JP2011239742A - Microfluidic chip, microfluidic chip set and nucleic acid analysis kit - Google Patents

Microfluidic chip, microfluidic chip set and nucleic acid analysis kit Download PDF

Info

Publication number
JP2011239742A
JP2011239742A JP2010116081A JP2010116081A JP2011239742A JP 2011239742 A JP2011239742 A JP 2011239742A JP 2010116081 A JP2010116081 A JP 2010116081A JP 2010116081 A JP2010116081 A JP 2010116081A JP 2011239742 A JP2011239742 A JP 2011239742A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nucleic acid
target nucleic
internal standard
amount
microfluidic chip
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.)
Withdrawn
Application number
JP2010116081A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
富美男 ▲高▼城
Fumio Takagi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2010116081A priority Critical patent/JP2011239742A/en
Publication of JP2011239742A publication Critical patent/JP2011239742A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microfluidic chip, a microfluidic chip set and a nucleic acid analysis kit that can easily determine with high degree of sensitivity and high degree of accuracy whether a plurality kinds of genes are expressed at a predetermined dosage.SOLUTION: The microfluidic chip includes: reagents 30, 31, and 32 which are nucleic acids amplifiable by a common primer with a target nucleic acid, and include a known amount of an internal standard nucleic acid having a different sequence from that of the target nucleic acid and the primer common to the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid; and a fluorescence probe exhibiting different fluorescence changes from when binding to a part of an amplified product of the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid and binding to the amplified product of the target nucleic acid and from when binding to the amplified product of the internal standard nucleic acid. The amount of primers and fluorescence probes included in wells 16 are different from each wells 16. The amount of the internal standard nucleic acid is the same as the amount of the target nucleic acid included in a reaction solution introduced in the wells 16 when the reaction solution of a reference specimen as a criterion to determine whether the target nucleic acid are expressed at the predetermined dosage is introduced in the wells 16.

Description

本発明は、マイクロ流体チップ、マイクロ流体チップセット及び核酸分析キットに関する。   The present invention relates to a microfluidic chip, a microfluidic chip set, and a nucleic acid analysis kit.

近年、多数の遺伝子の発現を一度に解析するために、DNAチップ(DNAマイクロアレイ)が注目されている。DNAチップを用いた核酸検出・定量法は、DNAの相補性に基づくハイブリダイゼーション反応を利用した核酸検出・定量法である。DNAチップは、平面基板上に多種類のDNA断片(プローブDNA)が固定されているのが特徴で、具体的な使用方法としては、研究又は検査対象の細胞に含まれる発現遺伝子を蛍光色素で標識し、平面基板上のDNA断片と結合させ、その箇所を専用の装置で蛍光輝度を測定することにより、サンプル中の遺伝子発現量を定量する方法が挙げられる。   In recent years, DNA chips (DNA microarrays) have attracted attention in order to analyze the expression of a large number of genes at once. The nucleic acid detection / quantification method using a DNA chip is a nucleic acid detection / quantification method using a hybridization reaction based on DNA complementarity. A DNA chip is characterized in that many types of DNA fragments (probe DNA) are immobilized on a flat substrate. As a specific method of use, an expressed gene contained in a cell to be studied or examined can be expressed with a fluorescent dye. There is a method in which the amount of gene expression in a sample is quantified by labeling, binding to a DNA fragment on a flat substrate, and measuring the fluorescence intensity with a dedicated device.

しかしながら、非特許文献1に記載されているように、DNAチップには、いくつかの課題がある。   However, as described in Non-Patent Document 1, the DNA chip has several problems.

第1に、感度についての課題が挙げられる。DNAチップの検出能力(感度)は低発現の遺伝子に対して十分ではない。   First, there is a problem regarding sensitivity. The detection capability (sensitivity) of the DNA chip is not sufficient for low-expressing genes.

第2に、精度についての課題が挙げられる。DNAチップで低発現の遺伝子を検出するためには、検体量を十分に確保する必要がある。検体量が少なくて反応に十分でない場合には、その遺伝子に対しPCR(ポリメラーゼ連鎖反応;Polymerase Chain Reaction)やIVT(in-vitro transcription)などの増幅反応を行って、検体中の核酸量を増やす必要がある。PCRは、標的核酸及び試薬を混合したものをPCR用のチューブ(反応容器)に入れ、サーマルサイクラーという温度制御装置で、例えば55℃、72℃、94℃の3段階の温度変化を数分の周期で繰り返し反応させるもので、酵素(DNAポリメラーゼ)の作用により温度サイクル1回あたり、標的核酸だけを約2倍に増幅することができる。この増幅処理は、検体に含まれる遺伝子量の比が変わってしまうため、定量精度が低下するという問題が指摘されている。   Secondly, there is a problem regarding accuracy. In order to detect a low-expressed gene with a DNA chip, it is necessary to ensure a sufficient amount of specimen. If the amount of the sample is small and not sufficient for the reaction, the gene is subjected to an amplification reaction such as PCR (Polymerase Chain Reaction) or IVT (in-vitro transcription) to increase the amount of nucleic acid in the sample. There is a need. In PCR, a mixture of target nucleic acid and reagent is put in a PCR tube (reaction vessel), and a temperature control device called a thermal cycler is used, for example, to change temperature in three steps of 55 ° C, 72 ° C, and 94 ° C for several minutes. The reaction is repeated in a cycle, and only the target nucleic acid can be amplified by about 2 times per temperature cycle by the action of the enzyme (DNA polymerase). This amplification process has a problem that the quantitative accuracy is lowered because the ratio of the amount of genes contained in the sample changes.

また、標的核酸とよく似た配列を有する核酸がプローブに間違って結合すること(クロスハイブリダイゼーション)によっても精度が低下する。さらに、プローブの配列によって、特定の遺伝子の結合がバイアスされる可能性が指摘されている。同様に、標的核酸を蛍光標識することも精度に影響することが考えられる。   In addition, the accuracy is also lowered by nucleic acid having a sequence similar to the target nucleic acid erroneously bound to the probe (cross hybridization). Furthermore, it has been pointed out that the binding of a specific gene may be biased by the sequence of the probe. Similarly, fluorescent labeling of the target nucleic acid may affect the accuracy.

第3に、再現性についての課題が挙げられる。DNAチップはプラットホーム(DNAチップ製品)が異なると、結果が異なる。様々な要因があるが、プローブの長さや配列が異なることが最大の原因と考えられている。   Thirdly, there is a problem regarding reproducibility. The results differ depending on the DNA chip platform (DNA chip product). There are various factors, but the biggest cause is considered to be the difference in the length and arrangement of the probes.

臨床検査において用いられる、遺伝子発現を高精度、高感度に解析する手法として、リアルタイムPCRの絶対定量法や競合PCR法がある。これらの手法で定量を行い、その結果に基づいて注意深くキャリブレーションを行えば、DNAチップの感度及び精度の問題の一部を改善することができる。しかし、リアルタイムPCRの絶対定量法は、少なくとも5点のデータから検量線を作成する必要があり、競合PCR法も、複数の検量線を作成する必要がある。この作業は煩雑で、非常に手間と時間がかかる。さらに、キャリブレーション自体も煩雑な作業であった。そのため、これらの手法を多種類の遺伝子に適用することは困難であった。   As methods for analyzing gene expression with high accuracy and high sensitivity used in clinical examinations, there are an absolute quantification method of real-time PCR and a competitive PCR method. If quantification is performed by these techniques and careful calibration is performed based on the results, some of the problems of sensitivity and accuracy of the DNA chip can be improved. However, the absolute quantification method of real-time PCR needs to create a calibration curve from data of at least 5 points, and the competitive PCR method also needs to create a plurality of calibration curves. This work is complicated and takes a lot of time and effort. Furthermore, the calibration itself is a complicated operation. Therefore, it has been difficult to apply these techniques to many kinds of genes.

Sorin Draghici et.al.、"Reliability and reproducibility issues in DNA microarray measurement"、TRENDS in Genetics Vol.22 No.2 February 2006、P101-109Sorin Draghici et.al., "Reliability and reproducibility issues in DNA microarray measurement", TRENDS in Genetics Vol.22 No.2 February 2006, P101-109

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、複数種類の遺伝子が所定量発現したか否かの判定が、高感度、高精度で簡単にできるマイクロ流体チップ、マイクロ流体チップセット及び核酸分析キットを提供することができる。   The present invention has been made in view of the above problems, and according to some aspects of the present invention, whether or not a plurality of types of genes are expressed in a predetermined amount is determined with high sensitivity and high sensitivity. It is possible to provide a microfluidic chip, a microfluidic chip set, and a nucleic acid analysis kit that can be easily performed with accuracy.

(1)本発明に係るマイクロ流体チップは、
検体に含まれる標的核酸の増幅、及び、前記標的核酸が所定量発現したか否かの判定に使用するマイクロ流体チップであって、
複数の反応容器を含み、
前記反応容器は、
前記標的核酸と共通のプライマーで増幅可能な核酸であって、前記標的核酸とは異なる配列を有する核酸である、既知量の内部標準核酸と、
前記標的核酸及び前記内部標準核酸に共通のプライマーと、
前記標的核酸及び前記内部標準核酸の増幅産物の一部に結合し、前記標的核酸の増幅産物に結合した場合と前記内部標準核酸の増幅産物に結合した場合とで異なる蛍光変化を示す蛍光プローブと、
を含み、
前記反応容器のうち、第1の反応容器と第2の反応容器とに含まれる前記プライマー及び前記蛍光プローブの種類は互いに異なり、
前記内部標準核酸の量は、前記標的核酸が所定量発現したか否かの判定の基準となる検体である参照検体の反応液を前記反応容器に導入した場合に、前記反応容器に導入される前記反応液に含まれる前記標的核酸の量である参照量と同じである。
(1) A microfluidic chip according to the present invention comprises:
A microfluidic chip used for amplification of a target nucleic acid contained in a specimen and determination of whether or not the target nucleic acid is expressed in a predetermined amount,
Including a plurality of reaction vessels,
The reaction vessel is
A known amount of an internal standard nucleic acid that is a nucleic acid that can be amplified with a primer common to the target nucleic acid, and that has a different sequence from the target nucleic acid;
A primer common to the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid;
A fluorescent probe that binds to a part of the amplification product of the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid, and exhibits a different fluorescence change when bound to the amplification product of the target nucleic acid and the amplification product of the internal standard nucleic acid; ,
Including
Among the reaction vessels, the types of the primer and the fluorescent probe contained in the first reaction vessel and the second reaction vessel are different from each other,
The amount of the internal standard nucleic acid is introduced into the reaction vessel when a reaction solution of a reference sample, which is a sample serving as a reference for determining whether or not a predetermined amount of the target nucleic acid is expressed, is introduced into the reaction vessel. It is the same as the reference amount that is the amount of the target nucleic acid contained in the reaction solution.

本発明によれば、反応容器のうち、第1の反応容器と第2の反応容器とに含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類は互いに異なるため、複数種類の遺伝子の発現を簡単に精度良く判定できるマイクロ流体チップを実現できる。   According to the present invention, among the reaction containers, the types of primers and fluorescent probes contained in the first reaction container and the second reaction container are different from each other, so that the expression of a plurality of types of genes can be easily and accurately determined. A microfluidic chip can be realized.

また、本発明によれば、内部標準核酸の量は、標的核酸が所定量発現したか否かの判定の基準となる検体である参照検体の反応液を反応容器に導入した場合に、反応容器に導入される反応液に含まれる標的核酸の量である参照量と同じであるため、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、基準となる参照検体における標的核酸の発現量と同程度か否かを高感度、高精度に判定できるマイクロ流体チップを実現できる。   Further, according to the present invention, the amount of the internal standard nucleic acid is determined when the reaction liquid of the reference sample, which is a sample serving as a reference for determining whether or not the target nucleic acid is expressed in a predetermined amount, is introduced into the reaction vessel. The amount of target nucleic acid expressed in the sample to be measured is about the same as the amount of target nucleic acid expressed in the reference reference sample It is possible to realize a microfluidic chip capable of determining whether or not with high sensitivity and high accuracy.

(2)このマイクロ流体チップは、
前記参照量は、前記参照検体を、健康な個体から採取した検体とした場合を代表する量及び病気の個体から採取した検体とした場合を代表する量の少なくとも一方であってもよい。
(2) This microfluidic chip is
The reference amount may be at least one of an amount representative when the reference sample is a sample collected from a healthy individual and an amount representative when the reference sample is a sample collected from a sick individual.

これにより、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、健康な個体から採取した検体及び病気の個体から採取した検体の少なくとも一方における標的核酸の発現量と同程度か否かを高感度、高精度に判定できる。   This makes it highly sensitive whether the target nucleic acid expression level in the sample to be measured is comparable to the target nucleic acid expression level in at least one of a sample collected from a healthy individual and a sample collected from a diseased individual, Can be determined with high accuracy.

(3)このマイクロ流体チップは、
前記参照量が、前記参照検体を、前記健康な個体から採取した検体とした場合を代表する量である第1条件の反応容器と、
前記参照量が、前記参照検体を、前記病気の個体から採取した検体とした場合を代表する量である第2条件の反応容器と、
を含んでいてもよい。
(3) This microfluidic chip is
A reaction container under a first condition, wherein the reference amount is a representative amount when the reference sample is a sample collected from the healthy individual;
A reaction container under a second condition in which the reference amount is a representative amount when the reference sample is a sample collected from the diseased individual; and
May be included.

これにより、1つのマイクロ流体チップで、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、健康な個体から採取した検体及び病気の個体から採取した検体における標的核酸の発現量と同程度か否かを高感度、高精度に判定できる。   Thus, with one microfluidic chip, whether the target nucleic acid expression level in the sample to be measured is comparable to the target nucleic acid expression level in a sample collected from a healthy individual and a sample collected from a sick individual Can be determined with high sensitivity and high accuracy.

(4)このマイクロ流体チップは、
前記参照量が、前記参照検体を、前記病気の第1進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量である第1条件の反応容器と、
前記参照量が、前記参照検体を、前記病気の第2進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量である第2条件の反応容器と、
を含んでいてもよい。
(4) This microfluidic chip is
A reaction container having a first condition in which the reference amount is an amount representative of a case where the reference sample is a sample collected from an individual in a first progressing state of the disease;
A reaction container under a second condition in which the reference amount is an amount representative of a case where the reference sample is a sample collected from an individual in a second advanced state of the disease;
May be included.

これにより、1つのマイクロ流体チップで、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、病気の第1進行状態の個体から採取した検体及び病気の第2進行状態の個体から採取した検体における標的核酸の発現量と同程度か否かを高感度、高精度に判定できる。   Thus, with one microfluidic chip, the target nucleic acid expression level in the sample to be measured is the target in the sample collected from the individual in the first advanced state of disease and the sample collected from the individual in the second advanced state of disease. It can be determined with high sensitivity and high accuracy whether the expression level is the same as the nucleic acid expression level.

(5)本発明に係るマイクロ流体チップセットは、
前記複数の反応容器の少なくとも一部として、前記参照量が、前記参照検体を、前記病気の第1進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量である第1条件の反応容器を含む、上述のマイクロ流体チップと、
前記複数の反応容器の少なくとも一部として、前記参照量が、前記参照検体を、前記病気の第2進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量である第2条件の反応容器を含む、上述のマイクロ流体チップと、
を含む。
(5) A microfluidic chip set according to the present invention includes:
A reaction container under a first condition, wherein at least part of the plurality of reaction containers, the reference amount is a quantity representative of a case where the reference specimen is a specimen collected from the diseased first progressing individual. Including the above-described microfluidic chip;
A reaction container having a second condition, wherein at least a part of the plurality of reaction containers, the reference amount is an amount representative of a case where the reference sample is a sample collected from the diseased second progressive individual. Including the above-described microfluidic chip;
including.

本発明によれば、判定の基準となる参照量を用途に応じて容易に選択できるマイクロ流体チップセットを実現できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the microfluidic chip set which can select easily the reference amount used as the criterion of determination according to a use is realizable.

(6)本発明に係る核酸分析キットは、
検体に含まれる標的核酸の増幅、及び、前記標的核酸が所定量発現したか否かの判定に使用する核酸分析キットであって、
マイクロ流体チップと、
前記標的核酸と共通のプライマーで増幅可能な核酸であって、前記標的核酸とは異なる配列を有する核酸である、既知量の内部標準核酸を含む液体である内部標準試薬と、
を含み、
前記マイクロ流体チップは、複数の反応容器を含み、
前記反応容器は、
前記標的核酸及び前記内部標準核酸に共通のプライマーと、
前記標的核酸及び前記内部標準核酸の増幅産物の一部に結合し、前記標的核酸の増幅産物に結合した場合と前記内部標準核酸の増幅産物に結合した場合とで異なる蛍光変化を示す蛍光プローブと、
を含み、
前記反応容器のうち、第1の反応容器と第2の反応容器とに含まれる前記プライマー及び前記蛍光プローブの種類は互いに異なり、
前記内部標準核酸のモル濃度は、前記標的核酸が所定量発現したか否かの判定の基準となる検体である参照検体に含まれる前記標的核酸のモル濃度である参照モル濃度と同じである。
(6) The nucleic acid analysis kit according to the present invention comprises:
A nucleic acid analysis kit used for amplification of a target nucleic acid contained in a specimen and determination of whether or not the target nucleic acid is expressed in a predetermined amount,
A microfluidic chip;
An internal standard reagent that is a liquid containing a known amount of an internal standard nucleic acid, which is a nucleic acid that can be amplified with a primer common to the target nucleic acid and has a sequence different from the target nucleic acid;
Including
The microfluidic chip includes a plurality of reaction vessels,
The reaction vessel is
A primer common to the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid;
A fluorescent probe that binds to a part of the amplification product of the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid, and exhibits a different fluorescence change when bound to the amplification product of the target nucleic acid and the amplification product of the internal standard nucleic acid; ,
Including
Among the reaction vessels, the types of the primer and the fluorescent probe contained in the first reaction vessel and the second reaction vessel are different from each other,
The molar concentration of the internal standard nucleic acid is the same as the reference molar concentration, which is the molar concentration of the target nucleic acid contained in a reference sample that is a reference for determining whether or not a predetermined amount of the target nucleic acid has been expressed.

本発明によれば、反応容器のうち、第1の反応容器と第2の反応容器とに含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類は互いに異なるため、複数種類の遺伝子の発現を簡単に精度良く判定できる核酸分析キットを実現できる。   According to the present invention, among the reaction containers, the types of primers and fluorescent probes contained in the first reaction container and the second reaction container are different from each other, so that the expression of a plurality of types of genes can be easily and accurately determined. A nucleic acid analysis kit can be realized.

また、本発明によれば、内部標準核酸のモル濃度は、標的核酸が所定量発現したか否かの判定の基準となる検体である参照検体に含まれる標的核酸のモル濃度と同じであるため、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、基準となる参照検体における標的核酸の発現量と同程度か否かを高感度、高精度に判定できる核酸分析キットを実現できる。   Further, according to the present invention, the molar concentration of the internal standard nucleic acid is the same as the molar concentration of the target nucleic acid contained in the reference sample, which is a sample used as a criterion for determining whether or not the target nucleic acid is expressed in a predetermined amount. Thus, it is possible to realize a nucleic acid analysis kit that can determine with high sensitivity and high accuracy whether or not the expression level of the target nucleic acid in the sample to be measured is comparable to the expression level of the target nucleic acid in the reference reference sample.

(7)この核酸分析キットは、
前記参照モル濃度は、前記参照検体を、健康な個体から採取した検体とした場合を代表するモル濃度及び病気の個体から採取した検体とした場合を代表するモル濃度の少なくとも一方であってもよい。
(7) This nucleic acid analysis kit is
The reference molar concentration may be at least one of a molar concentration representative when the reference specimen is a specimen collected from a healthy individual and a molar concentration representative when the specimen is a specimen collected from a sick individual. .

これにより、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、健康な個体から採取した検体及び病気の個体から採取した検体の少なくとも一方における標的核酸の発現量と同程度か否かを高感度、高精度に判定できる。   This makes it highly sensitive whether the target nucleic acid expression level in the sample to be measured is comparable to the target nucleic acid expression level in at least one of a sample collected from a healthy individual and a sample collected from a diseased individual, Can be determined with high accuracy.

(8)この核酸分析キットは、
前記内部標準試薬として、
前記参照モル濃度が、前記参照検体を、前記病気の第1進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表するモル濃度である前記内部標準核酸を含む第1の内部標準試薬と、
前記参照モル濃度が、前記参照検体を、前記病気の第1進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表するモル濃度である前記内部標準核酸を含む第2の内部標準試薬と、
を含んでいてもよい。
(8) This nucleic acid analysis kit is
As the internal standard reagent,
A first internal standard reagent containing the internal standard nucleic acid, wherein the reference molar concentration is a molar concentration representative of a case where the reference sample is a sample collected from an individual in a first advanced state of the disease;
A second internal standard reagent containing the internal standard nucleic acid, wherein the reference molar concentration is a molar concentration representative of a case where the reference sample is a sample collected from an individual in the first advanced state of the disease;
May be included.

これにより、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、病気の第1進行状態の個体から採取した検体及び病気の第2進行状態の個体から採取した検体における標的核酸の発現量と同程度か否かを高感度、高精度に判定できる。   Thereby, the expression level of the target nucleic acid in the sample to be measured is comparable to the expression level of the target nucleic acid in the sample collected from the individual in the first advanced state of disease and the sample collected from the individual in the second advanced state of disease. It can be determined with high sensitivity and high accuracy.

