JP2015073523A - Method for detecting nucleic acid, detection probe, microarray, nucleic acid-detecting kit, nucleic acid-detection probe-capture probe complex, nucleic acid-fixing carrier, and fluid device - Google Patents

Method for detecting nucleic acid, detection probe, microarray, nucleic acid-detecting kit, nucleic acid-detection probe-capture probe complex, nucleic acid-fixing carrier, and fluid device Download PDF

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隆範 一木
真吾 上野
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真吾 上野
太郎 上野
Taro Ueno
太郎 上野
高志 船津
Takashi Funatsu
高志 船津
久皇 鈴木
Kuno Suzuki
久皇 鈴木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for detecting a nucleic acid, capable of preventing a target nucleic acid from dissociating from a nucleic acid probe without using enzyme, and capable of detecting the nucleic acid with high precision.SOLUTION: A method for detecting a nucleic acid comprises: a step (a) for bringing a nucleic acid sample that comprises a nucleic acid comprising a first portion and a second portion, into contact with a detection probe and a capture probe, wherein the detection probe forms a stem-loop structure, has a sequence that can hybridize to the second portion, has a 5' protruding end or a 3' protruding end, and is labeled with a labeling substance, and wherein the capture probe comprises a sequence that can hybridize to the first portion and comprises a first photoactive base derivative in the sequence; a step (b) for forming a nucleic acid-detection probe-capture probe complex; a step (c) for crosslinking the first photoactive base derivative and the nucleic acid through a light having a first wavelength band; and a step (d) for detecting a labeling substance in the nucleic acid-detection probe-capture probe complex.

Description

本発明は、核酸の検出方法、検出プローブ、マイクロアレイ、核酸検出キット、核酸‐検出プローブ‐捕捉プローブ複合体、核酸固定化担体、及び流体デバイスに関する。   The present invention relates to a nucleic acid detection method, a detection probe, a microarray, a nucleic acid detection kit, a nucleic acid-detection probe-capture probe complex, a nucleic acid-immobilized carrier, and a fluidic device.

従来、細胞内の遺伝子発現量を測定する手段としてmRNAをターゲットとしたDNAマイクロアレイが広く用いられている。21世紀に入って、短鎖の非コードRNAであるmiRNAが、生体内の遺伝子発現の制御をしていることが報告され、miRNAの異常発現とがんを初めとした様々な疾患との関係が明らかになりつつある。このような知見に基づき、miRNAをターゲットとしたDNAマイクロアレイの開発競争が繰り広げられている。   Conventionally, DNA microarrays targeting mRNA are widely used as means for measuring the gene expression level in cells. In the 21st century, it has been reported that miRNA, a short non-coding RNA, regulates gene expression in vivo, and the relationship between abnormal expression of miRNA and various diseases including cancer Is becoming clear. Based on such knowledge, competition for development of DNA microarrays targeting miRNA has been developed.

更に、2008年にmiRNAが血液中を循環していることが発見されたことにより(非特許文献1参照)、血液検査するだけでがんの診断ができる可能性が示され、miRNAをターゲットとしたDNAマイクロアレイ市場が近い将来急拡大するものと見込まれている。   Furthermore, the discovery that miRNA circulates in the blood in 2008 (see Non-Patent Document 1) indicates the possibility of diagnosing cancer by simply performing a blood test. The DNA microarray market is expected to expand rapidly in the near future.

一方、cDNAへの逆転写反応を利用した定量PCR(qRT−PCR)法もmiRNAを定量する技術として広く実用化されている。定量PCR法は、逆転写酵素を用いてmiRNAをcDNAに変換し、該cDNAを増幅することにより、鋳型となったmiRNA量を見積もる方法である。定量PCR法は、PCR反応を用いて一定量まで増幅したcDNA量を測定する方法であるため、DNAマイクロアレイに比べて定量性が高い一方で、複数のサンプルや多種のmiRNAに対する並列処理が難しいという問題点がある。   On the other hand, quantitative PCR (qRT-PCR) method using reverse transcription reaction to cDNA is also widely used as a technique for quantifying miRNA. The quantitative PCR method is a method for estimating the amount of miRNA used as a template by converting miRNA into cDNA using reverse transcriptase and amplifying the cDNA. Quantitative PCR is a method that measures the amount of cDNA amplified to a certain amount using a PCR reaction. Therefore, it is more quantitative than a DNA microarray, but parallel processing for multiple samples and various miRNAs is difficult. There is a problem.

miRNAをターゲットとした既存のDNAマイクロアレイ(以下、miRNA標的DNAマイクロアレイという。)は、目的となるmiRNAに相補的にハイブリダイズする遺伝子配列を持つ核酸プローブを透明基板上に並べたものである。
miRNA標的DNAマイクロアレイを用いたmiRNAの定量方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。先ず、生体サンプルからmiRNAを抽出し、該miRNAを蛍光標識した後に、miRNA標的DNAマイクロアレイに添加し、基板上の核酸プローブにハイブリダイズさせる。次いで、基板に非特異的に吸着したmiRNAを洗浄した後、蛍光強度を指標にmiRNA量を見積もる。
生体サンプルからmiRNAを調製する際には、生体サンプルから全RNAを抽出・精製し、miRNAを含む全RNAを蛍光標識した後に、蛍光標識miRNAを含む蛍光標識全RNAを、miRNA標的DNAマイクロアレイに接触させる。
An existing DNA microarray targeting miRNA (hereinafter referred to as miRNA target DNA microarray) is a nucleic acid probe having a gene sequence that hybridizes complementary to a target miRNA on a transparent substrate.
Examples of the miRNA quantification method using the miRNA target DNA microarray include the following methods. First, miRNA is extracted from a biological sample, the miRNA is fluorescently labeled, then added to the miRNA target DNA microarray, and hybridized to a nucleic acid probe on a substrate. Next, after miRNA adsorbed nonspecifically on the substrate is washed, the amount of miRNA is estimated using fluorescence intensity as an index.
When preparing miRNA from a biological sample, extract and purify total RNA from the biological sample, fluorescently label the total RNA containing miRNA, and then contact the fluorescently labeled total RNA containing fluorescently labeled miRNA with the miRNA target DNA microarray. Let

しかし、生体内、特に血液中のmiRNA量は、全RNA中、0.01質量%と極めて少ないため、このような前処理の過程が複雑な場合、miRNAは、ピペット操作の途中で吸着や分解の影響を受けやすい。さらに、測定ごとの蛍光標識率の変動が測定結果の再現性を低くしてしまうという問題点も持ち合わせている。   However, since the amount of miRNA in the living body, particularly blood, is as small as 0.01% by mass in the total RNA, if such pretreatment process is complicated, miRNA is adsorbed or decomposed during pipetting. Susceptible to. Furthermore, there is a problem that fluctuation of the fluorescence labeling rate for each measurement lowers the reproducibility of the measurement results.

また、このような手作業による前処理は、研究者や臨床検査技師の技術差によって影響を受けるため、将来的にはμ−TAS(Micro−Total Analysis Systems)を用いて、全ての前処理工程をチップ上で行えるように全自動化されることが望まれている。ここで、μ−TASとは、MEMS(Micro Electro
Mechanical Systems)技術を用いて、チップ上に微小な流路や反応室、混合室を設け、一つのチップ上で核酸を分析するマイクロ流体デバイスを意味する。
しかしながら、以下のように蛍光標識法がボトルネックとなり、全自動化への組み込みが進んでいない。
In addition, since such manual pre-processing is affected by technical differences between researchers and clinical technologists, all pre-processing steps will be performed in the future using μ-TAS (Micro-Total Analysis Systems). It is desired to be fully automated so that can be performed on the chip. Here, μ-TAS means MEMS (Micro Electro
This means a microfluidic device for analyzing nucleic acids on a single chip by providing a minute flow path, reaction chamber, and mixing chamber on the chip using the Mechanical Systems) technology.
However, the fluorescent labeling method has become a bottleneck as described below, and it has not been incorporated into full automation.

miRNAの主な蛍光標識法として、miRNAの塩基部分に直接蛍光標識する方法や、T4DNAリガーゼなどの酵素を用いてmiRNAの3’末端に蛍光標識したヌクレオチドを付加する方法が挙げられる。
しかし、これらの方法では全ての核酸が非特異的に蛍光標識されるため、基板上の核酸プローブにハイブリダイゼーションさせる前に、予め蛍光標識された標的miRNAから未反応の蛍光試薬等を取り除く必要がある。これらの分離にはゲルろ過クロマトグラフィーを用いるのが一般的であり、約22塩基と短いmiRNAを、未反応の蛍光試薬から精度良く分離する必要がある。例えば、μ−TASを用いて分離する場合には、生体サンプルを、樹脂の詰まった領域を長距離移動させる工程が必要であり、スペースの限られたチップ内でかかる工程を行うのは極めて難しい。また、例え可能であっても、連続して実験を繰り返すためには、未反応の蛍光試薬を洗い流すために長時間の洗浄が必要であり、現実的ではない。
The main fluorescent labeling method of miRNA includes a method of directly fluorescently labeling the base portion of miRNA and a method of adding a fluorescently labeled nucleotide to the 3 ′ end of miRNA using an enzyme such as T4 DNA ligase.
However, since all nucleic acids are non-specifically fluorescently labeled in these methods, it is necessary to remove unreacted fluorescent reagents and the like from the pre-fluorescently labeled target miRNA before hybridization to the nucleic acid probe on the substrate. is there. In general, gel filtration chromatography is used for these separations, and it is necessary to accurately separate a miRNA having a short length of about 22 bases from an unreacted fluorescent reagent. For example, in the case of separating using μ-TAS, a process of moving a biological sample over a long distance in a resin-packed region is necessary, and it is extremely difficult to perform such a process in a chip with limited space. . Moreover, even if possible, in order to repeat the experiment continuously, long-time washing is necessary to wash away the unreacted fluorescent reagent, which is not realistic.

上記の問題点に対し、未反応の蛍光色素の分離過程を省いてmiRNAを検出できるサンドイッチ型マイクロアレイ法が考案されている(特許文献1参照。)。
係るサンドイッチ型マイクロアレイ法の第1の方法として、具体的には、以下の工程が挙げられる。先ず、第1の部分300及び第2の部分301からなる各miRNA303に相補的な配列を有する核酸プローブを二分割し、捕捉プローブ304(Capture
probe)と検出プローブ305(Detect probe)とする。そして、各miRNA303の第1の部分300に相補的な配列を有する捕捉プローブ304群を基板306上に配列させてマイクロアレイを作製する(図18参照)。
次いで、各miRNA303を、作製したマイクロアレイ基板(基板306)に接触させた後、各miRNA303の第2の部分301に相補的な配列を有する検出プローブ305群を含む溶液をマイクロアレイ基板(基板306)に接触させることで、miRNA303、捕捉プローブ304、検出プローブ305の3者をハイブリダイゼーションさせる(図18参照)。検出プローブ305は、miRNA303の第2の部分301を認識して結合するため、捕捉プローブ304への非特異的な結合は起こらず、未反応の検出プローブ304をクロマトクラフィーなどで分離する必要がない。
In order to solve the above problems, a sandwich type microarray method has been devised that can detect miRNA while omitting the separation process of unreacted fluorescent dye (see Patent Document 1).
Specific examples of the first method of the sandwich type microarray method include the following steps. First, a nucleic acid probe having a sequence complementary to each miRNA 303 comprising the first portion 300 and the second portion 301 is divided into two, and the capture probe 304 (Capture) is divided.
probe) and detection probe 305 (Detect probe). Then, a group of capture probes 304 having a sequence complementary to the first portion 300 of each miRNA 303 is arranged on the substrate 306 to produce a microarray (see FIG. 18).
Next, after each miRNA 303 is brought into contact with the prepared microarray substrate (substrate 306), a solution containing a group of detection probes 305 having a sequence complementary to the second portion 301 of each miRNA 303 is applied to the microarray substrate (substrate 306). By bringing them into contact, the three of miRNA 303, capture probe 304, and detection probe 305 are hybridized (see FIG. 18). Since the detection probe 305 recognizes and binds to the second portion 301 of the miRNA 303, non-specific binding to the capture probe 304 does not occur, and it is necessary to separate the unreacted detection probe 304 by chromatography or the like. Absent.

しかしながら、特許文献1に記載の第1の方法では、miRNA303に相補的な配列を有する核酸プローブを2つに分割することにより、1つのプローブ上のmiRNA303に相補的な配列はそれぞれ10塩基程度となる。その結果、miRNA303と核酸プローブとの親和性が減少し、血液中に極微量しか存在しないmiRNA303を正確に定量することが難しい。
また、生体サンプル中には約70塩基のpre−miRNA(miRNAの前駆体)が含まれている。pre−miRNAは約22塩基のmiRNAの配列を含んでいるため、特許文献1の第1の方法では両者を区別できず、遺伝子発現制御機能を有するmiRNAのみを正確に定量できないという根本的な問題を抱えている。
However, in the first method described in Patent Document 1, by dividing a nucleic acid probe having a sequence complementary to miRNA 303 into two, the sequence complementary to miRNA 303 on one probe is about 10 bases each. Become. As a result, the affinity between the miRNA 303 and the nucleic acid probe decreases, and it is difficult to accurately quantify the miRNA 303 that is present in the blood in a very small amount.
In addition, the biological sample contains about 70 bases of pre-miRNA (a precursor of miRNA). Since pre-miRNA contains the sequence of miRNA of about 22 bases, the first method of Patent Document 1 cannot distinguish between them, and the fundamental problem is that only miRNA having a gene expression control function cannot be accurately quantified. Have

この解決策として特許文献1に記載の第2の方法では、更に、リガーゼを用いてmiRNA303と核酸プローブを共有結合させる方法が提案されている(図19参照)。しかしながら、図18に示される第1の方法において、リガーゼを用いた場合、miRNA303とハイブリダイズした検出プローブ305と捕捉プローブ304が共有結合した後、miRNA303が解離して他の捕捉プローブ304に結合することにより、同一分子のmiRNA303が複数回に亘って検出される危険がある。   As a solution to this problem, the second method described in Patent Document 1 further proposes a method of covalently binding miRNA 303 and a nucleic acid probe using ligase (see FIG. 19). However, in the first method shown in FIG. 18, when ligase is used, the detection probe 305 and the capture probe 304 hybridized with the miRNA 303 are covalently bound, and then the miRNA 303 is dissociated and binds to another capture probe 304. As a result, there is a risk that the miRNA 303 of the same molecule is detected multiple times.

一方、図19に示される第2の方法においては、さらに2種類の橋渡し用プローブ307,308(c−bridge307, d−bridge308)を使用することで、捕捉プローブ304とmiRNA303と検出プローブ309とをライゲーションにより共有結合させ、基板306上に捕捉されたmiRNA303が基板306から解離することを防いでいる。   On the other hand, in the second method shown in FIG. 19, two types of bridging probes 307 and 308 (c-bridge 307, d-bridge 308) are used, so that the capture probe 304, the miRNA 303, and the detection probe 309 are combined. The miRNA 303 covalently bonded by ligation and captured on the substrate 306 is prevented from dissociating from the substrate 306.

国際公開第2008/052774号International Publication No. 2008/052774

Mitchellら、Proc.Nat.Acad.Sci.、第105巻、第10513〜10518頁、2008年Mitchell et al., Proc. Nat. Acad. Sci. 105, 10513-10518, 2008

しかしながら、例えば、特許文献1に記載の第2の方法では、miRNA303と4種類のプローブが全て衝突して5種類の分子が複合体を形成した場合のみシグナルが検出されるため、定量性が悪くなるという問題を抱えており、操作も煩雑で時間を要する。   However, for example, in the second method described in Patent Document 1, since the signal is detected only when miRNA 303 and all four types of probes collide and five types of molecules form a complex, the quantitative property is poor. The operation is cumbersome and time consuming.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、リガーゼ等の酵素を用いずとも標的核酸が核酸プローブから解離することを防ぐことが可能であり、簡便で、高精度かつ高感度に、核酸を検出することができる核酸の検出方法、並びに、該核酸の検出方法に用いられる検出プローブ、マイクロアレイ、核酸検出キット、核酸‐検出プローブ‐捕捉プローブ複合体、核酸固定化担体、及び流体デバイスを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and can prevent the target nucleic acid from dissociating from the nucleic acid probe without using an enzyme such as ligase, and is simple, highly accurate and highly sensitive. , Nucleic acid detection method capable of detecting nucleic acid, and detection probe, microarray, nucleic acid detection kit, nucleic acid-detection probe-capture probe complex, nucleic acid-immobilized carrier, and fluidic device used in the nucleic acid detection method The purpose is to provide.

本発明者らは上記の課題を解決するため、鋭意研究を行った結果、光反応性塩基誘導体を有する核酸プローブを用いることにより課題を解決できることを見出した。本発明の一実施態様は、下記(1)〜(7)を提供するものである。
(1)本発明の一実施態様における核酸の検出方法は、
(a)第1の部分及び第2の部分からなる核酸を含有する核酸試料と、
ステムループ構造を形成し、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、5’突出末端又は3’突出末端を有し、標識物質により標識されている検出プローブと、
前記第1の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、該配列中に第1の光反応性塩基誘導体を含む捕捉プローブと、を接触させる工程と、
(b)前記第2の部分を前記検出プローブにハイブリダイズさせ、前記第1の部分を前記捕捉プローブにハイブリダイズさせ、核酸−検出プローブ‐捕捉プローブ複合体を形成させる工程と、
(c)前記第1の部分を前記捕捉プローブにハイブリダイズさせ、第一の波長帯域の光によって、前記第1の光反応性塩基誘導体と前記核酸とを架橋させる工程と、
(d)前記核酸−検出プローブ‐捕捉プローブ複合体中の標識物質を検出する工程と、を有することを特徴とする。
(2)本発明の一実施態様における検出プローブは、
核酸試料中の第1の部分及び第2の部分からなる核酸を検出するために用いられる検出プローブであって、
相補鎖を形成する2つのステム部と、
前記2つのステム部間の領域であり、標識物質により標識されているループ部と、
前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列からなり、該第2の部分とハイブリダイズし得る配列中に光反応性塩基誘導体を含み、5’突出末端又は3’突出末端と、を備えることを特徴とする。
(3)本発明の一実施態様におけるマイクロアレイは、
核酸と検出プローブと複合体を形成可能で、配列中に光反応性塩基誘導体を含む捕捉プローブが基板に固定されており、
前記核酸は、前記捕捉プローブとハイブリダイズし得る第1の部分と、前記検出プローブとハイブリダイズし得る第2の部分とを含み、
前記検出プローブは、ステムループ構造を形成し、5’突出末端又は3’突出末端を有し、標識物質により標識されていることを特徴とする。
(4)本発明の一実施態様における核酸検出キットは、
捕捉プローブおよび検出プローブを備えた核酸検出キットであって、
前記捕捉プローブは、標的核酸を第一の部分と第二の部分に分割した場合に、前記第一の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、該配列中に光反応性塩基誘導体を含み、
前記検出プローブは、ステムループ構造を形成し、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、5’突出末端又は3’突出末端を有し、標識物質により標識されていることを特徴とする。
(5)本発明の一実施態様における核酸‐検出プローブ‐捕捉プローブ複合体は、
第1の部分及び第2の部分からなる核酸を介して、
ステムループ構造を形成し、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、5’突出末端又は3’突出末端を有し、標識物質により標識されている検出プローブと、
前記第1の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、該配列中に光反応性塩基誘導体を含む捕捉プローブとが、連結されてなることを特徴とする。
(6)本発明の一実施態様における核酸固定化担体は、
先に記載の核酸‐検出プローブ‐捕捉プローブ複合体が基板に固定化されてなることを特徴とする。
(7)本発明の一実施態様における流体デバイスは、
捕捉プローブが固定されてなる基板と、検出プローブ導入用インレットと、を有する核酸検出部を備えた流体デバイスであって、
前記捕捉プローブは、標的核酸を第一の部分と第二の部分に分割した場合に、前記第一の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、該配列中に光反応性塩基誘導体を含み、
前記検出プローブは、ステムループ構造を形成し、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、5’突出末端又は3’突出末端を有し、標識物質により標識されていることを特徴とする。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the problems can be solved by using a nucleic acid probe having a photoreactive base derivative. One embodiment of the present invention provides the following (1) to (7).
(1) The method for detecting a nucleic acid in one embodiment of the present invention comprises:
(A) a nucleic acid sample containing a nucleic acid comprising a first part and a second part;
A detection probe that forms a stem-loop structure and includes a sequence that can hybridize with the second portion, has a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end, and is labeled with a labeling substance;
Contacting a capture probe comprising a sequence capable of hybridizing with the first portion, wherein the capture probe comprises a first photoreactive base derivative in the sequence;
(B) hybridizing the second part to the detection probe, hybridizing the first part to the capture probe, and forming a nucleic acid-detection probe-capture probe complex;
(C) hybridizing the first part to the capture probe and crosslinking the first photoreactive base derivative and the nucleic acid with light in a first wavelength band;
(D) detecting a labeling substance in the nucleic acid-detection probe-capture probe complex.
(2) The detection probe in one embodiment of the present invention comprises:
A detection probe used for detecting a nucleic acid comprising a first part and a second part in a nucleic acid sample,
Two stem parts forming complementary strands;
A region between the two stem parts, and a loop part labeled with a labeling substance;
A sequence capable of hybridizing with the second portion, comprising a photoreactive base derivative in the sequence capable of hybridizing with the second portion, and having a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end. Features.
(3) The microarray in one embodiment of the present invention comprises:
A capture probe that can form a complex with a nucleic acid and a detection probe and includes a photoreactive base derivative in the sequence is fixed to the substrate.
The nucleic acid includes a first portion that can hybridize with the capture probe and a second portion that can hybridize with the detection probe;
The detection probe has a stem-loop structure, has a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end, and is labeled with a labeling substance.
(4) The nucleic acid detection kit in one embodiment of the present invention comprises:
A nucleic acid detection kit comprising a capture probe and a detection probe,
The capture probe includes a sequence that can hybridize to the first portion when the target nucleic acid is divided into a first portion and a second portion, and includes a photoreactive base derivative in the sequence,
The detection probe includes a sequence that forms a stem-loop structure and can hybridize with the second portion, has a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end, and is labeled with a labeling substance, To do.
(5) The nucleic acid-detection probe-capture probe complex in one embodiment of the present invention comprises:
Via a nucleic acid consisting of a first part and a second part,
A detection probe that forms a stem-loop structure and includes a sequence that can hybridize with the second portion, has a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end, and is labeled with a labeling substance;
A capture probe containing a sequence capable of hybridizing with the first portion and containing a photoreactive base derivative in the sequence is linked.
(6) The nucleic acid-immobilized carrier in one embodiment of the present invention comprises:
The nucleic acid-detection probe-capture probe complex described above is immobilized on a substrate.
(7) The fluidic device in one embodiment of the present invention is:
A fluidic device comprising a nucleic acid detector having a substrate on which a capture probe is fixed, and an inlet for introducing a detection probe;
The capture probe includes a sequence that can hybridize to the first portion when the target nucleic acid is divided into a first portion and a second portion, and includes a photoreactive base derivative in the sequence,
The detection probe includes a sequence that forms a stem-loop structure and can hybridize with the second portion, has a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end, and is labeled with a labeling substance, To do.

