample solution from the other opening of the nucleic acid separation and purification cartridge, thereby allowing the nucleic acid to be adsorbed in the nucleic acid-adsorbing porous membrane; (c) nucleic acid A step of injecting a washing solution into the one opening of the separation / purification cartridge; (d) the inside of the nucleic acid separation / purification cartridge is pressurized using a pressure difference generator coupled to the one opening of the nucleic acid separation / purification cartridge; Washing the injected washing solution through the nucleic acid-adsorptive porous membrane and discharging it from other openings so that the nucleic acid-adsorptive porous membrane is adsorbed with nucleic acid; (e) nucleic acid separation A step of injecting the recovered liquid into the one opening of the purification cartridge; (f) injecting the nucleic acid separation and purification cartridge under pressure using a pressure difference generator coupled to the one opening of the nucleic acid separation and purification cartridge; The recovered liquid is passed through the nucleic acid-adsorbing porous membrane and discharged from other openings, whereby the nucleic acid is desorbed from the nucleic acid-adsorbing porous membrane and discharged out of the nucleic acid separation and purification cartridge container. Can do.

上記の核酸分離精製の工程では、最初の核酸を含む試料液を注入から核酸分離精製カートリッジ外に核酸を得るまでの工程を10分以内、条件によっては2分以内で終了することが可能である。また、上記の核酸分精製の工程では核酸を50%以上、条件によっては90%以上の収率で得る事が可能である。   In the above-described nucleic acid separation and purification step, the steps from injection of the sample solution containing the first nucleic acid to obtaining the nucleic acid outside the nucleic acid separation and purification cartridge can be completed within 10 minutes, depending on conditions, within 2 minutes. . In the nucleic acid purification step, it is possible to obtain a nucleic acid in a yield of 50% or more and, depending on conditions, a yield of 90% or more.

また、上記の核酸分精製の工程では、1kbpから200kbp、特に20kbpから140kbpと広範囲に及ぶ分子量のDNAを回収することができる。すなわち、従来行なわれているガラスフィルターを用いたスピンカラム法(キアゲン社)に比べて、長鎖のDNAを回収できる。   In the nucleic acid purification step, DNA having a molecular weight ranging from 1 kbp to 200 kbp, particularly 20 kbp to 140 kbp can be recovered. That is, long-chain DNA can be recovered as compared with the conventional spin column method using a glass filter (Qiagen).

また、上記の核酸分精製の工程では、紫外可視分光光度計での分光吸光度比(260nm/280nm)が、DNAの場合は1.6〜2.0、RNAの場合は1.8〜2.2となる純度を持つ核酸を回収することができ、不純物混入量の少ない高純度の核酸を定常的に得ることができる。さらには、紫外可視分光光度計での分光吸光度比(260nm/280nm)がDNAの場合は1.8付近、RNAの場合は2.0付近となる純度を持つ核酸を回収することができる。   In the nucleic acid fraction purification step, the spectral absorbance ratio (260 nm / 280 nm) with an ultraviolet-visible spectrophotometer is 1.6 to 2.0 in the case of DNA, and 1.8 to 2 in the case of RNA. A nucleic acid having a purity of 2 can be recovered, and a high-purity nucleic acid with a small amount of impurities can be steadily obtained. Furthermore, a nucleic acid having a purity of about 1.8 when the spectral absorbance ratio (260 nm / 280 nm) in an ultraviolet-visible spectrophotometer is about DNA and about 2.0 when RNA is used can be recovered.

また、上記工程において、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加圧または減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、核酸分離精製カートリッジの一の開口に着脱可能に結合されている。   In the above process, examples of the pressure difference generator include a pump capable of pressurization or decompression, 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 nucleic acid separation / purification cartridge.

本発明において使用できる検体に制限はないが、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)、細菌、ウイルスなど、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。   There are no limitations on the specimens that can be used in the present invention. For example, in the diagnostic field, whole blood collected as specimens, plasma, serum, urine, feces, semen, saliva and other body fluids, or plants (or parts thereof), Of interest are solutions prepared from biological materials such as animals (or parts thereof), bacteria, viruses, etc., or lysates and homogenates thereof.

最初にこれらの検体について細胞膜および核膜等を溶解して核酸を可溶化する試薬を含む水溶液(核酸可溶化試薬)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し、核酸を含む試料溶液を得る。   First, these specimens are treated with an aqueous solution (nucleic acid solubilizing reagent) containing a reagent for solubilizing nucleic acid by dissolving cell membranes and nuclear membranes. As a result, the cell membrane and the nuclear membrane are dissolved, and the nucleic acid is dispersed in the aqueous solution to obtain a sample solution containing the nucleic acid.

細胞膜および核膜を溶解して、核酸を可溶化するためには、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、膜への非特異吸着および多孔性膜の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、この工程により核酸を可溶化することが必要である。   In order to solubilize cell membrane and nuclear membrane and solubilize nucleic acid, for example, when the target sample is whole blood, (1) removal of red blood cells, (2) removal of various proteins, and (3) white blood cells And dissolution of the nuclear membrane is required. (1) Removal of red blood cells and (2) removal of various proteins are performed in order to prevent non-specific adsorption to the membrane and clogging of the porous membrane. (3) Lysis of leukocytes and lysis of the nuclear membrane are subject to extraction. Each is required to solubilize certain nucleic acids. In particular, (3) lysis of leukocytes and nuclear membrane lysis are important steps, and in the method of the present invention, it is necessary to solubilize nucleic acids by this step.

核酸を含む検体は、単一の核酸を含む検体でもよいし、異なる複数種類の核酸を含む検体でもよい。回収する核酸の種類は、DNAやRNA等、特に制限されない。検体の数は一つでも複数であってもよい。回収する核酸の長さも特に限定されず、例えば、数bp〜数Mbpの任意の長さの核酸を使用することができる。取扱い上の観点からは、回収する核酸の長さは一般的には、数bp〜数百kbp程度である。本発明の核酸分離精製方法は、従来の簡易的な核酸分離精製方法より比較的長い核酸を迅速に取り出すことができ、50kbp以上、好ましくは70kbp以上、より好ましくは100kbp以上の核酸を回収することに用いることができる。撹拌及びピペッティングを穏やかにすることが、より長いDNAを回収する点で好ましい。   The specimen containing the nucleic acid may be a specimen containing a single nucleic acid or a specimen containing a plurality of different types of nucleic acids. The type of nucleic acid to be collected is not particularly limited, such as DNA or RNA. The number of specimens may be one or more. The length of the nucleic acid to be recovered is not particularly limited, and for example, a nucleic acid having an arbitrary length of several bp to several Mbp can be used. From the viewpoint of handling, the length of the nucleic acid to be recovered is generally about several bp to several hundreds kbp. The nucleic acid separation and purification method of the present invention can rapidly extract a nucleic acid that is relatively longer than the conventional simple nucleic acid separation and purification method, and recovers a nucleic acid of 50 kbp or more, preferably 70 kbp or more, more preferably 100 kbp or more. Can be used. Gently stirring and pipetting is preferred in terms of recovering longer DNA.

以下に、細胞膜および核膜を溶解し、核酸を可溶化して、検体から核酸を含む試料溶液を得る工程について説明する。本発明で、細胞膜および核膜を溶解して核酸を可溶化するには、核酸可溶化試薬を用いる。核酸可溶化試薬としては、カオトロピック塩、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。   Hereinafter, a process of dissolving a cell membrane and a nuclear membrane, solubilizing a nucleic acid, and obtaining a sample solution containing the nucleic acid from a specimen will be described. In the present invention, a nucleic acid solubilizing reagent is used to solubilize nucleic acid by dissolving the cell membrane and the nuclear membrane. Examples of the nucleic acid solubilizing reagent include a solution containing a chaotropic salt, a surfactant, and a proteolytic enzyme.

細胞膜および核膜を溶解し、核酸を可溶化して、検体から核酸を含む試料溶液を得る方法としては、(I)細胞又はウイルスを含む検体を容器に注入する工程、(II)上記容器に、カオトロピック塩、界面活性剤およびタンパク質分解酵素を含む核酸可溶化試薬溶液を添加し、検体と核酸可溶化試薬溶液を混合する工程、(III)上記で得られた混合液をインキュベ−トする工程、(IV)インキュベ−トされた混合液に水溶性有機溶媒を添加する工程を含む方法を挙げることができる。   A method for obtaining a sample solution containing a nucleic acid from a specimen by dissolving a cell membrane and a nuclear membrane and solubilizing a nucleic acid includes: (I) a step of injecting a specimen containing cells or viruses into a container; , A step of adding a nucleic acid solubilizing reagent solution containing a chaotropic salt, a surfactant and a proteolytic enzyme, and mixing the sample and the nucleic acid solubilizing reagent solution; (III) a step of incubating the mixed solution obtained above (IV) A method including a step of adding a water-soluble organic solvent to the incubated mixed solution can be mentioned.

上記の細胞膜および核膜を溶解し、核酸を可溶化して、検体から核酸を含む試料溶液を得る工程において、検体をホモジナイズ処理することで、自動化処理適正が向上する。ホモジナイズ処理は、例えば、超音波処理、鋭利な突起物を用いる、高速攪拌処理を用いる、微細空隙から押し出す処理、ガラスビーズを用いる処理等で行うことができる。   In the step of dissolving the cell membrane and the nuclear membrane, solubilizing the nucleic acid, and obtaining a sample solution containing the nucleic acid from the specimen, homogenizing the specimen improves the appropriateness of the automation process. The homogenizing treatment can be performed by, for example, ultrasonic treatment, using sharp protrusions, using high-speed stirring treatment, processing for extruding from fine voids, processing using glass beads, or the like.

また、上記の細胞膜および核膜を溶解し、核酸を可溶化して、検体から核酸を含む試料溶液を得る工程において、タンパク質分解酵素を含む核酸可溶化試薬を使用することにより、核酸の回収量及び回収効率が向上し、必要な核酸を含む検体の微量化及び迅速化が可能となる。   Further, in the step of dissolving the cell membrane and the nuclear membrane and solubilizing the nucleic acid to obtain a sample solution containing the nucleic acid from the specimen, the amount of nucleic acid recovered can be obtained by using a nucleic acid solubilizing reagent containing a proteolytic enzyme. In addition, the recovery efficiency is improved, and it is possible to reduce the amount and speed of the specimen containing the necessary nucleic acid.

タンパク質分解酵素は、セリンプロテア−ゼ、システインプロテア−ゼ、金属プロテア−ゼなどから、少なくとも1つのタンパク質分解酵素を好ましく用いることができる。また、タンパク質分解酵素は、複数種以上のタンパク質分解酵素の混合物も好ましく用いることができる。
セリンプロテアーゼとしては、特に限定されず、例えばプロテアーゼKなどを好ましく用いることができる。
システインプロテアーゼとしては、特に限定されず、例えばパパイン、カテプシン類などを好ましく用いることができる。
金属プロテアーゼとしては、特に限定されず、例えばカルボキシペプチターゼ等を好ましく用いることができる。
タンパク質分解酵素は、核酸可溶化試薬溶液の最終容積1mlあたり好ましくは0.001IU〜10IU、より好ましくは0.01IU〜1IUの濃度で用いることができる。
As the proteolytic enzyme, at least one proteolytic enzyme can be preferably used from serine protease, cysteine protease, metal protease and the like. As the proteolytic enzyme, a mixture of a plurality of proteolytic enzymes can be preferably used.
The serine protease is not particularly limited, and for example, protease K can be preferably used.
The cysteine protease is not particularly limited, and for example, papain and cathepsins can be preferably used.
The metal protease is not particularly limited, and for example, carboxypeptidase can be preferably used.
The proteolytic enzyme can be used at a concentration of preferably 0.001 IU to 10 IU, more preferably 0.01 IU to 1 IU per 1 ml final volume of the nucleic acid solubilizing reagent solution.

また、タンパク質分解酵素は、核酸分解酵素を含まないタンパク質分解酵素を好ましく用いることができる。また、安定化剤を含んだタンパク質分解酵素を好ましく用いることができる。安定化剤としては、金属イオンを好ましく用いることができる。タンパク質分解酵素の安定化剤を含ませることにより、核酸の回収に必要なタンパク質分解酵素の微量化が可能となり、核酸の回収に必要なコストを低減することができる。   As the proteolytic enzyme, a proteolytic enzyme that does not contain a nucleolytic enzyme can be preferably used. A proteolytic enzyme containing a stabilizer can be preferably used. As the stabilizer, metal ions can be preferably used. By including a proteolytic enzyme stabilizer, the amount of proteolytic enzyme required for nucleic acid recovery can be reduced, and the cost required for nucleic acid recovery can be reduced.

タンパク質分解酵素は、予めカオトロピック塩、界面活性剤等のその他の試薬とともに混合されて1つの試薬として核酸の回収に供されても良い。
また、タンパク質分解酵素は、カオトロピック塩、界面活性剤等のその他の試薬とは個別の2つ以上の試薬として供されても良い。後者の場合、タンパク質分解酵素を含む試薬を先に検体と混合した後に、カオトロピック塩、界面活性剤を含む試薬と混合される。また、カオトロピック塩、界面活性剤を含む試薬を先に混合した後に、タンパク分解酵素を混合してもよい。
また、タンパク質分解酵素を検体または、検体とカオトロピック塩、界面活性剤を含む試薬との混合液に、タンパク質分解酵素保存容器から直接目薬状に滴下させることもできる。この場合、操作を簡便にすることができる。
The proteolytic enzyme may be mixed with other reagents such as chaotropic salts and surfactants in advance and used for nucleic acid recovery as one reagent.
The proteolytic enzyme may be provided as two or more reagents separate from other reagents such as chaotropic salts and surfactants. In the latter case, a reagent containing a proteolytic enzyme is first mixed with a sample, and then mixed with a reagent containing a chaotropic salt and a surfactant. Moreover, after mixing the reagent containing a chaotropic salt and a surfactant previously, you may mix a proteolytic enzyme.
In addition, the proteolytic enzyme can be dropped directly into a specimen or a mixed solution of the specimen and a reagent containing a chaotropic salt and a surfactant directly from the proteolytic enzyme storage container. In this case, the operation can be simplified.