第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100の基板10を模式的に示す平面図。FIG. 3 is a plan view schematically showing the substrate 10 of the microfluidic chip 100 according to the first embodiment. 図1のA−A線の断面を模式的に表した図。The figure which represented typically the cross section of the AA line of FIG. 第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100を模式的に示す平面図。FIG. 2 is a plan view schematically showing the microfluidic chip 100 according to the first embodiment. 図3のB−B線の断面を模式的に表した図。The figure which represented typically the cross section of the BB line of FIG. マイクロ流体チップ100のウェル16近傍の断面を拡大して示す模式図。FIG. 3 is a schematic diagram showing an enlarged cross section near the well 16 of the microfluidic chip 100. 図6(A)は、第2実施形態に係るマイクロ流体チップ100aを模式的に示す平面図、図6(B)は、第3実施形態に係るマイクロ流体チップ100bを模式的に示す平面図。FIG. 6A is a plan view schematically showing the microfluidic chip 100a according to the second embodiment, and FIG. 6B is a plan view schematically showing the microfluidic chip 100b according to the third embodiment. 図7(A)〜図7(C)は、変形例に係るマイクロ流体チップ101,101a,101bを模式的に示す平面図。FIGS. 7A to 7C are plan views schematically showing microfluidic chips 101, 101a, 101b according to modifications. マイクロ流体チップ100のリザーバー15に被検液80を導入した状態で、慣性力を印加した様子を模式的に示す図。The figure which shows typically a mode that the inertial force was applied in the state which introduce | transduced the test liquid 80 into the reservoir | reserver 15 of the microfluidic chip | tip 100. FIG. ローラー90によって、マイクロ流体チップ100のウェル16を密閉する様子を模式的に示した図。The figure which showed typically a mode that the well 16 of the microfluidic chip | tip 100 was sealed with the roller 90. FIG. 第4実施形態に係るマイクロ流体チップセット200を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the microfluidic chip set 200 which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る核酸分析キット300を模式的に示す図。The figure which shows typically the nucleic acid analysis kit 300 which concerns on 5th Embodiment. 第6実施形態に係る核酸分析キット300aを模式的に示す図。The figure which shows typically the nucleic acid analysis kit 300a which concerns on 6th Embodiment. 図13(A)及び図13(B)は、変形例に係る核酸分析キット301及び301aを模式的に示す図13A and 13B schematically show nucleic acid analysis kits 301 and 301a according to modifications. 標的核酸及び内部標準核酸の配列例。Sequence examples of target nucleic acid and internal standard nucleic acid. 図14に示される標的核酸及び内部標準核酸に対応するプライマーの配列例。The sequence example of the primer corresponding to the target nucleic acid shown in FIG. 14, and an internal standard nucleic acid. 図14に示される標的核酸及び内部標準核酸に対応する蛍光プローブの配列例。The example of a sequence of the fluorescent probe corresponding to the target nucleic acid and internal standard nucleic acid which are shown by FIG. 標的核酸及び内部標準核酸の他の配列例。Other sequence examples of target nucleic acid and internal standard nucleic acid. 図17に示される標的核酸及び内部標準核酸に対応するプライマーの配列例。The sequence example of the primer corresponding to the target nucleic acid and internal standard nucleic acid which are shown by FIG. 図17に示される標的核酸及び内部標準核酸に対応する蛍光プローブの配列例。The example of a sequence of the fluorescent probe corresponding to the target nucleic acid and internal standard nucleic acid which are shown by FIG.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. Also, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

1.マイクロ流体チップ
1−1.第1実施形態に係るマイクロ流体チップの構成
第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100は、測定対象となる検体に含まれる標的核酸の増幅、及び、標的核酸が所定量発現したか否かの判定に使用するマイクロ流体チップであって、複数の反応容器を含む。以下に説明する例では、マイクロ流体チップ100は、基板10とカバー20とを有し、基板10に反応容器となる複数のウェル16が設けられている。
1. Microfluidic chip 1-1. Configuration of Microfluidic Chip According to First Embodiment The microfluidic chip 100 according to the first embodiment amplifies a target nucleic acid contained in a sample to be measured and determines whether or not a predetermined amount of the target nucleic acid is expressed. And a plurality of reaction vessels. In the example described below, the microfluidic chip 100 includes a substrate 10 and a cover 20, and a plurality of wells 16 serving as reaction containers are provided on the substrate 10.

なお、以下の説明において、「平面視において」、「平面的に見て」及び「平面的に見た」という場合は、基板10の第1面11に直交する方向から見た場合のことを指すものとする。   In the following description, “when viewed in plan”, “when viewed in plan”, and “when viewed in plan” are when viewed from a direction orthogonal to the first surface 11 of the substrate 10. Shall point to.

1−1−1.基板
図1は、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100の基板10を模式的に示す平面図である。図2は、図1のA−A線の断面を模式的に表した図である。
1-1-1. Substrate FIG. 1 is a plan view schematically showing the substrate 10 of the microfluidic chip 100 according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section taken along line AA of FIG.

基板10は、マイクロ流体チップ100の基体となる板状の部材である。基板10は、図2に示すように、互いに表裏の関係を有する第1面11及び第2面12を有する。基板10の形状は、板状であり、基板10の第1面11のウェル領域14の高さ及びウェル領域14を囲む基板の面の高さが、ウェル開口16の開口面の高さと一致すれば特に限定されない。基板10の厚み(第1面11及び第2面12の間の距離)も特に限定されないが、取り扱いの容易さや、破損しにくさの点で、0.5mm以上5mm以下であることが好ましい。基板10の平面的に見た外形形状については、特に限定されず、矩形、円形などとすることができる。本実施形態では、基板10の平面的に見た形状が長方形である例を示す。   The substrate 10 is a plate-like member that becomes the base of the microfluidic chip 100. As shown in FIG. 2, the substrate 10 has a first surface 11 and a second surface 12 that have a front-back relationship. The shape of the substrate 10 is a plate shape, and the height of the well region 14 on the first surface 11 of the substrate 10 and the height of the surface of the substrate surrounding the well region 14 coincide with the height of the opening surface of the well opening 16. If it does not specifically limit. The thickness of the substrate 10 (distance between the first surface 11 and the second surface 12) is not particularly limited, but is preferably 0.5 mm or more and 5 mm or less in terms of ease of handling and resistance to breakage. The outer shape of the substrate 10 viewed in plan is not particularly limited, and may be a rectangle, a circle, or the like. In the present embodiment, an example in which the shape of the substrate 10 viewed in plan is a rectangle.

基板10の材質としては、特に限定されず、無機材料(例えば単結晶シリコン、パイレックス(登録商標)ガラス)、及び有機材料(例えばポリカーボネート、ポリプロピレン等の樹脂)を挙げることができ、これらの複合材料であってもよい。マイクロ流体チップ100を、蛍光測定を伴う用途に使用する場合には、基板10は、自発蛍光の小さい材質で形成されることが望ましい。このような自発蛍光の小さい材質としては、例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン等が挙げられる。なお、基板10はPCRにおける加熱に耐えられる材質であることが好ましい。   The material of the substrate 10 is not particularly limited, and examples thereof include inorganic materials (for example, single crystal silicon, Pyrex (registered trademark) glass) and organic materials (for example, resins such as polycarbonate and polypropylene), and composite materials thereof. It may be. When the microfluidic chip 100 is used for an application involving fluorescence measurement, the substrate 10 is preferably formed of a material having a small spontaneous fluorescence. Examples of such a material having a small spontaneous fluorescence include polycarbonate and polypropylene. The substrate 10 is preferably made of a material that can withstand heating in PCR.

さらに、基板10の材質には、カーボンブラック、グラファイト、チタンブラック、アニリンブラック、若しくは、Ru、Mn、Ni、Cr、Fe、Co又はCuの酸化物、Si、Ti、Ta、Zr又はCrの炭化物などの黒色物質等を配合することができる。基板10の材質に、このような黒色物質が配合されることにより、樹脂等の有する自発蛍光をさらに抑制することができる。また、後述するウェル16等をマイクロ流体チップ100の外部から観察するような用途(例えば、リアルタイムPCRなど)にマイクロ流体チップ100を用いる場合には、必要に応じて、基板10の材質を透明なものとすることができる。またなお、基板10の材質は、核酸やタンパク質の吸着が少なく、ポリメラーゼ等の酵素反応を阻害しない材質であることが好ましい。   Further, the material of the substrate 10 includes carbon black, graphite, titanium black, aniline black, Ru, Mn, Ni, Cr, Fe, Co or Cu oxide, Si, Ti, Ta, Zr or Cr carbide. A black substance such as can be blended. By blending such a black material into the material of the substrate 10, the spontaneous fluorescence of the resin or the like can be further suppressed. In addition, when the microfluidic chip 100 is used for an application (for example, real-time PCR or the like) in which a well 16 or the like described later is observed from the outside of the microfluidic chip 100, the material of the substrate 10 is made transparent as necessary. Can be. The material of the substrate 10 is preferably a material that hardly adsorbs nucleic acids and proteins and does not inhibit an enzyme reaction such as polymerase.

基板10が無機材料で形成される場合には、フォトリソグラフィー法を用いたドライエッチングなどを行って、成形、加工することができる。また、基板10が樹脂を主成分として形成される場合には、鋳型成形、射出成形又はホットエンボス加工などの方法によって、成形、加工することができる。   In the case where the substrate 10 is formed of an inorganic material, it can be formed and processed by performing dry etching using a photolithography method. In addition, when the substrate 10 is formed using a resin as a main component, it can be molded and processed by a method such as mold molding, injection molding, or hot embossing.

1−1−2.リザーバー領域及びウェル領域
図1に示すように、基板10には、平面視において、リザーバー領域13及びウェル領域14が設けられる。リザーバー領域13及びウェル領域14は、互いに隣り合って設けられる。リザーバー領域13及びウェル領域14は、隣接して設けられてもよい。また、リザーバー領域13及びウェル領域14は、複数設けられてもよい。リザーバー領域13及びウェル領域14は、平面視において、後述するカバー20の固着領域21の内側に設けられる。基板10におけるリザーバー領域13及びウェル領域14の設けられる位置は、基板10に遠心力等の慣性力が印加された際に、リザーバー領域13からウェル領域14に向かう方向に当該慣性力が作用することができる限り特に限定されない。リザーバー領域13及びウェル領域14の平面的に見た形状は、特に限定されず、矩形、円形等とすることができる。
1-1-2. Reservoir Region and Well Region As shown in FIG. 1, the substrate 10 is provided with a reservoir region 13 and a well region 14 in plan view. The reservoir region 13 and the well region 14 are provided adjacent to each other. The reservoir region 13 and the well region 14 may be provided adjacent to each other. A plurality of reservoir regions 13 and well regions 14 may be provided. The reservoir region 13 and the well region 14 are provided inside a fixing region 21 of the cover 20 described later in plan view. The positions where the reservoir region 13 and the well region 14 are provided on the substrate 10 are such that when an inertial force such as a centrifugal force is applied to the substrate 10, the inertial force acts in a direction from the reservoir region 13 toward the well region 14. However, there is no particular limitation as far as possible. The shape of the reservoir region 13 and the well region 14 viewed in plan is not particularly limited, and may be a rectangle, a circle, or the like.

1−1−3.カバー
図3は、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100を模式的に示す平面図である。図4は、図3のB−B線の断面を模式的に表した図である。
1-1-3. Cover FIG. 3 is a plan view schematically showing the microfluidic chip 100 according to the first embodiment. FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross section taken along line BB in FIG.

なお、以下の説明において、「敷設」とは、基板10の第1面11にカバー20が敷かれた状態のことを指し、「固着」とは、基板10の第1面11に敷設されて固定されている状態を指す。すなわち、「敷設」との文言は、カバー20と基板10の第1面11とが、固着(固定)されている場合と固着されていない場合とを含む意味で用いている。したがって、カバー20が敷設され、固着領域21を有する状態とは、基板10とカバー20との間に間隙を形成することが容易な部分と、基板10とカバー20とが分離しにくい部分とがある状態であり、後者の基板10とカバー20とが分離しにくい部分を、固着された固着領域21と表現するものとする。   In the following description, “laying” refers to a state where the cover 20 is laid on the first surface 11 of the substrate 10, and “adhesion” refers to laying on the first surface 11 of the substrate 10. Refers to the fixed state. That is, the term “laying” is used in the meaning including the case where the cover 20 and the first surface 11 of the substrate 10 are fixed (fixed) and the case where they are not fixed. Therefore, the state in which the cover 20 is laid and has the fixing region 21 includes a portion where it is easy to form a gap between the substrate 10 and the cover 20 and a portion where the substrate 10 and the cover 20 are difficult to separate. In this state, the portion where the latter substrate 10 and the cover 20 are difficult to separate is expressed as a fixed region 21 that is fixed.

カバー20は、基板10の第1面11側に敷設される。カバー20は、フィルム又はシート状の形状を有する。カバー20の厚みは、特に限定されないが、例えば、0.01mm以上5mm以下とすることができる。カバー20の平面的に見た外形形状は、基板10の平面的に見た外形形状と一致していてもいなくてもよい。図3の例では、カバー20の平面的に見た外形形状は、基板10の平面的に見た外形形状と一致している。カバー20は、静的な状態では基板10に接しているが、マイクロ流体チップ100に遠心力などの慣性力が印加された場合には、基板10とカバー20との間に間隙が形成される程度の可撓性ないしは弾性を有する。また、カバー20は、基板10に接した状態で、基板10に設けられるウェル16(後述する)の開口16aを塞ぎ、ウェル16を独立した空間(反応容器)とすることができる。カバー20は、基板10に押しつけられる場合などに、ウェル16の開口16a付近において撓みにくくウェル16の容積に大きな変化を生じない程度の弾性を有することが好ましい。このようなカバー20の弾性の程度は、カバー20の厚み、ウェル16の開口16aの大きさ、及び基板10に当接される際の押圧などを考慮して、材質を選ぶことにより適宜設計されることができる。   The cover 20 is laid on the first surface 11 side of the substrate 10. The cover 20 has a film or sheet shape. Although the thickness of the cover 20 is not specifically limited, For example, it can be 0.01 mm or more and 5 mm or less. The outer shape of the cover 20 viewed in a plane may or may not coincide with the outer shape of the substrate 10 viewed in a plane. In the example of FIG. 3, the outer shape of the cover 20 viewed in plan is the same as the outer shape of the substrate 10 viewed in plan. The cover 20 is in contact with the substrate 10 in a static state, but when an inertial force such as a centrifugal force is applied to the microfluidic chip 100, a gap is formed between the substrate 10 and the cover 20. It has a degree of flexibility or elasticity. In addition, the cover 20 closes an opening 16a of a well 16 (described later) provided in the substrate 10 in contact with the substrate 10, so that the well 16 can be an independent space (reaction vessel). When the cover 20 is pressed against the substrate 10, it is preferable that the cover 20 is not easily bent in the vicinity of the opening 16 a of the well 16 and has elasticity that does not cause a large change in the volume of the well 16. The degree of elasticity of the cover 20 is appropriately designed by selecting a material in consideration of the thickness of the cover 20, the size of the opening 16 a of the well 16, and the pressure when contacting the substrate 10. Can.

カバー20の材質としては、遠心力等の慣性力によって撓むことができる程度の弾性を有するものが挙げられ、例えば、有機材料(ポリカーボネート、ポリプロピレン等の樹脂及び各種のゴム)や、有機材料と無機材料の複合材料を挙げることができる。マイクロ流体チップ100を、蛍光測定を伴う用途に使用する場合には、カバー20は、自発蛍光の小さい材質で形成されることが望ましい。このような自発蛍光の小さい材質としては、例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン等が挙げられる。カバー20の材質は、核酸やタンパク質の吸着が少なく、ポリメラーゼ等の酵素反応を阻害しない材質であることが好ましい。またなお、カバー20はPCRにおける加熱に耐えられる材質であることが好ましい。   Examples of the material of the cover 20 include those having elasticity that can be bent by an inertial force such as centrifugal force. For example, organic materials (resins such as polycarbonate and polypropylene and various rubbers), organic materials, A composite material of an inorganic material can be given. When the microfluidic chip 100 is used for an application involving fluorescence measurement, the cover 20 is desirably formed of a material having a small spontaneous fluorescence. Examples of such a material having a small spontaneous fluorescence include polycarbonate and polypropylene. The material of the cover 20 is preferably a material that hardly adsorbs nucleic acids and proteins and does not inhibit an enzyme reaction such as polymerase. In addition, the cover 20 is preferably made of a material that can withstand heating in PCR.

また、カバー20の材質には、カーボンブラック、グラファイト、チタンブラック、アニリンブラック、若しくは、Ru、Mn、Ni、Cr、Fe、Co又はCuの酸化物、Si、Ti、Ta、Zr又はCrの炭化物などの黒色物質を配合することができる。カバー20の材質に、このような黒色物質が配合されることにより、樹脂等の有する自発蛍光をさらに抑制することができる。さらに、後述するウェル16をマイクロ流体チップ100の外部から観察するような用途にマイクロ流体チップ100を用いる場合には、必要に応じて、カバー20の材質を透明なものとすることができる。カバー20は、例えば、フィルム成形、シート成形、射出成形、プレス成形などの方法によって、成形、加工することができる。   The material of the cover 20 is carbon black, graphite, titanium black, aniline black, Ru, Mn, Ni, Cr, Fe, Co or Cu oxide, Si, Ti, Ta, Zr or Cr carbide. A black substance such as can be blended. By blending such a black substance into the material of the cover 20, the spontaneous fluorescence of the resin or the like can be further suppressed. Further, when the microfluidic chip 100 is used for the purpose of observing the well 16 described later from the outside of the microfluidic chip 100, the material of the cover 20 can be made transparent as necessary. The cover 20 can be molded and processed by a method such as film molding, sheet molding, injection molding, or press molding.

カバー20は、一方の表面20aが基板10に向かうように敷設される。すなわち、表面20aが基板10の第1面11に面するように設けられる。カバー20の表面20aは、接着性を有してもよい。表面20aが接着性を有する場合には、マイクロ流体チップ100に遠心力等の慣性力が印加されるときに、表面20aと第1面11とが剥離できる程度の接着力とすることが好ましい。ただし、マイクロ流体チップ100に遠心力等の慣性力を印加し終えた後はこの限りではなく、表面20aと第1面11とが離れにくいように接着(固着)する程度の接着力を有してもよい。   The cover 20 is laid so that one surface 20 a faces the substrate 10. That is, the surface 20 a is provided so as to face the first surface 11 of the substrate 10. The surface 20a of the cover 20 may have adhesiveness. When the surface 20a has adhesiveness, it is preferable that the surface 20a and the first surface 11 have such an adhesive force that can be peeled off when an inertial force such as centrifugal force is applied to the microfluidic chip 100. However, this is not limited to this after the application of an inertial force such as centrifugal force to the microfluidic chip 100, and the adhesive force is sufficient to adhere (fix) the surface 20a and the first surface 11 so that they are not easily separated. May be.

カバー20の表面20aは、接着力を有さなくてもよい。このような場合には、第1面11に表面20aを固着させるために、接着剤を利用することや、熱融着を行うことができる。また、表面20aは、カバー20を基板10に対して加圧しない状態では接着力を発揮せずに、加圧により接着力を発揮する性質を有してもよい。このような表面20aとしては、多孔質となっているものを例示することができる。このような方法であれば、加圧させるだけなので、固着させる際に熱が発生することがなく、マイクロ流体チップ100の温度の上昇を抑制することができ、液体等に与える熱の影響を抑制することができる。このような表面20aを有するカバー20の具体例としては、商品名:LightCycler 480 Sealing Foil・型名:04 729 757 001・ロシュ・ダイアグノスティクス社製、商品名:ポリオレフィン マイクロプレートシーリングテープ・型名:9793・3M社製、商品名:アンプリフィケーションテープ96・型名:232702・Nunc社製などを例示することができる。   The surface 20a of the cover 20 may not have an adhesive force. In such a case, in order to fix the surface 20a to the first surface 11, an adhesive can be used or heat fusion can be performed. Further, the surface 20a may have a property of exhibiting an adhesive force by pressurization without exhibiting an adhesive force in a state where the cover 20 is not pressed against the substrate 10. An example of such a surface 20a is a porous surface. In such a method, since only pressurization is performed, no heat is generated when fixing, the temperature increase of the microfluidic chip 100 can be suppressed, and the influence of heat on the liquid or the like can be suppressed. can do. As a specific example of the cover 20 having such a surface 20a, trade name: LightCycler 480 Sealing Foil, model name: 04 729 757 001, manufactured by Roche Diagnostics, trade name: polyolefin microplate sealing tape, model name : 9793-3M, trade name: amplification tape 96, model name: 232702, manufactured by Nunc, etc.

さらに、表面20aは、潜在的な接着力を有してもよい。すなわち、表面20aは、マイクロ流体チップ100に遠心力等の慣性力が印加される前までは接着力を有さず、慣性力が印加された後の所望の時点で、エネルギー線(例えば、紫外線、電子線など)を照射することによって接着力を発揮できるものであってもよい。   Furthermore, the surface 20a may have a potential adhesion. That is, the surface 20a does not have an adhesive force before an inertial force such as a centrifugal force is applied to the microfluidic chip 100, and an energy ray (for example, an ultraviolet ray) at a desired time after the inertial force is applied. , An electron beam, etc.) may be used to exert adhesive force.

また、表面20aと基板10の第1面11とを固着させる方法としては、超音波溶着法を利用してもよい。例えば、固着させたい領域の形状に対応する形状の治具をカバー20の基板10に対して固着させたい部分に押しつけて超音波振動させ、カバー20と基板10とを溶着(固着)させてもよい。このようにすれば、基板10とカバー20とを超音波照射によって溶着(固着)させるため、試料に対する加熱を抑えることができ、試料に与えるダメージを少なくすることができる。例えば、ウェル16に含まれる試薬の活性を低下させることも抑制できる。さらに、固着領域21を超音波溶着法によって形成した場合は、溶着による基板10とカバー20との接合力は、例えば加圧による方法などと比較して比較的強いため、ウェル領域14からの液体の漏れをより確実に防止することができる。   Further, as a method for fixing the surface 20a and the first surface 11 of the substrate 10, an ultrasonic welding method may be used. For example, a jig having a shape corresponding to the shape of the region to be fixed may be pressed against the portion of the cover 20 to be fixed to the substrate 10 and ultrasonically vibrated to weld (fix) the cover 20 and the substrate 10. Good. In this way, since the substrate 10 and the cover 20 are welded (fixed) by ultrasonic irradiation, heating of the sample can be suppressed, and damage to the sample can be reduced. For example, a decrease in the activity of the reagent contained in the well 16 can be suppressed. Further, when the fixing region 21 is formed by the ultrasonic welding method, the bonding force between the substrate 10 and the cover 20 by the welding is relatively strong as compared with, for example, a method by pressurization. Can be reliably prevented.

