JPH03130068A - Color reaction device of nucleic acid hybrid and method of color reaction - Google Patents

Color reaction device of nucleic acid hybrid and method of color reaction

Info

Publication number
JPH03130068A
JPH03130068A JP26957289A JP26957289A JPH03130068A JP H03130068 A JPH03130068 A JP H03130068A JP 26957289 A JP26957289 A JP 26957289A JP 26957289 A JP26957289 A JP 26957289A JP H03130068 A JPH03130068 A JP H03130068A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction
solution
tank
color
color reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26957289A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuko Yamamoto
伸子 山本
Kinya Kato
欽也 加藤
Harumi Iwashita
岩下 晴美
Masanori Sakuranaga
桜永 昌徳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP26957289A priority Critical patent/JPH03130068A/en
Publication of JPH03130068A publication Critical patent/JPH03130068A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the labor in a process to detect biotin by color reaction and to improve the detection accuracy by successively carrying out an enzymic color reaction with a labeled substance immobilized on a substrate film. CONSTITUTION:Various kinds of reaction solutions in containers 2-1 to 2-8 are sent by a supply pump 2-17 through a feed system 2-27 to a treating tank 2-25. The pump 2-17 is linked to solenoid valves 2-9 to 2-16 by a controller 2-20 corresponding to an order from cpu 2-21 and a necessary amount of a given solution is sent to the treating tank in a desired timing. A heater 2-22 to be switched on-and-off depending upon signals from a drain pump 2-24, a stirrer 2-18 and a temperature sensor 2-19 is regulated by the cpu and the controller. A treating filter 2-23 is fixed to a holder 2-26 and the filter is sandwiched between meshes.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は非放射性プローブと一本鎖DNA間に形成され
た核酸ハイブリッドを可視化し検出するための装置及び
方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an apparatus and method for visualizing and detecting a nucleic acid hybrid formed between a non-radioactive probe and a single-stranded DNA.

さらに具体的には、非放射性プローブを用いたハイブリ
ダイゼーション反応後ニトロセルロースフィルター上の
標識物質を検出するための諸反応の工程を、マイコン等
により温度、時間等が制御された系を用いて、反応過程
の最適条件を自動的にかつ正確に行なうための装置及び
方法を提供するものである。
More specifically, various reaction steps for detecting the labeled substance on the nitrocellulose filter after hybridization reaction using a non-radioactive probe are performed using a system in which temperature, time, etc. are controlled by a microcomputer or the like. The object of the present invention is to provide an apparatus and method for automatically and accurately determining the optimum conditions for a reaction process.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

核酸の中から特定の配列をもつDNAフラグメントを検
出する代表的な方法としてハイブリダイゼーション反応
があげられる。この方法の概要は、分離したDNAフラ
グメントをアルカリ処理等によって一本鎖DNAとし、
これを固定相としてのニトロセルロースメンブレン等へ
移したあと、何らかの標識した特定のDNA或は、RN
Aプローブを含む溶液で処理することによりハイブリッ
ドを形成させ、未反応のプローブを洗浄除去後ハイブリ
ッドを形成したDNAフラグメントを検出する。
A hybridization reaction is a typical method for detecting a DNA fragment having a specific sequence from among nucleic acids. The outline of this method is to convert the separated DNA fragments into single-stranded DNA by alkali treatment, etc.
After transferring this to a nitrocellulose membrane etc. as a stationary phase, some labeled specific DNA or RN
A hybrid is formed by treatment with a solution containing the A probe, and after washing and removing unreacted probes, the hybridized DNA fragments are detected.

これらの方法は、これまでクローニングの際に所望の形
質転換体クローンをスクリーニングするために利用され
てきたが(コロニーハイブリダイゼーション、プラーク
ハイブリダイゼーション、サザンハイプリダイゼーショ
ン、スポットハイブリダイゼーション)、サザンハイブ
リダイゼーション及びスポットハイブリダイゼーション
の技術は最近遺伝子診断等、医療分野でも注目を集めて
いる。
These methods have been used to screen desired transformant clones during cloning (colony hybridization, plaque hybridization, Southern hybridization, spot hybridization), but Southern hybridization and Spot hybridization technology has recently attracted attention in medical fields such as genetic diagnosis.

また、プローブの標識には、通常、放射性同位元素が用
いられてきた。しかしながら、これらの放射性化合物は
高価なうえその取り扱い及び貯蔵の不便さという欠点を
有する。
Furthermore, radioactive isotopes have generally been used to label probes. However, these radioactive compounds have the disadvantage of being expensive and inconvenient in their handling and storage.

このため最近ビオチン試薬を初めとする各種の非放射性
物質による核酸の標識が開発されてきている。そしてク
ローニング等に利用されているだけでなく、遺伝子診断
にも応用され、既に感染及び遺伝疾患の診断用のDNA
プローブも開発され市販化されるに至っている。
For this reason, labeling of nucleic acids with various non-radioactive substances including biotin reagents has recently been developed. In addition to being used for cloning, it has also been applied to genetic diagnosis, and DNA has already been used for diagnosis of infections and genetic diseases.
Probes have also been developed and are now commercially available.

非放射性プローブを用いたハイブリダイゼーション反応
の要点は、ニックトランスレーション等の方法により、
例えばビオチン等で標識したDNAプローブを用い、ニ
トロセルロースフィルター上に固定した検出対象の一本
鎖DNAフラグメントとハイブリッドを形成させ、−本
鎖DNAのついていない部分をウシ血清アルブミン(B
SA)等でブロックしたあとビオチンと特異的に結合す
るアビジンを先ず反応させ、次にビオチン化アルカリフ
ォスファターゼ等をアビジンと反応させ、この反応量を
呈色反応等によって求め、特定のDNAフラグメントを
検出する方法である。
The main point of hybridization reactions using non-radioactive probes is to use methods such as nick translation.
For example, a DNA probe labeled with biotin or the like is used to form a hybrid with a single-stranded DNA fragment to be detected immobilized on a nitrocellulose filter.
After blocking with biotin (SA), etc., avidin, which specifically binds to biotin, is first reacted, then biotinylated alkaline phosphatase, etc. is reacted with avidin, the amount of reaction is determined by color reaction, etc., and specific DNA fragments are detected. This is the way to do it.

