JP7132158B2 - Temperature controller and nucleic acid amplifier - Google Patents

Temperature controller and nucleic acid amplifier Download PDF

Info

Publication number
JP7132158B2
JP7132158B2 JP2019042123A JP2019042123A JP7132158B2 JP 7132158 B2 JP7132158 B2 JP 7132158B2 JP 2019042123 A JP2019042123 A JP 2019042123A JP 2019042123 A JP2019042123 A JP 2019042123A JP 7132158 B2 JP7132158 B2 JP 7132158B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
channel
nucleic acid
flow path
temperature
temperature zone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019042123A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020141629A (en
Inventor
千宗 植松
善光 柳川
摩耶 後藤
悠 石毛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Tech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi High Tech Corp filed Critical Hitachi High Tech Corp
Priority to JP2019042123A priority Critical patent/JP7132158B2/en
Publication of JP2020141629A publication Critical patent/JP2020141629A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7132158B2 publication Critical patent/JP7132158B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本開示は、温度調整装置及び核酸増幅装置に関する。 The present disclosure relates to a temperature adjustment device and a nucleic acid amplification device.

核酸を増幅する方法としてPCR(Polymerase Chain Reaction)法が広く用いられている。PCR法は、以下の(A)~(C)の連続した3つのステップを1サイクルとするサーマルサイクル(温度サイクル)を複数回繰り返して、目的のDNAを増幅する方法である。
(A)鋳型となる二本鎖DNAを熱変性して一本鎖DNAにするステップ(熱変性)。
(B)一本鎖DNAに相補的なプライマを結合するステップ(アニーリング)。
(C)耐熱性DNAポリメラーゼを作用させ、プライマから相補鎖合成を行なうことにより二本鎖DNAを複製するステップ(伸長)。
The PCR (Polymerase Chain Reaction) method is widely used as a method for amplifying nucleic acids. The PCR method is a method of amplifying the DNA of interest by repeating a thermal cycle (temperature cycle), in which one cycle consists of the following three consecutive steps (A) to (C).
(A) A step of thermally denaturing a double-stranded DNA as a template into a single-stranded DNA (thermal denaturation).
(B) Binding of complementary primers to the single-stranded DNA (annealing).
(C) A step of replicating double-stranded DNA by allowing a thermostable DNA polymerase to synthesize a complementary strand from the primer (elongation).

図1(a)は、PCRのサーマルサイクルを示す模式図である。図1(a)に示すように、熱変性、アニーリング及び伸長の各ステップにおいて反応液(核酸溶液)の温度及び反応時間が制御される。典型的には、熱変性は94℃程度、アニーリングは60~65℃程度、伸長は72℃程度で実施される。 FIG. 1(a) is a schematic diagram showing the thermal cycle of PCR. As shown in FIG. 1(a), the temperature and reaction time of the reaction solution (nucleic acid solution) are controlled in each step of thermal denaturation, annealing and extension. Typically, heat denaturation is performed at about 94°C, annealing at about 60-65°C, and extension at about 72°C.

従来、サーマルサイクルの反応温度及び反応時間を自動で制御するPCR装置として、サーマルサイクラが用いられている。サーマルサイクラにおいては、金属ブロックに設置されたマイクロプレートのウェルに対し、反応液が導入された反応チューブが挿入され、予め設定した条件となるように金属ブロックの温度が制御される。金属ブロックは、反応チューブやマイクロプレートを設置可能に設計され、温度ばらつきを低減するためにマイクロプレートと同等以上の体積を有している。これにより金属ブロックの熱容量が大きくなるため昇温や降温に時間がかかってしまい、PCRを実施するには少なくとも30分以上、典型的には1~2時間を要する。 Conventionally, a thermal cycler has been used as a PCR device that automatically controls the reaction temperature and reaction time of the thermal cycle. In the thermal cycler, a reaction tube containing a reaction solution is inserted into wells of a microplate placed on a metal block, and the temperature of the metal block is controlled so as to meet preset conditions. The metal block is designed to accommodate reaction tubes and microplates, and has a volume equal to or greater than that of the microplates to reduce temperature variations. As a result, the heat capacity of the metal block increases, so that it takes time to raise or lower the temperature, and it takes at least 30 minutes, typically 1 to 2 hours, to perform PCR.

PCRを高速化するため、あるいはPCR後に分析をそのまま実施するために、反応液が流れる流路を有するマイクロ流体デバイスを用いてPCRを行なう方式が提案されている。例えば非特許文献1には、「変性」、「アニーリング」及び「伸長」に対応する3つの温度帯に設定されたヒートブロック上に蛇行流路を有するマイクロ流体デバイスを接触させ、流路の蛇行回数に応じたサーマルサイクルを実施する核酸増幅装置が記載されている。このような方式はコンティニュアスフローPCRと呼ばれ、各ヒートブロックの温度を予め設定した所定の温度に保持するだけで良い。したがって、反応液の温度遷移がヒートブロックの加熱及び冷却の速度に依存せず、流路長と反応液の流速によって決定される。 In order to speed up PCR or to perform analysis directly after PCR, a method of performing PCR using a microfluidic device having a channel through which a reaction solution flows has been proposed. For example, in Non-Patent Document 1, a microfluidic device having a meandering channel is brought into contact with a heat block set to three temperature zones corresponding to "denaturation", "annealing" and "elongation", and the meandering of the channel A nucleic acid amplifier that performs thermal cycling according to the number of times is described. Such a method is called continuous flow PCR, and it is only necessary to maintain the temperature of each heat block at a predetermined temperature. Therefore, the temperature transition of the reaction liquid is determined by the channel length and the flow rate of the reaction liquid, without depending on the heating and cooling speeds of the heat block.

また、変性とアニーリングの2つの温度帯を繰り返すサーマルサイクルでPCRを行なう方式も提案されている。この方法は2ステップPCR(シャトルPCR)と呼ばれ、プライマのTmが高い場合に有用であり、アニーリングステップと伸長ステップとを同時に実施するため、時間の短縮ができる。2ステップPCRを採用したコンティニュアスフローPCRにおいては、アニーリングステップにおいて、耐熱性ポリメラーゼによる相補鎖合成がある程度行なわれる。あるいは、アニーリング温度帯から変性温度帯に温度が上昇する途中において、反応液の温度が伸長温度帯となる際に相補鎖合成が行なわれる。 A method of performing PCR in a thermal cycle in which two temperature zones of denaturation and annealing are repeated has also been proposed. This method is called 2-step PCR (shuttle PCR), is useful when the Tm of the primer is high, and can shorten the time because the annealing step and extension step are performed simultaneously. In continuous flow PCR employing two-step PCR, complementary strand synthesis is performed to some extent by a thermostable polymerase in the annealing step. Alternatively, complementary strand synthesis is carried out when the temperature of the reaction solution reaches the elongation temperature zone while the temperature is rising from the annealing temperature zone to the denaturation temperature zone.

特許文献1には、2ステップPCRを採用したコンティニュアスフローPCRを実施する核酸増幅装置において、蛇行流路を有するマイクロ流体デバイスの一端部が高温域(変性温度帯)となり、他端部が低温域(アニーリング温度帯)となるように、ヒータ及びクーラを設置することが記載されている(同文献の図13等参照)。特許文献1の方式においても、各ヒートブロックの温度を変化させる必要がないため、流路を流れる反応液は、ヒートブロックの加熱や冷却速度に依存しない高速な温度遷移が可能である。 In Patent Document 1, in a nucleic acid amplification device that performs continuous flow PCR employing 2-step PCR, one end of a microfluidic device having a meandering flow path becomes a high temperature region (denaturation temperature zone), and the other end becomes It is described that a heater and a cooler are installed so as to provide a low temperature range (annealing temperature range) (see FIG. 13, etc. of the same document). Also in the method of Patent Document 1, since it is not necessary to change the temperature of each heat block, the temperature of the reaction liquid flowing through the flow channel can be changed at high speed without depending on the heating or cooling rate of the heat block.

米国特許出願公開第2010/0167288号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2010/0167288

Kopp et al., Science, vol. 280, 1998, p. 1046-1048Kopp et al., Science, vol.280, 1998, p.1046-1048

しかしながら、非特許文献1などに記載されるコンティニュアスフローPCRにおいては、従来のサーマルサイクラと同じサーマルサイクルを実施できないという課題がある。 However, in the continuous flow PCR described in Non-Patent Document 1, etc., there is a problem that the same thermal cycle as in a conventional thermal cycler cannot be performed.

図1(b)は、従来例に係る核酸増幅装置及びそのサーマルサイクルを示す模式図である。図1(b)の上段の図に示すように、非特許文献1と同様にして蛇行流路102を有するマイクロ流体デバイス105に対し、変性温度帯、アニーリング温度帯及び伸長温度帯にそれぞれ設定したヒートブロック111~113を接触させると、図1(b)の下段の図に示すように、流路の対称性に起因して「変性、伸長、アニーリング、伸長、…」というサーマルサイクルになり、従来の「変性、アニーリング、伸長、…」のサイクルを再現できなくなる。 FIG. 1(b) is a schematic diagram showing a conventional nucleic acid amplifier and its thermal cycle. As shown in the upper diagram of FIG. 1(b), a denaturation temperature zone, an annealing temperature zone, and an elongation temperature zone were set for a microfluidic device 105 having a meandering channel 102 in the same manner as in Non-Patent Document 1. When the heat blocks 111 to 113 are brought into contact with each other, a thermal cycle of "denaturation, elongation, annealing, elongation, . The conventional cycle of "denaturation, annealing, elongation, ..." cannot be reproduced.

すなわち、変性温度帯のヒートブロックとアニーリング温度帯のヒートブロックとの間に伸長温度帯のヒートブロックを設置すると、アニーリングから変性に至る昇温時に反応液が伸長温度帯を通過するだけでなく、変性からアニーリングに至る降温時にも反応液が伸長温度帯を通過することになる。その結果、反応液が変性温度帯から伸長温度帯に移動する過程において、非特異的なハイブリダイゼーションでの伸長反応に起因する非特異的増幅が発生することがある。 That is, when the heat block for the extension temperature zone is installed between the heat block for the denaturation temperature zone and the heat block for the annealing temperature zone, the reaction solution not only passes through the extension temperature zone during the temperature rise from annealing to denaturation, The reaction solution also passes through the elongation temperature zone when the temperature is lowered from denaturation to annealing. As a result, in the process of moving the reaction mixture from the denaturation temperature zone to the extension temperature zone, nonspecific amplification may occur due to the extension reaction due to nonspecific hybridization.

また、特許文献1に記載の2ステップPCRを採用したコンティニュアスフローPCRにおいては、伸長反応が不十分となり増幅効率が低下してしまうという課題がある。 Further, in the continuous flow PCR employing the two-step PCR described in Patent Document 1, there is a problem that the elongation reaction is insufficient and the amplification efficiency is lowered.

図1(c)は、2ステップPCRを採用した従来例に係る核酸増幅装置及びそのサーマルサイクルを示す模式図である。図1(c)の上段の図に示すように、特許文献1と同様にして蛇行流路102を有するマイクロ流体デバイス105に対し、変性温度帯及びアニーリング温度帯にそれぞれ設定したヒートブロック111及び112を接触させると、コンティニュアスフローPCRが高速化されているため、図1(c)の下段の図に示すように、反応液が伸長温度帯となる時間が短くなってしまう。これにより、相補鎖合成が十分に行なわれず、PCRの増幅効率が低下する。これは、PCRの伸長ステップにおける相補鎖合成は、DNAポリメラーゼの結合と基質となるヌクレオチドの取り込みで構成されており、反応時間が短いと伸長が不十分になるためである。一方、PCRの変性ステップにおける二本鎖DNAの乖離と、アニーリングステップにおけるプライマの一本鎖DNAへのハイブリダイズは、1秒以内に完結する高速な反応であることが知られている。 FIG. 1(c) is a schematic diagram showing a conventional nucleic acid amplification device employing two-step PCR and its thermal cycle. As shown in the upper part of FIG. 1(c), heat blocks 111 and 112 set in the denaturation temperature zone and the annealing temperature zone, respectively, are applied to a microfluidic device 105 having a meandering channel 102 in the same manner as in Patent Document 1. , the continuous flow PCR is accelerated, and as shown in the lower diagram of FIG. As a result, complementary strand synthesis is not performed sufficiently, and the amplification efficiency of PCR is lowered. This is because complementary strand synthesis in the elongation step of PCR consists of binding of DNA polymerase and incorporation of substrate nucleotides, and elongation becomes insufficient if the reaction time is short. On the other hand, it is known that the dissociation of double-stranded DNA in the denaturation step of PCR and the hybridization of primers to single-stranded DNA in the annealing step are high-speed reactions that complete within one second.

特に、その場検査など大規模検査室以外でPCRを実施する際には、高速化が要求される。しかしながら、上記のようにコンティニュアスフローPCRの高速化による弊害として、非特異的増幅産物の発生やPCR増幅効率の低下が課題となっている。 In particular, speeding up is required when PCR is performed outside a large-scale laboratory such as an on-site inspection. However, as described above, the generation of non-specific amplification products and the decrease in PCR amplification efficiency have been problems as adverse effects of increasing the speed of continuous flow PCR.

そこで、本開示は、コンティニュアスフローPCRにおいて、PCR増幅効率の低下を防止する技術を提供する。 Therefore, the present disclosure provides a technique for preventing deterioration of PCR amplification efficiency in continuous flow PCR.

本開示の温度調整装置は、第1の面を有し、核酸の変性温度帯に設定される第1の部材と、第2の面を有し、前記核酸のアニーリング温度帯に設定される第2の部材と、第3の面を有し、前記核酸の伸長温度帯に設定される第3の部材と、を備え、前記第1の面、前記第2の面及び前記第3の面を含む平面が存在し、前記第1の部材、前記第3の部材及び前記第2の部材は、互いに離間するように、前記平面に平行な第1の方向に沿ってこの順に配置され、前記平面に平行であり、前記第1の方向に直交する第2の方向における前記第3の面の長さは、前記第2の方向における前記第1の面の長さ及び前記第2の面の長さよりも短いことを特徴とする。 A temperature adjustment device of the present disclosure has a first surface and is set to a denaturation temperature zone for nucleic acids, and has a second surface and is set to an annealing temperature zone for nucleic acids. 2 members, and a third member having a third surface and set to an elongation temperature zone of the nucleic acid, wherein the first surface, the second surface and the third surface There is a plane containing said first member, said third member and said second member are arranged in this order along a first direction parallel to said plane so as to be spaced apart from each other, said plane parallel to and orthogonal to the first direction is the length of the first surface and the length of the second surface in the second direction characterized by being shorter than the

本開示に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、本開示の態様は、要素及び多様な要素の組み合わせ及び以降の詳細な記述と添付される特許請求の範囲の様態により達成され実現される。
本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本開示の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味に於いても限定するものではないことを理解する必要がある。
Further features related to the present disclosure will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings. In addition, the aspects of the present disclosure will be achieved and attained by means of the elements and combinations of various elements and aspects of the detailed description that follows and the claims that follow.
It should be understood that the description herein is merely exemplary and is not intended in any way to limit the scope or application of this disclosure.

以上のように、本開示によれば、コンティニュアスフローPCRにおいて、PCR増幅効率の低下を防止することができる。
上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
As described above, according to the present disclosure, it is possible to prevent a decrease in PCR amplification efficiency in continuous flow PCR.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.

図1(a)はPCRのサーマルサイクルを示す模式図であり、図1(b)は従来例に係る核酸増幅装置及びそのサーマルサイクルを示す模式図であり、図1(c)は2ステップPCRを採用した従来例に係る核酸増幅装置及びそのサーマルサイクルを示す模式図である。FIG. 1(a) is a schematic diagram showing the thermal cycle of PCR, FIG. 1(b) is a schematic diagram showing a conventional nucleic acid amplification device and its thermal cycle, and FIG. 1(c) is a two-step PCR. It is a schematic diagram showing a conventional nucleic acid amplification device and its thermal cycle. 図2(a)は第1の実施形態に係るマイクロ流体デバイスを示す平面図であり、図2(b)は第1の実施形態に係るヒートブロックとマイクロ流体デバイスとが接触した状態を示す平面図である。FIG. 2(a) is a plan view showing the microfluidic device according to the first embodiment, and FIG. 2(b) is a plane showing a state where the heat block and the microfluidic device according to the first embodiment are in contact. It is a diagram. 図3(a)は第1の実施形態に係るヒートブロックの構造を示す斜視図であり、図3(b)は第1の実施形態に係るヒートブロックとマイクロ流体デバイスとが接触した状態を示す斜視図である。FIG. 3(a) is a perspective view showing the structure of the heat block according to the first embodiment, and FIG. 3(b) shows a state in which the heat block and the microfluidic device are in contact with each other according to the first embodiment. It is a perspective view. 第2の実施形態に係る温度調整装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the temperature control apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係るヒートブロックとマイクロ流体デバイスとが接触した状態を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a state in which the heat block and the microfluidic device are in contact with each other according to the third embodiment; 図6(a)は第3の実施形態に係るヒートブロックの構造を示す斜視図であり、図6(b)は第3の実施形態に係るヒートブロックとマイクロ流体デバイスとが接触した状態を示す斜視図である。FIG. 6(a) is a perspective view showing the structure of the heat block according to the third embodiment, and FIG. 6(b) shows a state where the heat block and the microfluidic device according to the third embodiment are in contact with each other. It is a perspective view. 第4の実施形態に係るヒートブロックとマイクロ流体デバイスとが接触した状態を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a state in which a heat block and a microfluidic device are in contact with each other according to the fourth embodiment; 図8(a)は第4の実施形態に係るヒートブロックの構造を示す斜視図であり、図8(b)は第4の実施形態に係るヒートブロックとマイクロ流体デバイスとが接触した状態を示す斜視図である。FIG. 8(a) is a perspective view showing the structure of a heat block according to the fourth embodiment, and FIG. 8(b) shows a state in which the heat block and the microfluidic device are in contact with each other according to the fourth embodiment. It is a perspective view. 図9(a)は第5の実施形態に係るヒートブロックの構造を示す斜視図であり、図9(b)は第5の実施形態に係る核酸増幅装置を示す斜視図である。FIG. 9(a) is a perspective view showing the structure of a heat block according to a fifth embodiment, and FIG. 9(b) is a perspective view showing a nucleic acid amplifier according to the fifth embodiment. 図10(a)は第6の実施形態に係るマイクロ流体デバイスを示す平面図であり、図10(b)は第6の実施形態に係るヒートブロックとマイクロ流体デバイスとが接触した状態を示す平面図である。FIG. 10(a) is a plan view showing the microfluidic device according to the sixth embodiment, and FIG. 10(b) is a plane showing a state where the heat block and the microfluidic device according to the sixth embodiment are in contact. It is a diagram. 図11(a)は第6の実施形態に係るヒートブロックの構造を示す斜視図であり、図11(b)は第6の実施形態に係るヒートブロックとマイクロ流体デバイスとが接触した状態を示す斜視図である。FIG. 11(a) is a perspective view showing the structure of the heat block according to the sixth embodiment, and FIG. 11(b) shows a state in which the heat block and the microfluidic device according to the sixth embodiment are in contact with each other. It is a perspective view. 実施例1及び比較例1における反応液の温度を示すグラフである。4 is a graph showing temperatures of reaction liquids in Example 1 and Comparative Example 1. FIG. 実施例1及び比較例1におけるPCR増幅産物を電気泳動した結果を示す図である。1 is a diagram showing the results of electrophoresis of PCR amplification products in Example 1 and Comparative Example 1. FIG. 実施例2及び比較例2における反応液の温度を示すグラフである。4 is a graph showing temperatures of reaction liquids in Example 2 and Comparative Example 2. FIG. 実施例3及び比較例3における反応液の温度を示すグラフである。4 is a graph showing the temperature of the reaction solution in Example 3 and Comparative Example 3. FIG. 実施例3及び比較例3における反応液の温度を示すグラフである。4 is a graph showing the temperature of the reaction solution in Example 3 and Comparative Example 3. FIG. 実施例3、実施例3-2及び比較例3におけるPCR増幅産物を電気泳動した結果を示す図である。FIG. 2 shows the results of electrophoresis of PCR amplification products in Example 3, Example 3-2 and Comparative Example 3. FIG. 実施例4及び比較例4における反応液の蛍光強度をサイクルごとにプロットしたグラフである。4 is a graph plotting the fluorescence intensities of the reaction solutions in Example 4 and Comparative Example 4 for each cycle.

