JP2017192341A - Pre-treatment kit for gene analysis, nucleic acid analysis chip, and gene analysis system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chip for nucleic acid analysis that ensures ease of handling that can be attained even by a user without expertise in medical treatment and can further improve the accuracy of biochemical examination.SOLUTION: According to the present invention, there are provided a pre-treatment kit for gene analysis, a nucleic acid analysis chip, and gene analysis system, each of which comprising: a PCR channel 34 into which a liquid containing genomic DNA extracted from a collected product is injected and amplifies a nucleic acid fragment of a target nucleic acid, while flowing it downstream; a wash channel 32 through which at least a cleaning wash flows; a hybridization channel 37 communicated with the PCR channel 34 and the wash channel 32, the hybridization channel causing hybridization of an amplified product flowing from the PCR cannel 34 and flowing the amplified product downward; and a chip-measuring device 4 for identifying a target nucleic acid by measuring a hybridization signal generated in the hybridization channel 37. After the hybridization, the hybridization channel 37 can be cleaned by flowing a washing solution from the wash channel 32.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、人体、排泄物、土壌の何れかから採取した採取物から生体物質を抽出するための遺伝子解析用前処理キット、係る採取物から検出対象の標的核酸を分析するための核酸分析用チップ及び遺伝子解析システムに関するものである。   The present invention relates to a pretreatment kit for gene analysis for extracting a biological material from a sample collected from any one of the human body, excrement, and soil, and for nucleic acid analysis for analyzing a target nucleic acid to be detected from such sample. The present invention relates to a chip and a gene analysis system.

従来より、医療検診は専ら病院等の専門の医療機関において行われているが、わが国においては超高齢化社会の到来に伴い、医療機関での検診の負担増大も深刻な状況になっている。このため、X線撮影や心電図の測定等のような専用の装置が必要な検査や、血液検査等のような注射器を必要とする検査は、引き続き医療機関にて行う一方、ユーザが簡便に検査できるものは、在宅にて行うセルフ検診を併用することで、医療機関における検診負担を軽減させることも考慮する必要がある。このような在宅にて行うセルフ検診を確立することができれば、例えば必要な医療サービスが十分に行き届いていない開発途上国においても、治療医療および予防医療を充実させることができる。   Conventionally, medical examinations have been carried out exclusively at specialized medical institutions such as hospitals, but in Japan, with the arrival of a super-aging society, the burden of medical examinations at medical institutions has become serious. For this reason, tests that require dedicated devices such as X-ray imaging and electrocardiogram measurements, and tests that require a syringe, such as blood tests, will continue to be performed at medical institutions, while users can easily perform tests. It is necessary to consider reducing the burden of screening at medical institutions by using self-examination at home. If such self-examination performed at home can be established, therapeutic medical care and preventive medical care can be enhanced even in developing countries where necessary medical services are not sufficiently delivered.

このような状況の中で、次世代のセルフ検診を可能とするためには、検査装置の小型化、汎用化、低価格化に加え、医療について専門的知識の無いユーザであっても実現できる程度の取り扱い容易性が求められる。   Under such circumstances, in order to enable next-generation self-examination, in addition to downsizing, generalization, and cost reduction of the inspection device, it can be realized even by users who do not have specialized knowledge about medical care. A certain level of ease of handling is required.

このような社会的ニーズに対して、近年では、核酸分析用チップ(DNAチップ)を用いた遺伝子解析が実現されている。核酸分析用チップは、医療分野、化学分野、創薬分野、臨床検査分野、食品分野、農業分野、工学分野、法医学分野及び犯罪鑑識分野などの様々な分野で使用されており、例えば、医療分野では、血液等の生化学試料を用いた検査により、がんをはじめとする各種の疾病の検診が一般に行われている。   In response to such social needs, in recent years, gene analysis using a nucleic acid analysis chip (DNA chip) has been realized. Nucleic acid analysis chips are used in various fields such as the medical field, chemical field, drug discovery field, clinical laboratory field, food field, agricultural field, engineering field, forensic field, and criminal field, such as the medical field. In general, screening of various diseases such as cancer is performed by using a biochemical sample such as blood.

核酸分析用チップは、ガラスまたはシリコンの基板上に高密度に核酸プローブが固定化されたデバイスである。核酸分析用チップにより高精度に遺伝子解析を行う場合、予め遺伝子増幅が必要となる。このようにして増幅された核酸は、次にハイブリダイゼーション工程において、基板上の核酸プローブとの間で相補的な塩基配列を有すると、これと結合する。次に洗浄工程において、所定の洗浄液により、ハイブリダイゼーション反応後の核酸分析用チップを洗浄する。これにより、基板上の核酸プローブと結合しなかったDNAサンプルが全て洗い流される。   A nucleic acid analysis chip is a device in which nucleic acid probes are immobilized at high density on a glass or silicon substrate. When gene analysis is performed with high accuracy using a nucleic acid analysis chip, gene amplification is required in advance. If the nucleic acid amplified in this way has a complementary base sequence with the nucleic acid probe on the substrate in the next hybridization step, it binds to it. Next, in the washing step, the nucleic acid analysis chip after the hybridization reaction is washed with a predetermined washing solution. As a result, all DNA samples not bound to the nucleic acid probe on the substrate are washed away.

続いて、洗浄後の核酸分析用チップからハイブリダイズ信号をスキャニングすることにより、標的核酸の有無及び/又は量を検出する。このスキャニングにおいては、蛍光物質を励起するのに適した波長のレーザー光を核酸分析用チップの基板上に照射し走査する。これにより、スポットされた各核酸プローブに結合した核酸の発光量が測定され、それに基づいて解析処理を行うことが可能となる。   Subsequently, the presence and / or amount of the target nucleic acid is detected by scanning the hybridization signal from the washed nucleic acid analysis chip. In this scanning, a laser beam having a wavelength suitable for exciting the fluorescent material is irradiated onto the substrate of the nucleic acid analysis chip and scanned. As a result, the amount of luminescence of the nucleic acid bound to each spotted nucleic acid probe is measured, and based on this, analysis processing can be performed.

上述の如き核酸分析用チップにおいて、特に在宅にて行うセルフ検診に対するニーズに応えることを目的として、例えば特許文献1に示す技術が開示されている。この特許文献1には、反応が瞬時に検出でき、小型・可搬の分析装置構成とされ、反応試薬を予め貯蔵し、分析後に試薬と共に処分し得る核酸分析用チップが開示されている。また特許文献2には、被験者から採取した血液又は尿中の検体の検出並びに分析をするための使い捨ての紙基材マイクロ流体デバイスも提案されている。   In the nucleic acid analysis chip as described above, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 is disclosed for the purpose of meeting the needs for self-examination performed at home. This Patent Document 1 discloses a nucleic acid analysis chip that can detect a reaction instantaneously, has a small and portable analyzer configuration, stores a reaction reagent in advance, and can be disposed of together with the reagent after analysis. Patent Document 2 also proposes a disposable paper-based microfluidic device for detecting and analyzing a sample in blood or urine collected from a subject.

特開2004−28589号公報JP 2004-28589 A 特表2014−529083号公報Special table 2014-529083 gazette

しかしながら、上述した従来の核酸分析用チップにおいては、生化学検査の精度向上の観点から、さらなる改良の余地があった。また、分析装置に分核酸分析用チップを固定して酵素反応や生化学反応を行う際に、核酸分析用チップへの高精度な温度制御が困難となり、目的の反応が十分に進まない場合もあった。   However, the above-described conventional nucleic acid analysis chip has room for further improvement from the viewpoint of improving the accuracy of biochemical tests. In addition, when performing an enzyme reaction or biochemical reaction with a nucleic acid analysis chip fixed to the analyzer, it may be difficult to control the temperature accurately on the nucleic acid analysis chip, and the target reaction may not proceed sufficiently. there were.

特許文献1には、核酸分析用チップに吸着溝を設け、真空排気用ポンプにより吸着溝を介して真空吸引することによりチップを所望の位置に吸着固定することが提案されている。しかしながら、かかる構成を採用した場合には、分析装置の小型化を図る上で大きな障壁となってしまう。   Patent Document 1 proposes that a nucleic acid analysis chip is provided with an adsorption groove, and the chip is adsorbed and fixed at a desired position by vacuum suction through the adsorption groove by a vacuum exhaust pump. However, when such a configuration is adopted, it becomes a large barrier in reducing the size of the analyzer.

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、次世代のセルフ検診を可能とする核酸分析用チップにおいて、検査装置の小型化、汎用化、低価格化に加え、医療について専門的知識の無いユーザであっても実現できる程度の取り扱い容易性が確保され、更に生化学検査の精度向上を図ることが可能な核酸分析用チップ、遺伝子解析システム、並びにその分析を行う前段階において、人体、排泄物、土壌の何れかから採取した採取物から生体物質を抽出するための遺伝子解析用前処理キットを提供することにある。   Accordingly, the present invention has been devised in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to reduce the size and versatility of a testing device in a nucleic acid analysis chip that enables next-generation self-examination. In addition to lowering the price, a chip for nucleic acid analysis and gene analysis that can ensure the ease of handling that can be realized even by users who have no specialized knowledge about medical care, and can further improve the accuracy of biochemical tests It is an object of the present invention to provide a pretreatment kit for gene analysis for extracting a biological material from a sample collected from any one of a human body, excrement, and soil in a stage before performing the analysis of the system.

第1発明に係る遺伝子解析用前処理キットは、人体、排泄物、土壌の何れかから採取した採取物から生体物質を抽出するための遺伝子解析用前処理キットにおいて、複数の粒状体が充填されてなると共に、液体を上記粒状体に浸漬させ、上記採取物を先端に付着させた棒状体が挿入された場合に、その先端を上記粒状体に接触させることで当該採取物を採取すると共に上記液体に含浸させる採取用カートリッジと、上記採取用カートリッジから送出されてきた上記液体を外部へ排出するための排出手段とを備えることを特徴とする。   The pretreatment kit for gene analysis according to the first invention is a pretreatment kit for gene analysis for extracting a biological material from a sample collected from any one of a human body, excrement, and soil, and is filled with a plurality of granules. When the rod-like body in which the liquid is immersed in the granular material and the collected material is attached to the tip is inserted, the collected material is collected by bringing the tip into contact with the granular material and A collection cartridge for impregnating with a liquid, and a discharge means for discharging the liquid sent from the collection cartridge to the outside.

第2発明に係る遺伝子解析用前処理キットは、第1発明において、装着された上記採取用カートリッジから送出されてきた上記液体から少なくとも血清を分離するための第1フィルタと、上記排出手段を有する前処理用本体を更に備え、上記排出手段は、上記第1フィルタを通過した上記液体を外部へ排出することを特徴とする。   A pretreatment kit for gene analysis according to a second aspect of the present invention includes the first filter for separating at least serum from the liquid sent from the attached collection cartridge and the discharging means in the first aspect. The apparatus further includes a pretreatment main body, and the discharge means discharges the liquid that has passed through the first filter to the outside.

第3発明に係る遺伝子解析用前処理キットは、第1又は第2発明において、上記液体は、殺菌成分、遺伝子検出用プライマー、ポリメラーゼ酵素を含有させてなること を特徴とする。   The pretreatment kit for gene analysis according to the third invention is characterized in that, in the first or second invention, the liquid contains a bactericidal component, a gene detection primer, and a polymerase enzyme.

第4発明に係る遺伝子解析用前処理キットは、第3発明において、上記前処理用本体は、上記第1フィルタを通過した上記液体から少なくともウィルス、菌を分離するための第2フィルタを更に有し、上記排出口は、上記第2フィルタを通過した上記液体を外部へ排出することを特徴とする。   The pretreatment kit for gene analysis according to a fourth invention is the pretreatment kit for gene analysis according to the third invention, wherein the pretreatment main body further has a second filter for separating at least viruses and bacteria from the liquid that has passed through the first filter. The discharge port discharges the liquid that has passed through the second filter to the outside.

第5発明に係る遺伝子解析用前処理キットは、第1〜第4発明の何れかにおいて、上記採取用カートリッジは、狭小化する方向に向けて予め付勢されていると共に上記棒状体の先端が挿入される挿入口を有し、上記挿入口の内部に上記粒状物が充填されてなると共にこれに上記液体が浸漬されていることを特徴とする。   A pretreatment kit for gene analysis according to a fifth invention is the pretreatment kit for gene analysis according to any one of the first to fourth inventions, wherein the sampling cartridge is biased in advance in a narrowing direction and the tip of the rod-like body is It has an insertion port to be inserted, the inside of the insertion port is filled with the granular material, and the liquid is immersed therein.

第6発明に係る遺伝子解析用前処理キットは、第5発明において、上記棒状体は、上記採取物が付着される先端の根本部分を外側に突出させた突起部を有し、上記突起部が上記挿入口に係止されることを特徴とする。   The pretreatment kit for gene analysis according to a sixth invention is the pretreatment kit for gene analysis according to the fifth invention, wherein the rod-like body has a protruding portion that protrudes outward from a base portion of a tip to which the collected material is attached. It is locked to the insertion port.

第7発明に係る遺伝子解析用前処理キットは、第1発明〜第6発明の何れかにおいて、上記採取用カートリッジと上記前処理用本体との装着時において、上記粒状体が充填されている収容容器と上記第1フィルタとは、上記液体が通過可能な網状体及び上記液体が通過不能なフィルムが互いに積層された積層体を介して隔てられ、上記採取用カートリッジからの上記液体の送出時には、上記フィルムに上記液体を通過させるための孔を形成させて上記液体を通過させるとともに上記網状体により上記粒状体を保持することを特徴とする。   A pretreatment kit for gene analysis according to a seventh aspect of the present invention is the pretreatment kit according to any one of the first to sixth aspects, wherein the granular material is filled when the collection cartridge and the pretreatment main body are mounted. The container and the first filter are separated from each other through a laminated body in which a network body through which the liquid can pass and a film through which the liquid cannot pass are laminated, and when the liquid is delivered from the sampling cartridge, The film is formed with holes for allowing the liquid to pass therethrough, and the liquid is allowed to pass through, and the granular material is held by the mesh.

第8発明に係る遺伝子解析用前処理キットは、第1発明〜第7発明の何れかにおいて、上記粒状体は、金属、セラミックス、樹脂の何れかにより構成されていると共に、その表面には、ゼオライト、エマルジョンジェル、親水性ポリマー、アミノ酸物質の何れかが形成されていることを特徴とする。   In the pretreatment kit for gene analysis according to the eighth invention, in any one of the first invention to the seventh invention, the granular material is composed of any one of metal, ceramics, and resin, and on the surface thereof, Any one of zeolite, emulsion gel, hydrophilic polymer, and amino acid substance is formed.

第9発明に係る遺伝子解析用前処理キットは、人体、排泄物、土壌の何れかから採取した採取物から生体物質を抽出するための遺伝子解析用前処理キットにおいて、表皮が弾性物質で構成される複数の粒状体が充填されてなると共に、殺菌成分、遺伝子検出用プライマー、ポリメラーゼ酵素を含有させた液体が上記表皮内に封入され、上記採取物を先端に付着させた棒状体が挿入された場合に、その先端を上記粒状体に接触させることで当該採取物を採取すると共に、当該先端により上記表皮を破くことで流出された上記液体に含浸させる採取用カートリッジと、上記採取用カートリッジから送出されてきた上記液体を外部へ排出するための排出手段とを備えることを特徴とする。   The pretreatment kit for gene analysis according to the ninth invention is a pretreatment kit for gene analysis for extracting a biological material from a sample collected from any one of a human body, excrement and soil, wherein the epidermis is composed of an elastic material. In addition, a liquid containing a bactericidal component, a gene detection primer, and a polymerase enzyme was enclosed in the epidermis, and a rod-like body with the collected material attached to the tip was inserted. In this case, the collected material is collected by bringing the tip into contact with the granular material, and the collecting cartridge is impregnated with the liquid that has flowed out by breaking the epidermis by the tip, and is sent from the collecting cartridge. And a discharging means for discharging the liquid that has been discharged to the outside.