本発明によれば、標的核酸と核酸プローブとの酵素による連結を行わずに、高精度に、核酸を検出することができる。   According to the present invention, a nucleic acid can be detected with high accuracy without linking a target nucleic acid and a nucleic acid probe with an enzyme.

本実施形態における核酸の検出方法の一態様の模式図である。It is a mimetic diagram of one mode of a detection method of nucleic acid in this embodiment. 本実施形態における核酸の検出方法の一態様の模式図である。It is a mimetic diagram of one mode of a detection method of nucleic acid in this embodiment. 本実施形態における核酸の検出方法の一態様を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining one aspect | mode of the detection method of the nucleic acid in this embodiment. 本実施形態における核酸の検出方法の一態様を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining one aspect | mode of the detection method of the nucleic acid in this embodiment. 本実施形態における核酸の検出方法の一態様を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining one aspect | mode of the detection method of the nucleic acid in this embodiment. 本実施形態における流体デバイスの一態様の模式図である。It is a schematic diagram of the one aspect | mode of the fluid device in this embodiment. 本実施形態における流体デバイスの一態様の模式図である。It is a schematic diagram of the one aspect | mode of the fluid device in this embodiment. 本実施形態における流体デバイスの一態様の模式図である。It is a schematic diagram of the one aspect | mode of the fluid device in this embodiment. 本実施形態における流体デバイスの一態様の模式図である。It is a schematic diagram of the one aspect | mode of the fluid device in this embodiment. 本実施形態における流体デバイスの一態様の模式図である。It is a schematic diagram of the one aspect | mode of the fluid device in this embodiment. 実施例において使用したmiRNAの配列、並びに捕捉プローブおよび検出プローブの配列の一部を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | sequence of miRNA used in the Example, and a part of arrangement | sequence of a capture probe and a detection probe. 実施例におけるmiRNAの検出結果である。It is a detection result of miRNA in an Example. 実施例におけるmiRNAの検出結果である。It is a detection result of miRNA in an Example. 実施例におけるmiRNAの検出結果である。It is a detection result of miRNA in an Example. 実施例におけるmiRNAの検出結果である。It is a detection result of miRNA in an Example. 実施例における基板上でのmiRNAの検出結果である。It is a detection result of miRNA on the board | substrate in an Example. 実施例における、検出プローブの基板からの解離を示す結果である。It is a result which shows dissociation from the board | substrate of a detection probe in an Example. 従来の核酸の検出方法の一態様の模式図である。It is a schematic diagram of one aspect | mode of the detection method of the conventional nucleic acid. 従来の核酸の検出方法の一態様の模式図である。It is a schematic diagram of one aspect of a conventional method for detecting a nucleic acid.

≪核酸の検出方法≫
[第一実施形態]
本実施形態の核酸の検出方法は、
(a)第1の部分及び第2の部分からなる核酸を含有する核酸試料と、
ステムループ構造を形成し、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、5’突出末端又は3’突出末端を有し、標識物質により標識されている検出プローブと、
前記第1の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、該配列中に第1の光反応性塩基誘導体を含む捕捉プローブと、を接触させる工程と、
(b)前記第2の部分を前記検出プローブにハイブリダイズさせ、前記第1の部分を前記捕捉プローブにハイブリダイズさせ、核酸−検出プローブ‐捕捉プローブ複合体を形成させる工程と、
(c)前記第1の部分を前記捕捉プローブにハイブリダイズさせ、第一の波長帯域の光によって、前記第1の光反応性塩基誘導体と前記核酸とを架橋させる工程と、
(d)前記核酸−検出プローブ‐捕捉プローブ複合体中の標識物質を検出する工程と、を有する。
本実施形態において、前記捕捉プローブは基板に固定されている。
光反応性塩基誘導体が捕捉プローブに含まれることにより、捕捉プローブと核酸との間が架橋され得るため、高精度な核酸の検出が実現される。
≪Nucleic acid detection method≫
[First embodiment]
The method for detecting a nucleic acid of the present embodiment includes:
(A) a nucleic acid sample containing a nucleic acid comprising a first part and a second part;
A detection probe that forms a stem-loop structure and includes a sequence that can hybridize with the second portion, has a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end, and is labeled with a labeling substance;
Contacting a capture probe comprising a sequence capable of hybridizing with the first portion, wherein the capture probe comprises a first photoreactive base derivative in the sequence;
(B) hybridizing the second part to the detection probe, hybridizing the first part to the capture probe, and forming a nucleic acid-detection probe-capture probe complex;
(C) hybridizing the first part to the capture probe and crosslinking the first photoreactive base derivative and the nucleic acid with light in a first wavelength band;
(D) detecting a labeling substance in the nucleic acid-detection probe-capture probe complex.
In this embodiment, the capture probe is fixed to a substrate.
Since the photoreactive base derivative is contained in the capture probe, the capture probe and the nucleic acid can be cross-linked, so that highly accurate detection of the nucleic acid is realized.

また、本実施形態の核酸の検出方法では、さらに、前記検出プローブが、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列中に第2の光反応性塩基誘導体を含み、前記工程(c)において、さらに、前記第2の部分を前記検出プローブにハイブリダイズさせ、第2の波長帯域光によって前記第2の光反応性塩基誘導体と前記核酸とを架橋させるものであることが好ましい。
光反応性塩基誘導体が捕捉プローブに加えて、検出プローブに含まれることにより、検出プローブと核酸との間にも架橋がされ得るため、より高精度に核酸の検出が実現される。
In the nucleic acid detection method of the present embodiment, the detection probe further includes a second photoreactive base derivative in a sequence capable of hybridizing with the second portion, and in the step (c), Furthermore, it is preferable that the second portion is hybridized to the detection probe and the second photoreactive base derivative and the nucleic acid are cross-linked by the second wavelength band light.
Since the photoreactive base derivative is contained in the detection probe in addition to the capture probe, the detection probe and the nucleic acid can be cross-linked, so that detection of the nucleic acid is realized with higher accuracy.

前記核酸試料に含有される検出対象の核酸としては、特に限定されないが、一例としてmiRNAや転写が途中で止まった短鎖mRNA等の短鎖RNAである。例えば、生体内に多種類存在し、遺伝子発現の制御に関与しているmiRNAである。
なお、本実施形態では、捕捉プローブは固相、たとえば基板に固定されていてもよい。固相としては、基板の他に、担体を好ましいものとして例示できる。固相担体としては、たとえば、磁気ビーズ、金ナノ粒子、アガロースビーズ、プラスチックビーズ等が挙げられる。固相基板としては、たとえば、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板、金属基板等が挙げられる。
The nucleic acid to be detected contained in the nucleic acid sample is not particularly limited, but examples thereof include miRNA and short RNA such as short mRNA in which transcription stops halfway. For example, there are many kinds of miRNAs present in the living body and involved in the control of gene expression.
In this embodiment, the capture probe may be fixed to a solid phase, for example, a substrate. As the solid phase, in addition to the substrate, a carrier can be exemplified as a preferable one. Examples of the solid phase carrier include magnetic beads, gold nanoparticles, agarose beads, and plastic beads. Examples of the solid phase substrate include a glass substrate, a silicon substrate, a plastic substrate, and a metal substrate.

以下、図1を参照しながら、本実施形態における各工程について説明する。   Hereafter, each process in this embodiment is demonstrated, referring FIG.

工程(a)は、
第1の部分1及び第2の部分2からなるmiRNA3を含有する核酸試料と、ステムループ構造を形成し、前記第2の部分2とハイブリダイズし得る配列5bを含み、5’突出末端又は3’突出末端を有し、標識物質5aにより標識されている検出プローブ5と、
前記第1の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、該配列中に第1の光反応性塩基誘導体7aを含む捕捉プローブ4と、を接触させる工程であり、捕捉プローブ4は基板6に固定されている。
図1に示すように、検出対象のmiRNA3を、第1の部分1及び第2の部分2に二分割する。即ち、miRNA3は、第1の部分及び第2の部分からなる。
捕捉プローブ4及び検出プローブ5は、それぞれ、miRNA3の第1の部分1及び第2の部分2にハイブリダイズし得るものである。そのため、第1の部分1及び第2の部分2の長さは、5〜17塩基が好ましく、約22塩基からなるmiRNAを2分割した塩基数という観点から、7〜15塩基がより好ましい。
これら第1の部分1及び第2の部分2の長さは、配列特異性が保たれることが担保されていれば上記塩基数に限定されない。上記点は、第1の部分1及び第2の部分2のGC含有量や標的miRNAに類似の核酸の存在などによって影響される。
本実施形態においては、miRNA3の5’側の部分を第1の部分1とし、miRNA3の3’側の部分を第2の部分2とする。
Step (a)
A nucleic acid sample containing miRNA3 consisting of a first part 1 and a second part 2 and a sequence 5b that forms a stem-loop structure and can hybridize with the second part 2; A detection probe 5 having a protruding end and labeled with a labeling substance 5a;
A step of contacting a capture probe 4 including a sequence capable of hybridizing with the first portion and including the first photoreactive base derivative 7a in the sequence, wherein the capture probe 4 is fixed to the substrate 6 ing.
As shown in FIG. 1, the miRNA 3 to be detected is divided into two parts, a first part 1 and a second part 2. That is, miRNA3 consists of a first part and a second part.
The capture probe 4 and the detection probe 5 are capable of hybridizing to the first portion 1 and the second portion 2 of the miRNA 3, respectively. Therefore, the length of the first part 1 and the second part 2 is preferably 5 to 17 bases, and more preferably 7 to 15 bases from the viewpoint of the number of bases obtained by dividing the miRNA consisting of about 22 bases into two.
The lengths of the first part 1 and the second part 2 are not limited to the above number of bases as long as the sequence specificity is ensured. The above points are affected by the GC content of the first part 1 and the second part 2, the presence of nucleic acids similar to the target miRNA, and the like.
In the present embodiment, the 5 ′ portion of miRNA 3 is referred to as a first portion 1, and the 3 ′ portion of miRNA 3 is referred to as a second portion 2.

尚、本発明及び本願明細書において「ハイブリダイズし得る」とは、本発明に用いられる捕捉プローブあるいは検出プローブの少なくとも一部が標的核酸(標的miRNA)にハイブリダイズし、相補的に複合体を形成することを含む。「ストリンジェントな条件」とは、例えば、Molecular Cloning−A LABORATORY MANUAL THIRD EDITION(Sambrookら、Cold Spring Harbor Laboratory Press)に記載の条件が挙げられる。   In the present invention and the present specification, “capable of hybridizing” means that at least a part of the capture probe or detection probe used in the present invention hybridizes to a target nucleic acid (target miRNA), and a complex is complementarily formed. Forming. “Stringent conditions” include, for example, conditions described in Molecular Cloning-A LABORATORY MANUAL THIRD EDITION (Sambrook et al., Cold Spring Harbor Laboratory Press).

本実施形態の核酸の検出方法は、検出プローブが、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列中に第2の光反応性塩基誘導体7bを含んでもよい。
図1に示される態様では、捕捉プローブ4は、前記第1の部分とハイブリダイズし得る配列中に第1の光反応性塩基誘導体7aを含み、検出プローブ5は、miRNA3の第2の部分2とハイブリダイズし得る配列5b中に第2の光反応性塩基誘導体7bを含む。
In the nucleic acid detection method of this embodiment, the detection probe may include the second photoreactive base derivative 7b in a sequence capable of hybridizing with the second portion.
In the embodiment shown in FIG. 1, the capture probe 4 includes the first photoreactive base derivative 7a in a sequence capable of hybridizing with the first portion, and the detection probe 5 is the second portion 2 of the miRNA 3. The second photoreactive base derivative 7b is included in the sequence 5b that can hybridize with the second photoreactive base derivative 7b.

核酸試料は、核酸を含有する試料であれば、特に限定されないが、例えば、本実施形態の核酸の検出方法をがんの診断に用いる場合には、がんの発症が確認されている者、若しくはがんの発症が疑われている者、又はがん治療を受けている患者等の被験者の血液、リンパ液、髄液、精液、唾液、尿等のサンプルから核酸を抽出することにより得られるものであることが好ましい。これらのサンプルからの核酸抽出は、トリゾルを用いる等、定法により行うことができるが、短鎖RNAを抽出する方法を利用することが好ましい。   The nucleic acid sample is not particularly limited as long as it is a sample containing nucleic acid. For example, in the case where the nucleic acid detection method of the present embodiment is used for diagnosis of cancer, the onset of cancer is confirmed, Or obtained by extracting nucleic acid from samples of blood, lymph, spinal fluid, semen, saliva, urine, etc. of subjects such as those suspected of developing cancer or subjects undergoing cancer treatment It is preferable that Nucleic acid extraction from these samples can be performed by a conventional method such as using trisol, but it is preferable to use a method of extracting short-chain RNA.

上述したように、血液中のmiRNA量は、全RNA中、0.01質量%と極めて少ない。核酸試料には、サンプルから抽出された全RNAから分画により濃縮したmiRNAを用いてもよい。本実施形態においては、検出対象のmiRNA自体を標識物質で標識する必要が無いため、核酸試料には分画操作をしていないものを用いてもよい。   As described above, the amount of miRNA in blood is as extremely small as 0.01% by mass in the total RNA. As the nucleic acid sample, miRNA concentrated by fractionation from total RNA extracted from the sample may be used. In this embodiment, since it is not necessary to label the miRNA itself to be detected with a labeling substance, a nucleic acid sample that has not been fractionated may be used.

捕捉プローブ4は、5’末端領域に、miRNA3の第1の部分1とハイブリダイズし得る配列を含む。
miRNA3を高精度に定量する観点から、捕捉プローブ4は、miRNA3の第2の部分2とハイブリダイズしないように、miRNA3の第2の部分2に相補的な配列を含まないことが好ましい。
基板6に固定された捕捉プローブ4が、miRNA3とハイブリダイゼーションするためには、分子的な自由度が必要であることから、捕捉プローブ4は、基板6と結合する3’末端にスペーサー4aを有していることが好ましい。スペーサー4aの長さとしては、特に限定されないが、3〜50塩基が好ましく、5〜25塩基がより好ましい。ただし、スペーサーに用いられる塩基は、同程度の長さと柔らかさを持ったPEG等のリンカーで代替可能である。係る場合には、スペーサー4aに用いられる塩基数は0塩基でもよい。
捕捉プローブ4の長さは、プローブとして機能するために必要な長さであれば特に限定されないが、第1の部分1及びスペーサー4aの塩基数を勘案し、3〜50塩基が好ましく、5〜40塩基がより好ましい。
The capture probe 4 includes a sequence capable of hybridizing with the first portion 1 of miRNA 3 in the 5 ′ end region.
From the viewpoint of quantifying miRNA 3 with high accuracy, it is preferable that capture probe 4 does not contain a complementary sequence to second portion 2 of miRNA 3 so as not to hybridize with second portion 2 of miRNA 3.
In order for the capture probe 4 fixed to the substrate 6 to hybridize with the miRNA 3, molecular freedom is required. Therefore, the capture probe 4 has a spacer 4 a at the 3 ′ end that binds to the substrate 6. It is preferable. Although it does not specifically limit as length of the spacer 4a, 3-50 base is preferable and 5-25 base is more preferable. However, the base used for the spacer can be replaced with a linker such as PEG having the same length and softness. In such a case, the number of bases used for the spacer 4a may be 0 bases.
The length of the capture probe 4 is not particularly limited as long as it is a length necessary for functioning as a probe. However, in consideration of the number of bases of the first portion 1 and the spacer 4a, 3 to 50 bases are preferable. 40 bases are more preferred.

捕捉プローブ4は、DNAでもRNAでもよく、DNAやRNAと同様の機能を有するものであれば、天然、非天然に限られず、PNA(ペプチド核酸)、LNA(Locked Nucleic Acid)、BNA(Bridged Nucleic Acid)等の人工核酸を含むものであってもよい。DNAやRNAと比較して、標的miRNA3との親和性が高く、DNA分解酵素やRNA分解酵素に認識されにくいとの観点から、捕捉プローブ4は、LNA又はBNAを含むことが好ましい。   The capture probe 4 may be DNA or RNA, and is not limited to natural and non-natural, as long as it has the same function as DNA or RNA, but is not limited to PNA (peptide nucleic acid), LNA (Locked Nucleic Acid), BNA (Bridged Nucleic). Acid) or other artificial nucleic acid may be included. The capture probe 4 preferably contains LNA or BNA from the viewpoint that it has a higher affinity with the target miRNA 3 than DNA or RNA and is not easily recognized by the DNA-degrading enzyme or RNA-degrading enzyme.

また、工程(d)において、基板6上に形成されたmiRNA3―検出プローブ5−捕捉プローブ4複合体を検出するに際し、捕捉プローブ4は、検出プローブ5を標識する標識物質とは異なる種類の標識物質で標識されていることが好ましい。捕捉プローブ4を標識する標識物質としては、後述する検出プローブ5の標識に用いられるものと同様のものが挙げられる。   Further, in detecting the miRNA3-detection probe 5-capture probe 4 complex formed on the substrate 6 in the step (d), the capture probe 4 is a different type of label from the labeling substance that labels the detection probe 5. It is preferably labeled with a substance. Examples of the labeling substance for labeling the capture probe 4 are the same as those used for labeling the detection probe 5 described later.

捕捉プローブ4を固定するために用いられる基板6としては、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板、金属基板等が挙げられる。捕捉プローブ4を基板6上に固定する方法としては、光リソグラフ技術を利用して、基板上に高密度でプローブを固定する方法やガラス基板等にスポッティングによりプローブを固定する方法が挙げられる。
光リソグラフ技術を利用する場合には、基板6上で捕捉プローブ4を合成してもよい。
スポッティングにより捕捉プローブ4を固定する場合には、捕捉プローブ4に固相結合部位を設け、基板6に固相結合部位認識部位を設けておくことが好ましい。
このような固相結合部位/固相結合部位認識部位の組み合わせとしては、捕捉プローブ4をアミノ基、ホルミル基、SH基、スクシミジルエステル基等の官能基で修飾して設けられた固相結合部位と、基板6をアミノ基、ホルミル基、エポキシ基、マレイミド基等を有するシランカップリング剤で表面処理して設けられた固相結合部位認識部位との組合わせや、金-チオール結合を利用した組合せが挙げられる。
また、スポッティングにより捕捉プローブを固定する他の方法として、シアノール基を有する捕捉プローブを、ガラス基板に吐出し、配列させ、シランカップリング反応により共有結合させる方法も挙げられる。
Examples of the substrate 6 used for fixing the capture probe 4 include a glass substrate, a silicon substrate, a plastic substrate, and a metal substrate. Examples of the method for fixing the capture probe 4 on the substrate 6 include a method for fixing the probe at a high density on the substrate using an optical lithography technique and a method for fixing the probe by spotting on a glass substrate or the like.
When using an optical lithographic technique, the capture probe 4 may be synthesized on the substrate 6.
When fixing the capture probe 4 by spotting, it is preferable to provide a solid phase binding site on the capture probe 4 and a solid phase binding site recognition site on the substrate 6.
As a combination of such a solid phase binding site / solid phase binding site recognition site, a solid phase provided by modifying the capture probe 4 with a functional group such as an amino group, a formyl group, an SH group, or a succimidyl ester group. A combination of a binding site and a solid phase binding site recognition site provided by surface-treating the substrate 6 with a silane coupling agent having an amino group, a formyl group, an epoxy group, a maleimide group or the like, or a gold-thiol bond The combination used is mentioned.
Another method for fixing the capture probe by spotting is a method in which capture probes having cyanol groups are discharged onto a glass substrate, arranged, and covalently bonded by a silane coupling reaction.