特に断りのない限り、本明細書で使用される全ての技術及び科学用語は、当業者に通常理解される意味と同じ意味を有する。以下、添付図面を参照して本開示の種々の実施形態について説明する。ただし、これらの実施形態は本開示を実現するための一例に過ぎず、本開示の技術的範囲を限定するものではない。また、各図において共通の構成については同一の参照番号が付されている。 Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Various embodiments of the present disclosure will now be described with reference to the accompanying drawings. However, these embodiments are merely examples for realizing the present disclosure, and do not limit the technical scope of the present disclosure. In addition, the same reference numerals are given to common configurations in each figure.

[第1の実施形態]
<マイクロ流体デバイスの構成>
図2(a)は、第1の実施形態に係る核酸増幅装置のマイクロ流体デバイス5を示す平面図である。本実施形態に係る核酸増幅装置は、コンティニュアスフローPCRにより核酸を増幅する装置であり、マイクロ流体デバイス5と、後述するヒートブロック11及び12を有する温度調整装置とを備える。
[First embodiment]
<Configuration of microfluidic device>
FIG. 2(a) is a plan view showing the microfluidic device 5 of the nucleic acid amplifier according to the first embodiment. The nucleic acid amplification apparatus according to this embodiment is an apparatus for amplifying nucleic acids by continuous flow PCR, and includes a microfluidic device 5 and a temperature control device having heat blocks 11 and 12, which will be described later.

マイクロ流体デバイス5は、注入口1、蛇行流路2、排出口3及び位置合わせガイド4を備える。蛇行流路2は、反応液がX軸正方向に流れる流路(第1の流路)、反応液がX軸負方向に流れる流路(第2の流路)及びこれらを接続する屈曲部を有し、一定の長さ及び一定の間隔でX軸方向に蛇行する。反応液には、例えば鋳型DNA、プライマ、デオキシリボヌクレオチド三リン酸、耐熱性ポリメラーゼ及び緩衝液などが含まれる。 A microfluidic device 5 comprises an inlet 1 , a tortuous channel 2 , an outlet 3 and an alignment guide 4 . The meandering flow path 2 includes a flow path (first flow path) in which the reaction liquid flows in the positive direction of the X axis, a flow path (second flow path) in which the reaction liquid flows in the negative direction of the X axis, and a bent portion connecting them. , meandering in the X-axis direction at a constant length and at constant intervals. The reaction solution contains, for example, template DNA, primers, deoxyribonucleotide triphosphates, thermostable polymerase and buffer.

注入口1及び排出口3は、それぞれ蛇行流路2の始端及び終端に設けられる。反応液は注入口1から蛇行流路2に導入され、排出口3から排出されて回収される。注入口1には、シリコンチューブなどのチューブ及びシリンジポンプなどのポンプが接続されていてもよく、ポンプによって圧力を印加することにより反応液を蛇行流路2に導入することができる。反応液は、蛇行流路2内を連続的に流れるように導入されてもよいし、液滴の状態で導入されてもよい。排出口3には、例えばシリコンチューブ等のチューブが接続されていてもよい。 An inlet 1 and an outlet 3 are provided at the beginning and end of the meandering flow path 2, respectively. A reaction liquid is introduced from an inlet 1 into a meandering flow path 2, discharged from an outlet 3, and recovered. A tube such as a silicon tube and a pump such as a syringe pump may be connected to the injection port 1 , and the reaction liquid can be introduced into the meandering flow path 2 by applying pressure with the pump. The reaction liquid may be introduced so as to flow continuously through the meandering flow path 2, or may be introduced in the form of droplets. A tube such as a silicon tube may be connected to the outlet 3 .

マイクロ流体デバイス5の材質としては、通常用いられる樹脂(例えばシクロオレフィンコポリマー等)やガラスなどを用いることができる。蛇行流路2は、マイクロ流体デバイス5となる板状の基板に蛇行する溝を加工し、フィルム状の材料を貼り付けることにより作成できる。なお、図の簡略化のため、フィルムの図示は省略している。フィルムの材質は、基板の材質と同じであってもよいし、異なっていてもよい。フィルムは、例えば溝が形成された面全体を覆うように、熱融着などにより基板に貼り付けられる。あるいは、蛇行流路2は、蛇行する溝を形成した基板同士を貼り合わせることにより作成することもできる。以上のようにして蛇行流路2を形成した後、基板の上面において蛇行流路2の両端に対応する箇所に穴を形成して、それぞれ注入口1及び排出口3とする。 As the material of the microfluidic device 5, commonly used resin (for example, cycloolefin copolymer, etc.), glass, or the like can be used. The meandering flow path 2 can be created by processing a meandering groove in a plate-like substrate that will be the microfluidic device 5 and attaching a film-like material. For simplification of the drawing, illustration of the film is omitted. The material of the film may be the same as or different from that of the substrate. The film is attached to the substrate by heat sealing or the like so as to cover the entire surface on which the grooves are formed, for example. Alternatively, the meandering flow path 2 can also be created by bonding substrates on which meandering grooves are formed. After the meandering flow path 2 is formed as described above, holes are formed on the upper surface of the substrate at positions corresponding to both ends of the meandering flow path 2 to form an inlet 1 and an outlet 3, respectively.

<温度調整装置の構成>
図2(b)は、ヒートブロック11及び12とマイクロ流体デバイス5とが接触した状態を示す平面図である。図2(b)において点線で示すように、ヒートブロック11及び12は互いに離間するように、X軸正方向(第1の方向)に沿って配置される。ヒートブロック11の上面(第1の面)及びヒートブロック12の上面(第2の面)はXY平面(第1の面及び第2の面を含む平面)内にあり、マイクロ流体デバイス5の下面と接触する。
<Configuration of temperature control device>
FIG. 2(b) is a plan view showing a state in which the heat blocks 11 and 12 and the microfluidic device 5 are in contact with each other. As indicated by the dotted line in FIG. 2B, the heat blocks 11 and 12 are arranged along the X-axis positive direction (first direction) so as to be separated from each other. The upper surface (first surface) of the heat block 11 and the upper surface (second surface) of the heat block 12 are in the XY plane (the plane including the first surface and the second surface), and the lower surface of the microfluidic device 5 come into contact with

ヒートブロック11(第1の部材)は、核酸の変性温度帯(例えば94℃~98℃)に設定され、ヒートブロック12(第2の部材)は、核酸のアニーリング温度帯(例えば55℃~65℃)に設定される。このように、本実施形態の核酸増幅装置におけるPCRのサーマルサイクルは、マイクロ流体デバイス5とヒートブロック11及び12とを接触させることにより、蛇行流路2を流れる反応液に温度場を形成することで実施される。マイクロ流体デバイス5とヒートブロック11及び12との位置関係の詳細については後述する。 The heat block 11 (first member) is set to a nucleic acid denaturation temperature range (eg, 94° C. to 98° C.), and the heat block 12 (second member) is set to a nucleic acid annealing temperature range (eg, 55° C. to 65° C.). °C). Thus, in the thermal cycle of PCR in the nucleic acid amplification apparatus of this embodiment, a temperature field is formed in the reaction liquid flowing through the meandering channel 2 by bringing the microfluidic device 5 and the heat blocks 11 and 12 into contact with each other. carried out in The details of the positional relationship between the microfluidic device 5 and the heat blocks 11 and 12 will be described later.

図示は省略しているが、本実施形態の温度調整装置は、ヒートブロック11及び12の他に、ペルチェ素子などのヒータ、配線、温度センサ等、温度場の形成に必要な機構を備える。ヒートブロック11及び12の材質としては、熱伝導性の高い金属を用いることができ、例えばアルミニウム、銅、銀などを用いることができる。 Although not shown, the temperature control device of the present embodiment includes, in addition to the heat blocks 11 and 12, a heater such as a Peltier element, wiring, a temperature sensor, and other mechanisms necessary for forming a temperature field. As a material for the heat blocks 11 and 12, a metal having a high thermal conductivity can be used, such as aluminum, copper, silver, or the like.

なお、上述のように蛇行流路2が溝及びフィルムにより形成される場合は、フィルムが貼り付けられた面をヒートブロック11及び12に接触させることにより、ヒートブロック11及び12からの熱を効率的に反応液に伝えることができる。 In the case where the meandering flow path 2 is formed by grooves and films as described above, heat from the heat blocks 11 and 12 can be effectively absorbed by bringing the surfaces to which the films are attached into contact with the heat blocks 11 and 12. can be directly transferred to the reaction solution.

位置合わせガイド4は、マイクロ流体デバイス5とヒートブロック11及び12とを接触させる際の位置決めを正確に行うための目印である。 The alignment guide 4 is a mark for accurately positioning the microfluidic device 5 and the heat blocks 11 and 12 when they are brought into contact with each other.

図3(a)は、ヒートブロック11及び12の構造を示す斜視図である。図3(a)に示すように、ヒートブロック11は、本体部11aと、複数の凸部11bとを有する櫛状に形成され、ヒートブロック12は、本体部12aと、複数の凸部12bを有する櫛状に形成される。本体部11a及び12aはY軸方向に延伸する略直方体状である。各凸部11bは、本体部11aからX軸正方向に突出し、各凸部12bは、本体部12aからX軸負方向に突出し、断熱層となる空気層を介して各凸部11bと対向する。複数の凸部11b及び複数の凸部12bは、それぞれ所定の間隔でY軸方向に配列する。複数の凸部11b及び複数の凸部12bのY軸方向の配列間隔は、蛇行流路2の隣接する2つの流路の間隔の2倍とすることができる。これにより、各凸部11b及び12bが、蛇行流路2の1つおきの流路に接触することができる。凸部11b及び凸部12bの数は、図示された数に限定されず、蛇行流路2の蛇行回数に応じて適宜設定することができる。 FIG. 3(a) is a perspective view showing the structure of the heat blocks 11 and 12. FIG. As shown in FIG. 3A, the heat block 11 is formed in a comb shape having a body portion 11a and a plurality of protrusions 11b, and the heat block 12 has a body portion 12a and a plurality of protrusions 12b. It is formed in a comb shape with The main bodies 11a and 12a are substantially rectangular parallelepipeds extending in the Y-axis direction. Each convex portion 11b projects from the main body portion 11a in the positive direction of the X axis, and each convex portion 12b projects from the main body portion 12a in the negative direction of the X axis, facing each convex portion 11b via an air layer serving as a heat insulating layer. . The plurality of protrusions 11b and the plurality of protrusions 12b are arranged in the Y-axis direction at predetermined intervals. The arrangement interval of the plurality of convex portions 11b and the plurality of convex portions 12b in the Y-axis direction can be twice the interval between two adjacent channels of the meandering channel 2 . Thereby, each convex part 11b and 12b can contact every other flow path of the meandering flow path 2. As shown in FIG. The number of protrusions 11b and protrusions 12b is not limited to the illustrated number, and can be appropriately set according to the number of meandering of the meandering flow path 2 .

<核酸増幅装置の構成>
図3(b)は、ヒートブロック11及び12とマイクロ流体デバイス5とを接触させた状態を示す斜視図である。図3(b)に示すように、マイクロ流体デバイス5は、蛇行流路2の直進部分がヒートブロック11及び12の配列方向(X軸方向)に沿うように、ヒートブロック11及び12上に配置される。また、マイクロ流体デバイス5は、注入口1から導入された反応液がまず変性温度帯のヒートブロック11上を通過して、X軸正方向(第1の方向)に直進し、アニーリング温度帯のヒートブロック12上を通過して蛇行し、X軸負方向(第1の方向の逆方向)に向かうように配置される。
<Configuration of nucleic acid amplification device>
FIG. 3(b) is a perspective view showing a state in which the heat blocks 11 and 12 and the microfluidic device 5 are brought into contact with each other. As shown in FIG. 3(b), the microfluidic device 5 is arranged on the heat blocks 11 and 12 such that the straight portion of the meandering flow path 2 is along the arrangement direction (X-axis direction) of the heat blocks 11 and 12. be done. In the microfluidic device 5, the reaction solution introduced from the injection port 1 first passes over the heat block 11 in the denaturation temperature zone, and then travels straight in the positive direction of the X-axis (first direction) to reach the annealing temperature zone. It passes over the heat block 12, meanders, and is arranged so as to face in the negative direction of the X-axis (opposite direction of the first direction).

このように、本実施形態においては、反応液が蛇行流路2をX軸正方向(第1の方向)に流れる際に、変性温度帯からアニーリング温度帯に降温し、蛇行流路2をX軸負方向(第1の方向の逆方向)に流れる際に、アニーリング温度帯から変性温度帯に昇温する。 Thus, in the present embodiment, when the reaction solution flows through the meandering flow path 2 in the X-axis positive direction (first direction), the temperature is lowered from the denaturation temperature zone to the annealing temperature zone, and the meandering flow path 2 The temperature rises from the annealing temperature zone to the denaturation temperature zone when flowing in the negative axial direction (opposite direction to the first direction).

本体部11aは、蛇行流路2のX軸負方向側の端部に接触し、本体部12aは、蛇行流路2のX軸正方向側の端部に接触する。凸部11b及び12bは、蛇行流路2において反応液がX軸正方向に流れる直進部分に接触し、反応液がX軸負方向に流れる直進部分には、接触しない。すなわち、凸部11b及び12bは、反応液が変性温度帯からアニーリング温度帯に移動する際に流れる流路(第1の流路)にのみ接触する。 The body portion 11a contacts the end portion of the meandering flow path 2 on the negative side of the X-axis, and the body portion 12a contacts the end portion of the meandering flow path 2 on the positive side of the X-axis. The protrusions 11b and 12b contact straight portions in the meandering channel 2 where the reaction liquid flows in the positive direction of the X-axis, but do not contact straight portions in which the reaction liquid flows in the negative direction of the X-axis. That is, the projections 11b and 12b only contact the channel (first channel) through which the reaction solution flows when it moves from the denaturation temperature zone to the annealing temperature zone.

換言すれば、反応液がX軸正方向に流れる流路(第1の流路)がヒートブロック11及び12に接触する長さは、X軸負方向に流れる流路(第2の流路)がヒートブロック11及び12に接触する長さよりも長い。これにより、反応液が変性温度帯からアニーリング温度帯に降温する際は、反応液は急激に降温し、反応液がアニーリング温度帯から変性温度帯に昇温する際は、反応液は徐々に昇温する。 In other words, the contact length of the flow path (first flow path) through which the reaction solution flows in the positive direction of the X-axis to the heat blocks 11 and 12 is is longer than the contact length of the heat blocks 11 and 12. As a result, when the temperature of the reaction solution is lowered from the denaturation temperature zone to the annealing temperature zone, the temperature of the reaction solution is rapidly lowered, and when the temperature of the reaction solution is raised from the annealing temperature zone to the denaturation temperature zone, the reaction solution is gradually raised. Warm up.

なお、各凸部11b及び12bのY軸方向の長さは、蛇行流路2のY軸方向の幅以上であり、各凸部11b及び12bが接する流路に隣接する流路には接触しない程度の長さであればよい。 The length of each projection 11b and 12b in the Y-axis direction is equal to or greater than the width of the meandering flow path 2 in the Y-axis direction, and the projections 11b and 12b do not contact the flow path adjacent to the flow path. Any length is acceptable.

また、図3(b)に示すように、ヒートブロック12の本体部12aには、マイクロ流体デバイス5を貫通可能な位置合わせピン14が設けられる。マイクロ流体デバイス5とヒートブロック11及び12との接触時には、位置合わせピン14及び位置合わせガイド4により位置決めし、位置合わせピン14をマイクロ流体デバイス5に貫通させる。これにより、ヒートブロック11及び12とマイクロ流体デバイス5とが正しい位置関係を保って接触し、ヒートブロック11及び12が形成する温度場を正しく蛇行流路2に伝達することができる。なお、位置合わせピン14は、ヒートブロック11にも同様に設けられていてもよい。 Further, as shown in FIG. 3B, the main body portion 12a of the heat block 12 is provided with alignment pins 14 that can penetrate the microfluidic device 5. As shown in FIG. When the microfluidic device 5 and the heat blocks 11 and 12 are brought into contact with each other, they are positioned by the alignment pin 14 and the alignment guide 4 , and the alignment pin 14 is passed through the microfluidic device 5 . As a result, the heat blocks 11 and 12 and the microfluidic device 5 are brought into contact with each other while maintaining a correct positional relationship, and the temperature field formed by the heat blocks 11 and 12 can be correctly transmitted to the meandering channel 2 . Note that the alignment pin 14 may be provided on the heat block 11 as well.

