JP2024023025A - 核酸抽出方法および核酸抽出システム - Google Patents

核酸抽出方法および核酸抽出システム Download PDF

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裕示 三森
Yuji Mitsumori
朋之 田口
Tomoyuki Taguchi
一彦 稲村
Kazuhiko Inamura
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Abstract

【課題】試料に含まれる核酸を容易に抽出すること。【解決手段】核酸抽出システムが、メンブレンフィルターを用いて、核酸を含む試料を捕集する捕集工程と、当該試料を捕集したメンブレンフィルターを収容する容器であって、メンブレンフィルターと同一形状の容器に、当該試料の溶解を促進する溶解補助液を注入し、容器を密閉する密閉工程と、密閉された容器を加熱し、試料から前記核酸を抽出する抽出工程とを実行する。【選択図】図２

Description

本発明は、核酸抽出方法および核酸抽出システムに関する。
従来、メンブレンフィルター法において微生物を捕集し、捕集後のフィルターに対してダイレクト高温加圧抽出法（ｄＨＴＰ法）にて核酸を抽出する技術がある。
特開２０１２－１５７２６５号公報 国際公開２０１９／０４３７７９号
しかしながら、従来技術では、専門技術や煩雑なハンドリングを要求されて、現場での適用性が低いことがあるので、試料に含まれる核酸を容易に抽出することが難しい。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、試料に含まれる核酸を容易に抽出することを目的とする。
本発明は、核酸抽出システムが、メンブレンフィルターを用いて、核酸を含む試料を捕集する捕集工程と、前記試料を捕集した前記メンブレンフィルターを収容する容器であって、前記メンブレンフィルターと同一形状の前記容器に、前記試料の溶解を促進する溶解補助液を注入し、前記容器を密閉する密閉工程と、密閉された前記容器を加熱し、前記試料から前記核酸を抽出する抽出工程と、を実行する核酸抽出方法を提供する。
また、本発明は、濾過装置と、密閉装置と、加熱装置とを備える核酸抽出システムにおいて、前記濾過装置は、メンブレンフィルターを収容する前記メンブレンフィルターと同一形状の容器であって、核酸を含む試料が流し込まれることによって前記メンブレンフィルター上に前記試料を捕集する濾過容器を有し、前記密閉装置は、前記試料を捕集した前記メンブレンフィルターを収容する前記メンブレンフィルターと同一形状の容器であって、前記試料の溶解を促進する溶解補助液とともに密閉する抽出容器を有し、前記加熱装置は、密閉された前記抽出容器を所定温度以上に加熱することによって、前記試料から前記核酸を抽出する加熱部を有する、核酸抽出システムを提供する。
また、本発明は、濾過装置と、加熱装置とを備える核酸抽出システムにおいて、前記濾過装置は、メンブレンフィルターを収容する前記メンブレンフィルターと同一形状の容器であって、核酸を含む試料が流し込まれることによって前記メンブレンフィルター上に前記試料を捕集し、前記試料の溶解を促進する溶解補助液とともに密閉する濾過容器を有し、前記加熱装置は、密閉された前記濾過容器を所定温度以上に加熱することによって、前記試料から前記核酸を抽出する加熱部を有する、核酸抽出システムを提供する。
本発明によれば、試料に含まれる核酸を容易に抽出することができるという効果がある。
実施形態１に係る核酸抽出システムの構成例を示す図である。 実施形態１に係る核酸抽出システムの構成例を示すブロック図である。 実施形態１に係る核酸抽出工程の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態１に係る捕集工程の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態１に係る密閉工程の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態１に係る抽出工程の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態２に係る核酸抽出システムの各装置の構成例を示すブロック図である。
以下に、本発明の一実施形態に係る核酸抽出方法および核酸抽出システムを、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態により限定されるものではない。
〔実施形態１〕
以下に、実施形態１に係る核酸抽出システムの構成、各装置等の構成、各工程の流れを順に説明し、最後に実施形態１の効果を説明する。
〔１．核酸抽出システム１００－１の構成〕
図１を用いて、実施形態に係る核酸抽出システム１００－１の構成を詳細に説明する。図１は、実施形態１に係る核酸抽出システム１００－１の構成例を示す図である。以下では、核酸抽出システム１００－１全体の構成例、核酸抽出システム１００－１の工程、核酸抽出システム１００－１の効果の順に説明する。
（１－１．核酸抽出システム１００－１全体の構成例）
核酸抽出システム１００－１は、メンブレンフィルター１０、濾過装置２０、密閉装置３０および加熱装置４０を有する。以下では、メンブレンフィルター１０、濾過装置２０、密閉装置３０および加熱装置４０について説明する。
（１－１－１．メンブレンフィルター１０）
メンブレンフィルター１０は、微生物等の処理対象である試料を捕捉可能な孔径を有するフィルターである。図１の例では、メンブレンフィルター１０は、外縁のある円形状のフィルターであるが、メンブレンフィルター１０の形状や材質は限定されない。
（１－１－２．濾過装置２０）
濾過装置２０は、分離可能な濾過容器２１（２１－１、２１－２）および収容部２２を有する。ここで、濾過容器２１は、メンブレンフィルター１０と同一の形状であって、メンブレンフィルター１０を収容することができる。また、濾過容器２１は、菌体培養液等の試料が流し込まれる貫通部を有する。図１の例では、濾過容器２１は、ハット状の上部濾過容器２１－１および下部濾過容器２１－２によってメンブレンフィルター１０を収容しているが、濾過容器２１の形状や材質は限定されない。
（１－１－３．密閉装置３０）
密閉装置３０は、分離可能な抽出容器３１（３１－１、３１－２）および収容部３２を有する。ここで、抽出容器３１は、メンブレンフィルター１０と同一の形状であって、メンブレンフィルター１０を収容することができる。図１の例では、抽出容器３１は、円盤状の上部抽出容器３１－１および下部抽出容器３１－２によってメンブレンフィルター１０を収容しているが、抽出容器３１の形状や材質は限定されない。また、密閉装置３０は、収容された抽出容器３１を機械的に密閉する。
（１－１－４．加熱装置４０）
加熱装置４０は、抽出容器３１を収容し、設定温度に加熱および保温する装置である。図１の例では、加熱装置４０は、円盤状の抽出容器３１を収容しているが、加熱装置４０の形状や材質は限定されない。
（１－２．核酸抽出システム１００－１の工程）
上記の情報処理システム１００の工程について説明する。以下では、捕集工程、密閉工程、抽出工程の順に説明する。なお、各工程は、異なる順序で実行することもできる。また、各工程のうち、省略される工程があってもよい。
（１－２－１．捕集工程）
第１の工程として、捕集工程について説明する。以下では、濾過装置設定工程（図１（１）参照）、濾過工程（図１（２）参照）の順に説明する。