この方法はビオチン誘導体を用いた方法(例えば特開昭
59−148798、同63−152999)、或はア
ルカリフォスファターゼのかわりに −ガラクトシダー
ゼ複合体(特開昭6l−219400)を利用した場合
にもほぼ同様の工程で検出される。
This method is also applicable to methods using biotin derivatives (for example, JP-A-59-148798, JP-A-63-152999), or when -galactosidase complex (JP-A-6L-219400) is used instead of alkaline phosphatase. Detected through a similar process.

さらにビオチン誘導体以外の系、例えばジニトロフェニ
ル誘導体(特開昭59−204200)、アセチルアミ
ノフルオレイン誘導体(特開昭58−502165、同
6O−231693)等DNAを標識するための非放射
性物質が各種開発されているが、いずれの場合もそれぞ
れの標識物質とその抗体を結合させ次にこれらの抗体と
反応し、かつ呈色反応等で特定基質に対する活性が検出
できつるような二次抗体を用いて顕現操作を行なってい
る点で、可視化に至る諸反応はビオチンの場合と基本的
には同じである。
Furthermore, there are various non-radioactive substances for labeling DNA other than biotin derivatives, such as dinitrophenyl derivatives (Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-204200), acetylaminofluorein derivatives (Japanese Patent Application Laid-open Nos. 58-502165 and 6O-231693). However, in either case, a secondary antibody is used that binds the respective labeling substance and its antibody, and then reacts with these antibodies, and whose activity toward a specific substrate can be detected by color reaction, etc. The various reactions leading to visualization are basically the same as in the case of biotin, in that the visualization operation is carried out using biotin.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記可視化に至るまでの諸反応は当初実験室において手
作業により行なわれた。この手作業による方法は多数繰
り返される液体取り扱い工程及び制御された温度におけ
るインキュベーションを含むものである。これらの反応
過程は多大な時間と繁雑な取り扱いを要する。
The reactions leading up to the visualization described above were initially performed manually in the laboratory. This manual method involves multiple repeated liquid handling steps and incubations at controlled temperatures. These reaction processes require a lot of time and complicated handling.

特に、本反応では反応支持体を含む反応物を迅速に適正
温度状態にすることが、その後の検出反応の精度に大き
な影響を与える。これはさらには、誤った遺伝子診断を
生じる危険性がある。
In particular, in this reaction, quickly bringing the reactants, including the reaction support, to an appropriate temperature has a large effect on the accuracy of the subsequent detection reaction. This further risks giving rise to incorrect genetic diagnoses.

従って本発明ではハイブリダイゼーション反応以後、ビ
オチン等を発色反応で検出するまでの工程を人手に頼ら
ず自動的に行ない、より速くしかも誤差なく再現性のあ
る結果を得ることが目的である。
Therefore, the purpose of the present invention is to automatically perform the steps from the hybridization reaction to the detection of biotin and the like by color reaction without relying on manual labor, thereby obtaining faster, error-free and reproducible results.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、かかる問題点を解決するために、呈色反応の
自動化を鋭意検討した結果達成されたものである。すな
わち、呈色反応の自動化装置を提供することが一点であ
る。
The present invention was achieved as a result of extensive studies into automating the color reaction in order to solve these problems. That is, one point is to provide an automated device for color reaction.

本発明の装置は、支持膜上に固定された標識物質の酵素
による呈色反応を逐次的に行なうものである。その構成
は以下のようである。−槽の反応槽からなり、槽は断熱
材で被覆されている。かつ、サンプル膜を槽内に装着す
る手段;複数容器に、該標識物質と特異的に結合する酵
素溶液、該酵素と選択的に結合する第二の酵素溶液、染
料溶液、呈色停止液及び洗浄液を分別貯蔵する手段;こ
れら複数種の反応液を選別し、かつ槽内への反応液流入
量を制御する給送手段;加熱手段及び温度検知手段を備
え、給送の途上において該反応液の温度を制御する手段
;槽内溶液を撹拌あるいは振とうする手段;槽内反応液
の排送手段;槽内の制御温度、給送反応液種及び流入量
と給排送のタイミングの信号を利用者により設定する手
段;を有することを特徴とするものである。
The apparatus of the present invention sequentially performs a coloring reaction of a labeling substance immobilized on a support membrane using an enzyme. Its structure is as follows. - consists of a reactor vessel, the vessel being covered with a thermally insulating material. and means for installing the sample membrane in the tank; an enzyme solution that specifically binds to the labeling substance, a second enzyme solution that selectively binds to the enzyme, a dye solution, a color stop solution, and a plurality of containers; Means for separately storing the cleaning liquid; Feeding means for sorting these multiple types of reaction liquids and controlling the amount of reaction liquid flowing into the tank; Equipped with a heating means and a temperature detection means; Means for controlling the temperature of the tank; Means for stirring or shaking the solution in the tank; Means for discharging the reaction liquid in the tank; It is characterized by having a means for setting by the user.

第1図は、本発明の装置の概念をブロック図として示し
たものである。この図において、l−1は呈色反応を行
なう反応槽であり、反応液の給送系1−2と排送系1−
3が接続している。給送系1−2は複数の反応液の貯蔵
容器系1−6から反応槽1−1へ反応液を給送し、また
給送途上において温度制御系1−4により反応液は液温
を上昇させうる。槽内へ流入した反応液は反応槽に付随
した撹拌または振とう手段1−5の操作を受ける。さら
に、I−2゜1−3. 1−4. 1−5はCPUおよ
びコントローラによってパラメータ及び0N10FFの
制御を受け、このときのパラメータ及びタイミングは利
用者によって設定される。
FIG. 1 shows the concept of the apparatus of the present invention as a block diagram. In this figure, l-1 is a reaction tank in which a color reaction is carried out, and a reaction liquid supply system 1-2 and a discharge system 1-
3 is connected. The feeding system 1-2 feeds the reaction liquid from the storage container system 1-6 for a plurality of reaction liquids to the reaction tank 1-1, and during the feeding, the temperature control system 1-4 controls the temperature of the reaction liquid. It can be raised. The reaction solution flowing into the tank is operated by stirring or shaking means 1-5 attached to the reaction tank. Furthermore, I-2゜1-3. 1-4. 1-5 are controlled by parameters and 0N10FF by the CPU and controller, and the parameters and timing at this time are set by the user.