本実施形態の核酸増幅装置を用いたPCRで得られる増幅産物の検出方法としては、反応液中に蛍光物質などで標識したプローブを含ませて流路を蛍光観察する方法や、反応液をマイクロ流体デバイスから回収して電気泳動を行う方法などを採用することができる。 As a method for detecting an amplification product obtained by PCR using the nucleic acid amplification apparatus of the present embodiment, there is a method in which a probe labeled with a fluorescent substance or the like is included in the reaction liquid and the flow path is observed by fluorescence, A method of collecting from the fluidic device and performing electrophoresis can be adopted.

<技術的効果>
以上のように、本実施形態の温度調整装置において、変性温度帯に設定されるヒートブロック11が凸部11bを有し、アニーリング温度帯に設定されるヒートブロック12が12bを有し、凸部11b及び12bは、反応液が変性温度帯からアニーリング温度帯に降温される際に流れる流路にのみ接触する。このような構成を採用することにより、反応液が変性温度帯からアニーリング温度帯に降温する際は反応液が急激に降温し、アニーリング温度帯から変性温度帯に昇温する際は反応液が徐々に昇温する。これにより、コンティニュアスフローPCRにおいて、非特異的増幅産物の生成を抑制することができる。
<Technical effect>
As described above, in the temperature adjustment device of the present embodiment, the heat block 11 set to the denaturation temperature zone has the convex portion 11b, the heat block 12 set to the annealing temperature zone has the convex portion 12b, and the convex portion 11b and 12b contact only the channel through which the reaction solution flows when the reaction solution is cooled from the denaturation temperature zone to the annealing temperature zone. By adopting such a configuration, when the temperature of the reaction solution is lowered from the denaturation temperature zone to the annealing temperature zone, the temperature of the reaction solution is rapidly lowered, and when the temperature is raised from the annealing temperature zone to the denaturation temperature zone, the reaction solution is gradually cooled. The temperature rises to This makes it possible to suppress the production of non-specific amplification products in continuous flow PCR.

[第2の実施形態]
<温度調整装置の構成>
図4は、第2の実施形態に係る温度調整装置の構成を示す斜視図である。図4に示すように、本実施形態の温度調整装置は、プリント基板200、ヒートブロック211及び212、櫛型電極221及び222(第1の部材及び第2の部材)、並びに金属配線231及び232を備える点で、第1の実施形態と異なっている。
[Second embodiment]
<Configuration of temperature control device>
FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the temperature control device according to the second embodiment. As shown in FIG. 4, the temperature control device of this embodiment includes a printed circuit board 200, heat blocks 211 and 212, comb electrodes 221 and 222 (first and second members), and metal wirings 231 and 232. is provided, which is different from the first embodiment.

ヒートブロック211及び212は、Y軸方向に延伸する略直方体状に形成される。ヒートブロック211は、核酸の変性温度帯に設定され、ヒートブロック212は、核酸のアニーリング温度帯に設定される。図示は省略しているが、ヒートブロック211及び212は例えばペルチェ素子などのヒータに接触し、該ヒータからの熱がヒートブロック211及び212に伝達される。 The heat blocks 211 and 212 are formed in a substantially rectangular parallelepiped shape extending in the Y-axis direction. The heat block 211 is set in the denaturation temperature range of nucleic acids, and the heat block 212 is set in the annealing temperature range of nucleic acids. Although not shown, the heat blocks 211 and 212 are in contact with heaters such as Peltier elements, and heat from the heaters is transferred to the heat blocks 211 and 212 .

プリント基板200は、例えばPCB基板等により形成され、プリント基板200には櫛型電極221及び222、並びに金属配線231及び232が設けられる。金属配線231は、ヒートブロック211及び櫛型電極221を接続し、金属配線232は、ヒートブロック212及び櫛型電極222を接続する。櫛型電極221及び222、並びに金属配線231及び232の材質は、例えば銅などの熱容量の小さい金属とすることができる。櫛型電極221及び222、並びに金属配線231及び232の熱容量は、プリント基板200に比較して十分小さく、プリント基板200の温度はほぼ室温となる。これにより、ヒートブロック211及び212の熱は櫛型電極221及び222に供給され、櫛型電極221及び222の形状に応じた温度場を形成することができる。 The printed board 200 is formed of, for example, a PCB board or the like, and comb-shaped electrodes 221 and 222 and metal wirings 231 and 232 are provided on the printed board 200 . A metal wiring 231 connects the heat block 211 and the comb-shaped electrode 221 , and a metal wiring 232 connects the heat block 212 and the comb-shaped electrode 222 . The comb-shaped electrodes 221 and 222 and the metal wirings 231 and 232 can be made of a metal with a small heat capacity, such as copper. The heat capacities of the comb electrodes 221 and 222 and the metal wirings 231 and 232 are sufficiently smaller than that of the printed circuit board 200, and the temperature of the printed circuit board 200 is approximately room temperature. Thereby, the heat of the heat blocks 211 and 212 is supplied to the comb-shaped electrodes 221 and 222, and a temperature field corresponding to the shape of the comb-shaped electrodes 221 and 222 can be formed.

櫛型電極221の上面形状は第1の実施形態のヒートブロック11の上面形状と同様であり、櫛型電極222の上面形状は、第1の実施形態のヒートブロック12の上面形状と同様である。図示は省略しているが、マイクロ流体デバイスとして、第1の実施形態と同様のマイクロ流体デバイス5を使用することができ、マイクロ流体デバイス5を櫛型電極221及び222上に接触させることで、第1の実施形態と同様にして、蛇行流路2を流れる反応液の温度を調整し、PCRのサーマルサイクルを実施することができる。 The upper surface shape of the comb-shaped electrode 221 is the same as the upper surface shape of the heat block 11 of the first embodiment, and the upper surface shape of the comb-shaped electrode 222 is the same as the upper surface shape of the heat block 12 of the first embodiment. . Although not shown, the same microfluidic device 5 as in the first embodiment can be used as the microfluidic device. As in the first embodiment, the temperature of the reaction solution flowing through the meandering flow path 2 can be adjusted to carry out thermal cycling of PCR.

<技術的効果>
以上のように、本実施形態の温度調整装置は、第1の実施形態のヒートブロック11及び12の上面形状と同様の形状を有する櫛型電極221及び222により、反応液の温度を調整する構成を採用している。これにより、第1の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、櫛型電極221及び222の形状は微細な設計が可能であり、ヒートブロック211及び212を複雑な形状に形成する必要がないため、本実施形態の温度調整装置は製造が容易である。
<Technical effect>
As described above, the temperature control device of this embodiment is configured to control the temperature of the reaction solution by the comb-shaped electrodes 221 and 222 having the same shape as the upper surfaces of the heat blocks 11 and 12 of the first embodiment. is employed. Thereby, there can exist an effect similar to 1st Embodiment. Further, the shape of the comb-shaped electrodes 221 and 222 can be finely designed, and the heat blocks 211 and 212 do not need to be formed into complicated shapes, so the temperature control device of this embodiment is easy to manufacture.

[第3の実施形態]
図5は、第3の実施形態に係る核酸増幅装置を示す平面図である。図5に示すように、本実施形態の核酸増幅装置は、マイクロ流体デバイス5と、後述するヒートブロック311~313を有する温度調整装置と、を備える。図5において、ヒートブロック311~313とマイクロ流体デバイス5とが接触した状態を示している。マイクロ流体デバイス5については、第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
[Third embodiment]
FIG. 5 is a plan view showing the nucleic acid amplification device according to the third embodiment. As shown in FIG. 5, the nucleic acid amplification apparatus of this embodiment includes a microfluidic device 5 and a temperature control device having heat blocks 311 to 313, which will be described later. FIG. 5 shows a state in which the heat blocks 311 to 313 and the microfluidic device 5 are in contact with each other. Since the microfluidic device 5 is the same as in the first embodiment, the description is omitted.

<温度調整装置の構成>
図5に示すように、本実施形態の温度調整装置は、ヒートブロック311~313(第1の部材~第3の部材)を備える。図5において点線で示すように、ヒートブロック311の上面(第1の面)、ヒートブロック312の上面(第2の面)及びヒートブロック313の上面(第3の面)は、XY平面(第1の面、第2の面及び第3の面を含む平面)内にあり、マイクロ流体デバイス5の下面に接触する。ヒートブロック311、313及び312は、互いに離間するようにX軸正方向に沿ってこの順に配置される。マイクロ流体デバイス5は、蛇行流路2の直進部分がヒートブロック311、313及び312の配列方向(X軸方向)に沿うように、ヒートブロック311~313と接触する。
<Configuration of temperature control device>
As shown in FIG. 5, the temperature control device of this embodiment includes heat blocks 311 to 313 (first to third members). As indicated by dotted lines in FIG. 5, the upper surface (first surface) of the heat block 311, the upper surface (second surface) of the heat block 312, and the upper surface (third surface) of the heat block 313 are in the XY plane (the third surface). 1 plane, the second plane, and the third plane) and contacts the bottom surface of the microfluidic device 5 . The heat blocks 311, 313 and 312 are arranged in this order along the positive direction of the X-axis so as to be spaced apart from each other. The microfluidic device 5 is in contact with the heat blocks 311 to 313 so that the straight portion of the meandering flow path 2 is aligned with the arrangement direction of the heat blocks 311, 313 and 312 (X-axis direction).

ヒートブロック311(第1の部材)は、核酸の変性温度帯(例えば94℃~98℃)に設定され、ヒートブロック312(第2の部材)は、核酸のアニーリング温度帯(例えば55℃~65℃)に設定され、ヒートブロック313(第3の部材)は、核酸の伸長温度帯(例えば70℃~90℃)に設定される。 The heat block 311 (first member) is set to a nucleic acid denaturation temperature range (eg, 94° C. to 98° C.), and the heat block 312 (second member) is set to a nucleic acid annealing temperature range (eg, 55° C. to 65° C.). ° C.), and the heat block 313 (third member) is set to a nucleic acid elongation temperature range (eg, 70° C. to 90° C.).

図6(a)は、ヒートブロック311~313の構造を示す斜視図である。図6(a)に示すように、ヒートブロック311及び312は、Y軸方向に延伸する略直方体状に形成される。 FIG. 6(a) is a perspective view showing the structure of the heat blocks 311-313. As shown in FIG. 6A, the heat blocks 311 and 312 are formed in a substantially rectangular parallelepiped shape extending in the Y-axis direction.

ヒートブロック313は、Y軸方向に延伸する略直方体状の本体部313aと、複数の凸部313b(第3の部材)とを備える。凸部313bは、本体部313aからZ軸正方向に突出し、所定の間隔でY軸方向に配列する。凸部313bのY軸方向の配列間隔は、蛇行流路2の隣接する2つの流路の間隔の2倍とすることができる。これにより、凸部313bは、蛇行流路2の1つおきの流路に接触することができる。 The heat block 313 includes a substantially rectangular parallelepiped body portion 313a extending in the Y-axis direction, and a plurality of convex portions 313b (third members). The convex portions 313b protrude from the body portion 313a in the Z-axis positive direction and are arranged in the Y-axis direction at predetermined intervals. The arrangement interval of the protrusions 313b in the Y-axis direction can be twice the interval between two adjacent channels of the meandering channel 2 . As a result, the convex portion 313 b can come into contact with every other flow path of the meandering flow path 2 .

Y軸方向における各凸部313bの上面の長さは、Y軸方向におけるヒートブロック311及び312の長さよりも短い。また、各凸部313bの上面のY軸方向の長さは、蛇行流路2のY軸方向の幅以上とすることができ、各凸部313bが接する流路に隣接する流路には接触しない程度の長さであればよい。凸部313bの数は、図示する数に限定されず、蛇行流路2の蛇行回数に応じて適宜設定することができる。 The length of the upper surface of each projection 313b in the Y-axis direction is shorter than the length of the heat blocks 311 and 312 in the Y-axis direction. In addition, the length of the upper surface of each projection 313b in the Y-axis direction can be equal to or greater than the width of the meandering flow path 2 in the Y-axis direction, and the flow path adjacent to the flow path with which each projection 313b is in contact is in contact with the flow path. The length should be such that it does not occur. The number of protrusions 313b is not limited to the illustrated number, and can be appropriately set according to the number of meandering of the meandering flow path 2. FIG.

<核酸増幅装置の構成>
図6(b)は、ヒートブロック311~313とマイクロ流体デバイス5とを接触させた状態を示す斜視図である。図6(b)に示すように、ヒートブロック311は、蛇行流路2のX軸負方向側の端部に接触し、ヒートブロック312は、蛇行流路2のX軸正方向側の端部に接触する。各凸部313bは、反応液がX軸負方向に流れる流路(第2の流路)の中間部にのみ接触する。また、マイクロ流体デバイス5は、注入口1から導入された反応液がまず変性温度帯のヒートブロック311上を通過して、X軸正方向(第1の方向)に直進し、アニーリング温度帯のヒートブロック312上を通過して蛇行し、X軸負方向(第1の方向の逆方向)に直進し、伸長温度帯のヒートブロック313上を通過するように配置される。
<Configuration of nucleic acid amplification device>
FIG. 6(b) is a perspective view showing a state in which the heat blocks 311 to 313 and the microfluidic device 5 are brought into contact with each other. As shown in FIG. 6B, the heat block 311 contacts the end of the meandering flow path 2 on the negative side of the X axis, and the heat block 312 contacts the end of the meandering flow path 2 on the positive side of the X axis. come into contact with Each convex portion 313b contacts only the intermediate portion of the channel (second channel) through which the reaction liquid flows in the negative direction of the X-axis. In the microfluidic device 5, the reaction solution introduced from the injection port 1 first passes over the heat block 311 in the denaturation temperature zone, and then travels straight in the positive direction of the X axis (first direction) to reach the annealing temperature zone. It is arranged to pass over the heat block 312, meander, go straight in the X-axis negative direction (the opposite direction to the first direction), and pass over the heat block 313 in the elongation temperature zone.

反応液は、変性温度帯のヒートブロック311上を通過した後アニーリング温度帯のヒートブロック312に到達するまでは、ヒートブロック311~313のいずれとも接触しておらず、断熱層として作用する空気と接している。したがって、反応液の温度は、図1(c)に示す従来の2つのヒートブロックによるコンティニュアスフローPCRと同様に降下する。一方、反応液は、アニーリング温度帯のヒートブロック312上を通過して変性温度帯のヒートブロック311に向かって移動する際に、途中で伸長温度帯に設定したヒートブロック313上を通過する。したがって、図1(b)に示す従来の3つのヒートブロックによるコンティニュアスフローPCRと同様に、反応液の温度は、アニーリング温度帯から変性温度帯に昇温する際に、伸長温度帯を経て上昇する。 After passing over the heat block 311 in the denaturation temperature zone, the reaction solution does not contact any of the heat blocks 311 to 313 until it reaches the heat block 312 in the annealing temperature zone, and does not contact air acting as a heat insulating layer. in contact with Therefore, the temperature of the reaction solution drops as in the conventional continuous flow PCR using two heat blocks shown in FIG. 1(c). On the other hand, when the reaction solution passes over the heat block 312 in the annealing temperature zone and moves toward the heat block 311 in the denaturation temperature zone, it passes over the heat block 313 set in the elongation temperature zone on the way. Therefore, as in the conventional continuous flow PCR using three heat blocks shown in FIG. Rise.

また、マイクロ流体デバイス5とヒートブロック311~313との接触時には、第1の実施形態と同様に、位置合わせピン14及び位置合わせガイド4により位置決めすることができる。 Further, when the microfluidic device 5 and the heat blocks 311 to 313 are brought into contact with each other, they can be positioned by the alignment pins 14 and the alignment guides 4 as in the first embodiment.

なお、本実施形態において、ヒートブロック313の各凸部313bの温度を伸長温度帯に設定することができればよく、必ずしも本体部313aを有している必要はない。 In this embodiment, it is sufficient that the temperature of each convex portion 313b of the heat block 313 can be set in the extension temperature range, and the body portion 313a is not necessarily required.

<技術的効果>
以上のように、本実施形態の温度調整装置は、伸長温度帯に設定され、凸部313bを有するヒートブロック313を備え、凸部313bは、反応液がアニーリング温度帯から変性温度帯に昇温される流路の中間部に接触する。このような構成を採用することにより、反応液がアニーリング温度帯から変性温度帯に昇温する途中において、伸長温度帯となる時間を十分に確保することができる。これにより、コンティニュアスフローPCRにおいて、PCR増幅効率の低下を防止することができる。
<Technical effect>
As described above, the temperature control device of the present embodiment is set to the elongation temperature zone and includes the heat block 313 having the projections 313b. contact the middle part of the channel where the By adopting such a configuration, it is possible to secure a sufficient time for reaching the elongation temperature zone while the temperature of the reaction solution is rising from the annealing temperature zone to the denaturation temperature zone. This makes it possible to prevent a decrease in PCR amplification efficiency in continuous flow PCR.

[第4の実施形態]
図7は、第4の実施形態に係る核酸増幅装置を示す平面図である。図7に示すように、本実施形態の核酸増幅装置は、マイクロ流体デバイス5と、第1の実施形態のヒートブロック11及び12と、第3の実施形態のヒートブロック313とを備える。マイクロ流体デバイス5については、第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
[Fourth embodiment]
FIG. 7 is a plan view showing the nucleic acid amplification device according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 7, the nucleic acid amplification device of this embodiment includes a microfluidic device 5, heat blocks 11 and 12 of the first embodiment, and a heat block 313 of the third embodiment. Since the microfluidic device 5 is the same as in the first embodiment, the description is omitted.