第10発明に係る核酸分析用チップは、人体、排泄物、土壌の何れかから採取した採取物から検出対象の標的核酸を分析するための核酸分析用チップにおいて、遺伝子検出用プライマー、ポリメラーゼ酵素、上記採取物から抽出した生体物質を含有する液体が注入され、上記標的核酸における核酸断片を増幅させつつ下流へ流すPCR流路と、上記PCR流路から連続し、上記PCR流路から流入する増幅産物をハイブリダイゼーションさせつつ、これを下流へ流すハイブリダイゼーション流路と、上記ハイブリダイゼーション流路において生じるハイブリダイズ信号を測定することにより、上記標的核酸を同定する標的核酸分析手段とを備えることを特徴とする。   A nucleic acid analysis chip according to a tenth aspect of the invention is a nucleic acid analysis chip for analyzing a target nucleic acid to be detected from a sample collected from any one of a human body, excrement, and soil, a gene detection primer, a polymerase enzyme, A liquid containing a biological material extracted from the collected material is injected, and a PCR channel that flows downstream while amplifying nucleic acid fragments in the target nucleic acid, and an amplification that continues from the PCR channel and flows in from the PCR channel It comprises a hybridization channel for allowing a product to hybridize while flowing downstream, and a target nucleic acid analyzing means for identifying the target nucleic acid by measuring a hybridization signal generated in the hybridization channel. And

第11発明に係る核酸分析用チップは、第10発明において、少なくとも洗浄液を流すウォッシュ流路を更に備え、上記ハイブリダイゼーション流路は、上記ウォッシュ流路からも連続し、上記ハイブリダイゼーション後において、上記ウォッシュ流路からの洗浄液が流入されることで洗浄可能とされていることを特徴とする。   The nucleic acid analysis chip according to an eleventh aspect of the present invention is the nucleic acid analysis chip according to the tenth aspect of the present invention, further comprising a wash channel through which at least a washing solution flows. The hybridization channel is also continuous from the wash channel, and after the hybridization, It is characterized in that cleaning can be performed by flowing a cleaning liquid from the wash channel.

第12発明に係る核酸分析用チップは、第10発明又は第11発明において、上記PCR流路は、ミクロンオーダーの径で構成されるとともに、所定間隔で設けられた加熱温度が30〜150℃である電熱線上を通過するように配設され、当該電熱線上の通過時に上記標的核酸を熱変性させることを特徴とする。   The nucleic acid analysis chip according to a twelfth aspect of the present invention is the tenth or eleventh aspect of the present invention, wherein the PCR channel is configured with a micron order diameter, and the heating temperature provided at predetermined intervals is 30 to 150 ° C. The target nucleic acid is disposed so as to pass over a certain heating wire, and the target nucleic acid is thermally denatured when passing through the heating wire.

第13発明に係る核酸分析用チップは、第12発明において、上記PCR流路は、所定間隔で設けられた電熱線上を通過させた後に折り返されて更に上記電熱線上を通過させ、更に折り返されて上記電熱線上を通過することを繰り返すように配置されていることを特徴とする。   The nucleic acid analysis chip according to a thirteenth aspect of the present invention is the nucleic acid analysis chip according to the twelfth aspect of the present invention, wherein the PCR flow path is folded after passing over a heating wire provided at a predetermined interval, further passing over the heating wire, and further folded. It arrange | positions so that passing on the said heating wire may be repeated.

第14発明に係る核酸分析用チップは、第11発明において、上記ウォッシュ流路は、洗浄液と空気が交互に流れることを特徴とする。   The nucleic acid analysis chip according to a fourteenth aspect of the present invention is characterized in that, in the eleventh aspect, the wash flow path is alternately flowed with a cleaning solution and air.

第15発明に係る核酸分析用チップは、第10発明〜第14発明の何れかにおいて、上記標的核酸分析手段により検出された情報を通信網を介して外部へ送信する通信手段を更に備えることを特徴とする。   The nucleic acid analysis chip according to a fifteenth aspect of the invention is any one of the tenth to fourteenth aspects, further comprising a communication means for transmitting the information detected by the target nucleic acid analysis means to the outside via a communication network. Features.

第16発明に係る遺伝子解析システムは、第1発明〜第9発明の何れかの遺伝子解析用前処理キットと、第10発明〜第15発明の何れかの核酸分析用チップとを備え、上記遺伝子解析用前処理キットにおける上記排出口から排出された液体が上記核酸分析用チップにおけるPCR流路に流入されることを特徴とする。   A gene analysis system according to a sixteenth invention comprises the pretreatment kit for gene analysis of any of the first to ninth inventions, and the nucleic acid analysis chip of any of the tenth to fifteenth inventions, wherein the gene The liquid discharged from the discharge port in the analysis pretreatment kit flows into the PCR flow path in the nucleic acid analysis chip.

第17発明に係る生体物質分析用チップは、人体、排泄物、土壌の何れかから採取した採取物から検出対象の生体物質を分析するための生体物質分析用チップにおいて、上記採取物から抽出した生体物質を含有する液体が注入され、これを下流へ流す注入流路と、上記注入流路から連続し、上記注入流路から流入する生体物質をハイブリダイゼーションさせつつ、これを下流へ流すハイブリダイゼーション流路と、上記ハイブリダイゼーション流路において生じるハイブリダイズ信号を測定することにより、上記標的核酸を同定する標的核酸分析手段と、少なくとも洗浄液を流すウォッシュ流路を備え、上記ハイブリダイゼーション流路は、上記ウォッシュ流路からも連続し、上記ハイブリダイゼーション後において、上記ウォッシュ流路からの洗浄液が流入されることで洗浄可能とされていることを特徴とする。   A biomaterial analysis chip according to a seventeenth aspect of the present invention is a biomaterial analysis chip for analyzing a biomaterial to be detected from a sample collected from any one of a human body, excrement, and soil, and extracted from the collected sample. An infusion channel in which a liquid containing a biological material is injected and flows downstream, and a hybridization that is continuous from the infusion channel and flows downstream while allowing the biological material flowing in from the infusion channel to hybridize And a target nucleic acid analyzing means for identifying the target nucleic acid by measuring a hybridization signal generated in the hybridization channel, and a wash channel for flowing at least a washing solution. It continues from the wash channel, and after the hybridization, Wherein the cleaning liquid is capable washed by being flowed.

上述した構成からなる本発明によれば、ユーザは人体、排泄物、土壌の何れかから棒状体により採取物を採取し、液体を浸漬させた採取用カートリッジに、先端部に採取物が付着された棒状体を挿入する。他には、採取用カートリッジを前処理用本体に装着する作業と、前処理用本体における排出口の先端を、核酸分析用チップのサンプル注入口に接続するだけで、後は全て自動的に遺伝子解析が行われていくこととなる。   According to the present invention having the above-described configuration, the user collects a sample from a human body, excrement, or soil with a rod-shaped body, and the sample is attached to the tip of the sampling cartridge in which the liquid is immersed. Insert a stick-shaped body. Other than that, simply attaching the collection cartridge to the pretreatment body, and connecting the tip of the discharge port of the pretreatment body to the sample injection port of the nucleic acid analysis chip, everything is automatically Analysis will be performed.

このため、医療について専門的知識の無いユーザであっても、極めて簡単な作業で遺伝子解析を自分自身で行うことが可能となる。   For this reason, even a user who has no specialized knowledge about medical care can perform genetic analysis by himself with very simple work.

また遺伝子解析用前処理キットと、核酸分析用チップと、チップ測定装置は、何れも装置構成が複雑なものではないため、小型化を図ることも可能となり、自宅におけるセルフ検診に適した構造とされ、また安価で提供することができることから個人でも購入すること可能となる。   In addition, the pretreatment kit for gene analysis, the chip for nucleic acid analysis, and the chip measuring device are not complicated, so it is possible to reduce the size, and the structure suitable for self-examination at home. Moreover, since it can be provided at a low cost, it can be purchased by an individual.

更に本発明によれば、採取した採取物から核酸を高効率に抽出することができ、また核酸の同定を高精度に行うべく、遺伝子解析用前処理キットを通じて血清や菌、ウィルスを予め除去することができ、しかもこれらの操作につき特段の熟練、知識も必要なく極めて簡便に行うことができる。   Furthermore, according to the present invention, nucleic acids can be extracted from collected samples with high efficiency, and serum, fungi, and viruses are removed in advance through a pretreatment kit for gene analysis in order to identify nucleic acids with high accuracy. In addition, these operations can be carried out very easily without the need for special skills and knowledge.

また、ウォッシュ流路から洗浄液をハイブリダイゼーション流路に流すことでこれを洗浄することができ、核酸分析用チップを何度も繰り返して使用することができるためコストパフォーマンスにも大変優れた構成とされており、この洗浄作業も極めて簡便に行うことが可能となる。   In addition, the washing solution can be washed by flowing the washing solution from the wash channel to the hybridization channel, and the nucleic acid analysis chip can be used over and over again. This cleaning operation can be performed very easily.

また、上述の如き装置構成の簡略化、取扱容易性、コストパフォーマンスの向上を図りつつも、生化学検査の精度は従前のものと同レベルを維持することができることから、医療機関での同レベルの遺伝子解析を自宅にて実現することが可能となる。   In addition, while simplifying the device configuration as described above, improving ease of handling, and improving cost performance, the accuracy of biochemical tests can be maintained at the same level as before, so the same level at medical institutions. Can be realized at home.

本発明を適用した遺伝子解析システムのシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the gene-analysis system to which this invention is applied. 採取用カートリッジの構成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the cartridge for collection | recovery. 網状体と、フィルムの2層構造で構成される積層体の詳細について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detail of the laminated body comprised by the two-layer structure of a net-like body and a film. 前処理用本体の構成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the main body for pre-processing. 核酸分析用チップの構成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the chip | tip for nucleic acid analysis. チップ測定装置のシステム構成図である。It is a system configuration figure of a chip measuring device. チップ測定装置における制御ブロックのブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the control block in a chip | tip measuring apparatus. 本発明を適用した遺伝子解析システムを用いて遺伝子を解析する方法について説明をするための図である。It is a figure for demonstrating the method to analyze a gene using the gene-analysis system to which this invention is applied. 前処理用本体におけるカートリッジ収容部に採取用カートリッジを装着した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which mounted | wore the cartridge for collection to the cartridge accommodating part in the main body for pre-processing. 液体につきフィルムを通過させ、前処理用本体における分離部側に流下させた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which allowed the liquid to pass through the film and to flow down to the separation part side in the main body for pretreatment. ケース収容型の遺伝子解析システムの外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of a case accommodation type gene analysis system. ケース収容型の遺伝子解析システムの展開図である。It is an expanded view of a case accommodation type gene analysis system.

以下、本発明を適用した遺伝子解析システムを実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明をする。   Hereinafter, embodiments for carrying out a gene analysis system to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明を適用した遺伝子解析システム1のシステム構成を示している。遺伝子解析システム1は、遺伝子解析用前処理キット2と、核酸分析用チップ(DNAチップ)3と、この核酸分析用チップ3が装着されるチップ測定装置4と、このチップ測定装置4と通信可能な携帯端末5と、携帯端末5に対して公衆通信網6を介して接続されるサーバ7と、公衆通信網6に対して接続される中央制御装置8とを備えている。   FIG. 1 shows a system configuration of a gene analysis system 1 to which the present invention is applied. The gene analysis system 1 includes a gene analysis pretreatment kit 2, a nucleic acid analysis chip (DNA chip) 3, a chip measurement device 4 to which the nucleic acid analysis chip 3 is attached, and the chip measurement device 4. Mobile terminal 5, server 7 connected to mobile terminal 5 through public communication network 6, and central control device 8 connected to public communication network 6.

携帯端末5は、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット型端末、ウェアラブル端末、ノート型のパーソナルコンピュータ(PC)等であり、少なくともユーザの操作に基づいて公衆通信網6を介して通信可能なデバイスである。携帯端末5は、ユーザが携帯可能とすることにより、常時持ち運びを可能とするデバイスであるが、これに限定されるものではなく、デスクトップ型のPC等、あらゆる電子機器を含む概念である。   The mobile terminal 5 is, for example, a mobile phone, a smartphone, a tablet terminal, a wearable terminal, a notebook personal computer (PC), or the like, and is a device capable of communicating via the public communication network 6 based on at least a user operation. is there. The portable terminal 5 is a device that can be carried by the user at all times, but is not limited to this, and is a concept that includes all electronic devices such as a desktop PC.

なお、この携帯端末5は、検診用アプリを公衆通信網6を介してダウンロードすることができる。これによりユーザは、この携帯端末5を操作することで検診用アプリを起動させて、自らの検診記録を確認したり、或いは今後の健康維持のための各種提案を確認することができる。以下の例では、この携帯端末5につき、スマートフォンを適用する場合を例にとり説明をする。   The mobile terminal 5 can download the examination application via the public communication network 6. Thus, the user can operate the mobile terminal 5 to activate the examination application, confirm his own examination record, or confirm various proposals for future health maintenance. In the following example, a case where a smartphone is applied to the mobile terminal 5 will be described as an example.

公衆通信網6は、携帯端末5、サーバ7、中央制御装置8を通信回線を介して接続されるインターネット網等である。この公衆通信網6につきいわゆる光ファイバ通信網で構成してもよい。また、この公衆通信網6は、有線通信網に限定されるものではなく、無線通信網で実現するようにしてもよい。   The public communication network 6 is an Internet network or the like to which the mobile terminal 5, the server 7, and the central control device 8 are connected via a communication line. The public communication network 6 may be a so-called optical fiber communication network. The public communication network 6 is not limited to a wired communication network, and may be realized by a wireless communication network.

サーバ7には、所定のデータベースが構築されている。このデータベースには、公衆通信網6を介して送られてきた情報が蓄積される。また、このサーバ7は、携帯端末5からの要求に基づいて、この蓄積した情報を公衆通信網6を介して携帯端末5へと送信する。   A predetermined database is constructed in the server 7. Information sent via the public communication network 6 is stored in this database. Further, the server 7 transmits the accumulated information to the mobile terminal 5 via the public communication network 6 based on a request from the mobile terminal 5.

中央制御装置8は、パーソナルコンピュータ等の電子機器で構成されており、公衆通信網6を介してサーバ7にアクセスし、これに蓄積された情報を分析する。またこの中央制御装置8は、医師等の専門家が操作してもよく、サーバ7に蓄積された情報を活用するようにしてもよい。この中央制御装置8によって情報分析されることにより得られた知見や、分析結果そのものを、公衆通信網6を介して携帯端末5へ送信するようにしてもよい。携帯端末5は、中央制御装置8から送られてきた各種情報を検診用アプリを介してユーザに表示させることができる。   The central control device 8 is composed of an electronic device such as a personal computer, and accesses the server 7 via the public communication network 6 and analyzes information stored therein. The central control device 8 may be operated by a specialist such as a doctor or may utilize information stored in the server 7. The knowledge obtained by analyzing information by the central control device 8 and the analysis result itself may be transmitted to the portable terminal 5 via the public communication network 6. The portable terminal 5 can display various information sent from the central control device 8 to the user via the examination application.

遺伝子解析用前処理キット2は、大きく分類してプランジャ21と、採取用カートリッジ22と、前処理用本体23からなる。   The gene analysis pretreatment kit 2 is roughly classified into a plunger 21, a collection cartridge 22, and a pretreatment main body 23.

プランジャ21は、採取用カートリッジ22内に挿入され、これに収容されている液体を押し出すために設けられている。プランジャ21は、内筒部211と、押し子212とを有している。内筒部211は、長手方向に向けて延長され、その延長端にゴム部213が設けられている。押し子212は、プランジャ21におけるゴム部213が設けられている延長端とは異なる他端側に設けられており、ユーザの指を押し当てて押圧することにより、内筒部211を採取用カートリッジ22内に挿入自在に構成されている。   The plunger 21 is inserted into the collection cartridge 22 and is provided to push out the liquid contained therein. The plunger 21 has an inner cylinder portion 211 and a pusher 212. The inner cylinder part 211 is extended in the longitudinal direction, and a rubber part 213 is provided at the extended end. The pusher 212 is provided on the other end side of the plunger 21 which is different from the extended end on which the rubber portion 213 is provided, and the inner cylinder portion 211 is removed from the sampling cartridge by pressing and pressing the user's finger. 22 is configured so as to be freely insertable.