核酸可溶化試薬は、乾燥された状態で供給されることも好ましい。また、凍結乾燥のように乾燥された状態のタンパク質分解酵素を予め含む容器を用いることができる。上記の、乾燥された状態で供給される核酸可溶化試薬、および乾燥された状態のタンパク質分解酵素を予め含む容器の両方を用いて、核酸を含む試料溶液を得ることもできる。
上記の方法で核酸を含む試料溶液を得る場合、核酸可溶化試薬およびタンパク質分解酵素の保存安定性が良く、核酸収量を変えずに操作を簡便にすることができる。
It is also preferable that the nucleic acid solubilizing reagent is supplied in a dried state. Moreover, the container previously containing the proteolytic enzyme of the dried state like freeze-drying can be used. A sample solution containing nucleic acid can also be obtained by using both the nucleic acid solubilizing reagent supplied in a dried state and the container previously containing the proteolytic enzyme in a dried state.
When a sample solution containing nucleic acid is obtained by the above method, the storage stability of the nucleic acid solubilizing reagent and proteolytic enzyme is good, and the operation can be simplified without changing the nucleic acid yield.

検体とカオトロピック塩、界面活性剤、およびタンパク質分解酵素を含む核酸可溶化試薬溶液とを混合する方法は、特に限定されない。
混合する際、攪拌装置により30から3000rpmで1秒から3分間混合することが好ましい。これにより、分離精製される核酸収量を増加させることができる。または、転倒混和を5から30回行うことで混合することも好ましい。また、ピペッティング操作を、10から50回行うことによっても混合することができる、この場合、簡便な操作で分離精製される核酸収量を増加させることができる。
A method for mixing the specimen with a nucleic acid solubilizing reagent solution containing a chaotropic salt, a surfactant, and a proteolytic enzyme is not particularly limited.
When mixing, it is preferable to mix at 30 to 3000 rpm for 1 second to 3 minutes with a stirrer. Thereby, the yield of nucleic acid to be separated and purified can be increased. Or it is also preferable to mix by inversion mixing 5 to 30 times. In addition, mixing can also be performed by performing pipetting operations 10 to 50 times. In this case, the yield of nucleic acid separated and purified by a simple operation can be increased.

検体とカオトロピック塩、界面活性剤、およびタンパク質分解酵素を含む核酸可溶化試薬溶液との混合液を、タンパク質分解酵素の至適温度および反応時間でインキュベ−トすることにより、分離精製される核酸の収量を増加させることがきる。インキュベーション温度は、通常20℃〜70℃、好ましくはタンパク分解酵素の至適温度であり、インキュベーション時間は通常1〜90分、好ましくはタンパク分解酵素の至適反応時間である。インキュベーション方法は特に限定されず、湯浴や加温器に入れることで行うことができる。   By incubating a mixture of a sample and a nucleic acid solubilizing reagent solution containing a chaotropic salt, a surfactant, and a proteolytic enzyme at the optimal temperature and reaction time of the proteolytic enzyme, The yield can be increased. The incubation temperature is usually 20 ° C. to 70 ° C., preferably the optimum temperature for the proteolytic enzyme, and the incubation time is usually 1 to 90 minutes, preferably the optimum reaction time for the proteolytic enzyme. The incubation method is not particularly limited, and can be performed by putting it in a hot water bath or a warmer.

上記の細胞膜および核膜を溶解し、核酸を可溶化して、検体から核酸を含む試料溶液を得る工程において、核酸可溶化試薬溶液は、好ましくはpH5〜10、より好ましくはpH6〜9、さらに好ましくはpH7〜8のものが用いられる。   In the step of dissolving the cell membrane and the nuclear membrane and solubilizing the nucleic acid to obtain a sample solution containing the nucleic acid from the specimen, the nucleic acid solubilizing reagent solution is preferably pH 5-10, more preferably pH 6-9, Those having a pH of 7 to 8 are preferably used.

また、上記の細胞膜および核膜を溶解し、核酸を可溶化して、検体から核酸を含む試料溶液を得る工程において、カオトロピック塩の核酸可溶化試薬溶液における最終濃度は、0.5mol/L以上であることが好ましく、より好ましくは0.5mol/L〜4mol/L、さらに好ましくは、1mol/L〜3mol/Lである。上記カオトロピック塩としては、塩酸グアニジンが好ましいが、他のカオトロピック塩(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。また、これらの塩は単独または複数組み合わせて用いてもよい。   In the step of dissolving the cell membrane and the nuclear membrane and solubilizing the nucleic acid to obtain a sample solution containing the nucleic acid from the specimen, the final concentration of the chaotropic salt in the nucleic acid solubilizing reagent solution is 0.5 mol / L or more. More preferably, it is 0.5 mol / L-4 mol / L, More preferably, it is 1 mol / L-3 mol / L. As the chaotropic salt, guanidine hydrochloride is preferable, but other chaotropic salts (guanidine isothiocyanate, guanidine thiocyanate) can also be used. These salts may be used alone or in combination.

また、上記の核酸可溶化試薬溶液は水溶性有機溶媒を含んでいても良い。この水溶性有機溶媒としてはアルコールが好ましい。アルコールは、1級アルコール、2級アルコール、3級アルコールのいずれでも良い。アルコールがメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール及びその異性体、ブチルアルコール及びその異性体を好ましく用いることができる。これらの水溶性有機溶媒は単独または複数組み合わせて用いてもよい。これら水溶性有機溶媒の核酸可溶化試薬溶液における最終濃度は1〜20%であることが好ましい。   The nucleic acid solubilizing reagent solution may contain a water-soluble organic solvent. As this water-soluble organic solvent, alcohol is preferred. The alcohol may be any of primary alcohol, secondary alcohol, and tertiary alcohol. As the alcohol, methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol and its isomer, butyl alcohol and its isomer can be preferably used. These water-soluble organic solvents may be used alone or in combination. The final concentration of these water-soluble organic solvents in the nucleic acid solubilizing reagent solution is preferably 1 to 20%.

また、上記の細胞膜および核膜を溶解し、核酸を可溶化して、検体から核酸を含む試料溶液を得る工程において、検体にカオトロピック塩およびタンパク質分解酵素とともに混合する界面活性剤は、例えば、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、両性界面活性剤である。
本発明においてはノニオン界面活性剤をこのましく用いることができる。ノニオン界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤、脂肪酸アルカノールアミドを用いることができるが、好ましくは、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤を用いることができる、さらに好ましくは、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤は、POEデシルエ−テル、POEラウリルエ−テル、POEトリデシルエ−テル、POEアルキレンデシルエ−テル、POEソルビタンモノラウレ−ト、POEソルビタンモノオレエ−ト、POEソルビタンモノステアレ−ト、テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット、POEアルキルアミン、POEアセチレングリコ−ルから選択されるポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤である。
In the step of dissolving the cell membrane and the nuclear membrane and solubilizing the nucleic acid to obtain a sample solution containing the nucleic acid from the specimen, the surfactant mixed with the chaotropic salt and the proteolytic enzyme in the specimen is, for example, nonionic A surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, and an amphoteric surfactant.
In the present invention, a nonionic surfactant can be preferably used. As the nonionic surfactant, a polyoxyethylene alkylphenyl ether surfactant, a polyoxyethylene alkyl ether surfactant, or a fatty acid alkanolamide can be used. Preferably, a polyoxyethylene alkyl ether surfactant is used. More preferably, the polyoxyethylene alkyl ether surfactant that can be used is POE decyl ether, POE lauryl ether, POE tridecyl ether, POE alkylene decyl ether, POE sorbitan monolaurate, Polyoxyethylene alkyl ether selected from POE sorbitan monooleate, POE sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitol tetraoleate, POE alkylamine, POE acetylene glycol A surfactant.

また、カチオン界面活性剤も好ましく用いることができる。さらに好ましくは、カチオン界面活性剤は、セチルトリメチルアンモニウムプロミド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド、テトラデシルトリメチルアンモニウムクロリド、セチルピリジニウムクロリドから選択されるカチオン界面活性剤である。これらの界面活性剤は、単独または複数組み合わせて用いてもよい。   A cationic surfactant can also be preferably used. More preferably, the cationic surfactant is a cationic surfactant selected from cetyltrimethylammonium promide, dodecyltrimethylammonium chloride, tetradecyltrimethylammonium chloride, cetylpyridinium chloride. These surfactants may be used alone or in combination.

DNAなどRNA以外の核酸を回収する場合、上記の細胞膜および核膜を溶解し、核酸を可溶化して、検体から核酸を含む試料溶液を得る工程において、核酸可溶化試薬溶液にRNA分解酵素を加えることが好ましい。この場合、回収された核酸に共存するRNAによる干渉を軽減することができる。また、DNA分解酵素阻害剤を加えることも好ましい。
一方、RNAなどDNA以外の核酸を回収する場合、核酸可溶化試薬溶液にDNA分解酵素を加えることが好ましい。この場合、回収された核酸に共存するDNAによる干渉を軽減することができる。また、RNA分解酵素阻害剤を加えることも好ましい。RNA分解酵素阻害剤としては、RNA分解酵素を特異的に阻害するものが好ましい。
RNA分解酵素は特に限定されず、例えば、リボヌクレアーゼ H(RNase H)等のRNA特異的分解酵素を好ましく用いることができる。
DNA分解酵素は特に限定されず、例えば、DNase I等のDNA特異的分解酵素を好ましく用いることができる。
When recovering nucleic acids other than RNA, such as DNA, in the step of dissolving the cell membrane and nuclear membrane and solubilizing the nucleic acid to obtain a sample solution containing the nucleic acid from the specimen, an RNase is added to the nucleic acid solubilizing reagent solution. It is preferable to add. In this case, interference by RNA coexisting with the recovered nucleic acid can be reduced. It is also preferable to add a DNA-degrading enzyme inhibitor.
On the other hand, when recovering nucleic acids other than DNA such as RNA, it is preferable to add a DNA degrading enzyme to the nucleic acid solubilizing reagent solution. In this case, interference by DNA coexisting with the recovered nucleic acid can be reduced. It is also preferable to add an RNase inhibitor. As the RNase inhibitor, those that specifically inhibit RNase are preferable.
The RNA degrading enzyme is not particularly limited, and for example, an RNA-specific degrading enzyme such as ribonuclease H (RNase H) can be preferably used.
The DNA degrading enzyme is not particularly limited, and for example, a DNA-specific degrading enzyme such as DNase I can be preferably used.

上記の細胞膜および核膜を溶解し、核酸を可溶化して、検体から核酸を含む試料溶液を得る工程において、インキュベ−トされた混合液に添加する水溶性有機溶媒は、アルコールを好ましく用いることができる。アルコールは、1級アルコール、2級アルコール、3級アルコールのいずれでもよく、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール及びその異性体を好ましく用いることができる。これら水溶性有機溶媒の核酸可溶化試薬溶液における最終濃度は、5〜90%であることが好ましい。   In the step of dissolving the cell membrane and the nuclear membrane and solubilizing the nucleic acid to obtain a sample solution containing the nucleic acid from the specimen, an alcohol is preferably used as the water-soluble organic solvent to be added to the incubated mixture. Can do. The alcohol may be any of primary alcohol, secondary alcohol, and tertiary alcohol, and methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol and isomers thereof can be preferably used. The final concentration of these water-soluble organic solvents in the nucleic acid solubilizing reagent solution is preferably 5 to 90%.

上記の細胞膜および核膜を溶解し、核酸を可溶化して、検体から核酸を含む試料溶液を得る工程において、核酸を含む試料溶液には、消泡剤を含有させることも好ましい。上記消泡剤としては、シリコン系消泡剤とアルコール系消泡剤の2つの成分が好ましく挙げられ、また、アルコール系消泡剤としては、アセチレングリコール系界面活性剤が好ましい。   In the step of dissolving the cell membrane and the nuclear membrane and solubilizing the nucleic acid to obtain the sample solution containing the nucleic acid from the specimen, the sample solution containing the nucleic acid preferably contains an antifoaming agent. The antifoaming agent preferably includes two components, a silicon-based antifoaming agent and an alcohol-based antifoaming agent, and the alcohol-based antifoaming agent is preferably an acetylene glycol surfactant.