<温度調整装置の構成>
図8(a)は、ヒートブロック11、12及び313を示す斜視図である。ヒートブロック11及び12の構造については、第1の実施形態の通りであり、ヒートブロック313の構造については、第3の実施形態の通りである。図8(a)に示すように、ヒートブロック313の凸部313b(第3の部材)は、凸部11b及び12bの対向面の間の領域外に配置される。すなわち、凸部11b及び12bと、凸部313bとは、Y軸方向において交互に配置される。なお、凸部313bのX軸方向の長さは、凸部11bと凸部12bとの間隔より長くてもよいし、短くてもよい。
<Configuration of temperature control device>
FIG. 8(a) is a perspective view showing the heat blocks 11, 12 and 313. FIG. The structures of the heat blocks 11 and 12 are the same as in the first embodiment, and the structure of the heat block 313 is the same as in the third embodiment. As shown in FIG. 8A, the convex portion 313b (third member) of the heat block 313 is arranged outside the area between the facing surfaces of the convex portions 11b and 12b. That is, the convex portions 11b and 12b and the convex portion 313b are alternately arranged in the Y-axis direction. The length of the projection 313b in the X-axis direction may be longer or shorter than the interval between the projections 11b and 12b.

<核酸増幅装置の構成>
図8(b)は、ヒートブロック11、12及び313とマイクロ流体デバイス5とが接触した状態を示す斜視図である。図8(b)に示すように、凸部11b及び12bは、蛇行流路2において反応液がX軸正方向に流れる直進部分に接触し、反応液がX軸負方向に流れる直進部分には、接触しない。したがって、凸部11b及び12bは、反応液が変性温度帯からアニーリング温度帯に降温される流路(第1の流路)にのみ接触する。
<Configuration of nucleic acid amplification device>
FIG. 8(b) is a perspective view showing a state in which the heat blocks 11, 12 and 313 and the microfluidic device 5 are in contact with each other. As shown in FIG. 8(b), the convex portions 11b and 12b are in contact with the linear portions in which the reaction liquid flows in the positive direction of the X-axis in the meandering channel 2, and are in contact with the linear portions in which the reaction liquid flows in the negative direction of the X-axis. , no contact. Therefore, the projections 11b and 12b contact only the channel (first channel) in which the temperature of the reaction solution is lowered from the denaturation temperature range to the annealing temperature range.

また、ヒートブロック313の凸部313bは、蛇行流路2において反応液がX軸負方向に流れる流路(第2の流路)の中間部に接触する。すなわち、凸部313bは、反応液がアニーリング温度帯から変性温度帯に昇温される流路の中間部にのみ接触する。これにより、反応液が変性温度帯からアニーリング温度帯に降温する際は、反応液の温度は急激に降下し、反応液がアニーリング温度帯から変性温度帯に昇温する際は、伸長温度帯を経て昇温する。 In addition, the convex portion 313b of the heat block 313 contacts the intermediate portion of the channel (second channel) through which the reaction liquid flows in the negative direction of the X-axis in the meandering channel 2 . That is, the convex portion 313b contacts only the intermediate portion of the channel where the temperature of the reaction solution is raised from the annealing temperature range to the denaturation temperature range. As a result, when the temperature of the reaction solution falls from the denaturation temperature zone to the annealing temperature zone, the temperature of the reaction solution drops sharply, and when the reaction solution rises from the annealing temperature zone to the denaturation temperature zone, the elongation temperature zone The temperature rises over time.

<技術的効果>
以上のように、本実施形態の温度調整装置において、変性温度帯のヒートブロック11が凸部11bを有し、アニーリング温度帯のヒートブロック12が凸部12bを有し、凸部11b及び12bは、反応液が変性温度帯からアニーリング温度帯に降温される際に流れる流路にのみ接触する。また、本実施形態の温度調整装置は、伸長温度帯に設定され、凸部313bを有するヒートブロック313を備え、凸部313bは、反応液がアニーリング温度帯から変性温度帯に昇温される流路の中間部に接触する。このような構成を採用することにより、非特異的増幅産物の生成を抑制し、PCR増幅効率の低下を防止することができる。
<Technical effect>
As described above, in the temperature adjustment device of the present embodiment, the heat block 11 for the denaturing temperature zone has the convex portion 11b, the heat block 12 for the annealing temperature zone has the convex portion 12b, and the convex portions 11b and 12b are , contact only the channel through which the reaction solution flows when the temperature is lowered from the denaturation temperature zone to the annealing temperature zone. Further, the temperature control device of the present embodiment is set to the elongation temperature zone and includes a heat block 313 having a convex portion 313b. Touch the middle part of the road. By adopting such a configuration, it is possible to suppress the production of non-specific amplification products and prevent a decrease in PCR amplification efficiency.

[第5の実施形態]
<温度調整装置の構成>
図9(a)は、第5の実施形態に係る温度調整装置を示す斜視図である。図9(a)に示すように、本実施形態の温度調整装置は、ヒートブロック511及び512を備える。ヒートブロック511は、核酸の変性温度帯に設定され、ヒートブロック512は、核酸のアニーリング温度帯に設定される。
[Fifth embodiment]
<Configuration of temperature control device>
FIG. 9(a) is a perspective view showing a temperature control device according to a fifth embodiment. As shown in FIG. 9( a ), the temperature adjustment device of this embodiment includes heat blocks 511 and 512 . The heat block 511 is set in the denaturation temperature range of nucleic acids, and the heat block 512 is set in the annealing temperature range of nucleic acids.

ヒートブロック511は本体部511a及び複数の凸部511bを備え、ヒートブロック512は本体部512a及び複数の凸部512bを備える。凸部511b及び凸部512bは、それぞれ本体部511a及び本体部512aから離れるに従って先細るテーパ状に形成される。その他の点については、第1の実施形態と同様であるため説明を省略する。 The heat block 511 has a body portion 511a and a plurality of protrusions 511b, and the heat block 512 has a body portion 512a and a plurality of protrusions 512b. The convex portion 511b and the convex portion 512b are formed in a tapered shape that tapers away from the main body portion 511a and the main body portion 512a, respectively. Since other points are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

なお、本実施形態のヒートブロック511及び512と、第3の実施形態のヒートブロック313とを組み合わせて用いることもできる。 Note that the heat blocks 511 and 512 of the present embodiment and the heat block 313 of the third embodiment can be used in combination.

<核酸増幅装置の構成>
図9(b)は、第5の実施形態に係る核酸増幅装置を示す斜視図である。本実施形態の核酸増幅装置は、ヒートブロック511及び512、マイクロ流体デバイス5、並びに撮像部50(検出部)を備える。マイクロ流体デバイス5については、第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。なお、マイクロ流体デバイス5のうち、蛇行流路2等の図示は省略している。
<Configuration of nucleic acid amplification device>
FIG. 9(b) is a perspective view showing the nucleic acid amplification device according to the fifth embodiment. The nucleic acid amplification apparatus of this embodiment includes heat blocks 511 and 512, a microfluidic device 5, and an imaging section 50 (detection section). Since the microfluidic device 5 is the same as in the first embodiment, the description is omitted. Note that the meandering flow path 2 and the like of the microfluidic device 5 are omitted from the drawing.

撮像部50は、マイクロ流体デバイス5の上方に配置され、光源31、レンズ32、光学フィルタ33、CCD34、ダイクロイックミラー35、光学フィルタ36及びレンズ37を備える。光源31から発せられた光は、レンズ32と光学フィルタ33を通過してダイクロイックミラー35により反射され、マイクロ流体デバイス5を照射する。反応液に蛍光標識プローブを添加して蛇行流路2に導入すると、反応液由来の蛍光は、ダイクロイックミラー35を通過し、光学フィルタ36及びレンズ37を通過してCCD34により検出される。このように、蛍光標識プローブを反応液に添加し、反応液からの蛍光をCCD34により撮影することによって増幅対象の増幅を確認することができ、リアルタイムPCRを実施することができる。 The imaging unit 50 is arranged above the microfluidic device 5 and includes a light source 31 , a lens 32 , an optical filter 33 , a CCD 34 , a dichroic mirror 35 , an optical filter 36 and a lens 37 . Light emitted from the light source 31 passes through the lens 32 and the optical filter 33 , is reflected by the dichroic mirror 35 , and illuminates the microfluidic device 5 . When a fluorescence-labeled probe is added to the reaction solution and introduced into the meandering channel 2, the fluorescence from the reaction solution passes through the dichroic mirror 35, the optical filter 36 and the lens 37, and is detected by the CCD 34. In this way, by adding the fluorescently labeled probe to the reaction solution and photographing the fluorescence from the reaction solution with the CCD 34, the amplification of the object to be amplified can be confirmed, and real-time PCR can be performed.

なお、撮像部50の位置は、マイクロ流体デバイス5の上方に限定されず、蛇行流路2を撮影可能な位置であればよい。また、第1~第4の実施形態に係る核酸増幅装置についても同様に、撮像部50を設けてリアルタイムPCRを実施することができる。 Note that the position of the imaging unit 50 is not limited to above the microfluidic device 5, and may be any position where the meandering flow path 2 can be photographed. Similarly, the nucleic acid amplification apparatuses according to the first to fourth embodiments can also be provided with an imaging unit 50 to perform real-time PCR.

<技術的効果>
以上のように、本実施形態の温度調整装置は、変性温度帯に設定されるヒートブロック511がテーパ状の凸部511bを有し、アニーリング温度帯に設定されるヒートブロック512がテーパ状の凸部512bを有し、凸部511b及び512bは、反応液が変性温度帯からアニーリング温度帯に降温される際に流れる流路にのみ接触する。このような構成を採用することにより、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、凸部511b及び512bをテーパ状に形成しても、第1の実施形態と同様に蛇行流路2に温度場を形成することができるため、第1の実施形態のように直方体状に形成する場合と比較して、安価かつ容易に製造することができる。さらに、本実施形態の核酸増幅装置は、蛇行流路2を撮像可能な位置に撮像部50を配置することができるため、リアルタイムPCRを実施することができる。
<Technical effect>
As described above, in the temperature adjustment device of this embodiment, the heat block 511 set in the denaturation temperature zone has a tapered convex portion 511b, and the heat block 512 set in the annealing temperature zone has a tapered convex portion. It has a portion 512b, and the convex portions 511b and 512b are in contact only with the channel through which the reaction solution flows when the temperature is lowered from the denaturation temperature zone to the annealing temperature zone. By adopting such a configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, even if the convex portions 511b and 512b are tapered, a temperature field can be formed in the meandering flow path 2 as in the first embodiment. It can be manufactured inexpensively and easily as compared with the case of forming. Furthermore, since the nucleic acid amplification apparatus of this embodiment can arrange the imaging part 50 in the position which can image the meandering flow path 2, real-time PCR can be implemented.

[第6の実施形態]
<マイクロ流体デバイスの構成>
図10(a)は、第6の実施形態に係る核酸増幅装置のマイクロ流体デバイス65を示す平面図である。本実施形態の核酸増幅装置は、マイクロ流体デバイス65と、後述するヒートブロック611~613を有する温度調整装置とを備える。
[Sixth embodiment]
<Configuration of microfluidic device>
FIG. 10(a) is a plan view showing the microfluidic device 65 of the nucleic acid amplification apparatus according to the sixth embodiment. The nucleic acid amplification apparatus of this embodiment includes a microfluidic device 65 and a temperature control device having heat blocks 611 to 613, which will be described later.

図10(a)に示すように、マイクロ流体デバイス65は、注入口1、排出口3、位置合わせガイド4、往復流路6、バルブ7及び8を備える。 As shown in FIG. 10( a ), the microfluidic device 65 includes an inlet 1 , an outlet 3 , an alignment guide 4 , a reciprocating channel 6 , and valves 7 and 8 .

注入口1及び排出口3は、それぞれ往復流路6の始端及び終端に設けられ、注入口1から往復流路6に反応液が導入され、排出口3から排出されて回収される。 An inlet 1 and an outlet 3 are provided at the beginning and end of the reciprocating flow path 6, respectively. A reaction liquid is introduced from the inlet 1 into the reciprocating flow path 6, discharged from the outlet 3, and recovered.

往復流路6は、注入口1とバルブ7との間、並びにバルブ8と排出口3との間において、Y軸方向に蛇行する。また、往復流路6は、バルブ7及び8の間において流路61及び62の2つの流路に分岐する。バルブ7及び8の切り替えにより、反応液が流路61又は62のいずれかを流れるように制御することができる。 The reciprocating flow path 6 meanders in the Y-axis direction between the inlet 1 and the valve 7 and between the valve 8 and the outlet 3 . Further, the reciprocating flow path 6 branches into two flow paths 61 and 62 between the valves 7 and 8 . By switching the valves 7 and 8 , the reaction liquid can be controlled to flow through either the flow path 61 or 62 .

なお、往復流路6の注入口1及び排出口3は、それぞれ図示しないシリンジポンプ等のポンプに接続される。バルブ7及び8の駆動並びにポンプの駆動は、図示しない駆動機構により、PCRのサーマルサイクルを実施する際に反応液が往復流路6を往復するように制御される。 The inlet 1 and the outlet 3 of the reciprocating flow path 6 are connected to pumps such as syringe pumps (not shown). The drive of the valves 7 and 8 and the drive of the pump are controlled by a drive mechanism (not shown) so that the reaction solution reciprocates in the reciprocating flow path 6 when thermal cycling of PCR is performed.

本実施形態においては、反応液が注入口1から排出口3へ向かう際に流路61(第1の流路)をX軸正方向に通過し、反応液が排出口3から注入口1へ向かう際に流路62(第2の流路)をX軸負方向に通過するように、バルブ7及び8、ポンプの駆動を制御することとする。より具体的には、注入口1から往復流路6に導入された反応液は、バルブ7、流路61及びバルブ8を通過して、排出口3まで到達すると、排出口3に接続されたポンプの圧力により逆流する。その後バルブ7及び8が切り替えられ、反応液は、バルブ8、流路62及びバルブ7を通過して、再び注入口1に到達する。その後、再びバルブ7及び8が切り替えられ、注入口1に接続されたポンプの圧力により反応液が逆流し、流路61を通過して排出口3まで流れる。以上の繰り返しにより、反応液は往復流路6内を往復する。 In this embodiment, the reaction liquid passes through the flow path 61 (first flow path) in the positive direction of the X axis when heading from the inlet 1 to the outlet 3, and the reaction liquid flows from the outlet 3 to the inlet 1. The driving of the valves 7 and 8 and the pump is controlled so that the flow path 62 (second flow path) is passed in the negative direction of the X-axis. More specifically, the reaction liquid introduced from the injection port 1 into the reciprocating channel 6 passes through the valve 7, the channel 61 and the valve 8, reaches the outlet 3, and is connected to the outlet 3. Reverse flow due to pump pressure. After that, the valves 7 and 8 are switched, and the reaction liquid passes through the valve 8, the flow path 62 and the valve 7 and reaches the injection port 1 again. After that, the valves 7 and 8 are switched again, and the pressure of the pump connected to the injection port 1 causes the reaction liquid to flow back, pass through the channel 61 and flow to the discharge port 3 . By repeating the above steps, the reaction liquid reciprocates in the reciprocating flow path 6 .

位置合わせガイド4は、マイクロ流体デバイス65とヒートブロック611~613とを接触させる際の位置決めを正確に行うための目印である。 The alignment guide 4 is a mark for accurately positioning the microfluidic device 65 and the heat blocks 611 to 613 when they are brought into contact with each other.

<温度調整装置の構成>
図10(b)は、ヒートブロック611~613とマイクロ流体デバイス65とが接触した状態を示す平面図である。図10(b)において点線で示すように、ヒートブロック611の上面(第1の面)、ヒートブロック612の上面(第2の面)及びヒートブロック613の上面(第3の面)は、XY平面(第1の面、第2の面及び第3の面を含む平面)内にあり、マイクロ流体デバイス65の下面に接触する。ヒートブロック611、613及び612は、互いに離間するようにX軸正方向に沿ってこの順に配置される。
<Configuration of temperature control device>
FIG. 10(b) is a plan view showing a state in which the heat blocks 611 to 613 and the microfluidic device 65 are in contact with each other. As indicated by dotted lines in FIG. 10B, the upper surface of the heat block 611 (first surface), the upper surface of the heat block 612 (second surface), and the upper surface of the heat block 613 (third surface) are XY planes. It lies within a plane (the plane including the first, second and third surfaces) and contacts the bottom surface of the microfluidic device 65 . The heat blocks 611, 613 and 612 are arranged in this order along the positive direction of the X-axis so as to be spaced apart from each other.

マイクロ流体デバイス65は、流路61及び62の直進部分がヒートブロック611、613及び612の配列方向(X軸方向)に沿うように、ヒートブロック611~613と接触する。ヒートブロック611(第1の部材)は、核酸の変性温度帯に設定され、ヒートブロック612(第2の部材)は、核酸のアニーリング温度帯に設定され、ヒートブロック613(第3の部材)は、核酸の伸長温度帯に設定される。 The microfluidic device 65 contacts the heat blocks 611 to 613 so that the straight portions of the channels 61 and 62 are aligned along the direction of arrangement of the heat blocks 611, 613 and 612 (X-axis direction). Heat block 611 (first member) is set to a nucleic acid denaturation temperature range, heat block 612 (second member) is set to a nucleic acid annealing temperature range, and heat block 613 (third member) is set to , is set to the elongation temperature range of the nucleic acid.

このように、本実施形態においては、反応液が変性温度帯からアニーリング温度帯に降温する際に、全体としてX軸正方向(第1の方向)に流れ、アニーリング温度帯から変性温度帯に昇温する際に、全体としてX軸負方向(第1の方向の逆方向)に流れるように、マイクロ流体デバイス65と、ヒートブロック611~613とを接触させる。 Thus, in the present embodiment, when the temperature of the reaction solution is lowered from the denaturation temperature zone to the annealing temperature zone, the reaction solution as a whole flows in the positive direction of the X axis (first direction), and rises from the annealing temperature zone to the denaturation temperature zone. The microfluidic device 65 and the heat blocks 611 to 613 are brought into contact with each other so that the heat flows in the X-axis negative direction (opposite direction to the first direction) as a whole when heated.

図11(a)は、第6の実施形態に係るヒートブロック611~613の構造を示す斜視図である。図11(a)に示すように、ヒートブロック611は、本体部611a及び凸部611bを有し、ヒートブロック612は、本体部612a及び凸部612bを有する。本体部611a及び612aは略直方体状である。凸部611bは、本体部611aからX軸正方向に延伸する。凸部612bは、本体部612aからX軸負方向に延伸し、空気層(断熱層)を介して凸部611bと対向する。 FIG. 11(a) is a perspective view showing the structure of heat blocks 611 to 613 according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 11A, the heat block 611 has a main body portion 611a and convex portions 611b, and the heat block 612 has a main body portion 612a and convex portions 612b. The body portions 611a and 612a are substantially rectangular parallelepipeds. The convex portion 611b extends in the positive direction of the X-axis from the main body portion 611a. The convex portion 612b extends in the negative direction of the X-axis from the main body portion 612a and faces the convex portion 611b via an air layer (heat insulating layer).

