JP3021419B2

JP3021419B2 - Ｄｎａ抽出精製装置

Info

Publication number: JP3021419B2
Application number: JP10172815A
Authority: JP
Inventors: 正敏藤城; 明男富樫; 洋一郎谷; 隆麿石井
Original assignee: 株式会社トミー精工
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1998-06-19
Publication date: 2000-03-15
Anticipated expiration: 2015-08-04
Also published as: JPH10323177A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多検体試料からＤ
ＮＡを短時間に抽出精製するＤＮＡ抽出精製装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、大腸菌等を形質転換した形質転換
体からプラスミドＤＮＡ（核外遺伝子）を抽出精製する
方法として、煮沸法［BOILING METHOD ( Holmes, D. S.
及びM.Quigley, 1981, Anal. Biochem. 114:193) ］や
アルカリ溶菌法［ALKALINE LYSIS METHOD ( Birnboim,
H. C. 及びJ. Doly, 1979, Nucleic Acids Res. 7:151
3) ］等が行われている。しかし、これらの方法は、フ
ェノール，クロロホルム等の危険試薬を使用し、手間の
かかる方法であった。

【０００３】さらに、高純度の精製試料を得る方法とし
て、塩化セシウム密度勾配遠心分離法によるプラスミド
ＤＮＡの抽出精製方法がある。この方法は、高純度精製
の代表的なものであるが、実施に長時間を要し、試料処
理本数は、一度に１０本程度である。また、従来の方法
を自動化した機器も開発されているが、このような機器
も一般的に高価であったり、処理サンプル数が少ない等
の欠点を有しており、実用的には問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】形質転換法は、遺伝子
操作の基本技術であり、ライフサイエンスあるいはバイ
オテクノロジーの研究開発にとって不可欠である。した
がって、この方法によって得られた形質転換体（特に、
大腸菌等を形質転換したもの）から核外遺伝子ＤＮＡ
を、高い安全性のもとに、全自動で短時間かつ高純度で
抽出精製することが望まれていた。

【０００５】本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、形質転換体で複製増幅された核外遺伝子ＤＮＡ（プ
ラスミドＤＮＡ）を、終夜培養液から全自動で安価に抽
出精製することのできるＤＮＡ抽出精製装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、上部が開
放されたボックス状の第１チューブラックを設け、該第
１チューブラックの底部に孔を形成し、該孔部に第１フ
ィルターチューブを挿入するとともに、上部が開放され
たボックス状の第２チューブラックを設け、該第２チュ
ーブラックの底部に孔を形成し、該孔部に第２フィルタ
ーチューブを挿入し、上記第１チューブラックの上に第
２チューブラックを重ね合わせて又は上記第２チューブ
ラックの上に第１チューブラックを重ね合わせて、一方
のチューブラックの底部と他方のチューブラックの底部
との間で減圧室を形成し、該減圧室を真空装置により減
圧して、該減圧室上部のチューブラック内の抽出液を、
該チューブラックを介して該減圧室の下部側のチューブ
ラックのフィルタチューブ内に回収することを特徴とす
るＤＮＡ抽出精製装置によって達成される。

【０００７】また、上記目的は、上部が開放されたボッ
クス状のチューブラックを設け、該チューブラックの底
部に孔を形成し、該孔部にフィルターチューブを挿入す
るとともに、上部が開放された廃液バットを設け、該廃
液バットの上に上記チューブラックを重ね合わせ、チュ
ーブラックの底部と廃液バットの底部との間で減圧室を
形成し、該減圧室を真空装置により減圧して、該減圧室
上部のチューブラック内の排出液を、該チューブラック
を介して廃液バットに回収することを特徴とするＤＮＡ
抽出精製装置によって達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明のＤＮＡの抽出精製
装置の実施形態について、図面を参照しながら説明す
る。

【０００９】図１は、本発明に係るＤＮＡ抽出精製装置
１の全体図である。この抽出精製装置１は本体２とワゴ
ン３とから成る。本体２は、前面に操作パネル４、ドア
５、真空圧計６及びワゴン３との配管類等を接続する接
続口７を配設している。また、本体２の側部には電源ス
イッチ８を、背後には電源コード９を配設している。な
お、図示されていないが、ドア５にはドア開閉の検出ス
イッチを配設している。

