JP6424885B2 - 増幅装置、増幅方法及び増幅システム - Google Patents
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Description
<第1の実施形態>
続いて、第2の実施形態について説明する。
続いて、第3の実施形態について説明する。
[付記1]
上述の第1の視点に係る増幅装置のとおりである。
[付記2]
前記制御ユニットは、前記監視ユニットによって監視される前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達した場合に、前記増幅ユニットによる増幅処理を終了する、付記1の増幅装置。
[付記3]
前記増幅ユニットと前記監視ユニットのペアを複数対有し、
前記制御ユニットは、前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達した前記増幅ユニットと前記監視ユニットのペアに関しては前記増幅ユニットによる増幅処理を終了して、前記アンプリコンを加熱する最終反応を前記増幅ユニットに実行させ、前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達していない前記増幅ユニットと前記監視ユニットのペアに関しては前記増幅ユニットによる増幅処理を継続する、付記1又は2の増幅装置。
[付記4]
複数の反応経路を備え、前記所望の塩基配列を増幅するための増幅槽と、最終反応を実行するための最終反応槽とを前記反応経路ごとに有するマイクロチップに対して、
前記増幅ユニットは、前記複数の反応経路の前記増幅槽内のサンプル溶液を一括して加熱及び冷却することで、前記複数の反応経路の増幅反応を並列に実行し、
前記監視ユニットは、前記増幅槽内のアンプリコンの量を前記複数の反応経路ごとに個別に監視し、
前記制御ユニットは、前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達した反応経路に関しては前記増幅槽内のサンプル溶液を前記最終反応槽に移動させ、前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達していない反応経路に関しては前記増幅ユニットによる増幅処理を継続し、
前記最終反応槽内のサンプル溶液を加熱して最終反応を実行する最終反応ユニットを更に有する付記1又は2の増幅装置。
[付記5]
前記増幅ユニットは、一連の加熱及び冷却処理を繰り返すサイクル反応によって前記所望の塩基配列を増幅し、
前記制御ユニットは、前記一連の加熱及び冷却処理が1回終了するごとに、前記監視ユニットによって監視されるアンプリコンの量に基づいて、前記増幅ユニットによる増幅処理を終了するか又は継続するかを判定する、付記1〜4のいずれか1に記載の増幅装置。
[付記6]
前記監視ユニットが、
アンプリコンの増幅に伴って輝度が変化する蛍光物質を励起する光を発する光源と、
前記蛍光物質が発する蛍光を受光する手段と、を備える付記1〜5のいずれか1に記載の増幅装置。
[付記7]
前記増幅ユニットが、前記サンプル溶液を加熱及び冷却する熱電素子と、前記サンプル溶液の温度を測定する温度センサとを備え、
前記制御ユニットは、前記温度センサによって測定される温度に基づいて前記熱電素子の温度制御を行う、付記1〜6のいずれか1に記載の増幅装置。
[付記8]
上述の第2の視点に係る増幅方法のとおりである。
[付記9]
前記測定されたアンプリコンの量が予め設定された閾値に到達したか否かを判定する判定工程を更に含み、
前記増幅終了工程は、前記測定されたアンプリコンの量が予め設定された閾値に到達した場合に、前記所望の塩基配列の増幅を終了させる、付記8の増幅方法。
[付記10]
前記増幅工程は、複数の反応経路に分注されたサンプル溶液を個別に加熱及び冷却することで、所望の塩基配列を個別に増幅し、
前記測定工程は、前記反応経路ごとに前記アンプリコンの量を測定し、
前記判定工程は、前記反応経路ごとに前記測定されたアンプリコンの量が予め設定された閾値に到達したか否かを判定し、
前記増幅終了工程は、前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達した反応経路に関しては、前記所望の塩基配列の増幅を終了させ、前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達していない反応経路に関しては、前記所望の塩基配列の増幅を継続させる、付記9の増幅方法。
[付記11]
前記増幅工程は、複数の反応経路に分注されたサンプル溶液を一括して加熱及び冷却することで、所望の塩基配列を増幅し、
前記測定工程は、前記反応経路ごとに前記アンプリコンの量を測定し、
