JP5954532B2 - 核酸抽出用デバイス、核酸抽出用キット、核酸抽出用装置及び核酸抽出方法 - Google Patents

Description

本発明は、核酸抽出用デバイス、核酸抽出用キット、核酸抽出用装置及び核酸抽出方法に関する。

近年、遺伝子の利用技術の発展により、遺伝子診断や遺伝子治療など遺伝子を利用した医療が注目されている。また農畜産分野においても品種判別や品種改良に遺伝子を用いた手法が多く開発されている。遺伝子を利用するための技術として、ＰＣＲ（Polymerase Chain Reaction）などの技術が広く普及している。今日では、ＰＣＲは生体物質の情報解明において必要不可欠な技術となっている。ＰＣＲは、増幅の対象とする核酸（標的核酸）及び試薬を含む溶液（反応液）に熱サイクルを施すことで、標的核酸を増幅させる手法である。ＰＣＲの熱サイクルとしては、２段階又は３段階の温度で熱サイクルを施す手法が一般的である。

一方、医療の現場におけるインフルエンザに代表される感染症の診断は、現状ではイムノクロマト等の簡易検査キットを用いることが主流である。しかしこのような簡易検査では、精度が不十分となる場合があり、より高い検査精度を期待できるＰＣＲを感染症の診断に適用することが望まれている。また、医療機関における一般外来等では、診察の時間が制限される関係から、検査に費やすことのできる時間は短時間に制限される。そのため、例えばインフルエンザの検査は、検査の精度を犠牲にして、簡易的なイムノクロマト等の検査により短時間化して行われているのが現状である。

このような事情から、医療の現場で、より高い精度を期待できるＰＣＲによる検査を実現するためには反応に要する時間を短縮する必要があった。ＰＣＲの反応を短時間で行うための装置として、例えば特許文献１には、反応液と、反応液と混和せず反応液よりも比重の小さい液体とが充填された生体試料反応用チップを、水平方向の回転軸の周りに回転させることで、反応液を移動させて熱サイクルを施す生体試料反応装置が開示されている（特許文献１）。また、ＰＣＲの一手法として、磁性ビーズを用いた方法（特許文献２）や、磁性ビーズを液滴の移動手段として用い、基板上の温度変化領域での液滴を移動させることによりＰＣＲの熱サイクルを行う方法（特許文献３）等の開示がある。

特開２００９−１３６２５０号公報 特開２００９−２０７４５９号公報 特開２００８−０１２４９０号公報

このようにＰＣＲの熱サイクルに要する時間を短縮する検討は進められているものの、検体から鋳型となる核酸を抽出してＰＣＲを開始することのできる状態にするために要する時間を短縮する技術は、必ずしも十分に開発されたとはいえない状況である。例えば、ＰＣＲを行うためには検体（血液、鼻腔粘液、口腔粘膜など）から鋳型となる核酸（ＤＮＡ：D eoxyribonucleic Acid、及び／又はＲＮＡ：Ribonucleic Asid）を抽出する処理（以下、単に「前処理」ということがある。）が必要であるが、ＰＣＲの熱サイクルに要する時間のみを短縮できたとしても、核酸を抽出する（前処理）に要する時間を短縮できなければ、医療の現場での要求には十分応えることはできない。

通常はカラムや磁性ビーズを使った前処理が行われているが、試薬の分注や撹拌・遠心作業などをすべて手作業で行うか、自動抽出装置等の高価で大掛かりな装置が必要である。そしてそのいずれの方法であっても前処理に少なくとも３０分以上の時間と手間がかかっている。したがって仮にＰＣＲの熱サイクルのみを短時間（例えば１５分以内）で行うことができても、前処理のために要する時間を合わせると、検体の採取から検査結果が出るまでの全体の検査時間は短くても１時間程度を要してしまうのが現状である。

したがって、診療時間等の制限のある現場で核酸の抽出（前処理）からＰＣＲの熱サイクルまでを一貫して行うことは現実的には不可能であった。このような事情がＰＣＲによる検査手法の医療機関への普及のための障害の一つとなっていた。すなわち、ＰＣＲそのものと前処理にかかる時間及び煩雑さが、ＰＣＲがイムノクロマトより高感度、高精度な検査方法であるにもかかわらず、医療の現場で普及しにくい原因の一つとなっていた。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その幾つかの態様に係る目的の一つは、ＰＣＲのための前処理に要する時間を短縮できる核酸抽出用デバイス、核酸抽出用キット、核酸抽出方法及び核酸抽出用装置を提供することにある。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。

［適用例１］本発明に係る核酸抽出用装置の１態様は、長手方向を有し、オイルからなる第１プラグ、オイルと混和しない第１洗浄液からなる第２プラグ、オイルからなる第３プラグ、オイルと混和しない溶出液からなる第４プラグ、及びオイルからなる第５プラグ、が当該順で内部に配置されたチューブを装着する装着部と、前記装着部に前記チューブが装着された場合に、前記チューブの側面から磁力を印加する磁力印加部と、前記装着部及び前記磁力印加部の相対的な配置を、前記チューブの長手方向に沿って変化させる移動機構と、を含む。

本適用例の核酸抽出用装置によれば、ＰＣＲのための前処理に要する時間と手間を大幅に削減することができる。具体的には、オイル、第１洗浄液、オイル、溶出液及びオイルがプラグ状に順に配置されたチューブに、核酸が吸着した磁性粒子を導入した場合に、チューブの外部から磁力を印加することができ、磁性粒子をチューブ内部で移動させることができる。そのため、例えば核酸が吸着した磁性粒子を第１プラグ側から導入して、第４プラグまで、移動させることができ、これにより核酸の抽出操作を自動的にかつ正確に短時間で行うことができる。詳細には、本適用例の核酸抽出用装置によれば、核酸が吸着された磁性粒子を、チューブの第１プラグ側から導入し、第１プラグのオイル内を通過させ、第２プラグの第１洗浄液で洗浄し、第３プラグのオイルを通過させ、第４プラグの溶出液において磁性粒子から核酸を溶出させることを自動的に行うことができる。これにより、高い純度で核酸を含有する溶出液を得るための、手間を大幅に省くことができる。

なお、本明細書において、液体の「プラグ」とは、チューブ又はチューブ部の長手方向において、実質的に当該液体のみが内部を占める形状となったものを指し、プラグによってチューブ又はチューブ部の内部の空間が区画されている状態を指す。ここでの実質的にとの表現は、プラグの周囲すなわち、チューブ又はチューブ部の内壁に少量（例えば薄膜状）の他の物質（液体等）が存在していてもよいことを指す。また、チューブ又はチューブ部とは、筒状の部分を指し、チューブ又はチューブ部は、液体が当該チューブ又はチューブ部内でプラグを維持できる内部空洞の断面を有しており、変形してもよい管状の部分のことを指す。

［適用例２］適用例１において、前記磁力印加部は、一対の永久磁石を有してもよく、前記一対の永久磁石は、前記装着部に前記チューブが装着された場合に、前記チューブを挟んで向かい合って配置され、前記磁力印加部は、前記一対の永久磁石の位置が、前記チューブ内の前記第２プラグに対応する位置にあるときに、前記チューブが受ける一方の前記永久磁石による磁力及び他方の前記永久磁石による磁力の大小関係が交互に反転するように前記一対の永久磁石を揺動させてもよい。

本適用例の核酸抽出用装置によれば、核酸が吸着した磁性粒子の洗浄（精製）をより効率的に行うことができる。そのため、ＰＣＲの精度をさらに高めることができる。

［適用例３］適用例１又は適用例２において、前記チューブの内部の前記第３プラグと前記第４プラグとの間に、前記第３プラグ側から順に、オイルと混和しない第２洗浄液からなる第６プラグ、及びオイルからなる第７プラグをさらに有してもよい。

本適用例の核酸抽出用装置によれば、核酸が吸着された磁性粒子を、第２プラグ及び第６プラグにおいて洗浄することができる。これにより、磁性粒子をさらに洗浄することができる。

［適用例４］適用例３において、前記磁力印加部は、一対の永久磁石を有してもよく、前記一対の永久磁石は、前記装着部に前記チューブが装着された場合に、前記チューブを挟んで向かい合って配置され、前記磁力印加部は、前記一対の永久磁石の位置が、前記チューブ内の前記第２プラグに対応する位置及び前記第６プラグに対応する位置にあるときに、前記チューブが受ける一方の前記永久磁石による磁力及び他方の前記永久磁石による磁力の大小関係が交互に反転するように前記一対の永久磁石を揺動させてもよい。

本適用例の核酸抽出用装置によれば、核酸が吸着した磁性粒子の洗浄（精製）をより効率的に行うことができる。そのため、ＰＣＲの精度をさらに高めることができる。

［適用例５］適用例１ないし適用例４のいずれか１例において、前記装着部に前記チューブが装着された場合に前記第４プラグを加熱する位置に設けられた加熱部をさらに含んでもよい。

本適用例の核酸抽出用装置によれば、第２プラグの第１洗浄液及び第６プラグの第２洗浄液の少なくとも一方による洗浄によって、磁性粒子に吸着した核酸の量が減少している場合でも、第４プラグの溶出液に対して、十分な量の核酸を溶出させることができる。これにより、洗浄効果を高めることができるとともに、ＰＣＲのために十分な濃度の核酸を溶出液に対して溶出させることができる。

［適用例６］本発明に係る核酸抽出用デバイスの１態様は、チューブ部と、前記チューブ部の内部に当該順で配置された、オイルからなる第１プラグ、オイルと混和しない第１洗浄液からなる第２プラグ、オイルからなる第３プラグ、オイルと混和しない溶出液からなる第４プラグ、及びオイルからなる第５プラグと、を有する。

本適用例の核酸抽出用デバイスは、オイル、第１洗浄液及び溶出液がプラグ状に配置されたチューブ部を有している。そのため、当該チューブ部に、核酸が吸着された粒子等を第１プラグ側から導入して、第４プラグまで移動させることによって、核酸の抽出をきわめて短時間で容易に行うことができる。より詳細には、核酸が吸着された粒子等を、チューブ部の第１プラグ側から導入し、第１プラグのオイル内を通過させ、第２プラグの第１洗浄液で洗浄し、第３プラグのオイルを通過させ、第４プラグの溶出液において粒子等から核酸を脱離させることができる。すなわち、本適用例の核酸抽出用デバイスは、核酸が吸着された粒子等をチューブ部内において移動させることによって、高い純度で核酸を含有する溶出液を得ることができる。そのため、本適用例の核酸抽出用デバイスによれば、ＰＣＲのための前処理に要する時間と手間を大幅に削減することができる。

また、本適用例の核酸抽出用デバイスは、チューブ部内で、第１洗浄液及び溶出液が、オイルの各プラグによって封止されている。そのため、第１洗浄液及び溶出液が混合することを抑制することができる。また、本適用例の核酸抽出用デバイスは、オイルの第１プラグ及び第５プラグを有するため、チューブ部の少なくとも一方の端が大気等に開放されたとしても、第１洗浄液や溶出液の蒸発を防ぐことができる。これにより、例えば、溶出液の体積を所定の大きさに安定させることができ、溶出液における核酸の濃度の定量性を維持することができる。

［適用例７］適用例６において、前記チューブ部の内部の前記第３プラグと前記第４プラグとの間に、前記第３プラグ側から順に、オイルと混和しない第２洗浄液からなる第６プラグ、及びオイルからなる第７プラグをさらに有してもよい。

本適用例の核酸抽出用デバイスによれば、核酸が吸着された粒子等を、第２プラグ及び第６プラグにおいて洗浄することができる。これにより、粒子等の洗浄効率をさらに高めることができる。

