JP2012533296A - マイクロ流体装置においてdnaを単離する方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2009年7月17日に出願された、「METHODS AND SYSTEMS FOR MICROFLUIDIC DNA SAMPLE PREPARATION」と題する、発明者としてWeidong Cao、Hiroshi Inoue及びKevin Louderの名前が挙げられている米国特許出願第 (代理人整理番号第3400−172)(この参照により本明細書に援用される)に関連する。
Claims (38)
- 試料中の細胞からDNAを単離する方法であって、
(a)前記試料中の前記細胞の核膜を溶解させることなく前記細胞の細胞膜を選択的に溶解させて、無傷の核を生成する工程と、
(b)マイクロ流体装置の核分離領域において核サイズ排除バリアーによって前記試料から前記無傷の核を分離する工程と、
(c)前記マイクロ流体装置の前記核分離領域において前記分離された核を溶出緩衝液中に再懸濁させる工程と、
(d)前記再懸濁された核をマイクロ流体装置の核溶解領域へ送達する工程と、
(e)前記マイクロ流体装置の前記核溶解領域において前記再懸濁された核を溶解させて、前記DNAを遊離させる工程と、
を含む、方法。 - 前記試料は全血を含む患者試料を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記細胞膜の前記選択的な溶解は前記赤血球を完全に溶解させる、請求項2に記載の方法。
- 前記患者試料は、前記細胞膜の前記選択的な溶解の前にまず白血球が濃縮される、請求項2に記載の方法。
- 工程(a)は前記マイクロ流体装置の外で行う、請求項1に記載の方法。
- 工程(a)は前記マイクロ流体装置内で行う、請求項1に記載の方法。
- 前記核サイズ排除バリアーを通る流れは圧力差によって誘導される、請求項1に記載の方法。
- 前記溶出緩衝液は増幅反応緩衝液である、請求項1に記載の方法。
- 前記核を熱によって溶解させる、請求項1に記載の方法。
- 患者試料中の核酸の存在の有無を判定する方法であって、
(a)前記患者試料中の細胞の核膜を溶解させることなく前記細胞の細胞膜を選択的に溶解させて、前記細胞から無傷の核を生成する工程と、
(b)マイクロ流体装置の核分離領域において核サイズ排除バリアーによって前記患者試料から前記無傷の核を分離する工程と、
(c)前記マイクロ流体装置の前記核分離領域において前記分離された核を溶出緩衝液中に再懸濁させる工程と、
(d)前記再懸濁された核をマイクロ流体装置の核溶解領域へ送達する工程と、
(e)前記マイクロ流体装置の前記核溶解領域において前記再懸濁された核を溶解させて、前記核酸を遊離させる工程と、
(f)マイクロ流体装置内で前記核酸を増幅させる工程と、
(g)増幅産物の存在の有無を判定する工程であって、該増幅産物の存在は、前記患者試料中に前記核酸が存在することを示す、工程と、
を含む、方法。 - 前記患者試料は全血である、請求項10に記載の方法。
- 前記患者試料は、前記細胞膜の前記選択的な溶解の前にまず白血球が濃縮される、請求項11に記載の方法。
- 工程(a)は前記マイクロ流体装置の外で行う、請求項10に記載の方法。
- 工程(a)は前記マイクロ流体装置内で行う、請求項10に記載の方法。
- 前記核サイズ排除バリアーを通る流れは圧力差によって誘導される、請求項10に記載の方法。
- 前記溶出緩衝液は増幅反応緩衝液である、請求項10に記載の方法。
- 前記核を熱によって溶解させる、請求項10に記載の方法。
- 前記熱を、前記増幅反応の一部として印加する、請求項14に記載の方法。
- 工程(b)及び(c)を1つのマイクロ流体装置において行い、工程(f)及び(g)を第2のマイクロ流体装置において行う、請求項10に記載の方法。
- 患者試料中の細胞からDNAを単離するマイクロ流体システムであって、
(a)前記患者試料中の該細胞の核膜を溶解させることなく前記細胞の細胞膜を選択的に溶解して、前記細胞から無傷の核を生成するための、細胞溶解領域と、