（１－２－１－１．濾過装置設定工程）
第１に、濾過容器２１は、メンブレンフィルター１０を収容する。例えば、濾過容器２１は、ハット状の上部濾過容器２１－１と下部濾過容器２１－２とに挟み込むことによってメンブレンフィルター１０を収容する。なお、上部濾過容器２１－１と下部濾過容器２１－２とは、同一の形状であってもよい。第２に、濾過装置２０は、メンブレンフィルター１０が収容された濾過容器２１を収容する。例えば、濾過装置２０は、濾過容器２１が有する凸型の部位と対応する凹型の収容部２２を有し、収容部２２に濾過容器２１の当該部位が挿入されることによって濾過容器２１を固定する。
（１－２－１－２．濾過工程）
第１に、濾過装置２０は、捕集対象である試料を含む懸濁液の流入を受け入れる。例えば、濾過装置２０は、上部濾過容器２１－１の貫通部から流し込まれた微生物を含む菌体培養液５０を受け入れる。第２に、濾過装置２０は、メンブレンフィルター１０上に試料を捕集する。例えば、濾過装置２０は、下部濾過容器２１－２の貫通部から減圧装置（不図示）を用いた吸引が行われることによって、メンブレンフィルター１０上に菌体培養液に含まれる微生物を捕集する。
（１－２－２．密閉工程）
第２の工程として、密閉工程について説明する。以下では、密閉装置設定工程（図１（３）参照）、抽出容器密閉工程（図１（４）参照）の順に説明する。
（１－２－２－１．密閉装置設定工程）
第１に、抽出容器３１は、試料を捕集したメンブレンフィルター１０を収容する。例えば、抽出容器３１は、円盤状の抽出容器３１に、濾過容器２１からピンセットを用いて移動されたメンブレンフィルター１０を収容する。なお、蓋に対応する上部抽出容器３１－１と、受け皿に対応する下部抽出容器３１－２とは、同一の形状であってもよい。第２に、抽出容器３１は、試料の溶解を促進する溶解補助液６０の注入を受け入れる。例えば、抽出容器３１は、酸、アルカリ、酵素、界面活性剤、酸化還元剤、タンパク質変性剤等を含む溶解補助液６０の注入を受け入れる。第３に、密閉装置３０は、メンブレンフィルター１０が収容された抽出容器３１を収容する。例えば、密閉装置３０は、円盤状の抽出容器３１と対応する凹型の収容部３２を有し、収容部３２に抽出容器３１が挿入されることによって抽出容器３１を固定する。
（１－２－２－２．抽出容器密閉工程）
密閉装置３０は、収容された抽出容器３１を密閉する。例えば、密閉装置３０は、上部抽出容器３１－１と下部抽出容器３１－２とを加圧することによって、収容された抽出容器３１を機械的に密閉する。
（１－２－３．密閉工程）
第３の工程として、抽出工程について説明する。以下では、加熱装置設定工程（図１（５）参照）、加熱工程（図１（６）参照）の順に説明する。
（１－２－３－１．加熱装置設定工程）
第１に、加熱装置４０は、設定温度まで予熱する。例えば、加熱装置４０は、設定温度である１４０℃まで予熱する。第２に、加熱装置４０は、抽出容器３１が収容された密閉装置３０を収容する。例えば、加熱装置４０は、円盤状の抽出容器３１と対応する凹型の収容部４２を有し、収容部４２に抽出容器３１が密閉されたまま挿入できるように密閉装置３０を固定する。
（１－２－３－２．抽出容器加熱工程）
加熱装置４０は、収容された抽出容器３１を既定温度まで加熱する。例えば、加熱装置４０は、収容部４２に密閉されたまま挿入された抽出容器３１を既定温度である１４０℃に加熱し、当該温度で保温する。上記の工程によって、抽出容器３１内の溶解補助剤に核酸が抽出される。このとき、加熱装置４０は、収容された２以上の抽出容器３１を同時に既定温度まで加熱することもできる。
（１－３．核酸抽出システム１００－１の効果）
以下では、参考技術として、特許文献１および特許文献２において利用される核酸抽出技術の背景、当該技術の概要および当該技術の改善点を説明した上で、核酸抽出システム１００－１の効果について説明する。
（１－３－１．参考技術の背景）
以下では、参考技術に係る微生物回収および核酸抽出に関する技術背景について説明する。
（１－３－１－１．微生物回収）
メンブレンフィルター法は、微生物または微粒子による汚染について水性溶液を分析するために世界中で認められている有効な手法である。サンプルに存在する細菌はすべてメンブレンの表面上に捕集され、メンブレンをペトリディッシュの寒天培地に浸した吸収パッドの上に置くとフィルターを栄養素が通過することにより、メンブレンの上面で細菌の増殖が促される。増菌培養後のコロニーを計数することにより、汚染の種類を特定することができる。
（１－３－１－２．核酸抽出）
核酸を抽出するためには、細胞の膜構造を破壊（溶解）し、細胞の内容物を細胞外に抽出する。微生物は、大腸菌等のグラム陰性細菌、枯草菌等のグラム陽性菌、カンジダ菌等の真菌に大きく分類されるが、それぞれで膜構造が異なる。例えば、グラム陰性細菌よりもグラム陽性菌の細胞壁は、ペプチドグリカン層がより厚くより高密度となっている。真菌では、細胞壁の主成分がβ－グルカンおよびキチンであり、上述の細菌とは組成が異なる。上記のような理由から、酵素的、化学的な細胞溶解法を利用する場合には、分析対象に応じたプロトコルが用いられる。また、多くの市販核酸抽出キットにおいて、試薬の添加や攪拌等の複数工程が存在する。
（高温加熱抽出法）
ここで、特許文献１に記載されている高温加熱抽出法について説明する。高温加熱抽出法は、特別な試薬を必要としない手法であり、比較的広範な微生物にも適用可能で、かつ迅速に核酸を抽出することができる手法である。
（ダイレクト高温加熱抽出法）
また、特許文献２に記載されているダイレクト高温加熱抽出法について説明する。ダイレクト高温加熱抽出法は、メンブレンフィルターにより捕集した微生物から直接核酸を抽出する手法であり、抽出法として高温加圧抽出法を適用する手法である。
（１－３－２．参考技術の概要）
以下では、メンブレンフィルター法において微生物を捕集し、捕集後のフィルターに対してダイレクト高温加圧抽出法にて核酸抽出する工程について説明する。
（１－３－２－１．構成）
当該技術では、濾過装置、メンブレンフィルター、ガラスチューブ等の抽出容器、およびヒートブロック等の加熱容器を使用する。
（１－３－２－２．工程）
当該技術では、以下のように微生物回収および核酸抽出を実施する。第１に、加熱装置（ヒートブロック）を設定温度（１４０℃）に予熱する。第２に、濾過装置にメンブレンフィルターを取り付け、菌体培養液を濾過する。第３に、抽出容器（ガラスチューブ）に菌を捕集したフィルターを挿入する。第４に、抽出容器に溶解補助液を導入する。第５に、機械的な構造を用いて抽出容器を密閉する。第６に、抽出容器中のフィルターおよび溶解補助液を加熱装置で規定温度（１４０℃）になるまで加熱する。上記の工程によって、抽出容器内の溶解補助剤に核酸が抽出される。
（１－３－３．参考技術の改善点）
参考技術に係る微生物回収および核酸抽出の改善点について説明する。第１に、工程が多く、ハンドリングが煩雑であるので、コンタミネーションリスクが高い。第２に、専門技術が必要であり、現場での適用性が低い。例えば、上記の参考技術では、メンブレンフィルターを抽出容器に移し替える際に、ガラスチューブに押し込むように収容する必要があるので、コンタミネーションが起こりやすい。また、上記のコンタミネーションを回避するためには専門技術が必要となる。
（１－３－４．核酸抽出システム１００－１の概要）
核酸抽出システム１００－１では、メンブレンフィルター１０を用いて核酸を含む試料を捕集し、当該試料を捕集したメンブレンフィルター１０を収容するメンブレンフィルター１０と同一形状の容器に試料の溶解を促進する溶解補助液６０を注入し、当該容器を密閉し、密閉した当該容器を加熱し、当該試料から核酸を抽出する。
