JP4133803B2 - 核酸精製構造体 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、核酸精製装置及び核酸精製方法に関する。
背景技術
分子生物学の進歩によって、遺伝子に関する数々の技術が開発され、それらの技術により、より多くの疾患性の遺伝子が分離され、かつ、同定することが可能になった。その結果、医療分野でも、診断あるいは検査法に、この分子生物学的な技術法が導入され、従来では不可能であった診断が可能となってきており、また、その検査のために必要な日数についても、大幅な短縮が達成されつつある。
このような進歩は、核酸増幅法、特に、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ（Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ Ｃｈａｉｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎ）法と称される）の実用化によるところが大きい。このＰＣＲ法によれば、溶液中の核酸を配列特異的に増幅することが可能である。そのため、例えば、血清中に極微量しか存在しないウイルスの有無について、このＰＣＲ法でそのウイルスの遺伝子である核酸を増幅して検出することで、間接的に証明することができる。しかしながら、このＰＣＲ法を臨床の場における日常検査に使用する場合には、幾つかの問題が存在する。その中でも、特にＰＣＲ法を用いた評価の前処理である、所謂、核酸の精製能力は非常に重要であり、そのため、この核酸の精製に関しては、幾つかの手法が提案されている。
第１の先行技術として、例えば、特開平２−２８９５９６号公報に記載されるように、カオトロピック物質の存在下で核酸と結合することが可能なシリカ粒子を核酸結合用固相として使用し、核酸が結合した固相を液体から分離し、その後、この固相と核酸（固相・核酸）の複合体を洗浄して、もって、必要に応じて核酸をその複合体から溶離する方法が示されている。
また、第２の先行技術として、例えば、特開平８−３２０２７４号公報には、単一試料のための多数の容器と、着脱自在な多数の分注チップと、フィルタと、そして、磁性体粒子とを用いて、核酸を抽出、回収、単離する方法が示されている。
さらに、第３の先行技術として、例えば、特表２０００−５１４９２８号公報には、微細チャネル、チャンバー、キャピラリ、捨てバルブ等を形成したプラットホームを用いることにより、抗生物質検出や血液（全血）から血漿を分離し、さらには、微量液体を混合する方法が示されている。
しかし、上記した従来例に開示された方法を実際に適用した場合には、以下のような問題点がある。
まず、前記第１の先行技術である特開平２−２８９５９６号公報に記載の方法では、同一デバイス内で核酸を回収できないため、その自動化が困難である。さらに、核酸とシリカ粒子との接触頻度を、短時間で上昇させることが困難である。特に、試料中に含まれる対象となる核酸の濃度が、例えば、１０^２ｃｏｐｙ／ｍｌのように、低濃度の場合には、接触頻度を短時間に上昇させることは非常に難しい。
また、前記第２の先行技術である特開平８−３２０２７４号公報に記載の方法では、核酸を抽出、回収、単離するための工程が煩雑であり、そのため、その自動化が困難である。さらに、この先行技術では、同一デバイス内でこれらの工程を処理できないために、コンタミネーションの問題も懸念される。
一方、この第２の先行技術では、チップが接続されるピペットは、サーボモータやパルスモータで吸引・吐出量を厳格に制御できるように、シリンダ（シリンジポンプ）とつながっていることが示されている。そのため、試料の十分な吸引・吐出を確保するためには、シリカメンブランフィルタの密度を高くすることは出来ない。他方、通液性に優れた低密度のシリカメンブランフィルタを適用すれば、核酸を捕捉する確率は、自ずと小さくなる。特に、試料中に含まれる対象となる核酸が、上述したような１０^２ｃｏｐｙ／ｍｌ程度の低濃度である場合には、試料がシリカメンブランフィルタを通った時、このシリカメンブランフィルタと核酸との接触頻度は、さらに、低くなる。
また、前記第３の先行技術である特表２０００−５１４９２８号公報には、１５０μＬ程度の微量の血液からの血漿の分離方法が示されている。しかしながら、この公報には、核酸を精製する方法や技術については、何ら示されていない。
そこで、本発明の目的は、自動化が容易であり、核酸の濃度が１０^２ｃｏｐｙ／ｍｌ程度の低濃度の場合でも、核酸捕捉工程において、試料中の対象となる核酸と固相との接触頻度を高くし、もって、核酸の捕捉率の高い核酸自動精製装置とその精製方法、更には、それを構成する核酸精製構造体、そして、それを利用した遺伝子分析装置や化学物質精製構造体を提供することにある。
発明の開示
本発明によれば、上記の目的を達成するため、まず、核酸を含有する試料から核酸を精製する装置であって：遠心力で核酸を含む溶液を前記試料から分離させる手段と；遠心力で試薬を送液させる手段と；遠心力で送液させた前記試薬と前記核酸を含む溶液との混合液とする手段と；前記核酸を捕捉する担体と；前記混合液を前記担体に遠心力により通液させる手段と；遠心力で前記試薬とは別の試薬を前記担体に通液させる手段と；前記担体の加熱手段と；そして、前記担体から溶離した前記核酸を含む試薬を異なる遠心力により他の試薬と区別して保持する保持手段とを備えたことを特徴とする核酸精製装置が提供される。
また、本発明によれば、核酸を含有する試料から核酸を精製する装置であって：遠心力で核酸を含む溶液を前記試料から分離させる手段と；試薬を保持する試薬保持手段と；前記試薬保持手段から遠心力で前記試薬を送液させる手段と；遠心力で送液させた前記試薬と前記核酸を含む溶液との混合液とする手段と；前記核酸を捕捉する担体と；前記混合液を前記担体に遠心力により通液させる手段と；遠心力で前記試薬とは別の試薬を前記担体に通液させる手段と；前記担体の加熱手段と；そして、前記担体から溶離した前記核酸を含む試薬を異なる遠心力により他の試薬と区別して保持する保持手段とを備えたことを特徴とする核酸精製装置が提供される。
また、本発明によれば、核酸を含有する試料から核酸を精製する装置であって：遠心力で核酸を含む溶液を前記試料から分離させる手段と；遠心力で試薬を送液させる手段と；遠心力で送液させた前記試薬と前記核酸を含む溶液との混合液とする手段と；前記核酸を捕捉する担体と；前記混合液を前記担体に遠心力により通液させる手段と；遠心力で前記試薬とは別の試薬を前記担体に通液させる手段と；前記担体の加熱手段と；そして、前記担体から溶離した前記核酸を含む試薬を異なる遠心力により他の試薬と区別して保持する保持手段とを備えたデバイスと、そして、前記デバイスの外部から前記試薬を供給する供給手段とを備えたことを特徴とする核酸精製装置が提供される。
また、本発明によれば、核酸を含有する試料から核酸を精製する装置であって：一方をゴムシールされた孔を備えた円形状の表蓋と；前記表蓋との間で形成される空隙と；前記空隙に在り、前記試料から核酸を含む溶液を分離する分離ゲルと前記溶液の定量化をおこなう溝とを備えた円形状の第一のディスクと；試薬を備えた試薬溜めと、流路と、核酸を結合させる担体と、前記試薬のうち核酸を溶離させた後の溶離液を溜める溶離液溜めと、前記溶離液溜めに続いて設けられ、外部に開放された流路を備えた前記溶離液以外の試薬を溜める廃液溜めとを備えた円形状の第二のディスクと；そして、加熱体を備えた円形状の裏蓋とを有し、前記裏蓋と、前記第二のディスクと、前記第一のディスクと、前記表蓋とを、順次、積層して成るデバイスを構成すると共に、前記デバイス内の所定位置での穿孔により前記溶液および前記試薬が孔を通って前記デバイスの厚み方向に通液する穿孔部を有することを特徴とする核酸精製装置が提供される。
なお、本発明によれば、上記の構成において、前記第二のディスクの前記溶離液溜めと前記廃液溜めとの間にＵ字型流路を設け、前記第二のディスクの前記溶離液溜めと前記廃液溜めとの間に、前記デバイスの厚み方向に分岐する分岐流路を設け、あるいは、前記第二のディスクの前記溶離液溜めと前記廃液溜めとの間に、前記担体よりも通液の低いフィルタを設けることもできる。
また、本発明によれば、やはり上記の目的を達成するため、核酸を含有する試料から核酸を精製する方法であって：円形状の複数のディスクを積層して形成されるデバイスの内部に設けられた第一の空隙内で分離ゲルを用いて、核酸を含む溶液を前記試料から遠心力で分離する工程と；前記デバイス内に第一の孔を設けることで前記溶液を定量化する工程と；前記デバイス内に第二の孔を設けることで前記定量化された溶液を前記デバイス内部の第二の空隙である流路に送液する工程と；前記デバイス内に第三の孔を設け、結合液である第一の試薬を前記流路に遠心力で送液する工程と；前記流路内で前記定量化された溶液と前記結合液との混合液を生成する工程と；前記結合液を前記核酸を捕捉する担体に遠心力で通液し、前記デバイス内部の第三の空隙である廃液溜めに送液する工程と；前記デバイス内に第四の孔を設け洗浄液である第二の試薬を前記流路に遠心力で送液する工程と；前記洗浄液を前記担体に遠心力で通液し，前記廃液溜めに送液する工程と；前記デバイス内に第五の孔を設け溶離液である第三の試薬を前記流路に遠心力で送液する工程と；前記溶離液を前記担体に保持させて，前記担体を加熱する工程と；前記担体から溶離した前記核酸を含む前記溶離液を担体に続く流路に形成された溶離液溜めに遠心力で送液し，他の試薬と区別して保持する工程と；そして、前記デバイスの外部より前記溶離液を前記溶離液溜めから回収する工程とを含む核酸精製方法が提供される。
