JP6235284B2 - Nucleic acid amplification method and nucleic acid amplification microchip - Google Patents

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Description

本発明は、核酸の増幅方法、並びに、核酸増幅用マイクロチップに関する。本発明は、微量試料を用いた核酸増幅反応に有用なものである。   The present invention relates to a nucleic acid amplification method and a nucleic acid amplification microchip. The present invention is useful for nucleic acid amplification reaction using a trace amount sample.

微量の液体試料を取り扱うことができるマイクロチップが知られている。例えば、手で容易に取り扱い得る大きさの基板(チップ)内に、液体試料等を搬送するためのマイクロ流路が形成され、必要に応じて、試料の導入部、試薬類の保持部、反応槽等が設けられたマイクロチップやマイクロ流体デバイスが知られている(例えば、特許文献1,2)。   A microchip capable of handling a small amount of liquid sample is known. For example, a microchannel for transporting a liquid sample or the like is formed in a substrate (chip) that can be easily handled by hand. If necessary, the sample introduction part, reagent holding part, reaction A microchip or a microfluidic device provided with a tank or the like is known (for example, Patent Documents 1 and 2).

ポリメラーゼ・チェイン・リアクション(PCR)法等の核酸増幅反応を、マイクロチップを用いて行うことができる。マイクロチップを用いることにより、微量の液体試料であっても核酸増幅反応を容易に行うことができる。   Nucleic acid amplification reactions such as polymerase chain reaction (PCR) can be performed using a microchip. By using the microchip, the nucleic acid amplification reaction can be easily performed even with a small amount of liquid sample.

PCR法による核酸増幅反応は、核酸を変性(解離)させる変性工程、核酸同士をアニーリングさせるアニーリング工程、及び核酸を伸長させる伸長工程を繰り返す。一般に、変性工程は94℃〜96℃程度の高温で行われ、一方、アニーリング工程と伸長工程は、これよりも低い温度、例えば55℃〜75℃程度で行われる。したがって、核酸増幅反応においては、反応液を少なくとも2種類の温度に晒す工程を交互に繰り返すこととなる。すなわち、反応液の昇温と降温を繰り返すこととなる。   The nucleic acid amplification reaction by the PCR method repeats a denaturation step for denaturing (dissociating) nucleic acids, an annealing step for annealing nucleic acids, and an extension step for extending nucleic acids. In general, the denaturation step is performed at a high temperature of about 94 ° C. to 96 ° C., while the annealing step and the elongation step are performed at a lower temperature, for example, about 55 ° C. to 75 ° C. Therefore, in the nucleic acid amplification reaction, the step of exposing the reaction solution to at least two kinds of temperatures is repeated alternately. That is, the reaction solution is repeatedly raised and lowered.

反応液の昇温と降温を繰り返すための方策としては、異なる所定温度に維持された複数の領域を設定し、これらの領域間で反応液を移動又は往復させることが挙げられる。この方策によれば、1つの反応槽を昇温および降温させるよりも短時間で所望の温度に反応液をさらすことができ、核酸増幅に必要な時間を短縮できる。   As a measure for repeating the temperature increase and the temperature decrease of the reaction solution, a plurality of regions maintained at different predetermined temperatures are set, and the reaction solution is moved or reciprocated between these regions. According to this measure, the reaction solution can be exposed to a desired temperature in a shorter time than when the temperature of one reaction tank is raised and lowered, and the time required for nucleic acid amplification can be shortened.

異なる温度領域の間で反応液を移動又は往復させる技術が知られている。例えば特許文献3には、ガラスキャピラリーからなる筒状の反応容器内に往復移動可能なピストンを設置し、当該ピストンを往復させることにより、反応容器内のDNA増幅用反応液を往復させるDNA増幅装置が開示されている。本装置では、反応液を3種の温度領域間で往復させることができる。また特許文献4には、マイクロ流体デバイスに形成されたジグザグ状の流路に反応液を一方向に流すことにより、異なる温度領域上を反応液が順次通過する構成が開示されている。   A technique for moving or reciprocating a reaction solution between different temperature ranges is known. For example, Patent Document 3 discloses a DNA amplification device in which a reciprocating piston is installed in a cylindrical reaction vessel made of a glass capillary, and the DNA amplification reaction solution in the reaction vessel is reciprocated by reciprocating the piston. Is disclosed. In this apparatus, the reaction solution can be reciprocated between three types of temperature regions. Patent Document 4 discloses a configuration in which a reaction solution sequentially passes through different temperature regions by flowing the reaction solution in one direction through a zigzag channel formed in the microfluidic device.

特開2012−132879号公報JP 2012-132879 A 特開2012−215535号公報JP 2012-215535 A 特開平7−303469号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-303469 特開2005−192554号公報JP 2005-192554 A

しかしながら、特許文献3に記載の技術は、ピストンを用いて反応液を往復させるものであり、装置の構成が複雑である。また特許文献4に記載の技術においても、別途用意したマイクロシリンジポンプを用いて反応液を送液しており、簡単な構成とはいえない。
そこで本発明は、より簡単な構成をもって、核酸増幅反応における反応液の昇温と降温の繰り返しを行える技術を提供することを目的とする。
However, the technique described in Patent Document 3 reciprocates the reaction liquid using a piston, and the configuration of the apparatus is complicated. Also in the technique described in Patent Document 4, the reaction liquid is fed using a separately prepared micro syringe pump, which cannot be said to be a simple configuration.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique capable of repeatedly raising and lowering the temperature of a reaction solution in a nucleic acid amplification reaction with a simpler configuration.

上記した課題を解決するための1つの様相は、反応液の昇温と降温を繰り返す核酸の増幅方法であって、所定温度に維持された高温領域と、前記高温領域の所定温度よりも低い所定温度に維持された低温領域を設定し、前記高温領域と前記低温領域との間で反応液を往復させて反応液の昇温と降温を繰り返すものであり、光応答性又は熱応答性のガス発生剤から発生したガスによる圧力を前記反応液に付与し、一方の領域から他方の領域に前記反応液を移動させる工程を交互に繰り返すことにより、前記反応液を往復させることを特徴とする核酸の増幅方法である。 One aspect for solving the aforementioned problems is a method for amplifying a nucleic acid repeating cooling and heating of the reaction solution, and a high temperature region kept at a predetermined temperature, lower than the predetermined temperature of the high temperature region predetermined A low-temperature region maintained at a temperature is set, and the reaction solution is reciprocated between the high-temperature region and the low-temperature region to repeatedly raise and lower the temperature of the reaction solution. A nucleic acid characterized in that the reaction solution is reciprocated by alternately applying a step of applying a pressure by a gas generated from a generating agent to the reaction solution and moving the reaction solution from one region to the other region. This is an amplification method.

この発明は、反応液の昇温と降温を繰り返す核酸の増幅方法に係るものである。この発明の核酸の増幅方法では、互いに異なる所定温度に維持された高温領域と低温領域を設定し、これらの領域間で反応液を往復させて反応液の昇温と降温を繰り返す。
そしてこの発明では、反応液を往復させる際に、光応答性又は熱応答性のガス発生剤から発生したガスの圧力を利用する。すなわち、当該ガスの圧力を反応液に付与することにより、一方の領域から他方の領域に反応液を移動させる。
この発明では、光応答性又は熱応答性のガス発生剤から発生したガスの圧力を利用するので、より簡単な構成をもって反応液を往復させることができる。そのため、核酸の増幅反応を簡便かつ効率的に行うことができる。この発明の核酸の増幅方法は、微量試料を用いる核酸増幅反応に特に有用である。
The present invention relates to a method for amplifying a nucleic acid by repeatedly raising and lowering the temperature of a reaction solution. In the nucleic acid amplification method of the present invention, a high temperature region and a low temperature region maintained at different predetermined temperatures are set, and the reaction solution is reciprocated between these regions to repeatedly raise and lower the reaction solution.
And in this invention, when reciprocating a reaction liquid, the pressure of the gas which generate | occur | produced from the gas generating agent of photoresponsiveness or a heat-responsive property is utilized. That is, by applying the pressure of the gas to the reaction solution, the reaction solution is moved from one region to the other region.
In this invention, since the pressure of the gas generated from the photoresponsive or thermally responsive gas generating agent is used, the reaction solution can be reciprocated with a simpler configuration. Therefore, the nucleic acid amplification reaction can be performed simply and efficiently. The nucleic acid amplification method of the present invention is particularly useful for nucleic acid amplification reactions using a trace amount of sample.

同様の課題を解決するための本発明の様相は、反応液の昇温と降温を繰り返す核酸増幅反応をマイクロチップ内で行う核酸の増幅方法であって、前記マイクロチップは、所定温度に維持される高温反応槽と、前記高温反応槽の所定温度よりも低い所定温度に維持される低温反応槽と、前記高温反応槽と前記低温反応槽を連結する連結路を有し、各所定温度に維持された高温反応槽と低温反応槽との間で反応液を往復させて元の反応槽に戻すことにより、反応液の昇温と降温を繰り返すものであり、前記マイクロチップは、光応答性又は熱応答性のガス発生剤をさらに有し、前記ガス発生剤から発生したガスを一方の反応槽に供給して前記反応液にガスによる圧力を付与し、他方の反応槽に前記反応液を移送する工程を交互に繰り返すことにより、前記反応液を往復させることを特徴とする核酸の増幅方法である。 Similar modal phase of the present invention to solve the problems, the nucleic acid amplification reaction of repeating Atsushi Nobori and temperature drop of the reaction solution to a nucleic acid amplification method carried out in a microchip, the microchip is kept at a predetermined temperature A high-temperature reaction tank, a low-temperature reaction tank maintained at a predetermined temperature lower than a predetermined temperature of the high-temperature reaction tank, a connection path connecting the high-temperature reaction tank and the low-temperature reaction tank, and each predetermined temperature The reaction liquid is reciprocated between the maintained high-temperature reaction tank and the low-temperature reaction tank and returned to the original reaction tank, thereby repeatedly raising and lowering the temperature of the reaction liquid. Alternatively, it further includes a heat-responsive gas generating agent, supplying a gas generated from the gas generating agent to one reaction tank to apply pressure by the gas to the reaction liquid, and supplying the reaction liquid to the other reaction tank. By repeating the transfer process alternately A method for amplifying a nucleic acid, characterized in that shuttling the reaction solution.

