JP2014060983A - Device for detecting nucleic acid - Google Patents

Device for detecting nucleic acid Download PDF

Info

Publication number
JP2014060983A
JP2014060983A JP2012209404A JP2012209404A JP2014060983A JP 2014060983 A JP2014060983 A JP 2014060983A JP 2012209404 A JP2012209404 A JP 2012209404A JP 2012209404 A JP2012209404 A JP 2012209404A JP 2014060983 A JP2014060983 A JP 2014060983A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
detection electrode
output value
nucleic acid
sensors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012209404A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Kuwabara
徹也 桑原
Jun Okada
純 岡田
Daiji Hirozawa
大二 廣澤
Keiichi Yamamoto
恵一 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2012209404A priority Critical patent/JP2014060983A/en
Publication of JP2014060983A publication Critical patent/JP2014060983A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for detecting nucleic acid with improved reliability.SOLUTION: A device for detecting nucleic acid is equipped with a first sensor to which probes are immobilized, and which emits a signal when a nucleic acid as a detection target binds to the probe, second and third sensors each of which is provided independently of the first sensor, to which probes identical to ones immobilized to the first sensor are immobilized, and which emit a signal when a nucleic acid as a detection target binds to the probe, and a determination part to obtain each output value of the signals from the sensors. The first sensor is linked to the first detection electrode, the second sensor is linked to the second detection electrode, and the third sensor is linked to the third detection electrode. The determination part determines normality of the output value by comparing the output value taken from the first detection electrode, the output value taken from the second detection electrode, and the output value taken from the third detection electrode.

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).

特許第2573443号公報Japanese Patent No. 2573443

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.

第1の実施形態に係る核酸検出用デバイスを示す平面図。The top view which shows the device for nucleic acid detection which concerns on 1st Embodiment. 図1に示す核酸検出用デバイスの反応流路およびセンサ周りを拡大して模式的に示した平面図。FIG. 2 is a plan view schematically showing an enlarged view of a reaction channel and a sensor periphery of the nucleic acid detection device shown in FIG. 1. 第2の実施形態に係る核酸検出用デバイスの反応流路およびセンサ周りを拡大して模式的に示した平面図。The top view which expanded the reaction flow path and sensor circumference | surroundings of the nucleic acid detection device which concerns on 2nd Embodiment, and was shown typically. 第3の実施形態に係る核酸検出用デバイスの反応流路およびセンサ周りを拡大して模式的に示した平面図。The top view which expanded the reaction flow path and sensor circumference | surroundings of the nucleic acid detection device which concerns on 3rd Embodiment, and was shown typically.

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 acid detection device 11 contains all the reagents necessary for nucleic acid detection, and is mounted on a separately provided inspection apparatus 12 so that the process from nucleic acid amplification to detection is fully automated within one package. It can be carried out. The nucleic acid detection device 11 and the inspection apparatus 12 constitute an inspection system 10.

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 acid detection device 11. In the present embodiment, the hard member 13 is, for example, transparent. In FIG. 1, the structure of each part (inside the nucleic acid detection device 11) that is transmitted through the hard member 13 and provided in the soft member 14 on the lower side. Structure) is shown. The hard member 13 may not be a transparent material.

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 acid detection device 11 includes an upper hard member 13 and a lower soft member 14 having a joint surface 14 </ b> A that is abutted against the hard member 13. A reaction vessel is formed. The hard member 13 is made of a plastic material such as polycarbonate. Moreover, the soft member 14 is comprised with the elastic body which has rubber-like elasticity, such as a synthetic rubber, for example.

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 soft member 14 is provided with a reagent inflow syringe 15 for supplying and storing a sample and a test reagent, and a fluid discharge syringe 16 for discharging the reacted fluid. The reagent inflow syringe 15 and the fluid discharge syringe 16 are provided so as to be recessed from the joint surface 14A. As shown in FIG. 1, the reagent inflow syringe 15 is supplied with a sample (DNA sample) from the outside immediately before the start of the test, and a first syringe 15A for temporary storage, and a second syringe 15B for storing a cleaning liquid. A third syringe 15C in which an insertion agent for detection for electrically detecting amplified DNA is stored is included. In the present embodiment, the reagent inflow syringe 15 side is referred to as upstream, and the fluid discharge syringe 16 side is referred to as downstream.

