JP2007010684A - カートリッジを振動させることにより核酸試料を処理する方法、並びにその方法を実施するための装置及びカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液体中に含有される核酸試料を処理する方法は、(a)カートリッジ12の室11の中に前記液体を導入する段階と、(b)カートリッジ保持器16の中にカートリッジ12を配置する段階と、(c)鉛直な面に垂直である回転軸の周りにカートリッジ保持器16を振動させ、それにより、カートリッジ12を第1の角度位置26と第2の角度位置28の間で左右に運動させる段階である。これらの振動によって、チップ形状キャリヤの活性表面15に関する、チャネル13中に入っている液体の相対的運動を引き起こされる。室11は狭い内部を有し、湾曲したチャネル13を備えている。チップ形状キャリヤは湾曲チャネル13の中心領域に配置される。
【選択図】図7
Description
本発明はまた、液体に含有される核酸試料を処理するための装置(system)に関する。
本発明は更に、液体に含有される核酸試料を処理するためのカートリッジに関する。
本発明はとりわけ、光電子読み取り装置により読み取られるように造られた生化学的に活性な(active; 有効な)表面を有するチップ形状キャリヤ(carrier)を持つカートリッジの中に導入された液体に含有される核酸試料の処理に関する。
本発明の好ましい態様は、以下、添付図を参照しながら一層詳細に記述する。
チップ形状キャリヤ14は、チャネル13の中心領域に配置される。チャネル13の一部は、チップ形状キャリヤ14の活性表面と、チャネルプレート21の内部表面24の間に置かれる。図1の線Z−Zは鉛直直線である。
図1は、カートリッジ12の中に液体を導入するか又はそのカートリッジから液体を除去するのに適した、考えられるほんの1つのカートリッジ位置を示す。考えられるもう1つの、そして更に一層好ましいカートリッジ位置は、カートリッジの中心線S−Sが水平面と90度より大きい角度(例えば、110度の角度)を形成する位置である。そのような位置は、カートリッジのチャネルから液体を移動させるのに一層好都合である。なぜなら、それの一層低いアーム(arm)が一層大きく傾斜するからである。
カートリッジ12及びカートリッジ保持器16は、カートリッジ12がカートリッジ保持器16の中に配置される時、チップ形状キャリヤ14の活性表面15は好ましくは、実質的に鉛直な平面の状態で置かれるように配置される。しかし、活性表面15は鉛直でなくてもよく、仮にこれらの変形体があまり良好には実施されないように思われるとしても、活性表面15は傾斜していてもよいし、又は水平であってもよい。
図6及び7の線Z−Zは、鉛直直線である。
図11は、図1に示す角度位置と同一の角度位置29でのカートリッジ12を示す。図11は更に、ピペッティング装置の一部分67を表わしている。この一部分67は、移送装置頭部65によって作動する。移送装置頭部65はまた、上述のように、グリッパ66を備えており、それを作動させる。自動ピペッティング装置の一部分67は、図1にも示されるピペッティング針17を備えている。
(a)カートリッジ12の室11の中に、核酸試料を含有する液体を導入し、そうすることによって、室11内に形成されているチャネル13の中に該液体を導入する段階と、
(b)チップ形状キャリヤ14の活性表面15が実質的に鉛直な面になるというやり方で、カートリッジ保持器16の中にカートリッジ12を配置する段階であって、カートリッジ保持器16中にカートリッジ12をこのように配置することを、室11の中に前記の試料含有液体を導入する前又は導入した後に実施する上記段階と、
(c)鉛直な面に対して実質的に垂直である回転軸の周りにカートリッジ保持器16を振動させ、そうすることによって、カートリッジ12を該回転軸の周りに振動させ、そうすることによって、カートリッジ12を第1の角度位置26と第2の角度位置28の間で左右に運動させる段階であって、第1の角度位置26及び第2の角度位置28がそれぞれ中間の角度位置27を挟んで向かい合っており、中間の角度位置27においてチップ形状キャリヤ14の活性表面15が、チップ形状キャリヤ14の活性表面15に関する、チャネル13中に入っている前記液体の相対的運動を引き起こすために、カートリッジ12の前記振動運動によって引き起こされる、活性表面15の運動の経路の実質的に最も低い部分となる上記段階と、
を含む。
(1)増幅済み核酸試料をカートリッジの中に導入する段階
この試料を含有する液体は、カートリッジ12の入口を通して、また、図1に示される自動ピペッティング装置のピペッティング針を用いて、カートリッジ12の中に導入する。