本発明の核酸の増幅方法は、反応液の昇温と降温を繰り返す核酸増幅反応をマイクロチップ内で行うものである。本発明では、当該マイクロチップが、互いに異なる所定温度に維持される高温反応槽と低温反応槽を有しており、これらの反応槽の間で反応液を往復させて反応液の昇温と降温を繰り返す。
そして本発明では、当該マイクロチップが光応答性又は熱応答性のガス発生剤を有しており、反応液を往復させる際に、当該ガス発生剤から発生したガスの圧力を利用する。すなわち、当該ガスの圧力を反応槽内の反応液に付与することにより、一方の反応槽から他方の反応槽に反応液を移動させる。
本発明では、マイクロチップにガス発生剤が備えられているので、マイクロチップを用いた核酸増幅反応を簡単な構成で実施することができる。例えば、別途のガス発生装置等を用意する必要がなく、システム全体の小型化、ディスポーザブル化、及びメンテナンス性の向上を実現することができる。
In the nucleic acid amplification method of the present invention, a nucleic acid amplification reaction in which the temperature of a reaction solution is raised and lowered is repeated in a microchip. In the present invention, the microchip has a high-temperature reaction tank and a low-temperature reaction tank that are maintained at different predetermined temperatures, and the reaction liquid is reciprocated between these reaction tanks to raise and lower the reaction liquid. repeat.
In the present invention, the microchip has a photo-responsive or heat-responsive gas generating agent, and the pressure of the gas generated from the gas generating agent is used when the reaction solution is reciprocated. That is, the reaction liquid is moved from one reaction tank to the other reaction tank by applying the pressure of the gas to the reaction liquid in the reaction tank.
In the present invention, since the gas generating agent is provided in the microchip, the nucleic acid amplification reaction using the microchip can be performed with a simple configuration. For example, it is not necessary to prepare a separate gas generator or the like, and the entire system can be reduced in size, made disposable, and improved in maintainability.

好ましくは、前記連結路には、当該連結路と系外部とを連結する細管が設けられており、反応液の往復時において、当該細管への反応液の流入を阻止しつつ、当該細管からガスを逃がす。   Preferably, the connection path is provided with a narrow tube that connects the connection path and the outside of the system, and prevents the reaction liquid from flowing into the narrow tube while reciprocating the reaction liquid, To escape.

この好ましい様相では、反応槽間を繋ぐ連結路に細管が設けられている。そして、反応液の往復時において、当該細管からガスを逃がす構成を採用している。かかる構成により、反応液の移動がスムーズに行われる。
細管への反応液の流入を阻止しつつ細管からガスを逃がす構成は、例えば、ラプラス圧を利用した液体停止バルブ機構により実現することができる。当該機構は、例えば、特開2008−64748号公報、特開2009−128049号公報、特開2009−168487号公報に記載されている。
In this preferable aspect, the thin tube is provided in the connection path which connects between reaction tanks. And the structure which escapes gas from the said thin tube at the time of the reciprocation of a reaction liquid is employ | adopted. With this configuration, the reaction solution can be moved smoothly.
A configuration in which the gas is allowed to escape from the narrow tube while preventing the reaction solution from flowing into the narrow tube can be realized by, for example, a liquid stop valve mechanism using a Laplace pressure. The mechanism is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2008-64748, 2009-128049, and 2009-168487.

本発明の他の様相は、反応液の昇温と降温を繰り返す核酸増幅反応をマイクロチップ内で行う核酸の増幅方法であって、前記マイクロチップは、所定温度に維持される高温反応槽と、前記高温反応槽の所定温度よりも低い所定温度に維持される低温反応槽と、前記高温反応槽と前記低温反応槽を連結する連結路を有し、各所定温度に維持された高温反応槽と低温反応槽との間で反応液を往復させて、反応液の昇温と降温を繰り返すものであり、前記マイクロチップは、光応答性又は熱応答性のガス発生剤をさらに有し、前記ガス発生剤から発生したガスを一方の反応槽に供給して前記反応液にガスによる圧力を付与し、他方の反応槽に前記反応液を移送する工程を交互に繰り返すことにより、前記反応液を往復させるものであり、前記連結路には、当該連結路と系外部とを連結する細管が設けられており、反応液の往復時において、当該細管への反応液の流入を阻止しつつ、当該細管からガスを逃がすことを特徴とする核酸の増幅方法である。Another aspect of the present invention is a nucleic acid amplification method in which a nucleic acid amplification reaction in which a reaction solution is repeatedly heated and cooled is repeated in a microchip, the microchip comprising a high-temperature reaction tank maintained at a predetermined temperature, A low-temperature reaction tank maintained at a predetermined temperature lower than a predetermined temperature of the high-temperature reaction tank; a high-temperature reaction tank having a connection path connecting the high-temperature reaction tank and the low-temperature reaction tank; The reaction liquid is reciprocated between the low-temperature reaction tank and the reaction liquid is repeatedly heated and lowered, and the microchip further includes a photoresponsive or heat-responsive gas generating agent, and the gas The reaction solution is reciprocated by alternately repeating the steps of supplying the gas generated from the generating agent to one reaction vessel, applying pressure to the reaction solution by the gas, and transferring the reaction solution to the other reaction vessel. The connecting path Is provided with a thin tube for connecting the connection path and the outside of the system, and when the reaction solution is reciprocated, gas is allowed to escape from the thin tube while preventing the reaction solution from flowing into the thin tube. This is a nucleic acid amplification method.

好ましくは、前記高温領域又は前記高温反応槽が維持される所定温度が93℃〜97℃である。   Preferably, the predetermined temperature at which the high temperature region or the high temperature reaction vessel is maintained is 93 ° C to 97 ° C.

本様相は、高温領域又は高温反応槽で核酸の変性工程を行う態様を想定したものである。   This aspect assumes a mode in which a nucleic acid denaturation step is performed in a high temperature region or a high temperature reaction tank.

好ましくは、前記低温領域又は前記低温反応槽が維持される所定温度が55℃〜75℃である。   Preferably, the predetermined temperature at which the low temperature region or the low temperature reaction vessel is maintained is 55 ° C to 75 ° C.

本様相は、低温領域又は低温反応槽でアニーリング工程を行う態様を想定したものである。当該領域又は反応槽にて、アニーリング工程に加えて伸長工程を行うこともできる。   This aspect assumes a mode in which an annealing process is performed in a low temperature region or a low temperature reaction tank. In the region or reaction vessel, an extension step can be performed in addition to the annealing step.

好ましくは、前記ガス発生剤は、アゾ又はアジド系ガス発生剤である。   Preferably, the gas generating agent is an azo or azide-based gas generating agent.

好ましくは、前記ガス発生剤は、粘着性を有するバインダー樹脂に含有されている。   Preferably, the gas generating agent is contained in an adhesive binder resin.

好ましくは、前記ガス発生剤は、フィルム状又はテープ状である。   Preferably, the gas generating agent has a film shape or a tape shape.

本発明の他の様相は、反応液の昇温と降温を繰り返す核酸増幅反応に用いられる核酸増幅用マイクロチップであって、所定温度に維持される高温反応槽と、前記高温反応槽の所定温度よりも低い所定温度に維持される低温反応槽と、前記高温反応槽と前記低温反応槽を繋ぐ連結路と、光応答性又は熱応答性のガス発生剤を有し、前記ガス発生剤から発生したガスを前記高温反応槽及び前記低温反応槽に供給可能であり、一方の反応槽に前記ガスを供給して当該反応槽内の反応液に圧力を付与し、他方の反応槽に前記反応液を移送する工程を交互に繰り返して、前記反応液を往復させることが可能であり、前記連結路には、当該連結路と系外部とを連結する細管が設けられており、反応液の往復時において、当該細管への反応液の流入を阻止しつつ、当該細管からガスを逃がすことが可能であることを特徴とする核酸増幅用マイクロチップである。 Another aspect of the present invention is a nucleic acid amplification microchip for use in a nucleic acid amplification reaction that repeatedly raises and lowers the temperature of a reaction solution, a high-temperature reaction tank maintained at a predetermined temperature, and a predetermined temperature of the high-temperature reaction tank A low-temperature reaction tank maintained at a predetermined temperature lower than that, a connecting path connecting the high-temperature reaction tank and the low-temperature reaction tank, and a photoresponsive or heat-responsive gas generant, which is generated from the gas generant. Gas can be supplied to the high temperature reaction tank and the low temperature reaction tank, the gas is supplied to one reaction tank to apply pressure to the reaction liquid in the reaction tank, and the reaction liquid is supplied to the other reaction tank. the step of transferring is repeated alternately, the reaction solution Ri can der able to shuttle, to the connecting passage, capillary connecting the said coupling passage and systems external is provided, the reciprocating of the reaction solution Sometimes prevent the reaction solution from flowing into the capillary tube. One is a nucleic acid amplification microchip, characterized in that it is possible to escape the gas from the capillary.