採取用カートリッジ22は、図2に示すように収容容器220内に複数の粒状体223が充填されている。この粒状体223は、液体Lにより浸漬されている。また採取用カートリッジ22は、内側に向けて膨出させてなる内壁221と、収容容器220の底面に設けられた積層体26が更に設けられている。   As shown in FIG. 2, the collection cartridge 22 is filled with a plurality of granular bodies 223 in a storage container 220. The granular material 223 is immersed in the liquid L. Further, the collection cartridge 22 is further provided with an inner wall 221 bulging inward and a laminate 26 provided on the bottom surface of the container 220.

粒状体223は、樹脂、セラミックス、金属等、いかなる材料で形成されていてもよい。この粒状体223は、金属で構成される場合にはダイカストからなるものであってもよいし、樹脂で構成される場合には、例えばポリスチレンで構成されていてもよい。また粒状体223は、これらの材料が2層構造で積層されていてもよく、例えばダイカストからなる金属性のコアの外殻に樹脂層がコーティングされていてもよい。   The granular material 223 may be formed of any material such as resin, ceramics, or metal. The granular material 223 may be made of die casting when made of metal, or may be made of polystyrene, for example, when made of resin. The granular material 223 may be formed by laminating these materials in a two-layer structure. For example, a resin layer may be coated on the outer shell of a metallic core made of die casting.

粒状体223は、球形状のビーズで構成される場合を例に挙げて説明をするが、これに限定されるものではなく、立方体、直方体を始めとするいかなる多面体で構成されていてもよいし、ランダムな立体的形状で構成されていてもよい。またこの粒状体223は、例えば、フック形状のような特異的な形状で構成されていてもよい。   The granular body 223 will be described by taking a case where it is composed of spherical beads as an example, but is not limited thereto, and may be composed of any polyhedron such as a cube or a rectangular parallelepiped. , May be configured in a random three-dimensional shape. Moreover, this granular material 223 may be comprised by the specific shape like a hook shape, for example.

粒状体223の表面には、更にリン酸カルシウムがコーティングされていてもよい。このリン酸カルシウムの層を通じて収容容器220のpHが中性に近づくように作用させることが可能となる。また、この粒状体223の表面には、例えばゼオライト、エマルジョンジェル、親水性ポリマー、アミノ酸物質の何れかの物質を被覆することにより、排泄物としての便や固形物を粒状体223に吸着させ、余分なものをフィルターで腰取りやすくすることが可能となる。   The surface of the granular material 223 may be further coated with calcium phosphate. Through this calcium phosphate layer, it is possible to make the pH of the container 220 approach neutral. Further, the surface of the granule 223 is coated with any substance of, for example, zeolite, emulsion gel, hydrophilic polymer, and amino acid substance to adsorb feces and solids as excrement to the granule 223, It is possible to make it easy to remove excess objects with a filter.

上述した構成からなる粒状体223が充填されている収容容器220内には、液体Lが予め注入されている。この液体の成分としては、例えば生体物質としてのゲノムDNAを抽出する対象となる採取物が便であれば、以下の表1に示される組成で構成するようにしてもよい。また、RNAを抽出する場合であれば、液体を表2に示される組成で構成するようにしてもよい。各成分組成の容量は、液体Lの全重量に対する重量%で表記するものとする。   A liquid L is injected in advance into the container 220 filled with the granular material 223 having the above-described configuration. As a component of this liquid, for example, if the collected material from which genomic DNA as a biological material is extracted is feces, it may be composed of the composition shown in Table 1 below. If RNA is to be extracted, the liquid may be composed of the composition shown in Table 2. The capacity of each component composition is expressed in terms of% by weight relative to the total weight of the liquid L.

Figure 2017192341
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Figure 2017192341
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ここでライシスバッファーは、糞便の酸化を防ぐための安定化物質であり、HCl、EDTA、NaCl、SDS等からなる。またDNaseバッファーは、ゲノムDNAの分解及び失活を防ぐための溶液であり、DNA分解阻害用としてDNase A(デオキシリボヌクレアーゼ)、EDTAを含む酢酸ナトリウム等からなる。DNase/RNase処理水は、DNA分解酵素であるDNase等を取り除いた水であり、DNA分解酵素と、RNA分解酵素を除去した水で構成されている。   Here, the lysis buffer is a stabilizing substance for preventing stool oxidation, and is made of HCl, EDTA, NaCl, SDS, or the like. The DNase buffer is a solution for preventing degradation and inactivation of genomic DNA, and is composed of DNase A (deoxyribonuclease), sodium acetate containing EDTA, and the like for inhibiting DNA degradation. DNase / RNase-treated water is water from which DNase or the like, which is a DNA degrading enzyme, has been removed, and is composed of water from which a DNA degrading enzyme and an RNA degrading enzyme have been removed.

対象となる採取物が血液や尿であれば、以下の表3に示される組成で構成するようにしてもよい。   If the collected sample is blood or urine, it may be composed of the composition shown in Table 3 below.

Figure 2017192341
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また、RNAを抽出する場合であれば、液体を表4に示される組成で構成するようにしてもよい。   If RNA is to be extracted, the liquid may be composed of the composition shown in Table 4.

Figure 2017192341
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ここで調整バッファーは、血液の凝固を防ぐための安定化物質であり、EDTA、SDS等からなる。また緩衝液は、ゲノムDNAの分解及び失活を防ぐための溶液であり、クエン酸とリン酸水素二ナトリウムとを混合させて構成している。またDNase/RNase処理水は、DNA分解酵素であるDNase等を取り除いた水であり、DNA分解酵素と、RNA分解酵素を除去した水で構成されている。   Here, the adjustment buffer is a stabilizing substance for preventing blood coagulation, and is composed of EDTA, SDS, or the like. The buffer solution is a solution for preventing the degradation and inactivation of genomic DNA, and is constituted by mixing citric acid and disodium hydrogen phosphate. DNase / RNase-treated water is water from which DNase, which is a DNA degrading enzyme, is removed, and is composed of DNA degrading enzyme and water from which RNA degrading enzyme has been removed.

対象となる採取物が唾液であれば、以下の表5に示される組成で構成するようにしてもよい。   If the collected sample is saliva, it may be composed of the composition shown in Table 5 below.

Figure 2017192341
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また、RNAを抽出する場合であれば、液体を表6に示される組成で構成するようにしてもよい。   If RNA is to be extracted, the liquid may be composed of the composition shown in Table 6.

Figure 2017192341
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ここで緩衝液は、ゲノムDNAの分解及び失活を防ぐための溶液であり、クエン酸とリン酸水素二ナトリウムとを混合させて構成している。またDNase/RNase処理水は、DNA分解酵素であるDNase等を取り除いた水であり、DNA分解酵素と、RNA分解酵素を除去した水で構成されている。プロナーゼ溶液は、唾液に含まれるムチンというタンパク質の除去のための溶液であり、乳糖、ヒドロキシプロピルセルロース、プロナーゼ等からなる。   Here, the buffer solution is a solution for preventing the degradation and inactivation of genomic DNA, and is configured by mixing citric acid and disodium hydrogen phosphate. DNase / RNase-treated water is water from which DNase, which is a DNA degrading enzyme, is removed, and is composed of DNA degrading enzyme and water from which RNA degrading enzyme has been removed. The pronase solution is a solution for removing a protein called mucin contained in saliva, and is composed of lactose, hydroxypropylcellulose, pronase and the like.

内壁221は、ゴム等を始めとした弾性体で構成されており、収容容器220の径方向に向けて弾性的に拡径、縮径自在に構成されている。この内壁221は、収容容器220の上端から下方に向けて内径が徐々に縮径化されてなり、ちょうど中段においてその内径が最も小さくなる。この内径が最も小さくなる中段では、内側に向けてさらに突出させた突出部222により囲まれる挿入口229が設けられている。この挿入口229から更に下方に向けてその内径が徐々に拡径するように形成されている。その結果、収容容器220は、この内壁221を介して挿入口229を境に上室220aと下室220bの2室に分かれることとなる。   The inner wall 221 is composed of an elastic body such as rubber, and is configured to be elastically expandable and contractible in the radial direction of the storage container 220. The inner wall 221 has an inner diameter that gradually decreases from the upper end of the container 220 toward the lower side, and the inner diameter is the smallest in the middle stage. In the middle stage where the inner diameter is the smallest, there is provided an insertion port 229 surrounded by a protruding portion 222 further protruding inward. The inner diameter is formed so as to gradually expand from the insertion port 229 downward. As a result, the container 220 is divided into two chambers, an upper chamber 220a and a lower chamber 220b, with the insertion port 229 as a boundary via the inner wall 221.

この上室220aには、上述したプランジャ21の内筒部211が挿入可能とされている。下室220bには、粒状体223が充填され、更に液体Lが注入されている。この粒状体223、液体Lは、基本的には、下室220bに装入されているが、その一部が上室220aに溢れ出るものであってもよい。   The above-described inner cylinder portion 211 of the plunger 21 can be inserted into the upper chamber 220a. The lower chamber 220b is filled with the granular material 223, and further the liquid L is injected. The granular material 223 and the liquid L are basically charged in the lower chamber 220b, but a part thereof may overflow into the upper chamber 220a.

この内壁221により形成される挿入口229は、その内径が狭小化する方向に向けて予め付勢されていてもよい。即ち、挿入口229は、図2中の矢印方向に向けて予め付勢されていてもよい。   The insertion port 229 formed by the inner wall 221 may be urged in advance in a direction in which the inner diameter is narrowed. That is, the insertion port 229 may be biased in advance in the direction of the arrow in FIG.

ちなみに、内壁221の構成は、上述した構成に限定されるものではなく、内側に向けて膨出された形状とされていなくてもよい。即ち、この内壁221の内径が変化することなく、全て同一の内径となるように構成されていてもよい。   Incidentally, the configuration of the inner wall 221 is not limited to the above-described configuration, and may not have a shape bulging inward. That is, the inner wall 221 may be configured to have the same inner diameter without changing the inner diameter.

積層体26は、図3に示すように網状体224と、フィルム225の2層構造で構成されており、これらが互いに貼着されて構成されている。   As shown in FIG. 3, the laminated body 26 is configured by a two-layer structure of a net-like body 224 and a film 225, and these are bonded to each other.

網状体224は、例えばメッシュ構造又は縦糸と横糸とが編みこまれた網で構成されており、その網の目は、液体Lを通過可能な径で構成されている。但し、この網状体224は、その網の目が上述した粒状体223が通過不能な程度の径で構成されていることが必要となる。これにより、この網状体224につき液体Lが通過するものであっても、粒状体223の通過を防止し、ひいては粒状体223を保持することが可能となる。   The net-like body 224 is constituted by, for example, a mesh structure or a net in which warp yarns and weft yarns are knitted, and the mesh is constituted by a diameter capable of passing the liquid L. However, it is necessary that the mesh 224 has a mesh size with a diameter that the above-described granular material 223 cannot pass through. Thereby, even if the liquid L passes through the mesh body 224, it is possible to prevent the passage of the granular body 223 and to hold the granular body 223.

フィルム225は、例えば樹脂製で構成されており、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート等の材料で構成されている。このフィルム225は、粒状体223は勿論のこと、液体Lの通過をも防止する機能を担うこととなる。   The film 225 is made of, for example, a resin, and is made of a material such as polyimide, polyethylene, polypropylene, polyester, polyvinyl chloride, or polycarbonate. The film 225 has a function of preventing the passage of the liquid L as well as the granular material 223.

網状体224とフィルム225とは互いに接着されることで積層されていてもよいし、一体化されて積層されていてもよい。また、この網状体224とフィルム225の周端部のみが互いに取り付けられていてもよい。また、網状体224とフィルム225とは互いに接着されることで積層されている場合に限定されるものではなく、これらが互いに離間されていてもよい。   The net-like body 224 and the film 225 may be laminated by being bonded to each other, or may be laminated integrally. In addition, only the peripheral ends of the mesh 224 and the film 225 may be attached to each other. Moreover, the net-like body 224 and the film 225 are not limited to the case where they are laminated by being bonded to each other, and they may be separated from each other.

このような積層体26が収容容器220における下室220bの下端に取り付けられる。その結果、この積層体26は、収容容器220の底部としての役割を担うこととなる。積層体26を構成する網状体224、フィルム225の平面形態は、これが取り付けられる下室220bの平面視の形態に応じたものとなる。   Such a laminated body 26 is attached to the lower end of the lower chamber 220b in the container 220. As a result, the stacked body 26 serves as a bottom portion of the storage container 220. The planar form of the net-like body 224 and the film 225 constituting the laminated body 26 is in accordance with the planar view form of the lower chamber 220b to which it is attached.

前処理用本体23は、図4に示すように、カートリッジ収容部231と、このカートリッジ収容部231から下方に向けて延長されている分離部233とを有している。この分離部233は、第1フィルタ234と、この第1フィルタ234よりも下流側、換言すれば下側に設けられている第2フィルタ235とを有している。この分離部233の下端は、排出口236に連続し、この排出口236は、通常はキャップ237により封止されている。前処理用本体23は、例えばガラス、樹脂、金属、セラミックス等のいかなる材料により構成されていてもよい。   As shown in FIG. 4, the preprocessing main body 23 includes a cartridge housing portion 231 and a separation portion 233 extending downward from the cartridge housing portion 231. The separation unit 233 includes a first filter 234 and a second filter 235 provided downstream of the first filter 234, in other words, on the lower side. The lower end of the separation part 233 is continuous with the discharge port 236, and the discharge port 236 is normally sealed with a cap 237. The pretreatment body 23 may be made of any material such as glass, resin, metal, ceramics, and the like.

カートリッジ収容部231は、その周囲が周壁232により囲まれて構成されており、採取用カートリッジ22を挿入し、装着可能な形状とされている。   The cartridge housing portion 231 is configured so that its periphery is surrounded by a peripheral wall 232, and the cartridge housing portion 231 has a shape in which the collection cartridge 22 can be inserted and attached.

分離部233は、下方に向けて徐々に内径が小さくなるように構成されているが、これに限定されるものではなく、内径が全て同一とされていてもよい。分離部233は、カートリッジ収容部231から連続し、その下端に設けられた排出口236に至るまで液体を案内することができるような筒形状とされている。   The separation part 233 is configured so that the inner diameter gradually decreases downward, but is not limited to this, and the inner diameters may all be the same. The separation part 233 has a cylindrical shape that is continuous from the cartridge housing part 231 and can guide the liquid to the discharge port 236 provided at the lower end thereof.

分離部233内には、上から順に第1フィルタ234が設けられ、この第1フィルタ234から下側に向けて間隔をおいて第2フィルタ235が設けられている。   In the separation unit 233, a first filter 234 is provided in order from the top, and a second filter 235 is provided at an interval from the first filter 234 toward the lower side.

第1フィルタ234は、液体Lから少なくとも血清を分離することが可能な膜で構成されている。即ち、この第1フィルタ234を介して上側に隔てられている室R1と、下側に隔てられている室R2において、液体Lから分離した血清を室R1に滞留させ、血清が分離された液体Lを室R2へ透過させる役割を担うものとなる。   The first filter 234 is composed of a membrane capable of separating at least serum from the liquid L. That is, the serum separated from the liquid L is retained in the chamber R1 in the chamber R1 separated upward through the first filter 234 and the chamber R2 separated downward, and the serum is separated. It plays a role of transmitting L to the room R2.

第1フィルタ234は、旭化成ケミカルズ株式会社製の「マイクローザMF」や富士システムズ株式会社製の「シリコーン中空糸」、Sarutrius Stedum Biotech製の「ザルトクリアデプスフィルター 290-C4」等を用いるようにしてもよい。第1フィルタ234は、中空糸膜で構成され、膜の連続した組織間に形成された孔を介して液体Lから血清を分離することとなる。   As the first filter 234, “Microza MF” manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, “Silicone Hollow Fiber” manufactured by Fuji Systems Co., Ltd., “Salto Clear Depth Filter 290-C4” manufactured by Sarutrius Stedum Biotech, etc. are used. May be. The first filter 234 is composed of a hollow fiber membrane, and serum is separated from the liquid L through pores formed between continuous tissues of the membrane.

