JP2012115174A - 核酸分析デバイス及びそれを用いた核酸分析システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
スラブ型導波路を形成する反応基板101の反応スポット110領域側の面にエンクロージャ(試薬室)102を配置し、その反対側の面に対物レンズ120を対向配置する。スラブ型導波路(反応基板)101には、エンクロージャ102の壁面102b或いはこれと光結合するプリズムを介して、エンクロージャ102と反応基板102間の光結合面(接合面)105における試薬室に接近した位置を経由して、入射光線103を反応基板101に導く。
【選択図】図1
Description
光透過性を有する板状材質により形成され、一方の面に塩基伸長反応のための反応スポットが形成される反応基板で、スラブ型導波路を有し、入射光が反射基板両面の内側で反射しながら前記スラブ型導波路を進行すると前記反応スポットの領域にエバネッセント場が形成される反応基板と、
前記反応基板における前記反応スポットが形成されている領域を囲って塩基伸長反応及び蛍光計測するための試薬を導入する試薬室を形成するエンクロージャで、前記反応基板の材質と光学屈折率が同一或いは近い材質で且つ前記反応基板と光結合する面を有する試薬室形成用の前記エンクロージャと、
前記反応スポットの領域で生じる蛍光を検出するための対物レンズと、を備え、
前記対物レンズは、前記反応基板を基準にして前記エンクロージャが設けられている側と反対側に配置され、
前記エンクロージャの側壁外面には、前記入射光を前記エンクロージャの側壁から前記光結合面を経由して前記反応基板の前記スラブ型導波路に導く入射光路における光入射面が形成或いは光結合されていることを特徴とする。
である。ここで、nA,nBは、nB>nAであり光は媒質Bから媒質Aへ向かうものとする。従って、導波路内にθm以上の角度で光線を入射すれば全反射が起こる。例えば、反応基板101(クラウンガラス、屈折率1.52)と純水(屈折率1.33)では、臨界角θmは、
Claims (12)
- 塩基伸長反応により取り込まれる単一核酸分子を蛍光計測により検出するための核酸分析デバイスにおいて、
光透過性を有する板状材質により形成され、一方の面に塩基伸長反応のための反応スポットが形成される反応基板で、スラブ型導波路を有し、入射光が反射基板両面の内側で反射しながら前記スラブ型導波路を進行すると前記反応スポットの領域にエバネッセント場が形成される反応基板と、
前記反応基板における前記反応スポットが形成されている領域を囲って塩基伸長反応及び蛍光計測するための試薬を導入する試薬室を形成するエンクロージャで、前記反応基板と光結合する面を有する試薬室形成用の前記エンクロージャと、
前記反応スポットの領域で生じる蛍光を検出するための対物レンズと、を備え、
前記対物レンズは、前記反応基板を基準にして前記エンクロージャが設けられている側と反対側に配置され、
前記エンクロージャの側壁外面には、前記入射光を前記エンクロージャの側壁から前記光結合面を経由して前記反応基板の前記スラブ型導波路に導く入射光路における光入射面が形成或いは光結合されていることを特徴とする核酸分析デバイス。 - 前記光入射面は、前記エンクロージャの側壁外面により形成され、前記反応基板の法線に対して傾きをなす斜面である請求項1記載の核酸分析デバイス。
- 前記エンクロージャの側壁外面には、前記反応基板の法線に対して傾きをなす斜面が形成され、この斜面に前記エンクロージャと材質が同一或いは異なる光透過性の平板或いは膜が貼り付けられ、この平板或いは膜の一面により前記光入射面が構成されている請求項1記載の核酸分析デバイス。
- 前記光入射面は、前記エンクロージャと別部材のプリズムの一面であって、該光入射面を有するプリズムが前記エンクロージャと光結合している請求項1記載の核酸分析デバイス。
- 前記エンクロージャにおける前記光入射面が形成或いは光結合されている側の側壁と反対側の側壁の外面には、前記反応基板の両面を反射しながら前記スラブ型導波路を進行する前記入射光を前記エンクロージャの外部に出射させる光出射面が形成されている請求項1ないし4のいずれか1項記載の核酸分析デバイス。
- 前記試薬室は、前記エンクロージャと前記反応基板とで囲まれる断面が台形状の空間により形成され、前記反応基板が前記試薬室の底壁となり、前記エンクロージャが前記試薬室の頂壁と四方を囲む側壁を構成し、これらの側壁のうち対向する側壁が前記頂壁から前記底壁に向けて広がる傾斜を有し、対向する前記側壁のうちで、一つの側壁の外面が前記光入射面をなし或いは前記光入射面と光結合する面をなし、もう一つの側壁の外面が、前記反応基板両面を反射しながら前記スラブ型導波路を進行する前記入射光を前記エンクロージャの外部に出射させる光出射面をなしている請求項1記載の核酸分析デバイス。
- 前記反応基板は金属構造体にDNAプローブを結合した反応スポットを多数形成した四角形の透明材質基板であって、前記反応基板の各辺の寸法が前記対物レンズの直径よりも小さく設定してある請求項1ないし6のいずれか1項記載の核酸分析デバイス。
- 前記エンクロージャは、その側壁底部のうち内側底部が前記反応基板と光結合して該反応基板を保持し、外側底部が前記基板ホルダに載って該基板ホルダを介して支持されている請求項1ないし7のいずれか1項記載の核酸分析デバイス。
- 前記エンクロージャは、その側壁底部の内側底部と外側底部との間に周方向に沿った底部突起部が設けられ、前記反応基板の周縁及び周縁付近の上面部が、前記底部突起部の内側面及び前記内側底部にそれぞれ光結合して光結合面を構成している請求項1ないし8のいずれか1項記載の核酸分析デバイス。
- 前記反応基板に形成される反応スポットは、エバネッセント波により励起されて表面プラズモンを生じさせる金属構造体を有し、この金属構造体に塩基伸長反応に用いるDNAプローブが固定されている請求項1ないし9のいずれか1項記載の核酸分析デバイス。
- 前記エンクロージャは、PDMSにより形成されている請求項1ないし10のいずれか1項記載の核酸分析デバイス。
- 請求項1から11のいずれか1項に記載された核酸分析デバイスと、
前記核酸分析デバイスの前記試薬室に前記試薬を供給する試薬供給系と、
前記試薬室で使用された試薬を前記試薬室から排出する試薬排出系と、
前記反応基板の前記反応スポット領域に前記エバネッセント場を形成するために、前記エンクロージャの側壁外面に形成或いは光結合された前記光入射面から前記エンクロージャの側壁および前記エンクロージャ・反応基板間の光結合面を介して前記反応基板の前記スラブ型導波路を結ぶ線上に、前記入射光となる光線を照射する光照射系と、を備えてなることを特徴とする核酸分析システム。
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