また、本発明によれば、回転可能に形成される核酸精製構造体であって：核酸を含む流体が供給される供給部と；前記供給された流体中の核酸が捕捉される核酸捕捉部と；前記核酸捕捉部に洗浄液が供給される洗浄液供給部と；前記核酸捕捉部を流過した前記洗浄液が廃棄される廃棄部と；前記核酸捕捉部に溶離液が供給される溶離液供給部と；そして、前記核酸捕捉部を流過し、前記核酸捕捉部で補足された核酸を前記核酸捕捉部から離して内部に含む溶離液を保持する溶離液保持部とを備え、前記溶離液保持部は、前記核酸捕捉部と前記廃棄部とを連絡する流路に形成されることを特徴とする核酸精製構造体が提供される。
また、本発明によれば、回転可能に形成される核酸精製構造体であって：核酸を含む流体が供給される供給部と；前記供給された流体中の核酸が捕捉される核酸捕捉部と；前記核酸捕捉部に洗浄液が供給される洗浄液供給部と；前記核酸捕捉部を流過した前記洗浄液が廃棄される廃棄部と；前記核酸捕捉部に溶離液が供給される溶離液供給部と；そして、前記核酸捕捉部を流過し、前記核酸捕捉部で補足された核酸を前記核酸捕捉部から離して内部に含む溶離液を保持する溶離液保持部とを備え、前記溶離液保持部は、前記核酸捕捉部の下流に形成され、前記廃棄部は、前記溶離液保持部の下流に形成されることを特徴とする核酸精製構造体が提供される。
また、本発明によれば、回転可能に形成される核酸精製構造体であって：核酸を含む流体が供給される供給部と；前記供給された流体中の核酸が捕捉される核酸捕捉部と；前記核酸捕捉部に洗浄液が供給される洗浄液供給部と；前記核酸捕捉部を流過した前記洗浄液が廃棄される廃棄部と；前記核酸捕捉部に溶離液が供給される溶離液供給部と；そして、前記核酸捕捉部を流過し、前記核酸捕捉部で補足された核酸を前記核酸捕捉部から離して内部に含む溶離液を保持する溶離液保持部とを備え、前記溶離液保持部は、前記核酸捕捉部の外周側に形成され、前記廃棄部は、前記溶離液保持部の外周側に形成されることを特徴とする核酸精製構造体が提供される。
また、本発明によれば、回転可能に形成される核酸精製構造体であって：核酸を含む流体が供給される供給部と；前記供給された流体中の核酸が捕捉される核酸捕捉部と；前記核酸捕捉部に洗浄液が供給される洗浄液供給部と；前記核酸捕捉部を流過した前記洗浄液が廃棄される廃棄部と；前記核酸捕捉部に溶離液が供給される溶離液供給部と；前記核酸捕捉部を流過し、前記核酸捕捉部で補足された核酸を前記核酸捕捉部から離して内部に含む溶離液を保持する溶離液保持部と；そして、前記溶離液保持部と前記廃棄部を連絡する廃液流路とを備え、前記廃液流路は、前記溶離液保持部の最内周側の領域より外周側に位置する領域に連絡する保持部連絡部と、前記連絡部の下流に位置し、前記連絡部より内周側に位置する内周側領域部と、前記内周側領域部の下流に位置し、前記内周側領域部より外周側に位置する前記廃棄部に連絡する廃棄部連絡部とを有することを特徴とする精製構造体が提供される。
また、本発明によれば、回転可能に形成される核酸精製構造体であって：核酸を含む流体が供給される供給部と；前記供給された流体中の核酸が捕捉される核酸捕捉部と；前記核酸捕捉部に洗浄液が供給される洗浄液供給部と；前記核酸捕捉部を流過した前記洗浄液が廃棄される廃棄部と；前記核酸捕捉部に溶離液が供給される溶離液供給部と；前記核酸捕捉部を流過し、前記核酸捕捉部で補足された核酸を前記核酸捕捉部から離して内部に含む溶離液を保持する溶離液保持部と；そして、前記溶離液保持部と前記廃棄部を連絡する廃液流路とを備え、前記溶離液保持部と前記廃液流路との接続部は、前記廃液流路の最内周部より外周側であって、前記廃液流路の最外周部より内周側に形成されることを特徴とする核酸精製構造体が提供される。
また、本発明によれば、回転可能に形成される核酸精製構造体であって：核酸を含む流体が供給される供給部と；前記供給された流体中の核酸が捕捉される核酸捕捉部と；前記核酸捕捉部に第一の試薬が供給される第一の試薬供給部と；前記核酸捕捉部を流過した前記第一の試薬が廃棄される廃棄部と；前記核酸捕捉部に前記第一の試薬よりも前記核酸捕捉部で捕捉された前記核酸を前記核酸捕捉部から離す作用が大きい第二の試薬が供給される第二の試薬供給部と；前記核酸捕捉部を流過し、前記核酸捕捉部で捕捉された核酸を前記核酸捕捉部から離して内部に含む前記第二の試薬を保持する第二の試薬保持部と；そして、前記第二の試薬保持部と前記廃棄部を連絡する廃液流路とを備え、前記廃液流路の最内周部と前記第二の試薬保持部との接続部までの領域と、前記第二の試薬保持部の前記最内周部より外周側に位置する領域との合計の容積は、前記供給される第一の試薬より小さく、前記供給される第二の試薬より大きくなるよう形成されることを特徴とする核酸精製構造体が提供される。
また、本発明によれば、回転可能に形成される核酸精製構造体であって：核酸を含む流体が供給される供給部と；前記供給された流体中の核酸が捕捉される核酸捕捉部と；前記核酸捕捉部に洗浄液が供給される洗浄液供給部と；前記核酸捕捉部を流過した前記洗浄液が廃棄される廃棄部と；前記核酸捕捉部に溶離液が供給される溶離液供給部と；前記核酸捕捉部を流過し、前記核酸捕捉部で補足された核酸を前記核酸捕捉部から離して内部に含む溶離液を保持する溶離液保持部と；そして、前記溶離液保持部と前記廃棄部を連絡する廃液流路とを備え、前記廃液流路の最内周部と前記溶離液保持部との接続部までの領域と、前記溶離液保持部の前記最内周部より外周側に位置する領域との合計の容積は、前記供給される洗浄液より小さく、前記供給される溶離液より大きくなるよう形成されることを特徴とする核酸精製構造体が提供される。
また、本発明によれば、上記に記載の核酸精製構造体を収容する収容部と、前記核酸精製構造体を回転させる回転駆動機構とを備えることを特徴とする核酸精製装置が提供される。
また、本発明によれば、上記に記載の核酸精製装置であって、前記核酸精製構造体の前記溶離液保持部に導いた前記核酸を用いて、前記核酸の遺伝子を分析する分析機構を備えることを特徴とする遺伝子分析装置が提供される。
また、本発明によれば、上記に記載の核酸精製装置であって、前記核酸精製構造体の前記溶離液保持部に導いた前記核酸を加温する加温装置を備えることを特徴とする核酸精製装置が提供される。
また、本発明によれば、上記に記載の核酸精製装置であって、前記廃液流路の最内周部と前記溶離液保持部との接続部までの領域と、前記溶離液保持部の前記最内周部より外周側に位置する領域との合計の容積より多い量の前記洗浄液が前記核酸捕捉部から前記溶離液保持部を経て前記廃液部に保持されるよう制御し、前記廃液流路の最内周部と前記溶離液保持部との接続部までの領域と、前記溶離液保持部の前記最内周部より外周側に位置する領域との合計の容積より少ない量の前記溶離液が前記核酸捕捉部を経て前記溶離液保持部に保持されるよう制御されることを特徴とする核酸精製装置が提供される。
そして、本発明によれば、さらに、上記の目的を達成するため、化学物質精製構造体であって：第一の化学物質を含む流体が供給される供給部と；前記供給された流体中の前記化学物質が捕捉される第一の化学物質捕捉部と；前記第一の化学物質捕捉部に第一の試薬が供給される第一の試薬供給部と；前記第一の化学物質捕捉部を流過した前記第一の試薬が廃棄される廃棄部と；前記第一の化学物質捕捉部に前記第一の化学物質捕捉部から前記第一の化学物質を離す作用が前記第一の試薬より大きい第二の試薬が供給される第二試薬供給部と；そして、前記第一の化学物質捕捉部を流過し、前記第一の化学物質捕捉部で補足された第一の化学物質を前記第一の化学物質捕捉部から離して内部に含む前記第二の試薬を保持する第二の試薬保持部とを備え、前記第二の試薬保持部は、前記第一の化学物質保持部と前記廃棄部とを連絡する流路に形成されることを特徴とする化学物質精製構造体が提供される。
なお、本発明では、洗浄液は、前記核酸保持部にある核酸以外の不純物を除去し、溶離液は前記核酸保持部に保持された核酸を前記捕捉部から離して自身内に含有する作用を有する流体であることを示しており、溶離作用に限定するものではない意味として用いられており、洗浄液よりも、むしろ、核酸を前記捕捉部から離す作用が大きい。
発明を実施するための最良の形態
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施例について詳細に説明する。
ここでは、まず、本発明の一実施例として、血液（全血）に含まれたＨＣＶウイルス、ＨＩＶウイルス等の、所謂、リボ核酸（ＲＮＡ）を精製するために適用可能なディスクタイプのデバイスについて説明する。第１図から第７図を用い、第１の実施例になるデバイスの構造について説明し、加えて、第８図から第１５図および第１６図を用い、デバイスを用いたＲＮＡの精製の方法について説明する。また、第１７図および第１８図によって、本発明の他の実施例になる構造（第２の構造）およびそれを用いたＲＮＡの精製方法について説明する。さらには、第１９図によって、本発明の更に他の実施例になるデバイスの構造（第３の構造）およびそれを用いたＲＮＡの精製の方法について説明し、そして、第２０図により、本発明のディスクデバイスを用いた装置、すなわち、核酸精製装置について説明する。
