JP7326778B2 - Nucleic Acid Sample Containing Container, Nucleic Acid Sample Containing Container Manufacturing Method, Nucleic Acid Sample Containing Container Manufacturing Device, Nucleic Acid Sample Containing Container Manufacturing Program, and Nucleic Acid Sample - Google Patents

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本発明は、核酸試料含有容器、核酸試料含有容器の製造方法、核酸試料含有容器の製造装置及び核酸試料含有容器の製造プログラム、並びに、核酸試料に関する。 The present invention relates to a nucleic acid sample-containing container, a nucleic acid sample-containing container manufacturing method, a nucleic acid sample-containing container manufacturing apparatus, a nucleic acid sample-containing container manufacturing program, and a nucleic acid sample.

核酸分析技術は、食品検査、血液検査、DNA(デオキシリボ核酸)鑑定など、様々な分野で広く活用されている。代表的な核酸分析技術としては、例えば、リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法が挙げられる。 Nucleic acid analysis technology is widely used in various fields such as food testing, blood testing, and DNA (deoxyribonucleic acid) identification. Typical nucleic acid analysis techniques include, for example, real-time polymerase chain reaction (PCR) methods.

リアルタイムPCR法は、PCRの過程で、核酸増幅に応じた蛍光を適時検出し、コピー数が定められた標準試料系列と目的とする検体中の核酸の検出値とを相対比較することにより、検体中の核酸の量を定量する方法である。
しかし、検体中の核酸を定量する際には、検体中の血球、糖、脂肪などといったPCR反応阻害物から核酸のみを抽出する必要があり、また、目的とする核酸がRNAである場合には、cDNAへの逆転写が必要となる。このため、検体中の核酸を定量するためには核酸抽出効率や逆転写効率などの核酸分子の取り出し効率を考慮する必要が生じる。
そこで、従来、核酸取り出し効率を考慮するために、例えば、濃度が規定された標準核酸試料を内部標準として反応系に添加した上で、抽出、逆転写、リアルタイムPCRを行い初期核酸量及び各工程の効率を定量する方法が一般的に行われている。
In the real-time PCR method, the fluorescence corresponding to nucleic acid amplification is timely detected in the process of PCR, and the standard sample series whose copy number is determined relative to the detected value of the nucleic acid in the target sample. A method for quantifying the amount of nucleic acids in a sample.
However, when quantifying nucleic acid in a sample, it is necessary to extract only the nucleic acid from PCR reaction inhibitors such as blood cells, sugar, and fat in the sample. , requires reverse transcription to cDNA. For this reason, in order to quantify nucleic acids in a sample, it is necessary to consider nucleic acid molecule extraction efficiency such as nucleic acid extraction efficiency and reverse transcription efficiency.
Therefore, conventionally, in order to consider the nucleic acid extraction efficiency, for example, after adding a standard nucleic acid sample with a defined concentration to the reaction system as an internal standard, extraction, reverse transcription, and real-time PCR are performed. It is common practice to quantify the efficiency of

従来、内部標準として用いられる核酸標準試料においては、核酸濃度が低い領域の標準試薬を作製するために、例えば、特定の塩基配列を有するDNA断片を限界希釈し、得られた希釈液の定量的PCRの結果から、目的とするコピー数を含む希釈液を選別する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、遺伝子組み換え技術により特定のコピー数のDNA断片を細胞に導入し、DNA断片を導入した細胞を手技で単離することにより、目的のコピー数のDNA断片を含有する標準試薬の製造方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
更に、ドロップレット又はゲルドロップレット内で、核酸の目的の塩基配列を有する領域を増幅し、核酸増幅反応が起きたドロップレット又はゲルドロップレットをソーティング(選別)する方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
Conventionally, in the nucleic acid standard sample used as an internal standard, in order to prepare a standard reagent for a region where the nucleic acid concentration is low, for example, a DNA fragment having a specific base sequence is subjected to limiting dilution, and the obtained diluted solution is quantitatively analyzed. A method has been proposed in which a diluent containing a desired copy number is selected from the results of PCR (see, for example, Patent Document 1).
There is also a method for producing a standard reagent containing a desired copy number of a DNA fragment by introducing a DNA fragment of a specific copy number into cells by gene recombination technology and manually isolating the cells into which the DNA fragment has been introduced. It has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
Furthermore, a method of amplifying a region having a target nucleic acid base sequence in a droplet or gel droplet and sorting (selecting) the droplet or gel droplet in which the nucleic acid amplification reaction has occurred has been proposed (e.g. , see Patent Document 3).

本発明は、所定数の目的の塩基配列を含む核酸を、所望の分子数(既知のコピー数)含有する核酸試料含有容器を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a nucleic acid sample-containing container containing a desired number of molecules (known number of copies) of a nucleic acid containing a predetermined number of target base sequences.

前記課題を解決するための手段としての本発明の核酸試料含有容器は、目的の塩基配列、及び前記目的の塩基配列とは異なる検出用塩基配列を有する第一の核酸分子の所定数と、前記目的の塩基配列を有さず、前記検出用塩基配列を有する第二の核酸分子と、を含有する。 The nucleic acid sample-containing container of the present invention as a means for solving the above-mentioned problems comprises a predetermined number of first nucleic acid molecules having a target base sequence and a detection base sequence different from the target base sequence; and a second nucleic acid molecule that does not have the target nucleotide sequence and has the detection nucleotide sequence.

本発明によると、所定数の目的の塩基配列を含む核酸を、所望の分子数(既知のコピー数)含有する核酸試料含有容器を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a nucleic acid sample-containing container containing a desired number of molecules (known number of copies) of a nucleic acid containing a predetermined number of target base sequences.

図1はコピー数と変動係数CVとの関係を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the relationship between copy number and coefficient of variation CV. 図2は、本発明の核酸試料含有容器の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the nucleic acid sample-containing container of the present invention. 図3は、マイクロ流路の中で溶液を分散相に区分する分散相形成手段の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a dispersed phase forming means for dividing a solution into dispersed phases in a microchannel. 図4は、マイクロ流路の中で溶液を分散相に区分する分散相形成手段のその他の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another example of a dispersed phase forming means for dividing a solution into dispersed phases in a microchannel. 図5は、増幅手段の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the amplifying means. 図6は、判別手段及び選別手段における選別機構の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a sorting mechanism in the discriminating means and the sorting means. 図7は、分注手段における吐出機構の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a discharge mechanism in the dispensing means. 図8は、分注手段における吐出機構及び計数機構の一実施形態を示す説明図であるFIG. 8 is an explanatory diagram showing an embodiment of a discharge mechanism and a counting mechanism in the dispensing means. 図9は、制御部のハードウェアブロックを例示する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating hardware blocks of a control unit. 図10は、制御部の機能ブロックを例示する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating functional blocks of a control unit; 図11は、非一過性記録媒体に記憶された核酸試料含有容器の製造プログラムの処理手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flow chart showing an example of a processing procedure of a nucleic acid sample-containing container manufacturing program stored in a non-transitory recording medium. 図12は、制御部の機能ブロックの他の一例を例示する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating another example of functional blocks of the control unit; 図13は、分注手段における吐出機構及び計数機構の動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flow chart showing an example of the operation of the ejection mechanism and counting mechanism in the dispensing means. 図14は、目的の塩基配列を有する核酸を含む分散相が容器に分注された直後の様子の一例を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of a state immediately after a dispersed phase containing a nucleic acid having a target base sequence is dispensed into a container. 図15は、目的の塩基配列を有する核酸を含む分散相が容器に分注され、分散相が溶解した後の様子の一例を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example of a state after a dispersed phase containing a nucleic acid having a target base sequence is dispensed into a container and the dispersed phase is dissolved. 図16は、非一過性記録媒体に記憶された核酸試料含有容器の製造プログラムの処理手順の他の一例を示すフローチャートである。FIG. 16 is a flow chart showing another example of the processing procedure of the nucleic acid sample-containing container manufacturing program stored in the non-transitory recording medium. 図17は、本発明の核酸試料含有容器の製造に係る結果の一例を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing an example of the results related to the production of the nucleic acid sample-containing container of the present invention. 図18は、本発明の核酸試料含有容器の製造に係る結果のその他の一例を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing another example of the results related to the production of the nucleic acid sample-containing container of the present invention. 図19は、本発明の核酸試料含有容器の製造に係る選別手段の動作の一例を示す図である。19A and 19B are diagrams showing an example of the operation of the sorting means in manufacturing the nucleic acid sample-containing container of the present invention. 図20は、本発明の核酸試料含有容器の製造に係る選別手段の動作の一例を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing an example of the operation of the sorting means in manufacturing the nucleic acid sample-containing container of the present invention. 図21は、本発明の核酸試料含有容器の製造に係る結果の一例を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing an example of the results related to the production of the nucleic acid sample-containing container of the present invention. 図22は、本発明の核酸試料含有容器の製造に係る結果の一例を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing an example of the results of manufacturing the nucleic acid sample-containing container of the present invention.

(核酸試料含有容器)
本発明の核酸試料含有容器は、目的の塩基配列、及び目的の塩基配列とは異なる塩基配列の検出用塩基配列を有する第一の核酸分子の所定数と、前記目的の塩基配列を有さず、前記検出用塩基配列を有する第二の核酸分子と、を含有し、溶液、さらに必要に応じてその他の材料を含有する。
(Container containing nucleic acid sample)
The nucleic acid sample-containing container of the present invention has a predetermined number of first nucleic acid molecules having a target base sequence and a base sequence for detection of a base sequence different from the target base sequence, and does not have the target base sequence. , a second nucleic acid molecule having the base sequence for detection, a solution, and optionally other materials.

本発明者らは、所定数の目的の塩基配列を含む核酸を、所望の分子数(既知のコピー数)含有する核酸試料含有容器について検討したところ、以下の知見を得た。
上記リアルタイムPCRを用いた定量方法に用いる標準核酸試料は、従来技術に示すように、目的の塩基配列を有する核酸の希釈液に対するリアルタイムPCRの結果から、特定の分子数(コピー数)を含む希釈液を選別する場合において、100分子数(コピー数)未満の核酸の希釈を行う際にはポアソン分布の影響により希釈液に含まれる核酸の分子数(コピー数)の不確かさが大きくなるため、任意の分子数の核酸を含む標準試薬を作製することは難しいという問題がある。
また、従来の方法では、遺伝子組み換え技術を用いて目的の塩基配列を導入した細胞を使用する場合には、遺伝子組み換え、細胞培養などの煩雑な作業が要求され、短時間で標準核酸試料を作製することが難しいという問題がある。また、目的の塩基配列を有する核酸を細胞に導入し、単離した細胞を処理して標準核酸試料を作製するため、作製された標準核酸試料には細胞由来の夾雑物(タンパク質や脂質など)が混入しているため、反応系を汚染する可能性があるという問題がある。
また、従来の方法では、複数種の核酸を微小区画化により個別に増幅し、核酸増幅反応を起こした微小区画(ドロップレット又はゲルドロップレット)をソーティング(選別)する方法が記載されているが、微小区画には複数種の核酸が含まれているため、陽性検出された微小区画内に1種類の核酸分子のみの存在を保証することは困難であり、所望の分子数(所定数のコピー数、又は特定コピー数とも称する)の目的の塩基配列を有する核酸試料を得ることが難しいという問題がある。
さらに、これらの従来技術により製造される標準核酸試料は、溶液又は懸濁液の状態で存在しているため、使用者が任意の反応系に必要量の標準核酸試料を添加することが難しいという問題がある。
The inventors of the present invention examined a nucleic acid sample-containing container containing a desired number of molecules (known number of copies) of a nucleic acid containing a predetermined number of target base sequences, and obtained the following findings.
As shown in the prior art, the standard nucleic acid sample used in the quantification method using real-time PCR contains a specific number of molecules (copy number) from the results of real-time PCR for a diluted solution of nucleic acid having the target base sequence. When sorting a liquid, when diluting nucleic acids with less than 100 molecules (copy numbers), the influence of Poisson distribution increases the uncertainty of the number of molecules (copy numbers) of the nucleic acids contained in the diluted solution. There is a problem that it is difficult to prepare a standard reagent containing an arbitrary number of molecules of nucleic acid.
In addition, conventional methods require complex operations such as genetic recombination and cell culture when using cells into which the desired nucleotide sequence has been introduced using genetic recombination technology, and preparation of standard nucleic acid samples in a short period of time. The problem is that it is difficult to In addition, since a nucleic acid having a target nucleotide sequence is introduced into cells and the isolated cells are treated to prepare a standard nucleic acid sample, the prepared standard nucleic acid sample must contain contaminants (proteins, lipids, etc.) derived from cells. is mixed in, there is a problem that the reaction system may be contaminated.
Further, the conventional method describes a method of individually amplifying multiple kinds of nucleic acids by microcompartmentalization and sorting (selecting) the microcompartments (droplets or gel droplets) in which the nucleic acid amplification reaction has occurred. Since microcompartments contain multiple types of nucleic acids, it is difficult to ensure the presence of only one type of nucleic acid molecule in a positively detected microcompartment, and the desired number of molecules (predetermined number of copies There is a problem that it is difficult to obtain a nucleic acid sample having a target base sequence of a certain number (also referred to as specific copy number).
Furthermore, standard nucleic acid samples produced by these conventional techniques exist in the form of solutions or suspensions, making it difficult for users to add the required amount of standard nucleic acid samples to any reaction system. There's a problem.

本発明の核酸試料含有容器においては、第一の核酸分子を所定数容器に含有することにより、核酸試料である第一の核酸分子の保存性及び使用者の操作性に優れ、さらに、含有する核酸の分子数(目的の塩基配列のコピー(単位)数)が既知であるため、任意の反応系に微量の必要量の核酸試料を添加することができる。なお、ここで微量とは、1分子以上1,000分子以下程度の分子数を意味する。 In the nucleic acid sample-containing container of the present invention, by containing a predetermined number of the first nucleic acid molecules in the container, the first nucleic acid molecules, which are nucleic acid samples, are excellent in storage stability and user operability, and further contain Since the number of nucleic acid molecules (the number of copies (units) of the target base sequence) is known, a minute amount of the nucleic acid sample can be added to any reaction system. Here, the term "trace amount" means the number of molecules of about 1 molecule or more and 1,000 molecules or less.

また、本発明においては、所定の塩基配列を基本単位として、コピーと称することがあり、所定の塩基配列を単位としてその数を数えることがある(例えば、1つの目的の塩基配列は1コピーなど)。さらに、この所定の塩基配列と、その他の塩基配列とを含む、1つにつながれた核酸の1つの単位を、例えば、1分子と称することがある。 In the present invention, a predetermined base sequence may be used as a basic unit and may be referred to as a copy, and the number may be counted using a predetermined base sequence as a unit (for example, one target base sequence has one copy, etc.). ). Furthermore, one unit of a nucleic acid that includes this predetermined base sequence and other base sequences that are linked together is sometimes referred to as, for example, one molecule.

コピー数とは、前記ウェルに含まれる核酸中の標的もしくは特定の塩基配列の数(センス鎖の数)を意味している。
標的の塩基配列とは、少なくともプライマー及びプローブ領域の塩基配列が決まっているものを指し、特に、塩基配列の全長が定められているものを特定の塩基配列とも呼称する。
特定コピー数とは、前記コピー数のうち、標的の塩基配列の数が一定以上の精度で特定されていることを意味する。
すなわち、実際に容器(例えば、粒子、ウェルなどが挙げられる)に含まれている標的の塩基配列の数として既知ということができる。つまり、本願における特定コピー数は、従来の系列希釈により得られるコピー数(算出推定値)よりも、数としての精度、信頼性が高く、特に、1,000以下の低コピー数領域であってもポアソン分布によらない制御された値となる。制御された値は、概ね、不確かさを表す変動係数CVが平均コピー数xに対し、CV<1/√xもしくはCV≦20%のどちらかの値の大きさの中に収まっていることが好ましい。それゆえ、当該特定コピー数の標的の塩基配列を含む容器(例えば、粒子、ウェルなどが挙げられる)を用いることで、従来よりも正確に標的の塩基配列を有する試料の定性的、定量的な検査を行うことが可能となる。
なお、標的の塩基配列(センス鎖)と相補的な塩基配列を有する相補鎖(アンチセンス鎖)とが一体となっている二本鎖DNAのような核酸分子場合においては、単に、センス鎖の標的の塩基配列の数のみをコピー数とするのではなく、「センス鎖における標的の塩基配列」と「アンチセンス鎖における標的の塩基配列の相補鎖」の合計のコピー数が、反応系に存在する標的の塩基配列の「コピー数」と考える必要がある。
また、本発明においては、核酸の特定コピー数は、核酸の所定数又は絶対数と称することもある。
核酸の特定コピー数は、1コピー以上1,000コピー以下が好ましく、100コピー以下が好ましく、20コピー以下がより好ましく、10コピー以下がさらに好ましい。
The copy number means the number of target or specific base sequences (the number of sense strands) in the nucleic acid contained in the well.
The target nucleotide sequence refers to at least the nucleotide sequences of the primer and probe regions that have been determined, and in particular, those that have determined the entire length of the nucleotide sequence are also referred to as specific nucleotide sequences.
A specific copy number means that the number of target base sequences among the copy numbers is specified with at least a certain degree of accuracy.
That is, it can be said to be known as the number of target base sequences actually contained in a container (eg, particles, wells, etc.). That is, the specific copy number in the present application has higher accuracy and reliability as a number than the copy number (calculated estimated value) obtained by conventional serial dilution, especially in a low copy number region of 1,000 or less. is also a controlled value independent of the Poisson distribution. For the controlled value, the coefficient of variation CV, which represents the uncertainty, is generally within the range of either CV < 1/√x or CV ≤ 20% with respect to the average copy number x. preferable. Therefore, by using a container (e.g., particles, wells, etc.) containing the specific copy number of the target nucleotide sequence, it is possible to perform qualitative and quantitative analysis of a sample having the target nucleotide sequence more accurately than before. Inspection can be performed.
In the case of a nucleic acid molecule such as a double-stranded DNA in which a target nucleotide sequence (sense strand) and a complementary strand (antisense strand) having a complementary nucleotide sequence are integrated, simply the sense strand The total number of copies of the "target nucleotide sequence in the sense strand" and the "complementary strand of the target nucleotide sequence in the antisense strand" is present in the reaction system, rather than the number of copies of the target nucleotide sequence alone. should be thought of as the "copy number" of the target sequence
In addition, in the present invention, the specific copy number of a nucleic acid is also referred to as the predetermined number or absolute number of the nucleic acid.
The specific copy number of the nucleic acid is preferably 1 copy or more and 1,000 copies or less, preferably 100 copies or less, more preferably 20 copies or less, and even more preferably 10 copies or less.

-核酸-
核酸は、プリン又はピリミジンから導かれる含窒素塩基、糖、及びリン酸が規則的に結合した高分子の有機化合物を意味し、核酸の断片、あるいはこれら核酸又はその断片のアナログなども含まれる。
核酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、DNA、RNA、cDNAなどが挙げられる。また、核酸としては、プラスミドも使用することができる。核酸は修飾又は変異されていてもよい。
核酸又は核酸断片のアナログとしては、核酸又は核酸断片に非核酸成分を結合させたもの、核酸又は核酸断片を蛍光色素や同位元素等の標識剤で標識したもの(例えば、蛍光標識色素や放射性同位体で標識されたプライマーやプローブ)、核酸又は核酸断片を構成するヌクレオチドの一部の化学構造を変化させた人工核酸(例えば、PNA、BNA、LNAなど)などが挙げられる。
また、核酸としては、後述する目的の塩基配列を同一分子上に複数有する場合、個々の目的の塩基配列と間に天然の核酸合成酵素(DNAポリメラーゼなど)により増幅不可能な人工核酸を少なくとも1塩基有することが好ましい。個々の目的の塩基配列と間に天然の核酸合成酵素(DNAポリメラーゼなど)により増幅不可能な人工核酸を少なくとも1塩基有することにより、1分子に複数の目的の塩基配列を有している場合においても、目的の塩基配列が1コピー毎に増幅されるため、目的の塩基配列を有する核酸の分子数が少ない場合であっても、一度に複数の増幅産物を得ることができる。
これらは、生物から得られる天然物又はそれらの加工物であってもよく、また、遺伝子組換技術を利用して製造されたもの、化学的に合成された人工合成核酸分子などでもよい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。人工合成核酸分子とすることにより、不純物が少なくなり、低分子化することが可能となるため、初期反応効率を向上させることができる。
なお、人工合成核酸分子としては、天然に存在するDNA又はRNAと同様の構成成分(塩基、デオキシリボース、リン酸)からなる核酸を人工的に合成した核酸を意味する。人工合成核酸分子としては、例えば、タンパク質をコードする塩基配列を有する核酸に限らず、任意の塩基配列を有する核酸を含む。
-nucleic acid-
Nucleic acid means a macromolecular organic compound in which nitrogen-containing bases derived from purines or pyrimidines, sugars, and phosphoric acids are regularly linked, and includes fragments of nucleic acids, analogs of these nucleic acids or fragments thereof, and the like.
Nucleic acids are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include DNA, RNA, cDNA and the like. Plasmids can also be used as nucleic acids. Nucleic acids may be modified or mutated.
Nucleic acid or nucleic acid fragment analogs include nucleic acids or nucleic acid fragments bound to non-nucleic acid components, and nucleic acids or nucleic acid fragments labeled with fluorescent dyes, isotopes, and other labeling agents (e.g., fluorescent labeling dyes, radioactive (labeled primers and probes), artificial nucleic acids (eg, PNA, BNA, LNA, etc.) in which the chemical structure of some of the nucleotides constituting the nucleic acid or nucleic acid fragment is changed.
As for the nucleic acid, when the same molecule has a plurality of target base sequences to be described later, at least one artificial nucleic acid that cannot be amplified by a natural nucleic acid synthetase (such as DNA polymerase) is placed between each target base sequence. It is preferred to have a base. In the case where one molecule has multiple target base sequences by having at least one base between each target base sequence and an artificial nucleic acid that cannot be amplified by natural nucleic acid synthetase (DNA polymerase, etc.) Also, since the target base sequence is amplified one copy at a time, multiple amplification products can be obtained at once even when the number of nucleic acid molecules having the target base sequence is small.
These may be natural products obtained from living organisms or processed products thereof, products produced using genetic recombination technology, artificial synthetic nucleic acid molecules chemically synthesized, and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. By using an artificially synthesized nucleic acid molecule, impurities can be reduced and the molecule can be made low-molecular-weight, thereby improving the initial reaction efficiency.
The term "artificially synthesized nucleic acid molecule" means a nucleic acid obtained by artificially synthesizing a nucleic acid composed of components (bases, deoxyribose, phosphoric acid) similar to those of naturally occurring DNA or RNA. Artificially synthesized nucleic acid molecules include, for example, not only nucleic acids having base sequences that encode proteins, but also nucleic acids having arbitrary base sequences.

--第一の核酸分子--
第一の核酸分子は、目的の塩基配列、及び目的の塩基配列とは異なる塩基配列の検出用塩基配列を有する。
また、本発明の核酸試料含有容器は、第一の核酸分子を所定数有する。
第一の核酸分子の所定数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、100分子以下が好ましい。
第一の核酸分子の形態としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、二本鎖核酸分子(dsDNA又はdsRNA)、一本鎖核酸分子(ssDNA又はssRNA)、二本鎖核酸分子及び一本鎖核酸分子が混在した核酸分子などが挙げられる。なお、二本鎖核酸分子及び一本鎖核酸分子が混在した核酸分子とは、第一の核酸分子中に、二本鎖である部分と一本鎖である部分が混在している核酸分子を意味する。
--First Nucleic Acid Molecule--
The first nucleic acid molecule has a target base sequence and a base sequence for detection of a base sequence different from the target base sequence.
Also, the nucleic acid sample-containing container of the present invention has a predetermined number of first nucleic acid molecules.
The predetermined number of the first nucleic acid molecules is not particularly limited, can be appropriately selected according to the purpose, and is preferably 100 molecules or less.
The form of the first nucleic acid molecule is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples include nucleic acid molecules in which double-stranded nucleic acid molecules and single-stranded nucleic acid molecules are mixed. A nucleic acid molecule in which a double-stranded nucleic acid molecule and a single-stranded nucleic acid molecule are mixed is a nucleic acid molecule in which a double-stranded portion and a single-stranded portion are mixed in the first nucleic acid molecule. means.

---目的の塩基配列---
目的の塩基配列としては、後述する検出用塩基配列と異なる塩基配列であれば特に制限はなく、適宜選択できる。以下、目的の塩基配列を検出用塩基配列とは異なる塩基配列(異配列)などと称することがある。目的の塩基配列としては、例えば、以下のものが挙げられる。
感染症検査に用いられる塩基配列、自然界には存在しない非天然の塩基配列、動物細胞由来の塩基配列、植物細胞由来の塩基配列などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
--- Target base sequence ---
The target base sequence is not particularly limited as long as it is different from the base sequence for detection described below, and can be selected as appropriate. Hereinafter, the target base sequence may be referred to as a base sequence different from the detection base sequence (different sequence). Examples of target nucleotide sequences include the following.
Base sequences used for infectious disease testing, non-natural base sequences that do not exist in nature, base sequences derived from animal cells, base sequences derived from plant cells, and the like can be mentioned. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

非天然の塩基配列を用いる場合、GC含有率が目的の塩基配列の30%以上70%以下であることが好ましい。 When using a non-natural base sequence, the GC content is preferably 30% or more and 70% or less of the target base sequence.

