JP2005180983A - Chemical analyzer and structure for chemical analysis - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、化学分析装置および化学分析用構造体に関する。 The present invention relates to a chemical analyzer and a chemical analysis structure.
DNAを含む液体試料からDNAを抽出する方法としては、特表2003−502656号公報に、増幅を用いた検査のための微小構造体及び方法が記載されている。この装置では、DNA混合液を無機基体としてのガラスフィルタに通過させた後、洗浄液及び溶離液を通過させてDNAのみを回収している。ガラスフィルタは回転可能な構造体に設けてあり、洗浄液や溶離液等の試薬は同じ構造体内の各試薬リザーバに保持してある。各試薬リザーバとガラスフィルタを結ぶ微細流路に設けたバルブを開くことで各試薬は遠心力の作用で流動しガラスフィルタを通過する。 As a method for extracting DNA from a liquid sample containing DNA, Japanese Patent Publication No. 2003-502656 discloses a microstructure and a method for examination using amplification. In this apparatus, the DNA mixed solution is passed through a glass filter as an inorganic substrate, and then the washing solution and the eluent are passed through to collect only the DNA. The glass filter is provided in a rotatable structure, and reagents such as cleaning liquid and eluent are held in each reagent reservoir in the same structure. By opening a valve provided in a fine flow path connecting each reagent reservoir and the glass filter, each reagent flows under the action of centrifugal force and passes through the glass filter.
複数の化学物質を含む試料から核酸等の特定の化学物質を抽出し分析する化学分析装置としては、特表2001−527220号公報に、一体型流体操作カートリッジが記載されている。この装置では、一体型カートリッジ内部に溶解液や洗浄液や溶離液等の試薬、及び核酸を捕獲する捕獲構成部品を備え、核酸を含む試料をカートリッジ内部に注入した後、前記試料と溶離液を混合させて前記捕獲構成部品に通過させ、さらに捕獲構成部品に洗浄液を通過させ、さらに捕獲構成部品に溶離液を通過させ、捕獲構成部品を通過した後の溶離液をPCR試薬に接触させ反応チャンバへと流している。一体型流体操作カートリッジでは、各試薬をポンプで送液する際、各試薬チャンバと捕獲構成部品を結ぶ微細流路に設けたバルブ等を開くことで試薬が捕獲構成部品を通過する。さらに捕獲構成部品を通過した試薬のうち洗浄液は廃液チャンバへ、溶離液は反応チャンバへと流れるように捕獲構成部品と各チャンバとの間の流路に設けたバルブ等で切り替えている。 As a chemical analysis apparatus for extracting and analyzing a specific chemical substance such as a nucleic acid from a sample containing a plurality of chemical substances, Japanese Patent Publication No. 2001-527220 discloses an integrated fluid operation cartridge. In this apparatus, a reagent such as a lysing solution, a washing solution, or an eluent, and a capture component for capturing nucleic acid are provided inside the integrated cartridge. After injecting a sample containing nucleic acid into the cartridge, the sample and the eluent are mixed. And pass through the capture component, further pass the cleaning liquid through the capture component, further pass the eluent through the capture component, and contact the eluent after passing through the capture component with the PCR reagent to the reaction chamber. It is flowing. In the integrated fluid operation cartridge, when each reagent is fed by a pump, the reagent passes through the capture component by opening a valve or the like provided in a fine channel connecting each reagent chamber and the capture component. Further, of the reagent that has passed through the capture component, the cleaning liquid is switched to the waste liquid chamber, and the eluent is switched to the reaction chamber by a valve or the like provided in the flow path between the capture component and each chamber.
内部コントロールを用いてサンプルからDNAを定量する方法としては、US6001572号公報に、PCRを用いたアロエ同定方法が記載されている。この方法では、内部コントロールとしてのDNAを含むサンプルからアロエDNAと内部コントロールDNAを同時に抽出し、PCRで増幅することにより、内部コントロールDNAからの検出信号との比較でアロエDNAを定量している。 As a method for quantifying DNA from a sample using an internal control, US Pat. No. 6,0015,722 discloses an aloe identification method using PCR. In this method, aloe DNA and internal control DNA are simultaneously extracted from a sample containing DNA as an internal control and amplified by PCR, whereby the aloe DNA is quantified by comparison with a detection signal from the internal control DNA.
しかし、特表2003−502656号公報記載の構造体や特表2001−527220号公報記載の形態では、試料が試薬と反応して流下する複数の工程において、簡易に各プロセスが適切に実施されたかどうかを把握することが困難である。例えば、これらのデバイスを用いて処理した試料を分析した際に、分析結果DATAが処理工程の不具合によるものか試料自体の特性に基くものなのか、或いはその他の環境要因によるものなのかを簡易に把握することが困難である。 However, in the structure described in JP-T-2003-502656 and the form described in JP-T-2001-527220, in each of the plurality of steps in which the sample reacts with the reagent and flows down, whether each process has been carried out easily or appropriately. It is difficult to know whether. For example, when analyzing samples processed using these devices, it is easy to determine whether the analysis result DATA is due to defects in the processing process, based on the characteristics of the sample itself, or due to other environmental factors. It is difficult to grasp.
第三の従来技術であるUS6001572号公報に記載の、PCRを用いたアロエ同定方法では、内部コントロールとしてのDNAを直接サンプルに混入させているため、内部コントロールDNAが分解しやすく、特に低濃度検出の場合には内部コントロールの量が不安定で検出精度が低下する恐れがある。さらに、C型肝炎等のRNAウイルスを検出する場合、内部コントロールとしてRNAを用いることが望ましいが、RNAはDNAより分解しやすく、検出精度はさらに低下する恐れがある。 In the Aloe identification method using PCR described in US Pat. No. 6,0015,722, which is the third prior art, the DNA as the internal control is directly mixed into the sample, so that the internal control DNA is easily decomposed, particularly at a low concentration detection. In this case, the amount of internal control is unstable and the detection accuracy may be reduced. Furthermore, when detecting an RNA virus such as hepatitis C, it is desirable to use RNA as an internal control. However, RNA is more easily degraded than DNA, and the detection accuracy may further decrease.
そこで本発明の目的は、上記課題の少なくとも一つを解決することができ、液体試料中の特定の化学物質を高精度に抽出する簡易な化学分析装置を提供することにある。または、化学分析用構造体を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a simple chemical analyzer that can solve at least one of the above-described problems and that extracts a specific chemical substance in a liquid sample with high accuracy. Another object is to provide a structure for chemical analysis.
上記課題を解決する本発明は、例えば以下の形態を有する。 The present invention for solving the above-described problems has, for example, the following forms.
試薬を貯蔵し、供給された試料に対して試薬を供給する流路が形成されたカートリッジを収容する形態である。例えば1回分量の複数の試薬を貯蔵するのであることが好ましい。なお、これらのカートリッジは試薬カートリッジと検査カートリッジとのように複数のカートリッジを備えていてもよい。例えば、試薬貯蔵部を備えた試薬カートリッジと、試薬カートリッジの接続部、前記複数の試薬が流下する流路を形成された(好ましくはバルブレス)検査カートリッジ、の収容部を備えた分析装置である。
具体的には、以下の形態を有する。
(1)試料が注入され、前記試料と反応させる試薬が貯蔵され、前記試料と前記試薬とが反応する反応領域を有する構造体を収容する収容部と、前記反応後の前記試料の検出機構と、を備える化学分析装置であって、前記構造体は、試薬を貯蔵する試薬貯蔵部と、前記試薬が流れる試薬流路と、前記試料が流れる試料流路と、前記試薬流路と前記試料流路に連絡する前記反応領域と、前記試料と共に前記反応領域で前記試薬と混合される化学物質を保持する化学物質保持容器と、を備えることを特徴とする化学分析装置である。
In this configuration, the reagent is stored and a cartridge in which a flow path for supplying the reagent to the supplied sample is formed is accommodated. For example, it is preferable to store one batch of a plurality of reagents. These cartridges may include a plurality of cartridges such as a reagent cartridge and a test cartridge. For example, the analyzer includes a storage unit for a reagent cartridge including a reagent storage unit, a connection part of the reagent cartridge, and a test cartridge (preferably valveless) in which a flow path through which the plurality of reagents flow down is formed.
Specifically, it has the following forms.