本実施形態において、検出プローブ5は、3’末端領域に、miRNA3の第2の部分2とハイブリダイズし得る配列5bを含む。
miRNA3を高精度に定量する観点から、検出プローブ5は、miRNA3の第1の部分1とハイブリダイズしないように、miRNA3の第1の部分1に相補的な配列を含まないことが好ましい。
In the present embodiment, the detection probe 5 includes a sequence 5b that can hybridize with the second portion 2 of the miRNA 3 in the 3 ′ terminal region.
From the viewpoint of quantifying miRNA 3 with high accuracy, it is preferable that the detection probe 5 does not contain a sequence complementary to the first portion 1 of miRNA 3 so as not to hybridize with the first portion 1 of miRNA 3.

検出プローブ5は、ステムループ構造を形成する。ステムループ構造とは、一本鎖核酸において、分子内で離れた2箇所の領域に相補的な配列がある場合、核酸の塩基対間の相互作用によって相補鎖(ステム構造)を形成するとともに、その2箇所の領域に狭まれた配列がループ構造を形成するものをいう。ステムループ構造は、ヘアピンループ構造とも称される。
本実施形態において、検出プローブ5は、5’末端側から、相補鎖を形成する2つのステム部5c,5dと、該2つのステム部5c,5d間の領域であるループ部5eと、第2の部分2とハイブリダイズし得る配列5bとからなる。即ち、検出プローブ5は、3’突出末端を有している。検出プローブは、突出末端を有しており、検出プローブが有する突出末端が、5’突出末端であるか3’突出末端であるかは、捕捉プローブと基板とが捕捉プローブの5’末端を介して結合しているか3’末端を介して結合しているかによる。
The detection probe 5 forms a stem loop structure. With a stem-loop structure, in a single-stranded nucleic acid, when there are complementary sequences in two distant regions within the molecule, a complementary strand (stem structure) is formed by the interaction between the base pairs of the nucleic acid, The arrangement | sequence narrowed in the 2 area | regions says what forms a loop structure. The stem loop structure is also referred to as a hairpin loop structure.
In the present embodiment, the detection probe 5 includes, from the 5 ′ end side, two stem portions 5c and 5d that form complementary strands, a loop portion 5e that is a region between the two stem portions 5c and 5d, and a second Sequence 5b which can hybridize with part 2 of That is, the detection probe 5 has a 3 ′ protruding end. The detection probe has a protruding end, and whether the protruding end of the detection probe is a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end depends on whether the capture probe and the substrate are connected via the 5 ′ end of the capture probe. Depending on whether it is bound via the 3 'end.

仮に、捕捉プローブが、miRNAと同じ塩基配列領域を含むpre−miRNA(miRNAの前駆体)と複合体を形成したとしても、検出プローブが突出末端を有するため、立体障害が生じ、検出プローブ−miRNA−捕捉プローブ複合体が形成されない。従って、本実施形態によれば、pre−miRNAは認識されず、標的miRNAのみを認識するため、高精度に標的miRNAを検出することができる。   Even if the capture probe forms a complex with pre-miRNA (precursor of miRNA) containing the same base sequence region as miRNA, the detection probe has a protruding end, resulting in steric hindrance, and detection probe-miRNA. -No capture probe complex is formed. Therefore, according to this embodiment, since pre-miRNA is not recognized but only target miRNA is recognized, target miRNA can be detected with high precision.

検出プローブ5におけるステム部の長さは、ループ部の長さとの兼ね合いによって決まる。検出プローブ5におけるステム部の長さは、検出プローブ5が安定してステムループ構造を形成できる長さであれば特に限定されないが、たとえば、3〜50塩基が好ましく、5〜20塩基がより好ましい。
検出プローブ5におけるループ部の長さは、ステム部の長さとの兼ね合いによって決まる。検出プローブ5におけるループ部の長さは、検出プローブ5が安定してステムループ構造を形成できる長さであれば特に限定されないが、たとえば、3〜200塩基が好ましく、5〜100塩基がより好ましい。
検出プローブ5の長さは、ステムループ構造を形成でき、プローブとして機能するために必要な長さであれば特に限定されないが、第2の部分2の塩基数及びステムループ構造形成に必要な塩基数を勘案し、14〜200塩基が好ましく、24〜150塩基がより好ましい。
The length of the stem portion in the detection probe 5 is determined by the balance with the length of the loop portion. The length of the stem portion in the detection probe 5 is not particularly limited as long as the detection probe 5 can stably form a stem loop structure, but for example, 3 to 50 bases are preferable, and 5 to 20 bases are more preferable. .
The length of the loop portion in the detection probe 5 is determined by the balance with the length of the stem portion. The length of the loop part in the detection probe 5 is not particularly limited as long as the detection probe 5 can stably form a stem loop structure, but is preferably 3 to 200 bases, more preferably 5 to 100 bases, for example. .
The length of the detection probe 5 is not particularly limited as long as it can form a stem-loop structure and is necessary to function as a probe, but the number of bases of the second portion 2 and the base necessary for forming the stem-loop structure In consideration of the number, 14 to 200 bases are preferable, and 24 to 150 bases are more preferable.

検出プローブ5は、DNAでもRNAでもよく、DNAやRNAと同様の機能を有するものであれば、天然、非天然に限られず、PNA(ペプチド核酸)、LNA(Locked Nucleic Acid)、BNA(Bridged Nucleic Acid)等の人工核酸を含むものであってもよい。DNAやRNAと比較して、標的miRNAとの親和性が高く、DNA分解酵素やRNA分解酵素に認識されにくい観点から、検出プローブ5は、LNA又はBNAを含むことが好ましい。
捕捉プローブ4及び検出プローブ5の少なくともいずれか一方が、LNA又はBNAを含むことが好ましく、捕捉プローブ4及び検出プローブ5の両方が、LNA又はBNAを含むことがより好ましい。
The detection probe 5 may be DNA or RNA, and is not limited to natural and non-natural as long as it has the same function as DNA or RNA, but is not limited to PNA (peptide nucleic acid), LNA (Locked Nucleic Acid), BNA (Bridged Nucleic). Acid) or other artificial nucleic acid may be included. The detection probe 5 preferably contains LNA or BNA from the viewpoint that the affinity with the target miRNA is higher than that of DNA or RNA and it is difficult to be recognized by the DNA-degrading enzyme or RNA-degrading enzyme.
It is preferable that at least one of the capture probe 4 and the detection probe 5 includes LNA or BNA, and it is more preferable that both the capture probe 4 and the detection probe 5 include LNA or BNA.

検出プローブ5は、標識物質5aにより標識されている。後述するmiRNA3―検出プローブ5−捕捉プローブ4複合体を形成する際の立体障害の観点から、標識物質5aは、ループ部5eに結合していることが好ましい。
標識物質としては、例えば、蛍光色素、蛍光ビーズ、量子ドット、金ナノ粒子、ビオチン、抗体、抗原、エネルギー吸収性物質、ラジオアイソトープ、化学発光体、酵素等が挙げられる。
蛍光色素としては、FAM(カルボキシフルオレセイン)、JOE(6−カルボキシ−4’,5’−ジクロロ2’ ,7’−ジメトキシフルオレセイン)、FITC(フルオレセインイソチオシアネート)、TET(テトラクロロフルオレセイン)、HEX(5'−ヘキサクロロ−フルオレセイン−CEホスホロアミダイト)、Cy3、Cy5、Alexa568、Alexa647等が挙げられる。
全RNA中、miRNAはごく微量しか存在しないため、分画せずにmiRNAを高効率に標識することは困難である。一方、本実施形態においては、予め標識した検出プローブを用いるため、高効率に、miRNAを定量することができる。
The detection probe 5 is labeled with a labeling substance 5a. From the viewpoint of steric hindrance when forming the miRNA3-detection probe 5-capture probe 4 complex described later, the labeling substance 5a is preferably bound to the loop portion 5e.
Examples of the labeling substance include fluorescent dyes, fluorescent beads, quantum dots, gold nanoparticles, biotin, antibodies, antigens, energy absorbing substances, radioisotopes, chemiluminescent substances, enzymes, and the like.
Fluorescent dyes include FAM (carboxyfluorescein), JOE (6-carboxy-4 ′, 5′-dichloro2 ′, 7′-dimethoxyfluorescein), FITC (fluorescein isothiocyanate), TET (tetrachlorofluorescein), HEX ( 5'-hexachloro-fluorescein-CE phosphoramidite), Cy3, Cy5, Alexa568, Alexa647 and the like.
Since only a very small amount of miRNA is present in total RNA, it is difficult to label miRNA with high efficiency without fractionation. On the other hand, in this embodiment, since a pre-labeled detection probe is used, miRNA can be quantified with high efficiency.

捕捉プローブ4が標識物質により標識されている場合、捕捉プローブ4を標識する標識物質と検出プローブ5を標識する標識物質との組合せは、FRET(蛍光共鳴エネルギー移動;Fluorescence Resonance Energy Transfer)が起こり得ない組合せであっても、FRETが起こり得る組合せでもあってもよい。
標的miRNAの有する配列や長さによって、FRET効率が異なるという観点からは、FRETが起こり得ない組合せが好ましい。FRETが起こり得る標識物質の組合せを用いる場合であっても、例えば、捕捉プローブの基板に近い末端をFAMで標識し、検出プローブの基板から最も遠いループ部分をAlexa647で標識する等、両者間でFRETが起きないように設計することもできる。
また、検出プローブが捕捉プローブに連結された場合と基板に吸着した場合とを区別することができるという観点からは、FRETが起こり得る組合せが好ましい。
FRETが起こりうる標識物質の組合せとしては、励起波長が490nm付近の蛍光色素(例えば、FITC、ローダミングリーン、Alexa(登録商標)fluor 488、Bodipy FL等)と励起波長が540nm付近の蛍光色素(例えば、TAMRA、テトラメチルローダミン、Cy3)、または、励起波長が540nm付近の蛍光色素と励起波長が630nm付近の蛍光色素(例えば、Cy5等)の組み合わせが好ましい。
When the capture probe 4 is labeled with a labeling substance, the combination of the labeling substance that labels the capture probe 4 and the labeling substance that labels the detection probe 5 can cause FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer). There may be no combination or a combination in which FRET may occur.
From the viewpoint that the FRET efficiency varies depending on the sequence or length of the target miRNA, a combination in which FRET cannot occur is preferable. Even when a combination of labeling substances that can cause FRET is used, for example, the end near the substrate of the capture probe is labeled with FAM, and the loop portion farthest from the substrate of the detection probe is labeled with Alexa647, etc. It can also be designed so that FRET does not occur.
Further, from the viewpoint that it is possible to distinguish between the case where the detection probe is coupled to the capture probe and the case where the detection probe is adsorbed to the substrate, a combination that can cause FRET is preferable.
As a combination of labeling substances that may cause FRET, fluorescent dyes having an excitation wavelength of about 490 nm (for example, FITC, rhodamine green, Alexa (registered trademark) Fluor 488, Bodipy FL, etc.) and fluorescent dyes having an excitation wavelength of about 540 nm (for example, , TAMRA, tetramethylrhodamine, Cy3), or a combination of a fluorescent dye having an excitation wavelength near 540 nm and a fluorescent dye having an excitation wavelength near 630 nm (for example, Cy5).

また、本実施形態においては、捕捉プローブ及び検出プローブの2つのプローブが、標的miRNAの第1の部分及び第2の部分をそれぞれ認識する。例えば、miRNAが、let−7a(5’−UGAGGUAGUAGUUGUAUAGUU−3’)である場合、let−7aの第1の部分を5’−UGAGGUAGUAG−3’とし、第2の部分を5’− UUGUAUAGUU−3’とし、それぞれにハイブリダイズし得る配列を含む捕捉プローブ及び検出プローブを作製する。 In the present embodiment, the two probes, the capture probe and the detection probe, recognize the first part and the second part of the target miRNA, respectively. For example, when the miRNA is let-7a (5′-UGAGGUAGUAG G UUGUAAUGUUU-3 ′), the first part of let-7a is 5′-UGAGGUAGUAG-3 ′ and the second part is 5′- G. A capture probe and a detection probe containing UUGUAAUGUUU-3 ′ and sequences that can hybridize to each are prepared.

ここで、検出プローブにおいて、let−7aの第2の部分とハイブリダイズし得る配列を、5’−AACTATACAA−3’とし、let−7aの第2の部分の1塩基目のグアニンがアデニンに代わったlet−7f(5’−UGAGGUAGUAGUUGUAUAGUU−3’)の第2の部分とハイブリダイズし得る配列を、5’−AACTATACAA−3’とし、これら2種類のmiRNAと2種類の検出プローブが共存する条件下で、それぞれのmiRNAを並列的に定量しようとした場合、let−7aとlet−7fの第1の部分の配列が全く同じであるため、両者はマイクロアレイ上の同一の捕捉プローブ4にハイブリダイズし、それぞれがmiRNA3―検出プローブ5−捕捉プローブ4複合体を形成する。
従って、当該領域では両miRNAが合算されたシグナルが検出され、誤った結果を導く場合がある。これは、例えば特許文献1において、致命的な問題である。
本発明者らは、以下の2点によりこの問題を解決できることを見出した。
Here, in the detection probe, the sequence capable of hybridizing with the second part of let-7a is 5′-AACTATACAA C- 3 ′, and the first base guanine of the second part of let-7a is changed to adenine. The sequence capable of hybridizing with the second part of let-7f (5'-UGAGGUAGUAG A UUGUAUAGUUU-3 ') is 5'-AACTATACAA T- 3', and these two types of miRNAs and two types of detection probes When the miRNAs are quantified in parallel under the conditions of coexisting with each other, since the sequences of the first portions of let-7a and let-7f are exactly the same, both are the same capture probe on the microarray. 4 and each form a miRNA3-detection probe 5-capture probe 4 complex.
Therefore, in this region, a signal in which both miRNAs are added is detected, which may lead to an erroneous result. This is a fatal problem in Patent Document 1, for example.
The present inventors have found that this problem can be solved by the following two points.

第1に、前記工程(a)において、前記溶液は、異なる種類の標識物質により標識されている複数種類の検出プローブを含むことが好ましい。
これは、let−7aとlet−7fの第2の部分とそれぞれハイブリダイズする検出プローブ(let−7a)と検出プローブ(let−7f)を異なる標識物質により標識し、それぞれのシグナルを個別に定量する方法である。標識物質として、例えば波長の異なる蛍光物質であるAlexa532又はAlexa647を用いて、両検出プローブを標識する方法が挙げられる。
First, in the step (a), the solution preferably includes a plurality of types of detection probes that are labeled with different types of labeling substances.
This is because the detection probe (let-7a) and the detection probe (let-7f) that hybridize with the second part of let-7a and let-7f are labeled with different labeling substances, and the respective signals are quantified individually. It is a method to do. Examples of the labeling substance include a method of labeling both detection probes using Alexa532 or Alexa647, which are fluorescent substances having different wavelengths.

第2に、前記工程(a)において、前記核酸試料は、検出対象の複数種類のmiRNAを含有し、前記複数種類のmiRNAの第1の部分がそれぞれ重複しないように、前記捕捉プローブの5’末端と3’末端のうち、どちら側が基板に固定されるかを選択されることが好ましい。
これは、類似miRNAのうち、配列の異なる部分にハイブリダイズするプローブを捕捉プローブとして用いる方法である。let−7aおよびlet−7fを例にすると、配列の異なる3’末端側の5’−UUGUAUAGUU−3’及び5’−UUGUAUAGUU−3’を第1の部分とし、共通の配列である5’末端側の5’−UGAGGUAGUAG−3’を第2の部分とする。図1に記載の5’末端と3’末端の配置を反転させることで、補足プローブ4の5’末端側を基板上に固定した捕捉プローブ4−検出プローブ5−miRNA3複合体を形成させることが可能になる。この場合、let−7a及びlet−7bに対する検出プローブ5は同一の配列であり、標識される標識物質も同一となる。
Secondly, in the step (a), the nucleic acid sample contains a plurality of types of miRNAs to be detected, and the 5 ′ of the capture probe does not overlap each other so that the first parts of the plurality of types of miRNAs do not overlap each other. It is preferable to select which side of the end and the 3 ′ end is fixed to the substrate.
This is a method of using, as a capture probe, a probe that hybridizes to a portion having a different sequence among similar miRNAs. Taking let-7a and let-7f as examples, 5′- G UUGUAUAGUUU-3 ′ and 5′- A UUGUAAUGUUU-3 ′ on the 3 ′ end side with different sequences are used as the first part, and 5 ′ 'Terminal 5'-UGAGGUAGUAG-3' is the second part. By reversing the arrangement of the 5 ′ end and the 3 ′ end shown in FIG. 1, a capture probe 4-detection probe 5-miRNA3 complex in which the 5 ′ end side of the complementary probe 4 is immobilized on the substrate can be formed. It becomes possible. In this case, the detection probes 5 for let-7a and let-7b have the same sequence, and the labeled substances to be labeled are also the same.

このように、本実施形態によれば、類似miRNAを厳密に区別し、高精度に標的miRNAを定量することができる。   Thus, according to the present embodiment, it is possible to strictly distinguish similar miRNAs and quantify target miRNAs with high accuracy.

miRNA3を含有する核酸試料と、検出プローブ5と、を含む溶液に用いられる液体としては、通常のハイブリダイゼーションに用いられる緩衝液等が挙げられる。   Examples of the liquid used for the solution containing the nucleic acid sample containing miRNA3 and the detection probe 5 include a buffer used for normal hybridization.

工程(b)は、第2の部分2を検出プローブ5にハイブリダイズさせ、第1の部分1を捕捉プローブ4にハイブリダイズさせ、基板6上にmiRNA3―検出プローブ5−捕捉プローブ4複合体を形成させる工程である。   In step (b), the second portion 2 is hybridized to the detection probe 5, the first portion 1 is hybridized to the capture probe 4, and the miRNA 3 -detection probe 5 -capture probe 4 complex is formed on the substrate 6. It is a process of forming.

工程(b)において、miRNAは立体構造を形成しやすいため、95℃で5分間程度インキュベーションして、miRNAを熱変性させ、プローブとハイブリダイズしやすい状態にしておくことが好ましい。
ハイブリダイゼーションは、特に限定されるものではなく、各プローブのTm値等を考慮した上で、温度、pH、塩濃度、緩衝液等の通常の条件下で行うことができる。高精度にmiRNAを定量する観点から、ハイブリダイゼーションはストリンジェントな条件で行うことが好ましい。
ストリンジェントな条件とは、例えば、30℃程度の温度条件(プローブの配列のTmより5℃〜10℃程高い温度条件)、1M未満の塩濃度条件等が挙げられる。
In step (b), since miRNA tends to form a three-dimensional structure, it is preferable to incubate at 95 ° C. for about 5 minutes to thermally denature the miRNA so that it can easily hybridize with the probe.
Hybridization is not particularly limited, and can be performed under normal conditions such as temperature, pH, salt concentration, buffer solution, etc. in consideration of Tm value of each probe. From the viewpoint of quantifying miRNA with high accuracy, hybridization is preferably performed under stringent conditions.
Examples of the stringent conditions include a temperature condition of about 30 ° C. (a temperature condition higher by about 5 ° C. to 10 ° C. than the Tm of the probe sequence), a salt concentration condition of less than 1M, and the like.

