JP2017085951A - JIG, PROCESSING DEVICE, PROCESSING METHOD, AND cDNA SYNTHESIS METHOD - Google Patents

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浩子 大倉
Hiroko Okura
浩子 大倉
鈴木 幸栄
Sachie Suzuki
幸栄 鈴木
匡貴 毛利
Masataka Mori
匡貴 毛利
侑希 米川
Yuki Yonekawa
侑希 米川
賢 和泉
Ken Izumi
賢 和泉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a jig that does not require labor for recovering magnetic substance particles 5 with a sample after processing.SOLUTION: A jig 100 comprises a substrate 1 that has a first region 2 holding processing droplets for magnetic substance particles which move by magnetic field and magnetic substance particles 5 with a sample containing a sample immobilized on the magnetic substance particles, and a second region 3 having a larger water contact angle than the first region 2 on the entire surface. In this case, a jig that does not require labor for recovering magnetic substance particles 5 with a sample after processing can be provided.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、治具、処理装置及び処理方法に係り、詳しくは、試料等に対して処理を行うための治具、該治具を備える処理装置、該処理装置を用いる処理方法及びcDNA合成方法に関する。   The present invention relates to a jig, a processing apparatus, and a processing method, and more particularly, a jig for processing a sample or the like, a processing apparatus including the jig, a processing method using the processing apparatus, and a cDNA synthesis method. About.

特許文献1には、磁場により移動する磁性体粒子及び該磁性体粒子に固定化された試料を含む試料付き磁性体粒子に対する処理用の液滴を保持する治具が開示されている。   Patent Document 1 discloses a jig for holding a droplet for processing with respect to a magnetic particle with a sample including a magnetic particle moving by a magnetic field and a sample fixed to the magnetic particle.

しかしながら、特許文献1に開示されている治具では、処理後の試料付き磁性体粒子の回収に手間が掛かっていた。   However, in the jig disclosed in Patent Document 1, it takes time to collect the magnetic particles with the sample after the treatment.

本発明は、磁場により移動する磁性体粒子及び該磁性体粒子に固定化された試料を含む試料付き磁性体粒子に対する処理用の液滴を保持する第1の領域と、該第1の領域よりも水接触角が大きい第2の領域とを一面に有する基板を備えることを特徴とする治具である。   The present invention includes a first region for holding a droplet for processing with respect to a magnetic particle with a sample including a magnetic particle moving by a magnetic field and a sample fixed to the magnetic particle, and the first region And a substrate having a second region having a large water contact angle on one side.

本発明によれば、処理後の試料付き磁性体粒子の回収に手間が掛からない。   According to the present invention, it does not take time to recover the magnetic particles with the sample after the treatment.

一実施形態の処理装置が備える治具を下方から見た平面図である。It is the top view which looked at the jig | tool with which the processing apparatus of one Embodiment is provided from the downward direction. 水接触角と表面張力の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a water contact angle and surface tension. 図3(a)〜図3(d)は、それぞれ実施例1の処理方法を説明するための図(その1〜その4)である。FIGS. 3A to 3D are diagrams (No. 1 to No. 4) for explaining the processing method of the first embodiment, respectively. 図4(a)〜図4(d)は、それぞれ実施例2の処理方法を説明するための図(その1〜その4)である。FIGS. 4A to 4D are diagrams (No. 1 to No. 4) for explaining the processing method of the second embodiment. 図5(a)〜図5(d)は、それぞれ実施例3の処理方法を説明するための図(その1〜その4)である。FIG. 5A to FIG. 5D are diagrams (No. 1 to No. 4) for explaining the processing method of the third embodiment, respectively.

以下、一実施形態を説明する。   Hereinafter, an embodiment will be described.

一実施形態の処理装置は、遺伝子解析や遺伝子検査等における分子生物学的操作に使用する微量液体や微生物等の試料などに処理を施すための治具100を備えている。   The processing apparatus according to one embodiment includes a jig 100 for processing a sample such as a micro liquid or a microorganism used for molecular biological operations in genetic analysis, genetic testing, and the like.

具体的には、治具100は、RT(Reverse Transcription)−PCR、定量PCR、マイクロアレイ、次世代シーケンサなどの遺伝子発現解析用試料処理を行うことを可能とする治具である。   Specifically, the jig 100 is a jig that enables sample processing for gene expression analysis such as RT (Reverse Transcription) -PCR, quantitative PCR, microarray, and next-generation sequencer.

また、治具100は、様々な動物種に由来する抗体産生細胞から目的の抗原に特異的なモノクローナル抗体を、大規模かつ迅速に単離するためのシステムを用いた抗体開発にも利用可能である。   The jig 100 can also be used for antibody development using a system for rapidly and rapidly isolating monoclonal antibodies specific for the target antigen from antibody-producing cells derived from various animal species. is there.

さらに、治具100は、核酸、タンパク質、脂質、糖質、複合糖質、化学物質の大規模・微量連続反応にも適用可能である。   Furthermore, the jig 100 can also be applied to large-scale and trace continuous reactions of nucleic acids, proteins, lipids, carbohydrates, complex carbohydrates, and chemical substances.

また、治具100は、固定化細胞の免疫染色にも利用可能である。   The jig 100 can also be used for immunostaining of immobilized cells.

[処理装置]
図1には、処理装置の治具100を下側から見た平面図が示されている。
[Processing equipment]
FIG. 1 shows a plan view of the jig 100 of the processing apparatus as viewed from below.

治具100は、一例として図1に示されるように、水平面に略平行に配置された基板1と、基板1を保持するトレイ8(図1では不図示、図3(a)〜図5(d)参照)とを備えている。なお、治具100は、少なくとも基板1を備えていれば良い。すなわち、トレイ8は、治具100の構成要素でなくても良い。   As shown in FIG. 1 as an example, the jig 100 includes a substrate 1 disposed substantially parallel to a horizontal plane, and a tray 8 (not shown in FIG. 1, FIGS. 3A to 5 (not shown in FIG. 1). d)). Note that the jig 100 only needs to include at least the substrate 1. That is, the tray 8 may not be a component of the jig 100.

基板1は、磁場により移動する磁性体粒子及び該磁性体粒子に固定化された試料を含む試料付き磁性体粒子5に対する処理用の複数の液滴を下面の過半領域である第1の領域2に保持する。基板1の材料としては、一例として、ポリエステル、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、テフロン(登録商標)、ポリカーボネートなどの樹脂や、ガラス、セラミック、シリコーンなどが挙げられる。   The substrate 1 includes a first region 2 which is a majority region on the lower surface of a plurality of droplets for processing with respect to magnetic particles 5 with a sample including magnetic particles moving by a magnetic field and a sample fixed to the magnetic particles. Hold on. Examples of the material of the substrate 1 include resins such as polyester, polyethylene, polystyrene, polypropylene, Teflon (registered trademark), and polycarbonate, glass, ceramic, and silicone.

処理装置200は、治具100に加えて、基板1の上面側に配置された複数の磁石4(図1では不図示、図3(a)〜図3(d)参照)及び該複数の磁石4を保持する保持部材(不図示)を含む磁石ユニットなどを備えている。   In addition to the jig 100, the processing apparatus 200 includes a plurality of magnets 4 (not shown in FIG. 1, see FIGS. 3A to 3D) and the plurality of magnets arranged on the upper surface side of the substrate 1. 4 includes a magnet unit including a holding member (not shown) for holding 4.