【００１０】図２及び図３は本体２の内部構造を示す。
本体２は、分注ユニット１０、第１チューブラック１
１、第２チューブラック１２、リザーバー１３及びチッ
プスタンド１４から成る。分注ユニット１０は、本体２
の内部を横方向に移動することができる。この機構を説
明すると図４の平面図に示すように、分注ユニット１０
はメインブラケット１０ａにボールナット１５ａを取付
け、これをボールねじ１５ｂに螺合させている。モータ
ー１６を駆動すると、ベルト１７の回転によりボールね
じ１５ｂが回転し、分注ユニット１０は案内板１８ａ，
１８ｂに取付けているレール１９ａ，１９ｂに沿って横
方向に移動する。

【００１１】分注ユニット１０には、メインブラケット
１０ａに高さ調整用モーター２０を取付けている。高さ
調整用モーター２０の軸には、図５に示すようにボール
ねじ２１ａを取付け、このボールねじ２１ａにはサブブ
ラケット１０ｂに一体的に取付けているボールナット２
１ｂが螺合している。高さ調整用モーター２０を駆動す
ると、図３に示すサブブラケット１０ｂに取付けている
分注部２２が下方に下がる。

【００１２】図５に示すように分注ユニット１０は、分
注用モーター２３軸にボールねじ２４ａを取付け、この
ボールねじ２４ａにはピストン取付ステー２５ａに一体
的に取付けているボールナット２４ｂが螺合している。
分注用モーター２３が駆動すると、ステー２５ａが上下
運動をし、６連のシリンダ２６のピストン軸２６ａもそ
れに合わせて上下動をする。シリンダ２６は、ＤＮＡを
抽出精製する試薬を吸引、排出する。また、ステー２５
ａが更に下がると、ステー２５ａの下面がロッド２７ａ
の上端部に当たる。このロッド２７ａはピペットチップ
２８の外し板２７ｃに取付けられ、外し板２７ｃがピペ
ットチップ２８を下方に押下げ、ピペットチップ２８は
外れる。

【００１３】シリンダ２６を支持するシリンダブロック
２６ｃの側部には、チューブの有無を判断する６連のチ
ューブ有無確認センサー２９を取付けている。チューブ
有無確認センサー２９は反射型の光電素子を使用してい
る。また、図３に示すようにシリンダ２６の１つには液
面センサー３０を取付けている。この液面センサー３０
は吐出動作中における気圧の急変を検出して、液面の高
さを判断する（特開平５−２３２１２４参照）。

【００１４】図３に示すように、第１移送装置Ａは、第
１チューブラック１１を垂直方向に移送するもので、把
持部３２にチューブラック１１が着脱自在に取付けられ
る。把持部３２は、案内板３３に摺動自在に嵌合し、案
内板３３に平行に延設しているボールねじ３４に螺合し
ている。案内板３３の下部に取付けている駆動モーター
３５を駆動すると、把持部３２はチューブラック１１と
一体的に案内板３３に沿って上下動する。

【００１５】第２移送装置Ｂは、第２チューブラック１
２を垂直方向に移送するもので、把持部３７にチューブ
ラック１２が着脱自在に取付けられる。把持部３７は、
案内板３８に摺動自在に嵌合し、案内板３８に平行に延
設しているボールねじ３９（図２参照）に螺合してい
る。案内板３８の下部に取付けている駆動モーター４０
を駆動すると、把持部３７は案内板３８を上下動する。
第３移送装置Ｃは第２チューブラック１２を水平方向に
移送するもので、案内板３８は、スライダ板４１に摺動
自在に嵌合している。スライダ板４１の端部に配設した
駆動モーター４２を駆動すると、図示されていないベル
トの伝達力により、案内板３８がスライダ板４１に沿っ
て、水平方向に移動する。

