JP3781687B2 - How genetic diagnosis apparatus and genetic diagnosis - Google Patents

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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、遺伝子異常の有無を簡単、正確に検出できる遺伝子診断装置及び遺伝子診断方法に関する。 The present invention simplifies the presence or absence of genetic abnormalities, a method for accurately detectable genetic diagnosis apparatus and genetic diagnosis.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
全ての疾患には、遺伝性要因と環境要因が種々の確率で関与しているが、先天性代謝異常症・癌・糖尿病・高血圧・アルツハイマー・自己免疫疾患・アトピー・肥満・アルコール依存などの疾患は、遺伝性要因が非常に大きな割合を占めている。 All diseases, hereditary factors and although environmental factors are involved in a variety of probability, diseases such as congenital metabolic disorders, cancer, diabetes, hypertension, Alzheimer & autoimmune diseases, atopic obesity, alcoholism is, hereditary factors account for a very large percentage. 一方、環境要素の寄与が大きい疾患は感染症や外傷の後遺症から誘因される疾患等である。 On the other hand, a large contribution diseases environmental factors is a disease or the like which is triggering the sequelae of infections and trauma.
【0003】 [0003]
ところで、近年分子生物学の急速な進展によって、様々な疾患において遺伝的要素、すなわち遺伝子の関与がかなり正確に解明されるようになり、遺伝子をターゲットにした医療に注目が集まるようになってきている。 However, the rapid progress in recent years molecular, genetic factors in various diseases, namely looks like gene involvement is resolved fairly accurately, genes come to gather attention in medical that target there. 現在、最も注目されているのはSNPs(スニップス)と呼ばれるものである。 Currently, what is most remarkable is what is referred to as SNPs (snips). これは、single nucleotide polymorphismの略で「1塩基多型」と一般に訳されており、個人間の遺伝子における1暗号(1塩基)の違いの総称である。 This, single nucleotide polymorphism approximately in the are translated generally as "single nucleotide polymorphism" is a general term for a difference 1 encryption in genes between individuals (one base).
【0004】 [0004]
人を含め地球上の全ての生命体遺伝子(または遺伝子の全集合体を意味するゲノム)は、共通の4つの塩基から成り立っており、この塩基の配列によって様々なタンパク質が作られ、各生物特有の生命活動が行われている。 The (genome meaning complete works coalescence or genes) all life forms genes on earth, including humans, which consists of a common four bases, various proteins by the arrangement of the base is created, each organism-specific life activities has been carried out. 全ての生物に共通する4つの塩基とは、アデニン(Aと表記される)、グアニン(Gと表記される)、チミン(Tと表記される)、シトシン(Cと表記される)である。 The four bases that are common to all organisms, (denoted as A) adenine, (denoted as G) guanine, thymine (T and the notation), cytosine (C and are denoted). 人の遺伝子は、約30〜32億塩基配列で構成されているといわれているが、各個人で数百から1000塩基に1ヶ所程度の割合で他の人と1つの塩基が異なっている場所が存在する。 Human genes, about 30 to 3,200,000,000 nucleotide sequence is said to be composed of, but where the at a rate of about one place from a few hundred to 1000 bases in each individual with others one base is different there exist. 通常、この1塩基の変化が、あるヒト集団の全人口中1%以上の頻度で存在しているものを、SNPsと呼んでいる。 Usually, the change in the 1 base, those that are present at a frequency of 1% or more in the total population of a human population, is referred to as SNPs.
【0005】 [0005]
従って、全遺伝子(ゲノム)中には、300万〜1000万のSNPsが存在しているといわれ、現在世界中でSNPsの探索が続けられている。 Therefore, during the entire gene (genome), it is said to be three million to 10 million of SNPs are present, are continuing the current search for SNPs in the world. SNPsが注目されている理由は、SNPsの分類により、統計的に各個人の遺伝子が関与しているといわれている多くの疾患に対する罹患率が推測できると考えられているからである。 Why SNPs is noted that the classification of the SNPs, because genes statistically individuals are considered to morbidity can guess for many diseases that are said to be involved. 例えば、乳がんを例にとると、乳がんにかかった患者群と正常な群とのSNPsの比較により、乳がんにかかりやすい人に共通のSNPsを特定することができる。 For example, taking a breast as an example, by comparison of SNPs with took patient group and normal group in breast cancer, it is possible to identify common SNPs in susceptible human breast cancer. そして、健康診断時に、遺伝子を調査しそのSNPsを持った人、すなわち現在は正常でも将来乳がんにかかりやすい体質の人を見つけることが可能になる。 At the time of the health diagnosis, people with the SNPs investigated the gene, ie it is possible to find a person of susceptible constitution in the future breast cancer a currently normal.
【0006】 [0006]
この診断によって、乳がんにかかりやすい体質の人は、頻繁に検査をすることで万一癌に罹患しても、超早期に治療が行え生存の可能性が向上する。 This diagnosis, people of susceptible constitution to breast cancer, often also suffering from inspection in the unlikely event cancer by the, to improve the likelihood of treatment can survive in very early. それと同様のことが、糖尿病や高血圧などの生活習慣病についても言え、世界中で多くの人が苦しんでいる病気に対して発病の前から食事や生活指導を正確にすることが可能になる。 At the same same is true for lifestyle-related diseases such as diabetes and high blood pressure, it is possible to exactly diet and lifestyle guidance from the previous attack against disease who are suffering a lot of people all over the world.
【0007】 [0007]
また、病気の治療に用いている薬剤に関してもSNPsは重要な役割を期待されている。 Moreover, SNPs also for agents that are used in the treatment of diseases is expected an important role. 治療の際に用いられる薬剤は全ての人に均等に効果を示すものではない。 Drugs used in the treatment does not show equally effective for everyone. 一般に薬剤は、ある割合の人には効果があっても他の人には全く効果が無く、かえって副作用等で逆の結果を招くことがあることも広く知られている。 Generally drugs, no effect in others there is an effect in humans a proportion not, are also widely known that the rather may lead to opposite result in adverse reactions. 因みに、アメリカにおける死亡原因の中で薬剤による副作用が上位に位置しているのは周知のことである。 By the way, the side effects of the drug are located on the top in the cause of death in the United States is well known. 薬剤の効果はその人がもつ体質に深く関与しており、その体質もSNPsの分類によって区別可能であると言われている。 Effect of the drug are involved deeply in the constitution with that person, it is said that the constitution can also be distinguished by the classification of SNPs. すなわち、SNPsの解析による分類で、ある薬剤に対してあらかじめ効果や感受性が予測でき適正な処方をすることが可能になり、患者個々人の体質に合わせた最適な薬剤の投与や副作用の危険性の回避が期待されている。 That is, in the classification by the analysis of SNPs, advance effect and sensitivity can be predicted it is possible to make proper formulation, patient individual constitution in combined optimal drug risk of administration and side effects with respect to certain drugs avoidance is expected. このような医療のことをテーラーメイド医療またはオーダーメイド医療と呼び、将来の実用化が確実視されている。 Call that such medical and personalized medicine or personalized medicine, future commercialization is Kakujitsushi.
【0008】 [0008]
また癌は、正常な細胞においては重要な役割をする遺伝子上の特定の部位に例えば紫外線や変異原性物質の作用によって突然変異が生じることによって引き起こされることがわかっている。 The cancer has been found to be caused by the mutation caused by the action of a specific site, for example, ultraviolet light or mutagenic substances on gene plays an important role in normal cell. ある特定の遺伝子上の変異を読み取ることで細胞が癌化しているか否かを早い段階から診断できるようになる。 Cells by reading a mutation on a particular gene will be able to diagnose whether cancerous early. そして、犯罪捜査における犯人の特定や曖昧な親子関係の確定さらには本人であるか否かの識別にもSNPsは、威力を発揮する。 Then, SNPs also to confirm and further identification of whether or not a person of a specific and ambiguous parent-child relationship of the offender in the criminal investigation is, play an effective role. 前述したように、各個人には300万〜1000万のSNPsが存在しており、両親からそれぞれ別々のSNPsを引き継ぐため、地球上に親子兄弟といえども全く同じSNPsをもつ人間は絶対に存在しないと言われている。 As described above, each individual in the are present from 3 to 10 million of SNPs, to take over the respective separate SNPs parents, humans have exactly the same SNPs even a child siblings on the earth exist absolutely It is said and not said. これが個人の完全な特定を可能にする理由である。 This is the reason to provide a thorough specific individuals.
【0009】 [0009]
このように、特定の遺伝子中の1塩基に起きた変異を観察することで医療をはじめ様々の事柄に多大な貢献をもたらす可能性がある。 Thus, there may result a significant contribution to the beginning different things medical by observing the occurred mutation in a single base in a particular gene. しかしながら現在、特定の遺伝子の変異を観察する方法は以下に述べるような非常に複雑な操作あるいは高価な装置を必要とし、ランニングコストも非常に嵩むため、広く利用されるまでには至っていない状況にある。 However currently, a method of observing a mutation of a specific gene requires very complicated operation or expensive equipment as described below, for the running cost is also very increase, a situation which is not reached the stage is widely used is there.
【0010】 [0010]
現在最も一般的に用いられているSNPsを調べる方法は、DNAの塩基配列を端から直接読んでいくシーケンシング(塩基配列の決定)と呼ばれている方法である。 How to determine the SNPs that are currently most commonly used is a method called sequencing you read directly from the end of the nucleotide sequence of the DNA (nucleotide sequence determination). 遺伝子は1種類のタンパク質を形成するための塩基配列情報をもったDNAの単位であるから、塩基配列を端から読んでいけばSNPsが解明することができる。 Gene may be from a unit of DNA having the nucleotide sequence information to form a single type of protein, the SNPs hopefully read nucleotide sequence from the end to elucidate. シーケンシングを行う方法としては、いくつかの報告があるが、最も一般的に行われているのは以下に述べるジデオキシシーケンシング(Sanger法)である。 As a method of performing sequencing, there are several reports are most commonly performed What is described below dideoxy sequencing (Sanger method). この方法を含めいずれの方法も、分離能の高い変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動かキャピラリー電気泳動によって1塩基長の長さの違いを分離・識別できる技術が基になって成り立っている。 Any method, including the method also technology that can separate and identify is composed is based on differences in the length of one base length by a high denaturing polyacrylamide gel electrophoresis or capillary electrophoresis of isolated ability.
【0011】 [0011]
ジデオキシシーケンシング(Sanger法)は、酵素的シーケンシングとも呼ばれ、1本鎖鋳型DNAの相補的鎖を合成するためにDNAポリメラーゼを用い、さらに人工的につくった特殊な4種類のジデオキシヌクレオチドを利用するのが特徴である。 Dideoxy sequencing (Sanger method), also called enzymatic sequencing, a single-stranded template using a DNA polymerase to synthesize the complementary strand of DNA, further artificially made a special four dideoxynucleotides it is characterized to use. シーケンシング操作としては、塩基配列を行いたい1本鎖DNAの3'末端を相補する合成塩基配列をプライマーとして用い、そのプライマーからDNAポリメラーゼと均等に加えられたデオキシヌクレオチドを酵素反応によって伸長させる操作を行うが、この時同時に4つの反応容器を準備しておき、それぞれにATGC4つの塩基の3'末端に水酸基を持たない、従ってこれ以上DNA伸長反応を続けることができない塩基アナログであるジデオキシヌクレオチドを別々に少量混入させておく。 The sequencing operation, using a synthetic nucleotide sequence complementary to the 3 'end of single-stranded DNA to be subjected to nucleotide sequence as a primer, a DNA polymerase and uniformly added deoxynucleotides from the primer is extended by the enzyme reaction procedure While performing this time in advance to prepare the four reaction vessels simultaneously, without a hydroxyl group at the 3 'end of ATGC4 single base respectively, thus further DNA extension reaction is a base analogs that can not continue the dideoxynucleotide the It kept separately small amount is mixed. これにより、伸長中のDNAの末端にジデオキシヌクレオチドが付加された時点でDNA合成がストップし、それぞれの反応容器中に様々な長さを持った、しかし端は必ず加えた塩基アナログである2本鎖DNAが形成される。 Two Thereby, DNA synthesis stops when the dideoxynucleotide is added to the end of the DNA in the extension, having various lengths in the respective reaction vessel, but the end is a base analog plus always strand DNA is formed. この反応容器にS1エンドヌクレアーゼを反応させ、1本鎖DNAを全て消化し2本鎖DNAのみとする。 The reaction vessel is reacted with S1 endonuclease, and only double-stranded DNA all the single-stranded DNA digestion. こうして得られた4つの反応容器のDNA鎖をゲル電気泳動またはキャピラリー電気泳動し、分離されたDNAを短い方(速く移動したもの)から順に読めば、鋳型鎖と相補的なDNAの塩基配列がわかる。 The DNA chain of four reaction vessels thus obtained gel electrophoresis or capillary electrophoresis, upon reading from the shorter the isolated DNA (which has moved faster) in order, the base sequence of the complementary DNA as a template strand Recognize. この際、泳動結果の識別は、例えば加えるジデオキシヌクレオチドのリンまたはイオウを放射性標識したり蛍光を発する化学物質を結合させたりして行う。 At this time, the identification of the electrophoresis results, performs phosphorus or sulfur dideoxynucleotide added for example, or by binding chemicals that fluoresce or radioactively labeled. 放射性標識の場合はフィルムへの露光での検出、蛍光化学物質の場合はレーザービームを照射し蛍光を検出する。 For radiolabeled detection in exposure of the film, in the case of fluorescent chemicals for detecting fluorescence by irradiating a laser beam. 最近では、A,T,G,Cの4種類の塩基アナログを、それぞれ4種類の蛍光波長の異なる試薬により標識し、その4色の蛍光を同時に検出する方法も開発されている。 Recently, A, T, G, four kinds of base analogs and C, respectively labeled with different reagents of 4 kinds of fluorescent wavelengths, has also been developed a method for detecting the fluorescence of the four colors at the same time.
【0012】 [0012]
このように、従来は被験者から分離・精製した遺伝子の正確な塩基配列をこのジデオキシシーケンシング(Sanger法)あるいはその他の塩基配列決定法により決定し、正常あるいは標準的な塩基配列と比較することによってSNPsの有無や突然変異の有無の確認、個人の識別等を行っている。 Thus, by conventionally to determine the exact nucleotide sequence of the gene was isolated and purified from the subject the dideoxy sequencing (Sanger method) or other sequencing and compared to the normal or standard nucleotide sequence confirmation of the presence or absence of SNPs of the presence or absence or mutation, is carried out of personal identification, such as.
【0013】 [0013]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
以上説明したように、従来からの遺伝子配列決定法を利用した、遺伝子診断や遺伝子による個人の識別は、ターゲットとする遺伝子を単離したのち、増幅・精製し、遺伝子の塩基配列決定用装置を用いて、目的遺伝子の塩基配列を読むことによって行っていたため、実験に膨大な作業量と非常に長い時間、さらには多大のランニングコストを要していた。 As described above, using the gene sequencing methods conventionally identification of individuals by genetic diagnosis and gene After releasing the gene targeting single, amplified and purified, the nucleotide sequencing device genes used, because it was performed by reading the nucleotide sequence of the target gene, a very long time and enormous amount of work in the experiment, was further it requires a lot of running cost. また塩基配列決定のための自動化した装置は、非常に高価で、大きなスペースを占有し、しかも高価な試薬を大量に必要とするものであった。 The apparatus automated for sequencing is very expensive, occupies a large space, yet was to large amounts and require expensive reagents.
【0014】 [0014]
そこで、従来のこのような問題を解決するため本発明は、一塩基以上の遺伝子異常を短時間、且つ簡単、正確に検出することができ、小型、軽量、安価に、しかも非常に少ないランニングコストで、診断を自動化することができる遺伝子診断装置を提供することを目的とする。 The present invention for solving such a conventional problem, briefly one or more base genetic abnormalities, and easily, can be accurately detected, small size, light weight, low cost, yet very little running costs in, and to provide a genetic diagnosis apparatus capable of automating the diagnosis.