本発明は、反応液の昇温と降温を繰り返す核酸増幅反応に用いられる核酸増幅用マイクロチップに係るものである。本発明のマイクロチップは、互いに異なる所定温度に維持される高温反応槽と低温反応槽を有しており、これらの反応槽の間で反応液を往復させることにより、反応液の昇温と降温を繰り返すことができる。
そして本発明のマイクロチップは、光応答性又は熱応答性のガス発生剤を有している。そして、ガス発生剤から発生したガスを高温反応槽及び低温反応槽に供給可能な構成とされており、反応槽内の反応液にガスによる圧力を付与し、反応液を移動させることができる。
本発明のマイクロチップはガス発生剤を有しているので、マイクロチップを用いた核酸増幅反応を簡単な構成で実施することができる。例えば、別途のガス発生装置等を用意する必要がなく、システム全体の小型化、ディスポーザブル化、メンテナンス性の向上を実現することができる。
The present invention relates to a nucleic acid amplification microchip used for a nucleic acid amplification reaction in which a reaction solution is repeatedly heated and lowered. The microchip of the present invention has a high-temperature reaction tank and a low-temperature reaction tank that are maintained at different predetermined temperatures, and the reaction liquid is heated and lowered by reciprocating the reaction liquid between these reaction tanks. Can be repeated.
The microchip of the present invention has a photoresponsive or heat responsive gas generating agent. And it is set as the structure which can supply the gas which generate | occur | produced from the gas generating agent to a high temperature reaction tank and a low temperature reaction tank, The pressure by gas can be provided to the reaction liquid in a reaction tank, and a reaction liquid can be moved.
Since the microchip of the present invention has a gas generating agent, the nucleic acid amplification reaction using the microchip can be performed with a simple configuration. For example, it is not necessary to prepare a separate gas generator or the like, and the entire system can be reduced in size, made disposable, and maintainability can be improved.

また本発明では、前記連結路には、当該連結路と系外部とを連結する細管が設けられており、反応液の往復時において、当該細管への反応液の流入を阻止しつつ、当該細管からガスを逃がすことが可能である。 In the present invention, the connecting path is provided with a narrow tube that connects the connecting path and the outside of the system, and prevents the reaction liquid from flowing into the thin tube while the reaction liquid reciprocates. It is possible to escape the gas from.

かかる構成により、反応液の移動がスムーズに行われる。細管への反応液の流入を阻止しつつ細管からガスを逃がす構成は、例えば、上記したラプラス圧を利用した液体停止バルブ機構により実現することができる。   With this configuration, the reaction solution can be moved smoothly. A configuration in which gas is allowed to escape from the narrow tube while preventing the reaction solution from flowing into the narrow tube can be realized, for example, by a liquid stop valve mechanism using the Laplace pressure described above.

本発明の他の様相は、反応液の昇温と降温を繰り返す核酸増幅反応に用いられる核酸増幅用マイクロチップであって、所定温度に維持される高温反応槽と、前記高温反応槽の所定温度よりも低い所定温度に維持される低温反応槽と、前記高温反応槽と前記低温反応槽を繋ぐ連結路と、光応答性又は熱応答性のガス発生剤を有し、前記ガス発生剤から発生したガスを前記高温反応槽及び前記低温反応槽に供給可能であり、一方の反応槽に前記ガスを供給して当該反応槽内の反応液に圧力を付与し、他方の反応槽に前記反応液を移送する工程を交互に繰り返して、前記反応液を往復させることが可能であり、前記ガス発生剤は、各反応槽ごとに独立して設けられていることを特徴とする核酸増幅用マイクロチップである。Another aspect of the present invention is a nucleic acid amplification microchip for use in a nucleic acid amplification reaction that repeatedly raises and lowers the temperature of a reaction solution, a high-temperature reaction tank maintained at a predetermined temperature, and a predetermined temperature of the high-temperature reaction tank A low-temperature reaction tank maintained at a predetermined temperature lower than that, a connecting path connecting the high-temperature reaction tank and the low-temperature reaction tank, and a photoresponsive or heat-responsive gas generant, which is generated from the gas generant. Gas can be supplied to the high temperature reaction tank and the low temperature reaction tank, the gas is supplied to one reaction tank to apply pressure to the reaction liquid in the reaction tank, and the reaction liquid is supplied to the other reaction tank. It is possible to reciprocate the reaction solution by alternately repeating the steps of transferring the gas, and the gas generating agent is provided independently for each reaction tank. It is.

好ましくは、前記ガス発生剤は、各反応槽ごとに独立して設けられている。   Preferably, the gas generating agent is provided independently for each reaction tank.

かかる構成により、各反応槽へのガス供給を効率的に行うことができる。   With this configuration, it is possible to efficiently supply gas to each reaction tank.

好ましくは、前記ガス発生剤は、アゾ又はアジド系ガス発生剤である。   Preferably, the gas generating agent is an azo or azide-based gas generating agent.

好ましくは、前記ガス発生剤は、粘着性を有するバインダー樹脂に含有されている。   Preferably, the gas generating agent is contained in an adhesive binder resin.

好ましくは、前記ガス発生剤は、フィルム状又はテープ状である。   Preferably, the gas generating agent has a film shape or a tape shape.

本発明の核酸の増幅方法によれば、反応液の昇温と降温を繰り返す核酸増幅反応を、より簡単な構成をもって行うことができる。特に、マイクロチップを用いる構成によれば、核酸増幅反応に必要なシステム全体の小型化、ディスポーザブル化、及びメンテナンス性の向上を実現することができる。   According to the nucleic acid amplification method of the present invention, the nucleic acid amplification reaction in which the temperature of the reaction solution is repeatedly raised and lowered can be performed with a simpler configuration. In particular, according to the configuration using a microchip, it is possible to realize downsizing, disposable, and maintenance performance of the entire system necessary for the nucleic acid amplification reaction.

本発明の核酸増幅用マイクロチップについても同様であり、反応液の昇温と降温を繰り返す核酸増幅反応をより簡単な構成をもって行うことができる。さらに、システム全体の小型化、ディスポーザブル化、及びメンテナンス性の向上を実現することができる。   The same applies to the nucleic acid amplification microchip of the present invention, and the nucleic acid amplification reaction in which the temperature of the reaction solution is repeatedly raised and lowered can be performed with a simpler configuration. Furthermore, the entire system can be reduced in size, made disposable, and maintainability can be improved.

(a)は本発明の第一実施形態に係るマイクロチップの反応槽を模式的に表す平面図、(b)は(a)のA−A断面図である。(A) is a top view which represents typically the reaction tank of the microchip which concerns on 1st embodiment of this invention, (b) is AA sectional drawing of (a). 反応槽とガス発生フィルムの構成の一例を表す断面図である。It is sectional drawing showing an example of a structure of a reaction tank and a gas generation film. 反応槽とガス発生フィルムの構成の他の例を表す断面図である。It is sectional drawing showing the other example of a structure of a reaction tank and a gas generation film. 図1の反応槽間で反応液を往復させる方法を説明する説明図であり、(a)は反応液が第一反応槽に収容されている状態、(b)は反応液が第一反応槽から第二反応槽に移動している状態、(c)は反応液が第二反応槽に収容されている状態、(d)は反応液が第二反応槽から第一反応槽に移動している状態、(e)は反応液が第一反応槽に戻った状態を表す。It is explanatory drawing explaining the method of reciprocating a reaction liquid between the reaction tanks of FIG. 1, (a) is the state in which the reaction liquid is accommodated in the 1st reaction tank, (b) is the reaction liquid in the 1st reaction tank. (C) shows a state in which the reaction liquid is accommodated in the second reaction tank, and (d) shows a state in which the reaction liquid has moved from the second reaction tank to the first reaction tank. (E) shows the state which the reaction liquid returned to the 1st reaction tank. (a)は本発明の第二実施形態に係るマイクロチップの反応槽を模式的に表す平面図、(b)は(a)のA−A断面図である。(A) is a top view which represents typically the reaction tank of the microchip which concerns on 2nd embodiment of this invention, (b) is AA sectional drawing of (a). 本発明の第二実施形態において、反応槽間で反応液を往復させる方法を説明する説明図であり、(a)は反応液が第一反応槽に収容されている状態、(b)は反応液が第一反応槽から第二反応槽に移動している状態、(c)は反応液が第二反応槽に収容されている状態、(d)は反応液が第二反応槽から第一反応槽に移動している状態、(e)は反応液が第一反応槽に戻った状態を表す。In 2nd embodiment of this invention, it is explanatory drawing explaining the method of reciprocating a reaction liquid between reaction tanks, (a) is the state in which the reaction liquid is accommodated in the 1st reaction tank, (b) is reaction. The state in which the liquid is moving from the first reaction tank to the second reaction tank, (c) is the state in which the reaction liquid is accommodated in the second reaction tank, and (d) is the state in which the reaction liquid is first from the second reaction tank. The state which has moved to the reaction tank, (e) represents the state where the reaction liquid has returned to the first reaction tank. 図6(b)及び図6(d)の細管近傍の様子を拡大した説明図である。It is explanatory drawing which expanded the mode of the thin tube vicinity of FIG.6 (b) and FIG.6 (d). 本発明の第三実施形態に係るマイクロチップの反応槽を模式的に表す平面図である。It is a top view which represents typically the reaction tank of the microchip which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態に係るマイクロチップの反応槽を模式的に表す平面図である。It is a top view which represents typically the reaction tank of the microchip which concerns on 4th embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態の変形例のマイクロチップの反応槽を模式的に表す平面図である。It is a top view which represents typically the reaction tank of the microchip of the modification of 2nd embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、発明の理解を容易にするために、各図面において、各部材の大きさや厚みについては一部誇張して描かれており、実際の大きさや比率等とは必ずしも一致しないことがある。また本発明がこれらの実施形態に限定されないことは当然である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In order to facilitate understanding of the invention, in each drawing, the size and thickness of each member are partially exaggerated and may not necessarily match the actual size and ratio. Of course, the present invention is not limited to these embodiments.

