JP2010156629A - 化学処理用カートリッジおよびその使用方法 - Google Patents
化学処理用カートリッジおよびその使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010156629A JP2010156629A JP2008335708A JP2008335708A JP2010156629A JP 2010156629 A JP2010156629 A JP 2010156629A JP 2008335708 A JP2008335708 A JP 2008335708A JP 2008335708 A JP2008335708 A JP 2008335708A JP 2010156629 A JP2010156629 A JP 2010156629A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- well
- chemical processing
- cartridge
- cleaning liquid
- flow path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
Abstract
【課題】ハイブリダイゼーション後にシグナル強度を低下させることなく測定を行うことができる化学処理用カートリッジおよびその使用方法を提供する。
【解決手段】外部から与えられた力による変形により内容物を封止又は移動させて化学処理を行わせる化学処理用カートリッジ１である。カートリッジ１には、マイクロアレイが収容されるウェル１６と、ウェル１６に流路を介して接続され、核酸物質が収容されるウェル１４と、ウェル１６に流路を介して接続され、核酸物質を洗浄するための洗浄液が収容されるウェル１１〜１３と、が設けられる。
【選択図】図１
【解決手段】外部から与えられた力による変形により内容物を封止又は移動させて化学処理を行わせる化学処理用カートリッジ１である。カートリッジ１には、マイクロアレイが収容されるウェル１６と、ウェル１６に流路を介して接続され、核酸物質が収容されるウェル１４と、ウェル１６に流路を介して接続され、核酸物質を洗浄するための洗浄液が収容されるウェル１１〜１３と、が設けられる。
【選択図】図１
Description
本発明は、外部から与えられた力による変形により内容物を封止又は移動させて化学処理を行わせる化学処理用カートリッジおよびその使用方法に関する。
蛍光物質等の標識が固定化されたプローブＤＮＡが配列されたＤＮＡチップ（マイクロアレイ）を用いてハイブリダイゼーションを行わせ、ＤＮＡを検出する場合には、以下の手順での作業が必要となる。
（１）カバーガラス等でＤＮＡチップとプローブＤＮＡの間に空間を作る。
（２）カバーガラスとスライドのギャップにターゲットＤＮＡ溶液を導入し、プローブＤＮＡと接触させる。ターゲットＤＮＡは、ハイブリダイゼーションが起こりやすい環境の溶媒、例えば、５×ＳＳＣ（standard saline citrate）の溶媒中に溶解している。
（３）恒温槽内にて、例えば、４０℃、３０分間程度静置させる。これにより、プローブＤＮＡと相補的なターゲットＤＮＡがハイブリダイズして二本鎖を形成する。
（４）カバーガラスを外し、複数用意された洗浄液中で、高い濃度から順に未反応のターゲットＤＮＡを洗い流す。ＤＮＡチップの乾きムラを防止するために、最終的に０．０５〜０．２×ＳＳＣ程度の、反応時よりも大幅に低い塩濃度の洗浄液で洗浄し、乾燥させる。
（５）乾燥後のＤＮＡチップを蛍光読取装置等の検出器で測定することで、ハイブリダイゼーション後に洗い流されなかったターゲットＤＮＡを検出する。
再公表特許公報 Ｗ０２００６／０８３０４０号公報
特開２００４−２２６０６８号公報
（１）カバーガラス等でＤＮＡチップとプローブＤＮＡの間に空間を作る。
（２）カバーガラスとスライドのギャップにターゲットＤＮＡ溶液を導入し、プローブＤＮＡと接触させる。ターゲットＤＮＡは、ハイブリダイゼーションが起こりやすい環境の溶媒、例えば、５×ＳＳＣ（standard saline citrate）の溶媒中に溶解している。
（３）恒温槽内にて、例えば、４０℃、３０分間程度静置させる。これにより、プローブＤＮＡと相補的なターゲットＤＮＡがハイブリダイズして二本鎖を形成する。
（４）カバーガラスを外し、複数用意された洗浄液中で、高い濃度から順に未反応のターゲットＤＮＡを洗い流す。ＤＮＡチップの乾きムラを防止するために、最終的に０．０５〜０．２×ＳＳＣ程度の、反応時よりも大幅に低い塩濃度の洗浄液で洗浄し、乾燥させる。
（５）乾燥後のＤＮＡチップを蛍光読取装置等の検出器で測定することで、ハイブリダイゼーション後に洗い流されなかったターゲットＤＮＡを検出する。
従来の方法では、ハイブリダイゼーション反応後、測定の前にＤＮＡチップを乾かす必要がある。その際に、正確な測定を行うためには乾かしムラを防止しなければならない。しかし、前記の塩濃度の液を乾燥させると、ＤＮＡチップ表面に塩が析出してしまい、大きな乾かしムラとなる。そのため、一般にハイブリダイゼーション反応時よりも１／１０以下の塩濃度の洗浄液により洗われた後にＤＮＡチップを乾かす。しかし、低い塩濃度の洗浄液での洗浄時に、プローブＤＮＡとハイブリダイゼーションしていたターゲットＤＮＡが一部脱落してしまう場合があり、検出シグナルの強度が低下してしまうことがある。
