JP2018038352A - Nucleic acid dissolution adsorption reagent, nucleic acid extraction reagent set, nucleic acid extraction kit, and nucleic acid extraction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、核酸溶解吸着試薬、核酸抽出試薬セット、核酸抽出キット、および核酸抽出方法に関する。 The present invention relates to a nucleic acid dissolution and adsorption reagent, a nucleic acid extraction reagent set, a nucleic acid extraction kit, and a nucleic acid extraction method.
菌やウィルス等の核酸を抽出し、その核酸を特異的に増幅して検出する方法として、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR:Polymerase Chain Reaction)が知られている。PCR法は、遺伝子検査に広く用いられている。しかし、PCR法を日常的に臨床で用いる際には、検体に含まれる成分の影響でPCRが阻害されるため、検体から阻害物質を排除して核酸を抽出精製・回収する処理が必要となる。 A polymerase chain reaction (PCR) is known as a method for extracting nucleic acids such as bacteria and viruses and specifically amplifying and detecting the nucleic acids. The PCR method is widely used for genetic testing. However, when the PCR method is routinely used in clinical practice, PCR is inhibited by the influence of components contained in the specimen, and thus a process for extracting and purifying and recovering nucleic acids by removing the inhibitor from the specimen is required. .
例えば特許文献1には、カオトロピック塩の存在下で、核酸を、シリカ表面を有する担体へ結合させ、生体材料(全血など)から核酸を抽出する方法が記載されている。
For example,
しかしながら、例えば、医療現場のインフルエンザに代表される感染症の診断において、罹患後、より初期段階(菌やウィルスの量が少ない段階)で感染を確認するためには、微量な菌やウィルスの核酸を、効率よく抽出することが求められている。 However, for example, in the diagnosis of infectious diseases typified by influenza in the medical field, in order to confirm infection at an earlier stage (stage where the amount of bacteria and viruses is small) after the disease, Is required to be extracted efficiently.
本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、効率よく核酸を抽出することができる核酸溶解吸着試薬を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、上記核酸溶解吸着試薬を含む核酸抽出試薬セットを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、上記核酸溶解吸着試薬が収容された容器を含む核酸抽出キットを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、効率よく核酸を抽出することができる核酸抽出方法を提供することにある。 One of the objects according to some embodiments of the present invention is to provide a nucleic acid dissolution and adsorption reagent that can efficiently extract a nucleic acid. Moreover, one of the objects according to some aspects of the present invention is to provide a nucleic acid extraction reagent set including the nucleic acid dissolution and adsorption reagent. Another object of some embodiments of the present invention is to provide a nucleic acid extraction kit including a container in which the nucleic acid dissolution and adsorption reagent is accommodated. Another object of some aspects of the present invention is to provide a nucleic acid extraction method that can efficiently extract nucleic acids.
本発明に係る核酸溶解吸着試薬は、
カオトロピック剤と、添加剤と、を含み、
前記添加剤は、アルブミン、スキムミルク、ゼラチン、カゼイン、およびグロブリンのうちの少なくとも1つを含み、
核酸を溶解させ、溶解された核酸を表面が酸化シリコンである核酸結合性固相担体に吸着させる。
The nucleic acid dissolution and adsorption reagent according to the present invention comprises:
A chaotropic agent and an additive,
The additive includes at least one of albumin, skim milk, gelatin, casein, and globulin,
The nucleic acid is dissolved, and the dissolved nucleic acid is adsorbed on a nucleic acid-binding solid phase carrier whose surface is silicon oxide.
このような核酸溶解吸着試薬では、効率よく核酸を抽出することができる(詳細は、後述する「3. 実験例」参照)。 With such a nucleic acid dissolution and adsorption reagent, nucleic acids can be extracted efficiently (for details, refer to “3. Experimental Examples” described later).
本発明に係る核酸溶解吸着試薬において、
前記添加剤は、ウシ血清アルブミンであってもよい。
In the nucleic acid dissolution and adsorption reagent according to the present invention,
The additive may be bovine serum albumin.
このような核酸溶解吸着試薬では、より確実に、効率よく核酸を抽出することができる
(詳細は、後述する「3. 実験例」参照)。
With such a nucleic acid dissolution and adsorption reagent, nucleic acids can be extracted more reliably and efficiently (for details, see “3. Experimental Examples” described later).
本発明に係る核酸溶解吸着試薬において、
前記核酸溶解吸着試薬に含まれる前記添加剤の濃度は、0.001mg/mL以上15mg/mL以下であってもよい。
In the nucleic acid dissolution and adsorption reagent according to the present invention,
The concentration of the additive contained in the nucleic acid dissolution / adsorption reagent may be 0.001 mg / mL or more and 15 mg / mL or less.
このような核酸溶解吸着試薬では、より効率よく核酸を抽出することができる(詳細は、後述する「3. 実験例」参照)。 With such a nucleic acid dissolution and adsorption reagent, nucleic acid can be extracted more efficiently (for details, refer to “3. Experimental Example” described later).
本発明に係る核酸溶解吸着試薬において、
前記核酸溶解吸着試薬に含まれる前記添加剤の濃度は、0.1mg/mL以上1.5mg/mL以下であってもよい。
In the nucleic acid dissolution and adsorption reagent according to the present invention,
The concentration of the additive contained in the nucleic acid dissolution / adsorption reagent may be 0.1 mg / mL or more and 1.5 mg / mL or less.
このような核酸溶解吸着試薬では、より効率よく核酸を抽出することができる(詳細は、後述する「3. 実験例」参照)。 With such a nucleic acid dissolution and adsorption reagent, nucleic acid can be extracted more efficiently (for details, refer to “3. Experimental Example” described later).
本発明に係る核酸抽出試薬セットは、
本発明に係る核酸溶解吸着試薬と、
核酸が吸着した前記核酸結合性固相担体を洗浄する酸性の核酸洗浄試薬と、
洗浄された前記核酸結合性固相担体から核酸を分離して溶出させる核酸溶出試薬と、
を含む。
The nucleic acid extraction reagent set according to the present invention comprises:
A nucleic acid dissolution and adsorption reagent according to the present invention;
An acidic nucleic acid washing reagent for washing the nucleic acid-binding solid phase carrier adsorbed with nucleic acid;
A nucleic acid elution reagent for separating and eluting nucleic acid from the washed nucleic acid-binding solid phase carrier;
including.
このような核酸抽出試薬セットでは、本発明に係る核酸溶解吸着試薬を含むため、効率よく核酸を抽出することができる。 Since such a nucleic acid extraction reagent set includes the nucleic acid dissolution and adsorption reagent according to the present invention, nucleic acid can be extracted efficiently.
本発明に係る核酸抽出試薬セットにおいて、
前記核酸洗浄試薬のpHは、4.7未満であってもよい。
In the nucleic acid extraction reagent set according to the present invention,
The pH of the nucleic acid washing reagent may be less than 4.7.
このような核酸抽出試薬セットでは、より確実に、効率よく核酸を抽出することができる(詳細は、後述する「3. 実験例」参照)。 With such a nucleic acid extraction reagent set, nucleic acids can be extracted more reliably and efficiently (for details, see “3. Experimental Examples” described later).
本発明に係る核酸抽出キットは、
本発明に係る核酸溶解吸着試薬が収容された第1容器と、
核酸が吸着した前記核酸結合性固相担体を洗浄する酸性の核酸洗浄試薬が収容された第2容器と、
洗浄された前記核酸結合性固相担体から核酸を分離して溶出させる核酸溶出試薬が収容された第3容器と、
を含む。
The nucleic acid extraction kit according to the present invention comprises:
A first container containing a nucleic acid dissolving and adsorbing reagent according to the present invention;
A second container containing an acidic nucleic acid washing reagent for washing the nucleic acid binding solid phase carrier to which the nucleic acid has been adsorbed;
A third container containing a nucleic acid elution reagent for separating and eluting nucleic acid from the washed nucleic acid binding solid phase carrier;
including.
このような核酸抽出試薬セットでは、本発明に係る核酸溶解吸着試薬が収容された容器を含むため、効率よく核酸を抽出することができる。 Since such a nucleic acid extraction reagent set includes a container in which the nucleic acid dissolution and adsorption reagent according to the present invention is contained, nucleic acid can be extracted efficiently.
