JP2013081415A

JP2013081415A - 電流検出型核酸濃度定量分析装置

Info

Publication number: JP2013081415A
Application number: JP2011223072A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Tsubosaki; 和広坪崎
Original assignee: Toshiba Hokuto Electronics Corp
Current assignee: Toshiba Hokuto Electronics Corp
Priority date: 2011-10-07
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2013-05-09

Abstract

【課題】スペーサに帯電する静電気を抑制する。
【解決手段】ＤＮＡチップ１５に電流を流して核酸濃度を定量分析する電流検出型核酸濃度定量分析装置に、スプリングプローブボックス２０と固定基板１３と測定モジュール１１とを備える。スプリングプローブボックス２０は、固定基板１３の下面にＤＮＡチップ１５のチップ端子と対向するように固定されたスプリングプローブを有している。固定基板１３は、絶縁性の板とその板の両面に設けられた配線とその配線を接続するスルーホールとを有する。測定モジュール１１は、固定基板１３の上面に対向し、上下に移動可能で、固定基板１３の配線と電気的に接続されていて、スプリングプローブを介して流れる電流を検出する。固定基板１３と測定モジュール１１との間には、ポリアセタール製のスペーサ１２が配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電流検出型核酸濃度定量分析装置に関する。

電流検出型核酸濃度定量分析装置は、電流検出型の核酸濃度定量分析用ＤＮＡチップを使用して核酸濃度の定量測定を行う装置である。電流検出型核酸濃度定量分析方法では、複数の面積のセンサを備えたＤＮＡチップを使用する。このＤＮＡチップには、標的核酸と相補的な核酸を有する同一の核酸プローブ固定した複数の面積のセンサと、相補的な核酸を固定していない複数の面積のセンサと、が形成されている。このＤＮＡチップに、種々の濃度の核酸を使用して、種々の薬液（配管洗浄液・核酸挿入剤・ハイブリ洗浄液）・エアを送液し、電流データを取得することにより校正データを取得し、それをもとに核酸濃度を定量測定する。

特開２００４−３０９４６２号公報

電流検出型核酸濃度定量分析装置でＤＮＡチップを測定するときには、測定モジュールでＤＮＡチップの測定を行う。この測定モジュールとスプリングプローブ基板とを絶縁している絶縁樹脂スペーサの表面に帯電した静電気がノイズとなり測定値異常になる場合がある。また、絶縁樹脂スペーサの形状が円筒型でスプリングプローブ基板のスルーホールに円筒型の外周が接触すると、絶縁樹脂スペーサに帯電した静電気がスプリングプローブ基板のスルーホールを通じて電極に影響し、測定値異常になる場合がある。

そこで、本発明は、電流検出型核酸濃度定量分析装置において絶縁樹脂スペーサに帯電する静電気を抑制することを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明は、複数のチップ端子を有するＤＮＡチップに電流を流して核酸濃度を定量分析する電流検出型核酸濃度定量分析装置において、絶縁性の板とその板の両面に設けられた配線と前記板を貫通して前記配線を接続するスルーホールとを有する固定基板と、前記チップ端子と対向するように前記固定基板に固定されて前記配線に接続された複数のスプリングプローブと、前記固定基板の前記スプリングプローブに対して反対側の面に対向する対向面を持ち前記スプリングプローブを介して流れる電流を検出する上下に移動可能な測定モジュールと、前記固定基板と前記対向面との間に配置されたポリアセタール製のスペーサと、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、電流検出型核酸濃度定量分析装置において絶縁樹脂スペーサに帯電する静電気を抑制することができる。

本発明に係る電流検出型核酸濃度定量分析装置の一実施の形態の斜視図である。本発明に係る電流検出型核酸濃度定量分析装置の一実施の形態の上面図である。本発明に係る電流検出型核酸濃度定量分析装置の一実施の形態の側断面図である。本発明に係る電流検出型核酸濃度定量分析装置の一実施の形態のスペーサ近傍の上面図である。ポリカーボネート製のスペーサを用いた電流検出型核酸濃度定量分析装置の比較例のスペーサ近傍の上面図である。図５に示す電流検出型核酸濃度定量分析装置の比較例による同一の測定値を示すべき４つのチップ端子を流れる電流測定値の結果の例を示すグラフである。図５に示す電流検出型核酸濃度定量分析装置の比較例による電流測定値の相関係数の例を示すグラフである。本発明に係る電流検出型核酸濃度定量分析装置の一実施の形態による同一の測定値を示すべき４つのチップ端子を流れる電流測定値の結果の例を示すグラフである。本発明に係る電流検出型核酸濃度定量分析装置の一実施の形態による電流測定値の相関係数の例を示すグラフである。