前記判定工程は、前記反応経路ごとに前記測定されたアンプリコンの量が予め設定された閾値に到達したか否かを判定し、
前記増幅終了工程は、前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達した反応経路に関しては、前記所望の塩基配列の増幅を終了させ、前記測定されたアンプリコンの量が予め設定された閾値に到達していない反応経路に関しては、前記所望の塩基配列の増幅を継続させ、
前記所望の塩基配列の増幅が終了したアンプリコンを加熱する最終反応を実行する工程を更に含む付記9の増幅方法。
[付記12]
上述の第3の視点に係る増幅システムのとおりである。
[付記13]
前記制御ユニットは、前記監視ユニットによって監視される前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達した場合に、前記増幅ユニットによる増幅処理を終了する、付記12の増幅システム。
[付記14]
前記マイクロチップは、前記増幅槽を複数有し、
前記増幅装置は、前記増幅ユニットと前記監視ユニットのペアを前記増幅槽に各々対応するように複数対有し、
前記制御ユニットは、前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達した前記増幅ユニットと前記監視ユニットのペアに関しては前記増幅ユニットによる増幅処理を終了して、前記増幅槽内のアンプリコンを加熱する最終反応を前記増幅ユニットに実行させ、前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達していない前記増幅ユニットと前記監視ユニットのペアに関しては前記増幅ユニットによる増幅処理を継続する、付記12又は13の増幅システム。
[付記15]
前記マイクロチップは複数の反応経路を備え、該反応経路ごとに、前記増幅槽と、最終反応を実行するための最終反応槽とを有し、
前記増幅装置は、前記最終反応槽内のサンプル溶液を加熱して最終反応を実行する最終反応ユニットを更に有し、
前記増幅ユニットは、前記複数の反応経路の前記増幅槽内のサンプル溶液を一括して加熱及び冷却することで、前記複数の反応経路の増幅反応を並列に実行し、
前記監視ユニットは、前記増幅槽内のアンプリコンの量を前記複数の反応経路ごとに個別に監視し、
前記制御ユニットは、前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達した反応経路に関しては前記増幅槽内のサンプル溶液を前記最終反応槽に移動させ、前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達していない反応経路に関しては前記増幅ユニットによる増幅処理を継続する、付記12又は13の増幅システム。
[付記16]
前記増幅ユニットは、一連の加熱及び冷却処理を繰り返すサイクル反応によって前記所望の塩基配列を増幅し、
前記制御ユニットは、前記一連の加熱及び冷却処理が1回終了するごとに、前記監視ユニットによって監視されるアンプリコンの量に基づいて、前記増幅ユニットによる増幅処理を終了するか又は継続するかを判定する、付記12〜15のいずれか1に記載の増幅システム。
[付記17]
前記監視ユニットが、
前記増幅槽に対して照射され、前記アンプリコンの増幅に伴って輝度が変化する蛍光物質を励起するための光を発する光源と、
前記増幅槽内の前記蛍光物質が発する蛍光を受光する手段と、を備える付記12〜16のいずれか1に記載の増幅システム。
[付記18]
前記増幅ユニットが、前記サンプル溶液を加熱及び冷却する熱電素子と、前記サンプル溶液の温度を測定する温度センサと、を備え、
前記制御ユニットは、前記温度センサによって測定される温度に基づいて前記熱電素子の温度制御を行う、付記12〜17のいずれか1に記載の増幅システム。
[付記19]
サンプルを加熱及び冷却することで、所望の塩基配列を増幅する増幅手段と、
増幅された塩基配列であるアンプリコンの量を測定する測定手段と、
を備える増幅装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記測定されたアンプリコンの量が適量か否かを判定する処理と、
前記測定されたアンプリコンの量が適量である場合に、前記増幅手段による増幅を終了させる処理と、
を実行させるプログラム。
なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント(non-transient)なものとすることができる。即ち、本願開示をコンピュータプログラム製品として具現することも可能である。
11 台座
12 テーブル
13 温度制御ユニット
14 電気泳動ユニット
15 蓋
16 ヒンジ
17A、B ピン
18 電極