本発明に係る核酸抽出方法は、
カオトロピック剤および添加剤を含む核酸溶解吸着試薬中において、表面が酸化シリコンである核酸結合性固相担体に核酸を吸着させる工程と、
核酸が吸着した前記核酸結合性固相担体を酸性の核酸洗浄試薬中に配置し、核酸が吸着した前記核酸結合性固相担体を洗浄する工程と、
前記洗浄する工程の後に、核酸が吸着した前記核酸結合性固相担体を核酸溶出試薬中に配置し、前記核酸を溶出させる工程と、
を含み、
前記添加剤は、アルブミン、スキムミルク、ゼラチン、カゼイン、およびグロブリンのうちの少なくとも1つを含む。
The nucleic acid extraction method according to the present invention comprises:
Adsorbing nucleic acid on a nucleic acid-binding solid phase carrier whose surface is silicon oxide in a nucleic acid dissolution and adsorption reagent containing a chaotropic agent and an additive;
Placing the nucleic acid binding solid phase carrier adsorbed with nucleic acid in an acidic nucleic acid washing reagent, and washing the nucleic acid binding solid phase carrier adsorbed with nucleic acid;
After the washing step, placing the nucleic acid-binding solid phase carrier adsorbed with nucleic acid in a nucleic acid elution reagent, and eluting the nucleic acid;
Including
The additive includes at least one of albumin, skim milk, gelatin, casein, and globulin.
このような核酸抽出方法では、効率よく核酸を抽出することができる。 In such a nucleic acid extraction method, nucleic acid can be extracted efficiently.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.
1. 核酸抽出キット
まず、本実施形態に係る核酸抽出キットについて、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る核酸抽出キット100を模式的に示す断面図である。
1. Nucleic Acid Extraction Kit First, the nucleic acid extraction kit according to this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a nucleic
核酸抽出キット100は、本発明に係る核酸抽出試薬セット(図示の例では核酸抽出試薬セット10)を含む。核酸抽出試薬セット10は、核酸を抽出するための試薬セットである。核酸抽出試薬セット10は、本発明に係る核酸溶解吸着試薬(図示の例では核酸溶解吸着試薬11)と、第1核酸洗浄試薬12と、第2核酸洗浄試薬13と、第3核酸洗浄試薬14と、核酸溶出試薬15と、を含む。さらに、核酸抽出キット100は、核酸結合性固相担体20と、容器30,31,32,33,34,35と、筐体40と、を含む。抽出される対象となる核酸(標的核酸、検体に含まれる核酸)は、DNA(deoxyribo nucleic acid)であってもよいし、RNA(ribo nucleic acid)であってもよい。
The nucleic
1.1. 核酸溶解吸着試薬
核酸溶解吸着試薬11は、核酸を溶解させ、溶解された核酸を核酸結合性固相担体20に吸着させるための試薬である。核酸溶解吸着試薬11は、液体の状態で、容器30に収容されている。核酸溶解吸着試薬11は、例えば、核酸溶解吸着液である。核酸溶解吸着試薬11は、例えば、カオトロピック剤と、界面活性剤と、緩衝剤と、添加剤と、溶媒と、を含む。
1.1. Nucleic acid dissolution and adsorption reagent The nucleic acid dissolution and
カオトロピック剤とは、水溶液中でカオトロピックイオンを生じ、疎水性分子の水溶性を増加させる作用を有する物質である。水溶液中にカオトロピック剤が存在することによって、水溶液中の核酸は、水に囲まれて存在するよりも、固体に吸着して存在するほうが熱力学的に安定となるため、核酸結合性固相担体20の表面に吸着する。カオトロピック剤は、例えば、グアニジンチオシアン酸塩、グアニジン塩酸塩、ヨウ化ナトリウム、過塩素酸ナトリウムなどである。グアニジンチオシアン酸塩は、特に、タンパク質変性作用が
大きいので、カオトロピック剤として好適に用いることができる。核酸溶解吸着試薬11に含まれるカオトロピック剤の濃度は、例えば、40質量%以上80質量%以下である。
A chaotropic agent is a substance having the action of generating chaotropic ions in an aqueous solution and increasing the water solubility of hydrophobic molecules. The presence of the chaotropic agent in the aqueous solution makes it more thermodynamically stable when the nucleic acid in the aqueous solution is adsorbed to a solid than when surrounded by water. Adsorb to 20 surfaces. Examples of the chaotropic agent include guanidine thiocyanate, guanidine hydrochloride, sodium iodide, sodium perchlorate and the like. Since guanidine thiocyanate has a particularly large protein denaturing action, it can be suitably used as a chaotropic agent. The concentration of the chaotropic agent contained in the nucleic acid
界面活性剤は、細胞膜を破壊させる機能を有する。さらに、界面活性剤は、細胞中に含まれるタンパク質を変性させる機能を有する。界面活性剤は、例えば、Triton X−100等のトリトン系界面活性剤やTween20等のツイーン系界面活性剤のような非イオン性界面活性剤、N−ウラロイルサルコシンナトリウム(SDS)等の陰イオン性界面活性剤などである。核酸溶解吸着試薬11に含まれる界面活性剤の濃度は、例えば、0.5質量%以上5質量%以下である。
The surfactant has a function of destroying the cell membrane. Furthermore, the surfactant has a function of denaturing proteins contained in the cells. Examples of the surfactant include a triton surfactant such as Triton X-100, a nonionic surfactant such as a tween surfactant such as
緩衝剤は、核酸溶解吸着試薬11のpHを調整する機能を有する。核酸溶解吸着試薬11のpHは、例えば、6以上8以下である。緩衝剤は、例えば、トリスヒドロキシメチルアミノメタン(Tris:tris(hydroxymethyl)aminomethane)である。核酸溶解吸着試薬11に含まれる緩衝剤の濃度は、例えば、0.1質量%以上1質量%以下である。
The buffer has a function of adjusting the pH of the nucleic acid
添加剤は、効率よく核酸を抽出する機能を有する。添加剤は、アルブミン、スキムミルク、ゼラチン、カゼイン、およびグロブリンのうちの少なくとも1つを含む。好ましくは、添加剤は、ウシ血清アルブミン(BSA:bovine serum albumin)である。ウシ血清アルブミンは、ウシの血清から精製したタンパク質である。核酸溶解吸着試薬11に含まれる添加剤の濃度は、例えば、0.001mg/mL以上15mg/mL以下であり、好ましくは0.01mg/mL以上15mg/mL以下であり、より好ましくは0.1mg/mL以上15mg/mL以下であり、さらにより好ましくは0.1mg/mL以上1.5mg/mL以下である。添加剤の濃度を上記の範囲とすることにより、より効率よく核酸を抽出することができる。
The additive has a function of efficiently extracting a nucleic acid. The additive includes at least one of albumin, skim milk, gelatin, casein, and globulin. Preferably, the additive is bovine serum albumin (BSA). Bovine serum albumin is a protein purified from bovine serum. The concentration of the additive contained in the nucleic acid
溶媒は、例えば、水である。溶媒は、さらに、アルコール(エタノール)を含んでいてもよい。溶媒がエタノールを含む場合、核酸溶解吸着試薬11は、例えば、カオトロピック剤と界面活性剤と緩衝剤と添加剤とを含む水溶液に対して、30v/v%以上70v/v%以下のエタノールを添加して調製される。