本発明の目的は、ハイブリダイゼーション後にシグナル強度を低下させることなく測定を行うことができる化学処理用カートリッジおよびその使用方法を提供することにある。
本発明の化学処理用カートリッジは、外部から与えられた力による変形により内容物を封止又は移動させて化学処理を行わせる化学処理用カートリッジにおいて、マイクロアレイが収容された第１のウェルと、前記第１のウェルに流路を介して接続され、核酸物質が収容される第２のウェルと、前記第１のウェルに流路を介して接続され、前記核酸物質を洗浄するための洗浄液が収容される第３のウェルと、が設けられることを特徴とする。
この化学処理用カートリッジによれば、洗浄液による洗浄後、マイクロアレイを化学処理用カートリッジの外部から測定することができるので、乾燥によるムラを防止できるとともに、低い塩濃度の洗浄液によるターゲットＤＮＡの脱落を防止できる。
この化学処理用カートリッジによれば、洗浄液による洗浄後、マイクロアレイを化学処理用カートリッジの外部から測定することができるので、乾燥によるムラを防止できるとともに、低い塩濃度の洗浄液によるターゲットＤＮＡの脱落を防止できる。
本発明の化学処理用カートリッジの使用方法は、外部から与えられた力による変形により内容物を封止又は移動させて化学処理を行わせる化学処理用カートリッジの使用方法において、前記化学処理用カートリッジに外力を与えることにより、マイクロアレイが収容された前記化学処理用カートリッジの第１のウェルに、前記第１のウェルに流路を介して接続された前記化学処理用カートリッジの第２のウェルから、当該流路を介して核酸物質を導入するステップと、前記核酸物質が導入された前記第１のウェル内において、前記マイクロアレイに対するハイブリダイゼーションを行わせるステップと、前記ハイブリダイゼーションの後、前記化学処理用カートリッジに外力を与えることにより、前記第１のウェルに、前記第１のウェルに流路を介して接続された前記化学処理用カートリッジの第３のウェルから、当該流路を介して洗浄液を導入するステップと、前記洗浄液の導入後、前記マイクロアレイを前記化学処理用カートリッジの外部から測定するステップと、を備えることを特徴とする。
この化学処理用カートリッジの使用方法によれば、洗浄液の導入後、マイクロアレイを化学処理用カートリッジの外部から測定するので、乾燥によるムラを防止できるとともに、低い塩濃度の洗浄液によるターゲットＤＮＡの脱落を防止できる。
この化学処理用カートリッジの使用方法によれば、洗浄液の導入後、マイクロアレイを化学処理用カートリッジの外部から測定するので、乾燥によるムラを防止できるとともに、低い塩濃度の洗浄液によるターゲットＤＮＡの脱落を防止できる。
前記洗浄液の一価の陽イオン濃度が１００ｍＭ以上であってもよい。
前記洗浄液として０．５倍濃度以上のＳＳＣ溶液を用いてもよい。
前記洗浄液に界面活性剤が含まれていてもよい。
本発明の化学処理用カートリッジによれば、洗浄液による洗浄後、マイクロアレイを化学処理用カートリッジの外部から測定することができるので、乾燥によるムラを防止できるとともに、低い塩濃度の洗浄液によるターゲットＤＮＡの脱落を防止できる。
本発明の化学処理用カートリッジの使用方法によれば、洗浄液の導入後、マイクロアレイを化学処理用カートリッジの外部から測定するので、乾燥によるムラを防止できるとともに、低い塩濃度の洗浄液によるターゲットＤＮＡの脱落を防止できる。
以下、本発明による化学処理用カートリッジの一実施形態について説明する。
図１（ａ）は本実施形態の化学処理用カートリッジの構成を示す平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＩｂ−Ｉｂ線断面図である。
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、本実施形態の化学処理用カートリッジ１は、基板１Ａと、基板１Ａよりも柔軟なシリコンゴム等の弾性体からなるカバー１Ｂとから構成される。基板１Ａおよびカバー１Ｂは所定の接着パターンで互いに接着され、非接着部分における基板１Ａおよびカバー１Ｂ間の内部空間として、後述するウェルおよび流路が形成される。
図１（ａ）に示すように、ウェル１１〜１３は、流路を介して順次、直列に接続されるとともに、ウェル１６にはウェル１３およびウェル１４が、それぞれ流路を介して接続されている。また、ウェル１６およびウェル１５も流路を介して互いに接続されている。
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、ウェル１６にはＤＮＡチップ２が収容されている。ＤＮＡチップ２の表面には、蛍光物質等の標識が固定化されたプローブＤＮＡのサイト２１が配列されている。