図1に示す本発明の第一実施形態に係るマイクロチップ(核酸増幅用マイクロチップ)1は、全体形状が板状であり、板状の基材2に保護部材3が積層された基本構造を有している。マイクロチップ1には、第一反応槽(高温領域、高温反応槽)5、第二反応槽(低温領域、低温反応槽)6、及び連結路7が形成されている。
平面視において、第一反応槽5と第二反応槽6は隣接しており、かつ連結路7によって両者が接続されている。
The microchip (microchip for nucleic acid amplification) 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 has a basic structure in which the overall shape is a plate shape, and a protective member 3 is laminated on a plate-like substrate 2. Have. In the microchip 1, a first reaction tank (high temperature region, high temperature reaction tank) 5, a second reaction tank (low temperature region, low temperature reaction tank) 6, and a connection path 7 are formed.
In plan view, the first reaction tank 5 and the second reaction tank 6 are adjacent to each other, and both are connected by a connecting path 7.

第一反応槽5と第二反応槽6は、いずれも反応液10が導入かつ収容される密閉可能な部屋である。第一反応槽5と第二反応槽6は、基材2に形成された凹部と保護部材3とで囲まれた空間で構成されている。第一反応槽5と第二反応槽6のサイズ及び形状は、実質的に同じである。第一反応槽5と第二反応槽6の容積は、数〜数百mm3(μL)程度である。
第一反応槽5と第二反応槽6には、ガスを逃がすための機構(図示せず)が設けられている。当該機構は、後述する反応液10の移動時にのみ作用するものである。
また、第一反応槽5と第二反応槽6は、いずれも外部のヒータによって加熱可能である。すなわち、外部のヒータを第一反応槽5あるいは第二反応槽6に接触させることにより、第一反応槽5と第二反応槽6を所定温度に維持することができる。
The first reaction tank 5 and the second reaction tank 6 are both sealable rooms into which the reaction liquid 10 is introduced and accommodated. The first reaction tank 5 and the second reaction tank 6 are configured by a space surrounded by a recess formed in the substrate 2 and the protective member 3. The size and shape of the first reaction tank 5 and the second reaction tank 6 are substantially the same. The volume of the first reaction tank 5 and the second reaction tank 6 is about several to several hundred mm 3 (μL).
The first reaction tank 5 and the second reaction tank 6 are provided with a mechanism (not shown) for letting gas escape. This mechanism works only when the reaction liquid 10 described later moves.
Further, both the first reaction tank 5 and the second reaction tank 6 can be heated by an external heater. That is, by bringing an external heater into contact with the first reaction tank 5 or the second reaction tank 6, the first reaction tank 5 and the second reaction tank 6 can be maintained at a predetermined temperature.

連結路7は、第一反応槽5と第二反応槽6とを連結する流路である。連結路7は、基材2に形成された直線状の溝と保護部材3とで囲まれた筒状の空間で構成されている。第一反応槽5と第二反応槽6とは、連結路7を介して連通している。マイクロチップ1に導入された核酸増幅用の反応液10は、連結路7を介して第一反応槽5と第二反応槽6との間を往復可能である。   The connection path 7 is a flow path that connects the first reaction tank 5 and the second reaction tank 6. The connection path 7 is configured by a cylindrical space surrounded by a linear groove formed in the base material 2 and the protection member 3. The first reaction tank 5 and the second reaction tank 6 communicate with each other via a connection path 7. The reaction solution 10 for nucleic acid amplification introduced into the microchip 1 can reciprocate between the first reaction tank 5 and the second reaction tank 6 via the connection path 7.

連結路7はいわゆるマイクロ流路で構成されている。マイクロ流路とは、流路を流れる液体に所謂マイクロ効果が発現する形状寸法に形成されている微細な流路をいう。具体的には、流路を流れる液体が、表面張力と毛細管現象との影響を強く受け、通常の寸法の流路を流れる液体とは異なる挙動を示す形状寸法に形成されている微細な流路である。マイクロ流路の内径は、一般に0.02μm〜2mm程度である。   The connection path 7 is constituted by a so-called micro flow path. The micro flow path is a fine flow path formed in a shape and dimension in which a so-called micro effect appears in the liquid flowing in the flow path. Specifically, a fine channel that is formed in a shape and dimension in which the liquid flowing through the channel is strongly affected by surface tension and capillary action and exhibits a behavior different from that of a liquid flowing through a normal size channel. It is. The inner diameter of the microchannel is generally about 0.02 μm to 2 mm.

連結路7の壁面と反応液との親和性を最適にすると、反応液の移動がよりスムーズになる。連結路7の壁面と反応液との親和性が低いと反応液の移動が阻害されやすく、また、連結路7の壁面と反応液との親和性が高いと低いと毛細管現象により、意図しない反応液の移動が起こり好ましくない。例えば、反応液が水溶液である場合、連結路7の壁面の接触角は気温23℃において40〜60°が好ましい。   When the affinity between the wall surface of the connection path 7 and the reaction solution is optimized, the reaction solution moves more smoothly. If the affinity between the wall of the connection path 7 and the reaction solution is low, the movement of the reaction solution is likely to be inhibited. If the affinity between the wall surface of the connection path 7 and the reaction solution is high, an unintended reaction due to capillary action. Liquid movement occurs, which is not preferable. For example, when the reaction solution is an aqueous solution, the contact angle of the wall surface of the connection path 7 is preferably 40 to 60 ° at an air temperature of 23 ° C.

マイクロチップ1は、さらにガス発生フィルム(ガス発生剤)8を有している。そして、ガス発生フィルム8から発生したガスが、第一反応槽5と第二反応槽6に供給可能な構成とされ、マイクロポンプが形成されている。ここでガス発生フィルム8は、光応答性又は熱応答性のガス発生剤で構成されている。そのため、ガス発生フィルム8に光や熱からなる外部刺激を与えることにより、ガスを発生させることができる。   The microchip 1 further has a gas generating film (gas generating agent) 8. And it is set as the structure which can supply the gas generated from the gas generation film 8 to the 1st reaction tank 5 and the 2nd reaction tank 6, and the micropump is formed. Here, the gas generating film 8 is composed of a photoresponsive or heat responsive gas generating agent. Therefore, gas can be generated by applying an external stimulus composed of light and heat to the gas generating film 8.

ガス発生フィルム8から発生したガスを、第一反応槽5や第二反応槽6に供給可能な構成としては、例えば、図2、図3に示すものが挙げられる。なお図2、図3では第一反応槽5のみを示しているが、第二反応槽6についても全く同じ構成を採用することができる。   Examples of the configuration capable of supplying the gas generated from the gas generating film 8 to the first reaction tank 5 and the second reaction tank 6 include those shown in FIGS. 2 and 3. 2 and 3 show only the first reaction tank 5, the same configuration can be adopted for the second reaction tank 6.

図2に示す構成では、ガス発生フィルム8が基材2の下側(裏面)に設けられている。また基材2の裏面にはガス供給口12と、ガス供給口12から第一反応槽5に至るガス供給用流路13が設けられている。そしてガス発生フィルム8は、ガス供給口12全体を塞ぐように、基材2の裏面に貼付されている。すなわち、ガス発生フィルム8の一方の面が、ガス供給用流路13の内部に向かって露出している。
第一反応槽5にガスを供給する場合には、図2に示す状態で、例えば基材2の裏面側からガス発生フィルム8に向けて光源16から光を照射する。または熱を与える。これによりガス発生フィルム8からガスが発生し、ガス供給口12にガスが供給される。供給されたガスは、ガス供給用流路13を通じて第一反応槽5内に導入される。
なお、ガス供給用流路13の途中に逆止弁等の逆流防止手段15が設けられている。逆流防止手段15により、第一反応槽5からガス供給口12に向かってガスや反応液10が逆流することが防止される。
In the configuration shown in FIG. 2, the gas generating film 8 is provided on the lower side (back surface) of the substrate 2. Further, a gas supply port 12 and a gas supply channel 13 extending from the gas supply port 12 to the first reaction tank 5 are provided on the back surface of the substrate 2. And the gas generation film 8 is affixed on the back surface of the base material 2 so that the gas supply port 12 whole may be plugged up. That is, one surface of the gas generating film 8 is exposed toward the inside of the gas supply channel 13.
When supplying gas to the 1st reaction tank 5, in the state shown in FIG. 2, light is irradiated from the light source 16 toward the gas generating film 8 from the back surface side of the base material 2, for example. Or give heat. As a result, gas is generated from the gas generating film 8 and supplied to the gas supply port 12. The supplied gas is introduced into the first reaction tank 5 through the gas supply channel 13.
A backflow prevention means 15 such as a check valve is provided in the middle of the gas supply flow path 13. The backflow prevention means 15 prevents the gas and the reaction liquid 10 from flowing back from the first reaction tank 5 toward the gas supply port 12.

一方、図3に示す構成では、ガス発生フィルム8が第一反応槽5の上側に設けられている。詳細には、ガス発生フィルム8は基材2と保護部材3との間であって第一反応槽5に対応する位置に設けられており、第一反応槽5の天面を構成している。すなわちガス発生フィルム8の下面は、第一反応槽5の内部に向かって露出している。そのため、ガス発生フィルム8に光や熱からなる外部刺激を与えることにより、ガスを発生させ、第一反応槽5の内部にガスを供給することができる。なお、保護部材3を光透過性の材料で構成することにより、光源16を用いてマイクロチップ1の上側から光を照射して、光をガス発生フィルム8に到達させることができる。   On the other hand, in the configuration shown in FIG. 3, the gas generating film 8 is provided on the upper side of the first reaction tank 5. Specifically, the gas generating film 8 is provided between the base material 2 and the protective member 3 and at a position corresponding to the first reaction tank 5, and constitutes the top surface of the first reaction tank 5. . That is, the lower surface of the gas generating film 8 is exposed toward the inside of the first reaction tank 5. Therefore, by applying an external stimulus composed of light and heat to the gas generating film 8, the gas can be generated and supplied to the inside of the first reaction tank 5. Note that, when the protective member 3 is made of a light transmissive material, the light can be irradiated from the upper side of the microchip 1 using the light source 16 so that the light can reach the gas generating film 8.