このとき、核酸抽出システム１００－１では、濾過装置２０は、メンブレンフィルター１０を収容するメンブレンフィルター１０と同一形状の容器であって、核酸を含む試料が流し込まれることによってメンブレンフィルター１０上に当該試料を捕集する濾過容器２１を有し、密閉装置３０は、当該試料を捕集したメンブレンフィルター１０を収容するメンブレンフィルター１０と同一形状の容器であって、当該試料の溶解を促進する溶解補助液６０とともに密閉する抽出容器３１を有し、加熱装置４０は、密閉した抽出容器３１を所定温度以上に加熱することによって、当該試料から核酸を抽出する。
（１－３－５．核酸抽出システム１００－１の効果）
核酸抽出システム１００－１は、煩雑なハンドリングが必要ないので、コンタミネーションリスクを低減することができる。また、核酸抽出システム１００－１は、専門技術が不要となるので、現場での当該手法の適用がしやすくなる。例えば、核酸抽出システム１００－１は、メンブレンフィルター１０と同一形状の濾過容器２１および抽出容器３１を用いることにより、微生物回収および核酸抽出の操作を行う際にコンタミネーションのリスクを減らし、かつ簡便に操作を実施することができる。すなわち、核酸抽出システム１００－１は、試料に含まれる核酸を容易に抽出することができる。
〔２．核酸抽出システム１００－１の各構成〕
図２を用いて、図１に示した核酸抽出システム１００－１の機能構成について説明する。図２は、実施形態１に係る核酸抽出システム１００－１の構成例を示すブロック図である。以下では、実施形態１に係る構成例について、メンブレンフィルター１０、濾過装置２０、密閉装置３０、加熱装置４０、菌体培養液５０、溶解補助液６０の順に詳細に説明する。
（２－１．メンブレンフィルター１０の構成例）
以下では、メンブレンフィルター１０の構成例について説明する。以下では、メンブレンフィルター１０の形状、孔径、材質の順に説明する。
（２－１－１．メンブレンフィルター１０の形状）
メンブレンフィルター１０は、円形（正円、楕円）に特に限定されず、多角形（三角形、四角形、五角形、六角形等）の他、立体的な形状であってもよい。また、複数の、同一形状または異なる形状のメンブレンフィルター１０を重ね合わせたものであってもよい。
（２－１－２．メンブレンフィルター１０の孔径）
メンブレンフィルター１０は、処理対象である試料を捕捉可能な孔径を有することが好ましい。例えば、メンブレンフィルター１０は、０．４５μｍ以下の孔径を有することが好ましい。
（２－１－３．メンブレンフィルター１０の材質）
メンブレンフィルター１０の材質は、抽出容器３１における核酸抽出を阻害せず、抽出した核酸が吸着しにくい材質であれば特に限定されない。メンブレンフィルター１０の材質としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、セルロース混合エステル、ポリカーボネート（ＰＣ）、ナイロン（登録商標）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、純銀等が挙げられる。なお、「セルロース混合エステル」とは、生物学的に不活性な、酢酸セルロースと硝酸セルロースとの混合物から構成される材料である。
メンブレンフィルター１０の材質は、親水性であることが好ましく、例えば、親水性ＰＴＦＥ、親水性ＰＶＤＦ、親水性ＰＥＳ、親水性ＰＣが好ましい。メンブレンフィルター１０の材質が親水性であると、抽出容器３１において抽出された核酸がメンブレンフィルター１０により吸着しにくい。
上記の中でも、メンブレンフィルター１０の材質としては、親水性ＰＣがより好ましい。メンブレンフィルター１０の材質が親水性ＰＣであると、孔径や孔径分布が一定であるフィルターが得られやすい。孔径や孔径分布が一定であるフィルターを用いることにより、試料を安定的に捕集することができる。なお、メンブレンフィルター１０の材質が親水性であることを示す１つの指標として、メンブレンフィルター１０の材質の接触角を挙げることができる。
（２－２．濾過装置２０の構成例）
以下では、濾過装置２０の構成例について説明する。濾過装置２０は、メンブレンフィルター１０を用いて、核酸を含む試料を捕集する。例えば、濾過装置２０は、メンブレンフィルター１０を収容するメンブレンフィルター１０と同一形状の濾過容器２１に試料を含む懸濁液を流し込むことによって、メンブレンフィルター１０上に試料を捕集する。ここで、濾過装置２０は、濾過容器２１および収容部２２を有する。
（２－２－１．濾過容器２１）
濾過容器２１は、メンブレンフィルター１０を収容するメンブレンフィルター１０と同一形状の容器であって、核酸を含む試料が流し込まれることによってメンブレンフィルター１０上に試料を捕集する。例えば、濾過容器２１は、円形状のメンブレンフィルター１０を収容可能なハット状の上部濾過容器２１－１と下部濾過容器２１－２とからなる容器であって、上部濾過容器２１－１と下部濾過容器２１－２とによってメンブレンフィルター１０を挟み込んで収容する。また、濾過容器２１は、上部濾過容器２１－１および下部濾過容器２１－２に液体を注入することができる穴である貫通部を有し、試料の懸濁液である菌体培養液５０が上部の貫通部から流し込まれることによってメンブレンフィルター１０上に試料を捕集する。
（２－２－２．収容部２２）
収容部２２は、メンブレンフィルター１０が収容された濾過容器２１を収容する。例えば、収容部２２は、濾過容器２１が有する凸型の部位と対応する凹型の形状であって、濾過容器２１の凸型の部位が挿入されることによって濾過容器２１を固定する。
（２－２－３．その他）
濾過装置２０は、減圧濾過が可能な吸引瓶や濾過瓶等を含む構成であってもよい。
（２－３．密閉装置３０の構成例）
以下では、密閉装置３０の構成例について説明する。密閉装置３０は、試料を捕集したメンブレンフィルター１０を収容する容器であって、メンブレンフィルター１０と同一形状の容器に、試料の溶解を促進する溶解補助液６０を注入し、当該容器を密閉する。例えば、密閉装置３０は、試料を捕集したメンブレンフィルター１０をメンブレンフィルター１０と同一形状の抽出容器３１に移し替え、抽出容器３１の内部空間に溶解補助液６０を注入するとともに、抽出容器３１を密閉する。ここで、密閉装置３０は、抽出容器３１および収容部３２を有する。
（２－３－１．抽出容器３１）
抽出容器３１は、試料を捕集したメンブレンフィルター１０を収容するメンブレンフィルター１０と同一形状の容器であって、メンブレンフィルター１０を試料の溶解を促進する溶解補助液６０とともに密閉する。例えば、抽出容器３１は、円形状のメンブレンフィルター１０を収容可能な円盤状の上部抽出容器３１－１と下部抽出容器３１－２とからなる内部空間を有する容器であって、蓋に対応する上部抽出容器３１－１と受け皿に対応する下部抽出容器３１－２とによって、濾過容器２１からピンセット等で移し替えられたメンブレンフィルター１０を収容する。また、抽出容器３１は、上部抽出容器３１－１および下部抽出容器３１－２を重ね合わせたときに液体を注入することができる内部空間を有し、注入された溶解補助液６０によってメンブレンフィルター１０全体を浸すことができる。また、抽出容器３１は、上部抽出容器３１－１および下部抽出容器３１－２を重ね合わせたときに気密性の高い構造を有する。
（２－３－２．収容部３２）