カバー20は、基板10と固着された固着領域21を有する。固着領域21は、平面視において、基板10のリザーバー領域13及びウェル領域14を囲むように配置される。すなわち、平面的に見て、固着領域21の内側に、リザーバー領域13及びウェル領域14が配置される。固着領域21は、マイクロ流体チップ100に遠心力等の慣性力が印加されても、敷設されたカバー20と基板10とが剥離しにくい領域である。敷設されているカバー20の固着領域21以外の領域は、マイクロ流体チップ100に遠心力等の慣性力が印加されると、表面20aと第1面11とが剥離することができる。固着領域21では、カバー20の表面20aの性質に合わせて、例えば、カバー20と基板10とが溶着されてもよく、粘着剤、接着剤等で接着されてもよい。   The cover 20 has a fixing region 21 fixed to the substrate 10. The fixing region 21 is disposed so as to surround the reservoir region 13 and the well region 14 of the substrate 10 in plan view. That is, the reservoir region 13 and the well region 14 are disposed inside the fixing region 21 when viewed in plan. The fixing region 21 is a region in which the laid cover 20 and the substrate 10 are not easily separated even when an inertial force such as a centrifugal force is applied to the microfluidic chip 100. When an inertial force such as centrifugal force is applied to the microfluidic chip 100, the surface 20a and the first surface 11 can be separated from the region other than the fixing region 21 of the laid cover 20. In the fixing region 21, for example, the cover 20 and the substrate 10 may be welded or bonded with an adhesive, an adhesive, or the like in accordance with the property of the surface 20 a of the cover 20.

固着領域21の機能の一つとしては、マイクロ流体チップ100に遠心力等の慣性力が印加されてカバー20と基板10との間に間隙が形成されるときに、当該間隙を内部に形成する袋(ポケット)状の構造を形成させることが挙げられる。これにより、基板10とカバー20との間で、リザーバー領域13及びウェル領域14を基板10の第1面11側で連通させるとともに、液体を両領域の間で流通させることができる。   As one of the functions of the fixing region 21, when an inertial force such as a centrifugal force is applied to the microfluidic chip 100 to form a gap between the cover 20 and the substrate 10, the gap is formed inside. For example, a bag-like structure may be formed. This allows the reservoir region 13 and the well region 14 to communicate with each other on the first surface 11 side of the substrate 10 between the substrate 10 and the cover 20, and allows the liquid to flow between both regions.

既に述べたが、慣性力は、リザーバー領域13側からウェル領域14側へ向かうようにマイクロ流体チップ100に印加される。そのため、固着領域21は、少なくともウェル領域14を囲む位置では連続して設けられる。したがって、カバー20と基板10との間の間隙に液体が導入された際に、慣性力により、液体が固着領域21の外側に、ウェル領域14側から漏れ出さないようになっている。また、固着領域21は、平面視において、基板10のリザーバー領域13及びウェル領域14の両者を取り囲んで環状に連続していることができる。このようにすれば、カバー20と基板10との間の間隙に液体が導入された際に、液体が固着領域21の外側に漏れ出さないようにすることができる。なお、固着領域21は、リザーバー領域13側においては、連続していない部分を有することができる。このような部分を有する場合には、当該連続していない部分を、カバー20と基板10との間の間隙に内圧が生じた場合の通気孔として機能させることができる。さらに、固着領域21が平面視において、基板10のリザーバー領域13及びウェル領域14を取り囲んで環状に連続している場合には、カバー20に、リザーバー領域13側の適宜な位置に図示せぬ孔を設けることにより、当該孔を、カバー20と基板10との間の間隙に内圧が生じた場合の通気孔として機能させることができる。なお、通気孔は、リザーバー15及びウェル16に導入される液体の漏れが生じない位置及び大きさで設けることが好ましい。   As already described, the inertial force is applied to the microfluidic chip 100 from the reservoir region 13 side toward the well region 14 side. Therefore, the fixing region 21 is continuously provided at least at a position surrounding the well region 14. Therefore, when the liquid is introduced into the gap between the cover 20 and the substrate 10, the liquid is prevented from leaking from the well region 14 side to the outside of the fixing region 21 due to inertial force. Further, the fixing region 21 can be continuous in an annular shape so as to surround both the reservoir region 13 and the well region 14 of the substrate 10 in a plan view. In this way, it is possible to prevent the liquid from leaking outside the fixing region 21 when the liquid is introduced into the gap between the cover 20 and the substrate 10. Note that the fixing region 21 can have a non-continuous portion on the reservoir region 13 side. When such a portion is provided, the discontinuous portion can function as a vent hole when an internal pressure is generated in the gap between the cover 20 and the substrate 10. Further, when the fixing region 21 is continuous in an annular shape so as to surround the reservoir region 13 and the well region 14 of the substrate 10 in plan view, a hole (not shown) is formed in the cover 20 at an appropriate position on the reservoir region 13 side. By providing this, the hole can function as a vent hole when an internal pressure is generated in the gap between the cover 20 and the substrate 10. The vent hole is preferably provided at a position and a size at which leakage of the liquid introduced into the reservoir 15 and the well 16 does not occur.

固着領域21を形成するには、例えば、基板10の第1面11に、接着剤を固着領域21の形状に塗布して、カバー20を敷設することによって、固着領域21を形成することができる。また、例えば、カバー20の表面20aがカバー20を基板10に対して加圧しない状態では接着力を発揮せずに、加圧により接着力を発揮する性質を有する場合には、固着領域21の形状に対応する治具等を用意して、当該治具によって、カバー20を基板10に対して加圧力を印加して、固着領域21を形成することができる。また、例えば、固着領域21の形状に対応する形状の治具を用いた超音波溶着によって、固着領域21を形成することもできる。   In order to form the fixing region 21, for example, the fixing region 21 can be formed by applying an adhesive in the shape of the fixing region 21 on the first surface 11 of the substrate 10 and laying the cover 20. . In addition, for example, when the surface 20a of the cover 20 does not exert an adhesive force in a state where the cover 20 is not pressed against the substrate 10, but has a property of exerting an adhesive force by applying pressure, The fixing region 21 can be formed by preparing a jig or the like corresponding to the shape and applying pressure to the cover 20 against the substrate 10 with the jig. Further, for example, the fixing region 21 can be formed by ultrasonic welding using a jig having a shape corresponding to the shape of the fixing region 21.

1−1−4.リザーバー
基板10のリザーバー領域13には、第1面11に開口を有するリザーバー15が形成される。リザーバー15は、リザーバー領域13内に複数形成されてもよい。リザーバー15の平面的に見た形状は、円形、矩形等とすることができる。リザーバー15は、第1面11側及び第2面12側の双方向に被検液(測定対象となる検体を含む液体)を流通させることができる貫通孔として形成されていてもよい。この場合、被検液を第2面12側からリザーバー15へ導入することができる。
1-1-4. Reservoir A reservoir 15 having an opening in the first surface 11 is formed in the reservoir region 13 of the substrate 10. A plurality of reservoirs 15 may be formed in the reservoir region 13. The shape of the reservoir 15 as viewed in plan can be a circle, a rectangle, or the like. The reservoir 15 may be formed as a through-hole through which a test liquid (liquid containing a sample to be measured) can be circulated in both directions on the first surface 11 side and the second surface 12 side. In this case, the test liquid can be introduced into the reservoir 15 from the second surface 12 side.

1−1−5.ウェル
基板10のウェル領域14には、基板10の第1面11側に開口16aを有するウェル16が形成される(図1ないし図4参照)。図5は、マイクロ流体チップ100のウェル16近傍の断面を拡大して示す模式図である。
1-1-5. In the well region 14 of the well substrate 10, a well 16 having an opening 16a on the first surface 11 side of the substrate 10 is formed (see FIGS. 1 to 4). FIG. 5 is a schematic diagram showing an enlarged cross section near the well 16 of the microfluidic chip 100.

ウェル16は、ウェル領域14に複数形成されている。ウェル16は、基板10の第1面11側に開口16aを有した容器状の形状を有する。ウェル16は、内部に被検液を保持することができる。また、ウェル16内において、被検液の反応を行うことができる。すなわち、ウェル16は、反応容器としての機能を果たす。   A plurality of wells 16 are formed in the well region 14. The well 16 has a container shape having an opening 16 a on the first surface 11 side of the substrate 10. The well 16 can hold a test solution therein. In addition, the test solution can be reacted in the well 16. That is, the well 16 functions as a reaction container.

ウェル16の形状は、容器状であれば、特に限定されず、多様な形態を採ることができる。例えば、ウェル16の形状は、円柱、角柱、円錐台及び角錐台、これらが傾いたような形状、並びにこれらを組み合わせた形状のいずれでもよい。本実施形態ではウェル16の形状として、図1ないし図5に示すような円柱状(平面視において円形であって、断面視において矩形である形状)の形状を有する場合について説明する。   The shape of the well 16 is not particularly limited as long as it is a container shape, and can take various forms. For example, the shape of the well 16 may be any of a cylinder, a prism, a truncated cone and a truncated pyramid, a shape in which they are inclined, and a combination of these. In the present embodiment, a case will be described in which the well 16 has a cylindrical shape (a circular shape in a plan view and a rectangular shape in a sectional view) as shown in FIGS.

ウェル16の開口16aは、カバー20によって塞がれることができる。これにより、ウェル16は、独立した密閉容器となることができる。このようにウェル16を独立して密閉することにより、他のウェル16の内容物との混合やコンタミネーションを抑制することができる。ウェル16は、カバー20がウェル16の開口16aの周囲に敷設されて固着されると、独立した密閉容器となることができる。   The opening 16 a of the well 16 can be blocked by the cover 20. Thereby, the well 16 can be an independent sealed container. By thus sealing the wells 16 independently, mixing with the contents of other wells 16 and contamination can be suppressed. The well 16 can be an independent sealed container when the cover 20 is laid and fixed around the opening 16 a of the well 16.

ウェル16内には、予め、検体に含まれる標的核酸の増幅、及び、標的核酸が所定量発現したか否かの判定に使用するための試薬が配置されている。配置される試薬の状態は、固体あるいは液体であることが好ましい。図5に示す例では、マイクロ流体チップ100に設けられた複数のウェル16のうち、ウェル160には試薬30、ウェル161には試薬31、ウェル162には試薬32が配置されている。   In the well 16, reagents for use in amplification of the target nucleic acid contained in the specimen and determination of whether or not a predetermined amount of the target nucleic acid is expressed are arranged in advance. The state of the arranged reagent is preferably solid or liquid. In the example illustrated in FIG. 5, among the plurality of wells 16 provided in the microfluidic chip 100, the reagent 30 is disposed in the well 160, the reagent 31 is disposed in the well 161, and the reagent 32 is disposed in the well 162.

試薬30,31,32として、乾燥等に対して安定性の高いものを用いる場合には、ウェル16内で乾燥されてもよく、図5に示すように、例えば、ウェル16の内壁面に塗布されて乾燥された状態で配置されてもよい。このように試薬30,31,32をウェル16の内壁面に塗布する方法としては、例えば、インクジェット方式の印刷に用いられる液体噴射ヘッド等により、試薬30,31,32を塗布する方法が挙げられる。   In the case where a reagent 30, 31, 32 having a high stability with respect to drying or the like is used, the reagent 30, 31, 32 may be dried in the well 16, and for example, applied to the inner wall surface of the well 16 as shown in FIG. And may be placed in a dry state. As a method of applying the reagents 30, 31, and 32 to the inner wall surface of the well 16 as described above, for example, a method of applying the reagents 30, 31, and 32 by a liquid ejecting head or the like used for ink jet printing is exemplified. .

ウェル16内において試薬30,31,32が配置される位置は、特に限定されないが、開口16aから遠い位置であるほど、試薬30,31,32が、導入された液体とともにウェル16の外に流出する可能性が小さくなる点でより好ましい。   The position where the reagent 30, 31, 32 is arranged in the well 16 is not particularly limited, but the reagent 30, 31, 32 flows out of the well 16 together with the introduced liquid as the position is farther from the opening 16a. It is more preferable in that the possibility of being reduced.

ウェル16(反応容器)に含まれる試薬30,31,32は、標的核酸と共通のプライマーで増幅可能な核酸であって、標的核酸とは異なる配列を有する核酸である、既知量の内部標準核酸と、標的核酸及び内部標準核酸に共通のプライマーと、標的核酸及び内部標準核酸の増幅産物の一部に結合し、標的核酸の増幅産物に結合した場合と内部標準核酸の増幅産物に結合した場合とで異なる蛍光変化を示す蛍光プローブと、を含んでいる。   Reagents 30, 31, and 32 contained in the well 16 (reaction vessel) are nucleic acids that can be amplified with a primer common to the target nucleic acid and have a different sequence from the target nucleic acid. And a primer common to the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid, and binding to a part of the amplification product of the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid, binding to the amplification product of the target nucleic acid and binding to the amplification product of the internal standard nucleic acid. And a fluorescent probe that exhibits different fluorescence changes.

また、ウェル16(反応容器)のうち、第1の反応容器と第2の反応容器とに含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類は互いに異なっている。例えば、図5に示されている試薬30及び試薬31が互いに異なる場合、これらの試薬を含むウェル160及びウェル161が、それぞれ第1の反応容器及び第2の反応容器に対応する。なお、この説明は、他の任意の2つのウェル(反応容器)についても成立する。これにより、1つのマイクロ流体チップ100で複数種類の遺伝子の発現を判定できる。   In addition, in the well 16 (reaction vessel), the types of primers and fluorescent probes contained in the first reaction vessel and the second reaction vessel are different from each other. For example, when the reagent 30 and the reagent 31 shown in FIG. 5 are different from each other, the well 160 and the well 161 containing these reagents correspond to the first reaction container and the second reaction container, respectively. This explanation also applies to any other two wells (reaction containers). Thereby, the expression of a plurality of types of genes can be determined with one microfluidic chip 100.

また、ウェル16(反応容器)ごとにプライマー及び蛍光プローブの種類が異なる場合には、ウェル16(反応容器)ごとに異なる遺伝子が増幅されるので、例えばクロスコンタミネーションのような、他の遺伝子の影響を抑制することができる。   In addition, when the types of primers and fluorescent probes are different for each well 16 (reaction vessel), different genes are amplified for each well 16 (reaction vessel). For example, other genes such as cross-contamination The influence can be suppressed.

さらに、マイクロ流体チップ100が、同じ種類のプライマー及び蛍光プローブを含む複数のウェル16(反応容器)を含む場合、当該複数のウェル16(反応容器)に含まれる内部標準核酸の量が互いに異なってもよい。これにより、1種類の遺伝子について、1つのマイクロ流体チップ100で多条件の遺伝子発現状態との比較が簡単にできる。   Further, when the microfluidic chip 100 includes a plurality of wells 16 (reaction containers) containing the same type of primer and fluorescent probe, the amounts of internal standard nucleic acids contained in the plurality of wells 16 (reaction containers) are different from each other. Also good. Thereby, a single microfluidic chip 100 can easily compare a single type of gene with a multi-condition gene expression state.

また、試薬30,31,32に含まれる内部標準核酸の量は、標的核酸が所定量発現したか否かの判定の基準となる検体である参照検体の反応液を反応容器16に導入した場合に、反応容器16に導入される反応液に含まれる標的核酸の量である参照量と同じである。例えば、内部標準核酸のコピー数が、参照検体の反応液を反応容器16に導入した場合に、反応容器16に導入される標的核酸のコピー数と同じであってもよい。また例えば、内部標準核酸の反応容器16の体積当たりのモル濃度が、参照検体に含まれる標的核酸のモル濃度と同じであってもよい。参照検体の反応液は、例えば、参照検体に含まれるmRNAを逆転写したcDNAを含む液体であってもよい。   Further, the amount of the internal standard nucleic acid contained in the reagents 30, 31, and 32 is the case where a reaction solution of a reference sample, which is a sample serving as a reference for determining whether or not a predetermined amount of the target nucleic acid is expressed, is introduced into the reaction vessel 16. In addition, the reference amount is the same as the amount of the target nucleic acid contained in the reaction solution introduced into the reaction vessel 16. For example, the copy number of the internal standard nucleic acid may be the same as the copy number of the target nucleic acid introduced into the reaction container 16 when the reaction solution of the reference specimen is introduced into the reaction container 16. For example, the molar concentration of the internal standard nucleic acid per volume of the reaction vessel 16 may be the same as the molar concentration of the target nucleic acid contained in the reference specimen. The reaction liquid of the reference specimen may be a liquid containing cDNA obtained by reverse transcription of mRNA contained in the reference specimen, for example.

ここで「同じ」の範囲は、完全同一のみならず、要求される判定精度を満たせる程度の誤差を含んだ範囲内であればよい。例えば、反応容器内16の内部標準核酸の量で決まる1本の検量線で定量可能な範囲内としてもよい。   Here, the “same” range is not limited to being completely identical, but may be within a range including an error that can satisfy the required determination accuracy. For example, it may be within a range that can be quantified by one calibration curve determined by the amount of the internal standard nucleic acid in the reaction container 16.

参照検体は、遺伝子が所定量発現したか否かの判定の目的に応じて選択される検体であり、例えば、遺伝子が所定量発現したか否かの判定の基準となる検体である。参照検体を基準としたときの標的核酸の測定値は、参照すべき状態からの差異を直接的に表現しているため、参照量との差異を絶対量として知ることができるという特徴がある。また、このため、DNAチップ(DNAマイクロアレイ)を用いた結果と比較しやすいという特徴がある。   The reference sample is a sample that is selected according to the purpose of determining whether or not a predetermined amount of gene has been expressed. For example, the reference sample is a sample that serves as a reference for determining whether or not a predetermined amount of gene has been expressed. Since the measured value of the target nucleic acid based on the reference sample directly expresses the difference from the state to be referred to, it has a feature that the difference from the reference amount can be known as an absolute amount. For this reason, it is easy to compare with the result using a DNA chip (DNA microarray).

このような参照検体としては、例えば、健康な個体から採取した検体を代表する検体及び病気の個体から採取した検体を代表する検体の少なくとも一方であってもよい。健康な個体から採取した検体を代表する検体は、健康な1つの個体から採取した検体であってもよいし、健康な複数の個体から採取した検体から統計的手法により導出された仮想的な検体であってもよい。同様に、病気の個体から採取した検体を代表する検体は、病気の1つの個体から採取した検体であってもよいし、病気の複数の個体から採取した検体から統計的手法により導出された仮想的な検体であってもよい。なお、上述の「個体」は、ヒトであっても、ヒト以外の動物や植物であってもよい。   Such a reference sample may be, for example, at least one of a sample representative of a sample collected from a healthy individual and a sample representative of a sample collected from a sick individual. A sample representative of a sample collected from a healthy individual may be a sample collected from one healthy individual, or a virtual sample derived from a sample collected from a plurality of healthy individuals by a statistical method It may be. Similarly, a sample representative of a sample collected from a diseased individual may be a sample collected from one diseased individual, or a virtual derived from a sample collected from a plurality of diseased individuals by a statistical method. May be a typical specimen. The “individual” described above may be a human or an animal or plant other than a human.

このような参照検体を選択して、試薬30,31,32に含まれる内部標準核酸の量を設定すること、すなわち、参照量を、参照検体を、健康な個体から採取した検体とした場合を代表する量及び病気の個体から採取した検体とした場合を代表する量の少なくとも一方と同じにすることにより、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、健康な個体から採取した検体及び病気の個体から採取した検体の少なくとも一方における標的核酸の発現量と同程度か否かを高感度、高精度に判定できる。   By selecting such a reference sample and setting the amount of the internal standard nucleic acid contained in the reagents 30, 31, and 32, that is, when the reference amount is a sample collected from a healthy individual as a reference sample. By using the same amount as the representative amount and at least one of the representative amounts collected from a diseased individual, the expression level of the target nucleic acid in the sample to be measured is the same as the sample and disease collected from a healthy individual. It is possible to determine with high sensitivity and high accuracy whether or not the expression level of the target nucleic acid in at least one of the samples collected from the individual is the same.

このように、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100によれば、反応容器のうち、第1の反応容器と第2の反応容器とに含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類は互いに異なるため、複数種類の遺伝子が所定量発現したか否かの判定が簡単にできるマイクロ流体チップを実現できる。   As described above, according to the microfluidic chip 100 according to the first embodiment, among the reaction containers, the types of the primers and the fluorescent probes included in the first reaction container and the second reaction container are different from each other. It is possible to realize a microfluidic chip that can easily determine whether or not a predetermined amount of types of genes are expressed.

また、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100によれば、内部標準核酸の量は、標的核酸が所定量発現したか否かの判定の基準となる検体である参照検体の反応液を反応容器に導入した場合に、反応容器に導入される標的核酸の量と同じであるため、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、基準となる参照検体における標的核酸の発現量と同程度か否かを高感度、高精度に判定できるマイクロ流体チップを実現できる。   In addition, according to the microfluidic chip 100 according to the first embodiment, the amount of the internal standard nucleic acid is determined by using a reaction solution of a reference sample that is a sample serving as a reference for determining whether or not a predetermined amount of the target nucleic acid has been expressed. Is the same as the amount of target nucleic acid introduced into the reaction container, the target nucleic acid expression level in the sample to be measured is comparable to the target nucleic acid expression level in the reference reference sample. It is possible to realize a microfluidic chip capable of determining whether or not with high sensitivity and high accuracy.

PCRの原理においては、2つのプライマーDNA(フォワードプライマー及びリバースプライマー)を用いて目的の核酸を増幅する。そのため第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100にPCRの原理を適用することで、1種類のプローブDNAを使用するDNAチップ(DNAマイクロアレイ)に比べて特異性が高く、測定の信頼性が高いものとなる。また、PCRによる核酸増幅を行うので、DNAチップ(DNAマイクロアレイ)では不可能だった低発現の遺伝子についても定量することができる。   In the principle of PCR, a target nucleic acid is amplified using two primer DNAs (forward primer and reverse primer). Therefore, by applying the principle of PCR to the microfluidic chip 100 according to the first embodiment, the specificity is higher than that of a DNA chip (DNA microarray) using one kind of probe DNA, and the measurement reliability is high. It becomes. In addition, since nucleic acid amplification is performed by PCR, it is possible to quantify even low expression genes that were impossible with a DNA chip (DNA microarray).