工程(c)は、前記第1の部分を前記捕捉プローブにハイブリダイズさせ、前記第2の部分を前記検出プローブにハイブリダイズさせ、第一の波長帯域の光によって、前記第1の光反応性塩基誘導体と前記核酸とを架橋させ、第2の波長帯域光によって前記第2の光反応性塩基誘導体と前記核酸とを架橋させる工程である。
光反応性塩基誘導体とは、所定の波長の光が照射されることにより、反応性が活性化され、任意の標的核酸と検出プローブ、及び任意の標的核酸と捕捉プローブとを架橋可能な塩基誘導体を意味する。光反応性塩基誘導体の一例として、ソラーレン(psoralen)を付加した塩基、3−Cyanovinylcarbazole Nucleoside(以下、CNVKともいう。)、4-チオチミジン、アデニン反応性基のケージド物 (Kobori ら、Bioorganic & Medicinal Chemistry, 20:5071-5076 (2012))、3−carbonylvinyl phenol nucleoside (CVP) (Yoshimuraら、 Nucleic Acids Symposium Series , 48:81-82 (2004))、p‐carbamoylvinyl phenol nucleoside (p−CVP) (Amiら、Org. Biomol. Chem., 5: 2583-2586(2007)))、5‐carboxyvinyldeoxyuridine (CVU) (Ogasawaraら、Chem Bio Chem, 6:1756-1760 (2005))、carbazole‐tethered 5‐carboxyvinyl‐2'‐deoxyuridine YCVU)(Fujimotoら、Organic Letters, 10: 397-400 (2008))、5-cyanovinyl‐1’‐α‐2’- deoxyuridine (α‐U), β‐U(Oginoら、Angew. Chem. Int. Ed. 45:7223-7226(2006))、5‐vinyl‐2’‐deoxyuridine (U), 5‐heptenyl‐2’―deoxyuridine (U), 5‐cyclohexyl vinyl‐2’‐deoxyuridine (HVU), 5‐t‐butylvinyl‐2’‐deoxyuridine (BuVU)(Oginoら、Org. Biomol. Chem., 7:3163-3167 (2009))、 BTVU, PTVU, MPTVU, NTVU (Amiら、ChemBioChem 9, 2071-2074 (2008))、N‐methyl−5−cyanovinyl‐2’‐deoxyuridine (MCVU)(Fujimotoら、Chem. Commun., 3177-3179 (2005))、7‐deaza‐2’‐deoxyadenosine (VZA) (Saitoら、Tetrahedron Letters 46:97-99 (2005))などが挙げられる。
In step (c), the first portion is hybridized to the capture probe, the second portion is hybridized to the detection probe, and the first photoreactivity is generated by light in a first wavelength band. In this step, the base derivative and the nucleic acid are cross-linked, and the second photoreactive base derivative and the nucleic acid are cross-linked by the second wavelength band light.
A photoreactive base derivative is a base derivative capable of crosslinking any target nucleic acid and a detection probe and any target nucleic acid and a capture probe by activating the reactivity when irradiated with light of a predetermined wavelength. Means. Examples of photoreactive base derivatives include psoralen-added base, 3-Cyanovinylcarbazole Nucleoside (hereinafter also referred to as CNV K), 4-thiothymidine, adenine-reactive group caged product (Kobori et al., Bioorganic & Medicinal Chemistry, 20: 5071-5076 (2012) ), 3-carbonylvinyl phenol nucleoside (CV P) (Yoshimura et al., Nucleic Acids Symposium Series, 48: 81-82 (2004)), p-carbamoylvinyl phenol nucleoside (p- CV P (Ami et al., Org. Biomol. Chem., 5: 2583-2586 (2007))), 5-carboxyvinyldeoxyuridine ( CV U) (Ogasawara et al., Chem Bio Chem, 6: 1756-1760 (2005)), carbazole- tethered 5-carbo yvinyl-2'-deoxyuridine (YCV U) (Fujimoto et al, Organic Letters, 10: 397-400 ( 2008)), 5-cyanovinyl-1'-α-2'- deoxyuridine (α- C U), β- C U (Ogino et al., Angew Chem. Int. Ed. 45: 7223-7226 (2006)), 5-vinyl-2′-deoxyuridine ( V U), 5-heptenyl-2′-deoxyuridine ( H U), 5-cyclohexyl vinyl-2 ′. -Deoxyuridine ( HV U), 5-t-butylvinyl-2'-deoxyuridine ( BuV U) (Ogino et al., Org. Biomol. Chem., 7: 3163-3167 (2009)), BTV U, PTV U, MPTV U , NTV U (Ami et al., ChemBioChem 9, 2071-2074 (2008)), N 3 -methyl-5-cyanovinyl-2'-deoxyuridine ( MCV U) (Fujimoto et al., Chem. Commun., 3177-3179 (2005)), 7-deaza-2'-deoxyadenosine ( VZ A) (Saito et al., Tetrahedron Letters 46: 97-99 (2005)).

前記第1の波長帯域光および前記第2の波長帯域光は、任意の標的核酸と検出プローブ、及び任意の標的核酸と捕捉プローブとを架橋可能な波長帯域光であれば特に制限されず、前記第1の波長帯域光と前記第2の波長帯域光とは、同じ波長帯域であってもよい。
検出プローブが含む第1の光反応性塩基誘導体と、捕捉プローブが含む第2の光反応性塩基誘導体とは、同一の化合物であってもよく、互いに異なる化合物であってもよい。すなわち、第1の光反応性塩基誘導体と第2の光反応性塩基誘導体とが同一の化合物の場合を、前記第1の波長帯域光と前記第2の波長帯域光が同じ波長帯域であって、任意の標的核酸と検出プローブ、及び任意の標的核酸と捕捉プローブとを架橋可能な場合として例示できる。
The first wavelength band light and the second wavelength band light are not particularly limited as long as the wavelength band light can bridge any target nucleic acid and a detection probe, and any target nucleic acid and a capture probe. The first wavelength band light and the second wavelength band light may be the same wavelength band.
The first photoreactive base derivative included in the detection probe and the second photoreactive base derivative included in the capture probe may be the same compound or different compounds. That is, when the first photoreactive base derivative and the second photoreactive base derivative are the same compound, the first wavelength band light and the second wavelength band light are in the same wavelength band. Any target nucleic acid and detection probe, and any target nucleic acid and capture probe can be exemplified as a crosslinkable case.

図1(b)は、前記第1の部分1を捕捉プローブ4にハイブリダイズさせ、前記第2の部分2を前記検出プローブにハイブリダイズさせた状態を示している。捕捉プローブ4は前記第1の部分とハイブリダイズし得る配列中に光反応性塩基誘導体7aを含み、検出プローブ5は、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列5b中に光反応性塩基誘導体7bを含んでいる。このとき、前記第1の波長帯域光及び/又は前記第2の波長帯域光を当該複合体へと照射し、第1の光反応性塩基誘導体7aとmiRNA3、及び第2の光反応性塩基誘導体7bとmiRNA3をそれぞれ架橋させる。図1中7a及び7bはmiRNA3と架橋されていない状態の光反応性塩基誘導体を表し、7a’及び7b’はmiRNA3と架橋された状態の光反応性塩基誘導体を表す。   FIG. 1B shows a state in which the first portion 1 is hybridized to the capture probe 4 and the second portion 2 is hybridized to the detection probe. The capture probe 4 includes a photoreactive base derivative 7a in a sequence that can hybridize with the first portion, and the detection probe 5 includes a photoreactive base derivative in the sequence 5b that can hybridize with the second portion. 7b is included. At this time, the first wavelength band light and / or the second wavelength band light is irradiated to the complex, and the first photoreactive base derivative 7a and miRNA3 and the second photoreactive base derivative are irradiated. 7b and miRNA3 are cross-linked, respectively. In FIG. 1, 7a and 7b represent photoreactive base derivatives that are not cross-linked with miRNA3, and 7a 'and 7b' represent photoreactive base derivatives that are cross-linked with miRNA3.

核酸と検出プローブ、又は核酸と捕捉プローブとの連結にリガーゼ等の酵素を用いる方法では、酵素が機能する条件で連結の反応を行う。
一方、本実施形態の核酸検出方法では、核酸と検出プローブ、又は核酸と捕捉プローブとの連結に光反応性塩基誘導体を用いることにより、酵素が機能しない条件で、又は酵素を失活させる条件を経ていても、核酸の検出を行うことができる。当該条件の一例としては、上述の、miRNAは立体構造を解くための95℃で5分間程度インキュベーションがある。また、別の例として、プローブと核酸とのハイブリダイズを行う際に、溶液中に界面活性剤が含有された場合が挙げられる。溶液中に界面活性剤を含有させることにより、核酸の検出をより高精度に行うことができる。このように、本実施形態の核酸検出方法では、酵素を用いる代わりに光反応性塩基誘導体を用いるので、核酸の検出を高精度に行うための種々の条件を幅広く選択することができる。また、連結の反応の前に酵素が失活することを避けるために、本実施形態で用いる一連の試薬類の保管等を厳密に行う必要性を低減することができ、製品の品質管理がより容易となる。
本実施形態の核酸検出方法では、酵素を用いる代わりに光反応性塩基誘導体を用いて核酸の連結を行うので、酵素反応では制御困難である連結反応時間の厳密な制御、および微細な範囲ごとの連結反応の制御を行うことが可能である。微細な範囲ごとの連結反応の制御とは、たとえば、光照射時に、光反射効率に勾配を有するようコーティングが施されたフィルターを用い、極狭い面積ごとに光照射ドース条件を変化させることが挙げられる。
In a method using an enzyme such as ligase for linking a nucleic acid and a detection probe or a nucleic acid and a capture probe, the ligation reaction is performed under conditions where the enzyme functions.
On the other hand, in the nucleic acid detection method of the present embodiment, by using a photoreactive base derivative for linking a nucleic acid and a detection probe, or a nucleic acid and a capture probe, a condition under which the enzyme does not function or a condition for inactivating the enzyme is Even after passing, the nucleic acid can be detected. As an example of the conditions, the above-described miRNA may be incubated at 95 ° C. for about 5 minutes to solve the three-dimensional structure. Another example is a case where a surfactant is contained in the solution when the probe and the nucleic acid are hybridized. Nucleic acid can be detected with higher accuracy by including a surfactant in the solution. Thus, in the nucleic acid detection method of this embodiment, since a photoreactive base derivative is used instead of using an enzyme, various conditions for detecting nucleic acids with high accuracy can be selected widely. In addition, in order to avoid inactivation of the enzyme before the ligation reaction, it is possible to reduce the necessity of strictly storing a series of reagents used in this embodiment, and the quality control of the product can be further improved. It becomes easy.
In the nucleic acid detection method of this embodiment, since a nucleic acid is ligated using a photoreactive base derivative instead of using an enzyme, strict control of the ligation time, which is difficult to control with an enzyme reaction, and for each fine range It is possible to control the ligation reaction. The control of the ligation reaction for each minute range includes, for example, using a filter coated with a gradient in light reflection efficiency at the time of light irradiation and changing the light irradiation dose condition for each extremely small area. It is done.

なお、工程(b)及び工程(c)は、同時に行われてもよい。即ち、ハイブリダイゼーション及び架橋が、同時に行われてもよい。   In addition, a process (b) and a process (c) may be performed simultaneously. That is, hybridization and cross-linking may be performed simultaneously.

プローブを、捕捉プローブ4と検出プローブ5の2つに分割することにより、各プローブと標的miRNA3との親和性が若干減少するが、上述した、(1)基板6と捕捉プローブ4とをスペーサー4aを介して結合させ、捕捉プローブ4に分子的な自由度を付与すること(2)捕捉プローブ4及び/又は検出プローブ5がLNA又はBNAを含むことで、各プローブとmiRNA3との親和性を高めること、により各プローブと標的miRNA3との親和性を高めることができる。   By dividing the probe into two, the capture probe 4 and the detection probe 5, the affinity between each probe and the target miRNA 3 is slightly reduced. However, as described above, (1) the substrate 6 and the capture probe 4 are combined with the spacer 4a. (2) The affinity between each probe and miRNA 3 is increased by including LNA or BNA in the capture probe 4 and / or the detection probe 5. Thus, the affinity between each probe and the target miRNA 3 can be increased.

ハイブリダイゼーション反応終了後、非特異的にハイブリダイズしたものを除去するために、基板6を洗浄することが好ましい。洗浄方法についても通常の条件下で行うことができる。高精度にmiRNAを定量する観点から、洗浄はストリンジェントな条件で行うことが好ましく、例えば、基板6を塩濃度の低い溶液中を振とうさせて数回洗浄する方法が挙げられる。   After the hybridization reaction, it is preferable to wash the substrate 6 in order to remove non-specifically hybridized material. The washing method can be performed under normal conditions. From the viewpoint of quantifying miRNA with high accuracy, washing is preferably performed under stringent conditions. For example, the substrate 6 may be washed several times by shaking in a solution having a low salt concentration.

工程(d)は基板6上に形成されたmiRNA3―検出プローブ5−捕捉プローブ4複合体中の標識物質5aを検出し、検出結果から核酸試料中のmiRNA3を検出する工程である。ここで、「検出する」とは、定量的に検出すること、定量すること、分析すること等も含まれる。
上記の様に、検出プローブ5は標識物質5aで標識されているため、miRNA3―検出プローブ5−捕捉プローブ4複合体中の標識物質5aを定量的に検出する。その際、段階希釈した既知量のmiRNAを用いて、標準曲線を作製し、該標準曲線を利用することが好ましい。かかる検出結果を用いて核酸試料中のmiRNA3を定量することができる。
工程(d)における、標識物質の検出方法は、特に限定されるものではなく、例えば、核酸マイクロアレイ自動検出装置を用いて、複合体の蛍光強度を測定する等、核酸を検出する場合に通常行われる方法を用いて行うことができる。
Step (d) is a step of detecting the labeling substance 5a in the miRNA3-detection probe 5-capture probe 4 complex formed on the substrate 6 and detecting miRNA3 in the nucleic acid sample from the detection result. Here, “detecting” includes quantitative detection, quantification, analysis, and the like.
As described above, since the detection probe 5 is labeled with the labeling substance 5a, the labeling substance 5a in the miRNA3-detection probe 5-capture probe 4 complex is quantitatively detected. At that time, it is preferable to prepare a standard curve using a known amount of miRNA diluted serially, and use the standard curve. Such detection results can be used to quantify miRNA3 in the nucleic acid sample.
The method for detecting the labeling substance in step (d) is not particularly limited. For example, the detection method is usually performed when nucleic acid is detected, for example, by measuring the fluorescence intensity of the complex using a nucleic acid microarray automatic detection device. Can be used.

本実施形態のmiRNAの検出方法によれば、従来必要であった橋渡し用プローブが不必要なため、操作が簡便化され、更に、miRNA自体を標識物質で標識する必要が無いため、高感度に標的miRNAを定量することができる。
また、本実施形態のmiRNAの検出方法によれば、ステムループ構造を形成する検出プローブを用いるため、pre−miRNAを認識することなく、高精度に標的miRNAを定量することができる。
According to the miRNA detection method of the present embodiment, since a bridging probe, which has been conventionally required, is unnecessary, the operation is simplified, and further, there is no need to label the miRNA itself with a labeling substance. The target miRNA can be quantified.
In addition, according to the miRNA detection method of the present embodiment, since a detection probe that forms a stem-loop structure is used, target miRNA can be quantified with high accuracy without recognizing pre-miRNA.

[第二実施形態]
本実施形態の核酸の検出方法は、
(a)第1の部分及び第2の部分からなる核酸を含有する核酸試料と、
ステムループ構造を形成し、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、5’突出末端又は3’突出末端を有し、標識物質により標識されている検出プローブと、
前記第1の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、該配列中に第1の光反応性塩基誘導体を含む捕捉プローブと、を接触させる工程と、
(b)前記第2の部分を前記検出プローブにハイブリダイズさせ、前記第1の部分を前記捕捉プローブにハイブリダイズさせ、核酸−検出プローブ‐捕捉プローブ複合体を形成させる工程と、
(c)前記第1の部分を前記捕捉プローブにハイブリダイズさせ、第一の波長帯域の光によって、前記第1の光反応性塩基誘導体と前記核酸とを架橋させる工程と、
(d)前記核酸−検出プローブ‐捕捉プローブ複合体中の標識物質を検出する工程と、を有し、
前記検出プローブが、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列中に第2の光反応性塩基誘導体を含み、前記工程(c)において、さらに、前記第2の部分を前記検出プローブにハイブリダイズさせ、第2の波長帯域光によって前記第2の光反応性塩基誘導体と前記核酸とを架橋させるものである。
すなわち、本実施形態の核酸の検出方法では、先に記載の第一実施形態で固相に固定されていた捕捉プローブが、固相に固定されていなくともよい。そのため、捕捉プローブを基板に固定させる工程を実施せずともよく、捕捉プローブが固定された基板を用いずとも実施可能であり、検出対象の核酸種類が少ない場合など、より手軽に核酸の検出を行うことができるという利点がある。
[Second Embodiment]
The method for detecting a nucleic acid of the present embodiment includes:
(A) a nucleic acid sample containing a nucleic acid comprising a first part and a second part;
A detection probe that forms a stem-loop structure and includes a sequence that can hybridize with the second portion, has a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end, and is labeled with a labeling substance;
Contacting a capture probe comprising a sequence capable of hybridizing with the first portion, wherein the capture probe comprises a first photoreactive base derivative in the sequence;
(B) hybridizing the second part to the detection probe, hybridizing the first part to the capture probe, and forming a nucleic acid-detection probe-capture probe complex;
(C) hybridizing the first part to the capture probe and crosslinking the first photoreactive base derivative and the nucleic acid with light in a first wavelength band;
(D) detecting a labeling substance in the nucleic acid-detection probe-capture probe complex,
The detection probe contains a second photoreactive base derivative in a sequence capable of hybridizing with the second portion, and in the step (c), the second portion is further hybridized with the detection probe. And the second photoreactive base derivative and the nucleic acid are cross-linked by the second wavelength band light.
That is, in the nucleic acid detection method of the present embodiment, the capture probe that has been immobilized on the solid phase in the first embodiment described above may not be immobilized on the solid phase. Therefore, it is not necessary to perform the step of fixing the capture probe to the substrate, and it can be performed without using the substrate to which the capture probe is fixed, and nucleic acid detection can be performed more easily when there are few types of nucleic acids to be detected. There is an advantage that can be done.

本実施形態における核酸の検出は、例えば、反応溶液内の核酸‐補足プローブ‐検出プローブの三者複合体の形成を検出することで行われる。そのため、捕捉プローブを標識する標識物質と検出プローブを標識する標識物質との組合せは、FRETが起こり得る組合せであることが好ましい。   The detection of the nucleic acid in the present embodiment is performed, for example, by detecting the formation of a ternary complex of a nucleic acid, a complementary probe, and a detection probe in the reaction solution. Therefore, the combination of the labeling substance that labels the capture probe and the labeling substance that labels the detection probe is preferably a combination that can cause FRET.

[第三実施形態]
本実施形態の核酸の検出方法は、先に記載の第二実施形態の核酸の検出方法において、さらに、第3の部分を有する複合体捕捉プローブが固定化されてなる基板を用いる核酸の検出方法であって、検出プローブがさらに、前記第3の部分とハイブリダイズし得る配列を有し、
(c−2)前記第3の部分を検出プローブにハイブリダイズさせる工程
を有する核酸の検出方法である。
[Third embodiment]
The nucleic acid detection method according to the present embodiment is the same as the nucleic acid detection method according to the second embodiment described above, and further uses a substrate on which a complex capture probe having a third portion is immobilized. The detection probe further comprises a sequence capable of hybridizing to the third portion,
(C-2) A nucleic acid detection method comprising a step of hybridizing the third portion to a detection probe.

本実施形態の核酸の検出方法を、図2を参照して説明する。
まず、miRNA3と検出プローブ5と捕捉プローブ4’とを液相中で接触させる(図2(a))。次いで、第2の部分2を前記検出プローブ5にハイブリダイズさせ、第1の部分1を捕捉プローブ4’にハイブリダイズさせ、核酸−検出プローブ‐捕捉プローブ複合体を形成させ、第1の波長帯域光及び/又は前記第2の波長帯域光を当該複合体へと照射し、第1の光反応性塩基誘導体7aとmiRNA3、及び第2の光反応性塩基誘導体7bとmiRNA3をそれぞれ架橋させる。(図2(b))。そして基板6’に固定化された複合体捕捉プローブ8が有する第三の部分8bに捕捉プローブ4’をハイブリダイズさせ、核酸−検出プローブ‐捕捉プローブ複合体中の標識物質を検出し、検出結果からmiRNA3を検出する(図2(c)、図2(d))。
The nucleic acid detection method of this embodiment will be described with reference to FIG.
First, the miRNA 3, the detection probe 5 and the capture probe 4 ′ are brought into contact in the liquid phase (FIG. 2 (a)). Next, the second portion 2 is hybridized to the detection probe 5, the first portion 1 is hybridized to the capture probe 4 ′, and a nucleic acid-detection probe-capture probe complex is formed. The complex is irradiated with light and / or light of the second wavelength band to crosslink the first photoreactive base derivative 7a and miRNA3, and the second photoreactive base derivative 7b and miRNA3, respectively. (FIG. 2 (b)). Then, the capture probe 4 ′ is hybridized to the third portion 8b of the complex capture probe 8 immobilized on the substrate 6 ′, the labeling substance in the nucleic acid-detection probe-capture probe complex is detected, and the detection result MiRNA3 is detected from (Fig. 2 (c), Fig. 2 (d)).

基板に固定されていないプローブと、基板に固定されているプローブとでは、基板に固定されていないプローブの方が核酸とのハイブリダイズの効率がより高い傾向にある。したがって、本実施形態で示されるように、基板上に固定されていない捕捉プローブを用いて核酸−検出プローブ‐捕捉プローブ複合体を形成させた後に、当該複合体を基板上に捕捉することで、核酸の検出効率を高めることが可能である。複合体捕捉プローブ8が有する第三の部分8bは、親和性を高めるためにmiRNA3の第一の部分1より長く、例えば15〜40塩基が好ましく、各捕捉プローブを特異的に結合させるという観点から、18〜25塩基がより好ましい。   Of the probe not fixed to the substrate and the probe fixed to the substrate, the probe not fixed to the substrate tends to have a higher efficiency of hybridization with the nucleic acid. Therefore, as shown in this embodiment, after forming a nucleic acid-detection probe-capture probe complex using a capture probe that is not immobilized on the substrate, the complex is captured on the substrate, It is possible to increase the detection efficiency of nucleic acids. The third portion 8b of the complex capture probe 8 is longer than the first portion 1 of the miRNA 3 in order to increase affinity, for example, preferably 15 to 40 bases, from the viewpoint of specifically binding each capture probe. 18 to 25 bases are more preferable.