磁石4は、小型のネオジム磁石であり、基板1の下面側に位置する磁性体粒子(磁気ビーズ)に磁力(ここでは引力)を及ぼしつつ基板1に沿って移動可能となっている。なお、磁石4としては、例えばフェライト磁石、アルニコ磁石等のネオジム磁石以外の永久磁石や、電磁石、軟鉄等の一時磁石であっても良い。但し、一時磁石の場合、外部磁場を生成する必要がある。   The magnet 4 is a small neodymium magnet, and is movable along the substrate 1 while applying a magnetic force (attractive force here) to magnetic particles (magnetic beads) located on the lower surface side of the substrate 1. The magnet 4 may be a permanent magnet other than a neodymium magnet such as a ferrite magnet or an alnico magnet, or a temporary magnet such as an electromagnet or soft iron. However, in the case of a temporary magnet, it is necessary to generate an external magnetic field.

そこで、磁石4を基板10に沿って移動させることで、試料が固定化された磁性体粒子を複数の液滴間で移動させることができる。   Therefore, by moving the magnet 4 along the substrate 10, the magnetic particles on which the sample is immobilized can be moved between a plurality of droplets.

ここでは、第1の領域2に、複数(例えば72個)の液滴が6行×12列のマトリクス配列となるように保持されている。なお、複数の液滴の数や配置は、例示であって、適宜変更可能である。また、基板1の下面は、第1の領域2に隣接する第2の領域3を更に有している。なお、ここでは、第1の領域2は第2の領域3よりも大きく設定されているが、第1の領域2の大きさが第2の領域3の大きさ以下であっても良い。   Here, a plurality of (for example, 72) droplets are held in the first region 2 so as to form a matrix arrangement of 6 rows × 12 columns. Note that the number and arrangement of the plurality of droplets are merely examples, and can be changed as appropriate. Further, the lower surface of the substrate 1 further has a second region 3 adjacent to the first region 2. Here, the first region 2 is set larger than the second region 3, but the size of the first region 2 may be equal to or smaller than the size of the second region 3.

上記磁石ユニットは、複数(例えば12個)の磁性体粒子に対応する複数(例えば12個)の磁石4が上記マトリクス配列の列方向に略等間隔となるよう上記保持部材に保持され、基板10に沿って上記マトリクス配列の行方向に移動可能となっている。磁石ユニットの移動は、手動もしくはアクチュエータ(駆動装置)によって行うことができる。このアクチュエータとしては、例えばステッピングモータを含むリニアアクチュエータを用いることができる。   The magnet unit is held by the holding member so that a plurality of (for example, twelve) magnets 4 corresponding to a plurality of (for example, twelve) magnetic particles are arranged at substantially equal intervals in the column direction of the matrix arrangement. Along the row direction of the matrix array. The magnet unit can be moved manually or by an actuator (drive device). As this actuator, for example, a linear actuator including a stepping motor can be used.

なお、磁石ユニットに代えて、単一の磁石4を用いることもできるが、1つの磁石4でマトリクス配列の全範囲をカバーするのは、効率的ではない。   Although a single magnet 4 can be used instead of the magnet unit, it is not efficient to cover the entire range of the matrix arrangement with one magnet 4.

ここで、固体上の水滴の形を決めているのは、水の表面張力γL、固体の表面張力γS、水と固体の間の界面張力γSLの横方向の釣り合いである。   Here, the shape of the water droplet on the solid is determined by the lateral balance of the surface tension γL of water, the surface tension γS of the solid, and the interfacial tension γSL between the water and the solid.

図2に示されるように、これら3つの力が1点で交わる接触点で釣り合う。その釣り合いの式は、ヤングの式と呼ばれ、γS=γSL+γLcosθで表される。ここで、θは接触点から引いた水滴表面との接線と固体表面とのなす角であり、水滴側の角度で定義される水接触角である。一般には、水接触角が大きいほど撥水性が高くなる。   As shown in FIG. 2, these three forces are balanced at a contact point where they intersect at one point. The balance equation is called Young's equation and is represented by γS = γSL + γL cos θ. Here, θ is an angle formed by a tangent to the surface of the water droplet drawn from the contact point and the solid surface, and is a water contact angle defined by the angle on the water droplet side. In general, the greater the water contact angle, the higher the water repellency.

第2の領域3は、第1の領域2よりも、水接触角が大きく、撥水性が高い。なお、本明細書中、「水接触角」は、純水に対する接触角を意味する。   The second region 3 has a larger water contact angle and higher water repellency than the first region 2. In the present specification, “water contact angle” means a contact angle with respect to pure water.

具体的には、第1の領域2は、水接触角が150°未満の領域(以下では「液滴保持領域2」とも呼ぶ)であり、第2の領域3は、水接触角が150°以上の領域(以下では「超撥水領域3」とも呼ぶ)である。   Specifically, the first region 2 is a region having a water contact angle of less than 150 ° (hereinafter also referred to as “droplet holding region 2”), and the second region 3 has a water contact angle of 150 °. This is the above region (hereinafter also referred to as “super water-repellent region 3”).

ここで、基板1とトレイ8は、例えば図3(a)、図4(a)、図5(a)に示されるように、液滴保持領域2側に処理用空間を形成し、該処理用空間に基板1近傍で連通する粒子回収用空間を超撥水領域3側に形成している。粒子回収空間の下部には、容器が設置される。   Here, the substrate 1 and the tray 8 form a processing space on the droplet holding region 2 side as shown in FIGS. 3A, 4A, and 5A, for example. A particle collection space communicating with the use space in the vicinity of the substrate 1 is formed on the super-water-repellent region 3 side. A container is installed below the particle recovery space.

液滴保持領域2及び超撥水領域3は、例えば基板1の基材上に水接触角が所望の値に調整された薄膜(例えばフィルム)を貼り付けても良いし、該基材そのものを加工することにより形成しても良い。   In the droplet holding region 2 and the super water-repellent region 3, for example, a thin film (for example, a film) whose water contact angle is adjusted to a desired value may be attached on the base material of the substrate 1, or the base material itself may be attached. You may form by processing.

特に、超撥水領域3を形成するために樹脂やナノ粒子を塗布しても良い。基板1の下面は、磁性体粒子が移動可能な範囲で平坦であることが好ましいが、数nm〜数μmの凹凸構造やフラクタル構造を形成しても良い。フラクタル構造は、大きな凹凸構造の中に小さな凹凸構造を形成したものであっても良い。   In particular, resin or nanoparticles may be applied to form the super water-repellent region 3. The lower surface of the substrate 1 is preferably flat within a range in which the magnetic particles can move, but an uneven structure or fractal structure of several nm to several μm may be formed. The fractal structure may be a structure in which a small uneven structure is formed in a large uneven structure.

また、超撥水領域3を形成するためには、特に表面積を大きくすることが重要であるため、フッ素樹脂、AKD(アルキルケテンダイマー)ワックスなどを塗布したり、ナノ粒子、カーボンナノチューブ、自己組織化単分子膜、針状構造体などを形成しても良い。   Further, in order to form the super water-repellent region 3, it is particularly important to increase the surface area. Therefore, a fluororesin, an AKD (alkyl ketene dimer) wax, etc. can be applied, or nanoparticles, carbon nanotubes, self-organization can be applied. A monomolecular film, a needle-like structure or the like may be formed.

液滴保持領域2には、同一又は異なる種類の溶液の液滴が保持されている。液滴として保持される溶液は、特に制限はないが、例えば、反応液や洗浄液とすることができる。反応液や洗浄液の種類は、使用目的に応じて適宜選択できる。   In the droplet holding region 2, droplets of the same or different types of solutions are held. The solution held as droplets is not particularly limited, and can be, for example, a reaction solution or a cleaning solution. The kind of the reaction liquid and the cleaning liquid can be appropriately selected depending on the purpose of use.

磁性体粒子の液滴への侵入を容易にするために反応液や洗浄液に界面活性剤を添加しても良い。界面活性剤としては、陰イオン系界面活性剤のドデシル硫酸リチウムや非イオン性界面活性剤であるTritonX100などが一例として挙げられる。   A surfactant may be added to the reaction solution or the cleaning solution in order to facilitate the penetration of the magnetic particles into the droplets. Examples of the surfactant include anionic surfactant lithium dodecyl sulfate and a nonionic surfactant TritonX100.