目的の塩基配列の塩基長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、20塩基対(又はmer)以上10,000塩基対(又はmer)以下の塩基長などが挙げられる。 The base length of the target base sequence is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. is mentioned.

目的の塩基配列の形態としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、二本鎖核酸(dsDNA又はdsRNA)、一本鎖核酸(ssDNA又はssRNA)、二本鎖核酸分子及び一本鎖核酸分子が混在した核酸などが挙げられる。これらの中でも、目的の塩基配列が、一本鎖核酸であることが好ましい。目的の塩基配列が一本鎖核酸であると、目的の塩基配列のセンス鎖のみを用いることができ、アンチセンス鎖をも含む二本鎖核酸を用いる場合と比べて、核酸試料含有容器内の目的の塩基配列のコピー数をさらに高精度に制御できる。 The form of the target base sequence is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples include nucleic acids in which nucleic acid molecules and single-stranded nucleic acid molecules are mixed. Among these, the target base sequence is preferably a single-stranded nucleic acid. When the target base sequence is a single-stranded nucleic acid, only the sense strand of the target base sequence can be used, and compared to the case of using a double-stranded nucleic acid that also contains an antisense strand, the amount of the nucleic acid sample-containing container can be reduced. The copy number of the target base sequence can be controlled with higher precision.

感染症検査に用いられる塩基配列を用いる場合、その感染症特有の塩基配列を含んでいれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公定法や通知法で指定されている塩基配列を含んでいることが好ましい。 When using a nucleotide sequence used for infectious disease testing, there is no particular restriction as long as it contains a nucleotide sequence specific to that infectious disease, and it can be selected as appropriate according to the purpose. It preferably contains a nucleotide sequence that is

本発明の核酸試料含有容器に含まれる目的の塩基配列については、使用者の用途によって、任意に選択することができ、例えば、公知の標準核酸試料に用いられる塩基配列などが好ましい。公知の標準核酸試料に用いられる塩基配列を選択することにより、例えば、リアルタイムPCRの内部標準などに用いることができる。 The target base sequence to be contained in the nucleic acid sample-containing container of the present invention can be arbitrarily selected according to the application of the user. For example, base sequences used in known standard nucleic acid samples are preferable. By selecting a nucleotide sequence used in a known standard nucleic acid sample, it can be used, for example, as an internal standard for real-time PCR.

---検出用塩基配列---
検出用塩基配列は、上述した目的の塩基配列とは異なる塩基配列であり、目的の塩基配列を有する核酸の有無を確かめるのに使用する塩基配列である。検出用塩基配列としては、本発明の実施時において少なくともプライマー領域及びプローブ領域が既知の塩基配列であればよく、かつ、検出用塩基配列が増幅する条件にある場合には前記目的の塩基配列は増幅しない、塩基配列である。
検出用塩基配列としては、目的の塩基配列と異なる塩基配列であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
検出用塩基配列としては、後述する増幅手段により増幅されるため、検出用塩基配列のGC含有率は、30%以上70%以下であることが好ましい。
検出用塩基配列の塩基長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、20塩基対(又はmer)以上1,000塩基対(又はmer)以下が好ましい。
検出用塩基配列のコピー(単位)数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
検出用塩基配列の形態としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、二本鎖核酸(dsDNA又はdsRNA)、一本鎖核酸(ssDNA又はssRNA)、二本鎖核酸分子及び一本鎖核酸分子が混在した核酸などが挙げられる。これらの中でも、検出用塩基配列が、一本鎖核酸(ssDNA又はssRNA)であることが好ましい。検出用塩基配列が一本鎖核酸であると、後述する本発明の核酸試料含有容器の製造方法において、目的の塩基配列のコピー数を変化させることなく第一の核酸分子を検出することができるため、本発明の核酸試料含有容器に含有させる目的の塩基配列のコピー数の精度を向上させることができる。なお、検出用塩基配列が一本鎖核酸であるとは、第一の核酸分子中の検出用塩基配列が少なくとも一本鎖核酸であることを意味する。
検出用塩基配列の第一の核酸分子における位置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
なお、検出用塩基配列が一本鎖核酸分子であり、かつ検出用塩基配列が目的の塩基配列の5’末端側に存在することで、後述する本発明の核酸試料含有容器の製造方法において、第一の核酸分子における目的の塩基配列のコピー数を変化させることなく、目的の塩基配列を検出することができるため、本発明の核酸試料含有容器に含有させる目的の塩基配列のコピー数の精度を向上させることができる。また、上記構成とすることによる相乗効果によって、本発明の核酸試料含有容器に含有させる目的の塩基配列のコピー数の精度をより向上させることができる。
また、目的の塩基配列と検出用塩基配列との距離としては、十分に離れていれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、500塩基対(又はmer)以上離れていることが好ましい。ただし、検出用塩基配列が一本鎖核酸かつ目的の塩基配列の5’側に存在する場合には、この限りではない。目的の塩基配列と検出用塩基配列との距離が、十分に離れていることにより、後述する本発明の核酸試料含有容器の製造方法において、第一の核酸分子における目的の塩基配列のコピー数を変化させることなく、目的の塩基配列を検出することができるため、本発明の核酸試料含有容器に含有させる目的の塩基配列のコピー数の精度を向上させることができる。
--- Nucleotide sequence for detection ---
The base sequence for detection is a base sequence different from the target base sequence described above, and is a base sequence used to confirm the presence or absence of a nucleic acid having the target base sequence. As the base sequence for detection, at least the primer region and the probe region are known base sequences when the present invention is carried out. It is a base sequence that does not amplify.
The base sequence for detection is not particularly limited as long as it is a base sequence different from the target base sequence, and can be appropriately selected according to the purpose.
Since the base sequence for detection is amplified by the amplification means described later, the GC content of the base sequence for detection is preferably 30% or more and 70% or less.
The base length of the base sequence for detection is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
The number of copies (units) of the base sequence for detection is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the purpose.
The form of the base sequence for detection is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples include nucleic acids in which nucleic acid molecules and single-stranded nucleic acid molecules are mixed. Among these, the base sequence for detection is preferably a single-stranded nucleic acid (ssDNA or ssRNA). When the base sequence for detection is a single-stranded nucleic acid, the first nucleic acid molecule can be detected without changing the number of copies of the target base sequence in the method for producing a nucleic acid sample-containing container of the present invention, which will be described later. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the copy number of the target base sequence to be contained in the nucleic acid sample-containing container of the present invention. In addition, that the base sequence for detection is a single-stranded nucleic acid means that the base sequence for detection in the first nucleic acid molecule is at least a single-stranded nucleic acid.
The position of the base sequence for detection in the first nucleic acid molecule is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
In the method for producing a nucleic acid sample-containing container of the present invention, which will be described later, because the base sequence for detection is a single-stranded nucleic acid molecule and the base sequence for detection is present on the 5' end side of the target base sequence, Since the target base sequence can be detected without changing the copy number of the target base sequence in the first nucleic acid molecule, the accuracy of the target base sequence copy number to be contained in the nucleic acid sample-containing container of the present invention can be improved. In addition, due to the synergistic effect of the above configuration, it is possible to further improve the accuracy of the number of copies of the target base sequence to be contained in the nucleic acid sample-containing container of the present invention.
In addition, the distance between the target base sequence and the base sequence for detection is not particularly limited as long as it is sufficiently separated, and can be appropriately selected according to the purpose. preferably. However, this does not apply when the base sequence for detection is a single-stranded nucleic acid and exists on the 5' side of the target base sequence. Since the distance between the target base sequence and the detection base sequence is sufficiently far, the number of copies of the target base sequence in the first nucleic acid molecule can be increased in the method for producing a nucleic acid sample-containing container of the present invention, which will be described later. Since the target base sequence can be detected without being changed, the accuracy of the number of copies of the target base sequence to be contained in the container containing the nucleic acid sample of the present invention can be improved.

--第二の核酸分子--
第二の核酸分子は、上述した目的の塩基配列を有さず、検出用塩基配列を有する核酸分子である。
第二の核酸分子における検出用塩基配列は、本発明の核酸試料含有容器の製造において、第一の核酸分子における検出用塩基配列を鋳型に増幅された塩基配列である。
--Second Nucleic Acid Molecule--
The second nucleic acid molecule is a nucleic acid molecule that does not have the above-described target base sequence but has a detection base sequence.
The base sequence for detection in the second nucleic acid molecule is a base sequence amplified using the base sequence for detection in the first nucleic acid molecule as a template in the production of the nucleic acid sample-containing container of the present invention.

本発明の核酸試料含有容器においては、核酸は乾燥状態、又は溶液に分散している状態が好ましい。乾燥状態であると、核酸が酵素により分解される可能性を低減することができ、さらに常温で保存することができる。 In the nucleic acid sample-containing container of the present invention, nucleic acids are preferably in a dry state or in a state dispersed in a solution. A dry state can reduce the possibility of the nucleic acid being decomposed by an enzyme, and can be stored at room temperature.

-溶液-
溶液としては、核酸に影響を与えずに分散させることができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、ヌクレアーゼフリー水、培養液、分離液、希釈液、緩衝液、有機物溶解液、有機溶剤、高分子ゲル溶液、コロイド分散液、電解質水溶液、無機塩水溶液、金属水溶液、及びこれらの混合液体などが挙げられる。これらの中でも、水、緩衝液が好ましく、水、ヌクレアーゼフリー水、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、Tris-EDTA緩衝液(TE)などが好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
-solution-
The solution is not particularly limited as long as it can be dispersed without affecting the nucleic acid, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples include buffer solutions, organic substance solutions, organic solvents, polymer gel solutions, colloidal dispersions, aqueous electrolyte solutions, aqueous inorganic salt solutions, aqueous metal solutions, and mixed liquids thereof. Among these, water and buffers are preferred, and water, nuclease-free water, phosphate buffered saline (PBS), Tris-EDTA buffer (TE) and the like are preferred. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

溶液としては、後述する本発明の核酸試料含有容器の製造方法において用いる核酸増幅試薬などが残存していてもよい。核酸増幅試薬などについては後述する本発明の核酸試料含有容器の製造方法にて詳細に説明するため、説明を省略する。 The solution may contain a nucleic acid amplification reagent used in the method for producing a nucleic acid sample-containing container of the present invention, which will be described later. Since the nucleic acid amplification reagent and the like will be described in detail in the manufacturing method of the nucleic acid sample-containing container of the present invention, which will be described later, the description thereof is omitted.

また、本発明の核酸試料含有容器の第一の核酸及び第二の核酸においては、分散相に内包されている状態、又は分散相に担持されている状態であってもよい。 In addition, the first nucleic acid and the second nucleic acid of the nucleic acid sample-containing container of the present invention may be in a state of being included in the dispersed phase or in a state of being supported by the dispersed phase.

-分散相-
分散相とは、微小な大きさに区分された区画を意味する。
分散相としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、液相の分散相、固相の分散相などが挙げられる。
-dispersed phase-
By dispersed phase is meant micro-sized compartments.
The dispersed phase is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a liquid dispersed phase and a solid dispersed phase.

液相の分散相としては、例えば、水-油系エマルションを形成する油中水滴(W/O型)又は水中油滴(O/W型)、ミセルなどが挙げられる。
分散相の容積は、後述する本発明の核酸試料含有容器の製造方法における分散相の調製における、連続相の流量、分散相の流量、流路の幅、流路の高さ、界面活性剤の濃度、溶液の粘性、流路の圧力損失などにより、制御することができる。分散相の容積としては、1fL以上1μL以下であることが好ましい。
Dispersed phases in the liquid phase include, for example, water-in-oil droplets (W/O type) or oil-in-water droplets (O/W type) forming a water-oil emulsion, micelles, and the like.
The volume of the dispersed phase depends on the flow rate of the continuous phase, the flow rate of the dispersed phase, the width of the channel, the height of the channel, and the amount of surfactant in the preparation of the dispersed phase in the method for manufacturing a nucleic acid sample-containing container of the present invention, which will be described later. It can be controlled by the concentration, the viscosity of the solution, the pressure loss of the channel, and the like. The volume of the dispersed phase is preferably 1 fL or more and 1 μL or less.

固相の分散相としては、例えば、核酸を捕捉可能な粒子上に核酸含有液内の核酸を1分子単位で捕捉するものなどが挙げられる。
粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、目的の塩基配列を有する核酸と特異的に結合可能な核酸プローブが表面に修飾された粒子や、カオトロピック物質の存在下で核酸を固層吸着させるシリカ粒子などが挙げられる。
Examples of the solid-phase dispersed phase include those in which the nucleic acid in the nucleic acid-containing liquid is captured on particles capable of capturing nucleic acid in units of one molecule.
The particles are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include silica particles that adsorb nucleic acids in a solid phase in the presence of such particles.

目的の塩基配列を有する核酸と特異的に結合可能な核酸プローブが表面に修飾された粒子としては、目的の塩基配列を有する核酸と特異的に結合可能な核酸プローブが表面に修飾されていれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、タングステン、モリブデン、クロム、白金、チタン、ニッケル等の金属;ステンレス、ハステロイ、インコネル、モネル、ジュラルミン等の合金;シリコン;ガラス、石英ガラス、溶融石英、合成石英、アルミナ、サファイア、セラミクス、フォルステライト、感光性ガラス等のガラス材料;ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ABS樹脂(Acrylonitrile Butadiene Styrene樹脂)、ナイロン、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、メチルペンテン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂等のプラスチック;アガロース、デキストラン、セルロース、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、キチン、キトサンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。さらに、粒子として磁化された、又は磁性体を内包した、或いは磁化可能な磁気ビーズを用いることによって、分離処理等について、自動化、効率化、又は迅速化することができる。 Particles whose surface is modified with a nucleic acid probe capable of specifically binding to a nucleic acid having a desired base sequence may be those particles having a surface modified with a nucleic acid probe capable of specifically binding to a nucleic acid having a desired base sequence. It is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, metals such as gold, silver, copper, aluminum, tungsten, molybdenum, chromium, platinum, titanium, nickel; alloys such as silicon; glass materials such as glass, quartz glass, fused quartz, synthetic quartz, alumina, sapphire, ceramics, forsterite, and photosensitive glass; polyester resin, polystyrene, polyethylene resin, polypropylene resin, ABS resin (Acrylonitrile Butadiene Styrene resin), plastics such as nylon, acrylic resin, fluorine resin, polycarbonate resin, polyurethane resin, methylpentene resin, phenol resin, melamine resin, epoxy resin, vinyl chloride resin; agarose, dextran, cellulose, polyvinyl alcohol, nitrocellulose, Examples include chitin and chitosan. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Furthermore, by using magnetic beads that are magnetized as particles, contain a magnetic material, or are magnetizable, separation processing and the like can be automated, efficient, or accelerated.

目的の塩基配列を有する核酸と特異的に結合可能な核酸プローブが表面に修飾された粒子の数としては、一つの粒子に対して、目的の塩基配列を有する核酸が一分子以下となるような割合が好ましく、例えば、目的の塩基配列を有する核酸の数に対して、粒子の数が1倍以上10倍以下程度になるように調整することが好ましい。 The number of particles having a surface modified with a nucleic acid probe capable of specifically binding to a nucleic acid having a target base sequence is such that one particle or less contains one molecule or less of a nucleic acid having a target base sequence. A ratio is preferable, and for example, it is preferable to adjust the number of particles so that the number of particles is about 1 to 10 times the number of nucleic acids having the target base sequence.

目的の塩基配列を有する核酸と特異的に結合可能な核酸プローブを粒子の表面に修飾する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、共有結合、イオン結合、物理吸着、生物学的結合(例えば、ビオチンと、アビジン又はストレプトアビジンとの結合、抗原と抗体との結合等)によって固定化する方法などが挙げられる。
目的の塩基配列を有する核酸と特異的に結合可能な核酸プローブとしては、スペーサー配列、例えば、1個以上10個以下の炭素原子を含む炭化水素基を介して、粒子に固定してもよい。
The method of modifying the particle surface with a nucleic acid probe capable of specifically binding to a nucleic acid having a desired base sequence is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. , physical adsorption, and biological binding (for example, binding of biotin to avidin or streptavidin, binding of antigen to antibody, etc.).
A nucleic acid probe that can specifically bind to a nucleic acid having a target nucleotide sequence may be immobilized on particles via a spacer sequence, for example, a hydrocarbon group containing 1 to 10 carbon atoms.

共有結合を介した目的の塩基配列を有する核酸と特異的に結合可能な核酸プローブの粒子への固定化としては、例えば、目的の塩基配列を有する核酸と特異的に結合可能な核酸プローブに官能基を導入し、かつ官能基と反応性を有する官能基を粒子表面に導入して両者を反応させることにより実施することができる。例えば、目的の塩基配列を有する核酸と特異的に結合可能な核酸プローブにアミノ基を導入し、粒子に活性エステル基、エポキシ基、アルデヒド基、カルボジイミド基、イソチオシアネート基又はイソシアネート基を導入することにより共有結合を形成できる。
また、目的の塩基配列を有する核酸と特異的に結合可能な核酸プローブにメルカプト基を導入し、粒子に活性エステル基、マレイミド基又はジスルフィド基を導入してもよい。
活性エステル基としては、例えば、p-ニトロフェニル基、N-ヒドロキシスクシンイミド基、コハク酸イミド基、フタル酸イミド基、5-ノルボルネン-2、3-ジカルボキシイミド基などが挙げられる。
For immobilization of a nucleic acid probe capable of specifically binding to a nucleic acid having a target base sequence to particles via a covalent bond, for example, a nucleic acid probe capable of specifically binding to a nucleic acid having a target base sequence may be functionalized. It can be carried out by introducing a group and a functional group reactive with the functional group to the particle surface and reacting them. For example, introducing an amino group into a nucleic acid probe capable of specifically binding to a nucleic acid having a target nucleotide sequence, and introducing an active ester group, epoxy group, aldehyde group, carbodiimide group, isothiocyanate group, or isocyanate group into particles. can form a covalent bond.
Alternatively, a mercapto group may be introduced into a nucleic acid probe capable of specifically binding to a nucleic acid having a target nucleotide sequence, and an active ester group, maleimide group or disulfide group may be introduced into the particles.
Active ester groups include, for example, p-nitrophenyl group, N-hydroxysuccinimide group, succinimide group, phthalimide group, 5-norbornene-2,3-dicarboximide group and the like.

官能基を粒子の表面に導入する方法としては、例えば、所定の官能基を有するシランカップリング剤によって粒子を処理する方法などが挙げられる。
シランカップリング剤としては、例えば、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-β-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
Examples of methods for introducing functional groups to the surface of particles include a method of treating particles with a silane coupling agent having a predetermined functional group.
Silane coupling agents include, for example, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β-(aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β-(aminoethyl)-β-aminopropylmethyldimethoxysilane. , γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and the like.

結合部位となる官能基を粒子に導入する別の方法としては、プラズマ処理などが挙げられる。このようなプラズマ処理により、固相の表面に、水酸基やアミノ基等の官能基を導入することができる。プラズマ処理は、当業者には既知の装置を用いて行うことができる。 Plasma treatment is another method for introducing functional groups into the particles that serve as binding sites. Such plasma treatment can introduce functional groups such as hydroxyl groups and amino groups onto the surface of the solid phase. Plasma treatment can be performed using equipment known to those skilled in the art.

物理吸着によって目的の塩基配列を有する核酸と特異的に結合可能な核酸プローブを粒子に固定する方法としては、ポリ陽イオン(ポリリシン、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン等)により表面処理した粒子に、オリゴ(dT)の荷電を利用して静電結合させる方法などが挙げられる。
また、分散相の形状としては、特に制限はなく、例えば球形などが挙げられる。
As a method for immobilizing a nucleic acid probe capable of specifically binding to a nucleic acid having a target base sequence by physical adsorption to particles, particles surface-treated with polycations (polylysine, polyallylamine, polyethyleneimine, etc.) are coated with oligo ( dT) can be used for electrostatic coupling.
Moreover, the shape of the dispersed phase is not particularly limited, and examples thereof include a spherical shape.

分散相が液相である場合は、連続相により上述した溶液を微小区画に区分した分散相とすることが好ましい。
連続相とは、他の液体が分散している分散系中の液体を意味する。ここでは、分散媒と同義であり、溶液を区分して分散相に区分し、区分した分散相を輸送するために用いる液体を意味する。
When the dispersed phase is a liquid phase, it is preferable that the dispersed phase is divided into microcompartments of the above solution by a continuous phase.
Continuous phase means a liquid in a dispersed system in which other liquids are dispersed. Here, it is synonymous with a dispersion medium, and means a liquid used for dividing a solution into dispersed phases and transporting the divided dispersed phases.

連続相としては、溶液を区分することができるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、分散相が水性である場合は、フルオロカーボン系のオイル、ミネラルオイルなどが挙げられる。 The continuous phase is not particularly limited as long as it can separate the solution, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, when the dispersed phase is aqueous, fluorocarbon oil, mineral oil, etc. be done.

また、水性の溶液を油性の連続相を用いて分散相に区分する場合、溶液及び連続相のいずれかに界面活性剤を添加することが好ましい。界面活性剤を添加することで、区分した分散相の安定性を向上させることができる。 Further, when an aqueous solution is divided into dispersed phases using an oily continuous phase, it is preferable to add a surfactant to either the solution or the continuous phase. Addition of a surfactant can improve the stability of the separated dispersed phase.

界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include ionic surfactants and nonionic surfactants. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

イオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、アルファスルホ脂肪酸エステルナトリウム、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸エステルナトリウム、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、アルファオレフィンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of ionic surfactants include sodium fatty acid, potassium fatty acid, sodium alpha sulfo fatty acid ester, sodium linear alkylbenzene sulfonate, sodium alkyl sulfate, sodium alkyl ether sulfate, and sodium alpha olefin sulfonate. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

非イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルグリコシド、アルキルポリオキシエチレンエーテル(Brijシリーズ等)、オクチルフェノールエトキシレート(Triton Xシリーズ、Igepal CAシリーズ、Nonidet Pシリーズ、Nikkol OPシリーズ等)、ポリソルベート類(Tween20等のTweenシリーズなど)、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、アルキルマルトシド、ショ糖脂肪酸エステル、グリコシド脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of nonionic surfactants include alkyl glycosides, alkyl polyoxyethylene ethers (Brij series, etc.), octylphenol ethoxylates (Triton X series, Igepal CA series, Nonidet P series, Nikkol OP series, etc.), polysorbates ( Tween series such as Tween 20), sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, alkylmaltoside, sucrose fatty acid ester, glycoside fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, fatty acid monoglyceride, and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

-容器-
容器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、開閉可能な容器や密閉容器、内容物を包含する外殻を有する粒子状の核酸試料含有容器(粒子状容器)などが挙げられる。これらの中でも、粒子状容器が好ましい。容器が粒子状容器であると、保存性及び操作性に優れ、含有する目的の塩基配列のコピー(単位)数が既知である核酸試料含有容器とすることができる。
-container-
The container is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. ) and the like. Among these, a particulate container is preferable. If the container is a particulate container, it can be a nucleic acid sample-containing container that is excellent in storability and operability and that contains a known number of copies (units) of the target base sequence.

核酸試料含有容器の形状、大きさ、容積、材質、色、数については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The shape, size, volume, material, color, and number of nucleic acid sample-containing containers are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose.

核酸試料含有容器の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粒子状容器である場合には、短軸長が0.1mm以上であり、0.3mmが好ましく、0.5mmであることがより好ましい。粒子状容器の短軸長が0.1mm以上であると、使用者が摘むなどの操作性に優れる粒子状容器とすることができる。 The size of the nucleic acid sample-containing container is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. 3 mm is preferred, and 0.5 mm is more preferred. When the minor axis length of the particulate container is 0.1 mm or more, the particulate container can be made to be excellent in operability such as picking up by the user.

核酸試料含有容器の形状としては、増幅可能な試薬を配することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、平底、丸底、U底、V底等の凹部、基板上の区画、球形などが挙げられる。 The shape of the nucleic acid sample-containing container is not particularly limited as long as it can contain an amplifiable reagent, and can be appropriately selected according to the purpose. , compartments on a substrate, spheres, and the like.

核酸試料含有容器の凹部又は区画などの数としては、2以上の複数であることが好ましく、5以上がより好ましく、50以上が更に好ましい。
核酸試料含有容器としては、凹部又は区画などの数が2以上である基材で連結されたマイクロチューブ、マルチウェルプレートなどを好適に用いることができる。
基材で連結されたマイクロチューブとしては、例えば、2連、3連、4連、6連、8連、12連、16連、24連、又は48連マイクロチューブが挙げられる。
マルチウェルプレートとしては、例えば、24穴、48穴、96穴、384穴、又は1,536穴のウェルプレートが挙げられる。
The number of recesses or compartments in the nucleic acid sample-containing container is preferably 2 or more, more preferably 5 or more, and even more preferably 50 or more.
As a nucleic acid sample-containing container, a microtube, a multiwell plate, or the like, which is connected by a base material having two or more recesses or compartments, can be preferably used.
Examples of microtubes connected by a substrate include 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, and 48 microtubes.
Multi-well plates include, for example, 24-well, 48-well, 96-well, 384-well, or 1,536-well plates.