(1) A sample is injected, a reagent to be reacted with the sample is stored, a housing unit that houses a structure having a reaction region in which the sample and the reagent react, and a detection mechanism for the sample after the reaction; The structure includes a reagent storage unit that stores a reagent, a reagent channel through which the reagent flows, a sample channel through which the sample flows, the reagent channel, and the sample flow A chemical analyzer comprising: the reaction region communicating with a path; and a chemical substance holding container for holding a chemical substance mixed with the reagent in the reaction region together with the sample.
試料と共に流れ、試料の成分の検出部において、前記化学物質成分をが検出されるようにすることにより、効果的に構造体内での反応などの処理工程が適切に実施されたかを把握することができる。
(2)または、前記(1)において、前記構造体は回転可能に前記収容部に設置され、前記試料は第一の核酸を含む物質であり、前記化学物質は前記試料と異なる第二の核酸を含む物質であり、前記試料の第一の核酸と前記化学物質の第二の核酸とを捕捉する捕捉部を有し、前記検出機構は前記構造体の外部に配置されることを特徴とする化学分析装置である。
By flowing together with the sample and detecting the chemical substance component in the sample component detection unit, it is possible to effectively grasp whether the processing step such as reaction in the structure has been carried out effectively. it can.
(2) Or, in (1), the structure is rotatably installed in the container, the sample is a substance containing a first nucleic acid, and the chemical substance is a second nucleic acid different from the sample. And a capture unit that captures the first nucleic acid of the sample and the second nucleic acid of the chemical substance, and the detection mechanism is disposed outside the structure. It is a chemical analyzer.
このように、前記化学物質は、内部コントロール試薬であることができる。ここで、内部コントロール試薬とは、前記試料に混合され、前記試料と共に試薬と混合され、試料中の核酸と共に化学物質が捕捉部で捕捉されるようなものである。例えば、前述したように検査対象の核酸と異なる核酸を含む物質であることができる。捕捉された化学物質中の成分(核酸など)を検査することにより、構造体の中での各工程が適切に実行されたかどうかを判断することができ、検査結果の信頼性を向上させることができる。 Thus, the chemical substance can be an internal control reagent. Here, the internal control reagent is such that it is mixed with the sample, mixed with the reagent together with the sample, and the chemical substance is captured together with the nucleic acid in the sample by the capturing unit. For example, as described above, it may be a substance containing a nucleic acid different from the nucleic acid to be examined. By inspecting the components (such as nucleic acids) in the captured chemical substance, it is possible to determine whether each step in the structure has been properly executed, and to improve the reliability of the inspection results. it can.
さらに、捕捉した試料の核酸と共に前記内部コントロール試薬の核酸を増幅して検出することにより、例えば、試料の検出結果が既に既知成分である内部コントロール試薬の検出結果に対して想定より低い場合は反応工程や試料に不具合があったかどうかを検討でき、一方、両検出結果が想定より高い或いは低い場合にはプロセスや環境上の影響について検討することができる。
(3)具体的には、前記(1)或いは(2)において、前記化学物質保持容器は、前記反応領域の上流側の前記試料流路に連絡するよう形成されることを特徴とする。
Furthermore, by amplifying and detecting the nucleic acid of the internal control reagent together with the nucleic acid of the captured sample, for example, if the detection result of the sample is lower than expected with respect to the detection result of the internal control reagent which is already a known component It is possible to examine whether or not there is a defect in the process or the sample. On the other hand, when both detection results are higher or lower than expected, the influence on the process and the environment can be examined.
(3) Specifically, in the above (1) or (2), the chemical substance holding container is formed so as to communicate with the sample channel on the upstream side of the reaction region.
試料と共に流路を流下して反応領域に導入される。試料と共に流下されることにより試料の状態を効果的に把握することができる。なお、その後、試料中の捕捉対象の化学成分と本化学物質中の特定成分は捕捉部で共に捕捉される。 The sample flows along with the sample and is introduced into the reaction region. By flowing down with the sample, the state of the sample can be grasped effectively. After that, the chemical component to be captured in the sample and the specific component in the chemical substance are both captured by the capturing unit.
または、前記化学物質保持容器は、前記反応領域の上流側の前記試薬流路に連絡するよう形成されることを特徴とする。試薬と共に流路を流下して反応領域に導入される。試薬と共に流下されることにより試薬の状態を効果的に把握することができる。 Alternatively, the chemical substance holding container is formed so as to communicate with the reagent flow channel upstream of the reaction region. It flows down the flow path together with the reagent and is introduced into the reaction region. By flowing down with the reagent, the state of the reagent can be effectively grasped.
または、前記試薬貯蔵部に前記試料中に含まれる細胞の細胞壁を溶解する溶解試薬が貯蔵され、前記試薬貯蔵部が連絡する前記試薬流路の上流側に前記化学物質保持容器が連絡することを特徴とする。
(4)前述の何れかの形態ににおいて、前記化学物質保持容器と前記試薬貯蔵部との間の流路に吸湿材を保持する吸湿材保持部が連絡することを特徴とする。これにより、内部コントロール試薬の吸湿変化を抑制して貯蔵性の高い構造体を形態でき、取扱い性に優れた分析装置を形成することができる。
(5)前述の何れかの形態において、前記構造体は、試薬を貯蔵する試薬貯蔵部を備えた試薬カートリッジと、前記試薬カートリッジが接続する接続部と、前記試薬が流れる試薬流路と、前記試料が流れる試料流路と、前記試薬流路と前記試料流路に連絡する前記反応領域とを有する検査カートリッジと、を備えるものであることができる。
Alternatively, a lysis reagent that dissolves cell walls of cells contained in the sample is stored in the reagent storage unit, and the chemical substance holding container communicates with the upstream side of the reagent flow path that the reagent storage unit communicates with. Features.
(4) In any one of the above-described embodiments, the moisture absorbent holding unit that holds the moisture absorbent is in communication with the flow path between the chemical substance holding container and the reagent storage unit. Thereby, the hygroscopic change of the internal control reagent can be suppressed to form a highly storable structure, and an analyzer having excellent handling properties can be formed.
(5) In any one of the above-described embodiments, the structure includes a reagent cartridge including a reagent storage unit that stores a reagent, a connection unit to which the reagent cartridge is connected, a reagent channel through which the reagent flows, A test cartridge having a sample channel through which a sample flows, the reagent channel, and the reaction region communicating with the sample channel can be provided.
本発明によれば、カートリッジ内での試薬或いは試料の各処理工程についての健全性を把握することができ、液体試料中の特定の化学物質を高精度に抽出する簡易な化学分析装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to grasp the soundness of each processing step of a reagent or a sample in a cartridge, and to provide a simple chemical analyzer that extracts a specific chemical substance in a liquid sample with high accuracy. be able to.
以下に本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下に記載の形態に限定するものではなく、周知技術等に基く変更を阻害するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited to the form as described below, and does not inhibit the change based on a well-known technique etc.
図1〜図17を参照して、本発明による一実施例の分析装置として遺伝子検査装置の例を説明する。 With reference to FIGS. 1-17, the example of a genetic test apparatus is demonstrated as an analyzer of one Example by this invention.
図1は本発明による遺伝子検査装置の全体構成図である。遺伝子分析装置1は、モータ11により回転可能に支持された保持ディスク12と、保持ディスク12上に配置された複数の検査モジュール2と、液体の流動を制御するための穿孔機13と、加温装置14及び検出装置15を備えている。操作者は各検査項目ごとに検査モジュール2を用意し、保持ディスク12に装着し、遺伝子検査装置1を起動させる。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a genetic test apparatus according to the present invention. The
図2は検査モジュール2の構成図である。検査モジュール2は、試薬カートリッジ本体21に透明な試薬カートリッジカバー22を接合した試薬カートリッジ20を、検査カートリッジ本体31に透明な検査カートリッジカバー32を接合した検査カートリッジ30に装着して構成している。
FIG. 2 is a configuration diagram of the inspection module 2. The inspection module 2 is configured by mounting a
各試薬は各試薬容器220、230、240、250、260、270、280,290に予め所定量だけ分注されている。試薬カートリッジ20の裏面(図3)には、各試薬容器に連通する試薬流出口221、231,241,251,261,271が設けてあり、検査カートリッジ30に装着することで、図4に示す検査カートリッジ30の各試薬流入口321,331,341,351,361,371に接続する。試薬カートリッジ20を検査カートリッジ30に装着した時点で、各試薬容器は各試薬流出口および対応する各試薬流入口を通して検査カートリッジ内で連通する。
Each reagent is dispensed in a predetermined amount in each
本実施形態の一例として、具体的には、例えば、試料が導入され、試料と反応させる試薬を保持し、試料と試薬を反応させる構造体は、第一の試薬を貯蔵する第一の試薬貯蔵部を備えた試薬カートリッジ20と、前記試薬カートリッジ20が接続する接続部と、前記第一の試薬が流れる第一の試薬流路と、前記試料が流れる試料流路と、前記試薬流路と前記試料流路に連絡する前記反応領域とを有する検査カートリッジと、第二の試薬を貯蔵する第二の試薬貯蔵部と前記第二の試薬が前記反応領域で反応後の前記試料に供給される第二の試薬流路とを備え、前記化学物質保持容器は前記検査カートリッジ30に保持される。
As an example of the present embodiment, specifically, for example, a structure in which a sample is introduced, holds a reagent that reacts with the sample, and reacts with the sample is stored in the first reagent storage that stores the first reagent. A
なお、前記試薬カートリッジは前記検査カートリッジとは異なる温度で保持された後に前記収容部に収容されることを特徴とすることができる。具体的な一例としては、検査カートリッジは試薬カートリッジより低い温度で保持された後に収容部に収容される。 The reagent cartridge may be stored in the storage unit after being held at a temperature different from that of the test cartridge. As a specific example, the test cartridge is stored in the storage unit after being held at a temperature lower than that of the reagent cartridge.