第2フィルタ235は、液体Lから少なくともウィルス、菌を分離することが可能な膜で構成されている。具体的には、第2フィルタ235は、グラム陽性球菌、MRSA、SARS、インフルエンザウィルス等の各種ウィルスを分離することができる膜で構成されている。即ち、この第2フィルタ235を介して上側に隔てられている室R2と、下側に隔てられている室R3において、液体Lから分離したウィルス、菌を室R2に滞留させ、ウィルス、菌が分離された液体Lを室R3へ透過させる役割を担うものとなる。   The second filter 235 is composed of a membrane capable of separating at least viruses and fungi from the liquid L. Specifically, the 2nd filter 235 is comprised with the film | membrane which can isolate | separate various viruses, such as Gram positive cocci, MRSA, SARS, and influenza virus. That is, in the chamber R2 that is separated upward through the second filter 235 and the chamber R3 that is separated downward, the virus and bacteria separated from the liquid L are retained in the chamber R2, and The separated liquid L is allowed to permeate into the chamber R3.

第2フィルタ235は、旭化成ケミカルズ株式会社製の「マイクローザUF」や、Sarutrius Stedum Biotech製の「ザルトクリアデプスフィルター 290-F7H」等を用いるようにしてもよい。第2フィルタ235の構成は必須ではなく、省略するようにしてもよい。   As the second filter 235, “Microza UF” manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, “Salto Clear Depth Filter 290-F7H” manufactured by Sarutrius Stedum Biotech, or the like may be used. The configuration of the second filter 235 is not essential and may be omitted.

排出口236は、分離部233における室R3から連続するものであり、ウィルス、菌が分離された液体Lが送出されてくる。この排出口236は、下側に向けて管状に突出された先端に形成されていることにより、液体Lを核酸分析用チップ3に向けて注入する際の利便性を向上させることができる。   The discharge port 236 is continuous from the chamber R3 in the separation unit 233, and the liquid L from which viruses and bacteria are separated is sent out. The discharge port 236 is formed at the tip protruding in a tubular shape toward the lower side, so that the convenience when the liquid L is injected toward the nucleic acid analysis chip 3 can be improved.

キャップ237は、通常はこの排出口236に取り付けられて、これを封止する。実際に液体Lを核酸分析用チップ3に向けて注入する際には、キャップ237を開けて、排出口236を開口させる。   The cap 237 is normally attached to the outlet 236 and seals it. When the liquid L is actually injected toward the nucleic acid analysis chip 3, the cap 237 is opened and the discharge port 236 is opened.

ちなみに、この核酸分析用チップ3において、採取用カートリッジ22と、前処理用本体23とが互いに分離されて構成される場合に限定されるものではなく、これらが互いに一体化されて構成されていてもよい。また前処理用本体において第1フィルタ234、第2フィルタ235の構成は省略するようにしてもよく、かかる場合には、採取用カートリッジ22から液体を排出するための手段のみが少なくとも実装されていればよい。具体的には、採取用カートリッジ22と、前処理用本体23とを一体的に構成し、第1フィルタ234、第2フィルタ235の構成を省略することでそれが実現されることとなる。   Incidentally, the nucleic acid analysis chip 3 is not limited to the case where the collection cartridge 22 and the pretreatment main body 23 are configured to be separated from each other, but are configured to be integrated with each other. Also good. In addition, the configuration of the first filter 234 and the second filter 235 in the pretreatment main body may be omitted, and in such a case, at least only means for discharging the liquid from the collection cartridge 22 is mounted. That's fine. Specifically, the collection cartridge 22 and the pretreatment main body 23 are integrally configured, and this is realized by omitting the configuration of the first filter 234 and the second filter 235.

次に核酸分析用チップ3の構成について説明をする。核酸分析用チップ3は、図5に示すように、空気ポンプ接続口31と、この空気ポンプ接続口31から連続するウォッシュ流路32と、サンプル注入口33と、このサンプル注入口33から連続するPCR流路34と、PCR流路34に近接させて設けられた電熱線35と、ウォッシュ流路32の下流の終端に設けられた開閉スイッチ36と、このウォッシュ流路32とPCR流路34の各下流を合流させた更に下流側に設けられたハイブリダイゼーション流路37と、ハイブリダイゼーション流路37の下流側に設けられた廃液保存リザーバー38と、この廃液保存リザーバー38に連続する排出口39とを備えている。   Next, the configuration of the nucleic acid analysis chip 3 will be described. As shown in FIG. 5, the nucleic acid analysis chip 3 has an air pump connection port 31, a wash flow channel 32 continuous from the air pump connection port 31, a sample injection port 33, and a continuous sample from the sample injection port 33. A PCR channel 34, a heating wire 35 provided close to the PCR channel 34, an open / close switch 36 provided at the downstream end of the wash channel 32, and the wash channel 32 and the PCR channel 34 A hybridization channel 37 provided on the further downstream side where the downstreams are merged, a waste liquid storage reservoir 38 provided on the downstream side of the hybridization channel 37, and a discharge port 39 continuous to the waste liquid storage reservoir 38 It has.

空気ポンプ接続口31は、図示しない空気ポンプが接続され、空気が送り込まれる。空気ポンプ接続口31に送り込まれた空気及び洗浄液は、ウォッシュ流路32へ導かれる。この空気ポンプ接続口31は、不使用時には図示しない蓋体により閉蓋されるものであってもよい。   The air pump connection port 31 is connected to an air pump (not shown), and air is sent into the air pump connection port 31. The air and the cleaning liquid sent to the air pump connection port 31 are guided to the wash channel 32. The air pump connection port 31 may be closed by a lid (not shown) when not in use.

ウォッシュ流路32は、空気及び洗浄液とを交互に流すための流路である。このような空気及び洗浄液を交互に流すためには、ウォッシュ流路32の入り口に二股分岐エアチューブを取り付ける。そして、分岐された一方のチューブから洗浄液を流し、分岐された他方にチューブからマイクロポンプを介して空気を送る。マイクロポンプから送る空気の気圧を高くすることで、洗浄液の間に空気が入り込むこととなり、空気及び洗浄液とが交互に流れることとなる。マイクロポンプから送る空気の量や気圧を周期的に変動させることによっても、これを実現することが可能となる。   The wash channel 32 is a channel for alternately flowing air and cleaning liquid. In order to flow such air and cleaning liquid alternately, a bifurcated branch air tube is attached to the entrance of the wash channel 32. And a washing | cleaning liquid is poured from one branched tube, and air is sent to the other branched through a micro pump from the tube. By increasing the pressure of the air sent from the micro pump, air enters between the cleaning liquids, and the air and the cleaning liquid flow alternately. This can also be realized by periodically changing the amount of air sent from the micropump and the atmospheric pressure.

この交互に流す空気及び洗浄液の間隔はいかなるものであってもよい。このウォッシュ流路32は、空気及び洗浄液とを交互に流す場合に限定されるものではない。即ち、ウォッシュ流路32は洗浄液のみを流すものであってもよい。なお、ウォッシュ流路32は、省略するようにしてもよい。   The interval between the alternately flowing air and the cleaning liquid may be any. The wash channel 32 is not limited to the case where air and cleaning liquid are alternately flowed. That is, the wash channel 32 may be a channel that allows only the cleaning liquid to flow. Note that the wash channel 32 may be omitted.

サンプル注入口33は、上述した前処理用本体23における排出口236の先端が接続可能とされている。このサンプル注入口33には、接続された排出口236を介して液体Lが注入される。サンプル注入口33は、不使用時には図示しない蓋体により閉蓋されるものであってもよい。サンプル注入口33は必ずしも前処理用本体23における排出口236の先端が接続可能とされている場合に限定されるものではない。かかる場合には、前処理用本体23における排出口236をサンプル注入口33から離間させた状態でその直上に位置させ、液体Lを当該サンプル注入口33に滴下させるようにしてもよい。即ち、このサンプル注入口33は、前処理用本体23における排出口236から液体Lを送り込むことが可能な構成であればいかなるものであってもよい。サンプル注入口33に送り込まれた液体Lは、PCR流路34へと導かれる。   The sample injection port 33 can be connected to the tip of the discharge port 236 in the pretreatment main body 23 described above. The liquid L is injected into the sample injection port 33 through the connected discharge port 236. The sample injection port 33 may be closed by a lid (not shown) when not in use. The sample injection port 33 is not necessarily limited to the case where the tip of the discharge port 236 in the preprocessing main body 23 can be connected. In such a case, the discharge port 236 in the pretreatment main body 23 may be positioned immediately above the sample injection port 33 while being separated from the sample injection port 33, and the liquid L may be dropped onto the sample injection port 33. That is, the sample injection port 33 may have any configuration as long as the liquid L can be fed from the discharge port 236 in the pretreatment main body 23. The liquid L sent to the sample injection port 33 is guided to the PCR channel 34.

PCR流路34は、液体Lを下流に向けて流す過程で、標的核酸における核酸断片を増幅させる。このPCR流路34の断面形態は、円形、多角形を始めいかなる形態とされていてもよいが、その径は1mm未満のミクロンオーダーで構成されていることが望ましい。その結果、このPCR流路34を通過する液体Lは、いわゆるマイクロ流体の状態となり、逆にこのようなマイクロ流体を流下させるPCR流路45は、いわゆるマイクロ流路の状態となる。なお、この液体Lをマイクロ流体の状態で下流に効率的に流せるようにするため、このPCR流路34が下流に進むにつれて徐々に高さが低くなるように設定されていてもよい。   The PCR channel 34 amplifies the nucleic acid fragment in the target nucleic acid in the process of flowing the liquid L downstream. The PCR channel 34 may have any shape such as a circular shape or a polygonal shape in cross section, but it is desirable that the diameter of the PCR channel 34 be in the micron order of less than 1 mm. As a result, the liquid L passing through the PCR flow path 34 is in a so-called microfluidic state, and conversely, the PCR flow path 45 for flowing down such a microfluidic is in a so-called microflow path state. In addition, in order to allow the liquid L to flow efficiently downstream in a microfluidic state, the liquid channel L may be set so that its height gradually decreases as the PCR flow path 34 advances downstream.

PCR流路34は、いかなる経路とされていてもよいが、例えば図5に示すように所定の距離に亘り直進させた後にUターンをするように折り返され、その後再び逆方向に向けて所定の距離に亘り直進させた後にUターンをするように折り返され、これが繰り返されるものであってもよい。このとき、Uターンの回数はいかなる回数で設定されていてもよい。このようなPCR流路34の終端は、ウォッシュ流路32に合流することとなる。   The PCR flow path 34 may have any path. For example, as shown in FIG. 5, the PCR flow path 34 is folded back so as to make a U-turn after going straight over a predetermined distance, and then again in a reverse direction. It may be folded back so as to make a U-turn after going straight over a distance, and this may be repeated. At this time, the number of U-turns may be set to any number. Such a terminal end of the PCR channel 34 joins the wash channel 32.

なお、本発明においては、サンプル注入口33から注入させる液体中に殺菌成分、遺伝子検出用プライマー、ポリメラーゼ酵素を含有させる代わりに、このPCR流路34の内壁等においてこれらの物質を予めスプレー等で塗布しておくようにしてもよい。これにより、サンプル注入口33から注入させる液体中に殺菌成分、遺伝子検出用プライマー、ポリメラーゼ酵素を含有させることを省略することができ、液体を水等で構成してもよいこととなる。また、このような水で構成される液体からなる溶媒をサンプル注入口33から注入させた場合において、PCR流路34の内壁等において塗布された殺菌成分、遺伝子検出用プライマー、ポリメラーゼ酵素を溶解させることができることから、所期の核酸断片の増幅を実現できる。かかる場合においてPCR流路34内において乱流が生じて攪拌可能な構造とされていることが望ましい。またサンプル注入口33から注入させる液体中に殺菌成分、遺伝子検出用プライマー、ポリメラーゼ酵素を含有させることを省略するとともに、これらの殺菌成分、遺伝子検出用プライマー、ポリメラーゼ酵素を個別にサンプル注入口33から注入するようにしてもよい。   In the present invention, instead of including a sterilizing component, a gene detection primer, and a polymerase enzyme in the liquid to be injected from the sample inlet 33, these substances are previously sprayed on the inner wall of the PCR channel 34 or the like. You may make it apply | coat. Thereby, it can be omitted that the liquid to be injected from the sample injection port 33 contains the sterilizing component, the gene detection primer, and the polymerase enzyme, and the liquid may be composed of water or the like. In addition, when a solvent composed of a liquid composed of water is injected from the sample injection port 33, the sterilizing component, gene detection primer, and polymerase enzyme applied on the inner wall of the PCR channel 34 are dissolved. Therefore, amplification of a desired nucleic acid fragment can be realized. In such a case, it is desirable that a turbulent flow is generated in the PCR flow path 34 and the structure can be stirred. Further, it is omitted that the sterilizing component, gene detection primer, and polymerase enzyme are contained in the liquid to be injected from the sample injection port 33, and these sterilization component, gene detection primer, and polymerase enzyme are individually supplied from the sample injection port 33. You may make it inject | pour.

また、PCR流路内34の表面に表1又は表2の物質を予め塗布しておき、PCR流路34が乱流を起こし、撹拌可能となるような構造となっている場合において、溶液Lとその流路表面に塗布した物質を溶解させて混合させるようにしてもよい。これにより、DNA増幅またはcDNA合成によりRNAを検出するための処理をPCR流路34内にて行うことが可能となる。   In the case where the substance in Table 1 or Table 2 is previously applied to the surface of the PCR flow path 34 and the PCR flow path 34 has a structure capable of causing turbulent flow and stirring, the solution L And the substance applied to the surface of the flow path may be dissolved and mixed. As a result, a process for detecting RNA by DNA amplification or cDNA synthesis can be performed in the PCR flow path 34.

電熱線35は、このPCR流路34の下に設けられている。この電熱線35は、その長手方向がPCR流路34の直進方向に対して直交する方向となるように延長されている。電熱線35は、その加熱温度が90〜95℃となるように設定されている。但し、この加熱温度は、これに限定されるものではなく、30〜150℃の間とされていればよい。この電熱線35は一列で構成される場合に限定されること無く複数列で構成されていてもよい。図5の例では、電熱線35の幅は5mmとし、互いに隣接する電熱線の間隔は5mmとしている。このような電熱線35上を通過するPCR流路45は、所定間隔で設けられた電熱線35に直交する方向に向けて通過した後に折り返されて更に各電熱線35上を通過し、更に折り返されて各電熱線35上を通過することを繰り返すこととなる。その結果、PCR流路34は電熱線35上において90〜95℃にて加熱された後、次の電熱線35上を通過するまでの間に冷却されて55℃程度まで温度が低下し、再び次の電熱線35が近づくにつれて温度上昇して90〜95℃まで加熱される。PCR流路34を流れる過程で、このような電熱線35を介した加熱と冷却が繰り返し起きることとなる。   The heating wire 35 is provided below the PCR flow path 34. The heating wire 35 is extended so that its longitudinal direction is perpendicular to the straight direction of the PCR flow path 34. The heating wire 35 is set so that the heating temperature is 90 to 95 ° C. However, the heating temperature is not limited to this, and may be between 30 and 150 ° C. This heating wire 35 is not limited to the case where it is constituted by a single row, and may be constituted by a plurality of rows. In the example of FIG. 5, the width of the heating wire 35 is 5 mm, and the interval between the heating wires adjacent to each other is 5 mm. The PCR flow path 45 passing over the heating wire 35 is folded after passing in a direction orthogonal to the heating wire 35 provided at a predetermined interval, and further passed over each heating wire 35 and further folded. Thus, the passage over each heating wire 35 is repeated. As a result, after the PCR channel 34 is heated at 90-95 ° C. on the heating wire 35, it is cooled until passing through the next heating wire 35, and the temperature drops to about 55 ° C. As the next heating wire 35 approaches, the temperature rises and is heated to 90 to 95 ° C. In the process of flowing through the PCR channel 34, heating and cooling via the heating wire 35 occur repeatedly.