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 soft member 14 further includes a reaction channel 21 (reaction unit) serving as a reaction field, a first channel 22 that connects the reagent inflow syringe 15 and the reaction channel 21, a reaction channel 21 and a fluid discharge syringe. 16, a first check valve 24 provided in the first flow path 22, and a second check valve 25 provided in the second flow path 23 are provided. The reaction channel 21, the first channel 22, and the second channel 23 are provided so as to be recessed from the bonding surface 14A. The first check valve 24 and the second check valve 25 are raised from the bottoms of the first flow path 22 and the second flow path 23, and are provided integrally with other portions of the soft member 14.

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 acid detection device 11 connects a plurality of sensors 26 provided in the reaction channel 21, a plurality of detection electrodes 27 provided corresponding to the sensors 26, and a plurality of sensors 26 and a plurality of detection electrodes 27. And a plurality of wirings 28. The sensor 26 and the detection electrode 27 are provided on a substrate 32 (DNA chip). The inspection device 12 includes a determination unit 31 connected to each detection electrode 27. The determination unit 31 can acquire the output value of each sensor 26 via each detection electrode 27. In the present embodiment, the determination unit 31 is included in the inspection apparatus 12 (more specifically, a computer in the inspection apparatus), but the determination unit 31 is included in the concept of “nucleic acid detection device”.

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 sensors 26 are provided in series in the reaction channel 21. As shown in FIG. 2, the plurality of sensors 26 includes a first sensor group 33 to which a first nucleic acid probe is fixed and a second sensor group 34 to which a second nucleic acid probe different from the first nucleic acid probe is fixed. And an nth sensor group to which an nth nucleic acid probe different from the first nucleic acid probe and the second nucleic acid probe is fixed.

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 sensor group 33, 34 includes a plurality of sensors 26, and the same nucleic acid probe is fixed to the plurality of sensors 26 included in each sensor group 33, 34. The first sensor group 33 includes, for example, a first sensor 26A, a second sensor 26B, and a third sensor 26C. Each sensor 26 is provided independently of each other. Each sensor 26 can emit a signal toward the detection electrode 27 and the determination unit 31 when the nucleic acid to be detected is bound to the nucleic acid probe.

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 detection electrodes 27 include a first detection electrode group 41 corresponding to the first sensor group 33, a second detection electrode group 42 corresponding to the second sensor group 34, and an nth sensor. N-th detection electrode group corresponding to the group. The first detection electrode group 41 includes, for example, a first detection electrode 27A, a second detection electrode 27B, and a third detection electrode 27C. The first detection electrode 27A is connected to the first sensor 26A via the wiring 28 and can acquire a signal from the first sensor 26A. The second detection electrode 27B is connected to the second sensor 26B via the wiring 28 and can acquire a signal from the second sensor 26B. The third detection electrode 27C is connected to the third sensor 26C via the wiring 28, and can acquire a signal from the third sensor 26C. The second detection electrode group 42 and the nth detection electrode group are also substantially the same as the first detection electrode group 41.

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 adjacent sensor groups 33 and 34 is, for example, smaller than three times the distribution width a of the sensor groups 33 and 34, and the sensors 26 (first sensors 26 </ b> A) included in the sensor groups 33 and 34. , Larger than the distance c between adjacent sensors in the second sensor 26B and the third sensor 26C).

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 device 11 for nucleic acid detection of this embodiment is demonstrated. As shown in FIG. 1, the specimen sample is supplied into the first syringe 15 </ b> A of the reagent inflow syringe 15 from the outside of the nucleic acid detection device 11 through the injection hole. When the nucleic acid detection device 11 is mounted on the inspection apparatus 12, the pressing mechanism (pressing bar) of the inspection apparatus 12 operates to push the specimen sample in the first syringe 16 into the reaction flow path 21. Enzymes and reagents necessary for DNA amplification are immobilized in the reaction channel 21 in advance. The temperature of the reaction channel 21 is controlled, and the sample sample DNA is amplified by the principle of the LAMP method or the PCR method, for example. After the DNA amplification is completed, the amplified DNA is adsorbed to the sensor 26 in the reaction channel 21. The sensor 26 previously adsorbs a single-stranded DNA (probe) having a complementary sequence that can form a double-stranded strand with the target sequence.