The solvent is, for example, water. The solvent may further contain alcohol (ethanol). When the solvent contains ethanol, for example, the nucleic acid dissolution and
1.2. 第1核酸洗浄試薬
第1核酸洗浄試薬12は、核酸が吸着した核酸結合性固相担体20を、洗浄するための試薬である。第1核酸洗浄試薬12は、液体の状態で、容器31に収容されている。第1核酸洗浄試薬12は、例えば、第1核酸洗浄液である。第1核酸洗浄試薬12は、例えば、カオトロピック剤と、溶媒と、を含む。
1.2. First Nucleic Acid Washing Reagent The first nucleic
カオトロピック剤としては、例えば、「1.1. 核酸溶解吸着試薬」で挙げたものを用いる。例えば、カオトロピック剤としてグアニジン塩酸塩を用いると、核酸結合性固相担体20に吸着した核酸の吸着を維持または強化しつつ、核酸結合性固相担体20を洗浄することができる。第1核酸洗浄試薬12に含まれるカオトロピック剤の濃度は、例えば、40質量%以上80質量%以下である。
As the chaotropic agent, for example, those mentioned in “1.1. Nucleic acid dissolution and adsorption reagent” are used. For example, when guanidine hydrochloride is used as the chaotropic agent, the nucleic acid-binding
溶媒は、例えば、水である。溶媒は、さらに、エタノールを含んでいてもよい。溶媒がエタノールを含む場合、第1核酸洗浄試薬12は、例えば、カオトロピック剤を含む水溶液に対して、30v/v%以上70v/v%以下のエタノールを添加して調製される。
The solvent is, for example, water. The solvent may further contain ethanol. When the solvent contains ethanol, the first nucleic
なお、第1核酸洗浄試薬12は、「1.1. 核酸溶解吸着試薬」で挙げた界面活性剤を含んでいてもよい。第1核酸洗浄試薬12のpHは、例えば、6以上8以下である。
The first nucleic
1.3. 第2核酸洗浄試薬
第2核酸洗浄試薬13は、核酸が吸着した核酸結合性固相担体20を、洗浄するための試薬であり、例えば、第1核酸洗浄試薬12によって洗浄された核酸結合性固相担体20を、さらに洗浄するための試薬である。第2核酸洗浄試薬13は、液体の状態で、容器32に収容されている。第2核酸洗浄試薬13は、例えば、第2核酸洗浄液である。第2核酸洗浄試薬13は、例えば、エタノールである。エタノールは、核酸溶出試薬15に、カオトロピック剤の持ち込まれることを抑制することができる。カオトロピック剤は、抽出された核酸に対してPCRを行う場合に、PCRの阻害の原因となる。
1.3. Second nucleic acid washing reagent The second nucleic
第2核酸洗浄試薬13は、さらに、Trisなどの緩衝剤、NaClなどの塩を含んでいてもよい。第2核酸洗浄試薬13が緩衝剤と塩とを含む場合、第2核酸洗浄試薬13は、例えば、エタノールに対して、50v/v%以上90v/v%以下の緩衝剤と塩とを含む水溶液を添加して調製される。当該水溶液に含まれる緩衝剤の濃度は、例えば0.1質量%以上1質量%以下であり、当該水溶液に含まれる塩の濃度は、例えば0.3質量%以上3質量%以下である。
The second nucleic
なお、第2核酸洗浄試薬13は、カオトロピック剤を含んでいてもよいが、第3核酸洗浄試薬14および核酸溶出試薬15に、カオトロピック剤の持ち込みを無くすためには、第2核酸洗浄試薬13は、カオトロピック剤を含んでいないことが好ましい。第2核酸洗浄試薬13のpHは、例えば、6以上8以下である。
The second nucleic
1.4. 第3核酸洗浄試薬
第3核酸洗浄試薬14は、核酸が吸着した核酸結合性固相担体20を、洗浄するための試薬であり、例えば、第2核酸洗浄試薬13によって洗浄された核酸結合性固相担体20を、さらに洗浄するための試薬である。第3核酸洗浄試薬14は、液体の状態で、容器33に収容されている。第3核酸洗浄試薬14は、例えば、第3核酸洗浄液である。第3核酸洗浄試薬14は、例えば、緩衝剤と、溶媒と、を含む。
1.4. Third nucleic acid washing reagent The third nucleic
緩衝剤は、第3核酸洗浄試薬14のpHを調整する機能を有する。第3核酸洗浄試薬は、酸性である。第3核酸洗浄試薬14のpHは、例えば、4.7未満であり、好ましくは2以上4.5以下である。緩衝剤は、第3核酸洗浄試薬14のpHを4.7未満にすることができれば、特に限定されないが、例えば、クエン酸などである。第3核酸洗浄試薬14に含まれる緩衝剤の濃度は、例えば、1mM以上10mM以下である。
The buffer has a function of adjusting the pH of the third nucleic
溶媒は、例えば、水であり、エタノールなどのアルコールを含まない。これにより、核酸溶出試薬15に、エタノールが持ち込まれることを抑制することができる。また、クエン酸等の緩衝剤は、核酸溶出試薬15に、エタノールが持ち込まれることを抑制する機能を有する。エタノールは、抽出された核酸に対してPCRを行う場合に、PCRの阻害の原因となる。
The solvent is, for example, water and does not contain alcohol such as ethanol. Thereby, it is possible to suppress ethanol from being brought into the nucleic
なお、第3核酸洗浄試薬14は、「1.1. 核酸溶解吸着試薬」で挙げた界面活性剤を含んでいてもよい。第3核酸洗浄試薬14が界面活性剤を含む場合、第3核酸洗浄試薬14は、緩衝剤を含む水溶液に対して、0.01v/v%以上0.1v/v%以下の界面活性剤を含む水溶液を添加して調製される。
The third nucleic
1.5. 核酸溶出試薬
核酸溶出試薬15は、洗浄された核酸結合性固相担体20から核酸を分離(脱離)して溶出させるための試薬である。核酸溶出試薬15は、液体の状態で、容器34に収容されている。核酸溶出試薬15は、例えば、核酸溶出液である。核酸溶出試薬15は、例えば、水(例えば水を煮沸消毒した減菌水)である。核酸溶出試薬15は、Tris−HCl
(例えば、5mM、pH8.5)などの緩衝剤を含んでいてもよい。核酸溶出試薬15のpHは、例えば、6以上9以下であり、弱アルカリ性が好ましく、pH8.5が最適である。
1.5. Nucleic acid elution reagent The nucleic
(For example, 5 mM, pH 8.5) etc. may be included. The pH of the nucleic
1.6. 核酸結合性固相担体
核酸結合性固相担体20は、核酸を吸着、すなわち可逆的な物理吸着により保持することが可能な物質である。核酸結合性固相担体20は、液体22にとともに、容器35に収容されている。液体22は、特に限定されないが、例えば、水である。液体22は、塩化ナトリウムや塩化リチウム等の塩を含んでいてもよい。これにより、液体22の比重を調整することができ、磁気ビーズの沈降を防止する(磁気ビーズの沈降速度を遅くする)ことができる。なお、図示はしないが、核酸結合性固相担体20は、液体22にとともにではなく、単独で容器35に収容されていてもよい。
1.6. Nucleic acid-binding solid phase carrier The nucleic acid-binding
核酸結合性固相担体20の形状は、例えば、微粒子状である。核酸結合性固相担体20は、容器35内に複数設けられている。核酸結合性固相担体20の数は、特に限定されない。核酸結合性固相担体20は、例えば、核酸を吸着したまま容器内を所望の方向へ移動させるため、磁性を有することが好ましい。核酸結合性固相担体20は、例えば、表面が酸化シリコンである磁気ビーズである。具体的には、核酸結合性固相担体20は、金属粒子の表面に二酸化シリコン(シリカ)層がコーティングされた磁気ビーズである。
The nucleic acid-binding
1.7. 容器
容器30,31,32,33,34,35は、それぞれ、核酸溶解吸着試薬11、核酸洗浄試薬12,13,14、核酸溶出試薬15、および核酸結合性固相担体20を収容している。容器30,31,32,33,34,35は、それぞれ、容器本体と、容器本体に係合する蓋と、を有している。容器30,31,32,33,34,35は、内容物を収容し、かつ密閉することができれば、その形状および材質は、特に限定されない。
1.7. Container The
1.8. 筐体
筐体40は、容器30,31,32,33,34,35を収容している。筐体40は、容器30,31,32,33,34,35を収容することができれば、その形状および材質は、特に限定されない。
1.8. Case The
核酸溶解吸着試薬11は、例えば、以下の特徴を有する。
The nucleic acid
核酸溶解吸着試薬11では、カオトロピック剤と、添加剤と、を含み、添加剤は、アルブミン、スキムミルク、ゼラチン、カゼイン、およびグロブリンのうちの少なくとも1つを含む。そのため、核酸溶解吸着試薬11では、効率よく核酸を抽出することができる(詳細は、後述する「3. 実験例」参照)。これにより、検体中のより微量な核酸を抽出して回収することができるようになり、例えば、ウィルスの増幅初期段階で感染症を発見し、初期段階に治療を開始することで、重篤化を防ぐことができる。また、少量の検体しか採取できない場合でも、精度の高い検査が可能となる。
The nucleic acid