本発明の装置は、操作のための電力供給源、及び利用者
の制御を可能とするキーボードを含むことは言うまでも
なく、利用者の入力信号を確認するためにデイスプレィ
を設けてもよい。
It goes without saying that the device of the invention includes a power supply for operation and a keyboard to allow user control, and may also be provided with a display for confirming user input signals.

本発明の装置に使用され呈色反応に供されるサンプルと
しては、酵素反応により呈色させうる標識物質と結合し
た物質(リガント)が支持膜上の特定の場所に固定され
てかつリガントと特異的に結合する物質(リセプター)
を介して該支持膜上に保持させたようなものをあげるこ
とができる。
In the sample used in the device of the present invention and subjected to a color reaction, a substance (ligand) bound to a labeling substance that can be colored by an enzymatic reaction is immobilized at a specific location on a support membrane and is unique to the ligand. substance that binds to (receptor)
Examples include those held on the support membrane via a support film.

しかし、単に支持膜上に標識物質が固定されているサン
プルで良いことは言うまでもない。より具体的に例をも
って説明すると、従来技術で述べられたように、ニトロ
セルロース膜に固定した一本鎖DNAフラグメントと、
ビオチンを組み込んだオリゴヌクレオチドプローブとの
ハイブリダイゼーションによって調整されたものをあげ
ることができる。このようなサンプルは、特に遺伝子診
断において、DNAプローブを使用したスポットハイブ
リダイゼーションあるいはサザンハイブリダイゼーショ
ンによって特定の塩基配列を検索する際に準備されるも
のにほかならない。
However, it goes without saying that a sample in which a labeling substance is simply immobilized on a support membrane may be used. To explain more specifically with an example, as described in the prior art, a single-stranded DNA fragment immobilized on a nitrocellulose membrane,
Examples include those prepared by hybridization with an oligonucleotide probe incorporating biotin. Such samples are nothing but those prepared when searching for a specific base sequence by spot hybridization or Southern hybridization using a DNA probe, especially in genetic diagnosis.

本発明のもう一点は、上記の装置によって所望の呈色反
応を連続して、均一に達成することができることを見出
したことによる。
Another aspect of the present invention is that it has been discovered that the above-mentioned apparatus can achieve a desired color reaction continuously and uniformly.

すなわち、酵素反応により呈色させうる標識物質と結合
した物質(リガント)が支持膜上の特定の場所に固定さ
れてかつリガントと特異的に結合する物質(リセブター
)を介して該支持膜上に保持させたサンプルの1枚ある
いは複数枚を呈色反応させる方法である。この方法は、
断熱材で被覆された反応槽一槽において、該標識物質と
特異的に結合する酵素溶液、該酵素と選択的に結合する
第二の酵素溶液、染料溶液、呈色停止液及び複数種の洗
浄液に逐次的に浸漬して呈色反応させる工程であって、
利用者が設定した信号に従って、槽内へ給送する反応液
の順番と総流量及び反応時間間隔と給送途上の反応液温
度を制御する装置によって、該逐次反応を自動的に達成
し呈色せしめる、ことを特徴とする呈色反応の方法であ
る。
That is, a substance (ligand) bound to a labeling substance that can be colored by an enzymatic reaction is immobilized at a specific location on the support membrane and transferred onto the support membrane via a substance (receptor) that specifically binds to the ligand. This is a method in which one or more retained samples undergo a color reaction. This method is
In one reaction tank covered with a heat insulating material, an enzyme solution that specifically binds to the labeling substance, a second enzyme solution that selectively binds to the enzyme, a dye solution, a color stop solution, and multiple types of cleaning solutions. A step of sequentially immersing in water to cause a color reaction,
The sequential reaction is automatically achieved and colored by a device that controls the order of reaction liquids fed into the tank, total flow rate, reaction time interval, and temperature of reaction liquid during feeding according to signals set by the user. This is a color reaction method characterized by:

本発明の方法が適用される例は、前述したように、ニト
ロセルロース膜に固定した一本鎖DNAフラグメントと
、ビオチンを組み込んだオリゴヌクレオチドプローブと
のハイブリダイゼーションによって調整されたものをあ
げることができる。
As mentioned above, examples to which the method of the present invention is applied include those prepared by hybridization of a single-stranded DNA fragment immobilized on a nitrocellulose membrane and an oligonucleotide probe incorporating biotin. .

また、従来技術で述べたように、標識物質としては、ビ
オチン以外にも、ビオチン誘導体、ジニトロフェニル誘
導体、アセチルアミノフルオレイン誘導体などから選ぶ
ことも可能である。
Moreover, as described in the prior art, the labeling substance can be selected from biotin derivatives, dinitrophenyl derivatives, acetylaminofluorin derivatives, etc. in addition to biotin.

〔実施例1〕 以下に、本発明の実施例を添付の図面を参照しながら説
明する。
[Example 1] Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

先ず、第2図を参照して本発明の基本構成を説明する。First, the basic configuration of the present invention will be explained with reference to FIG.