[第四実施形態]
本実施形態の核酸の検出方法は、先に記載の第一実施形態における工程(c)において、該工程が前記基板の一部領域に選択的に前記第一の波長帯域の光を照射し、前記光反応性塩基誘導体と前記核酸とを架橋させる工程を含む。
本実施形態の核酸の検出方法の一例を図3〜図4を参照して説明する。図3は、本実施形態の核酸の検出方法に用いられる流体デバイスの一例を表す模式図である。流体デバイス201は、核酸精製部203と、前記捕捉プローブが固定化されてなる基板204と、核酸精製部203と基板204とをつなぐ流路206と、流路206上のバルブ204fとを備える。図4に示されるように、核酸精製部203、203’、203’’にはそれぞれ異なる検体1〜3が配置されている。また、基板204は3つの領域A〜領域Cに分けられている。当該検体には、検出対象のmiRNAが含有され、基板204は、検出プローブを含有する溶液と接触しているものとする。まず、バルブ204fを開き、検体1を基板204へと送液する(図4(a))。そして、領域Aのみに光を照射し、光反応性塩基誘導体とmiRNAとを架橋させ、核酸−検出プローブ‐捕捉プローブ複合体を形成させる(図4(b))。次に、バルブ204f’を開き、検体2を基板204へと送液する。そして、領域Bのみに光を照射し、光反応性塩基誘導体とmiRNAとを架橋させ、核酸−検出プローブ‐捕捉プローブ複合体を形成させる(図4(c))。
[Fourth embodiment]
In the method for detecting a nucleic acid of the present embodiment, in the step (c) of the first embodiment described above, the step selectively irradiates a partial region of the substrate with light of the first wavelength band, A step of cross-linking the photoreactive base derivative and the nucleic acid.
An example of the nucleic acid detection method of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a fluidic device used in the nucleic acid detection method of the present embodiment. The fluidic device 201 includes a nucleic acid purification unit 203, a substrate 204 on which the capture probe is immobilized, a channel 206 that connects the nucleic acid purification unit 203 and the substrate 204, and a valve 204f on the channel 206. As shown in FIG. 4, different samples 1 to 3 are arranged in the nucleic acid purification units 203, 203 ′, and 203 ″, respectively. The substrate 204 is divided into three regions A to C. The sample contains miRNA to be detected, and the substrate 204 is in contact with a solution containing the detection probe. First, the valve 204f is opened, and the specimen 1 is fed to the substrate 204 (FIG. 4A). Then, only the region A is irradiated with light to crosslink the photoreactive base derivative and the miRNA to form a nucleic acid-detection probe-capture probe complex (FIG. 4B). Next, the valve 204f ′ is opened, and the specimen 2 is fed to the substrate 204. Then, only the region B is irradiated with light, and the photoreactive base derivative and the miRNA are cross-linked to form a nucleic acid-detection probe-capture probe complex (FIG. 4C).

このように、基板の一部領域のみに光を照射することで、光照射した基板の領域のみで、光反応性塩基誘導体と核酸とを架橋させることができる。したがって、光照射をされていない基板の領域にある捕捉プローブを、核酸の検出に利用可能な状態のまま維持することができる。検出対象の核酸を含んだ複数種類のサンプル検査を、基板の交換を伴わずに、基板の一部領域を順々に利用して行うことが可能であり、1検査あたりの基板利用コストを低減させることができる。   In this way, by irradiating only a partial region of the substrate with light, the photoreactive base derivative and the nucleic acid can be cross-linked only in the region of the substrate irradiated with light. Therefore, the capture probe in the region of the substrate that has not been irradiated with light can be maintained in a state where it can be used for nucleic acid detection. Multiple types of sample inspections containing nucleic acids to be detected can be performed sequentially using partial areas of the substrate without replacing the substrate, reducing the cost of substrate usage per inspection Can be made.

他の例としては、1検査において基板への光照射のタイミングを基板の一部領域ごとに変えることが挙げられる。本実施形態の核酸の検出方法の一例を、図5を参照して説明する。図5には、上記流体デバイスの201を示す。核酸精製部203、203’、203’’には同一の検体1が配置されている。
まず、バルブ204fを開き、検体1を基板204へと送液する(図5(a))。そして、領域Aのみに光を照射し、光反応性塩基誘導体とmiRNAとを架橋させ、核酸−検出プローブ‐捕捉プローブ複合体を形成させる(図5(b))。そして、領域Bのみに光を照射し、光反応性塩基誘導体とmiRNAとを架橋させ、核酸−検出プローブ‐捕捉プローブ複合体を形成させる(図5(c))。このとき、バルブ204f’を開き、再度検体1を基板204へと送液してもよい。
As another example, the timing of light irradiation on the substrate in one inspection may be changed for each partial region of the substrate. An example of the nucleic acid detection method of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows 201 of the fluidic device. The same specimen 1 is arranged in the nucleic acid purification sections 203, 203 ′, 203 ″.
First, the valve 204f is opened, and the specimen 1 is fed to the substrate 204 (FIG. 5A). Then, only the region A is irradiated with light, and the photoreactive base derivative and the miRNA are cross-linked to form a nucleic acid-detection probe-capture probe complex (FIG. 5B). Then, only region B is irradiated with light to crosslink the photoreactive base derivative and miRNA to form a nucleic acid-detection probe-capture probe complex (FIG. 5 (c)). At this time, the valve 204f ′ may be opened and the specimen 1 may be sent again to the substrate 204.

サンプル中含まれる複数の標的核酸量が核酸ごとに異なっている場合、含有量の多い標的核酸では捕捉プローブ又は検出プローブとの複合体の形成が早くに完了し、逆に含有量の少ない標的核酸では捕捉部ローブ又は検出プローブとの複合体の形成完了が遅くなる傾向にある。そのため、含有量に差がある標的核酸の定量的な検出を同時に行うことは困難となる。対して、本実施形態の一例では、基板への光照射に時間差を設けることにより、基板の領域で標的核酸と捕捉プローブ又は検出プローブとの含有量や親和性に応じた反応時間でハイブリダイゼーションを行うことが可能であり、1基板あたりで検出可能な標的核酸種の範囲を拡張することができる。
基板の一部領域に選択的に光を照射する方法は、公知のパターン露光の方法を用いればよく、基板と露光装置の間へのマスクの配置、縮小投影型露光装置の使用等を行うことが例示できる。
When the amount of multiple target nucleic acids contained in a sample differs for each nucleic acid, the formation of a complex with a capture probe or a detection probe is completed quickly with a high content of target nucleic acid, and conversely with a low content of target nucleic acid Then, the completion of formation of the complex with the trapping lobe or the detection probe tends to be delayed. For this reason, it becomes difficult to simultaneously perform quantitative detection of target nucleic acids having different contents. On the other hand, in an example of this embodiment, by providing a time difference in the light irradiation to the substrate, hybridization is performed in the region of the substrate with a reaction time corresponding to the content and affinity of the target nucleic acid and the capture probe or the detection probe. It is possible to extend the range of target nucleic acid species that can be detected per substrate.
As a method for selectively irradiating a part of the substrate with light, a known pattern exposure method may be used. For example, a mask is disposed between the substrate and the exposure apparatus, and a reduction projection type exposure apparatus is used. Can be illustrated.

[第五実施形態]
本実施形態の核酸の検出方法は、先に記載の第一実施形態の核酸検出方法において、さらに、第3の波長帯域光によって前記捕捉プローブと前記核酸との架橋を開裂させる工程(e)と、
前記捕捉プローブとの架橋を開裂させた前記核酸を回収する工程(f)と、
を有するものである。
[Fifth embodiment]
The method for detecting a nucleic acid according to this embodiment is the method for detecting a nucleic acid according to the first embodiment described above, further comprising the step (e) of cleaving the bridge between the capture probe and the nucleic acid with a third wavelength band light. ,
Recovering the nucleic acid cleaved from the cross-link with the capture probe; and
It is what has.

本実施形態において、光反応性塩基誘導体は、可逆的光連結性塩基を用いることが好ましい。可逆的光連結性塩基は、核酸との光連結及び光解離とを可逆的に生じさせることが可能な光連結性塩基であり、可逆的光連結性塩基は、例えば、光連結に用いた波長帯域光とは異なる波長帯域光が照射されることによって、miRNA3と検出プローブ5及び/又は捕捉プローブ4とを可逆的に光連結及び光開裂する塩基を含む。第3の波長帯域光は、前記捕捉プローブと前記核酸との架橋を開裂させることが可能な波長帯域光である。可逆的光連結性塩基誘導体は、一例として、ソラーレン(psoralen)を付加した塩基、CNVK、CVU、YCVU、α‐U、β‐U、U、U、HVU、BuVU、VZA等が挙げられる。
なお、可逆的光連結性塩基の一例として、CNVKを用いる場合、短時間で効率よく架橋できる。
光反応性塩基誘導体7としてCNVKを用いる場合、miRNA3と捕捉プローブ4との複合体に、光連結する第一の波長帯域の光及び又は第二の波長帯域の光と、光開裂する第三の波長帯域の光とを照射することで可逆的な架橋反応が可能である。CNVKを用いる場合、第一及び/又は第二の波長帯域は340nm以上の光である。一例として、340〜380nmの波長帯域の光を照射することにより、CNVKの5’側 に隣接するプリン塩基と塩基対を形成しているmRNA3中のピリミジン塩基を構成する原子とCNVKを構成する原子とが架橋構造を形成する。第三の波長帯域は350nm未満の光である。一例として、280〜345nmの波長帯域の光を照射することにより、架橋は解除される。第一及び/又は第二の波長帯域と第三の波長帯域は、波長帯域の一部が互いに重複していてもよいとする。
CNVKを用いることで、所定の波長帯域の光を短時間(例えば30秒)照射することで高い架橋効率が得られ、照射対象の核酸を損傷するおそれがない。また、CNVKは、効率のよい可逆的な架橋反応が可能であるという点において優れている。
In the present embodiment, the photoreactive base derivative is preferably a reversible photolinkable base. A reversible photolinkable base is a photolinkable base capable of reversibly causing photoligation and photodissociation with a nucleic acid, and the reversible photolinkable base is, for example, the wavelength used for photoligation. A base that reversibly photocouples and cleaves the miRNA 3 and the detection probe 5 and / or the capture probe 4 when irradiated with light of a wavelength band different from the band light. The third wavelength band light is a wavelength band light capable of cleaving a bridge between the capture probe and the nucleic acid. Examples of reversible photoligating base derivatives include psoralen added bases, CNV K, CV U, YCV U, α- C U, β- C U, V U, H U, HV U, BuV U, VZ A and the like.
As an example of the reversible photolinkable base, when CNV K is used, it can be efficiently crosslinked in a short time.
When CNV K is used as the photoreactive base derivative 7, a third photocleavable with light in the first wavelength band and / or light in the second wavelength band to be optically coupled to the complex of the miRNA 3 and the capture probe 4. A reversible crosslinking reaction is possible by irradiating with light in the wavelength band. When CNV K is used, the first and / or second wavelength band is light of 340 nm or more. As an example, configuration by irradiating a light in the wavelength band of 340~380Nm, the atoms and CNV K constituting a pyrimidine base in mRNA3 forming a purine base and base pair adjacent to the 5 'side of the CNV K To form a cross-linked structure. The third wavelength band is light of less than 350 nm. As an example, the crosslinking is released by irradiating light with a wavelength band of 280 to 345 nm. It is assumed that the first and / or second wavelength band and the third wavelength band may partially overlap each other.
By using CNV K, high crosslinking efficiency is obtained by irradiating light of a predetermined wavelength band for a short time (for example, 30 seconds), and there is no possibility of damaging the nucleic acid to be irradiated. CNV K is excellent in that an efficient reversible crosslinking reaction is possible.

工程(e)において、捕捉プローブと核酸との架橋を開裂させることで、基板上に捕捉プローブのみを残留させることができ、捕捉プローブが固定された基板の再利用が可能となる。また、工程(f)において捕捉プローブとの架橋を開裂させることで、基板上から解離した核酸を回収することができる。回収された核酸は再度解析されてもよく、再解析を行うことで、より信頼性の高い核酸の検出を行うことができる。   In step (e), by cleaving the bridge between the capture probe and the nucleic acid, only the capture probe can be left on the substrate, and the substrate on which the capture probe is immobilized can be reused. Moreover, the nucleic acid dissociated from the substrate can be recovered by cleaving the bridge with the capture probe in the step (f). The collected nucleic acid may be analyzed again, and the nucleic acid can be detected with higher reliability by performing reanalysis.

核酸の回収にあたっては、工程(e)において、第3の波長帯域光によって、さらに前記検出プローブと前記核酸との架橋も開裂されることが好ましい。また、第3の波長帯域光を前記基板の一部領域に選択的に照射し、基板上から目的の核酸を選択的に回収することができる。   In the recovery of the nucleic acid, it is preferable that in the step (e), the bridge between the detection probe and the nucleic acid is further cleaved by the third wavelength band light. In addition, the target wavelength can be selectively recovered from the substrate by selectively irradiating a partial region of the substrate with the third wavelength band light.

≪検出プローブ、捕捉プローブ、マイクロアレイ、核酸検出キット、核酸‐検出プローブ‐捕捉プローブ複合体、および核酸固定化担体≫
本実施形態の検出プローブは、核酸試料中の第1の部分及び第2の部分からなる核酸を検出するために用いられる検出プローブであって、相補鎖を形成する2つのステム部と、前記2つのステム部間の領域であり、標識物質により標識されているループ部と、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列からなり、該第2の部分とハイブリダイズし得る配列中に光反応性塩基誘導体を含み、5’突出末端又は3’突出末端と、を備えるものであり、上述した検出プローブ5に代表されるものである。
他の実施形態として、標的核酸を個別に検出するとの観点から、検出プローブは、前記ループ部の標識は、前記第2の部分の塩基配列と対応づけられていてもよい。検出プローブが含む前記光反応性塩基誘導体は異なる波長帯域で光連結と光開裂することが好ましい。また、前記核酸は、miRNAであることが好ましい。
≪Detection probe, capture probe, microarray, nucleic acid detection kit, nucleic acid-detection probe-capture probe complex, and nucleic acid immobilization carrier≫
The detection probe of the present embodiment is a detection probe used for detecting a nucleic acid composed of a first portion and a second portion in a nucleic acid sample, the two stem portions forming complementary strands, and the 2 A region between two stem parts, comprising a loop part labeled with a labeling substance and a sequence capable of hybridizing with the second part, and photoreactive in the sequence capable of hybridizing with the second part It includes a base derivative and has a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end, and is represented by the detection probe 5 described above.
In another embodiment, from the standpoint of individually detecting target nucleic acids, the detection probe may have the loop part label associated with the base sequence of the second part. The photoreactive base derivative contained in the detection probe is preferably photoligated and photocleavable in different wavelength bands. The nucleic acid is preferably miRNA.

本実施形態の捕捉プローブは、核酸試料中の第1の部分及び第2の部分からなる核酸を検出するために用いられる捕捉プローブであって、前記第1の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、該配列中に光反応性塩基誘導体を含むものであり、上述した捕捉プローブ4に代表されるものである。捕捉プローブが含む前記光反応性塩基誘導体は異なる波長帯域で光連結と光開裂することが好ましい。また、前記核酸は、miRNAであることが好ましい。   The capture probe of this embodiment is a capture probe used for detecting a nucleic acid consisting of a first portion and a second portion in a nucleic acid sample, and includes a sequence that can hybridize with the first portion. The sequence contains a photoreactive base derivative, and is represented by the capture probe 4 described above. The photoreactive base derivative contained in the capture probe is preferably photoligated and photocleavable in different wavelength bands. The nucleic acid is preferably miRNA.

本実施形態のマイクロアレイは、核酸と検出プローブと複合体を形成可能で、配列中に光反応性塩基誘導体を含む捕捉プローブが基板に固定されており、
前記核酸は、前記捕捉プローブとハイブリダイズし得る第1の部分と、前記検出プローブとハイブリダイズし得る第2の部分とを含み、
前記検出プローブは、ステムループ構造を形成し、5’突出末端又は3’突出末端を有し、標識物質により標識されている。検出プローブは、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列中に光反応性塩基誘導体を含んでもよい。
検出プローブは、上述した検出プローブ5に代表されるものであり、捕捉プローブは上述した捕捉プローブ4に代表されるものである。捕捉プローブが基板に固定されたものとしては、上記≪核酸の検出方法≫において説明したものが例示できる。
The microarray of this embodiment can form a complex with a nucleic acid and a detection probe, and a capture probe containing a photoreactive base derivative in the sequence is fixed to the substrate.
The nucleic acid includes a first portion that can hybridize with the capture probe and a second portion that can hybridize with the detection probe;
The detection probe forms a stem loop structure, has a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end, and is labeled with a labeling substance. The detection probe may include a photoreactive base derivative in the sequence capable of hybridizing with the second portion.
The detection probe is represented by the detection probe 5 described above, and the capture probe is represented by the capture probe 4 described above. Examples of the capture probe immobilized on the substrate include those described in the above << Method for detecting nucleic acid >>.

本実施形態の核酸検出キットは、捕捉プローブおよび検出プローブを備えたものである。検出プローブは、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列中に光反応性塩基誘導体を含んでもよい。捕捉プローブおよび検出プローブとしては、上述した捕捉プローブ4及び検出プローブ5にそれぞれ代表される。   The nucleic acid detection kit of this embodiment comprises a capture probe and a detection probe. The detection probe may include a photoreactive base derivative in the sequence capable of hybridizing with the second portion. Examples of the capture probe and the detection probe are the capture probe 4 and the detection probe 5 described above.

本実施形態の核酸‐検出プローブ‐捕捉プローブ複合体は、第1の部分及び第2の部分からなる核酸を介して、
ステムループ構造を形成し、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、5’突出末端又は3’突出末端を有し、標識物質により標識されている検出プローブと、
前記第1の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、該配列中に光反応性塩基誘導体を含む捕捉プローブとが、連結され、前記検出プローブが、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列中に光反応性塩基誘導体を含むものである。当該複合体としては、先に記載の≪核酸の検出方法≫の工程(b)において形成された複合体を例示できるが、係る工程に限定されない。
The nucleic acid-detection probe-capture probe complex of the present embodiment has a nucleic acid comprising a first part and a second part,
A detection probe that forms a stem-loop structure and includes a sequence that can hybridize with the second portion, has a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end, and is labeled with a labeling substance;
In a sequence comprising a sequence capable of hybridizing with the first part, and linked to a capture probe comprising a photoreactive base derivative in the sequence, wherein the detection probe is capable of hybridizing with the second part. Includes a photoreactive base derivative. Examples of the complex include the complex formed in the step (b) of the above-described << nucleic acid detection method >>, but the complex is not limited thereto.

また、本実施形態の核酸固定化担体は、先に記載の核酸‐検出プローブ‐捕捉プローブ複合体が基板に固定化されてなるものであり、先に記載の≪核酸の検出方法≫の第一実施形態に記載の工程(b)又は工程(c)において形成された核酸‐検出プローブ‐捕捉プローブ複合体が基板に固定化されたものを例示できる。   The nucleic acid-immobilized carrier of the present embodiment is one in which the nucleic acid-detection probe-capture probe complex described above is immobilized on a substrate. Examples include those in which the nucleic acid-detection probe-capture probe complex formed in step (b) or step (c) described in the embodiment is immobilized on a substrate.

≪流体デバイス≫
[第一実施形態]
本実施形態の流体デバイス(たとえばマイクロ流体デバイス(マイクロTAS)、ミリ流体デバイス(ミリTAS)など)は、捕捉プローブが固定化されてなる基板と、検出プローブ導入用インレットと、を有する核酸検出部を備えた流体デバイスであって、
前記捕捉プローブは、標的核酸を第一の部分と第二の部分に分割した場合に、前記第一の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、該配列中に光反応性塩基誘導体を含み、
前記検出プローブは、ステムループ構造を形成し、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、5’突出末端又は3’突出末端を有し、標識物質により標識されているものである。また、本実施形態の流体デバイスは、前記検出プローブが、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列中に光反応性塩基誘導体を含むことが好ましい。
捕捉プローブが固定化されてなる基板としては、先に記載のマイクロアレイを例示することができる。
図6に本実施形態の流体デバイスの構成を模式的に示す。流体デバイス11は、捕捉プローブが固定化されてなる基板104cと、検出プローブ導入用インレット104aと、を有する核酸検出部104を備えている。核酸検出部104は、核酸試料を導入するためのサンプル導入用インレット102bをさらに備えていてもよい。
≪Fluid device≫
[First embodiment]
The fluidic device of the present embodiment (for example, a microfluidic device (microTAS), a millifluidic device (milliTAS), etc.) includes a substrate on which a capture probe is immobilized and a detection probe introduction inlet. A fluidic device comprising:
The capture probe includes a sequence that can hybridize to the first portion when the target nucleic acid is divided into a first portion and a second portion, and includes a photoreactive base derivative in the sequence,
The detection probe includes a sequence that forms a stem-loop structure and can hybridize with the second portion, has a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end, and is labeled with a labeling substance. In the fluidic device of this embodiment, it is preferable that the detection probe includes a photoreactive base derivative in a sequence capable of hybridizing with the second portion.
As the substrate on which the capture probe is immobilized, the above-described microarray can be exemplified.
FIG. 6 schematically shows the configuration of the fluidic device of the present embodiment. The fluidic device 11 includes a nucleic acid detection unit 104 having a substrate 104c on which a capture probe is immobilized and a detection probe introduction inlet 104a. The nucleic acid detection unit 104 may further include a sample introduction inlet 102b for introducing a nucleic acid sample.