消泡剤の具体例としては、シリコン系消泡剤(例えば、シリコーンオイル、ジメチルポリシロキサン、シリコーンエマルジョン、変性ポリシロキサン、シリコーンコンパウンドなど)、アルコール系消泡剤(例えば、アセチレングリコール、ヘプタノール、エチルエキサノール、高級アルコール、ポリオキシアルキレングリコールなど)、エーテル系消泡剤(例えば、ヘプチルセロソルブ、ノニルセロソルブ−3−ヘプチルコルビトールなど)、油脂系消泡剤(例えば、動植物油など)、脂肪酸系消泡剤(例えば、ステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸など)、金属セッケン系消泡剤(例えば、ステアリン酸アルミ、ステアリン酸カルシウムなど)、脂肪酸エステル系消泡剤(例えば、天然ワックス、トリブチルホスフェートなど)、リン燐酸エステル系消泡剤(例えば、オクチルリン酸ナトリウムなど)、アミン系消泡剤(例えば、ジアミルアミンなど)、アミド系消泡剤(例えば、ステアリン酸アミドなど)、その他の消泡剤(例えば、硫酸第二鉄、ボーキサイトなど)などが挙げられる。特に好ましくは、消泡剤として、シリコン系消泡剤とアルコール系消泡剤の2つの成分を組み合わせて使用することができる。また、アルコール系消泡剤としては、アセチレングリコール系界面活性剤を使用することも好ましい。   Specific examples of antifoaming agents include silicon-based antifoaming agents (eg, silicone oil, dimethylpolysiloxane, silicone emulsion, modified polysiloxane, silicone compound, etc.), alcohol-based antifoaming agents (eg, acetylene glycol, heptanol, ethyl). Exanol, higher alcohol, polyoxyalkylene glycol, etc.), ether type antifoaming agents (eg, heptylcellosolve, nonylcellosolv-3-heptylcorbitol, etc.), oil-based antifoaming agents (eg, animal and vegetable oils, etc.), fatty acid type Antifoaming agents (eg, stearic acid, oleic acid, palmitic acid, etc.), metal soap antifoaming agents (eg, aluminum stearate, calcium stearate, etc.), fatty acid ester antifoaming agents (eg, natural wax, tributyl phosphate, etc.) ) Phosphate-based antifoaming agents (for example, sodium octyl phosphate), amine-based antifoaming agents (for example, diamylamine), amide-based antifoaming agents (for example, stearamide), and other antifoaming agents (for example, Ferric sulfate, bauxite, etc.). Particularly preferably, the antifoaming agent can be used in combination of two components, a silicon antifoaming agent and an alcohol antifoaming agent. Moreover, it is also preferable to use an acetylene glycol surfactant as the alcohol-based antifoaming agent.

また、上記の細胞膜および核膜を溶解し、核酸を可溶化して、検体から核酸を含む試料溶液を得る工程において、得られた核酸を含む試料溶液は、表面張力は50mPa・m以下であることが好ましく、また、粘度は、1〜10000mPa・Sであることが好ましく、比重は、0.8〜1.2であることが好ましい。   In the step of dissolving the cell membrane and the nuclear membrane and solubilizing the nucleic acid to obtain the sample solution containing the nucleic acid from the specimen, the sample solution containing the nucleic acid has a surface tension of 50 mPa · m or less. The viscosity is preferably 1 to 10000 mPa · S, and the specific gravity is preferably 0.8 to 1.2.

以下に、本発明で用いる核酸吸着性多孔性膜および吸着工程について説明する。本発明の核酸吸着性多孔性膜は、溶液が内部を通過可能なものである。ここで「溶液が内部を通過可能」とは、膜の一方の面が接する空間と膜の他方の面が接する空間の間に圧力差を生じさせた場合に、高圧の空間側から低圧の空間側へと、膜の内部を溶液が通過することが可能であることを意味する。または、膜に遠心力を掛けた場合に、遠心力の方向に、膜の内部を溶液が通過することが可能であることを意味する。   Hereinafter, the nucleic acid-adsorbing porous membrane used in the present invention and the adsorption process will be described. The nucleic acid-adsorptive porous membrane of the present invention is a solution through which a solution can pass. Here, “solution can pass through” means that when a pressure difference is generated between the space where one surface of the membrane contacts and the space where the other surface of the membrane contacts, To the side, it means that the solution can pass through the inside of the membrane. Or, when a centrifugal force is applied to the membrane, it means that the solution can pass through the membrane in the direction of the centrifugal force.

本発明の核酸吸着性多孔性膜は、実質的にイオン結合が関与しない相互作用で核酸が吸着する多孔性膜であることを特徴とし、これにより分離性能に優れ、しかも洗浄効率よく、核酸を単離精製することができる。さらに好ましくは、核酸吸着性多孔性膜は、親水基を有する多孔性膜であり、多孔性膜を形成する材料自体が、親水性基を有する多孔性膜、または多孔性膜を形成する材料を処理またはコーティングすることによって親水基を導入した多孔性膜を意味する。多孔性膜を形成する材料は有機物、無機物のいずれでも良い。例えば、多孔性膜を形成する材料自体が親水基を有する有機材料である多孔性膜、親水基を持たない有機材料の多孔性膜を処理して親水基を導入した多孔性膜、親水基を持たない有機材料の多孔性膜に対し親水基を有する材料でコーティングして親水基を導入した多孔性膜、多孔性膜を形成する材料自体が親水基を有する無機材料である多孔性膜、親水基を持たない無機材料の多孔性膜を処理して親水基を導入した多孔性膜、親水基を持たない無機材料の多孔性膜に対し親水基を有する材料でコーティングして親水基を導入した多孔性膜などを、使用することができるが、加工の容易性から、多孔性膜を形成する材料は有機高分子などの有機材料を用いることが好ましい。   The nucleic acid-adsorbing porous membrane of the present invention is characterized in that it is a porous membrane that adsorbs nucleic acids by an interaction that does not substantially involve ionic bonds, thereby providing excellent separation performance and washing efficiency. It can be isolated and purified. More preferably, the nucleic acid-adsorptive porous membrane is a porous membrane having a hydrophilic group, and the material for forming the porous membrane itself is a porous membrane having a hydrophilic group or a material for forming a porous membrane. The porous membrane which introduce | transduced the hydrophilic group by processing or coating is meant. The material for forming the porous film may be either organic or inorganic. For example, a porous film in which the material forming the porous film itself is an organic material having a hydrophilic group, a porous film in which a hydrophilic group is introduced by treating a porous film of an organic material having no hydrophilic group, A porous film in which a hydrophilic group is introduced by coating a porous film made of an organic material that does not have a hydrophilic group, a porous film in which the material forming the porous film itself is an inorganic material having a hydrophilic group, hydrophilic Porous membranes with hydrophilic groups introduced by treating porous membranes of inorganic materials that do not have groups, and inorganic groups without inorganic groups coated with materials having hydrophilic groups to introduce hydrophilic groups A porous film or the like can be used, but an organic material such as an organic polymer is preferably used as a material for forming the porous film from the viewpoint of ease of processing.

親水基とは、水との相互作用を持つことができる有極性の基(原子団)を指し、核酸の吸着に関与する全ての基(原子団)が当てはまる。親水基としては、水との相互作用の強さが中程度のものが良く、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、オキシエチレン基、アミノ基、−NHCONH2などを挙げることができるが、好ましくは水酸基である。 The hydrophilic group refers to a polar group (atomic group) capable of interacting with water, and all groups (atomic groups) involved in nucleic acid adsorption are applicable. The hydrophilic group preferably has a moderate interaction strength with water, and examples thereof include a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, an oxyethylene group, an amino group, and —NHCONH 2. It is.

親水基を有する多孔性膜としては、水酸基を有する有機材料の多孔性膜を挙げることができる。水酸基を有する有機材料としては、特開2003−128691号公報に記載の、アセチルセルロースの表面鹸化物が挙げられる。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。この場合、鹸化処理の程度(鹸化率)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。核酸の分離効率を挙げるためには、水酸基の量(密度)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、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。また、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、アセチルセルロースの多孔性膜を鹸化処理する。
この鹸化処理の程度(鹸化率)と多孔性膜の孔径との組合せにより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。この場合、多孔性膜は、表裏対称性の多孔性膜であってもよいが、裏非対称性の多孔性膜を好ましく使用することができる。
Examples of the porous film having a hydrophilic group include a porous film made of an organic material having a hydroxyl group. Examples of the organic material having a hydroxyl group include surface saponified products of acetylcellulose described in JP-A No. 2003-128691. The acetyl cellulose may be any of monoacetyl cellulose, diacetyl cellulose, and triacetyl cellulose, but triacetyl cellulose is particularly preferable. In this case, the amount (density) of hydroxyl groups on the solid surface can be controlled by the degree of saponification treatment (saponification rate). In order to increase the nucleic acid separation efficiency, it is preferable that the amount (density) of hydroxyl groups is large. For example, in the case of acetylcellulose such as triacetylcellulose, the saponification rate is preferably about 5% or more, and more preferably 10% or more. In order to increase the surface area of the organic polymer having a hydroxyl group, the porous membrane of acetylcellulose is saponified.
The amount (density) of spatial hydroxyl groups can be controlled by a combination of the degree of saponification treatment (saponification rate) and the pore diameter of the porous membrane. In this case, the porous membrane may be a front-back symmetrical porous membrane, but a back-asymmetric porous membrane can be preferably used.

水酸基を有する有機材料の多孔性膜としては、ポリヒドロキシエチルアクリル酸、ポリヒドロキシエチルメタアクリル酸、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、ポリメタクリル酸、ポリオキシエチレン、アセチルセルロース、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物などで、形成された多孔性膜を挙げることができるが、特に多糖構造を有する有機材料の多孔性膜を好ましく使用することができる。   As porous membranes of organic materials having hydroxyl groups, polyhydroxyethyl acrylic acid, polyhydroxyethyl methacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyoxyethylene, acetylcellulose, different acetyl values Examples of the porous film formed include a mixture of acetylcellulose, and a porous film of an organic material having a polysaccharide structure can be preferably used.

特に、水酸基を有する有機材料の多孔性膜としては、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物から成る有機高分子の多孔性膜を好ましく使用することができる。アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物として、トリアセチルセルロースとジアセチルセルロースの混合物、トリアセチルセルロースとモノアセチルセルロースの混合物、トリアセチルセルロースとジアセチルセルロースとモノアセチルセルロースの混合物、ジアセチルセルロースとモノアセチルセルロースの混合物を好ましく使用する事ができる。特にトリアセチルセルロースとジアセチルセルロースの混合物を好ましく使用することができる。
トリアセチルセルロースとジアセチルセルロースの混合比(質量比)は、99:1〜1:99である事が好ましい。さらには、トリアセチルセルロースとジアセチルセルロースの混合比(質量比)は、90:10〜50:50である事が好ましい。
In particular, as a porous film of an organic material having a hydroxyl group, an organic polymer porous film made of a mixture of acetylcelluloses having different acetyl values can be preferably used. As a mixture of acetyl cellulose having different acetyl values, a mixture of triacetyl cellulose and diacetyl cellulose, a mixture of triacetyl cellulose and monoacetyl cellulose, a mixture of triacetyl cellulose, diacetyl cellulose and monoacetyl cellulose, a mixture of diacetyl cellulose and monoacetyl cellulose Can be preferably used. In particular, a mixture of triacetyl cellulose and diacetyl cellulose can be preferably used.
The mixing ratio (mass ratio) of triacetyl cellulose and diacetyl cellulose is preferably 99: 1 to 1:99. Furthermore, the mixing ratio (mass ratio) of triacetyl cellulose and diacetyl cellulose is preferably 90:10 to 50:50.

また、水酸基を有する有機材料の多孔性膜としては、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物を鹸化処理した有機材料からなる多孔性膜を好ましく用いることができる。アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物を鹸化処理した有機材料としては、トリアセチルセルロースとジアセチルセルロースの混合物の鹸化物、トリアセチルセルロースとモノアセチルセルロースの混合物の鹸化物、トリアセチルセルロースとジアセチルセルロースとモノアセチルセルロースの混合物の鹸化物、ジアセチルセルロースとモノアセチルセルロースの混合物の鹸化物も好ましく使用する事ができる。特に、トリアセチルセルロースとジアセチルセルロースの混合物の鹸化物を好ましく使用することができる。
トリアセチルセルロースとジアセチルセルロースの混合比(質量比)は、99:1〜1:99である事が好ましい。さらには、トリアセチルセルロースとジアセチルセルロースの混合比(質量比)は、90:10〜50:50である事が好ましい。
Moreover, as the porous film of the organic material having a hydroxyl group, a porous film made of an organic material obtained by saponifying a mixture of acetyl cellulose having different acetyl values can be preferably used. Organic materials obtained by saponifying a mixture of acetyl celluloses having different acetyl values include saponified products of a mixture of triacetyl cellulose and diacetyl cellulose, saponified products of a mixture of triacetyl cellulose and monoacetyl cellulose, triacetyl cellulose, diacetyl cellulose and mono A saponified product of a mixture of acetylcellulose and a saponified product of a mixture of diacetylcellulose and monoacetylcellulose can also be preferably used. In particular, a saponified product of a mixture of triacetyl cellulose and diacetyl cellulose can be preferably used.
The mixing ratio (mass ratio) of triacetyl cellulose and diacetyl cellulose is preferably 99: 1 to 1:99. Furthermore, the mixing ratio (mass ratio) of triacetyl cellulose and diacetyl cellulose is preferably 90:10 to 50:50.