収容部３２は、メンブレンフィルター１０が収容された抽出容器３１を収容する。例えば、収容部３２は、円盤状の抽出容器３１と対応する凹型の形状であって、抽出容器３１が挿入されることによって抽出容器３１を固定する。また、収容部３２は、メンブレンフィルター１０が収容された抽出容器３１を収容する際に、抽出容器３１を加圧することによって密閉する。
（２－４．加熱装置４０の構成例）
以下では、加熱装置４０の構成例について説明する。例えば、加熱装置４０は、ヒートブロック、オイルバス等で実現される。加熱装置４０は、密閉された容器を加熱し、試料から核酸を抽出する。例えば、加熱装置４０は、密閉された抽出容器３１を所定温度以上に加熱することによって、試料から核酸を抽出する。ここで、加熱装置４０は、加熱部４１および収容部４２を有する。
（２－４－１．加熱部４１）
加熱部４１は、密閉された抽出容器３１を所定温度以上に加熱することによって、試料から核酸を抽出する。例えば、加熱部４１は、密閉された抽出容器３１を１４０℃以上に加熱し、試料から核酸を抽出する。円形状のメンブレンフィルター１０を収容可能な円盤状の上部抽出容器３１－１と下部抽出容器３１－２とからなる内部空間を有する容器であって、蓋に対応する上部抽出容器３１－１と受け皿に対応する下部抽出容器３１－２とによってメンブレンフィルター１０を収容する。
加熱部４１は、抽出容器３１に注入された溶解補助液６０に、試料から核酸を抽出する。例えば、加熱部４１は、核酸として、ゲノムＤＮＡ、リボソーマルＲＮＡ、プラスミドＤＮＡを抽出する。
（２－４－２．収容部４２）
収容部４２は、メンブレンフィルター１０が収容された抽出容器３１を収容する。例えば、収容部４２は、円盤状の抽出容器３１と対応する凹型の形状であって、抽出容器３１が挿入されることによって抽出容器３１を固定する。このとき、収容部４２は、密閉装置３０によって固定された抽出容器３１を受け入れることによって、気密性を保ったまま抽出容器３１を収容することができる。
（２－４－３．その他）
上述の加熱装置４０を用いる核酸抽出工程は、シリカメンブレン法、荷電微粒子法、フェノールクロロフォルム法等の核酸精製の粗抽出液、ＰＣＲ、ＲＴ－ＰＣＲ、ＬＡＭＰ、ＮＡＳＢＡなどの核酸増幅の鋳型、リアルタイムＰＣＲ検出、マイクロアレイ検出、ハイブリダイゼーションプロテクトアッセイ、核酸配列シーケンス等の核酸検出の標的等に適用することができる。
（２－５．菌体培養液５０の構成例）
以下では、菌体培養液５０の構成例について説明する。
（２－５－１．菌体培養液５０の培養方法）
実施形態１の核酸抽出工程で用いられる菌体培養液５０は、核酸を有する試料を培養することにより得られる。試料の培養方法は、特に限定されず、例えば、試料を捕集したフィルターを直接固体培地上に置き、フィルターを介して試料を培養する方法（固相培養）が挙げられる。また、試料の別の培養方法としては、例えば液体培地または固体培地を水に溶解させた溶液の存在下で試料を培養する方法（液相培養）が挙げられる。用いる液体培地または固体培地の種類は、培養する試料Ｂの種類や生理的条件によって選択される。
（２－５－２．菌体培養液５０の試料）
実施形態１の核酸抽出工程において、処理対象である試料としては、特に限定されず、微生物、微生物以外の動物細胞（例えば、昆虫細胞等）、植物細胞、マイコプラズマ、ウィルス等が挙げられる。
上記微生物としては、例えば、アシネトバクター（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）種、アクチノミセス（Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓ）種、アエロコッカス（Ａｅｒｏｃｏｃｃｕｓ）種、アエロモナス（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ）種、アルカリゲネス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）種、バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）種、バクテリオデス（Ｂａｃｔｅｒｉｏｄｅｓ）種、ボルデテラ（Ｂｏｒｄｅｔｅｌｌａ）種、ブランハメラ（Ｂｒａｎｈａｍｅｌｌａ）種、ブレビバクテリウム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ）種、カンピロバクター（Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ）種、カンジダ（Ｃａｎｄｉｄａ）種、カプノシトファギア（Ｃａｐｎｏｃｙｔｏｐｈａｇｉａ）種、クロモバクテリウム（Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）種、クロストリジウム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ）種、コリネバクテリウム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ）種、クリプトコッカス（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）種、デイノコッカス（Ｄｅｉｎｏｃｏｃｃｕｓ）種、エンテロコッカス（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ）種、エリジペロスリックス（Ｅｒｙｓｉｐｅｌｏｔｈｒｉｘ）種、エシェリシア（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ）種、フラボバクテリウム（Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）種、ゲメラ（Ｇｅｍｅｌｌａ）種、ヘモフィルス（Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓ）種、クレブシエラ（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ）種、ラクトバチルス（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）種、ラクトコッカス（Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ）種、レジオネラ（Ｌｅｇｉｏｎｅｌｌａ）種、ロイコノストック（Ｌｅｕｃｏｎｏｓｔｏｃ）種、リステリア（Ｌｉｓｔｅｒｉａ）種、ミクロコッカス（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ）種、マイコバクテリウム（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）種、ナイセリア（Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ）種、クリプトスポリジウム（Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ）種、ノカルディア（Ｎｏｃａｒｄｉａ）種、オエルスコビア（Ｏｅｒｓｋｏｖｉａ）種、パラコッカス（Ｐａｒａｃｏｃｃｕｓ）種、ペディオコッカス（Ｐｅｄｉｏｃｏｃｃｕｓ）種、ペプトストレプトコッカス（Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）種、プロピオニバクテリウム（Ｐｒｏｐｉｏｎｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ）種、プロテウス（Ｐｒｏｔｅｕｓ）種、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）種、ラーネラ（Ｒａｈｎｅｌｌａ）種、ロドコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）種、ロドスピリルム（Ｒｈｏｄｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ）種、スタフィロコッカス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ）種、ストレプトミセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）種、ストレプトコッカス（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）種、ビブリオ（Ｖｉｂｒｉｏ）種、およびイェルシニア（Ｙｅｒｓｉｎｉａ）種からなる群より選ばれる少なくとも１種である。