本実施形態によれば、捕捉プローブに光反応性塩基誘導体が含まれるので、より高精度に核酸を定量できる。
また、本実施形態によれば、酵素を用いる代わりに光反応性塩基誘導体を用いて核酸の連結を行うので、酵素反応では制御困難である核酸の連結反応時間の厳密な制御、および微細な範囲ごとの連結反応の制御を行うことが可能である。このように本実施形態によれば、核酸の連結反応に温度による制御が必要とされず、また連結反応の厳密な制御が容易であるので、連結反応が行われる部位の流体デバイス中における配置の自由度を高めることができる。また連結反応の厳密な制御に必要な流体デバイスの構成も簡略化され得る。
According to this embodiment, since the photoreactive base derivative is contained in the capture probe, the nucleic acid can be quantified with higher accuracy.
In addition, according to this embodiment, since a nucleic acid is ligated using a photoreactive base derivative instead of using an enzyme, strict control of a nucleic acid ligation time, which is difficult to control by an enzyme reaction, and a fine range Each ligation reaction can be controlled. As described above, according to this embodiment, the temperature control is not required for the nucleic acid ligation reaction, and the ligation reaction can be easily controlled. The degree of freedom can be increased. In addition, the configuration of the fluid device necessary for strict control of the ligation reaction can be simplified.

[第二実施形態]
本実施形態の流体デバイスは、一例としてサンプル中のエキソソームが内包する核酸を検出するデバイスであって、図7に示すように、流体デバイス101は、疎水性鎖と親水性鎖を有する化合物で修飾された層を有するエキソソーム精製部102と、核酸精製部103と、核酸検出部104とを備える。
[Second Embodiment]
The fluid device of the present embodiment is a device that detects a nucleic acid contained in an exosome in a sample as an example. As shown in FIG. 7, the fluid device 101 is modified with a compound having a hydrophobic chain and a hydrophilic chain. An exosome purification unit 102, a nucleic acid purification unit 103, and a nucleic acid detection unit 104 having the above-described layers are provided.

がん細胞等の異常細胞は、細胞膜の内部に特有のタンパク質や核酸、miRNAなどを発現している。そして、体液中に分泌されるエキソソームも、分泌元の細胞由来のmiRNAなどを発現している。そのため、体液中のエキソソームの膜内部に存在する核酸を分析することで、バイオプシー検査をしなくとも、生体内の異常を調べることができる技術の確立が期待されている。なお、バイオプシー検査とは、病変部位の組織を採取し顕微鏡で病変部位を観察することによって、病気の診断等を調べる臨床検査をいう。
したがって、本実施形態の流体デバイスは、一例として、図7に示されるように、疎水性鎖と親水性鎖を有する化合物で修飾された層を有するエキソソーム精製部102と、エキソソーム精製部102と核酸精製部103を繋ぐ第一の流路105と、核酸精製部103と核酸検出部104を繋ぐ第二の流路106と、を備えたものである。
Abnormal cells such as cancer cells express specific proteins, nucleic acids, miRNA, and the like inside the cell membrane. The exosome secreted into the body fluid also expresses the miRNA derived from the secretory cell. Therefore, it is expected to establish a technique capable of examining abnormalities in a living body by analyzing a nucleic acid present in the membrane of an exosome in a body fluid without performing a biopsy test. The biopsy test refers to a clinical test for examining a disease diagnosis or the like by collecting tissue at a lesion site and observing the lesion site with a microscope.
Therefore, as an example, the fluidic device of this embodiment includes an exosome purification unit 102, a exosome purification unit 102, and a nucleic acid having a layer modified with a compound having a hydrophobic chain and a hydrophilic chain, as shown in FIG. A first flow path 105 that connects the purification section 103 and a second flow path 106 that connects the nucleic acid purification section 103 and the nucleic acid detection section 104 are provided.

なお、分析に用いるサンプルによる二次感染を防止する観点から、本実施形態の流体デバイス101は、一例として図7に示すように廃液槽107,108,109を備える。
尚、図7においては三つの廃液槽を示しているが一つ又は二つの廃液槽にまとめたものであってもよい。
In addition, from the viewpoint of preventing secondary infection due to the sample used for analysis, the fluid device 101 of this embodiment includes waste liquid tanks 107, 108, and 109 as shown in FIG. 7 as an example.
In FIG. 7, three waste liquid tanks are shown, but one or two waste liquid tanks may be combined.

エキソソーム精製部102は、インレットと、疎水性鎖と親水性鎖を有する化合物で修飾された層を有するエキソソーム固定部102dを備えることが好ましい。図7に示すように、エキソソーム精製部102はサンプル導入用インレット102bと破砕液導入用インレット102c(図示略)を備えることが好ましく、更に洗浄液導入用インレット102aを備えることがより好ましい。
図7に示すように、エキソソームの分析において、まず上述したエキソソーム精製部において、サンプル導入用インレット102bにサンプルを注入し、流路102iのバルブ102fを開き、吸引によりサンプルをエキソソーム固定部102dに導入する。
The exosome purification unit 102 preferably includes an exosome fixing unit 102d having an inlet and a layer modified with a compound having a hydrophobic chain and a hydrophilic chain. As shown in FIG. 7, the exosome purification unit 102 preferably includes a sample introduction inlet 102b and a crushing liquid introduction inlet 102c (not shown), and more preferably a washing liquid introduction inlet 102a.
As shown in FIG. 7, in the analysis of exosomes, first, in the exosome purification unit described above, the sample is injected into the sample introduction inlet 102b, the valve 102f of the channel 102i is opened, and the sample is introduced into the exosome fixing unit 102d by suction. To do.

サンプルとしては、検出対象の細胞をとりまく環境から得られるものであって、該細胞が分泌したエキソソームを含有するものであれば特に限定されず、血液、尿、母乳、気管支肺胞洗浄液、羊水、悪性滲出液、唾液等が挙げられる。中でも、エキソソームを検出しやすい血液又は尿が好ましい。更に、血液においては、エキソソームの検出のしやすさから、血漿が好ましい。また、係るサンプルには、培養細胞が分泌したエキソソームを含有する細胞培養液も含まれる。
エキソソーム固定部2dに導入されたサンプル中のエキソソームは、疎水性鎖と親水性鎖を有する化合物によって捕捉される。
次いで、エキソソーム固定部102dに固定されたエキソソームを破砕する。図7に示すように、図示略の流路102j上のバルブ102gを開き、破砕液導入用インレット102cに破砕液を注入し、吸引により破砕液をエキソソーム固定部102dへ導入する。破砕液としては、例えば細胞溶解に用いられる従来公知のものが挙げられる。
破砕液がエキソソーム固定部102dを通ることにより、エキソソーム固定部102d上に捕捉されたエキソソームが破砕され、エキソソームに内包される核酸が放出される。エキソソームから放出された核酸は、バルブ105aを介して第一の流路105を通り核酸精製部103へ送られる。
The sample is obtained from the environment surrounding the cell to be detected and is not particularly limited as long as it contains an exosome secreted by the cell. Blood, urine, breast milk, bronchoalveolar lavage fluid, amniotic fluid, Examples include malignant exudates and saliva. Among these, blood or urine that can easily detect exosomes is preferable. Furthermore, in blood, plasma is preferable because of easy detection of exosomes. Such samples also include cell culture fluids containing exosomes secreted by cultured cells.
The exosome in the sample introduced into the exosome fixing part 2d is captured by a compound having a hydrophobic chain and a hydrophilic chain.
Next, the exosome fixed to the exosome fixing part 102d is crushed. As shown in FIG. 7, the valve 102g on the flow path 102j (not shown) is opened, the crushed liquid is injected into the inlet 102c for introducing the crushed liquid, and the crushed liquid is introduced into the exosome fixing part 102d by suction. Examples of the crushing liquid include conventionally known ones used for cell lysis.
By passing the disruption solution through the exosome fixing part 102d, the exosomes captured on the exosome fixing part 102d are crushed and the nucleic acid encapsulated in the exosome is released. The nucleic acid released from the exosome is sent to the nucleic acid purification unit 103 through the first channel 105 via the valve 105a.

図7に示すように、核酸精製部103は、核酸回収液導入用インレット103bと、核酸固定部103cとを備えることが好ましく、更に核酸洗浄液導入用インレット103a(図示略)を備えることがより好ましい。
核酸固定部103cは、核酸を固定可能なものであれば特に限定されないが、一例として核酸を固定するシリカメンブレンが挙げられる。
As shown in FIG. 7, the nucleic acid purification unit 103 preferably includes a nucleic acid recovery solution introduction inlet 103b and a nucleic acid immobilization unit 103c, and more preferably includes a nucleic acid washing solution introduction inlet 103a (not shown). .
The nucleic acid immobilization part 103c is not particularly limited as long as it can immobilize a nucleic acid, but an example thereof is a silica membrane that immobilizes a nucleic acid.

エキソソームは、分泌元の細胞に由来するタンパク質や核酸を保持している。核酸としては、miRNAが挙げられる。本実施形態において、核酸固定部103cが固定する核酸はmiRNAであることが好ましい。
核酸固定部103cをエキソソーム破砕液が通過することにより、核酸固定部103c上に核酸が捕捉される。
次いで、核酸固定部103cに固定された核酸を溶出させる。図7に示すように、流路103gのバルブ103fを開け、核酸回収液導入用インレット103bに核酸回収液を注入し、核酸回収液を核酸固定部103cに導入する。次いで、核酸固定部103cから核酸を回収する。核酸は第二の流路106を通り、核酸検出部104へ送られる。
The exosome holds proteins and nucleic acids derived from the secretory cell. Examples of the nucleic acid include miRNA. In the present embodiment, the nucleic acid fixed by the nucleic acid fixing part 103c is preferably miRNA.
As the exosome disruption solution passes through the nucleic acid fixing part 103c, the nucleic acid is captured on the nucleic acid fixing part 103c.
Next, the nucleic acid fixed to the nucleic acid fixing part 103c is eluted. As shown in FIG. 7, the valve 103f of the flow path 103g is opened, the nucleic acid recovery liquid is injected into the nucleic acid recovery liquid introduction inlet 103b, and the nucleic acid recovery liquid is introduced into the nucleic acid immobilization part 103c. Next, the nucleic acid is recovered from the nucleic acid fixing unit 103c. The nucleic acid passes through the second channel 106 and is sent to the nucleic acid detection unit 104.

したがって、図6を参照して説明したように、サンプル導入用インレット102bから導入された核酸試料は、そのまま核酸検出部104へと導入されてもよく、別の例として、図7を参照して説明したように、サンプル導入用インレット102bから導入された核酸試料は、エキソソーム精製部においてエキソソームから抽出され、核酸精製部において精製されてから、核酸検出部104へと導入されてもよい。   Therefore, as described with reference to FIG. 6, the nucleic acid sample introduced from the sample introduction inlet 102b may be introduced directly into the nucleic acid detection unit 104. As another example, refer to FIG. As described above, the nucleic acid sample introduced from the sample introduction inlet 102b may be extracted from the exosome in the exosome purification unit, purified in the nucleic acid purification unit, and then introduced into the nucleic acid detection unit 104.

前記核酸検出部104は図8に示されるようにバルブ4g、4hを備えた流路上に基板4cを備えたものでもよい。このように核酸検出部4の流路内にバルブを設けることで、核酸検出部4自体を流路内の溶液を定量可能な溶液混合器として用いることができる。
核酸の溶液混合器104への送液は、図8中のバルブ104g、104hを閉じて行うことが好ましい。こうすることで、溶液混合器の流路内で、核酸を含む溶液が定量される。
As shown in FIG. 8, the nucleic acid detection unit 104 may include a substrate 4c on a flow path including valves 4g and 4h. By providing a valve in the flow path of the nucleic acid detection unit 4 in this way, the nucleic acid detection unit 4 itself can be used as a solution mixer capable of quantifying the solution in the flow path.
It is preferable to supply the nucleic acid to the solution mixer 104 by closing the valves 104g and 104h in FIG. By doing so, the solution containing the nucleic acid is quantified in the flow path of the solution mixer.

核酸が溶液混合器104へ送られた後、バルブ104dを開け、検出プローブ導入用インレット104aに検出プローブ溶解液を注入し、検出プローブ溶解液を溶液混合器104へと送液する。検出プローブ溶解液の溶液混合器104への送液は、図8中のバルブ104g、104hを閉じて行う。こうすることで、溶液混合器の流路内で、検出プローブ溶解液が定量される。   After the nucleic acid is sent to the solution mixer 104, the valve 104d is opened, the detection probe solution is injected into the detection probe introduction inlet 104a, and the detection probe solution is sent to the solution mixer 104. The detection probe solution is sent to the solution mixer 104 by closing the valves 104g and 104h in FIG. By doing so, the detection probe solution is quantified in the flow path of the solution mixer.

次いで、バルブ104d、104e、104f、112aを閉じ、バルブ104g、104hを開けて、核酸と検出プローブ溶解液を溶液混合器内で循環させ、混合する。一例として図示略のポンプバルブの開閉を10分間程度継続させる。液を循環させることにより短時間で効率よく複合体(miRNA3―検出プローブ5−捕捉プローブ4複合体)が基板上に形成される。そして、複合体が形成された基板4cへと光を照射し、光反応性塩基誘導体とmiRNAとを架橋させる。   Next, the valves 104d, 104e, 104f, and 112a are closed, the valves 104g and 104h are opened, and the nucleic acid and the detection probe solution are circulated and mixed in the solution mixer. As an example, opening and closing of a pump valve (not shown) is continued for about 10 minutes. By circulating the liquid, a complex (miRNA3-detection probe 5-capture probe 4 complex) is efficiently formed on the substrate in a short time. And light is irradiated to the board | substrate 4c in which the composite_body | complex was formed, and a photoreactive base derivative and miRNA are bridge | crosslinked.

次いで、捕捉プローブが固定されてなる基板を洗浄し、該基板上の非特異的吸着物を取り除くことが好ましい。洗浄により、光反応性塩基誘導体と架橋された標的miRNAおよび検出プローブをより高純度で基板4c上に配置させることが可能となる。したがって、溶液混合器104は、更に図示略の洗浄液導入用インレット104bを備えていることが好ましい。図示略のバルブ104eを開け、洗浄液導入用インレット104bに洗浄液を注入し、基板に導入する。   Next, it is preferable to wash the substrate on which the capture probe is immobilized to remove nonspecifically adsorbed substances on the substrate. By washing, the target miRNA and the detection probe crosslinked with the photoreactive base derivative can be arranged on the substrate 4c with higher purity. Therefore, it is preferable that the solution mixer 104 further includes a cleaning liquid introduction inlet 104b (not shown). The valve 104e (not shown) is opened, the cleaning liquid is injected into the cleaning liquid introduction inlet 104b, and introduced into the substrate.

次いで、基板上に形成された複合体の標識物質の強度を測定する。標識物質の強度は、核酸の存在量を反映するため、本実施形態によれば、サンプル中に含まれる核酸の量を定量することができる。
標識物質の強度の測定は、一例として、図示略の顕微鏡、光源、パソコンなどの制御部により行われる。
Subsequently, the intensity | strength of the label | marker substance of the composite_body | complex formed on the board | substrate is measured. Since the intensity of the labeling substance reflects the abundance of the nucleic acid, according to the present embodiment, the amount of the nucleic acid contained in the sample can be quantified.
The measurement of the intensity of the labeling substance is performed by a control unit such as a microscope, a light source, a personal computer (not shown) as an example.

本実施形態によれば、検出プローブおよび捕捉プローブに光反応性塩基誘導体が含まれるので、より高精度に核酸を定量できる。
更には、本実施形態によれば、従来は1日以上要したエキソソームの分析をわずか一時間程度で迅速に行うことができる。
According to this embodiment, since the photoreactive base derivative is contained in the detection probe and the capture probe, the nucleic acid can be quantified with higher accuracy.
Furthermore, according to this embodiment, the analysis of exosomes, which conventionally required one day or more, can be quickly performed in only about one hour.

[第三実施形態]
本実施形態の流体デバイスを図9において模式的に示す。流体デバイス101’は先に記載の流体デバイス101の変形例である。流体デバイス101’は先の≪核酸の検出方法≫の第二実施形態の核酸の検出方法に好適に用いることができる。当該方法では、捕捉プローブは固相に固定されていなくともよいため、検出プローブ及び捕捉プローブ導入用インレット104a’に検出プローブ5および捕捉プローブ4を注入し、核酸固定部103cへと導入し、miRNA3―検出プローブ5−捕捉プローブ4複合体を形成させる。核酸固定部103cへと光を照射し、光反応性塩基誘導体とmiRNAとを架橋させる。
[Third embodiment]
The fluidic device of this embodiment is schematically shown in FIG. The fluidic device 101 ′ is a modification of the fluidic device 101 described above. The fluidic device 101 ′ can be suitably used for the nucleic acid detection method of the second embodiment of the above << Nucleic acid detection method >>. In this method, since the capture probe does not need to be immobilized on the solid phase, the detection probe 5 and the capture probe 4 are injected into the detection probe and the capture probe introduction inlet 104a ′, and introduced into the nucleic acid immobilization part 103c. -Form a detection probe 5 -capture probe 4 complex. Light is irradiated to the nucleic acid fixing part 103c to crosslink the photoreactive base derivative and the miRNA.

[第四実施形態]
本実施形態の流体デバイスを図10において模式的に示す。流体デバイス101’’は先に記載の流体デバイス101’の変形例である。流体デバイス101’は先の≪核酸の検出方法≫の第三実施形態の核酸の検出方法に好適に用いることができる。当該方法では、基板上に固定されていない捕捉プローブを用いて核酸−検出プローブ‐捕捉プローブ複合体を形成させた後に、当該複合体を基板上に捕捉する。したがって、流体デバイス101’’は、複合体捕捉プローブ8が固定化されてなる基板104c’を備える。検出プローブ及び捕捉プローブ導入用インレット104a’に検出プローブ5および捕捉プローブ4’を注入し、核酸固定部103cへと導入し、miRNA3―検出プローブ5−捕捉プローブ4’複合体を形成させる。核酸固定部103cへと光を照射し、光反応性塩基誘導体とmiRNAとを架橋させる。その後、miRNA3―検出プローブ5−捕捉プローブ4’複合体を基板104c’へと送液し、複合体中の標識物質を検出し、検出結果からmiRNA3を検出することができる。
[Fourth embodiment]
The fluidic device of this embodiment is schematically shown in FIG. The fluidic device 101 ″ is a modification of the fluidic device 101 ′ described above. The fluid device 101 ′ can be suitably used for the nucleic acid detection method of the third embodiment of the above-mentioned << Nucleic acid detection method >>. In this method, a nucleic acid-detection probe-capture probe complex is formed using a capture probe that is not immobilized on the substrate, and then the complex is captured on the substrate. Accordingly, the fluidic device 101 ″ includes the substrate 104c ′ on which the complex capturing probe 8 is immobilized. The detection probe 5 and the capture probe 4 ′ are injected into the detection probe and capture probe introduction inlet 104a ′, and introduced into the nucleic acid immobilization part 103c to form a miRNA3-detection probe 5-capture probe 4 ′ complex. Light is irradiated to the nucleic acid fixing part 103c to crosslink the photoreactive base derivative and the miRNA. Thereafter, the miRNA3-detection probe 5-capture probe 4 ′ complex is sent to the substrate 104c ′, the labeling substance in the complex is detected, and miRNA3 can be detected from the detection result.

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to a following example.

[液相でのmiRNA検出]
検出対象の標的miRNAとして、miR−141及びmiR−200aを選定した。両者の配列はほぼ同一であるが2塩基の差異がある。以下に示す材料をつくばオリゴサービス株式会社に委託し、自動核酸合成装置を使用して、ホスホロアミダイト法に従って合成した。
(実施例1)
標的miRNAとして、miR−141の配列を有するRNAを合成した。また、これに相補的な配列を有する捕捉プローブと検出プローブの2種の核酸プローブを設計・合成した。
用いた標的miRNA、捕捉プローブ、及び検出プローブの配列を以下に示す。
(1)標的miRNA:miR−141[配列:5’−UAACACUGUCUGGUAAAGAUGG−3’] (配列番号1:22mer)
[Detection of miRNA in liquid phase]
MiR-141 and miR-200a were selected as target miRNAs to be detected. Both sequences are almost identical, but there is a difference of 2 bases. The materials shown below were outsourced to Tsukuba Oligo Service Co., Ltd., and synthesized according to the phosphoramidite method using an automatic nucleic acid synthesizer.
(Example 1)
As a target miRNA, RNA having the sequence of miR-141 was synthesized. In addition, two types of nucleic acid probes, a capture probe and a detection probe having a complementary sequence thereto, were designed and synthesized.
The sequences of the target miRNA, capture probe, and detection probe used are shown below.
(1) Target miRNA: miR-141 [Sequence: 5′-UAACACUGUCUGUGUAAGAUGGG-3 ′] (SEQ ID NO: 22mer)

(2)捕捉プローブ−141/200a(Capture probe−141/200a)[配列:5’−X1−CNVK−X2−fS−3’] X1、X2は以下の配列を表し、Sはチオール基を表し、fは6−FAM(6−カルボキシフルオロセイン)を表す。
X1:ACCAGACA(8mer)
X2:TGTTAACAACAACAACAACAACAACA(配列番号2:26mer)
(2) Capture probe-141 / 200a (Capture probe-141 / 200a) [sequence: 5′-X1- CNV K-X2-fS-3 ′] X1 and X2 represent the following sequences, and S represents a thiol group. And f represents 6-FAM (6-carboxyfluorescein).
X1: ACCAGACA (8mer)
X2: TGTTAACAACAACAACAACAACAACA (SEQ ID NO: 26mer)

(3)検出プローブ‐141(Detect probe‐141)[配列:5’−X3−Cy5−X4−CNVK−X5−3’]
X3、X4、X5は以下の配列を表す。
X3:CTCAACTGGTGTCGTGG(配列番号3:17mer)
X4:GTCGGCAATTCAGTTGAGCCA(配列番号4:21mer)
X5:CTTT(4mer)
表1に示す組成で標的miRNA、補足プローブ、検出プローブを含有するハイブリダイゼーション反応溶液を調整した。
(3) Detection probe-141 (Detect probe-141) [sequence: 5′-X3-Cy5-X4- CNV K-X5-3 ′]
X3, X4, and X5 represent the following sequences.
X3: CTCAACTGGGTGTGTGG (SEQ ID NO: 17 mer)
X4: GTCGGCATTCAGTTGAGCCA (SEQ ID NO: 4: 21mer)
X5: CTTT (4mer)
A hybridization reaction solution containing a target miRNA, a supplementary probe, and a detection probe with the composition shown in Table 1 was prepared.