【００１６】図６に示すように、第１チューブラック１
１と第２チューブラック１２の外観形状は、上述の把持
部３２，３７に取付けられる取手１１ａ，１２ａの位置
を除き同一形状である。したがって、それらの底部に形
成されている孔ａ，ｂの数や配置箇所も同一であり、こ
れらを重ね合わせたときには、孔ａ，ｂの位置は上下方
向に一致する。図７及び図８に示すように、各チューブ
ラック１１，１２には、底部にゴム枠１１ｂ，１２ｂが
取付けられている。また、各チューブラック１１，１２
には通路１１ｃ，１２ｃが設けられている。この通路１
１ｃ，１２ｃはゴム枠１１ｂ，１２ｂ及びチューブラッ
ク１１，１２の底部から内側壁を貫通している。

【００１７】図３に示すように、第１チューブラック１
１の下方には、廃液バット４４を配設している。図７に
示すように、廃液バット４４の底部にはワゴン３の廃水
トラップ４６を介在して電磁弁５０ａに接続される吸入
口４４ａを配設している。また、廃液バット４４の側部
には、電磁弁５０ｂ，５０ｃとそれぞれ接続される吸入
口４４ｂ，４４ｃを配設している。これら電磁弁５０ａ
〜５０ｃはワゴン３に配設される真空ポンプ４５に接続
される。

【００１８】図７に示すように、ＤＮＡ抽出装置１は廃
液バット４４に隣接して、回収バット４７を配設してい
る。回収バット４７には、第２チューブラック１２の孔
ｂと同一位置に孔ｃを設けた回収ラック４８を配設し、
孔ｃには回収チューブ４９が収納され、孔ｃの側部に設
けた孔ｄには回収チューブ４９の蓋が収納されている。
この回収チューブ４９の配置箇所は、チューブラック１
２におけるフィルターチューブ５４の配置箇所、すなわ
ち孔ｂに対応して配置され、孔ｃの形状は、ほぼ回収チ
ューブ４９と同形状である。回収バット４７の底部に
は、電磁弁５０ｄに接続される吸入口４７ａが配設され
ている。電磁弁５０ｄは真空ポンプ４５に接続される。
また、回収バット４７の底部にはシーケンサー６０（図
１２参照）に電気的に接続されている磁気センサー４７
ｂを取付け、回収ラック４８の底部にはマグネット４８
ａを取付けている。これらの配置箇所は回収ラック４８
が所定の場所に配置されたときに対応するように、１つ
または複数箇所に配置する。なお、図７におけるチュー
ブラック１１，１２及び回収バッド４７内に配設される
フィルターチューブ５１，５４及び回収チューブ４９
は、多数配設されているが、図においては、簡略して各
チューブ４９，５１，５４を１つのみ示している。

【００１９】図６に示すように、第１チューブラック１
１の底部には、上述したように多数の孔ａが穿設され、
図８に示すようにこの孔に第１フィルターチューブ５１
が挿通される。フィルターチューブ５１は、図９に示す
ようにトップ５１ａとボトム５１ｂとから成り、ボトム
５１ｂの下部がチューブラック１１の孔ａを貫通して挿
通される。フィルターチューブ５１は、通常、円柱状と
し、大きさとしては、φ１０〜２０ｍｍ，長さ３０〜５
０ｍｍのものを使用することが望ましい。

【００２０】第１フィルターチューブ５１のフランジ部
５１ｃには、フィルター５２が設けられ、図１０にフィ
ルター５２の断面図を示す。トラップフィルター５２ａ
は、主として形質転換体である大腸菌等の菌体を捕集
し、溶菌するのための層である。材質としては、ガラス
繊維フィルターやポリエチレン樹脂フィルターや不織布
フィルター等が好ましく、大腸菌等の菌体を立体的に捕
集する特性を備えていることが好ましい。

【００２１】メンブランフィルター５２ｂは、主として
凝固タンパク，染色体ＤＮＡ等の不要物の濾過・除去の
ための層である。材質としては、酢酸セルロース，ポリ
フッ化ビニリデン等が好ましく、生物学的不活性，低タ
ンパク吸着性の特性を備えていることが好ましい。な
お、チューブラック１１の孔ａにフィルターチューブ５
１が配設されていない箇所には、黒色のめくら栓で気密
に塞がれる。