［適用例８］適用例６又は適用例７において、前記チューブ部の前記第５プラグ側の端が開放していてもよい。

本適用例の核酸抽出用デバイスによれば、核酸が溶出された第４プラグの溶出液をチューブ部の第５プラグ側の端から吐出させることができる。すなわち、本適用例の核酸抽出用デバイスによれば、第４プラグの溶出液において粒子等から核酸を溶出させた後、チューブ部の第１プラグ側から圧力等を印加することにより、チューブ部の第５プラグ側の端から、第５プラグのオイル、第４プラグの溶出液の順で吐出させることができる。これにより、例えばＰＣＲのための反応容器等に、標的核酸を含む溶出液を容易に分注することができる。

［適用例９］適用例８において、前記チューブ部の前記第５プラグ側の端を封止する、脱着自在の栓をさらに有してもよい。

本適用例の核酸抽出用デバイスは、チューブ部の第５プラグ側の端を封止する脱着自在の栓を有するため、移送、保管が容易である。また、栓がチューブ部の第５プラグ側の端を封止した状態とすれば、チューブ部の内部で粒子等を移動させる際に、各プラグのチューブ部内での移動を抑制することができるので、洗浄、抽出をさらに容易化することができる。その上、当該栓は、脱着自在であるため、チューブ部の第５プラグ側の端を開放することができ、核酸が溶出された第４プラグの溶出液をチューブ部の第５プラグ側の端から吐出させることができる。すなわち、本適用例の核酸抽出用デバイスによれば、第４プラグの溶出液において粒子等から核酸を溶出させた後、チューブ部の第１プラグ側から圧力等を印加することにより、チューブ部の第５プラグ側の端から、第５プラグのオイル、第４プラグの溶出液の順で吐出させることができる。これにより、例えばＰＣＲのための反応容器等に、標的核酸を含む溶出液を容易に分注することができる。

［適用例１０］本発明に係る核酸抽出用キットの１態様は、オイルからなる第１プラグ、オイルと混和しない第１洗浄液からなる第２プラグ、オイルからなる第３プラグ、オイルと混和しない溶出液からなる第４プラグ、及びオイルからなる第５プラグ、が当該順で内部に配置されたチューブと、前記チューブの前記第１プラグ側の端に内部を連通させて接続可能な容器と、を含む。

本適用例の核酸抽出用キットは、チューブの第１プラグ側の端に内部を連通させて接続可能な容器を有するため、容器内に粒子等と検体とを収容すれば、容器内で粒子等に核酸を吸着させることができる。そして、容器をチューブの第１プラグ側の端に接続すれば、当該粒子等をチューブの第１プラグ側から容易にチューブ内に導入できるようにすることができる。また、本適用例の核酸抽出用キットは、容器を有するため、容器を独立して振とうすることができ、容器内の液体を十分に撹拌することができる。これにより迅速に粒子等に核酸を吸着させることができる。

また、チューブに容器を接続することにより、核酸が吸着された粒子等をチューブの第１プラグ側の端から導入して、第４プラグまで移動させることが容易である。これにより、核酸の抽出をきわめて短時間で容易に行うことができる。より詳細には、核酸が吸着された粒子等を容器内で調製し、チューブの第１プラグ側に容器を接続して、粒子等を導入し、第１プラグのオイル内を通過させ、第２プラグの第１洗浄液で洗浄し、第３プラグのオイルを通過させ、第４プラグの溶出液において粒子等から核酸を溶出させることができる。すなわち、本適用例の核酸抽出用キットは、核酸が吸着された粒子等をチューブ内において移動させることによって、高い純度で核酸を含有する溶出液を得ることができる。そのため、本適用例の核酸抽出用キットによれば、ＰＣＲのための前処理に要する時間と手間を大幅に削減することができる。

また、本適用例の核酸抽出用キットは、チューブ内で、第１洗浄液及び溶出液が、オイルの各プラグによって封止されている。そのため、第１洗浄液及び溶出液が混合することを抑制することができる。また、本適用例の核酸抽出用キットは、オイルの第１プラグ及び第５プラグを有するため、チューブの少なくとも一方の端が大気等に開放されたとしても、第１洗浄液や溶出液の蒸発を防ぐことができる。これにより、例えば、溶出液の体積を所定の大きさに安定させることができ、溶出液における核酸の濃度の定量性を維持することができる。

［適用例１１］本発明に係る核酸抽出方法の１態様は、磁性粒子及び吸着液が収容された可とう性を有する容器に、核酸を含有する検体を導入する工程と、前記容器を揺動して前記核酸を前記磁性粒子に吸着させる工程と、オイルからなる第１プラグ、オイルと混和しない第１洗浄液からなる第２プラグ、オイルからなる第３プラグ、オイルと混和しない溶出液からなる第４プラグ及びオイルからなる第５プラグ、が当該順で内部に配置されたチューブの前記第１プラグ側の端に、前記容器内部と前記チューブ内部を連通させて前記容器を接続する工程と、磁力を印加して前記容器内部から前記チューブ内部を通過させて前記第４プラグの位置まで、前記磁性粒子を移動させる工程と、前記第４プラグの前記溶出液に対して前記磁性粒子から前記核酸を溶出させる工程と、を含む。

本適用例の核酸抽出方法によれば、核酸の抽出を短時間で容易に行うことができる。より詳細には、容器内において、核酸が吸着された磁性粒子を、チューブの第１プラグ側から導入し、第１プラグのオイル内を通過させ、第２プラグの第１洗浄液で洗浄し、第３プラグのオイルを通過させ、第４プラグの溶出液に到達させ、当該第４プラグにおいて粒子から核酸を溶出させることができる。本適用例の核酸抽出方法は、核酸が吸着された磁性粒子をチューブ内において移動させることによって、高い純度で核酸を含有する溶出液を得ることができる。本適用例の核酸抽出方法によれば、ＰＣＲのための前処理に要する時間と手間を大幅に削減することができる。

実施形態に係る核酸抽出用デバイスの要部を模式的に示す図。 実施形態に係る核酸抽出用デバイスの要部を模式的に示す図。 実施形態に係る核酸抽出用デバイスの要部を模式的に示す図。 実施形態に係る核酸抽出用デバイスを模式的に示す図。 実施形態に係る核酸抽出用デバイスを模式的に示す図。 実施形態に係る核酸抽出用デバイスの要部を模式的に示す図。 実施形態に係る核酸抽出用キットの一例を模式的に示す図。 実施形態に係る核酸抽出用キットの一例を模式的に示す図。 実施形態の核酸抽出方法の変形例を説明するための模式図。 実施形態に係る核酸抽出用装置の一例を示す斜視図。 実施形態に係る核酸抽出用装置の一例を示す斜視図。 実験例の結果を示すグラフ。 溶出温度とＤＮＡ収量の関係を示すグラフ。

以下に本発明のいくつかの実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要素であるとは限らない。

１．核酸抽出用デバイス
本実施形態の核酸抽出用デバイス１０００は、チューブ部１００と、第１プラグ１０、第２プラグ２０、第３プラグ３０、第４プラグ４０及び第５プラグ５０と、を有する。

図１は、本実施形態の核酸抽出用デバイス１０００の要部を模式的に示す図である。

１．１．チューブ部
チューブ部１００は、核酸抽出用デバイス１０００の要部を構成している。核酸抽出用デバイス１０００は、チューブ部１００の他に、各種の構成を含んでもよい。核酸抽出用デバイス１０００は、例えば、図示しないが、チューブ部１００に接続される配管、容器、栓、継ぎ手、ポンプ、制御装置などを含んでもよい。

チューブ部１００は、内部に空洞を有し、当該空洞内に液体を長手方向に流通させることのできる筒状の部分である。チューブ部１００は、長手方向を有するが、屈曲してもよい。チューブ部１００の内部の空洞は、液体がチューブ部１００内でプラグ形状を維持できれば、大きさ、形状ともに特に限定されない。また、チューブ部１００の内部の空洞の大きさや長手方向に垂直な断面の形状は、チューブ部１００の長手方向に沿って変化してもよい。液体がチューブ部１００内でプラグ形状を維持できるかどうかについては、チューブ部１００の材質、液体の種類等の条件に依存するので、チューブ部１００の長手方向に垂直な断面の形状は、液体がチューブ部１００内でプラグ形状を維持できる範囲内で適宜に設計される。

チューブ部１００の外形の長手方向に垂直な断面の形状も限定されない。さらにチューブ部１００の肉厚（内部の空洞の側面から外部の表面までの長さ）も特に限定されない。チューブ部１００の内部の空洞の長手方向に垂直な断面が円形である場合、チューブ部１００の内径（内部の空洞の長手方向に垂直な断面における円の直径）は、例えば、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることができる。チューブ部１００の内径がこの範囲であると、チューブ部１００の材質、液体の種類において広範な範囲で液体のプラグを形成しやすいのでより好ましい。

チューブ部１００の材質は、特に限定されないが、例えば、ガラス、高分子、金属などとすることができる。しかし、チューブ部１００の材質にガラスや高分子などの可視光において透明性を有する材質を選択すると、チューブ部１００の外部から内部（空洞内）を観察することができるのでより好ましい。また、チューブ部１００の材質に、磁力を透過する物質や非磁性体を選択すると、チューブ部１００に磁性粒子を通過させる場合などに、チューブ部１００の外部から磁力を与えることによってこれを行うことが容易化されるため好ましい。

チューブ部１００の内部には、オイルからなる第１プラグ１０、オイルと混和しない第１洗浄液からなる第２プラグ２０、第１洗浄液と混和しないオイルからなる第３プラグ３０、オイルと混和しない溶出液からなる第４プラグ４０、及び溶出液と混和しないオイルからなる第５プラグ５０が、当該順で配置される。

１．２．第１プラグ、第３プラグ、及び第５プラグ
第１プラグ１０、第３プラグ３０、及び第５プラグ５０は、いずれもオイルからなる。第１プラグ１０、第３プラグ３０、及び第５プラグ５０のオイルは、互いに異なる種類のオイルであってもよい。オイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル等のシリコーン系オイル、パラフィン系オイル及びミネラルオイル並びにそれらの混合物から選択される一種を挙げることができる。また、第１プラグ１０、第２プラグ２０、第３プラグ３０、第４プラグ４０、及び第５プラグ５０の隣り合うプラグを形成する液体は、互いに混和しないように選択される。

第１プラグ１０と第３プラグ３０の間には、第２プラグ２０が配置される。第１プラグ１０の第２プラグ２０と反対側の領域には、他の液体のプラグが配置されてもよい。第１プラグ１０の中には、気泡や他の液体がないことが好ましいが、核酸を吸着させた粒子等が第１プラグ１０を通過できる限りにおいて、気泡や他の液体が存在してもよい。また、第１プラグ１０と第２プラグ２０の間には、気泡や他の液体がないことが好ましいが、核酸を吸着させた粒子等が第１プラグ１０から第２プラグ２０へと通過できる限りにおいて、気泡や他の液体が存在してもよい。同様に、第２プラグ２０と第３プラグ３０の間には、気泡や他の液体がないことが好ましいが、核酸を吸着させた粒子等が第２プラグ２０から第３プラグ３０へと通過できる限りにおいて、気泡や他の液体が存在してもよい。

