JP2005214796A

JP2005214796A - 自動ハイブリダイゼーション装置

Info

Publication number: JP2005214796A
Application number: JP2004021684A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Sugiyama; 高広椙山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2005-08-11

Abstract

【課題】信頼性の高いハイブリダイゼーションを行うことにより精度のよい検査を行うことが出来る自動ハイブリダイゼーション装置を提供する。
【解決手段】既知の塩基配列を有する複数のDNAを配列したＤＮＡチップと、
該DNAチップをカバーするカバー部材と、
前記ＤＮＡチップ上に検体を注入する注入手段と、
該注入手段により注入された検体の拡散状態を観察撮影する撮像手段と、
該撮像手段から取得した画像から検体の拡散状態を判断する判断手段
を有することを特徴とする自動ハイブリダイゼーション装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、DNAチップ等を用いて標識物質で標識付けられた検体とハイブリダイズさせて、ハイブリダイズした検出体を特定する分析方法における、自動ハイブリダイズ装置に関するものである。

近年マイクロアレイ、DNAチップ等の試験片を用いた遺伝子解析が行われている。スライドガラスやシリコン基板などからなる基板の表面に多数の生体分子を検出体としてマトリクス上に配置固定したDNAチップと、蛍光色素などで標識付けられたDNAなどの検体とがハイブリダイゼーションされる。検出体及び検体にハイブリダイゼーションする生体分子が含まれていれば、検出体に蛍光色素などの標識物質が生体分子を介して固定される。そして試験片上のどこに蛍光色素などの標識物質が存在するかを検出することにより、ハイブリダイズした検出体の種類を特定することができるものである（例えば、特許文献１参照）。

図４はDNAチップを用いた従来のハイブリダイゼーションの説明図である。
DNAチップ11上にはカバー12が設置されており、ＤＮＡチップ11とカバー12の間には液体が拡散するための微小な隙間が設けられている。DNAチップ11上に注入手段13によって検体DNAが注入され、検体DNAはDNAチップ11上の各DNAスポット上に拡散する。その後図示しない手段によりハイブリダイゼーションを行い、蛍光検出を行っている。
特開平１１−１８７９００号公報

ところが検体を注入したときにＤＮＡスポット上で泡が発生したり、DNAスポット全域に拡散しない等検体の拡散が良好でない場合がある。この時ハイブリダイゼーションを行っても、反応がなかったDNAスポットはプローブDNAと検体DNAがハイブリダイゼーション反応できる状態にあったか否かを判断することができず、正しい検出を行うことが出来ないという問題がある。

そこでハイブリダイゼーション反応前に、検体DNAのＤＮＡスポット上での拡散状態を検出し、確実に全てのDNAスポットに検体DNAが拡散させ、信頼性の高いハイブリダイゼーションを行うことにより精度のよい検査を行うことが出来る自動ハイブリダイゼーション装置を提供する。

上記目的を達成するための本発明に係る自動ハイブリダイゼーション装置は、既知の塩基配列を有する複数のDNAを配列したＤＮＡチップと、該DNAチップをカバーするカバー部材と、前記ＤＮＡチップ上に検体を注入する注入手段と、該注入手段により注入された検体の拡散状態を観察撮影する撮像手段と、該撮像手段から取得した画像から検体の拡散状態を判断する判断手段を有することを特徴とする。

以上説明したように本発明に係る自動ハイブリダーゼーション装置は、ハイブリダイゼーション反応前にＤＮＡチップ上に注入した検体の拡散状態を検出することが可能であるので、ＤＮＡスポットと検体のハイブリダイゼーションを確実に行うことができ、精度の良い検査を行うことができる。

図１から図３に本発明の第一の実施例について説明する。図１は本発明のハイブリダイゼーション装置の構成図を示している。DNAスポットを有するDNAチップ１の上には透明な部材からなるカバー２が設置されている。その上方にはレンズ３、ＣＣＤ４、DNAチップ１を照明する光源５が設置されており、CCD４の出力は制御手段7に接続されている。またDNAチップ１に検体DNAを注入する注入部６が制御手段７と接続されている。