【0015】 [0015]
さらに、本発明は、一塩基以上の遺伝子異常を短時間、且つ簡単、正確に判定できる遺伝子診断方法を提供することを目的とする。 Furthermore, the present invention is, briefly one or more base genetic abnormalities, and simply, and to provide a gene diagnostic method can be determined accurately.
【0016】 [0016]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上記課題を解決するために本発明の遺伝子診断装置は、密閉流路には、緩衝液の中に、DNA試料に水素結合可能な第1の塩基配列と高分子化合物とが結合し、結合力の差からDNA試料を正常DNAと異常DNAに分離する分離用DNAコンジュゲートと、第2の塩基配列と高分子化合物とが結合し、該第2の塩基配列が正常DNAと異常DNAとに対して同等の結合力を備えてノイズDNAだけを区別する遅延用DNAコンジュゲートと、さらにDNA試料とが充填され、定電圧を印加することにより密閉流路内のDNAが電気泳動され、検出部が正常DNAと異常DNAとノイズDNAの通過量をそれぞれ測定することを特徴とする。 The genetic diagnosis apparatus of the present invention to solve the above problems, the closed channel is in the buffer, bound a first nucleotide sequence and a polymer compound capable of hydrogen bonds to the DNA sample, bonding strength of the separating DNA conjugate for separating DNA samples in normal DNA and abnormal DNA from the difference, the second binds the nucleotide sequence and the polymer compound is, with respect to the anomaly and DNA normally the second nucleotide sequence is DNA only a distinguishing delay DNA conjugates noise DNA comprises the same binding force Te, is further filled with DNA samples, DNA in the closed flow path is electrophoresed by applying a constant voltage, the detection unit and measuring normal DNA and abnormal DNA and noise DNA of throughput, respectively.
【0017】 [0017]
これにより、一塩基以上の遺伝子異常を短時間、且つ簡単、正確に検出することができ、小型、軽量、安価に、しかも非常に少ないランニングコストで、診断を自動化することができる。 Thus, a short time one or more base genetic abnormalities, and easily, can be accurately detected, small size, light weight, low cost, yet with very little running costs, can be automated diagnosis.
【0018】 [0018]
また、本発明の遺伝子診断方法は、密閉流路内の緩衝液の中に、DNA試料に水素結合可能な第1の塩基配列と高分子化合物とが結合し、結合力の差からDNA試料を正常DNAと異常DNAに分離する分離用DNAコンジュゲートを充填し、続いて、第2の塩基配列と高分子化合物とが結合し、正常DNAと異常DNAとが該第2の塩基配列に対して同等の結合力を備えてノイズDNAだけを区別する遅延用DNAコンジュゲートを充填し、さらにDNA試料を加え、その後、第2電極に正電位を印加するとともに第1電極に負電位を印加し、該第2電極と第1電極間に所定の定電圧を印加して、密閉流路内のDNAを電気泳動させ、正常DNAと異常DNAとノイズDNAを分離し、正常DNAの定量または異常DNAの定量、または、 Moreover, gene diagnosis method of the present invention, in the buffer in the closed channel, bonded to the first nucleotide sequence and a polymer compound capable of hydrogen bonds in DNA samples, DNA samples from the difference of binding force filling the separating DNA conjugate is separated into a normal DNA and abnormal DNA, followed by a second nucleotide sequence and the polymer compound is attached, relative to normal DNA and abnormal DNA and the second nucleotide sequence includes the same bonding force to fill the delay DNA conjugates distinguish only noise DNA, further DNA sample was added, then applying a negative potential to the first electrode to apply a positive potential to the second electrode, by applying a predetermined constant voltage between the second electrode and the first electrode, the DNA in the closed channel electrophoresed to separate normal DNA and abnormal DNA and noise DNA, normal DNA quantification or abnormal DNA quantitative or,, 常DNAと異常DNAの比率、もしくは、異常DNAを検出することを特徴とする。 The ratio of normal DNA and abnormal DNA, or, and detects the abnormal DNA.
【0019】 [0019]
これにより、一塩基違いの遺伝子異常でも短時間、且つ簡単、正確に検出することができ、安価に、非常に少ないランニングコストで、診断を自動化することができる。 Accordingly, short time a genetic abnormality in the difference monobasic, and easily, can be accurately detected, inexpensively, with very little running costs, can be automated diagnosis.
【0020】 [0020]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
請求項1に記載された発明は、緩衝液を収容し第1電極が浸漬された第1容器と、緩衝液を収容し第2電極が浸漬された第2容器と、第1容器と第2容器間をリニアポリマーとDNA結合制御剤を含む緩衝液を充たして連絡した密閉流路と、第2電極に正電位を印加するとともに第1電極に負電位を印加する電源部と、電源部を制御して第2電極と第1電極間に所定の定電圧を印加する制御部と、密閉流路に設けられ、内部を通過するDNAの通過量を検出する検出部を備え、密閉流路には、緩衝液の中に、DNA試料に水素結合可能な第1の塩基配列と高分子化合物とが結合し、結合力の差からDNA試料を正常DNAと異常DNAに分離する分離用DNAコンジュゲートと、第2の塩基配列と高分子化合物とが結合し、該第2の塩基配列 The invention described in claim 1 includes a first container first electrode containing a buffer solution is immersed a second container second electrode containing a buffer solution is immersed, the first container and the second a closed channel in communication satisfies a buffer containing linear polymer and DNA binding control agent between the container, and a power supply unit for applying a negative potential to the first electrode to apply a positive potential to the second electrode, the power unit controlling the second electrode and a control unit for applying a predetermined constant voltage between the first electrode, provided in the closed channel, provided with a detector for detecting the passage of the DNA through the interior, the closed channel is in the buffer, bound a first nucleotide sequence and a polymer compound capable of hydrogen bonds in DNA samples, separated for DNA conjugate for separating DNA samples in normal DNA and abnormal DNA from the difference between the binding force When the second base sequence and the polymer compound is attached, said second nucleotide sequence 正常DNAと異常DNAとに対して同等の結合力を備えてノイズDNAだけを区別する遅延用DNAコンジュゲートと、さらにDNA試料とが充填され、定電圧を印加することにより密閉流路内のDNAが電気泳動され、検出部が正常DNAと異常DNAとノイズDNAの通過量をそれぞれ測定することを特徴とする遺伝子診断装置であるから、第2電極と第1電極間に所定の定電圧を印加し、DNA試料は電気泳動することができるが、分離用DNAコンジュゲート、遅延用DNAコンジュゲートは高分子化合物と結合したものであるから、泳動速度はDNA試料と比較すると数%にすぎず(但し、高分子化合物の種類と長さに依存する)、相対的には擬似固定状態にすることができる。 And only the distinguishing delay DNA conjugates noise DNA comprises the same binding force to the normal DNA and abnormal DNA, is further filled with DNA samples, DNA in the closed flow path by applying a constant voltage applied but electrophoresed, because detection unit is a gene diagnostic apparatus characterized by measuring respectively the passage of normal DNA and abnormal DNA and noise DNA, a predetermined constant voltage between the second electrode and the first electrode and, although DNA sample can be electrophoretically separated by preparative DNA conjugates, since delay DNA conjugate is bound to the polymer compound, the migration speed is only several percent when compared to DNA samples ( However, depending on the type and length of polymer compound), relatively it can be a pseudo fixed state. 従って、DNA試料は電気泳動によって、遅延用DNAコンジュゲート、次いで、分離用DNAコンジュゲート部分を通過する。 Thus, DNA samples by electrophoresis, delaying DNA conjugates, then passes through the separating DNA conjugate moiety. その際に、まず遅延用DNAコンジュゲートとの水素結合力差を利用して正常DNAと異常DNA群の泳動速度をノイズDNAに対して低下させ、更に、分離用DNAコンジュゲートにより正常DNAの泳動速度を異常DNAの泳動速度に対して低下させることができる。 At that time, it reduces the noise DNA electrophoretic velocity of the normal DNA and abnormal DNA group by first utilizing hydrogen bonding force difference between the delay DNA conjugates, further migration of normal DNA by preparative DNA conjugate it is possible to reduce the rates for migration velocity of the abnormal DNA.
【0021】 [0021]
なお、DNA試料を遅延させる方法としてアフィニティDNAがあるが、アフィニティDNAはキャピラリー管等の密閉流路の壁面に固定することが一般的であり、その固定処理は難しく、一度使用すると通常密閉流路を使い捨てにしなければならないが、本発明によれば擬似固定であるため使い捨てにする必要はなく、両コンジュゲートや試料の各濃度調整および両コンジュゲートや試料の混合比率の調整がきわめて容易になる。 Although there is affinity DNA as a method of delaying the DNA sample, affinity DNA is it is generally fixed to the wall of the closed channel such as capillary tube, the fixing process is difficult, normally closed channel once you use the but must be disposable, it is not necessary to disposable for a pseudo fixed according to the present invention, the adjustment of both the conjugate and the concentration adjusting and mixing ratio of the two conjugates and samples of the sample is very easy .
【0022】 [0022]
正常DNA及び異常DNAは移動しながら、まず遅延用DNAコンジュゲートの結合力の作用を受け、この作用を受けないノイズDNAは、電圧を印加したとき一番先に泳動されて検出部で検出される。 Normal DNA and abnormal DNA while moving, first under the effect of the binding force of the delay for DNA conjugates, noise DNA not subjected to this action is detected by the detection unit is electrophoresed in rank when a voltage is applied that. しかし、異常DNAには、遅延用DNAコンジュゲートのほか、分離用DNAコンジュゲートとの結合力(但し、正常DNAに比べて一塩基分弱い)が作用し、コンジュゲートとの作用をなかなか振り切れず、ノイズDNAよりも遅れて泳動され、ノイズDNAの次に検出部で検出される。 However, the abnormal DNA, other delay DNA conjugate bond strength between separating DNA conjugates (However, monobasic min weaker than the normal DNA) acts not scaled out easily the effect of conjugated is electrophoresed later than noise DNA, it is detected by the next detector noise DNA. 正常DNAには最大の結合力が作用し、ノイズDNAは勿論のこと、異常DNAよりも遅れて泳動され、最後に検出部で検出される。 The normal DNA maximum coupling force acts, noise DNA, of course, be electrophoresed later than the abnormal DNA, is detected by the end detector. これにより3つのDNAの検出時間に差を生じさせることができる。 This can cause a difference in detection time of the three DNA.
【0023】 [0023]
このように電気泳動とDNAの水素結合を利用するから数分〜十数分という短時間のうちにDNAを分離でき、且つ所定の電圧を印加するだけで良いから分解能の高い最適電圧にきわめて簡単に調整でき、正確にDNAの異常の有無を検出することができ、小型、軽量、低ランニングコストの安価な装置とすることができ、診断の自動化がきわめて容易である。 Thus can isolate DNA in a short time of several minutes to several tens of minutes from utilizing hydrogen bonding electrophoresis and DNA, and very easy to high optimum voltage from it is only resolution for applying a predetermined voltage can be adjusted, can be accurately detecting the presence or absence of DNA abnormalities, small size, light weight, can be an inexpensive device with low running cost, automated diagnosis is extremely easy.
【0024】 [0024]
請求項2に記載された発明は、密閉流路が、リニアポリマーとDNA結合制御剤を含む緩衝液で充たされ、且つ該緩衝液の中に分離用DNAコンジュゲートと遅延用DNAコンジュゲートとDNA試料とが分離状態で、リニアポリマーを挟んでこの順序で充填された分離用密閉流路カートリッジであって、該分離用密閉流路カートリッジを交換可能に装着する分離部が設けられたことを特徴とする請求項1記載の遺伝子診断装置であるから、予めリニアポリマーとDNA結合制御剤を含む緩衝液と、分離用DNAコンジュゲート、遅延用DNAコンジュゲート、DNA試料とを充填した分離用密閉流路カートリッジを用意しておくことができ、測定毎に分離部に分離用密閉流路カートリッジを交換して装着すればよく、測定を簡単に且つ容易 The invention described in claim 2, closed channel is filled with a buffer containing a linear polymer and DNA binding control agent, and a separating DNA conjugate in the buffer and the delay DNA conjugate in the separated state and DNA sample, a separation closed channel cartridges filled in this order across the linear polymer, that the separation unit for replaceably mounted the separation closed channel cartridge is provided since the gene diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the buffer solution previously containing a linear polymer and DNA binding control agents, for separation DNA conjugates, delays for DNA conjugates, sealing separate filled with the DNA sample It can be left prepared the analysis cartridge may be mounted to replace the separation closed channel cartridge separating unit for each measurement, simple and easy measurement 行うことができる。 It can be carried out.
【0025】 [0025]
請求項3に記載された発明は、密閉流路が1以上設けられたことを特徴とする請求項1または2に記載の遺伝子診断装置であるから、密閉流路ごとに遅延用DNAコンジュゲートと分離用DNAコンジュゲート、DNA結合制御剤を変化させて、DNA試料の正常DNAと異常DNAの分離環境を密閉流路ごとに変化させることができる。 The invention described in claim 3, since closed channel is a gene diagnostic apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that provided one or more, and the delay DNA conjugate for each closed channel separating DNA conjugates, by changing the DNA-binding control agent, it is possible to change the isolation environment of normal DNA and abnormal DNA of the DNA samples for each closed channel.
【0026】 [0026]
請求項4に記載された発明は、遅延用DNAコンジュゲートが1種類以上含まれていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の遺伝子診断装置であるから、泳動速度を遅延用DNAコンジュゲートの比率を変えることで変化させることができる。 The invention described in claim 4, since a gene diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that delay DNA conjugate contains one or more delayed the migration velocity it can be varied by changing the ratio of the use DNA conjugates.
【0027】 [0027]
請求項5に記載された発明は、分離用DNAコンジュゲート及び/または遅延用DNAコンジュゲートがビニル化したDNAであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の遺伝子診断装置であるから、DNA試料の正常DNAと異常DNAを明確に分離して測定することが可能となる。 The invention described in claim 5, in genetic diagnosis apparatus according to claim 1, characterized in that for separation DNA conjugate and / or delaying DNA conjugate is a vinyl of the DNA because there, it is possible to measure clearly separated normal DNA and abnormal DNA of the DNA sample.
【0028】 [0028]
請求項6に記載された発明は、密閉流路内の液体を20℃〜60℃に調整して正常DNAと異常DNAを分離することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の遺伝子診断装置であるから、正常DNAと異常DNAを温度調整により分離用DNAコンジュゲートと遅延用DNAコンジュゲートに結合したり離脱させたりすることが可能であり、結合力を温度で調整でき、分離後それぞれを検出部で測定することが可能となる。 The invention described in claim 6, according to claim 1, characterized in that by adjusting the liquid in the closed channel to 20 ° C. to 60 ° C. separating the normal DNA and abnormal DNA since the gene diagnosis apparatus, it is possible or is detached or attached to the separation DNA conjugated to delay DNA conjugates by temperature adjustment normal DNA and abnormal DNA, can adjust the bonding force at temperature, separated each can be measured by the detecting unit after.
【0029】 [0029]
請求項7に記載された発明は、密閉流路が内径50〜100μmのフューズドシリカ製キャピラリー管であることを特徴とする請求項1〜6 のいずれかに記載の遺伝子診断装置であるから、紫外線を90%以上透過でき、紫外線の通過量を検出することで異常DNAの検出が容易にできる。 The invention described in claim 7, since closed channel is a gene diagnostic apparatus according to claim 1, characterized in that it is a fused silica capillary tube having an inner diameter of 50 to 100 [mu] m, ultraviolet light can transparently 90%, detection of the abnormal DNA for detecting passage of the ultraviolet can be easily.
