JP2014060983A - Device for detecting nucleic acid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、遺伝子検査等に用いられる核酸検出用デバイスに関する。 The present invention relates to a nucleic acid detection device used for genetic testing and the like.
核酸の検出やその前処理の工程を全自動で行い、標的検出することを目的とした自動遺伝子検出装置がある(例えば、特許文献1参照)。 There is an automatic gene detection device for performing target detection by performing fully automatic detection and pretreatment steps of nucleic acids (see, for example, Patent Document 1).
産業用途では、DNAチップを用いた遺伝子検査に、小型化、高速化、自動化、低コスト化、高い再現性や高感度といった性能が求められる。標識物質に電気化学的に活性な物質を用いて、標識物質からの電気信号を検出する電流検出方式では、光学系が不要となるだけでなく標識の付与工程も容易であるため、産業用途として向いている。このような遺伝子検査において、高信頼性に対するニーズが存在していた。 In industrial applications, genetic testing using a DNA chip requires performance such as miniaturization, high speed, automation, low cost, high reproducibility, and high sensitivity. The current detection method that detects the electrical signal from the labeling substance using an electrochemically active substance as the labeling substance not only eliminates the need for an optical system but also facilitates the labeling process. It is suitable. In such a genetic test, there is a need for high reliability.
実施形態の核酸検出用デバイスは、プローブが固定されるとともに当該プローブに検出対象の核酸が結合した際に信号を発する第1センサと、前記第1センサとはそれぞれ独立に設けられ、前記第1センサに固定されるプローブと同一のプローブが固定されるとともに当該プローブに検出対象の核酸が結合した際に信号を発する第2センサおよび第3センサと、前記第1センサ、前記第2センサ、および前記第3センサから信号を取得する第1検出電極、第2検出電極、および第3検出電極と、前記第1検出電極、前記第2検出電極、および前記第3検出電極に接続され、前記第1センサ、前記第2センサ、および前記第3センサからの信号の出力値をそれぞれ取得する判定部と、を備え、前記第1センサは、前記第1検出電極に接続され、前記第2センサは、前記第2検出電極に接続され、前記第3センサは、前記第3検出電極に接続され、前記判定部は、前記第1検出電極から取り出した出力値と、前記第2検出電極から取り出した出力値と、前記第3検出電極から取り出した出力値と、を比較して、出力値の正常性を判定する。 In the nucleic acid detection device of the embodiment, a first sensor that emits a signal when a probe is fixed and a nucleic acid to be detected is bound to the probe and the first sensor are provided independently, and the first sensor A second sensor and a third sensor that emit a signal when the same probe as the probe that is immobilized on the sensor is immobilized and a nucleic acid to be detected is bound to the probe; the first sensor; the second sensor; A first detection electrode, a second detection electrode, and a third detection electrode that obtain a signal from the third sensor; and connected to the first detection electrode, the second detection electrode, and the third detection electrode; 1 sensor, the second sensor, and a determination unit that obtains output values of signals from the third sensor, respectively, and the first sensor is connected to the first detection electrode, The second sensor is connected to the second detection electrode, the third sensor is connected to the third detection electrode, and the determination unit includes an output value extracted from the first detection electrode, and the second detection electrode. The output value taken out from the detection electrode and the output value taken out from the third detection electrode are compared to determine the normality of the output value.