上述した微生物の中には、生育状態によって芽胞や胞子といった形態をとる微生物が存在する。実施形態１の核酸抽出工程において、処理対象である試料の形態は、特に限定されない。また、実施形態１の核酸抽出工程において、処理対象である試料は、１種類であってもよく、２種類以上であってもよい。
（２－６．溶解補助液６０の構成例）
以下では、溶解補助液６０の構成例について説明する。
（２－６－１．溶解補助液６０の種類）
実施形態１の溶解補助液６０は、水のみでも上記効果を発揮するが、試料から核酸をより効率的に抽出する目的で、水以外に、アルカリ、酸、酵素、界面活性剤、酸化還元剤およびタンパク質変性剤からなる群から選ばれる少なくとも１種の細胞溶解促進剤を含むことが好ましい。
細胞溶解促進剤は、試料の膜構造を溶解させる能力を有する。細胞溶解促進剤が試料の膜構造に作用することで、試料を破壊しやすくなり、試料から核酸をより効率的に抽出することができる。
（２－６－２．アルカリ）
溶解補助液６０として使用するアルカリとしては、例えば水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、または水酸化カリウム（ＫＯＨ）等が挙げられる。
（２－６－３．酸）
溶解補助液６０として使用する酸としては、例えば塩酸（ＨＣｌ）、または硫酸（Ｈ２ＳＯ４）等が挙げられる。
（２－６－４．酵素）
溶解補助液６０として使用する酵素としては、例えばＰｒｏｔｅｉｎａｓｅ Ｋ等のタンパク質分解酵素、またはｃｈｉｔｉｎａｓｅ、ｌｙｓｏｚｙｍｅ、ｚｙｍｏｌｙａｓｅ等の多糖分解酵素が挙げられる。
（２－６－５．界面活性剤）
溶解補助液６０として使用する界面活性剤は、例えばイオン性であってもよく、非イオン性であってもよい。非イオン性の界面活性剤としては、例えばオクチルフェノールエトキシレート（Ｃ１４Ｈ２２Ｏ（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｎ）等が挙げられる。実施形態１の核酸抽出装置１０１は、市販品のオクチルフェノールエトキシレートを用いることができ、例えばＳＩＧＭＡ社製のＴｒｉｔｏｎＸ－１００（Ｃ１４Ｈ２２Ｏ（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｎ，ｎ＝１００）等が挙げられる。
また、イオン性の界面活性剤は、陰イオン性であってもよく、陽イオン性であってもよく、両イオン性であってもよい。陰イオン性の界面活性剤としては、例えばドデシル硫酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ ｄｏｄｅｃｙｌ ｓｕｌｆａｔｅ：ＳＤＳ）等が挙げられる。陽イオン性の界面活性剤としては、例えば臭化セチルトリメチルアンモニウム（Ｃｅｔｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ：ＣＴＡＢ）等が挙げられる。両イオン性の界面活性剤としては、例えばベタイン等が挙げられる。ここで、「ベタイン」とは、正電荷と負電荷とを同一分子内の隣り合わない位置に持ち、正電荷をもつ原子には解離しうる水素原子が結合しておらず、分子全体としては電荷を持たない化合物の総称のことである。ベタインの代表例としては、トリメチルグリシンが挙げられる。
（２－６－６．酸化還元剤）
溶解補助液６０として使用する酸化還元剤としては、例えば過酸化水素水、β-メルカプトエタノール、ジチオトレイトールなどが挙げられる。
（２－６－７．タンパク質変性剤）
溶解補助液６０として使用するタンパク質変性剤としては、例えばグアニジン塩酸塩、尿素などが挙げられる。
（２－６－８．その他）
溶解補助液６０の成分として、キレート剤を使用してもよい。溶解補助液６０として使用するキレート剤としては、例えばエチレンジアミン四酢酸（Ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅｔｅｔｒａａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ，ＥＤＴＡ）等が挙げられる。
また、上述した細胞溶解促進剤の中でも、実施形態１の溶解補助液６０は、界面活性剤を含むことが好ましく、ＳＤＳと、オクチルフェノールエトキシレートとのいずれか一方または両方を含むことがより好ましい。
例えば、実施形態１の核酸抽出工程で抽出した核酸を高感度で検出したい場合にはＳＤＳを用いるとよい。これに対し、実施形態１の核酸抽出工程で抽出した核酸を、ＳＤＳによって阻害される酵素反応に用いる場合には、試料の膜構造に対してＳＤＳよりも温和に作用するオクチルフェノールエトキシレートを用いるとよい。
実施形態１の溶解補助液６０は、必要に応じて緩衝液を含んでもよい。緩衝液としては、例えばトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン塩酸塩（Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ）等が挙げられる。
〔３．核酸抽出システム１００－１の処理の流れ〕
図３～図６を用いて、実施形態に係る核酸抽出システム１００－１の処理の流れについて説明する。以下では、核酸抽出システム１００－１の工程全体の流れを説明した上で、捕集工程の流れ、密閉工程の流れ、抽出工程の流れの順に説明する。
（３－１．核酸抽出システム１００－１の工程全体の流れ）
図３を用いて、核酸抽出システム１００－１の処理全体の流れについて説明する。図３は、実施形態１に係る核酸抽出工程の流れの一例を示すフローチャートである。なお、下記のステップＳ１０１～Ｓ１０３は、異なる順序で実行することもできる。また、下記のステップＳ１０１～Ｓ１０３のうち、省略される処理があってもよい。
第１に、濾過装置２０は、濾過工程を実行する（ステップＳ１０１）。第２に、密閉装置３０は、密閉工程を実行する（ステップＳ１０２）。第３に、加熱装置４０は、抽出工程を実行し（ステップＳ１０３）、処理を終了する。
（３－２．濾過工程の流れ）
図４を用いて、濾過装置２０による濾過工程の流れについて説明する。図４は、実施形態１に係る濾過工程の流れの一例を示すフローチャートである。なお、下記のステップＳ２０１～Ｓ２０４は、異なる順序で実行することもできる。また、下記のステップＳ２０１～Ｓ２０４のうち、省略される処理があってもよい。
（３－２－１．メンブレンフィルター収容工程）