【0030】 [0030]
請求項8に記載された発明は、密閉流路が溝のある板と紫外線が90%以上透過する板との組み合わせであることを特徴とする請求項1〜 6のいずれかに記載の遺伝子診断装置であるから、紫外線を90%以上透過でき、紫外線の通過量を検出することで異常DNAの検出が容易にできる。 The invention described in claim 8, genetic diagnosis according to any one of claims 1 to 6, a plate with ultraviolet closed channel is a groove characterized in that it is a combination of a plate that transmits 90% or more since device is, ultraviolet rays capable of transmitting 90% or more, detection of the abnormal DNA for detecting passage of the ultraviolet can be easily.
【0031】 [0031]
請求項9に記載の発明は、 前記密閉流路を加熱し、 2重螺旋のDNA試料を引き離して1本鎖のDNA試料とする高温部を設けたことを特徴とする請求項1〜8 のいずれかに記載の遺伝子診断装置であるから、DNA試料を1重鎖とする前処理を行うことなくそのまま用いることができるので、更に診断の自動化を図ることが可能である。 The invention according to claim 9, heating the closed channel, the double helix of a single chain pull the DNA samples of the preceding claims, characterized in that a high temperature portion to DNA samples since the gene diagnosis apparatus according to any one, it is possible to use it without the pretreatment of the DNA sample with 1 heavy chain can further be automated diagnosis.
【0032】 [0032]
請求項10に記載された発明は、第1容器に緩衝液を収容して第1電極を浸漬するとともに第2容器にも緩衝液を収容して第2電極を浸漬し、第1容器と第2容器間をリニアポリマーとDNA結合制御剤を含む緩衝液を充たして密閉流路で連絡し、次いで、該密閉流路内の緩衝液の中に、DNA試料に水素結合可能な第1の塩基配列と高分子化合物とが結合し、結合力の差からDNA試料を正常DNAと異常DNAに分離する分離用DNAコンジュゲートを充填し、続いて、第2の塩基配列と高分子化合物とが結合し、正常DNAと異常DNAとが該第2の塩基配列に対して同等の結合力を備えてノイズDNAだけを区別する遅延用DNAコンジュゲートを充填し、さらにDNA試料を加え、その後、第2電極に正電位を印加するとともに第 The invention described in claim 10, together with the immersion of the first electrode to accommodate the buffer in the first container also houses the buffer to the second container by immersing the second electrode, the first container and the contact between two vessels in a closed flow path satisfies the buffer containing a linear polymer and DNA binding control agent, then in the buffer of the closed flow path, a first base capable of hydrogen bonding to the DNA sample a sequence and a polymer compound binds to fill the isolation DNA conjugate for separating DNA samples in normal DNA and abnormal DNA from the difference of binding force, followed by a second nucleotide sequence and the polymer compound is bonded and, filling the only distinguishing delay DNA conjugates noise DNA comprises the same binding force to the normal DNA and abnormal DNA and the second base sequence, further the DNA sample is added, then the second the applies a positive potential to the electrode 電極に負電位を印加し、該第2電極と第1電極間に所定の定電圧を印加して、密閉流路内のDNAを電気泳動させ、正常DNAと異常DNAとノイズDNAを分離し、正常DNAの定量または異常DNAの定量、または、正常DNAと異常DNAの比率、もしくは、異常DNAを検出することを特徴とする遺伝子診断方法であるから、第2電極と第1電極間に所定の定電圧を印加し、DNA試料は電気泳動することができるが、分離用DNAコンジュゲート、遅延用DNAコンジュゲートは高分子化合物と結合したものであるから、泳動速度はDNA試料と比較すると数%にすぎず(但し、高分子化合物の種類と長さに依存する)、相対的には擬似固定状態にすることができる。 Applying a negative potential to the electrode, by applying a predetermined constant voltage between the second electrode and the first electrode, the DNA in the closed channel electrophoresed to separate normal DNA and abnormal DNA and noise DNA, normal quantitative or abnormal DNA of the DNA quantification, or normal DNA and abnormal ratio of DNA, or, it from a gene diagnostic method comprising detecting the abnormal DNA, a predetermined between the second electrode and the first electrode applying a constant voltage, but DNA sample can be electrophoretically separated by preparative DNA conjugates, since delay DNA conjugate is bound to the polymer compound, a few percent the migration velocity is compared with the DNA samples the only (however, depending on the type and length of polymer compound), relatively can be a pseudo fixed state. 従って、DNA試料は電気泳動によって、遅延用DNAコンジュゲート、次いで、分離用DNAコンジュゲート部分を通過する。 Thus, DNA samples by electrophoresis, delaying DNA conjugates, then passes through the separating DNA conjugate moiety. その際に、まず遅延用DNAコンジュゲートとの水素結合力差を利用して正常DNAと異常DNA群の泳動速度をノイズDNAに対して低下させ、更に、分離用DNAコンジュゲートにより正常DNAの泳動速度を異常DNAの泳動速度に対して低下させることができる。 At that time, it reduces the noise DNA electrophoretic velocity of the normal DNA and abnormal DNA group by first utilizing hydrogen bonding force difference between the delay DNA conjugates, further migration of normal DNA by preparative DNA conjugate it is possible to reduce the rates for migration velocity of the abnormal DNA.
【0033】 [0033]
なお、DNA試料を遅延させる方法としてアフィニティDNAがあるが、アフィニティDNAはキャピラリー管等の密閉流路の壁面に固定することが一般的であり、その固定処理は難しく、一度使用すると通常密閉流路を使い捨てにしなければならないが、本発明によれば擬似固定であるため使い捨てにする必要はなく、両コンジュゲートや試料の各濃度調整および両コンジュゲートや試料の混合比率の調整がきわめて容易になる。 Although there is affinity DNA as a method of delaying the DNA sample, affinity DNA is it is generally fixed to the wall of the closed channel such as capillary tube, the fixing process is difficult, normally closed channel once you use the but must be disposable, it is not necessary to disposable for a pseudo fixed according to the present invention, the adjustment of both the conjugate and the concentration adjusting and mixing ratio of the two conjugates and samples of the sample is very easy .
【0034】 [0034]
正常DNA及び異常DNAは移動しながら、まず遅延用DNAコンジュゲートの結合力の作用を受け、この作用を受けないノイズDNAは、電圧を印加したとき一番先に泳動されて検出部で検出される。 Normal DNA and abnormal DNA while moving, first under the effect of the binding force of the delay for DNA conjugates, noise DNA not subjected to this action is detected by the detection unit is electrophoresed in rank when a voltage is applied that. しかし、異常DNAには、遅延用DNAコンジュゲートのほか、分離用DNAコンジュゲートとの結合力(但し、正常DNAに比べて一塩基分弱い)が作用し、コンジュゲートとの作用をなかなか振り切れず、ノイズDNAよりも遅れて泳動され、ノイズDNAの次に検出部で検出される。 However, the abnormal DNA, other delay DNA conjugate bond strength between separating DNA conjugates (However, monobasic min weaker than the normal DNA) acts not scaled out easily the effect of conjugated is electrophoresed later than noise DNA, it is detected by the next detector noise DNA. 正常DNAには最大の結合力が作用し、ノイズDNAは勿論のこと、異常DNAよりも遅れて泳動され、最後に検出部で検出される。 The normal DNA maximum coupling force acts, noise DNA, of course, be electrophoresed later than the abnormal DNA, is detected by the end detector. これにより3つのDNAの検出時間に差を生じさせることができる。 This can cause a difference in detection time of the three DNA.
【0035】 [0035]
このように電気泳動とDNAの水素結合を利用するから数分〜十数分という短時間のうちにDNAを分離でき、且つ所定の電圧を印加するだけで良いから分解能の高い最適電圧にきわめて簡単に調整でき、正確にDNAの異常の有無を検出することができる。 Thus can isolate DNA in a short time of several minutes to several tens of minutes from utilizing hydrogen bonding electrophoresis and DNA, and very easy to high optimum voltage from it is only resolution for applying a predetermined voltage can be adjusted, it is possible to accurately detect the presence or absence of DNA abnormalities.
【0036】 [0036]
以下、本発明の実施の形態における遺伝子診断装置と遺伝子診断方法について、図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION genetic diagnosis apparatus and gene diagnosis method in the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0037】 [0037]
(実施の形態1) (Embodiment 1)
図1は本発明の実施の形態1における遺伝子診断装置の外観図、図2は本発明の実施の形態1における遺伝子診断装置の上蓋開放外観図、図3は本発明の実施の形態1における遺伝子診断装置の装置構成図、図4は本発明の実施の形態1における遺伝子診断装置の制御回路要部図、図5は本発明の実施の形態1における遺伝子診断装置の密閉流路内の分離用DNAコンジュゲートと遅延用DNAコンジュゲートとDNA試料との導入状態図である。 Figure 1 is an external view of a genetic diagnosis apparatus in the first embodiment of the present invention, Figure 2 the upper lid open external view of genetic diagnosis apparatus in the first embodiment of the present invention, the gene in the first embodiment of FIG. 3 is the invention device configuration diagram of a diagnostic device, FIG 4 is a control circuit main portion view of genetic diagnosis apparatus in the first embodiment of the present invention, FIG 5 is a separation of the sealed passage of genetic diagnosis apparatus according to the first embodiment of the present invention the introduction state diagram of the DNA conjugated to delay DNA conjugate and the DNA sample.
【0038】 [0038]
図1において、1は遺伝子診断装置の電源スイッチ、2は装置の種々の操作を行うための操作ボタン、3は表示パネル、4は上蓋、5は装置の筐体である。 In Figure 1, 1 is the power switch of the genetic diagnosis apparatus, an operation button for 2 to perform various operations of the device, 3 display panel, the 4 upper cover 5 is the housing of the device. 図2、図3、図4において、6は電気泳動を行うための電気泳動部、7は電気泳動部6を支える支持台、8は電気泳動を行うための制御や後述する吸引ポンプ20、検出部15の制御を行い、検出したデータを演算する基板からなる制御演算部である。 2, 3, 4, electrophoresis unit for performing electrophoresis 6, 7 support base for supporting the electrophoresis section 6, 8 control and later to a suction pump 20 for performing electrophoresis, detection and it controls the parts 15, a control arithmetic unit comprising a substrate for computing the detected data. 9は電源ボックス、9aは電源ボックス9内に設けられた電源部である。 9 is a power supply box, 9a power unit provided to the power supply box 9. 電源部9aは、本遺伝子診断装置ではDNAの種類や濃度、処理条件ごとに異なった最適印加電圧値が存在するため、後述のDNA試料23から異常DNAと正常DNAを分離するのに最も適した泳動が行えるように所定の電圧を制御演算部8の制御により印加する。 Power unit 9a in this genetic diagnostic device for the type and concentration of the DNA, a different optimum applied voltage value for each process condition exists, the most suitable to separate the abnormal DNA and normal DNA from the DNA sample 23 to be described later electrophoresis is applied by the control of the control arithmetic unit 8 a predetermined voltage to allow. 10はDNAの2重螺旋(以下、2本鎖)を引き離すための高温部、11は高温部10と後記する分離部12の温度を独立にするための断熱部、12は正常DNAと異常DNAとノイズDNAとを分離するための所定温度に調整するとともに、この部分で正常DNAと異常DNAを分離する分離部、13は高温部10の温度を調整する第1温調器、14は分離部12の温度を調整する第2温調器である。 10 double helix of DNA (hereinafter, double-stranded) high temperature portion to separate the, 11 heat insulation portions for independently the temperature of separator 12 to be described later and the high temperature section 10, 12 is normal DNA and abnormal DNA as well as it adjusted to a predetermined temperature for separating the noise DNA and, separating unit for separating the normal DNA and abnormal DNA in this portion, 13 first temperature controller for adjusting the temperature of the high temperature portion 10, 14 separation unit a second temperature controller for adjusting the temperature of 12.
【0039】 [0039]
この分離部12内の構成の詳細については後述するが、測定開始時には、図5に示すように分離用DNAコンジュゲート21が分離部12の位置、また遅延用DNAコンジュゲート22が断熱部11付近、DNA試料23が高温部10付近になるように配置する。 As will be described later for details of the configuration of the separating portion 12, at the time of measurement start, the position of the separation DNA conjugate 21 separating portion 12 as shown in FIG. 5, also delaying DNA conjugate 22 near the heat insulating portion 11 , arranged so that the DNA sample 23 is in the vicinity of the high temperature portion 10. そして、このように設定された配置と電圧制御、濃度調整、温度制御等を行うことにより、電気泳動させながら本遺伝子診断装置はDNA試料23を正常DNAと異常DNAとノイズDNAに数分〜十数分で分離するものである。 The thus set placement and voltage control, density adjustment, by controlling the temperature or the like, the gene diagnosis apparatus while electrophoresis to several minutes a DNA sample 23 in normal DNA and abnormal DNA and noise DNA Ten it is intended to separate a few minutes.
【0040】 [0040]
このうちDNA試料23は、本実施の形態1においては2本鎖を備えたまま高温部10に充填、配置され、第1温調器13を用いて(90℃以上の所定温度±5℃)の温度になるように加熱、制御される。 Among DNA sample 23, in the first embodiment the filling remains hot portion 10 with a two chains, are arranged, with the first temperature controller 13 (predetermined temperature ± 5 ℃ of 90 ° C. or higher) heating so as to the temperature, it is controlled. この加熱により導入されたDNAの2本鎖が1本鎖に自動的に分離される。 Double-stranded DNA that is introduced by this heating is automatically separated into single strands. 続いて、分離部12では分離用DNAコンジュゲート21(場合によっては一部の遅延用DNAコンジュゲート22も)が泳動作用を受けながら水素結合の結合力の差によってDNA試料23を正常DNAと異常DNAとノイズDNAを分離できるように、高温部10の温度より少なくとも10℃低温、すなわち15℃〜80℃、望ましくは20℃〜60℃の温度範囲の所定温度に保つように制御される。 Subsequently, the separation unit 12, for separation DNA conjugate 21 (even if the DNA conjugate for the part delay 22) is abnormal and normal DNA the DNA sample 23 by the difference in the binding force of a hydrogen bond while being electrophoretic action as can separate DNA and noise DNA, at least 10 ° C. lower temperature than the temperature of the high temperature portion 10, i.e. 15 ° C. to 80 ° C., preferably it is controlled to maintain a predetermined temperature of the temperature range of 20 ° C. to 60 ° C.. 正常DNAと異常DNAとを分離するためにはDNAの分離に適したこの所定の温度から±1℃の範囲で制御するのがよい。 Normal DNA in order to separate and the abnormal DNA it is preferable to control a range of ± 1 ° C. from the predetermined temperature suitable for the separation of DNA. さらに、断熱部11は、本来、分離部12と高温部10の間を熱的に遮断して温度調整するために設けられるものであるが、遅延用DNAコンジュゲート22はこの付近に配置され、温度的には高温部10の90°以上の温度と分離部12の20℃〜60℃の温度との中間温度に置かれ、この温度下での水素結合の結合力差により泳動作用を受けながら正常DNAと異常DNAをノイズDNAから分離することができる。 Further, the heat insulating unit 11 is originally but between the separator 12 and the high temperature portion 10 is provided in order to temperature adjustment by thermally insulated, delaying DNA conjugates 22 disposed near this, the thermally placed intermediate temperature between 20 ° C. to 60 ° C. of the temperature of the temperature and the separator 12 of 90 ° or more high temperature portion 10, while being subjected to electrophoresis act by binding force difference hydrogen bond at this temperature it can be separated normal DNA and abnormal DNA from the noise DNA.