基板1の下面側に位置する各磁性体粒子を対応する磁石4により該下面に引き付けながら、液滴保持領域2のA行の液滴からF行の液滴まで順次移動させた後、超撥水領域3側に移動させる。磁性体粒子を各液滴に侵入させることで、試料の反応や洗浄が行われる。   The magnetic particles positioned on the lower surface side of the substrate 1 are sequentially moved from the A row droplets to the F row droplets in the droplet holding region 2 while being attracted to the lower surfaces by the corresponding magnets 4. Move to the water region 3 side. By allowing the magnetic particles to enter each droplet, the sample is reacted and washed.

そして、超撥水領域3に達したときに液滴で濡れた磁性体粒子が基板1から落下する。超撥水領域3の下方には、容器が設置されており、該容器によって、反応及び/又は洗浄後の試料を担持する磁性体粒子を回収することができる。   Then, when the super water-repellent region 3 is reached, the magnetic particles wet with the droplets fall from the substrate 1. A container is installed below the super water-repellent region 3, and the magnetic particles carrying the sample after reaction and / or washing can be collected by the container.

この容器で回収された、試料を担持する磁性体粒子は、容器ごと、次の解析工程で用いられる。   The magnetic particles carrying the sample collected in this container are used in the next analysis step for each container.

[処理方法]
本実施形態の処理方法は、上記処理装置200を用いて実施できる。
先ず、磁性体粒子の表面に、本実施形態の処理方法の処理対象の物質を固定化する。処理対象の物質は、特に制限はなく、核酸(DNA、RNA等)、ペプチド、タンパク質、糖類、脂質、複合糖脂質などをあげることができる。
[Processing method]
The processing method of this embodiment can be implemented using the processing apparatus 200.
First, a substance to be treated by the treatment method of the present embodiment is immobilized on the surface of magnetic particles. The substance to be treated is not particularly limited, and examples thereof include nucleic acids (DNA, RNA, etc.), peptides, proteins, saccharides, lipids, complex glycolipids and the like.

本実施形態の処理方法は、核酸、タンパク質、脂質、糖質、化学物質の大規模・微量連続反応に応用可能である。   The treatment method of the present embodiment can be applied to a large-scale / trace continuous reaction of nucleic acids, proteins, lipids, carbohydrates, and chemical substances.

本実施形態の処理方法の一例としてcDNA合成方法をあげることができる。このcDNA合成方法は、上記治具100の少なくとも1つの行方向の並びに、少なくとも細胞溶解用溶液、mRNA・磁性体粒子洗浄用溶液、逆転写反応用洗浄液、逆転写反応溶液の液滴をこの順にそれぞれ保持させ、磁性体粒子に固定化したmRNA(試料)を、順次、液滴とは基板1の反対側に配置された磁石4を用いて移動させる。それによって、磁性体粒子に固定化したcDNAを得ることができる。   A cDNA synthesis method can be given as an example of the processing method of the present embodiment. In this cDNA synthesis method, at least one cell lysis solution, mRNA / magnetic particle cleaning solution, reverse transcription reaction cleaning solution, and reverse transcription reaction solution droplets are arranged in this order in at least one row direction of the jig 100. Each of the mRNAs (samples) held and immobilized on the magnetic particles is sequentially moved using a magnet 4 disposed on the opposite side of the substrate 1 from the droplet. Thereby, cDNA immobilized on the magnetic particles can be obtained.

細胞溶解用溶液は、例えば、100mM Tris HCl(pH7.5), 500mM LiCl, 1% ドデシル硫酸リチウム5mM dithiothreitol(DTT)を含む全量3μl の溶液であることができる。mRNA 洗浄用溶液は、10mMTris HCl(pH7.5), 0.15M LiCl, 0.1% ドデシル硫酸リチウムを含む全量3μl の溶液であることができる。逆転写反応用洗浄溶液は、50mM Tris HCl(pH8.3), 75mM KCl, 3mM MgCl2, 0.1%Triton X-100, 0.5mM dNTP, 5mM DTT, 2 unit RNase inhibitor,を含む全量3μl の溶液であることができる。逆転写反応溶液は、50mM Tris HCl(pH8.3), 75mM KCl, 3mM MgCl2, 0.1%Triton X-100, 0.5mM dNTP, 5mM DTT, 2 unit RNase inhibitor, 8 unit SuperScript III Reverse transcriptase を含む全量3μl の溶液であることができる。   The solution for cell lysis can be, for example, a 3 μl total solution containing 100 mM Tris HCl (pH 7.5), 500 mM LiCl, 1% lithium dodecyl sulfate 5 mM dithiothreitol (DTT). The mRNA washing solution can be a 3 μl total solution containing 10 mM Tris HCl (pH 7.5), 0.15 M LiCl, 0.1% lithium dodecyl sulfate. The washing solution for reverse transcription reaction is a 3 μl total solution containing 50 mM Tris HCl (pH 8.3), 75 mM KCl, 3 mM MgCl2, 0.1% Triton X-100, 0.5 mM dNTP, 5 mM DTT, and 2 unit RNase inhibitor. be able to. The reverse transcription reaction solution is 3 μl in total volume containing 50 mM Tris HCl (pH 8.3), 75 mM KCl, 3 mM MgCl2, 0.1% Triton X-100, 0.5 mM dNTP, 5 mM DTT, 2 unit RNase inhibitor, 8 unit SuperScript III Reverse transcriptase. Solution.

但し、これらは例示であって、これらの溶液に限定されない。   However, these are examples and are not limited to these solutions.

mRNAの種類や長さ等には特に制限はなく、種々の生物由来のmRNAを用いることができる。磁性体粒子としては、例えば、粒子径2.8μm,オリゴ(dT)25 が表面に共有結合されたものを用いることができる。   There is no restriction | limiting in particular in the kind of mRNA, length, etc. mRNA from various organisms can be used. As the magnetic particles, for example, particles having a particle diameter of 2.8 μm and oligo (dT) 25 covalently bonded to the surface can be used.

磁石4としては、例えば、小型ネオジム磁石を用いることができる。各液滴中では、反応または洗浄に必要な時間、試料が固定化した磁性体粒子を滞留させる。反応または洗浄に必要な時間は、反応条件、洗浄条件によって異なるが、例えば、1秒〜1時間の範囲であることができる。   As the magnet 4, for example, a small neodymium magnet can be used. In each droplet, magnetic particles on which the sample is immobilized are retained for a time required for reaction or washing. The time required for the reaction or washing varies depending on the reaction conditions and washing conditions, but can be, for example, in the range of 1 second to 1 hour.

上記反応及び洗浄は、常温(室温)で行うことができるが、必要に応じて温度調節することもできる。また、湿度を調節するため、トレイ8内に湿式ろ紙10を入れてもよい(図3(a)、図4(a)、図5(a)参照)。   The reaction and washing can be performed at room temperature (room temperature), but the temperature can be adjusted as necessary. Moreover, in order to adjust humidity, the wet filter paper 10 may be put in the tray 8 (refer FIG. 3 (a), FIG. 4 (a), FIG. 5 (a)).

磁性体粒子に固定化したmRNAを、順次液滴に滞留及び通過させることで、磁性体粒子に固定化したcDNAを得ることができる。得られたcDNAは、そのまま次の工程に使用できる。また、複数の異なる磁性体粒子を並行して用いることにより、複数の異なる種類のcDNAを同時に得ることもできる。   The mRNA immobilized on the magnetic particles can be obtained by sequentially retaining and passing the mRNA immobilized on the magnetic particles in the droplets. The obtained cDNA can be used in the next step as it is. Further, by using a plurality of different magnetic particles in parallel, a plurality of different types of cDNA can be obtained simultaneously.