ヒートブロック613は、本体部613a及び凸部613bを有する。凸部613bは、本体部613aからZ軸正方向に延伸する。凸部613b(第3の部材)は、凸部611b及び612bの対向面の間の領域外に配置される。凸部613bのX軸方向の長さは、凸部611bと凸部612bとの間隔より長くてもよいし、短くてもよい。凸部613bのY軸方向の長さは、流路62のY軸方向の幅以上であり、ヒートブロック611の本体部611aのY軸方向の長さ及びヒートブロック612の本体部612aのY軸方向の長さよりも短い。 The heat block 613 has a body portion 613a and a convex portion 613b. The convex portion 613b extends in the Z-axis positive direction from the main body portion 613a. The convex portion 613b (third member) is arranged outside the region between the facing surfaces of the convex portions 611b and 612b. The length of the projection 613b in the X-axis direction may be longer or shorter than the interval between the projections 611b and 612b. The length of the convex portion 613b in the Y-axis direction is equal to or greater than the width of the flow path 62 in the Y-axis direction, and the length of the body portion 611a of the heat block 611 in the Y-axis direction and the length of the body portion 612a of the heat block 612 in the Y-axis direction less than the direction length.

図11(b)は、第6の実施形態に係るヒートブロック611~613とマイクロ流体デバイス65とが接触した状態を示す斜視図である。図11(b)に示すように、ヒートブロック611の本体部611a上には、注入口1とバルブ7との間の流路、並びに流路61及び62のX軸負方向側の端部が配置され、ヒートブロック612の本体部612a上には、バルブ8と排出口3との間の流路、並びに流路61及び62のX軸正方向側の端部が配置される。また、凸部611b及び612b上には、流路61が接触し、凸部613b上には、流路62の中間部が接触する。したがって、反応液が変性温度帯からアニーリング温度帯に降温する際は、急激に降温し、アニーリング温度帯から変性温度帯に昇温する際は、伸長温度帯を経て昇温する。 FIG. 11(b) is a perspective view showing a state in which the heat blocks 611 to 613 and the microfluidic device 65 according to the sixth embodiment are in contact with each other. As shown in FIG. 11(b), on the body portion 611a of the heat block 611, the channel between the injection port 1 and the valve 7 and the ends of the channels 61 and 62 on the negative direction side of the X axis are formed. On the body portion 612a of the heat block 612, the channel between the valve 8 and the discharge port 3 and the ends of the channels 61 and 62 on the positive side of the X axis are arranged. Further, the flow path 61 is in contact with the projections 611b and 612b, and the intermediate portion of the flow path 62 is in contact with the projection 613b. Therefore, when the temperature of the reaction solution is lowered from the denaturation temperature zone to the annealing temperature zone, the temperature is rapidly lowered, and when the temperature is raised from the annealing temperature zone to the denaturation temperature zone, the temperature is raised through the elongation temperature zone.

また、図11(b)に示すように、ヒートブロック612の本体部612aには、マイクロ流体デバイス65を貫通可能な位置合わせピン14が設けられる。マイクロ流体デバイス65とヒートブロック611~613との接触時には、位置合わせピン14及び位置合わせガイド4により位置決めすることができる。 Further, as shown in FIG. 11B, the body portion 612a of the heat block 612 is provided with alignment pins 14 that can pass through the microfluidic device 65. As shown in FIG. When the microfluidic device 65 and the heat blocks 611 to 613 are brought into contact with each other, they can be positioned by the alignment pins 14 and the alignment guides 4 .

<技術的効果>
以上のように、本実施形態において、変性温度帯のヒートブロック611及びアニーリング温度帯のヒートブロック612は、反応液が変性温度帯からアニーリング温度帯に降温される流路61に接触する凸部611b及び612bを有する。また、伸長温度帯のヒートブロック613は、反応液がアニーリング温度帯から変性温度帯に昇温される流路62の中間部に接する凸部613bを有する。このような構成を有することにより、反応液が変性温度帯からアニーリング温度帯に降温する際は、反応液は急激に降温し、アニーリング温度帯から変性温度帯に昇温する際は、反応液は伸長温度帯となる時間を十分に確保しつつ昇温する。これにより、非特異的増幅産物の生成を抑制し、PCR増幅効率の低下を防止することができる。
<Technical effect>
As described above, in the present embodiment, the heat block 611 for the denaturation temperature zone and the heat block 612 for the annealing temperature zone have convex portions 611b in contact with the flow path 61 in which the temperature of the reaction solution is lowered from the denaturation temperature zone to the annealing temperature zone. and 612b. The extension temperature zone heat block 613 has a protrusion 613b in contact with the intermediate portion of the channel 62 where the temperature of the reaction solution is raised from the annealing temperature zone to the denaturation temperature zone. With such a configuration, when the temperature of the reaction solution drops from the denaturation temperature zone to the annealing temperature zone, the temperature of the reaction solution drops sharply, and when the temperature rises from the annealing temperature zone to the denaturation temperature zone, the reaction solution The temperature is raised while ensuring a sufficient time to reach the elongation temperature zone. As a result, it is possible to suppress the production of non-specific amplification products and prevent the decrease in PCR amplification efficiency.

なお、本実施形態において、第3の実施形態と同様に、ヒートブロック611の凸部611b及びヒートブロック612の凸部612bを設けない構成を採用することもできる。この場合は、第3の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、本実施形態においても第5の実施形態と同様に、マイクロ流体デバイス65の上方に撮像部50を設け、反応液に蛍光標識プローブを添加して、リアルタイムPCRを行うこともできる。 In this embodiment, as in the third embodiment, it is also possible to adopt a configuration in which the convex portion 611b of the heat block 611 and the convex portion 612b of the heat block 612 are not provided. In this case, the same effects as those of the third embodiment can be obtained. Also in this embodiment, as in the fifth embodiment, the imaging unit 50 can be provided above the microfluidic device 65, and a fluorescent labeled probe can be added to the reaction solution to perform real-time PCR.

[変形例]
本開示は、上述した実施形態に限定されるものでなく、様々な変形例を含んでいる。例えば、上述した実施形態は、本開示を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備える必要はない。また、ある実施形態の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることもできる。また、各実施形態の構成の一部について、他の実施形態の構成の一部を追加、削除又は置換することもできる。
[Modification]
The present disclosure is not limited to the embodiments described above, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present disclosure in an easy-to-understand manner, and do not necessarily include all the configurations described. Also, part of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment. Moreover, the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Moreover, a part of the configuration of each embodiment can be added, deleted or replaced with a part of the configuration of another embodiment.

変形例として、例えば、第2の実施形態と、第3~第6の実施形態とを組み合わせることもできる。この場合、第2の実施形態の櫛型電極23の形状を、各実施形態のヒートブロックの上面形状と同様に形成する。 As a modification, for example, the second embodiment can be combined with the third to sixth embodiments. In this case, the shape of the comb-shaped electrode 23 of the second embodiment is formed to be the same as the top surface shape of the heat block of each embodiment.

また、第1~第6の実施形態において、DNAを増幅するPCRを例として説明したが、各実施形態は、ウイルスなどのRNAを検出するRT-PCRに適用することもできる。さらに、流路に反応液を連続して流すのではなく、反応液の液滴をオイル中に浮遊させ、該オイルを流路に導入してPCRを行なう方式(ドロップレットPCR)に各実施形態を適用することもできる。 In addition, in the first to sixth embodiments, PCR for amplifying DNA has been described as an example, but each embodiment can also be applied to RT-PCR for detecting RNA such as viruses. Furthermore, instead of continuously flowing the reaction solution through the flow channel, droplets of the reaction solution are suspended in oil, and the oil is introduced into the flow channel to perform PCR (droplet PCR). can also be applied.

第1~第6の実施形態の核酸増幅装置において、ヒートブロックの上面がXY平面に位置し、マイクロ流体デバイスの下面と接触する場合について説明したが、核酸増幅装置の向きはこれに限定されない。核酸増幅装置の向きは、例えば、図示した状態の上下逆としてもよいし、図示した状態から90°回転してもよい。 In the nucleic acid amplifiers of the first to sixth embodiments, the upper surface of the heat block is located on the XY plane and contacts the lower surface of the microfluidic device, but the orientation of the nucleic acid amplifier is not limited to this. The orientation of the nucleic acid amplification device may be, for example, upside down from the illustrated state, or may be rotated 90° from the illustrated state.

以下、実施例により本開示をさらに詳細に説明するが、これらは例示的なものであって、本開示の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present disclosure will be described in more detail with reference to examples, but these are examples and the technical scope of the present disclosure is not limited to these examples.

[実施例1及び比較例1]
図3(b)に示した第1の実施形態の核酸増幅装置(実施例1)と、図1(c)に示した従来例に係る核酸増幅装置(比較例1)を用いてそれぞれコンティニュアスフローPCRを行った実験について説明する。
[Example 1 and Comparative Example 1]
Using the nucleic acid amplification device of the first embodiment (Example 1) shown in FIG. 3B and the nucleic acid amplification device according to the conventional example (Comparative Example 1) shown in FIG. An experiment in which asflow PCR was performed will be described.

<マイクロ流体デバイスの作成>
シクロオレフィンコポリマー製の平板材料を切削加工し、横(X軸方向)25mm×縦(Y軸方向)92mm×厚さ(Z軸方向)2mmの基板を得た。X軸方向の長さが21mm、幅(Y軸方向)600μm×高さ(Z軸方向)300μm、Y軸方向に隣接する流路の間隔が1400μmとなるように、40回蛇行させた溝を基板に形成した。溝が形成された面に対し、厚さ100μmのシクロオレフィンコポリマー製フィルムを熱融着により貼り付け、蛇行流路を形成した。これにより、実施例1及び比較例1に係るマイクロ流体デバイスを得た。
<Creation of microfluidic device>
A flat plate material made of cycloolefin copolymer was cut to obtain a substrate of 25 mm in width (X-axis direction)×92 mm in length (Y-axis direction)×2 mm in thickness (Z-axis direction). The length in the X-axis direction was 21 mm, the width (in the Y-axis direction) was 600 µm, the height (in the Z-axis direction) was 300 µm, and the grooves were meandered 40 times so that the interval between adjacent channels in the Y-axis direction was 1400 µm. formed on the substrate. A cycloolefin copolymer film having a thickness of 100 μm was adhered to the grooved surface by heat-sealing to form a meandering flow path. Thus, microfluidic devices according to Example 1 and Comparative Example 1 were obtained.

<ヒートブロックの寸法及び配置>
実施例1においては、第1の実施形態に係る櫛状のヒートブロック11(変性温度帯)及びヒートブロック12(アニーリング温度帯)を有する温度調整装置を準備した。蛇行流路の両端から4mmの部分(屈曲部)にそれぞれ本体部11a及び12aが接触し、X軸正方向に流れる流路のみに凸部11b及び12bが接触するように、マイクロ流体デバイスのフィルムが張り付けられた面に対し、ヒートブロック11及び12を接触させた。
<Dimensions and layout of heat block>
In Example 1, a temperature control device having comb-shaped heat blocks 11 (denaturing temperature zone) and heat blocks 12 (annealing temperature zone) according to the first embodiment was prepared. The film of the microfluidic device was formed so that the body portions 11a and 12a were in contact with portions (bending portions) of 4 mm from both ends of the meandering channel, and the convex portions 11b and 12b were in contact only with the channel flowing in the positive direction of the X-axis. The heat blocks 11 and 12 were brought into contact with the surface to which the was attached.

凸部11b及び12bは、それぞれ本体部11a及び12aから6mm突出するように設計した。したがって、X軸正方向の流路においては、変性温度帯のヒートブロック11及びアニーリング温度帯のヒートブロック12が接する長さは、蛇行流路の両端からそれぞれ10mmとなり、ヒートブロック11及び12に接触していない流路の長さ(凸部11b及び12bの間隔)は1mmとなる。一方、X軸負方向の流路においては、変性温度帯のヒートブロック11及びアニーリング温度帯のヒートブロック12が接する長さはそれぞれ4mmとなり、ヒートブロック11及び12に接触していない流路の長さは13mmとなる。 The protrusions 11b and 12b were designed to protrude 6 mm from the body portions 11a and 12a, respectively. Therefore, in the channel in the positive direction of the X-axis, the length of contact between the heat block 11 in the denaturing temperature zone and the heat block 12 in the annealing temperature zone is 10 mm from both ends of the meandering channel, and the heat blocks 11 and 12 are in contact with each other. The length of the flow path (interval between the projections 11b and 12b) is 1 mm. On the other hand, in the channel in the negative direction of the X-axis, the length of contact between the heat block 11 in the denaturing temperature zone and the heat block 12 in the annealing temperature zone is 4 mm, respectively, and the length of the channel not in contact with the heat blocks 11 and 12 is 4 mm. The height is 13 mm.

比較例1においては、図1(c)に示した略直方体状のヒートブロック111(変性温度帯)及びヒートブロック112(アニーリング温度帯)を有する温度調整装置を使用した。ヒートブロック111及び112がそれぞれ蛇行流路の両端から4mmの部分(屈曲部)に接触するように、マイクロ流体デバイスに接触させた。すなわち、X軸正方向及び負方向に流れる流路のいずれにおいても、変性温度帯及びアニーリング温度帯に調整される流路の長さをそれぞれ4mmとし、これらの温度帯に接触していない流路の長さを13mmとした。 In Comparative Example 1, a temperature control device having a substantially rectangular parallelepiped heat block 111 (denaturation temperature zone) and heat block 112 (annealing temperature zone) shown in FIG. 1(c) was used. The heat blocks 111 and 112 were brought into contact with the microfluidic device so that they were in contact with 4 mm portions (bending portions) from both ends of the meandering channel. That is, in both the channels flowing in the positive direction and the negative direction of the X axis, the length of the channel adjusted to the denaturation temperature zone and the annealing temperature zone is set to 4 mm, respectively, and the channel is not in contact with these temperature zones. was 13 mm.

<反応液の調製>
PCR増幅対象の鋳型DNAとしてヒトEGFR遺伝子を抽出した。PCR酵素としてTOYOBO社製のKOD DNAポリメラーゼを用い、3mMのMg2+が含まれるように、キットに付属のPCR緩衝液を調製し、ヒトEGFR遺伝子と、300nMのプライマ(フォワード側:5’- cttggaggaccgtcgcttggt -3’(配列番号1)、リバース側:5’- tgcctccttctgcatggtattctttct -3’(配列番号2))とを添加して、実施例1及び比較例1に係る反応液Aを調製した。
<Preparation of reaction solution>
The human EGFR gene was extracted as template DNA for PCR amplification. Using TOYOBO's KOD DNA polymerase as a PCR enzyme, the PCR buffer attached to the kit was prepared so as to contain 3 mM Mg 2+ , and the human EGFR gene and 300 nM primer (forward side: 5'-cttggaggaccgtcgcttggt -3' (SEQ ID NO: 1), reverse side: 5'-tgcctccttctgcatggtattctttct-3' (SEQ ID NO: 2)) were added to prepare reaction solutions A according to Example 1 and Comparative Example 1.

<PCRの実施>
実施例1においては、ヒートブロック11を95℃、ヒートブロック12を60℃に設定した。マイクロ流体デバイスの注入口にシリコンチューブとシリンジポンプを接続して、反応液Aを1μL/sの流速で流しながらコンティニュアスフローPCRを実施した。排出口にシリコンチューブを接続して、反応液Aを回収した。
<Implementation of PCR>
In Example 1, the heat block 11 was set at 95°C and the heat block 12 was set at 60°C. A silicon tube and a syringe pump were connected to the injection port of the microfluidic device, and continuous flow PCR was performed while flowing the reaction solution A at a flow rate of 1 μL/s. A silicon tube was connected to the outlet, and the reaction solution A was recovered.

反応液Aが蛇行流路を進むにつれて、変性温度帯とアニーリング温度帯からの熱を受けることでサーマルサイクルがなされる。蛇行流路は40回蛇行しているため、サーマルサイクルが40回繰り返される。そのため、各ヒートブロック11及び12の温度はPCR実施中に変更しなくても良い。 As the reaction liquid A progresses through the meandering flow path, it undergoes a thermal cycle by receiving heat from the denaturation temperature zone and the annealing temperature zone. Since the meandering flow path meanders 40 times, the thermal cycle is repeated 40 times. Therefore, the temperatures of the heat blocks 11 and 12 do not have to be changed during PCR.

比較例1においても実施例1と同様にして、ヒートブロック111を95℃、ヒートブロック112を60℃に設定し、PCRを実施した。 In Comparative Example 1, PCR was performed in the same manner as in Example 1, with the heat block 111 set at 95° C. and the heat block 112 set at 60° C.

<反応液の温度測定>
実施例1及び比較例1のそれぞれについて、PCRの実施中に、反応液AがX軸正方向に流れる流路の一つにおいて、反応液Aの温度が変性温度帯からアニーリング温度帯に降温する場合の反応液Aの温度を測定した。温度の測定は0.5mm間隔で行った。
<Temperature measurement of reaction solution>
In each of Example 1 and Comparative Example 1, the temperature of reaction solution A is lowered from the denaturation temperature zone to the annealing temperature zone in one of the channels through which reaction solution A flows in the positive direction of the X-axis during PCR. The temperature of the reaction solution A was measured. Temperature measurements were taken at intervals of 0.5 mm.

図12は、実施例1及び比較例1における反応液Aの降温時の温度を比較したグラフである。図12のグラフにおける横軸は、蛇行流路のアニーリング温度帯側(X軸正方向側)の端からの距離を示し、縦軸は反応液Aの温度を示している。 FIG. 12 is a graph comparing the temperature of the reaction liquid A during cooling in Example 1 and Comparative Example 1. FIG. The horizontal axis in the graph of FIG. 12 indicates the distance from the end of the meandering channel on the annealing temperature zone side (positive direction of the X axis), and the vertical axis indicates the temperature of the reaction solution A. In FIG.