開閉スイッチ36は、ウォッシュ流路32を開閉自在に構成することにより、当該ウォッシュ流路32からハイブリダイゼーション流路37へ流す洗浄液を制御する。この開閉スイッチ36の具体的構成としては、ウォッシュ流路32を樹脂製の管体で構成する一方、当該開閉スイッチ36の位置のみ弾性変形自在なフィルム製の管体で構成し、このフィルム製の管体に対して外圧を負荷するようにしてもよい。このような外圧を受けることでフィルム製の管体は縮径するように弾性変形することで、ウォッシュ流路32からの洗浄液の通過を抑えこむことができる。一方、フィルム製の管体に対して外圧を負荷しないようにすることで、そのフィルム製の管体は縮径せず、係る場合には洗浄液は開閉スイッチ36を通過してハイブリダイゼーション流路37へと流れることとなる。この外圧を加えるためには、例えば空気ポンプをこの開閉スイッチ36の配設箇所に設置し、フィルム製の管体に空気を送気することで外圧を負荷するようにしてもよい。   The open / close switch 36 controls the cleaning liquid flowing from the wash flow channel 32 to the hybridization flow channel 37 by configuring the wash flow channel 32 to be openable and closable. As a specific configuration of the opening / closing switch 36, the wash channel 32 is formed of a resin tube, while only the position of the opening / closing switch 36 is formed of an elastically deformable film tube. An external pressure may be applied to the tube. By receiving such an external pressure, the tubular body made of film is elastically deformed so as to be reduced in diameter, whereby the passage of the cleaning liquid from the wash channel 32 can be suppressed. On the other hand, by preventing external pressure from being applied to the film tube, the film tube does not shrink, and in such a case, the washing solution passes through the open / close switch 36 and the hybridization channel 37. It will flow to. In order to apply the external pressure, for example, an air pump may be installed at the position where the opening / closing switch 36 is disposed, and the external pressure may be applied by supplying air to the tubular body made of film.

ハイブリダイゼーション流路37は、核酸プローブが予め底面に形成されている。ハイブリダイゼーション流路37では、検出対象である標的核酸と相補的な塩基配列を持つ核酸プローブが予め形成されている。   The hybridization channel 37 has a nucleic acid probe formed in advance on the bottom surface. In the hybridization channel 37, a nucleic acid probe having a base sequence complementary to the target nucleic acid to be detected is formed in advance.

ハイブリダイゼーション流路37では、例えば排泄物からある採取物に基づいて解析を行う場合、腸内細菌叢における以下の菌(ビフィズス菌、乳酸菌、フィーカリ菌、痩せ菌、フラジリス菌、ブチリカム菌、エクオール産生菌、ウエルシュ菌、ソルデリー菌、ヌクリータム菌、セレウス菌、コプリ菌等)を同定する上で適した核酸プローブを配列させるようにしてもよい。   In the hybridization channel 37, for example, when an analysis is performed based on a sample collected from excrement, the following bacteria in the intestinal flora (Bifidobacterium, lactic acid bacteria, Felicari bacteria, lean bacteria, Fraziris bacteria, butyricum bacteria, equol production Nucleic acid probes suitable for identifying bacteria, Welsh bacteria, Soldery bacteria, Nucleatum bacteria, Bacillus cereus, Copri bacteria, etc.) may be arranged.

ハイブリダイゼーション流路37は、外部から照射される光が到達するようにするため、並びに外部に向けて発光が到達するようにするため、例えば光透過性の材料で構成されている必要があり、例えば透明性のプラスチック材料で構成されている。   The hybridization channel 37 needs to be made of, for example, a light transmissive material so that light irradiated from the outside can reach and light emission can reach the outside. For example, it is made of a transparent plastic material.

廃液保存リザーバー38は、ハイブリダイゼーション流路37から標的核酸以外の核酸を含む廃液が流れてくる。廃液保存リザーバー38は、この廃液を一時的に貯蔵することができるような収容スペースからなる貯水タンクにより構成されている。   In the waste liquid storage reservoir 38, waste liquid containing nucleic acids other than the target nucleic acid flows from the hybridization channel 37. The waste liquid storage reservoir 38 is constituted by a water storage tank having a storage space in which the waste liquid can be temporarily stored.

排出口39は、この廃液保存リザーバー38内に蓄積された廃液を排出するために設けられる。排出口39は、通常は図示しないキャップにより閉蓋されているが、これを開蓋することにより、廃液保存リザーバー38に蓄積されている廃液を排出することが可能となる。   The discharge port 39 is provided for discharging the waste liquid accumulated in the waste liquid storage reservoir 38. The discharge port 39 is normally closed by a cap (not shown). By opening the cover, the waste liquid accumulated in the waste liquid storage reservoir 38 can be discharged.

次にチップ測定装置4の構成について説明をする。図6はチップ測定装置4のシステム構成図である。   Next, the configuration of the chip measuring device 4 will be described. FIG. 6 is a system configuration diagram of the chip measuring device 4.

チップ測定装置4は、制御ブロック46にそれぞれ接続されている照明部41、検出部42とを備えており、更にこの照明部41、検出部42に対して対面させるように設けられたチップマウンター43と、このチップマウンター43の背面側に設けられた放熱板45とを備えている。このチップマウンター43には上述した電熱線35が取り付けられている。チップマウンター43には、核酸分析用チップ3が着脱自在となるように取り付けられる。   The chip measuring device 4 includes an illumination unit 41 and a detection unit 42 connected to the control block 46, respectively, and a chip mounter 43 provided to face the illumination unit 41 and the detection unit 42. And a heat radiating plate 45 provided on the back side of the chip mounter 43. The heating wire 35 described above is attached to the chip mounter 43. A chip 3 for nucleic acid analysis is attached to the chip mounter 43 so as to be detachable.

図7は、この制御ブロック46のブロック構成を示している。制御ブロック46は、中央制御部61と、この中央制御部61に対してそれぞれ接続される通信部62、表示パネル63、空気ポンプ制御部64、電源化安定部65、操作部66、電熱線制御部67とを備えている。この中央制御部61には、検出部42、照明部41がそれぞれ接続されている。空気ポンプ制御部64には空気ポンプ91、センサ92が接続されている。電熱線制御部67には電熱線35が接続されている。   FIG. 7 shows a block configuration of the control block 46. The control block 46 includes a central control unit 61, a communication unit 62 connected to the central control unit 61, a display panel 63, an air pump control unit 64, a power stabilization unit 65, an operation unit 66, and a heating wire control. Part 67. The central control unit 61 is connected to the detection unit 42 and the illumination unit 41. An air pump 91 and a sensor 92 are connected to the air pump control unit 64. The heating wire 35 is connected to the heating wire control unit 67.

照明部41は、チップマウンター43に取り付けられた核酸分析用チップ3に対して光を照射する照明であり、例えばLED(青色LED等)で構成されている。この照明部41は、照射した光が核酸分析用チップ3におけるハイブリダイゼーション流路37に対して直接到達するように配置される。照明部41は、中央制御部61により、光の発光のON/OFF、発光強度、発光波長、発光時間等が制御される。   The illumination part 41 is illumination which irradiates light with respect to the chip | tip 3 for nucleic acid analysis attached to the chip mounter 43, for example, is comprised by LED (blue LED etc.). The illumination unit 41 is arranged so that the irradiated light directly reaches the hybridization channel 37 in the nucleic acid analysis chip 3. In the illumination unit 41, the central control unit 61 controls ON / OFF of light emission, light emission intensity, light emission wavelength, light emission time, and the like.

検出部42は、チップマウンター43に取り付けられた核酸分析用チップ3からの発光からなるハイブリダイズ信号を受光してこれを電気的な信号に変換し、中央制御部61に送信するためのデバイスである。検出部42は、例えば光電子倍増管やCCDイメージセンサ等を始めとした固体撮像素子で構成される。検出部42は、核酸分析用チップ3におけるハイブリダイゼーション流路37からの発光を直接受光できる位置に配置される。検出部42は、中央制御部61により、光の受光のON/OFF、受光時間等が制御される。   The detection unit 42 is a device for receiving a hybrid signal composed of light emitted from the nucleic acid analysis chip 3 attached to the chip mounter 43, converting it into an electrical signal, and transmitting it to the central control unit 61. is there. The detection unit 42 is composed of a solid-state imaging device such as a photomultiplier tube or a CCD image sensor. The detection unit 42 is disposed at a position where the light emitted from the hybridization channel 37 in the nucleic acid analysis chip 3 can be directly received. The detection unit 42 is controlled by the central control unit 61 for ON / OFF of light reception, light reception time, and the like.

なお、この検出部42は、可視光領域の光を受光する場合に限定されるものではなく、赤外領域、近赤外領域、紫外領域の光も受光して測定するようにしてもよい。かかる場合において、この検出部42は、例えば浜松ホトニクス製の小型分光器(C12666MA/C12800MA)等を利用して、ハイブリダイゼーション流路37からの赤外領域、近赤外領域の光を吸収することで分子振動を測定し、物質の同定を行うようにしてもよい。またハイブリダイゼーション流路37からの紫外領域等の微小な光を検出するためには、この検出部42につき浜松ホトニクスの光電子増倍管(例:R11265U-200)を用いて測定を行うようにしてもよい。   The detection unit 42 is not limited to receiving light in the visible light region, and may also measure light by receiving light in the infrared region, near infrared region, and ultraviolet region. In such a case, the detection unit 42 absorbs light in the infrared region and near infrared region from the hybridization channel 37 using, for example, a small spectroscope (C12666MA / C12800MA) manufactured by Hamamatsu Photonics. The molecular vibration may be measured by the method to identify the substance. Further, in order to detect minute light in the ultraviolet region or the like from the hybridization channel 37, the detection unit 42 is measured using a photomultiplier tube (eg, R11265U-200) of Hamamatsu Photonics. Also good.

チップマウンター43は、核酸分析用チップ3が載置可能な載置台と、これを着脱自在に固定できるように例えば磁石やアタッチメント等の固定器具が設けられている。チップマウンター43は、ハイブリダイゼーション流路37がちょうど照明部41、検出部42の方向に配向するように核酸分析用チップ3を固定可能に構成している。   The chip mounter 43 is provided with a mounting table on which the nucleic acid analysis chip 3 can be mounted and a fixing device such as a magnet or an attachment so that the chip mounter 43 can be detachably fixed. The chip mounter 43 is configured such that the nucleic acid analysis chip 3 can be fixed so that the hybridization channel 37 is oriented in the direction of the illumination unit 41 and the detection unit 42.

放熱板45は、電熱線35の近傍に設けられており、電熱線35から発せられる熱を放熱しやすくするため、外側の表面積が大きくなるような凹凸が設けられた形状とされている。この放熱板45は、例えばアルミ等のような軽量で加工が容易な材料で構成されていることが望ましい。   The heat radiating plate 45 is provided in the vicinity of the heating wire 35, and has a shape provided with irregularities that increase the outer surface area in order to easily radiate the heat generated from the heating wire 35. The heat radiating plate 45 is preferably made of a material that is lightweight and easy to process, such as aluminum.

電熱線制御部67は、中央制御部61による制御の下、電熱線35の温度が所定の範囲となるようにフィードバック制御を行う。   The heating wire control unit 67 performs feedback control so that the temperature of the heating wire 35 falls within a predetermined range under the control of the central control unit 61.

通信部62は、中央制御部61から送られてくる通信信号を無線信号に変換し、これをアンテナを介して携帯端末5へ送信することを制御する。また通信部62は、携帯端末5から送信されてくる無線信号を受信し、これを電気信号に変換して中央制御部61へと供給する役割も担う。この通信部62は、携帯端末5との間で無線信号の送受信を行うことを前提としているが、これに限定されるものではなく、携帯端末5を介さずに公衆通信網6と通信を行うようにしてもよい。また、通信部62は、無線通信により信号を送受信する場合に限定されるものではなく、有線通信にこれを代替してもよい。   The communication unit 62 controls the communication signal sent from the central control unit 61 to be converted into a radio signal and transmitted to the portable terminal 5 via the antenna. The communication unit 62 also receives a radio signal transmitted from the mobile terminal 5, converts it into an electric signal, and supplies it to the central control unit 61. The communication unit 62 is assumed to transmit and receive radio signals to and from the mobile terminal 5, but is not limited to this, and communicates with the public communication network 6 without using the mobile terminal 5. You may do it. The communication unit 62 is not limited to transmitting and receiving signals by wireless communication, and may be replaced by wired communication.

表示パネル63は、例えば液晶表示パネル等で構成されており、ユーザに対して各種情報を表示するためのデバイスである。   The display panel 63 is composed of a liquid crystal display panel, for example, and is a device for displaying various information to the user.

操作部66は、ユーザ自身がこのチップ測定装置4を操作、制御するためのボタン、マウス、タッチパネル等で構成されている。この操作部66により入力された入力情報は中央制御部61に伝送され、中央制御部61は、その入力情報に基づいて各種制御を行うこととなる。ちなみに、この操作部66をタッチパネルにより構成する場合には、これを表示パネル63と一体的に構成するようにしてもよい。   The operation unit 66 includes buttons, a mouse, a touch panel, and the like for the user himself to operate and control the chip measuring device 4. The input information input by the operation unit 66 is transmitted to the central control unit 61, and the central control unit 61 performs various controls based on the input information. Incidentally, when the operation unit 66 is configured by a touch panel, it may be configured integrally with the display panel 63.

電源安定化部65は、チップ測定装置4における制御ブロック46や電熱線35等の電源を安定させるための制御を行う。   The power supply stabilization unit 65 performs control for stabilizing the power supply of the control block 46 and the heating wire 35 in the chip measuring device 4.

中央制御部61は、チップ測定装置4全体を制御するための中央制御ユニットであり、例えばCPU(Central Processing Unit)を含むものである。中央制御部61は、操作部66を介してユーザの操作に応じて各種制御用の指令を各ユニットに対して伝達する。また中央制御部61は、照明部41対して発光のON/OFF、発光強度、発光波長、発光時間等を制御する。また、中央制御部61は、検出部42に対して、光の受光のON/OFF、受光時間等の制御を行う。中央制御部61は、検出部42がハイブリダイゼーション流路37から受光した受光情報が送られてくる。中央制御部61は、このような受光情報を表示パネル63に表示し、或いは通信部62を介して外部に送信する。中央制御部61は、開閉スイッチ36による開閉制御も行う。中央制御部61は、これらの各制御を図示しないROM等に格納されたプログラムに基づいて実行する。   The central control unit 61 is a central control unit for controlling the entire chip measuring apparatus 4 and includes, for example, a CPU (Central Processing Unit). The central control unit 61 transmits various control commands to each unit according to a user operation via the operation unit 66. The central control unit 61 controls the lighting unit 41 on / off of light emission, light emission intensity, light emission wavelength, light emission time, and the like. The central control unit 61 controls the detection unit 42 such as ON / OFF of light reception, light reception time, and the like. The central control unit 61 receives light reception information received from the hybridization channel 37 by the detection unit 42. The central control unit 61 displays such light reception information on the display panel 63 or transmits it to the outside via the communication unit 62. The central control unit 61 also performs open / close control by the open / close switch 36. The central control unit 61 executes each of these controls based on a program stored in a ROM (not shown) or the like.

空気ポンプ制御部64は、空気ポンプ接続口31に接続される空気ポンプ91を介した送気を制御する。この空気ポンプ制御部64による送気量や送気のタイミングは、例えば、センサ92による検知情報に基づいて制御されるものであってもよい。   The air pump control unit 64 controls the air supply via the air pump 91 connected to the air pump connection port 31. The air supply amount and the air supply timing by the air pump control unit 64 may be controlled based on detection information by the sensor 92, for example.

センサ92は、例えばモーションセンサや赤外線センサ等で構成されており、ユーザの手の動きを検知し、これに基づいた検知情報を生成して空気ポンプ制御部64へ送信する。その結果、空気ポンプ制御部64による空気ポンプ91の送気制御は、ユーザの動きに基づいて実現することが可能となる。   The sensor 92 includes, for example, a motion sensor, an infrared sensor, and the like, detects the movement of the user's hand, generates detection information based on the movement, and transmits the detection information to the air pump control unit 64. As a result, the air supply control of the air pump 91 by the air pump control unit 64 can be realized based on the movement of the user.