オリゴdT磁性体粒子を用いて抗体cDNAの自動合成も可能である。   It is also possible to automatically synthesize antibody cDNA using oligo dT magnetic particles.

本実施形態に使用する容器としては、シャーレ(ペトリ皿)、チューブ、バイオチップ、マイクロアレイ、PCRマイクロウェルプレートなどが一例として挙げられる。チューブは一般的に使用されるポリプロピレンやポリスチレン製のものでもよいが、特殊な低付着性ポリプロピレンからなる核酸低吸着チューブを用いてもよい。倒立できるチューブでもよい。またラックにチューブを並べ、同時に複数試料を並列処理してもよい。   Examples of containers used in the present embodiment include petri dishes (petri dishes), tubes, biochips, microarrays, PCR microwell plates, and the like. The tube may be made of generally used polypropylene or polystyrene, but may be a nucleic acid low adsorption tube made of special low adhesion polypropylene. A tube that can be inverted may be used. Alternatively, tubes may be arranged in a rack and a plurality of samples may be processed in parallel.

PCRマイクロウェルプレートは、98ウェルプレートまたは384ウェルプレートのいずれでも使用できる。12個の磁石4を同時に使用する場合、たとえば偶数列から奇数列へ順次移動させることにより、384ウェルプレートにも高速に試料を入れることができる。   The PCR microwell plate can be either a 98 well plate or a 384 well plate. When twelve magnets 4 are used at the same time, for example, by sequentially moving from the even-numbered column to the odd-numbered column, the sample can be put into the 384 well plate at high speed.

従来はcDNA合成後ピペットによる手作業で試料を採取し次の解析装置用の容器に入れなおしていたが、本実施形態の治具100を用いることにより、簡易に次の容器に試料を移動できることから、コンタミを抑制できる。   Conventionally, a sample is collected manually by a pipette after cDNA synthesis and put back into the container for the next analysis device. However, by using the jig 100 of this embodiment, the sample can be easily moved to the next container. Therefore, contamination can be suppressed.

次に、本実施形態を実施例によりさらに具体的に説明するが、本実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。   Next, the present embodiment will be described more specifically by way of examples. However, the present embodiment is not limited to the following examples.

〈実施例1〉
以下、実施例1について図3(a)〜図3(d)を参照して説明する。図3(a)〜図3(d)では、治具に符号100−1を付している。
(基板の作製)
シリコンゴム上にPETフィルムを置き、更にパラフィルムを重ね、一部の領域に1μm程度の凹凸構造があるステンレス製の成形型を上からのせて固定した。50℃に設定された乾燥庫で5分間加熱した。乾燥庫から取り出し、上からPETフィルムに成形型を圧着させた。成形型を取り除いて冷ました後、パラフィルム上に凹凸が形成された部分のみに撥水性フッ素コーティング剤フロロサーフ(フロロテクノロジー社製)を塗布し、乾燥させた。
<Example 1>
Hereinafter, Example 1 will be described with reference to FIGS. 3 (a) to 3 (d). In FIG. 3A to FIG. 3D, the jig is denoted by reference numeral 100-1.
(Production of substrate)
A PET film was placed on the silicon rubber, a parafilm was further stacked, and a stainless steel mold having a concavo-convex structure of about 1 μm in a part of the region was placed and fixed from above. Heated in a drying cabinet set at 50 ° C. for 5 minutes. The mold was taken out from the drying cabinet, and a molding die was pressure-bonded to the PET film from above. After removing the mold and cooling, the water-repellent fluorine coating agent Fluorosurf (manufactured by Fluoro Technology) was applied only to the portion where the irregularities were formed on the parafilm and dried.

自動接触角測定OCA20(英弘精機株式会社製)を使用し、水接触角の測定を行った。測定条件は、滴下液体H2O、滴下液量3.0μL、流量10μL/s、滴下時9sec後に測定を行った。パラフィルム上で凹凸構造が形成されていない領域を3回測定したところ、水接触角は平均108°であった。パラフィルム上で凹凸構造が形成され撥水性フッ素樹脂を塗布した領域を3回測定したところ、水接触角は平均153°であった。 Automatic contact angle measurement OCA20 (Eihiro Seiki Co., Ltd.) was used to measure the water contact angle. The measurement conditions were dropping liquid H 2 O, dropping liquid volume 3.0 μL, flow rate 10 μL / s, and measurement was performed 9 seconds after dropping. When the region where the uneven structure was not formed on the parafilm was measured three times, the water contact angle was an average of 108 °. When the region where the concavo-convex structure was formed on the parafilm and the water-repellent fluororesin was applied was measured three times, the water contact angle was 153 ° on average.

(治具上での磁性体粒子操作)
水接触角150°未満の領域(液滴保持領域2)に、磁性体粒子分散液を3μL分注した。次に、同じ列にUHRR(Universal Human Reference RNA)水溶液を3μLおよびmRNA-磁性体粒子洗浄液を3μL分注した。トレイ下部容器9にイオン交換水で湿らせたろ紙(湿式ろ紙10)をおき、トレイ8に分注した基板1をセットして固定した後、トレイ8を反転させ、液滴を懸垂状態とした。次に、パラフィルム上の水接触角が150°以上の領域(超撥水領域3)の下方にシャーレ7を置いた。この状態で、基板1の反対側から磁石4を用いて磁性体粒子分散液液滴11上まで移動した(図3(a)参照)。磁性体粒子分散液液滴11中の磁性体粒子が基板1側に集まった後、磁石4を操作して磁性体粒子を次のUHRR水溶液液滴12のところまで移動した(図3(b)参照)。UHRR水溶液液滴12上で磁石4を1分間固定した後、磁石4を操作して磁性体粒子を次のmRNA-磁性体粒子洗浄液液滴13まで移動した(図3(c)参照)。1分間固定した後、磁石4をパラフィルム上の水接触角が150°以上の領域まで磁性体粒子を移動した。水接触角が150°以上の領域に入ってすぐに、磁性体粒子自重により落下し、下方に置いてあったシャーレ7に入れることができた(図3(d)参照)。
(Magnetic particle manipulation on the jig)
3 μL of the magnetic particle dispersion was dispensed into a region having a water contact angle of less than 150 ° (droplet holding region 2). Next, 3 μL of UHRR (Universal Human Reference RNA) aqueous solution and 3 μL of mRNA-magnetic particle washing solution were dispensed in the same row. A filter paper (wet filter paper 10) moistened with ion-exchanged water is placed in the lower container 9 of the tray, the substrate 1 dispensed in the tray 8 is set and fixed, and then the tray 8 is inverted to place the droplets in a suspended state. . Next, the petri dish 7 was placed below the region (super water-repellent region 3) having a water contact angle of 150 ° or more on the parafilm. In this state, the magnet 4 was moved from the opposite side of the substrate 1 onto the magnetic particle dispersion liquid droplet 11 (see FIG. 3A). After the magnetic particles in the magnetic particle dispersion liquid droplet 11 gathered on the substrate 1 side, the magnet 4 was operated to move the magnetic particle to the next UHRR aqueous solution droplet 12 (FIG. 3B). reference). After fixing the magnet 4 on the UHRR aqueous solution droplet 12 for 1 minute, the magnet 4 was operated to move the magnetic particles to the next mRNA-magnetic particle cleaning liquid droplet 13 (see FIG. 3C). After fixing for 1 minute, the magnetic particles were moved to a region where the water contact angle on the parafilm was 150 ° or more. Immediately after entering the region where the water contact angle was 150 ° or more, it was dropped by its own weight and could be put into the petri dish 7 that was placed below (see FIG. 3 (d)).