図12に示すように、比較例1の流路においては、アニーリング温度帯側の端から13mmの位置で90℃となり、アニーリング温度帯側の端から2mmの位置で70℃となった。したがって、その間に位置する流路の長さ11mmに亘って70℃~90℃の温度範囲になった。反応液Aを1μL/sの流速で移動させた場合、反応液Aは流路を1秒におよそ5mm進む。つまり、反応液Aは2秒以上70℃~90℃の温度となった。 As shown in FIG. 12, in the channel of Comparative Example 1, the temperature reached 90° C. at a position 13 mm from the end on the annealing temperature zone side, and 70° C. at a position 2 mm from the end on the annealing temperature zone side. Thus, the temperature range was from 70° C. to 90° C. over the length of 11 mm of the channel located between them. When the reaction liquid A is moved at a flow rate of 1 μL/s, the reaction liquid A advances through the channel by approximately 5 mm per second. That is, the temperature of the reaction liquid A reached 70° C. to 90° C. for 2 seconds or longer.

実施例1の流路においては、アニーリング温度帯側の端から10.5mmの位置で90℃となり、アニーリング温度帯側の端から6.5mmの位置で70℃となった。したがって、70℃~90℃の温度範囲になる流路の長さは4mmであり、その時間は1秒未満となった。以上のことから、実施例1は、比較例1と比較して70℃~90℃の温度範囲になる領域が半分以下となり、時間も半分以下となることがわかった。 In the flow channel of Example 1, the temperature was 90° C. at a position 10.5 mm from the end on the annealing temperature zone side, and 70° C. at a position 6.5 mm from the end on the annealing temperature zone side. Therefore, the length of the flow path to reach the temperature range of 70° C. to 90° C. was 4 mm, and the time was less than 1 second. From the above, it was found that in Example 1, compared with Comparative Example 1, the temperature range of 70° C. to 90° C. was less than half, and the time was also less than half.

<増幅産物の電気泳動>
実施例1及び比較例1におけるヒトEGFR遺伝子のPCR増幅産物について、それぞれ電気泳動を行った。
<Electrophoresis of amplified products>
The PCR amplification products of the human EGFR gene in Example 1 and Comparative Example 1 were each subjected to electrophoresis.

図13は、実施例1及び比較例1における増幅産物を電気泳動した結果を示す図である。図13の左端に示すレーンMはサイズマーカであり、25~1500ヌクレオチドの塩基長の断片の泳動長を示している。 13 shows the results of electrophoresis of the amplification products in Example 1 and Comparative Example 1. FIG. Lane M shown on the left end of FIG. 13 is a size marker, which indicates the migration length of fragments with a base length of 25 to 1500 nucleotides.

図13に示すように、実施例1のレーン及び比較例1のレーンにおいて、目的産物であるヒトEGFR遺伝子の増幅産物が150塩基付近に観察される。しかしながら、比較例1のレーンには、目的産物に加えて100塩基以下の非特異的増幅産物の増幅が観察された。一方、実施例1のレーンにはこのような非特異的増幅産物が見られないことから、非特異的増幅産物の発生を抑制できたことがわかった。 As shown in FIG. 13, in the lane of Example 1 and the lane of Comparative Example 1, the target product, the amplified product of the human EGFR gene, is observed around 150 bases. However, in the lane of Comparative Example 1, amplification of a non-specific amplification product of 100 bases or less was observed in addition to the target product. On the other hand, no such non-specific amplification products were observed in the lane of Example 1, indicating that the generation of non-specific amplification products could be suppressed.

[実施例2及び比較例2]
図6(b)に示した第3の実施形態の核酸増幅装置(実施例2)と、図1(c)に示した従来例に係る核酸増幅装置(比較例2)を用いてそれぞれPCRを行った実験について説明する。
[Example 2 and Comparative Example 2]
PCR was performed using the nucleic acid amplification device of the third embodiment (Example 2) shown in FIG. 6B and the nucleic acid amplification device (Comparative Example 2) according to the conventional example shown in FIG. I will describe the experiments that I conducted.

<マイクロ流体デバイスの作成>
実施例1及び比較例1と同様にして、実施例2及び比較例2に係るマイクロ流体デバイスを作製した。
<Creation of microfluidic device>
In the same manner as in Example 1 and Comparative Example 1, microfluidic devices according to Example 2 and Comparative Example 2 were produced.

<ヒートブロックの寸法及び配置>
実施例2においては、第3の実施形態に係るヒートブロック311(変性温度帯)、ヒートブロック312(アニーリング温度帯)及びヒートブロック313(伸長温度帯)を有する温度調整装置を準備した。蛇行流路の両端から4mmの部分にヒートブロック311及び312がそれぞれ接触するように、マイクロ流体デバイスに接触させた。また、ヒートブロック313の凸部313bのX軸方向の長さを7mmとし、ヒートブロック311及び312からそれぞれ3mmの間隔を有するように、X軸負方向の流路の中央部に凸部313bを接触させた。
<Dimensions and layout of heat block>
In Example 2, a temperature control device having heat block 311 (denaturation temperature zone), heat block 312 (annealing temperature zone) and heat block 313 (extension temperature zone) according to the third embodiment was prepared. The microfluidic device was brought into contact with the heat blocks 311 and 312 in such a manner that the heat blocks 311 and 312 were in contact with 4 mm from both ends of the meandering channel. Further, the length of the projection 313b of the heat block 313 in the X-axis direction is set to 7 mm, and the projection 313b is formed in the center of the flow path in the negative direction of the X-axis so that the heat blocks 311 and 312 are separated from each other by 3 mm. made contact.

したがって、反応液がX軸正方向に流れ、変性温度帯からアニーリング温度帯に降温する過程においては、蛇行流路の端から4mmが変性温度帯のヒートブロック311に接触し、13mmがヒートブロックに接触せず、4mmがアニーリング温度帯のヒートブロック312に接触する。一方、反応液がX軸負方向に流れ、アニーリング温度帯から変性温度帯に昇温する過程においては、蛇行流路の端から4mmがアニーリング温度帯のヒートブロック312に接触し、3mmがヒートブロックに接触せず、7mmが伸長温度帯のヒートブロック313に接触し、3mmがヒートブロックに接触せず、4mmが変性温度帯のヒートブロック311に接触する。 Therefore, in the process in which the reaction solution flows in the positive direction of the X axis and the temperature is lowered from the denaturation temperature zone to the annealing temperature zone, 4 mm from the end of the meandering flow path is in contact with the heat block 311 in the denaturation temperature zone, and 13 mm from the end of the meandering flow path is in contact with the heat block. No contact, 4 mm contact the heat block 312 in the annealing temperature zone. On the other hand, in the process in which the reaction solution flows in the negative direction of the X-axis and the temperature rises from the annealing temperature zone to the denaturing temperature zone, 4 mm from the end of the meandering flow path contacts the heat block 312 in the annealing temperature zone, and 3 mm from the end of the heat block. , 7 mm is in contact with the heat block 313 in the extension temperature zone, 3 mm is not in contact with the heat block, and 4 mm is in contact with the heat block 311 in the denaturation temperature zone.

比較例2においては、比較例1のヒートブロック111及び112と同様のものを用いた。 In Comparative Example 2, the same heat blocks 111 and 112 as in Comparative Example 1 were used.

<PCRの実施>
実施例2において、ヒートブロック311を95℃、ヒートブロック312を60℃、ヒートブロック313を72℃に設定し、上記反応液Aを用い、PCRを実施した。
<Implementation of PCR>
In Example 2, the heat block 311 was set at 95° C., the heat block 312 was set at 60° C., and the heat block 313 was set at 72° C., and the above reaction solution A was used to perform PCR.

比較例2においても実施例2と同様にして、ヒートブロック111を95℃、ヒートブロック112を60℃に設定し、PCRを実施した。 In Comparative Example 2, PCR was performed in the same manner as in Example 2, with the heat block 111 set at 95° C. and the heat block 112 set at 60° C.

<反応液の温度の測定>
実施例2及び比較例2のそれぞれについて、PCRの実施中に、反応液AがX軸負方向に流れる流路の一つにおいて、反応液Aの温度がアニーリング温度帯から変性温度帯に昇温する場合の反応液Aの温度を測定した。温度の測定は0.5mm間隔で行った。
<Measurement of temperature of reaction solution>
For each of Example 2 and Comparative Example 2, the temperature of reaction solution A was raised from the annealing temperature range to the denaturation temperature range in one of the channels through which reaction solution A flows in the negative direction of the X-axis during PCR. The temperature of the reaction solution A was measured in the case of Temperature measurements were taken at intervals of 0.5 mm.

図14は、実施例2及び比較例2における反応液Aの昇温時の温度を比較したグラフである。図14のグラフにおける横軸は、蛇行流路のアニーリング温度帯側の端からの距離を示し、縦軸は反応液Aの温度を示している。 FIG. 14 is a graph comparing the temperatures of reaction liquid A during heating in Example 2 and Comparative Example 2. FIG. The horizontal axis in the graph of FIG. 14 indicates the distance from the end of the meandering channel on the annealing temperature zone side, and the vertical axis indicates the temperature of the reaction liquid A. In FIG.

図14に示すように、比較例2の流路においては、アニーリング温度帯側の端から13mmの位置で70℃となり、アニーリング温度帯側の端から16.5mmの位置で75℃となり、その間の流路の長さ3.5mmに亘って、耐熱性DNAポリメラーゼが活性を十分な活性を有する70℃~75℃の温度範囲となった。反応液Aを1μL/sの流速で移動させた場合、反応液Aは流路を1秒におよそ5mm進む。したがって、反応液Aが70~75℃の温度となるのは1秒未満であった。 As shown in FIG. 14, in the channel of Comparative Example 2, the temperature reached 70° C. at a position 13 mm from the end of the annealing temperature zone, and 75° C. at a position 16.5 mm from the end of the annealing temperature zone. Over the channel length of 3.5 mm, the temperature range was 70° C. to 75° C. where the thermostable DNA polymerase has sufficient activity. When the reaction liquid A is moved at a flow rate of 1 μL/s, the reaction liquid A advances through the channel by approximately 5 mm per second. Therefore, it took less than 1 second for the reaction solution A to reach the temperature of 70 to 75°C.

実施例2の流路においては、アニーリング温度帯側の端から9.5mmの位置で70℃となり、アニーリング温度帯側の端から15.5mmの位置で75℃となった。すなわち、70℃~75℃の温度範囲になる流路の長さは6.0mmであり、比較例2の約2倍であった。以上のことから、実施例2は、比較例2と比較して、反応液Aがアニーリング温度帯から変性温度帯へ移動する過程において、伸長温度帯である70℃~75℃の温度範囲になる領域が約2倍となり、時間も約2倍となることがわかった。 In the flow channel of Example 2, the temperature reached 70° C. at a position 9.5 mm from the end on the annealing temperature zone side, and reached 75° C. at a position 15.5 mm from the end on the annealing temperature zone side. That is, the length of the flow path for the temperature range of 70.degree. C. to 75.degree. From the above, in Example 2, compared to Comparative Example 2, the temperature range of 70 ° C. to 75 ° C., which is the elongation temperature zone, is reached in the process of moving the reaction solution A from the annealing temperature zone to the denaturation temperature zone. It was found that the area was approximately doubled and the time was also approximately doubled.

[実施例3及び比較例3]
図8(b)に示した第4の実施形態の核酸増幅装置(実施例3)と、図1(c)に示した従来例に係る核酸増幅装置(比較例3)を用いてそれぞれコンティニュアスフローPCRを行った実験について説明する。
[Example 3 and Comparative Example 3]
Using the nucleic acid amplification device of the fourth embodiment (Example 3) shown in FIG. 8B and the nucleic acid amplification device according to the conventional example (Comparative Example 3) shown in FIG. An experiment in which asflow PCR was performed will be described.

<マイクロ流体デバイスの作成>
実施例1及び比較例1と同様にして、実施例3及び比較例3のマイクロ流体デバイスを作製した。
<Creation of microfluidic device>
In the same manner as in Example 1 and Comparative Example 1, microfluidic devices of Example 3 and Comparative Example 3 were produced.

<ヒートブロックの寸法及び配置>
実施例3においては、第4の実施形態に係るヒートブロック11(変性温度帯)、ヒートブロック12(アニーリング温度帯)及びヒートブロック313(伸長温度帯)を有する温度調整装置を準備した。蛇行流路の両端から4mmの部分(屈曲部)にそれぞれ本体部11a及び12aが接触し、X軸正方向に流れる流路のみに凸部11b及び12bが接触するように、マイクロ流体デバイスのフィルムが張り付けられた面に対し、ヒートブロック11及び12を接触させた。
<Dimensions and layout of heat block>
In Example 3, a temperature control device having heat block 11 (denaturation temperature zone), heat block 12 (annealing temperature zone) and heat block 313 (extension temperature zone) according to the fourth embodiment was prepared. The film of the microfluidic device was formed so that the body portions 11a and 12a were in contact with portions (bending portions) of 4 mm from both ends of the meandering channel, and the convex portions 11b and 12b were in contact only with the channel flowing in the positive direction of the X-axis. The heat blocks 11 and 12 were brought into contact with the surface to which the was attached.

凸部11b及び12bは、それぞれ本体部11a及び12aから6mm突出するように設計した。したがって、X軸正方向の流路においては、変性温度帯のヒートブロック11及びアニーリング温度帯のヒートブロック12が接する長さは、蛇行流路の両端からそれぞれ10mmとなり、ヒートブロック11及び12に接触していない流路の長さ(凸部11b及び12bの間隔)は1mmとなる。一方、X軸負方向の流路においては、変性温度帯のヒートブロック11及びアニーリング温度帯のヒートブロック12が接する長さはそれぞれ4mmとなり、ヒートブロック11及び12に接触していない流路の長さは13mmとなる。 The protrusions 11b and 12b were designed to protrude 6 mm from the body portions 11a and 12a, respectively. Therefore, in the channel in the positive direction of the X-axis, the length of contact between the heat block 11 in the denaturing temperature zone and the heat block 12 in the annealing temperature zone is 10 mm from both ends of the meandering channel, and the heat blocks 11 and 12 are in contact with each other. The length of the flow path (interval between the projections 11b and 12b) is 1 mm. On the other hand, in the channel in the negative direction of the X-axis, the length of contact between the heat block 11 in the denaturing temperature zone and the heat block 12 in the annealing temperature zone is 4 mm, respectively, and the length of the channel not in contact with the heat blocks 11 and 12 is 4 mm. The height is 13 mm.

また、ヒートブロック313の凸部313bのX軸方向の長さを7mmとし、ヒートブロック11及び12からそれぞれ3mmの間隔を有するように、反応液がX軸負方向に流れる流路の中央部に対し、凸部313bを接触させた。 In addition, the length of the protrusion 313b of the heat block 313 in the X-axis direction was set to 7 mm, and the heat blocks 11 and 12 were spaced 3 mm apart from each other by 3 mm at the center of the channel through which the reaction solution flows in the negative direction of the X-axis. In contrast, the convex portion 313b is brought into contact.

すなわち、反応液がX軸負方向に流れ、アニーリング温度帯から変性温度帯に昇温する過程においては、蛇行流路の端から4mmがアニーリング温度帯のヒートブロック12に接触し、3mmがヒートブロックに接触せず、7mmが伸長温度帯のヒートブロック313に接触し、3mmがヒートブロックに接触せず、4mmが変性温度帯のヒートブロック11に接触する。 That is, in the process in which the reaction solution flows in the negative direction of the X-axis and the temperature rises from the annealing temperature zone to the denaturing temperature zone, 4 mm from the end of the meandering flow path contacts the heat block 12 in the annealing temperature zone, and 3 mm from the heat block. , 7 mm is in contact with the heat block 313 in the extension temperature zone, 3 mm is not in contact with the heat block, and 4 mm is in contact with the heat block 11 in the denaturation temperature zone.

比較例3の温度調整装置におけるヒートブロックは、比較例1のヒートブロック111及び112と同様であるため説明を省略する。 The heat blocks in the temperature control device of Comparative Example 3 are the same as the heat blocks 111 and 112 of Comparative Example 1, and thus the description thereof is omitted.

<反応液の調製>
PCR増幅対象の鋳型DNAとしてヒトKRAS遺伝子を抽出した。PCR酵素としてKAPA Biosystems社製のKAPA Taq Extra DNAポリメラーゼを用い、キットに付属のPCR緩衝液を2mMのMg2+を含むように調製し、ヒトKRAS遺伝子と、500nMのプライマ(フォワード側:5’- tcacattttcattatttttattataagg -3’(配列番号3)、リバース側:5’- gtatggtcaaggcactcttgcc -3’(配列番号4))とを添加して、反応液Bを調製した。
<Preparation of reaction solution>
The human KRAS gene was extracted as template DNA for PCR amplification. KAPA Biosystems KAPA Taq Extra DNA polymerase was used as a PCR enzyme, the PCR buffer attached to the kit was prepared to contain 2 mM Mg 2+ , and human KRAS gene and 500 nM primer (forward side: 5′- tcacattttcattatttttattataagg-3' (SEQ ID NO: 3), reverse side: 5'-gtatggtcaaggcactcttgcc-3' (SEQ ID NO: 4)) were added to prepare a reaction solution B.

<PCRの実施>
実施例3においては、変性温度帯のヒートブロックを95℃、アニーリング温度帯のヒートブロックを60℃、伸長温度帯のヒートブロックを72℃に設定した。その他の条件は実施例1と同様にして、反応液Bを1μL/sの流速で流しながらPCRを実施した。
<Implementation of PCR>
In Example 3, the heat block for the denaturation temperature zone was set at 95°C, the heat block for the annealing temperature zone was set at 60°C, and the heat block for the extension temperature zone was set at 72°C. Other conditions were the same as in Example 1, and PCR was performed while flowing the reaction solution B at a flow rate of 1 μL/s.

比較例3においても上記と同様にして、変性温度帯のヒートブロックを95℃、アニーリング温度帯のヒートブロックを60℃に設定し、反応液BについてPCRを実施した。 In Comparative Example 3, the heat block for the denaturation temperature zone was set at 95° C. and the heat block for the annealing temperature zone was set at 60° C., and PCR was performed on the reaction solution B in the same manner as above.