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 second syringe 15 </ b> B into the reaction channel 21. As a result, excess DNA not adsorbed by the sensor 26 in the reaction channel 21 is washed. Furthermore, the pressing mechanism (pressing bar) of the inspection device 12 is operated to push the insertion agent in the third syringe 15C into the reaction channel 21. Whether or not double-stranded DNA is formed in each sensor 26 by the intercalating agent, that is, whether or not there is a target DNA sequence, is detected as an electrical signal. Of the liquid discharged from the first syringe 15A to the third syringe 15C, an excessive amount of liquid is discharged to the fluid discharge syringe 16 side.

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 determination unit 31 will be described with reference to FIG. For example, it is assumed that in the first sensor 26A, the first sensor 26A detects (detects via an intercalating agent) that the nucleic acid to be detected binds to the probe (forms double-stranded DNA). At this time, the first sensor 26A emits an electrical signal, and the determination unit 31 acquires an output value via the first detection electrode 27A. Similarly, when the detection target is coupled to the probe of the second sensor 26B, the determination unit 31 acquires the output value of the second sensor 26B via the second detection electrode 27B. When the detection target is coupled to the probe of the third sensor 26C, the determination unit 31 acquires the output value of the third sensor 26C via the third detection electrode 27C.

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 determination unit 31 compares three output values respectively obtained from the first sensor 26A to the third sensor 26C. Of the three output values, if one output value is different and the other two output values are the same, the other two output values are normal, and one output value with a different value is abnormal Judge.

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 first sensor 26A to the third sensor 26C are all the same, but the area can be changed between one sensor 26 and another sensor 26. In this case, after one output value is corrected (divided) by the area of the sensor 26, it can be compared with another output value similarly corrected (divided) by the area of the sensor 26. For example, when the area of the first sensor 26A is twice the area of the second sensor 26B or the third sensor 26C, the output value of the first detection electrode 27A is divided by 2, so that the second detection electrode 27B or It can be compared with the output value from the third detection electrode 27C. At this time, when the respective values are the same, the determination unit 31 determines that the output value is normal.

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 sensors 26, even if one of the output values differs from the other output value, the other two output values It is possible to determine that the output value is normal and the value of the output value itself by the principle of majority voting using. As a result, the reliability of the test can be improved, and the number of sensors 26 and the number of detection electrodes 27 can be reduced as much as possible, whereby the nucleic acid detection device 11 can be miniaturized and highly integrated, and the test time can be shortened. If the nucleic acid detection device 11 is miniaturized and highly integrated, it is possible to reduce the number of reagents necessary for the inspection and to reduce the inspection cost.

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 adjacent sensor groups 33 and 34 can be made as small as possible. As a result, the nucleic acid detection device 11 can be miniaturized and highly integrated.

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 acid detection device 11 of the second embodiment differs from that of the first embodiment in the number of detection electrodes, but the other parts are common to the first embodiment. For this reason, a different part is mainly demonstrated and illustration is abbreviate | omitted or abbreviate | omitted about the part which is common in 1st Embodiment.

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 acid detection device 11 connects a plurality of sensors 26 provided in the reaction channel 21, a plurality of detection electrodes 27 provided corresponding to the sensors 26, and a plurality of sensors 26 and a plurality of detection electrodes 27. And a plurality of wirings 28. The inspection device 12 includes a determination unit 31 connected to each detection electrode 27. The determination unit 31 can acquire the output value of each sensor 26 via each detection electrode 27. In the present embodiment, the determination unit 31 is included in the inspection apparatus 12 (more specifically, the computer of the inspection apparatus 12), but the determination unit 31 is included in the concept of “nucleic acid detection device”.

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 sensors 26 are provided in series in the reaction channel 21. The plurality of sensors 26 include a first sensor group 33 to which a first nucleic acid probe is fixed, a second sensor group 34 to which a second nucleic acid probe different from the first nucleic acid probe is fixed, a first nucleic acid probe, and a first nucleic acid probe. And an n-th sensor group to which an n-th nucleic acid probe different from the two nucleic acid probes is fixed.