この様な構成において、光源５はカバー２を通してDNAチップ１を照明している。注入部６よりDNAチップ１に検体DNAが注入されると、CCD４はレンズ３を通してDNAチップ１上での検体DNAの拡散状態を撮影し、その撮影された画像を制御手段７に送る。制御手段7は拡散状態を判断し、拡散完了と判断すると図示しない手段によってハイブリダイゼーションを行う。

図２(ａ)(ｂ)(ｃ)はCCD４の撮影画像である。ＡはDNAスポット領域を囲むような枠である。L1は検体DNAの端であり、L2は検体DNA中の泡である。図２(a)適正な拡散状態図である。検体DNA L1はプローブDNAのスポット領域Ａを覆うように拡がっており、検体DNAと全てのDNAスポットが反応可能な状態である。図２(b)は不十分な拡散状態図である。検体DNA Ｌ１は部分的にDNAスポット領域Ａの内側にあり、DNAスポット全域に拡散していない。図２(c)は泡が発生した場合の図である。泡L2がDNAスポット領域Ａの内側に存在する。(b)(c)の場合はハイブリダイゼーション反応できないDNAスポットが存在する。この撮影画像においてDNAスポット領域Ａ、検体DNA L1、泡L2の位置関係を判断手段７において比較判断することにより拡散状態の検出を行う。

ここではプローブDNAのスポット領域を示す枠ＡはDNAチップ１上に表示するようにしたが、CCD４で撮影した時にＤＮＡスポット領域を全て含む位置に表示できればよく、例えばカバー部材に表示したり、DNAチップが別のプレートに載せられるような構成である場合にはプレートに表示してもよいし、或いはDNAチップの基板外形自体を領域と認識するようにしてもよい。また、枠Ａの表示形式は制御部７で認識できる方法であればよく、連続線や破線、或いは複数の点を配置し外形を表示すればよい。

図３は検体DNA注入の制御フローチャートである。まずステップS1で注入部６から検体DNAを注入すると、検体DNAはDNAチップ１上で拡散する。ステップS2で検体DNAの拡散領域L1を算出し、ステップS3で、DNAスポット領域Aは検体DNAの拡散領域Ｌ１内にあるかを判断する。ないと判断した場合はステップS5で警告を発し、ステップＳ１に戻り再度検体DNAの注入を行う。あると判断した場合は、ステップS4に進み、泡(L2)はDNAスポット領域(A)内にないかを判断する。領域内にある場合はステップS5で警告を発し、ステップＳ１に戻り再度注入を行う。領域内にない場合は拡散完了と判断し、注入作業を終了する。ステップＳ５の警告は作業者にその旨を告知できる方法であればよく、ブザーなどの音、或いは警告ランプのようなものを用いればよい。或いはCCDでの観察画像をモニターなどに表示するような装置の構成とした場合はモニター上に警告を表示してもよい。

ステップＳ３及びＳ４の判断結果に応じてステップＳ５で警告を発するようにしているが警告を行わずにステップＳ２へと進むようにしてもよい。

また本実施例においては拡散不良と判断した場合は再度検体DNAの注入を行うようにしているが、注入を行わずに他の検体DNAの拡散方法、例えばDNAチップを傾けたりして、検体DNAの拡散を行うようにしてもよい。

第1実施例のハイブリダイゼーション装置の側面図である。検体DNA拡散の説明図である検体DNA注入のフローチャートである従来のハイブリダイゼーションの説明図である。

符号の説明

1,11 DNAチップ
2,12 カバー
4 CCD
6,13 検体DNA注入手段
7 制御手段

Claims

既知の塩基配列を有する複数のDNAを配列したＤＮＡチップと、
該DNAチップをカバーするカバー部材と、
前記ＤＮＡチップ上に検体を注入する注入手段と、
該注入手段により注入された検体の拡散状態を観察撮影する撮像手段と、
該撮像手段から取得した画像から検体の拡散状態を判断する判断手段
を有することを特徴とする自動ハイブリダイゼーション装置。
前記判断手段による判断は、ハイブリダイゼーション反応開始前に行うことを特徴とする請求項１に記載の自動ハイブリダイゼーション装置。