核酸試料含有容器の容積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、核酸試料含有容器を核酸検査装置の反応容器として用いる場合、試料の量を考慮すると、10μL以上1,000μL以下が好ましい。ただし、核酸試料含有容器として粒子状容器を反応系に添加する場合には、200μL以下であり、20μL以下が好ましく、2μL以下がより好ましい。核酸試料含有容器の容積が200μL以下であると、核酸試料含有容器を添加する反応系の体積変化を少なくすることができる。 The volume of the nucleic acid sample-containing container is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose. More than 1,000 μL or less is preferable. However, when a particulate container is added to the reaction system as the nucleic acid sample-containing container, the volume is 200 μL or less, preferably 20 μL or less, and more preferably 2 μL or less. If the volume of the nucleic acid sample-containing container is 200 μL or less, the change in volume of the reaction system to which the nucleic acid sample-containing container is added can be reduced.

核酸試料含有容器の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、不溶性、可溶性などが挙げられる。
不溶性の材質としては、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ふっ素樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。
可溶性の材質としては、例えば、アルギン酸ナトリウム、アガロースゲル、糖などが挙げられる。
The material of the container containing the nucleic acid sample is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include insoluble and soluble materials.
Examples of insoluble materials include polystyrene, polypropylene, polyethylene, fluorine resin, acrylic resin, polycarbonate, polyurethane, polyvinyl chloride, and polyethylene terephthalate.
Soluble materials include, for example, sodium alginate, agarose gel, sugar and the like.

核酸試料含有容器の色としては、例えば、透明、半透明、着色、完全遮光などが挙げられる。核酸試料含有容器が着色されていると、使用者が着色によって核酸試料含有容器の情報を視認することができ、操作性を向上させることができる。 Examples of the color of the nucleic acid sample-containing container include transparent, translucent, colored, and completely light-shielding. When the nucleic acid sample-containing container is colored, the user can visually recognize the information of the nucleic acid sample-containing container by coloring, and the operability can be improved.

--基材--
基材としては、核酸試料含有容器が基材に設けられたプレート状のものが好ましいが、8連チューブ等の連結タイプのウェルチューブであってもよい。
基材としては、その材質、形状、大きさ、構造などについて特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
基材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、半導体、セラミックス、金属、ガラス、石英ガラス、プラスチックスなどが挙げられる。これらの中でも、プラスチックスが好ましい。
プラスチックスとしては、例えば、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ふっ素樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。
基材の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、板状、プレート状などが好ましい。
基材の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単層構造であっても複数層構造であっても構わない。
--Base material--
The substrate is preferably a plate-shaped substrate having a nucleic acid sample-containing container provided thereon, but may be a well tube of a connected type such as an octet tube.
The material, shape, size, structure, etc. of the base material are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose.
The material of the substrate is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include semiconductors, ceramics, metals, glass, quartz glass, and plastics. Among these, plastics are preferred.
Examples of plastics include polystyrene, polypropylene, polyethylene, fluorine resin, acrylic resin, polycarbonate, polyurethane, polyvinyl chloride, and polyethylene terephthalate.
The shape of the substrate is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
The structure of the base material is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, it may be a single layer structure or a multi-layer structure.

--粒子状容器--
粒子状容器としては、第一の核酸分子と第二の核酸分子とを内包する外殻を有するか、第一の核酸分子と第二の核酸分子とを含有する固体状又はゲル状の粒子とすることなどが挙げられる。
第一の核酸分子と第二の核酸分子とを内包する外殻としては、例えば、カプセル状の粒子などが挙げられる。
--particulate container--
As the particulate container, solid or gel particles having an outer shell containing the first nucleic acid molecule and the second nucleic acid molecule, or containing the first nucleic acid molecule and the second nucleic acid molecule are used. and so on.
Examples of the outer shell encapsulating the first nucleic acid molecule and the second nucleic acid molecule include capsule-like particles.

また、本発明の核酸試料含有容器としては、第一の核酸分子及び第二の核酸分子を含む核酸を含有する分散相と、連続相と、分散相及び連続相を内包する保護部材とを有していてもよい。 Further, the nucleic acid sample-containing container of the present invention has a dispersed phase containing nucleic acids including a first nucleic acid molecule and a second nucleic acid molecule, a continuous phase, and a protective member enclosing the dispersed phase and the continuous phase. You may have

固体状の粒子としては、例えば、第一の核酸分子と第二の核酸分子とを含む分散相を散在して含有する錠剤状の粒子などが挙げられる。具体的には、例えば、医薬品用カプセル、リポソーム、マイクロカプセルなどが挙げられる。
ゲル状の粒子としては、例えば、アルギン酸ナトリウム、アガロースゲルなどを含む粒子などが挙げられる。具体的には、例えば、人工イクラなどが挙げられる。
Solid particles include, for example, tablet-like particles containing dispersed phases containing a first nucleic acid molecule and a second nucleic acid molecule. Specific examples include pharmaceutical capsules, liposomes, microcapsules and the like.
Gel particles include, for example, particles containing sodium alginate, agarose gel, and the like. Specifically, artificial salmon roe etc. are mentioned, for example.

粒子状容器の容積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、200μL以下であり、20μL以下が好ましく、2μL以下がより好ましい。容積が200μL以下であると、粒子状容器を添加する反応系の体積変化を少なくすることができる。 The volume of the particulate container is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. If the volume is 200 μL or less, the change in volume of the reaction system to which the particulate container is added can be reduced.

核酸試料含有容器としては、核酸試料含有容器中に含まれる核酸の情報、分散相の情報などを付与しておいてもよい。 The nucleic acid sample-containing container may be provided with information on the nucleic acid contained in the nucleic acid sample-containing container, information on the dispersed phase, and the like.

核酸試料含有容器中に含まれる核酸の情報としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、目的の塩基配列における配列、目的の塩基配列を有する核酸の分子数、含まれている核酸の分子数の不確かさ、核酸の種類などが挙げられる。これらは1種単独でもよく、2種以上を併用して付与してもよい。 The information on the nucleic acid contained in the nucleic acid sample-containing container is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Uncertainty in the number of nucleic acid molecules contained, the type of nucleic acid, and the like. These may be used singly or in combination of two or more.

分散相の情報としては、分注されている核酸のコピー数、核酸が分散している溶液の種類、分散相の不確かさ、分散相の充填精度などが挙げられる。これらは1種単独でもよく、2種以上を併用して付与してもよい。 Information on the dispersed phase includes the number of copies of the dispensed nucleic acid, the type of solution in which the nucleic acid is dispersed, the uncertainty of the dispersed phase, the filling accuracy of the dispersed phase, and the like. These may be used singly or in combination of two or more.

容器内に分注されている核酸のコピー数の平均値と標準偏差は、1つの陽性分散相内に含まれる目的の塩基配列のコピー数の平均値と標準偏差を、以下の式1から式5に基づき算出することから求めることができる。式1から式5を用いることにより、1つの陽性分散相当たりに含まれる目的の塩基配列のコピー数の平均値と標準偏差を、ポアソン分布を考慮して求めることができる。 The average value and standard deviation of the copy number of the nucleic acid dispensed in the container is the average value and standard deviation of the copy number of the target base sequence contained in one positive dispersed phase, from the following formula 1 to the formula 5 can be obtained. By using Formulas 1 to 5, the average value and standard deviation of the number of copies of the target nucleotide sequence contained in one positive variance can be obtained in consideration of the Poisson distribution.

式1中、kは1つの陽性分散相に含まれるコピー数であり、λはサンプルを測定した全分散相のうち、陽性分散相(Posi)の割合、Pは全陽性分散相中の目的の塩基配列が所定のコピー数入っている陽性分散相の確率、式2中の左辺は1つの陽性分散相内に含まれるコピー数の平均値、式3中のσは1つの陽性分散相内に含まれるコピー数の標準偏差、式4及び式5中のNは陽性分散相の特定の区画数、mは特定区画数の陽性分散相内に含まれるコピー数の平均値、式5中のσは特定区画数の陽性分散相内に含まれるコピー数の標準偏差を意味する。
陽性分散相とは、本発明の核酸試料含有容器の製造方法において説明する吐出機構の検出器により分散相中の標識が検出された分散相を意味し、陰性分散相(Nega)とは、吐出機構の検出器により分散相中の標識が検出されなかった分散相を意味する。なお、標識が検出されなかったとは、標識を検出すると認める閾値を超えなかったことを意味する。
In Equation 1, k is the number of copies contained in one positive dispersed phase, λ is the proportion of the positive dispersed phase (Posi) among the total dispersed phases in which the sample was measured, and P is the target copy number in the total positive dispersed phase. The probability of a positive dispersed phase containing a given number of copies of the base sequence, the left side in Equation 2 is the average number of copies contained in one positive dispersed phase, and σ 1 in Equation 3 is in one positive dispersed phase. standard deviation of the number of copies contained in, N in Equations 4 and 5 is the specific number of compartments of the positive dispersed phase, m is the average number of copies contained in the positive dispersed phase of the specified number of compartments, σ m denotes the standard deviation of the number of copies contained within the positive dispersed phase for the specified number of compartments.
The positive dispersed phase means a dispersed phase in which a label in the dispersed phase is detected by the detector of the ejection mechanism described in the method for producing a nucleic acid sample-containing container of the present invention, and the negative dispersed phase (Nega) means an ejected It means the dispersed phase in which no label was detected in the dispersed phase by the detector of the mechanism. Note that "no label was detected" means that the threshold for detecting the label was not exceeded.

また、陽性分散相が目的の塩基配列を1つのみ含む確率としては、90%以上であることが好ましい。なお、陽性分散相が目的の塩基配列を1つのみ含む確率とは、各々の陽性分散相が包含する離散的なコピー数の確率Pの内、目的の塩基配列を1つのみ含む陽性分散相の確率を意味する。 Moreover, the probability that the positive dispersed phase contains only one target base sequence is preferably 90% or more. The probability that the positive dispersed phase contains only one target base sequence is the probability P of the number of discrete copies included in each positive dispersed phase, which contains only one target base sequence. means the probability of

上記「不確かさ」とは、「測定の結果に付随した、合理的に測定量に結びつけられ得る値のばらつきを特徴づけるパラメータ」であるとISO/IEC Guide99:2007[国際計量計測用語-基本及び一般概念並びに関連用語(VIM)]に定義されている。
ここで、「合理的に測定量に結びつけられ得る値」とは、測定量の真の値の候補を意味する。即ち、不確かさとは、測定対象の製造に係る操作、機器などに起因する測定結果のばらつきの情報を意味する。不確かさが大きいほど、測定結果として予想されるばらつきが大きくなる。
不確かさとしては、例えば、測定結果から得られる標準偏差であってもよく、真の値が所定の確率以上で含まれている値の幅として表す信頼水準の半分の値としてもよい。
不確かさを算出する方法としては、Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement(GUM:ISO/IEC Guide98-3)、及びJapan Accreditation Board Note 10 試験における測定の不確かさに関するガイドラインなどに基づき算出することができる。不確かさを算出する方法としては、例えば、測定値などの統計を用いたタイプA評価法と、校正証明書、製造者の仕様書、公表されている情報などから得られる不確かさの情報を用いたタイプB評価法の2つの方法を適用することができる。
不確かさは、操作及び測定などの要因から得られる不確かさを全て標準不確かさに変換することにより、同じ信頼水準で表現することができる。標準不確かさとは、測定値から得られた平均値のばらつきを示す。
不確かさを算出する方法の一例としては、例えば、不確かさを引き起こす要因を抽出し、それぞれの要因の不確かさ(標準偏差)を算出する。さらに、算出したそれぞれの要因の不確かさを平方和法により合成し、合成標準不確かさを算出する。合成標準不確かさの算出において、平方和法を用いるため、不確かさを引き起こす要因の中で不確かさが十分に小さい要因については無視することができる。不確かさは合成標準不確かさを期待値で除した変動係数(CV値)を用いてもよい。
ISO/IEC Guide 99: 2007 [International metrological terminology-basic and General Concepts and Related Terms (VIM)].
Here, "a value that can reasonably be associated with a measurand" means a candidate for the true value of the measurand. In other words, uncertainty means information about variations in measurement results due to operations, equipment, and the like involved in manufacturing the object to be measured. The greater the uncertainty, the greater the expected variability of the measurement results.
The uncertainty may be, for example, the standard deviation obtained from the measurement results, or may be half the confidence level expressed as the range of values in which the true value is included with a predetermined probability or more.
Uncertainty can be calculated based on the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM: ISO/IEC Guide 98-3) and the Japan Accreditation Board Note 10 Guideline on Measurement Uncertainty in Tests. . Methods for calculating uncertainty include, for example, Type A evaluation methods using statistics such as measured values, and uncertainty information obtained from calibration certificates, manufacturer's specifications, published information, etc. Two methods of Type B assessment can be applied.
Uncertainties can be expressed with the same level of confidence by converting all uncertainties from factors such as manipulation and measurement into standard uncertainties. Standard uncertainty refers to the scatter of the average value obtained from the measurements.
As an example of a method of calculating uncertainty, for example, factors that cause uncertainty are extracted and the uncertainty (standard deviation) of each factor is calculated. Furthermore, the calculated uncertainty of each factor is combined by the sum of squares method to calculate the combined standard uncertainty. Since the sum of squares method is used in the calculation of the combined standard uncertainty, it is possible to ignore factors with sufficiently small uncertainty among the factors that cause uncertainty. Uncertainty may be the coefficient of variation (CV value) obtained by dividing the combined standard uncertainty by the expected value.

変動係数とは、目的の塩基配列を有する核酸を容器(例えば、粒子、ウェルなどが挙げられる)に充填する際に生じる各容器に充填される目的の塩基配列を有する核酸数(又は、核酸の数)のばらつきの相対値を意味する。即ち、変動係数とは、容器に充填した目的の塩基配列を有する核酸の数の充填精度を意味する。変動係数とは、標準偏差σを平均値xで除した値である。ここでは、標準偏差σを平均コピー数(平均充填コピー数)xで除した値を変動係数CVとすると、下記式6の関係式になる。 The coefficient of variation is the number of nucleic acids having the desired base sequence filled in each container (or the number of nucleic acids number) means the relative value of the variation. That is, the coefficient of variation means the filling accuracy of the number of nucleic acids having the target base sequence filled in the container. A coefficient of variation is a value obtained by dividing the standard deviation σ by the average value x. Here, if the value obtained by dividing the standard deviation σ by the average number of copies (average number of filled copies) x is the coefficient of variation CV, the relational expression of Equation 6 below is obtained.

一般的に、核酸は分散液中でポアソン分布のランダムな分布状態を取っている。そのため、段階希釈法、即ち、ポアソン分布におけるランダムな分布状態では、標準偏差σは、平均コピー数xと下記式7の関係式を満たすとみなすことができる。これより、核酸の分散液を段階希釈法により希釈した場合、標準偏差σと平均コピー数xとから平均コピー数xの変動係数CV(CV値)を、上記式6及び式7から導出された下記式8を用いて求めると、表1及び図1に示すようになる。なお、ポアソン分布に基づくばらつきを持ったコピー数の変動係数のCV値は図1から求めることができる。 In general, nucleic acids are randomly distributed in a Poisson distribution in a dispersion. Therefore, in the stepwise dilution method, that is, in a random distribution state in the Poisson distribution, the standard deviation σ can be considered to satisfy the relational expression of the average copy number x and Expression 7 below. From this, when the nucleic acid dispersion is diluted by the serial dilution method, the coefficient of variation CV (CV value) of the average copy number x from the standard deviation σ and the average copy number x is derived from the above formulas 6 and 7. When calculated using the following formula 8, the results are shown in Table 1 and FIG. Note that the CV value of the coefficient of variation of the copy number with variations based on the Poisson distribution can be obtained from FIG.

Figure 0007326778000009
Figure 0007326778000009

表1及び図1の結果から、例えば、容器に100コピー数の核酸を段階希釈法により充填する場合には、最終的に反応溶液中に充填される核酸の特定コピー数はその他の精度を無視しても、少なくとも10%の変動係数(CV値)を持つことがわかる。 From the results of Table 1 and FIG. 1, for example, when a container is filled with 100 copies of nucleic acid by the serial dilution method, the specific copy number of the nucleic acid finally filled in the reaction solution ignores other accuracies. However, it can be seen that the coefficient of variation (CV value) is at least 10%.

核酸試料含有容器に含有する目的の塩基配列の数の充填精度(CV値)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、20%未満が好ましい。 The filling accuracy (CV value) of the number of target base sequences contained in the nucleic acid sample-containing container is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and is preferably less than 20%, for example.

核酸試料含有容器の情報を付与する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、情報の内容に応じて核酸試料含有容器を着色する方法、情報の内容を粒子に印刷する方法などが挙げられる。
情報の内容に応じて核酸試料含有容器を着色する方法を用いることにより、使用者が核酸試料含有容器の情報を視認することができ、操作性を向上させることができる。
The method for providing information on the nucleic acid sample-containing container is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples include a method of printing on particles.
By using the method of coloring the nucleic acid sample-containing container according to the content of the information, the user can visually recognize the information of the nucleic acid sample-containing container, and the operability can be improved.

-その他の材料-
その他の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分散相の溶液以外の溶液、蛍光物質(蛍光標識試薬)、消光物質などが挙げられる。
-Other materials-
Other materials are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include solutions other than the dispersed phase solution, fluorescent substances (fluorescent labeling reagents), and quenching substances.

分散相の溶液以外の溶液としては、特に制限はなく、目的に応じて選択することができ、例えば、核酸を溶解しない油系溶媒等が挙げられる。
分散相の溶液以外の溶液としては、例えば、プロトン性極性溶媒、非プロトン性極性溶媒、非極性溶媒などが挙げられる。
Solutions other than the dispersed phase solution are not particularly limited and can be selected according to the purpose. Examples thereof include oil-based solvents that do not dissolve nucleic acids.
Examples of solutions other than the dispersed phase solution include protic polar solvents, aprotic polar solvents, and nonpolar solvents.

蛍光物質(蛍光標識試薬)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、蛍光色素などが挙げられる。 The fluorescent substance (fluorescent labeling reagent) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include fluorescent dyes.

蛍光色素としては、例えば、フルオレセイン類、アゾ類、ローダミン類、クマリン類、ピレン類、シアニン類などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、フルオレセイン類、アゾ類、ローダミン類が好ましく、特にSYBR Green、Eva Green、SYTOX Green、FAM、HEX、VIC(登録商標)、Texas Red(登録商標)、ROX、FITCがより好ましい。 Examples of fluorescent dyes include fluoresceins, azos, rhodamines, coumarins, pyrenes, cyanines and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, fluoresceins, azos, and rhodamines are preferred, and SYBR Green, Eva Green, SYTOX Green, FAM, HEX, VIC (registered trademark), Texas Red (registered trademark), ROX, and FITC are more preferred.

消光物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、BHQ1、BHQ2、BHQ3、JOE、TAMRAなどが挙げられる。 The quenching substance is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include BHQ1, BHQ2, BHQ3, JOE and TAMRA.

図2は、本発明の核酸試料含有容器の一例を示す図である。なお、図2においては、核酸試料含有容器がカプセル状のものについて説明を行うが、本発明はこの形態に限定されるものではない。
図2に示すように、核酸試料含有容器1は目的の塩基配列を有する核酸120を有する分散相110を内包している。また、図2に示すように、1つの分散相110に1分子の核酸を含むため、核酸試料含有容器1に分注する分散相110の数を制御することにより、核酸試料含有容器1が含有する目的の塩基配列を有する核酸120の数を任意の数に制御することができている。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the nucleic acid sample-containing container of the present invention. In FIG. 2, the case where the nucleic acid sample-containing container is in the form of a capsule will be described, but the present invention is not limited to this form.
As shown in FIG. 2, the nucleic acid sample-containing container 1 contains a dispersed phase 110 having a nucleic acid 120 having a target base sequence. In addition, as shown in FIG. 2, one dispersed phase 110 contains one molecule of nucleic acid. It is possible to control the number of nucleic acids 120 having the desired base sequence to an arbitrary number.

本発明の核酸試料含有容器は、核酸試料を粒子の形状にしたことにより、操作性を向上させることができる。核酸試料の操作性が向上したことにより、任意の実験系に目的の塩基配列を有する極微量の核酸を必要な量添加することができるため、使用者の要求に応じた反応系を作り出すことができる。なお、ここで極微量とは、1分子以上1,000分子以下程度の分子数を意味する。
また、本発明の核酸試料含有容器は、核酸試料が粒子に内包されているため、核酸の保存性に優れる。
さらに、本発明の核酸試料含有容器は、製造において核酸試料含有容器に含まれる目的の塩基配列を有する核酸のコピー(単位)数を厳密に制御することができるため、含有する目的の塩基配列のコピー(単位)数を把握することができる。
The nucleic acid sample-containing container of the present invention can improve the operability by forming the nucleic acid sample into particles. Due to the improved operability of nucleic acid samples, it is possible to add a necessary amount of a very small amount of nucleic acid having the target base sequence to any experimental system, so that it is possible to create a reaction system that meets the needs of the user. can. Here, the extremely small amount means the number of molecules of about 1 molecule or more and 1,000 molecules or less.
In addition, the nucleic acid sample-containing container of the present invention is excellent in preservability of the nucleic acid because the nucleic acid sample is encapsulated in the particles.
Furthermore, the nucleic acid sample-containing container of the present invention can strictly control the number of copies (units) of the nucleic acid having the target base sequence contained in the nucleic acid sample-containing container during production. The number of copies (units) can be grasped.

(核酸試料含有容器の製造方法、核酸試料含有容器の製造装置、核酸試料含有容器の製造プログラム)
本発明の核酸試料含有容器の製造装置は、本発明の核酸試料含有容器の製造プログラムを読み出して実行することで、本発明の核酸試料含有容器の製造方法を実行する装置として動作する。すなわち、本発明の核酸試料含有容器の製造装置は、本発明の核酸試料含有容器の製造方法と同様の機能をコンピュータに実行させる本発明の核酸試料含有容器の製造プログラムを有する。なお、本発明の核酸試料含有容器の製造プログラムは、本発明の核酸試料含有容器の製造装置によって実行されることに限定されるものではない。例えば、本発明の核酸試料含有容器の製造プログラムは、他のコンピュータ又はサーバによって実行されてもよく、本発明の核酸試料含有容器の製造装置、他のコンピュータ、及びサーバのいずれかが協働して実行されてもよい。
つまり、本発明の核酸試料含有容器の製造装置は、本発明の核酸試料含有容器の製造方法を実施することと同義であるので、主に本発明の核酸試料含有容器の製造装置の説明を通じて本発明の製造方法の詳細についても明らかにする。また、本発明の核酸試料含有容器の製造プログラムは、ハードウェア資源としてのコンピュータ等を用いることにより、本発明の核酸試料含有容器の製造装置として実現させるため、本発明の製造装置の説明を通じて本発明の核酸試料含有容器の製造プログラムの詳細についても明らかにする。
(Method for Manufacturing Container Containing Nucleic Acid Sample, Apparatus for Manufacturing Container Containing Nucleic Acid Sample, and Program for Manufacturing Container Containing Nucleic Acid Sample)
The nucleic acid sample-containing container manufacturing apparatus of the present invention operates as a device for executing the nucleic acid sample-containing container manufacturing method of the present invention by reading and executing the nucleic acid sample-containing container manufacturing program of the present invention. That is, the apparatus for manufacturing nucleic acid sample-containing containers of the present invention has a program for manufacturing nucleic acid sample-containing containers of the present invention that causes a computer to perform the same functions as the method of manufacturing nucleic acid sample-containing containers of the present invention. The program for manufacturing nucleic acid sample-containing containers of the present invention is not limited to being executed by the apparatus for manufacturing nucleic acid sample-containing containers of the present invention. For example, the nucleic acid sample-containing container manufacturing program of the present invention may be executed by another computer or server, and any of the nucleic acid sample-containing container manufacturing apparatus of the present invention, the other computer, and the server may cooperate. may be executed
In other words, the apparatus for manufacturing a container containing a nucleic acid sample of the present invention is synonymous with carrying out the method for manufacturing a container containing a nucleic acid sample of the present invention. The details of the manufacturing method of the invention are also clarified. In addition, since the program for manufacturing a container containing a nucleic acid sample of the present invention can be realized as an apparatus for manufacturing a container containing a nucleic acid sample of the present invention by using a computer or the like as a hardware resource, the description of the manufacturing apparatus of the present invention will be used. The details of the production program for the nucleic acid sample-containing container of the invention will also be clarified.