本実施形態のマイクロチップ1を用いて核酸増幅反応を行う手順について、図4(a)〜(e)を参照しながら説明する。本実施形態はPCR法による核酸増幅反応を行うものであり、第一反応槽(高温反応槽)5で変性工程を行い、第二反応槽(低温反応槽)6でアニーリング工程と伸長工程を行う(2ステップ法)。また本実施形態では、第一反応槽5と第二反応槽6それぞれに、図2や図3に例示されるような、光応答性又は熱応答性のガス発生フィルム8を利用したガス供給機構(マイクロポンプ)が設けられている。図4(a)〜(e)において、反応液10にはハッチングを付している。   A procedure for performing a nucleic acid amplification reaction using the microchip 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, a nucleic acid amplification reaction is performed by a PCR method. A denaturation process is performed in a first reaction tank (high temperature reaction tank) 5, and an annealing process and an extension process are performed in a second reaction tank (low temperature reaction tank) 6. (2-step method). Moreover, in this embodiment, the gas supply mechanism using the photoresponsive or heat-responsive gas generating film 8 as illustrated in FIG. 2 and FIG. 3 in each of the first reaction tank 5 and the second reaction tank 6. (Micropump) is provided. 4A to 4E, the reaction solution 10 is hatched.

まず事前準備として、核酸増幅反応に必要な成分(鋳型DNA、プライマー、耐熱性DNAポリメラーゼ、基質等)を含む反応液10を調製する。一方、外部のヒータを用いて、マイクロチップ1の第一反応槽5を93℃〜97℃、好ましくは94℃〜96℃、第二反応槽6を55℃〜75℃、好ましくは66℃〜70℃の各所定温度に維持しておく。   First, as a preliminary preparation, a reaction solution 10 containing components (template DNA, primers, heat-resistant DNA polymerase, substrate, etc.) necessary for nucleic acid amplification reaction is prepared. On the other hand, using an external heater, the first reaction tank 5 of the microchip 1 is 93 ° C. to 97 ° C., preferably 94 ° C. to 96 ° C., and the second reaction tank 6 is 55 ° C. to 75 ° C., preferably 66 ° C. to Each predetermined temperature of 70 ° C. is maintained.

まず反応液10を第一反応槽5に導入し、反応液10の温度を昇温させる(図4(a))。そして、所定時間(例えば30秒〜1分程度)そのまま置く(変性工程)。これにより、反応液10が例えば94℃〜96℃の温度に晒され、鋳型DNAが変性(解離)する。   First, the reaction solution 10 is introduced into the first reaction tank 5, and the temperature of the reaction solution 10 is raised (FIG. 4A). Then, it is left as it is for a predetermined time (for example, about 30 seconds to 1 minute) (denaturing step). Thereby, the reaction solution 10 is exposed to a temperature of 94 ° C. to 96 ° C., for example, and the template DNA is denatured (dissociated).

次に、第一反応槽5に対応するガス発生フィルム8に光を照射し、ガスを発生させる。これにより、発生したガスが第一反応槽5に供給され、反応液10にガスによる圧力が付与される。すると、反応液10が連結路7を通じて第二反応槽6に向かって移動を開始する(図4(b))。そして、反応液10が第二反応槽6に移送される(図4(c))。   Next, the gas generating film 8 corresponding to the first reaction tank 5 is irradiated with light to generate gas. Thereby, the generated gas is supplied to the first reaction tank 5, and pressure by the gas is applied to the reaction solution 10. Then, the reaction liquid 10 starts moving toward the second reaction tank 6 through the connection path 7 (FIG. 4B). And the reaction liquid 10 is transferred to the 2nd reaction tank 6 (FIG.4 (c)).

第二反応槽6への移送が完了すると(図4(c))、反応液10は第二反応槽6の維持温度である55℃〜75℃まで降温する。そのまま所定時間(例えば1〜2分間程度)置く(アニーリング工程および伸長工程)。これにより、アニーリングとそれに続くDNA合成反応が行われる。   When the transfer to the second reaction tank 6 is completed (FIG. 4C), the reaction solution 10 is cooled to 55 ° C. to 75 ° C., which is the maintenance temperature of the second reaction tank 6. It is left as it is for a predetermined time (for example, about 1 to 2 minutes) (annealing step and extension step). Thereby, annealing and subsequent DNA synthesis reaction are performed.

次に、第二反応槽6に対応するガス発生フィルム8に光を照射し、ガスを発生させる。これにより、発生したガスが第二反応槽6に供給され、反応液10にガスによる圧力が付与される。すると、反応液10が連結路7を通じて第一反応槽5に向かって移動を開始する(図4(d))。そして、反応液10が第一反応槽5に移送される(図4(e))。すなわち第一反応槽5に戻る。この昇温と降温の繰り返しが1サイクルとなる。
このサイクルを30回程度繰り返すことにより、反応液10中で核酸が増幅される。
Next, the gas generating film 8 corresponding to the second reaction tank 6 is irradiated with light to generate gas. Thereby, the generated gas is supplied to the second reaction tank 6, and pressure by the gas is applied to the reaction solution 10. Then, the reaction liquid 10 starts to move toward the first reaction tank 5 through the connection path 7 (FIG. 4D). And the reaction liquid 10 is transferred to the 1st reaction tank 5 (FIG.4 (e)). That is, the process returns to the first reaction tank 5. This cycle of temperature increase and decrease is one cycle.
By repeating this cycle about 30 times, the nucleic acid is amplified in the reaction solution 10.

続いて、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態に係るマイクロチップ21は、第一実施形態と同様に、全体形状が板状であり、板状の基材2に保護部材3が積層された基本構造を有している。そして、第一反応槽(高温領域、高温反応槽)5、第二反応槽(低温領域、低温反応槽)6、及び連結路7が形成されている。
第二実施形態に係るマイクロチップ21では、図5に示すように、連結路7の途中に細管22が設けられている。細管22は、連結路7に直交する方向に分岐しており、連結路7と系外部を連結している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Similar to the first embodiment, the microchip 21 according to the second embodiment has a basic structure in which the overall shape is a plate shape, and the protective member 3 is laminated on the plate-like base material 2. And the 1st reaction tank (high temperature area | region, high temperature reaction tank) 5, the 2nd reaction tank (low temperature area | region, low temperature reaction tank) 6, and the connection path 7 are formed.
In the microchip 21 according to the second embodiment, a thin tube 22 is provided in the middle of the connection path 7 as shown in FIG. The narrow tube 22 branches in a direction perpendicular to the connection path 7 and connects the connection path 7 and the outside of the system.

細管22は連結路7よりも細い。細管22の流路面積は、連結路7を流れる液体がラプラス圧によって細管22へ流入しない程度に形成されている。そのため細管22により、ラプラス圧を利用した液体停止バルブ機構が働く構成となっている。すなわち、連結路7を通過する反応液10は細管22に流入しないが、ガスは細管22を通じて系外部に逃げることができる。
具体的には、細管22の流路面積は、連結路7の流路面積の1/2以下であることが好ましい。また細管22の流路面積は、連結路7の流路面積の1/10以上であることが好ましい。さらに具体的には、連結路7は、横断面矩形状である場合、高さ及び幅が100μmオーダーであってもよい。一方、細管22は、断面矩形状である場合、高さ及び幅が1〜50μm程度であってもよく、5〜25μm程度であることが特に好ましい。連結路7の高さは、細管22の高さの1〜10倍程度であってもよく、1〜5倍程度であることが好ましい。
また、流路の横断面積に対する該横断面の辺周の比率で比較した場合、細管22の当該比率が、連結路7の当該比率の2倍〜10倍であることが好ましい。
細管22が設けられている以外は、マイクロチップ1とマイクロチップ21の構成は同じである。
The narrow tube 22 is narrower than the connecting path 7. The flow path area of the narrow tube 22 is formed so that the liquid flowing through the connecting channel 7 does not flow into the narrow tube 22 due to the Laplace pressure. Therefore, the thin tube 22 is configured to act as a liquid stop valve mechanism using Laplace pressure. That is, the reaction solution 10 passing through the connection path 7 does not flow into the narrow tube 22, but the gas can escape to the outside of the system through the narrow tube 22.
Specifically, the flow channel area of the narrow tube 22 is preferably ½ or less of the flow channel area of the connection path 7. The flow passage area of the narrow tube 22 is preferably 1/10 or more of the flow passage area of the connection path 7. More specifically, when the connecting path 7 has a rectangular cross section, the height and width may be on the order of 100 μm. On the other hand, when the thin tube 22 has a rectangular cross section, the height and width may be about 1 to 50 μm, and particularly preferably about 5 to 25 μm. The height of the connection path 7 may be about 1 to 10 times the height of the narrow tube 22 and is preferably about 1 to 5 times.
Moreover, when compared with the ratio of the side circumference of the cross section relative to the cross-sectional area of the flow path, the ratio of the narrow tube 22 is preferably 2 to 10 times the ratio of the connection path 7.
The configuration of the microchip 1 and the microchip 21 is the same except that the thin tube 22 is provided.