また、遺伝子の発現量を定量する方法として、共通のプライマーで増幅できる既知量の内部標準核酸を添加し、共増幅する競合PCR法がある。競合PCR法は、標的核酸に由来する増幅産物量と、内部標準核酸に由来する増幅産物量とを比較することにより、標的核酸を定量する方法である。   As a method for quantifying the expression level of a gene, there is a competitive PCR method in which a known amount of an internal standard nucleic acid that can be amplified with a common primer is added and co-amplified. The competitive PCR method is a method for quantifying the target nucleic acid by comparing the amount of the amplification product derived from the target nucleic acid with the amount of the amplification product derived from the internal standard nucleic acid.

競合PCR法の原理を用いると、標的核酸と内部標準核酸とは、蛍光プローブによる蛍光反応以外は同じ性質とみなせるので、両核酸の増幅速度は等しいとみなせる。したがって、標的核酸と内部標準核酸を1つの反応容器で共増幅させた場合の増幅産物の比率は、増幅前の両者の比率を反映する。そのため、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100を使って競合PCR法の原理を用いると、既知量の内部標準核酸を用いることにより、定量可能な範囲(標的核酸の量と内部標準核酸の量が近い範囲;1本の検量線で定量できる範囲)においては定量精度が高く、複数の検量線を引くなどの煩雑な作業を要することなく絶対定量も可能になる。これにより、低コストで、遺伝子の発現量を絶対定量することができる。   If the principle of the competitive PCR method is used, the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid can be regarded as having the same property except for the fluorescent reaction by the fluorescent probe, and therefore the amplification rate of both nucleic acids can be regarded as equal. Therefore, the ratio of the amplification product when the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid are co-amplified in one reaction vessel reflects the ratio of both before amplification. Therefore, when the principle of the competitive PCR method is used using the microfluidic chip 100 according to the first embodiment, a quantifiable range (the amount of the target nucleic acid and the amount of the internal standard nucleic acid can be obtained by using a known amount of the internal standard nucleic acid. Is close to the range; the range that can be quantified with a single calibration curve), and the quantification accuracy is high, and absolute quantification is possible without requiring complicated work such as drawing a plurality of calibration curves. Thereby, the expression level of a gene can be absolutely quantified at low cost.

また、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100を用いた反応は、DNAチップ(DNAマイクロアレイ)のような固体表面での反応ではなく、ウェル16内での均質な液体の中の反応であるため、反応の効率と精度が高いものとなる。さらに、1つのウェル16内では1種類の増幅反応が行われるため、クロスハイブリダイゼーションによる定量精度の低下が起こらない。   Further, the reaction using the microfluidic chip 100 according to the first embodiment is not a reaction on a solid surface like a DNA chip (DNA microarray) but a reaction in a homogeneous liquid in the well 16. The reaction efficiency and accuracy will be high. Furthermore, since one type of amplification reaction is performed in one well 16, the accuracy of quantification due to cross-hybridization does not occur.

1−2.第2実施形態に係るマイクロ流体チップの構成
図6(A)は、第2実施形態に係るマイクロ流体チップ100aを模式的に示す平面図である。また、マイクロ流体チップ100aのウェル16近傍の断面を拡大した様子は、図5と同様である。第2実施形態に係るマイクロ流体チップ100aは、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100と比べて、ウェル16(反応容器)内に配置されている試薬30,31,32に含まれる内部標準核酸の量の基準となる参照検体が異なる。したがって、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
1-2. Configuration of Microfluidic Chip According to Second Embodiment FIG. 6A is a plan view schematically showing a microfluidic chip 100a according to the second embodiment. Further, the state in which the cross section near the well 16 of the microfluidic chip 100a is enlarged is the same as FIG. Compared to the microfluidic chip 100 according to the first embodiment, the microfluidic chip 100a according to the second embodiment includes an internal standard nucleic acid contained in the reagents 30, 31, and 32 disposed in the well 16 (reaction vessel). The reference sample that is the basis for the amount of the sample is different. Accordingly, the same components as those of the microfluidic chip 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

第2実施形態に係るマイクロ流体チップ100aは、複数の反応容器の少なくとも一部として、参照量が、参照検体を、健康な個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第1条件の反応容器)と、参照量が、参照検体を、病気の個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第2条件の反応容器)と、を含んでいる。   In the microfluidic chip 100a according to the second embodiment, as at least a part of the plurality of reaction vessels, the reference amount is a well 16 (first number) representing a case where the reference sample is a sample collected from a healthy individual. A one-condition reaction container) and a well 16 (second-condition reaction container) whose reference amount is a representative amount when the reference sample is a sample collected from a diseased individual.

図6(A)に示す例では、マイクロ流体チップ100aの基板10には、平面視において、健康領域41と病気領域42とが設けられている。健康領域41に配置されているウェル16は、参照量が、参照検体を、健康な個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第1条件の反応容器)であり、病気領域42に配置されているウェル16は、参照量が、参照検体を、病気の個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第2条件の反応容器)である。   In the example shown in FIG. 6A, the substrate 10 of the microfluidic chip 100a is provided with a health region 41 and a disease region 42 in plan view. The well 16 arranged in the health region 41 is a well 16 (reaction container of the first condition) whose reference amount is a representative amount when the reference sample is a sample collected from a healthy individual, and is sick. The well 16 arranged in the region 42 is the well 16 (reaction container of the second condition) whose reference amount is a representative amount when the reference sample is a sample collected from a sick individual.

病気が進行し、遺伝子の発現量が健康な場合の発現量から変化したときには、発現量は正常な状態とは大きく異なるため、発現量が健康な状態及び病気の状態のいずれの状態に近いかについて、競合PCR法の原理を用いて判定する場合の判定精度が低下する可能性がある。そのため、病気の状態で現れる遺伝子の発現状態を調べたデータベースに基づいて、内部標準核酸の量を新たに病気の状態を代表する値に設定することにより、判定精度を保つことができる。   When the disease progresses and the gene expression level changes from the expression level when the gene is healthy, the expression level is significantly different from the normal level, so whether the level of expression is close to a healthy or diseased state. There is a possibility that the determination accuracy in the case of determining using the principle of the competitive PCR method is lowered. Therefore, the determination accuracy can be maintained by newly setting the amount of the internal standard nucleic acid to a value representative of the disease state based on the database in which the expression state of the gene appearing in the disease state is examined.

なお、発現量が健康な状態及び病気の状態のいずれの状態に近いかについての判定精度を高める観点からは、参照検体となる各状態の検体を代表する検体は、1つの個体から採取した検体よりも、複数の検体から採取した個体から統計的手法により導出された仮想的な検体とすることが好ましい。   In addition, from the viewpoint of improving the accuracy of determination as to whether the expression level is close to a healthy state or a diseased state, a sample representative of each state sample serving as a reference sample is a sample collected from one individual It is preferable to use a virtual specimen derived from an individual collected from a plurality of specimens by a statistical method.

このように、第2実施形態に係るマイクロ流体チップ100aによれば、参照量が、参照検体を、健康な個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第1条件の反応容器)と、参照量が、参照検体を、病気の個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第2条件の反応容器)と、を含んでいることにより、1つのマイクロ流体チップで、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、健康な個体から採取した検体及び病気の個体から採取した検体における標的核酸の発現量と同程度か否かを高感度、高精度に判定できる。   As described above, according to the microfluidic chip 100a according to the second embodiment, the well 16 (reaction under the first condition) in which the reference amount is a representative amount when the reference sample is a sample collected from a healthy individual. Container) and a well 16 (second reaction container) which is a quantity representative of the case where the reference sample is a sample collected from a sick individual. Highly sensitive and accurate whether the target nucleic acid expression level in the sample to be measured is the same as the target nucleic acid expression level in the sample collected from a healthy individual or a sample collected from a sick individual. Can be determined.

1−3.第3実施形態に係るマイクロ流体チップの構成
図6(B)は、第3実施形態に係るマイクロ流体チップ100bを模式的に示す平面図である。また、マイクロ流体チップ100aのウェル16近傍の断面を拡大した様子は、図5と同様である。第3実施形態に係るマイクロ流体チップ100bは、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100と比べて、ウェル16(反応容器)内に配置されている試薬30,31,32に含まれる内部標準核酸の量の基準となる参照検体が異なる。したがって、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
1-3. Configuration of Microfluidic Chip According to Third Embodiment FIG. 6B is a plan view schematically showing a microfluidic chip 100b according to the third embodiment. Further, the state in which the cross section near the well 16 of the microfluidic chip 100a is enlarged is the same as FIG. Compared to the microfluidic chip 100 according to the first embodiment, the microfluidic chip 100b according to the third embodiment includes an internal standard nucleic acid contained in the reagents 30, 31, and 32 disposed in the well 16 (reaction vessel). The reference sample that is the basis for the amount of the sample is different. Accordingly, the same components as those of the microfluidic chip 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

第3実施形態に係るマイクロ流体チップ100bは、複数の反応容器の少なくとも一部として、参照量が、参照検体を、病気の第1進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第1条件の反応容器)と、参照量が、参照検体を、病気の第2進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第2条件の反応容器)と、を含んでいる。   In the microfluidic chip 100b according to the third embodiment, as at least a part of the plurality of reaction containers, the reference amount is an amount representative of a case where the reference sample is a sample collected from an individual in the first advanced state of disease. A well 16 (reaction container of the first condition) and a well 16 (reaction of the second condition) whose reference amount is a representative amount when the reference sample is a sample collected from an individual in the second advanced state of disease. Container).

図6(B)に示す例では、マイクロ流体チップ100aの基板10には、平面視において、第1進行状態領域51と第2進行状態領域52とが設けられている。第1進行状態領域51に配置されているウェル16は、参照量が、参照検体を、病気の第1進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第1条件の反応容器)であり、第2進行状態領域52に配置されているウェル16は、参照量が、参照検体を、病気の第2進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第2条件の反応容器)である。   In the example shown in FIG. 6B, the substrate 10 of the microfluidic chip 100a is provided with a first progress state region 51 and a second progress state region 52 in plan view. The well 16 arranged in the first progress state region 51 is a well 16 (first condition) in which the reference amount is a representative amount when the reference sample is a sample collected from a diseased individual in the first progress state. The well 16 disposed in the second progress state region 52 has a reference amount that represents a case where the reference sample is a sample collected from an individual in the second progress state of the disease. A certain well 16 (second reaction container).

病気の進行やタイプによって、遺伝子に様々な発現状態が予測される場合には、内部標準核酸の量を複数設定しておくことにより、標的核酸の定量精度を保つことができる。   When various expression states are predicted for a gene depending on the progress and type of disease, the quantitative accuracy of the target nucleic acid can be maintained by setting a plurality of amounts of the internal standard nucleic acid.

なお、複数存在する病気の進行状態のうち、任意に選択した2つの進行状態が、それぞれ病気の第1進行状態、病気の第2進行状態に対応する。また、病気の第1進行状態の検体を代表する検体は、病気の第1進行状態の1つの個体から採取した検体であってもよいし、病気の第1進行状態の複数の個体から採取した検体から統計的手法により導出された仮想的な検体であってもよい。同様に、病気の第2進行状態の検体を代表する検体は、病気の第2進行状態の1つの個体から採取した検体であってもよいし、病気の第2進行状態の複数の個体から採取した検体から統計的手法により導出された仮想的な検体であってもよい。なお、発現量が病気のいずれの進行状態に近いかについての判定精度を高める観点からは、各状態の検体を代表する検体は、1つの個体から採取した検体よりも、複数の検体から採取した個体から統計的手法により導出された仮想的な検体とすることが好ましい。   Note that two arbitrarily selected progress states among the progress states of a plurality of diseases correspond to the first progress state of the disease and the second progress state of the disease, respectively. The specimen representing the specimen in the first advanced state of the disease may be a specimen collected from one individual in the first advanced stage of the disease, or collected from a plurality of individuals in the first advanced state of the disease It may be a virtual sample derived from a sample by a statistical method. Similarly, the specimen representing the specimen in the second advanced state of disease may be a specimen collected from one individual in the second advanced state of disease, or collected from a plurality of individuals in the second advanced state of disease. It is also possible to use a virtual specimen derived from the specimen by a statistical method. In addition, from the viewpoint of improving the determination accuracy as to which progression state of the disease is close to the expression level, the specimen representing the specimen in each state was collected from a plurality of specimens rather than the specimen collected from one individual. It is preferable to use a virtual specimen derived from an individual by a statistical method.

このように、第3実施形態に係るマイクロ流体チップ100bによれば、参照量が、参照検体を、病気の第1進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第1の反応容器)と、参照量が、参照検体を、病気の第2進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第2の反応容器)と、を含んでいることにより、1つのマイクロ流体チップで、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、病気の第1進行状態の個体から採取した検体及び病気の第2進行状態の個体から採取した検体における標的核酸の発現量と同程度か否かを高感度、高精度に判定できる。   As described above, according to the microfluidic chip 100b according to the third embodiment, the well 16 (the reference amount) is a representative amount when the reference sample is a sample collected from a diseased first individual. A first reaction container) and a well 16 (second reaction container) in which the reference amount is a representative amount when the reference sample is a sample collected from an individual in the second advanced state of illness. Therefore, in one microfluidic chip, the expression level of the target nucleic acid in the sample to be measured is a sample collected from an individual in a first diseased state and a sample collected from an individual in a second diseased state. It is possible to determine with high sensitivity and high accuracy whether the expression level is the same as the target nucleic acid expression level.

1−4.変形例
上述した第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100、第2実施形態に係るマイクロ流体チップ100a及び第3実施形態に係るマイクロ流体チップ100bにおいては、ウェル16(反応容器)ごとに、ウェル16(反応容器)に含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類、並びに、内部標準核酸の量の少なくとも一方が異なっている例について説明したが、ウェル16(反応容器)が、複数のウェル16(反応容器)を含む反応容器群を構成し、反応容器群のうち、第1の反応容器群に属するウェル16(反応容器)と第2の反応容器群に属するウェル16(反応容器)とに含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類、並びに、内部標準核酸の量の少なくとも一方が互いに異なっていてもよい。換言すれば、同一の反応容器群に属するウェル16(反応容器)に含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類、並びに、内部標準核酸の量が同一であってもよい。
1-4. Modified Example In the microfluidic chip 100 according to the first embodiment, the microfluidic chip 100a according to the second embodiment, and the microfluidic chip 100b according to the third embodiment, the well 16 is provided for each well 16 (reaction vessel). The example in which at least one of the types of primers and fluorescent probes contained in the (reaction vessel) and the amount of the internal standard nucleic acid is different has been described, but the well 16 (reaction vessel) has a plurality of wells 16 (reaction vessel). And a primer contained in the well 16 (reaction vessel) belonging to the first reaction vessel group and the well 16 (reaction vessel) belonging to the second reaction vessel group, among the reaction vessel groups, At least one of the type of fluorescent probe and the amount of the internal standard nucleic acid may be different from each other. In other words, the types of primers and fluorescent probes contained in the wells 16 (reaction containers) belonging to the same reaction container group, and the amount of the internal standard nucleic acid may be the same.

図7(A)〜図7(C)は、変形例に係るマイクロ流体チップ101,101a,101bを模式的に示す平面図である。図7(A)に示すマイクロ流体チップ101は、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100の変形例、図7(B)に示すマイクロ流体チップ101bは、第2実施形態に係るマイクロ流体チップ100aの変形例、図7(C)に示すマイクロ流体チップ101bは、第3実施形態に係るマイクロ流体チップ100bの変形例である。   FIGS. 7A to 7C are plan views schematically showing microfluidic chips 101, 101a, 101b according to modifications. A microfluidic chip 101 shown in FIG. 7A is a modification of the microfluidic chip 100 according to the first embodiment, and a microfluidic chip 101b shown in FIG. 7B is a microfluidic chip 100a according to the second embodiment. A microfluidic chip 101b shown in FIG. 7C is a modified example of the microfluidic chip 100b according to the third embodiment.

図7(A)に示す例では、ウェル16(反応容器)が、それぞれ10個のウェル16(反応容器)を含む反応容器群61,62,63,64及び65を構成している。例えば、図7(A)に示されている反応容器群61に属するウェル16(反応容器)と反応容器群62に属するウェル16(反応容器)とに含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類、並びに、内部標準核酸の量の少なくとも一方が互いに異なる場合、反応容器群61及び反応容器群62が、それぞれ第1の反応容器群及び第2の反応容器群に対応する。なお、この説明は、他の任意の2つの反応容器群についても成立する。   In the example shown in FIG. 7A, the well 16 (reaction container) constitutes reaction container groups 61, 62, 63, 64 and 65 each including ten wells 16 (reaction containers). For example, the types of primers and fluorescent probes contained in the well 16 (reaction vessel) belonging to the reaction vessel group 61 and the well 16 (reaction vessel) belonging to the reaction vessel group 62 shown in FIG. When at least one of the amounts of the internal standard nucleic acid is different from each other, the reaction container group 61 and the reaction container group 62 correspond to the first reaction container group and the second reaction container group, respectively. This explanation also applies to any two other reaction container groups.

図7(A)に示す例では、反応容器群61,62,63,64及び65ごとに、反応容器群に属するウェル16(反応容器)に含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類が異なっている。換言すれば、同一の反応容器群に属するウェル16(反応容器)に含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類、並びに、内部標準核酸の量は、同一となっている。   In the example shown in FIG. 7A, the types of primers and fluorescent probes contained in the well 16 (reaction vessel) belonging to the reaction vessel group are different for each of the reaction vessel groups 61, 62, 63, 64, and 65. In other words, the types of primers and fluorescent probes contained in the wells 16 (reaction containers) belonging to the same reaction container group, and the amount of the internal standard nucleic acid are the same.

図7(B)に示す例では、ウェル16(反応容器)が、それぞれ5個のウェル16(反応容器)を含む反応容器群611,612,613,614,615,621,622,623,624及び625を構成している。このうち、反応容器群611,612,613,614及び615は、健康領域41に配置され、反応容器群621,622,623,624及び625は、病気領域42に配置されている。すなわち、反応容器群611,612,613,614及び615に属するウェル16(反応容器)と反応容器群621,622,623,624及び625に属するウェル16(反応容器)とに含まれる内部標準核酸の量は、互いに異なっている。また、図7(B)に示す例では、反応容器群611,612,613,614及び615ごとに反応容器群に属するウェル16(反応容器)に含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類が異なっており、さらに、反応容器群621,622,623,624及び625ごとに反応容器群に属するウェル16(反応容器)に含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類が異なっている。図7(B)に示す例においても、同一の反応容器群に属するウェル16(反応容器)に含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類、並びに、内部標準核酸の量は、同一となっている。   In the example shown in FIG. 7B, the well 16 (reaction vessel) includes reaction vessel groups 611, 612, 613, 614, 615, 621, 622, 623, 624 each including five wells 16 (reaction vessels). And 625. Among these, the reaction container groups 611, 612, 613, 614 and 615 are arranged in the health area 41, and the reaction container groups 621, 622, 623, 624 and 625 are arranged in the disease area 42. That is, the internal standard nucleic acid contained in the well 16 (reaction vessel) belonging to the reaction vessel groups 611, 612, 613, 614 and 615 and the well 16 (reaction vessel) belonging to the reaction vessel groups 621, 622, 623, 624 and 625 The amounts are different from each other. In the example shown in FIG. 7B, the types of primers and fluorescent probes contained in the well 16 (reaction vessel) belonging to the reaction vessel group are different for each of the reaction vessel groups 611, 612, 613, 614 and 615. Furthermore, the types of primers and fluorescent probes contained in the well 16 (reaction vessel) belonging to the reaction vessel group are different for each of the reaction vessel groups 621, 622, 623, 624 and 625. Also in the example shown in FIG. 7B, the types of primers and fluorescent probes contained in the wells 16 (reaction containers) belonging to the same reaction container group, and the amount of the internal standard nucleic acid are the same.

図7(C)に示す例では、ウェル16(反応容器)が、それぞれ5個のウェル16(反応容器)を含む反応容器群631,632,633,634,635,641,642,643,644及び645を構成している。このうち、反応容器群631,632,633,634及び635は、第1進行状態領域51に配置され、反応容器群641,642,643,644及び645は、第2進行状態領域52に配置されている。すなわち、反応容器群631,632,633,634及び635に属するウェル16(反応容器)と反応容器群641,642,643,644及び645に属するウェル16(反応容器)とに含まれる内部標準核酸の量は、互いに異なっている。また、図7(C)に示す例では、反応容器群631,632,633,634及び635ごとに反応容器群に属するウェル16(反応容器)に含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類が異なっており、さらに、反応容器群641,642,643,644及び645ごとに反応容器群に属するウェル16(反応容器)に含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類が異なっている。図7(C)に示す例においても、同一の反応容器群に属するウェル16(反応容器)に含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類、並びに、内部標準核酸の量は、同一となっている。   In the example shown in FIG. 7C, the well 16 (reaction vessel) includes reaction vessel groups 631, 632, 633, 634, 635, 641, 642, 643, 644 each including five wells 16 (reaction vessels). And 645. Among these, the reaction container groups 631, 632, 633, 634 and 635 are arranged in the first progress state area 51, and the reaction container groups 641, 642, 643, 644 and 645 are arranged in the second progress state area 52. ing. That is, the internal standard nucleic acids contained in the well 16 (reaction vessel) belonging to the reaction vessel groups 631, 632, 633, 634 and 635 and the well 16 (reaction vessel) belonging to the reaction vessel groups 641, 642, 643, 644 and 645 The amounts are different from each other. In the example shown in FIG. 7C, the types of primers and fluorescent probes contained in the well 16 (reaction vessel) belonging to the reaction vessel group are different for each of the reaction vessel groups 631, 632, 633, 634 and 635. Furthermore, the types of primers and fluorescent probes contained in the well 16 (reaction vessel) belonging to the reaction vessel group are different for each of the reaction vessel groups 641, 642, 643, 644 and 645. Also in the example shown in FIG. 7C, the types of primers and fluorescent probes contained in the wells 16 (reaction containers) belonging to the same reaction container group, and the amount of the internal standard nucleic acid are the same.

このように、反応容器群ごとに、同一条件のウェル16(反応容器)を複数含むことにより、ウェル16(反応容器)ごとの誤差が判定結果に反映されにくくなり、判定の信頼性が向上する。また、誤って1つのウェル16(反応容器)に気泡や異物が混入した場合にも、同一の反応容器群に属する他のウェル16(反応容器)の結果を用いて判定を行うことができる。   Thus, by including a plurality of wells 16 (reaction containers) of the same condition for each reaction container group, errors for each well 16 (reaction container) are not easily reflected in the determination result, and the reliability of the determination is improved. . Further, even when bubbles or foreign substances are mixed into one well 16 (reaction container) by mistake, the determination can be made using the results of other wells 16 (reaction containers) belonging to the same reaction container group.