第１図は、本発明における核酸精製装置の中心となる、ディスクデバイスの外観を示す斜視図である。ディスクデバイス１は、外形が円形ディスク形状で、その表面の蓋と裏面の蓋、さらには、その間に配置あれた二層の積層構造体により構成されている。具体的には、表面側蓋２と、第一層ディスク３と、第二層ディスク４と、そして、裏面側蓋５とから構成されている。また、表面側蓋２には、血液挿入ポート６と、核酸が精製された溶液である溶離液を回収するための溶離液回収ポート１３とを含む、多数のポートが形成されている。さらに、ディスクデバイス１は、ディスクデバイス回転用の支持軸５０に固定されている。なお、このディスクデバイス回転用支持軸５０は、例えば電動モータなどに接続され、もって、ディスクデバイス１を回転させる。
第２図は、本発明になる上記ディスクデバイス１の構成部品である、表面側蓋２の平面構造を示している。この表面側蓋２には、図にも示すように、血液挿入ポート６、バルブ（ａ）開口ポート７、バルブ（ｂ）開口ポート８、バルブ（ｃ）開口ポート９、バルブ（ｄ）開口ポート１０、バルブ（ｅ）開口ポート１１、バルブ（ｆ）開口ポート１２、そして、溶離液回収用ポート１３が、それぞれ、上記ディスクデバイス１の４つの象限（４分円）上の対称位置に同じように形成されている。なお、この第２図に示したように（図１も同様）、４つの象限においては、それぞれ、ポートａ〜ｆが形成されているが、しかしながら、それらの代表として以下、第１象限の（セクタＡ）のポートについてのみ詳細に述べる。但し、他の（セクタＢ）、（セクタＣ）、（セクタＤ）についても同様であり、そのため、その詳細な説明はここでは省略する。
第２図において符号６〜１３が付された各ポートは、例えば、シリコンゴム等、厚手のゴムを接着剤等により固着させたフィルム状のシートを、表面側蓋２に設けられた孔に溶着させて蓋を形成することによって構成されている。なお、このゴムが固着したフィルム状のシートに、そのゴムを通してニードル（針）を刺し、その後、抜いた場合、このニードルの挿入によって形成された開口部は、その後、上記ゴムが本来有する弾性による自己復元力によって塞がれる。そのため、ディスクデバイス１の回転中に、このディスクデバイス１の内部に存在する液体が、その開口部から外部へと飛散することはない。
第３図は、本発明になる上記ディスクデバイス１の構成部品である、第一層ディスク３の平面構造を示している。この第一層ディスク３には、図にも示すように、同一形状の室が４つ、対称に区切られて形成されている（セクタＡ〜Ｄ）。それぞれの室には、窪みになっている分離用空隙１６と、この分離用空隙１６と一体に形成され、かつ、この分離用空隙１６よりも深い窪みである溝（凹部）１７と、凸形状に形成され、かつ、ディスクの外周部と同じ高さの複数の部分仕切り壁１５（ここでは、各室毎に５個設けられ、これにより６つの小室に仕切られる）とが設けられている。前記部分仕切り壁１５と前記外周部との間に挟まれて形成された略Ｕ字形の小室内には、それぞれ、ゲル１４が設けられ（すなわち、各室ごとに、６つのゲルが）、また、第一層ディスク３の中心部には、余った血清を送液させるためのバルブ（ａ）１８と、溝１７の底に設けられ、かつ、溝１７に溜まった血清を送液させるためのバルブ（ｂ）１９とが設けられている。その中間部には、前記分離用空隙１６とは区別された孔である、所謂、バルブ（ｃ）開口用のニードル挿入孔２０と、バルブ（ｄ）開口用のニードル挿入孔２１と、バルブ（ｅ）開口用のニードル挿入孔２２と、そして、バルブ（ｆ）開口用のニードル挿入孔２３とが形成され、さらに、部分仕切り壁１５の一部には、溶離液回収用のチップ挿入孔２４が形成されている。
以上に述べたように、本発明の実施例になるディスクデバイス１では、その内部において、４個の室（溶離室）が分割して形成されていることから、４種類の試料、すなわち、４種類の血液を同時に導入することができる。しかしながら、この溶離室の数は、上記の４室に限られるものではなく、それ以下又はそれ以上であってもよい。なお、上記のバルブ（ａ）１８、バルブ（ｂ）１９は、通常は閉じた状態のバルブである。さらに、これらのバルブは、第一層ディスク３と一体に形成されており、かつ、これらの部分は、その他の部分と比べ、その厚さが非常に薄くなっている（なお、ディスクの断面構造については、後述する）。
第４図は、本発明になるディスクデバイス１の構成部品である、第二層ディスク４の表側の構造を示している。この第二層ディスク４においても、上記第一層ディスク３と同様に、４個の同一形状の室（セクタ）が対称に区切られ形成されている。そして、各室（セクタ）には、それぞれ、血球分離操作によって余った血清を導入するための余剰血清溜め２５、この余剰血清溜め２５の中央部に設けられ、結合液（血清中に含まれる核酸を固相に結合させるための試薬）を溜めるための結合液溜め２６、洗浄液（洗浄液Ａ、洗浄液Ｂ：血清中に含まれる蛋白成分や結合液の成分が付着して汚れた固相を、当該固相と結合した核酸を取り外すことなく、洗浄するための試薬）を溜めるための洗浄液Ａ溜め２７と洗浄液Ｂ溜め２８、そして、溶離液（固相に結合した核酸を溶離させる試薬）を溜めるための溶離液溜め２９が設けられている。
そして、この第二層ディスク４には、その結合液溜め２６内において、その内周方向に、第一層ディスク３で得られた血清をそれを介して移動するための孔である血清通液孔３０が、また、結合液溜め２６内の外周方向には、結合液を送液するためのバルブ（ｃ）３１が設けられている。さらに、洗浄液Ａ溜め２７内においては、その外周方向に、洗浄液Ａ溜め２７内にある洗浄液Ａを送液するためのバルブ（ｄ）３２が設けられ、そして、洗浄液Ｂ溜め２８内においては、その外周方向に、洗浄液Ｂ溜め２８内にある洗浄液Ｂを送液するためのバルブ（ｅ）３３が設けられている。
また、溶離液溜め２９内においては、その外周方向に、溶離液を送液するためのバルブ（ｆ）３４が設けられ、そして、ディスクの外周部には、上記第一層ディスク３に形成された溶離液回収用チップ挿入孔２４とつながって、溶離液回収用チップ挿入部３５が形成されている。
以上のように、本発明になるディスクデバイス１では、第一層ディスク３の下層に位置する第二層ディスク４においても、前記第一層ディスク３と対応するように、４つの室が形成されている。なお、バルブ（ｃ）３１、バルブ（ｄ）３２、バルブ（ｅ）３３、及び、バルブ（ｆ）３４は、通常は閉じた状態のバルブである。さらに、これらのバルブは、第二層ディスク４と一体形成されており、これらの部分は、その他の部分と比べ、その厚さが非常に薄くなっている。
第５図は、本発明になるディスクデバイス１の構成部品である、上記第二層ディスク４の裏側の構造を示している。この第二層ディスク４の裏面には、図にも示すように、そこから定量化された血清が流れ出る血清吐出口４０と、血清と結合液とを混合してその混合液を送液し、かつ、洗浄液Ａ、洗浄液Ｂ、溶離液を、それぞれ、送液する役割を担う混合用流路３６とが設けられている。また、この第二層ディスク４の裏面には、核酸を結合させるための固相である高密度のシリカ製の担体３７が設けられ、血清と結合液との混合液、洗浄液Ａ、そして洗浄液Ｂとがそこから送液され、他方、溶離液をそこに保持する溶離液回収用バルブ４１が、その一部に形成された回収溶離液溜め４２が設けられている。更には、血清と結合液との混合液、洗浄液Ａおよび洗浄液Ｂが通液する、Ｕ字型をしたＵ字型流路３８、血清と結合液との混合液、洗浄液Ａおよび洗浄液Ｂが溜まる廃液溜め３９、そして、血清と結合液との混合液、洗浄液Ａおよび洗浄液Ｂが溜まるに従い、廃液溜め３９内にある空気をディスクデバイス１の外部に排気するためのエア抜き用流路４５が設けられている。
また、この第二層ディスク４の裏面には、前記エア抜き用流路４５の一部に設けられ、血清、結合液、洗浄液Ａ、洗浄液Ｂなどの成分が、ディスクデバイス１の外部にミストとして飛散しないためのトラップである、所謂、ミスト飛散防止フィルタ４３が、そして、ディスクデバイス１の外部と接続された外部接続孔４４が、それぞれ、各室（セクタ）に形成されている。
第６図は、本発明になるディスクデバイス１の構成部品である、裏面側蓋５の構造を示している。この裏面側蓋５には、図にも示すように、上記第二層ディスク４と同じ位置には、外部接続孔４４が形成されている。また、上記第二層ディスク４に設けられた担体３７に対応した位置には、その下側に、通電によって発熱して担体３７の領域を所定の温度に加熱する担体加熱用の抵抗体４６が配置されている。なお、これら４つの担体加熱用抵抗体４６を電気的に直列接続するための配線４７が設けられており、そして、これら４つの担体加熱用抵抗体４６に通電を行うため、ディスクデバイス１の外部端子と接続するための、所謂、プラス電極４８とマイナス電極４９とからなる電極パッドが形成されている。
次に、第７図、第９図、第１０図、第１１図、第１２図、第１４図、そして、第１５図は、上記ディスク１の断面図を示している。図７は、図１に示したディスクデバイス１のａ−ａ’断面図である。また、この図７は、上記で説明した第２図、第３図、第４図、第５図、そして、第６図に示したａ−ａ’断面と、それぞれ、対応している。即ち、ディスクデバイス１は、表面側蓋２、第一層ディスク３、第二層ディスク４、裏面側蓋５の順に積層されて形成されている。より具体的には、上記第２図に示した表面側蓋２、上記第３図に示した第一層ディスク３、上記第４図に示した第二層ディスク４の表側、上記第５図に示した第二層ディスク４の裏側、そして、上記第６図に示した裏面側蓋５の順番に、これらを、順次積層して形成されている。
第７図のａ−ａ’断面において、表面側蓋２には、バルブ（ａ）開口ポート７、バルブ（ｂ）開口ポート８、バルブ（ｃ）開口ポート９、バルブ（ｆ）開口ポート１２、そして、溶離液回収ポート１３が、それぞれ、形成されている。また、このａ−ａ’断面に示す第一層ディスク３には、溝１７を設けた分離用空隙１６、バルブ（ａ）１８、そして、バルブ（ｂ）１９が設けられ、さらには、バルブ（ｃ）開口ポート９につながって設けられたバルブ（ｃ）開口用ニードル挿入孔２０、バルブ（ｆ）開口ポート１２につながって設けられたバルブ（ｆ）開口用ニードル挿入孔２３、そして、溶離液回収ポート１３につながって設けられた溶離液回収用チップ挿入孔２４が、それぞれ、形成されている。
