JP5339838B2 - 遺伝子検査装置 - Google Patents
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試料核酸、標的核酸を検出するための核酸検出用蛍光物質及び温度測定用蛍光物質を含む反応溶液が供給される反応領域を有する検査用カセットと、
前記反応溶液に励起光を照射する光照射手段と、
前記励起光が照射された反応溶液に含まれる核酸検出用蛍光物質から発せられる第1の蛍光を検出するための第1の光検出手段と、
前記励起光が照射された反応溶液に含まれる温度測定用蛍光物質から発せられる第2の蛍光を検出する第2の光検出手段と、
該第2の蛍光から蛍光寿命を測定し、前記反応溶液の温度を算出するための温度演算手段と、
該温度演算手段により算出された温度が、前記標的核酸の検出のための反応に必要とされる予め設定された温度になるように前記反応溶液の温度を制御するための温度制御手段と、
を有し、
前記第1および第2の光検出手段において検出される蛍光波長が重ならないように前記核酸検出用蛍光物質および前記温度測定用蛍光物質を検出する波長領域がそれぞれ選択されており、前記第1および第2の光検出手段がそれぞれの蛍光を選択的に検出ることを特徴とする。
試料核酸及び標的核酸を検出するための核酸検出用蛍光物質を含む反応溶液が供給される反応領域を有し、該反応領域に温度測定用蛍光物質が配置されている検査用カセットと、
前記反応溶液を供給した反応領域に励起光を照射するための光照射手段と、
前記励起光が照射された反応溶液に含まれる核酸検出用蛍光物質から発せられる第1の蛍光を検出するための第1の光検出手段と、
前記励起光が照射された反応領域に配置された温度測定用蛍光物質から発せられる第2の蛍光を検出するための第2の光検出手段と、
該第2の蛍光から蛍光寿命を測定し、前記反応溶液の温度を算出するための温度演算手段と、
該温度演算手段により算出された温度が、前記標的核酸の検出のための反応に必要とされる予め設定された温度になるように前記反応溶液の温度を制御する温度制御手段と、
を有し、
前記第1および第2の光検出手段において検出される蛍光波長が重ならないように前記核酸検出用蛍光物質および前記温度測定用蛍光物質を検出する波長領域がそれぞれ選択されており、前記第1および第2の光検出手段がそれぞれの蛍光を選択的に検出することを特徴とする。
(1)試料核酸、標的核酸を検出するための核酸検出用蛍光物質及び温度測定用蛍光物質を含む反応溶液を、検査用カセットの反応領域に供給する工程と、
(2)前記反応溶液が供給された反応領域に励起光を照射する工程と、
(3)前記励起光が照射された反応溶液の核酸検出用蛍光物質から発せられる第1の蛍光を検出する工程と、
(4)前記励起光が照射された反応溶液の温度測定用蛍光物質から発せられる第2の蛍光を検出する工程と、
(5)前記第2の蛍光の蛍光寿命から前記反応溶液の温度を算出する工程と、
(6)該算出した温度が、前記標的核酸の検出のための反応に必要とされる予め設定された温度と一致するように前記反応溶液の温度を調整する工程と、
(7)前記第1の蛍光に基づいて前記試料核酸での標的核酸の有無または量を検出する工程と、
を有し、
検出される蛍光波長が重ならないように前記核酸検出用蛍光物質および前記温度測定用蛍光物質を検出する波長領域がそれぞれ選択され、前記第1および第2の蛍光をそれぞれ選択的に検出することを特徴とする。
(1)試料核酸及び標的核酸を検出するための核酸検出用蛍光物質を含む反応溶液を、核酸検査用のカセットの温度測定用蛍光物質が配置された反応領域に供給する工程と、
(2)前記反応溶液が供給された反応領域に励起光を照射する工程と、
(3)前記励起光が照射された反応溶液の核酸検出用蛍光物質から発せられる第1の蛍光を検出する工程と、
(4)前記励起光が照射された反応領域に配置された温度測定用蛍光物質から発せられる第2の蛍光を検出する工程と、
(5)前記第2の蛍光の蛍光寿命から前記反応溶液の温度を算出する工程と、
(6)該算出した温度が、前記標的核酸の検出のための反応に必要とされる予め設定された温度と一致するように前記反応溶液の温度を調整する工程と、
(7)前記第1の蛍光に基づいて前記試料核酸での標的核酸の有無または量を検出する工程と、
を有し、
検出される蛍光波長が重ならないように前記核酸検出用蛍光物質および前記温度測定用蛍光物質を検出する波長領域がそれぞれ選択され、前記第1および第2の蛍光をそれぞれ選択的に検出することを特徴とする。