濾過装置２０は、メンブレンフィルター１０を収容する（ステップＳ２０１）。例えば、濾過装置２０は、分離可能なハット状の濾過容器２１（上部濾過容器２１－１、下部濾過容器２１－２）によって、親水性のメンブレンフィルター１０を収容する。
（３－２－２．濾過容器設置工程）
濾過装置２０は、メンブレンフィルター１０を固定する濾過容器２１を収容する（ステップＳ２０２）。例えば、濾過装置２０は、凹型の収容部２２を有し、濾過容器２１が有する凸型の部位が挿入されることによって濾過容器２１を固定する。
（３－２－３．液体流入工程）
濾過装置２０は、試料を含む液体を受け入れる（ステップＳ２０３）。例えば、濾過装置２０は、濾過容器２１の貫通部に上部から流し込まれた菌体培養液５０を受け入れる。
（３－２－４．試料捕集工程）
濾過装置２０は、核酸を含む試料を濾過して捕集する（ステップＳ２０４）。例えば、濾過装置２０は、濾過容器２１の貫通部の下部から吸引濾過が行われることによって、メンブレンフィルター１０上に菌体培養液５０に含まれる微生物を捕集する。
（３－３．密閉工程の流れ）
図５を用いて、密閉装置３０による密閉工程の流れについて説明する。図５は、実施形態１に係る密閉工程の流れの一例を示すフローチャートである。なお、下記のステップＳ３０１～Ｓ３０４は、異なる順序で実行することもできる。また、下記のステップＳ３０１～Ｓ３０４のうち、省略される処理があってもよい。
（３－３－１．メンブレンフィルター移行工程）
密閉装置３０は、試料を捕集したメンブレンフィルター１０を収容する（ステップＳ３０１）。例えば、密閉装置３０は、分離可能な円盤状の抽出容器３１（上部抽出容器３１－１、下部抽出容器３１－２）によって、濾過容器２１からピンセットを用いて移動されたメンブレンフィルター１０を収容する。
（３－３－２．液体注入工程）
密閉装置３０は、試料から核酸を抽出する液体を受け入れる（ステップＳ３０２）。例えば、密閉装置３０は、抽出容器３１に注入された溶解補助液６０を受け入れる。
（３－３－３．抽出容器設置工程）
密閉装置３０は、メンブレンフィルター１０が移し替えられた抽出容器３１を収容する（ステップＳ３０３）。例えば、密閉装置３０は、凹型の収容部３２を有し、円盤型の抽出容器３１が挿入されることによって濾過容器２１を固定する。
（３－３－４．抽出容器密閉工程）
密閉装置３０は、収容した抽出容器３１を密閉する（ステップＳ３０４）。例えば、密閉装置３０は、収容部３２に固定した抽出容器３１を上部および下部から加圧することによって抽出容器３１を密閉する。
（３－４．抽出工程の流れ）
図６を用いて、加熱装置４０による抽出工程の流れについて説明する。図６は、実施形態１に係る抽出工程の流れの一例を示すフローチャートである。なお、下記のステップＳ４０１～Ｓ４０３は、異なる順序で実行することもできる。また、下記のステップＳ４０１～Ｓ４０３のうち、省略される処理があってもよい。
（３－４－１．予熱工程）
加熱装置４０は、設定温度に予熱する（ステップＳ４０１）。例えば、加熱装置４０は、設定温度である１４０℃まで予熱する。
（３－４－２．抽出容器設置工程）
第２に、加熱装置４０は、抽出容器３１を収容する（ステップＳ４０２）。例えば、加熱装置４０は、凹型の収容部４２を有し、収容部４２に抽出容器３１が挿入されることによって抽出容器３１を固定する。このとき、加熱装置４０は、収容部４２に抽出容器３１が密閉されたまま挿入できるように密閉装置３０を固定し、その後抽出容器３１のみを収容部４２に収容する。
（３－４－３．抽出容器加熱工程）
加熱装置４０は、収容した抽出容器３１を既定温度まで加熱する（ステップＳ４０３）。例えば、加熱装置４０は、収容部４２に密閉されたまま挿入された抽出容器３１を既定温度である１４０℃に加熱し、当該温度で保温する。
〔４．実施形態１の効果〕
最後に、実施形態１の効果について説明する。以下では、実施形態１に係る工程に対応する効果１～５について説明する。
（４－１．効果１）
第１に、上述した実施形態１に係る工程では、メンブレンフィルター１０を用いて核酸を含む試料を捕集し、当該試料を捕集したメンブレンフィルター１０を収容する容器であって、メンブレンフィルター１０と同一形状の容器に、当該試料の溶解を促進する溶解補助液６０を注入し、当該容器を密閉し、密閉した容器を加熱し、当該試料から核酸を抽出する。このため、実施形態１に係る工程では、試料に含まれる核酸を容易に抽出することができる。
（４－２．効果２）
第２に、上述した実施形態に係る工程では、メンブレンフィルター１０を収容するメンブレンフィルター１０と同一形状の濾過容器２１に試料を含む懸濁液を流し込むことによって、メンブレンフィルター１０上に当該試料を捕集し、当該試料を捕集したメンブレンフィルター１０をメンブレンフィルター１０と同一形状の抽出容器３１に移し替え、抽出容器３１の内部空間に溶解補助液６０を注入するとともに、抽出容器３１を密閉し、密閉した抽出容器３１を収容する加熱装置４０を所定温度以上に加熱することによって、当該試料から核酸を抽出する。このため、実施形態１に係る工程では、試料に含まれる核酸を容易に、かつ効果的に抽出することができる。
（４－３．効果３）
第３に、上述した実施形態に係る工程では、親水性であるメンブレンフィルター１０を用いて試料を捕集する。このため、実施形態１に係る工程では、より効果的に試料を捕集することによって、試料に含まれる核酸を容易に抽出することができる。
（４－４．効果４）
第４に、上述した実施形態に係る工程では、アルカリ、酸、酵素、界面活性剤、酸化還元剤およびタンパク質変性剤のうち少なくとも１つを含む溶解補助液６０を注入し、容器を密閉する。このため、実施形態１に係る工程では、より効果的に試料の溶解を促進することによって、試料に含まれる核酸を容易に抽出することができる。
（４－５．効果５）
第５に、上述した実施形態に係る工程では、密閉した容器を１４０℃以上に加熱し、試料から核酸を抽出する。このため、実施形態１に係る工程では、より効果的に試料を加熱および加圧することによって、試料に含まれる核酸を容易に抽出することができる。
〔実施形態２〕
以下に、実施形態２に係る核酸抽出システムの構成、各装置等の構成、各工程の流れを順に説明し、最後に実施形態１の効果を説明する。なお、実施形態１と共通する構成や工程については説明を省略する。
〔１．核酸抽出システム１００－２の構成〕
図７を用いて、実施形態２に係る核酸抽出システム１００－２の構成を詳細に説明する。図７は、実施形態２に係る核酸抽出システム１００－２の構成例を示すブロック図である。核酸抽出システム１００－２では、実施形態１に係る核酸抽出システム１００－１において用いられた濾過容器２１と抽出容器３１とが統合された構成であって、メンブレンフィルター１０を移し替える工程を省略することができる。以下では、実施形態２に係る構成例について、濾過装置２０および加熱装置４０について説明する。なお、メンブレンフィルター１０、菌体培養液５０、溶解補助液６０の構成については、実施形態１と共通するので説明を省略する。
（１－１．濾過装置２０の構成例）
以下では、濾過装置２０の構成例について説明する。濾過装置２０は、メンブレンフィルター１０を用いて、核酸を含む試料を捕集する。例えば、濾過装置２０は、メンブレンフィルター１０を収容するメンブレンフィルター１０と同一形状の濾過容器２１に試料を含む懸濁液を流し込むことによって、メンブレンフィルター１０上に試料を捕集する。ここで、濾過装置２０は、濾過容器２１および収容部２２を有する。
（１－１－１．濾過容器２１）