また、このａ−ａ’断面に示す第二層ディスク４には、余剰血清溜め２５、結合液溜め２６、溶離液溜め２９、溝１７に溜まった血清を通すための血清通液孔３０、バルブ（ｃ）３１、バルブ（ｆ）３４、溶離液回収用チップ挿入孔２４とつながって設けられた溶離液回収用チップ挿入部３５、混合用流路３６、担体３７、廃液溜め３９、溶離液回収用バルブ４１、そして、回収溶離液溜め４２が、それぞれ、設けられ又は形成されている。
このａ−ａ’断面に示す裏面側蓋５には、担体加熱用抵抗体４６が形成されている。さらに、上記表面側蓋２、上記第一層ディスク３、上記第二層ディスク４、そして、上記裏面側蓋５とを固着して形成されたディスクデバイス１は、裏面側蓋５の部分で、ディスクデバイス回転用支持軸５０に接続固定されている。より詳しくは、このディスクデバイス１は、その中心がディスクデバイス回転用支持軸５０の回転中心軸上に位置するように、支持軸５０に接続固定されている。
本発明になるディスクデバイス１は、以上のような構成によって形成されている。なお、ここでも、その他の構成、例えば、バルブ（ａ）１８、バルブ（ｂ）１９、血清通液孔３０，バルブ（ｃ）３１、バルブ（ｆ）３４、そして、溶離液回収用バルブ４１については、説明の重複を避けるため、セクタＣの部分についてのみ説明したが、しかしながら、セクタＡの対応する位置においても、全く同様であることは言うまでもない。
次に、上記にその構造を説明したディスクデバイス１を用いて、試料から核酸を精製する方法、より具体的には、血液から、例えば、ＨＣＶウイルス、ＨＩＶウイルス等のＲＮＡを精製する方法について説明する。
はじめに、ディスクデバイス１を用いて血液から血清分離をする工程を説明する。第８図は、表面側蓋２の血液挿入ポート６にニードル管を刺して対象であるウイルスを含んだ血液を第一層ディスク３内に注入し、２０００Ｇ程度の遠心力が発生するようにディスクデバイス１をモータで５分程度回転させ、その後、回転を止めて静止させた時の第一層ディスク３の状態を示している。
この状態において、各室では、比重が最も重い赤血球や白血球等から成る、所謂、血球類５１が、分離用空隙１６内の最外周部を満たし、他方、ウイルスを含む血清５２が、ディスク中心部の分離用空隙１６内に設けられた溝１７を満たすようになり、そして、その間にゲル１４が存在する配置関係となる。これは、ディスクデバイス１を回転させることによって血液に遠心力が加えられ、血液が遠心分離されたためである。より具体的には、ゲル１４の比重が血球類５１の比重よりも軽く、かつ、ウイルスを含む血清成分よりも重いため、遠心力が加えられた血球類５１が、上記分離用空隙１６の最外周部に設けられたゲル１４の中を無理に通過してその最外周部に移動したためである。
さらに、ディスクデバイス１の回転を停止した場合には、血球類５１には上記回転により印加された遠心力に相当する力がもはや加えられないため、血球類５１がゲル１４の中を通過してディスクの中央部に移動することはない。そのため、ディスクデバイス１の回転を停止させても、血球類５１と、ウイルスを含む血清５２とが互いに混じりあうことはない。なお、ディスクデバイス１に対する回転／静止の一連の操作が終了した後に、上記ゲル１４が部分仕切り壁１５の所定の位置で止まるように、当該部分仕切り壁１５の長さを予め決めておくことが好ましい。
第９図は、上記第８図に示した状態における、ディスクデバイス１のａ−ａ’断面を示している。第一層ディスク３の分離用空隙１６には、対象となするウイルスを含む血清５２が満たされており、かつ、溝１７にも同様に血清５２が満たされている。また、第二層ディスク４の結合液溜め２６には、結合液が満たされており、さらに、溶離液溜め２９には、溶離液が満たされている。なお、この第９図には示されていないが、洗浄液Ａ溜め２７には洗浄液Ａが満たされ、そして、洗浄液Ｂ溜め２８には洗浄液Ｂが満たされている。ここでは、上記の結合液、溶離液、洗浄液Ａ、そして、洗浄液Ｂが、上記第二層ディスク４内に予め保持されているが、しかしながら、本発明ではこれに限られない。例えば、ニードル管が付属したピペットなどの外部機構により、必要に応じて、あるいは、工程に対応して、結合液、溶離液、洗浄液Ａ、又は、洗浄液Ｂを、バルブ（ｃ）開口ポート９、バルブ（ｆ）開口ポート１２、バルブ（ｄ）開口ポート１０（図示せず）、又は、バルブ（ｅ）開口ポート１１（図示せず）を通して、上記結合液溜め２６、溶離液溜め２９、洗浄液Ａ溜め２７、又は、洗浄液Ｂ溜め２８に、それぞれ、その都度注入しても良い。
次に、第１０図は、ニードル５３を用いて、必要量以外の血清を、第二層ディスク４に設けられた余剰血清溜め２５に送液するための工程を説明するための図である。この工程は次の通りである。
（１）回転を停止したディスクデバイス１に、ニードル５３をバルブ（ａ）開口ポート７を通して挿入する。
（２）ニードル５３でバルブ（ａ）１８を突き破り、そのニードル５３を引き抜く。
（３）余剰血清が第二層ディスク４の余剰血清溜め２５に流れる。
これと同時に、分離用空隙１６に設けられた溝１７には、必要量の血清が溜められることとなる。
以上のようにして、必要量が定量化された血清を確保し、他方、余剰となった血清を第一層ディスク３の外部に排出する。なお、ニードル５３が刺されて一旦開いたバルブ（ａ）開口ポート７は、上述のように、そのゴムの弾性による自己復元力により塞がれる。また、溝１７の体積は、予め必要量の血清が入る体積となっている。
次に、第１１図は、ニードル５３を用いて、ウイルスを含む必要量の血清を第一層ディスク３から第二層ディスク４に設けられた混合用流路３６に送液する工程を説明するための図である。この工程は次の通りである。
（１）ディスクデバイス１に、ニードル５３をバルブ（ｂ）開口ポート８を通して挿入する。
（２）ニードル５３でバルブ（ｂ）１９を突き破り、そのニードル５３を引き抜く。
（３）分離用空隙１６に設けられた溝１７により、ウイルスを含む定量化された血清５４が、血清通液孔３０を通って、第二層ディスク４の混合用流路３６に流れ落ち、そこに溜まる。
以上のようにして、定量化された血清５４が混合用流路３６に送液される。なお、ニードル５３が刺されて一旦開いたバルブ（ｂ）開口ポート８は、やはり、ゴムの弾性による自己復元力によって塞がれる。
次に、第１２図は、ニードル５３を用いて、ウイルスを含む定量化された血清５４（但し、この第１２図では図示せず）と結合液（図示せず）とを混合してその中にウイルスを溶解し、このウイルスのＲＮＡを溶出させた混合液５５を作り、さらに、この混合液５５を遠心力によって高密度のシリカ製の担体３７に通液させ、もって、溶出したウイルスのＲＮＡを担体３７に結合させて捕捉する工程を説明するための図である。なお、この工程は次の通りである。
（１）ディスクデバイス１に、ニードル５３をバルブ（ｃ）開口ポート９を通して挿入する。
（２）ニードル５３は、バルブ（ｃ）開口用ニードル挿入孔２０を通ってバルブ（ｃ）３１を突き破る。そして、そのニードル５３を引き抜く。
（３）結合液溜め２６に保持された結合液が混合用流路３６内に流入する。その際、ウイルスを含む定量化された血清５４と結合液とが担体３７を通液できない程度の遠心力を発生させる低回転数で、ディスクデバイス１を回転させる。これにより、結合液溜め２６中の結合液は、この遠心力によってバルブ（ｃ）３１を通り、すべてが混合用流路３６内に流れ落ちる。
（４）この結合液と、定量化された血清５４とを混合攪拌するため、ディスクデバイス１に、例えば、数秒程度の一定の時間、定期的に正逆の回転を加える。このようなディスクデバイス１の動作により、結合液とウイルスを含む定量化された血清５４とが混合攪拌され、ウイルスのＲＮＡが溶出した混合液５５が生成される。
（５）この混合液５５に、高密度のシリカ製の担体３７を通液できる程度の遠心力、例えば、３０００Ｇ程度の遠心力を加える。このシリカ製の担体３７は高密度であるため、担体とＲＮＡとの接触確率が高く、ＲＮＡを含んだ混合液５５が通液するだけでＲＮＡが担体に結合され、捕捉される。
以上のようにして、ＲＮＡを含む混合液５５を高密度のシリカ製担体３７に通液させ、もって、ＲＮＡを担体３７により捕捉する。なお、ここでも、ニードル５３が刺されて一旦開いたバルブ（ｃ）開口ポート９は、そのゴムの弾性による自己復元力によって塞がれている。
次に、第１３図は、遠心力とサイフォンとの原理によって、ハッチングで示した混合液５５を廃液溜め３９に送液する工程を説明するための図である。この工程は次の通りである。
（１）混合液５５が担体３７を完全に通過し、かつ、担体３７の内部には混合液５５の残液が残らないように、例えば、１００００Ｇ程度の遠心力を発生させる回転数で、ディスクデバイス１を回転させる。その際、混合液５５は、廃液溜め３９につながったＵ字型流路３８と、回収溶離液溜め４２と、そして、溶離液回収用バルブ４１とによって構成される部分に溜まり、そこに満たされる。
（２）上記の１００００Ｇ程度の遠心力により、混合液５５は、Ｕ字型流路３８を通って、次第に、廃液溜め３９に送液される。その際、混合液５５の移動によって廃液溜め３９に存在する空気が圧縮され、この空気が、エア抜き用流路４５、空気が通過可能なミスト飛散防止フィルタ４３、そして、外部接続孔４４を通って、ディスクデバイス１の外部に排気される。このようにして、混合液５５の移動がスムーズに行われる。