また、反応容器群ごとに、ウェル16に含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類、並びに、内部標準核酸の量の少なくとも一方が異なっていることにより、1つのマイクロ流体チップで、複数種類の遺伝子、又は複数条件を対象として、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、基準となる参照検体における標的核酸の発現量と同程度か否かをさらに高感度、高精度に判定できるマイクロ流体チップを実現できる。   Moreover, since at least one of the types of primers and fluorescent probes contained in the well 16 and the amount of the internal standard nucleic acid is different for each reaction container group, a plurality of types of genes or A microfluidic chip that can determine with high sensitivity and high accuracy whether the target nucleic acid expression level in the sample to be measured is comparable to the target nucleic acid expression level in the reference reference sample for multiple conditions realizable.

1−5.被検液の充填方法
次に、被検液をウェル16(反応容器)に充填する方法について、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100を例にとり説明する。なお、第2実施形態に係るマイクロ流体チップ100a及び第3実施形態に係るマイクロ流体チップ100b、並びに変形例に係るマイクロ流体チップ101,101a及び101bについても、同様の方法により被検液をウェル16(反応容器)に充填することができる。
1-5. Next, a method of filling the test solution into the well 16 (reaction vessel) will be described using the microfluidic chip 100 according to the first embodiment as an example. Note that the microfluidic chip 100a according to the second embodiment, the microfluidic chip 100b according to the third embodiment, and the microfluidic chips 101, 101a, and 101b according to the modified examples are also supplied to the well 16 by the same method. (Reaction vessel) can be filled.

以下の例では、カバー20の表面20aが、カバー20を基板10に対して加圧しない状態では接着力を発揮せずに、加圧により接着力を発揮する性質を有しているものとする。また、以下の例では、カバー20の固着領域21は、平面視において、基板10のリザーバー領域13及びウェル領域14の両者を取り囲んで環状に連続しているものとする。また、以下の例では、カバー20は、透明な材質で形成されているものとする。なお、この例では、ウェル16の形状は円柱形であって、底面の直径がおよそ1mm、深さがおよそ0.5mmであるものを例示する。さらに、この例では、基板10及びカバー20の平面的に見た外形形状は、長方形であって、長辺が約7.5cm、短辺が約2.5cmであるものを例示する。   In the following example, it is assumed that the surface 20a of the cover 20 has a property of exerting an adhesive force by pressurization without exhibiting an adhesive force in a state where the cover 20 is not pressed against the substrate 10. . In the following example, the fixing region 21 of the cover 20 is assumed to be continuous in an annular shape so as to surround both the reservoir region 13 and the well region 14 of the substrate 10 in plan view. In the following example, the cover 20 is formed of a transparent material. In this example, the well 16 has a cylindrical shape, and the bottom surface has a diameter of about 1 mm and a depth of about 0.5 mm. Further, in this example, the external shape of the substrate 10 and the cover 20 in a plan view is a rectangle having a long side of about 7.5 cm and a short side of about 2.5 cm.

まず、標的核酸を含む被検液80を調製する。被検液80において、測定対象となる標的核酸としては、例えば、血液、尿、唾液、髄液等の生体試料から抽出されたRNAから逆転写したcDNA等が挙げられる。より具体的には、例えば、前述した生体試料に含まれる細胞から抽出されたmRNAから逆転写したcDNAが挙げられる。被検液80の量は、ウェル16の全体の容積に応じて適宜決定されるが、例えば複数のウェル16の総容積と同じか又は前記総容積より多いことが好ましく、複数のウェル16により確実に被検液80を充填できる点で、複数のウェル16の総容積より多いことがより好ましい。   First, a test solution 80 containing a target nucleic acid is prepared. Examples of the target nucleic acid to be measured in the test solution 80 include cDNA reverse-transcribed from RNA extracted from a biological sample such as blood, urine, saliva, and cerebrospinal fluid. More specifically, for example, cDNA reversely transcribed from mRNA extracted from the cells contained in the biological sample described above can be mentioned. The amount of the test solution 80 is appropriately determined according to the entire volume of the well 16, and is preferably equal to or larger than the total volume of the plurality of wells 16, for example. More preferably, the sample volume 80 is larger than the total volume of the plurality of wells 16 in that the test solution 80 can be filled.

次に、マイクロ流体チップ100のリザーバー15に被検液80を導入する。例えば、カバー20を装着する前に被検液80を導入してもよいし、カバー20のリザーバー15に対応する領域に孔を形成したマイクロ流体チップ100にあっては、カバー20が装着された後に、該孔から被検液80を導入してもよい。さらに、リザーバー15に対応する領域の少なくとも一部についてカバー20を剥離して被検液80を導入してもよい。なお、この時点では、マイクロ流体チップ100のウェル16内には、被検液80は導入されていない。   Next, the test solution 80 is introduced into the reservoir 15 of the microfluidic chip 100. For example, the test solution 80 may be introduced before the cover 20 is attached. In the microfluidic chip 100 in which holes are formed in the region corresponding to the reservoir 15 of the cover 20, the cover 20 is attached. Later, the test solution 80 may be introduced from the hole. Furthermore, the test solution 80 may be introduced by removing the cover 20 from at least a part of the region corresponding to the reservoir 15. At this time, the test solution 80 is not introduced into the well 16 of the microfluidic chip 100.

次に、マイクロ流体チップ100に、リザーバー領域13側からウェル領域14側に向かう慣性力を作用させる。図8は、マイクロ流体チップ100のリザーバー15に被検液80を導入した状態で、慣性力を印加した様子を模式的に示す図である。   Next, an inertial force is applied to the microfluidic chip 100 from the reservoir region 13 side toward the well region 14 side. FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a state in which an inertial force is applied in a state where the test solution 80 is introduced into the reservoir 15 of the microfluidic chip 100.

本実施形態では、慣性力は遠心機によって発生される。遠心機の回転軸Rは、マイクロ流体チップ100のリザーバー領域13から見て、ウェル領域14と反対側に配置される。遠心機を運転して、マイクロ流体チップ100に慣性力(遠心力)が発生すると、図8に示すように、リザーバー15の中の被検液80が、回転軸Rから遠ざかる方向、すなわちウェル領域14に向かう方向に加速度G(図中矢印)を受ける。そして加速度を受けている状態では、基板10とカバー20との間に間隙が生じ、被検液80は、ウェル領域14に向かって該間隙内を移送される。なお、このときの間隙の大きさ(厚み)は、特に制限はないが、図8では、間隙の大きさが非常に小さい例を示している。そして、基板10のウェル領域14に形成されたウェル16の開口16aから、慣性力でウェル16内の空気と入れ替わることによって被検液80がウェル16に導入される。ウェル16に導入された被検液80は、ウェル16内に予め配置された試薬30等と混合される。   In this embodiment, the inertia force is generated by a centrifuge. The rotation axis R of the centrifuge is disposed on the side opposite to the well region 14 when viewed from the reservoir region 13 of the microfluidic chip 100. When an inertial force (centrifugal force) is generated in the microfluidic chip 100 by operating the centrifuge, the test solution 80 in the reservoir 15 moves away from the rotation axis R as shown in FIG. Acceleration G (arrow in the figure) is received in the direction toward 14. In a state where acceleration is applied, a gap is generated between the substrate 10 and the cover 20, and the test solution 80 is transferred in the gap toward the well region 14. The size (thickness) of the gap at this time is not particularly limited, but FIG. 8 shows an example in which the size of the gap is very small. Then, the test solution 80 is introduced into the well 16 from the opening 16a of the well 16 formed in the well region 14 of the substrate 10 by being replaced with air in the well 16 by inertia. The test solution 80 introduced into the well 16 is mixed with the reagent 30 or the like previously arranged in the well 16.

なお、図8に示す例では、遠心機の回転軸Rに対して、垂直な方向に沿ってマイクロ流体チップ100の平面(例えば基板10の第1面11)が配置されて回転されている様子を示しているが、マイクロ流体チップ100の遠心機の回転軸Rに対する配置は、容器200の内部の被検液80が、遠心力によって、リザーバー15からウェル16へ向かうことができる範囲で任意である。このような配置は、リザーバー15の形状や、基板10のウェル16の配置などによって、適宜に設定することができる。   In the example shown in FIG. 8, the plane of the microfluidic chip 100 (for example, the first surface 11 of the substrate 10) is arranged and rotated along the direction perpendicular to the rotation axis R of the centrifuge. However, the arrangement of the microfluidic chip 100 with respect to the rotation axis R of the centrifuge is arbitrary as long as the test solution 80 inside the container 200 can move from the reservoir 15 to the well 16 by centrifugal force. is there. Such an arrangement can be appropriately set depending on the shape of the reservoir 15 and the arrangement of the wells 16 of the substrate 10.

次に、遠心機を停止し、慣性力の印加を止める。この状態では、被検液80がウェル16内に充填されている。また、例えば、被検液80の体積が、ウェル16の合計の容積よりも大きい場合などには、被検液80は、ウェル16内、並びに、基板10及びカバー20の間の間隙に存在している。いずれの場合であっても、カバー20の外側から、ローラー、スキージ、ブレード等の治具によって、カバー20を基板10に押さえつけることによって、カバー20をマイクロ流体チップ100に密着させてウェル16を密閉することができ、ウェル16内に被検液80を封入することができる。すなわち、被検液80が基板10及びカバー20の間の間隙に存在していない状態では、カバー20を基板10に押さえつけることによって、ウェル16が密閉され、被検液80が基板10及びカバー20の間の間隙に存在している状態では、余分の被検液80をリザーバー領域13側に押し戻しつつ、ウェル16が密閉されることができる。これにより、基板10とカバー20とが接する面は、すべて接着されることができる。また、標的核酸が所定量発現したか否かの判定結果に影響を及ぼさない程度の容量精度で、ウェル16内に被検液80を封入することができる。   Next, the centrifuge is stopped and the application of inertia force is stopped. In this state, the test solution 80 is filled in the well 16. Further, for example, when the volume of the test solution 80 is larger than the total volume of the well 16, the test solution 80 exists in the well 16 and in the gap between the substrate 10 and the cover 20. ing. In any case, by pressing the cover 20 against the substrate 10 from the outside of the cover 20 with a jig such as a roller, a squeegee or a blade, the cover 20 is brought into close contact with the microfluidic chip 100 and the well 16 is sealed. The test solution 80 can be sealed in the well 16. That is, in a state where the test solution 80 is not present in the gap between the substrate 10 and the cover 20, the well 16 is sealed by pressing the cover 20 against the substrate 10, and the test solution 80 is sealed with the substrate 10 and the cover 20. In the state in which the well 16 exists, the well 16 can be sealed while pushing the excess test solution 80 back to the reservoir region 13 side. Thereby, all the surfaces which the board | substrate 10 and the cover 20 contact can be adhere | attached. In addition, the test solution 80 can be sealed in the well 16 with a volumetric accuracy that does not affect the determination result of whether or not the target nucleic acid is expressed in a predetermined amount.

図9は、ローラー90によって、マイクロ流体チップ100のウェル16を密閉する様子を模式的に示した図である。図9に示す例では、カバー20の表面を、マイクロ流体チップ100を基準とした相対的な位置においてリザーバー15から遠い側から近い側へ(図9における白抜き矢印方向へ)と移動するローラー90によって、基板10及びカバー20の間の間隙に存在する過剰の被検液80をリザーバー15から容器200に戻しつつ、ウェル16を密閉する様子を示している。   FIG. 9 is a diagram schematically showing how the well 16 of the microfluidic chip 100 is sealed by the roller 90. In the example shown in FIG. 9, the roller 90 moves the surface of the cover 20 from the far side to the near side (in the direction of the white arrow in FIG. 9) at a relative position with respect to the microfluidic chip 100. Thus, the state in which the well 16 is sealed while returning the excessive test solution 80 existing in the gap between the substrate 10 and the cover 20 from the reservoir 15 to the container 200 is shown.

このようにして、マイクロ流体チップ100のウェル16内に、正確な容量の被検液80を導入することができる。マイクロ流体チップ100に複数のウェル16が形成されている場合も同様であり、該複数のウェル16は、上記操作の結果、それぞれ独立した密閉空間となり、所望の量の被検液80を精密に分注することができる。これにより、ピペットでは困難な微小量の被検液80であっても、正確かつ簡単にウェル16に分注することができる。これにより、分注作業に費やす時間とコストを抑制することができる。   In this way, an accurate volume of the test solution 80 can be introduced into the well 16 of the microfluidic chip 100. The same applies to the case where a plurality of wells 16 are formed in the microfluidic chip 100, and the plurality of wells 16 become independent sealed spaces as a result of the above operation, and a desired amount of the test solution 80 is precisely measured. Can be dispensed. As a result, even a minute amount of the test solution 80, which is difficult with a pipette, can be accurately and easily dispensed into the well 16. Thereby, the time and cost spent for dispensing work can be suppressed.

なお、ウェル16に被検液80を導入した後に標的核酸を分析する方法については、「4.核酸の分析方法」の項で説明する。   The method for analyzing the target nucleic acid after introducing the test solution 80 into the well 16 will be described in the section “4. Nucleic acid analysis method”.

2.第4実施形態に係るマイクロ流体チップセット
図10は、第4実施形態に係るマイクロ流体チップセット200を模式的に示す平面図である。第4実施形態に係るマイクロ流体チップセット200は、マイクロ流体チップ100cとマイクロ流体チップ100dを含んでいる。マイクロ流体チップ100c及びマイクロ流体チップ100dのウェル16近傍の断面を拡大した様子は、ともに図5と同様である。マイクロ流体チップ100c及びマイクロ流体チップ100dは、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100と比べて、ウェル16(反応容器)内に配置されている試薬30,31,32に含まれる内部標準核酸の量の基準となる参照検体が異なる。したがって、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
2. Microfluidic Chip Set According to Fourth Embodiment FIG. 10 is a plan view schematically showing a microfluidic chip set 200 according to the fourth embodiment. A microfluidic chip set 200 according to the fourth embodiment includes a microfluidic chip 100c and a microfluidic chip 100d. A state in which the cross section of the microfluidic chip 100c and the microfluidic chip 100d in the vicinity of the well 16 is enlarged is the same as FIG. Compared to the microfluidic chip 100 according to the first embodiment, the microfluidic chip 100c and the microfluidic chip 100d are internal standard nucleic acids contained in the reagents 30, 31, and 32 disposed in the well 16 (reaction vessel). The reference sample that is the basis for the quantity is different. Accordingly, the same components as those of the microfluidic chip 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

マイクロ流体チップ100cは、複数の反応容器の少なくとも一部として、参照量が、参照検体を、病気の第1進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第1条件の反応容器)を含むマイクロ流体チップである。図10に示すように、マイクロ流体チップ100cの基板10には、平面視において、第1進行状態領域51が設けられている。第1進行状態領域51に配置されているウェル16は、参照量が、参照検体を、病気の第1進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第1条件の反応容器)である。   In the microfluidic chip 100c, as at least a part of the plurality of reaction containers, the reference amount is a well 16 (first amount) that represents a case where the reference sample is a sample collected from a diseased first progressing individual. It is a microfluidic chip including a reaction container under conditions. As shown in FIG. 10, the substrate 10 of the microfluidic chip 100c is provided with a first progress state region 51 in plan view. The well 16 arranged in the first progress state region 51 is a well 16 (first condition) in which the reference amount is a representative amount when the reference sample is a sample collected from a diseased individual in the first progress state. Reaction vessel).

マイクロ流体チップ100dは、複数の反応容器の少なくとも一部として、参照量が、参照検体を、病気の第2進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第2条件の反応容器)を含むマイクロ流体チップである。図10に示すように、マイクロ流体チップ100dの基板10には、平面視において、第2進行状態領域52が設けられている。第2進行状態領域52に配置されているウェル16は、複数の反応容器の少なくとも一部として、参照量が、参照検体を、病気の第2進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第2条件の反応容器)である。   In the microfluidic chip 100d, as at least a part of the plurality of reaction vessels, the reference amount is a well 16 (second well) representing a case where the reference sample is a sample collected from a diseased second progressive individual. It is a microfluidic chip including a reaction container under conditions. As shown in FIG. 10, the substrate 10 of the microfluidic chip 100d is provided with a second progress state region 52 in plan view. The well 16 arranged in the second progress state region 52 represents a case where the reference amount is a sample collected from an individual in the second progress state of the disease, as at least a part of the plurality of reaction containers. It is the well 16 (the reaction container of the second condition) that is the amount to be.

このように、第4実施形態に係るマイクロ流体チップセット200は、複数の反応容器の少なくとも一部として、参照量が、参照検体を、病気の第1進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第1条件の反応容器)を含むマイクロ流体チップ100cと、複数の反応容器の少なくとも一部として、参照量が、参照検体を、病気の第2進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量であるウェル16(第2条件の反応容器)を含むマイクロ流体チップ100dと、を含むことにより、判定の基準となる参照量を容易に選択できるマイクロ流体チップセットを実現できる。   As described above, in the microfluidic chip set 200 according to the fourth embodiment, when at least a part of the plurality of reaction containers, the reference amount is the sample collected from the individual in the first advanced state of the disease as the reference sample. And a microfluidic chip 100c including a well 16 (reaction vessel under the first condition), which is a representative amount, and at least part of the plurality of reaction vessels, the reference amount is the reference specimen, the individual in the second advanced state of the disease A microfluidic chip 100d including a well 16 (second reaction container) that is representative of a sample collected from a microfluidic sample, thereby making it possible to easily select a reference amount as a criterion for determination. A chipset can be realized.

なお、マイクロ流体チップ100c及びマイクロ流体チップ100dにおいても、「1−4.被検液の充填方法」の項で説明した方法により被検液を充填することができる。したがって、ピペットでは困難な微小量の被検液であっても、正確かつ簡単にウェル16に分注することができる。   In the microfluidic chip 100c and the microfluidic chip 100d, the test liquid can be filled by the method described in the section “1-4. Therefore, even a minute amount of test solution that is difficult with a pipette can be accurately and easily dispensed into the well 16.

また、ウェル16に被検液を導入した後に標的核酸を分析する方法については、「4.核酸の分析方法」の項で説明する。   A method for analyzing the target nucleic acid after introducing the test solution into the well 16 will be described in “4. Nucleic Acid Analysis Method”.

3.核酸分析キット
3−1.第5実施形態に係る核酸分析キット
図11は、第5実施形態に係る核酸分析キット300を模式的に示す図である。第5実施形態に係る核酸分析キット300は、検体に含まれる標的核酸の増幅、及び、標的核酸が所定量発現したか否かの判定に使用する核酸分析キットであって、マイクロ流体チップ100eと、標的核酸と共通のプライマーで増幅可能な核酸であって、標的核酸とは異なる配列を有する核酸である、既知量の内部標準核酸を含む液体である内部標準試薬110と、を含む。図11に示す例では、内部標準試薬110は、蓋付き容器150に収容されている液体である。また、マイクロ流体チップ100eは、複数のウェル16(反応容器)を含んでいる。
3. Nucleic acid analysis kit 3-1. Nucleic Acid Analysis Kit According to Fifth Embodiment FIG. 11 is a diagram schematically showing a nucleic acid analysis kit 300 according to the fifth embodiment. A nucleic acid analysis kit 300 according to the fifth embodiment is a nucleic acid analysis kit used for amplification of a target nucleic acid contained in a specimen and determination of whether or not a predetermined amount of the target nucleic acid has been expressed. An internal standard reagent 110 that is a liquid containing a known amount of an internal standard nucleic acid, which is a nucleic acid that can be amplified with a primer common to the target nucleic acid and has a different sequence from the target nucleic acid. In the example shown in FIG. 11, the internal standard reagent 110 is a liquid accommodated in a lidded container 150. The microfluidic chip 100e includes a plurality of wells 16 (reaction containers).

図11には、マイクロ流体チップ100eを模式的に示す平面図が表されている。また、マイクロ流体チップ100eのウェル16近傍の断面を拡大した様子は、図5と同様であり、再び参照して説明する。マイクロ流体チップ100eは、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100と比べて、ウェル16(反応容器)内に配置されている試薬30,31,32が異なる。したがって、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。   FIG. 11 is a plan view schematically showing the microfluidic chip 100e. Further, an enlarged view of the cross section in the vicinity of the well 16 of the microfluidic chip 100e is the same as in FIG. 5, and will be described with reference again. The microfluidic chip 100e is different from the microfluidic chip 100 according to the first embodiment in the reagents 30, 31, and 32 disposed in the well 16 (reaction vessel). Accordingly, the same components as those of the microfluidic chip 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

マイクロ流体チップ100eのウェル16に配置されている試薬30,31,32は、標的核酸及び内部標準核酸に共通のプライマーと、標的核酸及び内部標準核酸の増幅産物の一部に結合し、標的核酸の増幅産物に結合した場合と内部標準核酸の増幅産物に結合した場合とで異なる蛍光変化を示す蛍光プローブと、を含んでいる。   Reagents 30, 31, and 32 arranged in the well 16 of the microfluidic chip 100e bind to a primer common to the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid, and a part of the amplification product of the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid. And a fluorescent probe exhibiting a different fluorescence change when bound to the amplified product of the internal standard nucleic acid.

また、ウェル16(反応容器)のうち、第1の反応容器と第2の反応容器とに含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類は互いに異なっている。例えば、図5に示されている試薬30及び試薬31が互いに異なる場合、これらの試薬を含むウェル160及びウェル161が、それぞれ第1の反応容器及び第2の反応容器に対応する。なお、この説明は、他の任意の2つのウェルについても成立する。これにより、1つのマイクロ流体チップ100eで複数種類の遺伝子の発現を判定できる。   In addition, in the well 16 (reaction vessel), the types of primers and fluorescent probes contained in the first reaction vessel and the second reaction vessel are different from each other. For example, when the reagent 30 and the reagent 31 shown in FIG. 5 are different from each other, the well 160 and the well 161 containing these reagents correspond to the first reaction container and the second reaction container, respectively. This explanation also applies to any other two wells. Thereby, it is possible to determine the expression of a plurality of types of genes with one microfluidic chip 100e.

