JP2019505228A5

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Publication number: JP2019505228A5
Application number: JP2018544158A
Authority: JP
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2019-06-13
Anticipated expiration: 2037-06-09

Claims

熱プロファイルにおいて核酸を熱処理する装置であって、前記装置は、核酸を含む反応物質をそれぞれが収容する反応器を保持する反応器ホルダと、チューブ又はウェルプレート又はチップ又はカートリッジなどの任意の形態である反応器とを使用し、前記装置はまた、反応器温度センサと槽媒体とを使用し、前記装置は、
第１の槽及び第２の槽であって、槽内の槽媒体はそれぞれ、２つの異なる温度Ｔ_ＨＩＧＨ及びＴ_ＬＯＷで維持可能である、第１の槽及び第２の槽と、
複数の熱サイクルで前記反応器を２つの前記槽内に配置し、
−所定の高い目標温度Ｔ_ＨＴと、
−所定の低い目標温度Ｔ_ＬＴと
に交互に到達することを可能にする移送手段と
を含み、
さらに、前記装置は、
ａ）Ｔ_ＨＴがＴ_ＨＩＧＨよりも低い、
ｂ）Ｔ_ＬＴがＴ_ＬＯＷよりも高い、及び
ｃ）ａ）及びｂ）の条件、
からなる群からの少なくとも１つの条件によって規定された温度オフセット特性に適合し、
前記移送手段は、
熱サイクル中に前記反応器温度センサによって感知されたリアルタイム温度に基づいて動作可能な温度誘導作動制御手段（ＴｅＧＭＣＭ）と、
前記反応器が前記槽内に配置される時間周期に基づいて動作可能な時間誘導作動制御手段（ＴｉＧＭＣＭ）と
からなる群からの少なくとも１つのモードによって動作可能であり、
前記槽の何れかにおける槽媒体は、空気、液体、固体、粉末及びこれらの何れかの混合物を含む任意の相である、装置。
ＴｉＧＭＣＭは、時間周期に対してユーザーが較正することができる、請求項１に記載の装置。
さらに第３の槽を含み、槽媒体は中間温度Ｔ_{ＭＥＤＩＵＭ}で維持可能であり、前記移送手段は、前記反応器を前記第３の槽内に配置し、所定の中間目標温度Ｔ_ＭＴに到達することを可能にし、Ｔ_{ＭＥＤＩＵＭ}はＴ_ＭＴと同じであるか、又はＴ_ＭＴからオフセットされている、請求項１に記載の装置。
さらに第４の槽を含み、槽媒体は、熱サイクル前に反応器に対する追加プロセスを可能にするために温度Ｔ_ＡＰで維持可能であり、前記追加プロセスは、
ｅ）逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（ＲＴ−ＰＣＲ）、
ｆ）ホットスタートプロセス及び
ｃ）等温増幅反応
からなる群からの１つであり、
前記移送手段は、前記反応器を前記第４の槽内に配置し、追加プロセス目標温度Ｔ_ＡＰＴに到達することを可能にし、Ｔ_ＡＰはＴ_ＡＰＴと同じであるか、又はＴ_ＡＰからオフセットされている、請求項１に記載の装置。
前記第１の槽内の槽媒体は、１００℃を超えて維持可能である、請求項１に記載の装置。
前記第２の槽内の槽媒体は、室温よりも低く維持可能である、請求項１に記載の装置。
前記移送手段は、前記反応器の過熱又は過冷却を不必要に引き起こす動作上の電気機械的遅れを相殺するために、前記反応器がＴ_ＨＴよりも低い第１のリフトオフ温度及びＴ_ＬＴよりも高い第２のリフトオフ温度に到達する場合に前記反応器の槽からのリフトオフを開始するようにユーザーが較正することができる、請求項１に記載の装置。
熱サイクルの間に任意の槽内の温度を変更する変更手段をさらに含む、請求項１に記載の装置。
Ｔ_ＨＴは、核酸の変性のために８５〜９９℃の領域にあり、Ｔ_ＬＴは、核酸上へのプライマー又はプローブのアニーリング又はプライマー伸長のために４５〜７５℃の領域にあり、前記第１及び第２の槽は、反応器を熱サイクルしてポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）の増幅又はプライマー伸長を達成するためのものである、請求項１に記載の装置。
熱プロファイルにおける温度安定化ステップのための第５の槽をさらに含む、請求項１に記載の装置。
前記温度安定化ステップは目標温度のうちの１つにおけるものである、請求項１０に記載の装置。