(b)前記患者試料の他の成分の廃棄物容器への通過を可能にするが、一方で無傷の核の通過を阻止する、核サイズ排除バリアーを含み、それによって該核サイズ排除バリアーによる無傷の核の単離を可能にする、マイクロ流体装置内の核分離領域と、
(c)前記核分離領域へ溶出緩衝液を提供するために前記核分離領域と流体連通しており、圧力差によって誘導される前記溶出緩衝液は、前記単離された無傷の核を再懸濁させるとともに単離された無傷の核を前記核分離領域から出して運ぶ、溶出緩衝液ポートと、
(d)前記DNAを遊離させるために前記無傷の核の前記核膜が溶解される領域であって、前記核分離領域と流体連通している、核溶解領域と、
を備える、マイクロ流体システム。 - 前記細胞溶解領域は前記マイクロ流体装置の外にある、請求項20に記載のシステム。
- 前記細胞溶解領域は前記マイクロ流体装置内にある、請求項20に記載のシステム。
- 前記核溶解領域は、前記核膜を溶解させるのに十分な熱源を含む、請求項20に記載のシステム。
- 前記核サイズ排除バリアーは、前記核分離領域に組立てられているピラーのアレイを含む、請求項20に記載のシステム。
- 前記核分離領域は、前記核サイズ排除バリアーを通過する前記患者試料の前記他の成分の回収を可能にするように、該核分離領域の底面部分に1つ又は複数の孔を有する、請求項20に記載のシステム。
- 前記核分離領域を通る前記患者試料の流れ、及び前記核分離領域を通る前記溶出緩衝液の流れを制御する制御システムを更に備える、請求項20に記載のシステム。
- 前記制御システムは、真空圧力によって前記患者試料及び前記溶出緩衝液の流れを制御する、請求項26に記載のシステム。
- 前記制御システムは、前記患者試料を第1の方向へ流し、前記溶出緩衝液を第2の方向へ流し、前記第1の方向は前記第2の方向に対して実質的に直交する、請求項26に記載のシステム。
- 患者試料中の核酸の存在の有無を判定するマイクロ流体システムであって、
(a)前記患者試料中の細胞の核膜を溶解させることなく前記細胞の細胞膜を選択的に溶解して、前記細胞から無傷の核を生成する、細胞溶解領域と、
(b)前記患者試料の他の成分の廃棄物容器への通過を可能にするが、一方で無傷の核の通過を阻止する、核サイズ排除バリアーを含み、それによって該核サイズ排除バリアーによる無傷の核の単離を可能にする、マイクロ流体装置内の核分離領域と、
(c)前記核分離領域へ溶出緩衝液を提供するために前記核分離領域と流体連通しており、圧力差によって誘導される前記溶出緩衝液は、前記単離された無傷の核を再懸濁させるとともに単離された無傷の核を前記核分離領域から出して運ぶ、溶出緩衝液ポートと、
(d)前記核酸を遊離させるために前記無傷の核の前記核膜が溶解される核溶解領域と、
(e)前記核酸が増幅されるマイクロ流体装置内の増幅反応領域と、
(f)増幅産物の存在の有無を判定するためのマイクロ流体装置内の検出領域と、
を備える、マイクロ流体システム。 - 前記細胞溶解領域は前記マイクロ流体装置の外にある、請求項29に記載のシステム。
- 前記細胞溶解領域は前記マイクロ流体装置内にある、請求項29に記載のシステム。
- 前記核溶解領域は前記増幅反応領域の一部である、請求項29に記載のシステム。
- 前記増幅反応領域の前に、前記核酸を定量する核酸定量領域を更に備える、請求項29に記載のシステム。
- 領域(b)は1つのマイクロ流体装置にあり、領域(e)及び(f)は第2のマイクロ流体装置にある、請求項29に記載のシステム。
- 前記核サイズ排除バリアーは、前記核分離領域に組立てられているピラーのアレイを含む、請求項29に記載のシステム。
- 前記核分離領域を通る前記患者試料の流れ、及び前記核分離領域を通る前記溶出緩衝液の流れを制御する制御システムを更に備える、請求項29に記載のシステム。
- 前記制御システムは、真空圧力によって前記患者試料及び前記溶出緩衝液の流れを制御する、請求項36に記載のシステム。
- 前記制御システムは、前記患者試料を第1の方向へ流し、前記溶出緩衝液を第2の方向へ流し、前記第1の方向は前記第2の方向に対して実質的に直交する、請求項36に記載のシステム。
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