試料核酸、標的核酸を検出するための核酸検出用蛍光物質及び温度測定用蛍光物質を含む反応溶液が供給される反応領域を有する検査用カセットと、
前記反応溶液に励起光を照射する光照射手段と、
前記励起光が照射された反応溶液に含まれる核酸検出用蛍光物質から発せられる第1の蛍光を検出するための第1の光検出手段と、
前記励起光が照射された反応溶液に含まれる温度測定用蛍光物質から発せられる第2の蛍光を検出する第2の光検出手段と、
該第2の蛍光から蛍光寿命を測定し、前記反応溶液の温度を算出するための温度演算手段と、
該温度演算手段により算出された温度が、前記標的核酸の検出のための反応に必要とされる予め設定された温度になるように前記反応溶液の温度を制御するための温度制御手段と、
を有し、
前記第1および第2の光検出手段において検出される蛍光波長が重ならないように前記核酸検出用蛍光物質および前記温度測定用蛍光物質を検出する波長領域がそれぞれ選択されており、前記第1および第2の光検出手段がそれぞれの蛍光を選択的に検出することを特徴とする。
試料核酸及び標的核酸を検出するための核酸検出用蛍光物質を含む反応溶液が供給される反応領域を有し、該反応領域に温度測定用蛍光物質が配置されている検査用カセットと、
前記反応溶液を供給した反応領域に励起光を照射するための光照射手段と、
前記励起光が照射された反応溶液に含まれる核酸検出用蛍光物質から発せられる第1の蛍光を検出するための第1の光検出手段と、
前記励起光が照射された反応領域に配置された温度測定用蛍光物質から発せられる第2の蛍光を検出するための第2の光検出手段と、
該第2の蛍光から蛍光寿命を測定し、前記反応溶液の温度を算出するための温度演算手段と、
該温度演算手段により算出された温度が、前記標的核酸の検出のための反応に必要とされる予め設定された温度になるように前記反応溶液の温度を制御する温度制御手段と、
を有し、
前記第1および第2の光検出手段において検出される蛍光波長が重ならないように前記核酸検出用蛍光物質および前記温度測定用蛍光物質を検出する波長領域がそれぞれ選択されており、前記第1および第2の光検出手段がそれぞれの蛍光を選択的に検出することを特徴とする。
検査用カセットは、反応溶液が流れる流路を有する。また、反応溶液を注入する注入口や、反応溶液が排出される排出口も有する。反応溶液の温度を制御するために、該検査用カセットは温度制御手段に接して配置されることが好ましい。
反応溶液は、核酸、標的核酸を検出するための核酸検出用蛍光物質及び目的とする反応に応じた試薬を含む溶液である。また、温度測定用蛍光物質を含ませることができるが、温度測定用蛍光物質を流路の壁面又は壁面近傍に配置する構成とした場合は、通常、反応溶液中に温度測定用蛍光物質を添加する必要はない。
光照射手段は、蛍光物質の励起光を照射する手段であり、流路中の反応溶液に励起光を照射する。また、流路の壁面又は壁面近傍に温度測定用蛍光物質が配置されている場合には、その蛍光物質にも励起光を照射する。
光検出手段としては、蛍光を受光し、その蛍光の強度を電気的信号に変換することができる手段であり、例えばCCD等を用いることができる。図10に示すように、第1の光検出手段106は、核酸検出用蛍光物質から発せられる第1の蛍光(Y)を検出し、第2の光検出手段107は、温度測定用蛍光物質から発せいられる第2の蛍光(Y’)を検出する。
温度演算手段は、光検出手段により電気的信号とされた蛍光強度から蛍光寿命を測定し、温度を算出する。温度演算手段は、例えば温度測定用蛍光物質の蛍光寿命と温度との検量線のデータを用い、蛍光寿命から温度測定用蛍光物質の温度を算出することができる。
温度制御手段は、反応溶液を所定の温度に制御する手段であって、前記温度演算手段により測定された温度が目的とする温度と一致するように、反応溶液の温度を調整する手段である。
核酸検出用蛍光物質は、反応溶液中に含まれ、核酸の検出を可能とする蛍光物質である。
温度測定用蛍光物質は、その蛍光寿命により温度の測定を可能とする物質である。温度測定用蛍光物質は、上述のように、流路の壁面又は壁面近傍に配置することができる。また、流路の壁面又は壁面近傍に配置されていない場合は、反応溶液中に含まれている必要がある。温度測定用蛍光物質を利用することにより、温度を測定するための機器を直接反応溶液に接触させることなく、反応溶液の温度を測定することができるようになる。
(2)前記反応溶液が供給された反応領域に励起光を照射する工程と、
(3)前記励起光が照射された反応溶液の核酸検出用蛍光物質から発せられる第1の蛍光を検出する工程と、