また、ウェル16(反応容器)ごとにプライマー及び蛍光プローブの種類が異なる場合には、ウェル16(反応容器)ごとに異なる遺伝子が増幅されるので、例えばクロスコンタミネーションのような、他の遺伝子の影響を抑制することができる。   In addition, when the types of primers and fluorescent probes are different for each well 16 (reaction vessel), different genes are amplified for each well 16 (reaction vessel). For example, other genes such as cross-contamination The influence can be suppressed.

また、内部標準試薬110に含まれる内部標準核酸のモル濃度は、標的核酸が所定量発現したか否かの判定の基準となる検体である参照検体に含まれる標的核酸のモル濃度である参照モル濃度と同じである。   In addition, the molar concentration of the internal standard nucleic acid contained in the internal standard reagent 110 is the reference molar that is the molar concentration of the target nucleic acid contained in the reference sample that is a reference for determining whether or not the target nucleic acid is expressed in a predetermined amount. Same as concentration.

ここで「同じ」の範囲は、完全同一のみならず、要求される判定精度を満たせる程度の誤差を含んだ範囲内であればよい。また、ユーザー自身がマニュアル等の指示に従って、予め定められた割合で内部標準試薬110を希釈したり、予め定められた割合で内部標準試薬110と被検液とを混合したりすることにより、内部標準試薬110がウェル16(反応容器)に導入された時点で、内部標準核酸のモル濃度が参照モル濃度と同じになるように調整されてもよい。これにより、参照モル濃度が容易に選択できるようになる。また、参照モル濃度の選択自由度が大きくなる。   Here, the “same” range is not limited to being completely identical, but may be within a range including an error that can satisfy the required determination accuracy. Further, the user himself / herself can dilute the internal standard reagent 110 at a predetermined ratio or mix the internal standard reagent 110 and the test solution at a predetermined ratio in accordance with instructions in the manual or the like. When the standard reagent 110 is introduced into the well 16 (reaction vessel), the molar concentration of the internal standard nucleic acid may be adjusted to be the same as the reference molar concentration. Thereby, the reference molar concentration can be easily selected. In addition, the degree of freedom in selecting the reference molar concentration is increased.

参照検体は、遺伝子が所定量発現したか否かの判定の目的に応じて選択される検体であり、例えば、遺伝子が所定量発現したか否かの判定の基準となる検体である。参照検体を基準としたときの標的核酸の測定値は、参照すべき状態からの差異を直接的に表現しているため、参照モル濃度との差異を絶対量として知ることができるという特徴がある。また、このため、DNAチップ(DNAマイクロアレイ)を用いた結果と比較しやすいという特徴がある。   The reference sample is a sample that is selected according to the purpose of determining whether or not a predetermined amount of gene has been expressed. For example, the reference sample is a sample that serves as a reference for determining whether or not a predetermined amount of gene has been expressed. The measured value of the target nucleic acid based on the reference sample directly expresses the difference from the state to be referred to, so that the difference from the reference molar concentration can be known as an absolute amount. . For this reason, it is easy to compare with the result using a DNA chip (DNA microarray).

このような参照検体としては、例えば、健康な個体から採取した検体を代表する検体及び病気の個体から採取した検体を代表する検体の少なくとも一方であってもよい。健康な個体から採取した検体を代表する検体は、健康な1つの個体から採取した検体であってもよいし、健康な複数の個体から採取した検体から統計的手法により導出された仮想的な検体であってもよい。同様に、病気の個体から採取した検体を代表する検体は、病気の1つの個体から採取した検体であってもよいし、病気の複数の個体から採取した検体から統計的手法により導出された仮想的な検体であってもよい。なお、上述の「個体」は、ヒトであっても、ヒト以外の動物や植物であってもよい。   Such a reference sample may be, for example, at least one of a sample representative of a sample collected from a healthy individual and a sample representative of a sample collected from a sick individual. A sample representative of a sample collected from a healthy individual may be a sample collected from one healthy individual, or a virtual sample derived from a sample collected from a plurality of healthy individuals by a statistical method It may be. Similarly, a sample representative of a sample collected from a diseased individual may be a sample collected from one diseased individual, or a virtual derived from a sample collected from a plurality of diseased individuals by a statistical method. May be a typical specimen. The “individual” described above may be a human or an animal or plant other than a human.

このような参照検体を選択して、内部標準核酸のモル濃度を設定すること、すなわち、参照モル濃度を、参照検体を、健康な個体から採取した検体とした場合を代表するモル濃度及び病気の個体から採取した検体とした場合を代表するモル濃度の少なくとも一方と同じにすることにより、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、健康な個体から採取した検体及び病気の個体から採取した検体の少なくとも一方における標的核酸の発現量と同程度か否かを高感度、高精度に判定できる。   Selecting such a reference sample and setting the molar concentration of the internal standard nucleic acid, i.e., the reference molar concentration is the molar concentration and the disease representative when the reference sample is a sample collected from a healthy individual. The target nucleic acid expression level in the sample to be measured is collected from a healthy sample and a diseased individual by making it the same as at least one of the representative molar concentrations of the sample collected from the individual. It can be determined with high sensitivity and high accuracy whether or not the expression level of the target nucleic acid in at least one of the specimens is comparable.

第5実施形態に係る核酸分析キット300は、被検液と内部標準試薬110とを混合した混合液を調整した後に、当該混合液をウェル16(反応容器)に導入することにより、検体に含まれる標的核酸の増幅、及び、標的核酸が所定量発現したか否かの判定に使用されることができる。   The nucleic acid analysis kit 300 according to the fifth embodiment is included in the sample by adjusting a mixed solution obtained by mixing the test solution and the internal standard reagent 110 and then introducing the mixed solution into the well 16 (reaction vessel). Can be used to amplify the target nucleic acid and to determine whether the target nucleic acid is expressed in a predetermined amount.

このように、第5実施形態に係る核酸分析キット300によれば、反応容器のうち、第1の反応容器と第2の反応容器とに含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類は互いに異なるため、複数種類の遺伝子の発現を簡単に精度良く判定できる核酸分析キットを実現できる。   Thus, according to the nucleic acid analysis kit 300 according to the fifth embodiment, among the reaction containers, the types of primers and fluorescent probes included in the first reaction container and the second reaction container are different from each other. A nucleic acid analysis kit that can easily and accurately determine the expression of various genes can be realized.

また、第5実施形態に係る核酸分析キット300によれば、内部標準核酸のモル濃度は、標的核酸が所定量発現したか否かの判定の基準となる検体である参照検体に含まれる標的核酸のモル濃度と同じであるため、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、基準となる参照検体における標的核酸の発現量と同程度か否かを高感度、高精度に判定できる核酸分析キットを実現できる。   Further, according to the nucleic acid analysis kit 300 according to the fifth embodiment, the molar concentration of the internal standard nucleic acid is the target nucleic acid contained in the reference sample which is a sample used as a criterion for determining whether or not the target nucleic acid is expressed in a predetermined amount. Nucleic acid analysis that can determine with high sensitivity and high accuracy whether the target nucleic acid expression level in the sample to be measured is comparable to the target nucleic acid expression level in the reference reference sample A kit can be realized.

なお、マイクロ流体チップ100eにおいても、被検液と内部標準試薬110とを混合した混合液を調整した後に、当該混合液をリザーバー15に導入し、「1−4.被検液の充填方法」の項で説明した方法により当該混合液をウェル16(反応容器)に充填することができる。したがって、ピペットでは困難な微小量の当該混合液であっても、正確かつ簡単にウェル16に分注することができる。   Also in the microfluidic chip 100e, after preparing a mixed solution obtained by mixing the test solution and the internal standard reagent 110, the mixed solution is introduced into the reservoir 15, and "1-4. Method of filling the test solution" The mixed solution can be filled into the well 16 (reaction vessel) by the method described in the above section. Therefore, even a minute amount of the liquid mixture, which is difficult with a pipette, can be accurately and easily dispensed into the well 16.

なお、ウェル16に被検液と内部標準試薬110とを混合した混合液を導入した後に標的核酸を分析する方法については、「4.核酸の分析方法」の項で説明する。   A method for analyzing the target nucleic acid after introducing a mixed solution obtained by mixing the test solution and the internal standard reagent 110 into the well 16 will be described in the section “4. Nucleic acid analysis method”.

3−2.第6実施形態に係る核酸分析キット
図12は、第6実施形態に係る核酸分析キット300aを模式的に示す図である。第6実施形態に係る核酸分析キット300aは、検体に含まれる標的核酸の増幅、及び、標的核酸が所定量発現したか否かの判定に使用する核酸分析キットであって、マイクロ流体チップ100eと、標的核酸と共通のプライマーで増幅可能な核酸であって、標的核酸とは異なる配列を有する核酸である、既知量の内部標準核酸を含む液体である内部標準試薬として、第1の内部標準試薬111及び第2の内部標準試薬112とを含む。図12に示す例では、第1の内部標準試薬111及び第2の内部標準試薬112は、それぞれ蓋付き容器151及び蓋付き容器152に収容されている液体である。
3-2. Nucleic Acid Analysis Kit According to Sixth Embodiment FIG. 12 is a diagram schematically showing a nucleic acid analysis kit 300a according to the sixth embodiment. A nucleic acid analysis kit 300a according to the sixth embodiment is a nucleic acid analysis kit used for amplification of a target nucleic acid contained in a specimen and determination of whether or not a predetermined amount of the target nucleic acid has been expressed. The first internal standard reagent as an internal standard reagent that is a liquid containing a known amount of the internal standard nucleic acid, which is a nucleic acid that can be amplified with a primer common to the target nucleic acid and has a different sequence from the target nucleic acid 111 and a second internal standard reagent 112. In the example shown in FIG. 12, the first internal standard reagent 111 and the second internal standard reagent 112 are liquids contained in the lidded container 151 and the lidded container 152, respectively.

第1の内部標準試薬111は、参照モル濃度が、参照検体を、病気の第1進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表するモル濃度である内部標準核酸を含んでいる。すなわち、第1の内部標準試薬111に含まれる内部標準核酸のモル濃度は、病気の第2進行状態の個体を代表する検体に含まれる標的核酸のモル濃度と同じである。   The first internal standard reagent 111 includes an internal standard nucleic acid whose reference molar concentration is a molar concentration that represents a case where the reference sample is a sample collected from a diseased individual in an advanced state. That is, the molar concentration of the internal standard nucleic acid contained in the first internal standard reagent 111 is the same as the molar concentration of the target nucleic acid contained in the specimen representing the individual in the second diseased state.

第2の内部標準試薬112は、参照モル濃度が、参照検体を、病気の第2進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表するモル濃度である内部標準核酸を含んでいる。すなわち、第2の内部標準試薬112に含まれる内部標準核酸のモル濃度は、病気の第2進行状態の個体を代表する検体に含まれる標的核酸のモル濃度と同じである。   The second internal standard reagent 112 includes an internal standard nucleic acid whose reference molar concentration is a molar concentration representative of the case where the reference sample is a sample collected from an individual in the second advanced state of illness. That is, the molar concentration of the internal standard nucleic acid contained in the second internal standard reagent 112 is the same as the molar concentration of the target nucleic acid contained in the specimen representing the individual in the second progressive state of the disease.

ここで「同じ」の範囲は、完全同一のみならず、要求される判定精度を満たせる程度の誤差を含んだ範囲内であればよい。また、ユーザー自身がマニュアル等の指示に従って、予め定められた割合で第1の内部標準試薬111又は第2の内部標準試薬112を希釈したり、予め定められた割合で被検液と第1の内部標準試薬111又は第2の内部標準試薬112とを混合したりすることにより、第1の内部標準試薬111又は第2の内部標準試薬112がウェル16(反応容器)に導入された時点で、内部標準核酸のモル濃度が参照モル濃度と同じになるように調整されてもよい。これにより、参照モル濃度が容易に選択できるようになる。また、参照モル濃度の選択自由度が大きくなる。   Here, the “same” range is not limited to being completely identical, but may be within a range including an error that can satisfy the required determination accuracy. In addition, the user himself / herself dilutes the first internal standard reagent 111 or the second internal standard reagent 112 at a predetermined rate according to an instruction in the manual or the like, or the test solution and the first internal standard reagent 112 at a predetermined rate. When the first internal standard reagent 111 or the second internal standard reagent 112 is introduced into the well 16 (reaction vessel) by mixing the internal standard reagent 111 or the second internal standard reagent 112, The molar concentration of the internal standard nucleic acid may be adjusted to be the same as the reference molar concentration. Thereby, the reference molar concentration can be easily selected. In addition, the degree of freedom in selecting the reference molar concentration is increased.

第6実施形態に係る核酸分析キット300aは、第1の内部標準試薬111又は第2の内部標準試薬112と被検液とを混合した混合液を調整した後に、当該混合液をウェル16(反応容器)に導入することにより、検体に含まれる標的核酸の増幅、及び、標的核酸が所定量発現したか否かの判定に使用されることができる。   The nucleic acid analysis kit 300a according to the sixth embodiment adjusts a mixed solution obtained by mixing the first internal standard reagent 111 or the second internal standard reagent 112 and the test solution, and then adds the mixed solution to the well 16 (reaction By introducing it into a container, it can be used for amplification of the target nucleic acid contained in the specimen and determination of whether or not a predetermined amount of the target nucleic acid has been expressed.

このように、第6実施形態に係る核酸分析キット300aは、参照モル濃度が、参照検体を、病気の第1進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表するモル濃度である内部標準核酸を含む第1の内部標準試薬111と、参照モル濃度が、参照検体を、病気の第2進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表するモル濃度である内部標準核酸を含む第2の内部標準試薬112と、を含むことにより、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、病気の第1進行状態の個体から採取した検体及び病気の第2進行状態の個体から採取した検体における標的核酸の発現量と同程度か否かを高感度、高精度に判定できる核酸分析キットを実現できる。   As described above, in the nucleic acid analysis kit 300a according to the sixth embodiment, the internal standard nucleic acid whose reference molar concentration is a molar concentration representative of the case where the reference sample is a sample collected from an individual in the first advanced state of disease. A second internal standard nucleic acid containing a first internal standard nucleic acid having a molar concentration representative of the case where the reference sample is a sample collected from an individual in a second diseased state. The target nucleic acid expression level in the sample to be measured in the sample collected from the individual in the first diseased state and the sample collected from the individual in the second diseased state. It is possible to realize a nucleic acid analysis kit that can determine with high sensitivity and high accuracy whether or not the expression level is the same as the target nucleic acid expression level.

なお、1つのマイクロ流体チップ100eにおいて、第1の内部標準試薬111を用いるウェル16(反応容器)と第2の内部標準試薬112を用いるウェル16(反応容器)とを使い分けてもよい。これにより、1つのマイクロ流体チップ100eを用いて、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、病気の第1進行状態の個体から採取した検体及び病気の第2進行状態の個体から採取した検体における標的核酸の発現量と同程度か否かを高感度、高精度に判定できる核酸分析キットを実現できる。   In one microfluidic chip 100e, the well 16 (reaction vessel) using the first internal standard reagent 111 and the well 16 (reaction vessel) using the second internal standard reagent 112 may be used separately. Thus, using one microfluidic chip 100e, the expression level of the target nucleic acid in the sample to be measured was collected from the sample collected from the diseased first progressing individual and the diseased second progressing individual. It is possible to realize a nucleic acid analysis kit capable of determining with high sensitivity and high accuracy whether or not the expression level of the target nucleic acid in the sample is comparable.

3−3.変形例に係る核酸分析キット
上述した第5実施形態に係る核酸分析キット300及び第6実施形態に係る核酸分析キット300aにおいては、ウェル16(反応容器)ごとに、ウェル16(反応容器)に含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類が異なっている例について説明したが、ウェル16(反応容器)が、複数のウェル16(反応容器)を含む反応容器群を構成し、反応容器群のうち、第1の反応容器群に属するウェル16(反応容器)と第2の反応容器群に属するウェル16(反応容器)とに含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類が互いに異なっていてもよい。換言すれば、同一の反応容器群に属するウェル16(反応容器)に含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類、並びに、内部標準核酸の量が同一であってもよい。
3-3. Nucleic acid analysis kit according to modification In the nucleic acid analysis kit 300 according to the fifth embodiment and the nucleic acid analysis kit 300a according to the sixth embodiment, each well 16 (reaction vessel) is included in each well 16 (reaction vessel). Although the example in which the types of primers and fluorescent probes used are different has been described, the well 16 (reaction container) constitutes a reaction container group including a plurality of wells 16 (reaction containers), and the first of the reaction container groups is the first. The types of primers and fluorescent probes contained in the well 16 (reaction container) belonging to the reaction container group and the well 16 (reaction container) belonging to the second reaction container group may be different from each other. In other words, the types of primers and fluorescent probes contained in the wells 16 (reaction containers) belonging to the same reaction container group, and the amount of the internal standard nucleic acid may be the same.

図13(A)及び図13(B)は、変形例に係る核酸分析キット301及び301aを模式的に示す図である。図13(A)に示す核酸分析キット301は、第5実施形態に係る核酸分析キット300の変形例、図13(B)に示す核酸分析キット301aは、第6実施形態に係る核酸分析キット300aの変形例である。   FIGS. 13A and 13B are diagrams schematically showing nucleic acid analysis kits 301 and 301a according to modifications. A nucleic acid analysis kit 301 shown in FIG. 13A is a modification of the nucleic acid analysis kit 300 according to the fifth embodiment, and a nucleic acid analysis kit 301a shown in FIG. 13B is a nucleic acid analysis kit 300a according to the sixth embodiment. It is a modified example of.

図13(A)及び図13(B)に示す例では、ウェル16(反応容器)が、それぞれ10個のウェル16(反応容器)を含む反応容器群61,62,63,64及び65を構成している。例えば、図13(A)及び図13(B)に示されている反応容器群61に属するウェル16(反応容器)と反応容器群62に属するウェル16(反応容器)とに含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類が互いに異なる場合、反応容器群61及び反応容器群62が、それぞれ第1の反応容器群及び第2の反応容器群に対応する。なお、この説明は、他の任意の2つの反応容器群についても成立する。   In the example shown in FIGS. 13A and 13B, the well 16 (reaction container) constitutes reaction container groups 61, 62, 63, 64 and 65 each including ten wells 16 (reaction containers). is doing. For example, primers and fluorescence contained in the well 16 (reaction container) belonging to the reaction container group 61 and the well 16 (reaction container) belonging to the reaction container group 62 shown in FIGS. 13 (A) and 13 (B). When the types of probes are different from each other, the reaction vessel group 61 and the reaction vessel group 62 correspond to the first reaction vessel group and the second reaction vessel group, respectively. This explanation also applies to any two other reaction container groups.

図13(A)及び図13(B)に示す例では、反応容器群61,62,63,64及び65ごとに、反応容器群に属するウェル16(反応容器)に含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類が異なっている。換言すれば、同一の反応容器群に属するウェル16(反応容器)に含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類は、同一となっている。   In the example shown in FIGS. 13 (A) and 13 (B), for each reaction container group 61, 62, 63, 64 and 65, the primer and fluorescent probe contained in the well 16 (reaction container) belonging to the reaction container group. The types are different. In other words, the types of primers and fluorescent probes contained in the wells 16 (reaction containers) belonging to the same reaction container group are the same.

このように、反応容器群ごとに、同一条件のウェル16(反応容器)を複数含むことにより、ウェル16(反応容器)ごとの誤差が判定結果に反映されにくくなり、判定の信頼性が向上する。また、誤って1つのウェル16(反応容器)に気泡や異物が混入した場合にも、同一の反応容器群に属する他のウェル16(反応容器)の結果を用いて判定を行うことができる。   Thus, by including a plurality of wells 16 (reaction containers) of the same condition for each reaction container group, errors for each well 16 (reaction container) are not easily reflected in the determination result, and the reliability of the determination is improved. . Further, even when bubbles or foreign substances are mixed into one well 16 (reaction container) by mistake, the determination can be made using the results of other wells 16 (reaction containers) belonging to the same reaction container group.

また、反応容器群ごとに、ウェル16に含まれるプライマー及び蛍光プローブの種類が異なっていることにより、1つのマイクロ流体チップで、複数種類の遺伝子を対象として、測定対象となる検体における標的核酸の発現量が、基準となる参照検体における標的核酸の発現量と同程度か否かをさらに高感度、高精度に判定できる核酸分析キットを実現できる。   In addition, since the types of primers and fluorescent probes contained in the wells 16 are different for each reaction container group, the target nucleic acid in the sample to be measured is targeted for a plurality of types of genes with one microfluidic chip. It is possible to realize a nucleic acid analysis kit that can determine with high sensitivity and high accuracy whether the expression level is comparable to the expression level of the target nucleic acid in the reference reference sample.

4.核酸の分析方法
次に、第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100を用いた核酸の分析方法の一例について説明する。以下では、ウェル16(反応容器)内に被検液が導入された後の工程について説明する。なお、上述した他の実施形態に係るマイクロ流体チップ、マイクロ流体チップセット及び核酸分析キットを用いた場合にも、同様の方法により核酸を分析することができる。
4). Next, an example of a nucleic acid analysis method using the microfluidic chip 100 according to the first embodiment will be described. Hereinafter, a process after the test solution is introduced into the well 16 (reaction vessel) will be described. In addition, also when the microfluidic chip | tip, microfluidic chip set, and nucleic acid analysis kit which concern on other embodiment mentioned above are used, a nucleic acid can be analyzed by the same method.

以下に説明する核酸の分析方法では、検体に含まれるmRNAを逆転写したcDNAを含む被検液を調整する工程と、複数のウェル16(反応容器)内で核酸増幅反応(例えば、PCR)を行う工程と、各々のウェル16(反応容器)内において、増幅された核酸の一部に結合した蛍光プローブが発する蛍光強度を測定する工程と、各々のウェル16(反応容器)内で測定された蛍光強度及び各々のウェル16(反応容器)内に配置された(又は導入された)内部標準核酸の量に基づいて、被検液に含まれる標的核酸の量を推定することにより検体に含まれるmRNAの量を推定する工程と、を含む。   In the nucleic acid analysis method described below, a step of preparing a test solution containing cDNA obtained by reverse transcription of mRNA contained in a specimen, and a nucleic acid amplification reaction (for example, PCR) in a plurality of wells 16 (reaction containers) are performed. The step of measuring, the step of measuring the fluorescence intensity emitted by the fluorescent probe bound to a part of the amplified nucleic acid in each well 16 (reaction vessel), and the measurement in each well 16 (reaction vessel) Based on the fluorescence intensity and the amount of the internal standard nucleic acid arranged (or introduced) in each well 16 (reaction vessel), the amount of the target nucleic acid contained in the test solution is estimated to be contained in the sample. estimating the amount of mRNA.