第３プラグ３０と第５プラグ５０の間には、第４プラグ４０が配置される。第５プラグ５０の第４プラグ４０と反対側の領域には、他の液体のプラグが配置されてもよい。第３プラグ３０の中には、気泡や他の液体がないことが好ましいが、核酸を吸着させた粒子等が第３プラグ３０を通過できる限りにおいて、気泡や他の液体が存在してもよい。また、第３プラグ３０と第４プラグ４０の間には、気泡や他の液体がないことが好ましいが、核酸を吸着させた粒子等が第３プラグ３０から第４プラグ４０へと通過できる限りにおいて、気泡や他の液体が存在してもよい。同様に、第４プラグ４０と第５プラグ５０の間には、気泡や他の液体がないことが好ましいが、核酸を吸着させた粒子等が第４プラグ４０から第５プラグ５０へと通過できる限りにおいて、気泡や他の液体が存在してもよい。さらに、第５プラグ５０の中には、気泡や他の液体がないことが好ましい。

第１プラグ１０、第３プラグ３０、及び第５プラグ５０のチューブ部１００の長手方向における長さは、プラグが形成可能な範囲であれば、いずれも特に限定されない。第１プラグ１０、第３プラグ３０、及び第５プラグ５０のチューブ部１００の長手方向における具体的な長さとしては、１ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、粒子等の移動距離を大きくしすぎないように、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下がさらに好ましい。これらのうち第３プラグ３０のチューブ部１００の長手方向における長さを長くすると、第４プラグ４０をチューブ部１００の第５プラグ５０側の端から吐出する態様を採る場合に、第２プラグ２０を吐出しにくくすることができる。この場合、第３プラグ３０の具体的な長さとしては、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下とすることができる。

第１プラグ１０及び第５プラグ５０は、チューブ部１００の少なくとも一方の端が開放されたとしても、第１洗浄液（第２プラグ２０）及び溶出液（第４プラグ４０）の、蒸発等の外気との物質交換や、外部からの汚染を防ぐ機能を有している。そのため、チューブ部１００の少なくとも一方の端が外気に開放されたとしても、第１洗浄液や溶出液の体積を一定に保つことができ、各液体の濃度の変動や汚染を抑制することができる。これにより、核酸抽出における核酸や各種の薬剤の濃度の精度を高めることができる。

また、第３プラグ３０は、第１洗浄液（第２プラグ２０）及び溶出液（第４プラグ４０）が互いに混合することを抑制する機能を有する。また第３プラグ３０は、より高粘度のオイルとすることにより、第１洗浄液（第２プラグ２０）との界面で、粒子等を移動させる場合に、オイルによる「ぬぐい効果」を高めることができる。これにより、第２プラグ２０の第１洗浄液のプラグから、オイルの第３プラグ３０に粒子等を移動させた場合に、粒子等に付着した水溶性の成分を第３プラグ３０（オイル）に、より持ち込まれにくくすることができる。

１．３．第２プラグ
第２プラグ２０は、チューブ部１００内の第１プラグ１０と第３プラグ３０との間の位置に配置される。第２プラグ２０は、第１洗浄液からなる。第１洗浄液は、第１プラグ１０を構成するオイル及び第３プラグ３０を構成するオイルのいずれとも混和しない液体である。第１洗浄液としては、水、又は溶質濃度が１０ｍＭ以下、好ましくは７ｍＭ以下、より好ましくは５ｍＭ以下の緩衝液が挙げられる。緩衝液の組成は、特に限定されないが、トリス−塩酸緩衝液などを例示することができ、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）等を含有してもよい。このような第１洗浄液であれば、核酸が吸着した粒子等を効率よく洗浄することができる。

第２プラグ２０の体積は、特に限定されず、核酸を吸着させた粒子等の量等を指標として適宜設定することができる。例えば、粒子等の体積が、０．５μＬである場合には、第２プラグ２０の体積は、１０μＬ以上であれば十分であり、２０μＬ以上５０μＬ以下とすることが好ましく、２０μＬ以上３０μＬ以下とすることがさらに好ましい。第２プラグ２０の体積が、この範囲であれば、粒子等の体積が、０．５μＬである場合に粒子等の洗浄を十分に行うことができる。なお、粒子等の洗浄には、第２プラグ２０の体積は、より大きいことが好ましいが、チューブ部１００の長さや太さ、これに依存する第２プラグ２０のチューブ部１００の長手方向における長さ等を考慮して、適宜に設定することができる。

第２プラグ２０は、オイルのプラグによって分割されて複数のプラグから構成されてもよい。第２プラグ２０がオイルプラグで分割された複数のプラグからなる場合は、第１洗浄液のプラグが複数形成される。そのため、第２プラグ２０がオイルプラグで分割された場合には、洗浄の対象が水溶性物質であれば、分割された第１洗浄液によって到達する水溶性物質の濃度は、分割されていない同体積の第１洗浄液によって到達する水溶性物質の濃度よりも小さくなるためより好ましい。第２プラグ２０が分割される数は任意であるが、洗浄の対象が水溶性物質であれば、例えば、等体積で２分割すると、計算上は分割しない場合の１／４の濃度まで水溶性物質の濃度を低下させることができる。第２プラグ２０が分割される数は、例えば、チューブ部１００の長さや洗浄の対象等を考慮して適宜設定されることができる。

１．４．第４プラグ
第４プラグ４０は、チューブ部１００内の第３プラグ３０と第５プラグ５０との間の位置に配置される。第４プラグ４０は、溶出液からなる。

溶出液とは、粒子等に吸着した核酸を、粒子から脱離させて液中に溶離させる液体のことを指す。溶出液としては、例えば、滅菌水、蒸留水、イオン交換水等の精製された水、又はそのような水に対して、酵素、ｄＮＴＰ、プローブ、プライマー及びバッファーの少なくとも一種を溶解させた水溶液を挙げることができる。溶出液は、第３プラグ３０を構成するオイル及び第５プラグ５０を構成するオイルのいずれとも混和しない液体である。

溶出液を水又は水溶液とすれば、核酸が吸着された粒子等が溶出液に浸漬されることで、粒子等に吸着した核酸を遊離（溶出）させることができる。また、溶出液に酵素、ｄＮＴＰ、プローブ、プライマー及びバッファーの少なくとも一種を溶解させた水溶液を選択すると、粒子等に吸着した核酸を遊離（溶出）させるとともに、ＰＣＲの反応液に必要な成分の一部又は全部を溶出液に含有させることができるので、溶出液を用いてＰＣＲの反応液を調製する際の時間と手間をさらに省くことができる。第４プラグ４０の溶出液に酵素、ｄＮＴＰ、プローブ、プライマー及びバッファーの少なくとも一種を溶解させる場合の濃度は特に限定されず、調製するＰＣＲの反応液に合わせて設定できる。

なお、ここで、ｄＮＴＰは、４種類のデオキシリボヌクレオチド三リン酸（deoxynucleotide triphosphate）（ｄＡＴＰ（Deoxyadenosine triphosphate）、ｄＣＴＰ（Deoxycytidine triphosphate）、ｄＧＴＰ（Deoxyguanosine triphosphate）、及びｄＴＴＰ（Thymidine triphosphate）を混合したもの）を表す。

第４プラグ４０の体積は、特に限定されず、核酸を吸着させた粒子等の量などを指標として適宜設定することができる。例えば、粒子等の体積が、０．５μＬである場合には、第４プラグ４０の体積は、０．５μＬ以上であれば十分であり、０．８μＬ以上５μＬ以下とすることが好ましく、１μＬ以上３μＬ以下とすることがさらに好ましい。第４プラグ４０の体積が、この範囲であれば、粒子等の体積が、０．５μＬである場合に粒子等からの核酸の溶出を十分に行うことができる。なお、粒子等からの核酸の溶出には、第４プラグ４０の体積は、チューブ部１００の長さや太さ、及びＰＣＲの熱サイクルの迅速性を考慮して、反応液の熱容量が大きくなりすぎないように考慮して適宜に設定することができる。

１．５．作用効果
本実施形態の核酸抽出用デバイス１０００は、オイル、第１洗浄液及び溶出液がプラグ状に配置されたチューブ部１００を有している。そのため、チューブ部１００に、核酸が吸着された粒子等を第１プラグ１０側から導入して、第４プラグ４０まで移動させることによって、核酸の抽出をきわめて短時間で容易に行うことができる。より詳細には、核酸が吸着された粒子等を、チューブ部１００の第１プラグ１０側から導入し、第１プラグ１０のオイル内を通過させ、第２プラグ２０の第１洗浄液で洗浄し、第３プラグ３０のオイルを通過させ、第４プラグ４０の溶出液において粒子等から核酸を脱離させることができる。すなわち、本実施形態の核酸抽出用デバイス１０００は、核酸が吸着された粒子等をチューブ部１００内において移動させることによって、高い純度で核酸を含有する溶出液を得ることができる。そのため、核酸抽出用デバイス１０００によれば、ＰＣＲのための前処理に要する時間と手間を大幅に削減することができる。

１．６．核酸抽出用デバイスの構成等
本実施形態の核酸抽出用デバイスは、チューブ部１００と、第１プラグ１０、第２プラグ２０、第３プラグ３０、第４プラグ４０、及び第５プラグ５０と、を有するが、他の機能を付加する構成を含んでもよい。本実施形態の核酸抽出用デバイスは、以下に説明する構成の組み合わせや、各構成の変形形態を含んでもよい。

１．６．１．チューブ部の端部
図２は、核酸抽出用デバイスの変形例の一種である核酸抽出用デバイス１０１０を模式的に示す図である。本実施形態の核酸抽出用デバイスは、例えば、チューブ部１００の第５プラグ５０側の端が開放されていてもよい。すなわち、図２に示すように、核酸抽出用デバイス１０１０では、チューブ部１００の第５プラグ５０側の端が、開放された状態となっている。核酸抽出用デバイス１０１０によれば、チューブ部１００の第１プラグ１０側からチューブ部１００の内部に圧力を印加することにより、第５プラグ５０及び第４プラグ４０を順に吐出させることができる。これにより、核酸抽出用デバイス１０１０を用いて、例えばＰＣＲのための反応容器等に、標的核酸を含む溶出液（第４プラグ４０）を容易に分注することができる。

１．６．２．栓
図３は、核酸抽出用デバイスの変形例の一種である核酸抽出用デバイス１０２０を模式的に示す図である。本実施形態の核酸抽出用デバイスは、図示のように、例えば、チューブ部１００の第５プラグ５０側の端を封止する、脱着自在の栓１１０をさらに有してもよい。栓１１０は、例えば、ゴムやエラストマー、高分子等によりなることができる。栓１１０によってチューブ部１００が封止される場合、栓１１０は、第５プラグ５０と接してもよいし、第５プラグ５０と栓１１０の間に空気等の気体が配置されてもよい。また、栓１１０は脱着自在であるが、その機構は特に限定されない。図３の例では、栓１１０の一部がチューブ部１００の内部に挿入されて固定される態様を示しているが、栓１１０はキャップ状であってもよい。

核酸抽出用デバイス１０２０において、栓１１０が外された場合には、チューブ部１００の第５プラグ５０側の端が開放して、上述した図２の核酸抽出用デバイス１０１０の態様となり、核酸抽出用デバイス１０２０を用いて、例えばＰＣＲのための反応容器等に、標的核酸を含む溶出液（第４プラグ４０）を容易に分注することができる。また、栓１１０によってチューブ部１００の第５プラグ５０側の端が封止された状態（図３に示す状態）であれば、各プラグのチューブ部１００内での移動を抑制する効果が得られ、これにより、例えば、粒子等をチューブ部１００内で移動させる場合に、粒子等の移動に伴ってプラグが移動することを抑制することができる。

１．６．３．容器
図４は、核酸抽出用デバイスの構成の一例である核酸抽出用デバイス１０３０を模式的に示す図である。図４に例示するように、核酸抽出用デバイス１０３０は、チューブ部１００の第１プラグ１０側の端に内部を連通させて接続できる、脱着自在の容器１２０をさらに有している。