（３）上記Ｕ字型流路３８と回収溶離液溜め４２とには、混合液５５が、空気層がない状態で満たされているので、サイフォンの原理により、混合液５５は残液がなく、その全てが廃液溜め３９へと送液される。以上のようにして、混合液５５は廃液溜め３９に送液される。なお、混合液５５は、上記Ｕ字型流路３８と回収溶離液溜め４２との空間内に空気層が無い状態で十分満たすだけの液量であり、或いは、そのような条件を満たすようにＵ字型流路３８と回収溶離液溜め４２とが設計されている。
次に、図示しないが、結合液５５を廃液溜め３９に送液した後には、担体３７に付着した蛋白成分や結合液成分を洗い流す工程が行われる。これは、ニードル５３を用いてバルブ（ｄ）３２とバルブ（ｅ）３３を突き破り、かつ、結合液を送液する方法と同様に、遠心力を洗浄液Ａおよび洗浄液Ｂにそれぞれ加えることによって送液し、洗浄液Ａおよび洗浄液Ｂを担体３７に通液させることにより実行される。この時、洗浄液Ａによって蛋白の成分を取り除き、他方、洗浄液Ｂによって結合液の成分を除去することとなる。さらに、混合液５５を廃液溜め３９に送液させる工程において利用されたと同様の原理により、洗浄液Ａと洗浄液Ｂとを、すべて、廃液溜め３９に送液する。
次に、第１４図は、ニードル５３を用いて、溶離液５６を担体３７に送液させ、もって、担体３７に結合したウイルスのＲＮＡを溶離液５６内に溶離させる工程を説明する。この工程は次の通りである。
（１）ディスクデバイス１に、ニードル５３をバルブ（ｆ）開口ポート１２を通して挿入する。
（２）ニードル５３は、バルブ（ｆ）開口用ニードル挿入孔２３を通って、バルブ（ｆ）３４を突き破る。その後、そのニードル５３は引き抜かれる。
（３）溶離液溜め２９に保持された溶離液５６が、混合用流路３６内に流入する。その際、ディスクデバイス１を、溶離液５６が担体３７を通液できない程度の遠心力を発生させる低回転数で回転させる。これにより、溶離液溜め２９内の溶離液５６は、この遠心力によってバルブ（ｆ）３４を通り、全てが混合用流路３６内に流れ落ちる。そして、この遠心力で、溶離液５６が、図にも示すように、担体３７と接触し、そして、この担体３７全体を浸した後、ディスクデバイス１の回転を停止する。
（４）担体加熱用抵抗体４６に通電を行い、担体３７を、その内部に保持された溶離液５６と共に加熱し、すなわち、溶離液５６の温度を６０〜７０℃にする。以上のようにして、溶離液５６を担体３７に送液し、担体３７に結合したＲＮＡを溶離液５６内に溶離させる。なお、この時、ニードル５３が刺されて一旦開いたバルブ（ｆ）開口ポート１２は、やはり、ゴムの弾性による自己復元力によって塞がれる。
次に、第１５図は、ニードル管が付属した溶離液回収用チップ５７を用いて、ウイルスのＲＮＡが溶離した溶離液５６を保持回収するための工程を説明する。この工程は次の通りである。
（１）先の工程において担体３７に保持されたＲＮＡが溶離した溶離液５６を、例えば、３０００Ｇ程度の遠心力により回収溶離液溜め４２に移動させ、その位置に保持させる。
（２）ディスクデバイス１に、溶離液回収用チップ５７を、溶離液回収ポート１３を通して挿入する。
（３）この溶離液回収用チップ５７は、溶離液回収用チップ挿入孔２４および溶離液回収用チップ挿入部３５を通って、溶離液回収用バルブ４１を突き破る。
（４）溶離液回収用チップ５７は、回収溶離液溜め４２の位置に保持され、ＲＮＡが溶離した溶離液５６が、この溶離液回収用チップ５７によって吸い取られて回収される。
以上のようにして、ウイルスのＲＮＡが溶離した溶離液５６の回収が行われる。なお、ここでも、溶離液回収用チップ５７が刺されて一旦開いた溶離液回収ポート１３は、ゴムの弾性による自己復元力によって塞がれる。また、溶離液５６の液量は、上記の第５図に示したＵ字型流路３８を満たすには十分ではなく、回収溶離液溜め４２の一部を満たす程度となっている。換言すれば、このような状態になるように、上記Ｕ字型流路３８および回収溶離液溜め４２が設計されてもいる。そのため、上記した１００００Ｇ程度の遠心力をＲＮＡが溶離した溶離液５６に加えても、上記第５図に示した廃液溜め３９には、溶離液５６が送液されることはない。以上に述べたような各工程を経ることにより、血液から、そこに含まれるウイルスのＲＮＡを精製することが可能となる。
ここでは、さらに、前記の精製工程について、これを纏めて、添付の第１６図にフローとして示す。すなわち、工程１は、血清分離・定量を行う工程である。この工程では、血液挿入ポート６から血液を注入し、ディスクを回転させて血液を遠心分離させて、必要量の定量化された血清５４を溝１７に保持する（対応図：第８図、第９図、及び第１０図）。
工程２は、核酸結合工程である。この工程では、前記溝１７の定量化された血清５４が混合用流路３６内に移動し、また、核酸を結合させる結合液が混合用流路３６に移動して、そこで、定量化された血清５４と結合液とが混合攪拌される。そして、これらの混合液５５が、担体３７を通過し、その過程で核酸（ＲＮＡ）が担体３７に結合する。そして、これらの混合液５５が、廃液溜め３９に移動する（対応図：第１１図、第１２図、及び第１３図）。
工程３は、担体洗浄工程である。この工程では、洗浄液Ａおよび洗浄液Ｂが担体３７を通過して廃液溜め３９内に移動する。
そして、工程４は、核酸溶離・回収工程である。この工程では、溶離液５６が混合用流路３６内を移動し、そして、この溶離液５６は、担体３７により保持される。そして、溶離液５６は、担体加熱用抵抗体４６の加熱によって加熱される。その後、この溶離液５６は、回収溶離液溜め４２内に移動し、溶離液回収ポート１３から回収される（対応図：第１４図、及び第１５図）。
次に、本発明の他の実施例（第２の実施例）になるディスクデバイス１の構造、及び、これを利用したＲＮＡの精製方法について、以下に説明する。
この第２の実施例になるディスクデバイス１の構造は、上記に説明した第１の実施例の構造に比べ、その第二層ディスク４の構造においてのみ異なっている。より具体的には、第１７図では図示されていないが、定量化された血清５４と結合液とによって構成される（を含む）混合液５５、そして、洗浄液Ａと洗浄液Ｂとから成る廃液６０を溜めるための廃液溜め５９の構造と位置とが、上記とは異なっている。さらには、上記担体３７以後の下流流路に、分岐された分岐流路５８を設けてある点においても異なっている。
次に、第１７図および第１８図を参照して、血液からウイルスのＲＮＡを精製する工程について説明する。前記した第１の実施例（第一の方法）と同様に、ニードル５３（但し、第１７図及び第１８図では図示せず）を用い、余剰血清を排出し、そして、ウイルスを含む定量化された血清５４と結合液とから構成される混合液５５（この混合液５５には、混合後、ウイルスが溶解されてウイルスのＲＮＡが溶出している）を、３０００Ｇ程度の遠心力によって、担体３７内を通液させる。なお、この時、担体３７を通液した混合液５５は、この遠心力によって回収溶離液溜め４２の位置まで、一旦、運ばれる。
さらに、１００００Ｇ程度の遠心力により、混合液５５は分岐流路５８を上り、そして、第二層ディスク４の表側に形成された廃液溜め５９に達する。なお、この時、ディスクデバイス１の回転を停止させても、分岐流路５８が図示のように形成されているため、液が回収溶離液溜め４２に戻ることはない（第１７図参照）。さらに、洗浄液Ａおよび洗浄液Ｂについても、やはり同様の原理で、順次、担体３７を通液させ、そして、廃液溜め５９に送液する。次に，前記第１の実施例の方法（第１の方法）と同様に、ニードル５３によってバルブ（ｆ）３４を開け、溶離液５６を担体３７に保持させ、さらに、その後、担体加熱用抵抗体４６によって溶離液５６と担体３７を加熱し、溶離液５６の温度を６０〜７０℃にし、もって、担体３７に結合したウイルスのＲＮＡを溶離液５６に溶離させる。
その後、遠心力により、溶離液５６を担体３７内に通液させ、回収溶離液溜め４２に移動させる。その際、溶離液５６には、当該溶離液５６が分岐流路５８を上って廃液溜め５９に移動せず、しかしながら、溶離液５６が担体３７を通液できる程度の遠心力（例えば，３０００Ｇ程度の遠心力）を加える。最後に、上記第１の実施例（第一の方法）と同様に、溶離液回収用チップ５７を、溶離液回収ポート１３及び溶離液回収用チップ挿入孔２４を通して挿入し、ＲＮＡが溶離している溶離液５６を回収する。以上のような構成および工程によって、対象となるＲＮＡの精製を可能とする。
次に、本発明の更に他の実施例（第３の実施例）になるディスクデバイス１の構造、及びそれを利用したＲＮＡの精製方法について説明する。
第１９図は、ディスクデバイス１を構成する第二層ディスク４の表側の構造を示している。その他の部分の構造は、上記第１の実施例における構造と同様であり、ここでは、その説明を省略する。
なお、この更に他の実施例（第３の実施例）になるディスクデバイス１では、担体３７から廃液溜め３９に通じる流路内に、さらに、上記担体の密度よりも更に高密度のフィルタ６１を設け、そして、上記回収溶離液溜め４２の形状を、溶離液５６（第１９図では図示せず）を保持しやすいように、太鼓型にしてある点において、上記第１の実施例の構造と異なっている。このような形状の第二層ディスク４では、ウイルスを含む定量化された血清５４と結合液とによって構成される混合液５５（混合液には、混合後、ウイルスが溶解してウイルスのＲＮＡが溶出している）を担体３７内に通液させた後、さらに、例えば、２００００Ｇ程度の遠心力で、上記フィルタ６１をも通液させ、もって、混合液５５を廃液溜め３９内に移動させる。その後、洗浄液Ａおよび洗浄液Ｂについても、上記と同様の原理により、順次、担体３７を通液させ、廃液溜め３９へ移動させる。最後に、担体３７を通液することは出来るが、しかし、フィルタ６１を通液することは出来ない程度の遠心力（例えば、３０００Ｇ程度の遠心力）を加えことにより、ウイルスのＲＮＡが溶離した溶離液５６を回収溶離液溜め４２内に溜める。そして、上記第１の方法と同様にして、溶離液５６を回収する。