前記反応器が槽の何れかの中又は槽の外側の空気中にある場合に核酸を分析するための、蛍光画像化手段又は電気化学的検出手段をさらに含む、請求項１に記載の装置。
槽媒体が４０〜８０℃の範囲内の一定温度で、かつ蛍光画像化を含む熱サイクルプロセスを通して維持可能な液体又は熱空気である第６の槽をさらに含み、前記槽媒体及び前記第６の槽の少なくとも一部は透明であり、光源からの照射光の透過及び前記反応器からの放出光の透過を可能にする、請求項１に記載の装置。
Ｔ_ＨＩＧＨとＴ_ＨＴとの間の第１のオフセットは、１〜４００℃の範囲内にあり、Ｔ_ＬＯＷとＴ_ＬＴとの間の第２のオフセットは、１〜１００℃の範囲内にある、請求項９に記載の装置。
前記第１の槽内の槽媒体は、第２の液体に添加された第１の液体であり、前記第２の液体の沸点は前記第１の液体の沸点よりも高い、請求項１に記載の装置。
前記第１の液体と前記第２の液体との混合物の沸点は１００℃よりも高い、請求項１５に記載の装置。
前記槽上の槽カバーであって、前記反応器を槽内に配置することを許容するように開口し、前記反応器が槽から除去された後に閉じる、槽カバーをさらに含む、請求項１に記載の装置。
前記槽媒体の温度を監視する槽センサと、
熱サイクル中に前記反応器ホルダとともに移動して前記反応器の温度を監視することができる反応器温度センサと
をさらに含む、請求項１に記載の装置。
前記反応器温度センサを封入する物質を含む容器をさらに含み、前記容器及び前記物質は、前記反応器及び前記反応物質と同様の構成又は熱伝達特性を有する、請求項１８に記載の装置。
前記反応器を受け入れて、熱サイクル後に融解曲線分析を行いながら徐々に加熱されることができる、第７の槽をさらに含む、請求項１に記載の装置。
熱プロファイルにおいて核酸を熱処理する方法であって、
核酸を含む反応物質をそれぞれが収容する反応器を保持する反応器ホルダと、チューブ又はウェルプレート又はチップ又はカートリッジなどの任意の形態である反応器とを使用するステップと、
第１の槽及び第２の槽を含む装置を使用するステップと、
前記第１の槽内の槽媒体を温度Ｔ_ＨＩＧＨに、前記第２の槽内の槽媒体を温度Ｔ_ＬＯＷに維持するステップと、
前記装置において移送手段を使用するステップであって、複数の熱サイクルで前記反応器を２つの槽内に配置し、
−所定の高い目標温度Ｔ_ＨＴと、
−所定の低い目標温度Ｔ_ＬＴと
に交互に到達することを可能する、ステップと、
ａ）Ｔ_ＨＴがＴ_ＨＩＧＨよりも低い、
ｂ）Ｔ_ＬＴがＴ_ＬＯＷよりも高い、及び
ｃ）ａ）及びｂ）の条件、
からなる群からの少なくとも１つの条件によって規定された温度オフセット特性に適合させるステップと
を含み、
前記移送手段は、
熱サイクル中に反応器温度センサによって感知されたリアルタイム温度に基づいて動作可能な温度誘導作動制御手段（ＴｅＧＭＣＭ）と、
前記反応器が槽内に配置される時間に基づいて動作可能な時間誘導作動制御手段（ＴｉＧＭＣＭ）と
からなる群からの少なくとも１つのモードによって動作可能であり、
前記槽の何れかにおける槽媒体は、空気、液体、固体、粉末及びこれらの何れかの混合物を含む任意の相である、方法。
前記装置において第３の槽を中間温度Ｔ_{ＭＥＤＩＵＭ}に維持するステップであって、前記移送手段は、前記反応器を前記第３の槽内に配置し、所定の中間目標温度Ｔ_ＭＴに到達することを可能にし、Ｔ_ＭＴはＴ_{ＭＥＤＩＵＭ}と同じであるか、又はＴ_{ＭＥＤＩＵＭ}からオフセットされている、ステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
熱サイクル前に反応器に対する追加プロセスを第４の槽において可能にするステップであって、槽媒体は、温度Ｔ_ＡＰで維持され、前記追加プロセスは、
ｇ）逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（ＲＴ−ＰＣＲ）、
ｈ）ホットスタートプロセス及び
ｃ）等温増幅反応
からなる群からの１つである、ステップと、
前記移送手段を使用するステップであって、前記反応器を前記第４の槽内に配置し、追加プロセス目標温度Ｔ_ＡＰＴに到達することを可能にし、Ｔ_ＡＰはＴ_ＡＰＴと同じであるか、又はＴ_ＡＰからオフセットされている、ステップと
をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