化学処理用カートリッジ１の内部空間に内容物が存在する領域では、内容物による内圧によりカバー１Ｂが弾性変形し、図１（ｂ）に示すようにカバー１Ｂの一部が基板１Ａから離れる。例えば、図１（ｂ）では、ウェル１６およびウェル１５の領域に内容物が存在する場合を示している。内容物がなくなるとカバー１Ｂが元の形状に戻り、カバー１Ｂが基板１Ａに密着する。図１（ｂ）は送液を行っている状態を示しており、ウェル１６、および流路１５に液体が存在しているため、その領域でカバー１Ｂが基板１Ａから離れている。
次に、本実施形態の化学処理用カートリッジの使用例を説明する。
図２（ａ）は、ウェル１１〜１３のそれぞれに洗浄液として１×ＳＳＣ溶液を、ウェル１４にターゲットＤＮＡをそれぞれ導入した状態を示している。ウェル１１〜１３への洗浄液の導入およびウェル１４へのターゲットＤＮＡの導入は、それぞれ注射針等を用いて化学処理用カートリッジ１の側面から行うことができる。注射針等を通す細孔を予めカートリッジ１に形成してもよい。ただし、ウェル１１〜１３への洗浄液の導入は注射針等によらず、カートリッジ１の製造時に予め行ってもよい。
ターゲットＤＮＡは、５×ＳＳＣ中に分散させた状態で導入される。５×ＳＳＣ溶液は、１５０ｍＭの塩化ナトリウムと、１５ｍＭのクエン酸三ナトリウムとを含んでいる。一価陽イオン濃度は、Ｎａ＋：１９５ｍＭに相当する。
次に、図２（ｂ）に示すように、ローラ３等をカートリッジ１に押し付けた状態で右方向に移動させることでカバー１を変形させ、ウェル１４に収容されたターゲットＤＮＡを５×ＳＳＣ溶液とともにウェル１６に導入する。
次に、４０℃の条件下、３０分間、カートリッジ１を静置してハイブリダイゼーションを行わせる。
次に、図２（ｃ）に示すように、ローラ４等をカートリッジ１に押し付けた状態で右方向に移動させることで、ウェル１１に収容された洗浄液をウェル１２に移動させる。このとき、ウェル１２に収容されていた洗浄液はウェル１３に、ウェル１３に収容されていた洗浄液はウェル１６に、それぞれ移動する。また、余分な溶液は洗浄液とともに廃液としてウェル１５に移動する。
続いて、図３（ａ）に示すように、ローラ４等をカートリッジ１に押し付けた状態で右方向に移動させることで、ウェル１２に収容された洗浄液をウェル１３に移動させる。このとき、ウェル１３に収容されていた洗浄液はウェル１６に移動し、さらに余分な洗浄液等は廃液としてウェル１５に移動する。
さらに、図３（ｂ）に示すように、ローラ４等をカートリッジ１に押し付けた状態で右方向に移動させることで、ウェル１３に収容された洗浄液をウェル１６に移動させる。さらに余分な洗浄液等は廃液としてウェル１５に移動する。
次に、カートリッジ１をマイクロアレイ読取り装置にセットし、カートリッジ１の外部からＤＮＡチップ２の画像を取得し、ＤＮＡの測定を行う。
このように、本実施例の化学処理用カートリッジを使用することで、ハイブリダイゼーションからＤＮＡチップの洗浄、測定まで溶液中で処理が実行でき、ＤＮＡチップを乾燥させる必要がない。このため乾燥に起因するムラの発生を防止できる。また、乾燥させないため、測定前に低塩濃度洗浄液を使用する必要がない。このため低塩濃度洗浄に起因するターゲットＤＮＡの脱落が起きないため、ハイブリダイゼーション後におけるシグナル強度の低下を防止できる。
図４は洗浄液の塩濃度とシグナル強度との関係を示す図である。
図４に示すように、Ｎａ＋濃度（一価の陽イオン濃度）が１００ｍＭ以上であれば、シグナル強度の低下を防止できる。Ｎａ＋濃度（一価の陽イオン濃度）が１００ｍＭ未満の場合には、急激にシグナル強度が低下する。
この値は、０．５×ＳＳＣ（７５ｍＭ ＮａＣｌ＋７．５ｍＭ Ｎａ３（Ｃ６Ｈ５Ｏ７））にほぼ相当することが、式（１）により判る。
７５＋７．５×３＝９７．５ｍＭ ・・・式（１）
上記実施形態では、１種類の洗浄液を用いているが、複数種類の０．５×ＳＳＣ相当以上の塩濃度の異なる溶液をウェル１１〜１３のそれぞれに導入することで、ＤＮＡチップを異なる洗浄液で順次、洗浄することができ、洗浄力の向上を図ることができる。
この場合、途中で低塩濃度の洗浄液を入れることでミスハイブリを除去できる効果もあるが、その場合でも、必ず最後の洗浄液、つまり測定前の洗浄液は１００ｍＭ以上の高塩濃度である必要がある。
この場合、途中で低塩濃度の洗浄液を入れることでミスハイブリを除去できる効果もあるが、その場合でも、必ず最後の洗浄液、つまり測定前の洗浄液は１００ｍＭ以上の高塩濃度である必要がある。
また、洗浄液にＳＤＳ、Ｔｒｉｔｏｎ、Ｔｗｅｅｎなどの界面活性剤を添加することにより、ＤＮＡチップ表面に非特異吸着したターゲットＤＮＡを洗い流し易くし、バックグラウンド光量を低下させてもよい。
また、洗浄液に退色防止剤を添加することにより、測定の安定化を図ることもできる。一般に、蛍光分子に強い励起光を照射すると活性酸素種が生じ、光退色が起こるが、退色防止剤によりそれを防止することで、励起光の強さが異なる複数の測定条件下でも常に正しい蛍光画像が得られる。例えば、SlowFade（Invitrogen社の商標名）などの退色防止キットなどを使用してもよい。
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、外部から与えられた力による変形により内容物を封止又は移動させて化学処理を行わせる化学処理用カートリッジおよびその使用方法に対し、広く適用することができる。