なお、前記検査モジュールは回転可能に配置され、前検査対象物は核酸を含むものであり、前記流路カートリッジは、前記前記検査対象物の核酸を捕捉する捕捉部と前記捕捉した前記核酸を保持する保持部とを有する。 The inspection module is rotatably arranged, the pre-inspection object includes a nucleic acid, and the flow path cartridge holds a capturing unit that captures the nucleic acid of the inspection object and the captured nucleic acid. Holding part.
これにより、特に、検査項目に応じて対象検査に応じた試薬カートリッジ20と共通流路検査カートリッジ30を装着する機構にすることにより、試薬は扱いに注意(温度管理等)が必要であるので、もし試薬に不具合が生じた場合であっても、試薬カートリッジ20のみ不具合のない試薬カートリッジを使えばよく流路カートリッジである検査カートリッジ30は変更不要で効率的な検査を実施できる。その際に、内部コントロールを効果的に活用できるので検査の信頼性を高めることができる。
Thereby, in particular, by using a mechanism for mounting the
また、対象に応じて検査カートリッジ30をそのまま使えて、対応試薬カートリッジ20だけ替えるようにすることもでき、ストックスペース、コストを低減することができる分析装置を構成することができる。
Further, the
また、好ましくは、分析実施時には試薬カートリッジ20内が検査カートリッジ内と連通したバルブレス構造を構成するようにすることが好ましい。具体的には、前記試薬カートリッジと前記検査カートリッジとが装着された状態で、前記試薬カートリッジ20のある試薬容器と前記試薬カートリッジの他の試薬容器は検査カートリッジ30に形成された第一の流路を介して連通した空間を形成するよう配置される。
In addition, it is preferable to configure a valveless structure in which the inside of the
また、カートリッジはそれ自体としても特徴を有する。
化学分析用構造体でカートリッジは、複数の試薬を貯蔵する試薬貯蔵部を備えた試薬カートリッジ30と、試薬カートリッジ30が接続する接続部を備え、前記複数の試薬が流下する試薬流路と、前記検査対象物が流下する試料流路と、前記試薬と前記検査対象物が反応する反応領域とを有する検査カートリッジ20と、を備えることを特徴とする。
The cartridge also has its own characteristics.
The chemical analysis structure cartridge includes a
特定の化学物質を含む試料の導入部と、前記試料と反応させる試薬を貯蔵する試薬貯蔵部と、前記試薬が流れる試薬流路と、前記試料が流れる試料流路と、前記試薬流路と前記試料流路が連絡する前記反応領域と、前記反応領域で反応させた試料中の前記化学物質を捕捉する捕捉部と、を有し、前記試料と異なる化学物質を含む内部コントロール試薬容器を備え、前記内部コントロール試薬は前記反応領域で前記試料と共に前記試薬と混合され、前記試料と共に捕捉部で捕捉されるよう形成されることを特徴とする化学分析用構造体である。 A sample introduction part containing a specific chemical substance, a reagent storage part for storing a reagent to be reacted with the sample, a reagent flow path through which the reagent flows, a sample flow path through which the sample flows, the reagent flow path, and the The reaction region that communicates with the sample flow path, and a capture unit that captures the chemical substance in the sample reacted in the reaction region, and includes an internal control reagent container containing a chemical substance different from the sample, The internal control reagent is a chemical analysis structure characterized in that the internal control reagent is mixed with the reagent together with the sample in the reaction region, and is captured together with the sample at a capture unit.
なお、この個別のカートリッジにおいても、特徴がある。 This individual cartridge also has a feature.
例えば、内部コントロールは検査カートリッジに備えることができる(図19)。 For example, an internal control can be provided on the test cartridge (FIG. 19).
その場合、検査カートリッジとしては、試薬を貯蔵する試薬貯蔵部を備えた試薬構造体に接続可能に構成され、前記試薬貯蔵部の試薬が供給される接続部と、特定の化学物質を含む試料を注入する注入口と、前記注入口から注入された試料から検査対象の遺伝子を含む分離試料を分離する分離部と、第一の前記接続部から供給された第一の試薬と前記分離試料とを導入して反応させる第一反応部と、前記反応した前記分離試料から前記遺伝子を捕捉する遺伝子捕捉部と、第二の前記接続部から供給された洗浄用試薬を前記遺伝子捕捉部へ導く洗浄用試薬流路と、第三の前記接続部から供給された溶離用試薬を前記遺伝子捕捉部へ導く溶離用試薬流路と、前記溶離された前記遺伝子を保持する保持部と、を備え、前記少なくとも前記第一反応部に前記分離試料と前記第一の試薬と共に導入され、前記遺伝子捕捉部に前記遺伝子と共に捕捉され、前記保持部に前記遺伝子と共保持される化学物質を保持する内部コントロール試薬容器と、を有することを特徴とする検査カートリッジである(図19)。 In this case, the test cartridge is configured to be connectable to a reagent structure having a reagent storage unit for storing a reagent, and includes a connection unit to which the reagent of the reagent storage unit is supplied and a sample containing a specific chemical substance. An injection port for injection, a separation unit for separating a separated sample containing a gene to be examined from a sample injected from the injection port, a first reagent supplied from the first connection unit, and the separated sample. A first reaction part that is introduced and reacted, a gene capture part that captures the gene from the reacted separated sample, and a cleaning reagent that leads the cleaning reagent supplied from the second connection part to the gene capture part A reagent flow path, an elution reagent flow path for guiding the elution reagent supplied from the third connection section to the gene capture section, and a holding section for holding the eluted gene, The first reaction part An internal control reagent container that is introduced together with the separated sample and the first reagent, is captured in the gene capturing unit together with the gene, and holds a chemical substance that is co-held with the gene in the holding unit. This is a characteristic inspection cartridge (FIG. 19).
なお、前記保持部で検出機構による検出が行われるものであってもよい。 Note that detection may be performed by a detection mechanism in the holding unit.
また、試薬カートリッジに内部コントロール試薬を保持するようにすることもできる。 Further, the internal control reagent can be held in the reagent cartridge.
その場合は、特定の化学物質を含む試料の導入部と、前記導入された試料中の特定の化学物質を捕捉し、前記試料と反応させる試薬を保持する化学分析用カートリッジを構成しうる試薬カートリッジは、試薬が流下する試薬流路と、特定の化学物質を含む試料が流下する試料流路と、前記試薬流路と前記試料流路が連絡する前記反応領域とを有する検査カートリッジ20に接続可能に形成される接続部と、前記試薬を貯蔵する試薬貯蔵部と、前記貯蔵された試薬を検査カートリッジ20に導く流路とを備え、前記試薬と共に前記接続部を経て前記反応領域に導入される化学物質を有する内部コントロール試薬容器を有することを特徴とする試薬カートリッジである(図10−17)。
In that case, a reagent cartridge capable of constituting a chemical analysis cartridge that holds an introduction part of a sample containing a specific chemical substance and a reagent that captures the specific chemical substance in the introduced sample and reacts with the sample. Can be connected to a
なお、前述した試薬カートリッジと検査カートリッジは何れか一方側に内部コントロール試薬容器を備えて、他方はこれを備えていないカートリッジとペアにして使用すればよい。 The reagent cartridge and the test cartridge described above may be used as a pair with a cartridge having an internal control reagent container on one side and the other having no internal control reagent container.