19 加圧穴
20 O−リング
21 チューブ
22 電磁弁
23 蓄圧器
24 コントローラ
25 DNA抽出ユニット
26 電源部
27 アンプリコン量監視ユニット
28 表示部
29 最終反応ユニット
100 マイクロチップ
111 (第1の)弾性シート
112 (第2の)弾性シート
113 (第3の)弾性シート
114 (第4の)弾性シート
115 樹脂プレート
115A、B 凹状部
116 樹脂プレート
116A 制御孔
117 空間部
121〜123 液体槽
131 温度センサ
132 伝熱材
133 ペルチェ素子
134 放熱板
141 (第1)流路開閉部
142 (第2)流路開閉部
143 流路開閉部
144 流路開閉部
200 マイクロチップ
210 (第5の)弾性シート
211 (第1の)弾性シート
212 (第2の)弾性シート
213 (第3の)弾性シート
214 (第4の)弾性シート
215 樹脂プレート
216 樹脂プレート
216A、B 穴部
217A、B ピン孔
219 電極孔
220A、B 媒体出入孔
240 DNA抽出・PCR部
240A、B 液体槽
241 サンプル溶液注入部
241A カバーフィルム
242 洗浄バッファ注入部
243 溶出バッファ注入部
244 DNA抽出部
245 PCR部
246 秤量部
247 最終反応部
248 合流点
249 分流点
250A〜I、X、Y、Z 流路
260A、C、E、G、Y (第2中間層の)流路開閉部
261A 媒体流路
270B、D、F、H、X、Z (第3中間層の)流路開閉部
271B 媒体流路
272 液体槽開閉部
280 電気泳動部
281 サンプル流路
282 キャピラリ
283 ポリマ注入部
290 空間部
300 増幅装置
301 増幅ユニット
302 監視ユニット
303 制御ユニット
Claims (11)
- 同一の被験体から取得されたサンプル溶液を加熱及び冷却することで、所望の塩基配列を増幅する増幅ユニットと、
前記増幅ユニットによって増幅される塩基配列であるアンプリコンの量を監視する監視ユニットと、
前記監視ユニットによって監視されるアンプリコンの量に基づき、前記増幅ユニットによる増幅処理を終了する制御ユニットと、
を備え、
前記サンプル溶液を収容する一のDNA抽出槽から分岐する複数の反応経路を備え、前記所望の塩基配列を増幅するための増幅槽と、最終反応を実行するための最終反応槽と、容積が前記増幅槽よりも小さい秤量槽と、を前記反応経路ごとに有するマイクロチップに対して、
前記増幅ユニットは、前記複数の反応経路の前記増幅槽内のサンプル溶液を一括して加熱及び冷却することで、前記複数の反応経路の増幅反応を並列に実行し、
前記監視ユニットは、前記増幅槽内のアンプリコンの量を前記複数の反応経路ごとに個別に監視し、
前記制御ユニットは、前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達した反応経路に関しては前記増幅槽内のサンプル溶液を前記最終反応槽に移動させ、前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達していない反応経路に関しては前記増幅ユニットによる増幅処理を継続し、
前記最終反応槽内のサンプル溶液を加熱して最終反応を実行する最終反応ユニットを更に有し、
前記制御ユニットは、前記複数の反応経路それぞれの溶液を対応する前記最終反応槽に移動させてからの経過時間が予め設定された最終反応時間に到達した後に、前記最終反応槽内の溶液を前記秤量槽に移動させる、増幅装置。 - 前記制御ユニットは、前記監視ユニットによって監視される前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達した場合に、前記増幅ユニットによる増幅処理を終了する、請求項1の増幅装置。
- 前記増幅ユニットは、一連の加熱及び冷却処理を繰り返すサイクル反応によって前記所望の塩基配列を増幅し、
前記制御ユニットは、前記一連の加熱及び冷却処理が1回終了するごとに、前記監視ユニットによって監視されるアンプリコンの量に基づいて、前記増幅ユニットによる増幅処理を終了するか又は継続するかを判定する、請求項1又は2に記載の増幅装置。 - 前記監視ユニットが、
アンプリコンの増幅に伴って輝度が変化する蛍光物質を励起する光を発する光源と、
前記蛍光物質が発する蛍光を受光する手段と、を備える請求項1〜3のいずれか1項に記載の増幅装置。 - 前記増幅ユニットが、前記サンプル溶液を加熱及び冷却する熱電素子と、前記サンプル溶液の温度を測定する温度センサとを備え、
前記制御ユニットは、前記温度センサによって測定される温度に基づいて前記熱電素子の温度制御を行う、請求項1〜4のいずれか1項に記載の増幅装置。 - 同一の被験体から取得されたサンプル溶液を加熱及び冷却することで、所望の塩基配列を増幅する増幅工程と、