本発明の核酸試料含有容器の製造方法は、
目的の塩基配列及び前記目的の塩基配列とは異なる検出用塩基配列を有する核酸を含む分散相を複数形成する分散相形成工程と、
前記分散相において前記検出用塩基配列を増幅する増幅工程と、
前記分散相において前記検出用塩基配列が増幅された陽性分散相と前記検出用塩基配列が増幅されなかった陰性分散相を判別する判別工程と、
前記判別工程で判別した、前記陽性分散相と前記陰性分散相を選別する選別工程と、
前記選別工程で選別した、前記陽性分散相を容器に分注する分注工程と、
を含み、更に必要に応じてその他の工程を有する。
The method for producing a nucleic acid sample-containing container of the present invention comprises:
a dispersed phase forming step of forming a plurality of dispersed phases containing a target base sequence and a nucleic acid having a detection base sequence different from the target base sequence;
an amplification step of amplifying the base sequence for detection in the dispersed phase;
a discrimination step of discriminating between a positive dispersed phase in which the base sequence for detection has been amplified and a negative dispersed phase in which the base sequence for detection has not been amplified in the dispersed phase;
A sorting step of sorting the positive dispersed phase and the negative dispersed phase discriminated in the discriminating step;
A dispensing step of dispensing the positive dispersed phase selected in the screening step into a container;
and, if necessary, other steps.

本発明の核酸試料含有容器の製造装置は、
目的の塩基配列及び前記目的の塩基配列とは異なる検出用塩基配列を有する核酸を含む分散相を複数形成する分散相形成手段と、
前記分散相において前記検出用塩基配列を増幅する増幅手段と、
前記分散相において前記検出用塩基配列が増幅された陽性分散相と前記検出用塩基配列が増幅されなかった陰性分散相を判別する判別手段と、
前記判別手段で判別した、前記陽性分散相と前記陰性分散相を選別する選別手段と、
前記選別手段で選別した、前記陽性分散相を容器に分注する分注手段と、
を有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
The apparatus for manufacturing a nucleic acid sample-containing container of the present invention comprises:
Dispersed phase forming means for forming a plurality of dispersed phases containing a target base sequence and a nucleic acid having a detection base sequence different from the target base sequence;
an amplification means for amplifying the base sequence for detection in the dispersed phase;
a discrimination means for discriminating between a positive dispersed phase in which the base sequence for detection is amplified in the dispersed phase and a negative dispersed phase in which the base sequence for detection is not amplified;
a sorting means for sorting the positive dispersed phase and the negative dispersed phase discriminated by the discriminating means;
a dispensing means for dispensing the positive dispersed phase selected by the screening means into a container;
and, if necessary, other means.

本発明の核酸試料含有容器の製造方法は核酸試料含有容器の製造装置により好適に行うことができる。つまり、分散相形成工程は分散相形成手段により好適に行うことができ、増幅工程は増幅手段により好適に行うことができ、判別工程は判別手段により好適に行うことができ、選別工程は選別手段により好適に行うことができ、分注工程は分注手段により好適に行うことができ、その他の工程はその他の手段により行うことができる。 The method for producing a nucleic acid sample-containing container of the present invention can be suitably carried out using an apparatus for producing a nucleic acid sample-containing container. That is, the dispersed phase forming step can be preferably performed by the dispersed phase forming means, the amplifying step can be preferably performed by the amplifying means, the discrimination step can be preferably performed by the discriminating means, and the sorting step can be preferably carried out by the sorting means. The dispensing step can be preferably performed by a dispensing means, and the other steps can be performed by other means.

本発明は、従来技術の核酸試料含有容器の製造方法では、所定数の目的の塩基配列を含む核酸を、短時間で夾雑物をほぼ含むことなく容器に分注することが困難であるという知見に基づくものである。
具体的には、例えば、従来技術では、目的の塩基配列を有する核酸の希釈液に対するリアルタイムPCRの結果から、特定の分子数を含む希釈液を選別する場合には、任意の分子数の核酸を含む標準試薬を作製し、分注することが難しいという問題があった。この場合、標準試薬を作製する際に要する時間及び標準試薬を作製できる量は、リアルタイムPCRを行う装置の性能に依存するため、短時間で標準試薬を作製し、分注できないことがある。
また、例えば、従来技術では、遺伝子組み換え技術を用いて目的の塩基配列を導入した細胞を使用する場合には、遺伝子組み換え、細胞培養などの煩雑な作業が要求され、短時間で核酸を分注することが難しいという問題がある。この場合、目的の塩基配列を導入した細胞を単離する際に、細胞由来の夾雑物(タンパク質や脂質など)が、分注した容器を汚染してしまうことがある。
さらに、従来技術では、核酸の目的の塩基配列を有する部分を増幅し、核酸増幅反応が起きたドロップレット又はゲルドロップレットをソーティング(選別)する方法では、目的の塩基配列を所望のコピー数(特定コピー数)分注することは難しいことがある。
The present invention is based on the finding that it is difficult to dispense a nucleic acid containing a predetermined number of target base sequences into a container in a short period of time with almost no contaminants in the conventional method for producing a container containing a nucleic acid sample. It is based on
Specifically, for example, in the prior art, when selecting a diluent containing a specific number of molecules from the results of real-time PCR for a diluent of a nucleic acid having a target base sequence, any number of molecules of nucleic acid is selected. There was a problem that it was difficult to prepare and dispense a standard reagent containing In this case, the time required to prepare the standard reagent and the amount of the standard reagent that can be prepared depend on the performance of the real-time PCR device, so the standard reagent cannot be prepared and dispensed in a short time.
In addition, for example, in the prior art, when using cells into which a desired nucleotide sequence has been introduced using gene recombination technology, complicated operations such as gene recombination and cell culture are required, and nucleic acids are dispensed in a short time. The problem is that it is difficult to In this case, cell-derived contaminants (proteins, lipids, etc.) may contaminate the dispensed container when isolating the cells into which the desired base sequence has been introduced.
Furthermore, in the prior art, in the method of amplifying a portion of a nucleic acid having a desired nucleotide sequence and sorting (selecting) the droplets or gel droplets in which the nucleic acid amplification reaction has occurred, the desired number of copies of the desired nucleotide sequence ( specific copy number) can be difficult to dispense.

本発明の核酸試料含有容器の製造方法は、所定数の目的の塩基配列を含む核酸を、夾雑物が少なく、短時間で容器に分注することができる。 The method for producing a nucleic acid sample-containing container of the present invention can dispense a nucleic acid containing a predetermined number of target base sequences into a container with little contaminants in a short period of time.

<分散相形成手段及び分散相形成工程>
分散相形成手段は、目的の塩基配列及び目的の塩基配列とは異なる検出用塩基配列を有する核酸を含む分散相を複数形成する。
分散相形成工程は、分散相形成手段により、目的の塩基配列及び目的の塩基配列とは異なる検出用塩基配列を有する核酸を含む分散相を複数形成させる。
<Dispersed Phase Forming Means and Dispersed Phase Forming Step>
The dispersed phase forming means forms a plurality of dispersed phases containing a target base sequence and a nucleic acid having a detection base sequence different from the target base sequence.
In the dispersed phase forming step, the dispersed phase forming means forms a plurality of dispersed phases containing a target base sequence and a nucleic acid having a detection base sequence different from the target base sequence.

分散相形成手段としては、後述する核酸含有液を区分して、分散相を複数形成する(微小区画化する)ことができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、ドロップレットジェネレータなどが挙げられる。高速に核酸含有液を複数の分散相に区分する手段として、マイクロ流路を用いたドロップレット生成や、マイクロ・ナノスケールのウェルに核酸含有液を充填する方法などが挙げられる。
核酸含有液の分散相の形成が自動化された装置として、例えば、ドロップレットジェネレータを用いることもできる。
ドロップレットジェネレータとしては、公知のものを利用することができ、例えば、バイオ・ラッド社製のAutomated Doroplet Generator、特許第3746766号に記載のエマルション(分散相)の製造装置などが挙げられる。特許第3746766号に記載のエマルションの製造装置は、マイクロチャネル(マイクロ流路)を流れる連続相に対し、分散相を連続相の流れに交差する向きで排出し、連続相のせん断力により分散相を製造する。
また、分散相に連続的な複数のスプリッタを通過させることで、より高速に溶液を区分することも好ましい。
The means for forming the dispersed phase is not particularly limited as long as it can divide the nucleic acid-containing liquid described later to form a plurality of dispersed phases (micro-compartmentalization), and can be appropriately selected according to the purpose. etc. Examples of means for dividing a nucleic acid-containing liquid into a plurality of dispersed phases at high speed include droplet generation using a microchannel and a method of filling a nucleic acid-containing liquid into a micro/nanoscale well.
A droplet generator, for example, can also be used as a device that automates the formation of the dispersed phase of the nucleic acid-containing liquid.
As the droplet generator, a known one can be used, and examples thereof include an Automated Droplet Generator manufactured by Bio-Rad, an emulsion (dispersed phase) production apparatus described in Japanese Patent No. 3746766, and the like. The emulsion production apparatus described in Japanese Patent No. 3746766 discharges a dispersed phase into a continuous phase flowing through a microchannel (microchannel) in a direction that intersects the flow of the continuous phase, and the shear force of the continuous phase disperses the dispersed phase. to manufacture.
It is also preferred to partition the solution faster by passing the dispersed phase through a series of splitters.

<<核酸含有液>>
核酸含有液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、本発明の核酸試料含有容器に用いる溶液と同様のものを使用することができるため、説明を省略する。
<<Nucleic acid-containing solution>>
The nucleic acid-containing solution is not particularly limited, can be appropriately selected according to the purpose, and can be the same as the solution used for the nucleic acid sample-containing container of the present invention, so the explanation is omitted.

また、核酸含有液は、後述する増幅工程において、検出用塩基配列を増幅させるために、プライマー及び核酸増幅試薬、及び標識用試薬を含むことが好ましい。 In addition, the nucleic acid-containing solution preferably contains primers, a nucleic acid amplification reagent, and a labeling reagent in order to amplify the base sequence for detection in the amplification step described later.

プライマーは、PCR法を用いて検出用塩基配列を増幅する場合、検出用塩基配列と相補的塩基配列を有する18merから30merの合成オリゴヌクレオチドであり、増幅したい領域を挟むようにフォワードプライマーとリバースプライマーとが2か所設定される。
核酸増幅試薬としては、例えば、DNAポリメラーゼ、4種の塩基(dGTP、dCTP、dATP、dTTP)、Mg2+(2mMの塩化マグネシウム)、最適pH(pH7.5~9.5)を保持するバッファー、dNTP、dUTP、Tris-HCl、ヌクレアーゼフリー水などが挙げられる。
核酸含有液に検出用塩基配列を増幅させるためのプライマー及び核酸増幅試薬を含有させることにより、後述する判別工程において、分散相に含まれる目的の塩基配列のコピー数を変化させることなく、分散相に目的の塩基配列が含まれていることを検出することができる。
When the base sequence for detection is amplified using the PCR method, the primers are 18-mer to 30-mer synthetic oligonucleotides having a base sequence complementary to the base sequence for detection, and a forward primer and a reverse primer are arranged so as to sandwich the region to be amplified. is set in two places.
Nucleic acid amplification reagents include, for example, DNA polymerase, four types of bases (dGTP, dCTP, dATP, dTTP), Mg 2+ (2 mM magnesium chloride), a buffer that maintains the optimum pH (pH 7.5 to 9.5), dNTP, dUTP, Tris-HCl, nuclease-free water, and the like.
By including primers and nucleic acid amplification reagents for amplifying the base sequence for detection in the nucleic acid-containing solution, in the discrimination step described later, the number of copies of the target base sequence contained in the dispersed phase is not changed. contains the target base sequence.

標識用試薬としては、検出用塩基配列の増幅により標識として判別可能になるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、分散相に対して光学的標識(蛍光標識)を行うことができるものが好ましい。光学的標識を行う試薬としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Taq Man probe、Molecular Beaconなどの核酸プローブや、SYBR Green、Eva Greenなどのインターカレータを利用できる。
また、インターカレータを利用する場合は、検出用塩基配列を増幅した後に、核酸含有液にインターカレータを添加する方式も利用可能である。
The labeling reagent is not particularly limited as long as it becomes identifiable as a label by amplification of the base sequence for detection, and can be appropriately selected according to the purpose, and the dispersed phase is optically labeled (fluorescent labeling). It is preferable to be able to Reagents for optical labeling are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, nucleic acid probes such as Taq Man probe and Molecular Beacon, and intercalators such as SYBR Green and Eva Green are used. can.
When using an intercalator, a method of adding the intercalator to the nucleic acid-containing solution after amplifying the base sequence for detection can also be used.

<<分散相>>
分散相とは、上述した核酸含有液が微小な大きさの単位に区分されたもの意味する。以下、分散相を、「微小区画」と称することがある。
<<dispersed phase>>
The dispersed phase means that the nucleic acid-containing liquid described above is divided into micro-sized units. Hereinafter, the dispersed phase may be referred to as "microcompartments".

分散相としては、目的の塩基配列を有する核酸を含む領域であり、目的の塩基配列を有する核酸を分散させる核酸含有液が微小な大きさに区分された区画を意味する。分散相の詳細な説明については、本発明の核酸試料含有容器における分散相と同様であるため、説明を省略する。 The dispersed phase is a region containing a nucleic acid having a target base sequence, and means a micro-sized compartment in which the nucleic acid-containing solution in which the nucleic acid having the target base sequence is dispersed is divided. Detailed description of the dispersed phase is omitted because it is the same as the dispersed phase in the nucleic acid sample-containing container of the present invention.

なお、分散相形成手段により溶液を分散相に区分する際は、目的の塩基配列と増幅される前の検出用塩基配列とを有する核酸が、1つの分散相に多くとも1つ(1分子)含まれるような核酸の濃度の核酸含有液で行うことが好ましい。
1つの分散相に、目的の塩基配列を有する核酸が多くとも1分子含まれるような核酸の濃度としては、例えば、10個から100個の分散相に対して、目的の塩基配列を有する核酸が含まれる分散相が1つとなるような核酸の濃度が好ましい。
溶液を目的の塩基配列を有する核酸が含まれる分散相が1つとなるような核酸の濃度とすることで、分散相に含まれる核酸の数は0分子(核酸が含まれていない)又は1分子となることが見込まれ、後述する分注手段により分散相を分注する際に、分注する核酸の分子数をより正確に制御することができる。
When dividing the solution into dispersed phases by the dispersed phase forming means, at most one nucleic acid having the target base sequence and the detection base sequence before amplification is in one dispersed phase (one molecule). It is preferable to use a nucleic acid-containing solution having a concentration of the nucleic acid such that the nucleic acid is contained.
The concentration of the nucleic acid such that one dispersed phase contains at most one molecule of the nucleic acid having the desired nucleotide sequence is, for example, 10 to 100 dispersed phases containing the nucleic acid having the desired nucleotide sequence. A concentration of nucleic acid such that only one dispersed phase is included is preferred.
By adjusting the solution to a concentration of nucleic acid such that there is one dispersed phase containing a nucleic acid having a target base sequence, the number of nucleic acids contained in the dispersed phase is 0 (no nucleic acid is contained) or 1. Therefore, the number of nucleic acid molecules to be dispensed can be controlled more accurately when the dispersed phase is dispensed by the dispensing means described later.

--核酸--
核酸は、本発明の核酸試料含有容器に用いることができるものと同じものを使用することができるため、説明を省略する。
--nucleic acid--
Since the same nucleic acids as those used in the nucleic acid sample-containing container of the present invention can be used, the description thereof is omitted.

---目的の塩基配列---
目的の塩基配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、本発明の核酸試料含有容器に用いることができるものと同じものを使用することができるため、説明を省略する。
--- Target base sequence ---
The target base sequence is not particularly limited, can be appropriately selected according to the purpose, and can be the same as those that can be used in the nucleic acid sample-containing container of the present invention, so that the description is omitted.

また、本発明においては、目的の塩基配列そのものの数を、コピー数ともいう。さらに、この目的の塩基配列を有し、その他の塩基配列(例えば、後述する検出用塩基配列)も含む、1つにつながれた核酸の1つの単位を、例えば、1分子ともいう。本発明では、1分子の核酸に含まれる目的の塩基配列は1コピーであることが好ましい。また、本発明においては、目的の塩基配列と後述する検出用塩基配列とを有する核酸に対して、検出用塩基配列を増幅させるため、増幅前と増幅後で、目的の塩基配列のコピー数は変化しない。 In the present invention, the number of the target base sequence itself is also referred to as copy number. Furthermore, one unit of a nucleic acid that has this target base sequence and also includes other base sequences (for example, the base sequence for detection described below) and is linked together is also referred to as, for example, one molecule. In the present invention, one copy of the target base sequence contained in one molecule of nucleic acid is preferred. In addition, in the present invention, since the detection base sequence is amplified for a nucleic acid having a target base sequence and a detection base sequence described later, the number of copies of the target base sequence before and after amplification is It does not change.

---検出用塩基配列---
検出用塩基配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、本発明の核酸試料含有容器に用いることができるものと同じものを使用することができるため、説明を省略する。
--- Nucleotide sequence for detection ---
The base sequence for detection is not particularly limited, can be appropriately selected according to the purpose, and can be the same as the one that can be used in the nucleic acid sample-containing container of the present invention, so the description is omitted.

<増幅手段及び増幅工程>
増幅手段は、分散相において前記検出用塩基配列を増幅する。
増幅工程では、増幅手段により、分散相の中で前記検出用塩基配列を増幅させる。
増幅手段としては、精密な温度制御ができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、サーマルサイクラー、リアルタイムPCR装置、ホットプレートなどが挙げられる。
<Amplification Means and Amplification Process>
The amplification means amplifies the base sequence for detection in the dispersed phase.
In the amplification step, the detection base sequence is amplified in the dispersed phase by an amplification means.
The amplification means is not particularly limited as long as the temperature can be precisely controlled, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include thermal cyclers, real-time PCR devices, and hot plates.

検出用塩基配列を増幅する手法としては、特に制限なく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、PCR法、等温増幅法などが挙げられる。
等温増幅法としては、例えば、NASBA法、LAMP法、RCA法、SMAP法、RPA法、HCR法などが挙げられる。
RCA法を用いる場合、例えば、まず、3’末端に配置した検出用塩基配列を有する核酸において、3’末端と5’末端の塩基配列に対して相補的な塩基配列を有するプローブを用いて核酸を環状化し、ライゲーション反応を行うことで、環状化核酸を得る。次に、得られた環状に対する伸長反応プライマーを用いて、検出用塩基配列を有する核酸断片を増幅することが可能である。
また、3’末端に配置された検出用塩基配列と相補的な塩基配列を含む予め環状化された環状プローブを用いて核酸増幅反応を行うこともできる。この場合は、後述する光学的標識用試薬として、検出用塩基配列と特異的に結合するプローブなどの標識を用いることが好ましい。
また、増幅手段は、マイクロ流路上で分散相に含まれる検出用塩基配列を増幅させる形態でも、チューブに取り分けられた分散相に含まれる検出用塩基配列を増幅させる形態でもよい。
The method for amplifying the base sequence for detection is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include PCR method and isothermal amplification method.
Isothermal amplification methods include, for example, the NASBA method, the LAMP method, the RCA method, the SMAP method, the RPA method, and the HCR method.
When using the RCA method, for example, first, in a nucleic acid having a base sequence for detection arranged at the 3' end, a probe having a base sequence complementary to the base sequences at the 3' and 5' ends is used to synthesize nucleic acids. is circularized and a ligation reaction is performed to obtain a circularized nucleic acid. Next, it is possible to amplify a nucleic acid fragment having a base sequence for detection by using the obtained extension reaction primer for the circle.
Also, a nucleic acid amplification reaction can be performed using a pre-circularized circular probe containing a base sequence complementary to the base sequence for detection placed at the 3′ end. In this case, it is preferable to use a label such as a probe that specifically binds to the base sequence for detection as an optical labeling reagent, which will be described later.
In addition, the amplification means may be in the form of amplifying the base sequence for detection contained in the dispersed phase on the microchannel or in the form of amplifying the base sequence for detection contained in the dispersed phase separated into tubes.

増幅手段は、分散相の中で検出用塩基配列を増幅することで、分散相に含まれる目的の塩基配列を有する核酸の分子数を正確に制御することができる。例えば、増幅手段が検出用塩基配列を増幅する前の分散相に、目的の塩基配列を1コピー有する核酸が1分子含まれているとする。この場合、増幅手段が検出用塩基配列を増幅した後の分散相に含まれる目的の塩基配列は、増幅前と変わらずに1コピーのままである。後述する分注手段は、後述する容器などに対して、目的の塩基配列のコピー数が特定されている核酸を含む分散相を分注することにより、目的の塩基配列を所望のコピー数(所定数)分注することができる。 The amplification means can accurately control the number of nucleic acid molecules having the target base sequence contained in the dispersed phase by amplifying the base sequence for detection in the dispersed phase. For example, it is assumed that one molecule of nucleic acid having one copy of the target base sequence is contained in the dispersed phase before the amplifying means amplifies the base sequence for detection. In this case, the target nucleotide sequence contained in the dispersed phase after the amplification means has amplified the detection nucleotide sequence remains one copy, the same as before amplification. The dispensing means described later dispenses the dispersed phase containing the nucleic acid whose copy number of the target base sequence is specified to a container or the like described later, thereby obtaining the desired number of copies (predetermined number of copies) of the target base sequence. number) can be dispensed.

<判別手段及び判別工程>
判別手段は、分散相において検出用塩基配列が増幅された分散相(陽性分散相)と検出用塩基配列が増幅されなかった分散相(陰性分散相)を判別する。
判別工程では、分散相において判別手段により、検出用塩基配列が増幅された分散相(陽性分散相)と検出用塩基配列が増幅されなかった分散相(陰性分散相)を判別させる。
<Determination means and determination process>
The discrimination means discriminates a dispersed phase (positive dispersed phase) in which the base sequence for detection is amplified in the dispersed phase and a dispersed phase (negative dispersed phase) in which the base sequence for detection is not amplified.
In the discriminating step, the discriminating means in the dispersed phase discriminates between the dispersed phase in which the base sequence for detection is amplified (positive dispersed phase) and the dispersed phase in which the base sequence for detection is not amplified (negative dispersed phase).

判別手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、分散相に光学的標識を行う標識用試薬が含まれている場合は、光源と受光素子を有する光学的判別手段などが挙げられる。
判別手段を光学的判別手段とすることにより、判別手段は、分散相が生ずる光信号を検出して、検出用塩基配列が増幅された核酸を含む分散相を判別することができる。具体的な光学的判別手段の判別の手法としては、例えば、分散相が生ずる光信号の強度に対する閾値を設定し、検出した光信号の強度が閾値を上回った場合に、分散相に目的の塩基配列を有する核酸が含まれると判別する手法が挙げられる。
The discriminating means is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, when the dispersed phase contains a labeling reagent for optical labeling, an optical discriminating means having a light source and a light receiving element, etc. is mentioned.
By using the optical discrimination means as the discriminating means, the discriminating means can detect the optical signal generated by the dispersed phase and discriminate the dispersed phase containing the nucleic acid whose base sequence for detection is amplified. As a specific method of discriminating by the optical discriminating means, for example, a threshold is set for the intensity of the optical signal that causes the dispersed phase, and when the intensity of the detected optical signal exceeds the threshold, the target base is detected in the dispersed phase. A method for determining that a nucleic acid having a sequence is included is included.

光学的判別手段としては、光源から分散相に光を照射し、照射された光に応じた分散相の光信号を検出できる受光素子を有するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。
光源としては、分散相の光信号を励起できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、水銀ランプやハロゲンランプなどの一般的なランプに特定の波長を照射するようにフィルタをかけたものや、LED(Light Emitting Diode)、レーザーなどを用いることが可能である。ただし、特に1nL以下の微小な液滴を形成するときには、狭い領域に高い光強度を照射する必要があるため、レーザーを用いるのが好ましい。レーザー光源としては、固体レーザーやガスレーザー、半導体レーザーなど一般的に知られている多種のレーザーを用いることが可能である。
受光素子は、分散相から発せられる光信号を受光できる素子であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、液滴に特定の波長を有する光を照射して液滴内の分散相からの光信号を受光する光学センサが好ましい。受光素子としては、例えば、フォトダイオード、フォトセンサ等の1次元素子が挙げられるが、高感度な測定が必要な場合には、光電子増倍管やアバランシェフォトダイオードを用いることが好ましい。受光素子として、例えば、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)、ゲートCCD等の2次元素子を用いてもよい。
The optical discriminating means is not particularly limited as long as it has a light receiving element capable of irradiating the dispersed phase with light from the light source and detecting the optical signal of the dispersed phase corresponding to the irradiated light, and is appropriately selected according to the purpose. You can choose.
The light source is not particularly limited as long as it can excite the optical signal of the dispersed phase, and can be appropriately selected according to the purpose. It is possible to use an LED (Light Emitting Diode), a laser, or the like. However, especially when forming minute droplets of 1 nL or less, it is necessary to irradiate a narrow region with high light intensity, so it is preferable to use a laser. As a laser light source, various commonly known lasers such as solid lasers, gas lasers, and semiconductor lasers can be used.
The light-receiving element is not particularly limited as long as it is an element capable of receiving an optical signal emitted from the dispersed phase, and can be appropriately selected according to the purpose. Optical sensors that receive optical signals from the dispersed phase within are preferred. Examples of light-receiving elements include one-dimensional elements such as photodiodes and photosensors. When highly sensitive measurements are required, photomultiplier tubes and avalanche photodiodes are preferably used. As the light receiving element, for example, a two-dimensional element such as a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), or a gate CCD may be used.

