JP2017176177A - ポータブルqpcr及びqrt−pcr装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一方向対流qPCR又はqRT−PCRを行う為の、ターゲット核酸及び蛍光色素を有する混合試薬を収容する非対称循環可能容器であって、少なくとも1つの開口と、閉ループ系と、前記混合試薬が1サイクルで非対称循環可能容器の異なるゾーンを通って流れることを可能にする端部から端部へ接続された経路とを含む非対称循環可能容器と、熱を供給する熱源及び熱源の状態を検出する温度センサを備えた温度制御ユニット12であって、温度制御ユニットは非対称循環可能容器内の特定の領域に配置されて接触し、非対称循環可能容器の接触の領域の近傍の前記混合試薬が、非対称循環可能容器の内部の浮力と重力の差により一方向循環の形成の為に、まず加熱される、温度制御ユニットと、を備える、装置。
【選択図】図1
Description
図1に示すように、q−PCR及びqRT−PCR装置1は、本実施形態では熱源及び温度センサ12である温度制御ユニットと、本実施形態ではU字形ループ11である循環可能容器を備える。また、図1には、光源13、光検出器16、フィルタ15、レンズ14、及びプロセッサ17が示されている。
図4及び図5を参照すると、q−PCR及びqRT−PCR装置2は、本実施形態では熱源及び温度センサ22である温度制御ユニットと、U字形ループ21である循環可能容器とを含む。図4及び図5には、光源23、光検出器26、レンズ24、フィルタ25、及びプロセッサ27も示されている。光源23、光検出器26、レンズ24、フィルタ25及びプロセッサ27の接続及び領域は、図1で説明したのと実質的に同じである。しかし、U字形ループ21と熱源及び温度センサ22との接続及び領域は、図1と異なる。
図6及び図7を参照すると、q−PCR及びqRT−PCR装置3は、本実施形態では熱源及び温度センサ32a,32bである2つの温度制御ユニットと、U字形ループ31、光源33、光検出器36、レンズ34、フィルタ35、及びプロセッサ37である循環可能容器とを含む。光源33、光検出器36、レンズ34、フィルタ35及びプロセッサ37の接続および領域は、図1で説明したのと実質的に同じである。しかしながら、U字形ループ31と熱源及び温度センサ32a,32bとの接続及び領域は、図1とは異なっている。
Claims (19)
- ターゲット核酸及び蛍光色素を含む混合試薬中において、変性、アニーリング及び伸長プロセスを含む、一方向対流qPCR又はqRT−PCRを実施するためのポータブル装置であって、
当該装置は、
一方向対流qPCR又はqRT−PCRを行うための、前記ターゲット核酸及び前記蛍光色素を有する前記混合試薬を収容するための非対称循環可能容器であって、少なくとも1つの開口と、閉ループ系と、前記混合試薬が1サイクルで非対称循環可能容器の異なるゾーンを通って流れることを可能にする端部から端部へ接続された経路とを含む非対称循環可能容器と、
熱を供給するための熱源及び前記熱源の状態を検出する温度センサを備えた温度制御ユニットであって、前記温度制御ユニットは前記非対称循環可能容器内の特定の領域に配置されて接触し、前記非対称循環可能容器の前記接触の領域の近傍の前記混合試薬が、前記非対称循環可能容器の内部の浮力と重力の差によって一方向循環を形成するために、まず加熱される、温度制御ユニットと、
qPCR又はqRT−PCRが開始されたときに、蛍光信号を放出させるために前記混合試薬中の前記蛍光色素を励起する光源であって、特定領域に配置された光源と、
前記蛍光信号を電子信号に変換する光検出器と、
前記非対称循環可能容器と前記光検出器との間に配置され、前記光検出器に前記蛍光信号を方向づけるための光学素子と、
前記光学素子と前記光検出器との間に配置された、前記光源の非所定の波長をフィルタリングして除去するためのフィルタと、
温度制御ユニット及び光検出器から検出された電気信号を受信及び分析するためのプロセッサであって、前記プロセッサ内にリアルタイムでPCR又はRT−PCRを定量化するためのプログラムされたアルゴリズムが組み込まれているプロセッサと、
を備え、
前記循環可能容器の前記接触の領域の温度が変性反応温度へ上昇すると、前記混合試薬の一方向循環が始まり、PCR又はRT−PCR反応が開始され、前記温度制御ユニットの前記温度センサは、前記光源を開始させ前記蛍光色素を励起して前記蛍光信号を放出させるために、温度状態を前記プロセッサに伝送し、前記蛍光信号は前記光学素子によってフィルタリングされ、前記光検出器によって検出されて前記電気信号に変換され、PCR又はRT−PCR生成物をリアルタイムで定量化するためのプログラムされたアルゴリズムによって分析される、
装置。 - 前記非対称循環可能容器がU字形のループである、請求項1に記載の装置。
- 前記非対称循環可能容器は、U字形ループであり、前記U字形ループは、左ゾーン、右ゾーン、連結ゾーン及び下部ゾーンを含み、前記連結ゾーンは、前記左ゾーンから前記右ゾーンに非対称の高さで接続されている、請求項1に記載の装置。