【００２２】図１１は、第２チューブラック１２の孔に
支持されている第２フィルターチューブ５４に配設して
いるフィルター５５を示す。第２フィルターチューブ５
４は、第１フィルターチューブ５１と同一形状であり、
フィルタ５５のみ異なる。ガラス繊維フィルター５５
ａ，５５ｂは、主としてプラスミド吸着補助のための層
である。材質としては、微細ホウケイ酸塩ガラス繊維等
が好ましく、生化学的液体に対して不活性の特性を備え
ていることが好ましい。

【００２３】ガラスパウダー層５５ｃは、主としてＤＮ
Ａ吸着のための層である。材質としては、シリカマトリ
ックス等が好ましく、水中沈降速度０．２５ｃｍ／ｍｉ
ｎ以下の特性を備えていることが好ましい。なお、メン
ブランフィルター５５ｄの機能、材質は第１フィルター
チューブ５１のものと同じである。なお、チューブラッ
ク１２の孔ｂにフィルターチューブ５２が配設されてい
ない箇所には、黒色のめくら栓で気密に塞がれる。

【００２４】図８に示すリザーバ１３の区画１３ａ〜１
３ｆはＤＮＡを抽出精製する試薬や洗浄液を注入してお
くためのものである。その詳細については後述する。

【００２５】図１２はＤＮＡ抽出精製装置のシステム図
である。制御部であるシーケンサー６０が操作パネル
４、分注ユニット１０及びチューブラック１１，１２等
の真空搬送部Ｄと電気的に接続されている。また、真空
搬送部Ｄは、ワゴン３に配設した排水トラップ６１と配
管により接続される。さらに、真空搬送部Ｄと真空ポン
プ４５はケミカルトラップ６２を介在して配管により接
続される。

【００２６】以上、本発明の実施例によるＤＮＡの抽出
精製装置の構成について説明したが、次にその作用につ
いて説明する。

【００２７】図１におけるＤＮＡ抽出精製装置１を作動
させる前に、ドア５を開き第１フィルターチューブ５
１、第２フィルターチューブ５４、回収チューブ４９、
試薬及びピペットチップ２８を所定の場所にセットす
る。なお、試料としては、予め形質転換体培養液を図８
に示すフィルターチューブ５１に集菌する。これは、宿
主微生物を大腸菌［Ｅ．ＣｏｌｉＨＢ１０１(ATCC 33
694)とし、これをＨａｎａｈａｎの方法（Hanahan,D.,
1983, J.Mol.Biol.,166 ,577）に従い形質転換した形質
転換体を使用する。

【００２８】初めに、ＤＮＡ抽出精製装置１の電源スイ
ッチ８を入れる。このとき、ドア５が正しく閉じられて
いれば、図示されていないドア開閉の検出スイッチが検
知して、例えばインターロックソレノイドなどによりド
ア５をロックする。そして、分注ユニット１０、第１チ
ューブラック１１および第２チューブラック１２を、図
８に示す初期状態の位置に配置する。このときのチュー
ブラック１１，１２の配置を模式的に図１３のＡに示
す。図に示すようにチューブラック１１，１２は、上述
した移送装置Ａ，Ｂを駆動することによりレベル０〜３
（なお、レベルは下の目盛りから順に０，１，２，３と
する）の４段階の上下動をし、初期状態ではレベル２の
高さに配置される。ＤＮＡ抽出精製装置１は、初期位置
移動終了後ドア５のロックを解除する。

【００２９】ＤＮＡ抽出精製装置１のドア５を開け、図
８に示すようにフィルターチューブ５１，５４、回収チ
ューブ４９及びピペットチップ２８を所定の場所に配置
する。また、リザーバ１３の区画１３ａ〜１３ｆに所定
の試薬を注入した後、ドア５を閉じて操作パネル４に配
設しているスタートキーを押す。

【００３０】ＤＮＡ抽出精製装置１は、スタートキーを
押すとセット状態の確認動作を行う。すなわち、チュー
ブ有無確認動作では、各チューブラック１１，１２を図
１３のＢに示すように、レベル３の位置に配置する。そ
して、図８に示す分注ユニット１０を水平方向に左右に
往復運動させ、分注ユニット１０に配設しているチュー
ブ有無確認センサー２９で、各フィルターチューブ５
１，５４の有無を確認する。