１ 化学処理用カートリッジ
２ ＤＮＡチップ（マイクロアレイ）
１１〜１６ ウェル
２ ＤＮＡチップ（マイクロアレイ）
１１〜１６ ウェル
Claims (5)
- 外部から与えられた力による変形により内容物を封止又は移動させて化学処理を行わせる化学処理用カートリッジにおいて、
マイクロアレイが収容される第１のウェルと、
前記第１のウェルに流路を介して接続され、核酸物質が収容される第２のウェルと、
前記第１のウェルに流路を介して接続され、前記核酸物質を洗浄するための洗浄液が収容される第３のウェルと、
が設けられることを特徴とする化学処理用カートリッジ。 - 外部から与えられた力による変形により内容物を封止又は移動させて化学処理を行わせる化学処理用カートリッジの使用方法において、
前記化学処理用カートリッジに外力を与えることにより、マイクロアレイが収容された前記化学処理用カートリッジの第１のウェルに、前記第１のウェルに流路を介して接続された前記化学処理用カートリッジの第２のウェルから、当該流路を介して核酸物質を導入するステップと、
前記核酸物質が導入された前記第１のウェル内において、前記マイクロアレイに対するハイブリダイゼーションを行わせるステップと、
前記ハイブリダイゼーションの後、前記化学処理用カートリッジに外力を与えることにより、前記第１のウェルに、前記第１のウェルに流路を介して接続された前記化学処理用カートリッジの第３のウェルから、当該流路を介して洗浄液を導入するステップと、
前記洗浄液の導入後、前記マイクロアレイを前記化学処理用カートリッジの外部から測定するステップと、
を備えることを特徴とする化学処理用カートリッジの使用方法。 - 前記洗浄液の一価の陽イオン濃度が１００ｍＭ以上であることを特徴とする請求項２に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
- 前記洗浄液として０．５倍濃度以上のＳＳＣ溶液を用いることを特徴とする請求項２に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
- 前記洗浄液に界面活性剤が含まれていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の化学処理用カートリッジの使用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008335708A JP2010156629A (ja) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | 化学処理用カートリッジおよびその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008335708A JP2010156629A (ja) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | 化学処理用カートリッジおよびその使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010156629A true JP2010156629A (ja) | 2010-07-15 |
Family
ID=42574650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008335708A Pending JP2010156629A (ja) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | 化学処理用カートリッジおよびその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010156629A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012037363A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 生体関連分子の検出方法、検出用キット、及び検出システム |
| JP2017113009A (ja) * | 2014-01-31 | 2017-06-29 | 凸版印刷株式会社 | バックグラウンド低下剤及びその使用 |
-
2008
- 2008-12-29 JP JP2008335708A patent/JP2010156629A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012037363A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 生体関連分子の検出方法、検出用キット、及び検出システム |
| JP2017113009A (ja) * | 2014-01-31 | 2017-06-29 | 凸版印刷株式会社 | バックグラウンド低下剤及びその使用 |