図中2−1〜2−8の容器には各種反応液が入っている
。標準的には、2−1の容器に2XSSC10,1%S
DSが、2−2の容器には0.2xSSC10,1%S
DSが、2−3の容器にはBufferl (0,IM
Tris−HCl7 (pH7,5) 10.15M 
NaC! )なる溶液が、2−4の容器にはBuffe
r2 (0,1M  Tris−HCl(pH9,5)
10,15M  NaCf150mMMgCl! 2・
6H20)なる溶液が、2−5の容器にはBuffer
lに対する3%BSA溶液が、2−6の容器にはB u
 f f e r 1 1 m lに対して1μlの割
合で5A−APを溶かした溶液が、2−7の容器にはB
uffer210 m j7に対してNBT  44p
i、BCIP  32 μiの割合で溶かした溶液が、
さらに2−8の容器には20mM Trfs−HCl2
 (pH7,5) 10.5mM EDTA溶液が必要
量封入されている。各々の反応はサプライポンプ17に
よって給送系2−27を介して反応槽2−25におくら
れるが、その液量とタイミングは例えば中央処理装置(
CPU)2−21からの指令に応じたコントローラ2−
20によって決められる。
In the figure, containers 2-1 to 2-8 contain various reaction solutions. Standardly, 2XSSC10,1%S in 2-1 containers
0.2xSSC10.1%S for containers with DS of 2-2
Buffer (0, IM
Tris-HCl7 (pH 7,5) 10.15M
NaC! ) is in the container 2-4.
r2 (0,1M Tris-HCl (pH 9,5)
10,15M NaCf150mM MgCl! 2・
6H20) is in the Buffer in the container 2-5.
Containers 2-6 contain 3% BSA solution for Bu
f f e r 1 A solution of 5A-AP dissolved at a ratio of 1 μl to 1 ml was added to the container 2-7.
NBT 44p for offer210 m j7
i, BCIP A solution dissolved at a rate of 32 μi is
Furthermore, in containers 2-8, 20mM Trfs-HCl2
(pH 7.5) The required amount of 10.5mM EDTA solution is sealed. Each reaction is sent to the reaction tank 2-25 by the supply pump 17 via the feeding system 2-27, and the liquid volume and timing are determined by, for example, the central processing unit (
Controller 2- in response to commands from CPU) 2-21
determined by 20.

この指令に従ってサプライポンプ2−17と電磁弁2−
9〜2−16が連動して働き所望のタイミングで所望の
溶液を必要量反応槽2−25に送り込む。
In accordance with this directive, supply pump 2-17 and solenoid valve 2-
9 to 2-16 work together to feed a desired solution in a required amount to the reaction tank 2-25 at a desired timing.

2−24は反応槽のドレインポンプで反応槽2−25の
溶液を吸引する吸引ポンプからなる。この吸弓のタイミ
ングは上記溶液の送り込み同様CPU2−21、コント
ローラ2−20で制御される。サプライポンプ2−17
、ドレインポンプ2−24の吸引量をそれぞれ制御する
ことで、各々の反応液が反応槽にとどまる時間、流量を
自由に制御できる。これらの制御方法はCPU2−21
に依らずロジックコントローラを用いてもよい。
Reference numeral 2-24 is a drain pump for the reaction tank, which consists of a suction pump that sucks the solution from the reaction tank 2-25. The timing of this sucking bow is controlled by the CPU 2-21 and the controller 2-20 similarly to the above-mentioned feeding of the solution. Supply pump 2-17
By controlling the suction amount of each of the drain pumps 2-24, the time each reaction liquid stays in the reaction tank and the flow rate can be freely controlled. These control methods are controlled by CPU2-21.
A logic controller may also be used.

2−18は撹拌器であるが反応槽内における液の混和、
均一化を促す役割を担っていればいかなる形態のもので
も良い。撹拌の開始、停止はCPU2−21からの信号
で行なわれる。
2-18 is a stirrer, which mixes the liquid in the reaction tank;
Any form may be used as long as it plays a role in promoting uniformity. The stirring is started and stopped by a signal from the CPU 2-21.

2−25の反応槽は断熱材でできた密閉容器からなり、
反応は十分遮光された状態で行なわれる。給送系2−2
7には給送系内を通過する溶液の温度を測定する温度セ
ンサー2−19及び給送系内の溶液を加熱するためのヒ
ーター2−22が設けられている。ヒーターは温度セン
サーからの信号に従ってON、OFFを行なうことによ
り反応槽内に送り込む溶液を予め加熱し反応に適切な温
度にする。これらの制御はCPU2−21及びコントロ
ーラ2−20で制御されている。
The reaction tank 2-25 consists of a closed container made of heat insulating material.
The reaction is carried out in a well-protected state. Feeding system 2-2
7 is provided with a temperature sensor 2-19 for measuring the temperature of the solution passing through the feeding system and a heater 2-22 for heating the solution inside the feeding system. The heater is turned ON and OFF according to a signal from the temperature sensor, thereby preheating the solution sent into the reaction tank to bring it to a temperature appropriate for the reaction. These controls are controlled by the CPU 2-21 and the controller 2-20.

2−26は発色を行なうフィルターを保持するフィルタ
ー固定器具で一度に多数枚処理できなおかつフィルター
同志が接触しないようメツシュでフィルターをはさみフ
ィルターの積層を可能にしたものである。
No. 2-26 is a filter fixing device that holds a coloring filter, and is capable of processing a large number of filters at once, and also allows the filters to be stacked by sandwiching them between meshes so that the filters do not come into contact with each other.

第3図に本実施例におけるCPU2−21のシーフェン
スを示した。
FIG. 3 shows the sea fence of the CPU 2-21 in this embodiment.

第4図は反応槽に振とう器2−18を設けた実施例であ
る。振とうはフィルター固定器を振とうする方法、反応
槽自体を振とうする方法など反応槽内における溶液の混
和、均一化を促進し、洗浄及び諸反応を促す役割を担っ
ていればいかなる形態のものでも良い。振とうの開始、
停止はCPU2−21からの信号で行なわれる。第5図
に本実施例におけるCPU2−21のシーフェンスを示
した。
FIG. 4 shows an embodiment in which a shaker 2-18 is provided in the reaction tank. Shaking can be used in any form, such as shaking the filter fixing device or shaking the reaction tank itself, as long as it plays a role in promoting mixing and homogenization of the solution in the reaction tank and promoting cleaning and various reactions. Anything is fine. Start of shaking,
Stopping is performed by a signal from the CPU 2-21. FIG. 5 shows the sea fence of the CPU 2-21 in this embodiment.