(4)前記励起光が照射された反応溶液の温度測定用蛍光物質から発せられる第2の蛍光を検出する工程と、
(5)前記第2の蛍光の蛍光寿命から前記反応溶液の温度を算出する工程と、
(6)該算出した温度が、前記標的核酸の検出のための反応に必要とされる予め設定された温度と一致するように前記反応溶液の温度を調整する工程と、
(7)前記第1の蛍光に基づいて前記試料核酸での標的核酸の有無または量を検出する工程と、
を有し、
検出される蛍光波長が重ならないように前記核酸検出用蛍光物質および前記温度測定用蛍光物質を検出する波長領域がそれぞれ選択され、前記第1および第2の蛍光をそれぞれ選択的に検出することを特徴とする核酸検出方法。
(2)前記反応溶液が供給された反応領域に励起光を照射する工程と、
(3)前記励起光が照射された反応溶液の核酸検出用蛍光物質から発せられる第1の蛍光を検出する工程と、
(4)前記励起光が照射された反応領域に配置された温度測定用蛍光物質から発せられる第2の蛍光を検出する工程と、
(5)前記第2の蛍光の蛍光寿命から前記反応溶液の温度を算出する工程と、
(6)該算出した温度が、前記標的核酸の検出のための反応に必要とされる予め設定された温度と一致するように前記反応溶液の温度を調整する工程と、
(7)前記第1の蛍光に基づいて前記試料核酸での標的核酸の有無または量を検出する工程と、
を有し、
検出される蛍光波長が重ならないように前記核酸検出用蛍光物質および前記温度測定用蛍光物質を検出する波長領域がそれぞれ選択され、前記第1および第2の蛍光をそれぞれ選択的に検出することを特徴とする核酸検出方法。
上述のように、本発明の検査対象としては、リアルタイムPCR法を用いたものに限られず、核酸を含む反応溶液を流路に流して所定の温度条件で反応を行う検査が対象となる。例えば、SNPsの解析を行う方法として、核酸の2本鎖が乖離する温度(メルティング温度)を測定する方法がある。遺伝子検査装置は本実施形態に示した構成のものを使用でき、核酸と核酸検出用蛍光物質を含む反応溶液を流路に注入する。反応溶液はポンプ5により流路中を移動し、メルティング検査領域に達する。加熱冷却手段3によって反応溶液の温度を図9に示すようにゆっくり変化させると、温度の上昇により核酸の2本鎖が乖離する。核酸の2本鎖が乖離すると、核酸検出用蛍光物質が発光しなくなる。この乖離する温度と蛍光量の変化によりSNPsの解析を行うことができる。この検査の場合も核酸検出用蛍光物質からの蛍光量の測定と反応溶液の温度測定とを同時に行う必要があり、本発明が有効である。
2、検査用カセット
3、加熱冷却手段
4、ヒートシンク
5、ポンプ
6、第1の励起光源
7、照明光学系
8、第1の検出光学系
9、第1のフィルタ
10、第1の受光素子
11、第2の励起光源
12、第2の検出光学系
13、第2のフィルタ
14、第2の受光素子
15、A/D変換器
16、画像メモリ
17、演算手段
18、蓄積メモリ
19、第1の発光制御部
20、ポンプ制御部
21、駆動部
22、計測部
23、第2の発光制御部
101、検査用カセット
102、流路
103、反応溶液
104、温度制御手段
105、光照射手段(第1の光照射手段)
105’、第2の光照射手段
106、第1の光検出手段
107、第2の光検出手段
Claims (10)
- 試料核酸、標的核酸を検出するための核酸検出用蛍光物質及び温度測定用蛍光物質を含む反応溶液が供給される反応領域を有する検査用カセットと、
前記反応溶液に励起光を照射する光照射手段と、
前記励起光が照射された反応溶液に含まれる核酸検出用蛍光物質から発せられる第1の蛍光を検出するための第1の光検出手段と、
前記励起光が照射された反応溶液に含まれる温度測定用蛍光物質から発せられる第2の蛍光を検出する第2の光検出手段と、
該第2の蛍光から蛍光寿命を測定し、前記反応溶液の温度を算出するための温度演算手段と、
該温度演算手段により算出された温度が、前記標的核酸の検出のための反応に必要とされる予め設定された温度になるように前記反応溶液の温度を制御するための温度制御手段と、
を有し、
前記第1および第2の光検出手段において検出される蛍光波長が重ならないように前記核酸検出用蛍光物質および前記温度測定用蛍光物質を検出する波長領域がそれぞれ選択されており、前記第1および第2の光検出手段がそれぞれの蛍光を選択的に検出することを特徴とする核酸検出装置。 - 試料核酸及び標的核酸を検出するための核酸検出用蛍光物質を含む反応溶液が供給される反応領域を有し、該反応領域に温度測定用蛍光物質が配置されている検査用カセットと、