濾過容器２１は、メンブレンフィルター１０を収容するメンブレンフィルター１０と同一形状の容器であって、核酸を含む試料が流し込まれることによってメンブレンフィルター１０上に試料を捕集する。例えば、濾過容器２１は、円形状のメンブレンフィルター１０を収容可能な円盤状の上部濾過容器２１－１と下部濾過容器２１－２とからなる容器であって、上部濾過容器２１－１と下部濾過容器２１－２とによってメンブレンフィルター１０を挟み込んで収容する。また、濾過容器２１は、上部濾過容器２１－１および下部濾過容器２１－２に液体を注入することができる穴である貫通部を有し、試料の懸濁液である菌体培養液５０が上部の貫通部から流し込まれることによってメンブレンフィルター１０上に試料を捕集する。
濾過容器２１は、メンブレンフィルター１０を試料の溶解を促進する溶解補助液６０とともに密閉する。例えば、濾過容器２１は、上部濾過容器２１－１および下部濾過容器２１－２を重ね合わせたときに液体を注入することができる内部空間を有し、注入された溶解補助液６０によってメンブレンフィルター１０全体を浸すことができる。このとき、濾過容器２１は、上部濾過容器２１－１および下部濾過容器２１－２の貫通部を塞ぐことのできる蓋部材を設置することによって、重ね合わせたときに気密性の高い構造を有する。
（１－１－２．収容部２２）
収容部２２は、メンブレンフィルター１０が収容された濾過容器２１を収容する。例えば、収容部２２は、濾過容器２１が有する凸型の部位と対応する凹型の形状であって、濾過容器２１の凸型の部位が挿入されることによって濾過容器２１を固定する。
収容部２２は、メンブレンフィルター１０が収容された濾過容器２１を収容する。例えば、収容部２２は、円盤状の濾過容器２１と対応する凹型の形状であって、濾過容器２１が挿入されることによって濾過容器２１を固定する。また、収容部２２は、濾過容器２１を加圧することによって密閉することもできる。
（１－１－３．その他）
濾過装置２０は、減圧濾過が可能な吸引瓶や濾過瓶等を含む構成であってもよい。
（１－２．加熱装置４０の構成例）
以下では、加熱装置４０の構成例について説明する。例えば、加熱装置４０は、ヒートブロック、オイルバス等で実現される。加熱装置４０は、密閉された容器を加熱し、試料から核酸を抽出する。例えば、加熱装置４０は、密閉された濾過容器２１を所定温度以上に加熱することによって、試料から核酸を抽出する。ここで、加熱装置４０は、加熱部４１および収容部４２を有する。
（１－２－１．加熱部４１）
加熱部４１は、密閉された濾過容器２１を所定温度以上に加熱することによって、試料から核酸を抽出する。例えば、加熱部４１は、密閉された濾過容器２１を１４０℃以上に加熱し、試料から核酸を抽出する。
（１－２－２．収容部４２）
収容部４２は、メンブレンフィルター１０が収容された濾過容器２１を収容する。例えば、収容部４２は、円盤状の濾過容器２１と対応する凹型の形状であって、濾過容器２１が挿入されることによって濾過容器２１を固定し、気密性を保ったまま濾過容器２１を収容することができる。
〔２．核酸抽出システム１００－２の処理の流れ〕
以下では、実施形態２に係る核酸抽出システム１００－２の処理の流れについて説明する。なお、実施形態１と共通する工程については説明を省略する。なお、下記の工程は、異なる順序で実行することもできる。また、下記の工程のうち、省略される処理があってもよい。
第１に、濾過装置２０は、濾過工程を実行する。第２に、濾過装置２０は、密閉工程を実行する。第３に、加熱装置４０は、抽出工程を実行し、処理を終了する。すなわち、核酸抽出システム１００－２では、密閉装置３０を使用することなく、核酸抽出工程を実行することができる。
（２－１．濾過工程の流れ）
以下では、濾過装置２０による濾過工程の流れについて説明する。なお、下記の工程は、異なる順序で実行することもできる。また、下記の工程のうち、省略される処理があってもよい。
（２－１－１．メンブレンフィルター収容工程）
第１に、濾過装置２０は、メンブレンフィルター１０を収容する。例えば、濾過装置２０は、分離可能な円盤状の濾過容器２１（上部濾過容器２１－１、下部濾過容器２１－２）によって、親水性のメンブレンフィルター１０を収容する。
（２－１－２．濾過容器設置工程）
第２に、濾過装置２０は、メンブレンフィルター１０を固定する濾過容器２１を収容する。例えば、濾過装置２０は、凹型の収容部２２を有し、濾過容器２１が挿入されることによって濾過容器２１を固定する。
（２－１－３．液体流入工程）
第３に、濾過装置２０は、試料を含む液体を受け入れる。例えば、濾過装置２０は、濾過容器２１の貫通部に上部から流し込まれた菌体培養液５０を受け入れる。
（２－１－４．試料捕集工程）
第４に、濾過装置２０は、核酸を含む試料を濾過して捕集する。例えば、濾過装置２０は、濾過容器２１の貫通部の下部から吸引濾過が行われることによって、メンブレンフィルター１０上に菌体培養液５０に含まれる微生物を捕集する。
（２－２．密閉工程の流れ）
以下では、濾過装置２０による密閉工程の流れについて説明する。なお、下記の工程は、異なる順序で実行することもできる。また、下記の工程のうち、省略される処理があってもよい。
（２－２－１．液体注入工程）
第１に、濾過装置２０は、試料から核酸を抽出する液体を受け入れる。例えば、濾過装置２０は、濾過容器２１に注入された溶解補助液６０を受け入れる。
（２－２－２．濾過容器密閉工程）
第２に、濾過装置２０は、濾過容器２１を密閉する。例えば、濾過装置２０は、濾過容器２１の貫通部を蓋部材で塞いだ後に、収容部２２に固定した濾過容器２１を上部および下部から加圧することによって濾過容器２１を密閉する。
（２－３．抽出工程の流れ）
以下では、加熱装置４０による抽出工程の流れについて説明する。なお、下記の工程は、異なる順序で実行することもできる。また、下記の工程のうち、省略される処理があってもよい。
（２－３－１．予熱工程）
第１に、加熱装置４０は、設定温度に予熱する。例えば、加熱装置４０は、設定温度である１４０℃まで予熱する。
（２－３－２．濾過容器設置工程）
第２に、加熱装置４０は、濾過容器２１を収容する。例えば、加熱装置４０は、凹型の収容部４２を有し、収容部４２に濾過容器２１が挿入されることによって濾過容器２１を固定する。
（２－３－３．抽出容器加熱工程）
第３に、加熱装置４０は、収容した濾過容器２１を既定温度まで加熱する。例えば、加熱装置４０は、収容部４２に密閉されたまま挿入された濾過容器２１を既定温度である１４０℃に加熱し、当該温度で保温する。
〔３．実施形態２の効果〕
最後に、実施形態２の効果について説明する。上述した実施形態２に係る工程では、メンブレンフィルター１０を収容するメンブレンフィルター１０と同一形状の濾過容器２１に試料を含む懸濁液を流し込むことによって、メンブレンフィルター１０上に当該試料を捕集し、濾過容器２１の内部空間に溶解補助液６０を注入するとともに、濾過容器２１を密閉し、密閉した濾過容器２１を収容する加熱装置４０を所定温度以上に加熱することによって、当該試料から核酸を抽出する。このため、実施形態２に係る工程では、微生物回収から核酸抽出まで同一容器内で実施することによって工程を簡略化し、試料に含まれる核酸を容易に抽出することができる。
〔システム〕
上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散や統合の具体的形態は図示のものに限られない。つまり、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
〔その他〕