第二実施形態のマイクロチップ21を用いて核酸増幅反応を行う手順は、基本的に、第一実施形態のマイクロチップ1を用いる場合と同じである。
まず事前準備として、反応液10の調製及び第一反応槽5と第二反応槽6の加熱を行っておく。
The procedure for performing the nucleic acid amplification reaction using the microchip 21 of the second embodiment is basically the same as that of using the microchip 1 of the first embodiment.
First, as a preliminary preparation, the reaction liquid 10 is prepared and the first reaction tank 5 and the second reaction tank 6 are heated.

反応液10を第一反応槽5に導入し、反応液10の温度を昇温させる(図6(a))。そして、所定時間(例えば30秒〜1分程度)そのまま置く(変性工程)。これにより、反応液10が例えば94℃〜96℃の温度に晒され、鋳型DNAが変性(解離)する。   The reaction liquid 10 is introduce | transduced into the 1st reaction tank 5, and the temperature of the reaction liquid 10 is raised (FIG. 6 (a)). Then, it is left as it is for a predetermined time (for example, about 30 seconds to 1 minute) (denaturing step). Thereby, the reaction solution 10 is exposed to a temperature of 94 ° C. to 96 ° C., for example, and the template DNA is denatured (dissociated).

次に、第一反応槽5に対応するガス発生フィルム8に光を照射し、ガスを発生させる。これにより、反応液10が連結路7を通じて第二反応槽6に向かって移動を開始する(図6(b))。このとき、連結路7を流れる反応液10は細管22には流入せず、ガスのみが細管22から逃げる。そのため、反応液10はスムーズに移動することができる。さらに、移動の過程で反応液10の一部が失われることはない。この過程における細管22の近傍の様子は図7に示すとおりであり、反応液10の気液界面が細管22内に実質的に入り込まず、全ての反応液10が第二反応槽6側へ移動する。
そして、反応液10が第二反応槽6に移送される(図6(c))。
Next, the gas generating film 8 corresponding to the first reaction tank 5 is irradiated with light to generate gas. Thereby, the reaction liquid 10 starts moving toward the second reaction tank 6 through the connection path 7 (FIG. 6B). At this time, the reaction liquid 10 flowing through the connection path 7 does not flow into the narrow tube 22, and only gas escapes from the narrow tube 22. Therefore, the reaction liquid 10 can move smoothly. Furthermore, a part of the reaction solution 10 is not lost during the movement process. The state in the vicinity of the narrow tube 22 in this process is as shown in FIG. 7, and the gas-liquid interface of the reaction solution 10 does not substantially enter the narrow tube 22, and all the reaction solution 10 moves to the second reaction tank 6 side. To do.
And the reaction liquid 10 is transferred to the 2nd reaction tank 6 (FIG.6 (c)).

第二反応槽6への移送が完了すると(図6(c))、反応液10は第二反応槽6の維持温度である55℃〜75℃まで降温する。そのまま所定時間(例えば1〜2分間程度)置く(アニーリング工程および伸長工程)。これにより、アニーリングとそれに続くDNA合成反応が行われる。   When the transfer to the second reaction tank 6 is completed (FIG. 6C), the temperature of the reaction liquid 10 is lowered to 55 ° C. to 75 ° C., which is the maintenance temperature of the second reaction tank 6. It is left as it is for a predetermined time (for example, about 1 to 2 minutes) (annealing step and extension step). Thereby, annealing and subsequent DNA synthesis reaction are performed.

次に、第二反応槽6に対応するガス発生フィルム8に光を照射し、ガスを発生させる。これにより、反応液10が連結路7を通じて第一反応槽5に向かって移動を開始する(図6(d))。このときも、連結路7を流れる反応液10は細管22には流入せず、ガスのみが細管22から逃げる(図7)。
そして、反応液10が第一反応槽5に移送される(図6(e))。以上が1サイクルとなる。
このサイクルを30回程度繰り返すことにより、反応液10中で核酸が増幅される。
Next, the gas generating film 8 corresponding to the second reaction tank 6 is irradiated with light to generate gas. Thereby, the reaction liquid 10 starts moving toward the first reaction tank 5 through the connection path 7 (FIG. 6D). Also at this time, the reaction liquid 10 flowing through the connection path 7 does not flow into the narrow tube 22, but only gas escapes from the narrow tube 22 (FIG. 7).
And the reaction liquid 10 is transferred to the 1st reaction tank 5 (FIG.6 (e)). The above is one cycle.
By repeating this cycle about 30 times, the nucleic acid is amplified in the reaction solution 10.

上記した実施形態では、第一反応槽5と第二反応槽6を用いた2ステップの核酸増幅反応を行った。次に説明する第三実施形態では、第三反応槽23をさらに設定し、3ステップの核酸増幅反応が可能な構成となっている。第三反応槽23は、第一反応槽5や第二反応槽6とは異なる所定温度に設定される。   In the above-described embodiment, a two-step nucleic acid amplification reaction using the first reaction tank 5 and the second reaction tank 6 was performed. In the third embodiment to be described next, the third reaction tank 23 is further set to enable a three-step nucleic acid amplification reaction. The third reaction tank 23 is set to a predetermined temperature different from that of the first reaction tank 5 and the second reaction tank 6.

本実施形態では、図8に示すように、第一反応槽5と第二反応槽6と第三反応槽23とが、この順番に連結路7a,7bを介して直列に連結されている。そして、第一反応槽5と第二反応槽6との間、並びに、第二反応槽6と第三反応槽23との間で、反応液が往復可能である。第一反応槽5と第三反応槽23との間でも、第二反応槽6を介して反応液が往復可能といえる。
第三反応槽23の構成は、第一反応槽5や第二反応槽6の構成と同じである。例えば第三反応槽23にも、図2,3に示すように、ガス発生フィルム8から発生したガスを供給可能である。
In this embodiment, as shown in FIG. 8, the 1st reaction tank 5, the 2nd reaction tank 6, and the 3rd reaction tank 23 are connected in series via the connection paths 7a and 7b in this order. The reaction solution can reciprocate between the first reaction tank 5 and the second reaction tank 6 and between the second reaction tank 6 and the third reaction tank 23. It can be said that the reaction solution can reciprocate between the first reaction tank 5 and the third reaction tank 23 via the second reaction tank 6.
The configuration of the third reaction tank 23 is the same as that of the first reaction tank 5 and the second reaction tank 6. For example, the gas generated from the gas generating film 8 can be supplied to the third reaction tank 23 as shown in FIGS.

本実施形態でPCR法等の核酸増幅反応を行う場合は、例えば、第一反応槽5で変性工程(例えば94℃〜96℃)、第二反応槽6でアニーリング工程(例えば55℃〜65℃)、第三反応槽23で伸長工程(例えば60℃〜75℃)を行うことができる。   When nucleic acid amplification reaction such as PCR method is performed in the present embodiment, for example, a denaturation step (eg, 94 ° C. to 96 ° C.) in the first reaction tank 5 and an annealing step (eg, 55 ° C. to 65 ° C.) in the second reaction tank 6 ), An extension step (for example, 60 ° C. to 75 ° C.) can be performed in the third reaction tank 23.

反応液10の移送についても、図4(a)〜(e)に示すように行うことができる。すなわち、第一反応槽5で反応液を変性工程に供した後、第一反応槽5にガス発生フィルムから発生したガスを供給し、反応液を第二反応槽6に移送する。第二反応槽6で反応液をアニーリング工程に供した後、第二反応槽6にガス発生フィルムから発生したガスを供給し、反応液を第三反応槽23に移送する。第三反応槽23で反応液を伸長工程に供した後、第三反応槽23にガス発生フィルムから発生したガスを供給し、反応液を、第二反応槽6を経由して第一反応槽5に移送する。これが1サイクルとなる。
なお、第三反応槽23から第一反応槽5への移送時に第二反応槽6を経由することとなるが、反応液を速やかに移送させれば特に問題は生じない。
また第二反応槽6へガスを供給した場合における反応液の移動方向は、連結路7a,7bに流路の開閉機構を設けることにより、所望する方向のみに限定することができる。
The transfer of the reaction liquid 10 can also be performed as shown in FIGS. That is, after subjecting the reaction solution to the denaturation step in the first reaction tank 5, the gas generated from the gas generating film is supplied to the first reaction tank 5, and the reaction solution is transferred to the second reaction tank 6. After the reaction solution is subjected to the annealing step in the second reaction tank 6, the gas generated from the gas generating film is supplied to the second reaction tank 6, and the reaction solution is transferred to the third reaction tank 23. After subjecting the reaction liquid to the extension step in the third reaction tank 23, the gas generated from the gas generating film is supplied to the third reaction tank 23, and the reaction liquid is supplied to the first reaction tank via the second reaction tank 6. Transfer to 5. This is one cycle.
In addition, although it will pass through the 2nd reaction tank 6 at the time of transfer from the 3rd reaction tank 23 to the 1st reaction tank 5, if a reaction liquid is transferred rapidly, a problem will not arise.
In addition, when the gas is supplied to the second reaction tank 6, the moving direction of the reaction liquid can be limited to only a desired direction by providing a channel opening / closing mechanism in the connection paths 7a and 7b.

第一反応槽5と第三反応槽23のみに、すなわち両端の反応槽のみに、ガスを供給する構成としてもよい。この場合には、第一反応槽5にガスを供給することにより、反応液を第二反応槽6及び第三反応槽23に移送することができる。同様に、第三反応槽23にガスを供給することにより、反応液を第二反応槽6及び第一反応槽5に移送することができる。   It is good also as a structure which supplies gas only to the 1st reaction tank 5 and the 3rd reaction tank 23, ie, only the reaction tank of both ends. In this case, the reaction liquid can be transferred to the second reaction tank 6 and the third reaction tank 23 by supplying gas to the first reaction tank 5. Similarly, the reaction liquid can be transferred to the second reaction tank 6 and the first reaction tank 5 by supplying gas to the third reaction tank 23.