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 sensor group 33, 34 includes a plurality of sensors 26, and the same nucleic acid probe is fixed to the plurality of sensors 26 included in each sensor group 33, 34. The areas of the sensors 26 are all the same, for example. The first sensor group 33 includes, for example, a first sensor 26A, a second sensor 26B, and a third sensor 26C. The second sensor group 34 includes a plurality of sensors 26 to which the second nucleic acid probe is fixed. Each sensor 26 is provided independently of each other. Each sensor 26 can emit a signal toward the detection electrode 27 and the determination unit 31 when the nucleic acid to be detected is bound to the nucleic acid probe.

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 detection electrodes 27 include a first detection electrode group 41 corresponding to the first sensor group 33, a second detection electrode group 42 corresponding to the second sensor group 34, and an nth detection corresponding to the nth sensor group. An electrode group. The first detection electrode group 41 includes, for example, a first detection electrode 27A and a second detection electrode 27B. The first detection electrode 27A is connected to the first sensor 26A and the second sensor 26B via the wiring 28 and can acquire signals from the first sensor 26A and the second sensor 26B. The second detection electrode 27B is connected to the third sensor 26C via the wiring 28, and can acquire a signal from the third sensor 26C. The second detection electrode group 42 and the nth detection electrode group are also substantially the same as the first detection electrode group 41.

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 adjacent sensor groups 33 and 34 is, for example, smaller than three times the distribution width a of the sensor groups 33 and 34, and the sensors 26 included in the sensor groups 33 and 34. The distance c is larger than the distance c between adjacent sensors 26 in the first sensor 26A, the second sensor 26B, and the third sensor 26C.

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 determination unit 31 will be described. For example, it is assumed that in the first sensor 26A, the first sensor 26A detects (detects via an intercalating agent) that the nucleic acid to be detected binds to the probe (forms double-stranded DNA). At this time, the first sensor 26A emits an electrical signal, and the determination unit 31 acquires an output value via the first detection electrode 27A. Similarly, when the detection target is coupled to the probe of the second sensor 26B, the determination unit 31 acquires the output value of the second sensor 26B via the first detection electrode 27A. That is, the determination unit 31 acquires a current value (output value) that is twice the current value (output value) of one sensor 26 via the first detection electrode 27A. When the detection target is coupled to the probe of the third sensor 26C, the determination unit 31 acquires the current value (output value) of the third sensor 26C via the third detection electrode 27C.

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 determination unit 31 compares two current values (output values) obtained from the first detection electrode 27A and the second detection electrode 27B, respectively. The determination unit 31 compares the ratio between the two, and determines that there is some detection abnormality when the ratio deviates greatly from 2: 1. The determination unit 31 determines that the output value is normal when the ratio between the two is 2: 1.

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 first detection electrode 27A is corrected (divided) by the sum of the area of the first sensor 26A and the area of the second sensor 26B, for example. Thus, the output value obtained from the third detection electrode 27C can be compared with a value corrected (divided) by the area of the third sensor 26C. At this time, when both values are the same, the determination unit 31 determines that the output value is normal.

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 detection electrodes 27 can be reduced, and the nucleic acid detection device 11 can be miniaturized and highly integrated, and the inspection time can be shortened. In addition, the area occupied by the wiring 28 can be reduced to reduce the size of the nucleic acid detection device 11. Furthermore, the reliability of the output value can be improved by examining the ratio of the output values of the first detection electrode 27A and the second detection electrode 27B.

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 adjacent sensor groups 33 and 34 can be made as small as possible. As a result, the nucleic acid detection device 11 can be miniaturized and highly integrated.

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 acid detection device 11 of the third embodiment is different from that of the first embodiment in the number of sensors 26 and detection electrodes 27, but the other parts are the same as those in the first embodiment. For this reason, a different part is mainly demonstrated and illustration is abbreviate | omitted or abbreviate | omitted about the part which is common in 1st Embodiment.

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 acid detection device 11 connects a plurality of sensors 26 provided in the reaction channel 21, a plurality of detection electrodes 27 provided corresponding to the sensors 26, and a plurality of sensors 26 and a plurality of detection electrodes 27. And a plurality of wirings 28. The inspection device 12 includes a determination unit 31 connected to each detection electrode 27. The determination unit 31 can acquire the output value of each sensor 26 via each detection electrode 27. In the present embodiment, the determination unit 31 is included in the inspection apparatus 12 (more specifically, the computer of the inspection apparatus 12), but the determination unit 31 is included in the concept of “nucleic acid detection device”.