核酸溶解吸着試薬11では、添加剤は、ウシ血清アルブミンである。そのため、核酸溶解吸着試薬11では、より確実に、効率よく核酸を抽出することができる(詳細は、後述する「3. 実験例」参照)。
In the nucleic acid
核酸溶解吸着試薬11では、0.001mg/mL以上15mg/mL以下の添加剤を含み、さらにより好ましくは0.1mg/mL以上1.5mg/mL以下の添加剤を含む。そのため、核酸溶解吸着試薬11では、より効率よく核酸を抽出することができる(詳細は、後述する「3. 実験例」参照)。
The nucleic acid
核酸抽出試薬セット10では、核酸溶解吸着試薬11と、酸性の第3核酸洗浄試薬14と、核酸溶出試薬15と、を含む。そのため、核酸抽出試薬セット10では、効率よく核酸を抽出することができる。
The nucleic acid extraction reagent set 10 includes a nucleic acid dissolution and
核酸抽出試薬セット10では、第3核酸洗浄試薬14のpHは、4.7未満である。そのため、核酸抽出試薬セット10では、より確実に、効率よく核酸を抽出することができる(詳細は、後述する「3. 実験例」参照)。
In the nucleic acid extraction reagent set 10, the pH of the third nucleic
核酸抽出キット100では、核酸溶解吸着試薬11が収容された容器30と、酸性の第3核酸洗浄試薬14が収容された容器33と、核酸溶出試薬15が収容された容器34と、を含む。そのため、核酸抽出キット100では、効率よく核酸を抽出することができる。
The nucleic
なお、上記の例では、3つの(3種類の)核酸洗浄試薬12,13,14を含む例について説明したが、本発明に係る核酸抽出試薬セットおよび核酸抽出キットは、第3核酸洗浄試薬14を含んでいれば、図示はしないが、核酸洗浄試薬12,13のいずれか一方、または両方を含んでいなくてもよい。ただし、3つの核酸洗浄試薬を含むことにより、2つ以下の核酸洗浄試薬を含む場合に比べて、高い純度で核酸を精製することができる。また、図示はしないが、本発明に係る核酸抽出試薬セットおよび核酸抽出キットは、4つ以上の核酸洗浄試薬を含んでいてもよい。
In the above example, an example including three (three types) of nucleic
2. 核酸抽出方法
次に、本実施形態に係る核酸抽出方法について、図面を参照しながら説明する。図2は、本実施形態に係る核酸抽出方法を説明するためのフローチャートである。以下では、一例として、上述した核酸抽出キット100を用いた核酸抽出方法について説明する。
2. Nucleic Acid Extraction Method Next, a nucleic acid extraction method according to this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a flowchart for explaining the nucleic acid extraction method according to this embodiment. Below, the nucleic acid extraction method using the nucleic
まず、核酸溶解吸着試薬11中において、核酸を溶解させ、溶解された核酸を核酸結合性固相担体20に核酸を吸着させる(ステップS1、溶解吸着工程)。具体的には、核酸溶解吸着試薬11を、容器30から取り出し、図示せぬ容器(以下、「第1抽出容器」という)に移す。次に、第1抽出容器に、核酸を含む検体(検体溶液)を導入して攪拌する。これにより、核酸を、核酸溶解吸着試薬11中に溶解させることができる。次に、核酸結合性固相担体20を、容器35から取り出し、第1抽出容器に導入して攪拌する。これにより、核酸結合性固相担体20に、溶解された核酸を吸着させることができる。次に、例えば、第1抽出容器の側壁に磁石を近づけて核酸結合性固相担体20が第1抽出容器からこぼれないように、上清を破棄する。
First, in the nucleic acid
次に、核酸が吸着した核酸結合性固相担体20を第1核酸洗浄試薬12中に配置し、核酸を吸着した核酸結合性固相担体20を洗浄する(ステップS2、第1洗浄工程)。具体的には、第1核酸洗浄試薬12を、容器31から取り出して第1抽出容器に導入し、核酸結合性固相担体20を第1核酸洗浄試薬12中に配置させた後、攪拌する。これにより、核酸結合性固相担体20を第1核酸洗浄試薬12によって洗浄することができる。次に、例えば、第1抽出容器の側壁に磁石を近づけて核酸結合性固相担体20が第1抽出容器からこぼれないように、上清を破棄する。なお、第1洗浄工程は、複数回繰り返し行われてもよい。
Next, the nucleic acid-binding
次に、核酸が吸着した核酸結合性固相担体20を第2核酸洗浄試薬13中に配置し、核酸を吸着した核酸結合性固相担体20を洗浄する(ステップS3、第2洗浄工程)。具体的には、第2核酸洗浄試薬13を、容器32から取り出して第1抽出容器に導入し、核酸結合性固相担体20を第2核酸洗浄試薬13中に配置した後、攪拌する。これにより、核
酸結合性固相担体20を第2核酸洗浄試薬13によって洗浄することができる。次に、例えば、第1抽出容器の側壁に磁石を近づけて核酸結合性固相担体20が第1抽出容器からこぼれないように、上清を破棄する。なお、第2洗浄工程は、複数回繰り返し行われてもよい。
Next, the nucleic acid-binding
次に、核酸が吸着した核酸結合性固相担体20を第3核酸洗浄試薬14中に配置し、核酸を吸着した核酸結合性固相担体20を洗浄する(ステップS4、第3洗浄工程)。具体的には、第3核酸洗浄試薬14を、容器33から取り出して第1抽出容器に導入し、核酸結合性固相担体20を第3核酸洗浄試薬14中に配置した後、攪拌する。これにより、核酸結合性固相担体20を第3核酸洗浄試薬14によって洗浄することができる。次に、例えば、第1抽出容器の側壁に磁石を近づけて核酸結合性固相担体20が第1抽出容器からこぼれないように、上清を破棄する。
Next, the nucleic acid-binding
次に、核酸が吸着した核酸結合性固相担体20を核酸溶出試薬15中に配置し、核酸を溶出させる(ステップS5、溶出工程)。具体的には、核酸溶出試薬15を、容器34から取り出して第1抽出容器に導入し、核酸結合性固相担体20を核酸溶出試薬15中に配置した後、攪拌する。これにより、核酸が吸着した核酸結合性固相担体20から核酸を分離させて、核酸を核酸溶出試薬15中に溶出させることができる。次に、例えば、第1抽出容器の側壁に磁石を近づけて核酸結合性固相担体20が第1抽出容器からこぼれないように、核酸を含む上清を第2抽出容器(第1抽出容器とは異なる容器)に回収する。
Next, the nucleic acid-binding
以上の工程により、核酸を抽出し回収することができる。なお、第1洗浄工程および第2洗浄工程の一方を、省略してもよい。 Nucleic acids can be extracted and recovered by the above steps. One of the first cleaning process and the second cleaning process may be omitted.
3. 実験例
以下に実験例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実験例によって何ら限定されるものではない。
3. Experimental Example An experimental example is shown below to describe the present invention more specifically. The present invention is not limited by the following experimental examples.
3.1. 実験方法
3.1.1. 核酸の抽出方法
(1)標的核酸がRNAの場合
62質量%のグアニジンチオシアン酸塩と、1.9質量%のTriton X−100と、0.58質量%のTris(pH7.2)と、を含む水溶液に対して、100%エタノールを50v/v%添加して、核酸溶解吸着試薬を調整した。
3.1. Experimental method 3.1.1. Nucleic acid extraction method (1) When the target nucleic acid is RNA 62% by mass of guanidine thiocyanate, 1.9% by mass of Triton X-100, 0.58% by mass of Tris (pH 7.2) The nucleic acid-dissolving adsorption reagent was prepared by adding 50% v /
61質量%のグアニジン塩酸塩を含む水溶液に対して、100%エタノールを57v/v%添加して、第1核酸洗浄試薬を調整した。
The first nucleic acid washing reagent was prepared by adding 57% v /
0.38質量%のTris(pH7.5)と、0.77質量%のNaClとを含む水溶液に対して、100%エタノールを70v/v%添加して、第2核酸洗浄試薬を調整した。 The second nucleic acid washing reagent was prepared by adding 100 v ethanol to 70 v / v% to an aqueous solution containing 0.38 wt% Tris (pH 7.5) and 0.77 wt% NaCl.
4.9mMのクエン酸(pH4.0)を含む水溶液に対して、20%Triton X−100を含む水溶液を0.05v/v%添加して、第3核酸洗浄試薬を調整した。 The third nucleic acid washing reagent was prepared by adding 0.05 v / v% of an aqueous solution containing 20% Triton X-100 to an aqueous solution containing 4.9 mM citric acid (pH 4.0).