鹸化処理とは、アセチルセルロースを鹸化処理液(例えば水酸化ナトリウム水溶液)に接触させることを言う。これにより、鹸化処理液に接触したアセチルセルロースの部分に、再生セルロースとなり水酸基が導入される。
核酸の分離効率を上げるためには、導入される水酸基の数が多い方が好ましい。例えば、鹸化率が約5%以上であることが好ましい。さらには、鹸化率が約10%以上であることが好ましい。
鹸化率を変えるには、水酸化ナトリウムの濃度を変えて鹸化処理を行えば良い。鹸化率は、NMRまたはIRにより、定めることができる。
The saponification treatment refers to bringing acetyl cellulose into contact with a saponification treatment solution (for example, sodium hydroxide aqueous solution). Thereby, it becomes a regenerated cellulose and a hydroxyl group is introduced into the portion of acetylcellulose that has come into contact with the saponification solution.
In order to increase the nucleic acid separation efficiency, it is preferable that the number of introduced hydroxyl groups is larger. For example, the saponification rate is preferably about 5% or more. Furthermore, the saponification rate is preferably about 10% or more.
In order to change the saponification rate, the saponification treatment may be performed by changing the concentration of sodium hydroxide. The saponification rate can be determined by NMR or IR.

また、水酸基を有する有機材料の多孔性膜としては、セルロースの多孔性膜を好ましく使用する事ができる。セルロースの多孔性膜としては、再生セルロースの多孔性膜を好ましく使用する事ができる。再生セルロースとは、アセチルセルロースの固体の表面または全体を、鹸化処理によりセルロース化したもので、本来のセルロースとは、結晶状態等の点で異なっている。   Moreover, as a porous film of an organic material having a hydroxyl group, a porous film of cellulose can be preferably used. As the porous membrane of cellulose, a porous membrane of regenerated cellulose can be preferably used. Regenerated cellulose is obtained by saponifying the solid surface or the whole of acetyl cellulose by saponification treatment, and is different from the original cellulose in terms of crystal state and the like.

親水基を持たない有機材料の多孔性膜に親水基を導入する方法として、ポリマー鎖内または側鎖に親水基を有すグラフトポリマー鎖を多孔性膜に結合することができる。
有機材料の多孔性膜にグラフトポリマー鎖を結合する方法としては、多孔性膜とグラフトポリマー鎖とを化学結合させる方法と、多孔性膜を起点として重合可能な二重結合を有する化合物を重合させグラフトポリマー鎖とする2つの方法がある。
As a method for introducing a hydrophilic group into a porous film made of an organic material having no hydrophilic group, a graft polymer chain having a hydrophilic group in a polymer chain or in a side chain can be bonded to the porous film.
As a method of bonding the graft polymer chain to the porous film of the organic material, a method of chemically bonding the porous film and the graft polymer chain, and a compound having a double bond that can be polymerized starting from the porous film are polymerized. There are two ways to make the graft polymer chain.

まず、多孔性膜とグラフトポリマー鎖とを化学結合にて付着させる方法においては、ポリマーの末端または側鎖に多孔性膜と反応する官能基を有するポリマーを使用し、この官能基と、多孔性膜の官能基とを化学反応させることでグラフトさせることができる。多孔性膜と反応する官能基としては、多孔性膜の官能基と反応し得るものであれば特に限定はないが、例えば、アルコキシシランのようなシランカップリング基、イソシアネート基、アミノ基、水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、エポキシ基、アリル基、メタクリロイル基、アクリロイル基等を挙げることができる。   First, in the method of attaching the porous membrane and the graft polymer chain by chemical bonding, a polymer having a functional group that reacts with the porous membrane is used at the terminal or side chain of the polymer, and this functional group and the porous It can be grafted by chemically reacting with a functional group of the membrane. The functional group that reacts with the porous membrane is not particularly limited as long as it can react with the functional group of the porous membrane. For example, a silane coupling group such as alkoxysilane, an isocyanate group, an amino group, and a hydroxyl group. And carboxyl group, sulfonic acid group, phosphoric acid group, epoxy group, allyl group, methacryloyl group, acryloyl group and the like.

ポリマーの末端、または側鎖に反応性官能基を有するポリマーとして特に有用な化合物は、トリアルコキシシリル基をポリマー末端に有するポリマー、アミノ基をポリマー末端に有するポリマー、カルボキシル基をポリマー末端に有するポリマー、エポキシ基をポリマー末端に有するポリマー、イソシアネート基をポリマー末端に有するポリマーが挙げられる。この時に使用されるポリマーとしては、核酸の吸着に関与する親水基を有するものであれば特に限定はないが、具体的には、ポリヒドロキシエチルアクリル酸、ポリヒドロキシエチルメタアクリル酸及びそれらの塩、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、ポリメタクリル酸及びそれらの塩、ポリオキシエチレンなどを挙げることができる。   Particularly useful compounds as a polymer having a reactive functional group at the end of the polymer or in the side chain are a polymer having a trialkoxysilyl group at the polymer end, a polymer having an amino group at the polymer end, and a polymer having a carboxyl group at the polymer end. , A polymer having an epoxy group at the polymer end, and a polymer having an isocyanate group at the polymer end. The polymer used at this time is not particularly limited as long as it has a hydrophilic group involved in nucleic acid adsorption. Specifically, polyhydroxyethylacrylic acid, polyhydroxyethylmethacrylic acid and salts thereof , Polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid, polymethacrylic acid and salts thereof, and polyoxyethylene.

多孔性膜を基点として重合可能な二重結合を有する化合物を重合させ、グラフトポリマー鎖を形成させる方法は、一般的には表面グラフト重合と呼ばれる。表面グラフト重合法とは、プラズマ照射、光照射、加熱などの方法で基材表面上に活性種を与え、多孔性膜と接するように配置された重合可能な二重結合を有する化合物を重合によって多孔性膜と結合させる方法を指す。
基材に結合しているグラフトポリマー鎖を形成するのに有用な化合物は、重合可能な二重結合を有しており、核酸の吸着に関与する親水基を有するという、2つの特性を兼ね備えていることが必要である。これらの化合物としては、分子内に二重結合を有していれば、親水基を有するポリマー、オリゴマー、モノマーのいずれの化合物をも用いることができる。特に有用な化合物は親水基を有するモノマーである。
A method of polymerizing a compound having a polymerizable double bond based on a porous membrane to form a graft polymer chain is generally called surface graft polymerization. The surface graft polymerization method is a method of polymerizing a compound having a polymerizable double bond disposed so as to be in contact with the porous film by giving active species on the surface of the substrate by a method such as plasma irradiation, light irradiation, and heating. It refers to the method of bonding with a porous membrane.
A compound useful for forming a graft polymer chain bound to a substrate has a double bond that can be polymerized and has a hydrophilic group that participates in nucleic acid adsorption. It is necessary to be. As these compounds, any polymer, oligomer, or monomer compound having a hydrophilic group can be used as long as it has a double bond in the molecule. Particularly useful compounds are monomers having hydrophilic groups.

特に有用な親水基を有するモノマーの具体例としては、次のモノマーを挙げることができる。例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート等の水酸性基含有モノマーを特に好ましく用いることができる。また、アクリル酸、メタアクリル酸等のカルボキシル基含有モノマー、もしくはそのアルカリ金属塩及びアミン塩も好ましく用いることができる。   Specific examples of the particularly useful monomer having a hydrophilic group include the following monomers. For example, a hydroxyl group-containing monomer such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, and glycerol monomethacrylate can be particularly preferably used. Also, carboxyl group-containing monomers such as acrylic acid and methacrylic acid, or alkali metal salts and amine salts thereof can be preferably used.

親水基を持たない有機材料の多孔性膜に親水基を導入する別の方法として、親水基を有する材料をコーテイングすることができる。コーテイングに使用する材料は、核酸の吸着に関与する親水基を有するものであれば特に限定はないが、作業の容易さから有機材料のポリマーが好ましい。ポリマーとしては、ポリヒドロキシエチルアクリル酸、ポリヒドロキシエチルメタアクリル酸及びそれらの塩、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、ポリメタクリル酸及びそれらの塩、ポリオキシエチレン、アセチルセルロース、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物などを挙げることができるが、多糖構造を有するポリマーが好ましい。   As another method for introducing a hydrophilic group into a porous film made of an organic material having no hydrophilic group, a material having a hydrophilic group can be coated. The material used for coating is not particularly limited as long as it has a hydrophilic group involved in nucleic acid adsorption, but an organic material polymer is preferable from the viewpoint of ease of work. Examples of polymers include polyhydroxyethyl acrylic acid, polyhydroxyethyl methacrylic acid and salts thereof, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid, polymethacrylic acid and salts thereof, polyoxyethylene, acetylcellulose, and different acetyl values. Examples thereof include a mixture of acetylcellulose, and a polymer having a polysaccharide structure is preferable.

また、親水基を持たない有機材料の多孔性膜に、アセチルセルロースまたは、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物をコーティングした後に、コーティングしたアセチルセルロースまたは、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物を鹸化処理することもできる。この場合、鹸化率が約5%以上であることが好ましい。さらには、鹸化率が約10%以上であることが好ましい。   In addition, after coating a porous film of an organic material having no hydrophilic group with acetyl cellulose or a mixture of acetyl celluloses having different acetyl values, the coated acetyl cellulose or a mixture of acetyl celluloses having different acetyl values is saponified. You can also. In this case, the saponification rate is preferably about 5% or more. Furthermore, the saponification rate is preferably about 10% or more.

親水基を有する無機材料である多孔性膜としては、シリカ化合物を含有する多孔性膜を挙げることができる。シリカ化合物を含有する多孔性膜としては、ガラスフィルターを挙げることができる。また、特許公報第3058342号に記載されているような、多孔質のシリカ薄膜を挙げることができる。この多孔質のシリカ薄膜とは、二分子膜形成能を有するカチオン型の両親媒性物質の展開液を基板上に展開した後、基板上の液膜から溶媒を除去することによって両親媒性物質の多層二分子膜薄膜を調整し、シリカ化合物を含有する溶液に多層二分子膜薄膜を接触させ、次いで前記多層二分子膜薄膜を抽出除去することで作製することができる。   Examples of the porous film that is an inorganic material having a hydrophilic group include a porous film containing a silica compound. A glass filter can be mentioned as a porous film containing a silica compound. Further, a porous silica thin film as described in Japanese Patent Publication No. 3058342 can be given. This porous silica thin film is an amphiphilic substance by spreading a developing solution of a cationic type amphiphilic substance having a bilayer-forming ability on a substrate and then removing the solvent from the liquid film on the substrate. This multilayer bilayer thin film can be prepared by bringing the multilayer bilayer thin film into contact with a solution containing a silica compound, and then extracting and removing the multilayer bilayer thin film.

親水基を持たない無機材料の多孔性膜に親水基を導入する方法としては、多孔性膜とグラフトポリマー鎖とを化学結合させる方法と、分子内に二重結合を有している親水基を有するモノマーを使用して、多孔性膜を起点として、グラフトポリマー鎖を重合する2つの方法がある。
多孔性膜とグラフトポリマー鎖とを化学結合にて付着させる場合は、グラフトポリマー鎖の末端の官能基と反応する官能基を無機材料に導入し、そこにグラフトポリマーを化学結合させる。また、分子内に二重結合を有している親水基を有するモノマーを使用して、多孔性膜を起点として、グラフトポリマー鎖を重合する場合は、二重結合を有する化合物を重合する際の起点となる官能基を無機材料に導入する。
親水性基を持つグラフトポリマー、および分子内に二重結合を有している親水基を有するモノマーとしては、上記、親水基を持たない有機材料の多孔性膜とグラフトポリマー鎖とを化学結合させる方法において、記載した親水性基を持つグラフトポリマー、および分子内に二重結合を有している親水基を有するモノマーを好ましく使用することができる。
As a method for introducing a hydrophilic group into a porous membrane of an inorganic material having no hydrophilic group, a method of chemically bonding the porous membrane and a graft polymer chain, and a hydrophilic group having a double bond in the molecule are used. There are two methods for polymerizing a graft polymer chain using a monomer having a porous membrane as a starting point.
When the porous membrane and the graft polymer chain are attached by chemical bonding, a functional group that reacts with the functional group at the terminal of the graft polymer chain is introduced into the inorganic material, and the graft polymer is chemically bonded thereto. In addition, when a graft polymer chain is polymerized starting from a porous membrane using a monomer having a hydrophilic group having a double bond in the molecule, a compound having a double bond is polymerized. The starting functional group is introduced into the inorganic material.
As a graft polymer having a hydrophilic group and a monomer having a hydrophilic group having a double bond in the molecule, the porous film of the organic material having no hydrophilic group is chemically bonded to the graft polymer chain. In the method, the described graft polymers having hydrophilic groups and monomers having a hydrophilic group having a double bond in the molecule can be preferably used.

親水基を持たない無機材料の多孔性膜に親水基を導入する別の方法として、親水基を有する材料をコーテイングすることができる。コーテイングに使用する材料は、核酸の吸着に関与する親水基を有するものであれば特に限定はないが、作業の容易さから有機材料のポリマーが好ましい。ポリマーとしては、ポリヒドロキシエチルアクリル酸、ポリヒドロキシエチルメタアクリル酸及びそれらの塩、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、ポリメタクリル酸及びそれらの塩、ポリオキシエチレン、アセチルセルロース、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物などを挙げることができる。   As another method for introducing a hydrophilic group into a porous film of an inorganic material having no hydrophilic group, a material having a hydrophilic group can be coated. The material used for coating is not particularly limited as long as it has a hydrophilic group involved in nucleic acid adsorption, but an organic material polymer is preferable from the viewpoint of ease of work. Examples of polymers include polyhydroxyethyl acrylic acid, polyhydroxyethyl methacrylic acid and salts thereof, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid, polymethacrylic acid and salts thereof, polyoxyethylene, acetylcellulose, and different acetyl values. Examples thereof include a mixture of acetylcellulose.