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 sensors 26 are provided in series in the reaction channel 21. The plurality of sensors 26 include a first sensor group 33 corresponding to the first nucleic acid probe, a second sensor group 34 to which a second nucleic acid probe different from the first nucleic acid probe is fixed, a first nucleic acid probe, and An n-th sensor group to which an n-th nucleic acid probe different from the second nucleic acid probe is fixed.

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 sensor group 33, 34 includes a plurality of sensors 26, and the same nucleic acid probe is fixed to the plurality of sensors 26 included in each sensor group 33, 34. The areas of the sensors 26 are all the same, for example. Each sensor group 33, 34 includes, for example, 5 or more and 10 or less sensors 26. Each sensor 26 can emit a signal toward the detection electrode 27 and the determination unit 31 when the nucleic acid to be detected is bound to the nucleic acid probe.

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 detection electrodes 27 include a first detection electrode group 41 corresponding to the first sensor group 33, a second detection electrode group 42 corresponding to the second sensor group 34, and an nth detection corresponding to the nth sensor group. An electrode group. Each of the detection electrode groups 41 and 42 further includes a plurality of detection electrodes 27. Each detection electrode group 41, 42 includes two or more detection electrodes 27 that do not exceed the number of sensors 26.

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 sensor group 33, 34 and each detection electrode group 41, 42, two sensors 26 are connected to one detection electrode 27, or one sensor 26 is connected to one detection electrode 27. ing. The same applies to the second sensor group 34 and the n-th sensor group.

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 adjacent sensor groups 33 and 34 is, for example, smaller than three times the distribution width a of the sensor groups 33 and 34, and the sensors 26 included in the sensor groups 33 and 34. The distance c is greater than the distance c between adjacent sensors 26.

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 determination unit 31 will be described. For example, in one sensor 26, it is assumed that the nucleic acid to be detected is bound to the probe (double-stranded DNA is formed), and the sensor 26 detects (detects via an intercalating agent). At this time, the sensor 26 emits an electrical signal, and the determination unit 31 acquires an output value via the detection electrode 27. Similarly, when the detection target is coupled to the probe of another one sensor 26, the determination unit 31 acquires the output value of the sensor 26 via the detection electrode 27. In the present embodiment, there are places where two sensors 26 are connected to one detection electrode 27, and in this case, the determination unit 31 uses two detection electrodes 27 to connect the two sensors 26. Get the output value. In other places, one sensor 26 is connected to one detection electrode 27.

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 determination unit 31 compares a plurality of output values respectively obtained from the detection electrodes 27. When the output values are different from each other among the plurality of output values, it is determined that the output values occupying the majority are normal and the small number of output values having different values are abnormal. The output value acquired from one detection electrode 27 connected to the two sensors 26 is compared with the output value occupying the majority. When the output value acquired from one detection electrode 27 connected to the two sensors 26 is an exact double value of the output value occupying the majority, the determination unit 31 outputs the output occupying the majority. It is determined that the value is normal. When the output value acquired from one detection electrode 27 connected to the two sensors 26 does not become twice the output value occupying the majority, the determination unit 31 determines that there is some detection abnormality. judge.

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 sensor 26 and the detection electrode 27 described above are examples, and the following modifications exist in these connection methods and determination methods. In these modifications, the number of sensors 26 connected to one detection electrode 27 depends on the number of sensors 26 included in each sensor group 33 and the number of detection electrodes 27 included in each detection electrode group 41, 42. Is different.

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 sensors 26 included in each sensor group 33 is five, the number of detection electrodes 27 included in each detection electrode group 41, 42 is two, three, four, or five. Become.

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 detection electrodes 27 included in each of the detection electrode groups 41 and 42, and the sensor 26 is connected to the detection electrodes 27 in the following pattern. In the first pattern, four sensors 26 are connected to one detection electrode 27, and one sensor 26 is connected to the other detection electrode 27. In the second pattern, three sensors 26 are connected to one detection electrode 27, and two sensors 26 are connected to the other detection electrode 27.

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 detection electrode 27 is corrected (divided) by the sum of the areas of the four sensors 26, for example, so that the other detection electrode It can be compared with the output value obtained from 27. At this time, when both values are the same, the determination unit 31 determines that the output value is normal. As a result, high reliability of inspection can be realized.