熱移動によるハイブリッド形成段階の間、カートリッジの温度は、所定のレベルに維持する。この段階は通常、30〜60分間を必要とするが、8時間以下を必要とする場合(例えば、遺伝子を発現させるために)もある。そして、この段階の全期間に渡り、チップ形状キャリヤの活性表面に関する、試料含有液体の相対的運動が、上述の手段によって達成され、また、そうすることによって、その活性表面の全面に渡る上記液体の流動が達成される。この段階に関し、カートリッジ内の室及びチャネルは、チップ形状キャリヤの活性表面の全面に渡って液体の均一な分布(distribution)が達成されるように配置されることに注目することが重要である。
第1の洗浄(すすぎ)段階において、カートリッジの内部は、洗浄性緩衝液で洗浄する。この緩衝液は、カートリッジの入口を通ってカートリッジの中に流れ込み、次いで、カートリッジの出口を通って去る。この段階は、最高10回まで繰り返す。
(4)洗浄定温放置段階(Rinse incubation)
この段階は、カートリッジ中に入っている試料含有液体の処理を安定化させるのに役立つ。この段階は約15分間を必要とするが、この段階の間、その液体は、ハイブリッド形成段階の間の温度レベルとは異なるレベルに保持し、そして、ハイブリッド形成段階の間のやり方と同じやり方で、チップ形状キャリヤの活性表面に関して運動させる。
この段階では、カートリッジに入っている試料含有液体に、蛍光溶液を添加して、個々の蛍光発光性分子がDNA断片にくっ付けることができるようにする。この段階の間、カートリッジは再び、一層高い温度レベルに保持する。
(6)染色液洗浄段階
この段階では、カートリッジの適切な第1の位置で、カートリッジを通して洗浄性緩衝液を注入し、次いで、第1の位置のカートリッジを第2の位置に変えることによって、残存している遊離の蛍光発光性分子をカートリッジから洗浄する。第2の位置で、遊離しているこれら蛍光発光性分子を含有する液体は、カートリッジの出口を通してカートリッジから回収する。この段階は、最高10回まで繰り返す。
段階(6)の後、チップ形状キャリヤ14の活性表面15に試料を結合させ;この活性表面は、試料を含有しない緩衝液で冠水させ;次いで、試料含有液体の入っているカートリッジは、グリッパを備えた適切な移送手段によって、検出装置に移す。検出装置において、チップ形状キャリヤ14の活性表面15は、レーザー光線で走査し、次いで、それの励起に反応して前記活性表面から放出される蛍光を、適切な計器を用いて測定する。この検出を行うことができるように、カートリッジは開口を有する。チップ形状キャリヤ及びそれの活性表面は、この開口を通して、光電子(opto-electronic; オプトエレクトロニク)試験にアクセスすることができる。
12 カートリッジ
13 チャネル
14 諸オリゴヌクレオチドのアレーのチップ形状キャリヤ
15 キャリヤ14の活性表面
16 カートリッジ保持器
17 ピペッティング針(pipetting needle)
18 カートリッジ12に入っている液体のレベル
19 チップ形状キャリヤ14の裏面
21 チャネルプレート
22 チッププレート
23 チッププレートの空洞(cavity)
24 チャネルプレートの内部表面
25 チッププレートの内部表面
26 第1の角度位置
27 中間の角度位置
28 第2の角度位置
29 ピペッティング操作を実施するための、カートリッジ12の角度位置
31 トング(tongue; 突出物)
32 トング
33 チッププレート22の外部表面
34 チャネルプレート21の外部表面
35 開口(入口/出口)
36 カートリッジ保持器
37 チャネル13の端部(end segment)の幅
38 チャネル13の端部の幅
39 チャネル13の中央部の幅
41 シーリングフレーム(sealing frame; 封止枠)
42 ロッキングフレーム(locking frame; 固定枠)
61 モーター
62 駆動手段
63 結合手段
65 移送装置の頭部
66 グリッパ(gripper; 把持部)
67 ピペッティング装置(pipetting unit)
S−S カートリッジの中心線
Z−Z 鉛直直線
Claims (3)
- 液体中に含有される核酸試料を処理するためのカートリッジにおいて、
(a)オリゴヌクレオチドのアレーを保持する活性表面(15)を持つチップ形状キャリヤ(14)であって、該活性表面(15)が該カートリッジ(12)の一部分(21)の内部表面(24)と向かい合っている該キャリヤ(14)と
(b)狭い内部を持ち且つ湾曲したチャネル(13)を備えている室(11)であって、該チャネル(13)の一部分が該活性表面(15)と該内部表面(24)の間に存在する該室(11)と
を含むことを特徴とする、カートリッジ。 - 前記チップ形状キャリヤ(14)の前記活性表面(15)が、前記チャネル(13)の中央部分付近に存在している、請求項1に記載のカートリッジ。
- カートリッジが使い捨て構成部品であり、プラスチック材料で造られている、請求項1に記載のカートリッジ。
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