容器１２０は、独立した部材とすることができる。容器１２０は、内部に液体を収容することができる。容器１２０は、液体や固体を出し入れできる開口１２１を有する。また、図４の例では、容器１２０の開口１２１が、チューブ部１００の第１プラグ１０側の端に内部を連通させて接続される態様となっている。また、容器１２０は、開口１２１を複数有してもよく、この場合の開口１２１の１つをチューブ部１００の第１プラグ１０側の端に内部を連通させて接続される態様としてもよい。

容器１２０の内容積は、特に限定されないが、例えば、０．１ｍＬ以上１００ｍＬ以下とすることができる。容器１２０の開口１２１は、必要に応じて蓋１２２によって封止できる構造としてもよい。容器１２０の材質は、特に限定されず、高分子、金属等とすることができる。

容器１２０の開口１２１は、チューブ部１００の第１プラグ１０側の端に接続することができるが、容器１２０とチューブ部１００との間の接続は、内容物が漏出しない態様である限り特に限定されない。容器１２０とチューブ部１００とが接続された場合には、容器１２０の内部とチューブ部１００の内部とが連通することができる。また、容器１２０は、必要に応じてチューブ部１００から取り外すことができる。

核酸抽出用デバイス１０３０のように、容器１２０を備えることにより、容器１２０内において、例えば、粒子等と、吸着液と、検体と、を収容し、粒子等に核酸を吸着させることができる。その後、容器１２０をチューブ部１００の第１プラグ１０側の端に接続すれば、当該粒子等をチューブ部１００の第１プラグ１０側から容易にチューブ部１００内に導入できる状態とすることができる。

吸着液とは、粒子（磁性粒子Ｍ）に核酸を吸着させる場となる液体のことを指し、例えば、カオトロピック剤を含む水溶液である。吸着液には、キレート剤、界面活性剤等が含まれてもよい。具体的には、吸着液には、エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウムやその二水和物などが溶解されていてもよいし、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートなどが含まれてもよい。

ここで、カオトロピック剤とは、水分子間の相互作用を減少させ、それによって水分子の構造を不安定化させる物質のことを指し、具体的には、グアニジニウムイオン、尿素、ヨウ化物イオンなどが挙げられる。水中にカオトロピック剤が存在することによって、水中の核酸は、水分子に囲まれて存在するよりも、固体に吸着して存在するほうが熱力学的に有利となるため、粒子等の表面に吸着することとなる。カオトロピック剤を水中に発生させうる物質としては、グアニジン塩酸塩、ヨウ化ナトリウムなどが挙げられる。

容器１２０は、チューブ部１００に接続していない状態で、振とうすることができ、容器１２０内の液体を十分に撹拌することができる。これにより、迅速に粒子等に核酸を吸着させることができる。容器１２０は、開口１２１を封止する蓋１２２を有してもよい。さらに容器１２０に導入する検体の量とチューブ部１００内の液体（特に第４プラグ４０）の体積とを適宜変更することによって、検体中の核酸を第４プラグ４０の溶出液において定量的に濃縮することもできる。

容器１２０の材質にゴム、エラストマー、高分子等の可とう性を有するものを選択すると、容器１２０をチューブ部１００に接続した状態で、容器１２０を変形させることにより、チューブ部１００の内部を加圧することができる。このようにすれば、第４プラグ４０の溶出液をチューブ部１００の第５プラグ５０側の端から吐出させる際に、チューブ部１００の第１プラグ１０側から圧力を印加することが容易である。これにより、例えばＰＣＲのための反応容器等に溶出液を分注することができる。

１．６．４．液溜部
図５は、核酸抽出用デバイスの構成の一例である核酸抽出用デバイス１０４０を模式的に示す図である。図５に例示するように、核酸抽出用デバイス１０４０は、チューブ部１００の第１プラグ１０側の端に、チューブ部１００に連通する液溜部１３０が形成されている。液溜部１３０の内部とチューブ部１００の内部とは連通している。

液溜部１３０は、内部に液体を収容することができる。液溜部１３０は、液溜部１３０内部に外部から物質を導入できる開口１３１を有する。液溜部１３０における開口１３１が形成される位置は特に限定されない。液溜部１３０は、開口１３１を複数有してもよい。液溜部１３０の内容積は、特に限定されないが、例えば、０．１ｍＬ以上１００ｍＬ以下とすることができる。液溜部１３０の材質は、特に限定されず、高分子、金属等とすることができ、チューブ部１００の材質と同じであってもよい。

核酸抽出用デバイス１０４０のように、液溜部１３０を備えることにより、液溜部１３０内において、例えば、粒子等と、吸着液と、検体と、を収容し、粒子等に核酸を吸着させることができる。そして、当該粒子等をチューブ部１００の第１プラグ１０側から容易にチューブ部１００内に導入することができる。

また、液溜部１３０は、チューブ部１００とともに振とうすることができ、液溜部１３０内の液体を十分に撹拌することができる。これにより、迅速に粒子等に核酸を吸着させることができる。さらに液溜部１３０に導入する検体の量とチューブ部１００内の液体の体積とを適宜変更することによって、検体中の核酸を溶出液において定量的に濃縮することができる。

核酸抽出用デバイス１０４０のように液溜部１３０を有する場合、液溜部１３０の開口１３１を封止する、脱着自在の蓋１３２をさらに有してもよい。そして、液溜部１３０の材質にゴム、エラストマー、高分子等の可とう性を有するものを選択すると、液溜部１３０に蓋１３２を装着した状態で、液溜部１３０を変形させることにより、チューブ部１００の内部を加圧することができる。

このようにすれば、核酸が溶出された第４プラグ４０の溶出液をチューブ部１００の第５プラグ５０側の端から吐出させる際に、チューブ部１００の第１プラグ１０側から圧力を容易に印加することができる。これにより、容器１２０に検体を導入する工程から、例えばＰＣＲのための反応容器等に容易に溶出液を分注する工程までを行うことができる。また、蓋１３２を装着すれば、液溜部１３０をチューブ部１００とともに振とうする際の液漏れを抑制することができるため、より粒子等に核酸を吸着させる効率を向上させることができる。

１．６．５．第６プラグ及び第７プラグ
本実施形態の核酸抽出用デバイスは、チューブ部の内部に、第６プラグ及び第７プラグを有してもよい。図６は、チューブ部１００の内部に、第６プラグ６０及び第７プラグ７０を有する核酸抽出用デバイス１１００を模式的に示す図である。

核酸抽出用デバイス１１００は、上述の核酸抽出用デバイスのチューブ部１００の内部の第３プラグ３０と第４プラグ４０との間に、第３プラグ３０側から順に、オイルと混和しない第２洗浄液からなる第６プラグ６０、及びオイルからなる第７プラグ７０を追加した構成を有している。

第６プラグ６０は、チューブ部１００内の第３プラグ３０の第２プラグ２０と反対側の位置に配置される。第６プラグ６０は、第２洗浄液からなる。第２洗浄液は、第３プラグ３０を構成するオイル及び第７プラグ７０を構成するオイルのいずれとも混和しない液体である。第２洗浄液としては、水、又は溶質濃度が１０ｍＭ以下、好ましくは７ｍＭ以下、より好ましくは５ｍＭ以下の緩衝液が挙げられる。緩衝液の組成は、特に限定されないが、トリス−塩酸緩衝液などを例示することができ、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）等を含有してもよい。また、第２洗浄液は、第１洗浄液と同じ組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。

第６プラグ６０の体積は、特に限定されず、核酸を吸着させた粒子等の量等を指標として適宜設定することができる。例えば、粒子等の体積が、０．５μＬである場合には、第６プラグ６０の体積は、１０μＬ以上であれば十分であり、２０μＬ以上５０μＬ以下とすることが好ましく、２０μＬ以上３０μＬ以下とすることがさらに好ましい。第６プラグ６０の体積が、この範囲であれば、粒子等の体積が、０．５μＬである場合に粒子等の洗浄を十分に行うことができる。なお、粒子等の洗浄には、第６プラグ６０の体積は、より大きいことが好ましいが、チューブ部１００の長さや太さ、これに依存する第６プラグ６０のチューブ部１００の長手方向における長さ等を考慮して、適宜に設定することができる。

第６プラグ６０は、オイルのプラグによって分割されて複数のプラグから構成されてもよい。第６プラグ６０がオイルプラグで分割された複数のプラグからなる場合は、第２洗浄液のプラグが複数形成される。そのため、第６プラグ６０がオイルプラグで分割された場合には、洗浄の対象が水溶性物質であれば、分割された第２洗浄液によって到達する水溶性物質の濃度は、分割されていない同体積の第２洗浄液によって到達する水溶性物質の濃度よりも小さくなるためより好ましい。第６プラグ６０が分割される数は任意であるが、洗浄の対象が水溶性物質であれば、例えば、等体積で２分割すると、計算上は分割しない場合の１／４の濃度まで水溶性物質の濃度を低下させることができる。第６プラグ６０が分割される数は、例えば、チューブ部１００の長さや洗浄の対象等を考慮して適宜設定されることができる。なお、第２プラグ２０の第１洗浄液と、第６プラグ６０の第２洗浄液を同一とした場合には、上述の第６プラグ６０及び第７プラグ７０を有さない核酸抽出用デバイスにおいて第２プラグ２０を分割した場合と同様の効果が得られる。

第７プラグ７０は、隣り合う第６プラグ６０及び第４プラグ４０の液体と混和しないオイルからなる。第７プラグ７０のオイルは、第１プラグ１０、第３プラグ３０、及び第５プラグ５０のオイルと異なる種類のオイルであってもよい。オイルとしては、第１プラグ１０等において例示したと同様とすることができる。

第７プラグ７０の中には、気泡や他の液体がないことが好ましいが、核酸を吸着させた粒子等が第７プラグ７０を通過できる限りにおいて、気泡や他の液体が存在してもよい。また、第７プラグ７０と隣り合う第４プラグ４０及び第６プラグ６０との間には、気泡や他の液体がないことが好ましいが、核酸を吸着させた粒子等がチューブ部１００内を移動できる限りにおいて、気泡や他の液体が存在してもよい。なお、第７プラグ７０の中には、気泡や他の液体がないことが好ましい。

第７プラグ７０のチューブ部１００の長手方向における長さは、プラグが形成可能な範囲であれば特に限定されない。第７プラグ７０のチューブ部１００の長手方向における具体的な長さとしては、１ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、粒子等の移動距離を大きくしすぎないように、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下がさらに好ましい。核酸抽出用デバイス１１００では、第７プラグ７０のチューブ部１００の長手方向における長さを長くすると、第４プラグ４０をチューブ部１００の第５プラグ５０側の端から吐出する態様を採る場合に、第６プラグ６０を吐出しにくくすることができる。この場合、第７プラグ７０の具体的な長さとしては、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下とすることができる。

また、第７プラグ７０は、第２洗浄液（第６プラグ６０）及び溶出液（第４プラグ４０）が互いに混合することを抑制する機能を有する。また第７プラグ７０は、より高粘度のオイルとすることにより、第２洗浄液（第６プラグ６０）との界面で、粒子等を移動させる場合に、オイルによる「ぬぐい効果」を高めることができる。これにより、第６プラグ６０の第２洗浄液のプラグから、オイルの第７プラグ７０に粒子等を移動させた場合に、粒子等に付着した水溶性の成分を第７プラグ７０（オイル）に、より持ち込まれにくくすることができる。

核酸抽出用デバイス１１００によれば、核酸が吸着された粒子等を、第２プラグ２０及び第６プラグ６０において洗浄することができる。これにより、粒子等の洗浄効率をさらに高めることができる。