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 detection electrode 27 is corrected (divided) by the sum of the areas of the three sensors 26, for example, so that the other detection electrode The output value obtained from 27 can be compared with the value corrected (divided) by the area of the two sensors 26. At this time, when both values are the same, the determination unit 31 determines that the output value is normal. As a result, high reliability of inspection can be realized.

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 detection electrodes 27 included in each of the detection electrode groups 41 and 42, and the sensor 26 is connected to the detection electrodes 27 in the following pattern. In the first pattern, three sensors 26 are connected to the first detection electrode 27, one sensor 26 is connected to the second detection electrode 27, and one sensor 26 is connected to the third detection electrode 27. Connected. In the second pattern, two sensors 26 are connected to the first detection electrode 27, two sensors 26 are connected to the second detection electrode 27, and one sensor 26 is connected to the third detection electrode 27. Connected.

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 first detection electrode 27 is corrected (divided) by, for example, the sum of the areas of the three sensors 26 to obtain the second value. The output values obtained from the detection electrode 27 and the third detection electrode 27 can be compared. The determination unit 31 compares three output values obtained from each of the first detection electrode 27 to the third detection electrode 27. Of the three output values, if one output value is different and the other two output values are the same, the other two output values are normal, and one output value with a different value is abnormal Judge. As a result, high reliability of inspection can be realized.

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 first detection electrode 27 and the second detection electrode 27 are corrected (divided) by the sum of the areas of the two sensors 26, for example. By doing so, it can be compared with the output value obtained from the third detection electrode 27. The determination unit 31 compares three output values obtained from each of the first detection electrode 27 to the third detection electrode 27. Of the three output values, if one output value is different and the other two output values are the same, the other two output values are normal, and one output value with a different value is abnormal Judge. As a result, high reliability of inspection can be realized.

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 detection electrodes 27 included in each of the detection electrode groups 41 and 42, and they are connected as follows. That is, two sensors 26 are connected to the first detection electrode 27, one sensor 26 is connected to the second detection electrode 27, and one sensor 26 is connected to the third detection electrode 27, One sensor 26 is connected to the fourth detection electrode 27.

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 first detection electrode 27 is corrected (divided) by, for example, the sum of the areas of the two sensors 26 to obtain the second detection electrode. 27 to the output value obtained from the fourth detection electrode 27 can be compared. The determination unit 31 compares four output values obtained from each of the first detection electrode 27 to the fourth detection electrode 27. Of the four output values, when one output value is different and the other three output values are the same, the other three output values are normal and one output value with a different value is abnormal Judge. As a result, high reliability of inspection can be realized.

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 detection electrodes 27 included in each of the detection electrode groups 41 and 42, and they are connected as follows. That is, one sensor 26 is connected to the first detection electrode 27, one sensor 26 is connected to the second detection electrode 27, and one sensor 26 is connected to the third detection electrode 27, One sensor 26 is connected to the fourth detection electrode 27, and one sensor 26 is connected to the fifth detection electrode 27.

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 determination unit 31 compares the five output values obtained from each of the first detection electrode 27 to the fifth detection electrode 27. Of the five output values, if one output value is different and the other four output values are the same, the other four output values are normal and one output value with a different value is abnormal Judge. As a result, high reliability of inspection can be realized.

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 sensors 26 corresponding to the same probe is 5 or more and 10 or less, the reliability of the inspection can be improved.

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 SYMBOLS 11 ... Nucleic acid detection device, 26 ... Sensor, 26A ... 1st sensor, 26B ... 2nd sensor, 26C ... 3rd sensor, 27 ... Detection electrode, 27A ... 1st detection electrode, 27B ... 2nd detection electrode, 27C ... 3rd detection electrode, 31 ... determination part, 33 ... 1st sensor group, 34 ... 2nd sensor group

Claims (8)