〈実施例2〉
以下、実施例2について図4(a)〜図4(d)を参照して説明する。図4(a)〜図4(d)では、治具に符号100−2を付している。
(治具上での磁性体粒子操作)
基板は実施例1と同様のものを使用した。水接触角150°未満の領域に、次の順序で液滴を配置した。
<Example 2>
The second embodiment will be described below with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (d). In FIGS. 4A to 4D, reference numeral 100-2 is attached to the jig.
(Magnetic particle manipulation on the jig)
The same substrate as in Example 1 was used. Droplets were placed in the following order in a region with a water contact angle of less than 150 °.

A行:磁性体粒子分散液液滴11、B行:UHRR水溶液液滴12、C行:mRNA−磁性体粒子洗浄液滴13、D行:逆転写反応用洗浄液滴15、E行:逆転写反応溶液液滴16、F行:PCR反応溶液17。   Line A: Magnetic particle dispersion liquid droplet 11, Line B: UHRR aqueous solution liquid droplet 12, Line C: mRNA-magnetic material particle cleaning liquid droplet 13, Line D: Reverse transcription reaction cleaning liquid droplet 15, Line E: Reverse transcription reaction Solution droplet 16, line F: PCR reaction solution 17.

磁性体粒子として、Dynabeads Oligo(dT)25(Thermo Fisher 製)を用いた。mRNA-磁性体粒子洗浄液には、10mMTris HCl(pH7.5), 0.15M LiCl, 0.1% ドデシル硫酸リチウムを含む全量3μl の溶液を用いた。逆転写反応用洗浄液は、50mM Tris HCl(pH8.3), 75mM KCl, 3mM MgCl2, 0.1%Triton X-100,0.5mM dNTP, 5mM DTT, 2 unit RNase inhibitor,を含む全量3μl の溶液を用いた。逆転写反応溶液は、50mM Tris HCl(pH8.3), 75mM KCl, 3mM MgCl2, 0.1%Triton X-100, 0.5mM dNTP, 5mM DTT, 2 unit RNase inhibitor, 8 unit SuperScript III Reverse transcriptase を含む全量3μl の溶液を用いた。PCR 反応溶液は、PrimeStar GC Buffer(TaKaRa Clontech製)およびTE Buffer(Thermo Fisher 製)を混合して作製した。   As the magnetic particles, Dynabeads Oligo (dT) 25 (manufactured by Thermo Fisher) was used. As the mRNA-magnetic particle washing solution, a total volume of 3 μl containing 10 mM Tris HCl (pH 7.5), 0.15 M LiCl, 0.1% lithium dodecyl sulfate was used. As the washing solution for reverse transcription reaction, a total volume of 3 μl containing 50 mM Tris HCl (pH 8.3), 75 mM KCl, 3 mM MgCl2, 0.1% Triton X-100, 0.5 mM dNTP, 5 mM DTT, 2 unit RNase inhibitor was used. . The reverse transcription reaction solution is 3 μl in total volume containing 50 mM Tris HCl (pH 8.3), 75 mM KCl, 3 mM MgCl2, 0.1% Triton X-100, 0.5 mM dNTP, 5 mM DTT, 2 unit RNase inhibitor, 8 unit SuperScript III Reverse transcriptase. The solution of was used. A PCR reaction solution was prepared by mixing PrimeStar GC Buffer (TaKaRa Clontech) and TE Buffer (Thermo Fisher).

分注後、実施例1と同様の手順で基板1をトレイ8にセットし反転させ、液滴を懸垂状態とした。この状態で基板1の反対側から磁石4によって磁性体粒子をA行からF行まで順次移動させた(図4(a)〜図4(d)参照)。B行とE行の液滴中では、磁石4を上下に移動させて磁性体粒子を攪拌した。F行まで磁性体粒子を移動させた後、基板1の水接触角150°以上の領域に磁性体粒子を移動した。水接触角150°以上の領域に入ってすぐに、磁性体粒子は自重により落下し、下方に設置してあったPCR用のチューブ14内に入れることができた。   After dispensing, the substrate 1 was set on the tray 8 and reversed by the same procedure as in Example 1, and the droplets were suspended. In this state, the magnetic particles were sequentially moved from the A row to the F row by the magnet 4 from the opposite side of the substrate 1 (see FIGS. 4A to 4D). In the droplets of the B and E rows, the magnet 4 was moved up and down to stir the magnetic particles. After moving the magnetic particles to the F row, the magnetic particles were moved to a region of the substrate 1 having a water contact angle of 150 ° or more. Immediately after entering the region with a water contact angle of 150 ° or more, the magnetic particles dropped by their own weight, and could be put into the PCR tube 14 installed below.

このチューブ14を攪拌し、磁性体粒子の沈殿をなくしてから、Thermo Cycler T100(BIO RAD製)にセットした。PCR反応を行った後、電気泳動を行った。この結果から、磁性体粒子を用いたcDNA合成とPCRによってDNAの増幅ができていることが確認できた。   The tube 14 was agitated to eliminate precipitation of magnetic particles, and then set in a Thermo Cycler T100 (manufactured by BIO RAD). After performing the PCR reaction, electrophoresis was performed. From this result, it was confirmed that DNA was amplified by cDNA synthesis and PCR using magnetic particles.

〈実施例3〉
以下、実施例3について図5(a)〜図5(d)を参照して説明する。図5(a)〜図5(d)では、治具に符号100−3を付している。
(基板の作製)
低分子ゲル化剤(12−ヒドロキシステアリン酸)と高分子材料(ポリスチレン)を有機溶媒1mLに分散させ、その溶液をポリプロピレン基板上の一部分に塗布し、室温で放置し乾燥させた。実施例1と同様の方法で水接触角を測定した。ゲル化材を塗布していない領域を3回測定したところ、水接触角は平均82°であった。ゲル化材を塗布した領域を3回測定したところ、水接触角は平均152°であった。
<Example 3>
Example 3 will be described below with reference to FIGS. 5 (a) to 5 (d). In FIGS. 5A to 5D, reference numeral 100-3 is attached to the jig.
(Production of substrate)
A low molecular weight gelling agent (12-hydroxystearic acid) and a polymer material (polystyrene) were dispersed in 1 mL of an organic solvent, and the solution was applied to a portion on a polypropylene substrate and allowed to stand at room temperature and dried. The water contact angle was measured by the same method as in Example 1. When the region where the gelling material was not applied was measured three times, the water contact angle was an average of 82 °. When the region to which the gelling material was applied was measured three times, the water contact angle was an average of 152 °.

(治具上での磁性体粒子操作)
水接触角150°未満の領域に、次の順序で自動分注機により液滴6行×12列(=72個)配置した。A行:磁性体分散液液滴12、B行:(細胞溶解用溶液+細胞)19、C行:mRNA−磁性体粒子洗浄液滴13、D行:逆転写反応用洗浄液滴15、E行:逆転写反応溶液液滴16、F行:PCR反応溶液17。
(Magnetic particle manipulation on the jig)
In a region having a water contact angle of less than 150 °, 6 rows × 12 columns (= 72) of droplets were arranged by an automatic dispenser in the following order. Row A: Magnetic dispersion liquid droplet 12, Row B: (Cell lysis solution + cell) 19, Row C: mRNA-magnetic particle cleaning droplet 13, Row D: Reverse transcription reaction cleaning droplet 15, Row E: Reverse transcription reaction solution droplet 16, F row: PCR reaction solution 17.

細胞溶解用溶液は、100mM Tris HCl(pH7.5), 500mM LiCl, 1% ドデシル硫酸リチウム 5mM dithiothreitol(DTT)を含む全量3μLの溶液を用いた。細胞は、皮膚繊維芽細胞(Promo Cell社)を用いた。上記以外は、実施例2と同様の液を使用した。   As the cell lysis solution, a total volume of 3 μL containing 100 mM Tris HCl (pH 7.5), 500 mM LiCl, 1% lithium dodecyl sulfate 5 mM dithiothreitol (DTT) was used. As the cells, dermal fibroblasts (Promo Cell) were used. Except for the above, the same liquid as in Example 2 was used.