【００３１】チェック内容は、図６のチューブラック１
１，１２の×印にフィルターチューブ５１，５４が挿入
されているような場合は、チューブラック１１と１２に
おけるフィルターチューブ５１，５４のセットパターン
が同一か、このセットパターンが装置の規則に適合して
いるかを確認する。この場合、チューブラック１１，１
２の×印以外の孔ａ，ｂは、黒色のめくら栓で塞がれて
いるので、フィルターチューブ５１，５４とめくら栓と
の、色の反射率の相違をチューブ有無確認センサー２９
が検出して、フィルターチューブ５１，５４のセットパ
ターンを判断する。セットパターンが不可のときはエラ
ーとなり、ポーズ状態となる。セットパターンが良のと
きは、試薬液量確認動作へ移る。

【００３２】試薬液量確認動作では、高さ調整用モータ
ー２０を駆動し、サブブラケット１０ｂを下げ、チップ
スタンド１４の第１列のピペットチップ２８ａを装着す
る。次いで、分注ユニット１０を移送しピペットチップ
２８ａをリザーバ１３の第１列目の区画１３ａの試薬に
挿入し、液面センサー３０で試薬の液量を判定する。再
び、分注ユニット１０をチップスタンド１４上まで移送
し、ピペットチップ２８ａを外してもとの位置に戻す。
そして、同様に第２列のピペットチップ２８ｂで区画１
３ｂの試薬の液量を測り、順次、第３列〜第６列まで測
り、フィルターチューブ５１，５４の本数に対して、各
試薬の量が不足していないかチェックする。なお、ピペ
ットチップ２８ａ〜２８ｆは区画１３ａ〜１３ｆに対応
させて使用する。試薬の量が規定以上のとき、セットパ
ターンが良のときは、溶菌及び不要蛋白質や染色体ＤＮ
Ａの変性を行い、必要に応じて不要ＲＮＡの分解を行う
工程に入る。

【００３３】溶菌及び不要蛋白質や染色体ＤＮＡの変性
を行い、必要に応じて不要ＲＮＡの分解を行う工程で
は、図１３のＣに示すように、チューブラック１１をレ
ベル０の位置、すなわち廃液バット４４上に当接して配
置される。チューブラック１１の底部にはゴム１１ｂを
取付けているので、それらの当接部は気密が保たれる。
そして、真空ポンプ４５を２分作動しバルブ４４ａから
空気を吸引し、フィルターチューブ５１から大腸菌以外
の液を濾過する。

【００３４】チューブラック１１，１２を図１３のＣに
示す位置から図１４のＡに示す位置に移送する。すなわ
ち、ＤＮＡ抽出精製装置１は、自動制御によりチューブ
ラック１１をレベル３の試薬の添加位置まで上昇させ、
チューブラック１２をレベル１まで下降して、更に左方
に移送する。ここで、分注ユニット１０は区画１３ａか
らピペットチップ２８ａが溶菌用試薬を吸引し、この２
００〜４００μｌの溶菌用試薬をフィルターチューブ５
１のトラップフィルター５２ａに添加し、室温にて１０
分間放置する。この工程では、形質転換体を溶菌させ、
核外遺伝子（プラスミドＤＮＡ）を細胞外に溶出する。
また、この工程で、同時に溶菌用試薬によって不要なＲ
ＮＡを消化する。溶菌酵素としては、リゾチーム(lysoz
yme)を含み、ＲＮＡ分解酵素として、リボヌクレアーゼ
Ａを含むものを使用する。

【００３５】次いで、第１のフィルターチューブ５１に
よる不純物濾過工程を行う。この工程では、分注ユニッ
ト１０を移動してピペットチップ２８ｂで、区画１３ｂ
の試料の完全可溶化処理のための試薬を吸引し、フィル
ターチューブ５１のトラップフィルター５２ａに添加す
る。そして、室温にて５分間放置することにより、試料
の完全可溶化処理を行った。試料の完全可溶化処理のた
めの試薬としては、０．２Ｎ水酸化ナトリウム・１％ラ
ウリル硫酸ナトリウム溶液を４００μｌ添加している。