また、検査カートリッジの上に試薬カートリッジを設置するように形成してもよい。 Further, the reagent cartridge may be formed on the inspection cartridge.
具体的には、例えば、検査カートリッジに試料を注入する注入口を備え、前記注入口は、試薬カートリッジ搭載時に、積層方向から見て前記試薬カートリッジで覆われるよう配置される。これにより、カートリッジ回転時に注入口からの試料の拡散・流出防止を図ることができる。 Specifically, for example, an injection port for injecting a sample into the inspection cartridge is provided, and the injection port is arranged to be covered with the reagent cartridge when viewed from the stacking direction when the reagent cartridge is mounted. Thereby, it is possible to prevent the sample from diffusing and flowing out from the inlet when the cartridge rotates.
また、具体的には、試薬カートリッジ20が接続可能な接続部と、前記試薬が流れる試薬流路と、前記試料が流れる試料流路と、前記試薬流路と前記試料流路が連絡する前記反応領域と、を有する検査カートリッジと、を備え、前記反応領域の上流側に位置する前記試薬カートリッジ中に形成された前記試薬流路に、内部コントロール試薬容器を備える。
Further, specifically, a connection part to which the
他の形態としては、特定の化学物質を含む試料の導入部と、前記導入された試料中の特定の化学物質を捕捉し、前記試料と反応させる試薬を保持する化学分析用構造体であって、前記構造体は、被溶解試薬を保持する被溶解試薬保持容器と溶解試薬を保持する溶解試薬保持容器を備え、前記被溶解試薬保持容器を溶解試薬保持容器の下流側に設けることができる。 Another form is a structure for chemical analysis that holds an introduction part of a sample containing a specific chemical substance and a reagent that captures the specific chemical substance in the introduced sample and reacts with the sample. The structure includes a dissolution reagent holding container that holds a dissolution reagent and a dissolution reagent holding container that holds a dissolution reagent, and the dissolution reagent holding container can be provided downstream of the dissolution reagent holding container.
または、前記被溶解試薬保持容器と溶解試薬保持容器の間に吸湿部材を設ける化学分析用構造体であることができる。 Alternatively, it may be a chemical analysis structure in which a moisture absorbing member is provided between the dissolved reagent holding container and the dissolved reagent holding container.
図5に、図2および図4に示したA−A部における試薬カートリッジ20および検査カートリッジ30の縦断面図の主要部を、図6に、試薬カートリッジ20を検査カートリッジ30に装着した状態の上記A−A部に対応する縦断面図を示す。試薬カートリッジ20の下面には、試薬カートリッジ20内に予め貯蔵されている試薬の漏れや蒸発を防ぐため、試薬カートリッジ保護シート23が接着されており、検査カートリッジ30の上面には、検査カートリッジ30内部の汚染を防ぐため、検査カートリッジ保護シート33が接着されている。
FIG. 5 shows the main parts of the longitudinal sectional views of the
操作者は、試薬カートリッジ保護シート23および検査カートリッジ保護シート33をはがし、試薬カートリッジ20を検査カートリッジ30に装着する。試薬流出口を構成する突起部(例えば図5の269)は試薬流入口と嵌め合うことで両カートリッジを位置決めし、かつ試薬が検査カートリッジの外に漏れ出すことはない。あるいは、検査カートリッジ保護シートの接着している検査カートリッジカバー32に接着剤が添付することで、試薬カートリッジの接合面を接着し、試薬の漏れを防いでもよい。
The operator peels off the reagent
尚、上記試薬カートリッジに設けた突起部(例えば図5の269)は、検査カートリッジ側に設けてもよい。 Note that the protrusion provided on the reagent cartridge (for example, 269 in FIG. 5) may be provided on the inspection cartridge side.
このように、凹凸構造を有する点を特徴とする。
試薬カートリッジ30は試薬容器に連通する流路を備えた突起部を備え、検査カートリッジはこの突起を収容し、前記流路に対応する流路を備えた凹状の入口部を備える点を特徴とする。なお、前記突起部と入口部とは反対側のカートリッジに形成された組合わせであってもよい。
Thus, it is characterized by having an uneven structure.
The
以下全血を試料として用いた場合のウイルス核酸の抽出及び分析動作を説明する。図7に、操作者による本発明の遺伝子検査装置の操作手順を、図8および図9に遺伝子検査装置内での動作手順を示す。
操作者は、真空採血管等で採血した全血を、検査カートリッジ30の試料注入口301より試料容器310に注入し(図10)、図5に示した試薬カートリッジ保護シート23および検査カートリッジ保護シート33をはがした後、試薬カートリッジ20を検査カートリッジ30に装着する(図2)。このとき検査カートリッジ30の試料注入口301は試薬カートリッジ20により塞がれるため、以後試料が検査カートリッジ30より漏れ出ることはない。あるいは試薬カートリッジ20に試料通気孔313を貫通させておき(図2および図3)、空気は通すが試料およびそのミストは通さないフィルタを装着しておき、試料の流動時に通気が可能な状態にしてもよい。
The viral nucleic acid extraction and analysis operations when whole blood is used as a sample will be described below. FIG. 7 shows an operation procedure of the genetic test apparatus of the present invention by an operator, and FIGS. 8 and 9 show an operation procedure in the genetic test apparatus.
The operator injects whole blood collected by a vacuum blood collection tube or the like into the
このようにして組上げた分析モジュール2を図1の保持ディスク12に必要な数だけ装着し、遺伝子検査装置1を稼動させれば、全血からウイルスの核酸が抽出され、最終的に核酸が検出される。
When the necessary number of analysis modules 2 assembled in this manner are mounted on the
以下に、遺伝子検査装置1内部での各動作における液の流動状態を図11から図17に示す。
全血501を注入後、モータ11で保持ディスク12を回転する。試料容器310に注入された全血は、保持ディスク12の回転により発生する遠心力の作用で外周側に流動し、血球貯蔵容器311および血清定量容器312を満たし、余分な全血はオーバーフロー細管流路313からオーバーフロー太管流路314を通って全血廃棄容器315へ流れる(図11)。全血廃棄容器315には全血廃棄用通気流路318が設けてあり、検査カートリッジ通気孔302を通して試薬カートリッジ通気孔202から、空気が出入り可能である。オーバーフロー細管流路313からオーバーフロー太管流路314にかけての接続部は急拡大しておりかつオーバーフロー細管流路313の最内周側(半径位置601)にあるため、全血はオーバーフロー細管流路313を満たした状態で前記接続部で切れる。したがって半径位置601より内周側に液は存在できないので、血清定量容器312の液面も半径位置601になる。また、血清定量容器312から分岐している血清毛細管316にも全血が流れ込み、ここでも全血の最内周部は半径位置601になる。
Below, the flow state of the liquid in each operation | movement in the genetic test |
After injecting
さらに回転を続けると全血501は血球と血清あるいは血漿(以下血清と呼ぶ)に分離し(遠心分離)、血球502は外周側の血球貯蔵容器311へ移動し、血清定量容器312内は血清503だけになる(図12)。
When the rotation is further continued, the
上記一連の血清分離動作時に、試薬カートリッジ20にある各試薬容器の通気孔222、232、242、252、262、272は試薬カートリッジカバー22(図5)で蓋をされていて空気が入らない状態になっている。遠心力により各試薬は試薬容器外周側より流出しようとするが、容器内に空気が入らないため試薬容器内の圧力が低下し、遠心力と釣り合って試薬は流出することができない。しかし回転数が増加し遠心力が大きくなると、試薬容器内の圧力は徐々に低下し、試薬の飽和蒸気圧以下になると気泡が発生する。そこで、図12に示すように、各試薬容器外周側から流出する試薬を一旦内周側に戻すような流路構造(戻り流路223、233、243、253、263、273)とすることで、試薬容器内の圧力低下を抑制し、気泡の発生を防ぐ。このように血清分離動作時には、各試薬は試薬容器に保持されたまま流動しない。
During the series of serum separation operations, the air holes 222, 232, 242, 252, 262, and 272 of the reagent containers in the
所定の時間回転させ血清分離動作が終了すると分析モジュール2は停止し、血清定量容器312内の血清503の一部が血清毛細管316内部に表面張力により毛細管流動し、混合部410と血清毛細管316との接続部である混合部入り口411まで流動し、血清毛細管316を満たす。
When the serum separation operation is completed by rotating for a predetermined time, the analysis module 2 stops, and a part of the
以下穿孔機13が各試薬容器上流部の通気孔にひとつずつ穴をあけてはモータ11を回転し、各試薬を遠心力で流動させる。
Thereafter, the
以下に血清分離終了後の動作を示す。 The operation after serum separation is shown below.