増幅された塩基配列であるアンプリコンの量を測定する測定工程と、
前記測定されたアンプリコンの量が予め設定された閾値に到達したか否かを判定する判定工程と、
前記測定されたアンプリコンの量に基づき、前記所望の塩基配列の増幅を終了させる増幅終了工程と、
を含み、
前記増幅工程は、前記サンプル溶液を収容する一のDNA抽出槽から分岐する複数の反応経路に分注されたサンプル溶液を一括して加熱及び冷却することで、所望の塩基配列を増幅し、
前記測定工程は、前記反応経路ごとに前記アンプリコンの量を測定し、
前記判定工程は、前記反応経路ごとに前記測定されたアンプリコンの量が予め設定された閾値に到達したか否かを判定し、
前記増幅終了工程は、前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達した反応経路に関しては、前記所望の塩基配列の増幅を終了させ、前記測定されたアンプリコンの量が予め設定された閾値に到達していない反応経路に関しては、前記所望の塩基配列の増幅を継続させ、
前記所望の塩基配列の増幅が終了したアンプリコンを加熱する最終反応を実行する工程を更に含み、
前記最終反応を実行する工程は、前記複数の反応経路それぞれの溶液を対応する、最終反応を実行するための最終反応槽に移動させてからの経過時間が予め設定された最終反応時間に到達した後に、前記最終反応槽内の溶液を、前記所望の塩基配列を増幅するための増幅槽よりも容積が小さい秤量槽に移動させる、増幅方法。 - 積層された複数の弾性シートを有し、前記弾性シート同士の間の未接着箇所に所望の塩基配列を増幅するための増幅槽が構成されるマイクロチップと、
前記増幅槽内の同一の被験体から取得されたサンプル溶液を加熱及び冷却することで、前記所望の塩基配列を増幅する増幅ユニットと、前記増幅槽内のアンプリコンの量を監視する監視ユニットと、前記監視ユニットによって監視されるアンプリコンの量に基づき、前記増幅ユニットによる増幅処理を終了する制御ユニットとを備えた増幅装置と、
を含み、
前記マイクロチップは、前記サンプル溶液を収容する一のDNA抽出槽から分岐する複数の反応経路を備え、該反応経路ごとに、前記増幅槽と、最終反応を実行するための最終反応槽と、容積が前記増幅槽よりも小さい秤量槽と、を有し、
前記増幅装置は、前記最終反応槽内のサンプル溶液を加熱して最終反応を実行する最終反応ユニットを更に有し、
前記増幅ユニットは、前記複数の反応経路の前記増幅槽内のサンプル溶液を一括して加熱及び冷却することで、前記複数の反応経路の増幅反応を並列に実行し、
前記監視ユニットは、前記増幅槽内のアンプリコンの量を前記複数の反応経路ごとに個別に監視し、
前記制御ユニットは、前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達した反応経路に関しては前記増幅槽内のサンプル溶液を前記最終反応槽に移動させ、前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達していない反応経路に関しては前記増幅ユニットによる増幅処理を継続し、
前記制御ユニットは、前記複数の反応経路それぞれの溶液を対応する前記最終反応槽に移動させてからの経過時間が予め設定された最終反応時間に到達した後に、前記最終反応槽内の溶液を前記秤量槽に移動させる、増幅システム。 - 前記制御ユニットは、前記監視ユニットによって監視される前記アンプリコンの量が予め設定された閾値に到達した場合に、前記増幅ユニットによる増幅処理を終了する、請求項7の増幅システム。
- 前記増幅ユニットは、一連の加熱及び冷却処理を繰り返すサイクル反応によって前記所望の塩基配列を増幅し、
前記制御ユニットは、前記一連の加熱及び冷却処理が1回終了するごとに、前記監視ユニットによって監視されるアンプリコンの量に基づいて、前記増幅ユニットによる増幅処理を終了するか又は継続するかを判定する、請求項7又は8に記載の増幅システム。 - 前記監視ユニットが、
前記増幅槽に対して照射され、前記アンプリコンの増幅に伴って輝度が変化する蛍光物質を励起するための光を発する光源と、
前記増幅槽内の前記蛍光物質が発する蛍光を受光する手段と、を備える請求項7〜9のいずれか1項に記載の増幅システム。 - 前記増幅ユニットが、前記サンプル溶液を加熱及び冷却する熱電素子と、前記サンプル溶液の温度を測定する温度センサと、を備え、
前記制御ユニットは、前記温度センサによって測定される温度に基づいて前記熱電素子の温度制御を行う、請求項7〜10のいずれか1項に記載の増幅システム。
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