分注後、実施例1と同様の手順で基板1をトレイ8にセットし反転させ、液滴を懸垂状態とした。この状態で基板1の反対側から同時に12個の磁石4によって磁性体粒子をA行からF行まで順次移動させた(図5(a)〜図5(d)参照)。B行とE行の液滴中では、磁石4を上下に移動させて磁性体粒子を攪拌した。   After dispensing, the substrate 1 was set on the tray 8 and reversed by the same procedure as in Example 1, and the droplets were suspended. In this state, the magnetic particles were sequentially moved from the A row to the F row by the twelve magnets 4 simultaneously from the opposite side of the substrate 1 (see FIGS. 5A to 5D). In the droplets of the B and E rows, the magnet 4 was moved up and down to stir the magnetic particles.

F行まで磁性体粒子を移動させた後、基板1の水接触角150°以上の領域に磁性体粒子を移動させた。水接触角150°以上の領域に入ってすぐに、磁性体粒子は自重により落下し、下方に設置してあった96ウェルマイクロウェルアレイ18内に12列同時に入れることができた。   After moving the magnetic particles to the F row, the magnetic particles were moved to a region of the substrate 1 having a water contact angle of 150 ° or more. Immediately after entering the region with a water contact angle of 150 ° or more, the magnetic particles dropped by their own weight, and could be placed in 12 rows simultaneously in the 96-well microwell array 18 placed below.

この96マイクロウェルアレイ18をThermo Cycler T100(BIO RAD製)にセットし、PCR反応を行った後、さらにリアルタイムPCR(Life Technologies製)で解析した。その結果、いずれもコンタミの影響を受けることなく、12サンプルともに皮膚繊維芽細胞に特異的な遺伝子発現が確認できた。   This 96-microwell array 18 was set in Thermo Cycler T100 (manufactured by BIO RAD), subjected to PCR reaction, and further analyzed by real-time PCR (manufactured by Life Technologies). As a result, all 12 samples were confirmed to have specific gene expression in dermal fibroblasts without being affected by contamination.

以上説明した本実施形態の治具100は、磁場により移動する磁性体粒子及び該磁性体粒子に固定化された試料を含む試料付き磁性体粒子5に対する処理用の液滴を保持する第1の領域2と、該第1の領域2よりも水接触角が大きい第2の領域3とを一面に有する基板1を備えている。   The jig 100 of the present embodiment described above holds the first droplet for processing the magnetic particles 5 with a sample including the magnetic particles moving by the magnetic field and the sample fixed to the magnetic particles. A substrate 1 having a region 2 and a second region 3 having a water contact angle larger than that of the first region 2 is provided.

この場合、試料付き磁性体粒子5を第1の領域2において液滴で処理し、処理後の試料付き磁性体粒子5を第1の領域2側から第2の領域3側に移動させることで、該試料付き磁性体粒子5を基板1から離脱させることができる。   In this case, the sample-attached magnetic particles 5 are treated with droplets in the first region 2 and the treated sample-attached magnetic particles 5 are moved from the first region 2 side to the second region 3 side. The sample-attached magnetic particles 5 can be detached from the substrate 1.

この結果、処理後の試料付き磁性体粒子5の回収に手間が掛からない。   As a result, it does not take time to recover the treated magnetic particles 5 with the sample.

また、第1の領域2が水接触角150°未満の領域であり、第2の領域3が水接触角150°以上の領域である場合には、処理後の試料付き磁性体粒子5の基板1からの離脱性をより高めることができる。   In addition, when the first region 2 is a region having a water contact angle of less than 150 ° and the second region 3 is a region having a water contact angle of 150 ° or more, the substrate of the magnetic particle 5 with sample after processing The releasability from 1 can be improved more.

また、第1の領域2が水接触角90°未満の領域である場合には、第1の領域2における液滴の保持性を高めることができる。この場合、第2の領域3は、水接触角が90°以上かつ150°未満であっても良い。   In addition, when the first region 2 is a region having a water contact angle of less than 90 °, it is possible to improve the retention of liquid droplets in the first region 2. In this case, the second region 3 may have a water contact angle of 90 ° or more and less than 150 °.

また、第1の領域2と第2の領域3が互いに隣接している場合には、処理後の試料付き磁性体粒子5を迅速に回収できる。   Moreover, when the 1st area | region 2 and the 2nd area | region 3 mutually adjoin, the magnetic substance particle 5 with a sample after a process can be collect | recovered rapidly.

なお、第1の領域2と第2の領域3は、必ずしも隣接していなくても良い。すなわち第1の領域2と第2の領域3との間に他の領域が介在しても良い。   Note that the first region 2 and the second region 3 do not necessarily have to be adjacent to each other. That is, another region may be interposed between the first region 2 and the second region 3.

また、試料付き磁性体粒子5に対する処理用の液滴が複数あり、複数の液滴が反応液の液滴及び洗浄液の液滴の少なくとも一方を含む場合には、試料付き磁性体粒子5に対して複数の処理を連続して行うことができる。   Further, when there are a plurality of droplets for processing on the magnetic particles 5 with a sample and the plurality of droplets include at least one of a droplet of a reaction liquid and a droplet of a cleaning liquid, Thus, a plurality of processes can be performed continuously.

なお、試料付き磁性体粒子5に対する処理用の液滴は、1つのみ(例えば反応液又は洗浄液)であっても良い。   It should be noted that the number of droplets for processing on the sample-attached magnetic particles 5 may be only one (for example, a reaction liquid or a cleaning liquid).

また、複数の液滴は、複数の試料付き磁性体粒子5それぞれに対応する、一方向(上記行方向)に配列された少なくとも2つの液滴から成る液滴列が、一方向に直交する他方向(上記列方向)に複数配置されて成る液滴アレイを含む。   In addition, a plurality of liquid droplets correspond to each of the plurality of sample-attached magnetic particles 5, and a droplet row composed of at least two droplets arranged in one direction (the row direction described above) is perpendicular to the one direction. It includes a plurality of droplet arrays arranged in the direction (the column direction).

この場合、試料に対して複数の処理を連続して行うことを試料間で並行して行うことができ、かつ複数の処理後の各試料を並行して容易に回収できる。   In this case, it is possible to perform a plurality of treatments on the sample continuously between the samples in parallel and easily collect the samples after the plurality of treatments in parallel.

なお、試料付き磁性体粒子5を液滴間で移動させることを試料付き磁性体粒子5間で並行して行うために、複数の試料付き磁性体粒子5に対応する複数の磁石4が他方向(上記列方向)に配列された磁石ユニットを用いることが好ましい。   In addition, in order to move the magnetic particle 5 with a sample between droplets in parallel between the magnetic particles 5 with a sample, a plurality of magnets 4 corresponding to the plurality of magnetic particles 5 with a sample are moved in the other direction. It is preferable to use magnet units arranged in the above-described row direction.

なお、上記液滴列の数は、1つであっても良い。   Note that the number of droplet rows may be one.

また、本実施形態の処理装置は、治具100と、試料が固定化され、基板1の一面(例えば下面)側に位置する磁性体粒子に磁力を及ぼしつつ基板1に沿って移動可能な磁石4と、を備えている。   Moreover, the processing apparatus of this embodiment is a magnet which can move along the substrate 1 while applying a magnetic force to the magnetic particles located on one surface (for example, the lower surface) side of the substrate 1 on which the jig 100 and the sample are fixed. 4 is provided.