すなわち、以上のような構成および工程によって、この第３の実施例になるディスクデバイス１では、ＲＮＡを精製することができる。
最後に、上記にその構成や動作を詳細に説明した本発明のディスクデバイス１により構成された核酸精製装置を用い、試料である血液から、対象となる核酸、すなわち、ウイルスのＲＮＡを精製する方法について、以下に説明する。
まず、第２０図は、ディスクデバイス１を用いた核酸精製装置の概略コンセプトを示す模式図である。この装置は、ディスクデバイス１に接続されたモータ６２、ディスクデバイス１に通電するための通電用端子付属アーム６３、ディスクデバイス１内部のバルブを開けるための穿孔機６４、ＲＮＡが溶離した溶離液を回収するためのチップ付属ロボットアーム６５、溶離液を吸い出すためのポンプ６６、配管６７、回収溶離液を注入するための溶離液回収ボトル６８、血液をディスクデバイス１に注入するための血液用チップ付属ロボットアーム６９、検査用血液を保持するための血液ボトル７０、そして、筐体７１から構成されている。なお、ここで示した装置は、必ずしも、上記の構成で、又は、その全ての構成要件からなる必要は無く、これに代えて、当業者であれば、各種のバリエーションが様々考えられるであろう。
なお、この第２０図にその構成の一例を示した装置を用い、ＲＮＡを精製する方法における工程は、次の通りである。
（１）対象となるウイルスが含まれる血液を保持する血液ボトル７０から、血液用チップ付属ロボットアーム６９によって、サンプルの血液をポンプ６６により定量だけ採り、血液挿入ポート６を通して、上記ディスクデバイス１内に注入する。
（２）上記で説明したディスクデバイス１の工程（即ち、血球分離、血清と結合液との混合、混合液の担体通液、洗浄液の担体通液、担体と結合したＲＮＡの溶離、そして、混合液および洗浄液とは別に溶離液を保持）を、順次経ることにより、ウイルスのＲＮＡを溶離した溶離液５６を得る。
なお、ここで、ディスクデバイス１に設けられたバルブ（ａ）１８、バルブ（ｂ）１９、バルブ（ｃ）３１、バルブ（ｄ）３２、バルブ（ｅ）３３、そして、バルブ（ｆ）３４は、上記の穿孔機６４によって開けられる。また、このディスクデバイス１は、モータ６２によって回転させる。担体加熱用抵抗体４６に通電させる場合には、ディスクデバイス１の回転を停止させ、通電用端子付属アーム６３をディスクデバイス１のプラス電極４８及びマイナス電極４９に接触させる。
（３）チップ付属ロボットアーム６５により、ディスクデバイス１内部の溶離液回収用バルブ４１を開け、ＲＮＡが溶離した溶離液５６を、ポンプ６６によって回収する。さらに、その溶離液５６を、溶離液回収ボトル６８に移し、もって、所望の溶離液５６を得る。
以上のようにして、対象となるＲＮＡを含む血液から、当該血液中に存在する他の共存物質から分離して、そのＲＮＡを含む溶離液だけを精製することが可能となる。
以上に説明した実施例では、核酸含有する試料として、血液（全血）を一例として説明したが、しかしながら、かかる核酸を含有する試料としては、上記の血液（全血）の他に、例えば、血清や尿等の生体試料や、培養細胞、培養細菌等の生物学的な試料が含まれ、本発明は、これらにも適用することもできる。また、対象となる核酸としては、ＨＣＶウイルスやＨＩＶウイルス等のＲＮＡを一例として説明したが、本発明は、やはり、これのみに限定することなく、その他にも、例えば、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）にも適用することもできる。さらに、上記核酸を捕捉するためのシリカ製の担体は、例えば、シリカ粒子、石英ウール、石英濾紙、又は、それらの破砕物を適用して構成することが出来る。また、カオトロピックイオンを含む結合液としては、グアニジンチオシアネート溶液が好ましいが、その他にも、例えば、塩酸グアニジン溶液、ヨウ化ナトリウム溶液、ヨウ化カリウム溶液などでもよい。さらに、洗浄液Ａとしては、例えば、グアニジンチオシアネートをメイン成分とする溶液が好ましく、又、洗浄液Ｂとしては、エタノールを５０％含む水溶液が好ましい。そして、溶離液としては、ＴＥ緩衝液（ｐＨ８．０）が好ましい。
また、本発明によれば、試料に含まれる核酸の濃度が、例えば、１０^２ｃｏｐｙ／ｍｌ程度の低濃度の場合においても、試料中に存在する核酸と固相との接触頻度を高めることができ、これにより、核酸を高い回収率で精製することができる。また、同一デバイス内で上記の各工程を処理するため、コンタミネーションの問題をも解消できる。
また、本発明の実施例によれば、核酸の精製操作を自動化することが容易になる。さらに、本発明では、遠心力を核酸の精製工程に適用することができることから、担体中に設けられた固相の密度を高めることができ、試料に含まれる核酸の濃度が低濃度の場合においても、核酸を高い回収率で精製することが可能となる。
次に、第２１図〜第３８図を参照し、本発明による核酸精製装置の他の実施例について、以下に説明する。
第２１図は、本発明による核酸精製装置を用いた遺伝子分析装置の全体構成を示す。この遺伝子分析装置９０１は、モータ９１１により回転可能に支持された保持ディスク９１２と、この保持ディスク９１２上の突起１２１により位置決めされた複数の扇形の分析ディスク９０２と、液体の流動を制御するための穿孔機９１３と、そして、加温及び検出のための２台の光学装置、即ち、上部光学装置９１４及び下部光学装置９１５とを備えている。なお、保持ディスク９１２は、下部光学装置９１５用の保持ディスク光学窓１２２を備えている。
第２２図は、核酸の精製構造体でもある、即ち、分析ディスク９０２の構成を示す図である。この分析ディスク９０２は、基本的には、上カバー９２０と流路部９３０とを接合して構成している。上カバー９２０は、試料注入口２１０、複数の試薬注入口２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、及び、複数の通気孔２１２、２２２、２７２、２７３、及び、複数の蓋付通気孔２２１、２３１、２４１、２５１、２６１、２７１を備えている。流路部９３０は、位置決め孔７１０、及び、後述の容器および流路等を備えている。また、分析ディスク９０２は、保持ディスク９１２の突起１２１に対して位置決め孔７１０が嵌め合うことによって位置決めされる。
上記流路部９３０の構成を、添付の第２３図に示す。この第２３図に示す流路部の実施例は、全血から血清を分離した後、血清中のウイルスに含まれる核酸を抽出し、そして、当該核酸を抽出した抽出液を定量後、検出試薬を添加して分析するための流路を構成している。
以下に、全血を試料として用いた場合におけるウイルス核酸の抽出及び分析動作について説明する。なお、抽出及び分析動作の流れを第２４図及び第２５図により、そして、流路部９３０内での流動状態を第２６図から第３８図により示す。
この装置の操作者は、まず、分析ディスク９０２の上カバー９２０から、各試薬注入口２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、そして、２７０を通して、試薬を各試薬容器３２０、３３０、３４０、３５０、３６０、及び、３７０に分注し、その後、蓋をする。なお、この場合、分析数に応じて必要な数の分析ディスク９１２に試薬を注入した後、この保持ディスク９１２に分析ディスクを装着することは、当業者であれば明らかであろう。
次に、真空採血管等で採血した全血を、試料注入口２１０より試料容器３１０内に注入する（第２６図参照）。
全血５０１を注入した後、モータ９１１により保持ディスク９１２を回転する。試料容器３１０に注入された全血は、保持ディスク９１２の回転に伴って発生する遠心力の作用によってその外周側に流動し、血球貯蔵容器３１１及び血清定量容器３１２内を満たし、他方、余分となった全血は、オーバーフロー細管流路３１３からオーバーフロー太管流路３１４を通って全血廃棄容器３１５へ流れる（第２７図参照）。この全血廃棄容器３１５には、全血廃棄用通気流路３１８が設けられており、さらに、上カバー９２０の全血廃棄用通気流路３１８の最内周部に対応する位置には、全血廃棄用通気孔２１２が設けられており、そのため、その内外で空気が自由に出入りすることが可能である。オーバーフロー細管流路３１３からオーバーフロー太管流路３１４にかけての接続部は急拡大しており、かつ、オーバーフロー細管流路３１３の最内周側（半径位置６０１）にあることから、全血は、オーバーフロー細管流路３１３を満たした状態では、前記接続部において切れる。従って、図の半径位置６０１より内周側においては、液体は存在できず、そのため、血清定量容器３１２の液面も、この半径位置６０１となる。また、血清定量容器３１２から分岐している血清毛細管３１６にも全血が流れ込み、ここでも、全血の最内周部は半径位置６０１となる。
さらに保持ディスクの回転を続けると、全血５０１は血球と血清とに分離（遠心分離）され、これにより、血球５０２は外周側の血球貯蔵容器３１１へ移動し、他方、血清定量容器３１２内には血清５０３だけが充填される（第２８図参照）。
なお、上記した一連の血清分離動作時には、上カバー９２０に設けられた各試薬容器の通気孔２２１、２３１、２４１、２５１、２６１、２７１には、その蓋が閉じられた状態となっており、そこから空気が内部に入らないようになっている。