【0041】 [0041]
15は電気泳動するDNA試料の通過量を測定する検出部である。 15 is a detection unit for measuring the passing amount of DNA sample electrophoresis. 図4に基づいて検出部15について説明すると、15aは紫外線を照射するD 2ランプ、15bは紫外線を受光するフォトダイオード、15cはフォトダイオード15bが検出した微弱電流を増幅するプリアンプ、15dはデジタル量に変換するA/Dコンバータである。 Referring to detecting section 15 on the basis of FIG. 4, 15a is D 2 lamp for irradiating ultraviolet light, 15b photodiode for receiving ultraviolet, 15c preamplifier for amplifying a weak current which photodiode 15b detects, 15d digital quantity an a / D converter for converting the. これらの詳細は後述する。 These details will be described later. 16は電気泳動のときに正電位を印加する電極(本発明の第2電極)、17は電気泳動のときに負電位を印加する電極(本発明の第1電極)であり、制御演算部8が電源部9aを制御し、電極16と電極17との間に所定の定電圧を印加し、最も適当な電気泳動を生じさせる。 16 electrode (second electrode of the present invention) for applying a positive potential when the electrophoresis, 17 is an electrode for applying a negative potential at the time of electrophoresis (first electrode of the present invention), the control arithmetic unit 8 There controls the power supply unit 9a, by applying a predetermined constant voltage between the electrode 16 and the electrode 17, causing the most appropriate electrophoresis. 図3、図4、図5において、18は電気泳動のときの電荷の運搬とDNA試料のpHを安定させるための緩衝液、18aは緩衝液18を収容する陰極側の容器(本発明の第1容器)、18bは緩衝液18を収容する陽極側の容器(本発明の第2容器)、18dはDNA結合制御剤とリニアポリマーを緩衝液18に添加したリニアポリマーゲルであり、電気泳動時にDNA試料23が早い速度で泳動しないように泳動を邪魔する働きを持つものである。 3, 4, 5, 18 buffer for stabilizing the pH of the carrier and DNA samples of charge when the electrophoresis, 18a the first cathode side of the container (the present invention to accommodate the buffer 18 1 container), 18b container on the anode side to accommodate the buffer 18 (second container of the present invention), 18 d is a linear polymer gel with the addition of DNA-binding control agent and a linear polymer in a buffer 18, during electrophoresis those with functions to disturb the gel so that the DNA sample 23 is not run at high speed. この働きにより、DNA試料23は遅延用DNAコンジュゲート22や分離用DNAコンジュゲート21とキャピラリー管19内で充分遭遇する機会を持つことが可能となる。 This work, DNA sample 23 is allowed to have the opportunity to thoroughly encountered in the delay DNA conjugates 22 and isolation DNA conjugates 21 and capillary tube 19. なお、19は電気泳動のときにDNA試料23を泳動するためのキャピラリー管(本発明の密閉流路)、20はキャピラリー管19の中に緩衝液18やDNA試料23、リニアポリマーゲル18dなどの試薬を注入するための吸引ポンプである。 Incidentally, 19 is a capillary tube for electrophoretic DNA samples 23 when electrophoresis (closed channel of the present invention), 20 buffer 18 and DNA samples 23 into the capillary tube 19, such as a linear polymer gels 18d reagent is a suction pump for injecting. 容器18aの緩衝液18の中には電極17が浸漬され、容器18bの緩衝液18の中に電極16が浸漬される。 Electrode 17 is immersed in the container 18a of the buffer 18, the electrode 16 in the buffer 18 of the container 18b is immersed. 容器18aと容器18b内の緩衝液18は、キャピラリー管19内の緩衝液18によって連通される。 Buffer 18 in the container 18a and the container 18b is communicated with buffer 18 in the capillary tube 19. 従って、分離用DNAコンジュゲート21、遅延用DNAコンジュゲート22にも緩衝液18が液のベースとして混入しており、キャピラリー管19中全ての部分で同じ濃度の緩衝液18が存在している。 Thus, for separation DNA conjugates 21, buffer 18 to delay DNA conjugate 22 is mixed as the base of the liquid, the buffer 18 of the same concentration in all parts in the capillary tube 19 is present. 電極16と電極17間に電圧を印加すると、キャピラリー管19内に電気泳動が誘発され、分離用DNAコンジュゲート21、遅延用DNAコンジュゲート22、DNA試料23は負に帯電しているため、容器18a側から容器18b側へ分離用DNAコンジュゲート21、遅延用DNAコンジュゲート22、DNA試料23が移動するが、分離用DNAコンジュゲート21、遅延用DNAコンジュゲート22には分子量が大きい高分子がついているため、電気泳動によってDNA試料23の移動量と比較するとほとんど移動はしない。 When a voltage is applied between the electrode 16 and the electrode 17, the electrophoretic is induced into the capillary tube 19, for separating DNA conjugates 21, delay DNA conjugates 22, DNA samples 23 are negatively charged, the container 18a for separating the container 18b side from the side DNA conjugates 21, the delay for DNA conjugates 22, DNA samples 23 moves, for separation DNA conjugates 21, high molecular molecular weight in the delay DNA conjugate 22 is large because attached, it does not almost move when compared to the amount of movement of the DNA sample 23 by electrophoresis.
【0042】 [0042]
次に、本発明の遺伝子診断装置で測定を行うために必要な詳細について説明する。 Next, it will be described in detail necessary to make measurements in genetic diagnosis apparatus of the present invention. 本遺伝子診断装置で測定するDNA試料23は、人の細胞や血液等から入手したDNAである。 DNA samples 23 measured in the genetic diagnosis apparatus, a DNA obtained from human cells or blood or the like. 約30億塩基対あるといわれるヒト・ゲノムDNAからPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)などの方法を利用して目的の部分を目的の長さに切り出して測定用に数を増加させる作業が必要である。 3 billion base pairs is a PCR (polymerase chain reaction) from human genomic DNA which is said it is necessary work to increase the number method utilizing for measurement cut out portion of the object to the desired length, such as. ただ、このPCRに関しては本遺伝子診断装置の説明に必要がないため具体的な説明を省略する。 Just a detailed description thereof will be omitted since it is not necessary to explain this genetic diagnosis apparatus for this PCR.
【0043】 [0043]
PCRなどで取り出した目的のDNAは塩基数でいうと6個程度〜1000個程度であるが、約30億塩基対あるといわれるヒト・ゲノムDNAの中に、同じDNA配列が存在しないと確率的に考えられる個数としては、50個程度であればよい。 Although the purpose of DNA extracted in such PCR is 1000 or so six approximately In terms of number of bases, in a human genomic DNA is said to be approximately 3 billion base pairs, stochastic the same DNA sequence is absent the number contemplated, may be about 50. しかし、これは総数が50個程度あればよいということであるから、数回に分けてDNAを切り取る場合は6個〜12個ずつに分けるのでもよい。 However, this is because the total number is that suffices about 50, when cutting the DNA with several portions may also divide one by six to twelve. そして、本発明者らの実験によると、本遺伝子診断装置で正常DNAと1塩基違いの異常DNAを分離する場合、塩基の個数は6個〜12個が最も効率よく分離できるという結果を得ている。 Then, according to experiments of the present inventors, when separating normal DNA and one base difference of the abnormal DNA in the gene diagnosis apparatus, the number of bases to give the result that 12 to six can be separated most efficiently there. ただ、この異常DNAの分離はDNA試料23の濃度(μM、但し、M=モル/リットル)、分離用DNAコンジュゲート21のDNAの濃度(モル%)、遅延用DNAコンジュゲート22のDNAの濃度(モル%)、測定温度、その他と密接な関係があるため、適正な条件にしないと分離が起こらないから、このような条件を設定することができるか否かに留意する必要がある。 However, this separation of abnormal DNA concentration of the DNA sample 23 ([mu] M, where, M = mol / l), concentration of the DNA of the separation DNA conjugate 21 (mol%), the concentration of DNA in the delay DNA conjugate 22 for (mol%), there is a measured temperature, and other closely related, since it does not occur separated without the proper conditions, it should be noted whether it is possible to set such conditions. 例えば、DNA試料23の濃度は1〜10(μM)が適当であり、分離用DNAコンジュゲート21と遅延用DNAコンジュゲート22に含まれるDNAが、基本となるリニアポリマーのモルに対して0.0002〜0.05(モル%)程度が適当であるが、分離用DNAコンジュゲート21と遅延用DNAコンジュゲート22のそれぞれのDNA総量は、DNA試料23の濃度の20〜600倍とするのが望ましい。 0 For example, the concentration of the DNA sample 23 is suitably 1 to 10 ([mu] M), DNA contained in the separating DNA conjugates 21 and delay DNA conjugate 22, with respect to mole of the linear polymer as a base. 0002 to 0.05 (mol%) degree is appropriate, but each DNA total amount of the separation DNA conjugates 21 and delay DNA conjugate 22 is given to the 20 to 600 times the concentration of the DNA sample 23 desirable. 以上説明したように本遺伝子診断装置のDNA試料は上述のPCRなどにより前処理によって得られる6個程度〜1000個程度の塩基配列を持つDNA試料が必要であり、適正な条件設定が必要である。 DNA samples of the genetic diagnosis apparatus as described are required DNA samples having six about 1000 or so base sequence obtained by pretreatment due above PCR, it is necessary to correct the condition setting more .
【0044】 [0044]
次に、図3、図4、図5のキャピラリー管19について説明すると、キャピラリー管19にゲルを入れて電気泳動を行うと、電気浸透流と呼ばれる液の流れが発生してしまうため、本遺伝子診断装置ではこの現象が起きないようにする必要がある。 Next, FIGS. 3, 4, explaining the capillary tube 19 in FIG. 5, when the electrophoresis put gel into the capillary tube 19, since the flow of liquid, called electroosmotic flow occurs, the gene in diagnostic equipment, it is necessary to ensure that this phenomenon does not occur. このためキャピラリー管19の内壁をアクリルアミドなどでコーティングするのがよい。 Therefore it is preferable to coat the inner wall of the capillary tube 19 acrylamide and the like. 電気浸透流の発生が阻止できるならコーティング方法は他の方法でもよい。 Coating process if the occurrence of electroosmotic flow can be prevented may be in other ways. 例えば、一般に販売されているコーティングキャピラリー管を使用するのでもよい。 For example, it may also use the coating capillary tubes are commonly sold. なお、キャピラリー管19としては内径50〜100μmのフューズドシリカ製キャピラリー管が、紫外線を90%以上透過でき、且つ後述するように紫外線を利用してDNAを検出するとき、紫外線の通過量を容易に検出できるから最も適当である。 Incidentally, fused silica capillary tube having an inner diameter of 50~100μm as capillary tube 19, ultraviolet light can transmittance of 90% or more, and when using ultraviolet rays as described below to detect the DNA, facilitate the passage of ultraviolet is the most suitable because it detected. そして、溝のある板と、紫外線が90%以上透過する板との組み合わせでキャピラリー管19に相当する密閉流路を構成するのでも、紫外線を90%以上透過でき、紫外線の通過量を検出することで異常DNAの検出を容易に行うことができる。 Then, a plate with a groove, also of ultraviolet rays constitute a closed channel which corresponds to the capillary tube 19 in combination with a plate that transmits 90% or more, capable of transmitting ultraviolet at least 90%, for detecting passage of ultraviolet it is possible to easily perform the detection of the abnormal DNA by. なお、溝のある板を紫外線が透過可能な板にした場合は透過光を検出し、溝のある板を紫外線が不透過の板にした場合は、異常DNAを反射光で検出する。 In the case where the plate with a groove in the ultraviolet is permeable plates to detect the transmitted light, if a plate with a groove and a plate of ultraviolet opaque, for detecting reflected light abnormal DNA. 反射光を検出する場合には溝形状を均一な反射面とするため矩形断面にする等の工夫が必要である。 When detecting the reflected light is necessary to devise such that the rectangular cross-section to the groove shape uniform reflective surface.
【0045】 [0045]
容器18a,18bの中やキャピラリー管19に収容する緩衝液18は、Tris−Borate(pH7.2〜pH8程度)緩衝液等を利用するのが適当である。 Containers 18a, buffer 18 to be accommodated in and capillary tube 19 in the 18b is, Tris-Borate (about PH7.2~PH8) it is appropriate to use a buffer solution or the like. このうちキャピラリー管19に収容する緩衝液18に必要に応じて混入されるDNA結合制御剤としては、分離用DNAコンジュゲート21や遅延用DNAコンジュゲート22に対するDNAの結合を促進する塩化マグネシウム等の結合促進剤と、離脱を促す尿素等の離脱剤の2種類が存在する。 The DNA-binding control agent to be mixed as necessary in a buffer 18 to be accommodated in these capillary tubes 19, such as magnesium chloride to promote the binding of DNA to separation for DNA conjugates 21 and delay for DNA conjugate 22 a coupling enhancer, two release agents of urea to promote withdrawal is present. この2種類のDNA結合制御剤は、2種類の混合割合や、物質(例えば、結合促進剤として他の電解質)を選ぶことで、DNAに対する多様な泳動速度の制御が可能になるものである。 The two DNA-binding control agent, two mixing ratios of, or substances (e.g., other electrolytes as binding accelerator) By choosing, in which it is possible to control a variety of migration speed for DNA. リニアポリマーゲル18dに含まれるリニアポリマーとしては、ポリアクリルアミドを用いることができ、これは分離用DNAコンジュゲート21や遅延用DNAコンジュゲート22のコンジュゲート作成にも利用されるため、相性がよく適当である。 The linear polymer contained in the linear polymer gel 18 d, it is possible to use a polyacrylamide, which is due also be utilized to conjugate creation of the separation DNA conjugates 21 and delay for DNA conjugates 22 may suitably compatible it is.
【0046】 [0046]
次に、キャピラリー管19への充填順序であるが、図5に示すように先ずキャピラリー管19内にリニアポリマーとDNA結合制御剤と緩衝液18を含んだリニアポリマーゲル18dを導入し、続いて以下詳述する分離用DNAコンジュゲート21を加える。 Next, a filling sequence of the capillary tube 19, introducing a linear polymer gel 18d containing linear polymer and DNA binding control agent and a buffer 18 to the first capillary tube 19 as shown in FIG. 5, followed by Add separating DNA conjugates 21 to be described below. 分離用DNAコンジュゲート21導入後にリニアポリマーゲル18dを導入してもよい。 After separation DNA conjugate 21 introduced may be introduced linear polymer gel 18d. 図5の場合導入後に分離状態で導入している。 It is introduced in the separation state after introduction case of FIG. 続いて、分離用DNAコンジュゲート21と分離状態で遅延用DNAコンジュゲート22を加える。 Subsequently, it adds a delay for DNA conjugate 22 in a separated state and separating DNA conjugate 21. 分離用DNAコンジュゲート21と同様に、遅延用DNAコンジュゲート22の導入後にリニアポリマーゲル18dを導入してもよい。 Like the separating DNA conjugates 21, it may be introduced linear polymer gel 18d after the introduction of the delay DNA conjugate 22. 図5の場合導入後に分離状態で導入している。 It is introduced in the separation state after introduction case of FIG. その後、緩衝液18もしくは純水で希釈したDNA試料23を導入して電気泳動する。 Then electrophoresed to introduce buffer 18 or DNA samples 23 diluted with pure water.