この場合、試料を担持する磁性体粒子を基板1の第1の領域2に引き付けて液滴で処理を行うことができ、処理後の試料を担持する磁性体粒子を基板1の第2の領域3に移動させて、基板1から離脱させることができる。   In this case, the magnetic particles carrying the sample can be attracted to the first region 2 of the substrate 1 and processed with droplets, and the magnetic particles carrying the treated sample can be treated as the second region of the substrate 1. 3 and can be detached from the substrate 1.

また、磁石4が基板1の他面側に配置される場合には、磁石4を液滴で汚すことがなく、洗浄の必要がない。   Further, when the magnet 4 is disposed on the other surface side of the substrate 1, the magnet 4 is not contaminated with droplets, and there is no need for cleaning.

また、治具100は、基板1の一面が下向きの状態で用いられるため、処理後の試料付き磁性体粒子5を第2の領域3に移動させたときに該試料付き磁性体粒子5の自重を利用して基板1から落下させることができる。なお、治具100を基板1の一面が斜め下向きの状態で用いても良い。   Further, since the jig 100 is used with one surface of the substrate 1 facing downward, the weight of the sample-attached magnetic particles 5 is moved when the processed sample-attached magnetic particles 5 are moved to the second region 3. Can be dropped from the substrate 1. Note that the jig 100 may be used in a state where one surface of the substrate 1 is obliquely downward.

また、第2の領域3の下方に設置された、試料付き磁性体粒子5を回収するための容器を更に備える場合には、基板1から落下した試料付き磁性体粒子5を回収でき、試料付き磁性体粒子5が入った容器ごと次の工程(例えば解析工程)に用いることができる。   Further, in the case where a container for collecting the sample-attached magnetic particles 5 disposed below the second region 3 is further provided, the sample-attached magnetic particles 5 dropped from the substrate 1 can be collected, and the sample is attached. The entire container containing the magnetic particles 5 can be used in the next step (for example, analysis step).

また、試料付き磁性体粒子5が液滴間で移動するように磁石4を基板1に沿って移動可能な駆動装置(アクチュエータ)を更に備える場合には、試料付き磁性体粒子5の移動を自動化できる。   Further, in the case where a driving device (actuator) that can move the magnet 4 along the substrate 1 is further provided so that the magnetic particle 5 with sample moves between droplets, the movement of the magnetic particle 5 with sample is automated. it can.

なお、駆動装置による磁石4の駆動タイミングは、各液滴での反応や洗浄に要する時間を、駆動装置を制御するコンピュータ(記憶装置を含む)に予め入力、保存しておくことで、設定することができる。   The driving timing of the magnet 4 by the driving device is set by inputting and storing in advance a computer (including a storage device) that controls the driving device for the time required for reaction and washing with each droplet. be able to.

また、本実施形態の処理装置を用いる処理方法は、第1の領域2に保持される液滴間で試料付き磁性体粒子5を移動させての反応又は/及び洗浄を行う工程と、試料付き磁性体粒子5を第1の領域2側から第2の領域3側に移動させる工程と、を含む。   Further, the processing method using the processing apparatus of the present embodiment includes a step of reacting and / or cleaning by moving the magnetic particles 5 with a sample between droplets held in the first region 2, and with a sample. Moving the magnetic particles 5 from the first region 2 side to the second region 3 side.

この場合、試料を担持する磁性体粒子を基板1の第1の領域2に引き付けて液滴で処理を行うことができ、処理後の試料を担持する磁性体粒子を基板1の第2の領域3に移動させて、基板1から離脱させることができる。   In this case, the magnetic particles carrying the sample can be attracted to the first region 2 of the substrate 1 and processed with droplets, and the magnetic particles carrying the treated sample can be treated as the second region of the substrate 1. 3 and can be detached from the substrate 1.

また、本実施形態の処理装置200を用いるcDNA合成方法は、第1の領域2に少なくとも細胞溶解用溶液、mRNA−磁性体粒子洗浄用溶液、逆転写反応用洗浄液及び逆転写反応溶液の液滴をこの順に保持させる工程と、磁性体粒子及び該磁性体粒子に固定化された試料としてのmRNAを含む試料付き磁性体粒子5を上記順に液滴間で移動させ、反応又は/及び洗浄を行う工程と、試料付き磁性体粒子5を第1の領域2側から第2の領域3側に移動させる工程と、を含む。   In the cDNA synthesis method using the processing apparatus 200 of the present embodiment, at least the cell lysis solution, the mRNA-magnetic particle cleaning solution, the reverse transcription reaction cleaning solution, and the reverse transcription reaction solution droplets are provided in the first region 2. Are held in this order, and the magnetic particles 5 with a sample containing the magnetic particles and mRNA as a sample immobilized on the magnetic particles are moved between the droplets in the above order to perform reaction or / and washing. And a step of moving the sample-attached magnetic particles 5 from the first region 2 side to the second region 3 side.

この場合、mRNAを担持する磁性体粒子(試料付き磁性体粒子5)を基板1の第1の領域2に引き付けて液滴で処理を行うことができ、合成後のcDNAを担持する磁性体粒子を基板1の第2の領域3に移動させて、基板1から離脱させることができる。   In this case, magnetic particles carrying mRNA (magnetic particles with sample 5) can be attracted to the first region 2 of the substrate 1 and treated with droplets, and magnetic particles carrying the synthesized cDNA. Can be moved to the second region 3 of the substrate 1 to be detached from the substrate 1.

以上の説明から分かるように、本実施形態では、試料付き磁性体粒子5の移動操作毎に器具を洗浄または交換することなく、1枚の基板を含む治具を用いて、試料付き磁性体粒子5に対して複数種類の処理(反応や洗浄)を連続して行うことを試料付き磁性体粒子5間で並列的に実施でき、かつ一連の処理後の試料付き磁性体粒子5を自重により落下させることで、簡易に次工程に供される容器に試料付き磁性体粒子5を入れることができる。さらに、コンタミも抑制できる。   As can be seen from the above description, in the present embodiment, the sample-attached magnetic particles can be used by using a jig including one substrate without cleaning or replacing the tool every time the sample-attached magnetic particles 5 are moved. A plurality of types of treatments (reactions and washing) can be performed in parallel between the sample-attached magnetic particles 5 and the sample-attached sample magnetic particles 5 are dropped by their own weight. By doing so, the sample-attached magnetic particles 5 can be easily put in a container provided for the next step. Furthermore, contamination can also be suppressed.

以下に、発明者らが、上記実施形態を発案するに至った思考プロセスを説明する。   Below, the inventors will explain the thought process that led to the idea of the above embodiment.

一般に、mRNAからcDNAの合成や、DNAの増幅等の遺伝子関係の反応は、少量の容量で、複数種類が並列的に行われることが多い。その場合、例えば、96ウェルあるいは384ウェル等のマイクロウェルアレイを用い、各ウェルに反応液や洗浄液を入れたアレイを用意し、反応あるいは洗浄が終了したら、ピペットにより溶液を次のウェルに移動させ、次の処理に供するのが一般的である。ピペットを用いる場合、その都度洗浄または交換して次の処理に使用する必要があり、操作は非常に煩雑である。   In general, gene-related reactions such as synthesis of cDNA from mRNA and amplification of DNA are often performed in parallel in a small volume. In that case, for example, using a 96-well or 384-well microwell array, prepare an array containing reaction solution or washing solution in each well. When the reaction or washing is completed, move the solution to the next well using a pipette. Generally, it is used for the following treatment. When using a pipette, it is necessary to wash or replace each time and use it for the next processing, and the operation is very complicated.

ピペットを使用する代わりに、磁気ビーズを用い、磁気ビーズに固定化した試料を磁石で吊り上げ移動させることも行われている(特表2007−504835号公報参照)。   Instead of using a pipette, a magnetic bead is used, and a sample immobilized on the magnetic bead is lifted and moved by a magnet (see Japanese Patent Publication No. 2007-504835).