第1実施形態に係るマイクロ流体チップ100のウェル16(反応容器)内には、試薬30,31,32として、既知量の内部標準核酸、プライマー及び蛍光プローブが配置されている。よって、ウェル16(反応容器)内で核酸増幅反応を行う工程では、ウェル16(反応容器)内に予め配置された内部標準核酸と、ウェル16(反応容器)に導入された被検液に含まれる標的核酸とがともにウェル16(反応容器)内で増幅される。   In the well 16 (reaction vessel) of the microfluidic chip 100 according to the first embodiment, known amounts of internal standard nucleic acids, primers, and fluorescent probes are arranged as reagents 30, 31, and 32. Therefore, in the step of performing the nucleic acid amplification reaction in the well 16 (reaction container), the internal standard nucleic acid previously disposed in the well 16 (reaction container) and the test solution introduced into the well 16 (reaction container) are included. The target nucleic acid to be amplified is amplified in the well 16 (reaction vessel).

核酸増幅反応では、例えば、標的核酸及び内部標準核酸の両方に蛍光プローブが結合することができ、さらに、蛍光プローブがどちらか一方と結合した際に蛍光の消光が発生するようにしておくことができる。この状態にて、各々のウェル16(反応容器)から生じる蛍光強度を測定する。次いで、各々のウェル16(反応容器)について測定された蛍光強度及び各々のウェル16(反応容器)内に配置された内部標準核酸の量に基づいて、被検液に含まれる標的核酸の量を推定することができる。そして、推定された標的核酸の量に基づいて、検体に含まれるmRNAの量を推定することができる。   In the nucleic acid amplification reaction, for example, the fluorescent probe can be bound to both the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid, and further, quenching of the fluorescence can be generated when the fluorescent probe is bound to one of them. it can. In this state, the fluorescence intensity generated from each well 16 (reaction vessel) is measured. Next, based on the fluorescence intensity measured for each well 16 (reaction vessel) and the amount of the internal standard nucleic acid placed in each well 16 (reaction vessel), the amount of target nucleic acid contained in the test solution is determined. Can be estimated. Then, the amount of mRNA contained in the specimen can be estimated based on the estimated amount of target nucleic acid.

各々のウェル16(反応容器)について測定された蛍光強度と、後述する式(1)を用いて標的核酸の量を推定するために、予めポジティブコントロール及びネガティブコントロールのデータを用意する。   In order to estimate the amount of the target nucleic acid using the fluorescence intensity measured for each well 16 (reaction vessel) and the formula (1) described later, data of positive control and negative control are prepared in advance.

まず、ポジティブコントロールとして、標的核酸TGTのみを含むウェルを用意する。このウェルにおいては、核酸増幅反応において得られるすべての増幅産物が標的核酸TGTを増幅したものであり、この場合の蛍光変化量をFtとする。この標的核酸TGTは、予め用意したものを用いることもできる。   First, as a positive control, a well containing only the target nucleic acid TGT is prepared. In this well, all amplification products obtained in the nucleic acid amplification reaction are those obtained by amplifying the target nucleic acid TGT. In this case, the amount of change in fluorescence is Ft. This target nucleic acid TGT may be prepared in advance.

1つのマイクロ流体チップで複数種類の核酸について分析する場合には、標的核酸の種類ごとにポジティブコントロール用のウェルを用意する。なお、内部標準核酸の量によって、標的核酸の量を変える必要はない。   When analyzing a plurality of types of nucleic acids with one microfluidic chip, a well for positive control is prepared for each type of target nucleic acid. It is not necessary to change the amount of the target nucleic acid depending on the amount of the internal standard nucleic acid.

次に、ネガティブコントロールとして、内部標準核酸CPTのみを含むウェルを用意する。このウェルにおいては、すべての増幅産物が内部標準核酸CPTを増幅したものであり、この場合の蛍光変化量をFcとする。   Next, as a negative control, a well containing only the internal standard nucleic acid CPT is prepared. In this well, all amplification products are those obtained by amplifying the internal standard nucleic acid CPT, and the amount of change in fluorescence in this case is Fc.

なお、上述の「標的核酸TGTのみを含むウェル」及び「内部標準核酸CPTのみを含むウェル」は、実際に核酸の分析に用いるマイクロ流体チップの一部のウェルであってもよいし、同種である他のマイクロ流体チップのウェルであってもよい。   The above-mentioned “well containing only the target nucleic acid TGT” and “well containing only the internal standard nucleic acid CPT” may be a part of the microfluidic chip actually used for nucleic acid analysis, or the same type. It may be the well of some other microfluidic chip.

ウェル内に標的核酸TGT及び内部標準核酸CPTの両方が存在する場合には、両方の増幅産物ができるため、そのときの蛍光変化量Fを以下の式(1)で表すことができる。   When both the target nucleic acid TGT and the internal standard nucleic acid CPT are present in the well, both amplification products are produced, and the fluorescence change amount F at that time can be expressed by the following formula (1).

F=Ft・X/(X+C)+Fc・C/(X+C)
=〔C・(Fc−Ft)/(X+C)〕+Ft ・・・・・(1)
F = Ft · X / (X + C) + Fc · C / (X + C)
= [C · (Fc−Ft) / (X + C)] + Ft (1)

上記式(1)における蛍光変化量Fは、蛍光プローブが発する蛍光強度そのものでもよいし、あるいは、(i)核酸増幅反応の前に測定された蛍光強度と、核酸増幅反応の後に測定された蛍光強度との比(蛍光変化量)、または、(ii)核酸増幅後に増幅産物及び蛍光プローブが解離する温度まで加熱した状態(核酸増幅反応後において蛍光プローブが増幅された核酸から解離している第1の状態)で測定された蛍光強度と、蛍光プローブが結合している温度(核酸増幅反応後において蛍光プローブが増幅された核酸の一部に結合している第2の状態)で測定された蛍光強度との比(蛍光変化量)であってもよい。   The fluorescence change amount F in the above formula (1) may be the fluorescence intensity itself emitted by the fluorescent probe, or (i) the fluorescence intensity measured before the nucleic acid amplification reaction and the fluorescence intensity measured after the nucleic acid amplification reaction. Ratio to intensity (amount of fluorescence change), or (ii) a state in which the amplified product and the fluorescent probe are heated to a dissociation temperature after nucleic acid amplification (the fluorescence probe is dissociated from the amplified nucleic acid after the nucleic acid amplification reaction) 1) and the temperature at which the fluorescent probe is bound (the second state in which the fluorescent probe is bound to a part of the amplified nucleic acid after the nucleic acid amplification reaction). It may be a ratio to the fluorescence intensity (fluorescence change amount).

上記式(1)において、Cはウェル16(反応容器)における内部標準核酸CPTの量(ウェル16(反応容器)内のコピー数)、Xはウェル16(反応容器)における標的核酸TGTの量(ウェル16(反応容器)内のコピー数)である。   In the above formula (1), C is the amount of the internal standard nucleic acid CPT in the well 16 (reaction vessel) (copy number in the well 16 (reaction vessel)), and X is the amount of the target nucleic acid TGT in the well 16 (reaction vessel) ( The number of copies in the well 16 (reaction vessel)).

したがって、ポジティブコントロールとネガティブコントロールの蛍光輝度から求めたFtとFc、及び内部標準核酸の量Cを上記式(1)に代入すると、蛍光変化量Fから標的核酸の量Xを求めることができる。なお、蛍光強度の測定から標的核酸の量(又は検体に含まれるmRNAの量)を推定するまでの工程を、蛍光検出装置と、これによる蛍光検出結果に基づいて標的核酸の量(又は検体に含まれるmRNAの量)を推定する演算を行うプログラムとを組み合わせて行うこともできる。   Therefore, when Ft and Fc obtained from the fluorescence brightness of the positive control and the negative control and the amount C of the internal standard nucleic acid are substituted into the above formula (1), the amount X of the target nucleic acid can be obtained from the fluorescence change amount F. The steps from the measurement of the fluorescence intensity to the estimation of the amount of target nucleic acid (or the amount of mRNA contained in the sample) are the same as the amount of target nucleic acid (or sample) based on the fluorescence detection device and the fluorescence detection result thereby. It can also be performed in combination with a program that performs an operation for estimating the amount of mRNA contained.

蛍光プローブは、PCRによって増幅された標的核酸の一部に結合し、標的核酸と内部標準核酸とを識別して蛍光変化を示すものであればよく、例えば、Taqman probe(登録商標)、Hyb probe(登録商標)、Molecular Beacon(登録商標)、Q−Probe(登録商標)等を用いることができる。Q−Probeは、標識した蛍光色素にグアニン塩基が近づくと、発する蛍光が減少するという「蛍光消光現象」を利用して目的の遺伝子を検出するプローブである。   The fluorescent probe is not particularly limited as long as it binds to a part of the target nucleic acid amplified by PCR and distinguishes between the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid and shows a fluorescence change. For example, Taqman probe (registered trademark), Hyb probe (Registered trademark), Molecular Beacon (registered trademark), Q-Probe (registered trademark), and the like can be used. Q-Probe is a probe that detects a target gene using a “fluorescence quenching phenomenon” in which fluorescence emitted decreases when a guanine base approaches a labeled fluorescent dye.

Q−Probeは蛍光標識されたシトシンを末端に有し、目的遺伝子に特異的に結合するような配列に設計されており、Q−Probeが目的遺伝子と結合すると、グアニンの影響を受けて蛍光が減少する。この現象を利用して内部標準核酸と標的核酸とを区別するためには、内部標準核酸が、Q−Probeの蛍光標識末端塩基に対応する塩基としてグアニンを有する場合には、標的核酸は、Q−Probeの蛍光標識末端塩基に対応する塩基がグアニン以外の塩基であることが必要である。これにより、Q−Probeが標的核酸及び内部標準核酸をともに共増幅した際、内部標準核酸とQ−Probeとがハイブリダイズすると、標識蛍光色素の蛍光発光が減少(消光)する一方、標的核酸とQ−Probeとがハイブリダイズすると、標識蛍光色素の蛍光発光は減少しない。なお、上記の説明については標的核酸と内部標準核酸とを入れ替えても成立する。従って、Q−Probeが標的核酸又は内部標準核酸のどちらと結合した際に蛍光の消光が発生するかを選択することができる。   Q-Probe has a fluorescently labeled cytosine at the end and is designed to specifically bind to the target gene. When Q-Probe binds to the target gene, the fluorescence is affected by guanine. Decrease. In order to distinguish the internal standard nucleic acid from the target nucleic acid using this phenomenon, when the internal standard nucleic acid has guanine as a base corresponding to the fluorescently labeled terminal base of Q-Probe, the target nucleic acid is Q -It is necessary that the base corresponding to the fluorescently labeled terminal base of Probe is a base other than guanine. As a result, when Q-Probe co-amplifies both the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid, when the internal standard nucleic acid and Q-Probe hybridize, the fluorescence emission of the labeled fluorescent dye is reduced (quenched), while the target nucleic acid and When hybridized with Q-Probe, the fluorescence emission of the labeled fluorescent dye does not decrease. In addition, about said description, even if it replaces a target nucleic acid and an internal standard nucleic acid, it is materialized. Therefore, it is possible to select whether the quenching of fluorescence occurs when Q-Probe binds to the target nucleic acid or the internal standard nucleic acid.

このように、上述した核酸の分析方法により、マイクロ流体チップ100の複数のウェル16(反応容器)を用いて、1つの検体から多種類の遺伝子についての遺伝子発現量や、複数の発現状態と比較した遺伝子発現量を分析できる。   As described above, by using the above-described nucleic acid analysis method, a plurality of wells 16 (reaction containers) of the microfluidic chip 100 are used to compare gene expression levels for a plurality of types of genes from a single specimen and a plurality of expression states. The gene expression level can be analyzed.

また、ウェル16(反応容器)内での反応が液体中で行われること、及び、核酸増幅反応により増幅した後に発現量を分析することにより、DNAチップと比べて高い再現性が得られる。   Moreover, high reproducibility is obtained compared with a DNA chip by performing the reaction in the well 16 (reaction vessel) in a liquid and analyzing the expression level after amplification by a nucleic acid amplification reaction.

さらに、核酸増幅反応と蛍光強度の測定結果を演算することで遺伝子の発現量を分析できるため、簡単な装置で分析が実現できる。   Furthermore, since the expression level of the gene can be analyzed by calculating the nucleic acid amplification reaction and the measurement result of the fluorescence intensity, the analysis can be realized with a simple device.

5.実施例
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されない。
5). Examples Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the present invention is not limited to the examples.

本実施例では、蛍光プローブとしてQ−Probe(Kurata et al., Nucleic acids Research, 2001, vol.29, No.6 e34)を用いた場合を例にとり、マイクロ流体チップ100を用いて競合PCR法により検体に含まれるmRNAを逆転写したcDNAを標的核酸として定量する方法について説明する。   In this example, the case where Q-Probe (Kurata et al., Nucleic acids Research, 2001, vol. 29, No. 6 e34) is used as a fluorescent probe is taken as an example, and a competitive PCR method using a microfluidic chip 100 is used. A method for quantifying cDNA obtained by reverse transcription of mRNA contained in a specimen as a target nucleic acid will be described.

Q-Probeは、結合した核酸に含まれるグアニンと相互作用して著しく蛍光が消光する。よって、標的核酸及び内部標準核酸の両方にQ-Probeが結合できるようにし、さらに、Q-Probeがどちらか一方と結合した際に蛍光の消光が発生するようにしておくことにより、既知の内部標準核酸の量に対する標的核酸の相対量を推定することができる。   Q-Probe interacts with guanine contained in the bound nucleic acid, and its fluorescence is significantly quenched. Therefore, by allowing Q-Probe to bind to both the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid, and further causing fluorescence quenching to occur when Q-Probe binds to either one, a known internal nucleic acid can be obtained. The relative amount of target nucleic acid relative to the amount of standard nucleic acid can be estimated.

標的核酸及び内部標準核酸はJ−Bio21(株)から購入した。本実施例においては、標的核酸として、ヒトβアクチン遺伝子及びヒトアルブミン遺伝子を用いた。また、バッファーとして、10mM Tris−HClバッファー(pH:8.3)と、KCl:50mM、MgCl2:1.5mMの混合液を使用した。   Target nucleic acid and internal standard nucleic acid were purchased from J-Bio21 (Co). In this example, human β-actin gene and human albumin gene were used as target nucleic acids. As a buffer, a mixed solution of 10 mM Tris-HCl buffer (pH: 8.3) and KCl: 50 mM, MgCl2: 1.5 mM was used.

図14は、標的核酸及び内部標準核酸の配列例である。図14に示す例では、標的核酸はヒトβアクチン遺伝子である。また、図14に示す配列例は、標的核酸及び内部標準核酸のセンス鎖を表している。また、図15は、図14に示される標的核酸及び内部標準核酸に対応するプライマーの配列例、図16は、図14に示される標的核酸及び内部標準核酸に対応する蛍光プローブの配列例である。   FIG. 14 is a sequence example of the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid. In the example shown in FIG. 14, the target nucleic acid is a human β-actin gene. The sequence example shown in FIG. 14 represents the sense strands of the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid. 15 is a sequence example of primers corresponding to the target nucleic acid and internal standard nucleic acid shown in FIG. 14, and FIG. 16 is a sequence example of fluorescent probes corresponding to the target nucleic acid and internal standard nucleic acid shown in FIG. .

図14に示される標的核酸及び内部標準核酸の配列の下線を引いた部分相補的な関係となるアンチセンス鎖の部分に、図16に示される蛍光プローブ(Q−Probe)が結合する。標的核酸と内部標準核酸とを比較すると、図14に示されるように、蛍光プローブの結合部分(下線部分)の直後が、標的核酸は「cc」、内部標準核酸は「aa」となっている点で相違し、他の配列は同一である。したがって、Q-Probeは標的核酸と結合した際に、蛍光プローブの結合部分(下線部分)の直後のシトシン(c)と相補的な関係となるアンチセンス鎖のグアニンと反応するため、蛍光が消光する。   The fluorescent probe (Q-Probe) shown in FIG. 16 binds to the part of the antisense strand that is in a partially complementary relationship with the underlined sequences of the target nucleic acid and internal standard nucleic acid shown in FIG. Comparing the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid, as shown in FIG. 14, immediately after the binding portion (underlined portion) of the fluorescent probe, the target nucleic acid is “cc” and the internal standard nucleic acid is “aa”. In other respects, the other sequences are identical. Therefore, when Q-Probe binds to the target nucleic acid, it reacts with guanine of the antisense strand that is complementary to cytosine (c) immediately after the binding portion (underlined portion) of the fluorescent probe, so that the fluorescence is quenched. To do.

本実施例においては、マイクロ流体チップ100のウェル16(反応容器)内に、図14に示される配列を有する内部標準核酸、図15に示される配列を有するプライマー及び図16に示される配列を有する蛍光プローブ(Q−Probe)を、ウェル16(反応容器)内に試薬として配置した。Q−Probe(J−Bio21(株)から購入)は、BODIPY FL(Molecular probes社製)を用いて蛍光標識したものを使用した。   In this example, the well 16 (reaction vessel) of the microfluidic chip 100 has the internal standard nucleic acid having the sequence shown in FIG. 14, the primer having the sequence shown in FIG. 15, and the sequence shown in FIG. A fluorescent probe (Q-Probe) was placed as a reagent in the well 16 (reaction vessel). Q-Probe (purchased from J-Bio21) was fluorescently labeled using BODIPY FL (Molecular probes).

図17は、標的核酸及び内部標準核酸の他の配列例である。図17に示す例では、標的核酸はヒトアルブミン遺伝子である。また、図17に示す配列例は、標的核酸及び内部標準核酸のセンス鎖を表している。また、図18は、図17に示される標的核酸及び内部標準核酸に対応するプライマーの配列例、図19は、図17に示される標的核酸及び内部標準核酸に対応する蛍光プローブの配列例である。   FIG. 17 is another sequence example of the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid. In the example shown in FIG. 17, the target nucleic acid is a human albumin gene. The sequence example shown in FIG. 17 represents the sense strands of the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid. 18 is a sequence example of primers corresponding to the target nucleic acid and internal standard nucleic acid shown in FIG. 17, and FIG. 19 is a sequence example of fluorescent probes corresponding to the target nucleic acid and internal standard nucleic acid shown in FIG. .

図17に示される標的核酸及び内部標準核酸の配列の下線を引いた部分に、図19に示される蛍光プローブ(Q−Probe)が結合する。標的核酸と内部標準核酸とを比較すると、図17に示されるように、蛍光プローブの結合部分(下線部分)の直前が、標的核酸は「gg」、内部標準核酸は「aa」となっている点で相違し、他の配列は同一である。したがって、Q-Probeは標的核酸と結合した際に、蛍光プローブの結合部分(下線部分)の直前のグアニン(g)と反応するため、蛍光が消光する。   The fluorescent probe (Q-Probe) shown in FIG. 19 binds to the underlined portion of the target nucleic acid and internal standard nucleic acid sequences shown in FIG. When comparing the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid, as shown in FIG. 17, the target nucleic acid is “gg” and the internal standard nucleic acid is “aa” immediately before the binding portion (underlined portion) of the fluorescent probe. In other respects, the other sequences are identical. Therefore, when Q-Probe binds to the target nucleic acid, it reacts with guanine (g) immediately before the binding portion (underlined portion) of the fluorescent probe, so that the fluorescence is quenched.

本実施例においては、マイクロ流体チップ100のウェル16(反応容器)内に、図17に示される配列を有する内部標準核酸、図18に示される配列を有するプライマー及び図19に示される配列を有する蛍光プローブ(Q−Probe)を、ウェル16(反応容器)内に試薬として配置した。Q−Probe(J−Bio21(株)から購入)は、BODIPY FL(Molecular probes社製)を用いて蛍光標識したものを使用した。   In this example, the well 16 (reaction vessel) of the microfluidic chip 100 has the internal standard nucleic acid having the sequence shown in FIG. 17, the primer having the sequence shown in FIG. 18, and the sequence shown in FIG. A fluorescent probe (Q-Probe) was placed as a reagent in the well 16 (reaction vessel). Q-Probe (purchased from J-Bio21) was fluorescently labeled using BODIPY FL (Molecular probes).

上述した方法と同様の方法により、マイクロ流体チップ100のウェル16を2つの反応容器群に分け、それぞれ2つの遺伝子ヒトβアクチン遺伝子及びヒトアルブミン遺伝子に対応するように反応容器群ごとに異なるプライマー及び蛍光プローブを配置した。また、内部標準核酸の量は、標的核酸が所定量発現したか否かの判定の基準となる検体である参照検体(検体1とする)の反応液をウェル16(反応容器)に導入した場合に、ウェル16(反応容器)に導入される標的核酸の量である参照量に調整して各々のウェル16に配置した。参照検体中の各遺伝子の発現量は、予めリアルタイムPCR法により測定して求めたものであり、表1に示される。   By the same method as described above, the well 16 of the microfluidic chip 100 is divided into two reaction container groups, and a primer and a different primer for each reaction container group corresponding to the two genes human β-actin gene and human albumin gene, respectively. A fluorescent probe was placed. The amount of the internal standard nucleic acid is determined when a reaction solution of a reference sample (specimen 1), which is a reference for determining whether or not the target nucleic acid is expressed in a predetermined amount, is introduced into the well 16 (reaction container). The reference amount, which is the amount of the target nucleic acid introduced into the well 16 (reaction vessel), was adjusted and placed in each well 16. The expression level of each gene in the reference sample was determined in advance by a real-time PCR method and is shown in Table 1.

続いて、サンプル(検体2)から抽出した標的核酸を含む被検液をPCR反応に適するように調製し、ウェル16(反応容器)に充填し、サーマルサイクラー(Master Cycler(Eppendorf社))でPCRを行った。蛍光測定は、室温で増幅反応の前後に測定し、その比を蛍光変化量として算出した。   Subsequently, a test solution containing the target nucleic acid extracted from the sample (specimen 2) is prepared so as to be suitable for the PCR reaction, filled into the well 16 (reaction vessel), and PCR is performed with a thermal cycler (Master Cycler (Eppendorf)). Went. The fluorescence was measured before and after the amplification reaction at room temperature, and the ratio was calculated as the amount of change in fluorescence.