【0047】 [0047]
本実施の形態1では、分離用DNAコンジュゲート21や遅延用DNAコンジュゲート22を作成するのにアクリルアミドとDNAを重合させているため、DNAとの重量差、構造差は大きく、分離用DNAコンジュゲート21と遅延用DNAコンジュゲート22の泳動速度(0.6cm/分〜0.7cm/分)は、DNAの最適の泳動速度(13cm/分〜20cm/分)の1/20〜1/30程度であって、非常に動きが鈍く相対的に擬似的に固定されているといってもよいような状態が実現される。 In the first embodiment, since the by polymerizing acrylamide and DNA to create a separation for DNA conjugates 21 and delay for DNA conjugates 22, the weight difference between the DNA, the structure difference is large, the separating DNA Gongju migration speed of the gate 21 and delay DNA conjugate 22 (0.6 cm / min ~0.7Cm / min) 1 / 20th to / 30 migration velocity optimal DNA (13cm / min to 20 cm / min) a degree, very like may be referred to as motion is blunted relatively artificially fixed state is achieved. 従って、測定開始時、充填物を収容したキャピラリー管19を高温部10、断熱部11、分離部12の間で位置を調整しながら、分離用DNAコンジュゲート21を分離部12内付近にし、断熱部11付近から高温部10にかけて遅延用DNAコンジュゲート22を置くようにし、高温部10には後述のDNA試料23を配置する。 Thus, at the start of measurement, filling the high temperature portion 10 of the capillary tube 19 containing a heat-insulating portion 11, while adjusting the position between the separator 12, the separated for DNA conjugates 21 in the vicinity of the separator 12, the heat insulating parts from around 11 to put the delay DNA conjugate 22 toward the high-temperature section 10, placing the DNA sample 23 below the high temperature section 10. このようにすることにより、高温部10でDNA試料23の2本鎖を1本鎖に分離できる。 In this way, the double-stranded DNA samples 23 can be separated into single strands at high temperature section 10. そして、高温部10から断熱部11にかけて遅延用DNAコンジュゲート22を充填したので速度差でノイズDNAを分離でき、分離部12で正常DNAと異常DNAを分離することができる。 Then, it is possible to so filled with delaying DNA conjugate 22 from the high temperature portion 10 toward the heat insulating unit 11 can separate noise DNA in speed difference, to separate normal DNA and abnormal DNA by the demultiplexer 12.
【0048】 [0048]
なお、遺伝子診断装置のキャピラリー管19にDNA試料23や分離用DNAコンジュゲート、遅延用DNAコンジュゲート、リニアポリマーの各溶液を交換的に導入する機構、例えば図3に示した吸引ポンプ20のほかに、各DNA試料23や分離用DNAコンジュゲート、遅延用DNAコンジュゲート、リニアポリマーの各溶液をそれぞれ保管する容器と、その容器を自動的に交換し、それをキャピラリー管19に接続する機構を装備するのが望ましい。 Incidentally, capillary tube 19 DNA samples 23 and the separation DNA conjugates of genetic diagnosis apparatus, delay DNA conjugates, mechanism for exchanging introducing the solutions of the linear polymer, addition of the suction pump 20 shown in FIG. 3, for example , each DNA sample 23 and for separation DNA conjugates, delays for DNA conjugates, respectively storing container each solution of the linear polymer, a mechanism for automatically replacing the container, connecting it to the capillary tube 19 to equipment it is desirable.
【0049】 [0049]
さらに、キャピラリー管19を1本または複数本単位でユニット化し、これを交換用の分離用密閉流路カートリッジとして、分離部12と高温部10、断熱部11に装着可能にし、分離部12内の第2温調器14、あるいは高温部10内の第1温調器13で温度制御するようにするのも適当である。 Furthermore, the capillary tube 19 is unitized with 1 or a plurality of units, as the separation closed channel cartridge for exchange, separation portion 12 and the high temperature portion 10, to be attached to the heat insulating unit 11, in the separator 12 the second temperature controller 14, or also suitable for such temperature control in the first temperature controller 13 in the hot section 10. キャピラリー管19内に、予めリニアポリマーゲル18dとDNA結合制御剤を含む緩衝液18を充填し、分離用DNAコンジュゲート21と遅延用DNAコンジュゲート22とDNA試料23を分離状態で充填して分離用密閉流路カートリッジとして用意しておくことが可能になる。 Into the capillary tube 19, advance a linear polymer gel 18d and DNA binding control agent filling the buffer 18 containing, packed to separate a separating DNA conjugates 21 and delay DNA conjugates 22 and DNA samples 23 with a separated state it becomes possible to be prepared as a use closed channel cartridge. このように構成することで、測定を行うたびに分離用密閉流路カートリッジごと交換するため、分離用密閉流路カートリッジごとに分離用DNAコンジュゲート21、遅延用DNAコンジュゲート22、DNA試料23の配置を予め設定できるから、測定が簡単に行え、且つ正確な測定が行える。 With this configuration, since the replacement by separating the closed channel cartridge each time to perform measurements, for separation DNA conjugate 21 for each separation closed channel cartridge, the delay DNA conjugates 22, DNA samples 23 since placing the can preset measurement easy, it can be performed and accurate measurements. なお、この分離用密閉流路カートリッジでは、分離用DNAコンジュゲート21と遅延用DNAコンジュゲート22とDNA試料23を分離状態にするため、その間にリニアポリマーゲル18dを挟んで充填している。 In this separation the closed channel cartridge for separation for DNA conjugates 21 and delay DNA conjugates 22 and DNA sample 23 in the separated state, it is filled across the linear polymer gel 18d therebetween. それぞれの中にリニアポリマーゲル18dを混合させて充填するのでもよい。 Or it may be to fill each by mixing linear polymer gel 18d into.
【0050】 [0050]
続いて、分離用DNAコンジュゲート21と遅延用DNAコンジュゲート22について説明する。 The following describes the isolation DNA conjugates 21 for delaying DNA conjugate 22. 図6(a)は本発明の実施の形態1における遺伝子診断装置の密閉流路内の分離用DNAコンジュゲートとDNA試料との関係概念図、図6(b)は本発明の実施の形態1における遺伝子診断装置の密閉流路内の遅延用DNAコンジュゲートとDNA試料との関係概念図である。 6 (a) is related conceptual view of the separating DNA conjugate and the DNA sample of a sealed flow path of the genetic diagnosis apparatus in the first embodiment of the present invention, FIG. 6 (b) a first embodiment of the present invention it is a relationship conceptual view of the delay for DNA conjugate and the DNA sample of a sealed flow path of the genetic diagnosis device in. 図6(a),(b)において、21は分離用DNAコンジュゲート、22は遅延用DNAコンジュゲートである。 In FIG. 6 (a), (b), 21 is separated for DNA conjugates, 22 is a delay DNA conjugates. DNAは二本鎖を形成するものとこれを分離した一本鎖のものと存在するが、DNAのもつA,T,C,G4つの塩基は互いにAとT、GとCがそれぞれ水素結合し易い性質をもち、DNAの二本鎖においてはAT,GCで対をなしている。 DNA is present as a single strand separating it and to form a double-stranded, A, T, C, G4 single base from each other A and T, G and C are each hydrogen bonds with the DNA have easy properties, in double-stranded DNA forms aT, pairs by GC. 従って、一本鎖のDNAがATCGCGTCTAGC(配列番号1に記載)と配列されている場合、残りの鎖のDNAは、TAGCGCAGATCG(配列番号2に記載)という塩基配列をもっている。 Therefore, when the DNA single-stranded is arranged with ATCGCGTCTAGC (SEQ ID NO: 1), the DNA of the remainder of the chain, have the nucleotide sequence of TAGCGCAGATCG (SEQ ID NO: 2). この関係は相補的関係と呼ばれるもので、この相補関係を充たす限り、AとT、GとCがそれぞれ水素結合により結合し、二本鎖を形成する。 This relationship is called a complementary relationship, as long as satisfying the complementary, A and T, G and C are linked by the respective hydrogen bonds, to form a duplex. 本発明ではこの関係を利用するために、図6(a)に示すように分離用DNAコンジュゲート21のDNA部分にはDNA試料の正常DNAに相補的な塩基配列を持たせている。 For the present invention utilizing this relationship, and to have a nucleotide sequence complementary to the normal DNA of the DNA sample to the DNA portion of the separation DNA conjugate 21 as shown in Figure 6 (a). 従って、DNA試料の正常DNAの塩基配列がATCGCGTCTAGC(配列番号1に記載)を含み、異常DNAがATCA * CGTCTAGC(配列番号3に記載)で、*で示した部分で正常DNAと異常DNAの塩基が異なっている場合、分離用DNAコンジュゲート21のDNA部分の配列(本発明の第1の塩基配列)をTAGCGCAGATCG(配列番号2に記載)とすると、異常DNAはA *において分離用DNAコンジュゲート21と相補的ではなくなるため水素結合せず、水素結合全体の結合力はDNA試料の正常DNAの方が異常DNAより1塩基分の結合力分だけ大きくなる。 Thus, the base sequence of the normal DNA of the DNA sample comprises ATCGCGTCTAGC (SEQ ID NO: 1), the abnormal DNA is in ATCA * CGTCTAGC (SEQ ID NO: 3), the portion in normal DNA and abnormal DNA shown in * base If it is different, when the sequence of the DNA portion of the separation DNA conjugate 21 (first nucleotide sequence of the present invention) and TAGCGCAGATCG (SEQ ID NO: 2), abnormal DNA isolation DNA conjugate in a * 21 and complementary to not hydrogen bond to become not, bonding strength of the entire hydrogen bonds increased by coupling force portion of one base from the abnormal DNA towards the normal DNA of the DNA sample. その結果、後で説明する電気泳動時に正常DNAの方が異常DNAより強い結合力で長い時間分離用DNAコンジュゲート21と結合するため、正常DNAは異常DNAより相対的に遅延するようになる。 As a result, for coupling with a long time for separation DNA conjugate 21 with a strong binding force than the abnormal DNA towards normal DNA during electrophoresis described later, normal DNA will be relatively delayed from abnormal DNA. というのは、電気泳動時結合力だけでなく電気泳動による引離力も作用するから、多数のDNAが断続的に結合と離脱を繰り返すような結合状態となるからである。 Because, since also act 引離 force electrophoretic not only the binding force during electrophoresis, because a large number of DNA is combined state to repeat and leaves intermittently bonded. そして、この泳動速度を平均的にみると、長い時間結合する正常DNAの方が異常DNAより泳動速度が低下することになる。 When looking at this migration velocity on average, migration rate than the abnormal DNA towards normal DNA binding long time will be reduced. DNA試料の中には、2本鎖のDNAのうち測定対象ではない分離した残りの1本鎖DNAのように正常DNAと異常DNA以外のDNAも含まれており、このDNAが後で説明する電気泳動時にノイズとして作用するが、このノイズDNAは分離用DNAコンジュゲート21のDNAとはほとんど無反応で結合しないから、最も速い泳動速度をもち分離されることになる。 Some DNA samples, normal DNA and DNA of other abnormal DNA as the rest of the single-stranded DNA isolated not measured among the double-stranded DNA is also included, the DNA will be described later acts as noise during electrophoresis, the noise DNA is do not bind with almost no reaction to the DNA of the separation DNA conjugate 21 will be have separated the fastest migration velocity.
【0051】 [0051]
そして、あらかじめノイズDNAを正常DNAと異常DNAの群から確実に分離するために、遅延用DNAコンジュゲート22に正常DNAと異常DNAの両方が共通にもつ塩基配列に相補的な塩基配列(本発明の第2の塩基配列)を持たせれば、電気泳動時に正常DNAと異常DNAの群の方だけが遅延用DNAコンジュゲート22と水素結合し、この分だけノイズDNAより泳動速度が低下する。 Then, advance the noise DNA from a group of normal DNA and abnormal DNA to reliably separate, complementary nucleotide sequences (present invention the nucleotide sequence with both normal DNA and abnormal DNA to delay DNA conjugate 22 is commonly if you ask have second nucleotide sequence) of only towards the group of normal DNA during electrophoresis and abnormal DNA will bind hydrogen and delay DNA conjugates 22, migration velocity becomes lower than the amount corresponding noise DNA. 従って、正常DNAと異常DNAの群がノイズDNAより相対的に遅延し、ノイズDNAを区別してその影響を排除することが可能となる。 Thus, the group of normal DNA and abnormal DNA is relatively delayed from noise DNA, to distinguish noise DNA it is possible to eliminate the influence. ノイズDNAが結合するのは偶然に塩基が水素結合する場合であり、確率的にきわめて低い。 Noise DNA that binds to the case where base chance to hydrogen bonding, stochastically very low. なお、遅延用DNAコンジュゲート22の塩基配列(本発明の第2の塩基配列)は、正常DNAと異常DNAの両方を遅延用DNAコンジュゲート22と水素結合させてノイズDNAから分離するから、正常DNAと異常DNA双方がもつ塩基配列と相補的でなければならず、図6(b)に示すように、例えばGCAGATCG(配列番号4に記載)にするのが望ましい。 The nucleotide sequence of delay DNA conjugate 22 (second base sequence of the present invention), since the separation from the noise DNA and normal DNA and abnormal DNA both delay DNA conjugates 22 and thereafter hydrogen bonds to the normal must be complementary to the DNA and the abnormal DNA both nucleotide sequences with, as shown in FIG. 6 (b), for example, it is desirable to GCAGATCG (SEQ ID nO: 4). なお、正常DNAと異常DNAだけに確実に結合できる塩基配列を選ぶためには、両者に対してだけ結合する確率を高くするため、塩基配列の長さは長い方がよい。 In order to select the base sequence can be reliably bonded only to normal DNA and abnormal DNA to increase the probability of binding only to both, the length of the nucleotide sequence it is longer. また、遅延用DNAコンジュゲート22と分離用DNAコンジュゲート21のそれぞれのDNA総量は、DNA試料の濃度の20〜600倍とするのが適当である。 Further, each of the DNA total amount of delay for DNA conjugate 22 for separation DNA conjugate 21 is suitably a 20-600 times the concentration of the DNA sample.
【0052】 [0052]
次に、このような分離用DNAコンジュゲート21や遅延用DNAコンジュゲート22の作成・合成方法について説明する。 Next, a description will be given such a method of creating and combining for separation DNA conjugates 21 and delay for DNA conjugate 22. ビニル化DNAを合成するために、PCRによって、分離用DNAコンジュゲート21と遅延用DNAコンジュゲート22用のDNAを切り出す。 To synthesize vinylation DNA, PCR by cutting out a separating DNA conjugate 21 with DNA for delay for DNA conjugate 22. 上述の例では、TAGCGCAGATCG(配列番号2に記載)が分離用DNAコンジュゲート21のDNAであり、GCAGATCG(配列番号4に記載)が遅延用DNAコンジュゲート22のDNAとなる。 In the above example, TAGCGCAGATCG (SEQ ID NO: 2) is the DNA of the separation DNA conjugates 21, GCAGATCG (SEQ ID NO: 4) is the DNA of the delay DNA conjugate 22.
【0053】 [0053]
次に、目的の塩基配列を有するDNAの5'末端をアミノ化(通常は、ヘキシル基を介してアミノ化)する。 Next, aminated 5 'end of the DNA having the nucleotide sequence of interest (typically, amination through a hexyl group) to. このようにして得られたアミノ化DNAを2.6mMになるように滅菌した超純水を加えて希釈する。 Such aminated DNA obtained by the dilution by the addition of ultrapure water and sterilized to be 2.6 mM. 次いで、MOSU(メタクリロイドオキシスクシンイミド)を71.388mMになるようにDMSO(ディメチルスルオキシド)で希釈する。 Then diluted with DMSO (di-methyl sulfoxide) MOSU the (methacryloyloxy Lloyd succinimide) such that the 71.388MM. そして、このようにして得たアミノ化DNAとMOSUを1:50の比率になるように加えて調整する。 Then, prepared by adding to the thus obtained aminated DNA and MOSU becomes ratio 1:50. さらに、この調整溶液に対して、pH調整用としてpH9になるように炭酸水素ナトリウムと水酸化ナトリウムで調整した溶液を、アミノ化DNAの量と等量加える。 In addition, for this adjustment solution, a solution prepared with sodium bicarbonate and sodium hydroxide such that pH9 for the pH adjustment, adding volume equivalent aminated DNA.
