JP2019083753A - Dnaシーケンサ - Google Patents
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Abstract
Description
このようなDNAシーケンサにおいて、切替バルブの振動がフローセルを載置するステージに伝達されると、フローセルも振動し、これにより、DNAの蛍光顕微鏡画像にブレが生じることが起こり得るという問題がある。また、試薬が高価であるため、試薬の量を削減し、DNAシーケンサのランニングコストを低減したいという要望もある。
まず、第1の実施の形態に係るDNAシーケンサを、図1を参照して説明する。
図1に示すように、DNAシーケンサ1(DNAシーケンサ装置)は、ステージベース100、及びバルブユニットベース200を備えている。
ステージベース100は、平板101と、この平板101の下方の四隅に接続され平板101を下方から支持する支柱102とを備える。支柱102と平板101との間には、他からの振動を抑制するための防振機構103が設けられる。防振機構103としては例えば、ばね、ゴム、ダンパーなどを用いることができる。どの方式でも装置外部及び装置内部の切替バルブ動作時の振動等が減衰し、撮像に影響が生じなければ、方式を問わない。また、防振機構103の位置は、支柱102と平板101との間に限定されず、振動の伝播が防止できる位置に配置されていればよい。
切替バルブ23は、複数の試薬タンク25のうち、どの試薬を選択的に上記送液系に送出し、フローセルFCの流路303へ流すかを切り替える機能を有する。なお、いくつかの試薬タンク25は、切替バルブ23を経由せず、単独のバルブ23’を介してマニフォルドMFと接続させることもできる。フローセルFCの流路の一端はマニフォルドMFに接続される一方、流路の他端は配管26を介して廃液タンク27に接続される。配管26には、バルブB1、B2、及びポンプ28が接続されている。バルブB1、B2は、フローセルFC等に残った試薬を排出する場合に開放状態とされ、ポンプ28はバルブB1、B2が開放状態の場合に駆動し吸引動作を行う。
測定中は第1規制部材41aと第2規制部材41bが接触しないような設計とする場合には、「あそび」を大きくし、例えば左右の第1規制部材41aと第2規制部材41bとの間の距離D1、D2(図1参照)の合計が、測定中のステージの移動距離Dsよりも大きくなるように設定する。測定中の振動を極力避けるためには、このような設計が好ましい。
まず、フローセルFCがステージ13に固定される。DNA解析が開始されると、DNAコロニーが配置された流路303に向けて、所定の順序で複数の試薬が試薬タンク25から切替バルブ23等を介して順次流される。本実施の形態では、試薬は試薬タンク25からポンプ28により吸い上げられ、配管29、切替バルブ23及び配管24を通り、フローセルFCに送液される。フローセルFCから出た試薬は廃液タンク27に蓄積される。切替バルブ23による切替動作により、フローセルFCに流される試薬の種類が順次切り替えられる。
第1の実施の形態の効果を説明する。
次世代のDNAシーケンサは、分析に用いる試薬が非常に高価である。一方で、分析のために、フローセルの流路内の試薬を何度も入れ替える必要があり、試薬の消費量を低減させることが課題となっている。
次に、第2の実施の形態に係るDNAシーケンサを、図5を参照して説明する。
第1の実施の形態と同一の構成要素については、図5において図1と同一の参照符号を付し、以下ではその詳細な説明は省略する。この第2の実施の形態は、バルブユニット21を例えば基準位置に復帰(センタリング)させるためのセンタリング機構51を備えている点で、第1の実施の形態と異なっている。その他の点は第1の実施の形態と同一であるので、以下ではこのセンタリング機構51について説明する。
次に、第3の実施の形態に係るDNAシーケンサを、図6を参照して説明する。
第1の実施の形態と同一の構成要素については、図6において図1と同一の参照符号を付し、以下ではその詳細な説明は省略する。この第3の実施の形態は、移動制御機構41の形状が第1の実施の形態とは異なっている。この第3の実施の形態では、移動制御機構41が、バンド部材41dにより構成されている。このバンド部材41dは、ゴムなどの柔軟性を有する部材により構成されており、図6に示すように、通常は所定のたるみを有して、一端をステージ13に、他端をバルブユニット21に接続されている。
第4の実施の形態に係るDNAシーケンサを、図7を参照して説明する。この第4の実施の形態は、移動制御機構41が上述の実施の形態と異なっており、その他は上述の実施の形態と同一である。図7に示すように、この第4の実施の形態では、第1規制部材41aと第2規制部材41bとの間に、永久磁石44が配置されている。2つの永久磁石44は、例えば同一極(例えばN極同士)が互いに向き合うように配置される。これにより、第1規制部材41aが第2規制部材41bに接近すると、永久磁石44の反発力により、バルブユニット21を移動させる。これにより、第1規制部材41aと第2規制部材41bが接触することが回避され、それによるフローセルFCへの振動の伝播を抑制することができる。なお、永久磁石44の代わりに、電磁石を用いることも可能である。