さらに、特許文献1には、上記磁気ビーズを用いる方法を自動化し、操作毎に溶液等の移動に使用する器具を洗浄または交換することなく、複数種類の反応や洗浄の操作を並列的に行うことができる懸垂液滴アレイ式磁気ビーズ反応法について開示されている。この方法は、反応用プレート上に反応に用いる反応溶液を分注し、プレートの逆側から磁石を用いて各液滴間で磁気ビーズを移動させることで、反応を自動で行うことが可能である。しかし、反応は自動化されているが、反応が終了した最終行から試料を採取し、次の解析装置用の容器に入れる作業はピペットにより手作業で行う必要がある。   Further, Patent Document 1 automates the method using the magnetic beads, and performs a plurality of types of reactions and washing operations in parallel without washing or exchanging an instrument used for moving a solution or the like for each operation. A suspended droplet array magnetic bead reaction method is disclosed. In this method, the reaction solution used for the reaction is dispensed onto the reaction plate, and the reaction can be performed automatically by moving the magnetic beads between the droplets using a magnet from the opposite side of the plate. is there. However, although the reaction is automated, it is necessary to manually collect a sample from the last line where the reaction has been completed and place it in a container for the next analysis device by a pipette.

そこで、発明者らは、この問題を解決すべく、鋭意検討の末、上記実施形態を発案した。   Therefore, the inventors have devised the above embodiment after intensive studies to solve this problem.

1…基板(治具の一部)、2…第1の領域、3…第2の領域、4…磁石、5…試料付き磁性体粒子、6…液滴、7…シャーレ(容器)、8…トレイ(治具の一部)、11…磁性体粒子分散液液滴、12…UHRR水溶液液滴、13…mRNA−磁性体粒子洗浄液滴、14…チューブ(容器)、15…逆転写反応用洗浄液滴、16…逆転写反応溶液液滴、18…マイクロウェルプレート(容器)、100…治具(処理装置の一部)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate (a part of jig | tool), 2 ... 1st area | region, 3 ... 2nd area | region, 4 ... Magnet, 5 ... Magnetic body particle | grains with a sample, 6 ... Droplet, 7 ... Petri dish (container), 8 ... Tray (part of jig), 11 ... Magnetic particle dispersion liquid droplet, 12 ... UHRR aqueous solution droplet, 13 ... mRNA-magnetic particle washing droplet, 14 ... Tube (container), 15 ... For reverse transcription reaction Cleaning droplet, 16 ... Reverse transcription reaction solution droplet, 18 ... Microwell plate (container), 100 ... Jig (part of processing apparatus).

特許第5244130号公報Japanese Patent No. 5244130

Claims (13)

磁場により移動する磁性体粒子及び該磁性体粒子に固定化された試料を含む試料付き磁性体粒子に対する処理用の液滴を保持する第1の領域と、該第1の領域よりも水接触角が大きい第2の領域とを一面に有する基板を備えることを特徴とする治具。   A first region for holding a droplet for processing with respect to a magnetic particle with a sample including a magnetic particle moving by a magnetic field and a sample fixed to the magnetic particle, and a water contact angle with respect to the first region A jig having a substrate having a second region having a large area on one side. 前記第1の領域は、水接触角が150°未満の領域であり、
前記第2の領域は、水接触角が150°以上の領域であることを特徴とする請求項1に記載の治具。
The first region is a region having a water contact angle of less than 150 °,
The jig according to claim 1, wherein the second region is a region having a water contact angle of 150 ° or more.
前記第1の領域は、水接触角が90°未満の領域であることを特徴とする請求項1又は2に記載の治具。   The jig according to claim 1 or 2, wherein the first region is a region having a water contact angle of less than 90 °. 前記第1の領域と前記第2の領域は、互いに隣接していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の治具。   The jig according to any one of claims 1 to 3, wherein the first region and the second region are adjacent to each other. 前記液滴は、複数あり、
前記複数の液滴は、反応液の液滴及び洗浄液の液滴を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の治具。
There are a plurality of the droplets,
The jig according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of droplets include a droplet of a reaction liquid and a droplet of a cleaning liquid.
前記複数の液滴は、複数の前記試料付き磁性体粒子それぞれに対応する、一方向に配列された少なくとも2つの前記液滴から成る液滴列が前記一方向に直交する方向に複数配置されて成る液滴アレイを含むことを特徴とする請求項5に記載の治具。   The plurality of droplets are arranged in a direction perpendicular to the one direction, each of which is a plurality of droplet rows composed of at least two droplets arranged in one direction corresponding to the plurality of magnetic particles with the sample. The jig according to claim 5, comprising a droplet array. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の治具と、
前記一面側に位置する前記試料付き磁性体粒子に磁力を及ぼしつつ前記基板に沿って移動可能な磁石と、を備える処理装置。
The jig according to any one of claims 1 to 6,
A processing apparatus comprising: a magnet movable along the substrate while exerting a magnetic force on the sample-attached magnetic particles positioned on the one surface side.
前記磁石は、前記基板の他面側に配置されることを特徴とする請求項7に記載の処理装置。   The processing apparatus according to claim 7, wherein the magnet is disposed on the other surface side of the substrate. 前記治具は、前記一面が下向き又は斜め下向きの状態で用いられることを特徴とする請求項7又は8に記載の処理装置。   The processing apparatus according to claim 7, wherein the jig is used in a state where the one surface is downward or obliquely downward. 前記第2の領域の下方に設置された、前記試料付き磁性体粒子を回収するための容器を更に備えることを特徴とする請求項9に記載の処理装置。   The processing apparatus according to claim 9, further comprising a container installed under the second region for collecting the sample-attached magnetic particles. 前記試料付き磁性体粒子が前記液滴間で移動するように前記磁石を前記基板に沿って移動可能な駆動装置を更に備えることを特徴とする請求項7〜10のいずれか一項に記載の処理装置。   11. The apparatus according to claim 7, further comprising a driving device capable of moving the magnet along the substrate so that the sample-attached magnetic particles move between the droplets. Processing equipment. 請求項7〜11のいずれか一項に記載の処理装置を用いる処理方法であって、
前記第1の領域に保持される前記液滴間で前記試料付き磁性体粒子を移動させて反応又は/及び洗浄を行う工程と、
前記試料付き磁性体粒子を前記第1の領域側から前記第2の領域側に移動させる工程と、を含む処理方法。
A processing method using the processing apparatus according to any one of claims 7 to 11,
Performing reaction or / and washing by moving the magnetic particles with the sample between the droplets held in the first region;
Moving the sample-attached magnetic particles from the first region side to the second region side.
請求項7〜11のいずれか一項に記載の処理装置を用いるcDNA合成方法であって、
前記第1の領域に少なくとも細胞溶解用溶液、mRNA−磁性体粒子洗浄用溶液、逆転写反応用洗浄液及び逆転写反応溶液の液滴をこの順に保持させる工程と、
前記磁性体粒子及び該磁性体粒子に固定化された前記試料としてのmRNAを含む試料付き磁性体粒子を前記順に前記液滴間で移動させ、反応又は/及び洗浄を行う工程と、
前記試料付き磁性体粒子を前記第1の領域側から前記第2の領域側に移動させる工程と、を含むcDNA合成方法。
A cDNA synthesis method using the processing apparatus according to any one of claims 7 to 11,
Holding at least the cell lysis solution, the mRNA-magnetic particle washing solution, the reverse transcription reaction washing solution and the reverse transcription reaction solution droplets in this order in the first region;
A step of moving the magnetic particles with a sample containing the magnetic particles and mRNA as the sample immobilized on the magnetic particles between the droplets in the order, and performing reaction or / and washing;
Moving the sample-attached magnetic particles from the first region side to the second region side.
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