次に、さらに具体的な実施例を第2図、第3図に基づい
て説明する。
Next, a more specific embodiment will be described based on FIGS. 2 and 3.

この装置による発色の程度を確認するために確実に発色
する系を用いて実験を行なった。まず、宿主JM109
にプラスミドpUc19及びプラスミドpBR322の
各々を、常法に従ってトランスフォーメーション(Mo
lecular  Cloning) L、両コロニー
が同数(25コロニー)混在するプレートを作製した。
In order to confirm the degree of color development by this device, an experiment was conducted using a system that reliably produces color. First, host JM109
Plasmid pUc19 and plasmid pBR322 were each transformed (Mo
Regular Cloning) A plate containing the same number of both colonies (25 colonies) was prepared.

このプレートから、常法に従ってコロニーをニトロセル
ロースフィルターに移しとり、アルカリ等で変性させて
一本鎖DNAをフィルター上に固定した。次にニックト
ランスレーション(M o l e c u l a 
rCloning)等の常法に従ってビオチン標識プロ
ーブ(pUc19のマロチプルクローニングサイトの塩
基配列と相補的な配列を有する)を作製し、コロニーハ
イブリダイゼーションを行なった。
Colonies from this plate were transferred to a nitrocellulose filter according to a conventional method and denatured with alkali or the like to immobilize single-stranded DNA on the filter. Next, nick translation (Mole cu l a
A biotin-labeled probe (having a sequence complementary to the base sequence of the mallotiple cloning site of pUc19) was prepared according to a conventional method such as rCloning, and colony hybridization was performed.

上記のフィルター10枚をフィルター固定器2−26に
装着し、反応槽2−25 (容量150mjり内におさ
めた。
The 10 filters described above were attached to the filter fixture 2-26, and the reaction tank 2-25 (capacity: 150 mJ) was housed.

次に、表1に従って反応を行なった。表1は、第3図に
示す手順に従って各ステップの電磁弁の開閉、反応液総
量、反応温度、反応時間の設定値をまとめたものである
。また、容器2−1〜2−8は第2図の番号に対応し、
溶液の組成は表1の通りである。
Next, a reaction was carried out according to Table 1. Table 1 summarizes the set values for opening and closing of the solenoid valve, total amount of reaction liquid, reaction temperature, and reaction time in each step according to the procedure shown in FIG. In addition, containers 2-1 to 2-8 correspond to the numbers in FIG.
The composition of the solution is shown in Table 1.

以上の事柄に従って反応を行なったところ、50個中2
5個の同程度の発色が得られた。これら25個は、プレ
ート上のpUc19/JM109のコロニの場所に全て
対応するものであった。また、反応槽内のフィルターの
位置、フィルター上のコロニの位置に関係なく全て均一
な発色であり良好な結果が得られた。
When I reacted according to the above matters, 2 out of 50
Five similar colors were obtained. These 25 cells all corresponded to the locations of pUc19/JM109 colonies on the plate. Further, regardless of the position of the filter in the reaction tank or the position of the colonies on the filter, uniform color development was obtained, and good results were obtained.

〔実施例2〕 実施例1で作製したpUc19/JM109及びpBR
322/JM109のコロニーから常法に従って二本鎖
DNAを抽出した。この二本鎖DNA溶液をアルカリ等
で変性させて一本鎖DNAとした後、ニトロセルロース
フィルターに10ケ所ずつこの溶液をスポットして、−
本鎖DNAをフィルター上に固定した。
[Example 2] pUc19/JM109 and pBR produced in Example 1
Double-stranded DNA was extracted from the colony of 322/JM109 according to a conventional method. This double-stranded DNA solution was denatured with an alkali or the like to make single-stranded DNA, and then this solution was spotted on a nitrocellulose filter in 10 spots each.
Double-stranded DNA was immobilized on the filter.

次に、実施例1で作製したビオチン標識プローブ(pU
c19のマルチプルクローニングサイトの塩基配列と相
補的な配列を有する)と、スポットハイブリダイゼーシ
ョンを行ない実施例1と同様に反応を行なったところ、
p U C19/ J M 109のコロニから抽出し
たDNAを含む10ケ所のスポットが高い再現性で色む
らな(同程度に発色し良好な結果を得た。
Next, the biotin-labeled probe (pU
When spot hybridization was carried out and the reaction was carried out in the same manner as in Example 1,
The 10 spots containing the DNA extracted from the pUC C19/JM 109 colonies showed good results with high reproducibility and uneven coloring (the color was developed to the same extent).

〔実施例3〕 実施例1で作製したpUc19/JM109のコロニか
ら常法に従って、二本鎖DNAを抽出した。このDNA
溶液を、Eco  RIとSca  Iの二種類の酵素
で同時に切断しく1781bp、905bp)、0.8
%アガロースゲル電気泳動(定電流50mAで90分間
)を行なった。泳動後、常法に従ってサザンブロツテイ
ングを行ない、−本鎖DNAをニトロセルロースフィル
ターに固定した。
[Example 3] Double-stranded DNA was extracted from the pUc19/JM109 colonies prepared in Example 1 according to a conventional method. this DNA
The solution was simultaneously cleaved with two types of enzymes, Eco RI and Sca I (1781 bp, 905 bp), 0.8
% agarose gel electrophoresis (constant current of 50 mA for 90 minutes) was performed. After electrophoresis, Southern blotting was performed according to a conventional method, and the double-stranded DNA was immobilized on a nitrocellulose filter.

次に実施例1で作製したビオチン標識プローブ(pUc
19のマルチプルクローニングサイトの塩基配列と相補
的な配列を有する)と、サザンハイブリダイゼーション
を行ない、実施例1.2と同様に反応を行なったところ
マルチプルクローニングサイトを含む1781bpの断
片の発色が得られた。
Next, the biotin-labeled probe (pUc
When Southern hybridization was carried out and the reaction was carried out in the same manner as in Example 1.2, a colored fragment of 1781 bp containing the multiple cloning site was obtained. Ta.