また、判別手段は、分散相において検出用塩基配列が増幅された陽性分散相と検出用塩基配列が増幅されなかった陰性分散相を判別するのと同時に、陽性分散相を計数することが好ましい。判別手段が、陽性分散相と陰性分散相を判別するのと同時に、陽性分散相を計数することにより、後述する分注工程で分注する陽性分散相の数を調節することができる。 The discriminating means preferably counts the positive dispersed phase at the same time as discriminating between the positive dispersed phase in which the base sequence for detection has been amplified and the negative dispersed phase in which the base sequence for detection has not been amplified in the dispersed phase. By counting the positive dispersed phases at the same time when the discriminating means discriminates between the positive dispersed phases and the negative dispersed phases, the number of positive dispersed phases to be dispensed in the later-described dispensing step can be adjusted.

<選別手段及び選別工程>
選別手段は、前記判別手段で判別した、前記陽性分散相と前記陰性分散相を選別する。
選別工程では、選別手段により、前記判別工程で判別した、前記陽性分散相と前記陰性分散相を選別させる。
<Sorting means and sorting process>
The sorting means sorts the positive dispersed phase and the negative dispersed phase discriminated by the discriminating means.
In the sorting step, sorting means sorts the positive dispersed phase and the negative dispersed phase discriminated in the discriminating step.

選別手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、電気力学的な機構、流路を変形させて流体の流れを制御する機構、機械的なバルブなどを用いた機構などが挙げられる。
選別手段を電気力学的な機構とすることにより、選別手段は、前記陽性分散相を高速に選別することができる。具体的な電気力学的な機構としては、例えば、不平等電界を形成し、誘電泳動によって狙いの分散相のみを引き寄せる手法が挙げられる。
また、前記判別手段及び判別工程において検出された光信号と同期させることにより、分散相の選別を好適に行うことができる。
The sorting means is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples include an electrodynamic mechanism, a mechanism for controlling the flow of fluid by deforming a flow path, a mechanism using a mechanical valve, and the like. is mentioned.
By using an electrodynamic mechanism as the sorting means, the sorting means can sort the positive dispersed phase at high speed. A specific electrodynamic mechanism is, for example, a method of forming a nonuniform electric field and attracting only the target dispersed phase by dielectrophoresis.
Further, by synchronizing with the optical signal detected by the discriminating means and the discriminating step, the dispersed phase can be appropriately selected.

選別手段で選別された陽性分散相は、後述の分注機構に輸送されることが好ましい。 The positive dispersed phase sorted by the sorting means is preferably transported to a later-described dispensing mechanism.

<分注手段及び分注工程>
分注手段は、前記選別手段で選別した、陽性分散相を容器に分注する。
分注工程では、分注手段により、選別工程で選別した、陽性分散相を容器に分注させる。
<Dispensing means and dispensing process>
The dispensing means dispenses the positive dispersed phase sorted by the sorting means into containers.
In the dispensing step, the dispensing means dispenses the positive dispersed phase selected in the screening step into the container.

分注手段は、容器へ分注するための吐出機構を有する。
吐出機構は、選別機構が選別した目的の塩基配列を有する核酸を含む分散相を容器に分注する。
吐出機構としては、特に制限はなく、適宜選択でき、例えば、分散相を容器に輸送可能な流路、オンデマンド方式のもの、コンティニュアス方式ものなどが挙げられる。これらの中でも、分散相を容器に輸送可能な流路が好ましい。
分散相を容器に輸送可能な流路としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分散相を搬送可能なチューブなどが挙げられる。
オンデマンド方式の吐出機構としては、例えば、吐出ヘッドなどが挙げられる
The dispensing means has a discharge mechanism for dispensing into the container.
The ejection mechanism dispenses the dispersed phase containing the nucleic acid having the target base sequence selected by the selection mechanism into the container.
The discharge mechanism is not particularly limited and can be appropriately selected. Examples thereof include a channel capable of transporting the dispersed phase to a container, an on-demand system, a continuous system, and the like. Among these, the channel capable of transporting the dispersed phase to the container is preferred.
The channel capable of transporting the dispersed phase to the container is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include tubes capable of transporting the dispersed phase.
Examples of the on-demand ejection mechanism include an ejection head.

吐出ヘッドの方式としては、例えば、インクジェット方式などが挙げられる。
インクジェット方式の吐出ヘッドとしては、圧力印加方式、サーマル方式、静電方式のものなどが挙げられる。これらの中でも、以下の理由から、圧力印加方式が好ましい。
Examples of the ejection head system include an ink jet system.
Examples of ejection heads of the ink jet system include those of a pressure application system, a thermal system, an electrostatic system, and the like. Among these, the pressure application method is preferable for the following reasons.

静電方式は、分散相を保持して液滴を形成する吐出機構に対向して電極を設置する必要がある。本発明の核酸試料含有容器の製造装置では、吐出機構が容器に対向して配置されることがあり、分散相の配置の自由度を上げるため電極の配置は無いほうが好ましい。
サーマル方式は、局所的な加熱が発生するため生体材料である核酸への影響や、ヒーター部への焦げ付き(コゲーション)が懸念される。熱による影響は、分散相の含有物や分注物の用途に依存するため、一概に除外する必要はないが、圧力印加方式は、サーマル方式よりヒーター部への焦げ付きの懸念がないという点から好ましい。
In the electrostatic method, it is necessary to set an electrode facing a discharge mechanism that holds a dispersed phase and forms droplets. In the apparatus for manufacturing a nucleic acid sample-containing container of the present invention, the ejection mechanism may be arranged facing the container, and it is preferable that no electrode be arranged in order to increase the degree of freedom in arranging the dispersed phase.
Since the thermal method generates localized heating, there are concerns about the effect on the nucleic acid, which is a biomaterial, and the burning (kogation) of the heater. The influence of heat depends on the content of the dispersed phase and the application of the dispensed material, so it is not necessary to exclude it indiscriminately. preferable.

圧力印加方式としては、例えば、ピエゾ素子を用いて液体に圧力を加える方式、電磁バルブ等のバルブによって圧力を加える方式などが挙げられる。 Examples of the pressure applying method include a method of applying pressure to the liquid using a piezo element, a method of applying pressure using a valve such as an electromagnetic valve, and the like.

吐出機構においては、さらに、分散相に含まれる標識を検出可能な検出器を備えてもよい。
検出器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、光学的増幅検出機構(判別手段)と同様のものを用いることができる。
The ejection mechanism may further include a detector capable of detecting the label contained in the dispersed phase.
The detector is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and the same one as the optical amplification detection mechanism (discrimination means) can be used.

上述した核酸試料含有容器の製造装置が行う各種処理は、核酸試料含有容器の製造装置を形成する制御部を有するコンピュータにより実行される。
コンピュータとしては、記憶、演算、制御などの装置を備えた機器であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、パーソナルコンピュータなどが挙げられる。
Various processes performed by the apparatus for manufacturing nucleic acid sample-containing containers described above are executed by a computer having a control unit that forms the apparatus for manufacturing nucleic acid sample-containing containers.
The computer is not particularly limited as long as it is equipped with devices such as storage, calculation, and control, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include personal computers.

本発明の核酸試料含有容器の製造装置により製造された核酸試料含有容器は、容器に分注されている目的の塩基配列のコピー(単位)数が制御されているので、食品検査、血液検査などに好適に利用できる。なお、容器としては、例えば、粒子、バイオ分野において一般的に用いられるウェルが形成されたプレートなどがあげられる。また、プレートにおけるウェルの数は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、単数であってもよく、複数であってもよい。 Since the number of copies (units) of the target base sequence dispensed into the container is controlled in the nucleic acid sample-containing container manufactured by the apparatus for manufacturing a nucleic acid sample-containing container of the present invention, it can be used for food inspection, blood test, etc. can be suitably used. Examples of the container include particles and a well-formed plate generally used in the biotechnology field. Also, the number of wells in the plate is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and may be singular or plural.

粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、本発明の核酸含有容器に記載したものなどが挙げられる。 The particles are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and examples thereof include those described for the nucleic acid-containing container of the present invention.

プレートとしては、1穴マイクロチューブ、8連チューブ、96穴、384穴のウェルプレートなどを用いることが好ましいが、ウェルが複数である場合には、これらのプレートにおけるウェルには同じ個数の核酸を分注することも可能であるし、異なる水準の個数を入れることも可能である。また、核酸が含まれないウェルが存在していてもよい。特に核酸の量を定量的に評価するリアルタイムPCR装置やデジタルPCR装置の評価に用いるプレートを作製する際には、複数水準の数の核酸が分注されたものを用いることが好ましい。例えば、核酸が、おおよそ1個、2個、4個、8個、16個、32個、64個の7水準で分注したプレートを作製することが考えられる。このようなプレートを用いることによって、リアルタイムPCR装置やデジタルPCR装置の定量性、線形性、評価下限値などを調べられる他、次世代シークエンサーの発現量解析におけるリファレンスとして用いることが可能である。 As the plate, it is preferable to use a single-well microtube, an 8-well plate, a 96-well well plate, a 384-well well plate, or the like. It is also possible to dispense and to enter different levels of numbers. Also, there may be wells that do not contain nucleic acids. In particular, when preparing a plate used for evaluating a real-time PCR device or a digital PCR device that quantitatively evaluates the amount of nucleic acids, it is preferable to use a plate in which multiple levels of nucleic acids are dispensed. For example, it is conceivable to prepare a plate in which nucleic acids are dispensed at seven levels of approximately 1, 2, 4, 8, 16, 32, and 64. By using such a plate, it is possible to examine the quantification, linearity, evaluation lower limit value, etc. of a real-time PCR device and a digital PCR device, as well as use it as a reference for expression level analysis of next-generation sequencers.

ウェルの中には、あらかじめ水性の液体を充填しておいてもよい。
ウェルの中に充填する水性の液体としては、例えば、ヌクレアーゼフリー水、核酸増幅試薬、核酸保存試薬などが挙げられ、水性の液体をウェルの中に充填しておくことにより、すぐに核酸試料を次の反応に用いることができる。
The wells may be filled with an aqueous liquid in advance.
Examples of the aqueous liquid to fill the wells include nuclease-free water, nucleic acid amplification reagents, nucleic acid storage reagents, etc. By filling the wells with the aqueous liquid, the nucleic acid sample can be immediately prepared. It can be used for the following reactions.

<その他の手段及びその他の工程>
その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、計数工程、などが挙げられる。
計数工程は、計数手段により好適に行うことができる。
<Other means and other steps>
Other steps are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and examples thereof include a counting step.
The counting step can be suitably performed by counting means.

計数手段としては、例えば、上述した選別機構と吐出機構との間の流路内で分散相の数を計数してもよいし、吐出機構内の分散相の数を計数してもよいし、吐出機構により吐出された分散相の数を計数してもよい。吐出機構により吐出された分散相の数を計数する場合、計数手段は、吐出機構により吐出された連続相の液滴に含まれる分散相の数を計数する。
計数手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、標識用試薬として光学的標識(蛍光標識)を用いた場合は、光源と受光素子を有する光学的計数機構などが挙げられる。
The counting means may, for example, count the number of dispersed phases in the channel between the sorting mechanism and the ejection mechanism described above, count the number of dispersed phases in the ejection mechanism, The number of dispersed phases ejected by the ejection mechanism may be counted. When counting the number of dispersed phases ejected by the ejection mechanism, the counting means counts the number of dispersed phases contained in droplets of the continuous phase ejected by the ejection mechanism.
The counting means is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, when an optical label (fluorescent label) is used as the labeling reagent, an optical counting mechanism having a light source and a light receiving element can be mentioned. be done.

光学的計数機構としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、光学的増幅検出機構(判別手段)と同様のものを用いることができる。
また、吐出機構により吐出された連続相の液滴に含まれる分散相の数を計数する場合、光学的計数機構が照射する光は、飛翔中の液滴に含まれる分散相の数を計数するため、液滴が通過する領域を連続的に照射したもの、液滴の吐出に同期して液滴吐出動作に対して所定時間遅延を付けたタイミングでパルス的に照射するものなどが好ましい。
The optical counting mechanism is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and the same mechanism as the optical amplifying detection mechanism (discrimination means) can be used.
When counting the number of dispersed phases contained in droplets of the continuous phase ejected by the ejection mechanism, the light emitted by the optical counting mechanism counts the number of dispersed phases contained in the droplets in flight. Therefore, it is preferable to continuously irradiate the area through which the droplets pass, or to irradiate in a pulsed manner in synchronization with the ejection of the droplets with a predetermined time delay with respect to the droplet ejection operation.

計数手段により、吐出された核酸含有液の液滴に含まれる分散相の数を計数することで、実際に吐出された液滴に含まれる分散相の数を特定することができるので、容器に分注する分散相の数を正確に制御することができる。 By counting the number of dispersed phases contained in the ejected droplets of the nucleic acid-containing liquid using the counting means, the number of dispersed phases contained in the actually ejected droplets can be specified. The number of dispersed phases dispensed can be precisely controlled.

本発明の核酸試料含有容器の製造方法においては、核酸を含む細胞を分注した後に細胞を単離する手法で核酸を分注する手法ではなく、細胞を介せずに核酸を分注するため、反応系への細胞由来の夾雑物(タンパク質や脂質など)などの混入を防ぐことができる。 In the method for producing a nucleic acid sample-containing container of the present invention, the nucleic acid is dispensed without the intervention of the cell, instead of the method of dispensing the nucleic acid by the method of isolating the cell after dispensing the cell containing the nucleic acid. , it is possible to prevent cell-derived contaminants (proteins, lipids, etc.) from entering the reaction system.

以下、本発明の核酸試料含有容器の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、マイクロ流路を用いて核酸含有液を区分して分散相を形成する場合を例として説明する。 Hereinafter, the method for producing a nucleic acid sample-containing container of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, a case where a nucleic acid-containing liquid is divided using a microchannel to form a dispersed phase will be described as an example.

図3は、マイクロ流路の中で核酸含有液である溶液Xを分散相に区分する分散相形成手段の一例を示す図である。
図3に示すように、目的の塩基配列A及び目的の塩基配列Aの存在を確認するための検出用塩基配列Bを有する核酸500を含む溶液Xは、分散相形成手段601の左上の流路を流れている。また、核酸増幅試薬及び蛍光標識試薬を含む溶液Yは分散相形成手段601の左下の流路を流れている。溶液Xと溶液Yとは、1本の流路で合流し、混合される。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a dispersed phase forming means for dividing a solution X, which is a nucleic acid-containing liquid, into dispersed phases in a microchannel.
As shown in FIG. 3, a solution X containing a nucleic acid 500 having a target base sequence A and a detection base sequence B for confirming the presence of the target base sequence A is distributed in the upper left channel of the dispersed phase forming means 601. is flowing. A solution Y containing a nucleic acid amplification reagent and a fluorescent labeling reagent flows through the lower left channel of the dispersed phase forming means 601 . Solution X and solution Y join and are mixed in one channel.

また、マイクロ流路上で溶液Xと溶液Yとを混合する場合、2本の流路が1本の流路に合一した後に、溶液Xと溶液Yとを撹拌することができる流路を設けてもよい。溶液Xと溶液Yとを撹拌することできる流路としては、例えば、蛇行流路や、ピラーアレイ流路、広がり流路、狭まり流路などが挙げられる。 Further, when the solution X and the solution Y are mixed on the microchannel, after the two channels are merged into one channel, a channel is provided in which the solution X and the solution Y can be stirred. may Examples of the channel that can stir the solution X and the solution Y include a meandering channel, a pillar array channel, a widening channel, a narrowing channel, and the like.

次に、溶液Xと溶液Yの混合により得られた混合液は、図3の中央上下から流れ込む連続相流体であるオイルからのせん断力によってドロップレットとして分散相に区分され、図3の流路下流(右側)に輸送される。 Next, the mixed liquid obtained by mixing the solution X and the solution Y is divided into dispersed phases as droplets by the shearing force from oil, which is a continuous phase fluid flowing from the upper and lower sides of the center of FIG. Transported downstream (right).

図3では、1つの分散相に、核酸500が多くとも1分子含まれるような核酸濃度の溶液を用いている。そのため、分散相によっては、核酸500を1分子含む分散相510と、核酸500を含まない分散相511が形成される。 In FIG. 3, a solution having a nucleic acid concentration such that at most one molecule of nucleic acid 500 is contained in one dispersed phase is used. Therefore, depending on the dispersed phase, a dispersed phase 510 containing one molecule of nucleic acid 500 and a dispersed phase 511 containing no nucleic acid 500 are formed.

分散相形成手段601にマイクロ流路を用いることにより、溶液Xと溶液Yとの混合液を非常に高速に分散相に区分することができる。具体的には、マイクロ流路を用いて核酸含有液を分散相に区分することにより、1秒間に1000個程度の速度で、高速に分散相を形成させることができる。 By using a microchannel for the dispersed phase forming means 601, the mixture of solution X and solution Y can be separated into dispersed phases at a very high speed. Specifically, by dividing the nucleic acid-containing liquid into dispersed phases using microchannels, the dispersed phases can be formed at a high speed of about 1000 particles per second.

図4は、マイクロ流路の中で溶液Xを分散相に区分する分散相形成手段のその他の一例を示す図である。
目的の塩基配列A及び目的の塩基配列Aの存在を確認するための検出用塩基配列Bを有する核酸500を含む核酸含有液である溶液Xは、分散相形成手段601の右上の流路を流れている。また、核酸増幅試薬及び蛍光標識試薬を含む溶液Yは分散相形成手段601の左上の流路を流れている。液Xと溶液Yとは、1本の流路で合流し、混合される。
FIG. 4 is a diagram showing another example of the dispersed phase forming means for dividing the solution X into dispersed phases in the microchannel.
A solution X, which is a nucleic acid-containing liquid containing a nucleic acid 500 having a target base sequence A and a detection base sequence B for confirming the presence of the target base sequence A, flows through the upper right channel of the dispersed phase forming means 601. ing. A solution Y containing a nucleic acid amplification reagent and a fluorescent labeling reagent flows through the upper left channel of the dispersed phase forming means 601 . Liquid X and solution Y join and are mixed in one channel.

次に、混合された溶液Xと溶液Yの混合液は、分散相形成手段601の中央左下から流れ込む連続相流体であるオイルからのせん断力によってドロップレットとして分散相に区分され、図4の右側の流路下流に輸送される。 Next, the mixed liquid of solution X and solution Y is divided into dispersed phases as droplets by shearing force from oil, which is a continuous phase fluid, flowing from the lower left of the center of dispersed phase forming means 601, and the right side of FIG. is transported downstream of the flow path.

図5は、増幅手段の一例を示す図である。
増幅手段602は、核酸500を含む分散相510に対して、PCR法を用いた核酸増幅反応を行うことで、核酸500に含まれる検出用塩基配列Bを増幅させて、分散相510を光学的に標識する。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the amplifying means.
The amplification means 602 amplifies the base sequence for detection B contained in the nucleic acid 500 by performing a nucleic acid amplification reaction using the PCR method on the dispersed phase 510 containing the nucleic acid 500, thereby optically amplifying the dispersed phase 510. to label.

具体的には、増幅手段602は、核酸500、核酸増幅試薬、及び蛍光標識試薬を含む分散相510を、複数の温度帯を有する蛇行流路に流通させて、分散相510の温度を上下させる。分散相510が複数の温度帯を行き来することにより、核酸増幅試薬によって分散相510に含まれる核酸500の検出用塩基配列Bの塩基配列が増幅される。その結果、分散相510は、検出用塩基配列Bが増幅された核酸500を含む分散相512となる。そして、分散相512は、検出用塩基配列Bが増幅されたことに起因して、蛍光標識試薬が検出用塩基配列Bと反応し、分散相512が光学的に標識された状態となる。
光学的に標識された分散相512は、図6に示す判別手段603の光源により光が照射された際に、核酸500が含まれない分散相511より強い蛍光を発するため、光学的に標識された分散相512と核酸500が含まれない分散相511とを、判別することが容易になる。
Specifically, the amplification means 602 circulates the dispersed phase 510 containing the nucleic acid 500, the nucleic acid amplification reagent, and the fluorescent labeling reagent through a meandering flow path having a plurality of temperature zones to raise or lower the temperature of the dispersed phase 510. . As the dispersed phase 510 moves back and forth between a plurality of temperature zones, the base sequence of the detection base sequence B of the nucleic acid 500 contained in the dispersed phase 510 is amplified by the nucleic acid amplification reagent. As a result, dispersed phase 510 becomes dispersed phase 512 containing nucleic acid 500 in which base sequence B for detection is amplified. Due to the amplification of the base sequence for detection B, the dispersed phase 512 reacts with the fluorescent labeling reagent with the base sequence for detection B, and the dispersed phase 512 becomes optically labeled.
The optically labeled dispersed phase 512 emits stronger fluorescence than the dispersed phase 511 containing no nucleic acid 500 when irradiated with light from the light source of the discrimination means 603 shown in FIG. It becomes easy to distinguish between the dispersed phase 512 that contains the nucleic acid 500 and the dispersed phase 511 that does not contain the nucleic acid 500 .

図6は、検出用塩基配列Bが増幅された核酸を含む分散相を判別する判別手段及び分散相を誘電泳動により選別する選別手段における判別機構及び選別機構の一例を示す図である。
判別手段603は、検出用塩基配列Bが増幅された分散相512からの蛍光を検出し、検出用塩基配列Bが増幅された核酸500を含む分散相512と核酸500が含まれない分散相511を判別する。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a discrimination mechanism and a selection mechanism in a discrimination means for discriminating a dispersed phase containing a nucleic acid having an amplified detection base sequence B and a selection means for sorting a dispersed phase by dielectrophoresis.
The discrimination means 603 detects fluorescence from the dispersed phase 512 in which the detection base sequence B is amplified, and the dispersed phase 512 containing the nucleic acid 500 in which the detection base sequence B is amplified and the dispersed phase 511 not containing the nucleic acid 500 determine.

判別手段603の光学検出機構が蛍光検出を行う場合、光源と受光素子を有し、受光素子は、検出用塩基配列Bが増幅されて光学的標識をされた状態である分散相512が、光源からの光を励起光として吸収して発する蛍光を受光する。蛍光は、分散相512から四方八方に発せられるため、受光素子は蛍光を受光可能な任意の位置に配置することができる。この際、コントラストを向上させるために、光源から出射される光が直接入射しない位置に受光素子を配置することが好ましい。
判別手段603は、受光素子が受光した蛍光の強度に基づいて、検出用塩基配列Bが増幅された核酸を含む分散相512と核酸500が含まれない分散相511を判別する。
When the optical detection mechanism of the discriminating means 603 performs fluorescence detection, it has a light source and a light receiving element. Fluorescence emitted by absorption of light from the light source as excitation light is received. Since fluorescence is emitted in all directions from the dispersed phase 512, the light receiving element can be arranged at any position where fluorescence can be received. At this time, in order to improve the contrast, it is preferable to arrange the light receiving element at a position where the light emitted from the light source does not directly enter.
The discriminating means 603 discriminates the dispersed phase 512 containing the nucleic acid in which the detection base sequence B is amplified and the dispersed phase 511 not containing the nucleic acid 500 based on the intensity of the fluorescence received by the light receiving element.

陰極604a及び陽極604bからなる選別機構604は、誘電泳動により検出用塩基配列Bが増幅された核酸を含む分散相512と核酸500が含まれない分散相511を選別する。
選別機構604は、検出用塩基配列Bが増幅された核酸500を含む分散相512が選別機構604の周辺を通過する際に、図6上部に示す陰極604a及び陽極604bに適切な電圧を印加することにより、不平等電界を選別機構604周辺に形成する。不平等電界により分極した分散相512は、不平等電界によって誘電泳動して選別機構604側に引き寄せられて、図6右上の流路を流れていき、吐出機構へ輸送される。
選別機構604は、核酸500が含まれない分散相511が選別機構604の周辺を通過する際には、陰極604a及び陽極604bに電圧を印加しない。よって、核酸500が含まれない分散相511は、誘電泳動することなく、図6右下の流路へ流れて廃棄される。
このとき、選別機構604により選別された検出用塩基配列Bが増幅された分散相512が流れる流路は、核酸500が含まれない分散相511が流れる廃棄用の流路よりも1.2倍から1.5倍の流体抵抗を持つようにすることが好ましい。前述した流体抵抗とすることで、電界が印加されていない状態では全ての分散相が廃棄用の流路へ流れるため、検出用塩基配列Bが増幅された核酸を含む分散相512をより確実に選別することができる。
A sorting mechanism 604 consisting of a cathode 604a and an anode 604b sorts a dispersed phase 512 containing a nucleic acid in which the detection base sequence B is amplified by dielectrophoresis and a dispersed phase 511 not containing the nucleic acid 500. FIG.
The selection mechanism 604 applies an appropriate voltage to the cathode 604a and the anode 604b shown in the upper part of FIG. Thereby, a non-uniform electric field is formed around the sorting mechanism 604 . The dispersed phase 512 polarized by the nonuniform electric field is dielectrophoretically attracted to the sorting mechanism 604 by the nonuniform electric field, flows through the upper right channel in FIG. 6, and is transported to the ejection mechanism.
The sorting mechanism 604 applies no voltage to the cathode 604a and the anode 604b when the dispersed phase 511 that does not contain the nucleic acid 500 passes around the sorting mechanism 604 . Therefore, the dispersed phase 511 that does not contain the nucleic acid 500 flows into the lower right channel of FIG. 6 and is discarded without undergoing dielectrophoresis.
At this time, the channel through which the dispersed phase 512 in which the base sequence for detection B selected by the sorting mechanism 604 is amplified flows is 1.2 times larger than the channel for disposal through which the dispersed phase 511 containing no nucleic acid 500 flows. It is preferable to have a fluid resistance of 1.5 times from . By using the above-described fluid resistance, all the dispersed phases flow to the waste channel when no electric field is applied. can be selected.