溶解液容器220には血清中のウイルスの膜蛋白を溶解するための溶解液521が分注してある。穿孔機13が溶解液通気孔222に穴をあけた後、モータ11を回転させると、遠心力の作用により溶解液521は溶解液容器220より溶解液戻り流路223を経て、吸湿材291を経て、内部コントロール容器290に流れ込み、溶解液は内部コントロール590と混合しながら混合部410に流れ込む。内部コントロールは核酸あるいは核酸を含む合成物で、長期間保存できるよう凍結乾燥状態が望ましい。或いは凍結状態であってもよい。場合によっては乾燥状態のものを使用する。そのため、溶解液が内部コントロール容器290に流れ込むと、内部コントロール590を溶かしながら混合し流出する。
In the
吸湿材291は溶解液容器220と内部コントロール容器290の間に設けてあり、内部コントロール590が溶解液521の湿気を吸収しないようにしてある。内部コントロール容器290は溶解液が流れる流路に連絡路により連絡するように構成していてもよい。吸湿材としては、シリカゲルの構造体や、他の材質を用いた多孔性あるいは繊維フィルタ等の微細流路を構成する構造体や、エッチングや機械加工等で製作したシリコンや金属等の突起物を用いればよい。
The
また、血清定量容器312内の血清の最内周側(血清分離終了時には半径位置601)が混合部入り口411(半径位置602)より内周側にあるため、遠心力によるヘッド差で血清定量容器312および血清毛細管316内の血清は、混合部入り口411から混合部410に流れ込み、同時に流入する内部コントロールを溶かした溶解液と混合部410で混合する(図13)。混合部410は血清と溶解液を混合する部材を有している。例えば樹脂やガラス、紙等の多孔性フィルタや繊維、或いはエッチングや機械加工等で製作したシリコンや金属等の突起物などである。
Further, since the innermost peripheral side of serum in the serum quantitative container 312 (
血清と溶解液は混合部410で混合し反応容器420へ流れ込む(図14)。反応容器420には反応容器用通気流路423が設けてあり、検査カートリッジ通気孔302を通して試薬カートリッジ通気孔202から、空気が出入り可能である。血清定量容器312から血清毛細管316への分岐部317(半径位置603)は混合部入り口411(半径位置602)より内周側にあるため、サイホン効果により血清毛細管316内の血清はすべて混合部410に流れ出る。一方血清定量容器312の血清は遠心力で血清毛細管316に流れ込むから、血清定量容器312内での血清の液面が分岐部317(半径位置603)に到達するまで血清は混合部410に流出し続け、血清の液面が分岐部317に到達した時点で、血清毛細管316に空気が混入し空になって流動は終了する。すなわち血清分離終了時点での半径位置601から半径位置603までの血清定量容器312、オーバーフロー細管流路313および血清毛細管流路316内の血清が混合部410に流出し、溶解液と混合する。
Serum and lysate are mixed in the
このように、半径位置601から半径位置603までの血清定量容器312、オーバーフロー細管流路313および血清毛細管流路316を所定の容積(必要血清量)になるよう設計すれば、全血に対する血清の比率が全血試料ごとに異なっても、分析に使用する血清を定量することができる。例えば、血球貯蔵容器の容積を250マイクロリットルとし、必要血清量を200マイクロリットルに設計したとき、全血を500マイクロリットル分注すれば、全血廃棄容器315へ50マイクロリットルの全血がオーバーフローし、残りの450マイクロリットルが血清と血球に分離し、分離した血清のうち200マイクロリットルが混合部410へ流出する。すなわち450マイクロリットルの全血に対して、血清の量が200マイクロリットル以上の全血試料については本発明のデバイスで分析が可能になる。血清の比率が小さい全血に対しては、血球貯蔵容器の容積を大きくし全血試料を多くすればよい。
As described above, if the
反応容器420では混合した血清と溶解液が反応する。血清と溶解液の混合液が反応容器420に流入した後の反応容器420内の液面は、反応液流路421の最内周部(半径位置604)よりも外周側にあるため、反応液流路421の最内周部を越えることができず、回転中は混合液が反応容器420に保持される。
In the
溶解液は、血清中のウイルスや細菌等からその膜を溶解して核酸を溶出させる働きをするが、さらに核酸結合部材301への核酸の吸着を促進させることが好ましい。同様に、溶解した内部コントロール590に対しても、核酸結合部材301への吸着を促進させる。このような試薬としては、例えば、DNAの溶出及び吸着には塩酸グアニジンを、RNAにはグアニジンチオシアネートを用い、また、核酸結合部材としては石英やガラスの多孔質材や繊維フィルタ等を用いる
血清と溶解液が反応容器420に保持された後、モータ11を停止し、穿孔機13で追加液容器230に空気を供給するための追加液通気孔232に穴をあけ、再びモータ11を回転させると、遠心力の作用により追加液531は追加液容器230より追加液戻り流路233を経て、反応容器420に流れ込み、反応容器内の混合液の液面を内周側に移動させる(図15)。液面が反応液流路421の最内周部(半径位置604)に達すると、混合液は反応液流路の最内周部を越えて流れ出し、合流流路701を経て核酸結合部材301へ流れ込む。追加液としては、たとえば上述の溶解液を使用すればよい。
The lysing solution functions to dissolve the membrane from viruses, bacteria, and the like in the serum to elute the nucleic acid, but it is preferable to further promote the adsorption of the nucleic acid to the nucleic
尚、試料によっては混合液の壁面に対する濡れ性がよく、停止状態では反応液流路421内を毛細管現象で混合液が流動する場合もあり、このときは追加液531を必要としない。
このようにして溶解液と血清の混合液が核酸結合部材301を通過すると、血清中の標的核酸および内部コントロールとしての核酸が核酸結合部材301に吸着し、液は溶離液回収容器390へと流れ込む。
Depending on the sample, the wettability of the mixed liquid to the wall surface is good, and in the stopped state, the mixed liquid may flow in the
When the mixed solution of lysate and serum passes through the nucleic
溶離液回収容器390には、溶離液回収容器用通気流路394が設けてあり、検査カートリッジ通気孔302を通して試薬カートリッジ通気孔202から、空気が出入り可能である。核酸結合部材301通過後の廃液391は、混合容器420のときと同様、廃液戻り流路393のために、一旦溶離液回収容器390に保持されるが、廃液量に比べて溶離液回収容器390の容積が十分小さいため、廃液は廃液戻り流路393の最内周側を越え、廃液流出流路399を経て廃液貯蔵容器402へと流出する(図16)。
The
次にモータ11を停止し、穿孔機13で第一洗浄液容器240に空気を供給するための第一洗浄液通気孔242に穴をあけた後、再びモータ11を回転させると、遠心力の作用により第一洗浄液は第一洗浄液容器240より第一洗浄液戻り流路243および合流流路701を経て、核酸結合部材301に流れ込み、核酸結合部材301に付着した蛋白等の不要成分を洗浄する。第一洗浄液としては、たとえば上述の溶解液或いは溶解液の塩濃度を低減した液を使用すればよい。
Next, when the
洗浄後の廃液は、上述の混合液同様、溶離液回収容器390を経て、廃液貯蔵容器402へと流出する。
The waste liquid after washing flows out to the waste
同様の洗浄動作を複数回繰り返す。たとえば、第一洗浄液に引き続き、モータ停止の状態で、穿孔機13で第二洗浄液容器250に空気を供給するための第二洗浄液通気孔252に穴をあけ再びモータ11を回転させ、核酸結合部材301に付着した塩等の不要成分を洗浄する。第二洗浄液としては、たとえばエタノール或いはエタノール水溶液を用いればよい。
同様に第三洗浄液容器260に空気を供給するための第三洗浄液通気孔262の蓋に穴をあける。第三洗浄液は溶離液回収容器390に直接流入し、溶離液回収容器390に付着した塩等の成分を洗浄する。第三洗浄液としては、たとえば滅菌水やpHを7から9に調整した水溶液を用いればよい。
The same cleaning operation is repeated several times. For example, following the first cleaning liquid, with the motor stopped, the
Similarly, a hole is made in the lid of the third cleaning
このように核酸結合部材301および溶離液回収容器390を洗浄した後、核酸の溶離工程に移行する。
After washing the nucleic
すなわちモータ停止の状態で、穿孔機13で溶離液容器270に空気を供給するための溶離液通気孔272の蓋に穴をあけ再びモータ11を回転させ、核酸結合部材301に溶離液571を流す(図17)。溶離液は、核酸を核酸結合部材301から溶離する液で、水或いはpHを7から9に調整した水溶液を用いればよい。特に溶離しやすくするため、40度以上に加温することが望ましい。加温には図1の加温装置14を用い、溶離液回収容器390の上から光を照射すればよい。このようにして回収した核酸は、取り出して検出装置へと注入し、核酸を増幅して検出する。
That is, with the motor stopped, a hole is made in the lid of the
あるいは以下のように、溶離液571として増幅液を使用すれば、溶離液回収容器390内での増幅および検出が可能である。すなわち、モータ停止の状態で、穿孔機13で増幅液貯蔵容器270に空気を供給するための増幅液通気孔272に穴をあけ再びモータ11を回転させ、増幅液571を流す(図17)。増幅液571は酵素試薬の入った酵素試薬容器280を経て、酵素試薬580と一緒に酵素試薬混合容器380に入り、一旦増幅試薬が酵素試薬と混合した後、核酸結合部材301を通過し、核酸を溶離する。酵素試薬580は長期保存できるよう、凍結乾燥状態が望ましい。すなわち、増幅液571が酵素試薬容器280に流入すると、酵素試薬580を溶かして流出し、酵素試薬混合容器380に流入する。保存時に酵素試薬が増幅液571の湿気を吸収しないよう、溶離液容器270と酵素試薬容器280の間には吸湿材281を設けるのが望ましい。吸湿材としては、シリカゲルの構造体や、他の材質を用いた多孔性あるいは繊維フィルタ等の微細流路を構成する構造体や、エッチングや機械加工等で製作したシリコンや金属等の突起物を用いればよい。
Alternatively, amplification and detection in the