【0054】 [0054]
そして、得られた溶液を一晩振とうする。 Then, shaken overnight resulting solution. その後、HPLC(High Performance Liquid Chromatography:高速液体クロマトグラフィー)を使用して、振とうした溶液中のビニル化DNAを、アミノ化DNA,MOSU,その他と分離する。 Thereafter, HPLC: using (High Performance Liquid Chromatography High Performance Liquid Chromatography), the vinylation DNA the sugar solution in vibration, separated aminated DNA, MOSU, other and. ビニル化DNAは溶離液(TEAA;トリエチルアミンー酢酸とアセトニトリルの混合溶液)を含んでいるため、さらに真空乾燥機能を持った遠心エバポレーターで減圧濃縮する。 Vinylation DNA eluent; because it contains (TEAA triethylamine over acetate and a mixed solution of acetonitrile), further concentrated under reduced pressure a centrifugal evaporator having a vacuum drying function.
【0055】 [0055]
次いで、重合溶液である10%のAAM(アクリルアミド)を53μmol窒素置換する。 Then, the polymer solution is a 10% AAM the (acrylamide) to 53μmol nitrogen. さらに、重合開始剤である1.34%のTEMD(N,N,N'N'−テトラメチルエチレンジアミン)を超音波で脱気した滅菌超純水で希釈する。 Furthermore, 1.34% of TEMD a polymerization initiator (N, N, N'N'-tetramethylethylenediamine) is diluted with degassed sterile ultrapure water ultrasonically. これを重合開始剤である1.34%のAPS(過硫酸アンモニウム)を同じく超音波で脱気した滅菌超純水で希釈する。 This is diluted as a polymerization initiator 1.34% of APS (the ammonium persulfate) likewise degassed, sterile ultrapure water ultrasonically. さらに濃縮したビニル化DNAを滅菌した超純水で希釈する。 Further diluted with ultra-pure water sterilized concentrated vinylation DNA. そして、100μlのDNAコンジュゲートを合成するために、上記のAAMを34μl、上記のTEMDとAPSを各々5μl、ビニル化DNAがAAMに対して0.01%モル〜0.05%モルになるように加え、100μlになるように滅菌超純水を追加して、60分程度放置しておくとアクリルアミド化されたDNAコンジュゲートが得られる。 In order to synthesize the DNA conjugates of 100 [mu] l, the above AAM 34 [mu] l, 5 [mu] l each of the above TEMD and APS, as the vinylation DNA is 0.01% mole to 0.05% molar with respect to AAM in addition, by adding sterile ultrapure water to a 100 [mu] l, left to stand for about 60 minutes when acrylamide reduction DNA was conjugate.
【0056】 [0056]
なお、未反応のビニル化DNAを除去するために、適当な大きさの孔径選択したゲルろ過を数十回に分けて行うと、純度の高いDNAコンジュゲートが得られる。 In order to remove unreacted vinylation DNA, performed separately pore size selected gel filtration appropriately sized to several tens of times higher DNA conjugate purity is obtained. 本実施の形態1では、分離用DNAコンジュゲート21や遅延用DNAコンジュゲート22の間で合成法は同じであるが、両者異なる合成法にすることもできる。 In the first embodiment, a synthesis between the separating DNA conjugates 21 and delay for DNA conjugates 22 are the same, it is also possible to both different synthetic methods.
【0057】 [0057]
続いて、本実施の形態1の遺伝子診断装置の動作について説明する。 Next, the operation of the genetic diagnosis apparatus of the first embodiment. 先ず遺伝子診断装置内に、DNA試料や各溶液を導入したキャピラリー管19をセットし、図3、図4に示すように両端に容器18a,18b内の緩衝液18を浸す。 First in genetic diagnosis apparatus sets a capillary tube 19 the introduction of the DNA sample and each solution, 3, the container 18a at both ends as shown in FIG. 4, immerse buffer 18 in 18b. この電極16と電極17間に電源部9aによって後述する所定電圧を印加する。 Applying a predetermined voltage to be described later by a power supply unit 9a between the electrodes 16 and the electrode 17. 適当な電圧幅としては、望ましくは10〜20キロボルトが好ましいが、電解質や電極の状態により100ボルト〜30キロボルトでもよい。 Suitable voltage range, preferably it is preferred that 10 to 20 kilovolts, may be 100 volts to 30 kilovolts by the state of the electrolyte and the electrode. 例えば、低電解質濃度の場合や、電極面積が大きな場合は電圧を低電圧にする。 For example, in the case of low electrolyte concentrations and, if the electrode area is large to a voltage to a low voltage. そして、最初から所定電圧を印加するのでなく、定電圧を印加する前に準備用の30キロボルト以上の高電圧を印加し、ノイズDNAをいち早く分離すれば、測定を迅速に行うことができる。 Then, instead of applying a predetermined voltage from the beginning, by applying a 30 kilovolts or more high voltage for preparation prior to applying a constant voltage, if quickly separate the noise DNA, measurement can be performed rapidly.
【0058】 [0058]
ここで、所定の電圧を印加する理由を説明すると、遅延用DNAコンジュゲート22と分離用DNAコンジュゲート21に対するDNA試料の結合力と、電気泳動力による引離力との差が、DNAの泳動速度や移動差に大きな影響を与えるため、正常DNAと異常DNAとノイズDNAの分離が最も効果的に行われる所定の定電圧を印加して電気泳動する必要があるからである。 Here, explaining the reason for applying a predetermined voltage, the difference between the delay DNA conjugates 22 and coupling force of a DNA sample for separating DNA conjugate 21, and 引離 force by electrophoresis force, DNA of electrophoresis since a significant impact on the speed and the moving difference, it is necessary to electrophoresis by applying a predetermined constant voltage separation of normal DNA and abnormal DNA and noise DNA is most effectively performed. すなわち、この電圧は最も泳動しにくい正常DNAを電気泳動することができるという条件と、高電圧にすると正常DNAと異常DNAの分解能が低下するので、分解能を上げるため、できるだけ低電圧でなければならないという条件の2つを充たす電圧である。 That is, since the voltage is the most, the condition that migration hardly normal DNA can be electrophoresed, the resolution of normal DNA and abnormal DNA when a high voltage drops, to increase the resolution must be as low as possible voltage is a voltage to meet the two conditions. 従って、予め印加する電圧として最適な電圧をDNAごと、条件ごとに調べておき、当初30キロボルト程度以上の準備電圧を短時間印加した後、この電圧を印加するようにする。 Thus, each DNA optimum voltage as a voltage to be applied in advance, keep examined for each condition, after applying a short time initially 30 kilovolts about above preparatory voltage, so as to apply the voltage. なお、キャピラリー管19内のDNAは負に帯電しており陽極側に進むため、電源部9aは電極16を正電位、電極17を負電位になるように印加する必要がある。 Incidentally, to proceed to the anode side DNA in capillary tube 19 is negatively charged, the power supply unit 9a electrode 16 positive potential, it is necessary to apply so the electrode 17 to a negative potential. また、電気泳動に当たっては、泳動時間を長くしすぎると、キャピラリー管19内で緩衝液18が乾燥するので、必要以上に長い時間泳動を行うのは避けなければならない。 Moreover, when the electrophoresis is too long the electrophoresis time, since the buffer 18 in the capillary tube 19 is dried, it must be avoided to carry out the long migration than necessary.
【0059】 [0059]
電圧が印加されるとDNA試料は泳動され、正常DNAと異常DNAの群は遅延用DNAコンジュゲート22との結合力が同等であるから、断続的な結合と離脱を繰り返しながらまったく同様に泳動していくため、ノイズDNAと、正常DNAと異常DNAの群との間に大きな移動差が生じる。 When a voltage is applied DNA samples were electrophoresed, the normal DNA and the group of abnormal DNA because it is equivalent to the bonding force between the delay DNA conjugate 22, and just as electrophoresis repeatedly and leaves intermittent bond because going, large movement difference between the noise DNA, and the group of normal DNA and abnormal DNA occurs. そして、分離用DNAコンジュゲート21は正常DNAと異常DNAとの結合力に一塩基分の差があり、泳動されていくとき両者間に移動速度差が生じ、両者の間で移動差を生じる。 Then, the separation for DNA conjugate 21 there is a difference of a single nucleotide component to the bonding strength between normal DNA and abnormal DNA, moving speed difference between them occurs when we are focusing, resulting in movement difference between the two.
【0060】 [0060]
次に、分離が行われる高温部10と分離部12、断熱部11の説明を行う。 Next, a high temperature portion 10 which separation takes place separation unit 12, the description of the heat insulating portion 11. 上述したように、高温部10でDNAの2本鎖を離すために90℃以上の(所定温度±5℃)になるように第1温調器13を用いて制御する。 As mentioned above, controlled using a first temperature controller 13 so that the above 90 ° C. (predetermined temperature ± 5 ° C.) in order to separate the two strands of DNA at high temperature section 10. また、分離部12では、DNA試料の状態によっても異なるが、分離用DNAコンジュゲート21や遅延用DNAコンジュゲート22とDNA試料の結合力の差に基づいて、正常DNAや異常DNA、あるいはノイズDNAを分離できるように、高温部10の温度より10℃程度低温、すなわち15℃〜80℃、望ましくは20℃〜60℃の温度範囲の所定温度に保たなければならない。 Further, the separator 12, may vary depending on the state of a DNA sample, based on the difference between the binding force of the separation DNA conjugates 21 and delay for DNA conjugates 22 and DNA samples, normal DNA and abnormal DNA or noise DNA, as can be separated, a low temperature of about 10 ° C. than the temperature of the high temperature portion 10, i.e. 15 ° C. to 80 ° C., preferably should be maintained at a predetermined temperature in the temperature range of 20 ° C. to 60 ° C.. 実施の形態1の遺伝子診断装置では、キャピラリー管19を覆っている分離部12の下部に、シリコンラバーヒーターやニクロム線等と熱電対やサーマル等の温度センサーを配置し、第2温調器14で所定の温度±1℃以下になるように管理する。 In genetic diagnosis apparatus according to the first embodiment, the lower portion of the separator 12 that covers the capillary tube 19, to place the temperature sensor of the silicon rubber heater or nichrome wire or the like and a thermocouple or a thermal, etc., the second temperature controller 14 in managing to be equal to or less than the predetermined temperature ± 1 ° C.. ただ、環境温度によっては室温が目的の所定温度を超える場合もあり、シリコンラバーヒーターやニクロム線等に代えて、ペルチェ等の暖・冷可能な部品を使うのがよい。 However, depending on the environment temperature might room temperature exceeds a predetermined temperature of the object, instead of the silicon rubber heater or a nichrome wire or the like, it is to use a warm and cold possible components of the Peltier like. また、断熱部11はガラスウールや発砲剤、雲母、多孔質セラミックス等の断熱材もしくは、中身を真空にしたものを使用するのでもよい。 Further, the heat insulating section 11 is glass wool or blowing agent, mica, insulation porous ceramics or the like or may also use a material obtained by vacuum the contents. 断熱部11付近では遅延用DNAコンジュゲート22が、高温部10と分離部12の中間温度となるから、これを利用して正常DNAと異常DNAとをノイズDNAから分離することができる。 Delaying DNA conjugates 22 in the vicinity of the heat insulating unit 11, from the intermediate temperature of the high temperature portion 10 and the separator 12 can utilize this to separate the normal DNA and abnormal DNA from the noise DNA.
【0061】 [0061]
続いて、遅延用DNAコンジュゲート22と分離用DNAコンジュゲート21の作用で泳動速度に差が生じ、移動差が生じた正常DNAと異常DNA、ノイズDNAを、どのようにして検出するか説明する。 Subsequently, a difference occurs in the migration speed by the action of the separation DNA conjugates 21 and delay DNA conjugates 22, the abnormal DNA and normal DNA movement difference is generated, the noise DNA, is described how the detected . 図7は、泳動開始からの経過時間を横軸にして吸光度を縦軸にしたときの経過時間と吸光度の関係図である。 Figure 7 is a relationship diagram of the elapsed time and the absorbance when the absorbance on the vertical axis and the elapsed time from the electrophoresis starting on the horizontal axis. 検出は紫外線の照射が正常DNAと異常DNA、ノイズDNAによって遮光されたときの吸光度を測定することで行う。 Detection is performed by measuring the absorbance when the irradiation of ultraviolet rays is shielded by the normal DNA and abnormal DNA, noise DNA. 実施の形態1においては、図5に示すようにキャピラリー管19の一部でガラス部を露出させ、D 2ランプ15aから波長260nmの紫外線を照射し、このとき得られる紫外線照射光をフォトダイオード15bで検出し、吸光度を測定している。 In the first embodiment, to expose the glass portion in a portion of the capillary tube 19 as shown in FIG. 5, D 2 was irradiated with wavelength 260nm of the ultraviolet from the lamp 15a, a photodiode 15b ultraviolet irradiation light obtained at this time in detects and measures the absorbance. 制御演算部8によって電源部9aを制御してD 2ランプ15aを発光させ、フォトダイオード15bで検出した電流はプリアンプ15cで増幅し、A/Dコンバータ15dでデジタル量として吸光度に制御演算部8で換算される。 The control arithmetic unit 8 controls the power unit 9a is emitting a D 2 lamp 15a, a current detected by the photodiode 15b is amplified by a preamplifier 15c, the A / D converter 15d control arithmetic unit 8 to the absorbance as a digital value in It is translated. 制御演算部8はタイマ(図示しない)を内蔵し、泳動開始時間からの経過時間を測定することができる。 Control arithmetic unit 8 has a built-in timer (not shown) may measure the elapsed time from the migration start time. 図7において、時間的に早い方(I)が、DNAコンジュゲートと結合しないノイズDNA、時間が中位の(II)が異常DNA、時間が遅い(III)が正常DNAである。 7, temporally earlier (I) is the noise DNA that does not bind to DNA conjugate, the time is medium (II) is abnormal DNA, time is slow (III) is normal DNA.
【0062】 [0062]
この関係図よりピークの高さと時間とピークの数を読み取れば、ピークの数からDNA試料に異常DNAが含まれていることが分かる。 If read several height and time and the peak of the peak from the relationship diagram, it can be seen that contains the abnormal DNA in DNA samples from the number of peaks. すなわち、ピークの数から異常DNAが存在するか否かが判定できる。 That is, it can be determined whether abnormal DNA from the number of peaks are present. なお、印加する電圧やDNA濃度、DNAの長さ(塩基の個数)によってはピークの数を異常DNAとノイズDNAだけにすることができるから、このときは異常DNAの通過量だけを測定する。 The voltage and DNA concentration applied, because it can be only a few abnormal DNA and noise DNA peaks by the length of DNA (the number of bases), this time to measure only passage of abnormal DNA. また、ピークの高さを比べるのは、同じ条件下で電気泳動されたDNA中の泳動速度差のある2つの集合の吸光度差を示すから、異常DNAと正常DNAの存在比率に相当し、存在比率の判定が可能になる。 Also, to compare the height of the peaks, since shows the absorbance difference between two sets of electrophoresed migration speed difference in the DNA under the same conditions, corresponds to the existence ratio of abnormal DNA and normal DNA, there it is possible to determine the ratio. 異常DNAの存在量の判定は、標準DNA試料の検出ピーク波形から得られた標準データを制御演算部8に予め入力しておき、そのデータと測定したデータを比較して換算すればよい。 Determination of the presence of abnormal DNA previously entered standard data obtained from the detected peak waveform of the standard DNA sample to the control arithmetic unit 8, may be converted by comparing the data measured and its data.
【0063】 [0063]
以上説明したように、本実施の形態1の遺伝子診断装置と遺伝子診断方法によれば、細胞や血液等から取り出したDNAの中で、特定のDNAを制限酵素などで取り出したDNA試料中に含まれる正常DNAと異常DNAの存在比率等が分かることにより、遺伝子診断、判定ができる。 As described above, according to the genetic diagnosis apparatus and gene diagnosis method of the first embodiment, among the DNA extracted from the cells and the blood or the like, contained in the DNA sample taken specific DNA such as restriction enzymes by abundance ratio or the like of the normal DNA and abnormal DNA that is found, genetic diagnosis, it is determined.