上述したハイブリダイゼーション反応溶液をシェーカー上で1000rpmの速さで振とうさせながら室温で1時間ハイブリダイゼーションさせた後、当該反応溶液に365nmの紫外線(8 mW/cm)を60分間照射し、標的miRNAとCNVKとを共有結合させた。 The hybridization reaction solution described above was allowed to hybridize at room temperature for 1 hour while shaking on a shaker at a speed of 1000 rpm, and then the reaction solution was irradiated with 365 nm ultraviolet light (8 mW / cm 2 ) for 60 minutes, miRNA and CNV K were covalently bound.

(実施例2)
標的miRNAとして、miR−200aの配列を有するRNAを合成した。また、これに相補的な配列を有する捕捉プローブと検出プローブの2種の核酸プローブを設計・合成した。
用いた標的miRNA、捕捉プローブ、及び検出プローブの配列を以下に示す。なお、検出プローブ‐141と検出プローブ‐200aでは、両者の塩基配列は2塩基異なっており、蛍光標識の種類が異なる。
(1)標的miRNA:miR−200a[配列:5’−UAACACUGUCUGGUAACGAUGU−3’] (配列番号5:22mer)
(2)捕捉プローブ−141/200a(Capture probe−141/200a)[配列:5’−X1−CNVK−X2−fS−3’]
X1、X2は以下の配列を表し、Sはチオール基を表し、fは6−FAM(6−カルボキシフルオロセイン)を表す。
X1:ACCAGACA(8mer)
X2:TGTTAACAACAACAACAACAACAACA(配列番号2:26mer)
(Example 2)
As the target miRNA, RNA having the miR-200a sequence was synthesized. In addition, two types of nucleic acid probes, a capture probe and a detection probe having a complementary sequence thereto, were designed and synthesized.
The sequences of the target miRNA, capture probe, and detection probe used are shown below. In the detection probe-141 and the detection probe-200a, both base sequences are different by two bases, and the types of fluorescent labels are different.
(1) Target miRNA: miR-200a [sequence: 5′-UAACACUGUGUGGUAACGAUGU-3 ′] (SEQ ID NO: 5: 22mer)
(2) Capture probe-141 / 200a (Capture probe-141 / 200a) [sequence: 5′-X1- CNV K-X2-fS-3 ′]
X1 and X2 represent the following sequences, S represents a thiol group, and f represents 6-FAM (6-carboxyfluorothein).
X1: ACCAGACA (8mer)
X2: TGTTAACAACAACAACAACAACAACA (SEQ ID NO: 26mer)

(3)検出プローブ‐200a(Detect probe‐200a)[配列:5’−X6−Cy3−X7−CNVK−X8−3’]
X6、X7、X8は以下の配列を表す。
X6:CTCAACTGGTGTCGTGG(配列番号6:17mer)
X7:GTCGGCAATTCAGTTGAGACA(配列番号7:21mer)
X8:CGTT(4mer)
これらの標的miRNA、補足プローブ、検出プローブを用いて、実施例1と同様にハイブリダイゼーション汎用溶液を調整し、ハイブリダイゼーション操作、及び紫外線照射を行った。
(3) Detection probe-200a (Detect probe-200a) [sequence: 5′-X6-Cy3-X7- CNV K-X8-3 ′]
X6, X7, and X8 represent the following sequences.
X6: CTCAACTGGGTGTGTGG (SEQ ID NO: 6: 17mer)
X7: GTCGGCAATTCAGTTGAGACA (SEQ ID NO: 7: 21mer)
X8: CGTT (4mer)
Using these target miRNA, supplementary probe, and detection probe, a hybridization general-purpose solution was prepared in the same manner as in Example 1, followed by hybridization operation and ultraviolet irradiation.

実施例1および実施例2で用いた標的miRNAの配列と、それに対応する検出プローブおよび捕捉プローブの配列を図11に示す。   FIG. 11 shows the sequence of the target miRNA used in Example 1 and Example 2, and the sequence of the detection probe and the capture probe corresponding thereto.

(比較例1)
標的miRNAとしてmiR−200aを、検出プローブとして検出プローブ‐141を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、ハイブリダイゼーション及び紫外線照射を行った。
(比較例2)
標的miRNAとしてmiR−141を、検出プローブとして検出プローブ‐200aを用いた以外は、実施例1と同様の方法で、ハイブリダイゼーション及び紫外線照射を行った。
(比較例3)
ハイブリダイゼーション後に紫外線照射を行わなかった以外は、実施例1と同様の方法で、ハイブリダイゼーションを行った。
(比較例4)
ハイブリダイゼーション後に紫外線照射を行わなかった以外は、実施例2と同様の方法で、ハイブリダイゼーションを行った。
(Comparative Example 1)
Hybridization and ultraviolet irradiation were performed in the same manner as in Example 1 except that miR-200a was used as the target miRNA and detection probe-141 was used as the detection probe.
(Comparative Example 2)
Hybridization and ultraviolet irradiation were performed in the same manner as in Example 1 except that miR-141 was used as the target miRNA and detection probe-200a was used as the detection probe.
(Comparative Example 3)
Hybridization was performed in the same manner as in Example 1 except that ultraviolet irradiation was not performed after hybridization.
(Comparative Example 4)
Hybridization was performed in the same manner as in Example 2 except that ultraviolet irradiation was not performed after hybridization.

(miRNA−C−probe−D−probe複合体の形成率の測定)
実施例1〜2、比較例1〜4で得られたサンプルを、尿素を含む変性アクリルアミドゲル上で電気泳動し、蛍光像のバンドの濃淡からmiRNA−C−probe−D−probe複合体(Tertiary complex)の形成率を調べた。変性PAGE ゲル上での6‐FAMおよびCy5の蛍光像を合成した写真を図12に示す。蛍光像は、蛍光イメージャー(Molecular Imager FX、BioRad社)で観察し、励起波長および蛍光フィルターはそれぞれCy3:532nm,555nm LP、Cy5:635nm,690nm BP、6FAM:488nm,530nm BPを用いた。なお、Cy3標識の検出プローブ‐200aを用いた実施例2、比較例2、比較例4のレーンでTertiary complexやD−probeのバンドがわずかに検出されたのは、Cy3−D−probeの蛍光がわずかに6‐FAMフィルターに漏れてきているためと考えられる。
(Measurement of formation rate of miRNA-C-probe-D-probe complex)
The samples obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 were electrophoresed on a denaturing acrylamide gel containing urea, and miRNA-C-probe-D-probe complex (Tertiary) was obtained from the intensity of the fluorescent image band. (complex) formation rate was examined. The photograph which synthesize | combined the fluorescence image of 6-FAM and Cy5 on a denaturation PAGE gel is shown in FIG. The fluorescence image was observed with a fluorescence imager (Molecular Imager FX, BioRad), and the excitation wavelength and the fluorescence filter were Cy3: 532 nm, 555 nm LP, Cy5: 635 nm, 690 nm BP, 6FAM: 488 nm, 530 nm BP, respectively. In addition, in the lanes of Example 2, Comparative Example 2, and Comparative Example 4 using the detection probe-200a labeled with Cy3, the tertiary complex and D-probe bands were slightly detected because of the fluorescence of Cy3-D-probe. Is considered to be leaking into the 6-FAM filter.

電気泳動後の上記の変性PAGE ゲルをCy5フィルターで観察した蛍光像を図13に示す。miRNA−C−probeの上方のバンドよりわずかに上側に、miRNA−D−probeと思われるバンドが見られた。   FIG. 13 shows a fluorescence image obtained by observing the modified PAGE gel after electrophoresis with a Cy5 filter. A band considered to be miRNA-D-probe was seen slightly above the upper band of miRNA-C-probe.

続いて、6‐FAMおよびCy3の蛍光像を合成した写真を図14に示す。なお、Cy5標識の検出プローブ‐141を用いた実施例1、比較例1、比較例3のレーンでD−probeのバンドが検出されたのは、Cy5−D−probeの蛍光がわずかにCy3フィルターに漏れてきているためと考えられる。   Then, the photograph which synthesize | combined the fluorescence image of 6-FAM and Cy3 is shown in FIG. The D-probe band was detected in the lanes of Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 3 using the Cy5-labeled detection probe-141 because the Cy5-D-probe fluorescence was slightly in the Cy3 filter. It is thought that it is leaking.

また、Cy3フィルターで観察した蛍光像を図15に示す。
図15のmiRNA−C−probe複合体のバンドは6‐FAM−C−probeの蛍光が漏れたものである。実施例2のレーンでは、そのわずかに上方にmiRNA−D−probe複合体のバンドがみられた。
Moreover, the fluorescence image observed with the Cy3 filter is shown in FIG.
The band of the miRNA-C-probe complex in FIG. 15 is a leakage of 6-FAM-C-probe fluorescence. In the lane of Example 2, a band of the miRNA-D-probe complex was seen slightly above.

上記の各バンドの濃度から、複合体の形成率を求めた。結果を表2に示す。中段(●)はD−probeの蛍光を指標に、下段(*)はC−probeの蛍光を指標に算出した。表中の%はハイブリダイゼーション反応溶液中の標的miRNA、補足プローブ、検出プローブ量に対するモル%である。   The complex formation rate was determined from the concentration of each band. The results are shown in Table 2. The middle (●) was calculated using D-probe fluorescence as an index, and the lower (*) was calculated using C-probe fluorescence as an index. The% in the table is the mol% with respect to the amount of the target miRNA, the complementary probe, and the detection probe in the hybridization reaction solution.

実施例1〜2及び比較例1〜2との比較から、miRNAとD−probeの配列が完全に相補的な場合のみ、C−probe−D−probe−miRNAの3者複合体が形成されることが示された。60分照射での3者複合体形成率は、miR−141で7.0%、miR−200aで5.3%であった。miRNAとD−probeの配列が2塩基異なる場合は、3者複合体が全く形成されなかった(3者複合体形成率は、検出限界の0.2%以下)。したがって、CNVKを有する補足プローブおよび検出プローブは、配列特異性を有することが明らかであり、CNVKを有する補足プローブおよび検出プローブを用いることで、酵素による標的核酸と核酸プローブとの連結を行わずに、2塩基の差異を検出可能なほど高精度に核酸を定量できることが示された。 From comparison with Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2, a ternary complex of C-probe-D-probe-miRNA is formed only when the sequences of miRNA and D-probe are completely complementary. It was shown that. The formation rate of the triplet complex after irradiation for 60 minutes was 7.0% for miR-141 and 5.3% for miR-200a. When the miRNA and D-probe sequences differ by 2 bases, no ternary complex was formed (the ternary complex formation rate was 0.2% or less of the detection limit). Thus, the supplemental probe and detection probe having a CNV K, is found to have sequence specificity, the use of the supplemental probe and detection probe having a CNV K, made the connection between the target nucleic acid and the nucleic acid probe with an enzyme It was shown that the nucleic acid can be quantified with such high accuracy that a difference between two bases can be detected.

実施例1〜2及び比較例3〜4との比較から、紫外線を当てない場合(比較例3〜4)では、miRNAとD−probeの配列が完全に相補的でも、変性PAGEゲル上では全く3者複合体が形成されておらず、3者複合体の形成が紫外線照射に依存していることが証明された。   From the comparison with Examples 1-2 and Comparative Examples 3-4, in the case where ultraviolet rays were not applied (Comparative Examples 3-4), even if the sequences of miRNA and D-probe were completely complementary, they were completely on the modified PAGE gel. A ternary complex was not formed, and it was proved that the formation of the ternary complex was dependent on ultraviolet irradiation.

(実施例3)
ハイブリダイゼーション後に紫外線照射を10分間で行った以外は、実施例1と同様の方法で、ハイブリダイゼーションを行った。C−probe−D−probe−miRNAの3者複合体の形成率は2.7%であった。
(実施例4)
ハイブリダイゼーション後に紫外線照射を10分間で行った以外は、実施例2と同様の方法で、ハイブリダイゼーションを行った。C−probe−D−probe−miRNAの3者複合体の形成率は2.5%であった。
(Example 3)
Hybridization was performed in the same manner as in Example 1 except that ultraviolet irradiation was performed for 10 minutes after hybridization. The formation rate of the ternary complex of C-probe-D-probe-miRNA was 2.7%.
Example 4
Hybridization was performed in the same manner as in Example 2 except that ultraviolet irradiation was performed for 10 minutes after hybridization. The formation rate of the C-probe-D-probe-miRNA ternary complex was 2.5%.

[固相でのmiRNA検出]
<マイクロアレイの作製>
まず、以下の表3に示す組成で、前記捕捉プローブ−141/200aを溶解した。
[MiRNA detection on solid phase]
<Production of microarray>
First, the capture probe-141 / 200a was dissolved with the composition shown in Table 3 below.

室温で1時間静置した後、NAP−5カラムを用いてDTTを取り除き、3×SSC bufferに平衡化させ、溶出物の吸光度から蛍光標識のラベル率を求めた。Capture probe−141/200aのラベル率は87%であった。   After standing at room temperature for 1 hour, DTT was removed using a NAP-5 column, equilibrated in 3 × SSC buffer, and the labeling rate of the fluorescent label was determined from the absorbance of the eluate. The label rate of Capture probe-141 / 200a was 87%.

上記の3×SSC bufferに平衡化させて得られた捕捉プローブ−141/200a溶液をSilane−PEG−Maleimide (M.W. 5000、NANOCS社製)と混合し、室温で1時間静置した後、最終濃度10mMとなるようDTTを加え、さらに1時間静置して、probe−PEG液を得た。probe−PEG液の組成を以下に示す。   The capture probe-141 / 200a solution obtained by equilibrating in the above 3 × SSC buffer was mixed with Silane-PEG-Maleimide (MW 5000, manufactured by NANOCS) and allowed to stand at room temperature for 1 hour. Then, DTT was added to a final concentration of 10 mM, and the mixture was allowed to stand for 1 hour to obtain a probe-PEG solution. The composition of the probe-PEG solution is shown below.

以下の表5に示す組成で、捕捉プローブを含有する溶液を調整し、インクジェット装置(MicroJet社製LaboJet−500Bio)を用いて、ガラス基板上に、表5に示す捕捉プローブ−141/200aを含む溶液を吐出した。   A solution containing a capture probe is prepared with the composition shown in Table 5 below, and the capture probe-141 / 200a shown in Table 5 is included on a glass substrate using an inkjet apparatus (LaboJet-500Bio manufactured by MicroJet). The solution was discharged.

得られた基板を25℃、高湿条件(15μl、50℃の水を配したチャンバー内)にて2時間保温し、捕捉プローブ−141/200aをガラス基板のシラノール基と反応させた後、基板上に100%アセトンをゆっくりと滴下し1分間置いた後超純水で洗浄し、2x SSC, 0.1% SDSに10分間浸してさらに洗浄し、再度後超純水で洗浄して、風乾させ、ガラス基板に捕捉プローブ−141/200aが固定化されたマイクロアレイを得た。基板上の6−FAMの蛍光強度から算出した捕捉プローブの固定密度は2920±359copy/μmであった。 The obtained substrate was kept at 25 ° C. under high humidity conditions (15 μl, in a chamber with 50 ° C. water) for 2 hours, and the capture probe-141 / 200a was reacted with the silanol group of the glass substrate. Slowly drop 100% acetone on the top, leave it for 1 minute, wash with ultrapure water, soak in 2x SSC, 0.1% SDS for 10 minutes, wash further, wash again with ultrapure water, and air dry. Thus, a microarray having a capture probe-141 / 200a immobilized on a glass substrate was obtained. The fixation density of the capture probe calculated from the fluorescence intensity of 6-FAM on the substrate was 2920 ± 359 copy / μm 2 .

<miRNAのハイブリダイゼーション>
(実施例5)
前記検出プローブ‐141を含有する1.5x Hybridization bufferを下記の表6に示す組成で調整した。
<Hybridization of miRNA>
(Example 5)
A 1.5x hybridization buffer containing the detection probe-141 was prepared with the composition shown in Table 6 below.

次いで、以下の表7に示す組成で、標的miRNA及び前記1.5x Hybridization bufferを混合し、標的miRNAを含有するハイブリダイゼーションバッファーの混合液を調整した。   Next, with the composition shown in Table 7 below, the target miRNA and the 1.5x hybridization buffer were mixed to prepare a mixture of hybridization buffer containing the target miRNA.

得られた、標的miRNA及び検出プローブを含有する混合液を95℃で5分間保温した後、300μlずつをPDMSチャンバーの穴へと分注して、前記マイクロアレイで覆い、当該混合液をマイクロアレイ基盤に接触させ、シェーカー上で1000rpmの速さで振とうさせながら室温で15分間インキュベーションさせた。この際、15分間の365nmの紫外線(30mW/cm)の基板への照射も同時に行った。次いで、当該基板を2x SSC, 0.1% SDS、25℃の溶液に10分間浸し、さらに0.2x SSC、25℃の溶液に10分間浸し、再度0.2x SSC、25℃の溶液に10分間浸して洗浄した。 The obtained mixture containing the target miRNA and the detection probe was incubated at 95 ° C. for 5 minutes, then 300 μl each was dispensed into the holes of the PDMS chamber, covered with the microarray, and the mixture was applied to the microarray substrate. The mixture was contacted and incubated at room temperature for 15 minutes while shaking on a shaker at a speed of 1000 rpm. At this time, the substrate was irradiated with 365 nm ultraviolet rays (30 mW / cm 2 ) for 15 minutes at the same time. The substrate is then immersed in a solution of 2 × SSC, 0.1% SDS, 25 ° C. for 10 minutes, further immersed in a solution of 0.2 × SSC, 25 ° C. for 10 minutes, and again in a solution of 0.2 × SSC, 25 ° C. for 10 minutes. Dipped for a minute and washed.

(比較例5)
前記標的miRNA(miR−141)の代わりに前記標的miRNA(miR−200a)を用いた以外は、実施例5と同様の方法でハイブリダイゼーションを行った。
(Comparative Example 5)
Hybridization was performed in the same manner as in Example 5 except that the target miRNA (miR-200a) was used instead of the target miRNA (miR-141).

(miRNA−C−probe−D−probe複合体の形成率の測定)
実施例5及び比較例5のハイブリダイゼーション後の基盤を乾燥させ、蛍光顕微鏡で観察した。観察結果を図16に示す。図16に示された画像のCy5の蛍光強度から算出したD−probeの結合密度は、miR−141存在下で1.5±0.25 copy/μm、miR−200a存在下で0.064±0.097 copy/μm(検出感度以下)となり、少なくとも24倍の差があった。このことから、CNVKを有する核酸プローブは、配列特異性が保たれていることが示された。以上のように、CNVKを有する検出プローブ及び基板に固定化されCNVKを有する補足プローブを用いることで、酵素による標的核酸と核酸プローブとの連結を行わずに、2塩基の差異を検出可能なほど高精度に核酸を定量できることが示された。
(Measurement of formation rate of miRNA-C-probe-D-probe complex)
The substrates after hybridization in Example 5 and Comparative Example 5 were dried and observed with a fluorescence microscope. The observation results are shown in FIG. The binding density of D-probe calculated from the fluorescence intensity of Cy5 in the image shown in FIG. 16 is 1.5 ± 0.25 copy / μm 2 in the presence of miR-141 and 0.064 in the presence of miR-200a. It was ± 0.097 copy / μm 2 (detection sensitivity or less), and there was a difference of at least 24 times. From this, it was shown that the nucleic acid probe having CNV K maintained the sequence specificity. As described above, by using the supplemental probe having immobilized CNV K in the detection probe and the substrate having a CNV K, without connection with the target nucleic acid and a nucleic acid probe with an enzyme, it can detect differences in two bases It was shown that nucleic acid can be quantified with such high accuracy.