減菌水を、核酸溶出試薬とした。 Sterile water was used as the nucleic acid elution reagent.
第1エッペンに、上記の核酸溶解吸着試薬700μLを導入し、さらに標的核酸であるRNAを含む検体容器140μLを導入して、15秒間攪拌(ボルテックス)した後、沈降(スピンダウン)させた。標的核酸としては、培養したインフルエンザAウィルス(I
nfA)から得たものを使用した。次に、第1エッペンに、表面がシリカでコーティングされた磁気ビーズ(MagExtractor Viral RNA)を含む液体25μLを添加し、10攪拌後、沈降させた。次に、第1エッペンを磁気スタンドにセットし、磁気ビーズが集まったら、上清を破棄した(溶解吸着工程)。
Into the first eppen, 700 μL of the nucleic acid dissolving / adsorbing reagent was introduced, and 140 μL of the sample container containing RNA as the target nucleic acid was further introduced, stirred (vortexed) for 15 seconds, and allowed to settle (spin down). As the target nucleic acid, cultured influenza A virus (I
What was obtained from nfA) was used. Next, 25 μL of a liquid containing magnetic beads (MagExtractor Viral RNA) coated with silica on the surface was added to the first eppen, and the mixture was allowed to settle after 10 stirring. Next, the first eppen was set on a magnetic stand, and when the magnetic beads were collected, the supernatant was discarded (dissolution adsorption step).
次に、上記の第1核酸洗浄試薬450μLを第1エッペンに加え、5秒間攪拌した後、沈降させた。次に、第1エッペンを磁気スタンドにセットし、磁気ビーズが集まったら、上清を破棄した(第1洗浄工程)。 Next, 450 μL of the first nucleic acid washing reagent was added to the first eppen, stirred for 5 seconds, and then allowed to settle. Next, the first eppen was set on the magnetic stand, and when the magnetic beads were collected, the supernatant was discarded (first washing step).
次に、上記の第2核酸洗浄試薬450μLを第1エッペンに加え、5秒間攪拌した後、沈降させた。次に、第1エッペンを磁気スタンドにセットし、磁気ビーズが集まったら、上清を破棄した(第2洗浄工程)。 Next, 450 μL of the second nucleic acid washing reagent was added to the first Eppen, stirred for 5 seconds, and then allowed to settle. Next, the first eppen was set on the magnetic stand, and when the magnetic beads were collected, the supernatant was discarded (second washing step).
次に、上記の第3核酸洗浄試薬350μLを第1エッペンに加え、5秒間攪拌した後、沈降させた。次に、第1エッペンを磁気スタンドにセットし、磁気ビーズが集まったら、上清を破棄した(第3洗浄工程)。 Next, 350 μL of the above third nucleic acid washing reagent was added to the first Eppen, stirred for 5 seconds, and then allowed to settle. Next, the first eppen was set on the magnetic stand, and when the magnetic beads were collected, the supernatant was discarded (third washing step).
次に、上記の核酸溶出試薬27.5μLを第1エッペンに加え、5秒間攪拌した後、第1エッペンを95℃設定のチューブヒーターに入れて2分間静置した。次に、5秒間攪拌した後、沈降させた。次に、第1エッペンを磁気スタンドにセットし、磁気ビーズが集まったら、上清を第2エッペン(第1エッペンとは異なるエッペン)に回収した(溶出工程)。 Next, 27.5 μL of the above nucleic acid elution reagent was added to the first eppen, stirred for 5 seconds, and then placed in a tube heater set at 95 ° C. for 2 minutes. Next, after stirring for 5 seconds, it was allowed to settle. Next, when the first eppen was set on a magnetic stand and the magnetic beads were collected, the supernatant was collected in a second eppen (an eppen different from the first eppen) (elution step).
(2)核酸がDNAの場合
62質量%のグアニジンチオシアン酸塩と、1.9質量%のTriton X−100と、0.58質量%のTris(pH7.2)と、を含む水溶液を、核酸溶解吸着試薬とした。
(2) When the nucleic acid is DNA An aqueous solution containing 62% by mass of guanidine thiocyanate, 1.9% by mass of Triton X-100, and 0.58% by mass of Tris (pH 7.2) A dissolved adsorption reagent was used.
7.3Mのグアニジン塩酸塩を含む水溶液を、第1核酸洗浄試薬とした。 An aqueous solution containing 7.3M guanidine hydrochloride was used as the first nucleic acid washing reagent.
水30mLにエタノール70mLを加えた70v/v%エタノールを、第2核酸洗浄試薬とした。 70 v / v% ethanol obtained by adding 70 mL of ethanol to 30 mL of water was used as the second nucleic acid washing reagent.
4.9mMのクエン酸(pH4.0)を含む水溶液に対して、Triton X−100の水溶液を0.05v/v%添加して、第3核酸洗浄試薬を調整した。 A third nucleic acid washing reagent was prepared by adding 0.05 v / v% of an aqueous Triton X-100 solution to an aqueous solution containing 4.9 mM citric acid (pH 4.0).
減菌水を、核酸溶出試薬とした。 Sterile water was used as the nucleic acid elution reagent.
第1エッペンに、上記の溶解吸着試薬750μLを導入し、さらに標的核酸であるDNAを含む検体容器100μLを溶解吸着試薬に混合して、15秒間攪拌した後、沈降させた。標的核酸としては、培養した大腸菌(E.coli)から得たものを使用した。次に、第1エッペンに、表面がシリカでコーティングされた磁気ビーズ(MagExtractor Viral RNA)を含む液体40μLを添加し、10分間攪拌した後、沈降させた。次に、第1エッペンを磁気スタンドにセットし、磁気ビーズが集まったら、上清を破棄した(溶解吸着工程)。 750 μL of the above-mentioned dissolved adsorption reagent was introduced into the first eppen, and further 100 μL of the sample container containing DNA as the target nucleic acid was mixed with the dissolved adsorption reagent, stirred for 15 seconds, and then allowed to settle. As the target nucleic acid, one obtained from cultured E. coli was used. Next, 40 μL of a liquid containing magnetic beads coated with silica (MagExtractor Viral RNA) was added to the first eppen, and the mixture was stirred for 10 minutes and then allowed to settle. Next, the first eppen was set on a magnetic stand, and when the magnetic beads were collected, the supernatant was discarded (dissolution adsorption step).
次に、上記の第1核酸洗浄試薬900μLを第1エッペンに加え、5秒間攪拌した後、沈降させた。次に、第1エッペンを磁気スタンドにセットし、磁気ビーズが集まったら、上清を破棄した(第1洗浄工程)。 Next, 900 μL of the first nucleic acid washing reagent was added to the first Eppen, stirred for 5 seconds, and then allowed to settle. Next, the first eppen was set on the magnetic stand, and when the magnetic beads were collected, the supernatant was discarded (first washing step).
次に、上記の第2核酸洗浄試薬900μLを第1エッペンに加え、5秒間攪拌した後、沈降させた。次に、第1エッペンを磁気スタンドにセットし、磁気ビーズが集まったら、上清を破棄した(第2洗浄工程)。 Next, 900 μL of the second nucleic acid washing reagent was added to the first Eppen, stirred for 5 seconds, and then allowed to settle. Next, the first eppen was set on the magnetic stand, and when the magnetic beads were collected, the supernatant was discarded (second washing step).
次に、上記の第3核酸洗浄試薬900μLを第1エッペンに加え、5秒間攪拌した後、沈降させた。次に、第1エッペンを磁気スタンドにセットし、磁気ビーズが集まったら、上清を破棄した(第3洗浄工程)。 Next, 900 μL of the third nucleic acid washing reagent was added to the first Eppen, stirred for 5 seconds, and then allowed to settle. Next, the first eppen was set on the magnetic stand, and when the magnetic beads were collected, the supernatant was discarded (third washing step).
次に、上記の核酸溶出試薬100μLを第1エッペンに加え、10分間攪拌した後、第1エッペンを95℃設定のチューブヒーターに入れて2分間静置した。次に、5秒間攪拌した後、沈降させた。次に、第1エッペンを磁気スタンドにセットし、磁気ビーズが集まったら、上清を第2エッペン(第1エッペンとは異なるエッペン)に回収した(溶出工程)。 Next, 100 μL of the above nucleic acid elution reagent was added to the first eppen and stirred for 10 minutes, and then the first eppen was placed in a tube heater set at 95 ° C. and allowed to stand for 2 minutes. Next, after stirring for 5 seconds, it was allowed to settle. Next, when the first eppen was set on a magnetic stand and the magnetic beads were collected, the supernatant was collected in a second eppen (an eppen different from the first eppen) (elution step).