また、親水基を持たない無機材料の多孔性膜に、アセチルセルロースまたは、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物をコーテイングした後に、コ−ティングしたアセチルセルロ−スまたは、アセチル価の異なるアセチルセルロースの混合物を鹸化処理することもできる。この場合、鹸化率が約5%以上であることが好ましい。さらには、鹸化率が約10%以上であることが好ましい。   In addition, after coating acetyl cellulose or a mixture of acetyl celluloses having different acetyl values on a porous film of an inorganic material having no hydrophilic group, the coated acetyl cellulose or a mixture of acetyl celluloses having different acetyl values is coated. Can also be saponified. In this case, the saponification rate is preferably about 5% or more. Furthermore, the saponification rate is preferably about 10% or more.

親水基を持たない無機材料の多孔性膜としては、アルミニウム等の金属、ガラス、セメント、陶磁器等のセラミックス、もしくはニューセラミックス、シリコン、活性炭等を加工して作製した多孔性膜を挙げることができる。   Examples of the porous film made of an inorganic material having no hydrophilic group include a porous film produced by processing a metal such as aluminum, ceramics such as glass, cement and ceramics, or new ceramics, silicon and activated carbon. .

上記の、溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜としては、厚さが10μm〜500μmである多孔性膜を用いる事ができる。さらに好ましくは、厚さが50μm〜250μmである多孔性膜を用いる事ができる。   As the nucleic acid-adsorbing porous membrane through which the solution can pass, a porous membrane having a thickness of 10 μm to 500 μm can be used. More preferably, a porous film having a thickness of 50 μm to 250 μm can be used.

また、溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜としては、最小孔径が0.22μm以上である多孔性膜を用いる事ができる。さらに好ましくは、最小孔径が0.5μm以上である多孔性膜を用いる事ができる。また、溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜としては、最大孔径と最小孔径の比が2以上である多孔性膜を用いる事ができる。さらに好ましくは、最大孔径と最小孔径の比が5以上である多孔性膜を用いる事ができる。   In addition, as the nucleic acid-adsorbing porous membrane through which the solution can pass, a porous membrane having a minimum pore diameter of 0.22 μm or more can be used. More preferably, a porous membrane having a minimum pore diameter of 0.5 μm or more can be used. As the nucleic acid-adsorbing porous membrane through which the solution can pass, a porous membrane having a ratio of the maximum pore diameter to the minimum pore diameter of 2 or more can be used. More preferably, a porous membrane having a maximum pore size / minimum pore size ratio of 5 or more can be used.

また、溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜としては、空隙率が50〜95%である多孔性膜を用いる事ができる。さらに好ましくは、空隙率が65〜80%である多孔性膜を用いる事ができる。また、溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜としては、バブルポイントが、0.1〜10kgf/cm2である多孔性膜を用いる事ができる。さらに好ましくは、バブルポイントが、0.2〜4kgf/cm2である多孔性膜を用いる事ができる。 Moreover, as the nucleic acid-adsorptive porous membrane through which the solution can pass, a porous membrane having a porosity of 50 to 95% can be used. More preferably, a porous film having a porosity of 65 to 80% can be used. As the nucleic acid-adsorbing porous membrane through which the solution can pass, a porous membrane having a bubble point of 0.1 to 10 kgf / cm 2 can be used. More preferably, a porous film having a bubble point of 0.2 to 4 kgf / cm 2 can be used.

また、溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜としては、圧力損失が、0.1〜100kPaである多孔性膜を用いる事ができる。さらに好ましくは、圧力損失が、0.5〜50kPaである多孔性膜を用いる事ができる。ここで、圧力損失とは、膜の厚さ100μmあたり、水を通過させるのに必要な最低圧力である。   As the nucleic acid-adsorbing porous membrane through which the solution can pass, a porous membrane having a pressure loss of 0.1 to 100 kPa can be used. More preferably, a porous membrane having a pressure loss of 0.5 to 50 kPa can be used. Here, the pressure loss is the minimum pressure required to pass water per 100 μm thickness of the membrane.

また、溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜としては、また、25℃で1kg/cm2の圧力で水を通過させたときの透水量が、膜1cm2あたり1分間で1〜5000mLである多孔性膜を用いることができる。さらに好ましくは、25℃で1kg/cm2の圧力で水を通過させたときの透水量が、膜1cm2あたり1分間で5〜1000mLである多孔性膜を用いることができる。 Moreover, as a nucleic acid-adsorptive porous membrane through which the solution can pass, the water permeation amount when passing water at a pressure of 1 kg / cm 2 at 25 ° C. is 1 to 1 per 1 cm 2 of the membrane. A porous membrane that is 5000 mL can be used. More preferably, a porous membrane having a water permeation amount of 5 to 1000 mL per 1 cm 2 of membrane when water is passed at 25 ° C. at a pressure of 1 kg / cm 2 can be used.

また、溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜としては、多孔性膜1mgあたりの核酸の吸着量が0.1μg以上である多孔性膜を好ましく使用する事ができる。さらに好ましくは、多孔性膜1mgあたりの核酸の吸着量が0.9μg以上である多孔性膜を用いることができる。   In addition, as the nucleic acid-adsorbing porous membrane through which the solution can pass, a porous membrane having a nucleic acid adsorption amount of 0.1 μg or more per 1 mg of the porous membrane can be preferably used. More preferably, a porous membrane having a nucleic acid adsorption amount of 0.9 μg or more per 1 mg of the porous membrane can be used.

また、溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜としては、一辺が5mmの正方形の多孔性膜をトリフルオロ酢酸5mLに浸漬したときに、1時間以内では溶解しないが48時間以内に溶解するセルロース誘導体からなる多孔性膜を好ましく使用する事ができる。また、一辺が5mmの正方形の多孔質膜をトリフルオロ酢酸5mLに浸漬したときに1時間以内に溶解するが、ジクロロメタン5mLに浸漬したときには24時間以内に溶解しないセルロース誘導体からなる多孔性膜を好ましく使用する事ができる。   Moreover, as a nucleic acid-adsorbing porous membrane through which the solution can pass, when a square porous membrane with a side of 5 mm is immersed in 5 mL of trifluoroacetic acid, it does not dissolve within 1 hour but dissolves within 48 hours. A porous membrane made of a cellulose derivative can be preferably used. Further, a porous membrane made of a cellulose derivative which dissolves within 1 hour when immersed in 5 mL of trifluoroacetic acid, but does not dissolve within 24 hours when immersed in 5 mL of dichloromethane is preferable. Can be used.

核酸吸着性多孔性膜中を、核酸を含む試料溶液を通過させる場合、試料溶液を一方の面から他方の面へと通過させの事が好ましい。核酸吸着性多孔性膜中を、核酸を含む試料溶液を通過させる場合、試料溶液を核酸吸着性多孔性膜の孔径が大きい側から小さい側に通過させることが好ましい。   When passing a sample solution containing nucleic acid through the nucleic acid-adsorptive porous membrane, it is preferable to pass the sample solution from one surface to the other surface. When passing a sample solution containing nucleic acid through the nucleic acid-adsorbing porous membrane, it is preferable to pass the sample solution from the side having the larger pore diameter of the nucleic acid-adsorbing porous membrane to the smaller side.

核酸を含む試料溶液を核酸吸着性多孔性膜を通過させる場合の流速は、膜の面積cm2あたり、2〜1500μL/secである事が好ましい。さらに、膜の面積cm2あたり、5〜700μL/secである事が好ましい。 The flow rate when the sample solution containing nucleic acid is passed through the nucleic acid-adsorbing porous membrane is preferably 2 to 1500 μL / sec per cm 2 of the membrane area. Furthermore, it is preferable that it is 5-700 microliters / sec per area cm < 2 > of a film | membrane.

また、使用する溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜は、1枚であってもよいが、複数枚を使用することもできる。複数枚の核酸吸着性多孔性膜は、同一のものであっても、異なるものであって良い。   Further, the number of nucleic acid-adsorbing porous membranes through which the solution to be used can pass may be one, but a plurality of nucleic acid-adsorbing porous membranes can also be used. The plurality of nucleic acid-adsorbing porous membranes may be the same or different.

少なくとも二個の開口を有する容器内に、上記のような溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜を収容した核酸分離精製カートリッジを好ましく使用することができる。また、少なくとも二個の開口を有する容器内に、上記のような溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜を複数枚収容した核酸分離精製カートリッジを好ましく使用することができる。この場合、少なくとも二個の開口を有する容器内に収容される複数枚の核酸吸着性多孔性膜は、同一のものであっても、異なるものであって良い。   A cartridge for separating and purifying nucleic acid containing a nucleic acid-adsorbing porous membrane through which the above solution can pass inside in a container having at least two openings can be preferably used. In addition, a nucleic acid separation and purification cartridge in which a plurality of nucleic acid-adsorbing porous membranes through which the above solution can pass is contained in a container having at least two openings. In this case, the plurality of nucleic acid-adsorbing porous membranes accommodated in a container having at least two openings may be the same or different.

複数枚の核酸吸着性多孔性膜は、無機材料の核酸吸着性多孔性膜と有機材料の核酸吸着性多孔性膜との組合せであっても良い。例えば、ガラスフイルターと再生セルロースの多孔性膜との組合せを挙げることができる。また、複数枚の核酸吸着性多孔性膜は、無機材料の核酸吸着性多孔性膜と有機材料の核酸非吸着性多孔性膜との組合せであってもよい、例えば、ガラスフイルターと、ナイロンまたはポリスルホンの多孔性膜との組合せを挙げることができる。   The plurality of nucleic acid-adsorptive porous membranes may be a combination of an inorganic material nucleic acid-adsorptive porous membrane and an organic material nucleic acid-adsorptive porous membrane. For example, a combination of a glass filter and a porous membrane of regenerated cellulose can be mentioned. The plurality of nucleic acid-adsorptive porous membranes may be a combination of an inorganic material nucleic acid-adsorptive porous membrane and an organic material non-nucleic acid-adsorptive porous membrane, for example, glass filter, nylon or A combination with a porous membrane of polysulfone can be mentioned.

核酸分離精製カートリッジは、少なくとも二個の開口を有する容器内に、上記のような溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜を収容する以外、その他の部材を収容していないことが好ましい。上記の容器の材料としては、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルなどのプラスチックを使用することができる。また、生分解性の材料も好ましく使用することができる。また、上記の容器は透明であっても、着色してあっても良い。   It is preferable that the nucleic acid separation and purification cartridge does not contain other members in a container having at least two openings other than containing a nucleic acid-adsorbing porous membrane through which the above solution can pass. . As a material for the container, plastics such as polypropylene, polystyrene, polycarbonate, and polyvinyl chloride can be used. Biodegradable materials can also be preferably used. In addition, the container may be transparent or colored.

核酸分離精製カートリッジとして、個々の核酸分離精製カートリッジを識別する手段を備えている核酸分離精製カートリッジを使用する事ができる。個々の核酸分離精製カートリッジを識別する手段としては、バーコード、磁気テープなどが挙げられる。   As the nucleic acid separation / purification cartridge, a nucleic acid separation / purification cartridge provided with means for identifying individual nucleic acid separation / purification cartridges can be used. Examples of means for identifying individual nucleic acid separation and purification cartridges include bar codes and magnetic tapes.

また、少なくとも二個の開口を有する容器内から核酸吸着性多孔性膜を容易に取り出す事が可能になっている構造を有した核酸分離精製カートリッジを使用することもできる。   In addition, a nucleic acid separation and purification cartridge having a structure in which the nucleic acid-adsorbing porous membrane can be easily taken out from a container having at least two openings can also be used.

上記に記載した、各々の溶液が内部を通過可能な核酸吸着性多孔性膜を収容する核酸分離精製カートリッジを用いて、以下の工程で核酸を分離精製することができる。すなわち、(a)核酸を含む試料溶液を、少なくとも二個の開口を有する容器内に、溶液が内部を通過可能な、核酸吸着性多孔性膜を収容した核酸分離精製カートリッジの一の開口に注入する工程、 (b)核酸分離精製カートリッジの他の開口に結合された圧力差発生装置を用いて核酸分離精製カートリッジト内を減圧状態にし、注入した核酸を含む試料溶液を、核酸吸着性多孔性膜を通過させ、核酸分離精製カートリッジの上記他の開口より排出することによって、核酸吸着性多孔性膜内に核酸を吸着させる工程、 (c)核酸分離精製カートリッジの上記一の開口に洗浄液を注入する工程 (d)核酸分離精製カートリッジの上記他の開口に結合された圧力差発生装置を用いて核酸分離精製カートリッジ内を減圧状態にし、注入した洗浄液を、核酸吸着性多孔性膜を通過させ、上記他の開口より排出することによって、核酸吸着性多孔性膜を、核酸が吸着した状態で、洗浄する工程、(e)核酸分離精製カートリッジの上記一の開口に回収液を注入する工程 (f)核酸分離精製カートリッジの上記他の開口に結合された圧力差発生装置を用いて核酸分離精製カートリッジ内を減圧状態にし、又は核酸分離精製カートリッジに遠心力を作用させ、注入した回収液を、核酸吸着性多孔性膜を通過させ、上記他の開口より排出することによって、核酸吸着性多孔性膜内から核酸を脱着させ、核酸分離精製カートリッジ容器外に排出する工程をおこなうことができる。   Using the nucleic acid separation / purification cartridge containing the nucleic acid-adsorbing porous membrane through which each solution can pass, the nucleic acid can be separated and purified in the following steps. That is, (a) a sample solution containing nucleic acid is injected into one opening of a nucleic acid separation and purification cartridge containing a nucleic acid-adsorbing porous membrane that allows the solution to pass through a container having at least two openings. (B) Depressurizing the inside of the nucleic acid separation / purification cartridge using a pressure difference generator connected to the other opening of the nucleic acid separation / purification cartridge, and the sample solution containing the injected nucleic acid is converted into a nucleic acid-adsorbing porous material. A step of adsorbing nucleic acid in the nucleic acid adsorbing porous membrane by passing through the membrane and discharging from the other opening of the nucleic acid separation and purification cartridge; (c) injecting a washing solution into the one opening of the nucleic acid separation and purification cartridge (D) Using a pressure difference generator connected to the other opening of the nucleic acid separation / purification cartridge, the inside of the nucleic acid separation / purification cartridge is depressurized, and the injected washing solution is subjected to nucleic acid adsorption. A step of washing the nucleic acid-adsorbing porous membrane with the nucleic acid adsorbed by passing through the porous membrane and discharging from the other opening; (F) The nucleic acid separation / purification cartridge is depressurized using a pressure difference generator coupled to the other opening of the nucleic acid separation / purification cartridge, or a centrifugal force is applied to the nucleic acid separation / purification cartridge, Passing the injected recovery liquid through the nucleic acid-adsorbing porous membrane and discharging it from the other opening, thereby desorbing the nucleic acid from the nucleic acid-adsorbing porous membrane and discharging it out of the cartridge for nucleic acid separation and purification; Can be done.