本発明に係る電流検出型核酸濃度定量分析装置の一実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、この実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれに限定されない。

図１は、本発明に係る電流検出型核酸濃度定量分析装置の一実施の形態の斜視図である。図２は、本実施の形態における電流検出型核酸濃度定量分析装置の上面図である。図３は、本実施の形態における電流検出型核酸濃度定量分析装置の側断面図である。図４は、本実施の形態における電流検出型核酸濃度定量分析装置のスペーサ近傍の上面図である。

本実施の形態の電流検出型核酸濃度定量分析装置は、固定基板１３とスプリングプローブボックス２０と測定モジュール１１とスペーサ１２とカセット保持モジュール１６とを有している。カセット保持モジュール１６は、ＤＮＡチップ１５を水平に保持する。

この電流検出型核酸濃度定量分析装置は、電流検出型の核酸濃度定量分析用ＤＮＡチップ１５を使用して核酸濃度の定量測定を行う。ＤＮＡチップ１５には、標的核酸と相補的な核酸を有する同一の核酸プローブ固定した複数種類の面積のセンサと、相補的な核酸を固定していない複数種類の面積のセンサと、が形成されている。ＤＮＡチップの複数のセンサは、それぞれチップ端子と接続されている。ＤＮＡチップ１５に、種々の濃度の核酸を使用して、種々の薬液（配管洗浄液・核酸挿入剤・ハイブリ洗浄液）・エアを送液し、端子を介して電流データを取得する。これにより校正データを取得し、それをもとに核酸濃度を定量測定する。

スプリングプローブボックス２０は、ＤＮＡチップ１５の複数のチップ端子とそれぞれ対向するように設けられている。スプリングプローブボックス２０は、複数のスプリングプローブを１つの箱体の内部にまとめたものであって、固定基板１３の下面に固定されている。

固定基板１３は、カセット保持モジュール１６のＤＮＡチップ１５を保持する面と対向するように水平に配置されている。固定基板１３は、絶縁性の板と、その板の両面に設けられた配線３４とを有している。板の両面に設けられた配線３４は、スルーホール３３を介して接続されている。スプリングプローブボックス２０内のスプリングプローブは、配線３４に接続されている。

測定モジュール１１は、固定基板１３の上面に対向する対向面を持つたとえば板状に形成されて水平に配置される。測定モジュール１１は、固定基板１３の上面に設けられた配線３４と電気的に接続されている。測定モジュール１１は、図示しない移動機構によって上下に移動可能に設けられている。

スペーサ１２は、固定基板１３の上面と測定モジュール１１の対向面との間に配置されている。スペーサ１２は、ポリアセタール製である。スペーサ１２は、コーナー部に丸みを帯びた略長方形を鉛直方向に延ばした形状（略直方体形状）に形成されている。スペーサ１２の数は、たとえば２つであり、スプリングプローブボックス２０を挟む位置に設けられている。

また、スペーサ１２には、アース線１４が取り付けられている。このアース線１４は、電流検出型核酸濃度定量分析装置の一部に設けられた接地電位となる部分に接続されている。

ＤＮＡチップ１５に所定の処理を施した後、ＤＮＡチップ１５をカセット保持モジュール１６に設置する。この状態で、測定モジュール１１を降下させる。これに伴って、固定基板１３も降下する。その結果、スプリングプローブボックス２０が降下して、スプリングプローブがＤＮＡチップ１５のチップ端子に接触する。

スプリングプローブがＤＮＡチップのチップ端子に接触した状態で、測定モジュール１１は、スプリングプローブボックス２０のスプリングプローブに電圧を印加し、スプリングプローブボックス２０のスプリングプローブを介して流れる電流を検出する。この電流値に基づいて、測定モジュール１１あるいは電流検出型核酸濃度定量分析装置の他の部分がＤＮＡチップ１５に滴下された液体中の核酸濃度を定量する。

測定モジュール１１とスプリングプローブボックス２０を固定する固定基板１３とを絶縁するスペーサとして、絶縁樹脂の一つであるポリカーボネートを使用している場合、この絶縁樹脂スペーサの表面に静電気が帯電し、測定値異常の原因になる場合がある。また、絶縁樹脂スペーサが測定モジュール１１の表面がスルーホールに接触する場合、絶縁樹脂スペーサに帯電した静電気が固定基板１３のスルーホールを介して特定の端子に影響し、測定値異常になる場合がある。