- 前記U字形ループの内径が0.6mm〜1.6mmであり、前記U字形ループに含まれる前記混合試薬の総体積が30〜150μlである、請求項3に記載の装置。
- 循環速度が約1.7〜6mm/sである、請求項4に記載の装置。
- 前記光学素子は、レンズ又は光ファイバーである、請求項1に記載の装置。
- 前記光検出器は、光電子増倍管ゾーン、フォトダイオード、又は光検出器アレイである、請求項1に記載の装置。
- 前記光検出器アレイは、CCD又はCMOSである、請求項7に記載の装置。
- 前記光源は、LEDライト、レーザーダイオードライト、又はハロゲンライトである、請求項1に記載の装置。
- ターゲット核酸及び蛍光色素を含む混合試薬内において、変性、アニーリング及び伸長プロセスを含む、一方向対流qPCR又はqRT−PCRを実施するためのポータブル装置であって、
当該装置は、
一方向対流qPCR又はqRT−PCRを実施するための、前記ターゲット核酸及び前記蛍光色素を含む前記混合試薬を収容するための循環可能容器であって、前記循環可能容器は、少なくとも1つの開口と、閉ループ系と、前記混合試薬が前記循環可能容器の異なるゾーンを1サイクルで流れることを可能にする、端から端まで接続された経路と、を備えた循環可能容器と、
各温度制御ユニットが熱を供給するための熱源及び熱源の状態を検出する温度センサを備えた、複数の温度制御ユニットであって、前記複数の温度制御ユニットは、前記循環可能容器内の特定の領域に配置されて接触し、前記循環可能容器内において、相対的に高い温度領域に到達するように前記循環可能容器の下部に熱を供給する第1の温度制御ユニットが、下方の高さに配置され、相対的に低い温度領域に到達するように前記循環可能容器の上部に熱を供給する第2の温度制御ユニットが、上方の高さに配置され、前記第1の温度制御ユニットの近傍の前記混合試薬は、前記第2の温度制御ユニットの近傍の前記混合試薬よりも相対的に高い温度に到達することにより、前記循環可能容器内の浮力と重力の差によって、一方向対流を形成する複数の温度制御ユニットと、
qPCR又はqRT−PCRが開始されたときに、蛍光信号を放出させるために混合試薬中の蛍光色素を励起する光源であって、特定領域に配置された光源と、
前記蛍光信号を電子信号に変換する光検出器と、
前記循環可能容器と前記光検出器との間に配置され、前記光検出器に前記蛍光信号を方向づけるための光学素子と、
前記光学素子と前記光検出器との間に配置された、前記光源の非所定の波長をフィルタリングして除去するためのフィルタと、
温度制御ユニット及び光検出器から検出された電気信号を受信及び分析するためのプロセッサであって、前記プロセッサ内にリアルタイムでPCR又はRT−PCRを定量化するためのプログラムされたアルゴリズムが組み込まれている、プロセッサと、
を備え、
前記循環可能容器の前記接触の領域の温度が変性反応温度へ上昇すると、前記混合試薬の一方向循環が始まり、PCR又はRT−PCR反応が開始され、前記第1の温度制御ユニット及び前記第2の温度制御ユニットの両温度センサは、前記光源を開始させ前記蛍光色素を励起して前記蛍光信号を放出させるために、温度状態を前記プロセッサに伝送し、前記蛍光信号は前記光学素子によってフィルタリングされ、前記光検出器によって検出されて前記電気信号に変換され、PCR又はRT−PCR生成物をリアルタイムで定量化するためのプログラムされたアルゴリズムによって分析される、
装置。 - 前記循環可能容器は、非対称循環可能容器又は対称循環可能容器である、請求項10に記載の装置。
- 前記非対称循環可能容器は、U字形ループであり、前記U字形ループは、左ゾーン、右ゾーン、連結ゾーン及び下部ゾーンを含み、前記連結ゾーンは、前記左ゾーンから前記右ゾーンに非対称の高さで接続されている、請求項11に記載の装置。
- 前記対称循環可能容器は、U字形ループであり、前記U字形ループは、左ゾーン、右ゾーン、連結ゾーン及び下部ゾーンを含み、前記連結ゾーンは、前記左ゾーンから前記右ゾーンに対称の高さで接続されている、請求項11に記載の装置。
- 前記U字形ループの内径が0.6mm〜1.6mmであり、前記U字形ループに含まれる前記混合試薬の総体積が30〜150μlである、請求項12又は13に記載の装置。
- 循環速度が約1.7〜6mm/sである、請求項12又は13に記載の装置。
- 前記光学素子は、レンズ又は光ファイバーである、請求項10に記載の装置。
- 前記光検出器は、光電子増倍管ゾーン、フォトダイオード、又は光検出器アレイである、請求項10に記載の装置。
- 前記光検出器アレイは、CCD又はCMOSである、請求項17に記載の装置。
- 前記光源は、LEDライト、レーザーダイオードライト、又はハロゲンライトである、請求項10に記載の装置。
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