また、核酸抽出用デバイス１１００においては、第２プラグ２０の第１洗浄液にカオトロピック剤を含有させてもよい。例えば、第２プラグ２０の第１洗浄液にグアニジン塩酸塩を含有させると、第２プラグ２０において、粒子等に吸着した核酸の吸着を維持又は強化しつつ粒子等を洗浄することができる。第２プラグ２０にグアニジン塩酸塩を含有させる場合の濃度としては、例えば、３ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下、好ましくは５ｍｏｌ／Ｌ以上８ｍｏｌ／Ｌ以下とすることができる。グアニジン塩酸塩の濃度がこの範囲であれば、粒子等に吸着された核酸をより安定に吸着させつつ、他の夾雑物等を洗浄することができる。

そして、第６プラグ６０の第２洗浄液を、水又は緩衝液とすることで、第２プラグ２０（第１洗浄液）において、粒子等に吸着した核酸をより安定して吸着させるとともに洗浄を行うことができ、かつ、第６プラグ６０（第２洗浄液）において、カオトロピック剤を希釈しつつ粒子等をさらに洗浄することができる。

チューブ部１００の内部に、第６プラグ６０及び第７プラグ７０を有する核酸抽出用デバイス１１００であっても、上述した栓、容器、液溜部等を構成に付加することができ、上述と同様の効果が得られることは容易に理解されよう。

２．核酸抽出用キット
図７は、本実施形態の核酸抽出用キットの一例を示す模式図である。図７に例示した核酸抽出用キット２０００は、上述した核酸抽出用デバイスの要部を構成する部品を含む。「１．核酸抽出用デバイス」の項において説明した構成と同様の構成については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施形態の核酸抽出用キット２０００は、オイルからなる第１プラグ１０、オイルと混和しない第１洗浄液からなる第２プラグ２０、オイルからなる第３プラグ３０、オイルと混和しない溶出液からなる第４プラグ４０、及びオイルからなる第５プラグ５０、が当該順で内部に配置されたチューブ２００と、チューブ２００の第１プラグ１０側の端に内部を連通させて接続可能な容器１２０と、を含む。

チューブ２００は、核酸抽出用デバイス１０００のチューブ部１００の両端が開放された態様のものであり、内部に空洞を有し、当該空洞内に液体を長手方向に流通させることのできる筒状の形状を有する。チューブ２００の内部形状、外形形状、大きさ、性質、材質等は、核酸抽出用デバイス１０００のチューブ部１００と同様である。チューブ２００の内部に配置されるプラグは、核酸抽出用デバイス１０００のチューブ部１００に配置されるプラグと同様である。また、チューブ２００の両端は、脱着自在の栓１１０によって封止されてもよい。チューブ２００の両端が栓１１０によって封止されている場合、例えば、核酸抽出用キット２０００の保管、移送がより容易になる。さらに、チューブ２００の使用時に、栓１１０がチューブ２００の第５プラグ５０側の端を封止した状態とすれば、チューブ２００の内部で粒子等を移動させる際に、各プラグのチューブ２００内での移動を抑制することができるので、洗浄、抽出をさらに容易化することができる。その上、当該栓１１０は、脱着自在であるため、チューブ２００の第５プラグ５０側の端を開放することができ、核酸が溶出された第４プラグ４０の溶出液をチューブ２００の第５プラグ５０側の端から吐出させることが容易である。

容器１２０は、核酸抽出用デバイス１０００の項で説明した容器１２０と同様である。

図７の例では、チューブ２００の両端が、脱着自在の栓１１０によって封止されている。また、核酸抽出用キット２０００は、容器１２０の開口１２１を脱着自在に封止する蓋１２２を含んでもよく、容器１２０の開口１２１が脱着自在の蓋１２２によって封止されてもよい。さらに、核酸抽出用キット２０００では、吸着液の成分の一部又は全部が容器１２０に収容されていてもよい。

また、核酸抽出用キット２０００では、容器１２０は、吸着液及び磁性粒子を収容していてもよい。このようにすれば、検体を容器１２０に導入した際、検体に含まれる核酸を磁性粒子に吸着させる工程を、容器１２０において行うことができる。これにより、他の容器を用意する必要がなく、さらに迅速にＰＣＲの前処理を行うことができる。またこの場合、容器１２０の開口１２１は、必要に応じて脱着自在の蓋１２２によって封止されてもよい。磁性粒子については後に詳述する。

また、容器１２０を、既に述べたように、可とう性を有する材質とすれば、容器１２０をチューブ２００に接続した状態で、容器１２０を変形させることにより、チューブ２００の内部を加圧することができる。このようにすれば、核酸が溶出された第４プラグ４０の溶出液をチューブ２００の第５プラグ５０側の端から吐出させる際に、チューブ２００の第１プラグ１０側から圧力を容易に印加することができる。これにより、例えばＰＣＲのための反応容器等に容易に溶出液を分注することができる。

核酸抽出用キット２０００には、チューブ２００及び容器１２０の他に、例えば、栓、蓋、取扱説明書、試薬、ケース等の他の構成が含まれてもよい。またここではチューブ２００内に５つのプラグが配置されている例を示したが、「１．６．核酸抽出用デバイス」の項において説明したと同様に、チューブ２００（チューブ部１００）内には、第６プラグ６０、第７プラグ７０等や、必要に応じてその他のプラグが配置されてもよいことは容易に理解されよう。

本実施形態の核酸抽出用キット２０００は、チューブ２００の第１プラグ１０側の端に内部を連通させて接続可能な容器１２０を有するため、容器１２０内において、粒子等と検体とを収容すれば、粒子等に核酸を吸着させることができ、容器１２０をチューブ２００の第１プラグ１０側の端に接続すれば、当該粒子等をチューブ２００の第１プラグ側から容易にチューブ２００内に導入することができる。また、本実施形態の核酸抽出用キット２０００は、容器１２０を有するため、容器１２０を振とうすることができ、容器１２０内の液体を十分に撹拌することができる。これにより迅速に粒子等に核酸を吸着させることができる。

また、チューブ２００に容器１２０を接続することにより、核酸が吸着された粒子等をチューブ２００の第１プラグ１０側の端から導入して、第４プラグ４０まで移動させることが容易である。これにより、核酸の抽出をきわめて短時間で容易に行うことができる。核酸抽出用キット２０００は、核酸が吸着された粒子等をチューブ２００内において移動させることによって、高い純度で核酸を含有する溶出液を得ることができる。そのため、核酸抽出用キット２０００によれば、ＰＣＲのための前処理に要する時間と手間を大幅に削減することができる。

３．核酸抽出方法
上述した核酸抽出用デバイス、核酸抽出用キット及びそれらの変形形態、並びに後述する核酸抽出用装置は、いずれも本実施形態の核酸抽出方法に好適に利用することができる。以下、本実施形態の核酸抽出方法の一例として、上述の核酸抽出用キット２０００を利用した方法を述べる。

本実施形態の核酸抽出方法は磁性粒子Ｍ及び吸着液が収容された可とう性を有する容器１２０に、核酸を含有する検体を導入する工程と、容器１２０を揺動して核酸を磁性粒子Ｍに吸着させる工程と、オイルからなる第１プラグ１０、オイルと混和しない第１洗浄液からなる第２プラグ２０、オイルからなる第３プラグ３０、オイルと混和しない溶出液からなる第４プラグ４０及びオイルからなる第５プラグ５０、が当該順で内部に配置されたチューブ２００の第１プラグ１０側の端に、容器１２０内部とチューブ２００内部を連通させて容器１２０を接続する工程と、磁力を印加して容器１２０内部からチューブ２００内部を通過させて第５プラグ５０の位置まで、磁性粒子Ｍを移動させる工程と、第４プラグ４０の溶出液に対して磁性粒子Ｍから核酸を溶出させる工程と、を含む。

本実施形態の核酸抽出方法では、吸着液を用いて核酸を吸着させることのできる粒子であって、チューブ２００内を移動させることのできる粒子であれば、各種（例えばシリカ粒子、ポリマー粒子、磁性粒子等）の粒子を用いることができるが、以下に説明する核酸抽出方法の一実施形態では、磁性体を含有する粒子であって、粒子表面に核酸を吸着できる磁性粒子Ｍを使用する。なお、磁性粒子Ｍ以外の粒子等をチューブ内で移動させる場合は、例えば、重力や電位差を利用してこれを行うことができる。

本実施形態の核酸抽出方法では、容器１２０及びチューブ２００に磁力を透過する材質を選び、容器１２０及びチューブ２００の外部から磁力を印加することによって磁性粒子Ｍを容器１２０及びチューブ２００の内部で移動させる。

検体には標的となる核酸が含まれている。以下、これを単に標的核酸ということがある。標的核酸は、例えば、ＤＮＡやＲＮＡ（ＤＮＡ：Deoxyribonucleic Acid、及び／又はＲＮＡ：Ribonucleic Asid）である。標的核酸は、本実施形態の核酸抽出方法によって検体から抽出され、溶出液に溶出された後、例えばＰＣＲの鋳型として利用される。検体としては、血液、鼻腔粘液、口腔粘膜、その他各種の生体試料などが挙げられる。

３．１．容器に検体を導入する工程
容器１２０に検体を導入する工程は、例えば、綿棒に検体を付着させ、容器１２０の開口１２１から、当該綿棒を差し入れ、吸着液にこれを浸漬して行うことができる。また、検体は、ピペット等によって容器１２０の開口１２１から導入してもよい。また検体がペースト状や固体状であれば、例えば、容器１２０の開口１２１から匙やピンセット等により容器１２０の内壁に付着させたり投入してもよい。

３．２．核酸を磁性粒子に吸着させる工程
核酸を吸着させる工程は、容器１２０を揺動させて行われる。この工程は、容器１２０の開口１２１を封止する蓋１２２があれば、これを用いて容器１２０を封止して行うとより効率的に行うことができる。この工程により、標的核酸は、カオトロピック剤の作用により、磁性粒子Ｍの表面に吸着される。この工程では、磁性粒子Ｍの表面には、標的核酸の他に標的核酸以外の核酸や蛋白質が吸着してもよい。

容器１２０を揺動させる方法としては、ボルテックスシェイカーなどの装置を用いてもよいし、作業者の手で振り混ぜてもよい。また、磁性粒子Ｍの磁性を利用して、外部から磁場を与えながら容器１２０を揺動してもよい。容器１２０を揺動させる時間は、適宜設定されうるが、例えば容器１２０のおよその形状が、直径が２０ｍｍ高さが３０ｍｍ程度の円筒状である場合には、容器１２０を１０秒間手で振って揺動する程度で十分に撹拌され、核酸が磁性粒子Ｍの表面に吸着する。

３．３．チューブに容器を接続する工程
次に図８に示すように、チューブ２００の第１プラグ１０側の端に容器１２０を接続する。チューブ２００内の各プラグは、第１プラグ１０側の栓１１０を外しても、第７プラグ７０側の栓１１０がなされているため、チューブ２００内を移動しにくくなっている。この工程は、チューブ２００の第１プラグ１０側の端に栓１１０が取り付けられている場合には該栓１１０を外して行う。そして、容器１２０及びチューブ２００は、内容物が漏出しないように接続され、容器１２０内部とチューブ２００の内部との間で内容物が流通可能なように連通される。