前記反応溶液を供給した反応領域に励起光を照射するための光照射手段と、
前記励起光が照射された反応溶液に含まれる核酸検出用蛍光物質から発せられる第1の蛍光を検出するための第1の光検出手段と、
前記励起光が照射された反応領域に配置された温度測定用蛍光物質から発せられる第2の蛍光を検出するための第2の光検出手段と、
該第2の蛍光から蛍光寿命を測定し、前記反応溶液の温度を算出するための温度演算手段と、
該温度演算手段により算出された温度が、前記標的核酸の検出のための反応に必要とされる予め設定された温度になるように前記反応溶液の温度を制御する温度制御手段と、
を有し、
前記第1および第2の光検出手段において検出される蛍光波長が重ならないように前記核酸検出用蛍光物質および前記温度測定用蛍光物質を検出する波長領域がそれぞれ選択されており、前記第1および第2の光検出手段がそれぞれの蛍光を選択的に検出することを特徴とする核酸検出装置。 - 前記第1の蛍光及び前記第2の蛍光のそれぞれの波長が重ならないように、前記核酸検出用蛍光物質及び前記温度測定用蛍光物質が選択されている請求項1又は2に記載の核酸検出装置。
- 前記光照射手段は、前記核酸検出用蛍光物質に特有の励起光を照射する第1の光照射手段と、前記温度測定用蛍光物質に特有の励起光を照射する第2の光照射手段とで構成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の核酸検出装置。
- 前記第1の光検出手段は前記第1の蛍光を選択的に検出し、前記第2の光検出手段は前記第2の蛍光を選択的に検出することを特徴とする請求項4に記載の核酸検出装置。
- 前記検査用カセットを着脱自在に配置し得るホルダーを有する請求項1乃至5のいずれかに記載の核酸検出装置。
- (1)試料核酸、標的核酸を検出するための核酸検出用蛍光物質及び温度測定用蛍光物質を含む反応溶液を、検査用カセットの反応領域に供給する工程と、
(2)前記反応溶液が供給された反応領域に励起光を照射する工程と、
(3)前記励起光が照射された反応溶液の核酸検出用蛍光物質から発せられる第1の蛍光を検出する工程と、
(4)前記励起光が照射された反応溶液の温度測定用蛍光物質から発せられる第2の蛍光を検出する工程と、
(5)前記第2の蛍光の蛍光寿命から前記反応溶液の温度を算出する工程と、
(6)該算出した温度が、前記標的核酸の検出のための反応に必要とされる予め設定された温度と一致するように前記反応溶液の温度を調整する工程と、
(7)前記第1の蛍光に基づいて前記試料核酸での標的核酸の有無または量を検出する工程と、
を有し、
検出される蛍光波長が重ならないように前記核酸検出用蛍光物質および前記温度測定用蛍光物質を検出する波長領域がそれぞれ選択され、前記第1および第2の蛍光をそれぞれ選択的に検出することを特徴とする核酸検出方法。 - (1)試料核酸及び標的核酸を検出するための核酸検出用蛍光物質を含む反応溶液を、核酸検査用のカセットの温度測定用蛍光物質が配置された反応領域に供給する工程と、
(2)前記反応溶液が供給された反応領域に励起光を照射する工程と、
(3)前記励起光が照射された反応溶液の核酸検出用蛍光物質から発せられる第1の蛍光を検出する工程と、
(4)前記励起光が照射された反応領域に配置された温度測定用蛍光物質から発せられる第2の蛍光を検出する工程と、
(5)前記第2の蛍光の蛍光寿命から前記反応溶液の温度を算出する工程と、
(6)該算出した温度が、前記標的核酸の検出のための反応に必要とされる予め設定された温度と一致するように前記反応溶液の温度を調整する工程と、
(7)前記第1の蛍光に基づいて前記試料核酸での標的核酸の有無または量を検出する工程と、
を有し、
検出される蛍光波長が重ならないように前記核酸検出用蛍光物質および前記温度測定用蛍光物質を検出する波長領域がそれぞれ選択され、前記第1および第2の蛍光をそれぞれ選択的に検出することを特徴とする核酸検出方法。 - 前記第1の蛍光及び前記第2の蛍光のそれぞれの波長が重ならないように、前記核酸検出用蛍光物質及び前記温度測定用蛍光物質を選択する請求項7又は8に記載の核酸検出方法。
- 前記第1の励起光、前記第2の励起光、前記第1の蛍光及び前記第2の蛍光のそれぞれの波長は全て重ならず、前記核酸の検出と前記温度の測定を同時に併行して行うことを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載の核酸検出方法。
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