以下に、図1、図2を参照して、核酸検出用デバイスの第1実施形態について説明する。この核酸検出用デバイス11は、核酸の検出に必要な試薬を全て内包しており、別途に設けられる検査装置12に搭載されて、1つのパッケージの中で核酸の増幅から検出までを全自動で行うことができる。なお、核酸検出用デバイス11および検査装置12によって、検査システム10が構成される。
Hereinafter, a first embodiment of a nucleic acid detection device will be described with reference to FIGS. 1 and 2. This nucleic
図1は核酸検出用デバイス11の平面図(上面図)である。本実施形態において、硬質部材13は、例えば、透明であり、図1では、硬質部材13を透過して、下側にある軟質部材14に設けられた各部の構造(核酸検出用デバイス11の内部構造)が示されている。硬質部材13は、透明な材質でなくともよい。
FIG. 1 is a plan view (top view) of the nucleic
図1に示すように、核酸検出用デバイス11は、上側の硬質部材13と、硬質部材13に突き合わされた接合面14Aを有した下側の軟質部材14とを有し、これらを貼り合わせて反応容器を形成している。硬質部材13は、例えばポリカーボネート等のプラスチック材料で構成されている。また、軟質部材14は、例えば合成ゴム等の、ゴム状の弾性を有する弾性体で構成されている。
As shown in FIG. 1, the nucleic
軟質部材14には、サンプルや検査試薬を供給・貯蔵するための試薬流入シリンジ15と、反応済み流体を排出するための流体排出シリンジ16と、が設けられる。試薬流入シリンジ15および流体排出シリンジ16は、接合面14Aからそれぞれ窪んで設けられている。図1に示すように、試薬流入シリンジ15には、検査開始直前に検体(DNAサンプル)が外部から供給され、一時保管するための第1シリンジ15Aと、洗浄液が貯留される第2シリンジ15Bと、増幅したDNAを電気的に検出する検出用の挿入剤が貯留された第3シリンジ15Cが含まれる。なお、本実施形態では、試薬流入シリンジ15側を上流とし、流体排出シリンジ16側を下流と呼ぶ。
The
軟質部材14には、さらに、反応場となる反応流路21(反応部)と、試薬流入シリンジ15と反応流路21とを接続する第1流路22と、反応流路21と流体排出シリンジ16とを接続する第2流路23と、第1流路22に設けられる第1逆止弁24と、第2流路23に設けられる第2逆止弁25と、が設けられる。反応流路21、第1流路22、および第2流路23は、それぞれ接合面14Aから窪んで設けられる。第1逆止弁24および第2逆止弁25は、第1流路22および第2流路23の底部から隆起しており、軟質部材14の他の部分と一体に設けられている。
The
核酸検出用デバイス11は、反応流路21中に設けられた複数のセンサ26と、センサ26に対応して設けられる複数の検出電極27と、複数のセンサ26と複数の検出電極27とを接続する複数の配線28と、を有している。センサ26および検出電極27は、基板32(DNAチップ)上に設けられている。検査装置12は、各検出電極27と接続された判定部31を有している。判定部31は、各検出電極27を介して各センサ26の出力値を取得することができる。本実施形態において、判定部31は、検査装置12(より具体的には、検査装置中のコンピュータ)に含まれているが、判定部31は、「核酸検出用デバイス」の概念に含まれる。
The nucleic
複数のセンサ26は、反応流路21中に直列的に並んで設けられている。図2に示すように、複数のセンサ26には、第1核酸プローブが固定された第1センサ群33と、第1核酸プローブとは異なる第2の核酸プローブが固定された第2センサ群34と、第1核酸プローブおよび第2核酸プローブとは異なる第n核酸プローブが固定された第nセンサ群と、を有している。
The plurality of
各センサ群33、34には、複数のセンサ26が含まれており、各センサ群33、34に含まれる複数のセンサ26には同一の核酸プローブが固定されている。第1センサ群33には、例えば、第1センサ26A、第2センサ26B、第3センサ26Cが含まれている。各センサ26は、互いに独立して設けられている。各センサ26は、核酸プローブに検出対象の核酸が結合した際に検出電極27および判定部31に向けて信号を発することができる。
Each
図2に示すように、複数の検出電極27には、第1センサ群33に対応する第1検出電極群41と、第2センサ群34に対応する第2検出電極群42と、第nセンサ群に対応する第n検出電極群と、が含まれる。第1検出電極群41には、例えば、第1検出電極27A、第2検出電極27B、第3検出電極27Cが含まれる。第1検出電極27Aは、配線28を介して第1センサ26Aに接続され、第1センサ26Aから信号を取得できる。第2検出電極27Bは、配線28を介して第2センサ26Bに接続され、第2センサ26Bから信号を取得できる。第3検出電極27Cは、配線28を介して第3センサ26Cに接続され、第3センサ26Cから信号を取得できる。第2検出電極群42および第n検出電極群についても概ね第1検出電極群41と同様である。
As shown in FIG. 2, the plurality of
隣接するセンサ群33、34同士の間の距離bは、例えば、各センサ群33、34の分布幅aの3倍よりも小さく、各センサ群33、34に含まれるセンサ26(第1センサ26A、第2センサ26B、第3センサ26C)中で隣接するセンサ同士の間の距離cよりも大きい。