【0064】 [0064]
(実施の形態2) (Embodiment 2)
本発明の実施の形態2における遺伝子診断装置及び遺伝子診断方法について図1,図2,図4〜図8に基づいて説明する。 1 for genetic diagnosis apparatus and gene diagnosis method according to the second embodiment of the present invention, FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 4-8. 図8は本発明の実施の形態2における遺伝子診断装置の装置構成図である。 Figure 8 shows the structure of the genetic diagnosis device according to a second embodiment of the present invention. 実施の形態2の遺伝子診断装置は、実施の形態1の遺伝子診断装置をDNA試料としてDNAの1本鎖のものに対応させたものであり、基本的に実施の形態1の遺伝子診断装置と同一であるから、特徴部分の説明を行うにとどめ、詳細な説明は実施の形態1に譲って省略する。 The genetic diagnosis apparatus of the second embodiment, which the genetic diagnosis apparatus of the first embodiment is made to correspond to those as DNA sample single-stranded DNA, basically the same as genetic diagnosis device of Embodiment 1 omitted since it is, it kept in a description of characteristic portions, and detailed description is ceded to the first embodiment.
【0065】 [0065]
図8に示すように、実施の形態2の遺伝子診断装置では、分離用DNAコンジュゲート21と遅延用DNAコンジュゲート22と1本鎖のDNA試料23を直接分離部12内に導入する。 As shown in FIG. 8, the genetic diagnosis apparatus of the second embodiment, introducing separating DNA conjugates 21 and delay DNA conjugates 22 and one strand of DNA samples 23 directly separating unit 12. すなわち、電気泳動部6を基本的に分離部12だけで構成している。 That is, it consists of essentially only separator 12 the electrophoresis unit 6. 実施の形態1の高温部10、断熱部11は存在しない。 High temperature portion 10 of the first embodiment, the heat insulating section 11 is not present. 分離用密閉流路カートリッジの形式で導入する場合は、この順序で分離用DNAコンジュゲート21と遅延用DNAコンジュゲート22とDNA試料23が充填されたキャピラリー管19を、測定ごとに交換して分離部12に装着する。 When introduced in the form of the separation closed channel cartridge, the capillary tube 19 where the separation DNA conjugates 21 and delay DNA conjugates 22 and DNA sample 23 is filled in this order, and changed every measuring separation It is attached to the part 12.
【0066】 [0066]
実施の形態1においては、2本鎖のDNA試料23が供給され、これを自動的に1本鎖にするために高温部10が設けられている。 In the first embodiment, it is supplied double-stranded DNA samples 23, and the high temperature portion 10 is provided to the single-stranded this automatically. しかし、実施の形態2においてはDNA試料23として供給されるのが1本鎖のDNAであり、2本鎖のDNAを分離する必要がないため高温部10と断熱部11が不要になっている。 However, in the second embodiment is the DNA is single-stranded be supplied as a DNA sample 23, the high temperature portion 10 and the insulating part 11 since there is no need to separate the double-stranded DNA is no longer needed . 従って、測定開始時には、分離用DNAコンジュゲート21と遅延用DNAコンジュゲート22が分離部12付近、DNA試料23が分離部12の入口付近になるように配置さえすれば、測定を直ちに実行できる。 Therefore, at the start of measurement, for separation DNA conjugates 21 and delay DNA conjugate 22 near the separation section 12, if only arranged as DNA sample 23 is near the inlet of the separation unit 12, measures the immediate execution. そして、分離部12の第2温調器14は、実施の形態1と同様に15℃〜80℃、望ましくは20℃〜60℃の温度範囲の所定温度に保つように制御される。 The second temperature controller 14 of the separator 12 is likewise 15 ° C. to 80 ° C. as in the first embodiment, preferably is controlled to maintain a predetermined temperature of the temperature range of 20 ° C. to 60 ° C.. このように温度制御することで、DNA試料23を、分離用DNAコンジュゲート21と遅延用DNAコンジュゲート22によって、正常DNAと異常DNAとノイズDNAに分離することができる。 In this way temperature control, the DNA sample 23, by preparative DNA conjugates 21 and delay DNA conjugate 22 can be separated into normal DNA and abnormal DNA and noise DNA.
【0067】 [0067]
このように、実施の形態2の遺伝子診断装置は、高温部10と断熱部11が不要であるから、診断装置の構成が簡単化でき、制御も容易で、扱い易いものとすることができる。 Thus, the genetic diagnosis apparatus of the second embodiment, since the high temperature section 10 and the heat insulating portion 11 is not necessary, can be simplified configuration of the diagnostic device, the control is easy, it can be made easy to handle.
【0068】 [0068]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上のように、本発明によれば、以下のような有利な効果が得られる。 As described above, according to the present invention, advantageous effects are obtained as follows.
【0069】 [0069]
請求項1に記載された遺伝子診断装置は、第2電極と第1電極間に所定の定電圧を印加し、DNA試料は電気泳動することができるが、分離用DNAコンジュゲート、遅延用DNAコンジュゲートは高分子化合物と結合したものであるから、泳動速度はDNA試料と比較すると数%にすぎず(但し、高分子化合物の種類と長さに依存する)、相対的には擬似固定状態にすることができる。 The gene diagnosis apparatus according to claim 1, applying a predetermined constant voltage between the second electrode and the first electrode, but DNA sample can be electrophoretically separated by preparative DNA conjugates, delays for DNA Gongju since the gate is obtained by binding a polymer compound, the migration speed is only several percent when compared to DNA samples (however, depending on the type and length of polymer compound), relative to the pseudo-fixed state can do. 従って、DNA試料は電気泳動によって、遅延用DNAコンジュゲート、次いで、分離用DNAコンジュゲート部分を通過する。 Thus, DNA samples by electrophoresis, delaying DNA conjugates, then passes through the separating DNA conjugate moiety. その際に、まず遅延用DNAコンジュゲートとの水素結合力差を利用して正常DNAと異常DNA群の泳動速度をノイズDNAに対して低下させ、更に、分離用DNAコンジュゲートにより正常DNAの泳動速度を異常DNAの泳動速度に対して低下させることができる。 At that time, it reduces the noise DNA electrophoretic velocity of the normal DNA and abnormal DNA group by first utilizing hydrogen bonding force difference between the delay DNA conjugates, further migration of normal DNA by preparative DNA conjugate it is possible to reduce the rates for migration velocity of the abnormal DNA.
【0070】 [0070]
なお、DNA試料を遅延させる方法としてアフィニティDNAがあるが、アフィニティDNAはキャピラリー管等の密閉流路の壁面に固定することが一般的であり、その固定処理は難しく、一度使用すると通常密閉流路を使い捨てにしなければならないが、本発明によれば擬似固定であるため使い捨てにする必要はなく、両コンジュゲートや試料の各濃度調整および両コンジュゲートや試料の混合比率の調整がきわめて容易になる。 Although there is affinity DNA as a method of delaying the DNA sample, affinity DNA is it is generally fixed to the wall of the closed channel such as capillary tube, the fixing process is difficult, normally closed channel once you use the but must be disposable, it is not necessary to disposable for a pseudo fixed according to the present invention, the adjustment of both the conjugate and the concentration adjusting and mixing ratio of the two conjugates and samples of the sample is very easy .
【0071】 [0071]
正常DNA及び異常DNAは移動しながら、まず遅延用DNAコンジュゲートの結合力の作用を受け、この作用を受けないノイズDNAは、電圧を印加したとき一番先に泳動されて検出部で検出される。 Normal DNA and abnormal DNA while moving, first under the effect of the binding force of the delay for DNA conjugates, noise DNA not subjected to this action is detected by the detection unit is electrophoresed in rank when a voltage is applied that. しかし、異常DNAには、遅延用DNAコンジュゲートのほか、分離用DNAコンジュゲートとの結合力(但し、正常DNAに比べて一塩基分弱い)が作用し、コンジュゲートとの作用をなかなか振り切れず、ノイズDNAよりも遅れて泳動され、ノイズDNAの次に検出部で検出される。 However, the abnormal DNA, other delay DNA conjugate bond strength between separating DNA conjugates (However, monobasic min weaker than the normal DNA) acts not scaled out easily the effect of conjugated is electrophoresed later than noise DNA, it is detected by the next detector noise DNA. 正常DNAには最大の結合力が作用し、ノイズDNAは勿論のこと、異常DNAよりも遅れて泳動され、最後に検出部で検出される。 The normal DNA maximum coupling force acts, noise DNA, of course, be electrophoresed later than the abnormal DNA, is detected by the end detector. これにより3つのDNAの検出時間に差を生じさせることができる。 This can cause a difference in detection time of the three DNA. 電気泳動とDNAの水素結合を利用するから数分〜十数分という短時間のうちにDNAを分離でき、且つ所定の電圧を印加するだけで良いから分解能の高い最適電圧にきわめて簡単に調整でき、正確にDNAの異常の有無を検出することができ、小型、軽量、低ランニングコストの安価な装置とすることができ、診断の自動化がきわめて容易である。 Electrophoresis and can isolate DNA in a short time of several minutes to several tens of minutes from utilizing hydrogen bonding DNA, can and very simply adjusted to a higher optimum voltage from it is only resolution for applying a predetermined voltage , can be accurately detecting the presence or absence of DNA abnormalities, small size, light weight, can be an inexpensive device with low running cost, automated diagnosis is extremely easy. これにより、癌・糖尿病・高血圧・アルツハイマーなどの様々な遺伝子の変異に起因する疾患に関して、その疾患に対する発症の危険性を予知し、発症前の予防あるいは極めて早期の発見をすることができる。 Thus, for a disease caused by mutations in various genes, such as cancer, diabetes, hypertension, Alzheimer's, it is possible to predict the risk of developing against the disease, the prophylactic or very early detection of presymptomatic. また、各個人が持つ遺伝子の多様性を調査することで、薬品の副作用と効果の有無をあらかじめ推測し各個人に最も適合した医薬品を提供することが可能になる。 Furthermore, to investigate the genetic diversity with each individual, previously inferred the existence of side effects and the effects of drugs it is possible to provide a best fit pharmaceuticals to each individual. さらに、突然変異が起き癌化してしまった組織から採取した遺伝子の変異を速やかに決定して利用することができる。 In addition, a mutation of the gene taken from mutations had cancerous happened organization can be used to quickly determine. 個人を特定し、犯罪捜査や親子関係の特定、各個人のセキュリティーの確保に決定的な信頼性を遺伝子診断装置によって付与することができる。 To identify an individual, specific criminal investigation or parent-child relationship, a critical reliability to ensure each individual security can be imparted by a gene diagnosis apparatus.
【0072】 [0072]
請求項2に記載された遺伝子診断装置は、密閉流路が分離用密閉流路カートリッジであるから、予めリニアポリマーとDNA結合制御剤を含む緩衝液と、分離用DNAコンジュゲート、遅延用DNAコンジュゲート、DNA試料とを充填した分離用密閉流路カートリッジを用意しておくことができ、測定毎に分離部に分離用密閉流路カートリッジを交換して装着すればよく、測定を簡単に且つ容易に行うことができる。 Genetic diagnosis apparatus according to claim 2, since closed channel is separating the closed channel cartridge, the buffer solution previously containing a linear polymer and DNA binding control agents, for separation DNA conjugates, delays for DNA Gongju gate, it can to be prepared for separation closed channel cartridge filled with the DNA sample may be mounted to replace the separation closed channel cartridge separating unit for each measurement, simple and easy measurement it can be carried out in.
【0073】 [0073]
請求項3に記載された遺伝子診断装置は、密閉流路が1以上設けられたから、密閉流路ごとに遅延用DNAコンジュゲートと分離用DNAコンジュゲート、DNA結合制御剤を変化させて、DNA試料の正常DNAと異常DNAの分離環境を密閉流路ごとに変化させることができる。 Gene diagnostic apparatus according to claim 3, since closed channel is provided one or more, delaying DNA conjugate for each closed channel and separating DNA conjugates, by changing the DNA-binding control agents, DNA samples it can be changed in the normal DNA and abnormal DNA isolation environment for each closed channel.
【0074】 [0074]
請求項4に記載された遺伝子診断装置は、遅延用DNAコンジュゲートが1種類以上含まれているから、泳動速度を遅延用DNAコンジュゲートの比率を変えることで変化させることができる。 Genetic diagnosis apparatus according to claim 4, since the delay for DNA conjugates contain one or more, can be varied by changing the ratio of the delay DNA conjugate migration velocity.
【0075】 [0075]
請求項5に記載された遺伝子診断装置は、分離用DNAコンジュゲート及び/または遅延用DNAコンジュゲートがビニル化したDNAであるから、DNA試料の正常DNAと異常DNAを明確に分離して測定することが可能となる。 Gene diagnosis apparatus according to claim 5, since the isolating DNA conjugate and / or delaying DNA conjugate is a vinyl of the DNA, measured with clear separation of normal DNA and abnormal DNA of the DNA samples it becomes possible.
【0076】 [0076]
請求項6に記載された遺伝子診断装置は、分離部が内部の液体を20℃〜60℃に調整して正常DNAと異常DNAを分離するから、正常DNAと異常DNAを温度調整により分離用DNAコンジュゲートと遅延用DNAコンジュゲートに結合したり離脱させたりすることが可能であり、結合力を温度で調整でき、分離後それぞれを検出部で測定することが可能となる。 Genetic diagnosis apparatus according to claim 6, isolating DNA from the separation unit to separate the adjustment to normal DNA and abnormal DNA of the liquid inside the 20 ° C. to 60 ° C., the temperature adjustment of normal DNA and abnormal DNA it is possible or is detached or coupled to a delay for DNA conjugated to conjugate the binding force can be adjusted at a temperature, it is possible to measure by the detection unit, respectively after separation.
【0077】 [0077]
請求項7に記載された遺伝子診断装置は、密閉流路が内径50〜100μmのフューズドシリカ製キャピラリー管であるから、紫外線を90%以上透過でき、紫外線の通過量を検出することで異常DNAの検出が容易にできる。 Gene diagnostic apparatus according to claim 7, since closed channel is fused silica capillary tube having an inside diameter of 50 to 100 [mu] m, ultraviolet rays capable of transmitting 90% or more, the abnormality by detecting the passage of the ultraviolet DNA It can be easily detected.
【0078】 [0078]
請求項8に記載された遺伝子診断装置は、密閉流路が溝のある板と紫外線が90%以上透過する板との組み合わせであるから、紫外線を90%以上透過でき、紫外線の通過量を検出することで異常DNAの検出が容易にできる。 Genetic diagnosis apparatus according to claim 8, since the plate and ultraviolet closed channel is a groove which is a combination of a plate that transmits 90% or more, capable of transmitting ultraviolet rays 90%, it detects the passage of ultraviolet detection of the abnormal DNA of can be easily.
【0079】 [0079]
請求項9に記載の発明は、2重螺旋のDNA試料を引き離して1本鎖のDNA試料とすることを特徴とする請求項1〜8に記載の遺伝子診断装置であるから、DNA試料を1重鎖とする前処理を行うことなくそのまま用いることができるので、更に診断の自動化を図ることが可能である。 The invention described in claim 9, since a gene diagnostic apparatus according to claim 8, characterized in that a single stranded DNA sample pull the DNA samples of the double helix, 1 DNA samples it is possible to use it without the pretreatment of the heavy chain can further be automated diagnosis.