核酸を溶離した液は液量が溶離液回収容器390の容積より小さく廃液戻り流路393の最内周側を越えることができず、溶離液回収容器内に保持される。増幅液は、核酸を増幅して検出するための試薬で、デオキシヌクレオシド三リン酸及び蛍光試薬等を含んでいる。増幅方法に応じて、加温装置14を用いて、溶離液回収容器390の上から光を照射して加温し、溶離液回収容器390内で核酸を増幅する。
The amount of the liquid from which the nucleic acid has been eluted is smaller than the volume of the
次に検出装置15を溶離液回収容器390の上に移動させ、標的核酸および内部コントロール核酸の、例えば蛍光発光量を検出する。
Next, the
内部コントロールは、予め定量された核酸あるいは核酸を含む合成物であり、血清中の標的核酸の抽出・増幅・検出と全く同じ試薬・カートリッジ・検査装置を使用して抽出・増幅・検出を行う。そのため、抽出・増幅・検出の工程が正常に機能していれば内部コントロールからは、所定の蛍光や吸光等の信号を検出できる。逆に、信号強度が低かったり全く検出されない場合は、試薬・カートリッジ・検査装置等の不具合により、抽出・増幅・検出いずれかの工程に異常があったことが分かる。あるいは、標的核酸の検出信号を予め定量している内部コントロールの検出信号と比較することで、標的核酸の濃度を定量評価することができる。 Internal controls are pre-quantified nucleic acids or synthetic products containing nucleic acids, and are extracted, amplified, and detected using exactly the same reagents, cartridges, and testing equipment as the extraction, amplification, and detection of target nucleic acids in serum. Therefore, if the extraction / amplification / detection steps are functioning normally, a signal such as predetermined fluorescence or absorbance can be detected from the internal control. On the other hand, if the signal intensity is low or not detected at all, it can be seen that there is an abnormality in any of the extraction, amplification, and detection processes due to a defect in the reagent, cartridge, inspection device, or the like. Alternatively, the concentration of the target nucleic acid can be quantitatively evaluated by comparing the detection signal of the target nucleic acid with the detection signal of the internal control that has been quantified in advance.
本実施形態によれば、液状では長期間保存できない試薬を凍結乾燥状態で試薬カートリッジ内に保存するため長期間保存できるようになり、試薬の調整なしで簡便に検査を実施することができる。 According to the present embodiment, a reagent that cannot be stored in a liquid form for a long period of time can be stored in a reagent cartridge in a lyophilized state, so that it can be stored for a long period of time, and a test can be easily performed without adjusting the reagent.
あるいは、本発明によれば、内部コントロール核酸を予め試薬カートリッジ内に保存し、血清内の標的核酸と同時に核酸抽出操作あるいは増幅・検出操作を実施するため、簡便に試薬やカートリッジあるいは検査装置の有効性を保証したり、内部コントロールと比較することで試料の標的核酸濃度を決定したりできる。 Alternatively, according to the present invention, the internal control nucleic acid is stored in the reagent cartridge in advance, and the nucleic acid extraction operation or the amplification / detection operation is performed simultaneously with the target nucleic acid in the serum. The target nucleic acid concentration of the sample can be determined by guaranteeing the sexiness or comparing with the internal control.
これにより、試薬の分注操作が不要となり作業不備による試薬の汚染の心配がない。また各試薬の流動を制御するためのバルブを流路途中に設ける必要がなく、流路途中でのバルブ部での液残りは発生せず、前工程での試薬による汚染を防止でき、液体試料中の核酸等の特定成分を高純度に抽出でき、高精度に分析できる。 This eliminates the need for reagent dispensing and eliminates the risk of reagent contamination due to inadequate work. In addition, there is no need to provide a valve for controlling the flow of each reagent in the middle of the flow path, no liquid residue is generated in the valve section in the middle of the flow path, and contamination by the reagent in the previous process can be prevented. Specific components such as nucleic acids therein can be extracted with high purity and analyzed with high accuracy.
また、本発明によれば、試薬カートリッジを検査カートリッジとは別に供給するため、検査項目に合わせて、例えば検査項目により試薬の成分や液量が異なる場合には、試薬カートリッジのみを検査項目ごとに用意し、検査カートリッジは共通で使用できるため、生産コストを低減できる。 In addition, according to the present invention, since the reagent cartridge is supplied separately from the inspection cartridge, only the reagent cartridge is provided for each inspection item in accordance with the inspection item. Since the inspection cartridge can be used in common, the production cost can be reduced.
あるいは、各検査項目毎に保存しておかなければならないのは試薬カートリッジのみで、検査カートリッジの保有数は少なくてすみ、保存スペースを小さくできる。特に試薬の温度管理が必要な場合には、試薬カートリッジのみ温度管理すればよく、温度管理に必要なスペースを小さくできる。 Alternatively, only the reagent cartridge must be stored for each inspection item, and the number of inspection cartridges can be reduced, and the storage space can be reduced. In particular, when it is necessary to manage the temperature of the reagent, only the temperature of the reagent cartridge needs to be controlled, and the space required for temperature management can be reduced.
あるいは、停電等で試薬に不具合が生じた場合でも、検査カートリッジは独立して使用できるため、試薬カートリッジのみを購入すればよく経済的である。 Alternatively, even if a reagent failure occurs due to a power failure or the like, the test cartridge can be used independently, so it is economical to purchase only the reagent cartridge.
特に液状試薬容器と凍結乾燥試薬容器の間に吸湿材を設けることで、凍結乾燥試薬が液状試薬の湿気を吸収することを防ぐため、より長期間保存できるようになる。
図2に示す実施例では、溶解液容器220の下流側に内部コントロール容器290を設け、溶解液521が内部コントロール容器290に流入し凍結乾燥状態の内部コントロール590を溶かしてから、混合部410で血清と混合したが、内部コントロールを全血などの試料が供給される試料容器310あるいは、全血などの試料の成分が分離される血球貯蔵容器311に保持しておいても良い。このとき内部コントロールとしては、血液中の核酸分解酵素で分解されないような人工ウイルス等の核酸を含む合成物が望ましい。
In particular, by providing a hygroscopic material between the liquid reagent container and the lyophilized reagent container, the lyophilized reagent is prevented from absorbing the moisture of the liquid reagent, and can be stored for a longer period of time.