また、別の核酸分離精製工程としては、(a)核酸を含む試料溶液を、少なくとも二個の開口を有する容器内に、溶液が内部を通過可能な、核酸吸着性多孔性膜を収容した核酸分離精製カートリッジの一の開口に注入する工程、(b)核酸分離精製カートリッジに遠心力を作用させ、注入した核酸を含む試料溶液を、核酸吸着性多孔性膜を通過させ、核酸分離精製カートリッジの他の開口より排出することによって、核酸吸着性多孔性膜内に核酸を吸着させる工程、(c)核酸分離精製カートリッジの上記一の開口に洗浄液を注入する工程、(d)核酸分離精製カートリッジに遠心力を作用させ、注入した洗浄液を、核酸吸着性多孔性膜を通過させ、他の開口より排出することによって、核酸吸着性多孔性膜を、核酸が吸着した状態で、洗浄する工程、(e)核酸分離精製カートリッジの上記一の開口に回収液を注入する工程 (f)核酸分離精製カートリッジに遠心力を作用させ、注入した回収液を、核酸吸着性多孔性膜を通過させ、他の開口より排出することによって、核酸吸着性多孔性膜内から核酸を脱着させ、核酸分離精製カートリッジ容器外に排出する工程を行うこともできる。   As another nucleic acid separation and purification step, (a) a nucleic acid containing a nucleic acid-adsorbing porous membrane in which a solution containing a nucleic acid can be passed through a sample solution containing the nucleic acid in a container having at least two openings. A step of injecting into one opening of the separation and purification cartridge, (b) applying a centrifugal force to the nucleic acid separation and purification cartridge, passing the sample solution containing the injected nucleic acid through the nucleic acid-adsorbing porous membrane, and A step of adsorbing nucleic acid in the nucleic acid-adsorbing porous membrane by discharging from another opening, (c) a step of injecting a washing solution into the one opening of the nucleic acid separation / purification cartridge, (d) A step of washing the nucleic acid-adsorbing porous membrane with nucleic acid adsorbed by applying centrifugal force and passing the injected cleaning solution through the nucleic acid-adsorbing porous membrane and discharging it from the other openings. e) Nucleic acid Step of injecting the recovered liquid into the one opening of the separation and purification cartridge (f) Centrifugal force is applied to the nucleic acid separation and purification cartridge, and the injected recovery liquid is passed through the nucleic acid-adsorbing porous membrane and discharged from the other opening. Thus, a step of desorbing the nucleic acid from the nucleic acid-adsorbing porous membrane and discharging it out of the cartridge for nucleic acid separation and purification can be performed.

以下、洗浄工程について説明する。洗浄を行うことにより、核酸の回収量及び純度が向上し、必要な核酸を含む検体の量を微量とすることができる。また、洗浄や回収操作を自動化することによって、操作が簡便かつ迅速に行うことが可能になる。洗浄工程は、迅速化のためには1回の洗浄で済ませてもよく、また純度がより重要な場合には複数回洗浄を繰返すことが好ましい。   Hereinafter, the cleaning process will be described. By performing the washing, the amount and purity of the nucleic acid recovered can be improved, and the amount of the specimen containing the necessary nucleic acid can be made very small. Further, by automating the cleaning and recovery operation, the operation can be performed easily and quickly. The cleaning step may be completed only once for speeding up, and it is preferable to repeat the cleaning multiple times when purity is more important.

洗浄工程において、洗浄液は、チューブ、ピペット、又は自動注入装置、もしくはこれらと同じ機能をもつ供給手段を使用して、核酸吸着性多孔性膜を装着した核酸分離精製カートリッジへ供給される。供給された洗浄液は、核酸分離精製カートリッジの一の開口(核酸を含む試料溶液を注入した開口)から供給され、該開口に結合された圧力差発生装置(例えばスポイド、注射器、ポンプ、パワーピペットなど)を用いて核酸分離精製カートリッジ内を加圧状態にして核酸吸着性多孔性膜を通過させ、一の開口と異なる開口より排出させることができる。また、洗浄液を一の開口から供給し、同じ一の開口より排出させることもできる。さらには、核酸分離精製カートリッジの核酸を含む試料溶液を供給した一の開口と異なる開口より洗浄液を供給し、排出させることも可能である。しかしながら、核酸分離精製カートリッジの一の開口から供給し、核酸吸着性多孔性膜を通過させ、一の開口と異なる開口より排出さる方法が洗浄効率が優れてより好ましい。
洗浄工程における洗浄液の液量は、2μl/mm2以上が好ましい。洗浄液量が多量であれば洗浄効果は向上するが、操作性を保ち、試料の流出を抑止するためには、200μl/mm2以下が好ましい。
In the washing step, the washing solution is supplied to the nucleic acid separation / purification cartridge equipped with the nucleic acid-adsorbing porous membrane using a tube, pipette, automatic injection device, or supply means having the same function. The supplied washing solution is supplied from one opening of the cartridge for separating and purifying nucleic acid (opening into which a sample solution containing nucleic acid is injected), and a pressure difference generator (for example, a spoid, a syringe, a pump, a power pipette, etc.) coupled to the opening. ), The inside of the cartridge for separating and purifying nucleic acid is pressurized and allowed to pass through the porous nucleic acid adsorbing porous membrane and discharged from an opening different from the one opening. Also, the cleaning liquid can be supplied from one opening and discharged from the same opening. Furthermore, it is also possible to supply and discharge the cleaning liquid from an opening different from the one opening to which the sample solution containing the nucleic acid in the cartridge for nucleic acid separation and purification is supplied. However, a method of supplying from one opening of the nucleic acid separation and purification cartridge, passing through the nucleic acid-adsorptive porous membrane, and discharging from an opening different from the one opening is more preferable because of excellent cleaning efficiency.
The amount of the cleaning liquid in the cleaning process is preferably 2 μl / mm 2 or more. If the amount of the cleaning liquid is large, the cleaning effect is improved, but 200 μl / mm 2 or less is preferable in order to maintain the operability and suppress the outflow of the sample.

洗浄工程において、洗浄液を核酸吸着性多孔性膜を通過させる場合の流速は、膜の単位面積(cm2)あたり、2〜1500μL/secであることが好ましく、5〜700μL/secであることがより好ましい。通過速度を下げて時間を掛ければ洗浄がそれだけ十分に行なわれることになるが、核酸の分離精製操作の迅速化も重要であるので上記した範囲が選択される。 In the washing step, the flow rate when the washing solution is passed through the nucleic acid-adsorbing porous membrane is preferably 2 to 1500 μL / sec, preferably 5 to 700 μL / sec, per unit area (cm 2 ) of the membrane. More preferred. If the passage speed is lowered and time is taken, the washing is sufficiently performed. However, since the speed of the separation and purification operation of the nucleic acid is important, the above range is selected.

洗浄工程において、洗浄液の液温は4〜70℃であることが好ましい。さらには、洗浄液の液温を室温とすることがより好ましい。
また洗浄工程において、その核酸分離精製カートリッジを器械的な振動や超音波による攪拌を与えながら、または遠心分離により洗浄することもできる。
In the washing step, the temperature of the washing solution is preferably 4 to 70 ° C. Furthermore, it is more preferable that the temperature of the cleaning liquid is room temperature.
In the washing step, the cartridge for separating and purifying nucleic acid can be washed while being subjected to mechanical vibration, stirring by ultrasonic waves, or by centrifugation.

洗浄工程において、洗浄液には、一般的には核酸分解酵素のような酵素を含ませないが、タンパク質等の夾雑物質を分解する酵素を含ませることができる。また、場合によってはDNA分解酵素、RNA分解酵素などを含ませることもできる。DNA分解酵素を含む洗浄液を使用することにより、検体中のRNAのみを選択的に回収することができる。逆に、RNA分解酵素を含む洗浄液を使用することにより、検体中のDNAのみを選択的に回収することができる。   In the washing step, the washing solution generally does not contain an enzyme such as a nucleolytic enzyme, but can contain an enzyme that degrades contaminants such as proteins. In some cases, a DNA degrading enzyme, an RNA degrading enzyme, or the like can be included. By using a washing solution containing a DNA degrading enzyme, only RNA in the sample can be selectively recovered. Conversely, by using a washing solution containing an RNase, only DNA in the sample can be selectively recovered.

洗浄工程において、洗浄液は、水溶性有機溶媒及び/または水溶性塩を含んでいる溶液であることが好ましい。洗浄液は、核酸吸着性多孔性膜に核酸と共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必要がある。そのためには、核酸吸着性多孔性膜から核酸は脱着させないが不純物は脱着させる組成であることが必要である。この目的には、アルコール等の水溶性有機溶媒が核酸が難溶性であるので、核酸を保持したまま核酸以外の成分を脱着させるのに適している。また、水溶性塩を添加することにより、核酸の吸着効果が高まるので、不要成分の選択的除去作用が向上する。   In the washing step, the washing liquid is preferably a solution containing a water-soluble organic solvent and / or a water-soluble salt. The washing liquid needs to have a function of washing out impurities in the sample solution adsorbed together with the nucleic acid on the nucleic acid adsorbing porous membrane. For this purpose, it is necessary to have a composition in which nucleic acids are not desorbed from the nucleic acid-adsorbing porous membrane but impurities are desorbed. For this purpose, since a water-soluble organic solvent such as alcohol is hardly soluble in nucleic acid, it is suitable for desorbing components other than nucleic acid while retaining the nucleic acid. In addition, by adding a water-soluble salt, the effect of adsorbing nucleic acids is enhanced, so that the selective removal of unnecessary components is improved.

洗浄液に含まれる水溶性有機溶媒としては、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、アセトンなどを用いることができ、中でもエタノ―ルを用いることが好ましい。洗浄液中に含まれる水溶性有機溶媒の量は、20〜100重量%であることが好ましく、40〜80重量%であることがより好ましい。   As the water-soluble organic solvent contained in the cleaning liquid, methanol, ethanol, isopropanol, n-isopropanol, butanol, acetone and the like can be used, and ethanol is particularly preferable. The amount of the water-soluble organic solvent contained in the cleaning liquid is preferably 20 to 100% by weight, and more preferably 40 to 80% by weight.

一方、洗浄液に含まれる水溶性塩は、ハロゲン化物の塩であることが好ましく、中でも塩化物が好ましい。また、水溶性塩は、一価または二価のカチオンであることが好ましく、特にアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩が好ましく、中でもナトリウム塩及びカリウム塩が好ましくナトリウム塩が最も好ましい。
水溶性塩が洗浄液中に含まれる場合、その濃度は10mmol/L以上であることが好ましく、その上限は不純物の溶解性を損なわない範囲であれば特に問わないが、1mol/L以下であることが好ましく、0.1mol/L以下であることがより好ましい。
とりわけ、水溶性塩が塩化ナトリウムであり、さらには、塩化ナトリウムが20mmol/L以上含まれていることが特に好ましい。
On the other hand, the water-soluble salt contained in the cleaning liquid is preferably a halide salt, and chloride is particularly preferable. The water-soluble salt is preferably a monovalent or divalent cation, particularly preferably an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt. Among them, a sodium salt and a potassium salt are preferable, and a sodium salt is most preferable.
When the water-soluble salt is contained in the cleaning liquid, the concentration is preferably 10 mmol / L or more, and the upper limit is not particularly limited as long as it does not impair the solubility of impurities, but it is 1 mol / L or less. Is preferable, and 0.1 mol / L or less is more preferable.
In particular, the water-soluble salt is sodium chloride, and it is particularly preferable that sodium chloride is contained in an amount of 20 mmol / L or more.