The distance b between the
続いて、図1を参照して、本実施形態の核酸検出用デバイス11の作用について説明する。図1に示すように、検体サンプルは、注入穴を介して核酸検出用デバイス11の外部から試薬流入シリンジ15の第1シリンジ15A内に供給される。核酸検出用デバイス11が検査装置12に搭載されると、検査装置12の押圧機構(押圧棒)が作動して第1シリンジ16内の検体サンプルを反応流路21内に押し出す。反応流路21には予めDNAの増幅に必要な酵素や試薬などが固定化されている。反応流路21内において、温度管理を行って、例えばLAMP法やPCR法等の原理によって、検体サンプルのDNAが増幅される。DNAの増幅が完了した後、増幅したDNAを反応流路21内のセンサ26に吸着させる。なお、センサ26には、予め目的の配列との間で2本鎖を形成可能な、相補的な配列の1本鎖DNA(プローブ)が吸着されている。
Then, with reference to FIG. 1, the effect | action of the
続いて、検査装置の押圧機構(押圧棒)が作動して、第2シリンジ15B内の洗浄液を反応流路21内に押し出す。これによって、反応流路21内でセンサ26に吸着されなかった余分なDNAを洗浄する。さらに、検査装置12の押圧機構(押圧棒)が作動して、第3シリンジ15C内の挿入剤を反応流路21内に押し出す。挿入剤によって、各センサ26において2本鎖DNAが形成されているか否か、すなわち目的のDNA配列があるか否かを電気的信号として検出する。なお、第1シリンジ15Aから第3シリンジ15Cに排出された液体のうち、過剰量の液体は流体排出シリンジ16側に排出される。
Subsequently, the pressing mechanism (pressing bar) of the inspection apparatus is operated to push the cleaning liquid in the
続いて、図2を参照して、判定部31における判定について説明する。例えば、第1センサ26Aにおいて、検出対象の核酸がプローブに結合(2本鎖DNAを形成)したことを第1センサ26Aが検出(挿入剤を介して検出)したとする。このとき、第1センサ26Aは電気的な信号を発し、判定部31は、第1検出電極27Aを介して出力値を取得する。同様に、第2センサ26Bのプローブに検出対象が結合されると、判定部31は、第2検出電極27Bを介して第2センサ26Bの出力値を取得する。第3センサ26Cのプローブに検出対象が結合されると、判定部31は、第3検出電極27Cを介して第3センサ26Cの出力値を取得する。
Next, the determination in the
判定部31は、第1センサ26Aから第3センサ26Cからそれぞれ得られた3つの出力値を比較する。3つの出力値のうち、1つの出力値が異なり、他の2つの出力値が同一である場合には、他の2つの出力値が正常であり、値の異なる1つの出力値が異常であると判断する。
The
なお、本実施形態では、第1センサ26Aから第3センサ26Cの面積は、すべて同一になっているが、1つのセンサ26と他のセンサ26との間で面積を変えることもできる。この場合には、1つの出力値をセンサ26の面積で補正(除算)したうえで、同様にセンサ26の面積で補正(除算)した他の出力値と比較できる。例えば、第1センサ26Aの面積が第2センサ26Bや第3センサ26Cの面積の2倍である場合には、第1検出電極27Aの出力値を2で割ることで、第2検出電極27Bや第3検出電極27Cからの出力値と比較できる。このとき、それぞれの値が同じである場合には、判定部31は、出力値が正常であると判定する。
In the present embodiment, the areas of the
第1実施形態によれば、3個のセンサ26から3つの出力値を得られるため、出力値の1つに他の出力値との間で違いを生じた場合でも、他の2つの出力値を利用した多数決の原理で、出力値が正常であることおよび出力値の値自体を確定することができる。これによって、検査の信頼性を向上できるとともに、センサ26の数および検出電極27の数を極力少なくして、核酸検出用デバイス11を小型化および高集積化できるとともに検査時間を短縮化できる。核酸検出用デバイス11の小型化および高集積化が図られると、検査に必要な試薬を少なくでき、検査コストを低減できる。
According to the first embodiment, since three output values can be obtained from the three
また、本実施形態によれば、隣接するセンサ群33、34同士の間の距離をできるだけ小さくすることができる。これによって核酸検出用デバイス11の小型化および高集積化を実現できる。
Moreover, according to this embodiment, the distance between
続いて図3を参照して、核酸検出用デバイスの第2の実施形態について説明する。第2の実施形態の核酸検出用デバイス11は、検出電極の数が第1の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第1の実施形態と共通している。このため、主として異なる部分について説明し、第1の実施形態と共通する部分については図示を省略するか或いは説明を省略する。
Next, a second embodiment of the nucleic acid detection device will be described with reference to FIG. The nucleic