尚、コロニーハイブリダイゼーション、スポットハイブ
リダイゼーション、サザンハイプリダイゼーションを行
なった三種類のフィルターを混在させて、フィルター固
定器2−26に装着し反応槽2−25におさめて同様に
反応を行なったところ、いずれのフィルターにおいても
良好な発色が得られた。
In addition, three types of filters subjected to colony hybridization, spot hybridization, and Southern hybridization were mixed, attached to the filter fixture 2-26, placed in the reaction tank 2-25, and the same reaction was performed. Good color development was obtained with both filters.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明による装置を用いてハイブリダイゼーション以後
の洗い及び発色反応を行なったところ、従来専任のオペ
レータが一日余を要していた作業が人手を全く介するこ
とな(良好な呈色反応が得られた。この結果 イ)労働力が大幅に軽減された。
When washing and color reaction after hybridization were performed using the apparatus of the present invention, the work that conventionally required a full-time operator over a day was completed without any manual intervention (good color reaction was obtained). As a result, a) the labor force was significantly reduced.

口)夜間作業が可能になり実験時間が短縮された。(Example) It became possible to work at night, which shortened experiment time.

ハ)人的誤差が押えられ呈色反応が均一に進み、同時に
高い再現性が得られた。
c) Human error was suppressed, the color reaction proceeded uniformly, and at the same time, high reproducibility was obtained.