図５は、ポリカーボネート製のスペーサを用いた電流検出型核酸濃度定量分析装置の比較例のスペーサ近傍の上面図である。図６は、図５に示す電流検出型核酸濃度定量分析装置の比較例による同一の測定値を示すべき４つのチップ端子を流れる電流測定値の結果の例を示すグラフである。図７は、図５に示す電流検出型核酸濃度定量分析装置の比較例による電流測定値の相関係数の例を示すグラフである。図６において、横軸は印加電圧、縦軸は電流値を示している。図７において、横軸はＤＮＡチップのチップ端子を示し、縦軸は同一の測定値を示すべき４つのチップ端子を流れる電流値の相関係数を示している。

この電流検出型核酸濃度定量分析装置では、スペーサ５１はポリカーボネート製の円筒である。このスペーサ５１の側面には、一部のスルーホール３３が接触している。このようなポリカーボネート製のスペーサを用いた電流検出型核酸濃度定量分析装置では、図５に示すように、同一の測定値を示すべき４つのチップ端子を流れる電流値に、他の３つのチップ端子を流れる電流値と大きく異なる電流値がチップ端子に流れる場合がある。このような場合、図６に示すように、１から大きくかい離した相関係数が現れる。

しかし、本実施の形態では、測定モジュール１１とスプリングプローブボックス２０を固定する固定基板１３とを絶縁するために、ポリアセタール製のスペーサ１２を用いている。その結果、スペーサ１２に帯電する静電気が抑制される。

また、本実施の形態では、スペーサ１２は、その側面がスルーホール３３に接触しないように配置されている。つまり、スルーホール３３は、スペーサ１２の下面で覆われる位置には存在してもよいが、スペーサ１２の側面から離れるように配置されている。

さらに、本実施の形態において、スペーサ１２にはアース線１４が取り付けられている。このため、スペーサ１２に静電気が帯電しても、その静電気はアース線１４を介してアース部に逃げることとなる。

図８は、本実施の形態の電流検出型核酸濃度定量分析装置による同一の測定値を示すべき４つのチップ端子を流れる電流測定値の結果の例を示すグラフである。図９は、本実施の形態の電流検出型核酸濃度定量分析装置による電流測定値の相関係数の例を示すグラフである。図８において、横軸は印加電圧、縦軸は電流値を示している。図９において、横軸はＤＮＡチップのチップ端子番号を示し、縦軸は同一の測定値を示すべき４つのチップ端子を流れる電流値の相関係数を示している。

本実施の形態の電流検出型核酸濃度定量分析装置では、図７に示すように、同一の測定値を示すべき４つのチップ端子を流れる電流値は、ほぼ同じ値を示している。したがって、図８に示すように、相関係数は、いずれのチップ端子を流れる電流値に対しても、ほとんど１となっている。すなわち、測定値異常がほとんど生じないことがわかる。

このように本実施の形態によれば、電流検出型核酸濃度定量分析装置において絶縁樹脂スペーサに帯電する静電気を抑制することができる。その結果、測定値異常の発生頻度を抑制することができる。

１１…測定モジュール、１２…スペーサ、１３…固定基板、１４…アース線、１５…ＤＮＡチップ、１６…カセット保持モジュール、２０…スプリングプローブ、３１…第１端子、３２…第２端子、３３…スルーホール、３４…配線、５１…スペーサ

Claims

複数のチップ端子を有するＤＮＡチップに電流を流して核酸濃度を定量分析する電流検出型核酸濃度定量分析装置において、
絶縁性の板とその板の両面に設けられた配線と前記板を貫通して前記配線を接続するスルーホールとを有する固定基板と、
前記チップ端子と対向するように前記固定基板に固定されて前記配線に接続された複数のスプリングプローブと、
前記固定基板の前記スプリングプローブに対して反対側の面に対向する対向面を持ち、前記チップ端子に電圧を印加して前記スプリングプローブを介して流れる電流を検出する上下に移動可能な測定モジュールと、
前記固定基板と前記対向面との間に配置されたポリアセタール製のスペーサと、
を具備することを特徴とする電流検出型核酸濃度定量分析装置。
前記スペーサはその側面が前記スルーホールから離れて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電流検出型核酸濃度定量分析装置。
前記スペーサに取り付けられたアース線をさらに具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電流検出型核酸濃度定量分析装置。