核酸検出用デバイス11は、反応流路21中に設けられた複数のセンサ26と、センサ26に対応して設けられる複数の検出電極27と、複数のセンサ26と複数の検出電極27とを接続する複数の配線28と、を有している。検査装置12は、各検出電極27と接続された判定部31を有している。判定部31は、各検出電極27を介して各センサ26の出力値を取得することができる。本実施形態において、判定部31は、検査装置12(より具体的には、検査装置12のコンピュータ)に含まれているが、判定部31は、「核酸検出用デバイス」の概念に含まれる。
The nucleic
複数のセンサ26は、反応流路21中に直列的に並んで設けられている。複数のセンサ26には、第1核酸プローブが固定された第1センサ群33と、第1核酸プローブとは異なる第2核酸プローブが固定された第2センサ群34と、第1核酸プローブおよび第2核酸プローブとは異なる第n核酸プローブが固定された第nセンサ群と、を有している。
The plurality of
各センサ群33、34には、複数のセンサ26が含まれており、各センサ群33、34に含まれる複数のセンサ26には同一の核酸プローブが固定されている。各センサ26の面積は、例えば、すべて同一である。第1センサ群33には、例えば、第1センサ26A、第2センサ26B、第3センサ26Cが含まれている。第2センサ群34には、第2核酸プローブが固定された複数のセンサ26が含まれている。各センサ26は、互いに独立して設けられている。各センサ26は、核酸プローブに検出対象の核酸が結合した際に検出電極27および判定部31に向けて信号を発することができる。
Each
複数の検出電極27には、第1センサ群33に対応する第1検出電極群41と、第2センサ群34に対応する第2検出電極群42と、第nセンサ群に対応する第n検出電極群と、が含まれる。第1検出電極群41には、例えば、第1検出電極27Aと、第2検出電極27Bと、が含まれる。第1検出電極27Aは、配線28を介して第1センサ26Aおよび第2センサ26Bに接続され、第1センサ26Aおよび第2センサ26Bから信号を取得できる。第2検出電極27Bは、配線28を介して第3センサ26Cに接続され、第3センサ26Cから信号を取得できる。第2検出電極群42および第n検出電極群についても概ね第1検出電極群41と同様である。
The plurality of
本実施形態では、隣接するセンサ群33、34同士の間の距離bは、例えば、各センサ群33、34の分布幅aの3倍よりも小さく、各センサ群33、34に含まれるセンサ26(第1センサ26A、第2センサ26B、第3センサ26C)中で隣接するセンサ26同士の間の距離cよりも大きい。
In the present embodiment, the distance b between the
続いて、判定部31における判定について説明する。例えば、第1センサ26Aにおいて、検出対象の核酸がプローブに結合(2本鎖DNAを形成)したことを第1センサ26Aが検出(挿入剤を介して検出)したとする。このとき、第1センサ26Aは電気的な信号を発し、判定部31は、第1検出電極27Aを介して出力値を取得する。同様に、第2センサ26Bのプローブに検出対象が結合されると、判定部31は、第1検出電極27Aを介して第2センサ26Bの出力値を取得する。すなわち、判定部31は、第1検出電極27Aを介して、1個のセンサ26の電流値(出力値)の2倍の電流値(出力値)を取得する。第3センサ26Cのプローブに検出対象が結合されると、判定部31は、第3検出電極27Cを介して第3センサ26Cの電流値(出力値)を取得する。
Subsequently, the determination in the
判定部31は、第1検出電極27Aおよび第2検出電極27Bからそれぞれ得られた2つの電流値(出力値)を比較する。判定部31は、両者の比を比較し、2:1から大きくずれる場合には何らかの検出異常があったと判定する。判定部31は、両者の比が2:1である場合には、出力値が正常であると判定する。
The
本実施形態では、第1実施形態と同様に、第1検出電極27Aから得られた出力値は、例えば、第1センサ26Aの面積および第2センサ26Bの面積の和で補正(除算)することで、第3検出電極27Cから得られた出力値を第3センサ26Cの面積で補正(除算)した値と比較することもできる。このとき、両者の値が同じである場合には、判定部31は、出力値が正常であると判定する。
In the present embodiment, as in the first embodiment, the output value obtained from the
第2実施形態によれば、検出電極27の数を少なくして、核酸検出用デバイス11を小型化および高集積化できるとともに検査時間を短縮化できる。また、配線28の占める面積を小さくして、核酸検出用デバイス11を小型化できる。さらに、第1検出電極27Aと第2検出電極27Bの出力値の比を調べることで、出力値の信頼性を向上できる。
According to the second embodiment, the number of
また、本実施形態によれば、隣接するセンサ群33、34同士の間の距離をできるだけ小さくすることができる。これによって核酸検出用デバイス11の小型化および高集積化を実現できる。
Moreover, according to this embodiment, the distance between