【0080】 [0080]
請求項10に記載された遺伝子診断方法は、第2電極と第1電極間に所定の定電圧を印加し、DNA試料は電気泳動することができるが、分離用DNAコンジュゲート、遅延用DNAコンジュゲートは高分子化合物と結合したものであるから、泳動速度はDNA試料と比較すると数%にすぎず(但し、高分子化合物の種類と長さに依存する)、相対的には擬似固定状態にすることができる。 Gene diagnosis method according to claim 10 applies a predetermined constant voltage between the second electrode and the first electrode, but DNA sample can be electrophoretically separated by preparative DNA conjugates, delays for DNA Gongju since the gate is obtained by binding a polymer compound, the migration speed is only several percent when compared to DNA samples (however, depending on the type and length of polymer compound), relative to the pseudo-fixed state can do. 従って、DNA試料は電気泳動によって、遅延用DNAコンジュゲート、次いで、分離用DNAコンジュゲート部分を通過する。 Thus, DNA samples by electrophoresis, delaying DNA conjugates, then passes through the separating DNA conjugate moiety. その際に、まず遅延用DNAコンジュゲートとの水素結合力差を利用して正常DNAと異常DNA群の泳動速度をノイズDNAに対して低下させ、更に、分離用DNAコンジュゲートにより正常DNAの泳動速度を異常DNAの泳動速度に対して低下させることができる。 At that time, it reduces the noise DNA electrophoretic velocity of the normal DNA and abnormal DNA group by first utilizing hydrogen bonding force difference between the delay DNA conjugates, further migration of normal DNA by preparative DNA conjugate it is possible to reduce the rates for migration velocity of the abnormal DNA.
【0081】 [0081]
なお、DNA試料を遅延させる方法としてアフィニティDNAがあるが、アフィニティDNAはキャピラリー管等の密閉流路の壁面に固定することが一般的であり、その固定処理は難しく、一度使用すると通常密閉流路を使い捨てにしなければならないが、本発明によれば擬似固定であるため使い捨てにする必要はなく、両コンジュゲートや試料の各濃度調整および両コンジュゲートや試料の混合比率の調整がきわめて容易になる。 Although there is affinity DNA as a method of delaying the DNA sample, affinity DNA is it is generally fixed to the wall of the closed channel such as capillary tube, the fixing process is difficult, normally closed channel once you use the but must be disposable, it is not necessary to disposable for a pseudo fixed according to the present invention, the adjustment of both the conjugate and the concentration adjusting and mixing ratio of the two conjugates and samples of the sample is very easy .
【0082】 [0082]
正常DNA及び異常DNAは移動しながら、まず遅延用DNAコンジュゲートの結合力の作用を受け、この作用を受けないノイズDNAは、電圧を印加したとき一番先に泳動されて検出部で検出される。 Normal DNA and abnormal DNA while moving, first under the effect of the binding force of the delay for DNA conjugates, noise DNA not subjected to this action is detected by the detection unit is electrophoresed in rank when a voltage is applied that. しかし、異常DNAには、遅延用DNAコンジュゲートのほか、分離用DNAコンジュゲートとの結合力(但し、正常DNAに比べて一塩基分弱い)が作用し、コンジュゲートとの作用をなかなか振り切れず、ノイズDNAよりも遅れて泳動され、ノイズDNAの次に検出部で検出される。 However, the abnormal DNA, other delay DNA conjugate bond strength between separating DNA conjugates (However, monobasic min weaker than the normal DNA) acts not scaled out easily the effect of conjugated is electrophoresed later than noise DNA, it is detected by the next detector noise DNA. 正常DNAには最大の結合力が作用し、ノイズDNAは勿論のこと、異常DNAよりも遅れて泳動され、最後に検出部で検出される。 The normal DNA maximum coupling force acts, noise DNA, of course, be electrophoresed later than the abnormal DNA, is detected by the end detector. これにより3つのDNAの検出時間に差を生じさせることができる。 This can cause a difference in detection time of the three DNA. 電気泳動とDNAの水素結合を利用するから数分〜十数分という短時間のうちにDNAを分離でき、且つ所定の電圧を印加するだけで良いから分解能の高い最適電圧にきわめて簡単に調整でき、正確にDNAの異常の有無を検出することができる。 Electrophoresis and can isolate DNA in a short time of several minutes to several tens of minutes from utilizing hydrogen bonding DNA, can and very simply adjusted to a higher optimum voltage from it is only resolution for applying a predetermined voltage it can accurately detect the presence or absence of DNA abnormalities. この遺伝子診断方法によれば、遺伝子の変異に起因する疾患に関して、その疾患に対する発症の危険性を予知し、予防と極めて早期の発見をすることができる。 According to the gene diagnosis method, for a disease caused by mutation of a gene, to predict the risk of developing for the disease, can be a very early detection and prevention. また、各個人が持つ遺伝子の多様性を調査することで、薬品の副作用と効果の有無をあらかじめ推測し、各個人に最も適合した医薬品を提供することが可能になる。 Furthermore, to investigate the genetic diversity with each individual, previously inferred the existence of side effects and the effects of drugs, it is possible to provide a best fit pharmaceuticals to each individual. さらに、癌化してしまった組織から採取した遺伝子の変異を速やかに決定することができる。 In addition, it is possible to quickly determine the mutation of the gene taken from the organization that had cancerous. 個人を特定し、犯罪捜査や親子関係の特定、各個人のセキュリティーの確保に決定的な信頼性を与えることができる。 To identify the individual, specific criminal investigation or a parent-child relationship, it is possible to give a definitive reliability to ensure each individual security.
【0083】 [0083]
【配列表】 [Sequence Listing]

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の実施の形態1における遺伝子診断装置の外観図【図2】本発明の実施の形態1における遺伝子診断装置の上蓋開放外観図【図3】本発明の実施の形態1における遺伝子診断装置の装置構成図【図4】本発明の実施の形態1における遺伝子診断装置の制御回路要部図【図5】本発明の実施の形態1における遺伝子診断装置の密閉流路内の分離用DNAコンジュゲートと遅延用DNAコンジュゲートとDNA試料との導入状態図【図6】(a)本発明の実施の形態1における遺伝子診断装置の密閉流路内の分離用DNAコンジュゲートとDNA試料との関係概念図(b)本発明の実施の形態1における遺伝子診断装置の密閉流路内の遅延用DNAコンジュゲートとDNA試料との関係概念図【図7】経過時間と吸光度の関係図【 In FIG. 1 a first embodiment of the present lid open external view of a genetic diagnosis apparatus according to the first embodiment of the external view of a genetic diagnosis apparatus according to the first invention; FIG embodiment of the invention the present invention; FIG separation of the sealed passage of genetic diagnosis apparatus according to a first embodiment of the control circuit main portion showing the present invention; FIG genetic diagnosis apparatus according to the first embodiment of the apparatus configuration diagram [4] the present invention genetic diagnosis device introducing a state diagram of the use DNA conjugated to delay DNA conjugate and the DNA sample [6] (a) isolating DNA conjugate and the DNA sample of a sealed flow path of the genetic diagnosis apparatus according to the first embodiment of the present invention relationship diagram related conceptual diagram 7 elapsed time and the absorbance of the delay DNA conjugate and the DNA sample of a sealed flow path of the genetic diagnosis apparatus according to the first embodiment of the related conceptual diagram (b) the present invention with [ 8】本発明の実施の形態2における遺伝子診断装置の装置構成図【符号の説明】 Device configuration diagram of a genetic diagnosis device according to a second embodiment of the 8] The present invention Description of Reference Numerals]
1 電源スイッチ2 操作ボタン3 表示パネル4 上蓋5 筐体6 電気泳動部7 支持台8 制御演算部9 電源ボックス9a 電源部10 高温部11 断熱部12 分離部13 第1温調器14 第2温調器15 検出部15a D 2ランプ15b フォトダイオード15c プリアンプ15d A/Dコンバータ16,17 電極18 緩衝液18a,18b 容器18d リニアポリマーゲル19 キャピラリー管20 吸引ポンプ21 分離用DNAコンジュゲート22 遅延用DNAコンジュゲート23 DNA試料 1 Power switch 2 operation button 3 display panel 4 upper lid 5 housing 6 electrophoresis unit 7 supporting base 8 control arithmetic unit 9 power box 9a power supply unit 10 high temperature section 11 insulating section 12 separating portion 13 first temperature controller 14 second temperature regulator 15 detector 15a D 2 lamp 15b photodiode 15c preamplifier 15d A / D converter 16, 17 electrode 18 buffers 18a, 18b container 18d linear polymer gel 19 capillary tube 20 the suction pump 21 for separation DNA conjugate 22 delay DNA conjugate 23 DNA samples

Claims (10)

  1. 緩衝液を収容し第1電極が浸漬された第1容器と、 A first container first electrode containing a buffer solution is immersed,
    緩衝液を収容し第2電極が浸漬された第2容器と、 A second container second electrode containing a buffer solution is immersed,
    前記第1容器と前記第2容器間をリニアポリマーとDNA結合制御剤を含む緩衝液を充たして連絡した密閉流路と、 A closed channel in communication between the second container and the first container satisfies the buffer containing a linear polymer and DNA binding control agent,
    前記第2電極に正電位を印加するとともに前記第1電極に負電位を印加する電源部と、 A power supply unit for applying a negative potential to the first electrode to apply a positive potential to the second electrode,
    前記電源部を制御して前記第2電極と前記第1電極間に所定の定電圧を印加する制御部と、 A control unit for applying a predetermined constant voltage between said by controlling the power supply unit first electrode and the second electrode,
    前記密閉流路に設けられ、内部を通過するDNAの通過量を検出する検出部を備え、 Provided in the closed channel, provided with a detector for detecting the passage of the DNA through the interior,
    前記密閉流路には、前記緩衝液の中に、 Wherein the closed channel is in said buffer,
    DNA試料に水素結合可能な第1の塩基配列と高分子化合物とが結合し、結合力の差から前記DNA試料を正常DNAと異常DNAに分離する分離用DNAコンジュゲートと、 Bonded with the first nucleotide sequence and a polymer compound capable of hydrogen bonds to the DNA sample, and separating DNA conjugates separating the DNA sample to normal DNA and abnormal DNA from the difference of binding force,
    第2の塩基配列と高分子化合物とが結合し、該第2の塩基配列が正常DNAと異常DNAとに対して同等の結合力を備えてノイズDNAだけを区別する遅延用DNAコンジュゲートと、 A second nucleotide sequence and the polymer compound binds, and only the distinguishing delay DNA conjugates noise DNA comprises the same binding force said second nucleotide sequence is relative to the normal DNA and abnormal DNA,
    さらにDNA試料とが充填され、 Furthermore a DNA sample is filled,
    前記定電圧を印加することにより前記密閉流路内のDNAが電気泳動され、前記検出部が正常DNAと異常DNAとノイズDNAの通過量をそれぞれ測定することを特徴とする遺伝子診断装置。 The DNA of the closed flow path by applying a constant voltage is electrophoresis, gene diagnosis apparatus, wherein the detecting unit measures each passage of normal DNA and abnormal DNA and noise DNA.
  2. 前記密閉流路が、リニアポリマーとDNA結合制御剤を含む緩衝液で充たされ、且つ該緩衝液の中に前記分離用DNAコンジュゲートと前記遅延用DNAコンジュゲートとDNA試料とが分離状態で、リニアポリマーを挟んでこの順序で充填された分離用密閉流路カートリッジであって、該分離用密閉流路カートリッジを交換可能に装着する分離部が設けられたことを特徴とする請求項1記載の遺伝子診断装置。 The closed channel is filled with a buffer containing a linear polymer and DNA binding control agent, and in the and for separation DNA conjugate and the delay for DNA conjugate and the DNA sample is separated state in the buffer , a separation closed channel cartridges filled in this order across the linear polymer, according to claim 1, wherein a separation unit for replaceably mounted the separation closed channel cartridge is provided gene diagnosis device.
  3. 前記密閉流路が1以上設けられたことを特徴とする請求項1または2に記載の遺伝子診断装置。 Gene diagnostic apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the closed channel is provided one or more.
  4. 前記遅延用DNAコンジュゲートが1種類以上含まれていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の遺伝子診断装置。 Gene diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the delaying DNA conjugates contain one or more.
  5. 前記分離用DNAコンジュゲート及び/または前記遅延用DNAコンジュゲートがビニル化したDNAであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の遺伝子診断装置。 Gene diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the separating DNA conjugate and / or the delay for DNA conjugate characterized in that it is a vinyl of the DNA.
  6. 前記密閉流路内の液体を20℃〜60℃に調整して正常DNAと異常DNAを分離することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の遺伝子診断装置。 Genetic diagnosis apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the separation of normal DNA and abnormal DNA by adjusting the liquid in the closed channel in the 20 ° C. to 60 ° C..
  7. 前記密閉流路が内径50〜100μmのフューズドシリカ製キャピラリー管であることを特徴とする請求項1〜6 のいずれかに記載の遺伝子診断装置。 Gene diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the closed channel is characterized by a fused silica capillary tube having an inside diameter of 50 to 100 [mu] m.
  8. 前記密閉流路が溝のある板と紫外線が90%以上透過する板との組み合わせであることを特徴とする請求項1〜 6のいずれかに記載の遺伝子診断装置。 Gene diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 6 wherein said closed channel is a plate and an ultraviolet with a groove characterized in that it is a combination of a plate that transmits 90% or more.
  9. 前記密閉流路を加熱し、 2重螺旋のDNA試料を引き離して1本鎖のDNA試料とする高温部を設けたことを特徴とする請求項1〜8 のいずれかに記載の遺伝子診断装置。 It said closed channel heat, genetic diagnosis apparatus according to claim 1, characterized in that a high temperature portion to DNA sample single-stranded pulled apart the DNA samples of the double helix.
  10. 第1容器に緩衝液を収容して第1電極を浸漬するとともに第2容器にも緩衝液を収容して第2電極を浸漬し、前記第1容器と前記第2容器間をリニアポリマーとDNA結合制御剤を含む緩衝液を充たして密閉流路で連絡し、次いで、該密閉流路内の緩衝液の中に、前記DNA試料に水素結合可能な第1の塩基配列と高分子化合物とが結合し、結合力の差から前記DNA試料を正常DNAと異常DNAに分離する分離用DNAコンジュゲートを充填し、続いて、第2の塩基配列と高分子化合物とが結合し、正常DNAと異常DNAとが該第2の塩基配列に対して同等の結合力を備えてノイズDNAだけを区別する遅延用DNAコンジュゲートを充填し、さらにDNA試料を加え、その後、前記第2電極に正電位を印加するとともに前記第1電極 The second electrode was dipped also accommodate the buffer to the second vessel with immersing the first electrode to accommodate the buffer in the first container, a linear polymer between the said first container the second container and DNA satisfies a buffer containing coupling control agent contact with the closed channel, then in the buffer of the closed flow path, the DNA sample and the hydrogen-bondable first nucleotide sequence and a polymeric compound bound, filled with isolating DNA conjugates separating the DNA sample to normal DNA and abnormal DNA from the difference of binding force, followed by a second nucleotide sequence and the polymer compound binds, normal DNA and abnormal and a DNA comprising the same binding force to the base sequence of the second filling delay for DNA conjugates distinguish only noise DNA, further the DNA sample is added, then a positive potential to the second electrode the first electrode is applied with 負電位を印加し、該第2電極と第1電極間に所定の定電圧を印加して、前記密閉流路内のDNA試料を電気泳動させ、正常DNAと異常DNAとノイズDNAを分離し、正常DNAの定量または異常DNAの定量、または、正常DNAと異常DNAの比率、もしくは、異常DNAを検出することを特徴とする遺伝子診断方法。 A negative potential is applied, by applying a predetermined constant voltage between the second electrode and the first electrode, the DNA samples of the closed flow path are electrophoresed to separate normal DNA and abnormal DNA and noise DNA, Determination of quantitative or abnormal DNA of normal DNA, or normal DNA and abnormal ratio of DNA, or gene diagnosis method characterized by detecting an abnormal DNA.
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