３．４．磁性粒子を移動させる工程
上記工程を経ると、容器１２０内の核酸が吸着した磁性粒子Ｍがチューブ２００に流通できる状態となっている。核酸が吸着した磁性粒子Ｍをチューブ２００に導く手法としては、重力や遠心力を利用する方法を用いてもよく、特に制限されないが、本実施形態では容器１２０及びチューブ２００の外部から磁力を印加して行う。磁力は、例えば、永久磁石、電磁石等により印加することができるが、発熱等を生じない点で、永久磁石を用いて印加することがより好ましい。また、永久磁石を用いる場合には、作業者の手で磁石を動かして行ってもよいし、機械装置等を利用して行ってもよい。磁性粒子Ｍは、磁力によって引き寄せられる性質を有しているため、この性質を利用して、容器１２０及びチューブ２００と、永久磁石の相対的な配置を変化させて、容器１２０内からチューブ２００に移動させる。これにより、第１プラグ１０から順に、各プラグを通って、第４プラグ４０まで磁性粒子Ｍが移動される。磁性粒子Ｍが各プラグを通過するときの各プラグにおける滞在時間は特に限定されないし、同一プラグ内でチューブ２００の長手方向に沿って往復するようにして移動させてもよい。

３．５．核酸を溶出させる工程
磁性粒子Ｍが第４プラグ４０に到達すると、溶出液の作用により、磁性粒子Ｍに吸着された核酸が、第４プラグ４０の溶出液に溶出する。本工程を経ると、検体から溶出液に対して核酸が溶出し、検体から核酸が抽出された状態となる。

３．６．作用効果
本実施形態の核酸抽出方法によれば、核酸の抽出をきわめて短時間で容易に行うことができる。本実施形態の核酸抽出方法は、核酸が吸着された磁性粒子Ｍをチューブ２００内において移動させることによって、高い純度で核酸を含有する溶出液を得ることができる。本実施形態の核酸抽出方法によれば、ＰＣＲのための前処理に要する時間と手間を大幅に削減することができる。

３．７．第４プラグをチューブから吐出させる工程
本実施形態の核酸抽出方法は、容器１２０を変形させて、第５プラグ５０及び第４プラグ４０をチューブ２００の容器１２０が接続した端と反対側の端から吐出させる工程を含んでもよい。

本工程は「３．５．核酸を溶出させる工程」の後、容器１２０を変形させることで行うことができる。第４プラグ４０を吐出するときには第５プラグ５０が先に吐出される。なお、チューブ２００の第５プラグ５０側を封止している栓１１０は、本工程に先立って取り除き、チューブ２００の第５プラグ５０側の端を開放しておく。

容器１２０に外力を加えて、内圧を高めるように変形させると、圧力によりチューブ２００の第１プラグ１０側から第５プラグ５０側へと各プラグが移動する。これにより、チューブ２００の第５プラグ５０側の端から、第５プラグ５０及び第４プラグ４０の順に吐出される。第３プラグ３０（又は第７プラグ７０）は、吐出されてもよいが、第２プラグ２０（又は第６プラグ６０）は吐出されないようにする。この場合、例えば、第３プラグ３０（又は第７プラグ７０）の体積を他のプラグよりも大きく設定し、第３プラグ３０（又は第７プラグ７０）のチューブ２００の長手方向の長さを大きくすれば、第２プラグ２０（又は第６プラグ６０）を吐出させてしまうことを防止しやすい。

第４プラグ４０及び第５プラグ５０は、例えば、ＰＣＲのための反応容器に対して吐出される。そのため、ＰＣＲのための反応容器には、溶出液とオイルが分注されるが、通常オイルは、ＰＣＲの反応に影響を与えないため、例えば、ＰＣＲの反応容器にあらかじめ第５プラグ５０のオイルと同種のオイルを収容しておくこともできる。また、その場合、チューブ２００の先端がオイル内にある状態で本工程を行うと、標的核酸が含まれる溶出液を外気に接触させることなくＰＣＲの反応容器に導入することができる。本実施形態の核酸抽出方法が本工程を含む場合には、例えばＰＣＲのための反応容器等に、標的核酸を含む溶出液を容易に分注することができる。

３．８．変形例
３．８．１．磁性粒子を移動させる工程の変形
図９は、本実施形態の核酸抽出方法の一変形形態を説明するための模式図である。

上述の「３．４．磁性粒子を移動させる工程」では、磁性粒子Ｍに対して磁力を外部から印加することによって、磁性粒子Ｍを第１プラグ１０から各プラグを通過させて第４プラグ４０まで移動させると説明した。しかし、磁性粒子Ｍが第２プラグ２０に移動されたときに、外部から印加される磁力を変化させて、第２プラグ２０内で磁性粒子Ｍを振動させたり、拡散凝集を繰り返したりして行ってもよい。このようにすれば、第２プラグ２０の第１洗浄液による磁性粒子Ｍの洗浄効果を高めることができる。

具体的には、図９のＡ、Ｂに示すように、磁力を印加する手段として、一対の永久磁石４１０を用いる場合には、永久磁石４１０によって容器１２０から磁性粒子Ｍを移動させ、第１プラグ１０を通過させて、第２プラグ２０まで磁性粒子Ｍが到達したときに、一方の永久磁石４１０をチューブ２００から遠ざけ、他方の永久磁石４１０を、チューブ２００に対して対向する側から近づけると、磁性粒子Ｍを第２プラグ２０内でチューブ２００の長手方向と交差する方向に振動させることができる（図中Ａ，Ｂの態様の繰り返し）。このようにすれば、第２プラグ２０の第１洗浄液による磁性粒子Ｍの洗浄効果を高めることができる。このような磁性粒子Ｍの洗浄は、第２プラグ２０を分割した場合や、チューブ２００内に第６プラグ６０が配置される場合に、複数の第２プラグ２０や、第６プラグ６０において適用してもよい。

また、図９のＣに示すように、永久磁石４１０を単にチューブ２００から遠ざけることにより、第２プラグ２０内で磁性粒子Ｍを拡散させることができる。磁性粒子Ｍは、表面が親水性であるため、例えば第２プラグ２０において、磁力を弱めて拡散されたとしても、第１プラグ１０や第３プラグ３０のオイルには進入しにくいので、このような態様としてもよい。

具体的には、永久磁石４１０によって容器１２０から磁性粒子Ｍを移動させ、第１プラグ１０を通過させて第２プラグ２０に磁性粒子Ｍが到達したときに、永久磁石４１０をチューブ２００から遠ざけ、第２プラグ２０内において磁性粒子Ｍを拡散させる。そして、磁性粒子Ｍを再び永久磁石４１０の磁力によって移動させ、第３プラグ３０を通過させて、第４プラグ４０に導くことができる。

このような外部から印加される磁力を変化させて、磁性粒子Ｍを振動させたり、拡散凝集を繰り返したりする態様は、容器１２０内の吸着液に磁性粒子Ｍが存在する状態や、第４プラグ４０（溶出液）に磁性粒子Ｍが存在する状態において適用してもよい。

３．８．２．核酸を溶出させる工程の変形
上述の「３．５．核酸を溶出させる工程」では、第４プラグ４０を加熱して行ってもよい。第４プラグ４０を加熱する方法としては、例えば、チューブ２００の第４プラグ４０に対応する位置に、ヒートブロック等の熱媒体を接触させる方法や、ヒーター等の熱源を用いる方法、電磁加熱による方法などを例示することができる。

第４プラグ４０を加熱する場合には、第４プラグ４０以外のプラグも加熱されてもよいが、核酸が吸着された磁性粒子Ｍが、洗浄液のプラグに存在する状態では、当該プラグは加熱されないことが好ましい。第４プラグ４０を加熱する場合の到達温度としては、溶出の効率の観点及び溶出液にＰＣＲの酵素を含む場合に該酵素の失活を抑制する観点から、３５℃以上８５℃以下が好ましく、より好ましくは４０℃以上８０℃以下、さらに好ましくは４５℃以上７５℃以下である。

核酸を溶出させる工程において、第４プラグ４０を加熱すると、磁性粒子Ｍに吸着された核酸を、溶出液に対して、より効率的に溶出させることができる。また、第１洗浄液又は第２洗浄液と、溶出液の組成が同一又は類似していても、洗浄液に対して溶出せずに磁性粒子Ｍに残って吸着している核酸を溶出液に対して溶出させることができる。すなわち、核酸が吸着した磁性粒子Ｍを第１洗浄液又は第２洗浄液によって洗浄した後でも、溶出液に対して核酸をさらに溶出させることができる。これにより、洗浄液の組成と、溶出液の組成が同一又は類似していても、十分な洗浄と、溶出液への十分な濃度での溶出とを両立ことができる。

３．８．３．第４プラグをチューブから吐出させる工程の変形
上述の「３．７．第４プラグをチューブから吐出させる工程」を採用する場合、係る工程において、溶出液に対して吸着された核酸を溶出した磁性粒子Ｍは、第４プラグ４０内に存在してもよいが、さらに、磁力を印加することによって、第１プラグ１０、第２プラグ２０、第３プラグ３０のいずれかのプラグ、又は容器１２０の中まで移動させてから行ってもよい。このようにすれば、溶出液に磁性粒子Ｍが含まれない状態で、第４プラグ４０をチューブ２００から吐出することができる。また、磁性粒子Ｍを移動させる先は、第２プラグ２０又は容器１２０とすれば、磁力を取り去っても、第３プラグ３０のオイル内に磁性粒子Ｍが進入しにくいため、第４プラグ４０をチューブ２００から吐出することをより容易にすることができる。

４．核酸抽出用装置
本実施形態に係る核酸抽出用装置は、上で説明した核酸抽出用デバイス、核酸抽出用キット及び核酸抽出方法に好適に適用することができる。以下では、核酸抽出用キット２０００を装着して核酸の抽出を行う核酸抽出用装置３０００を一実施形態として説明する。図１０は、本実施形態の核酸抽出装置３０００を模式的に示す斜視図である。

本実施形態の核酸抽出用装置３０００は、長手方向を有し、オイルからなる第１プラグ１０、オイルと混和しない第１洗浄液からなる第２プラグ２０、オイルからなる第３プラグ３０、オイルと混和しない溶出液からなる第４プラグ４０、及びオイルからなる第５プラグ５０、が当該順で内部に配置されたチューブを装着する装着部３００と、装着部３００にチューブ２００が装着された場合に、チューブ２００の側面から磁力を印加する磁力印加部４００と、装着部３００及び磁力印加部４００の相対的な配置を、チューブ２００の長手方向に沿って変化させる移動機構５００と、を含む。

核酸抽出用装置３０００の装着部３００に装着されるチューブ２００は、上述したチューブ２００である。核酸抽出用装置３０００は、チューブ２００を装着する装着部３００を有する。なお、チューブ２００内には、第１プラグ１０ないし第５プラグ５０が配置された例とするが、上述した第６プラグ６０、第７プラグ７０が配置されていてもよい。

装着部３００は、チューブ２００を装着する部位である。装着部３００には、チューブ２００とともに、チューブ２００に接続された容器１２０が装着されてもよい。装着部３００は、チューブ２００及び必要に応じて容器１２０に対して、磁力印加部４００によって磁力が印加できる範囲で、構成や装着するための機構等を適宜設計することができる。装着部３００は、チューブ２００が可とう性を有して屈曲している場合などに、チューブ２００を直線状の形状に伸ばして装着することができるように構成されてもよい。また、図示の例では、装着部３００は、チューブ２００が沿うように配置される添え板３１０を有している。添え板３１０は、必須の構成ではないが、添え板３１０を設置すると、チューブ２００の振動等を抑制することができる場合がある。また、図示の例では、装着部３００は、クリップ機構３２０を有しており、これによりチューブ２００を２箇所で固定する態様となっている。

装着部３００は、磁力印加部４００との位置関係を、チューブ２００の長手方向に対して相対的に変化するように構成される。従って、磁力印加部４００の移動を行わずに装着部３００を磁力印加部４００に対して相対的に移動させるように設計する場合には、図示のように、移動機構５００として、装着部３００を移動させる移動機構３６０を含んで構成される。また、磁力印加部４００が移動機構を含む場合には、装着部３００には移動機構３６０は不要な場合がある。図示の例では、装着部３００は、ヒンジ３３０、ガイドレール３４０、駆動ベルト３５０、図示せぬモーターを含んで構成されている。