などの効果が得られた。The following effects were obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による装置の構成を示すブロック図であ
る。 第2図はさらに具体的な実施例の構成図、第3図は第2
図の制御部(CPU/コントローラ)の動作の一実施例
を示すフローチャートである。 第4図は他の具体的な実施例の構成図、第5図は第4図
の制御部(CPU/コントローラ)の動作の一実施例を
示すフローチャートである。 図中符号、 1−1・・・反応槽 1−2・・・給送系 1−3・・・排送系 1−4・・・温度制御系 1−5・・・撹拌/振とう系 1−6・・・貯蔵系 1−7・・・CPU/コントローラ 2−1〜2−8・・・反応液貯蔵容器 2−9〜2−16・・・電磁弁 2−17・・・サプライポンプ 2−18・・・撹拌器 2−19・・・温度センサー 2−20・・・コントローラ 2−21・・・CPU 2−22・・・ヒータ 2−23・・・フィルター 2−24・・・ドレインポンプ 2−25・・・反応槽 2−26・・・フィルター固定器 2−27・・・給送体 を表わす。 乗5図 吟の1 1 サプライポンプを所定時間稼働し、 Buff・「1を容器2−3から導入する電磁弁2−1
0を閉じる ↓ 撹拌器ON 所定時間 待機 ↓ 撹拌器OFF 反応槽から吸引、廃棄を行う ↓ サプライポンプを所定時間稼働し、 BSA溶液を容器2−5から導入する ↓ 所望温度への温度維持口111ON ↓ 所望1度への温度維持回路OFF ↓ 電磁弁2−13を閉じる ↓ 撹拌器ON ↓ 所定時間 待機 ↓ 撹拌器OFF ↓ ドレインポンプを所定時間稼働し、 反応槽から吸引、廃棄を行う サプライポンプを所定時間稼働し、 5A−AP溶液を容器2−6から導入する電磁弁2−1
4を閉じる 撹拌器ON 所定時間 待機 撹拌器OFF ドレインポンプを所定時間稼働し、 サプライポンプを所定時間稼働し、 Buffor2溶液を容器2−4から導入する電磁弁2
−9を閉じる ↓ 撹拌器ON 所定時間 待機 ↓ 攪拌器OFF ドレインポンプを所定時間稼働し。 反応槽から吸引、廃棄を行う ↓ サプライポンプを所定時間稼働し。 NBT −BCIP溶液を容器2−7から導入する↓ 電磁弁2−15を閉じる ↓ 撹拌器ON ↓ 所定時間 待機 ↓ 撹拌器OFF ↓ ドレインポンプを所定時間稼働し、 反応槽から吸引、廃棄を行う ↓ サプライポンプを所定時間II働し、反応槽にTrts
−1−1cI ・EDTA溶液を容器2−8から導入す
る電磁弁2−16を閉じる ↓ 撹拌器ON ↓ 所定時間 待機 ↓ 撹拌器OFF ↓ ドレインポンプを所定時間稼働し、 反応槽から吸引、廃棄を行う ↓ εNO 第 5 図 その2 ↓ サプライポンプを所定時間稼働し、 Bufferlを容!!2−3から導入する↓ 電磁弁2−10を閉じる ↓ 振とう器ON ↓ 所定時間 待機 ↓ 振とう器OFF ↓ ドレインポンプを所定時間稼働し、 反応槽から吸引、廃棄を行う サプライポンプを所定時間稼働し、 BSA溶液を容器2−5から導入する 所望温度への温度維持回路ON 所望温度への温度維持回路OFF ↓ 電磁弁2−13を閉じる 振とう器ON 所定時間 待機 振とう器OFF ドレインポンプを所定時間稼働し、 反応槽から吸引、廃棄を行う 1 サプライポンプを所定時間稼働し、 5A−AP溶液を容M2−6から導入する↓ 電磁弁2−14を閉じる ↓ 振とう器ON 所定時間 待機 ↓ ドレインポンプを所定時間稼働し、 反応槽から吸引、1!!!を行う サプライポンプを所定時間稼働し、 Buffor2溶液を容器2−4から導入する電磁弁2
−9を閉じる 振とう器ON 所定時間 待機 振とう器OFF ドレインポンプを所定時間稼働し、 反応槽から吸引、S棄を行う 善  つづく サプライポンプを所定時間稼働し、 NBT −BCIP溶液を容器2−7から導入する電磁
弁2−15を閉じる 振とう器ON 所定時間 待機 振とうttOFF ドレインポンプを所定時間稼働し、 反応槽から吸引、廃棄を行う
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an apparatus according to the present invention. Figure 2 is a configuration diagram of a more specific embodiment, and Figure 3 is a diagram of the second embodiment.
3 is a flowchart showing an example of the operation of the control unit (CPU/controller) shown in the figure. FIG. 4 is a block diagram of another specific embodiment, and FIG. 5 is a flowchart showing one embodiment of the operation of the control section (CPU/controller) in FIG. 4. Symbols in the figure: 1-1...Reaction tank 1-2...Feeding system 1-3...Discharge system 1-4...Temperature control system 1-5...Stirring/shaking system 1-6... Storage system 1-7... CPU/controller 2-1 to 2-8... Reaction liquid storage container 2-9 to 2-16... Solenoid valve 2-17... Supply Pump 2-18... Stirrer 2-19... Temperature sensor 2-20... Controller 2-21... CPU 2-22... Heater 2-23... Filter 2-24... - Drain pump 2-25... Reaction tank 2-26... Filter fixture 2-27... Represents a feeding body. Figure 5 Gin-no-1 1 Operate the supply pump for a predetermined time, solenoid valve 2-1 that introduces Buff 1 from container 2-3.
Close 0 ↓ Stirrer ON Wait for the specified time ↓ Stirrer OFF Suction and waste from the reaction tank ↓ Operate the supply pump for the specified time and introduce the BSA solution from container 2-5 ↓ Turn on the temperature maintenance port 111 to the desired temperature ↓ Turn off the temperature maintenance circuit to the desired 1 degree ↓ Close solenoid valve 2-13 ↓ Turn on the stirrer ↓ Wait for the specified time ↓ Turn off the stirrer ↓ Operate the drain pump for the specified time and turn on the supply pump that sucks from the reaction tank and discards it. A solenoid valve 2-1 that operates for a predetermined time and introduces the 5A-AP solution from the container 2-6.
4 Close the stirrer ON Standby for a predetermined time Stirrer OFF Operate the drain pump for a predetermined time, Operate the supply pump for a predetermined time, Solenoid valve 2 to introduce Buffer 2 solution from container 2-4
-9 Close ↓ Stirrer ON Wait for the specified time ↓ Stirrer OFF Operate the drain pump for the specified time. Suction and disposal from the reaction tank ↓ Operate the supply pump for the specified time. Introduce NBT-BCIP solution from container 2-7 ↓ Close solenoid valve 2-15 ↓ Turn on the stirrer ↓ Wait for the specified time ↓ Turn off the stirrer ↓ Operate the drain pump for the specified period of time to suction from the reaction tank and discard it ↓ The supply pump is operated for a predetermined period of time to supply Trts to the reaction tank.
-1-1cI ・Close the solenoid valve 2-16 that introduces the EDTA solution from the container 2-8 ↓ Turn on the stirrer ↓ Wait for the specified time ↓ Turn off the stirrer ↓ Operate the drain pump for the specified time, suck it out from the reaction tank, and discard it. Do↓ εNO Figure 5 Part 2 ↓ Operate the supply pump for the specified time and fill the Buffer! ! Introduce from 2-3 ↓ Close solenoid valve 2-10 ↓ Turn on the shaker ↓ Wait for the specified time ↓ Turn off the shaker ↓ Operate the drain pump for the specified time, and operate the supply pump that sucks and discards from the reaction tank for the specified time Turn on the temperature maintenance circuit to the desired temperature to introduce the BSA solution from container 2-5 Turn off the temperature maintenance circuit to the desired temperature ↓ Turn on the shaker that closes the solenoid valve 2-13 For a predetermined time Standby shaker OFF Drain pump is operated for a predetermined period of time, and the suction and disposal are carried out from the reaction tank. 1. The supply pump is operated for a predetermined period of time, and the 5A-AP solution is introduced from volume M2-6. ↓ Close the solenoid valve 2-14. ↓ Turn on the shaker for a predetermined period of time. Standby ↓ Operate the drain pump for a specified period of time, suction from the reaction tank, 1! ! ! The solenoid valve 2 operates the supply pump for a predetermined period of time to introduce the Buffer 2 solution from the container 2-4.
-9 Close shaker ON for a predetermined time Standby shaker OFF Operate the drain pump for a predetermined time to suck suction from the reaction tank and discard S. Next, operate the supply pump for a predetermined time and transfer the NBT-BCIP solution to container 2- Close the solenoid valve 2-15 introduced from 7, turn on the shaker, turn on standby shaking for a predetermined time, turn off the drain pump, operate the drain pump for a predetermined time, and suck and discard from the reaction tank.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)断熱材で被覆した反応槽一槽で呈色反応させる装
置であって、 酵素反応により呈色させうる標識物質を支持膜上に保持
させたサンプルを装着する手段;複数容器に、該標識物
質と特異的に結合する酵素溶液、該酵素と選択的に結合
する第二の酵素溶液、染料溶液、呈色停止液及び複数種
の洗浄液(以下これらを反応液と総称する)を分別貯蔵
する手段;複数種の該反応液を選別し、かつ槽内への反
応液流入量を制御する給送手段;加熱手段及び温度検知
手段を備え、給送の途上において該反応液の温度を制御
する手段;槽内溶液を撹拌あるいは振とうする手段;槽
内反応液の排送手段;槽内の制御温度、給送反応液種及
び流入量と給排送のタイミングの信号を利用者により設
定する手段; を有することを特徴とする呈色反応自動化装置。
(1) An apparatus for carrying out a color reaction in a single reaction tank covered with a heat insulating material, and a means for mounting a sample on a support membrane containing a labeling substance that can be colored by an enzymatic reaction; Separate storage of an enzyme solution that specifically binds to the labeling substance, a second enzyme solution that selectively binds to the enzyme, a dye solution, a color stop solution, and multiple types of washing solutions (hereinafter collectively referred to as reaction solutions) feeding means for sorting out a plurality of types of reaction liquids and controlling the amount of reaction liquid flowing into the tank; equipped with a heating means and a temperature detection means to control the temperature of the reaction liquid during feeding; Means for stirring or shaking the solution in the tank; Means for discharging the reaction liquid in the tank; Users can set the control temperature in the tank, the type of reaction liquid to be fed, the inflow amount, and the timing of supply and discharge. A color reaction automation device comprising: means for:
(2)酵素反応により呈色させうる標識物質と結合した
物質(以下リガントと称す)が支持膜上の特定の場所に
固定されてかつリガントと特異的に結合する物質(以下
リセプターと称す)を介して該支持膜上に保持させたサ
ンプルの1枚あるいは複数枚を、断熱材で被覆された反
応槽一槽内で、該標識物質と特異的に結合する酵素溶液
、該酵素と選択的に結合する第二の酵素溶液、染料溶液
、呈色停止液及び複数種の洗浄液に逐選的に浸漬して呈
色反応させる工程において、利用者が設定した信号に従
って、該槽内へ給送する反応液の種と総流量及び槽内維
持継続時間間隔と給送途上の該反応液の温度を制御する
装置によって、逐次反応を達成する、 ことを特徴とする呈色反応の方法。
(2) A substance (hereinafter referred to as a ligand) bound to a labeling substance that can be colored by an enzyme reaction is immobilized at a specific location on the support membrane, and a substance that specifically binds to the ligand (hereinafter referred to as a receptor) is One or more samples held on the support membrane via the membrane are selectively treated with an enzyme solution that specifically binds to the labeling substance in a reaction tank covered with a heat insulating material. In the process of selectively immersing in the second enzyme solution to be combined, the dye solution, the color stop solution, and multiple types of cleaning solutions to cause a color reaction, the material is fed into the tank according to a signal set by the user. A method of color reaction, characterized in that a sequential reaction is achieved by a device that controls the species and total flow rate of the reaction solution, the time interval for maintaining the reaction solution in the tank, and the temperature of the reaction solution during feeding.
(3)標識物質を結合した該物質が特定の塩基配列を有
するオリゴヌクレオチドであることを特徴とする請求項
2記載の方法。
(3) The method according to claim 2, wherein the substance to which the labeling substance is bound is an oligonucleotide having a specific base sequence.
(4)該オリゴヌクレオチドを該膜上の特定の場所に保
持する方法が該オリゴヌクレオチドの塩基配列と相補性
を有し該膜上に固定された一本鎖DNAフラグメントと
のハイブリダイゼーシヨンによることを特徴とする請求
項2及び3記載の方法。
(4) The method for retaining the oligonucleotide at a specific location on the membrane is by hybridization with a single-stranded DNA fragment that is complementary to the base sequence of the oligonucleotide and fixed on the membrane. A method according to claims 2 and 3, characterized in that.
(5)該標識物質がビオチン、ビオチン誘導体、ジニト
ロフェニル誘導体、アセチルアミノフルオレイン誘導体
から選ばれた一つであることを特徴とする請求項2記載
の方法。
(5) The method according to claim 2, wherein the labeling substance is one selected from biotin, biotin derivatives, dinitrophenyl derivatives, and acetylaminofluorein derivatives.
JP26957289A 1989-10-16 1989-10-16 Color reaction device of nucleic acid hybrid and method of color reaction Pending JPH03130068A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26957289A JPH03130068A (en) 1989-10-16 1989-10-16 Color reaction device of nucleic acid hybrid and method of color reaction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26957289A JPH03130068A (en) 1989-10-16 1989-10-16 Color reaction device of nucleic acid hybrid and method of color reaction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03130068A true JPH03130068A (en) 1991-06-03