表1は、上述した条件においてヒトβアクチン遺伝子及びヒトアルブミン遺伝子について競合PCR法により定量した結果である。記号は前述の式(1)に対応して示している。参照検体(検体1)の定量RT−PCRの測定結果より、参照量を、βアクチン遺伝子については5000copy/μl、アルブミン遺伝子については100copy/μlに設定した。   Table 1 shows the results of quantification of the human β-actin gene and the human albumin gene by the competitive PCR method under the conditions described above. Symbols are shown corresponding to the above-described equation (1). From the measurement results of quantitative RT-PCR of the reference sample (sample 1), the reference amount was set to 5000 copy / μl for the β actin gene and 100 copy / μl for the albumin gene.

Figure 2011239742
Figure 2011239742

表1の結果から、サンプル(検体2)中の標的核酸の量は、2種類とも適切に定量できていることが分かる。   From the results in Table 1, it can be seen that the amount of the target nucleic acid in the sample (specimen 2) can be appropriately quantified.

内部標準核酸の量を、サンプルの種類によらず一定にすると、サンプル中の標的核酸の量が内部標準核酸の量と著しく異なる場合(目安として10分の1以下又は10倍以上)には、十分な定量精度が確保できない。通常、遺伝子の種類によって発現量は大きく異なるため、全ての遺伝子を一定濃度の内部標準核酸との競合PCR法で定量することは困難である。表1の結果から、参照量を予め設定したことで、発現量が100倍以上異なる2種類の遺伝子の両方について、1つのマイクロ流体チップ100を用いて精度良く定量ができたことが分かる。   If the amount of the internal standard nucleic acid is constant regardless of the type of sample, if the amount of the target nucleic acid in the sample is significantly different from the amount of the internal standard nucleic acid (as a guide, 1/10 or less or 10 times or more) Sufficient quantitative accuracy cannot be secured. Usually, since the expression level varies greatly depending on the type of gene, it is difficult to quantify all genes by competitive PCR with a constant concentration of internal standard nucleic acid. From the results in Table 1, it can be seen that by setting the reference amount in advance, it was possible to accurately quantify both of two types of genes whose expression levels differ by 100 times or more using one microfluidic chip 100.

このように、本実施例によれば、標的核酸の発現量を事前に予想して内部標準核酸の量を設定することにより、期待された範囲内の発現量であれば、標的核酸の発現量を精度よく定量することができる。また、発現量が大きく異なる複数の遺伝子について、1つのマイクロ流体チップで定量することができる。   Thus, according to this example, by setting the amount of the internal standard nucleic acid in anticipation of the expression level of the target nucleic acid in advance, the expression level of the target nucleic acid is within the expected range. Can be accurately quantified. In addition, a plurality of genes with greatly different expression levels can be quantified with one microfluidic chip.

6.本発明の適用例
本発明によれば、例えば、病院などで診断対象者(患者)から検体を採取し、遺伝子の発現状態を分析できる。例えば、内部標準核酸の量を健康な個体から採取した検体とした場合を代表する量とすれば、診断対象者の遺伝子の発現状態が健康な状態の発現状態と比較してどれだけ差異があるかを容易に判定することができる。また例えば、内部標準核酸の量を特定の病気の個体から採取した検体とした場合を代表する量とすれば、診断対象者の遺伝子の発現状態が特定の病気の状態の発現状態と比較してどれだけ差異があるかを容易に判定することができる。これにより、遺伝子発現量に基づいた病気の診断が可能になる。なお、病気であるか否かの判定基準は、統計データなどに基づいて、医学的に決定される。
6). Application Example of the Present Invention According to the present invention, for example, a specimen can be collected from a diagnosis subject (patient) in a hospital or the like, and the gene expression state can be analyzed. For example, if the amount of the internal standard nucleic acid is a representative amount obtained from a sample obtained from a healthy individual, how much the gene expression state of the diagnosis subject is different from the expression state in a healthy state. Can be easily determined. In addition, for example, if the amount of the internal standard nucleic acid is a representative amount collected from an individual with a specific disease, the expression state of the gene of the diagnosis subject is compared with the expression state of the specific disease state. It can be easily determined how much difference there is. This makes it possible to diagnose a disease based on the gene expression level. Note that the criterion for determining whether or not the patient is ill is determined medically based on statistical data or the like.

また、上述の方法によれば、ポジティブコントロール及びネガティブコントロールを予め用意しておくことにより、遺伝子発現量の定量も可能になる。病気の程度によって、1通りの参照量では定量できないほどに遺伝子発現量が変化する場合には、1つのマイクロ流体チップに内部標準核酸の量が異なるウェル(反応容器)を設けたり、内部標準核酸の量が異なる複数のマイクロ流体チップを用いたりすることにより、遺伝子発現量の定量が可能になる。   Further, according to the above-described method, it is possible to quantify the gene expression level by preparing a positive control and a negative control in advance. When the gene expression level changes so that it cannot be quantified with a single reference amount depending on the degree of disease, a well (reaction vessel) with a different amount of internal standard nucleic acid may be provided in one microfluidic chip, or the internal standard nucleic acid By using a plurality of microfluidic chips having different amounts, gene expression levels can be quantified.

健康な状態の発現状態と比較して、定量できないほどに遺伝子発現量が変化している場合であっても、病気か否かの最初のスクリーニングとして使用することが可能である。この場合、必要に応じてオーバーレンジとなった遺伝子について、内部標準核酸の量を変えて再検査することにより、より精度の高い診断が可能となる。   Even when the gene expression level changes so as not to be quantified as compared with the expression state in a healthy state, it can be used as an initial screening for whether or not the disease is ill. In this case, a more accurate diagnosis can be performed by changing the amount of the internal standard nucleic acid and reexamining the overranged gene as necessary.

なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、複数を適宜組み合わせることが可能である。   In addition, embodiment mentioned above and a modification are examples, Comprising: It is not necessarily limited to these. For example, a plurality of embodiments and modifications can be combined as appropriate.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the present invention includes substantially the same configuration (for example, a configuration having the same function, method and result, or a configuration having the same purpose and effect) as the configuration described in the embodiment. In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. In addition, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

10 基板、11 第1面、12 第2面、13 リザーバー領域、14 ウェル領域、15 リザーバー、16 ウェル、16a 開口、20 カバー、20a 表面、21 固着領域、30,31,32 試薬、41 健康領域、42 病気領域、51 第1進行状態領域、52 第2進行状態領域、61,62,63,64,65 反応容器群、80 被検液、90 ローラー、100,100a,100b,100c,100d,100e,100f,101,101a,101b マイクロ流体チップ、110 内部標準試薬、111 第1の内部標準試薬、112 第2の内部標準試薬、150,151,152 蓋付き容器、160,161,162 ウェル、200 マイクロ流体チップセット、300,300a,301,301a 核酸分析キット、611,612,613,614,615,621,622,623,624,625,631,632,633,634,635,641,642,643,644,645 反応容器群、R 回転軸 10 Substrate, 11 First surface, 12 Second surface, 13 Reservoir region, 14 well region, 15 Reservoir, 16 well, 16a Opening, 20 Cover, 20a Surface, 21 Adhering region, 30, 31, 32 Reagent, 41 Health region , 42 disease region, 51 first progress state region, 52 second progress state region, 61, 62, 63, 64, 65 reaction vessel group, 80 test solution, 90 roller, 100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 101, 101a, 101b Microfluidic chip, 110 internal standard reagent, 111 first internal standard reagent, 112 second internal standard reagent, 150, 151, 152 container with lid, 160, 161, 162 well, 200 Microfluidic chip set, 300, 300a, 301, 301a Nucleic acid content Kit, 611,612,613,614,615,621,622,623,624,625,631,632,633,634,635,641,642,643,644,645 reaction vessel group, R rotation axis

Claims (8)

検体に含まれる標的核酸の増幅、及び、前記標的核酸が所定量発現したか否かの判定に使用するマイクロ流体チップであって、
複数の反応容器を含み、
前記反応容器は、
前記標的核酸と共通のプライマーで増幅可能な核酸であって、前記標的核酸とは異なる配列を有する核酸である、既知量の内部標準核酸と、
前記標的核酸及び前記内部標準核酸に共通のプライマーと、
前記標的核酸及び前記内部標準核酸の増幅産物の一部に結合し、前記標的核酸の増幅産物に結合した場合と前記内部標準核酸の増幅産物に結合した場合とで異なる蛍光変化を示す蛍光プローブと、
を含み、
前記反応容器のうち、第1の反応容器と第2の反応容器とに含まれる前記プライマー及び前記蛍光プローブの種類は互いに異なり、
前記内部標準核酸の量は、前記標的核酸が所定量発現したか否かの判定の基準となる検体である参照検体の反応液を前記反応容器に導入した場合に、前記反応容器に導入される前記反応液に含まれる前記標的核酸の量である参照量と同じである、マイクロ流体チップ。
A microfluidic chip used for amplification of a target nucleic acid contained in a specimen and determination of whether or not the target nucleic acid is expressed in a predetermined amount,
Including a plurality of reaction vessels,
The reaction vessel is
A known amount of an internal standard nucleic acid that is a nucleic acid that can be amplified with a primer common to the target nucleic acid, and that has a different sequence from the target nucleic acid;
A primer common to the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid;
A fluorescent probe that binds to a part of the amplification product of the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid, and exhibits a different fluorescence change when bound to the amplification product of the target nucleic acid and the amplification product of the internal standard nucleic acid; ,
Including
Among the reaction vessels, the types of the primer and the fluorescent probe contained in the first reaction vessel and the second reaction vessel are different from each other,
The amount of the internal standard nucleic acid is introduced into the reaction vessel when a reaction solution of a reference sample, which is a sample serving as a reference for determining whether or not a predetermined amount of the target nucleic acid is expressed, is introduced into the reaction vessel. A microfluidic chip that is the same as a reference amount that is the amount of the target nucleic acid contained in the reaction solution.
請求項1に記載のマイクロ流体チップにおいて、
前記参照量は、前記参照検体を、健康な個体から採取した検体とした場合を代表する量及び病気の個体から採取した検体とした場合を代表する量の少なくとも一方である、マイクロ流体チップ。
The microfluidic chip according to claim 1, wherein
The microfluidic chip, wherein the reference amount is at least one of an amount representative when the reference sample is a sample collected from a healthy individual and an amount representative when the reference sample is a sample collected from a sick individual.
請求項1に記載のマイクロ流体チップにおいて、
前記参照量が、前記参照検体を、前記健康な個体から採取した検体とした場合を代表する量である第1条件の反応容器と、
前記参照量が、前記参照検体を、前記病気の個体から採取した検体とした場合を代表する量である第2条件の反応容器と、
を含む、マイクロ流体チップ。
The microfluidic chip according to claim 1, wherein
A reaction container under a first condition, wherein the reference amount is a representative amount when the reference sample is a sample collected from the healthy individual;
A reaction container under a second condition in which the reference amount is a representative amount when the reference sample is a sample collected from the diseased individual; and
Including a microfluidic chip.
請求項1に記載のマイクロ流体チップにおいて、
前記参照量が、前記参照検体を、前記病気の第1進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量である第1条件の反応容器と、
前記参照量が、前記参照検体を、前記病気の第2進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量である第2条件の反応容器と、
を含む、マイクロ流体チップ。
The microfluidic chip according to claim 1, wherein
A reaction container having a first condition in which the reference amount is an amount representative of a case where the reference sample is a sample collected from an individual in a first progressing state of the disease;
A reaction container under a second condition in which the reference amount is an amount representative of a case where the reference sample is a sample collected from an individual in a second advanced state of the disease;
Including a microfluidic chip.
前記参照量が、前記参照検体を、前記病気の第1進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量である第1条件の反応容器を含む、請求項1に記載のマイクロ流体チップと、
前記参照量が、前記参照検体を、前記病気の第2進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表する量である第2条件の反応容器を含む、請求項1に記載のマイクロ流体チップと、
を含む、マイクロ流体チップセット。
2. The microfluidic chip according to claim 1, wherein the reference amount includes a reaction container having a first condition that is representative of a case where the reference sample is a sample collected from the diseased first individual. 3. When,
2. The microfluidic chip according to claim 1, wherein the reference amount includes a second-condition reaction container whose amount is representative of a case where the reference sample is a sample collected from an individual in the second progressive state of the disease. When,
Including a microfluidic chipset.
検体に含まれる標的核酸の増幅、及び、前記標的核酸が所定量発現したか否かの判定に使用する核酸分析キットであって、
マイクロ流体チップと、
前記標的核酸と共通のプライマーで増幅可能な核酸であって、前記標的核酸とは異なる配列を有する核酸である、既知量の内部標準核酸を含む液体である内部標準試薬と、
を含み、
前記マイクロ流体チップは、複数の反応容器を含み、
前記反応容器は、
前記標的核酸及び前記内部標準核酸に共通のプライマーと、
前記標的核酸及び前記内部標準核酸の増幅産物の一部に結合し、前記標的核酸の増幅産物に結合した場合と前記内部標準核酸の増幅産物に結合した場合とで異なる蛍光変化を示す蛍光プローブと、
を含み、
前記反応容器のうち、第1の反応容器と第2の反応容器とに含まれる前記プライマー及び前記蛍光プローブの種類は互いに異なり、
前記内部標準核酸のモル濃度は、前記標的核酸が所定量発現したか否かの判定の基準となる検体である参照検体に含まれる前記標的核酸のモル濃度である参照モル濃度と同じである、核酸分析キット。
A nucleic acid analysis kit used for amplification of a target nucleic acid contained in a specimen and determination of whether or not the target nucleic acid is expressed in a predetermined amount,
A microfluidic chip;
An internal standard reagent that is a liquid containing a known amount of an internal standard nucleic acid, which is a nucleic acid that can be amplified with a primer common to the target nucleic acid and has a sequence different from the target nucleic acid;
Including
The microfluidic chip includes a plurality of reaction vessels,
The reaction vessel is
A primer common to the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid;
A fluorescent probe that binds to a part of the amplification product of the target nucleic acid and the internal standard nucleic acid, and exhibits a different fluorescence change when bound to the amplification product of the target nucleic acid and the amplification product of the internal standard nucleic acid; ,
Including
Among the reaction vessels, the types of the primer and the fluorescent probe contained in the first reaction vessel and the second reaction vessel are different from each other,
The molar concentration of the internal standard nucleic acid is the same as the reference molar concentration, which is the molar concentration of the target nucleic acid contained in a reference sample that is a reference for determining whether or not the target nucleic acid is expressed in a predetermined amount. Nucleic acid analysis kit.
請求項6に記載の核酸分析キットにおいて、
前記参照モル濃度は、前記参照検体を、健康な個体から採取した検体とした場合を代表するモル濃度及び病気の個体から採取した検体とした場合を代表するモル濃度の少なくとも一方である、核酸分析キット。
The nucleic acid analysis kit according to claim 6,
The reference molar concentration is at least one of a molar concentration representative when the reference specimen is a specimen collected from a healthy individual and a molar concentration representative when the specimen is a specimen collected from a diseased individual. kit.
請求項7に記載の核酸分析キットにおいて、
前記内部標準試薬として、
前記参照モル濃度が、前記参照検体を、前記病気の第1進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表するモル濃度である前記内部標準核酸を含む第1の内部標準試薬と、
前記参照モル濃度が、前記参照検体を、前記病気の第1進行状態の個体から採取した検体とした場合を代表するモル濃度である前記内部標準核酸を含む第2の内部標準試薬と、
を含む、核酸分析キット。
The nucleic acid analysis kit according to claim 7,
As the internal standard reagent,
A first internal standard reagent containing the internal standard nucleic acid, wherein the reference molar concentration is a molar concentration representative of a case where the reference sample is a sample collected from an individual in a first advanced state of the disease;
A second internal standard reagent containing the internal standard nucleic acid, wherein the reference molar concentration is a molar concentration representative of a case where the reference sample is a sample collected from an individual in the first advanced state of the disease;
A nucleic acid analysis kit comprising:
JP2010116081A 2010-05-20 2010-05-20 Microfluidic chip, microfluidic chip set and nucleic acid analysis kit Withdrawn JP2011239742A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010116081A JP2011239742A (en) 2010-05-20 2010-05-20 Microfluidic chip, microfluidic chip set and nucleic acid analysis kit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010116081A JP2011239742A (en) 2010-05-20 2010-05-20 Microfluidic chip, microfluidic chip set and nucleic acid analysis kit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011239742A true JP2011239742A (en) 2011-12-01

Family

ID=45407065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010116081A Withdrawn JP2011239742A (en) 2010-05-20 2010-05-20 Microfluidic chip, microfluidic chip set and nucleic acid analysis kit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011239742A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140050446A (en) * 2012-10-19 2014-04-29 나노바이오시스 주식회사 Micro chip for polymerase chain reaction and real-time pcr device comprising the same
WO2015016315A1 (en) * 2013-08-02 2015-02-05 株式会社ニコン Plate, production method for plate, biochip observation method, and screening method
WO2016115457A1 (en) * 2015-01-16 2016-07-21 California Institute Of Technology Methods and devices for micro-isolation, extraction, and/or analysis of microscale components in an array
CN107868816A (en) * 2016-09-23 2018-04-03 豪夫迈·罗氏有限公司 The method for determining the amount of nucleic acid interested in untreated sample
CN108395984A (en) * 2017-02-06 2018-08-14 霍夫曼-拉罗奇有限公司 Salable micro-fluid chip for thermal cycle
WO2019103122A1 (en) * 2017-11-24 2019-05-31 Ricoh Company, Ltd. Detection determining method, detection determining device, detection determining program, and device
JP2019092505A (en) * 2017-11-24 2019-06-20 株式会社リコー Detection determination method, detection determination device, detection determination program, and device
CN111479929A (en) * 2017-11-24 2020-07-31 株式会社理光 Detection determination method, detection determination device, detection determination program, and device

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102003784B1 (en) 2012-10-19 2019-07-25 주식회사 미코바이오메드 micro chip for polymerase chain reaction and real-time PCR device comprising the same
KR20140050446A (en) * 2012-10-19 2014-04-29 나노바이오시스 주식회사 Micro chip for polymerase chain reaction and real-time pcr device comprising the same
WO2015016315A1 (en) * 2013-08-02 2015-02-05 株式会社ニコン Plate, production method for plate, biochip observation method, and screening method
JPWO2015016315A1 (en) * 2013-08-02 2017-03-02 株式会社ニコン Plate, plate manufacturing method, biochip observation method, and screening method
JP2018023973A (en) * 2013-08-02 2018-02-15 株式会社ニコン Plate, plate manufacturing method, bio chip observation method, and screening method
US9920315B2 (en) 2014-10-10 2018-03-20 California Institute Of Technology Methods and devices for micro-isolation, extraction, and/or analysis of microscale components in an array
WO2016115457A1 (en) * 2015-01-16 2016-07-21 California Institute Of Technology Methods and devices for micro-isolation, extraction, and/or analysis of microscale components in an array
CN107868816A (en) * 2016-09-23 2018-04-03 豪夫迈·罗氏有限公司 The method for determining the amount of nucleic acid interested in untreated sample
CN107868816B (en) * 2016-09-23 2023-07-25 豪夫迈·罗氏有限公司 Method for determining the amount of a nucleic acid of interest in an untreated sample
CN108395984A (en) * 2017-02-06 2018-08-14 霍夫曼-拉罗奇有限公司 Salable micro-fluid chip for thermal cycle
CN108395984B (en) * 2017-02-06 2023-01-13 霍夫曼-拉罗奇有限公司 Sealable microfluidic chip for thermal cycling
WO2019103122A1 (en) * 2017-11-24 2019-05-31 Ricoh Company, Ltd. Detection determining method, detection determining device, detection determining program, and device
JP2019092505A (en) * 2017-11-24 2019-06-20 株式会社リコー Detection determination method, detection determination device, detection determination program, and device
CN111479929A (en) * 2017-11-24 2020-07-31 株式会社理光 Detection determination method, detection determination device, detection determination program, and device
JP7322386B2 (en) 2017-11-24 2023-08-08 株式会社リコー Detection determination method, detection determination device, detection determination program, and device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011239742A (en) Microfluidic chip, microfluidic chip set and nucleic acid analysis kit
US9932629B2 (en) Nucleic acid amplification and detection kit
Men et al. Digital polymerase chain reaction in an array of femtoliter polydimethylsiloxane microreactors
Tan et al. Current commercial dPCR platforms: Technology and market review
US9416418B2 (en) Biochip and target DNA quantitative method
JP6271076B2 (en) Target nucleic acid detection method, assay kit, and probe immobilization substrate
US20090197274A1 (en) Biological sample reaction chip and biological sample reaction method
WO2013021958A1 (en) Multiple nucleic acid amplification reaction instrument
JP2006223309A (en) Macroporous support for chemical amplification reaction and its utilization
Zhao et al. Accessible detection of SARS-CoV-2 through molecular nanostructures and automated microfluidics
JP2013051958A (en) Multiple nucleic acid amplification reaction instrument
Jung et al. Multiplexed on-chip real-time PCR using hydrogel spot array for microRNA profiling of minimal tissue samples
JP2009270922A (en) Biosample reaction method
Kahkeshani et al. Ferrodrop dose-optimized digital quantification of biomolecules in low-volume samples
Rong et al. A 3D scalable chamber-array chip for digital LAMP
Phan et al. Combination of a robotic solution pipetting device with a centrifugal molecular diagnostic platform for fully automatic respiratory infectious virus detection from nasopharyngeal swab samples
Shaw et al. Microsystems for personalized biomolecular diagnostics
JP5505646B2 (en) Biological sample quantification method
JP2010088317A (en) Chip for biological sample determination, kit for biological sample determination and method for biological sample determination
JP2011174736A (en) Specimen filling method, chip kit, centrifuge, and microfluid chip
CN109996890A (en) Electrochemical DNA detection
US20240210435A1 (en) Method of piercing seal for sample testing
JP2010063395A (en) Chip for reacting biological specimen, and method for reacting biological specimen
Luppa Device classes
Sanjay et al. Lab-on-a-chip–The advent of instantaneous diagnosis for a plethora of diseases

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20130806