<反応液の降温時の温度測定>
実施例3及び比較例3のそれぞれについて、PCRの実施中に、反応液BがX軸正方向に流れる流路の一つにおいて、反応液Bの温度を変性温度帯からアニーリング温度帯に降温させる場合の反応液Bの温度を測定した。温度の測定は0.5mm間隔で行った。
<Temperature measurement when the temperature of the reaction solution is lowered>
For each of Example 3 and Comparative Example 3, the temperature of reaction solution B is lowered from the denaturation temperature zone to the annealing temperature zone in one of the channels through which reaction solution B flows in the positive direction of the X-axis during PCR. The temperature of the reaction liquid B in the case was measured. Temperature measurements were taken at intervals of 0.5 mm.

図15は、実施例3及び比較例3における反応液Bの降温時の温度を比較したグラフである。図15のグラフにおける横軸は、蛇行流路のアニーリング温度帯側の端からの距離を示し、縦軸は反応液Bの温度を示している。 FIG. 15 is a graph comparing the temperature of the reaction liquid B in Example 3 and Comparative Example 3 when the temperature was lowered. The horizontal axis in the graph of FIG. 15 indicates the distance from the end of the meandering channel on the annealing temperature zone side, and the vertical axis indicates the temperature of the reaction liquid B. In FIG.

図15に示すように、比較例3の流路においては、アニーリング温度帯側の端から12.5mmの位置で90℃となり、アニーリング温度帯側の端から1.5mmの位置で70℃となるため、その間に位置する流路の長さ11mmに亘って70℃~90℃の温度範囲になる。反応液を1μL/sの流速で移動させた場合、反応液は流路を1秒におよそ5mm進む。したがって、反応液は2秒程度70℃~90℃の温度となった。 As shown in FIG. 15, in the channel of Comparative Example 3, the temperature reaches 90° C. at a position 12.5 mm from the end of the annealing temperature zone, and 70° C. at a position of 1.5 mm from the end of the annealing temperature zone. Therefore, the temperature range is from 70° C. to 90° C. over the length of 11 mm of the channel located therebetween. When the reaction solution is moved at a flow rate of 1 μL/s, the reaction solution advances through the channel by approximately 5 mm per second. Therefore, the temperature of the reaction liquid reached 70° C. to 90° C. for about 2 seconds.

実施例3の流路においては、アニーリング温度帯側の端から10.0mmの位置で90℃となり、アニーリング温度帯側の端から6.0mmの位置で70℃となるため、70℃~90℃の温度範囲になる流路の長さは4mmであり、その時間は1秒未満となる。以上のことから、実施例3は、比較例3と比較して70℃~90℃の温度範囲になる領域が半分以下となり、時間も半分以下となることがわかった。 In the flow path of Example 3, the temperature is 90°C at a position 10.0 mm from the end of the annealing temperature zone, and 70°C at a position 6.0 mm from the end of the annealing temperature zone. is 4 mm, and the time is less than 1 second. From the above, it was found that in Example 3, the temperature range of 70° C. to 90° C. was less than half that of Comparative Example 3, and the time was also less than half.

<反応液の昇温時の温度測定>
さらに、PCRの実施中に、反応液BがX軸負方向に流れる流路の一つにおいて、反応液Bの温度をアニーリング温度帯から変性温度帯に昇温させる場合の反応液Bの温度を測定した。温度の測定は0.5mm間隔で行った。
<Temperature measurement during temperature rise of the reaction solution>
Furthermore, during PCR, in one of the channels in which the reaction solution B flows in the negative direction of the X axis, the temperature of the reaction solution B when the temperature of the reaction solution B is raised from the annealing temperature range to the denaturation temperature range is It was measured. Temperature measurements were taken at intervals of 0.5 mm.

図16は、実施例3及び比較例3における反応液Bの昇温時の温度を比較したグラフである。図16のグラフにおける横軸は、蛇行流路のアニーリング温度帯側の端からの距離を示し、縦軸は反応液Bの温度を示している。 FIG. 16 is a graph comparing the temperature of reaction liquid B during heating in Example 3 and Comparative Example 3. FIG. The horizontal axis in the graph of FIG. 16 indicates the distance from the end of the meandering channel on the annealing temperature zone side, and the vertical axis indicates the temperature of the reaction liquid B. In FIG.

図16に示すように、比較例3の流路においては、アニーリング温度帯側の端から14.5mmの位置で70℃となり、アニーリング温度帯側の端から17.0mmの位置で75℃となり、その間に位置する流路の長さ2.5mmに亘って、耐熱性DNAポリメラーゼが活性を十分な活性を有する70℃~75℃の温度範囲となった。反応液Bを1μL/sの流速で移動させた場合、反応液Bは流路を1秒におよそ5mm進む。したがって、反応液Bが70℃~75℃の温度となるのは0.5秒程度であった。 As shown in FIG. 16, in the channel of Comparative Example 3, the temperature reached 70°C at a position 14.5 mm from the end of the annealing temperature zone, and 75°C at a position of 17.0 mm from the end of the annealing temperature zone. Over the length of 2.5 mm of the channel located between them, the temperature range was 70° C. to 75° C. where the thermostable DNA polymerase had sufficient activity. When the reaction solution B is moved at a flow rate of 1 μL/s, the reaction solution B advances through the channel by about 5 mm per second. Therefore, it took about 0.5 seconds for the temperature of the reaction liquid B to reach 70°C to 75°C.

実施例3の流路においては、アニーリング温度帯側の端から11.0mmの位置で70℃となり、アニーリング温度帯側の端から15.5mmの位置で75℃となるため、70℃~75℃の温度範囲になる流路の長さは4.5mmとなり、比較例3の約2倍となった。以上のことから、実施例3は、比較例3と比較して、70℃~75℃の温度範囲になる領域が約2倍となり、時間も約2倍となることがわかった。 In the channel of Example 3, the temperature is 70° C. at a position 11.0 mm from the end of the annealing temperature zone, and 75° C. at a position 15.5 mm from the end of the annealing temperature zone. was 4.5 mm, which was about twice that of Comparative Example 3. From the above, it was found that in Example 3, compared with Comparative Example 3, the temperature range of 70° C. to 75° C. was approximately doubled, and the time was also approximately doubled.

<増幅産物の電気泳動>
ここで、第3の実施形態に係るヒートブロック11、12及び313を用いて、反応液B(ヒトKRAS遺伝子)について、実施例3と同様の条件でPCRを実施し、実施例3-2とした。また、実施例3、実施例3-2及び比較例3におけるヒトKRAS遺伝子のPCR増幅産物について、それぞれ電気泳動を行った。
<Electrophoresis of amplified product>
Here, using the heat blocks 11, 12 and 313 according to the third embodiment, PCR was performed on the reaction solution B (human KRAS gene) under the same conditions as in Example 3, and did. Further, the PCR amplification products of the human KRAS gene in Example 3, Example 3-2 and Comparative Example 3 were each subjected to electrophoresis.

図17は、実施例3、実施例3-2及び比較例3におけるヒトKRAS遺伝子の増幅産物を電気泳動した結果を示す図である。レーンMはサイズマーカであり、25~1500ヌクレオチドの塩基長の断片の泳動長を示している。 17 shows the results of electrophoresis of the amplification products of the human KRAS gene in Example 3, Example 3-2 and Comparative Example 3. FIG. Lane M is a size marker, showing the migration length of fragments with a base length of 25 to 1500 nucleotides.

図17に示すように、比較例3において目的産物であるヒトKRAS遺伝子の増幅産物が100塩基付近に薄く観察される。一方、実施例3及び3-2においては、目的産物が100塩基付近にはっきりと観察できた。以上のことから、第4の実施形態の核酸増幅装置を用いた場合(実施例3)と、第3の実施形態の核酸増幅装置を用いた場合(実施例3-2)のいずれにおいても、PCR増幅効率の向上が可能であることがわかった。 As shown in FIG. 17, in Comparative Example 3, the target product, the amplified product of the human KRAS gene, is faintly observed around 100 bases. On the other hand, in Examples 3 and 3-2, the target product was clearly observed around 100 bases. From the above, in both the case of using the nucleic acid amplification device of the fourth embodiment (Example 3) and the case of using the nucleic acid amplification device of the third embodiment (Example 3-2), It was found that it is possible to improve the efficiency of PCR amplification.

[実施例4及び比較例4]
図11(b)に示した第6の実施形態に係る核酸増幅装置を用いてコンティニュアスフローPCRを実施し、増幅産物をリアルタイムで検出した実験について説明する。
[Example 4 and Comparative Example 4]
An experiment in which continuous flow PCR was performed using the nucleic acid amplification apparatus according to the sixth embodiment shown in FIG. 11(b) and amplification products were detected in real time will be described.

<マイクロ流体デバイスの作成>
シクロオレフィンコポリマー製の平板材料を切削加工し、横(X軸方向)80mm×縦(Y軸方向)30mm×厚さ(Z軸方向)2mmの基板を得た。図10(a)に示す形状の往復流路6となるように、X軸方向の長さ(注入口1と排出口3とのX軸方向の距離)が60mm、幅(Y軸方向)600μm×高さ(Z軸方向)300μmの溝を基板に形成した。より具体的には、注入口1とバルブ7との間、及びバルブ8と排出口3との間においては、Y軸方向に14mmに亘って溝を蛇行させた。バルブ7及び8の間においては、流路61及び62を形成するために、直進部分のX軸方向の長さが20mm、隣接する流路の間隔が1400μmとなるように、溝を2つに分岐させた。溝が形成された面に対し、厚さ100μmのシクロオレフィンコポリマー製フィルムを熱融着により基板に貼り付けた。これにより、実施例4及び比較例4に係るマイクロ流体デバイスを得た。
<Creation of microfluidic device>
A flat plate material made of cycloolefin copolymer was cut to obtain a substrate of 80 mm in width (X-axis direction)×30 mm in length (Y-axis direction)×2 mm in thickness (Z-axis direction). The length in the X-axis direction (the distance between the injection port 1 and the discharge port 3 in the X-axis direction) is 60 mm and the width (in the Y-axis direction) is 600 μm so that the reciprocating flow path 6 has the shape shown in FIG. 10(a). A groove with a height (in the Z-axis direction) of 300 μm was formed in the substrate. More specifically, between the inlet 1 and the valve 7 and between the valve 8 and the outlet 3, the grooves meander over 14 mm in the Y-axis direction. Between the valves 7 and 8, in order to form the flow paths 61 and 62, the grooves are divided into two so that the length of the straight portion in the X-axis direction is 20 mm and the interval between the adjacent flow paths is 1400 μm. branched. A cycloolefin copolymer film having a thickness of 100 μm was adhered to the substrate by heat sealing to the grooved surface. As a result, microfluidic devices according to Example 4 and Comparative Example 4 were obtained.

<ヒートブロックの寸法及び配置>
実施例4及び比較例4においては、第6の実施形態に係るヒートブロック611~613を有する温度調整装置を準備した。ヒートブロック611の本体部611a及びヒートブロック612の本体部612aの上面の寸法は(X軸方向)20mm×(Y軸方向)20mmとした。凸部611bは本体部611aからX軸正方向に8mm突出し、凸部612bは本体部612aから8mm突出するように設計した。凸部611b及び612bの間隔は4mmとした。ヒートブロック613の凸部613bのX軸方向の長さは12mmとし、ヒートブロック611の本体部611aとヒートブロック612の本体部612aからそれぞれ4mm離れるように配置した。したがって、ヒートブロック611の本体部611aとヒートブロック612の本体部612aのX軸方向の距離は20mmである。
<Dimensions and layout of heat block>
In Example 4 and Comparative Example 4, a temperature control device having heat blocks 611 to 613 according to the sixth embodiment was prepared. The dimensions of the upper surfaces of the body portion 611a of the heat block 611 and the body portion 612a of the heat block 612 were 20 mm (in the X-axis direction)×20 mm (in the Y-axis direction). The convex portion 611b was designed to protrude from the body portion 611a in the positive direction of the X-axis by 8 mm, and the convex portion 612b was designed to protrude from the body portion 612a by 8 mm. The distance between the projections 611b and 612b was set to 4 mm. The length of the projection 613b of the heat block 613 in the X-axis direction is 12 mm, and the heat block 611 and the heat block 612 are arranged so as to be 4 mm apart from the main body 611a and the heat block 612, respectively. Therefore, the distance in the X-axis direction between the body portion 611a of the heat block 611 and the body portion 612a of the heat block 612 is 20 mm.

ヒートブロック611の本体部611aとヒートブロック612の本体部612aとの間に流路61及び62の直進部分が配置されるように、マイクロ流体デバイスと、ヒートブロック611~613とを接触させた。したがって、注入口1とバルブ7との間の流路はヒートブロック611の本体部611aに接触し、バルブ8と排出口3との間の流路はヒートブロック612の本体部612aに接触する。また、流路61の直進部分を凸部611b及び612bに接触させ、流路62の直進部分を凸部613bに接触させた。 The microfluidic device and the heat blocks 611 to 613 were brought into contact with each other so that the straight portions of the flow paths 61 and 62 were arranged between the body portion 611a of the heat block 611 and the body portion 612a of the heat block 612. Therefore, the channel between the inlet 1 and the valve 7 contacts the body portion 611 a of the heat block 611 , and the channel between the valve 8 and the outlet 3 contacts the body portion 612 a of the heat block 612 . Further, the straight portion of the flow path 61 was brought into contact with the convex portions 611b and 612b, and the straight portion of the flow channel 62 was brought into contact with the convex portion 613b.

<反応液の調製>
PCR増幅対象の鋳型DNAとしてヒトEGFR遺伝子を抽出した。PCR酵素としてKAPA Biosystems社製のKAPA Taq Extra DNAポリメラーゼを用い、キットに付属のPCR緩衝液を2mMのMg2+を含むように調製し、ヒトKRAS遺伝子と、500nMのプライマ(フォワード側:5’- cctcacctccaccgtgca -3’(配列番号5)、リバース側:5’- aggcagccgaagggca -3’(配列番号6))と、FAM(蛍光色素)で標識したTaqMan(登録商標)プローブ(5’- tcatcatgcagctc -3’(配列番号7))を添加して、実施例4及び比較例4に係る反応液Cを調製した。このような反応液CについてリアルタイムPCRを実施することで、EGFR遺伝子のT790M変異を検出することができる。
<Preparation of reaction solution>
The human EGFR gene was extracted as template DNA for PCR amplification. KAPA Biosystems KAPA Taq Extra DNA polymerase was used as a PCR enzyme, the PCR buffer attached to the kit was prepared to contain 2 mM Mg 2+ , and human KRAS gene and 500 nM primer (forward side: 5′- cctcacctccaccgtgca-3' (SEQ ID NO: 5), reverse side: 5'-aggcagccgaagggca-3' (SEQ ID NO: 6)) and FAM (fluorochrome)-labeled TaqMan (registered trademark) probe (5'-tcatcatgcagctc-3' (SEQ ID NO: 7)) was added to prepare a reaction solution C according to Example 4 and Comparative Example 4. By performing real-time PCR on such a reaction solution C, the T790M mutation of the EGFR gene can be detected.

<リアルタイムPCRの実施>
実施例4においては、ヒートブロック611を95℃(変性温度帯)、ヒートブロック612を60℃(アニーリング温度帯)、ヒートブロック613を72℃(伸長温度帯)に設定した。また、反応液Cからの蛍光を検出できるように、マイクロ流体デバイス65の上部に、図9(b)に示した撮像部50と同様の撮像部を配置した。
<Implementation of real-time PCR>
In Example 4, the heat block 611 was set at 95° C. (denaturation temperature range), the heat block 612 was set at 60° C. (annealing temperature range), and the heat block 613 was set at 72° C. (extension temperature range). Moreover, an imaging unit similar to the imaging unit 50 shown in FIG.

反応液Cを注入口1から導入し、注入口1と排出口3にシリンジポンプを接続して、45回バルブ7及び8を切り替えて、反応液Cを往復させることにより、PCRを行なった。なお、バルブ7及び8の切り替えにより、変性温度帯からアニーリング温度帯に降温する際には流路61を反応液Cが流れ、アニーリング温度帯から伸長温度帯を経て変性温度帯に昇温させる際には、流路62を反応液Cが流れるようにした。シリンジポンプは、変性温度帯で3秒間反応液Cを保持した後、バルブ7及び8を切り替えてアニーリング温度帯に反応液Cを送液し、アニーリング温度帯で5秒間保持した後、バルブ7及び8を切り替えて変性温度帯に反応液Cを送液した。撮像部により、反応液Cが伸長温度帯を通過する際の反応液Cの蛍光強度を上部から測定することで、リアルタイムPCRを実施した。 PCR was performed by introducing the reaction solution C from the injection port 1, connecting a syringe pump to the injection port 1 and the discharge port 3, and switching the valves 7 and 8 45 times to cause the reaction solution C to reciprocate. When the temperature is lowered from the denaturation temperature zone to the annealing temperature zone by switching the valves 7 and 8, the reaction solution C flows through the channel 61, and when the temperature is raised from the annealing temperature zone to the denaturation temperature zone via the elongation temperature zone. , the reaction solution C was allowed to flow through the channel 62 . After holding the reaction solution C in the denaturation temperature zone for 3 seconds, the syringe pump switches the valves 7 and 8 to send the reaction solution C to the annealing temperature zone, holds it in the annealing temperature zone for 5 seconds, and then switches the valves 7 and 8. 8 was switched to send the reaction liquid C to the denaturing temperature zone. Real-time PCR was performed by measuring the fluorescence intensity of the reaction liquid C from above when the reaction liquid C passed through the elongation temperature zone by the imaging unit.

比較例4においては、ヒートブロック613のスイッチを切り、流路62に対し熱を供給しないようにした。その他の条件は実施例4と同様にして、反応液CについてリアルタイムPCRを実施した。 In Comparative Example 4, the heat block 613 was switched off so as not to supply heat to the flow path 62 . Other conditions were the same as in Example 4, and real-time PCR was performed on the reaction solution C.

図18は、実施例4及び比較例4における反応液Cの蛍光強度を示すグラフである。図18に示すように、実施例4においては、20サイクル以降に蛍光強度が急増したことにより、EGFR遺伝子T790M変異型の増幅が確認された。 18 is a graph showing the fluorescence intensity of reaction liquid C in Example 4 and Comparative Example 4. FIG. As shown in FIG. 18, in Example 4, amplification of the EGFR gene T790M mutant was confirmed by the rapid increase in fluorescence intensity after 20 cycles.