3.1.2. リアルタイムPCRの条件
(1)標的核酸がRNAの場合
上記の方法で抽出して回収したRNAを含む抽出液2μLを、PCRを行うための溶液(マスターミックス)8μLに添加して、10μLの反応液を調製した。反応液の組成を下記に示す。
3.1.2. Conditions for real-time PCR (1) When the target nucleic acid is
<反応液の組成>
フォワードプライマー(20μM) 0.4μL
リバースプライマー(20μM) 0.4μL
蛍光標識プローブ(10μM) 0.2μL
逆転写酵素/ポリメラーゼ 0.2μL
反応混合液(Reaction Mix) 5.0μL
水 1.8μL
抽出液 2.0μL
<Composition of reaction solution>
Forward primer (20μM) 0.4μL
Reverse primer (20μM) 0.4μL
Fluorescently labeled probe (10 μM) 0.2 μL
Reverse transcriptase / polymerase 0.2 μL
Reaction mixture (Reaction Mix) 5.0 μL
1.8 μL of water
Extract 2.0 μL
なお、蛍光標識プローブとして、Sigma Aldrich社製のTaqMan(登録商標)プローブを用いた。また、逆転写酵素/ポリメラーゼとして、Invitrogenn社製のSuper Script III Platinumを用いた。また、反応混合液は、バッファーとdNTPを含む液体である。 A TaqMan (registered trademark) probe manufactured by Sigma Aldrich was used as a fluorescently labeled probe. In addition, Super Script III Platinum manufactured by Invitrogen was used as reverse transcriptase / polymerase. The reaction mixture is a liquid containing a buffer and dNTP.
リアルタイムPCRは、Invitrogen社製のOne−Step qRT−PCR Systemを用いて行った。リアルタイムPCRでは、上記の反応液を、50℃で30分間加熱した後、95℃で2分間加熱し、次に、反応液に温度サイクルを付与した。温度サイクルは、95℃で15秒間の加熱と、55℃で30秒間加熱と、を1サイクルとするものであり、反応液に50サイクルの温度サイクルを付与した。 Real-time PCR was performed using One-Step qRT-PCR System manufactured by Invitrogen. In real-time PCR, the reaction solution was heated at 50 ° C. for 30 minutes, then heated at 95 ° C. for 2 minutes, and then a temperature cycle was applied to the reaction solution. The temperature cycle is one cycle consisting of heating at 95 ° C. for 15 seconds and heating at 55 ° C. for 30 seconds, and the reaction solution was given 50 temperature cycles.
(2)標的核酸がDNAの場合
上記の方法で抽出して回収したDNAを含む抽出液2μLを、PCRを行うための溶液(マスターミックス)8μLに添加して、10μLの反応液を調製した。反応液の組成を下記に示す。
(2) When the target nucleic acid is
<反応液の組成>
フォワードプライマー(20μM) 0.4μL
リバースプライマー(20μM) 0.4μL
蛍光標識プローブ(10μM) 0.2μL
ポリメラーゼ 0.2μL
バッファー 2.0μL
dNTP(10mM) 0.25μL
水 4.55μL
抽出液 2.0μL
<Composition of reaction solution>
Forward primer (20μM) 0.4μL
Reverse primer (20μM) 0.4μL
Fluorescently labeled probe (10 μM) 0.2 μL
Polymerase 0.2 μL
Buffer 2.0 μL
dNTP (10 mM) 0.25 μL
Water 4.55μL
Extract 2.0 μL
なお、蛍光標識プローブとして、Sigma Aldrich社製のTaqManプローブを用いた。また、ポリメラーゼとしては、Invitrogen社製のPlatinumを用いた。また、バッファーは、pH9.0のTris(250mM)と、KCl(125mM)と、MgCl2(25mM)と、を含む。 A TaqMan probe manufactured by Sigma Aldrich was used as the fluorescent labeling probe. As the polymerase, Platinum manufactured by Invitrogen was used. Further, the buffer contains Tris (250 mM) at pH 9.0, KCl (125 mM), and MgCl 2 (25 mM).
リアルタイムPCRでは、上記の反応液を95℃で2分間加熱し、次に、反応液に温度サイクルを付与した。温度サイクルは、95℃で5秒間の加熱と、70℃で20秒間加熱と、を1サイクルとするものであり、反応液に50サイクルの温度サイクルを付与した。 In real-time PCR, the reaction solution was heated at 95 ° C. for 2 minutes, and then a temperature cycle was applied to the reaction solution. The temperature cycle is one cycle consisting of heating at 95 ° C. for 5 seconds and heating at 70 ° C. for 20 seconds, and the reaction solution was given 50 temperature cycles.
3.2. 第1実験
上記の方法で抽出して回収した核酸(標的核酸であるRNAまたはDNA)を含む抽出液に対して、リアルタイムPCRにより核酸の回収効率を評価した。上記の溶解吸着試薬に、ウシ血清アルブミン(BSA)を1mg添加したもの(「BSA有」)と、BSAを添加してないもの(「BSA無」)と、で比較した。なお、第1実験では、RNAを抽出して回収する場合に、上記の第1洗浄工程および第2洗浄工程を、それぞれ2回行った。
3.2. First Experiment The nucleic acid recovery efficiency was evaluated by real-time PCR on the extract containing the nucleic acid extracted and recovered by the above method (RNA or DNA as the target nucleic acid). A comparison was made between the above-mentioned dissolved adsorption reagent to which 1 mg of bovine serum albumin (BSA) was added (“with BSA”) and the one to which BSA was not added (“without BSA”). In the first experiment, when the RNA was extracted and recovered, each of the first washing step and the second washing step was performed twice.
図3は、核酸がRNAの場合の、BSA有無に対するCt値を示すグラフである。図4は、核酸がDNAの場合の、BSA有無に対するCt値を示すグラフである。Ct値とは、リアルタイムPCRにおいて蛍光強度が一定の値を示したときの温度サイクル数であり、Ct値が小さいほど、核酸を多く回収できていることを示している。 FIG. 3 is a graph showing Ct values relative to the presence or absence of BSA when the nucleic acid is RNA. FIG. 4 is a graph showing the Ct value relative to the presence or absence of BSA when the nucleic acid is DNA. The Ct value is the number of temperature cycles when the fluorescence intensity shows a constant value in real-time PCR. The smaller the Ct value, the more nucleic acid can be recovered.
図3および図4に示すように、RNAおよびDNAのどちらにおいても、BSA有の方がBSA無に比べて、Ct値が小さかった。したがって、BSAを含む核酸溶解吸着試薬は、BSAを含まない核酸溶解吸着試薬に比べて、効率よく核酸を抽出できることがわかった。 As shown in FIG. 3 and FIG. 4, in both RNA and DNA, the Ct value was smaller with BSA than without BSA. Therefore, it was found that the nucleic acid dissolving / adsorbing reagent containing BSA can extract nucleic acids more efficiently than the nucleic acid dissolving / adsorbing reagent not containing BSA.
3.3. 第2実験
上記の方法で抽出して回収した核酸(標的核酸であるRNA)を含む抽出液に対して、リアルタイムPCRにより核酸の回収効率を評価した。具体的には、BSAの添加量による影響を評価した。より具体的には、核酸溶解吸着試薬700μLに対して、BSAの添加量を、0.001mg(0.00143mg/mL)、0.01mg(0.0143mg/mL)、0.1mg(0.143mg/mL)、1mg(1.43mg/mL)、10mg(14.3mg/mL)、およびゼロ(添加なし)と振った。なお、第2実験では、上記の第1洗浄工程および第2洗浄工程を、それぞれ2回行った。
3.3. Second Experiment The nucleic acid recovery efficiency was evaluated by real-time PCR on the extract containing the nucleic acid extracted and recovered by the above method (RNA that is the target nucleic acid). Specifically, the influence of the added amount of BSA was evaluated. More specifically, with respect to 700 μL of the nucleic acid dissolution adsorption reagent, the amount of BSA added is 0.001 mg (0.00143 mg / mL), 0.01 mg (0.0143 mg / mL), 0.1 mg (0.143 mg). / ML), 1 mg (1.43 mg / mL), 10 mg (14.3 mg / mL), and zero (no addition). In the second experiment, the first cleaning step and the second cleaning step were each performed twice.