Family

ID=17474234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26957289A Pending JPH03130068A (en) 1989-10-16 1989-10-16 Color reaction device of nucleic acid hybrid and method of color reaction

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03130068A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5638806B2 (en) Random access system and method for polymerase chain reaction testing
EP1188126B1 (en) Methods, apparatus, articles of manufacture, and user interfaces for performing automated biological assay preparation and macromolecule purification
EP0171140A2 (en) Automatic cycling reaction apparatus and automatic analyzing apparatus using the same
JP2942587B2 (en) Automatic immunoassay device / method and tray for the same
EP0502108B1 (en) Device for processing biological specimens for analysis of nucleic acids
US5104808A (en) Method and apparatus for effecting a plurality of assays on a plurality of samples in an automatic analytical device
JP4331407B2 (en) Structure and method for automated analysis of samples
JP5372418B2 (en) Nucleic acid analyzer, automatic analyzer, and analysis method
US20080026472A1 (en) Instrument For Efficient Treatment Of Analytical Devices
WO2000060362A9 (en) Apparatus for fast preparation and analysis of nucleic acids
CA2492491A1 (en) Reaction chamber
JPH0348161A (en) Plural item analyzer and operation thereof
US8175810B2 (en) Sample processing apparatus and sample processing method
CN101942385B (en) Full-automatic hybridization oven and implementation method and application thereof
JPH03130068A (en) Color reaction device of nucleic acid hybrid and method of color reaction
CN111948416A (en) Automatic immunoblotting experimental device and method
EP2677321A1 (en) Integrated device for nucleic acid hybridizations and immuno-assays
JP3055342B2 (en) DNA probe automatic measuring device and method for measuring nucleic acid in sample
JPH03133370A (en) Color reaction unit for nucleic acid hybrid and method for color reaction
JP2007127621A (en) Inspection device for nucleic acid sample
JPH03127979A (en) Color reaction device of nucleic acid hybrid and method using same device
JPH03127976A (en) Color reaction device of nucleic acid hybrid and method using same device
JPH0751099A (en) Method for examining sequence of nucleic acid and examination apparatus
JP2010223736A (en) Automatic analysis device, automatic analysis system, and method of automatically turning off power of the same
JPH03130067A (en) Device of immobilizing single stranded dna and immobilization