【００３６】次いで、分注ユニット１０を移動してピペ
ットチップ２８ｃで区画１３ｃの３Ｍ酢酸カリウム（ｐ
Ｈ４．８）を吸引し、フィルターチューブ５１のトラッ
プフィルター５２ａに３００μｌ添加する。そして、室
温にて５分間放置し、塩基性溶液を中和するとともに、
細胞構成タンパク質及び染色体ＤＮＡを凝固処理する。

【００３７】この後、第２のＤＮＡ抽出精製用カートリ
ッジでＤＮＡを吸着、洗浄、溶出する工程を行う。この
工程では、分注ユニット１０を移動してピペットチップ
２８ｄで区画１３ｄのＤＮＡ吸着のための試薬として８
Ｍヨウ化ナトリウムＮａＩまたは１０Ｍチオシアン酸ナ
トリウム（ＮａＳＣＮ）を吸引し、フィルターチューブ
５１に添加する。ここで、チューブラック１１，１２を
図１４のＢの位置に移送する。すなわち、チューブラッ
ク１２をレベル０の位置に下降させ、同じくチューブラ
ック１１をレベル２の位置に下降させる。

【００３８】この状態では、図７に示すようにチューブ
ラック１１とチューブラック１２とが重なり減圧室Ｅを
形成し、チューブラック１２と廃液バット４４が重なり
減圧室Ｆを形成する。チューブラック１１の底部にはゴ
ム枠１１ｂが設けられ、これとチューブラック１２との
当接面は気密が保たれる。また、チューブラック１２の
底部にゴム１２ｂを取付けているので、これと廃液バッ
ト４４との当接面は気密が保たれる。

【００３９】そして、真空ポンプ４５を１０分間作動し
吸入口４４ａ，４４ｃから空気を吸引する。チューブラ
ック１１のチューブフィルタ５１は、チューブラック１
２の側部に設けられている通気孔１２ｃを介して、吸入
口４４ｃにより吸引される。こうして、第１フィルター
チューブ５１から第２フィルターチューブ５４へプラス
ミド抽出液を回収する。

【００４０】このときプラスミドＤＮＡが第２フィルタ
ーチューブ５４のガラスパウダー層５５ｃに吸着する。
なお、この工程で、第１フィルターチューブ５１の試料
を第２フィルターチューブ５４に真空吸引して移し換え
る場合に、空間Ｆのみ減圧すればよい。しかしながら、
真空引きの初めや真空解除時に減圧室ＥとＦに圧力差が
あると、移し換えた第２フィルターチューブ５４にある
試料が廃液バット４４に漏れ出てしまうようなことがあ
る。そこで、チューブラック１２に通路１２ｃを設け、
減圧室Ｅ，Ｆを同圧力に減圧するようにしている。

【００４１】次いで、図１４のＣに示すように、チュー
ブラック１１のみをレベル３まで上昇させ、吸入口４４
ａに接続している電磁弁５０ａを開きチューブラック１
２のフィルターチューブ５４を、真空ポンプで２分間吸
引する。これにより、フィルターチューブ５４のヨウ化
ナトリウムを吸引濾過する。

【００４２】洗浄工程では、図１５のＡに示すように、
チューブラック１１とチューブラック１２の配置を図１
４のＣの状態と上下を逆にする。すなわち、チューブラ
ック１２を右方に移送し、チューブラック１１をレベル
０まで下降させ、さらにチューブラック１２をレベル３
まで上昇させて左方に移送する。そして、分注ユニット
１０のピペットチップ２８ｅにより、フィルターチュー
ブ５４に洗浄用緩衝液として１０ｍＭトリス―塩酸（ｐ
Ｈ８．０）・１ｍＭＥＤＴＡ・０．２ＭＮａＣｌ・５
０％エタノールを１０００μｌ添加する。