図5は、核酸がRNAの場合の、BSAの添加量に対するCt値を示すグラフである。図5より、BSAの添加量を、0.001mg以上10mg以下、好ましくは0.01mg以上10mg以下、より好ましくは0.1mg以上10mg以下、さらにより好ましくは0.1mg以上1mg以下とすることにより、より効率よく核酸を抽出できることがわかった。 FIG. 5 is a graph showing the Ct value versus the amount of BSA added when the nucleic acid is RNA. From FIG. 5, the amount of BSA added is 0.001 mg to 10 mg, preferably 0.01 mg to 10 mg, more preferably 0.1 mg to 10 mg, and even more preferably 0.1 mg to 1 mg. It was found that nucleic acids can be extracted more efficiently.
3.4. 第3実験
第3実験では、上記の方法で核酸(標的核酸であるRNA)を抽出する際に、上清を破棄せずに、キアゲン社製の核酸抽出キット(QIAHamp viral RNA)を用いて上清中の核酸を回収してPCRを行い、溶解吸着工程、第1洗浄工程、第2洗浄工程
、第3洗浄工程、および溶出工程の各工程において、上清に含まれる核酸のコピー数を評価した。上記の溶解吸着試薬に、BSAを1mg添加したものと、BSA添加してないものと、で比較した。
3.4. Third Experiment In the third experiment, when the nucleic acid (RNA that is the target nucleic acid) is extracted by the above method, the supernatant is not discarded and the nucleic acid extraction kit (QIAHamp viral RNA) manufactured by Qiagen is used. The nucleic acid in the supernatant is collected and PCR is performed, and the number of copies of the nucleic acid contained in the supernatant is evaluated in each step of the dissolution adsorption process, the first washing process, the second washing process, the third washing process, and the elution process. did. A comparison was made between the above-mentioned dissolved adsorption reagent with 1 mg of BSA added and one without BSA added.
図6は、核酸がRNAの場合の、各工程におけるコピー数を示すグラフである。コピー数とは、PCRによって増幅された核酸の数であり、各工程の上清に対してPCRを行ってCt値を求め、該CT値から、予め作成されたコピー数およびCt値に関する検量線を用いて、求めたものである。 FIG. 6 is a graph showing the copy number in each step when the nucleic acid is RNA. The copy number is the number of nucleic acids amplified by PCR. A Ct value is obtained by performing PCR on the supernatant of each step, and a calibration curve relating to the copy number and Ct value prepared in advance from the CT value. It is obtained using
図6では、各工程において、上清に含まれる核酸のコピー数を示しており、溶解吸着工程および第1〜第3洗浄工程におけるコピー数が小さく、溶出工程におけるコピー数が大きいほど、効率よく核酸を抽出することができることとなる。図6の横軸の「合計」とは、各工程の上清に含まれる核酸のコピー数を合計したものである。 FIG. 6 shows the copy number of the nucleic acid contained in the supernatant in each step. The smaller the copy number in the dissolution adsorption step and the first to third washing steps, the higher the copy number in the elution step, the more efficient Nucleic acids can be extracted. The “total” on the horizontal axis in FIG. 6 is the total number of nucleic acid copies contained in the supernatant of each step.
図6に示すように、溶解吸着工程、第1洗浄工程、および第2洗浄工程では、BSA有無でコピー数に大差は確認されなかったが、第3洗浄工程では、BSA無は、BSA有に比べてコピー数が非常に大きく、溶出工程では、BSA有は、BSA無に比べてコピー数が非常に大きかった。これより、BSA無では、第3洗浄工程において磁気ビーズから多くの核酸が脱離し、溶出工程でのコピー数が小さくなることがわかった。したがって、核酸溶解吸着試薬にBSAを添加すると、第3洗浄工程において磁気ビーズから核酸が脱離することを抑制することができ、溶出工程において効率よく核酸を抽出できることがわかった。 As shown in FIG. 6, in the dissolution adsorption process, the first washing process, and the second washing process, there was no significant difference in the number of copies with or without BSA, but in the third washing process, no BSA was detected when BSA was present. The copy number was very large compared to that, and in the elution step, the copy number was much larger with BSA than without BSA. From this, it was found that without BSA, many nucleic acids were detached from the magnetic beads in the third washing step and the copy number in the elution step was reduced. Therefore, it was found that when BSA was added to the nucleic acid dissolving / adsorbing reagent, it was possible to suppress the nucleic acid from desorbing from the magnetic beads in the third washing step, and to efficiently extract the nucleic acid in the elution step.
ここで、第1核酸洗浄試薬および第2核酸洗浄試薬は、カオトロピック剤を含んでいるが、第3核酸洗浄試薬は、カオトロピック剤を含まず、酸性である。カオトロピック剤は、PCRを阻害するが、酸性の液体は、PCRを阻害し難い。したがって、溶解吸着試薬にBSAを添加すれば、カオトロピック剤を含まない酸性の第3核酸洗浄試薬を用いても、第3洗浄工程において磁気ビーズから核酸が脱離することを抑制することができ、さらに、第3核酸洗浄試薬はPCRを阻害し難いため、リアルタイムPCRにおける蛍光強度を大きくすることができ、感度を向上させることができる。 Here, the first nucleic acid washing reagent and the second nucleic acid washing reagent contain a chaotropic agent, but the third nucleic acid washing reagent does not contain a chaotropic agent and is acidic. Chaotropic agents inhibit PCR, but acidic liquids are difficult to inhibit PCR. Therefore, if BSA is added to the dissolved adsorption reagent, even if an acidic third nucleic acid washing reagent that does not contain a chaotropic agent is used, it is possible to prevent nucleic acids from being detached from the magnetic beads in the third washing step, Furthermore, since the third nucleic acid washing reagent is difficult to inhibit PCR, the fluorescence intensity in real-time PCR can be increased and the sensitivity can be improved.
3.5. 考察
上記のように、核酸溶解吸着試薬にBSAを添加すると、第3洗浄工程において磁気ビーズから核酸が脱離することを抑制することができ、溶出工程において効率よく核酸を抽出できることがわかった。この理由について考察する。なお、以下の考察を裏付ける実験は行っていない。
3.5. Discussion As described above, it was found that when BSA was added to the nucleic acid dissolution / adsorption reagent, nucleic acid could be prevented from being detached from the magnetic beads in the third washing step, and the nucleic acid could be extracted efficiently in the elution step. Consider the reason. In addition, the experiment which supports the following consideration was not conducted.
カオトロピック剤は、疎水性相互作用で、磁気ビーズの表面に核酸を吸着させる。また、エタノールも、疎水性相互作用を有する。第3核酸洗浄試薬は、カオトロピック剤もエタノールも含んでいない。そのため、核酸溶解吸着試薬にBSAを添加しない場合、第3洗浄工程において、核酸は、磁気ビーズから離脱してしまう。 Chaotropic agents adsorb nucleic acids on the surface of magnetic beads by hydrophobic interaction. Ethanol also has a hydrophobic interaction. The third nucleic acid washing reagent contains neither a chaotropic agent nor ethanol. Therefore, when BSA is not added to the nucleic acid dissolution and adsorption reagent, the nucleic acid is detached from the magnetic beads in the third washing step.
ここで、図7は、シリカ(SiO2)、BSA、および核酸(RNA、DNA)のpHと、電荷(チャージ)と、の関係を説明するためのグラフである。図8は、金属粒子20aと酸化シリコン(シリカ)層20bとを有する核酸結合性固相担体(磁気ビーズ)20に、ウシ血清アルブミン(BSA)2が吸着した状態を模式的に示す断面図である。
Here, FIG. 7 is a graph for explaining the relationship between the pH of silica (SiO 2 ), BSA, and nucleic acid (RNA, DNA) and the charge. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a state in which bovine serum albumin (BSA) 2 is adsorbed to a nucleic acid-binding solid phase carrier (magnetic bead) 20 having
図7に示すように、シリカは、pHを変えると電荷が変わる物質であり、等電点(電荷がゼロとなるpH)はpH=2付近である。一方、核酸は、いかなるpHに対してもマイナスにチャージする。 As shown in FIG. 7, silica is a substance whose charge changes when pH is changed, and the isoelectric point (pH at which the charge becomes zero) is around pH = 2. On the other hand, nucleic acids are negatively charged for any pH.
