JP2011523556A - 標的ヌクレオチド配列の電気化学的同定方法およびその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 核酸を含む可能性のある生物試料が提供されるが、前記核酸は標的配列を含み得るものであり、前記生物試料は酸化剤と混合されており、前記標的配列は前記酸化剤で酸化することが可能な少なくとも1つのヌクレオチド塩基から成っている。また、前記標的配列と結合することが可能な相補手段が提供される。本発明によると、前記相補手段は前記標的配列を複製するのに適した作動可能な増幅手段を備えているが、前記増幅手段は少なくとも前記ヌクレオチド塩基を含むヌクレオチドから成っており、前記ヌクレオチドは、複製された核酸を構成するために、複製中に消費され得る。また、前記試料へ電界を与え、前記電流の低下を記録することにより、前記標的配列の存在を決定する。
Description
Claims (20)
- 所定の標的ヌクレオチド配列を含む可能性のある生物試料を提供するステップと、
前記所定の標的ヌクレオチド配列を複製させ、前記複製された標的ヌクレオチド配列を形成させるために、遊離ヌクレオチドを備える作動可能な増幅手段を提供するステップと、
前記ヌクレオチドと反応することができる酸化還元可能な化合物を提供し、前記酸化還元可能な化合物を前記生物試料と接触させるステップと、
前記作動可能な増幅手段を作動させるステップと、
前記酸化還元可能な化合物を活性化させるために前記試料へ電界を与え、前記試料を流れる前記酸化還元可能な化合物の電気化学的活性を表す電流を測定するステップと、
前記電流の低下に基づいて、前記所定の標的ヌクレオチド配列の存在を決定するステップと、
からなる方法であり、
前記複製された標的配列を形成する前記ヌクレオチド間に前記複製中にインターカレートできる酸化還元可能な化合物を提供し、前記複製された標的配列は前記インターカレートした酸化還元可能な化合物の電気化学的活性を阻害し、前記阻害により前記電流が低下する、
ことを特徴とする標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定する方法。 - 前記作動可能な増幅手段は一連の増幅サイクルに従い作動させ、それぞれの増幅サイクルにおいて前記複製された標的配列が複製される
ことを特徴とする請求項1に記載の標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定方法。 - 前記試料中の前記標的ヌクレオチド配列の濃度を定量するために、前記電流の低下に対応する前記増幅サイクル数を記録する
ことを特徴とする請求項2に記載の標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定方法。 - 前記インターカレートした酸化還元可能な化合物を遊離させるために前記試料へ熱エネルギーを供給し、前記試料を流れる電流の変化を同時に記録するために前記試料へ電界を与えるステップと、
前記所定の標的ヌクレオチド配列の由来(Nature)を同定するために、記録される電流の最大変化に対応する熱エネルギーQの量を決定するステップと、
を更に有する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定方法。 - 前記試料の温度が緩やかに上昇するように、前記試料へ熱エネルギーを供給する
ことを特徴とする請求項4に記載の標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定方法。 - 前記温度の緩やかな上昇は40℃から98℃の間で起こる
ことを特徴とする請求項5に記載の標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定方法。 - 前記酸化還元可能な化合物の電気化学的活性を表す電流を、前記試料が所定の温度である時に測定する
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定方法。 - 前記所定の温度は、前記所定量の熱エネルギーQに相当する前記試料の温度よりも著しく低いことを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定方法。
- 前記電流を測定するために電圧電流計を使用することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定方法。
- 矩形波電圧電流計を使用することを特徴とする請求項9に記載の標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定方法。
- 前記提供される酸化還元可能な化合物は、遷移金属の錯体であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定方法。
- 前記酸化還元可能な化合物は、核酸配列にインターカレートする配位子を少なくとも一つ有する
ことを特徴とする請求項11に記載の標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定方法。 - 前記酸化還元可能な化合物は、ジピリドフェナジン配位子を有する
ことを特徴とする請求項11または請求項12に記載の標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定方法。 - 前記酸化還元可能な化合物は、少なくとも一つのビピリジン配位子を有する
ことを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項に記載の標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定方法。 - 前記所定の標的ヌクレオチド配列の複製と、核酸二重鎖構造を有する複製された標的ヌクレオチド配列の形成とが生じる
ことを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定方法。 - 前記作動可能な増幅手段はPCR型から成ることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定方法。
- 所定の標的ヌクレオチド配列を含む可能性のある生物試料を受け入れるための受入手段と、
前記所定の標的ヌクレオチド配列の複製と前記複製された標的ヌクレオチド配列の形成とを生じさせるために、遊離ヌクレオチドから成る作動可能な増幅手段と、
前記ヌクレオチドと反応することができる酸化還元可能な化合物であり、前記生物試料と接触している前記酸化還元可能な化合物と、
前記作動可能な増幅手段を作動させるための作動手段と、
前記酸化還元可能な化合物を活性化させるように前記試料へ電界を与えるための手段、および前記試料を流れる前記酸化還元な化合物の電気化学的活性を表す電流を測定するための手段と、
前記電流が低下した際に、前記所定の標的ヌクレオチド配列の存在を決定するための手段と、
を備える装置であり、
前記酸化還元な化合物は、前記複製された標的配列を形成する前記ヌクレオチド間に前記複製中にインターカレートできる化合物より選択され、前記複製された標的配列は前記インターカレートした酸化還元可能な化合物の電気化学的活性を阻害し、前記阻害により前記電流が低下することを特徴とする、
標的ヌクレオチド配列を電気化学的に同定するための装置。 - 前記作動手段は、それぞれの増幅サイクルにおいて前記複製された標的配列を複製するために、一連の増幅サイクルに従って前記作動可能な増幅手段を作動させるのに相応しい手段である
ことを特徴とする請求項17に記載の同定装置。 - 前記試料中の前記標的ヌクレオチド配列の濃度を定量するために、前記電流の低下に対応する増幅サイクル数を記録するための記録手段を更に備える
ことを特徴とする請求項18に記載の同定装置。 - 前記インターカレートした酸化還元可能な化合物を遊離させるように前記試料へ熱エネルギーを供給するための手段、および前記試料を流れる電流の変化を同時に記録するように前記試料へ電界を与えるための手段と、
前記所定の標的ヌクレオチド配列の由来(Nature)を同定するために、記録される電流の最大変化に対応する熱エネルギー量を決定するための手段と、
を更に備える
ことを特徴とする請求項17〜19のいずれか1項に記載の同定装置。
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