続いて図4を参照して、核酸検出用デバイスの第3の実施形態について説明する。第3の実施形態の核酸検出用デバイス11は、センサ26および検出電極27の数が第1の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第1の実施形態と共通している。このため、主として異なる部分について説明し、第1の実施形態と共通する部分については図示を省略するか或いは説明を省略する。
Next, a third embodiment of the nucleic acid detection device will be described with reference to FIG. The nucleic
核酸検出用デバイス11は、反応流路21中に設けられた複数のセンサ26と、センサ26に対応して設けられる複数の検出電極27と、複数のセンサ26と複数の検出電極27とを接続する複数の配線28と、を有している。検査装置12は、各検出電極27と接続された判定部31を有している。判定部31は、各検出電極27を介して各センサ26の出力値を取得することができる。本実施形態において、判定部31は、検査装置12(より具体的には、検査装置12のコンピュータ)に含まれているが、判定部31は、「核酸検出用デバイス」の概念に含まれる。
The nucleic
前記複数のセンサ26は、反応流路21中に直列的に並んで設けられている。複数のセンサ26には、第1核酸プローブに対応した第1センサ群33と、第1の核酸プローブとは異なる第2の核酸プローブが固定された第2センサ群34と、第1核酸プローブおよび第2核酸プローブとは異なる第n核酸プローブが固定された第nセンサ群と、を有している。
The plurality of
各センサ群33、34には、複数のセンサ26が含まれており、各センサ群33、34に含まれる複数のセンサ26には同一の核酸プローブが固定されている。各センサ26の面積は、例えば、すべて同一である。各センサ群33、34には、例えば、5個以上で10個以下のセンサ26が含まれている。各センサ26は、核酸プローブに検出対象の核酸が結合した際に検出電極27および判定部31に向けて信号を発することができる。
Each
複数の検出電極27には、第1センサ群33に対応する第1検出電極群41と、第2センサ群34に対応する第2検出電極群42と、第nセンサ群に対応する第n検出電極群と、が含まれる。各検出電極群41、42の中には、さらに複数個の検出電極27が含まれている。各検出電極群41、42の中には、2以上で、かつセンサ26の数を超えない数の検出電極27が含まれる。
The plurality of
各センサ群33、34および各検出電極群41、42において、2個のセンサ26が1個の検出電極27に接続されたり、1個のセンサ26が1個の検出電極27に接続されたりしている。第2センサ群34および第nセンサ群についても概ね同様である。
In each
本実施形態では、隣接するセンサ群33、34同士の間の距離bは、例えば、各センサ群33、34の分布幅aの3倍よりも小さく、各センサ群33、34に含まれるセンサ26中で隣接するセンサ26同士の間の距離cよりも大きい。
In the present embodiment, the distance b between the
続いて、判定部31における判定について説明する。例えば、1個のセンサ26において、検出対象の核酸がプローブに結合(2本鎖DNAを形成)して、センサ26が検出(挿入剤を介して検出)したとする。このとき、センサ26は電気的な信号を発し、判定部31は、検出電極27を介して出力値を取得する。同様に、他の1個のセンサ26のプローブに検出対象が結合されると、判定部31は、検出電極27を介してセンサ26の出力値を取得する。本実施形態では、2個のセンサ26が1個の検出電極27に接続される箇所があり、その場合には、判定部31は、1個の検出電極27を介して2個のセンサ26の出力値を取得する。それ以外の箇所では、1個のセンサ26は1個の検出電極27に接続される。
Subsequently, the determination in the
判定部31は、各検出電極27からそれぞれ得られた複数の出力値を比較する。複数の出力値のうち、互いの出力値が異なる場合には、多数を占める出力値が正常であり、値の異なる少数の出力値が異常であると判断する。また、2個のセンサ26と接続された1個の検出電極27から取得された出力値は、上記の多数を占める出力値と比較される。2個のセンサ26と接続された1個の検出電極27から取得された出力値が、多数を占める出力値の正確な2倍の値である場合には、判定部31は、多数を占める出力値が正常であると判定する。2個のセンサ26と接続された1個の検出電極27から取得された出力値が、多数を占める出力値の2倍の値にならない場合には、判定部31は、何らかの検出異常があったと判定する。
The
なお、上記したセンサ26および検出電極27の接続方法および判定手法は、一例であり、これらの接続方法および判定手法には以下のような変形例が存在する。これらの変形例では、各センサ群33に含まれるセンサ26の数、および各検出電極群41、42に含まれる検出電極27の数によって、1個の検出電極27に接続されるセンサ26の数が異なる。
In addition, the connection method and determination method of the
仮に、各センサ群33に含まれるセンサ26の数が5個であるとすると、各検出電極群41、42に含まれる検出電極27の数は、2個又は3個又は4個又は5個となる。
If the number of