空気ポンプ91は、外部から空気を吸い込むことで送気すべき空気を溜めておく空気タンクと、この空気タンクに溜められた空気を空気ポンプ接続口31を介してウォッシュ流路32へ供給するチューブとに分類できる。空気ポンプ91は、自動制御により動作する場合に限定されるものではなく、手動で空気ポンプ接続口31を介してウォッシュ流路32へ空気を送気するようにしてもよい。かかる場合には、空気ポンプ制御部64、センサ92の構成を省略することができる。   The air pump 91 stores an air tank that stores air to be supplied by sucking air from the outside, and a tube that supplies the air stored in the air tank to the wash flow path 32 via the air pump connection port 31. And can be classified. The air pump 91 is not limited to the case of operating by automatic control, and air may be manually supplied to the wash channel 32 through the air pump connection port 31. In such a case, the configuration of the air pump control unit 64 and the sensor 92 can be omitted.

次に、本発明を適用した遺伝子解析システム1を用いて遺伝子を解析する方法について説明をする。   Next, a method for analyzing a gene using the gene analysis system 1 to which the present invention is applied will be described.

先ずユーザは、人体、排泄物、土壌の何れかから採取した採取物を採取する。ここでいう採取物の採取対象としては、人体であれば、血液、汗、唾液等であり、排泄物であれば便、尿である。   First, a user collects a sample collected from any one of a human body, excrement, and soil. The collection target here is blood, sweat, saliva and the like in the case of a human body, and feces and urine in the case of excrement.

このような採取物を採取する際に、例えば綿棒等のような棒状体の先端に採取物を付着させる。次に図8に示すように、収容容器220内に複数の粒状体223を充填させ、液体Lを浸漬させた採取用カートリッジ22に、先端部94に採取物95が付着された棒状体9を挿入する。この棒状体9の先端部94は、綿棒のように若干太径化されていてもよいが、これに限定されるものではなく、全て同一径の棒状体であってもよい。   When collecting such a sample, the sample is attached to the tip of a rod-like body such as a cotton swab. Next, as shown in FIG. 8, the rod-like body 9 with the collected material 95 attached to the tip end portion 94 is filled in the collecting cartridge 22 in which a plurality of granular bodies 223 are filled in the container 220 and the liquid L is immersed. insert. The distal end portion 94 of the rod-shaped body 9 may be slightly thickened like a cotton swab, but is not limited thereto, and may be a rod-shaped body having the same diameter.

棒状体9をその先端部94から収容容器220内に挿入するにつれて、上端から下方に向けて徐々に縮径化された内壁221の内径を介して棒状体9の先端が挿入口229に向けて自然に案内されていくこととなる。この挿入口229からこの棒状体9の先端部94を更に下向きに押し下げることにより、先端部94が挿入口229の中に挿入されて下室220bに入り込むこととなる。このとき、棒状体9における先端部94よりも僅かに根本側に離間した根本部分において外側に突出させた突起部96を予め形成させるようにしてもよい。これにより、突起部96が挿入口229における突出部222に係止されることにより、棒状体9の押込み深さを適度な位置にコントロールすることができ、ひいては棒状体9を収容容器220内において押し込みすぎてしまい、積層体26まで到達してしまうのを防止することができる。更にこの棒状体9は突起部96の近傍において簡単に折って先端部94と容易に切り離すことができるように、予め折り目や切り溝等が形成されていてもよい。   As the rod-shaped body 9 is inserted into the receiving container 220 from the distal end portion 94, the distal end of the rod-shaped body 9 is directed toward the insertion port 229 through the inner diameter of the inner wall 221 that is gradually reduced in diameter from the upper end downward. It will be guided naturally. By pushing down the distal end portion 94 of the rod-shaped body 9 further downward from the insertion port 229, the distal end portion 94 is inserted into the insertion port 229 and enters the lower chamber 220b. At this time, a protruding portion 96 protruding outward may be formed in advance at a root portion slightly spaced from the distal end portion 94 of the rod-like body 9. As a result, the protrusion 96 is locked to the protrusion 222 in the insertion port 229, so that the pushing depth of the rod 9 can be controlled to an appropriate position. It can prevent that it pushes in too much and reaches the laminated body 26. FIG. Further, the rod-like body 9 may be previously formed with a crease, a kerf or the like so that it can be easily folded in the vicinity of the protruding portion 96 and easily separated from the distal end portion 94.

内壁221により形成される挿入口229が、その内径が狭小化する方向に向けて予め付勢されていることにより、棒状体9の太径化された先端部94を挿入口229に押し込む過程において挿入口229を外側に押し広げつつこれを下室220b側に挿入させる動作を行うこととなる。そして、太径化された先端部94が完全に下室220b側に入り込んだ状態になると、一度押し広げられた挿入口229が再びその内径が狭小化する方向に向けて付勢される結果、この棒状体9の先端部94における根本部が挿入口229における突出部222が閉口されることとなる。その結果、ユーザからこの先端部94を直接視認することができない状態を作り出すことができる。このため、仮に採取物95が排泄物である場合、ユーザがこれを直接視認することができないことで、清潔な印象を持たせることが可能となる。   The insertion port 229 formed by the inner wall 221 is biased in advance in the direction in which the inner diameter is narrowed, so that the distal end portion 94 of the rod-shaped body 9 having a large diameter is pushed into the insertion port 229. The operation of inserting the insertion port 229 to the lower chamber 220b side while pushing the insertion port 229 outward is performed. Then, when the thickened distal end portion 94 is completely in the lower chamber 220b side, the insertion port 229 that has been once expanded is urged toward the direction in which the inner diameter is narrowed again. The base portion at the distal end portion 94 of the rod-shaped body 9 is closed at the protruding portion 222 at the insertion port 229. As a result, it is possible to create a state in which the tip portion 94 cannot be directly visually recognized by the user. For this reason, if the collected material 95 is excrement, the user cannot directly see it, so that a clean impression can be given.

また、棒状体9を下室220bから引き抜く際には、その太径化された先端部94を挿入口229から押し出す過程において挿入口229を外側に押し広げつつこれを上室220a側に引っ張る動作を行うこととなる。このとき、先端部94に採取物95が付着していた場合、付勢力を受けた内壁221をこの採取物95に当てがわせることにより、当該採取物95を下室220b内に落とし込むことも可能となる。   Further, when the rod-shaped body 9 is pulled out from the lower chamber 220b, in the process of pushing out the thickened distal end portion 94 from the insertion port 229, the insertion port 229 is expanded outward and pulled toward the upper chamber 220a. Will be performed. At this time, if the sample 95 is attached to the distal end portion 94, the sample 95 can be dropped into the lower chamber 220b by applying the inner wall 221 that has received a biasing force to the sample 95. It becomes possible.

更にこの内壁221により形成される挿入口229が、その内径が狭小化する方向に向けて予め付勢されていることにより、下室220bは密閉に近い状態とされているため、内部の液体Lや粒状体223を長持ちさせることが可能となる。   Further, since the insertion port 229 formed by the inner wall 221 is biased in advance in the direction in which the inner diameter is narrowed, the lower chamber 220b is in a state close to hermetic sealing, so that the internal liquid L It becomes possible to make the granular material 223 last longer.

このようにして下室220bに入り込んだ棒状体9の先端部94の周囲は、粒状体223により囲まれている状態となっている。その結果、先端部94には、粒状体223が接触することとなるため、この先端部94に付着している採取物95も同様にこの粒状体223に接触することとなる。その結果、採取物95は、接触された粒状体223により拭き取られて採取されることとなる。この粒状体223は、液体Lに含浸されていることから、採取された採取物は液体Lに溶解していくこととなる。   Thus, the periphery of the tip 94 of the rod-shaped body 9 that has entered the lower chamber 220b is surrounded by the granular material 223. As a result, since the granular material 223 comes into contact with the tip portion 94, the sample 95 attached to the tip portion 94 also comes into contact with the granular material 223 in the same manner. As a result, the collected material 95 is wiped and collected by the contacted granular material 223. Since the granular material 223 is impregnated in the liquid L, the collected collected material is dissolved in the liquid L.

なおユーザは、この棒状体9を下室220b内で攪拌するようにしてもよいし、上下に微震動させるようにしてもよい。これにより、先端部94に付着した採取物95が粒状体223に何度か接触させて擦れることとなり、採取物95をより効果的に拭き取ることで、液体Lにこれを溶解させることができる。   Note that the user may agitate the rod-shaped body 9 in the lower chamber 220b or may slightly shake it up and down. As a result, the collected material 95 attached to the tip end portion 94 comes into contact with the granular material 223 several times and rubs, and the collected material 95 can be more effectively wiped off and dissolved in the liquid L.

次にユーザは、採取物95が除去された後の先端部94を含む棒状体9を収容容器220から抜き取る。次に図9に示すように、前処理用本体23におけるカートリッジ収容部231に採取用カートリッジ22を装着する。その結果、この採取用カートリッジ22と前処理用本体23との装着時において、粒状体223が充填されている収容容器220と、第1フィルタ234とは、ちょうど積層体26を介して隔てられた状態となる。この状態において液体Lは、液体そのものが通過不能なフィルム225により保持されている状態となっている。   Next, the user pulls out the rod-shaped body 9 including the distal end portion 94 from which the collected matter 95 has been removed from the storage container 220. Next, as shown in FIG. 9, the sampling cartridge 22 is mounted in the cartridge housing portion 231 of the preprocessing main body 23. As a result, when the collection cartridge 22 and the pretreatment main body 23 are mounted, the storage container 220 filled with the granular material 223 and the first filter 234 are separated from each other via the stacked body 26. It becomes a state. In this state, the liquid L is held by the film 225 through which the liquid itself cannot pass.

次に、このフィルム225に孔を開けることにより液体Lを前処理用本体23における分離部233側に流下させる。フィルム225に孔を開ける方法としてしてはいかなるものであってもよいが、例えば第1フィルタ234を介して上側に隔てられている室R1において長尺の針を複数本に亘り上向きに設置しておき、採取用カートリッジ22を装着したときにこの長尺の針がフィルム225に突き刺さり、フィルム225に開けられた孔から液体Lが前処理用本体23における分離部233側に流下していくこととなる。一方、粒状体223は、網状体224を通過することができないため、これに保持されることで分離部233に落下することはない。   Next, a hole is made in the film 225 to cause the liquid L to flow down to the separation portion 233 side in the pretreatment main body 23. Any method may be used for making a hole in the film 225. For example, a plurality of long needles are installed upward in the chamber R1 separated upward via the first filter 234. The long needle pierces the film 225 when the sampling cartridge 22 is mounted, and the liquid L flows down from the hole opened in the film 225 to the separation portion 233 side of the pretreatment body 23. It becomes. On the other hand, since the granular body 223 cannot pass through the mesh body 224, the granular body 223 is not dropped into the separation part 233 by being held by the granular body 223.

図10は、液体Lにつきフィルム225を通過させ、前処理用本体23における分離部233側に流下させた状態を示している。液体Lは、最初に室R1に流下し、第1フィルタ234を通過することとなる。この第1フィルタ234では、膜の連続した組織間に形成された孔を介して液体Lから血清を分離させる。即ちこの血清は、室R1において蓄積されることとなり、血清が除かれた液体Lが第1フィルタ234を通過して室R2に流下することとなる。   FIG. 10 shows a state where the liquid L is allowed to pass through the film 225 and flow down to the separation portion 233 side in the pretreatment main body 23. The liquid L first flows down into the chamber R1 and passes through the first filter 234. In the first filter 234, serum is separated from the liquid L through holes formed between the continuous tissues of the membrane. That is, the serum is accumulated in the chamber R1, and the liquid L from which the serum has been removed passes through the first filter 234 and flows down to the chamber R2.

室R2に流下した液体Lは、第2フィルタ235により少なくともウィルス、菌が分離されることとなる。ウィルス、菌が分離された液体Lのみが第2フィルタ235を通過し、室R3へと流下していくこととなる。   The liquid L that has flowed down into the chamber R2 is separated from at least viruses and fungi by the second filter 235. Only the liquid L from which the virus and bacteria have been separated passes through the second filter 235 and flows down to the chamber R3.

室R3に流下した液体を蓄積した後、ユーザは、キャップ237を開封すると共に、前処理用本体23における排出口236の先端を、核酸分析用チップ3におけるサンプル注入口33に接続する。その結果、このサンプル注入口33には、前処理用本体23における排出口236を介して液体Lが注入される。サンプル注入口33に送り込まれた液体Lは、PCR流路34へと導かれる。   After accumulating the liquid flowing down into the chamber R3, the user opens the cap 237 and connects the tip of the discharge port 236 in the pretreatment main body 23 to the sample injection port 33 in the nucleic acid analysis chip 3. As a result, the liquid L is injected into the sample injection port 33 through the discharge port 236 in the pretreatment main body 23. The liquid L sent to the sample injection port 33 is guided to the PCR channel 34.

PCR流路34へ導かれた液体Lは、この流路34の下流に向けて徐々に流下していくこととなる。このとき、液体Lは縮径化されたPCR流路34を流れることによるマイクロ流体の状態で、このPCR流路34を流れていくこととなる。液体Lは、このPCR流路34を流れる過程で、ポリメラーゼ連鎖反応を起こしていく。具体的には、PCR流路34が電熱線35上を流れているときには、90〜95℃で加熱されている状態であることから、この段階では核酸を熱変性し、2本鎖の核酸の水素結合が切断され、1本鎖の核酸に解離することとなる。   The liquid L guided to the PCR flow path 34 gradually flows down toward the downstream side of the flow path 34. At this time, the liquid L flows through the PCR channel 34 in a microfluidic state by flowing through the PCR channel 34 having a reduced diameter. The liquid L undergoes a polymerase chain reaction in the process of flowing through the PCR flow path 34. Specifically, when the PCR channel 34 flows on the heating wire 35, it is heated at 90 to 95 ° C., so at this stage, the nucleic acid is thermally denatured and the double-stranded nucleic acid Hydrogen bonds are broken and dissociated into single-stranded nucleic acids.

このような1本鎖の核酸を含む液体Lが電熱線35上を通り過ぎ、更に当該電熱線35から離間するにつれて温度は低下することとなる。この液体Lはプライマーを含有するものであることから、55℃程度まで温度が低くなると、1本鎖の核酸に対してプライマーと相補的な結合が生じる。   The temperature decreases as the liquid L containing such single-stranded nucleic acid passes over the heating wire 35 and further away from the heating wire 35. Since this liquid L contains a primer, when the temperature is lowered to about 55 ° C., complementary binding to the primer occurs with respect to the single-stranded nucleic acid.

次に、このようなプライマーと相補的に結合した1本鎖の核酸を含む液体Lが徐々に電熱線35に近接してくるにつれて温度が再び上昇し始める。この温度上昇に応じてプライマーは伸長しはじめ、2本鎖の核酸となる。そして、再び液体Lが電熱線35上に到達し、温度が90〜95℃で加熱されることで変性が生じ、2本鎖の核酸の水素結合が切断され、1本鎖の核酸に解離することとなる。   Next, the temperature begins to rise again as the liquid L containing the single-stranded nucleic acid complementary to the primer is gradually brought closer to the heating wire 35. As the temperature rises, the primer begins to grow and becomes a double-stranded nucleic acid. Then, the liquid L reaches the heating wire 35 again and is heated at a temperature of 90 to 95 ° C. to cause denaturation, and the hydrogen bond of the double-stranded nucleic acid is cut and dissociated into the single-stranded nucleic acid. It will be.

液体LがPCR流路34を流れる過程で、上述したプロセスが繰り返し起きる結果、核酸断片を増幅させつつ下流へ流すことが可能となる。   As the liquid L flows through the PCR channel 34, the above-described process occurs repeatedly. As a result, the nucleic acid fragment can be amplified and flow downstream.