本実施形態において第三反応槽23は、第一反応槽5との関係では低温反応槽(低温領域)として機能し、第二反応槽6との関係では高温反応槽(高温領域)として機能する。   In the present embodiment, the third reaction tank 23 functions as a low temperature reaction tank (low temperature region) in relation to the first reaction tank 5, and functions as a high temperature reaction tank (high temperature region) in relation to the second reaction tank 6. .

本実施形態においても、連結路7a,7bに、上記構成の細管22を設けることができる。   Also in this embodiment, the thin tubes 22 having the above-described configuration can be provided in the connection paths 7a and 7b.

第三実施形態の変形例として、図9に示すような構成も可能である。図9に示す第四実施形態では、第一反応槽5と第二反応槽6と第三反応槽23とが、連結路7a,7b,7cを介して環状に連結されている。そして一方向に反応液を移動させる(循環させる)ことで、上記の温度サイクルを実現する。例えば、反応液を第一反応槽5から第二反応槽6へ、第二反応槽6から第三反応槽23へ、さらに第三反応槽23から第一反応槽5へと一方向に流す。
本実施形態では、反応液が第一反応槽5から第二反応槽6へ移送され、さらに第三反応槽23を経由して第一反応槽に戻ってくるから、反応液が第一反応槽5と第二反応槽6との間を往復していると言える。同様に、反応液は第二反応槽6と第三反応槽23との間を往復しており、さらに、第一反応槽5と第三反応槽23との間を往復していると言える。すなわち本実施形態では、反応液の往きと戻りの流路が別々となっている。
As a modification of the third embodiment, a configuration as shown in FIG. 9 is also possible. In 4th embodiment shown in FIG. 9, the 1st reaction tank 5, the 2nd reaction tank 6, and the 3rd reaction tank 23 are connected cyclically | annularly via connection path 7a, 7b, 7c. And said temperature cycle is implement | achieved by moving (circulating) a reaction liquid to one direction. For example, the reaction liquid is allowed to flow in one direction from the first reaction tank 5 to the second reaction tank 6, from the second reaction tank 6 to the third reaction tank 23, and from the third reaction tank 23 to the first reaction tank 5.
In the present embodiment, the reaction liquid is transferred from the first reaction tank 5 to the second reaction tank 6 and returns to the first reaction tank via the third reaction tank 23, so that the reaction liquid is in the first reaction tank. It can be said that it is reciprocating between 5 and the second reaction tank 6. Similarly, it can be said that the reaction liquid reciprocates between the second reaction tank 6 and the third reaction tank 23, and further reciprocates between the first reaction tank 5 and the third reaction tank 23. That is, in the present embodiment, the flow path for the reaction liquid and the return flow path are separate.

本実施形態においても、連結路7a,7b,7cに、上記構成の細管22を設けることができる。   Also in this embodiment, the thin tubes 22 having the above-described configuration can be provided in the connection paths 7a, 7b, and 7c.

なお、上記した各反応槽5,6,23や連結路7,7a〜7cの形状を、角のないものとすることにより、反応液10の移動をよりスムーズにすることができる。例えば上記した第二実施形態の場合は、図10のような略U字型の形状であると、反応液が第一反応槽5や第二反応槽6の角部分に残ることなく、スムーズに移動できる。   In addition, the movement of the reaction liquid 10 can be made smoother by making the shape of each reaction tank 5,6,23 mentioned above and the connection path 7,7a-7c into a thing without a corner | angular. For example, in the case of the second embodiment described above, if the shape is substantially U-shaped as shown in FIG. I can move.

以下、各部材を構成する材料等について説明する。
基材2は、例えば、樹脂、セラミックス、ガラス等により構成することができる。基材2を構成する樹脂としては、例えば、有機シロキサン化合物、ポリメタクリレート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。有機シロキサン化合物の具体例としては、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリメチル水素シロキサンなどが挙げられる。
Hereinafter, materials and the like constituting each member will be described.
The base material 2 can be comprised by resin, ceramics, glass, etc., for example. As resin which comprises the base material 2, an organic siloxane compound, polymethacrylate resin, cyclic polyolefin resin etc. are mentioned, for example. Specific examples of the organic siloxane compound include polydimethylsiloxane (PDMS) and polymethylhydrogensiloxane.

保護部材3は、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の光透過性の材料で構成されている。   The protective member 3 is made of a light transmissive material such as polyethylene terephthalate (PET).

ガス発生フィルム(ガス発生剤)8を構成する材料の例としては、アゾ化合物、アジド化合物、ポリオキシアルキレン樹脂、などが挙げられる。
アゾ化合物の具体例としては、例えば、2,2’−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス[N−(2−メチルプロピル)−2−メチルプロピオンアミド]等が挙げられる。
アジド化合物としては、例えば、スルフォニルアジド基またはアジドメチル基を有する化合物が挙げられる。アジドメチル基を有する化合物の具体例としては、例えば、グリシジルアジドポリマー等が挙げられる。
さらに、国際公開第2009/113566号に記載されているような、光酸発生剤(スルホン酸オニウム塩、ベンジルスルホン酸エステル、ハロゲン化イソシアヌレート、ビスアリールスルホニルジアゾメタン等)と酸刺激ガス発生剤(炭酸塩及び/又は重炭酸塩等)の組み合わせ、光塩基発生剤(コバルトアミン系錯体、カルバミン酸o−ニトロベンジル、オキシムエステル、カルバモイルオキシイミノ基含有化合物等)と塩基増殖剤(Flu3、Flu4等)の組み合わせ、等を、ガス発生剤を構成する材料として用いることができる。
Examples of the material constituting the gas generating film (gas generating agent) 8 include azo compounds, azide compounds, polyoxyalkylene resins, and the like.
Specific examples of the azo compound include, for example, 2,2′-azobis (N-cyclohexyl-2-methylpropionamide), 2,2′-azobis [N- (2-methylpropyl) -2-methylpropionamide]. Etc.
Examples of the azide compound include compounds having a sulfonyl azide group or an azidomethyl group. Specific examples of the compound having an azidomethyl group include a glycidyl azide polymer.
Further, a photoacid generator (sulfonic acid onium salt, benzylsulfonic acid ester, halogenated isocyanurate, bisarylsulfonyldiazomethane, etc.) and an acid stimulating gas generator (described in International Publication No. 2009/113666) Combinations of carbonates and / or bicarbonates), photobase generators (cobaltamine complexes, o-nitrobenzyl carbamate, oxime esters, carbamoyloxyimino group-containing compounds, etc.) and base proliferators (Flu3, Flu4, etc.) ) And the like can be used as a material constituting the gas generating agent.

前記ガス発生剤は、粘着性を有するバインダー樹脂と混合して用いることができる。好ましく用いられるバインダー樹脂の具体例としては、アクリル樹脂、グリシジルアジドポリマーなどが挙げられる。また、前記ガス発生剤は、光増感剤を含ませてもよい。好ましく用いられる光増感剤の具体例としては、ベンゾフェノン、ジエチルチオキサントン、アントラキノン、ベンゾイン、アクリジン誘導体などが挙げられる。   The gas generating agent can be used by mixing with an adhesive binder resin. Specific examples of binder resins preferably used include acrylic resins and glycidyl azide polymers. The gas generating agent may contain a photosensitizer. Specific examples of photosensitizers that are preferably used include benzophenone, diethylthioxanthone, anthraquinone, benzoin, and acridine derivatives.

ガス発生フィルム8に光を照射するための光源の例としては、発光ダイオード(LED)からなる光源が挙げられる。光源の出力(ワット数)は、必要とするガス発生量や加熱時間に応じて適宜選択することができる。   As an example of the light source for irradiating the gas generating film 8 with light, a light source composed of a light emitting diode (LED) can be cited. The output (wattage) of the light source can be appropriately selected according to the required gas generation amount and heating time.

上記した実施形態では、核酸増幅反応としてPCR法を例に説明した。しかし本発明はこれに限定されず、反応液の昇温と降温を繰り返す核酸増幅反応であれば、PCR法以外にも適用できる。   In the above-described embodiment, the PCR method has been described as an example of the nucleic acid amplification reaction. However, the present invention is not limited to this, and any nucleic acid amplification reaction in which the temperature of the reaction solution is repeatedly raised and lowered can be applied in addition to the PCR method.