第1変形例では、例えば、各検出電極群41、42に含まれる検出電極27が2個であり、以下のパターンで検出電極27にセンサ26が接続される。第1パターンでは、一方の検出電極27に4個のセンサ26が接続され、他方の検出電極27に1個のセンサ26が接続される。第2パターンでは、一方の検出電極27に3個のセンサ26が接続され、他方の検出電極27に2個のセンサ26が接続される。
In the first modification, for example, there are two
第1パターンでは、第1実施形態と同様に、一方の検出電極27から得られた出力値は、例えば、4個のセンサ26の面積の和で補正(除算)することで、他方の検出電極27から得られた出力値と比較することができる。このとき、両者の値が同じである場合には、判定部31は、出力値が正常であると判定する。これによって検査の高信頼性を実現できる。
In the first pattern, as in the first embodiment, the output value obtained from one
第2パターンでは、第1実施形態と同様に、一方の検出電極27から得られた出力値は、例えば、3個のセンサ26の面積の和で補正(除算)することで、他方の検出電極27から得られた出力値を2個のセンサ26の面積で補正(除算)した値と比較することができる。このとき、両者の値が同じである場合には、判定部31は、出力値が正常であると判定する。これによって検査の高信頼性を実現できる。
In the second pattern, as in the first embodiment, the output value obtained from one
第2変形例では、例えば、各検出電極群41、42に含まれる検出電極27が3個であり、以下のパターンで検出電極27にセンサ26が接続される。第1パターンでは、第1の検出電極27に3個のセンサ26が接続され、第2の検出電極27に1個のセンサ26が接続され、第3の検出電極27に1個のセンサ26が接続される。第2パターンでは、第1の検出電極27に2個のセンサ26が接続され、第2の検出電極27に2個のセンサ26が接続され、第3の検出電極27に1個のセンサ26が接続される。
In the second modification, for example, there are three
第1パターンでは、第1実施形態と同様に、第1の検出電極27から得られた出力値は、例えば、3個のセンサ26の面積の和で補正(除算)することで、第2の検出電極27および第3の検出電極27から得られた出力値と比較することができる。判定部31は、第1の検出電極27から第3の検出電極27のそれぞれから得られた3つの出力値を比較する。3つの出力値のうち、1つの出力値が異なり、他の2つの出力値が同一である場合には、他の2つの出力値が正常であり、値の異なる1つの出力値が異常であると判断する。これによって検査の高信頼性を実現できる。
In the first pattern, as in the first embodiment, the output value obtained from the
第2パターンでは、第1実施形態と同様に、第1の検出電極27および第2の検出電極27から得られた出力値は、例えば、2個のセンサ26の面積の和で補正(除算)することで、第3の検出電極27から得られた出力値と比較することができる。判定部31は、第1の検出電極27から第3の検出電極27のそれぞれから得られた3つの出力値を比較する。3つの出力値のうち、1つの出力値が異なり、他の2つの出力値が同一である場合には、他の2つの出力値が正常であり、値の異なる1つの出力値が異常であると判断する。これによって検査の高信頼性を実現できる。
In the second pattern, similarly to the first embodiment, the output values obtained from the
第3変形例では、例えば、各検出電極群41、42に含まれる検出電極27が4個であり、以下のように接続される。すなわち、第1の検出電極27に2個のセンサ26が接続され、第2の検出電極27に1個のセンサ26が接続され、第3の検出電極27に1個のセンサ26が接続され、第4の検出電極27に1個のセンサ26が接続される。
In the third modification, for example, there are four
この場合、第1実施形態と同様に、第1の検出電極27から得られた出力値は、例えば、2個のセンサ26の面積の和で補正(除算)することで、第2の検出電極27から第4の検出電極27から得られた出力値と比較することができる。判定部31は、第1の検出電極27から第4の検出電極27のそれぞれから得られた4つの出力値を比較する。4つの出力値のうち、1つの出力値が異なり、他の3つの出力値が同一である場合には、他の3つの出力値が正常であり、値の異なる1つの出力値が異常であると判断する。これによって検査の高信頼性を実現できる。
In this case, similarly to the first embodiment, the output value obtained from the
第4変形例では、例えば、各検出電極群41、42に含まれる検出電極27が5個であり、以下のように接続される。すなわち、第1の検出電極27に1個のセンサ26が接続され、第2の検出電極27に1個のセンサ26が接続され、第3の検出電極27に1個のセンサ26が接続され、第4の検出電極27に1個のセンサ26が接続され、第5の検出電極27に1個のセンサ26が接続される。