| JP2020052050A (ja) * | 2014-01-31 | 2020-04-02 | 凸版印刷株式会社 | 吸着防止剤及びその使用 |
| US11261484B2 (en) | 2014-01-31 | 2022-03-01 | Toppan Printing Co., Ltd. | Biomolecule analysis kit and biomolecule analysis method |
| US11371089B2 (en) | 2014-01-31 | 2022-06-28 | Toppan Printing Co., Ltd. | Biomolecule analysis method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ATE475085T1 (de) | Biosensor und verfahren zu dessen herstellung | |
| Xiong et al. | A novel recognition mechanism supported by experiment and theoretical calculation for hypochlorites recognition and its practical application | |
| JP2008536125A5 (ja) | ||
| ES2527196T3 (es) | Procedimiento insensible a heparina para la determinación de inhibidores directos del factor de coagulación | |
| KR20160042162A (ko) | 전기화학적 검출용의 장치 및 방법 | |
| US11782019B2 (en) | Surface treatment of semiconductor sensors | |
| CA3168685C (en) | A method of measuring the ph of a sample | |
| ATE392465T1 (de) | Flüssigwaschmittel mit bleichmittelzusatz | |
| KR20060113462A (ko) | 친수성이 향상된 금속 전극을 갖는 전기화학적 분석 시험스트립 | |
| JP2010156629A (ja) | 化学処理用カートリッジおよびその使用方法 | |
| JP2022106943A (ja) | ナノポア配列決定用の集積回路およびフローセルのマルチチップパッケージング | |
| KR20190134457A (ko) | 통합된 보호 회로를 갖는 센서 | |
| KR101633473B1 (ko) | 단백질분해효소 검출센서 | |
| El-Sayed et al. | Safinamide detection based on Prussian blue analogue modified Solid-contact potentiometric sensor | |
| Grinyte et al. | Biocatalytic etching of semiconductor cadmium sulfide nanoparticles as a new platform for the optical detection of analytes | |
| JP2006254918A5 (ja) | ||
| KR100459394B1 (ko) | 인터컬레이터를 이용한 핵산의 전기화학발광 검출방법 | |
| US20210018436A1 (en) | Multipurpose microfluidics devices for rapid on-site optical chemical analysis | |
| Nowicka et al. | Voltammetric and electrochemical gravimetric selective detection of interactions between Tl (I) and guanine and the influence on activity of DNA drug-intercalators | |
| JP5847074B2 (ja) | 基板上対照検出 | |
| JP7107847B2 (ja) | 医療検査用基板及びその遺伝子シーケンシング方法と遺伝子シーケンシングチップ | |
| TW200740960A (en) | Novel rinse solution to remove cross-contamination | |
| JP2008518199A5 (ja) | ||
| JP2017512775A (ja) | 電気化学的方法により導電性表面上に膜形成可能なベンゾチアジアゾール系共役分子 | |
| Mu et al. | Visual detection of biological thiols based on lightening quantum dot–TiO2 composites |