液体Lは、このPCR流路34を出た後、ハイブリダイゼーション流路37へと導かれることとなる。液体Lがハイブリダイゼーション流路37を流れる段階においては、少なくとも、このハイブリダイゼーション流路37が照明部41からの照明光が到達している必要があり、またハイブリダイゼーション流路37からの発光が生じた場合に検出部42においてこれを検知できる状態に制御ブロック46における中央制御部61により予め制御されている必要がある。   The liquid L exits the PCR channel 34 and is then introduced into the hybridization channel 37. In the stage where the liquid L flows through the hybridization channel 37, at least the hybridization channel 37 needs to reach the illumination light from the illumination unit 41, and light emission from the hybridization channel 37 occurs. In such a case, the central control unit 61 in the control block 46 needs to be controlled in advance so that the detection unit 42 can detect this.

ハイブリダイゼーション流路37では、仮に液体L中に標的核酸が含まれている場合に、これと当該核酸プローブとの間で安定な二重鎖を形成させることが可能となる。その結果、標的核酸のみがこの核酸プローブと相補的な二重鎖を形成させることでそのままこのハイブリダイゼーション流路37に留まることとなり、標的核酸以外の核酸は何れもこのハイブリダイゼーション流路37をそのまま流れていき、廃液保存リザーバー38へ送り込まれることとなる。   In the hybridization channel 37, if the target nucleic acid is contained in the liquid L, a stable duplex can be formed between this and the nucleic acid probe. As a result, only the target nucleic acid forms a duplex complementary to the nucleic acid probe, so that it remains in the hybridization channel 37, and any nucleic acid other than the target nucleic acid remains in the hybridization channel 37 as it is. It flows and is sent to the waste liquid storage reservoir 38.

ハイブリダイゼーション流路37に残存した、この核酸プローブと結合した標的核酸の有無について、チップ測定装置4により同定していくこととなる。このハイブリダイゼーション流路37において行われるハイブリダイゼーションは周知のいかなる方法で行われるものであってもよい。例えば蛍光 in situ ハイブリダイゼーションを採用する場合には、蛍光物質や酵素などで標識した核酸プローブを使用し、標的核酸とハイブリダイゼーションさせることで発光されたハイブリダイズ信号を、蛍光顕微鏡としての検出部42で検出するようにしてもよい。   The presence or absence of the target nucleic acid bound to the nucleic acid probe remaining in the hybridization channel 37 is identified by the chip measuring device 4. The hybridization performed in the hybridization channel 37 may be performed by any known method. For example, when adopting fluorescence in situ hybridization, a nucleic acid probe labeled with a fluorescent substance or an enzyme is used, and a hybridization signal emitted by hybridization with a target nucleic acid is detected as a detection unit 42 as a fluorescence microscope. You may make it detect by.

このようにして、ハイブリダイゼーション流路37においてハイブリダイゼーションを行っていくこととなる。このハイブリダイゼーション流路37においてより好適にハイブリダイゼーションを行っていくためには、温度、pH、陽イオンの濃度等が予め調製されている必要がある。温度の調整はペルチェ素子や電熱線等を使用するようにしてもよい。温度は例えば37℃程度、pHは7程度とされていてもよい。   In this way, hybridization is performed in the hybridization channel 37. In order to perform hybridization more suitably in the hybridization channel 37, the temperature, pH, cation concentration and the like must be prepared in advance. The temperature may be adjusted using a Peltier element or a heating wire. For example, the temperature may be about 37 ° C. and the pH may be about 7.

なお、ハイブリダイゼーションの終了後、開閉スイッチ36を開けることでウォッシュ流路32からハイブリダイゼーション流路37へ洗浄液を流すようにしてもよい。これにより、この核酸分析用チップ3を利用して複数回に亘り核酸の同定を行うことが可能となる。ウォッシュ流路32から洗浄液を流す場合には、空気ポンプ制御部64を介して空気ポンプ91を動作させるとともに洗浄液を交互に流し込む。洗浄液は、このウォッシュ流路32を下流に向けて流れていき、そのままハイブリダイゼーション流路37へと流れていくこととなる。ハイブリダイゼーション流路37に到達した洗浄液は、残存している核酸を全て流してこれを廃液保存リザーバー38へと送り込む。   After completion of hybridization, the washing liquid may be flowed from the wash channel 32 to the hybridization channel 37 by opening the open / close switch 36. As a result, the nucleic acid analysis chip 3 can be used to identify the nucleic acid multiple times. When flowing the cleaning liquid from the wash flow path 32, the air pump 91 is operated via the air pump control unit 64 and the cleaning liquid is alternately supplied. The washing solution flows downstream through the wash channel 32 and then flows into the hybridization channel 37 as it is. The washing solution that has reached the hybridization channel 37 causes all remaining nucleic acid to flow and sends it to the waste solution storage reservoir 38.

検出部42により、標的核酸の存在を示す発光を検出することができた場合、検出部42は、これを中央制御部61へと出力する。中央制御部61は、かかる検出結果を取得した上で、検出したデータを表示パネル63を介して表示し、或いは検出したデータを通信部62を介して携帯端末5へと送信する。   When the detection unit 42 can detect light emission indicating the presence of the target nucleic acid, the detection unit 42 outputs this to the central control unit 61. The central control unit 61 acquires the detection result and then displays the detected data via the display panel 63 or transmits the detected data to the mobile terminal 5 via the communication unit 62.

携帯端末5は、通信部62を介して上記データを受信した場合には、自身に格納されている検診用アプリを利用し、データの解析を行うことで核酸の同定を行い、遺伝子解析を行う。形態端末5は、解析結果をユーザに表示し、或いは今後の健康維持のための各種提案をユーザに表示する。また携帯端末5は、通信部62を介して受信した上記データを更に公衆通信網6に送信するようにしてもよい。公衆通信網6に送信された上記データは、サーバ7に格納される。このサーバ7に格納されたデータは、中央制御装置8によって分析され、また医師等によって確認される。更に中央制御装置8によって情報分析されることにより得られた知見や、分析結果は、公衆通信網6を介して携帯端末5へ送信される場合もある。   When the mobile terminal 5 receives the data via the communication unit 62, the mobile terminal 5 uses the examination application stored in the mobile terminal 5 to analyze the data, identify the nucleic acid, and perform the gene analysis. . The form terminal 5 displays the analysis result to the user or displays various proposals for future health maintenance to the user. The mobile terminal 5 may further transmit the data received via the communication unit 62 to the public communication network 6. The data transmitted to the public communication network 6 is stored in the server 7. The data stored in the server 7 is analyzed by the central control device 8 and confirmed by a doctor or the like. Further, knowledge obtained by analyzing information by the central control device 8 and analysis results may be transmitted to the portable terminal 5 via the public communication network 6.

上述した構成からなる本発明によれば、ユーザは人体、排泄物、土壌の何れかから棒状体9により採取物を採取し、液体Lを浸漬させた採取用カートリッジ22に、先端部94に採取物95が付着された棒状体9を挿入する。他には、採取用カートリッジ22を前処理用本体23に装着する作業と、前処理用本体23における排出口236の先端を、核酸分析用チップ3のサンプル注入口33に接続するだけで、後は全て自動的に遺伝子解析が行われていくこととなる。   According to the present invention having the above-described configuration, the user collects a sample from the human body, excrement, or soil with the rod-shaped body 9, and collects the sample at the distal end portion 94 in the collection cartridge 22 in which the liquid L is immersed. The rod-like body 9 to which the object 95 is attached is inserted. In addition, the operation of attaching the collection cartridge 22 to the pretreatment main body 23 and the connection of the tip of the discharge port 236 in the pretreatment main body 23 to the sample injection port 33 of the nucleic acid analysis chip 3 All will be automatically analyzed.

このため、医療について専門的知識の無いユーザであっても、極めて簡単な作業で遺伝子解析を自分自身で行うことが可能となる。   For this reason, even a user who has no specialized knowledge about medical care can perform genetic analysis by himself with very simple work.

また遺伝子解析用前処理キット2と、核酸分析用チップ3と、チップ測定装置4は、何れも装置構成が複雑なものではないため、小型化を図ることも可能となり、自宅におけるセルフ検診に適した構造とされ、また安価で提供することができることから個人でも購入すること可能となる。   In addition, since the pretreatment kit 2 for gene analysis, the chip 3 for nucleic acid analysis, and the chip measuring device 4 are not complicated, the size of the device can be reduced and it is suitable for self-examination at home. It can be purchased even by an individual because it is structured and can be provided at low cost.

更に本発明によれば、採取した採取物から核酸を高効率に抽出することができ、また核酸の同定を高精度に行うべく、遺伝子解析用前処理キット2を通じて血清や菌、ウィルスを予め除去することができ、しかもこれらの操作につき特段の熟練、知識も必要なく極めて簡便に行うことができる。   Furthermore, according to the present invention, it is possible to extract nucleic acid from a collected sample with high efficiency, and in order to identify nucleic acid with high accuracy, serum, bacteria, and viruses are removed in advance through the pretreatment kit 2 for gene analysis. In addition, these operations can be performed very easily without requiring special skills and knowledge.

また、ウォッシュ流路32から洗浄液をハイブリダイゼーション流路37に流すことでこれを洗浄することができ、核酸分析用チップ3を何度も繰り返して使用することができるためコストパフォーマンスにも大変優れた構成とされており、この洗浄作業も極めて簡便に行うことが可能となる。   In addition, this can be washed by flowing a washing solution from the wash channel 32 to the hybridization channel 37, and the nucleic acid analysis chip 3 can be used over and over again. The cleaning operation can be performed very simply.

また、上述の如き装置構成の簡略化、取扱容易性、コストパフォーマンスの向上を図りつつも、生化学検査の精度は従前のものと同レベルを維持することができることから、医療機関での同レベルの遺伝子解析を自宅にて実現することが可能となる。   In addition, while simplifying the device configuration as described above, improving ease of handling, and improving cost performance, the accuracy of biochemical tests can be maintained at the same level as before, so the same level at medical institutions. Can be realized at home.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。粒状体223を弾性物質からなる表皮の中に液体Lを予め封入することで構成してもよい。係る場合には、収容容器220内において液体Lを含浸させることは必須とならない。採取物を先端に付着させた棒状体9が挿入された場合に、その先端を粒状体223に接触させることで当該採取物を採取することは上述と同様である。これに加えて、その棒状体9の先端により粒状体223の表皮を破くことで液体Lを流出させる。これにより棒状体9の先端をその流出させた液体Lに含浸させることが可能となる。   The present invention is not limited to the embodiment described above. You may comprise the granular material 223 by enclosing the liquid L beforehand in the skin which consists of elastic substances. In such a case, it is not essential to impregnate the liquid L in the storage container 220. When the rod-like body 9 with the collected material attached to the tip is inserted, the collected material is collected by bringing the tip into contact with the granular material 223 as described above. In addition to this, the liquid L is caused to flow out by breaking the skin of the granular body 223 by the tip of the rod-shaped body 9. As a result, the tip of the rod-shaped body 9 can be impregnated with the liquid L that has flowed out.

また、本発明を適用した遺伝子解析システム1は、図11、12に示すようなケース収容型で構成されていてもよい。このケース収容型の遺伝子解析システム1’の構成要素、部材は、上述した実施の形態と同様であるため、同一の符号を付して説明することにより以下での説明を省略する。   Moreover, the gene analysis system 1 to which the present invention is applied may be configured as a case accommodation type as shown in FIGS. Since the components and members of the case-accommodating gene analysis system 1 ′ are the same as those in the above-described embodiment, the same reference numerals are used for the description, and the following description is omitted.

この図11は、ケース収容型の遺伝子解析システム1’の外観を示している。ケース収容型の遺伝子解析システム1’は、一端が図示しないヒンジにより接合され、その図示しないヒンジを回転中心としてケース100aとケース100bとが互いに開閉自在に構成されている。このケース100a、100bの上面には、持ち手101が設けられており、ロック機構102が設けられている。またケース収容型の遺伝子解析システム1’の外側には、ディスプレイ103、タッチパネル104が設けられていてもよい。因みにディスプレイ103は、表示パネル63に相当し、タッチパネル104は操作部66に相当する。   FIG. 11 shows the appearance of the case-accommodating gene analysis system 1 ′. In the case-accommodating gene analysis system 1 ', one end is joined by a hinge (not shown), and the case 100a and the case 100b are configured to be openable and closable around the hinge (not shown). A handle 101 is provided on the upper surface of the cases 100a and 100b, and a lock mechanism 102 is provided. A display 103 and a touch panel 104 may be provided outside the case-accommodating gene analysis system 1 ′. Incidentally, the display 103 corresponds to the display panel 63, and the touch panel 104 corresponds to the operation unit 66.

図12は、このケース100a、100bを展開した状態を示している。ケース100a側には、上述したチップ測定装置4が配設され、このチップ測定装置4には、パーソナルコンピュータ(PC)50が接続され、さらにこのPC50にはバッテリー105が接続されている。PC50は、バッテリー105から供給される電力により動作する。チップ測定装置4による測定結果がこのPC50に送られる。このPC50は、上述した携帯端末5と同様の機能を担う。   FIG. 12 shows a state in which the cases 100a and 100b are developed. The above-described chip measuring device 4 is disposed on the case 100 a side, and a personal computer (PC) 50 is connected to the chip measuring device 4, and a battery 105 is connected to the PC 50. The PC 50 operates with power supplied from the battery 105. A measurement result by the chip measuring device 4 is sent to the PC 50. This PC 50 bears the same function as the portable terminal 5 described above.

またケース100b側には、核酸分析用チップ3が配設され、さらにこの核酸分析用チップ3には前処理用本体23が接続される。核酸分析用チップ3は、ケース100a、100bを閉めた場合において、ちょうどチップ測定装置4と対面する位置に設けられている。これにより、上述した測定が可能となる。この核酸分析用チップ3におけるサンプル注入口33には、前処理用本体23における排出口236が直接接続され、液体Lが送られる構成となっている。前処理用本体23及び核酸分析用チップ3は、複数組に亘り配列されていてもよい。前処理用本体23は、サンプル導入口108から分岐チューブ111を介してサンプルが導入可能とされている。このサンプル導入口108の構成は、採取用カートリッジ22と同様である。この採取用カートリッジ22からの液体Lが分岐チューブ111を介して前処理用本体23に送られる。ちなみに、採取用カートリッジ22から分岐チューブ111へ液体Lを送液する際の動力は、ポンプ109を介して行うものとする。このケース100a、100b内部は、サンプル導入口108以外は強化プラスチックや強化保護フィルムで覆われていることで、検体の飛び散りを防止することができる。   A nucleic acid analysis chip 3 is disposed on the case 100b side, and a pretreatment body 23 is connected to the nucleic acid analysis chip 3. The nucleic acid analysis chip 3 is provided at a position just facing the chip measurement device 4 when the cases 100a and 100b are closed. Thereby, the measurement mentioned above is attained. A discharge port 236 in the pretreatment main body 23 is directly connected to the sample injection port 33 in the nucleic acid analysis chip 3 so that the liquid L is sent. The pretreatment main body 23 and the nucleic acid analysis chip 3 may be arranged in a plurality of sets. The pretreatment main body 23 can introduce a sample from the sample introduction port 108 via the branch tube 111. The configuration of the sample introduction port 108 is the same as that of the collection cartridge 22. The liquid L from the collection cartridge 22 is sent to the pretreatment body 23 through the branch tube 111. Incidentally, the power for feeding the liquid L from the collection cartridge 22 to the branch tube 111 is assumed to be performed via the pump 109. The inside of the cases 100a and 100b is covered with a reinforced plastic or a reinforced protective film except for the sample introduction port 108, so that the specimen can be prevented from scattering.

このようなケース収容型の遺伝子解析システム1’によれば、スーツケース等のような大きさのケースにシステムをコンパクトにまとめることができる。また危険性が高いウィルスや病気(HIV、マールブルクウィルス、エボラウィルス、天然痘、ラッサ熱等)を特別な管理施設にその都度委託することなく迅速に測定できるため、世界的な伝染病の大流行等もいち早く察知し、被害拡大を押さえることができる。特にこのケース収容型の遺伝子解析システム1’によれば、採取物95が付着された棒状体9をサンプル導入口108に挿入するのみで残りは全自動で測定をすることができるため、操作性をより向上させることができ、しかも測定開始から終了まで一切人の手を触れずに処分も可能であるため衛生面においても優れたものとなる。   According to such a case-accommodating gene analysis system 1 ′, the system can be compactly assembled into a case having a size such as a suitcase. In addition, high-risk viruses and illnesses (HIV, Marburg virus, Ebola virus, smallpox, Lassa fever, etc.) can be measured quickly without entrusting them to special management facilities. It is possible to quickly detect trends and suppress damage expansion. In particular, according to this case-accommodating type gene analysis system 1 ′, the rod-like body 9 to which the collected material 95 is attached can be measured automatically only by inserting it into the sample introduction port 108. In addition, since it can be disposed of without touching human hands from the start to the end of measurement, it is excellent in terms of hygiene.