洗浄液は、カオトロッピク物質を含んでいないことが好ましい。それによって、洗浄工程に引き続く回収工程にカオトロピック物質が混入する可能性を減らすことができる。回収工程時に、カオトロピック物質が混入すると、しばしばPCR反応等の酵素反応を阻害するので、後の酵素反応等を考慮すると洗浄液にカオトロッピク物質を含まないことが理想的である。また、カオトロピック物質は、腐食性で有害であるので、この点でもカオトロピック物質を用いないで済むことは、実験者にとっても試験操作の安全上極めて有利である。
ここで、カオトロピック物質とは、前記したように尿素、グアニジン塩、イソチアン酸ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウムなどである。
It is preferable that the cleaning liquid does not contain a chaotropic substance. Thereby, the possibility that the chaotropic substance is mixed in the recovery process subsequent to the cleaning process can be reduced. When a chaotropic substance is mixed during the recovery step, an enzyme reaction such as a PCR reaction is often inhibited. Therefore, it is ideal that the washing liquid does not contain a chaotropic substance in consideration of the subsequent enzyme reaction or the like. In addition, since chaotropic substances are corrosive and harmful, it is extremely advantageous for the experimenter from the viewpoint of safety of the test operation that the chaotropic substances need not be used.
Here, the chaotropic substance is urea, guanidine salt, sodium isothiocyanate, sodium iodide, potassium iodide or the like as described above.

従来、核酸分離精製工程における洗浄工程の際、洗浄液がカ−トリジなどの容器に対する濡れ性が高いため、しばしば洗浄液が容器中に残留することになり、洗浄工程に続く回収工程への洗浄液の混入して核酸の純度の低下や次工程における反応性の低下などの原因となっている。したがって、カ−トリッジなどの容器を用いて核酸の吸着及び脱着を行う場合、吸着、洗浄時に用いる液、特に洗浄液が、次の工程に影響を及ぼさないように、カートリッジ内に洗浄残液が残留しないことは重要である。   Conventionally, during the washing process in the nucleic acid separation and purification process, since the washing liquid has high wettability with respect to a container such as a cartridge, the washing liquid often remains in the container, and the washing liquid is mixed into the recovery process following the washing process. This causes a decrease in the purity of the nucleic acid and a decrease in reactivity in the next step. Therefore, when nucleic acid is adsorbed and desorbed using a container such as a cartridge, washing residual liquid remains in the cartridge so that the liquid used for adsorption and washing, particularly the washing liquid, does not affect the next step. It is important not to.

したがって、洗浄工程における洗浄液が次工程の回収液に混入することを防止して、洗浄液のカ−トリッジ内への残留を最小限に留めるため、洗浄液の表面張力を35mPa・m未満にすることが好ましい。表面張力を低くすれば洗浄液とカートリッジの濡れ性が向上し、残留する液量を抑えることができる。   Accordingly, the surface tension of the cleaning liquid may be less than 35 mPa · m in order to prevent the cleaning liquid in the cleaning process from being mixed into the recovered liquid in the next process and to keep the cleaning liquid remaining in the cartridge to a minimum. preferable. If the surface tension is lowered, the wettability between the cleaning liquid and the cartridge is improved, and the remaining liquid volume can be suppressed.

逆に、洗浄工程における洗浄液のカートリッジへの残留を減少させる目的で、洗浄液の表面張力を35mPa・m以上にして、カートリッジとの撥水性を高めて液滴を形成させ、その液滴が流れ落ちることによって残留する液量を抑えることもできる。核酸を吸着した多孔性膜、回収液、洗浄液の組合せなどによっていずれかの表面張力が選択される。   On the contrary, in order to reduce the residue of the cleaning liquid in the cartridge in the cleaning process, the surface tension of the cleaning liquid is set to 35 mPa · m or more, the water repellency with the cartridge is increased to form droplets, and the droplets flow down. The amount of remaining liquid can also be suppressed. Either surface tension is selected depending on the combination of the porous membrane adsorbing nucleic acid, the recovery liquid, the cleaning liquid, and the like.

本発明に係る核酸吸着性多孔性膜を利用して洗浄工程を簡素化することができる。(1)洗浄液が核酸吸着性多孔性膜を通過する回数を1回でよい、(2)洗浄工程を室温でできる。(3)洗浄後、直ちに回収液をカートリッジに注入することができる。(4)前記(1)、(2)、(3)のいずれか1つもしくは2つ以上のも可能である。従来法においては、洗浄液中に含まれる有機溶媒を迅速に取り除くため、しばしば乾燥工程を必要としたが、本発明に係る核酸吸着性多孔性膜は薄膜であるためにこれを省略できるからである。   The washing process can be simplified by using the nucleic acid-adsorbing porous membrane according to the present invention. (1) The number of times that the washing solution passes through the nucleic acid-adsorptive porous membrane may be one, and (2) the washing step can be performed at room temperature. (3) The recovered liquid can be poured into the cartridge immediately after washing. (4) Any one or more of (1), (2), and (3) are also possible. In the conventional method, in order to quickly remove the organic solvent contained in the cleaning solution, a drying step is often required. However, since the nucleic acid-adsorptive porous membrane according to the present invention is a thin film, it can be omitted. .

従来、核酸分離精製工程において、洗浄工程の際、しばしば洗浄液が飛散し他に付着することによって、試料のコンタミネーション(汚染)が起きることが問題となっている。洗浄工程におけるこの種のコンタミネーションは、二個の開口を有する容器内に核酸吸着性多性孔膜を装着した核酸分離精製カートリッジと廃液容器の形状とを工夫することによって抑止することができる。   Conventionally, in the nucleic acid separation and purification process, there is a problem that contamination of the sample occurs due to the washing liquid often scattering and adhering to the other during the washing process. This kind of contamination in the washing step can be suppressed by devising the shape of the nucleic acid separation / purification cartridge in which the nucleic acid adsorbing polyporous membrane is mounted in a container having two openings and the waste liquid container.

上記の、少なくとも二個の開口を有する容器内に核酸吸着性多孔性膜を収容した核酸分離精製カートリッジと圧力発生装置を用いて、核酸を含む検体から核酸を分離精製する工程は、工程を自動で行う自動装置を用いて行うことが好ましい。それにより、操作が簡便化および迅速化するだけでなく、作業者の技能によらず一定の水準の、核酸を得ることが可能になる。
以下に、少なくとも二個の開口を有する容器内に核酸吸着性多孔性膜を収容した核酸分離精製カートリッジと圧力発生装置を用いて、核酸を含む検体から核酸を分離精製する工程を自動で行う自動で行う自動装置の例を示すが、自動装置はこれの限定されるものではない。
The above-described process of separating and purifying nucleic acid from a sample containing nucleic acid using a nucleic acid separation / purification cartridge containing a nucleic acid-adsorbing porous membrane in a container having at least two openings and a pressure generator is an automatic process. It is preferable to carry out using an automatic device carried out at This not only simplifies and speeds up the operation, but also makes it possible to obtain a certain level of nucleic acid regardless of the skill of the operator.
The following is an automatic method for automatically separating and purifying nucleic acid from a specimen containing nucleic acid using a nucleic acid separation and purification cartridge containing a nucleic acid-adsorbing porous membrane in a container having at least two openings and a pressure generator. Although an example of the automatic device performed in the above is shown, the automatic device is not limited thereto.

自動装置は、溶液が内部を通過可能な、核酸吸着性多孔性膜を収容した核酸分離精製カートリッジを用い、該核酸分離精製カートリッジに核酸を含む試料液を注入し加圧して該試料液中の核酸を前記核酸吸着性多孔性膜に吸着させた後、前記核酸分離精製カートリッジに洗浄液を分注し加圧して不純物を除去した後、前記核酸分離精製カートリッジに、回収液を分注し核酸吸着性多孔性膜に吸着した核酸を脱着して回収液とともに回収する、分離精製動作を自動的に行う核酸分離精製装置であって、前記核酸分離精製カートリッジ、前記試料液および洗浄液の排出液を収容する廃液容器および前記核酸を含む回収液を収容する回収容器を保持する搭載機構と、前記核酸分離精製カートリッジに加圧エアを導入する加圧エア供給機構と、前記核酸分離精製カートリッジに洗浄液および回収液を分注する分注機構とを備えてなることを特徴とするものである。   The automatic device uses a nucleic acid separation and purification cartridge containing a nucleic acid-adsorbing porous membrane through which the solution can pass, and injects and pressurizes a sample liquid containing nucleic acid into the nucleic acid separation and purification cartridge. After adsorbing nucleic acid to the nucleic acid-adsorptive porous membrane, the washing solution is dispensed to the nucleic acid separation and purification cartridge and pressurized to remove impurities, and then the recovered solution is dispensed to the nucleic acid separation and purification cartridge to adsorb the nucleic acid. A nucleic acid separation and purification device that automatically performs a separation and purification operation for desorbing and recovering nucleic acid adsorbed on a porous porous membrane, and containing the nucleic acid separation and purification cartridge, the sample liquid, and the washing liquid discharge liquid A waste liquid container and a mounting mechanism for holding a recovery container containing the recovery liquid containing the nucleic acid, a pressurized air supply mechanism for introducing pressurized air into the nucleic acid separation and purification cartridge, and the nucleus By comprising a dispensing mechanism for dispensing the washing solution and a recovering solution to the cartridge for separation and purification is characterized in.

前記搭載機構は、装置本体に搭載されるスタンドと、該スタンドに上下移動可能に支持され前記核酸分離精製カートリッジを保持するカートリッジホルダーと、該カートリッジホルダーの下方で前記核酸分離精製カートリッジに対する位置を交換可能に前記廃液容器および前記回収容器を保持する容器ホルダーとを備えてなるものが好適である。
また、前記加圧エア供給機構は、下端部より加圧エアを噴出するエアノズルと、該エアノズルを支持して前記カートリッジホルダーに保持された前記核酸分離精製カートリッジに対し前記エアノズルを昇降移動させる加圧ヘッドと、該加圧ヘッドに設置され前記搭載機構のラックにおける核酸分離精製カートリッジの位置決めをする位置決め手段とを備えてなるものが好適である。
The mounting mechanism includes a stand mounted on the main body of the apparatus, a cartridge holder supported on the stand so as to be movable up and down, and holding the nucleic acid separation and purification cartridge, and the position relative to the nucleic acid separation and purification cartridge is exchanged below the cartridge holder. What comprises the said waste-liquid container and the container holder holding the said collection | recovery container as possible is suitable.
The pressurized air supply mechanism includes an air nozzle that ejects pressurized air from a lower end portion, and a pressure that moves the air nozzle up and down relative to the nucleic acid separation and purification cartridge supported by the air nozzle and held in the cartridge holder. A head provided with a head and positioning means for positioning the nucleic acid separation / purification cartridge in the rack of the mounting mechanism is suitable.

また、前記分注機構は、前記洗浄液を分注する洗浄液分注ノズルと、前記回収液を分注する回収液分注ノズルと、前記洗浄液分注ノズルおよび前記回収液分注ノズルを保持し前記搭載機構に保持された核酸分離精製カートリッジ上を順に移動可能なノズル移動台と、洗浄液を収容した洗浄液ボトルより洗浄液を吸引し前記洗浄液分注ノズルに供給する洗浄液供給ポンプと、回収液を収容した回収液ボトルより回収液を吸引し前記回収液分注ノズルに供給する回収液供給ポンプとを備えてなるものが好適である。   The dispensing mechanism holds a cleaning liquid dispensing nozzle that dispenses the cleaning liquid, a recovered liquid dispensing nozzle that dispenses the recovered liquid, the cleaning liquid dispensing nozzle, and the recovered liquid dispensing nozzle. A nozzle moving table that can move in sequence on the cartridge for nucleic acid separation and purification held in the mounting mechanism, a cleaning liquid supply pump that draws the cleaning liquid from the cleaning liquid bottle that stores the cleaning liquid and supplies the cleaning liquid to the cleaning liquid dispensing nozzle, and a recovery liquid It is preferable to include a recovery liquid supply pump that sucks the recovery liquid from the recovery liquid bottle and supplies it to the recovery liquid dispensing nozzle.

上記のような自動装置によれば、核酸分離精製カートリッジ、廃液容器および回収容器を保持する搭載機構と、核酸分離精製カートリッジに加圧エアを導入する加圧エア供給機構と、核酸分離精製カートリッジに洗浄液および回収液を分注する分注機構とを備え、核酸吸着性多孔性膜部材を備えた核酸分離精製カートリッジに核酸を含む試料液を注入加圧し核酸を核酸吸着性多孔性膜部材に吸着させた後、洗浄液を分注して不純物を洗浄排出した後、回収液を分注して核酸吸着性多孔性膜部材に吸着した核酸を分離して回収する核酸分離精製工程を自動的に行って短時間で効率よく試料液の核酸を自動的に分離精製できる機構をコンパクトに構成することとができる。   According to the above automatic apparatus, the nucleic acid separation and purification cartridge, the mounting mechanism that holds the waste liquid container and the recovery container, the pressurized air supply mechanism that introduces pressurized air into the nucleic acid separation and purification cartridge, and the nucleic acid separation and purification cartridge It is equipped with a dispensing mechanism that dispenses the cleaning solution and the recovery solution, and injects and pressurizes the sample solution containing the nucleic acid into the nucleic acid separation and purification cartridge equipped with the nucleic acid-adsorbing porous membrane member to adsorb the nucleic acid to the nucleic acid-adsorbing porous membrane member After that, after washing and dispensing impurities, the recovery solution is dispensed to separate and recover the nucleic acid adsorbed on the nucleic acid-adsorptive porous membrane member automatically. Thus, a mechanism capable of automatically separating and purifying nucleic acid in a sample solution efficiently in a short time can be configured in a compact manner.