In the embodiment shown in FIG. 2, an
また図2に示す実施例では、内部コントロール590が溶解液521の湿気を吸収しないように、吸湿材291を設けたが、吸湿材にかえてバルブを設けても良い。このバルブは、カートリッジを長期間保存するためのもので、検査直前に加圧や加熱等で開放する構造のものが望ましい。あるいは最初の遠心動作時に開放する程度の弱い強度でよい。また、溶解液が流れる流路に対して連絡路を介して吸湿材を収容する容器が配置されていてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 2, the
また図2に示す実施例では、吸湿材291を1箇所に設けているが、吸湿効果を向上させるため、溶解液容器220と内部コントロール容器290の間に複数箇所設けてもよい。
また図2に示す実施例では、溶解液521を1回だけ流すことで内部コントロール590を溶かしているが、溶解液521を複数回に分けて溶解液容器220から流す、あるいは溶解液容器を複数個設けて溶解液を流すことにより、溶解を確実に実施してもよい。
また図2に示す実施例では、溶解液容器220の下流側に内部コントロール容器290を設けているが、図18に示す他の実施例のように、溶解液容器220の上流側に内部コントロール容器290を設け、その間に吸湿材291を設け、内部コントロール容器290の更に上流側に、内部コントロール溶解液595を保持する内部コントロール溶解液容器295を設け、その間に内部コントロール溶解液吸湿材296を設けている。
In the embodiment shown in FIG. 2, the
In the embodiment shown in FIG. 2, the
In the embodiment shown in FIG. 2, the
すなわち、内部コントロール溶解液595で一旦内部コントロール590を溶解した後、溶解液521に混合させている。
That is, the
溶解液521は一般にカオトロピック塩を用いるため、内部コントロール590が溶解しにくいが、内部コントロール溶解液として、pH7付近の例えば滅菌水等を用いれば溶解しやすくなる。
Since the
なお、これらの実施例では、試料カートリッジ内部に内部コントロール容器を形成した形態について説明したが、試料が提供されて流れる試料流路に内部コントロール容器を連絡するよう形成してもよい。 In these embodiments, the form in which the internal control container is formed inside the sample cartridge has been described. However, the internal control container may be formed so as to communicate with the sample flow path through which the sample is provided.
その場合、好ましくは、分離した血清と合流するように配置されることが好ましい。或いは、全血などの試料供給口と試料成分の分離部との間の領域に連絡するよう配置されるようにすることもできる。 In that case, it is preferably arranged so as to merge with the separated serum. Alternatively, it may be arranged so as to communicate with a region between a sample supply port such as whole blood and a sample component separation part.
このような形態により、カートリッジ内での試薬或いは試料の各処理工程についての健全性を把握することができ、液体試料中の特定の化学物質を高精度に抽出する簡易な化学分析装置を提供することができる。 With such a configuration, it is possible to grasp the soundness of each processing step of the reagent or sample in the cartridge, and to provide a simple chemical analyzer that extracts a specific chemical substance in a liquid sample with high accuracy. be able to.
また、バルブを非設置とした本実施例の形態にすることにより、試薬の分注操作が不要となり作業不備による試薬の汚染の心配がない。また各試薬の流動を制御するためのバルブを流路途中に設ける必要がなく、流路途中でのバルブ部での液残りは発生せず、前工程での試薬による汚染を防止でき、液体試料中の核酸等の特定成分を高純度に抽出でき、高精度に分析できる。 Further, by adopting the form of the present embodiment in which the valve is not installed, the reagent dispensing operation becomes unnecessary, and there is no fear of contamination of the reagent due to inadequate work. In addition, there is no need to provide a valve for controlling the flow of each reagent in the middle of the flow path, no liquid residue is generated in the valve section in the middle of the flow path, and contamination by the reagent in the previous process can be prevented. Specific components such as nucleic acids therein can be extracted with high purity and analyzed with high accuracy.
図19に示す実施例では、凍結乾燥試薬のみ検査カートリッジ側に保持している。すなわち、内部コントロール容器473を、試薬カートリッジに設けた溶解液容器220の下流側に位置する検査カートリッジ内に設け、増幅工程で用いる試薬、特に酵素を含む試薬、である酵素試薬472を、試薬カートリッジ20に設けた溶離液容器471の下流側に位置する検査カートリッジ30に設ける。
In the embodiment shown in FIG. 19, only the freeze-dried reagent is held on the test cartridge side. That is, the
図10などに示す実施例では、低温保存の必要な増幅試薬カートリッジを試薬カートリッジ20に製作しているが、図19に示すように、検査カートリッジ30内に低温試薬容器である酵素試薬472を内部コントロール容器473と共に設け、低温保存の必要な酵素等の増幅試薬を予め保持した状態で、検査カートリッジ30を低温保存してもよい。試薬カートリッジ20には、低温保存の必要がない試薬のみを保存し、常温増幅試薬容器に、低温試薬以外の増幅試薬を予め保持すればよい。穿孔機で常温増幅試薬容器に空気を供給するための常温増幅試薬容器通気孔に穴をあけ、モータ11を回転させると、常温増幅試薬は常温試薬容器から流出し、低温試薬容器内で低温試薬と混合し、流出するようにする。
In the embodiment shown in FIG. 10 and the like, an amplification reagent cartridge that needs to be stored at a low temperature is manufactured in the
このように、混合流路が形成されている検査カートリッジ30に試薬保持する試薬容器を備え、試薬を貯蔵する試薬カートリッジ20に連結する形態にする点を特徴とする。これにより、カートリッジ数の増加を抑制しつつ、前記効果を有することができる。このため、簡易構造なので扱い容易、簡易な構造を構成できる。
As described above, the
例えば、検査カートリッジ30は試薬を貯蔵する試薬貯蔵部を備え、検査カートリッジ30は試薬カートリッジ20り低い温度で保持された後に分析装置本体に収容されるものであることを特徴とする。
For example, the
例えば、検査カートリッジは、冷蔵(-20℃程度)され、試薬として酵素(増幅時に使う)が貯蔵される。試薬カートリッジは、それよりも高い温度で保持され、室温保存(5-40℃程度)され、抽出用試薬、検出試薬:蛍光色素等、が貯蔵される。 For example, the test cartridge is refrigerated (about −20 ° C.), and an enzyme (used during amplification) is stored as a reagent. The reagent cartridge is held at a higher temperature, stored at room temperature (about 5-40 ° C.), and the extraction reagent, detection reagent: fluorescent dye, and the like are stored.
本発明によれば、保存温度条件の異なる2種類の試薬が存在しても、試薬カートリッジを検査カートリッジと別に製作するだけで、試薬カートリッジそのものを分割して製作する必要が無く、製作コストを低減でき、取扱いも容易になる。 According to the present invention, even if two types of reagents having different storage temperature conditions exist, it is not necessary to divide the reagent cartridge itself by simply manufacturing the reagent cartridge separately from the inspection cartridge, thereby reducing the manufacturing cost. Can be handled easily.
本発明によれば、試薬の分注操作が不要となり作業不備による試薬の汚染の心配がない。また各試薬の流動を制御するためのバルブを流路途中に設ける必要がなく、流路途中でのバルブ部での液残りは発生せず、前工程での試薬による汚染を防止でき、液体試料中の核酸等の特定成分を高純度に抽出でき、高精度に分析できる。 According to the present invention, the dispensing operation of the reagent is unnecessary, and there is no concern about contamination of the reagent due to inadequate work. In addition, there is no need to provide a valve for controlling the flow of each reagent in the middle of the flow path, no liquid residue is generated in the valve section in the middle of the flow path, and contamination by the reagent in the previous process can be prevented. Specific components such as nucleic acids therein can be extracted with high purity and analyzed with high accuracy.
係る形態にしたカートリッジに内部コントロール容器473を設けるため、高精度の検査の実施に大きく寄与することができる。
Since the
このように、これらの検査カートリッジ30は、試薬カートリッジ20より低い温度で保持された後に分析装置に収容される。
Thus, these
また、例えば、試薬カートリッジ20は検査カートリッジ30より小さい体積を有する。また、検査カートリッジ30に収容される試薬の成分や量或いは数は、試薬カートリッジ20に収容される試薬の量或いは数より少なくできる。
For example, the
また、図で示したように試薬カートリッジ20の積層配置を特徴とする。例えば、試薬カートリッジ20は、検査カートリッジ30に対向して設置されることを特徴とする。
Further, as shown in the figure, the
具体的には、冷蔵された検査カートリッジの上に、それより保持温度の高い、或いは常温保管の試薬カートリッジが積層されることを特徴とする。 Specifically, a reagent cartridge having a higher holding temperature or room temperature storage is stacked on a refrigerated inspection cartridge.
また、本発明によれば、凍結乾燥試薬を液状試薬とは独立して保持できるため、吸湿を防ぐことができる。 In addition, according to the present invention, the lyophilized reagent can be held independently of the liquid reagent, so that moisture absorption can be prevented.