比較例4においては、20サイクル以降に蛍光強度が増加したものの、実施例4と比較して半分程度の蛍光強度であった。このことから、実施例4は、反応液Cがアニーリング温度帯から伸長温度帯を経て変性温度帯に昇温する際に、伸長温度帯となる時間が十分に確保されるため、PCRの増幅効率の向上が可能であることがわかった。 In Comparative Example 4, although the fluorescence intensity increased after the 20th cycle, the fluorescence intensity was about half that in Example 4. From this, in Example 4, when the reaction solution C is heated from the annealing temperature zone to the extension temperature zone to the denaturation temperature zone, the time to reach the extension temperature zone is sufficiently ensured, so the PCR amplification efficiency It was found that it is possible to improve the

1…注入口、2…蛇行流路、3…排出口、4…位置合わせガイド、5、65…マイクロ流体デバイス、6…往復流路、7、8…バルブ、11、12、111、112、211、212、311~313、511、512、611~613…ヒートブロック、14…位置合わせピン、200…プリント基板、221、222…櫛型電極、231、232…金属配線、31…光源、32、37…レンズ、33、36…光学フィルタ、34…CCD、35…ダイクロイックミラー、50…撮像部 Reference Signs List 1... inlet, 2... meandering channel, 3... outlet, 4... alignment guide, 5, 65... microfluidic device, 6... reciprocating channel, 7, 8... valve, 11, 12, 111, 112, 211, 212, 311 to 313, 511, 512, 611 to 613... Heat block 14... Positioning pin 200... Printed board 221, 222... Comb electrode 231, 232... Metal wiring 31... Light source 32 , 37... Lens, 33, 36... Optical filter, 34... CCD, 35... Dichroic mirror, 50... Imaging unit

Claims (16)

反応液が流れる蛇行流路の温度調整を行う温度調整装置であって、
第1の面を有し、核酸の変性温度帯に設定される第1の部材と、
第2の面を有し、前記核酸のアニーリング温度帯に設定される第2の部材と、
第3の面を有し、前記核酸の伸長温度帯に設定される第3の部材と、を備え、
前記第1の面、前記第2の面及び前記第3の面を含む平面が存在し、
前記第1の部材、前記第3の部材及び前記第2の部材は、互いに離間するように、前記平面に平行な第1の方向に沿ってこの順に配置され、
前記平面に平行であり、前記第1の方向に直交する第2の方向における前記第3の面の長さは、前記第2の方向における前記第1の面の長さ及び前記第2の面の長さよりも短く、
前記第3の部材は、前記蛇行流路において、前記反応液が前記第1の方向の逆方向に流れる流路部分のみを前記伸長温度帯に調整するように配置されていることを特徴とする温度調整装置。
A temperature adjustment device for adjusting the temperature of a meandering flow path through which a reaction solution flows,
a first member having a first surface and set to a denaturation temperature zone for nucleic acids;
a second member having a second surface and set in the annealing temperature range of the nucleic acid;
a third member having a third surface and set to an elongation temperature zone of the nucleic acid;
A plane exists that includes the first surface, the second surface and the third surface, and
the first member, the third member and the second member are arranged in this order along a first direction parallel to the plane so as to be spaced apart from each other;
The length of the third surface in a second direction parallel to the plane and orthogonal to the first direction is the length of the first surface in the second direction and the length of the second surface. shorter than the length of
The third member is arranged so as to adjust only a portion of the meandering flow path in which the reaction liquid flows in a direction opposite to the first direction to the elongation temperature zone. temperature control device.
前記第1の部材は、前記第1の方向に突出する第1の凸部を有し、
前記第2の部材は、前記第1の方向の逆方向にのみ突出して前記第1の凸部と対向する第2の凸部を有し、
前記第1の凸部分は、前記蛇行流路において、前記反応液が前記第1の方向に流れる流路部分のみを前記変性温度帯に調整し、
前記第2の凸部分は、前記蛇行流路において、前記反応液が前記第1の方向に流れる流路部分のみを前記アニーリング温度帯に調整し、
前記第3の部材は、前記第1の凸部及び前記第2の凸部の対向面間の領域外に配置されることを特徴とする請求項1記載の温度調整装置。
The first member has a first protrusion projecting in the first direction,
the second member has a second protrusion that protrudes only in a direction opposite to the first direction and faces the first protrusion;
the first convex portion adjusts only the channel portion in which the reaction solution flows in the first direction in the meandering channel to the denaturation temperature zone;
the second convex portion adjusts only the channel portion in which the reaction solution flows in the first direction in the meandering channel to the annealing temperature range;
2. The temperature control device according to claim 1, wherein the third member is arranged outside the area between the facing surfaces of the first protrusion and the second protrusion.
複数の前記第3の部材をさらに備え、
前記第1の部材及び前記第2の部材は、前記第2の方向に延伸し、
前記複数の前記第3の部材は、前記第2の方向に沿って所定の間隔で配列されることを特徴とする請求項1記載の温度調整装置。
further comprising a plurality of said third members;
The first member and the second member extend in the second direction,
2. The temperature control device according to claim 1, wherein said plurality of said third members are arranged at predetermined intervals along said second direction.
前記第1の部材は、前記所定の間隔で前記第2の方向に配列され、前記第1の方向に突出する複数の第1の凸部を有し、
前記第2の部材は、前記所定の間隔で前記第2の方向に配列され、前記第1の方向の逆方向に突出して前記複数の第1の凸部と対向する複数の第2の凸部を有し、
前記第1の凸部分は、前記蛇行流路において、前記反応液が前記第1の方向に流れる流路部分のみを前記変性温度帯に調整し、
前記第2の凸部分は、前記蛇行流路において、前記反応液が前記第1の方向に流れる流路部分のみを前記アニーリング温度帯に調整し、
前記複数の前記第1の凸部及び前記複数の前記第2の凸部と、前記複数の前記第3の部材とは、前記第2の方向において交互に配置されることを特徴とする請求項3記載の温度調整装置。
The first member has a plurality of first protrusions arranged in the second direction at the predetermined intervals and protruding in the first direction,
The second member has a plurality of second protrusions arranged in the second direction at the predetermined intervals and protruding in a direction opposite to the first direction to face the plurality of first protrusions. has
the first convex portion adjusts only the channel portion in which the reaction solution flows in the first direction in the meandering channel to the denaturation temperature zone;
the second convex portion adjusts only the channel portion in which the reaction solution flows in the first direction in the meandering channel to the annealing temperature range;
3. The plurality of first protrusions, the plurality of second protrusions, and the plurality of third members are alternately arranged in the second direction. 4. The temperature control device according to 3.
前記第1の部材は、前記変性温度帯に設定されたヒートブロックに接続された第1の電極であり、
前記第2の部材は、前記アニーリング温度帯に設定されたヒートブロックに接続された第2の電極であり、
前記第3の部材は、前記伸長温度帯に設定されたヒートブロックに接続された第3の電極であることを特徴とする請求項1記載の温度調整装置。
The first member is a first electrode connected to a heat block set to the denaturing temperature zone,
The second member is a second electrode connected to a heat block set in the annealing temperature zone,
2. The temperature control device according to claim 1, wherein said third member is a third electrode connected to a heat block set in said elongation temperature zone.
請求項1に記載の温度調整装置と、
核酸溶液の前記蛇行流路を有し、前記平面において前記温度調整装置に接するマイクロ流体デバイスと、を備え、
前記蛇行流路は、前記第1の方向に前記核酸溶液が流れる第1の流路と、前記第1の流路に接続され、前記第1の方向の逆方向に前記核酸溶液が流れる第2の流路と、を有し、
前記第1の流路の両端部は、それぞれ前記第1の部材及び前記第2の部材に接触し、
前記第2の流路の両端部は、それぞれ前記第1の部材及び前記第2の部材に接触し、
前記第2の流路の中間部は、前記第3の部材に接触することを特徴とする核酸増幅装置。
A temperature adjustment device according to claim 1;
a microfluidic device having the meandering flow path for a nucleic acid solution and in contact with the temperature control device in the plane;
The meandering channel is connected to a first channel through which the nucleic acid solution flows in the first direction, and a second channel is connected to the first channel and through which the nucleic acid solution flows in a direction opposite to the first direction. and a flow path of
Both ends of the first flow path are in contact with the first member and the second member, respectively;
Both ends of the second flow path are in contact with the first member and the second member, respectively;
A nucleic acid amplification device, wherein an intermediate portion of the second channel is in contact with the third member.
前記蛇行流路は、前記第1の流路の端部及び前記第2の流路の端部を接続する屈曲部を有
前記第1の部材及び前記第2の部材は、前記屈曲部に接触することを特徴とする請求項6記載の核酸増幅装置。
The meandering flow path has a bend connecting an end of the first flow path and an end of the second flow path,
7. The nucleic acid amplifier according to claim 6, wherein said first member and said second member are in contact with said bent portion.
前記マイクロ流体デバイスは、前記第1の流路及び前記第2の流路の切り替えを制御するバルブと、前記流路の両端にそれぞれ接続されたポンプと、を備え、
前記核酸溶液は、前記バルブ及び前記ポンプの駆動により前記蛇行流路を往復することを特徴とする請求項6記載の核酸増幅装置。
The microfluidic device includes a valve that controls switching between the first channel and the second channel, and pumps connected to both ends of the channel,
7. The nucleic acid amplification apparatus according to claim 6, wherein the nucleic acid solution reciprocates in the meandering flow path by driving the valve and the pump.
前記核酸溶液は、前記核酸に結合可能な蛍光標識プローブを含み、
前記核酸増幅装置は、前記核酸に結合した前記蛍光標識プローブからの蛍光を検出する検出部をさらに備えることを特徴とする請求項6記載の核酸増幅装置。
the nucleic acid solution contains a fluorescently labeled probe capable of binding to the nucleic acid;
7. The nucleic acid amplifier according to claim 6, further comprising a detection section for detecting fluorescence from said fluorescence-labeled probe bound to said nucleic acid.
反応液が流れる蛇行流路の温度調整を行う温度調整装置であって、
第1の面を有し、核酸の変性温度帯に設定される第1の部材と、
第2の面を有し、前記核酸のアニーリング温度帯に設定される第2の部材と、を備え、 前記第1の面及び前記第2の面を含む平面が存在し、
前記第1の部材及び前記第2の部材は、互いに離間するように、前記平面に平行な第1の方向に沿って配置され、
前記第1の部材は、前記第1の方向に突出する第1の凸部を有し、
前記第2の部材は、前記第1の方向の逆方向に突出して前記第1の凸部と対向する第2の凸部を有し、
前記第1の凸部分は、前記蛇行流路において、前記反応液が前記第1の方向に流れる流路部分のみを前記変性温度帯に調整し、
前記第2の凸部分は、前記蛇行流路において、前記反応液が前記第1の方向に流れる流路部分のみを前記アニーリング温度帯に調整することを特徴とする温度調整装置。
A temperature adjustment device for adjusting the temperature of a meandering flow path through which a reaction solution flows,
a first member having a first surface and set to a denaturation temperature zone for nucleic acids;
a second member having a second surface and set to a temperature range for annealing the nucleic acid, wherein a plane including the first surface and the second surface exists;
the first member and the second member are arranged along a first direction parallel to the plane so as to be spaced apart from each other;
The first member has a first protrusion projecting in the first direction,
The second member has a second protrusion projecting in a direction opposite to the first direction and facing the first protrusion ,
the first convex portion adjusts only the channel portion in which the reaction solution flows in the first direction in the meandering channel to the denaturation temperature zone;
The temperature control device , wherein the second convex portion adjusts only a portion of the meandering channel through which the reaction liquid flows in the first direction to the annealing temperature range .
前記第1の部材は、前記平面に平行であり、前記第1の方向と直交する第2の方向に所定の間隔で配列された複数の前記第1の凸部を有し、
前記第2の部材は、前記所定の間隔で前記第2の方向に配列された複数の前記第2の凸部を有することを特徴とする請求項10記載の温度調整装置。
The first member has a plurality of first protrusions arranged at predetermined intervals in a second direction that is parallel to the plane and orthogonal to the first direction,
11. The temperature control device according to claim 10, wherein said second member has a plurality of said second projections arranged at said predetermined intervals in said second direction.
前記第1の部材は、前記変性温度帯に設定されたヒートブロックに接続された第1の電極であり、
前記第2の部材は、前記アニーリング温度帯に設定されたヒートブロックに接続された第2の電極であることを特徴とする請求項10記載の温度調整装置。
The first member is a first electrode connected to a heat block set to the denaturing temperature zone,
11. The temperature control device according to claim 10, wherein said second member is a second electrode connected to a heat block set to said annealing temperature range.
請求項10に記載の温度調整装置と、
核酸溶液の前記蛇行流路を有し、前記平面において前記温度調整装置に接するマイクロ流体デバイスと、を備え、
前記蛇行流路は、前記第1の方向に前記核酸溶液が流れる第1の流路と、前記第1の流路に接続され、前記第1の方向の逆方向に前記核酸溶液が流れる第2の流路と、を有し、
前記第1の流路の両端部は、それぞれ前記第1の部材及び前記第2の部材に接触し、
前記第2の流路の両端部は、それぞれ前記第1の部材及び前記第2の部材に接触し、
前記第1の凸部及び前記第2の凸部は、前記第1の流路にのみ接触することを特徴とする核酸増幅装置。
A temperature adjustment device according to claim 10;
a microfluidic device having the meandering flow path for a nucleic acid solution and in contact with the temperature control device in the plane;
The meandering channel is connected to the first channel through which the nucleic acid solution flows in the first direction, and the second channel is connected to the first channel and through which the nucleic acid solution flows in the opposite direction to the first direction. and a flow path of
Both ends of the first flow path are in contact with the first member and the second member, respectively;
Both ends of the second flow path are in contact with the first member and the second member, respectively;
The nucleic acid amplifier, wherein the first protrusion and the second protrusion are in contact only with the first channel.
前記蛇行流路は、前記第1の流路の端部及び前記第2の流路の端部を接続する屈曲部を有
前記第1の部材及び前記第2の部材は、前記屈曲部に接触することを特徴とする請求項13記載の核酸増幅装置。
The meandering flow path has a bend connecting an end of the first flow path and an end of the second flow path,
14. The nucleic acid amplifier according to claim 13, wherein said first member and said second member are in contact with said bent portion.
前記マイクロ流体デバイスは、前記第1の流路及び前記第2の流路の切り替えを制御するバルブと、前記流路の両端にそれぞれ接続されたポンプと、を備え、
前記核酸溶液は、前記バルブ及び前記ポンプの駆動により前記流路を往復することを特徴とする請求項13記載の核酸増幅装置。
The microfluidic device includes a valve that controls switching between the first channel and the second channel, and pumps connected to both ends of the channel,
14. The nucleic acid amplification apparatus according to claim 13, wherein the nucleic acid solution reciprocates in the channel by driving the valve and the pump.
前記核酸溶液は、前記核酸に結合可能な蛍光標識プローブを含み、
前記核酸増幅装置は、前記核酸に結合した前記蛍光標識プローブからの蛍光を検出する検出部をさらに備えることを特徴とする請求項13記載の核酸増幅装置。
the nucleic acid solution contains a fluorescently labeled probe capable of binding to the nucleic acid;
14. The nucleic acid amplifier according to claim 13, further comprising a detection section for detecting fluorescence from said fluorescence-labeled probe bound to said nucleic acid.
JP2019042123A 2019-03-08 2019-03-08 Temperature controller and nucleic acid amplifier Active JP7132158B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019042123A JP7132158B2 (en) 2019-03-08 2019-03-08 Temperature controller and nucleic acid amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019042123A JP7132158B2 (en) 2019-03-08 2019-03-08 Temperature controller and nucleic acid amplifier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020141629A JP2020141629A (en) 2020-09-10
JP7132158B2 true JP7132158B2 (en) 2022-09-06

Family

ID=72353048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019042123A Active JP7132158B2 (en) 2019-03-08 2019-03-08 Temperature controller and nucleic acid amplifier

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7132158B2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014212705A (en) 2013-04-23 2014-11-17 独立行政法人産業技術総合研究所 Nucleic acid amplification method using micro fluid apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014212705A (en) 2013-04-23 2014-11-17 独立行政法人産業技術総合研究所 Nucleic acid amplification method using micro fluid apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020141629A (en) 2020-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7579172B2 (en) Method and apparatus for amplifying nucleic acids
US10632470B2 (en) Systems and methods for amplifying nucleic acids
US8926811B2 (en) Digital microfluidics based apparatus for heat-exchanging chemical processes
JP5224801B2 (en) Nucleic acid amplification equipment
US7440684B2 (en) Method and apparatus for improved temperature control in microfluidic devices
JP5661918B2 (en) PCR device including two thermal blocks
US6171850B1 (en) Integrated devices and systems for performing temperature controlled reactions and analyses
US11845080B2 (en) Temperature control system for microfluidic device
US20080050781A1 (en) Systems and Methods for Cooling in a Thermal Cycler
JP6004486B2 (en) Nucleic acid amplification method using microfluidic device
US11123739B2 (en) Thermal cycling methods and apparatuses for carrying out efficient polymerase chain reaction (PCR) processes to amplify deoxyribonucleic acid (DNA)
US20170114380A1 (en) Systems and methods for the amplification of dna
JP2005204592A (en) Full automatic gene-analyzing system
US20220001387A1 (en) Thermal cycling methods and apparatuses for carrying out efficient polymerase chain reaction (pcr) processes to amplify deoxyribonucleic acid (dna)
CN105316226A (en) Lifting mechanism and biochip detection device with same
US20080247916A1 (en) Reaction apparatus and reaction chip
JP7132158B2 (en) Temperature controller and nucleic acid amplifier
US20150044726A1 (en) Device for controlling thermal convection velocity of biochemical reaction and method for the same
JP2005214782A (en) Thermoregulator for micro-fluid device reaction
US10663989B2 (en) Micro channel device temperature control
CN220467946U (en) PCR micro-fluidic chip
CN214612529U (en) Rapid micro-droplet digital PCR integrated chip and amplification device thereof
CN111019804B (en) Nucleic acid amplification device, system and method
US20220016625A1 (en) Flow cell using peltier module as prime mover for polymerase chain reaction
Sheu et al. A 3D-printed oscillatory polymerase chain reaction system using a single heater

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220308

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220502

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220816

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220825

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7132158

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150