核酸抽出用装置３０００の例では、装着部３００は、１つ設けられているが、複数設けられてもよい。その場合は、磁力印加部４００も複数設けられることができるが、複数の装着部３００は、それぞれ独立していてもよいし、連動するように設けられてもよい。

磁力印加部４００は、装着部３００にチューブ２００が装着された際に、チューブ２００及び必要に応じて容器１２０に磁力を印加する構成である。磁力印加部４００は、例えば、永久磁石、電磁石、あるいはこれらの組み合わせを含んで構成される。磁力印加部４００は、磁石等を少なくとも１つ備えるが、磁石等は複数備えられてもよい。磁力印加部４００に電磁石を用いず、永久磁石を用いると、発熱等が生じにくいため好ましい。永久磁石としては、例えば、ニッケル系、鉄系、コバルト系、サマリウム系、ネオジム系のものを用いることができる。

磁力印加部４００は、容器１２０内及びチューブ２００内に存在する磁性粒子Ｍに対して磁力を印加する機能を有する。そして、装着部３００と磁力印加部４００との相対的な位置関係を変化させることによって、磁性粒子Ｍを容器１２０内及びチューブ２００内で移動させることができる。

図示の例では、磁力印加部４００は、容器１２０及びチューブ２００を挟んで対向して設けられた一対の永久磁石４１０を有している。一対の永久磁石４１０の間は、チューブ２００の外径よりも大きい間隔で離間している。永久磁石４１０の極性の向く方向は、特に限定されない。磁力印加部４００は、装着部３００との位置関係を、チューブ２００の長手方向に対して相対的に変化するように構成される。従って、装着部３００の移動を行わずに磁力印加部４００を装着部３００に対して相対的に移動させるように設計する場合には、移動機構５００として、磁力印加部４００を移動させる移動機構を含んで構成される。

また、図示の例では、磁力印加部４００は、一対の永久磁石４１０の一方がチューブ２００に接近すると他方がチューブ２００から離間するように配置されている。そして、モーター４２０によって、一対の永久磁石４１０がチューブ２００に接近離間するように振動させることができるようになっている。モーター４２０が駆動することにより、チューブ２００内でチューブ２００の長手方向と交差する方向に磁性粒子Ｍを往復移動させることができる。

モーター４２０は、容器１２０やチューブ２００のどの位置に磁力を印加する場合でも、必要に応じて駆動することができる。しかし、永久磁石４１０の位置が、チューブ２００の第２プラグ２０、第４プラグ４０の位置にあるときに、駆動すればチューブ２００内での磁性粒子Ｍの洗浄効率や溶出効率を高めることができる。

本実施形態の核酸抽出用装置３０００によれば、ＰＣＲのための前処理を自動化することが可能であり、前処理に要する時間と手間を大幅に削減することができる。また、本実施形態の核酸抽出用装置３０００によれば、磁力印加部４００を揺動させることができるため、核酸が吸着した磁性粒子Ｍの洗浄（精製）をより効率的に行うことができ、ＰＣＲの精度をさらに高めることができる。

図１１は、核酸抽出用装置の変形例に係る核酸抽出装置３１００を模式的に示す斜視図である。核酸抽出装置３１００は、上述の核酸抽出装置３０００とは、加熱部６００を有する点で相違する以外は同様であり、作用機能の共通する部材については、同一の符号を付して説明を省略する。

加熱部６００は、装着部３００にチューブ２００が装着された場合に、チューブ２００の一部を加熱する構成である。加熱部６００としては、例えば、熱源及びヒートブロック、ヒーター、電磁加熱用のコイルなどを例示することができる。加熱部６００の形状としては、チューブ２００を挿入することのできる形状や、チューブ２００の側面に接触する形状などであり、チューブ２００内の液体を加熱することができる限り任意である。

加熱部６００によって加熱されるチューブ２００の部分は、チューブ２００の長手方向のうち、第４プラグ４０が存在する部分を含む。加熱部６００は、チューブ２００のその他の部分を加熱してもよいが、チューブ２００の長手方向のうち、第２プラグ２０が存在する部分は加熱しないようにすることが好ましい。

図１１に示した核酸抽出装置３１００では、加熱部６００として、添え板３１０に並列して設けられた、チューブ２００の第４プラグ４０を含む位置を加熱するヒーター６１０が備えられている。ヒーター６１０は、チューブ２００の外周の半分程度に対して接触させる形状を有している。

核酸抽出装置３１００は、第２プラグ２０の第１洗浄液及び第６プラグ６０の第２洗浄液の少なくとも一方による洗浄によって、磁性粒子Ｍに吸着した核酸の量が減少している場合でも、第４プラグ４０の溶出液に対して、十分な量の核酸を溶出させることができる。これにより、洗浄効果を高めることができるとともに、ＰＣＲのために十分な濃度の核酸を溶出液に対して溶出させることができる。

５．実験例
以下に実験例を説明し、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実験例によって何ら限定されるものではない。

５．１．実験例１
実験例１では、上述の核酸抽出用キット２０００のうち、チューブ２００の内部に、第１プラグ１０ないし第７プラグ７０を有する構成を使用した。

まず、容量３ｍＬのポリエチレン製容器に、３７５μＬの吸着液、及び１μＬの磁性ビーズ分散液を収容した。吸着液の組成としては、７６質量％のグアニジン塩酸塩、１．７質量％のエチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム二水和物、及び１０質量％のポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートの水溶液（東洋紡製、ＭａｇＥｘｔｒａｃｔｏｒ −Ｇｅｎｏｍｅ−、ＮＰＫ−１）である。また、磁性ビーズ分散液としては、５０体積％の磁性シリカ粒子及び２０質量％の塩化リチウムが含有されたものを用いた。

ヒトから採取した血液を、ピペットを用いて容器の口から５０μＬ入れ、容器に蓋をして手で３０秒間振って撹拌した。その後、容器の蓋を外してチューブに接続した。なお、チューブには両端に栓が為されており、第１プラグ側の栓を外してチューブに容器を接続した。

ここで、第１、３、７、５プラグは、シリコンオイルとした。第２プラグの第１洗浄液は、７６質量％のグアニジン塩酸塩の水溶液とした。また、第６プラグの第２洗浄液は、ｐＨが８．０のトリス−塩酸緩衝液（溶質濃度５ｍＭ）とした。第４プラグの溶出液は、滅菌水とした。

そして、手で永久磁石を動かして、容器内の磁性ビーズをチューブ内に導入した。そして、磁性ビーズを第４プラグまで移動させた。磁性ビーズがチューブ内の各プラグに存在した時間はおよそ以下の通りであった。第１、３、７プラグ：各３秒、第２プラグ：２０秒、第６プラグ：２０秒、第４プラグ：３０秒。なお、第２プラグ及び第６プラグにおいては、磁性ビーズを振動させる等の操作は行わなかった。また、第２プラグ、第６プラグ、及び第４プラグの体積は、それぞれ、２５μＬ、２５μＬ、及び１μＬとした。

次いで、チューブの第５プラグ側の栓を取り外し、容器を手で変形させて、第５プラグ及び第４プラグをＰＣＲの反応容器に吐出させた。この操作は、磁性ビーズを永久磁石によって動かして、第２プラグまで退避させた上でおこなった。

そして、その抽出液に１９μＬのＰＣＲの反応試薬を加え、リアルタイムＰＣＲを定法に従って行った。ＰＣＲの反応試薬の内訳は、ライトサイクラー４８０ジェノタイピングマスター（ロシュ・ダイアグノスティックス社製４ ７０７ ５２４）４μＬ、滅菌水で１０００倍希釈したＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ Ｉ（ライフテクノロジーズ社製Ｓ７５６３）０．４μＬ、１００μＭのβアクチン検出用プライマー（Ｆ／Ｒ）各０．０６μＬ、滅菌水１４．４８μＬである。実験例１のＰＣＲの増幅曲線を図１２に示す。なお、図１２の縦軸は、蛍光輝度であり、横軸はＰＣＲのサイクル数である。

５．２．実験例２
実験例２では、一般的な核酸抽出法により核酸の抽出を行った。

まず、容量１．５ｍＬのポリエチレン製容器に、３７５μＬの吸着液、及び２０μＬの磁性ビーズ分散液を収容した。吸着液、磁性ビーズ分散液の組成としては、上記実験例と同様である。

次にヒトから採取した血液を容器の口からピペットを用いて５０μＬ導入し、容器に蓋をして、ボルテックスミキサーで１０分間撹拌し、磁気スタンド及びピペットを操作してＢ／Ｆ分離操作を行った。この状態では、容器内には磁性ビーズ及び少量の吸着液が残存していた。

次いで容器に実験例１と同じ組成の第１洗浄液を４５０μＬ導入し、蓋をして５秒間ボルテックスミキサーにより撹拌し、磁気スタンド及びピペットを操作して第１洗浄液を除去した。この操作を２回繰り返した。この状態では、容器内には磁性ビーズ及び少量の第１洗浄液が残存していた。

次いで容器に実験例１と同じ組成の第２洗浄液を４５０μＬ導入し、蓋をして５秒間ボルテックスミキサーにより撹拌し、磁気スタンド及びピペットを操作して第１洗浄液を除去した。この操作を２回繰り返した。この状態では、容器内には磁性ビーズ及び少量の第２洗浄液が残存していた。

そして、滅菌水（溶出液）５０μＬを容器に加え、蓋をして１０分間ボルテックスミキサーにより撹拌し、磁気スタンド及びピペットを操作して上澄み液を回収した。この上澄み液が標的核酸を含んでいる。

そしてその抽出液から１μＬを分注し、さらに１９μＬのＰＣＲの反応試薬を加え、リアルタイムＰＣＲを定法に従って行った。ＰＣＲの反応試薬の内訳は、ライトサイクラー４８０ジェノタイピングマスター（ロシュ・ダイアグノスティックス社製４ ７０７ ５２４）４μＬ、滅菌水で１０００倍希釈したＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ Ｉ（ライフテクノロジーズ社製Ｓ７５６３）０．４μＬ、１００μＭのβアクチン検出用プライマー（Ｆ／Ｒ）各０．０６μＬ、滅菌水１４．４８μＬである。このときの増幅曲線を図１２に示す。

５．３．実験例３
実験例３では、上述の核酸抽出用キット２０００のうち、チューブ２００の内部に、第１プラグ１０ないし第５プラグ５０を有する構成を使用した。

吸着液の組成及び磁性ビーズ分散液は実験例１と同様とし、第１、３、５プラグについても実験例１と同様にシリコンオイルとした。

第２プラグの第１洗浄液は、ｐＨが８．０のトリス−塩酸緩衝液（溶質濃度５ｍＭ）とした。そして、第４プラグの溶出液は、滅菌水とした。

ヒトから採取した血液を、ピペットを用いて容器の口から５０μＬ入れ、容器に蓋をして手で３０秒間振って撹拌した。その後、容器の蓋を外してチューブに接続した。なお、チューブには両端に栓が為されており、第１プラグ側の栓を外してチューブに容器を接続した。

そして、手で永久磁石を動かして、容器内の磁性ビーズをチューブ内に導入した。そして、磁性ビーズを第４プラグまで移動させた。磁性ビーズがチューブ内の各プラグに存在した時間はおよそ以下の通りであった。第１、３プラグ：各３秒、第２プラグ：２０秒、第４プラグ：３０秒。なお、第２プラグにおいては、磁性ビーズを振動させる等の操作は行わなかった。また、第２プラグ及び第４プラグの体積は、それぞれ、２５μＬ、及び１μＬとした。