[マイクロアレイ基板上でのD−probeの解離]
(実施例6)
CNVKの利点として、312nm紫外線によりCNVKと塩基との間の架橋を開裂可能であることが挙げられる。上記実施例5において標的miRNAおよび検出プローブのハイブリダイゼーションを行った後のマイクロアレイ基板に、紫外線照射装置(ATTO製)を用い、装置のガラス面の上方1cmにマイクロアレイ基盤を置き、基板に312nm紫外線を5分間照射した。この際、紫外線照射によりCNVKが開裂した後、C−probeからD−probeが解離しやすいように8M 尿素水溶液存在下で照射を行った。マイクロアレイ基板を超純水で洗浄後、蛍光顕微鏡で観察した。312nm紫外線照射前後の補足プローブおよび検出プロ―ブの蛍光像を図17に示す。照射前に結合していた検出プローブは、照射後全く観察されなかった。
一方、ガラス基板に固定した捕捉プローブは、付加されている蛍光色素6−FAMが312nmの光を若干吸収し、一部退色するために、紫外線照射前より暗くは見えていたが、蛍光像が観察され、捕捉プローブのみが基板上に残っている様子が確認された。しがたって、標的miRNAの定量後に標的miRNAおよび検出プローブを解離させ、捕捉プローブが固定されたDNAマイクロアレイを再利用可能であることを確認できた。
[D-probe dissociation on a microarray substrate]
(Example 6)
Advantages of CNV K, include that by 312nm UV cleavable crosslinking between CNV K and bases. Using a UV irradiation device (manufactured by ATTO) on the microarray substrate after hybridization of the target miRNA and detection probe in Example 5 above, a microarray substrate is placed 1 cm above the glass surface of the device, and the substrate is irradiated with 312 nm UV light. Irradiated for 5 minutes. At this time, after CNV K was cleaved by ultraviolet irradiation, irradiation was performed in the presence of an 8M urea aqueous solution so that D-probe was easily dissociated from C-probe. The microarray substrate was washed with ultrapure water and then observed with a fluorescence microscope. FIG. 17 shows fluorescence images of the supplementary probe and the detection probe before and after 312 nm ultraviolet irradiation. No detection probe bound prior to irradiation was observed after irradiation.
On the other hand, the capture probe fixed on the glass substrate seemed darker than before the ultraviolet irradiation because the added fluorescent dye 6-FAM slightly absorbed 312 nm light and partly faded. It was observed that only the capture probe remained on the substrate. Therefore, the target miRNA and the detection probe were dissociated after quantification of the target miRNA, and it was confirmed that the DNA microarray on which the capture probe was immobilized could be reused.

以上の結果から、本実施形態によれば、検出プローブおよび捕捉プローブに光反応性塩基誘導体が含まれるので、より高精度に核酸を定量できる。   From the above results, according to the present embodiment, since the photoreactive base derivative is contained in the detection probe and the capture probe, the nucleic acid can be quantified with higher accuracy.

1…第1の部分、2…第2の部分、3…miRNA、4…捕捉プローブ、4a…スペーサー、5…検出プローブ、5a…捕捉プローブ、5b…配列、5c,5d…ステム部、5e…ループ部、6,6’…基板、7a,7a’…第1の光反応性塩基誘導体、7b,7b’…第2の光反応性塩基誘導体、8…複合体捕捉プローブ、8b…第3の部分、
11,101’,101’,101’’…流体デバイス、102…エキソソーム精製部、102a…洗浄液導入用インレット、102b…サンプル導入用インレット、102c…破砕液導入用インレット、102d…エキソソーム固定部、102e,102f,103f,104d,104f,105a,110a,111a,112a…バルブ、102h,102i,103g,110,111,112…流路、103、203…核酸精製部、103b…核酸回収液導入用インレット、103c…核酸固定部、104,…核酸検出部,溶液混合器、104a…検出プローブ導入用インレット、104c…基板、105…第一の流路、106…第二の流路、107…第一の廃液槽、108…第二の廃液槽、109…第三の廃液槽、110…第三の流路、111…第四の流路、112…第五の流路、
201…流体デバイス、203,203’、203’’…核酸精製部、204…基板、204f,204f’,204f’’…バルブ、206…流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st part, 2 ... 2nd part, 3 ... miRNA, 4 ... Capture probe, 4a ... Spacer, 5 ... Detection probe, 5a ... Capture probe, 5b ... Array, 5c, 5d ... Stem part, 5e ... Loop part, 6, 6 '... substrate, 7a, 7a' ... first photoreactive base derivative, 7b, 7b '... second photoreactive base derivative, 8 ... complex capture probe, 8b ... third portion,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11,101 ', 101', 101 '' ... Fluid device, 102 ... Exosome refinement | purification part, 102a ... Inlet for washing | cleaning liquid introduction, 102b ... Inlet for sample introduction, 102c ... Inlet for crushing liquid introduction, 102d ... Exosome fixing | fixed part, 102e , 102f, 103f, 104d, 104f, 105a, 110a, 111a, 112a ... valve, 102h, 102i, 103g, 110, 111, 112 ... flow path, 103, 203 ... nucleic acid purification unit, 103b ... inlet for introduction of nucleic acid recovery solution , 103c ... Nucleic acid immobilization part, 104, ... Nucleic acid detection part, solution mixer, 104a ... Detection probe introduction inlet, 104c ... Substrate, 105 ... First flow path, 106 ... Second flow path, 107 ... First Waste liquid tank, 108 ... second waste liquid tank, 109 ... third waste liquid tank, 110 ... third flow 111, fourth channel, 112, fifth channel,
201 ... fluid device, 203, 203 ', 203 "... nucleic acid purification unit, 204 ... substrate, 204f, 204f', 204f" ... valve, 206 ... flow path

Claims (23)

(a)第1の部分及び第2の部分からなる核酸を含有する核酸試料と、
ステムループ構造を形成し、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、5’突出末端又は3’突出末端を有し、標識物質により標識されている検出プローブと、
前記第1の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、該配列中に第1の光反応性塩基誘導体を含む捕捉プローブと、を接触させる工程と、
(b)前記第2の部分を前記検出プローブにハイブリダイズさせ、前記第1の部分を前記捕捉プローブにハイブリダイズさせ、核酸−検出プローブ‐捕捉プローブ複合体を形成させる工程と、
(c)前記第1の部分を前記捕捉プローブにハイブリダイズさせ、第一の波長帯域の光によって、前記第1の光反応性塩基誘導体と前記核酸とを架橋させる工程と、
(d)前記核酸−検出プローブ‐捕捉プローブ複合体中の標識物質を検出する工程と、
を有することを特徴とする核酸の検出方法。
(A) a nucleic acid sample containing a nucleic acid comprising a first part and a second part;
A detection probe that forms a stem-loop structure and includes a sequence that can hybridize with the second portion, has a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end, and is labeled with a labeling substance;
Contacting a capture probe comprising a sequence capable of hybridizing with the first portion, wherein the capture probe comprises a first photoreactive base derivative in the sequence;
(B) hybridizing the second part to the detection probe, hybridizing the first part to the capture probe, and forming a nucleic acid-detection probe-capture probe complex;
(C) hybridizing the first part to the capture probe and crosslinking the first photoreactive base derivative and the nucleic acid with light in a first wavelength band;
(D) detecting a labeling substance in the nucleic acid-detection probe-capture probe complex;
A method for detecting a nucleic acid, comprising:
前記検出プローブが、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列中に第2の光反応性塩基誘導体を含み、前記工程(c)において、さらに、前記第2の部分を前記検出プローブにハイブリダイズさせ、第2の波長帯域光によって前記第2の光反応性塩基誘導体と前記核酸とを架橋させる請求項1に記載の核酸の検出方法。   The detection probe contains a second photoreactive base derivative in a sequence capable of hybridizing with the second portion, and in the step (c), the second portion is further hybridized with the detection probe. The method for detecting a nucleic acid according to claim 1, wherein the second photoreactive base derivative and the nucleic acid are cross-linked by second wavelength band light. 前記捕捉プローブは基板に固定されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の核酸の検出方法。   The nucleic acid detection method according to claim 1 or 2, wherein the capture probe is fixed to a substrate. 前記工程(a)において、前記溶液は、異なる種類の標識物質により標識されている複数種類の検出プローブを含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の核酸の検出方法。   The method for detecting a nucleic acid according to any one of claims 1 to 3, wherein in the step (a), the solution includes a plurality of types of detection probes labeled with different types of labeling substances. 前記工程(a)において、前記核酸試料は、検出対象の複数種類の核酸を含有し、前記複数種類の核酸の第1の部分がそれぞれ重複しないように、前記捕捉プローブの5’末端と3’末端のうち、どちら側が基板に固定されるかを選択される請求項1〜4のいずれか一項に記載の核酸の検出方法。   In the step (a), the nucleic acid sample contains a plurality of types of nucleic acids to be detected, and the 5 ′ end and 3 ′ of the capture probe are not overlapped so that the first parts of the plurality of types of nucleic acids do not overlap each other. The method for detecting a nucleic acid according to any one of claims 1 to 4, wherein which of the ends is fixed to the substrate is selected. 前記工程(c)は、前記基板の一部領域に選択的に前記第一の波長帯域の光を照射し、前記光反応性塩基誘導体と前記核酸とを架橋させる工程である請求項1〜5のいずれか一項に核酸の検出方法。   The step (c) is a step of selectively irradiating a part of the substrate with light of the first wavelength band to crosslink the photoreactive base derivative and the nucleic acid. The method for detecting a nucleic acid according to any one of the above. 前記第1の波長帯域光と前記第2の波長帯域光とは、同じ波長帯域である請求項1〜6のいずれか一項に記載の核酸の検出方法。   The method for detecting a nucleic acid according to claim 1, wherein the first wavelength band light and the second wavelength band light have the same wavelength band. 前記第1の光反応性塩基誘導体及び/又は前記第2の光反応性塩基誘導体は可逆的光連結性塩基である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の核酸の検出方法。   The method for detecting a nucleic acid according to claim 1, wherein the first photoreactive base derivative and / or the second photoreactive base derivative is a reversible photoligating base. 第3の波長帯域光によって前記捕捉プローブと前記核酸との架橋を開裂させる工程(e)と、
前記捕捉プローブとの架橋を開裂させた前記核酸を回収する工程(f)と、
を有する請求項1〜8のいずれか一項に記載の核酸の検出方法。
Cleaving a cross-link between the capture probe and the nucleic acid with a third wavelength band light; and
Recovering the nucleic acid cleaved from the cross-link with the capture probe; and
The method for detecting a nucleic acid according to any one of claims 1 to 8, which comprises:
前記第1の光反応性塩基誘導体及び/又は前記第2の光反応性塩基誘導体は異なる波長帯域で光連結と光開裂する請求項1〜9のいずれか一項に記載の核酸の検出方法。   The nucleic acid detection method according to any one of claims 1 to 9, wherein the first photoreactive base derivative and / or the second photoreactive base derivative undergoes photoligation and photocleavage in different wavelength bands. 前記第1の光反応性塩基誘導体及び/又は前記第2の光反応性塩基誘導体が3−Cyanovinylcarbazole Nucleosideである請求項1〜10のいずれか一項に記載の核酸の検出方法。   The method for detecting a nucleic acid according to any one of claims 1 to 10, wherein the first photoreactive base derivative and / or the second photoreactive base derivative is 3-Cyanovinylcarbazole Nucleoside. 前記核酸は、miRNAである請求項1〜11のいずれか一項に記載の核酸の検出方法。   The method for detecting a nucleic acid according to any one of claims 1 to 11, wherein the nucleic acid is miRNA. 前記捕捉プローブ及び/又は前記検出プローブはLNA(Locked Nucleic Acid)又はBNA(Bridged Nucleic Acid)を含む請求項1〜12のいずれか一項に記載の核酸の検出方法。   The method for detecting a nucleic acid according to any one of claims 1 to 12, wherein the capture probe and / or the detection probe includes LNA (Locked Nucleic Acid) or BNA (Bridged Nucleic Acid). 核酸試料中の第1の部分及び第2の部分からなる核酸を検出するために用いられる検出プローブであって、
相補鎖を形成する2つのステム部と、
前記2つのステム部間の領域であり、標識物質により標識されているループ部と、
前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列からなり、該第2の部分とハイブリダイズし得る配列中に光反応性塩基誘導体を含み、5’突出末端又は3’突出末端と、を備えることを特徴とする検出プローブ。
A detection probe used for detecting a nucleic acid comprising a first part and a second part in a nucleic acid sample,
Two stem parts forming complementary strands;
A region between the two stem parts, and a loop part labeled with a labeling substance;
A sequence capable of hybridizing with the second portion, comprising a photoreactive base derivative in the sequence capable of hybridizing with the second portion, and having a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end. Feature detection probe.
前記ループ部の標識は、前記第2の部分の塩基配列と対応づけられている請求項14に記載の検出プローブ。   The detection probe according to claim 14, wherein the label of the loop part is associated with the base sequence of the second part. 前記光反応性塩基誘導体は異なる波長帯域で光連結と光開裂する請求項14又は15に記載の検出プローブ。   The detection probe according to claim 14 or 15, wherein the photoreactive base derivative undergoes photoligation and photocleavage in different wavelength bands. 前記核酸は、miRNAである請求項14〜16のいずれか一項に記載の検出プローブ。   The detection probe according to any one of claims 14 to 16, wherein the nucleic acid is miRNA. 核酸と検出プローブと複合体を形成可能で、配列中に光反応性塩基誘導体を含む捕捉プローブが基板に固定されており、
前記核酸は、前記捕捉プローブとハイブリダイズし得る第1の部分と、前記検出プローブとハイブリダイズし得る第2の部分とを含み、
前記検出プローブは、ステムループ構造を形成し、5’突出末端又は3’突出末端を有し、標識物質により標識されていることを特徴とするマイクロアレイ。
A capture probe that can form a complex with a nucleic acid and a detection probe and includes a photoreactive base derivative in the sequence is fixed to the substrate.
The nucleic acid includes a first portion that can hybridize with the capture probe and a second portion that can hybridize with the detection probe;
The detection probe has a stem-loop structure, has a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end, and is labeled with a labeling substance.
捕捉プローブおよび検出プローブを備えた核酸検出キットであって、
前記捕捉プローブは、標的核酸を第一の部分と第二の部分に分割した場合に、前記第一の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、該配列中に光反応性塩基誘導体を含み、
前記検出プローブは、ステムループ構造を形成し、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、5’突出末端又は3’突出末端を有し、標識物質により標識されていることを特徴とする核酸検出キット。
A nucleic acid detection kit comprising a capture probe and a detection probe,
The capture probe includes a sequence that can hybridize to the first portion when the target nucleic acid is divided into a first portion and a second portion, and includes a photoreactive base derivative in the sequence,
The detection probe includes a sequence that forms a stem-loop structure and can hybridize with the second portion, has a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end, and is labeled with a labeling substance, Nucleic acid detection kit.
第1の部分及び第2の部分からなる核酸を介して、
ステムループ構造を形成し、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、5’突出末端又は3’突出末端を有し、標識物質により標識されている検出プローブと、
前記第1の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、該配列中に光反応性塩基誘導体を含む捕捉プローブとが、連結されてなることを特徴とする核酸‐検出プローブ‐捕捉プローブ複合体。
Via a nucleic acid consisting of a first part and a second part,
A detection probe that forms a stem-loop structure and includes a sequence that can hybridize with the second portion, has a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end, and is labeled with a labeling substance;
A nucleic acid-detection probe-capture probe complex comprising a sequence that can hybridize to the first portion, and a capture probe that includes a photoreactive base derivative in the sequence.
請求項20に記載の核酸‐検出プローブ‐捕捉プローブ複合体が基板に固定化されてなることを特徴とする核酸固定化担体。   21. A nucleic acid-immobilized carrier, wherein the nucleic acid-detection probe-capture probe complex according to claim 20 is immobilized on a substrate. 捕捉プローブが固定化されてなる基板と、検出プローブ導入用インレットと、を有する核酸検出部を備えた流体デバイスであって、
前記捕捉プローブは、標的核酸を第一の部分と第二の部分に分割した場合に、前記第一の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、該配列中に光反応性塩基誘導体を含み、
前記検出プローブは、ステムループ構造を形成し、前記第2の部分とハイブリダイズし得る配列を含み、5’突出末端又は3’突出末端を有し、標識物質により標識されていることを特徴とする流体デバイス。
A fluidic device comprising a nucleic acid detector having a substrate on which a capture probe is immobilized and an inlet for introducing a detection probe;
The capture probe includes a sequence that can hybridize to the first portion when the target nucleic acid is divided into a first portion and a second portion, and includes a photoreactive base derivative in the sequence,
The detection probe includes a sequence that forms a stem-loop structure and can hybridize with the second portion, has a 5 ′ protruding end or a 3 ′ protruding end, and is labeled with a labeling substance, Fluid device.
前記核酸はサンプル中のエキソソームが内包する核酸である請求項22に記載の流体デバイス。   The fluidic device according to claim 22, wherein the nucleic acid is a nucleic acid encapsulated by an exosome in a sample.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107119124A (en) * 2017-05-10 2017-09-01 清华大学 A kind of method of target miRNA content in detection sample to be tested
CN108384831A (en) * 2018-02-13 2018-08-10 塔里木大学 The detection method of oligonucleotide with 4 to 10 nucleotide monomers
KR20200029581A (en) * 2017-07-24 2020-03-18 퀀텀-에스아이 인코포레이티드 High intensity labeled reactant composition and sequencing method
WO2021114040A1 (en) * 2019-12-09 2021-06-17 彩科(苏州)生物科技有限公司 Non-amplified nucleic acid molecule detection kit and use method therefor
JP2021523388A (en) * 2018-08-28 2021-09-02 ジェイエル メディラブズ、インコーポレイテッド Target substance detection method and kit
WO2021215428A1 (en) * 2020-04-22 2021-10-28 日華化学株式会社 Nucleic acid detection method and oligonucleotide probe
US11613772B2 (en) 2019-01-23 2023-03-28 Quantum-Si Incorporated High intensity labeled reactant compositions and methods for sequencing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008086296A (en) * 2006-10-05 2008-04-17 National Institute Of Advanced Industrial & Technology New fluorescence-labeled nucleic acid
WO2009066447A1 (en) * 2007-11-19 2009-05-28 Japan Advanced Institute Of Science And Technology Light-responsive artificial nucleotide having photo-crosslinking ability
EP2272856A1 (en) * 2008-04-16 2011-01-12 Japan Advanced Institute of Science and Technology Sequence-specific nucleic acid purification method manner
WO2012033190A1 (en) * 2010-09-10 2012-03-15 三菱化学メディエンス株式会社 Method for inhibiting nucleic acid amplification using light and highly sensitive method for selective nucleic acid amplification
JP2012147704A (en) * 2011-01-18 2012-08-09 Olympus Corp Method for detecting target nucleic acid molecule

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008086296A (en) * 2006-10-05 2008-04-17 National Institute Of Advanced Industrial & Technology New fluorescence-labeled nucleic acid
WO2009066447A1 (en) * 2007-11-19 2009-05-28 Japan Advanced Institute Of Science And Technology Light-responsive artificial nucleotide having photo-crosslinking ability
EP2272856A1 (en) * 2008-04-16 2011-01-12 Japan Advanced Institute of Science and Technology Sequence-specific nucleic acid purification method manner
WO2012033190A1 (en) * 2010-09-10 2012-03-15 三菱化学メディエンス株式会社 Method for inhibiting nucleic acid amplification using light and highly sensitive method for selective nucleic acid amplification
JP2012147704A (en) * 2011-01-18 2012-08-09 Olympus Corp Method for detecting target nucleic acid molecule

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
現代化学3月号, JPN6013026545, March 2013 (2013-03-01), pages 42 - 45, ISSN: 0003828933 *
第25回バイオメディカル分析科学シンポジウム講演要旨集, JPN6013026543, 8 August 2012 (2012-08-08), pages 116 - 117, ISSN: 0003828932 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107119124A (en) * 2017-05-10 2017-09-01 清华大学 A kind of method of target miRNA content in detection sample to be tested
US11655504B2 (en) 2017-07-24 2023-05-23 Quantum-Si Incorporated High intensity labeled reactant compositions and methods for sequencing
KR20200029581A (en) * 2017-07-24 2020-03-18 퀀텀-에스아이 인코포레이티드 High intensity labeled reactant composition and sequencing method
JP2020530988A (en) * 2017-07-24 2020-11-05 クアンタム−エスアイ インコーポレイテッドQuantum−Si Incorporated High-strength labeled reactant composition and method for sequencing
TWI829642B (en) * 2017-07-24 2024-01-21 美商寬騰矽公司 High intensity labeled reactant compositions and methods for sequencing
KR102626317B1 (en) 2017-07-24 2024-01-18 퀀텀-에스아이 인코포레이티드 High-Intensity Labeled Reactant Compositions and Sequencing Methods
JP7287942B2 (en) 2017-07-24 2023-06-06 クアンタム-エスアイ インコーポレイテッド High Intensity Labeling Reactant Compositions and Methods for Sequencing
CN108384831A (en) * 2018-02-13 2018-08-10 塔里木大学 The detection method of oligonucleotide with 4 to 10 nucleotide monomers
CN108384831B (en) * 2018-02-13 2020-12-22 塔里木大学 Method for detecting oligonucleotide with length of 4-10 nucleotide monomers
JP2021523388A (en) * 2018-08-28 2021-09-02 ジェイエル メディラブズ、インコーポレイテッド Target substance detection method and kit
JP7168155B2 (en) 2018-08-28 2022-11-09 ジェイエル メディラブズ、インコーポレイテッド Target substance detection method and kit
US11613772B2 (en) 2019-01-23 2023-03-28 Quantum-Si Incorporated High intensity labeled reactant compositions and methods for sequencing
WO2021114040A1 (en) * 2019-12-09 2021-06-17 彩科(苏州)生物科技有限公司 Non-amplified nucleic acid molecule detection kit and use method therefor
WO2021215428A1 (en) * 2020-04-22 2021-10-28 日華化学株式会社 Nucleic acid detection method and oligonucleotide probe

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