In the fourth modification, for example, there are five
この場合、判定部31は、第1の検出電極27から第5の検出電極27のそれぞれから得られた5つの出力値を比較する。5つの出力値のうち、1つの出力値が異なり、他の4つの出力値が同一である場合には、他の4つの出力値が正常であり、値の異なる1つの出力値が異常であると判断する。これによって検査の高信頼性を実現できる。
In this case, the
第3実施形態によれば、同一プローブに対応するセンサ26の数が5個以上で10個以下となるので、検査の信頼性を向上することができる。
According to the third embodiment, since the number of
その他、核酸検出用デバイスは、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは勿論である。 In addition, it goes without saying that the nucleic acid detection device can be variously modified and implemented without departing from the gist of the invention.
11…核酸検出用デバイス、26…センサ、26A…第1センサ、26B…第2センサ、26C…第3センサ、27…検出電極、27A…第1検出電極、27B…第2検出電極、27C…第3検出電極、31…判定部、33…第1センサ群、34…第2センサ群
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第1センサとはそれぞれ独立に設けられ、前記第1センサに固定されるプローブと同一のプローブが固定されるとともに当該プローブに検出対象の核酸が結合した際に信号を発する第2センサおよび第3センサと、
前記第1センサ、前記第2センサ、および前記第3センサから信号を取得する第1検出電極、第2検出電極、および第3検出電極と、
前記第1検出電極、前記第2検出電極、および前記第3検出電極に接続され、前記第1センサ、前記第2センサ、および前記第3センサからの信号の出力値をそれぞれ取得する判定部と、
を備え、
前記第1センサは、前記第1検出電極に接続され、
前記第2センサは、前記第2検出電極に接続され、
前記第3センサは、前記第3検出電極に接続され、
前記判定部は、前記第1検出電極から取り出した出力値と、前記第2検出電極から取り出した出力値と、前記第3検出電極から取り出した出力値と、を比較して、出力値の正常性を判定する核酸検出用デバイス。 A first sensor that emits a signal when a probe is immobilized and a nucleic acid to be detected is bound to the probe;
A second sensor which is provided independently of each of the first sensors and which emits a signal when the same probe as the probe fixed to the first sensor is fixed and a nucleic acid to be detected is bound to the probe; 3 sensors,
A first detection electrode, a second detection electrode, and a third detection electrode that obtain signals from the first sensor, the second sensor, and the third sensor;
A determination unit that is connected to the first detection electrode, the second detection electrode, and the third detection electrode, and that respectively obtains output values of signals from the first sensor, the second sensor, and the third sensor; ,
With
The first sensor is connected to the first detection electrode;
The second sensor is connected to the second detection electrode;
The third sensor is connected to the third detection electrode;
The determination unit compares the output value extracted from the first detection electrode, the output value extracted from the second detection electrode, and the output value extracted from the third detection electrode, so that the output value is normal. Nucleic acid detection device for determining sex.