第5の実施の形態に係るDNAシーケンサを、図9を参照して説明する。この第5の実施の形態は、移動制御機構41が上述の実施の形態と異なっており、その他は上述の実施の形態と同一である。上述の実施の形態は、ステージ13がサーボモータM1の駆動力により移動する一方で、バルブユニット21には独立した駆動源は与えられておらず、その移動は機械的な移動制御機構41(第1規制部材41a、第2規制部材41bなど)により行われる。
Claims (12)
- 流路を設けたフローセルを載置可能に構成され、前記流路の方向に沿って移動可能なステージと、
前記流路に試薬を供給する送液系と、
複数の試薬を選択的に前記送液系に送出するよう構成された切替バルブと、
前記切替バルブを載置し前記流路の方向に沿って移動可能に構成されたバルブユニットと、
前記バルブユニットを前記ステージの移動に追従して移動させる移動制御機構と
を備えたDNAシーケンサ装置。 - 請求項1のDNAシーケンサ装置において、
前記ステージと前記バルブユニットとの間に防振機構を更に備える、
ことを特徴とするDNAシーケンサ装置。 - 請求項1のDNAシーケンサ装置において、
前記フローセルを撮像する撮像系を更に備えた
ことを特徴とするDNAシーケンサ装置。 - 請求項3のDNAシーケンサ装置において、
前記撮像系の焦点位置を記憶する記憶手段を更に備え、
解析の開始時に前記撮像系の前記焦点位置に移動して前記フローセルの撮像を行うこと
を特徴とするDNAシーケンサ装置。 - 請求項1のDNAシーケンサ装置において、
前記移動制御機構は、
前記ステージの移動が第1の範囲内である場合、前記ステージを前記バルブユニットとは独立して移動可能とする一方、前記ステージの移動が前記第1の範囲を超える場合、前記バルブユニットを前記ステージの移動に追従して移動させる、
ことを特徴とするDNAシーケンサ装置。 - 請求項1のDNAシーケンサ装置において、
前記移動制御機構は、
前記ステージに取り付けられた第1規制部材と、
前記バルブユニットに取り付けられた第2規制部材と
を備え、
前記ステージが移動する場合において、前記第1規制部材から前記第2規制部材に与えられる作用により前記バルブユニットが移動する、請求項1記載のDNAシーケンサ装置。 - 請求項6のDNAシーケンサ装置において、
前記第1規制部材と前記第2規制部材は、前記ステージの移動が第1の範囲内にある場合に非接触状態とされ、前記ステージの移動が前記第1の範囲を超えている場合、前記第1規制部材と前記第2規制部材は接触状態とされる
ことを特徴とするDNAシーケンサ装置。 - 請求項1のDNAシーケンサ装置において、
前記移動制御機構は、磁力により、前記ステージの移動に追従して前記バルブユニットが移動可能に構成されている
ことを特徴とするDNAシーケンサ装置。 - 流路を設けたフローセルを載置可能に構成され、前記流路の方向に沿って移動可能なステージと、
前記流路に試薬を供給する送液系と、
複数の試薬を選択的に前記送液系に送出するよう構成された切替バルブと、
前記切替バルブを載置し前記流路の方向に沿って移動可能に構成されたバルブユニットと、
前記ステージと前記バルブユニットとの間に設けられた防振機構と
を備えたDNAシーケンサ装置。 - 請求項9のDNAシーケンサ装置において、
前記バルブユニットは、前記ステージの下方に配置されている
ことを特徴とするDNAシーケンサ装置。 - 請求項9のDNAシーケンサ装置において、
前記フローセルを撮像する撮像系を更に備えた
ことを特徴とするDNAシーケンサ装置。 - 請求項11のDNAシーケンサ装置において、
前記撮像系の焦点位置を記憶する記憶手段を更に備え、
解析の開始時に前記撮像系の前記焦点位置に移動して前記フローセルの撮像を行うこと
を特徴とするDNAシーケンサ装置。
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JP2017215173A JP6979333B2 (ja) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | Dnaシーケンサ |
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JP2017215173A Active JP6979333B2 (ja) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | Dnaシーケンサ |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003185660A (ja) * | 2001-12-20 | 2003-07-03 | Olympus Optical Co Ltd | Dnaチップ読み取り装置 |
WO2017141362A1 (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 分析装置 |
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2017
- 2017-11-08 JP JP2017215173A patent/JP6979333B2/ja active Active
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WO2017141362A1 (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 分析装置 |
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