また、本発明によれば、核酸測定以外に、ペプチドやエクソソーム、バイオマーカー、抗体等の生体物質についても同様に測定することができる。かかる場合には、前処理用本体23における排出口236を介して注入さえた液体Lは、PCR流路34において核酸増幅が行われることなくそのままハイブリダイゼーション流路37へと流されることとなる。それ以外の工程は、何れも上述した実施の形態と同様である。即ち、ペプチドやエクソソーム、バイオマーカー、抗体等の生体物質についても同様に測定する場合には、PCR流路34の代替として、単に注入した液体Lをハイブリダイゼーション流路37へと流す注入流路とされていればよい。   Moreover, according to the present invention, in addition to nucleic acid measurement, it is possible to measure biological substances such as peptides, exosomes, biomarkers, and antibodies in the same manner. In such a case, the liquid L even injected through the discharge port 236 in the pretreatment main body 23 will flow directly into the hybridization channel 37 without performing nucleic acid amplification in the PCR channel 34. Other processes are the same as those in the above-described embodiment. That is, when measuring biological substances such as peptides, exosomes, biomarkers, and antibodies in the same manner, as an alternative to the PCR flow path 34, an injection flow path for flowing the injected liquid L to the hybridization flow path 37; It only has to be done.

1 遺伝子解析システム
2 遺伝子解析用前処理キット
3 核酸分析用チップ
4 チップ測定装置
5 携帯端末
6 公衆通信網
7 サーバ
8 中央制御装置
9 棒状体
12 公衆通信網
21 プランジャ
22 採取用カートリッジ
23 前処理用本体
26 積層体
31 空気ポンプ接続口
32 ウォッシュ流路
33 サンプル注入口
34 PCR流路
35 電熱線
36 開閉スイッチ
37 ハイブリダイゼーション流路
38 廃液保存リザーバー
39 排出口
41 照明部
42 検出部
43 チップマウンター
45 放熱板
45 流路
46 制御ブロック
61 中央制御部
62 通信部
63 表示パネル
64 空気ポンプ制御部
65 電源安定化部
66 操作部
67 電熱線制御部
91 空気ポンプ
92 センサ
95 採取物
96 突起部
211 内筒部
212 押し子
213 ゴム部
220 収容容器
220a 上室
220b 下室
221 内壁
222 突出部
223 粒状体
224 網状体
225 フィルム
229 挿入口
231 カートリッジ収容部
232 周壁
233 分離部
234 第1フィルタ
235 第2フィルタ
236 排出口
237 キャップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gene analysis system 2 Gene analysis pretreatment kit 3 Nucleic acid analysis chip 4 Chip measuring device 5 Portable terminal 6 Public communication network 7 Server 8 Central control device 9 Rod 12 Public communication network 21 Plunger 22 Collection cartridge 23 For preprocessing Main body 26 Laminate 31 Air pump connection port 32 Wash flow channel 33 Sample injection port 34 PCR flow channel 35 Heating wire 36 Open / close switch 37 Hybridization flow channel 38 Waste liquid storage reservoir 39 Discharge port 41 Illumination unit 42 Detection unit 43 Chip mounter 45 Heat dissipation Plate 45 Flow path 46 Control block 61 Central control unit 62 Communication unit 63 Display panel 64 Air pump control unit 65 Power supply stabilization unit 66 Operation unit 67 Heating wire control unit 91 Air pump 92 Sensor 95 Sample 96 Projection part 211 Inner cylinder part 212 Pusher 213 Rubber part 220 Container 2 0a upper chamber 220b lower chamber 221 inner wall 222 the protrusion 223 granulate 224 mesh body 225 film 229 insertion opening 231 cartridge accommodating portion 232 a peripheral wall 233 separating unit 234 first filter 235 second filter 236 outlet 237 cap

Claims (17)

人体、排泄物、土壌の何れかから採取した採取物から生体物質を抽出するための遺伝子解析用前処理キットにおいて、
複数の粒状体が充填されてなると共に、液体を上記粒状体に浸漬させ、上記採取物を先端に付着させた棒状体が挿入された場合に、その先端を上記粒状体に接触させることで当該採取物を採取すると共に上記液体に含浸させる採取用カートリッジと、
上記採取用カートリッジから送出されてきた上記液体を外部へ排出するための排出手段とを備えること
を特徴とする遺伝子解析用前処理キット。
In a pretreatment kit for gene analysis for extracting biological material from a sample collected from human body, excrement, or soil,
When a rod-shaped body in which a plurality of granular bodies are filled and a liquid is immersed in the granular body and the collected material is attached to the tip is inserted, the tip is brought into contact with the granular body. A collecting cartridge for collecting the collected material and impregnating the liquid;
A pretreatment kit for gene analysis, comprising: discharge means for discharging the liquid delivered from the collection cartridge to the outside.
装着された上記採取用カートリッジから送出されてきた上記液体から少なくとも血清を分離するための第1フィルタと、上記排出手段を有する前処理用本体を更に備え、
上記排出手段は、上記第1フィルタを通過した上記液体を外部へ排出すること
を特徴とする請求項1記載の遺伝子解析用前処理キット。
A first filter for separating at least serum from the liquid delivered from the attached collection cartridge, and a pretreatment main body having the discharge means;
The pretreatment kit for gene analysis according to claim 1, wherein the discharge means discharges the liquid that has passed through the first filter to the outside.
上記液体は、殺菌成分、遺伝子検出用プライマー、ポリメラーゼ酵素を含有させてなること を特徴とする請求項1又は2記載の遺伝子解析用前処理キット。   The pretreatment kit for gene analysis according to claim 1 or 2, wherein the liquid contains a bactericidal component, a gene detection primer, and a polymerase enzyme. 上記前処理用本体は、上記第1フィルタを通過した上記液体から少なくともウィルス、菌を分離するための第2フィルタを更に有し、上記排出口は、上記第2フィルタを通過した上記液体を外部へ排出すること
を特徴とする請求項3記載の遺伝子解析用前処理キット。
The main body for pretreatment further includes a second filter for separating at least viruses and bacteria from the liquid that has passed through the first filter, and the outlet has the liquid that has passed through the second filter as an outside. The pretreatment kit for gene analysis according to claim 3, wherein the pretreatment kit is for gene analysis.
上記採取用カートリッジは、狭小化する方向に向けて予め付勢されていると共に上記棒状体の先端が挿入される挿入口を有し、上記挿入口の内部に上記粒状物が充填されてなると共にこれに上記液体が浸漬されていること
を特徴とする請求項1〜4のうち何れか1項記載の遺伝子解析用前処理キット。
The sampling cartridge is pre-biased in a narrowing direction and has an insertion port into which the tip of the rod-shaped body is inserted, and the granular material is filled in the insertion port. The pretreatment kit for gene analysis according to any one of claims 1 to 4, wherein the liquid is immersed therein.
上記棒状体は、上記採取物が付着される先端の根本部分を外側に突出させた突起部を有し、上記突起部が上記挿入口に係止されること
を特徴とする請求項5記載の遺伝子解析用前処理キット。
6. The rod-shaped body according to claim 5, wherein the rod-shaped body has a protrusion that protrudes outward from a root portion of a tip to which the collected material is attached, and the protrusion is locked to the insertion port. Pretreatment kit for gene analysis.
上記採取用カートリッジと上記前処理用本体との装着時において、上記粒状体が充填されている収容容器と上記第1フィルタとは、上記液体が通過可能な網状体及び上記液体が通過不能なフィルムが互いに積層された積層体を介して隔てられ、
上記採取用カートリッジからの上記液体の送出時には、上記フィルムに上記液体を通過させるための孔を形成させて上記液体を通過させるとともに上記網状体により上記粒状体を保持すること
を特徴とする請求項1〜6のうち何れか1項記載の遺伝子解析用前処理キット。
When the collection cartridge and the pretreatment main body are mounted, the storage container filled with the granular material and the first filter are a net-like body through which the liquid can pass and a film through which the liquid cannot pass. Are separated by a stack of layers,
The liquid is supplied from the sampling cartridge, and a hole for allowing the liquid to pass therethrough is formed in the film so that the liquid is allowed to pass therethrough and the granular material is held by the mesh. The pretreatment kit for gene analysis according to any one of 1 to 6.
上記粒状体は、金属、セラミックス、樹脂の何れかにより構成されていると共に、その表面には、ゼオライト、エマルジョンジェル、親水性ポリマー、アミノ酸物質の何れかが形成されていること
を特徴とする請求項1〜7のうち何れか1項記載の遺伝子解析用前処理キット。
The granule is made of any one of metal, ceramics, and resin, and any one of zeolite, emulsion gel, hydrophilic polymer, and amino acid substance is formed on the surface thereof. The pretreatment kit for gene analysis according to any one of Items 1 to 7.
人体、排泄物、土壌の何れかから採取した採取物から生体物質を抽出するための遺伝子解析用前処理キットにおいて、
表皮が弾性物質で構成される複数の粒状体が充填されてなると共に、殺菌成分、遺伝子検出用プライマー、ポリメラーゼ酵素を含有させた液体が上記表皮内に封入され、上記採取物を先端に付着させた棒状体が挿入された場合に、その先端を上記粒状体に接触させることで当該採取物を採取すると共に、当該先端により上記表皮を破くことで流出された上記液体に含浸させる採取用カートリッジと、
上記採取用カートリッジから送出されてきた上記液体を外部へ排出するための排出手段とを備えること
を特徴とする遺伝子解析用前処理キット。
In a pretreatment kit for gene analysis for extracting biological material from a sample collected from human body, excrement, or soil,
The epidermis is filled with a plurality of granular materials composed of an elastic material, and a liquid containing a bactericidal component, a gene detection primer, and a polymerase enzyme is enclosed in the epidermis, and the collected material is attached to the tip. A collecting cartridge that impregnates the liquid that has flowed out by breaking the epidermis with the tip when the tip is brought into contact with the granular body when the rod is inserted ,
A pretreatment kit for gene analysis, comprising: discharge means for discharging the liquid delivered from the collection cartridge to the outside.
人体、排泄物、土壌の何れかから採取した採取物から検出対象の標的核酸を分析するための核酸分析用チップにおいて、
遺伝子検出用プライマー、ポリメラーゼ酵素、上記採取物から抽出した生体物質を含有する液体が注入され、上記標的核酸における核酸断片を増幅させつつ下流へ流すPCR流路と、
上記PCR流路から連続し、上記PCR流路から流入する増幅産物をハイブリダイゼーションさせつつ、これを下流へ流すハイブリダイゼーション流路と、
上記ハイブリダイゼーション流路において生じるハイブリダイズ信号を測定することにより、上記標的核酸を同定する標的核酸分析手段とを備えること
を特徴とする核酸分析用チップ。
In a nucleic acid analysis chip for analyzing a target nucleic acid to be detected from a sample collected from a human body, excrement, or soil,
A PCR flow channel in which a liquid containing a biological substance extracted from a primer for gene detection, a polymerase enzyme, and the collected material is injected, and a nucleic acid fragment in the target nucleic acid is amplified and flowed downstream;
A hybridization channel that is continuous from the PCR channel and that allows the amplification product flowing from the PCR channel to hybridize while flowing downstream;
A nucleic acid analysis chip comprising: target nucleic acid analysis means for identifying the target nucleic acid by measuring a hybridization signal generated in the hybridization channel.
少なくとも洗浄液を流すウォッシュ流路を更に備え、
上記ハイブリダイゼーション流路は、上記ウォッシュ流路からも連続し、上記ハイブリダイゼーション後において、上記ウォッシュ流路からの洗浄液が流入されることで洗浄可能とされていること
を特徴とする請求項10記載の核酸分析用チップ。
It further includes a wash channel for flowing at least the cleaning liquid,
11. The hybridization channel is continuous from the wash channel, and can be cleaned by flowing a cleaning solution from the wash channel after the hybridization. Chip for nucleic acid analysis.
上記PCR流路は、ミクロンオーダーの径で構成されるとともに、所定間隔で設けられた加熱温度が30〜150℃である電熱線上を通過するように配設され、当該電熱線上の通過時に上記標的核酸を熱変性させること
を特徴とする請求項10又は11記載の核酸分析用チップ。
The PCR channel is configured to have a diameter on the order of microns, and is disposed so as to pass over a heating wire having a heating temperature of 30 to 150 ° C. provided at a predetermined interval. The nucleic acid analysis chip according to claim 10 or 11, wherein the nucleic acid is heat denatured.
上記PCR流路は、所定間隔で設けられた電熱線上を通過させた後に折り返されて更に上記電熱線上を通過させ、更に折り返されて上記電熱線上を通過することを繰り返すように配置されていること
を特徴とする請求項12記載の核酸分析用チップ。
The PCR flow path is arranged so as to be repeated after passing over the heating wire provided at a predetermined interval, and further passing over the heating wire, and further passing back over the heating wire. The chip for nucleic acid analysis according to claim 12.
上記ウォッシュ流路は、洗浄液と空気が交互に流れること
を特徴とする請求項11記載の核酸分析用チップ。
12. The nucleic acid analysis chip according to claim 11, wherein the wash channel and the washing liquid and air flow alternately.
上記標的核酸分析手段により検出された情報を通信網を介して外部へ送信する通信手段を更に備えること
を特徴とする請求項10〜14のうち何れか1項記載の核酸分析用チップ。
The nucleic acid analysis chip according to any one of claims 10 to 14, further comprising communication means for transmitting information detected by the target nucleic acid analysis means to the outside via a communication network.
請求項1〜9のうち何れか1項記載の遺伝子解析用前処理キットと、
請求項10〜15のうち何れか1項記載の核酸分析用チップとを備え、
上記遺伝子解析用前処理キットにおける上記排出口から排出された液体が上記核酸分析用チップにおけるPCR流路に流入されること
を特徴とする遺伝子解析システム。
A pretreatment kit for gene analysis according to any one of claims 1 to 9,
A nucleic acid analysis chip according to any one of claims 10 to 15,
A gene analysis system, wherein the liquid discharged from the discharge port in the gene analysis pretreatment kit flows into a PCR flow path in the nucleic acid analysis chip.
人体、排泄物、土壌の何れかから採取した採取物から検出対象の生体物質を分析するための生体物質分析用チップにおいて、
上記採取物から抽出した生体物質を含有する液体が注入され、これを下流へ流す注入流路と、
上記注入流路から連続し、上記注入流路から流入する生体物質をハイブリダイゼーションさせつつ、これを下流へ流すハイブリダイゼーション流路と、
上記ハイブリダイゼーション流路において生じるハイブリダイズ信号を測定することにより、上記標的核酸を同定する標的核酸分析手段と、
少なくとも洗浄液を流すウォッシュ流路を備え、
上記ハイブリダイゼーション流路は、上記ウォッシュ流路からも連続し、上記ハイブリダイゼーション後において、上記ウォッシュ流路からの洗浄液が流入されることで洗浄可能とされていること
を特徴とする生体物質分析用チップ。
In a biological material analysis chip for analyzing a biological material to be detected from a sample collected from a human body, excrement, or soil,
An injection flow path in which a liquid containing a biological material extracted from the collected material is injected, and this flows downstream;
A hybridization flow channel that is continuous from the injection flow channel and allows the biological material flowing from the injection flow channel to hybridize while flowing downstream;
A target nucleic acid analysis means for identifying the target nucleic acid by measuring a hybridization signal generated in the hybridization channel;
At least a wash channel for flowing the cleaning liquid is provided,
The hybridization channel is continuous from the wash channel, and can be washed by flowing a washing solution from the wash channel after the hybridization. Chip.
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