一方、各試薬は、遠心力により試薬容器の外周側から流出しようとするが、しかしながら、その内部には空気が入らずに試薬容器内の圧力が低下して、遠心力と釣り合っており、そのため、試薬は外部に流出することはできない。しかしながら、回転数が増加してその遠心力が大きくなるに従い、この試薬容器内の圧力は徐々に低下し、そして、試薬の飽和蒸気圧以下になると、その内部に気泡が発生する。そこで、添付の第２６図に示すように、各試薬容器の外周側から流出する試薬を、一旦、その内周側に戻すような流路構造（所謂、戻り流路３２２、３３２、３４２、３５２、３６２、３７２）を形成することにより、試薬容器内の圧力低下を抑制し、かつ、その内部での気泡の発生を防ぐことができる。このように、血清分離の動作時には、各試薬は試薬容器内に保持されたまま流動しない。
所定の時間回転させて血清分離動作が終了すると、分析ディスク９０２は停止し、血清定量容器３１２内の血清５０３の一部が、血清毛細管３１６の内部に表面張力によって移動し（毛細管流動）、混合部４１０と血清毛細管３１６との接続部である混合部入り口４１１まで入り込み、もって、血清毛細管３１６内を満たす。
以下、穿孔機９１３は、各試薬容器の上部に設けた通気孔の蓋に、一つづつ穴を開け、続いて、モータ１１を回転し、もって、各試薬を遠心力によって流動させる。分析ディスクの断面に示すように、上カバー９２０には、各試薬容器の上部に対応して、試薬注入口（２４０、２５０、２６０）、及び、通気孔（２４１、２５１、２６１）が設けられており、さらに、これら通気孔は蓋で閉じられている。そこで、穿孔機９１３は、この蓋に穴を開けることにより、当該試薬容器内に空気が入り得る状態にする。
以下には、血清の分離作業が終了後における動作を示す。
溶解液容器３２０には、血清中のウイルスの膜蛋白を溶解するための溶解液５２１が分注されている。すなわち、上記穿孔機９１３が溶解液通気孔２２１の蓋に穴をあけた後にモータ９１１を回転させると、遠心力の作用により、溶解液５２１は溶解液容器３２０から溶解液戻り流路３２２を経て、混合部４１０に流れ込む。また、血清定量容器３１２内における血清の最内周側（血清分離終了時には、半径位置６０１にある）が混合部入り口４１１（半径位置６０２）より内周側にあるため、遠心力によるヘッド差により、血清定量容器３１２及び血清毛細管３１６内の血清は、混合部入り口４１１から混合部４１０へ流れ込む（第２９図）。なお、この混合部４１０は、例えば、樹脂、ガラス、又は紙等の多孔性のフィルタや繊維、或いはエッチングや機械加工等で製作したシリコンや金属等の突起物など、血清と溶解液を混合することができる部材により構成されている。
そこで、血清と溶解液は、上記混合部４１０で混合され、反応容器４２０内へ流れ込む（第３０図参照）。この反応容器４２０には、反応容器用通気流路４２３が設けており、さらには、上カバー９２０の反応容器用通気流路４２３の最内周部に対応する位置には、反応容器用通気孔２２２が設けられていおり、そのため、その内外には空気が自由に出入りが可能である。そして、血清定量容器３１２から血清毛細管３１６への分岐部３１７（半径位置６０３）は、上記混合部入り口４１１（半径位置６０２）より内周側に存在するため、所謂サイフォン効果により、血清毛細管３１６内の血清は、全て混合部４１０に流れ出る。一方、血清定量容器３１２内の血清は、遠心力によって血清毛細管３１６内に流れ込むことから、血清定量容器３１２内での血清の液面が分岐部３１７（半径位置６０３）に到達するまでは、血清は混合部４１０に流出し続け、そして、この血清の液面が分岐部３１７に到達した時点で、血清毛細管３１６に空気が混入してその内部を空にし、もって血清はその流動を終了する。すなわち、血清分離の終了時点での半径位置６０１から半径位置６０３までの、上記血清定量容器３１２、オーバーフロー細管流路３１３、及び、血清毛細管流路３１６内における血清が、上記混合部４１０に流出し、溶解液と混合する。
反応容器４２０では、混合した血清と溶解液が反応する。血清と溶解液の混合液が反応容器４２０に流動した後の反応容器４２０内での液面は、反応液流路４２１の最内周部（半径位置６０４）よりも外周側に存在するため、反応液流路の最内周部を越えることができず、その回転中は、混合液が反応容器４２０内に保持される。
溶解液は、血清中のウイルスや細菌等から、その膜を溶解して核酸を溶出させる働きをし、さらに、核酸結合部材３０１への核酸の吸着を促進させる。このような試薬としては、特に、ＤＮＡの溶出及び吸着には、塩酸グアニジンを、他方、ＲＮＡに対しては、グアニジンチオシアネートを用いればよく、また、核酸の結合部材としては、石英やガラス等の多孔質材や、繊維フィルタ等を用いればよい。
次に、血清と溶解液とが反応容器４２０内に保持された後、モータ９１１を停止し、穿孔機９１３によって、追加液容器３３０に空気を供給するため、追加液通気孔２３１の蓋に穴を開け、再び、モータ９１１を回転させる。すると、遠心力の作用により、追加液５３１は、追加液容器３３０から追加液戻り流路３３２を経て、反応容器４２０内に流れ込み、これにより、反応容器４２０内の混合液の液面を内周側に移動させる（第３１図）。その後、この液面が反応液流路４２１の最内周部（半径位置６０４）に達すると、混合液は反応液流路の最内周部を越えて流れ出し、合流流路４２２を経て、核酸結合部材３０１へ流れ込む。この追加液としては、例えば、上述の溶解液を使用すればよい。
なお、試料によっては、混合液の壁面に対する濡れ性がよく、停止状態でも反応液流路４２１内を毛細管現象で混合液が流動する場合もあり、この時には、この追加液５３１は必要とされない。
このようにして、溶解液と血清との混合液が核酸結合部材３０１を通過すると、核酸は核酸結合部材３０１に吸着され、液体（混合液）は検出容器４５０へと流れ込む。この混合液は、それが流れ込む検出容器４５０の容積よりもその液量が十分に多く、そのため、廃液流路４５２の最内周部（半径位置６０７）を越えて廃液容器４６０へ流出する（第３２図）。
一方、反応容器４２０内の混合液は、反応液流路４２１を経て、合流流路４２２から徐々に流出する。しかしながら、反応容器４２０から反応液流路４２１への分岐部（半径位置６０５）は上記合流流路４２２（半径位置６０６）よりも内周側に位置するため、反応容器４２０内の混合液は、全て、サイフォン効果によって、合流流路４２２へと流れる（第３３図）。核酸結合部材３０１を通過して検出容器４５０へ流入した液も、上記と同様であり、即ち、検出容器４５０から廃液流路４５２への分岐部（半径位置６０８）は廃液流路４５２の廃液容器４６０への出口（半径位置６０９）よりも内周側に位置するため、やはりサイフォン効果により、検出容器４５０内の液体は、全て、廃液流路４５２を経て、廃液容器４６０へと流出する。
次に、モータ９１１を停止し、穿孔機９１３により、第一洗浄液容器３４０に空気を供給するための第一洗浄液通気孔２４１の蓋に穴を開ける。その後、再びモータ９１１を回転させると、遠心力の作用により、第一洗浄液５４１は、第一洗浄液容器３４０から第一洗浄液戻り流路３４２を経て、核酸結合部材３０１へ流れ込み、これにより、核酸結合部材３０１に付着した蛋白等の不要成分を洗浄する（第３４図）。なお、第一洗浄液としては、例えば、上述した溶解液、或いは、当該溶解液の塩濃度を低減した液を使用すればよい。また、上記の第一洗浄液５４１の液量は、検出容器４５０の容積よりも十分に大きく、そのため、廃液流路４５２の最内周部（半径位置６０７）を越えて廃液容器４６０へ流出する（第３４図）。
更に、検出容器４５０内の液は、やはりサイフォン効果により、全て、廃液流路４５２を経て廃液容器４６０へと流出する（第３５図）。
以下、同様の洗浄動作を、複数回繰り返す。例えば、第一洗浄液に引き続き、モータを停止した状態で、穿孔機９１３により、第二洗浄液容器３５０に空気を供給するための第二洗浄液通気孔２４１の蓋に、穴を開け、その後、再び、モータ９１１を回転させる。これにより、核酸結合部材３０１に付着した塩等の不要成分を洗浄する（第３６図）。なお、この洗浄液としては、例えば、エタノール、或いは、エタノール水溶液を用いればよい。また、この洗浄は、必要に応じて、同様の方法で、さらに繰り返してもよい。
以上に述べたように、核酸結合部材３０１を洗浄し、核酸のみが核酸結合部材３０１内に吸着している状態にした後、続いて、核酸の溶離工程に移行する。
すなわち、この核酸の溶離工程では、モータが停止した状態で、穿孔機９１３により、溶離液容器３６０に空気を供給するための溶離液通気孔２６１の蓋に穴を開け、さらに、溶離液廃棄容器４７０を外部と連通させるための溶離液廃棄用通気孔２７４の蓋に穴を開ける。そして、再び、モータ９１１を回転させ、核酸結合部材３０１に溶離液を流す（第３６図）。この溶離液は、核酸を核酸結合部材３０１から溶離するための液で、例えば、水、或いは、ｐＨを７から９に調整した水溶液を用いればよい。特に、核酸がその内に溶離し易すくするため、４０度以上に加温することが望ましい。この加温のためには、上記第２１図に示した上部光学装置９１４を用いて、溶離液容器３６０の上から光を照射すればよい。
溶離液５６１は、核酸結合部材３０１を通過した後、検出容器４５０に流れ込む（第３７図）。この溶離液５６１の液量は、検出容器４５０の容積より小さく、そのため、検出容器４５０内の液体（液面半径位置６１０）は廃液流路４５２の最内周部（半径位置６０７）を越えることができず、検出容器４５０内に保持されることとなる。