前記第１の槽内の槽媒体を１００℃を超えて維持するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
前記第２の槽内の槽媒体を室温よりも低く維持するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
前記反応器の過熱又は過冷却を不必要に引き起こす動作上の電気機械的遅れを相殺するために、前記反応器がＴ_ＨＴよりも低い第１のリフトオフ温度及びＴ_ＬＴよりも高い第２のリフトオフ温度に到達する場合に前記反応器の槽からのリフトオフを開始するように、前記移送手段を較正するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
熱サイクルの間に前記装置における変更手段によって任意の槽内の温度を変更するステップをさらに含む、請求項２１から２６の何れか１項に記載の方法。
Ｔ_ＨＴは、核酸の変性のために８５〜９９℃の領域にあり、Ｔ_ＬＴは、核酸上へのプライマー又はプローブのアニーリング又はプライマー伸長のために、４５〜７５℃の領域にあり、前記第１及び第２の槽は、反応器を熱サイクルしてポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）の増幅又はプライマー伸長を達成するためのものである、請求項２１に記載の方法。
熱プロファイルにおける温度安定化ステップのために第５の槽を使用するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
前記温度安定化ステップは目標温度のうちの１つにおけるものである、請求項２９に記載の方法。
前記反応器が槽の何れかの中又は槽の外側の空気中にある場合に核酸を分析するために、前記装置において蛍光画像化又は電気化学的検出を行うステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
槽媒体が液体又は熱空気である、アニーリング及び伸長のための第６の槽を使用するステップと、
前記第６の槽において前記槽媒体を、４０〜８０℃の範囲内の一定温度で、かつ熱サイクルプロセスを通して維持するステップと、
前記一定温度で前記第６の槽を通して蛍光画像化を行うステップであって、前記槽媒体及び前記第６の槽の少なくとも一部は透明であり、光源からの照射光の透過及び前記反応器からの放出光の透過を可能にする、ステップと
をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
Ｔ_ＨＩＧＨとＴ_ＨＴとの間の第１のオフセットを１〜４００℃の範囲内に設定するステップと、
Ｔ_ＬＯＷとＴ_ＬＴとの間の第２のオフセットを１〜１００℃の範囲内に設定するステップと
をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
前記第１の槽内の槽媒体において、第２の液体を第１の液体に添加するステップであって、前記第２の液体の沸点は前記第１の液体の沸点よりも高い、ステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
前記第１の液体と前記第２の液体との混合物の沸点は１００℃よりも高い、請求項３４に記載の方法。
前記槽上に槽カバーを使用するステップであって、前記カバーは、前記反応器を槽内に配置することを許容するように開口し、前記反応器が前記槽から除去された後に閉じる、ステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
熱サイクル中に反応器温度センサを前記反応器ホルダとともに移動するステップであって、前記反応器の温度を監視する、ステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
前記反応器温度センサを封入する物質を含む容器を使用するステップであって、前記容器及び前記物質は、前記反応器及び前記反応物質と同様の構成又は熱伝達特性を有する、ステップをさらに含む、請求項３７に記載の方法。
前記反応器を受け入れるために前記装置において第７の槽を使用するステップと、
前記第７の槽を徐々に加熱しながら熱サイクル後に融解曲線分析を行うステップと
をさらに含む、請求項２１に記載の方法。