【００４３】次いで、図１５のＢに示すように、チュー
ブラック１１をレベル０に下降させ、チューブラック１
２をレベル２に下降させる。電磁弁５０ａ，５０ｂを開
き、真空ポンプで１５分間吸引口４４ａ，４４ｂから吸
引し、洗浄液をフィルターチューブ５４からフィルター
チューブ５１へ排出する。なお、このときチューブラッ
ク１１と１２とが、図７に示す状態と上下逆になってい
ることから、チューブラック１１の通路１１ｃと吸入口
４４ｂとが連通することにより、フィルターチューブ５
４の洗浄液は真空吸引される。この後、２回目の洗浄工
程を行う。内容は上記段落００４２と同様で、洗浄用緩
衝液の容量は５００ｍｌである。次に、図１５のＣに示
すように、チューブラック１２をレベル３まで上昇し、
右方に移送する。そして、分注ユニット１０のピペット
チップ２８ｆにより、フィルターチューブ５４に、溶出
用緩衝液として蒸留水／１０ｍＭトリス―塩酸（ｐＨ
８．０）・１ｍＭＥＤＴＡを５０〜２００μｌ添加す
る。

【００４４】フィルターチューブ５４の廃液を排出する
ため電磁弁５０ａを開き、真空ポンプ４５により吸引排
出する。そして、図１６に示すように、チューブラック
１２をレベル０まで下降させ電磁弁５０ｄを開き、ＤＮ
Ａをフィルターチューブ５４から回収バット４７に配設
した回収チューブ４９にプラスミドＤＮＡを回収する。
なお、回収ラック４８が配設されていないとき、または
所定の位置からずれて配置されているようなときは、ス
タート時に警報されるが、回収ラック４８に回収チュー
ブ４９を入れ忘れたときには、そのまま操作が行われ
る。しかし、回収ラック４８の孔ｃは回収チューブ４９
の孔ｃに回収できるので、後でプラスミドＤＮＡを移し
換えればよい。

【００４５】以上、説明したように、本実施の形態によ
れば、短時間（約２時間）で遺伝子組換え技術に必要な
プラスミドＤＮＡを全自動で抽出精製することができ
る。また、ＤＮＡの抽出精製をフィルターを使用した真
空吸引により行っているので、コストが安く純度の高い
プラスミドＤＮＡを提供することができる。

【００４６】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明の
技術的思想に基いて種々の変形が可能である。

【００４７】例えば以上の実施例では、第１チューブラ
ック１１を垂直方向のみ移送できるようにし、第２チュ
ーブラック１２を水平方向及び垂直方向に移送できるよ
うにしたが、これを反対にしてもよいし、両者とも両方
向に移送可能にしてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上より明らかなように、本発明によれ
ば、遠心分離器を使用することなく、形質転換体で複製
増幅された核外遺伝子ＤＮＡ（プラスミドＤＮＡ）を、
終夜培養液から短時間で大量の試料を抽出精製すること
ができる。また、ＤＮＡの抽出精製をフィルターを使用
した真空吸引により行っているので、コストが安く純度
の高いプラスミドＤＮＡを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるＤＮＡ抽出精製装置
の全体斜視図である。