図20に示す実施例では、試薬専用のカートリッジを独立させずに、全ての試薬を検査カートリッジ3内部に保持する構造にしている。すなわち検査カートリッジ3内で、内部コントロール590を保持する内部コントロール容器290は溶解液521を保持する溶解液容器220の下流に位置し、二つの容器の間に吸湿材291を設け、内部コントロール590が溶解液521の湿気を吸湿しないようにしている。
また各試薬容器の下流側に吸湿材292を設けて、各試薬間の試薬の蒸発による混合を防いでもよい。
In the embodiment shown in FIG. 20, the structure is such that all the reagents are held inside the test cartridge 3 without making the cartridge dedicated to the reagent independent. That is, in the test cartridge 3, the
Further, a
本発明によれば、試薬カートリッジと検査カートリッジを別々に製作する必要がなく、製作費用を低減でき、取り扱いも簡単になる。 According to the present invention, it is not necessary to manufacture the reagent cartridge and the inspection cartridge separately, the manufacturing cost can be reduced, and handling is simplified.
なお、上記各実施例では、カートリッジ内に試薬を保持する構造にしているが、ピペッタ等を用いて各試薬容器に分注してもよい。 In each of the above embodiments, the reagent is held in the cartridge. However, the reagent container may be dispensed using a pipetter or the like.
1…遺伝子検査装置、2…検査モジュール、11…モータ、12…保持ディスク、13…穿孔機、14…加温装置、15…検出装置、20…試薬カートリッジ、30…検査カートリッジ。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記構造体は、試薬を貯蔵する試薬貯蔵部と、前記試薬が流れる試薬流路と、前記試料が流れる試料流路と、前記試薬流路と前記試料流路に連絡する前記反応領域と、前記反応領域で前記試料と前記試薬と混合される化学物質を保持する化学物質保持容器とを備え、
前記試料は第一の核酸を含む物質であり、前記化学物質は前記試料と異なる第二の核酸を含む物質であり、前記試料の第一の核酸と前記化学物質の第二の核酸とを捕捉する捕捉部を有し、前記検出機構は前記構造体の外部に配置されることを特徴とする化学分析装置。 A sample is injected, a reagent to be reacted with the sample is stored, and a storage unit that stores a structure having a reaction region in which the sample and the reagent react with each other, and a detection mechanism for the sample after the reaction are provided. A chemical analyzer,
The structure includes a reagent storage unit that stores a reagent, a reagent channel through which the reagent flows, a sample channel through which the sample flows, the reaction channel that communicates with the reagent channel and the sample channel, A chemical substance holding container for holding a chemical substance to be mixed with the sample and the reagent in a reaction region;
The sample is a substance containing a first nucleic acid, the chemical substance is a substance containing a second nucleic acid different from the sample, and captures the first nucleic acid of the sample and the second nucleic acid of the chemical substance. A chemical analysis apparatus, wherein the detection mechanism is disposed outside the structure.
前記構造体は、試薬を貯蔵する試薬貯蔵部を備えた試薬カートリッジと、前記試薬カートリッジが接続する接続部と、前記試薬が流れる試薬流路と、前記試料が流れる試料流路と、前記試薬流路と前記試料流路に連絡する前記反応領域とを有する検査カートリッジと、を備え、前記化学物質保持容器は前記試薬カートリッジに保持されることを特徴とする化学分析装置。 In claim 1,
The structure includes a reagent cartridge including a reagent storage unit for storing a reagent, a connection unit to which the reagent cartridge is connected, a reagent channel through which the reagent flows, a sample channel through which the sample flows, and the reagent flow And a test cartridge having the reaction region communicating with the sample channel, and the chemical substance holding container is held by the reagent cartridge.
前記構造体は、試薬を貯蔵する試薬貯蔵部を備えた試薬カートリッジと、前記試薬カートリッジが接続する接続部と、前記試薬が流れる試薬流路と、前記試料が流れる試料流路と、前記試薬流路と前記試料流路に連絡する前記反応領域とを有する検査カートリッジと備え、前記化学物質保持容器は前記検査カートリッジに形成されることを特徴とする化学分析装置。 In claim 1,
The structure includes a reagent cartridge including a reagent storage unit for storing a reagent, a connection unit to which the reagent cartridge is connected, a reagent channel through which the reagent flows, a sample channel through which the sample flows, and the reagent flow A chemical analysis apparatus comprising: a test cartridge having a path and the reaction region communicating with the sample flow path, wherein the chemical substance holding container is formed in the test cartridge.
特定の化学物質を含む試料の導入部と、前記試料と反応させる試薬を貯蔵する試薬貯蔵部と、前記試薬が流れる試薬流路と、前記試料が流れる試料流路と、前記試薬流路と前記試料流路が連絡する反応領域と、前記反応領域で反応させた試料中の前記化学物質を捕捉する捕捉部と、を有し、前記試料と異なる化学物質を含む内部コントロール試薬容器を備え、前記内部コントロール試薬は前記反応領域で前記試料と前記試薬と混合され、前記捕捉部で前記試料と共に捕捉されることを特徴とする化学分析用構造体。 A structure for chemical analysis,
A sample introduction part containing a specific chemical substance, a reagent storage part for storing a reagent to be reacted with the sample, a reagent flow path through which the reagent flows, a sample flow path through which the sample flows, the reagent flow path, and the A reaction region that communicates with the sample flow path, and a capture unit that captures the chemical substance in the sample reacted in the reaction region, and includes an internal control reagent container containing a chemical substance different from the sample, The structure for chemical analysis, wherein the internal control reagent is mixed with the sample and the reagent in the reaction region and captured together with the sample in the capture unit.
特定の化学物質を含む試料を注入する注入口と、
前記注入口から注入された試料から検査対象の核酸を含む分離試料を分離する分離部と、
第一の前記接続部から供給された第一の試薬と前記分離試料とを導入して反応させる第一反応部と、
前記反応した前記分離試料から前記核酸を捕捉する核酸捕捉部と、
第二の前記接続部から供給された洗浄用試薬を前記核酸捕捉部へ導く洗浄用試薬流路と、
第三の前記接続部から供給された溶離用試薬を前記核酸捕捉部へ導く溶離用試薬流路と、
前記溶離された前記核酸を保持する保持部と、を備え、
少なくとも前記第一反応部に前記分離試料と前記第一の試薬と共に導入され、前記核酸捕捉部に前記核酸と共に捕捉され、前記保持部に前記核酸と共に保持される化学物質を保持する内部コントロール試薬容器と、を有することを特徴とする検査構造体。 A connection unit configured to be connectable to a reagent structure including a reagent storage unit for storing a reagent, and supplied with a reagent of the reagent storage unit;
An inlet for injecting a sample containing a specific chemical substance;
A separation unit for separating a separated sample containing a nucleic acid to be examined from a sample injected from the injection port;
A first reaction unit that introduces and reacts the first reagent supplied from the first connection unit and the separated sample;
A nucleic acid capture unit for capturing the nucleic acid from the reacted separated sample;
A cleaning reagent flow path for guiding the cleaning reagent supplied from the second connection section to the nucleic acid capturing section;
An elution reagent flow path for guiding the elution reagent supplied from the third connection section to the nucleic acid capture section;
A holding unit for holding the eluted nucleic acid,
An internal control reagent container that holds a chemical substance that is introduced into at least the first reaction unit together with the separated sample and the first reagent, captured in the nucleic acid capturing unit together with the nucleic acid, and retained in the retaining unit together with the nucleic acid. And an inspection structure characterized by comprising:
前記構造体は、試薬を貯蔵する試薬貯蔵部と、前記試薬が流れる試薬流路と、前記試料が流れる試料流路と、前記試薬流路と前記試料流路に連絡する前記反応領域と、前記反応領域と前記試薬貯蔵部との間の前記試薬流路に連絡するよう配置された前記試薬と混合される化学物質を保持する化学物質保持容器と、を備えることを特徴とする化学分析装置。
A sample is injected, a reagent to be reacted with the sample is stored, and a storage unit that stores a structure having a reaction region in which the sample and the reagent react with each other, and a detection mechanism for the sample after the reaction are provided. A chemical analyzer,
The structure includes a reagent storage unit that stores a reagent, a reagent channel through which the reagent flows, a sample channel through which the sample flows, the reaction channel that communicates with the reagent channel and the sample channel, A chemical analysis apparatus comprising: a chemical substance holding container that holds a chemical substance mixed with the reagent arranged to communicate with the reagent flow path between a reaction region and the reagent storage unit.
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