前記第1センサとはそれぞれ独立に設けられ、前記第1センサに固定されるプローブと同一のプローブが固定されるとともに当該プローブに検出対象の核酸が結合した際に信号を発する第2センサおよび第3センサと、
前記第1センサ、前記第2センサ、および前記第3センサから信号を取得する第1検出電極および第2検出電極と、
前記第1検出電極および前記第2検出電極に接続され、前記第1センサ、前記第2センサ、および前記第3センサからの信号の出力値をそれぞれ取得する判定部と、
を備え、
前記第1センサおよび前記第2センサは、前記第1検出電極に接続され、
前記第3センサは、前記第2検出電極に接続され、
前記判定部は、前記第1検出電極から取り出した出力値と、前記第2検出電極から取り出した出力値と、を比較して、出力値の正常性を判定する核酸検出用デバイス。 A first sensor that emits a signal when a probe is immobilized and a nucleic acid to be detected is bound to the probe;
A second sensor which is provided independently of each of the first sensors and which emits a signal when the same probe as the probe fixed to the first sensor is fixed and a nucleic acid to be detected is bound to the probe; 3 sensors,
A first detection electrode and a second detection electrode that obtain signals from the first sensor, the second sensor, and the third sensor;
A determination unit that is connected to the first detection electrode and the second detection electrode, and that respectively obtains output values of signals from the first sensor, the second sensor, and the third sensor;
With
The first sensor and the second sensor are connected to the first detection electrode,
The third sensor is connected to the second detection electrode;
The determination unit compares the output value extracted from the first detection electrode with the output value extracted from the second detection electrode, and determines the normality of the output value.
前記第1センサから前記第3センサに固定されるプローブとは異なるプローブが固定される複数のセンサを含む第2センサ群と、
を備え、
前記第1センサ群と前記第2センサ群との間の距離は、前記第1群の分布幅の3倍よりも小さく、前記第1センサ、前記第2センサ、前記第3センサ中で隣接するセンサ同士の間の距離よりも大きい請求項2または請求項4に記載の核酸検出用デバイス。 A first sensor group including the first sensor, the second sensor, and the third sensor;
A second sensor group including a plurality of sensors to which probes different from the probes fixed to the third sensor from the first sensor are fixed;
With
The distance between the first sensor group and the second sensor group is smaller than three times the distribution width of the first group, and is adjacent in the first sensor, the second sensor, and the third sensor. The nucleic acid detection device according to claim 2 or 4, wherein the device is larger than a distance between the sensors.
前記各センサの信号を取得する複数の検出電極と、
前記複数の検出電極に接続され、前記各センサからの信号の出力値をそれぞれ取得する判定部と、
を備え、
前記判定部は、前記各検出電極から取り出した出力値同士を比較して、出力値の正常性を判定する核酸検出用デバイス。 5 or more and 10 or less sensors that emit a signal when the same probe is immobilized and the nucleic acid to be detected binds to the probe;
A plurality of detection electrodes for acquiring signals of the sensors;
A determination unit that is connected to the plurality of detection electrodes and that acquires an output value of a signal from each of the sensors;
With
The determination unit is a nucleic acid detection device that determines the normality of an output value by comparing output values extracted from the detection electrodes.
前記5個以上で10個以下のセンサに固定されるプローブとは異なるプローブが固定される複数のセンサを含む第2センサ群と、
を備え、
前記第1センサ群と前記第2センサ群との間の距離は、前記第1群の分布幅の3倍よりも小さく、前記5個以上で10個以下のセンサ中で隣接するセンサ同士の間の距離よりも大きい請求項7に記載の核酸検出用デバイス。 A first sensor group including 5 or more and 10 or less sensors;
A second sensor group including a plurality of sensors to which probes different from the probes fixed to 5 or more and 10 or less sensors are fixed;
With
The distance between the first sensor group and the second sensor group is smaller than three times the distribution width of the first group, and between adjacent sensors among the five to ten sensors. The nucleic acid detection device according to claim 7, wherein the nucleic acid detection device is larger than the distance.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012209404A JP2014060983A (en) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | Device for detecting nucleic acid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012209404A JP2014060983A (en) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | Device for detecting nucleic acid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014060983A true JP2014060983A (en) | 2014-04-10 |
Family
ID=50616907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012209404A Pending JP2014060983A (en) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | Device for detecting nucleic acid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014060983A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016061769A (en) * | 2014-09-22 | 2016-04-25 | 株式会社東芝 | Base sequence detection chip |
JP2020054378A (en) * | 2014-09-22 | 2020-04-09 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Base sequence detection chip |
JP2020156354A (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | Tdk株式会社 | Nucleic acid-capturing sensor, nucleic acid detection cartridge, and nucleic acid detection kit |
-
2012
- 2012-09-24 JP JP2012209404A patent/JP2014060983A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020054378A (en) * | 2014-09-22 | 2020-04-09 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Base sequence detection chip |
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