また、前記搭載機構を、スタンドと、核酸分離精製カートリッジを保持する上下移動可能なカートリッジホルダーと、廃液容器および回収容器を交換可能に保持する容器ホルダーとを備えて構成すると、核酸分離精製カートリッジおよび両容器のセット並びに廃液容器と回収容器の交換が簡易に行える。   When the mounting mechanism includes a stand, a vertically movable cartridge holder that holds the nucleic acid separation and purification cartridge, and a container holder that holds the waste liquid container and the recovery container in an exchangeable manner, the nucleic acid separation and purification cartridge and The set of both containers and the exchange of the waste liquid container and the collection container can be easily performed.

また、前記加圧エア供給機構を、エアノズルと、該エアノズルを昇降移動させる加圧ヘッドと、核酸分離精製カートリッジの位置決めをする位置決め手段とを備えて構成すると、簡易な機構で確実な加圧エアの供給が行える。   In addition, when the pressurized air supply mechanism includes an air nozzle, a pressure head for moving the air nozzle up and down, and a positioning means for positioning the nucleic acid separation / purification cartridge, the pressurized air can be reliably secured with a simple mechanism. Can be supplied.

また、前記分注機構を、洗浄液分注ノズルと、回収液分注ノズルと、核酸分離精製カートリッジ上を順に移動可能なノズル移動台と、洗浄液ボトルより洗浄液を吸引し洗浄液分注ノズルに供給する洗浄液供給ポンプと、回収液ボトルより回収液を吸引し回収液分注ノズルに供給する回収液供給ポンプとを備えて構成すると、簡易な機構で順次洗浄液および回収液の分注が行える。   In addition, the dispensing mechanism includes a washing liquid dispensing nozzle, a recovery liquid dispensing nozzle, a nozzle moving table that can move in sequence on the nucleic acid separation and purification cartridge, and a washing liquid drawn from the washing liquid bottle and supplied to the washing liquid dispensing nozzle. If the cleaning liquid supply pump and the recovery liquid supply pump that sucks the recovery liquid from the recovery liquid bottle and supplies it to the recovery liquid dispensing nozzle are provided, the cleaning liquid and the recovery liquid can be sequentially dispensed by a simple mechanism.

〔実施例1〕
(1)核酸精製カートリッジの作成
内径7mm、核酸吸着性多孔膜を収容する部分を持つ核酸精製カートリッジをハイインパクトポリスチレンで作成する。
[Example 1]
(1) Preparation of nucleic acid purification cartridge A nucleic acid purification cartridge having an inner diameter of 7 mm and a portion for accommodating a nucleic acid-adsorbing porous membrane is prepared from high impact polystyrene.

(2)核酸吸着性多孔膜として、トリアセチルセルロ−スの多孔膜を鹸化処理した多孔膜を使用し、上記(1)で作成した核酸精製カートリッジの核酸吸着性多孔膜収納部に収容する。 (2) As the nucleic acid-adsorbing porous membrane, a porous membrane obtained by saponifying a triacetyl cellulose porous membrane is used and accommodated in the nucleic acid-adsorbing porous membrane housing part of the nucleic acid purification cartridge prepared in (1) above.

(3)核酸可溶化試薬溶液及び洗浄液の調製
下記に示す処方の核酸可溶化試薬溶液及び洗浄液を調製する。
(3) Preparation of Nucleic Acid Solubilizing Reagent Solution and Washing Solution A nucleic acid solubilizing reagent solution and a washing solution having the following formulation are prepared.

(核酸可溶化試薬溶液)
塩酸グアニジン(ライフテクノロジー社製) 382g
Tris(ライフテクノロジー社製) 12.1g
Triton-X100(ICN製) 10g
蒸留水 1000ml
(洗浄液)
10mmol/L Tris−HCl 65%エタノール
(Nucleic acid solubilizing reagent solution)
Guanidine hydrochloride (Life Technology) 382g
Tris (Life Technology) 12.1g
Triton-X100 (ICN) 10g
1000ml distilled water
(Cleaning solution)
10 mmol / L Tris-HCl 65% ethanol

表1に核酸の精製および核酸の吸着量の評価に用いた回収液を示す。   Table 1 shows the recovery solutions used for the purification of nucleic acids and the evaluation of the amount of adsorbed nucleic acids.

(4)核酸精製操作
ガン化人骨髄細胞(HL60)培養液を用意する。この培養液200μlに核酸可溶化試薬溶液200μlとプロテアーゼK(SIGMA製)溶液20μlを添加して60℃で10分間インキュベートする。インキュベート後、エタノール200μlを加え、攪拌する。攪拌後、上記(1)及び(2)で作成した核酸吸着性多孔膜を有する核酸精製カートリッジの一の開口に注入し、続いて上記一の開口に圧力差発生装置を結合し、核酸分離精製カ−トリッジト内を加圧状態にし、注入した核酸を含む試料溶液を、核酸吸着性多孔膜に通過させることで、核酸吸着性多孔膜に接触させ、核酸分離精製カ−トリッジの他の開口より排出する。続いて、上記核酸分離精製カ−トリッジの上記一の開口に洗浄液を注入し、上記一の開口に圧力差発生装置を結合し、核酸分離精製カ−トリッジ内を加圧状態にし、注入した洗浄液を、核酸吸着性多孔膜に通過させ、他の開口より排出する。続いて、上記核酸分離精製カ−トリッジの上記一の開口に表1に示す回収液1を注入し、核酸分離精製カ−トリッジの上記一の開口に圧力差発生装置を結合して核酸分離精製カ−トリッジ内を加圧状態にし、注入した回収液を、核酸吸着性多孔膜に通過させ、他の開口より排出し、この液を回収する。
(4) Nucleic acid purification operation A cancerous human bone marrow cell (HL60) culture solution is prepared. 200 μl of the nucleic acid solubilizing reagent solution and 20 μl of protease K (manufactured by SIGMA) solution are added to 200 μl of this culture solution and incubated at 60 ° C. for 10 minutes. After incubation, add 200 μl of ethanol and stir. After stirring, the mixture is injected into one opening of the nucleic acid purification cartridge having the nucleic acid adsorbing porous membrane prepared in the above (1) and (2), and then a pressure difference generator is connected to the one opening to separate and purify the nucleic acid. The inside of the cartridge is pressurized, and the sample solution containing the injected nucleic acid is passed through the nucleic acid-adsorbing porous membrane so that it comes into contact with the nucleic acid-adsorbing porous membrane and from the other openings of the nucleic acid separation and purification cartridge. Discharge. Subsequently, a washing liquid is injected into the one opening of the nucleic acid separation and purification cartridge, a pressure difference generator is connected to the one opening, the inside of the nucleic acid separation and purification cartridge is brought into a pressurized state, and the injected washing liquid is injected. Is passed through the nucleic acid-adsorbing porous membrane and discharged from the other openings. Subsequently, the recovery liquid 1 shown in Table 1 is injected into the one opening of the nucleic acid separation and purification cartridge, and a pressure difference generator is connected to the one opening of the nucleic acid separation and purification cartridge to separate and purify the nucleic acid. The inside of the cartridge is pressurized, the injected recovery liquid is passed through the nucleic acid-adsorbing porous membrane, discharged from the other openings, and this liquid is recovered.

〔実施例2〕
表1に示す回収液2を回収液として用いる以外は、実施例1と同じ条件で、操作を行う。
〔比較例1〕
表1に示す回収液3を回収液として用いる以外は、実施例1と同じ条件で、操作を行う。
[Example 2]
The operation is performed under the same conditions as in Example 1 except that the recovered liquid 2 shown in Table 1 is used as the recovered liquid.
[Comparative Example 1]
The operation is performed under the same conditions as in Example 1 except that the recovered liquid 3 shown in Table 1 is used as the recovered liquid.

(5)核酸の回収量に関する評価
実施例1及び2、比較例1の各々について実験を10回行い、回収できた核酸の量の平均値をとり、回収液1を用いた実施例1において回収した核酸の量の平均値を1とした相対値として表2に示した。
(5) Evaluation of nucleic acid recovery amount Experiments were carried out 10 times for each of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, and the average value of the amount of nucleic acid that could be recovered was taken and recovered in Example 1 using recovery solution 1. The relative values with the average value of the amount of nucleic acid taken as 1 are shown in Table 2.

表2の結果から明らかなように、本発明の方法を用いることにより、核酸を効率よく回収及び精製できることが分かる。   As is clear from the results in Table 2, it can be seen that nucleic acids can be efficiently recovered and purified by using the method of the present invention.

〔比較例2〜4〕
表1に示す回収液4、回収液5又は回収液6を回収液として用いる以外は、実施例1と同じ条件で、操作を行う。
[Comparative Examples 2 to 4]
The operation is performed under the same conditions as in Example 1 except that the recovered liquid 4, the recovered liquid 5 or the recovered liquid 6 shown in Table 1 is used as the recovered liquid.

(6)核酸の回収量に関する評価
実施例1と比較例2〜4の実験を10回繰り返す。回収できた核酸の量の平均値をとり、回収液1を用いた実施例1において回収した核酸の平均値を1として、表3に示した。
(6) Evaluation of nucleic acid recovery amount The experiments of Example 1 and Comparative Examples 2 to 4 are repeated 10 times. Table 3 shows the average value of the amount of nucleic acid recovered and the average value of the nucleic acid recovered in Example 1 using the recovery liquid 1 as 1.

表3の結果から明らかなように、本発明の方法を用いることにより、塩濃度が薄いときあるいはイオン強度が小さいときに、核酸を効率よく回収及び精製できることが分かる。   As is apparent from the results in Table 3, it can be seen that by using the method of the present invention, nucleic acids can be efficiently recovered and purified when the salt concentration is low or the ionic strength is low.

Claims (7)

(i)核酸を含む試料溶液を核酸吸着性多孔性膜に通過させて、該多孔性膜内に核酸を吸着させる工程、
(ii)洗浄液を該核酸吸着性多孔性膜に通過させて、核酸が吸着した状態で該多孔性膜を洗浄する工程、及び
(iii)回収液を該核酸吸着性多孔性膜に通過させて、該多孔性膜内から核酸を脱着させる工程
を含有する核酸の分離精製方法において、該核酸吸着性多孔性膜が実質的にイオン結合が関与しない相互作用で核酸が吸着する多孔性膜であり、回収液のpHが2〜11であることを特徴とする、核酸の分離精製方法。
(I) passing a sample solution containing nucleic acid through a nucleic acid-adsorbing porous membrane, and adsorbing the nucleic acid in the porous membrane;
(Ii) passing the washing solution through the nucleic acid-adsorbing porous membrane and washing the porous membrane with the nucleic acid adsorbed; and (iii) passing the recovered solution through the nucleic acid-adsorbing porous membrane. In the method for separating and purifying nucleic acid comprising the step of desorbing nucleic acid from the porous membrane, the nucleic acid-adsorbing porous membrane is a porous membrane that adsorbs nucleic acid by an interaction that does not substantially involve ionic bonds. The method for separating and purifying nucleic acid, wherein the pH of the recovered liquid is 2 to 11.
請求項1に記載の(i)、(ii)及び(iii)の各工程において、核酸を含む試料溶液、洗浄液又は回収液を、加圧状態で核酸吸着性多孔性膜に通過させることを特徴とする請求項1記載の核酸の分離精製方法。   In each of the steps (i), (ii) and (iii) according to claim 1, the sample solution, the washing solution or the recovery solution containing the nucleic acid is passed through the nucleic acid-adsorbing porous membrane under pressure. The method for separating and purifying nucleic acid according to claim 1. 請求項1に記載の(i)、(ii)及び(iii)の各工程において、少なくとも二個の開口を有する容器内に該核酸吸着性多孔性膜を収容した核酸分離精製カートリッジの一の開口に、核酸を含む試料溶液、洗浄液又は回収液を注入し、カートリッジの上記一の開口に結合された圧力差発生装置を用いてカートリッジ内を加圧状態にして、該注入した各液を通過させ、他の開口より排出させることを特徴とする請求項1記載の核酸の分離精製方法。   One opening of the nucleic acid separation and purification cartridge in which the nucleic acid-adsorbing porous membrane is accommodated in a container having at least two openings in each of the steps (i), (ii) and (iii) according to claim 1 A sample solution, a washing solution or a recovery solution containing nucleic acid is injected into the cartridge, and the inside of the cartridge is pressurized using a pressure difference generator coupled to the one opening of the cartridge, and the injected solutions are allowed to pass through. The method for separating and purifying nucleic acid according to claim 1, wherein the nucleic acid is discharged from another opening. 回収液のイオン強度が290mmol/L以下であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の核酸の分離精製方法。   The method for separating and purifying nucleic acid according to any one of claims 1 to 3, wherein the ionic strength of the recovered liquid is 290 mmol / L or less. 回収液の塩濃度が90mmol/L以下であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の核酸の分離精製方法。   The method for separating and purifying nucleic acid according to any one of claims 1 to 4, wherein the salt concentration of the recovered liquid is 90 mmol / L or less. 請求項1〜5のいずれかに記載の核酸の分離精製方法を行うための、核酸分離精製カ−トリッジとタンパク質分解酵素、カオトロピック塩および界面活性剤を含む核酸可溶化試薬溶液、洗浄液、および回収液の試薬とを含むキット。   A nucleic acid solubilizing reagent solution containing a nucleic acid separation and purification cartridge, a proteolytic enzyme, a chaotropic salt and a surfactant, a washing solution, and a recovery for performing the method for separating and purifying nucleic acid according to any one of claims 1 to 5. A kit containing a liquid reagent. 請求項1〜5のいずれかに記載の核酸の分離精製方法を自動で行う装置。   An apparatus for automatically performing the method for separating and purifying nucleic acid according to any one of claims 1 to 5.
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