次いで、チューブの第５プラグ側の栓を取り外し、容器を手で変形させて、第５プラグ及び第４プラグをＰＣＲの反応容器に吐出させた。この操作は、磁性ビーズを永久磁石によって動かして、第２プラグまで退避させた上でおこなった。

そして、その抽出液に１９μＬのＰＣＲの反応試薬を加え、リアルタイムＰＣＲを定法に従って行った。ＰＣＲの反応試薬の内訳は、ライトサイクラー４８０ジェノタイピングマスター（ロシュ・ダイアグノスティックス社製４ ７０７ ５２４）４μＬ、滅菌水で１０００倍希釈したＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ Ｉ（ライフテクノロジーズ社製Ｓ７５６３）０．４μＬ、１００μＭのβアクチン検出用プライマー（Ｆ／Ｒ）各０．０６μＬ、滅菌水１４．４８μＬである。

このときの増幅曲線は、図１２とほぼ同じ特性であった。なお、この実験例において第２プラグの第１洗浄液を７６質量％のグアニジン塩酸塩にして同様の実験を行った場合には、実験例１の増幅曲線より１０サイクル以上の立ち上がり遅れが見られた。

５．４．実験例４
（溶出温度のＤＮＡ収量に対する影響）
実験例４では、一般的な核酸抽出法により核酸の抽出を行った。

まず、容量１．５ｍＬのポリエチレン製容器に、３７５μＬの吸着液、及び２０μＬの磁性ビーズ分散液を収容した。吸着液、磁性ビーズ分散液の組成としては、上記実験例１と同様である。

次に１ｎｇ／μＬに濃度調製したゲノムＤＮＡ溶液を容器の口からピペットを用いて５０μＬ導入し、容器に蓋をして、ボルテックスミキサーで１０分間撹拌し、磁気スタンド及びピペットを操作してＢ／Ｆ分離操作を行った。この状態では、容器内には磁性ビーズ及び少量の吸着液が残存していた。

次いで容器に実験例１と同じ組成の第１洗浄液を４５０μＬ導入し、蓋をして５秒間ボルテックスミキサーにより撹拌し、磁気スタンド及びピペットを操作して第１洗浄液を除去した。この操作を２回繰り返した。この状態では、容器内には磁性ビーズ及び少量の第１洗浄液が残存していた。

次いで容器に実験例１と同じ組成の第２洗浄液を４５０μＬ導入し、蓋をして５秒間ボルテックスミキサーにより撹拌し、磁気スタンド及びピペットを操作して第１洗浄液を除去した。この操作を２回繰り返した。この状態では、容器内には磁性ビーズ及び少量の第２洗浄液が残存していた。

そして、滅菌水（溶出液）５０μＬを容器に加え、蓋をして５秒間ボルテックスミキサーにより撹拌後、チューブヒーターにて２分間加熱した。その後、再度１０秒間ボルテックスミキサーにより撹拌し、磁気スタンド及びピペットを操作して上澄み液を回収した。このときチューブヒーターでの加熱温度を、２３℃（室温放置）、４５℃、６５℃の３通り行った。

そして、その抽出液から１μＬを分注し、さらに１９μＬのＰＣＲの反応試薬を加え、リアルタイムＰＣＲを定法に従って行った。このとき、比較サンプルとして１ｎｇ／μＬに濃度調製したゲノムＤＮＡ溶液もＰＣＲ反応サンプルに追加した。ＰＣＲの反応試薬の内訳は、ライトサイクラー４８０ジェノタイピングマスター（ロシュ・ダイアグノスティックス社製４ ７０７ ５２４）４μＬ、滅菌水で１０００倍希釈したＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ Ｉ（ライフテクノロジーズ社製Ｓ７５６３）０．４μＬ、１００μＭのβアクチン検出用プライマー（Ｆ／Ｒ）各０．０６μＬ、滅菌水１４．４８μＬである。

このときの溶出温度とＤＮＡ収量の関係を図１３に示す。この結果は、リアルタイムＰＣＲの立ち上がりサイクルから計算により求めた。比較サンプルの立ち上がりサイクルをＣｔ０、抽出サンプルの立ち上がりサイクルをＣｔ１とすると、ＤＮＡ収量は比較サンプル（１となる）の比として、式「２^{（Ｃｔ０−Ｃｔ１）}」で表される。

５．５．実験結果
上記実験例から、以下のことが判明した。
（１）ＰＣＲの前処理である核酸の抽出処理に要した時間を比較すると、検体を容器に挿入してから、ＰＣＲの反応容器に標的核酸を導入するまでの時間は、実験例１ではおよそ２分であった。実験例２ではおよそ３０分であった。これにより実験例１の核酸抽出方法は、実験例２の核酸抽出方法よりも、核酸抽出に要する時間が大幅に短いことが分かった。
（２）また、各洗浄液は、実験例１では実験例２の約１８分の１の量であった。さらに、溶出液の量も実験例１は実験例２の約５０分の１であった。従って、実験例１では、洗浄液と溶出液の量が実験例２に対して非常に少量で十分であることが判明した。
（３）さらに、溶出液における標的核酸の濃度を、吸着液及び溶出液の量において比較すると、理想的には実験例１のほうが、実験例２よりも５０倍の濃度となると考えられる。但し、今回の実験例では、血液サンプルに含まれる核酸量が多く、１μＬの磁性ビーズの吸着可能量を超えており、血液サンプルに含まれる核酸を全量回収することができないため、実験例１では実験例２の５０倍濃度が得られていない。核酸含有量が少なく１μＬの磁性ビーズの吸着可能量を超えない検体の場合には、実験例１では実験例２の５０倍濃度が得られる。
（４）そして、図１２のグラフをみると、核酸の含有量が多い全血サンプルにおいても、核酸の増幅率の立ち上がりが、実験例１のほうが実験例２よりも約０．６サイクル早いことが判明した。すなわち、実験例１で用いたＰＣＲの反応液は、実験例２で用いたＰＣＲの反応液よりも、標的核酸の濃度が高いことが判明した。これにより、溶出液における標的核酸の濃度が、実験例１のほうが、実験例２よりも高いことが裏付けられた。
（５）実験例３の結果から、第２プラグが、バッファーであっても、十分に抽出できることが判明した。また、第２プラグが、グアニジン水溶液の場合は、酵素反応阻害の影響により、ＰＣＲ増幅曲線の立ち上がりが大幅に遅れることが判明した。また、抽出液を少なくとも１０００倍以上に薄めることにより、グアニジン水溶液の酵素反応阻害の影響を小さく抑えることができることが判明した。
（６）実験例４の結果から、第４プラグを４０℃程度よりも高くすれば、ＤＮＡの収量が、ＰＣＲに利用する場合に十分となることが判明した。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１０…第１プラグ、２０…第２プラグ、３０…第３プラグ、４０…第４プラグ、５０…第５プラグ、６０…第６プラグ、７０…第７プラグ、１００…チューブ部、１１０…栓、１２０…容器、１２１…開口、１２２…蓋、１３０…液溜部、１３１…開口、１３２…蓋、２００…チューブ、３００…装着部、３１０…添え板、３２０…クリップ機構、３３０…ヒンジ、３４０…ガイドレール、３５０…駆動ベルト、３６０…移動機構、４００…磁力印加部、４１０…永久磁石、４２０…モーター、５００…移動機構、６００…加熱部、６１０…ヒーター、１０００，１０２０，１０３０，１０４０，１１００…核酸抽出用デバイス、２０００…核酸抽出用キット、３０００，３１００…核酸抽出用装置、Ｍ…磁性粒子

Claims (10)

1. 長手方向を有し、オイルからなる第１プラグ、オイルと混和しない第１洗浄液からなる第２プラグ、オイルからなる第３プラグ、オイルと混和しない溶出液からなる第４プラグ、及びオイルからなる第５プラグ、が当該順で内部に配置されたチューブを装着する装着部と、
   前記装着部に前記チューブが装着された場合に、前記チューブの側面から磁力を印加する磁力印加部と、
   前記装着部及び前記磁力印加部の相対的な配置を、前記チューブの長手方向に沿って変化させる移動機構と、
   を含み、
   前記チューブは前記第１プラグ側の端に内部を連通させる容器を接続可能である、核酸抽出用装置。
2. 請求項１において、
   前記磁力印加部は、一対の永久磁石を有し、
   前記一対の永久磁石は、前記装着部に前記チューブが装着された場合に、前記チューブを挟んで向かい合って配置され、
   前記磁力印加部は、前記一対の永久磁石の位置が、前記チューブ内の前記第２プラグに対応する位置にあるときに、前記チューブが受ける一方の前記永久磁石による磁力及び他方の前記永久磁石による磁力の大小関係が交互に反転するように前記一対の永久磁石を揺動させる、核酸抽出用装置。
3. 請求項１又は請求項２において、
   前記チューブの内部の前記第３プラグと前記第４プラグとの間に、前記第３プラグ側から順に、オイルと混和しない第２洗浄液からなる第６プラグ、及びオイルからなる第７プラグをさらに有する、核酸抽出用装置。
4. 請求項３において、
   前記磁力印加部は、一対の永久磁石を有し、
   前記一対の永久磁石は、前記装着部に前記チューブが装着された場合に、前記チューブを挟んで向かい合って配置され、
   前記磁力印加部は、前記一対の永久磁石の位置が、前記チューブ内の前記第２プラグに対応する位置及び前記第６プラグに対応する位置にあるときに、前記チューブが受ける一方の前記永久磁石による磁力及び他方の前記永久磁石による磁力の大小関係が交互に反転するように前記一対の永久磁石を揺動させる、核酸抽出用装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
   前記装着部に前記チューブが装着された場合に前記第４プラグを加熱する位置に設けられた加熱部をさらに含む、核酸抽出用装置。
6. オイルからなる第１プラグ、オイルと混和しない第１洗浄液からなる第２プラグ、オイルからなる第３プラグ、オイルと混和しない溶出液からなる第４プラグ、及びオイルからなる第５プラグ、が当該順で内部に配置されたチューブと、
   前記チューブの前記第１プラグ側の端に内部を連通させて接続可能な容器と、
   を含む、核酸抽出用キット。
7. 請求項６において、
   前記チューブの内部の前記第３プラグと前記第４プラグとの間に、前記第３プラグ側から順に、オイルと混和しない第２洗浄液からなる第６プラグ、及びオイルからなる第７プラグをさらに有する、核酸抽出用キット。
8. 請求項６又は請求項７において、
   前記チューブの前記第５プラグ側の端が開放している、核酸抽出用キット。
9. 請求項８において、
   前記チューブの前記第５プラグ側の端を封止する、脱着自在の栓をさらに有する、核酸抽出用キット。
10. 磁性粒子及び吸着液が収容された可とう性を有する容器に、核酸を含有する検体を導入する工程と、
    前記容器を揺動して前記核酸を前記磁性粒子に吸着させる工程と、
    オイルからなる第１プラグ、オイルと混和しない第１洗浄液からなる第２プラグ、オイルからなる第３プラグ、オイルと混和しない溶出液からなる第４プラグ及びオイルからなる第５プラグ、が当該順で内部に配置されたチューブの前記第１プラグ側の端に、前記容器内部と前記チューブ内部を連通させて前記容器を接続する工程と、
    磁力を印加して前記容器内部から前記チューブ内部を通過させて前記第４プラグの位置まで、前記磁性粒子を移動させる工程と、
    前記第４プラグの前記溶出液に対して前記磁性粒子から前記核酸を溶出させる工程と、を含む、核酸抽出方法。