図7は、吐出機構の一例を示す図である。
図7に示すように、吐出機構605は、判別手段603と同様の検出機構606、分散相を輸送可能な流路607を有している。なお、以下の説明では、検出用塩基配列Bが増幅された核酸を含む分散相512を、選別された分散相350と称することがある。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a discharge mechanism.
As shown in FIG. 7, the ejection mechanism 605 has a detection mechanism 606 similar to the determination means 603 and a channel 607 capable of transporting the dispersed phase. In the following description, the dispersed phase 512 containing the nucleic acid in which the base sequence for detection B is amplified may be referred to as the sorted dispersed phase 350.

図7に示すように、吐出機構605は、選別機構604により選別された分散相350をカプセル100に分注している。このとき、カプセル100に分注する分散相350の数は、検出機構606により検出された標識に基づき制御されている。 As shown in FIG. 7, the ejection mechanism 605 dispenses the dispersed phase 350 sorted by the sorting mechanism 604 into the capsules 100 . At this time, the number of dispersed phases 350 to be dispensed into capsule 100 is controlled based on the label detected by detection mechanism 606 .

次に、本発明の核酸試料含有容器の製造方法の分注手段として、インクジェット方式の吐出機構を用いて分散相を容器に分注する場合について図面を参照して説明する。なお、図3から図6までに示した分散相の選別までは、マイクロ流路を用いて核酸含有液を区分して分散相を形成する場合と同様であるため、説明を省略する。 Next, as the dispensing means of the method for manufacturing a nucleic acid sample-containing container of the present invention, the case of dispensing a dispersed phase into a container using an ink jet ejection mechanism will be described with reference to the drawings. 3 to 6 are the same as the case of dividing the nucleic acid-containing liquid using a microchannel to form a dispersed phase, so the description is omitted.

図8は、吐出機構及び計数機構の一実施形態を示す説明図である。
吐出機構10は、液室11と、メンブレン12と、駆動素子13とを有している。液室11は、液室11内を大気に開放する大気開放部115を上部に有しており、オイル300中に混入した気泡を大気開放部115から排出可能に構成されている。なお、以下では、検出用塩基配列Bが増幅された核酸を含む分散相512を、選別された分散相350と称することがある。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an embodiment of a discharge mechanism and a counting mechanism.
The ejection mechanism 10 has a liquid chamber 11 , a membrane 12 and a drive element 13 . The liquid chamber 11 has an air opening portion 115 that opens the inside of the liquid chamber 11 to the atmosphere, and is configured to allow air bubbles mixed in the oil 300 to be discharged from the air opening portion 115 . In addition, hereinafter, the dispersed phase 512 containing the nucleic acid in which the detection base sequence B is amplified may be referred to as the sorted dispersed phase 350 .

メンブレン12は、液室11の下端部に固定された膜状部材である。メンブレン12の略中心には貫通孔であるノズル121が形成されており、液室11に保持されたオイル300はメンブレン12の振動によりノズル121から液滴310として吐出される。メンブレン12の振動の慣性により液滴310を形成するため、高表面張力(高粘度)のオイル300でも吐出が可能である。メンブレン12の平面形状は、例えば、円形とすることができるが、楕円状や四角形等としてもよい。 The membrane 12 is a film-like member fixed to the lower end of the liquid chamber 11 . A nozzle 121 , which is a through hole, is formed substantially in the center of the membrane 12 , and the oil 300 held in the liquid chamber 11 is discharged as droplets 310 from the nozzle 121 by vibration of the membrane 12 . Since the droplets 310 are formed by the inertia of vibration of the membrane 12, even the oil 300 with high surface tension (high viscosity) can be discharged. The planar shape of the membrane 12 can be, for example, circular, but may be elliptical, square, or the like.

メンブレン12の材質としては特に限定はないが、柔らか過ぎるとメンブレン12が簡単に振動し、吐出しないときに直ちに振動を抑えることが困難であるため、ある程度の硬さがある材質を用いることが好ましい。メンブレン12の材質としては、例えば、金属材料やセラミック材料、ある程度硬さのある高分子材料等を用いることができる。 The material of the membrane 12 is not particularly limited, but if it is too soft, the membrane 12 easily vibrates, and it is difficult to immediately suppress the vibration when not ejecting, so it is preferable to use a material with a certain degree of hardness. . As the material of the membrane 12, for example, a metal material, a ceramic material, a polymer material having a certain degree of hardness, or the like can be used.

ノズル121は、メンブレン12の略中心に実質的に真円状の貫通孔として形成されていることが好ましい。この場合、ノズル121の径としては特に限定はないが、選別された分散相350がノズル121に詰まることを避けるため、選別された分散相350の大きさの2倍以上とすることが好ましい。 The nozzle 121 is preferably formed as a substantially perfect circular through-hole in the approximate center of the membrane 12 . In this case, the diameter of the nozzle 121 is not particularly limited, but in order to avoid clogging the nozzle 121 with the selected dispersed phase 350, it is preferably at least twice the size of the selected dispersed phase 350.

一方で、液滴が大きくなり過ぎると微小液滴を形成するという目的の達成が困難となるため、ノズル121の径は200μm以下であることが好ましい。つまり、吐出機構10においては、ノズル121の径は、典型的には10μm~200μmの範囲となる。 On the other hand, if the droplets are too large, it will be difficult to achieve the purpose of forming minute droplets, so the diameter of the nozzle 121 is preferably 200 μm or less. That is, in the ejection mechanism 10, the diameter of the nozzle 121 is typically in the range of 10 μm to 200 μm.

駆動素子13は、メンブレン12の下面側に形成されている。駆動素子13の形状は、メンブレン12の形状に合わせて設計することができる。例えば、メンブレン12の平面形状が円形である場合には、ノズル121の周囲に平面形状が円環状(リング状)の駆動素子13を形成することが好ましい。 The driving element 13 is formed on the lower surface side of the membrane 12 . The shape of the driving element 13 can be designed according to the shape of the membrane 12 . For example, when the planar shape of the membrane 12 is circular, it is preferable to form the drive element 13 having an annular planar shape (ring shape) around the nozzle 121 .

駆動手段20は、メンブレン12を振動させて液滴310を形成する吐出波形と、液滴310を形成しない範囲でメンブレン12を振動させる撹拌波形とを駆動素子13に選択的に(例えば、交互に)付与することができる。 The driving means 20 selectively (for example, alternately) causes the driving element 13 to apply a discharge waveform for vibrating the membrane 12 to form the droplets 310 and a stirring waveform for vibrating the membrane 12 within a range in which the droplets 310 are not formed. ) can be granted.

例えば、吐出波形及び撹拌波形を何れも矩形波とし、吐出波形の駆動電圧よりも撹拌波形の駆動電圧を低くすることで、撹拌波形の印加により液滴310が形成されないようにすることができる。つまり、駆動電圧の高低により、メンブレン12の振動状態(振動の程度)を制御することができる。 For example, both the ejection waveform and the agitation waveform are square waves, and the drive voltage for the agitation waveform is set lower than the drive voltage for the ejection waveform. That is, the vibration state (degree of vibration) of the membrane 12 can be controlled by changing the drive voltage.

吐出機構10では、駆動素子13がメンブレン12の下面側に形成されているため、駆動素子13によりメンブレン12が振動すると、液室11の下部方向から上部方向への流れを生じさせることが可能である。 In the ejection mechanism 10, the drive element 13 is formed on the lower surface side of the membrane 12. Therefore, when the membrane 12 is vibrated by the drive element 13, it is possible to generate a flow from the bottom direction to the top direction of the liquid chamber 11. be.

つまり、駆動手段20は、吐出波形を駆動素子13に加え、メンブレン12の振動状態を制御することにより、液室11に保持されたオイル300をノズル121から液滴310として吐出させることができる。 In other words, the driving means 20 applies the ejection waveform to the driving element 13 and controls the vibration state of the membrane 12 , thereby ejecting the oil 300 held in the liquid chamber 11 from the nozzle 121 as droplets 310 .

また、吐出機構10において、液室11内のオイル300中に気泡が混入する場合がある。この場合でも、吐出機構10では、液室11の上部に大気開放部115が設けられているため、オイル300中に混入した気泡を、大気開放部115を通じて外気に排出できる。これによって、気泡排出のために大量の液を捨てることなく、連続して安定的に液滴310を形成することが可能となる。 Also, in the ejection mechanism 10 , air bubbles may enter the oil 300 in the liquid chamber 11 . Even in this case, since the discharge mechanism 10 is provided with the atmosphere opening portion 115 above the liquid chamber 11 , bubbles mixed in the oil 300 can be discharged to the outside air through the atmosphere opening portion 115 . This makes it possible to continuously and stably form droplets 310 without discarding a large amount of liquid for discharging bubbles.

なお、液滴を形成しないタイミングで、液滴を形成しない範囲でメンブレン12を振動させ、積極的に気泡を液室11の上方に移動させてもよい。 It should be noted that the membrane 12 may be vibrated within a range in which droplets are not formed at timings when droplets are not formed, and bubbles may be positively moved upward in the liquid chamber 11 .

計数機構の光源30は、飛翔中の液滴310に光Lを照射する。なお、飛翔中とは、液滴310が吐出機構10から吐出されてから、容器に着滴するまでの状態を意味する。飛翔中の液滴310は、光Lが照射される位置では略球状となっている。又、光Lのビーム形状は略円形状である。 The light source 30 of the counting mechanism irradiates the light L on the droplet 310 in flight. Note that "during flight" means a state from when the droplet 310 is ejected from the ejection mechanism 10 until it lands on the container. The flying droplet 310 has a substantially spherical shape at the position where the light L is irradiated. Also, the beam shape of the light L is substantially circular.

ここで、液滴310の直径に対し、光Lのビーム直径が10倍~100倍程度であることが好ましい。これは、液滴310の位置ばらつきが存在する場合においても、光源30からの光Lを確実に液滴310に照射するためである。 Here, it is preferable that the beam diameter of the light L is about 10 to 100 times the diameter of the droplet 310 . This is to ensure that the droplets 310 are irradiated with the light L from the light source 30 even when the droplets 310 have positional variations.

ただし、液滴310の直径に対し、光Lのビーム直径が100倍を大きく超えることは好ましくない。これは、液滴310に照射される光のエネルギー密度が下がるため、光Lを励起光として発する蛍光Lfの光量が低下し、受光素子60で検出し難くなるからである。 However, it is not preferable that the beam diameter of the light L greatly exceeds 100 times the diameter of the droplet 310 . This is because the energy density of the light with which the droplet 310 is irradiated decreases, so the amount of fluorescence Lf that emits the light L as excitation light decreases, and detection by the light receiving element 60 becomes difficult.

光源30から発せられる光Lはパルス光であることが好ましく、例えば、固体レーザー、半導体レーザー、色素レーザー等が好適に用いられる。光Lがパルス光である場合のパルス幅は10μs以下が好ましく、1μs以下がより好ましい。単位パルス当たりのエネルギーとしては、集光の有無等、光学系に大きく依存するが、概ね0.1μJ以上が好ましく、1μJ以上がより好ましい。 The light L emitted from the light source 30 is preferably pulsed light, and for example, a solid-state laser, a semiconductor laser, a dye laser, or the like is preferably used. When the light L is pulsed light, the pulse width is preferably 10 μs or less, more preferably 1 μs or less. Although the energy per unit pulse largely depends on the optical system such as the presence or absence of light condensing, it is preferably about 0.1 μJ or more, more preferably 1 μJ or more.

なお、光源30が発する光Lと比較して選別された分散相350の発する蛍光Lfが弱いため、受光素子60の前段(受光面側)に光Lの波長域を減衰させるフィルタを設置してもよい。これにより、受光素子60において、非常にコントラストの高い選別された分散相350の画像を得ることができる。フィルタとしては、例えば、光Lの波長を含む特定波長域を減衰させるノッチフィルタ等を用いることができる。 Since the fluorescence Lf emitted by the selected dispersed phase 350 is weaker than the light L emitted by the light source 30, a filter that attenuates the wavelength range of the light L is installed in front of the light receiving element 60 (on the side of the light receiving surface). good too. As a result, a very high-contrast image of the selected dispersed phase 350 can be obtained on the light receiving element 60 . As the filter, for example, a notch filter or the like that attenuates a specific wavelength range including the wavelength of the light L can be used.

また、前述のように、光源30から発せられる光Lはパルス光であることが好ましいが、光源30から発せられる光Lを連続発振の光としてもよい。この場合には、連続発振の光が飛翔中の液滴310に照射されるタイミングで受光素子60が光を取り込み可能となるように制御し、受光素子60に蛍光Lfを受光させることが好ましい。 Further, as described above, the light L emitted from the light source 30 is preferably pulsed light, but the light L emitted from the light source 30 may be continuous wave light. In this case, it is preferable that the light receiving element 60 is controlled so that it can receive light at the timing when the droplet 310 in flight is irradiated with the continuous wave light, and the light receiving element 60 receives the fluorescence Lf.

制御部70は、駆動手段20及び光源30を制御する機能を有している。また、制御部70は、受光素子60が受光した光量に基づく情報を入手し、液滴310に含有された選別された分散相350の個数(ゼロである場合も含む)を計数する機能を有している。 The control section 70 has a function of controlling the driving means 20 and the light source 30 . In addition, the control unit 70 obtains information based on the amount of light received by the light receiving element 60, and has a function of counting the number of selected dispersed phases 350 contained in the droplet 310 (including the case where it is zero). are doing.

以上より、本発明の核酸試料含有容器の製造方法を用いることにより、所望の数の分散相350をカプセル100に分注することが可能であるため、カプセル100を密閉して製造した容器1に含有する分散相350、即ち、目的の塩基配列のコピー数を既知数(所定数)に制御することができる。 As described above, by using the method for producing a nucleic acid sample-containing container of the present invention, it is possible to dispense a desired number of dispersed phases 350 into capsules 100. The contained dispersed phase 350, that is, the number of copies of the target base sequence can be controlled to a known number (predetermined number).

図9は、制御部のハードウェアブロックを例示する図である。図10は、制御部の機能ブロックを例示する図である。図11は、吐出機構及び計数機構の動作の一例を示すフローチャートである。 FIG. 9 is a diagram illustrating hardware blocks of a control unit. FIG. 10 is a diagram illustrating functional blocks of a control unit; FIG. 11 is a flow chart showing an example of the operation of the ejection mechanism and the counting mechanism.

図9に示すように、制御部70は、CPU71と、ROM72と、RAM73と、I/F74と、バスライン75とを有している。CPU71、ROM72、RAM73、及びI/F74は、バスライン75を介して相互に接続されている。 As shown in FIG. 9 , the control section 70 has a CPU 71 , a ROM 72 , a RAM 73 , an I/F 74 and a bus line 75 . The CPU 71 , ROM 72 , RAM 73 and I/F 74 are interconnected via a bus line 75 .

CPU71は、制御部70の各機能を制御する。記憶手段であるROM72は、CPU71が制御部70の各機能を制御するために実行するプログラムや、各種情報を記憶している。記憶手段であるRAM73は、CPU71のワークエリア等として使用される。また、RAM73は、所定の情報を一時的に記憶することができる。I/F74は、吐出機構10を他の機器等と接続するためのインターフェイスである。吐出機構10は、I/F74を介して、外部ネットワーク等と接続されてもよい。 The CPU 71 controls each function of the control section 70 . The ROM 72, which is storage means, stores programs executed by the CPU 71 to control each function of the control section 70 and various information. A RAM 73, which is a storage means, is used as a work area for the CPU 71 and the like. Also, the RAM 73 can temporarily store predetermined information. The I/F 74 is an interface for connecting the ejection mechanism 10 with other devices and the like. The ejection mechanism 10 may be connected to an external network or the like via the I/F 74 .

図10に示すように、制御部70は、区分制御部710と、判別制御部720と、選別制御部730と、分注制御部740とを有している。
制御部70は、本発明の核酸試料含有容器の製造装置全体を制御する。
As shown in FIG. 10 , the control section 70 has a division control section 710 , a discrimination control section 720 , a selection control section 730 and a dispensing control section 740 .
The control unit 70 controls the entire nucleic acid sample-containing container manufacturing apparatus of the present invention.

次に、分注手段にインクジェット方式を用いた場合の制御部70の制御について図12から図16を用いて説明する。 Next, the control of the control unit 70 in the case of using the ink jet system for the dispensing means will be described with reference to FIGS. 12 to 16. FIG.

図12に示すように、制御部70は、区分制御部710と、判別制御部720と、選別制御部730と、分注制御部740とを有している。選別制御部730は、電界制御部731を有している。分注制御部740は、吐出制御部741と、分散相計数部742と、光源制御部743と、を有している。
制御部70は、本発明の核酸試料含有容器の製造装置全体を制御する。
As shown in FIG. 12 , the control section 70 has a division control section 710 , a discrimination control section 720 , a selection control section 730 and a dispensing control section 740 . The sorting control section 730 has an electric field control section 731 . The dispensing control section 740 has a discharge control section 741 , a dispersed phase counting section 742 and a light source control section 743 .
The control unit 70 controls the entire nucleic acid sample-containing container manufacturing apparatus of the present invention.

図12及び図13を参照しながら、吐出機構10の分散相数(粒子数)計数について説明する。まず、ステップS11において、制御部70の吐出制御部741は、駆動手段20に吐出の指令を出す。吐出制御部741から吐出の指令を受けた駆動手段20は、駆動素子13に駆動信号を供給してメンブレン12を振動させる。メンブレン12の振動により、選別された分散相350を含有する液滴310が、ノズル111から吐出される。 The counting of the number of dispersed phases (the number of particles) of the ejection mechanism 10 will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG. First, in step S<b>11 , the ejection control section 741 of the control section 70 issues an ejection command to the driving means 20 . Upon receiving the ejection command from the ejection control unit 741 , the drive unit 20 supplies a drive signal to the drive element 13 to vibrate the membrane 12 . Droplets 310 containing the selected dispersed phase 350 are ejected from the nozzle 111 by vibration of the membrane 12 .

次に、ステップS12において、制御部70の光源制御部743は、液滴310の吐出に同期して(駆動手段20から吐出機構10に供給される駆動信号に同期して)光源30に点灯の指令を出す。これにより、光源30が点灯し、飛翔中の液滴310に光Lを照射する。 Next, in step S12, the light source control section 743 of the control section 70 turns on the light source 30 in synchronization with the ejection of the droplet 310 (in synchronization with the driving signal supplied from the driving means 20 to the ejection mechanism 10). issue a command. As a result, the light source 30 is turned on to irradiate the light L onto the droplet 310 in flight.

なお、ここで、同期するとは、吐出機構10による液滴310の吐出と同時に(駆動手段20が吐出機構10に駆動信号を供給するのと同時に)発光することではなく、液滴310が飛翔して所定位置に達したときに液滴310に光Lが照射されるタイミングで、光源30が発光することを意味する。つまり、光源制御部743は、吐出機構10による液滴310の吐出(駆動手段20から吐出機構10に供給される駆動信号)に対して、所定時間だけ遅延して発光するように光源30を制御する。 Here, synchronizing does not mean that the droplets 310 are emitted at the same time as the ejection mechanism 10 ejects the droplets 310 (at the same time that the drive means 20 supplies the drive signal to the ejection mechanism 10), but that the droplets 310 fly. This means that the light source 30 emits light at the timing when the droplet 310 is irradiated with the light L when the droplet 310 reaches a predetermined position. That is, the light source control unit 743 controls the light source 30 to emit light with a predetermined time delay with respect to ejection of the droplets 310 by the ejection mechanism 10 (driving signal supplied from the driving means 20 to the ejection mechanism 10). do.

例えば、吐出機構10に駆動信号を供給した際に吐出する液滴310の速度vを予め測定しておく。そして、測定した速度vに基づいて液滴310が吐出されてから所定位置まで到達する時間tを算出し、吐出機構10に駆動信号を供給するタイミングに対して、光源30が光を照射するタイミングをtだけ遅延させる。これにより、良好な発光制御が可能となり、光源30からの光を確実に液滴310に照射することができる。
制御部70の分散相計数部742は、受光素子60からの情報に基づいて、液滴310に含有された選別された分散相350の個数(ゼロである場合も含む)を計数する。ここで、受光素子60からの情報とは、選別された分散相350の輝度値(光量)や面積値である。
For example, the velocity v of the droplets 310 ejected when the drive signal is supplied to the ejecting mechanism 10 is measured in advance. Then, based on the measured velocity v, the time t required for the droplet 310 to reach a predetermined position after being ejected is calculated, and the timing at which the light source 30 irradiates the light relative to the timing at which the driving signal is supplied to the ejection mechanism 10 is calculated. is delayed by t. As a result, good light emission control becomes possible, and the droplet 310 can be reliably irradiated with the light from the light source 30 .
The dispersed phase counting unit 742 of the control unit 70 counts the number of selected dispersed phases 350 contained in the droplet 310 (including the case of zero) based on the information from the light receiving element 60 . Here, the information from the light receiving element 60 is the brightness value (light amount) and area value of the selected dispersed phase 350 .

分散相計数部742は、例えば、受光素子60が受光した光量と予め設定された閾値とを比較して、選別された分散相350の個数を計数することができる。この場合には、受光素子60として1次元素子を用いても2次元素子を用いても構わない。 The dispersed phase counting section 742 can count the number of selected dispersed phases 350 by comparing the amount of light received by the light receiving element 60 with a preset threshold, for example. In this case, the light receiving element 60 may be a one-dimensional element or a two-dimensional element.

受光素子60として2次元素子を用いる場合は、分散相計数部742は、受光素子60から得られた2次元画像に基づいて、選別された分散相350の輝度値或いは面積を算出するための画像処理を行う手法を用いてもよい。この場合、分散相計数部742は、画像処理により選別された分散相350の輝度値或いは面積値を算出し、算出された輝度値或いは面積値と、予め設定された閾値とを比較することにより、選別された分散相350の個数を計数することができる。 When a two-dimensional element is used as the light receiving element 60, the dispersed phase counting unit 742 calculates the luminance value or area of the selected dispersed phase 350 based on the two-dimensional image obtained from the light receiving element 60. You may use the technique of processing. In this case, the dispersed phase counting unit 742 calculates the brightness value or area value of the dispersed phase 350 selected by image processing, and compares the calculated brightness value or area value with a preset threshold value. , the number of sorted dispersed phases 350 can be counted.

このように、選別された分散相350を縣濁したオイル300を保持する吐出機構10に、駆動手段20から駆動信号を供給して、選別された分散相350を含有する液滴310を吐出させ、飛翔中の液滴310に光源30から光Lを照射する。そして、飛翔する液滴310に含有された選別された分散相350が光Lを励起光として蛍光Lfを発し、蛍光Lfを受光素子60が受光する。更に、受光素子60からの情報に基づいて、分散相計数部742が、飛翔する液滴310に含有された選別された分散相350の個数を計数(カウント)する。 In this way, a driving signal is supplied from the driving means 20 to the ejection mechanism 10 holding the oil 300 in which the selected dispersed phase 350 is suspended, and droplets 310 containing the selected dispersed phase 350 are ejected. , the droplet 310 in flight is irradiated with the light L from the light source 30 . Then, the selected dispersed phase 350 contained in the flying droplet 310 emits fluorescence Lf using the light L as excitation light, and the light receiving element 60 receives the fluorescence Lf. Furthermore, based on the information from the light receiving element 60, the dispersed phase counting unit 742 counts the number of the selected dispersed phases 350 contained in the flying droplets 310. FIG.

つまり、飛翔する液滴310に含有された選別された分散相350の個数を実際にその場で観察するため、選別された分散相350の個数の計数精度を従来よりも向上させることが可能となる。又、飛翔する液滴310に含有された選別された分散相350に光Lを照射して蛍光Lfを発光させて蛍光Lfを受光素子60で受光するため、高いコントラストで選別された分散相350の画像を得ることが可能となり、選別された分散相350の個数の誤計数の発生頻度を低減できる。 In other words, since the number of the selected dispersed phases 350 contained in the flying droplet 310 is actually observed on the spot, it is possible to improve the counting accuracy of the number of the selected dispersed phases 350 than before. Become. In addition, since the selected dispersed phase 350 contained in the flying droplet 310 is irradiated with the light L to emit the fluorescence Lf and the fluorescence Lf is received by the light receiving element 60, the dispersed phase 350 selected with high contrast is obtained. can be obtained, and the frequency of erroneous counting of the selected dispersed phases 350 can be reduced.