磁気ビーズは、表面がシリカなので、pHが2より大きい場合、磁気ビーズの表面は、マイナスにチャージする。核酸もマイナスにチャージするので、核酸は、磁気ビーズの表面から離脱する。 Since the surface of the magnetic bead is silica, when the pH is greater than 2, the surface of the magnetic bead is negatively charged. Since the nucleic acid is also negatively charged, the nucleic acid is detached from the surface of the magnetic bead.
図8に示すように、BSA2は、磁気ビーズ20の表面に物理的な疎水性相互作用(物理吸着)する性質を有する。したがって、例えば、磁気ビーズ20の表面がマイナスにチャージし、BSA2もマイナスにチャージしていても、BSA2は、磁気ビーズの表面に吸着することができる。
As shown in FIG. 8, BSA2 has a property of causing a physical hydrophobic interaction (physical adsorption) on the surface of the
図7に示すように、BSAは、pHを変えると電荷が変わる物質であり、等電点はpH=4.7付近である。そのため、pHを4.7未満とすることにより、BSAは、プラスにチャージする。これにより、BSAが吸着した磁気ビーズに、マイナスにチャージした核酸を吸着させることができる。すなわち、マイナスにチャージした核酸は、プラスにチャージしたBSAを介して、磁気ビーズの表面に吸着される。したがって、溶解吸着試薬にBSAを添加すると、第3洗浄工程において、酸性の環境下で、磁気ビーズから核酸が脱離すること抑制することができる。そして、溶出工程において、中性の環境下で、BSAはマイナスにチャージし、磁気ビーズから核酸を脱離することができる。 As shown in FIG. 7, BSA is a substance whose charge changes when pH is changed, and its isoelectric point is around pH = 4.7. Therefore, BSA charges positively by setting the pH to less than 4.7. Thereby, the negatively charged nucleic acid can be adsorbed to the magnetic beads adsorbed with BSA. That is, the negatively charged nucleic acid is adsorbed on the surface of the magnetic beads via the positively charged BSA. Therefore, when BSA is added to the dissolved adsorption reagent, nucleic acid can be prevented from being detached from the magnetic beads in an acidic environment in the third washing step. In the elution step, BSA is negatively charged in a neutral environment, and the nucleic acid can be detached from the magnetic beads.
よって、BSAの代わりに、表面がシリカである磁気ビーズに物理吸着し、かつ、酸性の環境下でプラスにチャージし、中性の環境下でマイナスにチャージする物質を、核酸溶解吸着試薬に添加しても、BSAと同様の効果が得られると推論される。当該物質としては、スキムミルク、ゼラチン、カゼイン、グロブリン、および、ウシ血清ではないアルブミンが挙げられる。 Therefore, instead of BSA, a substance that physically adsorbs on magnetic beads whose surface is silica, charges positively in an acidic environment, and charges negatively in a neutral environment is added to the nucleic acid-dissolving adsorption reagent. Even so, it is inferred that the same effect as BSA can be obtained. Such substances include skim milk, gelatin, casein, globulin, and albumin that is not bovine serum.
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
2…ウシ血清アルブミン、10…核酸抽出試薬セット、11…核酸溶解吸着試薬、12…第1核酸洗浄試薬、13…第2核酸洗浄試薬、14…第3核酸洗浄試薬、15…核酸溶出試薬、20…核酸結合性固相担体、20a…金属粒子、20b…酸化シリコン層、22…液体、30,31,32,33,34,35…容器、40…筐体、100…核酸抽出キット
2 ... Bovine serum albumin, 10 ... Nucleic acid extraction reagent set, 11 ... Nucleic acid dissolution and adsorption reagent, 12 ... First nucleic acid washing reagent, 13 ... Second nucleic acid washing reagent, 14 ... Third nucleic acid washing reagent, 15 ... Nucleic acid elution reagent, DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記添加剤は、アルブミン、スキムミルク、ゼラチン、カゼイン、およびグロブリンのうちの少なくとも1つを含み、
核酸を溶解させ、溶解された核酸を表面が酸化シリコンである核酸結合性固相担体に吸着させる、核酸溶解吸着試薬。 A chaotropic agent and an additive,
The additive includes at least one of albumin, skim milk, gelatin, casein, and globulin,
A nucleic acid dissolution and adsorption reagent that dissolves nucleic acid and adsorbs the dissolved nucleic acid to a nucleic acid-binding solid phase carrier whose surface is silicon oxide.
前記添加剤は、ウシ血清アルブミンである、核酸溶解吸着試薬。 In claim 1,
The nucleic acid-dissolving adsorption reagent, wherein the additive is bovine serum albumin.
前記核酸溶解吸着試薬に含まれる前記添加剤の濃度は、0.001mg/mL以上15mg/mL以下である、核酸溶解吸着試薬。 In claim 1 or 2,
The nucleic acid dissolving / adsorbing reagent, wherein the concentration of the additive contained in the nucleic acid dissolving / adsorbing reagent is 0.001 mg / mL to 15 mg / mL.
前記核酸溶解吸着試薬に含まれる前記添加剤の濃度は、0.1mg/mL以上1.5mg/mL以下である、核酸溶解吸着試薬。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The nucleic acid dissolving / adsorbing reagent, wherein the concentration of the additive contained in the nucleic acid dissolving / adsorbing reagent is 0.1 mg / mL to 1.5 mg / mL.
核酸が吸着した前記核酸結合性固相担体を洗浄する酸性の核酸洗浄試薬と、
洗浄された前記核酸結合性固相担体から核酸を分離して溶出させる核酸溶出試薬と、
を含む、核酸抽出試薬セット。 A nucleic acid dissolving / adsorbing reagent according to any one of claims 1 to 4,
An acidic nucleic acid washing reagent for washing the nucleic acid-binding solid phase carrier adsorbed with nucleic acid;
A nucleic acid elution reagent for separating and eluting nucleic acid from the washed nucleic acid-binding solid phase carrier;
A nucleic acid extraction reagent set comprising:
前記核酸洗浄試薬のpHは、4.7未満である、核酸抽出試薬セット。 In claim 5,
The nucleic acid extraction reagent set, wherein the pH of the nucleic acid washing reagent is less than 4.7.
核酸が吸着した前記核酸結合性固相担体を洗浄する酸性の核酸洗浄試薬が収容された第2容器と、
洗浄された前記核酸結合性固相担体から核酸を分離して溶出させる核酸溶出試薬が収容された第3容器と、
を含む、核酸抽出キット。 A first container in which the nucleic acid dissolving / adsorbing reagent according to any one of claims 1 to 4 is accommodated;
A second container containing an acidic nucleic acid washing reagent for washing the nucleic acid binding solid phase carrier to which the nucleic acid has been adsorbed;
A third container containing a nucleic acid elution reagent for separating and eluting nucleic acid from the washed nucleic acid binding solid phase carrier;
A nucleic acid extraction kit comprising:
核酸が吸着した前記核酸結合性固相担体を酸性の核酸洗浄試薬中に配置し、核酸が吸着した前記核酸結合性固相担体を洗浄する工程と、
前記洗浄する工程の後に、核酸が吸着した前記核酸結合性固相担体を核酸溶出試薬中に配置し、前記核酸を溶出させる工程と、
を含み、
前記添加剤は、アルブミン、スキムミルク、ゼラチン、カゼイン、およびグロブリンのうちの少なくとも1つを含む、核酸抽出方法。 A step of dissolving a nucleic acid in a nucleic acid dissolution and adsorption reagent containing a chaotropic agent and an additive, and adsorbing the dissolved nucleic acid to a nucleic acid-binding solid phase carrier whose surface is silicon oxide;
Placing the nucleic acid binding solid phase carrier adsorbed with nucleic acid in an acidic nucleic acid washing reagent, and washing the nucleic acid binding solid phase carrier adsorbed with nucleic acid;
After the washing step, placing the nucleic acid-binding solid phase carrier adsorbed with nucleic acid in a nucleic acid elution reagent, and eluting the nucleic acid;
Including
The nucleic acid extraction method, wherein the additive comprises at least one of albumin, skim milk, gelatin, casein, and globulin.
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