開示される技術特徴の組合せのいくつかの例を以下に記載する。
（１）核酸抽出システムが、メンブレンフィルターを用いて、核酸を含む試料を捕集する捕集工程と、前記試料を捕集した前記メンブレンフィルターを収容する容器であって、前記メンブレンフィルターと同一形状の前記容器に、前記試料の溶解を促進する溶解補助液を注入し、前記容器を密閉する密閉工程と、密閉された前記容器を加熱し、前記試料から前記核酸を抽出する抽出工程と、を実行する核酸抽出方法。
（２）前記捕集工程は、前記メンブレンフィルターを収容する前記メンブレンフィルターと同一形状の濾過容器に前記試料を含む懸濁液を流し込むことによって、前記メンブレンフィルター上に前記試料を捕集し、前記密閉工程は、前記試料を捕集した前記メンブレンフィルターを前記メンブレンフィルターと同一形状の抽出容器に移し替え、前記抽出容器の内部空間に前記溶解補助液を注入するとともに、前記抽出容器を密閉し、前記抽出工程は、密閉された前記抽出容器を収容する加熱装置を所定温度以上に加熱することによって、前記試料から前記核酸を抽出する、（１）に記載の核酸抽出方法。
（３）前記捕集工程は、親水性である前記メンブレンフィルターを用いて前記試料を捕集する、（１）または（２）に記載の核酸抽出方法。
（４）前記密閉工程は、アルカリ、酸、酵素、界面活性剤、酸化還元剤およびタンパク質変性剤のうち少なくとも１つを含む前記溶解補助液を注入し、前記容器を密閉する、（１）～（３）のいずれか１つに記載の核酸抽出方法。
（５）前記抽出工程は、密閉された前記容器を１４０℃以上に加熱し、前記試料から前記核酸を抽出する、（１）～（４）のいずれか１つに記載の核酸抽出方法。
（６）前記捕集工程は、前記メンブレンフィルターを収容する前記メンブレンフィルターと同一形状の濾過容器に前記試料を含む懸濁液を流し込むことによって、前記メンブレンフィルター上に前記試料を捕集し、前記密閉工程は、前記濾過容器の内部空間に前記溶解補助液を注入するとともに、前記濾過容器を密閉し、前記抽出工程は、密閉された前記濾過容器を収容する加熱装置を所定温度以上に加熱することによって、前記試料から前記核酸を抽出する、（１）、（３）～（５）のいずれか１つに記載の核酸抽出方法。
（７）濾過装置と、密閉装置と、加熱装置とを備える核酸抽出システムにおいて、前記濾過装置は、メンブレンフィルターを収容する前記メンブレンフィルターと同一形状の容器であって、核酸を含む試料が流し込まれることによって前記メンブレンフィルター上に前記試料を捕集する濾過容器を有し、前記密閉装置は、前記試料を捕集した前記メンブレンフィルターを収容する前記メンブレンフィルターと同一形状の容器であって、前記試料の溶解を促進する溶解補助液とともに密閉する抽出容器を有し、前記加熱装置は、密閉された前記抽出容器を所定温度以上に加熱することによって、前記試料から前記核酸を抽出する加熱部を有する、核酸抽出システム。
（８）濾過装置と、加熱装置とを備える核酸抽出システムにおいて、前記濾過装置は、メンブレンフィルターを収容する前記メンブレンフィルターと同一形状の容器であって、核酸を含む試料が流し込まれることによって前記メンブレンフィルター上に前記試料を捕集し、前記試料の溶解を促進する溶解補助液とともに密閉する濾過容器を有し、前記加熱装置は、密閉された前記濾過容器を所定温度以上に加熱することによって、前記試料から前記核酸を抽出する加熱部を有する、核酸抽出システム。
１０ メンブレンフィルター
２０ 濾過装置
２１ 濾過容器
２２ 収容部
３０ 密閉装置
３１ 抽出容器
３２ 収容部
４０ 加熱装置
４１ 加熱部
４２ 収容部
５０ 菌体培養液
６０ 溶解補助液
１００－１、１００－２ 核酸抽出システム

Claims (8)

  1. 核酸抽出システムが、
    メンブレンフィルターを用いて、核酸を含む試料を捕集する捕集工程と、
    前記試料を捕集した前記メンブレンフィルターを収容する容器であって、前記メンブレンフィルターと同一形状の前記容器に、前記試料の溶解を促進する溶解補助液を注入し、前記容器を密閉する密閉工程と、
    密閉された前記容器を加熱し、前記試料から前記核酸を抽出する抽出工程と、
    を実行する核酸抽出方法。
  2. 前記捕集工程は、
    前記メンブレンフィルターを収容する前記メンブレンフィルターと同一形状の濾過容器に前記試料を含む懸濁液を流し込むことによって、前記メンブレンフィルター上に前記試料を捕集し、
    前記密閉工程は、
    前記試料を捕集した前記メンブレンフィルターを前記メンブレンフィルターと同一形状の抽出容器に移し替え、前記抽出容器の内部空間に前記溶解補助液を注入するとともに、前記抽出容器を密閉し、
    前記抽出工程は、
    密閉された前記抽出容器を収容する加熱装置を所定温度以上に加熱することによって、前記試料から前記核酸を抽出する、
    請求項１に記載の核酸抽出方法。
  3. 前記捕集工程は、
    親水性である前記メンブレンフィルターを用いて前記試料を捕集する、
    請求項１または２に記載の核酸抽出方法。
  4. 前記密閉工程は、
    アルカリ、酸、酵素、界面活性剤、酸化還元剤およびタンパク質変性剤のうち少なくとも１つを含む前記溶解補助液を注入し、前記容器を密閉する、
    請求項１または２に記載の核酸抽出方法。
  5. 前記抽出工程は、
    密閉された前記容器を１４０℃以上に加熱し、前記試料から前記核酸を抽出する、
    請求項１または２に記載の核酸抽出方法。
  6. 前記捕集工程は、
    前記メンブレンフィルターを収容する前記メンブレンフィルターと同一形状の濾過容器に前記試料を含む懸濁液を流し込むことによって、前記メンブレンフィルター上に前記試料を捕集し、
    前記密閉工程は、
    前記濾過容器の内部空間に前記溶解補助液を注入するとともに、前記濾過容器を密閉し、
    前記抽出工程は、
    密閉された前記濾過容器を収容する加熱装置を所定温度以上に加熱することによって、前記試料から前記核酸を抽出する、
    請求項１に記載の核酸抽出方法。
  7. 濾過装置と、密閉装置と、加熱装置とを備える核酸抽出システムにおいて、
    前記濾過装置は、
    メンブレンフィルターを収容する前記メンブレンフィルターと同一形状の容器であって、核酸を含む試料が流し込まれることによって前記メンブレンフィルター上に前記試料を捕集する濾過容器を有し、
    前記密閉装置は、
    前記試料を捕集した前記メンブレンフィルターを収容する前記メンブレンフィルターと同一形状の容器であって、前記試料の溶解を促進する溶解補助液とともに密閉する抽出容器を有し、
    前記加熱装置は、
    密閉された前記抽出容器を所定温度以上に加熱することによって、前記試料から前記核酸を抽出する加熱部を有する、
    核酸抽出システム。
  8. 濾過装置と、加熱装置とを備える核酸抽出システムにおいて、
    前記濾過装置は、
    メンブレンフィルターを収容する前記メンブレンフィルターと同一形状の容器であって、核酸を含む試料が流し込まれることによって前記メンブレンフィルター上に前記試料を捕集し、前記試料の溶解を促進する溶解補助液とともに密閉する濾過容器を有し、
    前記加熱装置は、
    密閉された前記濾過容器を所定温度以上に加熱することによって、前記試料から前記核酸を抽出する加熱部を有する、
    核酸抽出システム。
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