次に、モータを停止した状態で、穿孔機９１３により、検出液貯蔵容器３７０に空気を供給するための検出液通気孔２７１の蓋に、穴を開け、その後、再び、モータ９１１を回転させ、これにより、検出液５７１を検出容器４５０に流す（第３８図）。この検出液としては、核酸を増幅して検出するための試薬である、例えば、デオキシヌクレオシド三リン酸又はＤＮＡ合成酵素、及び、蛍光試薬等を含んでいる。なお、増幅方法に応じて、上記第２１図に示した上部光学装置９１４を用い、検出容器４５０の上から光を照射して加温してもよい。
続いて、やはり上記第２１図に示した下部光学装置９１５を検出容器４５０の下方に移動させ、もって、例えば、その蛍光発光量を検出する。
ところで、上記穿孔時、加温時、及び、検出時には、保持ディスク９１２を所定の位置に停止させる必要がある。そこで、本実施例では、第３９図に示すように、保持ディスク９１２には位置決め用突起９１７が設けられており、これを位置検出器９１６で検出し、もって、保持ディスクの回転位置を検出している。また、コントローラ９１８が、モータ９１１の回転、穿孔機９１３の回転及び上下動、そして、上部光学装置９１４及び下部光学装置９１５の回転、照射、そして、検出を制御する。
第４０図には、例えば、穿孔機９１３の動作タイミングの一例を示す。すなわち、保持ディスク９１２は、全血又は各試薬の流動の終了後、その回転数を低下させ、位置決め用の低速回転を維持する。位置検出器９１６が位置決め用突起９１７を検出すると、保持ディスク９１２は停止し、穿孔機９１３が下降して各試薬貯蔵容器の通気孔の蓋に穴を開けた後、再び、上昇する。この穿孔後、保持ディスク９１２は、その後、穿孔終了後の試薬貯蔵容器から試薬が流出しない程度の低速で回転し、次の分析ディスクの位置、すなわち分析ディスクが６枚装着されている場合には６０度だけ回転し、停止し、上記と同様の穿孔動作を繰り返す。なお、分析ディスクが装着された位置は、例えば、下部光学装置９１５により、流路部９３０へ保持ディスクの光学窓１２２から光を照射し、その反射光を調べればよい。そして、全ての分析ディスクの穿孔が終了した後、保持ディスクを高速で回転させて試薬を流動させる。
以上のように、本発明によれば、従来のように試料や各試薬の流動を制御するためのバルブを流路の途中に設ける必要がなく、また、流路途中でのバルブ部でも液残りは発生せず、前工程での試薬による汚染を防止でき、液体試料中の核酸等の特定成分を高純度に抽出でき、核酸等の特定成分を高精度に分析することを可能とする。
なお、本発明は、前述したように、特に、核酸を精製、抽出した核酸の遺伝子を分析する分析装置やそのための分析方法に適用することが好ましいが、しかしながら、その他の化学物質を精製する装置や方法に適用することも可能である。すなわち、より具体的には、本発明によれば、例えば、蛋白質やアミノ酸等の化学物質を分析するための分析装置やその方法を構成することも可能である。
産業上の利用可能性
本発明は、核酸を含有する試料から核酸を精製するための装置に適用できる。特に、遠心力を利用し、核酸が共存している物質から核酸を分離するのに適した、所謂、核酸の自動精製装置やその精製方法、更には、化学物質の精製装置などにも適用することができる。また、かかる装置を備えた遺伝子分析装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例であるディスクデバイスの斜視図であり；
第２図は、上記本発明のディスクデバイスにおける、表面側蓋の平面図であり；
第３図は、上記本発明のディスクデバイスにおける、第一層ディスクの表側の平面図であり；
第４図は、上記本発明のディスクデバイスにおける、第二層ディスクの表側の平面図であり；
第５図は、上記本発明のディスクデバイスにおける、第二層ディスクの裏側の平面図であり；
第６図は、上記本発明のディスクデバイスにおける、裏面側蓋の平面図であり；
第７図は、上記第１図におけるディスクデバイスのａ−ａ’断面図であり；
第８図は、上記本発明のディスクデバイスにおいて、ゲルを用いて血液から血清を分離する工程を示す、上記第一層ディスクの平面図であり；
第９図は、血液からの血清分離状況を示す、上記第１図におけるディスクデバイスのａ−ａ’断面図であり；
第１０図は、余剰血清を取り除くための工程を示す、上記第１図におけるディスクデバイスのａ−ａ’断面図であり；
第１１図は、定量化された血清を取り出すための工程を示す、上記第１図におけるディスクデバイスのａ−ａ’断面図であり；
第１２図は、定量化された血清と結合液とを混合した混合液を担体に通液させる工程を示す、上記第１図におけるディスクデバイスのａ−ａ’断面図であり；
第１３図は、混合液及び洗浄液を廃液溜めに送液する工程を示す、第二層ディスクの表側の平面図であり；
第１４図は、溶離液を担体の位置に送液して核酸を溶離液に溶離させる工程を示す、上記第１図におけるディスクデバイスのａ−ａ’断面図であり；
第１５図は、担体を通液した溶離液を回収する工程を示す、上記第１図におけるディスクデバイスのａ−ａ’断面図であり；
第１６図は、本発明の核酸精製方法の工程を示すフロー図であり；
第１７図は、本発明の他の（第２の）実施例になるディスクデバイスの構造及び核酸の精製方法を説明するためのディスクデバイスの断面図であり、上記図１のａ−ａ’断面に対応し；
第１８は、上記第２の実施例になるディスクデバイスにおける溶離液を回収する工程を示すための、ディスクデバイスのａ−ａ’断面図であり；
第１９図は、本発明の更に他の（第３の）実施例になるディスクデバイスの構造および核酸の精製方法を説明するための、ディスクデバイスの第二層ディスクの表側を示す平面図であり；
第２０図は、上記の本発明になるディスクデバイスを適用した核酸精製装置の概略を示す図であり；
第２１図は、本発明の実施例になる遺伝子分析装置の全体構成図であり；
第２２図は、上記遺伝子分析装置における分析ディスクの構成を示す展開斜視図であり；
第２３図は、上記分析ディスクにおける流路を示すための斜視図であり；
第２４図は、上記遺伝子分析装置における抽出及び分析動作の流れを示すフロー図であり；
第２５図は、やはり、上記遺伝子分析装置における抽出及び分析動作の流れを示す図であり；
第２６図は、上記分析ディスクの流路内における、試料（血液）を含む液体の流動状態を示す図であり；
第２７図は、やはり、上記分析ディスクの流路内における、試料を含む液体の流動状態を示す図であり；
第２８図も、また、上記分析ディスクの流路内における、試料を含む液体の流動状態を示す図であり；
第２９図も、やはり、上記分析ディスクの流路内における、試料を含む液体の流動状態を示す図であり；
第３０図も、やはり、上記分析ディスクの流路内における、試料を含む液体の流動状態を示す図であり；
第３１図も、やはり、上記分析ディスクの流路内における、試料を含む液体の流動状態を示す図であり；
第３２図も、やはり、上記分析ディスクの流路内における、試料を含む液体の流動状態を示す図であり；
第３３図も、やはり、上記分析ディスクの流路内における、試料を含む液体の流動状態を示す図であり；
第３４図も、やはり、上記分析ディスクの流路内における、試料を含む液体の流動状態を示す図であり；
第３５図も、やはり、上記分析ディスクの流路内における、試料を含む液体の流動状態を示す図であり；
第３６図も、やはり、上記分析ディスクの流路内における、試料を含む液体の流動状態を示す図であり；
第３７図も、やはり、上記分析ディスクの流路内における、試料を含む液体の流動状態を示す図であり；
第３８図も、やはり、上記分析ディスクの流路内における、試料を含む液体の流動状態を示す図であり；
第３９図は、上記実施例における保持ディスクの回転位置を検出する構成の一例を示す図であり；そして、
第４０図は、上記実施例における穿孔機の動作タイミングの一例を示す動作波形図である。

Claims (2)

1. 回転可能に形成される核酸精製構造体であって：
   核酸を含む流体が供給される供給部（３１０）と；
   前記供給された流体中の核酸が捕捉される核酸捕捉部（３０１）と；
   前記核酸捕捉部に洗浄液が供給され、保持する洗浄液保持部（３４０）と；
   前記核酸捕捉部を流過した前記洗浄液が廃棄される廃棄部（４６０）と；
   前記核酸捕捉部に溶離液が供給され、保持する溶離液保持部（３６０）と；
   前記核酸捕捉部を流過し、前記核酸捕捉部で補捉された核酸を前記核酸捕捉部から離して内部に含む溶離液を保持する核酸溶離液保持部（４５０）と；
   前記洗浄液保持部からその内周側に戻す洗浄液戻り流路（３４２）と；
   前記溶離液保持部からその内周側に戻す溶離液戻り流路（３６２）と；
   前記核酸溶離液保持部と前記廃棄部を連絡する廃液流路（４５２）と；そして、
   前記供給部、前記核酸捕捉部、前記洗浄液保持部、前記廃棄部、前記溶離液保持部、前記核酸溶離液保持部、前記洗浄液戻り流路、前記溶離液戻り流路及び前記廃液流路とを覆う蓋付通気孔（２２１、２３１、２４１、２５１，２６１、２７１）を備え、
   前記廃液流路は、前記核酸溶離液保持部の最外周側に位置する領域に連絡する保持部連絡部と、前記連絡部の下流に位置し、前記連絡部より内周側に位置する内周側領域部と、前記内周側領域部の下流に位置し、前記内周側領域部より外周側に位置する前記廃棄部に連絡する廃棄部連絡部とを有することを特徴とする核酸精製構造体。
2. 請求項１に記載の核酸精製構造体において、
   前記廃液流路の最内周部と前記核酸溶離液保持部との接続部までの領域と、前記核酸溶離液保持部の前記最内周部より外周側に位置する領域との合計の容積は、前記供給される洗浄液より小さく、前記供給される溶離液より大きくなるよう形成されることを特徴とする核酸精製構造体。

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