1 マイクロチップ(核酸増幅用マイクロチップ)
5 第一反応槽(高温領域、高温反応槽)
6 第二反応槽(低温領域、低温反応槽)
7,7a〜7c 連結路
8 ガス発生フィルム(ガス発生剤)
10 反応液
21 マイクロチップ(核酸増幅用マイクロチップ)
22 細管
23 第三反応槽(高温領域、高温反応槽、低温領域、低温反応槽)
1 Microchip (microchip for nucleic acid amplification)
5 First reaction tank (high temperature region, high temperature reaction tank)
6 Second reaction tank (low temperature region, low temperature reaction tank)
7, 7a-7c Connection 8 Gas generating film (gas generating agent)
10 reaction solution 21 microchip (microchip for nucleic acid amplification)
22 Narrow tube 23 3rd reaction tank (high temperature area, high temperature reaction tank, low temperature area, low temperature reaction tank)

Claims (14)

反応液の昇温と降温を繰り返す核酸増幅反応をマイクロチップ内で行う核酸の増幅方法であって、
前記マイクロチップは、所定温度に維持される高温反応槽と、前記高温反応槽の所定温度よりも低い所定温度に維持される低温反応槽と、前記高温反応槽と前記低温反応槽を連結する連結路を有し、
各所定温度に維持された高温反応槽と低温反応槽との間で反応液を往復させて元の反応槽に戻すことにより、反応液の昇温と降温を繰り返すものであり、
前記マイクロチップは、光応答性又は熱応答性のガス発生剤をさらに有し、
前記ガス発生剤から発生したガスを一方の反応槽に供給して前記反応液にガスによる圧力を付与し、他方の反応槽に前記反応液を移送する工程を交互に繰り返すことにより、前記反応液を往復させることを特徴とする核酸の増幅方法。
A nucleic acid amplification method in which a nucleic acid amplification reaction in which a temperature rise and a temperature drop of a reaction solution are repeated in a microchip,
The microchip includes a high temperature reaction tank maintained at a predetermined temperature, a low temperature reaction tank maintained at a predetermined temperature lower than a predetermined temperature of the high temperature reaction tank, and a connection connecting the high temperature reaction tank and the low temperature reaction tank. Have a road,
By reciprocating the reaction liquid between the high-temperature reaction tank and the low-temperature reaction tank maintained at each predetermined temperature and returning it to the original reaction tank , the reaction liquid is repeatedly heated and lowered,
The microchip further includes a photoresponsive or heat responsive gas generant,
The reaction solution is produced by alternately repeating the steps of supplying a gas generated from the gas generating agent to one reaction vessel, applying a pressure by the gas to the reaction solution, and transferring the reaction solution to the other reaction vessel. A method for amplifying a nucleic acid, wherein
前記連結路には、当該連結路と系外部とを連結する細管が設けられており、反応液の往復時において、当該細管への反応液の流入を阻止しつつ、当該細管からガスを逃がすことを特徴とする請求項に記載の核酸の増幅方法。 The connection path is provided with a narrow tube that connects the connection path and the outside of the system, and allows gas to escape from the narrow tube while preventing the reaction liquid from flowing into the narrow tube during the reciprocation of the reaction liquid. The method for amplifying a nucleic acid according to claim 1 . 反応液の昇温と降温を繰り返す核酸増幅反応をマイクロチップ内で行う核酸の増幅方法であって、A nucleic acid amplification method in which a nucleic acid amplification reaction in which a temperature rise and a temperature drop of a reaction solution are repeated in a microchip,
前記マイクロチップは、所定温度に維持される高温反応槽と、前記高温反応槽の所定温度よりも低い所定温度に維持される低温反応槽と、前記高温反応槽と前記低温反応槽を連結する連結路を有し、The microchip includes a high temperature reaction tank maintained at a predetermined temperature, a low temperature reaction tank maintained at a predetermined temperature lower than a predetermined temperature of the high temperature reaction tank, and a connection connecting the high temperature reaction tank and the low temperature reaction tank. Have a road,
各所定温度に維持された高温反応槽と低温反応槽との間で反応液を往復させて、反応液の昇温と降温を繰り返すものであり、The reaction liquid is reciprocated between a high temperature reaction tank and a low temperature reaction tank maintained at each predetermined temperature, and the temperature increase and decrease of the reaction liquid are repeated.
前記マイクロチップは、光応答性又は熱応答性のガス発生剤をさらに有し、The microchip further includes a photoresponsive or heat responsive gas generant,
前記ガス発生剤から発生したガスを一方の反応槽に供給して前記反応液にガスによる圧力を付与し、他方の反応槽に前記反応液を移送する工程を交互に繰り返すことにより、前記反応液を往復させるものであり、The reaction solution is produced by alternately repeating the steps of supplying a gas generated from the gas generating agent to one reaction vessel, applying a pressure by the gas to the reaction solution, and transferring the reaction solution to the other reaction vessel. Are reciprocating,
前記連結路には、当該連結路と系外部とを連結する細管が設けられており、反応液の往復時において、当該細管への反応液の流入を阻止しつつ、当該細管からガスを逃がすことを特徴とする核酸の増幅方法。The connection path is provided with a narrow tube that connects the connection path and the outside of the system, and allows gas to escape from the narrow tube while preventing the reaction liquid from flowing into the narrow tube during the reciprocation of the reaction liquid. A method for amplifying a nucleic acid characterized by the above.
前記高温領域又は前記高温反応槽が維持される所定温度が93℃〜97℃であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の核酸の増幅方法。   The nucleic acid amplification method according to any one of claims 1 to 3, wherein a predetermined temperature at which the high temperature region or the high temperature reaction tank is maintained is 93 ° C to 97 ° C. 前記低温領域又は前記低温反応槽が維持される所定温度が55℃〜75℃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核酸の増幅方法。   The nucleic acid amplification method according to any one of claims 1 to 4, wherein the predetermined temperature at which the low temperature region or the low temperature reaction tank is maintained is 55 ° C to 75 ° C. 前記ガス発生剤は、アゾ又はアジド系ガス発生剤であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の核酸の増幅方法。   The nucleic acid amplification method according to claim 1, wherein the gas generating agent is an azo or azide-based gas generating agent. 前記ガス発生剤は、粘着性を有するバインダー樹脂に含有されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の核酸の増幅方法。   The nucleic acid amplification method according to claim 1, wherein the gas generating agent is contained in an adhesive binder resin. 前記ガス発生剤は、フィルム状又はテープ状であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の核酸の増幅方法。   The nucleic acid amplification method according to claim 1, wherein the gas generating agent is in the form of a film or a tape. 反応液の昇温と降温を繰り返す核酸増幅反応に用いられる核酸増幅用マイクロチップであって、
所定温度に維持される高温反応槽と、前記高温反応槽の所定温度よりも低い所定温度に維持される低温反応槽と、前記高温反応槽と前記低温反応槽を繋ぐ連結路と、光応答性又は熱応答性のガス発生剤を有し、
前記ガス発生剤から発生したガスを前記高温反応槽及び前記低温反応槽に供給可能であり、
一方の反応槽に前記ガスを供給して当該反応槽内の反応液に圧力を付与し、他方の反応槽に前記反応液を移送する工程を交互に繰り返して、前記反応液を往復させることが可能であり、
前記連結路には、当該連結路と系外部とを連結する細管が設けられており、反応液の往復時において、当該細管への反応液の流入を阻止しつつ、当該細管からガスを逃がすことが可能であることを特徴とする核酸増幅用マイクロチップ。
A nucleic acid amplification microchip used in a nucleic acid amplification reaction that repeatedly raises and lowers the temperature of a reaction solution,
A high-temperature reaction tank maintained at a predetermined temperature; a low-temperature reaction tank maintained at a predetermined temperature lower than a predetermined temperature of the high-temperature reaction tank; a connection path connecting the high-temperature reaction tank and the low-temperature reaction tank; Or having a heat-responsive gas generant,
The gas generated from the gas generating agent can be supplied to the high temperature reaction tank and the low temperature reaction tank,
Supplying the gas to one reaction tank, applying pressure to the reaction liquid in the reaction tank, and alternately transferring the reaction liquid to the other reaction tank, and reciprocating the reaction liquid possible der is,
The connection path is provided with a narrow tube that connects the connection path and the outside of the system, and allows gas to escape from the narrow tube while preventing the reaction liquid from flowing into the narrow tube during the reciprocation of the reaction liquid. nucleic acid amplification microchip, characterized in that it is possible.
前記ガス発生剤は、各反応槽ごとに独立して設けられていることを特徴とする請求項に記載の核酸増幅用マイクロチップ。 The nucleic acid amplification microchip according to claim 9 , wherein the gas generating agent is provided independently for each reaction tank. 反応液の昇温と降温を繰り返す核酸増幅反応に用いられる核酸増幅用マイクロチップであって、A nucleic acid amplification microchip used in a nucleic acid amplification reaction that repeatedly raises and lowers the temperature of a reaction solution,
所定温度に維持される高温反応槽と、前記高温反応槽の所定温度よりも低い所定温度に維持される低温反応槽と、前記高温反応槽と前記低温反応槽を繋ぐ連結路と、光応答性又は熱応答性のガス発生剤を有し、A high-temperature reaction tank maintained at a predetermined temperature; a low-temperature reaction tank maintained at a predetermined temperature lower than a predetermined temperature of the high-temperature reaction tank; a connection path connecting the high-temperature reaction tank and the low-temperature reaction tank; Or having a heat-responsive gas generant,
前記ガス発生剤から発生したガスを前記高温反応槽及び前記低温反応槽に供給可能であり、The gas generated from the gas generating agent can be supplied to the high temperature reaction tank and the low temperature reaction tank,
一方の反応槽に前記ガスを供給して当該反応槽内の反応液に圧力を付与し、他方の反応槽に前記反応液を移送する工程を交互に繰り返して、前記反応液を往復させることが可能であり、Supplying the gas to one reaction tank, applying pressure to the reaction liquid in the reaction tank, and alternately transferring the reaction liquid to the other reaction tank, and reciprocating the reaction liquid Is possible,
前記ガス発生剤は、各反応槽ごとに独立して設けられていることを特徴とする核酸増幅用マイクロチップ。The gas generating agent is provided independently for each reaction tank, and the nucleic acid amplification microchip.
前記ガス発生剤は、アゾ又はアジド系ガス発生剤であることを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載の核酸増幅用マイクロチップ。   The nucleic acid amplification microchip according to any one of claims 9 to 11, wherein the gas generating agent is an azo or azide-based gas generating agent. 前記ガス発生剤は、粘着性を有するバインダー樹脂に含有されていることを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載の核酸増幅用マイクロチップ。   The nucleic acid amplification microchip according to claim 9, wherein the gas generating agent is contained in an adhesive binder resin. 前記ガス発生剤は、フィルム状又はテープ状であることを特徴とする請求項9〜13のいずれかに記載の核酸増幅用マイクロチップ。   The nucleic acid amplification microchip according to claim 9, wherein the gas generating agent is in the form of a film or a tape.
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