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.
前記判定部は、前記第1検出電極から取り出した出力値を前記第1センサの面積で補正し、前記第2検出電極から取り出した出力値を前記第2センサの面積で補正し、前記第3検出電極から取り出した出力値を前記第3センサの面積で補正し、これらの補正後の出力値を比較して出力値の正常性を判定する請求項1に記載の核酸検出用デバイス。   The determination unit corrects an output value extracted from the first detection electrode by an area of the first sensor, corrects an output value extracted from the second detection electrode by an area of the second sensor, and The nucleic acid detection device according to claim 1, wherein the output value taken out from the detection electrode is corrected by the area of the third sensor, and the corrected output value is compared to determine the normality of the output value. 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.
前記判定部は、前記第1検出電極から取り出した出力値を前記第1センサおよび前記第2センサの面積の和で補正し、前記第2検出電極から取り出した出力値を前記第3センサの面積で補正し、これらの補正後の出力値を比較して出力値の正常性を判定する請求項3に記載の核酸検出用デバイス。   The determination unit corrects an output value extracted from the first detection electrode by a sum of areas of the first sensor and the second sensor, and determines an output value extracted from the second detection electrode as an area of the third sensor. The nucleic acid detection device according to claim 3, wherein the normality of the output value is determined by comparing the output values after correction and comparing the corrected output values. 前記第1センサ、前記第2センサ、前記第3センサを含む第1センサ群と、
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.
互いに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5個以上で10個以下のセンサと、
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.
前記判定部は、前記複数の検出電極中の第1の検出電極から取り出した出力値を前記第1の検出電極に接続された複数の前記センサの面積の和で補正し、前記複数の検出電極中の第2の検出電極から取り出した出力値を前記第2の検出電極に接続された複数の前記センサの面積の和で補正し、前記複数の検出電極中の第3の検出電極から取り出した出力値を前記第3の検出電極に接続された複数の前記センサの面積の和で補正し、これらの補正後の出力値を比較して出力値の正常性を判定する請求項6に記載の核酸検出用デバイス。   The determination unit corrects an output value extracted from a first detection electrode in the plurality of detection electrodes by a sum of areas of the plurality of sensors connected to the first detection electrode, and the plurality of detection electrodes The output value taken out from the second detection electrode is corrected with the sum of the areas of the plurality of sensors connected to the second detection electrode, and taken out from the third detection electrode in the plurality of detection electrodes The output value is corrected by a sum of areas of the plurality of sensors connected to the third detection electrode, and the normality of the output value is determined by comparing these corrected output values. Nucleic acid detection device. 前記5個以上で10個以下のセンサを含む第1センサ群と、
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.
JP2012209404A 2012-09-24 2012-09-24 Device for detecting nucleic acid Pending JP2014060983A (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10215731B2 (en) Nanopore-based sequencing with varying voltage stimulus
WO2014112199A1 (en) Biomolecule measuring device
US11435356B2 (en) Digital analysis of molecular analytes using electrical methods
RU2009101049A (en) INCREASED SPECIFICITY OF DETECTION OF ANALYZED MATTER BY MEASURING RELATED AND UNRELATED TAGS
MX2021010896A (en) Methods, devices, and systems for analyte detection and analysis.
JP2014060983A (en) Device for detecting nucleic acid
WO2020204674A3 (en) Method for diagnosing cancer using cfdna
US20180100188A1 (en) Analysis system and method for testing a sample
CN107077539A (en) Export the measurement result of nanohole array
JP2017077180A (en) Nucleic Acid Analyzer
JP2014060924A (en) Nucleic acid detection device and nucleic acid detection apparatus
EP1933138A1 (en) Biological assay substrate and method and device for producing such substrate
CN108291251A (en) System and method for foranalysis of nucleic acids
CN112185842A (en) Liquid injection device, semiconductor detection system and detection method thereof
US10247747B2 (en) Titration module of biochip and tiration test apparatus thereof
US9005951B2 (en) Method and biochip for studying a chemical sample
JP5953612B2 (en) Nucleic acid detection device
KR20200057720A (en) Sensor device and method for testing samples
JP6081071B2 (en) Nucleic acid detection device
US20130210110A1 (en) Method for Changing Surface Properties of a Substrate from Immobilized Biomolecules
JP2014062793A (en) Device for nucleic acid detection
JP4797498B2 (en) Hybridization detection method
JP2023000748A (en) Base sequence detection chip, base sequence detection cartridge, and chip manufacturing method
JP2003161730A (en) Chip for detecting base sequence, hybridization monitoring system, and hybridization monitoring method
JP2024013236A (en) Biological detection chip and applications thereof