なお、本実施例において計数機構は、吐出機構が吐出した液滴に含まれる分散相の数を計数する形態としたが、計数機構の形態はこれに限定されるものではない。計数機構の形態としては、例えば、選別機構604により選別された検出用塩基配列Bが増幅された分散相512が流れる流路内で計数する形態でもよいし、吐出機構10の液室11内で計数する形態でもよい。 In this embodiment, the counting mechanism is configured to count the number of dispersed phases contained in droplets ejected by the ejection mechanism, but the configuration of the counting mechanism is not limited to this. As a form of the counting mechanism, for example, it may be a form in which counting is performed in a flow path through which the dispersed phase 512 in which the base sequence for detection B selected by the selection mechanism 604 is amplified flows, or in the liquid chamber 11 of the discharge mechanism 10. It may be in the form of counting.

図14は、目的の塩基配列を有する核酸を含む分散相が容器に分注された直後の様子の一例を示す説明図である。
ウェル520には、あらかじめ水性の液体515が充填されている。オイル300の比重が水性の液体515より小さい場合は、ウェル520に液滴310が着弾した直後は、図14のように、選別された分散相350を含む油層514とオイル513とが、水性の液体515の上部に位置する。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of a state immediately after a dispersed phase containing a nucleic acid having a target base sequence is dispensed into a container.
The well 520 is pre-filled with an aqueous liquid 515 . When the specific gravity of the oil 300 is smaller than the aqueous liquid 515, immediately after the droplet 310 lands in the well 520, the oil layer 514 containing the selected dispersed phase 350 and the oil 513 form an aqueous liquid as shown in FIG. Located above the liquid 515 .

図15は、目的の塩基配列を有する核酸を含む分散相が容器に分注され、分散相が破壊された後の様子の一例を示す説明図である。
ウェル520に着弾した液滴310に含まれる選別された分散相350の水溶性成分は水性の核酸含有液に溶解する。そのため、選別された分散相350に含まれる目的の塩基配列Aを有する核酸500及び増幅された検出用塩基配列Bは、水性の液体515に溶解する。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example of a state after a dispersed phase containing a nucleic acid having a target base sequence is dispensed into a container and the dispersed phase is destroyed.
The water-soluble component of the selected dispersed phase 350 contained in the droplet 310 that has landed on the well 520 dissolves in the aqueous nucleic acid-containing liquid. Therefore, the nucleic acid 500 having the target nucleotide sequence A and the amplified detection nucleotide sequence B contained in the sorted dispersed phase 350 are dissolved in the aqueous liquid 515 .

また、オイル300の比重が水性の液体515より大きい場合は、選別された分散相350は、オイル300と共に水性の液体515の下に沈みこみ、オイル300の界面と接触して融合することで、水性の液体515に溶解する。
選別された分散相350が水性の液体515に接触できなかった場合には、遠心分離を行い比重に基づく層分離を形成することで水性の液体515に、選別された分散相350を溶解させることができる。
In addition, when the specific gravity of the oil 300 is greater than the aqueous liquid 515, the separated dispersed phase 350 sinks under the aqueous liquid 515 together with the oil 300, contacts and fuses with the interface of the oil 300, Dissolves in aqueous liquid 515 .
If the selected dispersed phase 350 cannot contact the aqueous liquid 515, centrifugation is performed to form layer separation based on specific gravity, thereby dissolving the selected dispersed phase 350 in the aqueous liquid 515. can be done.

次に、本発明の核酸試料含有容器の製造方法と同様の機能をコンピュータに実行させる本発明の核酸試料含有容器の製造プログラムについて説明する。本発明の核酸試料含有容器の製造プログラムによる処理は、本発明の核酸試料含有容器の製造装置を構築する制御部70を有するコンピュータを用いて実行することができる。 Next, a program for manufacturing a nucleic acid sample-containing container of the present invention, which causes a computer to perform the same functions as the method for manufacturing a nucleic acid sample-containing container of the present invention, will be described. The processing by the program for manufacturing nucleic acid sample-containing containers of the present invention can be executed using a computer having a control unit 70 that constructs the apparatus for manufacturing nucleic acid sample-containing containers of the present invention.

図11は、核酸試料含有容器の製造プログラムの処理手順の一例を示すフローチャートである。 FIG. 11 is a flow chart showing an example of a processing procedure of a manufacturing program for nucleic acid sample-containing containers.

ステップS101では、制御部70は、分散相形成手段601により、目的の塩基配列A及び目的の塩基配列とは異なる検出用塩基配列Bを有する核酸500を含む溶液Xと核酸増幅試薬及び蛍光標識試薬を含む溶液Yとを混合し、溶液Xと溶液Yとの混合液を微小区画化し、分散相を形成させると、処理をS102に移行する。
ステップS102では、制御部70は、増幅手段602により、核酸500、核酸増幅試薬及び蛍光標識試薬を含む分散相510に対して、蛇行流路を流れている間に複数の温度帯に温度を上下させると、処理をS103に移行する。分散相510の温度を複数の温度帯に温度を上下させることで、検出用塩基配列Bを増幅させて、分散相512が光学的に標識された状態にする。
ステップS103では、制御部70は、判別手段603により、検出用塩基配列Bが増幅された陽性分散相512から生じる蛍光を検出すると、処理をS104に移行する。
ステップS104では、制御部70は、選別機構604により、判別手段603の検出結果に基づき、誘電泳動により検出用塩基配列Bが増幅された陽性分散相512を選別させると、処理をS105に移行する。ここで、検出用塩基配列Bが増幅された陽性分散相512を選別するとは、S103で検出した分散相の光信号の強度に基づいて、選別機構604により検出用塩基配列Bが増幅された陽性分散相512のみを吐出機構10に輸送することを意味する。
ステップS105では、制御部70は、吐出機構10により、検出用塩基配列Bが増幅された陽性分散相512をカプセル100に分注させると、処理をS106に移行させる。
ステップS106では、制御部70は、光源30及び受光素子60により、分注した陽性分散相512を検出し、検出した陽性分散相512の数が、ユーザーの設定した所望の数(例えば、カプセル520に分注する分散相の数)に達していない場合は、処理をS105に戻す。一方、制御部70は、計数した数が、ユーザーの設定した所望の数に達している場合は、本処理を終了する。
In step S101, the control unit 70 causes the dispersed phase forming means 601 to generate a solution X containing a nucleic acid 500 having a target base sequence A and a detection base sequence B different from the target base sequence, a nucleic acid amplification reagent, and a fluorescent labeling reagent. is mixed with the solution Y containing the solution Y, and the mixture of the solution X and the solution Y is micro-compartmentized to form a dispersed phase, and then the process proceeds to S102.
In step S102, the control unit 70 raises or lowers the temperature of the dispersed phase 510 containing the nucleic acid 500, the nucleic acid amplification reagent, and the fluorescent labeling reagent to a plurality of temperature ranges by the amplification means 602 while flowing through the meandering channel. Then, the process proceeds to S103. By raising and lowering the temperature of the dispersed phase 510 in a plurality of temperature ranges, the detection base sequence B is amplified and the dispersed phase 512 is optically labeled.
In step S103, when the determining means 603 detects fluorescence generated from the positive dispersed phase 512 in which the detection base sequence B is amplified, the control unit 70 shifts the process to S104.
In step S104, the control unit 70 causes the selection mechanism 604 to select the positive dispersed phase 512 in which the base sequence for detection B is amplified by dielectrophoresis based on the detection result of the determination unit 603. Then, the process proceeds to S105. . Here, selecting the positive dispersed phase 512 in which the detection base sequence B is amplified means that the positive dispersed phase 512 in which the detection base sequence B is amplified by the selection mechanism 604 is based on the intensity of the optical signal of the dispersed phase detected in S103. It means that only the dispersed phase 512 is transported to the ejection mechanism 10 .
In step S105, the controller 70 causes the discharge mechanism 10 to dispense the positive dispersed phase 512 in which the detection base sequence B is amplified into the capsule 100, and then shifts the process to S106.
In step S106, the control unit 70 detects the dispensed positive dispersed phase 512 by the light source 30 and the light receiving element 60, and the number of detected positive dispersed phases 512 reaches the desired number set by the user (for example, capsules 520 number of disperse phases to be dispensed), the process returns to S105. On the other hand, when the counted number reaches the desired number set by the user, the control unit 70 terminates this process.

また、図11に示した処理手順を複数回繰り返すことで、複数のカプセル520に核酸を分注してもよい。 Alternatively, nucleic acids may be dispensed into a plurality of capsules 520 by repeating the procedure shown in FIG. 11 a plurality of times.

図16は、核酸試料含有容器の製造プログラムの処理手順の他の一例を示すフローチャートである。 FIG. 16 is a flow chart showing another example of the processing procedure of the manufacturing program for the nucleic acid sample-containing container.

また、図16におけるステップS201はS101と、ステップS202はS102と、ステップS203はS103と、ステップS204はS104と、ステップS206はS105と、同様の処理であるため、説明を省略する。 16, step S201 is the same as S101, step S202 is the same as S102, step S203 is the same as S103, step S204 is the same as S104, and step S206 is the same as S105, so description thereof will be omitted.

ステップS205では、制御部70は、光源30及び受光素子60により、S204で選別された陽性分散相512の数を流路内で計数させると、処理をS206に移行する。 In step S205, the control unit 70 causes the light source 30 and the light receiving element 60 to count the number of the positive dispersed phases 512 selected in S204 in the channel, and then shifts the process to S206.

ステップS207では、制御部70は、S205で計数させた陽性分散相512の数に基づいて、S206で分注させた陽性分散相512の数がユーザーの設定した所望の数(例えば、ウェル520に分注する分散相の数)に達しているか否かを判定する。制御部70は、分注した陽性分散相512の数がユーザーの設定した所望の数に達していないと判定した場合は、処理をS206に戻す。一方、制御部70は、分注した陽性分散相512の数がユーザーの設定した所望の数に達していると判定した場合は、本処理を終了する。 In step S207, based on the number of positive dispersed phases 512 counted in S205, the control unit 70 determines that the number of positive dispersed phases 512 dispensed in S206 is the desired number set by the user (for example, the number of wells 520 It is determined whether or not the number of dispersed phases to be dispensed) has been reached. When determining that the number of dispensed positive dispersed phases 512 has not reached the desired number set by the user, the control unit 70 returns the process to S206. On the other hand, when the controller 70 determines that the number of dispensed positive dispersed phases 512 has reached the desired number set by the user, the process ends.

また、図16に示した処理手順を複数回繰り返すことで、複数のウェル520に核酸を分注してもよい。 Nucleic acids may be dispensed into a plurality of wells 520 by repeating the procedure shown in FIG. 16 a plurality of times.

(核酸試料)
本発明の核酸試料は、検出用塩基配列及び該検出用塩基配列と異なる塩基配列を有する第一の核酸分子の所定数と、検出用塩基配列を有する第二の核酸分子と、を有し、更に必要に応じてその他の部材を有する。
本発明の核酸試料の形態としては、特に制限はなく、例えば、分散相などが挙げられる。分散相としては、本発明の核酸試料含有容器において説明したものと同様であるため、説明を省略する。
(Nucleic acid sample)
The nucleic acid sample of the present invention comprises a predetermined number of first nucleic acid molecules having a base sequence for detection and a base sequence different from the base sequence for detection, and second nucleic acid molecules having a base sequence for detection, Furthermore, it has other members as needed.
The form of the nucleic acid sample of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a dispersed phase. Since the dispersed phase is the same as that described for the nucleic acid sample-containing container of the present invention, description thereof is omitted.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
<核酸(dsDNA)試料含有容器(粒子状容器)の作製>
-核酸・核酸増幅試薬・蛍光標識試薬の混合液の調製-
鋳型となる核酸としてDNA600-G(国立研究開発法人産業技術総合研究所製、NMIJ CRM 6205-a、配列番号1参照)と、核酸増幅試薬として核酸に相補的なフォワードプライマー(配列番号2参照)及びリバースプライマー(配列番号3参照)、蛍光標識試薬として核酸のフォワードプライマーとリバースプライマーの間の一部に相補的な塩基配列と、蛍光色素としてFAMと、消光物質としてTAMRAを有するTaqManプローブ(配列番号4参照)、Supermix(バイオ・ラッド社製、ddPCR Supermix for Probes(no dUTP)、186-3025)、NFW((サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、UltraPure DNase/RNase-Free-Distilled Water、10977-015)を用いて、表2に示す混合比で試薬を調製し、最後にデジタルPCR用プレート(バイオ・ラッド社製、ddPCR96-Well Plates、12001925)に22μLずつ充填した。各試薬はNFWを用いて表2に記載の濃度に希釈して用いた。
(Example 1)
<Preparation of Nucleic Acid (dsDNA) Sample-Containing Container (Particulate Container)>
-Preparation of mixed solution of nucleic acid, nucleic acid amplification reagent, and fluorescent labeling reagent-
DNA600-G (manufactured by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, NMIJ CRM 6205-a, see SEQ ID NO: 1) as a template nucleic acid, and a forward primer complementary to the nucleic acid as a nucleic acid amplification reagent (see SEQ ID NO: 2) and a reverse primer (see SEQ ID NO: 3), a TaqMan probe (sequence See No. 4), Supermix (manufactured by Bio-Rad, ddPCR Supermix for Probes (no dUTP), 186-3025), NFW ((manufactured by Thermo Fisher Scientific, UltraPure DNase/RNase-Free-Distilled Water, 10977 -015), reagents were prepared at the mixing ratios shown in Table 2, and finally filled into digital PCR plates (ddPCR96-Well Plates, 12001925, manufactured by Bio-Rad) at 22 µL each.Each reagent contained NFW. It was used after diluting to the concentration shown in Table 2.

Figure 0007326778000010
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-分散相形成工程-
ドロップレットジェネレータ(バイオ・ラッド社製、装置名Automated Droplet Generator)を用いて調製した混合液を分散相に区分した。移動相の溶媒としては、バイオ・ラッド社製のAutomated Droplet Generator Oil for Probesを用いた。作製されたドロップレット懸濁液は、プレートシーラー(バイオ・ラッド社製、商品名:PX1 Plate Sealer)を用いてアルミシーリングの後に、直ちに次の増幅工程を行った。
- Dispersed phase formation step -
A mixed solution prepared using a droplet generator (manufactured by Bio-Rad, device name: Automated Droplet Generator) was divided into dispersed phases. As a solvent for the mobile phase, Automated Droplet Generator Oil for Probes manufactured by Bio-Rad was used. The prepared droplet suspension was sealed with aluminum using a plate sealer (manufactured by Bio-Rad, trade name: PX1 Plate Sealer), and immediately subjected to the next amplification step.

-増幅工程-
増幅工程は、サーマルサイクラー(バイオ・ラッド社製、装置名:T100サーマルサイクラー)により表3に示すサーマルサイクル過程によって行われた。
-Amplification process-
The amplification step was performed by the thermal cycle process shown in Table 3 using a thermal cycler (manufactured by Bio-Rad, device name: T100 thermal cycler).

Figure 0007326778000011
Figure 0007326778000011

-核酸増幅の確認と不確かさの算出-
核酸増幅が行われた分散相(陽性分散相とも称することがある)は、ドロップレットリーダー(バイオ・ラッド社製、装置名:QX200 Droplet Reader)によって蛍光を確認すると共に、検出結果(図17、及び表4)に基づき、分散相内に含まれる各コピー数の確率を、ポアソン分布を考慮した計算処理(式1)によって算出した。算出した結果(表4におけるD02の場合)を表5に示す。
-Confirmation of Nucleic Acid Amplification and Calculation of Uncertainty-
The dispersed phase (also referred to as positive dispersed phase) in which nucleic acid amplification was performed was confirmed for fluorescence by a droplet reader (manufactured by Bio-Rad, device name: QX200 Droplet Reader), and the detection results (FIG. 17, and Table 4), the probability of each copy number contained in the dispersed phase was calculated by calculation processing (Formula 1) considering the Poisson distribution. Table 5 shows the calculated results (for D02 in Table 4).

Figure 0007326778000012
Figure 0007326778000012

Figure 0007326778000013
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-分散相の判別及び選別工程-
核酸増幅された分散相(陽性分散相)の選別と粒子状容器内への分注は、例えば、図6に示す選別機構604を用いて判別・選別した。陽性分散相の検出結果を図18に示す。また、陽性分散相(実線)に対して不平等電界を生じさせるために印加波形(点線)を印加した(図19)。陽性分散相512が選別される様子を図20に示す。選別した陽性分散相は、次工程の分注工程における吐出機構に導入された。
- Discrimination and selection process of dispersed phase -
The sorting of the nucleic acid-amplified dispersed phase (positive dispersed phase) and the dispensing into the particulate container were discriminated and sorted using, for example, the sorting mechanism 604 shown in FIG. FIG. 18 shows the detection results of the positive dispersed phase. Also, an applied waveform (dotted line) was applied to generate a nonuniform electric field for the positive dispersed phase (solid line) (FIG. 19). FIG. 20 shows how the positive dispersed phase 512 is screened. The selected positive dispersed phase was introduced into the ejection mechanism in the next dispensing step.

-分散相の分注工程-
図7に示すような粒子状容器の内部に分注するための流路を設け、選別した分散相の数を検出しながら分注した。粒子状容器として用いるカプセルは、MPカプセル5号(アズワン株式会社製)を用いた。分注したカプセルには算出した分散相に1滴に含まれる目的の塩基配列のコピー数から求められる粒子状容器内の目的の塩基配列のコピー数の総数、DNAコピー数の不確かさの情報を着色により表示して視認可能な状態にした。
-dispensing process of dispersed phase-
A channel for dispensing was provided inside the particulate container as shown in FIG. 7, and dispensing was performed while detecting the number of selected dispersed phases. Capsules used as particulate containers were MP Capsules No. 5 (manufactured by AS ONE Corporation). The dispensed capsule contains information on the total number of copies of the target base sequence in the particulate container, which is calculated from the number of copies of the target base sequence contained in one drop in the dispersed phase, and the uncertainty of the DNA copy number. It was displayed by coloring and made visible.

(実施例2)
<核酸(dsDNA)試料含有容器の作製>
実施例1と同様の方法で、分散相を容器内に分注した。容器には、MicroAmpTM Optical 96-Well Reaction Plate with Barcode(Thermo Fisher Scientific社製)を用いた。
容器に陽性分散相を分注した後、容器を真空乾燥した。乾燥させた容器(プレート)の側面にバーコードを付した。バーコードには、容器中に分注した目的の塩基配列のコピー数の総数の算出結果(分散相1滴に含まれる目的の塩基配列のコピー数から算出)と、容器中に分注したdsDNAのセンス鎖及びアンチセンス鎖の両方を計数したコピー数の不確かさの情報をバーコードにより参照可能にした。
(Example 2)
<Preparation of Nucleic Acid (dsDNA) Sample-Containing Container>
The dispersed phase was dispensed into containers in the same manner as in Example 1. MicroAmp Optical 96-Well Reaction Plate with Barcode (manufactured by Thermo Fisher Scientific) was used as the container.
After dispensing the positive dispersed phase into the container, the container was vacuum dried. A barcode was attached to the side of the dried container (plate). In the barcode, the calculation result of the total number of copies of the target base sequence dispensed in the container (calculated from the number of copies of the target base sequence contained in one drop of the dispersed phase) and the dsDNA dispensed in the container Copy number uncertainty information was made available by barcode counting for both the sense and antisense strands.

(実施例3)
<RNA試料含有容器の作製>
-RNA-DNAハイブリダイズ核酸溶液の調製-
鋳型となる核酸としてRNA500-A(国立研究開発法人産業技術総合研究所製、NMIJ CRM 6204-a、配列番号5参照)とssDNA(一本鎖DNA)(配列番号6参照)とを表6の組成で混合した後に、95℃で2分間熱変性し、1時間かけて常温まで冷却して十分にハイブリダイズさせ、RNA-DNA二本鎖を合成した。その後、Exonuclease I(タカラバイオ株式会社製)を5μL添加して、常温で30分間静置し、一本鎖DNAを除去した。その後、80℃、15分間不活性化処理を行い、Exonuclease Iを不活化し、RNA-DNAハイブリダイズ核酸溶液を得た。
(Example 3)
<Preparation of container containing RNA sample>
-Preparation of RNA-DNA Hybridizing Nucleic Acid Solution-
RNA500-A (manufactured by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, NMIJ CRM 6204-a, see SEQ ID NO: 5) and ssDNA (single-stranded DNA) (see SEQ ID NO: 6) as template nucleic acids in Table 6 After mixing the components, the mixture was heat denatured at 95° C. for 2 minutes, cooled to room temperature over 1 hour, and allowed to sufficiently hybridize to synthesize RNA-DNA double strands. After that, 5 μL of Exonuclease I (manufactured by Takara Bio Inc.) was added and allowed to stand at room temperature for 30 minutes to remove single-stranded DNA. After that, inactivation treatment was performed at 80° C. for 15 minutes to inactivate Exonuclease I to obtain an RNA-DNA hybridized nucleic acid solution.

Figure 0007326778000014
Figure 0007326778000014

鋳型となる核酸としてRNA-DNAハイブリダイズ溶液と、核酸増幅試薬として核酸に相補的なフォワードプライマー(配列番号7参照)及びリバースプライマー(配列番号8参照)、蛍光標識試薬として核酸のフォワードプライマーとリバースプライマーの間の一部に相補的な塩基配列と、蛍光色素としてFAMと、消光物質としてTAMRAを有するTaqManプローブ(配列番号9参照)とを用いた以外は、実施例1と同様にして、核酸・核酸増幅試薬・蛍光標識試薬の混合液の調製、分散相の形成、増幅工程、及び核酸増幅の確認と不確かさの算出を行った。組成を下記表7に示す。結果を図18、図21、表8、及び表9(表8におけるF05の場合)に示す。 An RNA-DNA hybridizing solution as a template nucleic acid, a forward primer (see SEQ ID NO: 7) and a reverse primer (see SEQ ID NO: 8) complementary to the nucleic acid as nucleic acid amplification reagents, and a nucleic acid forward primer and reverse primer as fluorescent labeling reagents. A nucleic acid was prepared in the same manner as in Example 1 except that a base sequence complementary to a portion between the primers, FAM as a fluorescent dye, and a TaqMan probe (see SEQ ID NO: 9) having TAMRA as a quencher were used.・Preparation of a mixed solution of nucleic acid amplification reagent and fluorescent labeling reagent, formation of dispersed phase, amplification process, confirmation of nucleic acid amplification, and calculation of uncertainty were performed. The composition is shown in Table 7 below. The results are shown in Figures 18, 21, Table 8 and Table 9 (for F05 in Table 8).

Figure 0007326778000015
Figure 0007326778000015

Figure 0007326778000016
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Figure 0007326778000017
Figure 0007326778000017

-分散相の判別及び選別工程-
実施例1と同様にして、得られた分散相を判別及び選別した。
- Discrimination and selection process of dispersed phase -
The obtained dispersed phase was discriminated and screened in the same manner as in Example 1.

-分散相の分注工程-
実施例2と同様にして、選別された分散相を容器内に分注した。容器には、MicroAmpTM Optical 96-Well Reaction Plate with Barcode(Thermo Fisher Scientific社製)を用いた。容器(プレート)に陽性分散相を分注した後、真空乾燥により乾燥させた。乾燥させた容器(プレート)の側面にバーコードを付した。バーコードには、容器(プレート)中に分注した目的の塩基配列のコピー数の総数の算出結果(分散相1滴に含まれる目的の塩基配列のコピー数から算出)と、容器中に分注したRNAコピー数の不確かさの情報をバーコードにより参照可能にした。
-dispensing process of dispersed phase-
In the same manner as in Example 2, the selected dispersed phase was dispensed into containers. MicroAmp Optical 96-Well Reaction Plate with Barcode (manufactured by Thermo Fisher Scientific) was used as the container. After dispensing the positive dispersed phase into a container (plate), it was dried by vacuum drying. A barcode was attached to the side of the dried container (plate). The barcode contains the calculation result of the total number of copies of the target base sequence dispensed into the container (plate) (calculated from the number of copies of the target base sequence contained in one drop of the dispersed phase), and the Information on the uncertainties of the noted RNA copy numbers was made available by barcode.