【図２】同ＤＮＡ抽出精製装置の本体の側面図である。

【図３】同ＤＮＡ抽出精製装置の本体の図２におけるＸ
−Ｘ線方向の縦断面図である。

【図４】同ＤＮＡ抽出精製装置の本体の平面図である。

【図５】同ＤＮＡ抽出精製装置の分注ユニットの拡大側
面図である。

【図６】同ＤＮＡ抽出精製装置の本体の下部の平面図で
ある。

【図７】同ＤＮＡ抽出精製装置の真空搬送部の概略断面
図である。

【図８】同ＤＮＡ抽出精製装置の本体の下部の概略断面
図である。

【図９】図９のＡは、フィルターチューブの上方と下方
から見た平面図である。図９のＢは、フィルターチュー
ブの部分破断断面図である。

【図１０】第１フィルターチューブに配設したフィルタ
ーの拡大断面図である。

【図１１】第２フィルターチューブに配設したフィルタ
ー等の拡大断面図である。

【図１２】本発明のＤＮＡ抽出精製装置のシステム図で
ある。

【図１３】図１２のＡ〜Ｃは第１チューブラックと第２
チューブラックの配置を示す概略図である。

【図１４】図１３のＡ〜Ｃは第１チューブラックと第２
チューブラックの配置を示す概略図である。

【図１５】図１４のＡ〜Ｃは第１チューブラックと第２
チューブラックの配置を示す概略図である。

【図１６】第１チューブラックと第２チューブラックの
配置を示す概略図である。

【符号の説明】１ＤＮＡ抽出精製装置２本体１０分注ユニット１１第１チューブラック１１ｃ通路１２第２チューブラック１２ｃ通路１３リザーバ１４チップスタンド２９チューブ有無確認センサー４４廃液バット４５真空ポンプ４７回収バット４７ｂ磁気センサー４８回収ラック４８ａマグネット５０ａ〜５０ｄ電磁弁５１第１フィルターチューブ５２フィルター５２ｂ，５５ｄメンブランフィルター５４第２フィルターチューブ５５フィルター５５ａ，５５ｂガラス繊維フィルター５５ｃガラスパウダー層Ａ第１移送装置Ｂ第２移送装置Ｃ第３移送装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井隆麿東京都練馬区旭町２丁目２番12号株式会社トミー精工内 (56)参考文献特開平４−99477（ＪＰ，Ａ) 特開平２−261372（ＪＰ，Ａ) 特開平４−187077（ＪＰ，Ａ) 特開平２−187110（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C12M 1/00 C12M 1/12 C12N 15/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】上部が開放されたボックス状の第１チュ
ーブラックを設け、該第１チューブラックの底部に孔を
形成し、該孔部に第１フィルターチューブを挿入すると
ともに、上部が開放されたボックス状の第２チューブラ
ックを設け、該第２チューブラックの底部に孔を形成
し、該孔部に第２フィルターチューブを挿入し、上記第
１チューブラックの上に第２チューブラックを重ね合わ
せて又は上記第２チューブラックの上に第１チューブラ
ックを重ね合わせて、一方のチューブラックの底部と他
方のチューブラックの底部との間で減圧室を形成し、該
減圧室を真空装置により減圧して、該減圧室上部のチュ
ーブラック内の抽出液を、該チューブラックを介して該
減圧室の下部側のチューブラックのフィルタチューブ内
に回収することを特徴とするＤＮＡ抽出精製装置。
【請求項２】上記第１チューブラックを縦方向に移送
する第１移送装置と、第２チューブラックを縦方向に移
送する第２移送装置と、少なくとも上記第１チューブラ
ックと第２チューブラックのいずれか１つを横方向に移
送する第３移送装置と、上記第１〜第３移送装置及び上
記真空装置を制御するための制御手段とを備えたことか
ら成る請求項１に記載のＤＮＡ抽出精製装置。
【請求項３】上記第１フィルターチューブに配設した
フィルターは、少なくともトラップフィルター及びメン
ブランフィルターを含み、上記第２フィルターチューブ
に配設したフィルターは、少なくともガラス繊維フィル
ター、ガラスパウダー層及びメンブランフィルターを含
んで成る請求項１に記載のＤＮＡ抽出精製装置。
【請求項４】少なくとも上記第１チューブラック及び
第２チューブラックのいずれかに、チューブラックの底
壁から内側壁を貫通する通路を設け、該通路を介して上
記真空装置と減圧室を連通して成る請求項１に記載のＤ
ＮＡ抽出精製装置。
【請求項５】上記第１チューブラックおよび第２チュ
ーブラックに、上記第１フィルターチューブ及び第２フ
ィルターチューブを規則通りに配置したかを判定するた
めのチューブ有無確認センサーを設けたことから成る請
求項１に記載のＤＮＡ抽出精製装置。
【請求項６】上部が開放されたボックス状のチューブ
ラックを設け、該チューブラックの底部に孔を形成し、
該孔部にフィルターチューブを挿入するとともに、上部
が開放された廃液バットを設け、該廃液バットの上に上
記チューブラックを重ね合わせ、チューブラックの底部
と廃液バットの底部との間で減圧室を形成し、該減圧室
を真空装置により減圧して、該減圧室上部のチューブラ
ック内の排出液を、該チューブラックを介して廃液バッ
トに回収することを特徴とするＤＮＡ抽出精製装置。
【請求項７】上記チューブラックを上記廃液バットに
重ね合わせる移送装置を設け、該移送装置と上記真空装
置を制御するための制御手段を備えたことから成る請求
項６に記載のＤＮＡ抽出精製装置。