(実施例4)
<核酸(ssDNA)試料含有容器の作製>
-核酸・核酸増幅試薬・蛍光標識試薬の混合液の調製-
鋳型となる核酸としてk03_ssDNA(Integrated DNA Technologies製、配列番号10参照)と、核酸増幅試薬として核酸に相補的なフォワードプライマー(配列番号11参照)及びリバースプライマー(配列番号12参照)、蛍光標識試薬として核酸のフォワードプライマーとリバースプライマーの間の一部に相補的な塩基配列と、蛍光色素としてFAMと、消光物質としてZEN及びTAMRAを有するTaqManプローブ(配列番号13参照)とを用いた以外は、実施例1と同様にして、核酸・核酸増幅試薬・蛍光標識試薬の混合液の調製、分散相の形成、増幅工程、及び核酸増幅の確認と不確かさの算出を行った。組成を下記表10に、増幅工程におけるサーマルサイクル過程を表11に示す。結果を図22、表12、及び表13(表12におけるE11の場合)に示す。
(Example 4)
<Preparation of Nucleic Acid (ssDNA) Sample-Containing Container>
-Preparation of mixed solution of nucleic acid, nucleic acid amplification reagent, and fluorescent labeling reagent-
k03_ssDNA (manufactured by Integrated DNA Technologies, see SEQ ID NO: 10) as a template nucleic acid, a forward primer (see SEQ ID NO: 11) and a reverse primer (see SEQ ID NO: 12) complementary to nucleic acids as nucleic acid amplification reagents, and a fluorescent labeling reagent A TaqMan probe (see SEQ ID NO: 13) having a base sequence complementary to a portion of the nucleic acid between the forward and reverse primers, FAM as a fluorescent dye, and ZEN and TAMRA as quenchers was used. In the same manner as in Example 1, preparation of a mixed solution of nucleic acid/nucleic acid amplification reagent/fluorescent labeling reagent, formation of dispersed phase, amplification step, confirmation of nucleic acid amplification, and calculation of uncertainty were carried out. The composition is shown in Table 10 below, and the thermal cycle process in the amplification step is shown in Table 11. The results are shown in Figure 22, Table 12, and Table 13 (for E11 in Table 12).

Figure 0007326778000018
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Figure 0007326778000019
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Figure 0007326778000020
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Figure 0007326778000021
Figure 0007326778000021

-分散相の判別及び選別工程-
実施例1と同様にして、得られた分散相を判別及び選別した。
- Discrimination and selection process of dispersed phase -
The obtained dispersed phase was discriminated and screened in the same manner as in Example 1.

-分散相の分注工程-
実施例2と同様にして、選別された分散相を容器内に分注した。容器には、MicroAmpTM Optical 96-Well Reaction Plate with Barcode(Thermo Fisher Scientific社製)を用いた。容器(プレート)に陽性分散相を分注した後、真空乾燥により乾燥させた。乾燥させた容器(プレート)の側面にバーコードを付した。バーコードには、容器(プレート)中に分注した目的の塩基配列のコピー数の総数の算出結果(分散相1滴に含まれる目的の塩基配列のコピー数から算出)と、容器中に分注したssDNAコピー数の不確かさの情報をバーコードにより参照可能にした。
-dispensing process of dispersed phase-
In the same manner as in Example 2, the selected dispersed phase was dispensed into containers. MicroAmp Optical 96-Well Reaction Plate with Barcode (manufactured by Thermo Fisher Scientific) was used as the container. After dispensing the positive dispersed phase into a container (plate), it was dried by vacuum drying. A barcode was attached to the side of the dried container (plate). The barcode contains the calculation result of the total number of copies of the target base sequence dispensed into the container (plate) (calculated from the number of copies of the target base sequence contained in one drop of the dispersed phase), and the Uncertainty information on the noted ssDNA copy number was made available by barcode.

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
<1> 目的の塩基配列、及び前記目的の塩基配列とは異なる検出用塩基配列を有する第一の核酸分子の所定数と、
前記目的の塩基配列を有さず、前記検出用塩基配列を有する第二の核酸分子と、を含有することを特徴とする核酸試料含有容器である。
<2> 前記第一の核酸分子が、前記目的の塩基配列を同一分子内に複数有する前記<1>に記載の核酸試料含有容器である。
<3> 前記第一の核酸分子中の複数の前記目的の塩基配列を有する場合、
一の目的の塩基配列と他の目的の塩基配列との間に、天然の核酸合成酵素により増幅不可能な人工核酸を少なくとも1塩基有する前記<2>に記載の核酸試料含有容器である。
<4> 前記目的の塩基配列の数が1,000未満かつ、前記目的の塩基配列の数の変動係数(CV値)が20%未満である前記<1>から<3>のいずれかに記載の核酸試料含有容器である。
<5> 前記核酸分子が人工合成核酸分子である前記<1>から<4>のいずれかに記載の核酸試料含有容器である。
<6> 前記第一の核酸分子と前記第二の核酸分子とを内包する外殻を有する前記<1>から<5>のいずれかに記載の核酸試料含有容器である。
<7> 前記第一の核酸分子と、前記第二の核酸分子とを含有する固体粒子及びゲル粒子のいずれかである前記<1>から<5>のいずれかに記載の核酸試料含有容器である。
<8> 可溶性である前記<6>から<7>のいずれかに記載の核酸試料含有容器である。
<9> 着色されている前記<1>から<8>のいずれかに記載の核酸試料含有試料である。
<10> 核酸を含有する分散相と、連続相と、前記分散相及び前記連続相を内包する保護部材とを有する核酸試料含有容器である。
<11> 前記第一の核酸分子が、一本鎖核酸分子である前記<1>から<10>のいずれかに記載の核酸試料含有容器である。
<12> 前記目的の塩基配列の5’側に前記検出用配列を有する前記<1>から<11>のいずれかに記載の核酸試料含有容器である。
<13> 目的の塩基配列及び前記目的の塩基配列とは異なる検出用塩基配列を有する核酸を含む分散相を複数形成する分散相形成工程と、
前記分散相において前記検出用塩基配列を増幅する増幅工程と、
前記検出用塩基配列が増幅された前記分散相を判別する判別工程と、
前記判別工程で判別した、前記検出用塩基配列が増幅された前記核酸を含む前記分散相を分注する分注工程と、
を含むことを特徴とする核酸試料含有容器の製造方法である。
<14> 前記分散相が目的の塩基配列を1つ含む確率が、90%以上である前記<13>に記載の核酸試料含有容器の製造方法である。
<15> 前記判別工程は、前記分散相が生ずる光信号を検出して、前記検出用塩基配列が増幅された前記核酸を含む前記分散相を判別する前記<13>から<14>のいずれかに記載の核酸試料含有容器の製造方法である。
<16> 前記分注工程は、前記判別工程において、前記目的の塩基配列の数が特定されている前記核酸を含む前記分散相を分注する前記<13>から<15>のいずれかに記載の核酸試料含有容器の製造方法である。
<17> 前記分散相形成工程は、前記核酸が1つの前記分散相に多くとも1分子含まれるような前記核酸の濃度の核酸含有液で行う前記<13>から<16>のいずれかに記載の核酸試料含有容器の製造方法である。
<18> 前記分注工程は、インクジェット方式で行う前記<12>から<15>のいずれかに記載の核酸試料含有容器の製造方法である。
<19> 前記分注工程は、吐出された液滴に含まれる前記分散相の数を計数して行う前記<13>から<18>のいずれかに記載の核酸試料含有容器の製造方法である。
<20> 前記分注工程は、判別された前記分散相の数を分注前に計数して行う前記<13>から<19>のいずれかに記載の核酸試料含有容器の製造方法である。
<21> 目的の塩基配列及び前記目的の塩基配列とは異なる検出用塩基配列を有する核酸を含む分散相を複数形成する分散相形成手段と、
前記分散相において前記検出用塩基配列を増幅する増幅手段と、
前記検出用塩基配列が増幅された前記分散相を判別する判別手段と、
前記判別手段で判別した、前記検出用塩基配列が増幅された前記核酸を含む前記分散相を容器に分注する分注手段と、
を有することを特徴とする核酸試料含有容器の製造装置である。
<22> 目的の塩基配列及び前記目的の塩基配列とは異なる検出用塩基配列を有する核酸を含む分散相を複数形成させ、
前記分散相において前記検出用塩基配列を増幅させ、
前記検出用塩基配列が増幅された前記分散相を判別させ、
前記判別手段で判別した、前記検出用塩基配列が増幅された前記核酸を含む前記分散相を容器に分注させる、
制御処理をコンピュータに実行させること特徴とする核酸試料含有容器の製造プログラムを記憶した非一過性記録媒体である。
<23> 検出用塩基配列及び該検出用塩基配列と異なる塩基配列を有する第一の核酸分子の所定数と、
検出用塩基配列を有する第二の核酸分子と、を有することを特徴とする核酸試料である。
Aspects of the present invention are, for example, as follows.
<1> a predetermined number of first nucleic acid molecules having a target base sequence and a detection base sequence different from the target base sequence;
and a second nucleic acid molecule that does not have the target base sequence and has the detection base sequence.
<2> The nucleic acid sample-containing container according to <1>, wherein the first nucleic acid molecule has a plurality of the target base sequences in the same molecule.
<3> When the first nucleic acid molecule has a plurality of the target base sequences,
The nucleic acid sample-containing container according to <2> above, comprising at least one base of an artificial nucleic acid that cannot be amplified by a natural nucleic acid synthase between one target base sequence and another target base sequence.
<4> Any one of <1> to <3>, wherein the number of target base sequences is less than 1,000 and the coefficient of variation (CV value) of the number of target base sequences is less than 20%. is a container containing a nucleic acid sample.
<5> The nucleic acid sample-containing container according to any one of <1> to <4>, wherein the nucleic acid molecule is an artificially synthesized nucleic acid molecule.
<6> The nucleic acid sample-containing container according to any one of <1> to <5>, which has an outer shell that encloses the first nucleic acid molecule and the second nucleic acid molecule.
<7> The nucleic acid sample-containing container according to any one of <1> to <5>, which is either solid particles or gel particles containing the first nucleic acid molecule and the second nucleic acid molecule. be.
<8> The nucleic acid sample-containing container according to any one of <6> to <7>, which is soluble.
<9> The nucleic acid sample-containing sample according to any one of <1> to <8>, which is colored.
<10> A nucleic acid sample-containing container comprising a dispersed phase containing a nucleic acid, a continuous phase, and a protective member containing the dispersed phase and the continuous phase.
<11> The nucleic acid sample-containing container according to any one of <1> to <10>, wherein the first nucleic acid molecule is a single-stranded nucleic acid molecule.
<12> The nucleic acid sample-containing container according to any one of <1> to <11>, which has the detection sequence on the 5' side of the target base sequence.
<13> a dispersed phase forming step of forming a plurality of dispersed phases containing a nucleic acid having a target base sequence and a detection base sequence different from the target base sequence;
an amplification step of amplifying the base sequence for detection in the dispersed phase;
a discrimination step of discriminating the dispersed phase in which the base sequence for detection is amplified;
a dispensing step of dispensing the dispersed phase containing the nucleic acid with the amplified base sequence for detection determined in the determination step;
A method for producing a nucleic acid sample-containing container, comprising:
<14> The method for producing a nucleic acid sample-containing container according to <13>, wherein the dispersed phase has a probability of containing one target base sequence of 90% or more.
<15> Any one of <13> to <14>, wherein the discriminating step detects an optical signal generated by the dispersed phase to discriminate the dispersed phase containing the nucleic acid in which the base sequence for detection is amplified. 3. A method for producing a nucleic acid sample-containing container according to .
<16> Any one of <13> to <15>, wherein, in the determining step, the dispensing step includes dispensing the dispersed phase containing the nucleic acid for which the number of the target base sequences is specified. is a method for manufacturing a container containing a nucleic acid sample.
<17> Any one of <13> to <16>, wherein the dispersed phase forming step is performed in a nucleic acid-containing solution having a concentration of the nucleic acid such that at most one molecule of the nucleic acid is contained in one dispersed phase. is a method for manufacturing a container containing a nucleic acid sample.
<18> The method for producing a nucleic acid sample-containing container according to any one of <12> to <15>, wherein the dispensing step is performed by an inkjet method.
<19> The method for producing a nucleic acid sample-containing container according to any one of <13> to <18>, wherein the dispensing step is performed by counting the number of the dispersed phases contained in the ejected droplets. .
<20> The method for producing a nucleic acid sample-containing container according to any one of <13> to <19>, wherein the dispensing step is performed by counting the number of the determined dispersed phases before dispensing.
<21> Dispersed phase forming means for forming a plurality of dispersed phases containing a target base sequence and a nucleic acid having a detection base sequence different from the target base sequence;
an amplification means for amplifying the base sequence for detection in the dispersed phase;
a discrimination means for discriminating the dispersed phase in which the base sequence for detection is amplified;
a dispensing means for dispensing into a container the dispersed phase containing the nucleic acid in which the base sequence for detection has been amplified and which has been determined by the determination means;
An apparatus for manufacturing a nucleic acid sample-containing container, characterized by comprising:
<22> Forming a plurality of dispersed phases containing a nucleic acid having a target base sequence and a detection base sequence different from the target base sequence,
amplifying the base sequence for detection in the dispersed phase;
Discriminating the dispersed phase in which the base sequence for detection is amplified,
Dispensing the dispersed phase containing the nucleic acid with the amplified base sequence for detection discriminated by the discriminating means into a container;
A non-transitory recording medium storing a nucleic acid sample-containing container manufacturing program characterized by having a computer execute control processing.
<23> a predetermined number of first nucleic acid molecules having a base sequence for detection and a base sequence different from the base sequence for detection;
and a second nucleic acid molecule having a base sequence for detection.

前記<1>から<12>のいずれかに記載の核酸試料含有容器、前記<13>から<20>のいずれかに記載の核酸試料含有容器の製造方法、前記<21>に記載の核酸試料含有容器の製造装置、前記<22>に記載の核酸試料含有容器の製造プログラム、及び前記<23>に記載の核酸試料によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。 The nucleic acid sample-containing container according to any one of <1> to <12>, the method for producing the nucleic acid sample-containing container according to any one of <13> to <20>, and the nucleic acid sample according to <21>. According to the container manufacturing apparatus, the nucleic acid sample-containing container manufacturing program described in <22>, and the nucleic acid sample described in <23>, the above problems in the conventional art are solved, and the object of the present invention is achieved. can be achieved.

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1 核酸試料含有容器(粒子状)
11 分散相
12、500 核酸
70 制御部
410 吐出機構
601 区分手段
602 核酸増幅機構
603 増幅検出機構
604 選別機構
605 吐出機構
1 Container containing nucleic acid sample (particulate)
11 dispersed phase 12, 500 nucleic acid 70 controller 410 ejection mechanism 601 sorting means 602 nucleic acid amplification mechanism 603 amplification detection mechanism 604 selection mechanism 605 ejection mechanism

Claims (18)

目的の塩基配列、及び前記目的の塩基配列とは異なる検出用塩基配列を有する第一の核酸分子の所定数と、
前記目的の塩基配列を有さず、前記検出用塩基配列を有する第二の核酸分子と、
を含有する核酸含有液よりなり、ドロップレットジェネレータによって形成された複数の分散相を含有し、
前記第一の核酸分子が、前記目的の塩基配列を同一分子内に複数有し、
一の目的の塩基配列と他の目的の塩基配列との間に、天然の核酸合成酵素により増幅不可能な人工核酸を少なくとも1塩基有することを特徴とする核酸試料含有容器。
a predetermined number of first nucleic acid molecules having a target base sequence and a detection base sequence different from the target base sequence;
a second nucleic acid molecule that does not have the target base sequence and has the detection base sequence;
Consists of a nucleic acid-containing liquid containing a plurality of dispersed phases formed by a droplet generator,
the first nucleic acid molecule has a plurality of the target base sequences in the same molecule,
A nucleic acid sample-containing container characterized by having at least one base of an artificial nucleic acid that cannot be amplified by a natural nucleic acid synthase between one target base sequence and another target base sequence.
前記核酸含有液を配した複数のウェルを有し、
複数の前記ウェル中の前記目的の塩基配列の数が1,000未満かつ、複数の前記ウェルにおける前記目的の塩基配列の数の変動係数(CV値)が20%未満である請求項1に記載の核酸試料含有容器。
Having a plurality of wells in which the nucleic acid-containing solution is arranged,
2. The number of the target base sequences in the plurality of wells is less than 1,000, and the coefficient of variation (CV value) of the number of the target base sequences in the plurality of wells is less than 20%. nucleic acid sample containing container.
前記核酸分子が人工合成核酸分子である請求項1から2のいずれかに記載の核酸試料含有容器。 3. The nucleic acid sample-containing container according to claim 1, wherein said nucleic acid molecule is an artificially synthesized nucleic acid molecule. 前記第一の核酸分子と、前記第二の核酸分子とを含有する固体粒子及びゲル粒子のいずれかである請求項1から3のいずれかに記載の核酸試料含有容器。 4. The nucleic acid sample-containing container according to any one of claims 1 to 3, which is either solid particles or gel particles containing said first nucleic acid molecule and said second nucleic acid molecule. 可溶性である請求項4に記載の核酸試料含有容器。 5. The nucleic acid sample-containing container according to claim 4, which is soluble. 着色されている請求項1から5のいずれかに記載の核酸試料含有容器。 6. The nucleic acid sample-containing container according to any one of claims 1 to 5, which is colored. 前記第一の核酸分子中の少なくとも目的の塩基配列が、一本鎖核酸である請求項1から6のいずれかに記載の核酸試料含有容器。 7. The nucleic acid sample-containing container according to any one of claims 1 to 6, wherein at least the target base sequence in said first nucleic acid molecule is a single-stranded nucleic acid. 前記目的の塩基配列の5’側に前記検出用塩基配列を有する請求項7に記載の核酸試料含有容器。 8. The nucleic acid sample-containing container according to claim 7, which has the detection base sequence on the 5' side of the target base sequence. 目的の塩基配列及び前記目的の塩基配列とは異なる検出用塩基配列を有する核酸を含む分散相をドロップレットジェネレータによって複数形成する分散相形成工程と、
前記分散相において前記検出用塩基配列を増幅する増幅工程と、
前記分散相において前記検出用塩基配列が増幅された陽性分散相と前記検出用塩基配列が増幅されなかった陰性分散相を判別する判別工程と、
前記判別工程で判別した、前記陽性分散相と前記陰性分散相を選別する選別工程と、
前記選別工程で選別した、前記陽性分散相を容器に分注する分注工程と、
を含み、
前記核酸が、前記目的の塩基配列を同一分子内に複数有し、
一の目的の塩基配列と他の目的の塩基配列との間に、天然の核酸合成酵素により増幅不可能な人工核酸を少なくとも1塩基有することを特徴とする核酸試料含有容器の製造方法。
a dispersed phase forming step of forming a plurality of dispersed phases containing a target base sequence and a nucleic acid having a detection base sequence different from the target base sequence by a droplet generator;
an amplification step of amplifying the base sequence for detection in the dispersed phase;
a discrimination step of discriminating between a positive dispersed phase in which the base sequence for detection has been amplified and a negative dispersed phase in which the base sequence for detection has not been amplified in the dispersed phase;
A sorting step of sorting the positive dispersed phase and the negative dispersed phase discriminated in the discriminating step;
A dispensing step of dispensing the positive dispersed phase selected in the screening step into a container;
including
the nucleic acid has a plurality of the target base sequences in the same molecule,
A method for producing a nucleic acid sample-containing container, comprising at least one base of an artificial nucleic acid that cannot be amplified by a natural nucleic acid synthase between one target base sequence and another target base sequence.
前記分散相が前記目的の塩基配列を1つ含む確率が、90%以上である請求項9に記載の核酸試料含有容器の製造方法。 10. The method for producing a nucleic acid sample-containing container according to claim 9, wherein the probability that the dispersed phase contains one of the target base sequences is 90% or more. 前記判別工程は、前記分散相が生ずる光信号を検出して、前記陽性分散相と前記陰性分散相を判別する請求項9から10のいずれかに記載の核酸試料含有容器の製造方法。 11. The method for manufacturing a nucleic acid sample-containing container according to any one of claims 9 to 10, wherein said discriminating step detects an optical signal generated by said dispersed phase to discriminate between said positive dispersed phase and said negative dispersed phase. 前記分注工程は、前記判別工程において、前記目的の塩基配列の数が特定されている前記核酸を含む前記分散相を分注する請求項9から11のいずれかに記載の核酸試料含有容器の製造方法。 12. The nucleic acid sample-containing container according to any one of claims 9 to 11, wherein the dispensing step dispenses the dispersed phase containing the nucleic acid for which the number of target base sequences is specified in the determining step. Production method. 前記分散相形成工程は、前記核酸が1つの前記分散相に多くとも1分子含まれるような前記核酸の濃度の核酸含有液で行う請求項9から12のいずれかに記載の核酸試料含有容器の製造方法。 13. The nucleic acid sample-containing container according to any one of claims 9 to 12, wherein the dispersed phase forming step is performed with a nucleic acid-containing solution having a concentration of the nucleic acid such that at most one molecule of the nucleic acid is contained in one dispersed phase. Production method. 前記分注工程は、インクジェット方式で行う請求項9から13のいずれかに記載の核酸試料含有容器の製造方法。 14. The method for manufacturing a nucleic acid sample-containing container according to any one of claims 9 to 13, wherein the dispensing step is performed by an inkjet method. 前記分注工程は、判別された前記分散相の数を分注前に計数して行う請求項9から14のいずれかに記載の核酸試料含有容器の製造方法。 15. The method for manufacturing a nucleic acid sample-containing container according to any one of claims 9 to 14, wherein the dispensing step is performed by counting the number of the discriminated dispersed phases before dispensing. 目的の塩基配列及び前記目的の塩基配列とは異なる検出用塩基配列を有する核酸を含む分散相をドロップレットジェネレータによって複数形成する分散相形成手段と、
前記分散相において前記検出用塩基配列を増幅する増幅手段と、
前記分散相において前記検出用塩基配列が増幅された陽性分散相と前記検出用塩基配列が増幅されなかった陰性分散相を判別する判別手段と、
前記判別手段で判別した、前記陽性分散相と前記陰性分散相を選別する選別手段と、
前記選別手段で選別した、前記陽性分散相を容器に分注する分注手段と、
を有し、
前記核酸が、前記目的の塩基配列を同一分子内に複数有し、
一の目的の塩基配列と他の目的の塩基配列との間に、天然の核酸合成酵素により増幅不可能な人工核酸を少なくとも1塩基有することを特徴とする核酸試料含有容器の製造装置。
Dispersed phase forming means for forming a plurality of dispersed phases containing a target base sequence and a nucleic acid having a detection base sequence different from the target base sequence by a droplet generator;
an amplification means for amplifying the base sequence for detection in the dispersed phase;
a discrimination means for discriminating between a positive dispersed phase in which the base sequence for detection is amplified in the dispersed phase and a negative dispersed phase in which the base sequence for detection is not amplified;
a sorting means for sorting the positive dispersed phase and the negative dispersed phase discriminated by the discriminating means;
a dispensing means for dispensing the positive dispersed phase selected by the screening means into a container;
has
the nucleic acid has a plurality of the target base sequences in the same molecule,
An apparatus for producing a nucleic acid sample-containing container, characterized by having at least one base of an artificial nucleic acid that cannot be amplified by a natural nucleic acid synthase between one target base sequence and another target base sequence.
目的の塩基配列及び前記目的の塩基配列とは異なる検出用塩基配列を有する核酸を含む分散相をドロップレットジェネレータによって複数形成させ、
前記分散相において前記検出用塩基配列を増幅させ、
前記検出用塩基配列が増幅された陽性分散相と前記検出用塩基配列が増幅されなかった陰性分散相を判別させ、
前記判別した、前記陽性分散相と前記陰性分散相を選別させ、
前記選別した、前記陽性分散相を容器に分注させる、
制御処理をコンピュータに実行させ、
前記核酸が、前記目的の塩基配列を同一分子内に複数有し、
一の目的の塩基配列と他の目的の塩基配列との間に、天然の核酸合成酵素により増幅不可能な人工核酸を少なくとも1塩基有すること特徴とする核酸試料含有容器の製造プログラム。
Forming a plurality of dispersed phases containing a target base sequence and a nucleic acid having a detection base sequence different from the target base sequence by a droplet generator,
amplifying the base sequence for detection in the dispersed phase;
Discriminating between a positive dispersed phase in which the detection base sequence is amplified and a negative dispersed phase in which the detection base sequence is not amplified,
Selecting the determined positive dispersed phase and the negative dispersed phase,
dispensing the selected positive dispersed phase into a container;
cause the computer to execute the control process,
the nucleic acid has a plurality of the target base sequences in the same molecule,
A program for producing a nucleic acid sample-containing container, characterized by having at least one base of an artificial nucleic acid that cannot be amplified by a natural nucleic acid synthetase between one target base sequence and another target base sequence.
目的の塩基配列、及び該目的の塩基配列とは異なる検出用塩基配列を有する第一の核酸分子の所定数と、
前記目的の塩基配列を有さず、前記検出用塩基配列を有する第二の核酸分子と、を有し、
前記第一の核酸分子が、前記目的の塩基配列を同一分子内に複数有し、
一の目的の塩基配列と他の目的の塩基配列との間に、天然の核酸合成酵素により増幅不可能な人工核酸を少なくとも1塩基有し、
ドロップレットジェネレータによって形成されことを特徴とする核酸試料。
a predetermined number of first nucleic acid molecules having a target base sequence and a detection base sequence different from the target base sequence;
a second nucleic acid molecule that does not have the target base sequence and has the detection base sequence,
the first nucleic acid molecule has a plurality of the target base sequences in the same molecule,
Having at least one base of an artificial nucleic acid that cannot be amplified by a natural nucleic acid synthetase between one target base sequence and another target base sequence,
A nucleic acid sample, characterized in that it is formed by a droplet generator.
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